KR101382506B1 - Light receiving device of motion sensing switch - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 빛을 감지하는 수광소자 방향으로 빛을 유도하는 수광 장치로서, 외부 모션을 감지하여 휴대단말기와 같은 전자기기를 제어할 수 있는 모션 감지 스위치에 장착되어 다수의 수광소자가 감지하는 빛의 수광 영역이 상호 구분되도록 하는 모션 감지 스위치의 수광 장치에 관한 것이다.The present invention is a light-receiving device for inducing light toward the light-receiving element for detecting the light, mounted on a motion detection switch capable of detecting an external motion to control electronic devices such as a portable terminal of the light detected by a plurality of light-receiving elements The light-receiving device of the motion detection switch for distinguishing the light-receiving areas from each other.
현재는 스마트폰과 같은 모바일 장치 및 PDA, MP3플레이어 등의 휴대단말기가 보편화되고 널리 보급되었다.Nowadays, mobile devices such as smartphones and portable terminals such as PDAs and MP3 players have become common and widely used.
이러한 휴대단말기 및 TV, 컴퓨터 등의 전자 기기에 대한 입력 기능은 다양한 형태로 실현되어 왔다.Input functions for such portable terminals and electronic devices such as TVs and computers have been realized in various forms.
종래의 일반적인 입력 기능의 실현 방법으로서, 버튼이나 터치 패널과 같이 대상물(손가락, 터치 팬 등)을 접촉시켜 입력을 실행하는 방법이 있다.As a conventional method of realizing an input function, there is a method of performing input by bringing an object (a finger, a touch fan, etc.) into contact with a button or a touch panel.
그러나 접촉형 입력 방법은 사용자가 버튼이나 터치 패널에 직접 접촉해야 하기 때문에 불편한 점이 있고, 터치 패널이 오염될 수 있다.However, the touch input method is inconvenient because the user must directly touch the button or the touch panel, and the touch panel may be contaminated.
그리고 입력 장치(카메라, 센서 등)에 대상물을 인식시켜 전자 기기에 비접촉으로 입력을 실행하는 방법이 있다.In addition, there is a method of recognizing an object by an input device (camera, sensor, etc.) to perform input without contacting an electronic device.
대한민국 공개특허공보 제10-2012-0089992호에는 비접촉식 제스처 인식 장치가 개시되어 있다.Korean Unexamined Patent Publication No. 10-2012-0089992 discloses a contactless gesture recognition apparatus.
도 1은 종래의 제스처 인식 장치가 탑재된 휴대단말기를 나타낸 도면이며, 복수의 적외선 검지 소자(적외선 센서)가 장착되어 검지 가능 범위에 있는 대상물의 온도를 검지함으로써, 손의 제스처를 인식한다.1 is a diagram illustrating a portable terminal equipped with a conventional gesture recognition apparatus, and is equipped with a plurality of infrared detecting elements (infrared sensors) to detect a hand gesture by detecting a temperature of an object in a detectable range.
또한, 대한민국 공개특허공보 제10-2010-0068222호에는 광 제스처 인식 장치가 개시되어 있다.In addition, Korean Patent Publication No. 10-2010-0068222 discloses an optical gesture recognition apparatus.
도 2는 종래의 광 제스처 인식 시스템을 나타낸 사시도이며, 종래의 광 제스처 인식 장치는, 광원(42)과, 광원(42)이 기동될 때 객체로부터 반사광을 수신하고 상기 반사광의 크기에 상응하는 반사도 값을 출력하도록 구성된 광수신기(44,46,52,54)와, 반사도 값을 수신하도록 구성된 프로세서를 포함하여 이루어진다.2 is a perspective view illustrating a conventional optical gesture recognition system, and a conventional optical gesture recognition apparatus includes a
한편, 스마트폰과 같은 휴대단말기가 소형화, 슬림화, 경량화됨에 따라 이러한 비접촉식 입력 장치 역시 휴대단말기에 설치하기 위하여 소형화할 필요가 있다.On the other hand, as a portable terminal such as a smart phone is miniaturized, slimmed, and lightweight, such a contactless input device also needs to be miniaturized in order to be installed in the portable terminal.
그러나 비접촉식 입력 장치를 소형화하면 각 광수신기 사이의 거리가 좁아지기 때문에, 각 광수신기의 수광 범위가 중첩되어 원거리에서 동작 인식이 잘 되지 않거나 제어동작에 민감하게 반응하지 못하여 휴대단말기를 제어하는데 불편함이 있다.However, miniaturizing the non-contact input device narrows the distance between the optical receivers, so that the light receiving range of each optical receiver overlaps, and thus it is inconvenient to control the mobile terminal because it does not recognize the operation at a long distance or does not respond sensitively to the control operation. There is this.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 전체 크기를 소형화하면서도 원거리에서 외부동작의 인식률을 높이고 외부동작에 대해 민감하게 반응하여 휴대단말기를 편리하게 제어할 수 있도록 하는 모션 감지 스위치의 수광 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, while reducing the overall size of the motion detection switch light-receiving device to increase the recognition rate of the external operation at a long distance and to react sensitively to the external operation to conveniently control the mobile terminal. The purpose is to provide.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 모션 감지 스위치의 수광 장치는, 다수로 이루어져 원형상에 배치되고, 반사체로부터 반사된 빛 중 일부를 수광하여 수광소자 방향으로 집중시키는 수광부와 상기 반사체로부터 반사된 빛이 수광되지 않도록 차단하는 차단부로 이루어진 렌즈부; 및 각각의 상기 렌즈부가 하나의 상기 수광소자와 대응되도록 상기 렌즈부를 다수의 상기 수광소자의 상부에 배치하기 위한 베이스부로 이루어진다.In order to achieve the above object, the light-receiving device of the motion detection switch of the present invention includes a plurality of light sources arranged in a circular shape and receiving a portion of the light reflected from the reflector and concentrating in the direction of the light-receiving element and the light reflected from the reflector. A lens unit including a blocking unit to block the light from being received; And a base part for disposing the lens part on the plurality of the light receiving elements so that each of the lens parts corresponds to one of the light receiving elements.
상기 렌즈부는 네 개로 이루어져 등 간격으로 상호 이격 배치되고, 상기 차단부는 상기 원형의 중심을 향하고 평면 형상으로 형성되어 상기 반사체로부터 반사된 빛을 반사시켜 차단하며, 상기 수광부는 외측 방향으로 볼록한 곡면 형상으로 형성되어 상기 반사체로부터 반사된 빛을 상기 수광소자 방향으로 집중시킨다.The lens unit is composed of four spaced apart from each other at equal intervals, the blocking portion is formed in a planar shape toward the center of the circle to reflect the light reflected from the reflector to block, the light receiving portion in a convex curved shape in the outward direction And light reflected from the reflector toward the light receiving element.
상기 차단부는 외측 상방향으로 경사지게 기울어지도록 형성된다.The blocking portion is formed to be inclined inclined upwardly outward.
다수의 상기 렌즈부는 상기 베이스부와 하나의 금형에 의해 일체로 성형되어 상기 베이스부의 상부에서 돌출 형성된다.The plurality of lens parts are integrally formed by the base part and one mold to protrude from the upper part of the base part.
본 발명에 따른 모션 감지 스위치의 수광 장치는 다음과 같은 효과가 있다.The light receiving device of the motion detection switch according to the present invention has the following effects.
빛을 수광소자 방향으로 집중시키는 수광부와 빛을 차단하는 차단부로 이루어진 렌즈부에 의해 다수로 이루어진 각각의 수광소자가 반사체로부터 반사된 빛을 수광하는 수광범위가 제한되어 모션 감지 스위치가 물체(반사체)의 모션을 인식할 수 있는 유효거리 내에서 각각의 수광소자가 반사체로부터 반사된 빛을 수광하여 인식할 수 있는 영역이 서로 중첩되는 것을 최소화함으로써, 모션 감지 스위치의 전체 크기를 소형화하면서도 원거리에서 외부동작의 인식률을 높이고 외부동작에 대해 민감하게 반응하여 휴대단말기를 제어하기 용이하다.The light-receiving part which consists of a light-receiving part which concentrates light toward a light-receiving element and a blocking part which blocks light blocks the light-receiving range in which each light-receiving element which consists of many receives the light reflected from a reflector, and a motion detection switch is an object (reflector) By minimizing overlapping areas where each light-receiving element receives light reflected from a reflector within the effective distance that can recognize the motion of the light, the overall size of the motion detection switch can be miniaturized while external operation is performed at a long distance. It is easy to control the mobile terminal by increasing the recognition rate and responding sensitively to external operation.
또한, 베이스부와 렌즈부가 하나의 금형에 의해 일체로 성형됨으로써, 모션 감지 스위치를 제작하기 위한 공정 단계 및 공정 시간을 단축하고, 제작 신뢰성을 확보할 수 있다.In addition, since the base portion and the lens portion are integrally formed by one mold, the process step and the process time for manufacturing the motion detection switch can be shortened, and production reliability can be ensured.
도 1은 종래의 모션 감지 기능을 구현할 수 있는 휴대단말기를 나타낸 도면,
도 2는 종래의 광 제스처 인식 시스템을 나타낸 사시도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 모션 감지 스위치의 수광 장치와 발광부의 사시도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 모션 감지 스위치의 수광 장치와 발광부의 평면도,
도 5는 도 4의 A-A선을 취하여 본 단면도,
도 6은 수광 장치가 장착된 모션 감지 스위치를 개략적으로 나타낸 도면,1 is a view showing a mobile terminal capable of implementing a conventional motion detection function,
2 is a perspective view showing a conventional optical gesture recognition system,
3 is a perspective view of a light receiving device and a light emitting unit of a motion detection switch according to an embodiment of the present invention;
4 is a plan view of a light receiving device and a light emitting unit of a motion detection switch according to an embodiment of the present invention;
5 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 4;
6 is a view schematically showing a motion detection switch equipped with a light receiving device;
도 3은 수광 장치와 수광 장치의 일측에 배치된 발광부를 함께 도시하여 나타낸 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 모션 감지 스위치의 수광 장치 및 발광부의 평면도이며, 도 5는 도 4의 A-A선을 취하여 본 단면도이다.3 is a perspective view illustrating the light receiving device and the light emitting unit disposed on one side of the light receiving device together, and FIG. 4 is a plan view of the light receiving unit and the light emitting unit of the motion detection switch according to an embodiment of the present invention, and FIG. It is sectional drawing which looked at AA line.
본 발명의 실시예에 따른 모션 감지 스위치의 수광 장치는 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이 베이스부(210)와 렌즈부(220)로 이루어진다.The light receiving device of the motion detection switch according to the exemplary embodiment of the present invention includes a
베이스부(210)는 사각판 형상으로 형성되고, 상부에 다수의 렌즈부(220)가 돌출 형성된다.The
이러한 베이스부(210)는 모션 감지 스위치의 바디부(400)에 결합되어 상기 렌즈부(220)가 바디부(400)의 상부에 배치되도록 한다.The
한편, 상기 바디부(400)에는 회로기판(미도시), LED(미도시) 및 다수의 수광소자(401) 등이 장착된다.Meanwhile, a circuit board (not shown), an LED (not shown), and a plurality of
이에 따라 바디부(400)의 상부에 결합되는 베이스부(210)는 다수의 수광소자(401)를 덮어 각각의 렌즈부(220)가 하나의 수광소자(401)에 대응되도록 렌즈부(220)를 수광소자(401)의 상부에 배치한다.Accordingly, the
이러한 다수의 렌즈부(220)는 상기 베이스부(210)의 상면에서 원형상에 배치되고, 네 개로 이루어져 등 간격으로 상호 이격 배치된다.The plurality of
상기 원형상이라 함은 실제하는 구성이 아니고 다수의 렌즈부(220)가 배치되는 형태를 나타낸 것이며, 구체적으로 도 4에 도시된 바와 같이 네 개의 렌즈부(220)는 90°간격으로 상호 이격 배치된다.The circular shape is not an actual configuration but shows a form in which a plurality of
그리고 렌즈부(220)는 수광부(221)와 차단부(222)로 이루어진다.The
수광부(221)는 LED에서 조사되어 반사체로부터 반사된 빛 중 일부를 수광하여 하부에 배치된 수광소자(401) 방향으로 집중시킨다.The
즉 반사체로부터 렌즈부(220) 방향으로 반사되는 빛 중, 수광부(221)를 향하는 빛은 상기 수광부(221)를 통과하여 수광소자(401)에 감지된다.That is, among the light reflected from the reflector toward the
상기 수광부(221)는 도 5에 도시된 바와 같이 원형상에 배치된 렌즈부(220)의 외측방향으로 볼록한 곡면 형상으로 형성된다.As shown in FIG. 5, the
이와 같이 수광부(221)가 외측 방향으로 볼록한 곡면 형상으로 형성되어 상기 수광부(221)의 광학적 특성에 의해 반사체로부터 반사된 빛을 수광소자(401) 방향으로 집중시킨다.As described above, the
차단부(222)는 반사체로부터 반사된 빛이 수광되지 않도록 차단한다.The
즉 반사체로부터 렌즈부(220) 방향으로 반사되는 빛 중, 차단부(222)를 향하는 빛은 상기 차단부(222)에 의해 차단되어 수광소자(401)가 감지하지 못하게 된다.That is, among the light reflected from the reflector toward the
상기 차단부(222)는 렌즈부(220)가 배치된 원형의 중심을 향하고 평면 형상으로 형성되며, 외측 상방향으로 경사지게 기울어지도록 형성되어, 반사체로부터 반사된 빛을 반사시켜 차단하거나 수광소자(401)가 반사체로부터 반사된 빛을 감지하지 못하도록 굴절시킨다.The
수광 장치(200)가 장착된 모션 감지 스위치는 상기 차단부(222)가 베이스부(210)에 대하여 기울어진 각도(θ)에 따라 수광소자(401)의 빛 수광 영역이 달라질 수 있다.In the motion detection switch equipped with the
상기 차단부(222)의 기울어진 각도(θ)는 상기 렌즈부(220)를 금형으로 제작할 때 금형에 따라 정해지게 된다.The inclination angle θ of the
다수의 렌즈부(220)는 베이스부(210)와 하나의 금형에 의해 일체로 성형된다.The plurality of
상기 베이스부(210)와 렌즈부(220)가 하나의 금형에 의해 일체로 성형됨으로써, 모션 감지 스위치를 제작하기 위한 공정 단계 및 공정 시간을 단축하고, 제작 신뢰성을 확보할 수 있다.Since the
상술한 바와 같이 렌즈부(220)는 빛을 수광소자(401) 방향으로 집중시키는 수광부(221)와 빛을 차단하는 차단부(222)로 이루어짐으로써, 상기 렌즈부(220)에 의해 다수로 이루어진 각각의 수광소자(401)가 반사체로부터 반사된 빛을 수광하는 수광범위가 제한되게 된다.As described above, the
이에 따라 모션 감지 스위치가 물체(반사체)의 모션을 인식할 수 있는 유효거리 내에서 각각의 수광소자(401)가 반사체로부터 반사된 빛을 수광하여 인식할 수 있는 영역이 서로 중첩되는 것을 최소화함으로써, 전체 크기를 소형화하면서도 원거리에서 외부동작의 인식률을 높이고 외부동작에 대해 민감하게 반응하여 휴대단말기를 제어하기 용이하다.
Accordingly, within the effective distance through which the motion detection switch can recognize the motion of the object (reflector), the light
이하 상술한 구성에 따른 본 발명의 수광 장치(200)가 장착된 모션 감지 스위치에 대하여 설명한다.Hereinafter, a motion detection switch equipped with the
도 6(a)는 수광 장치(200)가 장착된 모션 감지 스위치를 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 6(b)는 도 6(a)의 모션 감지 스위치를 측면에서 바라본 상태에서 수광렌즈의 수광 각도를 도시한 도면이다.6 (a) is a perspective view schematically illustrating a motion detection switch equipped with the
먼저 바디부(400)는 스마트폰과 같은 휴대단말기에 장착된다.First, the
상기 바디부(400)에는 회로기판(미도시), LED(미도시) 및 다수의 수광소자(401)가 장착된다.The
상기 LED는 IR(Infrared Rays) LED이며, LED에서 조사된 빛은 반사체에 반사되어 수광소자(401)가 감지하게 된다.The LED is an IR (Infrared Rays) LED, and the light irradiated from the LED is reflected by the reflector to be detected by the
상기 LED의 상부에는 발광부(300)가 배치되며, 상기 발광부(300)는 바디부(400)의 상부에 장착되어 수광 장치(200)의 일측에 배치된다.The
그리고 베이스부(210)와 렌즈부(220)로 이루어진 수광 장치(200)는 상기 바디부(400)의 상부에 장착되어 다수의 수광소자(401)를 덮는다.The
렌즈부(220)는 수광소자(401)의 수와 동일하게 형성되어 각각이 상기 수광소자(401)에 대응되도록 배치된다.The
그리고 발광부(300) 및 수광 장치(200)의 상부에는 커버부가 장착된다.The cover part is mounted on the
상기 커버부는 발광부(300) 및 수광 장치(200)를 덮어 렌즈부(220)와 발광부(300)의 돔형상의 일부만이 상부로 노출되도록 한다.The cover part covers the
이에 따라 발광부(300)에서 상부로 빛이 조사되면 모션 감지 스위치 상부에서 움직이는 반사체의 위치에 따라 빛이 상기 반사체로부터 반사되어 렌즈부(220)로 수광된다.Accordingly, when light is irradiated upward from the
상기 렌즈부(220)는 외측 방향으로 볼록한 형상으로 형성된 수광부(221)의 광학적 특성에 따라 빛이 상기 수광소자(401)로 수광되고, 내측 방향을 향하고 평면 형상으로 형성된 차단부(222)에 의해 빛이 수광되지 않기 때문에, 수광소자(401)가 감지할 수 있는 빛의 수광범위가 제한되게 된다.The
이에 따라 상기 렌즈부(220)에 의해 각각의 수광소자(401)가 반사체에 반사된 빛을 수광하는 범위가 중첩되는 것을 최소화함으로써, 모션 감지 스위치가 상기 반사체의 모션을 더욱 분명하게 인식할 수 있어서 모션의 인식률 및 모션에 따라 생성된 신호에 의한 휴대단말기의 작동 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
Accordingly, by minimizing overlapping ranges of the
본 발명인 모션 감지 스위치의 수광 장치는 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 기술사상이 허용되는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.The light-receiving device of the motion detection switch of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and may be variously modified and implemented within the scope of the technical idea of the present invention.
200 : 수광 장치, 210 : 베이스, 220 : 렌즈부, 221 : 수광부, 222 : 차단부,
300 : 발광부,
400 : 바디부, 401 : 수광소자,200: light receiving device, 210: base, 220: lens portion, 221: light receiving portion, 222: blocking portion,
300: light emitting unit,
400: body portion, 401: light receiving element,
Claims (4)
각각의 상기 렌즈부가 하나의 상기 수광소자와 대응되도록 상기 렌즈부를 다수의 상기 수광소자의 상부에 배치하기 위한 베이스부로 이루어진 것을 특징으로 하는 모션 감지 스위치의 수광 장치.A lens unit including a lens unit including a light receiving unit for receiving a portion of the light reflected from the reflector and concentrating in the direction of the light receiving element, and a blocking unit for blocking the light reflected from the reflector from being received; And
And a base portion for arranging the lens portion on top of the plurality of light receiving elements such that each of the lens portions corresponds to one of the light receiving elements.
상기 렌즈부는 네 개로 이루어져 등 간격으로 상호 이격 배치되고,
상기 차단부는 상기 원형의 중심을 향하고 평면 형상으로 형성되어 상기 반사체로부터 반사된 빛을 반사시켜 차단하며,
상기 수광부는 상기 원형의 외측 방향으로 볼록한 곡면 형상으로 형성되어 상기 반사체로부터 반사된 빛을 상기 수광소자 방향으로 집중시키는 것을 특징으로 하는 모션 감지 스위치의 수광 장치.The method according to claim 1,
The lens unit is composed of four spaced apart from each other at equal intervals,
The blocking portion is formed in a planar shape toward the center of the circle to reflect and block the light reflected from the reflector,
And the light receiving unit is formed in a curved shape convex in the outward direction of the circle to concentrate the light reflected from the reflector toward the light receiving element.
상기 차단부는 외측 상방향으로 경사지게 기울어지도록 형성된 것을 특징으로 하는 모션 감지 스위치의 수광 장치.The method according to claim 2,
The blocking unit is a light-receiving device of a motion detection switch, characterized in that formed to be inclined inclined outward.
다수의 상기 렌즈부는 상기 베이스부와 하나의 금형에 의해 일체로 성형되어 상기 베이스부의 상부에서 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 모션 감지 스위치의 수광 장치.The method according to claim 1,
A plurality of the lens unit is integrally molded by the mold and the base portion, the light receiving device of the motion detection switch, characterized in that protruding from the upper portion of the base portion.
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