專利名稱：用于控制與用于呈現(xiàn)各種類型的光電子信息的裝置的操作有關(guān)的多個(gè)參數(shù)的通用測試系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及能夠控制與用于呈現(xiàn)各種類型的光電子信息的顯示裝 置的操作有關(guān)的多個(gè)參數(shù)的通用測試系統(tǒng)。其適用于例如具有陰極管
(CRT)、具有液晶(LCD)、或乃至具有等離子體的屏幕顯示器和 諸如平視顯示器(HUD)、投映在風(fēng)擋玻璃上的顯示系統(tǒng)、或乃至頭 盔顯示器(HMD)等其中將圖像投映至無窮遠(yuǎn)的裝置。
更特別地，本發(fā)明的目的是借助于單傳感器來允許表征這些信息 呈現(xiàn)裝置，所述單傳感器易于使用且允許在自動(dòng)模式下、即特別地但 以非限制性方式執(zhí)行此表征所需的全部測量和測試
-比色測試(在一點(diǎn)中及在顯示器的整個(gè)區(qū)域中)
-顏色均勻度測試(顏色的直方圖……)
-亮度測量，其還可以在顯示器的整個(gè)區(qū)域中執(zhí)行，還可以在區(qū) 域的所有點(diǎn)中執(zhí)行均勻度測試，
-故障像素的檢測(一個(gè)或多個(gè)像素，簇……)， -幾何測量(痕跡寬度、視差、畸變……)， —圖像中的元素圖案的重疊的檢測……
背景技術(shù)：
在本領(lǐng)域中公知的是特定的測試裝置與用于呈現(xiàn)信息的每種類型 的設(shè)備相關(guān)，如果必須獲取涉及不同類型的顯示器或觀看裝置的設(shè)備， 則這一點(diǎn)尤其"昂貴"。
此外，這種額外設(shè)備產(chǎn)生特別地用于測試裝置維護(hù)和報(bào)廢管理的 附加成本。此外，這些測試裝置常常涉及多個(gè)傳感器，每個(gè)被分配給 執(zhí)行的一種測量。這樣，對于亮度測量，所使用的傳感器將是亮度計(jì)；色度測量將 涉及色度計(jì)；對于準(zhǔn)確的測量，將使用小區(qū)域高分辨率傳感器；對于 標(biāo)準(zhǔn)的幾何測量，所使用的傳感器將是大區(qū)域中等分辨率傳感器；通 常在手動(dòng)模式下執(zhí)行某些測量，諸如與故障像素的檢測或元素圖案的 分析有關(guān)的那些測量。
在專利US 6,064,462中所描述的檢查裝置中再次發(fā)現(xiàn)這些缺陷， 該專利利用在液晶顯示面板的表面處形成的牛頓環(huán)與包含液晶的兩個(gè) 玻璃板之間的間距之間的相關(guān)性，以便檢查所述間距的均勻度在不 使用液晶顯示器的觀看裝置中不能考慮這種原理。
而且，日本專利JP 31 603 10使用 一種應(yīng)用多個(gè)照相裝置的組件， 所述照相裝置旨在獲取在信息呈現(xiàn)裝置的陰極屏幕上顯示的測試圖案 的照片。此組件是特別為特定類型的陰極屏幕而設(shè)計(jì)的，且例如不適 用于諸如平視顯示器或頭盔顯示器等其它顯示器類型。
與之相關(guān)的文獻(xiàn)WO 02/39 753描述了一種用于測試液晶顯示裝 置的裝置，其使用橫向地照亮顯示器的光源裝置以及旨在經(jīng)由偏振器 和濾波器來接收被顯示器反射的一部分光的照相裝置。處理器分析由 照相裝置接收到的圖像以便檢查一定數(shù)目的標(biāo)準(zhǔn)。因此，這種裝置專 用于液晶顯示器且不適合于其它類型的顯示器。

發(fā)明內(nèi)容
更特別地，因此，本發(fā)明的目的是通過使用單傳感器來抑制這些 缺點(diǎn)，用所述單傳感器，可以對市場上的大部分顯示裝置或顯示器自 動(dòng)地或半自動(dòng)地執(zhí)行全部測量和常見測試，以<更
-使在使用不同類型的顯示器或觀看裝置的公司中使用的測試裝 置均質(zhì)化，
-使測試程序和獲得的結(jié)果一致(因?yàn)槭褂脝蝹鞲衅?， -通過使用用于單一獲取的裝置來降低投資成本和維護(hù)成本， -通過用自動(dòng)測量代替手動(dòng)測量來降低獲得的結(jié)果的主觀性， 一能夠存儲(chǔ)與測試有關(guān)的信息以便特別地將其與在稍后執(zhí)行的測試期間獲得的信息相比較。
為此，提出了一種測試系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括作為通用單傳感器的傳 統(tǒng)類型的數(shù)字照相裝置，該數(shù)字照相裝置可以從包括處理器和諸如鍵 盤/屏幕組等人機(jī)接口的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，此照相裝置包括可 選地具有可變焦距的物鏡，該物鏡的聚焦可以通過遙測裝置來自動(dòng)地 執(zhí)行(例如"自動(dòng)聚焦"型，所述處理器本身經(jīng)由遠(yuǎn)距離傳輸裝置耦 合到要測試的呈現(xiàn)裝置，所述遠(yuǎn)距離傳輸裝置是為了使照相裝置與期 望進(jìn)行其測試的呈現(xiàn)裝置相對地定位而提供的，優(yōu)選地與后者同軸)。
然后對處理器編程以便執(zhí)行包括以下操作階段的序列 -自動(dòng)定位階段，其包括處理器對呈現(xiàn)裝置顯示和定位標(biāo)記的投
映進(jìn)行的控制、對照相裝置獲得的圖像的分析和處理器根據(jù)所述分析
的結(jié)果對定位裝置的控制，
-光學(xué)校準(zhǔn)階段，以便例如通過調(diào)整物鏡的焦距來促使由呈現(xiàn)裝
置生成的圖像占據(jù)由靜止照相機(jī)拍攝的數(shù)字照片的預(yù)定區(qū)域(例如整
個(gè)照片)，
-用于自動(dòng)地使物鏡聚焦以便獲得清晰圖像的階段， -測試階段，在此期間，處理器執(zhí)行至少一個(gè)測試序列，其包括 由處理器向顯示系統(tǒng)應(yīng)用可以包括要顯示的信息和/或旨在修改顯示 器的工作參數(shù)的控制的激勵(lì)，然后，在應(yīng)用激勵(lì)之后，用照相裝置拍 攝數(shù)字照片并分析由此拍攝的照片以便確定呈現(xiàn)裝置的至少一個(gè)工作 參數(shù)，對于將要被檢查的呈現(xiàn)裝置的每個(gè)參數(shù)，用適當(dāng)?shù)募?lì)重復(fù)此 測試序列。
當(dāng)然，處理器將被編程以便能夠執(zhí)行適合于意圖進(jìn)行測試的所有 類型的呈現(xiàn)裝置的測試序列。在這種情況下，該系統(tǒng)可以包括用于識(shí) 別要測試的裝置的類型的裝置，和允許在此識(shí)別之后確定要執(zhí)行的相 應(yīng)測試序列的裝置。


下面將參照附圖來描述作為非限制性示例的本發(fā)明的實(shí)施例，在附圖中
單個(gè)圖是安裝在工作臺(tái)上的測試系統(tǒng)的示意圖。
具體實(shí)施例方式
在此圖所示的示例中，測試系統(tǒng)包括工作臺(tái)l承載有兩個(gè)支撐結(jié) 構(gòu)2、 3，所述兩個(gè)支撐結(jié)構(gòu)即
-照相裝置4的支撐結(jié)構(gòu)2,其具有沿著工作臺(tái)的縱軸X、 X，和 垂直于此工作臺(tái)的平面的軸Y、 Y，的位置調(diào)整可能性，
-呈現(xiàn)裝置5的支撐結(jié)構(gòu)3,具有繞著垂直軸V、 V，(垂直于工 作臺(tái)1的平面)和水平軸H、 H，(平行于所述工作臺(tái)1)的方位調(diào)整 可能性(由平行六面體示意地示出)。
在本示例中，支撐結(jié)構(gòu)2包括具有傾斜C的形狀的截面的底座6， 其芯被附著在工作臺(tái)1上并沿著由水平圓柱形桿形成的縱向滑軌 (slide) 8、 9支撐移動(dòng)托架7，所述水平圓柱形桿通過其末端附著在 底座6的平行翼上。借助于被容納在托架7中的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)進(jìn)行旋轉(zhuǎn) 的螺旋致動(dòng)器來提供托架7沿著滑軌8、 9的致動(dòng)。托架7支撐承載垂 直滑軌11、 12的支架10，借助于在照相裝置的后部提供的連接部分 (未示出)，照相裝置4可以沿著該垂直滑軌11、 12滑動(dòng)。由被牢固 地附著于支架10的電動(dòng)機(jī)13驅(qū)動(dòng)的螺旋致動(dòng)器來保證照相;裝置4沿 著滑軌ll、 12的移位。 支撐結(jié)構(gòu)3包括具有U型截面的支撐部分14，其芯經(jīng)由容納用于 驅(qū)動(dòng)部分14進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)的底座15被可繞著垂直軸V、 V，旋轉(zhuǎn) 地安裝在工作臺(tái)1上。
呈現(xiàn)裝置5被安裝在支撐和附著框架16中，該支撐和附著框架 16借助于在兩個(gè)翼的相應(yīng)孔中通過的兩個(gè)同軸軸頸17、 18而可繞著 水平軸旋轉(zhuǎn)地安裝在支撐部分14的翼之間。然后由與軸頸18嚙合的 齒輪電動(dòng)機(jī)19來提供使呈現(xiàn)裝置5旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)。
數(shù)字照相機(jī)4是包括專業(yè)類型的照相機(jī)的常見功能的數(shù)字裝置。 其具有物鏡，該物鏡具有可變焦距(光學(xué)變焦/電子變焦)且對于該物鏡，可以借助于遙測系統(tǒng)來自動(dòng)地執(zhí)行聚焦(自動(dòng)聚焦)。
數(shù)字照相裝置4例如經(jīng)由USB連接而連接到裝有軟件的處理器 20，它被設(shè)計(jì)為根據(jù)預(yù)定操作序列而手動(dòng)地或經(jīng)由人機(jī)接口 21 (在這 里為鍵盤/屏幕控制臺(tái))自動(dòng)地提供對照相裝置4的控制。
而且，呈現(xiàn)裝置5被連接到處理器，該處理器被進(jìn)一步編程以便 執(zhí)行測試序列，該測試序列包括向呈現(xiàn)裝置應(yīng)用可以包括要顯示的信 息和/或旨在修改此裝置的工作參數(shù)的控制的激勵(lì)。
處理器20被進(jìn)一步編程以便經(jīng)由適當(dāng)?shù)倪B接提供對兩個(gè)支撐結(jié) 構(gòu)的致動(dòng)器的電動(dòng)機(jī)的控制且這是為了允許操作員從鍵盤/屏幕控制 臺(tái)執(zhí)行所有調(diào)整。可以在自動(dòng)定位模式下自動(dòng)地執(zhí)行觀看裝置的位置 的調(diào)整(裝置的光學(xué)軸與照相裝置的物鏡的光學(xué)軸的同軸性或顯示器 的平面相對于照相裝置的光學(xué)軸的垂直性)，例如通過在呈現(xiàn)裝置上 顯示(或投映)定位標(biāo)記(柵格或測試圖)，分析該照相裝置提供的 圖像以及隨后借助于處理器20來適當(dāng)?shù)乜刂浦聞?dòng)器。
一旦呈現(xiàn)裝置5已被正確地定位為面對照相裝置4,則處理器20 控制裝置4的聚焦。
在第一階段，調(diào)整裝置4的焦距以便顯示器5所產(chǎn)生的圖像占據(jù) 由裝置4產(chǎn)生的照片的預(yù)定區(qū)域(優(yōu)選地為整個(gè)照片)。然后，繼續(xù) 進(jìn)行聚焦(借助于其遙測裝置)以便獲得盡可能清晰的照片。
處理器20執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)測試序列，每個(gè)包括向呈現(xiàn)裝置應(yīng)用例 如可以導(dǎo)致諸如柵格或測試圖和/或旨在修改此裝置的工作參數(shù)(例如 亮度、色度、對比度、平滑度、線厚度……)的控制機(jī)構(gòu)等信息裝置 顯示的激勵(lì)。然后，處理器20將一個(gè)或多個(gè)拍攝鏡頭排序并隨后將與 剛剛拍攝的照片有關(guān)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸?shù)狡渥约旱拇鎯?chǔ)器中。然后，執(zhí) 行這些照片的圖像分析以便執(zhí)行呈現(xiàn)裝置的表征。
此表征可以可選地與呈現(xiàn)裝置5的自動(dòng)調(diào)整和自動(dòng)校準(zhǔn)過程相關(guān)。
當(dāng)然，本發(fā)明可以在對生產(chǎn)線的結(jié)尾處進(jìn)行質(zhì)量控制以便檢測且 可能消除故障裝置的范圍內(nèi)和維護(hù)的范圍內(nèi)使用。在后一種情況下，根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)可以現(xiàn)場安裝，例如，安裝 在飛機(jī)的駕駛員座艙中以便測試此場地的顯示器和觀看裝置。在這種 情況下，將顯示裝置的固定性考慮在內(nèi)，應(yīng)只提供安裝在駕駛員座艙 的結(jié)構(gòu)上的照相裝置的定位或自動(dòng)定位裝置。
借助于前述布置，利用根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)，可以獲得許多優(yōu)點(diǎn)，
特別地諸如
一測試時(shí)間的最優(yōu)化，
-測試的部分或乃至全部地自動(dòng)化，
-結(jié)果的更好的客觀性(純粹數(shù)字地執(zhí)行分析，擺脫任何主觀評 價(jià))，
-將結(jié)果存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的可能性，特別是鑒于統(tǒng)計(jì)學(xué)分析， 一更大的測試窮盡性，
-在使用方面的非常大的靈活性和自適應(yīng)的多種可能性，特別是 對于新型的信息呈現(xiàn)裝置。
權(quán)利要求
1.一種能夠?qū)εc各種類型的光電子信息呈現(xiàn)裝置的操作有關(guān)的多個(gè)參數(shù)執(zhí)行控制的測試系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括安裝在定位裝置上的照相裝置，所述定位裝置允許所述照相裝置居中面對每個(gè)呈現(xiàn)裝置，其特征在于包括傳統(tǒng)類型的單個(gè)數(shù)字照相裝置(4)作為照相裝置，該單個(gè)數(shù)字照相裝置(4)包括具有可變焦距的物鏡，該照相裝置能夠被包括處理器(20)和人機(jī)接口(21)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制，該照相裝置包括物鏡，該物鏡的聚焦可以借助于遙測裝置而自動(dòng)地執(zhí)行，所述處理器(20)另外借助于遠(yuǎn)距離傳輸裝置耦合到要被測試的呈現(xiàn)裝置(5)，并且，處理器(20)被編程以便執(zhí)行至少一個(gè)序列，該序列包括以下操作階段-自動(dòng)定位階段，其包括處理器(20)控制呈現(xiàn)裝置(5)顯示和投映定位標(biāo)記、對照相裝置獲得的圖像進(jìn)行分析和處理器(20)根據(jù)所述分析的結(jié)果對定位裝置進(jìn)行控制，-校準(zhǔn)階段，包括調(diào)整物鏡的焦距以便由呈現(xiàn)裝置(5)生成的圖像占據(jù)由照相裝置產(chǎn)生的照片的預(yù)定區(qū)域，-用于自動(dòng)地使物鏡聚焦以便獲得呈現(xiàn)裝置(5)所呈現(xiàn)的信息的具有良好清晰度的照片的階段，-測試階段，在其間，處理器(20)執(zhí)行至少一個(gè)測試序列，特別地包括比色測試、顏色均勻度測試、亮度測量測試、用于檢測故障像素的測試和/或圖像中的單位圖案的重疊的測試，所述測試中的每一個(gè)包括由處理器(20)向呈現(xiàn)裝置(5)應(yīng)用可以包括要顯示的信息和/或旨在修改所述裝置(5)的工作參數(shù)的控制的激勵(lì)，然后，在應(yīng)用所述激勵(lì)之后，用照相裝置(4)拍攝數(shù)字照片并由處理器(20)來分析該照片以便確定并檢驗(yàn)呈現(xiàn)裝置的至少一個(gè)工作參數(shù)，對于將要被檢驗(yàn)的呈現(xiàn)裝置的每個(gè)參數(shù)，用適當(dāng)激勵(lì)重復(fù)此測試序列，-根據(jù)由此獲得的照片的參數(shù)分析來表征呈現(xiàn)裝置。
2. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于當(dāng)要被測試的裝置(5 )是其中信息被顯示在屏幕上的 信息呈現(xiàn)裝置時(shí)，借助于裝配于照相裝置(4)的遙測裝置來執(zhí)行自動(dòng) 聚焦階段。
3. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于在要被測試的裝置是其中將包含前述信息的圖像投映 至無窮遠(yuǎn)的顯示器的情況下，所述聚焦階段包括將物鏡調(diào)整至無窮遠(yuǎn)。
4. 如上述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于包括用于識(shí)別要被測試的裝置(5 )的類型的裝置和用 于在此識(shí)別之后確定要執(zhí)行的相應(yīng)測試序列的裝置。
5. 如上述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)， 其特征在于照相裝置(4)被安裝在沿著兩個(gè)相互垂直的軸(X、X，-Y、 Y，)移動(dòng)的支撐結(jié)構(gòu)上，所述照相裝置沿著所述軸的移位由 被處理器(20)驅(qū)動(dòng)的兩個(gè)相應(yīng)的致動(dòng)器來控制。
6. 如上述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于要被測試的信息呈現(xiàn)裝置(5 )被安裝在可繞著兩個(gè)相 互垂直的旋轉(zhuǎn)軸(H、 H，-V、 V，)定向的支撐結(jié)構(gòu)上，由受處理器 (20)控制的兩個(gè)相應(yīng)的致動(dòng)器來提供呈現(xiàn)裝置(5)的定向。
全文摘要
根據(jù)本發(fā)明的測試系統(tǒng)利用由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制的數(shù)字照相裝置(4)，所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括連接到人機(jī)接口(21)并通過遠(yuǎn)程傳輸裝置連接到要被測試的呈現(xiàn)裝置的處理器(20)。該裝置還被用來將照相裝置(4)和要被測試的呈現(xiàn)裝置(5)相對。所述處理器被編程以執(zhí)行照相裝置的自動(dòng)定位階段，物鏡的自動(dòng)聚焦階段和信息呈現(xiàn)裝置的測試階段。
文檔編號(hào)H04N17/04GK101682798SQ200880014078
公開日2010年3月24日 申請日期2008年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月22日
發(fā)明者A·熱爾曼 申請人:Eads測試服務(wù)公司