CN105589227A - 用于液晶屏表面凹凸点的检测方法及光源装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种用于液晶屏表面凹凸点的检测方法及光源装置。所述检测方法包括将待检测液晶屏平铺于检测台上；利用视场角为5°的平行光束倾斜照射于待检测液晶屏的表面，在待检测液晶屏表面呈现出条形照射区域；在条形照射区域的另一侧设置扫描相机，扫描相机的镜头与发出平行光束的光源装置关于条形照射区域的中心线垂面临界对称；条形照射区域的中心线垂面与条形照射区域的长边方向平行；光源装置沿待检测液晶屏长边方向匀速移动，条形照射区域的长度远大于待检测液晶屏的宽度；扫描相机与光源装置同步移动并对光源装置照射到的条形照射区域进行图像采集；若采集到的图像中存在半明半暗区域，则确定待检测液晶屏表面存在凹凸点。

Description

用于液晶屏表面凹凸点的检测方法及光源装置

技术领域

本发明涉及液晶显示屏检测设备技术领域，具体涉及一种用于液晶屏表面凹凸点检测的检测方法及用于该检测方法的光源装置。

背景技术

液晶屏的结构通常包括液晶玻璃片和两片偏光片。对于平放状态的液晶玻璃片，一片偏光片紧贴在液晶玻璃的上表面，另一片紧贴在液晶玻璃的下表面。在液晶屏的生产过程中，将偏光片贴合于液晶玻璃片的过程中，由于生产工艺或人为原因会造成偏光片的表面划伤、或者在偏光片的表面上形成凹坑或凸点。在液晶屏的质量检测过程中，需要将表面具有划痕、凹坑或凸点的液晶屏进行剔拣。

在现有液晶屏表面检测中，对于液晶屏表面是否存在划痕、凹坑和凸点的检测方法是通过光源装置对液晶屏的表面进行照射，同时采用图像采集装置对液晶屏的表面进行成像，若采集到的液晶屏图像的表面存在半明半暗点或划痕，则说明该液晶屏表面存在瑕疵。

但现有液晶屏表面检测过程中使用的光源装置为小型LED按矩阵的方式紧密排列构成的光源装置，该种光源装置由于包括按矩阵排列的多个发光源，因此光源装置发出光线的角度各不相同。利用上述光源装置对液晶屏表面进行照射时，光源装置发射出的不同方向的光线对液晶屏表面上的划痕、凸点或凹坑可实现补偿照明，导致凸点、凹坑或划痕与液晶屏正常表面无法有效区分，在浪费较多光能的同时检测精度较低。

发明内容

本发明的发明目的在于提供一种液晶屏表面凹凸点的检测方法及适用于该检测方法的光源装置，该光源装置能够约束光源装置发出光线的角度，避免在照射液晶屏表面时对液晶屏表面上的划痕、凸点或凹坑进行补偿照明，能够准确的检测出液晶屏中的凹凸点，提高液晶屏表面凹凸点检测方法的检测精度。

根据本发明的实施例，提供了一种液晶屏表面检测凹凸点的检测方法，包括：

将待检测液晶屏平铺于检测台上；

利用视场角为5°的平行光束倾斜照射于待检测液晶屏的表面，在所述待检测液晶屏表面呈现出条形照射区域；

在所述条形照射区域的另一侧设置扫描相机，所述扫描相机的镜头与发出平行光束的光源装置关于所述条形照射区域的中心线垂面临界对称；所述条形照射区域的中心线垂面与所述条形照射区域的长边方向平行；

所述光源装置沿所述待检测液晶屏长度方向匀速移动，所述条形照射区域的长度远大于所述待检测液晶屏的宽度；

所述扫描相机与所述光源装置同步移动并对所述光源装置照射到的条形照射区域进行图像采集；

若采集到的图像中存在半明半暗区域，则确定所述待检测液晶屏表面存在凹凸点。

其中，所述平行光束与所述待检测液晶屏表面的法线夹角大于0度小于等于30度。

根据本发明的另一方面，还提供了一种用于液晶屏表面凹凸点检测的光源装置，包括：

包括具有第一端部和第二端部的壳体，第一端部的中轴线与第二端部的中轴线重合，第一端部设有出光口，第二端部内侧安装有点光源；

第一菲涅尔透镜，设置于第一端部和第二端部之间，所述点光源位于第一菲涅尔透镜的焦点处，第一菲涅尔透镜的螺纹面朝向所述出光口，第一菲涅尔透镜的光面朝向所述点光源；经第一菲涅尔透镜光面发出的平行光束的视场角为5°。

作为另一优选方案，所述壳体的第二端部设有沿同一直线排列的多组点光源；每组点光源与所述出光口之间设置第一菲涅尔透镜；

多个第一菲涅尔透镜相互拼接，多个第一菲涅尔透镜的螺纹面位于同一平面，多个第一菲涅尔透镜的光面位于同一平面；

多组所述点光源之间设有遮光片，所述遮光片固定于所述壳体第二端部的内表面上。

优选地，第一菲涅尔透镜的焦距为70毫米，螺纹距为0.5毫米，厚度为2毫米。

进一步地，所述光源装置还包括：

第二菲涅尔透镜，设置于第一菲涅尔透镜与所述出光口之间，第二菲涅尔透镜的螺纹面朝向所述出光口，第二菲涅尔透镜的光面朝向第一菲涅尔透镜。

进一步地，在所述壳体的第一端部设有用于调节第二菲涅尔透镜的挡片。

优选地，在所述壳体的第一端部设有防护罩，第二菲涅尔透镜与所述防护罩沿点光源光线出射的方向依次设置。

进一步地，所述壳体的第一端部的外端面设有散热部件。

其中，所述散热部件包括侧面散热风扇、顶部散热风扇和散热片；

进一步地，在所述点光源和第一菲涅尔透镜之间还包括扩散板，所述扩散板与第一菲涅尔透镜平行设置。

由以上技术方案可知，本申请中在对液晶屏表面进行检测时，采用视场角为5°的平行光束倾斜照射于待检测液晶屏的表面，并使扫描相机的镜头与发出平行光束的光源装置关于条形照射区域的中心线垂面临界对称，在该种状态下，只要扫描相机采集到的图像中呈现半亮半暗的区域，则能够给出液晶屏表面存在凹凸点的检测结果。本申请中，用于检测的光源装置光源使用点状发光颗粒，并使其发射视场角小于或等于5°的平行光束，因而在照射液晶屏表面时对液晶屏表面上的划痕、凸点或凹坑不会进行补偿照明，故能够准确的检测出液晶屏中的凹凸点，提高液晶屏表面凹凸点检测方法的检测精度。

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示出了液晶屏表面检测凹凸点的检测方法流程图；

图2示出了凹凸点在扫描相机中呈现半亮半暗区域的成像图；

图3为根据一优选实施例示出的用于液晶屏表面检测的光源装置结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在液晶屏表面检测中，光照方式对检测效果有重要影响。光源发出的光方向一致性对液晶屏表面凹凸成像有着非常重要的意义，若光源发出的光线能够使液晶屏表面的凹凸点在图像采集装置中呈现出半亮半暗的特点，则能够易于被软件识别。传统的光源采用LED密排方式会带来光源角度多样化，使不同方向光线对凹凸点补偿照明，导致凹凸点与液晶屏正常表面无法有效区分。本申请的发明人利用几何光学原理，发现了能够使液晶屏表面的凹凸点在图像采集装置中呈现出半亮半暗的检测方法及适用于该检测方法的光源装置。

根据本发明的实施例，提供了液晶屏表面检测凹凸点的检测方法。图1示出了液晶屏表面检测凹凸点的检测方法流程图，如图1所示，包括如下步骤：

S101：将待检测液晶屏平铺于检测台上。

S102：利用视场角为5°的平行光束倾斜照射于待检测液晶屏的表面，在待检测液晶屏表面呈现出条形照射区域。优选地，平行光束与待检测液晶屏表面的法线夹角大于0度小于等于30度。

S103：在条形照射区域的另一侧设置扫描相机，扫描相机的镜头与发出平行光束的光源装置关于条形照射区域的中心线垂面临界对称；条形照射区域的中心线垂面与条形照射区域的长边方向平行。条形照射区域的长度远大于所述待检测液晶屏的宽度。

在本步骤中，需要说明的是，扫描相机的镜头与光源装置关于条形照射区域的中心线垂面临界对称指的是扫描相机的镜头与光源装置关于条形照射区域的中心线垂面介于对称与非对称之间。只有扫描相机的镜头与光源装置关于条形照射区域的中心线垂面处于临界对称状态，光源装置发出的视场角为5°的平行光束才能使液晶屏表面的凹凸点在扫描相机中呈现半亮半暗的区域。图2示出了凹凸点在扫描相机中呈现半亮半暗区域的成像图。

S104：光源装置沿待检测液晶屏长度方向匀速移动，条形照射区域的长度大于或等于待检测液晶屏的宽度。

S105：扫描相机与光源装置同步移动并对光源装置照射到的条形照射区域进行图像采集。

S106：若采集到的图像中存在半明半暗区域，则确定待检测液晶屏表面存在凹凸点。

根据本发明的另一方面，还提供了用于上述检测方法中能够发射视场角为5°的平行光束的光源装置。图3为根据一优选实施例示出的用于液晶屏表面检测的光源装置结构示意图。如图3所示，光源装置包括壳体1、点光源2和第一菲涅尔透镜3。

壳体1包括第一端部10和第二端部11，第一端部10的中轴线与第二端部11的中轴线重合。点光源2安装于第二端部11的内侧，第一端部10设置有出光口。第一菲涅尔透镜3设置于第一端部10和第二端部11之间，点光源2位于第一菲涅尔透镜3的焦点处，第一菲涅尔透镜3的螺纹面朝向出光口，第一菲涅尔透镜3的光面朝向点光源2。经点光源2发出的发散光线经第一菲涅尔透镜3转换为准平行光束后由出光口发出。

上述平行光束需要将点光源2置于每一个菲涅尔透镜的焦点上，且发光面越小越好。为了达到光源最终发光功率，本申请中的点光源2选用COB(chipOnboard)LED模组作为点光源2。优选地，COBLED模组采用西铁城60WCOB模组，发光面直径12mm，其具有功率高、低热阻、热传导系数高，比单颗LED颗粒亮度高的特点。

本发明中根据光源发光面的需要，第一菲涅尔透镜3采用焦距为f70mm、螺纹距为0.5mm、厚度为2mm的菲涅尔透镜。通过选择合适的工作距离，使经过第一菲涅尔镜表面发出的平行光束约5度的视场角。菲涅尔透镜具有口径大、厚度薄、重量轻、易加工的特点，能够完成普通凸透镜完成的汇聚效果，又比普通凸透镜节省空间、因此应用在光源制作上可以使光源外形紧凑、重量轻、方便安装。

为了满足发光面的需求，以及克服菲涅尔透镜本身发光孔径的限制，优选地，本申请中的光源包括沿同一直线排列的多组点光源2，多组点光源2设置于第二端部11。为了与每个点光源2对应，第一菲涅尔透镜3的个数为多个。多个第一菲涅尔透镜3依次拼接，其中，多个第一菲涅尔透镜3的螺纹面位于同一平面，多个第一菲涅尔透镜3的光面位于同一平面。每个点光源2位于与其对应的第一菲涅尔透镜3的焦点处。

优选地，本申请在多组点光源之间设有遮光片13，遮光片固定于壳体1第二端部11的内表面上。遮光片13用于隔离不同COBLED的出射光线，使得每一个第一菲涅尔透镜3仅接受来自中心对应位置的COBLED的光线，隔离旁边COBLED光线的干扰。遮光片可通过螺栓或其他固定部件固定于壳体1第二端部11的内表面上。此处对于遮光片的固定方式不做具体限定。

优选地，本申请中的光源装置还包括第二菲涅尔透镜4。第二菲涅尔透镜4设置于第一菲涅尔透镜3与出光口之间，第二菲涅尔透镜4的螺纹面朝向出光口，第二菲涅尔透镜4的光面朝向第一菲涅尔透镜3。

第二菲涅尔透镜在光源装置中，起到二次整合光束，并限制光源光束发散的作用，使得光束在有方向性的前提下，尽可能多的进入扫描相机的镜头中成像。本申请中，第二菲涅尔透镜选用焦距为600毫米的菲涅尔透镜。

进一步地，本申请中的光源装置在壳体1的第一端部10设有用于调节第二菲涅尔透镜4中心位置的挡片5。通过调节挡片5调节第二菲涅尔透镜4的中心位置，能够使得液晶屏表面凹凸点成像半亮半暗区域的位置发生改变。

进一步优选地，本申请中的光源装置在壳体1的第一端部10设有防护罩6，第二菲涅尔透镜4与防护罩6沿点光源2光线出射的方向依次设置。防护罩6用于对壳体1内部设置的诸如第一菲涅尔透镜3、第二菲涅尔透镜4等光学器件进行防护。

更为优选地，本申请中的光源装置在壳体1的第一端部10的外端面设有散热部件。其中，散热部件包括侧面散热风扇7、顶部散热风扇8和散热片9。散热部件用于为点光源2进行散热，以保证点光源2的正常工作，由于能够及时将点光源2发出的热量及时散出，故能够延长点光源2的使用寿命。

本申请中的光源装置，在点光源2和第一菲涅尔透镜3之间还设置有扩散板12，扩散板12与第一菲涅尔透镜3平行设置。本申请中的扩散板采用双面磨砂的PC扩散板材料，用于将作为点光源2的COBLED模组发出的光转换为更均匀的光斑。PC材料的扩散板具有透过率高、磨砂面是的其漫射效果更好，且耐热，不易变形。

由以上技术方案可知，本申请中在对液晶屏表面进行检测时，采用视场角为5°的平行光束倾斜照射于待检测液晶屏的表面，并使扫描相机的镜头与发出平行光束的光源装置关于条形照射区域的中心线垂面临界对称，在该种状态下，只要扫描相机中呈现半亮半暗的区域，则能够给出液晶屏表面存在凹凸点的检测结果。本申请中，用于检测的光源装置光源使用点光源，并使其只发射视场角为5°的平行光束，因而在照射液晶屏表面时对液晶屏表面上的划痕、凸点或凹坑不会进行补偿照明，故能够准确的检测出液晶屏中的凹凸点，提高液晶屏表面凹凸点检测方法的检测精度。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确方法，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种用于液晶屏表面凹凸点的检测方法，其特征在于，包括：

将待检测液晶屏平铺于检测台上；

利用视场角为5°的平行光束倾斜照射于待检测液晶屏的表面，在所述待检测液晶屏表面呈现出条形照射区域；

在所述条形照射区域的另一侧设置扫描相机，所述扫描相机的镜头与发出平行光束的光源装置关于所述条形照射区域的中心线垂面临界对称；所述条形照射区域的中心线垂面与所述条形照射区域的长边方向平行；

所述光源装置沿所述待检测液晶屏长度方向匀速移动，所述条形照射区域的长度远大于所述待检测液晶屏的宽度；

所述扫描相机与所述光源装置同步移动并对所述光源装置照射到的条形照射区域进行图像采集；

若采集到的图像中存在半明半暗区域，则确定所述待检测液晶屏表面存在凹凸点。

2.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述平行光束与所述待检测液晶屏表面的法线夹角大于0度小于等于30度。

3.一种用于液晶屏表面凹凸点检测的光源装置，其特征在于，包括：

包括具有第一端部和第二端部的壳体，第一端部的中轴线与第二端部的中轴线重合，第一端部设有出光口，第二端部内侧安装有点光源；

第一菲涅尔透镜，设置于第一端部和第二端部之间，所述点光源位于第一菲涅尔透镜的焦点处，第一菲涅尔透镜的螺纹面朝向所述出光口，第一菲涅尔透镜的光面朝向所述点光源；经第一菲涅尔透镜光面发出的平行光束的视场角为5°。

4.根据权利要求3所述的光源装置，其特征在于，所述壳体的第二端部设有沿同一直线排列的多组点光源；每组点光源与所述出光口之间设置第一菲涅尔透镜；

多个第一菲涅尔透镜相互拼接，多个第一菲涅尔透镜的螺纹面位于同一平面，多个第一菲涅尔透镜的光面位于同一平面；

多组所述点光源之间设有遮光片，所述遮光片固定于所述壳体第二端部的内表面上。

5.根据权利要求4所述的光源装置，其特征在于，第一菲涅尔透镜的焦距为70毫米，螺纹距为0.5毫米，厚度为2毫米。

6.根据权利要求3至5中任一所述的光源装置，其特征在于，还包括：

第二菲涅尔透镜，设置于第一菲涅尔透镜与所述出光口之间，第二菲涅尔透镜的螺纹面朝向所述出光口，第二菲涅尔透镜的光面朝向第一菲涅尔透镜。

7.根据权利要求6所述的光源装置，其特征在于，在所述壳体的第一端部设有用于调节第二菲涅尔透镜的挡片。

8.根据权利要求7所述的光源装置，其特征在于，在所述壳体的第一端部设有防护罩，第二菲涅尔透镜与所述防护罩沿点光源光线出射的方向依次设置。

9.根据权利要求6所述的光源装置，其特征在于，所述壳体的第一端部的外端面设有散热部件；

所述散热部件包括侧面散热风扇、顶部散热风扇和散热片。

10.根据权利要求6所述的光源装置，其特征在于，在所述点光源和第一菲涅尔透镜之间还包括扩散板，所述扩散板与第一菲涅尔透镜平行设置。