KR20000051652A - 광센서 - Google Patents

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Abstract

검출소자와 연결되어 전기적 신호를 인가하고, 전기적 신호를 출력하는 신호선을 두 개로 분리시키고, 검출소자의 출력단자와 연결되는 신호선의 일단에 소켓을 연결시키며, 타단에 암커넥터 또는 수커넥터 중 어느 하나를 연결하여 소켓과 신호선 및 커넥터를 하나의 교체부재로 형성함으로써, 소켓의 교체작업을 용이하게 진행할 수 있다.
또한, 소켓 중 검출소자의 접속단자 및 신호선이 끼워져 전기적으로 연결되는 접속 홀의 표면을 검출소자와 신호선을 전기적으로 연결시키기 위한 연결매개체로 도전성막 형성하거나, 또는 신호선에 고정되는 잭을 연결매개체로 사용함으로써, 서로 인접한 신호선들끼리 쇼트되는 것을 방지할 수 있고, 소켓 또는 잭을 쉽게 교체할 수 있다.

Description

광센서{Photo sensor}
본 발명은 광센서에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 광센서의 접속단자와 신호선들의 일단부를 소켓의 접속홀에 끼워 광센서의 접속단자와 신호선들을 전기적으로 연결시킨 광센서에 관한 것이다.
일반적으로, 광센서(photo sensor)의 검출수단은 가시광선, 자외선, 레이저 광선 등과 같은 광학적 에너지이며, 이러한 광학적 에너지를 이용하여 어떤 물체를 검출하는 검출소자의 종류로는 포토 다이오드(photo diode), 포토 트랜지스터(photo transistor), 광 도전 셀 소자(CdS) 및 솔라 전지등이 이다.
이와 같은 검출소자의 발광소자에서 광학적 에너지가 출사되면 검출소자의 수광소자는 출사된 광학적 에너지를 입력하여 발광파장, 응답속도 및 광의 수광 유무를 검출하여 검출된 데이터를 전기적인 신호로 변환시킨 후 제어부에 전달한다.
여기서, 광 센서의 발광소자 또는 수광소자에 형성된 각각의 접속단자들은 소켓에 의해 신호선들과 전기적으로 연결되는데, 신호선들은 발광소자에 전원을 인가하거나 또는 수광소자에서 검출된 신호를 제어부에 전달하는 역할을 한다.
수광소자를 예로 들어 이를 좀더 상세히 설명하면, 수광소자의 일측면에서 돌출 형성된 접속단자가 소켓의 일측면에 형성된 접속 홀에 끼워지고, 소켓의 타측면으로부터 소정길이로 돌출 형성된 복수개의 접속핀들에는 신호선들이 납땜에 의해 접속된다. 따라서, 수광소자와 신호선은 소켓을 매개로 전기적으로 연결되는 것이다.
그러나, 신호선이 접속되는 접속핀들이 소켓에서 소정길이로 돌출되고 접속 핀들간의 피치가 조밀하기 때문에 신호선과 접속 핀을 납땜으로 연결하면 납 퍼짐 현상으로 인해 서로 인접한 접속 핀들이 서로 연결되는 쇼트가 발생되거나, 또는 외부에서 가해지는 충격으로 인해 접속 핀이 휘어져 쇼트가 발생되는 문제점이 있다.
또한, 접속 핀이 소켓에서 돌출되어 있기 때문에 외부에서 충격이 가해지면 핀이 휘어질 뿐만 아니라 심할 경우 핀이 부러져 소켓을 교체해야 하는 문제점이 있다.
소켓을 교체할 경우, 소켓에서 광센서와 신호선을 분리시키고, 새로운 소켓을 광센서의 접속단자에 끼운 다음 소켓의 접속 핀과 신호선을 납땜으로 연결시켜야 하는 번거로움이 있다.
또한, 접속 핀과 신호선이 연결된 부분에 충격이 가해질 경우 신호선과 접속 핀을 연결시켜 주는 납에 크랙에 발생되어 신호선이 접속 핀으로부터 분리되어 제품의 신뢰성을 저하시키는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로써, 광센서의 접속단자들과 신호선들을 커넥트 방식으로 접속하여 쇼트가 발생되는 것을 방지하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 광센서에서 신호선을 쉽게 분리하고 접속시키도록 하여 작업의 편의성을 도모하고 교체시간을 줄이는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 충격에 의해 광센서의 접속단자와 신호선이 쉽게 분리되는 것을 방지하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 다음의 상세한 설명과 첨부된 도면으로부터 보다 명확해 질 것이다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 광센서의 검출소자와 소켓을 개략적으로 도시한 분해 사시도이고,
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 광센서의 구조를 나타낸 사시도이다.
도 3a는 본 발명의 제 2 실시예에 의한 광센서를 도시한 분해 사시도이며,
도 3b는 도 3a를 I-I선으로 절단한 단면도이다.
도 4a는 본 발명의 제 3 실시예에 의한 광센서를 개략적으로 나타낸 분해 사시도이며,
도 4b는 제 3 실시예에서 접속단자와 신호선에 고정된 잭이 접속되는 상태를 나태낸 상태도이다.
본 발명의 일측면에 따르면, 광센서는 광학적 에너지를 출사하고, 출사된 에너지를 검출하여 전기적 신호로 변환하는 검출소자와, 검출소자의 일측면으로부터 돌출 형성되어 전기적 신호를 입력하고 출력하는 접속단자들과, 접속단자들과 대향되는 일측면에 접속 홈이 형성되고 타측면에 접속 홈과 전기적으로 연결되는 접속핀들이 소정길이로 돌출 형성된 소켓과, 접속 핀들과 전기적으로 연결되는 제 1 신호선들과, 연결매개체에 의해 제 1 신호선들과 전기적으로 연결되는 제 2 신호선들과, 제 1 신호선들과 제 2 신호선들의 분리, 조립을 용이하게 하고, 제 1 및 제 2 신호선을 전기적으로 연결시켜 주는 연결매개체로 사용되는 커넥터를 포함한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 광센서는 광학적 에너지를 출사하고 출사된 에너지를 검출하여 전기적 신호로 변환하는 검출소자와, 검출소자의 일측면으로부터 돌출 형성되어 전기적 신호를 입력하고 출력하는 접속단자들과, 접속단자들과 대향되는 일측면에서부터 타측면까지 관통홀들이 형성되어 접속단자들이 끼워지는 소켓과, 관통홀에 끼워지고 연결매개체에 의해 접속단자와 전기적으로 연결되는 신호선들을 포함한다.
바람직하게, 연결매개체는 관통홀의 표면에 형성된 도전성막이거나, 접속 홀들에 끼워지는 신호선의 일단에 고정되고, 접속단자와 마주보는 일측면에 접속단자가 끼워지도록 접속 홀이 형성된 잭이다.
이하, 본 발명에 의한 광센서를 첨부된 도면 도 1 및 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
제 1 실시예에 의한 광센서(100)는 도 2에 도시된 바와 같이 광학적 에너지를 출사하고 출사된 광학적 에너지를 검출하여 전기적 신호로 변환하는 검출소자와, 검출소자의 접속단자들에 연결되어 전압을 인가하거나 전기적 신호를 출력하는 제 1 및 제 2 신호선들(120, 125)과, 검출소자(110) 및 제 1 신호선(120) 사이에 설치되어 검출소자와 제 1 신호선(120)의 연결 매개체로 사용되는 소켓(130)과, 제 1 신호선(120)과 제 2 신호선(125)을 전기적으로 연결시키는 커넥터(140)로 구성된다.
여기서. 검출소자는 광학적 에너지를 출사하는 발광소자(도시 안됨)와, 발광소자와 대향되도록 설치되어 발광소자에서 출사된 광을 검출하여 전기적 신호로 변환한 후 전기적 신호를 출력하는 수광소자(110)로 구성된다. 이하, 수광소자를 예로 들어 설명하기로 한다.
도 1에 도시된 바와 같이 수광소자(110)의 일측면 소정영역에는 광학적 에너지가 입력되는 입력부(113)가 형성되고, 입력부(113)와 대향되는 수광소자(110)의 타단에는 전기적 신호가 출력되며 제 1 신호선(120)과 전기적으로 연결되는 접속단자, 즉, 출력단자(115)가 소정길이만큼 돌출 형성된다.
또한, 소켓(130)의 측면들 중 출력단자들(115)과 마주보는 일측면에는 출력단자들(115)이 끼워지는 접속 홈들(도시 안됨)이 서로 소정간격 이격되어 복수개 형성되고, 접속 홈들과 대향되는 소켓(130)의 타측면에는 접속 홈들과 전기적으로 연결되는 접속핀들(135)이 소정길이로 돌출 형성된다.
본 발명에 의한, 제 1 및 제 2 신호선(120,125)은 접속 핀들(135) 또는 커넥터(140)와 전기적으로 연결되는 도전성 와이어(121)와, 도전성 와이어(121)를 감싸는 절연재질의 피복(123)으로 구성된다. 여기서, 접속 핀들(135)과 마주보는 제 1 신호선들(120)의 일단부는 납땜에 의해 접속 핀들(135)과 전기적으로 연결된다.
한편, 본 발명에 의한 커넥터(140)는 도 2에 도시된 바와 같이 제 1 신호선들(120)의 타단과 전기적으로 연결되는 암커넥터(141)와, 제 2 신호선들(125)의 일단과 전기적으로 연결되고 암커넥터(141)에 접속되어 제 1 신호선들(120)과 제 2 신호선들(125)을 전기적으로 연결시키는 수커넥터(145)로 구성된다.
바람직하게는, 제 1 신호선들(120)의 타단부에 수커넥터(145)를 연결시키고, 제 2 신호선(125)과 암커넥터(141)를 연결시켜도 무방하다.
바람직하게, 접속 핀들(135)과 제 1 신호선들(120)의 납땜부분을 보호하기 위해서 소켓(130)의 접속 핀들(135)로부터 제 1 신호선(120)의 소정영역까지를 감싸는 보호부재(150)가 추가로 설치된다.
이와 같이 구성들 각 부재들 중 수광소자(110)의 출력단자들(115)은 소켓(130)의 삽입 홈들에 끼워지고, 제 1 신호선(120)의 일단과 접속 핀들(135)은 납땜에 의해 전기적으로 연결되며, 제 1 신호선(120)의 타단은 암커넥터(141)에 끼워진다.
또한, 제 2 신호선(125)의 일단부는 수커넥터(145)에 끼워지며, 암커넥터(141)와 수커넥터(145)는 서로 결합되어 제 1 신호선(120)과 제 2 신호선(125)을 전기적으로 연결시킨다.
접속 핀들(135)과 제 1 신호선들(120)의 납땜과정에서 납 퍼짐에 의해 서로 인접한 접속 핀들(135) 사이에 쇼트가 발생되었거나, 또는 외부에서 가해진 충격에 의해 접속 핀들(135)이 휘어져 쇼트를 발생시켰을 경우 작업자는 수광소자(110)로부터 소켓(130)을 분리시키고, 암커넥터(141)에서 수커넥터(145)를 분리시킨다.
이후, 제 1 신호선(120), 암커넥터(141)와 전기적으로 연결되는 소켓(130)을 수광소자(110)의 출력단자(115)에 끼우고, 암커넥터(141)를 수커넥터(145)에 결합시켜 불량인 소켓과 양품인 소켓을 교체한다. 여기서, 소켓(130)과 제 1 신호선(120) 및 암커넥터(141)가 서로 전기적으로 연결된 하나의 교체부재를 이룬다.
따라서, 소켓(130)과 제 1 신호선(120)의 접속부분에 이상이 발생되었을 경우 수광소자(110)로부터 소켓(130)을 분리시키고, 수커넥터(145)와 암커넥터(141)를 분리시킨 다음, 제 1 신호선(120)과 암커넥터(141)가 서로 연결된 새로운 소켓(130)을 수광소자(110)에 끼우고 암커넥터(141)와 수커넥터(145)를 결합시켜 소켓(130)을 교체함으로써, 소켓(130)의 교체를 빠른 시간 내에 쉽게 진행할 수 있다.
본 발명의 제 2 실시예는 소켓의 교체를 쉽게 행할 수 있도록 하고, 소켓과 신호선들의 접속부분에 쇼트가 발생되는 것을 방지하는 것으로, 제 2 실시예에 의한 광센서(200)는 발광소자와 수광소자(210)로 이루어진 검출소자, 소켓(230) 및 신호선(220)으로 구성된다.
여기서, 소켓(230)을 제외한 나머지 부재들 즉, 수광소자(210)와 신호선들(220)의 구조는 제 1 실시예에서 설명한 구조와 동일하므로, 상세한 설명은 상략하기로 하고, 이하 수광소자를 예로 들어 설명하기로 한다.
제 2 실시예에 의한 소켓(230)은 도 3a에 도시된 바와 같이 수광소자(210)의 출력단자들(215)과 마주보는 일측면에서부터 대향되는 타측면까지 복수개의 접속 홀들(235)이 관통 형성되고, 도 3b에 도시된 바와 같이 접속 홀들(235)의 표면에는 도전성막(236)이 형성되어 출력단자(215)와 신호선(220)의 도전성 와이어(221)를 전기적으로 연결시킨다.
이와 같이 구성된 광센서(200)의 부재들 중 수광소자(210)의 출력단자(215)는 소켓(230)의 일측면에 형성된 접속 홀(235)에 끼워지고, 소켓(230)의 타측면에 형성된 접속홀(235)에는 신호선들(220)의 일단부가 끼워져, 출력단자(215)와 신호선들(220)의 도전성 와이어들(221)이 도전성막(236)을 매개로 전기적으로 연결된다.
제 2 실시예에서와 같이 출력단자들(215)과 도전성 와이어들(221)을 각각의 접속 홀들(235)에 끼워 수광소자(210)와 신호선(220)을 전기적으로 연결시킬 경우 접속홀들(235)이 서로 소정간격 이격되도록 형성되기 때문에 서로 인접한 도전성 와이어들(221)간에 쇼트가 발생되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 소켓(230)에 이상이 발생되었을 경우 소켓(230)의 접속 홀들(235)로부터 출력단자들(215) 및 신호선들(220)을 분리시킨 후 새로운 소켓(230)의 접속홀들(235)에 신호선들(220) 및 출력단자들(215)을 다시 끼우므로 교체 작업도 용이하게 할 수 있다.
본 발명의 제 3 실시예에 따르면, 광센서(300)는 발광소자와 수광소자(310)로 구성된 검출소자, 소켓(330) 및 신호선(320)으로 구성된다.
여기서, 수광소자(310)의 구조는 제 1 및 제 2 실시예에서 설명한 수광소자(110,210)의 구조와 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
제 3 실시예에 따르면, 소켓(330)은 단지 외부에서 가해지는 충격 및 기계적 스트레스로부터 출력단자(215)와 신호선(320)의 접속부를 보호하여 접속부분이 끊어지는 것을 방지하고 출력단자(315)와 신호선(320)의 접속부분을 지지하는 역할을 하는 것으로, 수광소자(310)의 출력단자(315)와 마주보는 일측면에서부터 타측면까지 삽입 홀들(335)이 관통 형성되어 출력단자(315)와 신호선들(320)이 끼워진다.
도 4a에 도시된 바와 같이 신호선(320)은 출력단자(315)와 전기적으로 연결되는 도전성 와이어(321)와, 도전성 와이어(321)를 감싸는 피복(323)과, 피복(323)의 외부로 노출된 도전성 와이어(321)의 일단에 고정되어 신호선(320)과 출력단자(315)를 전기적으로 연결시키는 잭(360)으로 구성된다.
잭(360)은 출력단자(315)와 마주보는 일단에 출력단자(315)의 동일한 형상의 접속홀(365)이 형성되고, 타단부는 가압에 의해서 도전성 와이어(321)와 결합되어 출력단자(315)에서 출력된 전기적 신호를 신호선(320)에 전달한다.
이와 같이 구성된 광센서(300) 중 잭(360)이 고정된 신호선의 일단부를 소켓(330)의 삽입 홀(335)에 끼우고, 잭(360)이 끼워진 반대면에 수광소자(310)의 출력단자들(315)을 끼워 출력단자(315)와 신호선(320)을 전기적으로 연결한다.
여기서, 잭(360)이 끼워진 삽입 홀(335)에 출력단자(315)가 끼워지면, 도 4b에 도시된 바와 같이 출력단자(315)가 잭(360)의 접속홀(365)로 유입되어 도전성 재질의 잭(360)을 매개로 출력단자(315)와 신호선(320)이 전기적으로 연결된다.
이와 같이 소켓(330)의 삽입홀(335)에 잭(360)이 고정된 신호선(320)의 일단을 끼우고, 신호선(320)의 잭(360)에 출력단자(315)를 접속시킬 경우, 서로 이격되어 형성된 삽입홀들(335) 각각에 잭(360)이 끼워지고 각각의 잭(360)에 출력단자들(315)이 끼워지므로 서로 인접한 신호선들(320)간에 쇼트가 발생되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 잭(360), 또는 신호선(320)에 이상이 발생되었을 경우 소켓(330)의 삽입 홀들(335)로부터 잭(360)을 빼내어 출력단자(315)와 잭(360)을 분리시키고, 새로운 잭(360)이 고정된 신호선(320)을 소켓(330)의 삽입홀(335)에 끼워 잭(360)과 출력단자(315)를 전기적으로 연결시키므로 교체 작업이 용이하다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 신호선을 두 개로 분리시키고, 검출소자의 출력단자와 연결되는 신호선의 일단에 소켓을 연결시키고, 타단에 암커넥터 또는 수커넥터를 연결하여 소켓과 신호선과, 커넥터를 하나의 부재로 형성함으로써, 소켓의 교체작업을 용이하게 진행할 수 있는 효과가 있다.
또한, 소켓 중 검출소자의 접속단자 및 신호선이 끼워져 전기적으로 연결되는 접속 홀의 표면을 도전성막 형성하거나, 또는 신호선에 검출소자의 접속단자가 끼워지도록 도전성 잭을 고정시켜, 서로 인접한 신호선들끼리 쇼트되는 것을 방지할 수 있고, 소켓 또는 잭을 쉽게 교체시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

  1. 광학적 에너지를 출사하고, 출사된 에너지를 검출하여 전기적 신호로 변환하는 검출소자와;
    상기 검출소자의 일측면으로부터 돌출 형성되어 전기적 신호를 입력하고, 출력하는 접속단자들과;
    상기 접속단자들과 대향되는 일측면에 접속 홈이 형성되고, 타측면에 접속 홈과 전기적으로 연결되는 접속핀들이 소정길이로 돌출 형성된 소켓과;
    상기 접속핀들과 전기적으로 연결되는 제 1 신호선들과;
    연결매개체에 의해 상기 제 1 신호선들과 전기적으로 연결되는 제 2 신호선들과;
    상기 제 1 신호선들과 상기 제 2 신호선들의 분리, 조립을 용이하게 하고, 상기 제 1 및 제 2 신호선을 전기적으로 연결시켜 주는 상기 연결매개체로 사용되는 커넥터를 포함하는 것을 특징으로 하는 광센서.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 커넥터는 제 1 신호선과 제 2 신호선들 중 어느 하나의 신호선의 단부에 연결되는 암커넥터와, 제 1 신호선들과 제 2 신호선들 중 나머지 하나의 신호선의 단부에 연결되고 상기 암커넥터와 결합되는 수커넥터로 구성된 것을 특징으로 하는 광센서.
  3. 광학적 에너지를 출사하고, 출사된 에너지를 검출하여 전기적 신호로 변환하는 검출소자와;
    상기 검출소자의 일측면으로부터 돌출 형성되어 전기적 신호를 입력하고, 출력하는 접속단자들과;
    상기 접속단자들과 대향되는 일측면에서부터 타측면까지 관통 홀들이 형성되어 상기 접속단자들이 끼워지는 소켓과;
    상기 관통 홀에 끼워지고, 연결매개체에 의해 상기 접속단자와 전기적으로 연결되는 신호선들을 포함하는 것을 특징으로 하는 광센서.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 연결매개체는 상기 관통 홀의 표면에 형성된 도전성막인 것을 특징으로 하는 광센서.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 연결매개체는 상기 접속 홀들에 끼워지는 상기 신호선의 일단에 고정되고, 상기 접속단자와 마주보는 일측면에 상기 접속단자가 끼워지도록 접속 홀이 형성된 잭인 것을 특징으로 하는 광센서.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20160098672A (ko) * 2015-02-10 2016-08-19 주식회사 이브이인터코넥트 탈착식 배터리용 커넥터

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KR20160098671A (ko) * 2015-02-10 2016-08-19 주식회사 이브이인터코넥트 탈착식 배터리용 통신커넥터
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