Testen von LCDs und LED-Anzeigen

Feindarstellung einer Zahl auf dem Display mittels ODT-Software von Reinhardt.

Moderne Geräte verwenden LCDs unter Mikroprozessorkontrolle, die einmal als reine Siebensegment- oder Multisegmentkonstruktion vorliegen oder eine kundenspezifische Maske für die LCD nutzen bis hin zu vollgrafischen Anzeigen mit Matrixdarstellungen, aus denen beliebige Symbole oder Bilder erzeugt werden können. Typische Fehler sind die Intensität der Pixel und Segmente. Diese müssen im Rahmen des ICT und FT optisch getestet werden, um die volle Funktion dieser Baugruppe sicherzustellen.

Eine weitere Problemstellung liegt bei Maskenanzeigen, dass gewisse Verschmutzungen innerhalb des LCDs vorhanden sind, welche ebenfalls sicher erkannt werden müssen. Dafür hat Reinhardt eine Messeinrichtung geschaffen, deren Herzstück eine Videokamera ist, welche über feinste Matrixpunkte die Fläche der Anzeige abliest und so Fehler bzw. Abweichungen erkennt. Zur Auswertung der Anzeige können beliebig viele Felder, die jeweils bis zu 45 x 45 Pixel groß sind, für eine Messung verwendet werden.

Die Auflösung der ausgewählten und eingestellten Kamera sollte mindestens 10x so groß sein wie das auszuwertende Display. Abhängig von der ausgewählten Kamera kann also ein 15″-Steuerpult ebenso ausgewertet werden wie eine Miniaturanzeige.

Ein großer Teil lässt sich im Autolernverfahren durchführen, wobei die Anzahl der Pixel in X- und in Y-Richtung vorgewählt werden kann. Die Anzeigenauswertung ist unabhängig von der Schriftart und kann so z. B. kursive Schriften, Sonderzeichen oder auch Symbole auswerten. Das Messverfahren für eine komplette Anzeige dauert 0,4 s und überprüft die durch die Elektronik angewählten Zeichen.

Automatische Positionierung

Das Aufbringen der LCD- oder LED-Displays in der Bestückung unterliegt gewissen Toleranzen. Manchmal werden sie leicht schief eingelötet bzw. montiert, was oft in der Toleranz ist, aber eine Anzeigenauswertung erschwert. Aus diesem Grund ist bei der ODT-Software eine automatische X-Y-Justierung oder Ausrichtung mit programmierbaren Grenzen inbegriffen, sodass die Auswertung optimal auf die Position der eingebauten LCD- oder LED-Anzeige ausgerichtet wird, um danach ohne Zeitverzögerung die Anzeigen optimal zu überprüfen.

Justieren eines schief eingelegten Displays

Da am Prüfplatz für ein Standardobjektiv meist nicht ausreichend Platz für den nötigen Abstand zum Display vorhanden ist, müssen gerade bei größeren Displays Weitwinkelobjektive eingesetzt werden. Bei diesen Objektiven treten dann allerdings Helligkeitsverluste im äußeren Bereich auf, die das von Reinhardt verwirklichte Messprinzip aber ausgleicht. So wird auch in diesen Bereichen noch für eine sichere Kontrastmessung gesorgt. Auch die an einem automatischen Prüfplatz vorkommenden, sich aus verschiedensten Faktoren verändernden Lichtverhältnisse werden mit dieser intelligenten Methode für eine sichere Anzeigenauswertung nahezu eliminiert.

Automatische Kalibrierung

Für Panelmeter jeglicher Art und die Auswertung der verschiedensten physikalischen und elektronischen Parameter ist in den meisten Fällen ein Mikroprozessor mit im Spiel, der dann auch die Kalibrierung für Nullpunkt, Linearisierung und Endwerte der Anzeige vornimmt. Hierbei werden die Anzeigen – ob Siebensegment, Masken-LCDs oder Pixellösungen – automatisch ausgelesen und in numerische Werte umgesetzt. Jede Anzeige wird numerisch voll erkennbar, um so die Werte vollautomatisch auszulesen und anhand der Fehlweisung neue Stützpunkte zu berechnen und diese dem Mikroprozessor mitzugeben. So wird die vollautomatische Kalibrierung dieser Panelmeter in wenigen Sekunden verwirklicht.

Die ODT-Software ist optimiert für den Einsatz mit Reinhardt-Incircuit- und Funktionstestsystemen, kann aber auch standalone eingesetzt werden. Die folgenden Bilder zeigen die Programmierung über die Sofwareoberfläche. 

(hb)