发布者：聯誠發 时间：2022-11-28 13:36 浏览量：2835
LED顯示屏行业常用的几种亮度计你都知道是那些嘛？接下来，聯誠發小编就带大一起来看看！
1、瞄點式亮度計
瞄點式亮度計是一種可以選擇測量視場角的光電亮度色度計，最早由Pritchard發明，一般有4種視場角可供切換（2°、1°、0.2°、0.1°），其主要結構
如圖所示：
其光學系統的結構爲開普勒望遠鏡式結構，具有平行光入射平行光出射的特點，包含兩路光路，一路爲目視瞄准光路，一路爲探測光路。其中物鏡的像方焦點與聚光鏡的物方焦點重合，打孔圓盤反射鏡位于此處。
待測物面發出的光束在經過打孔圓盤反射鏡時，大部分被反射進入目視瞄准光路，小部分從圓孔中出射進入探測光路。打孔圓盤反射鏡的圓孔是探測光路的視場光闌，因此可以通過旋轉打孔圓盤反射鏡選擇不同孔徑的圓孔，實現測量視場角的切換。
使用時，首先選擇測量視場角，然後通過目鏡觀察待測物面，調節物鏡對焦環對焦，使視野清晰，此時視野中有一“黒洞”，這是打孔圓盤反射鏡的圓孔，用“黒洞”覆蓋住待測物點即可完成瞄點。
完成瞄點即可開始測量，進入探測光路的光束在經過聚光鏡後出射至XYZ濾色片組，經XYZ濾色片組濾色後，在三個光電探測器上産生的電信號與待測物點的三刺激值成正比，以此計算待測物點的色度和亮度。
瞄點式亮度計能夠在較遠處非接觸地測量待測物面中一個小區域的亮度和色度，並且可以用于測量其發光角度。測量平板顯示器時，通常多次測量屏幕的多個區域以評價整體均勻性，並通過傾斜平板顯示器實現可視角度的測量。
其主要缺点是全屏检测时效率低下和小视场角时低亮度测量精度不佳。下图为日本TOPCON公司的BM-7A型瞄点式亮度计,其亮度量程为0.01-12000000 nit ，亮度精度 ±%2，色坐标精度 ±0.002。
2、成像式亮度計
CCD（Charge CoupLED Device）于1970年被美国贝尔实验室发明后不久，其二维感光能力被应用于数码相机，成像式亮度计的结构与它类似，下图是成像式亮度计的光学结构原理示意图。
定焦標准鏡頭將待測平面光源成像在CCD感光面上，光闌負責遮擋雜散光，電機控制濾色片切換，三片匹配CIE三刺激值曲線的濾色片過濾光源的三刺激值分量，CCD相機采集三刺激值圖像。
CCD相机是一种二维图像传感器，由CCD感光芯片、外围驱动电路、图像数据处理？樽槌。其核心元件CCD全称为电荷耦合器件，其最小结构单元是金属-氧化物-半导体电容器（Metal oxide semiconductor，MOS），利用光电效应将光信号转化为电信号。
其工作流程是：
1、外圍驅動電路按照設定的參數使CCD感光面曝光一定時間。
2、CCD每個感光像素根據曝光時間內接收光能大小産生對應數量的電荷。
3、外圍驅動電路控制感光像素內電荷包依次向相鄰像素轉移，通過行掃描或列掃描的方式獲得整個感光面的電信號。
4、圖像數據處理模塊將電信號轉爲標准的圖像傳輸格式，如RAW格式。
在未过曝的前提下，所得图像中每个像素的灰度值正比于对应CCD感光像素在曝光时间内积累的电荷量，若在曝光时间内像面照度分布保持不变，则某图像像素的灰度值 Fm,n , 与对应像面元的照度 dE 的关系如公式所示
因此CCD相機可以采集像面的照度分布。在相同的感光面尺寸下，CCD相機的分辨率越高，所得的像面照度分布精度越高。通常CCD相機的分辨率可達數百萬像素，高端CCD相機的分辨率則有數千萬像素。
成像式亮度计可以近似等效为数百万个具有相同三刺激值光谱响应的瞄点式亮度色度计同时工作，面阵CCD相机的每个感光像素单元就相当于一个瞄点式亮度色度计中的积分式光电探测器。其微观结构原理示意图如圖所示：
其像面照度E與物面亮度L的關系如公式：
通常情况下，物距远大于物镜焦距， f/l 的值很。梢院雎裕耸惫娇梢曰蛭：
E=KL
成像式亮度計在測量平板顯示器的整體亮度色度分布時的效率顯著高于瞄點式亮度計，是目前平板顯示器全屏檢測的主流方案。
近年來屏幕缺陷檢測的相關機器視覺算法發展迅速，一些高端的成像式亮度計還具有屏幕缺陷自動檢測功能，能夠替代多道人工檢測工序，提高生産效率和質量管理可靠性。
比如美国Radiant公司的ProMetric型成像色度计（如图）在搭载50mm标准镜头和200万像素CCD相机时，其亮度量程为 0.001-10000000000nit ，亮度精度 ±%3 ，色坐标精度 ±0.003 ，视场角10°×8° ，其配套软件TrueTest具有缺陷检测功能。
3、光譜亮度計
光谱仪可以测量光源的光谱，应用广泛，1992年美国科学家Mike Morris发明了第一台商用微型光纤光谱仪S1000型，它将光谱仪的大小缩小了几十倍，价格降低了十几倍，使光谱仪可以作为一个？榧山饬恳瞧髦。
光谱亮度计是一种使用光谱法的光电亮度色度计，其光学系统的核心一般为微型光谱仪，配有光纤探头或入光镜头。微型光谱仪的一种常用结构为交叉式Czerny-Turner结构，如圖所示：
光源的光束通過光纖耦合、透鏡聚焦等方法接入微型光譜儀的狹縫前，狹縫使出射光爲線光源，經反射鏡1反射後到達平面反射光柵。
平面反射光柵通常是由金屬鏡上刻劃細密的等間距刻痕制成，是一種衍射光學器件，具有分光的能力，能使不同波長的光以不同的衍射角度出射。
反射鏡2將不同波長的光聚焦于線陣CCD的不同感光像素上，通過測量各感光像素的電信號即可測量光源的相對光譜功率分布。由光源的相對光譜功率分布可以計算光源的三刺激值，從而計算出光源的亮度和色度。
光譜亮度計相比于瞄點式亮度計和成像式亮度計具有測量精度高、結構緊湊、可測光譜的優點，配合特殊的光纖探針還可以測量像素的亮度和色度。其主要缺點是只能單點測量。
下图是美国海洋光学公司的HR4PRO型微型光谱仪，采用光纤入光，其在可见光波段的光谱分辨率为0.1nm，尺寸为148.6 x 104.8 x 45.1 mm，大小接近一台智能手机。
下图是日本美能达公司的CS2000型光谱亮度计，采用镜头入光，视场角1°、0.2°、0.1°可。馄追直媛0.9nm，亮度量程0.003-500000 nit ，亮度精度 ±%2 ，色坐标精度 ±0.0015。
4、顯微成像式亮度計
隨著MiniLED、MicroLED显示技術的提升，平板显示器的像素亮度和色度的测量需求日益增加。瞄点式亮度计、光谱亮度计和成像式亮度计都不适合快速大量测量平板显示器的像素亮度和色度。
其中瞄點式亮度計的工作距離較長，視場內包含多個像素，無法測量單個子像素；光譜亮度計需要搭配特殊的光纖探針才能測量單個子像素，無法大量測量；
成像式亮度計的空間分辨率不足，只能測量像素尺寸較大的顯示面板的像素亮度和色度，無法測量子像素內的亮度和色度分布，無法測量MiniLED、MicroLED顯示面板的像素亮度和色度。
顯微成像式亮度計是在成像式亮度計的基礎上，將成像物鏡替換爲高倍率顯微物鏡，通過高倍率的顯微成像，實現對待測面光源的微米級的亮度和色度分布測量。
目前顯微成像式亮度計的應用場景較爲單一，主要用于像素測量，沒有成爲一個新的品類。國外儀器廠商通常在原有成像式亮度計的基礎上推出顯微鏡頭套件與像素測量軟件，使其可以通過切換鏡頭變爲顯微成像式亮度計。
如Radiant公司的ProMetric型成像色度計推出了5X顯微鏡頭套件，其配套軟件TrueTest新增了像素測量功能。目前未見國內廠商推出顯微成像式亮度計。
來源：AMOLED
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