KR101582757B1

KR101582757B1 - 집광렌즈 광효율 측정장치 및 측정방법

Info

Publication number: KR101582757B1
Application number: KR1020140116025A
Authority: KR
Inventors: 장원근; 이동길; 이광훈; 김양규; 박영식; 김성준
Original assignee: 한국광기술원
Priority date: 2014-09-02
Filing date: 2014-09-02
Publication date: 2016-01-06

Abstract

본 발명은 광원이 내부로 입사될 수 있도록 복수의 경통을 형성한 하우징에 광원의 광량을 검출하는 디텍터와 측정대상렌즈를 투과한 빛의 광량을 검출하는 디텍터를 구비함으로써, 각각의 검출 광량을 상호 비교하여 측정대상렌즈의 광효율을 산출하는 집광렌즈 광효율 측정장치 및 측정방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 본 발명은 제1 구역과 제2 구역으로 구획되고, 수납공간을 형성한 하우징; 광원의 빛이 내부로 평행 입사될 수 있도록 상기 하우징의 일측에 평행하게 배치한 복수개의 경통; 상기 제1 구역에 설치되며, 상기 경통으로 유입된 빛의 양을 검출하는 제1 디텍터; 상기 제2 구역에 설치되며, 상기 경통으로 유입되어 측정대상렌즈를 투과한 빛의 광량을 검출하는 제2 디텍터; 및 상기 제1 디텍터와 제2 디텍터로부터 검출된 광량을 상호 비교하여, 상기 측정대상렌즈의 광효율을 산출하는 제어부로 구성한다. 따라서 본 발명은 광원이 내부로 입사될 수 있도록 복수의 경통을 형성한 하우징에 광원의 광량을 검출하는 디텍터와 측정대상렌즈를 투과한 빛의 광량을 검출하는 디텍터를 구비하여 각각의 검출 광량을 상호 비교함으로써, 더 효과적으로 측정대상렌즈의 광효율을 파악할 수 있는 장점이 있다.

Description

집광렌즈 광효율 측정장치 및 측정방법{OPTICAL EFFICIENCY MEASUREMENT DEVICE OF CONCENTRATED PV LENS AND METHOD FOR USING THE SAME}

본 발명은 집광렌즈 광효율 측정장치 및 측정방법에 관한 발명으로서, 더욱 상세하게는 광원이 내부로 입사될 수 있도록 복수의 경통을 형성한 하우징에 광원의 광량을 검출하는 디텍터와 측정대상렌즈를 투과한 빛의 광량을 검출하는 디텍터에서 검출한 광량을 상호 비교하여, 측정대상렌즈의 광효율 값을 산출하는 집광렌즈 광효율 또는 광투과율 측정장치 및 측정방법에 관한 것이다.

본 연구는 지식경제부의 재원으로 한국에너지기술평가관리원의 연구비 지원을 받아 수행되었으며, 지식경제부 및 한국에너지기술평가관리원 관계자분들께 깊은 감사를 드립니다.

일반적으로 렌즈는 빛을 굴절시키기 위한 광학 부품이다. 이때 표면의 곡률이 잘못 설계되었거나 렌즈 내부에 크랙 등과 같은 불량이 있거나 할 경우, 원하는 형태의 굴절을 일으키지 못하여 초점이나 상이 제대로 맺히지 못하는 등의 문제가 발생할 수 있다. 이에 따라 렌즈의 불량이나 이상을 검사하고, 나아가 렌즈의 특성을 검사하기 위한 다양한 기술들이 개시되어 왔다.

예컨대, 한국 등록특허번호 제10-0909944호("실체 현미경을 이용한 렌즈 검사 시스템 및 그 방법")에는 렌즈의 불량이나 특성을 검사하는 장치와 방법에 관한 기술이 개시되어 있으며, 한국 공개특허번호 제10-2009-0056432호("마이크로 렌즈의 검사 방법 및 검사 장비")에는 이미지 센서에 사용되는 마이크로 렌즈의 불량이나 특성을 검사하는 장치 및 방법에 관한 기술이 개시되어 있다.

한편, 최근에는 태양광 발전시스템에 있어서, 집광 렌즈의 발전과 그 필요성이 대두되고 있으며, 그만큼 집광 렌즈의 특성과 효율을 측정하는 장치 및 방법도 고려되는 실정이다.

집광기능을 하는 대표적인 광학부품으로 평행광을 굴절시켜 한 점으로 모으는 볼록 렌즈가 있으나, 태양광 발전에 사용되기 위해 적절한 초점 거리와 충분한 집광 효율을 얻기에는, 볼록 렌즈 자체의 부피 및 질량 때문에 모듈 전체의 소형화 및 경량화를 달성할 수 없다는 문제점이 있다.

이를 해결하기 위해 볼록 렌즈와 같은 작용을 하며 그 두께를 축소한 형태의 프레넬 렌즈(Fresnel Lens)가 사용되는데, 이러한 프레넬 렌즈에 특화되어 그 특성을 검사하기 위한 장치에 관한 연구는 상대적으로 미흡한 실정이다.

또한, 프레넬 렌즈를 일반 렌즈 검사장치로 검사하기에는 프레넬 렌즈의 특성화된 형상을 고려하여 여러 단계를 거쳐야 하는 등의 불편함과 번거로움이 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 기술로 한국 등록특허번호 제10-1113739호("CPV 집광렌즈 검사장비")가 개시되어 있다.

상기 기술은 CPV(Concentrating Photo Voltaic)에서 태양광을 집중시키기 위하여 사용되는 CPV 집광 렌즈(450)의 특성을 검사하는 CPV 집광 렌즈 특성 검사 장비(400)로서, 도 1을 참조하여 볼 수 있듯이, 광원(401); 상기 광원(401)으로부터 발산된 빛을 확산시키는 제1렌즈(402); 상기 제1렌즈(402)에 의해 확산된 빛을 평행광으로 변경하는 제2렌즈(403); 상기 제2렌즈(403)에 의해 변경된 평행광이 상기 CPV 집광 렌즈(450)를 통과한 후, 상기 CPV 집광 렌즈(450)에 의해 집광되어 나온 빛을 감지하는 검출부(404);를 포함하여 이루어진다.

상기 검출부(404)는 상기 CPV 집광렌즈(450)를 통과한 빛의 투과량, 빛의 초점 거리, 초점 사이즈, 파장대별 투과율을 동시 측정한다.

그러나 제1렌즈 및 제2렌즈 등의 렌즈가 부가적으로 더 구성되어야 하므로, 그 구조가 비효율적이며, 복잡해지는 문제점이 있다.

또한, 하나의 검출기를 통한 광효율 산출이 이루어지므로, 측정의 대상이 되는 렌즈의 정확한 광효율을 측정하기가 어렵다.

한국 등록특허번호 제10-0909944호(2009.07.23.) 한국 공개특허번호 제10-2009-0056432호(2009.06.03.) 한국 등록특허번호 제10-1113739호(2012.02.01.)

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 광원이 내부로 입사될 수 있도록 복수의 경통을 형성한 하우징에 광원의 광량을 검출하는 디텍터와 측정대상렌즈를 투과한 빛의 광량을 검출하는 디텍터를 구비함으로써, 각각의 검출 광량을 상호 비교하여 측정대상렌즈의 광효율 값을 산출하는 집광렌즈 광효율 측정장치 및 측정방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 집광렌즈의 광효율을 측정하는 장치로서, 소정의 수납공간을 형성한 하우징; 상기 하우징의 내부로 광원의 빛이 평행 입사될 수 있도록 상기 하우징의 일측에 평행하게 배치한 복수개의 경통; 상기 하우징에 형성된 수납공간을 제1 구역과 제2 구역으로 구획하는 구획 칸막이; 상기 구획 칸막이에 의해 구획된 상기 하우징의 제1 구역에 설치되며, 상기 경통으로 유입된 빛의 양을 검출하는 제1 디텍터; 상기 하우징의 제1 구역에 배치되어, 상기 제1 디텍터의 검출부와 대응하는 크기, 형태를 갖는 결합홈을 형성하고, 상기 결합홈에 제1 디텍터의 검출부가 끼워지도록 하여, 상기 경통으로 유입된 빛이 제1 디텍터의 검출부에만 집광될 수 있도록 하는 가림막; 상기 하우징의 제2 구역에 상기 구획 칸막이를 경계로 상기 제1 디텍터와 나란히 수직배치되어, 상기 경통을 통해 유입된 빛을 투과시켜 집광하는 측정대상렌즈; 상기 측정대상렌즈의 후방에 위치되고, 상기 측정대상렌즈에 의해 집광되는 빛의 양을 검출하는 제2 디텍터; 및 상기 제1 디텍터와 제2 디텍터로부터 검출된 광량을 상호 비교하여, 상기 측정대상렌즈의 광효율을 산출하되, 상기 측정대상렌즈의 사이즈에 따라 상기 제1 디텍터의 검출값에 임의의 보정값이 있는 경우, 상기 보정값을 반영하여 상기 제1 디텍터에 검출된 광량을 보정하고, 상기 보정된 제1 디텍터의 광량과 제2 디텍터의 광량을 상호 비교하여, 상기 측정대상렌즈의 광효율을 산출하는 제어부로 구성한다.

삭제

또한, 본 발명에 따른 상기 측정대상렌즈는 볼록 렌즈 및 프레넬 렌즈 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.

삭제

또한, 본 발명에 따른 상기 제어부는 산출된 측정값을 표시하는 디스플레이부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 상기 집광렌즈 광효율 측정장치는 상기 하우징의 일측에 상기 광원의 위치를 추적할 수 있도록 상기 하우징의 위치를 가변하는 트렉커부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 집광렌즈의 광효율을 측정하는 방법으로서, a) 광원의 광량을 검출하는 제1 디텍터와, 측정대상렌즈를 투과한 광원의 광량을 검출하는 제2 디텍터가 광량을 검출하는 단계; b) 상기 a)단계에서 검출한 제1 및 제2 디텍터의 광량을 제어부가 비교하여 상기 측정대상렌즈의 광효율을 산출하되, 상기 측정대상렌즈의 사이즈에 따라 상기 제1 디텍터에 미리 설정된 보정값이 있는 경우, 상기 제어부가 상기 보정값을 반영하여 상기 제1 디텍터에 검출된 광량을 보정하고, 상기 보정된 제1 디텍터의 광량과 제2 디텍터의 광량을 상호 비교하여 광효율을 산출하는 단계; 및 c) 상기 제어부가 상기 b)단계에서 산출된 광효율을 디스플레이부를 통해 표시하는 단계로 구성한다.

삭제

본 발명은 광원이 내부로 입사될 수 있도록 복수의 경통을 형성한 하우징에 광원의 광량을 검출하는 디텍터와 측정대상렌즈를 투과한 빛의 광량을 검출하는 디텍터를 구비하여 각각의 검출 광량을 상호 비교함으로써, 더 효과적으로 측정대상렌즈의 광효율을 파악할 수 있는 장점이 있다.

도 1 은 종래 기술에 따른 프레넬 렌즈 검사장비를 나타낸 개략도.
도 2 는 본 발명에 따른 집광렌즈 광효율 측정장치의 구조를 나타낸 사시도.
도 3 은 본 발명에 따른 집광렌즈 광효율 측정장치의 구조 및 원리를 나타낸 단면도.
도 4 는 본 발명에 따른 집광렌즈 광효율 측정장치에서 가림막과 제1 디텍터의 결합구조를 나타내는 사시도.
도 5 는 본 발명에 따른 제어부의 구성을 나타낸 블록도.
도 6 은 본 발명에 따른 트렉커부의 실시예를 나타낸 예시도.
도 7 은 본 발명에 따른 집광렌즈 광효율 측정장치의 측정방법을 나타낸 흐름도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 집광렌즈 광효율 측정장치 및 측정방법의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 집광렌즈 광효율 측정장치의 구조를 나타낸 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 집광렌즈 광효율 측정장치의 구조 및 원리를 나타낸 단면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 집광렌즈 광효율 측정장치에서 가림막과 제1 디텍터의 결합구조를 나타내는 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 제어부의 구성을 나타낸 블록도이며, 도 6은 본 발명에 따른 트렉커부의 실시예를 나타낸 예시도이고, 도 7은 본 발명에 따른 집광렌즈 광효율 측정장치의 측정방법을 나타낸 흐름도이다.

도 2 내지 도 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 집광렌즈 광효율 측정장치(1)의 외부구성은 크게 하우징(10), 덮개(20), 경통(30)으로 나눠진다.

상기 하우징(10)은 상자형태로 이루어져 몸체의 역할을 하는 것으로서, 내부에 소정의 수납공간을 형성하여 각각의 구성부품이 설치될 수 있도록 한다.

상기 하우징(10)은 도 2에서 상자형태로 도시하고 있지만, 이에 한정되지 않고, 그 형태와 크기, 재질은 해당기술의 관련범위 내에서 다양한 변경설계가 가능함은 물론이다.

또한, 상기 하우징(10)은 상면이 개구되어 덮개(20)가 구비될 수 있으며, 상기 덮개(20)는 개구된 하우징(10)의 상면을 개폐하는 역할을 수행한다.

상기 경통(30)은 빛이 상기 하우징(10) 내부로 유입되도록 하는 유입구가 형성된 것으로서, 하우징(10)의 일측에 평행하게 배치된다.

도면에 따른 본 실시예에서는 2개의 경통(30a, 30b)을 제안하고 있지만, 필요에 따라서는 복수개의 경통이 더 구비될 수도 있다.

이러한 경통(30)에 의해 광원(A)으로부터 발광된 빛은 상기 하우징(10)의 내부로 평행 입사가 가능해진다.

또한, 상기 경통(30)에는 경통(30)의 개수에 대응하여 제1 가이드(31a) 및 제2 가이드(31b)가 돌출 형성될 수 있으며, 상기 제1,2가이드(31a, 31b)는 광원(A)로부터의 빛이 좀 더 효과적으로 유입될 수 있도록 한다.

여기서, 광원(A)은 측정대상렌즈의 광효율을 측정하기 위한 빛을 제공하는 구성으로서, 태양광 또는 백색광일 수 있고 바람직하게는 태양광이다.

다음으로, 집광렌즈 광효율 측정장치(1)의 내부구성요소를 설명한다.

상기 집광렌즈 광효율 측정장치(1)는 구획 칸막이(50), 제1 디텍터(110), 가림막(120), 제2 디텍터(210), 측정대상렌즈(220) 및 제어부(300)로 구성된다.

상기 구획 칸막이(50)는 하우징(10)을 제1 구역(100)과 제2 구역(200)으로 나누는 구성으로, 사용자가 측정하고자 하는 측정대상렌즈의 수에 따라 구획 칸막이 및 그 구역이 추가 설치될 수 있음은 물론이다.

더불어, 구역에 따른 경통 및 디텍터 또한 추가적으로 더 구비되어야 함을 미리 언급하는 바이다.

상기 디텍터란, 검출기를 의미하며, 전압, 전류, 온도, 광량 등의 물리 현상을 정량적인 것으로 변환하고, 우리가 이해하기 쉬운 형태로 표시하는 기능을 갖는 소자 또는 기기를 말한다. 예를 들면 CCD센서, CMOS센서 등이 있다.

본 발명에 따른 제1 디텍터(110)는 경통(30a)으로부터 유입된 빛의 양을 검출하는 구성으로서, 제1 구역(100)에 설치될 수 있다.

또한, 상기 제1 디텍터(110)는 제2 디텍터(210)의 값과 비교될 수 있도록 구획 칸막이(50)를 경계로 측정대상렌즈(220)와 나란히 수직배치한다.

상기 제1 디텍터(110)의 종류는 빛의 양(광량) 및 빛의 밝기를 측정하는 Area디텍터가 사용될 수 있으며, 그 크기는 10mm×10mm가 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니고 관련분야의 통상적인 지식을 가진 전문가에 의하여 본 발명의 범위 내에서 다양한 선택이 가능함은 물론이다.

상기 가림막(120)은 광원(A)으로부터의 빛이 제1 디텍터(110)의 검출부(111)에만 집광될 수 있도록 하는 것으로서, 상기 제1 구역(100)에 배치된다.

또한, 도 4를 참조하여 볼 수 있듯이, 상기 가림막(120)은 검출부(111)의 크기 및 형태와 대응하는 결합홈(121)을 형성함으로써, 제1 디텍터(110)의 검출부(111)가 상기 결합홈(121)에 끼워져 견고한 결합이 가능하도록 한다.

상기 제2 디텍터(210)는 상기 측정대상렌즈(220)의 후방에 위치되고, 경통(30b)으로부터 유입되어 상기 측정대상렌즈(220)를 투과한 빛의 광량을 검출하는 것으로서, 제2 구역(200)에 배치될 수 있다.

또한, 상기 제2 디텍터(210)의 종류 및 크기는 상기 제1 디텍터(110)로부터 측정되는 값과 상대적인 비교가 가능하도록 동일한 조건을 갖추어야 함은 물론이다.

상기 측정대상렌즈(220)는 제2 구역(200)에 배치되어 상기 경통(30b)을 통해 유입된 빛을 투과시키고, 투과된 빛이 제2 디텍터(210)에 집광되도록 하는 구성으로서, 볼록 렌즈 및 프레넬 렌즈 등이 설치되고, 바람직하게는 프레넬 렌즈이다.

또한, 상기 측정대상렌즈(220)를 고정하기 위하여 상기 측정대상렌즈(220)의 양측을 고정하는 마운트(221)가 설치될 수도 있다.

상기 측정대상렌즈(220)의 사이즈에 따라 집광범위가 가변될 수 있으므로, 제2 디텍터(210)와 측정대상렌즈(220) 사이의 거리 또한 가변될 수 있다.

상기 제어부(300)는 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 디텍터(110) 및 제2 디텍터(210)로부터 검출된 값을 통해 광효율을 산출한다.

또한 상기 제1 디텍터(110)의 검출값에 임의의 보정값이 있는 경우 검출된 광량을 보정하고, 상기 보정된 제1 디텍터(110)의 광량과 제2 디텍터(210)의 광량을 상호 비교 및 분석한다.

또한, 상기 제어부(300)는 산출된 측정값을 표시하는 디스플레이부(310)를 더 포함할 수 있다.

한편, 사용자가 직접 하우징(10)의 위치를 조절하여 광원(A)과 평행을 이루도록 할 수도 있겠으나. 도 6에 따른 본 실시예에서는 광원(A)이 태양광일 경우, 집광렌즈 광효율 측정장치(1)가 상기 광원(A)을 추적할 수 있도록 하우징(10)의 일측에 트렉커부(320)가 더 구비될 수 있다.

태양광 발전에 일반적으로 사용되는 트렉커는 태양이 일정주기로 이동함에 따라 그 빛을 평행 입사할 수 있도록 하는 것으로서, 본 발명에서는 도면에 도시된 바와 같이 베이스(321), 지지대(322), 회전축(322a) 및 구동모터(323)로 구성될 수 있으나, 그 구성 및 형태는 도면에 한정되지 않고 본 발명과 관련된 기술적 범위 내에서 다양한 변경 설계가 가능하다.

도 6을 참조하여 트렉커부(320)의 동작원리를 개략적으로 설명하자면, 먼저 제1,2디텍터(110,210)가 광량 및 빛의 위치를 감지하여 제어부(300)에 신호를 송출하고 상기 제어부(300)는 트렉커부(320)에 작동 신호를 전달한다.

상기 제어부(300)의 신호에 따라 트렉커부(320)의 구동모터(323)가 동작하며, 이에 따라 회전축(322a)은 상기 하우징(10)의 위치가 가변될 수 있도록 한다.

즉, 트렉커부(320)에 의해 집광렌즈 광효율 측정장치(1)의 경통(30)은 자동적으로 광원(A)과 평행이 되며, 이에 따라 경통(30)으로 빛이 평행 입사할 수 있도록 함으로써, 사용자는 더 편리하게 집광렌즈 광효율 측정장치(1)를 사용할 수 있다.

이하, 도 7을 참조하여 본 발명에 따른 집광렌즈 광효율 측정장치(1)를 이용한 측정방법을 구체적으로 후술한다.

도 7에서 볼 수 있듯이, 본 발명에 따른 집광렌즈 광효율 측정방법은 경통(30)을 통해 유입된 광량을 제1 디텍터(110)와 제2 디텍터(210)가 동시에 검출하는 단계(S100)와, 제1 디텍터(110)의 값을 보정하는 단계(S200)와, 검출한 값을 상호 비교하여 측정대상렌즈(220)의 광효율을 산출하는 단계(S300)와, 산출된 값을 디스플레이부(310)에 표시하는 단계(S400)를 포함하여 구성된다.

상기 S100단계의 경통(30)을 통해 유입된 광량을 제1 디텍터(110)와 제2 디텍터(210)가 동시에 검출하는 단계에서는, 일단 상기 집광렌즈 광효율 측정장치(1)의 경통(30a, 30b)을 통해 광원(A)의 빛이 하우징(10) 내부로 유입되면, 상기 하우징(10) 내부로 유입된 빛은 제1 구역(100)과 제2 구역(200)으로 동시에 향하고, 제1 구역(100)의 제1 디텍터(110)에서는 광원의 광량을 검출하는 한편, 제2 구역(200)의 제2 디텍터(210)에서는 측정대상렌즈(220)를 투과한 광량을 검출한다.

상기 S200단계의 제1 디텍터(110)의 값을 보정하는 단계에서는, 측정대상렌즈(220)의 사이즈에 따라 사용자가 입력부(미도시)를 통해 보정값을 직접 입력하거나, 미리 설정된 보정값이 있는 경우, 제어부(300)에 의해 자동적으로 제1 디텍터(110)의 값이 보정되도록 한다.

다시 말해, 측정대상렌즈(220)의 사이즈가 달라질 경우에는 제1 디텍터(110)가 검출한 값에 집광렌즈의 사이즈에 따른 광량의 증가를 보정할 수 있게 한다.

상기 S300단계의 검출한 값을 비교하여 측정대상렌즈(220)의 광효율을 산출하는 단계에서는, 제1 및 제2 디텍터(110,210)로부터 검출된 값을 상기 제어부(300)에서 상호 비교 및 분석함으로써, 측정대상렌즈(220)의 투과량에 따른 집광렌즈의 광효율을 산출한다.

상기 S400단계의 산출된 값을 디스플레이부(310)에 표시하는 단계에서는, 상기 S300단계에서 산출된 광효율을 디스플레이부(310)를 통해 사용자가 보기 쉽게 식별할 수 있도록 표시한다.

상기 디스플레이부(310)의 표시방식은 바람직하게는, 디지털방식이 사용될 수 있다.

따라서, 본 발명은 광원이 내부로 입사될 수 있도록 복수의 경통을 형성한 하우징에 광원의 광량을 검출하는 디텍터와 측정대상렌즈를 투과한 빛의 광량을 검출하는 디텍터를 구비하여 각각의 검출 광량을 상호 비교함으로써, 더 효과적으로 측정대상렌즈의 광효율을 파악할 수 있게 된다.

상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

또한, 본 발명의 실시예를 설명하는 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있으며, 상술된 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로, 이러한 용어들에 대한 해석은 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

1 : 집광렌즈 광효율 측정장치 10 : 하우징
20 : 덮개 30 : 경통
31a : 제1 가이드 31b : 제2 가이드
50 : 구획 칸막이 100 : 제1 구역
110 : 제1 디텍터 111 : 검출부
120 : 가림막 121 : 결합홈
200 : 제2 구역 210 : 제2 디텍터
220 : 측정대상렌즈 221 : 마운트
300 : 제어부 310 : 디스플레이부
320 : 트렉커부 A : 광원

Claims

"집광렌즈의 광효율을 측정하는 장치로서,
소정의 수납공간을 형성한 하우징(10);
상기 하우징(10)의 내부로 광원(A)의 빛이 평행 입사될 수 있도록 상기 하우징(10)의 일측에 평행하게 배치한 복수개의 경통(30a, 30b);
상기 하우징(10)에 형성된 수납공간을 제1 구역(100)과 제2 구역(200)으로 구획하는 구획 칸막이(50);
상기 구획 칸막이(50)에 의해 구획된 상기 하우징(10)의 제1 구역(100)에 설치되며, 상기 경통(30a)으로 유입된 빛의 양을 검출하는 제1 디텍터(110);
상기 하우징(10)의 제1 구역(100)에 배치되어, 상기 제1 디텍터(110)의 검출부(111)와 대응하는 크기, 형태를 갖는 결합홈(121)을 형성하고, 상기 결합홈(121)에 제1 디텍터(110)의 검출부(111)가 끼워지도록 하여, 상기 경통(30a)으로 유입된 빛이 제1 디텍터(110)의 검출부(111)에만 집광될 수 있도록 하는 가림막(120);
상기 하우징(10)의 제2 구역(200)에 상기 구획 칸막이(50)를 경계로 상기 제1 디텍터(110)와 나란히 수직배치되어, 상기 경통(30b)을 통해 유입된 빛을 투과시켜 집광하는 측정대상렌즈(220);
상기 측정대상렌즈(220)의 후방에 위치되고, 상기 측정대상렌즈(220)에 의해 집광되는 빛의 양을 검출하는 제2 디텍터(210); 및
상기 제1 디텍터(110)와 제2 디텍터(210)로부터 검출된 광량을 상호 비교하여, 상기 측정대상렌즈(220)의 광효율을 산출하되, 상기 측정대상렌즈(220)의 사이즈에 따라 상기 제1 디텍터(110)의 검출값에 임의의 보정값이 있는 경우, 상기 보정값을 반영하여 상기 제1 디텍터(110)에 검출된 광량을 보정하고, 상기 보정된 제1 디텍터(110)의 광량과 제2 디텍터(210)의 광량을 상호 비교하여, 상기 측정대상렌즈(220)의 광효율을 산출하는 제어부(300)를 포함하는 집광렌즈 광효율 측정장치.
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제 1 항에 있어서,
상기 측정대상렌즈(220)는 볼록 렌즈 및 프레넬 렌즈 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 집광렌즈 광효율 측정장치.
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제 1 항에 있어서,
상기 제어부(300)는 산출된 측정값을 표시하는 디스플레이부(310)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 집광렌즈 광효율 측정장치.
제 1 항에 있어서,
상기 집광렌즈 광효율 측정장치(1)는 상기 하우징(10)의 일측에 상기 광원(A)의 위치를 추적할 수 있도록 상기 하우징(10)의 위치를 가변하는 트렉커부(320)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 집광렌즈 광효율 측정장치.
집광렌즈의 광효율을 측정하는 방법으로서,
a) 광원(A)의 광량을 검출하는 제1 디텍터(110)와, 측정대상렌즈(220)를 투과한 광원(A)의 광량을 검출하는 제2 디텍터(210)가 광량을 검출하는 단계(S100);
b) 상기 a)단계에서 검출한 제1 및 제2 디텍터(110, 210)의 광량을 제어부(300)가 비교하여 상기 측정대상렌즈(220)의 광효율을 산출하되, 상기 측정대상렌즈(220)의 사이즈에 따라 상기 제1 디텍터(110)에 미리 설정된 보정값이 있는 경우, 상기 제어부(300)가 상기 보정값을 반영하여 상기 제1 디텍터(110)에 검출된 광량을 보정하고, 상기 보정된 제1 디텍터(110)의 광량과 제2 디텍터(210)의 광량을 상호 비교하여 광효율을 산출하는 단계(S200); 및
c) 상기 제어부(300)가 상기 b)단계에서 산출된 광효율을 디스플레이부(310)를 통해 표시하는 단계(S400)를 포함하는 집광렌즈 광효율 측정방법.
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