[实用新型]环形光源及使用该环形光源的自动光学检测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及光源技术领域，具体而言涉及一种可供自动光学检测(Automatic Optical Inspection,AOI)设备使用的环形光源，具有容易组装制造以及发光均匀的优点。

背景技术

目前机器视觉的自动光学检测技术已经获得普遍的应用，为了得到清晰的影像，光学检测设备所使用的环形光源是重要的关键零件。现有的环形光源是将多数个发光二极管(LED)插接于长条状的柔性印刷电路板(FPCB)上，然后以人工方式卷曲前述柔性印刷电路板使其成为中空的圆锥状，之后再组装到灯罩上。这样的做法不但相当没有效率，也无法精确控制LED的位置，在卷曲的过程当中还可能造成LED与FPCB之间接触不良的问题，日后维修也相当不方便。

因此，台湾公开第200815706号实用新型专利公开一种环状照明装置及其制造方法，在印刷电路板上额外设置倾斜面，使线型LED的引脚穿过倾斜面的贯通孔，再焊接固定于印刷电路板，虽然解决了人工卷曲造成的问题，但同时也增加零件成本，制造组装上仍相对复杂。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种环形光源及使用该环形光源的自动光学检测系统，具有制造效率高的优点。

本实用新型所提供的一种环形光源，包含有：一印刷电路板，设呈环形且具有一中心轴；多个发光二极管，为侧发光表面粘着型发光二极管，设置于该印刷电路板的一表面，并且各该发光二极管的一发射端朝向该中心轴；以及一聚光透镜，为环状且具有相对的一入光面与一出光面，设置于所述发光二极管的发射端与该印刷电路板的中心轴之间。

因此，本实用新型的环形光源能够使用表面粘着技术(SMT)将发光二极管快速安装于印刷电路板上，有利于自动化制造生产，而且环形光源的发光均匀，适用于AOI设备。

本实用新型还提供一种自动光学检测系统，包含有一摄像机，以及前述的环形光源。同样能实现本实用新型的目的与技术效果

附图说明

图1为本实用新型所提供实施例环形光源的示意图。

图2为本实用新型所提供实施例环形光源的局部剖视图。

图3A为图2点亮发光二极管后的光路示意图。

图3B为图2点亮发光二极管后另一角度的光路示意图。

附图标记说明：

1环形光源

10印刷电路板 C中心轴

20发光二极管 21发射端

30聚光透镜 31入光面 32出光面

X光轴Y光轴D偏移距离

R光线

具体实施方式

为具体说明本实用新型的结构特征与技术效果，提供一实施例并配合附图进行说明。本实用新型所提供的实施例，请参阅第1至2图，环形光源1主要由一印刷电路板10，多数个发光二极管20，以及一聚光透镜30所构成。此外，环形光源1能够组装于一灯罩(图未示出)内，并安装于一具有摄像机的自动光学检测系统。

印刷电路板10为一般玻璃纤维板(FR4)并且设呈环状而具有一中心轴C。所述发光二极管20为侧向发光的表面黏着型(Surface-Mounted Device,SMD)发光二极管，能够利用表面粘着技术(SMT)而成环状等间隔排列设置于前述印刷电路板10的表面，并且发光二极管20的发射端21朝向该中心轴C发射光线。

聚光透镜30为环状，而且与印刷电路板10同轴设置。其中，聚光透镜30的半径小于印刷电路板10的半径，因此聚光透镜30位于发光二极管发射端21与印刷电路板中心轴C之间。如图2所示，聚光透镜30具有靠近发射端21的入光面31，以及相对远离发射端21的出光面32。在本实施当中，入光面31为一凸面，出光面32为一平面，且入光面31的光轴X与发光二极管20的光轴Y相互平行且存在有一偏移距离D。

通过上述结构，请参阅图3A与图3B，发光二极管20从发射端21所发射的光线R会先通过入光面31产生第一次折射，然后在聚光透镜30内部扩散传播，达到出光面32再产生第二次折射，最后光线R朝向中心轴C集中。

值得一提的是，聚光透镜30的结构并不以前述实施例为限，只要入光面31或出光面32其中的一为曲面，前述曲面的形式可以是圆形面、抛物线面或是任意自由曲面，只要能够产生聚光的效果即可。此外，光线R经过第二次折射后的发射角度除了与聚光透镜30的设计有关之外，也和偏移距离D有关，因此本领域技术人员可以通过调整偏移距离D来得到不同的发射角度，而且偏移距离D在适当情况下也可以为零(也就是光轴X与光轴Y重合)。

本实用新型的环形光源1不使用线型LED插接于印刷电路板，而是改用侧发光的表面粘着行发光二极管，因此可以实现自动化生产，而且侧发光的发光二极管具有较宽的发光角度，因而可以使用较少数量的发光二极管来达到均匀发光的效果，进一步节省成本。