KR20050091343A - Optical pointing device having switch function - Google Patents
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Abstract
본 발명은 스위치 기능을 갖는 광학식 포인팅 장치에 관한 것으로, 보다 자세하게는 휴대 단말기의 인쇄회로기판 또는 포인팅 장치 상에 스위치를 실장하여 스위치가 압력을 받으면 선택 기능이 실행되는 포인팅 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical pointing device having a switch function. More particularly, the present invention relates to a pointing device in which a selection function is executed when a switch is pressed by mounting a switch on a printed circuit board or a pointing device of a portable terminal.
본 발명의 스위치 기능을 갖는 광학식 포인팅 장치는 광학식 피사체에 빛을 조사하는 광원; 상기 피사체가 닿는 대물면; 상기 대물면을 비추고 반사되는 빛을 모으는 결상용 렌즈; 결상된 영상을 전기 신호로 변환하여 데이터 처리부로 넘겨주는 영상센서 및 인쇄회로기판 또는 포인팅 장치에 장착되며 상기 대물면의 상하 움직임에 따라 동작하는 스위치로 이루어짐에 기술적 특징이 있다.An optical pointing device having a switch function of the present invention includes a light source for irradiating light to an optical object; An objective surface that the subject touches; An imaging lens for collecting the reflected light by illuminating the object surface; Technical features include an image sensor and a printed circuit board or a pointing device that convert an image formed into an electric signal and pass it to a data processor, and operate according to vertical movement of the object surface.
따라서, 본 발명의 스위치 기능을 갖는 광학식 포인팅 장치는 휴대 단말기의 인쇄회로기판 또는 포인팅 장치에 스위치를 장착하고 그 상부에 포인팅 장치를 실장함으로써 한손만으로 스위치를 눌러 선택 기능을 편리하게 행할 수 있으며 소형의 휴대형 기기에 실장되었을 때 공간의 활용도를 높일 수 있는 효과가 있다. 또한 소형의 휴대형 기기에서 현재 사용하고 있는 키패드를 그대로 사용할 수 있다는 장점도 있다.Therefore, the optical pointing device having a switch function of the present invention can conveniently perform a selection function by pressing a switch with only one hand by mounting a switch on a printed circuit board or a pointing device of a portable terminal and mounting a pointing device on the upper portion thereof. When mounted in a portable device, there is an effect that can increase the utilization of space. It also has the advantage that you can use the keypad you are using in a small portable device.
Description
본 발명은 스위치 기능을 갖는 광학식 포인팅 장치에 관한 것으로, 보다 자세하게는 휴대 단말기의 인쇄회로기판 또는 포인팅 장치 상에 스위치를 실장하여 스위치가 압력을 받으면 선택 기능이 실행되는 포인팅 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical pointing device having a switch function. More particularly, the present invention relates to a pointing device in which a selection function is executed when a switch is pressed by mounting a switch on a printed circuit board or a pointing device of a portable terminal.
최근에 많이 사용하는 광마우스는 씨모스(Complementary Metal Oxide Semiconductor, 이하 CMOS) 이미지센서(Image Sensor)로 구성된 2차원 광센서 어레이를 가지고 있으며 이에 광학장치를 부가하여 마우스가 움직이는 표면의 영상을 취득한다. 마우스가 움직이지 않는 경우에는 취득된 영상이 변화하지 않지만 마우스가 움직이는 경우에는 취득된 영상이 변화하게 된다. 상기 취득된 영상의 변화를 이용하여 마우스의 이동량을 계산하기 위해서 영상으로부터 움직임의 정도를 파악할 수 있는 움직임 추정 방식을 사용한다. 또한 마우스가 움직이는 표면의 조명을 위하여 LED를 광원으로 주로 사용하고 있으며 결상을 위한 광학계로는 볼록렌즈 또는 이와 유사한 성질을 지니는 비구면 렌즈를 사용한다.Recently used optical mouse has a two-dimensional optical sensor array composed of CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor, CMOS) image sensor, and adds an optical device to acquire an image of the surface of the mouse moving . If the mouse does not move, the acquired image does not change, but if the mouse moves, the acquired image changes. In order to calculate the amount of movement of the mouse by using the acquired change of the image, a motion estimation method that can grasp the degree of motion from the image is used. In addition, LED is mainly used as a light source for illuminating the surface where the mouse moves, and convex lens or aspherical lens having similar properties is used as an optical system for imaging.
휴대폰과 PDA와 같은 휴대형 정보단말기기에서 GUI(Graphic User Interface)를 구동하기 위한 수단으로 광학마우스의 원리를 도입한 2차원 포인팅 장치가 제안되고 있다. 기본적으로 PC에서 많이 사용하고 있는 광학마우스의 원리를 이용하는 것으로서 유사한 기술을 휴대기기에 적용하기 위한 소형화 방안 및 박형화 방법의 개발이 실용화의 큰 요소가 된다. Background Art A two-dimensional pointing device incorporating the principle of an optical mouse has been proposed as a means for driving a graphical user interface (GUI) in a portable information terminal device such as a mobile phone and a PDA. Fundamentally, the development of miniaturization method and thinning method for applying similar technology to mobile devices is a major element of practical use.
도 1은 종래 사용되는 포인팅 장치의 기본 구조도이다. 도 1을 살펴보면, 발광소자(Light-Emitting Diode, 이하 LED)(110)에서 발생한 빛은 물체의 면을 비추고 물체에서 반사된 빛은 결상용의 렌즈(120)에 의하여 영상센서(130)에 결상되며 상기 영상센서(130)는 결상된 영상을 전기신호로 변환하여 데이터 처리부로 넘겨준다. 상기 데이터 처리부는 물체의 움직임에 의하여 시간적으로 변화되는 영상을 분석하여 물체의 움직임에 관한 방향 및 움직임의 양을 2차원 데이터로 변환하는 역할을 한다. 그러나, 상기와 같은 종래의 포인팅 장치는 대물면에 스위치 기능이 없어 포인팅 장치를 사용하여 선택 기능을 행할 때 다른 손으로 임의의 스위치를 눌러야 하는 불편함이 있었다. 1 is a basic structural diagram of a pointing device conventionally used. Referring to FIG. 1, light generated from a light-emitting diode (LED) 110 illuminates the surface of an object and light reflected from the object is imaged on the image sensor 130 by the imaging lens 120. The image sensor 130 converts the formed image into an electric signal and hands it over to the data processor. The data processor analyzes an image that is temporally changed by the movement of an object and converts the direction and the amount of movement of the object into two-dimensional data. However, the conventional pointing device as described above does not have a switch function on the objective surface, and when the selection function is performed using the pointing device, it is inconvenient to press an arbitrary switch with the other hand.
종래기술인 대한민국 공개특허 제10-2002-0073432호의 휴대용 전자 장치의 메뉴 항목 선택 제어 방법과 사용자 식별 방법 및 휴대용 전자 장치는 휴대용 전자장치의 디스플레이 스크린 상의 포인터를 이동 센서를 이용하여 제어하는 포인팅 장치를 제공하고 있으나 피사체가 닿는 대물면에 스위치 기능이 부가되지 않아 선택 기능시 불편하다는 문제점이 있었다.A method for controlling menu item selection, a user identification method, and a portable electronic device of the prior art Korean Patent Application Publication No. 10-2002-0073432 provide a pointing device for controlling a pointer on a display screen of the portable electronic device using a movement sensor. However, there was a problem in that the selection function was inconvenient because the switch function was not added to the object that the subject touched.
또한 종래기술인 대한민국 공개특허 제10-2004-0002918호의 포인팅 장치는 실장기판 상에 수지층을 형성하고 수지층에 마그넷이 볼록형으로 배치되며 실장 기판에 자기 센서를 배치하여 마그넷의 이동 또는 경사에 의해 생기는 주위의 자속 밀도의 변화를 자기 센서로 검출하는 포인팅 장치를 제공하고 있으나 포인팅 장치의 구조가 복잡하며 피사체가 닿는 대물면에 스위치가 부가되지 않아 선택 기능시 불편하다는 문제점이 있었다.In addition, the pointing device of the Republic of Korea Patent Publication No. 10-2004-0002918 of the prior art forms a resin layer on the mounting substrate, the magnet is arranged in a convex shape on the resin layer, and the magnetic sensor is disposed on the mounting substrate to be caused by the movement or inclination of the magnet Although a pointing device for detecting a change in magnetic flux density around the magnetic sensor is provided, there is a problem in that the structure of the pointing device is complicated, and a switch is not added to the object surface to which the subject touches, which makes it inconvenient for the selection function.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 휴대 단말기의 인쇄회로기판 또는 포인팅 장치에 스위치를 장착하고 상기 스위치의 상부에 포인팅 장치를 실장하여 선택 기능을 편리하게 행할 수 있도록 하는 스위치 기능을 갖는 광학식 포인팅 장치를 제공함에 본 발명의 목적이 있다. Accordingly, the present invention is to solve the problems of the prior art as described above, to mount the switch on the printed circuit board or pointing device of the portable terminal and to mount the pointing device on top of the switch to conveniently perform the selection function An object of the present invention is to provide an optical pointing device having a switch function.
본 발명의 상기 목적은 피사체에 빛을 조사하는 광원; 상기 피사체가 닿는 대물면; 상기 대물면을 비추고 반사되는 빛을 모으는 결상용 렌즈;결상된 영상을 전기 신호로 변환하여 데이터 처리부로 넘겨주는 영상센서 및 인쇄회로기판 또는 포인팅 장치에 장착되며 상기 대물면의 상하 움직임에 따라 동작하는 스위치로 이루어진 스위치 기능을 갖는 광학식 포인팅 장치에 의해 달성된다.The object of the present invention is a light source for irradiating light to the subject; An objective surface that the subject touches; An imaging lens for illuminating the objective surface and collecting reflected light; mounted on an image sensor and a printed circuit board or a pointing device which converts an image into an electrical signal and passes it to a data processor, and operates according to vertical movement of the objective surface It is achieved by an optical pointing device with a switch function consisting of a switch.
상기 스위치는 대물면에 의해 압력이 가해지거나 또는 광원, 대물면, 결상용 렌즈 및 영상센서가 하나로 이루어진 일체형 모듈에 의해 압력이 가해져 선택 기능을 할 수 있다. The switch may be pressed by an objective surface or may be selected by an integrated module including a light source, an objective surface, an imaging lens, and an image sensor.
또한 상기 스위치 기능을 갖는 광학식 포인팅 장치는 스위치에 압력을 가하며 탄성이 있어 인쇄회로기판 또는 포인팅 장치에 실장시 움직임을 확보해 주는 소정의 압력 핀을 더 포함할 수 있다. In addition, the optical pointing device having a switch function may further include a predetermined pressure pin that applies pressure to the switch and is elastic to ensure movement when mounted on the printed circuit board or the pointing device.
상기 스위치의 종류로는 돔 스위치, 카본 스위치, 기계식 스위치, 폼 일레멘트 스위치, 러버 돔 스위치, 멤브레인 스위치, 캐패시터 스위치 또는 멤브레인-메커니컬 스위치 등을 사용할 수 있으며 스위치의 개수는 바람직하게는 한 개 내지 다수 개가 구비된다.The switch may be a dome switch, a carbon switch, a mechanical switch, a foam element switch, a rubber dome switch, a membrane switch, a capacitor switch, or a membrane-mechanical switch. The number of switches is preferably one to many. Dogs are provided.
본 발명의 상기 목적과 기술적 구성 및 그에 따른 작용효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 바람직한 실시예를 도시하고 있는 도면을 참조한 이하 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다. Details of the above object and technical configuration of the present invention and the effects thereof according to the present invention will be more clearly understood by the following detailed description with reference to the drawings showing preferred embodiments of the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 포인팅 장치의 일 실시예를 나타낸 것으로서 대물면만을 이용하여 스위치를 누를 수 있는 포인팅 장치에 관한 것이다. 도 2를 살펴보면 휴대 단말기의 내부에 위치하는 인쇄회로기판 상에 스위치(200)가 장착되고 그 상부에 대물면이 실장되어 있다. 상기 휴대 단말기를 휴대폰이라고 가정한다면 휴대폰의 키패드가 대물면이 된다. 상기 대물면을 손가락으로 누르면 스위치(200)에 압력이 가해져 상기 스위치(200)가 눌림 상태가 되어 선택 기능을 한다.Figure 2 shows an embodiment of the pointing device according to the present invention relates to a pointing device that can press the switch using only the objective surface. Referring to FIG. 2, a switch 200 is mounted on a printed circuit board located inside the portable terminal, and an objective surface is mounted on the switch 200. Assuming that the mobile terminal is a mobile phone, the keypad of the mobile phone is the objective surface. When the objective surface is pressed with a finger, a pressure is applied to the switch 200 so that the switch 200 is pressed and serves as a selection function.
도 3은 본 발명에 따른 포인팅 장치의 또 다른 일 실시예를 나타낸 것으로서 일체형 모듈을 이용하여 스위치를 누를 수 있는 포인팅 장치에 관한 것이다. 도 3을 살펴보면 스위치(200)는 도 2와 같이 휴대 단말기의 내부에 위치하는 인쇄회로기판 상에 장착되며 대물면, 광원(110), 결상용 렌즈(120) 및 영상센서(130)로 이루어진 일체형 모듈(300) 자체를 움직여 스위치(200)에 압력을 가하여 상기 스위치(200)가 눌려져 선택 기능을 한다.Figure 3 shows yet another embodiment of the pointing device according to the present invention relates to a pointing device that can press the switch using an integrated module. Referring to FIG. 3, the switch 200 is mounted on a printed circuit board positioned inside the portable terminal as shown in FIG. 2, and is composed of an objective, a light source 110, an imaging lens 120, and an image sensor 130. By moving the module 300 itself, a pressure is applied to the switch 200 so that the switch 200 is pressed to perform a selection function.
도 4는 본 발명에 따른 포인팅 장치의 또 다른 일 실시예를 나타낸 것으로서 스위치 상부에 압력 핀(400)이 실장된 포인팅 장치에 관한 것이다. 도 4를 살펴보면 도 3에서와 같이 일체형 모듈(300)로 이루어진 포인팅 장치를 사용하여 스위치(200)에 압력을 가할 때 스위치(200) 상부에 압력 핀(400)을 인쇄회로기판에 구부러진 모양으로 장착하여 인쇄회로기판에 실장시 일체형 모듈(300)의 움직임을 확보할 수 있다. Figure 4 shows another embodiment of the pointing device according to the present invention relates to a pointing device in which the pressure pin 400 is mounted on the switch. Referring to FIG. 4, when the pressure is applied to the switch 200 using the pointing device including the integrated module 300 as shown in FIG. 3, the pressure pin 400 is mounted on the printed circuit board in a bent shape. In order to ensure the movement of the integrated module 300 when mounted on the printed circuit board.
도 5는 본 발명에 따른 포인팅 장치의 또 다른 일 실시예를 나타낸 것으로서 일체형 모듈(300) 하부에 스위치(200)가 실장된 포인팅 장치에 관한 것이다. 도 5를 살펴보면 대물면, 광원(110), 결상용 렌즈(120) 및 영상센서(130)로 이루어진 일체형 모듈(300) 자체를 움직여 하부에 있는 스위치(200)에 압력을 가하여 선택 기능을 할 수 있다.5 is a view illustrating another pointing device according to the present invention, in which a switch 200 is mounted below the integrated module 300. Looking at Figure 5, the objective, the light source 110, the imaging lens 120 and the image sensor 130, by moving the integrated module 300 itself can be applied to the pressure of the switch 200 at the bottom to perform a selection function. have.
도 6은 본 발명에 의한 스위치 기능을 갖는 광학식 포인팅 장치를 구비한 휴대 단말기의 일례를 나타내는 구성도이다. 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 휴대 단말기는 휴대폰, PDA, 스마트폰 등을 포함하고 배터리를 주 전원으로 사용한다. Fig. 6 is a configuration diagram showing an example of a portable terminal having an optical pointing device having a switch function according to the present invention. Referring to FIG. 6, a portable terminal according to the present invention includes a mobile phone, a PDA, a smartphone, and the like, and uses a battery as a main power source.
상기 휴대 단말기는 포인팅 장치를 구비하여 표면에 노출되지 않고 대물면의 외부면만 노출되도록 하고 상기 대물면의 외부면에 손가락을 올려놓고 손가락을 움직여 포인터(530)를 이동시킴으로써 일반 컴퓨터의 마우스처럼 사용할 수 있다. 이 때 원하는 메뉴창(520)을 클릭하기 위하여 상기 대물면에 압력을 가하면 대물면 하부에 위치한 스위치가 눌리고 그에 따라 상기 메뉴창(520)이 선택되는 것이다. 이처럼 상기 포인터(530)를 이용함으로써 한눈에 전체 메뉴를 볼 수 있고 원하는 메뉴를 선택할 때 다른 버튼을 별도로 누르지 않고 대물면 또는 대물면, 광원, 결상용 렌즈 및 영상센서로 이루어진 일체형 모듈을 이용하여 인쇄회로기판에 장착된 스위치에 압력을 가하여 메뉴를 선택할 수 있게 된다.The mobile terminal is provided with a pointing device so that only the outer surface of the object surface is exposed without being exposed to the surface, and the user places the finger on the outer surface of the object surface and moves the pointer to move the pointer 530 so that it can be used like a mouse of a general computer. have. At this time, if pressure is applied to the objective surface in order to click the desired menu window 520, the switch located at the lower portion of the objective surface is pressed, and the menu window 520 is selected accordingly. As such, by using the pointer 530, the entire menu can be viewed at a glance and printed using an integrated module consisting of an object surface or an object, a light source, an imaging lens, and an image sensor without pressing another button separately when selecting a desired menu. The menu can be selected by applying pressure to the switch mounted on the circuit board.
또한, 휴대 단말기는 다른 기능을 갖는 적어도 하나의 기능버튼(510)을 포함하는 것이 바람직하다. 상기 기능버튼(510)은 휴대 단말기의 다른 기능을 실행시키거나 실행 명령을 입력하기 위해 사용된다. In addition, the portable terminal preferably includes at least one function button 510 having another function. The function button 510 is used to execute another function of the portable terminal or input an execution command.
본 발명은 이상에서 살펴본 바와 같이 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.Although the present invention has been shown and described with reference to the preferred embodiments as described above, it is not limited to the above embodiments and those skilled in the art without departing from the spirit of the present invention. Various changes and modifications will be possible.
따라서, 본 발명의 스위치 기능을 갖는 광학식 포인팅 장치는 휴대 단말기의 인쇄회로기판 또는 포인팅 장치에 스위치를 장착하고 그 상부에 포인팅 장치를 실장함으로써 한손만으로 스위치를 눌러 선택 기능을 편리하게 행할 수 있으며 소형의 휴대형 기기에 실장되었을 때 공간의 활용도를 높일 수 있는 효과가 있다. 또한 소형의 휴대형 기기에서 현재 사용하고 있는 키패드를 그대로 사용할 수 있다는 장점도 있다.Therefore, the optical pointing device having a switch function of the present invention can conveniently perform a selection function by pressing a switch with only one hand by mounting a switch on a printed circuit board or a pointing device of a portable terminal and mounting a pointing device on the upper portion thereof. When mounted in a portable device, there is an effect that can increase the utilization of space. It also has the advantage that you can use the keypad you are using in a small portable device.
도 1은 종래 사용되는 포인팅 장치의 기본 구조.1 is a basic structure of a pointing device conventionally used.
도 2는 본 발명에 따른 포인팅 장치의 일 실시예를 나타낸 개략도.2 is a schematic view showing one embodiment of a pointing device according to the present invention;
도 3은 본 발명에 따른 포인팅 장치의 또다른 일 실시예를 나타낸 개략도.3 is a schematic view showing another embodiment of a pointing device according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 포인팅 장치의 또다른 일 실시예를 나타낸 개략도.4 is a schematic view showing another embodiment of a pointing device according to the present invention.
도 5는 본 발명에 따른 포인팅 장치의 또다른 일 실시예를 나타낸 개략도.5 is a schematic view showing another embodiment of a pointing device according to the present invention.
도 6은 본 발명에 의한 스위치 기능을 갖는 광학식 포인팅 장치를 구비한 휴대형 통신 단말기의 일례를 나타내는 구성도.Fig. 6 is a block diagram showing an example of a portable communication terminal having an optical pointing device having a switch function according to the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
110 : 광원 120 : 결상용 렌즈110: light source 120: imaging lens
130 : 영상센서 200 : 스위치130: image sensor 200: switch
300 : 일체형 모듈 400 : 압력 핀 300: integrated module 400: pressure pin
510 : 기능버튼 520 : 메뉴창510: Function button 520: Menu window
530 : 포인터530: pointer
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