一种平视显示系统光机校验台的制作方法

本发明属于平视显示系统的光学测试技术领域，涉及一种平视显示系统光机校验台。

背景技术：

目前应用于平视显示系统的光学测试的设备少之又少，且设备功能较为单一，使用操作起来较为复杂，人机功效差。目前对平视显示系统光学测试的专利未见，对比分析现有平视显示系统光学测试的专测设备，主要存在以下几个问题：

1、环境适应性较差，对多个光学性能指标测试时所有的设备较为庞大，不易使用；

2、设备功能较为单一，多为特种定制设备，使用较为复杂，人机功效差。

技术实现要素：

要解决的技术问题

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种平视显示系统光机校验台，可以实现平视显示系统视水平线轴线和被测产品光学轴线同轴以及平视显示系统的视水平线、位置精度以及显示画面的精度和视差的测量功能。本发明实现了对平视显示系统多个光学性能指标的测试功能，提高了平视显示系统的测试效率，缩短了平视显示系统的研制和保障周期，具有十分重要的应用价值。

技术方案

一种平视显示系统光机校验台，其特征在于包括光学基台1、三维位移平台2、平行光管姿态调整机构4、大视场平行光管3、产品安装支架5、电子经纬仪7和光轴置换装置8；光学基台1上设有导轨，导轨的一端设有平行光管姿态调整机构4，大视场平行光管3位于平行光管姿态调整机构4的安装箱体49上；另一端的导轨上设有三维位移平台2，平台2上设有电子经纬仪7；导轨中部设有产品安装支架5，沿导轨方向前后移动；在平行光管姿态调整机构4与产品安装支架5之间设有移出移入的光轴置换装置8，装置8上设有光轴置换板85；所述平行光管姿态调整机构4包括安装架41、导向柱42、安装板43、横滚调节机构44、高度调节机构45、方位调节机构47、俯仰调节机构48和安装箱体49；导向柱42固定于安装架41的四角，安装板43四角的通孔固定于导向柱42，与导向柱42形成滑动连接；安装箱体49的顶部设有转轴491，置于安装板43中部通孔内形成转动连接，l形板493的一个侧臂通过固定板492固定于安装板43，另一个侧臂位于安装箱体49一侧，侧臂上设有通孔，与箱体49该侧的转轴形成转动连接；所述横滚调节机构44连接于箱体49与大平行光管3，使大平行光管3绕其自身轴线转动，实现横滚调节；所述高度调节机构45连接于安装板43与安装架41，在42导向柱的作用下43安装板上下移动实现高度调节；所述方位调节机构47连接于安装板43与l形板493，使l形板493带动箱体绕转轴491的轴线转动，实现方位调节；所述俯仰调节机构48连接于l形板493与箱体49，使箱体带动整个大平行光管3绕转轴494转动，实现俯仰调节。

所述高度调节机构45包括后蜗轮451、双头蜗杆452、前蜗轮453、手轮454、两个螺杆455和两个丝杠螺母456，两个丝杠螺母456固定于安装板43，两个螺杆455分别穿过两个丝杠螺母456至安装箱体49两侧，两个螺杆455的上端在安装架41的内框与分别于前蜗轮453和后蜗轮451连接，手轮454位于安装架41的外侧，通过双头蜗杆452与前蜗轮453和后蜗轮451啮合。

所述横滚调节机构44包括两个横滚螺杆、两个横滚l形板和顶板443，两个横滚l形板的一个侧臂固定于安装箱体49，中间的横滚顶板443固定于大平行光管3，两个横滚螺杆分别穿过横滚l形板另一侧臂的螺纹通孔调节横滚顶板443的位置。

所述方位调节机构47包括两个方位螺杆、两个方位l形板和方位顶板473，两个方位l形板的一个侧臂固定于安装板43，中间的方位顶板473固定于l形板493上，两个方位螺杆分别穿过方位l形板另一侧臂的螺纹通孔调节方位顶板473的位置。

所述俯仰调节机构48包括包括两个俯仰螺杆、两个俯仰l形板和俯仰顶板483，两个俯仰l形板的一个侧臂固定于l形板493，中间的俯仰顶板483固定于箱体49上，两个俯仰螺杆分别穿过俯仰l形板另一侧臂的螺纹通孔调节俯仰顶板483的位置。

所述光轴置换装置8包括底座81、固定立柱82、锁紧手柄83、伸缩装置84和光轴置换板85；底座81上设有固定立柱82，通过锁紧手柄83连接固定伸缩装置84，伸缩装置84的端部设有放置光轴置换板85。

有益效果

本发明提出的一种平视显示系统光机校验台，属于平视显示系统的光学测试技术领域。本发明由光学基台、三维位移平台、大视场平行光管、平行光管姿态调整机构、产品安装支架、电子经纬仪、光轴置换装置等部分组成。将平视显示系统安装到产品安装支架上，通电后使产品显示被测画面，通过大视场平行光管来测量产品视水平线、位置精度以及显示画面的精度和视差，通过光轴置换装置配合平行光管来测试被测产品的位置精度。本发明实现了对平视显示系统多个光学性能指标的测试功能，提高了平视显示系统光轴一致性的测试效率，缩短了平视显示系统的研制周期，具有十分重要的应用价值。

本发明的有益技术效果为：调平校验台上各个组成部分，安装上被测产品并移动到测试区域，通电产品，使被测产品显示被测画面，通过大视场平行光管即可测量产品视水平线、位置精度以及显示画面的精度和视差；移动被测产品安装支架，使得被测产品镜头离开大视场平行光管端面一定距离，将光轴置换装置转动至平行光管和被测产品之间并锁紧，此时通过被测产品的显示屏可以看到大视场平行光管的中心区域，判断大视场平行光管中心与被测产品画面中心的偏离角度，就是被测产品画面的光轴偏离，即实现了通过光轴置换装置配合平行光管来测试被测产品的位置精度的功能。

本发明实现了对平视显示系统多个光学性能指标的测试功能，提高了平视显示系统的测试效率，缩短了平视显示系统的研制和保障周期，具有十分重要的应用价值。

附图说明

图1：整体结构示意图；

图2：二维移动平台结构示意图；

图3：平行光管姿态调整机构结构示意图；

图4：平行光管姿态调整机构安装板、视场平行光管和安装箱体结构示意图；

图5：平行光管姿态调整机构横滚调节机构、方位调节机构和俯仰调节机构示意图；

图6：平行光管姿态调整机构高度调节机构示意图；

图7：俯仰调节机构示意图；

图8：方位调节机构示意图；

图9：横滚调节机构示意图；

图10：光轴置换装置示意图；

图11：实施例俯仰旋转部位示意图；

图12：实施例方位旋转部位示意图；

图13：实施例横滚旋转部位示意图；

0-被测产品、1-光学基台、2-三维位移平台、3-大视场平行光管、4-平行光管姿态调整机构、5-产品安装支架、7-电子经纬仪、8-光轴置换装置、21-主导轨移动平台、22-二维移动平台、221-水平移动平台、222-垂直移动平台、223-基座、224-安装台、41-安装架、42-导向柱、43-安装板、44-横滚调节机构、441-第一横滚螺杆、445-第二横滚螺杆、442-第一横滚l形板、444-第二横滚l形板、443-横滚顶板、45-高度调节机构、451-后蜗轮、452-双头蜗杆、453-前蜗轮、454-手轮、455-螺杆、456-丝杠螺母、47-方位调节机构、471-第一方位螺杆、472-第一方位l形板、473-方位顶板、474-第二方位l形板、475-第二方位螺杆、48-俯仰调节机构、481-第一俯仰螺杆、482-第一俯仰l形板、483-俯仰顶板、484-第二俯仰l形板、485-第二俯仰螺杆、49-安装箱体、491-转轴、492-固定板、493-l形板、494-转轴、495-前面板、496-后面板、497-左面板、498-右面板、81-底座、82-固定立柱、83-锁紧手柄、84-伸缩装置、85-光轴置换板、a-俯仰旋转部位、b-方位旋转部位。

具体实施方式

现结合实施例、附图对本发明作进一步描述：

本发明的实施例平视显示系统光机校验台主要由光学基台1、三维位移平台2、大视场平行光管3、平行光管姿态调整机构4、产品安装支架5、电子经纬仪7、光轴置换装置8等部分组成，三维位移平台2主要由主导轨移动平台21和二维移动平台22等部分组成，二维移动平台22主要由水平移动平台221、垂直移动平台222、基座223、安装台224等部分组成。调平校验台上各个组成部分，安装上被测产品0并移动到测试区域，通电产品，使被测产品0显示被测画面，通过大视场平行光管3即可测量产品视水平线、位置精度以及显示画面的精度和视差。

平行光管姿态调整机构4主要由龙门架41、导柱42、高低调节机构43、俯仰/方位调节机构44、横滚调节机构45等部分组成，通过调整相关机构即可实现对大视场平行光管3的高低、俯仰、方位、横滚等方向的调节。

平行光管姿态调整机构4主要由龙门架41、导柱42、高低调节机构43、安装板44、方位调节机构45、俯仰调节机构46、横滚调节机构47等部分组成。平行光管3安装在安装板44上并可在上面转动，高低调节机构43固定在龙门架41上、并在导柱42的导向作用下实现对安装板44和平行光管3的高低调节，方位调节机构45、俯仰调节机构46、横滚调节机构47均由左右对称的一组螺钉组成，螺钉固定在安装板44上，通过旋转对应螺钉组，即可实现对平行光管3的高低、俯仰、方位、横滚等方向的调节。

具体连接关系为：

光学基台1上设有导轨，导轨的一端设有平行光管姿态调整机构4，大视场平行光管3位于平行光管姿态调整机构4的安装箱体49上；另一端的导轨上设有三维位移平台2，平台2上设有电子经纬仪7；导轨中部设有产品安装支架5，沿导轨方向前后移动；在平行光管姿态调整机构4与产品安装支架5之间设有移出移入的光轴置换装置8，装置8上设有光轴置换板85；所述平行光管姿态调整机构4包括安装架41、导向柱42、安装板43、横滚调节机构44、高度调节机构45、方位调节机构47、俯仰调节机构48和安装箱体49；导向柱42固定于安装架41的四角，安装板43四角的通孔固定于导向柱42，与导向柱42形成滑动连接；安装箱体49的顶部设有转轴491，置于安装板43中部通孔内形成转动连接，l形板493的一个侧臂通过固定板492固定于安装板43，另一个侧臂位于安装箱体49一侧，侧臂上设有通孔，与箱体49该侧的转轴形成转动连接；所述横滚调节机构44连接于箱体49与大平行光管3，使大平行光管3绕其自身轴线转动，实现横滚调节；所述高度调节机构45连接于安装板43与安装架41，在42导向柱的作用下43安装板上下移动实现高度调节；所述方位调节机构47连接于安装板43与l形板493，使l形板493带动箱体绕转轴491的轴线转动，实现方位调节；所述俯仰调节机构48连接于l形板493与箱体49，使箱体带动整个大平行光管3绕转轴494转动，实现俯仰调节。

所述实施例中安装箱体49采用前面板495、后面板496、左面板497和右面板498组成。为大平行光管3提供安装载体，大平行光管3安装在该箱体上并可在安装位置的轴线方向(大平行光管3的轴线方向上)上转动；

高度调节机构45安装在安装架41上，可以带动安装板43在导向柱42的作用下上下移动，安装箱体49可在43上转动，大平行光管3安装在安装箱体49上并在三个调节机构44/47/49的作用下实现横滚、方位、俯仰运动。

所述高度调节机构45包括后蜗轮451、双头蜗杆452、前蜗轮453、手轮454、两个螺杆455和两个丝杠螺母456，两个丝杠螺母456固定于安装板43，两个螺杆455分别穿过两个丝杠螺母456至安装箱体49两侧，两个螺杆455的上端在安装架41的内框与分别于前蜗轮453和后蜗轮451连接，手轮454位于安装架41的外侧，通过双头蜗杆452与前蜗轮453和后蜗轮451啮合。摇动手轮454，双头蜗杆452带动451/453转动，从而带动456转动，在42导向柱的作用，43安装板只能上下移动，最终实现高度调节功能。

所述横滚调节机构44包括第一横滚螺杆441和第二横滚螺杆445、第一横滚l形板442和第二横滚l形板444以及横滚顶板443，两个横滚l形板的一个侧臂固定于安装箱体49，中间的横滚顶板443固定于大平行光管3，两个横滚螺杆分别穿过横滚l形板另一侧臂的螺纹通孔调节横滚顶板443的位置。通过旋转调节第一横滚螺杆441和第二横滚螺杆445使横滚顶板443的位置进行微调整，进而使整个大平行光管3绕其自身轴线转动，实现横滚调节功能。

所述方位调节机构47包括第一方位螺杆471和第二方位螺杆475、第一方位l形板472和第二方位l形板474以及方位顶板473，两个方位l形板的一个侧臂固定于安装板43，中间的方位顶板473固定于l形板493上，两个方位螺杆分别穿过方位l形板另一侧臂的螺纹通孔调节方位顶板473的位置。通过旋转调节第一方位螺杆471和第二方位螺杆475使方位顶板473的位置进行微调整，进而使l形板493带动整个箱体绕转轴491的轴线转动，实现方位调节功能。

所述俯仰调节机构48包括包括第一俯仰螺杆481和第二俯仰螺杆485、第一俯仰l形板482和第二俯仰l形板484以及俯仰顶板483，两个俯仰l形板的一个侧臂固定于l形板493，中间的俯仰顶板483固定于箱体49上，两个俯仰螺杆分别穿过俯仰l形板另一侧臂的螺纹通孔调节俯仰顶板483的位置。通过旋转调节第一俯仰螺杆481和第二俯仰螺杆485使俯仰顶板483的位置进行微调整，进而使498带动整个箱体绕转轴494轴线转动，实现横俯仰节功能。

光轴置换装置8主要由底座81、固定立柱82、锁紧手柄83、伸缩装置84和光轴置换板85等部件组成；移动被测产品安装支架5，使得产品离开大视场平行光管3端面一定距离，将光轴置换装置8转动至平行光管3和被测产品0之间并锁紧，此时通过被测产品的显示屏可以看到大视场平行光管3的中心区域，判断大视场平行光管3中心与被测产品画面中心的偏离角度，就是被测产品画面的光轴偏离，即实现了通过光轴置换装置8配合平行光管3来测试被测产品的位置精度的功能。