CN107664647A - 一种发光面板检测装置及其检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种发光面板检测装置及其检测方法，包括：光学单元、探测器和处理单元；所述光学单元具有一后焦面；在检测过程中，发光面板发出多个角度的光束；光学单元接收发光面板发出的光束，并将其中相同角度的光束聚于后焦面上同一点；所述探测器具有一探测面，所述探测面位于后焦面上或后焦面的共轭面上；探测器探测后焦面上不同点上的光的分布情况及其光学特性，并将其转化为探测信号；所述处理单元连接探测器，接收并处理所述探测信号，并输出探测结果。通过本发明可以利用一个探测器对发光面板多角度的全面探测，并且可以有效的避免了莫尔条纹和背景纹理的干扰，提高了检测质量。

Description

一种发光面板检测装置及其检测方法

技术领域

本发明涉及发光面板缺陷检测领域，特别涉及一种发光面板检测装置及其检测方法。

背景技术

随着平板显示大范围应用，对平板显示的缺陷检测要求日益凸显。目前，业界对MURA(平板由于亮度显示不均匀性造成各种痕迹的现象)检测多数还是通过人工目视检查，受主观影响大，易出现漏检等。

MURA可能在不同角度呈现不同的对比度，主要包括横向条纹或四十五度角条纹，可能是切得很直的方块，可能是某个角落出现一块，也可能是完全没有规则可言的缺陷，东一块西一块的痕迹。为提高检测精度，人工检测时，通常会多角度观测，只有各个角度观察时肉眼均无法识别亮度差异，才是合格品。目前界内利用检测设备对发光面板进行缺陷检测通常是通过多个探测器对发光面板不同角度分别探测，虽然可以提高检测效率，但是受限于探测器的数量，探测结果不够全面。

目前，MURA检测所存在的难点主要是背景纹理和莫尔条纹的影响。从技术角度上讲，莫尔条纹是两条线或两个物体之间以恒定的角度和频率发生干涉的视觉结果，当人眼无法分辨这两条线或两个物体时，只能看到干涉的花纹，这种光学现象中的花纹就是莫尔条纹。背景纹理指发光面板上呈现的线性纹路。在对发光面板多角度探测时，直接探测发光面板上的缺陷容易受到背景纹理和莫尔条纹的影响，并有可能淹没缺陷信号，造成误检。目前，去除背景纹理主要通过对测量图像进行频域滤波的方法处理，增加计算量，降低检测效率，并且由于莫尔条纹图像与平板方向、像素尺寸等众多因素相关，难以通过图像处理完全消除。

为此，非常需要设计一款新型的检测发光面板缺陷的设备，以排除莫 尔条纹和背景纹理对检测的干扰，并实现全面探测的效果，提高检测效率和检测精度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种发光面板检测装置及其检测方法，主要在于解决以下问题：(1)人工检测发光面板缺陷时效率低、无标准、受个人主观因素影响大；(2)机器多角度检测设备复杂，难以实现全面检测；(3)检测过程中受莫尔条纹和背景纹理的干扰。

为解决上述技术问题，一方面提供一种发光面板检测装置，包括：光学单元、探测器和处理单元；所述光学单元具有一后焦面；

在检测过程中，所述发光面板发出多个角度的光束；所述光学单元接收所述发光面板发出的所述光束，并将其中相同角度的所述光束聚于所述后焦面上同一点，不同角度的所述光束分别汇聚于所述后焦面上不同点；

所述探测器具有一探测面，所述探测面位于所述后焦面上或所述后焦面的共轭面上；所述探测器探测所述后焦面上不同点上的光的分布情况及其光学特性，并将其转化为探测信号；

所述处理单元连接所述探测器，接收并处理所述探测信号，并输出探测结果。

可选的，所述探测器是线阵探测器或面阵探测器。

可选的，还包括二向色分光单元，用于将所述发光面板发出的白色光分成红色光、绿色光或蓝色光，所述二向色分光单元位于所述光学单元和所述探测器之间。

可选的，所述二向色分光单元的数量为两个或三个。

可选的，当所述二向色分光单元的数量为两个时，所述探测器数量为三个；当所述二向色分光单元的数量为三个时，所述探测器的数量为四个。

另一方面，提供了一种发光面板检测方法，包括以下步骤，

S1：将探测器的探测面设置在光学单元的后焦面上或后焦面的共轭面上来采集发光面板的光强分布和角谱特征；

S2：对所述光强分布和所述角谱特征进行处理和分析；

S3：判定发光面板是否存在缺陷，并输出检测结果。

可选的，所述S1，采集发光面板的发光角谱分布时，先点亮所述发光面板，点亮发光面板的方法为点亮整个发光面板或者依次点亮发光面板的一部分。

可选的，所述S1，采集发光面板的发光角谱分布时，先点亮所述发光面板，点亮所述发光面板的颜色包括：白色、红色、绿色和蓝色。

可选的，所述S3，判断发光面板是否存在缺陷时有一个判断标准，所述判断标准根据事先设定的标准分布和允许范围生成。

可选的，所述判断标准采用样本训练的方法生成。

可选的，所述判断标准还包括在检测发光面板的光强角谱分布后将发光面板旋转180°继续检测，然后根据两次检测的情况做对比，分析是否有缺陷。

在上述方案提供的发光面板检测装置中，成像的探测器放置在光学单元的后焦面上，探测的是发光面板的角谱分布图像，分布图像的特点是每一点对应发光面板的一个角度的光，从而可以利用一个探测器通过每一个点实现不同角度的探测，并且无倾斜成像引起的焦深不足等问题，从而提高该检测的灵敏度。进一步，本实施例的结构特点对探测器的要求低，可降低成本，提高帧频。另一方面，由于探测器是在同一个面上探测发光面板的角度分布，所以探测的图像不具备发光面的像素周期性，从而破坏了莫尔条纹形成的基本条件，也就避免了莫尔条纹的干扰，提高了检测精度。更进一步，由于探测器探测的每一个点对应发光面板的同一角度的光，所以避免了背景纹理的干扰，从而无需通过复杂的频域滤波算法来去除背景纹理，提高了检测效率。更进一步，由于本实施例提供的发光面板检测装置，只采用一个探测器，所以其结构相对简单，便于生产，更节约成本。

在上述技术方案提供的发光面板检测方法中，将发光面板发出的光分成三种颜色(红、绿、蓝)来分别检测，可以有效降低对探测器的像素要求，节约成本。另一方面，在采集发光面板的光强分时依次点亮发光面板的一部分，然后将各个部分的光强分布综合分析，可以提高检测精度，并可以有效适应不同大小发光面板的检测需求。进一步，通过旋转180°进 行自参考的检测方法可以有效减小检测误差，提高检测质量。

附图说明

图1是本发明实施例一的发光面板检测装置示意图；

图2、图3是本发明实施例二的发光面板检测装置示意图；

图4是本发明实施例三的发光面板检测方法的流程图；

图5是本发明实施例四中发光面板点亮1/12的示意图；

图中：

10-发光面板；11、12、13-同向光束；11a、12a、13a-聚焦光束；

20-光学单元；20a、20b、20d-二向色分光单元；

30-后焦面；

40、40a、40b、40c、40d-探测器；

50-处理单元。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种发光面板检测装置及其检测方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

实施例一

参阅图1，本实施例公开了一种发光面板检测装置，用于检测发光面板10上的缺陷。

其中，发光面板10发出一定角度范围的光，其中同向光束11、同向光束12和同向光束13通过一光学单元20后分别转换为聚焦光束11a、聚焦光束12a和聚焦光束13a，并且分别聚集到后焦面30上的相同位置。该光学单元的目的在于将不同角度的光束分别聚集在同一面的不同位置；从而，后焦面30的每一个点对应发光面板10上一个角度的光束；进而，可以通过每一个点实现不同角度的探测。

光学单元20可以是几种透镜的组合，例如凸透镜和凹透镜的组合；对于透镜的材料可以是塑胶透镜或玻璃透镜。

探测器40的探测面位于光学单元20的后焦面30上，用于探测后焦面30上的光强分布(发光面板10的角谱光强分布)，并转化为光学信号传输到处理单元50。由探测器40和光学单元20的位置关系可知，探测器40是在同一个面上探测发光面板10的光束角度分布。

根据背景技术可知，莫尔条纹形成的条件是两条线或两个物体之间以恒定的角度和频率发生干涉的视觉结果，所以本探测器40不具备形成莫尔条纹的条件；从而，本探测器40在探测发光面板10的光强分布时也不会受到莫尔条纹的干扰。

由于光学单元20把同一方向的光束都聚集到一个点上，所以也消除了发光面板10上背景纹理对探测器40的影响。

对于探测器40，根据具体情况可以选择线阵探测器或面阵探测器。

处理单元50用于分析处理探测器40采集的光强分布，判断发光面板10是否存在缺陷。

具体的，探测器40将采集信号传给处理单元50，处理单元50将对采集信号进行处理和分析，处理方法包括：去除背景噪声、归一化等；再根据设置的判断标准判定发光面板10是否存在缺陷，并输出缺陷相关信息，如强度差异百分比等。

本实施例提供的发光面板检测装置，其结构特点在于，成像的探测器40放置在光学单元20的后焦面上，探测的是发光面板10的角谱分布图像，分布图像的特点是每一点对应发光面板10的一个角度的光，从而可以利用一个探测器40通过每一个点实现不同角度的探测，并且无倾斜成像引起的焦深不足等问题，从而提高该检测的灵敏度。进一步，本实施例的结构特点对探测器40的要求低，可降低成本，提高帧频。另一方面，由于探测器40是在同一个面上探测发光面板10的角度分布，所以探测的图像不具备发光面的像素周期性，从而破坏了莫尔条纹形成的基本条件，也就避免了莫尔条纹的干扰，提高了检测精度。更进一步，由于探测器40探测的每一个点对应发光面板10的同一角度的光，所以避免了背景纹理的干扰，从而无需通过复杂的频域滤波算法来去除背景纹理，提高了检测效率。更进一步，由于本实施例提供的发光面板检测装置，只采用一个探测器40，所以 其结构相对简单，便于生产，更节约成本。

实施例二

参阅图2，本实施例公开了一种发光面板检测装置，用于检测发光面板10上的缺陷。与实施例一不同的地方在于，在实施例一的基础上增加检测通道，实现同时对不同发光颜色的检测。通常在对发光面板10缺陷检测中需要多次点亮发光面板10进行检测，每次各点亮RGB(红、绿、蓝)中的一个颜色，这是因为同时检测多种颜色的光对探测器40的像素要求很高，一般需要七、八千万像素数的探测器40才能完成，像素低的探测器40无法采用多个颜色同时测量。

本实施例在实施例一的基础上增加二向色分光单元20a和二向色分光单元20b，同时采用了探测器40a、探测器40b和探测器40c。二向色分光单元20a和二向色分光单元20b将白光依次分成红光、绿光和蓝光，并依次投射到探测器40a、探测器40b、探测器40c上。在此，对二向色分光单元20a和二向色分光单元20b的连接顺序不做限定，可以根据具体的需求更换连接顺序。

优选的，在本实施例中探测器40a、探测器40b和探测器40c连接一个处理单元50，以节约成本。当然，这时候对处理单元50的要求也会相应提高。很显然，也可以每个探测器分别连接一个处理单元50，这样就可以降低对处理单元50的要求。

参阅图3，在图2的基础上又增加了一个二向色分光单元20d和一个探测器40d用于检测白光。增加白光的检测是为了增加一个检测数据，提高检测精度。

本实施例将发光面板10发出的光分成三种颜色(红、绿、蓝)来分别同时检测，从而不必多次点亮发光面板10，而只需点亮发光面板10一次就可以同时检测多种颜色的光，从而提高了检测效率。

实施例三

参阅图4，其是本实施例发光面板检测方法的流程图。本实施例提供了一种发光面板缺陷检测方法。具体的，包括以下步骤，

S1：采集发光面板10的光强分布和角谱特征；优选的，本实施例采集 的是发光面板10同一个角度方向的光强分布，具体的，利用光学单元20将发光面板10同一角度的光聚焦在后焦面30上；利用这种方法可以实现用一个探测器40采集发光面板10上不同角度的光强分布。

S2：对所述光强分布和角谱特征进行处理和分析；利用处理单元50对探测器40采集的发光面板10的光强分布和角谱特征进行信号处理和分析。

S3：判定发光面板10是否存在缺陷，并输出缺陷参数。根据处理单元50的分析，按照事先设定的光强标准分布和允许范围生成一个判断标准，按照此标准判断发光面板10是否存在缺陷。

优选的，在生成判断之前，可以将发光面板10旋转180°，再按同样的检测方法对发光面板10继续检测，并根据旋转前后两次的检测结果做对比，根据对比结果输出检测结果。根据这种自参考的方式可以进一步减小检测误差，提高检测质量。

本实施例提供的发光面板检测方法，其特征在于探测器40探测的是发光面板10的光强分布和角谱特征，所以实现了利用一个探测器40对发光面板10进行多角度全面探测，而且提高了检测精度，并节约制造成本。

实施例四

根据实施例三，本实施例提供了另外一种发光面板缺陷检测方法。与实施例三不同的是，在步骤S1中，可根据检测灵敏度的需求，依次点亮发光面板的不同区域，进行信号采集和检测。

参阅图5，依次点亮发光面板10的十二分之一，采集光强分布和角谱特征并分析，其中缺陷的判断标准除实施例三中提及的各种方案外，还可以将各区域的光强分布和角谱特征进行对比判断，与其他区域相比有超过阈值差异的区域即包含缺陷；若各区域的差异均在阈值范围内，则可判断样品10无缺陷。

优选的，在生成判断之前，可以将发光面板10旋转180°，再按同样的检测方法对发光面板10检测，根据这种自参考的方式来减小检测误差，提高检测质量。

当然，本实施例对于区域大小和数量不做具体的限定，本领域技术人 员可以根据发光面板10的大小来确定划分大小和数量，也可以根据检测灵敏度的需求适当的调整划分区域的大小和数量。

本实施例通过划分检测区域的方法，实现了对发光面板10的检测精度的进一步提高；同时也适应了不同大小的发光面板10的检测需求。

综上，本发明的发光面板检测装置具有一个光学单元20，该光学单元20可以将发光面板10发出的同一角度的光聚集在后焦面上同一点，本发明的发光面板检测装置中的探测器40位于后焦面上或后焦面的共轭面上，探测的是发光面板10的光强分布和角谱特征，分布的特点是每一个点对应发光面板一个角度的光，这样可以通过每一个点实现不同角度的探测；另一方面，因为探测器是在同一个面上探测发光面板的光强角谱分布，所以就避免了莫尔条纹的形成，同时也排除了背景纹理的干扰；进一步，通过增加二向光分光单元，实现了不同颜色的光同时检测的目的，提高了检测效率。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (11)

1.一种发光面板检测装置，其特征在于，包括：光学单元、探测器和处理单元；所述光学单元具有一后焦面；

在检测过程中，所述发光面板发出多个角度的光束；所述光学单元接收所述发光面板发出的所述光束，并将其中相同角度的所述光束聚于所述后焦面上同一点，不同角度的所述光束分别汇聚于所述后焦面上不同点；

所述探测器具有一探测面，所述探测面位于所述后焦面上或所述后焦面的共轭面上；所述探测器探测所述后焦面上不同点上的光的分布情况及其光学特性，并将其转化为探测信号；

所述处理单元连接所述探测器，接收并处理所述探测信号，并输出探测结果。

2.如权利要求1所述的发光面板检测装置，其特征在于，所述探测器是线阵探测器或面阵探测器。

3.如权利要求1所述的发光面板检测装置，其特征在于，还包括二向色分光单元，用于将所述发光面板发出的白色光分成红色光、绿色光或蓝色光，所述二向色分光单元位于所述光学单元和所述探测器之间。

4.如权利要求3所述的发光面板检测装置，其特征在于，所述二向色分光单元的数量为两个或三个。

5.如权利要求4所述的发光面板检测装置，其特征在于，当所述二向色分光单元的数量为两个时，所述探测器数量为三个；当所述二向色分光单元的数量为三个时，所述探测器的数量为四个。

6.一种发光面板检测方法，其特征在于，包括以下步骤，

S1：将探测器的探测面设置在光学单元的后焦面上或后焦面的共轭面上来采集发光面板的光强分布和角谱特征；

S2：对所述光强分布和所述角谱特征进行处理和分析；

S3：判定发光面板是否存在缺陷，并输出检测结果。

7.如权利要求6所述的发光面板检测方法，其特征在于，所述S1，采集发光面板的发光角谱分布时，先点亮所述发光面板，点亮发光面板的方法为点亮整个发光面板或者依次点亮发光面板的一部分。

8.如权利要求6所述的发光面板检测方法，其特征在于，所述S1，采集发光面板的发光角谱分布时，先点亮所述发光面板，点亮所述发光面板的颜色包括：白色、红色、绿色和蓝色。

9.如权利要求6所述的发光面板检测方法，其特征在于，所述S3，判断发光面板是否存在缺陷时有一个判断标准，所述判断标准根据事先设定的标准分布和允许范围生成。

10.如权利要求9所述的发光面板检测方法，其特征在于，所述判断标准采用样本训练的方法生成。

11.如权利要求9所述的发光面板检测方法，其特征在于，所述判断标准还包括在检测发光面板的光强角谱分布后将发光面板旋转180°继续检测，然后根据两次检测的情况做对比，分析是否有缺陷。