专利名称：照明单元的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及照明单元，特别是基于LED的照明单元。
背景技术：
大多数用于线扫描成像的传统照明系统使用线性延伸的光源。与任何外部光源结合的线性光纤多色线转换器代表了常规的系统。图1示出了广泛使用的并且商业上可负担的基于光纤的线性光源。来自灯1的光穿过包括热镜2和滤光轮3的光学器件并且进入光纤束4的一端。 光纤束包括多个光纤。光纤束中的光纤的另一端沿着虚拟线9彼此分开放置，以提供多色线照明。灯电源和功率控制硬件模块5控制灯1的照明强度并为其提供电源电压。滤光轮和硬件6对应用多个分立的滤色器中的哪个滤色器进行控制。
实用新型内容一种对电气对象(object)进行照明的方法，该方法可包括用传感器测量实际的光图案，该光图案是通过激励发光二极管的多色线中的多色发光二极管而获得的，该发光二极管的多色线包括被设置为发射不同颜色的光的发光二极管；确定当应用时会在检查平面上产生期望的光图案的发光二极管的多色线中的发光二极管的期望的颜色和亮度值；并且在检查被检查电气对象的过程中，通过应用期望的颜色和亮度值对至少部分位于检查平面内的被检查的电气对象区域进行照明。一种对被检查的电气对象进行照明的方法，该方法可以包括激励发光二极管的多色线中的多个发光二极管；测量由发光二极管的多色线形成的光图案的至少一个照明参数；并且改变发光二极管的多色线中的至少一个发光二极管的至少一个控制特性，以提供期望的光图案。一种激励发光二极管的多色线的方法，该方法可以包括确定由发光二极管的多色线形成的期望的光图案；并控制发光二极管的多色线中的发光二极管，以基本上获得期望的光图案。—种照明单元，其可以包括光学器件，位于发光二极管的多色线和被检查的电气对象之间；控制器，用来基于当应用时会在检查平面上产生期望的光图案的期望的颜色和亮度值，控制发光二极管的多色线中的发光二极管；其中期望的颜色和亮度值是基于表示实际光图案的测量结果确定的，该实际光图案通过激励发光二极管的多色线中的多个发光二极管获得；以及由控制器控制的所述发光二极管的多色线，用于对至少部分位于检查平面内的被检查的电气对象的区域进行照明。由于不同颜色部件(它们是频谱不重叠的)的加色(additive)特性，它们的线性组合允许只通过选择合适的调光因子来产生期望的照明频谱。这种方法将宽频谱光源完全替换为滤光轮机械装置和电子装置。此外，多色线的发光二极管可以立即提供更多期望的照明“颜色”，而不用将时间和金钱花费在新的“外来的”滤光器。[0009]一种照明单元，包括发光二极管的多色线，该发光二极管的多色线包括多个被设置为发射不同颜色的光的发光二极管，其特征是该照明单元还包括用于测量实际的光图案的光传感器；以及与所述光传感器和所述发光二极管的多色线中的发光二极管相连接的控制器，用于从所述光传感器接收亮度和/或光信息，控制所述发光二极管的多色线中的发光二极管。优选地，将所述控制器设置成用于控制所述发光二极管的多色线中的所述发光二极管以在被检查的电气对象的区域上获得均勻亮度的照明，其中所述区域比所述发光二极管的多色线长。优选地，所述发光二极管的多色线包括连续发光二极管和脉冲发光二极管。优选地，将每一个发光二极管设置成发出多种颜色的光。
以下将参照附图仅以举例的方式描述本发明更多的细节、方案和实施例。在附图中，采用相同的附图标记来标识相同或功能类似的元件。附图中的元件用来进行简化和清楚的说明，而未必是按比例绘制的。图1示出了现有技术的基于光纤器件的线性光源。图2A-C分别示出了根据本发明的实施例的实际的光图案、期望的光图案以及不同发光二极管的亮度；图3示出了根据本发明的实施例的系统；图4-6示出了根据本发明的不同实施例的方法；和图7A和图7B示出了根据本发明的实施例的系统。
具体实施方式
提供发光二极管的多色线。多色线包括多个颜色发光二极管(color light emitting diode)，每一个能发出亮度和频谱(颜色)可控的光。发光二极管的多色线可以是自动扫描光学仪器的一部分，该自动扫描光学仪器可以用于不同的产业，例如印刷电路板产业、晶片产业，等等。可以测量沿着多色线的光的亮度并且可以使用属多色线的不同发光二极管的亮度来补偿(被检查对象的平面上的)实际颜色和亮度分布和期望的颜色和亮度分布之间的偏差。该测量可以包括对透明对象、非透明对象进行照明或甚至在不存在被检查对象时对传感器进行照明。实际颜色和亮度分布可以被跟随发光二极管的多色线的光学器件影响。例如，可以控制发光二极管亮度，以沿着(发光二极管的多色线的)较长尺寸提供空间上调整的照明功率轮廓(profile)，从而补偿成像光学器件边缘漏失效应(edge drop-out effect)，例如众所周知的cos~4低，如图2A中的曲线110所示。可以控制发光二极管11的亮度，以(在发光二极管的多色线上)提供亮度分布， 如图2B中的曲线120所示。结果_(通过光学器件后的)检查平面上的光亮度分布是均勻的(平直曲线)_如图2C中的曲线130所示。光学器件30可以具有传递函数，该传递函数具有作为特定物镜特性、光学放大、F 值等的函数的轮廓退化。该传递函数可以随着时间改变并且可能因照明(例如不同材料反射)或成像模式的不同而不同。不同发光二极管的空间和颜色参数可以是(通过控制器20)电子可编程的，并且服从于校准过程。控制器20可以应用平场校正算法。形成发光二极管的多色线10的发光二极管(LEDs) 11可以从市场上可买到的发光二极管中选择，并且应该以高光效、长寿命、易管理性和有独立发光二极管控制能力为特征。发光二极管11可以由控制器20控制，该控制器20可以从光传感器100接收亮度
和/或光信息。发光二极管的多色线可以具有有细长形状，可以利用连续发射发光二极管、脉冲发光二极管及其结合。可以以连续方式或以脉冲方式激励发光二极管11。可以将发光二极管的亮度选择为高，以便使能具有已知灵敏度的光传感器100，从而以较高的扫描率得到足够的光信息。可以采用水冷技术、风冷技术、散热元件等来冷却发光二极管11。发光二极管的多色线应当包括至少两种(并且常规为3或4种)不同颜色的发光二极管。发光二极管可以发出单色或多色的光。利用多色发光二极管可以简化发光二极管的控制方案-因为不需要从多个不同的发光二极管得到照明的期望颜色。可以将发光二极管的光学特性设计成符合系统光学器件(CCD、成像光学器件、常规或荧光成像概念等等)。每一个颜色部件可以是能够独立管理的。从相同的有效区域对每一颜色部件或任何颜色部件的组合进行辐射。多色线的多色发光二极管可以是受控的发光二极管(发光二极管亮度)，以提供空间均勻性。发射的光通量应当在(照明的)有效区域的较长尺寸上表现出功率和角度分布的均勻性，从而从高反射(镜面)和扩散无光泽(diffusive matt)(朗伯(Lambertian)) 表面均提供均勻的反射。角孔径应当与照明块设计的输入数字孔径相符，以提供最大的耦合效率和灵活性。多色线的发光二极管被连接到控制电路，控制电路可以控制每一个发光二极管 (或发光二极管组)的颜色和功率。例如，每一个颜色部件的光功率是被单独控制的发射二极管，该发射二极管具有可能的最大的调光比(动态范围)。由于不同颜色部件(它们是频谱不重叠的)的加色(additive)特性，它们的线性组合允许只通过选择合适的调光因子来产生期望的照明频谱。这种方法将宽频谱光源完全替换为滤光轮机械装置和电子装置。此外，多色线的发光二极管可以立即提供更多期望的照明“颜色”，而不用将时间和金钱花费在新的“外来的”滤光器。图4示出根据本发明实施例的对电气对象进行照明的方法400。方法400以步骤410开始，在该步骤中由传感器测量通过激励发光二极管的多色线中的多个颜色发光二极管获得的实际光图案。多色线包括被设置为发出不同颜色的光的发光二极管。步骤420跟随步骤410，在步骤420中确定当应用时会在检查平面上产生期望的光图案的发光二极管的多色线中的发光二极管的期望的颜色和亮度值。[0037]步骤420可以包括为至少两个不同照明场景确定期望的颜色和亮度值，所述场景的颜色彼此不同。可以设计不同的照明场景来检测不同类型的缺陷。步骤420还可以包括确定期望的颜色和亮度值，以便在检查平面上实现均勻的功率分布和均勻的角度分布。步骤430跟随步骤420，在该步骤中通过采用期望的颜色和亮度值，在被检查的电气对象的检查期间，对至少部分地位于检查平面内的被检查的电气对象的区域进行照明。所述照明可以使用发光二极管的多色线中的连续的发光二极管和脉冲发光二极管。所述照明在控制每一个发光二极管发出的颜色时可以利用发光二极管的多色线， 其中每一个发光二极管被设置为发出多种颜色的光。步骤430可以包括采用期望的颜色和亮度值，以便在被检查的电气对象区域上获得均勻亮度的照明，其中该区域比发光二极管的多色线长。期望颜色和亮度值的应用对光学器件的传递函数的非均勻性进行补偿，该光学器件位于发光二极管的多色线和被检查的电气对象之间。步骤420可以包括确定发出颜色辐射以提供期望光图案的发光二极管的多色线中的不同的发光二极管的调光因子。可以多次重复步骤430，以便对被检查的电气对象的不同区域进行照明和成像。这可能涉及相对于光学器件移动电气的被检查对象。图5示出了根据本发明的实施例的通过激励多色线中的多色发光二极管来照明被检查的电气对象的方法500。方法500以激励多色发光二极管线中的多个发光二极管的步骤510开始。步骤520跟随步骤510，在步骤520中测量由发光二极管的多色线形成的光图案的至少一个照明参数(亮度和/或颜色)。步骤530跟随步骤520，在步骤530中改变多色线中的发光二极管的至少一个控制特性(照明亮度，选择的颜色)，以提供期望的光图案。图6示出了根据本发明的实施例的用于激励发光二极管的多色线的方法600。方法600以确定由发光二极管的多色线形成的期望的光图案(在亮度分布、颜色或两者方面)的步骤610开始。步骤620跟随步骤610，在步骤620中控制发光二极管的多色线中的发光二极管，以基本上获得期望的光图案。图7A和图7B分别示出了系统710和720以及提供被发光二极管的多色光照明的区域的指示的图像轮廓的例子。系统710包括对向光学器件反射光的漫反射对象进行照明的发光二极管的多色线，所述光学器件包括物镜和线照相机。所照明的区域是矩形的-如系统710之上的轮廓所示。系统720包括对向光学器件反射光的镜面反射对象进行照明的发光二极管的多色线，所述光学器件包括物镜和线照相机。所照明的区域不是矩形的-如系统720之上的轮廓所示。在以上的说明中，参照本发明的实施例的特定例子对发明进行了描述。然而，在不背离本发明在所附的权利要求书中阐明的更宽的精神和范围的情况下，显然可以作出各种变形和改变。 本领域技术人员会认识到，逻辑框之间的边界仅是说明性的，并且备选实施例可以合并逻辑框或电路元件或对不同逻辑框或电路元件进行备选的功能分解。
权利要求1.一种照明单元，包括发光二极管的多色线，该发光二极管的多色线包括多个被设置为发射不同颜色的光的发光二极管，其特征是该照明单元还包括用于测量实际的光图案的光传感器；以及与所述光传感器和所述发光二极管的多色线中的发光二极管相连接的控制器，用于从所述光传感器接收亮度和/或光信息，控制所述发光二极管的多色线中的发光二极管。
2.根据权利要求1所述的照明单元，其特征是，将所述控制器设置成用于控制所述发光二极管的多色线中的所述发光二极管以在被检查的电气对象的区域上获得均勻亮度的照明，其中所述区域比所述发光二极管的多色线长。
3.根据权利要求1所述的照明单元，其特征是，所述发光二极管的多色线包括连续发光二极管和脉冲发光二极管。
4.根据权利要求1所述的照明单元，其特征是，将每一个发光二极管设置成发出多种颜色的光。
专利摘要一种照明单元，包括(i)光学器件，位于发光二极管的多色线和被检查的电气对象之间；(ii)控制器，用来基于当应用时会在检查平面上产生期望的光图案的期望的颜色和亮度值，控制所述发光二极管的多色线中的发光二极管；其中所述期望的颜色和亮度值是基于表示实际光图案的测量结果确定的，该实际光图案通过激励所述发光二极管的多色线中的多个发光二极管获得；以及(iii)由控制器控制的所述发光二极管的多色线，用于对至少部分位于所述检查平面内的所述被检查的电气对象的区域进行照明。
文档编号H05B37/02GK201986206SQ20092100002
公开日2011年9月21日 申请日期2009年12月15日 优先权日2008年12月15日
发明者D·沙皮罗夫 申请人:康代有限公司