CN2178969Y - 用于阴极射线管测量摄象机的多轴移动装置 - Google Patents

Abstract

一使CRT测量摄像机垂直于CRT屏幕而沿其 上预定路线移动的多轴移动装置。第一引导装置22 有沿X轴方向移动的第一移动装置25，第二引导装 置23有沿Y轴方向移动的第二移动装置26。第三 引导装置24有沿Z轴方向移动的第三移动装置27， 支承装置30使安装在其中的摄像机沿Φ、δ和γ轴 矢量方向细微移动。根据装在控制装置21中的程 序，引导装置22、23和24使移动装置25、26和27 沿X、Y和Z轴方向移动以使摄像机沿测量路线移 动。

Description

本发明涉及一种用于阴极射线管（CRT）测量摄像机的多轴移动装置，更具体地说，涉及一种多轴移动装置，它使得当用于测量阴极射线管（CRT）屏幕特性的摄像机沿预定的测量线路移动时，总是垂直于具有一不变弯曲度的阴极射线管（CRT）屏幕而被定位。

通常，这种用于电视机或监控器中以显示图像的CRT有一弯曲度均匀的弯曲的屏幕表面。这种CRT上的图像质量很大程度上取决于在CRT测试过程中出现我在图像屏幕上的射线束点的直径和形状。过去，关于出现在CRT屏幕上的射线束点的数据是由眼睛通过显微镜来直接测量的。

最后，提出了一种使用具有电荷耦合装置（CCD）的摄像机和具有输出端与摄像机相连的计算机的自动测量装置。使用这种自动测量装置，当摄像机接近CRT屏幕时，摄像机将出现在CRT荧光屏上的射线束点的光信号转变为电信号。

涉及射线束点光电转换的数据被输入到与摄像机输出端相连的计算机。然后，计算机在预先输入的程序基础上对数据进行分析并确定CRT屏幕的质量。

此外，按照前述的自动测量装置，至少对荧屏S上的一个中心和四个角的五个点（如图1中虚线圆圈所示）要进行测量以检测CRT屏幕的质量。然而，在这种方法中，摄像机必须根据测量点的不同而移动，因此，不能达到完全自动测量。

为克服上述缺点，本申请人于1991年4月4提交的一份韩国专利申请No.91－5475中公开了一种用于CRT测量摄像机的自动移动装置，它使用了三维的运动方式。

根据该申请，如图2中所示，限定CRT测量摄像机14的移动范围的框架1上分别形成有作为引导装置的垂直和水平通道2和3。X轴螺杆4和Y轴螺杆5可滑动地支承在通道2和3上，并分别与可向前转和可向后转的电机6和7相连。

摄像机14通过水平的和垂直的螺母11和12被安装到一支承件9上。X轴和Y轴螺杆4和5由螺丝固定，从而使摄像机支承件9沿螺杆4和5的X轴和Y轴方向移动。

而且，支承件9上提供有一个可分别正转和反转的电机（图中未示），一与摄像机14的光圈调节装置（图中未示）连接的引导件13与所述可正反向转动的电机连接。

根据具有上述结构的装置，当电机被启动时，照相机的镜头（图中未示）可沿Z轴方向移动，即，根据电机的驱动方向沿向框架的前方或后方移动。

换句话说，No.91－5475中公开的摄像机移动装置允许摄像机14沿X，Y和Z轴方向移动。然而，考虑到CRT上具有较大弯曲度的点（例如角部），摄像机镜头不能垂直于CRT屏幕的荧屏而定位，因而不能正确地测量CRT的弯曲部分的特性。

因此，本发明的目的是提供一用于CRT测量摄像机的多轴移动装置，它可使CRT测量摄像机沿多轴方向移动以使摄像机镜头垂直于CRT的整个屏幕表面而定位，从而便于对CRT屏幕特性的测量。

为达上述目的，根据本发明提供了一种用于CRT测量摄像机的多轴移动装置，它包括：使CRT测量摄像沿CRT屏幕上预定的路线移动的控制装置；具有第一可移动件的第一引导装置，该第一可移动件由控制装置控制而沿X轴方向往复运动；置于第一可移动件上并具有第二可移动件的第二引导装置，该第二可移动件由控制装置控制而沿Y轴方向往复运动；置于第二可移动件上并具有第三可移动件的第三引导装置，该第三可移动件由控制装置控制而沿Z轴方向往复运动；一定位于第三可移动件上的支承装置，用来在控制装置的控制下在，δ和γ轴方向精确地移动摄像机，其中，摄像机垂直于CRT屏幕而沿事先定好的路线移动。

本发明上述的和其它目的、特征和优点将通过下面结合附图的描述中变得明显。附图中：

图1为一显示分布在一CRT屏幕上的测量点的视图；

图2为一传统的CRT移动装置透视图；

图3为根据本发明的一种用于CRT测量摄像机的多轴移动装置的透视图；

图4为一显示图3中所示支承装置的具体结构的视图。

下面将更加详细地对本发明进行描述。

参见图3和图4，图3显示了一用于CRT测量摄像机的多轴移动装置的透视图，图4显示了图3中的支承装置的具体结构，控制装置21通过电缆19与下面将要描述的各种部件电路联接，并控制它们从而使用于测量CRT屏幕特性的摄像机28沿CRT的多个测量点移动，即沿确定在CRT荧光屏表面上的测量路线移动。控制装置21中事先存入与CRT屏幕曲度和摄像机移动路线相关的数据和路线的程序。因而，控制装置21在其中事先存入的程序的基础上对各个构成移动装置的驱动器（例如电机、汽缸或类似装置）进行控制。

第一引导装置22，其上有沿X轴方向往复运动的第一移动装置25。这种第一移动装置25可滑动地沿形成于第一引导装置22上的导轨29移动。而且，第一移动装置25由驱动部件传来的驱动力所驱动，所说的驱动部件例如可以是与其一侧相连的汽缸或位于其中的扁型步进电机，驱动部件21由与其相连的控制装置控制。

第二引导装置23与第一移动装置25的上侧相连并沿Y轴方向延伸。第二移动装置26位于第二引导装置23上并沿Y轴方向往复运动。更具体地说，第二移动装置26沿位于第二引导装置23两侧的导轨可滑动地移动。第二移动装置26可在由图中未示出的汽缸或步进电机传来的驱动力的作用下而移动，并由控制装置21以与前述的第一移动装置25相同的方式而控制。

第三引导装置24与第二移动装置26的上侧相连并沿Z轴方向延伸。第三移动装置27位于第三引导装置24上并沿Z轴方向移动。也就是说，第三移动装置27可滑动地沿位于第三引导装置24两侧的导轨移动。同样地，第三移动部件27由驱动部件的驱动力所驱动，所说的驱动部件例如可以是与其一端相连的汽缸或位于其中的步进电机。

第一至第三引导装置22至24用来使摄像机28粗略地移动。最好设想在本发明的第三移动装置27上提供一支承装置以使摄像机28作细微的移动。

更具体地说，支承装置30有确定其外形的第一框架31。第二框架32位于第一框架31内并由第一框架31支承。第二框架32细微地绕柱面坐标系的φ轴矢量方向旋转。支承装置30还有位于第二框架32内的第三框架33并由第二框架32支承。第三框架33细微地绕球面坐标系中的δ轴矢量方向旋转。

而且，在第三框架33内安排有沿柱面坐标系的γ轴矢量方向移动的运送板34。摄像机28安装在运送板34上。

下面将对支承装置30的结构进行描述。

确定支承装置30的外形的第一框架31有一对向上和向下相对设置的表面，电机36位于其中任何一个面上，并产生驱动力使第二框架32沿柱面坐标系的φ轴矢量方向移动。也就是说，电机36被安装在第一框架31的相对表面的外表面上。电机36的可转动轴向内从上表面中穿过，可转动轴上还设有一滑轮41。

在第一框架31的相对表面的对应表面上分别形成有多个通孔。孔中插有旋转轴40A和40B，它们分别位于第一框架31的上表面和下表面上。位于上表面上的旋转轴40A上设有滑轮43。在滑轮43和电机36的轴上的滑轮41之间有一皮带，从而将电机36的驱动力传到滑轮43。

轴承50分别位于旋转轴40A和40B和通孔的内表面之间。

在第二框架32的上表面上提供有一电机51从而提供一驱动力使位于第二框架32内的第三框架33沿球面坐标系的δ轴矢量方向转动。滑轮44被安装在电机51的可转动轴上，第二框架32的左右相对表面上形成有通孔，其中分别插有形成于第三框架33左右侧面上的旋转轴53A和53B。旋转轴53A上提供有滑轮45，用于传递电机51的驱动力的皮带52位于滑轮45和安装在电机51的转动轴上的滑轮44之间。

轴承55被设置在旋转轴53A和53B与第二框架32上通孔的内侧之间以使第三框架可很容易地移动。

下面将对位于第三框架上并可在柱面坐标系的γ轴矢量方向移动的运送板34进行描述。

最好在第三框架33的左右相对表面的内侧分别形成有引导槽46。位于运送板34的垂直延伸的左右表面上的引导部件47被支承在引导槽46中并使引导部件47可沿槽46移动。因此，运送板34位于第三框架33内并可沿引导槽46在柱面坐标系的γ轴矢量方向移动。

而且，在第三框架33的左内侧有一如图中虚线所示的电机58。一个球形螺栓63被安装在电机58的转动轴上。运送板34有一球螺母64，它被安装在与螺栓63的延伸线相交的部分上。因此，当电机58在球螺母64被拧紧在球螺栓63条件下而转动时，运送板34可沿柱坐标系的γ轴矢量方向移动，与电机58的转动方向一致。

如上所述，运送板34被支承在形成于第三框架33的内侧的引导槽46中。根据本发明，应当注意到，具有沿长度方向延伸的引导部66的第一支承件65位于第三框架33底板的内表面上，而通过球螺母64与运送板34的后表面连接的第二支承件67位于第一支承件65上，因此，运送板可被支承在第三框架33的内侧。此外，在第二支承件67的下表面上形成有一凹槽68。引导部分66插装在凹槽68中，因此，运送板34可很容易地沿引导部分66在第三框架33上移动。

同时，在运送板34的右边内侧设置有电机69并使其转动轴向前伸出穿过运送板34，在电机69的转动轴上安装有一滑轮54。在运送板34的中央形成有一个通孔，通过此孔可以看到光圈调节装置70。在光圈调节装置70和滑轮54之间有一皮带73以将电机69的驱动力通过皮带73传给光圈调节装置70。因此，光圈调节装置70被根据电机69的转动方向而控制为顺时针或逆时针方向转动，从而调节摄像机28的焦距。

根据本发明的具有上述结构的摄像机移动装置，在摄像机28被安装在支承装置30的运送板34上之后控制装置21被启动时，摄像机28将根据事先贮存在控制装置中的程序而沿CRT屏幕上的测量点移动。在控制装置21的控制下，第一移动装置25可滑动地在第一引导装置22上沿X轴方向移动，而第二移动装置可滑动地在第二引导装置23上沿Y轴方向移动。

在这种情况下，控制装置21给与第三移动装置27相连的驱动部件一个控制信号以使第三移动装置27在第三引导装置24上可滑动地移动，从而使摄像机28沿Z轴方向移动。

在摄像机28被粗略地沿X轴、Y轴和Z轴方向移动后，控制装置21对摄像机在CRT屏幕的垂直线上定位进行一精细的控制。

更具体地说，当支承装置30中的电机36在控制装置21的控制下被驱动时，第二框架32沿柱坐标系的φ轴矢量方向移动。当电机51在控制装置21的控制下被驱动时，第三框架33绕轴53A和53B在球坐标系的δ轴矢量方向变位。

为使摄机28前后移动，即，在柱坐标系的γ轴矢量方向移动，驱动电机58被驱动以使螺栓63和螺母64被拧紧或放松从而使其上安装有摄像机28的运送板34移动。

然后，控制装置21驱动安装在运送板后表面的电机以控制摄像机28的光圈调节装置70，从而调节摄像机的焦距。因此，摄像机28可接收CRT屏幕上出现的射线束点。

如上所述，根据本发明，由诸如CCD摄像机的测量装置可沿至少三个轴的多轴方向移动，该装置可被垂直于CRT屏幕的所有部分而定位。其结果，可正确地测量CRT屏幕的特性。

尽管用举例的方式对本发明进行了说明，但应当知道在不离开本发明的精神和范围的情况下可对本发明作各种修改和变型。

Claims (2)

1、一种用于CRT测量摄像机的多轴移动装置，它包括：控制所述CRT测量摄像机沿CRT屏幕上预定的路线的移动的控制装置；具有一个在所述的控制装置的控制下在X轴方向往复运动的第一移动装置的第一引导装置；位于所述第一移动装置上，并有一个在所述控制装置控制下在Y轴方向往复运动的第二移动装置的第二引导装置；位于所述第二移动装置上，并有一个在所述控制装置控制下在Z轴方向往复运动的第三移动装置的第三引导装置；其特征在于还包括：位于所述第三移动装置上以在所述控制装置的控制下使所述摄像机在φ、δ和γ轴方向精确移动的支承装置，从而，所述摄像机垂直于所述CRT屏幕而沿预定路线移动。

2、根据权利要求1的一种用于CRT测量摄像机的多轴移动装置，其特征在于，所述支承装置包括：

位于所述第三移动装置上的一个第一框架；

位于所述第一框架内并沿

轴矢量方向移动的一个第二框架；

位于所述第二框架内并沿δ轴矢量方向移动的一个第三框架；

位于第三框架内并沿γ轴矢量方向移动的运送板，所述摄像机被安装在所述运送板的中央；以及，

提供一驱动力以使所述摄像机沿φ轴，δ轴和γ轴方向细微移动的一个电机。

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