KR100403680B1 - 터치형 마우스 - Google Patents

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KR100403680B1 KR10-2000-0035033A KR20000035033A KR100403680B1 KR 100403680 B1 KR100403680 B1 KR 100403680B1 KR 20000035033 A KR20000035033 A KR 20000035033A KR 100403680 B1 KR100403680 B1 KR 100403680B1
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Abstract

본 발명은 터치형 마우스에 관한 것으로 더욱 상세하게는, 마우스 커스를 원하는 포인터에 지정한 상태에서 터치부를 손가락 표면으로 가볍게 접촉시킬 경우 인체감지부에 의해 종래의 클릭신호와 동일한 전기적인 터치신호를 컴퓨터에 전송함으로써 마우스 사용상의 편리함을 제공함은 물론, 종래 버튼클릭에 따른 사용자의 근육피로를 최소화하며, 터치시 전자회로의 안정적인 동작에 의한 정밀성을 높여 에러 발생을 제거하고, 마우스의 사용 수명을 연장할 수 있도록 하는 터치형 마우스에 관한 것이다.
본 발명의 터치형 마우스는 커서이동부(8) 및 신호처리부(7)를 포함하며 볼을 평면상에서 이동시켜 커서를 지정 포인터에 위치되도록 하는 통상의 마우스(10)에 있어서, 상기 마우스(10)의 몸체 일측면에는 손가락의 표면이 접촉되는 제 1, 제 2 터치부(21)(22)가 형성되고, 상기 제 1, 제 2 터치부(21)(22)의 하측에는 손가락 표면 접촉시 컴퓨터(PC)에 클릭신호와 동일한 터치신호를 전송하는 터치신호발생부 (23)(24)가 설치되고, 상기 터치신호발생부(23)(24)는 상기 제 1, 제 2 터치부(21) (22)의 순간 터치시 콘덴서의 정전용량 변화로 인한 전압변화를 감지하여 소정의 제어신호를 출력하며 이 신호에 포함된 노이즈를 제거하고 소정 레벨로 증폭시켜 출력하는 인체감지부(30)와, 상기 인체감지부(30)의 출력신호의 이득을 조정하기 위한 이득조절부(37)와, 상기 인체감지부(30)의 출력을 증폭하여 상기 신호처리부(7)로 터치신호를 전송하는 제 2 증폭회로(38)와, 상기 인체감지부(30) 및 제 2 증폭회로 (38)의 구동전원과 이득조정을 위한 기준전압을 공급하는 DC/DC 콘버터(39)로 이루어진 것에 특징이 있다.

Description

터치형 마우스{A touch type mouse}
본 발명은 터치형 마우스에 관한 것으로 더욱 상세하게는, 마우스 커스를 원하는 포인터에 지정한 상태에서 터치부를 손가락 표면으로 가볍게 접촉(터치: touch)시킬 경우 인체감지부에 의해 기존의 클릭신호와 동일한 터치신호를 컴퓨터에 전송함으로써 마우스 사용상의 편리함을 제공함은 물론, 종래 버튼클릭에 따른 사용자의 근육피로를 최소화하며, 터치시 전자회로의 안정적인 동작에 의한 정밀성을 높여 에러 발생을 제거하고, 마우스의 사용 수명을 연장할 수 있도록 하는 터치형 마우스에 관한 것이다.
일반적으로 마우스는 컴퓨터 시스템에서 디스플레이 화면상의 위치를 지시하는 장치로서, 마우스를 평면상에서 이동시켜 볼을 회전시킴으로써 커서를 이동시키게 되며, 마우스 커서의 이동량은 2차원적인 볼의 회전수에 비례하도록 되어 있다.
이러한 종래 사용되는 일반적인 마우스(10)는 도 1a에 도시된 외형사시도에서와 같이, 몸체(1)의 상측에는 손잡이부(2)와 버튼클릭부(3)가 구비되며, 상기 버튼클릭부(3)는 커서가 위치한 메뉴를 실행하기 위한 제 1 버튼(4)과, 보조메뉴의 표시 항목을 표시하는 제 2 버튼(6)이 설치되어 있다.
그리고 다른 종류의 것으로서는 상기 제 1, 제 2 버튼(4)(6) 사이에 화면을 상하로 이동시키는 휠(5)이 설치된 휠마우스 등이 있다.
도 1b는 종래 마우스의 블록도로서, 상기 제 1, 제 2 버튼(4)(6)을 누를 경우 상기 제 1, 제 2 버튼(4)(6)의 하부에 설치되어 기계적인 구조에 의해 접점이 변화되는 제 1, 제 2 스위치(4a)(6a)로 이루어진 버튼클릭부(3)와, 마우스(10) 자체를 평면상에서 이동시켜 볼을 회전시킴으로써 커서를 지정 포인터에 위치되도록 하는 커서이동부(8)와, 상기 버튼클릭부(3) 및 커서이동부(8)로부터 출력되는 신호를 처리하여 컴퓨터(PC)로 클릭신호를 전송하는 신호처리부(7)로 구성된다.
이와 같이 구성되어 있는 종래 마우스는 마우스(10) 자체를 평면상에서 이동시킬 경우 커서이동부(8) 내부에 설치된 볼을 회전되며, 커서를 원하는 포인터에 위치시킨 상태에서 손가락을 사용하여 제 1 버튼(4) 또는 제 2 버튼(6)을 가압(클릭 또는 더블 클릭)하게 되면 제 1, 제 2 버튼(4)(6)의 하부에 설치된 기계적인 구조로 이루어진 제 1, 제 2 스위치(4a)(6a)의 동작으로 인한 접점이 변화되며, 상기 커서이동부(8) 및 제 1, 제 2 스위치(4a)(6a)로부터 출력되는 신호는 신호처리부(7)에 의해 안정화되어 컴퓨터(PC)로 클릭신호를 전송하도록 되어 있다.
상기와 같은 종래의 마우스는 손가락으로 제 1, 제 2 버튼을 빠른 속도로 조작하여야 함으로써 사용자의 팔 근육에 무리가 오게되어 장시간 사용할 경우 근육이 마비되는 현상이 발생되므로 미국 등과 같은 선진국에서는 최근에 사회적인 문제로 야기되고 있다. 또한 제 1, 제 2 버튼의 조작에 따라 클릭신호를 발생하는 스위치는 기계적인 구조로 되어 있어 사용 수명이 짧을 뿐만 아니라 기계적인 접점 불량으로 인해 에러 발생율이 높아 신뢰성이 저하되는 등 많은 문제점이 있는 것이다.
본 발명은 휠마우스를 포함하는 모든 종류의 마우스 클릭부에 손가락으로 가볍게 터치시 콘덴서의 정전용량의 변화로 인한 전압변화를 감지하여 터치신호를 출력하는 인체감지부를 사용하고, 이 인체감지부의 출력에 포함되어 있는 노이즈와 고주파 성분을 제거하여 이득조정을 거친 후 컴퓨터에 종래의 클릭신호와 동일한 터치신호를 전송하도록 한 것이다.따라서, 마우스 커스를 원하는 포인터에 지정한 상태에서 터치부를 손가락으로 가볍게 터치할 경우 클릭을 위한 버튼의 조작과 동일한 작용이 이루어지도록 함으로써 사용상의 편리함을 제공함은 물론, 종래 버튼클릭에 따른 사용자의 손목근육 및 팔근육의 피로를 최소화할 뿐만 아니라 터치시 전자회로의 안정적인 동작에 의한 정밀성을 높여 에러발생을 제거하고, 마우스의 사용 수명을 연장할 수 있도록 한 것을 기술적 과제로 한다.
본 발명의 터치형 마우스는 커서이동부(8) 및 신호처리부(7)를 포함하며 볼을 평면상에서 이동시켜 커서를 지정 포인터에 위치되도록 하는 통상의 마우스(10)에 있어서, 상기 마우스(10)의 몸체 일측면에는 손가락의 표면이 접촉되는 제 1, 제 2 터치부(21)(22)가 형성되고, 상기 제 1, 제 2 터치부(21)(22)의 하측에는 손가락 표면 접촉시 컴퓨터(PC)에 클릭신호와 동일한 터치신호를 전송하는 터치신호발생부 (23)(24)가 설치되고, 상기 터치신호발생부(23)(24)는 상기 제 1, 제 2 터치부(21) (22)의 순간 터치시 콘덴서의 정전용량 변화로 인한 전압변화를 감지하여 소정의 제어신호를 출력하며 이 신호에 포함된 노이즈를 제거하고 소정 레벨로 증폭시켜 출력하는 인체감지부(30)와, 상기 인체감지부(30)의 출력신호의 이득을 조정하기 위한 이득조절부(37)와, 상기 인체감지부(30)의 출력을 증폭하여 상기 신호처리부(7)로 터치신호를 전송하는 제 2 증폭회로(38)와, 상기 인체감지부(30) 및 제 2 증폭회로 (38)의 구동전원과 이득조정을 위한 기준전압을 공급하는 DC/DC 콘버터(39)로 이루어진 것에 특징이 있다.
도 1a는 종래 마우스의 외형사시도.
도 1b는 종래 마우스의 내부 블록도.
도 2a는 본 발명에 따른 마우스의 외형사시도.
도 2b는 본 발명에 따른 마우스의 내부 블록도.
도 3은 본 발명에 따른 마우스 터치신호발생부의 상세회로도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1 : 몸체 2 : 손잡이부
5 : 휠 21 : 제 1 터치부 22 : 제 2 터치부
23, 24 : 터치신호발생부 30 : 인체감지부 31 : 센싱콘덴서
32 : 기준콘덴서 33 : 비교기 34 : 지연회로
35 : 저역통과필터 36 : 제 1 증폭회로 37 : 이득조절부
38 : 제 2 증폭회로 39 : DC/DC 콘버터 PC : 컴퓨터
이하 본 발명의 터치형 마우스를 첨부된 도 2a 및 도 2b를 참조하여 동작개념을 설명하면 다음과 같다.
도 2a는 본 발명에 따른 마우스(10)의 외형사시도로서, 몸체(1)의 상측에는 손잡이부(2)와, 커서가 위치한 메뉴의 실행을 위한 제 1 터치부(21)와, 보조메뉴 표시를 위한 제 2 터치부(22)가 형성되고, 상기 제 1, 제 2 터치부(21)(22) 사이에는 화면을 상하로 이동시키는 휠(5)이 설치되어 있다.
도 2b는 본 발명에 따른 마우스의 블록도로서 상기 제 1, 제 2 터치부(21) (22)의 하측에 설치되며 손가락으로 가볍게 터치할 경우 콘덴서의 정전용량 변화로 인한 전기적인 터치신호를 발생하여 출력하는 제 1, 제 2 터치신호발생부(23)(24)와, 마우스(10) 자체를 평면상에서 움직여 볼을 회전시킴으로써 커서를 지정 포인터에 위치되도록 하는 커서이동부(8)와, 상기 제 1, 제 2 터치신호발생부(23)(24) 및 커서이동부(8)로부터 출력되는 신호를 처리하여 컴퓨터(PC)로 전송하는 신호처리부 (7)로 구성된다.
이와 같이 도 2a 및 도 2b에 의해 본 발명의 터치형 마우스의 기본적인 동작개념을 설명하면, 먼저 마우스(10) 자체를 평면상에서 움직여 커서이동부(8) 내부에 설치된 볼을 회전시킴으로써 커서를 원하는 포인터에 위치시킨 상태에서 손가락 표면으로 제 1, 제 2 터치부(21)(22) 위에 가볍게 접촉하게 되면 상기 제 1, 제 2 터치부(21)(22)의 하측에 설치된 제 1, 제 2 터치신호발생부(23)(24)에서 콘덴서의 정전용량의 변화로 인한 전압변화를 감지하여 "하이" 또는 "로우" 신호를 출력하고, 이 출력에 포함되어 있는 노이즈와 고주파 성분을 제거하며, 이득조정을 거친 후 컴퓨터(PC)에 클릭신호와 동일한 터치신호를 전송하도록 되어 있다.
도 3은 본 발명에 따른 제 1, 제 2 터치신호발생부(23)(24)의 상세회로도로서, 크게는 인체의 접촉을 감지하여 소정의 신호를 발생하는 인체감지부(30)와, 상기 인체감지부(30)의 출력 이득을 조정하기 위한 이득조절부(37)와, 상기 인체감지부(30)의 출력을 증폭하는 제 2 증폭회로(38)와, 상기 인체감지부(30) 및 제 2 증폭회로(38)의 구동전원과 이득조정을 위한 기준전압을 공급하는 DC/DC 콘버터(39)로 구성된다.
여기서 상기 인체감지부(30)는 제 1, 제 2 터치부(21)(22)의 저면에 인체의 손가락 표면이 터치될 경우 정전용량의 변화로 인한 전압을 발생하는 센싱콘덴서 (31)가 설치되고, 상기 센싱콘덴서(31)의 타측단에는 정전용량 값에 비례하는 일정한 전압을 발생하는 기준콘덴서(32)가 병렬 연결된다.
또한 상기 센싱콘덴서(31) 및 기준콘덴서(32)의 출력단에는 기준전압을 비교하여 소정 레벨의 제어신호를 출력하는 비교기(33)가 연결되며, 이 비교기(33)의 타측단에는 상기 비교기(33)의 출력신호를 일정시간 지연시켜 기준 전압으로 귀환인가하는 지연회로(34)가 접속된다.
그리고 상기 비교기(33)의 출력단에는 출력신호에 포함된 노이즈와 고주파를 제거하는 저역통과필터(35)가 연결되고, 이 저역통과필터(35)의 출력단에는 조정하여 출력하는 제 1 증폭회로(36)가 접속되어 구성된다.
또한 상기 인체감지부(30)의 제 1 증폭회로(36)의 일측단에는 저항(R2)(R3) 및 가변저항(VR1)(VR2)으로 이루어져 제 1 증폭회로(36)의 이득조절을 위한 이득조절부(37)가 연결되고, 상기 제 1 증폭회로(36)의 출력측에는 상기의 신호를 일정레벨로 증폭하여 컴퓨터(PC)로 전송하는 신호처리부(7)에 인가하는 제 2 증폭회로 (38)가 접속되며, 상기 인체감지부(30) 및 이득조절부(37) 그리고 제 2 증폭회로 (38)에는 안정된 구동전원을 공급하는 DC/DC 콘버터(39)의 출력단이 연결되어 있다.
상술한 바와 같이 구성되는 제 1, 제 2 터치신호발생부(23)(24)의 작용을 설명하면 다음과 같다.
먼저 마우스(10) 상에서 독립적으로(Stand-alone)으로 Vcc가 8.5V∼14.5V로 동작하는 칩을 구동시킬 수 없으므로 컴퓨터(PC)로부터 공급되는 5V를 이용하여 인체감지부(30) 및 증폭회로(37)의 구동 전원인 10V∼14V 범위의 출력 전원을 얻기위해 DC/DC 콘버터(39)를 사용하게 된다.
즉, 컴퓨터(PC)와 마우스(10)가 컨넥터로서 서로 연결되면 상기 컴퓨터(PC)로부터 5V의 전원이 공급되며, 이 전원은 DC/DC 콘버터(39)에 인가되어 10V∼14V 범위의 전원을 출력하고, 이러한 전원은 하나의 패키지화된 인체감지부(30) 및 이득조절부(37), 증폭회로(38)에 각각 인가되어 동작가능한 스탠바이 상태로 만들게 된다.
또한 상기 DC/DC 콘버터(39)로부터 인체감지부(30)에 구동전원이 공급되면 기준콘덴서(32)에 의해 비교기(33)의 일측단에 기본적인 전압값이 가해짐에 따라 상기 비교기(33)의 입출력 양단에는 항시 안정된 상태를 유지하게 된다.
이러한 상태에서 도 2a 및 도 2b에 도시된 마우스(10)의 제 1 터치부(21) 또는 제 2 터치부(22)에 손가락 표면으로 가볍게 접촉(터치)할 경우 인체감지부(30) 내부의 전하가 손가락 표면을 따라 쌓이게 되어 센싱콘덴서(31)의 용량이 커지게 되며, 제 1, 제 2 터치부(21)(22)의 일측이 그라운드와 연결이 되어 있으므로 결국 제 1, 제 2 터치부(21)(22) 내부의 전압도 커지게 되고, 센싱콘덴서(31)의 전압이 기준콘덴서(32) 전압보다 클 경우 이전의 안정상태에 영향을 주게 된다.
따라서 센싱콘덴서(31)의 전압이 기준콘덴서(32) 전압보다 클 경우 비교기 (33)로 부터 "하이"레벨의 터치신호가 출력되고, 이 신호는 지연회로(34)를 통해 비교기(33)의 타측단자로 귀환 입력되는 한편, 상기의 터치신호 즉, 센싱콘덴서(31)의 정전용량 변화에 따른 전압변화는 베이스밴드(Base-band) 내의 신호이므로 이를 얻기 위해 저역통과필터(35)를 경유하게 하여 노이즈와 고주파를 제거함으로써 안정된 신호로 만든 다음 제 1 증폭회로(36)에 전송되어 일정한 레벨로 증폭하여 출력하게 된다.
여기서 제 1 증폭회로(36)의 이득조정은 이득조절부(37)의 저항(R2)(R3)과 가변저항(VR1)(VR2)에 의해 이루어진다. 즉, 저항(R2)의 한 단자가 DC/DC 콘버터 (39)의 출력단에 연결되어 있으므로 저항(R2)과 가변저항(VR1)의 저항비에 따른 전압 분배값이 저항(R3)의 한쪽 단자에 걸리게되어 가변저항(VR1)을 조정하여 저항 (R3)에 걸리는 전압값을 변화시킴으로써 제 1 증폭회로(36)의 이득을 조정할 수 있으며, 저항(R3)은 인체감지부(30)에 가해지는 갑작스러운 전류 변화를 방지하는 보호용 저항이고, 가변저항(VR2)의 조절로서 제 1 증폭회로(36)와 후단의 제 2 증폭회로(38) 사이의 전압차를 조정하도록 되어 있다.
그러므로 상기 제 1 증폭회로(36)에서 출력되는 클릭신호는 제 2 증폭회로 (38)에 의해 일정 레벨로 재차 증폭 출력되어 마우스(10)의 신호처리부(7)를 통해 컴퓨터(PC)로 클릭신호를 전송하게 되며, 여기서 제 2 증폭회로(38)의 기본적인 전압값은 저항(R4)를 통해 얻어지고, 일측단자가 그라운드와 연결되어 있는 가변저항 (VR3)에 의해 증폭이득을 조정하도록 되어 있다.
한편, 터치완료 후 제 1 터치부(21) 또는 제 2 터치부(22)로부터 손가락의 표면을 분리시키게 되면 인체감지부(30)인 센싱콘덴서(31)의 정전용량이 현저히 감소되어 제 1, 제 2 터치부(21)(22) 내부의 전압도 적어지게 되고, 결국 기준콘덴서 (32)로부터 공급되는 기준 전압만 비교기(33)의 일측단에 인가하게 된다.
따라서 상기 지연회로(34)를 통한 입력전압과 센싱콘덴서(31) 및 기준콘덴서 (32)로부터 입력되는 전압을 비교기(33)에서 비교하여 양단의 전압이 동일하다면 그 상태를 출력을 유지하게 되나, 제 1 터치부(21) 또는 제 2 터치부(22)로부터 손가락의 표면을 분리시킨 상태이므로 센싱콘덴서(31)의 전압이 없게되어 비교기(33)의 양단 전압은 다르게 되어 반전된 신호 즉, "로우"레벨의 신호를 출력하게 됨으로써 상기 인체감지부(30)의 최종 출력단인 제 1 증폭회로(36)의 출력은 나타나지 않게 되어 컴퓨터(PC)에 터치신호를 전송하지 않게 되는 것이다.
상기와 같은 반복적인 동작에 의해 마우스(10)의 제 1, 제 2 터치부(21)(23)를 손가락 표면으로 가볍게 접촉만 하여도 컴퓨터(PC)에 기존의 클릭신호와 동일한 터치신호가 전송되는 것이다.
이상에서와 같이 본 발명은 인체의 접촉을 감지하여 기존의 클릭신호와 동일한 터치신호를 발생하는 인체감지부와, 상기 인체감지부의 출력을 증폭하는 증폭회로와, 상기 인체감지부 및 증폭회로의 구동전원과 이득조정을 위한 기준전압 등을 공급하는 DC/DC 콘버터로 이루어진 터치형 마우스 및 그 제어회로를 제공하여 마우스 커스를 원하는 포인터에 지정한 상태에서 터치부를 손가락으로 가볍게 접촉할 경우 기존의 클릭신호와 동일한 터치신호를 발생되도록 함으로써 사용상의 편리함을 제공함은 물론, 종래의 버튼클릭에 따른 사용자의 손목근육 및 팔근육의 피로를 최소화할 뿐만 아니라 터치시 전자회로의 안정적인 동작에 의한 정밀성을 높여 에러발생을 제거하고, 마우스의 사용 수명을 연장할 수 있는 것이다.

Claims (3)

  1. ( 정 정 ) 커서이동부(8) 및 신호처리부(7)를 포함하며 볼을 평면상에서 이동시켜 커서를 지정 포인터에 위치되도록 하는 통상의 마우스(10)에 있어서,
    상기 마우스(10)의 몸체 일측면에는 손가락의 표면이 접촉되는 제 1, 제 2 터치부(21)(22)가 형성되고,
    상기 제 1, 제 2 터치부(21)(22)의 하측에는 손가락 표면 접촉시 컴퓨터(PC)에 클릭신호와 동일한 터치신호를 전송하는 터치신호발생부(23)(24)가 설치되고,
    상기 터치신호발생부(23)(24)는 상기 제 1, 제 2 터치부(21)(22)의 순간 터치시 콘덴서의 정전용량 변화로 인한 전압변화를 감지하여 소정의 제어신호를 출력하며 이 신호에 포함된 노이즈를 제거하고 소정 레벨로 증폭시켜 출력하는 인체감지부 (30)와,
    상기 인체감지부(30)의 출력신호의 이득을 조정하기 위한 이득조절부(37)와,
    상기 인체감지부(30)의 출력을 증폭하여 상기 신호처리부(7)로 터치신호를 전송하는 제 2 증폭회로(38)와,
    상기 인체감지부(30) 및 제 2 증폭회로(38)의 구동전원과 이득조정을 위한 기준전압을 공급하는 DC/DC 콘버터(39)로 이루어진 것을 특징으로 하는 터치형 마우스.
  2. ( 삭 제 )
  3. ( 정 정 ) 제 1항에 있어서 상기 인체감지부(30)는,
    상기 제 1, 제 2 터치부(21)(22)의 저면에 설치되어 인체의 손가락 표면이 터치될 경우 정전용량의 변화로 인한 전압을 발생하는 센싱콘덴서(31)와,
    상기 센싱콘덴서(31)와 병렬 연결되어 기준 정전용량 값에 비례하는 전압을 발생하는 기준콘덴서(32)와,
    상기 센싱콘덴서(31) 및 기준콘덴서(32)의 출력과 기준전압을 비교하여 소정 레벨의 제어신호를 출력하는 비교기(33)와,
    상기 비교기(33)의 출력신호를 일정시간 지연시켜 상기 비교기(33)의 기준전압으로 인가하는 지연회로(34)와,
    상기 비교기(33)의 출력신호에 포함된 노이즈 및 고주파를 제거하는 저역통과필터(35)와,
    상기 저역통과필터(35)의 출력신호를 이득 조정하여 출력하는 제 1 증폭회로 (36)로 구성된 것을 특징으로 하는 터치형 마우스.
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