液晶显示屏背光源模组表面缺陷自动光学检测系统设计

液晶显示屏背光源模组表面缺陷自动光学检测系统设计
发表时间：2019-06-17T08:46:59.063Z 来源：《建筑模拟》2019年第16期作者：范明生
[导读] 在当今的科学技术不断发展以及社会经济水平不断提升的时代之中，液晶显示器已经在电视、电脑以及手机等的众多电子产品之中得到了广泛的应用和全面的普及。

所以，光学检测技术也得到了进一步的发展。

范明生
深圳秋田微电子股份有限公司深圳龙岗 518000
摘要：在当今的科学技术不断发展以及社会经济水平不断提升的时代之中，液晶显示器已经在电视、电脑以及手机等的众多电子产品之中得到了广泛的应用和全面的普及。

所以，光学检测技术也得到了进一步的发展。

本文研究了一种自动的光学检测系统的设计，这种光学系统可以对液晶显示品的背光源模组表面存在的缺陷进行自动的检测。

关键词：液晶显示屏；背光源模组；表面缺陷；自动光学检测
引言：在液晶显示屏的生产过程中，原料方面的原因或者是技术方面的原因都有可能导致其背光源模组的表面产生缺陷，由于这些缺陷的存在，液晶显示屏的使用性能将会受到十分严重的不利影响。

因此，为了让生产的成本得到有效降低，让液晶显示屏的生产成品率得到有效的提升，就应该在生产的过程之中，从宏观方面以及微观方面对液晶显示屏的背光源模组之中的各个光学膜片进行自动的检测。

因此，自动光学检测系统对于液晶显示屏质量的保障有着至关重要的作用。

下图就是液晶显示屏背光源模组的自动光学检测系统的设计简图：
一、表面缺陷的自动光学检测技术简介
在对液晶显示屏背光源模组表面的缺陷进行检测之中，自动光学检测技术发挥着十分显著的作用，在这一技术之中，不仅将光学的传感技术加以合理应用，同时也将信号的处理技术以及运动的控制技术等实现了有效的集成与应用，在工业生产之中可以实现识别、检测、测量以及引导等的诸多任务。

就当今的工业生产而言，光学自动检测技术已经得到了相当广泛的应用，通过分辨率很高、灵敏度很强的成相技术，对检测的目标图形进行有效获取，然后通过快速的图形识别以及图像处理等的算法，在图像之中实现对目标方向、位置、尺寸以及所存在的缺陷等这些信息的获取，这样就实现了对目标产品的有效检测，对装配线上的目标进行有效的识别以及两阿红的鉴定，对目标进行准确的定位，对装配机制起到良好的引导作用。

二、对自动上料机构的设计
1、将一个负责监视的相机放在传输带（1）工位上，在完成了对模组的组装之后，就会将已经组装好的模组传输到（1）工位上，然后，负责监视的相机就可以对这个有待检测的模组图片进行拾取，然后就可以对其在（1）工位上的位置及其姿态方面的信息来实现有效的计算，同时会给后续的上料以及检测的系统发送工作同步的指令。

2、当负责监视的相机将同步指令发给检测系统之后，这个用电动缸以及气动缸所组成的专门负责送料的系统就会把正处在（1）工位上的模组给吸起来，然后，气动滑台会带着模组向（2）工位进行运送。

在这一动作发生以前，首先应该计算出负责监视的相机在（1）工位上面所获取到图片之中的位置信息以及姿态信息，用对角度的位置负责校正的气缸来初步校正模组的空间角度。

当把模组送到了（2）工位以后，四个气动的滑缸将会在四个不同的方向一起移动到中间来，进而有效校正模组的位置，这时候，模组的下面也会有一个相机，对模组进行及时的成相，通过这种方法就可以识别出将要进行测量的模组的编码序号，以便进行返修信息的获取。

3、当（1）工位上的吸盘对模组进行抓取的时候，右面吸盘就会在（2）工位上吸起校正完的模组，经过气滑台的作用，把模组送到（3）工位进行检测。

在这三步完成之后，一道上料的工序就已经完成。

三、对检测机构的设计
在这一系统的检测机构之中，主要的工位有探测上料位置的工位、检测模组画面的工位、进行间隙性转动的转盘、检测模组异常情况的工位以及检测模组外观情况的工位。

以下是其工作的原理：
自动送料的机构会将模组传到转轮的（3）工位上，然后，转盘会受到系统的控制，并且把模组传送到转轮的（4）工位上。

在转轮的（4）工位上也进行了相机的设置，通过这个相机可以确定模组的位置，还可以检测LED等的工作状况，同时负责向主控计算机传递检测的信息。

如果检测发现所有元件都是正常的，就会按照之前预定的检测方案对进行后续的检测，如果检测过程中发现存在异常，那么在后续的检测过程中，就不要再花费时间来检测这个模组，可以直接把这个模组传输给（9）工位，这时候，分选机构就会按照不良品来抓取这个模组，把这个模组传送到不良品的传输带上。

2、在被检测的模组传送到了转轮的（5）到（8）工位之后，缺陷扫描以及成相系统就会扫描和检测缺陷的画面。

在对模组的缺陷进行
扫描以及对其进行成相的系统之中，设置的相机可以进行高速的扫描，同时在这个系统之中还设有伺服的系统、光栅、滑动台以及对模组进行调整的机构。

因为这一过程中需要对很多个项目进行外观的检测，所以一个工位是显然不够的，因此，就将（7）工位以及（8）工位也作为对外观进行检测的机构。

四、对分选机构的设计
在这一系统之中，不仅设计了气动型的良品抓取机构，同时也设计了气动型的不良品抓取机构，同时也对间隙性的运动传输带进行设计。

以下就是分选机构的工作原理：
1、在对画面的外观以及异常等情况是否存在缺陷进行检测完成以后模组依然会向着下一个检测的工位被传送，当模组被送到了（9）工位的时候，这一机构之中，左侧的气动型吸盘会抓取这一工位上的模组，把这个模组传给（11）工位。

2、如果对模组检测的结果显示是良品，那么这一机构接下来就会把良品的模组从（9）工位上进行抓取的过程中，同时采用右侧的吸盘把（11）工位上的模组给抓走，放在传输带上传递给（12）工位。

然后，负责传输良品的传输带也会往前移动一个工位，把（12）工位清理出来，等待下一个被检测的模组被放到上面。

五、不良品的人工目视复检以及不良品的返修
如果在检测的过程中发现有不良品存在，首先应该对检测发现的这些不良品进行复检，在复检的过程中，人工目视是一种最为常见的复检方法，然后再对复检过程之中发现的问题进行返修。

在返修的过程中，工作台上会安装一台电脑，同时也需要安装一台可以对相关的信息进行成相的系统，这样就可以在不良品的背面将其编码进行有效的拾取。

返修的显示电脑与缺陷数据库的服务器主要是借助以太网来进行连接，在电脑的合理控制之下，相机就可以获取到需要进行返修的模组编码，并且按照这些编码，到服务器之中去调取相应的缺陷信息，然后让这些信息在屏幕上得以显示，此时，返修人员就可以根据模组实际的缺陷对其加以合理返修。

结束语：
综上所述，随着液晶显示屏在当今时代的电子设备之中得以广泛应用，液晶显示屏的质量问题也越来越受到人们的关注与重视。

通过光学自动检测技术，可以让液晶显示屏在生产过程中实现对质量的良好保障，及时发现液晶显示屏背光源模组表面存在的缺陷，并及时对其进行有效的解决。

通过这一技术的应用，可以让液晶显示屏的质量得到有效保障，进一步延长液晶显示屏使用的时间，提升液晶显示屏使用的效果，为当今人们的工作和生活提供更多的便利。

文章分析了自动光学检测系统的设计，相信在当今科技的不断发展下，自动光学技术将会实现进一步的发展，并且在液晶显示屏背光源模组表面缺陷问题得到更加有效的解决。

参考文献：
[1]洪胜和，林志贤，郭太良.基于OSD交互的液晶显示器光学测试系统设计[J].电视技术，2017（4）：268-273.。