KR101174441B1 - Optical input device using side directional light source - Google Patents

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Abstract

본 발명은 종래에 비해 두께가 얇으면서도 뛰어난 기능을 수행하고, 비용이 높은 프리즘 또는 프라넬 렌즈를 대체하여 생산비용이 저렴하며, 렌즈 구조체에서 발생할 수 있는 난반사를 제거하여 정밀도가 높고 오작동 확률이 낮은 측면지향성 광원을 이용한 광학입력장치를 제공하고자 하는 것으로서,
본 발명에 따른 측면지향성 광원을 이용한 광학입력장치는 빛을 감지하는 광학센서를 가지는 회로기판과, 상기 회로기판과 연결되며, 측면지향성을 가지는 광원조립체와, 상기 회로기판의 상부에 위치하여 대물면을 형성하는 커버를 포함하되, 상기 광원조립체는 광을 출사하는 발광소자 및 상기 발광소자의 상부에 위치하여 상기 출사된 광의 경로를 변경하도록 상기 회로기판에 대해 소정의 각도로 설정된 반사면을 가지는 반사판을 포함한다.
The present invention is thinner than conventional, performs excellent functions, and replaces expensive prism or pranel lenses, the production cost is low, and eliminates the reflections that can occur in the lens structure, high precision and low probability of malfunction As to provide an optical input device using a side-directed light source,
An optical input device using a lateral light source according to the present invention includes a circuit board having an optical sensor for detecting light, a light source assembly connected to the circuit board, and having a lateral orientation, and positioned on an upper surface of the circuit board. And a cover for forming a light source, wherein the light source assembly has a light emitting device for emitting light and a reflecting plate positioned on an upper portion of the light emitting device and having a reflective surface set at a predetermined angle with respect to the circuit board to change a path of the emitted light. It includes.

Description

측면지향성 광원을 이용한 광학입력장치{OPTICAL INPUT DEVICE USING SIDE DIRECTIONAL LIGHT SOURCE}Optical input device using side-oriented light source {OPTICAL INPUT DEVICE USING SIDE DIRECTIONAL LIGHT SOURCE}

본 발명은 측면지향성 광원을 이용한 광학입력장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전자 기기에 명령을 입력하는데 사용되는 측면지향성 광원을 이용한 광학입력장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical input device using a lateral light source, and more particularly, to an optical input device using a lateral light source used to input a command to an electronic device.

컴퓨터 과학 분야가 발달함에 따라, 사용자들이 컴퓨터 디바이스에 정보를 입력할 수 있게 해주는 다양한 디바이스들이 개발되었다. 상기 디바이스들 중 한 그룹은 포인팅 디바이스라고 불리운다. 사용자가 이러한 디바이스의 컴포넌트들을 조작함에 따라, 포인팅 디바이스의 이동에 대응하는 위치 데이터가 생성된다. 그리고, 이러한 위치 데이터는 디스플레이 상에 나타나는 포인터 이미지의 움직임으로 변환된다.As the field of computer science has developed, a variety of devices have been developed that allow users to enter information into computer devices. One group of such devices is called a pointing device. As the user manipulates the components of this device, position data corresponding to the movement of the pointing device is generated. This position data is then converted into movement of the pointer image appearing on the display.

따라서, 포인팅 디바이스를 움직임으로써, 사용자는 그 포인터 이미지를 디스플레이 상에 표시되는 오브젝트들과 연관시킬 수 있다. 상기 오브젝트란 메뉴, 버튼, 이미지 등 선택되었을 때 특정 동작이 수행되도록 하는 사용자 인터페이스를 의미한다. 그 후 사용자는 포인팅 디바이스의 특정 버튼을 누르는 것과 같은 선택 동작을 통하여 해당 오브젝트와 관련된 특정 명령을 수행할 수 있게 된다.Thus, by moving the pointing device, the user can associate the pointer image with the objects displayed on the display. The object refers to a user interface that performs a specific operation when a menu, a button, an image, or the like is selected. Thereafter, the user may perform a specific command related to the object through a selection operation such as pressing a specific button of the pointing device.

일반적인 개인용 컴퓨터의 사용자들은 자신의 컴퓨터를 구동하기 위한 운영체제(OS: Operating System)로서 마이크로소프트 사의 윈도우(Windows)를 사용하고 있다. 이는 기존의 DOS(Disk Operating System) 체제에서 지원하지 못하는 편리한 마우스 기능 및 다양한 그래픽 기능에 기인하는데, 사용자들은 윈도우를 통해 특정 명령을 입력할 시, 일일이 키보드로 입력하지 않고도 마우스의 드래그나 스크롤, 클릭 등을 통해 간편하게 명령을 입력할 수 있다.Users of general personal computers use Microsoft's Windows as an operating system (OS) to run their own computers. This is due to convenient mouse functions and various graphic functions that are not supported by the existing DOS (Disk Operating System) system. When a user enters a specific command through a window, the user can drag, scroll, or click the mouse without typing a keyboard. You can easily enter a command by, for example.

근래에는 스마트폰, PDA, 넷북 등과 같은 휴대용 소형 전자제품이 각광을 받으면서, 입력장치의 하나인 마우스를 소형화 하여 이식하는 기술이 발전하게 되었다. 특히 스마트폰과 같은 소형 휴대기기가 널리 보급되면서, 커서의 이동 및 제어를 용이하게 하는 마우스에 해당하는 구성이 필요하게 되었고, 최근에는 이를 위한 광학입력장치가 제안된 바 있다.In recent years, as portable small electronic products such as smart phones, PDAs, and netbooks have come into the spotlight, technology for miniaturizing and transplanting a mouse, which is one of input devices, has been developed. In particular, as a small portable device such as a smart phone is widely used, a configuration corresponding to a mouse for facilitating movement and control of a cursor has been required. Recently, an optical input device for this has been proposed.

종래의 광학입력장치는 도 1에 도시된 바와 같이 PCB기판(10) 위에 빛을 감지하여 위치정보를 파악하는 광학센서(20)가 연결되어 있고, 빛이 광학센서(20)로 모일 수 있도록 조리개 역할을 수행하고 외부광을 차단하는 제1 광차단부(30)와, 상기 제1 광차단부(30)와 광학센서(20)의 사이에 위치하여 특정한 파장의 빛 만을 통과시키는 광학필터(40)를 포함한다. 제1 광차단부(30)의 상단에는 LED광원(80)으로부터 출발한 빛이 광학센서(20)로 향할 수 있도록 집광기능을 수행하는 렌즈(50)가 구비되며, 렌즈(50)가 본체로부터 이탈되지 않도록 보호하며 외부광을 차단하는 제2 광차단부(60)를 더 포함하고, 상기의 구성을 외부로부터 보호하며, 마찬가지로 불필요한 외부광을 차단하는 커버(70)를 포함하여 구성된다.In the conventional optical input device, as shown in FIG. 1, an optical sensor 20 for detecting position information by detecting light on a PCB substrate 10 is connected, and an aperture is formed so that the light may be collected by the optical sensor 20. An optical filter 40 which performs a role and is positioned between the first light blocking unit 30 to block external light and the first light blocking unit 30 and the optical sensor 20 to pass only light having a specific wavelength. ). The upper end of the first light blocking unit 30 is provided with a lens 50 that performs a light condensing function so that the light from the LED light source 80 can be directed to the optical sensor 20, the lens 50 from the body It further comprises a second light blocking unit 60 to protect it from being separated and to block external light, to protect the above configuration from the outside, and similarly comprises a cover 70 to block unnecessary external light.

광학입력장치의 LED광원(80)으로부터 출발한 빛은 프리즘 또는 프라넬 렌즈(90) 등을 통해 집광되어 외부와 접촉가능하게 구비된 커버(70)의 일측을 형성하는 대물면에 전달되며, 대물면에 위치하는 물체의 접촉면에 의해 반사된 빛은 렌즈(50)를 통해 광학센서(20)로 전달된다. 반사된 빛을 바탕으로 대물면에 접촉된 물체의 형상정보를 알아내고, 이를 바탕으로 일정 시간 단위로 형상정보를 비교하여 변위정보를 검출해낸다. 위의 과정에서 최종적으로 광학센서(20)에 도달하는 빛은 순수하게 LED광원으로부터 출사된 빛이어야 하기 때문에, 그 외 나머지 광들은 상기 커버(70), 제1 및 제2 광차단부(30, 60), 광학필터(40)를 통해 차단된다.Light originating from the LED light source 80 of the optical input device is collected through a prism or a pranel lens 90 or the like and transmitted to an object surface forming one side of the cover 70 provided to be in contact with the outside. Light reflected by the contact surface of an object located on the surface is transmitted to the optical sensor 20 through the lens 50. Based on the reflected light, shape information of the object in contact with the object surface is found, and based on this, displacement information is detected by comparing shape information on a predetermined time basis. Since the light finally reaching the optical sensor 20 in the above process should be purely the light emitted from the LED light source, the remaining lights are the cover 70, the first and second light blocking parts 30, 60), and is blocked through the optical filter 40.

앞서 설명한 바와 같이, 종래의 광학입력장치는 LED광원(80)으로부터 출발한 빛이 프리즘 구조 또는 프라넬 타입의 구조체(90)를 통해 빛의 진행방향이 바뀌면서 집광되어 커버(70)의 대물면에 전달된다. 이러한 프리즘 구조(90)는 빛을 집광하는 집광렌즈와 집광된 광원을 반사시키는 반사면, 반사된 광원을 대물면까지 전달하는 출사면으로 이루어져 있다. 이러한 정밀한 반사면을 제작하기 위해서는 정밀한 금형에 의한 제작이 요구되며, 이를 위해서는 생산비용이 높고, 금형의 정밀도가 미세하게 떨어지게 되면 빛의 진행방향 또는 빛의 집광 기능에 문제가 발생하여 광학입력장치의 작동에 문제가 발생하기 때문에, 본 발명의 프리즘 또는 프라넬 렌즈(90)를 생산하기 위한 정밀 금형은 일반적인 금형에 비해 보증수명이 짧아서 자주 교체해야 하는 단점이 있다.As described above, in the conventional optical input device, the light starting from the LED light source 80 is collected by changing the traveling direction of the light through the prism structure or the pranel type structure 90 to the objective surface of the cover 70. Delivered. The prism structure 90 includes a condenser lens for condensing light, a reflecting surface for reflecting the condensed light source, and an emission surface for transmitting the reflected light source to the object surface. In order to manufacture such a precise reflective surface, it is required to manufacture a precise mold. To this end, a high production cost is required, and when the precision of the mold decreases finely, a problem occurs in the direction of light or the light condensing function. Because of problems in operation, the precision mold for producing the prism or pranel lens 90 of the present invention has a shorter lifespan compared to the general mold, and thus has to be frequently replaced.

또한, 종래의 광학입력장치는 도 2에서와 같이, 빛을 반사시키는 프리즘 구조(90)와 렌즈 구조체(40)가 인접해 있어서, 광원으로부터 나온 빛의 일부가 렌즈 구조체(40) 내에서 난반사를 일으키는 문제가 있으며, 그 중 일부는 렌즈(42)에 직접 도달하여 광학입력장치의 정밀도를 떨어트리고 사용자가 의도하지 않는 오작동이 발생하게 된다. 이를 방지하기 위한 광차단벽체(44)가 형성되어 있는 경우가 있으나, 상기 광차단벽체(44)의 구성 만으로는 난반사 문제가 해결되기 어려우며, 여전히 일부의 빛이 렌즈(42)로 투과되는 경우가 발생한다.In addition, in the conventional optical input device, as illustrated in FIG. 2, the prism structure 90 reflecting light and the lens structure 40 are adjacent to each other, so that a part of the light emitted from the light source is diffusely reflected in the lens structure 40. There is a problem that occurs, some of them directly reach the lens 42 to reduce the accuracy of the optical input device and cause malfunctions that the user does not intend. Although there is a case where the light blocking wall 44 is formed to prevent this, it is difficult to solve the diffuse reflection problem only by the configuration of the light blocking wall 44, and still some light is transmitted through the lens 42. do.

본 발명은 이러한 점들에 근거해 착안된 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 종래에 비해 두께가 얇으면서도 뛰어난 기능을 수행하는 측면지향성 광원을 이용한 광학입력장치를 제공하고자 하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been conceived based on these points, and the problem to be solved by the present invention is to provide an optical input device using a side-directed light source that is thinner than the prior art and performs an excellent function.

본 발명의 다른 과제는 비용이 높은 프리즘 또는 프라넬 렌즈를 대체하여 생산비용이 저렴한 측면지향성 광원을 이용한 광학입력장치를 제공하고자 하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an optical input device using a directional light source having a low production cost by replacing a high-cost prism or prasnel lens.

본 발명의 또다른 과제는 렌즈 구조체에서 발생할 수 있는 난반사를 제거하여 정밀도가 높고 오작동 확률이 낮은 측면지향성 광원을 이용한 광학입력장치를 제공하고자 하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an optical input device using a side-directed light source with high precision and low probability of malfunction by eliminating diffuse reflection that may occur in the lens structure.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

이를 해결하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 측면지향성 광원을 이용한 광학입력장치는 빛을 감지하는 광학센서를 가지는 회로기판과, 상기 회로기판과 연결되며, 측면지향성을 가지는 광원조립체와, 상기 회로기판의 상부에 위치하여 대물면을 형성하는 커버를 포함하되, 상기 광원조립체는 광을 출사하는 점광원 및 상기 점광원의 상부에 위치하여 상기 출사된 광의 경로를 변경하도록 상기 회로기판에 대해 소정의 각도로 설정된 반사면을 가지는 반사판을 포함한다.In order to solve this problem, an optical input device using a lateral light source according to an embodiment of the present invention includes a circuit board having an optical sensor for detecting light, a light source assembly connected to the circuit board, and having a lateral orientation, and the circuit A cover disposed on an upper portion of the substrate to form an objective surface, wherein the light source assembly includes a point light source that emits light and a predetermined position with respect to the circuit board so as to be positioned above the point light source to change a path of the emitted light. And a reflecting plate having a reflecting surface set at an angle.

본 발명의 다른 실시예에 따른 측면지향성 광원조립체를 이용한 광학입력장치는 빛을 감지하는 광학센서를 가지는 회로기판과, 상기 회로기판과 연결되며, 측면지향성을 가지는 광원조립체와, 상기 회로기판의 상부에 위치하여 대물면을 형성하는 커버와, 상기 광학센서를 커버하며, 상기 광원조립체에서 출사되어 대물면에 의해 반사된 광을 상기 광학센서로 가이드하는 가이드홀이 형성된 제1 광차단부를 포함하되, 상기 광원조립체는 광을 출사하는 점광원 및 상기 점광원의 상부에 위치하여 상기 출사된 광의 경로를 변경하도록 상기 회로기판에 대해 소정의 각도로 설정된 반사면을 가지는 반사판을 포함한다.An optical input device using a side-oriented light source assembly according to another embodiment of the present invention is a circuit board having an optical sensor for detecting light, a light source assembly connected to the circuit board, having a side-oriented, and an upper portion of the circuit board A first light blocking part formed at a cover to form an objective surface, and covering the optical sensor, and having a guide hole for guiding the light emitted from the light source assembly and reflected by the objective surface to the optical sensor, The light source assembly includes a point light source that emits light and a reflecting plate having a reflection surface that is positioned above the point light source and is set at an angle with respect to the circuit board so as to change a path of the emitted light.

이와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 측면지향성 광원을 이용한 광학입력장치는 광원으로부터 출사된 빛을 원하는 방향으로 굴절 또는 반사시키기 위한 필수구성인 프리즘 렌즈 또는 프라넬 렌즈를 제거하고 측면지향성을 가지는 광원을 채용함으로써, 광차단부와 인접한 프리즘 렌즈와의 난반사로 인한 잘못된 영상정보가 광학센서에 감지되는 것을 방지하고, 프리즘 구조에 따른 추가비용을 절감하게 된다.As described above, the optical input device using the lateral light source according to the embodiments of the present invention removes a prism lens or a pranel lens, which is an essential component for refracting or reflecting light emitted from the light source in a desired direction, and has lateral orientation. By adopting the light source, it is possible to prevent wrong image information due to the diffuse reflection between the light blocking unit and the adjacent prism lens from being detected by the optical sensor, and to reduce additional cost according to the prism structure.

본 발명에 따른 측면지향성 광원을 이용한 광학입력장치의 보다 상세한 예는 도면을 참조하여 실시예 부분에서 후술한다.A more detailed example of the optical input device using the side-directed light source according to the present invention will be described later in the embodiments with reference to the drawings.

본 발명에 따른 측면지향성 광원을 이용한 광학입력장치는 종래에 비해 두께가 얇으면서도 뛰어난 기능을 수행할 수 있다.The optical input device using the side-directed light source according to the present invention can perform an excellent function while thinner than the conventional.

또한, 비용이 높은 프리즘 또는 프라넬 렌즈를 없애고 지향성 광원를 채용함으로써, 프리즘 렌즈로 인한 생산비용 절감이 가능하다.In addition, by eliminating expensive prism or prasnel lenses and employing a directional light source, it is possible to reduce the production cost of the prism lens.

뿐만 아니라, 지향성 광원로 인해 빛의 반사 또는 굴절 과정이 불필요하므로, 이들 반사 및 굴절 과정 중 렌즈 구조체에서 발생할 수 있는 난반사를 제거하여 정밀도가 높고 오작동 확률이 낮은 측면지향성 광원을 이용한 광학입력장치를 제공할 수 있다.In addition, since the light reflection or refraction process is unnecessary due to the directional light source, an optical input device using a directional light source with high precision and low probability of malfunction is eliminated by eliminating diffuse reflection that may occur in the lens structure during the reflection and refraction process. can do.

본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.The effects according to the present invention are not limited by the contents exemplified above, and more various effects are included in the present specification.

도 1은 종래의 광학입력장치의 구조를 도시한 도면이다.
도 2는 종래의 광학입력장치의 프리즘 렌즈와 광학 렌즈의 인접구조를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 측면지향성 광원을 이용한 광학입력장치의 분해사시도이다.
도 4는 도 3의 광원조립체의 구성을 구체적으로 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 측면지향성 광원을 이용한 광학입력장치의 분해사시도이다.
도 6은 도 5의 측면지향성 광원을 이용한 광학입력장치의 단면도이다.
도 7은 도 5의 측면지향성 광원을 이용한 광학입력장치의 구성요소 중 벽체구조를 가지는 제1 광차단부를 도시한 사시도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 측면지향성 광원을 이용한 광학입력장치의 단면도이다.
1 is a view showing the structure of a conventional optical input device.
2 is a diagram illustrating an adjacent structure of a prism lens and an optical lens of a conventional optical input device.
3 is an exploded perspective view of an optical input device using a side-directed light source according to an embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view showing in detail the configuration of the light source assembly of FIG.
5 is an exploded perspective view of an optical input device using a side-directed light source according to another embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view of an optical input device using the lateral light source of FIG. 5.
FIG. 7 is a perspective view illustrating a first light blocking unit having a wall structure among components of an optical input device using the lateral light source of FIG. 5.
8 is a cross-sectional view of an optical input device using a side-directed light source according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various forms, and only the present embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention, and the general knowledge in the art to which the present invention pertains. It is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the present invention is defined only by the scope of the claims.

아래 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 상세히 설명한다. 도면에 관계없이 동일한 부재번호는 동일한 구성요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. &Quot; and / or "include each and every combination of one or more of the mentioned items. ≪ RTI ID = 0.0 >

비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.Although the first, second, etc. are used to describe various components, it goes without saying that these components are not limited by these terms. These terms are used only to distinguish one component from another. Therefore, it goes without saying that the first component mentioned below may be the second component within the technical scope of the present invention.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. As used herein, "comprises" and / or "comprising" does not exclude the presence or addition of one or more other components in addition to the mentioned components.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in the present specification may be used in a sense that can be commonly understood by those skilled in the art. Also, commonly used predefined terms are not ideally or excessively interpreted unless explicitly defined otherwise.

공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 구성 요소와 다른 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 구성요소들의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 구성요소를 뒤집을 경우, 다른 구성요소의 "아래(below)"또는 "아래(beneath)"로 기술된 구성요소는 다른 구성요소의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다.The spatially relative terms " below ", " beneath ", " lower ", " above ", " upper " It may be used to easily describe the correlation of a component with other components. Spatially relative terms are to be understood as including terms in different directions of components in use or operation in addition to the directions shown in the figures. For example, when inverting an element shown in the figures, an element described as "below" or "beneath" of another element may be placed "above" another element . Thus, the exemplary term "below" can include both downward and upward directions.

이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대해 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described embodiments of the present invention.

먼저, 도 3 및 도 4를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 측면지향성 광원을 이용한 광학입력장치에 대해 설명한다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 측면지향성 광원을 이용한 광학입력장치의 분해사시도이다.First, with reference to FIGS. 3 and 4, an optical input device using a side-directed light source according to an embodiment of the present invention will be described. 3 is an exploded perspective view of an optical input device using a side-directed light source according to an embodiment of the present invention.

앞서 설명한 바와 같이 본 발명의 측면지향성 광원을 이용한 광학입력장치는 빛의 굴절 및 반사를 위한 프리즘 구조 또는 프라넬 구조를 사용하지 않고 직접 지향성을 가지는 광원을 사용함으로써, 광원으로부터 직접 커버의 상부면으로 도달할 수 있다. 따라서, 프리즘 또는 프라넬 렌즈에 의해 굴절된 빛이 직접 렌즈로 입사되어 일어나는 난반사에 의한 위치정보 오류를 근본적으로 차단할 수 있으며, 프리즘 구조를 제외하여 발생하는 비용절감의 효과가 크다.As described above, the optical input device using the side-directed light source of the present invention uses a light source having direct directivity without using a prism structure or a pranel structure for refraction and reflection of light, thereby directly from the light source to the upper surface of the cover. Can be reached. Therefore, it is possible to fundamentally block the positional error due to the diffuse reflection caused by the light refracted by the prism or the pranel lens directly incident on the lens, and the effect of cost reduction that occurs except for the prism structure is large.

구체적으로 본 발명의 일 실시예에 따른 측면지향성 광원을 이용한 광학입력장치는 빛을 감지하는 광학센서(112)를 가지는 회로기판(110)과, 상기 회로기판(110)과 연결되며, 측면지향성을 가지는 광원조립체(120)와, 상기 회로기판(110)의 상부에 위치하여 대물면을 형성하는 커버(160)를 포함하되, 상기 광원조립체(120)는 광을 출사하는 점광원(122) 및 상기 점광원(122)의 상부에 위치하여 상기 출사된 광의 경로를 변경하도록 상기 회로기판에 대해 소정의 각도로 설정된 반사면을 가지는 반사판(124)을 포함한다.Specifically, the optical input device using the side-directed light source according to an embodiment of the present invention is connected to the circuit board 110 having an optical sensor 112 for detecting light, and the circuit board 110, It includes a light source assembly 120 and a cover 160 positioned on the circuit board 110 to form an objective surface, the light source assembly 120 is a point light source 122 for emitting light and the It includes a reflecting plate 124 positioned on the point light source 122 and having a reflecting surface set at an angle with respect to the circuit board to change the path of the emitted light.

먼저, 회로기판(110)은 그 일면에 광학센서(112)를 포함하고 있다. 회로기판(110)에는 광학센서(112)를 작동시키기 위해 광학센서(112)와 연결된 회로배선 및 광원조립체(120)를 작동시켜 원하는 광을 출사시키도록 광원조립체(120)와 연결된 회로배선이 형성되어 있다.First, the circuit board 110 includes an optical sensor 112 on one surface thereof. In the circuit board 110, a circuit wiring connected to the optical sensor 112 and a circuit wiring connected to the light source assembly 120 are formed to operate a light source assembly 120 and to emit desired light to operate the optical sensor 112. It is.

회로기판(110)의 재질에는 제한이 없으며, 일반적으로 사용되는 폴리카보네이트 등 다양한 재질로 제작될 수 있다. 회로기판(110) 상에 형성되는 회로배선은 전도성이 뛰어난 금속 예를 들어 구리와 같은 재질일 수 있다.The material of the circuit board 110 is not limited, and may be made of various materials such as polycarbonate. The circuit wiring formed on the circuit board 110 may be made of a metal having excellent conductivity, for example, copper.

광학센서(112)는 광원조립체(120)로부터 출사된 빛이 커버에 도달한 후, 커버(160)의 상부면에 위치하는 물체에 의해 빛이 반사된 빛을 감지하여, 영상정보 처리부(미도시)로 정보를 송출한다. 광학센서(112)는 후술하는 광원조립체(120)와 서로 일정한 거리로 이격되어 있을 수 있다. 구체적으로 광학센서(112)는 빛을 받으면 일정한 신호를 발생시키며, 발생한 전기 신호는 회로기판(110)의 회로배선을 따라 영상정보 처리부로 이동된다. 영상정보 처리부에서는 포착된 프레임을 이전 프레임과 비교하여 물체의 변위가 어느 방향으로 얼마만큼 이동했는지를 판단하여 이를 디스플레이 상의 픽셀 단위에 맞게 변환하여 객체 예를 들어 포인터를 적절한 위치로 이동시키게 된다.After the light emitted from the light source assembly 120 reaches the cover, the optical sensor 112 detects the light reflected by the object located on the upper surface of the cover 160, and then the image information processor (not shown). Send information with). The optical sensor 112 may be spaced apart from each other at a predetermined distance from the light source assembly 120 to be described later. Specifically, the optical sensor 112 generates a constant signal upon receiving light, and the generated electrical signal is moved to the image information processor along the circuit wiring of the circuit board 110. The image information processing unit compares the captured frame with the previous frame to determine how much the object displacement has moved in which direction, and converts the image to a pixel unit on the display to move an object, for example, a pointer, to an appropriate position.

예를 들어, 커버(160)의 상부면 즉, 대물면에 위치하는 물체가 인간의 손가락인 경우, 매 프레임 별로 대물면에 맞닿는 지문과 같은 손가락 영상을 획득한다. 짧은 시간 동안 연속적으로 얻은 지문 영상을 비교하여, 각 프레임에 해당하는 시간 동안 손가락이 어느 방향으로 이동했는지 판단한다. 판단한 정보를 기초로 디스플레이 상에서 포인터의 위치를 이동시킨다.For example, when the object located on the upper surface of the cover 160, that is, the object surface, is a human finger, a finger image such as a fingerprint contacting the object surface is obtained every frame. By comparing the fingerprint images obtained continuously for a short time, it is determined in which direction the finger moved during the time corresponding to each frame. The position of the pointer is moved on the display based on the determined information.

광원조립체(120)는 광을 출사하는 점광원(122) 및 상기 점광원(122)의 상부에 위치하여 상기 출사된 광의 경로를 변경하도록 상기 회로기판(110)에 대해 소정의 각도로 설정된 반사면을 가지는 반사판(124)을 포함할 수 있다. 본 실시예에 따른 광원조립체(120)는 자체적으로 반사면을 가지는 반사판(124)을 가지고 있기 때문에 점광원(122)로부터 출사된 빛은 별도의 프리즘 또는 프라넬 렌즈 없이도 측면지향성을 가지게 되어 원하는 위치에 직접 도달할 수 있다. 점광원(122)의 종류에는 제한이 없으며, 저전력으로 구동이 가능하면서 일정한 휘도를 나타내는 발광 다이오드(Light Emitting Diode; LED)와 같은 발광소자가 사용될 수 있다. 점광원(122)으로부터 출사되는 빛은 일반적인 가시광 파장 이외에 다른 영역의 파장을 가지도록 설정할 수 있다. 광원조립체(120)에 대한 구체적인 구성은 도 4를 참조하여 후술한다.The light source assembly 120 is located on the point light source 122 emitting the light and the reflection surface set at an angle with respect to the circuit board 110 so as to change the path of the emitted light. It may include a reflector 124 having a. Since the light source assembly 120 according to the present exemplary embodiment has a reflecting plate 124 having a reflective surface on its own, the light emitted from the point light source 122 may have side orientation even without a separate prism or pranel lens. Can be reached directly. The type of the point light source 122 is not limited, and a light emitting device such as a light emitting diode (LED) which can be driven with low power and exhibits a constant luminance may be used. The light emitted from the point light source 122 may be set to have a wavelength of another region in addition to the general visible light wavelength. A detailed configuration of the light source assembly 120 will be described later with reference to FIG. 4.

이어서, 커버(160)는 회로기판(110) 상에 위치하여 회로기판(110)과 결합되어 회로기판(110) 내부를 보호하는 역할을 수행하며, 앞서 설명한 바와 같이 대물면을 형성하여 커버(160)의 외면에 손가락 등을 위치시킨 후 이를 이동시킴으로써, 포인터를 원하는 위치로 조작할 수 있다.Subsequently, the cover 160 is positioned on the circuit board 110 to be combined with the circuit board 110 to protect the inside of the circuit board 110. As described above, the cover 160 is formed to form an objective surface. The pointer can be manipulated to a desired position by placing a finger or the like on the outer surface and moving it.

커버(160)의 높이는 적어도 광원조립체(120)의 높이와 같거나 높을 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 빛의 굴절 및 반사를 위한 프리즘 구조 또는 프라넬 구조를 사용하지 않고 직접 지향성을 가지는 광원조립체(120)를 사용하기 때문에, 종래의 광학입력장치에 비해 전체 두께를 감소시킬 수 있으며, 이로 인해 최근의 추세인 제품 슬림화 측면에서 유리한 효과가 있다.The height of the cover 160 may be at least equal to or higher than the height of the light source assembly 120. As described above, since the light source assembly 120 having directivity is used without using a prism structure or a pranel structure for refraction and reflection of light, the overall thickness can be reduced as compared with the conventional optical input device. This is advantageous in terms of slimming the product, which is a recent trend.

이어서, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 광원조립체(120)의 구성을 구체적으로 도시한 단면도이다.4 is a cross-sectional view showing in detail the configuration of the light source assembly 120 according to an embodiment of the present invention.

회로기판(110)으로부터 연결된 전원배선에 의해 발광소자(122)가 빛을 출사하게 된다. 발광소자(122)는 광원조립체(120)의 일측면에 부착될 수 있다. 보다 구체적으로 발광소자(122)는 출사된 빛이 상부를 향하도록 설치되어 커버(160)의 대물면에 도달하는 광효율을 향상시킬 수 있다. 즉, 발광소자(122)로부터 출사된 빛이 예를 들어 도 4의 왼쪽 방향으로 출사되도록 발광소자(122)가 설치될 경우에는 상부로 도달하는 빛이 감소되므로 광효율을 증가시키기 위해 출사된 빛이 상부를 향하도록 설치될 수 있다.The light emitting device 122 emits light by power supply wiring connected from the circuit board 110. The light emitting device 122 may be attached to one side of the light source assembly 120. More specifically, the light emitting device 122 may be installed so that the emitted light is directed upward, thereby improving the light efficiency of reaching the objective surface of the cover 160. That is, when the light emitting device 122 is installed such that the light emitted from the light emitting device 122 is emitted in the left direction of FIG. 4, the light reaching the top is reduced, so that the light emitted to increase the light efficiency is reduced. It may be installed to face upward.

지향성을 가지는 광원조립체(120)는 특정 방향으로 광이 출사될 수 있는 반사면 구조를 가지는 것으로서, 일정한 방향으로 빛이 집광될 수 있기 때문에, 종래의 광원에 비해 광학효율이 뛰어나다. 앞서 설명한 바와 같이, 광원(120)에 사용되는 빛은 투과성이 뛰어난 장파장 영역을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 650 내지 700nm 파장의 빛을 사용할 수 있다.The light source assembly 120 having directivity has a reflective surface structure in which light can be emitted in a specific direction, and since light can be collected in a predetermined direction, the optical efficiency is superior to a conventional light source. As described above, the light used for the light source 120 may use a long wavelength region having excellent transmittance, and preferably light having a wavelength of 650 to 700 nm.

발광소자(122)로부터 출사된 빛은 그 상측에 설치된 반사면을 가지는 반사판(124)에 도달한다. 광원조립체(120)는 회로기판(110) 즉 커버(160)의 일측에 설치되므로, 광원조립체(120)로부터 출사된 빛을 커버(160)의 중앙부로 향하게 할 필요가 있다. 따라서, 앞서 설명한 바와 같이 종래의 경우 빛의 굴절 및 반사를 위한 프리즘 구조 또는 프라넬 구조를 사용하여 빛이 커버(160)의 중앙부에 도달하도록 구성된다. The light emitted from the light emitting element 122 reaches the reflecting plate 124 having a reflecting surface provided above. Since the light source assembly 120 is installed at one side of the circuit board 110, that is, the cover 160, it is necessary to direct the light emitted from the light source assembly 120 toward the center of the cover 160. Therefore, as described above, the light is configured to reach the center portion of the cover 160 by using a prism structure or a pranel structure for refraction and reflection of light in the conventional case.

이를 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 광원조립체(120)는 반사판(124)을 구비한다. 반사판(124)은 발광소자(122)의 상측에 구비되며, 회로기판(110)과 소정의 각도를 이루도록 비스듬한 반사면을 가진다. 반사판(124)은 반사효율이 뛰어난 유리, 플라스틱, 세라믹 및 금속 중에서 선택된 하나 이상의 재질로 제작되어 빛을 원하는 방향으로 굴절되도록 할 수 있다.To solve this problem, the light source assembly 120 according to the embodiment of the present invention includes a reflector plate 124. The reflecting plate 124 is provided on the upper side of the light emitting device 122 and has a reflective surface oblique to form a predetermined angle with the circuit board 110. The reflector 124 may be made of one or more materials selected from glass, plastic, ceramic, and metal having excellent reflection efficiency, so that light may be refracted in a desired direction.

또한, 광원조립체(120)의 반사판(124)은 그 반사면이 상기 소정의 각도와 다른 각도를 가지도록 조절가능하게 구비될 수 있다. 즉, 반사판(124)은 예를 들어 회전가능하게 구비되어 회전축을 중심으로 회로기판(110)과 이루는 소정의 각도를 변경시킬 수 있으며, 회전방식이 아닌 거치하는 위치를 변경하여 소정의 각도를 변경시키는 구성을 가질 수도 있다.In addition, the reflecting plate 124 of the light source assembly 120 may be provided to be adjustable so that the reflecting surface has an angle different from the predetermined angle. That is, the reflecting plate 124 is rotatably provided, for example, to change a predetermined angle formed with the circuit board 110 around the rotation axis, and to change the mounting angle rather than the rotation method to change the predetermined angle. It may have a configuration to make.

위와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 측면지향성 광원을 이용한 광학입력장치는 광원조립체(120)로부터 출사된 빛이 별도의 광학부재 없이 직접 커버(160)의 상부면으로 도달할 수 있다. 따라서, 프리즘 또는 프라넬 렌즈에 의해 굴절된 빛이 직접 렌즈로 입사되어 일어나는 난반사에 의한 위치정보 오류를 근본적으로 차단할 수 있으며, 프리즘 구조를 제외하여 제조 비용을 절감할 수 있다.As described above, in the optical input device using the side-oriented light source according to the embodiment of the present invention, the light emitted from the light source assembly 120 may reach the upper surface of the cover 160 directly without a separate optical member. Therefore, it is possible to fundamentally block the positional error due to diffuse reflection caused by the light refracted by the prism or the pranel lens directly entering the lens, and reduce the manufacturing cost by excluding the prism structure.

이어서, 도 5 내지 도 7을 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 측면지향성 광원을 이용한 광학입력장치에 대해 설명한다. 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 측면지향성 광원을 이용한 광학입력장치의 분해사시도이고, 도 6은 도 5의 측면지향성 광원을 이용한 광학입력장치의 단면도이고, 도 7은 도 5의 측면지향성 광원을 이용한 광학입력장치의 구성요소 중 벽체구조를 가지는 제1 광차단부를 도시한 사시도이다.Next, an optical input device using a side-directed light source according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 5 to 7. FIG. 5 is an exploded perspective view of an optical input device using the lateral light source according to another embodiment of the present invention, FIG. 6 is a cross-sectional view of the optical input device using the lateral light source of FIG. 5, and FIG. 7 is a side directional light of FIG. 5. A perspective view showing a first light blocking unit having a wall structure among components of an optical input device using a light source.

본 발명의 다른 실시예에 따른 측면지향성 광원을 이용한 광학입력장치는 빛을 감지하는 광학센서(112)를 가지는 회로기판(110)과, 상기 회로기판(110)과 연결되며, 측면지향성을 가지는 광원조립체(120)와, 상기 회로기판(110)의 상부에 위치하여 대물면을 형성하는 커버(160)와, 상기 광학센서(112)를 커버하며, 상기 광원조립체(120)에서 출사되어 대물면에 의해 반사된 광을 상기 광학센서(112)로 가이드하는 가이드홀(134)이 형성된 제1 광차단부(130)를 포함하되, 상기 광원조립체(120)는 광을 출사하는 발광소자(122) 및 상기 발광소자(122)의 상부에 위치하여 상기 출사된 광의 경로를 변경하도록 상기 회로기판(110)에 대해 소정의 각도로 설정된 반사면을 가지는 반사판(124)을 포함한다.The optical input device using the side-directed light source according to another embodiment of the present invention is a circuit board 110 having an optical sensor 112 for detecting light, and a light source connected to the circuit board 110, having a side orientation An assembly 120, a cover 160 positioned on the circuit board 110 to form an objective surface, and covering the optical sensor 112, and emitted from the light source assembly 120 to the objective surface. And a first light blocking unit 130 having a guide hole 134 for guiding the light reflected by the optical sensor 112, wherein the light source assembly 120 includes a light emitting device 122 for emitting light; Located on the light emitting device 122 includes a reflecting plate 124 having a reflective surface at a predetermined angle with respect to the circuit board 110 to change the path of the emitted light.

광학센서(112)에는 광원(120)으로부터 출사되어 정상적으로 커버(160)의 상부면에 위치하는 물체에 의해 반사된 빛뿐만 아니라, 의도하지 않은 난반사 또는 굴절에 의해 감지된 빛에 의한 정보가 유입될 수 있다. 이러한 경우 정확한 위치변화정보를 추출해 낼 수 없기 때문에, 커서 또는 포인터의 위치 결정에 오류가 발생할 우려가 있다. 따라서, 이를 방지하게 위해 본 발명의 다른 실시예에 따른 측면지향성 광원을 이용한 광학입력장치는 제1 광차단부(130)를 추가로 구비할 수 있다. 제1 광차단부(130)는 광학센서(112)의 상부에 위치하며, 반사된 빛이 광학센서(112)에 정확히 도달할 수 있도록 가이드하는 조리개 역할을 수행하면서 그 외의 잡광은 통과하지 못하게 차단한다. 즉, 제1 광차단부(130)에는 광학센서(112)의 수직상방에 해당하는 위치에 빛이 통과할 수 있는 가이드홀(134)이 형성되어 있어서, 수직하게 입사되어 가이드홀(134)을 통과하는 빛만을 광학센서(112)로 입사시키고, 난반사 또는 굴절에 의해 입사되는 잡광은 가이드홀(134)에 대해 수직한 입사각을 가지지 못하기 때문에 가이드홀(134)을 통과하지 못하고 차단된다.In addition to the light emitted from the light source 120 and reflected by an object normally located on the upper surface of the cover 160, the optical sensor 112 may receive information by light detected by unintended diffuse reflection or refraction. Can be. In this case, since accurate position change information cannot be extracted, an error may occur in positioning of a cursor or a pointer. Therefore, in order to prevent this, the optical input device using the side-directed light source according to another embodiment of the present invention may further include a first light blocking unit 130. The first light blocking unit 130 is positioned above the optical sensor 112, and serves as an aperture for guiding the reflected light to accurately reach the optical sensor 112 while blocking other light from passing through. do. That is, the first light blocking unit 130 is formed with a guide hole 134 through which light can pass at a position corresponding to the vertical upper portion of the optical sensor 112, and is incident vertically to guide the guide hole 134. Only the light passing through is incident on the optical sensor 112, and the incident light incident by the diffuse reflection or refraction does not have the angle of incidence perpendicular to the guide hole 134 and thus is blocked from passing through the guide hole 134.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 측면지향성 광원을 이용한 광학입력장치는 상기 제1 광차단부(130)에 삽입되는 렌즈(140)와, 상기 렌즈(140)에 입사되는 광량을 조절하는 제2 광차단부(150)를 더 포함할 수 있다.As shown in FIG. 5, an optical input device using a side-directed light source according to another embodiment of the present invention includes a lens 140 inserted into the first light blocking unit 130 and incident on the lens 140. It may further include a second light blocking unit 150 for adjusting the amount of light to be.

앞서 살펴본 바와 같이, 제1 광차단부(130)의 상부면에는 가이드홀(134)이 형성되어 있는데, 상기 가이드홀(134)에는 렌즈(140)가 수용되어 렌즈수용부 기능을 수행할 수 있다. 즉, 상기 렌즈(140)는 가이드홀(134)에 직접 위치할 수 있으며, 가이드홀(134) 주위로 단차가 형성되어 상기 단차에 거치될 수 있다.As described above, a guide hole 134 is formed on an upper surface of the first light blocking unit 130, and the lens 140 is accommodated in the guide hole 134 to perform a lens accommodating part function. . That is, the lens 140 may be positioned directly in the guide hole 134, and a step may be formed around the guide hole 134 to be mounted on the step.

렌즈(140)는 통과하는 빛을 일방향으로 집광하는 기능을 수행하며, 렌즈(140)의 종류에는 제한이 없다. 예를 들어, 집광기능을 수행할 수 있는 볼록렌즈 종류의 렌즈가 사용되면 무방하다. 렌즈(140)가 제1 광차단부(130)에 삽입된 구성은 도 7에 도시된 바와 같다.The lens 140 performs a function of condensing light passing in one direction, and the type of the lens 140 is not limited. For example, a convex lens type lens capable of performing a light collecting function may be used. The lens 140 is inserted into the first light blocking unit 130 as shown in FIG. 7.

한편, 광원(120)으로부터 직접 빛이 도달하는 경우에는, 측면지향성 광원을 이용한 광학입력장치가 오작동할 수 있기 때문에, 이를 차단하기 위해 도 7에 도시된 바와 같이, 제1 광차단부(130)의 렌즈수용부 외곽에 차단벽체(132)가 형성될 수 있다. 따라서, 광원(120)에서 출사된 빛의 일부가 직접 렌즈(140)로 입사되지 않도록 차단하는 역할을 수행할 수 있고, 이에 따른 오작동을 방지할 수 있다.On the other hand, when light arrives directly from the light source 120, since the optical input device using the side-directed light source may malfunction, as shown in FIG. 7 to block the first light blocking unit 130, A blocking wall 132 may be formed outside the lens accommodating part of the lens. Therefore, a part of the light emitted from the light source 120 may be blocked so as not to directly enter the lens 140, thereby preventing malfunction.

렌즈(140)의 상부에는 제2 광차단부(150)가 구비될 수 있다. 제2 광차단부(150)는 제1 광차단부의 상부로 적층되어 렌즈(140)를 보호하고, 렌즈(140)로 광원(120)에서 출사한 빛 이외의 잡광이 입사되지 않도록 방지한다. 이를 위해 제2 광차단부(150)도 제1 광차단부와 같이 빛이 투과하지 못하는 재질로 제작되거나 외면에 차단필름이 코팅된 형태일 수 있다. 광원조립체(120)에 의해 출사된 빛이 렌즈(140)에 입사되도록 하는 관통구(152)가 형성될 수 있다. 따라서, 관통구(152)를 통과하는 빛 이외의 나머지는 모두 차단된다.The second light blocking unit 150 may be provided on the lens 140. The second light blocking unit 150 is stacked on top of the first light blocking unit to protect the lens 140, and prevents incident light other than the light emitted from the light source 120 from entering the lens 140. To this end, the second light blocking unit 150 may also be made of a material that does not transmit light, such as the first light blocking unit, or may be coated with a blocking film on its outer surface. A through hole 152 may be formed to allow the light emitted by the light source assembly 120 to be incident on the lens 140. Therefore, all other than the light passing through the through hole 152 is blocked.

제2 광차단부(150)는 회로기판(110)과 나란하게 형성되어 상기 커버(160)의 내측면과 맞닿도록 뻗어있되, 광원조립체(120)로부터 출사된 빛이 커버(160)의 상부면에 도달할 수 있도록 개구부(154)가 형성될 수 있다. 개구부(154)에 대해서는 후술한다.The second light blocking unit 150 is formed to be parallel to the circuit board 110 and extends to contact the inner surface of the cover 160, and the light emitted from the light source assembly 120 is upper surface of the cover 160. An opening 154 may be formed to reach. The opening 154 will be described later.

종래의 광학입력장치에서는 렌즈와 프리즘 구조를 동시에 포함하는 렌즈 구조체를 구비하여 이들 상호 간의 난반사로 인해 렌즈를 통해 광학센서로 부정확한 영상정보가 입력되어 오작동 되는 경우가 발생하였으나, 본 발명에 따른 측면지향성 광원을 이용한 광학입력장치는 프리즘 렌즈를 제거하고, 단일한 렌즈(140)를 제1 광차단부(130)에 삽입하는 구성을 채택하여, 제품 전체의 두께 측면에서 유리할 뿐만 아니라, 성능에 있어서도 불필요한 광학체의 부피를 줄였기 때문에 난반사나 예정하지 않은 굴절 또는 반사에 의한 오작동이 감소된다.In the conventional optical input device, a lens structure including a lens and a prism structure is provided at the same time, and incorrect image information is input to the optical sensor through the lens due to diffuse reflection between them, thereby causing a malfunction. The optical input device using a directional light source adopts a configuration in which a prism lens is removed and a single lens 140 is inserted into the first light blocking unit 130, which is advantageous in terms of the overall thickness of the product and also in performance. By reducing the volume of unnecessary optics, malfunctions due to diffuse reflection or unplanned refraction or reflection are reduced.

다시 도 6을 참조하면, 측면지향성을 갖는 광원조립체(120)를 출발한 빛은 프리즘 렌즈 구성 없이 직접 커버(160)에 도달하고, 사용자가 손가락 등을 커버(160)의 상부면에 위치시켜서 이를 이동시키면 이에 따라 반사된 빛이 제2 광차단부(150)와 제1 광차단부(130)를 거쳐 회로기판(110) 상의 광학센서(112)로 도달하게 된다.Referring back to FIG. 6, the light from the light source assembly 120 having the side orientation reaches the cover 160 directly without the prism lens configuration, and the user places a finger or the like on the upper surface of the cover 160. When moved, the reflected light reaches the optical sensor 112 on the circuit board 110 through the second light blocking unit 150 and the first light blocking unit 130.

광원(120)으로부터 출사된 빛의 출사각은 회로기판(110)의 너비, 커버(160)의 높이 및 반사판(124)의 각도에 따라 다르게 결정된다. 도 6에 도시된 바와 같이 제2 광차단부(150)가 광원조립체(120)으로부터 출사된 빛의 진행방향을 막는 경우를 예방하기 위해서, 제2 광차단부(150)에는 개구부(154)가 형성될 수 있다. 즉, 관통구(152)는 도 6을 기준으로 할 때 커버(160)의 대물면에 의해 반사되어 상부에서 하방(광학센서 방향)으로 진행하는 빛이 통과하게 되며, 개구부(154)는 광원조립체(120)로부터 출사되어 하부에서 상방으로 회로기판(110)과 소정의 각도를 형성하면서 진행하는 빛이 통과하게 된다. 또는 선택에 따라, 제2 광차단부(150)의 면적을 작게 하여, 개구부(154)가 형성되지 않는 구성을 채택할 수도 있으나, 잡광의 차단율을 높이기 위해서는 제2 광차단부(150)의 면적이 넓을수록 유리하다. 따라서, 광원(120)으로부터 출사된 빛이 개구부(154)를 통과하여 커버(160)에 도달할 수 있도록, 개구부(154)의 위치와, 출사된 빛의 출사각을 변경할 수 있다.The emission angle of the light emitted from the light source 120 is determined differently according to the width of the circuit board 110, the height of the cover 160, and the angle of the reflecting plate 124. As shown in FIG. 6, in order to prevent the second light blocking unit 150 from blocking the traveling direction of the light emitted from the light source assembly 120, an opening 154 is formed in the second light blocking unit 150. Can be formed. That is, the through-hole 152 is reflected by the objective surface of the cover 160 when the reference to Figure 6 passes through the light downward (optical sensor direction) from the top, the opening 154 is a light source assembly The light exiting from 120 passes upward while forming a predetermined angle with the circuit board 110 upward from the lower portion. Alternatively, the configuration may be such that the area of the second light blocking portion 150 is made small so that the opening 154 is not formed. However, the area of the second light blocking portion 150 may be increased in order to increase the blocking rate of the light. The wider this is, the more advantageous it is. Therefore, the position of the opening 154 and the exit angle of the emitted light may be changed so that the light emitted from the light source 120 may pass through the opening 154 to reach the cover 160.

위와 같이, 빛은 광원조립체(120)에서 출발하여 커버(160)에 의해 반사되는 이외에는 빛의 진행방향에 간섭을 받지 않기 때문에, 빛의 손실률이 적고 굴절 등에 의해 빛이 경로에서 이탈하지 않는다.As described above, since the light does not interfere with the traveling direction of the light except for being reflected by the cover 160 starting from the light source assembly 120, the light loss rate is low and light does not deviate from the path due to refraction or the like.

또한, 앞서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 측면지향성 광원을 이용한 광학입력장치는 비용이 높은 프리즘 또는 프라넬 렌즈를 없애고 반사판(124)을 가지는 광원조립체(120)를 채용함으로써, 프리즘 렌즈로 인한 생산비용 절감이 가능하다. 뿐만 아니라, 광원조립체(120)로 인해 빛의 반사 또는 굴절 과정이 불필요하므로, 이들 반사 및 굴절 과정 중 렌즈 구조체에서 발생할 수 있는 난반사를 제거하여 정밀도가 높고 오작동 확률이 낮은 측면지향성 광원을 이용한 광학입력장치를 제공할 수 있다.In addition, as described above, the optical input device using the side-directed light source according to an embodiment of the present invention by removing the high-cost prism or pranel lens and employing the light source assembly 120 having a reflector plate 124, prism lens It is possible to reduce the production cost. In addition, since the reflection or refraction of light is unnecessary due to the light source assembly 120, the optical input using a side-oriented light source having high precision and low probability of malfunction by eliminating diffuse reflection that may occur in the lens structure during these reflection and refraction processes. A device can be provided.

이어서, 도 8을 참조하여, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 측면지향성 광원을 이용한 광학입력장치에 대해 설명한다. 도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 측면지향성 광원을 이용한 광학입력장치의 단면도이다.Next, with reference to FIG. 8, an optical input device using a side-directed light source according to another embodiment of the present invention will be described. 8 is a cross-sectional view of an optical input device using a side-directed light source according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 측면지향성 광원을 이용한 광학입력장치는 앞선 실시예들과 달리, 렌즈조립체(140)가 제1 광차단부(130)의 가이드홀(134) 내부에 구비되지 않고, 도 8에 도시된 바와 같이 제1 광차단부(130)와 제2 광차단부(150)의 사이에 개재되도록 할 수 있다. 즉, 렌즈조립체(140)의 면적 및 두께를 증가시켜, 집광 기능을 향상시킬 수 있다.In the optical input device using the side-directed light source according to another embodiment of the present invention, unlike the previous embodiments, the lens assembly 140 is not provided in the guide hole 134 of the first light blocking unit 130. As illustrated in FIG. 8, the light blocking unit 130 may be interposed between the first light blocking unit 130 and the second light blocking unit 150. That is, by increasing the area and thickness of the lens assembly 140, it is possible to improve the light condensing function.

이상으로 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 범주 내에서 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것인바, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정된 형태에 국한되는 것은 아니다.Although the embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, the present invention is not limited to the above embodiments, and may be manufactured in various forms within the scope of the present invention, and the present invention Those skilled in the art will understand that it can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention, the embodiments described above are exemplary in all respects and limited It is not limited to form.

110 : 회로기판 112 : 광학센서
120 : 광원조립체 130 : 제1 광차단부
132 : 차단벽체 140 : 렌즈조립체
150 : 제2 광차단부 152 : 관통구
154 : 개구부 160 : 커버
110: circuit board 112: optical sensor
120: light source assembly 130: first light blocking portion
132: blocking wall 140: lens assembly
150: second light blocking portion 152: through hole
154: opening 160: cover

Claims (10)

빛을 감지하는 광학센서를 가지는 회로기판과,
상기 회로기판과 연결되며, 측면지향성을 가지는 광원조립체와,
상기 회로기판의 상부에 위치하여 대물면을 형성하는 커버를 포함하되,
상기 광원조립체는 광을 출사하는 발광소자; 및 상기 발광소자의 상부에 위치하여 상기 출사된 광의 경로를 변경하도록 상기 회로기판에 대해 소정의 각도로 설정된 반사면을 가지는 반사판;을 포함하는 측면지향성 광원조립체를 이용한 광학입력장치.
A circuit board having an optical sensor for detecting light,
A light source assembly connected to the circuit board and having a side orientation;
Includes a cover positioned on the upper portion of the circuit board to form an objective surface,
The light source assembly includes a light emitting device for emitting light; And a reflecting plate positioned on an upper portion of the light emitting element and having a reflecting surface set at an angle with respect to the circuit board so as to change a path of the emitted light.
빛을 감지하는 광학센서를 가지는 회로기판과,
상기 회로기판과 연결되며, 측면지향성을 가지는 광원조립체와,
상기 회로기판의 상부에 위치하여 대물면을 형성하는 커버와,
상기 광학센서를 커버하며, 상기 광원조립체에서 출사되어 대물면에 의해 반사된 광을 상기 광학센서로 가이드하는 가이드홀이 형성된 제1 광차단부를 포함하되,
상기 광원조립체는 광을 출사하는 발광소자; 및 상기 발광소자의 상부에 위치하여 상기 출사된 광의 경로를 변경하도록 상기 회로기판에 대해 소정의 각도로 설정된 반사면을 가지는 반사판;을 포함하는 측면지향성 광원조립체를 이용한 광학입력장치.
A circuit board having an optical sensor for detecting light,
A light source assembly connected to the circuit board and having a side orientation;
A cover positioned on an upper portion of the circuit board to form an objective surface;
A first light blocking unit covering the optical sensor and having a guide hole for guiding the light emitted from the light source assembly and reflected by the object surface to the optical sensor,
The light source assembly includes a light emitting device for emitting light; And a reflecting plate positioned on an upper portion of the light emitting element and having a reflecting surface set at an angle with respect to the circuit board so as to change a path of the emitted light.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 광원조립체는 상기 회로기판 상에 위치하며, 상기 광원조립체와 상기 광학센서는 서로 이격되어 있는 측면지향성 광원조립체를 이용한 광학입력장치.
The method according to claim 1 or 2,
The light source assembly is located on the circuit board, the light source assembly and the optical sensor is an optical input device using a side-oriented light source assembly spaced apart from each other.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 광원조립체의 반사판은 유리, 플라스틱, 세라믹 및 금속 중에서 선택된 하나 이상의 재질로 제작되는 측면지향성 광원조립체를 이용한 광학입력장치.
The method according to claim 1 or 2,
The reflection plate of the light source assembly is an optical input device using a side-oriented light source assembly made of at least one material selected from glass, plastic, ceramic and metal.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 광원조립체의 반사판은 그 반사면이 상기 소정의 각도와 다른 각도를 가지도록 조절가능한 측면지향성 광원조립체를 이용한 광학입력장치.
The method according to claim 1 or 2,
And a reflection plate of the light source assembly using a side-oriented light source assembly which is adjustable such that its reflecting surface has an angle different from the predetermined angle.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 발광소자는 상기 대물면을 향해 상부로 발광하는 측면지향성 광원조립체를 이용한 광학입력장치.
The method according to claim 1 or 2,
The light emitting device is an optical input device using a side-oriented light source assembly that emits upward toward the object surface.
제2항에 있어서,
상기 제1 광차단부에는 상기 광원조립체로부터 직접 도달하는 빛을 차단하기 위한 차단벽체가 형성된 측면지향성 광원조립체를 이용한 광학입력장치.
The method of claim 2,
And a sidewall light source assembly having a blocking wall for blocking light reaching directly from the light source assembly.
제2항에 있어서,
상기 제1 광차단부의 가이드홀에 삽입되는 렌즈조립체와,
상기 가이드홀과 대응되는 위치에 조리개구가 형성되어 상기 렌즈조립체에 입사되는 광량을 조절하는 제2 광차단부를 더 포함하는 측면지향성 광원조립체를 이용한 광학입력장치.
The method of claim 2,
A lens assembly inserted into the guide hole of the first light blocking unit;
And a second light blocking unit formed at a position corresponding to the guide hole to adjust an amount of light incident on the lens assembly.
제8항에 있어서,
상기 제2 광차단부는 상기 회로기판과 나란하게 형성되어 상기 커버와 맞닿도록 뻗어있되, 상기 광원조립체로부터 출사된 빛이 상기 커버의 상부면에 도달할 수 있도록 개구부가 형성된 측면지향성 광원조립체를 이용한 광학입력장치.
The method of claim 8,
The second light blocking unit is formed to be parallel to the circuit board and extends to contact the cover, wherein the side-oriented light source assembly having an opening so that light emitted from the light source assembly reaches the upper surface of the cover Input device.
제8항에 있어서,
상기 렌즈조립체는 제1 광차단부와 제2 광차단부 사이에 위치하여 제1 광차단부와 제2 광차단부를 이격시키는 측면지향성 광원조립체를 이용한 광학입력장치.
The method of claim 8,
And the lens assembly is positioned between the first light blocking portion and the second light blocking portion to space the first light blocking portion and the second light blocking portion.
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