一種lcd顯示器可視角度測(cè)試裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種LCD顯示器可視角度測(cè)試裝置，包含色彩亮度計(jì)、測(cè)試暗箱、測(cè)試計(jì)算機(jī)，測(cè)試調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)顯示器的三維位置調(diào)整、水平和垂直兩個(gè)方向旋轉(zhuǎn)和顯示器安裝調(diào)節(jié)；測(cè)試暗箱用于安裝測(cè)試調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)和色彩亮度計(jì)，同時(shí)為系統(tǒng)測(cè)試提供全黑暗測(cè)試環(huán)境；測(cè)試計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)操作控制和采集、處理所有測(cè)試所需的信號(hào)，實(shí)現(xiàn)測(cè)量。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了針對(duì)小尺寸LCD顯示器的視角及亮度和色度均勻度等技術(shù)指標(biāo)的自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)，簡(jiǎn)化測(cè)量過(guò)程，縮短測(cè)試時(shí)間，提高測(cè)試準(zhǔn)確性和可靠性。
【專(zhuān)利說(shuō)明】—種LCD顯示器可視角度測(cè)試裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及IXD顯示器可視角度測(cè)試試驗(yàn)裝置，具體涉及一種小尺寸IXD顯示器可視角度測(cè)試裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]由于IXD顯示器可視角度范圍的大小直接影響到操作人員視頻監(jiān)視系統(tǒng)監(jiān)視圖像的觀察，是影響人機(jī)功效的一項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)。LCD顯示器的視角特性是由LCD顯示器自身的顯像原理引起的，當(dāng)液晶顯示器顯示不同亮度的圖像時(shí)，液晶分子的扭曲程度也不同，液晶分子的長(zhǎng)軸與玻璃基板的角度也不同，因此，從不同角度觀察屏幕，看到的圖像的顏色與亮度也不一樣。在一定角度范圍內(nèi)，觀察屏幕才能獲得良好的圖像效果。因此，需要對(duì)LCD顯示器的這一顯示特性進(jìn)行測(cè)量。
[0003]IXD顯示器可視角度測(cè)量過(guò)程非常繁雜，在測(cè)量過(guò)程中需要經(jīng)常移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)IXD顯示器和色彩亮度計(jì)，目前，已經(jīng)有一些針對(duì)大屏幕顯示器的測(cè)試裝置，幫助轉(zhuǎn)動(dòng)或移動(dòng)顯示器或色彩亮度計(jì)，但是此類(lèi)裝置并不適用于小尺寸顯示器的測(cè)試。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種針對(duì)4至6英寸小IXD顯示器可視角度測(cè)試臺(tái)，可自動(dòng)測(cè)試顯示器視角及亮度和色度均勻性測(cè)試。
[0005]本實(shí)用新型的目的是通過(guò)下述技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的:
[0006]一種IXD顯示器可視角度測(cè)試裝置，包含色彩亮度計(jì)(I)、測(cè)試暗箱(2)、測(cè)試計(jì)算機(jī)(7)，測(cè)試暗箱內(nèi)設(shè)有測(cè)試調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(8)，所述測(cè)試調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)有用于調(diào)節(jié)被測(cè)顯示器
(16)在X、Y、Z三個(gè)方向的位置移動(dòng)的移動(dòng)平臺(tái)、安裝在移動(dòng)平臺(tái)上的顯示器夾具(15)和用于調(diào)節(jié)被測(cè)顯示器(16)與色彩亮度計(jì)(I)的相對(duì)角度的旋轉(zhuǎn)裝置；
[0007]所述移動(dòng)平臺(tái)包含有X方向平移臺(tái)(9)、Z方向升降臺(tái)(10)、Y方向平移臺(tái)(11)，X方向平移臺(tái)(9)、Z方向升降臺(tái)(10)、Y方向平移臺(tái)(11)上分別設(shè)有步進(jìn)電機(jī)和有作為位置信號(hào)和控制反饋信號(hào)以確定被測(cè)顯示器(16)位置和位移控制精度的光柵尺；
[0008]所述旋轉(zhuǎn)裝置包含水平旋轉(zhuǎn)臺(tái)(20)、位于顯示器夾具兩側(cè)的右垂直旋轉(zhuǎn)支架
(13)和左垂直旋轉(zhuǎn)支架(18)，水平旋轉(zhuǎn)臺(tái)(20)、右垂直旋轉(zhuǎn)支架(13)和左垂直旋轉(zhuǎn)支架
(18)上分別設(shè)有步進(jìn)電機(jī)和作為位置信號(hào)和控制反饋信號(hào)的旋轉(zhuǎn)編碼器。
[0009]進(jìn)一步，所述右垂直旋轉(zhuǎn)支架(13)和左垂直旋轉(zhuǎn)支架(18)之間設(shè)有水平調(diào)節(jié)螺桿(19)，水平調(diào)節(jié)螺桿(19)的左右兩端的左旋螺紋和右旋螺紋與右垂直旋轉(zhuǎn)支架(13)和左垂直旋轉(zhuǎn)支架(18)端部的螺紋孔連接。
[0010]進(jìn)一步，根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種IXD顯示器可視角度測(cè)試裝置，其特征在于所述測(cè)試暗箱(2)的內(nèi)壁采用吸光型涂層。
[0011]進(jìn)一步，根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種IXD顯示器可視角度測(cè)試裝置，其特征在于所述測(cè)試計(jì)算機(jī)(7)通過(guò)USB接口與色彩亮度計(jì)(I)連接，測(cè)試計(jì)算機(jī)(7)內(nèi)安裝有可實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)試調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(8)上步進(jìn)電機(jī)的控制串口卡、實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)試調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(8)上的光柵尺和旋轉(zhuǎn)編碼器的反饋信號(hào)采集的數(shù)據(jù)采集卡。
[0012]本發(fā)明的效果:通過(guò)系統(tǒng)測(cè)試和操作過(guò)程均采用計(jì)算機(jī)控制，可以快速、準(zhǔn)確完成顯示器視角及亮度和色度均勻性測(cè)試；系統(tǒng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)通過(guò)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過(guò)光柵尺和旋轉(zhuǎn)編碼器進(jìn)行位移和旋轉(zhuǎn)測(cè)量和控制反饋，保證調(diào)節(jié)精度，采用模塊化設(shè)計(jì)，保證系統(tǒng)測(cè)量可靠性和穩(wěn)定性；通過(guò)水平調(diào)節(jié)螺桿調(diào)整垂直旋轉(zhuǎn)支架距離，以適應(yīng)不同尺寸顯示器安裝要求。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖；
[0014]圖2本發(fā)明的測(cè)試臺(tái)結(jié)構(gòu)圖；
[0015]圖3本發(fā)明的顯示器測(cè)試暗箱結(jié)構(gòu)圖；
[0016]圖4本發(fā)明的測(cè)試調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；
[0017]圖5本發(fā)明的顯示器測(cè)量點(diǎn)分布圖。
[0018]圖中標(biāo)號(hào)說(shuō)明
[0019]I一色彩売度計(jì)2—測(cè)試暗箱3—測(cè)試操作臺(tái)4一顯不器5 —電源模塊6 —圖像/[目號(hào)發(fā)生器7—測(cè)試計(jì)算機(jī)8—測(cè)試調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)9一X方向平移臺(tái)10 —Z方向升降臺(tái)11 一Y方向平移臺(tái)12—7jC平旋轉(zhuǎn)支撐板13—右垂直旋轉(zhuǎn)支架14 一垂直旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)15—顯不器夾具16一被測(cè)顯不器17—垂直旋轉(zhuǎn)編碼器18—左垂直旋轉(zhuǎn)支架19一7jC平調(diào)節(jié)螺桿20—7jC平旋轉(zhuǎn)臺(tái)
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0021]如圖1所示，測(cè)試計(jì)算機(jī)7實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)測(cè)量過(guò)程的操作和控制，只需通過(guò)測(cè)試計(jì)算機(jī)7的測(cè)量操作軟件的操作，即可完成所有測(cè)試項(xiàng)目的操作。測(cè)試計(jì)算機(jī)內(nèi)安裝有一張串口卡和數(shù)據(jù)采集卡，用于驅(qū)動(dòng)測(cè)試調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)8內(nèi)的各個(gè)運(yùn)動(dòng)部件的步進(jìn)電機(jī)和運(yùn)動(dòng)部件傳感器輸出的位移和旋轉(zhuǎn)測(cè)量信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)試調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)8的控制；同時(shí)，通過(guò)USB接口與色彩亮度計(jì)I相連，實(shí)現(xiàn)對(duì)其進(jìn)行控制和采集其輸出的色坐標(biāo)和亮度。
[0022]如圖2所示，本系統(tǒng)主要是在測(cè)試操作臺(tái)3上進(jìn)行，主要包含色彩亮度計(jì)1、測(cè)試暗箱2及其內(nèi)部的測(cè)試調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、圖像信號(hào)發(fā)生器6、電源模塊5、測(cè)試計(jì)算機(jī)7及其顯示器4。圖像信號(hào)發(fā)生器6是為顯示器測(cè)試提供測(cè)試信號(hào)源，可提供模擬和數(shù)字等多種格式信號(hào)輸出，包含NTSC、PALI SACAM, VGA、DV1、HDMI等輸出信號(hào)，提供單管像圖像、彩條、斜坡、格柵、多波群等測(cè)試圖像。
[0023]如圖3、圖4所示，測(cè)試調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)8安裝在測(cè)試暗箱2內(nèi)，實(shí)現(xiàn)X、Y、Z三個(gè)方向的位移運(yùn)動(dòng)、水平與垂直方向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)及顯示器安裝調(diào)節(jié)，x、Y、z三個(gè)方向的位移運(yùn)動(dòng)通過(guò)X方向平移臺(tái)9、ζ方向升降臺(tái)10、Υ方向平移臺(tái)11實(shí)現(xiàn)，位移運(yùn)動(dòng)均通過(guò)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，步進(jìn)電機(jī)步進(jìn)角為0.36°，Χ方向位移> 180mm，Z方向位移> 120mm，Y方向位移> 160mm，在三個(gè)方向均安裝有光柵尺作為位移測(cè)量和控制反饋信號(hào)，精度可達(dá)0.0lmm ;水平與垂直方向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過(guò)水平旋轉(zhuǎn)臺(tái)20和垂直旋轉(zhuǎn)支架實(shí)現(xiàn),旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過(guò)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng),步進(jìn)電機(jī)步進(jìn)角為0.36°，在水平和垂直兩個(gè)旋轉(zhuǎn)方向的旋轉(zhuǎn)軸上均安裝旋轉(zhuǎn)編碼器作為旋轉(zhuǎn)測(cè)量和控制反饋信號(hào)，精度0-360° ±100";顯示器安裝調(diào)節(jié)通過(guò)水平調(diào)節(jié)螺桿19調(diào)節(jié)左右兩個(gè)垂直旋轉(zhuǎn)支架的距離，以適應(yīng)不同尺寸顯示器的安裝，其調(diào)節(jié)方式采用螺紋傳動(dòng)方式，水平調(diào)節(jié)螺桿19的左右兩端的螺紋方向分別為左旋螺紋和右旋螺紋，當(dāng)水平調(diào)節(jié)螺桿19順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，帶動(dòng)左右兩個(gè)垂直旋轉(zhuǎn)支架向內(nèi)收縮，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，帶動(dòng)左右兩個(gè)垂直旋轉(zhuǎn)支架向外擴(kuò)張，左右兩個(gè)垂直旋轉(zhuǎn)支架的距離可從148mm調(diào)節(jié)至198mm。
[0024]本發(fā)明的測(cè)試過(guò)程是:首先將被測(cè)顯示器16安裝在顯示器夾具15上，通過(guò)水平調(diào)節(jié)螺桿19調(diào)整左右兩個(gè)垂直旋轉(zhuǎn)支架的相對(duì)距離，使之與顯示器夾具15的寬度一致，通過(guò)銷(xiāo)軸將顯示器夾具15安裝在左右兩個(gè)垂直旋轉(zhuǎn)支架上，調(diào)節(jié)好間隙，鎖緊垂直旋轉(zhuǎn)編碼器17和垂直旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)14。
[0025]將電源和信號(hào)線(xiàn)接入被測(cè)顯示器16，打開(kāi)圖像信號(hào)發(fā)生器6調(diào)到全場(chǎng)白信號(hào)，打開(kāi)被測(cè)顯不器16。
[0026]通過(guò)測(cè)試計(jì)算機(jī)7調(diào)節(jié)測(cè)試調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)8的水平旋轉(zhuǎn)臺(tái)20和垂直旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)14，將被測(cè)顯示器16調(diào)節(jié)到上下、左右垂直位置，保證被測(cè)顯示器16的中心位置位于水平和垂直旋轉(zhuǎn)中心，將此時(shí)的水平和垂直位置信號(hào)置為零點(diǎn)，從而確定視角測(cè)量的初始位置。
[0027]通過(guò)測(cè)試計(jì)算機(jī)7調(diào)節(jié)測(cè)試調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)8的Z方向升降臺(tái)10和Y方向平移臺(tái)11位置，使被測(cè)顯示器16的中心位置與色彩亮度計(jì)I的鏡頭中心對(duì)齊；調(diào)節(jié)X方向平移臺(tái)9的位置，保證色彩亮度計(jì)I的鏡頭與被測(cè)顯示器16的距離符合測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)要求，即4倍屏幕高度或規(guī)定的最佳觀察位置。
[0028]如圖5所示，將色 彩亮度計(jì)I對(duì)準(zhǔn)被測(cè)顯示器16中心點(diǎn)Ptl，測(cè)得Ptl點(diǎn)的亮度Ltltl,色度坐標(biāo)為Uc/、<.通過(guò)移動(dòng)Z方向升降臺(tái)10和Y方向平移臺(tái)11，依次測(cè)量P1-P8的亮度Ltli和色度Utli' , V0/ (其中i表示P1-P8點(diǎn))，從而計(jì)算出被測(cè)顯示器在亮度Ltltl位置的亮度均勻度為:
[0029]P0=L0i/L00X 100%......................................(I)
[0030]色度誤差為:
[0031]Au0' =U0i 1 -U0'......................................(2)
[0032]Δ Y01 =V0i 1 -Y01......................................(3)
[0033]色度不均勻性為:
[0034]Au/ Vc/ = ( Δ U0; 2+Δν(/ 2) 1/2.........................(4)
[0035]將被測(cè)顯示器向左水平轉(zhuǎn)動(dòng)至中心點(diǎn)Ptl的亮度為1/21^時(shí)，被測(cè)顯示器的轉(zhuǎn)動(dòng)角度就為1/21^左視角，保證色彩亮度計(jì)與被測(cè)顯示器的距離和角度不變，通過(guò)移動(dòng)Z方向升降臺(tái)10和Y方向平移臺(tái)11，依次測(cè)量Ρ「Ρ8的亮度Llji和色度Ulji' ,Vlj/ (其中I表示向左轉(zhuǎn)動(dòng)，j表示為1/21^位置，i表示P1-P8點(diǎn)),從而計(jì)算出被測(cè)顯示器在亮度1/21^位置的亮度均勻度為:
[0036]Plj=Llji/ (1/2L00) X 100%................................(5)
[0037]色度誤差為:
[0038]Aulj" =Ulji 1 -U0'......................................(6)
[0039]Δ Vlj 1 =Vlji 1 -Y01......................................(7)
[0040]色度不均勻性為:[0041]Au1/ V1/ = ( Au1/ 2+Δνι/ 2) 1/2........................(8)
[0042]與1/21^左視角同樣的測(cè)量步驟可實(shí)現(xiàn)對(duì)1/21^右視角、1/21^上視角、1/2U。下視角、1/3Lto左視角、1/3Lto右視角、1/3Lto上視角、1/3Lto下視角的測(cè)量及其在相應(yīng)視角位置的亮度均勻度、色度誤差及`色度不均勻性的測(cè)量。
【權(quán)利要求】
1.一種LCD顯示器可視角度測(cè)試裝置，包含色彩亮度計(jì)(I )、測(cè)試暗箱(2)、測(cè)試計(jì)算機(jī)(7)，測(cè)試暗箱內(nèi)設(shè)有測(cè)試調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(8)，其特征在于，所述測(cè)試調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)有用于調(diào)節(jié)被測(cè)顯示器(16)在X、Y、Z三個(gè)方向的位置移動(dòng)的移動(dòng)平臺(tái)、安裝在移動(dòng)平臺(tái)上的顯示器夾具(15)和用于調(diào)節(jié)被測(cè)顯示器(16)與色彩亮度計(jì)(I)的相對(duì)角度的旋轉(zhuǎn)裝置； 所述移動(dòng)平臺(tái)包含有X方向平移臺(tái)(9)、Z方向升降臺(tái)(10)、Y方向平移臺(tái)(11)，X方向平移臺(tái)(9)、Ζ方向升降臺(tái)(10)、Υ方向平移臺(tái)(11)上分別設(shè)有步進(jìn)電機(jī)和有作為位置信號(hào)和控制反饋信號(hào)以確定被測(cè)顯示器(16)位置和位移控制精度的光柵尺； 所述旋轉(zhuǎn)裝置包含水平旋轉(zhuǎn)臺(tái)(20)、位于顯示器夾具兩側(cè)的右垂直旋轉(zhuǎn)支架(13)和左垂直旋轉(zhuǎn)支架(18)，水平旋轉(zhuǎn)臺(tái)(20)、右垂直旋轉(zhuǎn)支架(13)和左垂直旋轉(zhuǎn)支架(18)上分別設(shè)有步進(jìn)電機(jī)和作為位置信號(hào)和控制反饋信號(hào)的旋轉(zhuǎn)編碼器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種IXD顯示器可視角度測(cè)試裝置，其特征在于所述右垂直旋轉(zhuǎn)支架(13)和左垂直旋轉(zhuǎn)支架(18)之間設(shè)有水平調(diào)節(jié)螺桿(19)，水平調(diào)節(jié)螺桿(19)的左右兩端的左旋螺紋和右旋螺紋與右垂直旋轉(zhuǎn)支架(13)和左垂直旋轉(zhuǎn)支架(18)端部的螺紋孔連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種LCD顯示器可視角度測(cè)試裝置，其特征在于所述測(cè)試暗箱(2)的內(nèi)壁采用吸光型涂層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種LCD顯示器可視角度測(cè)試裝置，其特征在于所述測(cè)試計(jì)算機(jī)(7 )通過(guò)USB接口與色彩亮度計(jì)(I)連接，測(cè)試計(jì)算機(jī)(7 )內(nèi)安裝有可實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)試調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(8)上步進(jìn)電機(jī)的控制串口卡、實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)試調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(8)上的光柵尺和旋轉(zhuǎn)編碼器的反饋信號(hào)采集的數(shù)據(jù)采集卡。
【文檔編號(hào)】G01J1/00GK203551900SQ201320624922
【公開(kāi)日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2013年10月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月10日
【發(fā)明者】楊偉平, 黃建民, 吳英建, 顧韋中, 夏曉偉 申請(qǐng)人:中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)公司上海航空測(cè)控技術(shù)研究所