KR20220147647A - 한정된 영역의 광원의 각도 방사 패턴을 빠르게 측정할 수 있는 광학 장치 - Google Patents

Abstract

광원의 각도 방사 패턴을 기계적 움직임 없이 측정할 수 있도록 하는 장치로서, 각 지점이 물체의 관찰 방향에 대응하는 푸리에 면(3)을 형성하도록 배열되는, 이른바 푸리에 대물렌즈(2)인 제1대물렌즈와, 투과에 이용되고 상기 푸리에 면에 배열되는 확산기(8)와, 상기 확산기의 상류에 배치되고 상기 푸리에 대물렌즈(2) 및 상기 영역 광원을 향해 후방 산란된 광을 감쇠시키도록 배열된 광학 밀도의 물질(12)과, 상기 확산기(8)의 하류에 위치하고 상기 확산기의 면을 이미지화하도록 배열된 비디오 광도계(9)를, 그의 광학 축을 따라 연속적으로 포함하는 장치.

Description

한정된 영역의 광원의 각도 방사 패턴을 빠르게 측정할 수 있는 광학 장치

본 발명은 높은 각도 분해능(angular resolution) 및 큰 각도 조리개(angular aperture)를 갖는 한정된 영역(finite area)의 광원의 각도 방사 패턴을 빠르게 측정하기 위한 방사 측정 장치에 관한 것이다. 이는 특히 레이저 또는 발광 다이오드 유형의 광 방사원(sources of light radiation)과, 자율 차량 또는 스마트폰용 3D 센서와 같은 애플리케이션에 이용될 수 있는 이러한 구성 요소의 매트릭스에 적용된다.

광원의 원거리(far-field) 각 방출 패턴을 측정하는 가장 간단한 방법은 방출된 빛을 확산 스크린에 투영하고 비디오 광도계를 이용하여 스크린에 산란된 빛을 측정하는 것이다. 그런 다음 위치/방출 각도 보정을 통해 광원의 각도 방출 패턴을 추론할 수 있다. 이 기술은 구현이 간단하기 때문에 오랫동안 이용되어 왔다. 이 측정기 구성은 특히 미국 등록특허 US 10215622 B2에 설명되어 있다. 본 출원의 도 1은 이러한 유형의 구성의 개략도를 도시한다. 직경(d)의 광원(1)은 광원으로부터 거리 D 에 위치된 확산 스크린(8)에서 반각(θ)의 원뿔로 빛을 방출한다. 모든 방향으로 다시 방출된 빛은 광원의 방출 원뿔의 이미지를 제공하는 비디오 광도계(9)에 의해 포착된다(picked up). 시스템의 보정 및 기하학적 왜곡의 수정 후에, 각도 조리개(2θ)에 대한 광원(1)의 원거리 각도 방출 패턴이 추론될 수 있다.

이 배열에는 몇 가지 단점이 있다. 광원과 비디오 광도계는 방출 원뿔이나 획득한 이미지에 왜곡을 유발하는 방해(obstruction) 때문에 같은 축을 따라 방향이 배향될 수 없다. 스크린 상의 확산은 흡수되야 하는 상당한 미광(stray light)을 유발하며, 이는 시스템의 크기가 클수록 더욱 어렵다. 마지막으로 광원의 크기(d)가 확산 스크린의 크기에 비해 무시할 수 없는 경우, 최대 각도 분해능(

θ)은 제한된다.

최대 각도 분해능은 광원과 확산 스크린 사이의 거리(D)를 늘리면 향상될 수 있지만, 확산 스크린(W)의 최소 직경은 동일한 각도 조리개(θ)를 유지하기 위해 증가한다.

몇 가지 광원 크기에 대해 거리(D)의 함수로 시스템의 최대 각도 분해능을 제공하는 도 2를 참조하면, 필요한 거리는 각도 분해능을 1도 또는 2도 미만으로 유지하기 위해 광원 크기에 따라 급격히 증가한다. 큰 각도의 조리개가 필요한 경우, 확산 스크린의 크기가 빠르게 제한되어 이러한 대형 장치의 미광 문제를 관리할 수 없게 만든다. 그러나 이러한 유형의 구성을 기반으로 하는 측정 시스템은 다양한 회사에서 판매되고 있다.

확산 스크린을 투과 확산기(8)로 대체하는 시스템의 간단한 변형이 본 출원의 도 4에 도시되어 있으며 VCSEL 테스트 시스템(Test Systems, 수직 캐비티 표면 방출 레이저 시스템용(Vertical Cavity Surface Emitting Laser Systems))라는 이름으로 감마 사이언티픽(Gamma Scientific)사에서 판매하고 있다. 확산기의 다른 면에 있는 비디오 광도계(9)의 오프셋은 왜곡 문제를 극복하는데, 그 이유는 광원(1)과 상기 비디오 광도계가 동일한 축을 따라 정렬될 수 있기 때문이다. 각도 분해능 및 각도 조리개 제약 조건은 물론 위와 동일하다. 확산기의 두께는 시스템의 각도 분해능에 영향을 미치지 않도록 가능한 한 작아야 하며, 이는 시스템의 크기, 따라서 확산기의 크기가 증가함에 따라 더욱 어려워진다. 이 구성을 전송 구성(transmission configuration)이라고 한다.

원리 어셈블리(principle assembly)가 국제 특허출원 WO 00/37923에 설명되어 있으며, 보다 최근에는 중국 등록 실용신안 CN 202101836 U에서 광원의 특성화에 대해 설명되어 있는, 이러한 유형의 시스템의 또 다른 변형은 2006년 라디언트 이미징(Radiant Imaging)에서 판매되었다(Rykowski, D. Kreysar, S. Wadman, "디스플레이 성능의 높은 처리량 측정을 위한 이미징 구(imaging sphere)의 이용 - 기술적 과제 및 수학적 솔루션", SID Conference, 9.3, 2006 참조). 이 어셈블리는 도 5에 개략적으로 도시된 시스템 구성에 따라 확산 스크린 대신 확산 반구를 이용한다. 측정될 광원(1)은 반구(8)의 중앙에 위치된다. 구(10)의 바닥은 기생 반사(parasitic reflection)를 줄이기 위해 가능한 한 흡수성인 재료로 구성된다. 구에 의해 산란된 빛은 볼록 거울(11)을 이용하여 약간 축에서 벗어난 비디오 광도계(9)에 의해 이미지화된다. 이 광학 어셈블리의 주된 장점은 180도에 가까운 큰 각도 조리개를 허용하지만, 기하학적 제약과 연결된 각도 분해능 문제는 이전과 정확히 동일하다는 것이다. 반면에, 구에 의해 여러 번 산란된 미광은 복잡한 보정이 필요하다(다른 기술과의 비교를 위해, V. Collomb-Patton, P. Boher, T. Leroux, "종합 조사: 시야각 측정 장치: 이론 연구(Comprehensive survey of viewing angle measurement devices: a theoretical study)", SID Conference, San Antonio, 17.4(2009) 참조).

위에서 논의한 모든 기술은 해상도가 제한적이다. 게다가, 다양한 관찰 각도에 따라 고정된 거리에서 관찰되는 광원의 측정을 허용하지 않는다.

높은 각도 분해능과 큰 각도 조리개를 가진 광원의 각도 방출 패턴을 빠르게 측정하기 위해, 선호되는 기술은 이미징 센서와 관련된 푸리에 대물렌즈(Fourier objective)를 이용하는 것으로 구성된다. 이 기술은 본 출원인에 의해 특허되었으며 프랑스 특허출원 FR 2 749 388 A에 설명되어 있다. 이 시스템의 원리는 이 명세서의 도 6에 도시되어 있다. 이 시스템은 푸리에 대물렌즈(2)를 포함하여 물체(1)의 영역에서 방출되는 빛을 수집하고 이른바 푸리에 평면(3)인 초점면(focal plane)에서 각 관찰 방향의 초점을 다시 맞출 수 있다. 이 평면은 필드 렌즈(4)와 전송 렌즈(6)를 통해 2차원 센서(7)에서 다시 이미지화된다. 필드 렌즈(4)와 전송 렌즈(6) 사이에 위치되고 물체(1) 상의 측정 영역에 광학적으로 접합된 칸막이 판(diaphragm)(5)은 관찰 방향과 독립적으로 측정 영역의 겉보기 크기를 정의하는 것을 가능하게 한다. 이러한 유형의 광학 시스템에 의해 수행되는 측정은 연구 중인 광원의 원거리 방출을 평가할 수 있다.

이 광학 시스템은 칸막이 판(5)에 의해 정의된 측정 영역보다 크기가 더 큰 영역 광원(areal light source)의 측정에 매우 적합하다.

고분해능 측정이 가능함에도 불구하고, 도 6과 같은 시스템은 측정 영역보다 작은 크기의 광원을 측정할 때 단점이 있다. 실제로, 측정될 광원이 시스템의 광학 축과 완벽하게 정렬된 상태로 유지되지 않으면, 특정 방향으로 방출되는 각 광선의 주 광선은 첫 번째 푸리에 평면(3)에 초점을 맞추고, 광원의 이동에 의해 달라지는 각도를 따라, 첫 번째의 직접 이미지인 두 번째 푸리에 평면(3bis)에 초점을 맞춘다. 따라서 2차원 센서(7)의 평균 입사각은 다양할 것이며, 센서의 특성과 입사각에 대한 민감도에 따라, 측정 결과는 칸막이 판(5)에 의해 정의된 측정 영역 내부의 광원 위치에 따라 상당히 달라질 수 있다.

게다가, 이 장치는 3가지 다른 대물렌즈(2, 4, 6)가 필요하므로 수많은 렌즈를 이용해야 한다.

마지막으로, 이러한 장치에 적용할 수 있는 처리량 보존 법칙의 적용으로 인해, 관찰될 면이 더 크거나 및/또는 각도 조리개가 클수록 대물렌즈(6)에 대한 조리개 제약이 더 커져 빠르게 시스템 비용을 엄두도 못 낼 정도로 만든다.

본 발명의 일 목적은 특히 전술한 단점의 전부 또는 일부를 해결하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 바람직하게는 기계적 움직임 없이, 광원의 각도 방사 패턴을 측정할 수 있게 하는 장치가 제안된다.

본 발명의 제1 측면에 따른 장치는,

- 각 지점이 물체의 관찰 방향에 대응하는 푸리에 면을 형성하도록 배열되는, 이른바 푸리에 대물렌즈인 제1대물렌즈,

- 투과에 이용되고 상기 푸리에 면에 배열되는 확산 면,

- 상기 확산 면의 하류에 위치하고 상기 확산 면을 이미지화하도록 배열되는 비디오 광도계를, 그의 광학 축을 따라 연속적으로 포함한다.

푸리에 면은 종종 문헌에서 이상적인 조건 하에 푸리에 평면으로 설명된다. 실제로, 그것은 평면이 아니라 시스템의 축에 대한 회전 대칭 면이다.

장치는 확산 면의 상류에 배열되고 푸리에 대물렌즈 및 조사된 광원을 향해 후방 산란된 광을 감쇠하도록 배열되는 광학 밀도의 물질, 예를 들어 흡수 층 또는 블레이드를 포함할 수 있다. 여기에서 설명하는 광학 밀도의 물질은 때때로 "흡수층" 또는 "밀도 필터"라고 불릴 수 있다.

장치는 실시간으로 소스의 각도 방사 패턴을 추론하기 위해 조사된 광원의 방사 각도와 확산기의 위치 사이의 대응 관계를 보정(calibrate)하는 수단에 의해 보정될 수 있다.

첫 번째 가능성에 따르면, 푸리에 면의 각 지점은, 광원의 단일 각도 방사 방향에 해당한다. 따라서 광원의 원거리 방사를 측정하는 것이 가능하다.

두 번째 가능성에 따르면, 푸리에 면의 각 지점은, 광원에서 방사되고 고정된 거리 및 관찰 각도 방향에서 관찰되는 모든 광선에 대응한다. 이렇게 하면 이 고정된 거리에서 이 방향으로 보이는 광원을 측정할 수 있다. 따라서, 예를 들어 인간의 눈에 대한 무해함을 보장하기 위해 기계적 움직임 없이, 정해진 거리에서 보이는 광원의 각도 방사 패턴을 측정할 수 있는 장치가 제안된다.

푸리에 대물렌즈는 푸리에 면에 다시 초점을 맞추기 전에, 첫 번째 가능성에 따라 무한대가 아닌 주어진 거리에서 볼 때 광원에서 방사된 광을 수집한다. 이 경우, 이 면의 각 지점은, 광원에서 오고 광원에서 고정된 거리와 주어진 각도 방향에 위치한 한 지점에 수렴하는 모든 빔(beam)에 대응한다. 바람직하게는, 고정 거리는 10cm이다. 사람의 눈으로 수집된 빛을 시뮬레이션하기 위해 특정 표준에서는 10cm의 거리가 권장된다. 다른 표준화된 시청 거리(viewing distances)도 있다. 한 가지 가능성에 따르면, 고정된 거리는 다른 표준화된 관찰 거리에 의해 결정된다.

바람직하게는, 비디오 광도계의 광학 축은 조사된 광원의 법선과 평행하게 배향된다.

일 실시예에 따르면, 밀도-확산기 쌍은 광학 밀도의 물질, 예를 들어 편평하고, 일측이 반투명이고, 타측은 반사 방지 처리가 된 물질에 의해 형성될 수 있다.

다른 실시예에 따르면, 밀도/확산기 쌍은 광학 밀도의 물질, 예를 들어 평평하고, 일측에 확산 필름이 접합되고 타측은 반사 방지 처리가 된 물질에 의해 형성될 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 한정된 영역의 광원의 각도 방사 패턴을 측정하기 위한 방법이 제안된다. 상기 방법은,

각 지점이 물체의 관찰 방향에 대응하는 푸리에 면을 형성하는, 이른바 푸리에 대물렌즈인 제1대물렌즈,

투과에 이용되고 상기 푸리에 면에 배열되는 확산 면,

상기 확산 면(8)의 하류에 위치되고 상기 확산 면을 이미지화하도록 배열된 비디오 광도계를 광학 축을 따라 연속적으로 배치하는 것을 포함한다.

본 발명의 다른 장점 및 특성은 첨부된 도면을 참조하여 어떠한 방식으로도 한정되지 않는 구현 및 실시예의 상세한 설명을 읽으며 명백해질 것이다.
도 1은 광원의 원거리 각도 측정에 전념하는 종래 기술의 상태를 설명한다.
도 2 및 3은 광원의 일부 직경 및 시스템의 일부 각도 조리개에 대한 광원 확산 스크린 거리에 따른 도 1의 시스템의 각도 해상도 및 확산 스크린 크기를 각각 제공한다.
도 4는 도 1의 확산 스크린 대신에 투과에 확산기를 이용하는 종래 기술의 버전을 설명한다. 비디오 광도계(9)가 광원의 광학 축에 정렬될 수 있기 때문에 시스템은 더 이상 기하학적 왜곡을 갖지 않지만, 도 2의 제약 조건은 여전히 유효하다.
도 5는 확산 스크린 대신에 확산 반구를 이용하는 종래 기술의 다른 버전을 설명한다. 반구의 표면은 볼록 거울(11)과 축에서 약간 벗어난 비디오 광도계(9)에 의해 이미지화된다. 시스템의 각도 조리개는 구의 크기에 관계없이 항상 크지만, 각 분해능은 항상 도 2의 제약 조건을 따른다.
도 6은 푸리에 대물렌즈에 기초한 종래 기술의 상태를 설명한다. 광원(1)에서 방출된 빛은 1차 푸리에 평면(3) 상의 물체(1)에서 오는 각 방향을 다시 맞추는 푸리에 대물렌즈(2)에 의해 수집된다.
이 기본 푸리에 평면은 필드 렌즈(4) 및 전송 렌즈(6)를 통해 보조 푸리에 평면(3bis)에서 재이미지화(reimaged) 된다. 물체(1)의 측정 영역에 광학적으로 접합된 칸막이 판(5)은 관찰 방향과 독립적으로 측정 영역의 겉보기 크기를 정의하는 것을 가능하게 한다. 검출(Detection)은 2차 푸리에 평면(3bis)에 위치된 검출기 매트릭스(7)에 의해 수행된다.
도 7은 도 4의 어셈블리에 기초하며 푸리에 대물렌즈(2)를 포함하는 본 발명의 원리를 도시하며, 푸리에 대물렌즈(2)는 도면에서 평면으로 도시되지만 회전 표면이 될 수 있는 확산기(8) 상의 방사 방향에 초점을 맞춘다. 광학 밀도의 물질(12)은 광원을 향해 후방 산란된 미광을 강하게 감쇠시키기 위해 확산기 앞에 위치할 수 있다. 각도 측정은 확산기의 평면의 다른 면에 있는 비디오 광도계(9)에 의해 수행된다.
도 8은 거리 R(일반적으로 10cm)에서 광원의 시야(vision)를 시뮬레이션하여 광원에서 나오는 빛을 수집하는 특정 푸리에 대물렌즈(2)를 포함하는 본 발명의 특정 구성을 보여준다. 반경 R의 구(13)에 대한 각 관점은 광학 밀도의 확산기/물질과 같은 유형에 다시 초점이 맞추어 진다. 이 특정 구성에서, 광원은 기존 푸리에 대물렌즈와 같이 무한대가 아닌 유한 거리(R)에서 보인다.

아래에 설명된 실시예들은 본질적으로 한정적이지 않기 때문에, 이러한 특징들의 선택이 기술적 이점을 부여하거나 선행 기술과 본 발명을 차별화하기에 충분하다면, 특히, 설명된 특징들로부터의 선택만을 포함하는 본 발명의 변형을 고려하는 것이 가능하다. 이 선택은 구조적 세부 사항이 없는 적어도 하나의 바람직하게 기능적 특징을 포함하거나, 이 부분만으로도 기술적 이점을 부여하거나 본 발명을 선행 기술과 차별화하기에 충분한 경우 구조적 세부 사항의 일부만 포함한다.

본 발명은 도 4에 개략적으로 도시된 전송 구성에 기초한다.

도 7에 개략적으로 2개의 추가 요소가 추가로 표시된다. 방사원(1)과 투과형 확산기 사이의 푸리에 대물렌즈(2)는, 평평하거나 선택된 회전 표면(3)을 따를 수 있으며, 확산기 앞에 위치된 광학 밀도의 물질(12)일 수 있다. 이 2개의 추가 요소는 장치의 실제 구현에 세 가지 결정적인 이점을 제공한다.

푸리에 대물렌즈(2)는 방사체(1)의 전체 표면에서 나오는 각 광선의 수집과 확산기(3)의 표면에 초점을 맞추는 것을 보장한다. 이러한 조건에서, 시스템의 각 분해능은 더 이상 시스템의 크기 조건이 아니라, 푸리에 대물렌즈(2)의 고유한 특성에 의해 정의된다. 따라서 이전에 설명한 확산기의 거리와 크기에 대한 기하학적 제약 없이 큰 광원에 매우 적합할 수 있다. 이 푸리에 대물렌즈의 구현과 관련된 제약 조건도 도 6에 표시된 기존 푸리에 시스템과 관련된 제약 조건과 다르다. 후자의 경우, 포커싱은 복잡한 광학을 요구하는 모든 입사각을 위해 시스템의 광학 축에 가능한 한 평행하게 수행되어야 한다. 초점의 위치는 반드시 평면이 아니라, 회전면이다. 본 발명의 경우, 초점의 위치는 평면 또는 임의의 회전 표면일 수 있는 확산기의 표면에 있어야 하지만, 그러나 각 광선의 입사각은 시스템의 광학 축을 따라 배향될 필요가 없으므로, 이 광학 장치의 실제 구현에 대한 주요 제약이 제거된다. 확산기는 축에서 벗어난 광선에 대해서도 제 역할을 할 수 있기 때문에, 수십 도의 편차가 허용 가능하다. 이 제약을 제거한다는 것은 푸리에 대물렌즈가 몇 cm²의 광원 크기에 대해서도 제한된 크기와 합리적인 비용으로 생성될 수 있음을 의미한다.

확산기의 평면 앞에 광학 밀도의 물질을 도입하는 것은 푸리에 대물렌즈(2)와 광원(1)에서 후방 산란된 미광을 크게 줄이는 것이 가능하다. 사실, 후방 산란된 빛은 광학 밀도의 물질(12)을 두 번 통과하는 반면, 비디오 광도계(9)에 의해 감지된 유용한 빛은 한 번만 통과한다. 고출력 광원을 측정하기 위해, 광학 밀도의 물질을 설정하는 것은 특별한 문제가 없으며, 대부분의 경우 비디오 광도계의 포화를 피하기 위해 필요하다. 예를 들어, 1.0의 광학 밀도를 가진 물질을 이용할 경우, 시스템에 후방 산란된 기생 광은 1%의 정도가 될 것이며, 이는 유용한 투과 광에 비해 완전히 무시할 수 있는 0.005% 미만의 반사된 부분(5%의 정도의 반사된 처리되지 않은 광학)을 측정 채널에서 생성할 것이며, 이는 10% 정도의 측정을 위해 유용한 투과광에 비해 완전히 무시할 수 있다. 시스템의 성능, 특히 각 분해능은 매우 균질하고 가능한 가장 얇은 두께를 가져야 하는 확산기의 품질에 따라 달라진다. 밀도/확산기 쌍을 생성하는 실질적인 방법은 보정된 두께의 검정색 유리판을 이용하는 것으로, 이 판은 일측이 반투명이고, 확산 필름이 측면들 중 일측에 접착되어 있다. 이 판은 후방 산란 광을 제한하기 위해 다른 측에서 반사를 방지해야 한다.

또한, 확산기는 푸리에 대물렌즈(2)와 밀도의 물질(12)로 구성된 수집 부분(collection part)과, 비디오 광도계(9)로 구성된 수신 부분(reception part)을 광학적으로 분리한다. 그 결과, 시스템은 시스템의 광학 축과 광원의 정렬에 매우 둔감해진다. 센서의 입사각은 비디오 광도계(9)의 광학 시스템에만 의존하고 따라서 확산기에 의해 생성된 디커플링으로 인한 광원의 위치와 완전히 독립적이다.

전술한 바와 같은 본 발명은 광원의 원거리 각 방사 패턴을 측정한다. 푸리에 대물렌즈(2)는 주어진 방향으로 방출된 모든 광선을 수집하고 확산기가 위치된 푸리에 면의 동일한 지점에 다시 초점을 맞춘다. 일반적으로 이러한 유형의 특성화의 경우와 같이 광원에서 나온 광선은 무한대로부터 오는 것으로 관찰된다.

레이저 광원와 같은 특정 애플리케이션에서, 각도 특성화는 광원이 IEC60825-1 표준과 같은 특정 안전 표준을 준수하는지 확인하는 것을 목표로 한다(IEC, "IEC 60825-1 - 레이저 제품의 안전 - 파트 1: 장비 분류("IEC 60825-1 - Safety of laser products - Part 1: Equipment classification", 1.2판(2008) 참조). 이 경우 400 내지 1100nm 사이의 파장에 대한 측정 장치는 권장 관찰 거리 10cm로 사람의 눈을 시뮬레이션해야 한다. 그러면 기존의 푸리에 대물렌즈(2)가 도 8과 같이 광원에서 10cm 떨어진 가상 구면을 관찰하도록 설계할 수 있다. 최소 38.5°의 각도 조리개에 대해 시스템에 의해 수집된 각도 데이터는 7mm의 동공 직경(pupil diameter)에 대해 10cm에서 눈의 각도 조리개에 해당하는 4°에 대해 평균을 낸다. 얻어진 값은 사람의 눈으로 각 각도에서 수집할 수 있는 최대 빛을 나타내며 광원의 무해함을 보장하기 위해 특정 광도를 초과해서는 안된다.

쉽게 이해되는 바와 같이, 본 발명은 방금 설명된 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 이들 실시예에 대해 수많은 수정이 이루어질 수 있다. 또한, 본 발명의 다양한 특징, 형태, 변형 및 실시예는 양립할 수 없거나 상호 배타적이지 않은 한 다양한 조합으로 함께 그룹화될 수 있다.

Claims (8)

1. 한정된 영역의 광원의 각도 방사 패턴을 측정하기 위한 장치로서,
   - 각 지점이 물체의 관찰 방향에 대응하는 푸리에 면(3)을 형성하도록 배열되는, 이른바 푸리에 대물렌즈(2)인 제1대물렌즈,
   - 투과에 이용되고 상기 푸리에 면에 배열되는 확산 면(8),
   - 상기 확산 면(8)의 하류에 위치하고 상기 확산 면을 이미지화하도록 배열되는 비디오 광도계(9)를, 그의 광학 축을 따라 연속적으로 포함하는 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 확산 면의 상류에 배열되고 상기 푸리에 대물렌즈(2) 및 상기 광원을 향해 후방 산란된 광을 약화시키도록 배열된 광학 밀도의 물질(12)을 포함하는 장치.
   
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 푸리에 면(3)의 각 지점은 상기 광원의 방사 각도 방향에 대응하는 장치.
   
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 푸리에 면(3)의 각 지점은, 상기 광원에서 방사되고 상기 광원으로부터 고정된 거리 및 각도 관찰 방향에 위치된 지점에 수렴하는 광의 모든 광선들에 대응하는, 장치.
   
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 비디오 광도계(9)의 광학 축은 조사된 광원의 법선과 평행하게 배향되는 장치.
   
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 밀도-확산기 쌍(8, 12)은 일측은 반투명이고 타측은 반사 방지 처리가 된 상기 광학 밀도의 물질에 의해 형성되는, 장치.
   
7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 밀도-확산기 쌍(8, 12)은 상기 광학 밀도의 물질 및 일측에서 접합되고 타측은 반사 방지 처리가 된 확산 필름에 의해 형성된, 장치.
   
8. 한정된 영역의 광원의 각도 방사 패턴을 측정하기 위한 방법으로서,
   

   

   각 지점이 물체의 관찰 방향에 대응하는 푸리에 면(3)을 형성하는, 이른바 푸리에 대물렌즈(2)인 제1대물렌즈,
   

   

   투과에 이용되고 상기 푸리에 면에 배열되는 확산 면(8),
   

   

   상기 확산 면(8)의 하류에 위치하고 상기 확산 면을 이미지화하도록 배열된 비디오 광도계(9)를, 광학 축을 따라 연속적으로 배치하는 것을 포함하는 방법.

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