KR20060044287A - Optical pointing apparatus and personal portable device having the optical pointing apparatus - Google Patents

Optical pointing apparatus and personal portable device having the optical pointing apparatus Download PDF

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KR20060044287A KR1020050005937A KR20050005937A KR20060044287A KR 20060044287 A KR20060044287 A KR 20060044287A KR 1020050005937 A KR1020050005937 A KR 1020050005937A KR 20050005937 A KR20050005937 A KR 20050005937A KR 20060044287 A KR20060044287 A KR 20060044287A
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Abstract

본 발명은 피사체로서 손가락의 표면을 이용하여 포인팅을 가능하며, 수평의 광 경로를 형성하여 광학계의 두께 및 크기를 최소화함과 아울러 초점 거리를 충분하게 제공할 수 있게 하는 광 포인팅 장치 및 개인 휴대 단말기를 제공하는 것을 목적으로 한다. 상기한 본 발명에 따르는 광 포인팅 장치는 피사체와 직접 맞닿는 커버 글래스; 상기 커버 글래스의 배면으로 광을 조사하는 광원부; 상기 커버 글래스를 통해 피사체에 의해 반사된 광의 경로를 수직 또는 수평인 제1소정 방향으로 반사하는 제1반사경; 상기 제1소정 방향으로 조사되는 광을 입사받아 상기 제1소정 방향은 유지한 상태에서 소정 각도로 반사함과 아울러 집광하여 출사하는 반사부; 상기 반사부로부터 출사되는 광을 수평 또는 수직인 제2소정 방향으로 반사하는 제2반사경; 상기 제2반사경에 의해 반사되는 광에 대향되게 설치되어 상기 제2소정 방향의 광을 촬상하는 광 이미지 센서를 포함한다. 이와 같은 본 발명은 광 포인팅 장치의 광 경로를 수평으로 형성한 상태에서 수평의 광 경로를 “ㄱ”자 또는 “ㄷ”자로 변형함으로써 광학계의 두께 및 크기를 최소화하여 소형이고 슬림한 개인 휴대 단말기에 채용 가능하게 할 수 있는 효과가 있다. The present invention enables pointing using a surface of a finger as a subject, and forms a horizontal optical path to minimize the thickness and size of the optical system and to provide a sufficient focal length and a personal portable terminal. The purpose is to provide. The optical pointing device according to the present invention includes a cover glass which is in direct contact with a subject; A light source unit irradiating light onto the rear surface of the cover glass; A first reflecting mirror reflecting a path of the light reflected by the subject through the cover glass in a first predetermined direction that is vertical or horizontal; A reflector which receives light irradiated in the first predetermined direction, reflects at a predetermined angle while keeping the first predetermined direction, and condenses and emits the light; A second reflecting mirror reflecting light emitted from the reflecting unit in a second predetermined direction horizontally or vertically; And an optical image sensor installed to face the light reflected by the second reflecting mirror to pick up the light in the second predetermined direction. As described above, the present invention transforms the horizontal optical path into the letter “a” or “c” in a state where the optical path of the optical pointing device is formed horizontally, thereby minimizing the thickness and size of the optical system, thereby miniaturizing and slimming personal portable terminals. There is an effect that can be adopted.

사용자 인터페이스 장치, 개인 휴대 단말기 User interface devices, personal digital assistants

Description

광 포인팅 장치 및 개인 휴대 단말기{OPTICAL POINTING APPARATUS AND PERSONAL PORTABLE DEVICE HAVING THE OPTICAL POINTING APPARATUS}OPTICAL POINTING APPARATUS AND PERSONAL PORTABLE DEVICE HAVING THE OPTICAL POINTING APPARATUS}

도 1은 일반적인 광 마우스의 광학계를 도시한 도면.1 is a view showing an optical system of a general optical mouse.

도 2 및 도 3은 집광 렌즈의 초점 심도를 도시한 도면.2 and 3 illustrate depth of focus of a condenser lens;

도 4는 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 광 포인팅 장치의 사시도.4 is a perspective view of an optical pointing device according to a first preferred embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 광 포인팅 장치의 측면 단면도.5 is a side cross-sectional view of the optical pointing device according to the first preferred embodiment of the present invention.

도 6은 도 4의 수광부의 상면 단면도.6 is a top cross-sectional view of the light receiver of FIG. 4.

도 7은 도 4의 수광부의 측면 단면도.7 is a side cross-sectional view of the light receiver of FIG. 4.

도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광 포인팅 장치에서의 광 경로를 도시한 도면.8 is a view showing a light path in the optical pointing device according to a preferred embodiment of the present invention.

도 9는 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 광 포인팅 장치의 사시도. 9 is a perspective view of an optical pointing device according to a second preferred embodiment of the present invention.

도 10은 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 광 포인팅 장치의 측면 단면도.10 is a side sectional view of an optical pointing device according to a second preferred embodiment of the present invention.

도 11은 도 9의 수광부의 상면 단면도.FIG. 11 is a cross-sectional view of the light receiver of FIG. 9.

도 12는 도 9의 수광부의 측면 단면도.12 is a side cross-sectional view of the light receiver of FIG. 9;

도 13은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광 포인팅 장치에서의 광 경로를 도시한 도면.13 is a view showing a light path in the optical pointing device according to a preferred embodiment of the present invention.

도 14는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광 포인팅 장치를 구비하는 휴대폰의 외관을 도시한 도면. 14 is a view showing an appearance of a mobile phone having an optical pointing device according to a preferred embodiment of the present invention.

도 15는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 휴대폰의 구성도.15 is a block diagram of a mobile phone according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 사용자 인터페이스 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 휴대폰과 같은 초슬림의 개인 휴대 단말기(Personal Portable Device)에 장착될 수 있는 광 포인팅 장치 및 광 포인팅 장치를 포함하는 개인 휴대 단말기에 관한 것이다.The present invention relates to a user interface device, and more particularly, to a personal portable terminal including an optical pointing device and an optical pointing device that can be mounted on an ultra-slim personal portable device such as a mobile phone.

일반적으로 휴대폰이나 PDA(Personal Digital Assistants) 등의 개인 휴대 단말기는 키패드를 이용한 사용자 인터페이스를 채용하고 있다. 좀더 설명하면, 종래 개인 휴대 단말기는 숫자 및 문자를 입력하기 위한 복수개의 버튼으로 구성된 키패드를 구비하여, 사용자가 상기 키패드의 버튼을 입력하여 전화번호나 문장 등을 입력할 수 있게 한다. In general, personal mobile terminals such as mobile phones and PDAs (Personal Digital Assistants) employ a user interface using a keypad. In more detail, the conventional personal portable terminal is provided with a keypad composed of a plurality of buttons for inputting numbers and characters, so that a user can input a telephone number or a sentence by inputting a button of the keypad.

근래에 들어 WIBRO(Wireless Broadband) 서비스 등과 같은 무선 인터넷 서비스가 상용화됨에 따라, 개인 휴대 단말기에도 GUI(Graphical User Interface)를 지원하는 윈도우즈 운영체제가 채용되었다. 상기 개인 휴대 단말기를 위한 윈도우즈로는 Windows CE 등이 있다. 또한 기술의 발달에 더불어 개인 휴대 단말기는 다양 한 부가 서비스를 구비하게 되었으며, 상기 다양한 부가 서비스의 편리한 운용을 위해서도 GUI를 지원하는 윈도우즈 운영체제가 채용되기도 하였다. In recent years, as wireless Internet services such as WIBRO (Wireless Broadband) services have been commercialized, a Windows operating system supporting a Graphical User Interface (GUI) has been adopted for personal portable terminals. Windows for the personal portable terminal includes Windows CE and the like. In addition, with the development of technology, personal portable terminals have various additional services, and a Windows operating system supporting GUI is also adopted for convenient operation of the various additional services.

상기한 바와 같이 개인 휴대 단말기의 사용자 인터페이스로서 GUI의 운영체제가 채용됨에 따라, 종래에는 개인 휴대 단말기에 적합한 포인팅 장치의 개발이 절실하게 요구되고 있다. As described above, as the operating system of the GUI is adopted as the user interface of the personal portable terminal, the development of a pointing device suitable for the personal portable terminal is urgently required.

일반적으로 GUI를 위한 포인팅 장치로는 볼 마우스(Ball Mouse), 광 마우스(Optical Mouse), 레이저 마우스(Laser Mouse), 터치 패드(Touch Pad), 타블렛(Tablet) 등이 있다. 상기한 포인팅 장치는 컴퓨터에 채용되고 있으며, 이론적으로 개인 휴대 단말기의 포인팅 장치로도 채용될 수가 있다. In general, a pointing device for a GUI includes a ball mouse, an optical mouse, a laser mouse, a touch pad, a tablet, and the like. The pointing device is employed in a computer, and can theoretically be used as a pointing device for a personal portable terminal.

그러나 개인 휴대 단말기는 휴대를 목적으로 하므로, 본체와 분리된 별도의 포인팅 장치를 개인 휴대 단말기의 포인팅 장치로 채용하기는 곤란하였다. 또한 트랙 볼 타입(Track Ball-Type) 또는 조이 스틱 타입(Joy Stick-Type)의 포인팅 장치는 물리적으로 일정 이상의 공간을 차지하므로, 소형의 개인 휴대 단말기의 미관을 크게 손상시키는 문제가 있었다. However, since the personal portable terminal is intended to be portable, it is difficult to employ a separate pointing device separated from the main body as a pointing device of the personal portable terminal. In addition, since a track ball-type or joy stick-type pointing device physically occupies a predetermined space or more, there is a problem of greatly damaging the aesthetics of a small personal portable terminal.

여기서, 상기 포인팅 장치들 중 광 마우스의 포인팅 원리를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Herein, the pointing principle of the optical mouse among the pointing devices will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 일반적인 광 마우스의 포인팅 원리를 설명하기 위한 광학계의 단면도를 도시한 것이다. 1 is a cross-sectional view of an optical system for explaining a pointing principle of a general optical mouse.

상기 광 마우스의 광학계(100)는 광원(102), 광원 가이드(104), 커버 글라스(106), 집광 렌즈(108), 차단막(110), 이미지 센서(112)로 구성된다. 광원(102)은 고휘도의 발광 다이오드(Light-Emitting Diode; LED)로서, 광원(102)으로부터 발광된 광은 광원 가이드(104)를 통해 커버 글라스(106)를 통해 지면(G)에 조사된다. 지면(G)에 조사된 광은 지면(G)에 반사되어 다시 커버 글라스(106)를 통해 집광 렌즈(108)로 공급된다. 집광 렌즈(108)는 지면(G)에 반사되어 공급되는 광을 집광하여 이미지 센서(112)로 공급하며, 이미지 센서(112)와 렌즈(108) 사이에는 노이즈 성분의 광을 제거하기 위한 차단막(110)이 형성된다. 이미지 센서(112)는 집광 렌즈(108)를 통해 집광된 광에 대응되는 이미지를 센싱하고, 그 센싱된 이미지를 통해 피사체의 움직임을 해석한다. The optical system 100 of the optical mouse includes a light source 102, a light source guide 104, a cover glass 106, a condenser lens 108, a blocking film 110, and an image sensor 112. The light source 102 is a high-brightness light emitting diode (LED), and the light emitted from the light source 102 is irradiated to the ground G through the cover glass 106 through the light source guide 104. The light irradiated to the ground G is reflected on the ground G and supplied to the condenser lens 108 through the cover glass 106 again. The condenser lens 108 collects light reflected from the ground G and supplies the light to the image sensor 112, and a blocking film for removing light of a noise component between the image sensor 112 and the lens 108. 110 is formed. The image sensor 112 senses an image corresponding to the light collected through the condenser lens 108, and interprets the movement of the subject through the sensed image.

상기한 종래 광 마우스는 커버 글라스(106), 집광 렌즈(108) 및 이미지 센서(112)가 광축 방향으로 정렬되어 있으며, 광학계 초점 심도의 한계로 인하여 광학계의 두께가 제한되었다. In the conventional optical mouse, the cover glass 106, the condenser lens 108, and the image sensor 112 are aligned in the optical axis direction, and the thickness of the optical system is limited due to the limitation of the depth of focus of the optical system.

여기서, 상기 광 마우스의 광학계의 초점 심도의 한계를 도 2 및 도 3을 참조하여 설명한다. 상기 도 2 및 도 3은 광 마우스의 광학계의 두께와 초점 심도와의 관계를 설명하기 위한 개략도들이다. Here, the limits of the depth of focus of the optical system of the optical mouse will be described with reference to FIGS. 2 and 3. 2 and 3 are schematic diagrams for explaining the relationship between the thickness and the depth of focus of the optical system of the optical mouse.

상기 도 2는 초점거리가 짧은 광학계의 개략도를 도시한 것으로, 집광 렌즈(202)에 광(200)이 조사되면 이미지 센서(204)의 표면에 초점이 맺힌다. 이와 같이 초점 거리가 짧으면 이미지 센서(204)의 표면으로 입력되는 광(200)의 각이 매우 크므로, 조립시 초점 거리가 조금만 틀어져도 광(200)의 초점 스팟(Spot)이 매우 커질 수 있다. 상기 초점 스팟의 크기가 이미지 센서(204)의 픽셀 크기(Pixel Size)보다 커지면 정상적인 이미지 처리가 불가능해진다. 이에 따라 초점 거리가 짧은 광학계는 조립이 매우 어려우며 불량률도 높은 문제가 있었다. 2 illustrates a schematic diagram of an optical system having a short focal length. When light 200 is irradiated onto the condenser lens 202, the surface of the image sensor 204 is focused. As such, when the focal length is short, the angle of the light 200 input to the surface of the image sensor 204 is very large, and thus the focal spot of the light 200 may be very large even if the focal length is slightly distorted during assembly. . If the size of the focal spot is larger than the pixel size of the image sensor 204, normal image processing may not be possible. Accordingly, the optical system having a short focal length is very difficult to assemble and has a high defect rate.

이와달리 도 3은 초점거리가 긴 광학계의 개략도를 도시한 것으로, 집광 렌즈(304)에 광(300)이 조사되면 이미지 센서(304)의 표면에 초점이 맺힌다. 상기 도 3의 광학계는 집광 렌즈(302)에서 이미지 센서(304)의 표면까지의 거리가 충분히 길기 때문에 이미지 센서(304)의 표면이 틀어지더라도 작은 초점 스팟을 가진다. 이에따라 어느 정도의 공차를 갖더라도 이미지 센서(304)의 픽셀 크기보다 초점 스팟의 크기가 커지지 않으므로, 조립이 용이함은 물론이고 불량률을 감소시킬 수 있게 한다. 3 illustrates a schematic diagram of an optical system having a long focal length, and when light 300 is irradiated onto the condenser lens 304, the surface of the image sensor 304 is focused. The optical system of FIG. 3 has a small focal spot even if the surface of the image sensor 304 is distorted because the distance from the condenser lens 302 to the surface of the image sensor 304 is sufficiently long. Accordingly, since the size of the focal spot does not become larger than the pixel size of the image sensor 304 even with a certain degree of tolerance, it is easy to assemble and to reduce the defective rate.

상기한 바와 같이 종래 광 마우스는 커버 글라스, 집광 렌즈 및 이미지 센서가 광축 방향인 수직으로 정렬되어 있으며, 광학계 초점 심도의 한계로 인하여 광학계의 두께가 제한되며, 현재 기술 수준에 따르면 상기 광 마우스의 광학계의 최소 두께는 약 4~5[mm]이다. As described above, in the conventional optical mouse, the cover glass, the condenser lens, and the image sensor are vertically aligned in the optical axis direction, and the thickness of the optical system is limited due to the limitation of the depth of focus of the optical system. The minimum thickness of is about 4 ~ 5 [mm].

그러므로 상기한 광 마우스의 형상을 변형한다 하더라도 광학계의 두께 제한에 근거하여 초슬림을 추구하는 개인 휴대 단말기에는 채용될 수 없었다. Therefore, even if the shape of the optical mouse is deformed, it cannot be adopted in a personal portable terminal pursuing ultra-slim based on the thickness limitation of the optical system.

이에 따라 종래에는 초슬림 및 미려한 외관을 추구하는 개인 휴대 단말기에 채용 가능하도록 두께 및 크기가 작은 포인팅 장치의 개발이 절실하게 요망되었다. Accordingly, in the related art, development of a pointing device having a small thickness and small size is urgently needed to be adopted in a personal portable terminal pursuing ultra slim and beautiful appearance.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 피사체로서 손가락의 표면을 이용하여 포인팅을 가능하며, 수평의 광 경로를 형성하여 광학계의 두께 및 크기를 최소화함과 아울러 초점 거리를 충분하게 제공할 수 있게 하는 광 포인팅 장치 및 개인 휴대 단말기를 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention is to overcome the above-mentioned conventional problems, it is possible to point using the surface of the finger as the subject, to form a horizontal optical path to minimize the thickness and size of the optical system and to provide a sufficient focal length An object of the present invention is to provide an optical pointing device and a personal portable terminal.

또한 본 발명의 다른 목적은 수평의 광 경로를 충분하게 제공하면서도 광 포인팅 장치의 크기를 최소화할 수 있게 하는 광 포인팅 장치 및 개인 휴대 단말기를 제공하는 것을 목적으로 한다. It is another object of the present invention to provide an optical pointing device and a personal portable terminal which can provide a horizontal optical path sufficiently while minimizing the size of the optical pointing device.

또한 본 발명의 또 다른 목적은 수평의 광 경로를 형성하더라도 광 이미지 센서를 수평의 PCB에 안정적으로 장착 가능하게 할 수 있는 광 포인팅 장치 및 개인 휴대 단말기를 제공하는 것이다. It is still another object of the present invention to provide an optical pointing device and a personal portable terminal capable of stably mounting an optical image sensor on a horizontal PCB even when a horizontal optical path is formed.

상기의 목적을 이루고 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 따르는 광 포인팅 장치는, 피사체와 직접 맞닿는 커버 글래스; 상기 커버 글래스의 배면으로 광을 조사하는 광원부; 상기 커버 글래스를 통해 피사체에 의해 반사된 광의 경로를 수직 또는 수평인 제1소정 방향으로 반사하는 제1반사경; 상기 제1소정 방향으로 조사되는 광을 입사받아 상기 제1소정 방향은 유지한 상태에서 소정 각도로 반사함과 아울러 집광하여 출사하는 반사부; 상기 반사부로부터 출사되는 광을 수평 또는 수직인 제2소정 방향으로 반사하는 제2반사경; 상기 제2반사경에 의해 반사되는 광에 대향되게 설치되어 상기 제2소정 방향의 광을 촬상하는 광 이미지 센서를 포함한다. The optical pointing device according to the present invention for achieving the above object and to solve the problems of the prior art, the cover glass in direct contact with the subject; A light source unit irradiating light onto the rear surface of the cover glass; A first reflecting mirror reflecting a path of the light reflected by the subject through the cover glass in a first predetermined direction that is vertical or horizontal; A reflector which receives light irradiated in the first predetermined direction, reflects at a predetermined angle while keeping the first predetermined direction, and condenses and emits the light; A second reflecting mirror reflecting light emitted from the reflecting unit in a second predetermined direction horizontally or vertically; And an optical image sensor installed to face the light reflected by the second reflecting mirror to pick up the light in the second predetermined direction.

본 발명은 피사체로서 손가락의 표면을 이용하여 포인팅을 가능하게 하는 광 포인팅 장치를 제공하며, 특히 광학계의 두께 및 크기를 최소화함과 아울러 초점 거리를 충분하게 제공할 수 있는 광 포인팅 장치를 제공한다. The present invention provides an optical pointing device that enables pointing using a surface of a finger as a subject, and in particular, provides an optical pointing device capable of providing a sufficient focal length while minimizing the thickness and size of an optical system.

이로서 본 발명은 개인 휴대 단말기의 미려한 외관을 해치지 않으면서도 편리한 포인팅을 가능하게 한다. As a result, the present invention enables convenient pointing without compromising the beautiful appearance of the personal portable terminal.

이러한 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 광 포인팅 장치를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. The optical pointing device according to the preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

먼저 본 발명의 바람직한 제1실시예를 도 4 내지 도 9를 참조하여 상세하게 설명한다. First, a first preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 4 to 9.

도 4는 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 광 포인팅 장치의 사시도이고,4 is a perspective view of an optical pointing device according to a first embodiment of the present invention,

도 5는 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 광 포인팅 장치의 측면 단면도이고, 도 6은 도 4의 수광부의 상면 단면도이고, 도 7은 도 4의 수광부의 측면 단면도이고, 도 8은 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 광 포인팅 장치에서의 광 경로를 도시한 도면이다.5 is a side cross-sectional view of an optical pointing device according to a first preferred embodiment of the present invention, FIG. 6 is a top cross-sectional view of the light receiving unit of FIG. 4, FIG. 7 is a side cross-sectional view of the light receiving unit of FIG. 4, and FIG. Is a view showing an optical path in the optical pointing device according to the first preferred embodiment of the present invention.

상기한 도 4 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 바람직한 제1실시예를 상세히 설명한다. 4 to 8 will be described in detail a first preferred embodiment of the present invention.

상기 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 광 포인팅 장치(400)는 크게 광원부(402)와 커버 글라스(410)와 수광부(412)로 구성된다. The optical pointing device 400 according to the first embodiment of the present invention is largely composed of a light source unit 402, a cover glass 410, and a light receiving unit 412.

광 포인팅 장치(400)의 광원부(402)는 광원(404)과 제1 및 2 가이드 반사경(406,408)으로 구성되며, 광원(404)은 SMD(Surface Mounted Device) 타입의 LED(Light Emitting Diode)나 레이저 다이오드(Laser Diode) 등으로 고휘도의 광을 발광한다. 제1 및 제2 가이드 반사경(406,408)은 광원(404)이 발광한 광을 소정 각도로 반사시켜 커버 글라스(410)로 조사한다. 특히, 상기 제1 및 제2 가이드 반 사경(406,408)의 반사 각도는 광원(404)으로부터의 광이 커버 글라스(410)의 배면으로 작은 각도로 입사되도록 설치되며, 이는 손가락의 표면을 용이하게 스캐닝하기 위함이다. 또한 제1 및 제2 가이드 반사경(406,408)은 광원(404)의 설치 위치가 변경되거나 상기 광원부(402)의 조립이 편이성을 위해 그 수나 각도가 변경될 수 있다. 또한 제1 및 제2 가이드 반사경(406,408)의 반사면은 면정밀도를 높이기 위해 폴리싱 처리되어 광의 반사시에 발생 가능한 광의 손실 및 난반사를 제거한다.The light source unit 402 of the optical pointing device 400 includes a light source 404 and first and second guide reflectors 406 and 408. The light source 404 is a surface mounted device (SMD) type light emitting diode (LED) or Light of high luminance is emitted by a laser diode or the like. The first and second guide reflectors 406 and 408 reflect the light emitted from the light source 404 at a predetermined angle to irradiate the cover glass 410. In particular, the reflection angles of the first and second guide reflecting mirrors 406 and 408 are installed so that light from the light source 404 is incident at a small angle to the back of the cover glass 410, which facilitates scanning the surface of the finger. To do this. In addition, the number and angle of the first and second guide reflectors 406 and 408 may be changed in the installation position of the light source 404 or for ease of assembly of the light source unit 402. In addition, the reflecting surfaces of the first and second guide reflecting mirrors 406 and 408 are polished to increase surface precision, thereby eliminating light loss and diffuse reflection that may occur when reflecting light.

광 포인팅 장치(400)의 커버 글라스(410)는 투명 재질의 글라스로서, 광원부(402)로부터의 광을 배면으로 공급받아 상면으로 투과시킨다. 또한 커버 글라스(410)의 상면에 손가락의 표면 등이 밀착되는 경우에, 상기 커버 글라스(410)의 상면으로 투과된 광이 상기 손가락의 표면에 의해 반사되면, 상기 반사된 광을 상면으로 공급받아 배면으로 투과시킨다. 상기 배면으로 투과된 광은 광 포인팅 장치(400)의 수광부(412)로 조사된다. 또한 커버 글라스(410)의 상면 및 배면은 면정밀도를 높이기 위해 폴리싱 처리되어 광의 입출사시에 발생 가능한 광의 손실 및 난반사를 제거한다.The cover glass 410 of the optical pointing device 400 is a glass of transparent material, and receives the light from the light source unit 402 to the rear surface and transmits it to the upper surface. In addition, when the surface of the finger is closely attached to the upper surface of the cover glass 410, if the light transmitted through the upper surface of the cover glass 410 is reflected by the surface of the finger, the reflected light is supplied to the upper surface Permeate back. The light transmitted to the rear surface is irradiated to the light receiving unit 412 of the light pointing device 400. In addition, the upper surface and the rear surface of the cover glass 410 are polished to increase surface precision, thereby eliminating light loss and diffuse reflection that may occur at the time of entering and exiting the light.

광 포인팅 장치(400)의 수광부(412)는 도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이 수평의 광 경로를 “ㄱ"자로 형성하여 광 포인팅 장치(400)의 전체 길이를 최소화하며, 이러한 수광부(412)는 제1반사경(414), 반사부(416), 제2반사경(424) 및 차단막(426)과 광 이미지 센서(428)로 구성된다. 상기한 수광부(412)의 제1반사경(414)은 손가락의 표면에 반사되어 커버 글라스(410)를 투과한 광을 소정 각도로 반사하여 광 도파로(A1)를 따라 반사부(416)로 조사한다. 여기서, 상기 제1반사경(414)은 수평의 광 경로를 형성하기 위한 반사 각도를 가지며, 제1반사경(414)과 반사부(416) 사이의 광 도파로(A1)는 공기를 매체로 한다. 반사부(416)는 삼각 기둥의 형태의 투명한 광학 플라스틱 또는 글래스로, 상기 삼각 기둥의 제1면에는 상기 제1반사경(414)이 조사하는 광에 대향되어 광을 제1차 집광하는 오목 렌즈 형태의 제1집광 렌즈면(418)이 형성되고, 상기 삼각 기둥의 제2면에는 상기 제1집광 렌즈면(418)을 통해 입사되어 제1차 집광된 광을 제공받아 수평의 방향은 그대로 유지한 상태에서 소정 각도로 반사하는 제3반사경(420)이 형성되고, 상기 삼각 기둥의 제3면에는 제3반사경(420)에 의해 반사된 광을 제2차 집광함과 아울러 제2반사경(424)으로 출사하는 오목 렌즈 형태의 제2집광 렌즈면(422)이 형성된다. 여기서 반사부(416)의 제3반사경(420)의 반사 각도는 90[°]로 정해져 수평의 광 경로를 “ㄱ”자로 형성한다. 제2반사경(424)은 반사부(416)로부터 출사되는 광을 광 도파로(A2)를 따라 제공받아 소정 각도로 반사하여 광 이미지 센서(428)로 조사한다. 여기서, 제2반사경(424)은 수평의 광 경로를 수직으로 변환하기 위한 반사 각도를 가지며, 반사부(416)와 제2반사경(424) 사이의 광 도파로(A2)는 공기를 매체로 한다. 또한, 제1 내지 제3반사경(414,424,420)의 반사면, 제1 및 제2집광 렌즈면(418,422)의 렌즈면은 면정밀도를 높이기 위해 폴리싱 처리되어 광의 반사 및 입출사시에 발생 가능한 광의 손실 및 난반사를 제거한다. 그리고 광 이미지 센서(428)는 제2반사경(424)에 의해 수직으로 경로가 변경된 광에 대향되도록 수평의 PCB 상에 설치되어, 상기 제2반사경(424)에 의해 반사된 광을 촬상하고, 그 촬상된 광을 미도시된 이미지 처리부로 제공한다. 상기 이미지 처리부는 촬상 정보를 통해 손가락 표면의 움직임 방향, 속도, 거리를 검출하여 포인터 정보로서 출력한다. As illustrated in FIGS. 6 and 7, the light receiving unit 412 of the light pointing device 400 forms a horizontal light path as “a” to minimize the overall length of the light pointing device 400. ) Is composed of a first reflector 414, a reflector 416, a second reflector 424, a blocking film 426, and an optical image sensor 428. The first reflector 414 of the light receiving unit 412 described above. The light reflected on the surface of the finger and transmitted through the cover glass 410 at a predetermined angle and irradiated to the reflector 416 along the optical waveguide A1, wherein the first reflector 414 is horizontal. The optical waveguide A1 between the first reflecting mirror 414 and the reflecting portion 416 has air as a medium, and has a reflecting angle for forming an optical path. The first surface of the triangular pillar is made of plastic or glass and is opposed to the light irradiated by the first reflecting mirror 414 to condense the light first. The first condensing lens surface 418 of the concave lens shape is formed, and the second surface of the triangular pillar is received through the first condensing lens surface 418 to receive the first focused light, the horizontal direction The third reflecting mirror 420 is formed to reflect at a predetermined angle while being kept as it is, and the third surface of the triangular pillar condenses the light reflected by the third reflecting mirror 420 for the second time and the second A second condensing lens surface 422 in the form of a concave lens exiting the reflecting mirror 424 is formed, wherein the reflection angle of the third reflecting mirror 420 of the reflecting portion 416 is set to 90 [°], so that the horizontal light path The second reflector 424 receives light emitted from the reflector 416 along the optical waveguide A2 and reflects the light at a predetermined angle to the optical image sensor 428. The second reflector 424 has a reflection angle for vertically converting a horizontal optical path, and the reflector 416 And the optical waveguide A2 between the second reflecting mirror 424 and air as the medium, and the reflecting surfaces of the first to third reflecting mirrors 414, 424, 420, and the lens surfaces of the first and second condensing lens surfaces 418, 422. Silver is polished to increase surface precision to eliminate light loss and diffuse reflection that may occur during light reflection and entrance and exit. The optical image sensor 428 is installed on a horizontal PCB so as to oppose the light vertically changed by the second reflector 424 so as to image the light reflected by the second reflector 424. The photographed light is provided to an image processor not shown. The image processing unit detects the direction, speed, and distance of movement of the finger surface through the sensing information and outputs the pointer information.

또한 제2반사경(424)과 광 이미지 센서(428) 사이에는 먼지 등의 이물질에 의해 분산된 노이즈 광을 차단하기 위한 차단막(426)이 설치된다. In addition, a blocking film 426 is provided between the second reflector 424 and the optical image sensor 428 to block noise light dispersed by foreign matter such as dust.

상기한 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 광 포인팅 장치(400)의 광 경로를 도 8을 참조하여 설명한다. The optical path of the optical pointing device 400 according to the first embodiment of the present invention described above will be described with reference to FIG. 8.

광원(404)으로부터 광은 제1반사면(406)으로 조사되고(B1), 제1 가이드 반사면(406)은 상기 광을 제2 가이드 반사면(408)으로 반사한다(B2). 제2 가이드 반사면(408)으로 조사된 광은 작은 각도로 커버 글라스(410)로 입사되도록 반사된다(B3). 제2 가이드 반사면(408)에 의해 반사되어 커버 글라스(410)로 입사되는 광은 커버 글라스(410)를 투과하여 손가락(H1)의 표면에 조사되며, 상기 광은 손가락(H1)의 표면에 반사되어 제1반사경(414)으로 조사된다(B4). 상기 제1반사경(414)으로 조사된 광은 다시 소정 각도로 반사되어 수평으로 경로가 변경된 후에 반사부(412)의 제1집광 렌즈면(418)으로 조사된다(B5). 제1집광 렌즈면(418)으로 조사된 광은 제1차 집광되어 제3반사경(420)으로 조사된다(B6). 제3반사경(420)으로 조사된 광은 수평의 방향은 그대로 유지한 상태에서 소정 방향으로 반사되어 제2집광 렌즈면(422)으로 조사된다(B7). 제2집광 렌즈면(422)으로 조사된 광은 제2차 집광되면서 반사부(412)로부터 출사되며, 출사된 광은 제2반사경(424)으로 조사된다(B8). 제2반사경(424)으로 조사된 광은 수직으로 반사되어 광 이미지 센서(428)로 조사된다(B9). 특히, 제2반사경(424)과 광 이미지 센서(428) 사이에 설치된 차단 막(426)에 의해 먼지 등의 이물질에 의해 분산된 노이즈 광은 광 이미지 센서(428)로 인입되지 않게 차단된다. Light from the light source 404 is irradiated to the first reflecting surface 406 (B1), and the first guide reflecting surface 406 reflects the light to the second guide reflecting surface 408 (B2). The light irradiated onto the second guide reflection surface 408 is reflected to be incident on the cover glass 410 at a small angle (B3). The light reflected by the second guide reflecting surface 408 and incident on the cover glass 410 passes through the cover glass 410 and is irradiated onto the surface of the finger H1, and the light is reflected on the surface of the finger H1. It is reflected and irradiated to the first reflector 414 (B4). The light irradiated by the first reflector 414 is reflected at a predetermined angle again, and after the path is changed horizontally, is irradiated onto the first condensing lens surface 418 of the reflector 412 (B5). The light irradiated onto the first condenser lens surface 418 is first condensed and irradiated onto the third reflector 420 (B6). The light irradiated by the third reflector 420 is reflected in a predetermined direction while maintaining the horizontal direction as it is and is irradiated onto the second condensing lens surface 422 (B7). The light irradiated onto the second condensing lens surface 422 is emitted from the reflecting unit 412 while being condensed second, and the emitted light is irradiated onto the second reflecting mirror 424 (B8). The light irradiated to the second reflector 424 is reflected vertically and irradiated to the optical image sensor 428 (B9). In particular, noise light dispersed by foreign matter such as dust is blocked by the blocking film 426 provided between the second reflector 424 and the optical image sensor 428 so as not to be introduced into the optical image sensor 428.

상기한 본 발명의 바람직한 제1실시예는 수평의 광 경로를 “ㄱ”의 형태로 변형함으로써, 광 포인팅 장치의 길이를 최소화할 수 있으나, 넓이는 다소 넓어지는 문제가 있었다. According to the first preferred embodiment of the present invention, the length of the optical pointing device can be minimized by deforming the horizontal optical path in the form of “a”, but the width thereof is somewhat wider.

이러한 문제를 해소하기 위한 본 발명의 바람직한 제2실시예를 도 9 내지 도 14를 참조하여 설명한다. A second preferred embodiment of the present invention for solving this problem will be described with reference to FIGS.

도 9는 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 광 포인팅 장치의 사시도이고, 도 10은 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 광 포인팅 장치의 측면 단면도이고, 도 11은 도 9의 수광부의 상면 단면도이고, 도 12는 도 9의 수광부의 측면 단면도이고, 도 13 및 도 14는 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 광 포인팅 장치에서의 광 경로를 도시한 도면이다.9 is a perspective view of an optical pointing device according to a second preferred embodiment of the present invention, FIG. 10 is a side cross-sectional view of the optical pointing device according to a second preferred embodiment of the present invention, and FIG. 11 is an upper surface of the light receiving unit of FIG. 9. 12 is a side cross-sectional view of the light receiving unit of FIG. 9, and FIGS. 13 and 14 are views illustrating an optical path in the optical pointing device according to the second preferred embodiment of the present invention.

상기한 도 9 내지 도 12를 참조하여 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 광 포인팅 장치의 구조를 상세히 설명한다. 9 to 12 will be described in detail the structure of the optical pointing device according to a second embodiment of the present invention.

상기 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 광 포인팅 장치(900)는 크게 광원부(902)와 커버 글라스(910)와 수광부(912)로 구성된다. The optical pointing device 900 according to the second preferred embodiment of the present invention is largely composed of a light source unit 902, a cover glass 910, and a light receiving unit 912.

광 포인팅 장치(900)의 광원부(902)는 광원(904)과 제1 및 제2 가이드 반사경(906,908)으로 구성되며, 광원(904)은 SMD 타입의 LED나 레이저 다이오드 등으로 고휘도의 광을 발광한다. 제1 및 제2 가이드 반사경(906,908)은 광원(904)이 발광한 광을 소정 각도로 반사시켜 커버 글라스(910)로 조사한다. 특히, 상기 제1 및 제2 가이드 반사경(906,908)의 반사 각도는 광원(904)으로부터의 광이 커버 글라스(910)의 배면으로 작은 각도로 입사되도록 설치되며, 이는 손가락의 표면을 용이하게 스캐닝하기 위함이다. 또한 제1 및 제2 가이드 반사경(906,908)은 광원(904)의 설치 위치가 변경되거나 상기 광원부(902)의 조립이 편이성을 위해 그 수나 각도가 변경될 수 있다. 또한 제1 및 제2 가이드 반사경의 반사면은 면정밀도를 높이기 위해 폴리싱 처리되어 광의 반사시에 발생 가능한 광의 손실 및 난반사를 제거한다. The light source unit 902 of the optical pointing device 900 includes a light source 904 and first and second guide reflectors 906 and 908, and the light source 904 emits light of high luminance with an SMD-type LED or a laser diode. do. The first and second guide reflectors 906 and 908 reflect the light emitted from the light source 904 at a predetermined angle to irradiate the cover glass 910. In particular, the reflection angles of the first and second guide reflectors 906 and 908 are installed so that light from the light source 904 is incident at a small angle to the back surface of the cover glass 910, which facilitates scanning the surface of the finger. For sake. In addition, the first and second guide reflectors 906 and 908 may be changed in the number or angle of installation of the light source 904 or for ease of assembly of the light source unit 902. In addition, the reflecting surfaces of the first and second guide reflecting mirrors are polished to increase surface precision, thereby eliminating light loss and diffuse reflection that may occur when reflecting light.

광 포인팅 장치(900)의 커버 글라스(910)는 투명 재질의 글라스로서, 광원부(902)로부터의 광을 배면으로 공급받아 상면으로 투과시킨다. 또한 커버 글라스(910)의 상면에 손가락의 표면 등이 밀착되어 상기 커버 글라스(910)의 상면으로 투과된 광이 상기 손가락의 표면에 의해 반사되면, 상기 반사된 광을 상면으로 공급받아 배면으로 투과시킨다. 상기 배면으로 투과된 광은 광 포인팅 장치(900)의 수광부(912)로 조사된다. 또한 커버 글라스(910)의 상면 및 배면은 면정밀도를 높이기 위해 폴리싱 처리되어 광의 입출사시에 발생 가능한 광의 손실 및 난반사를 제거한다.The cover glass 910 of the optical pointing device 900 is a glass of transparent material and receives the light from the light source unit 902 to the rear surface and transmits the light to the upper surface. In addition, if the surface of the finger is in close contact with the upper surface of the cover glass 910 and the light transmitted to the upper surface of the cover glass 910 is reflected by the surface of the finger, the reflected light is supplied to the upper surface and transmitted to the rear surface. Let's do it. The light transmitted to the rear surface is irradiated to the light receiving portion 912 of the light pointing device 900. In addition, the upper surface and the rear surface of the cover glass 910 are polished to increase surface precision, thereby eliminating light loss and diffuse reflection that may occur at the time of entering and exiting the light.

광 포인팅 장치(900)의 수광부(912)는 도 11 및 도 12에 도시한 바와 같이 수평의 광 경로를 “ㄷ"자로 형성하여 광 포인팅 장치(400)의 전체 길이 및 넓이를 최소화하며, 이러한 수광부(912)는 제1반사경(914)과 반사부(916)와 제2반사경(926)과 차단막(928)과 광 이미지 센서(930)로 구성된다. 상기한 수광부(912)의 제1반사경(914)은 손가락의 표면에 반사되어 커버 글라스(910)를 투과한 광을 소정 각도로 반사하여 광 도파로(C1)를 따라 반사부(916)로 조사한다. 여기서, 상기 제 1반사경(914)은 수평의 광 경로를 형성하기 위한 반사 각도를 가지며, 제1반사경(914)과 반사부(916) 사이의 광 도파로(C1)는 공기를 매체로 한다. 반사부(916)는 삼각 기둥의 형태의 투명한 광학 플라스틱 또는 글래스로, 상기 삼각 기둥의 제1면에는 제1반사경(914)이 조사하는 광에 대향되어 설치되어 제1반사경(914)으로부터의 광을 입사받아 제1차 집광하는 오목 렌즈 형태의 제1집광 렌즈면(918)과 제3,제4반사경(920,922)에 의해 180[°]로 반사된 광을 제2차 집광하여 출사하는 오목 렌즈 형태의 제2집광 렌즈면(924)이 형성되고, 상기 삼각 기둥의 제2면에는 상기 제1집광 렌즈면(918)을 통해 입사된 광을 수평의 방향은 그대로 유지한 상태에서 소정 각도로 반사하는 제3반사경(920)이 형성되고, 상기 삼각 기둥의 제3면에는 상기 제3반사경(920)이 반사한 광을 수평의 방향은 그대로 유지한 상태에서 다시 소정 각도로 반사하는 제4반사경(922)이 형성된다. 여기서 제3 및 제4반사경(920,922)의 반사 각도는 180[°]로 정해져, 수평의 광 경로를 “ㄷ”자 형성한다. 제2반사경(926)은 반사부(916)로부터 출사되는 광을 광 도파로(C2)를 따라 제공받아 소정 각도로 반사하여 광 이미지 센서(930)로 조사한다. 여기서, 상기 제2반사경(926)은 수평의 광 경로를 수직으로 변환하기 위한 반사 각도를 가지며, 상기 반사부(916)와 제2반사경(926) 사이의 광 도파로(C2)는 공기를 매체로 한다. 또한, 제1 내지 제4반사경(914,926,920,922)의 반사면, 제1 및 제2집광 렌즈면(918,924)의 렌즈면은 면정밀도를 높이기 위해 폴리싱 처리되어 광의 반사 및 입출사시에 발생 가능한 광의 손실 및 난반사를 제거한다. 그리고 광 이미지 센서(930)는 제2반사경(926)에 의해 수직으로 경로가 변경된 광에 대향되도록 수평의 PCB 상에 설치되어, 상기 제 2반사경(926)에 의해 반사된 광을 촬상하고, 그 촬상된 광을 미도시된 이미지 처리부로 제공한다. 상기 이미지 처리부는 촬상 정보를 통해 손가락 표면의 움직임 방향, 속도, 거리를 검출하여 포인터 정보로서 출력한다. 또한 제2반사경(926)과 광 이미지 센서(930) 사이에는 먼지 등의 이물질에 의해 분산된 노이즈 광을 차단하기 위한 차단막(928)이 설치된다. As shown in FIGS. 11 and 12, the light receiving unit 912 of the light pointing device 900 forms a horizontal light path “” to minimize the overall length and width of the light pointing device 400. 912 is composed of a first reflector 914, a reflector 916, a second reflector 926, a blocking film 928, and an optical image sensor 930. 914 reflects the light that is reflected on the surface of the finger and passes through the cover glass 910 at a predetermined angle and irradiates to the reflector 916 along the optical waveguide C1, where the first reflector 914 is It has a reflection angle for forming a horizontal optical path, and the optical waveguide C1 between the first reflecting mirror 914 and the reflecting portion 916 is air as a medium. Transparent optical plastic or glass, the first surface of the triangular pillar is installed to be opposed to the light irradiated by the first reflector 914 The light reflected by 180 [°] by the first condensing lens surface 918 and the third and fourth reflecting mirrors 920 and 922 in the form of a concave lens receiving the light from the first reflecting mirror 914 and condensing the first light. A second condensing lens surface 924 in the form of a concave lens for condensing and exiting a second light is formed, and a second direction of the triangular pillar is a horizontal direction of light incident through the first condensing lens surface 918. A third reflecting mirror 920 is formed to reflect at a predetermined angle in a state of being maintained as it is, and the third reflecting mirror 920 reflects the light reflected by the third reflecting mirror 920 on the third surface of the triangular pillar again while maintaining the horizontal direction. A fourth reflecting mirror 922 is formed to reflect at a predetermined angle, where the reflecting angles of the third and fourth reflecting mirrors 920 and 922 are set to 180 [deg.], Thereby forming a horizontal light path “c”. The reflector 926 receives light emitted from the reflector 916 along the optical waveguide C2 and reflects the light at a predetermined angle. Irradiate with an unknown sensor 930. Here, the second reflector 926 has a reflection angle for vertically converting a horizontal light path, and the light between the reflector 916 and the second reflector 926 The waveguide C2 uses air as a medium. In addition, the reflecting surfaces of the first to fourth reflecting mirrors 914, 926, 920, 922 and the lens surfaces of the first and second condensing lens surfaces 918, 924 are polished to increase surface precision, so that loss of light and diffuse reflection that may occur during reflection and entrance and exit of light are reflected. Remove it. The optical image sensor 930 is installed on a horizontal PCB so as to oppose the light vertically changed by the second reflector 926 to image light reflected by the second reflector 926, and The photographed light is provided to an image processor not shown. The image processing unit detects the direction, speed, and distance of movement of the finger surface through the sensing information and outputs the pointer information. In addition, a blocking film 928 is provided between the second reflector 926 and the optical image sensor 930 to block noise light dispersed by foreign matter such as dust.

상기한 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 광 포인팅 장치(900)의 광 경로를 도 13을 참조하여 설명한다. An optical path of the optical pointing device 900 according to the second preferred embodiment of the present invention described above will be described with reference to FIG. 13.

광원(904)으로부터 광은 제1반사면(906)으로 조사되고(D1), 제1반사면(906)은 상기 광을 제2반사면(908)으로 반사한다(D2). 제2반사면(908)으로 조사된 광은 작은 각도로 커버 글라스(910)로 입사되도록 반사된다(D3). 제2반사면(908)에 의해 반사되어 커버 글라스(910)로 입사되는 광은 커버 글라스(910)를 투과하여 손가락(H2)의 표면에 조사되며, 상기 광은 손가락(H2)의 표면에 반사되어 제1반사경(914)으로 조사된다(D4). 상기 제1반사경(914)으로 조사된 광은 다시 소정 각도로 반사되어 수평으로 경로가 변경된 후에 반사부(912)의 제1집광 렌즈면(918)으로 조사된다(D5). 제1집광 렌즈면(918)으로 조사된 광은 제1차 집광되어 제3반사경(920)으로 조사된다(D6). 제3반사경(920)으로 조사된 광은 수평의 방향은 그대로 유지한 상태에서 소정 각도로 반사되어 제4반사경(922)으로 조사된다(D7). 상기 제4반사경(922)은 수평의 광 경로상에서 수평의 방향은 그대로 유지한 상태에서 소정 각도로 반사되어 제2집광 렌즈면(924)으로 조사된다(D8). 제2집광 렌즈면(924)으로 조사된 광은 제2차 집광되면서 반사부(912)로부터 출사되며, 출사된 광은 제2 반사경(926)으로 조사된다(D9). 제2반사경(926)으로 조사된 광은 수직으로 반사되어 광 이미지 센서(930)로 조사된다(D10). 특히, 제4반사경(제5반사경(이미지 센서(930) 사이에 설치된 차단막(928)에 의해 먼지 등의 이물질에 의해 분산된 노이즈 광은 광 이미지 센서(930)로 인입되지 않게 차단된다. Light from the light source 904 is irradiated to the first reflection surface 906 (D1), and the first reflection surface 906 reflects the light to the second reflection surface 908 (D2). The light irradiated onto the second reflective surface 908 is reflected to be incident on the cover glass 910 at a small angle (D3). The light reflected by the second reflecting surface 908 and incident on the cover glass 910 passes through the cover glass 910 and is irradiated onto the surface of the finger H2, and the light is reflected on the surface of the finger H2. Then, it is irradiated to the first reflector 914 (D4). The light irradiated by the first reflector 914 is reflected at a predetermined angle again, and after the path is changed horizontally, is irradiated onto the first condensing lens surface 918 of the reflector 912 (D5). The light irradiated to the first condenser lens surface 918 is first condensed and irradiated to the third reflector 920 (D6). The light irradiated to the third reflector 920 is reflected at a predetermined angle while maintaining the horizontal direction as it is and is irradiated to the fourth reflector 922 (D7). The fourth reflector 922 is reflected at a predetermined angle on the horizontal optical path while being irradiated to the second condensing lens surface 924 while maintaining the horizontal direction as it is (D8). The light irradiated onto the second condensing lens surface 924 is emitted from the reflecting unit 912 while being condensed secondarily, and the emitted light is irradiated onto the second reflecting mirror 926 (D9). The light irradiated to the second reflector 926 is vertically reflected and irradiated to the optical image sensor 930 (D10). In particular, noise light dispersed by foreign matter such as dust is blocked by the fourth reflector (the fifth reflector (the image sensor 930) between the dust and the like so as not to enter the optical image sensor 930.

상기한 본 발명의 바람직한 제2실시예는 수평의 광 경로를 “ㄷ”자로 형성함으로써 광 포인팅 장치의 두께는 물론이고, 길이 및 넓이까지도 최소화할 수 있게 한다.According to the second preferred embodiment of the present invention, the horizontal light path is formed by the letter “c” to minimize the thickness and length and width of the optical pointing device.

상기한 본 발명의 바람직한 제1 내지 제2실시예에 따른 광 포인팅 장치는 개인 휴대 단말기에 장착 가능하다. The above-described optical pointing device according to the first to second embodiments of the present invention can be mounted on a personal portable terminal.

상기 광 포인팅 장치를 장착한 휴대폰의 예를 도 14를 참조하여 설명한다. An example of a mobile phone equipped with the optical pointing device will be described with reference to FIG. 14.

상기 도 14의 휴대폰(1000)의 소정 부분에는 본 발명의 바람직한 제1 내지 제2실시예에 따른 광 포인팅 장치를 구비되며, 상기 휴대폰(1000)의 키패드(1002)의 소정부분에는 상기 제1 내지 제2실시예에 따른 커버 글라스(1004)가 구비되어 사용자가 피사체로서 손가락의 표면을 이용하여 포인팅을 할 수 있게 한다. A predetermined portion of the mobile phone 1000 of FIG. 14 is provided with an optical pointing device according to the first to second preferred embodiments of the present invention, and a predetermined portion of the keypad 1002 of the mobile phone 1000 includes the first to The cover glass 1004 according to the second embodiment is provided to allow the user to point using the surface of the finger as a subject.

상기한 휴대폰의 구성을 도 15을 참조하여 설명한다. The configuration of the above cellular phone will be described with reference to FIG.

상기 휴대폰의 제어부(1100)는 상기 휴대폰을 전반적으로 제어함은 물론이며, 본 발명에 따라 이미지 처리부(1112)가 제공하는 피사체인 손가락의 움직임 속도, 방향, 거리 등의 포인트 정보를 제공받아 그에 따라 표시장치(1106)에 표시되는 포인터를 변화시키도록 표시장치 구동부(1104)를 제어한다. 또한 제어부(1100)는 키패드(1108)에 구비된 클릭 버튼의 조작에 따른 동작을 이행한다. 메모리부 (1102)는 제어부(1100)의 처리 프로그램을 포함하는 다양한 정보를 저장한다. 표시장치 구동부(1104)는 제어부(1100)의 제어에 따른 화면을 표시장치(1106)에 표시하며, 본 발명에 따라 상기 화면에 표시되는 포인터의 위치를 변화시킨다. 키패드(1108)는 다수의 키를 구비하며, 키입력에 따른 신호를 제어부(1100)에 제공하며, 본 발명에 따라 포인팅시에 사용되는 클릭 버튼 등을 더 구비한다. 광 포인팅 장치(1110)는 피사체인 손가락을 촬상하여 이미지 처리부(1112)에 제공한다. 이미지 처리부(1112)는 상기 촬상정보를 이용하여 피사체인 손가락의 움직임 속도, 방향, 거리 등의 포인트 정보를 생성하여 제어부(1100)에 제공한다. 이에따라 상기 핸드폰은 피사체인 손가락의 움직임 속도, 방향, 거리에 따라 포인팅을 이행한다. The controller 1100 of the mobile phone not only controls the mobile phone as a whole, but also receives point information such as a moving speed, a direction, and a distance of a finger, which is a subject provided by the image processor 1112 according to the present invention. The display device driver 1104 is controlled to change the pointer displayed on the display device 1106. In addition, the controller 1100 performs an operation according to the operation of the click button provided in the keypad 1108. The memory unit 1102 stores various information including a processing program of the controller 1100. The display device driver 1104 displays the screen under the control of the controller 1100 on the display device 1106, and changes the position of the pointer displayed on the screen according to the present invention. The keypad 1108 includes a plurality of keys, provides a signal according to a key input to the controller 1100, and further includes a click button used for pointing according to the present invention. The optical pointing device 1110 photographs a finger, which is a subject, and provides the image to the image processor 1112. The image processor 1112 generates point information such as a moving speed, a direction, and a distance of a finger, which is a subject, using the sensing information and provides the generated point information to the controller 1100. Accordingly, the mobile phone performs pointing according to the speed, direction, and distance of the movement of the finger as the subject.

상기한 바와 같이 본 발명은 피사체로서 손가락의 표면을 이용하여 포인팅을 가능하며, 수평의 광 경로를 형성하여 광학계의 두께 및 크기를 최소화함과 아울러 초점 거리를 충분하게 제공할 수 있게 하는 효과가 있다. As described above, the present invention enables pointing using a surface of a finger as a subject, and has an effect of providing a focal length while minimizing the thickness and size of the optical system by forming a horizontal optical path. .

또한 본 발명은 수평의 광 경로를 충분하게 제공하면서도 광 포인팅 장치의 두께는 물론이고 길이나 넓이까지도 최소화할 수 있는 효과가 있다. In addition, the present invention has the effect of minimizing the length and width as well as the thickness of the optical pointing device while providing a sufficient horizontal optical path.

또한 본 발명은 수평의 광 경로를 형성하더라도 광 이미지 센서를 수평의 PCB에 안정적으로 장착 가능하게 할 수 있는 하는 효과가 있다. In addition, the present invention has the effect of enabling the optical image sensor to be stably mounted on the horizontal PCB even if the horizontal optical path is formed.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. As described above, the present invention has been described by way of limited embodiments and drawings, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, which can be variously modified and modified by those skilled in the art to which the present invention pertains. Modifications are possible.                     

따라서, 본 발명 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Accordingly, the spirit of the present invention should be understood only by the claims set forth below, and all equivalent or equivalent modifications thereof will belong to the scope of the present invention.

Claims (8)

슬림한 개인 휴대 단말기에 장착 가능한 광 포인팅 장치에 있어서, An optical pointing device that can be mounted on a slim personal portable terminal, 피사체와 직접 맞닿는 커버 글래스;A cover glass in direct contact with the subject; 상기 커버 글래스의 배면으로 광을 조사하는 광원부; A light source unit irradiating light onto the rear surface of the cover glass; 상기 커버 글래스를 통해 피사체에 의해 반사된 광의 경로를 수직 또는 수평인 제1소정 방향으로 반사하는 제1반사경; A first reflecting mirror reflecting a path of the light reflected by the subject through the cover glass in a first predetermined direction that is vertical or horizontal; 상기 제1소정 방향으로 조사되는 광을 입사받아 상기 제1소정 방향은 유지한 상태에서 소정 각도로 반사함과 아울러 집광하여 출사하는 반사부;A reflector which receives light irradiated in the first predetermined direction, reflects at a predetermined angle while keeping the first predetermined direction, and condenses and emits the light; 상기 반사부로부터 출사되는 광을 수평 또는 수직인 제2소정 방향으로 반사하는 제2반사경; 및A second reflecting mirror reflecting light emitted from the reflecting unit in a second predetermined direction horizontally or vertically; And 상기 제2반사경에 의해 반사되는 광에 대향되게 설치되어 상기 제2소정 방향의 광을 촬상하는 광 이미지 센서An optical image sensor disposed to face the light reflected by the second reflecting mirror to pick up the light in the second predetermined direction; 를 포함함을 특징으로 하는 광 포인팅 장치. Optical pointing device comprising a. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 반사부는;The reflector; 삼각 기둥의 형태로서, In the form of a triangular column, 제1면에는 상기 제1반사경으로부터 반사된 제1소정 방향의 광을 제1차 집광하는 제1집광 렌즈면이 형성되고, A first condensing lens surface for first condensing light in a first predetermined direction reflected from the first reflecting mirror is formed on the first surface, 제2면에는 상기 제1집광 렌즈면을 통해 집광되어 인입되는 광을 소정 각도로 반사하는 제3반사경이 형성되고,A second reflecting mirror is formed on the second surface to reflect light, which is collected through the first condensing lens surface, to be introduced at a predetermined angle. 제3면에는 상기 제2면의 반사경으로부터 반사된 광을 제2차 집광하여 출사하는 제2집광 렌즈면이 형성됨을 특징으로 하는 광 포인팅 장치.And a second condensing lens surface on the third surface, the second condensing lens surface condensing and exiting the light reflected from the reflector of the second surface. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 반사부는;The reflector; 삼각 기둥의 형태로서, In the form of a triangular column, 제1면에는 상기 제1반사경으로부터 반사된 제1소정 방향의 광을 제1차 집광하는 제1집광 렌즈면과 상기 반사부로부터 출사되는 광을 제2차 집광하여 출사하는 제2집광 렌즈면이 형성되고, The first surface includes a first condensing lens surface for first condensing light in a first predetermined direction reflected from the first reflecting mirror and a second condensing lens surface for condensing and outputting light emitted from the reflecting portion secondly. Formed, 제2면에는 상기 제1집광 렌즈면을 통해 집광되어 인입되는 광을 제1소정 각도로 반사하는 제3반사경이 형성되고,A second reflecting mirror is formed on a second surface to reflect light, which is collected through the first condensing lens surface, to be introduced at a first predetermined angle. 제3면에는 상기 제2면의 반사경으로부터 반사된 광을 제2소정 각도로 반사하여 상기 제2집광 렌즈면으로 조사하는 제4반사경이 형성됨을 특징으로 하는 광 포인팅 장치. And a fourth reflecting mirror configured to reflect light reflected from the reflecting mirror of the second surface at a second predetermined angle and irradiate the second condensing lens surface on the third surface. 제2항 또는 제3항에 있어서, The method according to claim 2 or 3, 상기 제1 및 제2집광 렌즈면는 오목 렌즈의 형상을 가짐을 특징으로 하는 광 포인팅 장치. And the first and second condensing lens surfaces have a concave lens shape. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, The method according to any one of claims 1 to 4, 상기 제1 내지 제4반사경의 반사면, 상기 제1 및 제2 집광 렌즈면의 입출사면, 상기 커버 글래스의 상면 및 하면이 폴리싱 처리됨을 특징으로 하는 광 포인팅 장치. And the reflective surfaces of the first to fourth reflecting mirrors, the entrance and exit surfaces of the first and second condensing lens surfaces, and the upper and lower surfaces of the cover glass are polished. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 제2반사경과 상기 광 이미지 센서 사이에 노이즈 광을 차단하기 위한 차단막이 더 포함됨을 특징으로 하는 광 포인팅 장치. And a blocking film for blocking noise light between the second reflecting mirror and the optical image sensor. 광 포인팅 장치를 구비하는 개인 휴대 단말기에 있어서, In a personal portable terminal having an optical pointing device, 피사체와 직접 맞닿는 커버 글래스;A cover glass in direct contact with the subject; 상기 커버 글래스의 배면으로 광을 조사하는 광원부; A light source unit irradiating light onto the rear surface of the cover glass; 상기 커버 글래스를 통해 피사체에 의해 반사된 광의 경로를 수직 또는 수평인 제1소정 방향으로 반사하는 제1반사경; A first reflecting mirror reflecting a path of the light reflected by the subject through the cover glass in a first predetermined direction that is vertical or horizontal; 상기 제1소정 방향으로 조사되는 광을 입사받아 상기 제1소정 방향은 유지한 상태에서 소정 각도로 반사함과 아울러 집광하여 출사하는 반사부;A reflector which receives light irradiated in the first predetermined direction, reflects at a predetermined angle while keeping the first predetermined direction, and condenses and emits the light; 상기 반사부로부터 출사되는 광을 수평 또는 수직인 제2소정 방향으로 반사하는 제2반사경;A second reflecting mirror reflecting light emitted from the reflecting unit in a second predetermined direction horizontally or vertically; 상기 제2반사경에 의해 반사되는 광에 대향되게 설치되어 상기 제2소정 방향 의 광을 촬상하는 광 이미지 센서;An optical image sensor disposed to face the light reflected by the second reflecting mirror and to capture light in the second predetermined direction; 로 구성되는 광 포인팅 장치;An optical pointing device composed of; 다양한 정보를 표시하기 위한 화면 및 포인터를 표시하는 표시장치;A display device for displaying a screen and a pointer for displaying various information; 상기 표시장치를 구동하는 표시장치 구동부;A display device driver for driving the display device; 상기 광 포인팅 장치가 촬상한 정보를 토대로 피사체의 움직임 속도 또는 방향, 거리의 포인터 정보를 검출하는 이미지 처리부;An image processor which detects pointer information of a moving speed, a direction, and a distance of a subject based on information captured by the optical pointing device; 상기 포인터 정보에 따라 상기 포인터의 위치를 변화하도록 상기 표시장치 구동부를 제어하는 제어부;A controller configured to control the display device driver to change the position of the pointer according to the pointer information; 를 구비함을 특징으로 하는 광 포인팅 장치를 구비하는 개인 휴대 단말기.Personal portable terminal having an optical pointing device characterized in that it comprises a. 제7항에 있어서, The method of claim 7, wherein 클릭 버튼을 구비하는 키패드를 더 구비하고, Further comprising a keypad having a click button, 상기 제어부가 상기 클릭 버튼의 조작에 따른 동작을 이행함을 특징으로 하는 광 포인팅 장치를 구비하는 개인 휴대 단말기.And the control unit performs an operation according to the operation of the click button.
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