智能手機LCD光學測試解決方案
伴隨著移動智能終端的快速發展，個人手持設備得以十分迅猛的發展，據《2013-2017年中國智能手機行業市場需求預測與投資戰略規劃分析報告》估算，2012前三季度，全球智能手機用戶總數已經突破了10億大關。而2011前三季度的用戶量只有約7億戶。可以看出，智能手機市場的潛力不可估量。評估Smart Phone設備用戶體驗*重要的兩個方面分別為LCD顯示屏和芯片。那本文就專門針對Smart Phone LCD顯示屏在研發端，QC端，來料檢驗端和產線端的 亮度色度方面的評估給出如下解決方案：
先鋒科技是專業從事光電相關領域內與科研、生產等環節密切相關的儀器設備代理與系統集成業務的綜合性服務商。
目前公司代理美國PhotoResearch、美國RadiantZemax、韓國LMS、美國Labsphere公司四個高端光色測量品牌。針對各大平板廠、背光廠的研發部門，質檢部門及產線部門提供專業的光色電測量解決方案。
1、適用于QC質檢和RD研發的分光輻射亮度計：
美國Photo Research是一家專門致力于光度、色度、輻射度測量儀器研究、生產的世界著名公司，是世界上高精度、先進的電光學儀器和系統的領先生產者。擁有十三個自己獨立的光學校準實驗室，具有NIST（美國國家計量局）的溯源標準。目前先鋒科技作為PhotoResearch在大中華區的獨家代理商在上海、北京有服務校正實驗室。
PR-655、PR-670、PR-680系列光譜輻射亮度色度計
2、適用于高精度RD研發的分光輻射亮度計：
PR-730、PR-735、PR-740、PR-745系列光譜輻射亮度色度計
PR-7系列光譜輻射度計帶有制冷探測器，該設備具有更高的探測靈敏度、無偏振誤差、更高的雜散光抑制能力，提供更多可選的光闌。
PR7系列系統參數
3、PR7XX還可以和LMS的五軸測試系統搭配組成均勻性和VA，RT的綜合測量系統：
韓國LMS公司的全稱是Light Measurement Solutions，是一家專業提供LCD、LCM、BLU檢測解決方案的廠商。LMS公司從2003左右年開始代理Photo Research的產品，已經累積了持續12年提供LCD等光學測試系統的經驗。目前公司已經為諸如LG，Samsung，BOE等提供了上百套用于BLU，LCD和OLED等自動光學測試系統。
LCD/LCM(Panel, Module) 五軸測試系統：
測試所滿足的標準有：
VESA, TCO, DELL, CQC, BOE, ISO, IEC etc International Standard
可測試項目有：
亮度、色度、對比度、Gamma、均勻性、Filcker、可視角、Color Gamut 、Cross Talk、響應時間、電流電壓
產品配置：
4、適合于光學研發端環境光對比度（ACR）系統：
傳統上，手機顯示器的對比度是在暗室中進行。然而，在實際應用上，很多時候平面顯示器經常是處于非暗室中，例如，夜晚的室內照明、白天戶外照明，白天由戶外透進室內的光線。由此，顯示器在這些漫反射光線下的文字、影像辨識效果的好壞更為重要。
系統組成，因為主要用于顯示屏在不同環境下的對比度測試，系統針對不同的標準（VESA FPDM 308，NIST， MIL，ISO）而設計。
主要包括：均勻的標準A光源，直接及漫反射的光強度控制；高精度的亮度計；符合VESA，NIST，MIL，ISO等標準的機械制具；控制、分析軟件。
5、適用于產線接觸式測量的濾光片亮度計：
主要用于快速判斷LCD顯示器的亮度色度是否滿足出貨要求。
6、適合于做來料檢驗和產線大規模生產的成像亮度計：
美國Radiant Zemax LLC由ZEMAX Development Corporation和Radiant Imaging于2011年合并而成，是一家全球性提供商，為光學、照明和顯示行業提供測試、測量和設計工具與系統。Radiant Zemax提供一系列高品質產品目前在各大LCD制造商.LED顯示屏制造商和LED燈具研發生產廠家得到廣泛運用，以達到改善并優化產品設計與質量，同時還能滿足成本目標。Radiant Zemax還擁有成熟的生產經驗，現在數以萬計的相機在生產線上進行質量監督和把控。
使用影像亮度色度計系統和相關分析軟件，可以評估顯示屏的亮度、色彩均勻度和對比度，并識別顯示屏上的缺陷，影像亮度色度計可以精確地匹配人類視覺感知，包括對光線和色彩均勻度 ( 以及不均勻性 ) 的感知。顯示屏缺陷分為很多類型，例如像素缺陷和行缺陷、屏幕制造的物理疵點 ( 例如脫層 )、屏幕損壞 ( 例如劃痕 )、影像均勻度的疵點 ( 例如 Mura)。利用對視覺感知的*新研究，我們可以根據人工觀察者發現這些缺陷的明顯程度 ( 或者是否明顯 )，通過數字方式對這些缺陷進行分類。這個分析過程速度很快，而且重復度很高。它適用于多種顯示屏技術，包括液晶、等離子、OLED、投影顯示屏及背光模組。
如下是顯示屏一些比較典型缺陷，我們用儀器進行了檢測分析：
7、用于手機攝像頭檢測的積分球系統：
美國labsphere公司成立于1979年，隸屬于豪邁集團。Labsphere具有30年專業積分球設計加工經驗，在積分球內部結構、操作方式、測量方法上具有豐富的經驗，滿足Energy Star 的測量規范，提供一站式的解決方案：強大的分析軟件涵蓋光、色、電特性分析，完整地提供輻射度和光度的各種參數。
相機芯片(CMOS圖像傳感器)需要測試的有：分辨率，靈敏度，動態范圍，線性度等。
相機模組(帶鏡頭)需要測試的有：分辨率，均勻性，色彩還原能力。
另外，作為成像系統，芯片和鏡頭組裝的時候需要進行光學仿真。
針對以上測試，我們有很好的解決方案。
均勻光源
顧名思義，均勻光源就是提供均勻輸出的面光源。這里的均勻包括：亮度、色度、色溫等。這種光源近似于理想的朗伯體，整個面光源亮度色度色溫的均勻性大于98%。是市面上更好的均勻光源。
規格：出光口直徑*小5cm，*大可達1.2米(定制)
特性：亮度、照度、色溫、光譜等均可連續可調(可選)
應用：相機芯片靈敏度、動態范圍、線性度等測量，相機模組均勻性校準，OTP燒錄光源，像素分辨率測定
標準色板
應用：相機模組色彩還原能力測試
提供的標準色板有多種規格，詳見下表。需要其他顏色，可定制
Labsphere提供以Spectralon為基礎材料的標準色板，用于圖像傳感器、色度計等進行色度校正。它的主要特點是漫反射率高，接近完美朗伯體，整塊色板反射率均勻，一致性好。
ZEMAX軟件
軟件是眾所周知的成像系統設計專用軟件，其專業性無可比擬。
應用：手機/平板相機成像系統仿真
先鋒科技是專業從事光電相關領域內與科研、生產等環節密切相關的儀器設備代理與系統集成業務的綜合性服務商。
目前公司代理美國PhotoResearch、美國RadiantZemax、韓國LMS、美國Labsphere公司四個高端光色測量品牌。針對各大平板廠、背光廠的研發部門，質檢部門及產線部門提供專業的光色電測量解決方案。
1、適用于QC質檢和RD研發的分光輻射亮度計：
美國Photo Research是一家專門致力于光度、色度、輻射度測量儀器研究、生產的世界著名公司，是世界上高精度、先進的電光學儀器和系統的領先生產者。擁有十三個自己獨立的光學校準實驗室，具有NIST（美國國家計量局）的溯源標準。目前先鋒科技作為PhotoResearch在大中華區的獨家代理商在上海、北京有服務校正實驗室。
PR-655、PR-670、PR-680系列光譜輻射亮度色度計
- 具有外部觸發功能用于遙控測量，方便自動化測量
- SD卡可存貯5萬個測量數據移動測量數據可保存,再導入電腦分析
- 內置可充電鋰電池，續航時間達12小時。
- 全彩高分辨率LCD觸摸屏，測量數據盡收眼底。
- 5鍵導航鍵盤
- 完全可以單機操作,不需電腦
| 型號 | PR655 | PR670 | PR680 |
| 探測器 | 128探測器陣列 | 256探測器陣列 | 256探測器陣列&PMT |
| 光譜范圍 | 380-780nm | 380-780nm | 380-780nm |
| 光路 | Pritchard觀測及測試系統 | Pritchard觀測及測試系統 | Pritchard觀測及測試系統 |
| 數據分辨率 | 16 bit | 16 bit | 16 bit |
| 光闌 | 1°or 0.5° | 1°、0.5°、0.25°、0.125° | 1°、0.5°、0.25°、0.125° |
| 光譜分辨率 | 3.12nm/像素 | 1.56nm/像素 | 1.56nm/像素 |
| 光譜帶寬 | 8nm(5nm可選) | 8nm(5nm可選) | 8nm(5nm可選) |
| 光譜準確度 | ±1nm | ±1nm | ±1nm |
| 亮度范圍 | 0.6-90,000 cd/m2 | 0.03-7,500,000 cd/m2 | 0.003-17,000,000cd/m2 |
| 亮度準確度（根據NIST亮度標準） | ±2% | ±2% | ±2% |
| 亮度重復性 | <1% | <1% | <1% |
| 測量A光源的色度準確度 | ±.0015x, ±.0015y CIE 1931 | ±.0015x, ±.0015y CIE 1931 | ±.0015x, ±.0015y CIE 1931 |
| 測量功能 | 亮度，照度（可選），光強（可選），色度，相關色溫，主波長 | 亮度，照度（可選），光強（可選），色度，相關色溫，主波長 | 亮度，照度（可選），光強（可選），色度，相關色溫，主波長 |
| 同步范圍 | 20-400Hz | 20-400Hz | 20-400Hz |
| 測量時間 | 6毫秒-30秒 | 6毫秒-30秒 | 6毫秒-30秒 |
| 電池 | 鋰充電電池（可連續連續工作12小時） | 鋰充電電池（可連續連續工作12小時） | 鋰充電電池（可連續連續工作12小時） |
| 操作溫度 | 1℃-35℃ | 1℃-35℃ | 1℃-35℃ |
| 重量（近似） | 1.7公斤 | 1.7公斤 | 1.8公斤 |
2、適用于高精度RD研發的分光輻射亮度計：
PR-730、PR-735、PR-740、PR-745系列光譜輻射亮度色度計
PR-7系列光譜輻射度計帶有制冷探測器，該設備具有更高的探測靈敏度、無偏振誤差、更高的雜散光抑制能力，提供更多可選的光闌。
PR7系列系統參數
| 波長范圍 | PR-730： 380-780nm PR-735： 380-1080nm |
PR-740： 380-780nm PR-745： 380-1080nm |
| 探測單元 | 512 個制冷探測單元 | 512 個制冷探測單元 |
| 光譜帶寬 | 2、4和8nm（PR-730）;4、8和14nm(PR-735) | 2、4和8nm（PR-740）;4、8和14nm(PR-745) |
| 光譜精度 | PR-730：<0.4nm PR-735: <0.8nm |
PR-740：<0.4nm PR-745: <0.8nm |
| 光譜分辨率 | PR-730: 1nm PR-735: 2nm |
PR-740: 1nm PR-745: 2nm |
| 數字化率 | 16 比特 | 16 比特 |
| 可用孔徑光闌 （一臺*多8個） |
2°, 1°, 1/2°, 1/4°, 1/8°，0.2°, 0.1° 0.1°* 1°(水平狹縫) 0.1°* 2°（垂直狹縫） 0.5°* 1.5°(水平狹縫) |
2°, 1°, 1/2°, 1/4°, 1/8°，0.2°, 0.1° 0.1°* 1°(水平狹縫) 0.1°* 2°（垂直狹縫） 0.5°* 1.5°(水平狹縫) |
| 標準鏡頭 | MS-75 -- 75mm焦距 | MS-75 -- 75mm焦距 |
| 亮度靈敏度 （標準A照射體光源，2856K） |
PR-730:0.0003cd/m2 —使用2°測試光闌 PR-735：0.00017cd/m2—使用2°測試光闌 |
PR-740:0.000017cd/m2 —使用2°測試光闌 PR-745：0.0000008cd/m2—使用2°測試光闌 |
| 亮度精度 | ±2%,追溯的NIST亮度標準，標準A照射體光源，2856K色溫2°測試光闌 | ±2%,追溯的NIST亮度標準，標準A照射體光源，2856K色溫；2°測試光闌 |
| 亮度可重復性 | <1%,可追溯的NIST亮度標準，標準A照射體光源，2856K色溫，2°測試光闌 | <1%,可追溯的NIST亮度標準，標準A照射體光源，2856K色溫， 2°測試光闌 |
| 色度精度 | ±0.0015,CIE1932 x,y, 標準A照射體光源, 2856K色溫， 2°測試光闌 | ±0.0015,CIE1932 x,y, 標準A照射體光源, 2856K色溫， 2°測試光闌 |
| 色度可重復性 | ±0.0005,CIE1932 x,y, 標準A照射體光源, 2856K色溫， 2°測試光闌 | ±0.0005,CIE1932 x,y, 標準A照射體光源, 2856K色溫， 2°測試光闌 |
| 偏振誤差 | <0.2% | <0.2% |
| 雜散光 | <0.06% | <0.06% |
| 數據存儲 | SD 卡 | SD 卡 |
| 自動同步范圍 | 20-2000HZ | 20-2000HZ |
| 接口 | USB,藍牙，RS-232 | USB,藍牙，RS-232 |
| 電源要求 | 可充電鋰離子電池或者交流電源（90V-240V AC） | 可充電鋰離子電池或者交流電源（90V-240V AC） |
| 重量 | 6.01KG | 6.01KG |
| 外形尺寸 | 28.0cm x 17.0cm x 20.3cm | 28.0cm x 17.0cm x 20.3cm |
| 工作溫度 | 1-35 攝氏度 | 1-35 攝氏度 |
| 濕度 | 0-90%， 無凝結 | 0-90%， 無凝結 |
韓國LMS公司的全稱是Light Measurement Solutions，是一家專業提供LCD、LCM、BLU檢測解決方案的廠商。LMS公司從2003左右年開始代理Photo Research的產品，已經累積了持續12年提供LCD等光學測試系統的經驗。目前公司已經為諸如LG，Samsung，BOE等提供了上百套用于BLU，LCD和OLED等自動光學測試系統。
LCD/LCM(Panel, Module) 五軸測試系統：
測試所滿足的標準有：
VESA, TCO, DELL, CQC, BOE, ISO, IEC etc International Standard
可測試項目有：
亮度、色度、對比度、Gamma、均勻性、Filcker、可視角、Color Gamut 、Cross Talk、響應時間、電流電壓
產品配置：
| " FPMS System " | Small Size | Medium Size | Big Size | |
| DUT Size | ≤20" | ≤65" | ≤112" | |
| Detector Part | PR730 & PR810 | |||
| Moving | Motion | X, Y, Z, H, V 5-Axis | ||
| Stage Part | Type | Chamber (25±2°C) | ||
| Driving Part | Pattern Generator | VGA~UHD(3840 x 2160) Inter Face : LVDS , eDP1.2 , MiPi | ||
| PC | Windows XP/windows7, Anti Virus, Office (Exel, Word, PPT) | |||
| Power | AC220V@50Hz 3phase & AC220V@50Hz 1phase | |||
傳統上，手機顯示器的對比度是在暗室中進行。然而，在實際應用上，很多時候平面顯示器經常是處于非暗室中，例如，夜晚的室內照明、白天戶外照明，白天由戶外透進室內的光線。由此，顯示器在這些漫反射光線下的文字、影像辨識效果的好壞更為重要。
系統組成，因為主要用于顯示屏在不同環境下的對比度測試，系統針對不同的標準（VESA FPDM 308，NIST， MIL，ISO）而設計。
主要包括：均勻的標準A光源，直接及漫反射的光強度控制；高精度的亮度計；符合VESA，NIST，MIL，ISO等標準的機械制具；控制、分析軟件。
5、適用于產線接觸式測量的濾光片亮度計：
主要用于快速判斷LCD顯示器的亮度色度是否滿足出貨要求。
6、適合于做來料檢驗和產線大規模生產的成像亮度計：
美國Radiant Zemax LLC由ZEMAX Development Corporation和Radiant Imaging于2011年合并而成，是一家全球性提供商，為光學、照明和顯示行業提供測試、測量和設計工具與系統。Radiant Zemax提供一系列高品質產品目前在各大LCD制造商.LED顯示屏制造商和LED燈具研發生產廠家得到廣泛運用，以達到改善并優化產品設計與質量，同時還能滿足成本目標。Radiant Zemax還擁有成熟的生產經驗，現在數以萬計的相機在生產線上進行質量監督和把控。
使用影像亮度色度計系統和相關分析軟件，可以評估顯示屏的亮度、色彩均勻度和對比度，并識別顯示屏上的缺陷，影像亮度色度計可以精確地匹配人類視覺感知，包括對光線和色彩均勻度 ( 以及不均勻性 ) 的感知。顯示屏缺陷分為很多類型，例如像素缺陷和行缺陷、屏幕制造的物理疵點 ( 例如脫層 )、屏幕損壞 ( 例如劃痕 )、影像均勻度的疵點 ( 例如 Mura)。利用對視覺感知的*新研究，我們可以根據人工觀察者發現這些缺陷的明顯程度 ( 或者是否明顯 )，通過數字方式對這些缺陷進行分類。這個分析過程速度很快，而且重復度很高。它適用于多種顯示屏技術，包括液晶、等離子、OLED、投影顯示屏及背光模組。
如下是顯示屏一些比較典型缺陷，我們用儀器進行了檢測分析：
7、用于手機攝像頭檢測的積分球系統：
美國labsphere公司成立于1979年，隸屬于豪邁集團。Labsphere具有30年專業積分球設計加工經驗，在積分球內部結構、操作方式、測量方法上具有豐富的經驗，滿足Energy Star 的測量規范，提供一站式的解決方案：強大的分析軟件涵蓋光、色、電特性分析，完整地提供輻射度和光度的各種參數。
相機芯片(CMOS圖像傳感器)需要測試的有：分辨率，靈敏度，動態范圍，線性度等。
相機模組(帶鏡頭)需要測試的有：分辨率，均勻性，色彩還原能力。
另外，作為成像系統，芯片和鏡頭組裝的時候需要進行光學仿真。
針對以上測試，我們有很好的解決方案。
均勻光源
顧名思義，均勻光源就是提供均勻輸出的面光源。這里的均勻包括：亮度、色度、色溫等。這種光源近似于理想的朗伯體，整個面光源亮度色度色溫的均勻性大于98%。是市面上更好的均勻光源。
規格：出光口直徑*小5cm，*大可達1.2米(定制)
特性：亮度、照度、色溫、光譜等均可連續可調(可選)
應用：相機芯片靈敏度、動態范圍、線性度等測量，相機模組均勻性校準，OTP燒錄光源，像素分辨率測定
標準色板
應用：相機模組色彩還原能力測試
提供的標準色板有多種規格，詳見下表。需要其他顏色，可定制
Labsphere提供以Spectralon為基礎材料的標準色板，用于圖像傳感器、色度計等進行色度校正。它的主要特點是漫反射率高，接近完美朗伯體，整塊色板反射率均勻，一致性好。
- 高漫反射率，沒有視角誤差
- 一致的反射率，降低了成本
- 熱穩定性高，適合多種測量環境
- 耐用，可水洗
- 產品附CIE三刺激值、色度坐標(1931、1976)和Lab值
- 提供校準/未校準的1.25吋和2吋色板
- 有RGBY、OPVC等八種顏色(見下表)
| 型號 | 尺寸(inch) | Description |
| CSS-04-010 | 1.25 D | R(紅), G(綠), B(藍), Y(黃) |
| CSS-04-020 | 2.00 D | R(紅), G(綠), B(藍), Y(黃) |
| CSS-04A-010 | 1.25 D | O(橙), P(紫), V(紫羅蘭色), C(青) |
| CSS-04A-020 | 2.00 D | O(橙), P(紫), V(紫羅蘭色), C(青) |
| CSS-08-010 | 1.25 D | R(紅)，G(綠)，B(藍)，Y(黃), 99%, 50%, 20%, 2% |
| CSS-08-020 | 2.00 D | R(紅), G(綠), B(藍), Y(黃), 99%, 50%, 20%, 2% |
| CSS-08A-010 | 1.25 D | R(紅), G(綠), B(藍), Y(黃), O(橙), P(紫), V(紫羅蘭色), C(青) |
| CSS-08A-020 | 2.00 D | R(紅), G(綠), B(藍), Y(黃), O(橙), P(紫), V(紫羅蘭色), C(青) |
| CSS-12-010 | 1.25 D | RGBY, OPVC, 99%, 50%, 20%, 2% |
| CSS-12-020 | 2.00 D | RGBY, OPVC, 99%, 50%, 20%, 2% |
軟件是眾所周知的成像系統設計專用軟件，其專業性無可比擬。
應用：手機/平板相機成像系統仿真
13810233784
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