Lcd屏色彩分析儀的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種LCD屏色彩分析儀，包括AD采集單元、信號處理單元、控制運算單元和圖形發(fā)生器模塊，信號處理單元輸入端與AD采集單元連接、輸出端與控制運算單元連接，控制運算單元的輸出端與圖形發(fā)生器模塊連接，圖形發(fā)生器模塊與LCD屏連接，控制運算單元包括Gamma-Flicker綜合調(diào)校模塊、Flicker調(diào)節(jié)模塊、白平衡測量模塊、色溫-色調(diào)-色坐標處理模塊和控制模塊，Gamma-Flicker綜合調(diào)校模塊、Flicker調(diào)節(jié)模塊、白平衡測量模塊、色溫-色調(diào)-色坐標處理模塊的輸入端分別與信號處理單元的輸出端連接、輸出端分別與控制模塊的輸入端連接，控制模塊的輸出端與信號處理單元和控制運算單元的輸入端連接。本實用新型裝置集多種LCD調(diào)校功能于一體，能大幅度提高LCD屏的生產(chǎn)檢測效率。
【專利說明】LCD屏色彩分析儀

【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及液晶模組領域，具體地指一種IXD屏色彩分析儀。

【背景技術】
[0002] 隨著科技的發(fā)展，人們對顯示屏的顯示效果提出了越來越高的要求，為此針對顯 示屏的各種性能指標如Flicker、Gamma、圖形壞點，開發(fā)了一些專用的測試設備，但沒有一 款能夠綜合色彩分析與Pattern Generator (圖像發(fā)生器）的設備，用戶在使用時只能根據(jù) 功能需求搭配使用，但這些獨立的測試設備之間在測試參數(shù)時交互復雜，可控性差，且成本 比較高，也不利于后期的維護和功能拓展。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對現(xiàn)有技術的不足，本實用新型的目的在于提供一種帶有Pattern Generator 功能的LCD色彩分析儀，集色溫、色調(diào)、色坐標、白平衡測量以及Ga_a-FliCker調(diào)節(jié)和 Pattern Generator出圖于一體，能快速對LCD進行色彩分析及Gamma-Flicker調(diào)節(jié)。
[0004] 為實現(xiàn)上述目的，本實用新型所設計的LCD屏色彩分析儀，包括AD采集單元、信號 處理單元、控制運算單元和圖形發(fā)生器模塊，其特殊之處在于，所述信號處理單元輸入端與 AD采集單元連接、輸出端與控制運算單元連接，所述控制運算單元的輸出端與圖形發(fā)生器 模塊連接，所述圖形發(fā)生器模塊與IXD屏連接，所述控制運算單元包括Ga_a-Flicker綜合 調(diào)校模塊、Flicker調(diào)節(jié)模塊、白平衡測量模塊、色溫-色調(diào)-色坐標處理模塊和控制模塊， 所述信號處理單元的輸出端分別與Gamma-Flicker綜合調(diào)校模塊、Flicker調(diào)節(jié)模塊、白平 衡測量模塊、色溫-色調(diào)-色坐標處理模塊的輸入端連接，所述Ga_a-Fli Cker綜合調(diào)校模 塊、Flicker調(diào)節(jié)模塊、白平衡測量模塊、色溫-色調(diào)-色坐標處理模塊的輸出端與控制模 塊的輸入端連接，所述控制模塊的輸出端與信號處理單元和控制運算單元的輸入端連接。
[0005] 進一步地，所述AD采集單元包括光學探頭、多路復用開關、儀表運放模塊和二階 低通濾波模塊，所述多路復用開關的輸入端分別與光學探頭和控制模塊連接、輸出端與儀 表運放模塊連接，所述儀表運放模塊的輸入端還與控制模塊連接、輸出端與二階低通濾波 模塊的輸入端連接，所述二階低通濾波模塊的輸出端與信號處理單元連接。光學探頭用于 采集LCD屏的紅光、綠光、藍光和白光信號、并將光信號轉換為電壓信號；多路復用開關用 于根據(jù)控制模塊的指令控制四通道開關并將電壓信號傳送至儀表運放模塊；儀表運放模塊 用于根據(jù)控制模塊的指令將電壓信號進行放大處理后傳送至二階低通濾波模塊；二階低通 濾波模塊將經(jīng)過放大處理后的電壓信號進行濾波處理后將信號傳送至信號處理單元。
[0006] 更進一步地，所述信號處理單元包括信號分離模塊和數(shù)字低通-陷波濾波模塊， 所述信號分離模塊的輸入端與二階低通濾波模塊的輸出端連接、輸出端與數(shù)字低通-陷波 濾波模塊的輸入端連接，所述數(shù)字低通-陷波濾波模塊的輸出端分別與Ga_a-Flicker綜 合調(diào)校模塊、Flicker調(diào)節(jié)模塊、白平衡測量模塊、色溫-色調(diào)-色坐標處理模塊的輸入端 連接。信號分離模塊將送入的電壓信號按照紅光、綠光、藍光和白光信號進行分離，數(shù)字低 通-陷波濾波模塊將分離后的信號濾波處理后送入控制運算單元。
[0007] 更進一步地，所述控制運算單元還包括通信模塊和人機界面模塊，所述通信模塊 的輸入端與控制模塊連接、輸出端分別與圖形發(fā)生器模塊和L⑶屏的Ga_a 1C的輸入端連 接，人機界面模塊與控制模塊連接。通信模塊用于根據(jù)控制模塊的指令向圖形圖形發(fā)生器 模塊發(fā)出圖像發(fā)生指令，并根據(jù)控制模塊的指令向IXD屏的Gamma 1C寫入Gamma 1C電壓 值，人機界面模塊用于功能選擇和設置LCD屏的Ga_a電壓值。
[0008] 更進一步地，所述通信模塊與圖形發(fā)生器模塊通過UART串口連接，并向所述圖形 發(fā)生器模塊提供給LCD屏測試所需的圖形和電源信號。
[0009] 更進一步地，所述光學探頭包括R探頭、G探頭、B探頭和白光探頭，所述R探頭、G 探頭、B探頭和白光探頭分別與多路復用開關的輸入端連接。R探頭、G探頭、B探頭和白光 探頭，分別用于采集LCD屏的紅光、綠光、藍光和白光信號，并將光信號轉換為電壓信號。 [0010] 更進一步地，所述光學探頭還包括參考探頭，所述參考探頭與多路復用開關的輸 入端連接。參考探頭用于減小探頭暗電流造成的誤差，將參考探頭放入黑暗的環(huán)境中可獲 得探頭暗電流的值。
[0011] 與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的有益之處是：本實用新型裝置集色溫、色調(diào)、色坐 標、白平衡測量以及Gamma-Flicker調(diào)節(jié)和Pattern Generator出圖于一體，產(chǎn)品成本小、 自動化程度高，可大批量應用于LCD產(chǎn)線，大幅度提高LCD屏的生產(chǎn)檢測效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012] 圖1為本實用新型LCD屏色彩分析儀的電路方框圖；
[0013] 圖2為圖1中AD采集單元的電路方框圖；
[0014] 圖3為圖1中信號處理單元的電路方框圖；
[0015] 圖4為標準Gamma曲線示意圖。
[0016] 圖中：1.AD采集單元，11.光學探頭，11-1.R探頭，11-2.G探頭，11-3.B探頭， 11-4.白光探頭，11-5.參考探頭，12.多路復用開關，13.儀表運放模塊，14.二階低通濾波 模塊，2.信號處理單元，21.信號分離模塊，22.數(shù)字低通-陷波濾波模塊，3.控制運算單 元，31. Gamma-Flicker綜合調(diào)校模塊，32. Flicker調(diào)節(jié)模塊，33.白平衡測量模塊，34.色 溫-色調(diào)-色坐標處理模塊，35.控制模塊，36.通信模塊，37.人機界面模塊，4.圖形發(fā)生 器模塊，5. LCD 屏，5-1. Gamma 1C。

【具體實施方式】
[0017] 以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的詳細描述。
[0018] 如圖1所示，本實用新型一種IXD屏色彩分析儀，包括AD采集單元1、信號處理單 元2、控制運算單元3和圖形發(fā)生器模塊4。
[0019] AD采集單元1包括光學探頭11、多路復用開關12、儀表運放模塊13和二階低通濾 波模塊14,多路復用開關12的輸入端分別與光學探頭11和控制模塊35連接、輸出端與儀 表運放模塊13連接，儀表運放模塊13的輸入端還與控制模塊35連接、輸出端與二階低通 濾波模塊14的輸入端連接，二階低通濾波模塊14的輸出端與信號處理單元2連接。光學探 頭11包括R探頭11-1、G探頭11-2、B探頭11-3和白光探頭11-4,分別用于采集IXD屏5 的紅光、綠光、藍光和白光信號，并將光信號轉換為電壓信號。光學探頭11還包括參考探頭 11-5,用于減小探頭暗電流造成的誤差。多路復用開關12采用⑶4052芯片，分為兩路四通 道開關，一路供給R探頭11-1、G探頭11-2、B探頭11-3和白光探頭11-4,另一路供給參考 探頭11-5。多路復用開關12用于根據(jù)控制模塊35的指令控制四通道開關并將電壓信號傳 送至儀表運放模塊13。儀表運放模塊13包括差分運放電路和增益控制電路，差分運放電路 基于AD620運放實現(xiàn)，用于增強共模抑制比和消除探頭暗電流，增益控制電路基于X9313數(shù) 控電位器實現(xiàn)，用于光信號的增益控制。儀表運放模塊13用于根據(jù)控制模塊35的指令將 電壓信號進行放大處理后傳送至二階低通濾波模塊14。二階低通濾波模塊14基于AD705 運放作為二階低通濾波電路，帶寬為3K。二階低通濾波模塊14將經(jīng)過放大處理后的電壓信 號進行濾波處理后將信號傳送至信號處理單元2。
[0020] 信號處理單元2用于將電壓信號中紅光、綠光、藍光和白光信號進行分離，并將分 離后的信號經(jīng)過濾波處理后送入控制運算單元3。信號處理單元2包括信號分離模塊21和 數(shù)字低通-陷波濾波模塊22。信號分離模塊21的輸入端與二階低通濾波模塊14的輸出端 連接、輸出端與數(shù)字低通-陷波濾波模塊22的輸入端連接，數(shù)字低通-陷波濾波模塊22的 輸出端分別與Gamma-Flicker綜合調(diào)校模塊31、Flicker調(diào)節(jié)模塊32、白平衡測量模塊33、 色溫-色調(diào)-色坐標處理模塊34的輸入端連接。信號分離模塊21將送入的電壓信號按照 紅光、綠光、藍光和白光信號進行分離，數(shù)字低通-陷波濾波模塊22將分離后的信號濾波處 理后送入控制運算單元3。
[0021] 控制運算單元3包括Gamma-Flicker綜合調(diào)校模塊31、Flicker調(diào)節(jié)模塊32、白 平衡測量模塊33、色溫-色調(diào)-色坐標處理模塊34和控制模塊35,通信模塊36和人機界 面模塊37。Gamma-Flicker綜合調(diào)校模塊31、Flicker調(diào)節(jié)模塊32、白平衡測量模塊33、 色溫-色調(diào)-色坐標處理模塊34的輸入端分別數(shù)字低通-陷波濾波模塊22的輸出端連 接、輸出端分別與控制模塊35的輸入端連接，控制模塊35的輸入端還與人機界面模塊37 連接，控制模塊35的輸出端分別與多路復用開關12、儀表運放模塊13、通信模塊36的輸入 端連接。控制模塊35控制多路復用開關12通道的選通和儀表運放模塊13的增益倍數(shù)。 通信模塊36根據(jù)控制模塊35的指令向圖形圖形發(fā)生器模塊4發(fā)出圖像發(fā)生指令，并根據(jù) 控制模塊35的指令向IXD屏5的Gamma IC7-1寫入Gamma 1C電壓值。通信模塊36的輸 出端通過UART串口與圖形發(fā)生器模塊4連接、通過I2C接口與IXD屏5的Gamma IC5-1 的輸入端連接。人機界面模塊37用于功能選擇，功能選擇是指通過人機界面模塊37設置 Ga_a-Flicker綜合調(diào)校、Flicker調(diào)節(jié)、白平衡測量以及色溫、色調(diào)和色坐標處理的功能。
[0022] 本實用新型工作原理如下：圖形發(fā)生器模塊4根據(jù)通信模塊36發(fā)出的圖像發(fā)生指 令向IXD屏5發(fā)出圖像。AD采集單元1采集IXD屏5的紅光、綠光、藍光和白光四種光信 號，并將光信號轉換為電壓信號，經(jīng)過放大、濾波處理后發(fā)送給信號處理單元2;信號處理 單元2將電壓信號中紅光、綠光、藍光和白光信號進行分離，并將分離后的信號經(jīng)過濾波處 理后送入控制運算單元3?？刂七\算單元3的Ga_a-Flicker綜合調(diào)校模塊31對IXD屏5 的Gamma電壓值和Flicker現(xiàn)象進行調(diào)校，F(xiàn)licker調(diào)節(jié)模塊32對IXD屏5的Flicker現(xiàn) 象進行調(diào)節(jié)，白平衡測量模塊33對LCD屏5進行白平衡測量，色溫-色調(diào)-色坐標處理模 塊34對IXD屏5的色溫、色調(diào)和色坐標進行處理，控制模塊35將調(diào)節(jié)及處理的結果通過通 信模塊36向LCD屏5的Gamma IC7-1寫入Gamma 1C電壓值。
[0023] 如下表所示，多路復用開關2的控制管腳為A、B和hn，通過快速切換紅光、綠光、 藍光和白光通道，可以對IXD屏5紅光、綠光、藍光和白光進行分時探測。通過R探頭1-1、 G探頭1-2、B探頭1-3和白光探頭1-4對IXD屏5采樣分別獲得紅光、綠光、藍光和白光的 電信號I K、Ie、IB和Iw，分別對四個通道的數(shù)據(jù)IK、I e、IB和Iw進行緩存和數(shù)字濾波。由R、 G、B的比率關系可以確定液晶白平衡關系。由R、G、B強度關系以及比率關系，可以確定R、 G、B色坐標。通過R、G、B的關系，可以調(diào)節(jié)屏幕的色溫。單通道采樣的情況下，分析跟蹤刷 屏的波形，可以得出屏幕響應時間。
[0024] 多路復用開關通道復用和AD采樣對應表

【權利要求】
1. 一種IXD屏色彩分析儀，包括AD采集單元（1)、信號處理單元（2)、控制運算單元 (3)和圖形發(fā)生器模塊（4)，其特征在于：所述信號處理單元（2)輸入端與AD采集單元 (1)連接、輸出端與控制運算單元（3)連接，所述控制運算單元（3)的輸出端與圖形發(fā)生 器模塊（4)連接，所述圖形發(fā)生器模塊（4)與IXD屏（5)連接，所述控制運算單元（3)包 括Gamma-Flicker綜合調(diào)校模塊（31)、FIicker調(diào)節(jié)模塊（32)、白平衡測量模塊（33)、色 溫-色調(diào)-色坐標處理模塊（34)和控制模塊（35)，所述信號處理單元（2)的輸出端分別 與Gamma-Flicker綜合調(diào)校模塊（31)、Flicker調(diào)節(jié)模塊（32)、白平衡測量模塊（33)、色 溫-色調(diào)-色坐標處理模塊（34)的輸入端連接，所述Gamma-Flicker綜合調(diào)校模塊（31)、 Flicker調(diào)節(jié)模塊（32)、白平衡測量模塊（33)、色溫-色調(diào)-色坐標處理模塊（34)的輸出 端與控制模塊（35 )的輸入端連接，所述控制模塊（35 )的輸出端與信號處理單元（2 )和控制 運算單元（3)的輸入端連接。
2. 根據(jù)權利要求1所述的LCD屏色彩分析儀，其特征在于：所述AD采集單元（1)包括 光學探頭（11)、多路復用開關（12)、儀表運放模塊（13)和二階低通濾波模塊（14)，所述多 路復用開關（12)的輸入端分別與光學探頭（11)和控制模塊（35)連接、輸出端與儀表運放 模塊（13)連接，所述儀表運放模塊（13)的輸入端還與控制模塊（35)連接、輸出端與二階低 通濾波模塊（14)的輸入端連接，所述二階低通濾波模塊（14)的輸出端與信號處理單元（2) 連接。
3. 根據(jù)權利要求2所述的LCD屏色彩分析儀，其特征在于：所述信號處理單元（2)包 括信號分離模塊（21)和數(shù)字低通-陷波濾波模塊（22)，所述信號分離模塊（21)的輸入端 與二階低通濾波模塊（14)的輸出端連接、輸出端與數(shù)字低通-陷波濾波模塊（22)的輸入 端連接，所述數(shù)字低通-陷波濾波模塊（22)的輸出端分別與Ga_a-Fli Cker綜合調(diào)校模塊 (31 )、Flicker調(diào)節(jié)模塊（32)、白平衡測量模塊（33)、色溫-色調(diào)-色坐標處理模塊（34)的 輸入端連接。
4. 根據(jù)權利要求2所述的IXD屏色彩分析儀，其特征在于：所述控制運算單元（3)還包 括通信模塊（36 )和人機界面模塊（37 )，所述通信模塊（36 )的輸入端與控制模塊（35 )連接、 輸出端分別與圖形發(fā)生器模塊（4)和IXD屏（5)的Ga_a 1C (5-1)的輸入端連接，人機界 面模塊（37 )與控制模塊（35 )連接。
5. 根據(jù)權利要求4所述的LCD屏色彩分析儀，其特征在于：所述通信模塊（36)與圖形 發(fā)生器模塊（4)通過UART串口連接，并向所述圖形發(fā)生器模塊（4)提供給IXD屏（5)測試 所需的圖形和電源信號。
6. 根據(jù)權利要求4所述的LCD屏色彩分析儀，其特征在于：所述光學探頭（11)包括R 探頭（11-1)、G探頭（11-2)、B探頭（11-3)和白光探頭（11-4)，所述R探頭（11-1)、G探頭 (11-2)、B探頭（11-3)和白光探頭（11-4)分別與多路復用開關（12)的輸入端連接。
7. 根據(jù)權利要求6所述的LCD屏色彩分析儀，其特征在于：所述光學探頭（11)還包括 參考探頭（11-5)，所述參考探頭（11-5)與多路復用開關（12)的輸入端連接。
【文檔編號】G02F1/13GK203838440SQ201320849020
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2013年12月20日 優(yōu)先權日:2013年12月20日
【發(fā)明者】彭騫, 趙正, 梁紅軍, 祁焱, 沈亞非, 陳凱, 唐奇林 申請人:武漢精立電子技術有限公司