微型显示器的自动伽马设备及校正方法与流程

1.本发明涉及微型显示器显示技术领域，尤其是一种应用于微型显示器的自动伽马设备及校正方法。

背景技术：

2.随着元宇宙概念兴起，微型显示器的应用领域已从军工等细分领域扩展至消费电子vr/ar领域，对微型显示器的伽马调试效率提出了更高的要求。目前微型显示器的伽马调试采用手动调试的方式，调试效率低，无法满足消费电子要求的生产效率；微型显示器在伽马校正过程中器件发热，温度升高后器件内阻波动增大，导致器件显示画面不稳定，因此在伽马校正后会存在异常灰阶的问题，影响产品良品率。
3.另外，目前量产的伽马调试设备大多用于大尺寸显示器，设备结构复杂，人员操作不便，并不适合微型显示器领域。
4.现有技术中，中国专利cn113808535a公开了一种显示基板的温控装置及gamma曲线校正方法、装置，中国专利cn112985774a披露了一种调校oled伽马值的方法及测试系统，上述两种方法使用恒温装置对产品进行降温，降温过程需5分钟左右，无法满足实际生产高效率的要求。cn114170960a报道了一种硅基oled微显示屏的定制gamma校正方法，该方法仅能进行伽马校正，无法实现异常灰阶的伽马分析及伽马纠正的技术难题。

技术实现要素：

5.本发明要解决的是传统手工伽马调试的生产效率低下、伽马调试设备结构复杂带来的人员操作不便以及微型显示器器件发热引起的异常灰阶问题，提供了一种微型显示器的自动伽马设备及校正方法。
6.本发明的自动伽马设备，其特征在于该设备包括圆形支架和转盘，其中：圆形支架固定在机械臂底部，圆形支架下方分别安装有两个对位ccd、图像ccd、光电探头和扫码；图像ccd、光电探头和扫码位于圆形支架的同一圆周上；转盘位于圆形支架下方，转盘上有两个对位十字标记、工位安装治具，所述十字标记分别位于两个对位ccd垂直下方；所述工位安装治具分别位于光电探头和扫码垂直下方；转盘内还集成有点灯机，点灯机包括工位串口和工位电性转接板，工位电性转接板和工位安装治具电性连接，工位串口与服务器电性连接；所述转盘底部由电机带动。
7.进一步的，工位串口与服务器通过数据线连接。
8.基于微型显示器的自动伽马设备的校正方法，其特征在于通过以下步骤实施:步骤一、转盘复位：启动转盘电机，使工位安装治具复位至扫码的正下方；步骤二、各灰阶的目标亮度及调试误差设定：设定服务器内伽马系数r及255灰阶的目标亮度，并设定各目标灰阶的亮度调试误差；
步骤三、固定微显示器：将微型显示器固定在工位安装治具上，并点亮微型显示器；启动扫码对微型显示器的二维码进行扫码，并上传对应片号到服务器；步骤四、光电探头对位：旋转转盘，将完成扫码的工位安装治具旋转至光电探头的正下方；打开对位ccd，移动机械臂的位置使对位ccd和十字标记的垂直向相对位置重合，确保光电探头移动至工位安装治具的正上方；步骤五、伽马调试：使用逼近算法循环100-500次，调节亮度寄存器的值，使255灰阶的亮度达到目标亮度的误差范围内；使用逼近算法循环100-500次，分别调节255灰阶以下各灰阶的rgb寄存器的值，使255灰阶以下各灰阶的亮度达到目标亮度的调试误差范围内；步骤六、伽马分析：工位安装治具上的微型显示器调试完毕后，旋转转盘，旋转转盘将工位安装治具旋转至图像ccd的正下方，通过服务器将灰阶过渡画面发送至微型显示器，通过图像ccd摄取微型显示器的灰阶过渡画面并传送到服务器；通过服务器对图像ccd摄取的灰阶过渡画面进行分析得到灰阶过渡画面的l(n),其中l(n)表示灰阶过渡画面的某个灰阶的亮度，n为灰阶过渡画面中的某个灰阶；计算各灰阶对应的实际亮度与各灰阶对应的目标亮度的差值δl(n)，并判断差值δl(n)是否在调试目标误差范围内，输出最大的异常灰阶m；若无异常灰阶，则跳过操作步骤七直接进入操作步骤八；若有异常灰阶，进入操作步骤七进行伽马纠正；步骤七、伽马纠正：旋转工位安装治具到光电探头的正下方，对最大异常灰阶m以下的各灰阶重新调试，调整异常灰阶m对应的rgb寄存器值，使用逼近算法循环100-500次调整异常灰阶m的亮度达到目标亮度的调试误差范内；为保证异常灰阶m以下的各灰阶亮度的过渡均匀性，使用逼近算法循环100-500次继续调整异常灰阶m以下的各灰阶对应的rgb寄存器值，使异常灰阶m以下的各灰阶对应的亮度达到目标亮度的调试误差范围内；旋转工位安装治具到图像ccd的正下方再次判断是否存在异常灰阶；循环操作步骤六以及步骤七确保无异常灰阶后进入操作步骤八；步骤八、取屏：旋转转盘，将工位安装治具旋转至扫码的正下方，并将已完成步骤三的工位安装治具的微型显示器旋转到光电探头的正下方，并循环以上操作步骤五至步骤七进行伽马调试；启动熄屏按钮，取下工位安装治具的产品并安装下一片微型显示器到工位安装治具。
9.本发明的微型显示器的自动伽马设备及校正方法，与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著进步，具体为：（1）采用转盘双工位设计，避免了机械结构复杂引起的设备成本过高的问题，也进一步提高了设备产能；（2）采用对位ccd设计，避免了手动对位引起的位置偏差，增加了人员操作的可操作性；（3）增加伽马分析流程，避免人工判定异常灰阶的偏差，提高了异常灰阶判定的准确性；（4）增加伽马纠正流程，实现转盘原位的异常灰阶伽马校正，提高了伽马调试的生产效率。
附图说明
10.图1为对位装置的侧视图。
11.图2为对位装置的仰视图。
12.图3为转盘的俯视图。
13.其中，圆形支架1，机械臂2，对位ccd3，图像ccd4，光电探头5，扫码6，十字标记7，工位安装治具8，点灯机9，转盘10。
具体实施方式
14.实施例1： 基于微型显示器的自动伽马设备的校正方法，服务器上安装有伽马分析程序，通过以下步骤实施:步骤一、转盘10复位：启动转盘10电机，使工位安装治具8复位至扫码6的正下方；步骤二、各灰阶的目标亮度及调试误差设定：设定服务器内伽马系数r及255灰阶的目标亮度，通过公式power(tg/255,r)*lum（l255）计算出各灰阶的目标亮度，其中lum（l255）为255灰阶的目标亮度，power(n,p)函数中的参数n表示底数、参数p表示指数，tg为调试目标灰阶，r为伽马系数；设定各目标灰阶的亮度调试误差；步骤三、固定微显示器：将微型显示器固定在工位安装治具8上，并点亮微型显示器；启动扫码6对微型显示器的二维码进行扫码，并上传对应片号到服务器；步骤四、光电探头5对位：旋转转盘10，将完成扫码的工位安装治具8旋转至光电探头5的正下方；打开对位ccd3，移动机械臂2的位置使对位ccd3和十字标记7的垂直向相对位置重合，确保光电探头5移动至工位安装治具8的正上方；步骤五、伽马调试：使用逼近算法循环100-500次，调节亮度寄存器的值，使255灰阶的亮度达到目标亮度的误差范围内；使用逼近算法循环100-500次，分别调节255灰阶以下各灰阶的rgb寄存器的值，使255灰阶以下各灰阶的亮度达到目标亮度的调试误差范围内；步骤六、伽马分析：工位安装治具8上的微型显示器调试完毕后，旋转转盘10，旋转转盘10将工位安装治具8旋转至图像ccd4的正下方，通过服务器将灰阶过渡画面发送至微型显示器，通过图像ccd4摄取微型显示器的灰阶过渡画面并传送到服务器；通过服务器伽马分析程序对图像ccd4摄取的灰阶过渡画面进行分析得到灰阶过渡画面的l(n),其中l(n)表示灰阶过渡画面的某个灰阶的亮度，n为灰阶过渡画面中的某个灰阶；计算各灰阶对应的实际亮度与各灰阶对应的目标亮度的差值δl(n)，并判断差值δl(n)是否在调试目标误差范围内，输出最大的异常灰阶m；若无异常灰阶，则跳过操作步骤七直接进入操作步骤八；若有异常灰阶，进入操作步骤七进行伽马纠正；步骤七、伽马纠正：旋转工位安装治具8到光电探头5的正下方，对最大异常灰阶m以下的各灰阶重新调试，调整异常灰阶m对应的rgb寄存器值，使用逼近算法循环100-500次调整异常灰阶m的亮度达到目标亮度的调试误差范内；为保证异常灰阶m以下的各灰阶亮度的过渡均匀性，使用逼近算法循环100-500次继续调整异常灰阶m以下的各灰阶对应的rgb寄存器值，使异常灰阶m以下的各灰阶对应的亮度达到目标亮度的调试误差范围内；旋转工位安装治具8到图像ccd4的正下方再次判断是否存在异常灰阶；循环操作步骤六以及步骤
七确保无异常灰阶后进入操作步骤八；步骤八、取屏：旋转转盘10，将工位安装治具8旋转至扫码6的正下方，并将已完成步骤三的工位安装治具8的微型显示器旋转到光电探头5的正下方，并循环以上操作步骤五至步骤七进行伽马调试；启动熄屏按钮，取下工位安装治具8的产品并安装下一片微型显示器到工位安装治具8。
15.基于自动伽马设备的校正方法，首次提出了伽马分析流程和伽马纠正流程，在其他现有文献中未见报道，伽马分析流程提高了异常灰阶判定的准确性，对于本领域技术人员而言也不属于常规实验手段可以获得的技术手段；结合伽马纠正流程对最大异常灰阶以下的各灰阶重新调试，进一步提高了伽马调试的效率，与现有的伽马设备相比伽马调试准确率更高，因此，伽马分析流程结合伽马纠正流程的技术方案并非显而易见的，具备显著的进步。

技术特征：

1.自动伽马设备，其特征在于该设备包括圆形支架（1）和转盘（10），其中：圆形支架(1)固定在机械臂(2)底部，圆形支架(1)下方分别安装有两个对位ccd(3)、图像ccd(4)、光电探头(5)和扫码(6)；图像ccd(4)、光电探头(5)和扫码(6)位于圆形支架(1)的同一圆周上； 转盘（10）位于圆形支架(1)下方，转盘（10）上有两个对位十字标记(7)、工位安装治具(8)，所述十字标记(7)分别位于两个对位ccd(3)垂直下方；所述工位安装治具(8)分别位于光电探头(5)和扫码(6)垂直下方；转盘（10）内还集成有点灯机(9)，点灯机(9)包括工位串口和工位电性转接板，工位电性转接板和工位安装治具(8)电性连接，工位串口与服务器电性连接；所述转盘（10）底部由电机带动。2.基于微型显示器的自动伽马设备的校正方法，其特征在于通过以下步骤实施:步骤一、转盘（10）复位：启动转盘（10）电机，使工位安装治具(8)复位至扫码(6)的正下方；步骤二、各灰阶的目标亮度及调试误差设定：设定服务器内伽马系数r及255灰阶的目标亮度，并设定各目标灰阶的亮度调试误差；步骤三、固定微显示器：将微型显示器固定在工位安装治具(8)上，并点亮微型显示器；启动扫码(6)对微型显示器的二维码进行扫码，并上传对应片号到服务器；步骤四、光电探头(5)对位：旋转转盘（10），将完成扫码的工位安装治具(8)旋转至光电探头(5)的正下方；打开对位ccd(3)，移动机械臂(2)的位置使对位ccd3和十字标记(7)的垂直向相对位置重合，确保光电探头(5)移动至工位安装治具(8)的正上方；步骤五、伽马调试：使用逼近算法循环100-500次，调节亮度寄存器的值，使255灰阶的亮度达到目标亮度的误差范围内；使用逼近算法循环100-500次，分别调节255灰阶以下各灰阶的rgb寄存器的值，使255灰阶以下各灰阶的亮度达到目标亮度的调试误差范围内；步骤六、伽马分析：工位安装治具(8)上的微型显示器调试完毕后，旋转转盘（10），旋转转盘（10）将工位安装治具(8)旋转至图像ccd(4)的正下方，通过服务器将灰阶过渡画面发送至微型显示器，通过图像ccd(4)摄取微型显示器的灰阶过渡画面并传送到服务器；通过服务器对图像ccd4摄取的灰阶过渡画面进行分析得到灰阶过渡画面的l(n),其中l(n)表示灰阶过渡画面的某个灰阶的亮度，n为灰阶过渡画面中的某个灰阶；计算各灰阶对应的实际亮度与各灰阶对应的目标亮度的差值δl(n)，并判断差值δl(n)是否在调试目标误差范围内，输出最大的异常灰阶m；若无异常灰阶，则跳过操作步骤七直接进入操作步骤八；若有异常灰阶，进入操作步骤七进行伽马纠正；步骤七、伽马纠正：旋转工位安装治具(8)到光电探头(5)的正下方，对最大异常灰阶m以下的各灰阶重新调试，调整异常灰阶m对应的rgb寄存器值，使用逼近算法循环100-500次调整异常灰阶m的亮度达到目标亮度的调试误差范内；为保证异常灰阶m以下的各灰阶亮度的过渡均匀性，使用逼近算法循环100-500次继续调整异常灰阶m以下的各灰阶对应的rgb寄存器值，使异常灰阶m以下的各灰阶对应的亮度达到目标亮度的调试误差范围内；旋转工位安装治具(8)到图像ccd(4)的正下方再次判断是否存在异常灰阶；循环操作步骤六以及步骤七确保无异常灰阶后进入操作步骤八；步骤八、取屏：旋转转盘（10），将工位安装治具(8)旋转至扫码(6)的正下方，并将已完成步骤三的工位安装治具（8）的微型显示器旋转到光电探头(5)的正下方，并循环以上操
作步骤五至步骤七进行伽马调试；启动熄屏按钮，取下工位安装治具(8)的产品并安装下一片微型显示器到工位安装治具(8)。

技术总结

本发明涉及微型显示器显示技术领域，尤其是一种应用于微型显示器的自动伽马设备及校正方法，自动伽马设备包括圆形支架和转盘，圆形支架上设置对位CCD，转盘上设置对位十字标记，避免手动对位引起的偏差；在校正方法上，增加了伽马分析流程和伽马纠正流程，提高了伽马调试的生产效率。调试的生产效率。调试的生产效率。

技术研发人员：

卢纪军 周琴 于晓辉 王永宏 李杰 范焕超 万锐敏 秦国辉 毛智民 李理 方江璨 唐锐

受保护的技术使用者：

云南北方奥雷德光电科技股份有限公司

技术研发日：

2022.10.11

技术公布日：

2022/12/9