CN201145788Y - Lcd/lcm自动光学检测装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种应用于LCD/LCM电子产品制造各制程中功能显示及表面外观缺陷检测装置。包括LCD及LCM自动光学检测装置，LCD显示屏产品测试装置组成包括系统主机(6)，系统主机(6)连接检测启动按钮(7)、气动执行单元(2)、LCD屏显示驱动控制单元(3)；气动执行单元(2)连接气缸(21)，气缸(21)连接LCD压板(22)；LCD屏显示驱动控制单元(3)连接待测LCD屏(11)，待测LCD屏(11)上方为相机(4)，LCD屏(11)下方设有LCD测试电路板(12)电极(13)，LCD测试电路板(12)下方设有灯箱(5)，灯箱(5)设于底座(51)，本实用新型可以替代人工目视检测，快速、准确地检测出LCD屏成品、LCM成品的缺陷。

Description

LCD/LCM自动光学检测装置
技术领域
本实用新型涉及一种利用工业相机拍摄待测产品，通过采集图像数据，图像识别及处理系统进行处理、辩识、分析图像数据，判断产品是否有缺陷的自动光学检测装置，尤其适合应用于LCD/LCM电子产品制造各制程中功能显示及表面外观缺陷检测。
背景技术
目前，LCD屏成品检测特别是LCM成品功能及外观检测主要依赖于检验员的目测感觉。每个检验员对LCD屏的内容图案显示效果敏感度不同，会造成判断品质标准不一；而针对一些显示分辨率较高、显示像素间隙较小的产品，人工目视检测需花费太多时间且目测能力也有极限，造成效能与品质下降；另外人工目视检测易受大批量检测所带来的疲劳度影响从而造成判断偏差。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种LCD/LCM自动光学检测装置，它克服了人工目视检测的不足，满足制造商对产品高品质的要求，可以替代人工目视检测。
本实用新型解决技术问题所采用的技术方案是：LCD/LCM自动光学检测装置包括有：照明光源、产品工装夹具、气动单元及控制执行单元、相机及镜头、图像采集卡、图像识别及处理系统软件、计算机系统控制单元及LCM显示驱动控制单元、LCD显示驱动控制及电性能测试单元等。包括LCD显示屏产品测试装置及LCM显示模组测试装置，其特征在于：
LCD显示屏产品测试装置组成包括系统主机(6)，系统主机(6)连接检测启动按钮(7)、气动执行单元(2)、LCD屏显示驱动控制单元(3)；气动执行单元(2)连接气缸(21)，气缸(21)连接LCD压板(22)；LCD屏显示驱动控制单元(3)连接待测LCD屏(11)，待测LCD屏(11)上方为相机(4)，LCD屏(11)下方设有LCD测试电路板(12)电极(13)，LCD测试电路板(12)下方设有灯箱(5)，灯箱(5)设于底座(51)。
LCM显示模组测试装置包括系统主机(60)，系统主机(60)连接检测启动按钮(70)、LCM显示驱动控制单元(50)；LCM显示驱动控制单元(50)连接待测LCM(10)，将待测LCM(10)放置于定位夹具(20)上，待测LCM(10)上方为LCD外界光源(80)、相机(40)，定位夹具(20)设于底座(90)上，LCM压板(30)设于定位夹具(20)上。
LCD/LCM自动光学检测仪工作原理是通过工业相机对不同显示画面的液晶显示屏进行拍摄，通过图像采集卡传送给图像识别及处理系统；图像识别及处理系统软件将该数字图像数据同预先所自学习产生的标准图像进行比较，通过各种运算提取对象的特征并进行图像预处理及分析，判断是否在所设定的误差范围内，得出检测结果并通过声光报警提示检测员所检测产品的品质状况并按检测结果分类摆放。
本发明产生的实际有益的效果是可以替代人工目视检测，快速、准确地检测出LCD屏成品、LCM成品以下缺陷：显示像素缺失缺陷、显示笔段不均缺陷、显示功能性黑白点缺陷、显示字库出错、表面外观非功能性缺陷、对比度及亮度缺陷等。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。
图1为LCD显示屏产品测试装置组成示意图
图2为LCM显示模组产品测试装置组成示意图
图3a、图3b、图3c为LCD显示屏测试状态简图
图4a、图4b、图4c为LCM显示模组测试状态简图
图5为产品测试详细流程图
图6为自动光学检测装置软件组成示意图
具体实施方式
图1为“LCD显示屏产品测试装置组成示意图”，其主要组成部分包括及工作原理如下：
如图1所示，LCD显示屏产品测试装置组成包括系统主机6，系统主机6连接检测启动按钮7、气动执行单元2、LCD屏显示驱动控制单元3；气动执行单元2连接气缸21，气缸21连接LCD压板22；LCD屏显示驱动控制单元3连接待测LCD屏11，待测LCD屏11上方为相机4，LCD屏11下方设有LCD测试电路板12电极13，LCD测试电路板12下方设有灯箱5，灯箱5设于底座51。
首先是LCD产品工装夹具将待测LCD屏11放置于定位夹具上，将待测LCD屏11调整到视场中心，尽量保证待测LCD屏11与相机4镜头平行。通过定位夹具保证LCD显示屏11与LCD测试电路板12电极13充分对准。
气动执行单元2：系统主机6接受到检测启动按钮7信号后，控制气动执行单元2，通过气缸21将LCD压板22压下使LCD屏11与LCD测试电路板12电极13有效接触导通。当系统检测完毕后，控制气动执行单元2，通过气缸21将LCD压板22升起，以便拿走检测完毕产品。
LCD屏显示驱动控制单元3：系统主机6通过LCD屏显示驱动控制单元3驱动LCD屏11显示所设定图像供相机4拍摄；同时检测LCD屏11电性能指标是否超出设定值。
CCD相机4、镜头、图像采集卡：通过CCD相机4拍摄待测产品LCD屏11，并通过图像采集卡传送给图像识别及处理系统。
CCFL灯箱5设于底座51，提供给待测LCD显示屏11所需高亮度并均匀照射的背景光。
系统主机6安装有自动光学图像处理软件。操作系统为微软公司的Windows操作系统，如Windows2000/NT/XP；自动光学图像处理软件：为深圳市超域视界科技有限公司自主研发的Super Vision 2.1自动光学图像处理软件。图像识别及处理系统软件将所采集的数字图像数据同预先所自学习产生的标准图像进行比较，通过各种运算提取对象的特征并进行图像预处理及分析，判断是否在所设定的误差范围内，得出检测结果并通过声光报警提示检测员所检测产品的品质状况并按检测结果分类摆放。
图2为“LCM显示模组测试装置组成示意图”，其主要组成部分及工作原理如下：
如图2所示LCM显示模组测试装置包括系统主机60，系统主机60连接检测启动按钮70、LCM显示驱动控制单元50；LCM显示驱动控制单元50连接待测LCM10，将待测LCM10放置于定位夹具20上，待测LCM10上方为LCD外界光源80、相机40，定位夹具20设于底座90上，LCM压板30设于定位夹具20上。
首先是LCM产品工装夹具将待测LCM10放置于定位夹具20上，定位夹具20设于底座90上。将待测LCM10调整到视场中心，尽量保证待测LCM10与相机40镜头平行；按下LCM压板30，将定位夹具20上探针与LCM接口有效接触连接，保证LCM显示驱动控制单元50信号有效加载到LCM产品供驱动显示。
LCM显示驱动控制单元50：系统主机60接受到检测启动按钮70信号后，通过LCM显示驱动控制单元50驱动LCM产品显示所设定图像供相机40拍摄。
CCD相机40、镜头、图像采集卡：通过CCD相机40拍摄待测LCM10，并通过图像采集卡传送给图像识别及处理系统。
LCD外界光源80：通过采用环形灯提供给待测LCM10产品所需高亮度并均匀照射的前景光。
系统主机60安装有自动光学图像处理软件。操作系统为微软公司的Windows操作系统，如Windows2000/NT/XP；自动光学图像处理软件：为深圳市超域视界科技有限公司自主研发的Super Vision 2.1自动光学图像处理软件。图像识别及处理系统软件将所采集的数字图像数据同预先所自学习产生的标准图像进行比较，通过各种运算提取对象的特征并进行图像预处理及分析，判断是否在所设定的误差范围内，得出检测结果并通过声光报警提示检测员所检测产品的品质状况并按检测结果分类摆放。
图3a、图3b、图3c为“LCD显示屏测试”状态简图，图3a为未放置LCD显示屏处于“待测”状态、图3b为放置LCD显示屏产品状态、图3c为LCD压板压下产品进行测试状态。
图4a、图4b、图4c为“LCM显示模块测试”状态简图，图4a为未放置LCM处于“待测”状态、图4b放置LCM显示模块状态、图4c为LCM压板压下产品进行测试状态。
图5为“产品测试详细流程图”，具体工作原理如下：
1)系统驱动LCD显示屏显示相应设定图像，具体设定图像为：“对位”画面(只显示用于对位校准使用所需“图标”或相关像素)、“全灭”画面(清屏，无像素显示；用于检测LCD/LCM外观缺陷如表面脏污、划伤等缺陷)、“全亮”画面(所有像素全部显示；用于检测LCD/LCM显示是否有缺陷如缺划、对比度、功能黑白点、针孔等缺陷)、4幅“各不相邻”画面(每个显示像素与周围相邻显示像素均不相连；用于检测LCD/LCM显示是否有缺陷，如行列是否有暗划、不均等缺陷)、“特定字库”画面(显示所需LCD控制器字库中特定字符；用于检测LCM驱动IC内字库是否正确)。
2)在进行产品测试前，需选择一“标准良品”与若干“不良品”样品用于产品“自学习”；根据产品设定的显示“画面”进行相机各参数设置及通道选择、区域对象选择、图像处理算法选择、图像处理工具选择、品质标准及误差参数设置等；参数设置完毕后需在测试模式下对“标准良品”与“不良品”自身进行测试，检验“检测结果”是否符合实际要求，如“检测结果”不符合实际要求，需对设置参数进行相应修正并重新测试，直到满足要求后，“自学习”过程才结束。
3)LCD或LCM产品放置于检测机架上进行测试时，需调节好光源、光圈及合适焦距。
根据待检LCM/LCD屏型号选择对应的产品“工程文件”，该工程文件在“自学习”过程中已配置相应参数及工具，同时系统驱动LCM/LCD屏显示相应设定“画面”；光学图像处理系统控制相机进行拍摄，图像经过采集卡传给系统主机。自动光学图像处理系统将在线LCD屏显示的图像与模板(标准品)的图像同设置好的阀值进行比较，如果各项指标都在阀值允许范围内，则返回Pass，否则返回Fail，显示输出测试结果及检测时间。
图6为自动光学检测装置软件组成，主要包括：1)系统设置；2)图像输入；3)目标区域选取；3)目标区域处理；4)图像处理；5)目标提取；6)目标处理；7)目标分析；8)结果输出。

Claims (2)

1、一种LCD/LCM自动光学检测装置，包括LCD显示屏产品测试装置及LCM显示模组测试装置，其特征在于：LCD显示屏产品测试装置组成包括系统主机(6)，系统主机(6)连接检测启动按钮(7)、气动执行单元(2)、LCD屏显示驱动控制单元(3)；气动执行单元(2)连接气缸(21)，气缸(21)连接LCD压板(22)；LCD屏显示驱动控制单元(3)连接待测LCD屏(11)，待测LCD屏(11)上方为相机(4)，LCD屏(11)下方设有LCD测试电路板(12)电极(13)，LCD测试电路板(12)下方设有灯箱(5)，灯箱(5)设于底座(51)。
2、根据权利要求1所述的LCD/LCM自动光学检测装置，其特征在于：LCM显示模组测试装置包括系统主机(60)，系统主机(60)连接检测启动按钮(70)、LCM显示驱动控制单元(50)；LCM显示驱动控制单元(50)连接待测LCM(10)，将待测LCM(10)放置于定位夹具(20)上，待测LCM(10)上方为LCD外界光源(80)、相机(40)，定位夹具(20)设于底座(90)上，LCM压板(30)设于定位夹具(20)上。
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