一种曲面显示屏背光模组的检测设备及检测工艺的制作方法

本技术涉及曲面显示屏检测，尤其是涉及一种曲面显示屏背光模组的检测设备及检测工艺。

背景技术：

1、曲面显示屏背光模组是为曲面液晶显示器提供背光源的核心组件，由导光板、光学膜片组、led灯条及支撑框架等构成，广泛应用于电脑曲面显示器、车载曲面仪表及多媒体终端等领域，曲面显示屏背光模组的检测设备是指用于检出背光模组表面划伤、异物、膜片褶皱等物理缺陷的专用装置，背光模组作为直接决定屏幕亮度均匀性和外观品质的关键部件，其检测能够有效拦截不良品流入模组组装工序，降低整机报废风险，是保障曲面显示产品良率与用户体验的重要工艺环节。

2、现有技术中，曲面显示屏背光模组检测主要通过人工目视和面阵相机视觉检测两种手段实现，人工检测时，操作者借助恒流驱动电源将背光模组点亮，并将其放置于可手动翻转的检测支架上，通过人眼在暗室环境下从多个角度观察模组表面的亮点、暗斑及异物，面阵相机视觉检测装置则通常包括垂直架设在检测工位上方的工业面阵相机，以及安装于相机与背光模组之间的漫反射穹顶光源，相机与光源固定于龙门式机架，背光模组平置于载台上，光源以大面积均匀光照射模组表面，相机采集二维图像，由图像处理软件分析灰度差异，判别划伤、异物及褶皱等缺陷。

3、对于上述中的相关技术，由于曲面背光模组表面存在弧面特征，穹顶光源难以实现全域均匀照射，弧顶区域易出现过曝而边缘光照不足，造成细微划伤或半透明残留异物被背景灰度淹没，导致漏检，同时，固定角度光源无法兼顾各类缺陷的最佳显像条件，半透明异物与基底材质接近、细划伤依赖特定掠射角度，常规配置难以将其有效凸显，另一方面，现有装置面对不同曲率或尺寸规格的曲面屏背光模组时，需频繁进行机械调整和光路重新标定，检测适应性差，换线效率低，且因参数一致性难以保证而进一步加剧了漏检风险，故对此进行改进。

技术实现思路

1、为了解决上述所提出的技术问题，本技术提供一种曲面显示屏背光模组的检测设备及检测工艺。

2、本技术提供的一种曲面显示屏背光模组的检测设备及检测工艺采用如下的技术方案：

3、一种曲面显示屏背光模组的检测设备，包括检测箱，所述检测箱的上端铰接连接有箱体盖，所述检测箱的内底壁上设置有检测台，所述检测台的上端铺设有柔性承托垫，所述检测台的上方设置有用于对背光模组进行适应性夹持的夹持组件，所述检测台的下端设置有用于对背光模组进行供电的电源，所述检测箱的内顶壁上设置有摄像头，所述检测台的一侧设置有用于对背光模组的检测提供跟随式外部光源并进行透光率和质量缺陷检测的检测机构，所述检测箱的内底壁上设置有用于使所述检测机构适应不同曲率背光模组的调节组件。

4、通过采用上述技术方案，打开箱体盖，将背光模组放置于检测台上，随后关闭箱体盖并通过夹持组件对背光模组进行适应性夹持，夹持完毕后将背光模组与电源连通并使背光模组发光，此时检测机构对背光模组进行透光率和质量缺陷检测，通过同步运动并独立调节照射角度的跟随式外部光源，实现了对曲面背光模组任意检测点上光照入射角的精确控制，增强了表面细微划伤和半透明异物在不同光照模式下的图像对比度与缺陷信号强度，降低了因光照距离和角度差异导致的局部过曝或欠暗引起的漏检率和误报率，调节组件能依据背光模组的不同曲率对检测机构的位置进行调节，提升了设备对不同型号曲面屏背光模组的兼容性和检测适应性，提高了产线利用率，检测箱和箱体盖能够隔绝外部环境杂散光对检测过程的干扰，同时避免外界灰尘、水汽等污染物在检测过程中附着于背光模组表面，保证检测结果的准确性和稳定性，柔性承托垫能够自适应背光模组的弧度，降低背光模组底部与硬质台面直接接触产生划伤或应力集中，摄像头能够对检测过程进行实时监控和记录。

5、可选的，所述夹持组件包括电动伸缩杆和柔性夹持块，所述电动伸缩杆竖直设置于所述检测箱的上端，且伸缩端贯穿所述检测箱的内顶壁设置，所述柔性夹持块设置于所述电动伸缩杆的伸缩端上。

6、通过采用上述技术方案，背光模组放置完毕后，启动电动伸缩杆，电动伸缩杆的伸缩端移动带动柔性夹持块沿竖直方向向下伸出，使柔性夹持块与背光模组的支撑框边缘接触并施加一定的压紧力，从而对不同曲率和不同尺寸的曲面背光模组进行适应性夹持，柔性夹持块能有效缓冲夹紧冲击力，并自适应支撑框的弧度，降低了因夹持导致的局部应力集中。

7、可选的，所述检测机构包括安装板、转动杆、安装架、伺服电机、安装框、检测头、第一机械臂、凸面光源、升降件、角度调节件和外部光源跟随组件，所述安装板设置于所述检测箱的内底壁上，且位于所述箱体盖的下方，所述转动杆水平转动设置于所述安装板的上端，所述安装架设置于所述安装板的上端，所述伺服电机设置于所述安装架上，且输出端与所述转动杆固定连接，所述安装框设置于所述转动杆远离所述安装板的一端，所述检测头转动设置于所述安装框上，所述第一机械臂设置于所述检测箱的内底壁上，且位于所述检测台远离所述安装板的一侧，所述凸面光源设置于所述第一机械臂的输出端上，所述升降件设置于所述安装板的下端，用于对所述安装板的高度进行调节，所述角度调节件设置于所述安装框上，用于对所述检测头的检测角度进行调节，所述外部光源跟随组件设置于所述安装板的一侧，用于为背光模组的质量缺陷检测提供不同角度的外部光源。

8、通过采用上述技术方案，曲面背光模组夹持完毕后，将背光模组与电源连通并使曲面背光模组发光，随后启动伺服电机，伺服电机的输出端转动带动转动杆水平转动，转动杆转动带动安装框和检测头围绕转动中心进行周向摆动，使得检测头能够沿背光模组的曲面弧长方向进行扫描运动，当曲面背光模组发光的内部缺陷检测完毕后，关闭电源并启动第一机械臂，第一机械臂的输出端移动带动凸面光源移动，并跟随检测头移动对曲面背光模组的内部缺陷进行进一步的检测，从而实现检测头和凸面光源在扫描过程中始终与背光模组的弧面保持恒定的工作距离和法向垂直角度进行透光照射和质量缺陷检测，通过先后执行背光模组自发光缺陷检测与凸面穿透光源照射检测，实现了对曲面背光模组从显示功能到内部缺陷的协同检测；

9、其中，自发光检测能够真实模拟用户最终看到的屏幕点亮效果，并检出显示模组的灯眼、亮斑、暗角等亮度均匀性缺陷，以及局部暗区、亮带和明暗条纹等显示均匀性缺陷，凸面穿透光源检测则以干净均匀的外部光线穿透整个模组，专门针对自发光光线下易被网点散射光稀释的导光板内部微小气泡、结石以及膜间半透明胶屑等内部缺陷进行高灵敏度成像，两种检测模式的协同运行，不仅提高了对导光板内部微小气泡、结石、膜间异物等低对比度缺陷的检出率，同时还能将显示功能异常与材料内部缺陷进行精准区分与交叉验证，即当自发光检测发现亮度不均或暗线而凸面光源检测未见内部异物时，则判定问题源于导光板网点设计或led灯条故障而非内部缺陷，从而为产品的分级判定和精准工艺溯源提供明确的量化参考依据，降低了将存在潜在隐患的产品误判为合格品流入后续贴合工序或终端市场的风险。

10、可选的，所述升降件包括滑动板和电推杆，所述滑动板沿所述检测箱的长度方向滑动设置于所述检测箱的内底壁上，所述电推杆竖直设置于所述滑动板的上端，且伸缩端与所述安装板的下端固定连接。

11、通过采用上述技术方案，当需要对曲面背光模组不同的高度进行检测时，启动电推杆，电推杆的伸缩端升降带动安装板升降，安装板升降带动转动杆、安装框和检测头同步升降，从而实现对曲面背光模组的全面检测，提高了检测头在垂直方向上的工作范围和扫描覆盖能力，增强了设备对不同尺寸曲面背光模组的兼容适应性，降低了因高度不匹配导致的图像虚焦和透光率测量偏差，减少了换型后人工重新调整检测机构高度所需的操作时间与调试成本。

12、可选的，所述角度调节件包括旋转气缸，所述旋转气缸设置于所述安装框的侧壁上，且输出端与所述检测头的转动轴固定连接。

13、通过采用上述技术方案，当需要对曲面背光模组的膜片褶皱、凹陷进行检测时，关闭背光模组并启动旋转气缸，旋转气缸的输出端转动带动检测头转动，从而使检测头偏转到预设的特定角度，提高了检测头与曲面背光模组弧面之间相对角度的调节灵活性和模式切换效率，将检测头精确调节至与外部光源对称的镜面反射角位置，当膜片局部存在褶皱或凹陷时，该处微观法线方向发生突变导致反射光偏离检测头接收路径而形成高对比度暗纹，从而增强膜片褶皱和凹陷等微小形貌缺陷在亮场照明下产生的明暗条纹对比度，降低了单一固定角度配置下因光照模式失配导致的表面缺陷漏检率和分类误判率，实现了无需人工重新调整安装位置的自动化多角度缺陷检测，提升了检测设备的缺陷识别全面性和不同规格曲面背光模组的换型检测效率。

14、可选的，所述外部光源跟随组件包括第二机械臂和led光源，所述第二机械臂设置于所述检测箱的内底壁上，且位于所述安装板的一侧，所述led光源设置于所述第二机械臂的输出端上。

15、通过采用上述技术方案，当需要对曲面背光模组的表面划伤、异物和半透明异物进行检测时，关闭背光模组并启动第二机械臂，第二机械臂的输出端移动带动led光源移动，led光源在第二机械臂的定位下，以低角度掠射位置向背光模组表面投射光线并形成暗场照明效果，使微小缺陷产生高亮散射信号凸显在暗背景上，提高了检测头在法向垂直姿态下对曲面背光模组表面划伤、异物和半透明异物的散射光捕获效率，通过将掠射光源与垂直检测头的光路空间解耦，增强了暗场照明下缺陷信号与暗背景之间的对比度，降低了因曲面弧面各处与固定光源距离和入射角不一致导致的光照衰减和掠射角偏移，降低了弧顶过曝和弧边欠曝造成的微小缺陷漏检，同时第二机械臂带动led光源与检测头同步跟随运动，保证了在整个曲面弧长扫描过程中掠射照明角度始终保持恒定，降低了因光源位置固定而需频繁手动调整角度的操作中断，提升了表面缺陷检测的一致性和自动化程度。

16、可选的，所述调节组件包括丝杆电机、连接块和伸缩式遮光帘，所述丝杆电机设置于所述检测箱的内底壁上，且位于所述滑动板远离所述检测台的一侧，所述连接块螺纹连接于所述丝杆电机丝杆的外周壁上，且上端与所述滑动板的下端固定连接，所述伸缩式遮光帘设置于所述检测箱的内壁上，且位于靠近所述检测台的一侧，所述伸缩式遮光帘的伸缩端与所述滑动板靠近所述检测台一端的侧壁固定连接。

17、通过采用上述技术方案，当需要对不同曲率的曲面背光模组进行检测时，启动丝杆电机，丝杆电机的丝杆转动带动连接块沿丝杆轴线方向直线移动，连接块移动带动滑动板沿检测箱的长度方向移动，从而改变转动杆转动圆心与曲面背光模组弧面之间的相对距离，使检测头的扫描弧线半径与不同曲率规格的背光模组实现动态匹配，提高了检测头对多曲率产品的兼容适应性和换型效率，伸缩式遮光帘随滑动板同步展开或收拢，有效遮蔽底部丝杆和导轨等金属反光部件在外部光源多角度照射时产生的非预期反射杂光，增强了检测区域暗场环境的纯净度和光照条件的可控性，降低了因机械部件二次反光进入检测头视场而导致的图像背景噪声和缺陷误判率。

18、可选的，所述led光源内设置有多颗不同颜色的芯片，用于发射出不同颜色的光源，所述检测箱的外侧壁上设置有用于对所述led光源的颜色和亮度进行控制的控制器。

19、通过采用上述技术方案，对曲面背光模组进行质量缺陷检测时，控制器根据预设的检测程序或外部指令，分别控制led光源内部不同颜色芯片的通断电和驱动电流，使其发射出不同颜色和不同亮度的光源，通过切换不同颜色的光源照射，能够增强特定缺陷与背景的对比度，其中蓝光短波长能增强表面细微划痕的散射信号，红外光能以穿透性透视膜下深层异物与气泡，紫外光能以自荧光激发高亮标记油污和指纹等表面污染，从而提高了对曲面背光模组表面划伤、表层异物、膜下深层异物、半透明异物以及有机油污的多维缺陷的检测效果和检测精度，降低了因光照模式单一、波长选择不当造成的缺陷遗漏和误判；对不同亮度的精确调节，使设备能够在检测不同反射率膜片时自动匹配最佳光强，降低增光膜等高反光表面过曝或吸光区域欠曝，从而提升缺陷识别率和分类准确率。

20、可选的，所述安装框远离所述旋转气缸一侧的侧壁上设置有角度传感器，且所述角度传感器的检测端与所述检测头的转动轴固定连接。

21、通过采用上述技术方案，当检测头转动时，角度传感器实时测量检测头转动轴的旋转角度，并将角度信号反馈给控制系统，第二机械臂依据检测头的旋转角度对led光源的旋转角度进行调节，从而提高了在膜片褶皱、凹陷检测模式下将外部光源调节至与检测头呈对称镜面反射角位置的定位精度和响应速度，增强了亮场照明条件中入射光与反射光光路匹配的准确性，保证了褶皱和凹陷等微小形貌缺陷产生最大化的明暗条纹对比度，降低了因检测头与外部光源之间存在角度偏差导致镜面反射条件失配而引发的缺陷信号衰减和漏检风险，减少了多角度检测切换时人工反复标定光源角度所需的操作时间和调试误差。

22、本技术还包括一种曲面显示屏背光模组的检测工艺：包括以下步骤：

23、s1：打开箱体盖，将曲面背光模组放置于检测台的柔性承托垫上，关闭箱体盖，启动电动伸缩杆，电动伸缩杆的伸缩端移动带动柔性夹持块向下伸出并对曲面背光模组进行适应性夹持，将曲面背光模组与电源连通，启动丝杆电机，丝杆电机的丝杆转动带动连接块和滑动板移动，改变转动杆转动圆心与曲面背光模组弧面的相对距离；

24、s2：启动电推杆，电推杆的伸缩端升降带动安装板升降，安装板升降带动转动杆、安装框和检测头同步升降以调节检测高度，启动伺服电机，伺服电机的输出端转动带动转动杆、安装框和检测头沿曲面背光模组的弧长方向进行法向垂直扫描，检测头进行缺陷检测，关闭曲面背光模组电源，启动第一机械臂和凸面光源，并配合检测头进行曲面背光模组的凸面穿透光源的内部缺陷检测；

25、s3：启动旋转气缸，旋转气缸的输出端转动带动检测头偏转至预设角度，启动第二机械臂，第二机械臂的输出端移动带动led光源移动至与检测头对称的镜面反射角位置，led光源向曲面背光模组表面投射光线，检测头采集膜片褶皱和凹陷的图像数据；

26、s4：保持曲面背光模组电源关闭，旋转气缸复位检测头至法向垂直姿态，第二机械臂的输出端移动带动led光源移动至低角度掠射位置，led光源向曲面背光模组表面投射光线并形成暗场照明，检测头采集表面划伤、异物和半透明异物的图像数据，控制器控制led光源切换不同颜色和亮度，重复采集多光谱图像数据。

27、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

28、1.曲面背光模组夹持完毕后，将背光模组与电源连通并使曲面背光模组发光，随后启动伺服电机，伺服电机的输出端转动带动转动杆水平转动，转动杆转动带动安装框和检测头围绕转动中心进行周向摆动，使得检测头能够沿背光模组的曲面弧长方向进行扫描运动，当曲面背光模组发光的内部缺陷检测完毕后，关闭电源并启动第一机械臂，第一机械臂的输出端移动带动凸面光源移动，并跟随检测头移动对曲面背光模组的内部缺陷进行进一步的检测，从而实现检测头和凸面光源在扫描过程中始终与背光模组的弧面保持恒定的工作距离和法向垂直角度进行透光照射和质量缺陷检测，通过先后执行背光模组自发光缺陷检测与凸面穿透光源照射检测，实现了对曲面背光模组从显示功能到内部缺陷的协同检测；

29、其中，自发光检测能够真实模拟用户最终看到的屏幕点亮效果，并检出显示模组的灯眼、亮斑、暗角等亮度均匀性缺陷，以及局部暗区、亮带和明暗条纹等显示均匀性缺陷，凸面穿透光源检测则以干净均匀的外部光线穿透整个模组，专门针对自发光光线下易被网点散射光稀释的导光板内部微小气泡、结石以及膜间半透明胶屑等内部缺陷进行高灵敏度成像，两种检测模式的协同运行，不仅提高了对导光板内部微小气泡、结石、膜间异物等低对比度缺陷的检出率，同时还能将显示功能异常与材料内部缺陷进行精准区分与交叉验证，即当自发光检测发现亮度不均或暗线而凸面光源检测未见内部异物时，则判定问题源于导光板网点设计或led灯条故障而非内部缺陷，从而为产品的分级判定和精准工艺溯源提供明确的量化参考依据，降低了将存在潜在隐患的产品误判为合格品流入后续贴合工序或终端市场的风险；

30、2.当需要对曲面背光模组的膜片褶皱、凹陷进行检测时，关闭背光模组并启动旋转气缸，旋转气缸的输出端转动带动检测头转动，从而使检测头偏转到预设的特定角度，提高了检测头与曲面背光模组弧面之间相对角度的调节灵活性和模式切换效率，将检测头精确调节至与外部光源对称的镜面反射角位置，当膜片局部存在褶皱或凹陷时，该处微观法线方向发生突变导致反射光偏离检测头接收路径而形成高对比度暗纹，从而增强膜片褶皱和凹陷等微小形貌缺陷在亮场照明下产生的明暗条纹对比度，降低了单一固定角度配置下因光照模式失配导致的表面缺陷漏检率和分类误判率，实现了无需人工重新调整安装位置的自动化多角度缺陷检测，提升了检测设备的缺陷识别全面性和不同规格曲面背光模组的换型检测效率；

31、3.当需要对曲面背光模组的表面划伤、异物和半透明异物进行检测时，关闭背光模组并启动第二机械臂，第二机械臂的输出端移动带动led光源移动，led光源在第二机械臂的定位下，以低角度掠射位置向背光模组表面投射光线并形成暗场照明效果，使微小缺陷产生高亮散射信号凸显在暗背景上，提高了检测头在法向垂直姿态下对曲面背光模组表面划伤、异物和半透明异物的散射光捕获效率，通过将掠射光源与垂直检测头的光路空间解耦，增强了暗场照明下缺陷信号与暗背景之间的对比度，降低了因曲面弧面各处与固定光源距离和入射角不一致导致的光照衰减和掠射角偏移，降低了弧顶过曝和弧边欠曝造成的微小缺陷漏检，同时第二机械臂带动led光源与检测头同步跟随运动，保证了在整个曲面弧长扫描过程中掠射照明角度始终保持恒定，降低了因光源位置固定而需频繁手动调整角度的操作中断，提升了表面缺陷检测的一致性和自动化程度；

32、4.对曲面背光模组进行质量缺陷检测时，控制器根据预设的检测程序或外部指令，分别控制led光源内部不同颜色芯片的通断电和驱动电流，使其发射出不同颜色和不同亮度的光源，通过切换不同颜色的光源照射，能够增强特定缺陷与背景的对比度，其中蓝光短波长能增强表面细微划痕的散射信号，红外光能以穿透性透视膜下深层异物与气泡，紫外光能以自荧光激发高亮标记油污和指纹等表面污染，从而提高了对曲面背光模组表面划伤、表层异物、膜下深层异物、半透明异物以及有机油污的多维缺陷的检测效果和检测精度，降低了因光照模式单一、波长选择不当造成的缺陷遗漏和误判；对不同亮度的精确调节，使设备能够在检测不同反射率膜片时自动匹配最佳光强，降低增光膜等高反光表面过曝或吸光区域欠曝，从而提升缺陷识别率和分类准确率。