液晶显示器高低温及光照自动检测装置的制作方法

本发明涉及一种显示器检测装置，尤其是液晶显示器高低温及光照自动检测装置。

背景技术：

无论是生产还是生活中液晶显示器的使用越来越广，液晶显示器的种类繁多，但是无论哪种液晶显示器都面临一个问题，在光照环境下使用时的能见度。目前对光照环境下液晶显示器的检测多为在日光灯的照射下使用光学检测仪器进行检测，由于是人工检测，检测的范围有限，只能检测固定的几个角度的反射和漫反射的情况，并且检测不同角度时需要更换不用的角度夹具，检测效率较差，检测范围较小，并且检测的准确性较差。

液晶显示屏还存在在高温或低温环境下使用的情况，因此也需要在高温或低温的环境下进行光学性能的检测，而高温或低温对光学检测仪器损伤较大，会导致使用寿命缩短，并且会影响检测精度。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明提供一种能够有效保证检测的准确性、检测角度范围大、检测效率高、并能单独为液晶显示器提供高低温的测试环境的液晶显示器高低温及光照自动检测装置，具体技术方案为：

液晶显示器高低温及光照自动检测装置，包括光学测量仪器和信号发生器，所述信号发生器与液晶显示器连接，还包括检测底板；高低温测试箱，所述高低温测试箱安装在检测底板上，所述液晶显示器放置在高低温测试箱内；检测移动装置，所述检测移动装置固定在检测底板上；旋转装置，所述旋转装置固定在检测移动装置上；角度调整装置，所述角度调整装置固定在旋转装置上，且角度调整装置设有两个，所述角度调整装置位于高低温箱的上方；检测盖板，所述检测盖板上设有反射槽，且反射槽穿过检测盖板的中心，所述检测盖板安装旋转装置上，所述检测盖板位于液晶显示器的上方，且检测盖板的中心与液晶显示器的检测中心重合；光源，所述光源固定在其中一个角度调整装置上，所述光源的轴线与液晶显示器的检测中心重合，且光源的轴线与反射槽平行，所述光源绕液晶显示器的检测中心调整角度；及远心镜头，所述远心镜头固定在另一个角度调整装置上，所述远心镜头的轴线与液晶显示器的检测中心重合，且远心镜头的轴线与反射槽平行，所述远心镜头绕液晶显示器的检测中心调整角度，所述远心镜头与光学测量仪器连接。

通过采用上述技术方案，检测盖板上的反射槽用于漏出液晶显示器的检测区域，检测盖板用于遮挡液晶显示器，避免整个液晶显示器表面的镜面反射和漫反射影响检测的准确性，即整个液晶显示器只有反射槽漏出的区域能够进行光照检测，有效提高了检测的准确性，减少干扰。

液晶显示器与信号发生器连接，信号发生器控制液晶显示器的显示。液晶显示器检测时处于点亮的状态，且液晶显示器上会显示一个“十”字的检测中心，检测时以这个检测中心为检测点。检测盖板的中心与液晶显示器的检测中心重合，从而使反射槽能够处于正确的检测位置。

角度调整装置用于调整光源和远心镜头与液晶显示器之间的夹角，从而实现0-90°的任意角度的检测，并且无需更换检测夹具，极大的提高了检测角度的范围和检测效率。

由于光源的角度也可以调整，因此能够模拟0-90°之间任意角度照射下的液晶显示器的光学性能。

当进行镜面反射检测时，光源和远心镜头镜像对称位于液晶显示器检测中心的两侧，并且同步转动角度，从而保证进行镜面反射检测。

当进行漫反射检测时，光源和远心镜头可以自由设定角度。

光学仪器包括光谱彩色亮度计、成像彩色亮度计等。

检测移动装置用于带动光源和远心镜头移自动动到液晶显示器的检测点。

旋转装置带动光源和远心镜头绕液晶显示器的检测中心做0-360°的转动，能够进行全方位可视角的测量，且旋转中心不变，极大的提高了检测效率。

优选的，所述角度调整装置包括弧形导轨座，所述弧形导轨座固定在检测盖板上，且对称位于反射槽的两侧；

弧形齿条导轨，所述弧形齿条导轨固定在弧形导轨座上，所述弧形齿条导轨与反射槽平行；导向轮，所述导向轮为v形导向轮，所述导向轮安装在弧形齿条导轨的两侧；转动座，所述转动座固定在导向轮上；转动电机，所述转动电机固定在转动座上；转动齿轮，所述转动齿轮固定在转动电机上，且转动齿轮与弧形齿条导轨上的齿条啮合；及连接座，所述连接座安装在转动座上，所述连接座上分别装有光源和远心镜头。

通过采用上述技术方案，弧形齿条导轨和导向轮均为现有的成熟技术，能够实现绕圆心进行移动，从而实现角度的调节。

转动座通过转动齿轮和齿条实现角度的调整，电机可采用伺服电机，伺服电机控制精度高，能够提高检测的准确性。

弧形导轨座为扇形板或扇环形板，弧形导向座的圆形角为180°。扇形板或扇环形板能够有效减小弧形导轨座的重量，减轻整体重量，并且加工方便。

优选的，还包括镜面反射半积分球和漫反射半积分球，所述镜面反射半积分球上设有全检测槽，所述全检测槽贯穿镜面反射半积分球，且全检测槽穿过镜面反射半积分球的中心，所述全检测槽与反射槽相匹配，所述镜面反射半积分球固定在检测盖板上；所述漫反射半积分球上设有半检测槽，所述半检测槽沿漫反射半积分球的球面设置，所述半检测槽从漫反射半积分球的边缘延伸至漫反射半积分球的中心，所述半检测槽的圆心角为90°，所述漫反射半积分球与反射槽相对应，所述漫反射半积分球固定在检测盖板上；所述漫反射半积分球内还装有漫反射光源。

通过采用上述技术方案，进行漫反射检测时将镜面反射半积分球换成漫反射半积分球。为了减少环境光源对漫反射检测的影响，因此将检测槽设置成镜面检测槽的一半，既能满足0-85°视角的检测，也能有效减少环境光的影响。漫反射光源安装在漫反射半积分球内，能够形成均匀的光照，实现全面的漫反射。

镜面反射半积分球能够提高光的均匀照度，从而提高测量的准确度。

优选的，还包括分光镜，所述分光镜安装在远心镜头上；目镜，所述目镜固定在分光镜上；光纤探头，所述光纤探头的一端与目镜连接，另一端与光学仪器连接；及ccd相机，所述ccd相机与分光镜连接。

通过采用上述技术方案，分光镜实现检测的反射光分别传输给光学仪器和ccd相机。ccd相机用于对着液晶显示器的检测中心，当远心镜头与液晶显示器垂直时，ccd相机通过远心镜头可以放大“十”字，从而方便找准液晶显示器的检测中心，有效保证光源的轴线和远心镜头的轴线均与液晶显示器的检测中心重合。ccd相机的十字中心与液晶显示器的十字中心重合即可实现位置对正，定位方便、准确。

优选的，还包括时间响应探头，所述时间响应探头固定在角度调整装置上，且时间响应探头与光源固定在同一角度调整装置上，所述时间响应探头对着液晶显示器的检测中心；及时间响应器，所述时间探头与时间响应器连接。

通过采用上述技术方案，时间响应探头也为光纤探头，时间响应器和时间响应探头用于检测液晶显示器的响应时间，从而实现多种检测，提高检测效率，降低检测成本。

优选的，还包括浮动装置，所述浮动装置包括浮动座，所述浮动座固定在角度调整装置上；浮动杆，所述浮动杆活动插在浮动座上，所述浮动杆的一端设有限位环，另一端固定在检测盖板上，所述浮动座位于检测盖板与限位环之间，且浮动座与检测盖板之间留有间隙；

弹簧，所述弹簧活动套在浮动杆上，且弹簧的一端压在爱浮动座上，另一端压在检测盖板上，所述弹簧用于使检测盖板远离浮动座。

通过采用上述技术方案，浮动装置在检测盖板压向液晶显示器时起到缓冲的作用，使检测盖板与液晶显示器之间是弹性接触，避免压坏液晶显示器。

优选的，所述检测移动装置包括纵向直线模组，所述纵向直线模组固定在检测底板上；横向直线模组，所述横向直线模组固定在纵向直线模组的滑台上；及竖向直线模组，所述竖向直线模组固定在横向直线模组的滑台上；所述旋转装置固定在竖向直线模组的滑台上。

通过采用上述技术方案，纵向直线模组、横向直线模组和竖向直线模组实现x、y和z三个方向的移动，纵向直线模组和横向直线模组方便将光源和远心镜头移动到液晶显示器的检测中心的上方，并与液晶显示器的检测中心相对，竖直直线模组方便反射式光学检测装置移动到接近液晶显示器的位置，从而便于检测。

优选的，所述旋转装置包括旋转座，所述旋转座固定在检测移动装置上；涡轮蜗杆减速机，所述涡轮蜗杆减速机固定在旋转座上，所述涡轮与角度旋转装置连接；及旋转电机，所述旋转电机固定在涡轮蜗杆减速机上，且与蜗杆连接。

通过采用上述技术方案，涡轮蜗杆减速机传动平稳，并且能够节约高度方向的空间，使结构紧凑。

优选的，所述高低温测试箱包括外壳；内胆，所述内胆固定在外壳的内部；盖板框，所述盖板框固定在外壳顶部，盖板框密封内胆，所述盖板框上设有盖板槽；密封盖板，所述密封盖板活动放置在盖板槽中，所述密封盖板上设有圆形的检测孔，所述检测孔与检测盖板相匹配；进气管，所述进气管固定在外壳的一侧，且与内胆相通，所述进气管通过管道与高低温箱的出气口连接；及显示器固定杆，所述显示器固定杆安装在内胆的底部。

通过采用上述技术方案，高低温箱为现有的成熟产品，通过风机将高低温箱中的冷空气或热空气吹到高低温测试箱中，进行环境温度的模拟，由于环境温度的要求较低，因此这种方式能满足测试要求。高低温测试箱简化了结构，无需将检测移动装置、光源、远心镜头等放置到高低环境中，减少高低温光学检测装置的影响，延长使用寿命，也降低了设备的成本。冷空气或热空气从进气管进入到内胆中，高低温测试箱中的空气从密封盖板的检测孔离开，从而实现高度温测试箱的温度上升或下降。高低温测试箱中还放置有温度探头，温度探头检测内胆中的温度，从而控制高低温箱中风机的开启。

优选的，还包括箱体，所述箱体的前面设有门，所述箱体的内部为暗室；所述检测底板固定在箱体内。

通过采用上述技术方案，箱体能够减少环境光对检测的影响，从而提高检测的准确性和可靠性，并且能够起到防护的作用。

与现有技术相比本发明具有以下有益效果：

本发明提供的液晶显示器高低温及光照自动检测装置结构简单、使用方便、自动化程度高、能够有效保证检测的准确性、检测角度范围大、检测效率高、并能单独为液晶显示器提供高低温的测试环境。

附图说明

图1是液晶显示器高低温及光照自动检测装置的结构示意图；

图2是液晶显示器高低温及光照自动检测装置去除箱体后的结构示意图；

图3是旋转装置和角度调整装置装配的正视图；

图4是旋转装置和角度调整装置装配的轴测图；

图5是检测盖板、角度调整装置、光源和远心镜头的装配的轴测图；

图6是检测盖板、角度调整装置、光源和远心镜头的装配的俯视图；

图7是远心镜头的结构示意图；

图8是浮动装置的结构示意图；

图9是高低温测试箱的结构示意图；

图10是高低温测试箱的俯视图；

图11是镜面反射半积分球；

图12是漫反射半积分球。

具体实施方式

现结合附图对本发明作进一步说明。

如图1至图12所示，液晶显示器高低温及光照自动检测装置，包括光学测量仪器和信号发生器，信号发生器与液晶显示器10连接，还包括检测底板12；高低温箱，高低温箱安装在检测底板12上，液晶显示器10放置在高低温箱内；检测移动装置，检测移动装置固定在检测底板12上；旋转装置，旋转装置固定在检测移动装置上；角度调整装置，角度调整装置固定在旋转装置上，且角度调整装置设有两个，角度调整装置位于高低温箱的上方；检测盖板31，检测盖板31上设有反射槽311，且反射槽311穿过检测盖板31的中心，检测盖板31安装在旋转装置上，检测盖板31位于液晶显示器10的上方，且检测盖板31的中心与液晶显示器10的检测中心重合；角度调整装置，角度调整装置固定在检测盖板31上，且角度调整装置设有两个；光源61，光源61固定在其中一个角度调整装置上，光源61的轴线与液晶显示器10的检测中心重合，且光源61的轴线与反射槽311平行，光源61绕液晶显示器10的检测中心调整角度；及远心镜头51，远心镜头51固定在另一个角度调整装置上，远心镜头51的轴线与液晶显示器10的检测中心重合，且远心镜头51的轴线与反射槽311平行，远心镜头51绕液晶显示器10的检测中心调整角度，远心镜头51与光学测量仪器连接。

检测盖板31上的反射槽311用于漏出液晶显示器10的检测区域，检测盖板31用于遮挡液晶显示器10，避免整个液晶显示器10表面的镜面反射和漫反射影响检测的准确性，即整个液晶显示器10只有反射槽311漏出的区域能够进行光照检测，有效提高了检测的准确性，减少干扰。

液晶显示器10与信号发生器连接，信号发生器控制液晶显示器10的显示。液晶显示器10检测时处于点亮的状态，且液晶显示器10上会显示一个“十”字的检测中心，检测时以这个检测中心为检测点。检测盖板31的中心与液晶显示器10的检测中心重合，从而使反射槽311能够处于正确的检测位置。

角度调整装置用于调整光源61和远心镜头51与液晶显示器10之间的夹角，从而实现0-90°的任意角度的检测，并且无需更换检测夹具，极大的提高了检测角度的范围和检测效率。

由于光源61的角度也可以调整，因此能够模拟0-90°之间任意角度照射下的液晶显示器10的光学性能。

当进行镜面反射检测时，光源61和远心镜头51镜像对称位于液晶显示器10检测中心的两侧，并且同步转动角度，从而保证进行镜面反射检测。

当进行漫反射检测时，光源61和远心镜头51可以自由设定角度。

光学仪器包括光谱彩色亮度计、成像彩色亮度计等。

检测移动装置用于带动光源61和远心镜头51移自动动到液晶显示器10的检测点。

旋转装置带动光源61和远心镜头51绕液晶显示器10的检测中心做0-360°的转动，能够进行全方位可视角的测量，且旋转中心不变，极大的提高了检测效率。

具体的，如图3至图6所示，角度调整装置包括弧形导轨座41，弧形导轨座41固定在检测盖板31上，且对称位于反射槽311的两侧；弧形齿条导轨42，弧形齿条导轨42固定在弧形导轨座41上，弧形齿条导轨42与反射槽311平行；导向轮43，导向轮43为v形导向轮，导向轮43安装在弧形齿条导轨42的两侧；转动座45，转动座45固定在导向轮43上；转动电机46，转动电机46固定在转动座45上；转动齿轮44，转动齿轮44固定在转动电机46上，且转动齿轮44与弧形齿条导轨42上的齿条啮合；及连接座47，连接座47安装在转动座45上，连接座47上分别装有光源61和远心镜头51。

弧形齿条导轨42和导向轮43均为现有的成熟技术，能够实现绕圆心进行移动，从而实现角度的调节。

转动座45通过转动齿轮44和齿条实现角度的调整，电机可采用伺服电机，伺服电机控制精度高，能够提高检测的准确性。

弧形导轨座41为扇形板或扇环形板，弧形导向座的圆形角为180°。扇形板或扇环形板能够有效减小弧形导轨座41的重量，减轻整体重量，并且加工方便。

如图11所示，还包括镜面反射半积分球32，镜面反射半积分球32上设有全检测槽321，全检测槽321贯穿镜面反射半积分球32，且全检测槽321穿过镜面反射半积分球32的中心，全检测槽321与反射槽311相匹配，镜面反射半积分球32固定在检测盖板31上。镜面反射半积分球32能够提高光的均匀照度，从而提高测量的准确度。

如图12所示，还包括漫反射半积分球33，漫反射半积分球33上设有半检测槽331，半检测槽331沿漫反射半积分球33的球面设置，半检测槽331从漫反射半积分球33的边缘延伸至漫反射半积分球33的中心，半检测槽331的圆心角为90°，漫反射半积分球33与反射槽311相对应，漫反射半积分球33固定在检测盖板上；及漫反射光源，漫反射光源安装在漫反射半积分球33内。

半积分球是一个内壁涂有白色漫反射材料的空腔半球体，是现有的成熟产品。

全检测槽321和半检测槽331均与反射槽311平行，且正对着反射槽311，全检测槽321的圆心角为180°。

进行漫反射检测时将镜面反射半积分球32换成漫反射半积分球33。为了减少环境光源对漫反射检测的影响，因此将半检测槽331设置成全检测槽321的一半，既能满足0-85°视角的检测，也能有效减少环境光的影响。漫反射光源安装在漫反射半积分球33内，能够形成均匀的光照，实现全面的漫反射。

进行漫反射检测时将镜面反射半积分球换成漫反射半积分球。为了减少环境光源对漫反射检测的影响，因此将检测槽设置成镜面检测槽的一半，既能满足0-85°视角的检测，也能有效减少环境光的影响。漫反射光源安装在漫反射半积分球内，能够形成均匀的光照，实现全面的漫反射。

如图7所示，还包括分光镜52，分光镜52安装在远心镜头51上；目镜52，目镜52固定在分光镜52上；光纤探头54，光纤探头54的一端与目镜52连接，另一端与光学仪测量器连接；及ccd相机55，ccd相机55与分光镜52连接。

分光镜52实现检测的反射光分别传输给光学仪器和ccd相机55。ccd相机55用于对着液晶显示器10的检测中心，当远心镜头51与液晶显示器10垂直时，ccd相机55通过远心镜头51可以放大“十”字，从而方便找准液晶显示器10的检测中心，有效保证光源61的轴线和远心镜头51的轴线均与液晶显示器10的检测中心重合。ccd相机55的十字中心与液晶显示器10的十字中心重合即可实现位置对正，定位方便、准确。

还包括时间响应探头63，时间响应探头63通过探头固定座62安装在角度调整装置的连接座47上，且时间响应探头63与光源61固定在同一连接座47上，时间响应探头63对着液晶显示器10的检测中心；及时间响应器，时间探头与时间响应器连接。时间响应探头63也为光纤探头，时间响应器和时间响应探头63用于检测液晶显示器10的响应时间，从而实现多种检测，提高检测效率，降低检测成本。

如图8所示，还包括浮动装置，浮动装置包括浮动座71，浮动座71固定在弧形导轨座41上，浮动座71上设有阶梯孔；浮动杆72，浮动杆72活动插在浮动座71的阶梯孔中，浮动杆72的一端设有限位环73，另一端固定在检测盖板31上，浮动座71位于检测盖板31与限位环73之间，且浮动座71与检测盖板31之间留有间隙；弹簧74，弹簧74活动套在浮动杆72上，且弹簧74的一端压在爱浮动座71上，另一端压在检测盖板31上，弹簧74用于使检测盖板31远离浮动座71。

浮动装置在检测盖板31压向液晶显示器10时起到缓冲的作用，使检测盖板31与液晶显示器10之间是弹性接触，避免压坏液晶显示器10。

光源61为同轴光源。同轴光源提供了比传统光源更均匀的照明，因此提高了视角检测的准确性。

如图1和图2所示，检测移动装置包括纵向直线模组14，纵向直线模组14通过支架座固定在检测底板12上；横向直线模组15，横向直线模组15固定在纵向直线模组14的滑台上；及竖向直线模组16，竖向直线模组16固定在横向直线模组15的滑台上；旋转座21通过连接板28固定在竖向直线模组16的滑台上。纵向直线模组14、横向直线模组15和竖向直线模组16实现x、y和z三个方向的移动，纵向直线模组14和横向直线模组15方便将光源61和远心镜头51移动到液晶显示器10的检测中心的上方，并与液晶显示器10的检测中心相对，竖向直线模组16方便光源61和远心镜头51移动到接近液晶显示器10的位置，从而便于检测。

旋转装置包括旋转座21，旋转座21固定连接板28的底部，连接板28固定在竖向直线模组16的滑台上；涡轮蜗杆减速机22，涡轮蜗杆减速机22固定在旋转座21上，涡轮通过连接杆23与转动支架24连接；及旋转电机，旋转电机固定在涡轮蜗杆减速机22上，且与蜗杆连接。旋转电机通过蜗杆带动涡轮转，涡轮通过连接杆23带动转动支架24转动，转动支架24带动检测盖板31、远心镜头51和光源61绕液晶显示器10的检测中心转动，通常转动一圈，实现全方位的光学检测。涡轮蜗杆减速机22传动平稳，并且能够节约高度方向的空间，使结构紧凑。

如图9和图10所示，高低温测试箱包括外壳81；内胆82，内胆82固定在外壳81的内部；盖板框84，盖板框84固定在外壳81顶部，盖板框84密封内胆82，盖板框84上设有盖板槽841；密封盖板86，密封盖板86活动放置在盖板槽841中，密封盖板86上设有圆形的检测孔861，检测孔861与检测盖板31相匹配；进气管83，进气管83固定在外壳81的一侧，且与内胆82相通，进气管83通过管道与高低温箱的出气口连接；及显示器固定杆85，显示器固定杆85安装在内胆82的底部。盖板框84的两侧装有限位板87，限位板87将密封盖板86限制在盖板槽841内。

高低温箱为现有的成熟产品，通过风机将高低温箱中的冷空气或热空气吹到高低温测试箱中，进行环境温度的模拟，由于环境温度的要求较低，因此这种方式能满足测试要求。高低温测试箱简化了结构，无需将检测移动装置、光源61、远心镜头51等放置到高低环境中，减少高低温光学检测装置的影响，延长使用寿命，也降低了设备的成本。冷空气或热空气从进气管83进入到内胆82中，高低温测试箱中的空气从密封盖板86的检测孔861离开，从而实现高度温测试箱的温度上升或下降。高低温测试箱中还放置有温度探头，温度探头检测内胆82中的温度，从而控制高低温箱中风机的开启。

如图1所示，还包括箱体11，箱体11的前面设有门，箱体11的内部为暗室；检测底板12固定在箱体11内。箱体11能够减少环境光对检测的影响，从而提高检测的准确性和可靠性，并且能够起到防护的作用。