KR20040020262A - 펜 타입의 다기능 마우스 입력장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 펜 타입의 다기능 마우스 입력장치에 관한 것으로, 펜 형태로 이루어진 몸체와, 상기 몸체에 부착되어 있는 조작버튼과, 관성에 의해 상기 몸체의 움직임을 감지하여 그 움직임에 상응하는 신호를 발생하는 관성 측정부와, 상기 관성 측정부에서 발생된 신호에 따라 상기 몸체의 위치 이동을 감지하여 그에 상응하는 스캔코드 신호를 발생하며 이 발생된 스캔코드신호와 상기 조작버튼의 조작에 따라 발생하는 키신호를 컴퓨터로 전송하는 제어수단과, 상기 몸체에 설치된 레이저 지시기와, 상기 몸체에 부착되어 상기 레이저 지시기를 동작시키는 레이저 점등용 버튼을 포함하여 구성된 것으로, 관성에 의해 몸체의 움직임을 감지하므로 사용 공간에 구애받지 않으며 몸체가 펜 타입으로 이루어져 보다 편안한 자세로 마우스 작업을 할 수 있고 마우스 포인터를 보다 세밀하게 이동시킬 수 있음과 더불어 설명회나 프리젠테이션 등에서 마우스 포인터와 레이저 지시기를 함께 움직이며 작업을 수행하기 편리하다.

Description

펜 타입의 다기능 마우스 입력장치 {A pen type mouse input device with multi function}
본 발명은 펜 타입의 다기능 마우스 입력장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 펜 타입으로 사용이 편리하고 공간에 구애받지 않고 사용이 가능하며 마우스 입력작업과 레이저 마우스 포인터의 지시작업을 함께 할 수 있는 펜 타입의 다기능 마우스 입력장치에 관한 것이다.
일반적으로, 컴퓨터시스템은, 도 1에 도시된 바와 같이, 이용자의 조작명령을 입력하는 키보드(Key Board)(10) 및 마우스입력장치(Mouse Input Device)(20)와, 이용자의 조작명령에 따라 소프트웨어를 구동하고 연산을 실행하는 퍼스널 컴퓨터(Personal Computer; "PC") 본체(30)와, 이 PC 본체(30)에서의 연산결과를 디스플레이하는 모니터(40) 등으로 구성된다.
상기 마우스입력장치(20)는, 일종의 2차원 움직임 감지기로서, 이용자가 파지할 수 있도록 이루어진 몸체(20a)의 내부에는 마우스입력장치 본체의 평면적인 움직임을 감지하는 스캔부(21)와 이용자가 손가락으로 눌러 조작하면 키신호를 발생하는 적어도 하나 이상의 조작버튼(23a)과 스캔부(21)에 의해 감지된 움직임을그에 상응하는 스캔코드신호로 변환하여 PC 본체(30)로 입력하는 스캔코드발생부(24)가 구비되어 있다.
이러한, 마우스입력장치(20)는 이용자가 몸체(20a)를 잡아 움직이면 모니터(40)의 화면 상에 표시되는 마우스 포인터(Mouse Pointer)가 이동하고, 이용자가 조작버튼(23)을 손가락으로 눌러 조작하면 그에 상응하는 키신호를 PC 본체(40)로 입력한다.
여기서, 상기 스캔부(21)에는 통상적으로 기계식 스캔부와 광학식 스캔부가 있는데, 기계식 스캔부는 평면 위를 잘 구를 수 있는 볼과 이 볼과 마찰 접촉하여 회전하는 X축 및 Y축의 탐지링 등으로 구성되며, 광학식 스캔부는, X축방향의 라인패턴과 Y축방향의 라인패턴을 검출하는 발광소자와 수광소자로 구성된다.
그러나, 상기와 같은 종래의 마우스입력장치는, 평평하고 미끄러지기 쉬우며 비교적 청결한 바닥면(예컨대, 마우스패드 등)에 마우스의 몸체를 밀착시켜야만 그 이용이 가능하므로 사용 공간에 제약이 있고, 마우스의 몸체를 손바닥과 손가락으로 감싸쥐도록 되어 있으므로 손목이 비틀어지는 불편한 자세가 되어 장시간 사용할 경우 수근관 증후군(Capal Tunnel Syndrome)을 앓게 되는 문제점이 있었다.
또한, 손바닥과 손가락 전체를 이용해 마우스의 몸체를 움직이게 되므로 그래픽 작업에서 선 그리기와 같이 세밀한 작업을 할 때 마우스 포인터를 정밀하게 이동시키기가 어려우며 마우스 작업 시 마우스 몸체를 잡은 손으로는 다른 작업을 전혀 수행할 수 없는 문제점이 있었다.
이에 본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해소하기 위해 안출한 것으로, 관성에 의해 몸체의 움직임을 감지하므로 사용 공간에 구애받지 않으며 몸체가 펜 타입으로 이루어져 보다 편안한 자세로 마우스 작업을 할 수 있고 마우스 포인터를 보다 세밀하게 이동시킬 수 있는 펜 타입의 다기능 마우스 입력장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 설명회나 프리젠테이션 등에서 마우스 포인터와 레이저 지시기를 함께 움직이며 작업을 수행하기 편리하도록 레이저 지시기와 일체로 된 펜 타입의 다기능 마우스 입력장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
도 1은 일반적인 컴퓨터 단말기의 외관 사시도,
도 2는 종래의 마우스 입력장치에 대한 측면도,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 펜 타입의 다기능 마우스 입력장치에 대한 외관도,
도 4는 도 3의 제어 블록 구성도,
도 5는 도 3에 도시된 레이저 지시기의 개략적인 구조도,
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 펜 타입의 다기능 마우스 입력장치에 대한 외관도,
도 7은 도 6의 제어 블록 구성도,
도 8 내지 도 10은 본 발명에 따른 펜 타입의 다기능 마우스 입력장치에 대한 사용방법을 설명하기 위한 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100: 몸체 101: 케이블
110: 레이저 지시기 111: 반도체 레이저
112: 시준기 113: 렌즈
120, 121: 조작버튼 122: 레이저 버튼
130: 관성 측정부 140: 제어부
150: 인터페이스부 160: 램프전원 공급부
200: 안테나 210: 무선 통신부
상기 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 펜 타입의 다기능 마우스 입력장치는, 펜 형태로 이루어진 몸체와, 상기 몸체에 부착되어 있는 조작버튼과, 관성에 의해 상기 몸체의 움직임을 감지하여 그 움직임에 상응하는 신호를 발생하는 관성 측정부와, 상기 관성 측정부에서 발생된 신호에 따라 상기 몸체의 위치 이동을 감지하여 그에 상응하는 스캔코드 신호를 발생하며 이 발생된 스캔코드신호와 상기 조작버튼의 조작에 따라 발생하는 키신호를 컴퓨터로 전송하는 제어수단과, 상기 몸체에 설치된 레이저 지시기와, 상기 몸체에 부착되어 상기 레이저 지시기를 동작시키는 레이저 점등용 버튼을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 펜 타입의 다기능 마우스 입력장치에 대한 외관도이고, 도 4는 도 3의 제어 블록 구성도로서, 도 3 및 도 4를 참조하면 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 펜 타입의 다기능 마우스 입력장치는, 그 몸체(100)가 펜(Pen)형태로 이루어져 필기할 때와 같은 편안한 자세로 이용자의 손가락 중 일부(예컨대, 엄지, 검지, 중지 등)만으로 잡아 쥘 수 있게 구성되어 있다.
상기 몸체(100)의 일측 종단에는 PC 와 연결되는 신호케이블(101)이 구비되어 있고 타측 종단에는 레이저 지시기(110)가 구비되어 있으며 그 외측 면에는 다수의 조작버튼(120, 121)과 함께 상기 레이저 지시기(110)를 동작시키기 위한 레이저 버튼(122)이 부착되어 있다.
일예로, 상기 레이저 지시기(110)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 광원으로서 소정 파장의 레이저광을 발생하는 반도체 레이저(111)와, 이 반도체 레이저(111)에서 발생된 레이저광을 평행한 빔(beam) 형태로 변환하는 시준기(Collimator)(112)와, 이 시준기(112)에서 변환된 레이저빔의 초점을 맞추는 렌즈(113)로 구성될 수 있다.
그리고, 몸체(100)의 내부에는 관성 측정부(130)와 제어부(140)와 인터페이스부(150)와 램프전원 공급부(160)가 설치되어 있는데, 상기 관성 측정부(130)는 관성에 의하여 몸체(100)의 3차원 공간상에서의 위치정보를 감지하여 그에 상응하는 감지신호를 발생하여 제어부(140)로 입력한다.
여기서, 관성 측정부(130)는 X, Y, Z 축의 가속도를 감지하는 가속도계를 포함하며, 수평축의 방위각과 수직축의 기울기를 감지하는 자이로 스코프를 추가로 포함할 수 있다. 또한, 관성을 이용하지는 않으나 지자기에 의해 수평축의 방위각과 수직축의 기울기를 감지하는 자기 컴퍼스가 포함될 수 있다.
상기 제어부(140)는 관성 측정부(130)로부터 입력되는 감지신호를 A/D(Analog To Digital) 변환하는 A/D 변환기를 포함하며, 관성 측정부(130)로부터 상기 A/D변환기를 통해 A/D 변환되어 입력되는 감지신호에 의해 몸체(100)의 3차원 공간상에서의 위치정보를 계산하고 계산된 위치정보에 따라 PC의 디스플레이 화면 상에서 마우스 포인터를 위치시키기 위한 스캔코드신호를 발생하여 인터페이스부(150)로 인가한다.
또한, 제어부(140)는 레이저 버튼(122)으로부터 입력되는 키신호에 따라 램프전원 공급부(160)를 제어하여 레이저 지시기(110)로 작동시킨다.
여기서, 제어부(140)는 그 제어값을 설정하기에 따라, 레이저 지시기(110)가 온(on) 되어 있는 동안에 하기의 a) ∼c)의 제어동작을 더 수행하도록 구성된다.
a) 스캔코드신호의 발생 및 전송을 중단.
b) 관성 측정부(130)로부터 새로이 입력되는 위치정보에 관계없이 레이저 지시기(110)가 온(on) 되기 직전에 발생되었던 스캔코드신호와 동일한 값의 스캔코드신호를 지속적으로 발생하여 전송.
c) 스캔코드신호의 발생을 중단하고 PC의 디스플레이 화면상의 마우스 포인터를 초기 위치로 지정하기 위한 리셋신호를 PC로 전송.
상기에서 제어부(140)가 a) 및 b)의 제어동작을 수행하도록 설정할 경우 이용자가 프리젠테이션 작업을 하고자 레이저 지시기(110)를 작동시키는 경우 PC의 디스플레이 화면상에서 마우스 포인터가 이용자의 뜻과는 관계없이 자유 이동하는 것을 방지할 수 있고, c)의 제어동작을 수행하도록 설정할 경우 레이저 지시기(110)를 작동시킴과 동시에 PC의 디스플레이 화면상에서 마우스 포인터의 위치를 리셋(Reset)할 수 있다.
상기 인터페이스부(150)는 케이블(101)을 매개로 제어부(140)로부터 발생된 스캔코드신호와 리셋신호 및 조작버튼(120, 121)로부터 발생된 키신호를 PC로 전송하고, 상기 램프전원 공급부(160)는 제어부(140)의 제어에 따라 레이저 지시기(110)로 동작전원을 인가한다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 펜 타입의 다기능 마우스 입력장치는, PC와 케이블이 아닌 무선통신 방식으로 연결할 수 있는 형태로 이루어진 것으로, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같다.
상기한 도 6 및 도 7을 참조하면 알 수 있듯이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 펜 타입의 다기능 마우스 입력장치는, 도 3 및 도 4에 도시된 마우스 입력장치와 비교할 때, 케이블(101) 대신 몸체(100)의 외측 일 종단에 안테나(200)가 구비되어 있고, 몸체(100)의 내부에 인터페이스부(150)로부터 출력되는 신호를 무선신호로 변환하여 상기 안테나(200)를 통해 송신하는 무선 통신부(210)가 구비되어 있는 점에서 구성상 차이가 있으며, 상기 안테나(200)와 무선 통신부(210)를 제외한 나머지 구성요소는 동일하다.
여기서, 상기 무선 통신부(210)는 통상적인 상용주파수의 RF 통신모듈이거나블루투스(Blue Tooth)방식의 통신모듈일 수 있다.
이제 상기와 같이 구성된 본 발명의 작용효과를 설명하기로 한다.
먼저, 이용자가 PC의 본체 및 모니터에 전원을 인가하면, PC 본체 내부의 각 구성부가 초기화됨과 동시에, 모니터에는 초기화면이 디스플레이되고, 이 초기화면에는 마우스 포인터가 표시된다.
이와 같이 컴퓨터 단말기가 초기화된 상태에서, 이용자가 본 발명에 따른 펜 타입의 다기능 마우스입력장치를 손가락에 쥔 상태로 허공이나 물체의 표면에 대고, 도 8에 도시된 바와 같이 X, Y, Z 축의 방향으로 이동시키면, 관성 측정부(130)에 의해 몸체(100)의 X, Y, Z 축에 대한 가속도가 감지되어 그에 상응하는 스캔코드신호가 PC로 입력된다.
이와 더불어, 이용자가 손가락으로 조작버튼(120, 121)을 조작하면, 그에 상응하는 키신호가 PC로 입력된다.
상기 본 발명의 마우스 입력장치로부터 입력되는 스캔코드신호에 따라 PC의 디스플레이 화면상에 마우스 포인터의 위치가 이동되어 표시됨과 더불어 상기 마우스 입력장치로부터 입력되는 스캔코드신호에 따라 마우스 포인터가 위치한 지점에 아이콘(Icon)의 선택 또는 선택취소와 프로그램의 실행 또는 종료 등이 수행된다.
여기서, 몸체(100)의 X축 및 Y축의 가속도 값은 PC의 디스플레이 화면상에서 마우스 포인터의 평면적인 위치를 결정하는 데 이용될 수 있으며, 몸체(100)의 Z축 가속도 값은 마우스 포인터에 의해 지시되는 지점의 깊이나 두께 등의 값을 조절하는 데 이용될 수 있다.
이때, 관성 측정부(130)에 가속도계와 함께 자이로 스코프 또는 자기 컴퍼스를 포함하여 구성한 경우에는, 도 9에 도시된 바와 같이, 마우스 입력장치의 몸체(100)를 수평축에서 좌우방향으로 회전시키거나 수직축에서 일정방향으로 기울일 경우 그에 따른 수평축의 방위각과 수직축의 기울기 값이 관성 측정부(130)에 의해 측정되어 PC로 입력되게 된다.
상기와 같이 PC로 입력되는 몸체(100)의 수평축 방위각과 수직축의 기울기 값은 각종의 애플리케이션 프로그램(예컨대, 3차원 게임)에서 마우스 포인터에 의해 지시되는 지점이나 시점(視點) 또는 목적물에 대해 회전각 및 기울기 등을 조절하는데 이용될 수 있다.
그리고, 이용자가 손가락으로 레이저 버튼(122)의 조작하면, 도 10에 도시된 바와 같이, 몸체(100)의 종단에 설치된 레이저 지시기(110)로부터 레이저빔(L)이 발산되며, 이 레이저 지시기(110)로부터 발생되는 레이저빔(L)은 설명회나 프리젠테이션(Presentation) 작업 시 발표하고자 하는 내용(C)을 지시하는데 사용될 수 있다.
상기에서 본 발명은 특정 실시예를 예시하여 설명하지만 본 발명이 상기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 당업자는 본 발명에 대한 다양한 변형, 수정을 용이하게 만들 수 있으며, 이러한 변형 또는 수정이 본 발명의 특징을 이용하는 한 본 발명의 범위에 포함된다는 것을 명심해야 한다.
상술한 바와 같이 본 발명은, 몸체가 펜 타입으로 이루어져 있어 손가락의일부만을 이용해 몸체를 잡아 쥔 상태로 마우스 입력작업을 수행할 수 있다. 따라서, 보통의 펜으로 글씨를 쓰거나 선을 그리듯이 손가락의 일부로 마우스 입력장치의 몸체를 잡아 쥐고 손목이 꺾이지 않는 편안한 자세로 작업을 할 수 있으므로, 손목과 팔 및 어깨 부위의 피로를 감소시킬 수 있고 통증을 예방할 수 있으며 마우스 포인터를 보다 세밀하게 이동시킬 수 있는 효과가 있다. 또, 마우스 입력장치의 몸체를 손가락의 일부에 끼운 상태로 나머지 손가락 및 손바닥을 이용해 키입력 등 다른 작업을 동시에 수행하거나 신속하게 절환하여 할 수 있는 효과가 있다.
그리고, 본 발명은, 관성에 의해 움직임을 감지하므로 사용 공간에 구애받지 않는 바, 허공을 포함해서 원하는 어떤 공간도 이용 가능하며 센서 부위에 먼지나 이물질이 침투할 염려가 없어 유지·관리가 편하고 사용 수명이 연장되는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 마우스 입력장치의 몸체에 레이저 지시기가 부착되어 있음으로써, 설명회나 프리젠테이션 등에서 마우스 포인터와 레이저 지시기를 함께 움직이며 작업을 수행하기 편리한 효과가 있다.

Claims (7)

  1. 마우스 입력장치에 있어서,
    펜 형태로 이루어진 몸체와,
    상기 몸체에 부착되어 있는 조작버튼과,
    관성에 의해 상기 몸체의 움직임을 감지하여 그 움직임에 상응하는 신호를 발생하는 관성 측정부와,
    상기 관성 측정부에서 발생된 신호에 따라 상기 몸체의 위치 이동을 감지하여 그에 상응하는 스캔코드 신호를 발생하며 이 발생된 스캔코드신호와 상기 조작버튼의 조작에 따라 발생하는 키신호를 컴퓨터로 전송하는 제어수단과,
    상기 몸체에 설치된 레이저 지시기와,
    상기 몸체에 부착되어 상기 레이저 지시기를 동작시키는 레이저 점등용 버튼을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 펜 타입의 다기능 마우스 입력장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제어수단은,
    상기 레이저 점등용 버튼이 온 되면 상기 스캔코드신호의 전송을 중단하는 제어동작을 더 수행하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 펜 타입의 다기능 마우스 입력장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제어수단은,
    상기 레이저 점등용 버튼이 온 되면 상기 관성 측정부로부터 입력되는 신호에 관계없이 바로 직전의 스캔코드신호를 상기 레이저 점등용 버튼이 온되어 있는 동안 계속 컴퓨터로 전송하는 제어동작을 더 수행하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 펜 타입의 다기능 마우스 입력장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제어수단은,
    상기 레이저 점등용 버튼이 온 되면 스캔코드신호의 전송을 중단하고 컴퓨터 디스플레이 화면상의 마우스 포인터를 초기 위치로 지정하기 위한 리셋신호를 컴퓨터로 전송하는 제어동작을 더 수행하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 펜 타입의 다기능 마우스 입력장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 관성 측정부는,
    관성에 의해 상기 몸체에 대한 3차원 공간상에서의 가속도를 감지하는 가속도계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 펜 타입의 다기능 마우스 입력장치.
  6. 제 1 항 또는 제 6 항에 있어서, 상기 관성 측정부는,
    관성에 의해 상기 몸체에 대한 3차원 공간상에서 방위 및 기울기를 감지하는 자이로 스코프를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 펜 타입의 다기능 마우스 입력장치.
  7. 제 1 항 또는 제 6 항에 있어서,
    지자기에 의해 상기 몸체의 방위를 감지하여 그에 상응하는 신호를 상기 제어수단으로 입력하는 자기 컴퍼스를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 펜 타입의 다기능 마우스 입력장치.
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