KR100792625B1 - 분산형 광마우스를 이용한 휴대용 단말기 정보 입력 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 분산형 광마우스를 이용한 휴대용 단말기 정보 입력 장치에 관한 것으로, 휴대용 단말기에 광마우스를 설치하기 위해서는 그 크기가 소형이어야 하므로, 발광부로부터 방출된 광원이 반사판에 반사되는 빛을 집광하고 이를 감지하는 광마우스의 수광부를 n x n (n≥2)배열 구조 또는 다각구조 수광칩 배열, 다중모드 광섬유 다발을 이용한 배열, 광 PCB(O-PCB)를 이용한 분산 광도파로 배열 등을 통하여 수광부를 소형화시킴으로써 광마우스의 크기를 축소시켜 휴대용 단말기에 적용할 수 있는 것이다. 따라서, 휴대용 단말기의 임의의 각 부위에 분산형 광마우스를 설치하여 휴대용 단말기의 정보 입력 시스템으로 사용할 수 있고, 휴대용 단말기의 소형화, 다기능화 뿐만아니라 정보입력을 간편하게 할 수 있다.

분산형, 광마우스, 휴대용 단말기, 정보 입력

Description

분산형 광마우스를 이용한 휴대용 단말기 정보 입력 장치{Apparatus for inputting information of portable terminal using distributed type optical mouse }

도 1a는 종래의 일반적인 광마우스의 구조를 나타낸 도면.

도 1b는 종래의 광마우스의 수광부 구조를 나타낸 도면.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 수광칩을 n x n 배열 구조 또는 다각 구조(예, 삼각 구조)의 수광부의 구조도.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 수광칩에 연결된 광섬유 다발을 이용한 수광부의 구조도.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 광 PCB(O-PCB)를 이용한 분산 광도파로형 수광부의 구조도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

30: 수광칩 배열 31: 광섬유

32: 광커넥터 33: 광도파로

34: 수광칩 37: 광 PCB(O-PCB)

본 발명은 분산형 광마우스를 이용한 휴대용 단말기 정보 입력 장치에 관한 것으로서, 특히 편이와 용도에 따라 광마우스의 수광부를 n x n 수광칩 배열구조 또는 다각구조(예, 삼각구조)를 사용하는 방식, 다수의 다중모드 광섬유 다발을 배열하는 방식, 또는 광 PCB의 광도파로를 배열하는 방식으로 구성되고, 휴대용 단말기의 임의의 각 부위에 다수의 분산형 광마우스를 설치하여 휴대용 단말기의 정보 입력 시스템으로 사용하는 분산형 광마우스를 이용한 휴대용 단말기 정보 입력 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 광마우스는 마우스의 움직임을 광학적으로 인식하고 인식된 값을 전기적 신호로 생성하여 컴퓨터로 전송함으로써 모니터 상의 커서 위치를 인식하고 그 운동방향을 광을 이용해서 감지하는 마우스의 한 종류로서, 상기 광마우스는 그 내부에 광을 발생하는 발광부와, 그 광을 감지하는 수광부가 내장되어 있으며, 광 마우스를 움직이면 발광부에서 방출되는 빛이 반사판에 반사될 때 그 운동방향에 따라 수광부에 들어가는 광의 변화가 생기게 되므로 이를 기초로 하여 방향을 알아내는 것이다.

상기 광마우스는 마우스 본체로부터 방사된 빛을 마우스의 접촉 대상(마우스 패드)에 발산시켜 이에 의해 생성된 이미지를 감지함으로써 마우스의 이동을 탐지하여 커서를 이동시키고, 마우스를 클릭하여 키보드와 독립적으로 정보를 입력할 수 있는 장치이다. 특히, 광마우스는 기존의 볼마우스에 비해 움직임 탐지가 정밀하고 마우스 움직임이 부드러운 여러 가지 장점이 있기 때문에 광마우스의 사용이 점차 증가하고 있는 추세다.

일반적인 광마우스의 구조가 도 1a에 도시되어 있다. 이러한 광마우스(10)는 케이싱 내에 빛을 발산하는 발광부(12), 광원으로부터 발산된 빛에 의해 마우스 패드에 생성된 이미지를 집광하여 감지하는 수광부, 수광부에서 감지된 신호를 전기적 신호로 변환하여 전송하는 연산부, 사용자가 클릭할 수 있는 버튼(18) 등을 포함하여 구성된다.

광마우스의 수광부는 상기 발광부(12)로부터 발산된 빛에 의해 생성된 이미지를 집광하는 렌즈(13), 집광된 이미지의 이동을 감지하는 광학센서(16), 이러한 광학센서(16)에 부착하여 지지하며 PCB(14)에 전기적으로 연결할 수 있는 리드프레임(19) 등을 포함하여 이루어진다.

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

도 1b는 종래의 광마우스 수광부 구조를 도시하였다. 종래에는 광학센서(160)를 포함하는 IC 칩(150)을 리드 프레임(lead frame)(170)에 와이어 본딩(wire bonding)하고 그 위에 투명 수지(resin)를 도포하고, 그 외곽으로는 집광된 이미지를 통과시키는 슬릿(181)이 형성된 캡(cap)(180)을 씌우는 풀 패키지(full package) 형태의 IC 칩을 제공받아 이를 PCB(100) 상에 조립하였다.

도 1b에 도시된 바와 같이, PCB(100) 상에 IC 칩 패키지가 조립되는 수광부 구조는 PCB(100) 상부에 리드 프레임(170)으로 연결되고 지지되는 IC 칩(150)이 위치하고, PCB(100) 상에는 마우스 패드에 생성된 이미지를 안내할 수 있는 통로(101)가 구비되어 있는 구조로 되어 있다. 또한, 마우스 패드에 형성된 이미지를 집광하는 렌즈 (130)가 상기 PCB 하부의 광로에 위치하고 있다.

이와 같이 종래의 광마우스의 수광부 구조에서는 PCB와 센서 IC 칩을 연결하고 조립하기 위하여 풀 패키지로 된 IC 칩을 공급받아 PCB에 조립해야 하고, 패키지 형태의 IC 칩을 보호하기 위한 케이스가 있어야 하므로 비용이 많이 들고 제조 효율이 낮은 단점이 있다.

스마트폰, PDA폰 등의 휴대용 단말기는 정보의 통신 수단으로 음성 통화와 SMS 문자 송수신 뿐만 아니라 정보의 저장 장치로 많이 사용되고 있다. 이때, 휴대용 단말기의 소형화로 그 크기가 작아지고 있으며 정보 입력시스템 또한 작아지고 있다. 이러한 추세에서 휴대용 단말기에는 소형의 다기능 정보 입력 시스템이 필요하며 입력 기능의 안정성과 사용 방법의 편리성이 요구되고 있다.

통상의 광마우스는 빛을 방출하는 단일 발광부와 반사판에 반사되는 빛을 집광하여 이를 감지하는 단일 수광부로 구성된다. 광마우스의 발광부에서 광원이 바닥을 비추면 수광부는 반사판(마우스 패드 등)에서 반사된 빛에 의한 영상 변화를 인식하여 마우스의 움직임으로 입력시킨다. 그러나, 이러한 광학 시스템은 그 광학계 설치의 제한 때문에 여러 가지 경우에 독특하고 복잡한 설계를 요구하게 되는 문제점이 있다.

본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로써, 소형화된 휴대용 단말기의 안정적인 동작을 성취하면서 각종 구조 디자인에 적합한 분산형 광마우스 방식을 채택하여, 편이와 용도에 따라 광마우스의 수광부를 n x n 수광칩 배열구조 또는 다각구조를 사용하는 방식, 다수의 다중모드 광섬유 다발을 배열하는 방식, 또는 광 PCB의 광도파로를 배열하는 방식의 수광부 구조를 사용하여, 분산형 광마우스를 휴대용 단말기에 설치하여, 휴대용 단말기의 정보 입력 시스템에 이용함으로써 단말기의 소형화 뿐만 아니라 정보 입력 방법을 간편하게 할 수 있는 분산형 광마우스를 이용한 휴대용 단말기 정보 입력 장치를 제공하는 것이다.

상기 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 광원을 방출하는 발광부와, 상기 발광부로부터 방출된 광원이 반사판에 반사되는 빛을 집광하여 이를 감지하는 수광부를 포함하고, 상기 수광부는 광학센서를 포함하는 IC칩인 수광칩을 포함하되, 상기 수광칩을 n x n(n ≥2) 배열구조 또는 다각 구조로 배열되는 분산형 광마우스를 이용하되, 상기 분산형 광마우스는 상기 휴대용 단말기의 정보 입력 장치로 이용하기 위해 휴대용 단말기의 각 모서리 또는 안테나에 부착되는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기 정보 입력 장치를 제공한다.

또한, 상기 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 광을 방출하는 발광부와, 상기 발광부로부터 방출된 광원이 반사판에 반사되는 빛을 집광하여 이를 감지하는 수광부를 포함하고, 상기 수광부는 광학센서를 포함하는 IC칩인 수광칩을 포함하되, 상기 수광칩을 n x n(n ≥2) 배열구조 또는 다각 구조로 배열되고, 상기 발광부에서 반사되는 빛을 감지하여 영상 신호의 움직임을 인식하기 위한 상기 반사되는 빛을 집광하여 상기 수광부로 전송하는 다중모드 광섬유 다발을 포함하는 분산형 광마우스를 이용하는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기 정보 입력 장치를 제공한다.

또한, 상기 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 광원을 방출하는 발광부와, 상기 발광부로부터 발산된 광원이 반사판에 반사되는 빛을 집광하여 이를 감지하는 수광부를 포함하고, 상기 반사판에 반사되는 빛을 상기 수광부로 전송하는 다중모드 광섬유(multi-mode)로 된 다수의 광섬유; 상기 수광부에는 상기 다수의 광섬유와 연결된 광커넥터와; 상기 발광부로부터 빛을 수광하기 위한 광학센서를 포함하는 IC 칩인 수광칩과; 상기 광커넥터와 상기 수광칩을 연결하여 수광된 빛 신호를 전송하는 광도파로가 포함되는 것이 특징인 분산형 광마우스를 이용하는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기 정보 입력 장치를 제공한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

본 발명은 휴대용 소형 단말기에 광마우스를 설치하는 것으로 소형의 광마우스를 필요로 한다. 특히 광마우스의 수광부는 마우스의 움직임을 인식하는 부분으로 그 움직임을 빠르고 정확하게 인식해야 한다. 본 발명에 따른 광마우스의 수광부는 n x n (n ≥2)배열 구조 또는 다각구조 수광칩 배열, 다중모드(multi-mode) 광섬유 다발을 이용한 배열, 광 PCB를 이용한 광도파로 배열을 통하여 수광부를 소형화시킴으로써 광마우스의 크기를 축소시켜 휴대용 단말기에 적용하고자 한다.

본 발명의 일 실시예에 의해 광마우스의 수광부는 도 2의 수광칩을 n x n 형태 의 배열 구조 또는 다각 구조(예, 삼각구조)의 수광부 구조, 도 3의 수광칩에 연결된 다수의 다중모드 광섬유(multi-mode optical fiber)다발을 이용한 수광부 구조, 도 4의 광 PCB(O-PCB)를 이용한 분산 광도파로형 수광부 구조로 구성될 수 있다.

도 2를 참조하면, 광마우스에서 광원을 방출하는 발광부와, 상기 발광부로부터 방출된 광원이 반사판에 반사되는 빛을 집광하여 이를 감지하는 수광부를 포함하는 광마우스에 있어서, n x n 형태의 배열 또는 다각 구조의 수광부 구조는 광학센서를 포함하는 n x n (n ≥2)배열 구조 또는 다각구조(예, 삼각구조, 사각구조 등)의 IC 수광칩을 포함한다.

도 3을 참조하면, 광마우스에서 광원을 방출하는 발광부와, 상기 발광부로부터 방출된 광원이 반사판에 반사되는 빛을 집광하여 이를 감지하는 수광부를 포함하는 광마우스에 있어서, 상기 다수의 광섬유 다발을 이용한 수광부 구조는 n x n 배열 구조 또는 다각구조의 수광칩에 연결된 복수의 다중모드(multi-mode) 광섬유 다발을 포함하며, 상기 발광부에서 반사된 빛을 집광하여 감지하여 영상 신호의 움직임을 인식한다.

도 4를 참조하면, 상기 광 PCB(O-PCB)를 이용한 분산 광도파로형 수광부 구조는 광원을 방출하는 발광부와, 상기 발광부로부터 발산된 광원이 반사판에 반사된 빛을 집광하여 이를 감지하는 수광부를 포함하는 광마우스에 있어서:

다중모드 광섬유(multi-mode)로 된 다수의 광섬유(31)와,

상기 다수의 광섬유(31)와 연결된 광커넥터(32), 상기 발광부로부터 빛을 수광하기 위한 광학센서를 포함하는 IC 수광칩(34), 상기 광커넥터(32)와 상기 수광칩(34)을 연결하여 수광된 광신호를 전송하는 광도파로(33) 등이 구비된 광 PCB(O-PCB)(37)를 포함하며, 광 PCB(O-PCB)의 광도파로를 이용하여 광마우스의 구조를 다변화할 수 있다.

본 발명은 휴대용 단말기에 안테나나 핸드폰 각 모서리 등 임의의 각 부위에 분산형 광마우스를 부착시킴으로써, 소형 단말기의 정보 입력시스템이 안정적으로 동작하게 하는 것이다. 이때, 광마우스의 수광부는 복수의 배열구조이며 다음과 같은 3 가지 구조를 가질 수 있다.

1) n x n 배열 구조 또는 다각구조(예, 삼각구조)의 수광칩 배열 구조(도 2참조)

2) 다수의 다중모드 광섬유 다발을 이용한 수광신호 전달구조(도 3참조)

3) 광 PCB의 광도파로를 이용한 구조(도 4참조)

특히, 상기 광섬유 다발을 이용한 수광신호 전달구조(도 3)와 상기 광 PCB의 광도파로를 이용한 구조(도 4)는 원격감지가 필요한 경우에 적용될 수 있다.

즉, 광학 센서를 포함하는 상기 IC 수광칩(34)은 수광부 근처에 위치하지 않고 다른 부위에 위치시킬 수 있게 하는 것이다. 도 4에 도시한 바와 같이 다중모드 광섬유(multi-mode optical fiber)(31)나 상기 광도파로(33)는 빛을 상기 수광칩(34)으로 안내하는 역할을 하여 상기 수광칩(34)의 위치를 자유롭게 할 수 있으므로 분산형 광마우스의 구조를 다양하게 할 수 있는 장점이 있다.

이때, 광마우스의 선단은 그 크기가 작아야하며, 오류가 적은 안정적인 동작을 위해 다수의 수광부를 필요하게 된다. 또한, 본 발명에서는 수광부의 구성을 저가형 수광칩의 n x n 배열구조를 이용하는 방식을 이용하여 소형 단말기 광마우스의 움직임 감지 기능에 있어서 경제적이고 효율적인 동작을 이루고자 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 분산형 광마우스를 이용한 휴대용 단말기 정보 입력 장치의 수광부는 편이나 용도에 따라 n x n 수광칩 배열을 사용하는 방식, 다중모드 광섬유를 배열하는 방식, 광 PCB의 광도파로를 배열하는 방식으로 구성될 수 있고, 휴대용 단말기의 안테나나 핸드폰 각 모서리 등 임의의 각 부위에 분산형 광마우스를 설치시킴으로써, 휴대용 단말기의 정보 입력 시스템으로 사용하는 것이다. 휴대용 단말기에 광마우스를 설치하는 것은 소형의 광마우스를 필요로 하므로 광마우스의 수광부는 마우스의 움직임을 인식하는 부분으로 그 움직임을 빠르고 정확하게 인식하여야 하며 이를 위해 n x n 수광칩 배열, 다중모드(multi-mode) 광섬유 다발을 이용한 배열, 광 PCB를 이용한 광도파로 배열 등을 통하여 수광부를 소형화시킴으로써 광마우스의 크기를 축소시켜 휴대형 단말기에 적용할 수 있다. 따라서, 본 발명을 통하여 휴대용 단말기의 정보 입력 시스템을 소형화, 다기능화할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에서는 수광부의 구성을 저가형 수광칩의 n x n 배열구조를 이용하는 방식을 이용하여 소형 단말기형 광마우스의 움직임 감지 기능에 있어서 경제적이고 효율적인 동작을 할 수 있다.

Claims (8)

1. 광원을 방출하는 발광부와, 상기 발광부로부터 방출된 광원이 반사판에 반사되는 빛을 집광하여 이를 감지하는 수광부를 포함하고,

   상기 수광부는 광학센서를 포함하는 IC칩인 수광칩을 포함하되, 상기 수광칩을 n x n(n ≥2) 배열구조 또는 다각 구조로 배열되는 분산형 광마우스를 이용하되,

   상기 분산형 광마우스는 휴대용 단말기의 정보 입력 장치로 이용하기 위해 상기 휴대용 단말기의 각 모서리 또는 안테나에 부착되는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기 정보 입력 장치.
2. 삭제
3. 광을 방출하는 발광부와, 상기 발광부로부터 방출된 광원이 반사판에 반사되는 빛을 집광하여 이를 감지하는 수광부를 포함하고,

   상기 수광부는 광학센서를 포함하는 IC칩인 수광칩을 포함하되, 상기 수광칩을 n x n(n ≥2) 배열구조 또는 다각 구조로 배열되고,

   상기 발광부에서 반사되는 빛을 감지하여 영상 신호의 움직임을 인식하기 위한 상기 반사되는 빛을 집광하여 상기 수광부로 전송하는 다중모드 광섬유 다발을 포함하는 분산형 광마우스를 이용하는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기 정보 입력 장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 분산형 광마우스는 휴대용 단말기의 정보 입력 장치로 이용하기 위해 상기 휴대용 단말기의 각 모서리 또는 안테나에 부착되는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기 정보 입력 장치.
5. 광원을 방출하는 발광부와, 상기 발광부로부터 발산된 광원이 반사판에 반사되는 빛을 집광하여 이를 감지하는 수광부를 포함하고,

   상기 반사판에 반사되는 빛을 상기 수광부로 전송하는 다중모드 광섬유(multi-mode)로 된 다수의 광섬유;

   상기 수광부에는 상기 다수의 광섬유와 연결된 광커넥터와;

   상기 발광부로부터 빛을 수광하기 위한 광학센서를 포함하는 IC 칩인 수광칩과;

   상기 광커넥터와 상기 수광칩을 연결하여 수광된 빛 신호를 전송하는 광도파로가 포함되는 것이 특징인 분산형 광마우스를 이용하는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기 정보 입력 장치.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 분산형 광마우스는 휴대용 단말기의 정보 입력 장치로 이용하기 위해 상기 휴대용 단말기의 각 모서리 또는 안테나에 부착되는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기 정보 입력 장치.
7. 제 5 항에 있어서,

   상기 수광부는 상기 광커넥터, 상기 수광칩 및 상기 광커넥터와 상기 수광칩을 연결하여 수광된 빛 신호를 전송하는 광도파로를 포함하여 일체형으로 형성되는 광 PCB이고,

   상기 수광칩(34)은 n x n(n ≥2) 배열구조 또는 다각 구조로 배열되는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기 정보 입력 장치.
8. 삭제

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