KR100463430B1 - 광마우스의 수광부 구조 및 이러한 구조를 갖는 광마우스 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광마우스의 수광부 구조에 관한 것으로, 광마우스의 접촉 대상으로 빛을 발산하여 생성된 이미지를 집광하는 렌즈(230); 상기 렌즈에 의해 집광된 이미지가 통과하도록 통로가 형성되어 있는 PCB 기판(200); 및 상기 PCB 기판에 전기적으로 연결되는 리드프레임(270)과 상기 리드프레임 하부에 와이어 본딩되어 집광된 이미지를 감지하는 광학 센서(260)를 투명 수지(240)로 몰딩하여 실장시키는 몰딩 패키지(250)를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따라 광마우스의 수광부 구조가 간단해지고 제조효율이 향상되며 광마우스의 제조원가를 현저하게 절감할 수 있는 효과가 있다.

Description

광마우스의 수광부 구조 및 이러한 구조를 갖는 광마우스{STRUCTURE OF LIGHT-RECEIVING PART FOR OPTICAL MOUSE AND OPTICAL MOUSE HAVING THE SAME}

본 발명은 광마우스의 수광부 구조에 관한 것으로, 특히, 리드프레임 및 광학센서를 투명수지로 몰딩하여 일체화하여 실장시킨 광마우스의 수광부 구조에 관한 것이다.

광마우스는 마우스 본체로부터 방사한 빛을 마우스의 접촉 대상(마우스 패드)에 발산시켜 이에 의해 생성된 이미지를 감지함으로써 마우스의 이동을 탐지하여 컴퓨터의 커서를 이동시키고, 마우스를 클릭하여 키보드와 독립적으로 입력을 할 수 있는 장치이다. 특히, 광마우스는 기존의 볼마우스에 비해 움직임의 탐지가 정밀하고 마우스의 움직임이 부드럽다는 등의 여러 가지 장점이 있기 때문에 그 사용이 점차로 증가하고 있다. 광마우스는 마우스의 움직임을 광학적으로 인식하고 인식된 값을 전기적 신호로 생성하여 컴퓨터로 전송함으로써 모니터 상의 커서의 위치를 인식한다.

일반적인 광마우스의 구조가 도 1에 도시되어 있다. 이러한 광마우스(10)는 케이싱(11) 내에 빛을 발산하는 발광부(12)와, 상기 발광부(12)로부터 발산된 빛에 의해 생성된 이미지를 집광하는 렌즈(13)와, 집광된 이미지의 이동을 감지하는 광학센서(16)와, 이러한 광학센서(16)를 부착하여 지지하고 PCB(14)에 전기적으로 연결할 수 있는 리드프레임(19)과, 상기 광학센서(16)와 일체적으로 구성되고, 상기 광학센서(16)에 의해 감지된 신호를 전기적 신호로 변환하여 전송하는 IC 칩(15)과, 사용자가 클릭할 수 있는 버튼(18) 등을 포함하여 구성된다.이때, 일반적으로 발광부는 바닥면을 환하게 비춰주도록 하기 위해 고휘도의 LED를 사용한다.

이러한 종래의 광마우스에서는 광학센서(16)를 포함하는 IC 칩(15)을 패키지 형태로 제조하여 케이스에 내장하고 이를 PCB(14) 상에 조립하여 사용하여 왔다.

종래의 광마우스의 수광부 구조가 도 2에 도시되어 있다. 종래에는 광학센서(160)를 포함하는 IC 칩(150)을 리드프레임(lead frame)(170)에 와이어 본딩(wire bonding)하고 그 위에 투명 수지(resin)(190)를 도포하고, 그 외곽으로는 집광된 이미지를 통과시키는 슬릿(181)이 형성되어 있는 캡(cap)(180)을 씌우는 풀 패키지(full package) 형태의 IC 칩을 제공받아 이를 PCB(100) 상에 조립하였다.도 2에 도시된 바와 같이, PCB(100) 상에 IC 칩 패키지가 조립되는 수광부의 구조는 PCB(100) 상부에 리드 프레임(170)에 의해 연결되고 지지되는 IC 칩(150)이 위치하고, PCB(100) 상에는 마우스 패드에 생성된 이미지를 안내할 수 있는 통로(101)가 마련되어 있는 구조로 되어 있다. 또한, 마우스 패드에 형성된 이미지를 집광하는 렌즈(130)가 상기 PCB 하부의 광로에 위치하고 있다.

이와 같은 종래의 광마우스의 수광부 구조에서는 PCB와 센서 IC 칩을 연결하여 조립하기 위하여 풀 패키지로 된 IC 칩을 공급받아 PCB에 조립하여야 하고, 패키지 형태의 IC 칩을 보호하기 위한 케이스가 있어야 하므로 비용이 많이 들고 제조효율이 낮다는 단점이 있었다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 리드프레임 및 광학센서를 투명수지로 몰딩하여 실장하여 일체형으로 형성한 새로운 형태의 광마우스의 수광부 구조를 제안한다.

따라서, 본 발명은 광마우스의 수광부 구조를 일체화하여 단순화하고, 광마우스의 제조효율을 향상시키며 제조원가를 줄이는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 리드프레임, 광학센서 또는 렌즈를 몰딩 패키지로 일체화함으로써 종래의 광마우스에 사용되는 캡 또는 렌즈 등의 부품수를 줄여 금형비를 절감하고 생산성을 향상시키는데 그 목적이 있다.

이를 위하여, 본 발명에 따른 광마우스의 수광부 구조는 광마우스의 접촉 대상으로 빛을 발산하여 생성된 이미지를 집광하는 렌즈; 상기 렌즈에 의해 집광된이미지가 통과하도록 통로가 형성되어 있는 PCB 기판; 및 상기 PCB 기판에 전기적으로 연결되는 리드프레임과 상기 리드프레임 하부에 와이어 본딩되어 집광된 이미지를 감지하는 광학 센서를 투명 수지로 몰딩하여 실장시키는 몰딩 패키지를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 광마우스용 수광부는 광마우스의 접촉 대상으로 빛을 발산하여 생성된 이미지가 통과하도록 통로가 형성되어 있는 PCB 기판; 및 상기 PCB 기판에 전기적으로 연결되는 리드프레임과 상기 리드프레임 하부에 집광된 이미지를 감지하는 광학센서를 투명수지로 몰딩하여 실장시키는 몰딩 패키지를 포함하며, 상기 몰딩 패키지의 하부면은 이미지를 집광하여 투과시키도록 형성된 슬릿/렌즈 영역 및 이미지가 투과하지 않도록 마스크 처리된 영역을 갖는 것을 특징으로 한다.

도 1은 일반적인 광마우스의 구성도.

도 2는 종래의 광마우스의 수광부 구조의 개략도.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 광마우스의 수광부 구조의 개략도.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광마우스의 수광부 구조의 개략도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 구성 및 작용을 상세히 설명한다.

종래의 광마우스의 수광부 구조는 센서가 리드 프레임에 와이어 본딩된 광학 센서를 포함하는 IC 칩 패키지가 PCB 상에 조립되는 형태인데 반하여, 본 발명에서는 광학센서, 리드프레임 또는 렌즈를 투명수지로 몰딩함으로써 일체화한다.

도 3에 본 발명에 따른 광마우스의 수광부 구조의 바람직한 실시예가 도시되어 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명은 광학센서(260)가 리드프레임(270)에 와이어 본딩되고, 이러한 리드프레임과 여기에 부착된 광학센서를 투명수지(240)로몰딩하여 일체화된 몰딩 패키지(250) 형태로 제조된다. 따라서, 몰딩 패키지(250)에는 리드 프레임(270)에 와이어 본딩되어 부착된 광학센서(260)가 실장된다. 또한, 리드프레임(270)은 PCB 기판(200)에 전기적으로 연결되고, PCB 기판(200)에는 집광된 이미지가 통과할 수 있도록 통로(201)가 형성되어 있다. 또한, PCB 기판(200) 하측에는 종래의 광마우스와 마찬가지로 마우스 패드에 생성된 이미지를 집광할 수 있는 렌즈(230)가 구비된다. 렌즈(230)는 생성된 이미지를 집광시킬 수 있는 것으로서 구면 또는 비구면 렌즈를 사용할 수 있다.

이와 같은 구조에서는, 광학센서에 투명수지를 도포하고 그 외곽을 씌우는 캡이 필요 없으며, 종래의 수광부 구조에 비해 훨씬 간단한 구조를 가지며 그 제조가 용이하다.

본 실시예는 마우스 패드에 생성된 이미지가 렌즈(230)에 의해 집광되고, 집광된 이미지는 PCB 기판(200)에 형성된 통로(201)를 통하여 몰딩된 투명수지(240)를 통과하여 광학센서(260)에 도달하게 된다. 또한, 투명수지로 몰딩된 패키지(250)의 하부는 이미지를 광학센서로 집중하도록 그 확산을 막기 위하여 마스크(280) 처리하는 것이 바람직하다.

도 3에 도시된 바와 같이, 몰딩 패키지의 투명수지 하부면에서 집광된 이미지가 광학센서(260)로 집중되도록 광학센서(260)의 아래쪽의 슬릿영역은 그 표면을 그대로 두고, 그 외의 영역은 이미지가 통과하지 않도록 부식처리 또는 실크처리하여 마스크(280)를 형성한다.

따라서, 종래에는 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 광학센서 상에 투명수지를 도포하고 그 외곽으로 슬릿이 형성된 캡을 씌우는 복잡한 구조를 가지고 있었으나, 본 발명은 도 3에 도시된 바와 같이 광학센서와 캡을 투명수지로 일체화하고 그 하부면에 슬릿영역과 마스크 영역을 형성함으로써 그 구조가 간단해진다.

본 발명에 따른 또 다른 실시예가 도 4에 도시되어 있다. 도 4에 도시되어 있는 수광부 구조는 광학센서가 부착되어 있는 리드프레임과 수광된 이미지를 집광시키는 렌즈가 일체로 형성되어 있다.

본 실시예는 도 4에 도시된 바와 같이, 광학센서(360)가 리드프레임(370)에 와이어 본딩되고, 이러한 리드프레임과 여기에 부착된 광학센서를 투명수지(340)로 몰딩하여 일체화된 몰딩 패키지(350) 형태로 제조되며, 리드프레임(370)은 PCB 기판(300)에 전기적으로 연결되고, PCB 기판(300)에는 집광된 이미지가 통과할 수 있도록 통로(301)가 형성되어 있다. 여기에서, 몰딩 패키지(350)의 하부면의 슬릿영역에는 광원으로부터 발산된 빛에 의해 생성된 이미지를 집광시키는 렌즈역할을 할 수 있도록 슬릿/렌즈 영역이 일체로 형성된다. 상기 슬릿/렌즈 영역은 구면 또는 비구면 렌즈 형태로 제작할 수 있다. 따라서, 본 실시예에서는 렌즈와 슬릿이 일체화되어 그 구조가 더욱 간단해지게 되며, 별도의 렌즈가 필요 없게 된다.

본 실시예에 따른 광마우스의 수광부 구조에서는 마우스 패드에 생성된 이미지가 PCB 기판(300)에 형성된 통로(301)를 통하여 상기 몰딩 패키지(350)의 하부면에 형성되는 슬릿/렌즈 영역(330)을 통과하여 광학센서(360)에 도달하게 된다. 이러한 슬릿/렌즈 영역(330)은 이미지를 집광하여 광학센서(360)로 집중시키고 이를 통과시키는 집광 렌즈 및 슬릿의 역할을 동시에 하게 된다. 또한, 몰딩 패키지 하부면에서 슬릿/렌즈 영역(330)을 제외한 나머지 부분은 제1실시예에서와 같이 마스크(380) 처리한다.

본 실시예에서는 몰딩 패키지에 슬릿과 렌즈가 일체로 형성되기 때문에 별도의 집광 렌즈가 필요하지 않으며, 따라서 렌즈의 금형비가 절감될 수 있고 그 구조가 매우 간단하게 된다는 장점이 있다.

이와 같은 본 발명에 따른 광마우스의 수광부 구조를 갖는 광마우스는 광원으로부터 발산된 빛에 의해 바닥면에 생성된 이미지가 상술한 바와 같은 수광부 구조를 통하여 광학센서에 입사되고, 광학센서에서 인식된 이미지는 리드프레임을 통하여 PCB로 입력되며 전기적 신호로 변환되어 컴퓨터로 전송되게 된다. 따라서, 광마우스의 움직임을 인식하여 컴퓨터의 모니터 상의 커서의 위치를 인식할 수 있고, 사용자는 마우스를 이동시킴으로써 커서의 위치를 변화시킬 수 있다.

본 발명에 의하면 종래의 IC 칩 패키지 형태의 광마우스의 수광부 구조에 포함되는 케이스 또는 렌즈가 필요하지 않기 때문에, 그 구조가 간단해지고 제조효율이 향상되며 광마우스의 제조원가를 현저하게 절감할 수 있는 효과가 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 리드프레임 및 이에 부착된 광학센서를 몰딩 패키지로 일체화한 광마우스의 수광부 구조에 관한 것으로, 당업자는 본 발명을 고려하여 충분히 변경, 변환, 치환 및 대체할 수 있을 것이고, 상술한 것에만 한정되지 않는다.

Claims (7)

1. 광마우스의 접촉 대상으로 빛을 발산하여 생성된 이미지를 집광하는 렌즈;

   상기 렌즈에 의해 집광된 이미지가 통과하도록 통로가 형성되어 있는 PCB 기판; 및

   상기 PCB 기판에 전기적으로 연결되는 리드프레임과 상기 리드프레임 하부에 와이어 본딩되어 집광된 이미지를 감지하는 광학 센서를 투명 수지로 몰딩하여 실장시키는 몰딩 패키지를 포함하며,

   상기 몰딩 패키지의 하부면은 집광된 이미지를 통과시키는 슬릿영역과 이미지를 통과시키지 않도록 마스크 처리된 영역을 갖는 것을 특징으로 하는 광마우스의 수광부 구조.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서, 상기 렌즈는 구면 또는 비구면 렌즈인 것을 특징으로 하는 광마우스의 수광부 구조.
4. 제 1항에 따른 수광부 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 광마우스.
5. 광마우스의 접촉 대상으로 빛을 발산하여 생성된 이미지가 통과하도록 통로가 형성되어 있는 PCB 기판; 및

   상기 PCB 기판에 전기적으로 연결되는 리드프레임과 상기 리드프레임 하부에 집광된 이미지를 감지하는 광학센서를 투명수지로 몰딩하여 실장시키는 몰딩 패키지를 포함하며,

   상기 몰딩 패키지의 하부면은 이미지를 집광하여 투과시키기 위한 구면 또는 비구면 렌즈 형태의 슬릿/렌즈 영역 및 이미지가 투과하지 않도록 마스크 처리된 영역을 갖는 것을 특징으로 하는 광마우스의 수광부 구조.
6. 삭제
7. 제 5항에 따른 수광부 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 광마우스.