KR101136559B1 - 분주펄스기반 엘이디 모듈 광 특성 측정 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광원(엘이디 모듈, 엘씨디, 일반광원)의 광 특성 측정에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 광원을 회전시키면서 광원 특히 엘이디 모듈의 광 특성을 측정하는 엘이디 모듈 광 특성을 측정하는 방법 및 장치로, 방법은 광 측정기가 트리거 명령에 의하여 광 측정 작업을 수행할 수 있도록 하는 셋팅과 분주펄스에 의한 트리거 생성 및 처리를 위한 각 단계로 이루어지며, 장치는 전원을 공급받아 발광하는 역할을 수행하는 광원, 상기 광원을 지면에 수직인 방향으로 회전시키는 역할을 수행하는 광원모터, 상기 광원을 지면에 수평인 방향으로 회전시키는 역할을 수행하는 축 모터, 상기 광원모터 또는 축모터중 하나이상이 회전할 때 펄스를 생성하는 역할을 수행하는 하나 이상의 엔코더, 상기 장치를 컨트롤 하는 역할을 수행하는 모터 컨트롤러, 상기 엔코더를 통해 발생되는 펄스를 확인하여 트리거를 발생시키는 역할을 수행하는 마이컴, 상기 광원의 광 특성을 측정할 수 있도록 소정의 거리만큼 떨어져서 설치되는 광 측정기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

엘이디, 광원, 엔코더, 측정, 엘씨디

Description

분주펄스기반 엘이디 모듈 광 특성 측정 방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR LED MEASURING INSTRUMENT BASED ON PULSE OF DIVISION}

본 발명은 광원(엘이디 모듈, 엘씨디, 일반광원)의 광 특성 측정에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 광원을 회전시키면서 광원 특히 엘이디 모듈의 광 특성을 측정하는 엘이디 모듈 광 특성을 측정하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

엘이디는 중요 광원중의 하나로 기존에 사용하던 백열등 및 형광등, 삼파장 등을 대체할 수 있는 차세대 광원으로 기대되고 있는데, 현재 사용하고 있는 광원은 그 수명이 짧고 효율이 엘이디에 비하여 낮기 때문에 점차 사라질 전망이다.

그러나 엘이디의 가장 큰 단점은 현재까지 발광하는 과정에 발생하는 열을 완전히 방열하지 못하는 문제점이 있어서 추가적인 연구가 필요하며 그 목표로는 일차적으로 엘이디의 발열 문제를 해소하여 원천적으로 문제를 해소하는 것과, 상기 엘이디로부터 발생하는 열을 방열을 통해 제거하는 방법등이 현재 연구중에 있는 것이다.

또한 엘이디의 효율을 더욱 개선하기 위하여 다양한 방법을 통해 그 특성이 연구되고 있는데 그중 하나가 엘이디를 광원으로 활용하기 위하여 광 특성을 측정 하는 다양한 방향의 접근이 진행되고 있다.

그러나 광원의 특성을 측정하고 분석하는 과정의 특성상 광 특성을 측정하고 분석과정에 많은 시간이 필요하여 다각도로 접근할 필요를 안고 있는 것이다.

이를 위하여 본 발명에서는 효과적으로 광 특성 측정 시간을 단축시키고 개선하여 효과적으로 광 특성 측정 과정을 달성할 수 있도록 하고자 한다.

본 발명은 광원(엘이디 모듈, 엘씨디, 일반광원)의 광 특성 측정에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 광원을 회전시키면서 광원 특히 엘이디 모듈의 광 특성을 측정하는 엘이디 모듈 광 특성을 측정하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

본 발명의 목적은 효과적으로 엘이디 모듈의 광 특성을 측정할 수 있도록 하는 것이다.

이를 위하여 본 발명은 광 측정기가 트리거 명령에 의하여 광 측정 작업을 수행할 수 있도록 셋팅하는 단계와; 컴퓨터를 통해 마이컴으로 소정의 펄스양마다 분주 펄스를 생성하여 트리거 명령을 생성시킬 수 있도록 하는 명령을 입력받는 단계와; 컴퓨터에서 모터 컨트롤러로 모터를 회전시키도록 명령을 내리고, 상기 모터에 부착된 엔코더로부터 모터의 회전에 따라 발생하는 각도 변화에 대응하는 펄스를 받아들여 상기 모터 컨트롤러로 전달하는 단계와; 상기 컨트롤러에서 소정의 펄스량마다 펄스를 분주하여 분주 펄스를 생성하는 단계와; 소정의 펄스량마다 분주된 분주 펄스를 트리거 신호로 변환하여 광 측정기로 전송하는 단계와; 분주 펄스가 트리거 신호로 전환되어 공급되면 트리거 신호에 따라 광 측정기로 광 특성을 측정하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 측정된 광 특성을 광 측정기에 임시 저장하는 단계와; 측정이 완료된 후 측정된 값을 컴퓨터로 전송하는 단계가 더 추가되는 것을 특징으로 한다.

또한, 광 특성 측정의 시작위치를 찾기 위하여 광 특성 측정 시작점을 지나쳐 소정의 각도 내에서 모터가 멈출 수 있도록 설정하는 단계와; 광 측정을 시작하게 되면 광 특성 측정 시작점을 지나갈 때 광 특성 측정을 시작하는 단계가 더 추가되는 것을 특징으로 한다.

또한, 광 특성 측정을 시작하는 시작점으로 부터 종료하는 종료점 까지 측정을 수행한 후 다시 원 상태로 광 특성 측정기가 돌아오지 않고 광 측성 측정 종료점을 광 특성 측정 시작점으로 인식하여 원 상태로 돌아오는 과정에도 광 특성 측정을 수행하는 단계가 더 추가되는 것을 특징으로 한다.

또한, 장치는 전원을 공급받아 발광하는 광원; 상기 광원을 지면에 수직인 방향으로 회전시키는 광원모터; 상기 광원을 지면에 수평인 방향으로 회전시키는 축 모터; 상기 광원모터 또는 축모터중 하나이상이 회전할 때 펄스를 생성하는 하나 이상의 엔코더; 상기 모터를 컨트롤 하는 모터 컨트롤러; 상기 모터 컨트롤러에 의해 제어되고 상기 엔코더를 통해 발생되는 펄스를 확인하여 트리거를 발생시키는 마이컴; 상기 광원의 광 특성을 측정할 수 있도록 소정의 거리만큼 떨어져서 설치되는 광 측정기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여 구성된 본 발명은 효과적으로 엘이디 모듈의 광 특성을 측정할 수 있도록 하는 효과가 있다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 하나의 실시 예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구 범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 구성 및 구조에 대하여 상세하게 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명에 의한 광특성 측정 시스템을 도시하고 있는 것으로, 그 기본 구성은 광 특성을 측정하기 위한 광측정기(30)가 설치되게 되는데, 상기 광 측정기는 광원으로부터 소정의 거리만큼 떨어진 위치에서 측정하도록 규정이 정해져 있으므로 이를 준수하여 광원(10)으로 부터 소정의 거리만큼 떨어진 위치에 광측정기를 설치할 필요가 있다.

이와 함께 상기 광원의 광 특성을 한쪽 방향 뿐만 아니라 다양한 방향에서 측정할 수 있도록 하기 위하여 초기에는 광원을 중심에 두고 광 측정기를 회전하는 방법을 사용하였으나 이와 같은 경우에는 광측정기를 회전하기 위하여 과도한 크기의 장치를 필요로 하기 때문에 이를 개선하여 광 측정기를 고정하여 두고 광원을 회전시킴으로써 그 특성을 측정하는 방향으로 기술발전이 이루어지고 있다.

이러한 기술변화에 근거하여 살펴보면 상기 광 측정기(30)를 설치하고 소정의 거리만큼 떨어진 위치에 광원을 설치하게 되는데 상기 광원은 수직 방향으로 회전할 수 있도록 광원모터(20)가 설치되어 있어서 평면에 수직인 방향으로 회전이 가능하게 되며 상기 광원 및 광원을 설치하기 위하여 설치된 모터 및 축을 평면에 수평인 방향으로 회전시키기 위하여 축 모터(21)가 설치되어 있어서 축을 회전시키는 역할을 수행하게 된다.

이와 함께 상기 광원모터 및 축 모터를 컨트롤 하기 위한 컴퓨터(40) 즉 컨트롤러가 설치되게 되며 이러한 구조를 통해 광원모터를 소정의 각도만큼 회전시키고 광측정기를 이용하여 광 특성을 측정하게 되며 다시 광원모터를 소정의 각도만큼 회전시키고 광 측정기를 이용하여 광 특성을 측정하는 과정을 지속적으로 반복하게 됨으로써 결과적으로 회전하는 광원의 광 특성을 측정하게 된다.

이후 다시 축 모터(21)를 소정의 각도만큼 회전시키고 광측정기를 이용하여 광원의 광 특성을 측정한 후에 다시 광원모터를 소정의 각도만큼 회전시키는 단계와 광 특성을 측정하는 단계를 반복한 후에 모든 광원모터의 회전이 완료되면 다시 축 모터를 소정의 각도만큼 회전시키는 과정과 광 특성을 측정하는 과정을 반복하여 결과적으로 광원의 반구형태의 광 특성을 전체적으로 측정하게 되는 것이다.

기존에는 이러한 과정을 달성하기 위하여 2개의 모터를 이용한 각도 회전과 광특성 측정을 반복하는 명령을 불연속적으로 반복하여 컴퓨터를 통해 발생시킴으로써 시간소요가 과도하게 요구되어 대략 하나의 광원의 광 특성을 측정하기 위하여 6시간 정도의 시간이 소요되는 문제점이 있다.

도 2는 본 발명에 의한 광특성 측정장치 정면도를 도시하고 있는 것으로 장치의 동작은 먼저 광원(10)은 광원 모터를 통해서 평면상에 수직인 방향으로 회전하게 되고, 평면과 수평인 방향으로는 축모터(21)의 컨트롤을 받아 회전하게 된다.

더불어 상기 축 모터에는 엔코더가 설치되어 있어서 각도의 변화량을 측정하 여 전송할 수 있도록 구성되고 이와 함께 설치되는 절대 엔코더(50)과 연결되어 설치되게 되는데 상기 엔코더의 역할은 회전하는 모터의 신호를 전달받아 펄스를 발생시키는 역할을 수행하게 되는데 이 펄스의 값들이 특정 명령어로 사용되게 되는 특징이 있는데, 엔코더는 전원이 제거되면 측정된 값들이 사라져 현재의 위치를 파악할 수 없는 문제점이 있으나 절대 엔코더의 경우 항상 자신의 위치를 파악할 수 있는 장점이 있는 것이다.

따라서 엔코더의 정확한 펄스 발생은 장치의 정밀도를 결정하는 결정적인 역할을 수행하는 시스템의 중요한 한 부분으로 작용하게 된다.

도 3은 본 발명에 의한 광특성 측정장치 측면도를 도시하고 있는 것으로, 먼저 광원이 설치되게 되고 상기 광원을 수직인 방향과 수평인 방향으로 회전시키는 역할을 수행하는 광원모터(20)와 축모터(21)의 동작을 통해 광원이 회전하게 되고, 이 과정에 엔코더로 발생하는 펄스를 트리거로 활용하여 광 특성을 측정하게 되는 것이다.

여기에서 상기 엔코더는 광원모터 또는 축모터중 하나 이상에 설치되게 되는데 바람직하게는 엔코더가 설치된 모터를 사용하고 절대 엔코더의 경우 별도로 설치하는 것이고, 필요에 따라 엔코더를 사용하지 않고 모터에 절대 엔코더만을 설치하여 사용하는 것도 효과적인 방법이라고 할 수 있다.

도 4는 본 발명에 의한 엔코더 발생 펄스를 도시하고 있는 것으로 상기 펄스는 엔코더를 통해 생성되게 되고 상기 엔코더는 이 펄스를 트리거로 활용할 수 있도록 하는 펄스를 분주하여 정보를 생성시키는 역할을 수행하게 된다.

예를 들어 모터가 1도 회전할 때 마다 하나의 펄스가 생성되게 된다고 가정할 때 3개의 펄스마다 광 특성을 측정하도록 하면 3도 간격으로 광 특성을 측정하게 되는 것이다.

이와 같은 것이 분주펄스의 개념인데, 다수개 펄스를 모아 하나의 정보를 표시하는 하나의 펄스로 형성시킨 것으로 상술한 예를 따라 설명하면 3개의 펄스를 하나의 펄스로 표현하여 직접적으로는 3개의 펄스마다 광 측정이 발생하게 되는 것이다.

동작 과정을 살펴보면, 일단계로 조도계 즉 광측정기(30)를 엔코더에서 발생하는 펄스에 따라 트리거 명령으로 동작할 수 있도록 셋팅하게 되고, 이단계로 컴퓨터를 통해 마이컴으로 특정 펄스양마다 분주 펄스를 생성하여 트리거 명령을 발생할 수 있도록 명령을 내리게 되고, 삼단계로, 컴퓨터에서 모터 컨트롤러로 모터를 소정의 각도에서 소정의 각도 까지 동작하라고 명령을 내려 모터가 동작하게 되면 일반 엔코더가 펄스를 생성시켜 마이컴으로 전달하며, 사단계로 마이컴으로 엔코더 값을 읽고, 오단계로 마이컴에서 분주 펄스를 생성하여 분주펄스에 의해 발생하는 트리거를 조도계로 전송하며, 육단계로, 조도계에서 트리거에 따라 광원 조도를 측정하고, 칠단계로 측정 완료후 컴퓨터로 조도계로부터 저장되어 있는 정보를 읽어오게 된다.

기존 시스템과의 차이점을 살펴보면, 기존 시스템은 컴퓨터 즉 PC가 마이컴 및 모터 컨트롤러와 광측정기를 동시에 컨트롤 하고 있으므로 조도를 측정할 때마다 마이컴과 조도계와 통신을 수행할 수 밖에 없어서 작업속도가 느리고, 본 발명 에 의한 방법의 경우에 있어서는 작업을 시작할 때 작업 시작에 대한 모든 권한을 마이컴에게 이양하고 PC는 작업 중간에 빠지게 되므로 불필요한 통신을 수행하지 않아도 되므로 통신을 위하여 소요되는 시간이 제거되는 특징이 있으며, 이를 기반으로 연속적으로 광특성을 측정할 수 있도록 함으로써 작업 시간을 축소할 수 있는 특징이 발생하게 되는 것이다.

이를 통해 대략 6시간 정도 소요되는 작업을 30내지 40분 만에 끝낼 수 있어서 작업효율을 대폭적으로 증대시키는 특징을 기대하게 되는 것이다.

더불어 광특성 측정 시작 위치와 종료 위치를 탐색하는 방법에 대하여 살펴보면 기존에 사용하던 방법으로는 정확한 위치를 탐색하도록 명령함으로써 모터의 특징상 정확한 위치에 한번에 정지하지 못하기 때문에 엔코더와 모터의 상호 작용을 통해 수차례 정해진 위치를 지나가는 동작을 반복하면서 해당위치에 정지하게 되는데, 본 발명에서는 정해진 위치를 지나쳐 정해전 소정의 레인지 범위의 위치에서 모터가 정지하도록 함으로써 시작 위치 또는 종료 위치를 지나쳐 멈추도록 하고 광 특성 측정을 시작하도록 하기 위해서는 광 측정 시작 위치를 지나침과 동시에 광 특성 측정을 시작하게 되는 방법을 사용하게 된다.

이와 같은 방법을 사용하게 되면 일차적으로 광 측정 시간을 효과적으로 단축할 수 있고 둘째로 모터와 기어를 사용하면서 나타나는 백래시 문제를 해소할 수 있는 특징이 발생하게 되며, 광특성 측정 시작위치를 탐색하는 것은 절대 엔코더를 이용하여 탐색하는 것이 가능하기 때문에 효과적으로 장치를 운영할 수 있게 되는 것이라 하겠다.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여 구비된 각 구성은 본 발명의 목적을 효과적으로 달성하는 효과가 있으므로 산업화하여 생산하게 될 경우 국 내외적으로 수입대체효과 및 수출효과에 있어서 큰 경제적 효과를 달성할 것으로 기대되는바 크다 하겠다.

도 1은 본 발명에 의한 광특성 측정 시스템

도 2는 본 발명에 의한 광특성 측정장치 정면도

도 3은 본 발명에 의한 광특성 측정장치 측면도

도 4는 본 발명에 의한 엔코더 발생 펄스

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10: 광원

20: 광원모터

21: 축모터

30: 광측정기

40: 컴퓨터

50: 절대 엔코더

Claims (5)

1. 삭제
2. 삭제
3. 광원의 광 특성을 측정하는 방법에 있어서,

   광 측정기가 트리거 명령에 의하여 광 측정 작업을 수행할 수 있도록 셋팅하는 단계와;

   컴퓨터를 통해 마이컴으로 소정의 펄스양마다 분주 펄스를 생성하여 트리거 명령을 생성 시킬 수 있도록 하는 명령을 입력받는 단계와;

   컴퓨터에서 모터 컨트롤러로 모터를 회전시키도록 명령을 내리고, 상기 모터에 부착된 엔코더로부터 모터의 회전에 따라 발생하는 각도 변화에 대응하는 펄스를 받아들여 상기 모터 컨트롤러로 전달하는 단계와;

   상기 컨트롤러에서 소정의 펄스량마다 펄스를 분주하여 분주 펄스를 생성하는 단계와;

   소정의 펄스량마다 분주된 분주 펄스를 트리거 신호로 변환하여 광 측정기로 전송하는 단계와;

   분주 펄스가 트리거 신호로 전환되어 공급되면 트리거 신호에 따라 광 측정기로 광 특성을 측정하는 단계;

   광 특성 측정의 시작위치를 찾기 위하여 광 특성 측정 시작점을 지나쳐 소정의 각도 내에서 모터가 멈출 수 있도록 설정하는 단계와;

   광 측정을 시작하게 되면 광 특성 측정 시작점을 지나갈 때 광 특성 측정을 시작하는 단계;

   가 더 추가되는 것을 특징으로 하는 분주펄스 기반 엘이디 모듈 광 특성 측정 방법.
4. 제 3항에 있어서,

   광 특성 측정을 시작하는 시작점으로 부터 종료하는 종료점 까지 측정을 수행한 후 다시 원 상태로 광 특성 측정기가 돌아오지 않고 광 측성 측정 종료점을 광 특성 측정 시작점으로 인식하여 원 상태로 돌아오는 과정에도 광 특성 측정을 수행하는 단계;

   가 더 추가되는 것을 특징으로 하는 분주펄스 기반 엘이디 모듈 광 특성 측정 방법.
5. 삭제

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