KR20120052455A - 프리즘이 포함된 발광부와 수광부를 구비한 광학 센서. - Google Patents

프리즘이 포함된 발광부와 수광부를 구비한 광학 센서. Download PDF

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Abstract

본 발명은 발광부와 수광부를 구비한 광학 센서에 관한 것으로서, 빛을 이용하여 감지물체를 감지하는 광학 센서에 있어서, 앞면과 뒷면 및 얇은 두께의 테두리면을 구비한 판형 부재로서, 상기 빛이 투과할 수 있을 정도로 투명한 투과부재; 상기 투과부재의 일측 테두리면 근처에 배치되며, 상기 투과부재의 내부로 빛을 조사하는 발광부; 상기 발광부에 의하여 상기 투과부재의 내부로 조사된 빛을 굴절시키는 제1굴절면; 상기 투과부재의 타측 테두리면 근처에 배치되며, 상기 제1굴절면에 의하여 굴절된 빛을 받아들여 감지하는 수광부; 를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 상기 투과부재의 일측 테두리면 근처에 배치되며, 상기 투과부재의 내부로 빛을 조사하는 발광부와, 상기 발광부에 의하여 상기 투과부재의 내부로 조사된 빛을 굴절시키는 제1굴절면을 구비함으로써, 상기 발광부에 의하여 조사된 빛의 방향을 조절하기 용이하며 감지 거리의 조절도 간편하다는 효과가 있다.

Description

프리즘이 포함된 발광부와 수광부를 구비한 광학 센서. {Optical sensor with light emitting part using prism and light receiving part.}
본 발명은 발광부와 수광부를 구비한 광학 센서에 관한 것으로서, 특히 상기 발광부에 의하여 조사된 빛의 방향을 조절하기 용이하며 감지 거리의 조절도 간편한 광학 센서에 관한 것이다.
광학 센서(Optical sensor)는, 빛을 이용하여 감지물체를 감지하는 센서로서, 도 1에는 이러한 광학 센서(1)의 일례가 도시되어 있다. 상기 광학 센서(1)는, 앞면과 뒷면을 구비한 판형 부재로서 상기 빛이 투과할 수 있을 정도로 투명한 투과부재(2)와, 상기 투과부재(2)의 일측 뒷면에 배치되며, 상기 투과부재(2)의 내부로 빛을 조사하는 발광부(3)와, 상기 투과부재(2)의 타측 뒷면에 배치되며, 상기 발광부(3)에 의하여 조사된 후 외부의 감지물체(9)에 반사된 빛을 받아들여 감지할 수 있는 수광부(4)를 구비한다. 따라서, 상기 감지물체(9)가 상기 투과부재(2)에 접근하여 감지 거리 이내에 들어오면, 상기 발광부(3)에 의하여 조사된 빛이 상기 감지물체(9)에 의하여 반사된 후, 상기 수광부(4)에 도달하여 감지됨으로써 감지물체(9)의 존재를 인식하게 된다.
그러나, 상기 광학 센서(1)는, 상기 발광부(3) 및 수광부(4)가 상기 투과부재(2)의 뒷면에 배치되어 있으므로, 전체적인 두께가 두꺼워진다는 문제점이 있다. 특히, 상기 광학 센서(1)가 TV나 모니터에 사용되는 디스플레이용 부재로 사용되는 경우에는, 얇은 두께로 제조될 필요성이 더욱 커진다는 점에서 그러하다.
또한, 상기 광학 센서(1)는, 상기 발광부(3)로부터 조사되는 빛의 각도나, 상기 수광부(4)가 받아들이는 빛의 각도를 조절할 수 있는 특별한 수단이 없으므로, 상기 발광부(3) 및 수광부(4)의 설치시에, 요구되는 감지 거리를 감안하여 적절한 각도로 배치해야 하므로, 상기 발광부(3) 및 수광부(4)의 설치가 용이하지 않다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은 상기 발광부에 의하여 조사된 빛의 방향을 조절하기 용이하며 감지 거리의 조절도 간편하도록 구조가 개선된 광학 센서를 제공하기 위함이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 발광부와 수광부를 구비한 광학 센서는, 빛을 이용하여 감지물체를 감지하는 광학 센서에 있어서, 앞면과 뒷면 및 얇은 두께의 테두리면을 구비한 판형 부재로서, 상기 빛이 투과할 수 있을 정도로 투명한 투과부재; 상기 투과부재의 일측 테두리면 근처에 배치되며, 상기 투과부재의 내부로 빛을 조사하는 발광부; 상기 발광부에 의하여 상기 투과부재의 내부로 조사된 빛을 굴절시키는 제1굴절면; 상기 투과부재의 타측 테두리면 근처에 배치되며, 상기 제1굴절면에 의하여 굴절된 빛을 받아들여 감지하는 수광부; 를 구비하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 발광부는, 상기 테두리면에 마주하게 배치되어, 상기 테두리면을 통하여 상기 투과부재의 내부로 빛을 조사하는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 제1굴절면은, 상기 발광부에 의하여 상기 투과부재의 내부로 조사된 빛을 상기 투과부재의 외부로 굴절시키며, 상기 제1굴절면에 의하여 굴절된 후 외부의 감지물체에 반사되어 상기 투과부재의 내부로 들어온 빛을 상기 수광부로 굴절시키는 제2굴절면을 구비하며, 상기 수광부는, 상기 제2굴절면에 의하여 굴절된 빛을 받아들여 감지하는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 제1굴절면 및 제2굴절면의 경사 각도를 조절함으로써, 감지 거리가 변할 수 있는 것이 바람직하다.
한편, 상기 제1굴절면은, 상기 발광부에 의하여 상기 투과부재의 내부로 조사된 빛을, 상기 투과부재의 표면과 나란한 방향으로 진행할 수 있도록 굴절시키는 것일 수도 있다.
여기서, 상기 투과부재의 타측 테두리면과 상기 수광부 사이에 배치되며, 상기 제1굴절면에 의하여 굴절된 빛을 산란시키는 도광판;을 구비하며, 상기 수광부는, 상기 도광판으로부터 산란된 빛을 받아들여 감지하는 것일 수도 있다.
여기서, 상기 발광부는, 발광 다이오드이며, 상기 수광부는, 수광 다이오드인 것이 바람직하다.
여기서, 상기 제1굴절면은, 프리즘에 의하여 형성되는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 발광 다이오드는 적외선 발광 다이오드인 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 상기 투과부재의 일측 테두리면 근처에 배치되며, 상기 투과부재의 내부로 빛을 조사하는 발광부와, 상기 발광부에 의하여 상기 투과부재의 내부로 조사된 빛을 굴절시키는 제1굴절면을 구비함으로써, 상기 발광부에 의하여 조사된 빛의 방향을 조절하기 용이하며 감지 거리의 조절도 간편하다는 효과가 있다.
도 1은 종래의 광학 센서를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예인 발광부와 수광부를 구비한 광학 센서를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 발광부에 의하여 조사된 빛이 원거리 감지물체를 감지할 수 있도록 진행하는 상태를 나타내는 도면이다.
도 4는 도 2에 도시된 발광부에 의하여 조사된 빛이 단거리 감지물체를 감지할 수 있도록 진행하는 상태를 나타내는 도면이다.
도 5는 도 2에 도시된 발광부에 의하여 조사된 빛이 상기 투과부재의 표면을 따라 진행하는 상태를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예인 발광부와 수광부를 구비한 광학 센서를 나타내는 도면이다.
도 7은 도 6에 도시된 광학 센서의 투과부재에 감지물체가 접촉한 상태를 나타내는 도면이다.
도 8은 도 6에 도시된 광학 센서의 변형된 실시예로서, 수광부의 위치가 변경된 상태를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예로서, 복수 개의 발광부와 수광부를 구비한 광학 센서를 나타내는 도면이다.
이하에서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예인 발광부와 수광부를 구비한 광학 센서를 나타내는 도면이며, 도 3은 도 2에 도시된 발광부에 의하여 조사된 빛이 원거리 감지물체를 감지할 수 있도록 진행하는 상태를 나타내는 도면이다. 도 4는 도 2에 도시된 발광부에 의하여 조사된 빛이 단거리 감지물체를 감지할 수 있도록 진행하는 상태를 나타내는 도면이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 발광부와 수광부를 구비한 광학 센서(100)는, 빛을 이용하여 감지물체(9)를 감지하는 광학 센서(Optical sensor)로서, 투과부재(10)와, 발광부(20)와, 수광부(30)를 포함하여 구성된다.
상기 투과부재(10)는, 빛이 투과할 수 있을 정도로 투명한 부재로서, 본체부(11)와, 제1프리즘(12)과, 제2프리즘(13)을 구비하고 있다.
상기 본체부(11)는, 평평한 앞면(111)과 뒷면(112)을 구비하며. 비교적 얇은 두께를 가지는 사각 평판 부재로서, 양측 단부에는, 경사진 평면인 제1경사면(113)과 제2경사면(114)이 각각 형성되어 있다.
상기 제1프리즘(12)은, 상기 본체부(11)의 일측 단부에 배치되어 빛의 굴절을 유도하는 프리즘으로서, 제1굴절면(121)과, 제1테두리면(122)을 구비한다.
상기 제1굴절면(121)은, 상기 본체부(11)의 제1경사면(113)과 접하는 면으로서, 상기 발광부(20)에 의하여 상기 투과부재(10)의 내부로 조사된 빛을, 상기 본체부(11)의 앞면(111)을 통하여 외부로 굴절시키는 면이다.
상기 제1테두리면(122)은, 상기 발광부(20)와 대향하는 면으로서, 상기 제1굴절면(121)과 일정한 경사 각도(α)를 가지고 있다. 따라서, 상기 제1테두리면(122)이 상기 투과부재(10)의 일측 테두리면의 일부가 된다.
상기 제2프리즘(13)은, 상기 본체부(11)의 타측 단부에 배치되어 빛의 굴절을 유도하는 프리즘으로서, 제2굴절면(131)과, 테두리면(132)을 구비한다.
상기 제2굴절면(131)은, 상기 본체부(11)의 제2경사면(114)과 접하는 면으로서, 상기 제1굴절면(121)에 의하여 굴절된 후 외부의 감지물체(9)에 반사되어 상기 본체부(11)의 내부로 들어온 빛을, 상기 수광부(30)로 굴절시키는 면이다.
상기 제2테두리면(132)은, 상기 수광부(30)와 대향하는 면으로서, 상기 제2굴절면(131)과 일정한 경사 각도(λ)를 가지고 있다. 따라서, 상기 제2테두리면(132)이 상기 투과부재(10)의 타측 테두리면의 일부가 된다.
상기 발광부(20)는, 상기 투과부재(10)의 내부로 빛을 조사하는 적외선 발광 다이오드(LED)로서, 상기 투과부재(10)의 내부로 빛이 조사될 수 있도록, 상기 제1프리즘(12)의 제1테두리면(122)과 마주하도록 배치되어 있다.
상기 수광부(30)는, 상기 발광부(20)에 의하여 조사된 빛을 받아들여 감지하는 수광 다이오드로서, 상기 제2굴절면(131)에 의하여 굴절된 빛을 받아들여 감지할 수 있도록, 상기 제2프리즘(13)의 제2테두리면(132)과 마주하도록 배치되어 있다. 상기 수광부(30)는, 상기 발광부(20)에서 조사된 빛을 직/간접적으로 감지하는 경우에는 ON신호를 발생시키고, 감지하지 못하는 경우에는 OFF신호를 발생시킨다.
이하에서는, 상술한 구성의 발광부와 수광부를 구비한 광학 센서(100)의 작동 원리에 대하여 설명하기로 한다.
상기 발광부(20)에서 발생된 빛은, 상기 제1프리즘(12)의 제1테두리면(122)을 통하여 수직하게 조사되고, 상기 제1프리즘(12) 내부를 직진한 후 상기 제1굴절면(121)과 만나게 된다. 이렇게 상기 제1굴절면(121)을 만난 빛은, 널리 알려진 스넬의 법칙(Snell's Low)에 의하여, 상기 본체부(11)의 앞면(111) 방향으로 굴절된 후, 상기 앞면(111)과 일정한 각도(β)를 가진 채 상기 본체부(11)의 외부로 진행하게 된다. 여기서, 도 3 에 도시된 상기 제1테두리면(122)와 제1굴절면(121)이 이루는 경사 각도(α1)가 도 4에 도시된 경사 각도(α2)보다 작으므로, 도 3에 도시된 빛과 상기 앞면(111)이 이루는 각도(β1)가 도 4에 도시된 각도(β2)보다 커지는 것을 알 수 있다. 즉 상기 제1테두리면(122)과 제1굴절면(121)이 이루는 경사 각도(α)가 작아질 수록, 빛과 상기 앞면(111)이 이루는 각도(β)는 커지게 된다. 다만, 이러한 각도의 변화는 상기 제1프리즘(12) 및 제2프리즘(13)의 재질과 본체부(11)의 재질이 얼마나 광학적으로 밀(dense)한지 또는 소(rare)한지에 따라서 달라질 수 있다.
이때, 상기 본체부(11)의 앞면(111)에 감지물체(9)가 없거나, 감지물체(9)가 상기 본체부(11)의 앞면(111)으로부터 미리 정해진 감지 거리 이상 이격되어 있는 경우에는, 상기 제1굴절면(121)에 의하여 굴절된 빛이 감지물체(9)에 의하여 반사되지 못하며, 상기 수광부(30)는 OFF신호를 발생시키게 된다.
한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 감지물체(9)가 미리 정해진 감지 거리 이내로 접근하게 되면, 상기 제1프리즘(12)에 의하여 굴절된 빛은 상기 감지물체(9)에 의하여 반사되고, 이렇게 반사된 빛은 다시 상기 본체부(11)의 앞면(111)을 통하여 상기 본체부(11)의 내부로 조사되며, 상기 본체부(11)의 내부로 조사된 빛은 상기 제2프리즘(13)의 제2굴절면(131)에서 굴절된 후, 상기 제2테두리면(132)을 통하여 상기 본체부(11)의 외부로 진행하게 된다. 따라서, 상기 제2테두리면(132)을 통하여 상기 본체부(11)의 외부로 진행된 빛은 결국 상기 수광부(30)에 의하여 감지되고, 상기 수광부(30)는 ON신호를 발생시키게 된다. 여기서, 상기 발광부(20)와 관련된 각도들(α,β)의 관계와 마찬가지로, 상기 제2테두리면(132)과 제2굴절면(131)이 이루는 경사 각도(λ)에 따라서 입사되는 각도(σ)의 값이 달라진다.
상술한 구성의 발광부와 수광부를 구비한 광학 센서(100)는, 상기 투과부재(10)의 일측 테두리면 근처에 배치되며, 상기 투과부재(10)의 내부로 빛을 조사하는 발광부(20)와, 상기 발광부(20)에 의하여 상기 투과부재(10)의 내부로 조사된 빛을 굴절시키는 제1굴절면(121)을 구비하고 있으므로, 상기 발광부(20)에 의하여 상기 투과부재(10)의 내부로 조사된 빛의 방향을 조절하기 용이할 수 있다는 장점이 있다. 따라서, 상기 발광부와 수광부를 구비한 광학 센서(100)는, 상기 발광부(20)를 상기 투과부재(10)의 측면에 마주하게 배치할 수 있으므로, 전체적인 두께가 얇아질 수 있다는 장점이 있다.
그리고, 상기 발광부와 수광부를 구비한 광학 센서(100)는, 상기 제1굴절면(121)에 의하여 굴절된 후 외부의 감지물체(9)에 반사되어 상기 투과부재(10)의 내부로 들어온 빛을 상기 수광부(30)로 굴절시키는 제2굴절면(131)을 구비하고 있으므로, 감지물체(9)에 반사되어 상기 투과부재(10)의 내부로 들어온 빛이 용이하게 상기 수광부(30)에 도달할 수 있다는 장점이 있다. 따라서, 상기 발광부와 수광부를 구비한 광학 센서(100)는, 상기 수광부(30)를 상기 투과부재(10)의 측면에 마주하게 배치할 수 있으므로, 전체적인 두께가 얇아질 수 있다는 장점이 있다.
또한, 상기 발광부와 수광부를 구비한 광학 센서(100)는, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제1프리즘(12) 및 제2프리즘(13) 제작시에 상기 제1굴절면(121) 및 제2굴절면(131)의 경사 각도들(α,λ)을 조절함으로써, 빛의 진행 각도들(β,σ)을 조절할 수 있으므로, 상기 수광부(30)가 감지물체(9)를 감지할 수 있는 최대 거리인 감지 거리를 필요에 따라 용이하게 변화시킬 수 있다는 장점이 있다.
아울러, 상기 발광부와 수광부를 구비한 광학 센서(100)는, 상기 발광부(20)가 적외선 발광 다이오드를 구비하고 있으므로, 상기 발광부(20)에서 조사되는 적외선이 인간의 눈에 감지되지 않는다는 장점이 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예인 발광부와 수광부를 구비한 광학 센서(200)가, 도 6에 도시되어 있다.
상기 발광부와 수광부를 구비한 광학 센서(200)는, 상기 제1프리즘(12)의 경사 각도(α)가 특정한 값을 가지며 상기 제2프리즘(13) 대신에 도광판(40)을 구비하고 있다는 점에서 상술한 발광부와 수광부를 구비한 광학 센서(100)의 구성과 차이가 있고, 나머지 구성요소들의 작용 및 효과는 동일하므로 그에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 광학 센서(200)의 제1프리즘(12)은, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 발광부(20)에 의하여 상기 투과부재(10)의 내부로 조사된 빛이 상기 본체부(11)의 앞면(111)과 나란한 방향으로 진행할 수 있도록, 상기 제1테두리면(122)와 제1굴절면(121)이 이루는 경사 각도(α)가 임계각(Critical angle)이 발생할 조건을 만족한다. 여기서 상기 임계각은 상기 본체부(11)의 앞면(111)에서 전반사(Total internal reflection)가 발생하기 직전의 값이다.
상기 광학 센서(200)의 투과부재(210)는, 평평한 앞면(111)과 뒷면(112)을 구비하며. 비교적 얇은 두께를 가지는 사각 평판 부재로서, 일측 단부에는 경사진 평면인 제1경사면(113)을 가지며, 타측 단부에는 상기 앞면(111)과 수직한 제2경사면(114)이 각각 형성되어 있는 본체부(11)를 구비한다.
상기 광학 센서(200)의 도광판(40)은, 조사된 빛을 산란시키는 부재로서, 일단부가 상기 본체부(11)의 제2경사면(114)에 결합되며 타단부는 상기 수광부(30)와 마주하도록 배치됨으로써, 상기 투과부재(210)의 타측 테두리면(214)과 상기 수광부(30) 사이에 배치되어 있다.
상기 광학 센서(200)의 수광부(30)는, 상기 도광판(40)의 타단부와 마주하도록 배치되어, 상기 투과부재(210)와 나란하게 배치되어 있다.
따라서, 상기 도광판(40)은 상기 제1굴절면(121)에 의하여 굴절된 빛을 모든 방향으로 산란시키고, 상기 수광부(30)은 상기 도광판(40)으로부터 산란된 빛을 받아들여 감지하게 된다.
상술한 구성의 발광부와 수광부를 구비한 광학 센서(200)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 본체부(11)의 앞면(111)에 감지물체(9)가 없거나 감지물체(9)가 상기 본체부(11)의 앞면(111)에 접촉하지 않는 경우에는, 상기 제1굴절면(121)에 의하여 굴절된 빛이 상기 본체부(11)의 앞면(111)과 나란한 방향으로 진행하여, 상기 도광판(40)에 도달하여 산란되고, 상기 산란된 빛을 상기 수광부(30)가 감지하여 ON신호를 발생시키게 된다.
한편, 상기 발광부와 수광부를 구비한 광학 센서(200)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 감지물체(9)가 상기 본체부(11)의 앞면(111)에 접촉하게 되면, 상기 제1굴절면(121)에 의하여 굴절된 빛이, 상기 본체부(11)의 앞면(111)과 나란한 방향으로 진행하다가 감지물체(9)에 의하여 차단되므로, 상기 도광판(40)에 도달하지 못하게 됨으로써, 상기 수광부(30)가 빛을 감지하지 못하여 OFF신호를 발생시키게 된다.
상술한 구성의 발광부와 수광부를 구비한 광학 센서(200)는, 상기 발광부(20)에 의하여 상기 투과부재(10)의 내부로 조사된 빛을, 상기 투과부재(10)의 앞면(111)과 나란한 방향으로 진행할 수 있도록 굴절시키는 상기 제1굴절면(121)을 구비하고 있으므로, 감지 거리를 사실상 zero로 만들 수 있다는 장점이 있다. 따라서, 이러한 광학 센서(200)는, 광학 방식의 터치키(touch key)로서 사용될 수 있는 장점이 있다.
또한, 상기 발광부와 수광부를 구비한 광학 센서(200)는, 상기 투과부재(210)의 타측 테두리면(214)과 상기 수광부(30) 사이에 배치되며 상기 제1굴절면(121)에 의하여 굴절된 빛을 산란시키는 도광판(40)을 구비하고 있으므로, 상기 수광부(30)가 상기 투과부재(10)에 대하여 다양한 위치와 각도로 설치되더라도 상기 제1굴절면(121)에 의하여 굴절된 빛을 감지하기 용이하다는 장점이 있다.
본 실시예에서는, 상기 수광부(30)가, 상기 도광판(40)의 타단부와 마주하도록 배치되어 상기 투과부재(210)와 나란하게 배치되어 있으나, 상기 광학 센서(200)의 두께가 두꺼워지는 것이 중요한 문제가 아니라면, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 도광판(40)의 뒷면에 배치될 수도 있음은 물론이다.
한편, 도 9에는 본 발명의 또 다른 실시예로서, 복수 개의 발광부(20a, 20b, 20c, 20d, 20e, 20f)와 수광부(30a, 30b, 30c, 30d, 30e, 30f)를 구비한 광학 센서(300)가 도시되어 있다. 상기 광학 센서(300)는, 상술한 광학 센서(200)를 가로 방향으로 1 쌍 세로 방향으로 5 쌍 구비한 센서로서, 사각 평판형 투과부재(10)와, 좌단 측면 및 상단 측면에 길이 방향으로 각각 장착된 제1프리즘들(12a, 12b)과, 우단 측면 및 하단 측면에 각각 장착된 복수 개의 도광판(40)을 구비한다.
결과적으로, 상기 광학 센서(300)는, 상기 6개의 발광부(20)로부터 조사된 빛이 교차하는 지점에 5개의 터치키(K1, K2, K3, K4, K5)를 구비하게 된다. 따라서, 사용자가 상기 터치키(K1)를 터치하게 되면, 상기 수광부(30a) 및 수광부(30b)가 동시에 OFF신호를 발생시키게 되고, 사용자가 상기 터치키(K3)를 터치하게 되면, 상기 수광부(30a) 및 수광부(30d)가 동시에 OFF신호를 발생시키게 된다.
상기 발광부와 수광부를 구비한 광학 센서(100)는, 감지물체(9)가 상기 본체부(11)로부터 어느 정도 이격되어 있어도 감지할 수 있는 감지 거리를 가지고 있으므로, TV나 모니터에 장착하여 사용하는 경우, TV나 모니터 앞에 사용자가 있는지 없는지를 감지하고 그 결과에 따라 상기 TV나 모니터를 끄거나, 사용자의 시력 보호를 위하여 뒤로 물러나라는 경고 메시지 등을 띄우는 용도로 사용될 수 있다.
한편, 상기 발광부와 수광부를 구비한 광학 센서(200)는, 감지물체(9)가 상기 본체부(11)의 앞면(111)에 접촉하는 경우에 상기 수광부(30)가 OFF신호를 발생시키게 되므로, TV, 모니터, 휴대폰 등과 같은 장치의 디스플레이부에 마련되는 터치키로서 사용될 수 있다. 이때, 도 9에 도시된 바와 같이, 복수 개의 발광부(20)와 수광부(30)를 구비한 광학 센서(300)를 사용하면 복수 개의 터치키를 생성할 수 있다.
이상으로 본 발명을 설명하였는데, 본 발명의 기술적 범위는 상술한 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것은 아니며, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 수정 또는 변경된 등가의 구성은 본 발명의 기술적 사상의 범위를 벗어나지 않는 것임은 명백하다.
＊ 도면의 주요부위에 대한 부호의 설명 ＊
100 : 발광부와 수광부를 구비한 광학 센서 10 : 투과부재
11 : 본체부 111 : 앞면
112 : 뒷면 113 : 제1경사면
114 : 제2경사면 12 : 제1프리즘
121 : 제1굴절면 122 : 제1테두리면
13 : 제2프리즘 131 : 제2굴절면
132 : 제2테두리면 20 : 발광부
30 : 수광부 40 : 도광판
9 : 감지물체

Claims (9)

  1. 빛을 이용하여 감지물체를 감지하는 광학 센서에 있어서,
    앞면과 뒷면 및 얇은 두께의 테두리면을 구비한 판형 부재로서, 상기 빛이 투과할 수 있을 정도로 투명한 투과부재;
    상기 투과부재의 일측 테두리면 근처에 배치되며, 상기 투과부재의 내부로 빛을 조사하는 발광부;
    상기 발광부에 의하여 상기 투과부재의 내부로 조사된 빛을 굴절시키는 제1굴절면;
    상기 투과부재의 타측 테두리면 근처에 배치되며, 상기 제1굴절면에 의하여 굴절된 빛을 받아들여 감지하는 수광부;
    를 구비하는 것을 특징으로 하는 발광부와 수광부를 구비한 광학 센서.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 발광부는, 상기 테두리면에 마주하게 배치되어, 상기 테두리면을 통하여 상기 투과부재의 내부로 빛을 조사하는 것을 특징으로 하는 발광부와 수광부를 구비한 광학 센서.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제1굴절면은, 상기 발광부에 의하여 상기 투과부재의 내부로 조사된 빛을 상기 투과부재의 외부로 굴절시키며,
    상기 제1굴절면에 의하여 굴절된 후 외부의 감지물체에 반사되어 상기 투과부재의 내부로 들어온 빛을 상기 수광부로 굴절시키는 제2굴절면;을 구비하며,
    상기 수광부는, 상기 제2굴절면에 의하여 굴절된 빛을 받아들여 감지하는 것을 특징으로 하는 발광부와 수광부를 구비한 광학 센서.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제1굴절면 및 제2굴절면의 경사 각도를 조절함으로써, 감지 거리가 변할 수 있는 것을 특징으로 하는 발광부와 수광부를 구비한 광학 센서.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제1굴절면은, 상기 발광부에 의하여 상기 투과부재의 내부로 조사된 빛을, 상기 투과부재의 표면과 나란한 방향으로 진행할 수 있도록 굴절시키는 것을 특징으로 하는 발광부와 수광부를 구비한 광학 센서.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 투과부재의 타측 테두리면과 상기 수광부 사이에 배치되며, 상기 제1굴절면에 의하여 굴절된 빛을 산란시키는 도광판;을 구비하며,
    상기 수광부는, 상기 도광판으로부터 산란된 빛을 받아들여 감지하는 것을 특징으로 하는 발광부와 수광부를 구비한 광학 센서.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 발광부는, 발광 다이오드이며,
    상기 수광부는, 수광 다이오드인 것을 특징으로 하는 발광부와 수광부를 구비한 광학 센서.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 제1굴절면은, 프리즘에 의하여 형성되는 것을 특징으로 하는 발광부와 수광부를 구비한 광학 센서.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 발광 다이오드는 적외선 발광 다이오드인 것을 특징으로 하는 발광부와 수광부를 구비한 광학 센서.
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