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スペクトロメータ・色彩計・フリッカー測定

ディスプレイのフリッカー測定

フリッカー(Flicker)は蛍光灯やブラウン管、液晶ディスプレイに生じる細かいちらつき現象です。
特に液晶ディスプレイにおいてはバックライトにLEDを使用している製品が主流ですが、これらのバックライトはPWM方式(パルス幅変調方式)で制御されているものが多く存在します。
このフリッカーを極力抑えるためにも、この現象をしっかりと測定できるシステムが開発段階でも生産ラインでも必要不可欠となります。

プロリンクスが取り扱っているオランダのAdmesy BV (アドメシー社)はこうしたディスプレイの製造・開発において必要不可欠な光学測定で活躍しています。 こちらではディスプレイの性質の一つともいえるフリッカー(Flicker)の測定機についてご紹介します。

フリッカー症状例

ディスプレイフリッカー
左の様な画像をご覧になったことはありませんか?
液晶ディスプレイにこの様な明暗が発生する原因として、バックライトがあります。バックライトには一般的に冷陰極管やLEDを使用しています。
バックライトを高速にオンオフすることで輝度を調節するパルス幅変調方式(PWM方式)を採用している場合、この様なフリッカーが発生します。
PWM方式では低輝度の状態でフリッカーの症状が著しくなります。
このフリッカーは、長時間見ていると疲れ目などの原因となります。

フリッカー(Flicker)測定の重要なポイント

測定イメージ
Admesyのシステムは基本的に左の図の構成をしています。
測定において人間の視覚に準じた感度を持つことが重要です。
そこでAdmesyでは±2.5°の角度でレンズから入光した光のみをセンサーで受光して測定しています。

しかしこれは技術的には難しく、安定した感度を維持する為には、装置に多くの工夫を必要とします。

この±2.5°の角度で測定することは、研究開発レベルでは有益な仕様となるでしょう。しかしこうした狭い角度条件の場合、測定時間は長くなり低輝度の測定が難しくなります。
それはセンサーで得られる電流が非常に低くなるので、高精度の安定した電源回路を必要とします。Admesyではそれを実現しています。
また、内部のセンサーは非常に小型化されており、その結果、筐体も小型になっています

Admesyシステムでのフリッカー測定の利点(メリット)

光ファイバー+10mmレンズ

光ファイバー+10mmレンズ

20mmレンズ

20mmレンズ

1つのインターフェイス、1回の測定作業で、フリッカー + 色度(X, Y, Z)の測定が可能。

Admesyの色彩輝度計は入光インターフェイスに口径数10mm, 20mmレンズを使用しています。また本体に直付けレンズでの使用が難しい場合に合わせて、メタルジャケットを施した光ファイバーケーブルの先に口径数5mm, 10mmのレンズを装着したモデルもオプションとして用意しています。
こうしたインターフェイス1つで色彩情報も、フリッカーの測定も1回の測定作業で必要な情報を得ています。
Admesyの測定機は、トランスインピーダンスと積分回路を集約しているので、装置の使いやすさを実現し、工数の削減に貢献しています。

ソフトウェアのインテグレートによる精度向上。

Admesyのソフトウェアは、デバイスからフリッカーの全体波形(Full frames)と波形配列(Waveform array)をデータ取得して計算しています。それにより測定精度の向上を実現しています。 実際にお手に取ってご評価されることをお勧めします。

実測データ例 : MSEシリーズ

MSE+10mm(色彩輝度計) 輝度 15cd/㎡~-測定精度、再現精度

測定イメージ
Samples Delay Flicker accuracy Flicker Flicker repeatability MSE
4000 0 ±0.4dB ±0.3dB
6000 0 ±0.3dB ±0.2dB
10000 0 ±0.3dB ±0.15dB

※ 輝度値 30cd/㎡時の測定精度は0.1dB以上になります。

MSE+20mm(色彩輝度計) 輝度 5cd/㎡~-測定精度、再現精度

MSE+20mm カメラ
Samples Delay Flicker accuracy Flicker Flicker repeatability MSE
4000 0 ±0.4dB ±0.3dB
6000 0 ±0.3dB ±0.2dB
10000 0 ±0.3dB ±0.15dB

※ MSE+20mmはMSE+10mmよりもより低輝度を測定する場合にお勧めします。

実測データ例 : Hyperionシリーズ

新製品: 高性能 色彩測定+フリッカー測定システム Hyperion

Hyperion
  Hyperion
Application Display
Acceptance Angle ±2.5°
Electronics Integrating
Luminance Range 0.001~20.000 cd/㎡
Sampling Speed Special sample function at 2kHz for Only Y signal
Built in Shutter Installed
Dynamic Ranging Auto integration and range
Options Lens, Fiber+lens

※10mmレンズモデルの他、光ファイバー+5mmレンズモデルも取り揃えております。お貸出し評価デモも好評実施中です。

Luminance Setting 1 : max integration time 100ms Setting 3 : max integration time 240ms Setting 2 : max integration time 1000ms
Mesurement range from to level level from to level level from to level level
(cd/㎡) (cd/㎡) (%) (cd/㎡) (cd/㎡) (cd/㎡) (%) (cd/㎡) (cd/㎡) (cd/㎡) (%) (cd/㎡)
0.005 20000     0.005 20000     0.005 20000    
accuracy(for white) 0.01 - +/-5% - 0.01 - +/-5% - 0.01 - +/-5% -
0.1 - +/-5% - 0.1 - +/-5% - 0.1 - +/-5% -
0.3 - +/-4% - 0.3 - +/-4% - 0.3 - +/-4% -
1 - +/-3% - 1 - +/-3% - 1 - +/-3% -
1 - +/-3% - 1 - +/-3% - 1 - +/-3% -
5 - +/-3% - 5 - +/-3% - 5 - +/-3% -
15 - +/-2% - 15 - +/-2% - 15 - +/-2% -
50 - +/-2% - 50 - +/-2% - 50 - +/-2% -
100 20000 +/-2% - 100 20000 +/-2% - 100 20000 +/-2% -
0.01 - +/-5% 0.0009 0.01 - +/-3% 0.0006 0.01 - +/-1% 0.0001
Repetability(2 sigma) 0.1 - +/-1% 0.002 0.1 - +/-0.6% 0.0012 0.1 - +/-0.5% 0.0009
0.3 - +/-1.2% 0.0036 0.3 - +/-0.5% 0.003 0.3 - +/-0.2% 0.0024
1 - +/-0.6% 0.011 1 - +/-0.5% 0.016 1 - +/-0.2% 0.014
5 - +/-0.3% 0.04 5 - +/-0.3% 0.042 5 - +/-0.15% 0.031
15 - +/-0.3% 0.06 15 - +/-0.3% 0.068 5 - +/-0.13% 0.062
50 - +/-0.2% 0.14 50 - +/-0.12% 0.014 50 - +/-0.07% 0.16
100 20000 +/-0.3% 0.34 100 20000 +/-0.08% 0.023 100 20000 +/-0.07% 0.25
Chromaticity Setting 1 : max integration time 100ms Setting 3 : max integration time 240ms Setting 2 : max integration time 1000ms
Mesurement range from to level   from to level   from to level  
(cd/㎡) (cd/㎡)     (cd/㎡) (cd/㎡)     (cd/㎡) (cd/㎡)    
0.1 20000     0.1 20000     0.1 20000    
accuracy(for white) 0.1 - +/-0.005   0.1 - +/-0.005   0.1 - +/-0.003  
0.3 - +/-0.0025   0.3 - +/-0.0025   0.3 - +/-0.002  
1 - +/-0.002   1 - +/-0.0015   1 - +/-0.0015  
5 - +/-0.0015   5 - +/-0.0015   5 - +/-0.0015  
15 - +/-0.0015   15 - +/-0.0015   15 - +/-0.0015  
50 - +/-0.0015   50 - +/-0.0015   50 - +/-0.0015  
100 20000 +/-0.0015   100 20000 +/-0.0015   100 20000 +/-0.0015  
Repetability(2 sigma) 0.1 - 0.006   0.1 - 0.0037   0.1 - 0.001  
0.3 - 0.0026   0.3 - 0.0014   0.3 - 0.00022  
1 - 0.00056   1 - 0.00061   1 - 0.00033  
5 - 0.00066   5 - 0.00067   5 - 0.00033  
15 - 0.00035   15 - 0.00028   15 - 0.00033  
50 - 0.00017   50 - 0.00012   50 - 0.00022  
100 20000 0.00014   100 20000 0.00012   100 20000 0.0001  
Speed Setting 1 : max integration time 100ms Setting 3 : max integration time 240ms Setting 2 : max integration time 1000ms
xyLv from to times/sec   from to times/sec   from to times/sec  
(cd/㎡) (cd/㎡)     (cd/㎡) (cd/㎡)     (cd/㎡) (cd/㎡)    
0.1 - 8   0.1 - 3.7   0.1 - 0.6-0.9  
0.3 - 8   0.3 - 3.7   0.3 - 0.6-0.9  
1 - 10   1 - 10   1 - 10  
5 - 40   5 - 40   5 - 40  
15 - 40   15 - 40   15 - 40  
50 - 40   50 - 40   50 - 40  
100 3000 40   100 3000 40   100 3000 40  

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