WO2021137330A1 - Optical device - Google Patents

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WO2021137330A1
WO2021137330A1 PCT/KR2019/018829 KR2019018829W WO2021137330A1 WO 2021137330 A1 WO2021137330 A1 WO 2021137330A1 KR 2019018829 W KR2019018829 W KR 2019018829W WO 2021137330 A1 WO2021137330 A1 WO 2021137330A1
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WO
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light
optical device
electrical signal
dust
specific space
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Application number
PCT/KR2019/018829
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French (fr)
Korean (ko)
Inventor
고용준
김태형
김미숙
김보람
이승현
최주승
안용호
최완섭
김외동
Original Assignee
엘지전자 주식회사
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Filing date
Publication date
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/02Investigating particle size or size distribution
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/06Investigating concentration of particle suspensions
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/10Investigating individual particles
    • G01N15/14Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry

Definitions

  • the present invention relates to an optical device. Specifically, the present invention relates to an apparatus for measuring the number and concentration of particles suspended in air without a flow generator, and a method for manufacturing the same.
  • a dust measuring device using a conventional light scattering method includes a measuring unit for measuring dust through light scattering, a flow path structure for guiding dust to the measuring unit, and a flow generating device (eg, a heater or a fan) for flowing dust in the flow path structure.
  • a flow generating device eg, a heater or a fan
  • An object of the optical device is to provide an apparatus for measuring the number and concentration of particles suspended in air without a flow generating device and a flow path structure, and a manufacturing method therefor.
  • an optical device includes a light irradiator for irradiating light toward a specific space, a light receiving unit for receiving light and generating an electrical signal in response to the received amount of light, and and a processor for discriminating a peak, detecting a volume flow rate of dust passing through the specific space through a time difference between the peaks of the electrical signal, and calculating a dust concentration in the specific space using the volume flow rate.
  • the processor detects a mass flow rate of dust passing through the specific space through the peak value of the electrical signal, and calculates the dust concentration of the specific space using the volume flow rate and the mass flow rate It can be characterized as
  • the processor may compare the time difference between the peaks of the electrical signal with a first set value to change the period of the pulse wave irradiated by the light irradiator.
  • the processor when the time difference between the peaks of the electrical signal is greater than the first set value, the processor extends the period of the pulse wave irradiated by the light irradiation unit, and the time difference between the peaks of the electrical signal is When it is smaller than the first set value, it may be characterized in that the period of the pulse wave irradiated by the light irradiation unit is shortened.
  • it may be characterized in that a plurality of the first set values are provided for each section.
  • the processor may compare the peak value of the electrical signal with a second set value to change the ratio of the pulse wave irradiated by the light irradiator.
  • the processor when the peak value of the electrical signal has a value less than or equal to the second set value continuously for more than a preset number of times, the processor is configured to turn on (off) versus on (off) pulses irradiated by the light irradiator. on) to increase the ratio, and when the peak value of the electrical signal has a value equal to or greater than the second set value continuously for more than a preset number of times, lowering the off-to-on ratio of the pulses irradiated by the light irradiator can be characterized as
  • it may be characterized in that a plurality of second set values are provided for each section.
  • the peak of the electrical signal may be obtained in a state in which noise caused by ambient light is removed.
  • the light receiving unit may include a filter that passes the light of the specific wavelength.
  • the light irradiation unit includes a directional light source, and a first lens that transmits the light generated from the directional light source to the specific space, and the light receiving unit receives the light to generate the electrical signal A transistor and a second lens that transmits the light reflected from the specific space toward the transistor, wherein the light source and the transistor are provided on the same substrate.
  • the light source and the transistor may be provided on the same plane of the substrate.
  • the optical device according to an embodiment may reduce the volume of the optical device by measuring the dust concentration without a flow path structure.
  • the optical device may reduce the volume of the optical device and prevent noise generation by omitting the flow generating device for flowing dust in the flow path structure.
  • the optical device according to an embodiment may be easily managed since the measuring unit for sensing dust is exposed to the outside.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a conventional optical device for measuring dust using a light scattering method.
  • FIG. 3 is a detailed diagram for describing a structure of an optical device according to an exemplary embodiment.
  • 5 is another embodiment of an optical device.
  • 6 is another embodiment of an optical device.
  • FIG. 7 is a view for explaining a method of classifying a volume flow rate of dust in an optical device according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 8 is a view for explaining a method of classifying a mass flow rate of dust in an optical device according to an exemplary embodiment.
  • FIG 9 illustrates an electrical signal received by an optical device according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 10 illustrates a pulse wave irradiated by a light irradiator in an optical device according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a conventional optical device 200 for measuring dust using a light scattering method.
  • the optical device 200 for measuring dust using the light scattering method basically irradiates light toward the housing 210 , the dust flow passage 220 provided in the housing 210 , and the dust flow passage 220 . It may include a light irradiator 230 and a light receiver 240 for receiving the light reflected by the dust 300 .
  • the optical apparatus 200 for measuring dust using the light scattering method may measure the concentration of dust in response to the amount of light received by the light receiving unit 240 .
  • a plurality of light receiving units 240 may be provided in some cases.
  • the optical device 200 for measuring dust by using the light scattering method may further include a flow generating device (not shown) to allow dust to flow in the dust flow passage 220 .
  • the flow generating device may be a heater or a fan.
  • the flow generating device configured as a heater may use convection to flow dust in the dust flow passage 220 .
  • the flow generating device configured as a fan may use a pressure change to flow dust in the dust flow passage 220 .
  • the optical device 200 for measuring dust using the conventional light scattering method includes a dust flow path 220 and a flow generating device, so it has a large volume, generates noise, and an optical component (light irradiator 230 and There was a difficulty in cleaning and managing the light receiving unit 240).
  • FIG. 2 is a schematic diagram of an optical device according to an embodiment
  • the optical apparatus 400 may include a light irradiator 410 for irradiating light toward a specific space, and a light receiving unit 420 for receiving light and generating an electrical signal in response to the received amount of light. .
  • the light irradiation unit 410 may include a directional light source 411 and a first lens 412 that transmits the light generated from the directional light source 411 to the specific space.
  • the light receiver 420 may include a transistor 421 that receives light and generates the electrical signal, and a second lens 422 that transmits the light reflected from the specific space toward the transistor 421 .
  • the optical device 400 may include a circuit board 430 on which a light source 411 and a transistor 421 are provided, and a housing 440 on which the light source 411 and the transistor 421 are mounted.
  • the housing 440 may include a first lens 412 and a second lens 422 on one surface.
  • the housing 440 may include a partition wall 441 separating a space in which the light source 411 and the transistor 421 are mounted.
  • the light source 411 and the transistor 421 may be provided on the same plane of the circuit board 430 .
  • the light source 411 irradiates light to a specific space through the first lens 412 , and the transistor 421 receives the light reflected by the dust 300 existing in the specific space through the second lens 422 .
  • FIG. 3 is a detailed view for explaining in detail the structure of the optical device 400 according to an exemplary embodiment. Hereinafter, reference is made to the optical device 400 of FIG. 2 .
  • FIG. 3 (a) is a partial front view of the optical device 400 viewed from the light irradiating direction
  • FIG. 3 (b) is a partial configuration side view of the optical device 400 viewed from the side in the light irradiating direction.
  • the light source 411 may irradiate light to the specific space 500 through the first lens 412 , and the transistor 421 receives the light reflected in the specific space 500 through the second lens 422 . can do.
  • a position at which the transistor 421 is provided on the circuit board 430 may be determined by a direction or an angle in which light reflected from a specific space 500 is incident on the second lens 422 .
  • the transistor 421 corresponds to the angle ⁇ formed by the light reflected in the specific space 500 with the optical axis of the second lens 422, so that the center B of the area for receiving the light is the second lens ( It may be provided on the circuit board 430 to be spaced apart from the optical axis of the 422 .
  • a specific space 500 is spaced apart by a first distance S2 in the optical axis direction of the second lens 422 , and in a direction perpendicular to the optical axis of the second lens 422 .
  • the angle ⁇ formed by the light reflected in the specific space 500 with the optical axis of the second lens 422 may correspond to act(d/S2).
  • the transistor 421 is provided to be spaced apart from the second lens 422 by a third distance (S2/M)
  • the center of the region receiving light from the transistor 421 is the optical axis of the second lens 422 . It may be provided to be spaced apart by (S2/M)*tan( ⁇ ).
  • light reflected from a specific space 500 is irradiated toward the center of a region in which the transistor 421 receives light, thereby improving light acquisition efficiency.
  • FIG. 4 is another embodiment of an optical device 400 .
  • the optical apparatus 400 may change a direction in which light is irradiated using the first lens 412 and a direction in which light is received using the second lens 421 .
  • the light irradiated from the light source 411 passes through the first lens 412 without refraction and is irradiated to a specific space 500 , and the second lens 422 illuminates the specific space 500 .
  • the light provided to face the transistor 421 and received by the transistor 421 is refracted by the second lens 422 and is incident thereto.
  • the light acquisition efficiency can be improved in that the amount of light received can be sufficiently secured.
  • a specific space 500 is provided between the first lens 412 and the second lens 422 , and the first lens 412 and the second lens 422 have a specific space, respectively. It is provided to face 500 , and the light irradiated from the light source 411 passes through the first lens 412 and is refracted toward the specific space 500 , and the light reflected in the specific space 500 passes through the second lens ( It may be deflected toward the transistor 421 through 422 .
  • the optical device 400 may set the specific space 500 to be adjacent.
  • the first lens 412 is provided to face a specific space 500 , and the light irradiated from the light source 411 passes through the first lens 412 and passes through the specific space 500 .
  • Light refracted toward and reflected from the specific space 500 may pass through the second lens 422 without refraction and be incident toward the transistor 421 .
  • FIG. 5 is another embodiment of an optical device 400 .
  • the optical device 400 may use a molding lens as the first lens 412 and the second lens 422 .
  • the housing 400 may separate a space in which the light source 411 is mounted and a space in which the transistor 421 is mounted by a partition wall 441 .
  • Each of the separated spaces may be filled with resin to configure the first lens 412 and the second lens 422 .
  • the housing 400 may include an inlet 442 through which resin is introduced, and an opening 443 through which light passes.
  • the resin introduced into the inlet 442 may fill the inner space and form the lens surface by surface tension in the opening 443 .
  • the lens surfaces of the first lens 412 and the second lens 422 may be formed by at least one of the size of the opening 443 and the viscosity of the resin.
  • the inlet 442 may be filled with accessory parts after the resin is introduced and the first lens 442 and the second lens 422 are molded.
  • FIG. 6 is another embodiment of an optical device. Hereinafter, reference is made to the optical device 400 of FIG. 2 .
  • the optical device 400 may irradiate light of a specific wavelength from the light emitter 410 and receive the light of the specific wavelength from the light receiver 420 . This is to remove noise caused by ambient light.
  • the optical device 400 may use a filter 450 that passes only a specific wavelength.
  • the filter 450 may be provided on a path through which the light is irradiated from the light emitting unit 410 and may be provided on a path through which the light is received from the light receiving unit 420 .
  • the filter 450 may be provided on the first lens 412 and the second lens 422 as shown in FIG. 6 .
  • the filter 450 may be provided integrally or may be provided separately on the first lens 412 and the second lens 422 .
  • the filter 450 may be provided on the light source 411 and on the transistor 421 .
  • FIG. 7 is a view for explaining a method of classifying a volume flow rate of dust in the optical device 400 according to an exemplary embodiment.
  • the conventional optical device 400 can recognize the volumetric flow rate of air passing through the dust flow path by driving the flow generating device.
  • the volume flow rate of air passing through the dust flow path could be recognized by the driving speed of the fan or the heat generation of the heater.
  • the optical device 400 since the optical device 400 according to an exemplary embodiment does not include the dust flow path and the flow generating device, the volume flow rate of dust passing through the merge flow path through the flow generating device cannot be recognized. However, the optical device 400 according to an embodiment may recognize the volumetric flow rate of air passing through a specific space through the peak-to-peak time difference of the electrical signal generated in response to the amount of light received by the light receiver 420 .
  • the optical device 400 includes a light irradiator 410 that irradiates light toward a specific space, a light receiver 420 that receives light and generates an electrical signal in response to the amount of light received, and A processor for discriminating the peak of the electrical signal, detecting a volume flow rate of dust passing through the specific space through a time difference between the peaks of the electrical signal, and calculating the dust concentration of the specific space using the volume flow rate can
  • a volume flow rate of dust passing through a specific space may correspond to a flow rate of dust passing through a specific space.
  • the light receiver 420 may acquire an electrical signal peak corresponding to the passing dust.
  • the electrical signal peak may be obtained corresponding to time.
  • the electric signal peak-to-peak time difference may correspond to a flow rate of dust passing through a specific space.
  • the flow velocity of dust passing through a specific space is high, the time difference between the peaks of the electrical signal may be short.
  • the flow velocity of dust passing through a specific space is slow, the time difference between the peaks of the electrical signal may be long.
  • FIG. 7(a) shows an embodiment in which the flow velocity of dust passing through a specific space is fast
  • FIG. 7(b) shows an embodiment in which the flow velocity of dust passing through a specific space is slow.
  • a mass flow in addition to the volume flow may be required to obtain the concentration of dust.
  • the concentration of dust can be obtained through mass flow versus volume flow.
  • the mass flow rate may be obtained using the amount of electric charge charged through the electric signal, or may be obtained through the peak value of the electric signal.
  • an embodiment of acquiring the volumetric flow rate through the peak value of the electrical signal will be described.
  • FIG. 8 is a view for explaining a method of classifying a mass flow rate of dust in an optical device according to an exemplary embodiment.
  • the size of the dust may vary. Depending on the size of the dust, the effect on the human body may be different. For example, ultrafine dust can directly penetrate into the human alveoli and adversely affect the human body. Accordingly, in general, the concentration of fine dust is provided in response to the size of the dust.
  • the optical device may acquire a mass flow rate of dust passing through a specific space through a peak value of an electrical signal acquired for a unit time.
  • the peak value of the electrical signal may be large, and when the size of the dust is small, the peak value of the electrical signal may be small.
  • the optical device may convert a peak value of an electrical signal into a mass or size of dust, and obtain a mass flow rate of dust passing through a specific space.
  • FIG. 8( a ) illustrates a case where the size of dust passing through a specific space is the same.
  • the peak values of the electrical signals may be the same.
  • FIG. 8(b) illustrates a case where the size of dust passing through a specific space is different. The peak value of the electric signal corresponding to the large dust may be greater than the peak value of the electric signal corresponding to the small dust.
  • FIG. 9 illustrates an electrical signal received by an optical device according to an exemplary embodiment.
  • the optical device obtains a volume flow rate of dust passing through a specific space through the peak-to-peak parallax of the electrical signal acquired by the light receiver 420, and the dust passing through the specific space by spitting the peak value of the electrical signal may detect a mass flow rate of , and classify the dust concentration of the specific space through the mass flow rate compared to the volume flow rate.
  • the optical device may acquire the volumetric flow rate of dust passing through the specific space through the peak number of electrical signals acquired for a unit time. Also, the optical device according to an embodiment may acquire a volume flow rate of dust passing through the specific space through a peak value of an electrical signal acquired for a unit time.
  • the optical device may discriminate a peak of an electrical signal according to a peak value of the electrical signal, and may obtain a concentration of dust for each size. Specifically, an electrical signal having a peak value belonging to a specific range among electrical signals may be discriminated, and a concentration of dust corresponding to the specific range may be obtained using the classified electrical signal.
  • the electrical signal corresponding to the ultrafine dust has a small peak value, and the value may fall within a specific range.
  • the optical device may obtain a concentration of ultrafine dust by discriminating an electric signal corresponding to the ultrafine dust through a peak value, and acquiring a volume flow rate and a mass flow rate through the classified electric signal.
  • FIG. 9 shows an electrical signal acquired for a unit time.
  • the optical device according to an embodiment may discriminate peaks 601 to 605 of five electrical signals for a unit time, and obtain a volumetric flow rate of dust.
  • the optical device according to an embodiment may discriminate the size or mass of dust corresponding to each value of the peaks 601 to 605 of the electrical signal, and obtain a mass flow rate of the dust.
  • the optical device discriminates only the electrical signals 602 , 603 , and 605 having a value less than or equal to a specific value v2 at the peaks 601 to 605 of the electrical signal, and uses the separated electrical signals to achieve ultra-fine The concentration of dust can be determined.
  • FIG. 10 illustrates a pulse wave irradiated by a light irradiator in an optical device according to an exemplary embodiment.
  • the light irradiator 410 may irradiate a pulse wave at a preset period.
  • the pulse wave irradiated from the light irradiation unit 410 may be adjusted to correspond to at least one of a flow velocity and a size of dust.
  • the period of the pulse wave or the ratio of the pulse wave (off to on ratio) may be adjusted.
  • the optical device may shorten the period of the pulse wave as shown in FIG. 10( b ).
  • the optical device 400 may change the period of the pulse wave irradiated by the light irradiator 410 by comparing the parallax between the peaks of the electrical signal with the first set value.
  • the optical device 400 when the time difference between the peaks of the electrical signal is greater than the first set value, the optical device 400 extends the period of the pulse wave irradiated by the light irradiation unit 410, and the time difference between the peaks of the electrical signal is When the value is smaller than the first set value, the period of the pulse wave irradiated by the light irradiator may be shortened.
  • a plurality of the first set values may be provided for each section.
  • the optical device 400 may increase the ratio of pulse waves as shown in FIG. This is because the size of the dust is small and the dust passing through the pulse wave may not be measured.
  • the optical device 400 may compare the peak value of the electrical signal with the second set value to change the ratio of the pulse wave irradiated by the light irradiator 410 .
  • the peak value of the electrical signal has a value equal to or less than the second set value continuously for more than a preset number of times, the off versus on of the pulse irradiated by the light irradiator 410 is on (on).
  • the off-to-on ratio of the pulse irradiated by the light irradiation unit 410 is can be lowered
  • a plurality of second set values may be provided for each section.

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Abstract

An optical device of the present invention may be characterized by: a light irradiation unit that irradiates light toward a specific space; a light receiving unit for receiving light and generating electric signals in response to an amount of the received light; and discriminating peaks of the electrical signals, sensing a volume flow rate of dust passing through the specific space through a time difference between the peaks of the electrical signals, and calculating a dust concentration in the specific space by using the volume flow rate.

Description

광학 장치optical device
본 발명은 광학 장치에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 유동발생장치 없이 공기 중에 부유하고 있는 입자의 개수 및 농도를 측정하는 장치 및 이에 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to an optical device. Specifically, the present invention relates to an apparatus for measuring the number and concentration of particles suspended in air without a flow generator, and a method for manufacturing the same.
현대사회에 있어서 지속적인 산업화는 세계적으로 미세먼지를 비롯한 대기질을 악화시키고, 도시에서의 대기오염에 대한 관심과 우려가 증가하고 있다. 특히, 입자상 오염물질(particulate matter, PM)인 미세먼지는 인위적인 산업활동에 의해 발생되는 입자가 대부분을 차지하며, 입자의 크기에 따라 10um 이하의 물질을 PM10으로 정의하고, 2.5 um 이하를 PM2.5로 표기하고 있다. 공기 중에 부유하는 먼지입자를 총칭 TSP(total suspended particle)라고 하며, 1000um 이하의 입자가 해당되지만 실제로 대기 입자시료를 채취하여 관찰해보면 70um 이하의 크기로 구성되어 있다. In modern society, continuous industrialization is worsening air quality including fine dust worldwide, and interest and concerns about air pollution in cities are increasing. In particular, fine dust, a particulate matter (PM), accounts for most of the particles generated by artificial industrial activities, and depending on the size of the particles, 10 μm or less is defined as PM10, and 2.5 μm or less is PM2. 5 is marked. Dust particles suspended in the air are collectively referred to as total suspended particles (TSPs). Particles smaller than 1000 μm correspond to particles of less than 70 μm.
미세 먼지 측정 기술로 많이 사용되는 방법에는 광산란법이 있다. 광산란법은 대기 중에 부유하고 있는 입자상 물질(PM)에 빛을 조사하면 입자에 의해 빛이 산란하게 되며, 물리적 성질이 동일 입자상 물질의 빛을 조사하면 산란광의 양은 질량농도에 비례하게 된다는 원리를 이용하여 입자상 물질의 양을 구하는 방법이다. A method widely used as a technique for measuring fine dust is a light scattering method. The light scattering method uses the principle that when light is irradiated to particulate matter (PM) suspended in the atmosphere, the light is scattered by the particles, and when light of particulate matter with the same physical properties is irradiated, the amount of scattered light is proportional to the mass concentration. This is a method to calculate the amount of particulate matter.
기존의 광산란법을 이용한 먼지 측정 장치는 광산란을 통해 먼지를 측정하는 측정부, 상기 측정부로 먼지를 유도하는 유로구조 및 상기 유로구조에서 먼지를 유동하는 유동발생장치(예를 들어, 히터 또는 팬)을 포함하고 있었다. 다만, 유로 구조 및 유동 발생장치는 먼지 측정 장치의 부피를 크게 하여 휴대성을 감소하는 문제가 있었다.A dust measuring device using a conventional light scattering method includes a measuring unit for measuring dust through light scattering, a flow path structure for guiding dust to the measuring unit, and a flow generating device (eg, a heater or a fan) for flowing dust in the flow path structure. was containing However, there is a problem in that the flow path structure and the flow generating device increase the volume of the dust measuring device, thereby reducing portability.
일 실시예에 따른 광학 장치는, 유동발생장치 및 유로구조 없이 공기 중에 부유하고 있는 입자의 개수 및 농도를 측정하는 장치 및 이에 제조방법을 제공하는데 목적이 있다.An object of the optical device according to an embodiment is to provide an apparatus for measuring the number and concentration of particles suspended in air without a flow generating device and a flow path structure, and a manufacturing method therefor.
상기 목적을 달성하기 위해, 일 실시예에 따른 광학 장치는, 특정 공간을 향해 광을 조사하는 광 조사부, 광을 수신하고 수신한 광량에 대응하여 전기 신호를 발생하는 광 수신부, 및 상기 전기 신호의 피크를 분별하고, 상기 전기 신호의 피크 간 시차를 통해 상기 특정 공간을 지나는 먼지의 체적 유량을 감지하고, 상기 체적 유량을 이용하여 상기 특정 공간의 먼지 농도를 연산하는 프로세서를 포함할 수 있다. In order to achieve the above object, an optical device according to an embodiment includes a light irradiator for irradiating light toward a specific space, a light receiving unit for receiving light and generating an electrical signal in response to the received amount of light, and and a processor for discriminating a peak, detecting a volume flow rate of dust passing through the specific space through a time difference between the peaks of the electrical signal, and calculating a dust concentration in the specific space using the volume flow rate.
또한, 일 실시예에 따라, 상기 프로세서는 상기 전기 신호의 피크 값을 통해 상기 특정 공간을 지나는 먼지의 질량 유량을 감지하고, 상기 체적 유량 및 상기 질량 유량을 이용하여 상기 특정 공간의 먼지 농도를 연산하는 것을 특징으로 할 수 있다. Also, according to an embodiment, the processor detects a mass flow rate of dust passing through the specific space through the peak value of the electrical signal, and calculates the dust concentration of the specific space using the volume flow rate and the mass flow rate It can be characterized as
또한, 일 실시예에 따라, 상기 광 조사부는 기 설정 주기로 펄스 파를 상기 특정 공간으로 조사하는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, according to an embodiment, the light irradiation unit may be characterized in that it irradiates a pulse wave to the specific space at a preset period.
또한, 일 실시예에 따라, 상기 프로세서는 상기 전기 신호의 피크 간 시차를 제1 설정 값과 비교하여 상기 광 조사부에서 조사하는 펄스 파의 주기를 변경하는 것을 특징으로 할 수 있다. Also, according to an embodiment, the processor may compare the time difference between the peaks of the electrical signal with a first set value to change the period of the pulse wave irradiated by the light irradiator.
또한, 일 실시예에 따라, 상기 프로세서는 상기 전기 신호의 피크 간 시차가 상기 제1 설정 값 보다 커지는 경우, 상기 광 조사부에서 조사하는 펄스 파의 주기를 연장하고, 상기 전기 신호의 피크 간 시차가 상기 제1 설정 값 보다 작아지는 경우 상기 광 조사부에서 조사하는 펄스 파의 주기를 단축하는 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, according to an embodiment, when the time difference between the peaks of the electrical signal is greater than the first set value, the processor extends the period of the pulse wave irradiated by the light irradiation unit, and the time difference between the peaks of the electrical signal is When it is smaller than the first set value, it may be characterized in that the period of the pulse wave irradiated by the light irradiation unit is shortened.
또한, 일 실시예에 따라, 상기 제1 설정 값은 구간 별로 복수 개 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다. Also, according to an embodiment, it may be characterized in that a plurality of the first set values are provided for each section.
또한, 일 실시예에 따라, 상기 프로세서는 상기 전기 신호의 피크 값을 제2 설정 값과 비교하여 상기 광 조사부에서 조사하는 펄스 파의 비율을 변경하는 것을 특징으로 할 수 있다. Also, according to an embodiment, the processor may compare the peak value of the electrical signal with a second set value to change the ratio of the pulse wave irradiated by the light irradiator.
또한, 일 실시예에 따라, 상기 프로세서는 상기 전기 신호의 피크 값이 기 설정 횟수 이상 연속적으로 상기 제2 설정 값 이하 값을 가지는 경우, 상기 광 조사부에서 조사하는 펄스의 오프(off) 대비 온(on) 비율을 높이고, 상기 전기 신호의 피크 값이 기 설정 횟수 이상 연속적으로 상기 제2 설정 값 이상 값을 가지는 경우, 상기 광 조사부에서 조사하는 펄스의 오프(off) 대비 온(on) 비율을 낮추는 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, according to an embodiment, when the peak value of the electrical signal has a value less than or equal to the second set value continuously for more than a preset number of times, the processor is configured to turn on (off) versus on (off) pulses irradiated by the light irradiator. on) to increase the ratio, and when the peak value of the electrical signal has a value equal to or greater than the second set value continuously for more than a preset number of times, lowering the off-to-on ratio of the pulses irradiated by the light irradiator can be characterized as
또한, 일 실시예에 따라, 상기 제2 설정 값은 구간 별로 복수 개 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다. Also, according to an embodiment, it may be characterized in that a plurality of second set values are provided for each section.
또한, 일 실시예에 따라, 상기 전기 신호의 피크는 주변광에 의한 노이즈를 제거한 상태에서 획득되는 것을 특징으로 할 수 있다. Also, according to an embodiment, the peak of the electrical signal may be obtained in a state in which noise caused by ambient light is removed.
또한, 일 실시예에 따라, 상기 광 조사부는 특정 파장의 광을 조사하고, 상기 광 수신부는 상기 특정 파장의 광을 수신하는 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, according to an embodiment, the light irradiator may irradiate light of a specific wavelength, and the light receiver may receive light of the specific wavelength.
또한, 일 실시예에 따라, 상기 광 수신부는 상기 특정 파장의 광을 통과시키는 필터를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, according to an embodiment, the light receiving unit may include a filter that passes the light of the specific wavelength.
또한, 일 실시예에 따라, 상기 광 조사부는 지향성 광원, 및 상기 지향성 광원에서 발생한 광을 상기 특정 공간으로 전달하는 제1 렌즈를 포함하고, 상기 광 수신부는 광을 수신하여 상기 전기 신호를 발생시키는 트랜지스터, 및 상기 특정 공간에서 반사된 광을 상기 트랜지스터를 향해 전달하는 제2 렌즈를 포함하고, 상기 광원 및 상기 트랜지스터는 동일 기판에 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, according to an embodiment, the light irradiation unit includes a directional light source, and a first lens that transmits the light generated from the directional light source to the specific space, and the light receiving unit receives the light to generate the electrical signal A transistor and a second lens that transmits the light reflected from the specific space toward the transistor, wherein the light source and the transistor are provided on the same substrate.
또한, 일 실시예에 따라, 상기 광원 및 상기 트랜지스터는 상기 기판의 동일 평면상에 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다. Also, according to an embodiment, the light source and the transistor may be provided on the same plane of the substrate.
또한, 일 실시예에 따라, 상기 트랜지스터는 광을 수신하는 수광 영역의 중앙부가 상기 제2 렌즈의 광축 상에 구비되도록 상기 기판에 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다.Also, according to an embodiment, the transistor may be provided on the substrate such that a central portion of a light receiving region for receiving light is provided on the optical axis of the second lens.
일 실시예에 따른 광학 장치는 유로 구조 없이 먼지 농도를 측정하여 광학 장치의 부피를 감소할 수 있다.The optical device according to an embodiment may reduce the volume of the optical device by measuring the dust concentration without a flow path structure.
일 실시예에 따른 광학 장치는 유로 구조 내부에서 먼지를 유동하는 유동발생장치를 생략하여 광학 장치의 부피를 감소하고, 소음 발생을 방지할 수 있다. The optical device according to an embodiment may reduce the volume of the optical device and prevent noise generation by omitting the flow generating device for flowing dust in the flow path structure.
일 실시예에 따른 광학 장치는 먼지를 센싱하는 측정부가 외부로 노출되어 관리가 용이할 수 있다.The optical device according to an embodiment may be easily managed since the measuring unit for sensing dust is exposed to the outside.
도 1는 광산란법을 이용하여 먼지를 측정하는 기존의 광학 장치의 개요도이다.1 is a schematic diagram of a conventional optical device for measuring dust using a light scattering method.
도 2는 일 실시예에 따른 광학 장치의 개요도이다. 2 is a schematic diagram of an optical device according to an embodiment;
도 3은 일 실시에에 따른 광학 장치의 구조를 구체적으로 설명하기 위한 상세도이다. 3 is a detailed diagram for describing a structure of an optical device according to an exemplary embodiment.
도 4은 광학 장치의 다른 실시예이다.4 is another embodiment of an optical device.
도 5는 광학 장치의 다른 실시예이다. 5 is another embodiment of an optical device.
도 6은 광학 장치의 다른 실시예이다. 6 is another embodiment of an optical device.
도 7은 일 실시예에 따른 광학 장치에서 먼지의 체적유량을 분별하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 7 is a view for explaining a method of classifying a volume flow rate of dust in an optical device according to an exemplary embodiment.
도 8은 일 실시예에 따른 광학 장치에서 먼지의 질량유량을 분별하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 8 is a view for explaining a method of classifying a mass flow rate of dust in an optical device according to an exemplary embodiment.
도 9는 일 실시예에 따른 광학 장치에서 수신한 전기 신호를 도시하고 있다. 9 illustrates an electrical signal received by an optical device according to an exemplary embodiment.
도 10은 일 실시예에 따른 광학 장치에서 광 조사부가 조사하는 펄스 파를 도시하고 있다.10 illustrates a pulse wave irradiated by a light irradiator in an optical device according to an exemplary embodiment.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. Hereinafter, the embodiments disclosed in the present specification will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but the same or similar components are assigned the same reference numbers regardless of reference numerals, and redundant description thereof will be omitted. The suffixes "module" and "part" for the components used in the following description are given or mixed in consideration of only the ease of writing the specification, and do not have a meaning or role distinct from each other by themselves. In addition, in describing the embodiments disclosed in the present specification, if it is determined that detailed descriptions of related known technologies may obscure the gist of the embodiments disclosed in the present specification, the detailed description thereof will be omitted. In addition, the accompanying drawings are only for easy understanding of the embodiments disclosed in the present specification, and the technical spirit disclosed herein is not limited by the accompanying drawings, and all changes included in the spirit and scope of the present invention , should be understood to include equivalents or substitutes.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms including an ordinal number such as first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements are not limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.When a component is referred to as being “connected” or “connected” to another component, it is understood that the other component may be directly connected or connected to the other component, but other components may exist in between. it should be On the other hand, when it is mentioned that a certain element is "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that the other element does not exist in the middle.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In the present application, terms such as "comprises" or "have" are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It should be understood that this does not preclude the existence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
도 1는 광산란법을 이용하여 먼지를 측정하는 기존의 광학 장치(200)의 개요도이다. 1 is a schematic diagram of a conventional optical device 200 for measuring dust using a light scattering method.
광산란법을 이용하여 먼지를 측정하는 광학 장치(200)는 기본적으로, 하우징(210), 하우징(210) 내부에 구비된 먼지 유동 유로(220), 먼지 유동 유로(220)를 향해 광을 조사하는 광 조사부(230), 먼지(300)에 반사된 광을 수신하는 광 수신부(240)를 포함할 수 있다. The optical device 200 for measuring dust using the light scattering method basically irradiates light toward the housing 210 , the dust flow passage 220 provided in the housing 210 , and the dust flow passage 220 . It may include a light irradiator 230 and a light receiver 240 for receiving the light reflected by the dust 300 .
광산란법을 이용하여 먼지를 측정하는 광학 장치(200)는 광 수신부(240)에서 수신한 광량에 대응하여, 먼지의 농도를 측정할 수 있다. 광 수신부(240)는 경우에 따라서 복수 개 구비될 수 있다. The optical apparatus 200 for measuring dust using the light scattering method may measure the concentration of dust in response to the amount of light received by the light receiving unit 240 . A plurality of light receiving units 240 may be provided in some cases.
광산란법을 이용하여 먼지를 측정하는 광학 장치(200)는 추가적으로, 유동 발생 장치(미도시)를 포함하여, 먼지 유동 유로(220) 내 먼지를 유동할 수 있다. 유동 발생 장치는 히터 또는 팬이 이용될 수 있다. 히터로 구성된 유동 발생 장치는 대류를 이용하여 먼지 유동 유로(220) 내에서 먼지를 유동할 수 있다. 팬으로 구성된 유동 발생 장치는 압력 변화를 이용하여 먼지 유동 유로(220) 내에서 먼지를 유동할 수 있다. The optical device 200 for measuring dust by using the light scattering method may further include a flow generating device (not shown) to allow dust to flow in the dust flow passage 220 . The flow generating device may be a heater or a fan. The flow generating device configured as a heater may use convection to flow dust in the dust flow passage 220 . The flow generating device configured as a fan may use a pressure change to flow dust in the dust flow passage 220 .
기존의 광산란법을 이용하여 먼지를 측정하는 광학 장치(200)는 먼지 유동 유로(220) 및 유동 발생 장치를 포함하고 있어, 부피가 크고, 소음이 발생하며, 광학 부품(광 조사부(230) 및 광 수신부(240))를 세척 관리하는 어려움이 있었다. The optical device 200 for measuring dust using the conventional light scattering method includes a dust flow path 220 and a flow generating device, so it has a large volume, generates noise, and an optical component (light irradiator 230 and There was a difficulty in cleaning and managing the light receiving unit 240).
이하에서는 일 실시예에 따른 광학 장치로서, 먼지 유동 유로(220) 및 유동 발생 장치를 생략한 광학 장치를 살펴본다. Hereinafter, as an optical device according to an exemplary embodiment, an optical device in which the dust flow passage 220 and the flow generating device are omitted will be described.
도 2는 일 실시예에 따른 광학 장치의 개요도이다. 2 is a schematic diagram of an optical device according to an embodiment;
일 실시예에 따른 광학 장치(400)는 특정 공간을 향해 광을 조사하는 광 조사부(410), 광을 수신하고 수신한 광량에 대응하여 전기 신호를 발생하는 광 수신부(420)를 포함할 수 있다. The optical apparatus 400 according to an embodiment may include a light irradiator 410 for irradiating light toward a specific space, and a light receiving unit 420 for receiving light and generating an electrical signal in response to the received amount of light. .
광 조사부(410)는 지향성 광원(411) 및 지향성 광원(411)에서 발생한 광을 상기 특정 공간으로 전달하는 제1 렌즈(412)를 포함할 수 있다. The light irradiation unit 410 may include a directional light source 411 and a first lens 412 that transmits the light generated from the directional light source 411 to the specific space.
광 수신부(420)는 광을 수신하여 상기 전기 신호를 발행하는 트랜지스터(421) 및 상기 특정 공간에서 반사된 광을 트랜지스터(421)를 향해 전달하는 제2 렌즈(422)를 포함할 수 있다. The light receiver 420 may include a transistor 421 that receives light and generates the electrical signal, and a second lens 422 that transmits the light reflected from the specific space toward the transistor 421 .
일 실시예에 따른 광학 장치(400)는 광원(411) 및 트랜지스터(421)가 구비되는 회로 기판(430) 및 광원(411) 및 트랜지스터(421)가 실장되는 하우징(440)를 포함할 수 있다. 하우징(440)은 일면에 제1 렌즈(412) 및 제2 렌즈(422)를 포함할 수 있다. 하우징(440)은 광원(411)과 트랜지스터(421)가 실장되는 공간을 분리하는 분리벽(441)을 포함할 수 있다. The optical device 400 according to an embodiment may include a circuit board 430 on which a light source 411 and a transistor 421 are provided, and a housing 440 on which the light source 411 and the transistor 421 are mounted. . The housing 440 may include a first lens 412 and a second lens 422 on one surface. The housing 440 may include a partition wall 441 separating a space in which the light source 411 and the transistor 421 are mounted.
광원(411)과 트랜지스터(421)는 회로 기판(430)의 동일 평면상에 구비될 수 있다. 광원(411)는 제1 렌즈(412)를 통해 특정 공간으로 광을 조사하고, 트랜지스터(421)는 특정 공간에 존재하는 먼지(300)에 반사된 광을 제2 렌즈(422)를 통해 수신할 수 있다. The light source 411 and the transistor 421 may be provided on the same plane of the circuit board 430 . The light source 411 irradiates light to a specific space through the first lens 412 , and the transistor 421 receives the light reflected by the dust 300 existing in the specific space through the second lens 422 . can
도 3은 일 실시에에 따른 광학 장치(400)의 구조를 구체적으로 설명하기 위한 상세도이다. 이하 도 2의 광학 장치(400)를 참조한다. 3 is a detailed view for explaining in detail the structure of the optical device 400 according to an exemplary embodiment. Hereinafter, reference is made to the optical device 400 of FIG. 2 .
도 3(a)는 광을 조사하는 방향에서 바라본 광학 장치(400)의 일부 구성 정면도이고, 도 3(b)는 광을 조사하는 방향의 측면에서 바라본 광학 장치(400)의 일부 구성 측면도이다. 3 (a) is a partial front view of the optical device 400 viewed from the light irradiating direction, FIG. 3 (b) is a partial configuration side view of the optical device 400 viewed from the side in the light irradiating direction.
광원(411)은 제1 렌즈(412)를 통해 특정 공간(500)으로 광을 조사할 수 있으며, 트랜지스터(421)는 제2 렌즈(422)를 통해 특정 공간(500)에서 반사된 광을 수신할 수 있다.The light source 411 may irradiate light to the specific space 500 through the first lens 412 , and the transistor 421 receives the light reflected in the specific space 500 through the second lens 422 . can do.
트랜지스터(421)가 회로 기판(430) 상에 구비되는 위치는 특정 공간(500)에서 반사된 광이 제2 렌즈(422)로 입사되는 방향 또는 각도에 의해 결정될 수 있다. 트랜지스터(421)는 특정 공간(500)에서 반사된 광이 제2 렌즈(422)의 광 축과 형성하는 각도(θ)에 대응하여, 광을 수신하는 영역의 중심(B)이 제2 렌즈(422)의 광 축에서 이격되도록 회로 기판(430)에 구비될 수 있다. A position at which the transistor 421 is provided on the circuit board 430 may be determined by a direction or an angle in which light reflected from a specific space 500 is incident on the second lens 422 . The transistor 421 corresponds to the angle θ formed by the light reflected in the specific space 500 with the optical axis of the second lens 422, so that the center B of the area for receiving the light is the second lens ( It may be provided on the circuit board 430 to be spaced apart from the optical axis of the 422 .
구체적으로, 도 3의 실시예를 살펴보면, 특정 공간(500)이 제2 렌즈(422)의 광 축 방향으로 제1 거리(S2) 이격되고, 제2 렌즈(422)의 광 축에 수직 방향으로 제2 거리(d) 이격되는 경우, 특정 공간(500)에서 반사된 광이 제2 렌즈(422)의 광 축과 형성하는 각도(θ)는 act(d/S2)에 대응될 수 있다. 이때, 트랜지스터(421)가 제2 렌즈(422)와 제3 거리(S2/M) 이격되어 구비되는 경우, 트랜지스터(421)에서 광을 수신하는 영역의 중심이 제2 렌즈(422)의 광 축에서 (S2/M)*tan(θ) 만큼 이격되도록 구비될 수 있다. Specifically, referring to the embodiment of FIG. 3 , a specific space 500 is spaced apart by a first distance S2 in the optical axis direction of the second lens 422 , and in a direction perpendicular to the optical axis of the second lens 422 . When the second distance d is spaced apart, the angle θ formed by the light reflected in the specific space 500 with the optical axis of the second lens 422 may correspond to act(d/S2). In this case, when the transistor 421 is provided to be spaced apart from the second lens 422 by a third distance (S2/M), the center of the region receiving light from the transistor 421 is the optical axis of the second lens 422 . It may be provided to be spaced apart by (S2/M)*tan(θ).
일 실시예에 따른 광학 장치(400)는 특정 공간(500)에서 반사된 광이 트랜지스터(421)에서 광을 수신하는 영역의 중심을 향해 조사됨으로써 광 수득 효율을 향상시킬 수 있다. In the optical device 400 according to an exemplary embodiment, light reflected from a specific space 500 is irradiated toward the center of a region in which the transistor 421 receives light, thereby improving light acquisition efficiency.
도 4은 광학 장치(400)의 다른 실시예이다. 이하 도 2의 광학 장치(400)를 참조한다.4 is another embodiment of an optical device 400 . Hereinafter, reference is made to the optical device 400 of FIG. 2 .
일 실시예에 따른 광학 장치(400)는 제1 렌즈(412)을 이용하여 광을 조사하는 방향 및 제2 렌즈(421)를 이용하여 광을 수신하는 방향을 변경할 수 있다. The optical apparatus 400 according to an embodiment may change a direction in which light is irradiated using the first lens 412 and a direction in which light is received using the second lens 421 .
구체적으로, 도 4(a)는 광원(411)에서 조사된 광이 굴절 없이 제1 렌즈(412)를 지나 특정 공간(500)으로 조사되고, 제2 렌즈(422)는 특정 공간(500)을 향하도록 구비되어 트랜지스터(421)가 수신하는 광은 제2 렌즈(422)에서 굴절되어 입사되는 실시예를 도시하고 있다. 이 경우 제2 렌즈(421)의 제작이 어려울 수 있지만, 수광량을 충분히 확보할 수 있다는 점에서 광 수득 효율을 향상시킬 수 있다. Specifically, in FIG. 4( a ), the light irradiated from the light source 411 passes through the first lens 412 without refraction and is irradiated to a specific space 500 , and the second lens 422 illuminates the specific space 500 . The light provided to face the transistor 421 and received by the transistor 421 is refracted by the second lens 422 and is incident thereto. In this case, although it may be difficult to manufacture the second lens 421 , the light acquisition efficiency can be improved in that the amount of light received can be sufficiently secured.
구체적으로, 도 4(b)는 특정 공간(500)이 제1 렌즈(412)와 제2 렌즈(422) 사이에 구비되고, 제1 렌즈(412)와 제2 렌즈(422)는 각각 특정 공간(500)을 향하도록 구비되고, 광원(411)에서 조사된 광은 제1 렌즈(412)를 지나 특정 공간(500)을 향해 굴절되고, 특정 공간(500)에서 반사된 광은 제2 렌즈(422)를 지나 트랜지스터(421)를 향해 굴절될 수 있다. 이 경우, 광학 장치(400)는 특정 공간(500)을 근접하게 설정할 수 있다. Specifically, in FIG. 4( b ), a specific space 500 is provided between the first lens 412 and the second lens 422 , and the first lens 412 and the second lens 422 have a specific space, respectively. It is provided to face 500 , and the light irradiated from the light source 411 passes through the first lens 412 and is refracted toward the specific space 500 , and the light reflected in the specific space 500 passes through the second lens ( It may be deflected toward the transistor 421 through 422 . In this case, the optical device 400 may set the specific space 500 to be adjacent.
구체적으로, 도 4(c)는 제1 렌즈(412)가 특정 공간(500)을 향하도록 구비되고, 광원(411)에서 조사된 광은 제1 렌즈(412)를 지나 특정 공간(500)을 향해 굴절되고, 특정 공간(500)에서 반사된 광은 굴절 없이 제2 렌즈(422)를 지나 트랜지스터(421)를 향해 입사될 수 있다. Specifically, in FIG. 4C , the first lens 412 is provided to face a specific space 500 , and the light irradiated from the light source 411 passes through the first lens 412 and passes through the specific space 500 . Light refracted toward and reflected from the specific space 500 may pass through the second lens 422 without refraction and be incident toward the transistor 421 .
도 5은 광학 장치(400)의 다른 실시예이다. 이하 도 2의 광학 장치(400)를 참조한다.5 is another embodiment of an optical device 400 . Hereinafter, reference is made to the optical device 400 of FIG. 2 .
일 실시예에 따른 광학장치(400)는 제1 렌즈(412) 및 제2 렌즈(422)로 몰링 렌즈를 이용할 수 있다.The optical device 400 according to an exemplary embodiment may use a molding lens as the first lens 412 and the second lens 422 .
구체적으로, 하우징(400)는 광원(411)이 실장되는 공간과 트랜지스터(421)가 실장되는 공간을 격벽(441)으로 분리할 수 있다. 각각 분리된 공간은 각각 수지가 채워져 제1 렌즈(412) 및 제2 렌즈(422)를 구성할 수 있다.Specifically, the housing 400 may separate a space in which the light source 411 is mounted and a space in which the transistor 421 is mounted by a partition wall 441 . Each of the separated spaces may be filled with resin to configure the first lens 412 and the second lens 422 .
하우징(400)는 수지가 유입되는 유입구(442)을 포함하고, 광이 통과하는 개구부(443)을 포함할 수 있다. 유입구(442)로 유입된 수지는 내부 공간을 채우고 개구부(443)에서 표면장력에 의해 렌즈 표면을 형성할 수 있다. The housing 400 may include an inlet 442 through which resin is introduced, and an opening 443 through which light passes. The resin introduced into the inlet 442 may fill the inner space and form the lens surface by surface tension in the opening 443 .
제1 렌즈(412) 및 제2 렌즈(422)의 렌즈 표면은 개구부(443)의 크기 및 수지의 점성 중 적어도 하나에 의해서 형성될 수 있다. The lens surfaces of the first lens 412 and the second lens 422 may be formed by at least one of the size of the opening 443 and the viscosity of the resin.
유입구(442)는 수지가 유입되어 제1 렌즈(442) 및 제2 렌즈(422)를 몰딩 제작한 후 부속 부품으로 매워질 수 있다. The inlet 442 may be filled with accessory parts after the resin is introduced and the first lens 442 and the second lens 422 are molded.
도 6은 광학 장치의 다른 실시예이다. 이하 도 2의 광학 장치(400)를 참조한다.6 is another embodiment of an optical device. Hereinafter, reference is made to the optical device 400 of FIG. 2 .
일 실시예에 따른 광학 장치(400)는 광 조사부(410)에서 특정 파장의 광을 조사하고, 광 수신부(420)에서 상기 특정 파장의 광을 수신할 수 있다. 이는 주변광에 의한 노이즈를 제거하기 위함이다. The optical device 400 according to an embodiment may irradiate light of a specific wavelength from the light emitter 410 and receive the light of the specific wavelength from the light receiver 420 . This is to remove noise caused by ambient light.
이를 위해, 광학 장치(400)는 특정 파장만을 통과시키는 필터(450)를 이용할 수 있다. 필터(450)는 광 조사부(410)에서 광이 조사되는 경로 상에 구비되고, 광 수신부(420)에서 광이 수신되는 경로 상에 구비될 수 있다. To this end, the optical device 400 may use a filter 450 that passes only a specific wavelength. The filter 450 may be provided on a path through which the light is irradiated from the light emitting unit 410 and may be provided on a path through which the light is received from the light receiving unit 420 .
예를 들어, 필터(450)는 도 6과 같이 제1 렌즈(412) 및 제2 렌즈(422) 상에 구비될 수 있다. 필터(450)는 일체로 구비되거나, 제1 렌즈(412) 및 제2 렌즈(422) 상에 분리되어 구비될 수 있다. 필터(450)는 광원(411) 상에 구비되고 트랜지스터(421) 상에 구비될 수 있다. For example, the filter 450 may be provided on the first lens 412 and the second lens 422 as shown in FIG. 6 . The filter 450 may be provided integrally or may be provided separately on the first lens 412 and the second lens 422 . The filter 450 may be provided on the light source 411 and on the transistor 421 .
도 7은 일 실시예에 따른 광학 장치(400)에서 먼지의 체적유량을 분별하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 이하 도 2의 광학 장치(400)를 참조한다.7 is a view for explaining a method of classifying a volume flow rate of dust in the optical device 400 according to an exemplary embodiment. Hereinafter, reference is made to the optical device 400 of FIG. 2 .
먼지의 농도를 측정하기 위해서는, 먼지를 포함하는 공기의 체적 유량을 알 필요가 있다. 기존의 광학 장치(400)는 유동 발생 장치 구동을 통해 먼지 유동 유로를 지나는 공기의 체적 유량을 인지할 수 있었다. 예를 들어, 팬의 구동 속도 또는 히터의 발열 정도로 먼지 유동 유로를 지나는 공기의 체적 유량을 인지할 수 있었다. In order to measure the concentration of dust, it is necessary to know the volumetric flow rate of the air containing the dust. The conventional optical device 400 can recognize the volumetric flow rate of air passing through the dust flow path by driving the flow generating device. For example, the volume flow rate of air passing through the dust flow path could be recognized by the driving speed of the fan or the heat generation of the heater.
일 실시예에 따른 광학 장치(400)는 먼지 유동 유로 및 유동 발생 장치를 포함하고 있지 않아, 유동 발생 장치를 통해 머지 유동 유로를 지나는 먼지의 체적 유량을 인지할 수 없다. 다만, 일 실시예에 따른 광학 장치(400)는 광 수신부(420)에서 수신한 광량에 대응하여 발생된 전기 신호의 피크간 시차를 통해 특정 공간을 지나는 공기의 체적 유량을 인지할 수 있다. Since the optical device 400 according to an exemplary embodiment does not include the dust flow path and the flow generating device, the volume flow rate of dust passing through the merge flow path through the flow generating device cannot be recognized. However, the optical device 400 according to an embodiment may recognize the volumetric flow rate of air passing through a specific space through the peak-to-peak time difference of the electrical signal generated in response to the amount of light received by the light receiver 420 .
구체적으로, 일 실시예에 따른 광학 장치(400)는 특정 공간을 향해 광을 조사하는 광 조사부(410), 광을 수신하고 수신한 광량에 대응하여 전기 신호를 발생하는 광 수신부(420), 및 상기 전기 신호의 피크를 분별하고, 상기 전기 신호의 피크 간 시차를 통해 상기 특정 공간을 지나는 먼지의 체적 유량을 감지하고, 상기 체적 유량을 이용하여 상기 특정 공간의 먼지 농도를 연산하는 프로세서를 포함할 수 있다. Specifically, the optical device 400 according to an embodiment includes a light irradiator 410 that irradiates light toward a specific space, a light receiver 420 that receives light and generates an electrical signal in response to the amount of light received, and A processor for discriminating the peak of the electrical signal, detecting a volume flow rate of dust passing through the specific space through a time difference between the peaks of the electrical signal, and calculating the dust concentration of the specific space using the volume flow rate can
특정 공간을 지나는 먼지의 체적 유량은 특정 공간을 지나는 먼지의 유속에 대응될 수 있다. 광 수신부(420)는 상기 특정 공간에 먼지가 지나가는 경우, 지나가는 먼지에 대응하여 전기 신호 피크를 획득할 수 있다. 전기 신호 피크는 시간에 대응하여 획득할 수 있다. 전기 신호 피크간 시차는 특정 공간을 지나는 먼지의 유속에 대응될 수 있다. 특정 공간을 지나는 먼지의 유속이 빠른 경우, 전기 신호 피크간 시차가 짧을 수 있다. 반대로, 특정 공간을 지나는 먼지의 유속이 느린 경우, 전기 신호 피크간 시차가 길수 있다. 도 7(a)는 특정 공간을 지나는 먼지의 유속이 빠른 실시예를 도시하고 있으며, 도 7(b)는 특정 공간을 지나는 먼지의 유속이 느린 실시예를 도시하고 있다. A volume flow rate of dust passing through a specific space may correspond to a flow rate of dust passing through a specific space. When dust passes through the specific space, the light receiver 420 may acquire an electrical signal peak corresponding to the passing dust. The electrical signal peak may be obtained corresponding to time. The electric signal peak-to-peak time difference may correspond to a flow rate of dust passing through a specific space. When the flow velocity of dust passing through a specific space is high, the time difference between the peaks of the electrical signal may be short. Conversely, when the flow velocity of dust passing through a specific space is slow, the time difference between the peaks of the electrical signal may be long. FIG. 7(a) shows an embodiment in which the flow velocity of dust passing through a specific space is fast, and FIG. 7(b) shows an embodiment in which the flow velocity of dust passing through a specific space is slow.
먼지의 농도를 획득하기 위해서는 체적 유량 외 질량 유량이 필요할 수 있다. 먼지의 농도는 체적 유량 대비 질량 유량을 통해 획득될 수 있다. 여기서, 질량 유량은 전기 신호를 통해 충전된 전하량을 이용하여 획득하거나, 전기 신호의 피크 값을 통해 획득할 수 있다. 이하에서는 전기 신호의 피크 값을 통해 체적 유량을 획득하는 실시에를 살펴본다. A mass flow in addition to the volume flow may be required to obtain the concentration of dust. The concentration of dust can be obtained through mass flow versus volume flow. Here, the mass flow rate may be obtained using the amount of electric charge charged through the electric signal, or may be obtained through the peak value of the electric signal. Hereinafter, an embodiment of acquiring the volumetric flow rate through the peak value of the electrical signal will be described.
도 8은 일 실시예에 따른 광학 장치에서 먼지의 질량유량을 분별하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 이하 도 2의 광학 장치(400)를 참조한다.8 is a view for explaining a method of classifying a mass flow rate of dust in an optical device according to an exemplary embodiment. Hereinafter, reference is made to the optical device 400 of FIG. 2 .
먼지의 크기는 다양할 수 있다. 먼지의 크기에 따라 인체에 미치는 영향이 다를 수 있다. 예를 들어 초미세 먼지는 사람의 폐 포까지 직접 침투하여 인체에 나쁜 영향을 영향을 미칠 수 있다. 따라서, 일반적으로 먼지의 크기에 대응하여 미세먼지의 농도를 제공하고 있는 실정이다. The size of the dust may vary. Depending on the size of the dust, the effect on the human body may be different. For example, ultrafine dust can directly penetrate into the human alveoli and adversely affect the human body. Accordingly, in general, the concentration of fine dust is provided in response to the size of the dust.
일 실시예에 따른 광학 장치는 단위 시간 동안 획득한 전기 신호의 피크 값을 통해 특정 공간을 지나는 먼지의 질량 유량을 획득할 수 있다. 먼지의 크기가 큰 경우, 전기 신호의 피크 값이 크게 나오고, 먼지의 크기가 작은 경우, 전기 신호의 피크 값은 작게 나올 수 있다. 일 실시예에 따른 광학 장치는 전기 신호의 피크 값을 먼지의 질량 또는 크기로 환산하고, 특정 공간을 지나는 먼지의 질량 유량을 획득할 수 있다. The optical device according to an embodiment may acquire a mass flow rate of dust passing through a specific space through a peak value of an electrical signal acquired for a unit time. When the size of the dust is large, the peak value of the electrical signal may be large, and when the size of the dust is small, the peak value of the electrical signal may be small. The optical device according to an embodiment may convert a peak value of an electrical signal into a mass or size of dust, and obtain a mass flow rate of dust passing through a specific space.
구체적으로, 도 8(a)는 특정 공간을 지나는 먼지의 크기가 동일한 경우를 예시하고 있다. 먼지의 크기가 동일한 경우, 전기 신호의 피크 값이 동일할 수 있다. 도 8(b)는 특정 공간을 지나는 먼지의 크기가 상이한 경우를 예시하고 있다. 크기가 큰 먼지에 대응되는 전기 신호의 피크 값은 작은 먼지에 대응되는 전기 신호의 피크 값 보다 클 수 있다. Specifically, FIG. 8( a ) illustrates a case where the size of dust passing through a specific space is the same. When the size of the dust is the same, the peak values of the electrical signals may be the same. FIG. 8(b) illustrates a case where the size of dust passing through a specific space is different. The peak value of the electric signal corresponding to the large dust may be greater than the peak value of the electric signal corresponding to the small dust.
도 9는 일 실시예에 따른 광학 장치에서 수신한 전기 신호를 도시하고 있다. 이하 도 2의 광학 장치(400)를 참조한다.9 illustrates an electrical signal received by an optical device according to an exemplary embodiment. Hereinafter, reference is made to the optical device 400 of FIG. 2 .
일 실시예에 따른 광학 장치는 광 수신부(420)에서 획득한 전기 신호의 피크간 시차를 통해 특정 공간을 지나는 먼지의 체적 유량을 획득하고, 상기 전기 신호의 피크 값을 토해 상기 특정 공간을 지나는 먼지의 질량 유량을 감지하고, 상기 체적 유량 대비 상기 질량 유량을 통해 상기 특정 공간의 먼지 농도를 분별할 수 있다. The optical device according to an embodiment obtains a volume flow rate of dust passing through a specific space through the peak-to-peak parallax of the electrical signal acquired by the light receiver 420, and the dust passing through the specific space by spitting the peak value of the electrical signal may detect a mass flow rate of , and classify the dust concentration of the specific space through the mass flow rate compared to the volume flow rate.
경우에 따라서, 일 실시예에 따른 광학 장치는 단위 시간 동안 획득한 전기 신호의 피크 개수를 통해 상기 특정 공간을 지나는 먼지의 체적 유량을 획득할 수 있다. 또한, 일 실시예에 따른 광학 장치는 단위 시간 동안 획득한 전기 신호의 피크 값을 통해 상기 특정 공간은 지나는 먼지의 체적 유량을 획득할 수 있다. In some cases, the optical device according to an embodiment may acquire the volumetric flow rate of dust passing through the specific space through the peak number of electrical signals acquired for a unit time. Also, the optical device according to an embodiment may acquire a volume flow rate of dust passing through the specific space through a peak value of an electrical signal acquired for a unit time.
경우에 따라서, 일 실시예에 따른 광학 장치는 전기 신호의 피크 값에 따라 전기 신호의 피크를 분별하고, 크기 별로 먼지의 농도를 획득할 수 있다. 구체적으로, 전기 신호 중 특정 범위에 속하는 피크 값을 가지는 전기 신호를 분별하고, 분별된 전기 신호를 이용하여 상기 특정 범위에 대응되는 먼지의 농도를 획득할 수 있다. 초미세 먼지에 대응되는 전기 신호는 피크 값이 작고, 그 값이 특정 범위에 속할 수 있다. 일 실시예에 따른 광학 장치는 피크 값을 통해 초미세 먼지에 대응되는 전기 신호를 분별하고, 분별된 전기 신호를 통해 체적 유량 및 질량 유량을 획득하여 초미세 먼지의 농도를 획득할 수 있다. In some cases, the optical device according to an exemplary embodiment may discriminate a peak of an electrical signal according to a peak value of the electrical signal, and may obtain a concentration of dust for each size. Specifically, an electrical signal having a peak value belonging to a specific range among electrical signals may be discriminated, and a concentration of dust corresponding to the specific range may be obtained using the classified electrical signal. The electrical signal corresponding to the ultrafine dust has a small peak value, and the value may fall within a specific range. The optical device according to an embodiment may obtain a concentration of ultrafine dust by discriminating an electric signal corresponding to the ultrafine dust through a peak value, and acquiring a volume flow rate and a mass flow rate through the classified electric signal.
구체적으로, 도 9는 통해서 체적 유량 및 질량 유량을 획득하는 방법을 살펴본다. 도 9는 단위 시간 동안 획득한 전기 신호를 도시하고 있다. 일 실시예에 따른 광학 장치는 단위 시간 동안 5 개의 전기 신호의 피크(601 내지 605)를 분별하고, 먼지의 체적 유량을 획득할 수 있다. 일 실시예에 따른 광학 장치는 전기 신호의 피크(601 내지 605)의 각 값에 대응되는 먼지의 크기 또는 질량을 분별하고, 먼지의 질량 유량을 획득할 수 있다. 일 실시예에 따른 광학 장치는 전기 신호의 피크(601 내지 605)에서 특정 값(v2)이하의 값을 가지는 전기 신호(602, 603, 605)만을 분별하고, 분별된 전기 신호를 이용하여 초미세 먼지의 농도를 분별할 수 있다. Specifically, a method of obtaining a volume flow rate and a mass flow rate through FIG. 9 is examined. 9 shows an electrical signal acquired for a unit time. The optical device according to an embodiment may discriminate peaks 601 to 605 of five electrical signals for a unit time, and obtain a volumetric flow rate of dust. The optical device according to an embodiment may discriminate the size or mass of dust corresponding to each value of the peaks 601 to 605 of the electrical signal, and obtain a mass flow rate of the dust. The optical device according to an exemplary embodiment discriminates only the electrical signals 602 , 603 , and 605 having a value less than or equal to a specific value v2 at the peaks 601 to 605 of the electrical signal, and uses the separated electrical signals to achieve ultra-fine The concentration of dust can be determined.
도 10은 일 실시예에 따른 광학 장치에서 광 조사부가 조사하는 펄스 파를 도시하고 있다. 이하 도 2의 광학 장치(400)를 참조한다.10 illustrates a pulse wave irradiated by a light irradiator in an optical device according to an exemplary embodiment. Hereinafter, reference is made to the optical device 400 of FIG. 2 .
일 실시예에 따른 광학 장치는 광 조사부(410)에서 기 설정 주기로 펄스 파를 조사할 수 있다. (도 10(a) 참조) 광 조사부(410)에서 조사되는 펄스 파는 먼지의 유속 및 크기 중 적어도 하나에 대응하여 조절될 수 있다. 예를 들어, 펄스 파의 주기 또는 펄스 파의 비율(오프(off) 대비 온(on) 비율)이 조절될 수 있다. (도 10(b), 도 10(c) 참조)In the optical device according to an embodiment, the light irradiator 410 may irradiate a pulse wave at a preset period. (See FIG. 10( a )) The pulse wave irradiated from the light irradiation unit 410 may be adjusted to correspond to at least one of a flow velocity and a size of dust. For example, the period of the pulse wave or the ratio of the pulse wave (off to on ratio) may be adjusted. (See Fig. 10(b), Fig. 10(c))
또한, 일 실시예에 따른 광학 장치는 특정 공간을 지나는 먼지의 유속이 빠른 경우, 도 10(b)와 같이 펄스 파의 주기를 단축할 수 있다. 광학 장치(400)는 전기 신호의 피크 간 시차를 제1 설정 값과 비교하여 광 조사부(410)에서 조사하는 펄스 파의 주기를 변경할 수 있다. 구체적으로, 광학 장치(400)는 상기 전기 신호의 피크 간 시차가 상기 제1 설정 값 보다 커지는 경우, 광 조사부(410)에서 조사하는 펄스 파의 주기를 연장하고, 상기 전기 신호의 피크 간 시차가 상기 제1 설정 값 보다 작아지는 경우, 상기 광 조사부에서 조사하는 펄스 파의 주기를 단축할 수 있다. 여기서, 상기 제1 설정 값은 구간 별로 복수 개 구비될 수 있다. Also, when the flow velocity of dust passing through a specific space is high, the optical device according to an exemplary embodiment may shorten the period of the pulse wave as shown in FIG. 10( b ). The optical device 400 may change the period of the pulse wave irradiated by the light irradiator 410 by comparing the parallax between the peaks of the electrical signal with the first set value. Specifically, when the time difference between the peaks of the electrical signal is greater than the first set value, the optical device 400 extends the period of the pulse wave irradiated by the light irradiation unit 410, and the time difference between the peaks of the electrical signal is When the value is smaller than the first set value, the period of the pulse wave irradiated by the light irradiator may be shortened. Here, a plurality of the first set values may be provided for each section.
구체적으로, 일 실시예에 따른 광학 장치는 특정 공간을 지나는 먼지의 크기가 작은 경우, 도 10(c)와 같이 펄스 파의 비율을 증가할 수 있다. 먼지의 크기가 작아 펄스 파 사이로 지나는 먼지가 측정되지 않을 수 있기 때문이다. 광학 장치(400)는 전기 신호의 피크 값을 제2 설정 값과 비교하여, 광 조사부(410)에서 조사하는 펄스 파의 비율을 변경할 수 있다. 구체적으로, 광학 장치(400)는 전기 신호의 피크 값이 기 설정 횟수 이상 연속적으로 상기 제2 설정 값 이하 값을 가지는 경우, 광 조사부(410)에서 조사하는 펄스의 오프(off) 대비 온(on) 비율을 높이고, 상기 전기 신호의 피크 값이 기 설정 횟수 이상 연속적으로 상기 제2 설정 값 이상 값을 가지는 경우, 광 조사부(410)에서 조사하는 펄스의 오프(off) 대비 온(on) 비율을 낮출 수 있다. 여기서, 상기 제2 설정 값은 구간 별로 복수 개 구비될 수 있다. Specifically, when the size of dust passing through a specific space is small, the optical device according to an exemplary embodiment may increase the ratio of pulse waves as shown in FIG. This is because the size of the dust is small and the dust passing through the pulse wave may not be measured. The optical device 400 may compare the peak value of the electrical signal with the second set value to change the ratio of the pulse wave irradiated by the light irradiator 410 . Specifically, in the optical device 400, when the peak value of the electrical signal has a value equal to or less than the second set value continuously for more than a preset number of times, the off versus on of the pulse irradiated by the light irradiator 410 is on (on). ) increase the ratio, and when the peak value of the electrical signal has a value equal to or greater than the second set value continuously for more than a preset number of times, the off-to-on ratio of the pulse irradiated by the light irradiation unit 410 is can be lowered Here, a plurality of second set values may be provided for each section.
상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.The above detailed description should not be construed as restrictive in all respects and should be considered as illustrative. The scope of the present invention should be determined by a reasonable interpretation of the appended claims, and all modifications within the equivalent scope of the present invention are included in the scope of the present invention.

Claims (15)

  1. 특정 공간을 향해 광을 조사하는 광 조사부;a light irradiation unit irradiating light toward a specific space;
    광을 수신하고, 수신한 광량에 대응하여 전기 신호를 발행하는 광 수신부; 및a light receiving unit that receives light and issues an electrical signal in response to the received light amount; and
    상기 전기 신호의 피크를 분별하고,to discriminate the peak of the electrical signal,
    상기 전기 신호의 피크간 시차를 통해 상기 특정 공간을 지나는 먼지의 체적 유량을 감지하고, Detecting the volumetric flow rate of dust passing through the specific space through the peak-to-peak time difference of the electrical signal,
    상기 체적 유량을 이용하여 상기 특정 공간의 먼지 농도를 연산하는 것을 특징으로 하는 광학 장치.The optical device of claim 1, wherein the dust concentration in the specific space is calculated using the volumetric flow rate.
  2. 제1항에 있어서,According to claim 1,
    상기 프로세서는the processor
    상기 전기 신호의 피크 값을 통해 상기 특정 공간을 지나는 먼지의 질량 유량을 감지하고,Detecting the mass flow rate of dust passing through the specific space through the peak value of the electrical signal,
    상기 체적 유량 및 상기 질량 유량을 이용하여 상기 특정 공간의 먼지 농도를 연산하는 것을 특징으로 하는 광학 장치.The optical device of claim 1, wherein the dust concentration in the specific space is calculated using the volume flow rate and the mass flow rate.
  3. 제2항에 있어서,3. The method of claim 2,
    상기 광 조사부는The light irradiation unit
    기 설정 주기로 펄스 파를 상기 특정 공간으로 조사하는 것을 특징으로 하는 광학 장치.An optical device characterized in that the pulse wave is irradiated to the specific space at a preset period.
  4. 제3항에 있어서,4. The method of claim 3,
    상기 프로세서는the processor
    상기 전기 신호의 피크 간 시차가 제1 설정 값과 비교하여, 상기 광 조사부에서 조사하는 펄스 파의 주기를 변경하는 것을 특징으로 하는 광학 장치.The optical device of claim 1, wherein the time difference between the peaks of the electrical signal is compared with a first set value, and the period of the pulse wave irradiated by the light irradiation unit is changed.
  5. 제4항에 있어서,5. The method of claim 4,
    상기 프로세서는the processor
    상기 전기 신호의 피크 간 시차가 상기 제1 설정 값 보다 커지는 경우, 상기 광 조사부에서 조사하는 펄스 파의 주기를 연장하고,When the time difference between the peaks of the electrical signal is greater than the first set value, the period of the pulse wave irradiated by the light irradiation unit is extended,
    상기 전기 신호의 피크 간 시차가 상기 제1 설정 값 보다 작아지는 경우, 상기 광 조사부에서 조사하는 펄스 파의 주기를 단축하는 것을 특징으로 하는 광학 장치.When the parallax between the peaks of the electrical signal becomes smaller than the first set value, the optical device of claim 1 , wherein the period of the pulse wave irradiated by the light irradiation unit is shortened.
  6. 제4항에 있어서,5. The method of claim 4,
    상기 제1 설정 값은 The first set value is
    구간 별로 복수 개 구비되는 것을 특징으로 하는 광학 장치.An optical device, characterized in that a plurality are provided for each section.
  7. 제4항에 있어서,5. The method of claim 4,
    상기 프로세서는the processor
    상기 전기 신호의 피크 값을 제2 설정 값과 비교하여, 상기 광 조사부에서 조사하는 펄스 파의 비율을 변경하는 것을 특징으로 하는 광학 장치.and comparing the peak value of the electrical signal with a second set value to change the ratio of the pulse wave irradiated by the light irradiator.
  8. 제7항에 있어서,8. The method of claim 7,
    상기 프로세서는the processor
    상기 전기 신호의 피크 값이 기 설정 횟수 이상 연속적으로 상기 제2 설정 값 미만 값을 가지는 경우, 상기 광 조사부에서 조사하는 펄스에서 오프(off) 대비 온(on) 비율을 높이고,When the peak value of the electrical signal has a value less than the second set value continuously for more than a preset number of times, increase the off-to-on ratio in the pulse irradiated by the light irradiator,
    상기 전기 신호의 피크 값이 기 설정 횟수 이상 연속적으로 상기 제2 설정 값 이상의 값을 가지는 경우, 상기 광 조사부에서 조사하는 펄스에서 오프(off) 대비 오(on) 비율을 낮추는 것을 특징으로 하는 광학 장치.When the peak value of the electrical signal has a value equal to or greater than the second set value continuously for more than a preset number of times, an optical device characterized in that the off-to-on ratio is lowered in the pulse irradiated by the light irradiator .
  9. 제7항에 있어서,8. The method of claim 7,
    상기 제2 설정 값은The second set value is
    구간 별로 복수 개 구비되는 것을 특징으로 하는 광학 장치.An optical device, characterized in that a plurality are provided for each section.
  10. 제1항에 있어서,According to claim 1,
    상기 전기 신호의 피크는 주변광에 의한 노이즈를 제거한 상태에서 회득되는 것을 특징으로 하는 광학 장치.The optical device, characterized in that the peak of the electrical signal is obtained in a state in which noise caused by ambient light is removed.
  11. 제1항에 있어서,According to claim 1,
    상기 광 조사부는 특정 파장의 광을 조사하고,The light irradiation unit irradiates light of a specific wavelength,
    상기 광 수신부는 상기 특정 파장의 광을 수신하는 것을 특징으로 하는 광학 장치.The optical device, characterized in that the light receiving unit receives the light of the specific wavelength.
  12. 제11항에 있어서,12. The method of claim 11,
    상기 광 수신부는The light receiving unit
    상기 특정 파장의 광을 통과하는 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 장치.and a filter that passes the light of the specific wavelength.
  13. 제1항에 있어서,According to claim 1,
    상기 광 조사부는The light irradiation unit
    지향성 광원; 및directional light source; and
    상기 지향성 광원에서 발생한 광을 상기 특정 공간으로 전달하는 제1 렌즈;를 포함하고,Including; a first lens for transmitting the light generated from the directional light source to the specific space;
    상기 광 수신부는The light receiving unit
    광을 수신하는 상기 전기 신호를 발생하는 트랜지스터; 및a transistor for generating the electrical signal for receiving light; and
    상기 특정 공간에서 반사된 광을 상기 트랜지스터를 향해 전달하는 제2 렌즈;를 포함하고,and a second lens that transmits the light reflected in the specific space toward the transistor.
    상기 광원 및 상기 트랜지스터는 동일 기판에 구비되는 것을 특징으로 하는 광학 장치.The optical device, characterized in that the light source and the transistor are provided on the same substrate.
  14. 제13항에 있어서,14. The method of claim 13,
    상기 광원 및 상기 트랜지스터는 상기 기판의 동일 평면 상에 구비되는 것을 특징으로 하는 광학 장치.The optical device, characterized in that the light source and the transistor are provided on the same plane of the substrate.
  15. 제14항에 있어서,15. The method of claim 14,
    상기 트랜지스터는 the transistor is
    광을 수신하는 수광 영역의 중앙부가 상기 제2 렌즈의 광 축 상에 구비되도록 상기 기판에 구비되는 것을 특징으로 하는 광학 장치.and a central portion of a light receiving area for receiving light is provided on the substrate so as to be provided on the optical axis of the second lens.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009058397A (en) * 2007-08-31 2009-03-19 Ohm Denki Kk Device and method for measuring flow state
KR101063966B1 (en) * 2009-03-23 2011-09-14 김제원 Realtime apparatus for measuring dust
KR20170078552A (en) * 2015-12-29 2017-07-07 주식회사삼영에스앤씨 Particle sensor
KR20190000995A (en) * 2017-06-26 2019-01-04 엘지전자 주식회사 Dust detecting device and method for controlling the same
KR102008654B1 (en) * 2018-02-26 2019-08-08 주식회사 크레파스테크놀러지스 Method for measuring dust data

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009058397A (en) * 2007-08-31 2009-03-19 Ohm Denki Kk Device and method for measuring flow state
KR101063966B1 (en) * 2009-03-23 2011-09-14 김제원 Realtime apparatus for measuring dust
KR20170078552A (en) * 2015-12-29 2017-07-07 주식회사삼영에스앤씨 Particle sensor
KR20190000995A (en) * 2017-06-26 2019-01-04 엘지전자 주식회사 Dust detecting device and method for controlling the same
KR102008654B1 (en) * 2018-02-26 2019-08-08 주식회사 크레파스테크놀러지스 Method for measuring dust data

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