CN115014725A - 一种显示装置光学测量设备、安装方法及应用方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种显示装置光学测量设备、安装方法及应用方法，该显示装置光学测量设备包括对准结构、多个光纤耦合组件、光谱检测组件和检测平台；其中，光纤耦合组件包括镜头和与镜头相耦合的光纤，光纤耦合组件组设于对准结构，且至少部分光纤耦合组件的光轴互相平行，对准结构用于将光纤耦合组件对准，以使得光纤耦合组件的光轴垂直于检测平台；光谱检测组件与多个光纤耦合组件的光纤相连。本申请可以一次性获取显示装置多个点位光谱特性。
Description
技术领域
本申请涉及光学仪器技术领域，特别涉及一种显示装置光学测量设备、安装方法及应用方法。
背景技术
随着显示技术的快速发展，人们对显示设备的显示质量和性能要求也越来越高。LCD、OLED、MiniLED和MicroLED等显示装置得到越来越广泛的应用。具有高亮度、广色域、高效率、长寿命等特性的显示技术得到快速发展。
光谱仪是一种基本的光学测量仪器，其原理是通过采集目标物体的辐射、反射或透射的光信号，经过光学和电学信号处理后得到入射光的光谱功率分布曲线，由此分析得到入射光的各种详细信息，如辐射度学、光度学和色度学物理量，实现物质结构和成分的鉴定以及材料光学属性的测量。
光纤光谱仪采用光纤作为光信号耦合器件，将被测光耦合到光谱仪中进行光谱分析。光纤光谱仪的基本配置一般包括光纤、狭缝、准直***、色散***、成像***、探测器等，光纤光谱仪的优势在于其测量***的灵活性，用户可以根据需要搭建光谱采集***。
然而，光谱仪一次只能获得目标比如显示装置一个位置的光谱信息，要获取显示装置多点光谱特性，则需要多次重新对准。另一方面，光谱测量的瞄准通常需要借助瞄准相机或外挂式光源瞄准，结构复杂且难以实现同轴瞄准。
发明内容
本申请实施例提供一种显示装置光学测量设备、安装方法及应用方法，可以一次性获取显示装置多点光谱特性。
第一方面，提供了一种显示装置光学测量设备，其包括：
对准结构；
多个光纤耦合组件，所述光纤耦合组件包括镜头和与所述镜头相耦合的光纤，所述光纤耦合组件组设于所述对准结构，至少部分所述光纤耦合组件的光轴互相平行；
检测平台，所述对准结构用于将所述光纤耦合组件对准到垂直于所述检测平台；
光谱检测组件，其与多个所述光纤耦合组件的光纤相连。
一些实施例中，光纤耦合组件呈阵列排布。
一些实施例中，多个光纤耦合组件包括标定光纤耦合组件；
所述显示装置光学测量设备还包括准直光源；
所述标定光纤耦合组件的光纤包括一分支纤，所述准直光源连接于所述分支纤。
一些实施例中，所述对准结构包括水平部分，所述水平部分上设有多个安装点，光纤耦合组件组设于所述安装点。
一些实施例中，所述光纤通过光纤连接座与所述镜头相连，且所述镜头位置可沿所述光轴的延伸方向调整以调整镜头与光纤连接座的相对距离；
在使用状态时，所述光纤末端位于所述镜头焦点上。
第二方面，提供了一种显示装置光学测量设备的安装方法，其包括：
将多个光纤耦合组件进行预定位，所述光纤耦合组件包括镜头和与所述镜头相耦合的光纤；
调节多个光纤耦合组件的角度，使其与检测平台垂直，且多个光纤耦合组件的光轴之间相互平行后固定；
将多个所述光纤耦合组件的光纤连接到同一个光谱检测组件上。
一些实施例中，将多个光纤耦合组件进行预定位，包括：将多个光纤耦合组件预定位在检测平台上方；
将多个光纤耦合组件预定位在目标点上方，包括：
根据光纤耦合组件中镜头的固定焦距，将光纤耦合组件预定位在目标点上方；或者，
将光纤耦合组件预定位在目标点上方，并使目标点在景深范围内。
一些实施例中，调节多个光纤耦合组件的角度，使其与所述检测平台垂直，且多个光纤耦合组件的光轴之间相互平行后固定，包括：
在所述光纤耦合组件上连接准直光源；
打开准直光源，通过光纤耦合组件出射标定光；
调节光纤耦合组件的角度，使在检测平台上布置的平面反射镜垂直反射回的标定光强度达到最大；
锁定光纤耦合组件；
依次类推，锁定所有光纤耦合组件。
第三方面，提供了一种显示装置光学测量设备的应用方法，其包括：
将显示装置放在检测平台上；
调整显示装置，以使组设于对准结构上的至少部分光纤耦合组件的光轴垂直于显示装置，所述光纤耦合组件包括镜头和与所述镜头相耦合的光纤；
调整显示装置与所述光纤耦合组件之间的工作距离。
一些实施例中，调整显示装置，以使组设于对准结构上的至少部分光纤耦合组件的光轴垂直于显示装置，包括：
在所述光纤耦合组件上连接准直光源；
打开准直光源，通过光纤耦合组件出射标定光；
调整显示装置的角度，使显示装置垂直反射回的标定光强度达到最大。
一些实施例中，调整显示装置与所述光纤耦合组件之间的工作距离，包括：
调整显示装置或对准结构，以使显示装置位于光纤耦合组件中镜头的固定焦距上；或者，
调整显示装置或对准结构，以使显示装置位于光纤耦合组件中镜头的景深范围内。
本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：
本申请实施例提供的显示装置光学测量设备，其光纤耦合组件具有多个，可以一次性地测量显示装置上多个点位的光谱特性，并且至少部分光纤耦合组件的光轴互相平行，以实现同轴测量。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的光纤耦合组件示意图；
图2为本申请实施例提供的显示装置光学测量设备示意图。
图中：1、对准结构；11、水平部分；2、光纤耦合组件；20、镜头；21、光纤；22、标定光纤耦合组件；23、分支纤；24、光纤连接座；3、光谱检测组件；4、检测平台；5、准直光源。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
参见图1和图2所示，本申请实施例提供了显示装置光学测量设备，该显示装置光学测量设备包括对准结构1、多个光纤耦合组件2、光谱检测组件3和检测平台4；其中，光纤耦合组件2包括镜头20和与镜头20相耦合的光纤21，光纤耦合组件2组设于对准结构1，且至少部分光纤耦合组件2的光轴互相平行，对准结构1用于将光纤耦合组件2对准，以使得光纤耦合组件2的光轴垂直于检测平台4；光谱检测组件3与多个光纤耦合组件2的光纤21相连。
本实施例提供的一种显示装置光学测量设备，其光纤耦合组件2具有多个，可以一次性地测量显示装置上多个点位的光谱特性，并且至少部分光纤耦合组件2的光轴互相平行，以实现同轴测量。
上述光谱检测组件3可以使用光谱仪，或者其他的用来测量光谱的仪器。
光纤耦合组件2具有多个，光纤耦合组件2在对准结构1上排布时，多个光纤耦合组件2可以呈阵列形式排布，这种阵列形式，有多种可选的方式，比如，参见图2所示，作为一个示例，多个光纤耦合组件2以矩形阵列方式进行排布，再比如，作为另一个示例，多个光纤耦合组件2以圆形阵列方式进行排布。
为了实现各个光纤耦合组件2的同轴调整，参见图2所示，在一些优选的实施方式中，多个光纤耦合组件2包括标定光纤耦合组件22，标定光纤耦合组件22的光轴垂直于检测平台4，也即多个光纤耦合组件2中，有一个光纤耦合组件2是作为标定光纤耦合组件22。
在进行同轴标定以及测量时，需要使用到光源，因此，在一些优选的实施方式中，参见图2所示，显示装置光学测量设备还包括准直光源5；标定光纤耦合组件22的光纤21包括一分支纤23，准直光源5连接于分支纤23，分支纤23可以采用一分二光纤，进而保证从准直光源5射出的光可以经过标定光纤耦合组件22，出射到目标点6，而且由设置在目标点6处的平面反射镜反射的光经标定光纤耦合组件22后进入光谱检测组件3。
准直光源5可以采用LED光源，也可以采用激光光源，根据实际检测需要进行合理的选择。
在进行同轴标定时，可以使用一个准直光源5，依次与各个光纤耦合组件2连接，以进行同轴标定。或者可以使用多个准直光源5。
参见图2所示，在一些实施例中，对准结构1包括水平部分11，水平部分11上设有多个安装点，每个安装点上安装一个光纤耦合组件2，以实现所有光纤耦合组件2的安装。
参见图1所示，在一些优选实施方式中，光纤21通过光纤连接座24与镜头20相连，且镜头20位置可沿光轴的延伸方向调整以调整镜头20与光纤连接座24的相对距离，目的是能够进行调节以使镜头20和光纤21耦合；在使用状态时，光纤21末端位于镜头20焦点上，从而保证光纤21与镜头20焦点耦合。
可以将光纤21与光谱检测组件或者亮度测量装置连接，用平行光源正对照射镜头20，调整以使得光谱检测组件波峰最高或者亮度测量装置测量值达最大，此时说明已经耦合了；光纤连接座24可以采用现成的机构，比如，作为一个示例，光纤连接座24采用光纤法兰。
需要说明的是，显示装置光学测量设备还可以包括多个机械手，机械手上安装有光纤耦合组件2，通过控制机械手，实现对光纤耦合组件2的调整和固定。
为了保证显示装置光学测量设备的各个光纤耦合组件2同轴，本申请实施例还提供了一种显示装置光学测量设备的安装方法，适用于上述实施例提供的显示装置光学测量设备，其包括如下步骤：
101：将多个光纤耦合组件2进行预定位，光纤耦合组件2包括镜头20和与镜头20相耦合的光纤21。
102：调节多个光纤耦合组件2的角度，使其与检测平台4垂直，且多个光纤耦合组件2的光轴之间相互平行后固定。
103：将多个光纤耦合组件2的光纤连接到同一个光谱检测组件3上。
相对于使用外挂设备进行同轴装调，存在设备整体复杂笨重、同轴装调效果难以保证的问题，在本申请实施例提供的安装方法中，利用的是内同轴标定的方式，利用光纤耦合组件2，使其光轴垂直于检测平台4，再调整其余的光纤耦合组件2，使各光纤耦合组件2的光轴都垂直于检测平台4，从而完成了同轴装调标定，很显然，该方案并不需要外挂，整体结构简单，同时同轴装调标定方法更加简单，利用光谱检测组件3来判断同轴装调标定情况，可以保证装调效果。
在本申请中，根据实际检测需要，光纤耦合组件2与检测平台4在方位上有多种布置形式，比如作为一个示例，光纤耦合组件2位于检测平台4上方。
此时，步骤101中，将多个光纤耦合组件2进行预定位包括：将多个光纤耦合组件2预定位在检测平台4上方。
具体地，将光纤耦合组件2预定位在检测平台4上方可以有多种方式。
比如，作为示例，在一个优选方案中，可以根据光纤耦合组件2中镜头20的固定焦距，将光纤耦合组件2预定位在检测平台4上方。
再比如，作为示例，在另一个优选的方案中，将光纤耦合组件2预定位在检测平台4上方，并使检测平台4在光纤耦合组件2中镜头20的景深范围内。
上述步骤102中，调节多个光纤耦合组件2的角度，使其与检测平台4垂直，且多个光纤耦合组件2的光轴之间相互平行后固定，具体包括如下步骤：
201：在光纤耦合组件2上连接准直光源5。
202：打开准直光源5，通过光纤耦合组件2向下出射标定光。
203：调节光纤耦合组件2的角度，使在检测平台4上布置的平面反射镜垂直反射回的标定光强度达到最大。
具体地，步骤203中，光纤耦合组件2的光纤21还连接光谱检测组件3，反射回来的标定光进入光谱检测组件3，当光谱检测组件3中波峰最高时，表明标定光强度达到最大。
204：锁定光纤耦合组件2，依次类推，锁定所有光纤耦合组件2。
上述步骤中，可以使用一个准直光源5，依次连接各个光纤耦合组件2，也可以在每一个光纤耦合组件2上连接一个准直光源5。
本申请实施例还提供了一种显示装置光学测量设备的应用方法，适用于上述实施例提供的显示装置光学测量设备，其包括如下步骤：
301：将显示装置放在检测平台4上。
302：调显示装置，以使组设于对准结构1上的至少部分光纤耦合组件2的光轴垂直于显示装置，光纤耦合组件2包括镜头20和与镜头20相耦合的光纤21。
303：调整显示装置与光纤耦合组件2之间的工作距离。
完成工作距离调整之后，即可开始测量多视角的光谱信息。
其中，上述调整显示装置，以使组设于对准结构1上的至少部分光纤耦合组件2的光轴垂直于显示装置，包括如下步骤：
401：在光纤耦合组件2上连接准直光源5。
402：打开准直光源5，通过光纤耦合组件2出射标定光。
403：调整显示装置的角度，使显示装置垂直反射回的标定光强度达到最大。具体判断时，当光谱检测组件3中波峰最高时，表明标定光强度达到最大。
上述调整调整显示装置与光纤耦合组件2之间的工作距离，有多种方法。
比如，作为一个示例，保持显示装置不动，移动对准结构1，以使显示装置位于光纤耦合组件2中镜头20的固定焦距上。
或者，保持对准结构1不动，移动显示装置，以使显示装置位于光纤耦合组件2中镜头20的固定焦距上。
再比如，作为另一个示例，保持显示装置不动，移动对准结构1，以使显示装置位于光纤耦合组件2中镜头20的景深范围内。
或者，保持对准结构1不动，移动显示装置，以使显示装置位于光纤耦合组件2中镜头20的景深范围内。
调整工作距离，可以使得显示装置光学测量设备的各通道（也即光纤耦合组件2通道）光强度达到最大。
总之，本申请提供的显示装置光学测量设备、安装方法及应用方法，可以实现多点同轴测量，无需多次重新对准，可以进行高精度对位测量，提高测量效率。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (11)
1.一种显示装置光学测量设备，其特征在于，其包括：
对准结构（1）；
多个光纤耦合组件（2），所述光纤耦合组件（2）包括镜头（20）和与所述镜头（20）相耦合的光纤（21），所述光纤耦合组件（2）组设于所述对准结构（1），至少部分所述光纤耦合组件（2）的光轴互相平行；
检测平台（4），所述对准结构（1）用于将所述光纤耦合组件（2）对准到垂直于所述检测平台（4）；
光谱检测组件（3），其与多个所述光纤耦合组件（2）的光纤（21）相连。
2.如权利要求1所述的显示装置光学测量设备，其特征在于：
光纤耦合组件（2）呈阵列排布。
3.如权利要求1所述的显示装置光学测量设备，其特征在于：
多个光纤耦合组件（2）包括标定光纤耦合组件（22）；
所述显示装置光学测量设备还包括准直光源（5）；
所述标定光纤耦合组件（22）的光纤（21）包括一分支纤（23），所述准直光源（5）连接于所述分支纤（23）。
4.如权利要求1所述的显示装置光学测量设备，其特征在于：
所述对准结构（1）包括水平部分（11），所述水平部分（11）上设有多个安装点，光纤耦合组件（2）组设于所述安装点。
5.如权利要求1所述的显示装置光学测量设备，其特征在于：
所述光纤（21）通过光纤连接座（24）与所述镜头（20）相连，且所述镜头（20）位置可沿所述光轴的延伸方向调整，以调整镜头（20）与光纤连接座（24）的相对距离；
在使用状态时，所述光纤（21）末端位于所述镜头（20）焦点上。
6.一种显示装置光学测量设备的安装方法，其特征在于，其包括：
将多个光纤耦合组件（2）进行预定位，所述光纤耦合组件（2）包括镜头（20）和与所述镜头（20）相耦合的光纤（21）；
调节多个光纤耦合组件（2）的角度，使其与检测平台（4）垂直，且多个光纤耦合组件（2）的光轴之间相互平行后固定；
将多个所述光纤耦合组件（2）的光纤（21）连接到同一个光谱检测组件（3）上。
7.如权利要求6所述的显示装置光学测量设备的安装方法，其特征在于，将多个光纤耦合组件（2）进行预定位，包括：将多个光纤耦合组件（2）预定位在检测平台（4）上方；
将多个光纤耦合组件（2）预定位在目标点（6）上方，包括：
根据光纤耦合组件（2）中镜头（20）的固定焦距，将光纤耦合组件（2）预定位在目标点上方；或者，
将光纤耦合组件（2）预定位在目标点（6）上方，并使目标点在景深范围内。
8.如权利要求7所述的显示装置光学测量设备的安装方法，其特征在于，调节多个光纤耦合组件（2）的角度，使其与所述检测平台（4）垂直，且多个光纤耦合组件（2）的光轴之间相互平行后固定，包括：
在所述光纤耦合组件（2）上连接准直光源（5）；
打开准直光源（5），通过光纤耦合组件（2）出射标定光；
调节光纤耦合组件（2）的角度，使在检测平台（4）上布置的平面反射镜垂直反射回的标定光强度达到最大；
锁定光纤耦合组件（2）；
依次类推，锁定所有光纤耦合组件（2）。
9.一种显示装置光学测量设备的应用方法，其特征在于，其包括：
将显示装置放在检测平台（4）上；
调整显示装置，以使组设于对准结构（1）上的至少部分光纤耦合组件（2）的光轴垂直于显示装置，所述光纤耦合组件（2）包括镜头（20）和与所述镜头（20）相耦合的光纤（21）；
调整显示装置与所述光纤耦合组件（2）之间的工作距离。
10.如权利要求9所述的显示装置光学测量设备的应用方法，其特征在于，调整显示装置，以使组设于对准结构（1）上的至少部分光纤耦合组件（2）的光轴垂直于显示装置，包括：
在所述光纤耦合组件（2）上连接准直光源（5）；
打开准直光源（5），通过光纤耦合组件（2）出射标定光；
调整显示装置的角度，使显示装置垂直反射回的标定光强度达到最大。
11.如权利要求9所述的显示装置光学测量设备的应用方法，其特征在于，调整显示装置与所述光纤耦合组件（2）之间的工作距离，包括：
调整显示装置或对准结构（1），以使显示装置位于光纤耦合组件（2）中镜头（20）的固定焦距上；或者，
调整显示装置或对准结构（1），以使显示装置位于光纤耦合组件（2）中镜头（20）的景深范围内。
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2022
- 2022-08-10 CN CN202210956789.2A patent/CN115014725A/zh active Pending
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