CN103512491A - 检测led的磷光体的位置的设备和方法以及安装透镜的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种检测LED的磷光体的位置的设备和方法以及安装透镜的方法。根据示例性实施例的一方面，提供了一种磷光体位置检测设备，包括：第一照明光照射单元，把第一照明光照射到其上布置至少一个具有磷光体的发光二极管的基底上；拍摄设备，拍摄基底的图像；光学滤波器，布置在入射到拍摄设备的图像光的路径上并且不让第一照明光透射；和控制单元，通过使用由拍摄设备拍摄的图像来检测发光二极管的磷光体的位置。

Description

检测LED的磷光体的位置的设备和方法以及安装透镜的方法
本申请要求于2012年6月18日提交到韩国知识产权局的第10-2012-0065245号韩国专利申请的利益，所述韩国专利申请的全部公开内容通过引用包含于此。
技术领域
示例性实施例涉及用于检测发光二极管的磷光体的位置的技术和安装透镜的方法。
背景技术
发光二极管是通过借助化合物半导体的PN结构造发光源来实现各种颜色的半导体装置。发光二极管具有较长寿命，可小型化并且重量轻，并且由于较强的光方向性而可以以低压被驱动。此外，发光二极管对撞击和振动有很强的抵抗能力，不需要预热时间和复杂的驱动，并且可应用于各种用途，因为它们可按照各种类型封装。
近来，已尝试用发光二极管替代用作LCD电视的背光的白炽灯、荧光灯和卤素灯。
公开号为2012-0002430的韩国专利申请公开了一种用于检测发光二极管芯片的密封树脂单元的缺陷的技术。
发明内容
一个或多个示例性实施例提供了一种用于检测发光二极管的磷光体的位置的设备和一种检测发光二极管的磷光体的位置的方法。
根据示例性实施例的一方面，提供了一种磷光体位置检测设备，包括：第一照明光照射单元，把第一照明光照射到其上布置具有磷光体的至少一个发光二极管的基底上；拍摄设备，拍摄基底的图像；光学滤波器，布置在入射到拍摄设备的图像光的路径上并且不让第一照明光透射；控制单元，通过使用由拍摄设备拍摄的图像来检测发光二极管的磷光体的位置。
磷光体位置检测设备可还包括支撑基底的支撑单元。
接收第一照明光的磷光体可发射透射穿过光学滤波器的光。
第一照明光可以是蓝光。
蓝光可具有在从大约400nm到大约470nm的范围中的波长。
第一照明光照射单元可沿垂直于基底的方向照射蓝光。
从第一照明光照射单元照射的第一照明光的光轴可与入射到拍摄设备的图像光的光轴一致。
磷光体位置检测设备可还包括：第二照明光照射单元，把白光照射到基底上。
根据示例性实施例的另一方面，提供了一种包括上述磷光体位置检测设备的部件安装装置。
根据另一示例性实施例的一方面，提供了一种检测发光二极管的磷光体的位置的方法，该方法包括：把第一照明光照射到其上布置具有磷光体的至少一个发光二极管的基底上；通过把不让第一照明光透射的光学滤波器布置在图像光的路径上，拍摄基底；以及通过使用拍摄到的图像检测发光二极管的磷光体的位置。
接收第一照明光的磷光体可发射透射穿过光学滤波器的光。
第一照明光可以是蓝光。
蓝光可具有在从大约400nm到大约470nm的范围中的波长。
可沿垂直于基底的方向照射第一照明光。
第一照明光可具有与图像光的光轴一致的光轴。
磷光体的位置的检测可包括：通过参考形成在基底上的预定参考标记，计算磷光体的位置。
根据另一示例性实施例的一方面，提供了一种安装透镜的方法，该方法包括：把第一照明光照射到其上布置具有磷光体的至少一个发光二极管的基底上；通过把不让第一照明光透射的光学滤波器布置在图像光的路径上来拍摄基底；通过使用拍摄到的图像来检测发光二极管的磷光体的位置；通过检测发光二极管的磷光体的位置来确定发光二极管的安装坐标；基于发光二极管的安装坐标把透镜安装在发光二极管上。
接收第一照明光的磷光体可发射透射穿过光学滤波器的光。
第一照明光可以是蓝光。
蓝光可具有在从大约400nm到大约470nm的范围中的波长。
可沿垂直于基底的方向照射第一照明光。
第一照明光可具有与图像光的光轴一致的光轴。
磷光体的位置的检测可包括：通过参考形成在基底上的预定参考标记来计算磷光体的位置。
附图说明
通过参照附图详细描述本发明的示例性实施例，以上和其它方面将会变得更加清楚，其中：
图1是根据示例性实施例的其上布置发光二极管的基底的剖视图；
图2是根据示例性实施例的用于检测发光二极管的磷光体的位置的设备的示意图；
图3是示出根据示例性实施例的从第一照明光照射单元把第一照明光照射到基底上的示意图；
图4是示出当第一照明光照射单元把第一照明光照射到基底上时在发光二极管周围的第一照明光的照射的示意图；
图5是示出根据示例性实施例的通过使用拍摄设备拍摄基底的照片的示意图；
图6是当第一照明光是蓝光时在图像光透射穿过光学滤波器之前的入射到拍摄设备的图像光的示意图；
图7是当第一照明光是蓝光时在图像光透射穿过光学滤波器之后的入射到拍摄设备的图像光的示意图；
图8是示出在第二照明光照射单元把白光照射到基底上之后通过使用拍摄设备拍摄基底的照片的示意图；
图9是示出根据示例性实施例的检测发光二极管的磷光体的位置的方法的流程图；和
图10是示出根据示例性实施例的把透镜安装在布置有发光二极管的基底上的示意图。
具体实施方式
将参照附图更充分地描述示例性实施例。在附图和说明书中，相同的标号用于具有基本上相同的构造的元件，因此，将不重复描述。
图1是根据示例性实施例的其上布置发光二极管2的基底1的剖视图。
如图1中所示，发光二极管2以预定间隙布置在基底1上。
每个发光二极管2以通过使用引线框架、成型框架、磷光体和透光填充物的自由成型法来封装LED芯片的封装类型安装在基底1上。
磷光体单元2a布置在发光二极管2中，并且布置在磷光体单元2a中的磷光体可以是用在发光二极管中的磷光体。例如，磷光体可以是YAG族、TAG族或硅酸盐族磷光体。
根据当前实施例，虽然发光二极管2以一种封装类型安装在基底1上，但示例性实施例不限于此。也就是说，根据示例性实施例的发光二极管2的类型和把它们安装在基底1上的方法不受具体限制。例如，根据示例性实施例的发光二极管2可以是涂覆了磷光体的发光二极管的类型并且可按照引线键合法或倒装芯片键合法（flip-chip bonding method）安装在基底1上。
预定参考标记M可形成在基底1上。通过使用参考标记M可容易地执行基底1的每个部分的坐标的选择和发光二极管2的位置检测。
图2是根据示例性实施例的用于检测发光二极管的磷光体的位置的设备（以下，称为磷光体位置检测设备100）的示意图。
如图2中所示，磷光体位置检测设备100包括支撑单元110、第一照明光照射单元120、拍摄设备130、光学滤波器140、控制单元150、移动单元160和第二照明光照射单元170。
支撑单元110固定地支撑其上布置发光二极管2的基底1。
第一照明光照射单元120是用于把第一照明光照射到基底1上的装置。第一照明光照射单元120包括照明光源121和分束器122。
照明光源121使用LED光源并发射第一照明光。
从照明光源121发射的第一照明光可使用具有预定波长范围的光。可根据发光二极管2的磷光体单元2a的磷光体的种类确定第一照明光。作为例子，蓝光可用作第一照明光。在这种情况下，蓝光可具有在从大约400nm到大约470nm的范围中的波长。
分束器122执行半反射镜的功能。也就是说，分束器122执行通过反射从照明光源121发射的蓝光把蓝光照射到基底1上的功能，并执行使基底1的图像光透射到拍摄设备130的功能。
通过被分束器122反射而照射到基底1的第一照明光沿着垂直于基底1的方向照射。照射到基底1的第一照明光的光轴可被配置为与入射到拍摄设备130的图像光的光轴一致。
拍摄设备130布置在分束器122上方，并用于把基底1的图像光变换成电图像信号。
拍摄设备130包括一系列透镜组构件131和成像器件132。
透镜组构件131可包括透镜、聚焦装置和变焦装置，并且成像器件132可以是图像传感器，诸如CCD或CMOS。
光学滤波器140布置在分束器122和拍摄设备130之间。光学滤波器140不让波长范围与从第一照明光照射单元120发射的第一照明光的波长范围相同的光透射。例如，如果从第一照明光照射单元120发射的第一照明光是具有在从大约410nm到大约430nm的范围中的波长的蓝光，则光学滤波器140不让具有在从大约410nm到大约430nm的范围中的波长的蓝光透射。
除了不让与从第一照明光照射单元120发射的第一照明光透射的特性之外，光学滤波器140在性能和功能方面不受特别的限制。例如，光学滤波器140可不仅不让从第一照明光照射单元120发射的第一照明光透射，还不让具有不同的波长的光的一部分透射。
控制单元150包括集成芯片和电子电路。控制单元150电连接到拍摄设备130以通过使用由拍摄设备130拍摄的图像来检测发光二极管2的磷光体单元2a的位置。由于这个原因，控制单元150包括诸如图像处理算法和坐标计算算法的算法。
此外，控制单元150执行控制第一照明光照射单元120、拍摄设备130、移动单元160和第二照明光照射单元170的功能。具体地讲，为了使拍摄设备130拍摄基底1的整个表面，必须移动磷光体位置检测设备100以拍摄照片，因此，控制单元150控制移动单元160。
移动单元160执行前后地并且左右地移动磷光体位置检测设备100的功能，并且可以是用于部件安装装置的X-Y台架。
根据当前实施例，为了使拍摄设备130拍摄基底1的整个表面，通过使用移动单元160移动除了支撑单元110之外的磷光体位置检测设备100的其余部分。然而，示例性实施例不限于此，也就是说，拍摄设备130可通过仅移动支撑单元110而拍摄基底1的整个表面。
第二照明光照射单元170是把白光照射到基底1上的装置，并且可使用白色LED光源作为照明光源。
根据当前实施例，磷光体位置检测设备100包括第二照明光照射单元170。然而，示例性实施例不限于此，并且磷光体位置检测设备100可不包括第二照明光照射单元170。
根据上述当前实施例的磷光体位置检测设备100可安装在常规部件安装装置上。
也就是说，磷光体位置检测设备100可安装在常规部件安装装置的一侧(例如，头单元的一侧)。在这种情况下，可正确地检测其上布置发光二极管2的基底1上的发光二极管2的安装位置，并且基于发光二极管2的正确安装位置，可容易地安装其它电路装置。例如，当如图10中所示磷光体位置检测设备100安装在部件安装装置200的一侧时，透镜L可通过使用部件安装装置200而正确地安装在发光二极管2上。
参照图3至9，现在将描述根据示例性实施例的检测发光二极管的磷光体的位置的方法。在当前实施例中，为了方便解释，具有大约420nm的波长的蓝光用作第一照明光的例子。
图3是示出根据示例性实施例的从第一照明光照射单元120把第一照明光照射到基底1上的示意图。图4是示出当第一照明光照射单元120把第一照明光照射到基底上时在发光二极管2周围的第一照明光的照射的示意图。图5是示出根据示例性实施例的通过使用拍摄设备130拍摄基底1的照片的示意图。图6是当第一照明光是蓝光时在图像光透射穿过光学滤波器之前的朝着拍摄设备130入射的图像光的示意图。图7是当第一照明光是蓝光时在图像光透射穿过光学滤波器140之后的入射到拍摄设备130的图像光的示意图。图8是示出在第二照明光照射单元170把白光照射到基底上之后通过使用拍摄设备130拍摄基底1的照片的示意图。图9是示出根据示例性实施例的检测发光二极管2的磷光体的位置的方法的流程图。
首先，其上布置发光二极管2的基底1被固定在支撑单元110上(步骤S110)。
接下来，如图3和4中所示，控制单元150驱动第一照明光照射单元120的照明光源121，以使照明光源121发射蓝光，并且分束器122反射发射的蓝光并把蓝光照射到基底1的表面上，具体地讲，照射在发光二极管2周围(步骤S120)。
当蓝光照射到基底1上时，除了发光二极管2的磷光体单元2a所在的基底1的部分之外，基底1的各部分显示蓝色。然而，磷光体单元2a的磷光体具有这样的特性：其能级被照射的蓝光改变，因此，磷光体单元2a发射白光。
如图5中所示，拍摄设备130拍摄基底1的照片(步骤S130)。此时，基底1的图像通过分束器122和光学滤波器140进入拍摄设备130。
此时，未穿过光学滤波器140的在图5的点A的图像光显示在图6中。也就是说，如上所述，除了发光二极管2的磷光体单元2a所在的基底1的部分之外，基底1的各部分显示蓝色，因为第一照明光是蓝光。
穿过光学滤波器140的在图5的点B的图像光显示在图7中。也就是说，基底1的图像光朝着光学滤波器140前进。然而，在构成基底1的图像的图像光之中，光学滤波器140不让与照射的蓝光相同的光透射。因此，在除了发光二极管2的磷光体单元2a所在的基底1的部分之外的基底1的各部分上，在图5的点B的图像光显示黑色，而磷光体单元2a显示黄色。也就是说，在图5的点A的图像光中，磷光体单元2a显示白光。然而，由于在图像光穿过光学滤波器140的同时蓝光被去除，所以磷光体单元2a显示黄色。
拍摄设备130最后接收在图5的点B的图像光，并在把图像光变换成电信号之后存储它，并且存储在拍摄设备130中的图像是与图7中显示的图像相同图像。
在上述操作中，重复操作步骤S120和S130，直至拍摄设备130拍摄基底1的整个表面的图像。对于这种操作，控制单元150驱动移动单元160以一点一点地移动磷光体位置检测设备100，直至拍摄设备130拍摄基底1的整个表面的图像。
除了通过照射来自第一照明光照射单元120的第一照明光而在第一照明光的照射下拍摄图像的过程之外，如图8中所示，控制单元150驱动第二照明光照射单元170以把白光照射到基底1的表面上，并且拍摄设备130拍摄基底1的表面的图像，具体地讲，拍摄参考标记M的图像。此外，重复这种操作，直至拍摄设备130在白光照射下拍摄基底1的整个表面的图像。对于这种操作，控制单元150驱动移动单元160以一点一点地移动磷光体位置检测设备100，直至拍摄设备130拍摄基底1的整个表面的图像。
这里，在这两种过程(即，“通过照射来自第一照明光照射单元120的第一照明光来在第一照明光的照射下拍摄图像的过程”和“通过照射来自第二照明光照射单元170的白光来在白光照射下拍摄图像的过程”)之中，在一种过程之前可对基底1的整个表面执行另一过程，反之亦然，或者在针对基底1的一个点交替地执行这两种过程之后，可在移动到基底1的另一个点之后重复针对基底1的一个点交替地执行这两种过程的方法。
在当前实施例中，磷光体位置检测设备100包括第二照明光照射单元170，并且控制单元150驱动第二照明光照射单元170以在白光照射下拍摄基底1的表面。然而，示例性实施例不限于此，并且根据示例性实施例，可省略以上过程。也就是说，可输入基底1的表面的坐标(具体地讲，参考标记M的坐标)而不执行图像拍摄操作，并且在这种情况下，可不执行在白光照明下拍摄基底1的图像的过程。
然后，控制单元150通过使用由拍摄设备130拍摄的图像检测基底1上的发光二极管2的磷光体单元2a的位置(步骤S140)。
也就是说，控制单元150通过借助参考基底1上的参考标记M的位置计算磷光体单元2a的位置而计算基底1上的磷光体单元2a的精确坐标。
根据当前实施例，如上所述，在把第一照明光照射到基底1上的同时，通过分析借助使用不让第一照明光透射穿过的光学滤波器140获得的图像，可正确地检测布置在基底1上的发光二极管2的磷光体单元2a的位置。
当正确地检测到布置在基底1上的发光二极管2的磷光体单元2a的位置时，可正确地确定发光二极管2的安装位置，发光二极管2的安装位置可用在相关的各种随后的过程中。
例如，如图10中所示，透镜L可安装在基底1上，以使透镜L正确地在发光二极管2上方对齐。
也就是说，在这种情况下，如上所述，当正确地检测到发光二极管2的磷光体单元2a的位置时，通过校正在诸如CAD的设备中使用的发光二极管2的设计坐标，能够正确地确定用于在基底1上实际安装发光二极管2的坐标。然后，基底1移动到部件安装装置200的支撑件210，进而透镜L通过使用安装在部件安装装置200的框架上的头230中所包括的管嘴220而正确地与基底1上的发光二极管2对齐，且透镜L通过使用粘合剂B附着到发光二极管2。因此，发光二极管2与透镜L的组装精度提高。同时，如上所述，如果磷光体位置检测设备100安装在部件安装装置200上，则支撑件210可以是支撑单元110，因此，不需要基底1的另外的移动。
根据以上实施例，可正确地检测发光二极管的磷光体的位置。因此，当安装部件时，组装精度可增加。
尽管已参照本发明的示例性实施例具体示出并描述了本发明，但本领域普通技术人员将会理解，在不脱离如权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对其做出各种形式和细节上的修改。应该仅在描述性的意义上而非为了限制的目的考虑示例性实施例。

Claims (23)

1.一种磷光体位置检测设备，包括：
第一照明光照射单元，将第一照明光照射到基底上，具有磷光体的至少一个发光二极管布置在所述基底上；
拍摄设备，拍摄基底的图像；
光学滤波器，布置在入射到拍摄设备的图像光的路径上并且不让第一照明光透射；和
控制单元，通过使用由拍摄设备拍摄的图像检测发光二极管的磷光体的位置。
2.如权利要求1所述的磷光体位置检测设备，还包括支撑基底的支撑单元。
3.如权利要求1所述的磷光体位置检测设备，其中，接收第一照明光的磷光体发射透射穿过光学滤波器的光。
4.如权利要求1所述的磷光体位置检测设备，其中，第一照明光是蓝光。
5.如权利要求4所述的磷光体位置检测设备，其中，所述蓝光具有在从400nm到470nm的范围中的波长。
6.如权利要求1所述的磷光体位置检测设备，其中，所述第一照明光照射单元沿垂直于基底的方向照射蓝光。
7.如权利要求1所述的磷光体位置检测设备，其中，从第一照明光照射单元照射的第一照明光的光轴与入射到拍摄设备的图像光的光轴一致。
8.如权利要求1所述的磷光体位置检测设备，还包括将白光照射到基底上的第二照明光照射单元。
9.一种部件安装装置，包括如权利要求1至8中任一项所述的磷光体位置检测设备。
10.一种检测发光二极管的磷光体的位置的方法，该方法包括：
将第一照明光照射到基底上，具有磷光体的至少一个发光二极管布置在所述基底上；
通过将不让第一照明光透射的光学滤波器布置在图像光的路径上来拍摄基底；
通过使用拍摄到的图像检测发光二极管的磷光体的位置。
11.如权利要求10所述的方法，其中，接收第一照明光的磷光体发射透射穿过光学滤波器的光。
12.如权利要求10所述的方法，其中，所述第一照明光是蓝光。
13.如权利要求10所述的方法，其中，所述蓝光具有在从400nm到470nm的范围中的波长。
14.如权利要求10所述的方法，其中，沿垂直于基底的方向照射第一照明光。
15.如权利要求10所述的方法，其中，第一照明光具有与所述图像光的光轴一致的光轴。
16.如权利要求10所述的方法，其中，检测所述磷光体的位置的步骤包括：通过参考形成在基底上的预定参考标记，计算磷光体的位置。
17.一种安装透镜的方法，该方法包括：
将第一照明光照射到基底上，具有磷光体的至少一个发光二极管布置在所述基底上；
通过将不让第一照明光透射的光学滤波器布置在图像光的路径上来拍摄基底；
通过使用拍摄到的图像来检测发光二极管的磷光体的位置；
通过检测发光二极管的磷光体的位置来确定发光二极管的安装坐标；
基于发光二极管的安装坐标把透镜安装在发光二极管上。
18.如权利要求17所述的方法，其中，接收第一照明光的磷光体发射透射穿过光学滤波器的光。
19.如权利要求17所述的方法，其中，所述第一照明光是蓝光。
20.如权利要求19所述的方法，其中，所述蓝光具有在从400nm到470nm的范围中的波长。
21.如权利要求17所述的方法，其中，沿垂直于基底的方向照射第一照明光。
22.如权利要求17所述的方法，其中，第一照明光具有与所述图像光的光轴一致的光轴。
23.如权利要求17所述的方法，其中，所述检测磷光体的位置的步骤包括：通过参考形成在基底上的预定参考标记，计算磷光体的位置。
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