광도측정클럽 Goniophotometer (박성림)

배광 분석 장비(Goniophotometer)

광도/분광색채 측정클럽 워크샵

광전자정밀㈜Optel Precision Co., Ltd.

2008. 11. 14.

www.optel-precision.com

2

목차

CIE Goniometer

측정평면

고니어미터 종류

광전자정밀 고니어미터 종류

시스템 구성

측정항목

측정사양

세부사양

표준 소급

기대효과

주요고객

광전자정밀 6대 장점

광도/분광색채 측정클럽 - Goniophotometer



( ) ( )∫ ∫∫= =

==Φπ

φ

π

θ

φθθφθφθ2

0 0

2 sin,, ddErdAEA

CIE-70, 84 Goniometer

3



Goniometer Measuring Plane

<A-planes> <B-planes>

<C-planes> <Conical surfaces>

4



Angle Symbols and Relationships

5



From A to B-plane

From A to B-plane

-100.0

-50.0

0.0

50.0

100.0

-100 -50 0 50 100

Angle in the A-plane

Tilt

angle

of

B-pla

ne

A -90

A -45

A 0

A 45

A 90

From A to B-plane

-100.0

-50.0

0.0

50.0

100.0

-100 -50 0 50 100


Angle

in the B

-pla

ne

A -90

A -45

A 0

A 45

A 90

6



From A to C-plane

From A to C-plane

-100.0

-50.0

0.0

50.0

100.0

-100 -50 0 50 100


Tilt

angle

of

C-pla

ne

A -90

A -45

A 0

A 45

A 90

From A to C-plane

0.0

20.0

40.0

60.0

80.0

100.0

-100 -50 0 50 100


Angle

in the C

-pla

ne

A -90

A -45

A 0

A 45

A 90

7



From B to A-plane

From B to A-plane

-100.0

-50.0

0.0

50.0

100.0

-100 -50 0 50 100

Angle in the B-plane

Tilt

angle

of

A-pla

ne

B -90

B -45

B 0

B 45

B 90

From B to A-plane

-100.0

-50.0

0.0

50.0

100.0

-100 -50 0 50 100


Angle

in the A

-pla

ne

B -90

B -45

B 0

B 45

B 90

8



From B to C-plane

From B to C-plane

-150.0

-100.0

-50.0

0.0

50.0

100.0

150.0

-100 -50 0 50 100


Tilt

angle

of

C-pla

ne

B -90

B -45

B 0

B 45

B 90

From B to C-plane

0.0

20.0

40.0

60.0

80.0

100.0

-100 -50 0 50 100


Angle

in the C

-pla

ne

B -90

B -45

B 0

B 45

B 90

9



From C to A-plane

From C to A-plane

-100.0

-50.0

0.0

50.0

100.0

-100 -50 0 50 100

Angle in the C-plane

Tilt

angle

of

A-pla

ne

C -90

C -45

C 0

C 45

C 90

From C to A-plane

-100.0

-50.0

0.0

50.0

100.0

-100 -50 0 50 100


Angle

in the A

-pla

ne

C -90

C -45

C 0

C 45

C 90

10



From C to B-plane

From C to B-plane

-100.0

-50.0

0.0

50.0

100.0

-100 -50 0 50 100


Tilt

angle

of

B-pla

ne

C -90

C -45

C 0

C 45

C 90

From C to B-plane

-100.0

-50.0

0.0

50.0

100.0

-100 -50 0 50 100


Angle

in the B

-pla

ne

C -90

C -45

C 0

C 45

C 90

11



( ) ( )∫ ∫∫= =

==Φπ

φ

π

θ

φθθφθφθ2

0 0

2 sin,, ddErdAEA

Method of Calculation

( ) ( ) ( )[ ]{ }∑ ∑= +−=

Δ−−ΔΔ=ΦM

m

N

NnnnAIA

1 11sinsin, ααα

A-planes :

B-planes :

( ) ( ) ( )[ ]{ }∑ ∑= +−=

Δ−−ΔΔ=ΦM

m

N

NnnnBIB

1 11sinsin, βββ

C-planes :

( ) ( )[ ] ( ){ }∑ ∑= =

Δ−Δ−Δ=ΦM

m

N

nnnCIC

1 1cos1cos, γγγ

( ) ( ) ( )

( ) ( )∫ ∫

∫ ∫∫

= =

= =

++⋅⋅=

⋅⋅++⋅⋅==Φ

π

φ

π

θ

π

φ

π

θ

φθθθφθ

φθθθφθφθ

2

0 0

221

2

0 021

)cos(cos,

)cos(cos,,

ddrE

drdrEdAEA

12



Turning the light source, type 1

13




14




15



Moving photometer head, type 1

16




17




18



Rotating mirror type (mirror on optical axis)

19



Rotating mirror type (lamp on optical axis)

20


Measurement results

광도/분광색채 측정클럽 - Goniophotometer 21


LED 단품용 고니어미터


항목 특성값

타입 C-PLANE

스캔범위 -135~135, 0~360

스캔분해능 0.2

측정시료 크기 LED 단품PKG에 따라 샘플 마운트 변경

샘플정렬방식 수동

기타 CIE-127 A,B 조건 지원

분광기 선택사항


LED 모듈용 고니어미터


항목 특성값

타입 C-PLANE

스캔범위 0~360

스캔분해능 0.1

측정시료 크기 700X700mm30kg


레이저거리센서 30m 이동0.1mm 오차



가로등용 고니어미터


항목 특성값

타입 C-PLANE

스캔범위 0~360

스캔분해능 0.1

측정시료 크기 가로등 전용1200x70030kg


레이저거리센서 30m 이동0.1mm 오차



신호등용 고니어미터


항목 특성값

타입 B-PLANE

스캔범위 0~360-70~70

스캔분해능 0.1

측정시료 크기 신호등 전용400x40010kg


조도/색도계 기본장착



조명용 고니어미터


항목 특성값

타입 C-PLANE

스캔범위 0~360

스캔분해능 0.01


샘플정렬방식 반자동

보조센서 선택사항

분광기 광도계의 색보정 및 분광특성측정


다목적 대형 고니어미터


항목 특성값

타입 C-PLANE

스캔범위 0~360

스캔분해능 0.01


샘플정렬방식 자동

보조센서 측정시료의 중력의 영향을 보정

분광기 광도계의 색보정 및 분광특성측정


수광소자용 고니어미터


항목 특성값

타입 C-PLANE

스캔범위 -135~1350~360

스캔분해능 0.1

측정시료 크기 50mm dia


광원 300W 할로겐램프

측정항목 좌우특성전후특성좌우비고각특성일사량변화


29

시스템 구성

전기 및 위치 정보

AC/DC 전원공급기

광조도계

제어용 컴퓨터분광복사기

고니어미터 모션제어

위치정보

광정보


Current Shunt

DMM


30

측정 대상 및 항목

제 품 명 배광 측정 시스템

측정대상 조명기구 및 LED 모듈

측정항목

분광특성최고파장, 주파장, 중심파장, 중간파장, 반측폭, 색좌표, 색순도, 상관색온도, 연색지수

광파워특성 배광, 지향각, 전광속, 조도, 광도, 평균휘도

전기특성 순방향전류, 순방향전압, 소비전력



31

측 정 항 목측 정

범위 정확도 분해능

조도 Ev[lx] 1 ~ 200,000 < 5% 0.01

광도 Iv[cd]거리에 따라 환

산 계산< 5% 0.01

지향각 [deg] 0 ~ 360 ± 0.5 0.01

파장 λ[nm] 350~830 ± 0.3 1.0

색좌표 Cx, Cy 0~0.8 ± 0.002 0.001

전광속 Φv[lm]거리에 따라 환

산 계산< 5% 0.01

측정사양



32

고니어미터 주요특징


다양한 LED의 지향각 및 광도를 편리하게 측정배광측정 측정 기능에 조도, 광도, 휘도, 전광속 측정기능다양한 LED/OLED 장착용 Adapter(socket assembly)측정각의 범위 및 스텝각, 측정 평균수 지정 기능원하는 위치의 사이각(지향각) 계산 [예, 75%, 50%, 25% 등]고속 측정 (전광속 측정시 30분 이내)

측정 결과의 정확성과 신뢰성CIE(Commission Internationale de l’Eclairage; 국제 조명 위원회) 측정 모드표준값소급 - 한국표준과학연구원 출장교정 및 인증시료를 통한 교정 실시고품질 광조도계 및 분광기 사용뛰어난 위치 정밀도 및 반복성, 저소음의 신속한 측정온도콘트롤러 장착으로 High Power LED 측정가능(중형고니오 사양)

타 장비호환 및 측정항목확장LEOS(Spectrometer)에 연결하여, LED발광각도에 따른 광특성 및 전기특성 측정

측정결과의 편집 및 활용의 편리성Text 및 Graph 형태의 측정결과 표시 및 저장, IES형식 결과 저장다양한 리포트 양식지원 – 특정한 측정데이터의 삭제/추가 기능.측정데이터를 분석 및 정리, 중첩하여 2차원, 3차원그래프와 데이터리스트로 배광특성 표현


33

광조도계

PhotometerChannel : 1 AD transfer : 16bit RS232 interface Cosine corrected Diffuse head : 1Auto range for optical power Color corrected power measurement

V(λ) - mismatch correction for luminous intensityPhotometer head

Silicon photodiode Effective area : 100mm2

Mismatching factor : f1' < 1.5% Class L

Thermo-stabilization control : 30℃



34

선택사양 - 분광기

SpectroradiometerSpectral Effective range : 350~850nmSpectral Resolution : < 0.9nm FWHMWavelength Accuracy : ± 0.2 nmSensitivity range : 10-3 ~ 104 mW/m2.nmSpectrograph optical layout : Crossed Czerny-TurnerSlit size : 10umLinear variable filter for order sortingStray light : 0.05% at 600nmDetector : TE cooled 2048 CCD arrayCCD Element size : 14 x 200 umDigitizer resolution : 16 bitDigitizer speed : 500kHzIntegration time : 5 ~ 65,000 msecCosine corrected optical head : 100 mm2 effective areaElectronic mechanical shutterOptical fiber length : 2m



35

선택사양 - 전원공급기

Power Supply for test lamp- Output Rating -AC

Power/Phase : 2000VA 150V/300V/Auto Accuracy : 0.2% + 0.2%F.S. Resolution: 0.1V Distortion: 0.3% @ 50/60 Hz, 1% 15-1KHzMax. Current/Phase

R.m.s. : 16A/8A (150V/300V) Peak : 96A/48A (150V/300V)

- Output Rating -DC Power : 1000W Voltage: 212V/424V Current : 8A/4A (212V/424V)



36

선택사양 – DMM+Current Shut


<DMM >• 6 1/2 digit resolution. LAN, USB & GPIB standard • 50,000 readings/sec. @ 4 1/2 digits to the PC • 1M reading memory • Analog level and pre/post triggering • Capacitance & temperature measurements • Data logger for improved usability • 50,000 reading non-volatile memory

<Current shunt>1) Extra high value : 0.01 % 2) AC or DC use 3) Rated amps : 20A 4) Rated volts : 1V

5) NIST traceable calibration certificate


37

암실구성

페인트 공사

암막커텐

배플막

제어실 및CCD 카메라 모니터링

측정 중 안내지시기

비상정지 버튼



38

표준시료

표준램프광전자정밀 교정 표준램프 제공

백열전구 : 110V, 60W

장비 교정 확인 및 관리용

배광분포

지향각

전광속



39

소프트웨어 – 단품 LED용



40

소프트웨어 - 모듈용



41

소프트웨어 - 모듈용



42

소프트웨어 - 배광해석



43

교정 및 표준 소급

Goniometer KRISS 출장 검교정

Photometer정밀개구 삽입 및 측정

KRISS 검교정Photometer Head

분광 감응도 측정

Calibration factor 측정

SpectroradiometerKRISS 검교정파장 검교정

상대분광복사조도 검교정



44

장비활용시 효과

<직접적 효과> 1) KS 등의 규격 인증 획득

2) 제품의 규격서(성적서) 및 홍보자료 작성

3) 제품의 품질관리

4) 제품의 연구개발 방향 및 시간 단축

5) 제품 생산에 대한 ISO 등 각종 인증 획득

6) 관급입찰이나 B2B 거래시에 필수 장비 ( 신호등, 가로등 등)

<간접적 효과> 1) 시장에 빠른 대응

2) 업무 담당자의 역량 강화

3) 고품질 제품 생산

4) 제품의 신뢰도 향상

5) 매출증대



45

규격서 작성시 필요한 측정 항목

<광특성> 1) 광도 (가변)

2) 전광속 (가변)

3) 색온도

4) 연색성

5) 배광곡선 (IES 파일, 배광해석 그래프 등)

6) 거리에 따른 조도 (가변)

7) 분광스펙트럼 (가변)

8) 수명

9) 광효율 (가변)

<전기특성> 1) 소비전력



46

KS 등 규격 인증시 필요한 측정 항목

1) 초기광속

2) 광효율

3) 연색성

4) 색온도

5) 광속유지율

6) 수명

7) 소비전류, 전압, 전력

8) 역률

9) 겉모양 및 치수

10) 시동

11) 전류 고조파 함유율

12) 소음

13) 전자파적합성



47

주요고객


연구소

한국광기술원, 한국표준과학연구원, 한국에너지연구원, 한국정보통신연구원, 한국기계기술연구원,

한국전자부품연구원, 한국전기전자시험연구원, 구미전기전자연구원, 충남디스플레이센터, 한국조명

기술연구소, 기초전력공학공동연구소, 국립기술품질원, 나노소자특화팹센터 등

학교

한양대학교, 원광대학교, 부산대학교, 경상대학교, 동아대학교, 전남대학교, 광주기능대학교, 대림대

학교, 명지대학교, 광주과학기술원, 한국산업기술대학교, 경북대학교, 경희대학교, 강릉대학교,

포항공대, 담양공고 등

기업

삼성전자, 삼성전기, LG전자, LG이노텍, LG전자기술원, LG화학연구원, 서울옵토디바이스, 광전자,

나리지온, 고덴시, 에피밸리, 이츠웰, 우리조명, 우영, 대영오엔이, 한솔LCD, 신성룩스, 아토, 우통전

자, 알에프코어, 네오뷰, 엔하이테크, 젬파워디바이스, 마이크로샤인, 라셈텍, 목산전자, 옵토세미콘,

포커스, 대광반도체, 바른전자, 신영전자, 엔터텍코리아, 막스트로닉스, 루멘스, 럭스피아, 시멘스브

이디오한라, 포트론, 서부정밀기기, 서일전자, SSI, 옵토니카, 루미마이크로, MIT엔터프라이즈, 옵토

세미콘, 나이넥스, 광원, 나모텍, 핸들러월드, 태원전기산업, 웨이브스퀘어, 기영미더스, 포스포,

유니버셜엘이디, 대성ENG 등


48

광전자정밀 6대 장점

종류 설명

정확성한국표준과학연구소 표준값 소급한국표준과학연구원과 2008년부터 10년동안 LED 측정관련 기술이전 계약국내 라운드로빈 테스트에서 정확한 측정값 확인

보편성 국내 LED 관련 측정 장비로 다양한 고객에 보급측정서비스 기관 5, 정부출연 연구소 15, 대학교 15, 대기업 및 중소기업 70 이상

전문성 LED 표준화 컨소시엄, 국제조명위원회의 멤버쉽 활동측정관련 컨설팅 및 측정서비스 제공

편리성 고객의 편의성이 최대한 고려된 설계 및 제작소프트웨어 환경 및 LED 어뎁터 등

신속성 신속한 상담 및 방문, 납기, 사후서비스(OSS)샘플 어뎁터류 납기 1주일, 사후서비스 24시간 이내

다양성 측정 관련한 다양한 고객주문형 제품생산광, 전기, 열, 온도의존성 특성 측정, 분광기 종류, 전기특성 측정기 종류 다양하게 선택



49

감사합니다 !광전자정밀은빛과함께(WITHLIGHT) 갑니다 !

WithLight


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광도측정클럽 Goniophotometer (박성림)

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