Der relative Fokus und die effektiven Messwinkel werden durch die Krümmung beeinflusst
CURVED & FLAT
Auch wenn nicht gekrümmte Displays häufiger vorkommen, so sind gekrümmte Monitore und Freiform-Displays (im Automobilbereich) ebenfalls etabliert. Während die Messaufgaben und Messgeräte von der Krümmung des Displays kaum beeinflusst werden, so ist bedingt durch die Krümmung ggf. eine Anpassung der Messmethoden erforderlich. Das heißt, hinsichtlich der Verwendbarkeit der LMK, der Objektive sowie den grundsätzlichen Algorithmen gibt es kaum unterschiede zwsichen flachen und gekrümmten Displays. Der Ausrichtungsprozess bei gekrümmten Displays kann jedoch komplexer werden als bei flachen Bildschirmen. Dies gilt für Gleichförmigkeitsmessungen und konoskopische Messungen. In den letzten Jahren hat TechnoTeam viel Erfahrung auf diesem Gebiet gesammelt. Die folgende Tabelle fasst die wichtigsten Unterschiede zwischen Messungen von flachen und gekrümmten bzw. Freiform-Displays zusammen.
| Nicht gekrümmt | Gekrümmt bzw. Freiform | |
|---|---|---|
| Ausrichtungsfeldwinkel | DFF BlackMURA Feldwinkeltest | Konoskopische Messungen können zur Überprüfung des Feldwinkels erforderlich sein |
| Defokussierung und Moiré | DFF reproduzierbarer Defokus | Moiré/Fokus-Veränderungen innerhalb des Display sind wahrscheinlicher |
| Gleichförmigkeit und BlackMURA-Messungen | Standard DFF-Ausrichtungsverfahren | Komplexes Ausrichtungsverfahren, optional komplexe Feldwinkelkorrektur erforderlich*** |
| Sticking image | Standard DFF-Ausrichtungsverfahren | Standard DFF-Ausrichtungsverfahren |
| Sparkle | Standardverfahren | Standardverfahren** |
| Auflösungsmessungen | Standardverfahren | Standardverfahren** |
| Reflexionsmessungen | Standardverfahren | Standardverfahren** |
| Konoskopische Kontrastmessungen | Standardverfahren | Komplexes Ausrichtungsverfahren |
| APR und image stitching | Standardverfahren | Standardverfahren |
| Defekt-Pixel-Analyse | Standardverfahren | Siehe Defokussierung und Moiré |
| DeMURA | Standardverfahren | Siehe Defokussierung und Moiré |
* In dieser Tabelle bezieht sich der Begriff gekrümmt auf ein Display mit einem lokalen Krümmungsradius von 800 mm oder mehr.
** Unter der Annahme, dass die Krümmung des Displays lokal vernachlässigbar ist
*** Kontaktieren Sie TechnoTeam, wenn Sie weitere Informationen zu Ihrem spezifischen Projekt benötigen
Messfeldwinkel bei gekrümmten Displays
Der effektive Messfeldwinkel bestimmt den Einfluss der Winkelcharakteristik des Displays auf die Messung der Gleichförmigkeit. Das Problem wird im oberen Teil der Abbildung gezeigt. Der Winkel zwischen Kamera und Display ändert sich in Abhängkeit des konkreten Displaypixels. Während bei flachen Displays ein großer Messabstand diesen Effekt limitiert, gilt dies nicht unbedingt für gekrümmte Displays. Denn im Gegensatz zu flachen Displays ändert sich die Oberflächennormale des Displays über die Fläche hinweg. Bei einem kreisförmigen Radius wäre der ideale Messpunkt die Mitte (Messabstand = Krümmungsradius). Da der Krümmungsradius jedoch in der Regel lokal oder zwischen der vertikalen und horizontalen Richtung variieren kann, gibt es kein ideale Messposition. Eine individuelle Analyse auf der Grundlage der Messposition, der Form und Größe des gekrümmten Displays und seiner Blickwinkeleigenschaften (LMK CCM-Messung) ist erforderlich, um die Auswirkungen des Feldwinkels zu überprüfen. Basierend auf dieser Analyse können spezifische Korrekturdateien abgeleitet werden, um den Feldwinkeleffekt für gekrümmte Displays zu korrigieren.
Defokus und Moiré für gekrümmte Displays
In der Regel ist die Fokusebene eines LMK-Objektivs so konzipiert, dass sie in einer bestimmten Ebene liegt. Daher wird sich über eine gekrümmte Fläche hinweg die relative Fokusqualität bzw. Schärfe verändern, was sich z.B. in der DeMURA- und Defektpixel-Analyse oder das Moiré- und Defokus-Verfahren auswirkt. Neben der Möglichkeit, das LMK-Objektiv so zu konstruieren, dass es eine höhere Tiefenschärfe hat, kann unser APR-Bildstitching verwendet werden, um den Effekt zu minimieren. Ein reproduzierbarer Defokus ist unabhängig von der Krümmung möglich.
Konoskopischer Kontrast für gekrümmte Displays
Der Messabstand des Konoskops sollte so gewählt werden, dass der Messbereich möglichst klein ist. Für die Konoskope von TechnoTeam entspricht dies einem Messabstand von wenigen Millimetern. Auf diese Weise kann der lokale Krümmungsradius vernachlässigt werden. Darüber hinaus ist je nach Messort auf der gekrümmten Oberfläche die senkrechte Ausrichtung, d.h. das Ausrichten der optischen Achse des Konoskops, erforderlich. TechnoTeam bietet spezielle Ausrichtungswerkzeuge sowie LMK Position an, um diesen Prozess zu vereinfachen und um reproduzierbare und zuverlässige winkelabhängige Messungen von Leuchtdichte, Farbe und Kontrast auf jeder beliebigen Displayfläche zu gewährleisten.
Mit dem LMK Position kann ein Konoskop auf einem gekrümmten Display ausgerichtet werden.
Unsere Lösung
Unsere LMK 6 und LMK 6 color Kamera, Software und Objektive können sowohl für die Messung von flachen als auch von gekrümmten Displays verwendet werden. Allerdings können der Ausrichtungsprozess und die geometrischen Aspekte bei gekrümmten Displays komplexer sein als bei flachen Displays. Dies gilt insbesondere für Gleichförmigkeitsmessungen gemäß BlackMURA und für konoskopische Messungen. In den letzten Jahren haben wir viel Erfahrung mit diesem Thema gesammelt und können unsere Kunden bei der Messung komplexer Formen unterstützen. Wir bieten auch ein auf Bildverarbeitung basierendes Robotersystem, den LMK Position, an, das den Ausrichtungsprozess massiv vereinfacht und unabhängig von der Form und Krümmung des Displays volle Flexibilität bietet. Um mehr über spezifische Messlösungen zu erfahren, klicken Sie bitte auf die unten stehenden Links.
RELEVANTE PRODUKTE
RELEVANTE PUBLIKATIONEN
Fast and Accurate Acquisition of Pixel-Level Luminance DeMURA-Data for Curved and Freeform Displays
International Meeting on Information Display (IMID 2022)
Modern single-pixel emitter displays such as OLED, MicroLEDs and LEDs suffer from production-related non-uniformity. The luminance and chromaticity can vary locally from pixel to pixel, resulting in a high-frequency non-uniformity and globally leading to a low-frequency non-uniformity. In order to correct these effects, luminance data of individual subpixels need to be measured. However, this is a very challenging and time-consuming task, especially for modern high-resolution displays.
To ensure a correct pixel registration (assigning the luminance to the correct pixel) in state of the art methods, display pixels are partially switched off [Patent US9135851B2]. However, this reduces cycle time and changes the average pixel level, which can affect the results.
We present a method to overcome these issues, called Advanced Pixel Registration (APR). It is based on a specific registration pattern applied during a teach-in process. An example pattern is provided in Figure 1 (left). After this initial registration, DeMURA measurements can be performed with only one image capture per input signal. The same is true for following displays during EOL testing, as small misalignments, which occur in production control environments as slight shifts, inclinations or rotations of the DUT (see Figure 2) can be corrected automatically.
This contribution validates the APR method using a flat and free-form curved display with methods similar to [] Feng, X. (2019), 78-2: Measurement and Evaluation of Subpixel Brightness for Demura. SID Symposium Digest of Technical Papers, 50: 1122-1125.]. The results show that the APR method can significantly improve the efficiency of DeMURA processes required for high-quality LED, OLED and MicroLED displays, regardless of their shape.
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