本發(fā)明涉及光學(xué)領(lǐng)域，特別是涉及一種光學(xué)系統(tǒng)及自動光學(xué)檢測設(shè)備。

背景技術(shù)：

aoi(automaticopticinspection)的全稱是自動光學(xué)檢測，是基于光學(xué)原理來對焊接生產(chǎn)中遇到的常見缺陷進行檢測的設(shè)備。當(dāng)自動檢測時，機器通過攝像頭自動掃描pcb(printedcircuitboard，印制電路板)，采集圖像，將測試的焊點與數(shù)據(jù)庫中的合格的參數(shù)進行比較，經(jīng)過圖像處理，檢查出pcb上缺陷，并通過顯示器或自動標(biāo)志把缺陷顯示/標(biāo)示出來，供維修人員修整。

然而，在測試過程中，光源的光強通常會隨時間發(fā)生變化，例如隨時間衰減，從而影響掃描圖像的質(zhì)量，進而影響檢測效果。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

基于此，有必要針對光源的光強隨時間發(fā)生變化而影響檢測效果的問題，提供一種光學(xué)系統(tǒng)及自動光學(xué)檢測設(shè)備。

一種光學(xué)系統(tǒng)，所述光學(xué)系統(tǒng)包括光源；所述自動光學(xué)檢測設(shè)備還包括影像獲取裝置，且所述影像獲取裝置用于對待測板進行掃描以得到掃描圖像；所述光學(xué)系統(tǒng)還包括亮度控制裝置；所述亮度控制裝置根據(jù)所述光源的光強隨時間變化的特性，每隔設(shè)定時間段調(diào)整一次所述光源的光強，以降低檢測過程中照射至所述待測板的實際光強與所述光強的初始設(shè)定值之間的差值。

在其中一個實施例中，所述光源的光強隨時間衰減。

在其中一個實施例中，所述亮度控制裝置根據(jù)所述光源的光強隨時間衰減的特性，每隔設(shè)定時間段增強一次所述光源的光強。

在其中一個實施例中，所述亮度控制裝置包括計時器和光調(diào)制模塊；所述計時器和所述光調(diào)制模塊電連接；

所述計時器向所述光調(diào)制模塊提供實時的時間信息；所述光調(diào)制模塊根據(jù)所述時間信息及所述光源的光強隨時間變化的特性識別所述光源當(dāng)前的光強，并根據(jù)所述識別的結(jié)果實時調(diào)整所述光源的光強，以降低檢測過程中照射至所述待測板的實際光強與所述光強的初始設(shè)定值之間的差值。

在其中一個實施例中，所述光調(diào)制模塊包括電光調(diào)制器和控制單元；所述電光調(diào)制器與所述控制單元電連接；并且，所述控制單元與所述計時器連接；

所述電光調(diào)制器用于對所述光源進行調(diào)制；所述控制單元根據(jù)所述時間信息及所述光源的光強隨時間變化的特性識別所述光源當(dāng)前的光強，并根據(jù)識別的結(jié)果實時調(diào)整加載至所述電光調(diào)制器的電壓，以降低檢測過程中照射至所述待測板的實際光強與所述光強的初始設(shè)定值之間的差值。

一種自動光學(xué)檢測設(shè)備，包括光源及影像獲取裝置，所述影像獲取裝置用于對待測板進行掃描以得到掃描圖像；所述自動光學(xué)檢測設(shè)備還包括亮度控制裝置；所述亮度控制裝置根據(jù)所述光源的光強隨時間變化的特性，每隔設(shè)定時間段調(diào)整一次所述光源的光強，以降低檢測過程中照射至所述待測板的實際光強與所述光強的初始設(shè)定值之間的差值。

在其中一個實施例中，所述光源的光強隨時間衰減。

在其中一個實施例中，所述亮度控制裝置根據(jù)所述光源的光強隨時間衰減的特性，每隔設(shè)定時間段增強一次所述光源的光強。

在其中一個實施例中，所述亮度控制裝置包括計時器和光調(diào)制模塊；所述計時器和所述光調(diào)制模塊電連接；

所述計時器向所述光調(diào)制模塊提供實時的時間信息；所述光調(diào)制模塊根據(jù)所述時間信息及所述光源的光強隨時間變化的特性識別所述光源當(dāng)前的光強，并根據(jù)所述識別的結(jié)果實時調(diào)整所述光源的光強，以降低檢測過程中照射至所述待測板的實際光強與所述光強的初始設(shè)定值之間的差值。

在其中一個實施例中，所述光調(diào)制模塊包括電光調(diào)制器和控制單元；所述電光調(diào)制器和所述控制單元電連接；并且，所述控制單元與所述計時器連接；

所述電光調(diào)制器用于對所述光源進行調(diào)制；所述控制單元根據(jù)所述時間信息及所述光源的光強隨時間變化的特性識別所述光源當(dāng)前的光強，并根據(jù)識別的結(jié)果實時調(diào)整加載至所述電光調(diào)制器的電壓，以降低檢測過程中照射至所述待測板的實際光強與所述光強的初始設(shè)定值之間的差值。

上述光學(xué)系統(tǒng)及自動光學(xué)檢測設(shè)備具有的有益效果為：在該光學(xué)系統(tǒng)及自動光學(xué)檢測設(shè)備中，亮度控制裝置根據(jù)光源的光強隨時間變化的特性，每隔設(shè)定時間段調(diào)整一次光源的光強，以降低檢測過程中照射至待測板的實際光強與光強的初始設(shè)定值之間的差值，從而能夠改善光源的光強隨時間發(fā)生變化而影響檢測效果的問題，提高了檢測的精度。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他實施例的附圖。

圖1為一實施方式提供的自動光學(xué)檢測設(shè)備的組成示意圖；

圖2為圖1所示實施方式的自動光學(xué)檢測設(shè)備中由亮度控制裝置對光源調(diào)制的其中一種曲線示意圖；

圖3為圖1所示實施方式的自動光學(xué)檢測設(shè)備中光學(xué)系統(tǒng)的其中一種實施例的框圖；

圖4為圖3所示實施例的光學(xué)系統(tǒng)的其中一種具體框圖。

具體實施方式

為了便于理解本發(fā)明，下面將參照相關(guān)附圖對本發(fā)明進行更全面的描述。附圖中給出了本發(fā)明的較佳實施例。但是，本發(fā)明可以以許多不同的形式來實現(xiàn)，并不限于本文所描述的實施例。相反地，提供這些實施例的目的是使對本發(fā)明的公開內(nèi)容的理解更加透徹全面。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在發(fā)明的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在限制本發(fā)明。本文所使用的術(shù)語“和/或”包括一個或多個相關(guān)的所列項目的任意的和所有的組合。

一實施方式提供了一種光學(xué)系統(tǒng)，應(yīng)用于自動光學(xué)檢測設(shè)備中，請參考圖1。自動光學(xué)檢測設(shè)備還包括影像獲取裝置200，且影像獲取裝置200用于對待測板300進行掃描以得到掃描圖像。其中，待測板300例如為pcb板。光學(xué)系統(tǒng)用于向待測板300發(fā)射光線。影像獲取裝置200根據(jù)從待測板300反射的光線對待測板300進行掃描，從而得到掃描圖像。掃描圖像經(jīng)過處理后與標(biāo)準圖像進行比較，從而能夠檢測出待測板300的缺陷。

具體地，影像獲取裝置200例如為tdi-ccd(timedelayedandintegration，時間延遲積分ccd)，這時，影像獲取裝置200得到的掃描圖像為灰度圖，且該灰度圖的灰階值與光學(xué)系統(tǒng)發(fā)射的光強有關(guān)。

光學(xué)系統(tǒng)包括光源100和亮度控制裝置400。光源100可以發(fā)射光線，例如為金屬鹵素?zé)?。亮度控制裝置400根據(jù)光源100的光強隨時間變化的特性每隔設(shè)定時間段調(diào)整一次光源100的光強，以降低檢測過程中照射至待測板300的實際光強與光強的初始設(shè)定值之間的差值。

其中，光強即光線強度。以光源100為金屬鹵素?zé)魜碚f，光源100的光強隨時間變化的特性，即光源100的光強隨時間衰減，因此光源100在使用過程中發(fā)射的光線的強度將會越來越低。每隔設(shè)定時間段，是指亮度控制裝置400在檢測過程中是持續(xù)對光源100的光強進行調(diào)整的。并且，根據(jù)不同光源100具有的不同特性，亮度控制裝置400可以每隔相同的時間段調(diào)整一次(即設(shè)定時間段為固定的值)光源100的光強，或者，亮度控制裝置400也可以每隔不同的時間段(即設(shè)定時間段為變化的值)調(diào)整一次光源100的光強。

光強的初始設(shè)定值，例如為recipe(即自動光學(xué)檢測所有參數(shù)的總和，包含檢測時所使用的精度、光源、亮度、檢測區(qū)域的大小、位置等)最初設(shè)定的光源100的光強值，且該值至少能夠保證掃描圖像的亮度能夠用來檢測待測板300。降低檢測過程中照射至待測板300的實際光強與光強的初始設(shè)定值之間的差值，從而能夠減小在檢測過程中掃描圖像的亮度受光源100光強變化的影響。具體地，亮度控制裝置400可以根據(jù)光源100的光強隨時間變化的特性，每隔設(shè)定時間段調(diào)整一次光源100的光強，以使得照射至待測板300的實際光強在整個檢測過程中都等于光強的初始設(shè)定值，從而保證掃描圖像的亮度在整個檢測過程中都不會受到光源100光強變化的影響。

另外，亮度控制裝置400根據(jù)光源100的光強隨時間變化的特性(即光源100的光強變化特性)每隔設(shè)定時間段調(diào)整一次光源100的光強，是指亮度控制裝置400在光源100使用之前已經(jīng)提前知曉光源100的光強隨時間變化的特性(例如亮度控制裝置400存儲有光源100的光強變化特性)，那么在檢測過程中，亮度控制裝置400可以自行根據(jù)光源100的光強變化特性來判斷檢測過程中各時刻光源100的光強變化情況，進而采取相應(yīng)的措施調(diào)整光源100的光強，使得到達探測板300的光線光強盡可能保持恒定，以使得掃描圖像的亮度在整個檢測過程中都盡可能保持恒定，從而滿足檢測需求。例如：亮度控制裝置400調(diào)整光源100的光強的方法具體為：亮度控制裝置400按照與光源100的光強變化趨勢相反的方式調(diào)整光強，從而抵消掉光源100自身的光強變化。另外，如果光源100在不同的時刻光強的變化程度不同，則亮度控制裝置400在相應(yīng)的不同時刻對光強的調(diào)整值也相應(yīng)不同。

因此，本發(fā)明實施方式提供的上述光學(xué)系統(tǒng)中，亮度控制裝置400在檢測過程中可以自行根據(jù)光源100自身光強的變化趨勢來持續(xù)調(diào)整光源100的光強，從而使得光源100的光強盡可能保持在最佳的檢測條件下，能夠改善光源100的光強隨時間發(fā)生變化而影響檢測效果的問題，提高了檢測的精度。

在其中一個實施例中，光源100的光強隨時間衰減。進一步地，亮度控制裝置400根據(jù)光源100的光強隨時間衰減的特性，每隔設(shè)定時間段增強一次光源100的光強，以降低掃描圖像的亮度在檢測過程中變化的程度。

圖2示出了光源100為金屬鹵素?zé)魰r光強的其中一種調(diào)制曲線示意圖。在圖2中，i代表光強值。t代表時間。曲線a為光源100的光強隨時間變化的衰減曲線。曲線b為亮度控制裝置400對光源100的調(diào)制曲線。因此，將曲線a和曲線b合并后，即為最終照射至待測板300總的光強。接下來舉例說明：在自動化檢測設(shè)備中，recipe(即一些參數(shù)設(shè)置的總和，包含檢測時所使用的精度、光源、亮度、檢測區(qū)域的大小、位置等等)中設(shè)置的光強值90對應(yīng)掃描圖像的最大灰階值為210，那么在光源100使用了一段時間t后，光源的光強衰減加劇，這時最大灰階值210需要實際光強值從原來的90變成120才能滿足，因此，亮度控制裝置400相應(yīng)增加光源100的光強值從而能夠使得最大灰階值為210仍然保持為210。

在其中一個實施例中，請參考圖3。亮度控制裝置400包括計時器410和光調(diào)制模塊420。計時器410和光調(diào)制模塊420電連接。

其中，計時器410向光調(diào)制模塊420提供實時的時間信息。例如，計時器410可以為定時器。光調(diào)制模塊420根據(jù)上述時間信息及光源100的光強隨時間變化的特性識別光源100當(dāng)前的光強，并根據(jù)識別的結(jié)果實時調(diào)整光源100的光強，以降低檢測過程中照射至待測板300的實際光強與光強的初始設(shè)定值之間的差值。

因此，光調(diào)制模塊420根據(jù)計時器410提供的時間信息能夠?qū)崟r知曉光源100的使用時間，從而根據(jù)光源100的光強變化特性分析出各時刻光源100光強的變化情況。例如，如果光源100的光強隨時間衰減，且衰減的程度越來越大，則光調(diào)制模塊420根據(jù)時間信息判斷光源100當(dāng)前的使用時刻還處于衰減程度較小的區(qū)間時，則相應(yīng)以較小的幅度增強光源100的光強；如果判斷光源100的使用時間已經(jīng)較長且到達了衰減程度較大的區(qū)間時，則相應(yīng)以較大的幅度增強光源100的光強。

具體地，請參考圖4，光調(diào)制模塊420包括電光調(diào)制器421和控制單元422。電光調(diào)制器421和控制單元422電連接。并且，控制單元422與計時器410電連接。

其中，電光調(diào)制器421用于對光源100進行調(diào)制。并且，光源100發(fā)出的光線通過電光調(diào)制器421發(fā)射至待測板300。電光調(diào)制器421是利用某些電光晶體，如鈮酸鋰晶體(linb03)、砷化稼晶體(gaas)和鉭酸鋰晶體(＝(lita03)的電光效應(yīng)制成的調(diào)制器。電光效應(yīng)即當(dāng)把電壓加到電光晶體上時，電光晶體的折射率將發(fā)生變化，結(jié)果引起通過該晶體的光波特性的變化，實現(xiàn)對光信號的相位、幅度、強度以及偏振狀態(tài)的調(diào)制。因此，只要改變加載在電光調(diào)制器421內(nèi)電光晶體的電壓，即可改變輸入至電光調(diào)制器421的光線的光強。

控制單元422根據(jù)上述時間信息及光源100的光強隨時間變化的特性識別光源100當(dāng)前的光強，并根據(jù)識別的結(jié)果實時調(diào)整加載在電光調(diào)制器421上的電壓，以降低檢測過程中照射至待測板300的實際光強與光強的初始設(shè)定值之間的差值。例如：如果控制單元422根據(jù)上述時間信息及光源100的光強隨時間變化的特性檢測到光源100的光強已經(jīng)處于衰減狀態(tài)時，則相應(yīng)增大加載在電光調(diào)制器421上的電壓。

故，在檢測過程中，光源100發(fā)出的光線先進入電光調(diào)制器421，當(dāng)光源100的光強已經(jīng)開始處于衰減狀態(tài)時，控制單元422增大加載至電光調(diào)制器421的電壓，從而使得電光調(diào)制器421最終向待測板300發(fā)射的光強仍然能夠保持在光源100未衰減前的光強值，進而保證掃描圖像的亮度恒定。

其中，控制單元422例如可以包括單片機(或其他具備數(shù)據(jù)處理能力的集成電路)、存儲器及轉(zhuǎn)換電路，其中，單片機分別與存儲器、轉(zhuǎn)換電路、計時器410電連接。存儲器存儲有光源100的光強變化特性數(shù)據(jù)。單片機向轉(zhuǎn)換電路輸出占空比不同的pwm信號。轉(zhuǎn)換電路將pwm信號轉(zhuǎn)換為直流電壓，并將直流電壓加載至電光調(diào)制器421。因此，在檢測過程中，單片機實時接收計時器410發(fā)送的時間信息，并從存儲器中提取光源100的光強變化特性數(shù)據(jù)，同時，單片機根據(jù)時間信息和光源100的光強變化特性數(shù)據(jù)識別光源100當(dāng)前的光強，并根據(jù)識別的結(jié)果實時輸出具有相應(yīng)占空比的pwm信號，再通過轉(zhuǎn)換電路將轉(zhuǎn)換得到的直流電壓加載至電光調(diào)制器421，從而實時調(diào)整光源100的光強。

可以理解的是，光調(diào)制模塊420的具體結(jié)構(gòu)不限于上述情況，例如光調(diào)制模塊420也可以采取其他類型能夠?qū)庠?00進行外調(diào)制的光調(diào)制器，或者光調(diào)制模塊420也可以采用內(nèi)調(diào)制的方式來調(diào)節(jié)光源100的光強，即調(diào)制信號直接加載光源100上以改變光源的參數(shù)，從而改變光源100的輸出特性。

另一實施方式提供了一種自動光學(xué)檢測設(shè)備，包括光源及影像獲取裝置，所述影像獲取裝置用于對待測板進行掃描以得到掃描圖像。所述自動光學(xué)檢測設(shè)備還包括亮度控制裝置。所述亮度控制裝置根據(jù)所述光源的光強隨時間變化的特性，每隔設(shè)定時間段調(diào)整一次所述光源的光強，以降低檢測過程中照射至所述待測板的實際光強與所述光強的初始設(shè)定值之間的差值。

在其中一個實施例中，所述光源的光強隨時間衰減。

在其中一個實施例中，所述亮度控制裝置根據(jù)所述光源的光強隨時間衰減的特性，每隔設(shè)定時間段增強一次所述光源的光強。

在其中一個實施例中，所述亮度控制裝置包括計時器和光調(diào)制模塊。所述計時器和所述光調(diào)制模塊電連接。

所述計時器向所述光調(diào)制模塊提供實時的時間信息。所述光調(diào)制模塊根據(jù)所述時間信息及所述光源的光強隨時間變化的特性識別所述光源當(dāng)前的光強，并根據(jù)所述識別的結(jié)果實時調(diào)整所述光源的光強，以降低檢測過程中照射至所述待測板的實際光強與所述光強的初始設(shè)定值之間的差值。

在其中一個實施例中，所述光調(diào)制模塊包括電光調(diào)制器和控制單元。所述電光調(diào)制器和所述控制單元電連接。并且，所述控制單元與所述計時器連接。

所述電光調(diào)制器用于對所述光源進行調(diào)制。所述控制單元根據(jù)所述時間信息及所述光源的光強隨時間變化的特性識別所述光源當(dāng)前的光強，并根據(jù)識別的結(jié)果實時調(diào)整加載至所述電光調(diào)制器的電壓，以降低檢測過程中照射至所述待測板的實際光強與所述光強的初始設(shè)定值之間的差值。

需要說明的是，本實施方式提供的自動光學(xué)檢測設(shè)備的各結(jié)構(gòu)的原理與上一實施方式相同，這里就不再贅述。

以上所述實施例的各技術(shù)特征可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術(shù)特征所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認為是本說明書記載的范圍。

以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準。