部件贴装机的相机模块
技术领域
本发明涉及一种部件贴装机的相机模块。
背景技术
部件贴装机作为用于将IC芯片等部件贴装于电子电路板上的装置,通常,部件贴装机具有:相机模块,用于识别部件的形态而检测是否存在异常,或者为了将部件贴装于正确的位置而计算部件的位置信息。
部件贴装机的相机模块可包括布置成一列的多个光学模块,通过这样的构造可一次性同时识别众多数量的部件。然而,当从一个光学模块所包含的照明中发射出的光不期望地被相邻光学模块所识别时,光无法均匀照射到部件,由此出现部件识别的准确率降低的问题。
发明内容
本发明旨在解决包含如上所述的问题在内的多种问题,其目的在于提供一种如下的部件贴装机的相机模块:防止由包含于一个光学模块的照明所发射的光被入射到相邻的光学模块中包含的相机,从而可以精确测量部件的形态及位置。
然而,上述技术问题只是示例性的,本发明的范围并不限定于此。
根据本发明的一个实施例,提供一种部件贴装机的相机模块,其中,包括彼此相邻地布置的第一光学模块和第二光学模块,所述第一光学模块包括:第一相机;第一分束器(beam splitter),布置于所述第一相机的光轴延长的线上;第一照明部,以所述第一分束器为中心而布置于与所述第一相机不同的方向,用于将光照射到所述第一分束器;以及第一偏光器,布置于所述第一分束器与所述第一照明部之间,所述第二光学模块包括:第二相机;第二分束器,布置于所述第二相机的光轴延长的线上;第二照明部,以所述第二分束器为中心而布置于与所述第二相机不同的方向,用于将光照射到所述第二分束器;以及第二偏光器,布置于所述第二分束器与所述第二照明部之间,其中,所述第一偏光器的偏光轴的方向与所述第二偏光器的偏光轴的方向互不相同。
所述第一偏光器的偏光轴的方向与所述第二偏光器的偏光轴的方向可互相垂直。
所述第一偏光器和所述第二偏光器可分别布置于所述第一相机和所述第二相机的光轴延长的线上。
所述部件贴装机的相机模块还可以包括:第三偏光器,布置于所述第一相机与所述第一分束器之间;第四偏光器,布置于所述第二相机与所述第二分束器之间。其中,所述第一偏光器和所述第二偏光器的偏光轴的方向可分别与所述第三偏光器和所述第四偏光器的偏光轴的方向相同。
所述部件贴装机的相机模块还可以包括:多个光学模块,从所述第一光学模块沿所述第二光学模块方向而布置成一列,且分别包括至少一个偏光器。其中,从所述第二光学模块起算而布置于奇数号位的所述多个光学模块中分别包含的偏光器的偏光轴的方向可以与包含于所述第一光学模块的所述第一偏光器的偏光轴的方向相同,布置于偶数号位的多个光学模块中分别包含的偏光器的偏光轴的方向可以与包含于所述第二光学模块中的所述第二偏光器的偏光轴的方向相同。
除了前述内容之外的其他方面、特征、优点将会通过如下所述的用于实施本发明的具体实施方式、权利要求书及附图而变得明确。
根据如上所述地构成的本发明的一个实施例,可提供如下的部件贴装机的相机模块:多个光学模块各自包括偏光器,据此防止一个光学模块中包含的照明所引起的发射光到达包含于相邻光学模块中的相机,从而可精确测量部件的形态及位置。
当然,本发明的范围并不局限于这种技术效果。
附图说明
图1为表示根据本发明的一个实施例的部件贴装机的相机模块的构成图。
图2a和图2b分别为表示图1的相机模块中包含的第一光学模块及第二光学模块的构成图。
图3为表示图1的相机模块中包含的第一光学模块拍摄第一部件的原理的概念图。
图4a和图4b分别为表示根据本发明的另一实施例的部件贴装机的相机模块中包含的第一光学模块和第二光学模块的构成图。
图5为表示图1的部件贴装机的相机模块中包含的照明部的变形例的构成图。
符号说明
100、100′:第一光学模块 200、200′:第二光学模块
110、110′:第一相机 210、220′:第二相机
120、120′:第一分束器 220、220′:第二分束器
130、130′:第一照明部 230、230′:第二照明部
140、140′:第一偏光器 240、240′:第二偏光器
150、150′:第一镜子 250、250′:第二镜子
160′:第三偏光器 260′:第四偏光器
具体实施方式
本发明可被施加多样的变换,并可具有多种实施例,旨在将特定实施例示例性图示于附图,并进行详细的说明。然而,这并非旨在将本发明限定于特定实施形态,应当理解为包括:本发明的思想及技术范围中包含的所有变换、均等物乃至替代物。在对本发明进行说明的过程中,如果认为对有关公知技术的具体说明有可能对本发明的要义造成混乱,则省略其详细说明。
以下,参考附图而对本发明的实施例进行详细说明,在参考附图进行说明时,对相同或对应的构成要素赋予相同的附图标记,并省略与之相关的重复性说明。
在以下的实施例中,第一、第二等术语可用于说明多样的构成要素,然而构成要素并不被术语所限。术语仅用于将一个构成要素与其他构成要素加以区分。
以下的实施例中使用到的术语仅用于说明特定实施例,其并非旨在限定本发明。除非在脉络中明确表示不同含义,则单数的表述包括复数的表述。在以下的实施例中,“包括”或“具有”等术语旨在指定说明书中记载的特征、数字、步骤、操作、构成要素、部件或者其组合的存在,不应理解为预先排除一个或者更多个其他特征、数字、步骤、操作、构成要素、部件或者其组合的存在性或者可附加性。
在附图中,为了便于说明,构成要素的大小可被放大或缩小。例如,图中所示的各个构成要素的大小和厚度被任意示出以便于说明,因此本发明并不局限于图示情形。
图1为表示根据本发明的一个实施例的部件贴装机的相机模块的构成图,图2a和图2b为表示包含于图1的相机模块中的第一光学模块和第二光学模块的构成图,图3为表示包含于图1的相机模块中的第一光学模块拍摄第一部件的原理的概念图。
参考图1至图3,根据一个实施例的部件贴装机的相机模块包括彼此相邻地布置的第一光学模块100和第二光学模块200,第一光学模块100包括:第一相机110;第一分束器(Beam Splitter)120,布置于第一相机110的光轴OA延长的线上;第一照明部130,以第一分束器120为中心而布置于与第一相机110不同的方向,并将光照射到第一分束器120;第一偏光器140,布置于第一分束器120与第一照明部130之间。第二光学模块200包括:第二相机210;第二分束器220,布置于第二相机210的光轴OA延长的线上;第二照明部230,以第二分束器220为中心而布置于与第二相机210不同的方向,并将光照射于第二分束器220;第二偏光器240,布置于第二分束器220与第二照明部230之间。其中,第一偏光器140的偏光轴的方向与第二偏光器240的偏光轴的方向互不相同。
所述第一光学模块100和第二光学模块200可以布置成分别与第一部件P1和第二部件P2对向,第一部件P1与第二部件P2可在台(stage)S上布置为相互隔开。台S上布置多个部件P1、P2、P3、P4,部件P1、P2、P3、P4可分别借助于多个光学模块100、200、300、400而得到拍摄。所述台S可沿着一个方向x而移动,随着台S移动,可借助于多个光学模块100、200、300、400而连续拍摄部件。在图1中,第一部件P1和第二部件P2被图示成一个,然而本发明并不局限于此,第一部件P1和第二部件P2也可以分别表示多个部件。即,一个光学模块既可以只拍摄一个部件,也可以拍摄多个部件。
第一部件P1和第二部件P2可以是多个部件中相邻布置的2个部件。根据一个实施例,台S可以是能够朝一个方向移动的移动式台,多个部件可分别借助于台S上布置的吸嘴(未图示)而通过吸附等方法得到支撑。
第一相机110和第二相机210可分别拍摄第一部件P1和第二部件P2而识别部件P1、P2的形态及位置。基于由相机110、210拍摄的部件P1、P2的相关信息,可判别部件P1、P2的不良与否,并可在部件P1、P2为正常部件的情况下将其精确贴装于电路板等。
参考图2a,第一光学模块100包括:第一相机110、第一分束器120、第一照明部130以及第一偏光器140。第一相机110包括由至少一个透镜构成的第一光学系统111及第一图像传感器112,由第一部件P1反射的光可经过第一光学系统111而成像于第一图像传感器112。通过第一图像传感器112的光电变换而获得的电信号可通过第一信号处理部113而经历预定的处理,并由此获得关于第一部件P1的图像。
所述第一光学系统111和第一图像传感器112可沿着光轴OA布置,第一相机110的光轴OA延长的线上可布置第一分束器120。第一分束器120作为一种用于将入射光的一部分反射并使一部分透过的光学部件,可以是片(sheet)形态或正六面体形态等。根据一个实施例,第一分束器120可以是比起正六面体形态而言价格低廉的片形态。
以第一分束器120为中心而在与布置有第一相机110的方向不同的方向上布置第一照明部130,第一照明部130可将光照射于第一分束器120。所述第一照明部130用于执行将光照射到第一部件P1以使第一部件P1被清晰地拍摄的功能。第一分束器120可将从第一照明部130入射的光进行反射,反射的光可沿第一相机110的光轴OA而向第一部件P1侧行进(传播)。在此,光轴OA并非仅表示一条线,其可以表示考虑到光学元件的变形及对准误差的具有一定程度的公差的广义的线。
所述第一分束器120与第一照明部130之间可布置第一偏光器140。偏光器(polarizer)是在入射光中只让与偏光器的偏光轴一致的光成分透过的光学元件,透过了偏光器的光成为朝向偏光轴方向偏振的光。
第一偏光器140具有第一偏光轴,在透过第一偏光器140之后朝第一偏光轴方向偏振的光被第一分束器120反射,从而可以沿着光轴OA行进。所述光轴OA上可布置有用于将被第一分束器120反射的光进行反射而照射到第一部件P1的第一镜子150。
根据一个实施例,第一偏光器140布置于第一相机110的光轴OA延长的线上,在第一部件P1中得到反射的光可在第一镜子150中再反射之后透过第一偏光器140和第一分束器120而入射到第一相机110。此时,入射到第一偏光器140的光中只有第一偏光轴方向的成分可透过第一偏光器140。如上所述,由第一照明部130发射的光经过第一偏光器140并朝第一偏光轴方向偏振,因此结果使得由第一照明部130照射而在第一部件P1中反射的光可再透过第一偏光器140。然而,不存在第一偏光轴方向的成分的光却无法透过第一偏光器140,结果无法入射到第一相机110。对此将会在后面阐述。
所述第一偏光器140可以是片形态,并可布置为与第一分束器120分离。然而,本发明并不局限于此,第一偏光器140可以与第一分束器120形成为一体,然而在此情况下制造成本可能上升。
参考图2b,第二光学模块200拍摄第二部件P2,而且除了第一光学模块100和偏光器之外的其他所有构造相同。即,第二光学模块200包括:第二相机,包含有由至少一个透镜构成的第二光学系统211、第二图像传感器212以及第二信号处理部213;第二分束器220;第二照明部230;以及第二偏光器240。
第二照明部230将光照射到第二分束器220,第二照明部230与第二分束器220之间可布置有第二偏光器240。第二偏光器240具有第二偏光轴,在透过第二偏光器240之后朝第二偏光轴方向偏振的光可被第二分束器220反射而沿着光轴OA行进。所述光轴OA上可布置有用于将被所述第二分束器220反射的光进行反射而照射到第二部件P2的第二镜子250。
所述第二偏光器240的第二偏光轴的方向与第一偏光器140的第一偏光轴的方向互不相同,其实质上可相互垂直。
参考图1和图3,包含于第一照明部130和第二照明部230等的多个照明可沿着一个方向(x轴)布置成一列,同样地,布置于台S的多个部件也可以沿着一个方向(x轴)而布置成一列。第一照明部130和第二照明部230分别将光照射到第一部件P1和第二部件P2,从而可以使第一相机110和第二相机210分别清晰地拍摄第一部件P1和第二部件P2。
然而,第一光学模块100与第二光学模块200布置为彼此相邻,因此由包含于第二光学模块200的第二照明部230发射的光可能有违意愿地入射到第一光学模块100。在第一光学模块100不包括第一偏光器140的情况下,入射到第一光学模块100的光中的至少一部分归根结底可入射到第一相机110,在此情况下局部性增加背景光,从而可能使第一部件P1的识别准确率下降。并且,入射到第一光学模块100的光中的一部分可被第一镜子150反射而照射到第一部件P1,在此情况下光无法均匀照射到第一部件P1,因此可能使由第一相机110拍摄的第一部件P1的识别准确率进一步降低。
同理,从包含于第一光学模块100中的第一照明部130发射的光可入射到第二光学模块200,在第二光学模块200不包含第二偏光器240的情况下,由第二相机210拍摄的第二部件P2的识别准确率可能降低。
但是,对于本发明而言,第一光学模块100和第二光学模块200分别包括实质上具有相互垂直的偏光轴的第一偏光器140和第二偏光器240,并据此防止由包含于相邻光学模块中的照明部发射的光入射到相机,或者可以减少入射的光量。
参考图3,由第一照明部130发射的光L1e通过第一偏光器140并朝第一偏光轴方向偏振,朝第一偏光轴方向偏振的光L1p在被第一镜子150反射之后可照射到第一部件P1。从第一部件P1反射的光L1r在借助于第一镜子150而被再反射之后又入射到第一偏光器140,并可透过第一偏光器140而入射到第一相机110。即,可借助于第一相机110而拍摄第一部件P1。
由包含于与第一光学模块100相邻的第二光学模块200的第二照明部230发射的光透过第二偏光器240并朝第二偏光轴方向偏振,朝第二偏光轴方向偏振的光L2p在被第二镜子250反射之后可照射于第二部件P2。朝第二偏光轴方向偏振的光L2p可在被第二镜子250所反射之前或者反射之后朝多样的方向入射到相邻的第一光学模块100,然而朝第二偏光轴方向偏振的光L2p却无法透过第一偏光器140,因此不会入射到第一相机110。即,借助于第一偏光器140而阻断由第二照明部230发射的光,因此可以防止或者缓解由第一相机110拍摄的第一部件P1的识别准确率降低的问题。
同理,由包含于第一光学模块100的第一照明部130发射的光可入射到相邻于第一光学模块100的第二光学模块200,然而却被包含于第二光学模块200的第二偏光器240所阻断而并不入射到第二相机210。即,通过上述构造可以提高由第二相机210拍摄的第一部件P1的识别准确率。
以上,对彼此相邻的第一光学模块100和第二光学模块200进行了说明,然而根据本发明的一个实施例,部件贴装机的相机模块可包括一列布置的多个光学模块100、200、300、400,以用于分别拍摄多个部件P1、P2、P3、P4。在图1中,只图示出4个部件P1、P2、P3、P4和4个光学模块100、200、300、400,然而本发明并不局限于此。即,部件贴装机的相机模块可包括更多数量的部件和光学模块,而且被图示为一个部件的部件也可以表示多个部件。
参考图1,沿着一个方向x而将第一光学模块100、第二光学模块200、第三光学模块300以及第四光学模块400依序布置,第三光学模块300及第四光学模块可分别具有与第一光学模块100及第二光学模块200实质上相同的结构。即,包含于第一光学模块100的第一偏光器140和包含于第三光学模块300的偏光器(未图示)可具有相同的方向的偏光轴,包含于第二光学模块200的第二偏光器240和包含于第四光学模块400的偏光器(未图示)可具有相同的方向的偏光轴。
例如,沿着一个方向x而布置于奇数号位的光学模块均可包括具有相同的偏光轴的偏光器,布置于偶数号位的光学模块则均可包括都具有与布置于奇数号位的光学模块中包含的偏光器的偏光轴实质上垂直的偏光轴的偏光器。通过这种构造,由分别包含于光学模块的照明部发射的光入射到包含于相邻的光学模块的相机,据此可以防止或减轻部件的识别准确率降低的问题。
图4a和图4b分别为表示根据本发明的另一实施例的部件贴装机的相机模块中包含的第一光学模块和第二光学模块的构成图。
图4a和图4b分别表示图2a和图2b的变形例,图1所示部件贴装机的相机模块的构成图可同样地应用于图4a及图4b的光学模块中包含的部件贴装机的相机模块。以下,将图4a和图4b中分别图示的第一光学模块100′及第二光学模块200′与图2a和图2b中分别图示的第一光学模块100及第二光学模块200之间的区别点作为中心进行说明。
参考图4a,第一光学模块100′包括:第一相机110′,包含有第一光学系统111′、第一图像传感器112′以及第一信号处理部113′;第一分束器120′,布置于第一相机110′的光轴OA延长的线上;第一照明部130′,以第一分束器120′为中心而布置于与第一相机110′不同的方向,并用于将光照射于第一分束器120′;第一偏光器140′,布置于第一分束器120′与第一照明部130′之间。根据一个实施例的第一光学模块100′还可以包括布置于第一相机110′与第一分束器120′之间的第三偏光器160′。所述第三偏光器160′布置于第一相机110′的光轴OA延长的线上,第三偏光器160′的偏光轴的方向可以与第一偏光器140′的偏光轴的方向实质上相同。
图2a的第一光学模块100中包含的第一偏光器140必须布置于第一相机110的光轴OA延长的线上,然而对于图4a的第一光学模块100′中包含的第一偏光器140′而言,第一相机110′却无需布置于光轴OA延长的线上,并可以按与第一照明部130′最大限度地相邻的方式布置。即,第一偏光器140′可布置于光轴OA的外侧。
此时,第一偏光器140′与第一照明部130′之间的距离d1可以小于所述第一偏光器140′与第一分束器120′之间的距离d2。
由第一照明部130′发射的光在透过具有第一偏光轴的第一偏光器140′之后可被分束器120′反射而沿着光轴OA行进。所述光轴OA上可布置:第一镜子150′,用于将被第一分束器120′反射的光进行反射而照射到第一部件P1。
在第一部件P1中得到反射的光借助于第一镜子150′而被再反射之后,透过第一分束器120′,并可透过布置于第一相机110′与第一分束器120′之间的第三偏光器160′。第三偏光器160′具有与第一偏光器140′相同方向的偏光轴,因此朝第一偏光轴方向偏振的光可原封不动地透过,透过了第三偏光器160′的光入射到第一相机110′。即,可借助于第一相机110′而拍摄第一部件P1。
参考图4b,第二光学模块200′拍摄第二部件P2,而且除了第一光学模块100′和偏光器之外的其他所有构造相同。即,第二光学模块200′包括:第二相机210′,包含有由至少一个透镜构成的第二光学系统211′、第二图像传感器212′以及第二信号处理部213′;第二分束器220′;第二照明部230′;以及第二偏光器240′。
第二照明部230′将光照射到第二分束器220′,第二照明部230′与第二分束器220′之间可布置第二偏光器240′。而且,第二分束器220′与第二相机210′之间布置有第四偏光器260′,第四偏光器260′布置于第二相机210′的光轴OA延长的线上,并可以具有与第二偏光器240′的偏光轴的方向相同的方向的偏光轴。所述第二偏光器240′可以布置成与第二照明部230′最大限度地相邻。即,第二偏光器240′可布置于光轴OA的外侧。
在此,第二偏光器240′与第二照明部230′之间的距离d3可以小于所述第二偏光器240′与第二分束器220′之间的距离d4。
第二相机210′的光轴OA延长的线上还可以布置有用于将被第二分束器220′反射的光进行反射而照射到第二部件P2的第二镜子250′。所述第二偏光器240′及第四偏光器260′的偏光轴的方向可以与第一偏光器140′及第三偏光器160′的偏光轴的方向实质上垂直。
如图2a和图2b所示,当第一光学模块100和第二光学模块200只包括一个偏光器时,包含于第一光学模块100的第一偏光器140可以只将从相邻的光学模块所包含的照明部中发射的光中朝向与第一偏光器140的偏光轴垂直的方向偏振的光阻断。然而,当由包含于第二光学模块200的第二照明部230发射的光在没有透过第二偏光器240的状态下入射到第一光学模块100时,第一偏光器140无法将其阻断,因此从第二照明部230发射的光可能入射到第一相机110,结果针对第一部件P1的识别准确率可能降低。
然而,如图4a和图4b所示,当第一光学模块100′除了与第一照明部130′相邻布置的第一偏光器140′之外还包括布置于第一相机110′的前方的第三偏光器160′,而且第二光学模块200′除了与第二照明部230′相邻布置的第二偏光器240′之外还包括布置于第二相机210′的前方的第四偏光器260′时,从第二照明部230′发射的光以朝向第二偏光器240′的偏光轴方向偏振的状态入射到第一光学模块100′,包含于第一光学模块100′的第三偏光器160′可阻断偏振光以防止朝向第二偏光器240′的偏光轴方向偏振的所述偏振光入射到第一相机110′。
即,如图4a和图4b所示,在构成第一光学模块100′和第二光学模块200′的情况下使用的偏光器的数量虽然可以增加,然而可以防止或减轻由于从包含于一个光学模块中的照明部发射的光入射到相邻的光学模块而导致部件识别准确率降低的问题。
图5为表示图1的部件贴装机的相机模块中包含的照明部的变形例的构成图。
参考图5,其他构造与图1的部件贴装机的相机模块相同,然而在照明部130、230的构造方面存在差异。
第一光学模块100和第二光学模块200分别包括第一照明部130和第二照明部230,第一照明部130和第二照明部230可分别包括多个照明。所述多个照明可包括:同轴照明131、231,用于朝同轴方向照射所述光;异轴照明132、232,用于朝异轴方向照射所述光。
即,第一照明部130和第二照明部230可分别包括互不相同的形态的照明。在图5中,图示为第一照明部130和第二照明部230分别包括一个同轴照明131、231及一个异轴照明132、232,然而本发明并不局限于此,第一照明部130和第二照明部230还可以分别包括多个同轴照明及多个异轴照明。
对于以如上所述的方式构成的根据本发明的实施例的部件贴装机的相机模块而言,多个光学模块各自被构成为包括偏光器,据此防止包含于一个光学模块中的照明所发射的光到达包含于相邻光学模块中的相机,从而可以精确测量部件的形态及位置。
已参考图中所示的实施例而对本发明进行说明,然而这只是示例性的,本领域中具备基本知识的人员可由此实现多样的变形及其他等价实施例,这一点想必是可以理解的。因此,本发明的真正的技术保护范围应当根据权利要求书的技术思想加以确定。