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案例研究 – Prometheus 色度計適用于高要求的顯示應用

來源：杭州光析科技有限公司 2024年04月18日 16:03

案例研究–Prometheus 色度計

適用于高要求的顯示應用

顯示顏色測量

消費電子行業是一個價值數十億美元的市場，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 萬億美元。舉個例子，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品。在這樣一個繁忙且競爭激烈的市場中，隨著新參與者的快速進入，制造商必須能夠以高效率運營，既要滿足需求，又要確保生產的每種產品的質量水平都達到相同的高標準。當涉及到這些產品的顯示器時，情況確實如此，正如Admesy CEO Steven Goetstouwers在過去15年中通過該公司與一些消費電子制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。

標配重復性

為了確保這一點，制造商需要準確且快速的顏色測量設備。“它必須準確，因為人眼非常善于發現色差。”Goetstouwers說，“它必須很快，因為在消費電子應用中，他們不是在制造一個設備，而是在制造數千萬個設備。Admesy 為客戶的一個特定應用提供定制的色度計。“制造商現在正在將物品放在顯示屏下方。”Goetstouwers解釋道。例如，他們正在顯示屏下制造指紋掃描儀、攝像頭或面部識別，以生產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，并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其它部分具有相同的性能。“挑戰在于，”Goetstouwers繼續說道，“這個點很小，而要變得很小，你必須從很快的顏色測量開始。這是由于較小的尺寸可能會降低測量速度的風險。“你需要一個很快的設備。”他解釋道，“因為你知道你可能會因為對焦而損失很多速度，而且你需要一個很復雜的鏡頭系統才能獲得相對較快的采樣速度。我們還遇到了一個實際的問題：在這種尺寸下，你怎么知道你在測量正確的位置？

“顯示屏測量必須快速，因為在消費電子應用中，他們不是在構建一個設備，而是在構建數千萬個設備”

相比之下，傳統上顯示屏中的測量點為 10 或 20 毫米，它們位于中心，這將允許一定的誤差范圍。“現在，”Goetstouwers說，“因為它的光斑太小了，如果你錯過了一點，即使只是短暫的，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。

解決方案

這是通過在測量點的中心放置一個對準燈來解決的，因此色度計不僅可以測量，還可以發送一個紅色的LED點，該點可用于檢查設備以確保它處于應有的位置。“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。“這個對準工具，讓我們從只提供傳感器和測量工具，到現在能提供更完整的測量系統。為了正確讀取數據，可以根據這些信息調整顯示屏的位置。”該項目的成果是Prometheus系列色度計，由于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。“整個鏡頭設計是我們做過的比較復雜的鏡頭設計之一。”Goetstouwers說。Prometheus 系列包括顏色測量、閃爍和響應時間測量選項，并提供比其前身 Hyperion 色度計更大的動態范圍和更高的采樣速度。它還設計為堅固耐用，適合 24/7 全天候使用，并且易于集成到生產環境中。有許多不同的鏡頭可供選擇。對于一般顯示屏測量，有 10、20 或 27mm 光斑尺寸的準直透鏡。對于較小的感興趣區域或特殊應用（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
光學系統	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個硅光電二極管，分別搭配XYZ干涉濾光片
光譜響應	CIE 1931色彩匹配函數
亮度精度	低至1.5%，取決于測試亮度范圍和具體型號，詳情參見規格書
色度精度	低至0.0015 CIE xy，取決于測試亮度范圍和具體型號，詳情參見規格書
測量速度	采樣率高達45 次/秒, 具體取決于亮度
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

范圍

準確性

積分時間（us）

重復性

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

范圍

準確性

積分時間（us）

重復性

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

范圍

準確性

積分時間（us）

重復性

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

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