자동차 내부 — 디스플레이 및 제어 시스템

백라이트가 있는 제어 장치: 버튼, 스위치, 다이얼, 계기판; 디스플레이 화면: 계기판, 제어 표면, 내비게이션/오디오 시스템, HUD(헤드업 디스플레이). 측정 변수: 밝기, 균일도, 빛의 색상, 시각적 인식(인식/읽기, 방해).

자동차 내부 — 환경 조명

조명 요소: 조명 튜브, 빛 전도 장치, 조명 지점, 디스플레이 화면
측정 변수: 밝기, 빛 강도 분포(LID), 조도(EVK), 균일도, 빛의 색상, 시각적 인식(인식/읽기, 방해).

솔루션

TechnoTeam은 LMK 6 제품 라인을 통해 자동차 내부 조명 측정을 위한 다양한 응용 프로그램을 처리하는 기술적 솔루션을 제공합니다. 대부분의 조명 및 색상 측정 작업은 간단한 LMK LabSoft 소프트웨어 패키지로 해결할 수 있습니다. 이 응용 분야를 위해 고객과의 긴밀한 협업과 커뮤니케이션을 통해 개발된 다양한 기능 덕분에, 다음과 같은 분석 방법들이 제공됩니다:

- 자동 영역 검색 및 식별

- 빛 전도체 대상

- 아이소컬러 표시

- 색상 위치 구분

- 그 외 다양한 기능

기하학적 검사

고해상도 및 고대비 패턴을 짧은 거리에서 넓은 면적에 투사하는 기술적 해결책은 매우 까다롭습니다.
조명 패턴이 설치 위치에 따라 최소 및 최대 크기 요구 사항을 충족하는지 확인해야 합니다. 이를 위해 조명 표면의 좌표 시스템을 알고 있어야 하며(예: cm 단위로) 이를 통해 조명 패턴의 크기를 cm 단위로 측정할 수 있습니다.

광도 균일성 측정

광학 검사는 밝기 또는 조도 값의 최소값 또는 최대값이 충족되는지 확인하는 것과 관련이 있습니다. 측정 영역은 좌표 시스템을 기준으로 정의되어야 합니다. 필요할 경우, 조명 패턴 내의 하위 영역들의 균일성 요구 사항도 검사할 수 있습니다. 또한, 고스트 이미지(ghost images)의 존재를 분석할 수도 있습니다.

색상 측정

색상은 간접적인 빛의 강도를 측정하고 밝기 분포의 직접적인 균일성을 평가하는 데 중요한 역할을 합니다. 도로에서는, 예를 들어 절단선에 따라, 원하지 않거나 허용되지 않는 색상 대역이 나타나서는 안 됩니다. 차량 앞 도로 공간에 방출되는 모든 빛은 표준 화이트 A 색상 범위 내에 있어야 합니다.

심지어 헤드라이트의 흐림 영역을 볼 때, 조립 부품에서 색상 그라디언트가 불쾌하고 미학적으로도 부적합할 수 있습니다.

솔루션

위에서 설명한 측정 작업을 완료하기 위해 TechnoTeam은 다양한 이미지 크기, 해상도 및 렌즈를 갖춘 카메라를 제공하여 고객의 특정 요구 사항과 기존 실험실 크기에 맞출 수 있도록 합니다. 또한, TechnoTeam은 광도 및 조도 분포를 직접 제공하는 추가 소프트웨어도 제공합니다.

비고:

• 표에서 "곡면"은 반경이 800mm 이상인 디스플레이를 의미합니다.
• 특정 위치에서는 디스플레이의 곡률을 무시할 수 있다고 가정합니다.

곡면에 의한 상대적인 선명도와 유효 측정 각도 간의 관계

곡면 디스플레이의 필드 각도 조정

효율적인 필드 각도 측정은 화면 균일성 측정에 대한 시야각 특성의 영향을 결정합니다. 이 문제는 이미지 상단에 나타납니다. 렌즈와 디스플레이 간의 각도는 화면의 특정 픽셀에 따라 달라집니다. 평면 디스플레이의 경우, 높은 측정 거리가 이 효과를 교정할 수 있지만, 곡면 디스플레이에는 반드시 적용되지 않습니다. 평면 디스플레이와는 달리, 디스플레이 표면의 법선은 전체 시야각에 따라 달라집니다. 원형 곡면 디스플레이의 경우 이상적인 측정 지점은 중심(측정 거리 = 곡률 반경)일 것입니다. 그러나 곡률 반경은 일반적으로 특정 영역 또는 세로 및 가로 위치에 따라 달라지므로 이상적인 측정 지점은 존재하지 않으며, 이 요소는 매우 복잡해집니다.

따라서, 측정 지점, 곡면 디스플레이의 형상 및 크기, 그리고 그것의 시야각 특성(콘오스코픽 LMK 측정)에 대한 개별 분석이 필드 각도 영향을 확인하는 데 필요합니다. 이 분석을 기반으로, 곡면 디스플레이에 대한 필드 각도 영향을 교정하기 위한 특정 보정 파일을 생성할 수 있습니다.

곡면 디스플레이의 초점 이탈 및 모이레

LMK 렌즈의 초점 평면은 일반적으로 특정 평면에 배치되도록 설계됩니다. 따라서 곡면 형상은 초점 품질과 상대적 선명도를 변화시킬 수 있으며, 이는 DeMURA 분석 결과와 불량 픽셀 또는 모이레 및 초점 이탈 프로세스에 영향을 미칩니다. LMK 렌즈는 더 높은 깊이의 초점을 갖도록 설계할 수 있으며, 우리의 APR 이미지 스티칭 방법을 사용하여 이러한 효과를 최소화할 수 있습니다. 초점 이탈은 곡면과 평면 디스플레이 모두에 대해 재현 가능합니다.

곡면 디스플레이의 콘오스코픽 대비

콘오스코픽 측정의 측정 거리는 측정 영역을 최소화할 수 있도록 선택해야 합니다. TechnoTeam의 콘오스코픽 장치의 경우, 이상적인 측정 거리는 몇 밀리미터입니다. 이 측정 거리를 사용하면 특정 위치에서의 곡률 반경을 무시할 수 있습니다. 또한, 곡면 표면의 측정 위치에 따라 "수직 정렬" 즉, 콘오스코픽 장치의 광축 정렬이 매우 중요합니다.

TechnoTeam은 이 과정을 간소화하고, 모든 형태의 화면에서 빛의 세기, 색상 및 시야각 대비 측정을 재현 가능하고 신뢰성 있게 할 수 있도록 특수한 정렬 도구와 LMK Position 시스템을 제공합니다.

LMK Position được sử dụng để căn chỉnh một conoscope trên màn hình cong

솔루션

TechnoTeam의 LMK 6, LMK 6 컬러 카메라, 소프트웨어 및 렌즈 제품은 평면 화면과 곡면 화면 측정을 모두 지원할 수 있습니다. 그러나 곡면 화면은 표준 평면 화면에 비해 정렬 과정과 기하학적 요소가 더 복잡할 수 있습니다. 특히, BlackMURA 표준에 따른 균일도 측정과 코노스코픽 측정에서 이러한 복잡성이 더욱 두드러집니다. 최근 몇 년 동안 우리는 이 문제에 대한 많은 경험을 축적하였으며, 복잡한 형태의 측정에서 고객을 지원할 수 있습니다.

우리는 또한 LMK Position이라는 비전 기반 로봇 시스템을 제공하여 정렬 과정을 간소화하고 화면의 형태나 곡률에 관계없이 최대한의 유연성을 제공합니다. 이 시스템은 자동화된 정렬을 통해 오류를 최소화하고 측정 시간을 절약할 수 있도록 돕습니다.

마이크로디스플레이는 매우 작은 화면과 작은 픽셀을 가진 화면입니다. 이러한 디스플레이는 현대의 AR/VR/XR 애플리케이션에서 통합된 이미지 소스로 자주 사용됩니다. 다른 광학 구성 요소들이 이를 확대시키는 경우가 많아, 마이크로디스플레이는 매우 높은 픽셀 밀도를 요구합니다. 현재는 해상도가 수천 픽셀 인치에 이르는 마이크로디스플레이 모델이 존재합니다.

마이크로디스플레이는 LCD, µLED 또는 OLED 기술을 사용할 수 있기 때문에, 표준 화면과 유사한 측정 애플리케이션도 중요합니다. 특히 균일도 및 DeMURA 측정, 즉 특정 픽셀에 대한 밝기 및/또는 색조 할당과 해상도 측정 — 화면의 해상력과 작은 서브픽셀 간의 간섭을 검사하는 것이 중요한 측정 애플리케이션입니다. 또한, 이미지 스티킹, 밝기 코노스코픽, 대비 및 색상과 같은 효과도 중요한 측정 포인트가 될 수 있습니다. 표준 화면에 대한 방법론과 소프트웨어 평가가 동일하지만, 촬영 조건에는 고유한 특성이 있습니다.

솔루션

TechnoTeam은 마이크로디스플레이 측정에 필요한 특수한 요구사항을 충족하기 위해 고배율 망원경 및 현미경 렌즈를 포함한 다양한 렌즈를 제공합니다. 우리의 표준 렌즈는 광학 배율 범위가 0.5배에서 50배까지 제공되며, LMK6 시스템과 결합하여 7.5마이크로미터/픽셀에서 이론적으로 0.075마이크로미터/픽셀까지의 광학 해상도를 달성할 수 있습니다. 밝기 이미지가 있는 경우, 우리는 측정 파라미터를 평가할 수 있도록 추가적인 표준 소프트웨어를 제공하여 지원합니다.

NED 측정의 도전 과제

NEDs에 대한 광학 측정의 도전 과제는 측정 장치, 예를 들어 밝기 측정 카메라가 사람의 눈의 기하학적 상황을 일정 수준에서 시뮬레이션해야 한다는 점입니다. 이때 눈은 NED 시스템 내에 배치됩니다. 중요한 요소로는 다음과 같은 것들이 있습니다:

이러한 요소들은 일반적으로 광학 밝기 측정 애플리케이션과는 관련이 없습니다. 그 이유는 가상 이미지가 없거나, 가상 이미지의 "눈 상자"가 훨씬 크기 때문입니다(예: 헤드업 디스플레이 - HUD). 그러나 NED 시스템의 밝기 측정 장치나 카메라는 이러한 요소들을 고려해야 합니다. 이는 눈 상자가 작고, 동공 위치가 눈 위치에 맞춰져 있어, 즉 NED와 매우 가까운 거리에서 측정이 이루어져야 하기 때문입니다.

솔루션

TechnoTeam의 NED 렌즈는 넓은 시야각을 제공하는 동공 회전 기반 균일도 평가에 사용될 수 있는 코노스코픽 렌즈 외에도, 동공 위치가 렌즈 앞쪽에 배치된 디자인으로 되어 있습니다. 이는 NED 시스템과 충돌 없이 눈 상자 내에서 정렬을 가능하게 합니다. 동공 위치가 작게 설계된 렌즈는 개인적으로 보정된 조리개를 장착하여 다양한 눈의 적응 상태와 초점 상태를 시뮬레이션할 수 있습니다. NED 렌즈는 다양한 초점 상태를 커버하기 위해 보정된 다양한 초점 옵션을 제공합니다.

NED 렌즈는 넓은 시야각을 요구하는 애플리케이션(예: VR의 균일도 평가)과 고해상도 애플리케이션(예: VR의 창 효과 또는 NED의 MTF 평가) 간의 선택을 위한 다양한 초점 거리를 제공합니다. TechnoTeam의 모든 디스플레이 액세서리, 예를 들어 BlackMURA나 디스플레이 해상도도 함께 사용할 수 있습니다.

더욱이, LMK 카메라의 컴팩트하고 가벼운 디자인은 실제 눈의 회전 중심을 기준으로 회전할 수 있는 기계 시스템에 간단하게 통합할 수 있도록 합니다(회전 중심은 동공에서 10mm 떨어져 있음). 예를 들어, 고니오미터, 기계적 베이스, 삼각대 로봇, 그리고 LMK Position과 같은 산업용 로봇 시스템에 통합할 수 있습니다.

다양한 시야각에서 다른 이미지 센서 크기에 따른 초점 거리와 각 해상도 간 상호작용의 물리적 원리

OLED 및 MicroLED와 같은 디스플레이 기술은 뛰어난 대비와 넓은 색 영역과 같은 두드러진 특성을 가지고 지속적으로 개선되고 있습니다. 이러한 발전 덕분에 이들 기술은 TV, 스마트폰, 자동차, 초소형 디스플레이 등에서 점점 더 널리 사용되고 있습니다. 그러나 이러한 디스플레이의 높은 품질을 보장하기 위해서는 표준 측정 테스트 외에도 밝기나 색상 각도와 같은 특수 측정 애플리케이션이 필요합니다. 그 이유는 LCD와 달리 OLED와 MicroLED 화면의 각 픽셀이 독립적인 광원으로 작동한다는 점입니다. 즉, 전역 조명이나 국소 조명 시스템이 존재하지 않습니다.

특수 애플리케이션 중 하나는 고스트 이미지(ghost images) 측정입니다. 개별 픽셀이 다른 픽셀보다 더 많이 사용될 경우, 이미지가 사라지거나 영구적으로 달라붙는 현상이 발생할 수 있습니다. LCD와 달리 이 현상은 색상에 따라 달라질 수 있습니다. 왜냐하면 각 색상이 서로 다른 재료 시스템을 사용하여 생성되기 때문입니다. 따라서 고스트 이미지 측정은 관련된 모든 요소를 포함해야 하며, 같은 화면으로 측정을 반복할 수 없는 경우가 많습니다. 또한, 개별 픽셀은 생산 과정에서 밝기와 색상의 변동에 영향을 받을 수 있어 고주파 및 저주파에서 불균일 현상을 초래할 수 있습니다. 낮은 그레이 레벨에서는 이 현상을 DeepGreyMura 또는 입자 현상(graininess)이라고도 합니다. 이러한 효과를 해결하는 것을 DeMURA라고 하며, 각 서브픽셀의 밝기 및/또는 색상 값을 필요로 합니다. 때로는 서로 다른 그레이 레벨과 색상에서 이러한 정보를 측정해야 할 필요가 있습니다. 특히 생산 과정에서는 이 측정을 매우 빠르게 수행해야 합니다.

솔루션

우리의 하드웨어 및 소프트웨어 솔루션은 OLED, LED, MicroLED의 표준 및 특수 화면 측정을 위한 모든 작업에 사용할 수 있습니다. 품질을 보장하기 위해, 다음의 LabSoft 추가 기능을 사용할 수 있습니다:

• 고스트 이미지 측정 (사라지는 고스트 이미지 및 영구적인 Burn-In 현상)
• 스파클 측정 (DeepGreyMura 또는 입자 현상과 같은 고주파 불균일성 평가)
• BlackMURA 측정 (저주파 불균일성 평가)
• 코노스코픽 대비 측정 (각도에 따른 저주파 불균일성 평가)

또한, 저희의 전문 DeMURA 소프트웨어는 생산 과정에서 픽셀 밝기 측정을 위한 고속 측정 솔루션을 제공합니다.

솔루션

LMK 컬러를 사용하면, 포토픽 및 스코토픽 밝기 인지를 하나의 측정 데이터 세트로 제공할 수 있습니다. 이를 통해 측정된 조명 상황을 메소픽 인지 모델에 따라 평가할 수 있습니다. 이 기능은 LMK 컬러의 옵션 필터와 함께 제공됩니다.

광학 방사선과 관련된 측정 및 평가 - 눈에 대한 위험 평가, 특히 청색광과 눈부심의 위험

광학 방사선으로 인한 위험이 있을 경우, 예상되는 사용과 발생할 수 있는 상황에 대한 적절한 사용자 정보나 분류가 제공되어야 합니다. 광학 방사선의 방출에 대해서는, 특히 노출 한계를 준수함으로써 이를 달성할 수 있습니다. 이는 가시광선 영역에서의 광원으로부터 간접적인 위험으로서 청색광과 눈부심에 집중하는 방식입니다.

청색광 위험 기능은 LMK 컬러와 함께 EN62471 표준에 따라 옵션으로 제공될 수 있습니다. EN 62471 표준은 조명기구 및 조명 시스템의 생물학적 안전성에 관한 규정을 다룹니다. 이 표준은 눈에 미치는 다양한 영향에 대한 제한 값을 규정하고 있습니다. 그 중에는 사람의 눈에 대한 청색광 위험(BLH)이 포함됩니다. 이러한 제한 및 임계값은 측정을 통해 모니터링할 수 있습니다.

LMK를 사용한 측정은 전체 유리 필터로 스펙트럼을 필터링하여 가중 밝기 Le(BLH)(λ)를 결정하는 방식에 기반합니다. 측정 방법에 대한 추가 정보는 연방 방사선 보호 기관에서 발행한 방사선 보호 연구 보고서에서 확인할 수 있습니다 (urn:nbn:de:0221-2019032717803).

일시적인 눈부심은 단지 불쾌감을 주거나 영향을 받은 사람을 산만하게 하는 것뿐만 아니라, 최악의 경우 시력이 저하되어 몇 가지 활동에서 간접적인 영향을 미칠 수 있습니다. 결국, 인공 광학 방사선에 대한 새로운 직업 건강 안전 규정은 일시적인 눈부심으로 인한 간접적인 위험을 위험 평가에 포함해야 한다고 요구하고 있습니다.

눈부심을 평가하기 위해 다양한 상황과 시각적 임무에 따라 여러 가지 지표가 도입되었습니다. 눈부심은 항상 공간적으로 고려되어야 합니다. 따라서 공간 해상도 조명 시스템을 사용하여 눈부심을 평가하는 것이 최적의 해결책입니다. TechnoTeam은 가장 일반적으로 사용되는 눈부심 평가 지표에 대한 소프트웨어 솔루션을 개발했습니다.

야외 레일

야외 레일 인프라를 평가할 때, 관찰 능력 외에도 눈부심을 제한하는 것이 고품질 조명 상황을 제공하고 위험을 최소화하며 신호를 더 잘 인식할 수 있도록 하는 데 중요합니다. 또한, 조명 설계에서 중요한 기준으로는 빛 공해, 레일 근처 거주자의 불편함, 야생 동물에 미치는 영향, 유지보수 비용 및 에너지 소비가 있습니다.

• 품질 기준: 관찰 능력, 안전, 눈부심, 빛 공해
• 측정 변수: 밝기, 밝기 분포, 조도, 빛 색상 및 인지 시각 능력을 평가하기 위한 유도된 품질 기준

역 내 레일

역 내 레일 인프라를 평가할 때, 정보가 쉽게 보이게 하는 것 외에도 위험을 최소화하는 것이 고품질 안전 조명 상황을 달성하는 데 매우 중요합니다. 또한, 눈부심을 제한하고, 높은 안전감을 제공하는 조명 상황을 조성하며, 유지보수 및 에너지 비용을 줄이고, 건축물을 강조하는 것도 중요한 기준입니다.

• 품질 기준: 인식 능력, 안전, 눈부심, 대비
• 측정 변수: 밝기, 밝기 분포, 조도, 빛 색상 및 인지 시각 능력을 평가하기 위한 유도된 품질 기준

철도 작업 구역

안전 작업은 철도 작업 구역을 평가하는 중요한 요소로, 위험을 최소화하고 고품질 조명을 제공하는 데 중요한 역할을 합니다. 또한, 빛의 방출, 주변 주민들에게 미치는 영향, 유지보수 및 에너지 비용은 조명 시스템을 구현할 때 중요한 기준입니다.

• 품질 기준: 인식 능력, 안전, 눈부심, LAI에 의한 빛 방출
• 측정 변수: 밝기, 밝기 분포, 조도, LAI에 의한 방출 지침 값, 빛 색상 및 인지 시각 능력을 평가하기 위한 유도된 품질 기준

솔루션

TechnoTeam은 이 작업을 위한 다양한 LMK 제품을 제공합니다. 제품에는 LMK 6 모델과 이동식 LMK 모델이 포함됩니다. 또한, TechnoTeam은 UGR 및 f(TI) 방법에 따라 표준화된 평가를 수행하는 데 도움이 되는 추가 소프트웨어도 제공합니다. 현재 특정 지표가 없는 평가도 LMK LabSoft 소프트웨어를 사용하여 직관적으로 수행할 수 있습니다. 필요한 통계 도구도 LMK LabSoft의 제공 범위에 포함되어 있습니다.

도로/지면에 묻힌 조명 평가

공항의 활주로, 유도로, 비행기 주기장에 묻힌 조명은 야간 및 가시성이 제한된 조건에서 조종사들이 공항 내 위치를 확인할 수 있도록 도와줍니다. 이 조명의 광도 분포, 빛의 색상 및 조명 방향은 공항 내 위치와 임무에 따라 달라집니다. 광도 분포를 바탕으로 이러한 광학 특성은 국제민간항공기구(ICAO)의 요구 사항에 따라 점검됩니다. 이는 간접 LID 측정 기술을 사용하여 수행될 수 있습니다. 일반적으로 신호등은 비행기 정비소에서 측정되지만, 공항 내에서 직접 광도 분포를 측정하는 것도 가능합니다.

비행기 주기장 조명 평가

공항 운영의 안전성에 중요한 문제는 비행기 주기장에 충분한 조명이 보장되는 것입니다. 겨울철 날씨 조건과 공항 표면의 건설 작업으로 인해 공항의 조명 시스템은 지속적으로 조정되어야 합니다. 이러한 작업에는 지속적으로 달성된 조명 품질을 검사하고 승인하는 과정이 포함됩니다.

공항 표지판 평가

공항에서 조명이 설치된 표지판의 경우, 그 밝기는 표지판의 밝기와 균일성을 평가하는 데 사용됩니다. 균일성 평가의 기준 중 하나는 최소 밝기와 최대 밝기 간의 차이입니다. 이러한 측정은 공장, 유지 보수 중, 재작업 중 또는 공항 현장에서 수행할 수 있습니다. 이미지 밝기 측정 기술은 이러한 작업에 매우 적합합니다. 왜냐하면 모든 필요한 정보가 하나의 측정 이미지에 포함되어 있기 때문입니다.

솔루션

TechnoTeam은 이러한 요구 사항을 충족하는 다양한 LMK 제품을 제공합니다. 여기에는 LMK 6 모델과 간접 LID 측정 제품이 포함됩니다. 저희의 LightChecker 소프트웨어와 결합된 KMP는 공항, 정비 중인 워크숍 또는 생산 중에도 지면 아래 조명을 효율적이고 신속하게 측정할 수 있는 솔루션을 제공합니다.

정확한 광원 특성화는 복잡한 조명 시스템 개발을 위한 필수 조건입니다. 현재 제품들은 대부분 LED 조명을 사용하고 있습니다. 광학 부품들은 종종 LED(렌즈, 빛 전도체, 반사기)와 가까운 위치에 배치되므로, LED는 단순히 점광원으로 간주할 수 없습니다. 대신, 발광 요소들의 국소 발광 특성을 고려해야 합니다. 이 경우, 광선 데이터가 주로 사용되며, 이 데이터는 주로 우리 회사의 작은 고니오포토미터인 RiGO801 – LED와 RiGO801 – Micro LED로 측정됩니다.

              Ray data

전체 스펙트럼 파라미터뿐만 아니라 각도와 위치에 따른 스펙트럼 특성도 매우 중요합니다. 광선 데이터를 통해 실제적인 광학 시뮬레이션을 수행할 수 있으며, 이 과정에서 분산 효과도 고려됩니다.

당사의 소프트웨어 기능 (RiGO801 측정 소프트웨어 및 Converter801):

• 광선 데이터 측정
• 모든 일반적인 파일 형식 생성 (IES TM-25, ASAP, Speos, LightTools, LucidShape, Zemax OpticsBuilder, TracePro, SimuLux, Photopia)
• 다채널 측정을 통한 스펙트럼 광선 데이터 생성
• 밝기 및 색상 이미지
• 고니오포토미터 측정 (광속, 색상 좌표, CRI, IES TM-30)