KR101657521B1 - Apparatus for lighting - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 광원에서 출력되는 광을 변경시키는 렌즈를 개선함으로써, 비전 시스템에 의한 대상 물체의 인식 성능을 향상시킬 수 있는 조명 장치 및 이를 구비하는 비전 시스템에 관한 것이다. 본 발명은, 빛을 출력하는 광원; 상기 광원에서 출력되는 빛을 입력받아 라인 빔의 빛을 출력하는 렌즈; 및 상기 광원 및 상기 렌즈를 지지하고, 상기 라인 빔의 빛이 설정된 방향으로 출력되도록 상기 광원 및 상기 렌즈가 향하는 방향을 정렬하는 지지 프레임;을 구비하는 조명 장치를 제공한다. The present invention relates to an illumination device capable of improving a recognition performance of an object by a vision system by improving a lens that changes light output from a light source, and a vision system having the illumination device. The present invention relates to a light source that outputs light; A lens that receives light output from the light source and outputs light of a line beam; And a support frame supporting the light source and the lens and aligning a direction of the light source and the lens so that the light of the line beam is output in a predetermined direction.
Description
본 발명은 조명 장치 및 이를 구비하는 비전 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전자 부품 실장 장비 등 비전 시스템을 이용하여 대상 물체를 인식하는 장치에서, 대상 물체에 광원에서 출력되는 조명을 비추어 카메라에 의하여 대상 물체를 인식할 수 있도록 하는 조명 장치 및 이를 구비하는 비전 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a lighting apparatus and a vision system including the same. More particularly, the present invention relates to an apparatus for recognizing a target object using a vision system such as an electronic component mounting apparatus, And a vision system including the illumination device.
비전 시스템은 부품 실장 장치 등에서 인식하고자 하는 부품을 정확하게 인식하기 위하여 사용될 수 있다. 비전 시스템은 대상 물체에 조명을 비추고, 대상 물체로부터 입력되는 영상을 입력받아, 대상 물체를 인식하거나 검사를 할 수 있다. The vision system can be used to accurately recognize a part to be recognized by a component mounting apparatus or the like. The vision system can illuminate a target object, input an image input from the target object, and recognize or check the target object.
이를 위하여, 비전 시스템은 빛을 발생하여 비추는 조명과 대상 물체로부터 영상을 입력받는 카메라를 구비할 수 있다. 이때, 카메라는 빛에 민감하여 대상 물체에 비추는 조명에 영향을 많이 받을 수 있다. 이 경우, 조명에 따라 카메라가 대상 물체를 인식하는 것이 달라질 수 있다. To this end, the vision system may include a light source for emitting light and a camera for receiving an image from the object. At this time, the camera is sensitive to light, so that it may be affected by the illumination of the object. In this case, it may be different depending on the illumination that the camera recognizes the object.
그에 따라, 대상 물체에 비추어지는 조명 장치의 조명의 파장, 조명도, 및 광도에 따라 카메라가 물체를 인식하는 성능이 많은 영향을 받을 수 있다. Accordingly, the ability of the camera to recognize the object may be greatly affected by the wavelength, illumination, and brightness of the illumination of the illumination device illuminated by the object.
본 발명은, 광원에서 출력되는 광을 변경시키는 렌즈를 개선함으로써, 비전 시스템에 의한 대상 물체의 인식 성능을 향상시킬 수 있는 조명 장치 및 이를 구비하는 비전 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다. An object of the present invention is to provide an illumination device capable of improving a recognition performance of an object by a vision system by improving a lens that changes light output from a light source, and a vision system having the illumination device.
본 발명은, 빛을 출력하는 광원; 상기 광원에서 출력되는 빛을 입력받아 라인 빔의 빛을 출력하는 렌즈; 및 상기 광원 및 상기 렌즈를 지지하고, 상기 라인 빔의 빛이 설정된 방향으로 출력되도록 상기 광원 및 상기 렌즈가 향하는 방향을 정렬하는 지지 프레임;을 구비하는 조명 장치를 제공한다. The present invention relates to a light source that outputs light; A lens that receives light output from the light source and outputs light of a line beam; And a support frame supporting the light source and the lens and aligning a direction of the light source and the lens so that the light of the line beam is output in a predetermined direction.
상기 렌즈가, 상기 광원을 향하는 입사측 모서리, 및 상기 입사측 모서리로부터 경사면을 포함하여 빛을 굴절시키는 굴절부를 구비할 수 있다. The lens may include an incidence side edge facing the light source, and a refraction part including a slope side from the incidence side edge to refract light.
상기 굴절부가 상기 입사측 모서리로부터 경사면을 포함하여 프리즘을 형성할 수 있다. The refracting portion may include a slope from the incident side edge to form a prism.
상기 렌즈가, 상기 굴절부의 상기 입사측 모서리의 반대 방향으로부터 연장되고, 상기 지지 프레임에 상기 렌즈가 지지되는 방향이 얼라인 되도록 하는 연장부를 더 구비할 수 있다. The lens may further include an extension portion extending from a direction opposite to the incidence side edge of the refraction portion and aligning a direction in which the lens is supported by the support frame.
상기 연장부가 상기 굴절부로부터 사각형 단면 형상이 연장되어 형성될 수 있다. And the extending portion may be formed by extending a rectangular cross-sectional shape from the refracting portion.
상기 입사측 모서리가 상기 라인 빔이 형성하는 평면과 실질적으로 수직으로 배치될 수 있다. The incidence side edge may be disposed substantially perpendicular to the plane formed by the line beam.
상기 입사측 모서리의 곡률 반경이 0.1mm 내지 0.4mm 범위 내에서 어느 하나의 값을 가질 수 있다. The radius of curvature of the incidence side edge may have any value within a range of 0.1 mm to 0.4 mm.
상기 렌즈의 굴절률이 1.3 내지 1.8 범위 내의 어느 하나의 값을 가질 수 있다. The refractive index of the lens may be any value within the range of 1.3 to 1.8.
상기 렌즈가, 유리(glass), 플라스틱(plastic), 수지(resin), 실리콘(Si), 및 액체 중의 적어도 어느 하나 이상의 재질을 포함하여 형성될 수 있다. The lens may be formed of at least one material selected from the group consisting of glass, plastic, resin, silicon, and liquid.
상기 광원이 레이저 광원 또는 LED 광원 또는 할로겐 광원을 포함할 수 있다. The light source may include a laser light source or an LED light source or a halogen light source.
상기 지지 프레임의 외부로부터 삽입되어 상기 렌즈와 접촉되어 상기 렌즈를 상기 지지 프레임에 지지하는 적어도 하나의 지지 볼트를 더 구비할 수 있다. And at least one support bolt inserted from the outside of the support frame and contacting the lens to support the lens to the support frame.
상기 지지 볼트 각각이 상기 렌즈를 상면, 하면, 좌측면, 및 우측면 각각과 접촉되어 상기 렌즈가 상기 지지 프레임에 지지되도록 할 수 있다. Each of the support bolts may contact each of the upper surface, the lower surface, the left surface, and the right surface of the lens so that the lens is supported on the support frame.
본 발명의 다른 측면은, 상기 조명 장치; 및 상기 조명 장치로부터 조사되는 빛에 의하여 대상 물체가 형성하는 이미지를 입력받는 카메라를 구비하는 비전 시스템을 제공한다. According to another aspect of the present invention, there is provided an illumination device comprising: the illumination device; And a camera for receiving an image formed by the object by the light emitted from the illumination device.
내부에 상기 카메라가 수납되고, 상기 이미지가 입력되는 면이 사각형 형상을 갖는 본체를 더 구비할 수 있다. The camera may further include a main body having a rectangular shape on which the camera is housed and on which the image is input.
상기 조명 장치가 상기 본체의 상기 이미지가 입력되는 면의 모서리 부분에 배치될 수 있다. The illuminating device may be disposed at an edge portion of a surface to which the image of the main body is input.
본 발명에 따른 조명 장치 및 이를 구비하는 비전 시스템에 의하면, 광원에서 출력되는 광을 변경시키는 렌즈를 개선함으로써, 비전 시스템에 의한 대상 물체의 인식 성능을 향상시킬 수 있다. According to the illumination device and the vision system having the illumination device according to the present invention, it is possible to improve the recognition performance of the object by the vision system by improving the lens that changes the light output from the light source.
도 1은 본 발명에 일 실시예에 따른 조명 장치의 외형을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 조명 장치의 각각의 구성 요소를 분리하여 도시한 분리 사시도이다.
도 3은 도 1의 조명 장치에서 단면 Ⅲ-Ⅲ에서 바라본 모습을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 4는 도 1의 조명 장치에서 사각형 프리즘 형상을 갖는 렌즈의 외형을 도시한 도면이다.
도 5는 도 1의 조명 장치에 의하여 인식되는 대상 물체의 일 실시예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6은 도 1의 조명 장치에 의하여 도 5의 대상 물체에 조사된 2차원 조명에 의하여 인식된 이미지를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 비전 시스템의 외형을 도시한 사시도이다.
도 8은 도 7의 비전 시스템에서 단면 Ⅷ-Ⅷ에서 바라본 모습을 개략적으로 도시한 단면도이다. FIG. 1 is a perspective view schematically showing an outline of a lighting apparatus according to an embodiment of the present invention.
Fig. 2 is an exploded perspective view showing the respective components of the illumination device of Fig. 1 separated; Fig.
3 is a cross-sectional view schematically showing a section viewed from the cross section III-III in the illumination apparatus of FIG.
Fig. 4 is a diagram showing an outline of a lens having a rectangular prism shape in the illumination apparatus of Fig. 1;
FIG. 5 is a view schematically showing an embodiment of an object to be recognized by the illumination device of FIG. 1. FIG.
FIG. 6 is a view schematically showing an image recognized by two-dimensional illumination irradiated to the object of FIG. 5 by the illumination device of FIG. 1;
FIG. 7 is a perspective view showing the outline of a vision system according to a preferred embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing a view from section VIII-VIII in the vision system of FIG. 7; FIG.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예에 따른 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1에는 본 발명에 일 실시예에 따른 조명 장치(100)의 개략적인 외형이 도시되어 있다. 도 2에는 도 1의 조명 장치(100)의 각각의 구성 요소가 분리되어 도시되어 있다. 도 3에는 도 1의 조명 장치(100)에서 단면 Ⅲ-Ⅲ에서 바라본 모습이 도시되어 있다. 도 4에는 도 1의 조명 장치(100)에서 사각형 프리즘 형상을 갖는 렌즈(120)의 외형이 도시되어 있다. FIG. 1 shows a schematic outline of a
도면을 참조하면, 본 발명에 일 실시예에 따른 조명 장치(100)는, 광원(110); 렌즈(120); 및 지지 프레임(130)을 구비할 수 있다. Referring to the drawings, a
광원(110)은 빛을 출력한다. 렌즈(120)는 광원에서 출력되는 빛을 입력받아 라인 빔(line beam)의 빛을 출력한다. 지지 프레임(130)은 광원(110) 및 렌즈(120)를 지지하고, 라인 빔의 빛이 설정된 방향으로 출력되도록 광원(110) 및 렌즈(120)가 향하는 방향을 정렬한다. The
본 발명에 따르면, 광원(110)에서 출력되는 빛을 변경시키는 렌즈(120)에서 라인 빔의 빛이 출력되도록 함으로써, 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 장치(100)가 사용되는 비전 시스템(도 7의 10)에 의한 대상 물체의 인식 성능을 향상시킬 수 있다. According to the present invention, since the light of the line beam is outputted from the
또한, 지지 프레임(130)에 의하여 광원(110) 및 렌즈(120)가 향하는 방향을 정렬하여, 라인 빔의 빛이 설정된 방향으로 출력될 수 있도록 함으로써, 렌즈(120)의 조립 및 정렬을 용이하게 할 수 있다. The
이때, 렌즈(120)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 입사측 모서리(121), 굴절부(122), 및 연장부(123)를 구비할 수 있다. At this time, the
여기서, 입사측 모서리(121)가 광원(110)을 향하고, 연장부(123)의 굴절부(122)의 반대편 끝단부가 인식하고자 하는 대상 물체를 향하게 된다. 이 경우, 연장부(123)의 굴절부(122)의 반대편 끝단면이 라인 빔 형태의 빛이 출력되는 출사면(124)이 될 수 있다. Here, the
굴절부(122)는 입사측 모서리로부터 경사면을 포함하여 빛을 굴절시킨다. 이때, 굴절부(122)는 입사측 모서리로부터 경사면을 포함하여 프리즘을 형성할 수 있다. The
연장부(123)는 굴절부(122)의 입사측 모서리(121)의 반대 방향으로부터 연장되도록 형성될 수 있다. 이때, 연장부(123)는 지지 프레임(130)에 렌즈(120)가 지지되는 방향이 정렬되도록 할 수 있는 형상을 갖는다. 이 경우, 연장부(123)는 원형 단면 형상이 아닌 어떠한 형상도 될 수 있다. The
즉, 연장부(123)는 지지 프레임(130)의 특정 위치에 설정된 방향으로 지지되어 렌즈(120)가 지지되는 방향이 얼라인 되도록 할 수 있다. 이를 위하여, 지지 프레임(130)에 마련되는 렌즈(120) 수납부에 내측 각형 부분이 형성될 수 있다. 이때, 연장부(123)는 지지 프레임(130)에 마련된 내측 각형 부분과 정합되는 외측 각형 부문을 포함하여 형성될 수 있다. That is, the extended
그 일 실시예로서, 연장부(123)는 굴절부(122)로부터 사각형 단면 형상이 연장되어 형성될 수 있다. 이 경우, 렌즈(120)는 도 4에 도시된 바와 같은 사각형의 프리즘 타입으로 형성될 수 있다. 이 경우, 지지 프레임(130)의 내면에는, 도 3에 도시된 바와 같이, 렌즈(120)의 각형 면이 지지되는 각형의 지지면이 형성될 수 있다. In one embodiment, the
다만, 본 발명의 연장부(123)의 형상은 이에 한정되지 아니하고, 굴절부(122)를 통과한 빛이 연장되어 나아가고, 지지 프레임(130) 내부에 지지 및 정렬이 용이하도록 하는 형상이면 어떠한 형상도 될 수 있다. However, the shape of the
다만, 연장부(123)가 사각형 단면 형상을 갖는 경우, 가공이 용이하고, 제조 원가가 저렴하며, 렌즈(120)의 설치 위치 및 방향의 정렬이 용이하게 된다. However, when the
즉, 렌즈(120)는 광원(110)에서 출력되어 입력되는 빛을 라인 빔(line beam) 형태로 변형함으로써, 조명 장치(100)에서 2차원 빛이 출력될 수 있도록 한다. 이를 위하여, 렌즈(120)는 입사측 모서리(121)가 출력되는 라인 빔이 형성하는 평면과 실질적으로 수직이 되도록 배치될 수 있다. That is, the
이를 위하여, 입사측 모서리(121)가 광원(110)의 광 출력면과 나란하고, 라인 빔을 형성하고자 하는 2차원 면에 수직이 되도록, 렌즈(120)가 배치될 수 있다. 이 경우, 지지 프레임(130)의 내면의 렌즈(120)를 수납하는 수납부가 상기한 바와 같은 입사측 모서리(121) 배치가 될 수 있는 형상으로 마련될 수 있다. To this end, the
이때, 광원(110)과 렌즈(120) 사이의 상대 위치, 렌즈(120)의 형상 및/또는 크기 등에 의하여 조명 장치(100)로부터 출력되는 라인 빔의 위치 및 크기 등이 용이하게 조절될 수 있다. At this time, the position and size of the line beam output from the
한편, 조명 장치(100)는 지지 프레임(130)의 외부로부터 삽입되어 지지 프레임(130)의 내부에 설치되는 렌즈(120)와 접촉되어 렌즈(120)를 지지 프레임(130)에 지지하는 적어도 하나의 지지 볼트(140)를 더 구비할 수 있다. 따라서, 렌즈(120)가 지지 프레임(130)에 용이하고 견고하게 지지되도록 할 수 있다. The
이를 위하여, 지지 프레임(130)의 렌즈(120)가 설치되는 부분에 외측으로부터 내측으로 관통되는 관통홀(140a)이 형성될 수 있다. 관통홀(140a)을 통하여 지지 볼트(140)가 삽입되어, 지지 볼트(140)의 끝단부가 렌즈(120)에 접촉되어 렌즈(120)가 지지 프레임(130)에 지지되도록 할 수 있다. For this purpose, a through
이때, 지지 볼트(140)의 외주면과 관통홀(140a)의 내주면 각각에 서로 정합되어 체결되는 나사산이 형성될 수 있다. 그에 따라, 지지 볼트(140)가 지지 프레임(130)에 용이하고 견고하게 체결될 수 있다. 또한, 관통홀(140a)은 렌즈(120)의 연장부(123)가 배치되는 위치에 마련될 수 있다. At this time, threads may be formed that are mated with each other on the outer circumferential surface of the
여기서, 지지 볼트(140)는 복수개 구비될 수 있다. 이 경우, 지지 볼트(140) 각각이 렌즈(120)를 상면, 하면, 좌측면, 및 우측면 각각과 접촉되어 렌즈(120)가 지지 프레임(130)에 지지될 수 있다. 이때, 연장부(123)가 사각형 단면 형상이 연장되어 형성되고, 굴절부(122) 측과 출사면(124)을 제외한 측면 각각에 지지 볼트(140)가 접촉되어 지지될 수 있다. Here, a plurality of
또한, 도 3에 도시된 바와 같이 지지 프레임(130)의 광의 출사측 끝단부에는 크기가 렌즈(120)가 배치되는 부분보다 작게 형성되는 단차부가 형성될 수 있다. 이때, 지지 프레임(130) 내부에 광원이 배치되는 측으로부터 렌즈(120) 및 광원(110)가 차례로 삽입되어 설치될 수 있다. 이 경우, 단차부에 의하여 렌즈(120)가 출사측으로 노출되지 아니하고 지지될 수 있게된다. In addition, as shown in FIG. 3, a stepped portion having a size smaller than that of the portion where the
한편, 입사측 모서리(121)의 곡률 반경이 0.1mm 내지 0.4mm 범위 내에서 어느 하나의 값을 가지도록 렌즈(120)가 형성될 수 있다. 그에 따라, 대상 물체의 인식에 필요한 두께의 라인 빔을 생성할 수 있게 된다. On the other hand, the
또한, 렌즈(120)의 굴절률이 1.3 내지 1.8 범위 내의 어느 하나의 값을 가지도록 렌즈(120)가 형성될 수 있다. 그에 따라, 대상 물체의 인식에 필요한 두께의 라인 빔을 생성할 수 있게 된다. In addition, the
또한, 렌즈(120)는 유리(glass), 플라스틱(plastic), 수지(resin), 실리콘(Si), 및 액체 중의 적어도 어느 하나 이상의 재질을 포함하여 형성될 수 있다. 이때, 플라스틱 소재는 열과 압력을 가해 성형할 수 있는 고분자화합물이 될 수 있다. 즉, 플라스틱 소재는 폴리에틸렌(polyethylene, PE), 폴리프로필렌(polypropylene, PP), 폴리스티렌(polystyrene, PS), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 폴리아미드(polyamides, PA, 나일론), 폴리에스터(polyester, PES), 폴리염화비닐(polyvinyl chloride, PVC), 폴리우레탄(polyurethanes, PU), 폴리카보네이트(polycarbonate, PC), 및 폴리염화비닐리덴(polyvinylidene chloride, PVDC) 중의 적어도 어느 하나의 소재를 포함할 수 있다. The
광원(110)으로는 레이저 광원이 사용될 수 있다. 이 경우, 레이저 광원을 이용함으로써, 광의 직진성 및 집중성을 이용하여 얇은 두께의 라인 빔을 얻을 수 있게 된다. As the
한편, 통상의 LED 광원은 광의 직진성을 유도하기 어렵다. 또한 광의 집중화를 유도하기도 어렵다. 하지만, LED 조명의 발산각을 제어하기 위하여 다른 광 부품을 사용하는 것보다, 레이저를 이용하는 경우 원가를 줄이면서 날카로운 조명의 조사 광량을 획득 할 수 있다. On the other hand, a normal LED light source is difficult to induce straightness of light. It is also difficult to induce centralization of light. However, in the case of using a laser, it is possible to acquire the irradiation light amount of sharp illumination while reducing the cost, rather than using other optical parts to control the divergence angle of the LED illumination.
본 발명의 일 실시예에 따른 조명 장치(100)에서는 렌즈(120)로 통상의 실린더 타입의 렌즈를 사용하지 아니하고, 프리즘과 실린더 타입의 렌즈를 합성하여 사용함으로써, 크기도 작으면서 최적의 조명을 얻을 수 있다. 이때, 광원(110)의 레이저로부터 정렬되어 출력되는 광 빔을 실린더 렌즈로 빔을 퍼트리고, 프리즘을 통하여 빔의 폭을 조절할 수 있다. 이때, 프리즘을 통하여 렌즈(120)로부터 출력되는 라인 빔의 폭과 길이가 결정될 수 있다. In the
이러한 라인 빔은 전자부품 실장 장비의 인식하기 힘든 커넥터(Connector)류 등의 핀(Pin) 인식에 사용할 수 있는 조명을 생산할 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 아니하고, 광원(110)으로 레이저 광원 뿐만 아니라, 본 발명에 따른 프리즘 렌즈를 사용함으로써, 통상의 LED 광원 또는 할로겐 광원 등 다양한 광원이 사용되는 경우에도 적정 두께의 라인 빔 조명을 생산할 수 있다. 또한, 광원(110)으로 레이저 조명과 통상의 스테이지(stage) 조명을 함께 사용하여 융합된 조명으로 다양한 전자 부품 인식에 사용 할 수 있다. Such a line beam can produce lighting that can be used for recognition of pins such as connectors, which are difficult to recognize in electronic component mounting equipment. However, the present invention is not limited to this. By using a prism lens according to the present invention as well as a laser light source as the
본 발명의 일 실시예에 따른 조명 장치(100)는 전자 부품을 실장하는 전자부품 실장장치 등에서 전자 부품을 인식하는 비전 시스템에서 2차원 조명을 생성하는데 사용될 수 있다. The
전자 부품을 인식하는 비전 시스템에서는 LED(Light Emitted Diode) 광원을 사용하거나 할로겐(HALOGEN) 광원을 사용하여 빛을 대상 물체에 해당하는 전자 부품에 조사하여, 인식하고자 하는 전자 부품의 광 특성을 이용하여 부품을 인식할 수 있다. In a vision system for recognizing electronic components, a light emitting diode (LED) light source is used or a halogen (HALOGEN) light source is used to irradiate light to an electronic component corresponding to a target object, Parts can be recognized.
이 경우, 인식된 전자 부품 및 전자 회로 기판의 산술적 정보를 이용하여 전자 회로 기판에 인식된 전자 부품을 실장할 수 있다. 이러한 전자부품 실장장치에서 대상 물체를 인식하는 비전 시스템은 반드시 전자부품 실장장치에 한정되지 아니하고, 검사 장치, 자동화 설비 또는 기타 다양한 장치에 범용적으로 이용될 수 있다. In this case, it is possible to mount the recognized electronic component on the electronic circuit board using the recognized electronic component and the arithmetic information of the electronic circuit board. In such an electronic component mounting apparatus, a vision system for recognizing a target object is not necessarily limited to an electronic component mounting apparatus, and can be widely used in an inspection apparatus, an automation apparatus, or various other apparatuses.
비전 시스템은 LED 광원의 고유 특성인 단색성을 이용하거나, 장시간의 동작 시간을 이용하여 안정적인 전자 부품 인식 정보를 취득하고, 취득된 정보를 이용하여 전자 회로 기판의 특정 위치에 전자부품 장착 방향에 맞추어 회전 및 이동시켜 실장할 수 있다. The vision system obtains stable electronic part recognition information by using the monochromatic property which is a unique characteristic of the LED light source or by using the operation time for a long time and by using the obtained information, And can be mounted and rotated.
하지만, 통상의 실장 장비는 표준화된 저항기(resistor), 코일(coil), 커패시터(capacitor), 트랜지스터, 및 전자 칩과 같은 전기 전자 소자들, 또는 커넥터(connector)와 같은 부품 등을 실장하는데, 주로 LED 광원을 이용하는 조명을 주로 사용한다. LED 조명은 단색성의 특성에 따라 촬상 장치의 모토(Mono) 또는 컬러(Color) 등에 대응되도록 사용될 수 있다. Conventional mounting equipment, however, mounts electrical and electronic components such as standardized resistors, coils, capacitors, transistors, and electronic chips, or components such as connectors, It mainly uses the light using the LED light source. The LED illumination may be used to correspond to the monochromatic or color of the imaging device depending on the monochromatic characteristic.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 장치(100)는 다양한 채널을 구비할 수 있다. 조명 장치(100)는 측면 조명(Side), 경사 조명(Outer), 동축 조명(Coaxial, Inner) 등을 구성하여 사용될 수 있다. 이러한 조명 장치(100)는 직접 인식하고자 하는 전자 부품에 조명을 조사하고, 전자 부품에서 반사된 광 특성을 인식하는 방식이다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 아니하고, 인식하고자 하는 전자 부품의 후면으로 조명을 조사하고, 그림자로 인식하고자 하는 전자 부품을 수치화하는 후면(back light) 조명 장치로도 구성될 수 있다. Meanwhile, the
통상의 LED 광원, 할로겐(Halogen) 광원을 이용한 조명들은 조명의 특성이 평면상의 두 축 방향에 대하여 소정의 각도를 갖는 포물선 콘(Parabolic Cone) 모양으로 조사된다. Illuminations using an ordinary LED light source and a halogen light source are illuminated in a parabolic cone shape in which the characteristic of the illumination is a predetermined angle with respect to two planar axial directions.
통상의 LED 광원, 할로겐(Halogen) 광원 등의 면광원은 룩스(Lux) 개념의 조사 방식으로 인식 영역 이외의 필요하지 않는 부분까지 광이 조사되어 반사된 빛이 나타나는 등의 광 노이즈가 발생될 수 있다. 따라서, 통상의 면광원을 이용한 조명은 인식하고자 하는 특정 부분의 인식 지점을 골라서 인식하기가 어렵게 된다. In general, a surface light source such as an LED light source or a halogen light source is irradiated with light up to an unnecessary portion other than the recognition area by the illumination method of the Lux concept, and light noise such as reflected light may be generated have. Therefore, illumination using a normal surface light source makes it difficult to select and recognize a recognition point of a specific portion to be recognized.
하지만, 조명 장치(100)에 의하여 원하는 두께의 라인 조명을 용이하게 생성할 수 있으므로, 레이저 조명 뿐만 아니라 통상의 LED 조명 또는 할로겐 조명에 의해서는 2차원 라인 빔을 생산하여, 전자 부품 또는 커넥터 등에서 핀(pin) 등의 특정 부분을 용이하게 인식할 수 있도록 할 수 있다. However, it is possible to easily generate a line light of a desired thickness by the
또한, 이러한 광 노이즈는 전자 부품 인식에 의한 정보 판단을 하기 위하여 불필요한 정보가 될 수 있으며, 인식하고자 하는 주된 정보에 외란을 일으켜 실장장비의 실장 오류를 유발할 수 있다. 이 경우, 이러한 광 노이즈를 제거하기 위하여 금속 재질 또는 수지성 재질을 이용하여 광특성의 반사 성질 또는 흡수 성질을 이용한 가이드 역할을 하는 판재를 추가로 장착하거나, 특수한 렌즈를 이용하여 광굴절을 이용하여 특정 부분으로 광을 유도할 수 있다. In addition, such light noise may be unnecessary information for information judgment by recognition of electronic parts, and disturbance may occur in the main information to be recognized, which may cause mounting error of mounting equipment. In this case, in order to remove such light noise, a plate material serving as a guide using the reflection property or absorbing property of the optical property using a metal material or a resinous material may be additionally mounted, or a special lens may be used Light can be induced to a specific part.
하지만, 이 경우 추가 설치되는 부품들로 인한 설치 공간이 커질 수 있으며, 그로 인한 원가가 상승될 수 있다. 또한, 상기 문제점을 제거하기 위하여 특수한 렌즈를 사용하는 경우, 단 렌즈의 크기를 축소하기 어려우며, 렌즈를 이용한 광로 변경 및 굴절 특성을 완벽하게 조정하기 어렵다. However, in this case, the installation space due to the additional installed parts can be increased, and the resulting cost can be increased. In addition, when a special lens is used to eliminate the above problem, it is difficult to reduce the size of the single lens, and it is difficult to perfectly adjust the optical path changing and refraction characteristics using the lens.
또한, 통상의 면광원을 이용하는 경우에는 특정 전자 부품의 돌출된 핀(PIN) 정보를 인식하기 어려울 수 있다. 이러한 핀(PIN) 정보는 실장하고자 하는 전자 부품의 장착 정도의 고품질을 유도하는데 매우 중요한 요소가 될 수 있다. 하지만, 통상의 면광원을 이용한 조명으로 인식한 전자 부품의 커넥터 등의 핀 정보는 인식을 하여도 핀(pin) 의 휨 정보들을 정확하게 구분하기 어렵다. Further, in the case of using a normal surface light source, it may be difficult to recognize the projected pin information of a specific electronic part. Such PIN information can be a very important factor for inducing high quality of mounting degree of an electronic component to be mounted. However, it is difficult to accurately identify the pin bending information even if the pin information of a connector or the like of an electronic component recognized as an illumination using a normal surface light source is recognized.
하지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 장치(100)에 의하면, 공간 문제 및/또는 원가 문제 등의 문제없이 출력되는 조명의 광로 및 굴절 특성을 용이하게 조정하여 전자 부품 등의 핀(pin) 정보와 같이 미세한 정보도 용이하게 얻을 수 있게 된다. However, according to the
도 5에는 조명 장치(100)에 의하여 인식되는 대상 물체의 일 실시예인 오디오 잭(50)의 형상이 도시되어 있다. 도 6에는 조명 장치(100)에 의하여 도 5의 오디오 잭(50)에 조사된 2차원 조명에 의하여 인식된 이미지가 도시되어 있다. Fig. 5 shows the shape of the
도면을 참조하면, 도 5에서와 같은 이미지에서 오디오 잭(50)의 이미지에는 다른 복잡한 형상과 핀 정보(51)가 혼재되어 있다. 따라서, 도 5와 같은 이미지에서 핀 정보(51) 만을 추출하기 어려운 문제가 있을 수 있다. 하지만, 도 6과 같이 조명 장치(100)에 의하여 인식된 이미지에서는 2차원 조명에 의하여 인식된 핀 정보(51a) 구별하기 용이한 상태로 포함되어 있다. Referring to the drawings, in the image shown in Fig. 5, the image of the
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 장치(100)에 의하면, 2차원 라인 빔 조명에 의하여 핀 정보(51a)에 의하여 핀 위치를 더욱 정확하게 찾을 수 있다. 따라서, 전자 부품을 인쇄회로기판에 실장할 때, 좀 더 정확성을 기할 수 있어, 부품 실장 작업 성능을 향상시킬 수 있게 된다. Therefore, according to the
도 7에는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 비전 시스템(10)의 외형이 도시되어 있다. 도 8에는 비전 시스템(10)에서 단면 Ⅷ-Ⅷ에서 바라본 모습이 도시되어 있다. FIG. 7 shows the outline of a
도면을 참조하면, 비전 시스템(10)은 조명 장치(100); 및 카메라(220)를 구비할 수 있다. 이때, 비전 시스템(10)의 본체(200)에 조명 장치(100) 및 카메라(220)가 장착될 수 있다. Referring to the drawings,
조명 장치(100)는 도 1 내지 도 6에 도시된 조명 장치가 될 수 있다. 카메라(220)는 조명 장치(100)로부터 조사되는 빛에 의하여 대상 물체가 형성하는 이미지를 입력받을 수 있다. The
본체(200)는 그 내부에 카메라(220)를 수납하고, 상기 이미지가 입력되는 면이 사각형 형상을 가질 수 있다. 이 경우, 본체(200)의 사각형 형상을 갖는 이미지가 입력되는 면의 모서리 부분에 조명 장치(100)가 장착될 수 있다. The
이때, 조명 장치(100)가 본체(200)의 상단면에 장착되어 대상 물체에 라인 빔 형태의 2차원 형상의 빛을 조사할 수 있다. 이 경우, 조명 장치(100)의 사각형 모서리 부분에 장착됨으로써, 인식되는 부품의 크기를 확대할 수 있게 된다. At this time, the
또한, 본체(200)의 상단면의 모서리 부분에서 빛을 조사하여 대상 물체에 포함되는 핀들이 서로 가려지지 않도록 함으로써, 더욱 정확한 핀 정보를 얻을 수 있게 된다. In addition, more accurate pin information can be obtained by irradiating light at the corner portion of the upper surface of the
이때, 조명 장치(100)의 광원(110)에서 출력되는 빛을 변경시키는 렌즈(120)에서 라인 빔의 빛이 출력되도록 함으로써, 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 장치(100)가 사용되는 비전 시스템(10)에 의한 대상 물체의 인식 성능을 향상시킬 수 있다. In this case, the light of the line beam is outputted from the
또한, 지지 프레임(130)에 의하여 광원(110) 및 렌즈(120)가 향하는 방향을 정렬하여, 라인 빔의 빛이 설정된 방향으로 출력될 수 있도록 함으로써, 렌즈(120)의 조립 및 정렬을 용이하게 할 수 있다. The
본 발명에 따르면, 광원에서 출력되는 광을 변경시키는 렌즈를 개선함으로써, 비전 시스템에 의한 대상 물체의 인식 성능을 향상시킬 수 있다. According to the present invention, by improving the lens that changes the light output from the light source, the recognition performance of the object by the vision system can be improved.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of limitation, You will understand. Accordingly, the true scope of protection of the present invention should be determined only by the appended claims.
10: 비전 시스템, 100: 조명 장치,
110: 광원, 120: 렌즈,
130: 지지 프레임, 140: 지지 볼트,
200: 본체, 210: LED 조명,
220: 카메라. 10: vision system, 100: lighting device,
110: light source, 120: lens,
130: support frame, 140: support bolt,
200: main body, 210: LED lighting,
220: Camera.
Claims (15)
상기 광원에서 출력되는 빛을 입력받아 라인 빔의 빛을 출력하는 렌즈;
상기 광원 및 상기 렌즈를 지지하고, 상기 라인 빔의 빛이 설정된 방향으로 출력되도록 상기 광원 및 상기 렌즈가 향하는 방향을 정렬하는 지지 프레임; 및
상기 지지 프레임의 외부로부터 삽입되어 상기 렌즈와 접촉되어 상기 렌즈를 상기 지지 프레임에 지지하는 적어도 하나의 지지 볼트를 포함하고,
상기 렌즈가,
상기 광원을 향하는 입사측 모서리;
상기 입사측 모서리로부터 경사면을 포함하여 빛을 굴절시키는 굴절부; 및
상기 굴절부의 상기 입사측 모서리의 반대 방향으로부터 연장되고, 상기 지지 프레임에 상기 렌즈가 지지되는 방향이 얼라인 되도록 하는 연장부를 포함하며,
상기 연장부는 상기 굴절부로부터 사각형 단면 형상이 연장되어 형성되고, 상기 지지 프레임의 내면에는 상기 연장부가 지지되는 각형의 지지면이 형성되고, 상기 지지 볼트는 상기 연장부의 면에 접촉하도록 설치되는 조명 장치.A light source for outputting light;
A lens that receives light output from the light source and outputs light of a line beam;
A support frame supporting the light source and the lens and aligning a direction of the light source and the lens so that the light of the line beam is output in a predetermined direction; And
And at least one support bolt inserted from the outside of the support frame and contacting the lens to support the lens to the support frame,
The lens,
An incident side edge facing the light source;
A refracting portion including an inclined surface from the incident side edge to refract light; And
And an extension portion extending from a direction opposite to the incidence side edge of the refraction portion and allowing the supporting frame to align the direction in which the lens is supported,
Wherein the supporting portion is formed with a rectangular cross-sectional shape extending from the refracting portion, an inner surface of the supporting frame is formed with an angular support surface for supporting the extending portion, and the supporting bolt is provided in contact with the surface of the extending portion. .
상기 굴절부가 상기 입사측 모서리로부터 경사면을 포함하여 프리즘을 형성하는 조명 장치.The method according to claim 1,
Wherein the refracting portion includes a slope from the incident side edge to form a prism.
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