光学检测设备、光学检测方法及图像处理器与流程

1.本发明涉及光学检测技术领域，尤其涉及一种光学检测设备、光学检测方法及图像处理器。


背景技术：

2.有机发光二极管(organic light-emitting diode,oled)显示装置通常包括玻璃盖板和显示层。根据oled本身的材料特性，当显示层的表面不平整时，外部光源发射的光线从不同角度入射至oled显示装置后，会使光线在反射时形成反射光干涉，导致oled显示装置长时间点亮后出现亮度、灰度不均匀等显示不良现象。
3.现有的平整度检测设备只能检测玻璃盖板的表面平整度，而无法检测显示层的表面平整度。从而难以预防显示层表面不平整引起显示不良的问题。


技术实现要素：

4.本发明一方面提供一种光学检测设备，包括：
5.光发射模组，包括光源和第一增强元件，所述光源用于发射参考光，所述第一增强元件位于所述参考光的光路上，用于增强所述参考光的亮度后引导增强亮度后的所述参考光至一待测显示装置内的显示层；
6.光接收模组，用于接收所述显示层根据所述参考光反射的探测光，并用于根据所述探测光生成感测图像；以及
7.图像处理器，与所述光接收模组连接，用于接收所述感测图像，并根据所述感测图像获取所述显示层的表面平整度的检测结果。
8.本技术第二方面提供一种光学检测方法，包括：
9.接收一感测图像，所述感测图像为针对待测显示装置内显示层的感测图像；
10.将所述感测图像划分为多个图像分区；
11.计算每一所述图像分区的亮度平均值；
12.判断各个所述图像分区的亮度平均值之间的最大差值是否位于所述基准亮度范围；以及
13.根据判断结果输出针对所述显示层的平整度检测结果。
14.本技术第三方面提供一种图像处理器，存储有计算机程序，所述计算机程序在被执行时实现如上述的光学检测方法的步骤。
15.上述光学检测设备包括光发射模组和光接收模组，光发射模组包括第一增强元件，第一增强元件用于增强参考光的强度，使得参考光可透过玻璃盖板而入射至显示层的表面，从而使得光学检测设备可以直接检测到显示层的表面的平整度，由于影响待测显示装置的显示效果的结构主要为显示层的表面的平整度，上述光学检测设备通过直接检测显示层的表面的平整度，有利于预防显示层的表面不平整造成显示不良的技术问题。
附图说明
16.图1为待测显示装置的结构示意图。
17.图2为本技术实施例的光学检测设备的结构图。
18.图3为本技术实施例的光学检测方法的流程图。
19.图4为步骤s4中形成的多个图像分区的示意图。
20.主要元件符号说明
21.光学检测设备
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100
22.光发射模组
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110
23.光源
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111
24.第一增强元件
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112
25.第一选择元件
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113
26.光接收模组
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120
27.第二选择元件
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121
28.第二增强元件
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122
29.图像感测器
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123
30.图像处理器
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130
31.测试载具
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140
32.参考光
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l1
33.探测光
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l2
34.待测显示装置
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300
35.玻璃盖板
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310
36.触摸层
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320
37.显示层
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330
38.表面
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331
39.金属基板
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340
40.步骤
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s1、s2、s3、s4、s5、s6、s7
41.图像分区
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p1、p2、p3、p4、p5
42.如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
43.本技术的光学检测设备能用于检测待测显示装置的表面平整度，尤其适用于检测oled显示装置内部结构层(如显示层)的表面平整度。本实施例中，光学检测设备主要用于检测oled显示装置内部的显示层的表面平整度。也即，本实施例中，待测显示装置为oled显示装置。
44.请参阅图1，待测显示装置300包括依次层叠的玻璃盖板310、触摸层320、显示层330及金属基板340。显示层330包括依次层叠的有机发光材料层、封装层及偏光层(图中未示出)，其中偏光层相较于有机发光材料层更靠近玻璃盖板310。本实施例的光学检测设备用于在待测显示装置300整机制作完成后，检测显示层330上靠近玻璃盖板310的表面331(也即偏光层的顶表面)的平整度。
45.请参阅图2，本实施例中，光学检测设备100包括光发射模组110、光接收模组120及图像处理器130。
46.请一并参阅图1和图2，光发射模组110用于发射参考光l1。光学检测设备100工作过程中，待测显示装置300位于参考光l1的光路上。参考光l1入射至待测显示装置300之后被待测显示装置300反射，被待测显示装置300反射的光作为探测光l2。本实施例中，参考光l1从玻璃盖板310远离显示层330的一侧入射，穿透玻璃盖板310后入射至显示层330的表面331，并被表面331反射。
47.本实施例中，光学检测设备100还包括测试载具140。光学检测设备100工作过程中，测试载具140用于承载固定待测显示装置300。于其他实施例中，光学检测设备100可不包括测试载具140，光学检测设备100工作过程中，待测显示装置300承载于光学检测设备100外部之固定装置(例如一固定平台、机械臂等)。
48.请继续参阅图2，本实施例中，光发射模组110包括光源111及第一增强元件112。光源111用于发射参考光l1。本实施例中，光源111为发光二极管面光源，参考光l1为白光，照度2500lux左右，且参考光l1为线偏振光，其偏振方向平行于玻璃盖板310的表面。面光源使得参考光l1亮度均匀，有利于提升后续检测的准确度。本实施例中，第一增强元件112为透镜，用于汇聚参考光l1。通过第一增强元件112对参考光l1的汇聚作用，可使得从第一增强元件112出射的参考光相对于光源111出射的参考光的强度提升，有利于使得参考光l1穿透玻璃盖板310而入射至显示层330的表面331。
49.于其他实施例中，第一增强元件112还可为增量膜等其他增强光强度的结构。
50.本实施例中，光发射模组110还包括第一选择元件113。第一选择元件113位于参考光l1的光路上，用于将第一增强元件112输出的参考光l1的一部分引导至待测显示装置300。第一增强元件112输出的参考光l1中，可能存在一部分弥散光线(也即发散角较大的光线)，则第一选择元件113用于过滤上述弥散光线，并将参考光l1中除上述弥散光线之外的部分引导至待测显示装置300。
51.本实施例中，第一选择元件113为偏光片，用于过滤上述弥散光线并透射参考光l1中除上述弥散光线之外的部分光线。也即，本实施例中，被第一选择元件113过滤的部分参考光l1的发散角要大于被第一选择元件113透射的部分参考光。于其他实施例中，第一选择元件113可以为区域镀膜片等其他具有光选择透过功能的元件。
52.本实施例中，光接收模组120包括第二选择元件121和第二增强元件122。第二选择元件121位于探测光l2的光路上，用于将显示层330反射的探测光l2部分引导至第二增强元件122。显示层330反射的探测光l2中，可能存在一部分弥散光线(也即发散角较大的光线)，则第二选择元件121用于过滤上述弥散光线，并将探测光l2中除上述弥散光线之外的部分引导至第二增强元件122。
53.本实施例中，第二选择元件121为偏光片，用于过滤上述弥散光线并透射探测光l2中除上述弥散光线之外的部分光线。也即，本实施例中，被第二选择元件121过滤掉的部分探测光l2的发散角大于被第二选择元件121透射的部分探测光l2的发散角。于其他实施例中，第二选择元件121可以为区域镀膜片等其他具有光选择透过功能的元件。
54.本实施例中，第二增强元件122为透镜，用于汇聚从第二选择元件121出射的探测光l2。通过第二增强元件122对探测光l2的汇聚作用，可使得从第二增强元件122出射的探
测光l2相对于显示层330反射的探测光l2的强度提升，有利于提升检测精度。
55.于其他实施例中，第二增强元件122还可为增量膜等其他增强光强度的结构。
56.光接收模组120还包括图像感测器123。图像感测器位于探测光l2的光路上，用于接收从第二增强元件122出射的探测光l2，并用于根据探测光l2生成感测图像。本实施例中，图像感测器123为摄像机。
57.图像处理器130电连接图像感测器123，用于接收图像感测器123生成的感测图像，并用于根据该感测图像判断待测显示装置300内显示层330的表面331是否平整。
58.本技术的图像处理器130可为电路功能单元、数据处理芯片、芯片组或电脑。图像感测器123与图像处理器130可通过有线电连接或无线通讯连接。本实施例中，图像处理器130为电脑，其可以根据感测图像获取检测结果，并且可以以图像或表格等方式展示检测结果，方便使用者直观查看。
59.根据布儒斯特定律，线偏振光以布儒斯特角入射某介质时，若其光振动面与入射面平行，则该入射面的反射光强度为0，即光被全部透射而不被反射。本实施例中，参考光l1为入射光，参考光l1入射的介质为玻璃盖板310，通过设置参考光l1的入射角为56.3
°
(玻璃盖板310与空气的布儒斯特角为56.3
°
)，可使参考光l1从玻璃盖板310全部透射。且本实施例中玻璃盖板310和触摸层320的折射率基本相同，参考光l1在触摸层320也基本全部透射，可一直到达显示层330后被显示层330反射。
60.本实施例的光学检测设备100包括光发射模组110和光接收模组120。光发射模组用于发射参考光l1，光发射模组包括第一增强元件112。通过设置参考光l1的入射角等于玻璃盖板310与空气的布儒斯特角，使得参考光l1几乎全部被玻璃盖板310和触摸层320透射，可一直入射至显示层330。第一增强元件112用于增强参考光l1的强度，使得参考光l1可透过玻璃盖板310而入射至显示层330的表面331。因此，本实施例的光学检测设备100可以直接检测到显示层330的表面331的平整度。由于影响待测显示装置300的显示效果的结构主要为显示层330的表面331的平整度，本实施例通过直接检测显示层330的表面331的平整度，有利于预防显示层330的表面331不平整造成显示不良的技术问题。
61.光学检测设备100还包括光接收模组120，光接收模组120包括第二增强元件122，第二增强元件122用于增强探测光l2的亮度，从而有利于提升监测精准度。
62.本实施例还提供一种光学检测方法。请参阅图3，本实施例的光学检测方法包括如下步骤：
63.步骤s1，输出参考光并增强所述参考光的亮度，引导增强亮度后的所述参考光至待测显示装置的显示层，接收所述显示层根据引导增强亮度后的所述参考光反射的探测光，并增强所述探测光的亮度；
64.步骤s2，根据增强亮度后的所述探测光生成感测图像；
65.步骤s3，接收所述感测图像；
66.步骤s4，将所述感测图像划分为多个图像分区；
67.步骤s5，计算每一所述图像分区的亮度平均值；
68.步骤s6，比较每一所述图像分区的亮度平均值与基准亮度范围；
69.步骤s7，根据比较结果输出针对所述显示层的平整度检测结果。
70.其中，上述步骤s1-步骤s7应用于光学检测设备100中，步骤s3-步骤s7应用于上述
图像处理器130中。
71.本实施中，为了获得更精确的检测结构，在步骤s2之前，步骤s1中还对接收到的感测图像作图像噪声处理，强化感测图像。
72.请参阅图4，本实施例中，步骤s4具体包括：将所述感测图像划分一中心图像分区和围绕所述中心图像分区的多个周围图像分区。例如，将感测图像划分为5个图像分区：p1、p2、p3、p4及p5。图像分区p1为中心图像分区，位于感测图像的中心区域，而图像分区p2、p3、p4及p5为周围图像分区，位于感测图像的周围区域，且图像分区p2、p3、p4及p5围绕图像分区p1。图像分区p1、p2、p3、p4及p5相互拼接构成感测图像。
73.图像处理器130预存有基准亮度范围。步骤s13中分别获取了图像分区p1、p2、p3、p4及p5的平均亮度值，步骤s5中，判断图像分区p1、p2、p3、p4及p5的平均亮度值中，最大的平均亮度值和最小的平均亮度值之间的差值是否位于该基准亮度范围之内。若上述差值位于该基准亮度范围之内，表明各个图像分区之间的亮度差异较小，待测显示装置300内显示层330的表面331的平整度较好。若上述差值超出该基准亮度范围，表明各个图像分区之间的亮度差异较大，待测显示装置300内显示层330的表面331的平整度较差，会影响待测显示装置300显示图像的效果。本实施例中，该基准亮度范围例如为0-50尼特(nit)。
74.一些实施例中，步骤s7可直接输出检测结果，例如输出“平整度不合格/合格”的提示信息。一些实施例中，步骤s7也可直接输出检测图像，并标记亮度平均值差值较大的图像分区。另一些实施例中，步骤s7还可输出光学检测方法中计算得出的各种数据，例如输出步骤s4中计算得到的各个图像分区p1、p2、p3、p4及p5的亮度平均值、步骤s5中计算得到的亮度平均值之间的差值等。
75.本实施例的光学检测方法，可实现上述的光学检测设备100的所有有益效果。在此基础上，本实施例中的光学检测方法，步骤s4中对感测图像进行分区，步骤s5中分别计算各个图像分区的亮度平均值，步骤s6中将各个图像分区的亮度平均值之间的差值与预存的基准亮度范围作比较，有利于提升监测精确度。
76.本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围之内，对以上实施例所作的适当改变和变化都落在本发明要求保护的范围之内。

技术特征：
1.一种光学检测设备，其特征在于，包括：光发射模组，包括光源和第一增强元件，所述光源用于发射参考光，所述第一增强元件位于所述参考光的光路上，用于增强所述参考光的亮度后引导增强亮度后的所述参考光至一待测显示装置内的显示层；光接收模组，用于接收所述显示层根据所述参考光反射的探测光，并用于根据所述探测光生成感测图像；以及图像处理器，与所述光接收模组连接，用于接收所述感测图像，并根据所述感测图像获取所述显示层的表面平整度的检测结果。2.如权利要求1所述的光学检测设备，其特征在于，所述第一增强元件为一透镜或一增亮膜。3.如权利要求1所述的光学检测设备，其特征在于，所述光发射模组还包括第一选择元件，所述第一选择元件位于所述第一增强元件出射的参考光的光路上，用于引导部分所述参考光至所述显示层。4.如权利要求3所述的光学检测设备，其特征在于，所述第一选择元件为一偏光片。5.如权利要求1所述的光学检测设备，其特征在于，所述光接收模组包括第二选择元件、第二增强元件及图像感测器；所述第二选择元件位于所述探测光的光路上，用于引导部分所述探测光至所述第二增强元件；所述第二增强元件用于接收所述第二选择元件出射的所述探测光，并用于增强所述探测光的亮度；所述图像感测器用于接收所述第二增强元件出射的所述探测光，并用于根据所述探测光生成所述感测图像，所述图像感测器与所述图像处理器连接，用于接收所述感测图像。6.如权利要求1所述的光学检测设备，其特征在于，所述图像处理器与所述光接收模组电连接或无线通信连接。7.一种光学检测方法，其特征在于，包括：接收一感测图像，所述感测图像为针对待测显示装置内显示层的感测图像；将所述感测图像划分为多个图像分区；计算每一所述图像分区的亮度平均值；判断各个所述图像分区的亮度平均值之间的最大差值是否位于基准亮度范围；以及根据判断结果输出针对所述显示层的平整度检测结果。8.如权利要求7所述的光学检测方法，其特征在于，所述将所述感测图像划分为多个图像分区的步骤，包括：将所述感测图像划分一中心图像分区和围绕所述中心图像分区的多个周围图像分区。9.如权利要求7所述的光学检测方法，其特征在于，在所述接收一感测图像的步骤之前，还包括：输出参考光并增强所述参考光的亮度，引导增强亮度后的所述参考光至待测显示装置的显示层，接收所述显示层根据导增强亮度后的所述参考光反射的探测光，并增强所述探测光的亮度；以及根据增强亮度后的所述探测光生成感测图像。
10.一种图像处理器，其特征在于，存储有计算机程序，所述计算机程序在被执行时实现如权利要求7或8所述的光学检测方法的步骤。

技术总结
本发明提供一种光学检测设备，包括：光发射模组，包括光源和第一增强元件，所述光源用于发射参考光，所述第一增强元件位于所述参考光的光路上，用于增强所述参考光的亮度后引导增强亮度后的所述参考光至一待测显示装置内的显示层；光接收模组，用于接收所述显示层根据所述参考光反射的探测光，并用于根据所述探测光生成感测图像；以及图像处理器，与所述光接收模组连接，用于接收所述感测图像，并根据所述感测图像获取所述显示层的表面平整度的检测结果。本申请还提供一种光学检测方法和图像处理器。像处理器。像处理器。


技术研发人员：范甜甜 赵利明 杜远方
受保护的技术使用者：鸿海精密工业股份有限公司
技术研发日：2021.12.29
技术公布日：2023/7/13