CN102564572A - 模拟发光二极管光源混光状态的检测方法 - Google Patents
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Abstract
一种模拟发光二极管LED光源混光状态的检测方法，在无扩散片的状态下对多个LED灯条所包含的多个LED单元共同撷取一共同检测图像；检测共同检测图像中各LED单元的一坐标与对应该坐标的一光强度数据；将一标准扩散光场场型套用于各LED单元，以计算出各LED单元的一光扩散状态模拟图像；通过该些光扩散状态模拟图像，计算出各LED灯条的一混光状态光强度数据。
Description
技术领域
本发明涉及一种发光二极管(Light Emitting Diode；以下简称“LED”)检测方法，特别涉及一种模拟LED光源混光状态的检测方法，是利用软件方面的改进模拟多个LED单元出光通过扩散片后所展现的混光状态。
背景技术
随着发光二极管(Light Emitting Diode；以下简称“LED”)技术成熟发展且价格持续下降，以LED取代冷阴极管作为大尺寸面板的背光源的趋势势必逐渐成型。在实际应用上，由于LED属于点状光源，作为背光源使用时常会以多个LED封装为一长条状的LED灯条(LED Light Bar)，并将多个LED灯条黏着于面板四周使用。
目前，上述LED灯条在出货前的检验阶段，为了模拟实际应用在面板成品中的光线表现，会通过至少一扩散片(Diffuser Film)使待测LED灯条的出光经混光后分布成均匀的面光源，再利用一单点式光色度测量装置进行检测。在检测一待测LED灯条时，该待测LED灯条上的多个不同区段会依序通电发亮，以供单点式光色度测量装置在不同区段互不干扰的情况下，测量各区段的分别光强度与光色度值，以供比对而藉以查验该待测LED灯条是否为均匀发光的良品。
进一步解释上述检验流程，请参阅图1与图1A，其是本发明现有技术中LED灯条检验方法的作动示意图。如图，LED灯条100可区分为一区段A与一区段B，各区段中的LED单元1是相互电性连结。实际进行检测时，是在LED灯条100上披覆一扩散片200。首先通电点亮区段A的LED单元1，供单点式光色度测量装置300对区段A的LED单元1通过扩散片200的出光撷取一第一光强度与一第一色度值；接着，通电点亮区段B的LED单元1，并移动单点式光色度测量装置300撷取一第二光强度与一第二色度值。比对第一光强度、第一色度值、第二光强度与第二色度值是否在合格规范内，即可判断该LED灯条100是否表现符合标准。
上述检验作法的优点是，无须对待测LED灯条上每一个LED分别检测，即可确保整个LED灯条通过扩散片的光线表现符合检验标准。但是，为了因应扩散片的混光作用会造成不同LED灯条的出光相互干扰的问题，上述检验作法变得必须以区段为单位逐步通电发亮进行检查，使检验过程变得相当耗时、效率不显著。
若欲同时检测大量的待测LED灯条，势必要克服多个待测LED灯条同时点亮后，其光线通过扩散片后漫射而均匀混合，导致无法分别辨识检验的问题。本发明提供一种具新颖性的模拟LED光源混光状态的检测方法，应用于LED灯条的检验时，可一次性检测大量待测LED灯条，大幅提高检验效率，达到缩短工艺的功效。
发明内容
有鉴于在现有技术中，存在如上述LED灯条的检验效率无法提升的难题，本发明的目的在于提供一种模拟LED光源混光状态的检测方法，可同时检测多个LED灯条，并排除该多个LED灯条通过扩散片出光后会互相混杂干扰影响检验的问题，获得各LED灯条的一正确的混光状态光强度数据。
本发明的模拟LED光源混光状态的检测方法为了解决现有技术的问题，所采用的技术手段是通过至少一扩散片对一LED单元单独撷取一扩散光场场型。其中，所述的LED单元为一最佳标准样品(Golden Sample)。接着，将该扩散光场场型正规化(Normalize)为一标准扩散光场场型。
对多个LED灯条所包含的多个LED单元共同撷取一共同检测图像，并检测该共同检测图像中各LED单元的一坐标以及对应该坐标的一光强度数据。根据该些坐标与光强度数据，可将标准扩散光场场型套用于各LED单元，计算出各LED单元的一光扩散状态模拟图像。分别将该些光扩散状态模拟图像加总，可计算出各LED灯条的一混光状态光强度数据。
在本发明的一较佳实施例中，是利用一图像撷取装置撷取该共同检测图像。且所述各LED单元的一坐标，是指各LED单元的一法线出光点的坐标。在将标准扩散光场场型套用于各LED单元时，是将各LED单元的该法线出光点的坐标所对应的光强度数据，代入该标准扩散光场场型的一中心坐标。
相较于现有技术中，LED灯条混光状态的检测方法相当耗时而不具效率，本发明的模拟LED光源混光状态的检测方法，可配合面板成品的规格事先制出一适配的标准扩散光场场型，在无扩散片的状况下同时对大量LED单元共同撷取一共同检测图像，再将标准扩散光场场型套用于各LED单元，计算出各LED单元的一光扩散状态模拟图像；如此一来，无需考虑LED灯条通过扩散片出光后的均光作用，而可一次性检测多个LED灯条与其所包含的LED单元，也可适用长直条以外各种形状的LED灯条，除此之外，本发明的检测方法能够在一次的测量过程中就得到LED灯条的整体光强度分布数据(profile)，相较于现有技术必须对每一个LED单元所处位置逐一测量后才能得到LED灯条的整体光强度分布数据，测量过程也简化许多。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
附图说明
图1与图1A为显示本发明现有技术中LED灯条检验方法的作动示意图；
图2为显示本发明中扩散光场图像的示意图；
图2A为显示本发明中扩散光场场型的一维示意图；
图2B为显示本发明中标准扩散光场场型的示意图；
图3为显示LED灯条的示意图；
图3A为显示共同检测图像的示意图；
图4为显示LED灯条的混光状态光强度数据的示意图；以及
图5为显示本发明较佳实施例的简易流程图。
其中，附图标记
LED灯条100
LED单元1
扩散光场图像11
共同检测图像12
混光状态光强度数据13
区段A
区段B
中心坐标X1
具体实施方式
下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：
本发明是关于一种发光二极管(Light Emitting Diode；以下简称“LED”)检测方法，特别是指一种模拟LED光源混光状态的检测方法。以下兹列举本发明的一较佳实施例以说明，然本领域技术人员均知此仅为举例，而并非用以限定发明本身。有关此较佳实施例的内容详述如下。
本发明的模拟LED光源混光状态的检测方法应用于同时检测多个LED单元。所述LED单元可为LED芯片组件，并且以多个为一组，组合成多个LED灯条(LED light bar)。所述LED灯条应用于平面显示器面板的背光源，故须进行光线混光状态的检测。
请参阅图2至图2B。图2为本发明中扩散光场图像的示意图；图2A为本发明中扩散光场场型的一维示意图；图2B为本发明中标准扩散光场场型的示意图。
本发明的模拟LED光源混光状态的检测方法的首先步骤，为通过至少一扩散片(Diffuser Film)对该多个LED单元中的至少一个单独撷取一扩散光场图像11，以分析出一扩散光场场型。较佳者，所述的至少一LED单元为一最佳标准样品(Golden Sample)。或者，也可对该些LED单元中多个分别撷取一扩散光场图像。所撷取的该些扩散光场图像求取平均后也可分析出一符合需求的扩散光场场型。
如图2A所示，扩散光场场型具有一中心坐标(该中心坐标的X轴坐标是标示为X1)。接着，如图2B所示，将该扩散光场场型正规化(Normalize)为一标准扩散光场场型。
请参阅如图3所显示的LED灯条的示意图。本发明的LED光源混光状态的检测方法，是在获得该标准扩散光场场型之后，利用一图像撷取装置(未绘制)对该多个LED灯条100所包含的多个LED单元1共同撷取一如图3A所示的共同检测图像12。
由共同检测图像12中，检测各LED单元1的一坐标以及对应该坐标的一光强度数据，以获得如表一所显示的LED单元的坐标与光强度数据的表格图。其中，该坐标是指各LED单元1的一法线出光点的坐标，法线出光点通常为各LED单元1的最亮出光点。
表一
根据该些LED单元1的坐标与所对应的光强度数据，可将该标准扩散光场场型套用于该些LED单元1中的每一个，以获得各LED单元1的一光扩散状态模拟图像。所谓套用，是将各LED单元1的法线出光点的坐标所对应的光强度数据，代入该标准扩散光场场型的中心坐标，以由标准扩散光场场型计算出该LED光扩散状态模拟图像。该光扩散状态模拟图像实际上是为计算机数值数据，可以通过图像或数值的方式在计算机中呈现，此为本技术领域中具有通常知识者所熟知。
获得该些LED单元1中每一个的光扩散状态模拟图像之后，可进行分别加总，据以计算出如图4所显示的LED灯条的混光状态光强度数据。如图，混光状态光强度数据13模拟呈现出LED灯条100通过扩散片出光的混光情形。实际操作上，此混光状态光强度数据13已可相当近似地模拟出实际光线混光情形。
通过本发明的LED光源混光状态的检测方法，在检测软件上加以改进，可以克服多个LED灯条100通过扩散片出光后光线相互混合，难以正确检验的问题，一次检测大量LED灯条100，效率远胜于目前现有技术所使用的检验方法，具有相当的进步功效。
接着，为了进一步推广本发明所揭露的技术，以下将进一步将本发明较佳实施例所揭露的技术汇整为一简易流程图，以便在所属技术领域中普通技术人员更容易记忆。
请参阅图5，其是本发明较佳实施例的简易流程图。在本发明的LED光源混光状态的检测方法中，首先，通过至少一扩散片对一LED单元单独撷取一扩散光场场型(步骤101)。接着，将该扩散光场场型正规化为一标准扩散光场场型(步骤102)。
利用一电荷耦合组件(Charge-Coupled Device；CCD)对该些LED单元共同撷取一共同检测图像，其中，该些LED单元是组成多个LED灯条(步骤103)。由该共同检测图像中，检测各LED单元的一法线出光点的一坐标，以及对应该坐标的一光强度数据(步骤104)。根据该些坐标与光强度数据，将标准扩散光场场型套用于各LED单元，以计算出各LED单元的一光扩散状态模拟图像(步骤105)。
最后，通过该些各LED单元的光扩散状态模拟图像，计算出各LED灯条100的一混光状态光强度数据13(步骤106)。
除此之外，在实际应用上，使用者可以于图像撷取装置于朝向该些LED单元的一侧设置至少一第一滤光片、至少一第二滤光片与至少一第三滤光片，且该第一滤光片、该第二滤光片以及该第三滤光片，是分别对应CIE配色函数(Color-Matching Functions)所规范的三刺激值，的一X滤光片、一Y滤光片以及一Z滤光片；其中，CIE配色函数是由国际照明委员会(InternationalCommission of Illumination)于公元1931年所制定，是依标准观测者(standardobserver)的人眼描述而将所有色度以三种刺激值X，Y与Z呈现。
如此一来，只要于检测时将第二滤光片切换至图像撷取装置与该些LED单元之间，所测得的混光状态光强度数据13即可代表各LED灯条的亮度值，再综合上利用第一滤光片与第三滤光片所测得的混光状态光强度数据13，即可计算出代表各LED灯条的色度值，关于利用CIE配色函数计算出色度值的方法是为所属技术领域中普通技术人员所熟知的技术，在此则不多做赘述。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (9)
1.一种模拟发光二极管LED光源混光状态的检测方法，应用于同时检测多个LED单元，并获取各LED单元的一混光状态模拟图像，其特征在于，该模拟LED光源混光状态的检测方法包含下列步骤：
(a)通过至少一扩散片对该些LED单元中的至少一个单独撷取一扩散光场场型；
(b)将该扩散光场场型正规化为一标准扩散光场场型；
(c)对该些LED单元共同撷取一共同检测图像；
(d)检测该共同检测图像中各LED单元的一坐标与对应该坐标的一光强度数据；以及
根据各LED单元的坐标与所对应的光强度数据，将该标准扩散光场场型套用于各LED单元，以计算出各LED单元的上述光扩散状态模拟图像。
2.根据权利要求1所述的模拟发光二极管光源混光状态的检测方法，其特征在于，在该步骤(d)中，该坐标是指各LED单元的一法线出光点的坐标。
3.根据权利要求1所述的模拟发光二极管光源混光状态的检测方法，其特征在于，该步骤(e)还包含一步骤(e1)，其是在将该标准扩散光场场型套用于各LED单元时，将各LED单元的该法线出光点的坐标所对应的光强度数据，代入该标准扩散光场场型的一中心坐标。
4.根据权利要求1所述的模拟发光二极管光源混光状态的检测方法，其特征在于，该LED单元为一LED芯片组件。
5.根据权利要求1所述的模拟发光二极管光源混光状态的检测方法，其特征在于，该些LED单元为组成多个LED灯条。
6.根据权利要求5所述的模拟发光二极管光源混光状态的检测方法，其特征在于，该步骤(e)还包含一步骤(e2)，其是通过各LED单元的光扩散状态模拟图像，计算出各LED灯条的一混光状态光强度数据。
7.根据权利要求1所述的模拟发光二极管光源混光状态的检测方法，其特征在于，在该步骤(a)中，该些LED单元中的至少一个为一最佳标准样品。
8.根据权利要求1所述的模拟发光二极管光源混光状态的检测方法，其特征在于，该步骤(c)还包含一步骤(c1)，其是利用一图像撷取装置对该些LED单元撷取该共同检测图像。
9.根据权利要求8所述的模拟发光二极管光源混光状态的检测方法，其特征在于，该图像撷取装置于朝向该些LED单元的一侧处还设置有至少一第一滤光片、至少一第二滤光片与至少一第三滤光片，且该第一滤光片、该第二滤光片以及该第三滤光片，分别对应CIE配色函数所规范的三刺激值。
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