KR100381677B1 - 수광장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 목적은 외란빛의 영향을 받지않고 필요한 신호를 수광할 수 있는 수광장치를 제공하는데 있다.
그 구성은 본 발명의 수광장치(1)는 소정의 빛을 받아서 전기신호로 변환하는 수광소자(10)와 수광소자(10)를 봉하여 막는 패키지(2)와, 패키지(2)의 전면에 설치되어 상하좌우방향의 소정범위내의 빛을 수광소자(10)에 모으기 위한 렌즈(4)와를 갖추고 있고, 이 렌즈(4)로서 그 상하방향에 있어서의 상측의 곡율을 하측의 곡율에 비해서 크게한 것이다. 또한 수광소자(10)가 적외선빛을 받아서 전기신호로 변환하는 수광장치(1)이기도 하다.

Description

수광장치
본 발명은 소정범위내의 빛을 패키지에 설치된 렌즈에 모아서 내부의 수광소자로 받아서 전기신호로 변환하는 수광장치에 관한 것이다.
텔레비젼이나 비디오 테이프 레코더등의 전기기기에 있어서는, 사용자의 소망의 조작을 떨어진 위치에서 행할 수 있는 리모트 제어기능이 빈번하게 이용되고 있다.
리모트 제어를 행할때에는 텔리비젼등의 전기기기측에 적외선빛을 수광하는 수광장치를 설치하여 놓고, 사용자측에는 적외선빛으로 이루는 신호를 발신하는 코맨더를 준비하여 놓는다.
사용자는 코맨더에 설치된 입력버튼등을 선택하여 소망의 조작을 선택하여, 코맨더에서 그 조작에 따른 적외선 신호를 송신한다.
전기기기는 코맨더에서 보내진 적외선 신호를 수광장치로 받아서 소정의 전기신호로 변환하고, 이 전기신호에 의거하여 사용자가 소망하는 조작을 실행한다.
제 3도는 종래의 수광장치를 설명하는 도면으로, (a)는 사시도, (b)는 측단면도이다.
이 수광장치(1)는 예를들면 적외선빛을 받아서 소정의 전기신호로 변환하기 위한 수광소자(10)와, 이 수광소자(10)를 일체 봉하여 막는 예를들면 수지제의 패키지(2)와 패키지(2)내에서 수광소자(10)와 전기적으로 접속되어 패키지(2)의 하편에서 연출하는 리드(3)와, 패키지(2)의 전면에 설치되어 소정범위의 빛을 수광소자(10)로 모으기 위한 렌즈(4)로 구성되어 있다.
패키지(2)에 설치되는 렌즈(4)는 예를들면 패키지(2)와 일체로 성형되어 있고, 그 중심(O)으로부터의 거리(r1, r2, r3)가 각각 동등한 구면형으로 되어 있다.
이것에 의해 예를들면 수평선에 대하여 상하(α)로 이루는 각도의 범위내의 빛을 모아서, 수광소자(10)가 소정의 광전변환을 행할 수 있도록 하고 있다.
또한 렌즈(4)는 구면형이기 때문에 상하방향 뿐만 아니라 좌우방향의 빛도 모을수 있고, 이 렌즈(4)에 의한 집광범위가 수광장치(1) 단일체에서의 감도범위가 된다.
제 4도는 수광장치(1)의 사용 상황을 설명하는 모식도이다.
통상, 텔레비젼이나 비디오 테이프 레코더 등의 전기기기(11)는 실내(5)의 벽측에 배치되어 있다.
이 전기기기(11)의 패널 전면에는 수광장치(1)가 설치되어 있고, 적외선 신호를 받기 쉽도록 되어 있다.
이와같은 배치상태에 있어서, 사용자(6)는 바로옆 코맨더(7)를 이용하여 소망의 조작을 선택하고 적외선빛으로 이루는 신호를 전기기기(11)의 수광장치(1)에 송신한다.
예를들면 사용자(6)가 일어선 상태에서 코맨더(7)를 조작하면, 수광장치(1)의 위치 보다도 조금 높은 위치에서 신호가 보내진다(제 4도중 화살표①참조).
또, 사용자(6)가 앉은 상태에서 코맨더(7)를 조작하면, 수광장치(1)의 위치보다도 조금 낮은 위치에서 신호가 보내진다(제 4도중 화살표② 참조).
수광장치(1)에서는 코맨더(7)에서 보내지는 신호를 확실히 받기위해, 사용상황에 따른 감도범위가 설정되어 있다.
즉, 넓은 감도범위를 얻고 싶을 경우에는 제 3도에 나타내는 렌즈(4)의 곡율을 작게하고, 반대로 좁은 감도범위에서 지향성을 높이고 싶을 경우에는 렌즈(4)의 곡율을 크게한다.
또한 렌즈(4)의 곡율을 작게한 경우에는 감도범위가 넓게되지만, 집광율이 저하하여 코맨더(7)로부터의 신호의 도달거리가 짧게된다.
또 렌즈(4)의 곡율을 크게한 경우에는 감도범위가 좁게되지만, 집광율이 증가하여 코맨더(7)로부터의 신호의 도달거리가 길게된다.
수광장치(1)의 설계에 있어서는 이 점을 고려하여 사용 상황에 따른 렌즈(4)의 곡율결정을 행하고 있다.
그렇지만 이와같은 수광장치에는 다음과 같은 문제가 있다.
즉, 제 4도에 나타내는 바와같이 전기기기(11)가 배치된 실내(5)에는, 통상천정에 여러종류의 조명기구(8)가 설치되어 있고,이 조명기구(8)에서 적외선빛 이나 조명제어를 위한 전자파등의 외란빛이 방출되고 있다.
이 외란빛이 제 4도중 화살표③에서 나타내는 바와같이 전기기기(11)의 수광장치(1)에 도달하면, 수광소자(10)(제 1도참조)에 의한 광전변환의 방해가 되고, 오동작을 일으키는 원인이 된다.
조명기구(8)로부터의 외란빛 이외에도, 예를들면 태양빛이 창으로부터 들아온 경우에도 동일한 오동작을 일으키는 원인이 된다.
통상, 외란빛은 수광장치(1)의 위치보다도 상당히 높은 위치에서 진입하기 때문에, 렌즈(4)의 곡율을 크게하여 지향성을 높이고, 높은 위치에서 진입하는 외란빛을 그 감도범위외로 하는 것도 생각되지만, 코맨더(7)로부터의 필요한 신호를받기 위해 감도범위도 좁게 되어 충분한 리모트 제어기능을 얻는 것이 곤란하게 된다.
본 발명은 이와같은 과제를 해결하기 위해 이루어진 수광장치이다.
즉, 본 발명의 수광장치는 소정의 빛을 받아서 전기신호로 변환하는 수광소자와, 이 수광소자를 밀봉하는 패키지와, 상기 패키지의 전면에 설치되어 소정의 파장 범위내의 빛을 상기 수광소자에 모으기 위한 렌즈를 포함하고, 상기 렌즈의 형태는 소정의 방향내에서만 변형된 곡율을 가지며, 상기 소정의 방향은 상기 렌즈의 중심부분을 원점으로 하여 x-y축 배열의 y축에 대응하는 수직방향이며, 상기 렌즈는 상부 세그먼트와 하부 세그먼트로 분리되며, 상기 렌즈의 상기 형태는 하부 세그먼트의 곡율보다 상부 세그먼트에서 상기 수직방향으로 큰 곡율을 갖도록 설치되는 것이다.
또, 수광소자가 적외선빛을 받아서 전기신호로 변환하는 수광장치이기도하다.
본 발명의 수광장치에서는 렌즈의 상측의 곡율이 하측의 곡율에 비해서 크기때문에, 하측에 비해서 상측의 지향성 편이 높게된다.
즉, 렌즈의 상측에서는 신호의 감도범위가 좁고 동시에 지향성이 높게되어, 수광장치보다도 상당히 높은 위치에서 진입하는 외란빛의 영향을 받지 않고 필요한 신호의 도달거리를 연장시킬 수 있도록 된다.
또, 조명기구나 태양빛등의 외란빛에는 적외선이 많이 포함되어 있기 때문에 적외선빛을 받는 수광소자의 경우에 이와같은 상하방향의 곡율이 다른 렌즈를 이용하면, 외란빛을 받지않고 필요한 적외선빛을 충분히 받을 수 있어, 외란빛에 의한 오동작발생을 억제할 수 있게 된다.
(실시예)
이하에, 본 발명의 수광장치의 실시예를 도면에 의거하여 설명한다.
제 1도는 본 발명의 수광장치를 설명하는 도면(그 1)으로, (a)가 사시도, (b)가 (a)의 A-A선 화살표시 단면도이다.
또, 제 2도는 본 발명의 수광장치를 설명하는 도면(그 2)으로, (a)가 정면도, (b)가 측단면도이다.
즉, 본 발명의 수광장치(1)는 예를들면 적외선빛을 받아서 소정의 전기신호로 변환하기 위한 포토다이오드 등으로 이루는 수광소자(10)와, 이 수광소자(10)를 봉하여 막는 수지제의 패키지(2)와, 패키지(2) 내부에서 수광소자(10)와 전기적으로 접속되어 패키지(2)의 하편에서 연출하는 리드(3)와, 패키지(2)의 전면에 일체적으로 형성되어 상하좌우방향의 소정범위내의 빛을 수광소자(10)에 모으기 위한 렌즈(4)로 구성되고 있다.
수광장치(1)는 제 4도에 나타내는 전기기기(11)의 패널전면에 설치되어 있고, 사용자(6)가 조작하는 코맨더(7)로부터의 적외선빛으로 이루는 신호를 받아서 소정의 전기신호로 변환하는 처리를 행하고 있다.
본 발명의 수광장치(1)의 렌즈(4)는 수광장치(1)의 위치보다도 상당히 높은 위치에서 진입하는 조명기구(8)등의 외란빛을 수광하지 않도록 하기위해, 렌즈(4)의 상하방향에 있어서의 상측의 곡율을 하측의 곡율에 비해서 크게하고 있다.
즉, 렌즈(4)의 상측의 곡율을 크게하므로써, 상측의 신호의 감도범위를 좁게하는 동시에 지향성을 높이고 있다.
예를들면 제 2도(b)에 나타내는 바와같이 렌즈(4)의 중심(O)으로부터의 거리(r1)를 2.3mm, (r2)를 2.2mm, (r3)을 2.3mm로서 렌즈(4)를 타원구면형으로 하고, 렌즈(4)의 상측의 곡율을 하측의 곡율에 비해서 크게하여 놓는다.
이것에 의해, 수평선에 대한 렌즈(4)의 하측의 집광각도를 (α)로하고, 상측의 집광각도를 (α)보다도 작은 (β)로 할 수 있다.
또한, 제 2도(b)에 나타내는 2점쇄선은 렌즈(4)의 상하방향에 대한 곡율이 동일한 경우의 상측의 렌즈외형 및 집광각도를 나타내고 있다.
렌즈(4)의 상측의 집광각도가 (β)로되는 것으로, 신호의 감도범위가 좁게 되는 동시에 지향성이 높게되어 제 4도에 나타내는 코맨더(7)로부터의 신호의 도달거리가 길어지게 된다.
즉, 수광장치(1)는 렌즈(4)의 집광각도(β)의 범위외가 되는 외란빛을 받지 않고 코맨더(7)로부터의 필요한 신호를 확실히 받을 수 있도록 된다.
렌즈(4)의 곡율은 그 사용상황에 따라서 상측의 곡율을 하측에 비해서 예를들면 1∼20%정도 크게한다.
즉, 렌즈(4)의 상측의 곡율로서, 제 4도에 나타내는 사용자(6)가 일어선 상태에서 코맨더(7)의 신호가 도달되고, 더구나 수광장치(1)보다도 상당히 높은 위치에 있는 조명기구(8)로부터의 외란빛을 수광하지 않도록 집광각도(β)가 되는 값을선택하도록 한다.
이것에 의해, 조명기구(8)로부터의 외란빛은 렌즈(4)의 집광범위(β)의 범위외가 되어 수광소자(10)의 광전변환에 영향을 주지않게 된다.
즉, 수광소자(10)는 코맨더(7)로부터의 신호만에 의거하여 확실히 광전변환을 행할 수 있도록 된다.
또한, 렌즈(4)의 하측의 곡율은 상측의 곡율보다도 작게되어 있고, 집광각도가 (β)보다도 넓은 (α)로 되어 있다.
이때문에 제 4도에 나타내는 사용자(6)가 앉은상태에서 코맨더(7)를 조작하여도 그 신호가 렌즈(4)를 거쳐서 수광소자(10)로 충분히 보낼수 있다.
이것에 의해 오동작없이 코맨더(7)에서 지정한 조작을 확실히 전기기기(11)에서 실행할 수 있도록 된다.
또 렌즈(4)의 상측의 곡율이 하측의 곡율에 비해서 크다고 하는 것은, 상측에 있어서는 집광율이 높고, 상측에 있어서는 넓은 감도범위를 갖추는 특성이 된다.
통상 리모트 제어를 행하는데 있어서, 제 4도에 나타내는 전기기기(11)의 위치에서 비교적 떨어진 장소에서 코맨더(7)를 조작하는 경우에는 제 4도중 화살표①로 나타내는 바와같은 수평선보다도 약간 위로부터의 각도로 신호가 보내지게 된다.
또, 전기기기(11)의 위치에서 비교적 가까운 장소에서 코맨더(7)를 조작하는 경우에는 수평선보다도 아래의 위치에서 폭넓은 각도로 신호가 보내지게 된다.
본 발명의 수광장치(1)에서는 렌즈(4)의 상측의 집광율이 높게 되어 있기 때문에, 제 4도중 화살표①에서 나타내는 바와같은 각도에서의 신호도달거리를 길게 취할수 있게 되고, 전기기기(11)에서 비교적 떨어진 위치에 있어서의 코맨더(7)의 조작에 충분히 대응할 수 있게 된다.
또 렌즈(4)의 하측의 감도범위가 넓게 되어 있기 때문에, 전기기기(11)에서 비교적 가까운 위치에 있어서의 코맨더(7)의 조작에도 대응할 수 있도록 된다.
즉, 이와같은 코맨더(7)로부터의 신호송신 상황에 따른 감도범위를 수광장치(1)에 가지게 할 수 있고, 확실한 리모트 제어를 행하는 것이 가능하게 된다.
또한, 본 실시예에 있어서 렌즈(4)가 타원구면형으로 이루는 경우를 예로서 설명하였으나, 본 발명은 이것에 한정되지 않고 상측의 곡율이 하측의 곡율에 비해서 큰 구면형의 렌즈(4)라도 동일하다.
또, 외란빛으로서 제 4도에 나타내는 조명기구(8)에서 발생하는 것을 예로서 설명하였으나, 이것이외에도 예를들면 태양빛이 창등에서 입사하는 경우라도 동일하다.
이들의 빛에는 적외선빛이 많이 포함되어 있기 때문에, 본 발명의 수광장치(1)에 있어서의 수광소자(10)로서 적외선빛을 받는 것을 사용하는 경우에는, 상기 설명한 바와같은 렌즈(4)를 사용하는 것으로 외란빛에 의한 영향을 받지않고 정확한 광전변환처리를 행할 수 있게 된다.
이상 설명한 바와같이, 본 발명의 수광장치에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.
즉, 본 발명의 수광장치에서는, 렌즈의 상측의 곡율을 하측의 곡율에 비해서 크게하고 있기 때문에 상측의 감도범위만이 좁게 되고, 비교적 높은 위치에서 진입하는 외란빛을 받지않고 필요한 신호만을 정확하게 받는 것이 가능하게 된다.
이것에 의해, 수광소자의 광전변환에 있어서의 오동작이 적게되고, 신뢰성이 높은 수광장치를 제공할 수 있게 된다.
본 발명은 특히 외란빛에 많이 포함되는 적외선빛을 받는 수광소자를 사용하는 경우에 있어서 유효한 것으로 된다.
제 1도는 본 발명의 수광장치를 설명하는 도면으로,
(a)는 사시도,
(b)는 (a)의 A-A선 화살표시 단면도이다.
제 2도는 본 발명의 수광장치를 설명하는 도면으로,
(a)는 정면도, (b)는 측단면도이다.
제 3도는 종래의 수광장치의 예를 설명하는 도면으로,
(a)는 사시도, (b)는 측단면도이다.
제 4도는 수광장치의 사용상태를 설명하는 모식도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호설명
1. 수광장치 2. 패키지 3. 리드
4. 렌즈 10. 수광소자

Claims (2)

  1. 수광장치에 있어서,
    소정의 빛을 받아서 전기신호로 변환하는 수광소자와,
    이 수광소자를 밀봉하는 패키지와,
    상기 패키지의 전면에 설치되어 소정의 파장 범위내의 빛을 상기 수광소자에 모으기 위한 렌즈를 포함하고,
    상기 렌즈의 형태는 소정의 방향내에서만 변형된 곡율을 가지며,
    상기 소정의 방향은 상기 렌즈의 중심부분을 원점으로 하여 x-y축 배열의 y축에 대응하는 수직방향이며,
    상기 렌즈는 상부 세그먼트와 하부 세그먼트로 분리되며,
    상기 렌즈의 상기 형태는 하부 세그먼트의 곡율보다 상부 세그먼트에서 상기 수직방향으로 큰 곡율을 갖도록 설치되는 것을 특징으로 하는 수광장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 수광소자가 받는 빛은 적외선빛인 것을 특징으로 하는 수광장치.
KR1019950013811A 1994-06-14 1995-05-30 수광장치 KR100381677B1 (ko)

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