CN104807491B - 部件检查装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种部件检查装置。所述部件检查装置包括：透射板，安设至少一个检查对象部件；摄像头部，设置在所述透射板的上方并拍摄所述检查对象部件；照明部，设置在所述透射板的上方并向所述透射板及所述检查对象部件提供照明；反射部，设置在所述透射板的下方并将所述照明部提供的光中透过所述透射板的光反射至所述摄像头部；及偏光部，阻断所述照明部提供的光中被所述检查对象部件反射的光进入所述摄像头部，使由所述照明部提供并透过所述透射板的光中被所述反射部反射且重新透过所述透射板的光通过以进入所述摄像头部。

Description

部件检查装置

技术领域

本发明涉及一种部件检查装置，尤其涉及一种用于检查插入印刷电路板上的部件的位置等的部件检查装置。

背景技术

在电子设备内至少有一个印刷电路板构成电路，而在印刷电路板上安装有各种种类和大小的电子部件。在此，电子部件是指可在印刷电路板上构成电路的集成电路、二极管、电容器、电阻器、晶体管等电子部件。

一般而言，用于在印刷电路板上安装多种电子部件的安装线包括部件安装装置和部件检查装置。部件安装装置完成将各种电子部件放置于各印刷电路板的规定位置的安装作业，而部件检查装置完成检查电子部件的安装位置和/或电子部件的焊接状态等电子部件的安装状态的作业。

尤其是，用于检查电子部件的位置的一般的部件检查装置在玻璃面板的上面安设部件，在玻璃面板的下部设置背光板(back light pannel)以向玻璃面板提供照明之后，使用位于玻璃面板上部的摄像头拍摄部件的影像来检查部件的位置。

但是，现有技术的利用背光板的部件检查装置因为结构上的问题不能向背光板连接外部电源。因此，背光板利用干电池等内部电源提供照明。但是，因为干电池的寿命有限，经常发生背光亮度改变或在检查过程中因干电池的电源不足需中断检查的情况等。另外，因为背光的亮度难以调节，在拍摄影像过亮或过暗的情况下，由于部件的影像扭曲，经常出现难以测量部件的准确位置的情况。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之不足而提供一种在提供稳定的照明的同时，可确认准确的部件位置的部件检查装置。

本发明目的不限于上述目的，而对于本领域技术人员，未提及的其他目的可通过下面的记载将变得更加明了。

为达到上述目的，本发明实施例的部件检查装置包括：透射板，安设至少一个检查对象部件；摄像头部，设置在所述透射板的上方并拍摄所述检查对象部件；照明部，设置在所述透射板的上方并向所述透射板及所述检查对象部件提供照明；反射部，设置在所述透射板的下方并将所述照明部提供的光中透过所述透射板的光反射至所述摄像头部；及偏光部，阻断所述照明部提供的光中被所述检查对象部件反射的光进入所述摄像头部，使由所述照明部提供并透过所述透射板的光中被所述反射部反射且重新透过所述透射板的光通过以进入所述摄像头部。

根据一实施例，所述偏光部包括：第一偏振滤波器，使所述照明部提供的光中偏振为第一偏振光的光通过；第二偏振滤波器，使重新透过所述透射板的光中偏振为第二偏振光的光通过以进入所述摄像头部。

根据一实施例，所述第一偏振滤波器设置在所述照明部和所述透射板之间，而所述第二偏振滤波器设置在所述摄像头部和所述透射板之间。

根据一实施例，由所述照明部提供的光在通过所述第一偏振滤波器的过程中偏振为第一偏振光，而所述偏振为第一偏振光的光中被所述检查对象部件反射的光被所述第二偏振滤波器阻断进入所述摄像头部。

根据一实施例，所述反射部将在通过所述第一偏振滤波器的过程中偏振为第一偏振光的光中透过所述透射板的变换为所述第二偏振光反射至所述摄像头部。

根据一实施例，所述反射部包括第一棱镜片及设置在所述第一棱镜片下部的第二棱镜片，其中，所述第一棱镜片向所述第二棱镜片折射及扩散偏振为所述第一偏振光并透过所述透射板的光，而所述第二棱镜片将通过所述第一棱镜片的偏振为所述第一偏振光的光变换为所述第二偏振光并反射至所述摄像头部。

根据一实施例，所述第一棱镜片由具有三角形截面的多个第一棱镜向上而形成，而所述第二棱镜片由具有三角形截面的多个第二棱镜向下而形成。

根据一实施例，所述多个第一棱镜的偏向图案和所述多个第二棱镜的偏向图案相互垂直。

根据一实施例，所述反射部包括由多个棱镜向下而形成的棱镜片。

根据一实施例，所述多个棱镜的偏向图案与所述棱镜片的界面形成45度的偏向角。

本发明的其他具体事项，将通过下面的详细说明及附图变得更加明了。

本发明的实施例至少具有如下效果：

因为用于拍摄部件的位置的照明部位于透射板的上方，因此，可利用稳定的外部电源提供照明。

即使摄像头部和照明部位于检查对象部件的上方，也能利用偏振滤波器获得清晰的部件影像。

本发明的效果不限于所述内容，更多的效果包含于本说明书中。

附图说明

图1是本发明实施例的部件检查装置的概略示意图；

图2是本发明实施例的部件检查装置的偏光部的概略示意图；

图3是本发明第一实施例的反射部的概略示意图；

图4是本发明第二实施例的反射部的概略示意图；

图5是利用本发明第一实施例的反射部的部件检查原理示意图；

图6是在没有附着本发明实施例的偏光部的情况下的拍摄图像；

图7是在附着本发明实施例的偏光部的情况下的拍摄图像。

附图标记：

1：部件检查装置 10：拍摄部

11：摄像头部 12：透镜

13：照明部 20：偏光部

21：滤波器框架 22：第一偏振滤波器

23：第二偏振滤波器 30：透射板

40、140：反射部 41：第一棱镜片

41a：第一棱镜 41b：第一谷

42：第二棱镜片 42a：第二棱镜

42b：第二谷 50：支撑框架

60：检查对象部件 140a：棱镜

140b：谷

具体实施方式

本发明的优点及特征和实现方法将通过结合附图和将要详细描述的实施例变得明了。但是，本发明不受下述实施例的限制而可通过各种形式实现，本实施例的目的旨在更好地说明本发明，为本发明所属技术领域的技术人员理解提供帮助，而本发明只受权利要求书的限制。在本说明书中，相同的附图标记指示相同的元件。

另外，记载于本说明书的实施例将参考作为本发明的理想示例图的截面图及/或概略图进行说明，因此，根据制造技术和/或允许误差等，示例图的形状有可能会变形。另外，为便于说明，本发明中的各附图有可能被放大或缩小表示。在本说明书中，相同的附图标记指示相同的要素。

在本说明书中，在没有特别说明的情况下，单数也可以指复数。用于说明书的“包括”(comprises)及/或“包含”(comprising)不排除所涉及的结构、步骤、动作和/或元件中包括或添加一个以上的其他结构、步骤、动作和/或元件。

表示空间相对位置的术语“下”(below)、“在…下方”(beneath)、“下部”(lower)、“在…上方”(above)、“上部”(upper)等用于描述图中各要素之间的相互关系。在本说明书中，相同的附图标记指示相同的要素。

下面，结合附图对本发明的部件检查装置的实施例进行详细说明。

图1是本发明实施例的部件检查装置的概略示意图。

如图1所示，本发明实施例的部件检查装置1包括拍摄部10、偏光部20、透射板30、反射部40及支撑框架50。

拍摄部10包括摄像头部11、透镜部12及照明部13。

摄像头部11是用于拍摄至少一个检查对象部件60的位置的结构，设置于检查对象部件60及透射板30的上方。检查对象部件60是安装在印刷电路板(未图示)上的各种电子部件。

摄像头部11的图像检测部件可选用CCD(Charge Coupled Device，电荷耦合器件)或CMOS(Complementary metal-oxide semiconductor，互补金属氧化物半导体)等拍摄元件。

图1表示设置一个摄像头部11的示例，但部件检查装置1也可以具备拍摄不同位置的多个摄像头部11。

在所述摄像头部11的下部设置有透镜部12。透镜部12的焦距可以是摄像头部11和检查对象部件60之间的距离，并且可具备使透射板30的一定区域形成为拍摄图像的倍率。在具备多个摄像头部11的情况下，可设置不同倍率的多个透镜以拍摄检查对象部件60的各种图像。

照明部13设置在透射板30的上方。照明部13提供摄像头部11拍摄检查对象部件60所需的照明。

图1表示照明部13位于透镜部12的下部的示例，但照明部13的位置不限于此，照明部13可独立于摄像头部11并从透射板30上部向透射板30提供照明。

为防止在透射板30上形成因检查对象部件60的高度形成的检查对象部件60的影子，照明部13可包括在透射板30的上部圆形排列的多个光源(未图示)。为此，图1所示的照明部13可包括以圆形围绕透镜部12周边的多个光源。

在透镜部12及照明部13的下方设置有偏光部20。偏光部20将从照明部13照射的无偏振光变换成偏振光并只使偏振方向为特定方向的光入射通过透镜部12，而详细的内容将在后面进行说明。

另外，在拍摄部10及偏光部20的下方设置有透射板30。

透射板30提供安设至少一个检查对象部件60的空间。透射板30是可上下透射光的板，可利用玻璃(glass)等透明材料制作而成。

透射板30可被支撑框架50支撑，支撑框架50支撑透射板30的侧部，并且在透射板30的下部形成用于容纳反射部40的空间。

反射部40反射照明部13提供的光中透过透射板30的光，以使所述光透过透射板30通过透镜部13再次入射到摄像头部11中，而详细的内容将在后面进行说明。

下面，结合图2对本发明实施例的偏光部20进行详细说明。

图2是本发明实施例的部件检查装置的偏光部的概略示意图。

如图2所示，偏光部20包括滤波器框架21、第一偏振滤波器22及第二偏振滤波器23。

第二偏振滤波器23设置在滤波器框架21的中央，而第一偏振滤波器22在第二偏振滤波器23的两侧围绕第二偏振滤波器23而设置。

第一偏振滤波器22和第二偏振滤波器23具有交互的(reciprocal)偏光方向。因此，通过第一偏振滤波器22的光朝向第一偏振方向偏振，而通过第二偏振滤波器23的光朝向第二偏振方向偏振，而且第一偏振方向和第二偏振方向相互不同。

例如，第一偏振滤波器22为P偏振滤波器，而第二偏振滤波器23为S偏振滤波器。此时，无偏振光在通过第一偏振滤波器22之后只出射P偏振的光，而无偏振光在通过第二偏振滤波器23之后只出射S偏振的光。因此，通过第一偏振滤波器22偏振为P偏振光的光被第二偏振滤波器23阻止而不能通过。

在本发明实施例的部件检查装置中，第一偏振滤波器22位于照明部13的下部，而第二偏振滤波器23位于透镜部12的下部。

因此，照明部13提供的光通过第一偏振滤波器22偏振为第一偏振光之后照射至透射板30及检查对象部件60。另外，通过透镜部12入射的光被第二偏振滤波器23过滤，从而只使偏振为第二偏振光的光通过透镜部12入射至摄像头部11。

下面，结合图3及图4对本发明实施例的反射部40、140进行详细说明。

图3是本发明第一实施例的反射部的概略示意图。

如图3所示，本发明第一实施例的反射部40包括第一棱镜片41和第二棱镜片42。

第一棱镜片41在其上部面并排地设置具有三角形截面的向上形成的多个第一棱镜41a。因此，在相邻的第一棱镜41a之间形成第一谷41b，并且多个第一谷41b相互平行。

第二棱镜片42在其下部面并排地设置具有三角形截面的向下形成的多个第二棱镜42a。因此，在相邻的第二棱镜42a之间形成第二谷42b，并且多个第二谷42b相互平行。

在第一棱镜片41的上部面通过多个第一棱镜41a和多个第一谷41b形成的偏向图案与在第二棱镜片42的下部面通过多个第二棱镜42a和多个第二谷42b形成的偏向图案相互垂直。

即，并排的多个第一棱镜41a的延长方向和并排的多个第二棱镜42a的延长方向相互垂直。

第一棱镜片41折射及扩散透过透射板30入射至反射部40的光使其通过第二棱镜片42。而第二棱镜片42将通过第一棱镜片41的光再次反射至透射板30。

为了最大限度地减少反射所导致的光损失，第二棱镜片42的第二棱镜42a的倾斜角可以取可使通过第一棱镜片41之后入射的光产生全反射的角度。

另外，因第一棱镜片41的偏向图案和第二棱镜片42的偏向图案相互垂直，因此，在入射至第一棱镜片41的光为偏振为P偏振光的光时，被第二棱镜片42反射而透过透射板30的光为S偏振光。即，入射至反射部40的P偏振光通过第一棱镜片41和第二棱镜片42变换为S偏振光照射至透射板30。

根据第一实施例的反射部40单独具备具有折射及扩散功能的第一棱镜片41和具有反射功能的第二棱镜片42，具有使通过反射部40透过透射板30的光的分布变得均匀的效果。这使通过摄像头部11取得的图像的光分布变得均匀，以此提高影像的质量。

另外，图4为本发明第二实施例的反射部的概略示意图。

如图4所示，与第一实施例的反射部40不同，本发明第二实施例的反射部140包括一个棱镜片。

棱镜片在下部面成排地设置具有三角形截面的向下形成的多个第二棱镜140a。因此，在相邻的棱镜140a之间形成谷140b，而多个谷140b相互平行。

但是，与第一实施例的第二棱镜片42不同，根据第二实施例的棱镜片的偏向图案与棱镜片的界面形成45度的偏向角θ。即，多个棱镜140a及谷140b的延长方向与棱镜片的界面形成45度的倾斜角。

为了最大限度地减少反射所导致的光损失，棱镜140a的倾斜角可以取可使透过透射板30入射的光产生全反射的角度。

另外，在入射至棱镜片的光为偏振为P偏振光的光时，与棱镜片的界面形成45度的偏向角θ的偏向图案将P偏振光变换为S偏振光并发射至透射板30。

因根据第二实施例的反射部140与根据第一实施例的反射部40不同，不具备具有折射及扩散功能的第二棱镜片41，因此，较之根据第一实施例的反射部40，虽然光的分布有些不均匀，但因为使用一个棱镜片，从而较之第一实施例具有更紧凑的结构，并且可节省制造费用。

下面，说明本发明实施例的部件检查装置的工作情况。为便于说明，以利用所述第一实施例的反射部的部件检查装置为例进行说明。

图5为利用本发明第一实施例的反射部的部件检查原理示意图。

如图5所示，照明部13提供的无偏振光L通过第一滤波器22偏振为第一偏振光(下称“P偏振光”)。P偏振光中的一部分L1透过透射板30入射至反射部40，而P偏振光中的另外一部分L2直接照射至检查对象部件60。

透过透射板30入射至反射部40的光L1通过第一棱镜片41折射及扩散并入射至第二棱镜片42。入射至第二棱镜片42的光被第二棱镜42a全反射，从而重新反射至第一棱镜片41上部，与此同时，从P偏振光变换为第二偏振光(下称“S偏振光”)。

通过反射部40从P偏振光变换为S偏振光的光通过第一棱镜片41及透射板30之后形成与检查对象部件60的外部轮廓相同的影像区域并通过第二滤波器23。

因为第二滤波器23是使S偏振光通过但阻止P偏振光的滤波器，因此，通过反射部40从P偏振光变换为S偏振光的光将通过第二滤波器23。

与此相反，直接照射至检查对象部件60的光L2从检查对象部件60的表面反射并入射至第二滤波器23。但是，因为光L2是P偏振光，因此，光L2不能通过第二滤波器而被阻止。

因此，通过透镜部12入射至摄像头部11的光被限制为光L1，从而可拍摄形成检查对象部件60的清晰的影像区域的图像。

图6是在没有附着本发明实施例的偏光部的情况下的拍摄图像，而图7是在附着本发明实施例的偏光部的情况下的拍摄图像。

如图6所示，在没有附着偏光部20的情况下，不仅有通过反射部40从透射板30的下部反射的光L1出现在拍摄图像中，而且，还有从检查对象部件60的表面反射的光L2也出现在拍摄图像中，因此，难以区分检查对象部件60的外部轮廓。

但是，如图7所示，在附着偏光部20的情况下，检查对象部件60的表面反射的光L2被阻止入射至透镜部12，因此，对应于检查对象部件60的黑色影像区域变得清晰，而且，影像区域的界线也变得清晰。

所述实施例仅用以说明本发明而非限制，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明进行修改、变形或者等同替换，而在不脱离本发明的精神和范围内，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。本发明的范围不受所述具体实施例的限制，而只根据权利要求来确定，而权利要求的意思及范围和等同物导出的所有变更或变形形式都包含在本发明的范围之中。

Claims (7)

1.一种部件检查装置，包括：

透射板，安设至少一个检查对象部件；

摄像头部，设置在所述透射板的上方并拍摄所述检查对象部件；

照明部，设置在所述透射板的上方并向所述透射板及所述检查对象部件提供照明；

偏光部，具有在一个滤波器框架内的第一偏振滤波器和第二偏振滤波器，其中，第一偏振滤波器使偏振为第一偏振光的光通过，第二偏振滤波器使偏振为第二偏振光的光通过；

反射部，设置在所述透射板的下方并将所述照明部提供并通过第一偏振滤波器的光中透过所述透射板的第一光反射至所述摄像头部，

其中，第一光被反射部反射并变换为第二偏振光之后，再次通过透射板，通过第二偏振滤波器并入射至摄像头部，

其中，照明部提供且通过第一偏振滤波器的光中被检查对象部件反射的第二光被所述第二偏振滤波器阻断进入所述摄像头部,

其中,所述滤波器框架为平板形状，

其中，所述反射部包括第一棱镜片及设置在所述第一棱镜片下部的第二棱镜片，其中，所述第一棱镜片向所述第二棱镜片折射及扩散偏振为所述第一偏振光并透过所述透射板的光，而所述第二棱镜片将通过所述第一棱镜片的偏振为所述第一偏振光的光变换为所述第二偏振光并反射至所述摄像头部。

2.根据权利要求1所述的部件检查装置，其特征在于：所述第一偏振滤波器设置在所述照明部和所述透射板之间，而所述第二偏振滤波器设置在所述摄像头部和所述透射板之间。

3.根据权利要求1所述的部件检查装置，其特征在于：由所述照明部提供的光在通过所述第一偏振滤波器的过程中偏振为第一偏振光，而所述偏振为第一偏振光的光中被所述检查对象部件反射的光被所述第二偏振滤波器阻断进入所述摄像头部。

4.根据权利要求1所述的部件检查装置，其特征在于：所述第一棱镜片由具有三角形截面的多个第一棱镜向上而形成，而所述第二棱镜片由具有三角形截面的多个第二棱镜向下而形成。

5.根据权利要求4所述的部件检查装置，其特征在于：所述多个第一棱镜的偏向图案和所述多个第二棱镜的偏向图案相互垂直。

6.根据权利要求1所述的部件检查装置，其特征在于：所述反射部包括由多个棱镜向下而形成的棱镜片。

7.根据权利要求6所述的部件检查装置，其特征在于：所述多个棱镜的偏向图案与所述棱镜片的界面形成45度的偏向角。