CN107702897A - 高低温环境下平板显示器的光学特性自动测量机台 - Google Patents

Abstract

本发明提供了高低温环境下平板显示器的光学特性自动测量机台，其能解决现有测试时需要在高低温环境内采用不同的测试仪器进行各个光电性能测试带来的测试过程繁琐、效率低、设备成本高的问题。其包括机柜、高低温试验机、显示器、控制面板及工控机、XY轴移动机构、高低温恒温箱以及视角测试机构，XY轴移动机构安装于机柜内平台上，高低温恒温箱安装于XY轴移动机构上，高低温试验机通过高低温气体管路与高低温恒温箱连接，高低温恒温箱内安装有用于装夹待测产品的夹具平台，高低温恒温箱设有可开合的顶部盖板，顶部盖板上设置有一体的积分球，XY轴移动机构的后侧安装有所述视角测试机构，视角测试机构上安装有测试仪组件。

Description

高低温环境下平板显示器的光学特性自动测量机台

技术领域

本发明涉及平板显示器的测试技术领域，具体为高低温环境下平板显示器的光学特性自动测量机台。

背景技术

日常生活中的各种设备的屏幕和显示器与我们息息相关，其种类繁多，各式各样。显示器品质的提升也一直是我们关注的一个问题。与显示器的快速发展相比较，显示器的光电性能测试设备却十分落后，大部分仍然停留在采用分立仪器对其各个光电性能进行分别测试。由于显示器模拟高低温环境下进行测试是检验显示器光电性能的重要参数之一，其通常需要在高低循环变化的环境中显示器的各个光电性能进行测试，而由于显示器各个光电性能测试采用不同的测试仪器，这就导致针对不同的光电性能测试除了需要配置相应的测试仪还需要配置高低温环境控制装置，不仅测试过程繁琐、效率低，而且还大大增加设备成本。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了高低温环境下平板显示器的光学特性自动测量机台，其能解决现有测试时需要在高低温环境内采用不同的测试仪器进行各个光电性能测试带来的测试过程繁琐、效率低、设备成本高的问题。

其技术方案为，高低温环境下平板显示器的光学特性自动测量机台，其包括机柜、高低温试验机、显示器、控制面板及工控机，所述高低温试验机、显示器、控制面板与所述工控机电控连接，其特征在于：其还包括XY轴移动机构、高低温恒温箱以及视角测试机构，所述XY轴移动机构安装于所述机柜内平台上，所述高低温恒温箱安装于所述XY轴移动机构上，所述高低温试验机通过高低温气体管路与所述高低温恒温箱连接，所述高低温恒温箱内安装有用于装夹待测产品的夹具平台，所述高低温恒温箱设有可开合的顶部盖板，所述顶部盖板上设置有一体的积分球，所述XY轴移动机构的后侧安装有所述视角测试机构，所述视角测试机构上安装有测试仪组件，所述XY轴移动机构通过带动所述高低温恒温箱做X向、Y向的直线水平移动，所述视角测试机构能够带动测试仪组件做Z向直线移动及在Z向平面内的转动。

进一步的，所述XY轴移动机构包括X轴向直线导轨模组、Y轴向直线导轨模组和承载平台，所述高低温恒温箱底部通过所述X轴向直线导轨模组安装于所述承载平台上，所述承载平台底部通过所述Y轴向直线导轨模组安装于所述机柜内平台上，所述X轴向直线导轨模组能够带动所述高低温恒温箱进行X轴向的水平直线移动，所述Y轴向直线导轨模组能够带动所述承载平台及安装于所述承载平台上的X轴向直线导轨模组及高低温恒温箱做整体的Y向水平移动。

进一步的，所述视向测试机构包括机架、固定杆和Y轴向支撑杆，所述机架底部固装于所述机柜内平台上并位于所述XY轴移动机构的后侧、所述机架顶部安装有旋转驱动机构，所述旋转驱动机构的旋转轴沿Y轴向贯穿所述机架后与固定杆连接，所述固定杆的顶部前侧面安装有Z轴向直线模组，所述Y轴向支撑杆安装于所述Z轴向直线模组上，所述Y轴向支撑杆前端通过仪器支架安装有所述测试仪组件；

其还包括三角筋，所述固定杆的横向两侧壁上安装有Z向导轨，所述三角筋的一端固接于所述Y轴向支撑杆上、另一端通过滑块可滑动地安装于所述Z向导轨上；

所述固定杆的底部还安装有配重块。

进一步的，所述测试仪组件包括测距仪和至少两个能检测不同光学特性参数的光学测试仪，所述测距仪、至少两个光学测试仪分别与所述工按机电控信号连接，所述测距仪、至少两个所述光学测试仪依次沿X轴向并排安装于所述仪器支架上，所述测距仪用于检测测试仪与设置于所述高低温恒温箱内的产品表面距离。

进一步的，所述夹具平台包括载板，所述载板通过调节机构安装于高低温恒温箱内，所述调节机构包括XY向调节机构、X形垂直升降机构和水平旋转机构，所述载板底部通过所述水平旋转机构安装于所述X形垂直升降机构上，所述X形垂直升降机构安装于支架平台，所述支架平台安装于XY向调节机构上，所述XY向调节机构分别由安装于所述高低温恒温箱横向侧壁上的X轴驱动电机和安装于高低温恒温箱纵向侧壁上的Y轴驱动电机驱动实现所述支架平台在X向、Y向上的水平调节。

进一步的，所述载板上安装有产品装夹结构，所述产品装夹结构包括定位柱以及Y向对称的两个夹块，产品纵向两侧由所述两个夹块纵向夹紧、横向由所述定位柱定位并由顶紧块定位夹紧，所述载板上安装有转接电路板，产品通过所述转接电路板与所述工控机电控连接。

更进一步的，所述载板上安装有隔板，至少两块产品承载于所述载板上并且相邻两块产品之间设置有一块所述隔板，每一块产品分别通过一所述转接电路板与所述工控机电控连接。

进一步的，所述载板上安装有定位板，所述定位板上开有数条纵向键槽，所述纵向键槽内安装有两个纵向对称的夹块，产品承载于所述定位板上并由所述两个纵向夹块夹紧，所述载板上安装有转接电路板，产品通过所述转接电路板与所述工控机电控连接。

本发明的有益效果在于：其通过将多个光电性能测试仪整合安装到视角测试机构上且视角测试机构能够带动多个光电性能测试仪做竖向移动，同时产品放置于高低温恒温箱内且高低温恒温箱能够在XY轴移动机构的带动下做X向、Y向的移动，从而能够实现针对不同光电性能测试时各个相应测试仪器的实时切换并能始终保持当前测试仪器中心线与高低温恒温箱上部积分球测量缝的对中，确保测试效果，即在高低温恒温箱内产品一次装夹即能实现各个光电性能的测试，大大简化了测试过程、提高了测试效率，并降低了设备配置成本。

附图说明

图1为本发明高低温环境下平板显示器的光学特性自动测量机台立体示意图；

图2为本发明中机柜及安装于机柜内各装置的主视示意图；

图3为本发明中视向测试机构的立体示意图；

图4为本发明中高低温恒温箱的立体示意图；

图5为本发明中高低温恒温箱的俯视示意图；

图6为图5的A-A剖视示意图；

图7为本发明中产品装夹结构示意图；

图8为本发明中产品装夹结构另一种实施方式的示意图。

图中的附图标记：10-机柜，20-高低温试验机，30-显示器，40-控制面板，50-工控机，60-XY轴移动机构，61-X轴向直线导轨模组，62-Y轴向直线导轨模组，63-承载平台，70-高低温恒温箱，71-顶部盖板，72-积分球，73-进气管，80-视角测试机构，81-机架，82-固定杆，821-配重块，83-Y轴向支撑杆，84-旋转驱动机构，841-旋转轴，85-Z轴向直线模组，86-仪器支架，87-Z向导轨，88-三角筋，89-滑块，90-夹具平台，91-载板，92-XY向调节机构，921-X轴驱动电机，922-Y轴驱动电机，923-传动轴，924-齿轮，925-齿条，926-直线轴承，93-X形垂直升降机构，94-水平旋转机构，95-支架平台，96-产品装夹结构，961-定位柱，962-夹块，963-顶紧块，964-隔板，965-定位板，966-纵向键槽，97-转接电路板，100-产品，201-测距仪，202-光学测试仪，203-光学测试仪。

具体实施方式

见图1和图2，高低温环境下平板显示器的光学特性自动测量机台，其包括机柜10、高低温试验机20、显示器30、控制面板40及工控机50，高低温试验机20、显示器30、控制面板40与工控机50电控连接；其还包括XY轴移动机构60、高低温恒温箱70以及视角测试机构80，XY轴移动机构60安装于机柜内平台10上，高低温恒温箱70安装于XY轴移动机构60上，高低温试验机20通过高低温气体管路与高低温恒温箱70连接，高低温恒温箱70内安装有用于装夹待测产品的夹具平台90，高低温恒温箱70设有可开合的顶部盖板71，顶部盖板上设置有一体的积分球72，XY轴移动机构60的后侧安装有视角测试机构80，视角测试机构80上安装有测试仪组件，XY轴移动机构60通过带动高低温恒温箱70做X向、Y向的直线水平移动，视角测试机构80能够带动测试仪组件做Z向直线移动及在Z向平面内的转动。

其中，XY轴移动机构60包括X轴向直线导轨模组61、Y轴向直线导轨模组62和承载平台63，高低温恒温箱70底部通过X轴向直线导轨模组61安装于承载平台63上，承载平台63底部通过Y轴向直线导轨模组62安装于机柜10内平台上，X轴向直线导轨模组61能够带动高低温恒温箱70进行X轴向的水平直线移动，Y轴向直线导轨模组62能够带动承载平台63与安装于承载平台上63的X轴向直线导轨模组61及高低温恒温箱70做整体的Y向水平直线移动。

见图3，视向测试机构80包括机架81、固定杆82和Y轴向支撑杆83，机架81底部固装于机柜10内平台上并位于XY轴向移动机构60的后侧，机架81顶部安装有旋转驱动机构84，旋转驱动机构84的旋转轴841沿Y轴向贯穿机架81后与固定杆82连接；固定杆82的顶部前侧面安装有Z轴向直线模组85，Y轴向支撑杆83安装于Z轴向直线模组85上，Y轴向支撑杆85前端通过仪器支架86安装有测试仪组件；固定杆83的横向两侧壁上安装有Z向导轨87，三角筋88的一端固接于Y轴向支撑杆83上、另一端通过滑块89可滑动地安装于Z向导轨上87；固定杆82的底部还安装有配重块821；其中，Z轴向直线模组85能够通过Y轴向支撑杆83带动安装于仪器支架86上的测试仪组件做整体Z向竖直平移，用来调节测试仪组件中的相应测试仪与高低温恒箱70上部积分球72测量缝的距离；旋转驱动机构84通过带动固定杆82以旋转轴841为中心做旋转，从而实现测试仪器在Z轴竖向平面内-80°～+80°的旋转测量；通过在固定杆83设置Z向导轨87以及通过设置一端与Z向导轨87滑动连接、另一端与Y轴向支撑杆83固接的三角筋，能够有效增强固定杆82的强度，确保测试仪组件的可靠稳定升降；另外在固定杆82的底部设置配重块821，能够起到有效的平衡固定杆82两端的重量的作用，特别是能够平衡测试仪组件旋转时的一部分转矩，从而提高了旋转测试时的稳定性。

测试仪组件包括测距仪201和至少两个能检测不同光学特性参数的测试仪，本实施例中设有两个测距仪202、203，测距仪201与两个测试仪202、203分别与工按机50电控信号连接，测距仪201、测试仪202和测试仪203依次沿X轴向并排安装于仪器支架86上，测距仪201用于检测各测试仪与设置于高低温恒温箱70内产品100表面的距离。

见图4，高低温恒温箱70用于对待测产品高温或者低温环境下的光学测试，其外壳箱体由内外两层及中间保温材料填充层组成，顶部盖板71与积分球72连接一体，取放产品时打开；高低温试验机20引出的高低温气体管路固定至高低温恒温箱体的进气管73并经过风刀吹至装夹于夹具平台90上的产品100表面；在测试时，同时向高低温恒温箱内通入干燥的压缩空气，以除去内部含有水分的空气，防止凝结水滴对测量造成的不利影响。

见图4、图5和图6，夹具平台90包括载板91，载板91通过调节机构安装于高低温恒温箱内，调节机构包括XY向调节机构92、X形垂直升降机构93和水平旋转机构94，载板91底部通过水平旋转机构94安装于X形垂直升降机构93上，X形垂直升降机构93安装于支架平台95，支架平台95安装于XY向调节机构92上，其中XY向调节机构92包括传动轴923、齿轮924、齿条925、直线轴承926，XY向调节机构92分别由安装于高低温恒温箱横向侧壁上的X轴驱动电机和安装于高低温恒温箱纵向侧壁上的Y轴驱动电机驱动实现所述支架平台在X向、Y向上的水平调节。

其中XY向调节机构92能够带动高低温恒温箱内整个夹具平台的水平面内的移动，以达到检测到产品任意区域亮度情况；而X形垂直升降机构93能够根据产品不同厚度要求调整产品竖直方向调试，确保产品表面在仪器旋转中心；水平旋转机构94能带动载板91及装夹于载板上的产品做平面内的转动，以测试产品各点均匀性。

见图7，载板91上安装有产品装夹结构96，产品装夹结构96包括定位柱961以及Y向对称的两个夹块962，当载板91上承载有两块产品100时，两块产品100之间通过安装于载板91上的隔板964分隔，两块产品100的外侧通过两个夹块962纵向夹紧、横向分别由定位柱961定位并由顶紧块963定位夹紧，每一块产品100分别通过安装于载板91上转接电路板97工控机50电控连接；

而当载板91上仅承载有一块产品100时，拆装隔板964，两个夹块962分别夹紧产品100的纵向两侧，产品横向则分别通过定位柱961定位并由顶紧块963定位夹紧；

见图8，当产品100为尺寸较小时，可在载板91上安装带有纵向键槽966的定位板965，产品100承载于定位板965上，两个夹块962分别通过纵向键槽966安装于定位板965上并从纵向两侧夹紧产品100；

上述产品装夹结构96能够满足不同尺寸产品固定及小产品多块同时固定测量要求。

采用本发明对产品进行高低温环境上的光学特性测试时，先取下高低温恒温箱70上部盖板71，根据产品尺寸及数量，选择相应的装夹方式，然后盖上盖板；驱动X轴向直线导轨模组61动作以带动高低温恒温箱70整体沿X轴向平移，使得测距仪201与积分球72测量缝对中，测距仪201测定测试仪201距产品100表面的距离并与预设值进行比较，通过高低温恒温箱70内的X形垂直升降机构93，自动的补偿由于产品厚度等原因导致的差异，使产品上表面处于视角测试机构的旋转驱动机构84的旋转轴841中心上；然后继续驱动X轴向直线导轨模组61动作以带动高低温恒温箱70整体沿X轴向平移，使光学测试仪201对准高低温恒温箱70的积分球72中心，通过控制旋转驱动机构84的在Z向平面内的旋转、高低温保温箱内70的XY向调节机构在X向和Y向的水平位置的调节以及水平旋转机构92在水平面内旋转之间的配合来完成在预设温度环境下各项光学特性参数的测量；光学测试仪202检测完毕后，继续驱动X轴向直线导轨模组61动作使高低温恒温箱70的积分球中心处于光学测试仪203下方，即可测试产品其他光学特性参数。本发明对产品在常温下相关参数的测量同样适用。

Claims (10)

1.高低温环境下平板显示器的光学特性自动测量机台，其包括机柜(10)、高低温试验机(20)、显示器(30)、控制面板(40)及工控机(50)，所述高低温试验机(20)、显示器(30)、控制面板(40)与所述工控机(50)电控连接，其特征在于：其还包括XY轴移动机构(60)、高低温恒温箱(70)以及视角测试机构(80)，所述XY轴移动机构(60)安装于所述机柜(10)内平台上，所述高低温恒温箱(70)安装于所述XY轴移动机构(60)上，所述高低温试验机(20)通过高低温气体管路与所述高低温恒温箱(70)连接，所述高低温恒温箱(70)内安装有用于装夹待测产品的夹具平台(90)，所述高低温恒温箱(70)设有可开合的顶部盖板(71)，所述顶部盖板(71)上设置有一体的积分球(72)，所述XY轴移动机构(60)的后侧安装有所述视角测试机构(80)，所述视角测试机构(80)上安装有测试仪组件，所述XY轴移动机构(60)通过带动所述高低温恒温箱(70)做X向、Y向的直线水平移动，所述视角测试机构(80)能够带动测试仪组件做Z向直线移动及在Z向平面内的转动。

2.根据权利要求1所述的高低温环境下平板显示器的光学特性自动测量机台，其特征在于：所述XY轴移动机构(60)包括X轴向直线导轨模组(61)、Y轴向直线导轨模组(62)和承载平台(63)，所述高低温恒温箱(70)底部通过所述X轴向直线导轨模组(61)安装于所述承载平台(63)上，所述承载平台(63)底部通过所述Y轴向直线导轨模组(62)安装于所述机柜(10)内平台上，所述X轴向直线导轨模组(61)能够带动所述高低温恒温箱(70)进行X轴向的水平直线移动，所述Y轴向直线导轨模组(62)能够带动所述承载平台(63)及安装于所述承载平台(63)上的X轴向直线导轨模组(61)及高低温恒温箱(70)做整体的Y向水平移动。

3.根据权利要求1所述的高低温环境下平板显示器的光学特性自动测量机台，其特征在于：所述视向测试机构(80)包括机架(81)、固定杆(82)和Y轴向支撑杆(83)，所述机架(81)底部固装于所述机柜(10)内平台上并位于所述XY轴移动机构(60)的后侧、所述机架(81)顶部安装有旋转驱动机构(84)，所述旋转驱动机构(84)的旋转轴(841)沿Y轴向贯穿所述机架(81)后与固定杆(82)连接，所述固定杆(82)的顶部前侧面安装有Z轴向直线模组(85)，所述Y轴向支撑杆(83)安装于所述Z轴向直线模组(85)上，所述Y轴向支撑杆(83)前端通过仪器支架(86)安装有所述测试仪组件。

4.根据权利要求3所述的高低温环境下平板显示器的光学特性自动测量机台，其特征在于：其还包括三角筋(88)，所述固定杆(82)的横向两侧壁上安装有Z向导轨(87)，所述三角筋(88)的一端固接于所述Y轴向支撑杆(83)上、另一端通过滑块(89)可滑动地安装于所述Z向导轨(87)上。

5.根据权利要求3或4所述的高低温环境下平板显示器的光学特性自动测量机台，其特征在于：所述固定杆(82)的底部还安装有配重块(821)。

6.根据权利要求3所述的高低温环境下平板显示器的光学特性自动测量机台，其特征在于：所述测试仪组件包括测距仪(201)和至少两个能检测不同光学特性参数的光学测试仪(202、203)，所述测距仪(201)、至少两个光学测试仪(202、203)分别与所述工按机(50)电控信号连接，所述测距仪(201)、至少两个所述光学测试仪(202、203)依次沿X轴向并排安装于所述仪器支架(86)上，所述测距仪(201)用于检测测试仪(202、203)与设置于所述高低温恒温箱(70)内的产品的表面距离。

7.根据权利要求3所述的高低温环境下平板显示器的光学特性自动测量机台，其特征在于：所述夹具平台(91)包括载板(91)，所述载板(91)通过调节机构安装于高低温恒温箱(70)内，所述调节机构包括XY向调节机构(92)、X形垂直升降机构(93)和水平旋转机构(94)，所述载板(91)底部通过所述水平旋转机构(94)安装于所述X形垂直升降机构(93)上，所述X形垂直升降机构(93)安装于支架平台(95)，所述支架平台(95)安装于所述安装于XY向调节机构(92)上，所述XY向调节机构(92)分别由安装于所述高低温恒温箱横向侧壁上的X轴驱动电机(921)和安装于高低温恒温箱纵向侧壁上的Y轴驱动电机(922)驱动实现所述支架平台在X向、Y向上的水平调节。

8.根据权利要求7所述的高低温环境下平板显示器的光学特性自动测量机台，其特征在于：所述载板(91)上安装有产品装夹结构(96)，所述产品装夹结构(96)包括定位柱(961)以及Y向对称的两个夹块(962)，产品(100)纵向两侧由所述两个夹块(962)纵向夹紧、横向由所述定位柱(961)定位并由顶紧块(963)定位夹紧，所述载板(91)上安装有转接电路板(97)，产品(100)通过所述转接电路板(97)与所述工控机(50)电控连接。

9.根据权利要求8所述的高低温环境下平板显示器的光学特性自动测量机台，其特征在于：所述载板(91)上安装有隔板(964)，至少两块产品(100)承载于所述载板(91)上并且相邻两块产品(100)之间设置有一块所述隔板(964)，每一块产品(100)分别通过一所述转接电路板(97)与所述工控机(50)电控连接。

10.根据权利要求7所述的高低温环境下平板显示器的光学特性自动测量机台，其特征在于：所述载板(91)上安装有定位板(965)，所述定位板(965)上开有数条纵向键槽(966)，所述纵向键槽(966)内安装有两个纵向对称的夹块(962)，产品(100)承载于所述定位板(965)上并由所述两个夹块(962)纵向夹紧，所述载板(91)上安装有转接电路板(97)，产品(100)通过所述转接电路板(97)与所述工控机(50)电控连接。