TW202009417A - 光源模組 - Google Patents

Abstract

一種光源模組包括框架、至少一第一光源組件以及至少一第二光源組件。框架包括並列的兩導引側壁，其中各個導引側壁具有中央軸線、第一導引結構以及第二導引結構。第一光源組件與第二光源組件設置於所述兩導引側壁之間。第一光源組件具有並列的兩第一耦接側與位於所述兩第一耦接側之間的第一出光側。第二光源組件具有並列的兩第二耦接側與位於所述兩第二耦接側之間的第二出光側。第一光源組件的第一出光側與第二光源組件的第二出光側皆朝向各個中央軸線。

Description

光源模組

本發明是有關於一種光源模組，且特別是有關於一種應用於光學檢測設備的光源模組。

自動光學檢測(AOI)常見於半導體製程、半導體封裝測試、電路板製程、面板製程、其他電子零組件製程或其他相關產業的製程，採用光學儀器取代傳統人力進行瑕疵檢測，不僅能提高生產效率，也能提高檢測的準確性。以自動光學檢測設備採用隧道燈(或稱拱型燈)作為檢測光源為例，習知的隧道燈(或稱拱型燈)的檢測光源大多與待測物並列設置，檢測光源所發出的檢測光線需先射向隧道燈(或稱拱型燈)的燈罩的頂部，再經由頂部的反射膜使檢測光線均勻發散並反射向待測物。

因此，習知的隧道燈(或稱拱型燈)存在著投射向待測物的檢測光線的光強度不足的問題，另外，檢測光源在燈罩的罩覆下，檢測光源產生的熱不易逸散至外界，故存在著散熱效率差的問題。

本發明提供一種光源模組，得使光線集中以提高光強度。

本發明的光源模組包括框架、至少一第一光源組件以及至少一第二光源組件。框架包括並列的兩導引側壁，其中各個導引側壁具有中央軸線、第一導引結構以及第二導引結構，且各個第一導引結構與對應的第二導引結構對稱設置於對應的中央軸線的兩側。第一光源組件與第二光源組件設置於所述兩導引側壁之間。第一光源組件具有並列的兩第一耦接側與位於所述兩第一耦接側之間的第一出光側。所述兩第一耦接側分別朝向所述兩導引側壁並可動地連接所述兩第一導引結構。第二光源組件具有並列的兩第二耦接側與位於所述兩第二耦接側之間的第二出光側。所述兩第二耦接側分別朝向所述兩導引側壁並可動地連接所述兩第二導引結構，其中第一光源組件的第一出光側與第二光源組件的第二出光側皆朝向各個中央軸線。

基於上述，本發明的光源模組的光源組件可透過導引結構相對於框架運動，以調整光源組件的出光角度，並確保光源組件所發出的檢測光線集中射向待測物。基於此，投射至待測物的檢測光線的光強度能夠大幅提高，有助於提高檢測準確度。另一方面，光源組件設置於框架的開放空間中，故光源組件產生的熱可快速地逸散至外界。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1是本發明的一實施例的光源模組的示意圖。圖2是圖1的光源模組的側視圖。圖3是圖1的光源模組的局部放大圖。特別說明的是，為求清楚表示各個構件之間的配置關係，部分構件在圖1至圖3中採用虛線繪示。請參考圖1至圖3，在本實施例中，光源模組100可應用光學檢測設備，以供半導體製程、半導體封裝測試、電路板製程、面板製程、其他電子零組件製程或其他相關產業的製程的檢測站位所用。

光源模組100包括框架110、至少一第一光源組件120以及至少一第二光源組件130，其中第一光源組件120的數量可為多個，且第二光源組件130的數量可為多個，兩者的數量可相同。這些第一光源組件120與這些第二光源組件130設置於框架110內，且例如是對稱設置於框架110內，惟本發明不限於此。舉例來說，這些第一光源組件120的數量與這些第二光源組件130也可採非對稱形式而設置於框架110內，且這些第一光源組件120的數量與這些第二光源組件130的數量可不同。

在本實施例中，這些第一光源組件120與這些第二光源組件130可動地設置於框架110內，進一步來說，任一第一光源組件120或第二光源組件130可限位於框架110的特定位置，如需使任一第一光源組件120或第二光源組件130相對於框架110運動，則需先解除任一第一光源組件120或第二光源組件130與框架110之間的限位機制，在任一第一光源組件120或第二光源組件130調整到定位後，重啟任一第一光源組件120或第二光源組件130與框架110之間的限位機制。

框架110包括並列的兩導引側壁111，且這些第一光源組件120與這些第二光源組件130設置所述兩導引側壁111之間。因所述兩導引側壁111對稱設置，以下就其中一個導引側壁111的結構設計作說明，而另一導引側壁111的結構設計不重複贅述。導引側壁111具有中央軸線113、第一導引結構114以及第二導引結構115，且第一導引結構114與第二導引結構115對稱設置於對應的中央軸線113的兩側。進一步來說，第一導引結構114與第二導引結構115為對稱設置的兩弧形軌道，其中各個弧形軌道的凹弧119皆朝向中央軸線113，且所述兩弧形軌道的曲率中心C皆落在中央軸線113上。

請繼續參考圖1至圖3，框架110具有第一開口110a、相對於第一開口110a的第二開口110b以及位於第一開口110a與第二開口110b之間的容置空間110c，其中第一開口110a、第二開口110b以及容置空間110c相連通，且這些第一光源組件120與這些第二光源組件130設置於容置空間110c內。因容置空間110c透過第一開口110a與第二開口110b連通外界，這些第一光源組件120與這些第二光源組件130產生的熱可快速地逸散至外界，使得本實施例的光源模組100可具有良好的散熱效率。

各個第一光源組件120具有並列的兩第一耦接側121與位於所述兩第一耦接側121之間的第一出光側122，其中所述兩第一耦接側121分別朝向所述兩導引側壁111，且分別可動地連接所述兩第一導引結構114。另一方面，各個第二光源組件130具有並列的兩第二耦接側131與位於所述兩第二耦接側131之間第二出光側132，其中所述兩第二耦接側131分別朝向所述兩導引側壁111，且分別可動地連接所述兩第二導引結構115。基於第一導引結構114與第二導引結構115的弧形設計，各個第一光源組件120的第一出光側122與各個第二光源組件130的第二出光側132皆朝向框架110的第一開口110a與各個導引側壁111的中央軸線113，且這些第一出光側122與這些第二出光側132實質上排列成一弧形面，故能提高出光均勻度。

因各個第一光源組件120可沿著第一導引結構114相對於導引側壁111滑動，且各個第二光源組件130可沿著第二導引結構115相對於導引側壁111滑動，各個第一光源組件120與各個第二光源組件130在導引側壁111上的位置可視需求調整，同時調整各個第一光源組件120的第一出光側122的出光角度與各個第二光源組件130的第二出光側132的出光角度。再者，因所述兩弧形軌道(即第一導引結構114與第二導引結構115)的曲率中心C皆落在中央軸線113上，各個第一光源組件120與各個第二光源組件130件所發出的檢測光線能集中射向待測物。基於此，投射至待測物的檢測光線的光強度能夠大幅提高，有助於提高檢測準確度。另一方面，所述兩弧形軌道(即第一導引結構114與第二導引結構115)的周圍可標記角度記號，以讓使用者精準地調整各個第一光源組件120與各個第二光源組件130的出光角度。

在本實施例中，各個第一光源組件120還具有與第一出光側122相對的第一背側123，且各個第二光源組件130還具有與第二出光側132相對的第二背側133。各個第一光源組件120的第一背側123與各個第二光源組件130的第二背側133皆背向各個中央軸線113，且朝向第二開口110b。進一步來說，框架110的第一開口110a作為光源模組100的出光口，而第二開口110b作為光源模組100的主散熱口。因第二開口110b無遮蔽，這些第一光源組件120與這些第二光源組件130產生的熱可快速地經由第二開口110b逸散至外界。另一方面，各個第一光源組件120的第一背側123與各個第二光源組件130的第二背側133設有散熱鰭片組124，用以提高熱交換面積。

請繼續參考圖1至圖3，在本實施例中，因第一光源組件120的第一耦接側121實質上與第二光源組件130的第二耦接側131的結構設計相同，且第一光源組件120的第一耦接側121與第一導引結構114的連接關係實質上與第二光源組件130的第二耦接側131與第二導引結構115的連接關係相同，以下就第一光源組件120的第一耦接側121的結構設計以及第一耦接側121與第一導引結構114的配合關係作說明，相關於第二光源組件130的第二耦接側131的結構設計以及第二耦接側131與第二導引結構115的配合關係不重複贅述。

具體而言，各個第一光源組件120的第一耦接側121具有兩耦接孔121a，且任一對耦接孔121a對準於第一導引結構114。另一方面，任一對耦接孔121a透過對應的一對耦接件140可動地連接第一導引結構114，舉例來說，任一對耦接件140可為定位銷，用以穿過第一導引結構114，並穿入對應的一對耦接孔121a，使得對應的第一光源組件120懸掛於框架110內。在耦接件140尚未迫緊於導引側壁111前，第一光源組件120可透過耦接件140沿著第一導引結構114滑動。在耦接件140迫緊於導引側壁111後，第一光源組件120在導引側壁111上的位置便可暫時被限制住而無法沿著第一導引結構114滑動。反之，欲調整第一光源組件120在導引側壁111上的位置，則需鬆脫耦接件140。舉例來說，對應設置的耦接孔121a與耦接件140可具有內外螺紋的配合關係，以提高組裝上的可靠度。

在本實施例中，框架110更包括並列的兩散熱側壁112，其中所述兩散熱側壁112位於兩導引側壁111之間，且各個散熱側壁112連接所述兩導引側壁111。進一步來說，彼此相連的所述兩導引側壁111與所述兩散熱側壁112界定出彼此連通的第一開口110a、第二開口110b以及容置空間110c。另一方面，各個散熱側壁112具有連通外界與容置空間110c的散熱孔116，且對應於各個散熱孔116所在處設有風扇150，用以產生強制對流而提高散熱效率。各個風扇150設置於對應的散熱側壁112上，且位於容置空間110c外。

圖4是圖1的第一光源組件的示意圖。圖5是圖4的第一光源組件的側視圖。請參考圖4與圖5，在本實施例中，各個第一光源組件120與各個第二光源組件130的結構設計實質上相同，故以下以第一光源組件120的結構設計作說明，相關於第二光源組件130的結構設計不重覆贅述。

第一光源組件120包括線性排列的多個點光源160，但本發明對於這些點光源160的排列方式不作限制。在其他實施例中，這些點光源可排列成矩陣、三角形、方形、其他多邊形、圓形或橢圓形，或者是其他幾何圖案。於實際應用上，這些點光源160發出的檢測光線可以是發出紅光、藍光、綠光、白光、紫外光或其組合，且各第一光源組件120的光源組合可不同或相同。另一方面，第一光源組件120包括第一光擴散膜125，且設置於第一出光側122。進一步來說，這些點光源160發出的檢測光線需先通過第一光擴散膜125，再射至外界或射向待測物，故使這些點光源160發出的檢測光線被均勻地擴散。

以下將列舉其他實施例以作為說明。在此必須說明的是，下述實施例沿用前述實施例的元件標號與部分內容，其中採用相同的標號來表示相同或近似的元件，並且省略了相同技術內容的說明。各實施例的不同特徵原則上皆可應用於其他實施例中。關於省略部分的說明可參考前述實施例，下述實施例不再重複贅述。

圖6是本發明另一實施例的光源模組的示意圖。圖7是圖6的光源模組的側視圖。圖8是圖6的光源模組的局部放大圖。特別說明的是，為求清楚表示各個構件之間的配置關係，部分構件在圖6至圖8中採用虛線繪示。請參考圖6至圖8，本實施例的光源模組100A與上述實施例的光源模組100大致相同，兩者間的主要差異在於：導引側壁的導引結構的結構設計。

在本實施例中，第一導引結構114a與第二導引結構115a對稱設置於中央軸線113的相對兩側，因第一導引結構114a實質上與第二導引結構115a的結構設計相同，且第一光源組件120與第一導引結構114a的連接關係實質上與第二光源組件130與第二導引結構115a的連接關係相同，以下就第一導引結構114a的結構設計以及第一光源組件120與第一導引結構114a的連接關係作說明，相關於第二導引結構115a的結構設計以及第二光源組件130與第二導引結構115a的連接關係不重複贅述。

具體而言，第一導引結構114a包括多對弧形滑槽117與定位孔118，其中各個弧形滑槽117與對應的定位孔118並列設置，且各個定位孔118較對應的弧形滑槽117靠近中央軸線113。也就是說，這些弧形滑槽117與這些定位孔118交替排列於導引側壁111上，並且個弧形滑槽117的凹弧朝向對應的定位孔118，且朝向中央軸線113。另一方面，如圖7所示，導引側壁111具有側邊111a，其中側邊111a可以是第一開口110a的邊界，且第一光源組件120的第一出光側122與第二光源組件130的第二出光側132皆朝向側邊111a。其次，較靠近側邊111a的其中一個第一導引結構114a與中央軸線113之間的距離大於較遠離側邊111a的另一個第一導引結構114a與中央軸線113之間的距離。也就是說，各個第一導引結構114a與中央軸線113之間的距離與各個第一導引結構114a與側邊111a之間的距離成反比。

請繼續參考圖6至圖8，在本實施例中，各個第一光源組件120的第一耦接側121具有兩耦接孔121a，且任一對耦接孔121a對準於對應的一對弧形滑槽117與定位孔118。也就是說，所述兩耦接孔121a的其一對準於定位孔118，且所述兩耦接孔121a的另一對準於弧形滑槽117。進一步來說，對準於定位孔118的耦接孔121a透過定位桿140a樞接定位孔118，其中定位桿140a穿過定位孔118，並穿入耦接孔121a，使得第一光源組件120能透過定位桿140a相對於導引側壁111旋轉。

另一方面，對準於弧形滑槽117的耦接孔121a透過導引桿140b滑接於弧形滑槽117，其中導引桿140b穿過弧形滑槽117，並穿入耦接孔121a，使得第一光源組件120能透過定位桿140a與導引桿140b懸掛於框架110內。在導引桿140b尚未迫緊於導引側壁111前，第一光源組件120可透過導引桿140b沿著弧形滑槽117滑動。在導引桿140b迫緊於導引側壁111後，第一光源組件120在導引側壁111上的位置便可暫時被限制住而無法沿著弧形滑槽117滑動。反之，欲調整第一光源組件120在導引側壁111上的位置，則需鬆脫導引桿140b。舉例來說，對應設置的耦接孔121a與導引桿140b可具有內外螺紋的配合關係，以提高組裝上的可靠度。

基於本實施例的導引結構的設計原則，組裝於框架110內的第一光源組件120的第一出光側122與第二光源組件130的第二出光側132皆可朝向中央軸線113，使得第一光源組件120與第二光源組件130件所發出的檢測光線能集中射向待測物。基於此，投射至待測物的檢測光線的光強度能夠大幅提高，有助於提高檢測準確度。其次，任一光源組件設有對應的一個弧形滑槽引導其相對於導引側壁110滑動，故具有更為彈性的調整空間。

綜上所述，本發明的光源模組的光源組件可透過導引結構相對於框架運動，以調整光源組件的出光角度，並確保光源組件所發出的檢測光線集中射向待測物。基於此，投射至待測物的檢測光線的光強度能夠大幅提高，有助於提高檢測準確度。另一方面，光源組件設置於框架的開放空間中，故光源組件產生的熱可快速地逸散至外界。其次，本發明的光源模組可設有風扇，以加速對流。因此，本發明的光源模組具有良好的散熱效率。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

100、100A‧‧‧光源模組110‧‧‧框架110a‧‧‧第一開口110b‧‧‧第二開口110c‧‧‧容置空間111‧‧‧導引側壁111a‧‧‧側邊112‧‧‧散熱側壁113‧‧‧中央軸線114、114a‧‧‧第一導引結構115、115a‧‧‧第二導引結構116‧‧‧散熱孔117‧‧‧弧形滑槽118‧‧‧定位孔119‧‧‧凹弧120‧‧‧第一光源組件121‧‧‧第一耦接側121a‧‧‧耦接孔122‧‧‧第一出光側123‧‧‧第一背側124‧‧‧散熱鰭片組125‧‧‧第一光擴散膜130‧‧‧第二光源組件131‧‧‧第二耦接側132‧‧‧第二出光側133‧‧‧第二背側140‧‧‧耦接件140a‧‧‧定位桿140b‧‧‧導引桿150‧‧‧風扇160‧‧‧點光源A、B‧‧‧區域C‧‧‧曲率中心

圖1是本發明一實施例的光源模組的示意圖。 圖2是圖1的光源模組的側視圖。 圖3是圖1的光源模組的區域A的局部放大圖。 圖4是圖1的第一光源組件的示意圖。 圖5是圖4的第一光源組件的側視圖。 圖6是本發明另一實施例的光源模組的示意圖。 圖7是圖6的光源模組的側視圖。 圖8是圖6的光源模組的區域B的局部放大圖。

100‧‧‧光源模組

110‧‧‧框架

110a‧‧‧第一開口

110b‧‧‧第二開口

110c‧‧‧容置空間

111‧‧‧導引側壁

112‧‧‧散熱側壁

116‧‧‧散熱孔

120‧‧‧第一光源組件

121‧‧‧第一耦接側

130‧‧‧第二光源組件

131‧‧‧第二耦接側

150‧‧‧風扇

A‧‧‧區域

Claims (12)

1. 一種光源模組，包括： 一框架，包括並列的兩導引側壁，其中各該導引側壁具有一中央軸線、一第一導引結構以及一第二導引結構，且各該第一導引結構與對應的該第二導引結構對稱設置於對應的該中央軸線的兩側； 至少一第一光源組件，設置於該兩導引側壁之間，該第一光源組件具有並列的兩第一耦接側與位於該兩第一耦接側之間的一第一出光側，該兩第一耦接側分別朝向該兩導引側壁並可動地連接該兩第一導引結構；以及 至少一第二光源組件，設置於該兩導引側壁之間，該第二光源組件具有並列的兩第二耦接側與位於該兩第二耦接側之間的一第二出光側，該兩第二耦接側分別朝向該兩導引側壁並可動地連接該兩第二導引結構， 其中該第一光源組件的該第一出光側與該第二光源組件的該第二出光側皆朝向各該中央軸線。
2. 如申請專利範圍第1項所述的光源模組，其中該框架更包括並列的兩散熱側壁，且位於該兩導引側壁之間，各該散熱側壁連接該兩導引側壁，以界定出彼此連通的一第一開口、一第二開口以及一容置空間，其中該容置空間位於該第一開口與該第二開口之間，該第一光源組件與該第二光源組件位於該容置空間內，且該第一光源組件的該第一出光側與該第二光源組件的該第二出光側皆朝向該第一開口。
3. 如申請專利範圍第2項所述的光源模組，其中各該散熱側壁具有至少一散熱孔，與該容置空間相連通，該光源模組更包括至少兩風扇，分別對應該兩散熱孔設置於該兩散熱側壁上，且位於該容置空間外。
4. 如申請專利範圍第2項所述的光源模組，其中該第一光源組件還具有朝向該第二開口的一第一背側，且該第二光源組件還具有朝向該第二開口的一第二背側，該第一光源組件的該第一背側與該第二光源組件的該第二背側皆背向各該中央軸線。
5. 如申請專利範圍第4項所述的光源模組，更包括： 至少一第一散熱鰭片組，連接該第一光源組件的該第一背側；以及 至少一第二散熱鰭片組，連接該第二光源組件的該第二背側。
6. 如申請專利範圍第1項所述的光源模組，更包括： 多個第一耦接件，其中該第一光源組件的該兩第一耦接側分別透過部分該些耦接件可動地連接該兩第一導引結構，且該第二光源組件的該兩第二耦接側分別透過另一部分該些耦接件可動地連接該兩第二導引結構。
7. 如申請專利範圍第6項所述的光源模組，其中各該導引側壁的該第一導引結構與該第二導引結構為對稱設置於對應的該中央軸線的兩側的兩弧形軌道，且各該導引側壁的該兩弧形軌道的兩凹弧皆朝向對應的該中央軸線。
8. 如申請專利範圍第7項所述的光源模組，其中各該導引側壁的該兩弧形軌道的曲率中心相同。
9. 如申請專利範圍第6項所述的光源模組，其中各該對第一耦接件包括一第一定位桿與一第一導引桿，且各該對第二耦接件包括一第二定位桿與一第二導引桿，各該第一導引結構包括並列的一第一弧形滑槽與一第一定位孔，且各該第二導引結構包括並列的一第二弧形滑槽與一第二定位孔，該第一光源組件的該兩第一耦接側分別透過該兩第一定位桿樞接該兩第一定位孔，並分別透過該兩第一導引桿滑接該兩第一弧形滑槽，該第二光源組件的該兩第二耦接側分別透過該兩第二定位桿樞接該兩第二定位孔，並分別透過該兩第二導引桿滑接該兩第二弧形滑槽。
10. 如申請專利範圍第9項所述的光源模組，其中各該導引側壁的該第一導引結構的數量與該第二導引結構的數量分別為多個，且各該導引側壁具有一側邊，該第一光源組件的該第一出光側與該第二光源組件的該第二出光側皆朝向各該側邊，各該第一導引結構及各該第二導引結構與對應的該中央軸線之間的距離與各該第一導引結構及各該第二導引結構與對應的該側邊之間的距離成反比。
11. 如申請專利範圍第1項所述的光源模組，其中該第一光源組件與該第二光源組件分別包括多個點光源，且該些點光源用以發出紅光、藍光、綠光、白光或紫外光。
12. 如申請專利範圍第11項所述的光源模組，其中該第一光源組件包括一第一光擴散膜，設置於該第一出光側，且該第二光源組件包括一第二光擴散膜，設置於該第二出光側。

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