KR100304643B1 - Wireless Optical Signal Transceiver of Satellite Broadcast Receiver - Google Patents
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Abstract
인공위성의 신호를 수신하여 위성방송 출력장치의 신호로 변환 분배시켜 주기 위한 셋 톱 박스와, 그 셋 톱 박스에 설치된 광신호 수신 모듈에 제어용 광신호를 송출할 수 있도록 상기 출력장치에 설치된 광신호 송출용 적외발광 다이오드 및 그 적외발광 다이오드의 광신호 출사 방향에 설치된 투명윈도우를 포함하는 위성방송 수신기의 무선 광신호 송수신장치에 있어서, 상기 투명윈도우는 상기 적외발광 다이오드로부터 입사되어 오는 광빔을 굴절시켜 그 출사각을 확장시킨 상태로 출사시켜 주도록 광입사면은 세레이션이 형성된 요철면으로 이루어지는 동시에 광출사면은 평면으로 형성된 것을 특징으로 하는 위성방송 수신기의 무선 광신호 송수신장치가 개시된다.A set top box for receiving and converting a satellite signal into a signal of a satellite broadcasting output device, and transmitting an optical signal installed in the output device to send a control optical signal to an optical signal receiving module installed in the set top box. A wireless optical signal transceiver of a satellite broadcasting receiver including a infrared light emitting diode and a transparent window provided in an optical signal emitting direction of the infrared light emitting diode, wherein the transparent window refracts a light beam incident from the infrared light emitting diode. Disclosed is a wireless optical signal transmitting / receiving apparatus of a satellite broadcasting receiver, characterized in that the light incidence surface is formed with an uneven surface having serrations formed at the same time so that the emission angle is extended.
Description
본 발명은 무선 광신호 송수신장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 위성방송 수신을 위하여 인공위성의 신호를 브이.티.알.(VTR)이나 텔레비젼(TV)과 같은 출력장치의 신호로 변환하여 분배시켜 주는 소위, 셋톱박스(Set Top Box)라고 하는 중간 신호변환기기와 출력장치간의 제어용 광신호 교환을 위한 무선 광신호 송수신장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wireless optical signal transmitting and receiving device, and more particularly, converts and distributes a satellite signal into a signal of an output device such as VTR or TV (TV) for satellite broadcasting reception. The present invention relates to a wireless optical signal transceiving device for exchanging control optical signals between an intermediate signal conversion device called a set top box and an output device.
오늘날 원거리 정보 교환을 위하여 다양한 매체가 활용되고 있는데, 일례로서 각 가정에서는 지구촌 곳곳에 대한 원거리 정보를 인공위성에 의한 위성방송을 통하여 텔레비젼 수상기로 수신할 수 있게 되었다. 이러한 위성방송 수신을 위해서는 인공위성의 신호를 브이.티.알.(VTR)이나 텔레비젼(TV)과 같은 출력장치의 신호로 변환하여 분배시켜 주기 위한 중간 신호변환기기로서 소위, 셋 톱 박스(Set Top Box) 또는 케이블 박스 콘트롤러(CBC; Cable Box Controller)가 필요하게 된다. 예컨대, 사용자가 리모트 콘트롤러 등을 통하여 원하는 위성방송의 채널을 선택함에 따라 그 정보를 셋 톱 박스에 신호로 송출하여 콘트롤함으로써, 셋 톱 박스는 인공위성으로부터 수신된 해당 정보의 신호를 브이.티.알.(VTR) 또는 텔레비젼과 같은 출력장치의 신호로 변환하여 분배 송출함으로써 원하는 정보를 영상 등으로 수신할 수 있게 된다.Today, a variety of media are used for remote information exchange. For example, each family can receive remote information about various parts of the world through satellite broadcasting by satellite. In order to receive such satellite broadcasting, an intermediate signal conversion device for converting and distributing a satellite signal into a signal of an output device such as a VTR or a television (TV) is called a set top box. Box or Cable Box Controller (CBC) is required. For example, as the user selects a desired satellite broadcasting channel through a remote controller or the like, the information is transmitted to the set top box as a signal so that the set top box receives a signal of the corresponding information received from the satellite. By converting the signal into a signal of an output device such as a VTR or a television and distributing it, the desired information can be received as an image or the like.
도 1을 참조하면, 위성방송을 수신하여 출력하기 위한 출력장치로서의 브이.티.알.(VTR) 세트(100)와 셋 톱 박스(200)간의 신호 교환은 무선 광신호 송수신장치에 의해 이루어진다. 상기 무선 광신호 송수신장치는 도시된 바와 같이 브이.티.알.(VTR) 세트(100)의 케이스(110) 일측에 내장되도록 설치된 적외발광 다이오드(101)(102)(103)와, 그 적외발광 다이오드로부터 송출된 광빔을 셋 톱 박스(200)의 케이스(210) 일측에 내장되도록 설치된 수신 모듈(201)을 통하여 수신할 수 있도록 되어 있다. 여기서, 도면의 참조부호 120과 220은 투광 가능하도록 제작된 투명윈도우로서, 상기 적외발광다이오드(101)(102)(103) 및 수신 모듈(201)을 보호하기 위하여 각각 브이.티.알.(VTR) 세트(100)의 케이스(110)와 셋 톱 박스(200) 케이스(210)의 광빔 출사방향 및 입사방향에 설치된다. 그리고, 상기 수신 모듈(201)은 통상적인 수광용 포토디텍터(미도시)와 신호증폭을 위한 증폭기(미도시)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a signal exchange between a VTR set 100 and a set top box 200 as an output device for receiving and outputting satellite broadcasting is performed by a wireless optical signal transceiver. The wireless optical signal transmitting and receiving device is an infrared light emitting diode (101) (102) (103) and the infrared installed to be built in one side of the case 110 of the V. T. (VTR) set 100, as shown The light beams emitted from the light emitting diodes may be received through the reception module 201 installed to be built in one side of the case 210 of the set top box 200. Here, reference numerals 120 and 220 of the drawings are transparent windows manufactured to be transmissive, and to protect the infrared light emitting diodes 101, 102, 103 and the receiving module 201, respectively. VTR) is installed in the light beam exit direction and the incident direction of the case 110 and the set top box 200 case 210 of the set 100. In addition, the receiving module 201 includes a conventional light receiving photodetector (not shown) and an amplifier (not shown) for signal amplification.
상기 적외발광 다이오드중, 101은 도시된 바와 같이 그 주광축이 브이.티.알.(VTR) 세트(100)의 상방으로 향하여 출사되도록 설치되고, 102 및 103은 그 주광축이 브이.티.알.(VTR) 세트(100)의 측방을 향하여 출사되도록 설치되며, 상기 수신 모듈(201)은 상기 적외발광 다이오드(101)의 전방의 사선방향에 해당되는 일측부에 위치하도록 상기 셋 톱 박스(200)의 케이스(210)의 일측부에 설치된다.Of the infrared light emitting diodes, 101 is installed such that its main light axis is directed upward above the VTR set 100, and 102 and 103 are its main light axis. R. (VTR) is installed to be emitted toward the side of the set 100, the receiving module 201 is located on one side corresponding to the oblique direction of the front of the infrared light emitting diode 101 to the set top box ( It is installed on one side of the case 210 of the 200.
한편, 상기 적외발광 다이오드(101)(102)(103)로부터 출사된 광빔은 그 주광축을 중심으로 대략 좌우 30도 정도의 송출각도를 가지고 출사된다. 따라서, 상기 발광 다이오드중, 101로부터 출사된 광빔은 그 주광축의 우측영역에 해당되는 광빔의 일부만 상기 수신 모듈(201)에 수광되므로 그 수광량이 적어짐에 따라 신호 교환에 대한 정밀도가 저하된다.On the other hand, the light beams emitted from the infrared light emitting diodes 101, 102 and 103 are emitted with a transmission angle of about 30 degrees to the left and right of the main light axis. Therefore, the light beams emitted from 101 of the light emitting diodes receive only a part of the light beams corresponding to the right region of the main optical axis of the light emitting diodes, so the accuracy of signal exchange decreases as the amount of received light decreases.
상기 적외발광 다이오드중, 102 및 103은 상기와 같은 수광량 저하에 따른 신호 정밀도의 저하를 보완하기 위하여 광빔을 실내벽을 향하여 전향으로 송출함으로써 출사된 광빔이 실내벽에 반사되어 그 일부가 상기 수신 모듈(201)에 수광되도록 하여 수광량을 높일 수 있도록 한 것이다.Among the infrared light emitting diodes, 102 and 103 transmit light beams toward the indoor wall in order to compensate for the decrease in signal accuracy due to the decrease in the amount of received light. It is to be received by the 201 to increase the amount of received light.
그러나, 상기한 종래의 무선 광신호 송수신장치에 따르면, 광 신호 교환에 대한 정밀도를 높이기 위해서는 복수의 적외발광 다이오드를 설치해야 하므로 비용이 증가할 뿐만 아니라 광신호 송수신에 대한 정밀도를 높이는데에도 한계가 있다.However, according to the conventional wireless optical signal transmission and reception apparatus, in order to increase the precision for optical signal exchange, since a plurality of infrared light emitting diodes must be installed, not only the cost increases but also a limit in increasing the accuracy for optical signal transmission and reception. have.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기한 바와 같은 종래 위성방송 수신기의 무선 광신호 송수신장치가 가지는 문제점을 개선하기 위한 것으로서, 비용절감과 동시에 광신호 송수신에 대한 정밀도를 향상시킬 있도록 개선된 위성방송 수신기의 무선 광신호 송수신장치를 제공함에 그 목적이 있다.The technical problem to be achieved by the present invention is to improve the problems of the wireless optical signal transmission and reception apparatus of the conventional satellite broadcasting receiver as described above, and improved satellite broadcasting receiver to improve the accuracy of optical signal transmission and reception at the same time cost Its purpose is to provide a wireless optical signal transceiver of the.
도 1은 종래 위성방송 수신기의 무선 광신호 송수신장치를 나타내 보인 개략적 구성도,1 is a schematic block diagram showing a wireless optical signal transmission and reception apparatus of a conventional satellite broadcasting receiver;
도 2는 본 발명에 의한 위성방송 수신기의 무선 광신호 송수신장치를 나타내 보인 개략적 구성도,2 is a schematic block diagram showing an apparatus for transmitting and receiving a wireless optical signal of a satellite broadcasting receiver according to the present invention;
도 3은 도 2의 요부를 발췌하여 확대 도시한 개략적 측단면도,3 is a schematic side cross-sectional view showing an enlarged view of the main portion of FIG.
도 4는 도 2의 요부를 발췌하여 확대 도시한 개략적 평면도.Figure 4 is a schematic plan view showing an enlarged view of the main portion of FIG.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for main parts of the drawings>
100...브이.티.알. 세트 101, 102, 103...적외발광 다이오드100 ... V T. R. Set 101, 102, 103 ... infrared light emitting diode
110...케이스 120...투명윈도우110 ... case 120 ... transparent window
200...셋 톱 박스 201...수신 모듈200 ... Set Top Box 201 ... Receive Module
210...케이스 220...투명윈도우210 ... case 220 ... transparent window
300...투명윈도우 301...피라미드형 돌출구조300 ... transparent window 301 ... pyramid protrusion
310...광입사면 320...광출사면310 ... light slope 320 ... light slope
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 위성방송 수신기의 무선 광신호 송수신장치는, 인공위성의 신호를 수신하여 위성방송 출력장치의 신호로 변환 분배시켜 주기 위한 셋 톱 박스와, 그 셋 톱 박스에 설치된 광신호 수신 모듈에 제어용 광신호를 송출할 수 있도록 상기 위성방송 출력장치에 설치된 광신호 송출용 적외발광 다이오드 및 그 적외발광 다이오드의 광빔 출사 방향에 설치된 투명윈도우를 포함하는 위성방송 수신기의 무선 광신호 송수신장치에 있어서, 상기 투명윈도우의 광입사면은 상기 발광다이오드로부터 입사되어 오는 광빔을 굴절시켜 그 출사각을 확장시킨 상태로 출사시켜 주도록 세레이션이 형성된 요철면으로 이루어진 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a wireless optical signal transmitting and receiving device of a satellite broadcasting receiver according to the present invention includes a set top box for receiving a satellite signal and converting the signal into a signal of a satellite broadcasting output device. Wireless light of the satellite broadcasting receiver including an infrared light emitting diode for transmitting the optical signal installed in the satellite broadcasting output device and a transparent window installed in the light beam emission direction of the infrared light emitting diode so as to send a control optical signal to the installed optical signal receiving module In the signal transmitting and receiving device, the light incident surface of the transparent window is characterized in that the serration is formed to be serrated so that the light beam incident from the light emitting diode is refracted and the emission angle is extended.
본 발명에 따르면, 상기 투명윈도우는 광학용 아크릴재로서 그 광입사면은 다수의 피라미드형 돌출구조가 일정 패턴으로 배열된 요철면으로 형성되어 있는 것이 바람직하다.According to the present invention, the transparent window is an optical acrylic material, the light incident surface is preferably formed of a concave-convex surface in which a plurality of pyramidal protrusion structure is arranged in a predetermined pattern.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 위성방송 수신기의 무선 광신호 송수신장치를 상세하게 설명한다.Hereinafter, a wireless optical signal transceiver of a satellite broadcasting receiver according to a preferred embodiment of the present invention with reference to the accompanying drawings will be described in detail.
도 2를 참조하면 본 발명에 따른 위성방송 수신기의 무선 광신호 송수신장치는, 인공위성의 신호를 수신하여 브이.티.알.(VTR)이나 텔레비젼과 같은 위성방송 수신기의 신호로 변환 분배시켜 주기 위한 셋 톱 박스(200)의 메인회로부(미도시)와 전기적으로 연결되도록 일측 케이스(210)에 내장된 상태로 설치된 광신호 수신 모듈(201)과, 상기 광신호 수신 모듈(210)에 제어용 광신호를 송출할 수 있도록 위성방송 출력장치 예컨대, 브이.티.알.(VTR) 세트(100)의 메인회로부(미도시)와 전기적으로 연결되도록 케이스(110)의 일측에 내장되게 설치된 광신호 송출용 적외발광 다이오드(101) 및 그 적외발광 다이오드(101)의 광빔 출사 방향에 위치하도록 상기 케이스(110)에 설치된 투명윈도우(300)를 포함한다.2, a wireless optical signal transmitting and receiving device of a satellite broadcasting receiver according to the present invention receives a satellite signal and converts it into a signal of a satellite broadcasting receiver such as a VTR or TV. An optical signal receiving module 201 installed in a state in which one side case 210 is electrically connected to a main circuit unit (not shown) of the set top box 200, and an optical signal for controlling the optical signal receiving module 210. Satellite broadcasting output device, for example, for transmitting the optical signal installed to be built in one side of the case 110 so as to be electrically connected to the main circuit unit (not shown) of the VT set (100) An infrared light emitting diode 101 and a transparent window 300 installed in the case 110 to be located in the light beam emission direction of the infrared light emitting diode 101.
상기 적외발광 다이오드(10)는 도시된 바와 같이 그 주광축이 브이.티.알.(VTR) 세트(100)의 상방으로 향하여 출사되도록 설치되며, 상기 수신 모듈(201)은 상기 적외발광 다이오드(101)의 전방의 사선방향에 해당되는 일측부에 위치하도록 상기 셋 톱 박스(200)의 케이스(210)의 일측부에 설치된다.The infrared light emitting diode 10 is installed such that its main light axis is directed upward of the VTR set 100, and the receiving module 201 is installed with the infrared light emitting diode ( It is installed on one side of the case 210 of the set top box 200 to be located on one side corresponding to the oblique direction of the front of the 101.
상기 구성에 있어서, 상기 투명윈도우(300)는 본 발명을 특징지우는 구성요소로서 도 3을 참조하면, 광입사면(310)은 광축에 대해 세레이션이 형성된 요철면으로 이루어진 동시에 광출사면(320)은 평면으로 형성되어 상기 적외발광 다이오드(101)로부터 입사되어 오는 광빔을 굴절시켜 그 출사각을 확장시킨 상태로 출사시켜 주도록 형성된 점에 특징이 있다.In the above configuration, the transparent window 300 is a component that characterizes the present invention, referring to FIG. 3, the light incident surface 310 is made of a concave-convex surface with serrations formed on an optical axis and a light exit surface 320. ) Is formed in a plane and is formed so as to be refracted by the light beam incident from the infrared light emitting diode 101 and to be emitted in a state in which the emission angle thereof is extended.
본 발명에 따르면, 상기 투명윈도우(300)는 광학용 아크릴재로 형성되며, 그 광입사면(310)은 도 4에 도시된 바와 같이 피라미드형 단위 돌출구조(301)가 일정 패턴으로 다수 배열된 요철면을 이루도록 형성된 것이 바람직하다.According to the present invention, the transparent window 300 is formed of an optical acrylic material, the light incident surface 310 is a plurality of pyramidal unit protrusion structure 301 is arranged in a predetermined pattern as shown in FIG. It is preferable that it is formed so that an uneven surface may be formed.
상기 광신호 수신 모듈(201)은 통상적인 수광용 포토디텍터(미도시)와 신호증폭을 위한 증폭기(미도시)를 포함한다.The optical signal receiving module 201 includes a conventional light receiving photo detector (not shown) and an amplifier (not shown) for signal amplification.
상기 구성을 가지는 본 발명에 의한 위성방송 수신기의 무선 광신호 송수신장치에 따르면, 예컨대 사용자가 리모트 콘트롤러 등을 통하여 원하는 위성방송의 채널을 선택함에 따라 상기 적외발광 다이오드(101)는 그 정보에 해당되는 광신호를 출사하게 된다.According to the wireless optical signal transmission and reception apparatus of the satellite broadcasting receiver according to the present invention having the above configuration, for example, the infrared light emitting diode 101 corresponds to the information as the user selects a desired channel of the satellite broadcasting through a remote controller or the like. The light signal is emitted.
상기 적외발광 다이오드(101)로부터 출사된 광빔은 그 주광축을 중심으로 대략 좌우 30도 정도의 송출각도를 가지고 출사되는데, 공기에서의 빛의 굴절율(1.00029)보다 아크릴에서의 빛의 굴절율(1.48)이 크기 때문에 도 3에 도시된 바와 같이 아크릴재인 상기 투명윈도우(300)의 광입사면(310)으로 입사되면서 굴절된다.The light beam emitted from the infrared light emitting diode 101 is emitted with a transmission angle of about 30 degrees to the left and right of the main optical axis, and the refractive index of light in acrylic (1.48) rather than the refractive index of light in air (1.00029). Because of this size, as it is shown in Figure 3 is incident on the light incident surface 310 of the transparent window 300 of the acrylic material is refracted.
그런데, 상기 투명윈도우(300)의 광입사면(310)에 형성된 세레이션의 경사각(광출사면에 대한 광입사면의 경사각도)에 따라 입사되는 광빔의 입사각이 다르게 되므로, 광빔의 굴절각도 달라지게 된다.However, since the incidence angle of the incident light beam is different depending on the inclination angle of the serration formed on the light incidence plane 310 of the transparent window 300 (the inclination angle of the light incidence plane with respect to the light incidence plane), the refractive angle of the light beam is also different. You lose.
한편, 굴절율이 다른 두 매질에서의 입사광의 입사각이 일정한 각도에 이르러서는 편광이 발생하여 투과하지 못하고 반사되기 시작하고, 소정 입사각에서는 모두 편광되어 전반사하게 된다.On the other hand, when the incidence angle of incident light in two media having different refractive indices reaches a certain angle, polarization occurs and does not transmit, but begins to be reflected, and at a predetermined incidence angle, all are polarized and totally reflected.
따라서, 본 발명에 따르면 상기 투명윈도우(300)의 광입사면(310)에 형성된 세레이션의 경사각은, 광빔의 파장대역과 출사각, 투명윈도우(300)의 재질에 따른 굴절율 등과 같은 특성을 고려하여 편광에 따른 광손실을 최소화할 수 있는 범위로 설정될 수 있다. 이러한 조건하에서 상기 적외발광 다이오드(101)로부터 출사된 광빔이 상기 투명윈도우(300)의 광입사면(310)에 형성된 요철면에 의해 굴절되어 광출사면(320)으로 출사될 때에는 도 2에 도시된 바와 같이 그 출사각이 예컨대, α만큼 확장된 상태로 출사됨으로써, 단일의 적외발광 다이오드에 의해서도 수신 모듈(201)에 수광되는 광빔량을 늘릴 수 있다.Therefore, according to the present invention, the inclination angle of the serration formed on the light incident surface 310 of the transparent window 300 takes into account characteristics such as the wavelength band and the emission angle of the light beam, and the refractive index according to the material of the transparent window 300. It can be set to a range that can minimize the light loss due to polarization. Under these conditions, when the light beam emitted from the infrared light emitting diode 101 is refracted by the uneven surface formed on the light incident surface 310 of the transparent window 300 and is emitted to the light exit surface 320, it is shown in FIG. 2. As described above, the emission angle is emitted in the state of being extended by, for example, α, thereby increasing the amount of light beams received by the receiving module 201 even by a single infrared light emitting diode.
이상에서 설명된 바와 같이 본 발명에 의한 위성방송 수신기의 무선 광신호 송수신장치는, 단일의 발광다이오드를 이용하여 수신 모듈에 수신되는 광량을 늘려줌으로써 비용절감과 동시에 광신호 송수신에 대한 정밀도를 향상시킬 있다.As described above, the wireless optical signal transmission / reception apparatus of the satellite broadcasting receiver according to the present invention increases the amount of light received by the reception module using a single light emitting diode, thereby reducing the cost and improving the precision of optical signal transmission and reception. have.
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Legal Events
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| A201 | Request for examination | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20090629 Year of fee payment: 9 |
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| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |