조명 고급감 품질 개선을 위한 최적의 면휘도 계측기

LMK System

📌 이 글에서 알 수 있는 것


1. 익스테리어 조명장치의 형태 및 측정 방법


2. 인테리어 조명장치의 형태 및 측정 방법


3. 광학 측정 장치


 

✅ 자동차 익스테리어 조명장치의 종류

조명은 눈으로 보는 장치이며, 다양한 감정들의 표현을 눈을 통해 느끼기도 합니다.


우리는 이러한 감정들을 정량화하는 일을 하며, 이것을 Photometric이라고 합니다.




Fig 0. 조명의 목적



자동차 조명은 빛을 내는 목적외에도 사람의 감정을 변화시키기도 합니다.


조명의 감정에 필요한 물리학적, 공학적, 수학적 요소가 무엇일지 연구해 봅시다.

Fig 1. 차량용 익스테리어 조명

 

차량 외부에는 다양한 조명장치가 고급디자인과 시인성을 목적으로 설치되어 있으며, 주요 램프들의 목적은 다음과 같습니다.

 

• Headlamp - Low beam과 High beam의 형태로 전방 아스팔트 노면에 조사되어, 운전자의 시야확보에 도움을 주는 조명 장치
• DRL(Daytime Running Light) - 주간 주행의 상태를 표시해주는 목적으로, 상시 점등되어 있어, 주변 보행자, 운전자에게 표시해주는 조명 장치
• Rear Lamp - 야간 주행상태를 표시해주기도 하며, Brake 등과 함께 작동되어, 후방차량에 정지상태를 표시해주는 조명 장치
• CHMSL(Center High Mounting Stop Lamp) - Rear Lamp와 같은 목적이며, 상단에 배치됨.
• License Plate Lamp - 번호판 인식을 위한 조명 장치
• Welcome Light - 바닥면에 조사되는 조명 장치

Fig2. ADS Lamp( 자율주행표시등)



자율 주행 차량은 주변 보행자와 운전자(선행차/대향차) 그리고 라이더들에게 차량이 자율주행모드로 운행되고 있음을 알려주어야 합니다.



DRL은 기존 흰색에서 자율주행 모드는 옥색의 형태로 색이 변경됩니다.







북미 벤츠사의 연구에 따르면, ADS 램프의 조명을 옥색으로 하는 것을 선호한다는 결과가 나왔습니다.
 

✅ 자동차 조명장치의 광학 측정 방법

Fig 3. 헤드램프 25미터 고니오미터 광계측 방법



헤드램프 모듈의 배광분포(Luminous Intensity Distribution)을 측정하기 위해서 25미터가 떨어진 위치에 광도계를 설치하여, 중간 잡광(Stray Light)을 줄여가며, 측정해야 합니다.



램프의 배광분포를 방위각 별로 측정하기 위해서는 광원을 회전시켜가며 측정해야 합니다.





Fig 4. Photometric Distance


광원의 크기에 30배가 되는 거리에서 측정해야만, 광도(Intensity)의 계측 오류율을 0.1%까지 줄일 수 있습니다.


만약 1m의 광기물을 측정하기 위해선 30미터가 되는 거리에서 측정해야만 합니다.




Fig 5. 다양한 GonioPhotometer



다양한 고니오 장치들은 광원을 회전시키거나, 아주 먼 거리에서 측정을 하거나, 거울반사장치들을 이용하여, 구조를 최소화 시킵니다.


이러한 장치는 매우 거대하며, 상당히 고가이며, 거울장치를 이용할 경우, 특별한 청결관리를 해주어야 합니다.





Fig 6. 가까운 거리에서 조명을 측정할 수는 없을까?




Fig 7. 배광분포 LID(Luminous Intensity Distribution)



모든 조명은 빛의 방향성을 가지고 있습니다. 빛의 퍼져나가는 모양을 배광분포라고 하며, 빛의 면적과 방향성을 알고 있다면, 다양한 변환시도를 할 수 있습니다.





Fig 8. Riemann 박사의 광량 변환 원리



빛은 휘도, 조도, 광도, 광속이라는 단위로 사용됩니다. 빛의 면적과 입체각의 정보를 알고 있다면, 계측기를 통해, 다양한 데이터를 한꺼번에 얻을 수 있습니다.





Fig 9. 10미터 배광 측정





Fig 10. 1미터 배광 측정




근접거리에서 배광측정을 할 수 있다면, 건축이 필요 없는 효율적인 공간활용을 할 수 있으며, 다양한 패턴 조명장치를 쉽게 측정할 수 있습니다.





Fig 11. 기존의 고니오 방식과 새로운 스크린 측정방법의 차이



자동차용 조명장치는 점차 매트릭스화 되고 있어, 장치개발과 함께, 광학 계측 및 검사기술의 개발이 필요합니다.




스크린 타입의 계측은 빠른 시간내에 배광분포를 아래의 이미지와 같이 캡쳐할 수 있으며, 매우 높은 생산성을 제공합니다.




FIg 12. 자동차 법규에 맞는 광학 테스트 - 로우빔

Fig 13. LMT사의 LMK를 이용한 실차 배광 측정 장비

우리는 LMT의 고니오 표준시스템에 면휘도카메라를 장착하여, 세계 최고의 장치를 개발하였습니다.
 

📌조명광학을 연구하고 싶으시다면, 이즈소프트 광학그룹을 찾아주세요