KR101550273B1 - 비접촉 사용자 인터페이스를 위한 장치 - Google Patents

비접촉 사용자 인터페이스를 위한 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 안착부가 형성되고, 상기 안착부의 양측에 지지대가 형성되는 베이스; 상기 베이스의 안착부에 안착되며, 발광소자, 수광소자, 보상소자가 설치되는 전자기판; 상기 발광소자를 수용하거나 상기 수광소자와 보상소자를 수용하는 수용함; 및 상기 전자기판과 수용함을 내부에 포함하여 상기 베이스와 결합되는 윈도우 렌즈;를 포함하되, 상기 발광소자는 상기 수광소자에 입사되는 발광소자의 광량에 따라 상기 전자기판에 균등 또는 불균등하게 배열되고, 상기 수용함은, 상기 발광소자를 수용하며, 발광소자의 상측에 발광렌즈가 구비된 발광소자 수용함;과 상기 수광소자와 보상소자를 수용하며, 수광소자의 상측에 수광렌즈가 구비되고, 상기 보상소자의 상측에 반사체가 형성된 수광소자 수용함;을 포함하는 것을 기술적 특징으로 한다.
또한 본 발명은, 상기 보상소자를 상기 전자기판에 직립되도록 설치하고, 상기 반사체는 직립 설치된 보상소자와 소정의 각도를 갖도록 형성되는 것을 기술적 특징으로 한다.

Description

비접촉 사용자 인터페이스를 위한 장치{DEVICE FOR NON CONTACT USER INTERFACE}
본 발명은 장치로부터 소정의 거리만큼 떨어진 물체에 빛을 조사하고, 상기 물체에서 반사된 빛을 감지하는 것으로, 전자기기 등의 조작을 비접촉으로 수행할 수 있도록 하는 비접촉 사용자 인터페이스를 위한 장치에 관한 것이다.
본 발명은 베이스, 전자기판, 수용함 및 윈도우 렌즈를 포함하고, 전자기판에 발광소자, 수광소자 및 보상소자를 설치하되, 상기 발광소자를 균등하게 또는 불균등하게 배열하는 비접촉 사용자 인터페이스를 위한 장치에 관한 것이다.
본 발명은 보상소자와 수광소자를 수용하는 수용함을 포함하여 보상소자에서 발광된 보상용 빛이 상기 반사체를 통해 반사되어 수광소자에 입사되도록 하는 비접촉 사용자 인터페이스를 위한 장치에 관한 것이다.
본 발명은 보상소자와 수광소자를 수용하는 수용함을 합성 수지 표면에 폴리싱 및 코팅(금속 도금)된 재질로 구성하여, 상기 수용함에 조사되는 빛이 반사되도록 할 수 있는 비접촉 사용자 인터페이스를 위한 장치에 관한 것이다.
본 발명은 보상소자가 설치되는 조건에 따라 보상소자에서 발광되는 보상용 빛이 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있는 비접촉 사용자 인터페이스를 위한 장치에 관한 것이다.
본 발명은 윈도우 렌즈를 포함하여 발광소자에서 발광되는 빛이 수광소자에 직접 입사되는 것을 방지할 수 있는 비접촉 사용자 인터페이스를 위한 장치에 관한 것이다.
본 발명은 윈도우 렌즈에 이중 프리즘 렌즈 구조체가 포함되어 발광소자에서 발광된 빛을 굴절시킬 수 있는 비접촉 사용자 인터페이스를 위한 장치에 관한 것이다.
최근에는 기술이 발달 됨에 따라 별도의 컨트롤러를 구비할 필요없이 터치만으로 전자기기를 조작할 수 있게 되었으며, 이러한 장치에는 AVN(Audio, Video, navigation), 이동전화 단말기, PDA, 태블릿 PC 등이 있다.
특히 AVN은, Audio Video Navigation system의 약자로 차량 내 오디오와 멀티미디어 장치 및 내비게이션 장치 등이 통합되어 하나의 시스템으로 구현된 장치로서, 본래 독립적으로 제공되던 멀티미디어 시스템과 내비게이션 시스템이 통합된 하나의 시스템이다. 이에 따라 차량 운전시 운전 경로나 운전 정보를 안내하거나 방송 및 멀티미디어의 기능을 제공할 수 있으며, 차량 운전 생활에서 반드시 필요한 필수품으로 자리매김하고 있다.
그러나 전술된 전자기기(특히 AVN)를 조작하는데에 있어서, 터치 조작을 위해 손가락 또는 터치펜(Touch-Pen)을 화면에 직접 접촉하여 전자기기를 조작하고 있는데, 이는 직접 접촉할 여건이 마련되지 않거나 직접 접촉하기 불편한 상태에 있는 경우에는 전자기기를 조작하기에 어려운 문제가 있다.
위와 같은 문제를 해결하기 위하여 모바일 기기의 키버튼 또는 스크린을 직접 접촉하지 않고 조작을 위한 동작을 인식하여 전자기기의 조작을 제어할 수 있는 동작감지센서 기술이 개발되고 있다.
이러한 동작감지센서는, 적외선 또는 가시광선의 광원을 발광하는 발광소자와 광원을 입력받는 수광소자를 배치하여, 반사체 방향으로 발광되는 발광소자의 광원이 반사체에 의하여 반사되고, 반사된 광원을 수광소자가 입력받도록 구성하거나 또는 투과체 방향으로 발광되는 발광소자의 광원이 투과체에 투과되고, 투과된 광원을 수광소자가 입력받도록 구성하고 있다.
여기에서 수광소자는 일반적으로 포토 다이오드, 포토 트랜지스터 등을 사용하고 있으며, 수광소자가 광원(빛 에너지)을 감지하면 이를 전기 에너지로 변환하여 전류를 발생시키고, 상기 전류에 근거하여 제어부에 의해 전자기기를 비접촉식으로 제어하는 것이다.
이때 발광소자로부터 발광된 광원이 직접 수광소자로 전달되는 경우에는 간섭 작용이 발생하여 동작감지센서의 기능이 저하될 수 있다.
이에 따라 발광소자로부터 발광되는 광원이 수광소자에 전달되어 간섭 작용이 발생하는 것을 방지하기 위하여 발광소자와 수광소자 사이에 차폐벽을 설치하거나 각각의 차폐실을 설치하여 발광소자로부터 발광된 광원이 수광소자에 직접 전달되는 것을 방지하고 있다.
그러나 전술된 바와 같이 발광소자로부터 수광소자에 직접 전달되는 광원을 차단하더라도, 수광소자는 모든 파장영역의 광원(적외선, 자외선, 가시광선 등)에 반응을 하기 때문에, 주변 환경에 다른 광원들이 존재하는 경우 수광소자의 광원 입력에 영향을 받게 된다.
이러한 문제점으로 인하여, 외부 광원이 많은 장소에서는 비접촉식 동작 감지센서를 적용하는데 어려움이 있다.
이에 따라 동작감지센서에 대한 외부 광원의 영향을 줄이기 위하여, 발광하는 광원에 주파수를 포함하거나 또는 일정한 영역대의 파장을 사용하여 필터링하는 방법을 사용하고 있다.
그러나 전술된 방법에서도 외부 광원의 강도가 강한 경우에는 동작감지센서의 기능이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
한편 위와 같은 문제를 해결하기 위하여, 외부에 별도로 구비된 조도센서가 감지하는 주변의 조도값에 따라 수광소자가 일정한 양의 광원을 감지하도록 광원을 발광하는 보상소자를 이용하는 기술이 개발되고 있는데, 이러한 기술을 첨부된 도면의 도 1을 통해 설명한다.
도 1은 종래의 동작감지센서에서 수광소자에 보상용 광원을 발광하는 보상소자를 나타낸 것이다.
첨부된 도면의 도 1의 (a)는 보상소자(10)의 발광 방향을 수광소자(20) 측으로 구성한 것을 나타내고 있다.
그러나 첨부된 도면의 도 1의 (a)와 같이 구성되는 경우에, 상부로부터 입력되는 광원을 수광하도록 구성되는 수광소자(20)가 보상용 광원을 제대로 수광하기에 현실적으로 어려운 문제점이 있다.
또한 위의 경우, 보상소자(10)로부터 발광된 보상용 광원이 외부로 유출될 수도 있기 때문에 외부로 유출된 보상용 광원과 발광소자로부터 발광되는 광원이 혼돈되어 간섭 작용을 유발하고, 이에 따라 동작감지센서의 기능을 저하시킬 수 있다.
한편 위의 문제점을 해소하기 위하여 보상소자(10)에서 발광되는 광원을 상부로 향하게 하고, 상기 광원이 반사되어 수광소자(20)에 입력되도록 하기 위해 수광소자(20)와 보상소자(10)의 사이에 격벽(30)을 형성하도록 구성하는 기술이 개발되고 있다.
위와 같은 기술과 관련하여 본 출원인은 특허출원공고 제10-2012-0141072호에 광센서의 외란광 영향을 제거하기 위한 구조체 및 방법, 특허출원공고 제10-2013-0006882호에 광센서의 외란광 영향을 제거하기 위한 패키지 구조체를 출원한바 있다.
전술된 기술들은 위와 같이 보상소자(10)로부터 발광되는 보상용 광원을 격벽(30)을 통해 반사시켜 수광소자(20)에 입력하는 센서 구조체(첨부된 도면의 도 1의 (b))에 관한 것이다.
그러나 수광소자(20)와 보상소자(10) 사이에 격벽을 형성하는 것은, 첨부된 도면의 도 1의 (b)와 같이 보상용 광원의 반사 횟수를 증가시키므로 보상용 광원의 세기를 감소시킬 수 있다. 이로 인해 보상소자의 조도 보상 기능이 저하될 수 있으며, 이에 따라 보상용 광원을 통해 정밀하게 조도를 보상하는데 있어서 조도 보상을 방해하는 문제점이 있다.
또한 위와 같이 보상소자를 이용하여 보상용 빛을 수광소자에 입사하여 조도를 보상할 수 있다고 해도, 만일 발광소자에서 발광되는 광원이 수광소자에 직접 입사된다면 간섭 작용이 발생하기 때문에 동작감지센서의 기능이 저하될 수 있다.
이러한 문제점을 해소하기 위하여 별도의 커버를 포함하고, 상기 커버를 통해 발광소자의 광원이 수광소자에 직접 입사되는 것을 방지하는 기술이 등록특허공보 제10-1268340호에 차단커버가 장착된 일체형 모션 감지 스위치가 기재되어 있다.
위에 기재된 기술은 베이스와, 상기 베이스에 장착된 수광소자와, 상기 베이스에 상기 수광소자를 중심으로 이격 배치되어 상 방향으로 빛을 발산하는 다수 개의 LED칩과, 상기 LED칩과 수광소자 사이에 형성된 격벽과, 상기 LED칩, 수광소자 및 격벽의 상부에 배치되어 각각의 LED칩 중 상기 수광소자에 인접한 부분을 덮는 차단커버와, 상기 베이스에 장착되어 LED칩, 수광소자, 격벽 및 차단커버를 모두 덮는 투명한 커버체와, 상기 LED칩을 작동시키는 제어부를 포함하여 이루어지되, 상기 LED칩에서 발산된 빛은 차단커버에 의해 차단되어 수광소자가 배치된 방향의 반대 방향으로 방출되고, 수광소자는 각각의 LED칩에서 발산되어 반사체에 의해 반사되는 빛을 감지하여 제어부에 동작 신호를 보내며, 제어부는 동작신호를 받아 반사체의 모션을 인식하는 것으로 기재되어 있다.
그러나 위의 기술은 차단커버를 통해 LED칩에서 발산되는 빛을 차단하기 때문에 반사체를 감지할 수 있는 감지영역이 제한됨은 물론이고, LED칩에서 발산되는 빛이 차단되므로 감지할 수 있는 반사체의 동작이 제한될 수 있다.
또한 위의 기술은 커버체 또는 차단커버의 재질에 대하여 기재하고 있지 않으며, 만일 상기 재질을, 빛을 흡수하는 재질로 구성하는 경우에는, 수광소자에 빛이 수광되는 것을 방해하여 모션 인식에 대한 기능을 저하시킬 수 있다.
또한 커버체 또는 차단커버의 재질을, 빛을 반사시키는 재질로 구성하는 경우에는 빛의 반사에 의해 LED칩에서 발산되는 빛이 커버체에 구비된 오목형상의 렌즈에 의해 반사체에 조사되지 않고, 커버체와 차단커버의 틈으로 잔여의 빛이 조사되어 커버체의 내부에서 반사되다가 수광소자에 직접 입사되어 간섭작용을 발생시킬 수 있는 문제점이 있다.
따라서 전술된 문제점들을 해소하기 위하여 격벽(30)과 같은 별도의 구조 없이 보상소자(10)의 보상용 광원이 수광소자(20)에 입사되도록 할 수 있으며, 발광소자에서 발광되는 광원이 수광소자에 직접 입사되는 것을 차단할 수 있는 구성을 갖는 기술의 개발이 요구된다.
출원특허공보 제10-2012-0141072호(2012. 12. 06.) 출원특허공보 제10-2013-0006882호(2013. 01. 22.) 등록특허공보 제10-1268340호(2013. 05. 22.)
위와 같은 요구에 부응하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 발광소자에서 발광되는 빛을 이용하여 전자기기 등의 비접촉 조작을 가능하게 하는 비접촉 사용자 인터페이스를 위한 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 베이스, 전자기판, 수용함 및 윈도우 렌즈를 포함하고, 전자기판에 발광소자, 수광소자 및 보상소자를 설치하되, 상기 발광소자를 균등하게 또는 불균등하게 배열하는 비접촉 사용자 인터페이스를 위한 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 보상소자와 수광소자를 수용하는 수용함을 포함하여 보상소자에서 발광된 보상용 빛이 상기 반사체를 통해 반사되어 수광소자에 입사되도록 하는 비접촉 사용자 인터페이스를 위한 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 보상소자와 수광소자를 수용하는 수용함은 합성수지이며, 표면을 폴리싱(Polishing) 처리 및 코팅 처리하여 구성하고 상기 수용함에 입사되는 발광소자에서 발광되는 빛 및 상기 보상소자의 보상용 빛이 반사되도록 할 수 있는 비접촉 사용자 인터페이스를 위한 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 보상소자가 설치되는 조건에 따라 보상소자에서 발광되는 보상용 빛이 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있기 때문에 발광소자로부터 발광된 빛과 상기 보상용 빛이 혼돈되어 발생하는 간섭작용을 방지할 수 있는 비접촉 사용자 인터페이스를 위한 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명은 윈도우 렌즈를 포함하여 발광소자에서 발광되는 빛이 수광소자에 직접 입사되는 것을 방지할 수 있기 때문에 발광소자에서 발광되는 빛이 수광소자에 직접 입사되는 것을 방지할 수 있는 비접촉 사용자 인터페이스를 위한 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명은 윈도우 렌즈에 이중 프리즘 렌즈 구조체를 포함하여 발광소자에서 발광된 빛을 굴절시킬 수 있는 비접촉 사용자 인터페이스를 위한 장치를 제공하는 데 있다.
위와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 비접촉 사용자 인터페이스를 위한 장치는, 안착부가 형성되고, 상기 안착부의 양측에 지지대가 형성되는 베이스; 베이스의 안착부에 안착되며, 발광소자, 수광소자, 보상소자가 설치되는 전자기판; 발광소자를 수용하거나 수광소자와 보상소자를 수용하는 수용함; 및 전자기판과 수용함을 내부에 포함하여 베이스와 결합되는 윈도우 렌즈;를 포함하되, 발광소자는 전자기판에 균등하게 또는 불균등하게 배열되고, 수용함은, 발광소자를 수용하며, 발광소자의 상측에 발광렌즈가 구비된 발광소자 수용함;과 수광소자와 보상소자를 수용하며, 수광소자의 상측에 수광렌즈가 구비되고, 보상소자의 상측에 반사체가 형성된 수광소자 수용함;을 포함하는 것을 기술적 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 보상소자를 전자기판에 직립되도록 설치하고, 반사체는 직립 설치된 보상소자와 소정의 각도를 갖도록 형성되는 것을 기술적 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 윈도우 렌즈에 이중 프리즘 렌즈 구조체를 포함하여 발광소자에서 발광된 빛을 4번 굴절시키는 것을 기술적 특징으로 한다.
본 발명은, 보상소자를 형성하여 수광소자가 입력받는 환경의 조도를 조절할 수 있기 때문에 광센서의 오작동 또는 오차율을 방지할 수 있으며, 주위 조도에 따라 광센서를 사용하는 장소에 구애받지 않는 효과를 보유한다.
또한 본 발명은, 보상소자가 설치되는 조건에 따라 보상소자에서 발광되는 보상용 빛이 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있기 때문에 발광소자로부터 발광된 빛과 상기 보상용 빛이 혼돈되어 발생하는 간섭작용을 방지할 수 있는 효과를 보유한다.
더불어 본 발명은, 윈도우 렌즈를 포함하여 발광소자에서 발광되는 빛이 수광소자에 직접 입사되는 것을 방지할 수 있기 때문에 발광소자에서 발광되는 빛이 수광소자에 직접 입사되는 것을 방지할 수 있는 효과를 보유한다.
따라서 발광소자에서 발광되는 빛이 수광소자에 직접 입사되는 것으로 발생할 수 있는 간섭작용을 방지할 수 있는 효과를 보유한다.
도 1은 종래의 동작감지센서에서 수광소자에 보상용 광원을 발광하는 보상소자를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 비접촉 사용자 인터페이스를 위한 장치의 구성을 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 비접촉 사용자 인터페이스를 위한 장치에서 수광소자 수용함의 구성을 단면도로 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 비접촉 사용자 인터페이스를 위한 장치에서 수광소자 수용함에 구비된 반사체를 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 비접촉 사용자 인터페이스를 위한 장치가 갖는 감지영역(SA)의 일예를 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 비접촉 사용자 인터페이스를 위한 장치가 갖는 감지영역(SA)의 다른 일예를 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 비접촉 사용자 인터페이스를 위한 장치에서 발광소자가 발광되는 파장에 대응되는 감지영역의 일예를 나타낸 것이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 광센서의 조도 보상을 위한 센서 구조체의 구성을 나타낸 것이다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하, 도면을 참조하여 설명하기에 앞서, 본 발명의 요지를 드러내기 위해서 필요하지 않은 사항 즉 통상의 지식을 가진 당업자가 자명하게 부가할 수 있는 공지 구성에 대해서는 도시하지 않거나, 구체적으로 기술하지 않았음을 밝혀둔다.
다시 말해 본 명세서는, 본 발명에 따른 목적을 달성하기 위한 구성(예를 들어 베이스, 전자기판, 수용함 및 윈도우 렌즈 등)을 주요하게 설명할 수 있으며, 전체적인 구성 중 종래의 기술에 해당하는 설명은 생략한다.
본 발명은 발광소자를 이용하여 빛을 물체 방향으로 발광하고 물체로부터 반사되는 빛을 감지하는 것으로, 전자기기 등의 조작을 비접촉으로 수행할 수 있도록 하는 비접촉 사용자 인터페이스를 위한 장치에 관한 것이다.
이때 물체는, 위의 선행 기술에 기재된 반사체와 동일한 것으로, 이는 사용자의 손과 같이 사용자 신체의 일부일 수 있다. 그러나 다른 설계 조건에 따라서 반사체는, 적외선을 투과시키지 못하는 재질일 수도 있다.
따라서 본 발명에서 언급되는 반사체는, 수광소자 수용함의 내측에 경사지도록 구비된 경사면을 의미하는 것으로, 선행 기술에 기재된 반사체와 동일하게 취급되어서는 아니된다.
이러한 본 발명은, 베이스, 전자기판, 수용함 및 윈도우 렌즈로 이루어지는데, 이를 첨부된 도면을 통해 제1 실시예로 설명한다.
실시예 1. 비접촉 사용자 인터페이스를 위한 장치
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 비접촉 사용자 인터페이스를 위한 장치의 구성을 나타낸 것이다.
첨부된 도면의 도 2와 같이 본 발명은, 베이스(100), 전자기판(200), 수용함(300) 및 윈도우 렌즈(400)를 포함한다.
베이스(100)는, 본 발명에 따른 비접촉 사용자 인터페이스를 위한 장치의 하단에서 장치를 지지하는 것으로, 안착부(110) 및 안착부(110)의 양측에 지지대(120)가 형성되어 있다.
여기서 안착부(110)는 전자기판(200)이 안착되는 것으로, 이때 안착부(110)는 지지대(120)의 횡방향 중심축을 기준으로 하여 일정 각도를 갖도록 형성되고, 이에 따라 물체를 감지할 수 있는 감지영역이 결정될 수 있는데, 감지영역은 도면을 통해 하기에서 상세히 설명한다.
전자기판(200)은, 베이스(100)의 안착부(110)에 안착되는 것으로, 발광소자, 수광소자 및 보상소자가 설치된다.
이때 발광소자(210)는, 수광소자(220)에서 받아들이는 발광소자(210)의 광량에 따라 발광소자(211, 212, 213, 210n) 배열이 균등하게 또는 불균등하게 배열되는 것이다.
여기에서 균등하게 또는 불균등하게 배열되는 것의 의미는, 수광소자(220)로부터 발광소자(210)까지의 간격이 일정하거나 임의의 위치에 일정하지 않게 배열되는 것을 의미하는 것이다.
예를 들어 첨부된 도면의 도 2와 같이 수광소자(220)를 기준하여 발광소자(210)가 일렬 배열되되, 발광소자(210)가 수광소자(220)로부터 일정한 간격을 갖으며 일렬 배열되는 것이 균등 배열이고, 발광소자(210)가 수광소자(220)로부터 임의의 위치에 일정하지 않게 일렬 배열되는 것이 불균등 배열이다.
또한 첨부된 도면의 도 7과 같이 수광소자(220)를 기준하여 발광소자(210)가 사방(四方)에 배열되되, 발광소자(210)가 수광소자(220)로부터 일정한 간격을 갖으며 사방에 배열되는 것이 균등 배열이고, 발광소자(210)가 수광소자(220)로부터 사방의 임의의 위치에 일정하지 않게 배열되는 것이 불균등 배열이다.
전술된 바와 같이 발광소자(210)와 수광소자(200)의 간격이 균등하게 또는 불균등하게 배열될 수 있으며, 설계 조건에 따라서는 발광소자와 발광소자의 간격이 균등하게 또는 불균등하게 배열될 수도 있다.
즉 발광소자(210)로부터 발광되는 빛이 수광소자(220)에 입사되는 것을 최적화할 수 있고, 이에 따라 본 발명의 비접촉 사용자 인터페이스를 위한 장치의 기능을 향상시키기 위하여 상기 장치를 구성하는 조건에 따라서 수광소자(220)를 기준하여 배열되는 발광소자(210)의 간격을 균등하게 또는 불균등하게 배열하는 것이다.
따라서 발광소자(210)를 균일하게 배열하는 경우에는, 발광소자(210)에서 발광되는 빛을, 물체를 향해 균일하게 조사할 수 있기 때문에, 물체를 인식하거나 물체의 동작을 감지할 때에 불필요한 연산과정을 제거할 수 있고, 이에 따라 장치가 물체를 인식하는 시간을 단축시킬 수 있다.
다시 말해 전자기판(200)은, 전술된 발광소자, 수광소자 및 보상소자가 설치되는 회로기판을 의미하며, 바람직하게 PCB 기판으로 이루어질 수 있다.
발광소자(210)는, 전자기판(200)에 배열되고, 빛을 물체 방향으로 발광하도록 구성된다.
수광소자(220)는, 발광소자(100)로부터 발광되고, 물체를 통해 반사되는 빛을 수광한다.
보상소자(230)는, 수광소자(220)가 발광소자(210)의 빛을 수광하는 경우 주변 조도에 따라 발생할 수 있는 기능의 저하를 방지하기 위해 수광소자(210)에 보상용 빛을 입사한다.
이때 보상소자(230)는, 외부에 마련되어 주변 조도를 측정하고, 이를 측정신호로 출력하는 조도센서의 측정신호에 근거하여 보상용 빛의 밝기를 다르게 발광한다.
또한 전자기판(200)은, 수광소자(220)가 발광소자(210)로부터 발광되어 물체를 통해 반사되는 빛을 수광하도록 제어하며, 보상소자(230)가 조도센서의 측정신호에 근거하여 보상용 빛을 발광하도록 제어하고, 수광소자(220)로 입사된 발광소자(210)의 빛을 전기신호로 변환하여 상기 전기신호에 대한 제어를 수행하는 제어부(240)가 더 설치된다.
수용함(300)은, 전자기판(200)에 구비된 발광소자(210) 또는 수광소자(220), 보상소자(230)를 수용하는 것으로, 발광소자 수용함(310) 및 수광소자 수용함(320)으로 이루어진다.
발광소자 수용함(310)은, 발광소자(210)를 수용하는 것으로, 발광소자(210)가 전자기판(200)에 복수 개로 배열되는 경우 발광소자 수용함(310)도 복수 개로 구성될 수 있다.
다시 말해 발광소자 수용함(310)은, 발광소자(210)를 단일 개씩 수용하는 것이며, 이는 발광소자(210)가 단일 개로 구성되는 경우 발광소자 수용함(310)은 단일 개로 구성되며, 발광소자(210)가 복수 개로 구성되는 경우 발광소자 수용함(310)은 복수 개로 구성되는 것이다.
다른 설계 조건에 따라서 발광소자 수용함(310)은 발광소자(210)를 복수 개씩 수용할 수 있다. 따라서 발광소자 수용함(310)은, 복수 개의 발광소자(210)가 수용됨으로 인해 발생할 수 있는 간섭작용을 방지할 수 있는 구성으로 이루어진다.
또한 발광소자 수용함(310)은, 발광소자(210)의 상측에 발광렌즈를 구비하고 있으며, 상기 발광렌즈를 통해 발광소자(310)에서 발광되는 빛이 물체에 조사되도록 유도한다.
수광소자 수용함(320)은, 수광소자(220) 및 보상소자(230)를 수용하는 것으로, 본 발명에서는 보상소자의 조도 보상이 효율적으로 이루어질 수 있도록 구성하고 있는데, 이를 첨부된 도면의 도 3 및 도 4를 통해 설명한다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 비접촉 사용자 인터페이스를 위한 장치에서 수광소자 수용함의 구성을 단면도로 나타낸 것이며, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 비접촉 사용자 인터페이스를 위한 장치에서 수광소자 수용함에 구비된 반사체를 나타낸 것이다.
첨부된 도면의 도 3에 따른 수광소자 수용함(320)은, 수광소자(220) 및 보상소자(230)를 수용하고 있으며, 수광소자(220)의 상측에 수광렌즈(321)을 구비하고 있다.
첨부된 도면의 도 3과 같이 수광렌즈(321)는, 렌즈의 상측보다 하측이 더 볼록하게 구성된다.
따라서 발광소자로부터 발광되고, 물체에 반사되어 수광소자(220)에 수광되는 빛이 수광렌즈(321)를 통해 수광소자(220)에 집광될 수 있다.
다른 설계 조건에 따라서 렌즈(311, 321)는, 상측 및 하측 중 적어도 어느 하나 이상의 부분이 볼록으로 구성될 수 있다. 즉 전술된 제1 실시예의 렌즈 구성과 같이 양측을 볼록하게 형성할 수 있으며, 설계 조건에 따라서는 하측만 단일 볼록으로 구성할 수도 있다.
더불어 보상소자(230)에서 발광되는 보상용 빛은, 넓은 범위의 파장으로 분산되어 발광되기 때문에 수광렌즈(321)를 통해 외부로 유출될 수 있다.
이때 상기 수광렌즈(321)의 상측을, 첨부된 도면의 도 3과 같이 하측보다 볼록한 정도를 약하게 구성하여 보상용 빛이 수광렌즈(321)에 의해 물체가 존재하지 않는 측면으로 조사되도록 할 수 있다.
따라서 보상용 빛이 물체에 반사되어 수광소자(220)로 재입사되는 것을 방지할 수 있으며, 이에 따라 외부로 유출되는 보상용 빛으로 인해 발생할 수 있는 간섭작용을 방지할 수 있다.
이러한 수광소자 수용함(320)의 내측에는 첨부된 도면의 도 4와 같이 보상소자(230)에서 발광되는 보상용 빛을 반사시켜 수광소자(220)에 입사시키기 위한 반사체가 구비된다.
첨부된 도면의 도 4는, 보상소자(230)의 설치 위치에 따라 보상용 빛이 외부로 유출되는 것을 방지하는 수광소자 수용함의 구조를 도시한 것(a)과 반사체의 구성을 달리하여 보상용 빛이 외부로 유출되는 것을 방지하는 수광소자 수용함의 구조를 도시한 것(b)을 나타내고 있다.
먼저, 보상소자(230)를 전자기판(200)에 설치하는 조건에 따라 보상용 빛이 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있는데, 이는 보상용 빛의 최대 임계각이 반사체의 반사 범위에 포함되도록 설치하는 것이다.
다시 말해 보상소자(230)에서 발광되는 보상용 빛이, 수광소자 수용함(320)에 구비된 수광렌즈(321)와 반사체(322)가 접촉하는 지점을 초과하여 조사되지 않도록 상기 보상소자(230)를 설치하는 것이다(도 4의 (a)).
이때 수광소자 수용함(320)의 내측에 형성되는 반사체(322)의 각도는, 설계 조건에 따라서 보상소자(230)의 보상용 빛이 수광소자(220)에 가장 적절하게 입사될 수 있는 각도이면 충분하다.
또한 본 발명에 기재된 임계각은, 사전적인 의미의 임계각이 아니라, 발광되는 빛의 파장이 분산되는 최대 각도를 의미하는 것이다.
즉 넓은 범위의 파장 범위를 갖는 빛의 특성상, 본 발명에서의 빛의 임계각은, 방향에 따라 하나 이상의 의미를 포함한다. 따라서 본 발명에 임계각을 기재하는 것에 있어서, 방향에 따른 기재(예를 들어 상측 임계각, 하측 임계각)로 구분지어 설명하는바, 본 발명을 이해하는데에 혼란이 있을 수 없음을 강조하는 바이다.
설계 조건에 따라서 반사체(322)를, 수광소자 수용함(320)의 외부 방향으로 함몰된 오목 형상으로 구성할 수 있다.
이에 따라 반사체(322)를 통해 반사되는 보상소자(230)의 보상용 빛은 첨부된 도면의 도 4의 (b)와 같이 수광소자(220)에 집광되어 입사될 수 있다.
전술된 바와 같이 보상소자(230)의 보상용 빛을 반사시키기 위해 수광소자 수용함(120)의 내측에 구비되는 반사체(322)는 합성 수지재의 표면을 폴리싱 (Polishing, 고체의 표면에 다른 고체의 모서리나 표면으로 문질러 표면이 매끄러워지도록 연마재를 사용하는 연마 가공) 연마를 통해 매끄럽게 하고, 상기 표면에 금속으로 도금(코팅)된 재질일 수 있다.
또한 수광소자 수용함(320)의 내측에서 반사체(322) 이외의 부분을, 빛을 흡수하는 재질(색, 예를 들어 검은색)로 구성할 수 있다.
설계 조건에 따라서 수광소자 수용함(320)을 합성 수지재의 표면에 금속으로 도금된 재질로 구성할 수도 있다.
따라서 보상소자(230)가 설치되는 위치나 반사체(322)의 구성에 따라 상기 반사체(322)에 반사되는 보상용 빛이 외부로 유출되지 않고, 수광소자(220)에 입사되도록 할 수 있기 때문에, 조도 보상에 대한 기능을 상승시킬 수 있다.
여기에서 전술된 합성 수지재는, 사출 금형 플라스틱(Plastic Injection Mold)일 수 있다.
다시 말해 전술된 반사체(322) 또는 수광소자 수용함(320)은, 사출 금형 플라스틱의 표면에 금속으로 도금된 재질로 구성되는 것이다.
윈도우 렌즈(400)는, 전자기판(200)과 수용함(300)을 내부에 포함하여 베이스(100)와 결합되며, 빛이 유출 및 유입되는 광로(光路, 410)를 포함한다.
이에 따라 광로(410)는 유출광로 및 유입광로로 구분되며, 유출광로는 발광소자(210) 측에 형성되어 발광소자(210)에서 발광되는 빛이 유출되는 광로를 의미하고, 유입광로는 수광소자(220) 측에 형성되어 수광소자(220)에 수광되는 빛이 유입되는 광로를 의미한다.
또한 윈도우 렌즈(400)에 형성된 광로(410)는 각 수용함(310, 320)에 밀착되도록 구성한다.
따라서 발광소자(210)로부터 발광되는 빛이 수광소자(220)에 직접 입사되는 것을 방지할 수 있으며, 이에 따라 간섭작용의 발생을 예방할 수 있다.
이때 윈도우 렌즈(400)는, 발광소자(210)에서 발광된 빛이 광로(410)를 벗어나서 수광소자(220)에 직접 입사되는 것을 방지하기 위해 빛이 반사되지 않는 재질로 이루어질 수 있다.
설계 조건에 따라서 윈도우 렌즈(400)의 내부를 검은색으로 형성하여 광로(410)를 벗어난 발광소자(210)의 빛이 반사되지 않고 흡수되도록 할 수도 있다.
즉 윈도우 렌즈(400)의 광로(410)를 제외한 다른 부분은 빛을 투과시키지 않고, 반사시키지 않는 재질로 이루어지면 충분하다.
위와 같이 구성되는 본 발명에 따른 비접촉 사용자 인터페이스를 위한 장치의 감지영역을 첨부된 도면의 도 5 내지 도 7를 통해 설명한다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 비접촉 사용자 인터페이스를 위한 장치가 갖는 감지영역(SA)의 일예를 나타낸 것이며, 도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 비접촉 사용자 인터페이스를 위한 장치가 갖는 감지영역(SA)의 다른 일예를 나타낸 것이고, 도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 비접촉 사용자 인터페이스를 위한 장치에서 발광소자가 발광되는 파장에 대응되는 감지영역의 일예를 나타낸 것이다.
첨부된 도면의 도 5의 (a)에 따른 비접촉 사용자 인터페이스를 위한 장치의 감지 영역은, 상기 장치가 구성되는 각도에 따라서 다르게 설정될 수 있다.
이는 삼각함수를 이용하는 것으로, 최대 감지 거리(d)와 발광소자(210)에서 발광되는 빛의 임계각 중 하측 임계각과 지면 사이의 각도, 즉 지면 각도(θ)에 대응하는 탄젠트 θ(tan θ)의 삼각비를 곱하는 것으로, 지면에서부터 감지영역(SA, Sensing Area)의 하단 임계값까지의 높이(h)가 결정된다.
이에 상기 감지영역(SA)의 하단 임계값과 발광소자(210)에서 발광되는 빛의 임계각 중 상측 임계각에 해당하는 감지영역(SA)의 상단 임계값을 통해 감지영역(SA)의 범위를 결정할 수 있다.
예를 들어, 지면 각도(θ)가 15°를 이루도록 구성되고, 최대 감지 거리가 60mm인 경우에는, 지면 각도(θ) 15°에 대응되는 탄젠트의 삼각비인 0.2679를 상기 최대 감지 거리 60mm와 곱하는 것으로, 전술된 높이(h)를 16mm로 계산할 수 있다.
따라서 지면에서부터 감지영역(SA, Sensing Area)의 하단 임계값까지의 높이(h)는 16mm인 것으로 결정되고, 이로부터 발광소자(210)에서 발광되는 빛의 임계각 중 상측 임계각까지가 감지영역(SA)으로 결정되는 것이다.
또한 본 발명은, 발광소자(210)를 수용하는 발광소자 수용함(310)을 포함하는데, 이때 첨부된 도면의 도 5의 (b)와 같이 발광소자 수용함(310)에 구비되는 발광렌즈(311)의 일측에 프리즘(P)을 구비하는 것으로, 발광소자(210)에서 발광되는 빛의 방향을 조절할 수 있다.
다른 설계 조건에 따라서, 소정의 감지영역(SA)을 갖도록 구성하기 위해 윈도우 렌즈(400)에 이중 프리즘 렌즈 구조체를 포함할 수 있다.
즉, 발광소자(210)를 발광소자 수용함(310)에 수용하고, 발광소자(210)에서 발광되는 빛은 발광소자 수용함(310)의 발광렌즈(311)에서 투과되되, 상기 투과된 빛은 윈도우 렌즈(400)에 포함된 이중 프리즘 렌즈 구조체(420)에 의해 4번 굴절되어 외부로 방출됨으로 인해 일정영역에서 감지영역(SA)을 형성할 수 있다.
이를 첨부된 도면의 도 6을 통해 설명한다.
첨부된 도면의 도 6에 도시된 바와 같이 이중 프리즘렌즈 구조체(420)는 굴절면(421) 및 굴절 프리즘 렌즈(422)를 포함할 수 있다.
굴절면(421)은 발광소자(210)에서 발광된 광이 투과될 수 있는 재질로 구성될 수 있다. 아울러, 굴절면(421)은 광이 투과되면서 굴절되도록 구성될 수 있다.
굴절 프리즘 렌즈(422)는, 굴절면(421)에서 투과된 빛이 닿는 면 및 그 면의 맞은편 면이 빛이 굴절될 수 있도록 이루어진 프리즘으로 구성될 수 있다.
여기서, 굴절 프리즘 렌즈(422)는 빛이 투과될 수 있는 재질로 이루어질 수 있다.
또한, 도 6에서의 화살표는 빛의 진행방향을 나타내고 있는 것으로서, 발광소자(210)에서 발광된 빛은 굴절면(421)을 경로하면서 1차 굴절(r-1, refraction-1)될 수 있다.
그 후, 1차 굴절(r-1)된 빛은 굴절 프리즘 렌즈(422)를 통해 투과되며, 최초에 굴절 프리즘 렌즈(422)를 투과하면서 2차 굴절(r-2)될 수 있다.
또한, 2차 굴절(r-2)된 빛은 굴절 프리즘 렌즈(422)에서 2차 굴절(r-2)이 발생한 면의 반대측 면에서 3차 굴절(r-3)되며, 최종적으로 윈도우 렌즈(400)를 투과하면서 4차 굴절(r-4)될 수 있다.
이때, 빛이 각각 1차 굴절(r-1), 2차 굴절(r-2), 3차 굴절(r-3) 및 4차 굴절(r-4)되는 지점(굴절면, 굴절 프리즘 렌즈의 양면 및 윈도우 렌즈)은 투과되는 빛이 연속적으로 굴절되면서 투과될 수 있도록 구성되어야 함은 물론이다.
여기에서, 빛이 윈도우 렌즈(400)를 투과할 때에 굴절되는 것은, 도 2에서 도시한 바와 같이 윈도우 렌즈(400)의 굴곡된 구조에 따라 상기 윈도우 렌즈(400)를 통과하면서 빛이 굴절되도록 구성할 수 있다.
다른 일예로서, 빛이 투과되는 윈도우 렌즈(400)의 일측에 상술된 프리즘(P)을 구성하여 빛이 굴절되도록 구성할 수도 있다.
본 발명이 도 6과 같이 구성되는 경우, 보유하고자 하는 감지영역(SA)에 따라 1차 굴절(r-1), 2차 굴절(r-2), 3차 굴절(r-3) 및 4차 굴절(r-4)되는 지점(굴절면, 굴절 프리즘 렌즈의 양면 및 윈도우 렌즈(또는 프리즘))의 각도를 다양하게 할 수 있으며, 이에 따라 빛의 굴절각도 또한 다양하게 형성할 수 있다.
또한, 도 6에서는 굴절 프리즘 렌즈(422)를 삼각기둥의 형상으로 구성하고 있지만, 본 발명의 권리범위가 도면에 의해 한정될 수는 없는 것이므로, 도 6에 도시된 형상 외에도 2차 굴절(r-2) 및 3차 굴절(r-3)이 발생할 수 있는 구성이면 충분하다.
첨부된 도면의 도 7은, 발광소자(210)가 빛을 발광하는 방향의 맞은편에서 바라봤을 때의 감지영역(SA)을 도시한 것이다.
즉 첨부된 도면의 도 7에 따르면, 발광소자(210)는 4개로 구성되고, 이에 따라 각 발광소자에서 발광되는 빛의 파장 범위에 해당하는 4부분의 감지영역(4-SA)을 나타내고 있다.
다시 말해서 위에서 언급한 바와 같이 발광소자(210)는 전자기판(200)에 균등하게 또는 불균등하게 배열되는데, 다만 첨부된 도면의 도 7과 같이 각 발광소자에서 발광되는 빛의 파장 범위가 서로 중첩되지 않도록 균등 또는 불균등하게 배열된다.
반면에 본 발명에 따른 발광소자는, 설계 조건(배열 위치)에 따라서 첨부된 도면의 도 7과는 다르게, 빛의 파장 범위가 중첩되도록 구성될 수 있는데, 이와 같이 발광소자에서 발광되는 빛의 파장 범위가 중첩되도록 구성하는 경우에는 각 발광소자에서 발광되는 빛에 주파수를 설정하되, 상기 주파수를 각각 다르게 설정할 수 있다.
이에 따라 수광소자가, 다른 주파수를 갖으며 중첩되는 발광소자의 빛을 수광하기 때문에 발광소자의 빛이 중첩됨으로 발생시키는 간섭작용을 방지할 수 있고, 이는 본 발명에 따른 비접촉 사용자 인터페이스를 위한 장치의 기능을 향상시킬 수 있다.
또한 첨부된 도면의 도 7과 같이 발광소자(210)의 위치보다 감지영역(SA)이 더 높게 나타나는 이유는, 도 5에서 기재한 바와 같이 발광소자(210)의 빛이 발광되는 지면각도(θ)가 0°이상으로 존재하기 때문이며, 전술된 바와 같이 상기 지면각도(θ) 및 발광소자(210)에서 발광되는 빛의 최대 감지 거리(d)에 따라 높이(h)가 존재하기 때문이다.
한편 위와 같은 본 발명의 발광소자 및 보상소자는 전자기판에 설치되되, 수광소자를 기준으로 하여 상, 하, 좌, 우 또는 대각선 방향에 설치될 수 있다.
이를 제2 실시예로 하여 첨부된 도면의 도 8을 통해 설명한다.
실시예 2. 다른 형태를 갖는 비접촉 사용자 인터페이스를 위한 장치
첨부된 도면의 도 8에 따른 본 발명은, 전자기판(200)에 수광소자(220)를 기준으로 하여 발광소자(210)를 대각선 사방으로 설치하고 있다.
또한 제2 실시예에 따라 본 발명의 비접촉 사용자 인터페이스를 위한 장치를 구성하는 경우에는, 발광소자 수용함(310) 및 보상소자 수용함(320)의 위치는 발광소자(210) 및 수광소자(220)의 위치에 따라 달라질 수 있음은 물론이다.
더불어 수광소자(220)와 함께 수광소자 수용함(320)에 수용되는 보상소자(230) 또한 위치가 달라질 수 있다.
또한 제2 실시예에서도 발광소자(210)는, 균등 간격으로 배열된다.
이에 따라 발광소자(210), 수광소자(220) 및 보상소자(230)가 전자기판(200)에 일렬로 설치되는 제1 실시예와는 다른 감지영역을 갖을 수 있고, 제1 실시예에 따른 비접촉 사용자 인터페이스를 위한 장치에 적용 불가능한 기술 분야에도 응용하여 적용할 수 있다.
예를 들어 본 발명에 따른 비접촉 사용자 인터페이스를 위한 장치가 소형제품 또는 장치 설치의 공간 제한이 있는 기술에 적용되는 경우, 제1 실시예에 따른 구성보다는 제2 실시예에 다른 구성을 적용할 수 있는 것이다.
즉 본 발명에 따른 비접촉 사용자 인터페이스를 위한 장치는, 발광소자, 수광소자 및 보상소자가 전자기판에 설치되되, 상기 발광소자를 균등하게 배열하면 충분하며, 본 발명에 따른 구성이 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니다.
다시 말해 본 발명에 따른 비접촉 사용자 인터페이스를 위한 장치는, 제1 실시예 및 제2 실시예에 따른 구성 이외에도, 본 발명의 목적을 달성하는 다른 배열(예를 들어 삼각 배열, 원형 배열 등)의 형태로 구성될 수도 있는 것이다.
이와 같이 이루어지는 본 발명은, 보상소자를 형성하여 수광소자가 입력받는 환경의 조도를 조절할 수 있기 때문에 광센서의 오작동 또는 오차율을 방지할 수 있으며, 주위 조도에 따라 광센서를 사용하는 장소에 구애받지 않는다.
또한 본 발명은, 보상소자가 설치되는 조건에 따라 보상소자에서 발광되는 보상용 빛이 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있기 때문에 발광소자로부터 발광된 빛과 상기 보상용 빛이 혼돈되어 발생하는 간섭작용을 방지할 수 있다.
더불어 본 발명은, 윈도우 렌즈를 포함하여 발광소자에서 발광되는 빛이 수광소자에 직접 입사되는 것을 방지할 수 있기 때문에 발광소자에서 발광되는 빛이 수광소자에 직접 입사되는 것을 방지할 수 있다.
따라서 발광소자에서 발광되는 빛이 수광소자에 직접 입사되는 것으로 발생할 수 있는 간섭작용을 방지할 수 있다.
한편, 상기에서 도 2 내지 도 8을 이용하여 서술한 것은, 본 발명의 주요 사항만을 서술한 것으로, 그 기술적 범위 내에서 다양한 설계가 가능한 만큼, 본 발명이 도 2 내지 도 8의 구성에 한정되는 것이 아님은 자명하다.
100 : 베이스 110 : 안착부
120 : 지지대 200 : 전자기판
210 : 발광소자 220 : 수광소자
230 : 보상소자 240 : 제어부
300 : 수용함 310 : 발광소자 수용함
320 : 수광소자 수용함 400 : 윈도우 렌즈
410 : 광로 420 : 이중 프리즘 렌즈 구조체
421 : 굴절면 422 : 굴절 프리즘 렌즈
423 : 굴절렌즈

Claims (11)

  1. 안착부가 형성되고, 상기 안착부의 양측에 지지대가 형성되는 베이스;
    상기 베이스의 안착부에 안착되며, 발광소자, 수광소자, 보상소자가 설치되는 전자기판;
    상기 발광소자를 수용하거나 수광소자와 보상소자를 수용하는 수용함; 및
    상기 전자기판과 수용함을 내부에 포함하여 상기 베이스와 결합되는 윈도우 렌즈;를 포함하되,
    상기 발광소자는 상기 수광소자에 입사되는 발광소자의 광량에 따라 상기 전자기판에 균등 또는 불균등하게 배열되고,
    상기 수용함은,
    상기 발광소자를 수용하며, 발광소자의 상측에 발광렌즈가 구비된 발광소자 수용함;과
    상기 수광소자와 보상소자를 수용하며, 상기 수광소자의 상측에 수광렌즈가 구비되고, 상기 보상소자의 상측에 반사체가 형성된 수광소자 수용함;을 포함하되,
    상기 보상소자는,
    보상용 빛의 최대 임계각이 상기 반사체의 반사 범위에 포함되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 비접촉 사용자 인터페이스를 위한 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 반사체는,
    상기 보상소자에서 발광되는 보상용 빛을 반사시키기 위한 경사면인 것으로,
    상기 보상용 빛은 상기 반사체에 의해 반사되어 상기 수광소자에 입사되는 것을 특징으로 하는 비접촉 사용자 인터페이스를 위한 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 보상소자는,
    상기 전자기판에 직립으로 설치되며,
    상기 반사체는 상기 직립으로 설치된 보상소자와 소정의 각도를 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 비접촉 사용자 인터페이스를 위한 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 반사체는 합성 수지재의 표면에 폴리싱 연마 및 코팅된 재질인 것을 특징으로 하는 비접촉 사용자 인터페이스를 위한 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 수광소자 수용함은 합성 수지재의 표면에 폴리싱 연마 및 코팅된 재질인 것을 특징으로 하는 비접촉 사용자 인터페이스를 위한 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 반사체는,
    상기 수광소자 수용함의 외부 방향으로 함몰된 오목 형상인 것을 특징으로 하는 비접촉 사용자 인터페이스를 위한 장치.
  7. 삭제
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 윈도우 렌즈는,
    상기 발광소자에서 발광되는 빛이 상기 수광소자에 직접 입사되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 비접촉 사용자 인터페이스를 위한 장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    주변의 조도를 측정하고, 이를 측정신호로 출력하는 조도센서를 외부에 더 마련하며,
    상기 보상소자는,
    상기 조도센서의 측정신호에 근거하여 발광되는 보상용 빛의 밝기가 가변되는 것을 특징으로 하는 비접촉 사용자 인터페이스를 위한 장치.
  10. 청구항 1 또는 청구항 9에 있어서,
    상기 전자기판에는 제어부가 더 설치되며,
    상기 제어부는,
    상기 발광소자에서 발광되어 물체를 통해 반사되는 빛을 상기 수광소자가 수광하도록 제어하며, 상기 보상소자가 상기 조도센서의 측정신호에 근거하여 보상용 빛을 발광하도록 제어하고, 상기 수광소자로 입사된 발광소자의 빛을 전기신호로 변환하여 상기 전기신호에 대한 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 비접촉 사용자 인터페이스를 위한 장치.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 윈도우 렌즈는 이중 프리즘 렌즈 구조체를 포함하는 것을 특징으로 하는 비접촉 사용자 인터페이스를 위한 장치.
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