CN102645764B - Lcd透过率测试方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种LCD透过率测试方法和装置，其中的方法包括：利用发光二极管发出测试用光线；利用滤光片将所述发光二极管发出的点光源光线调成平行光线；将所述平行光线经待测试LCD投射到光电二极管上，由所述光电二极管将光信号转变成电信号；将所述电信号经过宽带放大电路放大送至模数转换器转换成数字信号；利用处理器对所述数字信号进行处理，输出测试结果。本发明应用成本低廉，使用、维护方便，能够满足研发验证和生产线生产测试需求，最适合工厂使用。
Description
技术领域
本发明涉及LCD研发及生产测试技术领域，更为具体地，涉及一种LCD透过率测试方法和装置。
背景技术
LCD液晶显示器是Liquid Crystal Display的简称，LCD的构造是在两片平行的玻璃当中放置液态的晶体，两片玻璃中间有许多垂直和水平的细小电线，透过通电与否来控制杆状水晶分子改变方向，将光线折射出来产生画面。由于LCD利用液晶的电光效应，通过电路控制液晶单元的透射率及反射率，能够产生不同灰度层次及多达1670万种色彩的靓丽图像，其显像效果比CRT要好的多，现在已经替代CRT成为主流的显像设备。
影响LCD性能的响应速度、透过率等参数的测试是LCD研发及生产过程中比较重要的环节。目前，测试LCD的响应速度、透过率等需采用比较昂贵的设备，例如DMS-501、DMS-803、CA210、LCD-5200、BM-5等。这些设备存在价格昂贵，维护保养复杂，同时不利于生产车间流水线使用等缺点。
前述的设备昂贵的原因是这些设备具有精度高、响应速度快、应用范围广等优点。但是某些应用如主动式3D眼睛的镜片LCD测试用不了如此高的响应速度和精度，故采用该种设备进行研发验证，特别是应用于生产线的测试会造成资源的严重浪费。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种能够适合研发验证和生产线生产测试应用需求的LCD透过率测试方法和装置。
根据本发明的一个方面，提供了一种LCD透过率测试方法，包括：
利用发光二极管发出测试用光线；
利用滤光片将所述发光二极管发出的点光源光线调成平行光线；
将所述平行光线经待测试LCD投射到光电二极管上，由所述光电二极管将光信号转变成电信号；
将所述电信号经过宽带放大电路放大送至模数转换器转换成数字信号；
利用处理器对所述数字信号进行处理，输出测试结果。
其中，优选的方案是，所述光电二极管采用高速PIN硅光电管。
此外，优选的方案是，所述光电二极管的器光谱范围为450nm～1100nm，结电容Ct为3pF。
此外，优选的方案是，所述发光二极管由发光二极管驱动电路驱动发光，待测试LCD由LCD驱动电路驱动工作，所述处理器分别控制所述发光二极管驱动电路和所述LCD驱动电路驱动工作。
此外，优选的方案是，所述宽带放大电路由两个运算放大器分两级对所述电信号进行放大。
根据本发明的另一方面，提供了一种LCD透过率测试装置，包括发光二极管、滤光片、光电二极管、宽带放大电路、模数转换器和处理器，其中，在所述滤光片和所述光电二极管之间形成待测试LCD放置区域；
所述发光二极管用于发出测试用光线；
所述滤光片将所述发光二极管发出的点光源光线调成平行光线；
所述平行光线经待测试LCD投射到光电二极管上，由所述光电二极管将光信号转变成电信号；
宽带放大电路放大所述电信号；
所述模数转换器将所述放大后的电信号转换成数字信号；
所述处理器对所述数字信号进行处理，输出测试结果。
优选的，本发明采用高速硅PIN光电二极管进行光信号采集，经过宽带运算放大器放大，由高速ADC将信号转化为数字量，最终在MCU中计算出透过率，对比度和响应时间。
本发明提供的LCD透光率测试方法和装置应用成本低廉，使用、维护方便，能够满足研发验证和生产线生产测试需求，最适合工厂使用。
为了实现上述以及相关目的，本发明的一个或多个方面包括后面将详细说明并在权利要求中特别指出的特征。下面的说明以及附图详细说明了本发明的某些示例性方面。然而，这些方面指示的仅仅是可使用本发明的原理的各种方式中的一些方式。此外，本发明旨在包括所有这些方面以及它们的等同物。
附图说明
通过参考以下结合附图的说明及权利要求书的内容，并且随着对本发明的更全面理解，本发明的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：
图1为根据本发明的LCD透过率测试方法的流程图；
图2为根据本发明实施例的LCD透过率测试原理示意图；
图3为根据本发明实施例的LCD透过率测试装置的逻辑结构示意图；
图4为根据本发明实施例的信号处理电路逻辑结构示意图；
图5A和图5B分别为根据本发明的LCD透过率测试装置的一种外形实施方式示意图。
在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明的具体实施例进行详细描述。
图1示出了根据本发明的LCD透过率测试方法的流程图。
如图1所示，在需要对LCD进行透过率测试时，需要把待测试LCD放置在测试光源和光电转换器件之间，以便根据测试光源透过待测试LCD的光线定量计算出待测试LCD的透过率，因此，在步骤S110中，首先利用发光二极管发出测试用光线；由于发光二极管是点光源，而测试LCD透过率的光线需要平行光线，所以，在步骤S120中，利用滤光片将所述发光二极管发出的点光源光线调成平行光线；然后，将该平行光线经待测试LCD投射到光电二极管上，由光电二极管将光信号转变成电信号(步骤S130)；接着将该电信号经过宽带放大电路放大送至模数转换器转换成数字信号(步骤S140)；最后利用处理器对该数字信号进行处理，输出测试结果(步骤S150)。
上述测试方法的工作原理如图2所示，测试用光线由发光二极管110发出，经过滤光片109将点光源光线调成平行光，平行光线经待测试LCD108投射到光电二极管101上，由光电二极管101将光信号转变成电信号，电信号经过宽带放大电路102放大送至模数转换器103转换成数字信号，处理器104对数字信号进行处理，计算出透过率、对比度和响应时间等参数，通过显示器105显示出来。
在本发明的一个具体实施方式中，测试装置中的发光二极管110由发光二极管驱动电路107驱动发光，待测试LCD108由LCD驱动电路106驱动工作，两个驱动电路都是由处理器104控制的。整个***的电源有***供电111提供。
图3示出了根据本发明实施例的LCD透过率测试装置的逻辑结构。
如图3所示，本发明提供的LCD透过率测试装置300包括发光二极管310、滤光片320、光电二极管330、宽带放大电路340、模数转换器350和处理器360，发光二极管310产生的光经滤光320片调节成平行光线，该平行光线经过待测试LCD后的光信号由光电二极管330转换为电信号，然后由宽带放大电路340放大、模数转换器350转换为数字信号输入至处理器360进行处理，最终得到待测试LCD的透光率的测试结果。
本发明提供的LCD透过率测试装置中的关键电路为信号处理电路，图4为根据本发明实施例的信号处理电路逻辑结构示意图。如图4所示，光电二极管401采用高速PIN硅光电管，型号为SPDI433。光谱范围为450nm～1100nm，结电容Ct只有3pF，光谱范围宽，响应速度快。
宽带放大电路由两个运算放大器402、403分两级对电信号进行放大。其中，第一级由运算放大器402组成电流转电压跨导放大电路，将光电二极管的电流信号转变成电压信号，VN提供光电二极管的偏置电压，保证其正常工作。第二级由运算放大器403组成减法、比例放大电路，将第一级信号放大，并减去偏置电压VN。偏置电路由运算放大器405组成，提供稳定的偏置电压。运算放大器402、403采用高速运放OPA322、带宽20MHz、偏置电流0.2pA；运算放大器405采用一般运放，偏置电流低即可。经过放大处理后的信号通过接口404传给模数转换器ADC进行数据采集处理。
整个电路中要求R3＝R4，R2＝R5。则电路的信号输出公式为：
该信号处理电路中的MCU(微处理器)和模数转换器(ADC)采用高速处理芯片MSP430F5132，其ADC采样速度可以达到1us。
图5A和图5B分别示出了根据本发明的LCD透过率测试装置的一种外形实施方式，其中，图5A为主视图，图5B为侧视图。
如图5A和图5B所示，501为LCD透过率测试装置的主体，502为显示器，可以显示测试结果。503为按键区，包括开关机和功能参数的设置。504为LCD驱动接口，通过该接口由测试装置控制LCD的动作。505为光电检测二极管放置区域，506为发光LED放置区域，507为待测LCD放置区域。507区域距离应能自动调节，以便适应不同的LCD镜片。
如上参照附图以示例的方式描述根据本发明的LCD透过率测试装置方法和装置。但是，本领域技术人员应当理解，对于上述本发明所提出的LCD透过率测试装置方法及装置，还可以在不脱离本发明内容的基础上做出各种改进。因此，本发明的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。
Claims (8)
1.一种LCD透过率测试方法，包括：
利用发光二极管发出测试用光线；
利用滤光片将所述发光二极管发出的点光源光线调成平行光线；
将所述平行光线经待测试LCD投射到光电二极管上，由所述光电二极管将光信号转变成电信号；
将所述电信号经过宽带放大电路放大送至模数转换器转换成数字信号；其中，所述宽带放大电路由两个运算放大器分两级对所述电信号进行放大；
利用处理器对所述数字信号进行处理，输出测试结果。
2.如权利要求1所述的LCD透过率测试方法，其中，
所述光电二极管采用高速PIN硅光电管。
3.如权利要求2所述的LCD透过率测试方法，其中，所述。
所述光电二极管的光谱范围为450nm～1100nm，结电容Ct为3pF。
4.如权利要求1所述的LCD透过率测试方法，其中，
所述发光二极管由发光二极管驱动电路驱动发光，待测试LCD由LCD驱动电路驱动工作，所述处理器分别控制所述发光二极管驱动电路和所述LCD驱动电路驱动工作。
5.一种LCD透过率测试装置，包括发光二极管、滤光片、光电二极管、宽带放大电路、模数转换器和处理器，其中，在所述滤光片和所述光电二极管之间形成待测试LCD放置区域；
所述发光二极管用于发出测试用光线；
所述滤光片将所述发光二极管发出的点光源光线调成平行光线；
所述平行光线经待测试LCD投射到光电二极管上，由所述光电二极管将光信号转变成电信号；
宽带放大电路放大所述电信号；其中，所述宽带放大电路由两个运算放大器分两级对所述电信号进行放大；
所述模数转换器将所述放大后的电信号转换成数字信号；
所述处理器对所述数字信号进行处理，输出测试结果；
其中，所述光电二极管的光谱范围为450nm～1100nm，结电容Ct为3pF。
6.如权利要求5所述的LCD透过率测试装置，其中，所述发光二极管由发光二极管驱动电路驱动发光，待测试LCD由LCD驱动电路驱动工作，所述处理器控制所述发光二极管驱动电路和所述LCD驱动电路驱动工作。
7.如权利要求5所述的LCD透过率测试装置，其中，所述光电二极管采用高速PIN硅光电管。
8.如权利要求5所述的LCD透过率测试装置，其中，所述待测试LCD放置区域的距离可调。
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