專利名稱：照明裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于從不同的方向照明物體，特別是電子元器件和/或裝在元器件載體上的標(biāo)記的裝置。
背景技術(shù)：
當(dāng)在所謂的元器件自動貼裝機中自動貼裝元器件時，元器件輸送裝置給預(yù)定的拾取位置提供元器件。在那里，貼裝頭或插裝頭拾起元器件，貼裝頭能借助定位系統(tǒng)自由定位在工作區(qū)域內(nèi)。貼裝頭將所拾取的元器件送到裝配位置并放置在待裝配的元器件載體的由相應(yīng)的連接面確定的裝入位置上。
由于電子元器件變得越來越小，所以，在精確的元器件貼裝過程中要求對由貼裝頭拾取的元器件進行精準(zhǔn)的光學(xué)位置測量，從而使貼裝頭能夠以高精度達(dá)到正確的貼裝位置。元器件載體的位置測量通常借助專門在元器件載體上作出的標(biāo)記來進行，該標(biāo)記被照明裝置照亮并由照相機以光學(xué)方式獲取。
但是，現(xiàn)代的自動貼裝機不僅以貼裝精度高為特點，而且具有很高的貼裝效率。這里所說的貼裝效率是指在預(yù)定的單位時間內(nèi)可由元器件輸送裝置接受并裝在印刷電路板上或元器件載體上的元器件的最大數(shù)量為了不僅獲得高貼裝精度，而且獲得高貼裝效率，必須非常準(zhǔn)確而又迅速地對元器件和印刷電路板進行位置測量。為此，需要高級攝像系統(tǒng)和照明裝置，照明裝置以不同的照明角度和/或不同光譜分量的光并且以盡可能高的光強照亮被照物體。當(dāng)采用這樣靈活的照明裝置時，可以用攝像系統(tǒng)可靠地拍攝下具有不同光學(xué)特性的多種不同的物體，并且在后續(xù)處理單元中進行處理。照射角度和照明光譜的選擇取決于各待測物體的光學(xué)特性，必要時還取決于物體拍攝背景的光學(xué)特性。
DE10128476C2公開了一種光學(xué)傳感裝置，其中設(shè)置了三個不同的照明單元，它們分別從不同的角度照亮待測物體。上述照明單元中的幾個具有至少兩個在不同的光譜區(qū)內(nèi)發(fā)光的照明元件。所有照明元件借助一個控制裝置彼此獨立地控制，使得照明光譜總是可以適應(yīng)當(dāng)前所需的光學(xué)性能。這種光學(xué)傳感裝置的缺點是，包括三個照明單元的照明裝置只能以昂貴的方式方法制造，因為相應(yīng)的發(fā)光元件必須安裝在照明裝置內(nèi)的不同照明平面上的不同的位置上。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的基本任務(wù)在于提供一種照明裝置，其可以從不同方向照明物體并可借助簡單的安裝性來制造。
該任務(wù)通過一種具有獨立權(quán)利要求1的特征的照明裝置來完成，該照明裝置特別用于照明電子元器件和/或施加在元器件載體上的標(biāo)記。
本發(fā)明的照明裝置包括一個第一照明單元和一個第二照明單元，第一照明單元具有至少一個設(shè)置在第一照明平面上的第一發(fā)光元器件，第二照明單元具有至少一個設(shè)置在第二照明平面上的第二照明元件。按照本發(fā)明，這些照明元件設(shè)置在一個共用的電路載體上，該電路載體具有至少一個平面的第一剛性區(qū)域和一個平面的第二剛性區(qū)域，這兩個剛性區(qū)域通過所述共用的電路載體上的一個撓性的中間區(qū)域彼此成一定角度地相互連接。按照本發(fā)明，第一剛性區(qū)域提供第一照明平面，第二剛性區(qū)域提供第二照明平面，因此可以在不同的照明方向上照亮一個照明場。
本發(fā)明基于這樣的認(rèn)識，即，通過使用一種用所謂剛?cè)峒夹g(shù)制造的板或印刷電路板，盡可能將照明裝置的全部照明元件安裝在其上，由此能顯著簡化照明裝置的機械結(jié)構(gòu)。通過這種方法，不必再用很多單獨的元器件來實現(xiàn)多個不同平面的照明。這樣，可以借助一種簡單的安裝方式，在緊湊的構(gòu)建形式中構(gòu)造本發(fā)明的照明裝置。因此，能夠有利地放棄照明元件與鏡圍壁的交錯配置，而在通常的構(gòu)造緊湊型照明裝置中，必須有這種配置才能從不同的角度照亮物體。
本發(fā)明的照明裝置可以用簡單的方法來制造，特別是當(dāng)用所謂SMD(表面帖裝技術(shù))構(gòu)件作為照明元件時。所以，發(fā)光二極管特別適合于作為照明元件，其價廉物美，并且只需很小電流就能提供很大的光量。
按照權(quán)利要求2，兩個照明單元中的至少一個具有兩個照明元件。這樣就可以用簡單的方法以很強的照明光線照亮照明場，而且光強均勻分布。隨著一個照明單元所配屬的照明元件的數(shù)量的增加，均勻性和光強逐漸增大。原則上講，照明元件的數(shù)量沒有上限，所以，在一個照明單元中應(yīng)該采用盡可能多的照明元件。在實踐中，照明元件的數(shù)量僅僅由場地要求或在一個相應(yīng)的電流通量的情況下由每個獨立的照明元件產(chǎn)生的熱量所限制。
按照權(quán)利要求3，這樣調(diào)節(jié)照明元件，即，使得可以發(fā)出在不同光譜區(qū)內(nèi)的照明光線。通過對各照明單元的相應(yīng)控制，照明光線可以最佳地適應(yīng)很多不同的情況，這些情況可以由被照物體的光學(xué)性能來定，必要時可以由相應(yīng)的背景來定?？梢匀绱藢崿F(xiàn)不同的光譜區(qū)，即，或是不同的照明元件發(fā)出不同光譜區(qū)的照明光線，或是不同的照明元件覆蓋不同的光譜區(qū)。
按照權(quán)利要求4，中間區(qū)域是一個在所述共用的電路載體上形成的槽。這里的所謂槽包括任何種類的長條區(qū)域，在該區(qū)域內(nèi)，電路載體的厚度減小，使得電路載體在該位置上具有一定的撓性。如果橫向于長條形中間區(qū)域地設(shè)有一些導(dǎo)線軌，其例如用于接通裝在一個相鄰的剛性區(qū)域上的照明元件，則也可以形成一個槽。
電路載體上的兩個剛性區(qū)域通過長槽如此相對布置，即這兩個剛性區(qū)域具有兩個彼此平行的邊棱。因此，所述共用的電路載體為一個撓性體，其上的每兩個剛性區(qū)域通過一個合葉狀的中間區(qū)域彼此連接。
按照權(quán)利要求5，所述共用的電路載體具有至少三個剛性區(qū)域，它們通過至少兩個撓性的中間區(qū)域彼此連接。這三個剛性區(qū)域圍繞著一個光軸。通過這種方法，可以構(gòu)成一種近似封閉的結(jié)構(gòu)，使得照明場的光線盡可能來自各個方位角。此時，照明場設(shè)置在光軸的一端并且其取向垂直于光軸。這意味著，這種照明裝置可以實現(xiàn)來自不同方向的照明，而且不同的方向相對光軸具有同樣的照明角。
如果撓性區(qū)域的數(shù)量比剛性區(qū)域的數(shù)量少一個，則可以實現(xiàn)幾乎封閉的結(jié)構(gòu)。當(dāng)然，照明裝置也可以具有一個包含相同數(shù)量的中間區(qū)域和剛性區(qū)域的電路載體。在這種情況下，得到的不同的照明平面的分布已經(jīng)不再是幾乎封閉的，而且是真正封閉的了。
這種照明裝置優(yōu)選具有八個剛性區(qū)域，其由七個中間區(qū)域相互連接，因此構(gòu)成一個幾乎封閉的八邊形。這樣的照明裝置以特別高的效率而著稱，因為通過相當(dāng)?shù)臋C械成本就可以實現(xiàn)從很多不同的角度的照明，因而可以實現(xiàn)充分各向同性的照明。
按照權(quán)利要求6，所述共用的電路載體具有至少一個額外的剛性區(qū)域，其通過共用的電路載體的一個附加的撓性的中間區(qū)域成一定角度地與所述剛性區(qū)域中的一個相互連接。因此，這種照明裝置不僅可以得到相對于光軸按不同方位角的照明，而且可以得到相對于光軸按不同傾斜角的照明。在此，不同的傾斜角指的是所述剛性區(qū)域與所述額外的剛性區(qū)域相對光軸具有不同的取向。優(yōu)選的是，所述各剛性區(qū)域與一個所述額外的剛性區(qū)域相鄰，所以，在所述具有八個剛性區(qū)域的優(yōu)選實施形式中，總共有16個照明平面，它們從共16個不同的方向照亮照明場。也可以使所述額外的剛性區(qū)域相互之間經(jīng)撓性的中間區(qū)域連接。這樣，電路載體就包括一個由剛性區(qū)域構(gòu)成的結(jié)構(gòu)和一個由額外的剛性區(qū)域構(gòu)成的另外的結(jié)構(gòu)，兩結(jié)構(gòu)優(yōu)選只通過一個單獨的附加的撓性的中間區(qū)域彼此連接。
按照權(quán)利要求7，該照明裝置具有一個共用的電連接器，其與全部照明元件電連接。因此，有利的是，為了控制多個照明元件而無需多個插接裝置。這樣，整個照明裝置就可以用一個共用的連接器供電，從而可以盡量減少昂貴且占用很大結(jié)構(gòu)空間的多個插接裝置的安裝。
所述共用的連接器可以具有多個電連接導(dǎo)線，這樣就可以單獨地控制不同的照明元件。但也可以通過一個不僅有供電功能而且?guī)в袛?shù)據(jù)線的共用連接器來控制照明元件，通過該數(shù)據(jù)線，可以傳遞多種不同的照明狀況并啟動相應(yīng)的照明元件。
按照權(quán)利要求8，用于控制照明元件的電子驅(qū)動電路也安裝在共用的電路載體上。這樣做的優(yōu)點是，照明裝置所需的所有電子元件和光電元件都安裝在所述共用的電路載體上，這樣，就不需要附加的印刷電路板以實施對不同照明單元的電子控制。
按照權(quán)利要求9，所述共用的電路載體上帶有固定件，用于將電路載體固定在照明裝置的殼體上。因此，可以用簡單方法固定剛性區(qū)域的角位置，從而使照明裝置的機械結(jié)構(gòu)具有很高的穩(wěn)定性。在最簡單的情況下，各固定件為在一個或多個剛性區(qū)域或一個或多個額外的剛性區(qū)域上的掏空部分或孔。


從下面以舉例的方式對目前優(yōu)選的實施形式的描述中可以看出本發(fā)明的其它的優(yōu)點和特征。
圖1表示帶有呈八邊形的共用電路載體的照明裝置。
圖2是圖1所示照明裝置的截面圖。
具體實施例方式
在此要注意的是，在附圖中，相應(yīng)構(gòu)件的編號只是第一個數(shù)字不同。
圖1表示照明裝置100，其具有一電路載體110，其上裝有多個不同的發(fā)光二極管120。電路載體110呈八邊形，其中的剛性區(qū)域111a、111b、111c、111d、111e、111f、111g、111h通過七個撓性的中間區(qū)域113a、113b、113c、113d、113e、113f、113g連接起來。每兩個相鄰的剛性區(qū)域111彼此成一定角度，剛性區(qū)域111h的右邊與剛性區(qū)域111a的左邊至少幾乎挨上。這樣，電路載體110的剛性區(qū)域111a就構(gòu)成一個繞光軸130對稱的幾乎封閉的八邊形。在光軸130上有一個照明場135，其通過照明裝置100以充分均勻的光強從不同的照明角度被照亮。
在每個剛性區(qū)域111上，通過相應(yīng)的一個附加的撓性區(qū)域設(shè)置一個額外的剛性區(qū)域112，剛性區(qū)域111與所屬的額外的剛性區(qū)域112按照相對光軸130的不同的角位來定向。在所述額外的剛性區(qū)域112上，也設(shè)置多個發(fā)光二極管120，所以照明場135不僅從不同的方位角，而且從相對光軸130的不同傾斜角被照亮。
按照在此示出的實施例，各剛性區(qū)域111呈矩形。為了能使所述額外的剛性區(qū)域112相對所述剛性區(qū)域111在光軸130的方向上折入，所述額外的剛性區(qū)域112為梯形。梯形的長下邊與相鄰的剛性區(qū)域111相鄰。
需要指出的是，剛性區(qū)域111也可以為梯形，使得經(jīng)撓性的中間區(qū)域113彼此連接的剛性區(qū)域111已經(jīng)相對光軸130傾斜。
為了可以用簡單的方法將照明裝置100保持在未示出的殼體內(nèi)，在所述共用的電路載體110的額外的剛性區(qū)域112中的幾個上形成孔117，在圖1中只能看到其中的孔117a、117b、117e、117f、117h。借助這些孔117，所述額外的剛性區(qū)域112可以以一個相對光軸130是固定的角位被固定在未示出的殼體上。照明裝置100還帶有一個保持件115，其也用于將共用的電路載體110固定在殼體上。
八邊形的電路載體110帶有相對于光軸130成第一傾斜角的剛性區(qū)域111和相對光軸130成第二傾斜角的額外的剛性區(qū)域112，第一傾斜角與第二傾斜角是不同的，這樣的角度設(shè)置的優(yōu)點是，可以以結(jié)構(gòu)緊湊的形式實現(xiàn)照明裝置100，并且其能通過簡單的安裝被裝配起來。通過以多個不同的發(fā)光二極管120直接對照明場135照明，省去了鏡子和其它光學(xué)元器件。盡管如此，仍然可以從不同的照明角度照明，光線不僅均勻，而且很強。
圖2示出了照明裝置100的截面，在此以編號200表示該照明裝置。在該截面圖中，只能看到共用的電路載體210的剛性區(qū)域211d、211e、211f和211g，它們通過撓性的中間區(qū)域213彼此連接。至于撓性的中間區(qū)域213，在圖2中只能清楚地看到撓性的中間區(qū)域213d和213e，而撓性的中間區(qū)域213f則只能在仔細(xì)觀察時才看得出來。剛性區(qū)域211與額外的剛性區(qū)域212通過附加的撓性的中間區(qū)域214連接，在圖中只能看出額外的剛性區(qū)域212d、212e、212f、212g以及附加的撓性的中間區(qū)域214d、214e、214f、214g。還可以看出的是固定孔217d、217e和217f，它們形成在所述額外的剛性區(qū)域212d、212e、212f上。
所有的發(fā)光二極管220由一個中央連接器230供電，因此，照明裝置200只需一根單獨的連接電纜，這是有利的。此外，還通過共16個驅(qū)動電路240簡化了發(fā)光二極管220的電連接。各驅(qū)動電路設(shè)置在一個剛性區(qū)域或一個所述額外的剛性區(qū)域上。中央連接器230與驅(qū)動電路240以及驅(qū)動電路240與發(fā)光二極管220之間的連接結(jié)構(gòu)(導(dǎo)線軌)在圖2中沒有示出。
當(dāng)然，也可以將在不同的兩個或多個剛性區(qū)域上形成的驅(qū)動電路240合并在一起。在所述共用的電路載體210上形成驅(qū)動電路的優(yōu)點是，雖然中央連接器230只需提供電流并包括一根或多根數(shù)據(jù)線路，但卻可以對不同的發(fā)光二極管實現(xiàn)單獨的控制。這種單獨控制的優(yōu)點是，如果要用一個設(shè)置在光軸130上但在圖2中未示出的照相機來測量物體，則可以使光強、光譜分布以及光線方向在光學(xué)上適應(yīng)所需的照明情況。
附圖標(biāo)記一覽表100 照明裝置110 電路載體111 剛性區(qū)域111a/b/c/d/e/f/g/h剛性區(qū)域112 額外的剛性區(qū)域112a/b/c/d/e/f/g/h額外的剛性區(qū)域113 撓性的中間區(qū)域113a/b/c/d/e/f/g/h撓性的中間區(qū)域115 保持件117 孔117a/b/e/f/h 孔120 發(fā)光二極管130 光軸135 照明場200 照明裝置210 電路載體211 剛性區(qū)域211d/e/f/g剛性區(qū)域212 額外的剛性區(qū)域212d/e/f/g額外的剛性區(qū)域213 撓性的中間區(qū)域213d/e/f 撓性的中間區(qū)域214 附加的撓性的中間區(qū)域214d/e/f/g附加的撓性的中間區(qū)域217d/e/f 孔220 發(fā)光二極管230 中央連接器240 驅(qū)動電路。
權(quán)利要求
1.照明裝置，特別是用于照明電子元器件和/或施加在電子元器件載體上的標(biāo)記的照明裝置，包括第一照明單元(111e)，其至少具有一個設(shè)置在第一照明平面內(nèi)的第一照明元件(120)；第二照明單元(111f)，其具有至少一個設(shè)置在第二照明平面內(nèi)的第二照明元件(120)；其中，這些照明元件(120)設(shè)置在一個共用的電路載體(110)上，所述電路載體具有至少一個平面的第一剛性區(qū)域(111e)和一個平面的第二剛性區(qū)域(111f)，它們通過所述共用的電路載體(110)上的一個撓性的中間區(qū)域(113e)相互連接，所述第一剛性區(qū)域(111e)為所述第一照明單元(111e)，所述第二剛性區(qū)域(111f)為所述第二照明單元(111f)，從而能從不同的照射方向照亮一照明場(135)。
2.如權(quán)利要求1所述的照明裝置，其特征在于至少一個照明單元(111)具有至少兩個照明元件(120)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于調(diào)準(zhǔn)所述照明元件(120)，以發(fā)出在不同光譜區(qū)內(nèi)的光線。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項所述的照明裝置，其特征在于所述中間區(qū)域(113)為一個在所述共用的電路載體上形成的槽。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項所述的照明裝置，其特征在于所述共用的電路載體(110)具有至少三個由撓性的中間區(qū)域(113)相互連接的剛性區(qū)域(111)，它們繞光軸(130)分布。
6.如權(quán)利要求5所述的照明裝置，其特征在于所述共用的電路載體(210)具有至少一個額外的剛性區(qū)域(212e)，其通過所述共用的電路載體(210)上的撓性的中間區(qū)域(214e)成一定角度地與所述剛性區(qū)域(211e)連接。
7.如權(quán)利要求1至6中任一項所述的照明裝置，其特征在于還包括一個電連接器(230)，其與多個照明元件(220)電連接。
8.如權(quán)利要求1至7中任一項所述的裝置，其特征在于包括用于控制所述照明元件(220)的電子驅(qū)動電路(240)，所述驅(qū)動電路(240)也設(shè)置在所述共用的電路載體(210)上。
9.如權(quán)利要求1至8中任一項所述的裝置，其特征在于在所述共用的電路載體(110)上設(shè)有固定件(117、115)，用于將所述共用的電路載體(110)固定在一個殼體上。
全文摘要
本發(fā)明涉及照明裝置，特別是照明電子元器件和/或施加到元器件載體上的標(biāo)記的照明裝置，其具有第一照明單元(111e)和第二照明單元(111f)，第一照明單元具有至少一個設(shè)置在第一照明平面上的第一照明元件(120)，第二照明單元具有至少一個設(shè)置在第二照明平面上的第二照明元件。照明元件設(shè)置在一個共用的電路載體(110)上，該共用的電路載體具有至少一個平面的第一剛性區(qū)域(111e)和平面的第二剛性區(qū)域(111f)，這兩個剛性區(qū)域通過共用的電路載體(110)上的一個撓性的中間區(qū)域(113e)彼此呈一定角度地連接。第一剛性區(qū)域為第一照明單元，第二剛性區(qū)域為第二照明單元，因此能從不同的照明方向照亮一照明場(135)。本發(fā)明可用于實現(xiàn)適合多種不同照明情況的照明裝置，并可借助簡單的安裝來實現(xiàn)緊湊的結(jié)構(gòu)形式。
文檔編號H05K13/08GK1819761SQ20061005926
公開日2006年8月16日 申請日期2006年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月9日
發(fā)明者K·-H·貝施, D·雷克滕瓦爾德, C·肖爾 申請人:西門子公司