CN206223686U - 一种lcd外观缺陷检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种LCD外观缺陷检测系统，包括：线阵扫描相机、光学成像镜头、线阵光源、角位调节平台、XY微调平台和条形出光孔；线阵扫描相机，位于LCD显示屏被测表面侧；光学成像镜头，位于线阵扫描相机与LCD显示屏被测表面中间，并与线阵扫描相机连接；线阵光源，位于线阵扫描相机的安装平面与LCD显示屏被测表面的中间区域且横跨LCD显示屏被测表面，包括与其长度相同且平行于LCD显示屏被测表面的条形出光孔；角位调节平台，与XY微调平台连接；XY微调平台，与线阵扫描相机连接。该光学检测装置解决了LCD显示屏人工检查及出厂人工复判用时长和工作效率低等问题，很大程度上提高了生产效率和LCD显示屏出厂质量。

Description

一种LCD外观缺陷检测系统

技术领域

本实用新型涉及机械自动化外观检测领域，特别是涉及一种LCD外观缺陷检测系统。

背景技术

LCD在生产过程中会不可避免的出现各种瑕疵，例如：LCD裂痕、LCD刮伤、表面脏污、凹凸点、框胶气泡、凸缘、崩边、崩角等，因此在生产过程中需要对LCD显示屏进行外观缺陷检查。目前，传统的方法是采用人工在LED背景灯下粗略检查，同时在出厂复判时需要人工再次检查以确定具体的缺陷以及缺陷类型，这样就产生了人工检查和复判耗时长、工作效率和准确率低等问题。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种LCD外观缺陷检测系统，用于解决LCD显示屏人工检查及出厂人工复判导致用时长、工作效率低等问题。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种LCD外观缺陷检测系统，包括：线阵扫描相机、光学成像镜头、线阵光源、角位调节平台、XY微调平台和条形出光孔；

所述线阵扫描相机，位于LCD显示屏被测表面侧；

所述光学成像镜头，位于所述线阵扫描相机与LCD显示屏被测表面中间，并与所述线阵扫描相机连接；

所述线阵光源，位于所述线阵扫描相机的安装平面与LCD显示屏被测表面的中间区域且横跨LCD显示屏被测表面，包括与其长度相同且平行于LCD显示屏被测表面的所述条形出光孔；

所述角位调节平台，与所述XY微调平台连接；

所述XY微调平台，与所述线阵扫描相机连接。

本实用新型的有益效果是：一种LCD外观缺陷检测系统，结合自动化运动机械机构，采用自动检查技术，代替人工检查的方式，工作稳定，检测速度快，生产效率高。另外，整个检测过程无需人工干预，便可快速、准确的完成各种缺陷检测，大大提高LCD显示屏出厂质量，大大减轻工人劳动强度、人眼视觉疲劳。同时，采用自动检查技术也会帮助企业节约一定的经营成本。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，水平放置的LCD显示屏的被测表面为上表面时，所述线阵扫描相机位于所述线阵光源经条形出光孔照射在所述被测表面上的条形亮区域的垂直正上方。

进一步，水平放置的LCD显示屏的被测表面为下表面时，所述线阵扫描相机位于所述线阵光源经条形出光孔照射在所述被测表面上的条形亮区域的垂直正下方。

进一步，所述线阵扫描相机与LCD显示屏被测表面的垂直距离、所述线阵光源与所LCD显示屏被测表面的垂直距离以及所述线阵扫描相机与所述线阵光源之间的距离均根据实际需要进行调整。

进一步，所述线阵光源的照明方式分为明场。

进一步，所述明场为所述线阵光源的照射方向的反射光在所述线阵扫描相机的视野角以内。

进一步，在所述线阵光源位置固定的情况下，所述线阵光源可进行旋转调节以调节所述条形出光孔照射到LCD显示屏被测表面的条形亮区域的位置。

进一步，所述线阵扫描相机为TDI多线线阵扫描相机。

进一步，所述TDI多线线阵扫描相机与光学成像经镜头之间使用转接器件和/或延长环连接。

进一步，所述TDI多线线阵扫描相机的每条线距离LCD显示屏被测表面的垂直距离相同。

本实用新型的进一步有益效果是：使得被测表面的光强足够，以达到检测要求，线阵扫描相机的每一条线都可以清晰成像，得到的表面信息更加准确。

附图说明

图1为本实用新型实施例所述一种LCD外观缺陷检测系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例所述一种LCD外观缺陷检测系统的正面图；

图3为本实用新型实施例所述的光源的明场照明方式的结构示意图；

图4为本实用新型实施例所述的光源的暗场照明方式的结构示意图；

图5为本实用新型实施例所述线阵光源的角度调试的结构示意图；

附图中，各标号所代表的部件列表如下：1、TDI多线线阵扫描相机，2、光学成像镜头，3、线阵光源，4、XY微调平台，5、角位调节平台，6、条形出光孔，7、被测表面，8、线阵扫描相机，9、光源。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

本实用新型实施例提供了一种LCD外观缺陷检测系统，采用TDI多线线阵扫描相机对CELL玻璃上表面进行扫描。如图1和图2所示，该装置包括：TDI多线线阵扫描相机1、光学成像镜头2、线阵光源3、XY微调平台4、角位调节平台5和条形出光孔6。

由于CELL玻璃透光率高，导致光的反射率较低，进入线阵扫描相机的光通量会很少，线阵扫描相机的曝光率不足，因此选择TDI模式(多线扫描模式)的线阵扫描相机。根据实验方案的要求，可以选择DALSA的64TDI线阵扫描相机；根据精度测试要求，可以选择12K线阵相机。为了配合12k线阵扫描相机，并且满足工作距离要求，选择施耐德光学的5.6/80的光学成像镜头，镜头延长接圈及工作距离如下：

其中，L代表所添加的接圈的长度范围，H₁代表被测物表面到TDI多线线阵扫描相机表面的垂直距离，H₂代表光学成像镜头前端到CELL玻璃被测物表面的垂直距离，H₃代表光学成像镜头到TDI多线线阵扫描相机成像面的垂直距离。

另外，为了能够使得每条线都能够清晰成像，要求TDI多线线阵扫描相机的每条线距离CELL玻璃被测表面的垂直距离相同，因此TDI多线线阵扫描相机安装位CCD表面平行于CELL玻璃被测表面，并位于CELL玻璃被测表面的垂直正上方，用于采集图像，图像采集卡与TDI多线线阵扫描相机连接，用于采集来自TDI多线线阵扫描相机的图像信号并将该图像信号传输至计算机；光学成像镜头，位于TDI多线线阵扫描相机与CELL玻璃被测表面中间，并与该TDI多线线阵扫描相机接口通过转接器件和/或延长环连接，由于TDI多线线阵扫描相机的安装表面与CELL玻璃被测表面平行，因此镜头与CELL玻璃被测表面垂直，用于将CELL玻璃被测表面信息成像与该TDI多线线阵扫描相机；角位调节平台，与XY微调平台连接；XY微调平台，与TDI多线线阵扫描相机连接，与角位调节平台一起用于TDI多线线阵扫描相机的拍摄角度调节以及对焦，并用以调整TDI多线线阵扫描相机的SENSOR线和线阵光源中条形出光孔发射的光源线，使该SENSOR线和该光源线共线；线阵光源，包含长度相同且行于CELL玻璃被测表面的条形出光孔，通过线阵光源安装支架固定于TDI多线线阵扫描相机的安装平面与CELL玻璃被测表面的中间区域且横跨LCD显示屏被测表面，同时，光源角度调节孔对线阵光源的角度进行调节，使得线阵光源上的条形出光孔发射出的条形光线照射到被测表面被测区域，用于对该TDI多线线阵扫描相机所扫描区域进行补光。

在测试的过程中，CELL玻璃在吸盘支架和伺服电机模组的带动下缓缓向一个方向移动，通过线阵光源的补光以及光学成像镜头的成像，TDI多线线阵扫描相机对被测表面进行扫描、图像信号采集，并经过图像采集卡，将图像信号传输到计算机，计算机对采集的图像信号进行数字图像处理，分离出外观缺陷，流程包括图像采集、图像预处理、外观缺陷检测、图像后处理。

需要说明的是，CELL玻璃的被测表面也可以是CELL玻璃下表面，此时，LCD外观缺陷检测系统(包括：TDI多线线阵扫描相机1、光学成像镜头2、线阵光源3、XY微调平台4、角位调节平台5和条形出光孔6)可以位于CELL玻璃的垂直下方。另外，当LCD显示屏站立且被测表面位于LCD外观缺陷检测系统的左侧时，其测试装置可以以如图2所示为基准顺时针旋转90°得到；当LCD显示屏站立且被测表面位于LCD外观缺陷检测系统的右侧时，其测试装置可以以如图2所示为基准逆时针旋转90°得到。

另外，光源的照明方式主要为明场和暗场，明场为光源的照射方向的反射光在线阵扫描相机的视野角内，主要用于检测表面的凹坑、表面脏污等缺陷。如图3所示的光源的明场示意图中，临近线阵相机的长方形代表光源，虚线箭头表示光源的光线范围，实线箭头表示线阵扫描相机的视野线，虚线箭头所示的光线范围可以直接反射到线阵扫描相机内部。

暗场为光源的照射方向的反射光在线阵扫描相机的视野角范围以外，主要用于检测表面突起等缺陷。如图4所示的光源的暗场示意图中，竖直的长方形代表光源，虚线箭头表示光源发射的光线，实线箭头表示线阵扫描相机的视野线，虚线箭头所示光线不能反射到四条实线箭头以内的线阵扫描相机的视野角范围内。

由于CELL玻璃透光率比较高，为将尽量多的光反射至该TDI多线线阵扫描相机中，而采用明场照明的方式进行照明。如图5所示的所述线阵光源的角度调试的结构示意图，为使得CELL玻璃被测表面的光照度达到检测要求，通过光源角度调节孔调节线阵光源的倾斜度，使线阵光源与水平面的夹角为45°±55°，需要说明的是该夹角的角度是灵活可调的，可调幅度为0°±10°。

该外观缺陷检测系统，结合自动化运动机械机构，采用自动检查技术，代替人工检查的方式，工作稳定，检测速度快，生产效率高。另外，整个检测过程无需人工干预，便可快速、准确的完成各种缺陷检测，大大提高CELL玻璃出厂质量，大大减轻工人劳动强度、人眼视觉疲劳。同时，采用自动检查技术也会帮助企业节约一定的经营成本。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种LCD外观缺陷检测系统，其特征在于，包括：线阵扫描相机(1)、光学成像镜头(2)、线阵光源(3)、角位调节平台(4)、XY微调平台(5)和条形出光孔(6)；

所述线阵扫描相机(1)，位于LCD显示屏被测表面侧；

所述光学成像镜头(2)，位于所述线阵扫描相机(1)与LCD显示屏被测表面中间，并与所述线阵扫描相机(1)连接；

所述线阵光源(3)，位于所述线阵扫描相机(1)的安装平面与LCD显示屏被测表面的中间区域且横跨LCD显示屏被测表面，包括与其长度相同且平行于LCD显示屏被测表面的所述条形出光孔(6)；

所述角位调节平台(4)，与所述XY微调平台(5)连接；

所述XY微调平台(5)，与所述线阵扫描相机(1)连接。

2.根据权利要求1所述的一种LCD外观缺陷检测系统，其特征在于，水平放置的LCD显示屏的被测表面为上表面时，所述线阵扫描相机(1)位于所述线阵光源(3)经条形出光孔(6)照射在所述被测表面上的条形亮区域的垂直正上方。

3.根据权利要求1所述的一种LCD外观缺陷检测系统，其特征在于，水平放置的LCD显示屏的被测表面为下表面时，所述线阵扫描相机(1)位于所述线阵光源(3)经条形出光孔(6)照射在所述被测表面上的条形亮区域的垂直正下方。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的一种LCD外观缺陷检测系统，其特征在于，所述线阵扫描相机(1)与LCD显示屏被测表面的垂直距离、所述线阵光源(3)与所LCD显示屏被测表面的垂直距离以及所述线阵扫描相机(1)与所述线阵光源(3)之间的距离均根据实际需要进行调整。

5.根据权利要求4所述的一种LCD外观缺陷检测系统，其特征在于，所述线阵光源(3)的照明方式为明场。

6.根据权利要求5所述的一种LCD外观缺陷检测系统，其特征在于，所述明场为所述线阵光源(3)的照射方向的反射光在所述线阵扫描相机(1)的视野角以内。

7.根据权利要求6所述的一种LCD外观缺陷检测系统，其特征在于，在所述线阵光源(3)位置固定的情况下，所述线阵光源(3)可进行旋转调节以调节所述条形出光孔(6)照射到LCD显示屏被测表面的条形亮区域的位置。

8.根据权利要求1所述的一种LCD外观缺陷检测系统，其特征在于，所述线阵扫描相机(1)为TDI多线线阵扫描相机。

9.根据权利要求8所述的一种LCD外观缺陷检测系统，其特征在于，所述TDI多线线阵扫描相机与光学成像经镜头(2)之间使用转接器件和/或延长环连接。

10.根据权利要求8或9所述的一种LCD外观缺陷检测系统，其特征在于，所述TDI多线线阵扫描相机的每条线距离LCD显示屏被测表面的垂直距离相同。