测量系统及测量数字电影放映机光学参数的方法与流程

本发明涉及测量装置技术领域，特别涉及一种测量系统，本发明还涉及适用于上述测量系统的一种测量数字电影放映机光学参数的方法。

背景技术：

数字电影放映机在出厂前，一般都需要使用光测量传感器对其光通量和照度、对比度、照度和色度不均匀性、色域覆盖率和相关色温等光学参数进行测量。

现有技术中，对数字电影放映机进行测量的方式一般包括两种，一种是测量人员使用一个光测量传感器对数字电影放映机进行单点测量，具体的测量过程是将光测量传感器依次安装到不同的测量点上来进行多次测量，但是在此测量过程中需要反复进行光测量传感器的拆装操作，并人工移动光测量传感器到测量点，不仅令测量人员的工作负担较大，而且也使得测量效率非常低下；另一种测量方式则是使用多个光测量传感器同时对多个测量点进行测量，而此种测量方式由于需要使用多个光测量传感器，不仅导致测量成本较高，而且还会受到光测量传感器的个数及布置位置的限制，使得其测量灵活性和扩展性均较差。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了一种测量系统，其能够对数字电影放映机的光学参数进行自动测量，减小了测量人员的工作负担，提高了测量效率，不会提高测量成本，而且也提高了测量的灵活性和扩展性。本发明还提供了适用于上述测量系统的一种测量数字电影放映机的光学参数的方法。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种测量系统，用于对数字电影放映机的光学参数进行测量，包括：

光测量传感器；

带动所述光测量传感器在竖直面内沿水平方向和竖直方向移动的移动装置；

控制所述移动装置和所述光测量传感器工作的控制装置；

与所述控制装置通信连接，以对测量数据进行分析的数据分析装置。

优选的，上述测量系统中，所述移动装置包括：

支撑架；

固定在所述支撑架上的水平移动机构；

固定在所述支撑架上，用于驱动所述水平移动机构的水平驱动电机；

设置在所述水平移动机构上，并能够在所述水平移动机构的带动下沿水平方向移动的竖直移动机构，所述光测量传感器设置在所述竖直移动机构上；

连接在所述竖直移动机构上，并用于驱动所述竖直移动机构，以使所述光测量传感器在所述竖直移动机构的带动下沿竖直方向移动的竖直驱动电机。

优选的，上述测量系统中，所述水平移动机构包括：

沿水平方向设置，并在所述水平驱动电机的驱动下进行转动的水平丝杠；

设置在所述水平丝杠上，并与所述水平丝杠螺纹配合的水平移动块。

优选的，上述测量系统中，所述竖直移动机构包括：

与所述水平移动块连接的连接板，所述竖直驱动电机固定在所述连接板上；

设置在所述连接板上，并沿竖直方向设置的竖直丝杠，并且所述竖直丝杠能够在所述竖直驱动电机的驱动下进行转动；

设置在所述竖直丝杠上，并与所述竖直丝杠螺纹配合的竖直移动块，所述光测量传感器设置在所述竖直移动块上。

优选的，上述测量系统中，还包括设置在所述支撑架上，与所述连接板滑动连接以对所述连接板进行导向的水平导轨，所述水平导轨为多个，并分别设置在所述连接板的两端。

优选的，上述测量系统中，所述支撑架底部设置有多个万向轮。

优选的，上述测量系统中，所述控制装置为控制机柜，所述控制机柜包括柜体，以及设置在所述柜体内部或所述柜体表面的开关模块、显示模块、驱动控制模块和用户交互硬件模块。

优选的，上述测量系统中，所述驱动控制模块包括分装板、工控机、插排、竖直线槽、开关电源、接线端子、断路器、接触器、水平线槽、滤波器、水平电机驱动器、竖直电机驱动器和接线端子板导轨。

优选的，上述测量系统中，所述数据分析装置为安装有测试软件的上位机。

一种测量数字电影放映机光学参数的方法，适用于上述任意一项中的测量系统，该方法包括以下步骤：

1)通过所述控制装置控制所述移动装置带动光测量传感器移动至初始位置，并令所述光测量传感器处于测量模式；

2)通过所述控制装置和所述数据分析装置选择需要测量的光学项目；

3)令所述移动装置和所述光测量传感器在所述控制装置的控制下进行测量操作；

4)所述数据分析装置对测量数据进行记录和分析，得出测量结果。

本发明提供的测量系统，使得光测量传感器能够在移动装置的带动下，在竖直面(即数字电影放映机投影垂直平面)内能够分别沿水平方向和竖直方向进行移动，即实现了光测量传感器在竖直面内的二维移动，从而能够对竖直面内光测量传感器所能到达的任意位置点进行移动测量，使得测量的灵活性、扩展性以及测量精度均得到了显著的提升。而且，在光测量传感器能够移动的前提下，只需使用一个光测量传感器就可实现一键式的多点自动测量，在减小测量人员工作负担、提高测量效率的同时，还不会令测量成本升高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的测量系统的原理图；

图2为移动装置的主视图；

图3为图2的左视图；

图4为控制装置的原理图；

图5为驱动控制模块的结构示意图。

在图1-图5中：

1000-光测量传感器，2000-移动装置，3000-控制装置，4000-数据分析装置，5000-万向轮，2100-水平驱动电机，2200-水平丝杠，2300-水平移动块，2400-连接板，2500-竖直驱动电机，2600-竖直丝杠，2700-竖直移动块，2800-水平导轨，2900-支撑架，3100-柜体，3200-开关模块，3300-显示模块，3400-驱动控制模块，3500-用户交互硬件模块，3401-分装板，3402-工控机，3403-插排，3404-竖直线槽，3405-开关电源，3406-接线端子，3407-断路器，3408-接触器，3409-水平线槽，3410-滤波器，3411-水平电机驱动器，3412-竖直电机驱动器，3413-接线端子板导轨。

具体实施方式

本发明提供了一种测量系统，其能够对数字电影放映机的光学参数进行自动测量，减小了测量人员的工作负担，提高了测量效率，不会提高测量成本，而且也提高了测量的灵活性和扩展性。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-图5所示，本发明实施例提供的测量系统，当用于对数字电影放映机的光学参数进行测量时，能够对光通量和照度、对比度、照度和色度不均匀性、色域覆盖率和相关色温等光学参数进行自动测量，该测量系统包括：光测量传感器1000，其可以为色彩照度计，并且还优选其具有能够与外部设备进行通信的usb接口，设置数量优选为一个；带动光测量传感器1000在竖直面内沿水平方向和竖直方向移动的移动装置2000，在对数字电影放映机进行测量时，该竖直面指的是数字电影放映机的投影垂直平面，同时移动装置2000还可以实现光测量传感器1000在水平方向和竖直方向上的精确定位，从而使得光测量传感器1000在数字电影放映机的投影垂直平面内可以进行自动扫描、定位和测量；控制移动装置2000和光测量传感器1000工作的控制装置3000，其为光测量传感器1000的读数采集和移动装置2000的精密定位运动控制提供硬件支持，同时还可以图形化显示数字电影放映机光学性能自动化测量系统的测量数据及测量操作；与控制装置3000通信连接，以对测量数据进行分析的数据分析装置4000。

通过使用上述的测量系统对数字电影放映机的光学参数进行自动测量，能够使光测量传感器1000对竖直面内光测量传感器1000所能到达的任意位置点进行测量，使得测量的灵活性、扩展性以及测量精度均得到了显著的提升。而且，在光测量传感器1000能够移动的前提下，只需使用一个光测量传感器1000就可实现一键式的多点自动测量，在减小测量人员工作负担、提高测量效率的同时，还不会令测量成本升高。

为了进一步优化技术方案，本实施例提供的测量系统中，移动装置2000包括：支撑架2900；固定在支撑架2900上的水平移动机构；固定在支撑架2900上，用于驱动水平移动机构的水平驱动电机2100；设置在水平移动机构上，并能够在水平移动机构的带动下沿水平方向移动的竖直移动机构，光测量传感器1000设置在此竖直移动机构上；连接在竖直移动机构上，并用于驱动竖直移动机构，以使光测量传感器1000在竖直移动机构的带动下沿竖直方向移动的竖直驱动电机2500。其中，支撑架2900为整个移动装置2000的支撑部件，水平移动机构固定在支撑架2900上，主要用于带动光测量传感器1000沿水平方向直线移动，而驱动水平移动机构的水平驱动电机2100，也固定在支架上并与水平移动机构形成刚性运动联接，并且优选其为交流伺服电机或直流无刷电机。而竖直移动机构，则设置在水平移动机构上，使得整个竖直移动机构能够沿水平方向直线移动，进而实现设置在竖直移动机构上的光测量传感器1000的水平移动，同时，竖直移动机构还能够在竖直驱动电机2500的驱动下，带动设置在其上的光测量传感器1000沿竖直方向直线移动，从而使得光测量传感器1000能够在竖直面内实现二维移动，使得光测量传感器1000可以在测量数字电影放映机投影垂直平面中一定运动范围内的任意位置点上实现自动扫描、定位和测量。同样的，也使竖直驱动电机2500与竖直移动机构形成刚性运动联接，并且优选其为交流伺服电机或直流无刷电机。

具体的，水平移动机构包括：沿水平方向设置，并在水平驱动电机2100的驱动下进行转动的水平丝杠2200；设置在水平丝杠2200上，并与水平丝杠2200螺纹配合的水平移动块2300，如图2所示。水平移动机构可以有多种结构形式，而本实施例优选丝杠和其与螺纹配合的移动块(移动块具体可以为螺母)作为水平移动机构，是因为丝杠螺母机构的移动稳定性较好，且移动精度高，能够构成满足工作要求的精密直线运动机构，所以将其作为优选。此外，水平移动机构也可以为其他结构，例如导轨和滑块结构等。

同样的，为了保证光测量传感器1000的移动稳定性和精确性，如图2和图3所示，优选竖直移动机构也包括：与水平移动块2300连接的连接板2400，竖直驱动电机2500固定在连接板2400上；设置在连接板2400上，并沿竖直方向设置的竖直丝杠2600，并且竖直丝杠2600能够在竖直驱动电机2500的驱动下进行转动；设置在竖直丝杠2600上，并与竖直丝杠2600螺纹配合的竖直移动块2700，光测量传感器1000设置在竖直移动块2700上。其中，连接板2400不仅为水平移动机构和竖直移动机构的连接部件，也为竖直移动机构的承载部件，以实现竖直驱动电机2500和竖直丝杠2600的正常安装。

本实施例提供的测量系统中，还包括设置在支撑架2900上，与连接板2400滑动连接，以对连接板2400进行导向的水平导轨2800，水平导轨2800为多个，并分别设置在连接板2400的两端，如图2所示。光测量传感器1000在进行水平移动时，是通过水平移动机构带动整个竖直移动机构移动而实现的，由于需要移动的整个竖直移动机构的结构相对较为复杂，重量相对较大，所以为了进一步保证其移动的平稳定，优选设置了水平导轨2800，通过水平导轨2800来进一步的导向和支撑竖直移动机构，以令光测量传感器1000的测量效果更佳。

优选的，支撑架2900底部还设置有多个万向轮5000，如图2和图3所示。设置万向轮5000能够使得支撑架2900及设置在其上的移动装置2000可以自由、灵活的在地面上进行移动，进一步提高了本实施例提供的测量系统的使用灵活性。

如图4和图5所示，控制装置3000为控制机柜，该控制机柜包括柜体3100，以及设置在柜体3100内部或柜体3100表面的开关模块3200、显示模块3300、驱动控制模块3400和用户交互硬件模块3500。其中，柜体3100是其它组成部分的承载体，其它组成部分均置于柜体3100中或安装于柜体3100的外表面；开关模块3200具体可以为开关按钮，其用于切换控制机柜的电源通断，并安装于柜体3100的外表面；显示模块3300用于对测量系统测得的测量数据以及测量操作进行图形化显示，可置于柜体3100中或安装于柜体3100外表面，显示模块3300包括但不限于led显示器、lcd显示器或触摸显示屏；驱动控制模块3400是控制机柜中的核心组成部分，此驱动控制模块3400用于光测量传感器1000的状态设置和读数采集、驱动装置的功率驱动与精密定位运动控制以及交直流供电，安装于柜体3100内部；用户交互硬件模块3500是为测量操作人员提供硬件接口的设备，测量操作人员通过该模块能够实现相关的自动化测量操作，其可置于柜体3100的内部或安装于柜体3100的外表面，此用户交互硬件模块3500可以为键盘、鼠标和/或手柄等。

如图5所示，驱动控制模块3400包括分装板3401、工控机3402、插排3403、竖直线槽3404、开关电源3405、接线端子3406、断路器3407、接触器3408、水平线槽3409、滤波器3410、水平电机驱动器3411、竖直电机驱动器3412和接线端子板导轨3413。其中，分装板3401对驱动控制模块3400的其它部分进行承载固定，借助于分装板3401，驱动控制模块3400固定安装于柜体3100中；工控机3402优选为体积较小的嵌入式工控机，其内含光测量传感器1000的通信接口以及水平驱动电机2100、竖直驱动电机2500的控制板卡，可以实现光测量传感器1000的数据采集和水平驱动电机2100、竖直驱动电机2500的软硬件控制；插排3403为输入交流电的多个输出接口，可以对工控机3402、开关电源3405以及显示模块3300进行交流供电；竖直线槽3404在竖直方向上对线缆进行约束固定；开关电源3405实现对交流电输入的转换，形成直流电压输出，可以对水平驱动电机2100和竖直驱动电机2500进行直流供电；接线端子3406实现交流电路线缆的连接，断路器3407实现电路的正常接通与断开，具有短路与过载保护功能，接触器3408实现交直流电路的频繁接通或分断，水平线槽3409在水平方向上对线缆进行约束固定，滤波器3410允许直流和50hz交流电流通过，对其它频率的干扰电流信号进行抑制，水平电机驱动器3411与竖直电机驱动器3412分别用于对水平驱动电机2100和竖直驱动电机2500的功率驱动，接线端子板导轨3413实现水平方电机驱动器与竖直电机驱动器3412、水平驱动电机2100与竖直驱动电机2500以及嵌入式工控机3402之间的线缆连接及固定。

进一步的，数据分析装置4000为安装有测试软件的上位机。上位机的测试软件是测量操作人员的最终图形化操作软件接口，可自动化测量的项目包括：光通量和照度、对比度、照度和色度不均匀性、色域覆盖率和相关色温。测量过程中以进度条显示程序运行的进展，测试数据分别以文字和图形方式显示出来，便于操作人员实时分析及比较测试过程中的数据。测试过程无需操作人员干预，自动化测试完成后可以保存测试数据到控制机柜中的嵌入式工控机3402的磁盘中，并生成测试报告。测试软件的实现方式包括但不限于基于windows或linux操作系统使用c、c++或java等编程语言。此外，数据分析装置4000也可以为集成在控制机柜中的数据分析模块。

基于上述的测试系统，本实施例还提供了一种测量数字电影放映机光学参数的方法，其包括以下步骤：

步骤一：打开控制装置3000以及上位机中的测试软件，首先对移动装置2000的水平驱动机构和竖直驱动机构进行初始化设置及初始化回零运动控制，此时光测量传感器1000也随着移动装置2000运动到初始位置(或者将初始位置称之为零点处)，然后对光测量传感器1000进行初始化及测量模式的设置，令光测量传感器1000处于测量模式。

步骤二：测量操作人员通过操作上位机中的测试软件选择光通量和照度、对比度、照度和色度不均匀性、色域覆盖率和相关色温等测量项目中的一种，然后等待测试。如果操作人员不想测量当前所选的光学项目，可重新选择。

步骤三：测试系统开始自动化测量选定的测量项目，此时上位机中的测试软件根据选定测量项目的测量规范通过控制机柜对水平驱动机构和竖直驱动机构进行精密定位运动控制，待到达期望测试点后，对光测量传感器1000进行读数采集。该过程无需测量操作人员干预。

步骤四：如果上述自动化测量完成，那么上位机中的测试软件会记录测量数据并生成测量报告，从而得出测量结果；如果测量过程中发生故障，测试软件会显示并记录故障信息，待排除故障后，可返回步骤二重新进行自动化测量。

本说明书中对各部分结构采用递进的方式描述，每个部分的结构重点说明的都是与现有结构的不同之处，测量系统的整体及部分结构可通过组合上述多个部分的结构而得到。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。