一种分光滤镜轮及自标定的滤镜式成像色度计制造技术

本申请公开了一种分光滤镜轮及自标定的滤镜式成像色度计，该色度计中的光学镜头将输入光聚焦后沿第一光路引导至分光滤镜轮；分光滤镜轮的旋转盘的圆周方向上设置有多个滤光片以及至少一个分光器件；分光器件和滤光片在旋转盘的转动过程中交替置于第一光路中，每个滤光片将沿第一方向传输的输入光进行过滤以透过对应频率的光信号；图像传感器设置在第一光路上，以接收各滤波片传输的不同频率的光信号并成像；分光器件将沿第一方向传输的输入光引导至标定组件所在的第二光路上，接收分光器件传输的光信号并计算基准光学信号；本实用新型专利技术解决光谱差异较大情形下色度亮度测量精度问题，且省略了繁琐和复杂的标定过程，大大简化了成像式色度计的使用。化了成像式色度计的使用。化了成像式色度计的使用。

【技术实现步骤摘要】
一种分光滤镜轮及自标定的滤镜式成像色度计


[0001]本申请涉及显示器件测量
，更具体地，涉及一种分光滤镜轮及自标定的滤镜式成像色度计。

技术介绍

[0002]显示屏色度亮度均匀性是评价显示屏质量的重要指标。通常有点式与成像式两种方式测量显示屏色度和亮度。点式色度计，顾名思义，即测量区域较小，测量区域直径通常在30mm以内，因此通常需要使用点式色度计测量显示屏的多个位置的色度亮度，而后评估显示屏色度亮度均匀性，过程繁琐，耗时较长。成像式色度计是通过成像的方式获得整个显示屏或较大显示屏某个区域的色度亮度分布，相较点式色度计速度快，提供的信息更多，更适合产线上实时监督屏体色度亮度均匀性。
[0003]目前市场上主流的成像式色度计有RGB彩色相机式与XYZ滤镜式色度计两种。彩色相机式成像色度计是使用彩色相机成像，基于RGB三通道的数据得到显示屏的色度亮度信息，这类色度计的缺点是屏体不同位置的光谱差异对色度亮度的测量精度影响很大。常规显示屏只有在屏体质量达到一定水平之后才可保证屏体不同位置间光谱差异足够小，此时使用彩色相机式成像色度计测量色度亮度的精度是可以保证的。但在光谱差异不可避免的情形，如AR/VR显示屏视角很大，其显示屏光谱随视角变化的现象目前不可避免，再用彩色相机式成像色度计去测量其色度亮度，视场角FOV较大处的测量精度将会很糟糕。XYZ滤镜式成像色度计是在黑白相机前加XYZ滤镜以使色度计的响应曲线与CIE1931XYZ三刺激值曲线匹配，那么对光谱差异的包容性就大大增加。即光谱无差异和光谱有一定差异的情形下，XYZ滤镜式色度计都能准确测量显示屏的色度亮度。
[0004]无论彩色相机式还是滤镜式色度计都需要基于基准点进行标定，将相机响应数据标定至真实的色度亮度值。通常会用点式色度计测量显示屏中心的色度亮度作为成像色度计标定的基准，这就需要在测量系统中额外使用点式色度计。一种改善方案是彩色相机式成像色度计前方加分光系统，将一部分光引导至光谱仪中，这样光谱仪可以将基准数据实时输出到彩色相机，便无需额外使用点式色度计，即光谱仪与彩色相机式成像色度计集成的自校准式成像色度计。
[0005]但正如上文所述，彩色相机式成像色度计无法应对光谱差异存在的情形，而将光谱仪与彩色相机式成像色度计集成的结构应用到XYZ滤镜式成像色度计时，又面临分光系统+滤镜所占空间过大，导致镜头后截距达不到成像条件的窘境。

技术实现思路

[0006]针对现有技术的至少一个缺陷或改进需求，本技术提供了一种分光滤镜轮及自标定的滤镜式成像色度计，将分光器件与滤光片固定在同一滤光轮上，通过交替工作的方式避开空间的冲突，实现基于光谱仪输出的色度亮度数据对滤镜式成像色度计进行的标定的目的。
[0007]为实现上述目的，按照本技术的一个方面，提供了一种分光滤镜轮，其包括旋转盘，所述旋转盘沿圆周方向上设置有多个具有不同光谱透过率的滤光片以及至少一个分光器件；不同光谱透过率的滤光片用于透过不同频率的光信号；
[0008]所述分光器件将沿第一光路传输的光引导至第二光路上，所述第二光路与第一光路的方向不同。
[0009]优选的，上述分光滤镜轮，所述分光器件和多个滤光片以相同的间隔均匀布置在旋转盘上。
[0010]优选的，上述分光滤镜轮，所述分光器件以粘接的方式固定在旋转盘的表面。
[0011]优选的，上述分光滤镜轮，所述分光器件嵌入在旋转盘上开设的孔中。
[0012]优选的，上述分光滤镜轮，所述分光器件为分光棱镜、反射镜或反射棱镜。
[0013]按照本技术的另一个方面，还提供了一种自标定的滤镜式成像色度计，其包括光学镜头、可旋转的分光滤镜轮、图像传感器和标定组件；
[0014]所述光学镜头，其将输入光聚焦后沿第一光路引导至分光滤镜轮；
[0015]所述分光滤镜轮设置于光学镜头和图像传感器之间，该分光滤镜轮包括旋转盘，所述旋转盘沿圆周方向上设置有多个具有不同光谱透过率的滤光片以及至少一个分光器件；
[0016]所述分光器件和滤光片在旋转盘的转动过程中交替置于第一光路中，每个所述滤光片将沿第一方向传输的输入光进行过滤以透过对应频率的光信号；所述分光器件将沿第一方向传输的输入光引导至第二光路上，所述第二光路的方向与第一光路不同。
[0017]所述图像传感器设置在第一光路上，以接收各滤波片传输的不同频率的光信号并成像；
[0018]所述标定组件设置在第二光路上，以接收分光器件传输的光信号并计算基准光学信号。
[0019]优选的，上述滤镜式成像色度计还包括图像处理器，所述图像处理器分别连接图像传感器和标定组件，获取图像传感器生成的图像以计算输入光对应的光学特性数据，并根据标定组件生成的基准光学信号对所述光学特性数据进行校正。
[0020]优选的，上述滤镜式成像色度计还包括与分光滤镜轮传动连接的电机，用于驱动分光滤镜轮旋转，使各滤光片和分光器件依次置于第一光路中。
[0021]优选的，上述滤镜式成像色度计还包括位置编码器，所述位置编码器设置在电机或分光滤镜轮上，用来记录电机或分光滤镜轮的旋转角度，以对旋转盘上的滤光片和分光器件进行定位。
[0022]优选的，上述滤镜式成像色度计，所述旋转盘上相邻的两个滤光片之间、或者滤光片与分光器件之间分别设置有一光耦挡片，各所述光耦挡片置于旋转盘的圆周外侧，在旋转过程中依次与一光耦接触，所述光耦固定设置在旋转盘的旋转路径上的任一位置，通过光耦挡片对旋转盘上的滤光片和分光器件进行定位。
[0023]优选的，上述滤镜式成像色度计，所述分光滤镜轮和图像传感器封装在同一个相机主体内。
[0024]优选的，上述滤镜式成像色度计，所述标定组件为光谱仪或分光光度计。
[0025]总体而言，通过本技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下
列有益效果：
[0026](1)本技术提供的分光滤镜轮及自标定的滤镜式成像色度计，通过将分光器件放置在滤镜轮上，分光器件和滤光片在旋转过程中交替置于测量光路中，每个滤光片将沿测量光路方向传输的输入光进行过滤以透过对应频率的光信号；分光器件将沿测量光路方向传输的光引导至标定组件所在的光路上，实现测量过程中的自标定，解决了分光器件与滤镜同时在光路中时其所占空间远超镜头后截距，导致镜头无法正常成像的问题。
[0027]2)本技术可解决光谱差异较大情形下色度亮度测量精度问题，且无需额外输入点式色度计的结果进行标定的过程，即省略了成像式色度计的繁琐和复杂的标定过程，大大简化了成像式色度计的使用；同时，自标定式成像色度计可避免标定过程不规范对色度计测量精度的影响。
附图说明
[0028]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需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申请的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分光滤镜轮，其特征在于，包括旋转盘，所述旋转盘沿圆周方向上设置有多个具有不同光谱透过率的滤光片以及至少一个分光器件；不同光谱透过率的滤光片用于透过不同频率的光信号；所述分光器件将沿第一光路传输的光引导至第二光路上，所述第二光路与第一光路的方向不同。2.如权利要求1所述的分光滤镜轮，其特征在于，所述分光器件和多个滤光片以相同的间隔均匀布置在旋转盘上。3.如权利要求1或2所述的分光滤镜轮，其特征在于，所述分光器件以粘接的方式固定在旋转盘的表面。4.如权利要求1或2所述的分光滤镜轮，其特征在于，所述分光器件嵌入在旋转盘上开设的孔中。5.一种自标定的滤镜式成像色度计，其特征在于，包括光学镜头、可旋转的分光滤镜轮、图像传感器和标定组件；所述光学镜头将输入光聚焦后沿第一光路引导至分光滤镜轮；所述分光滤镜轮设置于光学镜头和图像传感器之间，该分光滤镜轮包括旋转盘，所述旋转盘沿圆周方向上设置有多个具有不同光谱透过率的滤光片以及至少一个分光器件；所述分光器件和滤光片在旋转盘的转动过程中交替置于第一光路中，每个所述滤光片将沿第一方向传输的输入光进行过滤以透过对应频率的光信号；所述分光器件将沿第一方向传输的输入光引导至第二光路上，所述第二光路的方向与第一光路不同；所述图像传感器设置在第一光路上，以接收...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘璐宁，郑增强，冯晓帆，欧昌东，
申请(专利权)人：武汉精创电子技术有限公司，
类型：新型
国别省市：