CN101396267A - 菲林片aoi专用光源及检测方法和aoi底片检查机 - Google Patents

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Abstract

一种菲林片AOI专用光源,包括照射菲林片的直射光源,还包括照射菲林片的补光光源,补光光源的光轴和直射光源的光轴均位于一个平面,补光光源包括分别设置在直射光源的左右两侧且和直射光源的夹角均大于0度小于90度的左侧补光光源和右侧补光光源,补光光源和直射光源均为亮度可调的光源。本发明菲林片AOI专用光源,采用边缘补光消除菲林片中杂质和后期工艺中的细微划痕在相机图像中形成的各种干扰,从而形成清晰稳定的图像,本发明还涉及采用该菲林片AOI专用光源的AOI底片检查机和实现的菲林片自动光学检测的方法。

Description

菲林片AOI专用光源及检测方法和AOI底片检查机
技术领域
本发明涉及一种菲林片的自动光学检测技术,特别是一种菲林片AOI专用光源以及使用该专用光源的AOI底片检查机和进行菲林片自动光学检测的方法。
背景技术
在印制电路制造行业,菲林片完好性是极其重要的,它关系到整批产品质量命运以及工厂的信誉,菲林片检测是PCB印刷中必不可少的一道工序,目前大多数工厂仍采用人工目测检查的方法。而随着电子产品制造技术和工艺的发展,高密度电路布线和高产量的要求以及人工费用的增加,人工目测检查的方法已不能满足可靠性和低成本的要求,AOI(自动光学检测)技术应用越来越普遍。菲林片的自动光学检测技术可以通过AOI底片检查机完成菲林片上瑕疵、形状、线宽等的自动判别。由于菲林片自身颗粒的形态差异和透明度的不同,以及后期工艺中菲林片难免出现细微的划痕,在菲林片成像时,容易出现如黑点、划痕等干扰,而无法形成清晰稳定的检测图像,降低了底片检查机的检测精度和准确度。这些缺点极大地限制了底片检查机的应用范围,增加了生产工艺成本,不能全面发挥自动检测设备的效益。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的缺陷或不足,提供一种菲林片AOI专用光源,采用边缘补光消除菲林片中杂质和后期工艺中的细微划痕在相机图像中形成的各种干扰,从而形成清晰稳定的图像,本发明还涉及采用该菲林片AOI专用光源的AOI底片检查机和实现的菲林片自动光学检测的方法。
本发明的技术方案如下:
一种菲林片AOI专用光源,包括照射菲林片的直射光源,其特征在于,还包括照射菲林片的补光光源,所述补光光源的光轴和直射光源的光轴均位于一个平面,所述补光光源包括分别设置在直射光源的左右两侧且和直射光源的夹角均大于0度小于90度的左侧补光光源和右侧补光光源,所述补光光源和直射光源均为亮度可调的光源。
上述补光光源还连接有调节部件,所述调节部件为调节补光光源的入射角度的部件。
上述直射光源和补光光源均为LED光源。
上述左侧补光光源与右侧补光光源均设置有至少两个LED,且左侧补光光源的LED与右侧补光光源的LED相对交错排列。
上述相对交错排列的交错距离为LED管距的二分之一。
上述补光光源采用宽光束准平行光入射。
采用上述菲林片AOI专用光源的AOI底片检查机。
一种采用上述菲林片AOI专用光源的菲林片自动光学检测方法,使用线阵相机对玻璃板的目标检测位置处的菲林片进行自动光学检测,其特征在于,包括如下步骤:
A、将菲林片放至玻璃板上的检测位置处;
B、所述菲林片AOI专用光源在玻璃板的下方照射菲林片;
C、线阵相机在菲林片的正上方拍摄菲林片,获取菲林片的图像数据;
D、对图像数据进行检测。
执行完步骤D后,还执行如下步骤:
E、调整左侧补光光源、右侧补光光源和直射光源的亮度比。
执行完步骤B后,还执行如下步骤:
B’、调节补光光源的入射角度。
本发明的技术效果如下:
本发明菲林片AOI专用光源,包括直射光源,还包括照射菲林片的补光光源,补光光源的光轴和直射光源的光轴均位于一个平面,补光光源包括分别设置在直射光源的左右两侧且和直射光源的夹角均大于0度小于90度的左侧补光光源和右侧补光光源,补光光源和直射光源均为亮度可调的光源。在直射光垂直入射的基础上,设置直射光源的左右两侧补光光源照射,使用这样的光源进行工作,能够提供充足、均匀的光照度,边缘补光能够消除菲林片中杂质和后期工艺中的细微划痕在相机图像中形成的各种干扰,从而形成清晰稳定的图像;其中,补光光源和直射光源均亮度可调,通过调整左侧补光光源、右侧补光光源和直射光源的亮度比,得到三组光源亮度配合的最佳比例,从而获得最佳效果的干扰拟制图像。
补光光源上连接有调节部件来调节补光光源的入射角度,这样补光光源能够根据菲林片材质的差异进行不同角度的补光,彻底消除菲林片自身的杂质点以及后期工艺中的划痕在相机拍摄的图像中形成的干扰。
直射光源和补光光源均为LED光源,满足快速检测的高亮度需求,同时具有长的使用寿命;左侧补光光源的LED与右侧补光光源的LED相对交错排列,利用两侧补光光源的交错形成亮度互补,避免图像中形成强烈的明暗条纹,更好的保证了图像的均匀性;补光光源采用宽光束准平行光入射,保证了一定距离内补光光源亮度不会产生明显变化,便于调节。
本发明还涉及采用菲林片AOI专用光源的AOI底片检查机和采用菲林片AOI专用光源进行菲林片自动光学检测的方法,由于采用菲林片AOI专用光源,使得该AOI底片检查机以及菲林片自动光学检测的方法均能获得菲林片稳定清晰的图像,减少系统干扰,提高了菲林片自动检测的准确性和稳定度。
附图说明
图1为本发明菲林片AOI专用光源的结构框图;
图2a为本发明菲林片AOI专用光源的补光光源的LED相对排列及光场分布图;
图2b为本发明菲林片AOI专用光源的补光光源的LED交错排列及光场分布图;
图3为本发明采用菲林片AOI专用光源的AOI底片检查机的结构框图;
图4为本发明采用菲林片AOI专用光源的菲林片自动光学检测方法的流程图。
图中各标号列示如下:
1、直射光源,2、左侧补光光源,3、右侧补光光源,4、旋转中心,5、水平滑道,6、玻璃板,7、检测位置,8、线阵相机,9、镜头。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行说明。
图1为本发明菲林片AOI专用光源的结构框图,一种菲林片AOI专用光源,包括照射菲林片的直射光源1,还包括照射菲林片的补光光源,补光光源的光轴和直射光源1的光轴均位于一个平面,补光光源包括分别设置在直射光源1的左右两侧且和直射光源1的夹角均大于0度小于90度的左侧补光光源2和右侧补光光源3,补光光源和直射光源1均为亮度可调的光源。在直射光源1垂直入射的基础上,设置直射光源的左右两侧补光光源照射,使用这样的光源进行工作,能够提供充足、均匀的光照度,从而消除菲林片中的杂质和后期工艺中的细微划痕在相机图像中形成的黑点、黑线等各种干扰,形成清晰稳定的图像。
其中,补光光源和直射光源均亮度可调,则可以调整左侧补光光源2、右侧补光光源3和直射光源1的亮度比,例如,采用专用电源与光源配合,左侧补光光源2、右侧补光光源3和直射光源1都能分别调节电流,从而调整三组光源的亮度比,能够得到三组光源亮度配合的最佳比例,从而得到最佳效果的干扰拟制图像。
补光光源上通过连接调节部件来调节补光光源的入射角度,如图1所示左侧补光光源2和右侧补光光源3均连接调节部件,调节部件包括旋转中心4和水平滑道5,补光光源可绕旋转中心4实现角度旋转,还可通过水平滑道5实现水平方向的移动,这样补光光源均可实现二自由度调节,便于现场调试补光光源,这样补光光源能够根据菲林片颗粒、介质等材质的差异进行不同角度的补光,例如,根据菲林片颗粒形态差异进行补光,能使菲林片自身呈凸起和凹坑的颗粒反光到相机的镜头里,能彻底消除菲林片自身的杂质点以及后期工艺中的划痕在相机拍摄的图像中形成的干扰。
直射光源和补光光源均可以选择为超高亮度大功率LED光源,满足快速检测的高亮度需求,同时具有长的使用寿命。左侧补光光源与右侧补光光源均设置有至少两个LED,将左侧补光光源的LED与右侧补光光源的LED以相对排列的安装方式进行实验,得到如图2a所示的本发明菲林片AOI专用光源的补光光源的LED相对排列及光场分布图,左侧补光光源的LED与右侧补光光源的LED相对处光场叠加,亮度显著增强,叠加后光场明暗对比显著,分布不均匀,在图像中形成强烈的明暗条纹,对菲林片的检测形成干扰;所以,优选方案为将左侧补光光源的LED与右侧补光光源的LED相对交错排列,得到如图2b所示的本发明菲林片AOI专用光源的补光光源的LED交错排列及光场分布图,将相对交错排列的交错距离设置为LED管距的二分之一,利用两侧补光光源的交错形成亮度互补,避免图像中形成强烈的明暗条纹,补光光源的LED交错排列叠加后光场明暗对比低,分布较平缓,更好的保证了图像的均匀性。
补光光源可以采用宽光束准平行光入射,即宽光束无焦点的光入射,保证了一定距离内补光光源亮度不会产生明显变化,图像柔和,便于调节,而补光光源若选用汇聚光束在补光后的图像会呈现金属颗粒感,同时宽光束与汇聚光束(有焦点)相比,宽光束能够提供更多的角度,更好的适应菲林片杂质颗粒与划痕的多样性。
另外,还可以在直射光源的前端放置具有漫射特性的材料,如,硫酸纸、毛玻璃等,以硫酸纸为例,硫酸纸具有高达80%的透过率和良好的漫射特性,这样既克服了采用大功率LED管间距大造成的图像亮暗不均,保证了成像的均匀性,又不会因衰减过大而降低亮度。
图3为本发明采用菲林片AOI专用光源的AOI底片检查机的结构框图,其中,菲林片AOI专用光源的结构和图1相同,菲林片AOI专用光源位于玻璃板6的下方,直射光源1位于玻璃板6的检测位置7的正下方,补光光源分别位于检测位置7的左下方和右下方,三组光源均照射检测位置7,线阵相机8位于检测位置7的正上方,将菲林片放置在检测位置7处,线阵相机8拍摄菲林片,能够使光线均匀地透射到镜头9里,能够完全消除菲林片中的杂质和后期工艺中的细微划痕在相机图像中形成的各种干扰,形成清晰稳定的图像,本发明AOI底片检查机能够准确完成菲林片的自动检测。
图4为本发明采用菲林片AOI专用光源的菲林片自动光学检测方法的流程图,本发明采用菲林片AOI专用光源的菲林片自动光学检测方法,采用菲林片AOI专用光源配合线阵相机使用,对玻璃板的目标检测位置处的菲林片进行自动光学检测,其特征在于,包括如下步骤:
A、将菲林片放至玻璃板上的检测位置处;
B、所述菲林片AOI专用光源在玻璃板的下方照射菲林片;
C、线阵相机在菲林片的正上方拍摄菲林片,获取菲林片的图像数据;
D、对图像数据进行检测。
本发明采用菲林片AOI专用光源的菲林片自动光学检测方法,采用菲林片AOI专用光源在玻璃板的下方照射菲林片,线阵相机位于菲林片的正上方拍摄菲林片,能够获取清晰稳定的菲林片的图像,从而能够实现菲林片的准确的自动检测。
此外,还可以调整左侧补光光源、右侧补光光源和直射光源的亮度比,来完全消除菲林片材质原因引起的图像中的干扰,可以进行自动调节或者手工调节,对于同一批菲林片,可以先通过其中一张已检测好的菲林片来调整并记录三组光源的亮度比,再进行后面的菲林片自动光学检测,在不同的现场情况,都能得到最佳效果的干扰抑制图像。
还可以调节补光光源的入射角度,这样补光光源能够根据菲林片材质差异进行不同角度的补光,充分利用补光光源,彻底消除菲林片图像中的各种干扰。
应当指出,以上所述具体实施方式可以使本领域的技术人员更全面地理解本发明创造,但不以任何方式限制本发明创造。因此,尽管本说明书参照附图和实施例对本发明创造已进行了详细的说明,但是,本领域技术人员应当理解,仍然可以对本发明创造进行修改或者等同替换,总之,一切不脱离本发明创造的精神和范围的技术方案及其改进,其均应涵盖在本发明创造专利的保护范围当中。

Claims (10)

1、一种菲林片AOI专用光源,包括照射菲林片的直射光源,其特征在于,还包括照射菲林片的补光光源,所述补光光源的光轴和直射光源的光轴均位于一个平面,所述补光光源包括分别设置在直射光源的左右两侧且和直射光源的夹角均大于0度小于90度的左侧补光光源和右侧补光光源,所述补光光源和直射光源均为亮度可调的光源。
2、根据权利要求1所述的菲林片AOI专用光源,其特征在于,所述补光光源还连接有调节部件,所述调节部件为调节补光光源的入射角度的部件。
3、根据权利要求1或2所述的菲林片AOI专用光源,其特征在于,所述直射光源和补光光源均为LED光源。
4、根据权利要求3所述的菲林片AOI专用光源,其特征在于,所述左侧补光光源与右侧补光光源设置有至少两个LED,且左侧补光光源的LED与右侧补光光源的LED相对交错排列。
5、根据权利要求4所述的菲林片AOI专用光源,其特征在于,所述相对交错排列的交错距离为LED管距的二分之一。
6、根据权利要求1所述的菲林片AOI专用光源,其特征在于,所述补光光源采用宽光束准平行光入射。
7、采用权利要求1至6之一所述的菲林片AOI专用光源的AOI底片检查机。
8、一种采用权利要求1至6之一所述的菲林片AOI专用光源的菲林片自动光学检测方法,使用线阵相机对玻璃板的目标检测位置处的菲林片进行自动光学检测,其特征在于,包括如下步骤:
A、将菲林片放至玻璃板上的检测位置处;
B、所述菲林片AOI专用光源在玻璃板的下方照射菲林片;
C、线阵相机在菲林片的正上方拍摄菲林片,获取菲林片的图像数据;
D、对图像数据进行检测。
9、根据权利要求8所述的菲林片自动光学检测方法,其特征在于,执行完步骤D后,还执行如下步骤:
E、调整左侧补光光源、右侧补光光源和直射光源的亮度比。
10、根据权利要求8或9所述的菲林片自动光学检测方法,其特征在于,执行完步骤B后,还执行如下步骤:
B’、调节补光光源的入射角度。
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