專利名稱：測(cè)量發(fā)光畫(huà)面亮度均勻性的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種亮度測(cè)量方法，尤其涉及一種發(fā)光畫(huà)面的亮度均勻性的 測(cè)量方法。
背景技術(shù)：
具有發(fā)光畫(huà)面的顯示產(chǎn)品，例如液晶顯示面板，其整個(gè)發(fā)光畫(huà)面的亮度 必須盡量均勻 一致，因?yàn)楫?dāng)為液晶顯示面板提供顯示光源的背光源所發(fā)出的 光線不均勻時(shí)，其通過(guò)液晶面板顯示出的畫(huà)面即會(huì)出現(xiàn)明暗不均的情形，影 響用戶對(duì)液晶面板所顯示畫(huà)面的浮見(jiàn)覺(jué)觀感。現(xiàn)有的對(duì)一個(gè)發(fā)光畫(huà)面的亮度均勻性的測(cè)量方法是遵循視頻電子標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)(VESA)制定的標(biāo)準(zhǔn)，如圖1及圖2所示，即通過(guò)測(cè)量發(fā)光畫(huà)面上的 9個(gè)點(diǎn)L1 L9或13個(gè)點(diǎn)L1 L13位置的亮度，然后通過(guò)計(jì)算9個(gè)點(diǎn)或13個(gè) 點(diǎn)中最小亮度與最大亮度的比值來(lái)計(jì)算發(fā)光畫(huà)面的均勻度，用以衡量整個(gè)發(fā) 光畫(huà)面的亮度均勻性。然而這種評(píng)估方式存在一定缺陷，因?yàn)閱螁螠y(cè)量整個(gè) 畫(huà)面的9個(gè)點(diǎn)或13個(gè)點(diǎn)時(shí)，可能該9個(gè)點(diǎn)或13個(gè)點(diǎn)的亮度是一致的，但其 它區(qū)域的亮度可能與這些點(diǎn)的亮度并不一致，這樣僅通過(guò)測(cè)量整個(gè)畫(huà)面的9 個(gè)點(diǎn)或13個(gè)點(diǎn)就得出整個(gè)畫(huà)面的亮度是均勻的結(jié)論只是一種概率統(tǒng)計(jì)，可 能存在誤差。例如可以用特別的方法將指定的9點(diǎn)或13點(diǎn)位置的亮度進(jìn)行 調(diào)整，使9點(diǎn)或13點(diǎn)的亮度達(dá)到一致，但實(shí)際上，整個(gè)畫(huà)面的其它區(qū)域的 亮度未必與測(cè)量的9點(diǎn)或13點(diǎn)的亮度一致。因此，雖然通過(guò)公知的評(píng)估方 式計(jì)算出畫(huà)面上某些特定位置的亮度是一致的，但實(shí)際上可能整個(gè)發(fā)光畫(huà)面 的亮度并不是均勻的。另外，雖然通過(guò)該公知的測(cè)量方法得出的結(jié)論還可以通過(guò)人眼的直接判 斷來(lái)檢驗(yàn)，但由于人眼的判斷是主觀判斷，會(huì)由于不同觀察者和環(huán)境的不同 造成判斷結(jié)果的差異。例如可能被測(cè)量的9個(gè)點(diǎn)或13個(gè)點(diǎn)的亮度是一致的， 而其它點(diǎn)與該被測(cè)量9點(diǎn)或13點(diǎn)的亮度并不一致，但當(dāng)整個(gè)畫(huà)面的亮度比 較高時(shí)，由于人眼對(duì)于高亮度下亮度的差異變化感覺(jué)不敏銳，所以人眼認(rèn)為 整個(gè)畫(huà)面的亮度是均勻的，但實(shí)際上整個(gè)畫(huà)面的亮度并不均勻。這樣一個(gè)實(shí) 際上具有不均勻亮度的不合格產(chǎn)品就可能順利通過(guò)公知方式的測(cè)量檢驗(yàn)而 流向市場(chǎng)。因此，公知的發(fā)光畫(huà)面亮度均勻性的判斷方法存在缺陷，確有必要提供 一種方案，以克服和改進(jìn)已知技術(shù)的上述缺陷。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種測(cè)量發(fā)光畫(huà)面亮度均勻性的方法，其能夠保 證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。依據(jù)本發(fā)明的目的，本發(fā)明提供一種測(cè)量發(fā)光畫(huà)面亮度均勻性的方法，其包括如下步驟將該發(fā)光畫(huà)面分成多個(gè)區(qū)塊；測(cè)量每一區(qū)塊的亮度；計(jì)算 每一 區(qū)塊的亮度與周圍相鄰區(qū)塊的亮度差異的平均值K;以及將該K值與預(yù)異超過(guò)所要求的均勻度臨P艮值，當(dāng)K值小于該預(yù)定值時(shí)則表示該區(qū)塊亮度與相鄰區(qū)塊亮度差異符合所要求的均勻度的臨限值。根據(jù)本發(fā)明的測(cè)量方法，前述發(fā)光畫(huà)面是被平均分成多個(gè)區(qū)塊的，每一區(qū)塊大小相同，而且所述區(qū)塊呈矩陣排列。根據(jù)本發(fā)明的測(cè)量方法，每一區(qū)塊的K值以下式計(jì)算而得K = ^-^-，其中Lk為區(qū)塊的亮度，Ln為包圍該區(qū)區(qū)塊的相鄰區(qū)塊;與該區(qū)塊成對(duì)i線的相鄰區(qū)塊的亮度,其f n為包圍該區(qū) 塊的相鄰區(qū)塊中與該區(qū)塊成垂直或平行并列的相鄰區(qū)塊的數(shù)量，m為包圍該 區(qū)塊的相鄰區(qū)塊中與該區(qū)塊成對(duì)角線的相鄰區(qū)塊的數(shù)量。本發(fā)明的發(fā)光畫(huà)面亮度均勻性的測(cè)量方法，其測(cè)量點(diǎn)包括整個(gè)發(fā)光畫(huà)面的所有點(diǎn)，因而能更精確地表示出發(fā)光畫(huà)面的實(shí)際亮度均勻性。


圖1為已知發(fā)光畫(huà)面測(cè)量方法示意圖。圖2為已知的另一種發(fā)光畫(huà)面測(cè)量方法示意圖。圖3為本發(fā)明一實(shí)施例的測(cè)量發(fā)光畫(huà)面每一區(qū)塊亮度的示意圖。圖4為本發(fā)明一實(shí)施例計(jì)算一特定區(qū)塊與周圍區(qū)塊亮度差異平均值的參
圖5為本發(fā)明對(duì)發(fā)光畫(huà)面測(cè)量結(jié)果的圖面示意圖。
具體實(shí)施方式
根據(jù)韋伯定律(weber，s law),在一個(gè)刺激能量上，發(fā)現(xiàn)一個(gè)最小可覺(jué) 察的感覺(jué)差異，所需的刺激變化量與原刺激量的大小的比是常數(shù)。產(chǎn)生的最 小感覺(jué)差異稱為最小可覺(jué)差(just noticeable difference, JND)，用公式表示是 JND=kI或者k=AI/I, k是常數(shù)，AI是引起差別感覺(jué)的最小刺激變化量，即 JND, I是刺激本身的強(qiáng)度或數(shù)量。本發(fā)明根據(jù)韋伯定律的原理，提供判斷一個(gè)發(fā)光畫(huà)面的亮度是否均勻的 方法，其通過(guò)將畫(huà)面分割成多個(gè)區(qū)塊，然后計(jì)算該區(qū)塊與周圍相鄰區(qū)塊的亮 度差異(即前述刺激變化量)與該相鄰區(qū)塊亮度(即前述原刺激量)的比值 K,然后將K值與預(yù)定值(例如最小可覺(jué)差JND值)比較；當(dāng)某一區(qū)塊的亮 度與相鄰區(qū)塊亮度之差的K值小于最小可覺(jué)差時(shí)，觀察者感覺(jué)不到兩個(gè)區(qū)塊 之間有亮度差，即觀察者感覺(jué)兩個(gè)區(qū)塊之間亮度是均勻的；當(dāng)某一區(qū)塊的亮 度與相鄰區(qū)塊的亮度之差的K值大于最小可覺(jué)差時(shí)，則觀察者感覺(jué)到兩個(gè)區(qū) 塊之間有亮度差，即觀察者感覺(jué)兩個(gè)區(qū)塊之間亮度是不均勻的。下面以測(cè)量一液晶面板的發(fā)光畫(huà)面亮度均勻性為例，對(duì)本發(fā)明的測(cè)量方 法進(jìn)4于"i羊細(xì)i兌明。請(qǐng)參考圖3與圖4，首先將一發(fā)光畫(huà)面分成多個(gè)區(qū)塊，測(cè)量每一區(qū)塊的 亮度。在測(cè)量發(fā)光畫(huà)面每一區(qū)塊的亮度時(shí)，可以采用測(cè)量?jī)x器逐點(diǎn)測(cè)量每一 區(qū)塊亮度的方法，也可以采用電荷耦合組件(charge-coupled device; CCD)對(duì) 整面畫(huà)面同時(shí)測(cè)量的方法，或者將所述區(qū)塊分割成多個(gè)包含至少一該區(qū)塊的 組合區(qū)塊，同時(shí)測(cè)量至少一該組合區(qū)塊內(nèi)所有區(qū)塊的亮度，然后逐個(gè)測(cè)量每 一組合區(qū)塊直至測(cè)量完整個(gè)畫(huà)面的所有區(qū)塊的亮度。采用測(cè)量?jī)x器逐點(diǎn)測(cè)量的方法即用測(cè)量?jī)x器逐點(diǎn)測(cè)量多個(gè)發(fā)光畫(huà)面的 每一 區(qū)塊的亮度，其測(cè)量的區(qū)塊的數(shù)量可根據(jù)被測(cè)量畫(huà)面的長(zhǎng)度和寬度以及 所要達(dá)到的測(cè)量精度，通過(guò)調(diào)整測(cè)量距離、視角而定。采用CCD整面量測(cè) 時(shí)，測(cè)量的區(qū)塊數(shù)量需視CCD精度而定。下面以逐點(diǎn)測(cè)量法為例，對(duì)如何測(cè)量發(fā)光畫(huà)面的每一區(qū)塊的亮度進(jìn)f5S兌 明。如圖3所示，將一測(cè)量?jī)x器1距離液晶面板2的發(fā)光畫(huà)面3—距離Z放 置，使其接收發(fā)光畫(huà)面3的光線視角為e,則測(cè)量?jī)x器1對(duì)應(yīng)每次測(cè)試的區(qū)塊為一圓形區(qū)塊，其半徑r"tar^/";區(qū)塊的個(gè)數(shù)為(L/2r) * (W/2r),其 中L為發(fā)光畫(huà)面3的長(zhǎng)度，W為發(fā)光畫(huà)面3的寬度。以一個(gè)長(zhǎng)度L為412 毫米、寬度W為310毫米的發(fā)光畫(huà)面的液晶面板2為例， 一般測(cè)量?jī)x器1 與發(fā)光畫(huà)面3的距離Z為50厘米，其接收該發(fā)光畫(huà)面3的光線視角e為1 度，則可以得出所測(cè)量的每一區(qū)塊的直徑為8毫米，則總共測(cè)量的區(qū)塊數(shù)為 長(zhǎng)度方向?yàn)長(zhǎng)=412/8-51個(gè)；寬度方向?yàn)閃=310/8-39個(gè)，總共為近2000個(gè) 區(qū)塊。 1如圖4所示，所測(cè)量的所有區(qū)塊呈矩陣排列，以其中一區(qū)塊k為例，其 所測(cè)得的亮度為L(zhǎng)k，包圍該區(qū)塊k的相鄰區(qū)塊中包括與該區(qū)塊成垂直或平行 并列的相鄰區(qū)塊2、 4、 5、 7,其亮度分別為L(zhǎng)2、 L4、 L5、 L7以及與該區(qū)塊 成對(duì)角線相鄰區(qū)塊l、 3、 6、 8,其亮度分別為L(zhǎng),、 L3、 L6、 L8。然后計(jì)算該區(qū)塊k與周圍區(qū)塊1-8亮度差異的平均值K,由于包圍該區(qū) 塊k的相鄰區(qū)塊中包括與該區(qū)塊成垂直或平行并列的相鄰區(qū)塊2、 4、 5、 7 與該區(qū)塊k直接緊貼相鄰，其該相鄰區(qū)塊2、 4、 5、 7與該區(qū)塊k的亮度差異平均值為-.<formula>formula see original document page 7</formula>而與該區(qū)塊k成對(duì)角線相鄰區(qū)塊1、 3、 6、 8與該區(qū)塊k的距離為前述 與該區(qū)塊成垂直或平行并列的相鄰區(qū)塊與該區(qū)塊k距離的V^倍，則所述區(qū) 塊l、 3、 6、 8與該區(qū)塊k的亮度差異平均值為<formula>formula see original document page 7</formula>則該區(qū)塊k與包圍該區(qū)塊的所有區(qū)塊的亮度差異的平均值為 <formula>formula see original document page 7</formula><formula>formula see original document page 7</formula>其可歸納為<formula>formula see original document page 7</formula> 其中Lk為該要計(jì)算區(qū)塊k的亮度，Ln為包圍該區(qū)塊k的相鄰區(qū)塊中與 該區(qū)塊k成垂直或平行并列的相鄰區(qū)塊的亮度，n為所述相鄰區(qū)塊的數(shù)量；Lm為包圍該區(qū)塊k的所述相鄰區(qū)塊中與該區(qū)塊k成對(duì)角線的相鄰區(qū)塊的亮度，m為所述相鄰區(qū)塊的數(shù)量。然后將計(jì)算所得的K值與預(yù)定值進(jìn)行比較，比如該預(yù)定值可為經(jīng)本發(fā)明 的發(fā)明人試驗(yàn)測(cè)得人眼對(duì)亮度差異所感覺(jué)的均勻度臨限值0.013,當(dāng)該區(qū)塊k 計(jì)算所得的K值小于0.013時(shí)，則表示該區(qū)塊與相鄰區(qū)塊的亮度差異低于人 眼可察覺(jué)的范圍，即該區(qū)塊與周圍區(qū)塊的亮度比較均勻。當(dāng)該區(qū)塊所計(jì)算出 的K值大于0.013時(shí)，則人眼可感覺(jué)該區(qū)塊與相鄰區(qū)塊存在亮度差異，即該 區(qū)塊與相鄰區(qū)塊亮度不均勻。由于人眼對(duì)亮度差異所感覺(jué)的均勻度的臨限值0.013是一個(gè)臨界值，實(shí) 際計(jì)算中該預(yù)定值可以有一些浮動(dòng)，較佳而言，其范圍可以在0.013至0.017 之間。如圖5所示，可以根據(jù)所測(cè)量發(fā)光畫(huà)面的每一區(qū)塊的K值制成一圖面， 其中圖面中K值大于0.017的區(qū)塊以陰影標(biāo)示，然后與人眼實(shí)際觀察到的所 測(cè)發(fā)光畫(huà)面進(jìn)行比對(duì)，以進(jìn)一步一企驗(yàn)所測(cè)得的亮度均勻性與人眼觀察的結(jié)果 是否一致，以及根據(jù)該圖面所示的結(jié)果對(duì)K值大于0.017的區(qū)塊的亮度進(jìn)行 調(diào)節(jié)等。在上述實(shí)施例中，對(duì)所測(cè)量發(fā)光畫(huà)面劃分成多個(gè)區(qū)塊時(shí)，是將該發(fā)光畫(huà) 面分成多個(gè)圓形區(qū)塊，在其它實(shí)施例中也可將該發(fā)光畫(huà)面劃分成多個(gè)矩形區(qū) 塊，或者其它形狀的區(qū)塊。另外，前述計(jì)算每一 區(qū)塊K值以及繪制計(jì)算結(jié)果圖面的步驟可由計(jì)算機(jī) 白動(dòng)執(zhí)行。另外，上述實(shí)施例是以測(cè)量液晶面板發(fā)光畫(huà)面的亮度均勻性為例予以說(shuō) 明，本發(fā)明的測(cè)量方法也可用于液晶面板背光板的亮度均勻性的測(cè)量。以上所述者僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員依本發(fā)明的精 神所作的等效修飾或變化，皆涵蓋于本申請(qǐng)的權(quán)利要求之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種測(cè)量發(fā)光畫(huà)面亮度均勻性的方法，其包括將該發(fā)光畫(huà)面分成多個(gè)區(qū)塊；測(cè)量每一區(qū)塊的亮度；計(jì)算每一區(qū)塊的亮度與周圍相鄰區(qū)塊的亮度差異的平均值K；以及將該K值與預(yù)定值進(jìn)行比較，其中當(dāng)K值大于該預(yù)定值時(shí)則表示該區(qū)塊亮度與相鄰區(qū)塊亮度差異超過(guò)所要求的均勻度臨限值，當(dāng)K值小于該預(yù)定值時(shí)則表示該區(qū)塊亮度與相鄰區(qū)塊亮度差異為符合所要求的均勻度的臨限值。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中該發(fā)光畫(huà)面為液晶顯示面板的畫(huà)面。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中該發(fā)光畫(huà)面為液晶顯示面板的背光 板的發(fā)光面。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3的任一項(xiàng)所述的方法，其中該發(fā)光畫(huà)面被平均分 成多個(gè)區(qū)塊。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述區(qū)塊呈矩陣排列。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述測(cè)量每一區(qū)塊的亮度是同時(shí)測(cè) 量所有區(qū)塊的亮度。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中還包括將所述區(qū)塊分割成多個(gè)包含 至少 一該區(qū)塊的組合區(qū)塊。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述測(cè)量每一區(qū)塊的亮度是同時(shí)測(cè) 量至少一該組合區(qū)塊內(nèi)所有區(qū)塊的亮度。
9. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述測(cè)量每一區(qū)塊的亮度是逐一測(cè) 量每一區(qū)塊的亮度。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述每一區(qū)塊為一圓形區(qū)塊。
11. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的方法，其中逐一測(cè)量每一區(qū)塊的亮度的步驟 包括將測(cè)量?jī)x距離該發(fā)光畫(huà)面一距離Z放置，使該測(cè)量?jī)x接收該發(fā)光畫(huà)面 的光線視角為e,該測(cè)量?jī)x對(duì)應(yīng)每次測(cè)試的區(qū)塊半徑^ ="肌(6/2)，所測(cè)區(qū) 塊的個(gè)數(shù)為(L/2r) * (W/2r),其中L為該發(fā)光畫(huà)面的長(zhǎng)度，W為該發(fā)光畫(huà) 面的寬度。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中前述距離Z為50cm,前述角度e為i度。
13. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中K值以下式表示<formula>formula see original document page 3</formula>夂=^-=-，其中Lk為該區(qū)塊的亮度，Ln為包圍該區(qū)塊的相鄰區(qū)塊中與該區(qū)塊成垂直或平行并列的相鄰區(qū)塊的亮度，Lm為包圍該區(qū)塊的所述相鄰區(qū)塊中與該區(qū)塊成對(duì)角線的相鄰區(qū)塊的亮度，其中n為包 圍該區(qū)塊的相鄰區(qū)塊中與該區(qū)塊成垂直或平行并列的相鄰區(qū)塊的數(shù)量，m為 包圍該區(qū)塊的所述相鄰區(qū)塊中與該區(qū)塊成對(duì)角線相鄰區(qū)塊的數(shù)量。
14. 才艮據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中該預(yù)定值為0.013至0.017。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括根據(jù)計(jì)算的各區(qū)塊的K值 繪制一圖面。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，進(jìn)一步包括在該圖面中以陰影標(biāo)示K 值超過(guò)預(yù)定值的區(qū)塊。
17. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中測(cè)量每一區(qū)塊的亮度包括以電荷 耦合組件對(duì)該發(fā)光畫(huà)面進(jìn)行測(cè)量。
全文摘要
一種測(cè)量發(fā)光畫(huà)面亮度均勻性的方法，包括將該發(fā)光畫(huà)面分成多個(gè)區(qū)塊；測(cè)量每一區(qū)塊的亮度；計(jì)算每一區(qū)塊的亮度與周圍相鄰區(qū)塊的亮度差異的平均值K；以及將該K值與預(yù)定值進(jìn)行比較，其中當(dāng)K值大于該預(yù)定值時(shí)則表示該區(qū)塊與相鄰區(qū)塊亮度差異超過(guò)所要求的均勻度臨限值，當(dāng)K值小于該預(yù)定值時(shí)則表示該區(qū)塊與相鄰區(qū)塊亮度差異為符合所要求的均勻度的臨限值。本發(fā)明的測(cè)量方法將整個(gè)畫(huà)面均納入評(píng)估范圍，能夠保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。
文檔編號(hào)G01J1/10GK101101237SQ20071014177
公開(kāi)日2008年1月9日 申請(qǐng)日期2007年8月21日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月21日
發(fā)明者李鄭陽(yáng), 陳明榮 申請(qǐng)人:友達(dá)光電(蘇州)有限公司;友達(dá)光電股份有限公司