2021-11-17
技術(shù)挑戰(zhàn)
測(cè)試VR傳感器需要紅、綠、藍(lán) (RGB) 光源。
圖1 VR工作室的男孩
該儀器需要滿足:光譜輸入可控制,具有非常高的亮度水平且5cm2 開口端具有很高的均勻性。該均勻光源還必須適合特定的、空間有限的工作空間。
圖2 VR
客戶要求Labsphere(藍(lán)菲光學(xué))設(shè)計(jì)和開發(fā)一種紅、綠、藍(lán) (RGB) 積分球均勻面光源。亮度分布要求至少由 30% 的紅色(150,000 尼特)、60% 的綠色(300,000 尼特)和 10% 的藍(lán)色(50,000 尼特)組成??偠灾?,在可見光譜區(qū)域內(nèi)亮度 >500,000 尼特。在正常查看光柵圖和離軸 ±30° 的 5cm2 亮度開口端上必須有 98% 或更高的亮度均勻性。該解決方案需要有一個(gè)帶有 NIST 可溯源校準(zhǔn)的嵌入式人眼視覺探測(cè)器,以監(jiān)測(cè)開口端的亮度??蛻粢蠼Y(jié)構(gòu)緊湊,且開口上方和周圍的嚴(yán)格垂直限制。
圖3 藍(lán)菲光學(xué)RGB積分球光源結(jié)構(gòu)圖
Labsphere 的解決方案
該RGB 積分球均勻光源設(shè)計(jì)核心是對(duì)開口端的亮度級(jí)別的滿足。物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需保證結(jié)構(gòu)緊湊的基礎(chǔ)上,同時(shí)滿足發(fā)光開口端亮度均勻性要求。
圖4 藍(lán)菲光學(xué)RGB積分球光源3D圖
為了提供強(qiáng)光輸出亮度級(jí)別,Labsphere 采用內(nèi)部為高反射漫反射材料 Spectralon?(>99% 的可見光反射率)的小型積分球。光引擎采用Labsphere 設(shè)計(jì)的 RGB LED 陣列集群。光引擎接口允許其自身與積分球之間的有效耦合。積分球內(nèi)部包含光引擎、光孔徑和光電探測(cè)器開口孔徑,以監(jiān)測(cè)系統(tǒng)高動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)的亮度。光引擎配備了 100W 熱電冷卻器,以補(bǔ)償光引擎產(chǎn)生的熱量并保持穩(wěn)定性和可重復(fù)性。校準(zhǔn)是在 Labsphere(藍(lán)菲光學(xué))先進(jìn)的輻射測(cè)量/光度測(cè)量實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行的,校準(zhǔn)結(jié)果可溯源至 NIST。均勻性映射采用機(jī)器人控制自動(dòng)化的高分辨率成像色度計(jì)進(jìn)行采集的。
圖5 RGB積分球光源開口端光源輸出
圖6 光譜圖
規(guī)格參數(shù)
Red Luminance:210k nits
Green Luminance:260k nits
Blue Luminance:86k nits
Normal Uniformity:98%
Angular Uniformity:99%