KR101085996B1 - 광전자 입력 디바이스, 이러한 디바이스의 제조 방법 및 이러한 디바이스에 의한 물체의 동작 측정 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광전자 입력 디바이스(10)에 관한 것으로, 입력은 물체(M)의 검출된 동작에 의해 형성되며, 상기 광전자 입력 디바이스에는 캐리어 플레이트(4)에 장착된 최소한 하나의 레이저(1)를 포함하는 광학 모듈(11)이 제공되는데, 상기 레이저는 물체(M) 인근의 플레이트(V)로 유도되는 방사 빔(S)을 방출하며, 그 반사 후에, 물체(M)의 동작을 나타내고, 모듈(11) 내부에서 측정되는 레이저(1)의 공진 공동에서의 변화를 유발한다. 본 발명에 따라, 물체(M) 인근의 플레이트(V)는 물체(M)의 돌출부 내부에 빔(S)이 통과할 수 있고 캐리어 플레이트(4)에 대해 고정된 위치를 갖는 제 1 부분(V1)과 캐리어 플레이트(4)와 수직 방향으로 움직일 수 있고, 움직이면 디바이스의 사용자가 검출할 수 있는 신호를 제공하는 신호 발생 수단을 포함하는 제 2 부분(V2)을 포함한다. 이러한 방법으로, 디바이스는 인간 사용자에게 촉각 그리고 바람직하게 청각을 통한 피드백을 제공한다. 본 발명은 또한 이러한 디바이스의 제조 방법과 이러한 디바이스를 사용하여 물체(M)의 동작을 입력하는 방법을 포함한다.

Description

광전자 입력 디바이스, 이러한 디바이스의 제조 방법 및 이러한 디바이스에 의한 물체의 동작 측정 방법 {OPTO-ELECTRONIC INPUT DEVICE, METHOD OF MANUFACTURING SUCH A DEVICE AND METHOD OF MEASURING THE MOVEMENT OF AN OBJECT BY MEANS OF SUCH A DEVICE}

본 발명은 광전자 입력 디바이스에 관한 것으로서, 입력은 물체의 검출된 동작에 의해 형성되며, 이 입력 디바이스에는 측정 신호 발생 수단을 생성하기 위한 공진 공동을 구비한 적어도 하나의 레이저를 포함하는 광학 모듈, 물체와 인접한 플레이트로 신호 발생 수단을 유도하는 광학 수단, 그리고 물체에 의해 반사되는 측정 신호 발생 수단으로부터 방사를 전자 신호로 변환하기 위한 변환 수단으로서, 레이저의 공진 공동의 조합에 의해 형성되는 변환 수단과, 작동 중에 공진 공동에서 변화를 측정하기 위한 측정 수단이 제공되는데, 상기 변화는 공진 공동을 투과하는 측정 방사 빔과 모듈에 대한 물체의 상대적인 움직임을 나타내는 공진 공동 내부의 정재파(standing wave)로부터 반사된 방사의 간섭에 의해 야기되며, 그리고 상기 광학 모듈은 캐리어 플레이트에 장착된 레이저를 포함하고, 상기 광학 수단은 캐리어 플레이트에 장착되고 레이저와 정렬된 광학 소자를 포함하는데, 레이저에 의해 방출된 측정 방사 빔은 이러한 광학 소자로부터 물체와 가까운 플레이트로 진행한다.

이러한 디바이스는 특히 PC의 입력 수단으로써 적합하며, 이 경우 소위 마우스의 기능이 인계될 수 있다. 프린터 또는 스캐너에서, 입력 또는 출력 매체의 동작은 디바이스를 통해 검출될 수 있다. 본 발명은 또한 이러한 디바이스의 제조 방법, 그리고 이러한 디바이스에 의해 물체의 동작을 측정하는 방법과 관련된 것이다.

전제부에서 언급한 유형의 디바이스는 2002년 8월 8일 공개된 미국 특허 명세서 US 2002/0104957로부터 알려져 있다.

상기 명세서에서, 도 9a를 보면 입력 디바이스가 도시되어 있는데, 장착 핀을 구비한 풋(foot)의 형태를 가진 캐리어 플레이트에는 공진 공동이 캐리어 플레이트와 평행을 이루도록 레이저가 장착되어 있다. 상기 디바이스는 세 개의 이러한 레이저를 포함하는데, 이들은 서로에 대해 120도 각도로 장착되어 있다(도 9b 참조).

레이저 주변에는 링 모양의 본체가 있는데, 그 내부는 레이저에서 방출된 측정 방사 빔을 렌즈를 통해 모듈의 캡에 있는 윈도우로 유도하는 집중 미러를 형성한다. 상기 윈도우 위에 있는 움직이는 물체에 반사된 반사의 일부는 레이저(들)의 공진 공동으로 재진입한다. 공진 공동과 측정 수단은 함께 반사된 방사를 위한 변환 수단을 형성하고, 물체의 상대적인 동작을 나타내는 공진 공동에 변화가 발생한다. 측정 수단은 예를 들어, 레이저의 공진 공동의 임피던스의 변화를 측정하기 위한 수단일 수 있다. 방사 검출기는 또한 이 목적으로 적절히 사용될 수 있다.

알려진 디바이스의 단점은 사용의 편리성이 불충분하다는 점이다. 예를 들어, 디바이스가 작고 예컨대, 랩톱이나 핸드헬드 컴퓨터 또는 휴대폰 전용으로 제작된 경우, 마우스의 "클릭 또는 더블 클릭"과 같은 동작들은 이러한 디바이스에 의해 훌륭하게 검출된다는 사실에도 불구하고, 이러한 동작을 할 때, 디바이스의 사용자는 에러를 초래한다.

알려진 디바이스의 목적은 따라서 전제부에서 언급한 유형의 디바이스로써, 사용이 간편하고 극소형 장치에 바로 적용가능한 디바이스를 제공하는 것이다.

이것을 달성하려면, 본 발명에 따라, 전제부에서 언급한 유형의 디바이스는 플레이트가 물체의 돌출부 내에 위치하고 방사 빔을 통과하도록 하며 캐리어 플레이트에 대해 고정된 위치에 위치한 제 1 부분뿐만 아니라, 물체의 돌출부 내에 위치하고 캐리어 플레이트에 수직 방향으로 움직일 수 있는 제 2 부분을 물체 가까이에 포함하는데, 캐리어 플레이트에 수직 방향으로 움직이는 경우, 디바이스의 사용자가 감각을 통해 느낄 수 있는 신호를 방출하는 신호 발생 수단을 포함한다.

본 발명은 무엇보다도, 알려진 디바이스가 사용자에게 불충분한 피드백을 준다는 인식에 기초하고 있다. 디바이스가 표준으로써 사용자가 작동의 결과를 감시할 수 있는 디스플레이 디바이스를 포함한다고 해도, 이것은 실제 불충분한 것으로 발견된다. 본 발명은 추가적으로, 촉각이 특히 피드백의 효과적인 형태를 구성한다는 인식에 기초하고 있다. 전술한 클릭 작동의 경우 특히, 플레이트의 동작가능한 부분은 이러한 피드백을 제공할 수 있다. 본 발명은 마지막으로 전술한 수단은 두 가지 내재적으로 모순된 요구사항, 즉 한편으로 동작 가능한 플레이트가 투명하더라도 광전자 디바이스에 부정적인 영향을 줄 수 있으므로 바람직하지 않다는 점과, 다른 한편으로 강성 플레이트가 사용자에게 피드백을 제공하지 않는다는 점을 효과적으로 극복한다는 인식에 기초한다.

바람직한 실시예에서, 신호 발생 수단은 누름 버튼을 포함하는데, 이 버튼은 누른 후에 다시 튀어 나오며, 누를 때 사용자가 촉각을 통한 경험을 제공한다. 이것은 가장 사용자 친화적인 피드백으로 판명되었다. 바람직하게, 누름 버튼을 누르는 즉시 사용자가 들을 수 있는 음향 신호를 방출한다. 이 목적에 특히 적절한 것으로 판명된 것은 얇은 곡면의 금속막을 포함하는 누름 버튼이다. 버튼을 누르면, 찰깍 소리가 나고 다시 튀어나온다.

본 발명에 따른 디바이스의 바람직한 실시예에서, 플레이트의 제 1 부분은 캐리어 플레이트에 부착된 둥글고, 투명한, 블록 모양의 본체를 포함하며, 누름 버튼은 그 중앙에 둥근 구멍을 갖고 있으며, 이 안에 상기 블록 모양의 본체가 위치해 있고, 상기 블록 모양의 본체의 윗면은 누름 버튼의 윗면과 실질적으로 동일 평면으로 되어 있거나, 누름 버튼이 눌릴 수 있도록 하는데 필요한 만큼 훨씬 낮게 위치해 있다. 이 실시예에서, 측정 빔은 예컨대, 사용자의 손가락 아래의 중앙에 위치한 투명 블록을 통해 플레이트의 고정된 부분으로 유도된다. 이 경우, 측정 빔은 플레이트와 여기에 위치한 물체가 도달하기 전에 블록 내부에서 여러 번 반사될 수 있다. 긴 광 경로(long light path)가 디바이스의 적절한 작동을 위해 필요할 수 있다.

추가 변경은 플레이트의 제 1 부분이 캐리어 플레이트에 부착된 링 모양의 투명한 블록 모양의 본체를 포함하고, 누름 버튼은 블록 모양의 본체 내부에 위치해 있는데, 본체의 윗면은 실질적으로 누름 버튼의 윗면과 동일 평면이거나 누름 버튼이 누를 수 있을 정도로 훨씬 낮게 위치해 있는 것을 특징으로 한다. 또한 이 변경에서, 측정 빔은 예를 들어 미러(표면)와 같은 반사 요소를 이용하여 투명 블록으로 유도된다. 이 변경은 측정 빔이 블록에서 플레이트까지 나선형으로 이동하면서 벽으로부터 수 차례 반사되는 장점을 갖는다. 이러한 경우, 링 모양의 부분이 물체의 돌출부 내에서 그 외부의 원주가 최대값을 갖기 때문에 광 경로는 매우 길 수 있다.

바람직하게, 디바이스는 공진 공동이 가장 큰 표면과 평행으로 연장되는 레이저를 포함한다. 이러한 레이저는 값이 저렴하고, 캐리어 플레이트에 장착이 용이하며, 캐리어 플레이트와 작은 각도에서 방사 빔을 투명 블록 모양의 블록으로 쉽게 유도할 수 있도록 한다. 이러한 작은 각도는 여러 반사에 의해 광 경로를 쉽게 연장할 수 있도록 한다. 바람직하게, 측정 수단은 캐리어 플레이트에 장착된 방사 검출기의 형태를 취하며, 광학 소자는 미러 면으로써, 캐리어 플레이트에 장착되고 블록 모양의 본체를 포함할 수 있는 캡의 한 쪽 벽에 장착된다.

바람직한 변경에서, 디바이스는 음향 신호가 검출되도록 하는 마이크로폰을 포함한다. 필요한 경우, 신호는 내장된 (소형) 스피커에 의해 증폭된 후에 재생될 수 있다. 마이크로폰의 전기 신호는 디바이스의 에너지 절약 대기 모드를 해제하는데 유용하게 사용될 수도 있다. 디바이스가 일정 시간동안 작동하지 않을 때 설정되는 내장형 호텔 회로를 통해 디바이스를 이 대기 모드로 전환될 수 있다. 디바이스는 따라서 예를 들어, 무선, 배터리로 작동하는 컴퓨터 마우스에 매우 적절하게 적용될 수 있다.

입력 디바이스와 관련된 물체의 동작을 측정하는 방법은 본 발명에 따라 그 목적을 위해 청구항들 중 어느 한 항에 청구된 광전자 입력 디바이스를 사용하는 것을 특징으로 한다. 바람직하게, 움직이는 물체는 디바이스의 사용자의 손가락에 의해 형성된다.

광전자 입력 디바이스의 제조 방법으로서, 입력은 물체의 검출된 동작에 의해 형성되며, 이 입력 디바이스에는 측정 방사 빔을 생성하기 위한 공진 공동을 구비하는 적어도 하나의 레이저와, 물체와 인접한 플레이트에 방사 빔을 유도하는 광학 수단, 그리고 물체에 의해 반사되는 측정 방사 빔으로부터의 방사를 전자 신호로 변환하기 위한 변환 수단을 포함하는 광학 모듈이 제공되고, 상기 변환 수단은 레이저의 공진 공동과 작동 중에 공진 공동의 변화를 측정하기 위한 측정 수단의 조합에 의해 형성되고, 상기 변화는 공진 공동을 통과하는 측정 방사 빔과 공진 공동 내부의 정재파(standing wave)로부터 반사된 방사의 간섭에 의해 야기되며, 이것은 모듈에 대한 물체의 상대적인 동작을 나타내며, 상기 광학 모듈은 레이저가 장착된 캐리어 플레이트에 의해 형성되며, 상기 광학 수단은 레이저에 의해 방출되는 측정 방사 빔을 위해 캐리어 플레이트에 장착되고 레이저와 정렬된 광학 소자에 의해 형성되며, 상기 측정 방사 빔은 상기 위치로부터 물체와 가까운 플레이트로 유도되는, 광전자 입력 디바이스의 제조 방법은 물체 근처에 플레이트가 두 부분으로 형성되는 것을 특징으로 하는데, 즉, 물체의 돌출부 내에 위치한 제 1 부분은 방사 빔을 전송하기 위해 설계되었으며, 캐리어 플레이트에 대해 고정된 위치에 배치되었고, 물체의 돌출부 내에 위치한 제 2 부분은 캐리어 플레이트와 수직 방향으로 움직일 수 있도록 형성되었고, 캐리어 플레이트와 수직 방향으로 동작하는 경우 디바이스의 사용자의 감각 중 하나로 검출할 수 있는 신호를 방출하는 신호 발생 수단을 구비한다. 바람직하게 누름 버튼은 신호 발생 수단으로 사용되는데, 이것은 촉각과 청각을 통해 인간 사용자에게 피드백을 제공할 수 있기 때문이다.

본 발명의 이러한 그리고 다른 양상들은 이후 기술하는 실시예를 참조하여 명확하게 설명될 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 광전자 입력 디바이스의 제 1 예시의 개략적인 사시도.

도 2는 도 1에 도시된 디바이스의 선 II-II를 따라 취해진 개략적인 단면도.

도 3은 본 발명에 따른 광전자 입력 디바이스의 제 2 예시의 개략적인 투시도.

도 4는 도 3에 도시된 디바이스의 선 IV-IV을 따라 취해진 개략적인 단면도.

도면들은 축척에 맞춰 도시되지 않았으며 두께와 같은 일부 치수는 명확성을 위해 과장되었다. 여러 도면에서, 해당 부분 또는 부품은 가능한 동일한 참조 번호를 통해 표시하였다.

도 1은 본 발명에 따른 광전자 입력 디바이스의 제 1 예시의 개략적인 투시도이며, 도 2는 선 II-II를 따라 취해진 개략적인 단면도이다. 도 2의 단면도는 원을 이뤄 대칭이므로, 절반만 도시되었다. 본 예시의 입력 디바이스(10)는 캐리어 플레이트(4), 이 경우에는 PCB(Printed Circuit Board)를 구비한 모듈(11)을 포함한다. 이 캐리어 플레이트에는 레이저(1)와 포토다이오드(3)가 장착된 도체 패턴이 있다. 레이저(1)와 포토다이오드(3)의 상부 연결을 위해 전선 연결부(20)가 사용되었다. 레이저(1)와 포토다이오드(3)의 한 면에는 미러(2) 형태의 광학 수단(2)이 있는데, 이 예시에서는 평면 미러로써, 레이저(1)에서 방출한 측정 방사 빔(S)을 수신하고 이 빔을, 이 경우에는 캐리어 플레이트에 대해 약 30도의 각도로(도 2 참조), 이 경우에는 둥글고 투명한 블록 모양의 본체(6)에 전송하며, 이 본체는 레이저(1)의 다른 면에서 캐리어 플레이트(4) 상에 위치해 있다. 레이저(1)와 포토다이오드(3)뿐만 아니라, 블록(6) 외부의 전체 방사 경로(S)는 투명한 캡슐(8)안에 위치해 있다. 이 예시에서, 모듈(11)은 복수의 레이저(1)를 포함하며, 이들 중 하나는 도면에 도시되었다. 또한, 각 레이저(1)와 연관된 부품(2, 3)은 해당 번호로 나타난다.

블록 모양의 본체(6)는 이 경우에는 전체가 투명 합성 수지인 PMMA로 제작되었다. 방사 빔(S)은 본체(6)에 들어가고(도 2 참조), 수 차례의 내부 반사 후, 플레이트(V)의 윗면에 도달한다. 상기 플레이트(V)는 본 발명에 따라서, 두 부분(V1, V2)으로 구성되는데, V1은 블록(6)에 고정되어 배열됨으로써 형성되었고, V2는 둥근 홀을 갖는 금속 막(5)에 의해 형성되었으며, 상기 약 100㎛ 두께의 막은 이 경 우에는 불투명 합성 수지로 된 링 모양의 블록(66) 상에 놓아 부착된다. 두 부분 (V1, V2)은 플레이트(V) 위의 움직이는 물체(M), 특히 사람의 손가락의 돌출부 내에 위치한다. 막(5)이 블록(6)과 분리되어, 이 보다 약간 높은 위치에 있으므로, 손가락(M)으로 누를 수 있고, 따라서 예컨대 클릭 또는 더블 클릭과 동시에 촉각을 통해 사용자에게 피드백을 제공한다. 또한, 누름 버튼의 형태를 갖는 상기 막(5)은 누르면 음향 신호를 방출하고, 이 음향 신호는 사용자의 청각을 통한 피드백을 강화한다. 막(5)은 눌려진 후에, 원래 자리로 되돌아오며 다시 누를 수 있도록 준비된다.

움직이는 손가락(M)에서 반사된 방사는 레이저(1)의 공진 공동에 도달하며 동작으로 생성된 방해의 발생의 결과로서의 변화를 유도한다. 레이저(1)의 공진 공동에서 변화의 발생은 이 예시에서는 방사 검출기(3), 이 경우에는 레이저(1)에서 방출된 방사의 일부가 투사되는 포토다이오드(3)를 이용하여 측정된다. 이러한 측정은 예컨대, 블록(66)에 위치한 미도시된 추가 미러를 사용하여 수행된다. 필요한 경우, 캐리어 플레이트(4)가 레이저(1)를 위해 미도시된 냉각 요소와 함께 제공될 수 있다. 불투명 블록(66)과 불투명 누름 버튼(5)은 주변 빛으로부터 모듈(11)을 보호한다. 블록 모양의 본체(6)의 측면(16)은 이 경우, 방사 빔(S)이 본체(6)에 들어갈 때 그 반사에 반응하기 위해 바깥쪽으로 경사지도록 구현되었다.

본 예시의 디바이스(10)는 추가적으로, 이 경우에는 캐리어 플레이트(4)의 아래 부분에 막(5)으로부터의 음향 신호가 기록될 수 있고, 필요한 경우 소형 스피커(34)를 통해 증폭될 수 있도록 하는 마이크로폰(33)을 포함한다. 이 예시에서, 디바이스(10)는 컴퓨터 마우스의 일부를 형성하며, 마우스가 일정 기간동안 사용되지 않는 경우 대부분의 디바이스 구성요소의 전류 공급을 차단하는 미도시된, 호텔 회로라는 것이 제공된다. 그 결과, 전류 소비가 해당 상황에서 낮다. 도면에 미도시된 마이크로폰(33)과 제어 회로만이 영구 전력 공급을 위해 제공된다. 모든 필요한 구성요소에 전류 공급을 개시하기 위해, 밑면(5)이 눌렸을 때 마이크로폰(33)에 의해 발생하는 전기 신호가 이 예시에서 사용된다. 디바이스(10)는 따라서 다른 부가적으로 요구되는 준비없이 "대기 모드"를 용이하게 해제할 수 있다.

본 예시의 디바이스(10)는 본 발명에 따른 방법을 사용하여 다음과 같이 제조된다. 베이스로 사용된 것은(예컨대 도 2 참조) 윗면에 레이저(1)와 포토다이오드(3)와 같은 전기적 활성 부품의 연결부를 위한 도체 패턴이 제공된 PCB(4)로 되어 있다. 특히, 레이저(1)와 포토다이오드(3)와 같은 배열에 민감한 부품뿐만 아니라, 블록 모양의 본체(6, 66)에 대하여, 도면에 미도시된 납땜 영역은 사전 결정되고 정확히 한정된 위치의 윗면에 제공된다. 이들 영역의 크기는 레이저(1), 포토다이오드(3) 및 본체(6, 66)와 같이 배치될 부품의 크기와 실질적으로 동일하게 선택된다. 이러한 모든 부품들(1,3,6,66)은 도면에 미도시된 금속층의 아래 부분에 제공된다.

다음으로, 전술한 부품들(1,3,6,66)은 선별 및 배치 기계(pick-and-place machine)를 이용하여 비교적 정확하게 전술한 납땜 영역에 배치된다. 이들은 배치된 부품들의 약간 이탈되는 경우 자동으로 정정하는 납땜 과정동안 플레이트(4)에 부착된다.

이렇게 하여, 모듈(11)의 부품들(1,3,5,6)이 서로에 대하여 충분히 정확한 배열이 용이하고, 신속하고 저렴한 방법으로 달성된다. 또한 다른 부품들이 이렇게 장착될 수 있다. 상기 부품의 이러한 표면 장착 후에, 전기적인 활성 부품들의 필요한 추가 전기 연결이 예컨대, 전선 연결을 사용하여 이루어진다.

후속적으로, 필요한 경우, 실리콘 합성 수지(8)의 작은 방울이 제공되며, 레이저(1), 포토다이오드(3) 및 미러(2)를 덮고, 이들에게 전체 방사 경로 S가 위치한 방사 투명 캡슐(8)을 제공한다. 도면에 도시되지 않은 전기적인 활성 부품(1,3)의 전기 연결은 모듈(11) 너머까지 연장되며 캐리어 플레이트(4)의 최상부 또는 아래 부분에 위치할 수 있다. 예컨대 가열하여 캡슐(8)을 경화시킨 후, 이전에 또는 제조 과정에서 둥근 홀과 함께 제공된 누름 버튼(5)은 블록(66)에 배치되고 여기에 접착제와 같은 것으로 부착된다. 디바이스(10)는 이제 사용할 수 있다. 수많은 디바이스(10)들이 동시에 제조될 수 있다. 이들은 톱질과 같은 분리 기술을 사용하여 서로 분리될 수 있다. 각 디바이스(10)의 크기는 약 30 x 30mm이며, 높이는 약 10mm를 넘지 않는다. 본체(6)는 10mm의 높이와 5mm의 직경을 갖는다.

도 3은 본 발명에 따른 광전자 입력 디바이스의 제 2 예시의 개략적인 사시도이며, 도 4는 도 3에 도시된 디바이스의 선 IV-IV을 따라 취해진 개략적인 단면도 이다. 이 경우 역시 오직 절반부만이 도시된다. 제 1 예시와 가장 중요한 한 가지 차이점만이 여기에서 논의된다. 이 예시에서, 플레이트 V의 부분 V1, V2는 투명한, 링 모양의 본체(6)와 여기에 위치한 금속막(5)이 이곳에 배치되며 부착된다. 또한, 이 경우에 두 부분(5,6)은 물체 M의 돌출부 안에 위치하며, 누름 버튼이 링 위에 약간 돌출된다. 이 변형은 특히 방사 빔 S가 블록(6) 전체를 나선형으로 움직이는 경우, 광학 경로 길이가 매우 길 수 있고, 큰 광학 경로 길이는 물체 M의 동작의 광전자 검출의 적당한 작동에 유리한 영향을 미칠 수 있다는 장점을 갖는다. 추가적인 장점은 모듈(11)이 비교적 적은 부품을 포함하고 누름 버튼(5)은 홀이 제공될 필요가 없으며, 따라서 더 나은 그리고 더 오래 기능한다는 점이다. 본 예시에서, 방사 빔(S)은 직각으로 블록(6)에 들어간다. 상기 블록의 아래 부분에서 공기가 주입된 공명(26)이 형성되고, 이 결과 블록(6)에는 내부 미러(6)가 제공되고, 내부 미러를 통해 빔(S)은 블록(6)의 측벽과 윗면을 향해 여러 번 반사된 후 도달할 수 있다. 블록의 외부에는 이것과 관련하여 필요한 경우 반사적이며, 불투명한 코팅이 제공될 수 있다. 모듈은 따라서 주변 방사로부터 보호될 수 있다. 이 예시의 디바이스(10)의 제조는 제 1 예시와 관련하여 기술한 것과 유사한 방법으로 이루어진다.

본 발명은 전술한 예시들에 한정되지 않으며, 본 발명의 범위에는 다수의 변형과 변경이 당업자에게 가능하다. 예를 들어, 디바이스는 다른 결합구조 및/또는 다른 크기로 제조될 수 있다. 또한 관련 부품을 갖는 단일 레이저(1)만을 갖고 있는 디바이스가 유익하게 적용될 수 있다. PCB 기판 대신에 유리 또는 세라믹 기판도 사용할 수 있다.

디바이스가 집적 회로의 형태 여부를 불문하고 다이오드 및/또는 트랜지스터 및/또는 저항기 및/또는 캐패시터와 같은 능동 및 수동 반도체 소자 또는 전기 소자를 추가적으로 포함한다는 사실에 더 주의해야 한다. 제조는 물론 효율적으로 이 에 적용된다. 레이저의 공진 공동과 관련된 변화 역시 따라서 오직 전기적 방법으로 결정된다. 또한 본 명세서에는 레이저를 읽기 위해 그리고/또는 제어하기 위한 프로세서 또는 기타 전기의 부가물이 포함된다.

마지막으로, 본 발명이 특히 인간 사용자를 위한 것이기는 하지만, 대체적으로 사용자가 예컨대, 동물이 될 수 도 있다. 사용자는 예를 들어 로봇의 형태인 기계 또는 장치를 포함할 수 있다.

본 광전자 입력 디바이스는 특히 PC의 입력 수단으로써 적합하며, 이 경우 소위 마우스의 기능이 인계될 수 있다. 본 발명은 디바이스의 제조 방법, 그리고 이러한 디바이스에 의해 물체의 동작을 측정하는 방법에 이용가능하다.

Claims (14)

1. 광전자 입력 디바이스(10)로서,

   입력이 물체(M)의 검출된 동작에 의해 형성되고, 상기 입력 디바이스는 측정 방사 빔(S)을 생성하기 위한 공진 공동을 구비한 최소한 하나의 레이저(1)와, 물체(M)와 가까운 플레이트(V)로 방사 빔(S)을 안내하기 위한 광학 수단(2), 그리고 물체(M)에 의해 반사된 측정 방사 빔(S)으로부터의 방사를 제 1 전기 신호로 변환하기 위한 변환 수단(C)으로서, 레이저(1)의 공진 공동과 조합에 의해 형성되는 변환 수단(C)과, 작동 중에 공진 공동에서의 변화를 측정하기 위한 측정 수단(3)을 포함하는 광학 모듈(11)을 구비하는데, 상기 변화는 공진 공동을 통과하는 측정 방사 빔(S)과 모듈(11)에 대해 물체(M)의 관련 동작을 나타내는 공진 공동에서의 정재파로부터 반사된 방사의 간섭에 의해 야기되고, 상기 광학 모듈(11)은 캐리어 플레이트(4)에 장착된 레이저(1)를 포함하며, 광학 수단(2)은 캐리어 플레이트(4)에 장착되고 레이저(1)와 정렬된 광학 소자(2)를 포함하며, 이러한 광학 소자(2)로부터 레이저(1)에 의해 방출된 측정 방사 빔(S)은 물체(M)와 인접한 플레이트(V)로 이동하는 광전자 입력 디바이스(10)에 있어서,

   상기 플레이트(V)는 물체(M)와 가까운 곳에 물체(M)의 돌출부 안에 위치하고 방사 빔(S)이 통과하도록 하며 캐리어 플레이트(4)와 관련하여 고정된 위치에 위치한 제 1 부분(V1)뿐만 아니라 물체(M)의 돌출부 내에 위치하고 캐리어 플레이트(4)와 수직으로 움직일 수 있고, 캐리어 플레이트(4)에 수직 방향으로 움직이는 경우 사용자의 감각 중 하나로 디바이스의 사용자가 느낄 수 있는 신호를 방출하는 신호 발생 수단을 포함하는 제 2 부분(V2)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 광전자 입력 디바이스.
2. 제 1항에 있어서, 상기 신호 발생 수단은 누른 다음에 다시 튀어나오고, 신호 발생 수단이 누를 때 사용자의 촉각으로 느낄 수 있는 누름 버튼(5)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 광전자 입력 디바이스.
3. 제 2항에 있어서, 상기 누름 버튼(5)은 누르는 순간 사용자가 들을 수 있는 음향 신호를 방출하는 것을 특징으로 하는, 광전자 입력 디바이스.
4. 제 2항 또는 제 3항에 있어서, 상기 누름 버튼(5)은 얇은 곡면의 강철막을 포함하는 것을 특징으로 하는, 광전자 입력 디바이스.
5. 제 3항에 있어서, 상기 디바이스는 음향 신호를 제 2 전기 신호로 변환시키는 마이크로폰(33)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 광전자 입력 디바이스.
6. 제 5항에 있어서, 상기 제 2 전기 신호는 에너지 절약을 위한 대기 모드를 디바이스에서 해제하기 위해 사용되는 것을 특징으로 하는, 광전자 입력 디바이스.
7. 제 2항, 제 3항, 제 5항 또는 제 6항 중 어느 한 항에 있어서, 플레이트(V1)의 제 1 부분(V1)은 캐리어 플레이트(4)에 부착된 둥글고 투명한 블록 모양의 본체(6)를 포함하고, 상기 누름 버튼(5)은 그 중앙에 블록 모양의 본체(6)가 내장된 원형 홀(5A)을 포함하며, 상기 블록 모양의 본체의 윗면은 상기 누름 버튼(5)의 윗면과 실질적으로 동일 평면상에 있거나, 누름 버튼(5)을 누를 수 있을 만큼 훨씬 낮게 위치해 있는 것을 특징으로 하는, 광전자 입력 디바이스.
8. 제 2항, 제 3항, 제 5항 또는 제 6항 중 어느 한 항에 있어서, 플레이트(V1)의 제 1 부분(V1)은 캐리어 플레이트(4)에 부착된 링 모양의 투명한 블록 모양의 본체(6)를 포함하고, 상기 누름 버튼(5)은 블록 모양의 본체(6) 내부에 위치하는데, 그 윗면은 누름 버튼(5)의 윗면과 실질적으로 동일 평면상에 있는 것을 특징으로 하는, 광전자 입력 디바이스.
9. 제 7항에 있어서, 투명한 블록 모양의 본체(6)의 아래 부분 근처에, 상기 측정 방사 빔(S)은 측정 방사 빔(S)이 블록 모양의 본체(6)의 윗면을 향해 나선형으로 이동할 수 있는 각도로 상기 투명한 블록 모양의 본체에 도입되는 것을 특징으로 하는, 광전자 입력 디바이스.
10. 제 1항, 제 2항, 제 3항, 제 5항 또는 제 6항 중 어느 한 항에 있어서, 플레이트의 상기 제 1 및 제 2 부분(V1, V2)의 크기는 사람의 손가락으로 형성되는 물체(M)에 알맞은 것을 특징으로 하는, 광전자 입력 디바이스.
11. 제 1항, 제 2항, 제 3항, 제 5항 또는 제 6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 레이저(1)는 레이저의 공진 공동이 상기 캐리어 플레이트와 평행하게 상기 캐리어 플레이트에 부착된 것을 특징으로 하는, 광전자 입력 디바이스.
12. 입력 디바이스(10)와 관련된 물체(M)의 동작을 측정하는 방법으로서, 이 목적을 위해 제 1항, 제 2항, 제 3항, 제 5항 또는 제 6항 중 어느 한 항에서 청구된 광전자 입력 디바이스(10)가 사용되는, 광전자 입력 디바이스와 관련된 물체의 동작을 측정하는 방법.
13. 제 12항에 있어서, 상기 물체(M)는 디바이스의 인간 사용자의 손가락에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는, 광전자 입력 디바이스와 관련된 물체의 동작을 측정하는 방법.
14. 광전자 입력 디바이스(10)를 제조하는 방법으로서,

    그 입력이 물체(M)의 검출된 동작에 의해 형성되고, 상기 입력 디바이스는 측정 방사 빔(S)을 생성하기 위한 공진 공동을 구비한 적어도 하나의 레이저(1)와, 방사 빔(S)을 물체(M)와 가까운 플레이트(V)로 유도하기 위한 광학 수단(2), 그리고 물체(M)에 의해 반사된 측정 방사 빔(S)으로부터의 방사를 전기 신호로 변환하기 위한 변환 수단(C)으로써, 레이저(1)의 공진 공동의 조합에 의해 형성되는 변환 수단(C), 그리고 작동 중에 공진 공동의 변화를 측정하기 위한 측정 수단(3)을 포함하는 광학 모듈(11)을 구비하는데, 상기 변화는 공진 공동을 투과하는 측정 방사 빔(S)과 모듈(11)에 대해 물체(M)의 관련 동작을 나타내는 공진 공동에서의 정재파로부터의 반사된 방사의 간섭에 의해 야기되며, 상기 광학 모듈(11)은 레이저가 장착된 캐리어 플레이트(4)에 의해 형성되고, 상기 광학 수단(2)은 레이저에 의해 방출되는 측정 방사 빔(S)을 위해 캐리어 플레이트(4)에 장착되고 레이저(1)와 정렬된 광학 소자(2)에 의해 형성되고, 상기 측정 방사 빔은 상기 광학 수단(2)으로부터 물체(M) 근처의 플레이트(V)로 유도되는 광전자 입력 디바이스(10)를 제조하는 방법에 있어서,

    물체(M) 인근에 상기 플레이트(V)는 두 부분(V1, V2)으로 형성되고, 즉, 물체(M)의 돌출부 내부에 위치한 제 1 부분(V1)은 방사 빔(S)을 전송하기 위해 설계되고 캐리어 플레이트(4)에 대해 고정된 위치에 배열되고, 물체(M)의 돌출부 내부에 위치한 제 2 부분(V2)으로 형성된 캐리어 플레이트(4)와 수직 방향으로 움직일 수 있도록 형성되고, 캐리어 플레이트(4)와 수직 방향으로 움직이는 경우, 디바이스의 사용자의 감각 중 하나로 느낄 수 있는 신호를 방출하는 신호 발생 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는, 광전자 입력 디바이스를 제조하는 방법.

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