KR20020024656A - Lighting apparatus for C.C.D camera - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A lighting device for charge coupled device(CCD) camera is provided to improve preciseness of adjustment of direction of reflected light and to minimize a space needed for adjustment by indirectly adjusting the direction of reflected light to irradiate concentrated light on a part, to be mounted, in a part mounting device. CONSTITUTION: A lighting device includes light emission diodes(LED,22); and a waveguide(23). The waveguide has certain refractive index to concentrate light from the LEDs on a part to be mounted according to the refractive index and an outer shape thereof. The waveguide has grooves on a bottom surface thereof for the LEDs to be inserted in and is placed upon a printed circuit board(21) driving the LEDs. A shape of light beam(24) is determined by an outer shape of an emergent surface(23a) of the waveguide.

Description

씨씨디 카메라용 조명 장치{Lighting apparatus for C.C.D camera}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.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a lighting device for a CD (Charge Coupled Device) camera, and more particularly, to a lighting device for a CD camera for irradiating light focused on a component to be mounted in a component mounter.

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.In a typical component mounter, a vision system for recognizing mounted components is included, and a CD camera is included. For precise imaging of the CD camera, an illumination device for irradiating light focused on a subject, that is, a component to be mounted is essential. For example, when a line CD camera having a high imaging speed is used to recognize a fast moving part, an illumination device for irradiating light focused on a part to be mounted is essential.

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.In such a lighting apparatus, in the past, the direction of the light source itself was directly adjusted in order to direct the direction of the emitted light to the mounted component. For example, the lead of the light emitting diode array as a light source is bent in a constant direction and accuracy, or the direction of the printed circuit board on which the light emitting diode array is mounted is adjusted. On the other hand, a method of three-dimensionally arranging each light emitting diode is also used.

위와 같은 종래의 씨씨디 카메라용 조명 장치에 의하면, 출사광의 방향을 직접적으로 조정함에 따라, 조정의 정밀도가 낮고, 조정을 위하여 차지하는 공간이 넓어지는 문제점들이 있다.According to the conventional CD camera lighting apparatus as described above, as the direction of the emitted light is directly adjusted, there is a problem that the precision of the adjustment is low and the space occupied for the adjustment is widened.

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.An object of the present invention is to provide a CD camera lighting apparatus for irradiating light focused on a component to be mounted in a component mounter, by indirectly adjusting the direction of the emitted light, thereby increasing the precision of the adjustment and occupying the space It is to provide a lighting device that can minimize the.

도 1은 어느 한 매질로부터 출사되는 빛의 굴절 상태를 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining a refractive state of light emitted from one medium.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 의한 씨씨디 카메라용 조명 장치를 보여주는 사시도이다.2 is a perspective view illustrating a lighting apparatus for a CD camera according to a first embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 의한 씨씨디 카메라용 조명 장치를 보여주는 사시도이다.3 is a perspective view illustrating a lighting apparatus for a CD camera according to a second embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 제3 실시예에 의한 씨씨디 카메라용 조명 장치를 보여주는 사시도이다.4 is a perspective view showing a lighting apparatus for a CD camera according to a third embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 제4 실시예에 의한 씨씨디 카메라용 조명 장치를 보여주는 사시도이다.5 is a perspective view illustrating a lighting apparatus for a CD camera according to a fourth embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for main parts of the drawings>

11...경계면,12...경계면 법선,11 ... border plane, 12 ... border plane normal,

θi...경계면 법선에 대한 입사각,ni...매질의 굴절율,θ i ... angle of incidence to the boundary normal, n i ... refractive index of the medium,

θair...경계면 법선에 대한 굴절각,nair...공기의 굴절율,θ air ... refraction angle with respect to the boundary normal, n air ... refractive index of air,

21, 31, 51...회로 기판,22, 32...발광 다이오드,21, 31, 51 ... circuit board, 22, 32 ... light emitting diode,

23, 33...도파관,23a, 33a...출사면,23, 33 ... waveguide, 23a, 33a ...

24, 34, 54...광 비임,32a, 52...발광편,24, 34, 54 ... light beam, 32a, 52 ...

32b...발광구,42...씨씨디 카메라의 대물 렌즈,32b ... light bulb, 42.objective lens of CD camera,

45...반사광,53...도파층.45 ... reflected light, 53 ... waveguide.

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.The lighting device of the present invention for achieving the above object is a lighting device for a CD camera for irradiating the light focused on the component to be mounted in the component mounter. This lighting device includes a light source and a waveguide. The light source generates light. The waveguide part has a predetermined refractive index and focuses the light from the light source to the component to be mounted according to the refractive index and its appearance.

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.According to the illumination device of the present invention, the light from the light source is focused on the component to be mounted by the refractive index and the shape of the waveguide. Accordingly, by indirectly adjusting the direction of the emitted light, it is possible to increase the precision of the adjustment and minimize the space occupied for the adjustment.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예가 상세히 설명된다.Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail.

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.Referring to FIG. 1, when light passes through the interface 11 of one medium, the incident angle with respect to the interface normal 12 is θ i , the refractive index of the medium is n i , the refractive angle with respect to the interface normal is θ air , and If the refractive index of air is n air , the following equation 1 is established by the law of refraction.

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.Therefore, in the lighting apparatus of the present invention to be described below, the direction of the outgoing light is indirectly adjusted by using Equation 1 above. That is, the direction and the beam shape of the light from the light source are adjusted by the refractive index and the shape of the waveguide portion surrounding the light source.

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.Referring to FIG. 2, a lighting apparatus for a CD camera according to a first embodiment of the present invention includes light sources 21 and 22 and a waveguide 23. Grooves in which respective light emitting diodes 22 are to be inserted are formed at the bottom of the waveguide 23 so that the waveguide 23 is seated on the printed circuit board 21 for driving the light emitting diodes 22. As the material of the waveguide 23, a plastic of PMMA (Polymethyl methacrylate) series having a refractive index of about 1.5 is used. Therefore, when light is incident at 30 degrees with respect to the normal of the exit surface 23a of the waveguide 23 having a refractive index of 1.5, the light is refracted at 48.5 ° on the exit surface 23a and exits. Using this principle, the shape of the light beam 24 to be irradiated to the electronic component can be adjusted according to the outer shape of the exit surface 23a of the waveguide 23. In the case of the present embodiment, the waveguide 23 has a rectangular shape in which the light beams 24 to be irradiated to the electronic component are formed as the emission surface 23a becomes an inclined rhombus.

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.Between the light emitting port of each light emitting diode 22 and the contact surface of the waveguide 23 is filled with a material capable of refractive index matching to prevent unnecessary internal reflection of light. As the filling material, a material having a refractive index closest to the refractive index of the PMMA material used as the waveguide 23 is used.

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.Referring to FIG. 3, a lighting apparatus for a CD camera according to a second embodiment of the present invention includes light sources 31 and 32 and a waveguide 33. The bottom of the waveguide 33 is formed with grooves into which the respective light emitting diodes 32 are inserted, so that the waveguide 23 is seated on the printed circuit board 31 for driving the light emitting diodes 32. The configuration and operation principle of the lighting device are as described above with reference to FIG. However, in the case of this embodiment, the waveguide 33 has a band shape as the emission surface 33a has a curvature, so that the shape of the light beam 24 to be irradiated to the electronic component. This strip-shaped light beam 24 is suitable for line CD cameras most commonly used in component mounters.

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.4 shows a lighting apparatus for a CD camera according to a third embodiment of the present invention. In Fig. 4, the same reference numerals as in Fig. 3 indicate the absence of the same function. In the lighting apparatus of this embodiment, the lighting apparatus of FIG. 3 is provided in duplicate in order to increase the illuminance. In Fig. 4, reference numeral 32b denotes a light emitting port of the light emitting diode (32 in Fig. 3), and 32a denotes a light emitting piece of the light emitting diode 32, respectively. The configuration and operation principle of the lighting device are as described above with reference to FIG. 3. The band-shaped reflected light reflected from the electronic component to be mounted is incident on the objective lens 42 of the line CD camera.

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.Referring to FIG. 5, the CD device lighting apparatus according to the fourth embodiment of the present invention has a structure in which the waveguide layer 53 is directly formed on the light emitting pieces 52 of the light emitting diode mounted on the printed circuit board. Have 5, reference numeral 54 denotes a light beam. The configuration and operation principle of the lighting apparatus of FIG. 5 are as described with reference to FIGS. 2 and 3.

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.As described above, according to the lighting apparatus for the CD camera according to the present invention, the light from the light source is focused on the component to be mounted by the refractive index and the appearance of the waveguide. Accordingly, by indirectly adjusting the direction of the emitted light, it is possible to increase the precision of the adjustment and minimize the space occupied for the adjustment.

본 발명은, 상기 실시예에 한정되지 않고, 청구범위에서 정의된 발명의 사상 및 범위 내에서 당업자에 의하여 변형 및 개량될 수 있다.The present invention is not limited to the above embodiments, but may be modified and improved by those skilled in the art within the spirit and scope of the invention as defined in the claims.

Claims (3)

부품실장기에서 실장될 부품에 집속된 빛을 조사하기 위한 씨씨디 카메라용 조명 장치에 있어서,In the lighting device for the CD camera for irradiating the light focused on the component to be mounted in the component mounter, 빛을 발생시키는 광원, 및A light source for generating light, and 소정의 굴절율을 가지고 상기 굴절율과 자신의 외형에 따라 상기 광원으로부터의 빛을 상기 실장될 부품에 집속시키는 도파부를 포함한 씨씨디 카메라용 조명장치.And a waveguide for focusing light from the light source onto the component to be mounted according to the refractive index and its appearance. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 광원이 발광 다이오드들을 포함한 씨씨디 카메라용 조명 장치.Lighting device for a CD camera wherein the light source comprises light emitting diodes. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 실장될 부품과 마주보는 방향에서의 상기 도파부의 외형이 곡률을 가짐에 의하여, 상기 도파부로부터 출사되는 빛이 띠의 형상을 가지는 씨씨디 카메라용 조명 장치.And the light emitted from the waveguide part has a band shape by the curvature of the waveguide part in a direction facing the component to be mounted.
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