KR100830145B1

KR100830145B1 - 문자입력과 포인팅이 가능한 광포인팅 장치가 구비된 개인 휴대단말기

Info

Publication number: KR100830145B1
Application number: KR1020060091496A
Authority: KR
Inventors: 안건준; 배재훈; 김재동; 고희곤
Original assignee: 크루셜텍 (주)
Priority date: 2006-09-21
Filing date: 2006-09-21
Publication date: 2008-05-20
Also published as: KR20080026680A

Abstract

본 발명은 휴대단말기 위에 손가락을 움직여 단말기 화면상의 커서를 이동시킬 수 있도록 한 휴대단말기에 관한 것이다.

본 발명은 피사체의 움직임을 감지하기 위한 리딩 영역; 상기 리딩 영역 하부에 위치하며, 일면에 제1 반사면과 상기 제 1반사면의 반대면에 구성되어 상기 제1 반사면으로부터 반사된 빛을 집광하는 제1 평볼록렌즈부로 구성된 제1 도파관; 상기 제1 평볼록렌즈부와 마주보게 설치되며, 제2 평볼록렌즈부와 상기 제2 평볼록렌즈부로부터 입사된 빛을 반사시키는 제2 반사면으로 구성된 제2 도파관; 상기 제2 반사면의 하부에 위치한 이미지센서; 를 포함하는 광포인팅 장치가 구비된 개인 휴대단말기에 있어서: 상기 개인 휴대단말기는 문자 입력모드와 포인팅 모드를 포함하며, 상기 문자 입력모드에서는 광포인팅 장치의 광원에서 출사된 광을 통해 피사체(바닥면)에 문자를 직접 써서 휴대단말기의 엘씨디 화면에 입력한 문자가 나타나도록 하고, 상기 포인팅 모드에서는 광 포인팅 장치의 광원에서 출사된 광을 통해 피사체(손가락 표면)를 이동하여 휴대단말기 엘씨디 화면상에 커서가 이동되도록 포인팅 하는 것을 특징으로 한다.

광포인팅 장치, 피사체(바닥면), 디스플레이 화면,문자입력모드, 포인팅모드

Description

문자입력과 포인팅이 가능한 광포인팅 장치가 구비된 개인 휴대단말기{Personal Mobile Phone having Optical Pointing Device Available Pointing and Input Letters}

도1는 기존의 키 누름방식의 휴대단말기 키패드 도면,

도2는 본 발명의 휴대단말기 동작을 나타내는 블럭도,

도3는 본 발명의 피사체가 접촉 형태의 광포인팅 장치 도면,

도4는 본 발명의 피사체가 비접촉 형태의 광포인팅 장치 도면,

도5는 본 발명의 휴대단말기를 이용하여 문자를 입력하는 실시예 도면 ,

도6는 본 발명의 휴대단말기를 이용하여 포인팅을 하는 실시예 도면이다.

♣도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명♣

142: LED 144: 반사미러

130: 커버글래스 110: 제1 도파관

112: 제1 반사면 114: 제1 평볼록렌즈부

160: 차단부 120: 제2 도파관

124: 제2 평볼록렌즈부 122: 제2 반사면

150: 이미지 센서 100, 100a : 광포인팅 장치

101: 엘씨디(LCD) 106: 커서

본 발명은 휴대폰 등 소형 휴대단말기에 있어서 문자입력모드에서는 문자의 입력시 기존의 키패드 누름 입력 방식에서 벗어나, 휴대단말기에 장착된 광포인팅 장치 부분을 피사체(바닥면)위에 대고 문자를 입력함으로써, 휴대단말기에서 검출한 입력된 문자를 디스플레이 화면에 직접 한글 또는 영문으로 변환하고, 일반 포인팅 모드에서는 손가락을 피사체대신에 사용하여 단말기 화면상의 커서를 움직이고 선택하는 휴대단말기에 관한 것이다.

종래의 휴대단말기의 키패드 문자입력방식은 자음과 모음을 조합하여 문자를 표시하는 키 조합방식의 한글입력 방식과 일률적으로 나열된 알파벳을 지정하는 키패드 누름 입력방식이 주로 사용되었고, 구조적으로는 문자를 입력하는 키패드와 사용자가 입력한 문자가 표현되어 나타나는 화면이 분리되어 있다.

특히, 일반적인 휴대단말기의 한글을 입력하는 키패드 자판은 기본자음 ㄱ , ㄴ, ㄷ, ㄹ, ㅁ, ㅂ, ㅅ, ㅇ, ㅈ,ㅎ 과 기본모음 ㅏ, ㅓ, ㅗ, ㅜ, ㅣ, ㅡ 으로 하여 상기 기본 자음과 기본 모음이 서로 중복되지 않도록 배치되는 문자 입력키와 상기 문자입력키의 기본자음의 확장자음(경음, 격음)과 기본모음의 확장모음(복모음, 겹모음)을 선택적으로 표시하는 별도의 확장키를 갖고 있다.

이러한 키패드 입력 방식은 문자 입력에 있어서 한 칸씩만 움직일 수 있는 Mono(모노) 이동에 의한 키 누름 방식으로 인해 시간적, 작동 방법적으로 번거로운 문제점이 있고, 또한 휴대폰에서 처음 문자입력 사용자는 키패드 자판을 보고 입력하기 때문에 오타가 자주 발생하면서, 사용하기가 용이하지 않은 문제점이 있다.

또한 휴대단말기는 점점 인터넷, 디엠비(DMB) 수신, 네비게이션, 리모콘과 같은 다양한 멀티미디어 기능을 추가하면서 단순히 기존의 방향키만을 가지고 동작시키기에는 많은 시간과 노력이 소비되는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 상기 문제점들을 해결하기 위하여 문자입력모드에서는 직접 피사체(바닥면)에 광포인팅 장치가 장착된 휴대 단말기를 움직여 문자를 써서, 그 문자가 휴대단말기의 디스플레이 화면의 문자를 확인할 수 있고, 포인팅 모드에서는 손가락을 이용하여 PC 상의 커서와 같이 이동하면서 클릭이 가능한 휴대 단말기를 제공하는 데 있다.

이와 같은 목적을 효과적으로 달성하기 위해 본 발명은, 피사체의 움직임을 감지하기 위한 리딩 영역; 상기 리딩 영역 하부에 위치하며, 일면에 제1 반사면과 상기 제 1반사면의 반대면에 구성되어 상기 제1 반사면으로부터 반사된 빛을 집광하는 제1 평볼록렌즈부로 구성된 제1 도파관; 상기 제1 평볼록렌즈부와 마주보게 설치되며, 제2 평볼록렌즈부와 상기 제2 평볼록렌즈부로부터 입사된 빛을 반사시키는 제2 반사면으로 구성된 제2 도파관; 상기 제2 반사면의 하부에 위치한 이미지센서; 를 포함하는 광포인팅 장치가 구비된 개인 휴대단말기에 있어서: 상기 개인 휴대단말기는 문자 입력모드와 포인팅 모드를 포함하며, 상기 문자 입력모드에서는 광포인팅 장치의 광원에서 출사된 광을 통해 피사체(바닥면)에 문자를 직접 써서 휴대단말기의 엘씨디 화면에 입력한 문자가 나타나도록 하고, 상기 포인팅 모드에서는 광 포인팅 장치의 광원에서 출사된 광을 통해 피사체(손가락 표면)를 이동하여 휴대단말기 엘씨디 화면상에 커서가 이동되도록 포인팅 하는 것을 특징으로 한다.

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도 2는 본 발명의 휴대단말기 동작을 나타내는 블록도로서, 휴대단말기는 장착된 광포인팅 장치 부분을 이용하여 문자를 쓰는 문자입력모드와 손가락 표면을 이용하여 휴대단말기 엘씨디(LCD) 화면상의 커서를 포인팅하는 포인팅모드로 나뉜다.
여기서 중앙처리장치부는 문자입력모드에서 한글인식부, 영문인식부, 숫자인식부를 통해 인식된 문자를 임시적으로 메모리에 저장하면서 휴대단말기의 디스플레이부에 표시하게 하고, 포인팅 모드에서는 엘씨디 화면상의 커서의 움직임을 제어하는 장치의 동작을 나타내는 도면이다.

도 3과 도 4는 광 포인팅 장치의 구조를 나타내는 도면으로써 도 3은 손가락표면이 커버글라스에 접촉된 상태를 나타내는 실시예이고, 도 4는 손가락 표면이 커버글라스에 접촉되지 않은 상태를 나타내는 실시예이다.

상기 도면은 포인팅 모드에서 커버 글라스(130)의 상면에 피사체(손가락의 표면)가 밀착되는 경우 또는 상면에 손가락의 표면에 밀착되지 않은 경우에도 상기 커버 글라스의 상면으로 투과된 광이 상기 피사체(손가락의 표면)에 의해 반사되고, 상기 반사된 광은 수광부의 제 1반사면과 제1 및 제2 도파관과 제2 반사면을 통해 이미지 센서로 광을 집광되는 구조이다.
본 발명의 광포인팅장치는 제1 도파관(110), 제2 도파관(120), 이미지센서(150), 커버 글라스(130) 및 광원부(140)을 포함한다.

광원부(140)는 빛을 발하는 LED(142)와 반사 미러(144)를 포함한다. 광 포인팅장치에 들어가는 이미지센서(150)는 작게는 30㎛의 픽셀(Pixel)이며 크게는 50㎛ 이상의 픽셀 사이즈를 갖기 때문에 광원부(140)에서의 광원의 조사를 도파로 형태로 사용하지 않아도 이미지센서에 입사되는 광원의 세기가 충분할 수 있다.
또한 본 발명의 적용이 휴대폰 등 휴대기기에 적용되는 모듈이기 때문에 실질적으로 포인터가 이동하는 구간이 일반적인 컴퓨터에 비해 작고, 포인터의 이동 구간이 작기 때문에 광원부(140)는 더욱 간단하게 형성될 수가 있다.

광원인 LED(142)에서 발광한 광이 반사 미러(144)에 반사되어 커버 글라스(130)의 저면으로 낮게 입사된다. 이렇게 커버 글라스(130)의 저면으로 낮은 각도의 광을 입사시키는 이유는 물체면에 놓여진 손가락의 표면 형상에 대한 정보를 쉽게 스캐닝 할 수 있게 하기 위함이다. 다르게는 LED(142)로부터 커버 글라스(130)까지 별 도의 도파로나 반사 미러 없이도 빛을 직접 조사할 수도 있다.

커버 글라스(130)의 상면에 아무런 물체도 있지 않을 때에는, 광원에서 발광된 광은 커버 글라스(130)의 상면으로 그대로 투과하게 되며, 광 이미지센서(150)에 아무런 정보도 전달하지 않을 수가 있다.

그리고, 커버 글라스(130)의 위에 손가락(F1, F2)와 같은 피사체가 있을 경우 조사되던 광은 반사되어 하단부에 위치한 제1 도파관(110)으로 입사되며, 제1 도파관(110)으로 입사된 빛은 제1 반사면(112)에 의해서 좌우 평행 방향으로 반사된다.

평행방향으로 변한 광경로는 제1 도파관(110)를 따라 진행하게 되며, 제1 도파관(110)의 단부에 형성된 제1 평볼록렌즈부(114)을 통과하면서 집광된다. 이러한 광은 주변의 노이즈 광을 차단할 수 있는 차단부(160)를 거쳐 제2 도파관(120)으로 입사된다.

제2 도파관(120)은 제2 평볼록렌즈부(124) 및 제2 반사면(122)을 포함하며, 제2 평볼록렌즈부(124) 및 제2 반사면(122)은 광학용 플라스틱을 이용하여 일체로 형성된다.
제2 도파관(120)으로 입사된 광은 제2 평볼록렌즈부(124)를 통과하면서 집광되며, 제2 반사면(122)에 의해서 하방으로 반사된다. 제2 반사면(122)에서 반사되면서 광 경로는 상하부 방향으로 다시 변경된다.

이때 제1 또는 제2 평볼록렌즈부(114, 124)는 집광 렌즈로서 다양한 형상으로 형성될 수 있으며, 구면 렌즈 또는 비구면 렌즈 형상으로 형성될 수 있다.
또한, 제1 도파관(110) 및 제2 도파관(120) 사이에는 다른 집광 렌즈 또는 또 하나의 도파관이 개재될 수 있으며, 이는 설계자의 의도에 따라 본 발명의 청구항 범위 내에서 다양하게 변경될 수 있는 것이다.

또한, 제1 및 제2 도파관(110, 120)은 상호 대칭을 이룰 수도 있으며, 상호 비대칭을 이룰 수도 있다. 비대칭을 이루는 경우, 제1 및 제2 도파관(110, 120)는 렌즈의 곡률, 구면과 비구면 등의 렌즈면 형상, 렌즈의 길이, 렌즈의 두께 등을 다양하게 변경할 수가 있다.

다시 도면을 참조하면, 이렇게 광경로가 변화된 광은 PCB(Printed Circuit Board) 위에 놓여 져 있는 광 이미지센서(150)로 입사되어 촬상된다. 이렇게 촬상되는 이미지의 변화를 계산하여 좌표를 계산하게 되며 LCD 등을 포함하는 디스플레이(Display) 상의 포인터를 움직이게 하는 광포인팅장치의 포인팅 장치를 구현할 수 있는 것이다.

이렇게 커버 글라스(130), 제 1 및 제 2 평볼록렌즈부(114, 124) 및 이미지센서(150)가 광축 방향으로 상하로 배치하지 않고, 좌우 평행 방향으로 배열을 변화시켜 놓은 이유는 본 발명의 적용이 휴대폰 등 휴대기기이기 때문이다.
휴대기기는 일반적으로 기기의 두께가 매우 얇기 때문에 각각의 구성부를 수직하게 구성하게 되면 초점거리의 한계로 인하여 두께를 줄이는데 한계를 갖게 된다. 참고로, 수직하게 구성한 모듈은 최대로 두께를 줄여도 4mm 이하로 두께를 줄이기 어렵다.

또한, 무리하게 두께를 줄이도록 집광부의 광학계를 설계하게 되면 초점 심도(Focal Depth)가 매우 얇게 되어 경통부 등의 기구부의 공차에 의해서 이미지센서에 집광되는 광의 품질이 떨어질 위험이 있다.

그렇기 때문에, 본 발명과 같이 수평방향으로 광경로를 변화하게 되면 휴대폰 등 휴대기기에 실장할 수 있는 두께인 약 2.0mm 이하로 모듈을 초슬림화 할 수 있으면서도 약 5 ~ 30mm의 충분한 초점거리를 갖게 할 수 있어 초점 심도(Focal Depth)를 깊게 할 수 있어 작업성 및 양산성이 매우 우수하게 된다.

본 발명에 적용될 수 있는 광 포인팅장치는 도 3, 도4 에 도시된 구조에 한정되지 아니하고, 다양한 형태의 광 포인팅 장치, 예로서 본 출원인이 출원한 바 있는 한국특허출원 제10-2004-113266호, 제10-2005-471호, 제10-2005-5935호, 제10-2005-5936호, 제10-2005-5937호, 제10-2005-9356호, 제10-2005-63614호, 제10-2006-43835호 등의 광 포인팅장치가 사용될 수 있다.
도 5와 도6는 본 발명의 실시 예를 나타내는 휴대단말기 사용 상태도로서, 휴대단말기에서 문자 전송이나 또는 메모 시 문자입력모드에서 광포인팅장치가 장착된 휴대단말기를 피사체(바닥면)(103)위에 대고, 클릭키2(105)를 누른상태에서 피사체 위에 글자를 쓰게 되면, 쓰여진 글자대로 엘씨디(101) 화면상에 나타나게 된다.
또한 광 포인팅장치의 클릭키2(105)에서 피사체(손가락)를 떼었을 때 문자가 입력되지 않도록 하여 문자입력모드로 자동전환되게 설정할 수 있다.
이와 같은 형태로 문자가 입력되는 문자입력모드가 해제되면 자동적으로 포인팅 모드로 변환되면서 광원위에 피사체(손가락)을 놓고 움직이게 된다. 그러면, 휴대 단말기의 엘시디(LCD) 화면상에 커서(106)가 이동하면서 배열된 메뉴들을 포인팅 할 수 있게 된다.
또한 포인팅 모드에서 버튼키1(104)를 누르게 되면 숫자기입과 기본 자음 및 기본 모음 그리고 확장자음(경음, 격음)과 확장모음(복모음, 겹모음)의 기입이 가능한 한글, 한 낱소리를 표시하는 형태의 영문 알파벳의 기입 등이 선택적으로 변환되어 입력될 수 있다.
또한 특정 문자를 입력 후 클릭함으로써 휴대 단말기의 메뉴항목(메모장, 메시지 항목 등)을 위한 단축키 기능이 가능하다.

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이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 문자입력과 포인팅이 가능한 광포인팅 장치가 구비된 개인 휴대단말기는 직접 문자가 입력되는 화면을 확인하면서 문자를 입력하기 때문에 오타를 줄이고, 특히 알파벳과 같은 한 글자가 한 낱소리를 표시하는 글자를 나타내는 단음문자를 입력할 경우에 더 큰 편리성을 가진다.

키패드 자판에 익숙해져 있는 사용자들도 쉽게 사용할 수 있게 하는 디스플레이 구조를 제공한다.

또한 PC에서 사용하는 마우스의 커서와 동일하게 포인팅할 수 있도록 하여 여러번의 방향키에 의한 조정이 아닌 한번에 커서를 움직여 포인팅 할 수 있도록 한다.
이상에서 본 발명의 실시예에 따른 문자입력과 포인팅이 가능한 광포인팅 장치가 구비된 개인 휴대단말기에 대해 설명하였으나 본 발명은 이에 한정하지 아니하며 당업자라면 그 응용과 변형이 가능함은 물론이다.

Claims

피사체의 움직임을 감지하기 위한 리딩 영역; 상기 리딩 영역 하부에 위치하며, 일면에 제1 반사면과 상기 제 1반사면의 반대면에 구성되어 상기 제1 반사면으로부터 반사된 빛을 집광하는 제1 평볼록렌즈부로 구성된 제1 도파관; 상기 제1 평볼록렌즈부와 마주보게 설치되며, 제2 평볼록렌즈부와 상기 제2 평볼록렌즈부로부터 입사된 빛을 반사시키는 제2 반사면으로 구성된 제2 도파관; 상기 제2 반사면의 하부에 위치한 이미지센서; 를 포함하는 광포인팅 장치가 구비된 개인 휴대단말기에 있어서:

상기 개인 휴대단말기는 문자 입력모드와 포인팅 모드를 포함하며, 상기 문자 입력모드에서는 광포인팅 장치의 광원에서 출사된 광을 통해 피사체(바닥면)에 문자를 직접 써서 휴대단말기의 엘씨디 화면에 입력한 문자가 나타나도록 하고, 상기 포인팅 모드에서는 광 포인팅 장치의 광원에서 출사된 광을 통해 피사체(손가락 표면)를 이동하여 휴대단말기 엘씨디 화면상에 커서가 이동되도록 포인팅 하는 것을 특징으로 하는 문자입력과 포인팅이 가능한 광포인팅 장치가 구비된 개인 휴대단말기.
제1항에 있어서,

상기 휴대 단말기의 문자입력 모드는 숫자와 한글 그리고 영문 알파벳을 인식하는 클릭키를 포함하는 것을 특징으로 하는 문자입력과 포인팅이 가능한 광포인팅 장치가 구비된 개인 휴대단말기.
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