随着国内工业深入发展对测量仪器的需求也越来越广泛,无论是从事模具,塑胶,五金,冲压,电子等各个领域只要涉及精密尺寸要求都需要通过尺寸量测设备进行验证产品的研发加工精度是否合格,在这过程中品质检测人员经常会遇到二次元测量仪,2.5次元测量仪,三次元测量仪等设备的概念,如刚接触这些概念很难真正的理解区分。
二次元测量仪又称“影像测量仪”主要是对精密零件的长宽角度等二维尺寸量测,在一些特殊领域还能用于产品的二维尺寸抄数生产CAD图。
2.5次元测量仪是二次元测量仪的升级版本,在早期的概念中二次元测量仪就是XY数据读数,2.5次元测量仪就是XYZ三轴读数,随着仪器功能的完善目前我们所说的2.5次元测量仪已经不仅仅满足于Z轴读数的简单功能,而是在二次元测量仪的基础上加了进口测高探头对产品的高度深度台阶进行更有效的检测。
三次元测量仪目前市场上有几种不同的概念,一种是三次元测量仪就是“三坐标测量仪”采用探针接触测量功能可以对产品的三维立体尺寸进行多方位的检测,特别是在产品的球面,曲面位置度等方面功能突出;还有一种常见的三次元测量仪概念就是指“全自动影像测量仪”Z轴可以自动对焦XYZ都有读数,使用上在二次元或2.5次元的基础上对了Z轴自动对焦及产品编程批量检测的功能。
目前,主流的显示屏产品以TFT-LCD与AMOLED的应用为普遍。从显示技术来看,TFT-LCD是非主动发光方式,以其成本较低、可实现多像素化、抑制串扰和对比度高、亮度高响应时间快等特点广泛被应用于手机、电脑、平板显示、汽车导航等终端产品。主动发光型AMOLED以其广,可显示鲜艳的图像,在近几年逐渐走入显示产品市场,但其亮度低、寿命短的问题还是制约了AMOLED的大规模的应用。除了AMOLED属于主动反光的形式,如今的QDLCD和传统的LCD都是背光源发光,所以无论是TFT-LCD或是AMOLED屏,解决好其显示亮度、色度、、均匀性,对比度之间的问题,是为终端显示良品评估检测所必须的技术前提。其中背光模组的亮度与色度的均匀性直接影响显示屏的终显示效果。
对应显示性能(包括亮度、对比度、视角、响应时间、等参数)的检测,大部分背光模组生产商在检测的阶段会采用点式亮度计搭载测量平台的方案,以点式亮度计搭配自动旋转测量平台测若干个点的亮度和色坐标等参数,然后进行均匀性与的计算及分析。然而,点式亮度计在测量时存在一定的优点与缺点。譬如说,点式亮度计测量精度更高,但取点花费的时间较长。 中小尺寸显示屏的测量对检测效率有较高要求,对一些产量较大的企业,只用点式亮度计显然不能满足日常检测负荷。
研究与实验
对于显示屏效果评估,不应只局限于定点的测量,精密影像仪非标定做,建议背光模组或显示屏、触摸屏生产商考虑引入二维色彩亮度计对整块背光模组或者LCD全局进行测量。同时,采用精度较好的点式亮度计保证测量数据的准确性。需要注意的是,精密影像仪改造,二维色彩亮度计应当严谨地按照CIE的视觉效率函数V(λ)与人眼配色函数曲线计算,采用XYZ的滤光学仪器较一般的RGB彩色摄相机的测量结果与人眼视觉效果更加匹配。 二维色彩亮度计虽属滤光片式,但由于其CCD探测器不同且具有大视场, 可以对被测显示屏每个像素点的亮度与色度进行评估,这给研发生产人员在背光模组设计、触控屏的整体效果分析提供极大的支持。
为了更好地说明点式亮度计与二维色彩亮度计两者在显示效果评估中的应用,了解两种测量方法的特点。本文引入了对比实验,分别用点式色彩亮度计CS-2000与二维色彩亮度计CA-2500搭配XY轴平台测量样品。以测量同一块LED背光模组为例,在同等测量距离下选取相同位置的测量点做数据比对以验证面测方法的可行性。
在实验中,我们首先采用柯尼卡美能达的分光辐射亮度计CS-2000,安置在带XY轴的测试平台内测量LED背光模组(尺寸53mm ?87.3 mm)保证测量条件设置如下:
1) 在照度值小于0.01lx的暗箱环境下测量;
2) 环境温度23℃,相对湿度65%
3) 校准仪器的水平与垂直方位,检查亮度计是否处于水平和垂直于样品进行测量;
4) 保证亮度计与该背光模组样品的垂直距离为500mm
5) 选择1°测量角,样品的实际测量点大小为?7.78mm
6) 测试点(行?列):3?3 个
7) 点亮背光10分钟,待稳定后开始测量
8) 测量项目包括:亮度Lv,色坐标xy,相关色温Tcp
9) 分析结果包括:亮度均匀性对比(%),沙坪坝精密影像仪, 色温均匀性对比(%),每个点的数据偏差(%)
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