二维色彩分析装置及显示装置的检测设备的制作方法

1.本实用新型实施例涉及显示模组检测的技术领域，尤其涉及一种二维色彩分析装置及显示装置的检测设备。


背景技术：

2.随着技术的不断进步，液晶显示逐步过渡到有机发光显示(organiclight emitting display，oled)，oled应用范围很广，而oled显示均一性差的问题亟待解决。针对oled显示不均匀,一般需要准确测量显示面板整个面的色度与亮度，然后通过一定的算法对显示面板的色度和亮度进行补偿修复。
3.目前国内外大部分厂商都采用成像式(滤光片轮旋转)的方法来测量显示面板整个面的色度与亮度。在测量显示面板的色度和亮度时，需要滤光片轮中的多个滤光片分别测量cie1931 x1、cie1931 x2、cie1931 y和cie1931z多个曲线对应的发光信息，从而获取显示面板的色度和亮度。在测量过程中，成像式(滤光片轮旋转)中的滤光片轮需要机械旋转多次，每次旋转需要消耗机械旋转时间和稳定时间，导致测量时间长，无法满足自动化生产中对显示面板快速修复时间的要求。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种二维色彩分析装置及显示装置的检测设备，用以提高二维色彩分析装置的检测效率，进而缩短显示屏的测量时间。
5.第一方面，本实用新型实施例提供了一种二维色彩分析装置，包括第一棱镜、第二棱镜、第三棱镜、第一滤光片、第二滤光片和第三滤光片；
6.第一棱镜的第一侧面作为入光面，第一棱镜的第二侧面设置有分光膜，并与第二棱镜的第一侧面相对，第一棱镜的第三侧面与第一滤光片相对设置，并作为第一出光面；第二棱镜的第二侧面设置有分色膜，用于反射第一波长范围的光线，透射第二波长范围的光线，并与第三棱镜的第一侧面相对，第二棱镜的第三侧面与第二滤光片相对设置，并作为第二出光面；第三棱镜的第二侧面与第三棱镜的第一侧面相对设置，并与第三滤光片相对设置，作为第三出光面；其中，第一滤光片、第二滤光片和第三滤光片的透射波长不同。
7.可选地，分光膜的反射光通量占第一棱镜的第二侧面接收光通量的30％
‑
50％。
8.可选地，第一棱镜的第一侧面设置有增透膜，用于提高光线透过率。
9.可选地，第二棱镜的第一侧面设置有反射膜，分色膜反射的光线的光谱、反射膜反射的光线的光谱和第二滤光片可通过光线的光谱相同。
10.可选地，分光膜的透射光线的光谱和第三滤光片可通过光线的光谱相同。
11.可选地，第一滤光片可通过光线的光谱与cie1931 y曲线相同，第二滤光片可通过光线的光谱与cie1931 x2曲线相同，第三滤光片可通过光线的光谱与cie1931 z曲线相同。
12.可选地，二维色彩分析装置，还包括切换机构和第四滤光片；
13.切换机构与第三滤光片和第四滤光片连接，用于切换第三滤光片和第四滤光片与
第三棱镜的第二侧面相对设置。
14.可选地，第四滤光片可通过的光谱与cie1931 x1曲线相同。
15.可选地，二维色彩分析装置，还包括第一成像传感器、第二成像传感器和第三成像传感器；
16.第一成像传感器与第一滤光片相对设置；
17.第二成像传感器与第二滤光片相对设置；
18.第三成像传感器与第三滤光片相对设置。
19.第二方面，本实用新型实施例还提供了一种显示装置的检测设备，包括镜头和实现如第一方面中任一项的二维色彩分析装置。
20.本实用新型实施例的技术方案，二维色彩分析装置通过对第一棱镜、第二棱镜、第三棱镜摆放位置进行特定的设置，同时在棱镜的侧面设置不同功能的光学膜层，实现对不同波长光线的筛分，从而使不同波长范围的光从不同的棱镜出光面透射出来。由于第一滤光片、第二滤光片和第三滤光片的透射波长不同，可以使光线分别通过第一滤光片、第二滤光片和第三滤光片后可以满足cie1931标准视觉函数曲线中的至少3条曲线的模拟，并通过计算可以获取cie1931标准视觉函数曲线中所有曲线对应的发光信息，从而可以同时获取二维色彩分析所需的色度和亮度，不仅可以缩短测量时间，而且可以保证cie1931标准视觉函数曲线中的图像对齐，提高了测量准确性。
附图说明
21.图1为现有技术提供的一种滤光片轮式二维色彩分析仪的结构示意图；
22.图2为本实用新型实施例提供的一种二维色彩分析装置的结构示意图；
23.图3为本实用新型实施例提供的一种cie1931 z、cie1931 x2、cie1931y标准视觉函数曲线示意图；
24.图4为本实用新型实施例提供的一种cie1931标准视觉函数曲线示意图。
具体实施方式
25.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
26.图1为现有技术提供的一种滤光片轮式二维色彩分析仪的结构示意图。如图1所示，该滤光片轮式二维色彩分析仪包括：镜头、滤光片转轮和探测器，滤光片转轮上包括多个不同的滤光片，分别对应二维色彩分析仪所需测量的多种色彩的发光信息。其中，发光信息可以包括色度信息和亮度信息。例如，多个滤光片可以分别对应cie1931 x1、cie1931 x2、cie1931 y和cie1931z多个曲线对应的发光信息，以实现显示面板的二维色彩分析。在检测过程中，其检测步骤为：
27.步骤一：入射光透过镜头，透射到与镜头相对的滤光片上，使通过滤光片的光线满足cie1931标准视觉函数曲线中的一条曲线的模拟，然后根据通过滤光片的光线射入探测
器进行测量；
28.步骤二：检测后，滤光片转轮按照某一方向旋转，使下一滤光片对准镜头，使透过镜头的入射光射到当前与镜头相对的滤光片上，使通过滤光片的光线满足cie1931标准视觉函数曲线中的另一条曲线的模拟，然后根据通过滤光片的光线射入探测器进行测量；
29.步骤三：重复步骤二，直至通过滤光片转轮上的滤光片的光线满足cie1931标准视觉函数曲线中的所有曲线的模拟，并根据通过滤光片的光线射入探测器进行测量。然后通过分析不同滤光片的光线，获取显示面板的色度和亮度。
30.在滤光片轮式二维色彩分析仪测量显示面板的色度和亮度时，需要机械旋转滤光片轮，其机械部件的稳定性差，会随着机械部件老化，导致cie1931标准视觉函数曲线中的3幅或4幅图像无法对齐的现象。此外，该装置只能异步进行检测，无法实现同步测量，测量时间长，一次色度测量需要旋转3到4次。
31.本实用新型针对现有滤光片轮式二维色彩分析仪存在的上述缺陷进行改进。设计无转动机构的二维色彩分析装置，实现对入射光的不同cie1931标准视觉函数曲线对应的发光信息进行同步采集及测量，大大缩短测量时间。
32.本实用新型实施例提供了一种二维色彩分析装置的结构示意图，图2为本实用新型实施例提供的一种二维色彩分析装置的结构示意图。如图2所示，该二维色彩分析装置包括第一棱镜1、第二棱镜2、第三棱镜3、第一滤光片4、第二滤光片5和第三滤光片6；第一棱镜1的第一侧面1a作为入光面，第一棱镜1的第二侧面1b设置有分光膜，并与第二棱镜2的第一侧面2a相对，第一棱镜1的第三侧面1c与第一滤光片4相对设置，并作为第一出光面；第二棱镜2的第二侧面2b设置有分色膜，用于反射第一波长范围的光线，透射第二波长范围的光线，并与第三棱镜3的第一侧面3a相对，第二棱镜2的第三侧面2c与第二滤光片5相对设置，并作为第二出光面；第三棱镜3的第二侧面3b与第三棱镜3的第一侧面3a相对设置，并与第三滤光片6相对设置，作为第三出光面；其中，第一滤光片4、第二滤光片5和第三滤光片6的透射波长不同。
33.滤光片是由塑料或玻璃片再加入特种染料做成的，滤光片只允许特定波长的光通过。例如，红色滤光片只能让红光波长范围的光线通过，蓝色滤光片只能让蓝光波长范围的光线通过，绿色滤光片只能让绿光波长范围的光线通过。分光膜是根据一定的要求和一定的方式把光束分成两部分的薄膜。分光膜主要包括波长分光膜、光强分光膜和偏振分光膜等几类。分色膜是根据光线的波长把光束分成两部分的薄膜，一定范围内的波长光线透射，另一范围内的波长光线反射。其中，分光膜和分色膜可以采用镀膜、胶合，压合等工艺设置在三棱镜的固定侧面上。
34.继续参考图2：在二维色彩分析装置工作的过程中，入射光(波长范围为380
‑
780nm)从镜头透射出来，首先入射光透射过第一棱镜1的第一侧面1a(入光面)，第一侧面1a与第二侧面1b之间的夹角为锐角，因此入射光以一定角度入射到第一棱镜1的第二侧面1b上，第一棱镜1的第二侧面1b上的分光膜对入射光具有分光作用，使得一部分入射光在第二侧面1b反射至第一棱镜1的第一侧面1a，并通过第一棱镜1的第一侧面1a反射后入射到第一棱镜1的第三侧面1c(第一出光面)，通过第一棱镜1的第三侧面1c出射；在第一棱镜1的第三侧面1c处设置有第一滤光片4，第一棱镜1的第三侧面1c出射的光线通过第一滤光片4后可以射出满足cie1931标准视觉函数曲线中的一种曲线，从而可以实现获取二维色彩分析中
所需的一种cie1931标准视觉函数曲线的发光信息。同时，分光膜使得另一部分入射光透射到第二棱镜2的第一侧面2a，然后以一定角度入射到第二棱镜2的第二侧面2b上，第二棱镜2的第二侧面2b上设置的分色膜上可以把该部分的入射光根据波长分成两部分，例如可以使在第一波长范围内的入射光被反射，在第二波长范围内的入射光透射。此时第一波长范围内的入射光可以反射至第二棱镜2的第一侧面2a，并通过第二棱镜2的第一侧面2a反射至第二棱镜2的第三侧面2c，并通过第二棱镜2的第三侧面2c出射。在第二棱镜2的第三侧面2c处设置有第二滤光片5，第二棱镜2的第三侧面2c出射的光线通过第二滤光片5后可以射出满足cie1931标准视觉函数曲线中的另一种曲线，从而可以实现获取二维色彩分析中所需的一种cie1931标准视觉函数曲线的发光信息。而且，第二波长范围内的入射光从第二棱镜2的第二侧面2b透射至第三棱镜3的第一侧面3a，并通过第三棱镜3的第一侧面3a入射至第三棱镜3的第二侧面3b，通过第三棱镜3的第二侧面3b射出。在第三棱镜3的第二侧面3b处设置有第三滤光片6，第三棱镜3的第二侧面3b出射的光线通过第三滤光片6后可以射出满足cie1931标准视觉函数曲线中的另一种曲线，从而可以实现获取二维色彩分析中所需的一种cie1931标准视觉函数曲线的发光信息。由此可知，通过第一棱镜1、第二棱镜2和第三棱镜3的分光作用，使得第一棱镜1、第二棱镜2和第三棱镜3可以同时出射部分光线，并且第一滤光片4、第二滤光片5和第三滤光片6的透射波长不同，可以使光线分别通过第一滤光片4、第二滤光片5和第三滤光片6后可以满足cie1931标准视觉函数曲线中的至少3条曲线的模拟，并通过计算可以获取cie1931标准视觉函数曲线中所有曲线对应的发光信息，从而可以同时获取二维色彩分析所需的色度和亮度，不仅可以缩短测量时间，而且可以保证cie1931标准视觉函数曲线中的图像对齐，提高了测量准确性。
35.本实用新型实施例的技术方案，二维色彩分析装置通过对第一棱镜、第二棱镜、第三棱镜摆放位置进行特定的设置，同时在棱镜的侧面设置不同功能的光学膜层，实现对不同波长光线的筛分，从而使不同波长范围的光从不同的棱镜出光面透射出来。由于第一滤光片、第二滤光片和第三滤光片的滤光波长不同，可以使光线分别通过第一滤光片、第二滤光片和第三滤光片后可以满足cie1931标准视觉函数曲线中的至少3条曲线的模拟，并通过计算可以获取cie1931标准视觉函数曲线中所有曲线对应的发光信息，从而可以同时获取二维色彩分析所需的色度和亮度，不仅可以缩短测量时间，而且可以保证cie1931标准视觉函数曲线中的图像对齐，提高了测量准确性。
36.示例性地，第一滤光片4可通过光线的光谱与cie1931 y曲线相同，第二滤光片5可通过光线的光谱与cie1931 x2曲线相同，第三滤光片6可通过光线的光谱与cie1931 z曲线相同。
37.具体地，图3为本实用新型实施例提供的一种cie1931 z、cie1931 x2、cie1931 y标准视觉函数曲线示意图。如图3所示，cie1931标准视觉函数曲线可以分解出cie1931 z、cie1931 x2和cie1931 y三条曲线，每一条曲线对应一种颜色的光谱。其中，cie1931y曲线对应绿色光线的光谱，cie1931x2曲线对应红色光线的光谱，cie1931z曲线对应蓝色光线的光谱。
38.通过设置第一滤光片4可通过光线的光谱可以模拟cie1931y曲线，此时通过第一滤光片4的光线的光谱范围为绿色光线的光谱范围。同理，第二滤光片5可通过光线的光谱可以模拟cie1931x2曲线，此时通过第二滤光片5的光线的光谱范围为红色光线的光谱范
围。第三滤光片6可通过光线的光谱可以模拟cie1931z曲线，此时通过第三滤光片6的光线的光谱范围为蓝色光线的光谱范围。可以使光线分别通过第一滤光片4、第二滤光片5和第三滤光片6后可以满足cie1931标准视觉函数曲线中的至少3条曲线的模拟，并通过计算可以获取cie1931标准视觉函数曲线中所有曲线对应的发光信息，从而可以同时获取二维色彩分析所需的色度和亮度，不仅可以缩短测量时间，而且可以保证cie1931标准视觉函数曲线中的图像对齐，提高了测量准确性。而且，第二棱镜2的第二侧面2b上设置分色膜的第一波长范围可以为红色光线的波长范围，例如波长范围为520
‑
780nm，第二波长范围可以为蓝色光线的波长范围，例如波长范围为380
‑
519nm。
39.需要说明的是，cie1931标准视觉函数曲线还包括cie1931x1曲线，在获取cie1931标准视觉函数曲线中的3条曲线对应的发光信息后，可以根据cie1931z曲线的发光信息计算cie1931 x1曲线的发光信息。示例性地，可以根据cie1931z曲线的发光信息乘以一个系数得到cie1931 x1曲线的发光信息。
40.可选地，分光膜的反射光通量占第一棱镜1的第二侧面1b接收光通量的30％
‑
50％。
41.其中，分光膜可以为波长分光膜。通过设置分光膜的反射光通量占第一棱镜1的第二侧面1b接收的光通量的30％
‑
50％，即第一棱镜1的第二侧面1b的30％
‑
50％光通量发生反射，然后通过第一棱镜1出射至第一滤光片4，可以保证第一滤光片4获取的光通量。第一棱镜1的第二侧面1b透射其他光通量，在第一波长范围内的光线通过第二棱镜2出射至第二滤光片5，第二波长范围内的光线通过第三棱镜3出射至第三滤光片6，可以保证第二滤光片5和第三滤光片6获取的光通量。
42.可选地，第一棱镜1的第二侧面1b透射的光通量需要分为两部分分别通过第二滤光片5和第三滤光片6，因此可以设置分光膜的反射光通量小于第一棱镜1的第二侧面1b接收光通量的一半，以保证第二滤光片5和第三滤光片6获取的光通量。示例性的，入射光以一定角度射到第一棱镜1的第二侧面1b设置的分光膜上入射光通量为100％，第一棱镜1的第二侧面1b设置的分光膜的分光比例为4:6，则40％的入射光会被反射，然后通过第一棱镜1出射至第一滤光片4，可以保证第一滤光片4获取的光通量。第一棱镜1的第二侧面1b透射剩下60％的光通量，在第一波长范围内的光线通过第二棱镜2出射至第二滤光片5，第二波长范围内的光线通过第三棱镜3出射至第三滤光片6，可以保证第二滤光片5和第三滤光片6获取的光通量，很好的满足了二维色彩分析装置的分光获取光通量需求。
43.可选地，第一棱镜1的第一侧面1a设置有增透膜，用于提高光线透过率。
44.其中，增透膜指在光学元件表面镀上的透明介质薄膜，以减少元件表面的反射损失，增大光线的透过率。通过在第一棱镜1的第一侧面1a设置增透膜，可以保证入射到二维色彩分析装置的光通量，从而可以在第一棱镜1、第二棱镜2和第三棱镜3对入射光分光时，保证每一出光面出射的光线的光通量，从而可以保证通过第一滤光片4、第二滤光片5和第三滤光片6的光通量，保证了二维色彩分析装置获取的发光信息的准确性。
45.可选地，第二棱镜2的第一侧面2a设置有反射膜，分色膜反射的光线的光谱、反射膜反射的光线的光谱和第二滤光片5可通过光线的光谱相同。
46.继续参考图2，分色膜可以使在第一波长范围内的入射光被反射，在第二波长范围内的入射光透射。第一波长范围内的光线通过反射膜反射后，通过第二滤光片5出射。当分
色膜反射的光线的光谱、反射膜反射的光线的光谱和第二滤光片5可通过光线的光谱相同时，反射膜反射光线可以通过第二滤光片5，可以实现获取二维色彩分析中所需的一种cie1931标准视觉函数曲线的发光信息，保证通过第二滤光片5的光通量。
47.可选地，分色膜的透射光线的光谱和第三滤光片6可通过光线的光谱相同。
48.继续参考图2，分色膜可以使在第二波长范围内的入射光全部透射。第二波长范围内的光线透射分色膜后，通过第三滤光片6出射。当分色膜通过光线的光谱和第三滤光片6可通过光线的光谱相同时，可以实现获取二维色彩分析中所需的另一种cie1931标准视觉函数曲线的发光信息，保证通过第三滤光片6的光通量。
49.可选地，二维色彩分析装置还包括切换机构和第四滤光片7；
50.切换机构与第三滤光片6和第四滤光片7连接，用于转换第三滤光片6和第四滤光片7与第三棱镜3的第二侧面3b依次相对设置；第四滤光片7可通过的光谱与cie1931x1曲线相同。
51.其中，图4为本实用新型实施例提供的一种cie1931标准视觉函数曲线示意图。如图4所示，红色光线的光谱包括两部分，cie1931标准视觉函数曲线还包括cie1931 x1曲线，通过设置第四滤光片7可通过光线的光谱与cie1931x1曲线相同，第二滤光片5可通过光线的光谱可以模拟cie1931x2曲线，从而可以实现同时获取不同光谱的红色光线的发光信息。
52.在获取二维色彩分析所需的发光信息时，第二波长范围内的入射光从第二棱镜2的第二侧面2b透射后射至第三棱镜3的第一侧面3a，从第三棱镜3的第二侧面3b(第三出光面)出射。在二维色彩分析装置安装切换机构，使切换机构控制第三滤光片6和四滤光片7轮流与第三棱镜3的第二侧面3b面相对设置。第三滤光片6可通过光线的光谱可以模拟cie1931 z曲线，此时通过第三滤光片6的光线的光谱范围为蓝色光线的光谱范围。第四滤光片7可通过光线的光谱可以模拟cie1931 x1曲线，此时通过第三滤光片6的光线的光谱范围为蓝色光线光谱范围内包含的红色光线的光谱范围，从而实现获取二维色彩分析中所需的cie1931标准视觉函数曲线的发光信息。
53.继续参考图2，二维色彩分析装置还包括第一成像传感器4a、第二成像传感器5a和第三成像传感器6a；第一成像传感器4a与第一滤光片4相对设置；第二成像传感器5a与第二滤光片5相对设置；第三成像传感器6a与第三滤光片6相对设置。
54.成像传感器与滤光片相对设置，有利于成像传感器最大限度的将滤光片透射出来的光采集起来，获取最大限度值的滤出光。其中，第一成像传感器4a与第一滤光片4相对设置，可以用于接收通过第一滤光片4的发光信息。第二成像传感器5a与第二滤光片5相对设置，可以用于接收通过第二滤光片5的发光信息；第三成像传感器6a与第三滤光片6相对设置，可以用于接收通过第三滤光片6的发光信息。由此可以通过三个成像传感器实现同时获取二维色彩分析所需的色度和亮度，缩短测量时间，保证cie1931标准视觉函数曲线中的图像对齐，提高测量的准确性。
55.本实用新型实施例还提供了一种显示装置的检测设备，包括镜头和实现上述实施例中任一项的二维色彩分析装置。
56.其中，镜头指电影摄影机、相机、放映机等用以生成影像的光学部件。
57.显示装置的检测设备包括本实用新型任意实施例提供的二维色彩分析装置，因此具有本实用新型实施例提供的二维色彩分析装置的有益效果，此处不再赘述。
58.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。