屏幕測量

屏(ping)幕測(ce)量(liang)

概 要

隨著移(yi)動(dong)電(dian)子設(she)(she)備的(de)快速發展(zhan)，各種新(xin)技術層出不窮，手(shou)機(ji)(ji)等(deng)移(yi)動(dong)電(dian)子設(she)(she)備成為了人們生活中*的(de)一(yi)部分。隨著智能設(she)(she)備市場不斷擴大，以手(shou)機(ji)(ji)OLED屏(ping)(ping)(ping)幕和(he)顯示器LCD屏(ping)(ping)(ping)幕為主(zhu)的(de)產(chan)品出貨(huo)量也不斷增(zeng)加，對各類屏(ping)(ping)(ping)幕進行質量檢測和(he)測試(shi)的(de)需(xu)求(qiu)也越來(lai)越旺盛，因此催生了各類屏(ping)(ping)(ping)幕測量設(she)(she)備。基于光譜(pu)法的(de)測量設(she)(she)備，在能達到相同(tong)甚至更(geng)高精度的(de)同(tong)時，體積更(geng)小，更(geng)便(bian)捷(jie)，適用于更(geng)多(duo)的(de)檢測場景。

本文以荷蘭(lan)Avantes公司的微(wei)型光(guang)纖(xian)光(guang)譜(pu)儀AvaSpec-ULS2048CL為例，介紹微(wei)型光(guang)譜(pu)儀在屏幕測量方面的應用(yong)。AvaSpec-ULS2048CL光(guang)譜(pu)儀非常適合在線長時間(jian)測量應用(yong)，而且(qie)由于探(tan)測器具有30微(wei)秒的電(dian)子快門功能，因(yin)此具有動態(tai)范圍大，測量速度(du)快等優點。

1.1 儀器原理
荷蘭(lan)Avantes公司的AvaSpec-ULS2048CL-EVO光纖(xian)光譜(pu)儀，采用對稱式光路設計，焦距75mm，包括(kuo)光纖(xian)接(jie)(jie)頭（標準SMA接(jie)(jie)口）、準直鏡、衍射光柵(zha)、聚焦鏡和2048像(xiang)素線陣CMOS探測器，波長(chang)范圍200-1100nm，分辨(bian)率(lv)可(ke)達(da)0.06nm，提(ti)供USB3.0接(jie)(jie)口、高速網口和I/O外觸發同步(bu)接(jie)(jie)口。

2.1 性能介紹

2.1.1 多(duo)屏幕同時檢測

AvaSpec-ULS2048CL光譜(pu)儀可以與光纖(xian)多路(lu)復(fu)用器連用，光纖(xian)多路(lu)復(fu)用器是一種(zhong)能夠把一個(ge)輸入通道耦合到(dao)16個(ge)不(bu)同輸出通道或16個(ge)輸入對一個(ge)輸出的(de)裝(zhuang)置。這個(ge)復(fu)用器是由一個(ge)準確控制的步進馬達和旋轉滑輪組成。光路之間通過多個COL-UV/VIS準直透鏡耦合。 光纖多路復用器是通過軟件控制的，與計算機之間是通過USB2.0連接的。通過軟件可以控制全部參數如切換順序、切換時間和延遲時間等。多路復用器也有2路輸入-8路輸出或4路輸入-4路輸出的型號，它可以用于工業過程控制中，如在多個位置需要用多個探頭進行測量，而只用一臺光譜儀和/或光源。整臺光譜儀采用主從通道控制，各通道間可實現真正意義上的同步數據采集。

 圖2  FOM光纖(xian)多(duo)路復用器

2.1.2 強大的歷史通道功能

在AvaSoft-FULL軟(ruan)件中(zhong)的歷史通道(dao)功能(neng)，使我(wo)們可以很(hen)方(fang)便的監視L*a*b值(zhi)、XYZ值(zhi)、色差Δu、Δv、ΔE色差等(deng)參(can)數(shu)隨時(shi)間的變化情(qing)況，甚至我(wo)們還可以自定義一些參(can)量，并觀(guan)察(cha)它們隨時(shi)間的變化，軟(ruan)件也可以同時(shi)監測多個參(can)數(shu)隨時(shi)間的變化。

圖3  實時監測各參數變(bian)化

 2.2 測量(liang)方法
屏幕測量是光譜儀比較簡單的一項應用。使用時只要按照如下步驟即可：
1．安裝軟件AvaSoft-FULL
2．使用USB線或網線將光譜儀與計算機連接。
3．使用光纖將待測光信號耦合進光譜儀，運行軟件就可以得到光譜數據。如下圖所示：

圖4  屏幕測(ce)量示意圖 

2.3 測量項(xiang)目

LCD和OLED屏幕測量(liang)有很特(te)別的應(ying)用(yong)需求，Avantes在顯示屏幕領域研究(jiu)多年，公司在配(pei)置系(xi)統和應(ying)用(yong)方面(mian)有豐(feng)富的經驗(yan)，可以幫(bang)助客戶配(pei)置適合其應(ying)用(yong)的系(xi)統。主要測量(liang)項目(mu)：

1. 顯示屏的亮度、色度、光譜；
2. RGB色度及CIE1931、CIE1976、色域；
3. 亮度均勻性和色度不均性、
4. 色差Δu、Δv、ΔE等；

3．結論
  AvaSpec-ULS2048CL-EVO光纖光譜儀(yi)有(you)很(hen)高(gao)的(de)(de)可靠性(xing)，較上一代進行(xing)了大(da)幅度升級，在數據傳(chuan)輸速度及(ji)安全(quan)性(xing)上有(you)了質的(de)(de)飛躍，同(tong)時采用新的(de)(de)生產工(gong)藝(yi)，大(da)幅度降低(di)了環境(jing)溫(wen)(wen)度對光譜儀(yi)的(de)(de)影響：環境(jing)溫(wen)(wen)度每變化(hua)1℃僅漂移(yi)0.1個像元(yuan)；良好的(de)(de)溫(wen)(wen)度穩定性(xing)確(que)保了長時間測(ce)量的(de)(de)準確性和可重復性，*適應工(gong)業測(ce)試(shi)環(huan)境；

經典配(pei)置為(wei):

光譜儀AvaSpec-ULS2048CL-EVO;

通(tong)光(guang)狹(xia)縫25或(huo)50微米；

測量范圍360-1000nm；

分辨率（FWHM）為1.4-2.4nm；

2米(mi)長專(zhuan)業測(ce)(ce)量光纖（FC-UVIR200-2-ME），光纖的測(ce)(ce)量端配有直徑3.9mm的余弦校正器（CC-UV/VIS）。

整個系統用NIST可(ke)溯源(yuan)(yuan)標(biao)(biao)準光源(yuan)(yuan)在特(te)定的(de)波(bo)長范圍做特(te)定的(de)輻射定標(biao)(biao)（μW/cm2/nm），定標(biao)(biao)后的(de)系統可(ke)用AvaSoft-IRRAD軟件來測(ce)量并得到以下參(can)數：X, Y, Z, x, y, z, u, v, CRI、色(se)溫、主波(bo)長、補色(se)主波(bo)長、半高寬、峰值波(bo)長、色(se)差ΔE等(deng)。此(ci)外(wai)，原始數據和(he)色(se)坐標(biao)(biao)也可(ke)以顯示。客戶(hu)可(ke)用Avantes提供的(de)動態鏈接庫（DLL）可(ke)通(tong)過C#、C++及其他(ta)的(de)編譯環境進行(xing)二次開發。

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