KR200408710Y1 - 감지각도를 최대화한 소형 프레넬 렌즈 구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 프레넬 렌즈에 있어서, 특히 프레넬 렌즈의 크기를 최소화하면서도 감지거리를 충분히 갖도록 중앙 외측면에 외부로 돌출된 돌출형 렌즈 어레이를 형성하고, 사이드면 내측면에 내부로 돌출된 돌출형 렌즈 어레이를 형성하여 구성한 것을 특징으로 하는 감지각도를 최대화한 소형 프레넬 렌즈 구조에 관한 것으로,

반구형태로 이루어지는 프레넬 렌즈에 있어서, 중앙 외측면에 외부방향으로 돌출된 돌출형 렌즈 어레이를 다수개 형성하고, 사이드면 내측면에 내부방향으로 돌출된 돌출형 렌즈 어레이를 다수개 형성하여 구성한 것이 특징이며;

본 고안은 렌즈 어레이를 중앙은 외측으로 돌출되게 그리고 사이드면은 내측으로 돌출되게 구성함으로서 렌즈시트의 크기를 줄이면서도 감지범위를 유지할 수 있는 장점을 제공하게 된다.

적외선 센서, 프레넬, 렌즈

Description

감지각도를 최대화한 소형 프레넬 렌즈 구조{A Small Size Fresnel Lens Having a Large Sensing Extent}

도 1은 본 고안의 프레넬 렌즈 사시도.

도 2는 본 고안의 프레넬 렌즈 평면도.

도 3은 본 고안의 프레넬 렌즈 저면도.

도 4는 본 고안의 도 1의 A-A라인 단면도.

도 5는 본 고안의 프레넬 렌즈를 이용한 수직축 감지범위 그래프.

도 6은 본 고안의 프레넬 렌즈를 이용한 전체 감지범위 그래프.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10: 렌즈시트

20: 렌즈시트 중앙에 설치되는 렌즈 어레이

30: 렌즈시트 사이드에 설치되는 렌즈 어레이

100: 프레넬 렌즈

본 고안은 감지각도를 최대화한 소형 프레넬 렌즈 구조에 관한 것으로, 특히 프레넬 렌즈의 크기를 최소화하면서도 감지거리를 충분히 갖도록 중앙 외측면에 외부로 돌출된 돌출형 렌즈 어레이를 형성하고, 사이드면 내측면에 내부로 돌출된 돌출형 렌즈 어레이를 형성하여 구성한 것을 특징으로 하는 감지각도를 최대화한 소형 프레넬 렌즈 구조에 관한 것이다.

일반적으로 조명기기등에 사용되는 센서로서 초음파 센서 및 적외선 센서가 가장 많이 사용되며, 이들을 조합한 센서도 등장하고 있다.

먼저, 도플러 원칙을 이용한 초음파 센서는 지역에 있는 물체에 초음파를 발사하여 되돌아오는데 걸리는 시간을 측정하여 작동한다. 따라서 지역에 있는 사람의 움직임은 음파가 변경된 주파수로 되돌아 오게 하며, 그 결과 도플러가 옮겨지고 점유가 탐지된다.

상기 초음파 센서는 고도의 감지 성능을 과시하며 센서의 체적 운동 탐지능 력은 칸막이나 선반 같은 물리적 장벽 또는 공간의 내용에 의해 방해 받지 않는다는 장점이 있으며, 또한 초음파 센서는 변경되는 활동 수준과 공기의 흐름을 보상하기 위하여 신호 탐지 경계를 자동으로 조절하는 첨단 신호처리 회로를 활용한다.

한편, 적외선 센서(PIR)는 움직이고 있는 인간의 신체에서 발산하는 열과 배경이 되는 공간 사이의 차이를 감지함으로 점유를 감지한다. 명확한 가시광선에 의존하는 적외선 센서로는 고유한 프레넬 렌즈(Fresnel Lens)를 사용하여 커버지역을 구획으로 나눔으로써 작은 움직임의 탐지를 증가시킨다.

상기 프레넬 렌즈는 통상 반구형 형태이며, 렌즈 시트에 다수개의 렌즈 어레 이를 구성하여 이루어진다.

그런데, 프레넬 렌즈의 크기를 축소할 경우에 렌즈 시트의 외측면에 렌즈 어레이를 모두 설치하기가 어려운 문제점이 있었다.

즉, 렌즈 어레이의 크기는 일정하게 유지해야 하는바, 프레넬 렌즈의 크기를 축소할 경우에는 필요한 렌즈 어레이를 렌즈 시트의 외측면에 모두 배치하기가 어려우며, 따라서 렌즈 시트의 크기를 일정 이하로 줄이는 것이 불가능하였다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로,

중앙은 외부 돌출형으로 렌즈 어레이를 배열하고, 사이드면에는 내측 돌출형으로 렌즈 어레이를 배치하여 최소한의 공간에 렌즈 어레이를 모두 배열할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 수단으로, 본 고안은 반구형태로 이루어지는 프레넬 렌즈에 있어서, 중앙 외측면에 외부방향으로 돌출된 돌출형 렌즈 어레이를 다수개 형성하고, 사이드면 내측면에 내부방향으로 돌출된 돌출형 렌즈 어레이를 다수개 형성하여 구성한 것이 특징이다.

본 고안의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 하기에서 본 고안을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 고안의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 본 고안의 프레넬 렌즈 사시도.

도 2는 본 고안의 프레넬 렌즈 평면도.

도 3은 본 고안의 프레넬 렌즈 저면도.

도 4는 본 고안의 도 1의 A-A라인 단면도로서,도시한 바와 같이 본 고안의 프레넬 렌즈(100)는 대략 반구형태로 이루어지는 시트(10)의 중앙 외측면에 외부로 돌출된 돌출형 렌즈 어레이(20)를 형성하고, 사이드면 내측면에 내부로 돌출된 돌출형 렌즈 어레이(30)를 형성하여 이루어진다.

즉, 종래의 프레넬 렌즈시트는 중앙과 사이드면 등 모든 방향에 외측으로 돌출된 렌즈 어레이를 형성토록 하여 모든 방향에서 적외선을 수신하였으나, 본 발명에서는 프레넬 렌즈시트의 크기를 축소하면서 사이드면에 위치하는 렌즈 어레이를 내측 부분으로 돌출 형성토록 함으로서 프레넬 렌즈의 크기가 줄어들면서도 감지범위에서는 동일한 성능을 갖도록 한 것이다.

상기와 같이 중앙에는 외부로 돌출된 렌즈 어레이(20)를 구성하고, 사이드면에는 내측으로 돌출된 렌즈 어레이(30)를 구성하게 되면, 가운데 영역은 중앙에 설치된 렌즈 어레이(20)를 통해 적외선을 감지하고, 나머지 영역에서는 사이드면에 설치된 렌즈 어레이(30)를 통해 적외선을 감지하게 된다.

도 6는 본 고안의 렌즈 어레이를 장착한 상태에서 감지범위를 보여주는 도면으로서, 도시한 바와 같이 전방에서 보면 2. 4M 까지 106.8°의 감지범위를 갖는 것을 알 수 있고, 또한 도 5는 상부에서 하부로 감지 영역이 얼마인지를 나타내는 도면으로서, 도시한 바와 같이 전체가 95.2°의 감지 영역을 갖는 양호한 상태임을 알 수 있다.

따라서, 본 고안을 이용하게 되면 최소한의 렌즈 크기를 유지하면서도 감지범위는 동일하게 유지함을 알 수 있다.

결국, 본 고안은 렌즈 어레이를 중앙은 외측으로 돌출되게 그리고 사이드면은 내측으로 돌출되게 구성함으로서 렌즈시트의 크기를 줄이면서도 감지범위를 유지할 수 있는 장점을 제공하게 된다.

비록 본 고안이 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 본 고안의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 첨부된 청구의 범위는 본 고안의 진정한 범위내에 속하는 그러한 수정 및 변형을 포함할 것이라고 여겨진다.

Claims (1)

1. 반구형태로 이루어지는 프레넬 렌즈에 있어서,

   중앙 외측면에 외부방향으로 돌출된 돌출형 렌즈 어레이를 다수개 형성하고, 사이드면 내측면에 내부방향으로 돌출된 돌출형 렌즈 어레이를 다수개 형성하여 구성한 것을 특징으로 하는 감지각도를 최대화한 소형 프레넬 렌즈 구조.

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