不同环境光照度下屏幕亮度的适宜范围的测试装置及方法与流程

【技术领域】

本发明涉及光源参数测试技术领域，尤其涉及一种不同环境光照度下屏幕亮度的适宜范围的测试装置及测试方法。

背景技术：

光乃万物之源，是我们人类生存的必要条件之一。人类在进化的过程中不断对自然光进行认知和利用，自然光已经在人类的进化历程中留下了深深的烙印，比如日出日落所形成的光学生物钟、日光下的视力范围和朝夕昼夜的光色变化等，万物已经适应了太阳的光照及沐浴。

对于以光为载体的照明，其发展历程为从原始的火到具有装饰、文字信息等内容的油灯，再到1897年由爱迪生所发明的电灯，再到白炽灯、荧光灯(节能灯)和钠灯等人造照明产品，再到近些年来极速发展的多彩、节能、环保和易控的led照明产品，这充分体现了以光为载体的多元化应用，同时也承载着照明的文化发展历程。

随着led照明技术的持续发展，与太阳光的光谱类似的led照明技术(即全光谱照明技术)已经在行业内得以实现并正在推广应用。现代人在led照明的环境下频繁地使用手机、台式机、笔记本电脑、平板电脑、儿童学习机和电视等电子产品，并对这些电子产品存在过渡依赖的现象。由于人眼长时间观看电子产品的屏幕的视频图像，会给人眼的视觉健康带来潜在的伤害——视力障碍(视力障碍是指屈光不正、白内障和眼底视网膜黄斑病变等)，所以现代的人造照明产品对人类健康的影响的研究，以及构建健康照明已然成为行业的发展趋势。为此，国内的科研机构也针对健康照明提出了视觉健康舒适度(visualhealthandcomfort，简称vico)的指标要求。

电子产品的屏幕显示视频图像的方式一般分为两类，其一如lcd屏幕，使用白光背光光源，通过光板、偏光板和液晶偏转控制像素点中的rgb三色光的比例和强弱，以实现颜色和图像的显示；其二如oled屏幕，无需背光源，通过控制每个像素点中的rgb三色光的有机半导体芯片的发光强度，直接显示图像画面。然而，无论是哪一种显示视频图像的方式，都离不开有机或无机的蓝光led。研究表明，人眼长时间接收手机、平板电脑等电子产品的屏幕所发出的光，即使这些光为可见光(指光谱中380-780nm的波段范围的光)，也会产生视觉疲劳和/或引起近视等屈光不正，更何况当这些光中存在有害的蓝光(指光谱中415-445nm的波段范围的光)时，便会引发白内障、视网膜黄斑病变等疾病。据2018年卫健委所统计的数据显示，未成年人的近视率已经达到了53.6％，并呈逐年增加且低龄化的趋势，由此可见，近视率的防控刻不容缓。

目前，国内尚未有对基于可见光的屏幕亮度的研究，尤其是缺乏对不同环境光照度下屏幕亮度的适宜范围的研究，因此，亟需一种对不同环境光照度下屏幕亮度的适宜范围进行测试和研究的装置。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：提供一种不同环境光照度下屏幕亮度的适宜范围的测试装置及测试方法，解决现有技术中缺乏对不同环境光照度下屏幕亮度的适宜范围的测试的问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

本发明实施例提供一种不同环境光照度下屏幕亮度的适宜范围的测试装置，包括：光学测试仪、具有容置腔的测试箱及具有亮度调节功能的照明组件，所述测试箱还具有连通所述容置腔与外部空间的观察孔，待测电子产品设置在所述容置腔内，所述待测电子产品的屏幕与所述观察孔对应，所述照明组件设置在所述容置腔内，所述照明组件的发光方向朝向所述待测电子产品，所述光学测试仪设置在所述测试箱外，所述光学测试仪的光线采集镜头贴近所述观察孔。

在一些实施例中，所述测试箱包括：具有开口的箱体，以及设于所述开口且与所述箱体转动连接的箱门，当所述箱门关闭时，所述箱体与所述箱门围合形成所述容置腔。

在一些实施例中，所述箱门的外壁向所述容置腔的方向贯穿形成所述观察孔。

在一些实施例中，所述不同环境光照度下屏幕亮度的适宜范围的测试装置还包括用于对所述待测电子产品进行夹持、支撑且具有高度调节功能的支架，所述支架设置在所述容置腔内。

在一些实施例中，所述箱体的内壁、所述箱门的内壁及所述支架的外壁均形成有多层漫反射层。

在一些实施例中，所述漫反射层为硫酸镁层和钛酸钡层中的至少一种。

在一些实施例中，所述照明组件包括多个具有亮度调节功能的led灯板，各所述led灯板分别设置在所述箱体的各内壁，各所述led灯板的发光方向均朝向所述待测电子产品，所述箱体设置有所述led灯板的内壁不与所述观察孔相对应。

在一些实施例中，所述箱体设置有所述led灯板的各内壁均具有至少一个连通所述容置腔与外部空间且与所述led灯板对应的散热孔，所述散热孔内转动设置有散热风扇。

在一些实施例中，所述光学测试仪为亮度计。

本发明实施例还提供一种不同环境光照度下屏幕亮度的适宜范围的测试方法，应用于如本发明实施例所提供的上述不同环境光照度下屏幕亮度的适宜范围的测试装置，包括：

调节所述照明组件的亮度以模拟不同的环境光照度，并利用所述光学测试仪测试不同的环境光照度下所述待测电子产品的屏幕的亮度，以及利用人眼观察不同的环境光照度下所述待测电子产品的屏幕，得到不同的环境光照度下所述待测电子产品的屏幕的亮度和人眼观察所述待测电子产品的屏幕时的舒适程度，其中，同一环境光照度下，所述待测电子产品的屏幕的亮度与人眼观察所述待测电子产品的屏幕时的舒适程度间具有对应关系；

对不同的环境光照度下所述待测电子产品的屏幕的亮度和人眼观察所述待测电子产品的屏幕时的舒适程度进行统计分析，得到不同环境光照度下所述待测电子产品的屏幕的亮度的适宜范围。

从上述描述可知，与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

将待测电子产品设置在容置腔内且屏幕与观察孔相对应；将照明组件设置在容置腔内且发光方向朝向待测电子产品；将光学测试仪设置在测试箱外且光线采集镜头贴近观察孔。基于此，当需要对待测电子产品的屏幕的亮度的适宜范围进行测试时，可以调节照明组件的亮度以模拟不同的环境光照度，并利用光学测试仪测试不同的环境光照度下待测电子产品的屏幕的亮度，以及利用人眼观察不同的环境光照度下待测电子产品的屏幕，以得到不同的环境光照度下待测电子产品的屏幕的亮度和人眼观察待测电子产品的屏幕时的舒适程度，再对不同的环境光照度下待测电子产品的屏幕的亮度和人眼观察待测电子产品的屏幕时的舒适程度进行统计分析，以得到不同环境光照度下待测电子产品的屏幕的亮度的适宜范围。由此可见，本发明很好地弥补了现有技术中缺乏对不同环境光照度下屏幕亮度的适宜范围的测试的空白，所得到的不同环境光照度下待测电子产品的屏幕的亮度的适宜范围既可以作为生产电子产品时屏幕的亮度的标准，也可以作为检验电子产品时屏幕的亮度是否合格的条件。

【附图说明】

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，而不是全部实施例。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的不同环境光照度下屏幕亮度的适宜范围的测试装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的不同环境光照度下屏幕亮度的适宜范围的测试装置的前视图；

图3为本发明实施例提供的不同环境光照度下屏幕亮度的适宜范围的测试装置的分解示意图；

图4为本发明实施例提供的不同环境光照度下屏幕亮度的适宜范围的测试方法的流程示意图；

图5为本发明实施例提供的待测电子产品的屏幕所显示的内容的示意图；

图6为本发明实施例提供的不同环境光照度下屏幕亮度的适宜范围的分布图；

图7为本发明实施例提供的图6中d处的局部放大图。

【具体实施方式】

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明的各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

区别相关技术中尚未有对基于可见光的屏幕亮度的研究，尤其是缺乏对不同环境光照度下屏幕亮度的适宜范围的研究的问题。为此，本发明实施例提供了一种不同环境光照度下屏幕亮度的适宜范围的测试装置，以及该测试装置的测试方法。

请参阅图1，图1为本发明实施例提供的不同环境光照度下屏幕亮度的适宜范围的测试装置的结构示意图。

如图1所示，本发明实施例提供一种不同环境光照度下屏幕亮度的适宜范围的测试装置，包括光学测试仪(图中未示出)、具有容置腔21的测试箱2及具有亮度调节功能的照明组件3，其中，测试箱2还具有连通容置腔21与外部空间的观察孔4，待测电子产品1设置在容置腔21内，待测电子产品1的屏幕与观察孔4对应，照明组件3设置在容置腔21内，照明组件3的发光方向朝向待测电子产品1，光学测试仪设置在测试箱2外，光学测试仪的光线采集镜头贴近观察孔4。

对于待测电子产品1，可以但不限于包括手机、台式机、笔记本电脑、平板电脑、儿童学习机、电视和智能穿戴设备(如智能手表等)。

对于光学测试仪，可以为亮度计。当然，并非仅限于此，在其他实施方式中，光学测试仪也可以为本领域内除亮度计外的常用的其他具备光学测试功能的仪器，本发明实施例对此不做限定。

对于测试箱2的大小，一般为待测电子产品1外观尺寸的3-5倍，优选为4倍。应当理解，不同的待测电子产品1，除了测试箱2的大小应当存在区别外，诸如观察孔4的大小、观察孔4相对于测试箱2的底部的高度、观察孔4相对于待测电子产品1的距离和光学测试仪的光线采集镜头的尺寸等均应当存在区别。作为一种示例，当待测电子产品1为手机时，容置腔21的大小可以为60厘米×60厘米×60厘米，观察孔4的长度可以为20厘米，观察孔4的宽度可以为7厘米，观察孔4相对于测试箱2的底部的高度可以为35厘米，光学测试仪的光线采集镜头的尺寸可以小于或等于5厘米等，这些均是根据实际应用场景确定的，本发明实施例对此不做限定。

在实际应用中，当需要对待测电子产品1的屏幕的亮度的适宜范围进行测试时，可以调节照明组件3的亮度以模拟不同的环境光照度，并利用光学测试仪测试不同的环境光照度下待测电子产品1的屏幕的亮度，以及利用人眼观察不同的环境光照度下待测电子产品1的屏幕，以得到不同的环境光照度下待测电子产品1的屏幕的亮度和人眼观察待测电子产品1的屏幕时的舒适程度，再对不同的环境光照度下待测电子产品1的屏幕的亮度和人眼观察待测电子产品1的屏幕时的舒适程度进行统计分析，以得到不同环境光照度下待测电子产品1的屏幕的亮度的适宜范围。

本发明实施例所提供的不同环境光照度下屏幕亮度的适宜范围的测试装置将待测电子产品1设置在容置腔21内且屏幕与观察孔4相对应；将照明组件3设置在容置腔21内且发光方向朝向待测电子产品1；将光学测试仪设置在测试箱2外且光线采集镜头贴近观察孔4。基于此，当需要对待测电子产品1的屏幕的亮度的适宜范围进行测试时，可以调节照明组件3的亮度以模拟不同的环境光照度，并利用光学测试仪测试不同的环境光照度下待测电子产品1的屏幕的亮度，以及利用人眼观察不同的环境光照度下待测电子产品1的屏幕，以得到不同的环境光照度下待测电子产品1的屏幕的亮度和人眼观察待测电子产品1的屏幕时的舒适程度，再对不同的环境光照度下待测电子产品1的屏幕的亮度和人眼观察待测电子产品1的屏幕时的舒适程度进行统计分析，以得到不同环境光照度下待测电子产品1的屏幕的亮度的适宜范围。由此可见，本发明实施例很好地弥补了现有技术中缺乏对不同环境光照度下屏幕亮度的适宜范围的测试的空白，所得到的不同环境光照度下待测电子产品1的屏幕的亮度的适宜范围既可以作为生产电子产品时屏幕的亮度的标准，也可以作为检验电子产品时屏幕的亮度是否合格的条件。

请进一步参阅图2以及图3，图2为本发明实施例提供的不同环境光照度下屏幕亮度的适宜范围的测试装置的前视图，图3为本发明实施例提供的不同环境光照度下屏幕亮度的适宜范围的测试装置的分解示意图。

作为一种可行的实施方式，如图2所示，测试箱2可以包括具有开口221的箱体22，以及设于开口221且与箱体22转动连接的箱门23，当箱门23关闭时，箱体22可以与箱门23围合形成容置腔21。在此基础上，箱门23的外壁可以向容置腔21的方向贯穿形成观察孔4。

进一步的，为了实现对待测电子产品1的固定，以及对待测电子产品1相对于测试箱2的底部的高度的调节，本发明实施例所提供的不同环境光照度下屏幕亮度的适宜范围的测试装置还可以包括用于对待测电子产品1进行夹持、支撑且具有高度调节功能的支架5，此时，支架5需要设置在容置腔21内。

在此基础上，为了优化不同环境光照度下待测电子产品1的屏幕的亮度的适宜范围的测试环境，箱体22的内壁、箱门23的内壁及支架5的外壁均可以形成多层漫反射层(图中未示出)。不难看出，本发明实施例在箱体22的内壁、箱门23的内壁及支架5的外壁均形成多层漫反射层，可以营造暗室的测试环境，使得不同环境光照度下待测电子产品1的屏幕的亮度的适宜范围的测试结果更加准确。

对于漫反射层，可以为硫酸镁层。当然，并非仅限于此，在其他实施方式中，漫反射层也可以为钛酸钡层，或者是本领域内常用的具有相同或相似功能的其他漫反射层，再或者是至少两种漫反射层的组合。应当理解，漫反射层具体采用何种形式，是根据实际应用场景确定的，本发明实施例对此不做限定。

再进一步的，为了更好地模拟不同的环境光照度，照明组件3可以包括多个具有亮度调节功能的led灯板31，各led灯板31可以分别设置在箱体22的各内壁，各led灯板31的发光方向可以均朝向待测电子产品1。

作为一种示例，照明组件3可以包括四个led灯板31，四个led灯板31可以分别设置在箱体22不与观察孔4相对应的四个内壁，且四个led灯板31的发光方向可以均朝向待测电子产品1，比如，正如图2所示出的那样，当测试箱2为六面体时，四个led灯板31可以分别设置在箱体22不与观察孔4相对应的四个首尾相连的内壁。

更进一步的，如图3所示，为了获得良好的散热性能，箱体22设置有led灯板31的各内壁可以均具有至少一个连通容置腔21与外部空间且与led灯板31对应的散热孔222，每一个散热孔222内均可以转动设置有散热风扇6。较好的是，一个散热风扇6可以由一个直流驱动源驱动，当然，并非仅限于此，在其他实施方式中，一个直流驱动源也可以驱动多个散热风扇6，本发明实施例对此不做限定。

对于散热孔222的尺寸，可以根据实际应用场景进行设置。在本发明实施例中，散热孔222的直径可以为6-8厘米。

请进一步参阅图4以及图5，图4为本发明实施例提供的不同环境光照度下屏幕亮度的适宜范围的测试方法的流程示意图，图5为本发明实施例提供的待测电子产品的屏幕所显示的内容的示意图。

如图4所示，本发明实施例还提供一种不同环境光照度下屏幕亮度的适宜范围的测试方法，应用于本发明实施例所提供的不同环境光照度下屏幕亮度的适宜范围的测试装置，从图4中可以看出，该不同环境光照度下屏幕亮度的适宜范围的测试方法包括如下步骤100至200。

步骤100、调节照明组件3的亮度以模拟不同的环境光照度，并利用光学测试仪测试不同的环境光照度下待测电子产品1的屏幕的亮度，以及利用人眼观察不同的环境光照度下待测电子产品1的屏幕，得到不同的环境光照度下待测电子产品1的屏幕的亮度和人眼观察待测电子产品1的屏幕时的舒适程度，其中，同一环境光照度下，待测电子产品1的屏幕的亮度与人眼观察待测电子产品1的屏幕时的舒适程度间具有对应关系；

在本发明实施例中，对待测电子产品1的屏幕的亮度的适宜范围进行测试时，需要调节照明组件3的亮度以模拟不同的环境光照度，并利用光学测试仪测试不同的环境光照度下待测电子产品1的屏幕的亮度，以及利用人眼观察不同的环境光照度下待测电子产品1的屏幕，得到不同的环境光照度下待测电子产品1的屏幕的亮度和人眼观察待测电子产品1的屏幕时的舒适程度，以为后续对不同的环境光照度下待测电子产品1的屏幕的亮度和人眼观察待测电子产品1的屏幕时的舒适程度的统计分析提供基础数据。

此处，有必要进行说明，在对待测电子产品1的屏幕的亮度的适宜范围进行测试时，待测电子产品1的屏幕上可以显示如图5所示的内容，从图5中不难看出，图5是一张白底黑字的文字、符号图片，这些文字、符号大小不一，有利于人眼观察待测电子产品1的屏幕时对舒适程度产生更加准确、直观的了解。

步骤200、对不同的环境光照度下待测电子产品1的屏幕的亮度和人眼观察待测电子产品1的屏幕时的舒适程度进行统计分析，得到不同环境光照度下待测电子产品1的屏幕的亮度的适宜范围。

在本发明实施例中，当得到不同的环境光照度下待测电子产品1的屏幕的亮度和人眼观察待测电子产品1的屏幕时的舒适程度后，便可以对不同的环境光照度下待测电子产品1的屏幕的亮度和人眼观察待测电子产品1的屏幕时的舒适程度进行统计分析，以得到不同环境光照度下待测电子产品1的屏幕的亮度的适宜范围。

应当理解，对于本发明实施例所提供的不同环境光照度下屏幕亮度的适宜范围的测试方法，是以流程图的形式描绘的，虽然流程图将各项步骤描述成顺序的处理，但是其中的许多项步骤可以被并行地、并发地或者同时实施，各项步骤的顺序也可以被重新安排。此外，流程图中还可以具有未包括在其内的附加步骤，比如在步骤100之前，还可以包括对待测电子产品1的屏幕进行清洁的步骤，以防止待测电子产品1的屏幕存在灰尘和/或保护膜；还比如，在步骤100之前，还可以包括将待测电子产品1设置在支架5上，并利用支架5调节待测电子产品1相对于测试箱2的底部的高度，使得待测电子产品1的长度方向与测试箱2的底面垂直，以及待测电子产品1的屏幕与观察孔4相对应的步骤；再比如，在步骤100之前，还可以包括开启待测电子产品1、开启待测电子产品1的自动调光功能及使得待测电子产品1的屏幕显示如图5所示的内容的步骤；等等。本发明实施例在此不再一一列举。

请进一步参阅图6以及图7，图6为本发明实施例提供的不同环境光照度下屏幕亮度的适宜范围的分布图，图7为本发明实施例提供的图6中d处的局部放大图。

为了清楚地理解本发明实施例所提供的不同环境光照度下屏幕亮度的适宜范围的测试装置及方法，下面给出不同环境光照度下手机的屏幕的亮度的适宜范围的测试数据。此次不同环境光照度下手机的屏幕的亮度的适宜范围的测试是在温度为25±0.1℃，相对湿度为60-65％rh，大气压力为86-106kpa的暗室环境下进行的，测试结果详见下文所示出的表一。

结合图6以及图7，其中，图6与表一是相对应的。从图6中可以很容易地看出0-7000lx的环境光照度下手机的屏幕的亮度的适宜范围的分布，同理，从图7中也可以很容易地看出0-500lx的环境光照度下手机的屏幕的亮度的适宜范围的分布。那么，在实际应用中，便可以以表一为基准，也即当生产手机时，所生产的手机的屏幕的亮度应当与表一相符合，一旦所生产的手机的屏幕的亮度与表一相悖，则说明所生产的手机为不合格产品；当检验手机时，所检验的手机的屏幕的亮度应当与表一相符合，一旦所检验的手机的屏幕的亮度与表一相悖，则说明所检验的手机的屏幕亮度将会危害用户的眼部健康。

需要说明的是，本发明内容中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

还需要说明的是，在本发明内容中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明内容。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本发明内容中所定义的一般原理可以在不脱离本发明内容的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明内容将不会被限制于本发明内容所示的这些实施例，而是要符合与本发明内容所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。