KR20220010457A

KR20220010457A - 방사원 및 광원의 광 방사선 특성의 측광 특성화 방법

Info

Publication number: KR20220010457A
Application number: KR1020210093297A
Authority: KR
Inventors: 클라우스 트람퍼트; 우도 크뤼거; 크리스티안 슈바넨겔
Original assignee: 테크노팀 홀딩 게엠베하
Priority date: 2020-07-17
Filing date: 2021-07-16
Publication date: 2022-01-25
Also published as: DE102020208992A1; TWI795829B; US11927477B2; EP3940356A1; TW202204857A; KR102632930B1; US20220018709A1; CN113945366A; MX2021008545A

Abstract

본 발명은, 위치설정 장치(1) 내에 클램핑되고 세계 좌표계(W)에 대하여 고정 배치된 휘도 밀도 측정 카메라(4)에 의한, 객체 좌표계(T)에 대하여 고정된 광원(Q, 3)의 측광 차트화 방법에 관한 것으로서, 광원(Q, 3)은, 세계 좌표계(W) 내의 위치설정 장치(1)의 운동학적 체인을 따라 제1 실제 측정 위치(P1')와 적어도 하나의 추가 실제 측정 위치(P2' 내지 P5') 간에 이동되고, 측정 표면 내의 측광 특성의 공간 분포를 기술하는 휘도 밀도 측정 화상(81 내지 85)은, 광원(Q, 3)이 턴온된 상태에시 각 실제 측정 위치(P1' 내지 P5')에서 휘도 밀도 측정 카메라(4)에 의해 기록되고, 세계 좌표계(W)에 대한 객체 좌표계(T)의 위치 및/또는 배향은, 위치설정 장치(1)의 운동학적 체인을 참조하지 않고 세계 좌표계(W)를 직접 참조하여 각 실제 측정 위치(P1' 내지 P5')에서 기록된다. 또한, 본 발명은 헤드라이트(3)의 측광 차트화를 위한 이러한 방법의 용도에 관한 것이다.

Description

방사원 및 광원의 광 방사선 특성의 측광 특성화 방법{Method for Photometric Characterization of the Optical Radiation Characteristics of Light Sources and Radiation Sources}

본 발명은, 세계 좌표계에 대하여 고정 배치된 휘도 밀도 측정 카메라에 의한, 위치설정(positioning) 장치 내에 고정 클램핑된 광원의 광학 방사선 특성의 공간 특성화 방법에 관한 것으로서, 광원은 세계 좌표계 내의 위치설정 장치의 운동학적 체인을 따라 제1 실제 측정 위치와 적어도 하나의 추가 실제 측정 위치 간에 이동된다. 또한, 본 발명은 헤드라이트의 이러한 측광 차트화 방법의 용도에 관한 것이다.

광원, 특히 램프와 조명등의 광학적 특성을 특성화하기 위해, 이들의 방사 특성, 특히, 휘도 강도 분포체 또는 휘도 강도 분포 곡선(LIDC)이라고도 하는 휘도 강도 분포가 중요하다.

헤드라이트의 LIDC를 차트화하는 경우, 정밀도 및/또는 정확도가 충분히 높은 객체 좌표계에서 측정 지점을 기록하기 위해서는 여기서 전형적으로 0.01°인 LIDC의 높은 기울기가 객체의 매우 정밀한 위치설정을 필요로 하므로, 측정 기기의 공간 해상도가 특히 크게 요구된다.

헤드라이트는, 다양한 조명 기술 분야, 예컨대, 차량 헤드라이트, 무대 프로젝터, 가로등, 철도 및 도로 교통의 신호등, 또한 항공 및 선박 기술의 비컨에 사용된다.

여기서는 특히 표준 EN 13032 파트 1 및 파트 4, CIE 121 및 자동차 분야에 대해 ECE 규정 R1 및 기타뿐만 아니라 Guobiao 표준에 기초한 연방 자동차 안전 표준 및 CCC에도 도입된 다양한 방법이 확립되었다.

헤드라이트의 직접 측광 차트화를 위해, 포토 센서(광도계 헤드)가 헤드라이트에 대하여 정의된 거리에 배치되고 동일한 헤드라이트에 의해 조명되는 고니오포토미터가 적용된다. 광학 방사 특성의 공간 기록을 위해, 헤드라이트는 적어도 하나의 회전 축을 중심으로 회전한다. 라이트 리버서(light reverser)로서 구성된 고니오포토미터에서, 헤드라이트는 측광 차트화 중에 서로 직교하는 두 개의 회전 축을 중심으로 회전하며, 여기서 회전 축들은 회전 중심에서 교차한다.

이러한 방식으로 구성된 고니오포토미터에서, 여기서 그리고 이하에서 차트화되는 객체에 관하여, 예를 들어, 헤드라이트에 관하여 또는 더욱 일반적으로 고니오포토미터에 의해 유지되는 광과 관련하여 정의되는 객체 좌표계는, 객체가 적어도 하나의 회전 축을 중심으로 회전할 때 세계 좌표계에 대해 이동된다.

높은 위치설정 정확도와 결합된 필요한 강성 홀더를 포함하는, 헤드라이트, 예컨대, 차량 헤드라이트의 치수 및 무게는, 기계적 정밀도 및/또는 정확도 및 견고성, 예를 들어, 이러한 고니오포토미터의 굽힘 강성 및 비틀림 강성에 대한 높은 요구를 초래한다.

간접 측광 차트화를 이용하는 경우, 헤드라이트에 의해 방출되는 방사선이 헤드라이트의 광학 경로에서 충분히 긴 거리에 배치된 매체에 의해 캡처된다. 이러한 매체는 난반사 또는 산란으로 구성되며 바람직하게는 스펙트럼 중립으로 구성된다. 이러한 간접 측광 방법을 사용하면, 단일 노출 단계에서 촬상 방법으로 난반사 또는 산란 매체를 기록할 수 있다. 이는 고니오포토미터를 사용하여 LIDC의 점 단위 순차 기록에 비해 더욱 빠른 측정을 가능하게 한다.

조명된 매체 상에서의 헤드라이트의 부분 광속은 휘도 밀도 측정 카메라에 의해 기록된다. 매체는, 투광 광학 경로에 배치될 수 있고, 즉, 휘도 밀도 측정 카메라와 헤드라이트 사이를 투과할 수 있고, 또는 충돌 광학 경로에 배치될 수 있고, 즉, 헤드라이트의 광을 반사할 수 있다. 매체는 곡면 또는 평면으로서 구성될 수 있다.

LIDC는, 휘도 밀도 측정 카메라에 의해 기록된 휘도 밀도 분포로부터 결정될 수 있고, 휘도 밀도 측정 카메라, 매체, 및 헤드라이트 간의 기하학적 관계를 분석하여 조명된 매체에서 산란 또는 반사될 수 있다.

또한, 여러 개의 부분 LIDC가 매체에 대한 헤드라이트의 상이한 각도 위치에서 기록되고 전체 LIDC를 결정하는 데 사용되는 증분 방법이 알려져 있다. 이를 위해서는, 휘도 밀도 값을 광도 또는 조도로 변환하는 측광 변환뿐만 아니라 예컨대 왜곡의 기하학적 보정, 정류 및/또는 좌표 변환도 수행해야 한다.

여기서, 헤드라이트가 측각기에 의해 하나 이상의 축을 중심으로 매체에 대해 회전하는 측정 설정 및 측정 방법이 알려져 있다. 이러한 측각기는, 또한, 측각기에 설정된 측정 객체(헤드라이트)의 각도 위치가 기하학적 변환 및/또는 측광 변환을 통해 결정된 LIDC 내에 들어가므로 높은 정밀도 및/또는 정확도를 필요로 한다.

본 발명의 목적은 세계 좌표계에 대하여 위치설정 장치에 의해 이동되는 광원의 광 방사 특성의 공간 특성화를 위한 개선된 방법을 제공하는 것이다.

본 발명에 따르면, 목적은 청구항 제1항의 특징부를 갖는 방법에 의해 달성된다.

또한, 본 발명의 목적은 헤드라이트의 개선된 측광 차트화를 위한 이러한 방법의 용도를 제공하는 것이다. 본 발명에 따르면, 목적은 청구항 제17항의 특징부에 의해 달성된다.

유리한 실시예들은 종속항들의 대상이다.

광원의 측광 차트화 방법에 있어서, 광원은 위치설정 장치에 클램핑된다. 위치설정 장치는, 세계 좌표계에 대하여 표시되는 실제 측정 위치들 간에 광원을 이동시키도록 구성된다. 바람직하게, 위치설정 장치는 회전 중심에서 교차할 수 있는 회전 축들을 중심으로 광원을 회전시키도록 구성된다.

객체 좌표계는 클램핑된 광원에 대하여 고정적으로 정의된다.

측광 차트화는 세계 좌표계에 대하여 고정 배치된 휘도 밀도 측정 카메라에 의해 수행된다. 휘도 밀도 측정 카메라 대신에, 예를 들어, 지점별로 측정을 행하는 센서에 대한 측정 지점들 간의 충분히 밀접한 측정 거리를 갖는 스캐닝 패턴으로 광원을 이동시킴으로써 지점별로 측정을 행하는 센서, 예를 들어, 광도계가 측광 차트화에 유사하게 적용될 수 있다.

광원으로부터 휘도 밀도 측정 카메라로의 광학 경로에 있어서, 반사 및/또는 산란 매체가 광원에 의해 조명되고 이러한 매체에 의해 반사 및/또는 산란되는 광이 휘도 밀도 측정 카메라에 의해 기록되도록 매체가 배치될 수 있다. 다시 말하면, 측광 차트화가 간접적일 수 있다.

유사하게, 광원에 의해 휘도 밀도 측정 카메라를 간접적으로 조명할 수 있거나 휘도 밀도 측정 카메라에 의해 광원의 휘도 밀도 분포를 직접적으로 기록할 수 있다.

광원은, 세계 좌표계 내의 위치설정 장치의 운동학적 체인을 따라 제1 실제 측정 위치와 적어도 하나의 추가 실제 측정 위치 간에 이동된다. 운동학적 체인은, 세계 좌표계에 대하여 고정 배치된 하나의 요소, 예컨대, 베이스로부터 광원이 고정 위치에 클램핑되고 예컨대 유지 장치로서 구성될 수 있는 요소로 연장된다.

위치설정 장치는, 운동학적 체인에 따라 서로에 대하여 이동(시프트 및/또는 회전)될 수 있는 복수의 기계 좌표계를 포함할 수 있다. 특히, 위치설정 장치는 운동학적 체인의 단부에 있는 유지 장치를 참조하는 유지 좌표계를 포함한다.

측정 동안 광원이 충분히 단단하게 고정된 기계적으로 강성인 유지 장치에 대하여, (광원을 참조하는) 객체 좌표계 및 (유지 장치를 참조하는) 유지 좌표계는, 유지 좌표계에 대한 객체 좌표계의 일정한 포즈로서 설명될 수 있는 일정한 변환에 의해 상호 연결된다.

유사하게, 예컨대, 유지 장치의 탄성 변형에 의해 객체 좌표계의 위치 및/또는 배향, 즉, 포즈가 측정 동안 유지 좌표계에 대하여 가변될 수 있다.

각 실제 측정 위치에서, 휘도 밀도 측정 화상은, 광원이 턴온된 상태에서 휘도 밀도 측정 카메라에 의해 기록된다.

휘도 밀도 측정 화상은 측정 표면 내의 측광 특성의 공간 분포를 기술한다. 측정 표면은, 예를 들어, 광원에 의해 조명되는 평평한 확신 반사 또는 난반사 매체의 평면을 캡처함으로써 형성될 수 있다. 유사하게, 측정 평면은 곡선형, 예컨대, 구형으로(spherically) 곡선형일 수 있다.

광원의 실제 측정 위치에서 휘도 밀도 측정 화상을 기록할 때, 세계 좌표계에 대한 객체 좌표계의 위치 및/또는 배향은, 위치설정 장치의 운동학적 체인을 참조하지 않고 세계 좌표계를 직접적으로 참조하여 기록된다.

위치라는 용어는 객체 좌표계와 세계 좌표계 간의 3차원 로컬 오프셋을 가리킨다. 배향이라는 용어는 세계 좌표계에 대한 객체 좌표계의 회전을 가리킨다. 위치 및 배향은 총칭하여 포즈라고 한다. 각 실제 측정 위치는 측정시 세계 좌표계에 대한 객체 좌표계의 포즈에 의해 결정된다.

객체 좌표계의 위치 및/또는 배향의 기록은, 운동학적 체인의 개별 요소들 간의 상대 이동의 파라미터의 기록과는 독립적으로 발생한다면 위치설정 장치의 운동학적 체인을 참조하지 않고 직접적이라고 한다.

방법의 이점은, 위치 및 특히 배향이 직접 참조에 의해, 즉, 위치설정 장치의 운동학적 체인을 따른 정교한 센서 없이 비용 효율적인 방식으로 결정될 수 있다는 점이다.

다른 이점은, 운동학적 체인을 따른 특징적인 기계적 및/또는 센서 특성, 예를 들어, 불완전하게 강성인 부재의 편향 또는 비틀림, 센서의 유격 또는 부정확성이 실제 측정 위치 결정의 정밀도 및/또는 정확도에 영향을 주지 않는다는 점이다.

이것은 운동학적 체인의 특징적인 기계적 특성이 측정 객체에서 발생하는 토크의 영향을 받기 때문에 특히 유리하다. 이러한 토크는 측정 객체의 포즈와 질량 분포에 의존한다. 토크 분포를 알고 있는 경우, 특성 편차가 실제로 보상될 수 있지만, 이를 위해서는 더욱 많은 노력으로 특성 편차를 먼저 결정해야 한다. 이러한 추가 노력은 세계 좌표계에서 객체 좌표계의 포즈를 직접 결정하는 이 방법에는 적용되지 않는다.

이 방법의 또 다른 이점은 소정의 설정된 측정 위치에 고 정밀도 및/또는 고 정확도로 접근할 필요가 없다는 점이다. 대신, 설정된 측정 위치에 저 정밀도 및/또는 저 정확도로 접근하는 것으로 충분하지만 실제로 도달한 실제 측정 위치를 세계 좌표계에서 직접 참조하여 고 정밀도 및/또는 고 정확도로 차트화하는 것으로 충분하다. 이러한 방식으로, 덜 정확하면서 더 비용 효율적인 위치설정 장치에 의한 광원의 위치설정도 가능하다.

위치설정 장치는 미리 설정된 측정 위치로부터의 실제 측정 위치의 최대 편차를 특정하는 보장된 위치설정 허용오차를 제공한다. 세계 좌표계에 대한 객체 좌표계의 위치 및/또는 방향의 기록 또는 결정은, 세계 좌표계에 대한 기록된 위치 및/또는 배향으로부터의 실제 위치 및/또는 배향의 최대 편차를 특정하는 보장된 기록 허용오차를 제공한다.

방법의 일 실시예에서, 세계 좌표계에 대한 위치 및/또는 배향의 기록은, 적어도 하나의 파라미터에 대해 위치설정 장치의 보장된 위치설정 허용오차보다 작은 보장된 기록 허용오차를 제공한다.

본 실시예는 광원의 측광 측정의 정확도 및/또는 정밀도가 유지되는 동안 저렴한 위치설정 장치를 사용할 수 있게 한다.

일 실시예에서, 광원이 미리 설정된 측정 위치에 대응하는 실제 측정 위치에 도달할 때 광원의 측광 특성의 완전한 기록(또는 등록)이 가능하도록 미리 설정된 측정 위치의 시퀀스가 배열 및 접근될 수 있기에 충분한 위치설정 장치에 대한 필요 위치설정 허용오차가 결정되고, 여기서 각각의 실제 측정 위치는 대응하는 미리 설정된 측정 위치로부터의 필요 위치설정 허용오차 내에 있다.

결정된 필요 위치 허용오차보다 작거나 바람직하게는 이러한 위치 허용오차와 동일한 보장된 위치 허용오차를 제공하는, 광원을 클램핑하기 위한 위치설정 장치가 선택된다.

본 개시내용의 본 실시예는, 실제 측정 위치를 양호한 정확도로 결정하는 것으로 충분하지만 위치설정 자체, 즉, 광원을 미리 설정된 포즈로 기계적으로 구동하는 것은 훨씬 덜 정확할 수 있다는 통찰력에 의존한다. 이는 위치설정 장치의 특히 높은 기계적 안정성을 요구하는 광원으로서의 비교적 무거운 객체에 특히 유용하다.

본 실시예는 광원의 측광 측정의 정확도 및/또는 정밀도가 유지되는 동안 특히 저렴한 위치설정 장치를 사용할 수 있게 한다.

일 실시예에서는, 적어도 ±1 mm, 바람직하게는 적어도 ±5 mm의 위치설정 허용오차를 갖는 위치설정 장치가 선택된다.

방법의 일 실시예에서, 매체는 세계 좌표계에 대해 고정된 위치 및 배향으로 배치되고, 매체는 광원에 의해 방출되는 광의 난반사 및/또는 산란을 위해 구성된다. 예를 들어, 이러한 매체는 난반사 스크린 또는 확산 디스크로서 구성될 수 있다.

매체는, 광원에 의해 조명되고 난반사 및/또는 산란 광이 휘도 밀도 측정 카메라에 의해 휘도 밀도 측정 화상에 기록되도록 배치된다.

이러한 간접 측광 차트화의 이점은 광 분포의 비교적 큰 세그먼트가 단일 측정으로 기록될 수 있다는 점이다. 세그먼트의 크기는 수행되는 매체의 크기에 의존한다.

본 발명의 일 실시예에서, 휘도 밀도 측정 카메라는, 직접적으로, 즉, 매체 없이 광원을 캡처할 수 있다. 본 실시예에서, 측정 표면은 휘도 밀도 측정 카메라에 대면하는 광원의 표면 상에 배치된다.

또한, 촬상 광학 부품, 예를 들어, 렌즈 및/또는 미러는, 광원으로부터 매체로(간접 측광 차트화에 해당) 또는 광원으로부터 휘도 밀도 측정 카메라(직접 측광 차트화에 해당)로의 조명 광학 경로에서 빔 조향 또는 빔 형성을 위해 배열될 수 있다.

방법의 일 실시예에서, 광원은 측광 차트화 동안 회전 중심을 통과하는 적어도 하나의 축을 중심으로 회전한다. 이는, 광원을 참조하는 객체 좌표계의 원점이 회전 중심과 일치하고 이에 따라 LIDC를 취득하기 위한 추가 좌표 변환이 필요하지 않으므로, 광원을 특히 용이하게 평가할 수 있다.

방법의 일 실시예에서, 제1 단계에서는, 세계 좌표계에 대한 개체 좌표계의 위치를 적어도 하나의 측정 마크의 직접 프로빙에 의해 결정한다. 제2 단계에서는, 세계 좌표계에 대한 객체 좌표계의 배향을 결정한다.

본 방법의 본 실시예의 이점은, 광원 평가를 위해, 위치의 결정이 저 정밀도 및/또는 정확도, 예컨대, 1 mm의 허용가능한 위치 부정확도로 충분하며 비용 효율적인 방법으로 가능하다는 점이다. 대조적으로, 배향의 결정은 고 정밀도 및/또는 정확도로, 예컨대, 1/100도의 허용가능한 각도 편차로 요구된다. 배향의 결정으로부터 위치 결정을 분리함으로써, 전체적인 비용 효율적이고 충분히 정확한 포즈 결정 및 이에 따른 광원의 개선된 측광 차트화가 달성될 수 있다.

방법의 일 실시예에서, 객체 좌표계의 위치 및/또는 배향은, 각각의 경우에 적어도 하나의 참조 카메라에 의해 적어도 하나의 측정 마크를 기록함으로써 결정된다.

측정 마크 및 참조 카메라는, 저렴하게 사용될 수 있으며, 위치설정 장치 및/또는 주변 공간에 쉽게 배치 및 동작될 수 있다. 또한, 카메라를 참조하여 측정 마크를 특히 빠르고 거의 즉각적으로 기록할 수 있다.

방법의 실시예에서, 적어도 하나의 참조 카메라는 세계 좌표계에 대해 고정 배치되고, 적어도 하나의 측정 마크는 객체 좌표계에 대해 고정 배치된다. 측정 마크가 작고 가볍게 구성될 수 있으며 쉽게 조이고 풀릴 수 있으므로, 특히 간단하며 비용 효율적이며 정밀한 측정이 용이해진다.

방법의 일 실시예에서, 적어도 하나의 참조 카메라는 객체 좌표계에 대해 고정 배치되고, 적어도 하나의 측정 마크는 세계 좌표계에 대해 고정 배치된다. 바람직하게, 적어도 하나의 측정 마크는, 예를 들어, 공간 특징부, 예를 들어, 세계 좌표계에서 고정 배치된 설치 장치 또는 아키텍처의 특징부로부터 형성된다. 이러한 식으로, 세계 좌표계의 포즈를 특히 쉽고 유연하게 기록할 수 있다.

방법의 일 실시예에서, 적어도 하나의 측정 마크는, 이 측정 마크에 할당된 적어도 하나의 참조 카메라에 의해 기록가능한 방사선을 방출하기 위한 활성 측정 마크로서 구성된다. 활성 측정 마크는 참조 카메라의 화상에서 특히 잘 인식될 수 있으며 국부화될 수 있다. 상이한 활성 측정 마크에 의해 방출되는 방사선은 스펙트럼으로 및/또는 시간적으로 식별 가능하도록 구성될 수 있다. 이러한 식으로, 측정 마크의 인식 신뢰도가 개선될 수 있다.

방법의 일 실시예에서, 적어도 하나의 캡처 평면은 세계 좌표계에 고정 배치된다. 실제 측정 위치에 접근할 때, 객체 좌표계의 위치가 결정되고 객체 좌표계의 배향이, 변조되는, 즉, 각각의 경우에 위치 및 입체각에 의존하여 가변되는, 객체 좌표계에 대한 알려진 방향으로 방출되고 적어도 하나의 캡처 평면에서 캡처되는 조명의 차트화로부터 결정된다.

이 방법의 이점은, 알려진 방식으로 변조된 조명의 왜곡을 차트화함으로써, 캡처 평면에 대한 각도가 매우 정확하고 간단하게 결정될 수 있다는 점이다.

방법의 일 실시예에서, 변조된 조명은 적어도 하나의 투영 구조를 포함하는 투영 매트릭스로서 회절 광학 소자(DOE)에 의해 생성된다. 투영 구조는 각각의 경우에 파일럿 빔을 따라 캡처 평면 상에 투영된다.

투영 매트릭스는 도트 매트릭스일 수 있으며, 여기서 투영 지점들로서 구성된 투영 구조들은 간헐적으로 배열된다.

이러한 투영 매트릭스는, 특히 쉬운 방법으로 생성될 수 있으며, 카메라를 사용하여 캡처 평면 상에 캡처된 투영 매트릭스를 기록하고 카메라의 화상에서 적어도 하나의 투영 구조를 국부화함으로써 고 정밀도 및/또는 정확도로 분석될 수 있다.

투영 지점들은, 규칙적인 간격으로, 즉, 등간격으로 배열될 수 있다. 이러한 투영 매트릭스에 의해, 캡처 평면 상에 투영된 지점 매트릭스의 위치 변경 및/또는 지점 간격에 의존하는 범위 내에서의 투영 방향의 변경이 고 정밀도 및/또는 정확도로 결정될 수 있다.

적어도 하나의 투영 구조는 마찬가지로 불규칙한 방식으로 위치에 대해 변조(구조화)될 수 있다. 예를 들어, 투영 구조는, 2차원 자기상관 함수가 바람직하게 하나의 최대값만을 갖고 특히 바람직하게는 Dirac 펄스와 유사한 형상을 갖는 비주기적으로 형상화된 2차원 밝기 분포를 생성하도록 선택될 수 있다. 이러한 형상의 투영 구조에 의해, 캡처 평면 상의 투영 위치의 변화가 상당히 넓은 범위에 걸쳐 명확하게 결정될 수 있다.

다른 실시예에서, 변조된 조명은 스트립 투영 또는 그리드 투영으로서 구성된다. 스트립 투영 또는 그리드 투영이 캡처 평면에 투영되는 광축의 기울기가 캡처 평면에 법선인 표면을 참조하여 결정될 수 있는 당업계에 공지된 방법들이 있다.

방법의 일 실시예에서, 변조된 조명은, 광원에 의해 방출되고 휘도 밀도 측정 카메라에 직접 투영되거나 휘도 밀도 측정 카메라에 의해 매체 또는 캡처 평면 상에 투영된 휘도 밀도로서 간접적으로 기록된다.

설정된 측정 위치 주변에서 미리 정해진 거리 내에 각각 놓인 실제 측정 위치에 접근하고, 각각의 실제 측정 위치에서, 적어도 하나의 휘도 밀도 측정 화상이 기록된다.

설정된 측정 위치는, 적어도 2개의 휘도 밀도 측정 화상이 중첩되도록 선택되며, 서로 중첩되는 휘도 밀도 측정 화상 간의 오프셋은 화상 정합 방법에 의해 결정되고, 객체 좌표계의 각 배향은 오프셋 및 휘도 밀도 측정 화상에 각각 할당된 실제 측정 위치로부터 결정된다.

본 실시예의 이점은, 기존의 2개의 휘도 밀도 측정 카메라로 객체 좌표계의 방향을 결정할 수 있어서 별도의 노력이 필요없다는 점이다.

방법의 일 실시예에서, 각각의 실제 측정 위치에 대해, 각각의 설정된 측정 위치는 위치설정 장치의 파라미터를 분석함으로써 결정된다. 설정된 측정 위치에 기초하여 객체 좌표계의 위치와 배향이 기록된다.

본 실시예의 이점은, 설정된 측정 위치가 실제 측정 위치의 대략적인 결정을 가능하게 한다는 점이다. 따라서, （운동학적 체인을 참조하지 않고) 직접 참조로 실제 측정 위치의 정확한 기록을 위한 측정 범위를 줄일 수 있다. 이는, 실제 측정 위치를 보다 간단하면서 동시에 정확하게 기록할 수 있게 하며 이에 따라 보다 간단하고 정확한 측광 차트화를 가능하게 한다.

방법의 일 실시예에서, 설정된 측정 위치에 접근하기 위해, 위치설정 장치는, 각각 할당된 설정 측정 위치로부터 미리 결정된 거리 내에서 실제 측정 위치에 도달하도록 각각 제어된다. 예를 들어, 실제 측정 위치와 설정된 측정 위치 간의 거리를 단계적으로 감소시켜 반복적으로 제어를 수행할 수 있다.

본 실시예의 이점은 광원을 위치설정할 때 매우 높은 정밀도 및/또는 정확도가 달성된다는 점이다. 이는 매우 정확한 측광 차트화를 가능하게 한다.

설명된 방법은 헤드라이트의 측광 차트화에 적용될 수 있다. 헤드라이트는 측광 차트화에 대해 매우 높은 정밀도 및/또는 정확도를 필요로 한다. 유리한 방식으로, 위치설정 장치가 설정된 측정 위치에 접근할 때 당업계에 공지된 방법에 대해 허용되는 것보다 높은 부정확도를 갖는 경우에도, 제안된 방법에 의해 이러한 매우 높은 정밀도 및/또는 정확도 요건이 충족될 수 있다.

이러한 방식으로 기술적 노력 및 절차상의 노력을 줄일 수 있다. 예를 들어, 당업계에 공지된 측광 차트화 방법으로 가능한 것보다 높은 기계적 유격 및 낮은 굽힘 강성 및 운동학적 체인의 요소의 비틀림 강성을 갖는 위치설정 장치를 적용하는 것이 가능하다.

특히, 설명된 방법은 차량 헤드라이트의 측광 차트화에 적용될 수 있다. 차량 헤드라이트의 측광 차트화를 위해, 비용 효율적인 위치설정 장치와 동시에 높은 정밀도 및/또는 정확도 및 반복성을 통해 실현될 수 있는 간단한 측정 절차가 특히 중요하다.

이하에서는, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 더 상세히 설명한다.

도 1은 광원을 위치설정하기 위한 측각기로서 구성된 종래 기술의 위치설정 장치의 개략도이다.
도 2는 측정 마크들이 배열된 산업용 로봇으로서 구성된 위치설정 장치의 개략도이다.
도 3은 측정 디스크들이 배열된 산업용 로봇으로서 구성된 위치설정 장치의 개략도이다.
도 4는 참조 카메라들이 배열된 산업용 로봇으로서 구성된 위치설정 장치의 개략도이다.
도 5는 도트 매트릭스를 투영하기 위한 파일럿 광원을 갖는 위치설정 장치의 개략도이다.
도 6은 투영된 도트 매트릭스를 부분적으로 캡처하기 위한 광학 캡처 장치의 개략도이다.
도 7은 상이한 실제 측정 위치에서 차량 헤드라이트를 갖는 유지 장치의 개략도이다.
도 8은 상이한 실제 측정 위치로부터 기록된 차량 헤드라이트의 휘도 밀도 측정 화상의 개략도이다.
해당 부품에는 모든 도면에서 동일한 참조 부호가 제공된다.

도 1은 광원(Q)을 위치설정하기 위한 종래의 위치설정 장치(1)를 도시한다. 예를 들어, 위치설정 장치(1)는 측각기(10)로서 구성된다. 측각기(10)의 베이스(10.F)는 데카르트 세계 좌표계에서 고정되어 서있으며 스탠드(10.S)를 갖고 있다. 세계 좌표계는 원점에서 교차하는 세계 x축(W.x), 세계 y축(W.y) 및 세계 z축(W.z)에 의해 정의된다.

측각기(10)는 광원(Q)을 유지 및 해제가능하게 고정하도록 구성된 유지 장치(2)를 포함한다. 예를 들어, 유지 장치(2)는 유지 판(10.2)으로서, 바람직하게는 천공된 격자 판으로서 구성될 수 있다. 유지 판(10.2)은 스탠드 암(10.1)을 통해 스탠드(10.S)에 연결된다.

스탠드 암(10.1)은 스탠드(10.S)에 대해 수직 회전 축(10.V)을 중심으로 회전가능하다. 또한, 스탠드 암(10.1)은 상세하게 도시되지 않은 회전 장치를 포함하며, 이러한 회전 장치에 의해 위에 배치된 유지 판(10.2)이, 스탠드 암(10.1)에 고정된 수평 회전 축(10.H)을 중심으로 회전할 수 있고, 이 수평 회전 축(10.H)은 수직 회전 축(10.V)에 직교 배향되며 회전 중심(10.D)에서 수직 회전 축과 교차한다.

또한, 유지 판(10.2)은, 유지 판(10.2)에 의해 유지되는 광원의 광학 중심 또는 다른 참조점이 회전 중심(10.D)으로 이동하도록 서로 직교하는 3개의 병진 축(10.X, 10.Y, 및 10.Z)을 따라 스탠드 암(10.1)에 대해 시프트될 수 있다.

이러한 방식으로, 광원(Q)은 회전 중심(10.D)에서 회전 축(10.H, 10.V)을 중심으로 회전할 수 있다. 광원(Q)은, 광원(Q)에 의해 방출되는 광속이 난반사 또는 산란으로 구성될 수 있는 매체(M) 상으로 적어도 부분적으로 떨어지도록 회전한다. 거기에서, 광속은 휘도 밀도 측정 카메라(4)에 의해 화상 분해 방식으로 측정될 수 있는 매체(M)의 휘도 밀도를 초래하는 휘도 강도를 생성한다.

서로에 대한 및 세계 좌표계(W)에 대한 휘도 밀도 측정 카메라(4)와 매체(M)의 위치 및 배향은 광원(Q)의 차트화 동안 알려져 있으며 고정된다. 세계 좌표계(W)에서 광원(Q)의 위치와 배향도 알고 있는 경우, 부분 휘도 강도 분포체는 화상 분해 방식으로 측정된 매체의 휘도 밀도로부터 결정될 수 있으며, 여기서 부분 휘도 강도 분포체는 광원(Q)에 의해 방출되는 휘도 강도 분포를 방사선 각도의 함수로서 나타낸다.

이러한 맥락에서, 부분 휘도 강도 분포체의 결정은 광원(Q)에 의해 방출되는 광이 매체(M) 상에 떨어지는 입체각 범위로 제한된다.

광원(Q)을 회전 중심(10.D)에서 회전 축(10.H, 10.V)을 중심으로 회전시킴으로써, 복수의 부분 휘도 강도 분포체를 기록할 수 있고, 이에 기초하여, 개별 부분 휘도 강도 분포체보다 방사 각도에 대한 넓은 입체각 범위를 커버하는 휘도 강도 분포체를 결정할 수 있다.

종래 기술에서, 광원(Q)의 위치 및 배향의 결정은, 광원(Q)이 고정 연결된 상태에서 베이스(10.F)로부터 유지 판(10.2)으로 운동학적 체인을 따라 전파되는 위치설정 오차 및 위치 결정 오차에 의해 제한된다. 또한, 광원(Q)의 위치와 배향의 결정은, 모델 가정으로부터의 알 수 없는 편차에 의해, 예를 들어, 스탠드 암(10.2)의 불충분한 기계적 강성에 의해 제한된다.

따라서, 당업계에 공지된 바와 같은 광원(Q)의 위치 및 배향의 결정은, 운동학적 체인을 따라 고정밀 센서를 필요로 하며, 현재는 스탠드 암(10.1)에 대하여 병진 축(10.X, 10.Y, 10.Z)을 따라 전달되는 유지 판(10.2)의 시프트를 검출하고 회전 축(10.V 및 10.H)을 중심으로 하는 회전 각도를 검출하기 위한 고정밀 센서를 필요로 하며, 심지어 예컨대 제1 병진 축(10.X)과 동축인 스탠드 브래킷의 처짐으로 인해 제한된 정밀도 및/또는 정확도를 갖춘 경우에만 가능하다.

따라서, 간섭 없이 세계 좌표계(W)에 대하여 운동학적 체인을 따라 이동가능한 광원(Q)의 휘도 강도 분포체를 결정할 수 있고 결정된 휘도 강도 분포체를 제한하는 운동학적 체인을 따라 오차를 자신의 정밀도 및 신뢰도로 측정할 수 있는 장치 및 방법이 필요하다.

도 2는, 예를 들어, 산업용 로봇(100)으로서 구성된 추가 위치설정 장치(1)를 도시한다. 산업용 로봇(100)은 암 세그먼트(100.1)의 자유 단부에 배치된 유지 장치(2)를 포함한다.

바람직하게, 유지 장치(2)는, 상이한 체결 옵션들, 예컨대, 천공된 그리드 판 또는 장착 프레임을 갖는 플랫폼으로서 구성되고, 객체, 바람직하게는 광원(Q)을 수용 및 유지하도록 구성된다. 특히 바람직하게, 유지 장치(2)는 헤드라이트(3)를 수용하도록 구성된다.

데카르트 객체 좌표계(T)는 유지 장치(2)에 의해 유지되는 객체에 대해 정의되며, 데카르트 객체 좌표계(T)는 객체 좌표계 원점(T.O)에서 교차하는 객체 x축(T.x), 객체 y축(T.y) 및 객체 z축(T.z)에 의해 결정된다. 예를 들어, 유지되고 있는 객체가 광원(Q)인 경우, 객체 좌표계(T)는 측광 참조점과 측광 참조 축에 의해 결정될 수 있다.

산업용 로봇(100)은, 단일 암 세그먼트(100.1)가 회전하거나 2개의 상호 연결된 암 세그먼트(100.1)가 서로에 대해 회전할 수 있는 다중 힌지 축(G)을 포함한다. 힌지 축(G)을 중심으로 회전함으로써, 유지 장치(2)는 데카르트 세계 좌표계(W) 내에서 이동할 수 있다. 또한, 유지 장치(2)는 힌지 축(G)을 중심으로 하는 회전에 의해 적어도 하나의 축을 따라 세계 좌표계(W)에 대해 회전할 수 있다. 바람직하게, 산업용 로봇(100)은, 유지 장치(2)에 의해 유지되는 헤드라이트(3)가 회전점을 중심으로 2개의 축을 따라 독립적으로 회전할 수 있고 이 회전점에 대해 이동할 수 있도록 구성된다.

즉, 힌지 축(G)을 중심으로 회전함으로써, 세계 좌표계(W)에 대한 객체 좌표계(T)의 변화가 세계 좌표계(W)에서 정지 고정되어 있는 산업용 로봇(100)의 베이스(100.F)로부터 유지 장치(2)까지 운동학적 체인을 따라 발생한다. 운동학적 체인은 각각의 힌지를 통해 힌지 축(G)에 연결된 암 세그먼트(100.1)의 상대 회전 각도에 의해 결정된다.

산업용 로봇(100)은 특히 많은 자유도를 포함하고 특히 유연하게 이동가능하고 프로그래밍가능하다. 유사하게, 산업용 로봇(100) 대신, 유지 장치(2)를 갖고 유지 장치(2)에 의해 유지되는 공간에서 기록될 객체를 재배치할 수 있게 하는 다른 임의의 종류의 이동가능한 위치결정 장치(1)를 적용할 수 있다. 특히, 도 1에 도시된 설계의 측각기(10)는 또한 위치결정 장치(1)로서 적용될 수 있다.

광원(Q), 예를 들어, 유지 장치(2)에 의해 유지되는 헤드라이트(3)가 세계 좌표계(W)에 대해 고정 배치된 측정 장치에 의해 차트화되는 경우, 측정 장치의 측정을 평가하려면 세계 좌표계(W)에 대한 객체 좌표계(T)의 위치와 배향을 결정해야 한다. 측정 장치는 방사 입체각의 적어도 일부 범위에 걸쳐 광원(Q)의 휘도 강도 분포체를 결정하도록 구성된다. 바람직하게, 측정 장치는 적어도 하나의 부분 휘도 강도 분포체를 간접적으로 결정하도록 구성된다.

본 실시예에서, 측정 장치는 적어도 하나의 측광 특성을 기록하도록 구성된 휘도 밀도 측정 카메라(4) 및 매체(M)를 포함한다.

헤드라이트(3)는, 헤드라이트에 의해 방출되는 광속이 매체(M) 상에 적어도 부분적으로 떨어지도록 산업용 로봇(100)에 의해 배향되고 위치설정된다.

매체(M)는, 확산형이며 스펙트럼적으로 중성인 반사 표면으로서 구성될 수 있다. 이 경우, 휘도 밀도 측정 카메라(4)는, 헤드라이트(3)와 같은 매체(M)에 대해 동일한 절반 공간에 배치되고 매체(M)에 의해 난반사되는 광을 기록하도록 구성된다. 반사 표면은 평평하거나(평면) 마찬가지로 만곡될 수 있으며, 예컨대, 구형일 수 있다.

매체(M)는 마찬가지로 확산 디스크로서 구성될 수 있다. 이 경우, 휘도 밀도 측정 카메라(4)는, 매체(M)를 기준으로 헤드라이트(4)의 반대편에 배치되고 매체(M)에서 산란되는 광을 기록하도록 구성된다.

서로에 대한 그리고 세계 좌표계(W)에 대한 휘도 밀도 측정 카메라(4)와 매체(M)의 배치 및 배향은 알려져 있거나 기록되어 있다.

휘도 밀도 측정 카메라(4)에 의해 기록되는 측광 특성(예를 들어, 휘도 밀도)을 픽셀 좌표계에서 4픽셀 단위로 할당하기 위해서는, 세계 좌표계(W)에 대한 객체 좌표계(T)의 위치와 배향을 결정하는 것이 필요하고 충분하다. 객체 좌표계(T)의 위치는 세계 좌표계(W)의 좌표 값에 표시된 객체 좌표계 원점(T.O)의 위치에 의해 결정된다. 객체 좌표계(T)의 배향은 세계 좌표계(W)의 좌표 값에서 방향 벡터로서 표시된 하나 이상의 축(T.x, T.y, T.z)의 위치에 의해 결정된다.

종래 기술에서, 세계 좌표계(W)에 대한 객체 좌표계(T)의 위치와 배향은, 산업용 로봇(100)의 힌지 축(G)을 따라 회전 각도를 기록하고 이를 베이스(100.F)와 유지 장치(2) 간의 운동학적 체인을 기술하는 산업용 로봇(100)의 기계적 운동 모델에 삽입함으로써 결정된다. 종래 기술에서, 회전 각도는, 회전 각도 센서, 예를 들어, 회전 증분 센서에 의해 검출된다.

이에 반해, 본 발명은, 운동학적 체인을 참조하지 않고 세계 좌표계(W)를 직접 참조함으로써 세계 좌표계(W)에 대한 객체 좌표계(T)의 위치와 배향을 결정하는 것을 제안하며, 제1 단계에서는, 객체 좌표계 원점(T.O)의 위치를 직접 참조에 의한 세계 좌표계(W)의 좌표값의 지점으로서 결정하고, 제2 단계에서는, 객체 좌표계(T)의 배향을 직접 참조에 의한 세계 좌표계(W)의 좌표값의 방향 벡터로서 결정한다.

본 발명에 따른 방법의 이점은, 위치결정 장치(1)의 자체 변형을 회피하거나 보정하기 위한 노력을 종래 기술과는 대조적으로 상당히 줄일 수 있다는 점이다. 특히, 서로에 대해 운동학적 체인을 따라 이동하는 위치설정 장치(1)의 요소들의 기계적 강성에 대한 요구가 완화될 수 있다. 이러한 방식으로, 위치결정 장치(1)의 비용, 공간, 및 무게가 절약될 수 있다.

또한, 운동학적 체인을 따라 연결되고 서로에 대해 이동가능한 위치결정 장치(1)의 모든 요소의 상대 위치의 정확한 결정을 위해 출력측에 배치되는 위치 센서는 본 발명에 따른 방법으로 인해 더 이상 필요하지 않다. 따라서, 이러한 위치설정 장치(1)에 대한 비용 및 제조 노력이 감소된다.

먼저, 도 2 및 도 3을 참조하여 객체 좌표계 지점 또는 원점(T.O)의 위치를 결정하기 위한 실시예를 설명한다.

이어서, 도 4 및 도 5를 참조하여 객체 좌표계(T)의 배향을 결정하기 위한 실시예를 설명한다.

단지 더 잘 이해할 수 있도록, 객체 좌표계(T)의 배향 결정 및 객체 좌표계 원점(T.O)의 위치 결정에 대한 실시예를 별도로 설명한다. 본 발명의 바람직한 실시예는, 객체 좌표계(T)의 배향 결정을 위한 적어도 하나의 실시예의 특징뿐만 아니라 객체 좌표계 원점(T.O)의 위치 결정을 위한 적어도 하나의 실시예의 특징도 포함한다.

도 2는, 측정 마크들(5)이 유지 장치(2)에 유지되고 있는 헤드라이트(3)에 배치되어 객체 좌표계(T)에 고정되어 있다는 사실에 의해 객체 좌표계(T)의 참조를 수행하는 실시예를 도시한다.

측정 마크(5)는 비활성 측정 마크(5)로서 구성될 수 있다. 예를 들어, 비활성 측정 마크(5)는 헤드라이트(3)(또는 차트화될 다른 광원(Q))에 이미 존재하고 있는 에지, 코너, 또는 인쇄부와 같은 구조에 의해 형성될 수 있다. 비활성 측정 마크는 또한 헤드라이트(3)에 접착된 스티커에 의해 형성될 수 있으며, 스티커는, 시각적으로 잘 인지될 수 있고 뚜렷하게 경계가 지정된 고-대비 구조, 예컨대, 흑백으로 인쇄되거나 흑백 대비되는 원 또는 원형 고리로 임프린트된 QR 코드를 갖는다.

비활성 측정 마크(5)는, 또한, 3차원으로, 예컨대, 구로서 구성될 수 있다. 구형 비활성 측정 마크(5)는, 시야각과는 무관하게 기록되고 원의 윤곽으로 왜곡이 없다는 이점이 있다. 따라서, 카메라 화상에서 구형 비활성 측정 마크(5)를 위치시킬 때 특히 높은 정밀도 및/또는 정확도가 용이해진다.

대안으로 또는 추가로, 측정 마크(5)는, 참조 카메라(601 내지 603)에 의해 기록될 수 있는 가시 파장 또는 비가시 파장 범위의 광을 방출하는 활성 측정 마크(5)로서 구성될 수도 있다.

이러한 유형의 활성 측정 마크(5)는, 선명한 구조, 예컨대, 애퍼처에 의해 제한된 원형 광 출력, 구형 구조, 매우 좁게 제한된 광 출력을 갖는 점상 구조, 또는 예를 들어 확산 디스크 또는 반투명(frosted) 구면에 의해 달성될 수 있는 대략 등방성 방사 특징부를 포함한다.

바람직하게, 화상의 활성 측정 마크(5)의 인식 및 할당은, 예를 들어, 차트화될 광원(Q), 예컨대, 헤드라이트(3)에 의해 방출되는 광으로부터 명확하게 잘 구별될 수 있도록 방출되는 광의 스펙트럼 특징부를 선택함으로써 개선되고 용이해진다. 스펙트럼 분리는, 예를 들어, 파장 종속 빔 스플리터에 의해 또는 참조 카메라(601 내지 603) 앞에 배치된 스펙트럼 필터에 의해 달성될 수 있다.

또한, 활성 측정 마크(5)의 인식 및 할당은, 시간적 변조, 예를 들어, 키잉, 활성 측정 마크(5)에 의한 광 방출에 의해 개선되고 용이해질 수 있다.

산업용 로봇(100)의 환경에서, 3개의 참조 카메라(601, 602, 603)는, 각 측정 마크(5)가 객체 좌표계 원점(T.O)의 설정된 측정 위치(P1)에서 복수의 참조 카메라(601 내지 603)에 의해 캡처되는 방식으로 세계 좌표계(W)에 대해 고정 배치된다.

참조 카메라(601 내지 603)는, 해당 포즈에 관하여, 즉, 각각의 캡처 평면의 위치 및 각각의 광축 배향에 관하여, 세계 좌표계(W)에 대해 알려져 있고 헤드라이트(3)의 차트화 동안 안정적이다. 또한, 참조 카메라(601 내지 603)는 각각의 촬상 특성에 대해 알려져 있다. 특히, 참조 카메라(601 내지 603)의 각각의 주요 파라미터 및 왜곡 파라미터는 알려져 있다. 카메라의 주요 파라미터 및 왜곡 파라미터를 결정하는 방법은 당업계에 공지되어 있다.

활성 및/또는 비활성 측정 마크(5)는, 참조 카메라(601 내지 603)에 의해 기록된 화상에서 명확하게 식별가능하고 선명한 구조, 예컨대, 높은 공간 주파수 및/또는 적어도 하나의 날카로운 에지를 갖도록 구성된다.

또한, 적어도 하나의 치수를 따라 절대 길이(밀리미터 단위)가 알려진 상세하게 표시되지 않은 교정(calibration) 게이지가 참조 카메라(601 내지 603)에 대해 보일 수 있도록 배치된다. 이러한 교정 게이지는, 예를 들어, 2개의 측정 마크(5) 사이의 알려진(차트화된) 거리에 의해 형성될 수 있다.

측정 마크(5)는 객체 좌표계(T)에서 고정 배치되어 있고 참조 카메라(601 내지 603)는 세계 좌표계(W)에서 고정 배치되어 있으므로, 세계 좌표계(W)에 대한 측정 마크(5)의 위치는, 제1 참조 카메라(601)의 화상에서의 이러한 측정 마크(5)의 화상 위치를 추가 참조 카메라(602, 603)의 화상에서의 동일한 측정 마크(5)의 화상 위치와 비교함으로써 삼각 측량에 의해 결정될 수 있다.

카메라 화상에서의 측정 마크(5)의 화상 위치를 인식하고 삼각 측량을 위한 방법, 즉, 다수의 카메라 화상에서 검출된 이러한 측정 마크(5)의 화상 위치에 대응하는 세계 좌표계(W)에서의 측정 마크(5)의 위치를 결정하기 위한 방법은 당업계에 공지되어 있다. 특히, 근거리 사진 측량법이 알려져 있다.

힌지 축(G)에 할당된 회전 각도 센서에 의해 설정된 측정 위치(P1)에 대략적으로 도달하였을 때, 측정 마크(5)는, 참조 카메라(601, 602, 603)에 의해 기록되고, 삼각 측량법을 이용하여 세계 좌표계(W)에서의 해당 위치와 관련하여 식별 및 차트화된다. 세계 좌표계(W)에서의 객체 좌표계 원점(T.O)의 위치는 객체 좌표계 원점(T.O)에 대한 측정 마크(5)의 알려진 위치로부터 결정된다.

유리한 방식으로, 암 세그먼트(100.1)의 강성(예를 들어, 처짐 및/또는 왜곡)의 결여, 힌지 축(G)을 따른 회전 각도의 결정의 부정확함, 및 산업용 로봇(100)의 부정확한 기계적 운동 모델은, 세계 좌표계(W)에 대한 객체 좌표계 원점(T.O)의 위치 결정의 정밀도 및/또는 정확도에 영향을 미치지 않는다.

따라서, 광원(Q), 예를 들어, 헤드라이트(3)를 차트화하기 위한 정밀도 및/또는 정확도에 대한 요구가 낮고 더욱 비용 효율적인 위치결정 장치(1)를 적용할 수 있다. LIDC의 부분 세그먼트를 각각 기록하는 동안 유지 장치(2)에 의해 유지되는 헤드라이트(3)의 위치 및/또는 배향의 일관성을 보장하기만 하면 된다. 이를 위해, 산업용 로봇(100)을 위한 비용 효율적이고 신뢰할 수 있는 제동 장치가 알려져 있고 이용가능하다.

헤드라이트(3)를 차트화하기 위한 방법의 실시예에서, 헤드라이트(3)는 초기에 설정된 측정 위치(P1)에서 산업용 로봇(100)에 의해 대략적으로 사전 위치설정된다. 힌지 축(G)에서 회전 각도 센서의 측정을 분석함으로써 대략적인 사전 위치설정이 발생할 수 있다.

이후, 설정된 측정 위치(P1)로부터의 실제 측정 위치(P1')의 위치 변위가 감소되도록 산업용 로봇(100)을 제어할 수 있다.

이 방법은 반복될 수 있으며, 여기서 설정된 측정 위치(P1)로부터의 실제 측정 위치(P1')의 위치 변위는 원하는 정밀도 및/또는 정확도에 도달할 때까지 반복적으로 감소된다(즉, 설정된 측정 위치(P1)로부터의 실제 측정 위치(P1')의 위치 변위에 대한 상한값이 언더런된다).

대안으로, 설정된 측정 위치(P1)와 다르더라도 도달되어 있는 실제 측정 위치(P1')를 유지하고 픽셀 좌표계에서의 휘도 밀도 측정 카메라(4)에 의해 기록된 측광 특징의 분석시 참조 카메라(601, 602)에 의해 기록된 화상의 분석에 의해 결정되는 헤드라이트(3)의 위치 변위를 고려하고 이에 따라 객체 좌표계 원점(T.O)도 고려하는 것도 가능하다.

도 3은, 마킹 디스크(501, 502)로서 구성된 2개의 측정 마크(5)가 산업용 로봇(100)의 유지 장치(2)에 배치된다는 사실에 의해 객체 좌표계(T)의 위치가 결정되는 실시예를 도시한다. 헤드라이트(3)가 측정 공정 동안 유지 장치(2)에 고정되어 있음에 따라, 마킹 디스크(501, 502)는 객체 좌표계(T)에 고정 배치된다.

마킹 디스크(501, 502)는, 예를 들어, 흑색 및 백색이 교번되는 동심의 원형 링을 갖는 사이트 디스크와 같은 및/또는 크로스 헤어와 같은 고대비 인쇄 패턴을 포함한다. 마킹 디스크들은 동일 평면에 배치되어 있지 않다. 바람직하게, 마킹 디스크들(501, 502)은 서로 직교하도록 배치된다.

산업용 로봇(100)의 환경에서, 2개의 참조 카메라(601, 602)는, 객체 좌표계 원점(T.O)의 설정된 측정 위치(P1)에서, 각각의 참조 카메라(601, 602)가 할당된 하나의 마킹 디스크(501, 502)를 각각 캡처하는 방식으로 세계 좌표계(W)에 대하여 고정 배치된다. 바람직하게, 참조 카메라(601, 602)는, 설정된 측정 위치(P1)에서 및 근처에서, 각각 할당된 마킹 디스크(501, 502)가 대략 수직으로, 바람직하게는 참조 카메라(601, 602)의 광축에 대해 80°와 100° 사이의 각도를 갖도록 배치된다.

힌지 축(G)에 할당된 회전 각도 센서에 의해 설정된 측정 위치(P1)에 대략적으로 도달되었을 때, 마킹 디스크(501, 502)는 각각 할당된 참조 카메라(601, 602)에 의해 기록되고 차트화된다.

예를 들어, 마킹 디스크(501, 502)와 참조 카메라(601, 602)는, 설정된 측정 위치(P1)에 이상적으로 도달하였을 때 마킹 디스크(501, 502)가 할당된 참조 카메라(601, 602)의 픽셀 좌표계의 중심에 각각 나타나도록 배치될 수 있다. 따라서, 각각 할당된 참조 카메라(601, 602)의 픽 셀 좌표계에서의 마킹 디스크(501, 502)의 중심 위치로부터의 편차를 결정하고 재생 스케일에 따라 편차를 세계 좌표계(W)로 전사함으로써, 유지 장치(2)의 설정된 측정 위치(P1)로부터의 편차가 세계 좌표계(W)의 모든 축(W.x, W.y, W.z)에 관하여 결정될 수 있다.

본 실시예의 이점은, 참조 카메라(601, 602)의 충분히 큰 캡처링 화상 각도를 선택함으로써 설정된 측정 위치(P1)로부터의 매우 큰 편차도 검출될 수 있다는 것이다. 마찬가지로, 예를 들어, 식별된 실제 측정 위치(P1')의 좌표 혼란을 피하도록 상이하게 인쇄된 패턴을 갖는 다르게 형성된 마킹 디스크(501, 502)를 적용할 수 있다.

또한, 위치를 결정할 때 정밀도 및/또는 정확성 및 견고성을 개선하도록 2개 이상의 참조 카메라(601, 602) 및/또는 2개 이상의 마킹 디스크(501, 502)를 적용하는 것도 가능하다.

다수의 마킹 디스크(501, 502)는, 상이한 패턴으로 인쇄될 때, 참조 카메라(601, 602)에 의해 공동으로 기록될 수 있다. 기록된 마킹 디스크(501, 502)의 중심 사이의 거리를 차트화함으로써, 예를 들어, 참조 카메라(601, 602)의 화상 평면에 대하여 마킹 디스크(501, 502)의 중심을 지나는 직선의 경사각을 화상 평면에 대해 결정할 수 있다.

상세하게 도시되지 않은 실시예에서, 유지 장치(2)(및 객체 좌표계(T))의 위치 및 배향은, 쌍으로 수직 배향된 화상 평면 및 총 6개의 마킹 디스크(501, 502)를 이용하여 3개의 참조 카메라(601, 602)에 의해 세계 좌표계(W)에 대하여 결정될 수 있고, 이들 마킹 디스크 중 2개는 각각 할당된 참조 카메라(601, 602)의 화상 평면에 대해 동일 평면에 배치된다.

상세하게 도시되지 않은 추가 실시예에서, 참조 카메라(601, 602)는, 서로 마주보고 있고 세계 좌표계(W)에서 고정되어 있는 각각의 광원 및 포토 센서에 의해 형성된 광 배리어의 클러스터로 대체된다. 유지 장치(2)에 견고하게 배치된 마킹 디스크(501, 502) 또는 유사하게 구성된 불투명 측정 마크(5)는, 위치에 따라 이들 광 배리어 중 하나 이상을 차단하므로, 광 배리어에 각각 수직이거나 다수의 광 배리어에 각각 수직인 측정 방향을 따라 유지 장치(2)의 위치를 결정할 수 있게 한다.

도 4는 객체 좌표계(T)의 배향을 결정하기 위한 실시예를 개략적으로 도시한다.

참조 카메라(601, 602)는 산업용 로봇(100)의 유지 장치(2)에서 객체 좌표계(T)에 대해 고정 배치된다. 참조 카메라(601, 602)는 산업용 로봇(100)의 환경에서 세계 좌표계(W)에 대해 고정 배치된 측정 마크(5)를 기록하도록 구성된다.

측정 마크(5)는, 측정 실험실의 고정되고 구조화된 기존의 장비 요소, 예컨대, 캐비닛의 에지 또는 모서리, 측정 테이블, 천장 조명, 또는 설비에 의해 형성될 수 있다. 측정 마크(5)는, 마찬가지로, 특별히 배치된 마킹 디스크(501, 502) 또는 유사한 고대비 및 구조화된 마킹에 의해 도 3에 도시된 실시예에서와 같이 형성될 수 있다.

참조 카메라(601, 602)의 애퍼처 각도는, 유지 장치(2)의 각 위치 및 배향에 있어서 측정 마크들(5) 중 적어도 하나를 캡처하도록 선택된다. 또한, 참조 카메라(601, 602)는, 각각의 광축이 세계 좌표계(W)에 대한 산업용 로봇(100)의 이동에 의해 변경될 수 있도록 위치결정 장치 상에 배치된다.

바람직하게, 참조 카메라(601, 602)는 운동학적 체인의 최종 이동가능 부재 후에, 예를 들어, 유지 장치(2)에 대해 고정된 위치 및 배향으로 배치된다.

교정 단계에서, 주변 공간은 참조 카메라(601, 602)에 의해 완전히 스캔된다. 각 참조 카메라(601, 602)에 대해, 각각 기록된 화상을 유지 장치(2)의 포즈, 즉, 위치 및 배향과 관련시키고 이에 따라 참조 카메라(601, 602)의 위치 및 배향과도 관련시키는 상관 데이터 세트가 생성된다.

도 2를 참조하여 기술된 실시예와 유사한 방식으로, 객체 좌표계(T)의 배향은, 참조 카메라(601, 602)에 의해 기록된 화상에서의 측정 마크(5)의 화상의 픽셀 좌표를 차트화함으로써 결정될 수 있다.

후속 작업 단계에서, 참조 카메라(601, 602)에 의해 기록된 화상은 저장된 상관 데이터 세트의 적어도 하나의 화상과 중첩되고, 이에 기초하여, 각 참조 카메라(601, 602)의 광축 배향이 결정된다.

따라서, 단일 참조 카메라(601, 602)를 사용하여도, 객체 좌표계(T)의 위치, 즉, 객체 좌표계 원점(T.O)의 위치가 예를 들어 도 3을 참조하여 기술된 바와 같이 이전에 결정되었다면, 객체 좌표계(T)의 배향이 결정될 수 있다.

복수의 참조 카메라(601, 602)를 이용하여, 결정된 참조 카메라(601, 602)의 광축으로부터 객체 좌표계(T)의 위치를 교차에 의해 결정하거나 검증할 수 있다.

도 5는, 광학 주면(7.1)을 갖는 파일럿 광원(7)이 유지 장치(2)에 대해 고정 배치되고 파일럿 광원(7)이 파일럿 광선(X)을 따라 패턴을 공간 내로 투영하는 산업용 로봇(100)의 실시예를 도시한다. 국부 좌표계(T)에 대한 파일럿 광원(7)의 포즈(위치 및 배향)는 유지 장치(2)에 파일럿 광원(7)을 장착하는 것으로부터 알려져 있다.

파일럿 광원(7)은, 예를 들어, 회절 광학 요소(DOE)로서 구성될 수 있고, 도트(X.P)를 갖는 도트 매트릭스(X.R)가 1도 격자로 부분 공간 내로, 예를 들어, 절반 공간 내로 대략적으로 방사되도록 구성될 수 있으며, 여기서, 각 파일럿 빔(X)은 도트 매트릭스(X.R)의 투영 도트(X.P)에 대응한다. 바람직하게, 파일럿 광원(7)은 비가시 및 저 에너지 범위에서 방사한다.

도트 매트릭스(X.R)의 섹션은, 도 6에 도시된 광학 캡처링 장치(20)에 의해 캡처되고 세계 좌표계(W)에서 알려진 위치 및 배향으로 고정 배치된다. 캡처링 장치(20)는 적어도 하나의 파일럿 빔(X)을 캡처하도록 배치된다.

캡처링 장치(20)는 입구측에 애퍼처 튜브(20.2)를 갖는 불투명 하우징(20.1)을 포함한다. 애퍼처 튜브(20.2)는, 불투명 하우징(20.1) 내로 돌출되고, 확산 스크린(20.3)에 의해 하우징(20.1) 내로 돌출된 단부에서 종단되며, 확산 스크린 상에서 적어도 하나의 캡처된 파일럿 빔(X)이 투영 도트(X.P)로서 재생된다. 애퍼처 튜브(20.2)는, 하나의 파일럿 빔(X)만이 스크린(20.3) 상으로 안내되고 이에 따라 하나의 투영 도트(X.P)만이 스크린 상에서 재생되도록 구성될 수 있다.

스크린(20.3) 뒤의 파일럿 빔(X)의 방향으로, 스크린(20.3)의 화상을 기록하는 캡처링 카메라(20.4)가 배치되고, 적어도 하나의 투영 도트(X.P)가 스크린 상에 투영된다. 캡처링 카메라(20.4)는 휘도 밀도 측정 카메라로서 구성될 수 있다.

유지 장치(2)의 배향의 변경은, 수평 각도(Φ) 및/또는 수직 각도(θ)에서 회전 중심(7.2)에 대한 주면(7.1)의 회전에 대응한다. 따라서, 파일럿 빔(X)은, 또한, 수평 각도(Φ) 및/또는 수직 각도(θ)만큼 회전하고, 대응하는 투영 도트(X.P)는 스크린(20.3) 상에서 수평 및/또는 수직 방향으로 상응하게 이동한다.

스크린(20.3) 상의 도트(X.P)의 위치는 캡처링 카메라(20.4)를 사용하여 결정된다. 주면(7.1)의 회전 중심(7.2)의 위치는, 객체 좌표계(T)의 위치 결정 및 이 객체 좌표계(T)에서의 파일럿 광원(7)의 알려진 포즈로부터 알려져 있다. 따라서, 수평 각도(Φ)는 도트(X.P)의 수평 위치로부터 결정될 수 있고, 수직 각도(θ)는 도트(X.P)의 수직 위치로부터 결정될 수 있다.

각도(Φ 및 θ)를 결정할 때 모호함을 피하기 위해, 애퍼처 튜브(20.2)를 통해 스크린(20.3) 상에 떨어지는 적어도 하나의 파일럿 빔(X)이 식별되어야 한다. 이를 위해, 상이한 파일럿 빔(X), 특히, 인접 파일럿 빔(X)의 빔 프로파일은 DOE에 의해 상이하게 설계될 수 있다. 예를 들어, 상이한 빔 프로파일은, 도트 매트릭스(X.R)에서 이웃하는 도트(X.P)가 스크린(20.3) 상에 투영될 때 상이한 치수 및/또는 상이한 강도 및/또는 상이한 구조를 갖고 이에 따라 캡처링 카메라(20.4)에 의해 구별가능하도록 설계될 수 있다.

대안으로 또는 추가로, 애퍼처 튜브(20.2)를 통해 스크린(20.3)에 떨어지는 적어도 하나의 파일럿 빔(X)은, 객체 좌표계(T)의 배향을 대략적으로, 즉, 파일럿 빔(X)이 발산하는 입체각 격자의 해상도로 결정함으로써 식별될 수 있다.

예를 들어, 1도의 분해능으로 객체 좌표계(T)의 배향을 대략적으로 결정하는 것은, 산업용 로봇(100)의 힌지 축(G)에서 간단한 센서에 의해 가능하다. 대안으로 또는 추가로, 도 2 및 도 3을 참조하여 기술된 방법에 따라 복수의 측정 마크(5)의 위치를 결정함으로써 대략적인 결정이 수행될 수 있다.

화면(20.3) 상에 캡처된 도트 매트릭스(X.R)로부터 적어도 하나의 도트(X.P)를 식별하는 데 충분하면 되는 배향의 이러한 대략적인 결정에 기초하여, 예를 들어, 1/100도 내지 1/1000도의 해상도 크기에 의해 개선되는 각도(Φ 및 θ)의 결정은, 캡처링 카메라(20.4)에 의해 이러한 적어도 하나의 도트(X.P)의 위치를 결정함으로써 가능하다.

도 7에 개략적으로 도시된 추가 실시예에서, 산업용 로봇(100)에 의해 유지되는 헤드라이트(3)의 배향 및/또는 위치의 증분 변화는 휘도 밀도 측정 화상(81 내지 85)을 정합함으로써 결정된다. 현재, 헤드라이트(3)는 차량 헤드라이트(3)로서 구성된다.

이를 위해, 산업용 로봇(100)의 적어도 하나의 힌지 축(G)을 중심으로 하는 회전에 의해 제1 내지 제5 설정 측정 위치(P1 내지 P5)에 후속적으로 접근한다. 이에 따라, 산업용 로봇(100)의 힌지 축에 할당된 상세하게 도시되지 않은 회전 각도 센서에 의해 실제로 도달된 제1 내지 제5 실제 측정 위치(P1' 내지 P5')가 대략적으로 결정된다. 대안으로 또는 추가로, 제1 내지 제5 실제 측정 위치(P1' 내지 P5')는, 또한, 도 1 내지 도 4를 참조하여 기술된 방법의 실시예에 의해 결정될 수 있다.

제1 내지 제5 실제 측정 위치(P1' 내지 P5')에서, 점등된 차량 헤드라이트(3)의 도 8에 개략적으로 도시된 각각의 제1 내지 제5 휘도 밀도 측정 화상(81 내지 85)은 휘도 밀도 측정 카메라(4)에 의해 기록된다.

제1 내지 제5 설정 측정 위치(P1 내지 P5)는, 설정된 측정 위치(P1 내지 P5)에 접근할 때 실제 측정 위치(P1' 내지 P5')의 가능한 최대 편차를 고려하더라도 대응하는 휘도 밀도 측정 화상(81 내지 85)이 화상 정합에 대하여 적어도 쌍으로 충분한 중첩을 갖도록 구성 및 배치된다.

다시 말하면, 예컨대, 힌지 축(G)에서의 회전 각도 센서의 부정확도 및/또는 산업용 로봇(100)의 암 세그먼트(100.1)의 자체 변형에 의해 위치설정의 가능한 허용오차 내에서 실제 측정 위치(P1' 내지 P5')의 가장 불리한 배치에도, 휘도 밀도 측정 화상(81 내지 85)은 화상 정합에 충분한 중첩을 갖는다.

서로 엇갈리고/엇갈리거나 왜곡된 강도 화상(예를 들어, 그레이스케일 또는 컬러 화상)이 중첩되는 화상 정합 방법은, 예를 들어, 당업계에서 간행물 B. Zitova, J. Flusser: Image registration methods: a survey, Elsevier. Image and Vision Computing, vol. 21, 2003, S. 977-1000에 공지되어 있다. 예를 들어, 강도 화상의 구조, 대비, 또는 왜곡에 의존하는 화상 정합에 충분한 중첩의 정도도 알려져 있다.

예를 들어, 제1 내지 제5 설정된 측정 위치(P1 내지 P5)는, 제1 설정 측정 위치(P1)에 할당된 앵커 화상인 제1 휘도 밀도 측정 화상(81)이 화상 정합에 충분한 각각의 추가 휘도 밀도 측정 화상(82 내지 85)과 중첩되도록 배치 및 구성된다.

마찬가지로, 복수의 설정된 측정 위치(P1 내지 P5)는, 할당된 휘도 밀도 측정 화상(81 내지 85)이 스트립 패턴으로 배치되도록 구성될 수 있다.

마찬가지로, 휘도 밀도 측정 화상(81 내지 85)의 다른 임의의 평면 확장 배치는, 각각의 휘도 밀도 측정 화상(81 내지 85)이 적어도 하나의 중첩 경로를 통해 휘도 밀도 측정 화상(81 내지 85)과 서로 중첩하는 방식으로 연결되어 있다면, 대응하는 설정된 측정 위치(P1 내지 P5)를 배치 및 구성함으로써 달성될 수 있으며, 이때, 각 경우에, 2개의 이웃하는 휘도 밀도 측정 화상(81 내지 85)(즉, 중첩 경로에 있는 선행자와 후행자)은 휘도 밀도 측정 화상(81 내지 85)의 중첩 경로를 따라 화상 정합에 충분한 중첩을 갖고, 이러한 중첩은, 산업용 로봇(100)의 위치설정 정밀도 및/또는 정확도 내에서 실제 도달된 측정 위치(P1' 내지 P5')가 할당된 설정된 측정 위치(P1 내지 P5)로부터 최대 역의 정도로 벗어나더라도 화상 정합을 위해 충분해야 한다.

본 실시예의 이점은, 차량 헤드라이트(3)에 의해 생성되는 휘도 밀도 분포가 원칙적으로 임의의 확장에 걸쳐, 특히, 단일 휘도 밀도 측정 화상(81 내지 85)의 기록 영역을 넘어 확장되는 대규모로 기록될 수 있다는 점이고, 여기서 산업용 로봇(100)의 위치설정 정밀도 및/또는 정확도에 대한, 특히, 기계적 강성 및 위치 또는 각도 센서의 정밀도 및/또는 정확도에 대한 요구가 낮을 뿐이다.

1 위치설정 장치
100 산업용 로봇, 위치설정 장치
100.1 암 세그먼트
2 유지 장치
3 헤드라이트, 차량 헤드라이트
4 휘도 밀도 측정 카메라
5 측정 마스크
501, 502 마킹 디스크, 측정 마크
6 참조 기구
601, 602, 603 참조 기구, 참조 카메라
7 파일럿 광원
7.1 주면
7.2 회전 중심
81 내지 85 제1 내지 제5 휘도 밀도 측정 화상
10 측각기, 위치설정 장치
10.1 스탠드 암
10.2 유지 판, 유지 장치
10.D 회전 중심
10.F 베이스
10.S 스탠드
10.X, 10.Y, 10.Z 제1, 제2, 제3 병진 축
10.H, 10.V 수평, 수직 회전 축
20 캡처 장치
20.1 하우징
20.2 애퍼처 튜브
20.3 스크린
20.4 캡처 카메라

수평 각도

수직 각도
M 매체, 캡처 평면, 측정 표면
G 힌지 축
P1 (제1) 설정된 측정 위치
P1' (제1) 실제 측정 위치
P2 내지 P5 제2 내지 제5 설정된 측정 위치
P2' 내지 P5' 제2 내지 제5 실제 측정 위치
Q 광원
T 객체 좌표계
T.O 객체 좌표계 원점
T.x 객체 x축
T.y 객체 y축
T.z 객체 z축
W 세계 좌표계
W.x 세계 x축
W.y 세계 y축
W.z 세계 z축
X 파일럿 빔
X.R 투영 매트릭스, 도트 매트릭스
X.P 투영 구조, 투영 도트

Claims

위치설정(positioning) 장치(1) 내에 클램핑되고 세계 좌표계(W)에 대하여 고정 배치된 휘도 밀도 측정 카메라(4)에 의해 객체 좌표계(T)를 갖는 광원(Q, 3)의 측광을 차트화하는 방법으로서,
상기 광원(Q, 3)은, 상기 세계 좌표계(W) 내의 상기 위치설정 장치(1)의 운동학적 체인을 따라 제1 실제 측정 위치(P1')와 적어도 하나의 추가 실제 측정 위치(P2' 내지 P5') 간에 이동되고,
측정 표면(M) 내의 측광 특성의 공간 분포를 기술하는 휘도 밀도 측정 화상(81 내지 85)은, 상기 광원(Q, 3)이 턴온된 상태에서 각 실제 측정 위치(P1' 내지 P5')에서 상기 휘도 밀도 측정 카메라(4)에 의해 기록되고,
상기 세계 좌표계(W)에 대한 상기 객체 좌표계(T)의 위치 및/또는 배향은, 상기 위치설정 장치(1)의 운동학적 체인을 참조하지 않고 상기 세계 좌표계(W)를 직접 참조하여 각 실제 측정 위치(P1' 내지 P5')에서 기록되는, 방법.
제1항에 있어서, 상기 세계 좌표계(W)에 대한 상기 객체 좌표계(T)의 위치 및/또는 배향은, 적어도 하나의 파라미터에 관하여 상기 위치설정 장치(1)의 기록 보장 허용오차(guaranteed recording tolerance)보다 작은 기록 보장 허용오차를 갖고서 상기 위치설정 장치(1)의 운동학적 체인을 참조하지 않고 상기 세계 좌표계(W)를 직접 참조하여 실제 측정 위치(P1' 내지 P5')에서 기록되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 필요 위치설정 허용오차보다 작거나 바람직하게는 상기 필요 위치설정 허용오차와 동일한 위치설정 허용오차를 갖는 위치설정 장치(1)가 선택되고, 상기 필요 위치설정 허용오차는, 미리 정해진 설정된 측정 위치(P1 내지 P5)의 시퀀스가 배열 및 접근될 수 있으며 상기 광원(Q, 3)이 상기 미리 정해진 설정된 측정 위치(P1 내지 P5)에 대응하는 실제 측정 위치(P1I 내지 P51)에 도달할 때 상기 광원(Q, 3)의 측광 특성이 완전히 기록되도록 충분하게 결정되고, 각 실제 측정 위치(P1' 내지 P5')는 대응하는 상기 미리 정해진 설정된 측정 위치(P1 내지 P5)로부터 상기 필요 위치설정 허용오차 내에 있는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 측정 표면(M)은, 상기 광원(Q, 3)에 의해 방출되는 광의 난반사 및/또는 산란을 위해 구성된 매체(M)에 의해 형성되고, 상기 세계 좌표계(W)에 대하여 고정된 위치 및 배향으로 배치되며, 상기 광원(Q, 3)에 의해 조명되고, 상기 휘도 밀도 측정 카메라(4)에 의해 기록되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 휘도 밀도 측정 카메라(4)는 직접적인 광 경로에 있는 상기 광원(Q, 3)을 기록하고, 상기 측정 표면(M)은 상기 휘도 밀도 측정 카메라(4)에 대면하는 상기 광원(Q, 3)의 표면 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광원(Q, 3)은 회전 중심(10.D, 7.2)을 통과하는 적어도 하나의 축 주위로 회전하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 단계에서, 적어도 하나의 측정 마크(5, 501, 502)의 직접적 프로빙에 의해 상기 세계 좌표계(W)에 대한 상기 객체 좌표계(T)의 위치를 결정하고, 제2 단계에서, 상기 세계 좌표계(W)에 대한 상기 객체 좌표계(T)의 배향을 결정하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 객체 좌표계(T)의 위치 및/또는 배향은, 각 경우에 있어서 적어도 하나의 참조 카메라(601, 602)에 의해 적어도 하나의 측정 마크(5, 501, 502)를 기록함으로써 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
제8항에 있어서, 적어도 하나의 참조 카메라(601, 602)가 상기 세계 좌표계(W)에 대하여 고정 배치되고, 적어도 하나의 측정 마크(5, 501, 502)가 상기 객체 좌표계(T)에 대하여 고정 배치되는 것을 특징으로 하는 방법.
제8항 또는 제9항에 있어서, 적어도 하나의 참조 카메라(601, 602)가 상기 객체 좌표계(T)에 대하여 고정 배치되고, 적어도 하나의 측정 마크(5, 501, 502)가 상기 세계 좌표계(W)에 대하여 고정 배치되는 것을 특징으로 하는 방법.
제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 측정 마크(5, 501, 502)는, 적어도 하나의 지정된 참조 카메라(601, 602)에 의해 기록될 수 있는 방사선을 방출하기 위한 활성 측정 마크(5)로서 구성된 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 캡처면(20.3, M)이 상기 세계 좌표계(W)에서 고정 배치되고, 상기 세계 좌표계(W)에서의 상기 객체 좌표계(T)의 위치가 결정되고, 상기 객체 좌표계(T)의 각 배향은, 상기 객체 좌표계(T)에 대하여 방향이 알려진 상태로 방출되는 변조된 조명의 차트화로부터 각 위치에 대하여 결정되고, 상기 적어도 하나의 캡처면(20.3, M) 상에서 캡처되는 것을 특징으로 하는 방법.
제12항에 있어서, 상기 변조된 조명은, 각 경우에 있어서 캡처면(20.3, M) 상으로 파일럿 빔(X)을 따라 투영되는 적어도 하나의 투영 구조(X.P)를 포함하는 투영 매트릭스(X.R)로서 회절-광학 소자에 의해 생성되는 것을 특징으로 하는 방법.
제12항에 있어서, 상기 변조된 조명은 상기 광원(Q, 13)에 의해 방출되고, 설정된 측정 위치(P1 내지 P5) 주위의 미리 정해진 거리 내에 각각 있는 실제 측정 위치(P1' 내지 P5' )가 접근되고, 각 실제 측정 위치(P1' 내지 P5' )에서 적어도 하나의 휘도 밀도 측정 화상(81 내지 85)이 기록되고, 상기 설정된 측정 위치(P1 내지 P5)는 적어도 2개의 휘도 밀도 측정 화상(81 내지 85)이 겹치도록 선택되고, 서로 겹치는 휘도 밀도 측정 화상들(81 내치 85) 간의 오프셋은 화상 정합(registering) 방법에 의해 결정되고, 상기 객체 좌표계(T)의 각 배향은, 상기 오프셋으로부터 및 상기 휘도 밀도 측정 화상들(81 내지 85)에 각각 지정된 상기 실제 측정 위치(P1' 내지 P5')로부터 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 각 실제 측정 위치(P1' 내지 P5')에 대하여, 각각의 설정된 측정 위치(P1 내지 P5)는 상기 위치설정 장치(1)의 파라미터를 분석함으로써 결정되고 상기 객체 좌표계(T)의 위치와 배향은 상기 설정된 측정 위치(P1 내지 P5)에 기초하여 기록되는 것을 특징으로 하는 방법.
제15항에 있어서, 설정된 측정 위치(P1 내지 P5)에 접근하기 위해, 상기 위치설정 장치(1)는, 지정된 상기 설정된 측정 위치(P1 내지 P5)로부터 각각 미리 정해진 거리 내에서 실제 측정 위치(P1' 내지 P5')에 도달하도록 각각 제어되는 것을 특징으로 하는 방법.
헤드라이트(3)의 측광 차트화를 위한 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 따른 방법의 용도.
제17항에 있어서, 차량 헤드라이트(3)가 측광 차트화되는 것을 특징으로 하는 용도.