TWI432751B

TWI432751B - 發光元件之測試系統以及測試發光元件之方法

Info

Publication number: TWI432751B
Application number: TW100113133A
Authority: TW
Inventors: Pei Ming Chang
Original assignee: Primax Electronics Ltd
Priority date: 2011-04-15
Filing date: 2011-04-15
Publication date: 2014-04-01
Also published as: TW201241454A; US8655616B2; US20120265467A1

Description

發光元件之測試系統以及測試發光元件之方法

本發明係關於一種測試系統以及測試方法，尤其係關於發光元件之測試系統以及測試發光元件之方法。

發光元件係用以產生光，並應用於各種電子產品上而作為其電子產品之指示燈。最常見之發光元件係發光二極體(Light Emitter Diode，LED)，發光二極體具有體積小且低耗電之優點，因此發光二極體日益被廣泛應用。

一般而言，發光二極體係被設置於電路板上，且與電路板上之電路連接而得以產生光束，其中電路板上之電路可經過特殊設計而使發光二極體可產生不同顏色之光束或以不同頻率產生光束。因此可知，發光二極體係被設置於電路板上之後，設置有發光二極體之電路板再被安裝於各種電子產品上。

發光二極體於製造完成之後，必須經過測試以確保發光二極體是否可正常運作。根據上述可知，於發光二極體之測試過程中，發光二極體必須設置於電路板上才得以作動，否則，發光二極體必須額外連接於一驅動電路而可被驅動。一般，習知發光二極體之測試過程係藉由測試人員以手動驅動發光二極體，使其產生光束，同時，測試人員以肉眼觀察該發光二極體是否正常發光而判斷發光二極體是否可正常運作，其為發光二極體之測試過程。然而，測試人員經過長時間之測試之後，測試人員之眼睛因長時間聚焦於發光二極體之光束上，故容易產生眩光，因此很容易將未發光之發光二極體判斷為發光而造成誤判，使得發光二極體之測試過程不夠準確。再者，以人力方式進行測試之速度較慢，且以人力方式進行測試之準確度已不符現代化廠房之標準。因此，需要一種不需利用人力之發光元件之測試系統以及測試發光元件之方法。

本發明之目的在於提供一種不需利用人力之發光元件之測試系統以及測試發光元件之方法。

本發明之另一目的在於提供一種降低誤判機率之發光元件之測試系統以及測試發光元件之方法。

於一較佳實施例中，本發明提供一種發光元件之測試系統，用以測試設置於一電路板上之一發光元件，該發光元件之測試系統包括：一電腦主機，用以輸出該發光元件之測試結果；以及一測試座，連接於該電腦主機，用以測試該發光元件，該測試座包括：一第一遮光罩，用以覆蓋於該電路板上之一無發光元件區域；一第一感光電路，具有一第一感光元件，該第一感光元件位於該第一遮光罩內，該第一感光電路用以根據該第一感光元件所偵測之該無發光元件區域之亮度而產生一參考電壓；一第二遮光罩，用以覆蓋於該發光元件；一第二感光電路，具有一第二感光元件，該第二感光元件位於該第二遮光罩內，該第二感光電路用以根據該第二感光元件所偵測之該發光元件之亮度而產生一測試電壓；以及一判斷電路，分別連接於該第一感光電路、該第二感光電路以及該電腦主機，用以判斷該測試電壓是否大於該參考電壓而決定該發光元件是否通過測試。

於一較佳實施例中，該判斷電路包括：一比較單元，連接於該第一感光電路以及該第二感光電路，用以比較該測試電壓與該參考電壓；其中當該第一感光電路以及該第二感光電路以一正邏輯連接方式連接於該比較單元，且根據被驅動之該發光元件而獲得之該測試電壓大於該參考電壓時，該比較單元輸出一高邏輯準位訊號，而當該測試電壓不大於該參考電壓時，該比較單元輸出一低邏輯準位訊號；或當該第一感光電路以及該第二感光電路以一負邏輯連接方式連接於該比較單元，且該測試電壓小於該參考電壓時，該比較單元輸出該高邏輯準位訊號，而該測試電壓不小於該參考電壓時，該比較單元輸出該低邏輯準位訊號；以及一控制單元，連接於該比較單元以及該電腦主機，用以接收該高邏輯準位訊號或接收該低邏輯準位訊號，並於接收到該低邏輯準位時產生一測試失敗訊號予該電腦主機。

於一較佳實施例中，當該控制單元接收到該高邏輯準位訊號之後，該發光元件被關閉且被該第二感光電路偵測而獲得一另一測試電壓，該比較單元根據該另一測試電壓與該參考電壓而判斷該發光元件是否通過測試；其中當該第一感光電路以及該第二感光電路以該正邏輯連接方式連接於該比較單元，且該另一測試電壓不大於該參考電壓時，該比較單元輸出一另一高邏輯準位訊號，使該控制單元根據該高邏輯準位訊號以及該另一高邏輯準位訊號而產生一通過測試訊號予該電腦主機，而當該測試電壓大於該參考電壓時，該比較單元輸出該低邏輯準位訊號；而當該第一感光電路以及該第二感光電路以該負邏輯連接方式連接於該比較單元，且該另一測試電壓不小於該參考電壓時，該比較單元輸出該另一高邏輯準位訊號，使該控制單元根據該高邏輯準位訊號以及該另一高邏輯準位訊號而產生該通過測試訊號予該電腦主機，而當該測試電壓小於該參考電壓時，該比較單元輸出該低邏輯準位訊號。

於一較佳實施例中，該判斷電路包括一比較單元，連接於該第一感光電路以及該第二感光電路，用以比較該測試電壓與該參考電壓；其中當該第一感光電路以及該第二感光電路以一正邏輯連接方式連接於該比較單元，且該測試電壓大於該參考電壓時，該比較單元輸出一高邏輯準位訊號予該電腦主機，而當該測試電壓不大於該參考電壓時，該比較單元輸出一低邏輯準位訊號予該電腦主機；或當該第一感光電路以及該第二感光電路以一負邏輯連接方式連接於該比較單元，且該測試電壓小於該參考電壓時，該比較單元輸出該高邏輯準位訊號予該電腦主機，而該測試電壓不小於該參考電壓時，該比較單元輸出該低邏輯準位訊號予該電腦主機。

於一較佳實施例中，當該電腦主機接收到該高邏輯準位訊號之後，該發光元件被關閉且被該第二感光電路偵測而獲得一另一測試電壓，該比較單元根據該另一測試電壓與該參考電壓而判斷該發光元件是否通過測試；其中當該第一感光電路以及該第二感光電路以該正邏輯連接方式連接於該比較單元，且該另一測試電壓不大於該參考電壓時，該比較單元輸出一另一高邏輯準位訊號予該電腦主機，而當該測試電壓大於該參考電壓時，該比較單元輸出該低邏輯準位訊號；而當該第一感光電路以及該第二感光電路以該負邏輯連接方式連接於該比較單元，且該另一測試電壓不小於該參考電壓時，該比較單元輸出該另一高邏輯準位訊號予該電腦主機，而當該測試電壓小於該參考電壓時，該比較單元輸出該低邏輯準位訊號。

於一較佳實施例中，該電腦主機包括一測試程式，用以當該電腦主機接收到該高邏輯準位訊號以及該另一高邏輯準位訊號時產生該測試通過訊號，或當該電腦主機接收到該低邏輯準位訊號時產生該測試失敗訊號。

於一較佳實施例中，本發明發光元件之測試系統更包括一電腦週邊裝置，連接於該電腦主機，用以顯示該測試通過訊號或該測試失敗訊號。

於一較佳實施例中，該電腦週邊裝置係用以顯示該測試通過訊號或該測試失敗訊號之一電腦螢幕或以不同聲響提示該測試通過訊號或該測試失敗訊號之一音響裝置。

於一較佳實施例中，該測試座係藉由一RS232介面連接線或一通用串列匯流排(USB)介面連接面而連接於該電腦主機，且該第一感光元件以及該第二感光元件係光敏電阻。

於一較佳實施例中，本發明亦提供一種測試發光元件之方法，用以測試設置於一電路板上之一發光元件，該測試發光元件之方法包括：分別覆蓋該發光元件以及該電路板上之一無發光光元件區域，並根據該無發光元件區域之亮度而獲得一參考電壓，且根據被驅動之該發光元件之亮度而獲得一測試電壓；以及根據該測試電壓與該參考電壓而判斷該發光元件是否通過測試。

於一較佳實施例中，分別覆蓋該被測物件之該無發光元件區域以及該發光元件係分別利用一第一遮光罩以及一第二遮光罩分別覆蓋於該無發光元件區域以及該發光元件，並藉由位於該第一遮光罩內之一第一感光元件偵測根據該無發光元件區域之亮度而獲得該參考電壓，且藉由位於該第二遮光罩內之一第二感光元件偵測該發光元件之亮度而獲得該測試電壓。

於一較佳實施例中，當該第一感光元件與該第二感光元件係以一正邏輯連接方式被設置，且該測試電壓大於該參考電壓時，關閉該發光元件，而當該測試電壓不大於該參考電壓時，判斷該發光元件測試失敗；或當該第一感光元件與該第二感光元件阻係以一負邏輯連接方式被設置，且該測試電壓小於該參考電壓時，關閉該發光元件，而該測試電壓不小於該參考電壓時，判斷該發光元件測試失敗。

於一較佳實施例中，當該發光元件被關閉且被該第二感光電路偵測而獲得一另一測試電壓，並根據該另一測試電壓與該參考電壓而判斷該發光元件是否通過測試；其中當該第一感光電路以及該第二感光電路以該正邏輯連接方式被設置，且該另一測試電壓不大於該參考電壓時，判斷該發光元件通過測試，而當該測試電壓大於該參考電壓時，判斷該發光元件測試失敗；而當該第一感光電路以及該第二感光電路以該負邏輯連接方式被設置，且該另一測試電壓不小於該參考電壓時，判斷該發光元件通過測試，而當該測試電壓小於該參考電壓時，判斷該發光元件測試失敗。

於一較佳實施例中，本發明測試發光元件之方法更包括以一畫面顯示方式顯示該發光元件通過測試或該發光元件測試失敗或以一聲響方式提示該發光元件通過測試或該發光元件測試失敗。

鑑於習知技術之缺陷，本發明提供一種發光元件之測試系統以及測試發光元件之方法。請參閱圖1，其為本發明測試發光元件之方法於第一較佳實施例中之方塊流程示意圖。本較佳實施例中，本發明測試發光元件之方法包括以下步驟：步驟S1：檢查一電路板上之一發光元件是否處於一熄滅狀態、步驟S2：關闢發光元件，使發光元件處於熄滅狀態、步驟S3：利用一測試座上之一第一遮光罩以及一第二遮光罩分別覆蓋於電路板上之一無發光元件區域以及發光元件、步驟S4：驅動發光元件，使發光元件產生一光束、步驟S5：利用位於第一遮光罩內之一第一感光元件偵測無發光元件區域之亮度而獲得一參考電壓；並利用位於第二遮光罩內之一第二感光元件偵測發光元件之光束亮度而獲得一測試電壓、步驟S6：判斷測試電壓是否大於參考電壓、步驟S7：以一畫面顯示方式顯示發光元件測試失敗、步驟S8：關閉發光元件並偵測被關閉之發光元件之亮度而獲得一另一測試電壓、以及步驟S9：判斷另一測試電壓是否大於參考電壓。

於步驟S2中，當發光元件並非處於熄滅狀態時，進行步驟S3，以確保發光元件處於熄滅狀態。步驟S3執行完成之後，再次進行步驟S2至發光元件處於熄滅狀態為止。步驟S6中，判斷測試電壓是否大於參考電壓，當測試電壓不大於參考電壓，進行步驟S7且發光元件測試結束。而當測試電壓大於參考電壓時，則進行步驟S8。步驟S9中，當另一測試電壓不大於參考電壓時，判斷發光元件通過測試；而當另一測試電壓大於參考電壓時，判斷發光元件測試失敗。

需特別說明的是，本較佳實施例之測試座中，其內部電路係採用一正邏輯連接方式被設置，因此，步驟S6以及步驟S9中係根據測試電壓與另一測試電壓是否大於參考電壓而進行判斷。而於其他較佳實施例中，測試座之內部電路可採用一負邏輯連接方式被設置，故其測試電壓與另一測試電壓係以是否小於參考電壓而進行判斷。關於測試座之內部電路之結構，稍後將詳細說明。

接下來說明本發明發光元件之測試系統。同時參閱圖2以及圖3，圖2係為本發明發光元件之測試系統於第一較佳實施例中之結構示意圖，而圖3則為本發明發光元件之測試系統於第一較佳實施例中之內部電路示意圖。發光元件之測試系統1包括一電腦主機10、一電腦週邊裝置11以及一測試座12，且發光元件之測試系統1用以測試一電路板13上之一發光元件131，於本較佳實施例中，發光元件131係為一發光二極體。電路板13連接於一開關電路14，而開關電路14連接於一電源15，開關電路14用以驅動或關閉發光元件131，使發光元件131產生一光束L或處於熄滅狀態，而電源15用以提供電力予電路板13以及開關電路14。

發光元件之測試系統1中，電腦主機10用以輸出發光元件131之測試結果，且電腦週邊裝置11連接於電腦主機10，其用以顯示發光元件131之測試結果，於本較佳實施例中，電腦週邊裝置11係為一電腦螢幕。測試座12連接於電腦主機10，用以測試發光元件131，測試座12包括一第一遮光罩121、一第一感光電路122、一第二遮光罩123、一第二感光電路124以及一判斷電路125。第一遮光罩121用以覆蓋於電路板13上之一無發光元件區域132(亦即未設置有發光元件131之區域)。第一感光電路122具有一第一感光元件cds1，第一感光元件cds1位於第一遮光罩121內，且用以偵測無發光元件區域132之亮度，而第一感光電路122用以根據無發光元件區域132之亮度而產生一參考電壓V_ref 。第二遮光罩123用以覆蓋於電路板13上之發光元件131。第二感光電路124具有一第二感光元件cds2，第二感光元件cds2位於第二遮光罩123內，且用以偵測發光元件131之亮度，而第二感光電路124用以根據發光元件131之亮度而產生一測試電壓V，於本較佳實施例中，第一感光元件cds1以及第二感光元件1231係為光敏電阻。

圖3中，第一感光電路122除了第一光敏電阻cds1之外，其更包括一第一電阻R1以及一第一電容C1，第一電阻R1與第一光敏電阻cds1串聯且第一電阻R1連接於電壓VCC，而第一光敏電阻cds1接地，其中參考電壓V_ref 係藉由第一光敏電阻cds1與第一電阻R1將電壓VCC分壓而獲得。而第一電容C1則與第一光敏電阻cds1並聯，用以提供濾波功能。第二感光電路124中，測試電壓V亦根據第二感光電路124之第二光敏電阻cds2與第二電阻R2將電壓VCC分壓而獲得，且其電路配置與第一感光電路122完全相同而不再贅述。需特別說明的是，第一感光電路122與第二感光電路124中，不僅第一光敏電阻cds1以及第二光敏電阻cds2之電阻值完全相同，其第一電阻R1與第二電阻R2相同，且第一電容C1亦與第二感光電路124之第二電容C2相同。因此可知，當被第二遮光罩123覆蓋之發光元件131未產生光束L時，第二感光電路124所產生之測試電壓V係等於參考電壓V_ref 。

接下來說明測試座12之判斷電路125。請同時參閱圖3以及圖4，圖4係本發明發光元件之測試系統之比較單元於第一較佳實施例中之內部電路示意圖。判斷電路125分別連接於第一感光電路122、第二感光電路124以及電腦主機10，用以判斷測試電壓V是否大於參考電壓V_ref 而決定發光元件131是否通過測試。判斷電路125包括一比較單元1251以及一控制單元1252，比較單元1251係以正邏輯連接方式連接於第一感光電路122以及第二感光電路124，用以比較測試電壓V與參考電壓Vref而輸出相對應之邏輯準位訊號。而控制單元1252連接於比較單元1251以及電腦主機10，用以根據該邏輯準位訊號而輸出相對應之訊號予電腦主機10，於本較佳實施例中，比較單元1251係為一比較器，而測試座12之控制單元1252係藉由一RS232介面連接線連接於電腦主機10。

由圖4可知，比較單元1251係由四個運算放大器(Operational Amplifier，OPA)1251A、1251B、1251C以及1251D所組成，本較佳實施例中，第二運算放大器1251B、第三運算放大器1251C以及第四運算放大器1251D未被啟用而不多加說明。由圖3以及圖4可知，由第一感光電路122所產生之參考電壓V_ref 由比較單元1251之INPUT 1-接腳輸入，且其INPUT 1-接腳係為第一運算放大器1251A之負輸入端。另一方面，第二感光電路124所產生之測試電壓V由比較單元1251之INPUT 1+接腳輸入，且其INPUT 1+接腳係為第一運算放大器1251A之正輸入端。根據上述可知，根據第一感光電路122之電路配置所產生之參考電壓V_ref 輸入予第一運算放大器1251A之負輸入端，且根據第二感光電路124之電路配置所產生之測試電壓V輸入予為第一運算放大器1251A之正輸入端之連接方式即為正邏輯連接方式。

接下來說明本發明發光元件之測試系統1之運作情形。請再次參閱圖2以及圖3，當發光元件之測試系統1被架設完成，且電路板13連接於開關電路14之後，開始測試電路板13上之發光元件131。首先，檢查電路板上13之發光元件131是否處於熄滅狀態(亦即步驟S1)，若否，藉由開關電路14關閉發光元件131(亦即步驟S2)，並再次檢查發光元件131是否處於熄滅狀態。若發光元件131已處於熄滅狀態，則將測試座12之第一遮光罩121覆蓋於電路板13之無發光元件區域132，且測試座12之第二遮光罩123覆蓋於電路板13之發光元件131(亦即步驟S3)。於確定無光線進入第一遮光罩121以及第二遮光罩123內之後，藉由開關電路14驅動發光元件131，使發光元件131產生一光束L(亦即步驟S4)，此時，第一遮光罩121內沒有光束L存在，而第二遮光罩123內則存在有光束L。

接下來，利用位於第一遮光罩121內之第一感光元件cds1偵測無發光元件區域132之亮度(亦即無亮度)而獲得參考電壓V_rer ，並利用位於第二遮光罩123內之第二光敏電阻cds2偵測發光元件131之光束L之亮度而獲得測試電壓V。第一遮光罩121內，第一光敏電阻cds1並未偵測到光束L，故第一光敏電阻cds1之電阻值(例如為5KΩ)不變，且輸出對應於該電阻值之參考電壓V_ref (例如為1.5V)。第二遮光罩123內，當第二光敏電阻cds2被光束L照射時，第二光敏電阻cds2之電阻值下降(例如由5KΩ下降至3KΩ)，由於第二光敏電阻cds2之電阻值下降，使第二感光電路124所輸出之測試電壓V上升(例如由1.5V上升為2.5V)。

其測試電壓V被第二感光電路124輸出至比較單元1251之正輸入端，而參考電壓V_ref 則被第一感光電路122輸出至比較單元1251之負輸入端，且比較單元1251判斷測試電壓V是否大於參考電壓V_ref (亦即步驟S6)。當比較單元1251判斷測試電壓V不大於參考電壓V_ref (亦即測試電壓V接近於參考電壓V_ref )時，其表示被驅動之發光元件131並未產生光束L，故測試電壓V應未改變(亦即維持1.5V)而相同於參考電壓V_ref 或接近於參考電壓V_ref 。此時，比較單元1251輸出一低邏輯準位訊號予判斷單元1252，使接收到低邏輯準位訊號之判斷單元1252產生一測試失敗訊號予電腦主機10，且測試失敗訊號藉由電腦螢幕11以一畫面顯示方式顯示發光元件131測試失敗(亦即步驟S7)。反之，當比較單元1251判斷測試電壓V大於參考電壓V_ref (亦即測試電壓V大幅度地大於參考電壓V_ref )時，比較單元1251輸出一高邏輯準位訊號予判斷單元1252，並藉由開關電路14而關閉發光元件131，使第二光敏電阻1231偵測被關閉之發光元件131之亮度(亦即無亮度)而獲得一另一測試電壓V’(亦即步驟S8)。

最後，比較單元1251判斷另一測試電壓V’是否大於參考電壓V_ref (亦即步驟S8)，當另一測試電壓V’大於參考電壓V_ref 時，其表示被關閉之發光元件131仍產生光束L，故比較單元1251產生低邏輯準位訊號，使接收到低邏輯準位訊號之判斷單元1252輸出測試失敗訊號予電腦主機10，且測試失敗訊號同樣藉由電腦螢幕11以畫面顯示方式顯示發光元件131測試失敗。而當另一測試電壓V’不大於參考電壓V_ref (亦即另一測試電壓V’等於或接近於參考電壓V_ref )時，其表示被關閉之發光元件131已被關閉，使第二光敏電阻cds2偵測之亮度為無亮度。因此比較單元1251產生一另一高邏輯準位訊號，使接收到高邏輯準位訊號以及另一高邏輯準位訊號之判斷單元1252輸出通過測試訊號予電腦主機10，且通過測試訊號同樣藉由電腦螢幕11以畫面顯示方式顯示發光元件131通過測試。發光元件131之測試結束。

此外，本發明更提供一第二較佳實施例。請參閱圖5，其為本發明測試發光元件之方法於第二較佳實施例中之方塊流程示意圖。本發明測試發光元件之方法包括：步驟S1*：利用一測試座上之一第一遮光罩覆蓋於一電路板上之一無發光元件區域、步驟S2*：利用位於第一遮光罩內之一第一感光元件偵測無發光元件區域之亮度而獲得一參考電壓、步驟S3*：檢查電路板上之每一發光元件是否處於一熄滅狀態、步驟S4*：關闢每一發光元件，使每一發光元件處於熄滅狀態、步驟S5*：利用測試座上之一第二遮光罩、一第三遮光罩以及一第四遮光罩分別覆蓋於電路板上之第一發光元件、第二發光元件以及第三發光元件、步驟S6*：驅動每一發光元件，使每一發光元件產生光束，並利用位於每一遮光罩內之每一感光元件偵測每一發光元件之光束亮度而獲得相對應之測試電壓、步驟S7*：分別判斷相對應之測試電壓是否小於參考電壓、步驟S8*：以一聲響提示方式警示發光元件測試失敗、步驟S9*：關閉每一發光元件並偵測被關閉之每一發光元件之亮度而獲得相對應之另一測試電壓、以及步驟S10*：判斷相對應之另一測試電壓是否小於參考電壓。

於步驟S3*中，當每一發光元件並非處於熄滅狀態時，進行步驟S4*，以確保每一發光元件處於熄滅狀態。步驟S4*執行完成之後，再次進行步驟S3*至每一發光元件處於熄滅狀態為止。

步驟S7*中，判斷對應於每一發光元件之測試電壓是否小於參考電壓，當任一測試電壓不小於參考電壓，進行步驟S8*且相對應之發光元件測試結束。而當測試電壓小於參考電壓時，則進行步驟S9*。步驟S10*中，當任一另一測試電壓不大於參考電壓時，判斷相對應之發光元件通過測試；而當任一另一測試電壓大於參考電壓時，則判斷相對應之發光元件測試失敗。本較佳實施例之測試座中，其內部電路係採用一負邏輯連接方式被設置，故其判斷基準與第一較佳實施例不同。

接下來說明本發明發光元件之測試系統。同時參閱圖6以及圖7，圖6係為本發明發光元件之測試系統於第二較佳實施例中之結構示意圖，而圖7則為本發明發光元件之測試系統於第二較佳實施例中之內部電路示意圖。發光元件之測試系統2包括一電腦主機20、一電腦週邊裝置21以及一測試座22，而發光元件之測試系統2用以測試一電路板23上之一第一發光元件231、一第二發光元件232以及一第三發光元件233，且電路板23連接於電腦主機20，使複數發光元件231～233獲得電力並可藉由電腦主機20之訊號而驅動或關閉複數發光元件231～233。於本較佳實施例中該電路板23係應用於鍵盤中，且複數發光元件231～233係為發光二極體，亦即第一發光元件231、第二發光元件232以及第三發光元件233分別為鍵盤上之Num Lock指示燈、Caps Lock指示燈以及Scroll lock指示燈。

發光元件之測試系統2中，電腦主機20包括一測試程式201，且電腦週邊裝置21連接於電腦主機20，其用以顯示複數發光元件231～233之測試結果，於本較佳實施例中，電腦週邊裝置21係為一音響裝置。測試座22連接於電腦主機20，用以測試複數發光元件231～233，測試座22包括一第一遮光罩221、一第一感光電路222、一第二遮光罩223、一第二感光電路224、一第三遮光罩225、一第三感光電路226、一第四遮光罩227、一第四感光電路228以及一判斷電路229。第一遮光罩221用以覆蓋於電路板23上之一無發光元件區域234(亦即未設置有發光元件之區域)。第一感光電路222具有一第一感光元件cds3，第一感光元件cds3位於第一遮光罩221內，且用以偵測無發光元件區域234之亮度，而第一感光電路222用以根據無發光元件區域234之亮度而產生一參考電壓V_ref *。

第二遮光罩223用以覆蓋於電路板23上之第一發光元件231。第二感光電路224具有一第二感光元件cds4，第二感光元件cds4位於第二遮光罩223內，且用以偵測第一發光元件231之亮度，而第二感光電路224用以根據第一發光元件231之亮度而產生一第一測試電壓V1。同樣地，第三遮光罩225用以覆蓋於電路板23上之第二發光元件232。第三感光電路226具有一第三感光元件cds5，第三感光元件cds5位於第三遮光罩225內，且用以偵測第二發光元件232之亮度，而第三感光元件cds5用以根據第二發光元件232之亮度而產生一第二測試電壓V2。第四遮光罩227用以覆蓋於電路板23上之第三發光元件233。第四感光電路228具有一第四感光元件cds6，第四感光元件cds6位於第四遮光罩227內，且用以偵測第三發光元件233之亮度，而第四感光元件cds6用以根據第三發光元件233之亮度而產生一第三測試電壓V3。於本較佳實施例中，第一感光元件cds3、第二感光元件cds4、第三感光元件cds5以及第四感光元件cds6皆為光敏電阻，且第一感光元件cds3、第二感光元件cds4、第三感光元件cds5以及第四感光元件cds6之電阻值完全相同。

圖7中，第一感光電路222除了第一光敏電阻cds3之外，其更包括一第一電阻R3以及一第一電容C3，第一電阻R3與第一光敏電阻cds3串聯且第一電阻R3接地，而第一光敏電阻cds3連接於電壓VCC，其中參考電壓V_ref *係藉由第一光敏電阻cds3與第一電阻R3將電壓VCC分壓而獲得。而第一電容C3則與第一光敏電阻cds3串聯，用以提供濾波功能，需特別注意的是，本較佳實施例中第一感光電路222之電路配置與第一較佳實施例之第一感光電路122不同，故獲得之參考電壓V_ref *之數值亦不同。

第二感光電路224中，第一測試電壓V1亦根據第二感光電路224之第二光敏電阻cds4與第二電阻R4將電壓VCC分壓而獲得，且其電路配置與第一感光電路222完全相同而不再贅述。同理，第三感光電路226中，第二測試電壓V2亦根據第三感光電路226之第三光敏電阻cds5與第三電阻R5將電壓VCC分壓而獲得。而第四感光電路228中，第三測試電壓V3亦根據第四感光電路22之第四光敏電阻cds6與第四電阻R6將電壓VCC分壓而獲得。與第一較佳實施例相同的是，當被第二遮光罩223、第三遮光罩225以及第四遮光罩227覆蓋之第一發光元件231、第二發光元件232以及第三發光元件233未產生光束L*時，第二感光電路224、第三感光電路226以及第四感光電路228所產生之第一測試電壓V1、第二測試電壓V2以及第三測試電壓V3係等於參考電壓V_ref *。

接下來說明測試座22之判斷電路229。請同時參閱圖7以及圖8，圖8係本發明發光元件之測試系統之比較單元於第二較佳實施例中之內部電路示意圖。判斷電路229分別連接於第一感光電路222、第二感光電路224、第三感光電路226、第四感光電路228以及電腦主機20，用以判斷測試電壓V1、V2、V3是否大於參考電壓V_ref *而決定複數發光元件231～233是否通過測試。判斷電路229包括一比較單元2291以及一轉換單元2292，比較單元2291係以負邏輯連接方式連接於第一感光電路222、第二感光電路224、第三感光電路226以及第四感光電路228，用以比較測試電壓V1、V2、V3與參考電壓V_ref *而輸出相對應之邏輯準位訊號。轉換單元2292分別連接於比較單元2291以及電腦主機20，用以將邏輯準位訊號轉換為特定格式之訊號。於本較佳實施例中，比較單元2291係為一比較器，比較單元2291係藉由一通用串列匯流排(Universal Serious Bus，USB)介面連接線連接於電腦主機20，而轉換單元2292係為將邏輯準位訊號轉換為USB格式之訊號之單晶片微處理器。

由圖8可知，比較單元2291係由四個運算放大器2291A、2291B、2291C以及2291D所組成，本較佳實施例中，第四運算放大器2291D未被啟用而不多加說明。由圖7以及圖8可知，第一感光電路222所產生之參考電壓Vref*分別由比較單元2291之INPUT 1+接腳、INPUT 2+接腳以及INPUT 3+接腳輸入，其中INPUT 1+接腳係為第一運算放大器2291A之正輸入端，INPUT 2+接腳係為第二運算放大器2291B之正輸入端，INPUT 3+接腳係為第三運算放大器2291C之正輸入端。另一方面，第二感光電路224所產生之第一測試電壓V1由比較單元2291之INPUT 1-接腳輸入，且其INPUT 1-接腳係為第一運算放大器2291A之負輸入端。且第三感光電路226所產生之第二測試電壓V2由比較單元2291之INPUT 2-接腳輸入，且其INPUT 2-接腳係為第二運算放大器2291B之負輸入端。第四感光電路228所產生之第三測試電壓V3由比較單元2291之INPUT 3-接腳輸入，且其INPUT 3-接腳係為第三運算放大器2291C之負輸入端。根據上述可知，參考電壓V_ref *輸入予第一運算放大器2291A之正輸入端，且第一測試電壓V1、第二測試電壓V2以及第三測試電壓V3分別輸入予為第一運算放大器2291A、第二運算放大器2291B以第三運算放大器2291C之負輸入端之連接方式即為負邏輯連接方式。

接下來說明本發明發光元件之測試系統2之運作情形。請再次參閱圖6以及圖7，當發光元件之測試系統2被架設完成，且電路板23連接於電腦主機20之後，開始測試電路板23上之複數發光元件231～233。首先，將測試座22之第一遮光罩221覆蓋於電路板23之無發光元件區域234(亦即步驟S1*)，並於確定無光線進入第一遮光罩221內之後，利用位於第一遮光罩221內之第一感光元件2221偵測無發光元件區域234之亮度而獲得一參考電壓V_ref *(亦即步驟S2*)。第一遮光罩221內，第一光敏電阻cds3並未偵測到光束L*，故第一光敏電阻cds3之電阻值(例如為5KΩ)不變，且輸出對應於該電阻值之參考電壓V_ref *(例如為2V)。接下來檢查電路板上23之複數發光元件231～233是否處於熄滅狀態(亦即步驟S3*)，若否，藉由電腦主機20產生訊號而關閉複數發光元件231～233(亦即步驟S4*)，並再次檢查複數發光元件231～233是否處於熄滅狀態。若複數發光元件231～233已處於熄滅狀態，則將測試座22之第二遮光罩223、第三遮光罩225以及第四遮光罩227分別覆蓋於電路板23之第一發光元件231、第二發光元件232以及第三發光元件233(亦即步驟S5*)。

於確定無光線進入第二遮光罩223、第三遮光罩225以及第四遮光罩227內之後，藉由電腦主機20產生訊號而驅動複數發光元件231～233，使複數發光元件231～233分別產生光束L*，並分別利用第二光敏電阻cds4、第三光敏電阻cds5以及第四光敏電阻cds6偵測第一發光元件231、第二發光元件232以及第三發光元件233之光束L*之亮度而獲得第一測試電壓V1、第二測試電壓V2以及第三測試電壓V3(亦即步驟S6*)。第二遮光罩223內，第二光敏電阻cds4被光束L*照射且其電阻值下降(例如由5KΩ下降至3KΩ)，使第二感光電路224所輸出之第一測試電壓V1下降(例如由2V下降至1.25V)。而第二測試電壓V2以及第三測試電壓V3亦為同理，則不再贅述。

其第一測試電壓V1、第二測試電壓V2以及第三測試電壓V3被輸出至比較單元2291之三個負輸入端，而參考電壓V_ref *則被第一感光電路222輸出至比較單元1251之正輸入端，且比較單元1251分別判斷第一測試電壓V1、第二測試電壓V2以及第三測試電壓V3是否小於參考電壓V_ref *(亦即步驟S7*)。當比較單元2291判斷任一測試電壓V1、V2或V3不小於參考電壓V_ref *(亦即測試電壓V1、V2或V3接近於參考電壓V_ref *)時，其表示被驅動之發光元件231、232或233並未產生光束L*，故測試電壓V1、V2或V3應未改變(亦即維持2V)而相同於參考電壓V_ref *或接近於參考電壓V_ref *。此時，比較單元2291輸出一低邏輯準位訊號予電腦主機20，且電腦主機20中之測試程式201接收到低邏輯準位訊號，並產生一測試失敗訊號，且測試失敗訊號藉由音響裝置21以一聲響提示顯示方式表示對應之發光元件231、232或233測試失敗(亦即步驟S8*)。

反之，當比較單元2291判斷測試電壓V1、V2或V3小於參考電壓V_ref *(亦即測試電壓V1、V2或V3大幅度地小於參考電壓V_ref *)時，比較單元2291輸出一高邏輯準位訊號，高邏輯準位訊號經過轉換單元2292而被轉換為對應於高邏輯準位訊號之第一UBS格式訊號並被輸出予電腦主機20，且電腦主機20產生訊號而關閉對應之發光元件231、232或233，使對應之光敏電阻cds4、cds5或cds6偵測被關閉之發光元件231、232或233之亮度(亦即無亮度)而獲得對應之第四測試電壓V4、第五測試電壓V5或第六測試電壓V6(亦即步驟S9*)。

最後，比較單元2291分別判斷第四測試電壓V4、第五測試電壓V5或第六測試電壓V6是否小於參考電壓V_ref *(亦即步驟S10*)，當對應之第四測試電壓V4、第五測試電壓V5或第六測試電壓V6小於參考電壓V_ref *時，其表示被關閉之發光元件231、232或233仍產生光束L*，故比較單元2291產生低邏輯準位訊號，低邏輯準位訊號經過轉換單元2292而被轉換為對應於低邏輯準位訊號之第二UBS格式訊號並被輸出予電腦主機20，使電腦主機20之測試程式201根據第二UBS格式訊號而產生測試失敗訊號，並藉由音響裝置21以聲響提示方式表示發光元件231、232或233測試失敗。

而當第四測試電壓V4、第五測試電壓V5或第六測試電壓V6不小於參考電壓V_ref *(亦即第四測試電壓V4、第五測試電壓V5或第六測試電壓V6等於或接近於參考電壓V_ref *)時，其表示被關閉之發光元件231、232或233已被關閉，使光敏電阻cds4、cds5或cds6偵測之亮度為無亮度。因此比較單元2291分別產生另一高邏輯準位訊號，且另一高邏輯準位訊號被轉換單元2292轉換為對應於另一高邏輯準位訊號之第三UBS格式訊號，使接收到第一UBS格式訊號以及第三UBS格式訊號之測試程式201產生通過測試訊號，且通過測試訊號同樣藉由音響裝置21以聲響提示方式依序表示發光元件231、232或233通過測試。發光元件231、232或233之測試結束。

根據上述各較佳實施例可知，本發明測試發光元件之方法以及發光元件之測試系統係藉由位於第一遮光罩內之第一感光元件來偵測未發光之亮度而獲得參考電壓，再利用位於第二遮光罩內之第二感光元件來偵測發光之亮度而獲得測試電壓，並直接比較測試電壓與參考電壓而可判斷發光元件是否於被驅動時發光或於被關閉時熄滅。由於第一感光電路以及第二感光電路完全相同且其設置位置相當接近，當第一感光電路因某些外在因素而使其電路參數發生誤差時，第二感光電路之電路參數亦會發生誤差，故其誤差對於參考電壓與測試電壓之影響不大，以降低誤判之機率。再者，本發明測試發光元件之方法以及發光元件之測試系統係可藉由電腦主機來執行，亦即可以自動化測試方式測試發光元件，而不需藉由人工方式進行測試。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，並非用以限定本發明之申請專利範圍，因此凡其它未脫離本發明所揭示之精神下所完成之等效改變或修飾，均應包含於本案之申請專利範圍內。

1、2．．．發光元件之測試系統

10、20．．．電腦主機

11、21．．．電腦週邊裝置

12、22．．．測試座

13、23．．．電路板

14．．．電源

15．．．開關電路

121、123、221、223、225、227．．．遮光罩

122、124、222、224、226、228．．．感光電路

125、229．．．判斷電路

131、231、232、233．．．發光元件

132、234．．．無發光元件區域

201．．．測試程式

1251、2291．．．比較單元

1252．．．控制單元

2292．．．轉換單元

C1、C2、C3、C4、C5、C6．．．電容

cds1、cds2、cds3、cds4、cds5、cds6．．．感光元件

L、L*．．．光束

S1～S9、S1*～S10*．．．步驟

R1、R2、R3、R4、R5、R6．．．電阻

V、V’、V1、V2、V3、V4、V5、V6．．．測試電壓

V_ref 、V_ref *．．．參考電壓

1251A、1251B、1251C、1251D、2291A、2291B、2291C、2291D．．．運算放大器

圖1係本發明測試發光元件之方法於第一較佳實施例中之方塊流程示意圖。

圖2係本發明發光元件之測試系統於第一較佳實施例中之結構示意圖。

圖3係本發明發光元件之測試系統於第一較佳實施例中之內部電路示意圖。

圖4係本發明發光元件之測試系統之比較單元於第一較佳實施例中之內部電路示意圖。

圖5係本發明測試發光元件之方法於第二較佳實施例中之方塊流程示意圖。

圖6係本發明發光元件之測試系統於第二較佳實施例中之結構示意圖。

圖7係本發明發光元件之測試系統於第二較佳實施例中之內部電路示意圖。

圖8係本發明發光元件之測試系統之比較單元於第二較佳實施例中之內部電路示意圖。

S1～S9．．．步驟

Claims

一種發光元件之測試系統，用以測試設置於一電路板上之一發光元件，該發光元件之測試系統包括：一電腦主機，用以輸出該發光元件之測試結果；以及一測試座，連接於該電腦主機，用以測試該發光元件，該測試座包括：一第一遮光罩，用以覆蓋於該電路板上之一無發光元件區域；一第一感光電路，具有一第一感光元件，該第一感光元件位於該第一遮光罩內，該第一感光電路用以根據該第一感光元件所偵測之該無發光元件區域之亮度而產生一參考電壓；一第二遮光罩，用以覆蓋於該發光元件；一第二感光電路，具有一第二感光元件，該第二感光元件位於該第二遮光罩內，該第二感光電路用以根據該第二感光元件所偵測之該發光元件之亮度而產生一測試電壓；以及一判斷電路，分別連接於該第一感光電路、該第二感光電路以及該電腦主機，用以判斷該測試電壓是否大於該參考電壓而決定該發光元件是否通過測試，且該判斷電路包括：一比較單元，連接於該第一感光電路以及該第二感光電路，用以比較該測試電壓與該參考電壓；其中當該第一感光電路以及該第二感光電路以一正邏輯連接方式連接於該比較單元，且根據被驅動之該發光元件而獲得之該測試電壓大於該參考電壓時，該比較單元輸出一高邏輯準位訊號，而當該測試電壓不大於該參考電壓時，該比較單元輸出一低邏輯準位訊號；或當該第一感光電路以及該第二感光電路以一負邏輯連接方式連接於該比較單元，且該測試電壓小於該參考電壓時，該比較單元輸出該高邏輯準位訊號，而該測試電壓不小於該參考電壓時，該比較單元輸出該低邏輯準位訊號；以及一控制單元，連接於該比較單元以及該電腦主機，用以接收該高邏輯準位訊號或接收該低邏輯準位訊號，並於接收到該低邏輯準位時產生一測試失敗訊號予該電腦主機；其中當該控制單元接收到該高邏輯準位訊號之後，該發光元件被關閉且被該第二感光電路偵測而獲得一另一測試電壓，該比較單元根據該另一測試電壓與該參考電壓而判斷該發光元件是否通過測試；其中當該第一感光電路以及該第二感光電路以該正邏輯連接方式連接於該比較單元，且該另一測試電壓不大於該參考電壓時，該比較單元輸出一另一高邏輯準位訊號，使該控制單元根據該高邏輯準位訊號以及該另一高邏輯準位訊號而產生一通過測試訊號予該電腦主機，而當該測試電壓大於該參考電壓時，該比較單元輸出該低邏輯準位訊號；而當該第一感光電路以及該第二感光電路以該負邏輯連接方式連接於該比較單元，且該另一測試電壓不小於該參考電壓時，該比較單元輸出該另一高邏輯準位訊號，使該控制單元根據該高邏輯準位訊號以及該另一高邏輯準位訊號而產生該通過測試訊號予該電腦主機，而當該測試電壓小於該參考電壓時，該比較單元輸出該低邏輯準位訊號。
一種發光元件之測試系統，用以測試設置於一電路板上之一發光元件，該發光元件之測試系統包括：一電腦主機，用以輸出該發光元件之測試結果；以及一測試座，連接於該電腦主機，用以測試該發光元件，該測試座包括：一第一遮光罩，用以覆蓋於該電路板上之一無發光元件區域；一第一感光電路，具有一第一感光元件，該第一感光元件位於該第一遮光罩內，該第一感光電路用以根據該第一感光元件所偵測之該無發光元件區域之亮度而產生一參考電壓；一第二遮光罩，用以覆蓋於該發光元件；一第二感光電路，具有一第二感光元件，該第二感光元件位於該第二遮光罩內，該第二感光電路用以根據該第二感光元件所偵測之該發光元件之亮度而產生一測試電壓；以及一判斷電路，分別連接於該第一感光電路、該第二感光電路以及該電腦主機，用以判斷該測試電壓是否大於該參考電壓而決定該發光元件是否通過測試，且該判斷電路包括一比較單元，連接於該第一感光電路以及該第二感光電路，用以比較該測試電壓與該參考電壓；其中當該第一感光電路以及該第二感光電路以一正邏輯連接方式連接於該比較單元，且該測試電壓大於該參考電壓時，該比較單元輸出一高邏輯準位訊號予該電腦主機，而當該測試電壓不大於該參考電壓時，該比較單元輸出一低邏輯準位訊號予該電腦主機；或當該第一感光電路以及該第二感光電路以一負邏輯連接方式連接於該比較單元，且該測試電壓小於該參考電壓時，該比較單元輸出該高邏輯準位訊號予該電腦主機，而該測試電壓不小於該參考電壓時，該比較單元輸出該低邏輯準位訊號予該電腦主機；其中當該電腦主機接收到該高邏輯準位訊號之後，該發光元件被關閉且被該第二感光電路偵測而獲得一另一測試電壓，該比較單元根據該另一測試電壓與該參考電壓而判斷該發光元件是否通過測試；其中當該第一感光電路以及該第二感光電路以該正邏輯連接方式連接於該比較單元，且該另一測試電壓不大於該參考電壓時，該比較單元輸出一另一高邏輯準位訊號予該電腦主機，而當該測試電壓大於該參考電壓時，該比較單元輸出該低邏輯準位訊號；而當該第一感光電路以及該第二感光電路以該負邏輯連接方式連接於該比較單元，且該另一測試電壓不小於該參考電壓時，該比較單元輸出該另一高邏輯準位訊號予該電腦主機，而當該測試電壓小於該參考電壓時，該比較單元輸出該低邏輯準位訊號。
如申請專利範圍第2項所述之發光元件之測試系統，其中該電腦主機包括一測試程式，用以當該電腦主機接收到該高邏輯準位訊號以及該另一高邏輯準位訊號時產生該測試通過訊號，或當該電腦主機接收到該低邏輯準位訊號時產生該測試失敗訊號。
如申請專利範圍第3項所述之發光元件之測試系統，更包括一電腦週邊裝置，連接於該電腦主機，用以顯示該測試通過訊號或該測試失敗訊號。
如申請專利範圍第4項所述之發光元件之測試系統，其中該電腦週邊裝置係用以顯示該測試通過訊號或該測試失敗訊號之一電腦螢幕或以不同聲響提示該測試通過訊號或該測試失敗訊號之一音響裝置。
如申請專利範圍第2項所述之發光元件之測試系統，其中該測試座係藉由一RS232介面連接線或一通用串列匯流排(Universal Serious Bus，USB)介面連接面而連接於該電腦主機，且該第一感光元件以及該第二感光元件係光敏電阻。
一種測試發光元件之方法，用以測試設置於一電路板上之一發光元件，該測試發光元件之方法包括：分別覆蓋該發光元件以及該電路板上之一無發光光元件區域，並根據該無發光元件區域之亮度而獲得一參考電壓，且根據被驅動之該發光元件之亮度而獲得一測試電壓；以及根據該測試電壓與該參考電壓而判斷該發光元件是否通過測試；其中分別覆蓋該被測物件之該無發光元件區域以及該發光元件係分別利用一第一遮光罩以及一第二遮光罩分別覆蓋於該無發光元件區域以及該發光元件，並藉由位於該第一遮光罩內之一第一感光元件偵測根據該無發光元件區域之亮度而獲得該參考電壓，且藉由位於該第二遮光罩內之一第二感光元件偵測該發光元件之亮度而獲得該測試電壓；其中當該第一感光元件與該第二感光元件係以一正邏輯連接方式被設置，且該測試電壓大於該參考電壓時，關閉該發光元件，而當該測試電壓不大於該參考電壓時，判斷該發光元件測試失敗；或當該第一感光元件與該第二感光元件阻係以一負邏輯連接方式被設置，且該測試電壓小於該參考電壓時，關閉該發光元件，而該測試電壓不小於該參考電壓時，判斷該發光元件測試失敗。
如申請專利範圍第7項所述之測試發光元件之方法，其中當該發光元件被關閉且被該第二感光電路偵測而獲得一另一測試電壓，並根據該另一測試電壓與該參考電壓而判斷該發光元件是否通過測試；其中當該第一感光電路以及該第二感光電路以該正邏輯連接方式被設置，且該另一測試電壓不大於該參考電壓時，判斷該發光元件通過測試，而當該測試電壓大於該參考電壓時，判斷該發光元件測試失敗；而當該第一感光電路以及該第二感光電路以該負邏輯連接方式被設置，且該另一測試電壓不小於該參考電壓時，判斷該發光元件通過測試，而當該測試電壓小於該參考電壓時，判斷該發光元件測試失敗。
如申請專利範圍第7項所述之測試發光元件之方法，更包括以一畫面顯示方式顯示該發光元件通過測試或該發光元件測試失敗或以一聲響方式提示該發光元件通過測試或該發光元件測試失敗。