CN103868597A - 色度机测量方法及色度机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种色度机测量方法及使用这种测量方法的色度机，其中该方法包括以下的步骤：S1、放置待检测的样品到样品平台上；S2、拍摄样品的当前图样；S3、确定样品与样品平台移动方向的夹角θ；S4、按照角度偏差θ调节色度机扫描光斑位置，使样品与样品平台移动方向一致；S5、色度机扫描检测样品。实施本发明的色度机测量方法及色度机，在测量样品的时候可以将样品随意摆放，特别是在对于检查样品的设计值接近于量测光斑大小的时候可以节约大量的时间，避免浪费过多的人力。

Description

色度机测量方法及色度机

技术领域

本发明涉及色度机技术，更具体地说，涉及一种色度机测量方法及使用这种测量方法的色度机。

背景技术

多频分光亮度计（Multi Channel Photo Detector，MCPD）是一种用途广泛的色度测量仪器，其分光器是利用凹面曲折格子通过将样品的光以全波长（380nm-780nm）分光，再由光电子阵列将分光之后各波长光转换为多个电流信号，再将所取得的信号进行计算，最后以光谱的形式表示。

这种色度机在工作量测的时候，先将测试样品固定安装在平台上，然后通过移动平台进行扫描测量。例如在TFT-LCD行业里面，主要利用这个色度机测量彩色滤色片（color-filter）侧的RGB色阻，要实现同时量测R、G、B的功能，就要使R、G、B的色阻同时并排排列在水平方向，由于量测光斑大小为40um，且对于R、G、B尺寸设计较小的色片必须保证其样品的像素排列方向垂直于CCD的上下边，否者就无法保证其光斑全部落在色阻上，进而导致实验数据的不正确性，影响对其材料性质的判定，进而影响其评估，最后导致产品的特性无法满足需求。如图1和图2所示，色度机在对现有的彩色滤色片200进行扫描的时候，首先需要按照设定的位置将彩色滤色片200摆放好。这是因为色度机的扫面光斑300的大小一般约为40微米，略小于彩色滤色片200上的色阻（201,202,203）宽度，当彩色滤色片200摆放正确的时候，如图1所示，色度机按照设定的步进位置驱动，能够恰好让色阻（201,202,203）依次被扫描光斑300照射而不让扫描光斑照射在彩色滤色片200的其他位置。但是当彩色滤色片200未按照预定的位置排放的时候，如图2所示，色度机按照原来设定的步进位置驱动，就会让扫描光斑300部分照射在色阻（201,202,203）之外，导致检测误差。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有的色度机在对彩色滤色片进行量测时，必须手动将彩色滤色片等样品的位置放置准确才能正常测量的缺陷，提供一种能够在样品任意放置的时候都能够正常检测的色度机测量方法及色度机。

本发明解决上述问题的方案是：提供一种色度机测量方法，包括以下的步骤：

S1、放置待检测的样品到样品平台上；

S2、拍摄样品的当前图样；

S3、根据样品检测顺序和样品平台移动方向，计算样品放置的角度偏差θ；

S4、按照角度偏差θ调节色度机扫描光斑位置；

S5、色度机扫描检测样品。

本发明的色度机测量方法，其中S1中的待检测的样品为彩色滤色片。

本发明的色度机测量方法，其中S3中还包括：

S31、选定彩色滤色片中一个色阻，在色阻的一条长边上选择两点，确定第一直线；

S32、根据样品检测顺序，作第二直线，使第二直线垂直于第一直线；

S33、确定第二直线与样品平台移动方向的夹角为θ。

本发明的色度机测量方法，其中步骤S4包括：

在样品平台嵌入可在样品平台所在平面自由旋转的旋转平台，在旋转平台底部中心固定连接的旋转轴，通过旋转轴带动旋转平台在样品平台所在平面内旋转。

本发明的色度机测量方法，其中步骤S4包括：

在样品平台嵌入可在样品平台所在平面自由旋转的旋转平台，在旋转平台表面紧贴一个传动轮，传动轮通过端面摩擦传动方式带动旋转平台在样品平台所在平面内旋转。

本发明还提供一种色度机，该色度机能够使用上述的测量方法，具体包括：

样品平台，用于放置待检测样品；

色度机还包括间隔设置在样品平台上方的扫描镜头和摄像头；

摄像头拍摄待检测样品后，根据样品检测顺序和样品平台移动方向，计算样品放置的角度偏差θ；样品平台按照角度偏差θ调节色度机扫描光斑位置；扫描镜头扫描检测待检测样品。

本发明的色度机，待检测样品为彩色滤色片。

本发明的色度机，彩色滤色片包括多个色阻，选定彩色滤色片中一个色阻，在色阻的一条长边上选择两点，确定第一直线；根据样品检测顺序，作第二直线，使第二直线垂直于第一直线；确定第二直线与样品平台移动方向的夹角为θ。

本发明的色度机，还包括在样品平台嵌入可在样品平台所在平面自由旋转的旋转平台，与旋转平台底部中心固定连接的旋转轴，旋转轴带动旋转平台在样品平台所在平面内旋转。

本发明的色度机，还包括在样品平台嵌入可在样品平台所在平面自由旋转的旋转平台，设置传动轮，传动轮与旋转平台表面相互紧贴，传动轮通过端面摩擦传动方式带动旋转平台在样品平台所在平面内旋转。

实施本发明的色度机测量方法及色度机，在测量样品的时候可以将样品随意摆放，特别是在对于检查样品的设计值接近于量测光斑大小的时候可以节约大量的时间，避免浪费过多的人力。

附图说明

以下结合附图对本发明进行说明，其中：

图1为现有技术扫描已经放置好的彩色滤色片的示意图；

图2为现有技术扫描未放置好的彩色滤色片的示意图；

图3为本发明色度机测量方法的流程图；

图4为本发明色度机测量方法第一实施例中色度机扫描任意摆放的彩色滤色片的示意图；

图5为本发明色度机测量方法第二实施例扫描任意摆放的彩色滤色片的第一则示意图；

图6为本发明色度机测量方法第二实施例扫描任意摆放的彩色滤色片的第二则示意图；

图7为本发明色度机测量方法第二实施例扫描任意摆放的彩色滤色片的第三则示意图；

图8为本发明色度机测量方法第二实施例扫描任意摆放的彩色滤色片的第四则示意图；

图9为本发明色度机的第一实施例的结构示意图；

图10为本发明色度机的第二实施例的结构示意图。

具体实施方式

为了克服现有的技术中，必须将待检测的样品摆放正确，导致耗费大数量的人力物力，并且检测的误差率较高的问题，本发明采用在扫描检测前先对待检测的样品进行摆放角度的分析，在分析出摆放角度之后对待检测的样品调整，使得在进行正式的扫描检测时，扫描光斑能够落在正确的位置上，从而实现准确测量。

为了实现上述色度机能够适应不同摆放位置的检测，本发明一则优选实施例提供如图3所示的流程图。首先在步骤S1，放置待检测的样品到样品平台上。在本实施例中，待检测的样品为彩色滤色片，通过色度机扫描检测彩色滤色片上的色阻，确定彩色滤色片的质量。在进行检测的时候，需要将彩色滤色片上的各个色阻依次移动到色度机的扫描光斑下进行检测。

将待检测的彩色滤色片固定到样品平台上之后，执行步骤S2，使用摄像头拍摄样品的当前图样。在本实施例中摄像头拍摄的到的彩色滤色片图像将传送到计算机系统中进行图像的分析，以确定当前的彩色滤色片的摆放位置。

具体的，在步骤S3中确定样品与样品平台移动方向的夹角θ。然后在步骤S4中通过该角度θ，将样品的放置位置分解为两个方向上的移动，以实现将扫描光斑移动到预定的位置上：如图4所示，对任意摆放的彩色滤色片，假设在正确摆放的时候，扫描光斑在各个光阻上的扫描次序为201a，202a，203a。若正常摆放时，从一个扫描光斑移动到下一个扫描光斑的位移为L，将该彩色滤色片的图样分别旋转至平台移动的X轴和Y轴时，可以得到两个位移分量：Lsinθ和Lcosθ，即，对于可以在二维方向上移动的样品平台，对于任意放置的彩色滤色片，只要驱动样品平台分别在两个方向上移动Lsinθ和Lcosθ，就可以获得与摆放正确时的彩色滤色片同样的检测效果，无需对样品平台进行硬件上的改进，只需要改变步进马达驱动的位移即可。

最后在步骤S5，色度机按照两个步进量Lsinθ和Lcosθ，在两个方向上驱动样品平台，并扫描检测样品。

采用上述的检测流程，检测人员在摆放待检测的彩色滤色片的时候，可以按照任意的摆放角度进行放置，大大降低了原有摆放方式的时间消耗。

在上一实施例中，采用了将任意摆放的彩色滤色片在两个方向上进行进行驱动。在本发明的第二实施例中则采用另一方式对彩色滤色片进行操作。

首先在该第二实施例中的步骤S1和S2与第一实施例中对应的步骤相同，获得放置好的彩色滤色片的当前图像。然后进行步骤S3，在本实施例中，该角度θ的确定方式如下：首先选定任意一个彩色滤色片上的色阻，在色阻的一条长边上选择两点，确定第一直线L1。然后在彩色滤色片所在平面上作出一条与第一直线L1相互垂直的第二直线L2，即L2与色阻的短边平行。再根据RGB三种色阻的量测顺序，在L2的方向上判定平台移动的方向。然后确定第二直线L2与样品平台移动方向的夹角为θ。

需要说明的是，一般任意摆放的彩色滤色片在样品平台上的摆放有四种，分别如图5至图8所示。

如图5所示，假定现在移动平台移动的方向为沿Y轴的负方向，扫描的次序为R色阻201、G色阻202、B色阻203。首先在其中任意一个色阻的长边，例如B色阻203的长边上选定两个点：第一点2031和第二点2032，连接这两个点确定第一直线L1，在L1上作垂线，得到第二直线L2。从移动平台移动的方向（Y轴的负方向）顺时针转到L2即为θ。在本发明中则需要通过旋转平台带动彩色滤色片，令θ角度为0。

需要说明的是，在引出第二直线L2的时候要保证L2的指向方向与扫描色阻的次序相同，例如在图6中，同样是移动平台100移动的方向为沿Y轴的负方向，扫描的次序同样为R色阻201、G色阻202、B色阻203。L2则需要按照如图5所示的方向引出，然后从移动平台移动的方向顺时针转到L2即为θ。

对于任意摆放的彩色滤色片200，其摆放的位置还可以如图7和图8所示。在图7与图8中，彩色滤色片200与移动平台的移动方向夹角θ的确定方式与图5和图6中的确定方式相同：首先需要确定移动平台的移动方向以及对于不同色阻的扫描次序，然后任意选择一个色阻的一条长边，在长边上选取两个点，连接这两个点确定第一直线L1，然后作出与第一直线L1相互垂直的第二直线L2，在作出第二直线L2的时候，需要保证延伸出L2的时候经过的色阻次序与预定的扫描次序相同。然后从移动平台移动的方向顺时针转到L2即为θ。

在确定摆放的彩色滤色片与样品平台移动方向的角度θ后，在步骤S4中旋转样品平台，旋转角度为θ，使样品与样品平台移动方向一致。即，经过旋转后，θ角度被调整为0。本领域的技术人员应当理解，对于如图5、图8的情况，θ角度大于180°，也可以通过旋转的方式将θ角调整为360°，对于摆放的效果来说，与0°的效果是一致的。

当上述的步骤S4执行完之后，待检测的彩色滤色片就被旋转至正确的摆放位置上，然后就可以执行步骤S5，由色度机的扫描镜头对彩色滤色片的色阻进行扫描。样品平台在步进电机的驱动下将彩色滤色片上的色阻依次移动到扫描镜头的扫描光斑下进行扫描。

本发明还提供一种色度机，以便完成第二实施例的检测流程。如图9所示是该色度机的结构示意图。该色度机包括一个用于承载待检测样品的样品平台100，在样品平台100的中心嵌入一个可以在样品平台100所在平面内自由旋转的旋转平台101，该样品平台100还包括一个用于驱动旋转平台101转动的旋转轴102，旋转轴102的一端固定连接到旋转平台101的底面中心，另一端与步进电机（未在图中标识）连接，当旋转轴102转动完成之后，由步进电机带动旋转轴102和样品平台100进行沿水平方向的步进移动。

在旋转平台101顶面上方设置有扫描镜头301和摄像头302，较佳的，扫描镜头301和摄像头302并排紧邻设置，扫描镜头301的扫描区域和摄像头302的拍摄区域均对准旋转平台101的表面。其中，扫描镜头301用于扫描检测彩色滤色片上的色阻，摄像头302用于拍摄放置在旋转平台101上的待检测样品。在本实施例中，扫描镜头301和摄像头302并排紧邻设置是为了节约组件占用的空间，但本发明并不限定上述两个组件的具体位置，只要扫描镜头301能够正常扫描彩色滤色片上的色阻，摄像头302能够正常拍摄待检测的彩色滤色片即可。

当使用上述的色度机进行检测的时候，首先将待检测样品，例如彩色滤色片200等，固定在旋转平台101的顶部。在放置的时候可以任意放置，无需特意使得彩色滤色片200上的色阻的短边与样品平台100的步进方向相一致。

放置并固定好彩色滤色片200之后，由摄像头302拍摄当前的彩色滤色片200的图像。摄像头302获取的图像发送到计算机系统中进行分析，以便确认当前彩色滤色片200放置的位置。计算机系统通过图像分析得出当前的彩色滤色片200放置的位置与样品平台100步进移动方向之间的角度θ。计算机系统控制旋转轴102转动θ角度，旋转轴102进一步带动旋转平台101转动。通过上述的转动操作，可以使彩色滤色片200抵消开始放置时的角度偏差。

当旋转平台101完成角度的转向之后，步进电机移动样品平台100，使得扫描镜头301的扫描光斑定位至彩色滤色片200上的色阻。此后扫描镜头301进行对色阻的扫描量测，在一个色阻的扫描量测完成之后，步进电机带动样品平台100进行移动，使得下一个色阻移动到扫描镜头301的扫描光斑下进行新一次的扫描量测。当所有的色阻扫描完成之后即可完成对于彩色滤色片200的检测。

在图9色度机的实施例中，通过在旋转平台101的底部中心固定一个旋转轴102来实现转动彩色滤色片200，本领域的技术人员应当理解，也可以采用其他的方式来实现旋转彩色滤色片的目的。例如在图10所示的色度机中，采用了另外的方式来实现转动旋转平台101。

在该色度机中，包括一个用于承载待检测样品的样品平台100，在样品平台100的中心嵌入一个可以在样品平台100所在平面内自由旋转的旋转平台101。与上一个实施例不同的是，在该实施例中，并未使用旋转轴102固定连接旋转平台101的底部，而是在旋转平台101的顶部，靠近旋转平台101的边缘位置处，安装一个传动轮103，传动轮103与旋转平台101通过端面摩擦传动的方式相互紧贴。当传动轮103绕自身的中心轴转动的时候，通过摩擦力带动的方式，使旋转平台101在样品平台100所在平面内旋转。

当传动轮103带动旋转平台101旋转至正确的位置之后，传动轮103略微抬起，使得与传动轮103与旋转平台101不再接触，此后步进电机移动样品平台100，使得扫描镜头301的扫描光斑定位至彩色滤色片200上的色阻。此后扫描镜头301进行对色阻的扫描量测，在一个色阻的扫描量测完成之后，步进电机带动样品平台100进行移动，使得下一个色阻移动到扫描镜头301的扫描光斑下进行新一次的扫描量测。当所有的色阻扫描完成之后即可完成对于彩色滤色片200的检测。

此外，传动轮103也可以替换成传动齿轮，对应的，在旋转平台101的表面上沿周向设置一圈齿轮圈。传动齿轮与齿轮圈相互啮合，然后通过齿轮传动的方式实现旋转平台101的转动。

在以上的各个实施例中，使用了彩色滤色片作为待检测的样品对本发明进行解析，但是本发明的具体用途并不限定于此，对于其他结构的检测样品，可以依据具体样品的结构特征来确定旋转角度θ，然后通过转动样品使θ角度变为0即可。

本发明的实施例通过在实际量测前首先分析待检测样品的摆放角度，然后通过转动的方式将待检测的样品转动至正确的位置上，使得检测的过程中无需特地的通过人工

以上仅为本发明具体实施方式，不能以此来限定本发明的范围，本技术领域内的一般技术人员根据本创作所作的均等变化，以及本领域内技术人员熟知的改变，都应仍属本发明涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种色度机测量方法，其特征在于，包括以下的步骤：

S1、放置待检测的样品到样品平台上；

S2、拍摄样品的当前图样；

S3、根据样品检测顺序和样品平台移动方向，计算样品放置的角度偏差θ；

S4、按照角度偏差θ调节色度机扫描光斑位置；

S5、色度机扫描检测样品。

2.根据权利要求1所述的色度机测量方法，其特征在于，所述S1中的待检测的样品为彩色滤色片。

3.根据权利要求2所述的色度机测量方法，其特征在于，所述S3中还包括：

S31、选定彩色滤色片中一个色阻，在色阻的一条长边上选择两点，确定第一直线；

S32、根据样品检测顺序，作第二直线，使第二直线垂直于第一直线；

S33、确定第二直线与样品平台移动方向的夹角为θ。

4.根据权利要求1所述的色度机测量方法，其特征在于，所述S4包括：

在样品平台嵌入可在样品平台所在平面自由旋转的旋转平台，在旋转平台底部中心固定连接的旋转轴，通过旋转轴带动旋转平台在样品平台所在平面内旋转。

5.根据权利要求1所述的色度机测量方法，其特征在于，所述S4包括：

在样品平台嵌入可在样品平台所在平面自由旋转的旋转平台，在旋转平台表面紧贴一个传动轮，传动轮通过端面摩擦传动方式带动旋转平台在样品平台所在平面内旋转。

6.一种色度机，其特征在于，包括：

样品平台，用于放置待检测样品；

所述色度机还包括间隔设置在所述样品平台上方的扫描镜头和摄像头；

所述摄像头拍摄待检测样品后，根据样品检测顺序和样品平台移动方向，计算样品放置的角度偏差θ；样品平台按照角度偏差θ调节色度机扫描光斑位置；扫描镜头扫描检测待检测样品。

7.根据权利要求6所述的色度机，其特征在于，所述待检测样品为彩色滤色片。

8.根据权利要求7所述的色度机，其特征在于，所述彩色滤色片包括多个色阻，选定彩色滤色片中一个色阻，在色阻的一条长边上选择两点，确定第一直线；根据样品检测顺序，作第二直线，使第二直线垂直于第一直线；确定第二直线与样品平台移动方向的夹角为θ。

9.根据权利要求6所述的色度机，其特征在于，还包括在样品平台嵌入可在样品平台所在平面自由旋转的旋转平台，与所述旋转平台底部中心固定连接的旋转轴，所述旋转轴带动所述旋转平台在所述样品平台所在平面内旋转。

10.根据权利要求6所述的色度机，其特征在于，还包括在样品平台嵌入可在样品平台所在平面自由旋转的旋转平台；设置传动轮，所述传动轮与所述旋转平台表面相互紧贴，所述传动轮通过端面摩擦传动方式带动所述旋转平台在所述样品平台所在平面内旋转。

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