KR100366237B1 - 씨씨디 카메라용 조명 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 조명 장치는, 부품실장기에서 실장될 부품에 집속된 빛을 조사하기 위한 씨씨디 카메라용 조명 장치이다. 이 조명 장치는 광원과 도파부를 포함한다. 광원은 빛을 발생시킨다. 도파부는, 소정의 굴절율을 가지고 이 굴절율과 자신의 외형에 따라 광원으로부터의 빛을 실장될 부품에 집속시킨다.

Description

씨씨디 카메라용 조명 장치{Lighting apparatus for C.C.D camera}
본 발명은, 씨씨디(Charge Coupled Device) 카메라용 조명 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 부품실장기에서 실장될 부품에 집속된 빛을 조사하기 위한 씨씨디 카메라용 조명 장치에 관한 것이다.
일반적인 부품실장기에서는 실장된 부품을 인식하기 위한 비젼 시스템이 내장되고, 여기에 씨씨디 카메라가 포함된다. 이 씨씨디 카메라의 정밀한 촬상을 위해서는, 피사체 즉, 실장될 부품에 집속된 빛을 조사하기 위한 조명 장치가 필수적이다. 예를 들어, 빠르게 이동하는 부품을 인식하기 위하여 촬상 속도가 빠른 라인(line) 씨씨디 카메라를 쓰는 경우, 실장될 부품에 집속된 빛을 조사하기 위한 조명 장치가 필수적이다.
이와 같은 조명 장치에 있어서, 종래에는, 출사광의 방향이 실장된 부품으로 향하게 하기 위하여 광원 자체의 방향을 직접적으로 조정하였다. 예를 들면, 광원으로서의 발광 다이오드(Light Emitting Diode) 어레이의 리드(lead)를 일정한 방향과 정도로서 구부리거나, 또는, 발광 다이오드 어레이가 실장된 인쇄회로기판 자체의 방향을 조정하였다. 한편, 각 발광 다이오드를 입체적으로 배열하는 방법도 사용된다.
위와 같은 종래의 씨씨디 카메라용 조명 장치에 의하면, 출사광의 방향을 직접적으로 조정함에 따라, 조정의 정밀도가 낮고, 조정을 위하여 차지하는 공간이 넓어지는 문제점들이 있다.
본 발명의 목적은, 부품실장기에서 실장될 부품에 집속된 빛을 조사하기 위한 씨씨디 카메라용 조명 장치에 있어서, 출사광의 방향을 간접적으로 조정함에 의하여, 조정의 정밀도를 높이고 조정을 위하여 차지하는 공간을 최소화할 수 있는 조명 장치를 제공하는 것이다.
도 1은 어느 한 매질로부터 출사되는 빛의 굴절 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 의한 씨씨디 카메라용 조명 장치를 보여주는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 의한 씨씨디 카메라용 조명 장치를 보여주는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 의한 씨씨디 카메라용 조명 장치를 보여주는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제4 실시예에 의한 씨씨디 카메라용 조명 장치를 보여주는 사시도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
11...경계면, 12...경계면 법선,
θi...경계면 법선에 대한 입사각, ni...매질의 굴절율,
θair...경계면 법선에 대한 굴절각, nair...공기의 굴절율,
21, 31, 51...회로 기판, 22, 32...발광 다이오드,
23, 33...도파관, 23a, 33a...출사면,
24, 34, 54...광 비임, 32a, 52...발광편,
32b...발광구, 42...씨씨디 카메라의 대물 렌즈,
45...반사광, 53...도파층.
상기 목적을 이루기 위한 본 발명의 조명 장치는, 부품실장기에서 실장될 부품에 집속된 빛을 조사하기 위한 씨씨디 카메라용 조명 장치이다. 이 조명 장치는 광원과 도파부를 포함한다. 광원은 빛을 발생시킨다. 도파부는, 소정의 굴절율을 가지고 상기 굴절율과 자신의 외형에 따라 상기 광원으로부터의 빛을 상기 실장될 부품에 집속시킨다.
본 발명의 상기 조명 장치에 의하면, 상기 도파부의 굴절율과 외형에 의하여 상기 광원으로부터의 빛을 상기 실장될 부품에 집속시킨다. 이에 따라, 출사광의 방향을 간접적으로 조정함에 의하여, 조정의 정밀도를 높이고 조정을 위하여 차지하는 공간을 최소화할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예가 상세히 설명된다.
도 1을 참조하면, 어느 한 매질의 경계면(11)을 빛이 투과하는 경우, 경계면 법선(12)에 대한 입사각을 θi, 매질의 굴절율을 ni, 경계면 법선에 대한 굴절각을 θair, 그리고 공기의 굴절율을 nair라 하면 굴절의 법칙에 의하여 아래의 수학식 1이 성립한다.
따라서, 아래에 설명될 본 발명의 조명 장치에서는, 위 수학식 1을 이용하여 출사광의 방향이 간접적으로 조정된다. 즉, 광원을 감싸는 도파부의 굴절율과 외형에 의하여 광원으로부터의 빛의 방향 및 비임 형상이 조정된다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 의한 씨씨디 카메라용 조명 장치는 광원(21, 22)과 도파관(23)을 포함한다. 도파관(23)의 밑면에는 각각의 발광 다이오드(22)들이 삽입될 홈들이 형성되어, 도파관(23)이 발광 다이오드(22)들을 구동하기 위한 인쇄회로기판(21) 위에 안착된다. 도파관(23)의 재질로는, 굴절율이 약 1.5인 PMMA(Polymethyl methacrylate) 계열의 플라스틱이 사용된다. 따라서, 굴절율 1.5인 도파관(23)의 출사면(23a)의 법선에 대하여 빛이 30。로 입사되는 경우, 그 빛은 출사면(23a)상에서 48.5。로써 굴절되어 출사된다. 이와 같은 원리를 이용하면, 도파관(23)의 출사면(23a)의 외형에 따라 전자 부품에 조사될 광 비임(24)의 형상이 조정될 수 있다. 본 실시예의 경우, 도파관(23)은 그출사면(23a)이 기울어진 마름모꼴이 됨에 따라, 전자 부품에 조사될 광 비임(24)의 형상이 직사각형이 된다.
각각의 발광 다이오드(22)의 발광구와 도파관(23)의 접촉면 사이에는, 빛의 불필요한 내부적 반사를 방지하기 위하여 굴절율 정합이 가능한 물질로써 충진된다. 이 충진 물질로는, 도파관(23)으로서 사용되는 PMMA 물질의 굴절율에 가장 근접된 굴절율의 물질이 사용된다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 의한 씨씨디 카메라용 조명 장치는 광원(31, 32)과 도파관(33)을 포함한다. 도파관(33)의 밑면에는 각각의 발광 다이오드(32)들이 삽입될 홈들이 형성되어, 도파관(23)이 발광 다이오드(32)들을 구동하기 위한 인쇄회로기판(31) 위에 안착된다. 이 조명 장치의 구성 및 동작 원리는 도 2를 참조하여 상술한 바와 같다. 다만, 본 실시예의 경우, 도파관(33)은 그 출사면(33a)이 곡률을 가짐에 따라, 전자 부품에 조사될 광 비임(24)의 형상이 띠 형상이 된다. 이러한 띠 형상의 광 비임(24)은 부품 실장기에서 가장 많이 사용되는 라인 씨씨디 카메라에 적합하다.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 의한 씨씨디 카메라용 조명 장치를 보여준다. 도 4에서 도 3과 동일한 참조 부호는 동일한 기능의 부재를 가리킨다. 본 실시예의 조명 장치에서는, 그 조도를 증배하기 위하여 도 3의 조명 장치가 이중적으로 설치된다. 도 4에서 참조부호 32b는 발광 다이오드(도 3의 32)의 발광구를, 그리고 32a는 발광 다이오드(32)의 발광편을 각각 가리킨다. 이 조명 장치의 구성 및 동작 원리는 도 3을 참조하여 상술한 바와 같다. 실장될 전자 부품으로부터 반사되는 띠 형상의 반사광은 라인 씨씨디 카메라의 대물 렌즈(42)로 입사된다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제4 실시예에 의한 씨씨디 카메라용 조명 장치에서는, 인쇄회로기판 위에 실장되는 발광 다이오드의 발광편(52)들 위에 도파층(53)이 직접 형성되는 구조를 가진다. 도 5에서 참조부호 54는 광 비임을 가리킨다. 도 5의 조명 장치의 구성 및 동작 원리는 도 2 및 3을 참조하여 설명된 바와 같다.
이상 설명된 바와 같이, 본 발명에 따른 씨씨디 카메라용 조명 장치에 의하면, 도파부의 굴절율과 외형에 의하여 광원으로부터의 빛을 실장될 부품에 집속시킨다. 이에 따라, 출사광의 방향을 간접적으로 조정함에 의하여, 조정의 정밀도를 높이고 조정을 위하여 차지하는 공간을 최소화할 수 있다.
본 발명은, 상기 실시예에 한정되지 않고, 청구범위에서 정의된 발명의 사상 및 범위 내에서 당업자에 의하여 변형 및 개량될 수 있다.

Claims (3)

  1. 부품실장기에서 실장될 부품에 집속된 빛을 조사하기 위한 씨씨디 카메라용 조명 장치에 있어서,
    빛을 발생시키는 광원, 및
    소정의 굴절율을 가지고 상기 굴절율과 자신의 외형에 따라 상기 광원으로부터의 빛을 상기 실장될 부품에 집속시키는 도파부를 포함한 씨씨디 카메라용 조명장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광원이 발광 다이오드들을 포함한 씨씨디 카메라용 조명 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 실장될 부품과 마주보는 방향에서의 상기 도파부의 외형이 곡률을 가짐에 의하여, 상기 도파부로부터 출사되는 빛이 띠의 형상을 가지는 씨씨디 카메라용 조명 장치.
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