LCD导光板检测技术.pdfVIP

光板检测技术 1. 1.采用之研究方法与原因 本计划在LCD、导光板、LD 光场设计及检测方面，分三期完成，其工作项 目如下：第一期：完成一LCD、导光板、LD 光场均匀度之视觉检测系统，其具 体之预期成果为： l 设计检测光场之硬件装置(初始构想架构如图) l 撰写导光板光场均匀性检测程序(窗口化显示量测项目及结果) l 平面亮度分布图(包 R、G、B 个别颜色分布图) l LD 输出功率量测 l LCD、导光板、LD 光场分布的均匀度评估 l 光场稳定性分析 l LD 均匀性检测专利送审 第二期：完成LCD、导光板、LD 光场视觉检测系统之修正工作。其具体之预期 效果为： l 修改程序降低在线检测之误差(误差在5%以内) l 导光板光场视觉检测系统硬件架构修改完成。 l 导光板导光板图案之设计专利送审。 l 雷射二极管加上特殊镜片之各种光场之检测装置。 第三期：其具体之预期效果为：完成LCD 整体光场检测之视觉装置，其具体之 预期效果为： l LCD 整体光场检测平面亮度分布图(包 R、G、B 个别颜色分布图) 。 l 导光板图案之设计分析系统误差修正。 l LCD 整体光场检测专利送审。 l 完成雷射二极管封装之各种问题解决方案之可视化专家系统。 其采用之研究方法与原因如下： 第一年 第二年 第三年 u 第一年 A ） （A ）正确有效量测出影像亮度分布方法： 本创作是对数字影像来做处理，首先简述一下数字影像的表示法。对一单色影 像(monochrome image)而言，其模拟影像讯号经数字化之后即成为数字影像， 表示方法为一个二维的亮度函数f(x,y) ，其中x,y 表示影像空间上的坐标，亮度f 光板检测技术 在任一点坐标(x,y)上的值代表影像之明亮度(brightness) 。数字影像为一个影像 f(x,y)在空间坐标与亮度上均予以数字化。我们可以 一张数字化之影像当成一 个矩阵，行与列的指定可决定影像中某一点的位置，而矩阵中相对应此位置的值 即代表此点之明亮度。在此数位矩阵中之元素称为像素(pixels)，其明亮度依量 化值而定出不同之灰阶(gray level)。一般而言，灰阶为2 的幂次方，如28 即表 示有256 个灰阶。在LCD 背光板影像处理分析技术中，常常需要了解影像的亮 度特性在哪里。而灰阶亮度统计图，即为描述影像有效工具之一。在统计图中横 坐标为0~255 的灰阶亮度值，纵坐标为影像中为各个灰阶值所含的像素数量。 我们可由图中判断出影像亮度分怖的讯息，在一般的以发光二极管LED 为光源 之背光板影像中，灰阶亮度通常偏暗，以真空辉光管VFD (Vacuum Florescent Display) 为光源之背光板影像，灰阶亮度则偏亮，易于饱和， 致量测结果失 真。为了正确有效量测出LCD、背光板与LD 影像亮度分布，因此对影像取光场 亮度偏压调整，例如在本计划中，亮度偏压调整采取四个段位，可 亮度值分化 成4X256 个灰阶＝1024 个等分。再配合不同的取像镜头，使其可 亮度值分化 成64X256 个灰阶等分。 (B). LCD 光场检测分析 在初步规划中，LCD 光场检测，我们大略的分为两部份着手，一为着 重于窗口画面设计之构想，其包含光场强度量测、3D 亮度分布图及 R 、G 、B 单色光场分布图，另一个为光场均匀度之自动评估方法，以 下 一一简介。 背光板的光场强度量测是利用photometer 求得的，但也可以利用影像处理的方 式求得，亦即利用 CCD 所取出的光场的影像亮度值， 其值加总后再除上 photometer 所量到的光场总功率，即可得知每单位亮度值为多少流明，因此利 用此值可以直接由CCD 量测到光场的强度。 背光板之光场经由CCD 接收后， 影像转换为数字的型式，以点素的 方式显示于计算机屏幕上，而它的亮度也以灰阶值表示，亦即以RGB 的平均来 代表此点的亮度值，所以可以借着读取灰度值的大小，以得知原本光束亮度的大 小值。因此，我们利用扫描在屏幕上影像的各个点素，并记录该点在屏幕上的坐 光板检测技术 标及灰阶值。最后将灰阶值对二个坐标点显示于如下的3D 画面 （图2），此3D 坐标可旋转观测角度及改变坐标的样式。