CN203719765U - 光强度测量装置 - Google Patents
光强度测量装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN203719765U CN203719765U CN201420070546.XU CN201420070546U CN203719765U CN 203719765 U CN203719765 U CN 203719765U CN 201420070546 U CN201420070546 U CN 201420070546U CN 203719765 U CN203719765 U CN 203719765U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- luminous intensity
- intensity measurement
- main control
- control chip
- measurement device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000005259 measurement Methods 0.000 title claims abstract description 90
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 31
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 14
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 2
- 238000007639 printing Methods 0.000 claims description 2
- 230000006698 induction Effects 0.000 abstract description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 14
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 8
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 4
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 4
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 4
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
Abstract
本实用新型的实施方式提供一种光强度测量装置，其特征在于包括至少一个光强度测量集成芯片，该光强度测量集成芯片在其上具有光学感应区，该光学感应区用于接收待测光线；其中，该光强度测量集成芯片被配置为将在该光学感应区接收的光的强度转化成电压信号的数字量，并输出该电压信号的数字量。
Description
技术领域
本公开的实施方式涉及光强度测量装置，特别是用于测量显示设备亮度的光强度测量装置。
背景技术
在生产和组装人机界面例如显示设备的生产线上，为了确保所生产的显示设备具有平均的发光亮即保证产品的质量，需要对显示设备的亮度进行测量和控制。现有的亮度测量方法主要有例如图1的流程图所示的滤波型灰度计法和例如图2的流程图所示的摄像仪法两种。
在采用如图1所示的滤波型灰度计法中，首先使待测发光源(待测物)通过分光光度计的透镜聚焦在滤光片上，通过滤光片分成红、绿、蓝三基色光线，并分别通过透镜系统聚焦在三个感光元件(光传感器)上转换成电压信号，电压信号通过放大器和模数转换(A/D)转换，再通过数字运算得到待测光源的亮度和色坐标。该方法采用多种透镜系统，且机械结构复杂，使得成本高昂。
在采用如图2所示的摄像仪法中，使待测发光源(待测物)通过摄像仪的前置透镜成像在感光阵列元件上，感光阵列元件将图像的光强度转换成电压信号，经模数(A/D图像采集卡)转换成为二位数字图像，在经过数字图像处理得到待测光源的亮度。该方法使用多种芯片，也使得其成本相对较高。
实用新型内容
有鉴于此，本公开实施方式的目的之一在于提供新的待测光源的亮度测量设备和方法，可以在减小测量装置的体积的同时使得成本低廉，便于在生产线上使用及推广。
根据本公开的实施方式的一方面，提供了一种光强度测量装置，可包括：至少一个光强度测量集成芯片，该光强度测量集成芯片在其上具有光学感应区，该光学感应区用于接收待测光线；其中，该光强度测量集成芯片被配置为将在该光学感应区接收的光的强度转化成电压信号的数字量，并输出该电压信号的数字量。
根据本公开的此实施方式的技术方案，光强度测量装置使用了具有光学感应区在其上的光强度测量集成芯片，使得光学测量元件高度集成，并且避免了需要使用光学透镜的复杂结构，允许装置的尺寸控制在较小的体积以内。
在一个实施方式中，该光强度测量装置还可包括微控制器MCU主控芯片，该MCU主控芯片通过与该光强度测量集成芯片相耦合，用以接收来自该光强度测量集成芯片的该电压信号的数字量。
由于该光强度测量集成芯片直接感应光的强度并输出数字信号，不需额外引入数模转换等分立元件，使得系统的效率更高、能耗更小。
在一个实施方式中，该MCU主控芯片可以和该光强度测量集成芯片形成在同一印刷电路板上，该MCU主控芯片通过I2C串行通讯与该光强度测量集成芯片相耦合。
在另一实施方式中，该MCU主控芯片也可以和该光强度测量集成芯片形成在不同印刷电路板上，该控制器主控芯片通过在该印刷电路板上的I2C接口与该光强度测量集成芯片相耦合。
在一个实施方式中，该光强度测量集成芯片的数量可以为两个。使用两个光强度测量集成芯片可以同时对两个待测光源或者一个待测光源的两个区域进行测量。
在一个实施方式中，该光强度测量装置可进一步包括显示设备，该MCU主控芯片将该电压信号的数字量转换成标准单位的光亮度数据，并将该光亮度数据发送和显示在该显示设备上。
在另一实施方式中，该光强度测量装置可进一步包括通讯模块，该MCU主控芯片将该电压信号的数字量转换成标准单位的光亮度数据，该通讯模块通过与该MCU主控芯片相耦合，将该光亮度数据发送到另一接收设备。优选地，该通讯模块具有modbus接口。
在另一实施方式中，该光强度测量装置可进一步包括通用输入输出GPIO模块，该微控制器(MCU)主控芯片将该电压信号的数字量转换成标准单位的光亮度数据，该通用输入输出GPIO模块与该MCU主控芯片相耦合，用于根据该光亮度数据输出控制信号。
在另一实施方式中，该光强度测量装置可进一步包括数模转换模块，该MCU主控芯片将该电压信号的数字量转换成标准单位的光亮度数据，该数模转换模块与该微控制器(MCU)主控芯片相耦合，用于将该光亮度数据转换成声音信号。
通过在MCU主控芯片外围扩展其它模块，可使得系统实现更智能的功能，如将光源亮度数据传输到更远的外部设备的通讯模块，根据光源亮度数据执行相应的控制操作的输入输出GPIO模块，将光源亮度数据转换成语音信息的数模转换模块等等。
本公开的实施方式的光强度测量装置可以测量待测光源的光强范围为0至1000cd/m2。
附图说明
现将仅通过示例的方式，参考所附附图对本公开的实施例进行描述，其中：
图1示出了现有滤波型灰度计法测量亮度的框图；
图2示出了现有摄像仪法测量亮度的框图；
图3示例性地示出了根据本公开实施例的一种光强度测量装置中的光强测量集成芯片的平面图；
图4示例性地示出了根据本公开实施例的一种系统架构框图。
图5示例性地示出了根据本公开实施例的一种亮度平衡仪的系统架构框图；以及
图6示出了图5的亮度平衡仪的测量亮度的方法流程图。
具体实施方式
现将结合附图对本公开的实施例进行具体的描述。应当注意的是，附图中对相似的部件或者功能组件可能使用同样的数字标示。所附附图仅仅旨在说明本公开的实施例。本领域的技术人员可以在不偏离本公开精神和保护范围的基础上从下述描述得到选替技术方案。
本公开的实施方式主要涉及一种光强度测量装置，特别是一种用于测量显示设备或显示器的亮度的光强度测量装置。但应当理解的是，本公开并不限于仅仅用于测量显示器的亮度的光强度测量装置，凡是以本公开所附权利要求精神和范围所限定的测量装置均应被认为是属于本公开的光强度测量装置。
图3示例性地示出了根据本公开实施例的一种光强度测量装置(未示出)中的光强测量集成芯片10的平面图。光学感应区11形成在光强测量集成芯片10上。在此示例中，该感应区11是矩形的，但应当理解的是光学感应区11可以被构造成任意形状。光强测量集成芯片10可以由其上的光学感应区11接收入射光，并将入射光的强度转化成电压信号的数字量并从相应的引脚输出该电压信号的数字量。
在一个实施例中，在光学感应区11的外围显示了形成在光强度测量装置上的光学窗口12在具有光学感应区11的光强测量集成芯片10的表面上的投影。光学窗口12被构造成圆形。然而，应当理解的是，对光学窗口12的形状并无固定的限制，只要使得待测光能够穿过该光强度测量装置并到达光学感应区11即可。通常，光学窗口12的面积比光学感应区11大。优选地，光学感应区11在光强度测量装置中被置于紧邻且面对光学窗口12的位置。
使用上述的实施方式使得光学测量元件高度集成，并且避免了需要使用光学透镜的复杂结构，允许装置的尺寸控制在较小的体积以内，例如，光强度测量装置的总体积仅为移动电话的大小。
在一个实施例中，光强测量集成芯片10具有六个引脚，其中，光强测量集成芯片10在从六个引脚其中之一的输入电压的驱动下计算出入射光的光强度，并通过六个引脚中的另一个将光强度数据传输到上位机系统。
根据本公开的实施方式，在选择使用何种光强测量集成芯片10时，可以遵循以下标准：
将光强度的测量和光强度数据的输出集成在单一芯片中，具体地，可以集成光线采集、光电转换、信号滤波与放大、模数转换以及数据通讯等功能在单一芯片中；具有较高位数的模数转换能力例如12位或16位，具有越高位数的模数转换也具有越高的测量分辨率；具有较高的光强感应量程，如65535勒克斯(lx)，具有越高的光强感应量程也具有越高的测量范围；以及具有较快的测量响应时间如180毫秒(ms)，较短的测量响应时间使得体统的实时性更佳。例如，本公开的光强测量集成芯片10可以采用Rohm公司提供的BH1750FVI芯片。由于光强测量集成芯片10直接感应光的强度并输出数字信号，不需额外引入数模转换等分立元件，使得系统的效率更高、能耗更小。
应当理解的是，具有如本公开的光强测量集成芯片10的光强度测量装置可以用来测量显示器的光强度，也可以用来测量白炽灯、荧光灯、卤素灯、LED灯等光源的光强度。
图4示例性地示出了根据本公开实施例的一种系统架构框图。由待测光源70发出的光直接入射到光强测量集成芯片10，在光强测量集成芯片10内，光强度被转化成电压信号并且经过模数转换得到电压信号的数字量，随后被传输到与光强测量集成芯片10耦合的MCU主控芯片20。MCU主控芯片20具有预先编号的程序，把光强电压数字量转换成标准单位的光亮度数据，并将该数据发送到显示设备或显示器30上以便用户获得由光强度测量装置所测量到的光强度的实时数据。
在一个实施例中，MCU主控芯片20和光强测量集成芯片10形成在同一印刷电路板上并通过I2C串行通讯彼此耦合。
在另一实施例中，MCU主控芯片20和光强测量集成芯片10形成在不同的印刷电路板上并通过在印刷电路板上的I2C接口彼此耦合。
例如在使用中，根据本公开一个实施方式的光强度测量装置的光学窗口12面对待测光源70例如一个液晶显示器模组，使得该显示器模组正常工作并在整个屏幕显示白色，这样可以实时地在显示器30上示出该显示器模组背光的亮度。
使用本公开实施例的光强度测量装置可以测量待测光源的光强范围为0至1000cd/m2，并且该装置成本低廉，具有体积小巧的优点，便于安装在现有生产线上而不影响现有生产线的布局。
在一个实施例中，光强度测量装置包括通讯模块40，MCU主控芯片20将光亮度数据通过与其耦合的通讯模块40，将该光亮度数据发送到另一接收设备。优选地，通讯模块40具有modbus接口。
在一个实施例中，光强度测量装置包括通用输入输出GPIO模块50，MCU主控芯片20根据光亮度数据通过与其耦合的通用输入输出GPIO模块50输出控制信号。
在一个实施例中，光强度测量装置包括数模转换模块60，MCU主控芯片20将光亮度数据通过与其耦合的数模转换模块转换成声音信号。
应当理解的是，由于MCU主控芯片20输出光亮度数据，也可以将一些其它模块与其耦合并进一步利用光亮度数据进行其它应用。
根据本公开的另一实施方式，光强度测量装置包括两个光强测量集成芯片10，并具有两个对其对应的光学窗口12，用于检测例如双显示器系统面板上两台显示器的亮度是否达到一致，或者用于检测单显示器的面板上的两个位置的亮度是否达到一致。当两个位置的亮度相同时，显示器30可以显示例如仪表的指针并指向中间，表示亮度达到一致。当两个位置的亮度有所区别时，显示器30可以显示例如仪表的指针并向一边偏转，表示亮度区别的程度。
图5示例性地示出了根据本公开实施例的一种亮度平衡仪的系统架构框图，图6示出了图5的亮度平衡仪的测量亮度的方法。
具体地，测量开始时，在步骤400，工业PC300通过其Modbus接口310发出开始测量指令，双显示器系统200由其Modbus接口220接收到该指令后通过双显示器系统主控单元210将两个LCD模组230，231的亮度调到最大。
随后，在步骤410，亮度平衡仪100的两个光测量芯片130，131用来测量两个显示器LCD模组230，231的亮度。
根据测量到的数据，在步骤420对亮度是否平衡进行判断，如果亮度差值在预设定允许的范围之内，则指示亮度平衡，结束测量过程。
另一方面如果亮度差值在预设定允许的范围之外，则在步骤430，亮度平衡仪100根据亮度差值通过亮度平衡仪主控单110由其Modbus接口120发出修改亮度指令到双显示器系统200。
在步骤440，双显示器系统200执行指令，显示器的两个LCD模组230，231的亮度得到调整，然后亮度平衡仪100再重复步骤410，直到所测量的亮度差值在预设定允许的范围之内即两显示器的亮度达到平衡为止。
通过以上描述和相关附图中所给出的教导，这里所给出的本公开的许多修改形式和其它实施方式将被本公开相关领域的技术人员所意识到。因此，所要理解的是，本公开的实施方式并不局限于所公开的具体实施方式，并且修改形式和其它实施方式意在包括在本公开的范围之内。此外，虽然以上描述和相关附图在部件和/或功能的某些示例组合形式的背景下对示例实施方式进行了描述，但是应当意识到的是，可以由备选实施方式提供部件和/或功能的不同组合形式而并不背离本公开的范围。就这点而言，例如，与以上明确描述的有所不同的部件和/或功能的其它组合形式也被预期处于本公开的范围之内。虽然这里采用了具体术语，但是它们仅以一般且描述性的含义所使用而并非意在进行限制。
Claims (9)
1.一种光强度测量装置，其特征在于包括：
至少一个光强度测量集成芯片，所述光强度测量集成芯片在其上具有光学感应区，所述光学感应区用于接收待测光线；
其中，所述光强度测量集成芯片被配置为将在所述光学感应区接收的光的强度转化成电压信号的数字量，并输出所述电压信号的数字量。
2.根据权利要求1所述的光强度测量装置，其特征在于，还包括微控制器MCU主控芯片，所述MCU主控芯片通过与所述光强度测量集成芯片相耦合，用以接收来自所述光强度测量集成芯片的所述电压信号的数字量。
3.根据权利要求2所述的光强度测量装置，其特征在于，所述MCU主控芯片和所述光强度测量集成芯片形成在同一印刷电路板上，所述MCU主控芯片通过I2C串行通讯与所述光强度测量集成芯片相耦合。
4.根据权利要求2所述的光强度测量装置，其特征在于，所述MCU主控芯片和所述光强度测量集成芯片形成在不同印刷电路板上，所述控制器主控芯片通过在所述印刷电路板上的I2C接口与所述光强度测量集成芯片相耦合。
5.根据权利要求2至4中任意一项所述的光强度测量装置，其特征在于，进一步包括显示设备，所述MCU主控芯片将所述电压信号的数字量转换成标准单位的光亮度数据，并将所述光亮度数据发送和显示在所述显示设备上。
6.根据权利要求2至4中任意一项所述的光强度测量装置，其特征在于，进一步包括通讯模块，所述MCU主控芯片将所述电压信号的数字量转换成标准单位的光亮度数据，所述通讯模块通过与所述MCU主控芯片相耦合，将所述光亮度数据发送到另一接收设备。
7.根据权利要求6所述的光强度测量装置，其特征在于，所述通讯模块具有modbus接口。
8.根据权利要求2至4中任意一项所述的光强度测量装置，其特 征在于，进一步包括通用输入输出GPIO模块，所述微控制器MCU主控芯片将所述电压信号的数字量转换成标准单位的光亮度数据，所述通用输入输出GPIO模块与所述MCU主控芯片相耦合，用于根据所述光亮度数据输出控制信号。
9.根据权利要求2至4中任意一项所述的光强度测量装置，其特征在于，进一步包括数模转换模块，所述MCU主控芯片将所述电压信号的数字量转换成标准单位的光亮度数据，所述数模转换模块与所述微控制器MCU主控芯片相耦合，用于将所述光亮度数据转换成声音信号。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201420070546.XU CN203719765U (zh) | 2014-02-18 | 2014-02-18 | 光强度测量装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201420070546.XU CN203719765U (zh) | 2014-02-18 | 2014-02-18 | 光强度测量装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN203719765U true CN203719765U (zh) | 2014-07-16 |
Family
ID=51158905
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201420070546.XU Expired - Lifetime CN203719765U (zh) | 2014-02-18 | 2014-02-18 | 光强度测量装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN203719765U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105588710A (zh) * | 2016-03-07 | 2016-05-18 | 京东方科技集团股份有限公司 | 背光源监测装置及点灯机 |
-
2014
- 2014-02-18 CN CN201420070546.XU patent/CN203719765U/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105588710A (zh) * | 2016-03-07 | 2016-05-18 | 京东方科技集团股份有限公司 | 背光源监测装置及点灯机 |
| CN105588710B (zh) * | 2016-03-07 | 2019-01-18 | 京东方科技集团股份有限公司 | 背光源监测装置及点灯机 |
| US10578484B2 (en) | 2016-03-07 | 2020-03-03 | Boe Technology Group Co., Ltd. | Backlight source testing device and light-on testing apparatus |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100578602C (zh) | 户外全彩led大屏幕显示屏的自动亮度控制装置及方法 | |
| CN111785230B (zh) | 一种亮度调节方法及终端、存储介质 | |
| CN100440983C (zh) | 用于平板电视光色自动调测系统构成方法及装置 | |
| CN102025901A (zh) | 相机模组及其检测方法 | |
| CN201904067U (zh) | 全彩led显示屏非均匀性逐点校正系统 | |
| CN101458121A (zh) | 光感测装置及其显示装置 | |
| CN102314265A (zh) | 光学式检测装置、显示装置以及电子设备 | |
| CN101409045B (zh) | 显示装置的色度补偿方法与照明方法 | |
| CN201413624Y (zh) | 可逐点校正的led背光lcd显示器系统及其显示器 | |
| CN101598887A (zh) | 投影装置 | |
| CN105578079A (zh) | 图像传感器及其成像画质的调节方法和成像装置 | |
| CN110017895A (zh) | 一种光源监控系统 | |
| CN102768017A (zh) | 线宽量测装置及其方法 | |
| CN110831276A (zh) | 基于led的灯光亮度控制方法及相关装置 | |
| CN106531065B (zh) | 一种一对多Gamma曲线并行调节系统及方法 | |
| CN103376576B (zh) | 一种4k2k v-by-one接口液晶显示屏的自动测试方法及系统 | |
| CN203719765U (zh) | 光强度测量装置 | |
| CN103093737A (zh) | 一种用于调整显示设备颜色白平衡的装置及方法 | |
| CN203365344U (zh) | 图像式喷码检测装置 | |
| CN106128315A (zh) | 一种智能调节颜色的led背光节能拼接屏及其调节方法 | |
| CN102892237A (zh) | 舞台灯光与led全彩屏混合系统及其灯光信号转换模块 | |
| CN101510396A (zh) | 控制电路、背光模块及平面显示装置 | |
| CN101477791B (zh) | Lcd显示装置及其维护系统和维护方法 | |
| CN206058796U (zh) | 一种智能调节颜色的led背光节能拼接屏 | |
| CN209201199U (zh) | 一种摄像头模组 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20140716 |
|
| CX01 | Expiry of patent term |