KR101573756B1 - Optical input device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 광학 입력 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다양한 방향에서 감지 대상 물체의 움직임을 감지할 수 있는 광학 입력 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an optical input device, and more particularly to an optical input device capable of detecting movement of an object in various directions.
광학 입력 장치는 광을 이용하여 감지 대상 물체의 움직임을 감지하여 전기적 신호를 발생시키는 입력 장치이다. 광학 입력 장치는 통상적으로 개인용 컴퓨터, 랩톱 컴퓨터 또는 태블릿 컴퓨터 등에서 디스플레이 장치 상에 표시되는 커서 또는 아이콘 등을 이동시키기 위한 마우스의 용도로 사용된다. 또한, 기계적인 움직임에 의해 입력신호를 발생시켜 제어되는 전자 장치에서도 움직임을 감지하기 위해 사용된다.The optical input device is an input device for generating an electrical signal by sensing the movement of an object to be sensed using light. The optical input device is typically used for a mouse for moving a cursor or an icon displayed on a display device in a personal computer, a laptop computer, a tablet computer, or the like. Also, it is used to detect motion in an electronic device controlled by generating an input signal by a mechanical motion.
통상적인 광학 입력 장치는 광원 및 광감지부를 포함하여 구성된다. 광원에서는 특정 파장 대역을 포함하는 광이 발생하고, 발생된 광이 감지 대상 물체에 반사된다. 광감지부는 반사된 광을 수광하여 감지 대상 물체의 움직임을 감지할 수 있다.A typical optical input device includes a light source and a light sensing unit. In the light source, light including a specific wavelength band is generated, and the generated light is reflected to the object to be sensed. The light sensing unit receives the reflected light and can sense the movement of the sensing object.
광원 및 광감지부는 다양한 방식으로 기판에 실장된다. 통상적으로 사용되는 광원은 실장된 기판에 수직 방향으로 광이 조사되며, 광감지부는 실장된 기판에 수직 방향에서 조사된 광을 감지한다. 그리고 광원 및 광감지부가 실장된 기판은 다른 전자 장치에 실장된다. 따라서 종래의 광학 입력 장치의 경우 수직 방향의 감지 대상 물체의 움직임은 감지할 수 있지만, 다른 방향의 감지 대상 물체의 움직임을 감지하기 어렵다는 문제가 있었다.The light source and the light sensing portion are mounted on the substrate in various ways. A commonly used light source is irradiated with light in a direction perpendicular to the mounted substrate, and the light sensing unit senses light irradiated in a direction perpendicular to the mounted substrate. And the substrate on which the light source and the light sensing part are mounted is mounted on another electronic device. Therefore, in the conventional optical input device, there is a problem that it is difficult to sense the movement of the object to be sensed in the other direction although the motion of the object in the vertical direction can be sensed.
특히 최근 소형화된 폼펙터를 채용하면서도 복합적인 기능을 수행할 수 있는 전자 장치가 보편화됨에 따라, 수직 방향뿐만 아니라 수평 방향 등 다양한 방향의 감지 대상 물체의 움직임을 감지할 수 있는 광학 입력 장치에 대한 필요성이 증대되고 있다.Particularly, recently, electronic devices capable of performing a complex function while adopting a miniaturized form factor have become popular, and there is a need for an optical input device capable of detecting movement of objects in various directions such as a vertical direction as well as a horizontal direction Is increasing.
본 발명이 해결하려는 과제는, 수직 방향뿐만 아니라 수평 방향 등 다양한 방향의 감지 대상 물체의 움직임을 감지할 수 있는 광학 입력 장치를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide an optical input device capable of detecting movement of objects in various directions such as a vertical direction as well as a horizontal direction.
본 발명이 해결하려는 다른 과제는, 상기 광학 입력 장치에 있어서 구조가 간소하고 제조 단가가 저렴한 구조를 제공하는 것이다. Another object to be solved by the present invention is to provide a structure that is simple in structure and low in manufacturing cost in the optical input device.
본 발명이 해결하려는 또 다른 과제는, 상기 광학 입력 장치에 있어서 SMT 공정이 가능할 정도의 내열성을 가지는 구조를 제공하는 것이다.Another object to be solved by the present invention is to provide a structure having a heat resistance enough to enable an SMT process in the optical input device.
본 발명이 해결하려는 또 다른 과제는, 상기 광학 입력 장치에 있어서 향상된 내충격성을 가지는 구조를 제공하는 것이다.Another object to be solved by the present invention is to provide a structure having improved impact resistance in the optical input device.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 광학 입력 장치는 기판 상부에 결합되는 광원, 상기 광원과 이격되어 상기 기판 상부에 결합되는 광감지부, 상기 광원이 생성하는 광의 적어도 일부는 굴절시키거나 차폐하는 광학소자부, 다수 개의 면을 포함하고, 그 중 제1 면은 상기 기판 하부와 결합하는 지지체 및 상기 제1 면에서 상기 지지체의 제2 면까지 연장되어 전기 신호를 전달할 수 있는 신호라인부를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an optical input device comprising: a light source coupled to an upper portion of a substrate; a light sensing portion spaced apart from the light source and coupled to the substrate; at least a portion of light generated by the light source is refracted or shielded And a signal line portion extending from the first surface to the second surface of the support and capable of transmitting an electrical signal.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제2 면에 형성된 신호라인부는 회로기판에 표면실장(suface mouting)될 수 있는 단자를 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the signal line portion formed on the second surface may include a terminal that can be surface-mounted on the circuit board.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 신호라인부는 상기 제1 면 상에서 상기 기판 하부에 형성된 도전성 패드와 전기적으로 연결되는 제1 단자 및 상기 제1 단자와 전기적으로 연결되고 상기 제2 면 상에서 신호를 입출력하는 제2 단자를 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the signal line portion includes a first terminal electrically connected to a conductive pad formed on a lower surface of the substrate on the first surface, and a second terminal electrically connected to the first terminal, And a second terminal for input and output.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제2 단자는 회로기판에 표면실장되어 결합될 수 있다.In an embodiment of the present invention, the second terminal may be surface mounted on the circuit board and coupled.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 신호라인부의 일단은 상기 기판 하부와 상기 제1 면 사이에 위치하여 상기 기판 하부에 형성된 도전성 패드와 전기적으로 연결될 수 있다.In one embodiment of the present invention, one end of the signal line portion may be located between the lower surface of the substrate and the first surface, and may be electrically connected to a conductive pad formed under the substrate.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 신호라인부가 통과하는 두 면 사이의 경계 중 적어도 하나는 완만한 곡면으로 형성될 수 있다.In one embodiment of the present invention, at least one of the boundaries between the two surfaces through which the signal line passes may be formed into a gentle curved surface.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 면과 상기 제2 면은 서로 인접한 면일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the first surface and the second surface may be adjacent to each other.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 면과 상기 제2 면은 서로 수직일 수 있다.In an embodiment of the present invention, the first surface and the second surface may be perpendicular to each other.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 광원은 상기 제1 면에 수직인 방향으로 광을 조사할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the light source may irradiate light in a direction perpendicular to the first surface.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 광감지부는 상기 제1 면에 수직인 방향으로 조사되는 광을 감지할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the light sensing unit may sense light emitted in a direction perpendicular to the first surface.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 기판과 상기 지지체는 서로를 결합시키는 결합부를 구비할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the substrate and the support may have coupling portions for coupling the substrate and the support.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 결합부는 상기 기판에 형성된 삽입홀과 상기 지지체의 표면에서 돌출되어 상기 삽입홀에 삽입되는 삽입돌기를 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the coupling portion may include an insertion hole formed in the substrate and an insertion protrusion protruding from the surface of the support and inserted into the insertion hole.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 신호라인부는 연성필름 상에 형성된 도전성 패턴일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the signal line portion may be a conductive pattern formed on the flexible film.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 연성필름은 상기 지지체의 표면 상에 결합될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the flexible film may be bonded onto the surface of the support.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 연성필름과 상기 지지체는 내열성 접착제를 통해 결합될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the flexible film and the support may be bonded through a heat-resistant adhesive.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 연성필름과 상기 지지체는 서로를 결합시키는 결합부를 구비할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the flexible film and the support may have coupling portions for coupling the flexible film and the support.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 결합부는 상기 연성필름에 형성된 삽입홀과 상기 지지체의 표면에서 돌출되어 상기 삽입홀에 삽입되는 삽입돌기를 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the coupling portion may include an insertion hole formed in the flexible film and an insertion protrusion protruded from the surface of the support and inserted into the insertion hole.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 결합부는 상기 제1 면 상에 형성될 수 있다.In an embodiment of the present invention, the engaging portion may be formed on the first surface.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 결합부는 상기 제1 면과 반대 방향에서 상기 제2 면과 인접한 면에 형성될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the engaging portion may be formed on a surface adjacent to the second surface in a direction opposite to the first surface.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 신호라인부는 상기 지지체의 표면 상에 형성된 도전성 패턴일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the signal line portion may be a conductive pattern formed on the surface of the support.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 도전성 패턴은 상기 지지체의 표면 상에 선택적으로 도금되어 형성된 도금층일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the conductive pattern may be a plating layer selectively formed on the surface of the support.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 지지체는 비도전성이었다가 레이저가 조사되면 도전성으로 변화하는 첨가물을 포함하는 수지재로 형성되고, 상기 신호라인부는 상기 지지체의 표면 중 레이저가 조사된 영역에 선택적으로 도금되어 형성된 도금층일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the support is formed of a resin material that is non-conductive but changes in conductivity when irradiated with a laser, and the signal line portion is selectively formed in a region of the surface of the support, Or the like.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 첨가물은 스피넬 또는 이와 유사한 구조를 가지는 금속화합물을 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the additive may comprise a metal compound having a spinel or similar structure.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 신호라인부는 일부가 상기 지지체의 표면으로 노출되도록 상기 지지체의 내부에 삽입되어 사출되는 금속 구조물일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the signal line portion may be a metal structure that is inserted and injected into the support so that a part of the signal line portion is exposed to the surface of the support.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 광학소자부는 렌즈 프리즘 및 광차폐부를 포함할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the optical element unit may include a lens prism and a light-shielding portion.
본 발명의 일 실시예에 따른 광학 입력 장치는 수직 방향뿐만 아니라 수평 방향 등 다양한 방향의 감지 대상 물체의 움직임을 감지할 수 있는 효과가 있다.The optical input device according to an embodiment of the present invention is capable of detecting movement of objects in various directions such as a vertical direction as well as a horizontal direction.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 입력 장치는 구조가 간소하고 제조 단가가 저렴하다.In addition, the optical input device according to an embodiment of the present invention is simple in structure and low in manufacturing cost.
또한, 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 입력 장치는 SMT 공정이 가능할 정도의 내열성을 가진다.In addition, the optical input device according to an embodiment of the present invention has heat resistance enough to enable the SMT process.
또한, 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 입력 장치는 향상된 내충격성을 가져 다양한 용도에 사용될 수 있다.Further, the optical input device according to an embodiment of the present invention also has improved impact resistance and can be used for various applications.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 입력 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 광학 입력 장치의 분해 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시한 광학 입력 장치를 AA'를 따라 절단한 단면도이다.
도 4는 도 3의 일부분을 확대하여 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학 입력 장치의 사시도이다.
도 6은 도 5에 도시된 광학 입력 장치의 분해 사시도이다.
도 7은 도 4에 도시한 광학 입력 장치를 BB'를 따라 절단한 단면도이다.
도 8은 도 7의 일부분을 확대하여 도시한 것이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광학 입력 장치의 단면도이다.1 is a perspective view of an optical input device according to an embodiment of the present invention.
2 is an exploded perspective view of the optical input device shown in Fig.
3 is a cross-sectional view of the optical input device shown in FIG. 1 taken along line AA '.
Fig. 4 is an enlarged view of a part of Fig.
5 is a perspective view of an optical input device according to another embodiment of the present invention.
6 is an exploded perspective view of the optical input device shown in Fig.
Fig. 7 is a cross-sectional view of the optical input device shown in Fig. 4 taken along BB '. Fig.
Fig. 8 is an enlarged view of a part of Fig. 7. Fig.
9 is a cross-sectional view of an optical input device according to another embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 본 발명을 설명하는데 있어서, 해당 분야에 이미 공지된 기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명을 부가하는 것이 본 발명의 요지를 불분명하게 할 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명에서 이를 일부 생략하도록 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 용어들은 본 발명의 실시예들을 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 해당 분야의 관련된 사람 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In describing the present invention, if it is judged that it is possible to make the gist of the present invention obscure by adding a detailed description of a technique or configuration already known in the field, it is omitted from the detailed description. In addition, terms used in the present specification are terms used to appropriately express embodiments of the present invention, which may vary depending on the person or custom in the field. Therefore, the definitions of these terms should be based on the contents throughout this specification.
이하, 첨부한 도 1 내지 도 4를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 입력 장치에 대해 설명한다.Hereinafter, an optical input device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4 attached hereto.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 입력 장치의 사시도이다. 도 2는 도 1에 도시된 광학 입력 장치의 분해 사시도이다. 도 3은 도 1에 도시한 광학 입력 장치를 AA'를 따라 절단한 단면도이다. 도 4는 도 3의 일부분을 확대하여 도시한 것이다.1 is a perspective view of an optical input device according to an embodiment of the present invention. 2 is an exploded perspective view of the optical input device shown in Fig. 3 is a cross-sectional view of the optical input device shown in FIG. 1 taken along line AA '. Fig. 4 is an enlarged view of a part of Fig.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 광학 입력 장치는 광원(130), 광감지부(150), 광학소자부(170), 지지체(200) 및 신호라인부(210)를 포함한다.1 to 4, the optical input device of the present invention includes a
광원(130) 및 광감지부(150)는 기판(110)에 실장되어 결합된다. 기판(110)은 인쇄회로기판(PCB; Printed Circuit Board)으로 형성될 수 있으며, 연성회로기판(Flexible PCB) 또는 표면에 도전성 패턴이 인쇄된 임의의 사출구조물 등도 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The
기판(110)의 상부에는 광원(130) 및 광감지부(150)에 전원을 공급하거나 신호를 입출력하기 위해서 회로 패턴이 형성되어 있다. 기판(110)의 하부에는 신호가 입출력될 수 있는 도전성 패드(111)가 형성될 수 있다. 도전성 패드(111)는 기판(110) 상부의 회로 패턴과 전기적으로 연결되어 있을 수 있다.A circuit pattern is formed on the
광원(130) 및 광감지부(150)는 다양한 방식으로 기판(110)과 결합될 수 있다. 예를 들어, 와이어 본딩(Wire-bonding) 방식 또는 BGA(Ball Grid Array) 방식 등이 사용될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.The
광원(130) 및 광감지부(150)는 기판(110) 상에서 소정의 거리를 두고 이격되어 위치한다. 광원(130) 및 광감지부(150) 사이에는 후술할 광차폐부가 위치하여 광원(130)의 광이 직접 광감지부(150)에 조사되지 않도록 광을 차폐할 수 있다.
The
광원(130)은 소정의 파장 대역을 포함하는 광을 생성한다. 광원(130)이 생성하는 광은 예를 들어, 850nm 부근의 파장 대역을 갖는 적외선일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 광원(130)은 예를 들어, 발광 다이오드(LED; Light Emitting Diode), 레이저 다이오드(LD; Laser Diode) 또는 램프형 소자 등일 수 있다.The
광원(130)은 결합된 기판(110)에 수직인 방향(d)으로 광을 조사하는 것일 수 있다. 광이 수직으로 조사된다는 것은 소정의 조사각을 가지고 퍼지며 조사되는 빔의 중심부가 기판(110)에 수직인 방향(d)과 동일하거나 거의 근접한다는 것을 의미한다.The
광원(130)은 실장면에 수직인 방향(d)으로 광을 조사하는 것일 수 있고, 따라서 광원(130)이 기판(110)에 비스듬한 각도로 기울어져서 실장된다면 광이 기판(110)에 수직인 방향(d)이 아닌 비스듬한 각도로 조사될 수도 있다. 그러나 통상적인 광원(130)은 실장면인 기판(110)에 수평이 되도록 실장되도록 설계되는 것이 일반적이다. 따라서 이러한 경우 광원(130)은 기판(110)에 수직인 방향(d)으로 광을 조사하게 된다.
The
광감지부(150)는 광원(130)이 생성하는 광을 감지하기 위한 수광소자이다. 따라서 광감지부(150)는 광원(130)이 생성하는 광의 파장 대역을 수광할 수 있다. 광감지부(150)는 예를 들어, 포토 다이오드(PD; Photo Diode) 등을 포함할 수 있다.The
광감지부(150)는 결합된 기판(110)에 수직인 방향(d)으로 조사되는 광을 감지하는 것일 수 있다. 수직으로 조사되는 광을 감지한다는 것은 소정의 감지각(FOV; Field Of View)를 가지고 광을 감지하는 영역에 있어서, 그 중심부가 기판(110)에 수직인 방향(d)과 동일하거나 거의 근접한다는 것을 의미한다.The
광감지부(150)는 실장면에 수직인 방향(d)으로 조사되는 광을 감지하는 것일 수 있고, 따라서 광감지부(150)가 기판(110)에 비스듬한 각도로 기울어져서 실장된다면 광이 기판(110)에 수직인 방향(d)이 아닌 비스듬한 각도로 조사되는 경우도 감지가 가능하다. 그러나 통상적인 광감지부(150)는 실장면인 기판(110)에 수평이 되도록 실장되도록 설계되는 것이 일반적이다. 따라서 이러한 경우 광감지부(150)는 기판(110)에 수직인 방향(d)으로 조사되는 광을 감지하게 된다.The
여기서, 광감지부(150)가 감지하는 기판(110)에 수직인 방향(d)으로 조사되는 광은 광원(130)이 생성한 광이 감지 대상 물체의 표면에 반사된 것일 수 있다. 광원(130)과 광감지부(150)는 통상적으로 동일한 방향을 바라보게 실장되어 상기 방향으로 광을 조사하고, 상기 방향에서 조사되는 광을 감지하도록 설계된다.Here, light emitted in the direction (d) perpendicular to the
광감지부(150)는 광을 감지하여 전기적인 신호로 변환한다. 더불어 광감지부(150)는 전기적인 신호를 디지털 신호로 변환할 수도 있다. 또한, 광감지부(150)는 디지털 신호를 처리하여 감지 대상 물체의 움직임의 방향 및 속도 등을 계산할 수 있다.
The
광학소자부(170)는 광원(130) 및 광감지부(150)의 상부에 위치하여 광원(130)이 생성하는 광의 적어도 일부 굴절시키거나 차폐한다. 광학소자부(170)는 렌즈 프리즘 및 광차폐부를 포함할 수 있다.The
렌즈 프리즘은 광원(130)에서 생성된 광의 적어도 일부를 굴절시키거나 산란시켜 광을 감지 대상 물체 측으로 조사되게 한다. 상기 광은 감지 대상 물체의 표면에서 반사되어 광감지부(150) 측으로 조사된다. 여기서 반사된 광은 집광 렌즈를 통해 광감지부(150)를 향해 집광될 수 있다.The lens prism refracts or scatters at least a part of the light generated by the
광차폐부는 광원(130)과 광감지부(150) 사이에 위치하여 광원(130)의 광 중 감지 대상 물체에 반사되어 조사되는 것이 아닌 산란광 등을 차폐한다. 만약 광원(130)의 광이 직접 광감지부(150)에 조사되는 경우 오작동이 야기될 수 있다.The light shielding part is located between the
또한, 외부에서 유입되는 광 중 광감지부(150)가 감지하는 광의 파장 대역을 선택적으로 차폐하는 광학 필터가 더 포함될 수 있다.
In addition, the
광원(130) 및 광감지부(150) 등을 덮을 수 있는 덮개가 더 포함될 수 있다. 덮개는 광원(130) 및 광감지부(150)를 외부 충격으로 보호할 수 있고, 다양한 형태로 형성될 수 있어 심미감을 향상시킬 수 있다. 덮개의 상면은 감지 대상 물체가 직접 접촉되는 접촉면이 형성될 수 있다.
A cover for covering the
지지체(200)는 다수 개의 면을 포함한다. 지지체(200)는 예를 들어, 도면에 도시된 것과 같이 육면체 형상을 가질 수 있으나, 그 용도 및 목적에 따라 사면체, 팔면체 등 다양한 형상으로 형성될 수 있다.The
지지체(200)는 사출 성형에 의해 형성될 수 있다. 지지체(200)는 내열성을 가지는 플라스틱 수지재 등으로 형성될 수 있다. 따라서 본 발명의 광학 입력 장치가 SMT(Surface Mounting Technology; 표면실장기술)에 의해 실장되더라도 지지체(200)가 유지될 수 있다.The
지지체(200)의 다수 개의 면 중 제1 면(201)은 기판(110) 하부와 결합한다. 제1 면(201)과 기판(110) 하부가 결합하는 것은 직접 맞닿으며 결합할 수도 있으며, 그 사이에 다른 구성 요소가 위치한 상태에서 결합하는 것일 수도 있다.The
기판(110)과 지지체(200)를 서로 결합시키기 위해서 결합부(115)가 구비될 수 있다. 결합부(115)에 의해 기판(110)과 지지체(200)가 견고하게 결합될 수 있다. 결합부(115)는 예를 들어, 기판(110)에 형성된 삽입홀(115a)과 상기 삽입홀(115a)에 대응되는 지지체(200)의 표면에서 돌출되어 형성된 삽입돌기(115b)를 포함할 수 있다. 삽입돌기(115b)는 제1 면(201)에 형성될 수 있다. 삽입돌기(115b)가 삽입홀(115a)에 삽입되어 기판(110)과 지지체(200)가 견고하게 결합될 수 있고, 둘 사이의 상대적인 위치가 결정될 수 있다. 결합부(115)는 둘 이상 형성되어 기판(110)과 지지체(200)의 상대적인 위치와 결합 각도를 결정할 수 있다.
The
신호라인부(210)는 지지체(200)의 표면 상에 형성되고, 도전성 재질로 형성되어 전기적인 신호를 전달할 수 있다. 신호라인부(210)는 지지체(200)의 표면에서 지지체(200)와 일체로 형성된 것일 수도 있고, 지지체(200)의 표면에 물리적으로 결합된 것일 수도 있다.The
신호라인부(210)는 지지체(200)의 다수 개의 면 중 제1 면(201)에서 제1 면(201)과는 다른 제2 면(202)까지 연장되어 전기 신호를 전달할 수 있다. 제1 면(201)과 제2 면(202)은 서로 인접한 면일 수도 있고, 서로 인접하기 않아 제3 면 등이 사이에 위치하는 것일 수도 있다.The
첨부한 도면에서는 지지체(200)가 육면체 형상이고, 제1 면(201)과 제2 면(202)이 서로 인접한 면인 것으로 도시되어 있다. 또한, 첨부한 도면에서는 제1 면(201)과 제2 면(202)이 서로 수직인 것으로 도시도 있다. 그러나 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니어서, 제1 면(201)과 제2 면(202)은 서로 인접하기 않은 면일 수도 있고 제1 면(201)과 제2 면(202)은 서로 다양한 각도를 이루거나 평행할 수도 있다.In the accompanying drawings, it is shown that the
신호라인부(210)는 제1 면(201) 상에서 기판(110) 하부에 형성된 도전성 패드(111)와 전기적으로 연결되는 제1 단자(211) 및 제1 단자(211)와 전기적으로 연결되고 제2 면(202) 상에서 신호를 입출력하는 제2 단자(212)를 포함할 수 있다. 여기서 제1 단자(211)는 기판(110) 하부와 제1 면(201) 사이에 위치하여 도전성 패드(111)와 전기적으로 연결되는 것일 수 있다.The
여기서, 제1 단자(211)와 제2 단자(212)는 신호라인부(210)의 양단에 형성되는 것일 수 있다. 그러나 경우에 따라서 제1 단자(211)와 제2 단자(212)가 신호라인부(210)의 중간 부분에 형성되는 것도 가능하다.Here, the
제2 면(202)은 본 발명의 광학 입력 장치가 결합되는 실장면(300)과 맞닿으며 결합될 수 있다. 그리고 제2 면(202) 상에 형성된 신호라인부(210)의 제2 단자(212)는 실장면(300)의 단자(301)와 전기적으로 연결되어 전원을 전달하거나 신호를 입출력할 수 있다. 구체적으로 SMT 공정에 의해 신호라인부(210)의 제2 단자(212)가 실장면(300)에 결합되어 광학 입력 장치가 결합될 수 있다.The
이에 따라 제1 면(201) 상에 결합된 기판(110)은 광학 입력 장치가 결합된 실장면(300)과 소정의 각도(θ)를 가지게 된다. 그리고 기판(110) 상부의 광원(130)이 광을 조사하는 방향과 광감지부(150)가 수광하는 방향 또한 광학 입력 장치가 결합된 실장면(110)과 소정의 각도(θ)를 가지게 된다. 따라서 광학 입력 장치는 결합된 실장면(300)을 기준으로 수직 방향이 아닌 다른 방향에서의 감지 대상 물체의 움직임을 감지할 수 있다. 감지 대상 물체의 방향은 지지체(200)의 형상과 제1 면(201)과 제2 면(202)의 각도에 따라서 다양하게 조절될 수 있다.The
신호라인부(210)는 제1 면(201)에서 제2 면(202)까지 연장되면서, 두 면 사이의 경계(205)를 통과할 수 있다. 예를 들어 첨부한 도면에 도시된 것과 같이 제1 면(201)과 이와 인접한 제2 면(202)까지 연장되는 경우에는 지지체(200)의 제1 면(201)과 제2 면(202) 사이의 경계(205)를 통과하게 된다. 또한, 도면에는 도시되지 않았지만 신호라인부(210)가 제1 면(201)에서 제1 면(201)과 대향하는 제3 면까지 연장되는 경우, 제1 면(201)과 제3 면 사이에 있는 제2 면(202) 등을 통과하게 된다. 이러한 경우 제1 면(201)과 제2면 사이의 경계(205)와 제2 면(202)과 제3 면 사이의 경계(205)를 통과하게 된다.The
여기서 신호라인부(210)가 통과하는 지지체(200)의 두 면 사이의 경계(205) 중 적어도 하나는 완만한 곡면으로 형성될 수 있다. 이에 따라 두 면 사이의 경계(205)의 표면 상에 형성되는 신호라인부(210)도 급격하게 꺾이는 표면이 아닌 완만한 곡면 상에 형성될 수 있다. 따라서 신호라인부(210)가 급격하게 꺾여서 단선될 수 있는 가능성을 줄일 수 있다.At least one of the
신호라인부(210)는 연성필름(220) 상에 형성된 도전성 패턴일 수 있다. 여기서 연성필름(220)은 지지체(200)의 표면 상에 결합된다. 연성필름(220)과 지지체(200)의 표면은 접착제(217)를 통해서 접착될 수 있는데, 접착제(217)는 SMT 공정의 고열을 견딜 수 있는 내열성인 것이 바람직하다. 연성필름(220)과 신호라인부(210)는 예를 들어, 연성회로기판(110)으로 형성될 수 있다.The
연성필름(220)은 신호라인부(210)보다 더 많은 영역에서 지지체(200)의 표면과 결합할 수 있다. 도 1 내지 도 3에 도시된 것과 같이, 연성필름(220)은 제1 내지 제2 면(202)이 아닌 제3 면까지 연장되어 지지체(200)와 결합될 수 있다. 여기서 제3 면은 제1 면(201)과 반대 방향에서 제2 면(202)과 인접한 면인 것이 바람직하다. 이를 통해 제2 면(202) 상에서 신호라인부(210)가 서로 반대 방향의 장력을 받으며 안정적으로 결합되어 있을 수 있다.The
연성필름(220)과 지지체(200)는 서로를 결합시키는 결합부(215)를 구비할 수 있다. 결합부(215)는 연성필름(220)에 형성된 삽입홀(215a)과 지지체(200)의 표면에서 돌출되어 삽입홀(215a)에 삽입되는 삽입돌기(215b)를 포함할 수 있다.The
결합부(215)는 제1 면(201)상에 형성될 수 있다. 여기서, 연성필름(220)과 지지체(200)의 결합부(215)는 기판(110)과 지지체(200)의 결합부(115)와 동일한 위치에 형성된 것일 수 있다. 구체적으로, 지지체(200)의 삽입돌기(115b, 215b)가 형성되고, 상기 삽입돌기(115b, 215b)는 연성필름(220)의 삽입홀(215a)과 기판(110)의 삽입홀(115a)에 모두 삽입되는 것일 수 있다.The engaging
또한, 결합부(215)는 제2 면(202)이나 제1 내지 2 면 아닌 또 다른 면에 형성될 수 있다. 도 1 내지 도 3에 도시된 것과 같이, 결합부(115 215)는 제1 면(201)과 반대 방향에서 제2 면(202)과 인접한 면인 제3 면에 형성될 수 있다.Further, the engaging
결합부(215)는 둘 이상 형성되어 연성필름(220)과 지지체(200)의 상대적인 위치와 결합 각도를 결정할 수 있다.
More than two coupling
이하, 도 5 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학 입력 장치에 대해 설명한다.Hereinafter, an optical input device according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 5 to 8. FIG.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학 입력 장치의 사시도이다. 도 6은 도 5에 도시된 광학 입력 장치의 분해 사시도이다. 도 7은 도 4에 도시한 광학 입력 장치를 BB'를 따라 절단한 단면도이다. 도 8은 도 7의 일부분을 확대하여 도시한 것이다.5 is a perspective view of an optical input device according to another embodiment of the present invention. 6 is an exploded perspective view of the optical input device shown in Fig. Fig. 7 is a cross-sectional view of the optical input device shown in Fig. 4 taken along BB '. Fig. Fig. 8 is an enlarged view of a part of Fig. 7. Fig.
설명의 편의을 위해서 도 5 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학 입력 장치를 설명하는데 있어서, 도 1 내지 도 4를 참조하여 상술한 일 실시예와 다른 점을 중심으로 설명하도록 한다.For convenience of explanation, the optical input device according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 5 to 8, focusing on differences from the above-described embodiments with reference to FIGS. 1 to 4 .
본 실시예에서 신호라인부(230)는 지지체(200)의 표면 상에 형성된 도전성 패턴일 수 있다. 신호라인부(230)는 연성필름 등 다른 매개를 거치지 않고 지지체(200)의 표면에 직접 결합되어 형성된 것일 수 있다.In this embodiment, the
구체적으로 신호라인부(230)는 지지체(200)의 표면 상에 선택적 도금 기법으로 형성된 도금층일 수 있다. 선택적 도금 기법이란 지지체(200) 등의 구조물의 표면 중 원하는 영역에만 선택적으로 도금층을 형성하는 것을 의미한다. 예를 들어, 서로 다른 재질의 수지재로 구조물을 형성하여 일 수지재와만 반응하는 에칭 공법을 통해 특정 영역만 에칭한 후 에칭면에 도금층을 형성하는 방법 또는 레이저를 선택적인 표면에만 조사한 후 레이저가 조사된 부분에만 도금층을 형성하는 방법 등이 형성될 수 있다.Specifically, the
구체적으로 레이저를 조사하는 경우, 지지체(200)는 레이저가 조사되기 전에는 비도전성이었다가 레이저가 조사되면 도전성을 변화하는 첨가물을 포함하는 수지재로 형성될 수 있다. 첨가물을 예를 들어, 스피넬 또는 이와 유사한 구조를 가지는 금속화합물일 수 있다. 이후 지지체(200)를 도금액에 침지하면 지지체(200)의 표면 중 레이저가 조사된 영역에만 선택적으로 도금층이 형성될 수 있다.
Specifically, when the laser is irradiated, the
또한, 다른 실시예로서 신호라인부(230)는 금속 구조물로서 일부가 지지체(200)의 표면으로 노출되도록 형성된 것일 수 있다. 구체적으로, 신호라인부(230)는 지지체(200) 내부에 삽입 사출되는 금속 구조물일 수 있다. 삽입 사출이란 지지체(200)가 사출되는 때 금형 내부에 위치하여 지지체(200)의 표면으로 일부가 노출되도록 사출하는 것을 의미한다. 사출된 후 신호라인부(230)는 지지체(200)의 내부에서 고정된다.In another embodiment, the
이와 같이 신호라인부(230)가 지지체(200)의 표면에 직접 결합되는 경우, 신호라인부(230)와 지지체(200)를 결합시키기 위한 결합부는 별도로 존재하지 않을 수 있다. 이는 신호라인부(230)가 지지체(200)의 표면에 견고하게 결합되기 때문이다.
When the
이하, 도 9를 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광학 입력 장치에 대해 설명한다.Hereinafter, an optical input device according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광학 입력 장치의 단면도이다.9 is a cross-sectional view of an optical input device according to another embodiment of the present invention.
설명의 편의을 위해서 도 9를 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학 입력 장치를 설명하는데 있어서, 도 1 내지 도 4를 참조하여 상술한 일 실시예와 다른 점을 중심으로 설명하도록 한다.For convenience of explanation, an optical input device according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 9, focusing on differences from the above-described one embodiment with reference to FIGS. 1 to 4. FIG.
본 실시예에서 지지체(250)는 다수 개의 면을 포함하는 스테인리스 재질(SUS)의 구조물일 수 있다. 지지체(250)는 절곡되어 형성된 다수 개의 면을 포함한다. 구체적으로 도 6 내지 도 7에 도시된 것과 같이, 서로 절곡되어 형성된 제1 내지 제3 면(251, 252, 253)을 포함할 수 있다. 도시되지는 않았지만, 경우에 따라서 제1 면과 제2 면만으로 구성되는 것도 가능하다.
In this embodiment, the support 250 may be a stainless steel (SUS) structure including a plurality of surfaces. The support 250 includes a plurality of surfaces formed by bending. Specifically, as shown in FIGS. 6 to 7, the first to third surfaces 251, 252, and 253 may be formed to be bent. Although not shown, it is also possible in some cases to consist of only the first surface and the second surface.
이상, 본 발명의 광학 입력 장치의 실시예들에 대해 설명하였다. 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부한 도면에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자의 관점에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명의 범위는 본 명세서의 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.The embodiments of the optical input device of the present invention have been described above. The present invention is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and various modifications and changes may be made by those skilled in the art to which the present invention pertains. Therefore, the scope of the present invention should be determined by the equivalents of the claims and the claims.
110: 기판 111: 도전성 패드
130: 광원 150: 광감지부
170: 광학소자부 200, 250: 지지체
210, 230: 신호라인부 220: 연성필름110: substrate 111: conductive pad
130: light source 150:
170:
210, 230: signal line portion 220: flexible film
Claims (27)
상기 광원과 이격되어 상기 기판 상부에 결합되는 광감지부;
상기 광원이 생성하는 광의 적어도 일부는 굴절시키거나 차폐하는 광학소자부;
다수 개의 면을 포함하고, 그 중 제1 면은 상기 기판 하부와 결합하는 지지체; 및
상기 제1 면에서 상기 지지체의 제2 면까지 연장되어 전기 신호를 전달할 수 있는 신호라인부를 포함하고,
상기 제1 면과 상기 제2 면은 서로 인접한 면인 광학 입력 장치.
A light source coupled to an upper portion of the substrate;
A light sensing unit spaced apart from the light source and coupled to the substrate;
At least a part of the light generated by the light source is refracted or shielded;
A support including a plurality of surfaces, the first surface of which engages the lower portion of the substrate; And
And a signal line portion extending from the first surface to the second surface of the support to transmit an electrical signal,
Wherein the first surface and the second surface are adjacent to each other.
상기 제2 면에 형성된 신호라인부는 회로기판에 표면실장(suface mouting)될 수 있는 단자를 포함하는 광학 입력 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the signal line portion formed on the second surface includes a terminal that can be surface mounted to the circuit board.
상기 신호라인부는 상기 제1 면 상에서 상기 기판 하부에 형성된 도전성 패드와 전기적으로 연결되는 제1 단자 및 상기 제1 단자와 전기적으로 연결되고 상기 제2 면 상에서 신호를 입출력하는 제2 단자를 포함하는 광학 입력 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the signal line portion includes a first terminal electrically connected to a conductive pad formed on a lower surface of the substrate on the first surface and a second terminal electrically connected to the first terminal and configured to input and output a signal on the second surface, Input device.
상기 제2 단자는 회로기판에 표면실장되어 결합될 수 있는 광학 입력 장치.
The method of claim 3,
And the second terminal can be surface mounted and coupled to the circuit board.
상기 신호라인부의 일단은 상기 기판 하부와 상기 제1 면 사이에 위치하여 상기 기판 하부에 형성된 도전성 패드와 전기적으로 연결되는 광학 입력 장치.
The method according to claim 1,
Wherein one end of the signal line portion is located between the lower surface of the substrate and the first surface and is electrically connected to the conductive pad formed under the substrate.
상기 신호라인부가 통과하는 두 면 사이의 경계 중 적어도 하나는 완만한 곡면으로 형성된 광학 입력 장치.
The method according to claim 1,
Wherein at least one of the boundaries between the two surfaces through which the signal line section passes is formed into a gentle curved surface.
상기 제1 면과 상기 제2 면은 서로 수직인 광학 입력 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the first surface and the second surface are perpendicular to each other.
상기 광원은 상기 제1 면에 수직인 방향으로 광을 조사하는 광학 입력 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the light source irradiates light in a direction perpendicular to the first surface.
상기 광감지부는 상기 제1 면에 수직인 방향으로 조사되는 광을 감지하는 광학 입력 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the light sensing unit senses light irradiated in a direction perpendicular to the first surface.
상기 기판과 상기 지지체는 서로를 결합시키는 결합부를 구비하는 광학 입력 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the substrate and the support have coupling portions for coupling each other.
상기 결합부는 상기 기판에 형성된 삽입홀과 상기 지지체의 표면에서 돌출되어 상기 삽입홀에 삽입되는 삽입돌기를 포함하는 광학 입력 장치.
12. The method of claim 11,
Wherein the coupling portion includes an insertion hole formed in the substrate and an insertion protrusion protruding from the surface of the support and inserted into the insertion hole.
상기 신호라인부는 연성필름 상에 형성된 도전성 패턴인 광학 입력 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the signal line portion is a conductive pattern formed on the flexible film.
상기 연성필름은 상기 지지체의 표면 상에 결합되는 광학 입력 장치.
14. The method of claim 13,
Wherein the flexible film is bonded onto the surface of the support.
상기 연성필름과 상기 지지체는 내열성 접착제를 통해 결합되는 광학 입력 장치.
15. The method of claim 14,
Wherein the flexible film and the support are coupled through a heat-resistant adhesive.
상기 연성필름과 상기 지지체는 서로를 결합시키는 결합부를 구비하는 광학 입력 장치.
14. The method of claim 13,
Wherein the flexible film and the support have coupling portions for coupling each other.
상기 결합부는 상기 연성필름에 형성된 삽입홀과 상기 지지체의 표면에서 돌출되어 상기 삽입홀에 삽입되는 삽입돌기를 포함하는 광학 입력 장치.
17. The method of claim 16,
Wherein the coupling portion includes an insertion hole formed in the flexible film and an insertion protrusion protruding from the surface of the support and inserted into the insertion hole.
상기 결합부는 상기 제1 면 상에 형성되는 광학 입력 장치.
17. The method of claim 16,
Wherein the coupling portion is formed on the first surface.
상기 결합부는 상기 제1 면과 반대 방향에서 상기 제2 면과 인접한 면에 형성되는 광학 입력 장치.
17. The method of claim 16,
And the engaging portion is formed on a surface adjacent to the second surface in a direction opposite to the first surface.
상기 신호라인부는 상기 지지체의 표면 상에 형성된 도전성 패턴인 광학 입력 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the signal line portion is a conductive pattern formed on a surface of the support.
상기 도전성 패턴은 상기 지지체의 표면 상에 선택적으로 도금되어 형성된 도금층인 광학 입력 장치.
21. The method of claim 20,
Wherein the conductive pattern is a plating layer selectively formed on the surface of the support.
상기 지지체는 비도전성이었다가 레이저가 조사되면 도전성으로 변화하는 첨가물을 포함하는 수지재로 형성되고,
상기 신호라인부는 상기 지지체의 표면 중 레이저가 조사된 영역에 선택적으로 도금되어 형성된 도금층인 광학 입력 장치.
21. The method of claim 20,
Wherein the support is formed of a resin material containing an additive that is non-conductive and changes in conductivity when irradiated with a laser,
Wherein the signal line portion is a plating layer formed by selectively plating a laser-irradiated region of the surface of the support.
상기 첨가물은 스피넬 또는 이와 유사한 구조를 가지는 금속화합물을 포함하는 광학 입력 장치.
23. The method of claim 22,
Wherein the additive comprises a metal compound having a spinel or similar structure.
상기 신호라인부는 일부가 상기 지지체의 표면으로 노출되도록 상기 지지체의 내부에 삽입되어 사출되는 금속 구조물인 광학 입력 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the signal line portion is a metal structure that is inserted and injected into the support so that a part of the signal line portion is exposed to the surface of the support.
상기 광학소자부는 렌즈 프리즘 및 광차폐부를 포함하는 광학 입력 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the optical element portion includes a lens prism and a light-shielding portion.
상기 지지체는 상기 제1 면 및 상기 제2 면이 절곡되어 형성된 스테인리스 재질의 구조물인 광학 입력 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the support is a stainless steel structure formed by bending the first surface and the second surface.
상기 지지체는 상기 제2 면에서 상기 제1 면의 반대면에서 연장되고 상기 제2 면과 절곡되어 형성된 제3 면을 더 포함하는 광학 입력 장치.27. The method of claim 26,
Wherein the support further comprises a third surface extending from an opposite surface of the first surface at the second surface and being bent with the second surface.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020140073991A KR101573756B1 (en) | 2014-06-18 | 2014-06-18 | Optical input device |
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR100896960B1 (en) * | 2009-01-06 | 2009-05-12 | (주)파트론 | Optic opening type subminiature optical device having stacked structure |
JP2012089067A (en) * | 2010-10-22 | 2012-05-10 | Sharp Corp | Pointing device and electronic apparatus with the same |
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2014
- 2014-06-18 KR KR1020140073991A patent/KR101573756B1/en not_active IP Right Cessation
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GRNT | Written decision to grant | ||
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |