KR20000018260A - An Apparatus for inputting positions of Coordinate - Google Patents

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KR20000018260A KR1020000003934A KR20000003934A KR20000018260A KR 20000018260 A KR20000018260 A KR 20000018260A KR 1020000003934 A KR1020000003934 A KR 1020000003934A KR 20000003934 A KR20000003934 A KR 20000003934A KR 20000018260 A KR20000018260 A KR 20000018260A
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Abstract

PURPOSE: A coordinates inputting device is provided to allow users with easy usage as there is no need to use the light pen like an optical mouse by using things like ball point pen or fingers in which the optical ray does not penetrate for inputting the coordinates. CONSTITUTION: The device comprises a substrate(17) having X and Y as the first and second axis, a first axis parallel ray receiving medium(13) which receives a parallel ray(15) at the first axis of the substrate, a second axis parallel ray receiving medium(14) which receives a parallel ray (16) at the second axis of the substrate, a second axis sensing medium(12) which senses the parallel ray, a first axis sensing medium(11) which sense the parallel ray, a first and second axis coordinates detecting medium(18)which detects the coordinates at the first and second axis ray sensing medium, and an outer interface medium(19) which inputs the detected coordinates at the outer medium.

Description

좌표 입력 장치 { An Apparatus for inputting positions of Coordinate }Coordinate input device {An Apparatus for inputting positions of Coordinate}

본발명은 지시되는 점의 좌표를 검출하고, 검출된 위치좌표를 컴퓨터 등의 각종 정보 처리 기기에 전달하는 좌표 입력장치에 관한 것으로서, 특히, 제1축과 제2축으로 평행광을 입사하고 광 감지수단에서 입사광이 차단된 제1축과 제2축의 좌표를 검출하는 광학적 방법을 사용하는 좌표 입력장치에 관한 것이다.The present invention relates to a coordinate input device that detects the coordinates of a point to be indicated and transmits the detected position coordinates to various information processing devices such as a computer. The present invention relates to a coordinate input device using an optical method for detecting coordinates of a first axis and a second axis of which incident light is blocked by a sensing means.

컴퓨터 등의 정보기기에서는 기기의 조작에 의한 좌표를 화면상에 표시하고 화면상에 표시된 기능 버튼 명령을 입력하기 위한 장치로 여러가지의 좌표 입력장치를 사용하고 있다. 종래의 좌표입력 장치로는 마우스가 가장 보편적으로 사용되고 있으며, 게임기 등에서는 조이스틱이 사용되고 노트북 컴퓨터 등 소형 정보기기에서는 터치 패드 등의 장치가 사용되고 있다. 종래 마우스의 대부분은 볼의 회전에 의한 좌표 이동을 기계 광학적으로 검출하는 볼 마우스 인데, 장시간 사용하면 먼지의 부착 등에 의하여 볼의 회전이 원활하지 못하여 볼을 청소하여야 하는 등 불편함이 따른다. 또한, 볼의 원활한 회전을 조절하기 어렵기 때문에 정밀한 좌표의 입력이 필요한 그림 그리기나 서명 등의 작업은 수행이 매우 어렵다. 정밀도를 개선하기 위하여 제안된 종래의 광학적 마우스는 마우스 패드에 인쇄된 격자 패턴을 광학적으로 읽어 내는 방식이 사용되으나, 이러한 광학적 마우스에서도 마우스 패드가 쉽사리 먼지등으로 오염되는 문제가 있다. 터치 패드형 입력장치는 입력 패드에 손가락 등의 인체의 접촉을 감지하여 입력하는 장치인데, 정밀도가 낮아서 정밀한 작업을 노트북 등의 소형 기기에서만 사용되고 있다. 조이스틱 장치는 조작부의 동작을 기계 요소를 통하여 두 축의 좌표 성분으로 분해하여 입력하는데 좌표 검출의 정밀도가 높지않고 기계요소의 마모나 파손이 발생하기 쉬워서 장기간 사용시 신뢰성의 문제가 있다.In information equipment such as computers, various coordinate input devices are used as devices for displaying coordinates by operating the device on a screen and inputting function button commands displayed on the screen. As a conventional coordinate input device, a mouse is most commonly used, a joystick is used in a game machine, and a device such as a touch pad is used in a small information device such as a notebook computer. Most of the conventional mouse is a ball mouse that detects the mechanical movement of the coordinates by the rotation of the ball, it is inconvenient to use the ball for a long time, the ball is not rotated smoothly due to the adhesion of dust, etc. to clean the ball. In addition, since it is difficult to control the smooth rotation of the ball, it is very difficult to perform a task such as drawing or signing, which requires precise coordinate input. The conventional optical mouse proposed to improve the precision is a method of optically reading the grid pattern printed on the mouse pad, but even in such an optical mouse, the mouse pad is easily contaminated with dust or the like. The touch pad type input device detects and inputs a touch of a human body such as a finger to the input pad, and because of its low precision, precise work is used only in a small device such as a notebook. The joystick device decomposes the operation of the operation unit into the coordinate components of the two axes through the mechanical element, but the accuracy of the coordinate detection is not high and the wear or breakage of the mechanical element is likely to occur.

선행 기술에서 X-Y 매트릭스를 이용하는 광학적 마우스는 일본 특개평 4-127313에 공개되어 있다. 상기 선행기술에서는 형광물질로 구성된 X-Y 매트릭스 광도파로 입력 패널에, 발광 라이트펜에 의해서 빛을 반사함으로서, 상기 광도파로내부에서 여기되어 발광한 빛이 광도파로내부를 전파하여, 이 전파광을 광출말단에 위치한 수광소자로 수광하여 발광 라이트펜에 의해 빛이 반사된 위치좌표를 검출하는 광학식 좌표 입력장치이다. 형광물질로 구성된 선행기술의 광도파로에 의한 X-Y 매트릭스구조를 가진 입력패널은 정밀한 가공기술을 요하고 광도파로의 1대1일에 대응하는 수광소자를 갖는 수광소자열을 구성해야 하는데 균일한 수광 소자의 특성을 갖추는 것이 용이하지 않은 문제점을 갖고 있다. 또한, 개개의 광도파로와 수광소자와의 정밀한 위치맞춤을 실현하는 정밀조립기술이 필요하여 양산성과 장치가격이 비싸게 되는 문제가 있었다.An optical mouse using an X-Y matrix in the prior art is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 4-127313. In the prior art, by reflecting light to the XY matrix optical waveguide input panel made of fluorescent material by a light emitting light pen, the light excited and emitted from the inside of the optical waveguide propagates inside the optical waveguide, and the propagated light is transmitted to the light exit terminal. It is an optical coordinate input device that receives a light receiving element located to detect the position coordinates reflected by the light emitting light pen. Input panel with XY matrix structure by prior art optical waveguide composed of fluorescent material requires precise processing technology and must construct a light receiving element array having light receiving elements corresponding to one to one day of optical waveguide. It is not easy to have the characteristics of the problem. In addition, there is a problem that the mass production and the price of the device is expensive because a precision assembly technology for realizing precise positioning between the individual optical waveguide and the light receiving element is required.

또다른 선행기술인 특개소 61-125640호 공보에는, 표면상에 서로 인접한 두개의 코너부에 슬릿과, 빛을 방사상에 입사하는 라이트펜과, 라이트펜에 의해 발광된 빛에서 각 슬릿을 투과한 빛을 수광 하도록 상기 슬릿을 중심으로 하여 격자상에 배치된 수광 센서군으로부터 이루어진 입력장치가 개시되어 있다. 이 선행기술은 두개의 인접 모서리 부에 노출된 슬릿을 통과하는 빛의 각도로 부터 좌표의 위치를 구하는 입력장치로서, 수광 센서군을 구성하기위해서 다수의 수광 센서를 격자 상에 정밀히 배치하지 않으면 안되기 때문에 수광 센서의 미소화 및 미소화된 수광 센서를 격자상에 배치하기 위한 정밀조립등의 곤란한 문제가 있다.In another prior art, Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-125640, receives a slit at two corner portions adjacent to each other on a surface, a light pen that radiates light radially, and light passing through each slit in the light emitted by the light pen. An input device made of a group of light receiving sensors arranged on a grating about the slit is disclosed. This prior art is an input device that obtains the position of the coordinates from the angle of light passing through a slit exposed at two adjacent edges, and in order to form a group of light receiving sensors, a plurality of light receiving sensors must be precisely disposed on a grating. Therefore, there are difficult problems such as miniaturization of the light receiving sensor and precision assembly for disposing the micronized light receiving sensor on the lattice.

상기에서 기술한 바와 같이, 종래의 좌표 입력장치인 볼 마우스, 패드식 광학 마우스, 터치 패드, 조이 스틱 등은 정밀도가 높지 않고, 장시간 사용시 신뢰성이 떨어지는 문제점을 가지고 있다.As described above, a ball mouse, a pad optical mouse, a touch pad, a joy stick, and the like, which are conventional coordinate input devices, do not have high precision and have a problem of low reliability when used for a long time.

또한, X-Y 매트릭스 광도파로 입력 패널 또는 슬릿을 통과하는 빛의 각도를 이용하는 광학 마우스는 수광소자의 균일화, 저가격화, 정밀도 등에 문제가 있고, 라이트 펜을 광 입력장치로 사용해야하는 불편함이 있어서 실용화하기에는 곤란하다.In addition, the optical mouse using the angle of light passing through the input panel or the slit of the XY matrix optical waveguide has problems such as uniformity, low cost, and precision of the light receiving element, and it is inconvenient to use a light pen as an optical input device. It is difficult.

본 발명은 X-Y의 2축 방향으로 평행광을 입사하고, 입사된 빛의 투과부와 차단부를 감지하는 광 감지 수단을 2축에 배치하여 좌표를 정밀하게 검출하는 광학적 마우스에 관한 것으로서, 앞에서 지적한 종래 기술의 문제점을 해결하고, 장기 사용에 따른 청소 등의 유지보수가 필요없는 신뢰성 높은 좌표 입력 장치를 제공하고자 한다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical mouse for precisely detecting coordinates by injecting parallel light in two directions of XY, and detecting light transmission means for detecting a transmission part and a blocking part of the incident light on two axes. To solve the problem of the problem, and to provide a reliable coordinate input device that does not require maintenance, such as cleaning according to long-term use.

도1은 본 발명의 좌표 입력 장치의 구성도1 is a block diagram of a coordinate input device of the present invention

도2는 본 발명의 좌표 입력 장치의 다른 구성도Figure 2 is another configuration of the coordinate input device of the present invention

도3은 본 발명 광감지 수단의 실시 예Figure 3 is an embodiment of the invention optical sensing means

도4는 본 발명 X-Y 좌표 검출 수단의 구성도와 동작의 실시 예4 is an embodiment of the configuration and operation of the present invention X-Y coordinate detection means

도5는 본 발명 클럭 신호 카운터의 동작 파형의 실시 예Figure 5 is an embodiment of the operation waveform of the clock signal counter of the present invention

도6a는 본 발명 평행광 입사 수단의 실시 예Figure 6a is an embodiment of the invention parallel light incident means

도6b는 본 발명 평행광 입사 수단의 다른 실시 예Figure 6b is another embodiment of the present invention parallel light incident means

도7은 본 발명의 평행광 입사 수단의 또 다른 실시 예Figure 7 is another embodiment of the parallel light incident means of the present invention

본 발명의 좌표 입력 장치는 X-Y의 2축 방향으로 평행광을 입사하고, 입사된 빛의 투과부와 차단부를 감지하는 광 감지 수단을 상기 2축에 배치하여 인체의 손가락, 일반 볼펜, 뽀쪽한 기구에 의하여 입력된 좌표를 정밀하게 검출하는 광학적 마우스에 관한 것이다.The coordinate input device of the present invention is arranged in the two axes of the light detection means for injecting parallel light in the two-axis direction of the XY, and detects the transmission portion and the blocking portion of the incident light to the fingers of the human body, a ballpoint pen, a pointed instrument The present invention relates to an optical mouse for accurately detecting input coordinates.

도1은 본 발명의 좌표입력장치의 구성도를 보여주고 있다. 도1의 발명의 좌표 입력 장치는 제1축과 제2축을 X축과 Y축으로 갖는 기판(17)과, 상기 기판의 제1축인 X축에 평행하게 진행하는 평행광(15)을 입사하는 제1축 평행광 입사 수단(13)과, 상기 기판의 제2축인 Y축에 평행하게 진행하는 평행광(16)을 입사하는 제2축 평행광 입사 수단(14)과, 상기 제1축 평행광 입사 수단(13)에 의하여 입사된 평행광을 감지하는 제2축 광 감지 수단(12)과, 상기 제2축 평행광 입사 수단(14)에 의하여 입사된 평행광을 감지하는 제1축 광 감지 수단(11)과, 상기 제1축 광 감지 수단(11) 및 상기 제2축 광 감지 수단(12)에서 감지된 수광부의 좌표를 검출하는 제1축 및 제2축 좌표 검출 수단(18)과, 상기 제1축 및 제2축 좌표 검출 수단(18)에 의하여 검출된 좌표를 외부 장비에 입력하는 외부 장치 인터페이스 수단(19)이 구성되어 있는 것을 특징으로하는 좌표 입력 장치이다. 도1의 입력장치에서, 평행광이 진행하는 기판부의 한 부분에 인체의 손가락, 일반 볼펜, 뽀쪽한 기구 등 광이 투과되지 않는 물체를 올려 놓으면 그 부분부터는 평행광이 진행하지 못하여 감지수단(11 또는 12)의 수광부에 광이 전달되지 않는다. 광이 전달되지 않는 부위의 X와 Y좌표를 광감지수단(11, 12)에 의하여 읽음으로써 기판에 물체가 올려져 있는 위치의 좌표를 감지하는 것이다. 본 발명의 장치에서는 좌표입력수단으로 광이 투과하지 않는 손가락, 볼펜 등의 도구를 사용할 수 있으므로 종래의 광학적 마우스 처럼 라이트 펜을 사용하지 않아도 되므로 매우 편리하고 경제적이다. 또한 제조 과정에서 광 감지 수단(11, 12)의 수광소자의 배열 간격을 넓히거나 좁힘에 따라서 입력 장치의 정밀도를 쉽게 조절할 수 있고, 광 감지 수단으로 팩스나 스캐너 등에서 사용되는 1차원 고체촬상소자 등을 사용하면 정밀도가 매우 높은 좌표입력장치를 제조하는 것이 가능하다.Figure 1 shows the configuration of the coordinate input device of the present invention. In the coordinate input device of the invention of Fig. 1, the substrate 17 having the first axis and the second axis as the X axis and the Y axis and the parallel light 15 traveling parallel to the X axis which is the first axis of the substrate are incident. 1st axis parallel light incidence means 13, 2nd axis parallel light incidence means 14 which injects parallel light 16 which advances parallel to the Y axis | shaft which is the 2nd axis of the said board | substrate, and said 1st axis parallelism Second axis light detecting means 12 for sensing parallel light incident by the light incident means 13 and First axis light for sensing parallel light incident by the second axis parallel light incident means 14. First and second axis coordinate detecting means 18 for detecting the coordinates of the light receiving unit detected by the sensing means 11 and the first and second axis light sensing means 11 and the second axis light sensing means 12. And an external device interface means 19 for inputting coordinates detected by the first and second axis coordinate detection means 18 to external equipment. It is a pointing device. In the input device of FIG. 1, when an object that does not transmit light, such as a finger of a human body, a general ballpoint pen, a pointed instrument, etc. is placed on a portion of the substrate where parallel light travels, the parallel light does not proceed from that portion. Or light is not transmitted to the light receiving portion of 12). By reading the X and Y coordinates of the portion where the light is not transmitted by the light sensing means (11, 12) to detect the coordinates of the position on the object on the substrate. In the apparatus of the present invention, a tool such as a finger or a ball pen that does not transmit light can be used as the coordinate input means, so that it is not necessary to use a light pen like a conventional optical mouse, which is very convenient and economical. In addition, in the manufacturing process, the precision of the input device can be easily adjusted by increasing or decreasing the arrangement interval of the light receiving elements of the light sensing means 11 and 12, and as a light sensing means, a one-dimensional solid state imaging device used in a fax or a scanner, etc. It is possible to manufacture a coordinate input device with very high precision.

도2는 본 발명 좌표입력장치의 다른 구성도를 보여주고 있다. 도2의 좌표 입력 장치는 제1축과 제2축을 X축과 Y축으로 갖는 기판(27)과, 상기 기판의 제1축인 X축에 평행하게 진행하는 평행광을 입사하는 제1축 평행광 입사 수단(23)과, 상기 기판의 제2축인 Y축에 평행하게 진행하는 평행광을 입사하는 제2축 평행광 입사 수단(24)과, 상기 제1축 평행광 입사 수단(23) 및 상기 제2축 평행광 입사 수단(24)에 의하여 기판으로 입사된 평행광을 반사하는 광 반사 수단(20)과, 상기 제1축 평행광 입사 수단에 의하여 입사된 평행광이 광반사 수단(20)에 의하여 반사된 반사광을 감지하는 제2축 광 감지 수단(21)과, 상기 제2축 평행광 입사 수단에 의하여 입사된 평행광이 광반사 수단(20)에 의하여 반사된 반사광을 감지하는 제1축 광 감지 수단(22)과, 상기 제1축 광 감지 수단(22) 및 상기 제2축 광 감지 수단(21)에서 감지된 수광부의 좌표를 검출하는 제1축 및 제2축 좌표 검출 수단(28)과, 상기 제1축 및 제2축 좌표 검출 수단에 의하여 검출된 좌표를 외부 장비에 입력하는 외부 장치 인터페이스 수단(29)이 구성되어 있는 것을 특징으로하는 좌표 입력 장치이다.Figure 2 shows another configuration of the coordinate input device of the present invention. The coordinate input device of FIG. 2 includes a first axis parallel light that enters a substrate 27 having a first axis and a second axis as an X axis and a Y axis, and parallel light traveling in parallel with an X axis which is a first axis of the substrate. An incident means 23, second axis parallel light incidence means 24 for injecting parallel light traveling in parallel with a second axis Y of the substrate, the first axis parallel light incidence means 23, and the Light reflecting means 20 for reflecting parallel light incident on the substrate by the second axis parallel light incidence means 24 and parallel light incident by the first axis parallel light incidence means are light reflecting means 20. Second axis light detecting means 21 for detecting the reflected light reflected by the second parallel light incident by the second axis parallel light incidence means and the first light for detecting the reflected light reflected by the light reflecting means 20 Coordinates of the light receiving unit detected by the photoluminescent sensing means 22 and the first and second axis optical sensing means 22 and the second optical sensing means 21. The first and second axis coordinate detection means 28 for detecting a signal and the external device interface means 29 for inputting the coordinates detected by the first and second axis coordinate detection means to external equipment. It is a coordinate input device characterized in that.

도2의 구성에서는 광 반사 수단(20)을 사용하여 평행 입사광을 반사하여 평행광 입사의 반대방향으로 반사광이 평행하게 진행하도록 구성하였다. 평행 입사광과 반사광(25, 26)이 기판의 같은 측면에서 입사되고 수광되므로, 전자 부품으로 구성되는 평행광 입사수단(23, 24)과 광 감지수단(21, 22)을 기판(27)의 한쪽 측면에 모아서 제작할 수 있으므로 배선이 간단해지는 장점이 있다. 본 발명의 광 반사수단(20)으로는 반사율이 높은 반사 거울 내지 알루미늄 판 등의 반사체를 사용하면 된다.In the configuration of Fig. 2, the light reflecting means 20 is used to reflect the parallel incident light so that the reflected light proceeds in parallel in the direction opposite to the parallel light incident. Since the parallel incident light and the reflected light 25, 26 are incident and received on the same side of the substrate, the parallel light incident means 23, 24 and the light sensing means 21, 22, which are made of electronic components, are connected to one side of the substrate 27. Since it can be produced by gathering on the side, there is an advantage that the wiring becomes simple. As the light reflecting means 20 of the present invention, a reflector such as a reflecting mirror or an aluminum plate having a high reflectance may be used.

도1 및 도2의 본 발명의구성에서 기판(17, 27)의 역활은 각 구성 요소가 지지되어 부착되도록하는 공간을 제공하는 역활 만을 수행하므로 기판의 재질은 어떠한 종류의 평판을 사용하여도 본 발명의 구성에는 문제가 없다.The role of the substrates 17 and 27 in the configuration of the present invention of Figs. 1 and 2 only serves to provide a space for each component to be supported and attached, so that the material of the substrate can be seen using any kind of flat plate. There is no problem in the configuration of the invention.

도3은 도1 및 도2의 구성에서 사용된 본 발명의 광감지 수단(11, 12, 21, 22)의 실시 예를 보여주고 있다. 도3에서 A1, A2, ... An은 광학적 에너지를 전기신호로 변환하는 수광 소자를 나타낸다. Q1, Q2, ... Qn은 전달 스위치를 나타내는데 FET형 또는 바이폴라형 트랜지스터트랜지스터 중에 어떤 것을 사용해도 본 발명을 구성하는 것이 가능하다. 도3에서는 수광소자로 다이오드 형을 사용한 것으로 표현되어 있으나 수광 다이오드 또는 수광 트랜지스터 두가지 형태의 수광소자를 도3의 회로에 모두 적용할 수 있다. 수광 트랜지스터를 도3에 적용하는 경우에는 전압선(37) 쪽에 콜렉터 전극을 연결하고 전달 스위치 쪽에 에미터를 연결하며 베이스 전극이 수광부가 되도록 연결하면 수광 다이오드를 사용한 것과 동일한 동작이 된다. 전압선(37)은 수광소자에 바이어스를 걸어주기 위한 전압을 공급하기 위한 것으로 일반적으로 수광 다이오드를 사용하는 경우에는 접지전위를 사용하고 수광트랜지스터를 사용하는 경우에는 VDD 공급 전위를 사용하는 것이 바람직하나, 수광 효율에 큰 영향이 없는 범위에서는 특정한 전압에 의하여 제한되지 않으므로 설계자의 필요에 따라서 전압의 조절이 가능하다. S1, S2, ... Sn은 전달 스위치를 켜거나 끄기 위한 조절 신호이다. SI 입력(34)을 시프트 레지스터(32)의 입력단자에 연결하고 클럭(33)을 입력하면 SI 입력(34)은 클럭 신호가 한주기 바뀔 때마다 한 비트 씩 천이한다. 감지 증폭기(31)는 선택된 수광소자의 광 입력 상태를 판별하기 위한 감지 증폭회로(Sense Amp) 수단이며, 선택된 수광소자에 광 입력이 없는 경우에는 감지증폭기(31) 입력단자에 입력전류가 없고 이 경우 좌표 검출을 위한 출력 신호(35)를 내보낸다. 감지 증폭기(31)는 전류입력의 유무를 판단하는 동작을 하는 것으로 통상의 지식을 가진자에 의하여 여러가지 구성으로 설계가 가능하다.FIG. 3 shows an embodiment of the light sensing means 11, 12, 21, 22 of the present invention used in the configuration of FIGS. 1 and 2. In Fig. 3, A1, A2, ... An represent light receiving elements for converting optical energy into electrical signals. Q1, Q2, ... Qn represent a transfer switch, and it is possible to construct the present invention using either FET or bipolar transistor transistors. In FIG. 3, although a diode type is used as the light receiving element, both types of light receiving diodes or light receiving transistors may be applied to the circuit of FIG. 3. In the case where the light receiving transistor is applied to FIG. 3, the collector electrode is connected to the voltage line 37, the emitter is connected to the transfer switch, and the base electrode is connected to the light receiving unit. The voltage line 37 is for supplying a voltage for biasing the light receiving element. In general, when a light receiving diode is used, it is preferable to use a ground potential and to use a VDD supply potential when using a light receiving transistor. Since the voltage is not limited by a specific voltage in a range where there is no significant effect on the light receiving efficiency, the voltage can be adjusted according to the designer's needs. S1, S2, ... Sn are control signals for turning the transfer switch on or off. When the SI input 34 is connected to the input terminal of the shift register 32 and the clock 33 is input, the SI input 34 transitions by one bit each time the clock signal changes one cycle. The sense amplifier 31 is a sense amplification circuit (Sense Amp) means for determining the light input state of the selected light receiving element, and if there is no optical input to the selected light receiving element, there is no input current at the input terminal of the sense amplifier 31. In case of outputting the output signal 35 for the coordinate detection. The sense amplifier 31 operates to determine the presence or absence of a current input and can be designed in various configurations by a person of ordinary skill.

도4는 본 발명 X-Y 좌표 검출 수단(18, 28, 40)의 구성과 동작의 실시 예를 보여주고 있다. 도4에서 X-Y 좌표 검출 수단(40)은 X축 클럭 신호 카운터(41)와 Y축 클럭 신호 카운터(42) 및 신호 발생 수단(46)으로 구성되어 있다. 도4에서 광 신호 감지 수단 43은 도1의 11과 도2의 21에 해당되고, 광 신호 감지 수단 44는 도1의 12과 도2의 22에 해당된다. 신호 발생수단(46)은 도3에서 보여주고 있는 광신호 감지수단의 SI 입력(34)과 클럭 신호(33)를 발생하기 위한 회로이다. 외부 장치 인터페이스 수단(45)은 검출된 좌표를 컴퓨터 등의 정보기기에 입력하기 위한 인터페이스 회로이다. 일반적으로 마우스 입력장치에서는 PS/2와 직렬 포트(Serial Port)의 표준 방식이 많이 이용되고 있으며, 최근에는 USB(Universal Serial Bus) 입력 방식도 사용되고 있다. 본 발명의 좌표입력장치는 인터페이스 수단(45)을 업계 표준에 맞도록 구성하므로써 모든 방식의 입력장치와 호환이 되도록 구성이 가능하다.4 shows an embodiment of the configuration and operation of the X-Y coordinate detecting means 18, 28, 40 of the present invention. In Fig. 4, the X-Y coordinate detecting means 40 is composed of an X-axis clock signal counter 41, a Y-axis clock signal counter 42 and a signal generating means 46. In FIG. 4, the optical signal detecting means 43 corresponds to 11 of FIG. 1 and 21 of FIG. 2, and the optical signal detecting means 44 corresponds to 12 of FIG. 1 and 22 of FIG. 2. The signal generating means 46 is a circuit for generating the SI input 34 and the clock signal 33 of the optical signal detecting means shown in FIG. The external device interface means 45 is an interface circuit for inputting the detected coordinates into an information apparatus such as a computer. In general, a mouse input device has been widely used as a standard method of PS / 2 and a serial port, and recently, a USB (Universal Serial Bus) input method is also used. The coordinate input device of the present invention can be configured to be compatible with all types of input devices by configuring the interface means 45 to meet industry standards.

도5는 도4의 좌표 검출수단(40)의 구성 요소인 본 발명의 클럭신호 카운터(41, 42)의 실시예이다. 클럭신호 카운터(41, 42)는 클럭, 시작, 중지 입력 신호가 있고 좌표출력 단자가 있다. 시작 신호는 광신호 감지수단(43, 44)의 SI 입력과 동시에 입력된는데, 시작신호에 의하여 내부 카운터가 카운트를 시작하고 카운터의 값이 증가하기 시작한다. 중지 신호는 광감지수단의 출력신호를 받는데 중지신호는 카운터를 정지 시킨다. 카운터가 정지되면 카운터의 내용을 좌표출력으로 출력한다. 시작 신호부터 중지 신호 까지의 카운터 내용이 클럭에 동기되어서 증가하므로 평행광의 입력이 차단된 좌표의 위치를 중지시의 카운터의 내용으로 부터 검출할 수 있다.FIG. 5 is an embodiment of the clock signal counters 41 and 42 of the present invention, which are components of the coordinate detecting means 40 of FIG. The clock signal counters 41 and 42 have clock, start and stop input signals and coordinate output terminals. The start signal is input at the same time as the SI input of the optical signal detecting means 43 and 44, and by the start signal, the internal counter starts counting and the value of the counter starts to increase. The stop signal receives the output signal from the light sensing means, which stops the counter. When the counter is stopped, the contents of the counter are output to the coordinate output. Since the contents of the counter from the start signal to the stop signal increase in synchronization with the clock, the position of the coordinate where the parallel light input is blocked can be detected from the contents of the counter at the time of stopping.

도3, 도4, 도5에서 제시된 본 발명의 실시 예는 본 발명의 동작을 명확하게 설명하기 위하여 제시된 실시 예로써 본 발명의 범위가 도3 내지 도5의 구성으로만 제한되지 않으며 좌표입력장치의 설계, 제조 분야에서 통상의 지식을 가진자에 의하여 변형 또는 설계가 가능한 감지 수단및 좌표검출수단에 대해서도 본 발명의 범위가 적용된다.The embodiments of the present invention shown in FIGS. 3, 4, and 5 are provided to clearly explain the operation of the present invention, and the scope of the present invention is not limited only to the configuration of FIGS. The scope of the present invention also applies to the sensing means and coordinate detection means that can be modified or designed by those skilled in the art of design, manufacture.

도6a는 본 발명 평행광 입사수단의 실시 예이다. 발광 소자(51)로는 레이저 다이오드(LD) 또는 발광 다이오드(LED) 등 반도체 발광 소자를 사용할 수 있다. 발광 소자로 부터 방출된 광(54)을 평행광 렌즈(Collimating Lense, 53)를 통하여 평행광(55)으로 변환하여 본 발명의 가판부에 입사시킨다. 구동 회로 수단(52)은 발광 소자를 구동하기 위하여 필요한 회로를 포함하는 전기적 수단이다.Figure 6a is an embodiment of the present invention parallel light incident means. As the light emitting element 51, a semiconductor light emitting element such as a laser diode (LD) or a light emitting diode (LED) may be used. The light 54 emitted from the light emitting element is converted into parallel light 55 through a collimating lens 53 to be incident on the substrate of the present invention. The drive circuit means 52 is an electrical means including a circuit necessary for driving the light emitting element.

도6b는 본 발명 평행광 입사수단의 다른 실시 예로써 발광 소자(51b)로는 발광 다이오드(LED)사용한 경우에 적용가능한 구성이다. 레이저 다이오드(LD)로 부터 방출되는 광은 방향성을 가고 있으나, 발광 다이오드(LED)로 부터 방사되는 광은 방향성이 떨어지므로 반사거울(56b)를 사용하여 광을 평행광 렌즈 쪽으로 모아 주어서 광 효율을 높여줄 수 있다. 도6b의 평행광 입사수단에서는 발광 소자로 부터 방출된 광(54b)과 거울(56b)로 부터 반사된 광(57b)을 평행광 렌즈(Collimating Lense, 53b)를 통하여 평행광(55b)으로 변환하여 본 발명의 가판부에 입사시킨다. 구동 회로 수단(52b)은 발광 소자를 구동하기 위하여 필요한 회로를 포함하는 전기적 수단이다. 도6a 및 도6b의 본 발명 평행광 입사수단의 다른 실시 예는 도1 내지 도2의 X평행광 입사수단(13, 23)과 Y평행광 입사수단(14, 24)에 적용될 수 있다.Figure 6b is a configuration that is applicable to the case of using a light emitting diode (LED) as the light emitting element 51b as another embodiment of the parallel light incidence means of the present invention. The light emitted from the laser diode (LD) is directional, but the light emitted from the light emitting diode (LED) is directional, so the reflection mirror 56b is used to collect the light toward the parallel light lens to improve the light efficiency. You can increase it. In the parallel light incidence means of Fig. 6B, the light 54b emitted from the light emitting element and the light 57b reflected from the mirror 56b are converted into parallel light 55b through a collimating lens 53b. To enter the substrate of the present invention. The drive circuit means 52b is an electrical means including a circuit necessary for driving the light emitting element. 6A and 6B may be applied to the X parallel light incidence means 13 and 23 and the Y parallel light incidence means 14 and 24 of FIGS. 1 to 2.

도7은 본 발명 평행광 입사수단의 다른 실시 예이다. 도1 또는 도2에 있어서, 제1축 평행광 입사 수단과 제2축 평행광 입사 수단을 빛을 방출하는 발광소자(61)와, 상기 발광소자(61)의 방출광을 제1방향과 제2방향의 진행광으로 분할하는 광 분할기(Beam Splitter, 60)와, 상기 제2방향 진행광의 광로를 상기 제1축에 평행한 방향으로 진행하도록 광로를 변경해주는 복수개의 반사경(66)과, 입사된 광을 상기 제1축에 평행하게 진행하도록 하는 제1 평행광 렌즈(631)와, 입사된 광을 상기 제2축에 평행하게 진행하도록 하는 제2 평행광 렌즈(632)를 구비하여 구성되는 것을 특징으로하는 좌표 입력 장치이다. 도7의 발명을 도1 또는 도2의 좌표입력 수단에 적용하는 경우에는, X평행광 입사수단(13, 23)과 Y평행광 입사수단(14, 24)의 각각을 위하여 2 부분의 발광소자와 구동회로 수단을 구비하지 않고, 하나의 구동회로수단과 발광 소자로만 구성이 가능하므로 전기 회로의 구성이 간단해 진다.Figure 7 is another embodiment of the present invention parallel light incident means. 1 or 2, the light emitting element 61 emitting light to the first axis parallel light incident means and the second axis parallel light incident means, and the emission light of the light emitting element 61 in the first direction and A beam splitter 60 for dividing the light into two traveling beams, a plurality of reflectors 66 for changing the optical path so that the optical path of the second traveling light travels in a direction parallel to the first axis, and And a first parallel light lens 631 for advancing the received light in parallel with the first axis, and a second parallel light lens 632 for admitting the incident light in parallel with the second axis. It is a coordinate input device characterized in that. When the invention of Fig. 7 is applied to the coordinate input means of Fig. 1 or Fig. 2, two parts of light emitting elements are provided for each of the X parallel light incidence means 13 and 23 and the Y parallel light incidence means 14 and 24. It is possible to configure only the driving circuit means and the light emitting element without providing the driving circuit means, and the configuration of the electric circuit is simplified.

본 발명의 상세한 설명에서 제시된 실시 예는 본 발명의 동작을 명확하게 설명하기 위하여 제시된 실시 예로써 본 발명의 범위가 제시된 실시 예의 구성으로만 제한되지 않으며 좌표입력장치의 설계, 제조 분야에서 통상의 지식을 가진자에 의하여 변형 또는 재설계가 가능한 실시 예에 대해서도 본 발명의 범위가 적용된다.The embodiments presented in the detailed description of the present invention are presented to clearly explain the operation of the present invention, and the scope of the present invention is not limited only to the configuration of the presently disclosed embodiments. The scope of the present invention also applies to embodiments that can be modified or redesigned by a person having a.

본 발명의 좌표입력장치에서는 좌표입력을 위한 수단으로 광이 투과하지 않는 손가락, 볼펜, 뽀족한 물체 등의 도구를 사용할 수 있으므로 종래의 광학적 마우스 처럼 라이트 펜을 사용하지 않아도 되므로 매우 편리하고 경제적이다.In the coordinate input device of the present invention, tools such as a finger, a ballpoint pen, and a pointed object that do not transmit light can be used as a means for inputting a coordinate, so it is not necessary to use a light pen like a conventional optical mouse, which is very convenient and economical.

또한, 본 발명의 좌표입력장치는 볼 마우스 또는 조이스틱 처럼 기계적인 구동부가 없으므로, 기계적인 구동부의 먼지를 청소해야하는 유지 보수가 필요없으며 기계 부품의 마모나 손상에 의한 파손이 없어서 신뢰도가 매우 높은 입력장치를 제공할 수 있다. 또한, 제조 과정에서 광 감지 수단(11, 12)의 수광소자의 배열 간격을 넓히거나 좁힘에 따라서 입력 장치의 정밀도를 쉽게 조절할 수 있고, 광 감지 수단으로 팩스나 스캐너 등에서 사용되는 1차원 고체촬상소자 등을 사용하면 정밀도가 매우 높은 좌표입력장치를 제조하는 것이 가능하다.In addition, since the coordinate input device of the present invention does not have a mechanical driving part such as a ball mouse or a joystick, it does not require maintenance to clean the dust of the mechanical driving part and there is no damage caused by abrasion or damage of mechanical parts. Can be provided. In addition, the precision of the input device can be easily adjusted by increasing or decreasing the arrangement interval of the light receiving elements of the light sensing means 11 and 12 during the manufacturing process, and the 1D solid state imaging device used in a fax or a scanner as the light sensing means. Etc., it is possible to manufacture a coordinate input device with very high precision.

Claims (5)

좌표 입력 장치에 있어서,In the coordinate input device, 제1축과 제2축을 갖는 기판과,A substrate having a first axis and a second axis, 상기 기판의 제1축에 평행하게 진행하는 평행광을 입사하는 제1축 평행광 입사수단과,First axis parallel light incidence means for incident parallel light traveling in parallel with a first axis of said substrate; 상기 기판의 제2축에 평행하게 진행하는 평행광을 입사하는 제2축 평행광 입사수단과,Second axis parallel light incidence means for incident parallel light traveling in parallel with a second axis of said substrate; 상기 제1축 평행광 입사 수단에 의하여 입사된 평행광을 감지하는 제2축 광감지 수단과,Second axis light sensing means for sensing parallel light incident by the first axis parallel light incident means; 상기 제2축 평행광 입사 수단에 의하여 입사된 평행광을 감지하는 제1축 광감지 수단과,First axis light sensing means for sensing parallel light incident by the second axis parallel light incident means; 상기 제1축 평행광 감지 수단 및 상기 제2축 평행광 감지 수단에서 감지된 수광부의 좌표를 검출하는 제1축 및 제2축 좌표 검출 수단과,First and second axis coordinate detection means for detecting coordinates of the light receiving unit detected by the first axis parallel light detection means and the second axis parallel light detection means; 상기 제1축 및 제2축 좌표 검출 수단에 의하여 검출된 좌표를 외부 장비에 입력하는 외부 장치 인터페이스 수단이 구성되어 있는 것을 특징으로하는 좌표 입력 장치.And an external device interface means for inputting coordinates detected by the first and second axis coordinate detection means to external equipment. 좌표 입력 장치에 있어서,In the coordinate input device, 제1축과 제2축을 갖는 기판과,A substrate having a first axis and a second axis, 상기 기판의 제1축에 평행하게 진행하는 평행광을 입사하는 제1축 평행광 입사 수단과,First axis parallel light incidence means for incident parallel light traveling in parallel with a first axis of said substrate; 상기 기판의 제2축에 평행하게 진행하는 평행광을 입사하는 제2축 평행광 입사 수단과,Second axis parallel light incidence means for incident parallel light traveling in parallel with a second axis of said substrate; 상기 제1축 평행광 입사 수단 및 상기 제2축 평행광 입사 수단에 의하여 기판으로 입사된 평행광을 반사하는 광 반사 수단과,Light reflecting means for reflecting parallel light incident on the substrate by the first axis parallel light incident means and the second axis parallel light incident means; 상기 제1축 평행광 입사 수단에 의하여 입사된 평행광을 감지하는 제2축 광 감지 수단과,Second axis light sensing means for sensing parallel light incident by the first axis parallel light incident means; 상기 제2축 평행광 입사 수단에 의하여 입사된 평행광을 감지하는 제1축 광 감지 수단과,First axis light sensing means for sensing parallel light incident by the second axis parallel light incident means; 상기 제1축 평행광 감지 수단 및 상기 제2축 평행광 감지 수단에서 감지된 수광부의 좌표를 검출하는 제1축 및 제2축 좌표 검출 수단과,First and second axis coordinate detection means for detecting coordinates of the light receiving unit detected by the first axis parallel light detection means and the second axis parallel light detection means; 상기 제1축 및 제2축 좌표 검출 수단에 의하여 검출된 좌표를 외부 장비에 입력하는 외부 장치 인터페이스 수단이 구성되어 있는 것을 특징으로하는 좌표 입력 장치.And an external device interface means for inputting coordinates detected by the first and second axis coordinate detection means to external equipment. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 제1축 평행광 입사 수단과 상기 제2축 평행광 입사 수단은The first axis parallel light incident means and the second axis parallel light incident means 빛을 방출하는 발광소자와,A light emitting device emitting light, 상기 발광 소자를 구동하는 구동회로 수단과,Drive circuit means for driving said light emitting element; 상기 발광소자의 방출광을 제1방향과 제2방향의 진행광으로 분할하는 광 분할기(Beam Splitter)와,A beam splitter for dividing the emitted light of the light emitting device into traveling light in a first direction and a second direction; 상기 제2방향 진행광의 광로를 상기 제1축에 평행한 방향으로 진행하도록 광로를 변경해주는 복수개의 반사경과,A plurality of reflectors for changing an optical path so that the optical path of the second direction traveling light travels in a direction parallel to the first axis; 입사된 광을 상기 제1축에 평행하게 진행하도록 하는 제1 평행광 렌즈와 입사된 광을 상기 제2축에 평행하게 진행하도록 하는 제2 평행광 렌즈를 구비하여 구성되는 것을 특징으로하는 좌표 입력 장치.And a first parallel light lens for traveling the incident light parallel to the first axis, and a second parallel light lens for traveling the incident light parallel to the second axis. Device. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1축 평행광 입사 수단과 상기 제2축 평행광 입사 수단은The method according to claim 1 or 2, wherein the first axis parallel light incident means and the second axis parallel light incident means 빛을 방출하는 발광소자와,A light emitting device emitting light, 상기 발광 소자를 구동하는 구동회로 수단과,Drive circuit means for driving said light emitting element; 상기 발광 소자에서 방출된 광을 평행광으로 변환하는 평행광 렌즈를 구비하여 구성되는 것을 특징으로하는 좌표 입력 장치.And a parallel light lens for converting light emitted from the light emitting element into parallel light. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1축 평행광 입사 수단과 상기 제2축 평행광 입사 수단은The method according to claim 1 or 2, wherein the first axis parallel light incident means and the second axis parallel light incident means 빛을 방출하는 발광소자와,A light emitting device emitting light, 상기 발광 소자를 구동하는 구동회로 수단과,Drive circuit means for driving said light emitting element; 상기 발광 소자에서 방출된 광을 평행광으로 변환하는 평행광 렌즈와,A parallel light lens for converting light emitted from the light emitting element into parallel light; 상기 발광 소자에서 방출된 빛의 일부를 반사하여 상기 평행광 렌즈 방향으로 빛을 반사하는 반사 거울을 구비하여 구성되는 것을 특징으로하는 좌표 입력 장치.And a reflection mirror reflecting a part of light emitted from the light emitting element and reflecting light toward the parallel light lens.
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