KR100899862B1 - 휴대 단말기의 광 포인팅 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 조립성의 개선을 통해 내구성을 증대시킨 휴대 단말기의 광 포인팅 장치에 관한 것이다.

본 발명은, 수용홈이 구비된 홀더; 상기 홀더의 수용홈에 설치된 발광수단; 상기 발광수단의 빛을 집광하도록 한쌍의 광 도파관으로 이루어진 집광수단; 상기 한쌍의 광 도파관이 마주보며 배치되도록 슬라이드홈이 구비된 스톱홀더; 그리고 상기 집광수단을 통해 전송된 빛을 촬상하여 변위값으로 연산하는 이미지센서; 를 포함하여 구비된 것을 특징으로 한다.

광 포인팅, 스톱홀더, 도파관, 안전성.

Description

휴대 단말기의 광 포인팅 장치{POINTING DEVICE OF PORTABLE APPARATUS}

도 1은 종래 사용되고 있는 휴대 단말기의 광 포인팅 장치를 보인 개략 단면도.

도 2는 본 발명에 따른 광 포인팅 장치 중 집광수단과 스톱홀더를 보인 사시도.

도 3은 도 2의 스톱홀더에 집광수단이 결합된 상태를 보인 사시도.

도 4는 본 발명에 따른 휴대 단말기의 광 포인팅 장치의 단면도.

<도면 각 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 홀더 15: 수용홈

30: 집광수단 32: 제 1도파관

33: 제 1경사면 34: 제 1렌즈부

35: 플랜지 36: 제 2도파관

37: 제 2렌즈부 38: 제 2경사면

39: 플랜지 50: 스톱홀더

50a: 제 1통공 50b: 제 2통공

52: 슬라이드홈 54: 걸림턱

70: 이미지센서 80: 발광수단

본 발명은 조립성의 개선을 통해 내구성을 증대시킨 휴대 단말기의 광 포인팅 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 휴대폰이나 PDA(Personal Digital Assistants) 등의 개인 휴대 단말기는 키패드를 이용한 사용자 인터페이스를 채용하고 있으며, 숫자 및 문자를 입력하기 위한 복수개의 버튼과 방향 버튼으로 구성된 키패드를 구비하고 있다.

근래에는 WIBRO(Wireless Broadband) 서비스 등과 같은 무선 인터넷 서비스가 상용화됨에 따라, 개인 휴대 단말기에도 GUI(Graphical User Interface)를 지원하는 윈도우즈 운영체제가 채용되었다.

또한 기술의 발달에 더불어 개인 휴대 단말기는 다양한 부가 서비스를 구비하게 되었으며, 상기 다양한 부가 서비스의 편리한 운용을 위해서도 GUI를 지원하는 윈도우즈 운영체제가 채용되기도 하였다.

상기한 바와 같이 개인 휴대 단말기의 사용자 인터페이스로서 GUI의 운영체제가 채용되고, 종래에는 개인 휴대 단말기에 적합한 입력 장치의 개발이 절실하게 요구됨에 따라 휴대단말기의 디스플레이 화면에서 키패드와 같은 순차적으로 선택하는 모노 방식을 개선한 휴대단말기의 입력 장치로써 터치키, 조이스틱, 그리고 광 포인팅 장치가 등장하고 있다.

상기 입력장치에서 광포인팅 장치는 다른 입력장치보다 동작성 뿐만 아니라 슬림형의 휴대단말기에 실장이 가능한 초슬림을 제공한다.

상기 광포인팅 장치에서 종래 기술로는 대한민국 등록특허 제10-0636412호 "초슬림 광포인팅 장치 및 초슬림 광 조이스틱을 포함하는 개인 휴대단말기"가 있다. 이 발명은 피사체에서 수직으로 반사된 광을 수평으로 광경로를 변경하여 슬림형의 두께와 초점심도를 충분하게 제공할 수 있는 광포인팅 장치를 제공한다.

상기 광포인팅 장치는 도 1에 도시된 바와 같이 종래의 광 포인팅 장치는 홀더(1) 내부에 집광수단(2)을 설치하고, 집광수단(2) 하부에 이미지센서(3)를 실장함으로써 집광수단(2)을 통해 반사되는 빛을 이미지 센서(3)에서 감지하게 된다.

이미지센서에서는 빛의 양을 감지함과 동시에 빛을 촬상하여 휴대 단말기 등의 마이컴(미도시)으로 정보를 송신하게 된다.

그런데, 이와 같이 구성된 광 포인팅 장치는 집광수단(2)을 홀더(1)에 설치 시 안정적인 설치 상태를 유지하지 못하여 외부로부터 충격이 가해지면 홀더(1) 내부에서 쉽게 분리되어 유동 되는 문제점이 있다.

즉, 집광수단(2)은 빛의 경로를 수직방향에서 수평방향으로 굴절시키도록 한쌍의 렌즈가 마주보며 설치되는데, 이들 렌즈는 광 경로를 변화시키기 위해 각각 상하면이 대칭된 구조로 배치됨에 따라, 홀더와 접촉면이 작은 렌즈의 경우 외부충격에 의해 홀더로부터 쉽게 유동되는 문제점이 있는 것이다.

또한 집광수단(2)을 홀더(1)에 설치할 때에는 집광수단(2)의 크기가 매우 작아 핀셋과 같은 별도의 도구를 이용하여 설치하게 되지만, 도구를 사용하더라도 작은 크기의 집광수단(2)을 쉽게 잡고 설치하기 어려워 작업성이 저하되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 빛을 수집하는 집광수단의 조립구조를 개선하여 외부충격에 의해서도 견고한 배치상태를 유지할 수 있도록 한 휴대 단말기의 광 포인팅 장치를 제공하는데 주목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은, 홀더 내부에 설치되는 집광수단을 스톱홀더와 함께 설치시켜 집광수단 설치에 따른 작업성의 향상은 물론, 홀더 내부에 설치된 집광수단의 안전성을 크게 향상시킬 수 있도록 한 휴대 단말기의 광 포인팅 장치를 제공하는데 있다.

이와 같은 목적을 효과적으로 달성하기 위해 본 발명은, 수용홈이 구비된 홀더; 상기 홀더의 수용홈에 설치된 발광수단; 상기 발광수단의 빛을 집광하도록 한쌍의 광 도파관으로 이루어진 집광수단; 상기 한쌍의 광 도파관이 마주보며 배치되도록 슬라이드홈이 구비된 스톱홀더; 그리고 상기 집광수단을 통해 전송된 빛을 촬상하여 변위값으로 연산하는 이미지센서; 를 포함하여 구비된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 스톱홀더는 한쌍의 광 도파관이 서로 일정한 이격거리를 유지하며 배치되기 위한 걸림턱이 구성된다.

이때, 상기 한쌍의 광 도파관은 각각 둘레면에 형성된 플랜지를 포함하며, 상기 스톱홀더의 걸림턱에 플랜지가 걸림되어 마주보도록 배치될 수 있다.

그리고, 상기 한쌍의 광 도파관은 발광수단의 빛을 굴절시키는 반사면과, 상 기 반사면을 통해 굴절되는 빛을 집광하는 렌즈부를 포함할 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 광 포인팅 장치 중 집광수단과 스톱홀더를 보인 사시도이고, 도 3은 도 2의 스톱홀더에 집광수단이 결합된 상태를 보인 사시도이며, 도 4는 본 발명에 따른 휴대 단말기의 광 포인팅 장치의 단면도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 휴대 단말기의 광 포인팅 장치는 홀더(10)와 홀더(10) 내부에 설치된 발광수단(80)과 발광수단(80)의 빛을 집광하는 집광수단(30)과 집광수단(30)이 홀더(10) 내부에서 유동되지 않도록 설치된 스톱홀더(50)와 집광수단(30)에서 전달되는 빛을 촬상하는 이미지센서(70)를 포함하여 구비될 수 있다.

홀더(10)는 합성수지와 같이 중량이 가벼우면서 성형이 용이한 소재를 사용하여 구성된다. 이러한 홀더(10)는 피사체가 접촉되는 상부캡과 하부캡으로 이루어질 수 있다. 본 발명에서는 하부캡을 홀더(10)로 통칭하여 설명한다.

홀더(10) 내부에는 발광수단(80)과 집광수단(30), 스톱홀더(50) 그리고 이미지센서(70)가 수용되기 위한 각각의 수용홈(15)이 구비되어 있다.

홀더(10)의 내부에는 발광수단(80)이 설치되는데, 발광수단(80)은 LED와 같이 크기가 작고 빛의 방사가 우수한 것을 사용할 수 있으나, 반드시 LED를 조명으로 사용해야 하는 것은 아니다.

또한 집광수단(30)은 발광수단(80)에서 발광된 빛이 피사체에 반사된 후 돌 아오는 빛의 경로를 수직방향에서 수평방향으로 굴절시키기 위해 구비된다.

이러한 이유는 포인팅 장치가 휴대 단말기에 설치 시 제약된 공간내에서 슬림화된 상태로 설치하기 위함인데, 이를 위해 본 발명의 집광수단(30)은 제 1도파관(32)과 제 2도파관(36)을 포함하여 이루어질 수 있다.

제 1도파관(32)과 제 2도파관(36)은 투명한 유리 또는 합성수재로 제조되며, 외면에 적어도 하나의 플랜지가 구성되어 있다.

플랜지는 돌기형태 또는 기둥형태로 형성될 수 있으며, 제 1 및 제 2도파관과 일체형으로 구성될 수 있다.

또한 제 1도파관(32)은 일측에 제 1경사면(33)이 형성되고, 타측에 볼록한 제 1렌즈부(34)가 형성되어 있다. 제 1도파관의 경사면(33)은 수직 방향에서 유입되는 빛의 각도를 수평방향으로 굴절시키기 위한 45°경사각을 유지하고 있다.

제 1경사면(33)을 통해 굴절된 빛은 제 1렌즈부(34)를 통과하면서 모아져 제 2도파관(36)으로 제공된다.

제 2도파관(36)은 제 1도판관(32)과 동일한 형상으로 이루어져 제 1도파관(32)과 소정거리 이격된 채 마주보며 설치되어 있다.

즉, 제 2도파관(36)은 제 1도파관의 제 1렌즈부(34)와 마주보는 제 2렌즈부(37)와 제 2렌즈부(37)의 반대면에 형성된 제 2경사면(38)을 포함한다.

이와 같은 집광수단(30)은 서로 마주보는 상태로 스톱홀더(50)에 끼워져 안정된 상태로 홀더(10) 내부에 설치된다.

스톱홀더(50)는 집광수단(30)을 보호하기 위해 홀더(10) 내부에 설치된 것으 로, 충격흡수성이 우수한 합성수지재가 바람직하게 사용될 수 있다.

또한 스톱홀더(50)의 길이방향 중앙부위는 집광수단(30)을 내부에 수용하기 위해 관통되어 있다. 관통 부위는 제 1도파관(32) 및 제 2도파관(36)의 외면과 동일한 형상을 가지면서 부드럽게 슬라이드될 수 있는 폭과 직경으로 천공된다.

스톱홀더(50)는 제 1 및 제 2도파관의 플랜지(35)(39)가 슬라이드 되면서 끼워져 고정되기 위한 슬라이드홈(52)을 포함한다.

슬라이드홈(52)은 스톱홀더(50)의 길이방향을 따라 관통부위와 연통된 상태로 형성될 수 있으며, 제 1 및 제 2도파관(32)(36)이 스톱홀더(50)를 따라 슬라이드 되면서 서로 부딪히지 않고 일정한 거리를 유지하는 길이로 형성된다.

즉, 슬라이드홈(52)은 스톱홀더(50)의 길이방향 전체에 형성된 것이 아니라, 스톱홀더(50)의 중앙부위에서 양측으로 소정 폭만큼 이격된 걸림턱(54)까지 형성된 것이다.

이때, 걸림턱(54)은 스톱홀더(50)의 중앙부위를 중심으로 제 1 및 제 2도파관(32)(36)이 슬라이드홈(52)을 따라 이동되면서 멈춰지는 단부측 모서리부위가 될 수 있으며, 도면에는 도시하지 않았지만 슬라이드홈(52) 내부에 별도로 형성된 돌기 등이 될 수도 있다.

이렇게 스톱홀더(50)에 제 1 및 제 2도파관(32)(36)이 결합된 후에는 발광수단(80)의 빛이 피사체에 부딪힌 다음 제 1 도파관(32)을 거쳐 제 2도파관(36)으로 공급되고, 제 2도파관(36)으로 공급된 빛은 이미지센서(70)로 전달된다.

이미지센서(70)는 제 2도파관(36)의 상측 또는 하측에 설치될 수 있으며, 제 2도파관(36)을 통해 굴절되어 유입되는 빛을 초당 1/1300 내지 1/1500번에 걸쳐 촬상하게 된다.

이렇게 이미지센서(70)에서 촬상된 빛은 좌표값으로 연산되고 도면에는 도시하지 않았지만, 각종 휴대기기들의 마이컴으로 전송되어 디스플레이 화면을 통해 나타나게 된다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 결합관계의 특징 및 작용상태를 설명하면 다음과 같다.

제 1도파관(32) 및 제 2도파관(36)을 스톱홀더(50)에 결합하기 위해서는 스톱홀더(50)의 관통부위 양측면으로 제 1 및 제 2도파관의 플랜지(35)(39)를 슬라이드홈(52)에 끼우면서 결합하게 된다.

제 1 및 제 2도파관(32)(36)이 스톱홀더의 슬라이드홈(52)을 따라 이동될 때에는 슬라이드홈(52) 내부에 형성된 걸림턱(54)까지 이동된다.

그러면, 제 1 및 제 2도파관(32)(36)은 스톱홀더의 슬라이드홈(52)에 안정적으로 결합이 완료되고, 결합이 완료된 후 홀더의 수용홈(15)에 설치된다.

따라서, 제 1 및 제 2도파관(32)(36)은 스톱홀더(50)를 통해 홀더(10) 내부에서 쉽게 유동되지 않게 되어 외부로부터 충격이 전달되어도 안정된 설치상태를 유지할 수 있게 된다.

이렇게 제 1 및 제 2도파관(32)(36)이 스톱홀더(50)에 결합되어 홀더의 수용홈(15)에 설치된 후 사용자의 피사체가 홀더(10)에 접촉되면, 발광수단(80)의 빛이 피사체에 부딪힌 후 제 1도파관의 경사면(33)으로 유입된다.

제 1도파관의 경사면(33)으로 유입된 빛은 직각을 이루면서 제 1렌즈부(34)를 통해 모아지게 되고, 제 2도파관의 제 2렌즈부(37)로 이동하게 된다.

빛이 제 2렌즈부(37)로 이동된 후에는 제 2경사면(38)에서 어느 정도 더 모아진 상태가 되고, 제 2경사면(38)은 모아진 빛을 이미지센서(70)로 전달하게 된다.

이미지센서(70)에서는 제 2경사면(38)으로부터 굴절되면서 제공된 빛을 촬상하여 피사체의 움직임을 변위값으로 변환하게 되고, 변환된 변위값은 휴대 단말기 등의 마이컴으로 송신된다.

한편, 이미지센서(70)에는 별도의 하드웨어가 연결 설치되어 휴대 단말기의 마이컴과 같은 기능을 독립적으로 수행할 수 있다.

즉, 이미지센서(70)에는 별도의 하드웨어가 연결 설치되어 이미지센서(70)에서 출력되는 변위값과 같은 정보를 휴대 단말기 등의 디스플레이부에 직접 제공하여 포인터를 제어할 수 있게 되는 것이다.

이와 같이, 본 발명에 따른 휴대 단말기의 광 포인팅 장치는 빛을 수집하는 집광수단의 조립구조를 개선하여 외부충격이 가해지더라도 스톱홀더를 통해 견고한 배치상태를 유지할 수 있어 디스플레이 화면상에서 정확한 포인팅이 이루어질 수 있게 된다.

또한 홀더 내부에 설치되는 집광수단을 스톱홀더와 함께 설치시켜 집광수단 설치에 따른 작업성의 향상은 물론, 홀더 내부에 설치된 집광수단의 안전성을 크게 향상시킬 수 있어 사용자에게 만족감을 제공할 수 있게 된다.

이상에서 본 발명의 실시예에 따른 휴대 단말기의 광 포인팅 장치에 대해 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정하지 아니하며 당업자라면 그 응용과 변형이 가능함은 물론이다.

Claims (4)

1. 수용홈이 구비된 홀더;

   상기 홀더의 수용홈에 설치된 발광수단;

   상기 발광수단의 빛을 집광하도록 한쌍의 광 도파관으로 이루어진 집광수단;

   상기 한쌍의 광 도파관이 마주보며 배치되도록 슬라이드홈이 구비된 스톱홀더; 그리고

   상기 집광수단을 통해 전송된 빛을 촬상하여 변위값으로 연산하는 이미지센서; 를 포함하여 구비된 것을 특징으로 하는 휴대 단말기의 광 포인팅 장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 스톱홀더는 한쌍의 광 도파관이 서로 일정한 이격거리를 유지하며 배치되기 위한 걸림턱이 구성된 것을 특징으로 하는 휴대 단말기의 광 포인팅 장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 한쌍의 광 도파관은 각각 둘레면에 형성된 플랜지를 포함하며, 상기 스톱홀더의 걸림턱에 플랜지가 걸림되어 마주보도록 배치된 것을 특징으로 하는 휴대 단말기의 광 포인팅 장치.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 한쌍의 광 도파관은 발광수단의 빛을 굴절시키는 반사면과, 상기 반사면을 통해 굴절되는 빛을 집광하는 렌즈부를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기의 광 포인팅 장치.

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