KR100416775B1 - 디스플레이 장치 휘도 검사방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디스플레이 장치 휘도 검사방법에 관한 것으로써 특히, 본 발명에 따른 디스플레이 장치 휘도 검사방법은 디스플레이 장치의 화면을 가상으로 분할하고 상기 각 분할영역의 휘도변환계수를 통해 상기 분할영역 각각에 대한 절대휘도값을 획득함으로써, 상기 디스플레이 장치 화면에 대하여 한번의 영상획득으로 휘도 균일성 검사가 가능하며, 휘도 균일성 검사를 자동화함으로써 평가공정의 효율 및 생산성을 극대화하고, 작업자의 심리적 혹은 신체적 요인으로 인한 휘도 균일성에 대한 품질 산포를 줄일 수 있으며, 디스플레이 장치의 일관된 관리를 통해 제품의 신뢰성을 향상할 수 있고, 직업자의 직관에 의해 판단되던 품질 수준을 정량화 함으로써 합리적인 품질 관리를 할 수 있는 효과가 있다.

Description

디스플레이 장치 휘도 검사방법{Method to Measure a Brightness of an Display Device}

본 발명은 디스플레이 장치의 휘도 검사방법에 관한 것으로서, 특히 한번의 공정으로 디스플레이 장치의 화면의 절대휘도값을 측정하여 간단하고 정확하게 상기 디스플레이 장치 화면의 휘도균일성을 판단할 수 있는 디스플레이 장치의 휘도 검사방법에 관한 것이다.

TV와 모니터 등의 디스플레이 장치는 기능적인 품질뿐만이 아니라 감성적인 품질의 향상을 소비자들로부터 요구받고 있다. 또한, 최근 국내외의 디스플레이 장치 제조업체에서도 시장에서 자사제품이 보다 우월한 경쟁력을 가질 수 있도록 제품의 기능, 디자인 등은 물론이고 상기 디스플레이 장치의 시각적 감성 품질을 높이기 위하여 최종 품질검사를 강화하고 있다.

여기서, 시각적 감성 품질하고 하면 화질 결함, 예를 들어 화면상에 선이나, 점으로 나타나는 그런 결함이 아니고, 색상의 선명한 정도, 그림이나 문자의 뚜렷한 정보, 눈의 피로를 느끼게 하는 정보, 얼룩이라고는 할 수 없지만 색상이나 휘도의 균일성 정도 등 객관적으로는 표현하기 어려우나, 느낌으로 좋다, 나쁘다라고 할 수 있는 품질을 의미한다.

이 중에서 휘도의 균일성을 검사하는 현재의 디스플레이 장치의 공정을 살펴보면 다음과 같다.

우선, 작업자가 디스플레이 장치에 흰색 패턴을 띄운 후, 휘도가 전화면에 걸쳐 균일한지를 육안으로 검사하며, 불량이라고 생각되는 제품에 대해서는 한 위치만의 휘도를 검사하는 장치를 사용하여 몇몇 위치의 휘도를 재검사하고 이 결과를 바탕으로 불량여부를 판정하게 된다.

즉, 작업자가 디스플레이 장치의 불량여부를 1차 판단한 후, 몇몇 위치의 휘도를 재검사한다.

그러나, 상기와 같은 1차 판단의 경우, 사람이 주관적으로 그 불량여부를 판단하게 되는데, 그 판단의 기준이 그 사람의 심리적 혹은 육체적 상태에 따라 다르게 되므로 검사에 산포가 생기게 되며, 또한 검사하는 작업자마다 편자가 있으므로 최종 제품인 TV나 모니터 등의 휘도 균일성 품질에도 편차가 생긴다는 문제점이 있다.

또한, 작업자가 1차 불량이라고 생각되는 제품에 대해서는 한 위치만의 휘도를 검사하는 장치를 이용하여 여러 번 위치를 검사해야 한다는 불편함이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 디스플레이 장치 화면의 각 영역에 대한 절대휘도값을 한번의 공정을 통해 획득한 후, 상기 절대휘도값을 바탕으로 상기 디스플레이 장치의 휘도 균일성 여부를 판단하여 상기 디스플레이 장치의 일관된 품질을 유지할 수 있는 디스플레이 장치 휘도 검사방법을 제공하는데 있다.

도 1은 본 발명에 따른 디스플레이 장치 휘도 검사방법이 이루어지는 장치의 구성이 도시된 도,

도 2는 본 발명에 따른 디스플레이 장치의 화면이 가상으로 분할된 예가 도시된 도,

도 3은 본 발명에 따른 디스플레이 장치 휘도 검사방법의 흐름이 도시된 도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

1 : 디스플레이 장치 2 : 카메라

3 : 영상처리보드 4 : 영상처리부

5 : 연산장치 6 : 패턴생성기

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 디스플레이 장치 휘도 검사방법의 특징에 따르면, 디스플레이 장치의 휘도가 측정되도록 상기 디스플레이 장치로 패턴을 생성하여 출력하는 패턴생성기와, 상기 디스플레이 장치에 패턴이 출력됨에 따라 상기 디스플레이 장치의 영상을 디지털 영상신호로 변화시키는 영상처리부와, 상기 영상처리부의 영상신호에 따라 상기 디스플레이 장치의 휘도 균일성을 판단하는 연산장치를 포함하여 구성되는 휘도 검사장치에서,

디스플레이 장치의 가상 분할 영역의 휘도값이 검사되는 제1 단계와, 상기 제1 단계에서 측정된 휘도값에 따라 상기 디스플레이 장치의 휘도변환계수가 생성되는 제2 단계와, 상기 제2 단계에서 생성된 휘도변환계수에 따라 상기 영상처리부를 통해 변화된 영상신호로부터 상기 디스플레이 장치의 절대휘도값이 측정되는 제3 단계와, 상기 제3 단계에서 측정된 절대휘도값에 따라 상기 디스플레이 장치의 균일성이 검사되는 제4 단계로 이루어진다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명에 의한 디스플레이 장치 휘도 검사방법에 따라 디스플레이 장치의 휘도를 검사하는 장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 휘도균일성을 검사하고자 하는 디스플레이 장치(1)로 패턴을 생성하여 출력하는 패턴생성기(5)와, 상기 패턴생성기(6)에서 출력된 패턴에 따라 패턴이 디스플레이된 상기 디스플레이 장치(1)의 화면을 영상신호로 받아들이는 카메라(2)와, 상기 카메라(2)에서 받아들인 영상신호를 디지털 신호로 변환하는 영상처리보드(3)와, 상기 카메라(2) 및영상처리보드(3)로 이루어지는 영상처리부(4)를 통해 입력된 영상신호로부터 영상처리를 수행하여 휘도의 균일성 등을 검사하는 연산장치(5)로 이루어진다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 동작을 도 3을 참고로 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 디스플레이 장치의 화면에 대하여 도 2에 도시된 바와 같이 가상으로 화면이 분할된다. 여기서 상기 화면의 가로방향은 H번, 세로방향은 V번 분할된다. (S1)

그 후, 상기 패턴생성기를 통해 휘도가 다른 n단계의 흰색 패턴이 상기 디스플레이 장치로 출력된다. (S2)

상기 출력된 n단계의 흰색 패턴에 대해서 디스플레이 장치의 한 위치만의 휘도를 검사하는 장치를 통해 각 분할영역 (h,v)의 n 단계의 휘도값인을 획득한다. (S3)

또한, 상기 n단계의 흰색 패턴에 대해서 상기 카메라로부터 영상신호를 받아들이고, 가상으로 분할한 각 분할영역 (h,v)에 대한 영상처리보드의 출력 평균값인을 획득한다. (S4) 여기서, 상기는 상기 카메라가 흑백 카메라인 경우, 그 출력값이 하나이므로 출력값을 그대로 사용하면 된다. 또한, 상기 카메라가 칼라 카메라인 경우, 다음 제1 수학식을 통해 그 출력값을 얻는다.

단, 상기 제1 수학식에서 R,G,B는 상기 칼라 카메라의 적, 녹, 청 채널별 출력을 의미하며, w₁, w₂, w₃은 변환가중치를 의미한다. 일반적인 변환가중치는 상기 w₁, w₂, w₃이 각각 0.299, 0.587, 0.114이다.

상기 휘도값과 평균 출력값에 따라 임의의 분할영역 (h,v)에 대한 휘도변환계수인을 획득한다. (S5) 여기서, 상기 휘도변환계수는 매트릭스 연산을 통해 다음 제2 수학식에서 구한다.

단, 상기 제2 수학식에서,,이며, 상기는 H×V 분할된 디스플레이 장치 화면의 분할영역 중 (h,v) 분할영역에서 i번째 흰색 패턴의 휘도값을, 상기는 상기 (h,v) 분할영역에서 i번째 흰색 패턴의 영상처리부 출력 평균값을 의미한다.

즉, 평균출력값은 본원발명에서 임의로 정의된 값으로서 분할영역의 휘도값과 별개로 하기의 수학식 1에 따라 값이다. 상기 평균출력값은 상기의 수학식1에 따라 화면의 각 분할영역에 대해 구해지게 되며, 휘도변환계수 산출 시 해당 분할영역의 휘도값과 연산된다.상기 각 분할영역의 휘도변환계수가 획득된 후, 상기 패턴생성기는 상기 디스플레이 장치로 흰색 패턴을 출력한다. (S6) 즉, 본 발명에 따른 휘도 검사방법에서는 상기 S1~S5 단계를 통해 휘도변환계수를 구한 후, 실제 검사를 수행하기 위하여 상기 S6 단계에서 상기 디스플레이 장치로 흰색 패턴을 출력한다.

상기 카메라는 상기 디스플레이 장치에 출력된 화면을 영상신호로 받아들이고, 상기 영상처리보드는 상기 각 분할영역에 대한 출력의 평균값을 상기을 획득한 것과 같은 방법을 통해 획득한다. (S7)

그 후, 상기 휘도변환계수를 통해 상기 각 분할영역에 대한 절대휘도값인을 다음 제3 수학식을 통해 획득한다. (S8)

상기 연상장치는 상기 화면 중심에 위치하는 분할영역의 절대휘도값에 비하여 그 주위 화면에 위치하는 분할영역의 절대휘도값이 사용자가 설정한 퍼센트(Percentage;%) 이하인지 판단한다. (S9)

만일, 상기 주위의 절대휘도값이 상기 중심의 절대휘도값에 대하여 사용자가 설정한 값 이하이면 상기 디스플레이 장치의 휘도 균일성은 불량이라고 판단된다. (S10)

한편, 상기 주위의 절대휘도값이 상기 중심의 절대휘도값에 대하여 사용자가 설정한 값 이상일 경우, 상기 디스플레이 장치의 휘도 균일성을 불량이 아닌 것으로 판단된다. (S11)

본 발명에 따른 휘도 검사방법은 특히, 상기 중심의 절대휘도값에 비하여 그주위의 절대휘도값이 75% 이상의 수준이면 양호한 것으로 판정하고, 75% 이하인 경우 불량으로 판단한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 디스플레이 장치 휘도 검사방법은 디스플레이 장치의 화면을 가상으로 분할하고 상기 각 분할영역의 휘도변환계수를 통해 상기 분할영역 각각에 대한 절대휘도값을 획득함으로써, 상기 디스플레이 장치 화면에 대하여 한번의 영상획득으로 휘도 균일성 검사가 가능하며, 휘도 균일성 검사를 자동화함으로써 평가공정의 효율 및 생산성을 극대화하고, 작업자의 심리적 혹은 신체적 요인으로 인한 휘도 균일성에 대한 품질 산포를 줄일 수 있으며, 디스플레이 장치의 일관된 관리를 통해 제품의 신뢰성을 향상할 수 있고, 직업자의 직관에 의해 판단되던 품질 수준을 정량화 함으로써 합리적인 품질 관리를 할 수 있는 효과가 있다.

Claims (7)

1. 디스플레이 장치의 휘도가 측정되도록 상기 디스플레이 장치로 패턴을 생성하여 출력하는 패턴생성기와; 상기 디스플레이 장치에 패턴이 출력됨에 따라 상기 디스플레이 장치의 영상을 디지털 영상신호로 변화시키는 영상처리부와; 상기 영상처리부의 영상신호에 따라 상기 디스플레이 장치의 휘도 균일성을 판단하는 연산장치를 포함하여 구성되는 휘도 검사장치의 휘도 검사방법에 있어서,

   디스플레이 장치의 가상 분할 영역의 휘도값이 검사되는 제1 단계와; 상기 제1 단계에서 측정된 휘도값 및 상기 분할 영역의 평균출력값에 따라 상기 디스플레이 장치의 휘도변환계수가 생성되는 제2 단계와; 상기 제2 단계에서 생성된 휘도변환계수에 따라 상기 영상처리부를 통해 변환된 영상신호로부터 상기 디스플레이 장치의 절대휘도값이 측정되는 제3 단계와; 상기 제3 단계에서 측정된 절대휘도값에 따라 상기 디스플레이 장치의 균일성이 검사되는 제4 단계를 포함하여 이루어지며, 상기 평균출력값은 상기 영상이 칼라인 경우 다음 수학식에 따라 산출되는 것을 특징으로 하는 휘도 검사방법.

   (단, 상기 R,G,B는 상기 영상이 획득된 카메라의 적, 녹, 청 채널별 출력을 의미하며, w1, w2, w3은 각 채널별 출력의 변환가중치를 의미한다.)
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제1 단계는 디스플레이 장치의 화면을 가상으로 분할하는 화면분할단계와; 상기 패턴생성기를 통해 상기 디스플레이 장치로 각각 상이한 n개의 흰색 패턴을 출력하는 패턴출력단계와; 상기 화면분할단계에서 분할된 각 영역의 n개의 패턴에 대한 휘도값과 영상처리부의 평균 출력값을 얻는 휘도값 및 출력값 측정단계와; 상기 휘도값 및 평균 출력값에 따라 상기 디스플레이 장치의 각 가상 분할 영역의 휘도변환계수를 획득하는 휘도변환계수 획득단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 휘도 검사방법.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 휘도변환계수 획득단계에서 상기 휘도변환계수는 다음 식에 따라 계산되는 것을 특징으로 하는 휘도 검사방법.

   (단, 상기,,이며, 상기는 H×V 분할된 디스플레이 장치 화면의 분할영역 중 (h,v) 분할영역에서 i번째 흰색 패턴의 휘도값을, 상기는 상기 (h,v) 분할영역에서 i번째 흰색 패턴의 영상처리부 출력 평균값을 의미한다.)
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 제3 단계는 상기 패턴생성기를 통해 상기 화면으로 흰색 패턴을 출력하는 패턴출력단계와; 상기 영상처리부를 통해 상기 디스플레이 장치의 전체화면을 영상으로 획득하는 전체화면 영상 획득단계와; 상기 디스플레이 장치의 각 분할영역에 대한 영상처리부의 출력 평균값을 얻는 출력평균값 획득단계와; 상기 출력평균값 획득단계에서 얻은 출력 평균 및 상기 휘도변환계수를 통해 상기 디스플레이 장치의 각 분할영역의 절대휘도값을 측정하는 절대휘도값 측정단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 휘도 검사방법.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 제3 단계에서 상기 절대휘도값은 다음 식에 따라 계산되는 것을 특징으로 하는 휘도 검사방법.

   (단, 상기는 H×V 분할된 디스플레이 장치 화면의 분할영역 중 (h,v) 분할영역에서 영상처리부의 출력 평균값을, 상기는 상기 (h,v) 분할영역의 절대휘도값을 의미한다.)
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 제4 단계는 상기 제3 단계에서 얻어진 절대휘도값에 따라 상기 디스플레이 장치의 가상 분할 영역 중 상기 디스플레이 장치 화면 중심의 가상 분할 영역의 휘도값 및 그 주변의 절대휘도값을 비교하여 상기 주변 절대휘도값이 사용자가 설정한 것 이상으로 상기 중심의 절대휘도값과 차이를 가지는 경우, 상기 디스플레이 장치의 휘도 균일성을 불량으로 판단하는 것을 특징으로 하는 휘도 검사방법.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 제4 단계에서 상기 주위의 절대휘도값이 상기 중심의 절대휘도값의 75% 이하일 경우 상기 디스플레이 장치의 휘도 균일성이 불량인 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 휘도 검사방법.