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ELDIM EZContrast光學視角檢測儀

EZContrast光學視角檢測儀


EZContrast 多譜段視角分析儀的主要型號︰
EZLite
EZContrast L80
EZContrast L80W
EZContrast XL88
EZContrast XL88W
ESContrast MS88
EZContrast MS80
EZContrast XL88MS

下載光學視角檢測儀產品手冊光學視角檢測儀

 

此系統是針對視場角的光電特性的檢測,通過傅立葉光學綜合系統和CCD技術對被測物體進行快速測量(至少需要一分鐘)。由光學系統、光學濾波器、帶冷卻系統的高科技傳感器組成高品質的測量系統,保證了精準的測量,對反射測量和分析提供一套完整的解決方案。配備友好的開放界面軟件,可實現精準的遙控及分析測量。

EZContrast系列產品描述

A.由于EZContrast系列的快速發展,使得在平板顯示設備的檢測及分析領域中具有明顯的競爭優勢,在用戶中知名度非常高,並且得到首肯,尤其是在光度測量領域、色度測量領域和光學領域的研究具有權威性。

B.對顯示設備的典型特性的測量視場角度達到88度。

C.可適應的測量環境
   i.照明環境(標準和漫射)
   ii.寬範圍的溫度環境
   iii.調整信號(均勻性測量)的顯示標準可兼容VESA(FPDM),ISO13406,TCO99標準
   iv. 對于LCD,FED,FILM,OLED,涂料,微型顯示器等,其理想的反射和放射的采樣響應是由角度決定的,因此測量的視場角的大小對測量精度有很大的影響。

D.EZContrast系列軟件EZCom描述
   i.測量量程自動切換
   ii.自動靈敏度調整
   iii.優化的動態檢測範圍
   iv.具有暗電流自動補償功能
   v.具有對比計算分析功能
   vi.具有方位角,入射,對數截面分析
   vii.具有ISO標準曲線
   viii.具有ISO亮度或ISO對比度
   ix. 具有反色表示法
   x.可兼容WINDOWS操作系統,通過“activeX interface”控件在軟件中可實現遙控控制。
   xi.用“activeX technology”,通過labview, matlab, VBA, VBScript, javascript, C, C++等軟件可建立用戶自己的軟件控制序列。

E.EZContrast系列產品的選擇
四種檢測傳感器可有效滿足用戶需求
   a)EZLite micro︰此類檢測傳感器針對微型顯示屏的性能檢測。最大入射角度︰±30度,工作距離︰50mm
   b)EZLite︰此類檢測傳感器針對小型顯示屏的性能檢測。最大入射角度︰±60度,工作距離︰4.5mm
   c)EZContrast LI80︰此類檢測傳感器針對LCD顯示器的性能檢測。最大入射角度︰±80度,工作距離︰1.2mm
   d)EZContrast XL88︰此類檢測傳感器針對LCD電視的性能檢測。最大入射角度︰±88度,工作距離︰1mm
以上這些高層次的科技專用CCD提供了高動態範圍,低噪聲和長曝光時間,這些選擇和多種曝光響應特點可達到動態檢測範圍。無論光如何照射,這些特點均能保證我們的光傳感器成為理想的BRDF檢測工具。

F.EZContrast系列產品的應用
   I. 組成一個高精度的空間彩色分析儀
   定制的色彩濾波器,針對每個CCD的響應曲線均按照CIE曲線進行擬合。對于任何的空間色彩的感應,其精度滿足0.005(X,Y)。
   II.特殊檢測的專用工具
   a)閃爍度、響應時間及延時的檢測
   b)傾斜角的分析
   c)偏振現象或延遲分析
   d)HV坐標
   e)VT曲線和灰階電平的分析

G.獨有的光學傅立葉轉換通道系統

 

 

高性能傅里葉光學視角檢測儀
ELDIM公司根據傅里葉光學原理制造視角分析儀有超過十年的歷史,所制造的系統在全視角和大光斑方面的能力逐年遞增,多譜段系列產品使用先進的光學設計原理,視角範圍高達88度。

高效率
該系統關鍵特征之一是采用了一種專利的技術︰可獨立控制系統的孔徑張角和光斑大小。 收集效率高,視角範圍達88度並同時具有極高的精確度,同傳統的標準傅里葉光學分析相比,這種專利無疑是一種關鍵的優勢與進步。

高速分析
這種全視圖圓錐圖是通過極高的方位角分辨率來測量,只需幾秒即可測定亮度,測定輻射率也只需要幾分鐘。薄面和組分的全息圖在幾分鐘內即可形成,而傳統的方法是使用測角計,往往需要幾天的時間。

高精度
所有的ELDIM系統都遵循嚴格的加工過程、質量控制,並經過校正程序。每個CCD鏡頭的都具有較高的光譜靈敏度,通過分光光度方法控制每個濾波器的設計與光譜靈敏度。為了使系統達到高視角,我們研制了專門的工具和程序。

高可靠性
ELDIM獨立加工系統的每個關鍵組成部件。之所以具有較高的性能,主要是由于采用了先進的技術︰磁流體拋光技術和拼接干涉方法等。為了降低直射光、衍生光的偏振,我們在表面涂覆不反光涂層,並在系統內部實現光學校直。光學校直和膜層涂覆在無塵室內進行。所有系統在運輸前幾天會進行集中測試以確保質量。

輻射率、輝度、顏色和偏振
EZContrastMS不僅僅可以測量光譜對的波長還可以測量光的偏振狀態。偏振狀態在LCDs的對照、薄層與組分的特征、基于立體展示的偏振光的3D性能等許多情況下非常實用。

光測量的精密性
在EZContrastMS內部,不同的自動輪可以選擇線偏振光束,使用31條規律分布于可見光區的通帶過濾器。系統會自動對每一個波長的過濾器生成一個全傅里葉平面圖形,並順序對其他的過濾器進行重復生成圖形。在每一個影響角度範圍內系統會在一個絕對條件下校準直至重新構建目標物的光譜強度。所測量的光斑大小可自動調節。系統會對每一個具有中心密度的明亮光源產生響應值。偏光器和波長-平板可以對光線進行全偏振分析。

基本LCD光發射研究
顯示器射線的多譜段測量時非常強大的性能分析工具,所有的LCD顯示器關鍵部件都強烈的依賴于光的各種波長(偏振器效率、均勻薄面的透射比、液晶顯示器自身的偏振調制)。全角度和輻射率分析可以很好的解釋LCD屏優異的表現性能。

輻射對照
除了亮度對比度之外,輻射對比度也可以在每一個角度和波長更精確的對顯示器的性能進行評估。

顏色發射
從R、G和B狀態的多譜段測量,我們可以分別的計算出R、G和B狀態在任何角度和波長下的輻射對比度。顏色的表現能力也可以更好的理解和提高。

 

傅里葉光學特性原理

收集效率
傅里葉光學系統就相當于一個簡單的透鏡(或者是一個透鏡組合),可以收集由微小表面所發出的光,並將這些光重新聚焦在一個平面-傅里葉平面-上,焦點所在的位置取決于這些光的方位角和範圍,通過傅里葉光學函數進行表面分析。

簡單透鏡
對于一個簡單的透鏡,隨著入射角函數的變化,效率也會變化。因此當入射角大于40度時,效能會變的很小。所以容易理解,在大于40度的情況下,當采用單個透鏡作為傅里葉光學系統對亮度和顏色進行測量時毫無用處的。

傅里葉光學系統
傳統的傅里葉光學系統是有許多曲率半徑不斷增大的透鏡組合而成的,它們可以收集由物體表面所發出的光,並將不同入射角時的光沿著系統的光路中軸進行光路改變。通常情況下,3-5個透鏡可以達到此目的。對于較大的稜角孔徑,第一個透鏡一般是一個近乎完整的半球體。這個稜角在傅里葉平面上變成一個線狀,相比于前面所講的效率,系統對于角度的範圍變化所引起的敏感度降低,盡管如此,當切邊入射時的數據往往降低到0,這種光線設計仍舊在入射角高于60-70度時無作用。所以若要獲得更廣泛的使用範圍,傅里葉光譜需要同其他光譜相組合,才能達到理想效果。

傅里葉光譜與余弦函數補償
ELDIM已經采用了此種專利技術。傅里葉光譜平面被設想放置于有檢測器的物鏡上面,同時設想有另一面物鏡。平面的中間放置虹膜,並復合在展示物的表面。這種光學設計的第一個特性是這個虹膜可以獨立于儀器的孔徑張角並精確的解釋測量表面處測量點的尺寸大小。所以,我們可以獲得光點直徑達到6毫米、孔徑張角達到88度的測量點數據。它的第二個特性是光點的尺寸隨著入射角的增大而增大,這同傳統的測角儀系統是一致的。 最小光點尺寸在垂直入射的情況下獲得,隨著余弦角的增加而增加,相比于原來的構造,現在儀器的效率已經有了極大幅度的提高,這種光學系統可以在高達88度的角度下工作,並在此角度保持高于65%的效率。

 

偏振現象原理分析
光波具有多種不同狀態的偏振現象。尤其是光在自然狀態下,偏振現象更普遍。偏振現象也可以線性的進行分類,這中情況下電場經常會在一個水平上左右擺動。在任何情況下,電場強度可以將光波分離成兩個部分︰E1 = Epolarized + Eunpolarized
偏振情況可以由橢圓系數定義,非偏振光成分可以由偏振度數定義。上述三個參數,可以由斯托克斯向量連接在一起。

EZContrastMS系統可以提供三個不同角度(0,45,90)時的偏振選擇,另外還可以提供在不同角度(45和135度)時的波形平板。系統可以自動的提供7中測量模式,其中的參數包括斯托克斯向量、偏振圖像和偏振特性計算。

液晶顯示器的性能
LCD發射的光的偏振分析對微小液晶顯示單元的發光效率有很重要的參考價值。例如,在關閉狀態下的非偏振光的檢測直接同顯示器的黑白水平的質量有著直接的聯系,另外還可以對比到輻射率和亮度。一個測量液晶顯示單元性能的方發是移除LCD頂部的偏光器,測量由單元所發射的每個水平的光波偏振狀態。液晶顯示單元在關閉狀態下輪換著作為波形-平板,而在打開狀態下則是圓形狀態。在每個灰度和波長下,斯托克斯向量都可以被計算出來。

組件描述
偏振器的偏振效應必須要經過分析並且對LCD的性能有參考價值。另外,許多膜層和組件會對光的偏振狀態產生影響,並最終影響顯示器的性能。采用ELDIM基準白色的EZContrastMS是這種測量快速而又簡便。就像第9頁述及的BEF膜層分析的例子一樣,不同組件在不同時期對光的偏振作用有重要影響。我們采用兩相同的BEF膜層進行過光譜偏振測量。在633納米處的偏振角度和橢圓率也在上述提及。同透射比相比,兩塊膜層的區別非常明顯,當進行糙面精整時光學是近似直線的,而沒有糙面精整時是接近圓形的。

立體3D展示
EZContrastMS基于偏振立體三維顯示的特點,可直接通過測量其發光與偏振態角度和波長使用。可視角度多光譜偏振測量圖如左視圖。我們可以看到一個垂直的橢圓和調制偏振角度。這是由于垂直調制效應的角度對膜層的影響,不考慮液晶顯示晶胞。事實上,膜層位于顯示屏頂部表面。頂端的玻璃厚度可以調節,偏振狀態可以由垂直狀態到圓形狀態的轉變。因此,只要有一個人在前面空間觀察到顯示的一部分,便可正確顯示三維立體知覺。此外,這三個組成部分表現出強烈的兩極分化的變化與波長。特別是橢圓從未達到其值(圓角度±45度)。偏振狀態幾乎是在為530nm為圓形,但在藍色和紅色區域迅速下降。這兩個特點是雙眼觀看三維空間時,液晶顯示器的一個缺陷的主要來源。

 

Common specifications EZLite EZContrast L80 EZContrast L80W EZContrast XL88 EZContrast XL88W
Field coverage Incident angle 0-60° 0-80° 0-88°
Azimuth angle 0-360° 0-360° 0-360°
Measuring area Maximum diameter 2mm 2mm 6mm 2mm 6mm
Minimum diameter 83um 100um 300um 100um 500um
Number of diameters No limit 5 4 5 4
Selection mode Manual Automated Automated Automated Automated
Optimum distance Ensure light coming from same spot at any angle 4.5mm 3.7mm 2.5mm 1mm
Sensor Peltier cooled CCD grade 1 Yes Yes Yes Yes Yes
Resolution 1.5M 6M 16M 6M 16M
A/D converter 14-16 bits 14-16 bits 14-16 bits 14-16 bits 14-16 bits
Chromaticity Color Filters 5 5 5 5 5
Additional Filters Any type 3 possible No 3 possible No
Neutral densities For luminance adjustment On request 0.5, 1, 2, 3
Selection mode Manual Automated
Polarizing elements For polarization measurements 3 pol, 2WP Manual 3 pol, 2WP Automated Not available 3 pol, 2WP Automated Not available
Reflective options Collimated&diffused Available Available Not available Available Not available
Spot viewer For position adjustment B&W BNC Color CMOS camera, USB 2.0 interface
Interface USB 2.0
Measurement Modes Luminance Yes Yes Yes Yes Yes
Chromaticity Yes Yes Yes Yes Yes
Polarization (option) Yes, Manual Yes,Auto No Yes,Auto No
Luminance Range Minimum (cd/m2) 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001
Maximum (cd/m2) 700 1000 400 1000 400
Maximum with density (option) 700 000 1 000 000 500 000 1 000 000 500 000
Accuracy Angular position ±0.2° ±0.3° ±0.2° ±0.3° ±0.2°
Angular resolution ±0.75° ±0.3° ±0.2° ±0.3° ±0.2°
Luminance ±3% ±3% ±3% ±3% ±3%
Chromaticity (x,y) RMS 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002
Stokes vector (option) ±3% ±3% ±3% ±3% ±3%
Repeatability Luminance ±0.5% ±0.5% ±0.5% ±0.5% ±0.5%
Chromaticity (x,y) RMS 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001
Stokes vector (option) ±0.5% ±0.5% ±0.5% ±0.5% ±0.5%
Measurement time Luminance < 10s < 10s < 10s < 10s < 10s
Chromaticity <30s <20s <25s <20s <25s
Polarization (option) Manual <90s <90s <90s <90s
condition Temperature range standard 0 to 40°C 0 to 40°C 0 to 40°C 0 to 40°C 0 to 40°C
Temperature range (option) No -30 to 80°C -30 to 80°C -30 to 80°C -30 to 80°C
Humidity range (non condensing) 0 to 60% 0 to 85% 0 to 85% 0 to 85% 0 to 85%
Power Supply 110V - 200V Yes
Consumption 90W
Weight Weight 7Kg 44Kg 52Kg 44Kg 52Kg
Height 217mm 243mm 243mm 243mm 268mm
Width 210mm 335mm 335mm 214mm 234mm
Length 433mm 671mm 695mm 784mm 903mm

 

 

     

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