KR20190030968A - 광 측정 장치, 시스템 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 검체로부터 수신된 광을 측정하는 장치, 시스템 및 방법에 관한 것이다.
검체로부터 방출되는 광을 측정하여 3자극치 등의 보정된 영상을 획득하는 종래의 하이브리드 시스템에서는 빔 스플리터와 같은 광 분기 수단을 이용하기 때문에 측정기에서의 광 감도가 저하되고, 그 결과 측정 속도가 느려지는 문제점이 있다. 이에 본 발명은 상기 과제를 해결하기 위하여, 검체로부터 출발하여 광 측정 장치에 입사되는 광이, 복수개로 광을 분기하여 서로 다른 방향으로 지향시키는 광 분기 수단을 거치지 않고, 제 1 측정기 및 제 2 측정기로 입사될 수 있도록 한다. 그리고 이를 위하여 본 발명은 제 1 측정기에 이르는 제 1 광의 광 경로 중 공통 측정 영역 내의 일 지점으로부터 연장되는 제 1 광 경로 구간과, 제 2 측정기에 이르는 제 2 광의 광 경로 중 상기 일 지점으로부터 연장되는 제 2 광 경로 구간이 서로 겹치지 않고 0° 보다 크고 180° 보다 작은 범위 내에서 각을 이루도록, 제 1 측정기와 제 2 측정기를 배치하는 것을 특징으로 한다.
검체로부터 방출되는 광을 측정하여 3자극치 등의 보정된 영상을 획득하는 종래의 하이브리드 시스템에서는 빔 스플리터와 같은 광 분기 수단을 이용하기 때문에 측정기에서의 광 감도가 저하되고, 그 결과 측정 속도가 느려지는 문제점이 있다. 이에 본 발명은 상기 과제를 해결하기 위하여, 검체로부터 출발하여 광 측정 장치에 입사되는 광이, 복수개로 광을 분기하여 서로 다른 방향으로 지향시키는 광 분기 수단을 거치지 않고, 제 1 측정기 및 제 2 측정기로 입사될 수 있도록 한다. 그리고 이를 위하여 본 발명은 제 1 측정기에 이르는 제 1 광의 광 경로 중 공통 측정 영역 내의 일 지점으로부터 연장되는 제 1 광 경로 구간과, 제 2 측정기에 이르는 제 2 광의 광 경로 중 상기 일 지점으로부터 연장되는 제 2 광 경로 구간이 서로 겹치지 않고 0° 보다 크고 180° 보다 작은 범위 내에서 각을 이루도록, 제 1 측정기와 제 2 측정기를 배치하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 검체로부터 수신된 광을 측정하는 장치, 시스템 및 방법에 관한 것이다.
검체로부터 방출되는 광의 휘도나 색도를 측정하기 위한 다양한 광도계 및 색도계들이 존재한다. 특히 디스플레이 장치의 패널의 성능을 검사하기 위하여 LCD, PDP 등의 평판 디스플레이 패널로부터 방출되는 광의 휘도, 색도 및 기타 발광 특성들을 측정하기 위하여 이용되는 광도계, 색도계들이 존재한다.
예를 들면 고성능 검사를 위하여 정확한 광의 휘도 및 색도를 측정할 수 있는 기기로, 스펙트럼 광도계 (spectral photometer) 또는 스펙트럼 색도계(spectral colorimeter) 가 이용되고 있다. 스펙트럼 광도계/색도계는 광의 스펙트럼을 소정 대역(예를 들면 1 ~ 10 nm)을 갖는 다수의 채널(예를 들면 30 ~ 200 채널)들로 분할하고, 각 대역에서의 에너지를 측정할 수 있다. 그리고 스펙트럼 광도계/색도계에서는 대역별 에너지를 소정의 색 매칭 함수 (color matching function)를 이용하여 적분함으로서, 해당 색 매칭 함수에 정확하게 대응하는 색 공간의 휘도 및/또는 색도를 산출할 수 있다. 예를 들어 디스플레이 기기의 검사에서 인간이 감지하는 색을 기준으로 검사를 하기 위하여, 이를 표현하는 CIE 3자극치 (tristimulus) (XYZ) 가 스펙트럼 광도계/색도계로 정확하게 획득될 수 있다. 이러한 스펙트럼 광도계/색도계는 상술한 방식으로 정확한 휘도 및/또는 색도를 획득할 수 있다는 장점이 있지만, 측정에 시간이 오래 걸리고, 장치의 복잡도가 높으며 고가인 단점이 있다. 또한 일반적으로 측정값에 공간 해상도가 없거나 작다는 한계점도 있다.
이상과 같은 문제점을 해결하기 위하여 종래에 스펙트럼 광도계/색도계와 영상 카메라의 하이브리드 시스템이 고안되었다. 예를 들면 한국 공개특허공보 제10-2016-0098083호와 같은 색체 측정기 시스템이 있다. 도 1 과 같은 종래의 측정기 시스템에서는 검체로부터 방출된 동축 광을 빔 스플리터 (30) 로 분기하여 각 분기된 광들을 RGB 카메라 (20) 와 스펙트럼 색도계 (10) 로 지향시킨 다음, 스펙트럼 색도계 (10) 에서 측정된 3자극치를 이용하여 RGB 카메라 (20) 에서 획득된 RGB 영상을 변환 및 보정하여 3자극치의 영상을 생성한다. 이와 같은 종래 기술에는 보다 넓은 영역에서 보다 빠른 속도로 검체의 RGB 영상을 획득할 수 있는 RGB 카메라 (20) 와, 보다 좁은 영역에서 공간 해상도 없이 보다 정확하게 검체의 3자극값을 획득할 수 있는 스펙트럼 색도계 (10) 를 통합하여, 정확도가 향상된 3자극값의 맵 정보를 획득할 수 있다는 장점이 있다.
그러나 이와 같은 종래의 측정기 시스템들은 동축 광을 서로 다른 측정기에서 측정하기 위하여 빔 스플리터와 같은 광 분기 수단을 이용하기 때문에, 동축 광이 분기되는 과정에서 광량이 적어도 어느 한 쪽은 1/2 이하로 감소하게 되고, 그 결과 2 개의 측정기 중 적어도 어느 한 측정기에서는 광 감도가 1/2 이하로 줄어드는 문제가 있다. 그리고 위와 같이 광 감도가 저하되는 경우 측정을 위하여 광을 수집하여야 하는 시간이 증가하기 때문에, 검체에 대한 측정 시간이 늘어나게 되고, 그 결과 검체 검사 공정에서 생산성이 저하된다는 문제점이 있다. 또한 광 측정 장치 내에 광 분기 수단이 구비되어야 하기 때문에, 장치의 부피가 커지고 광 분기 수단의 배치에 따라 측정기의 위치가 결정되기 때문에 측정기의 배치 자유도가 제약되는 문제점이 있다. 또한 광 분기 수단으로 개구거울을 이용하는 경우 거울의 구멍에 해당하는 부분의 영상을 취득할 수 없고, 구멍이 작아질 때 구멍을 통해 측정기에 이르는 광량이 감소한다는 문제점이 있다.
이에 본 발명의 광 측정 장치, 시스템 및 방법은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하는 것을 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 검체로부터 출발하여 광 측정 장치에 입사되는 광이, 복수개로 광을 분기하여 서로 다른 방향으로 지향시키는 광 분기 수단을 거치지 않고, 제 1 측정기 및 제 2 측정기로 입사될 수 있도록 한다. 그리고 이를 위하여 본 발명은 제 1 측정기에 이르는 제 1 광의 광 경로 중 공통 측정 영역 내의 일 지점으로부터 연장되는 제 1 광 경로 구간과, 제 2 측정기에 이르는 제 2 광의 광 경로 중 상기 일 지점으로부터 연장되는 제 2 광 경로 구간이 서로 겹치지 않고 0° 보다 크고 180° 보다 작은 범위 내에서 각을 이루도록, 제 1 측정기와 제 2 측정기를 배치하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 광 측정 장치는 검체의 제 1 측정 영역으로부터 제 1 광을 수신하고, 상기 수신된 제 1 광으로부터 적어도 하나의 제 1 측정값을 생성하는 제 1 측정 수단, 상기 검체의 제 2 측정 영역으로부터 제 2 광을 수신하고, 상기 수신된 제 2 광으로부터 소정의 공간 해상도를 갖는 제 2 측정값의 집합을 생성하는 제 2 측정 수단, 및 상기 제 1 측정값에 기초하여, 상기 제 2 측정값에 대한 변환 및 보정 중 적어도 하나를 수행하는 보정 수단을 포함할 수 있다. 그리고 여기서 상기 제 1 측정 수단과 상기 제 2 측정 수단은, 상기 제 1 측정 영역과 제 2 측정 영역이 적어도 일부 중복되는 공통 측정 영역을 갖고, 상기 제 1 측정 수단에 이르는 상기 제 1 광의 광 경로 중 상기 공통 측정 영역 내의 일 지점으로부터 연장되는 제 1 광 경로 구간과, 상기 제 2 측정 수단에 이르는 상기 제 2 광의 광 경로 중 상기 일 지점으로부터 연장되는 제 2 광 경로 구간이 서로 겹치지 않고 0° 보다 크고 180° 보다 작은 범위 내에서 각을 이루도록, 배치될 수 있다.
일 실시예에서 상기 제 2 측정 수단은 상기 제 2 측정 영역 내의 모든 영역에 대하여 상기 제 2 측정값을 생성하는 것을 특징으로 할 수 있다.
일 실시예에서 광 측정 장치는 상기 제 1 광 경로 구간과 상기 제 2 광 경로 구간 간의 각도를 변경하도록, 상기 제 1 측정 수단의 위치, 광축 및 광학계 설정 그리고 상기 제 2 측정 수단의 위치, 광축 및 광학계 설정 중 적어도 하나를 변경하는 제어 수단을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서 상기 보정 수단은 또한 상기 제 1 광 경로 구간과 상기 제 2 광 경로 구간 간의 각도에 기초하여, 상기 제 2 측정값에 대한 변환 및 보정 중 적어도 하나를 수행하는 것을 특징으로 할 수 있다.
일 실시예에서 상기 광 측정 장치에 입사된 광이, 복수개로 광을 분기하여 서로 다른 방향으로 지향시키는 광 분기 수단을 거치지 않고, 상기 제 1 측정 수단 및 상기 제 2 측정 수단에 입사되는 것을 특징으로 할 수 있다.
일 실시예에서 상기 광 측정 장치는 복수개의 상기 제 2 측정 수단들을 포함하고, 상기 복수개의 제 2 측정 수단들의 상기 제 2 측정 영역들은 적어도 일부가 중복되는 영역을 갖고, 또한, 상기 공통 측정 영역이 상기 중복되는 영역 내에 위치하는 것을 특징으로 할 수 있다.
일 실시예에서 상기 광 측정 장치는 복수개의 상기 제 1 측정 수단들을 포함하고, 상기 복수개의 제 1 측정 수단들의 상기 제 1 측정 영역들은 상기 중복되는 영역에서 적어도 2 개 이상의 상기 공통 측정 영역을 갖는 것을 특징으로 할 수 있다.
일 실시예에서 상기 제 1 측정 수단은 스펙트럼 광도계, 스펙트럼 색도계, 스펙트럼 복사계, 광전 광도계, 광전 색도계, 광전 복사계 중 어느 하나가 될 수 있다. 또한, 상기 제 2 측정 수단은 공간 해상도를 갖는 카메라, 영상 광도계, 영상 색도계 중 어느 하나가 될 수 있다.
본 발명에 따른 광 측정 장치에서 검체로부터 수신된 광을 측정하는 방법은, 제 1 측정기로 상기 검체의 제 1 측정 영역으로부터 제 1 광을 수신하고, 상기 수신된 제 1 광으로부터 적어도 하나의 제 1 측정값을 생성하는 단계, 제 2 측정기로 상기 검체의 제 2 측정 영역으로부터 제 2 광을 수신하고, 상기 수신된 제 2 광으로부터 소정의 공간 해상도를 갖는 제 2 측정값의 집합을 생성하는 단계, 및 상기 제 1 측정값에 기초하여, 상기 제 2 측정값에 대한 변환 및 보정 중 적어도 하나를 수행하는 보정 단계를 포함할 수 있다. 여기서 상기 제 1 측정기와 상기 제 2 측정기는, 상기 제 1 측정 영역과 제 2 측정 영역이 적어도 일부 중복되는 공통 측정 영역을 갖고, 상기 제 1 측정기에 이르는 상기 제 1 광의 광 경로 중 상기 공통 측정 영역 내의 일 지점으로부터 연장되는 제 1 광 경로 구간과, 상기 제 2 측정기에 이르는 상기 제 2 광의 광 경로 중 상기 일 지점으로부터 연장되는 제 2 광 경로 구간이 서로 겹치지 않고 0° 보다 크고 180° 보다 작은 범위 내에서 각을 이루도록, 배치되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 광 측정 시스템은, 검체의 제 1 측정 영역으로부터 제 1 광을 수신하고, 상기 수신된 제 1 광으로부터 적어도 하나의 제 1 측정값을 생성하는 제 1 측정기, 상기 검체의 제 2 측정 영역으로부터 제 2 광을 수신하고, 상기 수신된 제 2 광으로부터 소정의 공간 해상도를 갖는 제 2 측정값의 집합을 생성하는 제 2 측정기, 및 상기 제 1 측정값에 기초하여, 상기 제 2 측정값에 대한 변환 및 보정 중 적어도 하나를 수행하는 보정 회로를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 광 측정 시스템은, 검체의 제 1 측정 영역으로부터 제 1 광을 수신하고, 상기 수신된 제 1 광으로부터 적어도 하나의 제 1 측정값을 생성하는 제 1 측정기, 상기 검체의 제 2 측정 영역으로부터 제 2 광을 수신하고, 상기 수신된 제 2 광으로부터 소정의 공간 해상도를 갖는 제 2 측정값의 집합을 생성하는 제 2 측정기, 및 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는 상기 제 1 측정값에 기초하여, 상기 제 2 측정값에 대한 변환 및 보정 중 적어도 하나를 수행하도록 구성될 수도 있다.
여기서 상기 제 1 측정기와 상기 제 2 측정기는, 상기 제 1 측정 영역과 제 2 측정 영역이 적어도 일부 중복되는 공통 측정 영역을 갖고, 상기 제 1 측정기에 이르는 상기 제 1 광의 광 경로 중 상기 공통 측정 영역 내의 일 지점으로부터 연장되는 제 1 광 경로 구간과, 상기 제 2 측정기에 이르는 상기 제 2 광의 광 경로 중 상기 일 지점으로부터 연장되는 제 2 광 경로 구간이 서로 겹치지 않고 0° 보다 크고 180° 보다 작은 범위 내에서 각을 이루도록, 배치될 수 있다.
본 발명에 따른 광 측정 장치, 시스템, 방법에 의하면, 빔 스플리터 등과 같은 광 분기 수단을 이용하지 않기 때문에, 검체에 대하여 3자극치 등 소정 색 공간에서 정의되는 측정값의 보정된 맵 데이터를 보다 빠르게 획득할 수 있고, 이로써 검체 검사 공정의 생산성을 향상시킬 수 있는 유리한 효과를 갖는다. 또한 광 측정 장치의 설계가 단순화되고 장치가 소형화 될 수 있다. 또한, 본 발명에서는 시야각의 차이에 따른 광의 특성 차이를 보정하기 때문에, 광 분기 수단을 이용하여 동축 광을 측정하지 않더라도 정확하게 보정할 수 있다. 또한 본 발명에 따르면 복수개의 카메라를 이용함으로써, 보다 넓은 면적의 검체를 측정할 수 있고, 또는 보다 큰 해상도로 측정을 할 수 있어 측정 공간 분해능이 향상되는 유리한 효과가 있다. 또한 검체 전체에서 균일한 기준으로 측정값을 보정/변환할 수 있는 유리한 효과가 있다. 또한 본 발명에 따르면, 지역적으로 측정 영역을 설정하여 측정한 각 지역의 기준 측정값을 이용하여 보정 대상이 되는 공간 해상도를 갖는 측정값을 보정/변환하기 때문에 보정/변환 정확도가 추가로 향상되는 유리한 효과가 있다. 또한 본 발명에 따르면 다양한 시야각의 측정값을 동시에 보정 및/또는 변환할 수 있는 유리한 효과가 있다.
도 1 은 종래의 광 측정 시스템을 나타내는 도면이다.
도 2 는 본 발명에 따른 제 1 측정기 및 제 2 측정기의 블록도이다.
도 3 은 검체에 대한 제 1 측정 영역, 제 2 측정 영역 및 공통 측정 영역을 나타내는 도면이다.
도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 측정 장치, 시스템을 나타내는 도면이다.
도 5 는 본 발명에 따른 보정을 설명하기 위한 참고도이다.
도 6, 7 은 본 발명의 일 실시예에 따른 검체에 대한 제 1 측정 영역, 제 2 측정 영역 및 공통 측정 영역 설정을 나타내는 도면이다.
도 8 은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 측정 장치, 시스템을 나타내는 도면이다.
도 9 는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 측정 장치, 시스템의 블록도이다.
도 10 은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 측정 방법의 흐름도이다.
도 2 는 본 발명에 따른 제 1 측정기 및 제 2 측정기의 블록도이다.
도 3 은 검체에 대한 제 1 측정 영역, 제 2 측정 영역 및 공통 측정 영역을 나타내는 도면이다.
도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 측정 장치, 시스템을 나타내는 도면이다.
도 5 는 본 발명에 따른 보정을 설명하기 위한 참고도이다.
도 6, 7 은 본 발명의 일 실시예에 따른 검체에 대한 제 1 측정 영역, 제 2 측정 영역 및 공통 측정 영역 설정을 나타내는 도면이다.
도 8 은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 측정 장치, 시스템을 나타내는 도면이다.
도 9 는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 측정 장치, 시스템의 블록도이다.
도 10 은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 측정 방법의 흐름도이다.
본 발명의 광 측정 장치는 제 1 측정 수단, 제 2 측정 수단, 보정 수단을 포함하고, 보정 수단이 검체에 대한 제 1 측정 수단의 제 1 측정값에 기초하여 제 2 측정 수단의 제 2 측정값에 대한 변환 및 보정 중 적어도 하나를 수행한다. 여기서 검체는 그로부터 수신된 광을 측정하는 대상이 되는 객체를 의미하며, 검체는 능동적으로 광을 발광하는 객체가 될 수도 있고, 입사된 광을 반사하는 객체가 될 수도 있다. 예를 들면 검체는 이에 한정되는 것은 아니지만, 사용자에게 디스플레이를 제공하는 장치에 구비되는 디스플레이 (예를 들면 OLED, LCD, PDP 등) 나 또는 각종 광원 (예를 들면 LED 등) 이나 조명 등이 될 수 있다.
본 발명의 제 1 측정 수단은 검체의 제 1 측정 영역으로부터 제 1 광을 수신하고, 상기 수신된 제 1 광으로부터 적어도 하나의 제 1 측정값을 생성하는 제 1 측정기가 될 수 있다. 본 발명에서 제 1 측정기는 뒤에서 설명하는 제 2 측정기 보다 상대적으로 높은 정확도를 갖는 측정값을 생성하는 것을 특징으로 한다. 예를 들어 제 1 측정기는 알려진 스펙트럼 광도계 또는 복사계, 스펙트럼 색도계 중 어느 하나가 될 수 있고 광전 광도계, 광전 색도계 중 어느 하나가 될 수도 있다.
스펙트럼 광도계 (spectral photometer) 또는 스펙트럼 색도계(spectral colorimeter) 는 광의 스펙트럼을 분석하여 보다 정확한 광의 휘도 및 색도를 측정하는 기기이다. 제 1 측정 수단이 이와 같은 스펙트럼 분석에 기초한 측정기가 되는 경우, 측정기는 도 2 a 와 같이 입사된 광의 스펙트럼을 생성하는 분광기 (101a) 와, 스펙트럼을 검출하는 광센서 등의 검출기 (102a), 그리고 검출기에서 검출되는 광의 대역 별 에너지를 처리하는 회로 또는 프로세서 (103a) 를 포함할 수 있다. 스펙트럼 광도계 또는 색도계에서는 광의 스펙트럼이 소정 대역(예를 들면 1 ~ 10 nm)을 갖는 다수의 채널(예를 들면 30 ~ 200 채널)들로 분할되고, 각 대역에서의 에너지가 측정되며, 대역별 에너지를 소정의 색 매칭 함수 (color matching function)를 이용하여 적분함으로서, 해당 색 매칭 함수에 대응하는 색 공간의 휘도 및/또는 색도가 획득될 수 있다. 예를 들면, 인간의 눈이 감지하는 색을 모델링하도록 설계된 CIE XYZ 색 매칭 함수를 이용하여 스펙트럼의 에너지를 적분함으로써, CIE 3자극치 (XYZ) 가 획득될 수 있다. 예를 들면 하기 수학식 1 을 이용하여 CIE 3자극치 (XYZ) 가 획득될 수 있다.
여기서 X, Y, Z 는 CIE 3자극치이고, λ 는 파장이고, L 은 스펙트럼 복사량이고, x, y, z 는 CIE XYZ 색 공간에서의 색 매칭 함수이다.
또는, 스펙트럼 광도계/색도계는 필요에 따라 정규화된 CIE xyY 색 공간의 값을 획득할 수도 있고, 또한 기타 색 공간에서 정의된 색 매칭 함수를 이용하여 해당 색 공간의 휘도 및/또는 색도를 획득할 수도 있다. 이상과 같이 스펙트럼을 분석하여 광을 측정하는 기기는 대역 별 에너지 값을 색 매칭 함수에 반영하여, 해당 색 매칭 함수가 규정하는 휘도 및/또는 색도를 산출하기 때문에, 정확한 휘도 및/또는 색도를 획득할 수 있다는 장점이 있다. 다만 이와 같이 스펙트럼을 분석하는 방식은 휘도 및/또는 색도를 획득하는데 시간이 오래 걸리고, 장치의 복잡도가 높으며 고가인 단점이 있다. 또한 일반적으로 측정값에 공간 해상도가 없거나 작다는 한계점도 있다.
한편, 광전 광도계 (photoelectric photometer) 또는 광전 색도계 (photoelectric colorimeter) 는 스펙트럼을 직접 분석하는 대신 광학 필터와 광 센서를 이용하여 휘도 및/또는 색도를 측정하는 기기이다. 이와 같은 광전 측정기는 도 2 b 와 같이 광학 필터 (101b) 와 광 센서 등의 검출기 (102b) 및 검출기의 출력값을 처리하는 회로 또는 프로세서 (103b) 를 포함할 수 있다. 광전 광도계/색도계는 측정하고자 하는 색 공간의 색 매칭 함수에 상응하는 광학 필터를 이용하여, 해당 광학 필터를 통과하는 광의 에너지를 광 센서로 측정함으로써, 해당 색 공간의 휘도 및/또는 색도를 측정한다. 이와 같은 광전 광도계/색도계는 보다 빠르게 휘도 및/또는 색도를 획득할 수 있다는 장점이 있지만, 광의 스펙트럼의 에너지를 직접 분석하는 것이 아니라 색 매칭 함수를 모델링한 광학 필터를 이용하기 때문에, 상대적으로 측정 정확도가 낮다는 한계점이 있다.
본 발명의 제 1 측정기는 상술한 스펙트럼 광도계나 복사계, 스펙트럼 색도계, 광전 광도계, 광전 색도계 중 어느 하나가 될 수 있고, 또한 상술한 방식 이외의 방식으로 동작하는 스펙트럼 분석 또는 광전 현상에 기초한 광도계/복사계/색도계 등이 될 수도 있다. 여기서 바람직하게는 제 1 측정기는 보다 정확한 제 1 측정값을 획득하기 위하여 스펙트럼 광도계 또는 색도계가 될 수 있다. 다만 제 1 측정기가 이에 한정되는 것은 아니며 이하 설명하는 제 2 측정기 보다 상대적으로 높은 정확도로 휘도나 색도 또는 기타 광의 특성을 측정하는 광 측정기이면 된다. 따라서 제 1 측정기는 상술한 방식 이외에 다른 방식에 기초한 광도계나 색도계나 기타 광 측정 장치가 될 수도 있다. 그리고 제 1 측정기가 생성하는 제 1 측정값은 임의의 색 공간에서 정의되는 휘도 및/또는 색도나 기타 광의 특성 값이 될 수 있고, 바람직하게는 3자극치, CIE 3자극치 (XYZ) 중 적어도 하나의 값이 될 수 있다. 다만 제 1 측정값이 이에 한정되는 것은 아니며 필요에 따라 다른 색 공간에서 정의된 휘도 및/또는 색도 값이나, 기타 광의 특성 값이 될 수도 있다.
본 발명의 제 2 측정 수단은 검체의 제 2 측정 영역으로부터 제 2 광을 수신하고, 상기 수신된 제 2 광으로부터 소정의 공간 해상도를 갖는 제 2 측정값의 집합을 생성하는 제 2 측정기가 될 수 있다. 여기서 제 2 측정값의 집합은 소정의 공간 해상도(예를 들면, 640 x 480, 1024 x 768, 1280 x 1024 등)를 갖는 영상, 2차원 배열 또는 맵과 같은 형태를 가질 수 있고, 색 공간의 채널 수에 따라 적어도 3차원인 데이터 구조를 가질 수도 있다. 본 발명의 제 2 측정기는 위에서 설명한 제 1 측정기 보다 상대적으로 낮은 정확도를 갖는 측정값을 생성하지만, 보다 높은 공간 해상도를 갖는 것을 특징으로 한다. 여기서 상대적으로 낮은 정확도를 갖는다는 것은 제 2 측정기의 제 2 측정값 또는 제 2 측정값의 변환 값이 제 1 측정기의 제 1 측정값 보다 측정 오차가 크고 낮은 정확도를 갖는다는 것을 의미할 수 있다. 예를 들어 제 2 측정기는 소정의 공간 해상도를 갖는 카메라, 영상 광도계, 영상 색도계 중 어느 하나가 될 수 있다.
여기서 제 2 측정기는 광학 필터와 공간 해상도를 갖는 광 센서로 이루어지는 카메라, 광도계, 색도계 등이 될 수 있다. 여기서 광학 필터로는 제 2 측정기가 측정하고자 하는 색 공간에 상응하는 공지의 광학 필터가 이용될 수 있고, 광 센서로는 CCD, CMOS 등 영상을 획득할 수 있는 공지의 센서들이 이용될 수 있다. 예를 들면 제 2 측정기는 RGB 카메라나 회전 필터 카메라가 될 수 있고, RGB 색 공간 뿐만이 아니라, 필요에 따라 CIE XYZ 색 공간에서 정의되는 광학 필터를 이용하여 CIE 3자극치 (XYZ) 영상을 생성하거나 기타 색 공간에서의 측정값을 생성하는 영상 광도계/색도계가 될 수도 있다.
제 2 측정기는 본 발명의 광 측정 장치가 획득하고자 하는 특정 색 공간의 영상과 동일한 색 공간의 영상을 생성하는 측정기일 수도 있고, 또는 상이한 색 공간의 영상을 생성하는 측정기일 수도 있다. 만일 제 2 측정기가 본 발명의 광 측정 장치가 획득하고자 하는 데이터의 색 공간과 상이한 색공간의 제 2 측정값을 생성하는 경우이면, 제 2 측정값의 색 공간을 변환할 필요가 있다. 이와 같은 색 공간의 변환은 제 2 측정 수단에서 수행될 수도 있고, 이하 설명하는 보정 수단에서 수행될 수도 있다. 또한 이하 설명하는 보정 수단에서의 색 공간 변환은 제 2 측정 수단에서 수행될 수도 있으며, 필요에 따라 보정 수단은 제 2 측정 수단과 통합될 수도 있다. 예를 들어 본 발명의 광 측정 장치가 검체의 3자극치의 영상을 생성한다고 할 때, 제 2 측정기는 3자극치의 영상을 생성하는 광도계나 색도계일 수도 있고, 또는 RGB 영상을 생성하는 카메라일 수도 있다. 만일 제 2 측정기가 RGB 카메라이면, 제 2 측정기가 생성한 RGB 측정값을 3자극치 값으로 변환할 수 있고, 필요에 따라 그 변환을 보정 과정에서 수행할 수도 있다.
본 발명의 제 2 측정기는 상술한 카메라, 영상 광도계, 영상 색도계 중 어느 하나가 될 수 있고, 또한 기타 소정의 공간 해상도를 갖는 광 측정 장치가 될 수도 있다. 본 발명의 제 2 측정기는 상술한 예에 한정되는 것은 아니며 제 1 측정기 보다 상대적으로 낮은 정확도로 휘도 및/또는 색도, 기타 광의 특성을 측정하면서 소정의 공간 해상도를 갖는 광 측정기이면 된다. 제 2 측정기가 생성하는 제 2 측정값은 임의의 색 공간에서 정의되는 휘도 및/또는 색도나 기타 광의 특성 값이 될 수 있고, 바람직하게는 RGB 데이터, 3자극치, CIE 3자극치 (XYZ) 중 적어도 하나의 값이 될 수 있다.
일 실시예에서 본 발명의 광 측정 장치에서 제 1 측정기는 스펙트럼 색도계이고, 제 2 측정기는 영상 색도계 또는 RGB 카메라가 될 수 있다. 그러나 제 1 측정기와 제 2 측정기의 조합은 상기 예에 한정되는 것은 아니며, 상술한 제 1 측정기와 제 2 측정기의 측정값 정확도 및 공간 해상도의 조건을 만족하는 조합으로 선택될 수 있다. 또한, 본 발명의 제 1 및 제 2 측정기는 물리적으로 구분되는 별도의 기기 또는 객체로 한정되는 것은 아니며, 상술한 바와 같이 소정의 색 공간에서 정의되는 휘도 및/또는 색도나 기타 광의 특성을 측정하는 기능을 수행하는 하드웨어 및/또는 소프트웨어의 조합이 적어도 하나 이상의 장치 또는 시스템에 통합되어 있는 형태로 존재할 수도 있다.
본 발명에서 제 1 측정기의 검체에 대한 제 1 측정 영역과 제 2 측정기의 검체에 대한 제 2 측정 영역은 적어도 일부 중복되는 공통 측정 영역을 갖는다. 예를 들어 도 3 및 도 4 를 참조하여 설명하면, 제 1 측정기 (100) 의 검체 (3) 에 대한 제 1 측정 영역 (1) 과 제 2 측정기 (200) 의 검체 (3) 에 대한 제 2 측정 영역 (2) 는 중복되는 공통 측정 영역을 갖고, 도 3 및 도 4 의 예에서는 제 1 측정 영역 (1) 전체가 공통 측정 영역 (1) 이 된다.
본 발명의 광 측정 장치에서는, 제 1 측정기에 이르는 제 1 광의 광 경로 중 공통 측정 영역 내의 일 지점으로부터 연장되는 제 1 광 경로 구간과, 제 2 측정기에 이르는 제 2 광의 광 경로 중 상기 일 지점으로부터 연장되는 제 2 광 경로 구간이 서로 겹치지 않고 0° 보다 크고 180° 보다 작은 범위 내에서 각을 이루도록, 제 1 측정기와 제 2 측정기가 배치된다. 여기서 광 경로 구간이 서로 겹친다는 의미는, 서로 다른 방향으로 진행하는 광의 광 경로가 어느 한 교점에서만 서로 교차하는 것 까지를 포함하는 의미가 아니라, 광 경로가 적어도 일부 구간에서 서로 겹친다는 (overlap) 의미이다. 예를 들어 도 1 가 같은 종래의 측정기 시스템에서는 각 측정기 (10, 20) 에 이르는 광의 광 경로가 검체의 공통 측정 영역으로부터 빔 스플리터까지 연장되는 구간에서 서로 겹치게 된다. 반면 본 발명에서는 이와 같은 광 경로의 겹침이 발생하지 않는다. 본 발명에서 제 1 광 경로 구간은 제 1 광의 광 경로 중 공통 측정 영역 내의 임의의 일 지점으로부터 연장되는 직선 구간이 될 수 있고, 제 2 광 경로 구간은 제 2 광의 광 경로 중 상기 동일한 일 지점으로부터 연장되는 직선 구간이 될 수 있고, 이와 같은 제 1 광 경로 구간 및 제 2 광 경로 구간이 서로 겹치지 않고 각을 이룰 수 있다. 따라서 공통 측정 영역 내의 모든 지점으로부터 연장되는 제 1 광 및 제 2 광 경로 구간이 서로 겹치지 않을 수 있다.
본 발명의 광 측정 장치는, 이처럼 제 1 광 경로 구간과 제 2 광 경로 구간이 겹치지 않고 각을 이룸으로써, 도 4 와 같이 공통 측정 영역으로부터 출발할 때부터 서로 다른 광 경로를 갖는 제 1 광과 제 2 광이 각각 제 1 측정기 (100) 및 제 2 측정기 (200) 에 도달하는 것을 특징으로 한다. 즉, 도 1 과 같은 종래의 광 측정 장치에서는 광이 동일한 광 경로로 진행하다가 빔 스플리터와 같은 광 분기 수단 (30) 에 의하여 분기되어, 각각의 RGB 카메라 (20) 와 스펙트럼 색도계 (10) 로 입사되는 반면, 본 발명에서는 제 1 측정기와 제 2 측정기에 이르는 광이 공통 측정 영역 (1) 으로부터 출발할 때부터 서로 상이한 광 경로를 갖는 광이다.
도 1 과 같은 종래의 광 측정 장치들은 동축 광을 서로 다른 측정기에서 측정하기 위하여 빔 스플리터나 개구거울 등과 같은 광 분기 수단을 이용하여 분기한다. 즉 동일한 광 경로를 따라 진행하는 광을 빔 스플리터 등으로 분기하여 서로 다른 방향으로 지향시켜, 각각의 측정기가 분기된 광을 수신하는 구조를 갖는다. 그러나 이와 같은 종래의 광 측정 장치에서는 광이 분기되는 과정에서 분기된 광의 양이 적어도 어느 한 쪽은 분기 이전의 광 보다 1/2 이하로 감소하게 되고, 그 결과 2 개의 측정기 중 적어도 어느 한 측정기에서는 광 감도가 1/2 이하로 감소하는 문제가 있다. 그리고 위와 같이 광 감도가 감소하는 경우 측정을 위하여 광을 수집하여야 하는 시간이 증가하기 때문에, 검체에 대한 측정 시간이 늘어나게 되고, 그 결과 검체 검사 공정에서 생산성이 저하된다는 문제점이 있다. 또한 광 측정 장치 내에 광 분기 수단이 구비되어야 하기 때문에, 장치의 부피가 커지고 광 분기 수단의 배치에 따라 측정기의 위치가 결정되기 때문에 측정기의 배치 자유도가 제약되는 문제점이 있다. 또한 광 분기 수단으로 개구거울을 이용하는 경우 거울의 구멍에 해당하는 부분의 영상을 취득할 수 없고, 구멍이 작아질 때 구멍을 통해 측정기에 이르는 광량이 감소한다는 문제점이 있다.
본 발명의 광 측정 장치는 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 검체로부터 출발하여 광 측정 장치에 입사되는 광이, 복수개로 광을 분기하여 서로 다른 방향으로 지향시키는 광 분기 수단을 거치지 않고, 제 1 측정기 및 제 2 측정기로 입사될 수 있도록 한다. 이를 위하여 본 발명의 광 측정 장치는, 상술한 바와 같이, 제 1 측정기에 이르는 제 1 광의 광 경로 중 공통 측정 영역 내의 일 지점으로부터 연장되는 제 1 광 경로 구간과, 제 2 측정기에 이르는 제 2 광의 광 경로 중 상기 일 지점으로부터 연장되는 제 2 광 경로 구간이 서로 겹치지 않고 0° 보다 크고 180° 보다 작은 범위 내에서 각을 이루도록, 제 1 측정기와 제 2 측정기가 배치된다.
일 실시예에서는 도 4 의 예에서와 같이, 제 1 측정기의 광축과 제 2 측정기의 광축이 소정 각도를 이루도록 제 1 측정기와 제 2 측정기를 배치하여, 제 1 광 경로 구간과 제 2 광 경로 구간 간의 각도가 0° 보다 크게 되도록 할 수 있다. 여기서 제 1 측정기와 제 2 측정기는 광 분기 수단을 거치지 않고 검체로부터 직접 광을 수신하며, 상술한 소정 각도로 서로 이격되어 있기 때문에 서로 다른 광 경로를 갖는 광을 각각 수신한다.
본 발명에서 제 1 광 경로 구간과 제 2 광 경로 구간 간의 각도는 제 1 측정기 및 제 2 측정기의 검체와의 거리 및 제 1 측정기 및 제 2 측정기 간의 거리 등에 기초하여 결정될 수 있다. 여기서 제 1 광 경로 구간과 제 2 광 경로 구간 간의 각도는 제 1 측정 영역으로부터의 제 1 광과 제 2 측정 영역으로부터의 제 2 광이 서로 동일한 또는 겹쳐지는 광이 아니도록, 소정 각도 이상으로 설정될 수 있다. 상기 각도는 이상적인 경우에는 0.001° 또는 0.01° 등과 같은 작은 각도로 설정될 수도 있을 것이지만, 제 1 및 제 2 측정기의 물리적인 크기 또는 상호 이격 거리 및 검체와의 거리를 고려하여 광 측정 장치에서 실현 가능한 각도로 설정될 수 있다. 예를 들면, 상기와 같은 제약을 고려하여 0.5° 이상, 1° 이상 또는 1.5° 이상의 각도로 설정될 수 있다.
상술한 바와 같이 제 1 광 경로 구간과 제 2 광 경로 구간의 각도가 0° 보다 큰 각을 이루도록 제 1 측정 수단 및 제 2 측정 수단이 배치됨으로써, 본 발명에서는 빔 스플리터와 같은 광 분기 수단을 이용하지 않고서도, 제 2 측정 수단은 제 2 측정 영역 내의 모든 영역에 대하여 누락되는 영역 없이 제 2 측정값을 생성할 수 있다. 또한 제 1 측정 수단도 제 1 측정 영역 내에서 누락되는 영역 없이 제 1 측정값을 생성할 수 있다.
한편, 측정기에 입사될 광을 분기하기 위한 용도가 아니라, 제 1 측정기나 제 2 측정기의 배치를 필요에 따라 조절하기 위하여 거울 등과 같은 광 경로 변경 수단이 본 발명의 광 측정 장치에 추가로 구비될 수도 있다. 그리고 이와 같은 경우 광 경로 변경 수단의 배치를 더 고려하여 제 1 측정기와 제 2 측정기의 배치가 결정될 수도 있다. 따라서 본 발명에서 제 1 광 경로 구간과 제 2 광 경로 구간 간의 각도가 제 1 측정기의 광축과 제 2 측정기의 광축 간의 각도와 반드시 일치하는 것은 아닐 수도 있고, 필요에 따라 추가로 구비되는 광 경로 변경 수단의 배치에 따라 달라질 수도 있다. 따라서 본 발명의 광 측정 장치는 제 1 광 경로 구간과 제 2 광 경로 구간이 서로 겹치지 않고 0° 보다 크고 180° 보다 작은 범위 내에서 각을 이루도록 하는 조건을 만족하는 것을 특징으로 하며, 그와 같은 조건을 만족하는 범위 내에서 제 1 측정기 및 제 2 측정기의 위치, 광축 방향, 광학계의 설정 등은 필요에 따라 변경될 수 있다. 또한, 제 1 광 경로 구간과 제 2 광 경로 구간 간의 각도는 고정될 수도 있고, 또는 후술하는 제어 수단에 의하여 필요에 따라 변경될 수도 있다.
여기서, 제 1 광 경로 구간과 제 2 광 경로 구간 간의 각도가 커질수록, 제 1 광과 제 2 광의 특성이 서로 상이할 가능성이 커질 수 있다. 따라서 제 1 광 경로 구간과 제 2 광 경로 구간 간의 각도는 바람직하게는 90° 또는, 60° 또는 45° 또는 30° 이내로 설정될 수 있다. 특히 본 발명의 발명자들은 제 1 광 경로 구간과 제 2 광 경로 구간 간의 각도가 15° 이내, 바람직하게는 10° 이내, 더 바람직하게는 5° 이내일 때, 3자극치 등과 같은 광 측정에 있어서 제 1 광과 제 2 광의 광 경로가 상이함에 따른 유의미한 오차가 거의 발생하지 않음을 발견하였다. 즉, 본 발명의 발명자들은 제 1 측정기와 제 2 측정기가 검체로부터의 동일한 광 경로를 갖는 광을 이용하지 않더라도, 제 1 광 경로 구간과 제 2 광 경로 구간이 소정 각도 이내가 되면, 최종 보정된 검체의 3자극치의 정확도에 있어서 유의미한 차이가 발생하지 않는다는 사실을 발견하였다. 이는 검체에서 방출되는 두 광 경로의 차이가 소정 각도 이내가 될 경우 측정되는 3자극치 간의 차이가 무시 가능한 정도로 작기 때문인 것으로 사료된다. 따라서 본 발명에서는 제 1 광 경로 구간과 제 2 광 경로 구간 간의 각도를 15° 이내, 바람직하게는 10° 이내, 더 바람직하게는 5° 이내로 함으로써, 제 2 측정값의 보정 정확도를 종래 기술과 같은 수준으로 유지하면서, 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하여 측정 속도를 빠르게 할 수 있고, 이로써 검체 검사 공정의 생산성을 향상시킬 수 있는 유리한 효과를 달성한다. 또한 빔 스플리터 등과 같은 광 분기 수단을 이용하지 않기 때문에 복잡한 광학 설계가 불요하고, 광 측정 장치의 설계가 단순화 되고 장치도 소형화 될 수 있는 유리한 효과가 있다. 또한, 본 발명에서는 상술한 시야각의 차이에 따른 광의 특성 차이를 후술하는 방법에 따라 추가로 보정할 수도 있기 때문에, 상술한 방식으로 제 1 측정기와 제 2 측정기를 배치하여도 광 측정 장치의 정확도를 추가로 향상시킬 수 있다.
본 발명의 광 측정 장치는 제어 수단을 더 포함할 수 있다. 제어 수단은 제 1 광 경로 구간과 제 2 광 경로 구간 간의 각도를 변경하도록, 제 1 측정기의 위치, 광축 및 광학계 설정 그리고 제 2 측정기의 위치, 광축 및 광학계 설정 중 적어도 하나를 변경할 수 있다. 일 실시예에서 제 1 및 제 2 측정기의 상술한 변경과 함께 거울 등의 광 경로 변경 수단의 배치를 변경하여 상기 제 1 광 경로 구간과 상기 제 2 광 경로 구간 간의 각도를 변경할 수도 있다. 상술한 변경을 위한 제어 수단은 측정기 또는 거울의 위치나 방향 등을 변경하기 위한 공지의 고정, 이동 및 자세 조절을 위한 물리적 기구들과 이들을 물리적으로 제어하기 위한 모터 등의 구동 기구를 포함할 수 있다. 예를 들면 측정기 또는 거울을 고정시키는 나사, 접착 수단 등의 공지의 고정 기구와 상기 고정 기구의 위치 또는 방향을 물리적으로 변경하도록 조절되는 벨트 등의 공지의 이동 기구 또는 회전 축 등의 공지의 회전 기구를 포함할 수 있고, 또한 상기 이동 또는 회전 기구를 제어할 수 있는 모터 등의 공지의 구동 기구를 포함할 수 있다. 또한 상기 기구들을 제어하도록 기능하는 제어 회로나 프로세서 및 하드웨어 및/또는 소프트웨어의 조합을 포함할 수 있다. 또한 측정기의 초점이나 광 노출 설정 등의 광학계 설정을 제어하도록 기능하는 회로나 프로세서 및 하드웨어 및/또는 소프트웨어의 조합을 포함할 수 있다.
본 발명의 보정 수단은 제 1 측정기의 제 1 측정값에 기초하여 제 2 측정기의 제 2 측정값을 보정 및/또는 변환한다. 본 발명에서 보정 수단은 이하 설명하는 변환 및/또는 보정 기능을 수행하는 하드웨어 및/또는 소프트웨어로 구성되는 보정 회로가 될 수 있다. 예를 들어 보정 회로는 그와 같은 기능을 수행하도록 설계된 소정의 소자들이 결합된 전기 또는 전자 회로일 수 있다. 또한 보정 수단은 그와 같은 기능을 수행하는 적어도 하나 이상의 프로세서나 하드웨어 및/또는 소프트웨어의 조합이 될 수도 있다.
본 발명에서는 제 1 측정값과 제 2 측정값이 동일한 색 공간에서 정의되는 측정값일 경우, 제 1 측정값에 기초하여 제 2 측정값을 보정할 수 있다. 또한 제 1 측정값과 제 2 측정값이 상이한 색 공간에서 정의되는 측정값일 경우, 제 2 측정값을 제 1 측정값의 색 공간으로 변환한 다음, 제 1 측정값에 기초하여 제 2 측정값의 변환 값을 보정할 수도 있다. 또는, 변환 및/또는 보정 함수의 설정에 따라서, 제 1 측정값과 제 2 측정값이 상이한 색 공간에서 정의되는 경우에도, 제 1 측정값에 기초하여 제 2 측정값의 색 공간을 변환하고 보정하는 처리가 통합된 변환으로서 수행될 수도 있다.
본 발명에서는 제 1 측정기와 제 2 측정기가 동축 광을 수신하지 않고, 상술한 바와 같이 제 1 광 경로 구간과 제 2 광 경로 구간이 서로 겹치지 않게 되는 제 1 광과 제 2 광을 각각 수신하여 제 1 측정값 및 제 2 측정값을 생성하기 때문에, 제 1 측정값에 기초하여 제 2 측정값을 보정함에 있어서, 이와 같은 광 경로의 차이를 보정하는 것이 바람직하다. 따라서 본 발명에서는 제 1 광 경로 구간과 제 2 광 경로 구간 간의 각도를 더 고려하여 제 2 측정값을 보정 및/또는 변환할 수 있다. 이를 위하여 제 1 광 경로 구간과 제 2 광 경로 구간 간의 각도에 기초하여 제 1 측정값을 보정하고 상기 보정된 제 1 측정값에 기초하여 제 2 측정값을 보정 및/또는 변환할 수 있으며, 필요에 따라 상술한 각도에 따른 보정은 제 2 측정값의 보정 및/또는 변환 과정에 통합될 수도 있다.
검체로부터 출발하여 측정기에서 수신되는 광은 현실의 검체에서 광의 시야각 즉, 측정기가 검체를 바라보는 각도에 따라 세기가 달라진다. 여기서 검체의 배광 정보를 측정기가 검체를 바라보는 시야각에 따라 휘도 및/또는 색도가 다르게 측정되는 특성을 나타내는 정보라고 할 때, 검체의 시야각 별 광의 세기에 관한 배광 정보는 사전 측정을 통해 수집될 수 있다. 또는 검체의 배광 정보를 사전에 수집하지 못한 경우에는 램버트 코사인 법칙에 따라 배광 정보를 수학적으로 모델링할 수도 있다. 즉, 검체의 법선 방향으로의 광의 세기를 I0 이라고 정의하였을 때, 법선과 이루는 각도 θ 에 따라 각도 θ 에서의 광의 세기 I 는 하기 수학식 2 와 같이 규정될 수 있다.
따라서 이상과 같은 배광 정보를 이용하여, 본 발명에서는 제 1 광 경로 구간과 제 2 광 경로 구간 간의 각도에 기초하여 제 1 측정값을 보정할 수 있다. 예를 들어 제 2 측정기가 검체의 법선 방향에 배치되어 있고, 제 1 측정기가 그 법선 방향과 각도 θ 를 이루고 있다고 할 경우, 만일 사전에 수집된 검체의 시야각 별 배광 정보가 있다면, 이를 이용하여 시야각 차이에 따른 광 세기 차이를 반영하여 제 1 측정값의 크기를 보정할 수 있다. 예를 들어 상기 예에서 법선과의 각도 θ 가 10° 인 광이 법선 방향의 광보다 90% 적은 광 세기를 갖는다고 배광 정보가 사전에 수집 및 저장되어 있으면, 제 1 측정값의 크기를 법선 방향의 제 2 측정기의 기준에 맞추도록 제 1 측정값에 10/9 를 곱하여 보정된 제 1 측정값을 생성할 수 있다. 이처럼 보정 수단은 검체에 대하여 사전에 수집된 배광 정보를 이용하기 위하여 이를 메모리 등의 저장 장치에 저장할 수 있다. 또는 만일 사전에 수집된 배광 정보가 없다면, 상술한 램버트 코사인 법칙에 기초하여, 제 1 측정값의 크기를 보정할 수도 있고, 이때 램버트 코사인 법칙에 기초한 배광 정보도 보정 수단에 저장되어 있을 수 있다. 상술한 제 1 측정값 크기의 보정은 제 2 측정값의 보정 및/또는 변환 과정에 통합되어 수행될 수도 있다.
상술한 보정을 도 5 를 참조하여 다시 설명하면, 시야각에 영향을 받지 않는 이상적인 검체의 배광 특성 (4), 또는 램버트 코사인 법칙에 기초한 검체의 배광 특성 (6) 과는 달리, 실제 검체의 배광 특성은 (5) 와 같은 분포를 가질 수 있다. 본 발명에서는 제 1 광 경로 구간 (8) 을 따라 제 1 측정기에 입사되어 측정된 제 1 측정값을 제 2 광 경로 구간 (9) 을 따라 진행하는 광과 같이 보정하기 위하여, 검체의 실제 배광 특성 (5) 을 사전에 수집하여 배광 정보로서 저장하고, 이를 이용하여 제 1 측정값의 크기를 보정할 수 있다.
본 발명에서는 이상과 같이 보정된 제 1 측정값에 기초하여 제 2 측정값을 보정 및/또는 변환 할 수 있다. 다만, 제 1 광 경로 구간과 제 2 광 경로 구간 간의 각도가 작을 경우에는 각도 차이에 따른 광의 세기 차이는 크지 않을 수 있으므로, 필요에 따라 상술한 배광 정보를 이용한 제 1 측정값의 보정은 생략되고, 제 1 측정기에서 생성된 제 1 측정값에 바로 기초하여 제 2 측정값을 보정 및/또는 변환 할 수도 있다.
이하에서는 보정된 또는 보정되지 않은 제 1 측정값에 기초하여 제 2 측정값을 변환 및/또는 보정하는 것에 대하여 보다 상세히 설명한다. 또한 설명의 편의를 위하여 상술한 배광 정보를 이용하여 보정한 제 1 측정값도 제 1 측정값으로 간략히 지칭하도록 한다.
본 발명의 보정 수단은 공통 측정 영역에서 획득된 제 1 측정값과 제 2 측정값을 이용하여 제 2 측정 영역의 제 2 측정값에 대하여 적용할 변환 함수 및/또는 보정 함수의 계수를 설정할 수 있다.
먼저, 제 1 측정값과 제 2 측정값의 색 공간이 상이할 경우, 제 2 측정값을 제 1 측정값의 색 공간으로 변환하기 위한 변환 함수가 존재하며, 예를 들면 소정 크기를 갖는 변환 행렬이 존재할 수 있다. 또한 제 2 측정값의 정확도 보정을 위한 보정 함수가 존재할 수 있고, 예를 들면 소정 크기를 갖는 보정 행렬이 존재할 수 있다. 여기서 색공간의 변환과 보정은 차례로 수행될 수도 있지만, 색 공간 변환 함수와 정확도 보정 함수가 통합되어 변환 및 보정이 함께 수행될 수도 있으며 이를 통칭하여 변환이라고 할 수도 있다.
예를 들면 본 발명의 보정 수단은 일반적으로 알려진 색 공간 변환 함수를 이용하거나, 또는 검체의 특성에 최적화하기 위하여 알려진 사전 학습 방법을 이용하여 획득된 색 공간 변환 함수를 이용하여, 공통 측정 영역의 제 2 측정값의 색 공간을 변환할 수 있다. 그리고 공통 측정 영역의 색 공간이 변환된 제 2 측정값과 제 1 측정값 간에 보정 함수의 계수를 구할 수 있다. 보정 함수의 계수를 구하는 방법으로는, 함수의 입력값과 출력값의 샘플들을 이용하여 최적의 함수 파라미터를 추정하는데 이용되는, 최소 제곱법 등의 공지된 다양한 방법들이 이용될 수 있다. 예를 들면 제 1 측정값이 3자극치 XYZ 이고, 제 2 측정값이 RGB 데이터인 경우, 공통 측정 영역 내의 해상도를 갖는 RGB 데이터를 3자극치 색상 공간으로 변환하여 3자극치의 맵을 생성한 다음, 공통 측정 영역에서 측정된 3자극치 값을 이용하여 상기 생성된 3자극치의 맵을 보정할 수 있다.
또는 상술한 바와 같이 변환과 보정이 함께 수행되는 경우, 제 2 측정값의 색 공간 변환과 정확도 보정을 통합하여 수행하는 변환 함수의 계수가 구해질 수도 있다. 이 경우 공통 측정 영역의 제 2 측정값과 제 1 측정값을 이용하여 변환 함수의 계수를 직접 구할 수 있으며, 여기서도 공지의 계수 추정 방법들이 이용될 수 있다. 예를 들면 제 1 측정값이 3자극치 XYZ 이고, 제 2 측정값이 RGB 데이터인 경우, 공통 측정 영역에서 측정된 3자극치 값과 공통 측정 영역 내의 해상도를 갖는 RGB 데이터 간에, RGB 데이터를 측정된 3자극치 값으로 변환하는 최적의 변환 계수 또는 변환 행렬이 획득될 수 있다. 이때 예를 들면 공지의 폐 루프 (closed loop) 처리를 이용하여, 변환 계수를 추정 및 획득할 수 있다.
한편, 제 1 측정값과 제 2 측정값의 색 공간이 동일할 경우에는 색 공간 변환은 불필요하고 보정만이 고려될 수 있다. 따라서 공통 측정 영역의 제 1 측정값과 제 2 측정값 간에 보정 함수의 계수를 상술한 계수 추정 및 획득 방법을 이용하여 구할 수 있다.
이상과 같이 변환 함수 및/또는 보정 함수의 계수가 결정되면, 보정 수단은 제 2 측정 영역의 제 2 측정값들에 상기 결정된 계수들을 적용하여, 제 2 측정값들에 대해 변환 및/또는 보정을 수행할 수 있다. 따라서 보다 정확한 제 1 측정기로 제 1 측정값을 측정한 제 1 측정 영역 및 공통 측정 영역 이외의 제 2 측정 영역에서도, 제 2 측정값이 변환 및/또는 보정되어 보다 정확한 측정값이 획득될 수 있다. 즉, 공통 측정 영역은 상대적으로 측정 정확도가 높은 제 1 측정값과 측정 정확도가 낮은 제 2 측정값을 모두 획득한 영역이기 때문에, 공통 측정 영역에서 획득된 제 1 및 제 2 측정값들을 이용하여 상술한 바와 같이 변환 및/또는 보정 계수를 획득할 수 있고, 이와 같이 획득한 변환 및/또는 보정 계수를 제 2 측정 영역 내의 공간 해상도를 갖는 제 2 측정값들에 적용하여 변환 및/또는 보정을 수행함으로써, 공간 해상도를 갖는 보다 정확한 측정값들을 얻을 수 있다.
본 발명에서 제 1 측정값을 이용하여 제 2 측정값을 변환 및/또는 보정하는 방법은 상술한 방법에만 한정되지 않으며, 그 이외에도 본 발명과 같이 서로 다른 정확도를 갖는 제 1 측정기와 제 2 측정기의 하이브리드 시스템에서 보다 정확한 제 1 측정값에 기초하여 공간 해상도를 갖는 제 2 측정값을 변환 및/또는 보정하는 다양한 공지된 방법들이 적용될 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 광 측정 장치는 복수개의 제 2 측정기들을 포함할 수 있다. 이때 복수개의 제 2 측정기들의 제 2 측정 영역들은 적어도 일부가 중복되는 영역을 갖고, 또한, 제 1 및 제 2 측정 영역의 공통 측정 영역이 상기 중복되는 영역 내에 위치할 수 있다. 도 6 a, 도 6 b 를 참조하여 설명하면, 상기 실시예에서는 복수의 제 2 측정기가 검체 (3) 를 나누어 촬영하되, 각 제 2 측정기가 촬영하는 제 2 측정 영역 (2) 들의 일부가 중복되도록 하고, 그 중복된 영역 중 일부에 제 1 측정기의 제 1 측정 영역 (1) 을 위치시켜, 공통 측정 영역 (1) 이 상기 중복된 영역 내에 위치하도록 하는 것을 특징으로 한다. 이와 같이 할 경우 제 1 측정값을, 상기 중복된 영역을 촬영한 제 2 측정기들의 제 2 측정값에 모두 동일하게 적용하여 보정 및/또는 변환을 할 수 있다. 따라서 상기 실시예에서는 보다 넓은 면적의 검체에 대하여 측정을 할 수 있고, 또는 보다 큰 해상도로 측정을 할 수 있어 측정 공간 분해능이 향상되는 유리한 효과가 있다. 또한 상기 중복되는 영역 내에서 획득된 공통의 제 1 측정값에 기초하여 복수의 제 2 측정기의 제 2 측정값을 보정 및/또는 변환하므로, 검체 전체에서 균일한 기준으로 제 2 측정값을 보정 또는 변환할 수 있는 유리한 효과가 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 광 측정 장치는 복수개의 제 2 측정기들과 복수개의 제 1 측정기들을 포함할 수 있다. 이때 복수개의 제 2 측정기들의 제 2 측정 영역들은 적어도 일부가 중복되는 영역을 갖고, 또한, 제 1 및 제 2 측정 영역의 공통 측정 영역이 상기 중복되는 영역 내에 위치할 수 있다. 또한, 복수개의 제 1 측정기들의 제 1 측정 영역들은 상기 중복되는 영역에서 적어도 2 개 이상의 상기 공통 측정 영역을 가질 수 있다. 도 7 을 참조하여 설명하면, 상기 실시예에서는 각 제 2 측정기가 촬영하는 제 2 측정 영역 (2) 의 중복 영역에서, 복수의 제 1 측정기를 이용하여 서로 다른 영역을 제 1 측정 영역 (1) 으로 설정하여 측광하고, 각 제 1 측정기에서 측정되는 제 1 측정값을 해당 제 1 측정기가 측광한 영역을 촬영한 제 2 측정기들의 제 2 측정값에 적용하여 보정 및/또는 변환을 할 수 있다. 이와 같이 할 경우 하나의 제 1 측정기를 이용하는 경우 보다 지역적으로 제 1 측정 영역을 설정하여 각 지역의 제 1 측정값을 측정할 수 있고, 이를 이용하여 보정 및/또는 변환을 할 수 있기 때문에, 제 2 측정값의 보정 및/또는 변환 정확도가 더욱 향상되는 유리한 효과가 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 도 8 의 예와 같이 복수개의 제 2 측정기들 중, 어느 한 제 2 측정기 (200a) 의 제 2 광 경로 구간과, 다른 제 2 측정기 (200b) 의 상기 제 2 광 경로 구간은, 검체의 발광 면 또는 광 반사 면과의 각도가 서로 다르게 설정될 수 있다. 이로써 상기 실시예에서는 서로 다른 시야각에서 검체를 동시에 측정할 수 있다. 도 8 의 예에서는 제 2 측정기 (200a) 는 검체의 정면에서의 제 2 측정값을 획득할 수 있고, 제 2 측정기 (200b) 는 검체의 측면에서의 제 2 측정값을 획득할 수 있고, 이들 제 2 측정값들은 제 1 측정기 (100) 에서 획득된 제 1 측정값을 이용하여 상술한 방법에 따라 변환 및/또는 보정될 수 있다. 종래 기술에서는 하나의 카메라와 하나의 스펙트럼 색도계를 이용하였기 때문에, 검사 공정에서 검체를 다양한 시야각에서 측정하기 위해서는 시야각을 바꾸면서 복수 회 측광하여 3자극치를 보정하여야 하는 문제점이 있었다. 그러나 상기 실시예에서는 복수의 제 2 측정기를 다양한 각도에 배치하여 동시에 촬영하고 이를 공통의 제 1 측정기로 획득한 제 1 측정값으로 보정 및/또는 변환하기 때문에, 다양한 시야각의 제 2 측정값을 동시에 보정 및/또는 변환할 수 있는 유리한 효과가 있다.
본 발명의 광 측정 장치에서 상술한 기능들, 상술한 보정이나 제어를 수행하기 위하여 도 9 와 같이 적어도 하나의 전자 회로나 프로세서 (300) 및 적어도 하나의 메모리 (400) 를 포함하는 컴퓨팅 회로가 본 발명의 광 측정 장치 내에 통합되거나 또는 연동되어 동작할 수 있다. 여기서 컴퓨팅 회로가 전자 회로나 프로세서 (300) 및 메모리 (400) 이외에 공지의 입출력 장치, 저장 장치를 포함할 수 있음은 물론이다. 또한 여기서 프로세서는 CPU 나 DSP 와 같은 범용 프로세서 뿐만이 아니라, 상술한 기능을 수행하도록 설계된 ASIC, FPGA 가 될 수 있고, 또한 등가의 로직 회로, 또는 이들 중 적어도 하나 이상의 임의의 조합으로 구현될 수 있으며, 기타 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 또는 이들의 임의의 조합으로 구현될 수도 있다. 또한 본 발명의 광 측정 장치의 상술한 보정이나 제어 기능을 수행하기 위한 전자 회로나 프로세서는 도 9 와 같이 제 1 및 제 2 측정기와 별도로 존재할 수도 있지만, 필요에 따라 제 1 측정기 또는 제 2 측정기에 구비되어 있는 전자 회로나 프로세서로 통합될 수도 있다.
이하에서는 광 측정 장치에서 검체로부터 수신된 광을 측정하는 방법에 대하여 설명한다. 여기서 본 발명의 광을 측정하는 방법은 위에서 상세히 설명한 본 발명의 광 측정 장치가 동작하는 것과 동일한 방식으로 수행될 수 있다.
본 발명의 광을 측정하는 방법은 도 10 과 같이 제 1 측정기로 제 1 측정값을 생성하는 단계(S100), 제 2 측정기로 제 2 측정값을 생성하는 단계(S200), 제 1 측정값에 기초하여 제 2 측정값에 대한 변환 및 보정 중 적어도 하나를 수행하는 보정 단계(S300)를 포함한다. 제 1 측정값을 생성하는 단계(S100)는 제 1 측정기로 검체의 제 1 측정 영역으로부터 제 1 광을 수신하고, 상기 수신된 제 1 광으로부터 적어도 하나의 제 1 측정값을 생성한다. 제 2 측정값을 생성하는 단계(S200)는 제 2 측정기로 검체의 제 2 측정 영역으로부터 제 2 광을 수신하고, 상기 수신된 제 2 광으로부터 소정의 공간 해상도를 갖는 제 2 측정값의 집합을 생성한다. 보정 단계(S300)는 제 1 측정값에 기초하여, 제 2 측정값에 대한 변환 및 보정 중 적어도 하나를 수행한다. 여기서 또한 제 1 광 경로 구간과 제 2 광 경로 구간 간의 각도에 기초하여 보정 및 변환 중 적어도 하나를 수행할 수도 있다. 여기서 제 1 측정값을 생성하는 단계와 제 2 측정값을 생성하는 단계는 어느 단계가 먼저 수행되어도 또는 양 단계가 동시에 수행되어도 무관하다.
여기서 제 1 측정기와 제 2 측정기는, 제 1 측정 영역과 제 2 측정 영역이 적어도 일부 중복되는 공통 측정 영역을 갖고, 제 1 측정기에 이르는 제 1 광의 광 경로 중 공통 측정 영역 내의 일 지점으로부터 연장되는 제 1 광 경로 구간과, 제 2 측정기에 이르는 제 2 광의 광 경로 중 상기 일 지점으로부터 연장되는 제 2 광 경로 구간이 서로 겹치지 않고 0° 보다 크고 180° 보다 작은 범위 내에서 각을 이루도록, 배치된다. 이때 상기 광 측정 장치에 입사된 광이, 복수개로 광을 분기하여 서로 다른 방향으로 지향시키는 광 분기 수단을 거치지 않고, 제 1 측정기 및 제 2 측정기에 입사되도록 할 수 있다.
또한 본 발명의 광을 측정하는 방법은 광 측정 장치와 검체 간의 거리에 기초하여, 제 1 광 경로 구간과 제 2 광 경로 구간 간의 각도를 변경하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이때 제 1 광 경로 구간과 제 2 광 경로 구간 간의 각도를 변경하도록, 제 1 측정기의 위치, 광축 및 광학계 설정 그리고 제 2 측정기의 위치, 광축 및 광학계 설정 중 적어도 하나를 변경할 수 있다. 여기서 광학계의 설정은 측정기를 구성하는 광학계에서 초점 거리나 광 노출 값 등의 공지의 설정값들이 될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 광 측정 장치가 복수개의 제 2 측정기들을 포함하는 경우, 복수개의 제 2 측정기들의 제 2 측정 영역들이 적어도 일부가 중복되는 영역을 갖고, 또한, 상기 공통 측정 영역이 상기 중복되는 영역 내에 위치하도록 한 상태에서, 제 1 측정 장치가 제 1 측정값을 생성하고 제 2 측정 장치가 제 2 측정값을 생성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 광 측정 장치가 복수개의 제 1 측정기들을 포함하는 경우, 복수개의 제 1 측정기들의 제 1 측정 영역들이 상기 중복되는 영역에서 적어도 2 개 이상의 상기 공통 측정 영역을 갖도록 한 상태에서, 제 1 측정 장치가 제 1 측정값을 생성하고 제 2 측정 장치가 제 2 측정값을 생성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 복수개의 제 2 측정기들 중, 어느 한 제 2 측정기의 제 2 광 경로 구간과, 다른 제 2 측정기의 제 2 광 경로 구간은, 검체의 발광 면 또는 광 반사 면과의 각도가 서로 다른 상태에서, 제 1 측정 장치가 제 1 측정값을 생성하고 제 2 측정 장치가 제 2 측정값을 생성할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 광 측정 시스템에 대하여 설명한다. 중복되는 설명을 일부 생략하며, 본 발명의 광 측정 시스템은 위에서 상세히 설명한 광 측정 장치와 동일한 방식으로 동작할 수 있다.
본 발명의 광 측정 시스템은 제 1 측정기, 제 2 측정기, 보정 회로를 포함한다. 제 1 측정기는 검체의 제 1 측정 영역으로부터 제 1 광을 수신하고, 상기 수신된 제 1 광으로부터 적어도 하나의 제 1 측정값을 생성한다. 제 2 측정기는 검체의 제 2 측정 영역으로부터 제 2 광을 수신하고, 상기 수신된 제 2 광으로부터 소정의 공간 해상도를 갖는 제 2 측정값의 집합을 생성한다. 보정 회로는 제 1 측정값에 기초하여, 제 2 측정값에 대한 변환 및 보정 중 적어도 하나를 수행한다. 제 1 측정기와 제 2 측정기는, 제 1 측정 영역과 제 2 측정 영역이 적어도 일부 중복되는 공통 측정 영역을 갖고, 제 1 측정기에 이르는 제 1 광의 광 경로 중 상기 공통 측정 영역 내의 일 지점으로부터 연장되는 제 1 광 경로 구간과, 제 2 측정기에 이르는 제 2 광의 광 경로 중 상기 일 지점으로부터 연장되는 제 2 광 경로 구간이 서로 겹치지 않고 0° 보다 크고 180° 보다 작은 범위 내에서 각을 이루도록, 배치된다. 여기서 광 측정 시스템에 입사된 광이, 복수개로 광을 분기하여 서로 다른 방향으로 지향시키는 광 분기 수단을 거치지 않고, 제 1 측정기 및 제 2 측정기에 입사될 수 있다.
본 발명의 광 측정 시스템은 상술한 제 1 측정기, 제 2 측정기와 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수도 있다. 그리고 프로세서는 제 1 측정값에 기초하여, 제 2 측정값에 대한 변환 및 보정 중 적어도 하나를 수행하도록 구성될 수 있다. 여기서 또한 제 1 광 경로 구간과 제 2 광 경로 구간 간의 각도에 기초하여, 제 2 측정값에 대한 변환 및 보정 중 적어도 하나가 수행될 수 있다. 광 측정 시스템은 광 측정 장치와 검체 간의 거리에 기초하여, 제 1 광 경로 구간과 제 2 광 경로 구간 간의 각도를 변경할 수 있다.
일 실시예에서 광 측정 시스템은 복수개의 제 2 측정기들을 포함하고, 복수개의 제 2 측정기들의 제 2 측정 영역들은 적어도 일부가 중복되는 영역을 갖고, 또한, 상기 공통 측정 영역이 상기 중복되는 영역 내에 위치할 수 있다. 일 실시예에서 광 측정 시스템은 복수개의 제 1 측정기들을 포함하고, 복수개의 제 1 측정기들의 제 1 측정 영역들은 상기 중복되는 영역에서 적어도 2 개 이상의 상기 공통 측정 영역을 가질 수 있다. 일 실시예에서 복수개의 제 2 측정기들 중, 어느 한 제 2 측정기의 제 2 광 경로 구간과, 다른 제 2 측정기의 제 2 광 경로 구간은, 검체의 발광 면 또는 광 반사 면과의 각도가 서로 다를 수 있다.
본 발명의 광 측정 장치, 광 측정 시스템, 광 측정 방법은 디스플레이 분야에서 OLED, LCD, PDP 등의 평판 디스플레이의 광 특성 평가, 고해상도 디스플레이의 평가나, 감마, 균일성, 무아레, 시야각 특성의 검사 등에 이용될 수 있다. 또한 조명 분야에서 평판 조명의 광 특성 평가나 균일성, 무아레 등의 평가에도 이용될 수 있다.
본 명세서에서 개시된 방법 또는 프로세스에서 설명된 동작의 순서는 일 예로서 설명된 것이다. 따라서 필요에 따라 각 단계들의 순서는 본 발명의 사상 내에서 조정될 수 있다. 또한 본 명세서에서 개시된 장치 및 시스템은 본 명세서에서 설명된 기능들을 수행할 수 있는 수단들을 포함할 수 있고, 필요에 따라 독립된 장치 또는 시스템으로 구현되거나 또는 다른 시스템과 연동되거나 통합된 형태로 존재할 수도 있다.
본 명세서에서 설명된 기술들은 적어도 부분적으로 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 또는 이들의 임의의 조합으로 구현될 수도 있다. 이들은 예를 들어 하나 이상의 프로세서들, DSP, ASIC, FPGA, 또는 등가의 로직 회로, 또는 이들 중 적어도 하나 이상의 임의의 조합으로 구현될 수도 있다. 이러한 하드웨어, 소프트웨어 및 펌웨어는 본 명세서에 개시된 동작들 및 기능들을 지원하기 위해 하나의 또는 복수개의 시스템이나 디바이스 내에서 구현될 수 있고, 또는 다른 시스템이나 디바이스와 연동되거나 통합된 형태로 구현될 수도 있다. 또한, 본 명세서에서 설명된 컴포넌트들은 별개이지만 상호 운용 가능한 로직 디바이스들과 함께 또는 별개로 구현될 수도 있다. 본 명세서에서 구분되어 설명된 각 기능 및 동작들은 각각의 기능을 강조하기 위하여 그와 같이 설명된 것일 뿐, 그러한 기능들이 각각 별개의 하드웨어, 펌웨어 또는 소프트웨어 컴포넌트들에 실현되어야 하는 것은 아니며, 공통의 또는 별개의 하드웨어 및/또는 소프트웨어의 조합 내에 통합될 수도 있다.
또한, 본 명세서에서 설명된 기술들은 명령들을 포함하는 컴퓨터 판독가능 저장 매체에서 구현되거나 저장될 수도 있다. 그리고 컴퓨터 판독가능 매체에 저장된 명령들은 프로세서에 의해 그 명령과 관련된 방법 및 동작이 수행되게 할 수 있다. 컴퓨터 판독가능 저장 매체는 RAM, ROM, PROM, EPROM, EEPROM, 플래시 메모리, 하드 디스크, CD-ROM, 자기 매체, 광학 매체, 또는 기타 저장 매체들을 포함할 수도 있다.
1
제 1 측정 영역
2 제 2 측정 영역
3 검체
10 스펙트럼 색도계
20 RGB 카메라
30 빔 스플리터
100 제 1 측정기
200 제 2 측정기
2 제 2 측정 영역
3 검체
10 스펙트럼 색도계
20 RGB 카메라
30 빔 스플리터
100 제 1 측정기
200 제 2 측정기
Claims (10)
- 광 측정 장치에 있어서,
검체의 제 1 측정 영역으로부터 제 1 광을 수신하고, 상기 수신된 제 1 광으로부터 적어도 하나의 제 1 측정값을 생성하는 제 1 측정 수단;
상기 검체의 제 2 측정 영역으로부터 제 2 광을 수신하고, 상기 수신된 제 2 광으로부터 소정의 공간 해상도를 갖는 제 2 측정값의 집합을 생성하는 제 2 측정 수단; 및
상기 제 1 측정값에 기초하여, 상기 제 2 측정값에 대한 변환 및 보정 중 적어도 하나를 수행하는 보정 수단을 포함하고,
상기 제 1 측정 수단과 상기 제 2 측정 수단은,
상기 제 1 측정 영역과 제 2 측정 영역이 적어도 일부 중복되는 공통 측정 영역을 갖고,
상기 제 1 측정 수단에 이르는 상기 제 1 광의 광 경로 중 상기 공통 측정 영역 내의 일 지점으로부터 연장되는 제 1 광 경로 구간과, 상기 제 2 측정 수단에 이르는 상기 제 2 광의 광 경로 중 상기 일 지점으로부터 연장되는 제 2 광 경로 구간이 서로 겹치지 않고 0° 보다 크고 180° 보다 작은 범위 내에서 각을 이루도록,
배치되는 것을 특징으로 하는, 광 측정 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 2 측정 수단은 상기 제 2 측정 영역 내의 모든 영역에 대하여 상기 제 2 측정값을 생성하는 것을 특징으로 하는, 광 측정 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 광 경로 구간과 상기 제 2 광 경로 구간 간의 각도를 변경하도록, 상기 제 1 측정 수단의 위치, 광축 및 광학계 설정 그리고 상기 제 2 측정 수단의 위치, 광축 및 광학계 설정 중 적어도 하나를 변경하는 제어 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 광 측정 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 보정 수단은 또한 상기 제 1 광 경로 구간과 상기 제 2 광 경로 구간 간의 각도에 기초하여, 상기 제 2 측정값에 대한 변환 및 보정 중 적어도 하나를 수행하는 것을 특징으로 하는, 광 측정 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 광 측정 장치에 입사된 광이, 복수개로 광을 분기하여 서로 다른 방향으로 지향시키는 광 분기 수단을 거치지 않고, 상기 제 1 측정 수단 및 상기 제 2 측정 수단에 입사되는 것을 특징으로 하는, 광 측정 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 광 측정 장치는 복수개의 상기 제 2 측정 수단들을 포함하고,
상기 복수개의 제 2 측정 수단들의 상기 제 2 측정 영역들은 적어도 일부가 중복되는 영역을 갖고, 또한, 상기 공통 측정 영역이 상기 중복되는 영역 내에 위치하는 것을 특징으로 하는, 광 측정 장치. - 제 6 항에 있어서,
상기 광 측정 장치는 복수개의 상기 제 1 측정 수단들을 포함하고,
상기 복수개의 제 1 측정 수단들의 상기 제 1 측정 영역들은 상기 중복되는 영역에서 적어도 2 개 이상의 상기 공통 측정 영역을 갖는 것을 특징으로 하는, 광 측정 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 측정 수단은 스펙트럼 광도계, 스펙트럼 색도계, 스펙트럼 복사계, 광전 광도계, 광전 색도계, 광전 복사계 중 어느 하나이고,
상기 제 2 측정 수단은 공간 해상도를 갖는 카메라, 영상 광도계, 영상 색도계 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는, 광 측정 장치. - 광 측정 장치에서 검체로부터 수신된 광을 측정하는 방법에 있어서,
제 1 측정기로 상기 검체의 제 1 측정 영역으로부터 제 1 광을 수신하고, 상기 수신된 제 1 광으로부터 적어도 하나의 제 1 측정값을 생성하는 단계;
제 2 측정기로 상기 검체의 제 2 측정 영역으로부터 제 2 광을 수신하고, 상기 수신된 제 2 광으로부터 소정의 공간 해상도를 갖는 제 2 측정값의 집합을 생성하는 단계; 및
상기 제 1 측정값에 기초하여, 상기 제 2 측정값에 대한 변환 및 보정 중 적어도 하나를 수행하는 보정 단계를 포함하고,
상기 제 1 측정기와 상기 제 2 측정기는,
상기 제 1 측정 영역과 제 2 측정 영역이 적어도 일부 중복되는 공통 측정 영역을 갖고,
상기 제 1 측정기에 이르는 상기 제 1 광의 광 경로 중 상기 공통 측정 영역 내의 일 지점으로부터 연장되는 제 1 광 경로 구간과, 상기 제 2 측정기에 이르는 상기 제 2 광의 광 경로 중 상기 일 지점으로부터 연장되는 제 2 광 경로 구간이 서로 겹치지 않고 0° 보다 크고 180° 보다 작은 범위 내에서 각을 이루도록,
배치되는 것을 특징으로 하는, 검체로부터 수신된 광을 측정하는 방법. - 광 측정 시스템에 있어서,
검체의 제 1 측정 영역으로부터 제 1 광을 수신하고, 상기 수신된 제 1 광으로부터 적어도 하나의 제 1 측정값을 생성하는 제 1 측정기;
상기 검체의 제 2 측정 영역으로부터 제 2 광을 수신하고, 상기 수신된 제 2 광으로부터 소정의 공간 해상도를 갖는 제 2 측정값의 집합을 생성하는 제 2 측정기; 및
상기 제 1 측정값에 기초하여, 상기 제 2 측정값에 대한 변환 및 보정 중 적어도 하나를 수행하는 보정 회로를 포함하고,
상기 제 1 측정기와 상기 제 2 측정기는,
상기 제 1 측정 영역과 제 2 측정 영역이 적어도 일부 중복되는 공통 측정 영역을 갖고,
상기 제 1 측정기에 이르는 상기 제 1 광의 광 경로 중 상기 공통 측정 영역 내의 일 지점으로부터 연장되는 제 1 광 경로 구간과, 상기 제 2 측정기에 이르는 상기 제 2 광의 광 경로 중 상기 일 지점으로부터 연장되는 제 2 광 경로 구간이 서로 겹치지 않고 0° 보다 크고 180° 보다 작은 범위 내에서 각을 이루도록,
배치되는 것을 특징으로 하는, 광 측정 시스템.
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