測量發光畫面亮度均勻性的方法
2023-04-29 13:08:21
專利名稱：測量發光畫面亮度均勻性的方法
技術領域：
本發明涉及一種亮度測量方法，尤其涉及一種發光畫面的亮度均勻性的 測量方法。
背景技術：
具有發光畫面的顯示產品，例如液晶顯示面板，其整個發光畫面的亮度 必須儘量均勻 一致，因為當為液晶顯示面板提供顯示光源的背光源所發出的 光線不均勻時，其通過液晶面板顯示出的畫面即會出現明暗不均的情形，影 響用戶對液晶面板所顯示畫面的浮見覺觀感。現有的對一個發光畫面的亮度均勻性的測量方法是遵循視頻電子標準協會(VESA)制定的標準，如圖1及圖2所示，即通過測量發光畫面上的 9個點L1 L9或13個點L1 L13位置的亮度，然後通過計算9個點或13個 點中最小亮度與最大亮度的比值來計算發光畫面的均勻度，用以衡量整個發 光畫面的亮度均勻性。然而這種評估方式存在一定缺陷，因為單單測量整個 畫面的9個點或13個點時，可能該9個點或13個點的亮度是一致的，但其 它區域的亮度可能與這些點的亮度並不一致，這樣僅通過測量整個畫面的9 個點或13個點就得出整個畫面的亮度是均勻的結論只是一種概率統計，可 能存在誤差。例如可以用特別的方法將指定的9點或13點位置的亮度進行 調整，使9點或13點的亮度達到一致，但實際上，整個畫面的其它區域的 亮度未必與測量的9點或13點的亮度一致。因此，雖然通過公知的評估方 式計算出畫面上某些特定位置的亮度是一致的，但實際上可能整個發光畫面 的亮度並不是均勻的。另外，雖然通過該公知的測量方法得出的結論還可以通過人眼的直接判 斷來檢驗，但由於人眼的判斷是主觀判斷，會由於不同觀察者和環境的不同 造成判斷結果的差異。例如可能被測量的9個點或13個點的亮度是一致的， 而其它點與該被測量9點或13點的亮度並不一致，但當整個畫面的亮度比 較高時，由於人眼對於高亮度下亮度的差異變化感覺不敏銳，所以人眼認為 整個畫面的亮度是均勻的，但實際上整個畫面的亮度並不均勻。這樣一個實 際上具有不均勻亮度的不合格產品就可能順利通過公知方式的測量檢驗而 流向市場。因此，公知的發光畫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，以克服和改進已知技術的上述缺陷。發明內容本發明的目的在於提供一種測量發光畫面亮度均勻性的方法，其能夠保 證測量結果的準確性。依據本發明的目的，本發明提供一種測量發光畫面亮度均勻性的方法，其包括如下步驟將該發光畫面分成多個區塊；測量每一區塊的亮度；計算 每一 區塊的亮度與周圍相鄰區塊的亮度差異的平均值K;以及將該K值與預異超過所要求的均勻度臨P艮值，當K值小於該預定值時則表示該區塊亮度與相鄰區塊亮度差異符合所要求的均勻度的臨限值。根據本發明的測量方法，前述發光畫面是被平均分成多個區塊的，每一區塊大小相同，而且所述區塊呈矩陣排列。根據本發明的測量方法，每一區塊的K值以下式計算而得K = ^-^-，其中Lk為區塊的亮度，Ln為包圍該區區塊的相鄰區塊;與該區塊成對i線的相鄰區塊的亮度,其f n為包圍該區 塊的相鄰區塊中與該區塊成垂直或平行並列的相鄰區塊的數量，m為包圍該 區塊的相鄰區塊中與該區塊成對角線的相鄰區塊的數量。本發明的發光畫面亮度均勻性的測量方法，其測量點包括整個發光畫面的所有點，因而能更精確地表示出發光畫面的實際亮度均勻性。
圖1為已知發光畫面測量方法示意圖。圖2為已知的另一種發光畫面測量方法示意圖。圖3為本發明一實施例的測量發光畫面每一區塊亮度的示意圖。圖4為本發明一實施例計算一特定區塊與周圍區塊亮度差異平均值的參
圖5為本發明對發光畫面測量結果的圖面示意圖。
具體實施方式
根據韋伯定律(weber，s law),在一個刺激能量上，發現一個最小可覺 察的感覺差異，所需的刺激變化量與原刺激量的大小的比是常數。產生的最 小感覺差異稱為最小可覺差(just noticeable difference, JND)，用公式表示是 JND=kI或者k=AI/I, k是常數，AI是引起差別感覺的最小刺激變化量，即 JND, I是刺激本身的強度或數量。本發明根據韋伯定律的原理，提供判斷一個發光畫面的亮度是否均勻的 方法，其通過將畫面分割成多個區塊，然後計算該區塊與周圍相鄰區塊的亮 度差異(即前述刺激變化量)與該相鄰區塊亮度(即前述原刺激量)的比值 K,然後將K值與預定值(例如最小可覺差JND值)比較；當某一區塊的亮 度與相鄰區塊亮度之差的K值小於最小可覺差時，觀察者感覺不到兩個區塊 之間有亮度差，即觀察者感覺兩個區塊之間亮度是均勻的；當某一區塊的亮 度與相鄰區塊的亮度之差的K值大於最小可覺差時，則觀察者感覺到兩個區 塊之間有亮度差，即觀察者感覺兩個區塊之間亮度是不均勻的。下面以測量一液晶面板的發光畫面亮度均勻性為例，對本發明的測量方 法進4於"i羊細i兌明。請參考圖3與圖4，首先將一發光畫面分成多個區塊，測量每一區塊的 亮度。在測量發光畫面每一區塊的亮度時，可以採用測量儀器逐點測量每一 區塊亮度的方法，也可以採用電荷耦合組件(charge-coupled device; CCD)對 整面畫面同時測量的方法，或者將所述區塊分割成多個包含至少一該區塊的 組合區塊，同時測量至少一該組合區塊內所有區塊的亮度，然後逐個測量每 一組合區塊直至測量完整個畫面的所有區塊的亮度。採用測量儀器逐點測量的方法即用測量儀器逐點測量多個發光畫面的 每一 區塊的亮度，其測量的區塊的數量可根據被測量畫面的長度和寬度以及 所要達到的測量精度，通過調整測量距離、視角而定。採用CCD整面量測 時，測量的區塊數量需視CCD精度而定。下面以逐點測量法為例，對如何測量發光畫面的每一區塊的亮度進f5S兌 明。如圖3所示，將一測量儀器1距離液晶面板2的發光畫面3—距離Z放 置，使其接收發光畫面3的光線視角為e,則測量儀器1對應每次測試的區塊為一圓形區塊，其半徑r"tar^/";區塊的個數為(L/2r) * (W/2r),其 中L為發光畫面3的長度，W為發光畫面3的寬度。以一個長度L為412 毫米、寬度W為310毫米的發光畫面的液晶面板2為例， 一般測量儀器1 與發光畫面3的距離Z為50釐米，其接收該發光畫面3的光線視角e為1 度，則可以得出所測量的每一區塊的直徑為8毫米，則總共測量的區塊數為 長度方向為L=412/8-51個；寬度方向為W=310/8-39個，總共為近2000個 區塊。 1如圖4所示，所測量的所有區塊呈矩陣排列，以其中一區塊k為例，其 所測得的亮度為Lk，包圍該區塊k的相鄰區塊中包括與該區塊成垂直或平行 並列的相鄰區塊2、 4、 5、 7,其亮度分別為L2、 L4、 L5、 L7以及與該區塊 成對角線相鄰區塊l、 3、 6、 8,其亮度分別為L,、 L3、 L6、 L8。然後計算該區塊k與周圍區塊1-8亮度差異的平均值K,由於包圍該區 塊k的相鄰區塊中包括與該區塊成垂直或平行並列的相鄰區塊2、 4、 5、 7 與該區塊k直接緊貼相鄰，其該相鄰區塊2、 4、 5、 7與該區塊k的亮度差異平均值為-.formula see original document page 7而與該區塊k成對角線相鄰區塊1、 3、 6、 8與該區塊k的距離為前述 與該區塊成垂直或平行並列的相鄰區塊與該區塊k距離的V^倍，則所述區 塊l、 3、 6、 8與該區塊k的亮度差異平均值為formula see original document page 7則該區塊k與包圍該區塊的所有區塊的亮度差異的平均值為 formula see original document page 7formula see original document page 7其可歸納為formula see original document page 7 其中Lk為該要計算區塊k的亮度，Ln為包圍該區塊k的相鄰區塊中與 該區塊k成垂直或平行並列的相鄰區塊的亮度，n為所述相鄰區塊的數量；Lm為包圍該區塊k的所述相鄰區塊中與該區塊k成對角線的相鄰區塊的亮度，m為所述相鄰區塊的數量。然後將計算所得的K值與預定值進行比較，比如該預定值可為經本發明 的發明人試驗測得人眼對亮度差異所感覺的均勻度臨限值0.013,當該區塊k 計算所得的K值小於0.013時，則表示該區塊與相鄰區塊的亮度差異低於人 眼可察覺的範圍，即該區塊與周圍區塊的亮度比較均勻。當該區塊所計算出 的K值大於0.013時，則人眼可感覺該區塊與相鄰區塊存在亮度差異，即該 區塊與相鄰區塊亮度不均勻。由於人眼對亮度差異所感覺的均勻度的臨限值0.013是一個臨界值，實 際計算中該預定值可以有一些浮動，較佳而言，其範圍可以在0.013至0.017 之間。如圖5所示，可以根據所測量發光畫面的每一區塊的K值製成一圖面， 其中圖面中K值大於0.017的區塊以陰影標示，然後與人眼實際觀察到的所 測發光畫面進行比對，以進一步一企驗所測得的亮度均勻性與人眼觀察的結果 是否一致，以及根據該圖面所示的結果對K值大於0.017的區塊的亮度進行 調節等。在上述實施例中，對所測量發光畫面劃分成多個區塊時，是將該發光畫 面分成多個圓形區塊，在其它實施例中也可將該發光畫面劃分成多個矩形區 塊，或者其它形狀的區塊。另外，前述計算每一 區塊K值以及繪製計算結果圖面的步驟可由計算機 白動執行。另外，上述實施例是以測量液晶面板發光畫面的亮度均勻性為例予以說 明，本發明的測量方法也可用於液晶面板背光板的亮度均勻性的測量。以上所述者僅為本發明的優選實施方式，本領域技術人員依本發明的精 神所作的等效修飾或變化，皆涵蓋於本申請的權利要求之內。
權利要求
1.一種測量發光畫面亮度均勻性的方法，其包括將該發光畫面分成多個區塊；測量每一區塊的亮度；計算每一區塊的亮度與周圍相鄰區塊的亮度差異的平均值K；以及將該K值與預定值進行比較，其中當K值大於該預定值時則表示該區塊亮度與相鄰區塊亮度差異超過所要求的均勻度臨限值，當K值小於該預定值時則表示該區塊亮度與相鄰區塊亮度差異為符合所要求的均勻度的臨限值。
2. 根據權利要求1所述的方法，其中該發光畫面為液晶顯示面板的畫面。
3. 根據權利要求1所述的方法，其中該發光畫面為液晶顯示面板的背光 板的發光面。
4. 根據權利要求1至3的任一項所述的方法，其中該發光畫面被平均分 成多個區塊。
5. 根據權利要求4所述的方法，其中所述區塊呈矩陣排列。
6. 根據權利要求5所述的方法，其中所述測量每一區塊的亮度是同時測 量所有區塊的亮度。
7. 根據權利要求5所述的方法，其中還包括將所述區塊分割成多個包含 至少 一該區塊的組合區塊。
8. 根據權利要求7所述的方法，其中所述測量每一區塊的亮度是同時測 量至少一該組合區塊內所有區塊的亮度。
9. 根據權利要求5所述的方法，其中所述測量每一區塊的亮度是逐一測 量每一區塊的亮度。
10. 根據權利要求9所述的方法，其中所述每一區塊為一圓形區塊。
11. 根據權利要求IO所述的方法，其中逐一測量每一區塊的亮度的步驟 包括將測量儀距離該發光畫面一距離Z放置，使該測量儀接收該發光畫面 的光線視角為e,該測量儀對應每次測試的區塊半徑^ ="肌(6/2)，所測區 塊的個數為(L/2r) * (W/2r),其中L為該發光畫面的長度，W為該發光畫 面的寬度。
12. 根據權利要求11所述的方法，其中前述距離Z為50cm,前述角度e為i度。
13. 根據權利要求5所述的方法，其中K值以下式表示formula see original document page 3夂=^-=-，其中Lk為該區塊的亮度，Ln為包圍該區塊的相鄰區塊中與該區塊成垂直或平行並列的相鄰區塊的亮度，Lm為包圍該區塊的所述相鄰區塊中與該區塊成對角線的相鄰區塊的亮度，其中n為包 圍該區塊的相鄰區塊中與該區塊成垂直或平行並列的相鄰區塊的數量，m為 包圍該區塊的所述相鄰區塊中與該區塊成對角線相鄰區塊的數量。
14. 才艮據權利要求1所述的方法，其中該預定值為0.013至0.017。
15. 根據權利要求1所述的方法，進一步包括根據計算的各區塊的K值 繪製一圖面。
16. 根據權利要求14所述的方法，進一步包括在該圖面中以陰影標示K 值超過預定值的區塊。
17. 根據權利要求1所述的方法，其中測量每一區塊的亮度包括以電荷 耦合組件對該發光畫面進行測量。
全文摘要
一種測量發光畫面亮度均勻性的方法，包括將該發光畫面分成多個區塊；測量每一區塊的亮度；計算每一區塊的亮度與周圍相鄰區塊的亮度差異的平均值K；以及將該K值與預定值進行比較，其中當K值大於該預定值時則表示該區塊與相鄰區塊亮度差異超過所要求的均勻度臨限值，當K值小於該預定值時則表示該區塊與相鄰區塊亮度差異為符合所要求的均勻度的臨限值。本發明的測量方法將整個畫面均納入評估範圍，能夠保證測量結果的準確性。
文檔編號G01J1/10GK101101237SQ20071014177
公開日2008年1月9日 申請日期2007年8月21日 優先權日2007年8月21日
發明者李鄭陽, 陳明榮 申請人:友達光電(蘇州)有限公司;友達光電股份有限公司