一种高亮度的紧凑型光源模组

技术领域

本申请涉及光学检测技术领域，尤其涉及一组高亮度的紧凑型光源模组。

背景技术

目前，电子产业不断发展，各类电子设备所采用的线路板也形形色色，所用到的线路板包括印制线路板、柔性电路板（FPC）和芯片封装载板（IC载板）等。随着电子产品往小型化、薄型化的方向发展，其相关零件亦愈做愈小，在单位面积或体积中放入的线路及电子组件也愈来愈多，这给自动光学检测（AOI）带来极大的挑战。

关于自动光学检测，其是质量管控中最为重要的一环，既要保证能准确地检出缺陷，也要保证一定的出货量。自动光学检测设备的成像系统一般由线扫相机和特定的光源模组组成，光源模组的打光中心与线扫相机的取像中心重合，光源模组照亮被测产品的表面，使得线扫相机能清楚看到产品表面的各项特征，通过调节光源模组的亮度，可以优化线扫相机的取像效果。为了保证图像效果，必须要保证有足够的进光量，即光源需要有足够的亮度。目前，为了保证检测效率，一般会对线路板的上下两面同时进行检测，因此需要在线路板的上下两个位置都安装光源。更具体的，目前常用的光源模组可以分为以下两类：

一、多角度线光源，如图6所示，此光源可提供多个角度的照明，有利于清楚地呈现线路板上的各类缺陷。但是，一方面，该光源的体积较大，遇到狭小地方（如皮带线底部）时，安装空间不够；另一方面，该光源会距离待检测产品较远，难以提供线扫相机成像所需的亮度，为此，就需要采用较高亮度的灯珠，长时间开启会导致功耗增加，还可能出现散热不良，烧坏线路的情况。

二、高亮线性光源，图7为高亮线性光源的结构示意图，此光源有足够高的亮度。但是照明角度单一，为了满足多角度照明的要求，须得采用多个高亮线性光源进行组合，该种组合式的照明方式成本高、难度大。

因此，仍需要对现有的光源模组做改进，以解决现有光源模组照明亮度有限或结构臃肿的不足。

发明内容

本发明提供了一组高亮度的紧凑型光源模组，以解决现有光源模组照明亮度有限或结构臃肿的不足。

为实现上述目的，本发明提供了一种高亮度的紧凑型光源模组，包括安装座；所述安装座安装有光源组件、光路组件；所述光路组件包括供线扫相机沿直线方向进行取像的取像通道；以线扫相机的取像方向为Z轴，所述取像通道的深度方向与Z轴相同；

所述光路组件包括至少一组接收端组、两组输出端组、连接一组所述接收端组和至少一组所述输出端组的光线传播段组；两组所述输出端组，或共用一组所述接收端组，或均独用一组所述接收端组；沿着与Z轴方向垂直的方向，两组所述输出端组关于所述取像通道呈对称分布，每组所述输出端组均呈扁状；其中，所述接收端组用于接收所述光源组件发出的照明光线，所述光线传播段组用于将所述接收端组所接收的照明光线向至少一组所述输出端组传播；每组所述输出端组均用于输出所述光线传播段组传播的照明光线，并且输出的照明光线沿斜向方向射向待测产品的待测面。

可选的，沿Z轴方向，所述取像通道包括依次设置的入口端和出口端；较之所述出口端，所述入口端更远离待测产品；所述安装座还安装有同轴光源；所述同轴光源用于向待测产品的待测面提供补偿光线；所述同轴光源包括相背且沿Z轴方向依次设置的第一出光口和第二出光口；所述第一出光口位于所述第二出光口和所述取像通道之间；所述第一出光口与所述入口端正对；其中，所述第一出光口供补偿光线向外射向待测产品的待测面，所述第二出光口供待测产品的待测面所反射的光线向外射向线扫相机的镜头。

可选的，两组所述输出端组，均独用一组所述接收端组；所述光线传播段组连接一组所述接收端组和一组所述输出端组；所述光路组件由两组硬质导光板组组成；每组所述硬质导光板组，均由一组所述接收端组、一组所述输出端组以及一组所述光线传播段组组成；沿与Z轴方向垂直的方向，两组所述硬质导光板组呈横向分布，且配合围成所述取像通道。

可选的，以两组所述硬质导光板组的排列方向为Y轴方向；所述光源组件包括沿Y轴方向呈横向分布的两组发光侧组；所述发光侧组与所述硬质导光板组一一对应；

两组所述发光侧组和两组所述硬质导光板组中，一组所述发光侧组、与其对应的一组所述硬质导光板组组成第一单元，另一组所述发光侧组、与其对应的一组所述硬质导光板组组成第二单元；所述安装座包括沿Y轴方向呈横向分布的两组子座体；两组所述子座体的上端，均与所述同轴光源固定；所述第一出光口位于两组所述子座体之间；两组所述子座体相对的侧表面，其一安装有所述第一单元，另一安装有所述第二单元。

可选的，每组所述硬质导光板组均由沿Z轴方向分布的多组硬质导光板组成；每组所述接收端组均由多组接收端组成；每组所述输出端组均由多组输出端组成；每组所述光线传播段组均由多组光线传播段组成；每组所述硬质导光板均由一组所述接收端、一组所述光线传播段以及一组所述输出端组成；组成同一组所述硬质导光板组的各组所述硬质导光板，沿不同角度伸向待测产品的待测面。

可选的，所述硬质导光板用亚克力材料、光导级聚合物、气凝胶、光纤材料中的任一种制成。

可选的，所述光路组件设置有多组；每组所述光路组件，均与其余任意一组所述光路组件有不同的照明区域和/或照明亮度；照明区域由两组所述输出端组所输出的照明光线形成，并且照明区域位于待测产品的待测面，照明亮度为照明区域的亮度；所有所述光路组件均与所述光源组件对应；所有所述光路组件均与所述安装座可拆卸连接。

可选的，沿着与Z轴垂直的方向，所述安装座还安装有与所述光源组件相背的散热组件；所述散热组件，用于将所述光源组件传导到所述安装座上的热量进行散发。

可选的，所述散热组件包括风扇组、位于所述风扇组和所述安装座之间的翅片组；所述风扇组、所述翅片组以及所述安装座，三者固连成一体；所述翅片组用于吸收所述光源组件传导到所述安装座上的热量，并将所吸收热量向外散发；所述风扇组用于对所述翅片组进行风冷散热。

可选的，所述高亮度的紧凑型光源模组还包括清洁组件；所述清洁组件包括储存有水的储水盒、橡胶片、呈矩阵分布的多组清洁棉片；所述储水盒的一侧设置有与其内部连通的出水槽；所述橡胶片与所述出水槽的槽口适配；所述橡胶片的四周分别与所述出水槽的四周固定并密封；各组所述清洁棉片的中部均与所述橡胶片固定；所述清洁棉片用于清洁所述输出端组、所述接收端组和所述光源组件；所述清洁组件还包括两组子组件；每组所述子组件均包括储存有水的水袋、软管、与所述软管对应的管夹；所述软管的一端穿入所述储水盒的内部并与其密封固定，所述软管的另一端穿入所述水袋的内部并与其密封固定；两组所述子组件分布在所述储水盒的两侧；所述橡胶片和所述软管，安装在所述储水盒的不同侧表面上。

本发明提供的光源模组适用性好，适用于需要线扫相机的所有检测设备，体积小巧，节省了安装空间，又可以为线扫相机提供足够大的照明亮度，保证有良好的检测效果。具体的，使用时，待测产品放置在皮带传送带上，皮带传送带将待测产品向前传送，皮带传送带的上下两侧均设置有光源模组，光源组件发出照明光线，接收端组接收光源组件发出的照明光线，光线传播段组将接收端组所接收的照明光线向至少一组输出端组传播；每组输出端组均输出光线传播段组传播的照明光线，并且输出的照明光线沿斜向方向射向待测产品的待测面，从而为线扫相机提供取像所需光线，线扫相机经由取像通道即可对待测产品的待测面进行取像，以进行后续的缺陷分析。此外，每组输出端组均呈扁状，可以很好地适应狭小地方（如皮带传送带底部），为增设其他结构预留了很好的可塑性，又可以很靠近待测产品，因此使用低功耗的光源组件就可以提供足够的照明亮度，降低功耗，又避免了散热不良的情况。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种高亮度的紧凑型光源模组的轴测图；

图2是本发明实施例提供的一种高亮度的紧凑型光源模组的使用示意图；

图3是图2中A1处放大图；

图4是图2中A2处放大图；

图5是本发明实施例提供的一种高亮度的紧凑型光源模组中清洁组件的俯视图；

图6是现有多角度线光源的俯视图；

图7是现有高亮线性光源的轴测图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

附图中所示的流程图仅是示例说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解、组合或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。

还应当理解，在此本申请说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本申请。如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述实施例及实施例中的特征可以相互结合。

本实施例提供了一种高亮度的紧凑型光源模组，如图1-图5所示（图1隐藏了清洁组件），包括安装座10；安装座10安装有光源组件、光路组件12；光路组件12包括供线扫相机3沿直线方向进行取像的取像通道180；以线扫相机3的取像方向为Z轴，取像通道180的深度方向与Z轴相同；

光路组件12包括至少一组接收端组13、两组输出端组14、连接一组接收端13组和至少一组输出端组14的光线传播段组15；两组输出端组14，或共用一组接收端组13，或均独用一组接收端组13；沿着与Z轴方向垂直的方向，两组输出端组14关于取像通道180呈对称分布，每组输出端组14均呈扁状；其中，接收端组14用于接收光源组件发出的照明光线，光线传播段组15用于将接收端组13所接收的照明光线向至少一组输出端组14传播；每组输出端组14均用于输出光线传播段组15传播的照明光线，并且输出的照明光线沿斜向方向射向待测产品2的待测面280。

上述提供的光源模组适用性好，适用于需要线扫相机3的所有检测设备，体积小巧，节省了安装空间，又可以为线扫相机3提供足够大的照明亮度，保证有良好的检测效果。具体的，使用时，待测产品2放置在皮带传送带4上，皮带传送带4将待测产品2向前传送，皮带传送带4的上下两侧均设置有光源模组，光源组件发出照明光线，接收端组13接收光源组件发出的照明光线，光线传播段组15将接收端组13所接收的照明光线向至少一组输出端组14传播；每组输出端组14均输出光线传播段组15传播的照明光线，并且输出的照明光线沿斜向方向射向待测产品2的待测面280，从而为线扫相机3提供取像所需光线，线扫相机3经由取像通道180即可对待测产品2的待测面280进行取像，以进行后续的缺陷分析。此外，每组输出端组14均呈扁状，可以很好地适应狭小地方（如皮带传送带4底部），为增设其他结构预留了很好的可塑性，又可以很靠近待测产品2，因此使用低功耗的光源组件就可以提供足够的照明亮度，降低功耗，又避免了散热不良的情况。

可选的，沿Z轴方向，取像通道180包括依次设置的入口端181和出口端182；较之出口端182，入口端181更远离待测产品2；安装座10还安装有同轴光源16；同轴光源16用于向待测产品2的待测面280提供补偿光线；同轴光源16包括相背且沿Z轴方向依次设置的第一出光口（图中未示出）和第二出光口184；第一出光口位于第二出光口184和取像通道180之间；第一出光口与入口端181正对；其中，第一出光口供补偿光线向外射向待测产品2的待测面280，第二出光口184供待测产品2的待测面280所反射的光线向外射向线扫相机3的镜头。增设同轴光源16，可以向待测产品2的待测面280提供补偿光线，优化线扫相机3的取像效果。其中，同轴光源16可选用多种波长的光源（比如红外光），以适应不同产品的取像需求。

可选的，两组输出端组14，均独用一组接收端组13；光线传播段组15连接一组接收端组13和一组输出端组14；光路组件12由两组硬质导光板组17组成；每组硬质导光板组17，均由一组接收端组13、一组输出端组14以及一组光线传播段组15组成；沿与Z轴方向垂直的方向，两组硬质导光板组17呈横向分布，且配合围成取像通道180。所选用的硬质导光板组17，具备结构简单、安装方便的优点。

可选的，以两组硬质导光板组17的排列方向为Y轴方向；光源组件包括沿Y轴方向呈横向分布的两组发光侧组18；发光侧组18与硬质导光板组17一一对应；与一对多的方式相比，选用一对一的方式，有利于降低设计难度、加工难度；两组发光侧组18和两组硬质导光板组17中，一组发光侧组18、与其对应的一组硬质导光板组17组成第一单元19，另一组发光侧组18、与其对应的一组硬质导光板组17组成第二单元20；安装座10包括沿Y轴方向呈横向分布的两组子座体21；两组子座体21的上端，均与同轴光源16固定；第一出光口位于两组子座体21之间；两组子座体21相对的侧表面，其一安装有第一单元19，另一安装有第二单元20；同轴光源16和两组子座体21形成半包围结构，将两组发光侧组18隐藏在其中，可以更好地将发光侧组18的光线集中；此外，与以往线性光源的组合堆叠设计相比，本发明所采用的硬质导光板组17和发光侧组18组合，减小了整体光源模组的体积，结构紧凑。可选的，发光侧组18为灯条组，其中，灯条组所包含的灯条数量不受限制，可根据需要增加或减少，同时硬质导光板组17的硬质导光板22数量根据灯条的数量对应调整；灯条的种类不受限制，可采用除白光之外的红光、绿光等其他颜色光源；可选的，灯条组的出光方向是水平的。

可选的，每组硬质导光板组17均由沿Z轴方向分布的多组硬质导光板22组成；每组接收端组13均由多组接收端组成；每组输出端组14均由多组输出端组成；每组光线传播段组15均由多组光线传播段组成；每组硬质导光板22均由一组接收端、一组光线传播段以及一组输出端组成；组成同一组硬质导光板组17的各组硬质导光板22，沿不同角度伸向待测产品2的待测面280，从而可以提供多个角度的照明光线。其中，（1）硬质导光板22的下端可以伸入比较小的空间中，整体宽度能控制在20mm左右，使得硬质导光板22的输出端更接近待测产品2，以保证有足够的照明亮度；（2）硬质导光板22的形状、厚度、出光角度是灵活可变的，可以根据实际使用需求设计，保证硬质导光板22的输出端接近待测产品2即可；（3）硬质导光板22一般采用开模的方式加工。

可选的，硬质导光板22用亚克力材料、光导级聚合物、气凝胶、光纤材料中的任一种制成，用高透光材料制作硬质导光板22，可以保证照明光线在传输过程中光线损失尽可能少。

可选的，光路组件12设置有多组；每组光路组件12，均与其余任意一组光路组件12有不同的照明区域和/或照明亮度；照明区域由两组输出端组14所输出的照明光线形成，并且照明区域位于待测产品2的待测面280，照明亮度为照明区域的亮度；所有光路组件12均与光源组件对应；所有光路组件12均与安装座10可拆卸连接。通过前述结构，有不同角度的照明需求时，更换光路组件12即可。

可选的，沿着与Z轴垂直的方向，安装座10还安装有与光源组件相背的散热组件23；散热组件23，用于将光源组件传导到安装座10上的热量进行散发。

可选的，散热组件23包括风扇组24、位于风扇组24和安装座10之间的翅片组25；风扇组24、翅片组25以及安装座10，三者固连成一体；翅片组25用于吸收光源组件传导到安装座10上的热量，并将所吸收热量向外散发；风扇组24用于对翅片组25进行风冷散热。

可选的，高亮度的紧凑型光源模组还包括清洁组件26；清洁组件26包括储存有水的储水盒27、橡胶片28、呈矩阵分布的多组清洁棉片29；储水盒27的一侧设置有与其内部连通的出水槽185；橡胶片28与出水槽185的槽口适配；橡胶片28的四周分别与出水槽185的四周固定并密封；各组清洁棉片29的中部均与橡胶片28固定；清洁棉片29用于清洁输出端组14、接收端组13和光源组件；清洁组件26还包括两组子组件30；每组子组件30均包括储存有水的水袋31、软管32、与软管32对应的管夹33；软管32的一端穿入储水盒27的内部并与其密封固定，软管32的另一端穿入水袋31的内部并与其密封固定；两组子组件30分布在储水盒27的两侧；橡胶片28和软管32，安装在储水盒27的不同侧表面上。

上述提供的清洁组件26，一物多用，使用方便。具体的：

需要对输出端组14进行清洁时，（1）首先，将储水盒27推到输出端组14和皮带传送带4之间，此时橡胶片28未被撑开，也即橡胶片28处于平展状态，因此可以很轻松地放入、不会被卡住；（2）接着，用户两手分别握住两组水袋31，并捏水袋31，使得水袋31中的水被挤入软管32，并最终进到储水盒27中，此时橡胶片28被撑开，也即橡胶片28处于鼓起状态，多组清洁棉片29也随着鼓起、与输出端组14贴合；（3）接着，两组水袋31的水都被挤入储水盒27之后，用两组管夹33分别夹住两组软管32与储水盒27连接的一端，使得用户松手后，储水盒27的水不会回流到水袋31；（4）接着，用两组水袋31作为两组手柄，对储水盒27进行抽拉，以擦拭附着在输出端组14上的灰尘；（5）完成清洁后，将两组管夹33取下，使得储水盒27的水回流到两组水袋31中，将储水盒27抽出。

需要对接收端组13或光源组件进行清洁时，用储水盒27作为手柄，由于清洁棉片29仅中部与橡胶片28固定，也即清洁棉片29的边缘是可以自由移动的，用清洁棉片29的边缘或中部擦拭附着在接收端组13或光源组件上的灰尘，在此过程中，橡胶片28处于平展状态。

需要进行辅助散热时，用两组水袋31贴合安装座10的不同位置（优选为两侧），并通过管夹33将软管32夹在安装座10上，使得水袋31可以稳定地贴合在安装座10上。

因此，增设的清洁组件26，一方面，可以对输出端组14、接收端组13和光源组件进行清洁，使其出光效果更好，尤其是安装座10与皮带传送带4的机架固定后，输出端组14和皮带传送带4之间的空间较小，呈长条状且可伸缩变形的清洁组件26可以很好地适应这种使用环境，另一方面，可以对安装座10进行辅助散热。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。