CN103499893A - 液晶器件响应时间的测试系统及测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种液晶器件响应时间的测试方法，该方法为：向液晶器件输出驱动信号，使液晶器件从第一稳定状态变化为第二稳定状态；全程获取液晶器件从第一稳定状态变化为第二稳定状态的图像信息；分析图像信息选出起始帧和终止帧，根据二者帧编号的差值计算得到响应时间。上述方法通过使液晶器件从一个稳定状态变化为另一个稳定状态，全程记录状态变化过程，再分析图像信息选出状态变化过程的起始帧和终止帧得到响应时间，由于液晶显示器和液晶透镜在驱动电压的驱动下均会成一定的图像，因此上述方法不仅能用于液晶显示器，而且能用于液晶透镜，相比现有技术中响应时间的测试方法应用范围更大。

Description

液晶器件响应时间的测试系统及测试方法

技术领域

本发明涉及液晶技术领域，更具体地说，涉及一种液晶器件响应时间的测试系统及测试方法。

背景技术

液晶是物质存在的一种特殊状态，它既不同于具有固定形状而在光学性质上具有各向异性的固态晶体（具有双折射等光学性能），又不同于无固定形状在光学性质上具有各向同性的液体，液晶一种在光学性质上具有各向异性（具有双折射等光学特性）的粘稠液体。因其特殊的物理、化学、光学特性，液晶被广泛应用与显示技术、各类光学器件等领域，如利用液晶制成液晶显示器、液晶透镜等。

大多数液晶器件的结构中包括液晶盒，一个液晶盒主要包括液晶分子构成的液晶层和分别位于液晶层两侧的两片电极基板。当向两片电极基板上分别施加不同的驱动信号时，两片电极基板之间产生的电场会驱使液晶分子发生偏转，进而使通过液晶盒的，光线产生透过率和角度的变化。

响应时间是液晶器件的一项重要的技术参数。例如，对于液晶显示器来说，响应时间是指其各个像素点对输入的驱动信号的反应速度，即输入的驱动信号使像素点由亮变暗或由暗变亮需要的时间。对于液晶透镜来说，响应时间是指驱动电压切换过程中，液晶透镜由一个相对稳定的状态变化到另一个相对稳定的状态所需的时间。

目前普遍采用的测试液晶显示器响应时间的测试系统包括：与待测试液晶显示器相连接的驱动信号发生器，驱动信号发生器输出驱动信号驱动液晶显示器在黑白两种状态下转换；感应液晶显示器显示画面变化的光电二极管，光电二极管实时感应液晶显示器亮度变化，并生成相应的感应信号输出给模拟放大器放大；与光电二极管相连接的模拟放大器，模拟放大器将接收的感应信号进行模拟放大处理；与模拟放大器相连接的存储示波器，存储示波器将进行过模拟放大处理的感应信号的变化波形图显示，即可得到液晶显示器画面显示亮度随时间的变化曲线，进而得到响应时间。

但是，上述响应时间的测试系统和测试方法仅能用于测试液晶显示器，并不能用于测试液晶透镜，在使用上具有局限性。

发明内容

本发明提供了一种液晶器件响应时间的测试系统和测试方法，既能够用于测试液晶显示器的响应时间，又能够用于测试液晶透镜的响应时间。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种液晶器件响应时间的测试系统，包括：与所述液晶器件相连接的驱动信号发生单元，所述驱动信号发生单元向所述液晶器件输出驱动信号，使所述液晶器件从当前的第一稳定状态变化为第二稳定状态，所述第一稳定状态与所述第二稳定状态对应的驱动信号不同；图像获取单元，所述图像获取单元全程获取所述液晶器件从所述第一稳定状态变化为所述第二稳定状态的图像信息，并将所述图像信息输出；图像分析单元，所述图像分析单元接收所述图像信息，对所述图像信息进行分析，从中选出起始帧和终止帧，根据所述起始帧的帧编号与所述终止帧的帧编号的差值，计算得到所述液晶器件的响应时间，其中，所述起始帧为所述第一稳定状态的最后一帧，所述终止帧为所述第二稳定状态的第一帧。

优选的，所述驱动信号发生单元为信号发生器。

优选的，所述图像获取单元包括：光源和摄像设备，所述摄像设备为数码摄像头或数码显微镜。

优选的，当所述液晶器件为液晶透镜时，所述图像获取单元还包括：分别设置于所述液晶透镜两侧的第一偏光片和第二偏光片，所述第一偏光片和所述第二偏光片的偏光轴正交或平行。

优选的，所述图像分析单元包括：特征参数获取子单元，所述特征参数获取子单元接收所述图像信息，获取所述图像信息的特征参数并输出；特征参数分析子单元，所述特征参数分析子单元接收所述特征参数，根据所述特征参数的变化情况将所述图像信息划分为第一部分、第二部分和第三部分，所述第一部分的帧对应所述第一稳定状态，所述第二部分的帧对应从所述第一稳定状态变化为所述第二稳定状态的变化过程，所述第三部分的帧对应所述第二稳定状态，从中选出所述起始帧和所述终止帧，并将所述起始帧的帧编号和所述终止帧的帧编号输出；响应时间计算子单元，所述响应时间计算子单元接收所述起始帧的帧编号和所述终止帧的帧编号，计算所述起始帧的帧编号和所述终止帧的帧编号的差值，并将所述差值与所述图像信息的帧率相除得到所述响应时间。

优选的，当所述液晶器件为液晶显示器时，所述特征参数为所述图像信息的亮度值。

优选的，当所述液晶器件为液晶透镜时，所述特征参数为所述图像信息的屈光度值。

优选的，所述特征参数获取子单元包括：干涉条纹图像提取模块，所述干涉条纹图像提取模块接收所述图像信息，提取所述图像信息中的每帧图像对应的干涉条纹图像并输出；屈光度值计算模块，所述屈光度值计算模块接收所述每帧图像对应的干涉条纹图像，根据每个所述干涉条纹图像计算每帧图像对应的屈光度值，并将所述每帧图像对应的屈光度值作为所述图像信息的特征参数输出。

本发明还提供了一种液晶器件响应时间的测试方法，用于以上任一项所述的测试系统，所述测试方法包括：向所述液晶器件输出驱动信号，使所述液晶器件从当前的第一稳定状态变化为第二稳定状态，所述第一稳定状态与所述第二稳定状态对应的驱动信号不同；全程获取所述液晶器件从所述第一稳定状态变化为所述第二稳定状态的图像信息；对所述图像信息进行分析，从中选出起始帧和终止帧，根据所述起始帧的帧编号与所述终止帧的帧编号的差值计算得到所述液晶器件的响应时间，其中，所述起始帧为所述第一稳定状态的最后一帧，所述终止帧为所述第二稳定状态的第一帧。

优选的，当所述液晶器件为液晶透镜时，所述向所述液晶器件输出驱动信号，使所述液晶器件从当前的第一稳定状态变化为第二稳定状态包括：分别在所述液晶透镜两侧设置第一偏光片和第二偏光片，并使所述第一偏光片和所述第二偏光片的偏光轴正交或平行；向所述液晶透镜输出驱动信号，使所述液晶透镜从第一稳定状态变化为第二稳定状态。

优选的，所述对所述图像信息进行分析，从中选出起始帧和终止帧，根据所述起始帧的帧编号与所述终止帧的帧编号的差值计算得到所述液晶器件的响应时间包括：获取所述图像信息的特征参数；根据所述特征参数的变化情况将所述图像信息划分为第一部分、第二部分和第三部分，所述第一部分的帧对应所述第一稳定状态，所述第二部分的帧对应从所述第一稳定状态变化为所述第二稳定状态的变化过程，所述第三部分的帧对应所述第二稳定状态，选出所述起始帧和所述终止帧；计算所述起始帧的帧编号和所述终止帧的帧编号的差值，并将所述差值与所述图像信息的帧率相除得到所述响应时间。

优选的，当所述液晶器件为液晶显示器时，所述获取所述图像信息的特征参数为：获取所述图像信息中的每帧图像对应的亮度值，将所述每帧图像对应的亮度值作为所述图像信息的特征参数。

优选的，当所述液晶器件为液晶透镜时，所述获取所述图像信息的特征参数为：获取所述图像信息中的每帧图像对应的屈光度值，将所述每帧图像对应的屈光度值作为所述图像信息的特征参数。

优选的，所述获取所述图像信息中的每帧图像对应的屈光度值，将所述每帧图像对应的屈光度值作为所述图像信息的特征参数包括：提取所述图像信息中的每帧图像对应的干涉条纹图像；根据每个所述干涉条纹图像计算每帧图像对应的屈光度值，将所述每帧图像对应的屈光度值作为所述图像信息的特征参数。

与现有技术相比，本发明所提供的技术方案至少具有以下优点：

本发明所提供的液晶器件响应时间的测试系统和测试方法，通过利用驱动信号发生单元驱动液晶器件，使液晶器件从一个稳定状态变化为另一个稳定状态，然后利用图像获取单元全程记录液晶器件的状态变化过程，最后利用图像分析单元分析记录的图像信息，从中选出液晶器件状态变化过程的起始帧和终止帧，进而得到液晶器件的响应时间。由于液晶显示器和液晶透镜（设置偏光片后）在驱动电压的驱动下均会成一定的图像，因此上述测试系统和测试方法不仅能够用于液晶显示器响应时间的测试，而且能够用于液晶透镜响应时间的测试，相比现有技术中响应时间的测试系统和方法应用范围更大。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一所提供的液晶器件响应时间的测试系统的结构示意图；

图2为本发明实施例一所提供的液晶器件响应时间的测试系统的图像分析单元的结构示意图；

图3为本发明实施例二所提供的液晶器件响应时间的测试方法的流程图；

图4为本发明实施例二所提供的液晶器件响应时间的测试方法中某一步骤的具体流程图；

图5为本发明实施例三所提供的图像分析单元的特征参数获取子单元的结构示意图；

图6为本发明实施例四所提供的液晶显示器响应时间测试方法中某一子步骤的具体流程图；

图7为本发明实施例四所提供的液晶显示器亮度值随帧数的变化关系图；

图8为本发明实施例五所提供的图像分析单元的特征参数获取子单元的结构示意图；

图9为本发明实施例六所提供的液晶透镜不同状态的图像；

图10为本发明实施例六所提供的液晶透镜响应时间测试方法中某一子步骤的具体流程图；

图11为本发明实施例六所提供的液晶透镜屈光度随帧数的变化关系图。

具体实施方式

正如背景技术所述，现有技术中的液晶显示器响应时间的测试方法并不能用于测试液晶透镜的响应时间，发明人研究发现，产生这种现象的原因为：现有技术中的测试方法仅能感应图像亮度的变化。

具体的，现有技术中在测试液晶显示器的响应时间时，通过切换不同的驱动信号，使液晶显示器相应的产生全黑至全白或全白至全黑图像的变化，而光电二极管恰恰是通过感应图像亮度的变化，产生相应的感应信号的，进而使存储示波器显示相应的亮度变化波形，分析该波形即可得到液晶显示器的响应时间。

然而，在液晶透镜响应时间测试时，为使光透过液晶透镜能够产生图像，需要首先在液晶透镜的两侧设置一对正交或平行的偏光片，向液晶透镜施加驱动信号后，液晶透镜所成的图像为一组半径不等的、明暗相间的同心圆干涉条纹，切换驱动信号后，发生变化的仅仅是干涉条纹的半径和数量，所成的图像仍然为明暗相间的同心圆。光电二极管所感应到的图像的亮度为一幅图像中所有明条纹和暗条纹的亮度的平均值，因此驱动信号切换过程中不同时刻的图像的亮度有可能相同，这就会给测试带来误差，甚至错误。可见现有技术中响应时间的测试系统和方法并不适用于液晶透镜，在使用上具有很大的局限性。

基于此，本发明提出了一种液晶器件响应时间的测试系统和测试方法，其中，所述测试方法包括：向所述液晶器件输出驱动信号，使所述液晶器件从当前的第一稳定状态变化为第二稳定状态，所述第一稳定状态与所述第二稳定状态对应的驱动信号不同；全程获取所述液晶器件从所述第一稳定状态变化为所述第二稳定状态的图像信息；对所述图像信息进行分析，从中选出起始帧和终止帧，根据所述起始帧的帧编号与所述终止帧的帧编号的差值计算得到所述液晶器件的响应时间，其中，所述起始帧为所述第一稳定状态的最后一帧，所述终止帧为所述第二稳定状态的第一帧。

本发明所提供的液晶器件的测试方法，通过全程记录液晶器件驱动信号切换过程中的状态变化过程的图像信息，并结合特定的图像分析方法得到待测液晶器件的响应时间。由于分析的对象为图像，液晶显示器和液晶透镜均会显示一定的图像，因此本发明所提供的方法能够用于液晶显示器和液晶透镜响应时间的测试。

以上是本发明的核心思想，为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

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其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

实施例一

本实施例提供了一种液晶器件响应时间的测试系统，其结构如图1所示，包括：

与所述液晶器件100相连接的驱动信号发生单元101，所述驱动信号发生单元101向所述液晶器件100输出驱动信号，使所述液晶器件100从当前的第一稳定状态变化为第二稳定状态，所述第一稳定状态与所述第二稳定状态对应的驱动信号不同；

图像获取单元102，所述图像获取单元102全程获取所述液晶器件100从所述第一稳定状态变化为所述第二稳定状态的图像信息，并将所述图像信息输出；

图像分析单元103，所述图像分析单元103接收所述图像信息，对所述图像信息进行，从中选出起始帧和终止帧，根据所述起始帧的帧编号与所述终止帧的帧编号的差值计算得到所述液晶器件100的响应时间，其中，所述起始帧为所述第一稳定状态的最后一帧，所述终止帧为所述第二稳定状态的第一帧。

其中，所述液晶器件100为液晶显示器或液晶透镜。无论是液晶显示器，还是液晶透镜，所包含的基本结构均为一液晶盒。所述液晶盒的基本结构包括：液晶层；分别位于液晶层两侧的第一基板和第二基板；位于第一基板一面上的第一电极层，位于第二基板一面上的第二电极层。所谓对液晶器件响应时间的测试实质上是指对液晶盒内液晶响应时间的测试，响应时间表征的是液晶的响应速度快慢。

影响液晶盒响应时间的因素有：液晶粘度、液晶有效弹性形变系数、液晶阈值电压、液晶盒盒厚及驱动电压（驱动信号），对于特定环境下的特定液晶盒来说，影响其响应时间的因素为驱动电压。理想状态下，液晶盒的响应时间随驱动电压的增大而缩短，响应时间越短说明液晶盒的响应速度越快。

需要说明的是，所述“帧编号”是指每帧图像对应整个图像信息的第几帧。一段图像信息是由连续的多帧图像按时间先后顺序组成的，因此“帧编号”代表了其自身对应的那帧图像在时间轴上的位置。

所述驱动信号发生单元101优选为驱动信号发生器，驱动信号发生单元101施加给液晶器件100的驱动信号为脉冲信号。在一次测试中，驱动信号发生单元101首先向液晶器件100施加一驱动电压，在此可称为第一驱动电压，液晶器件100会在第一驱动电压的驱动下处于第一稳定状态，之后驱动信号发生单元101会将驱动电压从第一驱动电压切换至第二驱动电压，液晶器件100会在第二驱动电压的驱动下产生状态上的变化，最终稳定在第二稳定状态，第一驱动电压和第二驱动电压不相同。

所述图像获取单元102优选的包括光源和摄像设备，所述光源用于为待测试液晶器件成像提供光线，所述摄像设备用于记录并输出液晶器件所成的图像。其中，所述摄像设备优选的包括：数码摄像头或数码显微镜等。在驱动电压的驱动下，液晶器件100内的液晶分子发生偏转，使经过液晶器件的光线透过率产生变化，经过液晶器件的光线会在图像处理单元102上成像，图像获取单元102将所接收的光信号转换为电信号并存储，通过这种方式实现对液晶器件从第一稳定状态变化至第二稳定状态的全部过程中的图像的全程记录。

需要说明的是，图像获取单元102的摄像设备的帧率是影响本实施例中测试系统响应时间的测试精度的重要因素。例如，若摄像设备的帧率为25fps，即一秒钟拍摄25次，则理想状态下对应的测试精度为±40ms；若摄像设备的帧率为200fps，即一秒钟拍摄200次，则理想状态下对应的测试精度为±5ms。

所述图像分析单元103的基本结构优选的如图2所示，包括：特征参数获取子单元201，所述特征参数获取子单元201接收所述图像信息，获取所述图像信息的特征参数并输出；特征参数分析子单元202，所述特征参数分析子单元202接收所述特征参数，根据所述特征参数的变化情况将所述图像信息划分为第一部分、第二部分和第三部分，所述第一部分的帧对应所述第一稳定状态，所述第二部分的帧对应从所述第一稳定状态变化为所述第二稳定状态的变化过程，所述第三部分的帧对应所述第二稳定状态，从中选出所述起始帧和所述终止帧，并将所述起始帧的帧编号和所述终止帧的帧编号输出；响应时间计算子单元203，所述响应时间计算子单元203接收所述起始帧的帧编号和所述终止帧的帧编号，计算所述起始帧的帧编号和所述终止帧的帧编号的差值，并将所述差值与所述图像信息的帧率相除得到所述响应时间。

需要说明的是，所述图像信息的特征参数需要能够表征液晶器件100所成的图像的变化状态，可以包括：图像的亮度、尺寸、形状等，本实施例对此并不限定。

实施例二

本实施例提供了一种响应时间的测试方法，应用于实施例一所提供的测试系统，如图3所示，该测试方法包括：

向所述液晶器件输出驱动信号，使所述液晶器件从当前的第一稳定状态变化为第二稳定状态，所述第一稳定状态与所述第二稳定状态对应的驱动信号不同；

全程获取所述液晶器件从所述第一稳定状态变化为所述第二稳定状态的图像信息；

对所述图像信息进行分析，从中选出起始帧和终止帧，根据所述起始帧的帧编号与所述终止帧的帧编号的差值计算得到所述液晶器件的响应时间，其中，所述起始帧为所述第一稳定状态的最后一帧，所述终止帧为所述第二稳定状态的第一帧。

需要注意的是，为保证测试结果的准确性，优选的，在切换驱动电压（驱动信号）以使液晶器件的状态发生变化时，首先向液晶器件施加第一驱动电压，等待液晶器件在第一稳定状态稳定（即所成的图像稳定）后，再切换至第二驱动电压，等待液晶器件状态由第一稳定状态变化为第二稳定状态，并在第二稳定状态稳定后，结束图像的获取。

如图4所示，本实施例中，所述对所述图像信息进行分析，从中选出起始帧和终止帧，根据所述起始帧的帧编号与所述终止帧的帧编号的差值计算得到所述液晶器件的响应时间优选的可具体包括以下流程：获取所述图像信息的特征参数；根据所述特征参数的变化情况将所述图像信息划分为第一部分、第二部分和第三部分，所述第一部分的帧对应所述第一稳定状态，所述第二部分的帧对应从所述第一稳定状态变化为所述第二稳定状态的变化过程，所述第三部分的帧对应所述第二稳定状态，从中选出所述起始帧和所述终止帧；计算所述起始帧的帧编号和所述终止帧的帧编号的差值，并将所述差值与所述图像信息的帧率相除得到所述响应时间。

具体的，由于测试过程中液晶器件的状态可以分为：第一稳定状态、变化过程和第二稳定状态三个连续的状态，而变化过程所需的时间实际上正是所要测试的响应时间。也就是说，只要找到变化过程的起始帧（即第一稳定状态的最后一帧）和终止帧（即第二稳定状态的第一帧），得到响应时间就很容易了。

本实施例中，从图像信息中选出起始帧和终止帧的过程可以为：依序（依帧序）计算相邻两帧的特征参数的差，得到下一帧的特征参数比当前帧的特征参数的变化量，判断该变化量是否在预设范围内。如果是，说明当前帧处于第一稳定状态。依序继续进行下一帧的判断，直至出现下一帧的特征参数比当前帧的特征参数的变化量超出预设范围，则说明从该当前帧开始液晶器件的状态已经从第一稳定状态开始发生变化，该当前帧可作为起始帧。继续进行判断，如果下一帧的特征参数相对于当前帧的特征参数的变化量超出预设范围，则说明该当前帧仍处于变化过程中。依序继续进行判断，直至出现下一帧的特征参数比当前帧的特征参数的变化量在预设范围之内，则说明从该当前帧开始液晶器件的状态已经从变化过程进入第二稳定状态，该当前帧可作为终止帧。至此起始帧和终止帧均已选出。

从图像信息中选出起始帧和终止帧的过程还可以为：预先为第一驱动电压对应的第一稳定状态选定适当的变化范围，该范围可称为第一预设范围，且预先为第二驱动电压对应的第二稳定状态选定适当的变化范围，该范围可称为第二预设范围。依序判断图像信息中的每一帧对应的特征参数是否在第一预设范围内，如果是则说明该帧属于第一稳定状态。依序进行下一帧的判断，直至出现一帧对应的特征参数不在第一预设范围内，则说明该帧属于变化过程，将该帧的前一帧作为起始帧。依序继续进行判断，如果该帧对应的特征参数不在第二预设范围内，则说明该帧仍处于变化过程。依序进行下一帧的判断，直至出现一帧对应的特征参数位于第二预设范围内，则说明该帧属于第二稳定状态，将该帧作为终止帧。至此起始帧和终止帧均已选出。

需要说明的是，本实施例仅以以上两种方法为例来具体说明选出起始帧和终止帧的过程，但是这并不能对此过程产生限定，在本发明的其它实施例中，该过程还可以为其它方法。

选出起始帧和终止帧后，将二者的帧编号作差，得到液晶器件从第一稳定状态变化到第二稳定状态的变化过程的帧数，由于拍摄设备的帧率所表征的为每秒的拍摄次数，则用变化过程的帧数除以帧率可得到变化过程所用的时间，即响应时间。

实施例一所提供的测试系统和实施例二所提供的测试方法，通过图像获取单元获取液晶器件在电压切换时的状态变化图像，并通过分析该状态变化图像得到变化过程的起始帧和终止帧，进而得到响应时间。不同于现有技术中的测试系统和测试方法仅能通过感应亮度变化得到响应时间，本实施例一和实施例二中的测试系统和方法由于分析的对象为图像信息的特征参数，且所选择分析的特征参数的种类可根据测试的液晶器件种类的不同进行适应性选择，因此既可以用于测试液晶显示器，又可以用于测试液晶透镜，应用范围更大。

实施例三

本实施例提供了一种液晶器件响应时间的测试系统，主要用于液晶显示器响应时间的测试，该测试系统包括：驱动信号发生单元、图像获取单元和图像分析单元。其中，图像获取单元包括：特征参数获取子单元、特征参数分析子单元和响应时间计算子单元。上述各部分的功能与基本结构同实施例一中对应部分基本相同，在此不再赘述。

本实施例中，当所述液晶器件为液晶显示器时，所述特征参数获取子单元所获取的特征参数优选为所述图像信息的亮度值。

需要注意的是，由于图像获取单元的类型不同，因此所获取的图像信息可能为黑白图像，也可能为彩色图像。

当所述图像信息为黑白图像时，所述特征参数获取子单元接收所述图像信息后，可直接从中提取亮度值作为特征参数。

当所述图像信息为彩色图像时，所述特征参数获取子单元201如图5所示包括：颜色值提取模块501，所述颜色值提取模块501接收所述图像信息，提取所述图像信息中的每帧图像对应的颜色值并输出；亮度值转换模块502，所述亮度值转换模块502接收所述每帧图像对应的颜色值，将每个所述颜色值转换为每帧图像对应的亮度值，并将所述每帧图像对应的亮度值作为所述图像信息的特征参数输出。

实施例四

本实施例提供了一种液晶显示器响应时间的测试方法，主要用于实施例三所提供的测试系统，该测试方法的基本流程与实施例二所提供的测试方法基本相同，在此不再赘述。

正如实施例二所述，想要通过分析图像信息选出起始帧和终止帧，需要首先获取图像信息的特征参数，本实施例中，当所述液晶器件为液晶显示器时，优选的将图像信息的亮度值作为特征参数。具体的，如图6所示，以所述图像获取单元所获取的图像信息为彩色图像为例，所述获取所述图像信息的特征参数包括：提取所述图像信息中的每帧图像对应的颜色值；将每个所述颜色值转换为每帧图像对应的亮度值，将所述每帧图像对应的亮度值作为所述图像信息的特征参数。

利用上述方法提取出每帧图像的亮度值，如图7所示，为液晶显示器亮度值B随帧数t的变化曲线，其中横轴表示帧数t，纵轴表示亮度值B，0～t₁过程中，液晶显示器的亮度值B基本不变，该过程为第一稳定状态，t₁～t₂过程中，亮度值B不断增长，该过程为变化过程，t₂之后，亮度值B趋于稳定，该过程为第二稳定状态，可知t₁为起始帧，t₂为终止帧。

需要说明是，以上液晶显示器亮度值B随帧数t的变化曲线仅为示例，在实际测试过程中，亮度值B由于驱动信号的不同会发生不同的变化，因此上述曲线并不能对驱动信号、液晶显示器的亮度值等的具体数值构成限定。

选出起始帧t₁和终止帧t₂的方法已在实施例二中有详细的描述，在此不再赘述。

在此需要注意的是，液晶显示器在实际测试过程中，受环境、驱动信号的稳定性等因素的影响，即便驱动信号不变，其亮度值B也会在一定范围内波动，因此选定一个合理的预设范围，以对液晶显示器是否处于稳定状态进行判断尤为重要，预设范围的选定需依据不同液晶显示器的实际情况。

得到起始帧t₁和终止帧t₂后，根据响应时间T=(t₂-t₁)/fps（fps为图像信息的帧率）即可计算得到响应时间。

实施例三所提供的液晶显示器响应时间的测试系统和实施例六所提供的液晶显示器响应时间的测试方法，通过获取驱动电压切换过程中液晶显示器所成的图像，然后提取每帧图像对应的亮度值，根据亮度值随帧数的变化情况选出变化过程的起始帧t₁和终止帧t₂，即可进一步得到液晶显示器在电压切换时的响应时间。从而提出了一种完全不同于现有技术的、全新的测试系统和测试方法，且上述测试系统结构简单，测试方法简单易行，能够保证较高的测试精度。

实施例五

本实施例提供了一种液晶器件响应时间的测试系统，主要用于液晶透镜响应时间的测试，该测试系统包括：驱动信号发生单元、图像获取单元和图像分析单元。其中，图像获取单元包括：特征参数获取子单元、特征参数分析子单元和响应时间计算子单元。上述各部分的功能与基本结构同实施例一中对应部分基本相同，在此不再赘述。

需要注意的是，由于液晶透镜的两侧没有偏光片，如需使光经过液晶透镜能够成一定的像，需要在液晶透镜的两侧设置偏光片，使光经过液晶透镜后（加上偏光片的作用）发生干涉，因此当液晶器件为液晶透镜时，所述图像获取单元还包括：分别设置于所述液晶透镜两侧的第一偏光片和第二偏光片，所述第一偏光片和所述第二偏光片正交或平行。

另外，本实施例中，当液晶器件为液晶透镜时，所述特征参数优选为所述图像信息的屈光度。

如图8所示，所述特征参数获取子单元201优选的包括：干涉条纹图像提取模801，所述干涉条纹图像提取模块801接收所述图像信息，提取所述图像信息中的每帧图像对应的干涉条纹图像并输出；屈光度值计算模块802，所述屈光度值计算模块802接收所述每帧图像对应的干涉条纹图像，根据每个所述干涉条纹图像计算每帧图像对应的屈光度值，并将所述每帧图像对应的屈光度值作为所述图像信息的特征参数输出。

实施例六

本实施例提供了一种液晶器件响应时间的测试方法，主要用于实施例五所提供的测试系统，该测试方法的基本流程与实施例二所提供的测试方法基本相同，在此不再赘述。

需要注意的是，当液晶器件为液晶透镜时，所述向液晶器件输出驱动信号，使液晶器件从第一稳定状态变化为第二稳定状态包括：分别在所述液晶透镜两侧设置第一偏光片和第二偏光片，并使所述第一偏光片和所述第二偏光片的偏光轴正交或平行；向所述液晶透镜输出驱动信号，使所述液晶透镜从当前的第一稳定状态变化为第二稳定状态，所述第一稳定状态与所述第二稳定状态对应的驱动信号不同。

为了更形象的说明液晶透镜在测试过程中的状态变化，以下结合附图说明。如图9所示，（a）为液晶透镜在第一驱动电压的驱动下所成的干涉条纹图像，即第一稳定状态的图像，（b）为液晶透镜在第二驱动电压的驱动下所成的干涉条纹图像，即第二稳定状态的图像，对比（a）和（b）不难发现，液晶透镜从第一稳定状态变化为第二稳定状态的过程中，干涉条纹的宽度、间距和数量均发生了变化。本实施正是通过对干涉条纹图像变化的分析计算得到响应时间的。

正如实施例二所述，想要通过分析图像信息选出起始帧和终止帧，需要首先获取图像信息的特征参数。本实施例中获取图像信息的特征参数优选的包括：获取所述图像信息中的每帧图像对应的屈光度值，将所述每帧图像对应的屈光度值作为所述图像信息的特征参数。

如图10所示，所述获取所述图像信息中的每帧图像对应的屈光度值，将所述每帧图像对应的屈光度值作为所述图像信息的特征参数优选的包括：提取所述图像信息中的每帧图像对应的干涉条纹图像；根据每个所述干涉条纹图像计算每帧图像对应的屈光度值，将所述每帧图像对应的屈光度值作为所述图像信息的特征参数。

需要说明的是，上述根据干涉条纹图像计算对应的屈光度值的具体方法优选为：首先，取干涉条纹图像中通光孔径内某一方向的所有亮点和暗点，将取到的所有点的位置记为X_i（i=1、2、3、…、N，N为取到的点的数量）；然后，以液晶透镜的中心点为原点，按相邻的亮暗点光程差为0.5λ(λ为单色光源的中心波长)，算出X_i点对应的波长数Y_i；再用二次曲线对所有取到的点进行拟合得到拟合曲线Y(X)=aX²+bX+c，计算得到a的值；最后，利用D=2aλ计算得到该干涉条纹图像对应的屈光度值D。

利用上述方法，计算出每一帧干涉条纹图像所对应的屈光度值，如图11所示，为液晶透镜屈光度值随帧数的变化曲线，其中横轴表示帧数t，纵轴表示屈光度值D，0～t₁过程中，液晶透镜的屈光度值D在第一预设范围内波动，该过程为第一稳定状态，t₁～t₂过程中，屈光度值D在第一预设范围和第二预设范围外波动，不断减小，该过程为变化过程，t₂之后，屈光度值D在第二预设范围内波动，该过程为第二稳定状态，可知t₁为起始帧，t₂为终止帧。

在此需要注意的是，液晶透镜在实际测试过程中，受环境、驱动信号的稳定性等因素的影响，即便驱动信号不变，其屈光度值D也会在一定范围内波动，因此选定一个合理的预设范围，以对液晶透镜是否处于稳定状态进行判断尤为重要。预设范围的选定需依据不同液晶透镜的实际情况，具体可根据屈光度值D的变化量影响液晶透镜的实际使用的情况选定一个合适的预设范围。本实施例中，第一预设范围优选为D₁±0.05D₁，第二预设范围优选为D₂±0.05D₂，其中，D₁为第一驱动电压对应的屈光度值的平均值，D₂为第二驱动电压对应的屈光度值的平均值。

需要说明是，上述选出起始帧t₁和终止帧t₂的方法对应实施例二中所描述的选出起始帧和终止帧的第二种方法，在本发明的其它实施例中还可以采用实施例二中的第一种方法或其它方法进行起始帧t₁和终止帧t₂的选定。

另外，以上液晶透镜屈光度值随帧数的变化曲线仅为示例，在实际测试过程中，屈光度值由于驱动信号的不同会发生不同的变化，因此上述曲线并不能对驱动信号、液晶透镜的屈光度值等的具体数值构成限定。

得到起始帧t₁和终止帧t₂后，根据响应时间T=(t₂-t₁)/fps（fps为图像信息的帧率）即可计算得到响应时间。

实施例五所提供的液晶透镜响应时间的测试系统和实施例六所提供的液晶透镜响应时间的测试方法，通过获取驱动电压切换过程中液晶透镜所成的干涉条纹图像，然后利用干涉条纹图像计算出每帧图像对应的屈光度值，根据屈光度值随帧数的变化情况选出变化过程的起始帧t₁和终止帧t₂，即可进一步得到液晶透镜在电压切换时的响应时间。通过上述系统和方法克服了现有技术中的测试系统和测试方法不能用于测试液晶透镜响应时间的缺点，且通过干涉条纹图像计算屈光度值作为分析的特征参数的方法简单易行，保证了较高的测试精度。

虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (14)

1.一种液晶器件响应时间的测试系统，其特征在于，包括：

与所述液晶器件相连接的驱动信号发生单元，所述驱动信号发生单元向所述液晶器件输出驱动信号，使所述液晶器件从当前的第一稳定状态变化为第二稳定状态，所述第一稳定状态与所述第二稳定状态对应的驱动信号不同；

图像获取单元，所述图像获取单元全程获取所述液晶器件从所述第一稳定状态变化为所述第二稳定状态的图像信息，并将所述图像信息输出；

图像分析单元，所述图像分析单元接收所述图像信息，对所述图像信息进行分析，从中选出起始帧和终止帧，根据所述起始帧的帧编号与所述终止帧的帧编号的差值，计算得到所述液晶器件的响应时间，其中，所述起始帧为所述第一稳定状态的最后一帧，所述终止帧为所述第二稳定状态的第一帧。

2.根据权利要求1所述的测试系统，其特征在于，所述驱动信号发生单元为信号发生器。

3.根据权利要求1所述的测试系统，其特征在于，所述图像获取单元包括：光源和摄像设备，所述摄像设备为数码摄像头或数码显微镜。

4.根据权利要求3所述的测试系统，其特征在于，当所述液晶器件为液晶透镜时，所述图像获取单元还包括：分别设置于所述液晶透镜两侧的第一偏光片和第二偏光片，所述第一偏光片和所述第二偏光片的偏光轴正交或平行。

5.根据权利要求1所述的测试系统，其特征在于，所述图像分析单元包括：

特征参数获取子单元，所述特征参数获取子单元接收所述图像信息，获取所述图像信息的特征参数并输出；

特征参数分析子单元，所述特征参数分析子单元接收所述特征参数，根据所述特征参数的变化情况将所述图像信息划分为第一部分、第二部分和第三部分，所述第一部分的帧对应所述第一稳定状态，所述第二部分的帧对应从所述第一稳定状态变化为所述第二稳定状态的变化过程，所述第三部分的帧对应所述第二稳定状态，从中选出所述起始帧和所述终止帧，并将所述起始帧的帧编号和所述终止帧的帧编号输出；

响应时间计算子单元，所述响应时间计算子单元接收所述起始帧的帧编号和所述终止帧的帧编号，计算所述起始帧的帧编号和所述终止帧的帧编号的差值，并将所述差值与所述图像信息的帧率相除得到所述响应时间。

6.根据权利要求5所述的测试系统，其特征在于，当所述液晶器件为液晶显示器时，所述特征参数为所述图像信息的亮度值。

7.根据权利要求5所述的测试系统，其特征在于，当所述液晶器件为液晶透镜时，所述特征参数为所述图像信息的屈光度值。

8.根据权利要求7所述的测试系统，其特征在于，所述特征参数获取子单元包括：

干涉条纹图像提取模块，所述干涉条纹图像提取模块接收所述图像信息，提取所述图像信息中的每帧图像对应的干涉条纹图像并输出；

屈光度值计算模块，所述屈光度值计算模块接收所述每帧图像对应的干涉条纹图像，根据每个所述干涉条纹图像计算每帧图像对应的屈光度值，并将所述每帧图像对应的屈光度值作为所述图像信息的特征参数输出。

9.一种液晶器件响应时间的测试方法，其特征在于，用于权利要求1～8所述的测试系统，所述测试方法包括：

向所述液晶器件输出驱动信号，使所述液晶器件从当前的第一稳定状态变化为第二稳定状态，所述第一稳定状态与所述第二稳定状态对应的驱动信号不同；

全程获取所述液晶器件从所述第一稳定状态变化为所述第二稳定状态的图像信息；

对所述图像信息进行分析，从中选出起始帧和终止帧，根据所述起始帧的帧编号与所述终止帧的帧编号的差值计算得到所述液晶器件的响应时间，其中，所述起始帧为所述第一稳定状态的最后一帧，所述终止帧为所述第二稳定状态的第一帧。

10.根据权利要求9所述的测试方法，其特征在于，当所述液晶器件为液晶透镜时，所述向所述液晶器件输出驱动信号，使所述液晶器件从第一稳定状态变化为第二稳定状态包括：

分别在所述液晶透镜两侧设置第一偏光片和第二偏光片，并使所述第一偏光片和所述第二偏光片的偏光轴正交或平行；

向所述液晶透镜输出驱动信号，使所述液晶透镜从第一稳定状态变化为第二稳定状态。

11.根据权利要求9所述的测试方法，其特征在于，所述对所述图像信息进行分析，从中选出起始帧和终止帧，根据所述起始帧的帧编号与所述终止帧的帧编号的差值计算得到所述液晶器件的响应时间包括：

获取所述图像信息的特征参数；

根据所述特征参数的变化情况将所述图像信息划分为第一部分、第二部分和第三部分，所述第一部分的帧对应所述第一稳定状态，所述第二部分的帧对应从所述第一稳定状态变化为所述第二稳定状态的变化过程，所述第三部分的帧对应所述第二稳定状态，从中选出所述起始帧和所述终止帧；

计算所述起始帧的帧编号和所述终止帧的帧编号的差值，并将所述差值与所述图像信息的帧率相除得到所述响应时间。

12.根据权利要求11所述的测试方法，其特征在于，当所述液晶器件为液晶显示器时，所述获取所述图像信息的特征参数为：获取所述图像信息中的每帧图像对应的亮度值，将所述每帧图像对应的亮度值作为所述图像信息的特征参数。

13.根据权利要求11所述的测试方法，其特征在于，当所述液晶器件为液晶透镜时，所述获取所述图像信息的特征参数为：获取所述图像信息中的每帧图像对应的屈光度值，将所述每帧图像对应的屈光度值作为所述图像信息的特征参数。

14.根据权利要求13所述的测试方法，其特征在于，所述获取所述图像信息中的每帧图像对应的屈光度值，将所述每帧图像对应的屈光度值作为所述图像信息的特征参数包括：

提取所述图像信息中的每帧图像对应的干涉条纹图像；

根据每个所述干涉条纹图像计算每帧图像对应的屈光度值，将所述每帧图像对应的屈光度值作为所述图像信息的特征参数。

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