CN111487795A - 漏光亮度检测系统及检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种漏光亮度检测系统及检测方法。所述漏光亮度检测系统包括一灰阶测试卡、一亮度测量仪、一光学成像设备以及一数据处理器。所述检测方法通过漏光亮度检测系统获取灰阶值与亮度值之间的对应关系,根据对应关系拟合亮度计算公式,通过亮度计算公式计算得到显示面板漏光处的实际亮度值。

Description

漏光亮度检测系统及检测方法
技术领域
本发明涉及显示技术领域,特别是一种显漏光亮度检测系统及检测方法。
背景技术
TFT-LCD(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display,薄膜晶体管-液晶显示器)通过电压控制液晶分子的偏转状态来调控背光光源的透光量,从而显示具有特定颜色和亮度分布的画面。对比度是衡量TFT-LCD显示质量的重要参数。对比度通常定义为亮态画面(红、绿、蓝子像素均为最高灰阶)与暗态画面(红、绿、蓝子像素均为零灰阶)的亮度比值。对比度越高,黑色画面越纯粹,给观看者的感受越好。
限制TFT-LCD对比度提升的主要因素是暗态亮度(或者称为暗态漏光)。可能导致暗态漏光的因素包括液晶的配向机制和配向效果、各个膜层和金属微结构的光散射和消偏作用、黑色矩阵BM的遮光系数和对位准确程度等。
TFT-LCD像素微区暗态亮度的测量一直是业界的难题,而目前常用的亮度测量仪器如Konica公司的CS2000和CA310,测量面积大,只能定量的测量大视野亮度,无法对TFT-LCD子像素内微区的暗态亮度进行准确测量。利用光学显微成像系统只能定性地拍摄暗态漏光照片,但无法得出图片中的亮度信息。
发明内容
本发明的目的是提供一种漏光亮度检测系统及检测方法,以解决现有技术中亮度测量仪测和光学显微成像无法测量TFT-LCD子像素内微区的暗态漏光的亮度值等问题。
为实现上述目的,本发明提供一种漏光亮度检测系统,其用以检测显示面板,漏光亮度检测系统包括一灰阶测试卡、一亮度测量仪、一光学成像设备以及一数据处理器。
所述灰阶测试卡具有若干色区。所述亮度测量仪用以获取灰阶测试卡每一色区的亮度。所述光学成像设备用以获取所述灰阶测试卡中每一色区的图像和所述显示面板的图像。所述数据处理器与所述亮度测量仪和所述光学成像设备数据连接。所述数据处理器用以将所述灰阶测试卡的每一色区的图像转换为灰阶图,并获取每一色区的灰阶值。将所述显示面板的图像转换为灰阶图,并获取显示面板的每一处的灰阶值。关联每一色区的亮度与每一色区的灰阶值,形成亮度与灰阶值的对应关系;以及根据显示面板的每一处的灰阶值和亮度与灰阶值的对应关系,计算得到显示面板的每一处的亮度。
进一步地,所述光学成像设备包括一照相机以及一光学显微镜,所述光学显微镜设于所述照相机朝向所述检测物品的一侧。
进一步地,所述漏光亮度检测系统还包括一背光源,校准时,所述灰阶测试卡贴附于所述背光源上,检测时,所述显示面板贴附于所述背光源上。
进一步地,所述漏光亮度检测系统还包括支架和/或载台。所述支架用于支撑所述光学成像设备。所述载台用于装载所述显示面板。
本发明中还提供一种如上所述的漏光亮度检测系统的检测方法,其包括以下步骤:
获取所述灰阶测试卡中每一色区的图像。将所述灰阶测试卡的每一色区的图像转换为灰阶图,并获取每一色区的校准灰阶值。获取灰阶测试卡每一色区的校准亮度值。关联每一色区的校准灰阶值和校准亮度值,形成灰阶值与亮度值的对应关系。获取显示面板的图像。将所述显示面板的图像转换为灰阶图,并获取显示面板的每一处的实际灰阶值。根据显示面板的每一处的实际灰阶值和亮度值与灰阶值的对应关系,计算得到显示面板的每一处的实际亮度值。
进一步地,获取所述灰阶测试卡中每一色区的图像步骤中包括:校准光学成像设备,调整所述光学成像设备的系统参数。通过所述光学成像设备拍摄所述灰阶测试卡每一色区,获取每一色区的图像。将所有图像传送给数据处理器。其中,所述光学成像设备的系统参数包括曝光时间、光圈数、ISO值、放大倍率。
进一步地,获取灰阶测试卡每一色区的校准亮度值步骤中包括:通过亮度测量仪测量每一色区的校准亮度值,并将校准亮度值输入数据处理器。
进一步地,关联每一色区的校准灰阶值和校准亮度值,形成灰阶值与亮度值的对应关系步骤中包括:数据处理器根据获取的的每一色区的校准灰阶值和每一色区的校准亮度值绘制出灰阶值与亮度值的关系曲线图;通过所述关系曲线图拟合出亮度计算公式。
进一步地,根据显示面板的每一处的实际灰阶值和亮度值与灰阶值的对应关系,计算得到显示面板的每一处的实际亮度步骤中包括:所述数据处理器将获取到的灰阶值代入所述亮度计算公式中进行计算,得到所述实际亮度值。
本发明的优点是:本发明的一种漏光亮度检测系统及检测方法。所述漏光亮度检测系统及其检测方法通过检测灰阶测试卡中每一色区的灰阶值和亮度值以及显示面板中漏光处的灰阶值,根据灰阶测试卡中每一色区的灰阶值和亮度值可以得到在同一检测环境下灰阶值与亮度值之间的对应关系,然后通过这种对应关系拟合计算公式,并代入显示面板中漏光处的灰阶值就可以计算出显示面板漏光处的时机亮度值。解决了现有的亮度测量仪无法测量微区亮度等问题,便于工作人员检测显示面板的产品质量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例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1中漏光亮度检测系统的结构示意图;
图2为本发明实施例2中漏光连读检测系统的结构示意图;
图3为本发明实施例3中灰度值与亮度值的光阿西曲线图。
图中部件表示如下:
光学成像设备10;亮度测量仪20;
显微镜11;照相机12;
数据处理器30;背光源40;
发光面41;灰阶测试卡、显示面板50;
支架60;载台70;
电源80。
具体实施方式
以下参考说明书附图介绍本发明的优选实施例,证明本发明可以实施,所述发明实施例可以向本领域中的技术人员完整介绍本发明,使其技术内容更加清楚和便于理解。本发明可以通过许多不同形式的发明实施例来得以体现,本发明的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。
在附图中,结构相同的部件以相同数字标号表示,各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。附图所示的每一部件的尺寸和厚度是任意示出的,本发明并没有限定每个组件的尺寸和厚度。为了使图示更清晰,附图中有些地方适当夸大了部件的厚度。
此外,以下各发明实施例的说明是参考附加的图示,用以例示本发明可用以实施的特定发明实施例。本发明中所提到的方向用语,例如,“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”、“侧面”等,仅是参考附加图式的方向,因此,使用的方向用语是为了更好、更清楚地说明及理解本发明,而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
当某些部件被描述为“在”另一部件“上”时,所述部件可以直接置于所述另一部件上;也可以存在一中间部件,所述部件置于所述中间部件上,且所述中间部件置于另一部件上。当一个部件被描述为“安装至”或“连接至”另一部件时,二者可以理解为直接“安装”或“连接”,或者一个部件通过一中间部件间接“安装至”、或“连接至”另一个部件。
实施例1
本发明实施例中提供了一种漏光亮度检测系统,如图1所示,所述漏光亮度检测系统包括一光学成像设备10、一亮度测量仪20、一数据处理器30以及一背光源40。
所述背光源40的具有一发光面41,所述光学成像设备10和所述亮度测量仪20设于所述背光源40靠近其发光面41的一侧,并且所述光学成像设备10和所述亮度测量仪20均朝向所述背光源40的发光面41。所述背光源40用于为被检测物品提供光源。
所述光学成像设备10通过支架60固定在所述背光源40的一侧,其包括一照相机12以及一显微镜11。所述照相机12可以采用单反照相机,其用于拍摄检测物品的图像。所述显微镜11设于所述照相机12的镜头前,其用于放大图像,辅助所述照相机12拍摄检测物品的微细结构图像。
所述亮度测量仪20设于所述背光源40一侧,并朝向所述背光源40的发光面41,其用于背光源40通过被检测物体后的亮度值。
所述漏光亮度检测系统中还包括一灰阶测试卡50,所述灰阶测试卡50贴覆在所述背光源40的发光面41上,其具有若干色区,相邻的两个色区之间的灰阶值不同。所述灰阶测试卡50用于校准漏光亮度检测系统中的各项测量环境的系统参数,并且还为被检测物品提供校准数据,根据校准数据可以得到在同一测量环境下灰阶值和亮度值之间的对应关系。
所述数据处理器30与所述光学成像设备10连接,其用于将所述光学成像设备10拍摄的图像转换为灰阶图,并获取每一张图像中的灰阶值。同时,所述数据处理器30还用于处理测得的灰阶测试卡50的校准数据,并根据所述校准数据绘制亮度与灰阶值之间的关系曲线图,得到亮度与灰阶值之间的对应关系。
本发明实施例中还提供了上述漏光亮度检测系统的检测方法,其包括以下步骤:
校准漏光亮度检测系统:将所述漏光亮度检测系统搭建完成,并将所述灰阶测试卡50贴覆在所述背光源40的发光面41上,所述光学成像设备10朝向所述灰阶测试卡50,调整所述光学成像设备10的各项系统参数,所述系统参数包括放大倍率、ISO值、曝光时间以及光圈数等,使所述光学成像设备10清晰对焦在所述灰阶测试卡50上。
获取灰阶测试卡50中每一色区的校准灰阶值:通过校准好的光学成像设备10拍摄所述灰阶测试卡50中每一色区的照片,获取所述灰阶测试卡50上每一色区的图像,并将获取到的图像传输给数据处理器30。所述数据处理器30将每一张图像都转换为灰阶图,并获取每一张灰阶图中的灰阶值,从而得到所述灰阶测试卡50中每一色区的校准灰阶值。
获取灰阶测试卡50中每一色区的亮度值:使用亮度测试仪测量所述灰阶测试卡50中每一色区的亮度,获取每一色区的校准亮度值,并将获取到的校准亮度值输入至所述数据处理器30中。
形成灰阶值与亮度值的对应关系:通过数据处理器30将获取到的校准灰阶值和校准亮度值进行处理,获取灰阶值与亮度值之间的对应关系,并根据对应关系绘制出会灰阶值与亮度值的关系曲线图,拟合出亮度计算公式。
获取显示面板50漏光处的实际灰阶值:将所述灰阶测试卡50从所述背光源40上拆除,并将所述显示面板50安装在所述背光源40上。其中,所述显示面板50具有一出光面,所述出光面与所述背光源40的发光面41朝向同一方向。保持所述系统参数不变,在同一环境下,使用显微成像设备拍摄所述显示面板50的照片,获取所述显示面板50的图像,并将获取到的图像传输给数据处理器30。所述数据处理器30将获取到的图像转换为灰阶图,并获取图中每一处的灰阶值,提取得到显示面板50漏光处的实际灰阶值。
计算得到显示面板50漏光处的实际亮度值:所述数据处理器30将获取到的实际灰阶值代入所述亮度计算公式,通过计算得到显示面板50漏光点的实际亮度值。
具体的,本发明实施例中:所述背光源40的亮度约为7000cd/m2,所述光学成像设备10中的照相机12采用的是佳能公司的EOS 750D,并且其曝光时间设为2.5s,ISO值设为400,放大倍率设为10倍。在此环境下对灰阶测试卡50的每个色区进行拍摄,然后实用Konica公司型号为CA310的亮度测量仪20测量出每一色区的亮度,获取所述灰阶测设卡每一色区的校准灰阶值和校准亮度值。根据通过校准灰阶值和校准亮度值绘制出如图3所示的关系曲线图,并根据关系曲线图拟合出亮度计算公式。保持背光源40亮度和光学成像设备10的系统参数不变(背光源40的亮度约为7000cd/m2,曝光时间为2.5s,ISO值为400,放大倍率为10倍),用实际被测的显示面板50替换灰阶测试卡50,拍摄清晰的对焦图像,提取显示面板50漏光点处的实际灰阶值,最后将实际灰阶值代入亮度计算公式,计算出漏光点的实际亮度值。
在本发明实施例中,所述漏光亮度检测系统通过显微成像设备、亮度测量仪20以及数据处理器30的配合测得所述显示面板50漏光点处的实际亮度值,解决了现有的亮度测量仪20无法测量微区亮度等问题,便于工作人员检测显示面板50的产品质量。
实施例2
本发明实施例中提供了一种漏光亮度检测系统,如图2所示,所述漏光亮度检测系统包括一光学成像设备10、一亮度测量仪20、一数据处理器30以及一背光源40。
所述漏光亮度检测系统还具有一载台70,所述背光源40设于所述载台70上,并与电源80连接。所述背光源40具有一发光面41,所述背光源40远离所述发光面41的一表面与所述载台70的台面接触。所述光学成像设备10和所述亮度测量仪20设于所述背光源40靠近其发光面41的一侧,并且所述光学成像设备10和所述亮度测量仪20均朝向所述背光源40的发光面41。所述背光源40用于为被检测物品提供光源。
所述光学成像设备10通过支架60固定在所述载台70的上方,朝向所述背光源40的发光面41,其为光学显微成像仪(Optical Microscope)用于拍摄检测物品的微细结构图像。
所述亮度测量仪20设于所述载台70的上方,并朝向所述背光源40的发光面41,其用于背光源40通过被检测物体后的亮度值。
所述漏光亮度检测系统中还包括一灰阶测试卡50,所述灰阶测试卡50贴覆在所述背光源40的发光面41上,其具有若干色区,相邻的两个色区之间的灰阶值不同。所述灰阶测试卡50用于校准漏光亮度检测系统中的各项测量环境的系统参数,并且还为被检测物品提供校准数据,根据校准数据可以得到在同一测量环境下灰阶值与亮度值之间的对应关系。
所述数据处理器30与所述光学成像设备10连接,其用于将所述光学成像设备10拍摄的图像转换为灰阶图,并获取每一张图像中的灰阶值。同时,所述数据处理器30还用于处理测得的灰阶测试卡50的校准数据,并根据所述校准数据绘制亮度与灰阶值之间的关系曲线图,得到亮度与灰阶值之间的对应关系。
在本发明实施例中,所述漏光亮度检测系统通过显微成像设备、亮度测量仪20以及数据处理器30的配合测得所述显示面板50漏光点处的实际亮度值,解决了现有的亮度测量仪20无法测量微区亮度等问题,便于工作人员检测显示面板50的产品质量。
实施例3
本发明实施例中提供了一种漏光亮度检测系统的检测方法,其可以采用如实施例1或实施例2中所提供的漏光亮度检测系统进行检测,其包括以下步骤:
获取灰阶测试卡50中每一色区的亮度值:使用亮度测试仪测量所述灰阶测试卡50中每一色区的亮度,获取每一色区的校准亮度值,并将获取到的校准亮度值输入至所述数据处理器30中。
形成灰阶值与亮度值的对应关系:通过数据处理器30将获取到的校准灰阶值和校准亮度值进行处理,获取灰阶值与亮度值之间的对应关系,并根据对应关系绘制出会灰阶值与亮度值的关系曲线图,拟合出亮度计算公式。
获取显示面板50漏光处的实际灰阶值:将所述灰阶测试卡50从所述背光源40上拆除,并将所述显示面板50安装在所述背光源40上。其中,所述显示面板50具有一出光面,所述出光面与所述背光源40的发光面41朝向同一方向。保持所述系统参数不变,在同一环境下,使用显微成像设备拍摄所述显示面板50的照片,获取所述显示面板50的图像,并将获取到的图像传输给数据处理器30。所述数据处理器30将获取到的图像转换为灰阶图,并获取图中每一处的灰阶值,提取得到显示面板50漏光处的实际灰阶值。
计算得到显示面板50漏光处的实际亮度值:所述数据处理器30将获取到的实际灰阶值代入所述亮度计算公式,通过计算得到显示面板50漏光点的实际亮度值。
具体的,本发明实施例采用了实施例1提供的漏光亮度检测系统。所述漏光亮度检测系统中的背光源40的亮度约为7000cd/m2,其光学成像设备10中的照相机12采用的是佳能公司的EOS 750D,并且其曝光时间设为2.5s,ISO值设为400,放大倍率设为10倍。在此环境下对灰阶测试卡50的每个色区进行拍摄,然后实用Konica公司型号为CA310的亮度测量仪20测量出每一色区的亮度,获取所述灰阶测设卡每一色区的校准灰阶值和校准亮度值。根据通过校准灰阶值和校准亮度值绘制出如图3所示的关系曲线图,并根据关系曲线图拟合出亮度计算公式。保持背光源40亮度和光学成像设备10的系统参数不变(背光源40的亮度约为7000cd/m2,曝光时间为2.5s,ISO值为400,放大倍率为10倍),用实际被测的显示面板50替换灰阶测试卡50,拍摄清晰的对焦图像,提取显示面板50漏光点处的实际灰阶值,最后将实际灰阶值代入亮度计算公式,计算出漏光点的实际亮度值。
在本发明实施例中,通过检测灰阶测试卡50中每一色区的灰阶值和亮度值以及显示面板50中漏光处的灰阶值,根据灰阶测试卡50中每一色区的灰阶值和亮度值可以得到在同一检测环境下灰阶值与亮度值之间的对应关系,然后通过这种对应关系拟合计算公式,并代入显示面板50中漏光处的灰阶值就可以计算出显示面板50漏光处的时机亮度值。
虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明,但是应该理解的是,这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是,可以对示例性的实施例进行许多修改,并且可以设计出其他的布置,只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是,可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是,结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。

Claims (10)

1.一种漏光亮度检测系统,用以检测显示面板,所述显示面板具有一出光面,其特征在于,漏光亮度检测系统包括:
一灰阶测试卡,具有若干色区;
一亮度测量仪,用以获取灰阶测试卡每一色区的亮度;
一光学成像设备,用以获取所述灰阶测试卡中每一色区的图像和所述显示面板的图像;
一数据处理器,与所述亮度测量仪和所述光学成像设备数据连接,
所述数据处理器用以
将所述灰阶测试卡的每一色区的图像转换为灰阶图,并获取每一色区的灰阶值;
将所述显示面板的图像转换为灰阶图,并获取显示面板的每一处的灰阶值;
关联每一色区的亮度与每一色区的灰阶值,形成亮度与灰阶值的对应关系;以及
根据显示面板的每一处的灰阶值和亮度与灰阶值的对应关系,计算得到显示面板的每一处的亮度。
2.如权利要求1所述的漏光亮度检测系统,其特征在于,
所述光学成像设备包括:一照相机以及一光学显微镜,所述光学显微镜设于所述照相机朝向所述检测物品的一侧。
3.如权利要求1所述的漏光亮度检测系统,其特征在于,还包括:
一背光源,校准时,所述灰阶测试卡贴附于所述背光源上,检测时,所述显示面板贴附于所述背光源上。
4.如权利要求1所述的漏光亮度检测系统,其特征在于,还包括:
支架,用于支撑所述光学成像设备;和/或
载台,用于装载所述显示面板。
5.一种如权利要求1所述的漏光亮度检测系统的检测方法,其特征在于,包括以下步骤:
获取所述灰阶测试卡中每一色区的图像;
将所述灰阶测试卡的每一色区的图像转换为灰阶图,并获取每一色区的校准灰阶值;
获取灰阶测试卡每一色区的校准亮度值;
关联每一色区的校准灰阶值和校准亮度值,形成灰阶值与亮度值的对应关系;
获取显示面板的图像;
将所述显示面板的图像转换为灰阶图,并获取显示面板的每一处的实际灰阶值;
根据显示面板的每一处的实际灰阶值和亮度值与灰阶值的对应关系,计算得到显示面板的每一处的实际亮度值。
6.如权利要求5所述的漏光亮度检测系统的检测方法,其特征在于,
获取所述灰阶测试卡中每一色区的图像步骤中包括:
校准光学成像设备,调整所述光学成像设备的系统参数;
通过所述光学成像设备拍摄所述灰阶测试卡每一色区,获取每一色区的图像;
将所有图像传送给数据处理器;
其中,所述光学成像设备的系统参数包括曝光时间、光圈数、ISO值、放大倍率。
7.如权利要求5所述的漏光亮度检测系统的检测方法,其特征在于,
获取灰阶测试卡每一色区的校准亮度值步骤中包括:通过亮度测量仪测量每一色区的校准亮度值,并将校准亮度值输入数据处理器。
8.如权利要求5所述的漏光亮度检测系统的检测方法,其特征在于,
关联每一色区的校准灰阶值和校准亮度值,形成灰阶值与亮度值的对应关系步骤中包括:数据处理器根据获取的的每一色区的校准灰阶值和每一色区的校准亮度值绘制出灰阶值与亮度值的关系曲线图;通过所述关系曲线图拟合出亮度计算公式。
9.如权利要求5所述的漏光亮度检测系统的检测方法,其特征在于,
获取显示面板的图像步骤中包括:
在相同的光学成像设备的系统参数下,将所述灰阶测试卡替换为显示面板进行拍摄,获取所述显示面板的图像,并传送给数据处理器。
10.如权利要求5所述的漏光亮度检测系统的检测方法,其特征在于,
根据显示面板的每一处的实际灰阶值和亮度值与灰阶值的对应关系,计算得到显示面板的每一处的实际亮度步骤中包括:所述数据处理器将获取到的灰阶值代入所述亮度计算公式中进行计算,得到所述实际亮度值。
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