KR100705391B1 - 편광필름을 이용한 편광 투과형 빔센서 - Google Patents

편광필름을 이용한 편광 투과형 빔센서 Download PDF

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Abstract

본 발명은 편광필름을 이용한 편광 투과형 빔센서에 관한 것으로, 제 1 투광기와 제 2 투광기 및 제 1 수광기와 제 2 수광기를 포함하는 편광필름을 이용한 편광 투과형 빔센서로서, 상기 제 1 투광기에는 제 1 횡형 편광필름이 장착되고, 상기 제 2 투광기에는 제 1 종형 편광필름이 장착되며, 상기 제 1 수광기에는 제 2 횡형 편광필름이 장착되고, 상기 제 2 수광기에는 제 2 종형 편광필름이 장착되어 있되, 상기 제 1 투광기로부터 횡형으로 조사된 빔은 상기 제 2 횡형 편광필름을 장착하고 있는 제 1 수광기로만 입광되고, 상기 제 2 투광기로부터 종형으로 조사된 빔은 상기 제 2 종형 편광필름을 장착하고 있는 제 2 수광기로만 입광되게 구성되어, 각각의 투광기 및 수광기에 대응하는 빔만을 수광할 수 있도록 각각의 투광기 및 수광기 내부에 횡형 및 종형의 편광필름을 장착함으로써, 투과형 빔센서의 회로 및 기기들 자체의 변경없이 빔들의 상호 간섭을 방지할 수 있다.

Description

편광필름을 이용한 편광 투과형 빔센서{POLARIZED LIGHT TRANSMITTED TYPE BEAM SENSOR USING POLARIZED LIGHT FILM}
도 1은 종래의 투과형 빔센서의 입광시의 원리를 나타내는 도면.
도 2는 종래의 투과형 빔센서의 차광시의 원리를 나타내는 도면.
도 3은 종래의 투과형 빔센서의 상호간섭을 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 횡형 편광필름을 이용한 편광 투과형 빔센서의 예시도.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 종형 편광필름을 이용한 편광 투과형 빔센서의 예시도.
도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 횡형 및 종형 편광필름을 이용한 편광 투과형 빔센서의 예시도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
120a : 제 1 투광기 121a : 제 1 횡형 편광필름
125a : 횡형 빔 200a : 제 1 수광기
210a : 제 2 횡형 편광필름 130b : 제 2 투광기
131b : 제 1 종형 편광필름 135b : 종형 빔
300b : 제 2 수광기 310b : 제 2 종형 편광필름
본 발명은 편광필름을 이용한 편광 투과형 빔센서에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 투과형 빔센서를 복수개 설치하더라도, 각각의 투광기 및 수광기 내부에 편광필름을 장착하여 각각의 투광기 및 수광기에 대응하는 빔만을 수광함으로써, 빔들의 상호 간섭을 방지할 수 있는 편광필름을 이용한 편광 투과형 빔센서에 관한 것이다.
일반적으로, 편광(polarized light)은 빛의 진동면, 즉 전기장과 자기장의 방향이 항상 일정한 평면에 한정되어 있는 빛을 말하며, 투과형 센서는 빔을 발산하는 투광기와, 이 투광기에서 발산된 빔을 입광하여 재생 등으로 출력하는 수광기 등으로 구성되어 있으며, 최근에는 공장 자동화기기, 무인감시 장치, 자동주차관리 및 지하철의 스크린 도어 등으로 그 응용범위가 점점 더 확대되고 있는 실정이다.
이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여 종래의 투과형 빔센서를 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종래의 투과형 빔센서의 입광시의 원리를 나타내는 도면이고, 도 2는 종래의 투과형 빔센서의 차광시의 원리를 나타내는 도면이며, 도 3은 종래의 투과형 빔센서의 상호간섭을 나타내는 도면이다.
즉, 도 1에 나타낸 바와 같이, 투광기(10a)에서 조사된 빔(15a)은 수광기(20a)에서 직접 수신함과 동시에 검파 및 증폭을 통해 출력된다.
또한, 도 2에 나타낸 바와 같이, 투광기(10b)와 수광기(20b) 사이에 감지물체(14)가 존재하는 경우에는, 상기 감지물체(14)가 투광기(10b)에서 조사된 빔(15b)을 차단(반사)하게 되고, 이 결과, 수광기(20b)에서는 상기 투광기(10b)로부터 조사된 빔(15b)을 수신하지 못하여 출력을 내보낼 수 없게 되어, 상기 투광기(10b)와 수광기(20b) 사이에 설치된 감지물체(14)의 유무를 판별할 수 있게 되는 원리이다.
이때, 상술한 바와 같이, 투과형 빔센서를 투광기 1개와 수광기 1개로 구성하여 1 대 1로 사용하는 경우에는 별다른 문제가 되지 않는다.
그러나, 도 3에서와 같이, 투과형 빔센서를 각각 복수개, 즉 투광기 두 개 이상 및 수광기 두 개 이상을 설치하여 사용하는 경우, 투광기(10a)에서 조사된 빔(15a)이 수광기(20a)로만 입광되어야 하지만, 빔(15a)의 확산현상으로 인해 수광기(20b)로도 입광된다.
또한, 투광기(10b)에서 조사된 빔(15b)이 수광기(20b)로만 입광되어야 하지만, 상기와 마찬가지로 빔(15b)의 확산현상으로 인해 수광기(20a)로도 입광된다.
즉, 이와 같은 경우에는 투광기들(10a 및 10b)로부터의 빔들(10a 및 15b)이 수광기들(20a 및 20b)에 각각 혼입되므로, 수광기(20a 및 20b)에서는 어느 쪽 투광기에서 조사된 빔을 주신호로 수신하여야 할 것인지의 혼란을 초래하게 되어 투광기(10a 및 10b)와 수광기(20a 및 20b) 사이에서 오동작을 일으키게 되는 문제점이 발생된다.
따라서, 종래에는 투과형 빔센서를 복수개 설치하는 경우에는 빔들의 상호 간섭이 발생하기 때문에, 각각의 투광기들 및 수광기들을 좁은 간격으로 복수개 설치하는 것이 불가능하다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은 투과형 빔센서를 복수개 설치하는 경우, 각각의 투광기 및 수광기 내부에 편광필름을 장착하여 각각의 투광기 및 수광기에 대응하는 빔만을 수광함으로써, 빔들의 상호 간섭을 방지할 수 있는 편광필름을 이용한 편광 투과형 빔센서를 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따른 편광필름을 이용한 편광 투과형 빔센서는, 제 1 투광기(120a)와 제 2 투광기(130b) 및 제 1 수광기(200a)와 제 2 수광기(300b)를 포함하는 편광필름을 이용한 편광 투과형 빔센서로서, 상기 제 1 투광기(120a)에는 제 1 횡형 편광필름(121a)이 장착되고, 상기 제 2 투광기(130b)에는 제 1 종형 편광필름(131b)이 장착되며, 상기 제 1 수광기(200a)에는 제 2 횡형 편광필름(210a)이 장착되고, 상기 제 2 수광기(300b)에는 제 2 종형 편광필름(310b)이 장착되어 있되, 상기 제 1 투광기(120a)로부터 횡형으로 조사된 빔(125a)은 상기 제 2 횡형 편광필름(210a)을 장착하고 있는 제 1 수광기(200a)로만 입광되고, 상기 제 2 투광기(130b)로부터 종형으로 조사된 빔(135b)은 상기 제 2 종형 편광필름(310b)을 장착하고 있는 제 2 수광기(300b)로만 입광된다.
바람직하게, 상기 제 1 횡형 편광필름(121a)을 장착하고 있는 제 1 투광기 (120a)와 상기 제 2 횡형 편광필름(210a)을 장착하고 있는 제 1 수광기(200a)가 세트로 동작하고, 상기 제 1 종형 편광필름(131b)을 장착하고 있는 제 2 투광기(130b)와 상기 제 2 종형 편광필름(310b)을 장착하고 있는 제 2 수광기(300b)가 세트로 동작된다.
한편, 본 발명의 다른 측면에 따른 편광필름을 이용한 편광 투과형 빔센서는, 하나의 투광기(120)와 제 1 수광기(200) 및 제 2 수광기(300)를 포함하는 편광필름을 이용한 편광 투과형 빔센서로서, 상기 하나의 투광기(120)에는 제 1 횡형 편광필름(121)이 장착되고, 상기 제 1 수광기(200)에는 제 2 횡형 편광필름(210)이 장착되며, 상기 제 2 수광기(300)에는 종형 편광필름(310)이 장착되어 있되, 상기 투광기(120)로부터 횡형으로 조사된 빔(125)은 상기 제 2 횡형 편광필름(210)을 장착하고 있는 제 1 수광기(200)로만 입광하게 되며, 상기 종형 편광필름(310)을 장착하고 있는 제 2 수광기(300)에서는 차단된다.
또한, 본 발명의 또 다른 측면에 따른 편광필름을 이용한 편광 투과형 빔센서는, 하나의 투광기(130)와, 제 1 수광기(200) 및 제 2 수광기(300)를 포함하는 편광필름을 이용한 편광 투과형 빔센서로서, 상기 하나의 투광기(130)에는 제 1 종형 편광필름(131)이 장착되고, 상기 제 1 수광기(200)에는 횡형 편광필름(210)이 장착되며, 상기 제 2 수광기(300)에는 제 2 종형 편광필름(310)이 장착되어 있되, 상기 투광기(130)로부터 종형으로 조사된 빔(135)은 상기 제 2 종형 편광필름(310)을 장착하고 있는 제 2 수광기(300)로만 입광하게 되며, 상기 횡형 편광필름(210)을 장착하고 있는 제 1 수광기(200)에서는 차단된다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 편광필름을 이용한 편광 투과형 빔센서를 상세하게 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 횡형 편광필름을 이용한 편광 투과형 빔센서의 예시도이고, 도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 종형 편광필름을 이용한 편광 투과형 빔센서의 예시도이며, 도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 횡형 및 종형 편광필름을 이용한 편광 투과형 빔센서의 예시도이다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 횡형 편광필름을 이용한 편광 투과형 빔센서는, 하나의 투광기(120)와, 두 개의 제 1 수광기(200) 및 제 2 수광기(300)를 포함한다.
이때, 상기 하나의 투광기(120)에는 제 1 횡형 편광필름(121)이 장착되고, 제 1 수광기(200)에는 제 2 횡형 편광필름(210)이 장착되며, 제 2 수광기(300)에는 종형 편광필름(310)이 장착되어 있다.
구체적으로, 제 1 횡형 편광필름(121)을 장착한 투광기(120)로부터 빔(125)이 투광되면, 도 4에 나타낸 바와 같이, 빔(125)이 횡형(가로방향)으로 조사하게 되며, 횡형으로 조사된 빔(125)은 횡형 편광필름인 제 2 횡형 편광필름(210)을 장착하고 있는 제 1 수광기(200)로 입광하게 된다.
반대로, 투광기(120)로부터 횡형으로 조사된 빔(125)은 종형 편광필름(310)을 장착하고 있는 제 2 수광기(300)에서는 차단된다.
따라서, 제 1 횡형 편광필름(121)을 장착하고 있는 투광기(120)로부터 횡형으로 조사된 빔(125)은 두 개의 제 1 및 제 2 수광기 중, 제 2 횡형 편광필름(210) 을 장착하고 있는 제 1 수광기(200)로만 입광하게 된다.
한편, 도 5에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 종형 편광필름을 이용한 편광 투과형 빔센서는, 하나의 투광기(130)와, 두 개의 제 1 수광기(200) 및 제 2 수광기(300)를 포함한다.
이때, 상기 하나의 투광기(130)에는 제 1 종형 편광필름(131)이 장착되고, 제 1 수광기(200)에는 횡형 편광필름(210)이 장착되며, 제 2 수광기(300)에는 제 2 종형 편광필름(310)이 장착되어 있다.
구체적으로, 제 1 종형 편광필름(131)을 장착한 투광기(130)로부터 빔(135)이 투광되면, 도 5에 나타낸 바와 같이, 빔(135)이 종형(세로방향)으로 조사하게 되며, 종형으로 조사된 빔(135)은 종형 편광필름인 제 2 종형 편광필름(310)을 장착하고 있는 제 2 수광기(300)로 입광하게 된다.
반대로, 투광기(130)로부터 종형으로 조사된 빔(135)은 횡형 편광필름(210)을 장착하고 있는 제 1 수광기(200)에서는 차단된다.
따라서, 제 1 종형 편광필름(131)을 장착하고 있는 투광기(130)로부터 종형으로 조사된 빔(135)은 두 개의 제 1 및 제 2 수광기 중, 제 2 종형 편광필름(310)을 장착하고 있는 제 2 수광기(300)로만 입광하게 된다.
즉, 상술한 제 1 실시예에 따른 횡형 편광필름을 이용한 편광 투과형 빔센서와, 제 2 실시예에 따른 종형 편광필름을 이용한 편광 투과형 빔센서에 의하면, 동일한 종류의 편광필름을 사용한 투광기 및 수광기만 동작하게 되고, 다른 종류의 편광필름을 사용한 수광기에서는 동작을 하지 않게 된다.
또한, 도 6에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 횡형 및 종형 편광필름을 이용한 편광 투과형 빔센서는, 두 개의 제 1 및 제 2 투광기(120a 및 130b)와, 두 개의 제 1 및 제 2 수광기(200a 및 300b)를 포함한다.
이때, 상기 두 개의 제 1 및 제 2 투광기 중, 제 1 투광기(120a)에는 제 1 횡형 편광필름(121a)이 장착되고, 제 2 투광기(130b)에는 제 1 종형 편광필름(131b)이 장착되며, 상기 두 개의 제 1 및 제 2 수광기 중, 제 1 수광기(200a)에는 제 2 횡형 편광필름(210a)이 장착되고, 제 2 수광기(300b)에는 제 2 종형 편광필름(310b)이 장착되어 있다.
구체적으로, 제 1 횡형 편광필름(121a)을 장착한 제 1 투광기(120a)로부터 빔(125a)이 투광되면, 도 6에 나타낸 바와 같이, 빔(125a)이 횡형(가로방향)으로 조사하게 되며, 횡형으로 조사된 빔(125a)은 횡형 편광필름인 제 2 횡형 편광필름(210a)을 장착하고 있는 제 1 수광기(200a)로 입광하게 된다.
이와 동시에, 제 1 종형 편광필름(131b)을 장착한 제 2 투광기(130b)로부터 빔(135b)이 투광되면, 빔(135b)이 종형(세로방향)으로 조사하게 되며, 종형으로 조사된 빔(135b)은 종형 편광필름인 제 2 종형 편광필름(310b)을 장착하고 있는 제 2 수광기(300b)로 입광하게 된다.
이때, 상기 제 1 투광기(120a)로부터 횡형으로 조사된 빔(125a)은 제 2 종형 편광필름(310b)을 장착하고 있는 제 2 수광기(300b)에서는 차단되며, 제 2 투광기(130b)로부터 종형으로 조사된 빔(135b)은 제 2 횡형 편광필름(210a)을 장착하고 있는 제 1 수광기(200a)에서는 차단된다.
따라서, 제 1 횡형 편광필름(121a)을 장착하고 있는 제 1 투광기(120a)로부터 횡형으로 조사된 빔(125a)은 두 개의 제 1 및 제 2 수광기(200a 및 300b) 중, 제 2 횡형 편광필름(210a)을 장착하고 있는 제 1 수광기(200a)로만 입광하게 되며, 제 1 종형 편광필름(131b)을 장착하고 있는 제 2 투광기(130b)로부터 종형으로 조사된 빔(135b)은 제 2 종형 편광필름(310b)을 장착하고 있는 제 2 수광기(300b)로만 입광하게 된다.
즉, 상술한 제 3 실시예에 따른 횡형 및 종형 편광필름을 이용한 편광 투과형 빔센서에 의하면, 동일한 종류의 제 1 및 제 2 횡형 편광필름(121a 및 210a)을 사용한 제 1 투광기(120a)와 제 1 수광기(200a)가 세트로 동작하고, 또한 제 1 및 제 2 종형 편광필름(131b 및 310b)을 사용한 제 2 투광기(130b)와 제 2 수광기(300b)가 세트로 동작하므로, 횡형 및 종형의 빔(125a 및 135b)이 서로 겹치더라도, 상호 간의 간섭없이 편광 투과형 빔센서로서 원하는 동작을 얻을 수 있다.
이상에서는 본 발명의 일실시예에 따라 본 발명을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 변경 및 변형한 것도 본 발명에 속함은 당연하다.
즉, 본 명세서에서는 투광기가 하나 또는 두 개인 것으로 설명하고, 또한 수광기를 두 개인 것으로 설명하고 있지만, 투광기 또는 수광기를 두 개 이상의 복수개 사용할 수 있음은 당업자에게는 물론이다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 편광필름을 이용한 편광 투과형 빔센서에 따르 면, 각각의 투광기 및 수광기에 대응하는 빔만을 수광할 수 있도록 각각의 투광기 및 수광기 내부에 횡형 및 종형의 편광필름을 장착함으로써, 투과형 빔센서의 회로 및 기기들 자체의 변경없이 빔들의 상호 간섭을 방지하여 각각의 수광기에서 원하는 빔들 만을 수광할 수 있다.

Claims (4)

  1. 제 1 투광기(120a)와 제 2 투광기(130b) 및 제 1 수광기(200a)와 제 2 수광기(300b)를 포함하는 편광필름을 이용한 편광 투과형 빔센서로서,
    상기 제 1 투광기(120a)에는 제 1 횡형 편광필름(121a)이 장착되고, 상기 제 2 투광기(130b)에는 제 1 종형 편광필름(131b)이 장착되며, 상기 제 1 수광기(200a)에는 제 2 횡형 편광필름(210a)이 장착되고, 상기 제 2 수광기(300b)에는 제 2 종형 편광필름(310b)이 장착되어 있되,
    상기 제 1 투광기(120a)로부터 횡형으로 조사된 빔(125a)은 상기 제 2 횡형 편광필름(210a)을 장착하고 있는 제 1 수광기(200a)로만 입광되고,
    상기 제 2 투광기(130b)로부터 종형으로 조사된 빔(135b)은 상기 제 2 종형 편광필름(310b)을 장착하고 있는 제 2 수광기(300b)로만 입광되는 것을 특징으로 하는 편광필름을 이용한 편광 투과형 빔센서.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 횡형 편광필름(121a)을 장착하고 있는 제 1 투광기(120a)와 상기 제 2 횡형 편광필름(210a)을 장착하고 있는 제 1 수광기(200a)가 세트로 동작하고,
    상기 제 1 종형 편광필름(131b)을 장착하고 있는 제 2 투광기(130b)와 상기 제 2 종형 편광필름(310b)을 장착하고 있는 제 2 수광기(300b)가 세트로 동작되는 것을 특징으로 하는 편광필름을 이용한 편광 투과형 빔센서.
  3. 하나의 투광기(120)와, 제 1 수광기(200) 및 제 2 수광기(300)를 포함하는 편광필름을 이용한 편광 투과형 빔센서로서,
    상기 하나의 투광기(120)에는 제 1 횡형 편광필름(121)이 장착되고, 상기 제 1 수광기(200)에는 제 2 횡형 편광필름(210)이 장착되며, 상기 제 2 수광기(300)에는 종형 편광필름(310)이 장착되어 있되,
    상기 투광기(120)로부터 횡형으로 조사된 빔(125)은 상기 제 2 횡형 편광필름(210)을 장착하고 있는 제 1 수광기(200)로만 입광하게 되며, 상기 종형 편광필름(310)을 장착하고 있는 제 2 수광기(300)에서는 차단되는 것을 특징으로 하는 편광필름을 이용한 편광 투과형 빔센서.
  4. 하나의 투광기(130)와, 제 1 수광기(200) 및 제 2 수광기(300)를 포함하는 편광필름을 이용한 편광 투과형 빔센서로서,
    상기 하나의 투광기(130)에는 제 1 종형 편광필름(131)이 장착되고, 상기 제 1 수광기(200)에는 횡형 편광필름(210)이 장착되며, 상기 제 2 수광기(300)에는 제 2 종형 편광필름(310)이 장착되어 있되,
    상기 투광기(130)로부터 종형으로 조사된 빔(135)은 상기 제 2 종형 편광필름(310)을 장착하고 있는 제 2 수광기(300)로만 입광하게 되며, 상기 횡형 편광필름(210)을 장착하고 있는 제 1 수광기(200)에서는 차단되는 것을 특징으로 하는 편광필름을 이용한 편광 투과형 빔센서.
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