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KR102093974B1 - Small fall detection sensor - Google Patents

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KR102093974B1
KR102093974B1 KR1020180168134A KR20180168134A KR102093974B1 KR 102093974 B1 KR102093974 B1 KR 102093974B1 KR 1020180168134 A KR1020180168134 A KR 1020180168134A KR 20180168134 A KR20180168134 A KR 20180168134A KR 102093974 B1 KR102093974 B1 KR 102093974B1
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전현배
홍영진
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광전자 주식회사
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Abstract

The present invention relates to a sensor for sensing small falling objects. More specifically, the present invention relates to a sensor capable of effectively sensing small falling objects such as pills, a manufacturing method thereof, and a packing deice using the same. To this end, the sensor for sensing small falling objects comprises: a light emitting element array in which a plurality of light emitting elements are disposed at predetermined intervals on one side; a polarization unit for converting light generated in each light emitting element of a light emitting unit into parallel light; a light receiving element array in which light receiving elements respectively corresponding to the light emitting elements of the light emitting unit are arranged at predetermined intervals; and a sensing region formed between the light emitting unit and a light receiving unit to sense the falling objects.

Description

소형 낙하물 감지용 센서 및 그 제조 방법{SMALL FALL DETECTION SENSOR}SMALL FALL DETECTION SENSOR

본 발명은 소형 낙하물 감지용 센서 및 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 알약과 같은 소형 낙하물을 효과적으로 감지할 수 있는 센서 및 제조 방법, 그리고 이를 이용한 포장 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a sensor and a manufacturing method for detecting a small falling object, and more particularly, to a sensor and a manufacturing method capable of effectively detecting a small falling object such as a pill, and a packaging device using the same.

주식회사 카운텍에 허여된 대한민국 등록실용신안 제377938호에서는 알약을 소정 갯수만큼 자동으로 계수 및 투입하기 위해서 광센서를 포함하는 정제 카운터를 개시한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 일측에 IR 엘이디 어레이가 배치되고, 대향하는 타측에 포토트랜지스터 어레이가 배열되며, IR 엘이디 어레이와 포토트랜지스터 어레이 사이의 공간으로 알약이 낙하하면서 계수되는 방식을 사용한다. Republic of Korea Registered Utility Model No. 377938 granted to Countec Co., Ltd. discloses a tablet counter including an optical sensor to automatically count and input a predetermined number of pills. As shown in FIG. 1, an IR LED array is disposed on one side, a phototransistor array is arranged on the opposite side, and a method in which pills are counted while dropping into the space between the IR LED array and the phototransistor array is used.

이러한 방식은 IR 엘이디 어레이에 배치된 엘이디에서 입력된 광이 대향하는 포토트랜지스터에만 선택적으로 입력되지 않고, 인접한 포토트랜지스터에도 입력되어 오차가 발생하게 되는 문제가 있으므로, 이를 해결하기 위해서 시간 간격을 하나의 엘이디가 켜져있는 동안에는 인접한 엘이디들을 꺼서 에러가 발생하는 것을 방지하는 on/off 방식으로 구동된다. 하지만, 이러한 on/off 방식은 off 구간에서 약이 낙하할 수 있다는 문제가 있다. In this method, since the light input from the LED arranged in the IR LED array is not selectively input only to the opposing phototransistor, there is a problem that an error occurs due to the input to the adjacent phototransistor, so one time interval is required to solve this. While the LED is on, it is driven in an on / off way to turn off adjacent LEDs to prevent errors. However, this on / off method has a problem that the drug may fall in the off section.

이를 해결하기 위한 방안으로, 도 2에 도시되는 바와 같이, 일측에 하나의 발광 소자를 배치하고, 이를 비구면 렌즈에 조사하여, 비구면 렌즈에서 평행광이 발광되도록 하는 방안이 제시되고 있다. As a method for solving this, as shown in FIG. 2, a method is proposed in which one light emitting element is disposed on one side and irradiated to the aspheric lens to emit parallel light from the aspherical lens.

하지만, 평행광 구현을 위한 비구면 렌즈의 도입은 비구면 렌즈의 가격이 비싸 경제적이지 못하며, 하나의 발광 소장에서 다수의 수광소자로 광이 입사됨에 따라, 개별 수광소자들에 입사되는 광량이 적어 에러가 발생할 확률이 높아진다. 또한, 비구면 렌즈를 이용하여 평행광을 구현하기 위해서는 비구면 렌즈와 발광 소자사이에 소정의 거리가 확보되야만 하기 때문에, 장치의 대형화를 피하기 어렵다는 문제가 있다. However, the introduction of an aspherical lens for realizing parallel light is not economical because the price of an aspherical lens is expensive, and as light enters a plurality of light-receiving elements from a single light-emitting device, an error occurs due to a small amount of light entering individual light-receiving elements. The probability of occurrence increases. In addition, since a predetermined distance must be secured between the aspherical lens and the light emitting element in order to realize parallel light using an aspherical lens, there is a problem that it is difficult to avoid enlargement of the device.

본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 발광 소자 어레이와 수광 소자 어레이 사이를 통과하는 정제와 같은 소형 낙하물을 정확하게 감지할 수 있는 소형 낙하물 감지 센서를 제공하는 것이다. The problem to be solved in the present invention is to provide a small falling object detection sensor capable of accurately detecting small falling objects such as tablets passing between the light emitting device array and the light receiving device array.

본 발명에서 해결하고자 하는 다른 과제는 발광 소자 어레이와 수광 소자 어레이 사이를 통과하는 정제와 같은 소형 낙하물을 정확하게 감지할 수 있는 소형 낙하물 감지 센서를 이용한 장치를 제공하는 것이다. Another object to be solved in the present invention is to provide a device using a small drop detection sensor that can accurately detect small objects such as tablets passing between the light emitting element array and the light receiving element array.

상기와 같은 과제를 해결하기 위해서, In order to solve the above problems,

일측에 다수의 발광 소자가 소정 간격으로 배치되는 발광 어레이와;A light emitting array in which a plurality of light emitting elements are arranged at predetermined intervals on one side;

상기 발광부의 각각의 발광소자에서 발생한 광들을 평행 광으로 변환시키기 위한 편광부와; A polarization unit for converting light generated in each light emitting element of the light emitting unit into parallel light;

상기 발광부의 발광 소장에 각각 대응하는 수광소자들이 소정 간격으로 배치되는 수광 어레이와; 및A light-receiving array in which light-receiving elements respectively corresponding to the light-emitting elements of the light-emitting unit are arranged at predetermined intervals; And

상기 발광부와 수광부의 사이에 형성되어, 낙하하는 물체의 크기 및/또는 수량을 감지하는 감지영역을 포함하는 소형 낙하물 감지 센서를 제공한다.It is formed between the light emitting unit and the light receiving unit, it provides a small falling object detection sensor including a detection area for detecting the size and / or quantity of the falling object.

본 발명에 있어서, 상기 발광부는 낙하물의 연속적인 감지가 가능하도록 하도록 연속식으로 발광되는 것이 바람직하다. 본 발명의 실시에 있어서, 발광부의 발광소자들은 측정에 충분한 광량을 제공하기 위한 수량을 배치하되, 상기 발광부에 광이 고르게 분포할 수 있도록 개별 소자의 간격을 조정하여 배치할 수 있으며, 측정 물체가 감지 영역을 통과하는 시간이 짧기 때문에 측정 오차를 줄이기 위한 방법으로 동시에 점등 및 발광되는 것이 바람직하다.In the present invention, it is preferable that the light emitting unit emits light continuously so as to enable continuous detection of falling objects. In the practice of the present invention, the light emitting elements of the light emitting unit are arranged in a quantity to provide a sufficient amount of light for measurement, and the spacing of the individual elements can be adjusted so that the light is evenly distributed in the light emitting unit, and the measurement object It is desirable to light and emit light at the same time as a method to reduce measurement error because the time for the sensor to pass through the sensing area is short.

본 발명에 있어서, 상기 편광부는 발광부에서 발생한 광을 수직 방향으로 편광하기 위해 편광 필름을 적용할 수 있다. 상기 편광필름은 발광부에 부착하거나 발광부 앞에 배치할 수 있다. In the present invention, the polarizing portion may apply a polarizing film to polarize the light generated in the light emitting portion in the vertical direction. The polarizing film may be attached to the light emitting portion or disposed in front of the light emitting portion.

본 발명에 있어서, 상기 수광부는 편광부와 감지영역의 다음 배치하되 감지 영역의 한쪽 측면 이상에 위치하여야 하며, 포토다이오드 등 수광소자의 배치 간격은 측정하고자 하는 물체의 최소 폭보다 넓지 않도록 배치하는 것이 정밀한 측정을 위해 바람직한 구조이다. In the present invention, the light-receiving unit should be disposed next to the polarization unit and the sensing area, but should be located on at least one side of the sensing area, and the spacing between the light-receiving elements such as a photodiode should not be wider than the minimum width of the object to be measured It is a desirable structure for precise measurement.

본 발명은 일 측면에서, 일측에 다수의 발광 소자가 소정 간격으로 배치되는 발광 어레이와; 상기 발광부의 각각의 발광소자에서 발생한 광들을 평행광으로 변환시키기 위한 편광부와; 상기 발광부의 발광 소장에 각각 대응하는 수광소자들이 소정 간격으로 배치되는 수광 어레이와; 및 상기 발광부와 수광부의 사이에 형성되어, 낙하하는 물체의 크기 및/또는 수량을 감지하는 감지영역을 포함하는 소형 낙하물 감지 센서를 포함하는 계수 장치를 제공한다. The present invention, in one aspect, a plurality of light emitting elements on one side of the light emitting array is disposed at a predetermined interval; A polarization unit for converting light generated in each light emitting element of the light emitting unit into parallel light; A light-receiving array in which light-receiving elements respectively corresponding to the light-emitting elements of the light-emitting unit are arranged at predetermined intervals; And it is formed between the light emitting unit and the light receiving unit, and provides a counting device including a small falling object detection sensor including a detection area for detecting the size and / or quantity of a falling object.

본 발명에 의해서, 비구면 렌즈를 대신하여 낮은 가격의 편광 필름을 적용함으로써 비용 절감(경제성) 및 크기의 소형화를 제공하였다.According to the present invention, cost reduction (economic efficiency) and size miniaturization were provided by applying a low-priced polarizing film in place of an aspherical lens.

또한, 본 발명에서는 다수의 발광 소자를 배치하여 측정에 필요한 충분한 광량을 구현하여, 광량의 부족에 의한 측정 오차를 해결하였으며, 소형 물체의 측정 정밀도를 높이기 위한 수광 소자의 배치에 및 배치 간격을 제공하였다.In addition, in the present invention, a sufficient amount of light required for measurement is realized by arranging a plurality of light-emitting elements to solve measurement errors due to a lack of light amount, and arrangement and placement intervals of light-receiving elements for increasing the measurement accuracy of small objects are provided. Did.

도 1은 종래 기술의 일 실시에 따른 낙하 정제의 측정 장치의 개요를 보여주는 도면이다.
도 2는 종래 기술의 다른 실시에 따른 낙하 정제의 측정 장치의 개요를 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시에 따른 낙하 정제 측정 장치를 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시에 따른 낙하 정제 측정 장치에서 발광부를 낙하공간에서 바라본 평면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시에서 격실이 도입된 발광부의 평면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시에서 격실에 편광필름이 지지되는 발광부의 측면도이다.
도 7은 본 발명의 실시에 따른 낙하 정제 측정 장치에서 수광부를 낙하공간에서 바라본 평면도이다.1 is a view showing an outline of a measuring device for drop tablets according to an embodiment of the prior art.
2 is a view showing an outline of a measuring device for drop tablets according to another embodiment of the prior art.
3 is a view showing a drop tablet measurement apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a plan view of a light emitting unit viewed from a falling space in a falling tablet measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
5 is a plan view of a light emitting unit in which a compartment is introduced in one embodiment of the present invention.
6 is a side view of a light emitting unit in which a polarizing film is supported on a compartment in one embodiment of the present invention.
7 is a plan view of a light receiving unit viewed from a falling space in a falling tablet measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.

이하, 실시예를 통해서 본 발명을 상세하게 설명한다. 하기 실시예는 본 발명을 한정하기 위한 것이 아니며, 본 발명을 예시하기 위한 것임을 유의하여야 한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail through examples. It should be noted that the following examples are not intended to limit the invention, but are intended to illustrate the invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 낙하 정제와 같은 소형 낙하물 감지용 센서(100)는 낙하물이 수직으로 낙하하는 낙하공간(S)을 기준으로 일측에 배열되는 발광부(110)와 발광부(110)에서 방출되는 광을 수광하기 위해서 발광부(110) 대향하여 배치되는 수광부(120)와, 발광부(110)의 전단에 배치되어 발광부(110)에서 방출되는 광이 수광부로 직진하도록 유도하는 편광부(130)으로 이루어진다. As shown in FIG. 3, the sensor 100 for detecting a small falling object, such as a drop tablet according to the present invention, emits light 110 and arranged at one side based on the falling space S in which the falling object falls vertically. In order to receive the light emitted from the unit 110, the light receiving unit 120 disposed opposite the light emitting unit 110 and the light emitted from the light emitting unit 110 disposed at the front end of the light emitting unit 110 go straight to the light receiving unit It consists of a polarizing unit 130 to induce.

도 4에서 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 발광부(110)는 낙하공간(S)에 상응하는 길이를 가지는 발광 PCB(112)에 발광소자(111), 발광 LED칩이 소정간격으로 일렬로 배치된다. 발광 소자(111)들의 배치 간격(L)은 낙하하는 정제의 최소 폭 또는 지름보다 적게 조절된다. 발광소자(111)들은 하나의 제어칩(도시되지 않음)에 의해서 동시에 연속적으로 발광되어, 낙하하는 정제를 연속적으로 추적한다.As illustrated in FIG. 4, the light emitting unit 110 according to the present invention includes a light emitting device 111 and a light emitting LED chip lined up at predetermined intervals on a light emitting PCB 112 having a length corresponding to a falling space S. Is placed. The spacing L of the light emitting elements 111 is adjusted to be less than the minimum width or diameter of the falling tablet. The light emitting elements 111 are simultaneously lighted simultaneously by one control chip (not shown) to continuously track falling tablets.

도 5에서 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 다른 실시예의 발광부(110)는 발광소자(111)들간의 간섭을 최소화하기 위해서, 단위 발광소자(111)들 사이에 둘레에 동일 높이로 격벽(113)들이 형성될 수 있다. 격벽(113)은 동일 높이의 격실 형태로 이루어진다. As shown in FIG. 5, in order to minimize interference between the light emitting devices 111, the light emitting unit 110 according to another embodiment of the present invention has a partition wall with the same height around the unit light emitting devices 111 ( 113) can be formed. The partition wall 113 is formed in a compartment shape having the same height.

도 6에서 도시된 바와 같이, 격벽(113)은 편광부(130)를 지지하는 지지부로 기능한다. 편광부(130)은 편광필름이며, 광의 진행방향에 평행한 방향으로 편광이 이루어진다. 6, the partition wall 113 functions as a support portion supporting the polarization portion 130. The polarization unit 130 is a polarizing film, and polarization is performed in a direction parallel to the traveling direction of light.

도 7에서 도시된 바와 같이, 수광부(120)에는 낙하공간(S)에 상응하는 길이를 가지는 수광 PCB(122)에 수광소자(121), 예를 들어, 포토다이오드가 소정간격으로 일렬로 배치된다. 수광 소자(121)의 갯수는 발광소자(111)의 갯수와 동일하며, 각각의 수광소자(121)들의 중심이 각각의 발광소자(111)의 중심에 대응되게 배치된다. 수광소자(121)들은 각각의 제어칩(도시되지 않음)에 의해서 광의 입사 여부를 판단하게 되며, 광의 입사가 없을 경우, 낙하 공간에서 낙하되는 정제에 의해서 광이 수광되지 않는 것으로 판단하여, 낙하 정제의 수를 측정한다. As shown in FIG. 7, the light-receiving element 121, for example, a photodiode, is arranged in a line at a predetermined interval in the light-receiving PCB 122 having a length corresponding to the falling space S in the light-receiving unit 120. . The number of light receiving elements 121 is the same as the number of light emitting elements 111, and the center of each light receiving element 121 is arranged to correspond to the center of each light emitting element 111. The light-receiving elements 121 determine whether light is incident by each control chip (not shown), and when there is no incident of light, it is determined that the light is not received by the tablets falling in the falling space, and the tablets are dropped. Measure the number of.

100: 소형 낙하물 감지용 센서
110: 발광부
120: 수광부
130: 편광부
111: 발광소자
112: 발광 PCB
121: 수광소자
122: 수광 PCB100: small falling object detection sensor
110: light emitting unit
120: light receiving unit
130: polarizer
111: light emitting element
112: light emitting PCB
121: light receiving element
122: light receiving PCB

Claims (5)

일측에 다수의 발광 소자가 소정 간격으로 배치되는 발광 소자 어레이와;
상기 발광 소자 어레이의 전방에 배치되어 발광 소자에서 발생한 광들을 편광시키는 편광부와;
상기 발광 소자 어레이의 발광 소자에 각각 대응하는 수광소자들이 소정 간격으로 배치되어 편광된 광을 수광하는 수광 소자 어레이와; 및
상기 발광 소자 어레이와 수광 소자 어레이 사이에 형성되어, 낙하하는 물체를 감지하는 감지 영역을 포함하는 소형 낙하물 감지 센서.A light emitting element array in which a plurality of light emitting elements are disposed at predetermined intervals on one side;
A polarization unit disposed in front of the light emitting element array to polarize light generated by the light emitting element;
A light receiving element array in which light receiving elements respectively corresponding to the light emitting elements of the light emitting element array are arranged at predetermined intervals to receive polarized light; And
A small falling object detection sensor formed between the light emitting element array and the light receiving element array, and including a detection area for detecting a falling object. 제1항에 있어서,
상기 발광 소자 어레이는 낙하물의 연속적인 감지가 가능하도록 하도록 연속식으로 발광되는 것을 특징으로 하는 소형 낙하물 감지 센서.According to claim 1,
The light-emitting element array is a small falling object sensor, characterized in that the continuous light emission to enable the continuous detection of falling objects. 제2항에 있어서,
상기 발광 소자 어레이의 발광 소자는 적어도 일측에 격벽이 형성된 것을 특징으로 하는 소형 낙하물 감지 센서.According to claim 2,
The light emitting element of the light emitting element array is a small falling object sensor, characterized in that the partition wall is formed on at least one side. 제2항에 있어서,
상기 편광부는 발광 소자들 사이의 격벽에 의해서 지지되는 편광 필름인 것을 특징으로 하는 소형 낙하물 감지센서.According to claim 2,
The polarization unit is a small falling object detection sensor, characterized in that the polarizing film is supported by the partition wall between the light emitting elements. 제1항 내지 제4항 중 어느 하나에 따른 소형 낙하물 감지 센서를 포함하는 낙하 정제 계수기.
A falling tablet counter comprising the small falling object detection sensor according to any one of claims 1 to 4.
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