KR101372889B1 - 광원 제어 기능을 구비한 블로커 - Google Patents

광원 제어 기능을 구비한 블로커 Download PDF

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Abstract

가격이 저렴한 수동 블로커에 있어서, 블로킹 단계에 따라, 광원의 켜짐(ON)과 꺼짐(OFF)을 자동으로 제어할 수 있는 광원 제어 기능을 구비한 블로커가 개시된다. 상기 수동 블로커는, 블로커의 정렬 모드 및 블로킹 모드에 상응하는 출력 신호(PI_IN)를 생성하는 포토인터럽트 검출부; 상기 블로커가 정렬 모드에 있는 경우, 소정 시간 동안 광원 동작 신호(LED_EN)를 출력하는 제어부; 상기 광원 동작 신호(LED_EN)를 입력 받아, 렌즈 조명용 광의 밝기에 상응하는 광원 구동부 출력신호(LED_OUT)를 출력하는 광원 구동부; 및 상기 광원 구동부 출력신호(LED_OUT)에 따라 렌즈 조명용 광을 조사하는 광원을 포함하는 광원 제어부를 구비한다.

Description

광원 제어 기능을 구비한 블로커{Blocker capable of controlling light source}
본 발명은 광원 제어 기능을 구비한 블로커에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 가격이 저렴한 수동 블로커에 있어서, 블로킹 단계에 따라, 광원의 켜짐(ON)과 꺼짐(OFF)을 자동으로 제어할 수 있는 광원 제어 기능을 구비한 블로커에 관한 것이다.
안경은 소비자가 선택한 안경테에 시력 보정용 렌즈를 끼워 제조된다. 안경의 제조를 위해서는, 둥근 형태로 판매되는 블랭크(blank) 렌즈의 외형을 안경테에 맞도록 연마하는 작업을 수행하여야 한다. 이와 같은, 렌즈 가공에 있어서, 렌즈의 양면에 축을 고정하고, 상기 축의 위치를 적절히 변경시키면서, 고속 회전하는 다이아몬드 휠(wheel)에 렌즈의 가장자리를 접촉시킴으로써, 안경 렌즈를 원하는 크기와 모양으로 가공한다. 이때, 상기 축과 렌즈가 미끄러져 헛도는 것을 방지하기 위해서, 렌즈에 블록을 부착한다. 도 1은 렌즈와 블록의 결합 상태를 설명하기 위한 도면으로서, 도 1에 도시된 바와 같이, 렌즈(10)의 일면에 접착지(12)를 매개하여 블록(14)이 부착되며, 상기 블록(14)에 렌즈 가공기의 축이 고정된다. 도 2는 안경 렌즈 가공에 사용되는 용어를 설명하기 위한 도면으로서, 도 2에 도시된 바와 같이, '인점'이란 블랭크 렌즈(20)의 중심을 확인하기 위하여, 렌즈(20)에 직선으로 찍어놓은 세 점(22)을 의미하며, '광학 중심'이란 블랭크 렌즈(20)의 중심점(24)를 의미하고, '안경테 중심'이란 가공된 렌즈와 안경테(26)를 조립하였을 때, 안경테(26)의 중심 위치에 해당하는 렌즈상의 위치(28)를 의미한다.
안경 렌즈(10)에 블록(14)을 부착하는 장비를 블로커(blocker)라 하며, 블로커는 통상 수동 블로커와 자동 블로커로 구분된다. 수동 블로커는, 별도의 렌즈미터를 이용하여 렌즈에 인점을 찍은 다음, 블로커의 인점 확인창을 통하여 인점의 위치를 확인하면서, 인점의 중심에 블록을 부착하도록 되어 있다. 이와 같은 수동 블로커의 경우, 모든 작업의 진행을 사용자가 확인해야 하므로, 오차가 발생하기 쉽고, 블록을 렌즈의 광학 중심에만 부착할 수 있는 단점이 있다. 반면, 자동 블로커는, 렌즈의 광학 중심 및 도수를 찾는 렌즈미터용 광학계와 렌즈의 그림자 영상 및 인점을 얻는 렌즈 영상용 광학계를 내장하고 있으며, 블록의 부착도 모터를 이용하여 자동으로 수행하므로, 렌즈의 광학중심, 안경테 중심 등에 블록을 자유롭게 부착할 수 있고, 사용자의 실수에 따른 오차가 작은 장점이 있다. 한편, 수동 블로커에 비해, 자동 블로커는 현저히 고가이고, 장치 구조가 매우 복잡한 단점이 있다.
도 3은 통상의 수동 블로커를 사용한 블록킹 과정을 설명하기 위한 도면이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 정렬 모드에서, 인점 확인창(16)을 참조하여, 사용자가 원하는 위치에 렌즈(10)을 위치시킨 다음, 블로킹 모드에서, 인점 확인창(16) 및 손잡이(17)를 왼쪽으로 돌려, 손잡이(17)에 부착된 블록(도시되지 않음)이 렌즈(10) 상부에 위치하도록 한 후, 손잡이(17)를 아래 방향으로 눌러, 렌즈(10)에 블록을 부착한다. 이와 같은 수동 블로커에 있어서, 상기 렌즈(10)의 하부에는, 렌즈(10)를 조명하기 위한 할로겐 램프 등의 광원(18)이 설치되고, 상기 광원(18)을 동작시키기 위한 AC 220 V 전원이 상기 블로커로 공급된다. 블로커로 공급되는 AC 220 V 전원은, 블로커 내부에 장착된 변압기(transformer)를 통해 AC 12 V 전원으로 변경되어, 광원(18)으로 공급되며, 상기 AC 220 V 전원 입력단과 변압기 사이에는, 전원을 ON/OFF하는 스위치가 설치되어 있다. 이와 같은 종래의 수동 블로커에 있어서는, 광원(18)의 자동 켜짐/꺼짐 기능이 없어, 사용자가 스위치를 ON/OFF 하여 광원(18)을 제어하므로, 사용이 불편하고, 전력 소비가 많으며, 조명의 밝기 조절이 어려울 뿐 만 아니라, 변압기를 사용하므로, 입력 전원 변동에 따라 광원(18)의 조명 밝기가 변화하는 단점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은, 전원을 ON 또는 OFF 하는 별도의 스위치를 구비하지 않고도, 정렬 또는 블로킹 모드(위치)에 따라, 광원의 켜짐과 꺼짐을 자동으로 제어할 수 있는 블로커를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 수동 블로커에 있어서, 간단한 회로를 이용하여, 광원을 효율적으로 제어할 수 있는 블로커를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 블로커의 정렬 모드 및 블로킹 모드에 상응하는 출력 신호(PI_IN)를 생성하는 포토인터럽트 검출부; 상기 블로커가 정렬 모드에 있는 경우, 소정 시간 동안 광원 동작 신호(LED_EN)를 출력하는 제어부; 상기 광원 동작 신호(LED_EN)를 입력 받아, 렌즈 조명용 광의 밝기에 상응하는 광원 구동부 출력신호(LED_OUT)를 출력하는 광원 구동부; 및 상기 광원 구동부 출력신호(LED_OUT)에 따라 렌즈 조명용 광을 조사하는 광원을 포함하는 광원 제어부를 구비한 수동 블로커를 제공한다.
본 발명에 따른 광원 제어 기능을 구비한 블로커는, 간단한 회로를 이용하여, 정렬 또는 블로킹 단계에 따라, 광원의 켜짐과 꺼짐을 자동으로 제어할 수 있다.
도 1은 렌즈와 블록의 결합 상태를 설명하기 위한 도면.
도 2는 안경 렌즈 가공에 사용되는 용어를 설명하기 위한 도면.
도 3은 통상의 수동 블로커를 사용한 블록킹 과정을 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 블로커에 사용되는 광원 제어부의 구성을 보여주는 블록도.
도 5는 본 발명에 사용될 수 있는 투과형 포토인터럽트 검출부의 일 예를 보여주는 회로도.
도 6은 본 발명에 사용되는 제어부의 일 예를 보여주는 회로도 및 제어부의 동작 테이블.
도 7a는 본 발명에 사용되는 제어부의 동작을 구현하기 위한 단조 다증발진기의 동작 테이블.
도 7b는, 본 발명에 사용되는 제어부에 있어서, 각 지점의 신호 파형을 나타낸 그래프.
도 7c는, 본 발명에 사용되는 제어부에 있어서, 단조 다증발진기의 펄스폭과 캐퍼시터 및 저항 값의 관계를 보여주는 그래프.
도 8은 본 발명에 사용될 수 있는 광원 구동부 및 광원의 일 예를 보여주는 회로도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명을 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 블로커에 사용되는 광원 제어부의 구성을 보여주는 블록도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 광원 제어부는, 블로커의 정렬 모드(mode, 위치) 및 블로킹 모드에 상응하는 출력 신호(PI_IN)를 생성하는 포토인터럽트(Photo Interrupt: PI) 검출부(30), 상기 블로커가 정렬 모드에 있는 경우, 소정 시간 동안 광원 동작 신호(LED_EN)를 출력하는 제어부(40), 상기 광원 동작 신호를 입력 받아, 렌즈 조명용 광의 밝기에 상응하는 광원 구동부 출력신호(LED_OUT)를 출력하는 광원 구동부(50, LED driver), 및 상기 광원 구동부 출력신호(LED_OUT)에 따라 렌즈 조명용 광을 조사하는 광원(60)을 포함한다.
도 5는 본 발명에 사용될 수 있는 투과형 포토인터럽트 검출부(30)의 일 예를 보여주는 회로도이다. 도 5를 참조하면, 상기 포토인터럽트 검출부(30)는 검출용 광을 출사하는 발광 다이오드(32) 및 상기 발광 다이오드(32)와 소정 거리 이격되어 있으며, 상기 검출용 광을 검출하여 출력 신호(PI_IN)를 생성하는 수광 포토트랜지스터(34)를 포함한다. 여기서, 상기 발광 다이오드(32)와 수광 포토트랜지스터(34) 사이에 물체가 존재하여, 상기 검출용 광을 차단하면, 수광 포토트랜지스터(34)의 출력 신호(PI_IN)는 "LOW"가 되고, 상기 발광 다이오드(32)와 수광 포토트랜지스터(34) 사이에 물체가 존재하지 않아, 상기 검출용 광이 수광 포토트랜지스터(34)에 도달하면, 상기 출력 신호(PI_IN)는 "HIGH"가 된다. 이와 같은 포토인터럽트 검출부(30)를 이용하여, 블로커의 일부 부품, 예를 들어, 손잡이(17, 도 1 참조) 위치를 검출함으로써, 블로커가 정렬 모드(정렬 위치)에 있는지 블로킹 모드(블로킹 위치)에 있는지를 판별할 수 있다. 구체적으로, 상기 블로커가 정렬 모드에 있으면, 블로커의 손잡이(17) 일부가 상기 발광 다이오드(32)와 수광 포토트랜지스터(34) 사이에 끼워져, 상기 발광 다이오드(32)에서 출사되는 검출용 광을 차단하여, 출력 신호(PI_IN)가 "LOW"로 되고, 상기 블로커가 블로킹 모드에 있으면, 상기 손잡이(17) 일부가 상기 발광 다이오드(32)와 수광 포토트랜지스터(34) 사이로부터 빠져 나와, 상기 검출용 광이 수광 포토트랜지스터(34)에 도달함으로써, 출력 신호(PI_IN)가 "HIGH"로 될 수 있다.
상기 제어부(40)는, 포토인터럽트 검출부(30)의 출력 신호(PI_IN)에 따라 광원 동작 신호(LED_EN)를 출력하여, 광원(60)을 소정 시간 동안 동작시킨("ON") 후, 광원(60)을 동작을 정지시키는("OFF") 타이머 회로이다. 구체적으로, 상기 제어부(40)는 포토인터럽트 검출부(30)의 출력 신호(PI_IN)를 입력 받아, 상기 블로커가 정렬 모드에 있는 경우, 예를 들면, 상기 출력 신호(PI_IN)가 "LOW"인 경우, 소정 시간 동안, 예를 들면, 1 내지 5분, 바람직하게는 2 내지 4분, 더욱 바람직하게는 3분 동안 광원 동작 신호(LED_EN)를 출력한다. 상기 광원 동작 신호(LED_EN)는 광원 구동부(50)를 구동하는데 사용되며, 상기 광원 동작 신호(LED_EN)가 "HIGH"이면, 광원 구동부(50)가 동작하여, 광원(60)으로부터 렌즈 조명용 광이 출사되고, 상기 광원 동작 신호(LED_EN)가 "LOW"이면, 상기 광원 구동부(50)가 정지하여, 광원(60)으로부터 렌즈 조명용 광이 출사되지 않는다. 한편, 상기 블로커가 블로킹 모드에 있는 경우(예를 들면, 상기 포토인터럽트 검출부(30)의 출력 신호(PI_IN)가 "HIGH"인 경우), 상기 제어부(40)는 광원 동작 신호(LED_EN)를 출력하지 않고(즉, LED_EN = "LOW"), 광원(60)으로부터 렌즈 조명용 광도 출사되지 않는다.
도 6은 본 발명에 사용되는 제어부(40)의 일 예를 보여주는 회로도 및 제어부(40)의 동작 테이블(Function Table)이다. 도 6을 참조하면, 상기 제어부(40)는 상기 포토인터럽트 검출부(30)의 출력 신호(PI_IN)가 "HIGH"인 경우, 광원 동작 신호(LED_EN)를 출력하지 않고, 상기 출력 신호(PI_IN)가 "LOW"인 경우, 광원 동작 신호(LED_EN)를 출력하는 단조 다증발진기(46, monostable multivibrator)와, 상기 단조 다증발진기(46)에서 출력되는 광원 동작 신호(LED_EN)의 출력 시간(즉, 펄스폭(τ))을 조절하는 가변 전원 공급부(Vcc, Cx1, Rx1)을 포함한다. 즉, 상기 제어부(40)의 신호 처리 및 시간 지연은 통상의 단조 다증발진기(46)와 그의 지연 시간(즉, 펄스폭(τ))을 조절하는 캐퍼시터(Cx1) 및 저항(Rx1)에 의하여 구현될 수 있다. 도 6에 도시된 제어부(40)의 동작을 살펴보면, 블로킹 모드(위치)에서는, 상기 포토인터럽트 검출부(30)의 출력 신호(PI_IN)가 "HIGH"이므로, 지연 및 여파(delay & filtering) 회로(42)를 통과한 지점(B)의 신호도 "HIGH"가 된다. 이후, 블로커의 손잡이(17)를 회전시켜, 정렬 모드(위치)가 되면, 상기 포토인터럽트 검출부(30)의 출력 신호(PI_IN)가 "LOW"로 되고, NOT 게이트(44, gate)를 통과한 지점(RESET)에서는 신호가 반전되어 "HIGH"로 되며, 지연 및 여파 회로(42)를 통과한 지점(B)의 신호는 "HIGH"에서 "LOW"로 상태가 변경되고, 제어부(40)의 출력핀(Q)에서 출력되는 광원 동작 신호(LED_EN)는 "LOW"에서 "HIGH"로 상태 변경된다. 이와 같이, 광원 동작 신호(LED_EN)가 "HIGH"로 되면, 광원 구동부(50)가 동작하여, 광원(60)으로부터 렌즈 조명용 광이 출사된다. 이 상태에서, 소정 시간, 예를 들면, 3분이 경과하면, 가변 전원 공급부(Cx/Rx)의 전압이 점점 낮아져 소정치 이하가 되면, 출력핀(Q)에서 출력되는 광원 동작 신호(LED_EN)가 "HIGH" 에서 "LOW"로 상태가 변경되고, 광원(60)이 "OFF"된다. 다시, 광원(60)을 "ON"시키기 위하여, 출력핀(Q)의 광원 동작 신호(LED_EN)를 "HIGH"로 변경하기 위해서는, 블로커의 손잡이(17)를 블로킹 위치로 회전시킨 후, 다시 정렬 위치로 변경하면 된다.
도 7a는 본 발명에 사용되는 제어부(40)의 동작을 구현하기 위한 시판되는 단조 다증발진기(46, 제품명: 74HC4538)의 동작 테이블(Function Table)이고, 도 7b는 제어부(40)의 지연 및 여파 회로(42)를 통과한 지점(B)의 신호가 "HIGH" 에서 "LOW"로 변경되었을 때, 제어부(40) 각 지점의 신호 파형을 나타낸 것이고, 도 7c는 단조 다증발진기(46)의 펄스폭(τ, Output pulse width)과 상기 펄스폭(τ)을 조절하는 캐퍼시터(Cx1, Capacitance) 및 저항(Rx1) 값의 관계를 보여주는 그래프이다. 도 7a 내지 7c에 도시된 바와 같이, 출력핀(Q)의 광원 동작 신호(LED_EN)가 "HIGH"로 유지되는 시간, 즉, 펄스폭(τ)은, 도 6의 캐퍼시터(Cx1) 및 저항(Rx1) 값에 따라 결정되고, 도 7c에 도시된 예에 있어서는, 상기 펄스폭(τ)이 100 s에서 10 s까지 조절될 수 있다.
상기 제어부(40)의 광원 동작 신호(LED_EN)는 광원 구동부(50)로 입력된다(도 4 참조). 도 8은 본 발명에 사용될 수 있는 광원 구동부(50) 및 광원(60)의 일 예를 보여주는 회로도이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 제어부(40)의 광원 동작 신호(LED_EN)가 "HIGH"이면, 광원 구동부 출력신호(LED_OUT)은 "LOW"가 되어, 광원(60)이 "Turn ON"되고, 상기 광원 동작 신호(LED_EN)가 "LOW"이면, 광원 구동부 출력신호(LED_OUT)가 "HIGH"로 되어, 광원(60)이 "Turn OFF"된다. 도 8에 도시된 광원 구동부(50)에 있어서는, 가변 저항(Rs)을 이용하여, 출력되는 광원 구동부 출력신호(LED_OUT)의 정전류 크기를 조절함으로써, 광원(60)의 밝기를 조절할 수 있다. 수동 블로커의 경우, 렌즈의 종류에 따라, 빛의 투과율이 달라지므로, 렌즈 조명용 광의 밝기 조절 기능이 필요하다. 즉, 도수가 높거나 착색 렌즈의 경우, 렌즈 조명용 광의 밝기를 증가시켜야 하고, 도수가 낮은 경우에는, 렌즈 조명용 광의 밝기를 감소시켜야, 사용자가 눈이 부시지 않은 상태에서 렌즈를 조정하여, 렌즈를 블로킹하는 최적의 위치를 찾을 수 있다. 상기 광원(60)으로는, 블로킹되는 렌즈를 조명할 수 있는 다양한 광원을 제한없이 사용할 수 있으며, 예를 들면, 발광 다이오드(LED), 할로겐 램프 등을 사용할 수 있다.
상기 포토인터럽트 검출부(30), 제어부(40), 광원 구동부(50), 광원(60) 등으로 공급되는 전원(Vcc, Vin)으로서, 스위칭모드 파워서플라이(SMPS, 도시되지 않음) 등의 전원 공급 장치를 이용하여, 통상 5V 정도의 전압을 공급할 수 있다. 본 발명에 따른 광원 제어 기능을 구비한 블로커를 이용하면, 광원(60)의 조명이 "ON"된 상태에서, 3분 정도의 시간이 지나면, 자동으로 조명이 꺼져서, 사용에 편리할 뿐 만 아니라, LED 등 광원(60)의 수명을 연장하고, 불필요한 전력소모를 감소시킬 수 있다. 또한, 광원 구동부(50)의 가변 저항(Rs)을 이용하여, 출력되는 정전류의 크기를 조절함으로써, 광원(60)에서 출력되는 렌즈 조명용 광의 밝기를 조절할 수 있다. 상술한 포토인터럽트 검출부(30), 제어부(40), 광원 구동부(50) 등을 제외한 블로커의 다른 구성은 통상의 수동 블로커와 동일하며, 이와 같은 통상의 수동 블로커의 구성은, 예를 들면, 대한민국 특허공개 10-2009-0097444호 등에 상세히 개시되어 있다.
이상, 구체적인 실시예를 이용하여, 본 발명을 상세히 설명하였으나, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않고, 하기 청구항에 기재된 범위 내에서, 자명한 변형, 변경, 개조 등이 모두 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들면, 본 발명의 사용된 각종 신호의 상태("HIGH", "LOW")는 필요에 따라, 변경되거나, 반대로 사용될 수 있다.

Claims (5)

  1. 블로커의 정렬 모드 및 블로킹 모드에 상응하는 출력 신호(PI_IN)를 생성하는 포토인터럽트 검출부;
    상기 블로커가 정렬 모드에 있는 경우, 소정 시간 동안 광원 동작 신호(LED_EN)를 출력하는 제어부;
    상기 광원 동작 신호(LED_EN)를 입력 받아, 렌즈 조명용 광의 밝기에 상응하는 광원 구동부 출력신호(LED_OUT)를 출력하는 광원 구동부; 및
    상기 광원 구동부 출력신호(LED_OUT)에 따라 렌즈 조명용 광을 조사하는 광원을 포함하는 광원 제어부를 구비하며,
    상기 포토인터럽트 검출부는 검출용 광을 출사하는 발광 다이오드 및 상기 발광 다이오드와 소정 거리 이격되어 있으며, 상기 검출용 광을 검출하여 출력 신호(PI_IN)를 생성하는 수광 포토트랜지스터를 포함하며, 상기 포토인터럽트 검출부는 블로커의 손잡이 위치를 검출함으로써, 블로커가 정렬 모드에 있는지 블로킹 모드에 있는지를 판별하는 것인, 수동 블로커.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 제어부는 상기 포토인터럽트 검출부의 출력 신호(PI_IN)가 "HIGH"인 경우, 광원 동작 신호(LED_EN)를 출력하지 않고, 상기 출력 신호(PI_IN)가 "LOW"인 경우, 광원 동작 신호(LED_EN)를 출력하는 단조 다증발진기(monostable multivibrator)와, 상기 단조 다증발진기에서 출력되는 광원 동작 신호(LED_EN)의 출력 시간을 조절하는 가변 전원 공급부를 포함하는 것인, 수동 블로커.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 제어부에서 출력되는 광원 동작 신호(LED_EN)가 "HIGH"로 된 후, 소정 시간이 경과하면, 상기 가변 전원 공급부(Cx/Rx)의 전압이 소정치 이하로 낮아져, 상기 광원 동작 신호(LED_EN)가 "HIGH" 에서 "LOW"로 상태 변경되는 것인, 수동 블로커.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 광원 구동부는 출력되는 광원 구동부 출력신호(LED_OUT)의 정전류 크기를 조절하는 가변 저항(Rs)을 구비하는 것인, 수동 블로커.
KR1020120036229A 2012-04-06 2012-04-06 광원 제어 기능을 구비한 블로커 KR101372889B1 (ko)

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