投影机光色参数测试系统的功能说明

(1) 亮度测量系统

(2) 光源测试系统

(3) 透射测量系统

(4) 二向色镜(PBS)和分合色立方棱镜(X-Cube)测量系统

(5) 电特性测量和谐波分析

(6) 光谱分析系统

(7) 电路硬件

(8) 计算机及其他配件

 

(1) 亮度测量系统

图1 亮度传感器

    光学结构分测量光学系统和瞄准系统,瞄准系统用于瞄准所测试的对象,光能在带孔反射镜表面反射由目镜部分接收,部分光能通过带孔反射镜后由积分镜转向到光纤,并将光能传输到光谱分析系统。该系统物镜应用了发明专利,专利号86108696·1 ,可以消除物镜的距离效应误差。该系统的测量视场为3o。通过带孔反射镜调节,亮度测量范围为0-1000cd/m2。根据测量目标大小的需要调节测量距离以满足屏幕测量的要求。亮度测量系统通过光纤与光谱分析系统相连,可以分析被测屏幕的光色特性。

(2) 光源测试系统

图2 用于UHP灯测量的1m积分球

    该部件主要用于对光学引擎的UHP灯特性测量,主体为f1m的积分球,将被测光源置于球中,通过相对于标准光源光通量的比较测试,由光度计直接读出被测光源的光通量,积分球通过光纤与光谱分析系统相连,能分析光源的全部光色参数。

(3) 透射测量系统

图3 透射比测量附件

    该部件由照明光学系统、f80mm 积分球和光度显示单元组成,用于投影物镜的透射特性测量。由于系统的照明光源色温为2856K的A光源,配合光度计附件,系统可以测量投影物镜在A 光源条件下的透射比t。同时积分球反射的光能由光纤传输至光谱分析系统,因此该部件可以检测投影物镜的光谱透射特性,反映出它对彩色还原的影响,该系统的性能类似于分光光度计。由于应用了积分球集光,所以特别适用于透镜透射特性的测量,同时也适用于滤光片透射光谱的测量。另外,适当改变结构,可以测量偏振片的光谱特性和消光比。

(4) 二向色镜(PBS)和分合色立方棱镜(X-Cube)测量系统

图4 用于二向色镜和合分色棱镜测量的附件

    该部件由照明光学系统、f40mm积分球和光度显示部件组成,用于对光引擎中二向色镜(PBS)和分合色立方棱镜(X-Cube)的透射特性测量。由于系统的照明光源色温为2856K的A光源,配合应用光度计附件,系统可以测量二向色镜 (PBS)和分合色立方棱镜(X-Cube)在A光源条件下的透射比t。同时积分球反射的光能由导光纤维传输至光谱分析系统,因此该部件可以检测二向色镜(PBS)的透射特性和分合色立方棱镜(X-Cube)的分色反射光谱特性。该系统的性能类似于分光光度计,由于应用了积分球集光,所以特别适用于二向色镜(PBS)和分合色立方棱镜(X-Cube)透射特性的测量。此外,该系统具有角度旋转台,其转动角度可达110°,可方便测量各种入射角条件下的透射和反射光谱特性。对于二向色镜(PBS),装置中的准直光束直径可以调至1.5mm,能正确入射于二向色镜(PBS)的狭长入射面积,同时转动工作台,可以获得二向色镜(PBS)的光束入射角光谱透射特性。

    此外,该装置中的P-S偏振分量调节装置,可以为用户提供快速P-S偏振分量的变换,可方便地测量不同偏振条件下的光谱透射、反射特性。

(5) 电特性测量和谐波分析

    该部件用于投影系统光源供电部分的特性分析,由于电器接入电网会影响电网的质量,因此仪器的供电电源必须符合ICE提出的相关要求。该部件可以快速分析供电电源的特性,测量电源的电压、电流、功率、功率因数,并用快速傅利叶分析计算出电源1~39次谐波的参数。

(6)光谱分析系统

    该部件是整个测量系统的核心部件,单色系统为部件的最重要单元,应用光栅作为分光元件,系统焦距f=300mm ,光谱分辨率达0.1nm,波长精度为0.2nm,可以满足光谱精确测量的要求。在波长标定系统中应用了波长自动校准专利,专利号90207564·0,因此,系统可以通过计算机进行波长自动校准。

(7)电路硬件

    电路硬件与部件5(光谱分析系统)组合完成自动光谱测量过程。在硬件中应用高速16 位A/D变换器,与常规的仪器相比,具有高一个数量级的线性量程,因此它的动态范围大,适用于微弱电信号的测量,测量精度高。

(8)计算机及其他配件