基于机器视觉的导光板漆面缺陷检测方法及实现

针对导光板在生产过程中人工检测效率低的问题,提出了一种基于机器视觉的导光板漆面缺陷检测方法。根据划痕、起泡、暗点、色差等各类典型缺陷的特点设计了对应的检测流程。改进了对比度调整算法,提出了一种以Sigmoid函数为映射曲线的自适应灰度变换方法增强起泡、划痕等点状、线状缺陷特征,采用局部自适应直方图均衡化算法突出色差缺陷轮廓,最后结合形态学处理、边缘检测等算法实现了对应缺陷的检测。实验结果表明该方法对各类点状、线性、色差缺陷的检出率达到90%。

基于改进YOLOv5s的大尺寸导光板缺陷检测

导光板(LGP)是液晶显示器(LCD)背光模组的主要部件.导光板的缺陷将直接影响液晶显示器的显示效果.针对导光板图像纹理背景复杂、低对比度、缺陷尺寸小等问题,本文提出了一种用于大尺寸导光板缺陷检测的AYOLOv5s网络.首先,将导光板图像进行分图处理,然后在主干部分和特征融合部分集成Transformer和注意力机制coordinate attention,并选择Meta-ACON激活函数.最后,基于自建数据集LGPDD进行了大量实验.实验结果表明,LGP缺陷检测算法的平均精度(mAP)可以达到99.20%,并且FPS可达77,可以实现在12 s/pcs内对尺寸为17英寸的导光板中的亮点、划伤、异物、磕碰伤、脏污等缺陷具有较好的实际检测效果.

侧光平板式导光板散射网点设计及仿真分析

导光板是LCD背光模组里的一个重要组件,而底面散射网点的设计是设计导光板的一项关键技术。本文通过对冷阴极荧光灯(CCFL)作光源的侧光平板式导光板中光传输过程的分析得到了这种导光板散射网点的一种排布公式和设计方法,并用ASAP软件进行模拟仿真,比较了这种网点分布公式和设计方法与其他一些网点设计方法的优劣,验证了这种网点设计方法的可行性。通过这种网点设计方法获得了均匀性很好的输出亮度分布结果。

新型背光系统导光板技术

传统背光系统结构复杂,成本高等问题越来越引起广泛关注。国内外对新型导光板的研究有一定的进展,设计方法包括利用导光板表面结构控制光的出射方向,通过偏光效应增加导光板的光能利用效率或者采用性能更优越的新型材料等,以达到导光板一体化、轻薄化和低成本目的。文章就目前新型导光板技术进行了讨论,并对未来导光板的发展方向做出展望。

微特征结构对导光板翘曲变形的影响

为研究不同微特征结构对导光板翘曲变形的影响,以导光板翘曲变形为质量目标,利用Moldflow MPI5,首次仿真研究了尺寸规格为11×3×0.8的导光板上5种不同微特征结构阵列(V型凹槽阵列、U型凸槽阵列、金字塔阵列、圆环阵列以及微透镜阵列)在不同工艺参数下对导光板翘曲变形的影响。仿真结果表明,微凸点微结构阵列影响最大,微圆凸点阵列导光板最大翘曲量为0.039 7 mm,圆环微结构阵列影响最小,相同工艺参数下圆环微结构阵列导光板最小翘曲量为0.028 2 mm,两者相差最大达40.78%,而且凹结构微特征阵列对导光板翘曲量的影响幅度总是小于凸结构微特征阵列。结论认为,在导光板设计阶段就应考虑不同微结构特征对导光板注射成型翘曲变形的影响并优先选用圆环等凹结构微特征阵列,以减少导光板注射成型的翘曲量。

LED单边侧入式导光板的网点设计

单边侧入式导光板可降低其设计成本和制作成本,为了获得均匀的表面照度,本文介绍了LED为光源的单边侧入式导光板散射网点设计方法。建立了相应模型,得到这种导光板散射网点的一种排布公式和计算方法,并用TracePro软件进行模拟仿真,验证了网点设计方法的正确性。模拟和实验结果表明通过这种网点设计方法可获得均匀度优于90%的表面照度分布。

注射成型参数对微结构阵列导光板翘曲量的影响

为研究不同的工艺参数对微结构阵列导光板翘曲变形的影响,以微结构阵列导光板的翘曲量为质量目标,利用MoldFlow MPI5,仿真研究了不同工艺参数下,尺寸规格为11 mm×3 mm×0.8 mm导光板的翘曲变形。采用正交实验法找出影响微结构阵列导光板翘曲变形最小参数组合,然后采用单因素法仿真研究不同工艺参数对微结构阵列导光板翘曲变形的影响。结果表明,保压压力对微结构阵列导光板翘曲变形的贡献率最大(60.19%),其次是注射时间(13.13%),成型工艺参数对微结构阵列导光板翘曲量的影响顺序为:保压压力>注射时间>保压时间>熔体温度>冷却时间。结果表明,在微结构阵列导光板注射成型阶段,就应考虑不同工艺参数对微结构导光板注射成型翘曲变形的影响,并优先考虑保压压力的设置,以减少微结构阵列导光板微注射成型的翘曲量。

基于Trace-Pro软件的LCD导光板网点分布仿真与研究

针对目前背光模组的均匀度差和亮度低的问题,利用Trace-Pro光学仿真软件对印刷式导光板的网点分布进行模拟分析,着重提高光输出的均匀度。采取分块优化来简化设计,通过与网点面积密度比的关联,利用网点密度比、网点半径和间距三者的关系,进行相互转化,拟合出间距的整体性最佳化曲线,从而避免了重复建模和光线追迹。通过这种网点设计方法获得了高照度下均匀度大于90%的导光板的网点分布。将优化结果与实际导光板尺寸比较对比可知,间距平均值偏差1.6μm以下,半径平均值偏差±2.7μm以下。实验结果与计算分析结果吻合得较好,对实际生产有一定的指导意义。

背光照明系统导光板

本文就导光板的工作原理与结构、导光板设计、所用材料、导光板检测以及常用导光板的结构形式作了讨论,并对导光板今后的发展趋势给出了预测。

光散射聚合物导光板的模拟分析

导光板是液晶显示器背光照明系统的核心组件,导光板的质量优劣直接影响到液晶显示器的显示效果、厚度、使用寿命及成本。文章建立了新型体散射聚合物导光板的数学模型,并应用米散射理论和蒙特卡罗方法对此类导光板进行了模拟分析,研究了掺杂粒子种类、密度、粒径、相对折射率、导光板尺寸等因素对导光板出光效果的影响规律,筛选出了合适的导光板基质和掺杂粒子材料,为实验制作体散射聚合物导光板提供了可靠依据。

夜视兼容绿光LED导光板自动亮度曲线的研究

目的探讨不同环境光条件下飞行员认读夜视兼容绿光LED导光板字符的适宜亮度,尝试建立夜视绿导光板的自动亮度曲线模型。方法以108名战斗机飞行员为受试者,构建亮度可调的LED夜视兼容导光板和LED模拟环境光源作为实验设备。在每一档环境照度条件下,受试者分别调节出认读导光板字符所需的最低亮度、适宜亮度和所能耐受的最高亮度。结果初步建立了P5、P50和P95百分位飞行员最低亮度、适宜亮度和最高亮度的自动亮度曲线模型。结论本文建立的飞行员自动亮度曲线模型的工程化应用,尚需用户的使用性验证,并对曲线模型进行微调或修正。

侧入式导光板的激光微加工技术的验证研究（英文）

从设计、仿真与加工入手研究液晶背光模组中侧入式导光板的激光微加工技术.通过光学软件构建导光板的光学结构并采用蒙特卡洛光线追迹方法进行模拟仿真,结果表明具有渐变密度分布的微结构能够提供高均匀性的光输出.基于仿真结果,运用激光微加工技术进行验证设计.激光微加工获得的微结构在100倍光学显微镜放大测量下尺寸约为30.14μm,接近于设计值30μm,同时对单个微结构的3D表面形貌特征进行分析.十组采用激光微加工技术与丝网印刷技术加工的导光板分别安装至侧入式背光模组样机中进行对比.对比结果显示,激光微加工的导光板相比于传统的丝网印刷技术具有更好的光学均匀性和更低的色差,均匀性提高了6.2%,而色差下降了0.002 7.激光微加工技术快而简单,且整个加工过程是完全环保的,具备高性能、自动化生产和易于薄型化的优点.

侧入式导光板网点全自动优化设计研究

为解决目前侧入式导光板网点优化设计中存在经验式手动优化繁琐、且很难达到一个高均匀效果的问题,提出了一种基于模糊优化理论的网点自动优化设计方法。网点形状采用锥形结构,为使目标面上各处的光能分布主要由其正下方网点的散射光贡献,分析了其半顶角与网点位置的关系,并使得网点半顶角仅由其位置决定。以网点半径为主要优化参数,通过隶属度函数将网点结构模糊化,并自定义评价函数来解模糊化实现均匀照明。进而,采用动态数据交换(DDE)技术将Matlab与TracePro进行联立,通过Matlab语言与Scheme语言混编控制TracePro自动进行数据交换、光线追迹与模糊优化。导光板网点优化设计实例仿真结果表明,优化后均匀度达到92.17%,光能利用率达到70.37%,全程实现自动优化,无需任何手动调节。

侧光式LED背光源的导光板网点设计

导光板是背光模组的关键组件,决定了出光效率以及出光均匀度。以2颗LED灯的侧背光为例,建立其相应模型,并运用光学理论推导出导光板网点排布规律,得到一个形式简约的公式,并将其进行扩展应用,推出了多颗灯情况下的导光板排布规律;另外将其进行等效应用,得到了线光源情况下的导光板的排布规律。

LCD导光板微结构成型技术及发展趋势

导光板表面的微结构是实现其导光功能的光键,随着计算机模拟技术的发现,微结构的新型设计不断涌现,而微结构成型技术随之不断发展。文章介绍了导光板微结构的基本形式、微结构的成型方法及发展情况,对导光板微结构成型技术的发展趋势做出展望。

导光板中一种V-Cut槽结构的设计方法

提出了一种V-Cut槽结构的液晶导光板表面微结构设计方法,确定了V-Cut槽自身参数影响导光板性能的规律,通过大量的实验工作对不同的微结构设计方式进行了对比,确定了V-Cut槽的最佳排布方式即多项式排布方式。总结了多项式中各个参数所代表的含义,确定了V-Cut槽结构按照多项式方式进行设计的规律。经检验,此方法能够设计出光能利用率高、均匀性在80%以上的高性能导光板。

集成导光板研制

报道研制1.8英寸新型集成导光板,其上下表面分别直接熔合非球面半柱状微结构阵列和微棱镜结构阵列,实现目前典型背光模组中双层正交棱镜膜、扩散膜和导光板4层复杂膜系的功能.通过对比测试,得到该集成导光板背光模组的光能利用率、照度、亮度、照度均匀性和亮度均匀性分别是典型背光模组的1.43、1.43、0.97、0.89和0.70倍,验证了集成导光板设计思想的可行性.

集成化导光板下表面微棱镜二维分布设计

集成化导光板下表面微结构分布是影响背光模组出射光均匀性的关键因素,因此是背光模组设计的重点之一.本文针对微棱镜一维分布设计中存在的大面积同一性影响背光模组亮度均匀性的问题,提出一种集成化导光板下表面微棱镜二维分布的设计思想,以提高背光模组的亮度均匀性.利用光学软件Lighttools对5.0英寸集成化导光板下表面微棱镜结构的较佳二维分布进行优化探索,通过与较佳的一维分布仿真结果对比分析可知,优化后的二维分布模式下,背光模组的光能利用率、照度均匀性、亮度均匀性分别达到92.03%,87.07%和91.94%,满足行业标准;其中,照度均匀性比一维分布提高了10%;同时,从亮度图观察,背光模组的整体亮度均匀性得到了有效提升.该研究结果对于背光模组轻薄化、集成化开发具有一定的参考价值.

一种具有波形槽微结构的导光板设计

导光板是背光模组的关键组件,决定了出光效率以及出光均匀性。针对目前导光板的均匀性差和亮度低的问题,通过光学工程软件LightTools对导光板进行了设计,提出了一种新型的具有波形槽微结构的侧光平板式导光板的设计方法,并对微结构的分布方式和其参数进行了设计。结果表明,当矩形分布下的微结构按照规律在导光板上形成波形槽后,能够得到均匀性在80%以上的高性能导光板。相对微结构呈点阵式矩形分布下的导光板的均匀性只有60%～70%而言,这种高性能导光板的均匀性有了很大的提高,且该导光板尺寸在40～60mm范围内变动时,导光板的均匀性均能达到80%以上。

手机侧背光照明导光板设计模拟

为了提高手机侧背光照明导光板的亮度及亮度均匀性,对上表面为41 mm×26 mm的楔形导光板进行了模拟仿真,并对导光板底面不同的印刷式散射网点排布、不同的楔形导光板底面角度及不同的球缺形凸包网点排布进行了研究。结果显示,导光板底面排布印刷式散射网点时,导光板上表面亮度分布的均匀性较差,而出射光通量的百分比小于26%;当导光板底面排布球缺形凸包网点时,导光板上表面亮度分布的均匀性得到提高,出射光通量的百分比提高10%。楔形导光板底面角度81°时的出光效果优于85°时的效果。