CN103323894B - 扩散板网点的加工方法和加工装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种扩散板网点的加工方法和加工装置，所述加工方法包括以下步骤：步骤102，采集背光模组的亮度图像的亮度数据；步骤104，对亮度数据进行处理，生成扩散板的网点密度函数；步骤106，根据网点密度函数在扩散板上加工出网点。本发明提供的扩散板网点的加工方法，解决了以往网点设计繁琐且不准确的问题，能简洁、准确的设计出扩散板的网点设计参数，有效地消除了直下式产品中背光分布不均的现象，节省了加工时间，降低了成本。

Description

扩散板网点的加工方法和加工装置

技术领域

本发明涉及电子产品领域，具体而言，涉及一种扩散板网点的加工方法、扩散板网点的加工装置和一种背光模组。

背景技术

在直下式产品中，为了使背光均匀的分布，消除亮暗不均的现象，除了使用BEF(BrightnessEnhancement Film，增亮膜)、DBEF(Dual Brightness Enhancement Film，双增亮膜)等光学膜片外还会使用带有印刷网点的扩散板，在BEF、DBEF等光学膜片的参数基本相同时，扩散板上网点的分布成为背光分布是否均匀的重要影响因素。

目前，扩散板的网点设计方式主要有两种。

第一种方法是：首先，根据经验获得的网点密度函数，运用网点设计软件，设计扩散板的网点大小及排布；然后，将设计的扩散板安装在背光模组上进行验证，观看光分布是否均匀，若主观评审不合格，则需要采集液晶面板上的光亮度数据，根据采集到的亮度数据，通过修改网点密度函数对扩散板的网点设计进行修改，并对修改后的扩散板进行验证，重复进行修改、验证，直至扩散板设计合格。

第二种方法是：通过模拟LED灯的光照分布曲线得到扩散板的照度，设计扩散板的网点密度函数，步骤包括：首先，模拟LED灯的光强分布曲线；其次，根据LED灯的光强分布曲线获取扩散板的照度，然后，根据扩散板的照度和扩散板的透射率生成网点的密度分布函数；最后，采用软件程序得到网点的区域分布。

发明人在实现本发明的过程中，发现现有技术存在如下缺点：

第一种方法中，设计扩散板网点时，根据经验获得网点密度函数进行设计，而不是根据实际的背光模组的亮度情况进行设计，使网点设计验证不合格后需要对网点进行修改；而在修改过程中，采用点式测量方法采集光亮度数据，其过程为：采集亮度图像一定区域上的原始亮度数据，并对原始亮度数据进行平均处理，取其平均值作为该区域的亮度数据，这样亮度数据不能精确地反映背光模组的亮度情况，导致扩散板网点设计需要进行反复修改，过程繁琐，耗费时间长，成本高且扩散板的效果不理想；

第二种方法需要模拟LED灯的光强分布曲线，模拟过程与实际过程中存在误差，使得最终网点设计存在误差，不准确。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种扩散板网点的加工方法，以解决现有技术中存在的扩散板网点设计繁琐且不准确的问题。

有鉴于此，本发明提供了一种扩散板网点的加工方法，包括以下步骤：步骤102，采集背光模组的亮度图像的亮度数据；步骤104，对所述亮度数据进行处理，生成扩散板的网点密度函数；步骤106，根据所述网点密度函数在所述扩散板上加工出网点。

本发明还提供了一种扩散板网点的加工装置，包括光学仪器、处理模块和执行模块，所述光学仪器可采集背光模组的亮度图像，并将所述亮度图像的亮度数据传递至所述处理模块；所述处理模块对收到的所述亮度数据进行处理，生成扩散板的网点密度函数，并将所述网点密度函数传递至所述执行模块；所述执行模块根据所述网点密度函数在所述扩散板上加工出网点。

本发明还提供了一种背光模组，包括扩散板，所述扩散板的网点采用如上任一项技术方案所述的扩散板网点的加工方法制得。

本发明提供的扩散板网点的加工方法具有如下的有益效果：

本发明提供的扩散板网点的加工方法，采集背光模组的整个亮度图像的亮度数据，并将亮度数据直接传递至处理模块，处理模块接收的亮度数据未经处理，能精确的反映背光模组的亮度情况，为后续网点设计提供了精确的数据来源；处理模块将接收到的亮度数据进行分类，将数据值相差较小的亮度数据划分在同一范围内，并根据划分的范围获取亮度范围曲线，亮度范围曲线将亮度图像划分为不同的区域，在同一区域内设计相同的网点参数，这样，一次即可完成一个区域的网点设计，使网点设计过程简单、快捷；与根据经验获取的网点密度函数进行网点设计相比，处理模块根据实际采集的背光模组的亮度数据进行网点设计，得到的网点设计参数更加准确。总之，使用本发明提供的方法设计网点，快速准确，缩短了设计周期，生产的扩散板解决了直下式产品中亮暗分布不均匀的问题。

本发明提供的扩散板网点的加工装置具有如下的有益效果：

本发明提供的扩散板网点的加工装置，能快速、准确地在扩散板上加工网点，节省了加工时间，降低了加工成本，有效地消除了直下式产品中亮暗分布不均匀的现象。

本发明提供的背光模组具有如下的有益效果：

本发明提供的背光模组背光分布均匀，有效的消除了直下式产品中亮暗分布不均匀的现象，使直下式产品的观看效果更佳，增强了产品的竞争力。

附图说明

图1是根据本发明所述扩散板网点的加工方法的流程图；

图2是根据本发明所述处理模块对亮度数据进行处理的流程图；

图3是根据本发明所述扩散板网点的加工装置一实施例的框图；

图4是根据本发明所述的光学仪器采集背光模组的亮度图像的一实施例的示意图；

图5是图4所示亮度图像上用于采集亮度数据的点的分布一实施例的示意图；

图6是处理模块根据图5中点的亮度数据得到的亮度范围曲线示意图；

图7为根据本发明所述处理模块得到的网点密度函数的图像一实施例的示意图；

图8为根据图7所示的网点密度函数得到的网点设计参数的示意图。

其中，图3中各部件与附图标记间的对应关系如下：

1光学仪器 2处理模块 3执行模块

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施，因此，本发明并不受下面公开的具体实施例的限制。

如图1所示，本发明提供了一种扩散板网点的加工方法，包括以下步骤：步骤102，采集背光模组的亮度图像的亮度数据；步骤104，对所述亮度数据进行处理，生成扩散板的网点密度函数；步骤106，根据所述网点密度函数在所述扩散板上加工出网点。

优选地，如图2所示，在所述步骤104中，对所述亮度数据进行的处理包括以下步骤：步骤1041，将所述亮度数据根据亮度值进行分类，将处于不同预设亮度值范围内的所述亮度数据划分为不同类；步骤1042，根据分类画出亮度范围曲线；步骤1043，根据所述亮度范围曲线，进行网点设计，生成所述网点密度函数。

相比现有技术中的通过模拟LED的光照分布曲线来获得扩散板网点设计参数的方法，本发明提供的方法，利用光学仪器直接采集背光模组的亮度数据，消除了模拟过程与实际过程的误差，使得网点设计参数更加准确。与现有技术中的第一种方法相比，本发明提供的方法中，采集背光模组的整个亮度图像的亮度数据，并将亮度数据直接传递至处理模块，处理模块接收的亮度数据未经处理，能精确的反映背光模组的亮度情况，为后续网点设计提供了精确的数据来源；处理模块将接收到的亮度数据进行分类，将数据值相差较小的亮度数据划分在同一范围内，并根据划分的范围获取亮度范围曲线，亮度范围曲线将亮度图像划分为不同的区域，在同一区域内设计相同的网点参数，这样，一次即可完成一个区域的网点设计，使网点设计过程简单、快捷；与根据经验获取的网点密度函数进行网点设计相比，处理模块根据实际采集的背光模组的亮度数据进行网点设计，得到的网点设计参数更加准确。总之，用本发明提供的方法设计网点，快速准确，缩短了设计周期，设计得到的扩散板解决了直下式产品中亮暗分布不均匀的问题。

其中，处理模块对亮度数据进行分类，过程如下：

1、首先根据测量得到的亮度数据，生成亮度矩阵，其中，亮度矩阵中的亮度数据的排布与亮度图像上呈矩阵分布的点一一对应，将数据按一定规则排布便于后续处理；

2、将亮度矩阵中的数据进行归一化处理，在原有亮度数据值相差较大的情况下，归一化处理可使数据处于同一层级，如：原有亮度数据的大小范围为10～500，归一化处理后使数据处于0～1的范围内；

3、将归一化处理后得到的数据中，小于最大值的60％的数据舍弃，如：上述步骤归一化处理后得到处于0～1范围内的数据，将小于0.6的值全记为0，其原因为这些数据对应的亮度图像上的点的亮度太低，无需设置网点；

4、对剩余的数据再进行一次归一化处理，如：将上述0.6～1范围内的数据进行归一化处理，使其对应的范围为0～1，归一化处理将数据的范围适当的扩大，避免所有数据集中在一个较小的范围内，便于后续处理；

5、根据网点的透过率，对两次归一化处理后得到的数据进行平滑处理，其中透过率可根据经验获得，进行平滑处理后，根据分类数据生成亮度范围曲线后，曲线过渡平滑，为了使图像平滑，可对数据进行多次平滑处理，如三次；

6、输出数据，可根据输出的数据画出过渡平滑的亮度范围曲线。

优选地，所述步骤102中的所述光学仪器为CCD(Charged-Coupled Device，电荷耦合元件)图像传感器，CCD图像传感器是一种半导体器件，能把光学影像转化为数字信号，在本发明中，CCD图像传感器可将背光模组的亮度图像转换为亮度数据。当然，光学仪器也可以为其他点测量仪器，如：CS2000。

优选地，在所述步骤102中，采集所述背光模组的亮度图像时，将所述背光模组调整到全白场。

白场，即R、G、B的值均为255的情况，此时背光模组亮度最高，得到的背光模组的亮度数据更为准确。

优选地，在所述步骤102中，采集所述亮度数据的光学仪器与所述背光模组间的距离与所述背光模组的对角线尺寸相等。

优选地，在所述步骤102中，所述光学仪器的中心与所述背光模组的中心位于同一高度。

光学仪器与背光模组间的距离与所述背光模组的对角线尺寸相等，且光学仪器的中心与背光模组的中心位于同一高度，这样背光模组的整个亮度图像均可显示在光学仪器上，即光学仪器可以采集背光模组的完整亮度图像。当然，光学仪器与背光模组之间的距离、位置关系可以自行调整，从而使背光模组的整个亮度图像均可显示在光学仪器上。

优选地，在所述步骤102中，采集所述亮度图像上呈矩阵分布的点的亮度数据。

光学仪器采集亮度图像上呈矩阵分布的点的亮度数据，采集简便可行。

优选地，所述矩阵的行与列的比为：行/列＝9/16。

采集亮度数据的矩阵的行列比为：行/列＝9/16，与目前液晶屏的比例相同，能更好的为网点设计提供数据支持，这样加工出来的扩散板能将背光分布均匀。

优选地，所述矩阵的行数为1080，列数为1920。

如图3所示，本发明还提供了一种扩散板网点的加工装置，包括光学仪器1、处理模块2和执行模块3，所述光学仪器1可采集背光模组的亮度图像，并将所述亮度图像的亮度数据传递至所述处理模块2；所述处理模块2对收到的所述亮度数据进行处理，生成扩散板的网点密度函数，并将所述网点密度函数传递至所述执行模块3；所述执行模块3根据所述网点密度函数在所述扩散板上加工出网点。

本发明提供的扩散板网点的加工装置，能快速准确地在扩散板上加工的网点，节省了加工时间，降低了加工成本，有效地消除了直下式产品中亮暗分布不均匀的现象。

本发明还提供了一种背光模组，包括扩散板，所述扩散板的网点采用如上任一项技术方案所述的扩散板网点的加工方法制得。

本发明提供的背光模组，背光分布均匀，有效地消除了直下式产品中亮暗分布不均匀的现象，使直下式产品的观看效果更佳，增强了产品的竞争力。

实施例一：

在本发明提供的扩散板网点的加工方法中，本实施例示出了光学仪器采集背光模组的亮度数据的过程如下：

(1)在暗室环境内预热背光模组30分钟，预热后背光模组工作稳定，便于后续步骤中采集其亮度图像；

(2)将背光模组画面调整到全白场，使用光学仪器CCD图像传感器收集亮度图像，全白场即R、G、B的值均为255的情况，此时背光模组亮度最高，采集到的亮度图像的亮度数据也更为准确，亮度图像如图4所示(图4矩形框区域内，中心的黑色区域亮度最高，从内向外亮度逐渐减弱，采用CCD图像传感器采集亮度图像时，中心黑色区域显示为红色，从内向外，颜色逐渐减弱，逐渐变为浅红色、橙色、淡橙色，再逐次变为黄色，黄色逐渐减弱，最终矩形框区域内的边沿部分变为绿色；图4中右侧长条框为各个颜色的亮度图像对应的亮度数值，最上侧为红色，其对应的亮度值最高，往下颜色逐渐变浅，逐渐变为橙色、黄色、绿色、蓝色，其对应的亮度值也逐渐减小)，收集亮度图像时，CCD图像传感器与背光模组的距离与背光模组对角线尺寸相等，CCD图像传感器的中心点与背光模组的中心点位于同一高度；

(3)CCD图像传感器采集亮度图像上呈矩阵分布的点的亮度数据，其中，呈矩阵分布的点有1080行1920列，如图5所示(图中白色点为采集的背光模组的亮度图像上呈矩阵分布的点，图中仅显示出部分亮度数据点)，在整个亮度图像上采集足够多的点的亮度数据，这样亮度数据能更精确、细致地反映背光模组的亮度情况。

根据本实施例提供的方法采集到亮度数据后，将亮度数据传递至处理模块，处理模块对亮度数据进行处理，其过程可如实施例二所述，执行模块根据处理模块输出的网点密度函数对扩散板进行加工。

实施例二：

光学仪器采集到的亮度数据，例如实施例一提供的过程采集到亮度数据后，处理模块对亮度数据的处理过程如下：

(1)处理模块将光学仪器采集得到的亮度数据进行分类，分类后，同一范围内的亮度数据值相差较小，这样处于同一范围内的亮度数据可设计相同的网点密度函数，使网点设计过程简单化，如图4所示为采用光学仪器拍摄得到背光模组的白场图像，高亮度区域集中在中心位置，低亮度区域集中在四周位置，例如95nit(尼特，光度单位；1尼特＝1新烛光/平方米)及以下亮度的数值可归为一类，95nit至170nit的亮度归为一类，170nit至195nit的亮度归为一类，195nit至220nit的亮度归为一类，220nit以上的亮度归为一类；

(2)根据分类的多少及精度得出亮度范围曲线，亮度范围曲线将亮度图像划分为不同区域，同一区域内的亮度值相差较小，如图6所示，可以看出图6得到的亮度曲线范围与图4拍摄得到的图像是一致的，说明用本发明提供的处理方法处理亮度数据是合理的；

(3)根据所述亮度范围曲线，进行网点设计，图6中各亮度曲线将矩形框区域化分为不同的亮度区域，每一亮度区域内的亮度基本是相同的，因此在设计网点时可在不同的亮度区域内设计不同的网点参数，在同一亮度区域内设计相同的网点参数，例如图4中，中心的黑色区域内的亮度最高，相应地就可以将此区域里面的网点设计的密集一点，以遮挡一部分光的透出，而四周的亮度较低则可以将网点设计的稀疏一些，尽可能的使光全部散出，这样一次即可完成一个区域的网点设计，解决了以往网点设计繁琐且不准确的缺点。

实施例三：

在本实施例中示出了用本发明提供的处理模块处理数据的过程如下：

1)将所输入的数据按从小到大排列，提取其中从小到大排列60％的点的数值作为阈值，例如：11、13、15、16、18、23、24、25、28、30，这十个数中60％的点即为第六个数23，23就是这个数组里面的阈值；

2)将所有的数据与这个阈值(23)进行比较，如果大于等于这个阈值则乘以1.3的倍数，如果小于这个阈值则数值保持不变；

3)将所有的数据进行分类，以10为一个等级进行分类，分类时采用的程序如下：

4)分别提取数据里面的最大值和最小值；

5)对处理后的数据进行归一化处理后再将所有的数据乘以100。

通过以上处理就得到了背光亮度分布的函数，在网点印刷时按照这个点的数据就可以设计出相应的网点。

其中，步骤1)中，设定阀值的目的：印有网点的扩散板的作用是使背光均匀的分布，直下式背光模组的背光分布是不均匀的，有的地方亮度高有的地方亮度低，为了使其亮度均匀分布，需要在亮度较高的地方将网点排布密集一点遮挡一部分光的透出，亮度低的地方网点密度就可以小一些，尽可能的使光全部散出，因此需要一个亮度阈值界定哪部分为高亮，哪部分为低亮；

步骤2)的目的是加强网点密度，找出阈值后阈值之上的亮度数据需要加强处理，增强网点密度，以遮挡部分光的透出，所以增加1.3倍，此1.3不为固定值是经验值，在后续验证过程中需要调整；

步骤3)将亮度数据进行分类，在分类采用的程序中，前两步程序将呈矩阵分布的所有亮度数据导入程序中，便于后续进行分类处理，其中亮度数据的矩阵为218行、396列；第三步中n的值根据亮度数据的范围确定，由10*(n-1)和10*n可知，亮度数据的范围为0～7500；第四步中将数据以10为一个等级进行分类，如果矩阵中第i行第j列的数据值大于等于10*(n-1)且小于10*n，则将该数据值重新记为n，如：处于560～569范围内的数据均对应为57，处于541～549范围内的数据值对应为55，这样所有的数据都是以10为一个等级进行分类，且分类后数据的范围缩小至合适的范围0～75，便于后续处理；

步骤4)及步骤5)中，提取最大值和最小值是亮度数据归一化处理的需要，进行归一化处理后乘以100是因为网点设计的需要，归一化使数据在同一个层级但数据较小不便于处理，所以要乘以100。

实施例四：

用本发明提供的方法加工扩散板网点的过程，如本实施例如下所述：

1、在全白场下测量得到的原始亮度数据为：

189 195 200 203 212 211 208 201 198 200 199 203 209 213 210 209

205 199 210 207 210 216 221 219 214 210 207 240 243 246 254 262

268 260 256 248 260 265 270 276 281 276 270 263 257 290 299 310

318 324 320 317 311 302 300 301 313 322 329 322 319 312 305 280

283 290 297 303 300 297 291 284 260 265 269 271 278 273 270 267

261 250 259 262 268 273 269 264 260 254 230 233 240 248 257 253

249 245 239 210 220 225 229 234 230 226 221 218 209 210 213 217

223 219 214 210 206 200 203 209 211 219 214 210 206 189 194 199

204 209 213 210 206 201 182 184 189 194 199 205 199 192 187 173

2、判定原始数据大小，如果大于阈值270，则乘以1.3倍，并进行分类；

19 20 21 21 22 22 21 21 20 21 20 21 21 22 22 21

21 20 22 21 22 22 23 22 22 22 21 25 25 25 26 27

27 27 26 25 27 27 36 36 37 36 36 27 26 38 39 41

42 43 42 42 41 40 40 40 41 42 43 42 42 41 40 37

37 38 39 40 40 39 38 37 27 27 27 36 37 36 36 27

27 26 26 27 27 36 27 27 27 26 24 24 25 25 26 26

25 25 24 22 23 23 23 24 24 23 23 22 21 22 22 22

23 22 22 22 21 21 21 21 22 22 22 22 21 19 20 20

21 21 22 22 21 21 19 19 19 20 20 21 20 20 19 18

3、将处理后的亮度数据进行归一化处理后乘以100得到：

4 8 12 12 16 16 12 12 8 12 8 12 12 16 16 12

12 8 16 12 16 16 20 16 16 16 12 28 28 28 32 36

36 36 32 28 36 36 72 72 76 72 72 36 32 80 84 92

96 100 96 96 92 88 88 88 92 96 100 96 96 92 88 76

76 80 84 88 88 84 80 76 36 36 36 72 76 72 72 36

36 32 32 36 36 72 36 36 36 32 24 24 28 28 32 32

28 28 24 16 20 20 20 24 24 20 20 16 12 16 16 16

20 16 16 16 12 12 12 12 16 16 16 16 12 4 8 8

12 12 16 16 12 12 4 4 4 8 8 12 8 8 4 0

4、根据处理后的数据转化为网点密度函数，图像如图7所示，图中不同的灰度代表不同的网点密度函数，灰度越深表示此处网点越密集；

5、由网点密度函数计算得到区域内的网点分布及网点直径，如图8所示，图8中网点直径大且分布密集的区域与图7中灰度较深的区域相对应，网点直径小且分布稀疏的区域与图7中灰度较浅的区域相对应。

综上所述，本发明上述实施例提供的方法，将采集到的原始数据作为亮度图像的亮度数据，亮度数据能精确地反映背光模组的亮度情况，为扩散板网点密度的设计提供了有力的支持；处理模块通过将亮度数据分类，并在处于同一区域的亮度图像处设计相同的网点密度函数，使得网点设计过程简单、有效，得到的网点密度函数更加客观，消除了人为因素的影响；本发明提供的方法能简洁、准确的得到扩散板网点的设计参数，解决了以往网点设计繁琐且不准确的问题，节省了加工时间，降低了成本，加工得到的扩散板能有效地消除直下式产品中背光分布不均的现象。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种扩散板网点的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤102，采集背光模组的亮度图像的亮度数据；

步骤104，对所述亮度数据进行处理，生成扩散板的网点密度函数；

步骤106，根据所述网点密度函数在所述扩散板上加工出网点；

其中，在所述步骤104中，对所述亮度数据进行的处理包括以下步骤：

步骤1041，将所述亮度数据根据亮度值进行分类，将处于不同预设亮度值范围内的所述亮度数据划分为不同类；

步骤1042，根据分类画出亮度范围曲线；

步骤1043，根据所述亮度范围曲线，进行网点设计，生成所述网点密度函数。

2.根据权利要求1所述的扩散板网点的加工方法，其特征在于，在所述步骤102中，采集所述背光模组的亮度图像时，将所述背光模组调整到全白场。

3.根据权利要求2所述的扩散板的网点加工方法，其特征在于，在所述步骤102中，采集所述亮度数据的光学仪器与所述背光模组间的距离与所述背光模组的对角线尺寸相等。

4.根据权利要求3所述的扩散板网点的加工方法，其特征在于，在所述步骤102中，所述光学仪器的中心与所述背光模组的中心位于同一高度。

5.根据权利要求1-4中任一所述的扩散板网点的加工方法，其特征在于，在所述步骤102中，采集所述亮度图像上呈矩阵分布的点的亮度数据。

6.根据权利要求5所述的扩散板网点的加工方法，其特征在于，所述矩阵的行与列的比为：行/列＝9/16。

7.根据权利要求6所述的扩散板网点的加工方法，其特征在于，所述矩阵的行数为1080，列数为1920。

8.一种扩散板网点的加工装置，其特征在于，包括光学仪器、处理模块和执行模块，所述光学仪器可采集背光模组的亮度图像，并将所述亮度图像的亮度数据传递至所述处理模块；所述处理模块对收到的所述亮度数据进行处理，生成扩散板的网点密度函数，并将所述网点密度函数传递至所述执行模块；所述执行模块根据所述网点密度函数在所述扩散板上加工出网点；

其中，所述处理模块首先将所述亮度数据根据亮度值进行分类，将处于不同预设亮度值范围内的所述亮度数据划分为不同类；然后，根据分类画出亮度范围曲线；最后，根据所述亮度范围曲线，进行网点设计，生成所述网点密度函数。