DE3136849A1

DE3136849A1 - Beleuchtungsvorrichtung zur sichtpruefung nichtebener, spiegelnder objekte

Info

Publication number: DE3136849A1
Application number: DE19813136849
Authority: DE
Inventors: Richard Dr.rer.nat. 8024 Oberhaching Schneider
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1981-09-16
Filing date: 1981-09-16
Publication date: 1983-03-31

Description

Beleuchtungsvorrichtung zur Sichtprüfung nichtebener,
spiegelnder Objekte Die Erfindung bezieht sich auf eine Beleuchtungsvorrichtung zur Sichtprüfung nichtebener, spiegelnder Objekte Bei der Sichtprüfung von Leiterplatten und dergleichen wird insbesondere bei verzinnten Oberflächen das menschliche Sehvermögen stark belastet. Die Schwierigkeiten liegen hierbei im eindeutigen Unterschieden zwischen der metallischen Oberfläche und dem aus Isolierstoff bestehenden Trägermaterial. Die stark und unterschiedlich gekrümmten Zinnoberflächen können örtlich einen ahnlichen optischen Eindruck hervorrufen wie das aus Isolierstoff bestehende Trägermaterial.
Besonders kritisch wird dieser Umstand bei sehr schmalen Leiterbahnen, deren Breite in der Größenordnung von 0,08 mm liegt, so daß ihre UberprUfung eine Betrachtungshilfe erfordert, wie z.B. ein Mikroskop. Diese handelsüblichen Betrachtungshilfen liefern bei der Sichtprüfung von verzinnten Leiterbahnoberflächen ein ungenügendes Bild; da die meist hochglänzende, gekrümmte Oberfläche der Zinnbahn nur an jenen Teilbereichen ihrer Oberfläche Licht in das Objektiv einer Fernsehkamera oder dergleichen oder in das menschliche Auge reflektiert, die für den jeweiligen Einfallswinkel die entsprechende Orientierung besitzen. Da das Objekt mit der eingebauten Mikroskopbeleuchtung nur aus einem relativ schmalen Raumwinkel beleuchtet wird, erscheinen auch nur bestimmte Bereiche der Zinnoberfläche hell.
Dies wird anhand der Figur 1 näher erläutert. Mit 1 ist die Oberfläche einer im Querschnitt dargestellten Zinnleiterbahn 2 bezeichnet, die von einer Leuchtquelle 3 beleuchtet wird. Ein Teilbereich 4 der Oberfläche 1 reflektiert einen Lichtstrahl 5 in die Optik eines Betrachtungsgerätes 6, während ein Teilbereich 7 einen Lichtstrahl 8 so reflektiert, daß der reflektierte Lichtstrahl 8' nicht in die Optik des Betrachtungsgerätes 6 gelangt. Der Betrachter kann also diese Teil 7 der Oberfläche 1 wegen mangelnder Helligkeit nicht erkennen.
während andere Bereiche, z.B. 4, sehr

efell

erscheinen.
Diese Verhältnisse ändern sich auch nicht wesentlich, wenn anstelle einer einzigen punktförmigen Lichtquelle mehrere Lichtquellen oder auch eine sogenannte Ringlichtleuchte verwendet wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Beleuchtungsvorrichtung zu schaffen, mit der das Objekt aus einem möglichst großen Raumwinkel gleichmäßig beleuchtet werden kann, um die Leiterbahnen hinreichend gleichmäßig ausgeleuchtet erscheinen zu lassen.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß eine über dem Objekt angeordnete Lichtquelle mit vorgesetzter Streuscheibe eine Leuchtfeldblende bestrahlt, welche mit Hilfe eines Kondensor-Linsensystems auf das Objekt abgebildet wird. Vorzugsweise ist der Durchmesser des Kondensor-Linsensystems größer als sein Abstand vom Objekt. Dadurch wird ein großer Raumwinkel des einfallenden Lichtes erreicht.
Anhand der Figur 2, in der ein Ausführungsbeispiel im Prinzip dargestellt ist, wird die Erfindung näher erläutert: Mit 9 ist eine Leiterplatte bezeichnet, auf der eine im Querschnitt dargestellte Leiterbahn 2 sich befindet die eine spiegelnde, gekrümmte Oberfläche aufweist., wie in Figur 1 in vergrößertem Maßstab dargestellt ist. Eine Lichtquelle 3 mit einer vorgesetzten Streuscheibe 10 bestrahlt eine Leuchtfeldblende 11. Diese Blende wird von einem Kondensor-Linsensystem 12 auf das zu betracht tende Objekt abgebildet, welches die Oberfläche der Leiterbahn 2 bildet. Damit das Objekt aus einem möglichst großen Raumwinkel gleichmäßig beleuchtet wird, ist das Verhältnis zwischen dem Durchmesser des Kondensor-Binsen systems 12 zu seiner Brennweite größer als 2. Vorzugsweise besteht das Kondensor-Linsensystem 12 aus zwei Fresnel-Linsen 12a und 12b, die aufeinandergelegt sind, Das Kondensor-Linsensystem 12 besitzt in der Mitte eine Öffnung 13, über der ein teildurchlässiger Spiegel 14 angeordnet ist, welcher das vom Objekt gestreute bzw.
reflektierte Licht 15 umlenkt und über ein Objektiv 16 einem Bildwandler 17 zuführt, welcher beispielsweise eine Fernsehkamera sein kann.
Beispielsweise kann sich in der Öffnung ein Linsensystem befinden, das gemeinsam mit dem Objektiv 16 das Objekt 2 auf den Bildwandler 17 abbildet.
6 Patentansprüche 2 Figuren Leerseite

Claims

Patentansprüche Beleuchtungsvorrichtung zur Sichtprüfung nichtebener spiegelnder Objekte, insbesondere verzinnter Leiterbahn oberflächen, dadurch g e k e n n z e i c h n e t daß eine über dem Objekt (2) angeordnete Lichtquelle (3) mit vorgesetzter Streuscheibe (10) eine Leuchtfeldblende (11) bestrahlt, welche mit Hilfe eines Kondensor-Linsen systems (12) auf das Objekt (2) abgebildet wird.

t. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Leuchtfeldblende (11) durch eine Kollektorlinse ersetzt ist.

3. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Verhältnis zwischen Durchmesser und Brennweite des Kondensor-Linsensystems (12) mindestens 2 beträgt.

4. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Kondensor-Linsensystem (12) aus mindestens einer Fesnel-Linse (12a, 12b) besteht.

5. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Kondensor-Linsensystem (12) in der Mitte eine Öffnung (13) aufweist, über der ein teildurchlässiger Spiegel (14) angeordnet ist, der das vom Objekt (2) gestreute bzw. reflektierte Licht umlenkt und durch ein Objektiv (16) auf einen Bildwandler (17) führt.

6. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß sich in der Öffnung (13) ein Linsensystem befindet, das gemeinsam mit dem Objektiv (16) das Objekt (2) auf den Bildwandler (17) abbildet.

7. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß zwischen Objekt (2) und Kondensor-Linsensystem (12) ein halbdurchlässiger Spiegel (14) angeordnet ist, der das vom Objekt (2) gestreute bzw. reflektierte Licht (15) auf einen Bildwandler (17) umlenkt.