TW201418688A - 量測發光二極體模組之光軸的方法 - Google Patents

Abstract

本發明為一種用於量測發光二極體模組之光源之一光軸的方法，其中光源包含一發光二極體與一透鏡，該方法包含設置該發光二極體模組於一驗證位置；供應電源至該發光二極體；擴散發光二極體經透鏡輸出之光線；輸出一擷取目標，其取自於擴散光的光源；以及依據擷取目標之一中心點二側的亮度而計算一偏折點，以決定光源之一光軸。因此，用以發光之光源包含發光二極體與透鏡，其中光源為一驗證目標，可透過一擴散板擷取驗證目標，然後藉由擷取目標之一中心點二側的亮度而量測光源之光軸。

Description

用於量測發光二極體模組之光軸的方法

本發明係有關於一種用於量測發光二極體(light-emitting diode，LED)模組之光軸的方法，其尤指一種用於量測發光二極體模組一光源之一光軸的方法，其透過一擴散板擷取發光二極體模組之一發光二極體光源所發出的光獲得一擷取目標，以量測一擷取目標之一中心點二側的亮度以量測發光二極體模組之一光軸。

基於顯示裝置之多種需求，因而研發出多種顯示裝置，例如液晶顯示(liquid crystal display ，LCD)裝置、電漿顯示面板(plasma display panels ，PDPs)、電致發光顯示器(electro-luminescent displays，ELDs)以及真空螢光顯示器( vacuum fluorescent displays，VFDs)，並受到廣泛使用。

在此，一液晶顯示器之一液晶面板包含一液晶層與一薄膜電晶體(TFT)基板與一彩色濾光基板，薄膜電晶體(TFT)基板與彩色濾光基板兩者相對設置，以讓液晶層於薄膜電晶體(TFT)基板與彩色濾光基板之間，同時，一液晶面板之一背光單元包含一發光二極體模組產生光，以提供光用於一影像顯示。在發光二極體模組中，複數發光二極體為連續地排列，且因大量使用發光二極體，會導致生產成本與功率消耗受到發光二極體數量之影響而增加。

因此，遂發展出一發光二極體模組使用一光源與覆蓋光源之一透鏡，以解決上述之問題。第一圖為一發光二極體模組10之示意圖。請參閱第一圖，發光二極體模組10具有一結構，其中光源12依據規則之間隔距離而設置一光路11上，該光路11具有預定的長與寬。

第二圖為第一圖之該光源12的平面視圖，以及第三圖為第二圖之該光源12的剖視圖。請參閱第二圖與第三圖，該光源12包含一發光二極體14與用以覆蓋該發光二極體14之一透鏡16，並將發光二極體14所發出的光一致地輻射於一預定方向。在此，透鏡16可為一非球面透鏡，以擴散發光二極體14所發出的光，在第二圖中，其為設置單一發光二極體14，但，另外可替代設置成複數發光二極體14。在此，光源12需對準於相互匹配之發光二極體14之一中心與透鏡16之一中心軸(下稱一光軸)。

若發光二極體14之中心與透鏡16之光軸不匹配，則光源12所發出的光不能依據一輻射方向而一致地輻射。因此，使用光源12之一背光單元的品質可能會惡化。因此，需要針對發光二極體模組10所包含之作為背光單元之光源12所對應之光軸的一準直狀態(alignment state)進行驗證。

對此，韓國專利公開案編號KR 10-2011-0055992，其揭露用於量測一影像裝置之一光學位置的偏心量(eccentricity)的裝置與方法，其透過一影像單元擷取複數量測標記，並透過該些標記之一影像量測出錯位。如此，由於需要顯示該些量測標記，會導致整體步驟數量增加。

有鑑於此，本發明提出一種用於量測發光二極體模組之光源之一光軸的方法，其改善習知光軸量測方法所發生之情況。

本發明之主要目的，係提供一種用於量測發光二極體模組之一光源之一光軸的方法，其透過一擴散板擷取一發光二極體模組之複數發光二極體與一透鏡所發出的光做為一驗證目標，再藉由量測擷取目標之一中心點二側的亮度而量測該驗證目標之一光軸狀態，同時，當轉動經過該擷取目標之中心點的一量測線至一預定角度時，利用量測擷取目標之整體亮度，以計算出中心點二側的亮度比而量測一光源之一光軸。

本發明之一實施態樣(aspect)為提供一種用於量測發光二極體模組之一光源之一光軸的方法，其為一光軸量測目標，其中該光源包含一發光二極體與一透鏡，該方法包含:設置該發光二極體模組於一驗證位置；供應電源至發光二極體；擴散發光二極體經由透鏡所發出的光；輸出一擷取目標，其取自於擴散光的光源，以及依據該擷取目標之一中心點二側的亮度計算一偏折點而決定光源之一光軸。

該方法可更包含移除擷取目標上的雜訊。

該擴散光可藉由設置一擴散板於該發光二極體模組之前而達成。

該光軸之決定步驟包含:設定一量測線於該擷取目標上；量測該量測線上的亮度；顯示量測的亮度；轉動該量測線於一預定角度；重新量測該量測線的亮度直到該量測線回到一起始位置；重新顯示量測的亮度；獲得重新顯示之亮度的斜率；當比較重新顯示之亮度的斜率與一參考斜率而落入一預定範圍時，決定一偏折點；以及補償一補償值至該光軸量測目標上。

該亮度係量測於該中心點之一反向(-)與一正向(+)。

該亮度可在一畫素單元中量測到。

該亮度之斜率可為該亮度變化量與一畫素位置之一微分值。

該參考斜率之一絕對值可從0.1至0.3。

該斜率與該參考斜率可比較複數次。

該補償補償值之步驟包含:製備複數發光二極體為參考樣本用於取得該補償值；量測該擴散板與該複數發光二極體模組之其中一透鏡之間的距離，其中該複數發光二極體模組即為參考樣本；使用一偏心量量測標準裝置(2維表面光源量測器)量測所述之其中一發光二極體模組的一偏心量；在決定該光軸的期間內計算一臨時補償值(temporary compensation value)於所述之其中一發光二極體模組的該偏心量上；將該補償值補償至該發光二極體模組之一偏心量，該發光二極體模組為該光軸量測目標；以及當該補償值所補償之偏心量為該些參考樣本之發光二極體模組之偏心量的5%以內時，設定該臨時補償值為一參考補償值並以該參考補償值補償至作為該光軸量測目標之該發光二極體上；當該量測距離等於或高於一誤差範圍時，具有該量測距離之該發光二極體模組可自該光軸量測目標排除，並製備一心發光二極體模組。

該誤差範圍(error range)可為±100微米(micrometer)。

該方法可更包含取得該量測距離與一設定距離之一差異以及依據該差異移動該擴散板之步驟。

該計算該臨時補償值之步驟可更包含依據方程式1計算該發光二極體模組所對應之一補償值，該方程式1如下:

y=ax+ b—————————————————(1)

其中Y為一補償值，a為一補償增益值，x為一實際量測值，以及b為第一群組與第二群組之一補償偏移量。

當該補償值所補償之該偏心量高於該些參考樣本之所述之其中一發光二極體模組的偏心量的5%時，該方法可更包含:將該些參考樣本之該些發光二極體模組分類為一第一群組與一第二群組；在決定該光軸之期間內針對受測之該發光二極體模組的偏心量計算該第一群組與該第二群組織該些發光二極體模組之偏心量上的補償值；將該臨時補償值補償至作為該光軸量測目標之該發光二極體模組之該偏心量上；以及當該補償值所補償之偏心量為該些參考樣本之發光二極體模組之偏心量的5%以內時，設定該臨時補償值為一參考補償值並以該參考補償值補償至作為該光軸量測目標之該發光二極體上。

該第一群組可包含受量測之偏心量為該偏心量量測標準裝置之一量測值之100%至85%的發光二極體模組，以及該第二群組可包含受量測之偏心量為該偏心量量測標準裝置之一量測值之84%至60%的發光二極體模組。

該方法可更包含依據方程式2計算對應於該第一群組之一第一補償值以及對應於該第二群組之一第二補償值之步驟，該方程式2如下:

y1=a1x+ b1以及

y2=a2x+ b2—————————————————(2)

其中y1與y2分別為一第一補償值與一第二補償值，a1為第一群組與第二群組之一補償增益值，a2為一第三群組之一補償增益值，x為一實際距離，b1為該第一群組與該第二群組之一補償偏移量，b2為該第三群組之一補償偏移量。

當該補償值所補償之該偏心量高於該些參考樣本之所述之其中一發光二極體模組的偏心量的5%時，該方法可更包含:將該些參考樣本之發光二極體模組分類為第一至第三群組；在決定該光軸的期間內針對受測之該發光二極體之偏心量計算該第一群組至第三群組之該些發光二極體模組之偏心量的臨時補償值；將該臨時補償值補償至作為該光軸量測目標之該發光二極體模組之該偏心量上；以及當該補償值所補償之偏心量為該些參考樣本之發光二極體模組之偏心量的5%以內時，設定該臨時補償值為一參考補償值並以該參考補償值補償至作為該光軸量測目標之該發光二極體上。

該第一群組包含受量測之偏心量為該偏心量量測標準裝置之一量測值之100%至90%的發光二極體模組，該第二群組包含受量測之偏心量為該偏心量量測標準裝置之一量測值之89%至80%的發光二極體模組，第三群組包含受量測之偏心量為該偏心量量測標準裝置之一量測值之79%至60%的發光二極體模組。

依據方程式(3)計算對應於該第一群組之一第一補償值、對應於該第二群組之一第二補償值以及對應於該第三群組之一第三補償值，該方程式3如下:

y1=a1x+ b1，

y2=a2x+ b2，以及

y3=a3x+ b3───────────────(3)

其中y1、y2與y3分別為該第一群組、該第二群組與該第三群組之補償值，a1為該第一群組之一補償增益值，a2為該第二群組之一補償增益值，a3該第三群組之一補償增益值，x為一實際距離，b1為該第一群組之一補償偏移量，b2為該第二群組之一補償偏移量，以及b3為該第三群組之一補償偏移量。

當該補償值所補償之該偏心量高於該些參考樣本之所述之其中一發光二極體模組的偏心量的5%時，該方法更包含重新設定該發光二極體模組之一量測設備。

第一圖為一發光二極體模組之示意圖；
第二圖為第一圖之一光源之平面視圖之示意圖；
第三圖為第二圖之該光源之一剖視圖；
第四圖為本發明之一實施例之一方塊圖，其揭露用於量測一光軸之一裝置，該裝置用以量測一發光二極體模組之一光軸；
第五圖為第四圖之裝置的側視圖；
第六圖為第五圖之一擷取單元之前視圖；
第七圖為本發明之一實施例之流程圖，其揭露用於量測發光二極體模組之光源之一光軸的方法；
第八圖為設置發光二極體模組之示意圖；
第九圖為設置擴散板之示意圖；
第十圖為擷取單元輸出擷取目標之示意圖；
第十一圖為決定光軸之流程圖；
第十二圖為亮度量測值之示意圖；
第十三圖為第十二圖之A1區域之放大示意圖；
第十四圖為擷取目標之偏折點之示意圖；
第十五圖為偏心量量測之示意圖，該偏心量量測於偏心量量測並使用偏心量量測標準裝置決定光軸之期間內；
第十六圖為偏心量量測之示意圖，該偏心量量測於偏心量量測並使用偏心量量測標準裝置決定光軸之期間內，該些偏心量已補償一補償值；
第十七圖為偏心量量測之示意圖，該偏心量量測於偏心量量測並使用偏心量量測標準裝置決定光軸之期間內，該些偏心量分類為一第一群組與一第二群組；
第十八圖為已補償一補償值第十七圖之第一群組與第二群組之示意圖；
第十九圖為偏心量量測之示意圖，該偏心量量測於偏心量量測並使用偏心量量測標準裝置決定光軸之期間內，該些偏心量分類為第一群組至第三群組；以及
第二十圖為補償一補償值於第十九圖之第一群組至第三群組之示意圖。

為使　貴審查委員對本發明之特徵及所達成之功效有更進一步之瞭解與認識，謹佐以較佳之實施例及配合詳細之說明，說明如後：

以下所述之內容為揭露利用一裝置量測發光二極體模組之光軸的方法。

第四圖為本發明之一實施例之一方塊圖，其揭露用於量測一光軸之一裝置100，該裝置100用以量測一發光二極體模組之一光軸；第五圖為第四圖之裝置100的側視圖；第六圖為第五圖之一擷取單元130之前視圖。請參閱第四圖至第六圖，該裝置100可包含一本體110、一電源供應單元120、一擷取單元130、一傳輸單元140、一比較單元150及一顯示單元160。

第七圖為本發明之一實施例之流程圖，其揭露用於量測發光二極體模組之光源之一光軸的方法。請參閱第七圖，該方法包含置放一發光二極體模組(執行步驟S110)；供應電源(執行步驟S120)；擴散光源(執行步驟S130)；輸出一擷取目標(執行步驟S140)；以及決定一光軸(執行步驟S150)。

請一併參閱第四圖至第七圖，以接續說明該方法。

首先，執行步驟S110，該發光二極體模組10做為一量測目標被設置。於此實施例中，該發光二極體模組10置放於該本體110上。該本體110提供一量測位置，用以置放該發光二極體模組10，下述將說明用於量測發光二極體模組10之裝置。

於本實施例中，該本體110具有一平台形狀，該平台形狀具有一預定高度，而該本體110亦可依據使用者需求選擇其他不同形狀，同時，該本體110亦可具有複數滾輪，以讓該本體110移動至一所需位置或可固定該本體110至一所需位置。於第五圖中，該發光二極體模組10置放於該本體110下方之一安裝部112上，該安裝部112與該本體110分離設置，但，該安裝部112可在驗證時做為該本體110之一部分，以穩定地保持該發光二極體模組10。

第八圖為設置為一量測目標之發光二極體模組10之示意圖。請參閱第八圖，該發光二極體模組10具有複數光源12，該些光源12依據規則之間隔距離排列於該安裝部112，並於該安裝部112形成複數列。下述內容為說明該發光二極體模組10接收該電源供應單元120所供應之電源。

該發光二極體模組10之結構為相關領域熟知技術，於此不再贅述該發光二極體模組10之結構。待該發光二極體模組10被置放之後，執行步驟S120，供應電源至該發光二極體模組10，該電源供應單元120用以供應電源至該發光二極體模組10，該電源供應單元120供應電源至做為該量測目標之該發光二極體模組10，使該些光源12在進行該發光二極體模組10之該些光源12的量測期間內發光。為了容易地供應電源，該電源供應單元120包含一電連接器122，並透過該電連接器122供應電源至該發光二極體模組10。於此，該電連接器122可依據該些光源12之尺寸及標準而改變，該電源供應單元120亦可依據該發光二極體模組10之該些光源12設置複數個電連接器122，以依據一量測需求而供應電源。

該電源供應單元120依序供應電源至該些安裝部112上之該些欄位所排列之該發光二極體模組10，以符合該發光二極體模組10的一發光操作需求。於本實施例，該電源供應單元120所供應之電源具有一額定電流，額定電流符合該發光二極體模組10之發光需求。於本實施例，該額定電流可被設定，以使該發光二極體模組10之一中心點的亮度值之範圍介於100與170之間。

該發光二極體模組10之該些光源12接收電源，並發出具預定亮度的光。一擴散板132設置於該擷取單元130與做為該量測目標之該發光二極體模組10之間，於下述說明。

該擴散板132擴散從該些光源12所發出之光，以避免僅有一發光二極體14之一部分發亮地顯示於該擷取目標。該擴散板132也可擴散從該些光源12所發出之光，以均勻顯示於該光源12所照射之該擷取目標的亮度，而對準光源12之光軸(執行步驟S130)。

第九圖為設置擴散板132之示意圖。該擴散板132可完全覆蓋於該發光二極體模組10上，但可選擇地，如第九圖所示，該擴散板132可僅覆蓋於該光源12，以從該發光二極體模組10之該些光源12擷取。

在此一實施例中，該擴散板132與一透鏡16之間分隔一預定距離，該預定距離係介於0.75mm與2.25mm之間，其依據使用者之需求而定。然，該發光二極體模組10之每一預定距離可為相同的。同時，該光源12之該測試位置可設置一屏蔽膜，以避免外部光源影響該擷取目標。執行步驟S140，擷取該發光二極體模組10之該些光源12，以輸出該擷取目標。該擷取單元130用於擷取該些光源12。

該擷取單元130係於該發光二極體模組10接收電源並發光時擷取該發光二極體模組10之每一光源12，以輸出該擷取目標。因此，該擷取單元130也可連接該電源供應單元120，以傳輸一訊號於兩者之間。該擷取單元130也可接收由該電源供應單元120所供應之所需電源。

於本實施例，該擷取目標可為可決定其亮度之一黑白影像，且該黑白影像可被色彩化，以增加辨識率。該擷取單元130可為一數位相機或一相機模組，以於擷取後立即輸出該擷取目標為一圖形檔。因此，該擷取單元130所輸出之該擷取目標可為一圖形檔(如：jpg或tif)，該圖像檔具有一預定像素尺寸(如，1024x768)。

於本實施例中，該擷取單元130可為使用一固態擷取(pickup)裝置之一相機，例如：電荷耦合裝置(CCD)或一互補性金屬氧化半導體(CMOS)，其能依據使用者需求調整一曝光時間。復參閱第六圖，本實施例之該擷取單元130可包含一對相機，該對相機相互同步鎖定，以改善擷取效率。於此該擷取單元130之該些相機可依據使用者需求而變化數量。

該擷取單元130可設置於該些光源12上，並位於該光源12之該測試位置。該傳輸單元140可設置於本體110上，並位於該光源12之該量測位置，以固定並傳輸該擷取單元130。該傳輸單元140傳輸擷取該發光二極體模組10之該擷取單元130至為該量測目標之該發光二極體模組10之該光源12的上方。該傳輸單元140可依據需求而使該擷取單元130於X、Y、Z軸方向移動。可於X、Y、Z軸方向上設置複數滑軌，以使該傳輸單元140傳輸該擷取單元130。

相對地，當一操作者設置該發光二極體模組10及操作該擷取單元130及該傳輸單元140時，該傳輸單元140沿X軸方向傳輸該擷取單元130，該擷取單元130從該發光二極體模組10之一側移動至其另一側以進行擷取。待該發光二極體模組10被量測後，該傳輸單元140沿著Y軸方向傳輸該擷取單元130，該擷取單元130對該發光二極體模組10之每一欄進行擷取。

於下述說明該擷取目標被輸出至該比較單元150，其中該比較單元150可利用該擷取目標決定該發光二極體模組10之一光軸狀態。於此自輸出之擷取目標可含有該擷取單元130所產生之雜訊，例如:一熱噪點，接著執行步驟S144，移除該擷取目標之雜訊。

第十圖為擷取單元130輸出擷取目標之示意圖。請參閱第十圖，於擷取目標，從該光源12輸出之光源藉由通過該擴散板132被擴散於一預定擴散係數。為了利用該擷取目標決定該光軸，獲得該擷取目標之不同的亮度(執行步驟S150)。

第十一圖為決定光軸之流程圖。首先，執行步驟S151，設定用於量測亮度之一量測線。復參閱第十圖，顯示為一水平線之一量測線A通過一中心點C。於該量測線A量測該擷取目標之亮度。首先於步驟S151中，水平地通過該光源12之一中心軸之該量測線A被設定於該擷取目標，然執行步驟S152，沿著該量測線A量測亮度。於此用於測量亮度之一起始點可為該量測線A之中心點C。從中心點C被量測之亮度也可從該中心軸之兩端進行。於此該中心點C可等同於該光源12之中心軸。

待於該量測線A上之亮度被量測後，執行步驟S153，亮度被顯示於一圖像。然執行步驟S154，該量測線A相對於該中心軸旋轉一預定角度(如0.5度)，再量測為於該量測線A上之亮度。接著執行步驟S155，該量測線A上之亮度被重複量測，直到該量測線A轉回至一原始位置。

然後，執行步驟S156，該使用者顯示於步驟S152及步驟S154所量測之亮度於該圖像。待亮度被顯示後，該使用者相互連結該些亮度值。

第十二圖為亮度量測值之示意圖，其中該些亮度值相互連結形成一預定曲線。第十二圖顯示該些亮度值於單一量測線。於第十二圖中，一X軸表示為一擷取單元與位於一擷取目標之一量測線的一中心軸間之一距離，一Y軸表示一亮度值。於此該X軸之負值表示擷取單元位於該中心軸之左側。

執行步驟S157，該使用者於圖像中獲得一亮度曲線之一斜率，當該斜率位於一預定範圍內時，該使用者可決定該對應點為一反射點。一反射點為一曲線從一凸狀態改變為一凹狀態，或從一凹狀態改變為一凸狀態，當一光軸狀態為正常時，一對反射點可分別被顯示於相對於一中心點之兩側的相同位置上，並具有相同斜率。根據本發明之實施例，一亮度曲線之一斜率被量測，然利用該斜率獲得一反射點，以決定光軸狀態。執行步驟S157，一斜率係指被量測之該些像素之該些亮度值的變化。該斜率被獲得如下述。

第十三圖係為第十二圖之A1區段之細部揭示；其中亮度值的依據像素的位置而有所變化。在第十三圖中，來自光源12之a點的亮度值係不同於其附近之b點之亮度值。於此，a點和b點之亮度值差異可透過計算斜率的方式而擴大取得，不過a點和b點的亮度值可以是相鄰的。　　透過取得像素於位置上的差異dx和亮度值的差異dy，接著透過微分即可取得斜率。此一斜率可以用於和步驟S157-1中的參考斜率做比較；於此，參考斜率可以依據用戶的需求(例如產品的光軸精準度)而做調整設定，不過於此實施例中，參考斜率的絕對值係介於0.1~0.3。

在這裡，當微分值的絕對值在預定範圍內時，相應的位置可能被確定為偏折點(inflection point)。然而，為了降低擷取單元130的錯誤或是光源12之透鏡的缺陷所產生的錯誤，步驟S157-2會進行多次比較；當斜率(微分值)為參考斜率的範圍內時，於步驟S157-3就會決定此相應位置係為偏折點。於此，斜率的絕對值和參考斜率得比較次數可為15~30次。

為了避免確定偏折點時存在錯誤，步驟S157-2會將斜率與參考斜率比較數次，而當其比較次數小於步驟S157-5當中所設定之次數，其就會透過量測相鄰相素之亮度值而於步驟S157-7取得斜率，然後再次確定偏折點。

當確定的次數等於或高於步驟S157-5之設定時，接著於步驟S157-6比較該些次數是否大於或等於整體過程中所有確定之次數。當該些確定次數大於或等於整體過程中所有確定之次數時，偏折點就會於步驟S157-8被確定，並因此顯示單元160顯示光軸已對準。換句話說，當確定次數少於比較過程中的設定值，斜率就會持續的被量測。

在上述的方法中，比較次數和確定次數可以依據用戶的需求而做調整，例如產品的精確度。

第十四圖揭示了一擷取目標上的偏折點B，其中此偏折點B是在以中心點C為基準而持續轉動之下，透過持續量測亮度而獲得。如第十四圖所示，當偏折點B位於一個同心圓狀的光源，可確定光源對準了二極體透鏡的光軸。

在這裡，如上所述，兩個偏折點可能會在中心點的兩側被獲得，但是依據用來比較的參考斜率，一個偏折點只會在中心點的一側被獲得，在這種情況下，光源的光軸可確認在偏折點的方向上存在錯誤。用戶可透過使用顯示單元160而被告知這個錯誤。

此外，就算是兩個偏折點被獲得於中心點之兩側，一個接續的比較將被執行。用戶將依據光源的規格和偏折點的位置而比較偏折點的一個參考位置，並且確定差異受是否介於一個預定的錯誤範圍。當差異介於一個預定範圍，則可確定光源的光軸已對準，但是當差異超出錯誤範圍，則可確定光源的光軸沒有對準。

當光軸沒有對準，則可確定在方向上存在錯誤，偏折點相較於所取得的兩個偏折點的有更高的位置。在光軸的狀態被確定之後，顯示單元160就會顯示光軸的狀態。當光軸被量測時，錯誤可能因LED模組生產上的誤差而產生。

換句話說，當透鏡16的高度可能因生產上的誤差而發生變化，擴散片132與透鏡16之間的距離就會被量測，而此距離和預設值做比較，並且將擴散片132基於與預設值之距離差異而做移動調整。

同時，第十一圖所示的方法可更包含步驟S159之補償。

首先，為了獲得補償值，準備複數個LED模組10為參考樣品。於此，LED模組10的準備數量盡可能的多，且在本實施例中準備了300個LED模組10。此外，若LED模組10也可設定序號而進行以下的操作。在這裡，所準備的LED模組10可相同或相異於光軸量測目標之LED模組10。並且，LED模組10的透鏡16之高度誤差也被量測，若高度誤差與設計值係為±100微米或更高，則此LED模組10可排除於參考樣品之外。

當LED模組10準備完成，LED模組10的偏心就會透過偏心量測標準裝置做量測，並且做紀錄。此時可以利用LED模組10的序號做紀錄。量測LED模組10偏心的偏心量測標準裝置是一個2D的表面光源量測裝置，係為相關領域所熟知，因此此處省略其細節。

第十五圖係為使用偏心量測標準裝置量測偏心並確定光軸，其中LED模組10已按照偏心而遞減排列。同時，第十五圖中，基於部分LED模組10已因缺陷而排除，LED模組10的數量係小於或等於300。

在第十五圖中，Y軸表示偏心的差異百分比，PM表示LED模組10設計值以及偏心量測標準裝置所量測偏心之間的差異，以及指出步驟S150所取得關於LED模組10設計值以及偏心量測標準裝置所量測偏心之間之差異。

為了匹配步驟S150對於偏心量測標準值的偏心量測方法，需要使用一個預設的值。於此，補償值根據下面的方程式(1)，可以計算出對應的LED模組10。

y=ax+ b───────────────(1)

在這裡，y表示補償值，a表示補償增益值，x表示實際測量值，b表示第一組和第二組的補償偏移值。方程式1是所算出的補償值是一個臨時性的數值，並且可以應用於做為參考樣品之LED模組10。

方程式1中使用的補償增益值a和補償偏移值b可透過線性回歸分析，根據使用的偏心量測標準裝置以及步驟S150而獲得之值之間的關係。換言之，在方程式1中，x可以是一個獨立的變量，y可以是因變量。因此，補償增益值a和偏移補償值b可以通過應用由y = ax + b表示之方程式1之線性回歸分析。由於線性回歸分析是眾所周知的，其細節不於本文所詳述。

第十六圖偏心量量測之示意圖，該偏心量量測於偏心量量測並使用偏心量量測標準裝置決定光軸之期間內，該些偏心量已補償一補償值。請參閱第十六圖，藉由補償臨時補償值，於步驟S150所量測到的偏心量近似於該偏心量量測標準裝置所量測到的偏心量。當該臨時補償值補償後所得之結果為落入該參考樣本之偏心量的5%以內，該臨時偏心量設為一參考偏心量並可用於受測之一發光二極體，以確認一光軸。換句話說，當臨時補償值補償後所得之結果超過該參考樣本之偏心量的5%時，決定臨時補償值具有一誤差，所以臨時補償值重新設定。

第十七圖為偏心量量測之示意圖，該偏心量量測於偏心量量測並使用偏心量量測標準裝置決定光軸之期間內，該些偏心量分類為一第一群組G1與一第二群組G2；請參閱第十七圖，其揭示之參考樣本不同於第十五圖所示之參考樣本。作為參考樣本之發光二極體模組10分類為該第一群組G1與該第二群組G2，在這裡，該第一群組G1包含受量測之偏心量為該偏心量量測標準裝置之一量測值之100%至85%的該些參考樣本，以及該第二群組G2包含受量測之偏心量為該偏心量量測標準裝置之一量測值之84%至60%的該些參考樣本。

一第一補償值y1與一第二補償值y2分別用以補償該第一群組G1與該第二群組G2之該些參考樣本之量測值，在這裡，該第一補償值y1與該第二補償值y2分別為臨時補償值。該第一補償值y1與該第二補償值y2可依據下列方程式(2)設定。

y1=a1x+ b1

y2=a2x+ b2 ───────────────(2)

在這裡，y1與y2分別為第一補償值與該第二補償值，a1為第一群組G1與第二群組G2之補償增益值，a2為第三群組G3之補償增益值，x為一實際量測值，b1為該第一群組G1與該第二群組G2之補償偏移量，以及b2為第三群組G3之補償偏移量。

在方程式(2)中，其利用如上述之方程式(1)所提及之一線性迴歸分析計算出一補償增益值與一補償偏移量，因此，方程式(2)之結果不會與方程式(1)之結果重複。此外，依據方程式(2)所求得之該第一補償值y1與該第二補償值y2分別補償於該第一群組G1與該第二群組G2。

第十八圖為第十七圖所示之該第一群組G1與該第二群組G2已補償一補償值之示意圖。請參閱第十八圖，藉由補償方程式(2)所求得之該第一補償值y1與該第二補償值y2，於步驟S150所量測到之該些偏心量近似於該偏心量量測標準裝置之量測結果。

復參閱第十八圖，藉由補償一補償值至該第一群組G1與該第二群組G2所得之量測值，可獲得相同於該偏心量量測標準裝置之偏心量量測結果。當補償臨時補償值所得之結果落入該參考樣本之偏心量的5%以內時，該臨時補償值設定為一參考補償值並可補償至受測之一發光二極體，以驗證一光軸。換句話說，當補償臨時補償值所得之結果超出該參考樣本之偏心量的5%時，決定該臨時補償值具有一誤差，所以重新設定臨時補償值。

第十九圖為偏心量量測之示意圖，該偏心量量測於偏心量量測並使用偏心量量測標準裝置決定光軸之期間內，該些偏心量分類為第一群組G1至第三群組G3。請參閱第十九圖，其參考樣本不同於第十五圖或第十七圖之參考樣本。作為該些參考樣本之該發光二極體模組10係分類第一群組G1至第三群組G3。

在這裡，該第一群組G1包含受量測之偏心量為該偏心量量測標準裝置之一量測值之100%至90%的發光二極體模組，該第二群組G2包含受量測之偏心量為該偏心量量測標準裝置之一量測值之89%至80%的發光二極體模組，第三群組G3包含受量測之偏心量為該偏心量量測標準裝置之一量測值之79%至60%的發光二極體模組。

第一補償值y1至第三補償值y3分別補償於第一群組G1至第三群組G3之參考樣本的量測值。在這裡，第一補償值y1至第三補償值y3為臨時補償值。第一補償值y1至第三補償值y3可依據下列方程式(3)進行設定。

y1=a1x+ b1

y2=a2x+ b2

y3=a3x+ b3 ───────────────(3)

在這裡，y1、y2與y3為第一補償值至第三補償值，a1為該第一群組G1之一補償增益值，a2為該第二群組G2之一補償增益值，a3為該第三群組G3之一補償增益值，x為一實際距離，b1為該第一群組G1之一補償偏移量，b2為該第二群組G2之一補償偏移量，b3為第三群組G3之一補償偏移量。

在方程式(3)中，其利用一線性迴歸分析計算出一補償增益值與一補償偏移量，因此，方程式(3)之結果不會與方程式(1)及方程式(2)之結果重複。

第二十圖為補償一補償值於第十九圖之第一群組G1至第三群組G3之示意圖。參閱第二十圖，藉由補償一補償值至該該第一群組G1至該第三群組G3所得之量測值，可獲得相同於該偏心量量測標準裝置之偏心量量測的量測結果。

特別是，萬一其中一群組具有一高偏心量差異，例如第十七圖所示之該第二群組G2，或第十九圖所示之該第三群組G3，則依據群組補償一補償值相較於整體補償一補償值可獲得一較準確量測值。

當補償該臨時補償值所得之結果落入該參考樣本之偏心量的5%以內時，該臨時補償值設定為一參考補償值，以用後續光軸量測之步驟中。換而言之，當補償該臨時補償值所得之結果超出該參考樣本之偏心量的5%時，決定用於量測一做為光軸量測目標之發光二極體模組的裝置具有一誤差。在本實施例中，該裝置之一設定值整體重置，以重新量測一光軸。

由上述可知，當在決定一光軸之期間內所量測到之一偏心量補償一補償值，該偏心量會近似於一偏心量量測標準裝置所量測到的偏心量。

綜上所述，本發明為一種用於量測一發光二極體模組之一光源之一光軸的方法，在透過一擴散板擷取包含一發光二極體與一透鏡之一光源所發出的光做為一擷取目標之後，利用量測該擷取目標之一中心點二側的亮度可量測到一光源之一光軸，其為一驗證目標。另外，當轉動通過該擷取目標之一量測線至一預定角度(例如:0.5度)時，藉由計算該中心點二側之一亮度比可量測該光源之該光軸。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，並非用來限定本發明實施之範圍，舉凡依本發明申請專利範圍所述之形狀、構造、特徵及精神所為之均等變化與修飾，均應包括於本發明之申請專利範圍內。

本發明係實為一具有新穎性、進步性及可供產業利用者，應符合我國專利法所規定之專利申請要件無疑，爰依法提出發明專利申請，祈　鈞局早日賜准專利，至感為禱。

10．．．發光二極體模組

11．．．光路

112．．．安裝部

12．．．光源

14．．．發光二極體

16．．．透鏡

100．．．裝置

110．．．本體

120．．．電源供應單元

122．．．電連接器

130．．．擷取單元

132．．．擴散片

140．．．傳輸單元

150．．．比較單元

160．．．顯示單元

A．．．量測線

A1．．．區段

B．．．偏折點

C．．．中心點

G1．．．第一群組

G2．．．第二群組

G3．．．第三群組

Claims (21)

1. 一種用於量測一發光二極體模組之一光源之一光軸的方法，該發光二極體模組為一光軸量測目標，該光源包含一發光二極體與一透鏡，該方法之步驟包含:
   置放該發光二極體模組於一驗證位置；
   供應電源至該發光二極體；
   擴散該發光二極體經由該透鏡所發出的光；
   輸出一擷取目標，該擷取目標取自於該光園之擴散光；以及
   依據該擷取目標之一中心點二側的亮度計算一偏折點，以決定該光源之一光軸。
2. 如申請專利範圍第1項所述之方法，更包含:
   移除該擷取目標之雜訊。
3. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該擴散光之步驟係利用一擴散板設置於該發光二極體模組之前所達成。
4. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該決定該光軸之步驟包含:
   設定一量測線於該擷取目標上；
   量測該量測線上的亮度；
   顯示該量測之亮度；
   轉動該量測線至一預定角度；
   重複該亮度量測之步驟直到該量測線回到一起始位置；
   重新顯示該量測之亮度；
   獲得該重新顯示之亮度的斜率；
   當該斜率相較於一參考斜率為落入一預定範圍時決定一偏折點；以及
   補償一補償值至該光軸量測目標上。
5. 如申請專利範圍第4項所述之方法，其中該亮度係量測於該中心點之一正向(+)與一反向(-)兩者。
6. 如申請專利範圍第4項或第5項所述之方法，其中該亮度係量測於一畫素單元中。
7. 如申請專利範圍第6項所述之方法，其中該亮度之斜率為一亮度變化量與一畫素位置之一微分值。
8. 如申請專利範圍第7項所述之方法，其中該參考斜率之一絕對值為0.1至0.3。
9. 如申請專利範圍第6項或第7項所述之方法，其中該斜率與該參考斜率為比較複數次。
10. 如申請專利範圍第4項所述之方法，其中該補償補償值之步驟包含:
    製備複數發光二極體模組，以獲得該補償值，該些發光二極體模組作為參考樣本；
    量測該些參考樣本之其中一發光二極體模組之一擴散板與一透鏡之間的距離；
    利用一偏心量量測標準裝置(2維表面光源量測器)量測該些參考樣本之其中一發光二極體模組之一偏心量；
    在決定該光軸之期間內計算該受測之發光二極體模組之該偏心量上之一臨時補償值；以及
    補償該補償值於作為該光軸量測目標之該發光二極體模組；
    其中，當該補償值所補償之偏心量為該些參考樣本之發光二極體模組之偏心量的5%以內時，設定該臨時補償值為一參考補償值並以該參考補償值補償至作為該光軸量測目標之該發光二極體上。
11. 如申請專利範圍第10項所述之方法，其中，當該量測距離為等於或高於一誤差範圍時，具有該量測距離之該發光二極體模組排除為該光軸量測目標，並製備一新發光二極體模組。
12. 如申請專利範圍第11項所述之方法，其中該誤差範圍為±100微米(micrometer)。
13. 如申請專利範圍第10項或第12項所述之方法，更包含:
    獲得該量測距離與一設定距離之間的一差異；以及
    依據該差異移動該擴散板。
14. 如申請專利範圍第10項所述之方法，其中於計算該臨時補償值之步驟更包含:
    依據一方程式1計算對應於該發光二極體之一補償值，該方程式1為y=ax+ b，其中y為一補償值，a為一補償增益值，x為一實際量測值，以及b為一第一群組與一第二群組之一補償偏移量。
15. 如申請專利範圍第10項所述之方法，其中，當該補償值所補償之偏心量高於該些參考樣本之發光二極體模組之偏心量的5%時，更包含:
    將該些參考樣本之該些發光二極體模組分類為一第一群組與一第二群組；
    在決定該光軸之期間內針對受測之該發光二極體模組的偏心量計算該第一群組與該第二群組織該些發光二極體模組之偏心量上的補償值；
    將該臨時補償值補償至作為該光軸量測目標之該發光二極體模組之該偏心量上；以及
    當該補償值所補償之偏心量為該些參考樣本之發光二極體模組之偏心量的5%以內時，設定該臨時補償值為一參考補償值並以該參考補償值補償至作為該光軸量測目標之該發光二極體上。
16. 如申請專利範圍第15項所述之方法，其中該第一群組可包含發光二極體模組其受量測之偏心量為該偏心量量測標準裝置之一量測值之100%至85%，以及該第二群組可包含發光二極體其受量測之偏心量為該偏心量量測標準裝置之一量測值之84%至60%。
17. 如申請專利範圍第15項所述之方法，更包含:
    依據方程式2計算對應於該第一群組之一第一補償值以及對應於該第二群組之一第二補償值之步驟，該方程式2為y1=a1x+ b1與y2=a2x+ b2，其中y1與y2分別為一第一補償值與一第二補償值，a1為該第一群組與該第二群組之一補償增益值，a2為一第三群組之一補償增益值，x為一實際距離，b1為該第一群組與該第二群組之一補償偏移量，b2為該第三群組之一補償偏移量。
18. 如申請專利範圍第15項所述之方法，其中，當該補償值所補償之該偏心量高於該些參考樣本之所述之其中一發光二極體模組的偏心量的5%時，更包含:
    將該些參考樣本之發光二極體模組分類為第一至第三群組；
    在決定該光軸的期間內針對受測之該發光二極體之偏心量計算該第一群組至第三群組之該些發光二極體模組之偏心量的臨時補償值；
    將該臨時補償值補償至作為該光軸量測目標之該發光二極體模組之該偏心量上；以及
    當該補償值所補償之偏心量為該些參考樣本之發光二極體模組之偏心量的5%以內時，設定該臨時補償值為一參考補償值並以該參考補償值補償至作為該光軸量測目標之該發光二極體上。
19. 如申請專利範圍第18項所述之方法，其中該第一群組包含發光二極體模組其受量測之偏心量為該偏心量量測標準裝置之一量測值之100%至90%，該第二群組包含發光二極體模組其受量測之偏心量為該偏心量量測標準裝置之一量測值之89%至80%，第三群組包含發光二極體模組其受量測之偏心量為該偏心量量測標準裝置之一量測值之79%至60%。
20. 如申請專利範圍第18項所述之方法，其中依據方程式3計算對應於該第一群組之一第一補償值、對應於該第二群組之一第二補償值以及對應於該第三群組之一第三補償值，該方程式3為y1=a1x+ b1、y2=a2x+ b2與y3=a3x+ b3，其中y1、y2與y3分別為該第一群組、該第二群組與該第三群組之補償值，a1為該第一群組之一補償增益值，a2為該第二群組之一補償增益值，a3該第三群組之一補償增益值，x為一實際距離，b1為該第一群組之一補償偏移量，b2為該第二群組之一補償偏移量，以及b3為該第三群組之一補償偏移量。
21. 如申請專利範圍第18項所述之方法，更包含:
    當該補償值所補償之該偏心量高於該些參考樣本之所述之其中一發光二極體模組的偏心量的5%時，該方法更包含重新設定該發光二極體模組之一量測設備。