KR100830720B1

KR100830720B1 - 라이트가이드 아세이 광측정기 및 그 방법

Info

Publication number: KR100830720B1
Application number: KR1020060081525A
Authority: KR
Inventors: 이문규; 우지훈
Original assignee: 태진정밀 주식회사
Priority date: 2006-08-28
Filing date: 2006-08-28
Publication date: 2008-06-13
Also published as: KR20080019348A

Abstract

본 발명은 라이트가이드 아세이 광측정기 및 그 방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 라이트가이드 아세이 광측정기 및 그 방법은 내부에 공간이 형성된 몸체; 발광소자로부터 발산되는 빛을 유도하는 라이트가이드가 장착되는 리테이너; 상기 몸체의 상부에 위치하고 상기 리테이너가 안착되며, 상기 라이트가이드로 빛을 전달하는 발광소자와, 상기 라이트가이드에 의하여 빛이 도달되는 스크린이 형성된 발광소자 기동기판; 상기 몸체 내부 일측에 장착되며, 상기 스크린에 맺힌 광분포를 측정하는 근거리 측정용 카메라; 상기 리테이너에 장착된 라이트가이드의 출력부위와 상기 발광소자 기동기판에 형성된 스크린과의 위치차이만큼 상기 근거리 측정용 카메라의 하부에 장착되어, 스크린에 맺힌 광분포를 측정하는 원거리 측정용 카메라; 상기 근거리 측정용 카메라와 상기 원거리 측정용 카메라로부터 측정한 수치와 기저장된 판정기준치를 비교분석하여 라이트가이드의 불량여부를 판정하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 라이트가이드 아세이 광측정기를 이용함으로써 라이트가이드만의 구분된 분석이 가능하다.

리테이너, 라이트가이드, 발광소자 기동기판 , 발광소자, 스크린, 카메라

Description

라이트가이드 아세이 광측정기 및 그 방법{Optical Measuring Equipment Using Lightguide Ass'y And Optical Measuring Method }

도1은 차량용 라이트가이드의 사용에 대한 개략도

도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 라이트가이드 아세이 광측정기의 사시도

도3은 상기 도2에 장착된 발광소자 기동기판의 사시도

도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 라이트가이드 아세이 광측정기의 단면도

도5는 상기 도4에 장착된 리테이너의 사시도

도6은 상기 도4에 장착된 발광소자 기동기판의 사시도

본 발명은 라이트가이드 아세이 광측정기 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 카메라를 이용하여 라이트가이드만의 구분된 평가를 하는 라이트가이드 아세이 광 측정기 및 그 방법에 관한 것이다.

도1에 나타낸 것은 차량용 라이트가이드의 구성이며, 그 동작은 핸들에 고정되어 있는 입력축(10)에 회전력이 발생하면 입력축(10)에 고정형성된 입력디스크(20)가 입력축(10)의 움직임에 따라 이동하고, 이때 발광소자(40)에서 나온 빛이 라이트가이드(30)를 통해 광디텍터(50)로 전달되어 광디텍터(50)에 감지되는 광량에 변화가 발생한다.

상기에서 감지된 광량변화에 대해 전자제어장치(60)에서 전기모터(70)를 조정하여 출력축(80)을 조정하고, 출력축(80)의 움직임에 따라 출력축(80)에 고정형성된 출력디스크(90)가 이동하여 입력디스크(20)의 회전에 대한 회전량을 복원시키는 방식으로 구성된 라이트이트가이드 광측정기 및 그 방법으로서 라이드가이드로부터 빛을 전달받은 광디텍터(LAD ; Lianer array diode sensor)에서 광량변화에 대한 전기적 신호를 측정하여 분석하는 방법을 사용하고 있다.

차량용 라이트가이드 광측정기 및 그 방법은 라이트가이드를 평가할 경우 사용되는 제품에 실제 장착을 하여 광디텍터에서 접수되는 전기적 신호의 변화를 분석함으로써 광디텍터, 인쇄회로기판(PCB;Printed Circuit Board), 전자제어장치 (ECU; Electric Control Unit), 발광다이오드(LED), 라이트가이드의 모든 제품에 대한 종합적인 문제점이 합쳐진 신호를 분석하게 되어 라이트가이드만의 구분된 분석을 하기가 어려운 문제가 발생하였다.

또한, 광디텍터는 광디텍터와 전치증폭기의 결합에서의 열잡음, 암전류 또는 배경광자선속 때문에 생기는 광디텍터에서의 많은 전하캐리어변동(산탄잡음)의 문제점으로 인해 광학적 평가의 구조적 해석 및 절대평가가 불가능했다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 라이트가이드만의 구분된 분석을 가능하게 하고, 일반적인 광디텍터 및 이미지 센서로 광을 입사시키는 여러가지 응용부품에 대한 광학적 평가의 방법을 제시함으로서 이에 따른 구조적 해석 및 절대평가가 가능하게 하는 라이트가이드 아세이 광측정기 및 그 방법을 제공하는 것이다.

상기 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 라이트가이드 아세이 광측정기는 내부에 공간이 형성된 몸체; 발광소자로부터 발산되는 빛을 유도하는 라이트가이드가 장착되는 리테이너; 상기 몸체의 상부에 위치하고 상기 리테이너가 안착되며, 상기 라이트가이드로 빛을 전달하는 발광소자와 상기 라이트가이드에 의하여 빛이 도달되는 스크린이 형성된 발광소자 기동기판; 상기 몸체 내부 일측에 장착되며, 상기 스크린에 맺힌 광분포를 측정하는 근거리 측정용 카메라; 상기 리테이너에 장착된 라이트가이드의 출력부위와 상기 발광소자 기동기판에 형성된 스크린과의 위치차이만큼 상기 근거리 측정용 카메라의 하부에 장착되어, 스크린에 맺힌 광분포를 측정하는 원거리 측정용 카메라; 상기 근거리 측정용 카메라와 상기 원거리 측정용 카메라로부터 측정한 수치와 기저장된 판정기준치를 비교분석하여 라이트가이드의 불량여부를 판정하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 리테이너의 가장자리부 양측에 라이트가이드가 장착되는 장착부가 형성되고,

상기 발광소자 기동기판에는 상기 리테이너 양측에 장착된 라이트가이드에 의해 빛이 도달되는 위치에 각각 스크린이 형성되고, 스크린 양측에 라이트가이드에 빛을 전달하는 발광소자가 형성되며,

상기 근거리 측정용 카메라가 일측 스크린의 광분포를 측정하고, 상기 원거리 측정용 카메라가 타측 스크린의 광분포를 측정하되, 상기 리테이너에 장착된 라이트가이드의 출력부위와 상기 발광소자 기동기판에 형성된 스크린과의 위치차이만큼 상기 근거리 측정용 카메라의 하부의 타측에 장착되는 것을 특징으로 한다,

또한, 상기 발광소자 기동기판은 상기 리테이너와의 결합을 연결보스;로 하고, 발광소자에 전압을 인가하도록 하는 전원연결부;가 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 발광소자 기동기판에 설치되어 있는 발광소자의 전압과 전류를 제어하는 전압전류제어기;가 더 포함되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 몸체 내부에 장착되어 상기 근거리 측정용 카메라와 상기 원거리 측정용카메라의 위치보정을 하는 매뉴얼스테이지;로 고정장착되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 몸체 상단에 외부의 빛을 차단하도록 하는 윗덮개;가 장착되는 것을 특징으로 한다.

삭제

또한, 라이트가이드에 의해 전달되는 빛이 스크린에 맺힌 때, 상기 스크린에 맺힌 광분포를 근거리 측정용 카메라로 측정하는 근거리 광분포 측정단계;

상기 근거리 광분포 측정단계에서 측정된 수치를 기저장된 판정기준치와 비교분석하는 근거리 광분포 측정치 검사단계;

상기 스크린에 맺힌 광분포를 상기 라이트가이드의 출력부위와 스크린과의 위치차이만큼 근거리 측정용 카메라의 하부에 위치하는 원거리 측정용 카메라로 측정하는 원거리 광분포 측정단계;

원거리 광분포 측정단계에서 측정된 수치를 기저장된 판정기준치와 비교분석하는 원거리 광분포 측정치 검사단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

삭제

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 명세서에 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 본 발명에 따른 라이트가이드 아세이 광 측정기 및 그 방법은 리테이너(110,210), 발광소자 기동기판(120,220), 근거리 측정용 카메라(130a, 230b), 원거리 측정용 카메라(130b,230b), 몸체(140,240)를 포함하고 있다.

일 실시예에 따른 도2는 본 발명에 의한 라이트가이드 아세이 광측정기의 구조를 보이고 있다.

상기 리테이너(110)에는 일측면에 빛을 유도하는 라이트가이트(111)가 장착되는 장착부가 형성되어 진다. 상기 장착부는 상기 라이트가이드(111)에서 발광소자(121)의 빛을 받아들이는 입사부위와 상기 입사부위로부터 받아들인 빛을 발산하는 출력부위와 접촉되도록 굴곡으로 형성되고, 상기 라이트가이드(111)의 입사부위와 출력부위에 접촉된 부분에는 빛을 받아들이고 발산하도록 홈이 패어있다. 또한, 상기 리테이너(110)는 가장자리부에 연결홀(112)이 형성되어 상기 발광소자 기동기판(120)과 결합될 수 있다.

상기 발광소자 기동기판(120)은 상기 리테이너(110)의 연결홀(112)과 결합되는 연결보스가(123)가 가장자리부에 돌출형성되어 있고, 상기 라이트가이드(111)의 상기 입사부위로 빛을 전달하는 발광소자(121)가 상기 라이트가이드(111)의 하부에 설치되어 있고, 상기 라이트가이드(111)의 출력부위로부터 발산되는 빛이 맺혀지는 스크린(122)이 상기 출력부위의 하부에 설치되어 있다.

상기 근거리 측정용 카메라(130a)는 상기 스크린(122)에 맺힌 광분포를 측정하며, 상기 발광소자 기동기판(120)에 형성된 스크린(122)의 하부에 위치한다.

상기 원거리 측정용 카메라(130b)는 상기 스크린(122)에 맺힌 광분포를 측정 하며, 상기 리테이너(110)에 장착된 라이트가이드(111)의 출력부위와 상기 발광소자 기동기판(120)에 형성된 스크린(122)과의 위치차이만큼 상기 근거리 측정용 카메라(130a)의 하부에 장착되어 진다. 상기 위치차이는 라이트가이드(111)의 출력부위와 차량용 광측정기인 광디텍터의 위치차이로서, 라이트가이드가 사용되는 장비에서 라이트가이드의 출력부위로부터 발산되는 빛이 입사되는 위치(광디텍터의 위치)에서의 광분포를 측정하여 분석하기 위한 것이다.

상기 제어부(150)는 상기 근거리 측정용 카메라(130a)와 상기 원거리 측정용 카메라(130b)로부터 측정한 광분포로부터 광분포의 균일도, 입력값 대비 출력값의 비율을 측정한 광효율과 측정되는 스크린(122)의 기울기등을 분석한 후 기저장된 판정기준치와 비교하여 라이트가이드(111)의 불량여부를 판정한다.

상기 몸체(140)는 상단부가 개방된 박스 형상으로 이루어질 수 있다. 상기 몸체의 상단에 상기 발광소자 기동기판(120)이 결합되고, 내부에 상기 근거리 측정용 카메라(130a)및 원거리 측정용 카메라(130b)가 일측에 장착되어 진다.

일 실시예에 따른 도4는 상기 리테이너(210)에 라이트가이드 장착부가 가장자리부 양측에 형성되어 두 개의 라이트가이드(211a,211b)가 장착되어 있다.

상기 발광소자 기동기판(220)에는 상기 라이트가이드(211a,211b)의 입사부위로 빛을 전달하는 발광소자(211a,211b)가 양측에 형성되고, 상기 라이트가이드(211a,211b)에 의해 빛이 도달되는 위치에 각각 스크린(222a,222b)이 형성되며 상기 스크린중에서 일측 스크린(222b)은 차량용 광측정기인 광디텍터의 구조로 형 성되어 있다.

상기 근거리 측정용 카메라(230a)는 상기 몸체 내부의 일측에 장착되어 광디텍터의 구조로 형성된 스크린(222b)의 타측 스크린(222a)에 맺힌 광분포를 측정한다.

상기 원거리 측정용 카메라(230b)는 상기 근거리 측정용 카메라(230a)의 타측에 장착되고, 상기 리테이너(210)에 장착된 라이트가이드(211a,211b)의 출력부위와 상기 발광소자 기동기판(220)에 형성된 스크린과(222a,222b)의 위치차이(h)만큼 상기 근거리 측정용 카메라(230a)의 하부에 위치하여, 상기 스크린중에서 차량용 광측정기인 광디텍터의 구조로 형성된 스크린(222b)에 맺혀진 광분포를 측정한다.

상기 근거리 측정용 카메라(230a)와 원거리 측정용 카메라(230b)로 측정한 후에 상기 양측의 라이트가이드(211a,211b)의 위치를 바꾸어 측정함으로써 두 개의 라이트가이드(211a,211b)를 측정할 수 있다.

상기 광디텍터의 구조로 형성된 스크린(222b)은 상기 원거리 측정용 카메라(230b)로부터 측정된 광분포 구조의 배율을 조절하여 광디텍터의 구조와 매핑함으로써 실제반응 정도의 일치성을 판단하기 위한 것이다. 배율을 조절하는 것은 범용카메라를 사용함으로써 실제 크기와 측정영상의 크기에 차이가 있기 때문이다.

상기 매핑은 배율스크린을 사용한다. 상기 배율스크린은 상기 매핑을 위해서 는 카메라의 배율이 고려되어 실제치수와 배율상의 치수의 비율을 산출하는 방법이 필요하며, 이를 위해서 측정영역의 기준치수로 가공된 배율스크린을 사용하여 배율을 검출하기 위한 것이다.

상기 전원연결부(224)는 상기 발광소자(121,221a,221b)에 전압을 인가하여 빛을 발산하도록 한다.

상기 전압전류제어기(260)는 상기 발광소자(121,221a,221b)가 일정하게 빛을 발산하도록 제어하여 라이트가이드(111,211a,211b)의 평가에 있어서 문제가 발생하지 않도록 한다.

상기 매뉴얼스테이지(280a,280b)는 상기 근거리 측정용 카메라(130a,230a) 및 원거리 측정용 카메라(130b,230b)와 연결되어 상기 카메라가 고정장착되도록 하는 것으로서, 상기 카메라가 상기 스크린(122,222a,222b)의 광분포를 올바른 위치에서 측정할 수 있도록 위치보정을 하고 카메라가 흔들리지 않도록 고정한다.

상기 윗덮개(270)는 상기 몸체 상단의 일측에 형성된 체결구와 결합되며 라이트가이드가 빛을 전달하는데에 있어서 외부의 빛이 영향을 미치는 것을 차단함으로써 라이트가이드의 평가를 정확하게 할 수 있다.

본 발명에서는 상기한 바와 같은 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

상기한 바와 같이, 본 발명의 라이트가이드 아세이 광측정기 및 그 방법에 의하면, 라이트가이드만의 구분된 분석을 가능하게 하여 라이트가이드의 불량여부에 대한 판단이 용이해지고, 일반적인 광디텍터 및 이미지 센서로 광을 입사시키는 여러가지 응용부품에 대한 광학적 평가의 방법을 제시함으로서 이에 따른 구조적 해석 및 절대 평가가 가능하게 할 수 있다.

향후 여러가지 목적의 광학적 토크센서가 가지는 라이트가이드만의 독립적 측정 및 제품의 검증 및 보증을 할 수 있는 측정기로서 광범위하게 사용가능하다.

Claims

내부에 공간이 형성된 몸체;

발광소자로부터 발산되는 빛을 유도하는 라이트가이드가 장착되는 리테이너;

상기 몸체의 상부에 위치하고 상기 리테이너가 안착되며, 상기 라이트가이드로 빛을 전달하는 발광소자와, 상기 라이트가이드에 의하여 빛이 도달되는 스크린이 형성된 발광소자 기동기판;

상기 몸체 내부 일측에 장착되며, 상기 스크린에 맺힌 광분포를 측정하는 근거리 측정용 카메라;

상기 리테이너에 장착된 라이트가이드의 출력부위와 상기 발광소자 기동기판에 형성된 스크린과의 위치차이만큼 상기 근거리 측정용 카메라의 하부에 장착되어, 스크린에 맺힌 광분포를 측정하는 원거리 측정용 카메라;

상기 근거리 측정용 카메라와 상기 원거리 측정용 카메라로부터 측정한 수치와 기저장된 판정기준치를 비교분석하여 라이트가이드의 불량여부를 판정하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 라이트가이드 아세이 광측정기
제1항에 있어서,

상기 리테이너의 가장자리부 양측에 라이트가이드가 장착되는 장착부가 형성되고,

상기 발광소자 기동기판에는 상기 리테이너 양측에 장착된 라이트가이드에 의해 빛이 도달되는 위치에 각각 스크린이 형성되고, 스크린 양측에 라이트가이드에 빛을 전달하는 발광소자가 형성되며,

상기 근거리 측정용 카메라가 일측 스크린의 광분포를 측정하고, 상기 원거리 측정용 카메라가 타측 스크린의 광분포를 측정하되, 상기 리테이너에 장착된 라이트가이드의 출력부위와 상기 발광소자 기동기판에 형성된 스크린과의 위치차이만큼 상기 근거리 측정용 카메라의 하부의 타측에 장착되는 것을 특징으로 하는 라이트가이드 아세이 광측정기
제1항에 있어서,

상기 발광소자 기동기판은 상기 리테이너와의 결합을 연결보스;로 하고, 발광소자에 전압을 인가하도록 하는 전원연결부;가 형성된 것을 특징으로 하는 라이트가이드 아세이 광측정기
제1항에 있어서,

상기 발광소자 기동기판에 설치되어 있는 발광소자의 전압과 전류를 제어하는 전압전류제어기;가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 라이트가이드 아세이 광측정기
제1항에 있어서,

상기 몸체 내부에 장착되어 상기 근거리 측정용 카메라와 상기 원거리 측정 용카메라의 위치보정을 하는 매뉴얼스테이지;로 고정장착되는 것을 특징으로 하는 라이트가이드 아세이 광측정기
제1항에 있어서,

상기 몸체 상단에 외부의 빛을 차단하도록 하는 윗덮개;가 장착되는 것을 특징으로 하는 라이트가이드 아세이 광측정기
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라이트가이드에 의해 전달되는 빛이 스크린에 맺힌 때, 상기 스크린에 맺힌 광분포를 근거리 측정용 카메라로 측정하는 근거리 광분포 측정단계;

상기 근거리 광분포 측정단계에서 측정된 수치를 기저장된 판정기준치와 비교분석하는 근거리 광분포 측정치 검사단계;

상기 스크린에 맺힌 광분포를 상기 라이트가이드의 출력부위와 스크린과의 위치차이만큼 근거리 측정용 카메라의 하부에 위치하는 원거리 측정용 카메라로 측정하는 원거리 광분포 측정단계;

원거리 광분포 측정단계에서 측정된 수치를 기저장된 판정기준치와 비교분석하는 원거리 광분포 측정치 검사단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 라이트가이드 아세이 광측정 방법
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