KR100406010B1 - 3-Dimensional Light Distribution Measurement System for Illumination and Signal Lamps - Google Patents

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KR100406010B1 KR10-2001-0037262A KR20010037262A KR100406010B1 KR 100406010 B1 KR100406010 B1 KR 100406010B1 KR 20010037262 A KR20010037262 A KR 20010037262A KR 100406010 B1 KR100406010 B1 KR 100406010B1
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Abstract

개시된 내용은 3차원 공간에서 조명등 및 신호등의 빛의 광도분포를 측정할 수 있는 램프의 3차원 배광분포 측정장치에 관한 것으로,The present disclosure relates to a three-dimensional light distribution distribution measuring apparatus of a lamp capable of measuring the intensity distribution of light of a lighting lamp and a signal lamp in a three-dimensional space.

4개의 광센서를 통하여 동시에 4개 램프의 광도를 측정할 수 있는 광도계, 램프를 회전시키기 위한 goniometer, 모터의 회전을 위한 모터 주사신호 제어 부 및 모터 드라이버, 그리고 상기 각 구성부분들과 외부 컴퓨터가 RS-485 네트웍에 연결된 램프의 광도분포를 측정부와; 상기 3차원 goniometer 에 설치된 X, Y, Z축의 각각에 별도의 회전축과 회전모터를 사용하여 규정 3면에 대한 램프의 실제적인 광도변화를 측정하는 회전부; 및 상기 회전부의 나선형 회전축 X, Y, Z축의 각각에 회전 중심을 이동시킬 수 있도록 회전손잡이를 부착시켜 램프의 중심이 3개의 회전축의 중심에 위치하도록 하는 램프위치 조정부를 포함하며, 배광분포 측정장치의 각 구성부분들은 독립적으로 작동이 가능할 뿐 만 아니라 네트웍에 연결하여 컴퓨터로부터 네트웍을 통한 명령을 받아 작동할 수 있도록 하여 다양한 용도에 다양한 형식의 응용이 가능토록 하였다.Photometer that can measure the brightness of four lamps simultaneously through four optical sensors, goniometer for rotating lamp, motor scan signal control unit and motor driver for motor rotation, and each of the above components and external computer A measurement unit for measuring the light intensity distribution of the lamp connected to the RS-485 network; Rotating unit for measuring the actual change in the brightness of the lamp with respect to the three specified planes using a separate rotation axis and the rotation motor in each of the X, Y, Z axis installed in the three-dimensional goniometer; And a lamp position adjusting unit for attaching a rotation knob to move the rotation center to each of the spiral rotation axes X, Y, and Z axes of the rotation unit so that the center of the lamp is located at the center of the three rotation shafts. Not only can each component be operated independently but also connects to the network so that it can be operated by receiving commands from the computer through the network, so that various types of applications can be used for various purposes.

Description

램프의 3차원 배광분포 측정장치{3-Dimensional Light Distribution Measurement System for Illumination and Signal Lamps}3-Dimensional Light Distribution Measurement System for Illumination and Signal Lamps}

본 발명은 3차원 공간에서 조명등 및 신호등의 빛의 세기분포를 측정할 수 있는 램프의 배광분포 측정장치에 관한것으로, 더욱 상세하게는 램프를 3차원 공간의 세 축 (X, Y, Z)을 회전시킬 수 있는 장치(goniometer)에 설치한 후 빛의 세기를 측정할 수 있는 광도계와 회전체 제어장치를 이용하여 3차원 공간에서 램프를 움직이면서 정밀하게 빛의 분포를 측정할 수 있는 배광측정기에 관한것이다.The present invention relates to a light distribution distribution measuring device of a lamp that can measure the intensity distribution of the light of a lamp and a signal in a three-dimensional space, and more particularly, the three axis (X, Y, Z) of the three-dimensional space A photometer that can measure light intensity after installation in a rotatable goniometer and a light distribution meter that can accurately measure the distribution of light while moving a lamp in three-dimensional space using a photometer and a rotor control device. will be.

빛은 공간에 존재하는 다양한 전자파의 일부분으로 파장에 따라 X 선, 자외선, 가시광선, 적외선 등으로 구분된다. 그 중에서 우리의 눈으로 구분할 수 있는 파장영역의 빛을 가시광선(380-780 nm)이라 부르며, 1931년 국제조명위원회(Commission Inter-nationale del'Eclairage, CIE)에 의하여 인간의 눈이 2°시야 각에서 나타내는 평균감응도에 바탕을 둔 표준 관측 값이 제정되었다Light is a part of various electromagnetic waves existing in the space and is classified into X-rays, ultraviolet rays, visible rays, and infrared rays according to wavelengths. Among them, the light in the wavelength range that can be distinguished by our eyes is called visible light (380-780 nm), and the human eye is 2 ° field of view by the Commission of Inter-nationale del'Eclairage (CIE) in 1931. Standard observations were established based on the average sensitivity represented by the angle.

광도측정법(photometry)은 인간의 눈에 의하여 인지된 광학 복사에너지 (optical radiation)를 계측하는 것을 말하며, 빛이 간여하는 수 많은 분야에서 매우 중요한 역할을 하고있다.Photometry refers to the measurement of optical radiation perceived by the human eye, and plays a very important role in many areas of light.

인간의 눈에 잘 보이도록 하는 조명등, 신호등 등은 본래의 목적에 따라 빛의 밝기, 공간적 분포, 빛의 방향 등에 대한 자세한 정보를 가지고 있을 때 원하는 목적을 효율적으로 달성할 수 있다. 자동차에 쓰이는 전조등, 후미등, 방향지시등은 각기 사용하는 목적이 다르며, 예로 전조등은 야간주행을 위한 조명등으로 전방 100M 이상에 있는 목표물을 확인할 수 있는 밝기를 필요로 한다. 또한 공항의 활주로에 쓰이는 유도등, 신호등의 항공등화는 ICAO (International Civil Aviation Organization)에서 정하는 엄격한 규정(Aerodromes, Annex14)에 따라 제작, 설치 및 운용되고 있다. 만약 어떠한 용도로 쓰이도록 만들어진 램프가 정해진 규정에 따라 작동하지 않을 때 그에 따라 발생할 수 있는 인간의 눈의 장애 혹은 오차는 경우에 따라 엄청난 혼란과 재난을 불러올 수도 있다. 따라서, 이러한 다양한 용도로 쓰이는 각종 램프의 개발과 생산 및 사용시에 램프의 공간적 배광분포의 측정은 그 중요함이 아무리 강조해도 지나침이 없다하겠다.Lighting lamps, traffic lights, etc., which can be easily seen by the human eye, can effectively achieve the desired purpose when they have detailed information on the brightness, spatial distribution, direction of light, etc. according to the original purpose. The headlights, taillights, and turn signals used in automobiles have different purposes. For example, headlights are used for driving at night, and they need to be able to identify targets at 100M ahead. In addition, the aviation lights for guideways and traffic lights used on airport runways are manufactured, installed and operated in accordance with the strict regulations (Aerodromes, Annex 14) of the International Civil Aviation Organization (ICAO). If a lamp intended for any use does not operate according to a set of regulations, the human eye disorder or error that may occur may result in tremendous confusion and disaster. Therefore, the importance of the measurement of the spatial distribution distribution of the lamp in the development, production and use of various lamps for these various uses can not be overemphasized.

일반적으로 램프의 3차원 공간에서의 광도측정은 도 1에 도시한 바와 같은 회전체를 이용하고 있다. 램프 4의 밝기는 램프로부터 일정거리에 놓인 광센서 5에 의하여 측정되며, 램프는 회전체의 중앙에 설치되어 3차원 공간에서 X, Y, Z 축에 따라 이동할 수 있도록 하고 있다. 이러한 램프의 3차원 공간에서의 배광측정은 사용목적에 따라 밝기의 분포, 방사각에 따른 광도변화등을 측정하며, 이때 램프로부터 나오는 빛이 분포되는 면에 따라 도 2에 도시한 바와 같이 세 가지 면이 존재하며, 이러한 면에 따른 빛의 분포측정은 CIE 규정(CIE 121)에 따라 3 가지형으로 분류된다. 도 2에 도시한 바와 같이 A 면에 대한 광도분포를 측정하기 위해서는 X 축과 Z 축을 고정시킨 상태에서 램프를 Y축에 따라 회전시키면서 Z 축의 일직선상 일정거리에 놓인 광센서로 측정한다. 또한, B 면에 대한 광도분포를 측정하기 위해서는 Y 축과 Z 축을 고정시킨 상태에서 램프를 X축에 따라 회전시키면서 램프의 밝기를 측정한다. 마찬가지로, 램프의 C 면에 따라 분포되는 밝기를 측정하기 위해서는 X 축과 Y 축을 고정시킨 상태에서 Z 축을 회전시키면서 램프의 광도를 측정한다.In general, photometric measurement of a lamp in a three-dimensional space uses a rotating body as shown in FIG. The brightness of the lamp 4 is measured by the optical sensor 5 placed at a certain distance from the lamp, and the lamp is installed at the center of the rotating body to move along the X, Y, and Z axes in three-dimensional space. Light distribution measurement in the three-dimensional space of such a lamp measures the brightness distribution, the brightness change according to the emission angle, etc. according to the purpose of use, and at this time, as shown in FIG. There are planes, and the distribution of light along these planes is classified into three types according to CIE regulations (CIE 121). As shown in FIG. 2, the light distribution on the A plane is measured by an optical sensor placed at a constant distance in a straight line on the Z axis while rotating the lamp along the Y axis while the X and Z axes are fixed. In addition, in order to measure the light intensity distribution on the B plane, the brightness of the lamp is measured while rotating the lamp along the X axis while the Y and Z axes are fixed. Similarly, in order to measure the brightness distributed along the C plane of the lamp, the brightness of the lamp is measured while rotating the Z axis with the X and Y axes fixed.

종래의 방법에 의한 램프의 3차원 공간에서의 배광분포 측정은 상기한 CIE 규정에 따라 이루어지며, 램프의 종류와 측정 목적에 따라 하나 혹은 두축을 회전시키면서 광도계로 빛의 분포를 측정한다. 그러나, 도 2에 상술한 바와 같이 램프의 회전장치를 구성시 램프의 3차원 공간에서의 배광분포는 한 면 (A, B or C plane) 또는 두 면 (A,B or A,C, or B,C)에 따라 분포되는 램프의 배광곡선만을 얻을 수 있어 실제 세 면 (A, B, C)에 걸친 빛의 분포는 볼 수가 없었다. 특히, 자동차 하향 전도등이나 공항의 유도등과 같이 빛의 방향성이 중요한 경우에는 정밀하게 빛의 3차원 공간에서의 진행각도를 측정하여 조정할 수 있어야 한다. 그러나, 현재까지는 도 2에 상술한 바와 같이 필요에 따라 측정방식을 바꾸거나, 또는 다른 형태의 배광분포 측정장치를 사용하여 사용자가 원하는 측정면에 대한 배광곡선을 별도로 측정하여야만 한다.Light distribution distribution measurement in the three-dimensional space of the lamp by the conventional method is made according to the above-described CIE regulations, and the light distribution is measured with a photometer while rotating one or two axes depending on the type of lamp and the purpose of the measurement. However, as described above with reference to FIG. 2, when the lamp rotating device is configured, the light distribution in the three-dimensional space of the lamp is one plane (A, B or C plane) or two planes (A, B or A, C, or B). Only the light distribution curve of the lamp distributed according to, C) can be obtained, and thus the distribution of light over the three surfaces (A, B, and C) could not be seen. In particular, when the direction of light is important, such as a downlight of a car or an induction lamp of an airport, it must be able to precisely measure and adjust the traveling angle of light in a three-dimensional space. However, until now, as described above with reference to FIG. 2, a light distribution curve for a measurement surface desired by a user must be separately measured by changing a measurement method or using another type of light distribution distribution measurement device.

본 발명에서는 상술한 바와 같은 문제점을 고려하여 다음과 같은 기술적 과제를 해결하고, 국제 조명위원회(CIE)에서 규정한 3차원 공간에서 램프의 배광분포를 측정할 수 있는 장치를 제공하는 것이 본 발명의 궁극적 목적이다.The present invention solves the following technical problems in consideration of the problems described above, and provides an apparatus capable of measuring the light distribution of the lamp in the three-dimensional space prescribed by the International Illumination Commission (CIE) of the present invention. The ultimate goal.

1. CIE 에서 규정한 세 면에 대한 램프의 광도분포를 측정하기 위하여 X, Y, Z 축을 별도의 회전장치를 통하여 램프를 회전시켜 실질적인 램프의 3차원 배광곡선을 측정할 수 있는 배광분포 측정장치를 제공한다.1. Light distribution distribution measuring device that can measure the actual three-dimensional light distribution curve of the lamp by rotating the lamp through a separate rotating device on the X, Y, and Z axes in order to measure the light intensity distribution of the lamp on three sides specified by CIE. To provide.

2. 다양한 측정조건과 램프의 모양과 크기를 고려하여 사용자가 손쉽게 램프가 고정되는 X, Y, Z 축의 길이를 조절할 수 있도록 하여 다양한 램프의 3차원 배광곡선을 측정할 수 있는 배광분포 측정장치를 제공한다.2. Considering the various measurement conditions and the shape and size of the lamp, the user can easily adjust the length of the X, Y, Z axis to which the lamp is fixed, and the distribution distribution measuring device that can measure the 3D light distribution curve of various lamps. to provide.

도 1은 종래 램프의 3차원 배광분포 측정장치의 3차원 배광분포 측정원리,1 is a three-dimensional light distribution distribution measuring principle of a three-dimensional light distribution distribution measuring apparatus of a conventional lamp,

도 2는 종래 램프의 3차원 배광분포 측정장치의 3차원 측정평면,2 is a three-dimensional measurement plane of the three-dimensional light distribution distribution measuring apparatus of the conventional lamp,

도 3은 본 발명 램프의 3차원 배광분포 측정장치의 구성도,3 is a block diagram of a three-dimensional light distribution distribution measuring apparatus of the lamp of the present invention,

도 4a, 4b는 본 발명 램프의 3차원 배광분포 측정장치의 회전체(goniometer),4a, 4b is a goniometer of the three-dimensional light distribution distribution measuring apparatus of the lamp of the present invention,

도 5는 본 발명 램프의 3차원 배광분포 측정장치의 3축 회전장치,5 is a three-axis rotating device of the three-dimensional light distribution distribution measuring apparatus of the lamp of the present invention,

도 6은 전형적인 램프의 3차원 배광분포 측정곡선 예,6 shows an example of a three-dimensional light distribution curve of a typical lamp;

※도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of code for main part of drawing

6-9 : 광센서6-9: Light Sensor

10 : 다중신호 선택기 (multiplexer)10: multiplex selector

11 : 광도계 (radiometer/photometer)11: photometer (radiometer / photometer)

12 : 주사신호 제어부 (scanning controller)12: scanning controller

13 : 모터 드라이버13: motor driver

14-16 : 모터14-16: Motor

17 : 컴퓨터17: computer

본 발명에 의한 램프의 3차원 배광분포 측정장치의 전체 구성도를 도 3에 도시하였다.본 발명에 의한 램프의 3차원 배광분포 측정장치는 광센서 6-9, 다중신호 선택기 10, 광도측정기 11, 회전모터 주사신호 제어부 12, 모터 드라이버 13, 3개의 회전축 (X,Y,Z)에 연결되는 회전모터 14-16, 그리고 외부에 RS-485 네트웍으로 연결되는 컴퓨터 17로서 구성된다. 본 발명에 의한 램프의 광도측정기 11은 4개의 램프를 동시에 측정할 수 있기 때문에 다중신호 선택기 10을 통해 광센서 6, 7, 8, 9의 4개를 동시에 연결하여 사용할 수 있으며, 4개 이상의 램프를 측정해야 할 경우에는 도 3에 도시되지 않은 별도의 다중신호 선택 및 광도계 (multiplexer/radiometer)를 도 3의 다중신호 선택기 10에 연결하여 입력신호 채널을 확장할 수 있도록 하였다. 4개의 광센서를 통하여 입력된 신호는 다중신호 선택 기 10에 의하여 일정 시점에서 어느 하나의 신호만이 선택되어 광도계 11에 입력된다. 광도계 11은 10단계의 10배 증폭기가 (최대 1010배) 내장되어 있으며, 사용자의 작동모드 프로그램 설정에 따라 혹은 자동 신호증폭 모드에 따라 신호를 증폭하고 잡음을 제거한 후 16-bit 고분해능 analos-to-digital converter (ADC)에 의하여 디지탈화 된다. 측정대상 램프에 대한 디지탈 신호는 광도계의 LCD 스크린에 나타나며, 배광분포 측정장치를 외부의 컴퓨터와 연결하여 사용시는 RS-485 네트웍을 통하여 외부 컴퓨터로 전송된다.The overall configuration diagram of the three-dimensional light distribution distribution measuring apparatus of the lamp according to the present invention is shown in Fig. 3. The three-dimensional light distribution distribution measuring apparatus of the lamp according to the present invention includes an optical sensor 6-9, a multi-signal selector 10, a photometer 11 It consists of a rotary motor scan signal controller 12, a motor driver 13, a rotary motor 14-16 connected to three rotary shafts (X, Y, Z), and a computer 17 connected externally via an RS-485 network. Since the photometer 11 of the lamp according to the present invention can measure four lamps at the same time, four light sensors 6, 7, 8, and 9 can be simultaneously connected through the multi-signal selector 10, and four or more lamps can be used. In the case where it is necessary to measure, the input signal channel can be extended by connecting a separate multi-signal selection and photomultiplexer (multiplexer / radiometer) not shown in FIG. 3 to the multi-signal selector 10 of FIG. 3. The signal input through the four optical sensors is selected by the multi-signal selector 10 at any point in time, and is input to the photometer 11. Spectrophotometer 11 is a 10x amplifier of step 10 is built (up to 10 10 times), and then amplifies the signal in accordance with a or the automatic signal amplifying mode according to the user's operating mode, program setting and removal of the noise 16-bit resolution analos-to It is digitalized by a digital converter (ADC). The digital signal for the lamp to be measured is displayed on the LCD screen of the photometer, and when the distribution distribution measuring device is connected to an external computer, it is transmitted to the external computer through the RS-485 network.

램프를 3차원 공간에서 회전시키면서 광도변화를 측정하고자 할 경우에는 램프 회전용 goniometer 를 작동시켜야 한다. 램프 회전용 goniometer 는 램프를 3차원 공간에서 X, Y, Z 축에 따라 회전할 수 있도록 하는 회전장비이다. 따라서, 회전장비의 각 축을 회전시키기 위해서는 정밀모터를 사용하여야 하며, 이러한 모터는 도 3에 도시한 바와 같이 주사신호 제어부 12와 모터를 전기적으로 구동시키는 역할을 하는 드라이버 13 에 의하여 작동된다. 3차원 공간에서 램프의 배광분포를 측정하기 위해서는 최소 0.1°분해능을 갖도록 모터의 구동장치를 설계하여야 한다. 또한, 회전체 구동시 필요한 토크를 얻기 위하여 각 모터와 회전축을 연결시 미끌림이 없는 (backlashless) 감속기를 사용하였다. 모터 14, 15, 16은 측정 등기구의 크기와 무게에 따라 스텝모터 혹은 서보모터를 사용할 수 있으며 각각 회전축 X축, Y축, Z축에 연결되어 사용된다. 모터의 구동에 의한 회전축이 회전시 회전각도와 원점을 감지할 수 있도록 각 모터의 회전축에 엔코더와 포토 커플러에 의한 원점검출기를 부착하였다.If you want to measure the intensity change while rotating the lamp in three-dimensional space, you should operate the goniometer for lamp rotation. The goniometer for lamp rotation is a rotating device that allows the lamp to be rotated along the X, Y, and Z axes in three-dimensional space. Therefore, in order to rotate each axis of the rotating equipment, a precision motor must be used, and the motor is operated by a scan signal controller 12 and a driver 13 which electrically drives the motor as shown in FIG. 3. In order to measure the light distribution of a lamp in three-dimensional space, the motor drive must be designed to have a minimum resolution of 0.1 °. In addition, a backlashless reducer was used to connect each motor and the rotating shaft to obtain the required torque when driving the rotating body. Motors 14, 15, and 16 can use either stepper or servomotors depending on the size and weight of the measuring fixture, and are connected to the X, Y, and Z axes of rotation, respectively. In order to detect the rotation angle and the origin when the rotating shaft is driven by the motor, the origin detector by encoder and photo coupler is attached to the rotating shaft of each motor.

램프의 배광분포를 측정하기 위하여 다중신호 선택기 10, 광도계 11, 그리고 주사신호 제어부 12는 RS-485 네트웍을 통하여 외부 컴퓨터와 연결되며, 외부 컴퓨터의 프로그램에 따라 램프의 광도를 측정하고, 각 축에 따라 램프를 회전시키며, 데이타를 송수신하고, 측정된 데이타를 분석하여 출력하는 작업이 진행된다. 본 발명에 의한 램프의 배광분포 측정장치는 각 구성부분을 RS-485 네트웍으로 연결하여 사용하기 때문에 측정장치의 확장성과 응용성을 높였다. 예로 4 개 이상의 램프를 측정해야 할 경우엔 별도의 다중신호 선택 및 광도계 (multiplexer/radiometer)를 필요한 만큼 설치한 후 네트웍에 연결시키면 되며, 여러 곳에 산재하는 램프를 동시에 측정코자 할 경우엔 각각의 램프에 별도의 다중신호 선택 및 광도계 (multiplexer /radiometer)를 필요한 만큼 설치한 후 RS-485 네트웍에 연결시키면 된다.In order to measure the light distribution of the lamp, the multi-signal selector 10, the photometer 11, and the scan signal controller 12 are connected to an external computer through the RS-485 network, and measure the brightness of the lamp according to the program of the external computer. Accordingly, the lamp is rotated, data is transmitted and received, and the measured data are analyzed and output. The light distribution distribution measuring device of the lamp according to the present invention increases the expandability and applicability of the measuring device because each component is connected to the RS-485 network. For example, if you need to measure 4 or more lamps, you can install a separate multiple signal selection and photometer (multiplexer / radiometer) as necessary and connect them to the network. Install as many separate multiple signal selectors and photometers as necessary and connect them to the RS-485 network.

램프를 3차원 공간에서 X, Y, Z 축에 따라 회전시키기 위한 회전체 구동장치 goniometer 를 도 4a, 4b에 도시하였다.본 발명에서는 램프의 크기와 무게 등을 고려하여 두 가지형을 고안하였으며, 첫 번째 A 형(도 4a)은 공항에 쓰이는 큰 등기구, 자동차 전조등처럼 크기가 크고 무거운 등기구용이며, 두 번째 B 형(도 4b)은 L 자형으로 각종 소형 전구, 형광등처럼 가볍고 작은 크기를 가지는 등기구용으로 사용할 수 있도록 하였다. 중량급 등기구용 첫 번째 A 형 goniometer는 도 4a에 도시된 바와 같으며, 램프 18은 도 5에 표시된 바와 같은 회전장치에 부착된 모터 20에 의하여 Y축에 따라 회전되고, 회전모터 19에 의하여 램프를 Z축에 따라 회전시키며, X축은 도 4에 도시한 바와 같이 회전축 23과 회전모터 24에 의하여 360°회전 시킬 수 있도록 하였다. 램프의 크기가 커서 넓은 회전공간이 필요할 경우에는 회전축 21의 회전모터 22에 연결된 볼스크류를 이용하여 높이를 조절할 수 있도록 하였다. 또한, 회전체 및 램프의 무게가 무거워 X축에 따라 회전시 회전모터 24에 걸리는 토크를 상쇄시키기 위하여 도 4의 21과 같은 이동식 추를 (counter balance) 달아 X축을 중심으로 양쪽의 균형을 맞추었다. 램프의 크기와 무게가 작을 경우엔 도 4에 도시된 바와 같은 B 형 (eh 4b)goniometer 를 사용할 수 있다. 램프 27은 회전축 28에 연결된 모터에 의하여 Y축을 따라 360°회전 시킬 수 있으며, 회전축 26에 연결된 모터 25에 의하여 X축을 따라 램프를 회전시킬 수 있으며, Z축에 대한 회전은 모터 29에 의하여 이루어진다. 회전축 30에 연결된 회전손잡이 31은 램프의 종류와 크기에 따라 화살표 방향으로 회전중심의 위치를 조절할 수 있도록 하여 램프가 항상 회전축의 중심에 놓일 수 있도록 하였다. 회전축 32와 이에 연결된 모터 33은 회전체의 방향을 바꿀 수 있도록 하기 위한 것으로 필요시 광센서와 램프의 빛의 방향 등을 조절시 사용한다.Rotor actuator goniometer for rotating the lamp along the X, Y, Z axis in three-dimensional space is shown in Figures 4a, 4b. In the present invention, two types were devised in consideration of the size and weight of the lamp, The first type A (Fig. 4a) is for large and heavy luminaires such as large headlights used in airports, car headlights, the second type B (Fig. 4b) is L-shaped luminaires of light and small size, such as various small bulbs, fluorescent lamps It can be used for. The first type A goniometer for a heavy-duty luminaire is shown in FIG. 4A, and the lamp 18 is rotated along the Y axis by a motor 20 attached to a rotating device as shown in FIG. 5, and the lamp is It rotates along the Z axis, and the X axis was able to rotate 360 ° by the rotating shaft 23 and the rotating motor 24, as shown in FIG. When the size of the lamp is large and a large rotation space is required, the height can be adjusted by using a ball screw connected to the rotation motor 22 of the rotation shaft 21. In addition, since the weight of the rotor and the lamp is heavy, a counterweight as shown in FIG. 4 is attached to counterbalance the torque applied to the rotating motor 24 when rotating along the X axis. . If the size and weight of the lamp is small, a type B (eh 4b) goniometer as shown in FIG. 4 may be used. The lamp 27 can be rotated 360 ° along the Y axis by a motor connected to the rotating shaft 28, the lamp can be rotated along the X axis by a motor 25 connected to the rotating shaft 26, and the rotation about the Z axis is made by the motor 29. The rotary knob 31 connected to the rotary shaft 30 allows the lamp to be always at the center of the rotary shaft by adjusting the position of the center of rotation in the direction of the arrow according to the type and size of the lamp. The rotating shaft 32 and the motor 33 connected thereto are used to change the direction of the rotating body, and are used to adjust the light direction of the light sensor and the lamp if necessary.

램프를 X, Y, Z축에 따라 회전시킬 수 있도록 하기 위해서 램프거치대를 도 5에 도시된 바와 같은 굽은 형으로 고안하였으며, 나선형으로 제작된 X, Y, Z축의 끝에 각각 회전핸들(H1, H2, H3)을 설치하여 도 5에 도시된 화살표 방향으로 각각 회전축의 중심을 이동시킬 수 있도록 하여 램프의 다양한 크기와 모양에 따라 사용자가 램프의 중심을 세 회전축의 중심에 설치 및 조정할 수 있도록 하였다. 램프는 회전모터 M1 에 의하여 Y축을 중심으로 회전하며, 회전모터 M2에 의하여 Z축을 중심으로 회전되며, 회전모터 M3에 의하여 x축을 중심으로 회전한다. 따라서, 도 5에 도시한 바와 같은 장치를 이용하면 3차원 공간에서 램프를 X, Y, Z축에 따라 모두 회전시킬 수 있으므로 램프의 실질적인 3차원 광도분포를 측정할 수 있다.In order to allow the lamp to rotate along the X, Y, and Z axes, the lamp cradle is designed in a curved shape as shown in FIG. 5, and each of the rotating handles H1 and H2 is formed at the end of the spirally formed X, Y and Z axes. , H3) to move the center of the rotation axis in the direction of the arrow shown in Figure 5 so that the user can install and adjust the center of the lamp in the center of the three rotation axis according to the various sizes and shapes of the lamp. The lamp is rotated about the Y axis by the rotary motor M1, rotated about the Z axis by the rotary motor M2, and rotated about the x axis by the rotary motor M3. Therefore, using the apparatus shown in FIG. 5, the lamp can be rotated all along the X, Y, and Z axes in the three-dimensional space, thereby measuring the actual three-dimensional light distribution of the lamp.

본 발명에 의한 3차원 공간에서 램프의 전형적인 배광분포 측정그래프를 도 6에 도시하였다. X축과 Y축을 회전시키면서 램프의 광도변화를 측정하여 도시하면 중앙의 등고선 좌표와 같은 광도변화를 볼 수 있으며, 이 등고선 좌표의 어느 한점에 대한 X축과 Y축의 각도변화에 대한 광도분포는 도 6의 상부 및 오른쪽에 표시된 바와 같이 별도의 광도변화를 알 수 있다. 또한, 주어진 X, Y좌표에서 측정한 Z축에 대한 배광분포는 도 6의 왼쪽과 같이 나타낼 수 있다.A typical light distribution distribution measurement graph of a lamp in a three-dimensional space according to the present invention is shown in FIG. 6. Rotating the X and Y axes to measure and show the change in the intensity of the lamp, you can see the change in intensity such as the center contour coordinate, and the intensity distribution for the angle change of the X and Y axes for any one point of this contour coordinate is As can be seen from the top and right side of Fig. 6, a separate light change can be seen. In addition, the light distribution of the Z axis measured at the given X and Y coordinates may be represented as shown in the left side of FIG. 6.

상술한 바와 같은 회전장치에 의하여 3차원 공간에서 램프의 배광분포를 측정하면 국제조명위원회 (CIE)에서 규정한 3면에 대한 램프의 실제적인 광도변화를 측정할 수 있다. 본 발명에 의한 3차원 공간에서 램프의 배광분포 측정장치는 램프의 용도 및 사용자의 측정조건에 따라 1차원 공간에서의 광도변화를 측정할 수 있을 뿐만 아니라 2차원 공간에서의 광도변화도 측정할 수 있다. 또한, 본 발명에 의한 램프의 3차원 배광분포 측정장치는 X, Y, Z축의 각각에 별도의 회전모터를 사용하여 램프를 회전시킬 수 있으므로 1차원 공간 혹은 2차원 공간에서 램프의 광도변화를 측정시 사용자의 필요에 따라 회전축과 측정면을 자유로이 선택하여 측정할 수 있다.By measuring the light distribution of the lamp in the three-dimensional space by the rotating device as described above, it is possible to measure the actual light change of the lamp for the three sides specified by the International Commission on Illumination (CIE). The light distribution distribution measuring apparatus of the lamp in the three-dimensional space according to the present invention can not only measure the change in light intensity in the one-dimensional space according to the use of the lamp and the measurement conditions of the user can also measure the light intensity change in the two-dimensional space. have. In addition, the three-dimensional light distribution distribution measuring device of the lamp according to the present invention can rotate the lamp by using a separate rotation motor for each of the X, Y, Z axis, so that the change in the brightness of the lamp in one or two-dimensional space According to the needs of users, it is possible to freely select and measure the rotating shaft and measuring surface.

램프는 사용목적에 따라 다양한 크기와 무게 및 형상을 가질 수 있으며, 이러한 다양한 램프를 사용하여 배광분포를 측정시 램프를 자유로이 설치할 수 있어야 한다. 본 발명에 의한 3차원 공간에서 램프의 배광분포 측정장치는 나선형의 X, Y, Z축 각각에 회전축의 중심을 이동시킬 수 있는 손잡이를 부착하여 필요시 각각의 축을 이동시켜 측정대상 램프가 항상 세 회전축의 중심에 위치할 수 있도록 하였다. 이러한 가변 회전축은 측정기기의 활용성을 한층 확장시킬 수 있다.Lamps can have a variety of sizes, weights and shapes, depending on the purpose of use, and the lamps should be able to be installed freely when measuring the distribution of light distribution using these various lamps. The light distribution distribution measuring device of the lamp in the three-dimensional space according to the present invention is attached to each of the X, Y, Z axis of the spiral handle to move the center of the rotation axis to move the respective axis, if necessary, the lamp to be measured always It could be located at the center of the rotation axis This variable axis of rotation can further extend the utility of the measuring device.

Claims (1)

3차원 배광분포 측정장치에 있어서,In the three-dimensional light distribution distribution measuring device, 4개의 광센서를 통하여 동시에 4개 램프의 광도를 측정할 수 있는 광도계, 램프를 회전시키기 위한 goniometer, 모터의 회전을 위한 모터 주사신호 제어 부 및 모터 드라이버, 그리고 상기 각 구성부분들과 외부 컴퓨터가 RS-485 네트웍에 연결된 램프의 광도분포를 측정부;Photometer that can measure the brightness of four lamps simultaneously through four optical sensors, goniometer for rotating lamp, motor scan signal control unit and motor driver for motor rotation, and each of the above components and external computer A measurement unit for measuring the light intensity distribution of the lamp connected to the RS-485 network; 상기 3차원 goniometer 에 설치된 X, Y, Z축의 각각에 별도의 회전축과 회전모터를 사용하여 규정 3면에 대한 램프의 실제적인 광도변화를 측정하는 회전부;Rotating unit for measuring the actual change in the brightness of the lamp with respect to the three specified planes using a separate rotation axis and the rotation motor in each of the X, Y, Z axis installed in the three-dimensional goniometer; 상기 회전부의 나선형 회전축 X, Y, Z축의 각각에 회전 중심을 이동시킬 수 있도록 회전손잡이를 부착시켜 램프의 중심이 3개의 회전축의 중심에 위치하도록 하는 램프위치 조정부를 포함하는 3차원 배광분포 측정장치.Three-dimensional light distribution distribution measuring apparatus including a lamp position adjusting unit for attaching the rotary knob to move the rotation center on each of the helical rotation axis X, Y, Z axis of the rotation unit so that the center of the lamp is located at the center of the three rotation axis .
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100416294B1 (en) * 2002-03-05 2004-01-31 대양전기공업 주식회사 A goniophotometer
KR100835048B1 (en) * 2007-03-16 2008-06-03 삼성전기주식회사 Lighting system simulation device and simulation method using the same
JP5881458B2 (en) * 2012-02-22 2016-03-09 大塚電子株式会社 Light source support device and light emission characteristic measuring device using the same
CN107607193A (en) * 2017-10-13 2018-01-19 中节能晶和照明有限公司 A kind of distribution photometer c γ test fixtures

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6457141A (en) * 1987-08-27 1989-03-03 Toshiba Corp Light source inspecting apparatus
KR950024621A (en) * 1994-01-08 1995-08-21 문정환 Mercury lamp position adjusting device
JPH08114498A (en) * 1994-10-14 1996-05-07 Canon Inc Luminous intensity distribution characteristic measuring instrument
JPH08334438A (en) * 1995-06-09 1996-12-17 Banzai:Kk Headlight tester
KR20000033310A (en) * 1998-11-23 2000-06-15 윤종용 Apparatus for regulating location of lighting lamp
KR20000040001A (en) * 1998-12-16 2000-07-05 정몽규 System for measuring light intensity of lamp

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6457141A (en) * 1987-08-27 1989-03-03 Toshiba Corp Light source inspecting apparatus
KR950024621A (en) * 1994-01-08 1995-08-21 문정환 Mercury lamp position adjusting device
JPH08114498A (en) * 1994-10-14 1996-05-07 Canon Inc Luminous intensity distribution characteristic measuring instrument
JPH08334438A (en) * 1995-06-09 1996-12-17 Banzai:Kk Headlight tester
KR20000033310A (en) * 1998-11-23 2000-06-15 윤종용 Apparatus for regulating location of lighting lamp
KR20000040001A (en) * 1998-12-16 2000-07-05 정몽규 System for measuring light intensity of lamp

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