CN101075025A - 背光模组在线色度(或辉度)测量方法及仪器和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种背光模组在线色度(或辉度)测量方法及其仪器和系统。针对现有技术存在的问题和每件产品色度(或辉度)质量检测的要求，设计具有价格低、高移动性、检测效率高等优点的背光模组色度(或辉度)在线测量仪，设置调零、标准定标、检测报警和数据输出功能，便于在线批量检测、测量数据存档和质量分析跟踪。系统由彩色分析仪(或辉度计)、激光条码扫描枪、移动平台、电脑以及测量软件等组成，将仪器或系统安装在背光模组生产线上，对每件背光模组在线进行接触式测量，具有测量速度快，精度高，无需暗室，自动报警，读数方便，性能优异，性价比高等特点。彩色分析仪(或辉度计)也可单机独立在线使用。
Description
所属领域
本发明属于光学性能测量技术领域，涉及液晶显示器光学性能测量方法，尤其涉及一种背光模组在线色度(或辉度)测量方法及其对背光模组在生产线上进行接触式的色度(或辉度)性能测量仪器和系统。
背景技术
背光模组是液晶显示面板的关键零组件之一，由于液晶本身不具发光特性，因此，必须在LCD面板底面加上一个发光源，方能达到饱满的色彩显示效果，背光模组的功能即在于供应充足的亮度与分布均匀的平面光源，使LCD能正常显示影像。因此在LCD的发展过程中，有关液晶显示器的性能改善，背光模组具有绝对性的影响，背光模组技术一直是LCD业者努力的方向。随着背光材料合成技术的提高以及背光技术的显著改进，为了扩大液晶显示器市场规模，性能的改善顺理成章成为对抗传统CRT最有效的利器，尤其是辉度(又称亮度)和色度性能与背光模组的性能有密切关系，随着液晶显示器销量的大幅增加，其质量问题越来越受到人们重视，而背光模组色度(或辉度)是衡量液晶显示器质量的重要因素，所以，对液晶显示器背光模组色度(或辉度)的测量具有重要的意义。
在液晶显示器发展的初期，采用比较精密的测量仪器组成测量系统，由BM-7型彩色亮度计和Table自动测量台组成的辉度测量系统，外型如图1和图2所示，采用批次抽检的方式来检验，使用的测量仪器比较精密。该系统存在以下的缺陷：
(1)该测量系统仪器价格昂贵，一套需要30万人民币，一个大批量生产的企业需要10套甚至更多的系统才能满足生产线在线检测的任务需求，昂贵的在线检测条件投入加大了生产成本，也削弱了竞争能力。
(2)该测量系统的使用环境要求严格而苛刻，需采用暗室测量，远离流水生产线，不仅测量环境建设加大企业投入和增加生产成本，而且，极不便捷，速度缓慢，严重制约了企业的生产效率。
(3)该测量系统设备体积庞大笨重，移动性差，不能满足液晶显示器技术高速发展对现场检验率不断提高，每片背光模组都要测量的要求，不能符合大规模、大批量流水生产线对测量设备提出的高移动性的要求，直接影响到企业的产品生产线在线测量能力和竞争能力。
目前，还有一种是简易型的表式亮度计，如ST-86LAX型表式亮度计，外型如图3所示，虽可以便携，但功能简易，存在多方面的缺陷：
(1)智能程度低，不带有微处理器。
(2)无自动报警和自动定标。由于检测之前不能定标输入产品色度(或辉度)的合格标准数据，该仪器不能对产品的合格性做出快速反应，降低了检验效率，增加了人为因素引起的质量检定失误。
(3)数值读取不方便。不能方便地读取数据就会影响产品的检测速度，从而降低了企业的工作效率。
(4)缺少数据传输功能。不能为企业现代PDM管理与质量管理存储、计算和提供已不可缺少的信息资源数据，不利于质量跟踪和质量事故分析。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的上述缺点，本发明的目的之一是提出一种背光模组在线色度(或辉度)测量方法，本发明的目的之二是公开一种背光模组在线色度(或辉度)仪器和测量系统，针对以上提出的问题和每件产品色度(或辉度)质量检测的要求，设计价格低、高移动性、检测效率高的背光模组色度(或辉度)在线测量仪，设置调零、标准定标、检测报警和数据输出功能，将仪器和系统安装在背光模组生产线上，对每件背光模组在线进行接触式色度(或辉度)测量，具有快速、准确，便于检测操作、测量数据存档和质量分析跟踪等特点。
本发明的目的是通过下述技术方案来实现：
背光模组在线色度(或辉度)测量方法，它包括以下步骤：
第一步骤，配置色度(或辉度)测量仪、电脑、条码扫描枪、移动平台及测量软件组成背光模组在线色度(或辉度)测量系统；
a.色度(或辉度)测量仪由彩色分析仪(或辉度计)、测量仪主机以及测量软件组成，测量仪主机有一个前面板，面板上有多种设置按键，包括功能键盘和数字键盘、数字显示器以及超标报警器；
b.色度(或辉度)测量仪面板上具有标准校正、调零校正、参数设置、数据输出、测试启动以及复位功能键；
c.电脑上安装有一套测量软件，初始化设置背光模组的规格型号和色度(或辉度)超标限值等检测参数；
d.用激光条码扫描枪扫描将被测背光模组的条码，采集其身份编码；
e.移动平台是具有三维移动功能的组合平台，并配置有一个能够将被测背光模组用夹具固定在移动平台上的载物台，台上固定一被测背光模组；
f.电脑按照测量规范自动调整彩色分析仪(或辉度计)探测器或背光模组的位置，测量背光模组不同位置的色度(或辉度)；
g.电脑通过测量软件能精确标定对被测背光模组测点的x-y坐标值；
h.按一下彩色辉度计(或辉度计)面板上的STR键开始测量，测量结果送数码显示器显示，再按一次STR键保存测量结果；
i.测量软件自动判断测量数据，当色坐标测量结果超过允许误差范围或测量辉度值小于超标限值时，发出声报警信号，提示被测背光模组色度(或辉度)性能不合格；
j.彩色分析仪(或辉度计)可通过RS232串行口批量输出在线测量数据；
k.电脑可将测量数据转换成电子表数据格式，形成统计报表。
第二步骤，背光模组在线色度(或辉度)仪器或测量系统安装在背光模组生产流水线的检测工位：
a.彩色分析仪(或辉度计)开机；
b.将色度(或辉度)探测器完全遮光后，按下彩色分析仪(或辉度计)的调零校正功能键，通过调用软件对仪器自动完成内部调零校正；
c.按下彩色分析仪(或辉度计)的参数设置功能键，通过数字键盘送入被测背光模组定标标准数据或报警的色度(或辉度)值；
d.按下彩色分析仪(或辉度计)的标准或参照校正功能键，调用软件通过用已知色度和辉度值的背光模组，对在线色度(或辉度)测量仪进行色度(或辉度)校正；
e.按下彩色分析仪(或辉度计)的复位功能键，将主机状态复位到初始状态。
f.按一下彩色辉度计(或辉度计)面板上的STR键开始测量，测量结果送数码显示器显示，再按一次STR键保存测量结果；
g.测量软件自动判断测量数据，当色坐标测量结果超过允许误差范围或测量辉度值小于超标限值时，发出声报警信号，提示被测背光模组色度(或辉度)性能不合格。
第三步骤，测量数据统计与输出：
a.用激光条码扫描枪扫描将被测背光模组的条码，采集其身份编码；
b.电脑按照测量规范自动调整彩色分析仪(或辉度计)探测器或背光模组的位置，测量背光模组不同位置的色度(或辉度)；
c.测量数据也可通过色度(或辉度)测量仪的RS232串行口批量输出在线测量数据；
d.测量数据可在电脑上转换成电子表数据格式，形成统计报表；
e.测量报表信息包括背光模组型号、批号、身份编码、测量色度(或辉度)数据以及色度(或辉度)性能质量合格标识。
根据背光模组在线色度(或辉度)测量方法构成的背光模组在线色度(或辉度)仪器和测量系统，它由在线色度(或辉度)测量仪、电脑、条码扫描枪、移动平台以及测量软件组成；其中：
所述的在线色度(或辉度)测量仪包括彩色分析仪(或辉度计)探测器和在线色度(或辉度)测量仪主机；彩色分析仪(或辉度计)探测器带有光电转换器和前置放大器，光电转换器将光色信号转换为电信号，经前置放大器放大后的电信号通过电缆插头输出，连接到在线色度(或辉度)测量仪主机。
在线色度(或辉度)测量仪主机包括主机机盒、处理器电路板；处理器电路板安装在主机机盒内，处理器电路板上安装有单片机、二级放大器、A/D转换器、存储器；主机机盒包括前面板和后面板以及安装在前后面板上的输入键盘、数码显示器、报警器、数据输入/输出口。
色度(或辉度)探测器输出接入主机机盒，连接二级放大器的输入端，放大器输出端连接A/D转换器，A/D转换器输出端连接单片机数据输入接口；色度(或辉度)探测器输出的模拟电信号经二级放大器放大和A/D转换器转换，送单片机处理，单片机处理的输出数据即测量结果存入存储器；输出的色度(或辉度)性能的数字信号，通过一个数据输入口连接到单片机的数据输入输出口，外部设备可通过该数据输入输出口读取在线检测数据。
移动平台包括三维自动移动平台和移动控制电路；彩色分析仪(或辉度计)探测器以紧固连接方式安装在移动平台上；被测背光模组用夹具固定在移动平台的载物台上。
电脑是一台工业控制机或PC机，它连接主机机盒的数据输入输出接口和移动平台的移动控制电路，并可接入激光条码扫描枪。
单片机的内存中加载有彩色分析仪(或辉度计)的测量软件。
所述的色度(或辉度)测量仪主机包括前面板和后面板。前面板上安装有输入键盘、数码显示器和报警扬声器；输入键盘包括功能键盘和数字键盘。
后面板上安装有电源开关、电源线插座、RS232串口插座、色度(或辉度)探测器输入插座；RS232串口插座连接单片机的数据输出/输入口，RS232串口插头连接系统测试数据输出的目标设备；色度(或辉度)探测器输入插座连接色度(或辉度)测量仪主机的处理器电路板，该插座接入色度(或辉度)探测器输出插头。
色度(或辉度)测量仪主机的报警扬声器连接处理器电路板报警器电路输出端，系统的测量报警器，担负超标报警，提示检验员剔除光色性能不合格背光模组。
系统组成还包括一个手持式激光条码扫描枪，该激光条码扫描枪线缆的USB(或串口)插头连接电脑的USB(或串口)插座，电脑通过激光条码扫描枪采集在线测量的每个背光模组的型号和唯一的身份信息。
背光模组在线色度(或辉度)测量仪主机的功能键盘包括CAL、ZER、STR、RES、IN、RM等键，其中：
CAL键为标准校正键，它是用已知色度(或辉度)值的背光模组对在线色度(或辉度)测量仪进行色度(或辉度)校正，消除各套背光模组在线色度(或辉度)测量系统和各台在线色度(或辉度)测量仪之间的测量误差；
ZER键为调零校正键，它是将色度(或辉度)探测器完全遮光后，对仪器自动完成内部调零校正；按下ZER键，完成内部调零校正，按键上的调零指示灯自动亮起；
STR键为测量启动键，按一次STR键启动测量，再按一次STR键保存测量结果；
RES键为复位键，按RES键将主机状态复位到初始状态；
IN键为设置键，按IN键可以通过数字键送入定标标准数据以及报警的色度(或辉度)值；
RM键为数据输出键，它是将测量结果的数据通过串行口输出。
背光模组在线色度(或辉)度测量系统，其在于背光模组在线色度(或辉度)测量仪主机的数据输出端连接数码显示和数据输入输出口，输出的测量结果可以是每个背光模组的测量数据。
所述色度(或辉度)测量仪主机的单片机通过RS232串口插座连接系统测试数据输出目标设备即电脑的控制，可受电脑控制采集数据或对系统进行设置与校正；系统测试数据输出目标设备开启串口调试程序，发十六进制数05H为测量功能，发15H为测量停止，发02H为调零功能。
背光模组在线色度(或辉度)测量仪可以单独使用，在线测量背光模组的色度(或辉度)。色度(或辉度)测量结果由在线色度(或辉度)测量仪前面板显示。
在线色度(或辉度)测量仪测量软件对被测背光模组的色度(或辉度)数据进行处理和自动判定，当测试数据大于色度(或辉度)超标限值时，发出声报警信号，提示被测背光模组色度(或辉度)性能不合格。
本发明的两个目的即背光模组在线色度(或辉度)测量方法及仪器和系统完全可以实现。
本发明具有下列实质性的效果：
(1)背光模组在线色度(或辉度)测量系统可以在线测量，无需暗室，提高测量效率，降低检验成本。
(2)仪器设备轻便灵巧，具有良好的可移动性，使用环境要求常规，可在流水线现场在线检测。
(3)自动定标和自动报警。测量系统和仪器智能化程度高，在检测之前输入合格的标准数据，使该仪器能在第一时间对产品的色度(或辉度)性能做出质量判定，减少人为因素引起的判定失误，提高了检验效率，使检测快捷、准确和高效。
(4)数值读取方便。能方便地读取检测数据，提高产品的检测速度，提高了企业流水线的生产效率。
(5)背光模组在线色度(或辉度)测量仪可以单独使用，在线测量背光模组的色度(或辉度)。使检验设备的成本大大降低。
附图说明
图1已有技术BM-7型彩色辉度计外形图。
图2已有技术Table自动测量台外形图。
图3已有技术ST-86LAX型表式亮度计外形图。
图4本发明背光模组在线色度(或辉度)测量系统组成框图。
图5本发明背光模组在线色度(或辉度)测量系统主机测试软件流程框图。
图6本发明实施例CM-7LB彩色分析仪与移动平台组合色度测量系统的结构框图。
图7本发明实施例LM-10辉度计与移动平台组合辉度测量系统的结构框图。
图8本发明背光模组在线色度测量系统实施例主机前面板及控制键实施例示意图。
图9本发明背光模组在线色度测量系统实施例主机后面板及开关接插件示意图。
图10为本发明背光模组在线辉度测量系统实施例主机前面板及控制键实例示意图。
图11为本发明背光模组在线辉度测量系统实施例主机后面板及开关接插件实例示意图。
图4中：1-被测背光模组、2-彩色分析仪(或辉度计)、21-彩色分析仪(或辉度计)的光筒、22-彩色分析仪(或辉度计)的探测器、23-彩色分析仪(或辉度计)的光电转换和前置放大电路、24-电源、3-背光模组的在线色度(或辉度)测量仪主机即机盒、30-主机单片机、31-主机二级放大器、32-主机A/D转换器、33-机盒输入键盘、34-主机存储器、35-机盒数码显示、36-主机数据输入输出口、37-机盒超标报警、38-电源、4-移动平台、5-电脑、6-条码扫描枪、41-三维自动移动平台、42-移动控制电路。
图6和图7中：62-CM-7LB彩色分析仪、72-LM-10辉度计、622-CM-7LB彩色分析仪的色度探测器、623-CM-7LB彩色分析仪的光电转换及前放、72-LM-10辉度计、722-LM-10辉度计的辉度探测器、723-LM-10辉度计的光电转换及前放、4-移动平台、411-移动平台的二维自动移动平台、412-移动平台的一维自动移动平台、421-移动平台的上下移动控制电路、422-移动平台的前后左右移动控制电路。
图8中：8-背光模组在线色度测量仪实施例主机面板、81-色度参数显示区、811-显示色品坐标x，或u、或u’、或相关色温Tc、812-显示色品坐标y，、或v、或v’、813-显示辉度Y，或显示JND、或Δuv、或Δu’v’、82-输入键盘、821-功能键盘、CT-显示模式切换、RM-数据输出键、ZER-调零校正键、MES-特殊测量键、CAL-标准校正键、PRT-备用键、STR-启动测试键、JND-参考标准键、IN-参数设置键、CH-通道选择键、RES-复位键、822-数字键盘、823-通道指示、83-超标报警扬声器。
图9中：9-背光模组在线色度测量仪实施例主机后板、91-电源开关、92-数据输出插座、93-探测器输入插座、94-电源插座。
图10中：10-背光模组在线辉度测量仪实施例主机面板、101-主机数码显示器、102-主机功能键盘、1021-标准校正键CAL、1022-调零校正键ZER、1023-启动测试键STR、1024-复位键RES、1025-参数设置键IN、1026-数据输出键RM、103-主机数字键盘、104-主机超标报警扬声器。
图11中：11-背光模组在线辉度测量实例实施例主机后板、111-电源开关、112-RS232串行输出口、113-彩色分析仪(或辉度计)探测器输入插座、114-电源插座。
下面以本发明实施例、并结合附图对背光模组在色度(或线辉)度测量系统的技术方案作进一步的说明。
本发明背光模组在线色度(或辉度)测量系统组成框图如图4所示。背光模组在线色度(或辉度)测量系统包括背光模组的在线色度(或辉度)测量仪、移动平台4、电脑5和测量软件。背光模组色度(或辉度)在线测量仪由彩色分析仪(或辉度计)2、主机即机盒3组成，还可包括条码扫描枪6。彩色分析仪(或辉度计)2包括光筒21、安装在光筒后面的探测器22和光电转换前置放大器23以及电源24，探测器22的输出端连接光电转换前置放大器23的输入端。移动平台4包括三维自动移动平台41和移动控制电路42，彩色分析仪(或辉度计)2固定在移动平台的上下升降平台。主机即机盒3由主机单片机30、主机二级放大器31、主机A/D转换器32、机盒输入键盘33、主机存储器34、机盒数码显示器35、主机数据输入输出口36、机盒超标报警器37、主机电源38构成，输入键盘33包括功能键盘和数字键盘。二级放大器31的输入端连接彩色分析仪(或辉度计)2的电信号输出端，二级放大器31的输出端连接A/D转换器32的输入端，A/D转换器32的输出经串行数据口将采集信号送单片机30，单片机30的外设有输入键盘33、存储器34、码显示器35、数据输入输出口36和超标报警37，它们分别经相应的接口连接到单片机30；主机3经数据输入输出口36连接电脑5；电脑5的平台移动控制信号端接在移动控制电路42控制输入端；移动控制电路42的输出端分别连接三维移动平台4相应移动平台的控制端；条码扫描枪6的输出端连接电脑5的USB接口。
彩色分析仪(或辉度计)2通过移动平台4将被测屏背光模组发出的光源1经过它的光筒21和彩色分析仪(或辉度计)光筒后面安装的探测器22接收到背光模组2发出的光，探测器包括滤光片、硅光电池和前置放大电路，仪器主机3内设计有单片机30、二级放大31、A/D转换32、键盘显示、串口通信、存贮、报警等电路。探测器13接收到背光模组2发出的光，经滤光片、硅光电池和前置放大电路，探测器将光信号转换成电信号后经传输线送到仪器主机3，信号经二级放大器31放大，放大器31输出通过AD转换32进行模数转换，送单片机30的数据口、键盘显示、串口通信、存贮、报警等，电路内设有背光模组色度(或辉度)在线测量仪的单片机30安装有检测专用软件，可以实现自动调零、自动定标、自动判定报警、自动切换量程、测量结果数据输出和保存等功能。
本发明背光模组在线色度(或辉度)测量系统主机测试软件流程框图如图5所示。
系统开机和初始化S501后，进入循环检测判断按键信号S502；如无按键信号，转S502继续测判断按键信号；如有按键信号，则按相应的按键信号转入相应的功能子程序。
若有调零校正功能键信号，转入调零校正功能子程序S503：S5031，判断调零校正是否完成，若已完成调零校正，进入S5032，若未完成调零校正，则返回S5031；S5032，存储调零校正数据并记忆；S5033，将调零校正数据送显示。
若有参数设置功能键信号，转入参数设置功能子程序S504：S5041，接受通过数字键送入的超限值，并进入S5042，存储超限值设置；S5043，接受通过数字键送入的标准值，进入S5044，存储标准值设置。
若有标准校正功能键信号，转入定标校正功能子程序S505：S5051，接受通过数字键送入的密码，并进入S5052，接受到开始键，进入S5053，接受通过数字键送入的定标参数值，并进入S5054，存储定标参数设置值。
若有遥控测量数据输出功能键信号，转入参数设置功能子程序S506：S5061，检测遥控指令，进入S5062启动测量并显示测量数据，S5063，通过数据串口输出测量数据。
若有色度或辉度测试功能键信号，转入启动测试功能子程序S507：S5071，自动完成量程切换，并进入S5072，对测量数据做A/D转换，进入S5073，送入单片机计算色度或辉度，由S5074显示测量数据，并进入S5075，判断测量数据是否超过设置的限值；若超过限值，进入S5076，发出超标声报警，并返回S5073，等待再次启动测试功能子程序；若未超过限值，则返回S5073，继续接受测量。
若有复位功能键信号，转入复位S508。
图6本发明实施例彩色分析仪与移动平台组合在线光色度测量系统的结构框图如图6所示。型号为CM-7LB的彩色分析仪62和主机3构成在线光色度测量仪。在线光光色度测量系统包括在线光色度测量仪、移动平台4、电脑5和激光条码扫描枪6。彩色分析仪62，它有光筒61、光色度探测器622和光电转换及前放623。彩色分析仪62固定安装在移动平台4的一维自动移动平台412上，被测背光模组1固定在移动平台4的二维自动移动平台412上。在线光色度测量仪的主机3的面板和后板如图8和图9所示，光色度探测器722经光电转换和前放723的输出信号，通过电缆接在主机3后板的探测器输入插座93，插座93的引脚连接到单片机的数据输入接口，主机3后板的数据输出插座92通过线缆连接电脑5的数据串口；电脑5的数据口连接条码扫描枪6，电脑5的控制信号输出口分别连接移动平台的前后左右移动控制电路421和上下移动控制电路422。上下移动控制电路422控制一维移动平台带动彩色分析仪的光光色度探测器624上下移动，使探测器624与被测背光模组1保持规定的测量距离；前后左右移动控制电路421控制二维移动平台带动被测背光模组1前后、左右移动，满足规定的光光色度参数测量要求。
图7本发明实施例辉度计与移动平台组合辉度测量系统的结构框图。实施例系统采用型号LM-10辉度计72，型号为LM-10辉度计72和主机3构成在线光色度测量仪。LM-10辉度计72有光筒71、辉度探测器722和光电转换及前放723。LM-10辉度计72固定安装在三维移动平台的上下移动平台上。图7实施例的辉度测量与图6实施例的光色度测量基本相同，不再累述。
背光模组在线色度(或辉度)测量系统主要用于背光模组色度(或辉度)的测量、数据的统计和保存。结合图8-图11对其工作过程描述如下：
1)按要求连接电源94或114、数据连接线插入插座92或112及探测器连接线插入插座93或113。
2)开启电源开关91或111，显示器81或101显示仪器初始状态。
3)复位(RES)：在任何操作情况下，按RES键，可以回复到初始状态。
4)调零(ZER)：将探测器头完全遮光后，按ZER键，调零指示灯亮，仪器调用调零校正子程序，自动完成内部调零校正，指示灯灭，并且数码显示器显示“good”，表示调零完成。若数码显示器显示“Err”，表示调零有误，首先检查排除探测器头遮光不彻底的操作故障，需再次操作。
5)定标功能校正键(CAL)：用已知色度(或辉度)值的背光模组对仪器进行校正。
a.设置标准数据：按参数设置IN键，送数指示灯亮，数码显示器显示该通道内原存数据。如定标参数不需修改，按IN键退出。如需更改，按数字键盘的数字键，输入色度(或辉度)测量标准或规范的标定下限值，数码显示器立即显示所送数值，该数值就是定标用的色度(或辉度)下限值：
如辉度标准值为8000cd/m2，按参数设置IN键后，键入8000，再按IN键退出，指示灯灭；如辉度报警下限值为3000cd/m2，按CAL键，按参数设置IN键后，键入3000，送数完毕，再按IN键退出，指示灯灭；
设置参考标准数据：按参考标准数设置JND键，通过数字键盘的数字键输入，再按JND键退出。如参考色坐标为x＝0.281，y＝0.311，允许的色偏差为0.015。按JND键后，依次键入2813110015后按JND键确认。
b.调整彩色分析仪(或辉度计)坐标位置，调节上下移动平台，使探测器头与被测背光模组1保持规定距离，调节前后左右移动平台，将探测器头对准定标点，按功能校正CAL键，定标指示灯亮，再用数字键盘输入密码后，按启动STR键，仪器测量软件自动完成定标，并进行自检，将自检结果送回数码显示器显示。
6)测量准备：用激光条码扫描枪6采集被测背光模组的身份信息后，将被测背光模组固定在移动平台4的载物台。
7)测量启动键：按测量启动STR键，启动色度或辉度测量程序。在进行各种测量前，调节前后左右移动平台，将探测器头对准背光模组1的被测点，当按下STR键，本机以每秒4次进行测量，同时显示出每次色度(或辉度)测量的数据；当松开STR键时，每按STR键一次，测量色度(或辉度)一次。系统测量程序自动完成量程切换，当色度(或辉度)测量的数据超量程或欠量程时，即大于色度(或辉度)量程上限值或小于色度(或辉度)量程下限值，在自动切换量程的同时，用数码显示器显示“F”或“L”进行提示。
如测量色度(或辉度)过程中需要中止测量，再按操作面板上的STR键，仪器立即中止测量程序。
8)色度(或辉度)超标报警：
a.测量超标报警自检。按参数设置IN键，再按定标CAL键，如标准要求下限不能低于1250cd/m2，输入设置数字键1250，再按IN键确认。
b.开始对被测背光模组进行色度(或辉度)测量，按下操作台上的STR键，连续测量色度(或辉度)后，再按操作台上的STR键，此时如果测量结果低于设置下限值1250cd/m2时，测量系统将对该被测背光模组的色度(或辉度)超标进行自动声报警，提醒测量人员剔除色度(或辉度)性能不合格的被测背光模组。
9)测量数据输出和遥控(RM)：
a.上报测量数据。当需将测量结果发送企业生产管理系统PC机时，需将测量结果通过数据串行口输出，按下RM键，仪器按一定格式批处理输出所有在线色度(或辉度)测量的数据。在初始状态下按数据输出RM键，仪器将色度(或辉度)测量结果按一定格式输出初始状态数据，发送上报企业生产管理系统PC机。
b.电脑5或企业生产管理系统PC机可以遥控采集在线检测数据或对系统进行设置与校正。企业生产管理系统PC机开启串口调试程序，发十六进制数05H为测量功能，发15H为测量停止，发02H为调零功能。
本发明有二种系统可以检测背光模组，图6所示的彩色分析仪与移动平台的组合系统可以自动测量背光模组的色度与亮度。图7所示的辉度计与移动平台的组合系统可以自动测量背光模组的辉度。
上述两种测量系统检测背光模组有二种测量方式：
方式一：将被测背光模组固定在移动平台上，通过三维移动平台带动彩色分析仪(或辉度计)上下提升和前后伸缩、左右移动，使色度(或辉度)探测器三维移动达到检测背光模组多项参数的要求，测得的数据在彩色分析仪(或辉度计)的显示屏上显示出来，并送入到电脑中进行处理。
方式二：将彩色分析仪(或辉度计)的探测器高度位置固定，通过前后左右移动被测的背光模组完成测量，测得的数据通过彩色分析仪(或辉度计)的显示屏显示出来，并送入到电脑中进行处理。
本发明的在线色度(辉度)测量仪也可单机独立在线测量，无需暗室，主机的内存中也加载有测量软件，按下主机面板的功能键，进行设置和检测，直接从数据显示器读数和判断，性能优于CCD检测背光板辉度仪，测量结果的精度达到BM-7性能。
Claims (8)
1.背光模组在线色度(或辉度)测量方法，它包括以下步骤：
(1)配置在线色度(或辉度)测量仪、电脑、条码扫描枪、移动平台及电脑测量软件组成背光模组在线色度(或辉度)测量系统；
a.在线色度(或辉度)测量仪由彩色分析仪(或辉度计)探测器、测量仪主机以及测量软件组成，测量仪主机有一个前面板，前面板上有多种设置按键，包括功能键盘和数字键盘、数码显示器以及超标报警器；
b.前面板具有标准校正、调零校正、参数设置、数据输出、测试启动以及复位功能键；
c.电脑上安装有一套测量软件，可以设置背光模组的规格型号和色度(或辉度)超标限值等检测参数；
d.用激光条码扫描枪扫描被测背光模组的条码，采集其身份编码；
e.移动平台是具有三维移动功能的组合平台，并配置有一个能够将被测背光模组用夹具固定在移动平台上的载物台；
f.电脑的测量软件自动调整彩色分析仪(或辉度计)色度(或辉度)探测器或背光模组的位置，以测量背光模组不同点的色度(或辉度)；
g.电脑通过测量软件能精确标定被测背光模组测量点的x-y坐标值；
h.按一下在线色度(或辉度)测量仪主机面板的STR键开始色度(或辉度)测量，再按一次STR键保存测量结果；
i.测量软件对被测背光模组的色度(或辉度)数据进行处理和自动判定，当色坐标测量结果超过允许误差范围或测量辉度值小于超标限值时，发出声报警信号，提示被测背光模组色度(或辉度)性能不合格；
j.电脑的处理器处理测量数据，并显示及存储测量结果，彩色分析仪(或辉度计)可通过RS232串行口批量输出在线测量数据；
k.电脑可将测量数据转换成电子表数据格式，形成统计报表；
(2)背光模组在线色度(或辉度)测量仪器和系统安装在背光模组生产流水线的检测工位：
a.彩色分析仪(或辉度计)开机；
b.将色度(或辉度)探测器完全遮光后，按下彩色分析仪(或辉度计)的调零功能键，仪器软件自动完成内部调零；
c.按下彩色分析仪(或辉度计)的参数设置功能键，通过数字键盘送入被测背光模组定标标准数据或报警的色度(或辉度)值；
d.按下彩色分析仪(或辉度计)的标准校正功能键，软件利用已知色品坐标和辉度数据的背光模组，在线对彩色分析仪(或辉度计)进行校正；
e.按下彩色分析仪(或辉度计)的复位功能键，将主机状态复位到初始状态；
f.按一下彩色辉度计(或辉度计)面板上的STR键开始测量，测量结果送数码显示器显示，再按一次STR键保存测量结果；
g.测量软件自动判断测量数据，当色坐标测量结果超过允许误差范围或测量辉度值小于超标限值时，发出声报警信号，提示被测背光模组色度(或辉度)性能不合格。
(3)测量数据统计与输出
a.用激光条码扫描枪扫描将被测背光模组的条码，采集其身份编码；
b.电脑按照测量规范自动调整彩色分析仪(或辉度计)探测器或背光模组的位置，测量背光模组不同位置的色度(或辉度)；
c.测量数据可通过色度(或辉度)测量仪的RS232串行口批量输出在线测量数据；
d.测量数据可在电脑上转换成电子表数据格式，形成统计报表；
e.报表内容包括背光模组型号、批号、身份编码、测量色度(或辉度)数据以及色度(或辉度)性能质量合格标识。
2.根据权利要求1背光模组在线色度(或辉度)测量方法构成的背光模组在线色度(或辉度)测量仪器和系统，其特征在于：它由在线色度(或辉度)测量仪、电脑、移动平台及测量软件组成，其中：
在线色度(或辉度)测量仪包括彩色分析仪(或辉度计)探测器和在线色度(或辉度)测量仪主机；
彩色分析仪(或辉度计)探测器带有光电转换器和前置放大器，光电转换器将光色信号转换为电信号，经前置放大器放大后的电信号通过电缆插头输出，连接到测量仪主机；
在线色度(或辉度)测量仪主机包括主机机盒、处理器电路板；处理器电路板安装在主机机盒内，处理器电路板上安装有单片机、二级放大器、A/D转换器、存储器；主机机盒包括前面板和后面板以及安装在前后面板上的输入键盘、数码显示器、报警器、数据输入/输出口；色度(或辉度)探测器输出接入测量仪主机，连接二级放大器的输入端，放大器输出端连接A/D转换器，A/D转换器输出端连接单片机数据输入接口；色度(或辉度)探测器输出的模拟电信号经二级放大器放大和A/D转换器转换，送单片机处理，测量结果存入存储器，并可通过串口向外输出数据；
所述的移动平台包括三维自动移动平台和移动控制电路；彩色分析仪(或辉度计)探测器以紧固连接方式安装在移动平台上；被测背光模组用夹具固定在移动平台的载物台上；
电脑是一台工业控制机或PC机，它连接主机机盒的数据输入输出接口和移动平台的移动控制电路，并可接入激光条码扫描枪。
单片机的内存中加载有彩色分析仪(或辉度计)的测量软件。
3.根据权利要求2所述的背光模组在线色度(或辉度)测量仪器和系统系统，其特征在于：所述的色度(或辉度)测量仪主机包括前面板和后面板；其中：
前面板上安装有输入键盘、数码显示器和报警扬声器；输入键盘包括功能键盘和数字键盘；
后面板上安装有电源开关、电源线插座、RS232串口插座、色度(或辉度)探测器输入插座；RS232串口插座连接单片机的数据输出/输入口，RS232串口插头连接系统测试数据输出的目标设备；色度(或辉度)探测器输入插座连接色度(或辉度)测量仪主机的处理器电路板，该插座接入色度(或辉度)探测器输出插头；
色度(或辉度)测量仪主机的报警扬声器连接处理器电路板报警器电路输出端，它是测量超标报警器，提示检验员剔除光色性能不合格背光模组。
4.根据权利要求2或3所述的背光模组在线色度(或线辉)测量仪器和系统，其特征在于：系统组成还包括一个激光条码扫描枪，该激光条码扫描枪线缆的USB(或串口)插头连接电脑的USB(或串口)插座，电脑通过激光条码扫描枪采集背光模组的型号和唯一的编号信息。
5.根据权利要求2或3所述的背光模组在线色度(或辉度)测量仪器和系统，其特征在于：背光模组在线色度(或辉度)测量仪主机的功能键盘包括CAL、ZER、STR、RES、IN、RM等键，其中：
CAL键为标准校正键，它是用已知色度(或辉度)值的背光模组对在线色度(或辉度)测量仪进行色度(或辉度)校正，消除各套背光模组在线色度(或辉度)测量系统和各台在线色度(或辉度)测量仪之间的测量误差；
ZER键为调零键，它是将色度(或辉度)探测器完全遮光后，对仪器自动完成内部调零；按下ZER键，完成内部调零；
STR键为测量启动键，按一次STR键启动测量，再按一次STR键保存测量结果；
RES键为复位键，按RES键将主机状态复位到初始状态；
IN键为设置键，按IN键可以通过数字键送入定标标准数据以及报警的设置值；
RM键为数据输出键，按下RM键，仪器将测量结果通过串行口输出；
在线色度测量仪主机的功能键盘还包括CT、MES、JND、CH、PRT等键，其中：
CT键为显示模式切换键，按CT键切换色品坐标和相关色温显示模式；显示的模式有色品坐标xy和亮度Y，，色品坐标uv和亮度Y，色品坐标u’v’和亮度Y，相关色温Tc，色偏差。
MES键为特殊测量键，按MES键后进行颜色均匀性测量；按5次STR键，仪器依次记录下中心点和边缘4个点的色品坐标和亮度并计算均匀性。
JND键为参考色品坐标及允许偏差键，按JND键可输入参考色品坐标及允许色偏差的数据；
CH键为通道选择键，按CH键可以选择彩色分析仪的测量通道；
PRT键为备用键。
6.根据权利要求2或3所述的背光模组在线色度(或辉度)测量仪器和系统，其特征在于：所述色度(或辉度)测量仪主机的单片机通过RS232串口插座连接系统测试数据输出目标设备即电脑的控制，可受电脑控制采集数据或对系统进行设置与校正；系统测试数据输出目标设备开启串口调试程序，发十六进制数05H为测量功能，发15H为测量停止，发02H为调零功能。
7.根据权利要求1或2所述的背光模组在线色度(或辉度)测量方法，其特征在于：背光模组在线色度(或辉度)测量仪可以单独使用，在线测量背光模组的色度(或辉度)的方法是：
色度(或辉度)测量结果由在线色度(或辉度)测量仪主机面板显示；
在线色度(或辉度)测量仪主机加载的测量软件对被测背光模组的色度(或辉度)数据进行处理和自动判定，当色坐标测量结果超过允许误差范围或测量辉度值小于超标限值时，发出声报警信号，提示被测背光模组色度(或辉度)性能不合格。
8.根据权利要求5所述的背光模组在线色度(或辉度)测量方法，其特征在于：背光模组在线色度(或辉度)测量仪可以单独使用，在线测量背光模组的色度(或辉度)的方法是：
色度(或辉度)测量结果由在线色度(或辉度)测量仪主机面板显示；
在线色度(或辉度)测量仪主机加载的测量软件对被测背光模组的色度(或辉度)数据进行处理和自动判定，当色坐标测量结果超过允许误差范围或测量辉度值小于超标限值时，发出声报警信号，提示被测背光模组色度(或辉度)性能不合格。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |