一种可调色温和照度的环境光模拟装置的制作方法

1.本发明涉及环境光模拟的技术领域，具体为一种可调色温和照度的环境光模拟装置。


背景技术：

2.随着时代的进步与科技的发展，显示屏行业的发展越来越快，需求也越来越多，因此一种可模拟太阳光&环境光在某个角度下照射到屏幕上时测试镜面反射率、漫反射率、亮度对比度、环境光对比度、环境光下色度参数及色域面积以及不同环境光下反射率数值转换等光学特性测试装置急需被研制。


技术实现要素：

3.针对上述问题，本发明提供了一种可调色温和照度的环境光模拟装置，其可以根据需求调节色温和照度，从而模拟环境光，确保环境光的模拟符合设定数值要求。
4.一种可调色温和照度的环境光模拟装置，其特征在于，其包括：
5.标准积分球，其包括球本体，所述球本体设置有若干光源固定孔以及一个出光口、一光学测量仪测量口、一特定角度照度下开孔、以及一光谱福照度计固定孔；
6.第一组三色光源，其包括低亮度红色灯源、低亮度绿色灯源、低亮度蓝色灯源；
7.第二组三色光源，其包括高亮度红色灯源、高亮度绿色灯源、高亮度蓝色灯源；
8.卤素光源；
9.光谱福照度计；
10.以及程控电源；
11.所述低亮度红色灯源、低亮度绿色灯源、低亮度蓝色灯源、高亮度红色灯源、高亮度绿色灯源、高亮度蓝色灯源、卤素光源分别插装于对应的光源固定孔、并将光源置于球本体的内腔，所述低亮度红色灯源、低亮度绿色灯源、低亮度蓝色灯源、高亮度红色灯源、高亮度绿色灯源、高亮度蓝色灯源、卤素光源的外露端分别通过对应导线连接至所述程控电源的对应独立电源输出端，所述光谱福照度计的检测端连接有所述光纤的一端，所述光纤的另一端贯穿所述光谱福照度计固定孔后深入所述球本体的内腔；
12.所述程控电源通过内置软件将对应的电压电流的输出从而独立控制低亮度红色灯源、低亮度绿色灯源、低亮度蓝色灯源、高亮度红色灯源、高亮度绿色灯源、高亮度蓝色灯源在不同色温范围调节，所述程控电源通过内置软件将对应的电压电流输出至卤素光源、从而控制照度；
13.所述光谱福照度计根据球本体内的色温和照度自动测量指定照明环境下的白画面亮度、黑画面亮度，计算环境光照下的对比度值，并绘制照度-对比度曲线图。
14.其进一步特征在于：
15.所述出光口的外凸孔带有凸起斜度，待测产品覆盖凸起斜度所形成的照射面域，特地照度的开孔射出的光朝向待测产品表面射出后通过产品表面的照射面域反射后被光
学测量仪测量口通过光学测量仪测得对应的反射率；
16.所述光学测量仪测量口和照射面域所形成的接收光束的轴线和照射面域所在的法线之间形成测量标准夹角；
17.所述特定角度照度下开孔用于射入特定射入角度和对应照度的光束、其在不用状态下用堵头盖住；
18.所述光学测量仪测量口用于组装光学测量仪、用于捕获反射后的光线，其在不用状态下用堵头盖住。
19.采用本发明后，利用红、绿、蓝三色光源在做有特定化学涂层的标准积分球内部经过多次反射后非常均匀地散射在球本体的内腔，红、绿、蓝三色光源分别由独立的三路电源控制，且卤素光源由独立电源控制，根据用户不同需求，可对控制红、绿、蓝三色光源的电源电压电流分别设置，使得色温、照度数值符合客户设定数值。
附图说明
20.图1为本发明的立体图结构示意图；
21.图2为本发明的标准积分球测量口、入光口、特定角度照度下开孔几何图；图中序号所对应的名称如下：
22.标准积分球1、低亮度红色灯源2、低亮度绿色灯源3、低亮度蓝色灯源4、光谱福照度计5、光纤6、程控电源7、高亮度红色灯源8、高亮度绿色灯源9、高亮度蓝色灯源10、卤素光源11、特定角度照度下开孔12、光学测量仪测量口13、出光口14、待测产品15、光源固定孔16、光源挡板17、光谱福照度计固定孔18。
具体实施方式
23.一种可调色温和照度的环境光模拟装置，见图1、图2，其包括标准积分球1、第一组三色光源、第二组三色光源、卤素光源11、光谱福照度计5、以及程控电源7；标准积分球1包括球本体，球本体设置有若干光源固定孔16以及一个出光口14、一光学测量仪测量口13、一特定角度照度下开孔12、以及一光谱福照度计固定孔18；第一组三色光源包括低亮度红色灯源2、低亮度绿色灯源3、低亮度蓝色灯源4；第二组三色光源包括高亮度红色灯源8、高亮度绿色灯源9、高亮度蓝色灯源10；
24.低亮度红色灯源2、低亮度绿色灯源3、低亮度蓝色灯源4、高亮度红色灯源8、高亮度绿色灯源9、高亮度蓝色灯源10、卤素光源11分别插装于对应的光源固定孔16、并将光源置于球本体的内腔，低亮度红色灯源2、低亮度绿色灯源3、低亮度蓝色灯源4、高亮度红色灯源8、高亮度绿色灯源9、高亮度蓝色灯源10、卤素光源11的外露端分别通过对应导线连接至程控电源7的对应独立电源输出端，光谱福照度计5的检测端连接有光纤6的一端，光纤6的另一端贯穿光谱福照度计固定孔18后深入球本体的内腔；
25.程控电源7通过内置软件将对应的电压电流的输出从而独立控制低亮度红色灯源2、低亮度绿色灯源3、低亮度蓝色灯源4、高亮度红色灯源8、高亮度绿色灯源9、高亮度蓝色灯源10在不同色温范围调节，程控电源7通过内置软件将对应的电压电流输出至卤素光源11、从而控制照度；
26.光谱福照度计5根据球本体内的色温和照度自动测量指定照明环境下的白画面亮
度、黑画面亮度，计算环境光照下的对比度值，并绘制照度-对比度曲线图。
27.具体实施时，每个光源位于球本体的内部的出射光的射出线路上还设置有光源挡板17，使得光线被反射到球本体的内壁进行充分反射、散射。
28.出光口14的外凸孔带有凸起斜度，待测产品15覆盖凸起斜度所形成的照射面域，特定角度照度的开孔射出的光朝向待测产品15表面射出后通过产品表面的照射面域反射后被光学测量仪测量口13通过光学测量仪测得对应的反射率；
29.光学测量仪测量口13和照射面域所形成的接收光束的轴线和照射面域所在的法线之间形成测量标准夹角，具体实施例中的测量标准夹角为8
°
；
30.特定角度照度下开孔12用于射入特定射入角度和对应照度的光束、其在不用状态下用堵头盖住；
31.光学测量仪测量口13用于组装光学测量仪、用于捕获反射后的光线，其在不用状态下用堵头盖住。
32.其工作原理如下：利用在一个标准积分球内放置一组采用三个低亮度范围的红、绿、蓝灯源，使用程控电源进行电压电流的输出控制，使用光谱辐照度计进行色温及照度的读取，软件根据用户设定所需求的色温及照度及仪器读取的实际数值进行调整，降低色温可通过增强蓝光及减弱红光的方式，升高色温可通过增强红光及减弱蓝光的方式，同时控制整体电压及电流的输出可实现亮度范围的调整；为满足较大范围的环境亮度需求，积分球上还放置有另外一组采用三个高亮度范围的红、绿、蓝灯源，同样由程控电源进行电压电流的输出控制实现高亮度范围内不同色温的调整；其可模拟太阳光&环境光在某个角度下照射到屏幕上时测试镜面反射率、漫反射率、亮度对比度、环境光对比度、环境光下色度参数及色域面积以及不同环境光下反射率数值转换等光学特性测试装置急需被研制。
33.通过设定程控电源的内置软件通过光谱福照度计的数值反馈调整各个光源的电流电压输出值，测出用户设定的光源光谱、指定的色温以及指定的一组照度值，此外软件自动调整光源至下一组设定值，外接的光学测量仪通过光学测量仪测量口自动测量指定照明环境下的白画面亮度、黑画面亮度，计算环境光照下的对比度值，并绘制照度-对比度曲线图，可测试不同环境色温和照度下的wrgb值，计算色域覆率。
34.其利用红、绿、蓝三色光源在做有特定化学涂层的积分球内部经过多次反射后非常均匀地散射在积分球内部，红、绿、蓝三色光源分别由三路电源控制，根据用户不同需求，可对控制红、绿、蓝三色光源的电源电压电流分别设置。使得色温、照度数值符合客户设定数值。
35.其主要应用场景示例，测漫反射和镜面反射，这种反射率特性参数不仅可模拟测环境光下纯照度的反射率，也可以测出不同色温照度环境光下的反射率。主要包括：
36.镜面反射说明：a光源或者类d65光源安装在特定角度照度下开孔、并将待测产品放置在出光口，将光学测量仪的测量口连接至光学测量仪测量后，使得仪器与产品之间角度等同光源与产品之间角度，光学仪器进行亮度和光谱测量，所测的数据与同样条件下的测得的环境光数值与标准镜面反射板数据做比值，从而求得待测产品的在不同色温照度环境光下镜面反射率；
37.漫反射说明：将积分球光源旋转至测量位置然后在软件中进行测量操作，依据iec 62341-6-2测试标准，部分测试需要在纯漫反射环境光下进行测试；部分测试需要在混合了
镜面反射的漫反射环境光下进行测试，测得的环境光数值标准和漫反射板数据做比值，从而求得待测光学产品的在不同色温照度环境光下漫反射率。
38.本发明的模拟装置中照度和色温与光源和球的大小关系：高照度用小球，常用的是8英寸，低照度用大球，常用的是12英寸；一般大球均匀性好，但照度是和球直径是成反比，球的开口直径要小于球直径1/3。
39.使用卤素光源可模拟a光源和色温6500k的光源，照度最大50000lux,可做光源控制，光谱辐照度计测试探头内置在积分球中,实时测量光源照值,软件根据照度值实时调整光源的电流值,使光源的亮度(照度)输出保持稳定。
40.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
41.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。