一种光学检测装置及其控制方法与流程

本发明涉及液晶显示技术领域，尤其涉及一种光学检测装置及其控制方法。

背景技术：

在显示装置的生产过程中，产品出厂前通常都要进行显示画面的质量检测，判断其是否达到客户标准的要求。现有技术中通常利用AOI(Automated Optical Inspection，自动光学检测)设备对显示装置进行光学检测。参考图1和图2所示，考虑到成本与空间等因素，行业普遍采用高分辨率的CCD(Charge-coupled Device，电荷耦合器件)镜头02对多个显示器件01同时进行光学检测，虽然现有的CCD镜头02可以实现自动对焦，但实际检测过程中由于CCD镜头02中心点偏离显示器件01中心点，显示器件01的边缘区域到CCD镜头02的距离不同，造成显示器件01成像后的灰度图像03中不同区域的灰度值差异较大，从而影响缺陷分析。

传统的解决方案是增加CCD镜头02的数量，即每个产品对应一个CCD镜头02，以保证每个CCD镜头02和产品的中心点保持一致，此种方案不仅增加成本而且占用空间较大。

技术实现要素：

本发明的实施例提供一种光学检测装置及其控制方法，能够解决现有技术中光学检测装置的成本较高，占用空间较大的问题。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一方面，本发明实施例提供一种光学检测装置，包括：基台；多个夹持单元，多个所述夹持单元均设置在所述基台上，每个所述夹持单元均可夹持一个待检测显示器件，且每个所述夹持单元的夹持角度可调节；图像采集单元，所述图像采集单元设置在所述夹持单元的上方，用于采集所述待检测显示器件的灰度图像；控制单元，所述控制单元与所述图像采集单元、多个所述夹持单元均连接，所述控制单元用于根据所述图像采集单元采集的灰度图像控制每个所述夹持单元的夹持角度。

可选的，所述夹持单元包括用于夹持所述待检测显示器件的夹具、用于支撑所述待检测显示器件的中心区域的第一支撑杆，以及用于支撑所述待检测显示器件的边缘区域的多个第二支撑杆；所述第一支撑杆和所述第二支撑杆均与所述基台的上表面垂直；所述第一支撑杆和所述第二支撑杆的上端均设置有活动连接的连接件，所述第二支撑杆上的所述连接件与所述夹具连接；所述第二支撑杆的下端与所述基台的上表面通过可伸缩结构连接，所述可伸缩结构可沿所述第二支撑杆的长度方向伸缩，以升高或降低所述第二支撑杆的高度；所述控制单元用于根据所述图像采集单元采集的灰度图像控制每个所述可伸缩结构的伸缩高度，以控制每个所述夹具的夹持角度。

可选的，所述夹具为矩形结构，所述夹持单元包括两个所述第二支撑杆，两个所述第二支撑杆分别用于支撑所述夹具相邻两边的中点位置。

可选的，所述控制单元具体用于：根据第一公式获取所述夹具的调节角度；所述第一公式为：X＝(a-b)*δ-α+ΔW；其中，X为调节角度，a和b分别为所述灰度图像中相对的两个侧边的中点处的灰度值，δ为预设转化系数，α为所述夹具当前所在平面与水平面的夹角，ΔW为预设补偿量；根据所述夹具的调节角度控制对应的所述可伸缩结构的伸缩高度。

可选的，多个所述夹持单元中的所述夹具的中心点到所述图像采集单元的距离相等。

可选的，所述可伸缩结构为升降电机。

可选的，所述连接件为万向球头连接件。

可选的，所述夹具上还设置有用于向所述待检测显示器件提供点灯光源的背光源。

另一方面，本发明实施例提供一种用于上述任意一种所述的光学检测装置的控制方法，所述控制方法包括：获取多个所述夹持单元上的多个所述待检测显示器件的灰度图像；根据所述灰度图像控制每个所述夹持单元的夹持角度。

可选的，当所述夹持单元包括所述可伸缩结构时，所述根据所述灰度图像控制每个所述夹持单元的夹持角度包括：根据所述灰度图像控制每个所述可伸缩结构的伸缩高度，以控制每个所述夹具的夹持角度。

本发明实施例提供的光学检测装置及其控制方法，所述光学检测装置包括基台；多个夹持单元，多个夹持单元均设置在基台上，每个夹持单元均可夹持一个待检测显示器件，且每个夹持单元的夹持角度可调节；图像采集单元，图像采集单元设置在夹持单元的上方，用于采集待检测显示器件的灰度图像；控制单元，控制单元与图像采集单元、多个夹持单元均连接，控制单元用于根据图像采集单元采集的灰度图像控制每个夹持单元的夹持角度。相较于现有技术，本发明实施例提供的光学检测装置通过设置每个夹持单元的夹持角度可调节，在进行光学检测前，控制单元根据采集的待检测显示器件的灰度图像来调节该待检测显示器件对应的夹持单元的夹持角度，即将灰度图像中较亮一侧对应的夹持单元的一端向下调整一定角度，将灰度图像中较暗一侧对应的夹持单元的一端向上调整一定角度，以使该夹持单元夹持的待检测显示器件的倾斜角度发生变化，这样在进行实际的光学检测时，该待检测显示器件成像后的灰度图像中不同区域的灰度值的差异会变小，从而便于缺陷分析。由于本发明实施例中不需要设置多个图像采集单元即可实现多个待检测显示器件同时高效的光学检测，因而降低了光学检测装置的成本，减少了光学检测装置的占用空间。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明的一些实施例，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为现有技术提供的CCD镜头采集待检测显示器件的灰度图像的示意图；

图2为现有技术提供的CCD镜头采集的待检测显示器件的灰度图像；

图3为本发明实施例提供的光学检测装置的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的第一支撑杆和第二支撑杆支撑所述夹具的支撑点分布示意图；

图5为本发明实施例提供的同一待检测显示器件不同视角的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的光学检测装置的控制方法流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供一种光学检测装置，如图3和图4所示，包括：基台11；多个夹持单元，多个所述夹持单元均设置在基台11上，每个所述夹持单元均可夹持一个待检测显示器件，且每个所述夹持单元的夹持角度可调节；图像采集单元，所述图像采集单元设置在所述夹持单元的上方，用于采集所述待检测显示器件的灰度图像；控制单元，所述控制单元与所述图像采集单元、多个所述夹持单元均连接，所述控制单元用于根据所述图像采集单元采集的灰度图像控制每个所述夹持单元的夹持角度。

其中，待检测显示器件为需要检测的显示器件，可以为LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示器)或OLED(Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管)显示装置等，本发明实施例对此不做限定。

在实际应用中，所述图像采集单元一般为CCD镜头。

对产品进行光学检测时，一般是利用机械手将待检测显示器件放置到夹持单元上，因而为了便于放置，夹持单元初始状态一般为水平状态，即多个夹持单元夹持的待检测显示器件位于同一水平面上，而图像采集单元位于多个待检测显示器件的上方的某一位置。在图像采集单元采集到多个待检测显示器件的灰度图像后，控制单元可以根据每个灰度图像不同区域的灰度值之间的差异来调节对应的所述夹持单元的夹持角度。具体的，可以将灰度图像中较亮一侧对应的夹持单元的一端向下调节一定角度，将灰度图像中较暗一侧对应的夹持单元的一端向上调节一定角度，以此进行补正，来缩小灰度图像中不同区域的灰度值之间的差异。其中，对夹持单元的夹持角度进行调节的调节角度可以是预设的角度，也可以是对灰度图像中不同区域的灰度值之间的差异进行分析计算而得到的调节角度，本发明实施例对此不做限定。

这样一来，相较于现有技术，本发明实施例提供的光学检测装置通过设置每个夹持单元的夹持角度可调节，在进行光学检测前，控制单元根据采集的待检测显示器件的灰度图像来调节该待检测显示器件对应的夹持单元的夹持角度，即将灰度图像中较亮一侧对应的夹持单元的一端向下调整一定角度，将灰度图像中较暗一侧对应的夹持单元的一端向上调整一定角度，以使该夹持单元夹持的待检测显示器件的倾斜角度发生变化，这样在进行实际的光学检测时，该待检测显示器件成像后的灰度图像中不同区域的灰度值的差异会变小，从而便于缺陷分析。由于本发明实施例中不需要设置多个图像采集单元即可实现多个待检测显示器件同时高效的光学检测，因而降低了光学检测装置的成本，减少了光学检测装置的占用空间。

进一步的，参考图3所示，所述夹持单元包括用于夹持所述待检测显示器件的夹具12、用于支撑所述待检测显示器件的中心区域的第一支撑杆13，以及用于支撑所述待检测显示器件的边缘区域的多个第二支撑杆14；第一支撑杆13和第二支撑杆14均与基台11的上表面垂直；第一支撑杆13和第二支撑杆14的上端均设置有活动连接的连接件15，第二支撑杆14上的连接件15与夹具12连接；第二支撑杆14的下端与基台11的上表面通过可伸缩结构16连接，可伸缩结构16可沿第二支撑杆14的长度方向伸缩，以升高或降低第二支撑杆14的高度；所述控制单元用于根据所述图像采集单元采集的灰度图像控制每个可伸缩结构16的伸缩高度，以控制每个夹具12的夹持角度。

本发明实施例对于夹具12的具体形状、尺寸等不做限定，本领域技术人员可以根据实际情况进行设定。由于夹具12是用于夹持待检测显示器件的，因而在实际应用中，夹具12的形状和尺寸一般与待检测显示器件的形状和尺寸相适应，这样便于夹持待检测显示器件。需要说明的是，夹具12与连接件15一般可拆卸连接，这样可以自由的更换不同尺寸的夹具12，以检测不同尺寸的待检测显示器件，从而提高光学检测装置的适用范围。其中，连接件15一般可以选用万向球头连接件。

在实际应用中，可以设置多个所述夹持单元中的夹具12的中心点到所述图像采集单元的距离相等，这样可以减少待检测显示器件成像的灰度图像中不同区域的灰度值的差异。

参考图3所示，第一支撑杆13和第二支撑杆14分别与其上的连接件15的角度可调；第一支撑杆13用于支撑待检测显示器件的中心区域，第一支撑杆13的底端未设置可伸缩结构16，即第一支撑杆13的高度无法调节，这样可以保证基台11中的多个夹具12的中心点位于同一水平面上；第二支撑杆14用于支撑待检测显示器件的边缘区域，第二支撑杆14的底端设置有可伸缩结构16，即第一支撑杆13的高度可以通过可伸缩结构16的上下伸缩进行调节，这样可以实现夹具12的夹持角度的调节，进一步减少待检测显示器件成像的灰度图像中不同区域的灰度值的差异。其中，可伸缩结构16一般可以选用升降电机。

本发明实施例对于第二支撑杆14的具体设置数量和具体设置位置均不做限定。较佳的，参考图4所示，夹具12为矩形结构，所述夹持单元包括两个第二支撑杆14，两个第二支撑杆14分别位于夹具12相邻边的中点位置的正下方；两个第二支撑杆14分别用于支撑夹具12相邻两边的中点位置。第一支撑杆13和第二支撑杆14在夹具12上的支撑点形成三角形排布方式，通过改变第二支撑杆14的支撑点的位置形态，可以实现调整夹具12的夹持角度的目的，从而可以以较为简单的机械联动，实现夹具12较为复杂的角度调整。

需要说明的是，当待检测显示器件不自带背光源时，夹具12上还设置用于向待检测显示器件提供点灯光源的背光源17，以便对待检测显示器件进行光学检测。

当待检测显示器件放置到基台11的夹具12内后，可以通过采集待检测显示器件的灰度图像，根据该灰度图像对不同位置的待检测显示器件的倾斜角度进行算法补正，即由灰度图像中的灰度值换算出夹具12的调节角度。具体的，所述控制单元具体用于：根据第一公式获取夹具12的调节角度；所述第一公式为：X＝(a-b)*δ-α+ΔW；其中，X为调节角度，a和b分别为所述灰度图像中相对的两个侧边的中点处的灰度值，δ为预设转化系数，α为夹具12当前所在平面与水平面的夹角，ΔW为预设补偿量；根据夹具12的调节角度控制对应的可伸缩结构16的伸缩高度。

在实际应用中，预设转化系数δ一般与夹具12所处环境照度、图像采集单元与待检测显示器件的距离、图像采集单元的镜头特性等因素有关，本发明实施例对此不做限定。由于光学检测装置在实际操作中各部件的计算精度、控制精度等无法达到理想状态，因而设置ΔW作为对此的一个补偿量，本发明实施例对于ΔW的具体数值不做限定。

所述控制单元可以是集成在AOI设备上的PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)，也可以是独立于AOI设备的PC(personal computer，个人计算机)端，或者也可以是同时包含PLC和PC端，示例的，控制单元要实现的对灰度图像进行处理分析，获取夹具的调节角度的功能可以通过PC端完成，控制单元要实现的根据调节角度对可伸缩结构进行控制的功能可以通过PLC完成，本发明实施例对此不做限定。

当计算待检测显示器件的长边对应的调节角度时，参考图5中(a)所示，a1和b1分别为该待检测显示器件相对的两个长边的中点处的灰度值，α1为该待检测显示器件的短边当前所在平面与水平面的夹角，待检测显示器件的长边对应的调节角度X1＝(a1-b1)*δ-α1+ΔW；当计算待检测显示器件的短边对应的调节角度时，参考图5中(b)所示，a2和b2分别为该待检测显示器件相对的两个短边的中点处的灰度值，α2为待检测显示器件的长边当前所在平面与水平面的夹角，待检测显示器件的短边对应的调节角度X2＝(a2-b2)*δ-α2+ΔW。

在获取到长边对应的调节角度X1和短边对应的调节角度X2后，根据调节角度X1和调节角度X2分别调节长边和短边下方的第二支撑杆14对应的可伸缩结构16的伸缩高度，从而实现对夹具12的夹持角度的调整。

本发明另一实施例提供一种用于上述任意一种所述的光学检测装置的控制方法，如图6所示，所述控制方法包括：

步骤601、获取多个夹持单元上的多个待检测显示器件的灰度图像；

步骤602、根据灰度图像控制每个夹持单元的夹持角度。

进一步的，当所述夹持单元包括所述可伸缩结构时，所述根据所述灰度图像控制每个所述夹持单元的夹持角度包括：根据所述灰度图像控制每个所述可伸缩结构的伸缩高度，以控制每个所述夹具的夹持角度。

本发明实施例通过获取多个夹持单元上的多个待检测显示器件的灰度图像，然后根据灰度图像来控制对应的夹持单元的夹持角度，即将灰度图像中较亮一侧对应的夹持单元的一端向下调整一定角度，将灰度图像中较暗一侧对应的夹持单元的一端向上调整一定角度，以使该夹持单元夹持的待检测显示器件的倾斜角度发生变化，这样在进行实际的光学检测时，该待检测显示器件成像后的灰度图像中不同区域的灰度值的差异会变小，从而便于缺陷分析。由于本发明实施例中不需要设置多个图像采集单元即可实现多个待检测显示器件同时高效的光学检测，因而降低了光学检测装置的成本，减少了光学检测装置的占用空间。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。