TCSOE-光场智能传感器技术规范

Q/LB.□XXXXX-XXXX光场智能传感器技术规范范围本文件规定了光场智能传感器的总则、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存等。本文件适用于光场智能传感器。规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T1185光学零件表面疵病GB/T2423.1电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验A：低温GB/T2423.2电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验B：高温GB/T2423.5环境试验第2部分:试验方法试验Ea和导则：冲击GB/T2423.10环境试验第2部分：试验方法试验Fc：振动GB/T2423.52电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验77：结构强度与撞击GB/T4208外壳防护等级（IP代码）GB/T33905.3智能传感器第3部分：术语GB/T33905.4智能传感器第4部分：性能评定方法GB/T34068物联网总体技术智能传感器接口规范GB/T41869.1光学和光子学微透镜阵列第1部分：术语GB/T41869.4光学和光子学微透镜阵列第4部分：几何特性测试方法GB/T43063集成电路CMOS图像传感器测试方法术语和定义GB/T33905.3，GB/T41869.1和GB/T43063界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

光场智能传感器lightfieldintelligentsensor通过微透镜阵列与图像传感器封装集成，可同时记录光线强度与方向信息，并能够结合算法实现三维感知、像差校正等功能的传感器。

封装packaging将微透镜阵列与图像传感器进行物理集成和光学耦合的工艺，以机械连接、胶合连接、混合连接等方式实现；其主要目的是构建光学通路，并实现两者的高精度对准、结构固定和环境隔离。总则光场智能传感器组成概述光场智能传感器一般由电源单元、传感器系统、通信接口构成，其模型见图１。光场智能传感器模型传感器系统传感器系统是光场智能传感器的核心，其主要功能是获取高维光场信息并实现光电信号的转换，其中关键器件为图像传感器及微透镜阵列。通信接口通信接口是连接光场智能传感器和外部系统的桥梁，通过接口传递信号和控制数据。电源单元以交流、直流电源或回路供电的方式实现电力接收。光场智能传感器接口规范接口方面要求见GB/T34068。技术要求外观光场智能传感器外观结构应满足下列要求：外观无目视可见的瑕疵、锈蚀和损伤，标志清晰完整、准确；机械、电气接口正确，附属件、活动件稳固无缺损。关键器件图像传感器缺陷像元图像传感器缺陷像元应满足下列要求：缺陷像元占总像素比例低于0.01%；无3×3或更大的坏点簇（即9个相邻坏点）存在。光响应非均匀性图像传感器光响应非均匀性<1%。微透镜阵列微透镜阵列应满足下列要求：面型曲率半径允差±5%；间距和表面浮雕深度允差±10%。封装光场智能传感器封装应满足下列要求：光场智能传感器封装旋转误差小于微透镜直径；光场智能传感器封装距离误差对光场图像质量无影响。环境适应性光场智能传感器环境适应性包括：温度适应性；工作及贮存运输温度湿度应符合表1的规定。工作及贮存运输温度湿度大气条件工作贮存运输温度/℃0~50-25~65相对湿度/%20~9010~93振动适应性；冲击适应性。试验方法外观目测或用10倍放大镜检查光场智能传感器外观。关键器件图像传感器缺陷像元：根据GB/T43063中“6.11缺陷像元”进行测试；光响应非均匀性：根据GB/T43063中“6.9光响应非均匀性PRNU”进行测试。微透镜阵列面型曲率半径：根据GB/T41869.4中“8曲率半径的测量”进行测试；间距和表面浮雕深度：根据GB/T41869.4中“6间距和表面浮雕深度的测量”进行测试。封装建立试验环境根据图2搭建检测装置，步骤如下：固定均匀单色面光源，并在光源前方固定透射式测试卡；根据光源位置固定光场智能传感器，确保光源出光口覆盖传感器；连接光场智能传感器与数据处理平台，平台应能够控制传感器工作与图像传输。检测装置示意图调节检测光路调节检测光路步骤如下：调节光场智能传感器感光面，使感光面与光轴垂直，光源出光口与感光面间光路应密闭，确保无杂散光干扰；光照非均匀性不大于3%。封装旋转误差检测按下列步骤进行检测：检测环境中所有仪器设备通电；调节光场智能传感器至图像对焦位置；数据处理平台采集光场原始图像，并标注垂直基准线，如图2所示；全视场下，根据垂直基准线计算旋转误差。数据处理平台采集图像并标注基准线封装距离检测按下列步骤进行检测：检测环境中所有仪器设备通电；调节光场智能传感器至对焦位置；数据处理平台采集光场原始图像，如图3所示；将图1中均匀单色面光源及透射式测试卡更换为平行光源，平行度偏差低于1°；数据处理平台再次采集光场原始图像，如汇聚光斑大小在2×2像元区域内（如图4所示）封装距离误差对光场图像质量无影响。面光源下光场原始图像平行光源下光场原始图像环境适应性温度适应性工作温度下限试验根据GB/T2423.1中“5.3试验Ad：散热试验样品温度渐变的低温试验”进行。在受试样品不工作的条件下，将箱内温度逐渐降到表1中工作温度下限值，待温度稳定后，存放2h，受试样品工作应正常。试验完后，待箱内温度回到室温，取出样品，在正常大气条件下恢复2h。贮存运输温度下限试验根据GB/T2423.1中“5.2试验Ab：非散热试验样品温度渐变的低温试验”进行。将样品带最小外包装放入低温箱，使箱内温度降到表1规定的贮存运输温度下限，在受试样品不工作的条件下存放24h，取出样品回到室温，恢复2h后进行功能检测。为防止试验中受试样品结霜和凝露，允许将受试样品用聚乙稀薄膜密封后进行试验，必要时还可以在密封套内装吸潮剂。工作温度上限试验根据GB/T2423.2中“5.3试验Bd：散热试验样品温度渐变的高温试验”进行。在受试样品不工作的条件下，将箱内温度逐渐升到表1中工作温度上限值，待温度稳定后，存放2h，受试样品工作应正常，试验完后，待箱内温度回到室温，取出样品，在正常大气条件下恢复2h。贮存运输温度上限试验根据GB/T2423.2中“5.2试验Bb：非散热试验样品温度渐变的高温试验”进行。将样品带最小外包装放入高温箱，使箱内温度升到表1规定的贮存运输温度上限，在受试样品不工作的条件下存放24h，取出样品回到室温，恢复2h后进行功能检测。振动适应性根据GB/T2423.10中“8.3.1扫频耐久试验”进行，受试样品按表2规定值，以最小外包装固定在试验台，试验完成后进行功能检测。振动适应性试验项目试验内容参数扫频耐久试验频率范围Hz10~55驱动振幅mm0.35持续时间min25扫描要求1个循环min5循环次数3注：表中驱动振幅为峰值冲击适应性根据GB/T2423.5中“8试验”进行，受试样品按表3规定值，在不工作状态下，分别对三个互相垂直轴线方向各进行冲击，冲击次数各为3次，试验完成后进行功能检测。冲击适应性峰值加速度m/s²脉冲持续时间ms冲击波形冲击次数1006半正弦波3检验规则检验分类检验应分为出厂检验和型式检验，检验项目应符合表4的规定。检验项目序号检验项目技术要求试验方法检验项目出厂检验型式检验1外观5.16.1●●2图像传感器5.2.16.2.1●●3微透镜阵列5.2.26.2.2○●4封装5.36.3○●5温度适应性5.46.4.1○●6振动适应性5.46.4.2○●7冲击适应性5.46.4.3○●“●”表示检验项目；“○”表示不检验项目出厂检验出厂检验项目包括外观、图像传感器。型式检验型式检验项目为本文件全部内容，有下列情况之一时，应进行型式检验：新产品或老产品转生产的试制定型鉴定时；设计、工艺有重大改变可能影响产品质量时；正常生产，每年进行一次；停产一年，恢复生产时；出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时。组批抽样出厂检验和型式检验的抽样，当批量小于100件时，抽3件；当批量不小于100件（含100件）时，抽5件。型式检验的样品应在通过出厂检验的合格品中随机抽取。判定规则抽样检验的产品中，如抽取的样品有一件不合格，应另抽取2倍于首次抽样数量的样品进行复验，如复验样品合格，应认为该批产品合格，否则该批产品不合格。应退回返修后重新提交检验。标志、包装、运输和贮存标志传感器上应有：清晰、耐久的产品标识；制造商名称、型号、生产日期、规格参数；标识应采