CN1115552C - 用来检测平面光源所发出的光线的检测装置 - Google Patents
用来检测平面光源所发出的光线的检测装置 Download PDFInfo
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Abstract
一种检测装置，用来检测一平面光源所发出的光线。所述平面光源的发光面位于所述平面光源下侧。其包含有一光感测器，设于所述平面光源的下侧，所述光感测器的感测面位于所述光感测器的上侧，与所述平面光源的发光面相平行；一光阻隔板，设于所述光感测器的光感测面上，以不透明材料制成，其上设有多个孔洞；以及一控制装置，电连接于所述光感测器，用来读取所述光感测器所产生的感测信号以检测所述平面光源所发出的光线。
Description
技术领域
本发明涉及一种检测装置，特别涉及一种用来检测平面光源所发出的光线的检测装置。
背景技术
一般的平面光源，例如液晶显示器(liquid crystal display，LCD)的面板或是设置于扫描器(scanner)或液晶显示器中内的背光板(back light)，都需要进行光线的亮度、均匀度、甚至是色温(color temperature)的检测，以确保光源的发光品质，并可以用来作为调整背光板上的均光图案的依据。传统的一种检测方式是利用一辉度计来测量平面光源的发光面上的每一个测试点，以取得每一个测试点的辉度值，并进一步运算出其均匀度。不过，每测量一个测试点，就必须移动辉度计至预定位置上，当测试点过多时，不但会增加操作上的不便，也会耗费许多测量时间。传统的另一种检测方式是利用一数位相机(digital camera)来读取整个平面光源的发光面上的辉度值或是灰阶值，再进一步运算出其均匀度。虽然这种检测方式比较迅速，但是对于发光面的边缘部分的出射光线而言，不但亮度较小，而且数位相机无法读取到垂直射出的光线，会使读取的资料产生些微的误差。
发明内容
因此，本发明的主要目的在于提供一种用来检测平面光源所发出的光线的检测装置，可以准确且迅速地检测出平面光源所发出的光线。
本发明的目的是这样实现的，即提供一种检测装置，用来检测一平面光源所发出的光线，所述平面光源的发光面位于所述平面光源的下侧，所述检测装置包括：
一光感测器，设于所述平面光源之下，所述光感测器的感测面位于所述光感测器的上侧，所述光感测器的光感测面与所述平面光源的发光面相平行；
一光阻隔板，设于所述光感测器的光感测面上，所述光阻隔板以不透明材料制成，其上设有多个孔洞；以及
一控制装置，电连接于所述光感测器，用来读取所述光感测器所产生的感测信号以检测所述平面光源所发出的光线；
其中所述平面光源的发光面所发出的光线通过所述光阻隔板的多个孔洞而投射至所述光感测面上从而形成多个不互相重叠的光感测区，每一光感测区通过位于其上的孔洞而感测到所述平面光源的发光面上的一相对应的测试区域所发出的光线，而所述控制装置则会读取所述光感测面上的各个光感测区所产生的感测信号以检测所述平面光源的发光面上各个相对应的测试区域所发出的光线。
附图说明
图1与图2为本发明第一实施例的检测装置的示意图。
图3与图4为本发明第二实施例的检测装置的剖面示意图。
图5为本发明第3实施例的检测装置的剖面示意图。
图6为图2光阻隔板的上视图。
图7为图6光阻隔板沿切线7-7的剖视图。图示的符号说明
10、30、40检测装置
12平面光源 14发光面
16壳体 18开口
20光感测器 22光阻隔板
23控制装置 24孔洞
25驱动装置 26光感测区域
28测试区域 32衰减片
具体实施方式
请参考图1与图2，图1与图2为本发明第一实施例的检测装置10的示意图。本发明第一实施例的检测装置10是用来检测一平面光源12的下侧的发光面14所发出的光线。检测装置10包含有一壳体16，其上端设有一开口18，一光感测器20以可沿水平或垂直方向移动的方式安装于壳体16的开口18内，其包含有一感测面位于光感测器20的上侧，一光阻隔板22设于光感测器20的光感测面上，一控制装置23电连接于光感测器20，用来读取光感测器20所产生的感测信号，以及一驱动装置25电连接于控制装置23，用来水平驱动光感测器20及光阻隔板22。
在检测平面光源12时，是将平面光源12水平地放置于开口18上，以使平面光源12的发光面14朝下，则光感测器20的光感测面会与平面光源12的发光面14互相平行，且光感测面与发光面14之间的垂直间距会小于一特定间距，这个特定间距的大小是由多个孔洞24的孔深及孔径来决定。当平面光源12的发光面14发出光线时，光线会经由光阻隔板22的多个孔洞24而投射至光感测器20的光感测面上，进而形成多个不互相重叠的光感测区26。每一光感测区26是经由位于其上的孔洞24而感测到平面光源12的发光面14上的一相对应的测试区域28所发出的光线，且光感测面与发光面14之间的垂直间距小于一特定间距，因此平面光源12的发光面14上的各测试区域28均不会互相重叠。
请参阅图6及图7，图6为光阻隔板22的上视图，图7为光阻隔板22沿图6切线7-7的剖视图。在本实施例中，光感测器20是为一电荷耦合器件(charge coupled device，CCD)，其感测面呈线型，而光阻隔板22是以不透明材料制成，其上设有多个线型排列的孔洞24。光阻隔板22的厚度为10mm、各孔洞24的直径为2mm、孔洞24之间的间距为15mm、且光阻隔板22的上缘与发光面14的距离为20mm，由图7可知平面光源12的发光面14上的各测试区域28均不会互相重叠。
另外，控制装置23会驱动驱动装置25，以水平驱动光感测器20及光阻隔板22，使光感测器20得以扫描整个平面光源12的发光面14。当光感测器20在扫描平面光源12的发光面14的同时，控制装置23则会读取光感测面上的各个光感测区26所产生的感测信号，以检测平面光源12的发光面14上各个相对应的测试区域28所发出的光线。而且控制装置23会将所读取到的感测信号转换成辉度值或色温，并进一步运算出整个发光面所发出光线的均匀度。
由于光线会经由光阻隔板22的多个孔洞24而投射至光感测面上，进而形成相对应的多个光感测区域26，因此检测装置10可以同时检测到多个测试区域28所发出的光线，使得整个检测过程变得更加迅速。而且依据孔洞24的孔深及孔径的设计，光感测面与发光面14之间的垂直间距是小于特定间距，会使每一光感测区域26所相对应的测试区域28的面积变得较小，所以感测到的感测讯号会更接近实际状况。
参考图3与图4，图3与图4为本发明第二实施例的检测装置30的剖面示意图。本发明第二实施例的检测装置30中，另外包含有一衰减片(neutraldensity filter)32，水平地设置于光阻隔板22的上侧(如图3所示)，或是水平地设置于光阻隔板22的光感测器20之间(如图4所示)，用来减弱平面光源12的发光面14所发出的光线，以避免光感测器20会因为光线亮度过高而产生电压饱和的现象。
参考图5，图5为本发明第三实施例的检测装置40的剖面示意图。为了提高检测装置40的检测效率，本发明第三实施例的检测装置40中，在壳体16内设置多个光感测器20，并于每一个光感测器20的光感测面上设置一光阻隔板22。在操作检测装置40时，可以设定驱动装置25的驱动方式，以水平的方式同时驱动每一个光感测器20，并使每一个光感测器20的移动线路不互相重叠，则所有的光感测器20可以在较短的时间内扫描整个平面光源12的发光面14。对于面积较大的平面发光源而言，这样的设计可以在准确性的考量下，有效缩短检测光线的时间。
在上述实施例中，平面光源12不会移动，检测的工作是由移动光感测器20及光阻隔板22来执行。然而检测的工作亦可由移动平面光源12，而不移动光感测器20及光阻隔板22来达成同样的目的。除此之外，若是光感测器20及光阻隔板22的长度大于平面光源12的长度或宽度，则光感测器20及光阻隔板22只需朝单一方向移动便可取得所需的检测资料。在光感测器20的感测面上，若是光阻隔板22以矩阵的方式在两垂直方向上均设置了多个孔洞24，且光感测器20的感测面的面积是大于平面光源12的面积，则光感测器20及平面光源12之间不需要相对移动就可达成检测平面光源12的目的。这些基于本发明精神而做的更动均应属于本专利范畴之内。
与传统检测装置相比较，本发明的用来检测平面光源12所发出的光线的检测装置10、30、40，是利用光阻隔板22的多个孔洞24，将光线投射至光感测器20的光感测面上，以形成多个光感测区域26，再通过控制装置23所读取到的感测信号，来转换成辉度值或是运算出光均匀度。因此本发明检测装置可以准确且迅速地检测出平面光源12所发出的光线。
以上所述仅为本发明的优选实施例，依照本发明权利要求所做的等同变化与修改，均应属于本发明专利的范围之中。
Claims (11)
1.一种检测装置，用来检测一平面光源所发出的光线，所述平面光源的发光面位于所述平面光源的下侧，所述检测装置包括：
一光感测器，设于所述平面光源之下，所述光感测器的感测面位于所述光感测器的上侧，所述光感测器的光感测面与所述平面光源的发光面相平行；
一光阻隔板，设于所述光感测器的光感测面上，所述光阻隔板以不透明材料制成，其上设有多个孔洞；以及
一控制装置，电连接于所述光感测器，用来读取所述光感测器所产生的感测信号以检测所述平面光源所发出的光线；
其中所述平面光源的发光面所发出的光线通过所述光阻隔板的多个孔洞而投射至所述光感测面上从而形成多个不互相重叠的光感测区，每一光感测区通过位于其上的孔洞而感测到所述平面光源的发光面上的一相对应的测试区域所发出的光线，而所述控制装置则会读取所述光感测面上的各个光感测区所产生的感测信号以检测所述平面光源的发光面上各个相对应的测试区域所发出的光线。
2.如权利要求1所述的检测装置，其中所述平面光源的发光面上的各个测试区域均不互相重叠。
3.如权利要求1所述的检测装置，其中所述光感测器为一电荷耦合器件。
4.如权利要求1所述的检测装置，其中所述控制装置读取所述光感测面上的各个光感测区所产生的感测信号以计算各个相对应的测试区域的色温值或辉度值，并依此而检测所述平面光源所发出的光线的均匀度。
5.如权利要求1所述的检测装置，其中所述平面光源为一液晶显示器的背光板或面板。
6.如权利要求1所述的检测装置，还包含有一壳体，其上端设有一开口，所述平面光源水平地放置于所述开口上且其发光面朝下，而所述光阻隔板及所述光感测器水平地安装于所述开口之下。
7.如权利要求6所述的检测装置，其中所述光感测器的感测面呈线型，而所述光阻隔板上的多个孔洞亦呈线型排列。
8.如权利要求7所述的检测装置，其中所述光感测器及所述光阻隔板以可移动的方式安装于所述壳体内，而所述检测装置另包含有一驱动装置用来水平驱动所述光感测器及所述光阻隔板以使所述光感测器得以扫描所述平面光源的所有发光面。
9.如权利要求1所述的检测装置，其中所述检测装置另包含有一衰减片，水平地设置于所述平面光源与所述光感测器之间，用来减弱所述平面光源所发出的光线以避免所述光感测器会因为照度过高而产生饱和现象。
10.如权利要求9所述的检测装置，其中所述衰减片设置于所述光阻隔板的上侧。
11.如权利要求9所述的检测装置，其中所述衰减片设置于所述光阻隔板与所述光感测器之间。
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