KR20020050337A - 광학식 마우스 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광센서 어레이(array)를 활용하여 빛을 감지하고, 이 광센서 어레이에 빛을 모아주는 광학소자와 기구 구조물로 이루어지는 두 개의 수광렌즈를 이용한 광학식 마우스에 관한 것으로서, 빛을 발산하는 광원부와, 바닥면에서 반사된 빛을 모아주는 렌즈부와, 상기 렌즈부에서 모아진 빛을 감지하는 광센서부를 포함하고; 상기 렌즈부는 광원부으로부터 발산되어 일반 바닥면에서 반사된 빛을 모아주는 제1 수광렌즈와, 글라스와 같은 투명한 물질을 투과한 후 바닥면에서 반사된 빛을 모아주는 제2 수광렌즈로 구성되고; 상기 광센서부는 상기 제1 수광렌즈에 의해 집광된 빛을 감지하는 제1 광센서와, 상기 제2 수광렌즈에 의해 집광된 빛을 감지하는 제2 광센서로 구성된다.

Description

광학식 마우스{Optical mouse}

본 발명은 두 개의 수광렌즈를 이용한 광학식 마우스에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 광센서 어레이(array)를 활용하여 빛을 감지하고, 이 광센서 어레이에 빛을 모아주는 광학소자와 기구 구조물로 이루어지는 두 개의 수광렌즈를 이용한 광학식 마우스에 관한 것이다.

일반적으로, 기계적으로 움직이는 부분, 예를 들어 볼(ball)이 있는 볼마우스는 먼지 등에 의하여 미끄러짐이 발생하고 사용자가 볼마우스를 움직일 때 그 감각을 정확하게 컴퓨터 시스템의 표시화면에 전달해주지 못하는 경우가 발생되는 문제점이 있다. 또한, 볼 및 볼과 접촉을 하고 있는 부품들의 마모에 의하여 장시간 사용이 어려운 문제점이 발생하였다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 광학식 마우스가 등장하였다. 이 광학식 마우스는 다수의 광센서로 이루어진 센서 어레이(array)와, 이 광센서까지 반사된 빛을 모아주는 광학 부품들과 기구 구조물로 되어 있다.

도 1은 바닥면(surface)과 센서 어레이의 관계를 나타내는 도면이다. 상기 도 1을 참조하면, 광원으로부터 발산된 빛이 바닥면(surface)에 반사되고 이 센서 어레이의 광센서의 셀(cell)들이 반사된 빛을 감지하게 된다.

또한, 도 2는 비트맵(bitmap) 비교에 의한 트랙킹(tracking)을 나타내는 도면이다. 상기 도 2를 참조하면, 다수의 광센서로 이루어진 어레이의 광센서가 빛을 감지하여 생성된 비트맵(bitmap)들을 비교하여 디바이스의 움직임의 양과 방향을 컴퓨터 시스템의 커서의 움직임으로 제공하여 준다.

이때, 생성된 비트맵들은 2차방식(1 또는 0)으로 이루어져 있다.

한편, 도 3은 종래 기술에 의한 광학식 마우스의 구성을 나타내는 도면이다.

상기 첨부도면 도 3을 참조하면, 참조번호 11은 사용자에 의해 눌러지는 버튼(button)을 나타내고, 12는 상기 버튼(11)의 동작에 따라 온/오프가 결정되는 스위치를 나타내고, 13은 상기 스위치(12)를 지지하는 회로 기판을 나타낸다.

또한, 참조번호 14는 빛을 발산하는 광원을 나타내고,15는 빛을 모아주는 렌즈를 나타내며, 16은 전체적인 구조를 지지하는 하우징을 나타내고, 17은 센서 어레이와 로직회로 및 인버터 등을 포함하는 렌즈IC를 나타내고, 18은 바닥면을 나타내며, 19는 바닥면(18)에서 렌즈IC(17)까지 광을 가이드 하는 광가이드를 나타낸다.

상기와 같이 구성된 광학식 마우스의 동작을 도 3 및 도 4를 참조하여 간략히 살펴보면, 광원(14)으로부터 발산되고 바닥면(18)으로부터 반사된 빛을 렌즈(15)가 모아서 렌즈IC(17)의 광센서 셀(cell)에 전달해 줌으로써 광센서 어레이가 빛에 의하여 감지된 움직이는 광학 이미지(optical image)들을 회로적인 신호로 변환하여 컴퓨터 시스템에 전달함으로써 표시화면의 커서(cursor)의 움직임으로 표시한다.

즉, 일반 바닥면에서는 발광된 빛의 대부분이 반사되므로 센서가 빛을 감지하기에 충분한 광량이 되어 광학식 마우스가 동작하는데 아무런 문제가 발생되지 않는다.

그런데, 상기 광학식 마우스는 도 5에 도시된 바와 같이 바닥면(surface)로부터 빛을 센서에 전달해주는 과정에서 글라스(glass) 위에서는 글라스 두께 만큼 바닥면이 멀어지게 되어 글라스 위에서 90% 이상의 빛이 투과되어 반사된 빛의 광량이 부족하여 센서가 빛을 감지하지 못하고, 그에 따라 커서 컨트롤 디바이스로서의 기능을 다하지 못하는 문제점이 발생하게 된다.

결국, 상기와 같은 종래 기술에 의한 광학식 마우스는 글라스 위에서는 광센서가 이미지들을 감지하지 못하게 되어 컴퓨터 시스템 표시화면의 커서를 움직일 수 없게 되어 그 기능을 수행하지 못하게 되는 문제점이 발생된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 광원으로부터 발산되어 일반 바닥면에서 반사된 빛을 센서 어레이에 집광시킬 수 있는 수광렌즈와, 글라스와 같은 투명한 물질을 투과한 후 바닥면에서 반사된 빛을 감지할 수 있는 또 다른 센서 어레이와 또 다른 렌즈를 사용하여 글라스와 같은 투명한 물질 위에서도 광센서가 빛을 감지함으로써 컴퓨터 시스템의 표시화면에서 커서를 움직일 수 있도록 하는 두 개의 수광렌즈를 이용한 광학식 마우스를 제공하는데 있다.

도 1은 바닥면(surface)과 센서 어레이의 관계를 나타내는 도면.

도 2는 비트맵 비교에 의한 트랙킹(tracking)을 나타내는 도면.

도 3은 종래 기술에 의한 광학식 마우스의 구성을 나타내는 도면.

도 4는 종래 기술에 의한 광학식 마우스의 일반 바닥면에서의 동작을 나타내는 도면.

도 5는 종래 기술에 의한 광학식 마우스의 글라스 위에서의 동작을 나타내는 도면.

도 6은 본 발명에 의한 광학식 마우스의 구성을 나타내는 도면.

도 7은 본 발명에 의한 광학식 마우스의 일반 바닥면에서의 동작을 나타내는 도면.

도 8은 본 발명에 의한 광학식 마우스의 글라스 위에서의 동작을 나타내는 도면.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

21 : 버튼(button) 22 : 스위치

23 : 회로 기판 24 : 광원

25 : 수광렌즈 26 : 하우징

27 : 렌즈IC 28 : 바닥면

29 : 글라스(glass)

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 빛을 발산하는 광원부와, 바닥면에서 반사된 빛을 모아주는 렌즈부와, 상기 렌즈부에서 모아진 빛을 감지하는 광센서부를 포함하는 광학식 마우스에 있어서;

상기 렌즈부는 광원부으로부터 발산되어 일반 바닥면에서 반사된 빛을 모아주는 제1 수광렌즈와, 글라스와 같은 투명한 물질을 투과한 후 바닥면에서 반사된 빛을 모아주는 제2 수광렌즈로 구성되고; 상기 광센서부는 상기 제1 수광렌즈에 의해 집광된 빛을 감지하는 제1 광센서와, 상기 제2 수광렌즈에 의해 집광된 빛을 감지하는 제2 광센서를 포함하여 구성되는 두 개의 수광렌즈를 이용한 광학식 마우스를 제공한다.

본 발명의 상술한 목적과 여러 가지 장점은 이 기술 분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 후술되는 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 6은 본 발명에 의한 광학식 마우스의 구성을 나타내는 도면이다.

상기 첨부도면 도 6을 참조하면, 참조번호 21은 사용자에 의해 눌러지는 버튼(button)을 나타내고, 22는 상기 버튼(21)의 동작에 따라 온/오프가 결정되는 스위치를 나타내고, 23은 상기 스위치(22)를 지지하는 회로 기판을 나타낸다.

또한, 참조번호 24는 빛을 발산하는 광원을 나타내고, 25는 빛을 모아주는 2개의 렌즈로 이루어지는 수광렌즈를 나타내며, 26은 전체적인 구조를 지지하는 하우징을 나타내고, 27은 2개 부분으로 이루어진 센서 어레이와 로직회로 및 인버터 등을 포함하는 렌즈IC를 나타내고, 28은 바닥면을 나타내며, 29는 글라스(glass)를 나타낸다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 의한 광학식 마우스에 대하여, 도 7을 참조하여 일반 바닥면에서의 동작을 설명하면, 광원에서 발산되고 바닥면에서 반사된 빛이 제1 수광렌즈에 의해 제1 광센서로 집광되어 광학식 마우스로서의 기능을 수행하게 된다.

또한, 도 8을 참조하여 글라스 위에서의 동작을 설명하면, 광학식 마우스가 글라스 위에 있을 때 광원으로부터 발산된 빛이 글라스를 투과하여 바닥면에서 반사하게 되는데, 이 바닥면에서 반사된 빛을 전반사 시킴으로써 그 광경로를 제2 수광렌즈 쪽으로 진행하도록 하여 제2 수광렌즈를 통과한 빛이 제2 광센서에 집광되어 광센서가 빛을 감지함으로써 일반 바닥면 뿐만 아니라 글라스 위에서도 광학식 마우스가 동작되어 컴퓨터 시스템의 표시화면에서 커서를 움직일 수 있게 된다.

이상의 설명에서 본 발명은 특정의 실시예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 두 개의 수광렌즈를 이용한 광학식 마우스는 광원으로부터 발산되어 글라스와 같은 투명한 물질을 투과한 후 바닥면에서반사된 빛을 감지할 수 있는 또 다른 센서 어레이와 또 다른 렌즈를 사용하여 글라스와 같은 투명한 물질 위에서도 광센서가 빛을 감지함으로써 컴퓨터 시스템의 표시화면에서 커서를 움직일 수 있도록 하는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 빛을 발산하는 광원부와, 바닥면에서 반사된 빛을 모아주는 렌즈부와, 상기 렌즈부에서 모아진 빛을 감지하는 광센서부를 포함하는 광학식 마우스에 있어서,

   상기 렌즈부는 광원부으로부터 발산되어 일반 바닥면에서 반사된 빛을 모아주는 제1 수광렌즈와, 글라스와 같은 투명한 물질을 투과한 후 바닥면에서 반사된 빛을 모아주는 제2 수광렌즈로 구성되고,

   상기 광센서부는 상기 제1 수광렌즈에 의해 집광된 빛을 감지하는 제1 광센서와, 상기 제2 수광렌즈에 의해 집광된 빛을 감지하는 제2 광센서를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 광학식 마우스.