KR200142356Y1

KR200142356Y1 - Infrared object detector

Info

Publication number: KR200142356Y1
Application number: KR2019960027675U
Authority: KR
Inventors: 박기수
Original assignee: 윤종용; 삼성전자주식회사
Priority date: 1996-08-31
Filing date: 1996-08-31
Publication date: 1999-06-01
Anticipated expiration: 2006-08-31
Also published as: KR19980014071U

Abstract

에어컨디셔너의 최적 출력 조정 등을 위한 영역 감지용 적외선 센서가 개시된다. 개시된 적외선 센서는 기판과, 이 기판의 일면을 덮어 공간부가 마련될 수 있도록 형성된 볼록렌즈와, 상기 공간부를 복수의 독립된 공간부로 분할하기 위하여 상기 볼록렌즈와 접하는 면에서부터 상기 기판과 접하는 면으로 갈수록 그 단면이 점차 감소되도록 형성된 칸막이부재가 상기 공간부의 내부에 적어도 하나 이상이 마련되며, 상기 독립된 공간부 내의 상기 기판 상면에 각각 설치되는 적어도 둘 이상의 센서 소자를 포함하고, 상기 칸막이부재에 의해 상기 각 센서 소자의 신호 검출 영역이 제한 설정되도록 형성된 점에 그 특징이 있는 것으로서, 이러한 특징에 의하면 볼록렌즈와 칸막이부재가 접하는 부분 바로 위에 미감지 영역을 형성하여 적외선 센서의 크기, 적외선의 회절 등으로 인하여 목표 설정된 중간 감지 영역 확장되는 것을 해소하여 설정된 감지 영역의 오차를 없앰으로써 감지 영역 설정 기능에 대한 정밀도를 향상시켜 예컨대, 에어컨디셔너의 최적 출력 등과 같은 목표 기능 수행에 대한 정밀도를 높일 수 있다.Disclosed is an infrared sensor for detecting an area for adjusting an optimum output of an air conditioner. The disclosed infrared sensor includes a substrate, a convex lens formed to cover one surface of the substrate to provide a space portion, and a surface that contacts the substrate from a surface in contact with the convex lens to divide the space portion into a plurality of independent space portions. At least one partition member formed to gradually reduce the cross section is provided in at least one inside of the space portion, and includes at least two or more sensor elements respectively provided on an upper surface of the substrate in the independent space portion, wherein the respective sensors are separated by the partition member. It is characterized by the fact that the signal detection area of the device is set to be limited, and according to this feature, a non-sensing area is formed directly on the contact portion between the convex lens and the partition member. Eliminates expansion of the set middle detection area Improve the accuracy of the detection area as a function W eliminating the error of the set detection area by, for example, it is possible to increase the accuracy for the target features, such as performing optimum output of the air-conditioner.

Description

Infrared sensor for area detection {Infrared object detector}

본 고안은 적외선 센서에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 분할된 복수의 영역 내에 있는 물체를 감지하기 위한 영역 감지용 적외선 센서에 관한 것이다.The present invention relates to an infrared sensor, and more particularly, to an infrared sensor for detecting an area for detecting an object in a plurality of divided areas.

일반적으로, 적외선 센서는 예를 들어 문을 자동으로 개폐하기 위하여 일정 영역 내에 들어서는 사람(또는 물체)을 감지하거나, 에어컨디셔너의 최적 출력을 위하여 분할된 실내 영역 내의 인체를 구분하여 감지하기 위한 영역 감지 수단으로 이용되고 있다.In general, an infrared sensor detects a person (or an object) entering a certain area, for example to automatically open or close a door, or area detection means for distinguishing and detecting a human body in a divided indoor area for optimum output of an air conditioner. It is used.

도 1은 에어컨디셔너 등에 적용되는 종래의 영역 감지용 적외선 센서의 일예를 나타내 보인 개략적 단면 구성도로서, 이것은 3영역으로 분할 설정된 영역 내의 물체를 구분하여 감지할 수 있도록 되어 있다. 도 1을 참조하여 그 구성을 개략적으로 살펴보면 다음과 같다. 즉, 상기 종래의 영역 감지용 적외선 센서는 기판(11)과, 이 기판(11)의 일면을 덮어 공간부(12)가 마련될 수 있도록 형성된 예컨대, 프레넬렌즈 또는 볼록렌즈(13)와, 상기 공간부(12)가 각각 2개의 독립된 공간부(12a)(12b)로 분할될 수 있도록 상기 공간부(12)의 내부에 마련되는 칸막이부재(14)와, 이 칸막이부재(14)의 좌우 독립된 공간부(12a)(12b)의 내부 기판(11)의 상면에 각각 대칭적으로 설치되는 1쌍의 센서 소자(15a)(15b)를 포함하여 구성된다.FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of a conventional area sensing infrared sensor applied to an air conditioner, etc., which is capable of distinguishing and detecting objects in an area divided into three areas. Referring to Figure 1 schematically illustrating the configuration as follows. That is, the conventional infrared sensor for detecting a region may include a substrate 11, a Fresnel lens or a convex lens 13 formed to cover a surface of the substrate 11 so that the space part 12 may be provided, The partition member 14 provided inside the space part 12 so that the space part 12 can be divided into two independent space parts 12a and 12b, and left and right sides of the partition member 14, respectively. It consists of a pair of sensor elements 15a and 15b which are symmetrically provided in the upper surface of the internal board | substrate 11 of independent space part 12a and 12b, respectively.

상기 구성의 적외선 센서는 상기 각 센서 소자(12a)(12b)로 입력되는 적외선이 상기 칸막이부재(14)에 의해 일정 영역 내에서만 입사가 가능하도록 그 입사각이 제한된다. 따라서, 도시된 바와 같이 A1, B1 및 C1 영역으로 분할된 3개의 감지영역을 가지며, 각 영역 내에서 입력되는 적외선 검출에 의한 신호 발생으로 인체나 물체 등에 대한 정보를 감지할 수 있게 된다. 예를 들면, A1 영역에 사람 또는 물체가 있을 경우에 좌측 센서 소자(15a)에서만 신호가 발생되며, C1 영역에 사람 또는 물체가 있을 경우에는 우측 센서 소자(15b)에서만 신호가 발생된다. 반면에, B1 영역에 사람 또는 물체가 있을 경우에는 좌측 및 우측 센서 소자(15a)(15b) 모두에서 신호가 발생된다. 따라서, 이러한 신호 발생의 결과에 따라 풍량 등을 조절하여 에어컨디셔너의 최적 출력 등을 도모할 수 있게 된다.The incidence angle of the infrared sensor of the above configuration is limited so that the infrared rays inputted to the respective sensor elements 12a and 12b can be incident only within a predetermined region by the partition member 14. Therefore, as shown in the figure, it has three sensing regions divided into A1, B1, and C1 regions, and it is possible to detect information on a human body or an object by generating a signal by infrared detection input within each region. For example, when there is a person or an object in the area A1, a signal is generated only in the left sensor element 15a, and when there is a person or an object in the area C1, a signal is generated only in the right sensor element 15b. On the other hand, when there is a person or an object in the B1 region, a signal is generated in both the left and right sensor elements 15a and 15b. Therefore, it is possible to adjust the air volume or the like according to the result of the signal generation to achieve the optimum output of the air conditioner.

그러나, 상기 종래의 적외선 센서는 실제 감지 기능에 있어서 적외선 센서의 크기, 적외선의 회절 등으로 인하여 중간 감지 영역 B1이 도시된 바와 같이 Ba 및 Bc 영역 만큼 좌우로 확장된 감지 영역을 가지게 된다. 따라서, 원래의 좌우 감지 영역 A1 및 C1은 실제 A'1 및 C'1으로 그 감지 영역이 축소 설정되는 반면에, 중간 감지 영역의 B1은 B'1으로 실제 그 감지 영역이 확장된다. 이와 같이, 목표 설정된 감지 영역과 실제 감지 영역의 오차는 예컨대, 에어컨디셔너의 최적 출력 등과 같은 목표 기능 수행에 대한 정밀도를 저하시키는 문제점이 있다.However, the conventional infrared sensor has a sensing region extending left and right by Ba and Bc regions as shown in the middle sensing region B1 due to the size of the infrared sensor, diffraction of infrared rays, etc. in the actual sensing function. Thus, the original left and right sensing areas A1 and C1 are actually set to be reduced to A'1 and C'1, while the B1 of the intermediate sensing area is actually extended to B'1. As described above, the error between the target sensing area and the actual sensing area has a problem of degrading the precision of performing a target function such as an optimum output of the air conditioner.

본 고안은 상기한 바와 같은 종래 기술의 적외선 센서가 가지는 문제점을 개선코자 안출된 것으로서, 본 고안은 감지 영역 설정 기능에 대한 정밀도가 향상된 영역 감지용 적외선 센서를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been made to improve the problems of the infrared sensor of the prior art as described above, the present invention is to provide an infrared sensor for detecting the area with improved precision for the detection area setting function.

도 1은 종래의 영역 감지용 적외선 센서를 나타내 보인 개략적 단면 구성도이다.1 is a schematic cross-sectional view showing a conventional infrared sensor for area detection.

도 2는 본 고안에 의한 영역 감지용 적외선 센서를 나타내 보인 개략적 단면 구성도이다.2 is a schematic cross-sectional view showing an infrared sensor for detecting an area according to the present invention.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for main parts of the drawings

11..기판 12, 12a, 12b..공간부11. Substrate 12, 12a, 12b.

13..볼록 렌즈 14..칸막이부재13. Convex lens 14. Partition member

15a, 15b..센서 소자15a, 15b..Sensor element

21..기판 22, 22a, 22b..공간부21. Substrate 22, 22a, 22b.

23..볼록 렌즈 24..칸막이부재23. Convex lens 24. Partition member

25a, 25b..센서 소자25a, 25b..sensor elements

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 고안에 의한 적외선 센서는, 기판과, 상기 기판의 일면을 덮어 공간부가 마련될 수 있도록 형성된 볼록렌즈와, 상기 공간부를 복수의 독립된 공간부로 분할하기 위하여 상기 볼록렌즈와 접하는 면에서부터 상기 기판과 접하는 면으로 갈수록 그 단면이 점차 감소되도록 형성된 칸막이부재가 상기 공간부의 내부에 적어도 하나 이상이 마련되며, 상기 독립된 공간부 내의 상기 기판 상면에 각각 설치되는 적어도 둘 이상의 센서 소자를 포함하고, 상기 칸막이부재에 의해 상기 각 센서 소자의 신호 검출 영역이 제한 설정되도록 형성된 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, an infrared sensor according to the present invention includes a substrate, a convex lens formed to cover a surface of the substrate to provide a space portion, and the convex lens to divide the space portion into a plurality of independent space portions. At least one partition member is formed in the space part so that the cross section decreases gradually from the contact surface to the contact surface with the substrate, and at least two sensor elements respectively provided on the upper surface of the substrate in the independent space part. And the signal detection area of each sensor element is limited by the partition member.

상기 본 고안에 의한 영역 감지용 적외선 센서에 있어서, 특히 상기 칸막이부재는상기 볼록렌즈와 접하는 면에서부터 상기 기판과 접하는 면으로 갈수록 그 단면이 점차 감소되도록 형성됨으로써 예컨대, 소위 감쇠기라고 하는 어테뉴에이터(Attenuator)와 유사한 기능을 하여 상기 볼록렌즈를 통하여 상기 센서 소자로 각각 입력되는 적외선이 일정 영역내에서만 입사가 가능하도록 그 입사각을 제한하게 되는 것으로, 상기 볼록렌즈와 동일한 재질로 형성된 것이 바람직하다.In the infrared sensor for area detection according to the present invention, in particular, the partition member is formed such that its cross section gradually decreases from the surface in contact with the convex lens to the surface in contact with the substrate, for example, an attenuator called an attenuator. In this case, the incidence angle of the infrared rays inputted through the convex lens to the sensor element is limited so that the incident light can be incident only within a predetermined region, and is preferably formed of the same material as the convex lens.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 영역 감지용 적외선 센서에 관하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, an infrared sensor for detecting an area according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 고안에 의한 영역 감지용 적외선 센서의 일실시예를 나타내 보인 개략적 단면 구성도로서, 이것은 3영역으로 분할 설정된 영역 내의 물체를 구분하여 감지할 수 있도록 되어 있다. 도 2를 참조하여 본 고안에 따른 영역 감지용 적외선 센서의 개략적 구성을 살펴보면 다음과 같다. 즉, 본 고안에 따른 영역 감지용 적외선 센서는 기판(21)과, 이 기판(21)의 일면을 덮어 공간부(22)가 마련될 수 있도록 형성된 예컨대, 프레넬렌즈 또는 볼록렌즈(23)와, 상기 공간부(22)가 각각 2개의 독립된 공간부(22a)(22b)로 분할될 수 있도록 상기 공간부(22)의 내부에 마련되는 칸막이부재(24)와, 이 칸막이부재(24)의 좌우 독립된 공간부(22a)(22b)의 내부 기판(21)의 상면에 각각 대칭적으로 설치되는 1쌍의 센서 소자(25a)(25b)를 포함하여 구성된다.2 is a schematic cross-sectional view showing an embodiment of an infrared sensor for detecting an area according to the present invention, which is capable of distinguishing and detecting objects in an area divided into three areas. Referring to Figure 2 looks at the schematic configuration of the infrared sensor for detecting the area according to the present invention. That is, the infrared sensor for detecting an area according to the present invention includes, for example, a Fresnel lens or a convex lens 23 formed to cover a surface of the substrate 21 and to provide a space portion 22. And a partition member 24 provided inside the space portion 22 so that the space portion 22 can be divided into two independent space portions 22a and 22b, respectively. A pair of sensor elements 25a and 25b are provided symmetrically on the upper surface of the inner substrate 21 of the left and right space portions 22a and 22b, respectively.

상기 구성을 가지는 본 고안의 영역 감지용 적외선 센서에 따르면, 상기 칸막이부재(24)는 예컨대, 소위 감쇠기라고 하는 어테뉴에이터(Attenuator)와 유사한 기능을 하게되는 것으로 상기 볼록렌즈(23)를 통하여 상기 센서 소자(22a)(22b)로 각각 입력되는 적외선이 상기 칸막이부재(24)에 의해 일정 영역 내에서만 입사가 가능하도록 그 입사각을 제한하게 된다. 즉, 상기 볼록렌즈(23)와 칸막이부재(24)가 접하는 부분 바로 위에 미감지 영역 D가 형성되며, 그 주위에 A2, B2 및 C2 영역으로 분할된 3개의 감지영역이 설정된다. 상기와 같이 감지영역이 설정되는 본 고안의 적외선 센서는 각 감지영역 내에서 입력되는 적외선에 의한 신호 검출로 인체나 물체 등을 감지할 수 있게 된다. 예를 들면, A2 영역에 사람 또는 물체가 있을 경우에 좌측 센서 소자(25a)에서만 신호가 발생되며, C2 영역에 사람 또는 물체가 있을 경우에는 우측 센서 소자(25b)에서만 신호가 발생된다. 반면에, B2 영역에 사람 또는 물체가 있을 경우에는 좌측 및 우측 센서 소자(25a)(25b) 모두에서 신호가 발생된다. 따라서, 이러한 신호 발생의 결과에 따라 풍량 등을 조절하여 에어컨디셔너의 최적 출력 등을 도모할 수 있게 된다.According to the infrared sensor for area detection of the present invention having the above constitution, the partition member 24 has a function similar to an attenuator, for example, a so-called attenuator, through the convex lens 23. Infrared rays respectively input to the elements 22a and 22b are limited by the incident angle by the partition member 24 so that they can be incident only within a predetermined area. That is, the non-sensing area D is formed just above the portion where the convex lens 23 and the partition member 24 contact each other, and three sensing areas divided into A2, B2 and C2 areas are set around the convex lens 23. As described above, the infrared sensor of the present invention, in which the sensing region is set, may detect a human body or an object by detecting a signal by infrared rays inputted in each sensing region. For example, when there is a person or an object in the A2 region, a signal is generated only in the left sensor element 25a, and when there is a person or an object in the C2 region, a signal is generated only in the right sensor element 25b. On the other hand, when there is a person or an object in the area B2, a signal is generated from both the left and right sensor elements 25a and 25b. Therefore, it is possible to adjust the air volume or the like according to the result of the signal generation to achieve the optimum output of the air conditioner.

한편, 상기 본 고안에 의한 적외선 센서에 있어서, 상기 칸막이부재(24)는 상기 볼록렌즈(23)와 접하는 면에서부터 상기 기판(21)과 접하는 면으로 갈수록 그 단면이 점차 감소되도록 형성되거나, 또는 도면에 예시되어 있지는 않으나 그 단면의 형상이 직선형으로 형성되어 있는 것이 바람직하고, 상기 볼록렌즈(23)와 동일한 재질로 형성되는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하면, 중간영역 B2에서 센서 소자(25a)(25b)로 들어오는 적외선의 세기가 급격히 줄어들어 기존 구성의 적외선 센서에서보다 중간영역이 줄어들게 된다.On the other hand, in the infrared sensor according to the present invention, the partition member 24 is formed so that the cross-section is gradually reduced from the surface in contact with the convex lens 23 to the surface in contact with the substrate 21, or the drawing Although not illustrated, it is preferable that the cross section is formed in a straight line shape, and preferably formed of the same material as the convex lens 23. According to this configuration, the intensity of infrared rays entering the sensor elements 25a and 25b in the intermediate region B2 is drastically reduced, so that the intermediate region is reduced than in the infrared sensor of the existing configuration.

이상에서 설명된 바와 같이 본 고안에 의한 영역 감지용 적외선 센서의 특징에 따르면, 볼록렌즈(23)와 칸막이부재(24)가 접하는 부분 바로 위에 미감지 영역 D를 형성하여 적외선 센서의 크기, 적외선의 회절 등으로 인하여 목표 설정된 중간 감지 영역 확장되는 것을 해소하여 설정된 감지 영역의 오차를 없앰으로써 감지 영역 설정 기능에 대한 정밀도를 향상시켜 예컨대, 에어컨디셔너의 최적 출력 등과 같은 목표 기능 수행에 대한 정밀도를 높일 수 있다.As described above, according to the feature of the infrared sensor for detecting the area according to the present invention, an undetected area D is formed directly on the contact portion between the convex lens 23 and the partition member 24, so that the size of the infrared sensor, By eliminating the expansion of the target set intermediate sensing region due to diffraction, the accuracy of the sensing region setting function can be improved by eliminating the error of the set sensing region, thereby improving the precision of performing the target function such as the optimum output of the air conditioner. .

Claims

Substrate,

A convex lens formed to cover one surface of the substrate to provide a space portion;

In order to divide the space into a plurality of independent space portion, at least one partition member is formed in the space portion is formed so that the cross-section is gradually reduced from the surface in contact with the convex lens to the surface in contact with the substrate,

At least two sensor elements respectively provided on an upper surface of the substrate in the independent space part;

And the partition detecting member is configured to limit the signal detection area of each sensor element.

The method of claim 1,

The partition member is an infrared sensor for detecting an area, characterized in that formed of the same material as the convex lens.