2021-11-17
技術挑戰(zhàn)
測試VR傳感器需要紅、綠、藍 (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（藍菲光學）設計和開發(fā)一種紅、綠、藍 (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% 的藍色（50,000 尼特）組成?？偠灾诳梢姽庾V區(qū)域內亮度 >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帶有 NIST 可溯源校準的嵌入式人眼視覺探測器，以監(jiān)測開口端的亮度?？蛻粢蠼Y構緊湊，且開口上方和周圍的嚴格垂直限制。
圖3 藍菲光學RGB積分球光源結構圖
Labsphere 的解決方案
該RGB 積分球均勻光源設計核心是對開口端的亮度級別的滿足。物理結構設計需保證結構緊湊的基礎上，同時滿足發(fā)光開口端亮度均勻性要求。
圖4 藍菲光學RGB積分球光源3D圖
為了提供強光輸出亮度級別，Labsphere 采用內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 設計的 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。積分球內部包含光引擎、光孔徑和光電探測器開口孔徑，以監(jiān)測系統(tǒng)高動態(tài)范圍內的亮度。光引擎配備了 100W 熱電冷卻器，以補償光引擎產(chǎn)生的熱量并保持穩(wěn)定性和可重復性。校準是在 Labsphere（藍菲光學）先進的輻射測量/光度測量實驗室中進行的，校準結果可溯源至 NIST。均勻性映射采用機器人控制自動化的高分辨率成像色度計進行采集的。
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%