CN112164357B - 显示器能效测试装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种显示器能效测试装置及其控制方法，应用在能效测试设备领域，装置包括第一安装支架；摆臂，一端与所述第一安装支架铰接；第二安装支架，设置在所述摆臂上；测试仪，安装在所述第二安装支架，所述测试仪设有亮度计和至少三个距离传感器，其中，所述亮度计的传感面设置在所述测试仪的第一面，所述至少三个距离传感器分布在所述以亮度计传感面中心为中心的圆周上；第一调整机构，安装在所述第二安装支架上，用于调整所述测试仪的姿态；控制器，用于根据至少三个所述距离传感器的数据来控制所述第一调整机构调整所述测试仪的姿态。本发明可以提高测试效率，而且测试准确性比较高。

Description

显示器能效测试装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及能效测试设备领域，尤其是一种显示器能效测试装置及其控制方法。

背景技术

现有的能效测试通常通过以下方式进行，首先，将显示器接入特定的信号，一般是黑场和白场。然后将亮度计垂直于显示器进行测量，接着调整亮度计和显示器的角度，当亮度值测量结果为特定结果时，记录该角度。

现有测试装置均是采用人工操作，即计算机显示器和亮度计高度调节、两者之间保持垂直、显示器和亮度计之间的旋转角度等等，该操作方法效率低下，且存在多项缺陷。同时，由于人工过多的干预，也会对测试结果产生不确定影响。

其中，将亮度计的检测方向调整至垂直于显示器的测试面通过人工调整相对困难。

发明内容

为解决上述技术问题的至少之一，本发明的目的在于：提供一种显示器能效测试装置及其控制方法。

第一方面，本发明实施例提供了：

一种显示器能效测试装置，包括：

第一安装支架，用于安装显示器；

摆臂，一端与所述第一安装支架铰接；

第二安装支架，设置在所述摆臂上；

测试仪，安装在所述第二安装支架，所述测试仪设有亮度计和至少三个距离传感器，其中，所述亮度计的传感面设置在所述测试仪的第一面，所述至少三个距离传感器分布在所述以亮度计传感面中心为中心的圆周上；

第一调整机构，安装在所述第二安装支架上，用于调整所述测试仪的姿态；

控制器，用于根据至少三个所述距离传感器的数据来控制所述第一调整机构调整所述测试仪的姿态。

在一些实施例中，所述装置还包括第二调整机构，所述第二调整机构设置在所述摆臂上或者设置在所述第二安装支架上，所述控制器根据至少三个所述距离传感器的数据来控制所述第二调整机构调整所述第二安装支架与所述摆臂的相对位置。

在一些实施例中，所述距离传感器的数量为4个，各所述距离传感器均匀分布在所述以亮度计传感面中心为中心的圆周上。

在一些实施例中，所述第一安装支架包括底座、第一支撑杆和显示器夹具，所述第一支撑杆安装在所述底座上，所述显示器夹具安装在所述第一支撑杆上；

所述第二安装支架包括第二支撑杆和安装台，所述第二支撑杆的第一端安装在所述摆臂上，所述安装台安装在所述第二支撑杆的第二端，所述测试仪通过所述第一调整机构安装在所述安装台上；

所述摆臂与所述第一支撑杆垂直。

在一些实施例中，所述第二支撑杆与所述第一支撑杆平行。

在一些实施例中，所述摆臂与所述第一安装支架的连接处设置有角度传感器，所述角度传感器用于检测所述摆臂当前位置与预设位置之间的夹角。

在一些实施例中，所述装置还包括第三调整机构，所述第三调整机构安装在所述第一安装支架或者所述摆臂上，用以调整摆臂的角度；

所述控制器还用于根据所述亮度计的输出数据，通过所述第三调整机构调整摆臂的角度。

在一些实施例中，所述安装台的高度可调。

在一些实施例中，所述装置包括功率计，所述功率计用于测量所述显示器的功率，所述功率计与所述控制器连接。

第二方面，本发明实施例提供了：

一种能效显示测试装置的控制方法，包括以下步骤：

获取至少三个所述距离传感器的数据；

根据所述数据通过所述第一调整机构调整所述测试仪的姿态，以使得所述亮度计的传感面与所述显示器平行；

根据亮度计输出的数据调整所述摆臂的角度，当所述亮度计输出的数据满足预设条件时记录所述摆臂的角度。

本发明实施例的有益效果是：通过第一安装支架、第二安装支架和摆臂，在调整测试仪和屏幕之间的角度时，摆臂固定了测试仪移动轨迹的半径，相对于直接手动旋转显示器或者调整测试仪的角度更加准确，测试仪还包括至少三个距离传感器，控制器可以基于三个距离传感器的输出数据来判断测试仪的传感面是否和显示器的测试面平行，然后通过第一调整机构自动调整测试仪的姿态，相对于现有技术，本方案可以自动且准确地调整测试环境，得到的测试结果更加准确。

附图说明

图1为根据本发明实施例提供的一种显示器能效测试装置的主视图；

图2为根据本发明实施例提供的一种显示器能效测试装置的第一俯视图；

图3为根据本发明实施例提供的一种显示器能效测试装置的第二俯视图；

图4为根据本发明实施例提供的一种测试仪的主视图；

图5为根据本发明实施例提供的一种控制方法流程图。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体的实施例对本发明进行进一步的说明。

参照图1，图2、图3和图4，本实施例公开了一种显示器能效测试装置，包括：

第一安装支架100，用于安装显示器500；

摆臂200，一端铰接在所述第一安装支架100上；

第二安装支架300，设置在所述摆臂200上；

测试仪420，安装在所述第二安装支架300上，所述测试仪420设有亮度计421和至少三个距离传感器422，其中，所述亮度计421的传感面设置在所述测试仪420的第一面，所述至少三个距离传感器422分布在所述以亮度计421传感面中心为中心的圆周上；

第一调整机构410，安装在所述第二安装支架300上，用于调整所述测试仪420的姿态；

控制器，用于根据至少三个所述距离传感器422的数据来控制所述第一调整机构410调整所述测试仪420的姿态。

需要理解的是，第一安装支架100和摆臂200的铰接轴处于显示器500的显示面，可以通过调整第一安装支架100和显示器500的安装关系实现。第二安装支架300安装在摆臂200上，当第二安装支架300固定在摆臂200上以后，摆臂200无论怎么摆动，都可以保持测试仪420到显示器500的中心点的距离不变，满足测试要求。通常在测试开始时，亮度计421的传感面需要对准显示器500的中心，即亮度计421的传感面需要和测试面平行。在本实施例中，设置三个或以上的距离传感器422，利用三点可以确定一个面的原理来分析亮度计421的传感面是否和测试面平行。根据多个距离传感器422所检测的距离，再根据亮度计421和距离传感器422之间的几何关系可以判定两个面的关系。控制器可以根据第一调整机构410来调整测试仪420的姿态。其中，第一调整机构410可以由多轴云台构成，其可以360°旋转，也可以向前后进行运动，其中，向前移动是指往显示器方向移动。在一些实施例中，第一调整机构410还可以带动测试仪420绕亮度计421的测量方向(与传感面垂直的方向)旋转。

通过第一调整机构410，可以使得亮度计421的传感面和显示器500的显示面平行，并维持一个设定的距离。

基于上述实施例可知，本实施例可以实现自动校准，增加测试效率，同时确保测试的准确性。

在一些实施例中，所述装置还包括第二调整机构430，所述第二调整机构430设置在所述摆臂200上或者设置在所述第二安装支架300上，所述控制器根据至少三个所述距离传感器422的数据来控制所述第二调整机构430调整所述第二安装支架300与所述摆臂200的相对位置。

需要理解的是，第二调整机构430可以是由电机或者螺杆组成的机构，其可以带动第二安装支架300在摆臂200上移动，从而调整亮度计421和显示器500之间的距离。

参照图2和图3，在部分实施例中，第二调整机构430嵌入摆臂200的轨道210上，第二调整机构430可以沿轨道210前后移动。

参照图4，在一些实施例中，所述距离传感器422的数量为4个，各所述距离传感器422均匀分布在所述以亮度计421传感面中心为中心的圆周上。

在本实施例中，由于市场上存在曲面屏，因此采用三点测量法并不能判定测试面和亮度计的传感面是否平行，故采用四个均匀分布的距离传感器来进行测量。两个相对的传感器所测得的距离相同时，说明这两个传感器所在的连线与测试面已经平行。因此，本实施例可以对曲面屏进行测试。

参照图1，在一些实施例中，所述第一安装支架100包括底座130、第一支撑杆120和显示器夹具110，所述第一支撑杆120安装在所述底座130上，所述显示器夹具110安装在所述第一支撑杆120上；

所述第二安装支架300包括第二支撑杆310和安装台320，所述第二支撑杆310的第一端安装在所述摆臂200上，所述安装台320安装在所述第二支撑杆310的第二端，所述测试仪420通过所述第一调整机构410安装在所述安装台320上；

所述摆臂200与所述第一支撑杆120垂直。

本实施例的结构简单，易于生产和部署。通过上述安装结构，可以使得亮度计421的传感面与显示器500的显示面大致平行，在调整过程中只需要微调，因此测试效率和精度相对也比较高。

可以理解的是，在部分实施例中，只要可以保持测试仪和显示器在测试过程中的相对位置关系，摆臂200并非一定要和第一支撑杆120垂直，只需要两者的铰接轴经过显示器的显示面即可。但是垂直结构是最简单的结构，其易于生产和安装。

参照图1，在一些实施例中，所述第二支撑杆310与所述第一支撑杆120平行。

基于相同的理由，将第二支撑杆310和第一支撑杆120设置成平行的结构，是最为简易的。

参照图3，在一些实施例中，所述摆臂200与所述第一安装支架100的连接处设置有角度传感器，所述角度传感器用于检测所述摆臂当前位置与预设位置之间的夹角。在本实施例中，可以将摆臂200在与测试面的垂线平行时的位置设为预设位置，摆臂通过铰接轴旋转后所在的位置与预设位置所形成的夹角，就是角度传感器所检测的角度。如图3所示，夹角α就是角度传感器需要测量的夹角。需要理解的是该夹角可以是负角度。在检测时，需要确定亮度计输出特定数值时亮度计测量方向和测试面之间的角度。通过角度传感器可以直接输出这一角度，结果数字化，无需人工测量，效率更高。

在一些实施例中，所述装置还包括第三调整机构，所述第三调整机构安装在所述第一安装支架或者所述摆臂上，用以调整摆臂的角度；

所述控制器还用于根据所述亮度计的输出数据，通过所述第三调整机构调整摆臂的角度。

需要理解的是，第三调整机构可以是诸如步进电机等机构，其可以产生扭力使得摆臂旋转。其中控制器会根据一定的步进调整摆臂的角度，直到亮度计输出特定的数值，最终该角度则为测量结果的组成要素之一。参照图1，在一些实施例中，为了便于摆臂200移动，在摆臂200的一端设置有万向轮450，在底座130底部也设置有万向轮440，但是在测试时，可以通过锁定机构将万向轮440锁定。

参照图1，在一些实施例中，所述安装台320的高度可调。在本实施例中，通过将安装台320设置为高度可调的，便于粗调测试仪的高度，以适应不同尺寸的显示器。其中，参照图1，可以将第二支撑杆310设置成可调高度的套杆结构。

在一些实施例中，所述装置包括功率计，所述功率计用于测量所述显示器的功率，所述功率计与所述控制器连接。本实施例还配置有功率计，该功率计采集的数据输出到控制器中。控制器将其他数据和功率数据进行综合分析，可以输出报告。

参照图5，本实施例公开了一种能效显示测试装置的控制方法，包括以下步骤：

步骤510、获取至少三个所述距离传感器的数据；

步骤520、根据所述数据通过所述第一调整机构调整所述测试仪的姿态，以使得所述亮度计的传感面与所述显示器平行；

步骤530、根据亮度计输出的数据调整所述摆臂的角度，当所述亮度计输出的数据满足预设条件时记录所述摆臂的角度。

本实施例可以自动调整装置的角度，便于提高测试效率，同时可以保证测试的准确性。

本实施例将针对能效测试的步骤进行说明，其中过程如下：

1、将显示器能效测试装置整体放置于暗室中。

2、由视频发生器输出白窗口测试信号，并预热30min以上。

3、将第二安装支架沿摆臂移动至距离第一安装支架为1米的位置，并固定。

4、将测试仪安装在第二安装支架上，并将测试仪的检测中心位置通过目镜对准显示器屏幕中心。

5、此时4个激光距离传感器实时测量与显示器屏幕的距离，并传输至控制器。

6、控制器对采集到的距离进行分析计算，如果4个激光距离传感器所测距离两两相差在0.1％之内，则认为亮度计与显示器垂直；如果不符合要求，则会通过第一调整机构进行微调，直至误差达到要求为止。

7、开启电能功率计的电能消耗测量功能，对计算机显示器的电能消耗量P(单位为W·h)进行实时累计，并传输至控制器。

8、亮度计对计算机显示器屏幕中心亮度L(单位为坎德拉每平方米)进行实时测量，并传输至控制器。

9、能源效率测试时间T(单位为小时)不少于10min。

10、测试结束后，控制器自动求取测试时间内，显示器屏幕中心亮度L的平均值L1。

11、显示器能源效率Eff＝S×L/(P/T)，其中，S为显示器屏幕有效发光面积(单位为平方米)。

显示器水平视角测量步骤如下：

1、将显示器能效测试装置整体放置于暗室中。

2、将第二安装支架沿摆臂移动至距离第一安装支架为1米的位置，并固定。

3、将测试仪安装在第二安装支架上，并将测试仪的检测中心位置通过目镜对准显示器屏幕中心。

4、此时4个激光距离传感器实时测量与显示器屏幕的距离，并传输至控制器。

5、控制器对采集到的距离进行分析计算，如果4个激光距离传感器所测距离两两相差在0.1％之内，则认为亮度计与显示器垂直；如果不符合要求，则会通过第一调整机构进行微调，直至误差达到要求为止。

6、视频发生器分别为计算机显示器输出全白场和全黑场信号。

7、亮度计分别测量计算机显示器全白场和全黑场信号下的亮度，分别为Lw和Lb。

8、Lw和Lb实时传输至控制器，并计算Lw和Lb的比值。

9、当Lw和Lb的比值不等于60时，控制器则控制摆臂向左缓慢旋转，每旋转一个微小角度均需保障采集得到该角度下全白场和全黑场信号下的亮度，即Lw和Lb。

10、控制器实时计算Lw和Lb的比值，直至比值为60时则停止旋转，并记录此时往左旋转，度传感器测量的旋转角度θ_左。

11、同样重复9-10步骤，旋转方向改为向右，记录角度传感器测量的旋转角度θ_右。

12、测量结束后，计算机显示器水平视角θ＝θ_左+θ_右。

对于上述方法实施例中的步骤编号，其仅为了便于阐述说明而设置，对步骤之间的顺序不做任何限定，实施例中的各步骤的执行顺序均可根据本领域技术人员的理解来进行适应性调整。

以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (7)

1.一种显示器能效测试装置，其特征在于，包括：

第一安装支架，用于安装显示器；

摆臂，一端与所述第一安装支架铰接；

第二安装支架，设置在所述摆臂上；

测试仪，安装在所述第二安装支架，所述测试仪设有亮度计和至少三个距离传感器，其中，所述亮度计的传感面设置在所述测试仪的第一面，所述至少三个距离传感器分布在以亮度计传感面中心为中心的圆周上；

第一调整机构，安装在所述第二安装支架上，用于调整所述测试仪的姿态；

第二调整机构，所述第二调整机构设置在所述摆臂上或者设置在所述第二安装支架上，控制器根据至少三个所述距离传感器的数据来控制所述第二调整机构调整所述第二安装支架与所述摆臂的位置关系，其中，所述摆臂与所述第一安装支架的连接处设置有角度传感器，所述角度传感器用于检测所述摆臂当前位置与预设位置之间的夹角；

第三调整机构，所述第三调整机构安装在所述第一安装支架或者所述摆臂上，用以调整摆臂的角度；

控制器，用于根据至少三个所述距离传感器的数据来控制所述第一调整机构调整所述测试仪的姿态，所述控制器还用于根据所述亮度计的输出数据，通过所述第三调整机构调整摆臂的角度。

2.根据权利要求1所述的一种显示器能效测试装置，其特征在于，所述距离传感器的数量为4个，各所述距离传感器均匀分布在所述以亮度计传感面中心为中心的圆周上。

3.根据权利要求1所述的一种显示器能效测试装置，其特征在于，所述第一安装支架包括底座、第一支撑杆和显示器夹具，所述第一支撑杆安装在所述底座上，所述显示器夹具安装在所述第一支撑杆；

所述第二安装支架包括第二支撑杆和安装台，所述第二支撑杆的第一端安装在所述摆臂上，所述安装台安装在所述第二支撑杆的第二端，所述测试仪通过所述第一调整机构安装在所述安装台上；

所述摆臂与所述第一支撑杆垂直。

4.根据权利要求3所述的一种显示器能效测试装置，其特征在于，所述第二支撑杆与所述第一支撑杆平行设置。

5.根据权利要求3所述的一种显示器能效测试装置，其特征在于，所述安装台的高度可调。

6.根据权利要求1所述的一种显示器能效测试装置，其特征在于，所述装置包括功率计，所述功率计用于测量所述显示器的功率，所述功率计与所述控制器连接。

7.一种显示器能效测试装置的控制方法，应用于如权利要求1所述的显示器能效测试装置，其特征在于，包括以下步骤：

获取至少三个所述距离传感器的数据；

根据所述数据通过所述第一调整机构调整所述测试仪的姿态，以使得所述亮度计的传感面与所述显示器平行；

根据亮度计输出的数据调整所述摆臂的角度，当所述亮度计输出的数据满足预设条件时记录所述摆臂的角度。

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