CN205642801U - 一种显示器发光特性测量系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及了一种显示器件发光特性测量系统，包括载物台、四路电机运动控制器、亮度计、电源、上位机及光具座。本实用新型通过驱动模块采样，操作简单，测量速度快，实现了显示器多角度、全方位旋转与其亮度等相关参数的测量，测量结果精确，自动化程度高，极大降低了人工误差，具有较广阔的市场前景，对于显示器角度特性测量起到了重要作用。

Description

一种显示器发光特性测量系统

【技术领域】

本实用新型涉及有机电致发光二极管显示器、液晶显示器等测试技术领域，特别涉及一种显示器发光特性测量系统。

【背景技术】

随着有机电致发光二极管显示器、液晶显示器的大面积普及，显示器制造产业也在中国大范围兴起。近几年液晶产业在手机产业的刺激下有了长足的发展，液晶显示器的性能也有显著的提高。有机电致发光二极管显示器在手机、电视领域崭露头角，获得诸多关注。很多公司为了让显示器的最大视角有微小的提高，不惜耗费巨大人力物力；为了改善显示器的发光均匀度，潜心研究新技术、新材料。这些都表明了这两项指标对于无论是有机电致发光二极管显示器和液晶显示器来说是十分重要的。

在显示器的研发生产过程中，对有机电致发光二极管显示器、液晶显示器的视角特性与发光均匀度的测定十分重要。传统的测量方法在测量视角特性时需要手动改变显示器的测量视角，采样频率低，测量精度低；在测量发光均匀度时，传统测量采用九点法，通过公式计算发光均匀度，测定结果表达不够直观。

【实用新型内容】

为解决现有技术存在的问题，本实用新型提供一种显示器发光特性测量系统，该系统可以完成有机电致发光二极管显示器、液晶显示器的视角特性及发光均匀度的自动测量并进行测试结果的实时显示。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术手段：

一种显示器发光特性测量系统，包括测试组件、电源与测试组件连接的测量控制系统；所述的测试组件包括光具座、亮度计和载物台；所述的载物台置于光具座一侧，亮度计设置在光具座另一侧且与光具座相对设置；

所述的测量控制系统包括电机运动控制器和上位机，其中：

所述的电机运动控制器包括通过串口与上位机连接的单片机和与单片机连接的电机驱动芯片；上位机通过单片机和电机驱动芯片驱动载物台上的步进电机转动；

所述的亮度计与上位机连接，用于快速测量其镜头前方发光体的亮度，并通过串口将测得亮度值传给上位机；

所述的电源用于给被测显示器件与测量系统供电，通过串口与上位机相连。

所述的上位机包括水平转动模块、水平移位模块、竖直转动模块和竖直移位模块，水平转动模块、水平移位模块、竖直转动模块和竖直移位模块分别通过单片机与对应的电机驱动芯片连接。

所述的上位机还包括视角特性测量模块和发光均匀度测量模块，视角特性测量模块和发光均匀度测量模块均和亮度计连接。

所述的上位机还包括与处理单元连接的曲线绘制模块、图形显示模块、图形比较模块和数据存储模块，曲线绘制模块、图形显示模块和图形比较模块均与操作界面连接。

所述的载物台主体承重部件为ABS材质，ABS部件之间通过丙酮粘合。

所述的电源，其通道一为步进电机供电，输出6V直流电压；其通道二为被测器件供电，被测器件供电通过上位机的操作界面输入电压值进行控制。

所述的电机驱动芯片为2003APG芯片，数量为四个；四个电机驱动芯片分别与水平转动电机、水平移位电机、竖直转动电机和竖直移位电机连接。

所述的亮度计为柯尼卡美能达LS100亮度计。

相对于现有技术，本实用新型的有益效果是：

本实用新型的新型显示器发光特性测量系统可以通过简单的点击操作完成显示器的视角特性及发光均匀度的测量，测量操作简单，测量速度快。实现了显示器多角度、全方位旋转与其亮度等相关参数的测量，测量结果精确，自动化程度高，极大降低了人工误差，具有较广阔的市场前景，对于显示器角度特性测量起到了重要作用。

进一步，柯尼卡美能达LS100亮度计具有测量精度高，采样速度快等优点。

进一步，曲线绘制模块、图形显示模块、图形比较模块实现了测量视角特性时采样密集，描绘出的视角特性曲线光滑，采用极坐标绘图，将显示器的水平视角特性及竖直视角特性描绘在同一张图中，测量发光均匀性时采用亮度波动曲线来绘图，更加直观。

【附图说明】

图1为本实用新型的测试组件整体结构图；

图2为本实用新型的上位机内部结构框图。

图中，1-光具座，2-亮度计，3-载物台，4-电源，5-上位机，6-步进电机，7-单片机，6-电机驱动芯片，51-水平转动模块，52-水平移位模块，53-竖直转动模块，54-竖直转动模块，55-视角特性测量模块，56-发光均匀度测量模块，57-曲线绘制模块，58-图形显示模块，59-图形比较模块，60-数据存储模块，61-数据处理单元。

【具体实施方式】

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步说明，本实用新型不限于以下实施例。

一种新型显示器件发光特性测量系统，包括光具座1、亮度计2、载物台3、电源4、电机运动控制器、上位机5，其中：

所述的载物台3置于光具座1一侧，载物台3中轴线与光具座1中轴线重合，载物台3底板后边缘与光具座1边缘重合；所述电机运动控制器包括单片机、四枚2003APG芯片和底座；单片机通过与上位机5(如计算机等)串口通信，在计算机发来指令的控制下从不同的I/O口发送四位脉冲信号，脉冲信号通过2003APG芯片驱动步进电机转动；

所述亮度计2置于载物台上方与上位机5连接，受上位机5控制，可快速测量其镜头前方一定距离内发光体的亮度，并通过串口通信将测得亮度值传给上位机5；亮度计2固定于光具座的一侧，镜头方向对准载物台方向；

所述的测量控制系统包括电机运动控制器和上位机5。其中：

所述的电机运动控制器包括通过串口与上位机5连接的单片机8和与单片机连接的电机驱动芯片7；上位机5通过单片机和电机驱动芯片驱动载物台3上的步进电机6转动；所述的电源4用于给被测显示器件与测量系统供电，通过串口与上位机5相连。

所述的上位机5包括水平转动模块51、水平移位模块52、竖直转动模块53和竖直移位模块54，水平转动模块51、水平移位模块52、竖直转动模块53和竖直移位模块54分别通过单片机与对应的电机驱动芯片连接。

所述的上位机5还包括视角特性测量模块55和发光均匀度测量模块56，视角特性测量模块55和发光均匀度测量模块56均和亮度计2连接。

所述的上位机5还包括与处理单元61连接的曲线绘制模块57、图形显示模块58、图形比较模块59和数据存储模块60，曲线绘制模块57、图形显示模块58和图形比较模块59均与操作界面连接。

实际测量原理：上位机5控制程序可以运用LabVIEW可视化图像编程搭建，具有友善的人际交互图形操作界面，点击操作界面左侧的“测量视角特性”按键，上位机5将会发出指令给运动控制器，运动控制器将先输出一组脉冲，使器件固定支架转过90度，使测量视角为水平负向90度，从该视角开始测量，器件固定夹每转过3.6度亮度计2进行一次测量并返回测量值给上位机5；从负向90度视角到正向90度视角，共进行50次测量；测量完成后器件固定夹将恢复到0度视角位置，竖直转动电机将带动水平转动支架在竖直面内转过90度，使竖直视角为负向90度，从该视角开始测量，水平转动支架每转过3.6度亮度计2进行一次测量，并反馈给上位机5测量值，从负向90度视角到正向90度视角共进行50次测量；点击操作界面左侧“测量发光均匀度”按键，上位机5将发出指令给运动控制器，运动控制器发出一组脉冲，使水平移位电机转动，带动水平移位架，使测量点移动到被测器件左边缘；从该点开始测量，从被测器件的左边界到右边界，均匀取10个样点测量其亮度并反馈给上位机5，测量完成后在操作界面中均匀度特性曲线绘图区将描绘器件在水平轴线上亮度的波动曲线；随后测量点将复位至被测器件中心位置，竖直移位电机转动，带动竖直移位架，测量点将移动至被测器件下边缘；从该点开始测量，从被测器件的下边缘到上边缘，均匀取10个样点测量其亮度值并反馈给上位机5；测量完成后在操作界面中均匀度特性曲线绘图区将描绘出被测器件在竖直轴线上的亮度波动曲线，随后测量点将复位至器件中心位置，结束测量。

本实用新型显示器发光特性测量系统，通过点击上位机5操作界面中的“测量视角特性”或是“测量均匀度特性”按键可实现对被测器件视角特性与发光均匀度的自动测量与图像描绘。

所述载物台，其主体承重部件为ABS材质，ABS部件通过丙酮粘合；传动部件为金属材质，其中移位丝杠的螺距为1毫米。

所述上位机5控制程序，用户可在操作界面下方位置输入被测器件的长宽尺寸，程序会自行计算测量均匀度特性时的移位边界。

测量视角特性的结果将被描绘成视角特性曲线，出现在操作界面左侧视角特性曲线绘图区(极坐标)里，其中，被测器件的水平视角特性负90度到90度将被用蓝色线条描绘在绘图区0度到180度区间内；被测器件的竖直视角特性负90度到90度将被用红色线条描绘在绘图区180度到360度区间内。

测量发光均匀度的结果将被描绘成均匀度特性曲线，出现在操作界面右侧均匀度特性曲线绘图区里，其中，沿器件水平轴线测得的10组亮度数据将以绘图区下边框为位置坐标轴，左边框为亮度坐标轴，用蓝色线条描绘亮度在器件水平轴线上的波动曲线；沿器件竖直轴线测得的10组亮度数据将以绘图区右边框为位置坐标轴，上边框为亮度坐标轴，用红色线条描绘亮度在器件竖直轴线上的波动曲线。

如显示器初始位置处于倾斜状态，若需要测量视角特性，可以点击“手动校准”按键，会弹出手动校准操作窗口，左侧四个方向键为上下左右移位；右侧四个方向键为水平正反转与竖直正反转；鼠标按下按键，相应的电机将会开始转动，鼠标松开，电机停止转动；如显示器初始位置测量点未落在显示器中心，若要测量发光均匀度，可用手动校准将测量点移动到显示器中心位置。

所述电源，其通道一为步进电机供电，上位机5向电源发送指令，通道一输出6V直流电压；其通道二为被测器件供电，在操作界面的左侧输入“输入电压”值，电源将会将通道二的电压设置为该值。

在操作界面左侧可输入“测量次数”，输入“测量次数后”进行视角特性或者均匀度特性的测量，程序会将测量重复所设置的次数。

操作界面下方有两个“保存”按键，在完成视角特性测量后点击“保存视角特性”按键，程序会生成PNG图像文件，将测量图像保存在所选择的文件夹中。保存均匀度特性曲线可点击右侧“保存均匀的特性曲线”按键。

本实用新型的显示器发光特性测量系统的使用方法，包括以下步骤：

1)器件的固定：逆时针旋转固定夹上的两个旋钮，当缝隙足够大时，将被测器件放入缝隙中，再顺时针旋转，使两旋钮背部将器件固定在固定架后板上；将器件的电源线经竖直移位架底部，从水平移位架和竖直背板中间的圆孔中穿出，接于电源通道二；

2)初始位置校准：鼠标点击操作界面下方“手动校准”按键，操作界面将会弹出“手动校准”的窗口，鼠标按下左侧的上下左右按键，器件将会向相应的方向移位，鼠标按下右侧的上下左右按键，器件将会在水平面或竖直面内旋转；需要测量视角特性时，将器件校准到与载物台竖直背板平行平面，并使亮度测量点落在器件中心附近，使器件在转动过程中测量点始终落在器件上；需要测量均匀度特性时，将器件校准到与载物台竖直背板平行平面，并使亮度测量点落在器件正中心，使器件在移位过程中测量点始终落在器件上。

3)设置：操作界面左侧上方三个选择框分别是：亮度计接口、运动控制器接口、电源接口，用来选择亮度计2、运动控制器、电源与上位机串口通信的接口，选择了各自的接口后，在下方的输入电压与测量册数中输入值，完成测量前的设置。

4)测量及保存：操作界面左侧下方有两个开始按键，上方为测量视角特性的开始按键，下方为测量均匀度特性的开始按键，点击测量视角特性的开始按键，程序将会开始测量器件视角特性，测量次数为所设定的次数，测量电压为所设定的电压；点击测量均匀度特性开始按键后程序将会开始测量器件的发光均匀度；完成测量后图像将被描绘在绘图区，绘图区下方有两个保存按键，点击左侧的视角特性曲线保存按键，程序将会保存视角特性绘图区现有的图像；点击右侧的均匀度特性曲线保存按键，程序将会保存均匀度绘图区现有的图像。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (5)

1.一种显示器发光特性测量系统，其特征在于，包括测试组件、电源(4)以及与测试组件连接的测量控制系统；所述的测试组件包括光具座(1)、亮度计(2)和载物台(3)；所述的载物台(3)置于光具座(1)一侧，亮度计(2)设置在光具座(1)另一侧且与光具座(1)相对设置；

所述的测量控制系统包括电机运动控制器和上位机(5)，其中：

所述的电机运动控制器包括通过串口与上位机(5)连接的单片机(8)和与单片机连接的电机驱动芯片(7)；上位机(5)通过单片机和电机驱动芯片驱动载物台(3)上的步进电机(6)转动；

所述的亮度计(2)与上位机(5)连接，用于快速测量其镜头前方发光体的亮度，并通过串口将测得亮度值传给上位机(5)；

所述的电源(4)用于给被测显示器件与测量系统供电，通过串口与上位机(5)相连；

所述的上位机(5)包括视角特性测量模块(55)和发光均匀度测量模块(56)，视角特性测量模块(55)和发光均匀度测量模块(56)均和亮度计(2)连接。

2.根据权利要求1所述的一种显示器发光特性测量系统，其特征在于，所述的载物台(3)主体承重部件为ABS材质，ABS部件之间通过丙酮粘合。

3.根据权利要求1所述的一种显示器发光特性测量系统，其特征在于，所述的电源(4)，其通道一为步进电机(6)供电，输出6V直流电压；其通道二为被测器件供电，被测器件供电通过上位机(5)的操作界面输入电压值进行控制。

4.根据权利要求1所述的一种显示器发光特性测量系统，其特征在于，所述的电机驱动芯片(7)为2003APG芯片，数量为四个；四个电机驱动芯片(7)分别与水平转动电机、水平移位电机、竖直转动电机和竖直移位电机连接。

5.根据权利要求1所述的一种显示器发光特性测量系统，其特征在于，所述的亮度计(2) 为柯尼卡美能达LS100亮度计。