案例研究–Prometheus 色度計
適用於(yu) 高要求的顯示應用
顯示顏色測量
消費電子行業(ye) 是一個(ge) 價(jia) 值數十億(yi) 美元的市場,數據公司 Statista 的最新數據預測,到 2023 年,全球消費電子設備的支出將達到約 2.06 萬(wan) 億(yi) 美元。舉(ju) 個(ge) 例子,根據獨立研究公司Strategy Analytics的數據,現在全球幾乎一半的人口擁有智能手機。這還不包括電視、AR和VR技術、可穿戴設備、語音技術和其他消費產(chan) 品。在這樣一個(ge) 繁忙且競爭(zheng) 激烈的市場中,隨著新參與(yu) 者的快速進入,製造商必須能夠以高效率運營,既要滿足需求,又要確保生產(chan) 的每種產(chan) 品的質量水平都達到相同的高標準。當涉及到這些產(chan) 品的顯示器時,情況確實如此,正如Admesy CEO Steven Goetstouwers在過去15年中通過該公司與(yu) 一些消費電子製造商的合作所見證的那樣。他解釋說:“重要的是,根據品牌,商店中銷售的所有消費類設備對終端客戶來說看起來都是一樣的。“不應該有明顯的差別,例如,當顯示器應該是白色時,它卻是黃色調的。
標配重複性
為(wei) 了確保這一點,製造商需要準確且快速的顏色測量設備。“它必須準確,因為(wei) 人眼非常善於(yu) 發現色差。"Goetstouwers說,“它必須很快,因為(wei) 在消費電子應用中,他們(men) 不是在製造一個(ge) 設備,而是在製造數千萬(wan) 個(ge) 設備。Admesy 為(wei) 客戶的一個(ge) 特定應用提供定製的色度計。“製造商現在正在將物品放在顯示屏下方。"Goetstouwers解釋道。例如,他們(men) 正在顯示屏下製造指紋掃描儀(yi) 、攝像頭或麵部識別,以生產(chan) 沒有邊框或攝像頭切口的手機、平板電腦或筆記本電腦,但這會(hui) 削弱顯示屏部分區域的畫質。這意味著顯示屏的性能可能存在不同的點,並且該特定客戶需要測量該點,以確保顯示屏的這一特定部分與(yu) 其它部分具有相同的性能。“挑戰在於(yu) ,"Goetstouwers繼續說道,“這個(ge) 點很小,而要變得很小,你必須從(cong) 很快的顏色測量開始。這是由於(yu) 較小的尺寸可能會(hui) 降低測量速度的風險。“你需要一個(ge) 很快的設備。"他解釋道,“因為(wei) 你知道你可能會(hui) 因為(wei) 對焦而損失很多速度,而且你需要一個(ge) 很複雜的鏡頭係統才能獲得相對較快的采樣速度。我們(men) 還遇到了一個(ge) 實際的問題:在這種尺寸下,你怎麽(me) 知道你在測量正確的位置?
“顯示屏測量必須快速,因為(wei) 在消費電子應用中,他們(men) 不是在構建一個(ge) 設備,而是在構建數千萬(wan) 個(ge) 設備"
相比之下,傳(chuan) 統上顯示屏中的測量點為(wei) 10 或 20 毫米,它們(men) 位於(yu) 中心,這將允許一定的誤差範圍。“現在,"Goetstouwers說,“因為(wei) 它的光斑太小了,如果你錯過了一點,即使隻是短暫的,測量光斑和光斑大小就不能很好地對齊,亮度值也就可能不正確。
解決(jue) 方案
這是通過在測量點的中心放置一個(ge) 對準燈來解決(jue) 的,因此色度計不僅(jin) 可以測量,還可以發送一個(ge) 紅色的LED點,該點可用於(yu) 檢查設備以確保它處於(yu) 應有的位置。“這些信息可以用來確保孔正確對齊。"Goetstouwers透露。Admesy 的團隊還注意到其他客戶也遇到了類似的要求。“這個(ge) 對準工具,讓我們(men) 從(cong) 隻提供傳(chuan) 感器和測量工具,到現在能提供更完整的測量係統。為(wei) 了正確讀取數據,可以根據這些信息調整顯示屏的位置。"該項目的成果是Prometheus係列色度計,由於(yu) Admesy光學和機械工程師之間的大量辛勤工作和合作,現在所有客戶都可以使用。“整個(ge) 鏡頭設計是我們(men) 做過的比較複雜的鏡頭設計之一。"Goetstouwers說。Prometheus 係列包括顏色測量、閃爍和響應時間測量選項,並提供比其前身 Hyperion 色度計更大的動態範圍和更高的采樣速度。它還設計為(wei) 堅固耐用,適合 24/7 全天候使用,並且易於(yu) 集成到生產(chan) 環境中。有許多不同的鏡頭可供選擇。對於(yu) 一般顯示屏測量,有 10、20 或 27mm 光斑尺寸的準直透鏡。對於(yu) 較小的感興(xing) 趣區域或特殊應用(如本案例研究中詳述的應用),也可以選擇2.1或5mm光斑尺寸的聚焦鏡頭版本。
基本參數
型號 | Prometheus 色度計 |
光學係統 | 準直透鏡:10 mm, 10 mm 廣角, 20 mm, 27 mm廣角 聚焦透鏡:2.1 mm, 5 mm, 10 mm 超廣角 |
光電探測器 | 3個(ge) 矽光電二極管,分別搭配XYZ幹涉濾光片 |
光譜響應 | CIE 1931色彩匹配函數 |
亮度精度 | 低至1.5%,取決(jue) 於(yu) 測試亮度範圍和具體(ti) 型號,詳情參見規格書(shu) |
色度精度 | 低至0.0015 CIE xy,取決(jue) 於(yu) 測試亮度範圍和具體(ti) 型號,詳情參見規格書(shu) |
測量速度 | 采樣率高達45 次/秒, 具體(ti) 取決(jue) 於(yu) 亮度 |
接口 | 高速USB, RS232, 以太網,觸發器連接 |
測量參數 | XYZ, Yxy, Yuv, 相關(guan) 色溫(CCT), 主波長, 閃爍, 響應時間 |
尺寸 | (HxWxD) 53 x 70 x 190 mm (不含鏡頭) |
重量 | 大約850克 |
測量參數
型號 | Prometheus 2.1mm | |||
參數 | 範圍 | 準確性 | 積分時間(us) | 重複性 |
亮度(Y) | 0.003cd/m2- 12000cd/m2 | Y:±9% for Y at 0.003cd/m2 | 1000000 | Y:4% for Y at 0.003cd/m2 |
Y:±5% for Y at 0.01cd/m2 | 1000000 | Y:1% for Y at 0.01cd/m2 | ||
Y:±3% for Y at 0.1cd/m2 | 100000 | Y:1% for Y at 0.1cd/m2 | ||
Y:±1.5% for Y at 1cd/m2 | 33333 | Y:0.2% for Y at 1cd/m2 | ||
色度x,y | 0.01cd/m2- 4000cd/m2 | x,y:±0.006 for Y at 0.01cd/m2 | 1000000 | x,y:0.0025 for Y at 0.01cd/m2 |
x,y:±0.002 for Y at 0.1cd/m2 | 1000000 | x,y:0.0003 for Y at 0.1cd/m2 | ||
x,y:±0.0015 for Y at 1cd/m2 | 33333 | x,y:0.0003 for Y at 1cd/m2 | ||
x,y:0.0002 for Y at 10cd/m2 |
型號 | Prometheus 27mm | |||
參數 | 範圍 | 準確性 | 積分時間(us) | 重複性 |
亮度(Y) | 0.0004cd/m2- 2800cd/m2 | Y:±9% for Y at 0.0004cd/m2 | 1000000 | Y:4% for Y at 0.0004cd/m2 |
Y:±3% for Y at 0.001cd/m2 | 1000000 | Y:1.3% for Y at 0.001cd/m2 | ||
Y:±1.5% for Y at 0.01cd/m2 | 100000 | Y:0.2% for Y at 0.01cd/m2 | ||
Y:±1.5% for Y at 1cd/m2 | 33333 | Y:0.2% for Y at 1cd/m2 | ||
色度x,y | 0.003cd/m2- 2800cd/m2 | x,y:±0.003 for Y at 0.003cd/m2 | 1000000 | x,y:0.0007 for Y at 0.003cd/m2 |
x,y:±0.002 for Y at 0.01cd/m2 | 1000000 | x,y:0.0003 for Y at 0.01cd/m2 | ||
x,y:±0.002 for Y at 0.1cd/m2 | 33333 | x,y:0.0003 for Y at 0.1cd/m2 | ||
x,y:0.0002 for Y at 1cd/m2 |
型號 | Prometheus 10mm | |||
參數 | 範圍 | 準確性 | 積分時間(us) | 重複性 |
亮度(Y) | 0.003cd/m2- 12000cd/m2 | Y:±9% for Y at 0.003cd/m2 | 1000000 | Y:4% for Y at 0.003cd/m2 |
Y:±5% for Y at 0.01cd/m2 | 1000000 | Y:1% for Y at 0.01cd/m2 | ||
Y:±3% for Y at 0.1cd/m2 | 100000 | Y:1% for Y at 0.1cd/m2 | ||
Y:±1.5% for Y at 1cd/m2 | 33333 | Y:0.2% for Y at 1cd/m2 | ||
色度x,y | 0.01cd/m2- 4000cd/m2 | x,y:±0.006 for Y at 0.01cd/m2 | 1000000 | x,y:0.0025 for Y at 0.01cd/m2 |
x,y:±0.002 for Y at 0.1cd/m2 | 1000000 | x,y:0.0003 for Y at 0.1cd/m2 | ||
x,y:±0.0015 for Y at 1cd/m2 | 33333 | x,y:0.0003 for Y at 1cd/m2 | ||
x,y:0.0002 for Y at 10cd/m2 |