适用于显示屏离线全检的光学量测设备及量测方法

摘要

一种适用于显示屏离线全检的光学量测设备，包括依次连接的测试头、测试控制/数据处理模块，和个人电脑，所述测试控制/数据处理模块与个人电脑统一装载在可移动的小车上，所述测试头包括作为测试探头的手持部和辅助定位块，其中辅助定位块的最外端形成的平面在测试时完全贴合在显示屏的表面上，所述测试头上安装有触发器。本发明还提供一种适用于显示屏离线全检的光学量测方法，包括：模组点灯；启动待测模组的显示屏的测试画面；测试画面定位；触动手持部上的触发器；完成单片测量；完成测试结果判断记录；移动测试头，开始下一次测量。本发明的优点在于：结构简单，适用于显示屏离线生产方式的批量测试，操作方便，并且测试效率高。

说明书

【技术领域】

本发明是关于一种用于显示屏光学特性量测设备及量测方法，特别是指一种适用于显示屏离线全检的光学量测设备及量测方法。

【背景技术】

LCD(Liquid crystal display，液晶显示屏)的光学特性量测依其测试场合、测试精度需求，常见的有：

1)针对少量的高精度要求的检测场合，这时常需要使用一套搭建在实验室的复杂昂贵的光学量测系统，比如WESTAR公司的型号为FPM-520的光学量测系统，该系统除了有特定的光学量测设备外，还有一套非常复杂精密的自动化定位系统，可以实现量测设备和待测模组之间的复杂定位关系，这套系统通常自带信号发生系统，来控制模组的画面显示，这类系统的特点是自动化程度高，测试功能完善、测试结果精度高，缺点则是系统庞大/昂贵，测试效率低，不适合批量测试。

2)针对批量中等精度要求的检测场合，比如传统的LCD全检的方案是将某一光学量测设备集成到流水线上的特定站别，该站别通常提供一模组定位装置，另外光学量测设备也会有另一个相关联的定位装置，当模组到达该站别后会被定位装置卡到特定位置，这时再将光学量测设备通过其定位装置移动到相对模组的某个特定位置，比如量测设备的测试轴线垂直对准模组的中心位置，然后由操作员通过一些开关来调整显示画面并控制完成各项测试，即该方式适用于流水线的作业方式。

3)另外还有一种适合小型实验室使用的光学测试设备，类似美能达的CA-210，这类系统通常具有类似图1所示的结构，包括具有显示屏的控制主机，及与控制主机连接的测试头，该类设备通常仅提供可简单定位的测试头，测试结果则连续显示在对应的控制主机的显示屏上。实际应用时，需要使用者提供待测模组的定位方法并为其提供信号系统，并需要对测试结果自行攫取并做相应处理。这种设备特点是便携、价格相对低廉，适合小型实验室用，但不适合现场的批量测试。

目前仍有大量LCM(LCD module，液晶显示器模组)厂使用Off-line(离线)的方式生产，若需要批量检测产品光学特性，而方式1、3显然又不适合批量测试。鉴于对显示屏的光学品质要求日益提高，配合Off-Line作业方式提供一种可执行的光学特性全检方案成为目前液晶显示器模组厂的迫切需求。

【发明内容】

本发明所要解决的技术问题之一在于提供一种配合Off-Line作业方式的适用于显示屏离线全检的光学量测设备。

本发明所要解决的技术问题之二在于提供一种配合Off-Line作业方式的适用于显示屏离线全检的光学量测方法。

本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题之一的：一种适用于显示屏离线全检的光学量测设备，包括测试头、测试控制/数据处理模块，和个人电脑，其中测试头连接于测试控制/数据处理模块，测试控制/数据处理模块连接于个人电脑，还包括可移动的小车，所述测试控制/数据处理模块与个人电脑统一装载在可移动的小车上，所述测试头包括作为测试探头的手持部和辅助定位块，其中辅助定位块包括套在测试头头部的套筒以及一体连接延伸出套筒的外端并向外呈圆锥形放大的接触部，所述接触部的最外端形成的平面与手持部的轴线成一定角度，当测试头置于显示屏上时，接触部的最外端完全贴合在显示屏的表面上，所述测试头上安装有触发器。

所述接触部的最外端形成的平面与手持部的轴线垂直。

所述辅助定位块的套筒与接触部交界的位置设有至少一个挡块，手持部止挡于该挡块，另外，辅助定位块的套筒上开设有至少一个螺孔，锁固在该螺孔内的螺栓顶住手持部，使辅助定位块定位在手持部的前端。

本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题之二的：一种适用于显示屏离线全检的光学量测方法，包括依次进行的下述步骤：

步骤100：模组点灯，使用点灯机台单片点灯，或者使用高温炉多片同时点灯；

步骤200：启动待测模组的显示屏的测试画面；

步骤300：作业人员手持测试头的手持部，利用辅助定位块完成对待测模组的显示屏的测试画面定位；

步骤400：触动手持部上的触发器，给个人电脑一个触发信号，个人电脑利用其上运行的控制程序完成一次量测；

步骤500：完成单片测量；

步骤600：完成测试结果判断记录；

步骤700：移动测试头，开始定位下一片待测模组的显示屏的测试画面，并返回步骤400。

所述步骤400中的控制程序包括依次进行的下述步骤：

步骤410：等待触发信号；

步骤420：接收触发信号；

步骤430：控制硬件完成一次量测；

步骤440：判断测试结果是否合理，若合理，则进入步骤450，若不合理，则返回步骤430；

步骤450：提取画面特征值和画面特征库进行比较，判定对应画面；

步骤460：记录测试画面和测试结果；

步骤470：判断是否已完成所需画面量测，若完成，则进入步骤480，若未完成，则返回步骤430；

步骤480：判定、记录测试结果，提示单次测试完成，并返回步骤410，循环执行。

本发明适用于显示屏离线全检的光学量测设备及量测方法的优点在于：结构简单，适用于显示屏离线生产方式的批量测试，操作方便，并且测试效率高。

【附图说明】

下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的描述。

图1是现有的一种适合小型实验室使用的光学测试设备示意图。

图2是本发明适用于显示屏离线全检的光学量测设备组成示意图。

图3是本发明适用于显示屏离线全检的光学量测设备的测试头的第一实施例结构示意图。

图4是本发明适用于显示屏离线全检的光学量测设备的测试头的第二实施例结构示意图。

图5是本发明适用于显示屏离线全检的光学量测方法的执行流程图。

图6是本发明中手持测试头垂直方向定位示意图。

图7至图9是为满足不同测试要求，显示屏显示的画面图。

图10是配合适用于显示屏离线全检的光学量测方法的执行流程的软件流程图。

【具体实施方式】

请同时参阅图1，本发明适用于显示屏离线全检的光学量测设备主要由三部分组成：测试头10、测试控制/数据处理模块20、PC(个人电脑)30和可移动的小车40。其中测试头10连接于测试控制/数据处理模块20，测试控制/数据处理模块20连接于PC30，且为适应Off-line生产方式的批量测试需求，测试控制/数据处理模块20与PC30统一装载在可移动的小车40上。

如图3所示，是测试头10的一实施例的结构示意图，该测试头10包括作为测试探头的手持部12、触发器(图未示)和辅助定位块16。其中辅助定位块16包括套在测试头10头部的套筒122，以及一体连接延伸出套筒122的外端并向外呈圆锥形放大的接触部164，该接触部164的最外端形成的平面与手持部12的轴线垂直，从而当该测试头10置于显示屏上时，接触部164的最外端完全贴合在显示屏的表面上，从而手持部12垂直于显示屏。

其中辅助定位块16的套筒122与接触部164交界的位置设有至少一个挡块166，手持部12止挡于该挡块166，不至于通过接触部164滑出，另外，辅助定位块16的套筒122上开设有至少一个螺孔，通过锁固在该螺孔内的螺栓168顶住手持部12，从而使辅助定位块16定位在手持部12的前端。

请参阅图4，是测试头10的另一实施例的结构示意图，其与上述测试头10的区别仅在于，接触部164的最外端形成的平面与手持部12的轴线不垂直，其他结构完全相同，用于当需要手持部12与显示屏成其他角度定位的场合，如实现类似上下左右显示角的测试。

测试控制/数据处理模块20搭配测试头10工作，主要是利用特定功能的电路板，实现对测试头10的控制和对测试头10传送过来的电信号进行处理。另外，对本系统而言，还实现和PC 30之间的通信功能。该测试控制/数据处理模块20可采用现有的各种处理模块。

PC 30则主要用于测试控制/数据处理模块20的驱动和针对该光学量测装置设计的光学测试控制软体，对测试过程进行精细控制，并对测试结果进行加工，完成特定的光学特性测试、判定和储存需求。

请参阅图5，在进行光学量测时，依次包括下述步骤：

步骤100：模组点灯，可使用点灯机台单片点灯，或者使用高温炉多片同时点灯；

步骤200：启动待测模组的显示屏的测试画面；

步骤300：作业人员手持该测试头10的手持部12，利用辅助定位块16完成对待测模组的显示屏的测试画面定位；

步骤400：触动手持部12上的触发器，给PC 30一个触发信号，PC 30利用其上运行的控制程序完成一次量测，测试头10内部包含一光学组件，将进入的光转换成包含特定光学信息的电信号，此部分的实现方案已很成熟，因此，可采用现有的光学组件，该测试头10上安装触发器，则在作业人员手持测试头10完成定位后，可使用同一只手完成触发动作，启动一次光学测试。这样可以空出另一只手来完成其他作业，比如另一只手持标签扫描装置，来同时录入待测屏的相关资讯；

步骤500：完成单片测量；

步骤600：完成测试结果判断记录；

步骤700：移动测试头10，开始定位下一片待测模组的显示屏的测试画面，并返回步骤400。

本发明通过下述方案解决测试过程中步骤300中手持测试头10的定位问题。

一、垂直方向定位：

如图6所示，是使用本发明中第一实施例的测试头10完成手持部12与显示屏50的垂直方向的定位，其中辅助定位块16的接触部164的最外端完全贴合在显示屏50的表面上，从而手持部12垂直于显示屏50。

二：水平方向定位(实现对显示面特定点位量测)：

通过让显示屏显示特定的画面，如图7及图8所示，为显示屏的中心点显示定位点60，并配合辅助定位块16的贴紧显示屏的表面时的轮廓来实现测试显示面中心点的水平定位；

定位画面的轮廓配合辅助定位块16提供定位限，其画面形状不局限于图示，也可以为其他需要测试的画面；

另外，为实现不同的测试目的，比如红色画面中心点的色坐标，则可通过变换定位画面的颜色来实现；

另外，为实现类似均一性测试时需要定位多个点的需求，可通过将显示画面按图9所示的方案显示，即显示屏上分开显示复数个定位点60。

本发明通过下述方案来解决多画面同时量测的问题。

测试对比度和色饱和度时分别需要测量全白全黑两个画面和RGB(red，green，and blue，红绿蓝)三色画面，即不只一个画面，这时需要解决如何确定测试结果和测试画面间的对应关系问题。

传统的光学量测设备对该问题的解决方式是，测试设备集成信号发生装置，该装置控制画面的显示和切换，由此来实现测试设备动作和画面切换的同步关系，因此传统的光学量测系统在显示屏和测试设备之间存在固定的连接，这也是限制了测试设备移动性的一个重要原因。

本发明为完善地实现测试设备的移动性，提供了以下的解决方案。

光学量测设备和信号发生装备完全分离。测试时，一方面信号发生装置只是机械地让显示屏的显示画面按一定的速率自动切换；另一方面本发明光学量测设备则对待测显示屏屏进行连续量测，且将每个测试结果均传送给PC 30的控制软体。控制软体对每个测试结果进行分析，结合各测试画面自身的特征(比如黑白画面的亮度差异等)遵循一定的逻辑进行判断，在测试画面经过数次循环后，控制程序即可获得所需的多个画面的测试值，并完成最终所需测试值的计算。仅需将循环切换的显示画面改成分别包含R/G/B中心定位块三个画面即可使用同样的方案解决色饱和度测试问题。

针对本发明光学测试设备提供的测试系统，为简化测试作业和提高测试效率，实现一键量测的操作方式，上述操作步骤中对测试结果的判定和测试结果的记录均自动化完成，是通过编制控制软体来实现的，请参阅图10，上述步骤400中的控制程序包括依次进行的下述步骤：

步骤410：等待触发信号；

步骤420：接收触发信号；

步骤430：控制硬件完成一次量测；

步骤440：判断测试结果是否合理，若合理，则进入步骤450，若不合理，则返回步骤430；

步骤450：提取画面特征值和画面特征库进行比较，判定对应画面；

步骤460：记录测试画面和测试结果；

步骤470：判断是否已完成所需画面量测，若完成，则进入步骤480，若未完成，则返回步骤430；

步骤480：判定、记录测试结果，提示单次测试完成，并返回步骤410，循环执行。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。