CN100402993C - 亮度检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种亮度检测仪及其检测方法，用来检测激光测距望远镜的发光显示单元的可到达人眼的光线亮度，并将其量化，该亮度检测仪主要包括有聚焦单元、感测单元、处理单元及显示单元，其具体的检测过程是：首先提供一固定色温，用来模拟户外色温的光线；再提供一治具平台，将亮度检测仪及待测的激光测距望远镜均放置于治具平台上；然后利用一不透光的罩件罩住激光测距望远镜及亮度检测仪，以防止外部光线干扰，而仅有固定色温对激光测距望远镜提供所需光线；接着启动激光测距望远镜进行测距；而亮度检测仪将撷取由发光显示单元所显示的十字线与测距值的光线亮度，经过处理及运算之后，在亮度检测仪的显示单元上显示量测值。

Description

亮度检测方法

【技术领域】

本发明涉及一种亮度检测方法，尤指一种用来量测具发光显示单元的发光装置的光量大小的亮度检测方法。

【背景技术】

在激光测距望远镜中通常都配置有发光二极管(Light Emitting Diode，LED)或有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode，OLED)用来显示十字线及测距值，而LED或OLED的亮度值一般都会由制造商来提供，但是由制造商所提供的资料并不一定准确，因为由LED或OLED所投射的十字瞄准线及测距值需要经过望远镜中的聚焦镜头、棱镜组及目镜组等数片镜片后才能被人眼所观测到，由于上述镜片对光线具有吸收及反射的作用，因此最后到达人眼的光线亮度值必定会衰减很多，即由人眼所观察到的光线亮度将与LED或OLED的原始亮度值产生差异，从而使得原发光显示单元的原始亮度值难以作为判断最终产品是否符合标准的依据。若用人眼来直接判断其亮度，则因人眼的感官差异，而造成判断结果不一致及不准确。为了能够将到达人眼的发光显示单元的光线亮度进行量化，并使其符合客观的亮度标准，曾有人试图利用普通的照度计或分光辐射计来进行量测，但因为从激光测距望远镜的LED或OLED投射出来的光线区域很小，很难对其进行量测，而且这些量测设备非常昂贵并不适合大量生产的现场作业使用。

因此，有必要提供一种可适用于任何具发光显示单元的发光装置的亮度检测仪，且特别适用于小面积的发光显示单元的亮度检测。

【发明内容】

本发明的第一目的在于提供一种可以精确测量光线亮度的亮度检测方法，其适用于任何具发光显示单元的装置中，可以模拟到达人眼的该装置中的发光显示单元的光线亮度，并能将其检测结果进行精确量化。

本发明的第二目的在于提供一种可适用于小面积亮度显示的亮度检测方法，其可以模拟人眼的聚焦功能，从而便于检测光线亮度，并能够快速提升其检测速度及检测精度。

本发明的第三目的在于提供一种能够透过激光测距望远镜的目镜而将其中的发光显示单元的亮度精确量化的亮度检测方法，从而提高激光测距望远镜的产品良率，并提高其生产及出货速度。

依据本发明的上述目的，本发明提供一种亮度检测方法，用来量测具发光显示单元的装置的光量大小，其主要包括步骤a至步骤f，其中步骤a是提供一亮度检测仪，该亮度检测仪主要包括有用来汇聚光线的聚焦单元、用来撷取光讯号并可以依据所接收的光强度变化而产生相对应的电讯号的感测单元、可以对电讯号进行处理并通过计算得到具体数值的处理单元，以及用来显示量测值的显示单元；步骤b是提供一平台，将亮度检测仪及待测的具发光显示单元的装置均安装于平台上；步骤c是提供一模拟装置，其上形成有两部分空间，在第一部分空间中提供有固定色温，以模拟待测装置的使用环境，第二部分空间是用来收容亮度检测仪及待测装置，并且形成该第二部分空间的侧壁具有不透光的特点；步骤d是将亮度检测仪及待测装置容纳于第二部分空间中，以防止外部光线干扰，而仅有第一部分空间中的固定色温对待测装置提供所需光线；步骤e是启动待测装置使得发光显示单元处于工作状态；以及步骤f是利用亮度检测仪撷取上述发光显示单元的光线亮度，最后在亮度检测仪的显示单元上显示量测值。

当利用上述检测方法对激光测距望远镜的发光显示单元的可到达人眼的光线亮度进行量化时，亮度检测仪的工作原理是：首先，利用聚焦单元将来自于激光测距望远镜的发光显示单元的待测光线汇聚，以模拟人眼的聚焦功能；然后，利用感测单元来撷取在上述激光测距望远镜的发光显示单元的十字线周围的特定范围内的影像，从而可获得十字线区域的红光亮度及该特定范围内的背景光的红光亮度，并且该感测单元将会把光讯号转变成电讯号；而电讯号将会由处理单元进行处理，并得到在上述特定范围内的红光亮度的最大值与最小值，同时计算出该最大值与最小值的差值；该差值将由显示单元来显示；最后，检测人员将根据所显示的差值进行判断。

上述亮度检测仪的聚焦单元可以是聚焦透镜。

上述亮度检测仪的感测单元可以采用CCD电路，也可以采用CMOS电路。

上述亮度检测仪的处理单元可以是数字讯号处理器(DSP)。

上述亮度检测仪的显示单元可以是液晶显示屏(LCD)。

在上述模拟装置的第一收容空间中具有若干个色温灯管以提供固定色温。

在上述步骤b中还需要调整亮度检测仪与待测装置的位置关系，使得亮度检测仪能够与待测装置的发光显示单元的光线显示的位置位于同一直线上。

上述由亮度检测仪的处理单元运算所得的红光亮度的最大值是位于发光显示单元的十字线中心区域的红光亮度的最大值，而红光亮度的最小值是位于发光显示单元的特定范围内的背景光的红光亮度的最小值。

相较于现有技术，本发明亮度检测方法是利用聚焦单元来模拟人眼的聚焦功能，可以很方便地撷取待测装置的发光显示单元的到达人眼的光线亮度，并经过光电转换及处理运算后将其量化而得一确定的量测值，依据该量测值可以判断待测装置是否符合要求，从而避免了现有技术中由于人眼的感官差异而造成的结果不一致的情况。此外，在检测时，本发明还采用了模拟装置以提供检测空间，并可以防止外部光线的干扰，通过这种方式提高检测精度；利用本发明的亮度检测仪方法进行亮度检测，其操作简单、检测结果稳定，可以提高产品的检测速度及检测精度，而且采用本发明亮度检测方法的亮度检测还具有制作方便及低成本的优点。

【附图说明】

图1是本发明亮度检测仪在检测亮度的过程中所使用的色温箱的大致造型示意图。

图2是本发明亮度检测仪及其检测方法的示意图。

图3是待测产品的OLED显示屏的示意图，并在其上注明了要被撷取的范围。

图4是本发明亮度检测仪的检测流程示意图。

图5是由本发明亮度检测仪的CCD感测单元所撷取的红光亮度范围及所对应的红光亮度的最大值与最小值的示意图。

【具体实施方式】

在本实施例中，我们将以双筒激光测距望远镜为例，对本发明亮度检测仪及其检测方法进行介绍。在双筒激光测距望远镜中，也同样存在有如现有技术所述的问题，即由于镜片对光线具有吸收及反射的作用，而使得最后被人眼观测到的十字线及测距值的亮度将与由OLED所发出的原始光线亮度产生差异，因此当双筒激光测距望远镜制作完成后，还需要重新对OLED的可到达人眼的光线亮度进行检测，借此确认该显示亮度是否符合要求。本发明亮度检测仪及其检测方法便是将到达人眼的光线亮度进行量化，并制定一限度值，以判断其亮度值是否已达到限度值，若有达到或超过限度值则表示所检测的产品为良品，而若没有达到限度值则表示所检测的产品为不良品，详细的检测过程容后详述。

本发明亮度检测仪至少包括有一聚焦单元、感测单元、处理单元及显示单元，该亮度检测仪可以利用现有的数码相机(Digital Still Camera，DSC)的部件来进行设计，其可以撷取被测发光显示单元(OLED)所显示的亮度并经计算后得到一精确量化的数值，其中聚焦单元主要是把光线汇聚到感测单元上，其可以采用DSC的镜头，以模拟人眼的聚焦功能；感测单元主要用来撷取光讯号，并可以依据所接收的光强度变化而产生相对应的电子讯号，其可以采用位于DSC内的电荷耦合元件(Charge Coupled Device，CCD)电路，当然也可以根据需要而采用互补式金属氧化物半导体(Complementary MetalOxide Semiconductor，CMOS)电路来代替CCD电路；处理单元可以是数字讯号处理器(Digital Signal Processing，DSP)，其主要功能是通过一系列的数学运算法对所接收的信号进行处理，并得到具体数值；显示单元可以是液晶显示屏(Liquid Crystal Display，LCD)用来显示量测值。

为能确切模拟人眼在户外使用双筒激光测距望远镜进行测距的情形，首先我们使用一色温箱40，请参照图1所示，其为色温箱的大致造型，该色温箱40是用来提供一个检测的空间，同时可以通过若干个色温灯管41(如图2所示)来供给一固定色温。

请参照图2所示，将待测的双筒激光测距望远镜20与本发明亮度检测仪10均放置于同一治具平台30上，并使双筒激光测距望远镜20的物镜端朝向色温箱40，而在色温箱40与测距仪20及亮度检测仪10之间则以一不透光的黑色布幕50或用其它的不透光罩件罩住，以避免外界光线入射而干扰检测，通过这种方式提高检测的准确度。然后，还需要进行调整，使得亮度检测仪10与双筒激光测距望远镜20的右筒(未图示，在本实施例中其为双筒激光测距望远镜20的OLED显示面板的安装位置)位于同一直线上，这样能够保证亮度检测仪10内的感测单元可以撷取到准确的数值，从而避免撷取误差，并提高检测结果的可信度。

在实际应用中，上述色温箱40及不透光罩件的功能还可以通过制定一特殊的模拟装置来实现，该模拟装置上可以形成有两部分空间，在第一部分空间中可以安装能够产生固定色温的色温灯管，以模拟待测装置(双筒激光测距望远镜20)的使用环境，第二部分空间可以用来收容亮度检测仪及待测装置，并且该第二部分空间的侧壁具有不透光的特点，这种模拟装置可以使得亮度检测更为便捷。

在检测光亮度时，需要先启动双筒激光测距望远镜20的测距功能，经过双筒激光测距望远镜20中的电路运算后将在OLED上显示所测数值，此时亮度检测仪10中的感测单元(CCD)便会针对由OLED所显示的中心红色十字线区域进行亮度撷取。如图3所示，由亮度检测仪10所撷取的OLED显示屏21的十字线的亮度范围为R×R的方块区域。

请参照图4所示的亮度检测流程，其具体步骤如下：步骤a是利用聚焦单元将来自于双筒激光测距望远镜20的目镜的光线汇聚，以模拟人眼的聚焦功能；步骤b是利用感测单元进行亮度撷取，即利用亮度检测仪10的CCD感测单元对十字线周围的R×R的范围进行影像撷取，不但可获得十字线区域的红光亮度，还可以获得背景光的红光亮度；步骤c是利用感测单元将光讯号转变成电讯号，即亮度检测仪10的CCD感测单元可以舍去蓝光及绿光，只取出符合OLED波长范围的红光讯号并将其转变成电讯号；步骤d是利用处理单元对电讯号进行处理，并得到R×R的范围内的红光亮度最大值与最小值的差值D。也就是说，经过亮度检测仪10的DSP的运算后，将得到十字线区域的中心处的红光亮度的最大值(Imax)及R×R的范围内的背景光的红光亮度的最小值(Imin)，如图5所示的由CCD感测单元所撷取的R×R的红光亮度范围内的亮度示意图，而经过DSP的运算后还可以计算出Imax-Imin的差值D；步骤e是利用显示单元显示差值D，而显示单元是亮度检测仪的LCD面板；最后的步骤f是检测人员根据所显示的差值D进行判断，若差值D小于限度值，则表示所检测的双筒激光测距望远镜20为不良品，而若差值D大于限度值，则表示所检测的双筒激光测距望远镜20为良品。

在本实施例中，由上述检测过程所得的亮度值(I值)是感测单元依接收光强度变化而产生的相对应电子讯号值，该电子讯号值转换为数字后，其范围可以是在0～255之间，若将上述限度值规定为95，即若Imax-Imin≥95，则认为所检测的产品为良品。

经由对上述亮度检测流程的介绍，不难发现本发明的亮度检测仪及其检测方法可以快速提高待测产品的检测速度，并可提供一量化的数值以供参考，从而解决在现有技术中因利用人眼判断造成的感官差异，通过这种方式大大提升产品的生产及出货速度。此外，因本发明的亮度检测仪的多数部件都可以利用现有的产品加以改良而成，从而可以节省成本。

Claims (28)

1.一种亮度检测方法，用来量测具发光显示单元的装置的光量大小，其特征在于：该亮度检测方法包括有步骤a至步骤f，其中步骤a是提供一亮度检测仪，该亮度检测仪包括有用来汇聚光线的聚焦单元、用来撷取光讯号并依据所接收的光强度变化而产生相对应的电讯号的感测单元、对电讯号进行处理并通过计算得到具体数值的处理单元，以及用来显示量测值的显示单元；步骤b是提供一平台，将亮度检测仪及待测的具发光显示单元的装置均安装于平台上；步骤c是提供一模拟装置，其上形成有两部分空间，在第一部分空间中提供有固定色温，用来模拟待测装置的使用环境，第二部分空间是用来收容亮度检测仪及待测装置，并且该第二部分空间的侧壁具有不透光的特点；步骤d是将安装在平台上的亮度检测仪及待测装置均容纳于第二部分空间中，以防止外部光线干扰，而仅有第一部分空间中的固定色温对待测装置提供所需光线；步骤e是启动待测装置使得发光显示单元处于工作状态；以及步骤f是利用亮度检测仪撷取上述发光显示单元的光线亮度，最后在亮度检测仪的显示单元上显示量测值。

2.如权利要求1所述的亮度检测方法，其特征在于：亮度检测仪的聚焦单元是聚焦透镜。

3.如权利要求1所述的亮度检测方法，其特征在于：亮度检测仪的感测单元采用CCD电路。

4.如权利要求1所述的亮度检测方法，其特征在于：亮度检测仪的感测单元采用CMOS电路。

5.如权利要求1所述的亮度检测方法，其特征在于：亮度检测仪的处理单元是数字讯号处理器。

6.如权利要求1所述的亮度检测方法，其特征在于：亮度检测仪的显示单元是液晶显示屏。

7.如权利要求1所述的亮度检测方法，其特征在于：在模拟装置的第一部分空间中具有若干个色温灯管以提供固定色温。

8.如权利要求1至7中任意一项所述的亮度检测方法，其特征在于：在步骤b中还需要调整亮度检测仪与待测装置的位置关系，使得亮度检测仪能够与待测装置的发光显示单元的光线显示的位置位于同一直线上。

9.如权利要求8所述的亮度检测方法，其特征在于：待测装置为具有发光显示单元的双筒激光测距望远镜。

10.如权利要求9所述的亮度检测方法，其特征在于：亮度检测仪的感测单元撷取在双筒激光测距望远镜的发光显示单元的十字线周围的特定范围内的影像，从而获得十字线区域的红光亮度及该特定范围内的背景光的红光亮度。

11.如权利要求10所述的亮度检测方法，其特征在于：亮度检测仪的感测单元将所需波长范围的红光讯号转变成电讯号。

12.如权利要求11所述的亮度检测方法，其特征在于：亮度检测仪的处理单元在处理电讯号之后，得到在上述特定范围内的红光亮度的最大值与最小值，并计算出该最大值与最小值的差值。

13.如权利要求12所述的亮度检测方法，其特征在于：由处理单元运算所得的红光亮度的最大值是位于发光显示单元的十字线中心区域的红光亮度的最大值，而红光亮度的最小值是位于发光显示单元的特定范围内的背景光的红光亮度的最小值。

14.一种亮度检测方法，用来量测具发光显示单元的装置的光量大小，其特征在于：该亮度检测方法包括有步骤a至步骤g，其中步骤a是提供一固定色温，用来模拟待测装置的使用环境；步骤b是提供一亮度检测仪，该亮度检测仪包括有用来将待测光线进行汇聚的聚焦单元、用来撷取光讯号并依据所接收的光强度变化而产生相对应的电讯号的感测单元、对电讯号进行处理并通过计算得到具体数值的处理单元，以及用来显示量测值的显示单元；步骤c是提供一平台，将亮度检测仪及待测的具发光显示单元的装置均安装于平台上；步骤d是提供一不透光的装置，其中形成有一容纳空间；步骤e是将安装在平台上的待测装置及亮度检测仪均放置于不透光装置的容纳空间中，防止外部光线干扰，而仅有固定色温对待测装置提供所需光线；步骤f是启动待测装置使得发光显示单元处于工作状态；以及步骤g是利用亮度检测仪撷取上述发光显示单元的光线亮度，最后在亮度检测仪的显示单元上显示量测值。

15.如权利要求13所述的亮度检测方法，其特征在于：用来提供固定色温的是一色温箱，其上设置有若干个色温灯管。

16.如权利要求13所述的亮度检测方法，其特征在于：在步骤d中所述的不透光的装置是一不透光罩件，该不透光罩件罩住待测装置及亮度检测仪。

17.如权利要求14、15或16所述的亮度检测方法，其特征在于：亮度检测仪的聚焦单元是聚焦透镜。

18.如权利要求14、15或16所述的亮度检测方法，其特征在于：亮度检测仪的感测单元采用CCD电路。

19.如权利要求14、15或16所述的亮度检测方法，其特征在于：亮度检测仪的感测单元采用CMOS电路。

20.如权利要求14、15或16所述的亮度检测方法，其特征在于：亮度检测仪的处理单元是数字讯号处理器。

21.如权利要求14、15或16所述的亮度检测方法，其特征在于：亮度检测仪的显示单元是液晶显示屏。

22.如权利要求14、15或16所述的亮度检测方法，其特征在于：具发光显示单元的装置是激光测距望远镜。

23.如权利要求22所述的亮度检测方法，其特征在于：该发光显示单元上具有供瞄准用的十字线区域。

24.如权利要求23所述的亮度检测方法，其特征在于：在步骤b中的感测单元是用来撷取该发光显示单元的十字线周围的特定范围内的影像，以获得十字线区域的红光亮度与该特定范围内的背景光的红光亮度，并转换为电讯号。

25.如权利要求24所述的亮度检测方法，其特征在于：在步骤b中的处理单元是用来处理该电讯号以得到上述特定范围内红光亮度的最大值与最小值。

26.如权利要求25所述的亮度检测方法，其特征在于：在检测前，该亮度检测仪与该激光测距望远镜的位置关系尚需调整位于同一直线上。

27.如权利要求26所述的亮度检测方法，其特征在于：在步骤g中的该显示量测值是在上述特定范围内红光亮度的最大值与最小值的差值。

28.如权利要求27所述的亮度检测方法，其特征在于：该亮度检测方法还包括有一步骤h，依据所显示的差值供检测人员进行判断。

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