TZSA 209-2023 桌面視遠(yuǎn)式電子顯示設(shè)備技術(shù)規(guī)范

ICS33.160.99CCSL63團(tuán) 體 標(biāo) 準(zhǔn)T/ZSA209-2023桌面視遠(yuǎn)式電子顯示設(shè)備技術(shù)規(guī)范Technicalspecificationfordesktoptelescopicdisplaydevice2023-12-26發(fā)布 2023-12-27實(shí)施中關(guān)村標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì) 發(fā)布T/ZSA209—2023T/ZSA209—2023PAGE\*ROMANPAGE\*ROMANII目 次前言 II范圍 1規(guī)范性引用文件 1術(shù)語(yǔ)和定義 1工作原理 2技術(shù)要求 3外觀和結(jié)構(gòu)要求 3功能要求 3圖像的性能要求 3安全 4功率和能效 4電磁兼容性 5測(cè)試條件和測(cè)試方法 5測(cè)試條件要求 5外觀和結(jié)構(gòu)測(cè)試方法 5功能檢查 5圖像性能試驗(yàn) 5安全試驗(yàn) 12功率和能效試驗(yàn) 13電磁兼容 13參考文獻(xiàn) 14前 言GB/T1.1—20201部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請(qǐng)注意本文件的測(cè)試方法可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。本文件由中關(guān)村標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)智能終端與系統(tǒng)架構(gòu)分技術(shù)委員會(huì)提出并歸口。（北京本文件主要起草人：程德文、王其為、王陽(yáng)、菅孟靜、楊磊、蘇躍峰、李飛、保金華、施學(xué)良、和超。T/ZSA209—2023T/ZSA209—2023PAGEPAGE10桌面視遠(yuǎn)式電子顯示設(shè)備技術(shù)規(guī)范范圍本文件規(guī)定了桌面視遠(yuǎn)式電子顯示設(shè)備的技術(shù)要求和測(cè)試方法。本文件適用于通過(guò)視窗觀看經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)放大投遠(yuǎn)的圖像的電子顯示設(shè)備。規(guī)范性引用文件GB4943.1-2022音視頻、信息技術(shù)和通信技術(shù)設(shè)備第1部分：安全要求GB/T9254.1-2021信息技術(shù)設(shè)備、多媒體設(shè)備和接收機(jī)電磁兼容第1部分：發(fā)射要求GB17625.1-2022電磁兼容限值第1部分：諧波電流發(fā)射限值（設(shè)備每相輸入電流≤16A）GB/T18910.61液晶顯示器件第6-1部分：液晶顯示器件測(cè)試方法光電參數(shù)GB21520-2023顯示器能效限定值及能效等級(jí)GB/T27667-2011光學(xué)系統(tǒng)像質(zhì)評(píng)價(jià)畸變的測(cè)定GB/T34094-2017信息技術(shù)設(shè)備功耗測(cè)量方法GB40070-2021兒童青少年學(xué)習(xí)用品近視防控衛(wèi)生要求IEC/TR62778ApplicationofIEC62471fortheassessmentofbluelighthazardtolightsourcesandluminaires術(shù)語(yǔ)和定義下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。桌面視遠(yuǎn)式電子顯示設(shè)備desktoptelescopicdisplay；DTD桌面視遠(yuǎn)式電子顯示設(shè)備DTD，是被置于家用桌面或辦公桌空間的顯示設(shè)備，將顯示圖像源屏幕在預(yù)定位置呈現(xiàn)的圖像通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)向遠(yuǎn)視距投射形成放大的虛像，實(shí)現(xiàn)設(shè)備物理實(shí)體距離使用者250mm～500mm，使用者眼睛到虛像的距離不小于5m。注：DTD含有至少一個(gè)符合圖像傳輸標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)輸入物理接口（實(shí)體）或空中接口（無(wú)線），及一個(gè)視窗。基準(zhǔn)位置referenceposition在光學(xué)系統(tǒng)的出瞳內(nèi)，使用DTD時(shí)的建議觀看位置。注1：一般情況下，基準(zhǔn)位置應(yīng)由設(shè)備制造商或者供應(yīng)商披露；如果制造商或供應(yīng)商未披露基準(zhǔn)位置，則基準(zhǔn)位置距離DTD的視窗物理中心位置的水平距離為250mm。注2：基準(zhǔn)位置的物理中心應(yīng)為眼點(diǎn)，通?；鶞?zhǔn)位置作為光學(xué)測(cè)量的原點(diǎn)位置；除特殊規(guī)定外，眼點(diǎn)的位置位于光學(xué)系統(tǒng)出瞳的中心。虛像距離virtualimagedistance；VIDDTD所投射出的虛像面與基準(zhǔn)位置之間的距離，它是DTD中光學(xué)系統(tǒng)的焦距。注：虛像距離的倒數(shù)為視度，虛像距離的單位為米。視場(chǎng)角fieldofview；FOV顯示設(shè)備所形成的圖像中，于基準(zhǔn)位置可觀看到的圖像邊緣與眼點(diǎn)連線的夾角。注1：視場(chǎng)角包括水平視場(chǎng)角FOVH、垂直視場(chǎng)角FOVv、對(duì)角線視場(chǎng)角FOVD；注2：可根據(jù)水平方向的視角和垂直方向的視角計(jì)算對(duì)角方向的視角，通常所描述的視場(chǎng)角指的是對(duì)角視場(chǎng)角。角分辨率pixelsperdegree；PPD在視場(chǎng)角內(nèi)，沿某一方向，每個(gè)單位角度內(nèi)顯示圖像所包含像素的數(shù)量。出光亮度luminance位于基準(zhǔn)位置測(cè)量的出光強(qiáng)度。虛像亮度對(duì)比度luminancecontrast位于基準(zhǔn)位置測(cè)量的虛像的全白場(chǎng)亮度和全黑場(chǎng)亮度的比值。虛像亮度均勻性luminanceuniformity位于基準(zhǔn)位置測(cè)量的虛像的不同視場(chǎng)亮度的一致性。鬼像ghostimage雜散光呈現(xiàn)于目標(biāo)圖像的周?chē)憩F(xiàn)為與目標(biāo)呈現(xiàn)圖像相似的重影。虛像清晰度definitionDTD所成虛像圖像的清晰程度，它取決于對(duì)比度和分辨力，由調(diào)制對(duì)比度表征。閃爍flicker發(fā)光體亮度在一定周期時(shí)間內(nèi)（通常很短）的變化能夠被人眼所分辨的一種現(xiàn)象。工作原理本文件中的桌面視遠(yuǎn)式電子顯示設(shè)備工作原理如下圖1所示，設(shè)備實(shí)體與使用者的物理距離為光學(xué)系統(tǒng)技術(shù)原理與抬頭顯示（head-up-display）類似，與部分近眼顯示的光學(xué)系統(tǒng)原理一致；（即虛像距離決定了使用者眼睛看到的畫(huà)面大??；按照顯示類設(shè)備對(duì)畫(huà)面的表征習(xí)慣，（虛像）畫(huà)面大小以對(duì)角線長(zhǎng)度計(jì)算，單位為英寸。標(biāo)引序號(hào)說(shuō)明：1——使用者；2——DTD的視窗中心；3——視場(chǎng)角；4——水平視線；5——虛像。圖1桌面視遠(yuǎn)式電子顯示設(shè)備的工作原理示意圖技術(shù)要求外觀和結(jié)構(gòu)要求DTDLD，LD2。視窗外表面對(duì)可見(jiàn)光的反射率應(yīng)低于2%。安裝可插拔部件的接插件應(yīng)可靠連接，開(kāi)關(guān)、按鈕和其他控制部件的控制應(yīng)靈活可靠。標(biāo)志、銘牌和說(shuō)明功能的文字及符號(hào)應(yīng)正確、清晰、牢固。功能要求DTD（功能接口并在標(biāo)明接口符合的傳輸標(biāo)準(zhǔn)。DTDDTDDTD圖像的性能要求虛像距離虛像距離應(yīng)在5m～8m范圍內(nèi)，即5m≤VID≤8m。虛像視場(chǎng)角虛像視場(chǎng)角應(yīng)大于等于35°。角分辨率角分辨率應(yīng)大于等于40。圖像畸變圖像TV畸變應(yīng)小于等于1.5%。場(chǎng)曲以不同視場(chǎng)的虛像距差異表征場(chǎng)曲，應(yīng)滿足13點(diǎn)虛像距離的均勻性差不超過(guò)0.08D。出光亮度200d/m。亮度對(duì)比度暗室環(huán)境下基準(zhǔn)位置所測(cè)圖像的全白場(chǎng)亮度與全黑場(chǎng)亮度的比值應(yīng)不低于1000:1。亮度均勻性亮度均勻性應(yīng)大于等于70%。鬼像鬼像亮度與出光亮度的比例應(yīng)小于1%。虛像清晰度15lp/deg80.5@15lp/deg。色域覆蓋率NTSC色域覆蓋率應(yīng)大于等于80%。藍(lán)光防護(hù)等級(jí)基準(zhǔn)位置的藍(lán)光防護(hù)等級(jí)達(dá)到RG0。閃爍不出現(xiàn)可察覺(jué)的閃爍，閃爍等級(jí)應(yīng)小于等于-30dB（60Hz）。安全DTD設(shè)備應(yīng)符合GB4943.1-2022的要求。功率和能效DTD設(shè)備睡眠狀態(tài)下的功率限定值應(yīng)符合GB21520-2023，5.3的要求，能效不低于12cd/W。電磁兼容性DTD設(shè)備的諧波電流輻射應(yīng)符合GB17625.1-2022；發(fā)射要求應(yīng)符合GB/T9254.1-2021。測(cè)試條件和測(cè)試方法測(cè)試條件要求大氣條件除環(huán)境試驗(yàn)外．其他試驗(yàn)均在下述試驗(yàn)用標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下進(jìn)行：——溫度：15℃～35℃；——相對(duì)濕度：25%～75%；——大氣壓：86kPa～106kPa。供電電壓環(huán)境和設(shè)備暗室環(huán)境，光照度小于0.1lx。光譜測(cè)量功能應(yīng)滿足波長(zhǎng)范圍覆蓋380nm～780nm；光譜帶寬不大于5nm。外觀和結(jié)構(gòu)測(cè)試方法用目測(cè)法和卡尺行外觀檢查，視窗外表面對(duì)可見(jiàn)光的反射率以分光光度計(jì)測(cè)量，符合5.1的要求。功能檢查菜單功能用人工操作和目測(cè)法進(jìn)行檢查。接口功能用與產(chǎn)品接口對(duì)應(yīng)的信號(hào)輸入進(jìn)行檢查。圖像性能試驗(yàn)總則各圖像性能試驗(yàn)應(yīng)于基準(zhǔn)位置進(jìn)行。虛像距離雙目視差法計(jì)算虛像距：利用雙目相機(jī)測(cè)試設(shè)備拍攝同一虛像成像畫(huà)面像素的位置偏差，即視差；根據(jù)三角形相似原理計(jì)算出相機(jī)測(cè)試設(shè)備與虛像成像畫(huà)面的距離即虛像距離。2所示，PL與RP1和P2為左右相機(jī)對(duì)于P點(diǎn)的成像位置，B為雙目相機(jī)中心距，f為相機(jī)焦距，B和f可通過(guò)相機(jī)標(biāo)定內(nèi)外參數(shù)的過(guò)程得到。ΔPPΔPO（1）VI。VIDfB/d （1）式中：VID——受試DTD設(shè)備的虛像距離；f ——相機(jī)焦距；B ——雙目相機(jī)測(cè)試設(shè)備的中心距；d ——d=X-。圖2視差法測(cè)視場(chǎng)角原理（或視度值法，如果實(shí)際測(cè)量中采用非視差法得到虛像距離或者視度，應(yīng)在檢測(cè)報(bào)告中進(jìn)行說(shuō)明。3找到最佳像面位置，此位置對(duì)應(yīng)一個(gè)唯一的虛像距離，計(jì)算可得。物像關(guān)系法計(jì)算虛像距：原理如圖3所示：虛像透過(guò)物鏡成像，用圖像傳感器接收?qǐng)D像，采用自動(dòng)DTDDTD圖3虛像距離試驗(yàn)原理示意圖f'2/L'f' （2）式中：VID——受試DTD設(shè)備的虛像距離；?' ——測(cè)試設(shè)備焦距；?' ——測(cè)試設(shè)備探測(cè)器到像方焦平面的距離。注：ff視場(chǎng)角和角分辨率具體試驗(yàn)過(guò)程如下：將受試DTD放置于測(cè)試設(shè)備上，調(diào)整合適的出瞳位置/測(cè)試位置；顯示全屏純白色圖案；在測(cè)試設(shè)備旋轉(zhuǎn)中心調(diào)整出瞳位置，在圖像的中心對(duì)齊測(cè)量方向，然后測(cè)量中心亮度；搜索角點(diǎn)，角點(diǎn)搜索是迭代的，亮度搜索用于尋找水平和垂直邊緣；將測(cè)試設(shè)備從中心向左或向右水平方向旋轉(zhuǎn)，直到亮度數(shù)值降低到，例如中心點(diǎn)值的一半，記錄水平方向角度兩端；將測(cè)試設(shè)備從中心垂直轉(zhuǎn)向頂部或底部，直到亮度數(shù)值降低到，例如中心點(diǎn)值的一半，記錄垂直方向角度兩端；識(shí)別所記錄兩端作為邊緣位置，如圖4所示記錄受試DTD、；根據(jù)公式（3～5）計(jì)算受試DTD的視場(chǎng)角大?。篎OVHarctan(Hvirtual/VID) （3）FOVvarctan(Vvirtual/VID) （4）FOVD

2arctan(

………（5）[tan(FOV/2)]2[tan(FOV/2)]2HVPPDH([tan(FOV/2)]2[tan(FOV/2)]2HVPPDV(Vpanel/py)/FOVV （7）式中：FOVH——FOVV——垂直視場(chǎng)角；FOVD——PPDH——橫向角分辨率；PPDV——豎向角分辨率；Hpanel——受試DTD設(shè)備的顯示圖像源屏幕水平方向的尺寸；Vpanel——受試DTD設(shè)備的顯示圖像源屏幕豎直方向的尺寸；Px ——受試DTD設(shè)備的顯示圖像源屏幕水平方向的像素尺寸；Py ——受試DTD設(shè)備的顯示圖像源屏幕豎直方向的像素尺寸。8）計(jì)算得到水平視場(chǎng)角、垂直視場(chǎng)角、對(duì)角線視場(chǎng)角。9）如圖5所示，根據(jù)公式（6～7）計(jì)算角分辨率。注：本文件中FOV邊界判定中所采用的亮度閾值（虛像顯示畫(huà)面法線方向的亮度的一半）為推薦值；如果實(shí)際測(cè)量中采用其他閾值作為邊界條件，應(yīng)在檢測(cè)報(bào)告中進(jìn)行說(shuō)明。圖4FOV測(cè)試結(jié)果示意圖圖5角分辨率計(jì)算方法示意圖圖像畸變按GB/T27667具體試驗(yàn)過(guò)程如下：DTDDTD6O；根據(jù)圖像的畸變的計(jì)算公式（8）TVh/h （8）式中：DTV——TV畸變；Δh——虛像最邊緣點(diǎn)到虛像兩個(gè)邊角連線之間的距離；h ——O的距離。以四個(gè)邊角中的畸變最大值作為虛像圖像的畸變表征。注：本文件規(guī)定測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)以TV畸變?yōu)橹?。圖6TV畸變計(jì)算方法示意圖場(chǎng)曲具體試驗(yàn)過(guò)程如下：通過(guò)六軸運(yùn)動(dòng)平臺(tái)將帶后焦可調(diào)鏡頭的測(cè)試設(shè)備的入瞳中心移動(dòng)至受試DTD設(shè)備的眼點(diǎn)位置；Z采集不同虛像距與測(cè)試設(shè)備焦距的系列圖像，完成對(duì)測(cè)試設(shè)備與圖像虛像距之間的標(biāo)定；將受試DTD7所示的13點(diǎn)進(jìn)行受試DTD設(shè)備的虛像距檢測(cè)，即中心視場(chǎng)、邊緣視場(chǎng)；記錄中心視場(chǎng)和邊緣視場(chǎng)的虛像距數(shù)據(jù)，并記錄中心視場(chǎng)虛像距和邊緣視場(chǎng)的最大虛像距、最小虛像距；DTD設(shè)備的場(chǎng)曲值，場(chǎng)曲值為最大虛像距與最小虛像距之差。注：若中心視場(chǎng)虛像距大于邊緣視場(chǎng)最大虛像距，則記受試DTD設(shè)備的邊緣視場(chǎng)的場(chǎng)曲為負(fù)，反之則場(chǎng)曲為正。圖7場(chǎng)曲13點(diǎn)測(cè)試位置示意圖出光亮度使用亮度計(jì)測(cè)試，亮度計(jì)鏡頭沿視線方向在基準(zhǔn)位置進(jìn)行測(cè)試，以中心視場(chǎng)為中心，測(cè)試如圖8所示的3°視場(chǎng)范圍內(nèi)亮度，得到出光亮度測(cè)試結(jié)果。注：亮度計(jì)的收光角度θ≤3°。圖8出光亮度測(cè)試時(shí)基準(zhǔn)位置的視角范圍示意圖亮度對(duì)比度/亮度均勻性試驗(yàn)具體試驗(yàn)過(guò)程如下：將受試DTD設(shè)備與亮度計(jì)置于暗室環(huán)境中，將亮度計(jì)放置在受試DTD設(shè)備的基準(zhǔn)位置；使受試DTD設(shè)備顯示純黑圖像，記錄此時(shí)的亮度值，10分鐘內(nèi)記錄3使受試DTD設(shè)備顯示純白圖像，記錄此時(shí)的亮度值，10分鐘內(nèi)記錄3根據(jù)公式（9）計(jì)算亮度對(duì)比度；CRLW/LB （9）式中：CR——亮度對(duì)比度；LW——受試DTD設(shè)備顯示純黑圖像時(shí)的亮度平均值；LB——受試DTD設(shè)備顯示純白圖像時(shí)的亮度平均值。繼續(xù)顯示純白圖像，通過(guò)機(jī)械旋轉(zhuǎn)調(diào)整亮度計(jì)的方向找到均勻分布的9點(diǎn)視場(chǎng)位置，測(cè)試9點(diǎn)視99i=～9；計(jì)算9；根據(jù)公式（10）計(jì)算亮度均勻性。U1(LmaxLmin)/LW （10）式中：U ——亮度均勻性；Lmax——9點(diǎn)視場(chǎng)的亮度最大值；Lmin——9點(diǎn)視場(chǎng)的亮度最小值；LW——受試DTD設(shè)備顯示純黑圖像時(shí)的亮度平均值。圖9虛擬圖像9點(diǎn)測(cè)量點(diǎn)鬼像具體試驗(yàn)過(guò)程如下：DTD10圖10鬼像測(cè)試圖像DTD獲取視場(chǎng)范圍內(nèi)和目標(biāo)圖像區(qū)域形狀相似的鬼像區(qū)域；統(tǒng)計(jì)鬼像區(qū)域的像素面積以及鬼像區(qū)域中亮度的最大值；11R：RghostLghost/arget （11）式中：Ltarget——目標(biāo)圖像區(qū)域平均亮度，為總亮度數(shù)值除以目標(biāo)區(qū)域的總像素面積；Lghost——鬼像區(qū)域最大亮度，為鬼像區(qū)域中亮度的最大值。虛像清晰度具體試驗(yàn)過(guò)程如下：將受試DTD設(shè)備與測(cè)試設(shè)備放置于測(cè)試平臺(tái)上，使測(cè)試設(shè)備的入瞳位于受試DTD設(shè)備的眼點(diǎn)處；使受試DTD設(shè)備顯示15lp/degDTD設(shè)備顯示的虛像圖像；12DTD設(shè)備=08（參見(jiàn)5.46所示M。Mi(ImaxImin)/(ImaxImin) （12）式中：Ix——使用成像檢測(cè)設(shè)備9點(diǎn)測(cè)量圖中位置Pi處的3像素×3像素范圍內(nèi)的所有白線對(duì)位置處的平均亮度；Iin——使用成像檢測(cè)設(shè)備9點(diǎn)測(cè)量圖中位置Pi處的3像素×3像素范圍內(nèi)的所有黑線對(duì)位置處的平均亮度。注：根據(jù)公式（13）計(jì)算測(cè)試圖像中每個(gè)線對(duì)所占的像素個(gè)數(shù)NP：1000/PNP（13）/(H15arctan[/(H

VID)]式中：NP——測(cè)試圖像中每個(gè)黑白線對(duì)所占的像素個(gè)數(shù)