KR20060088589A - Optical pointing apparatus and personal portable device having the optical pointing apparatus using an integrated illumination units of lens - Google Patents
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Abstract
본 발명은 피사체로서 손가락의 표면을 이용하여 포인팅을 가능하게하며, 광 경로를 수직에서 수평으로 변환하여 광학계의 두께를 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 글라스; SMD(Surface Mounted Device) 타입 Chip LED와 볼록렌즈-도파로(Convex Lens-Waveguide)로 형성되어 상기 커버 글라스의 배면으로 광을 효율적으로 조사하는 조명부; 상기 커버 글라스를 통해 상기 피사체에 의해 반사된 광의 방향을 소정 방향으로 반사하고, 상기 소정 방향의 광을 집광하고, 상기 집광된 광을 촬상하는 수광부를 포함한다. The present invention enables pointing using the surface of a finger as a subject, and converts the optical path from vertical to horizontal to minimize the thickness of the optical system and to provide a sufficient focal length and personal portable device. It is an object to provide a terminal. The optical pointing device according to the present invention includes a cover glass in direct contact with a subject; An illumination unit formed of a SMD (Surface Mounted Device) type Chip LED and a convex lens-waveguide to efficiently irradiate light to the rear surface of the cover glass; And a light receiving unit that reflects the direction of light reflected by the subject through the cover glass in a predetermined direction, collects light in the predetermined direction, and captures the collected light.
이와 같은 본 발명은 피사체로서 손가락의 표면을 이용하여 포인팅을 가능하게하며, 작고 슬림한 SMD(Surface Mounted Device) 타입의 Chip LED의 특성인 120 ~ 90°의 넓은 발산각을 효율적으로 집광시켜 손실없이 커버 글라스로 광을 전달하고, 수평의 광 경로를 형성하여 광 포인팅 장치의 광학계의 두께를 최소화함과 아울러 초점 거리를 충분하게 제공할 수 있게 함으로써, 초슬림한 개인 휴대 단말기의 미려한 외관을 손상시키지 않으면서도 편리한 포인팅을 이행할 수 있게 한다. The present invention enables pointing using a surface of a finger as a subject, and efficiently condenses a wide divergence angle of 120 to 90 °, which is characteristic of a small and slim SMD (Surface Mounted Device) type Chip LED, without loss. By transmitting light to the cover glass and forming a horizontal optical path, it is possible to minimize the thickness of the optical system of the optical pointing device and to provide a sufficient focal length, so as not to impair the beautiful appearance of the ultra-slim personal portable terminal. It also allows for convenient pointing.
조명부, 개인 휴대 단말기, SMD(Surface Mounted Deivce), Chip LED(Lighting Emitted Diode), 슬림화 Lighting parts, personal digital assistants, Surface Mounted Deivce (SMD), Chip Light Emitting Diode (LED), slimming
Description
도 1은 SMD(Surface Mounted Device) 타입 Chip-LED(Lighting Emitted Diode)에서 광이 발산되는 각을 나타낸 도면.1 is a view showing angles at which light is emitted from a surface mounted device (SMD) type chip emitting light emitting diode (LED).
도 2는 SMD(Surface Mounted Device) 타입 Chip-LED(Lighting Emitted Diode)가 3차원적으로 상하좌우로 광이 발산되는 것을 나타낸 도면.2 is a view showing that the surface mounted device (SMD) type Chip-LED (Lighting Emitted Diode) emits light up, down, left, and right in three dimensions.
도 3은 SMD(Surface Mounted Device) 타입 Chip-LED(Lighting Emitted Diode)에서 조사된 광 중 작은 중심부에서 일부의 각도로 조사되는 광만이 물체면(Object Plane)에 조사되어 손가락(피사체)를 맞고 결상계로 진행하는 것을 나타낸 도면.FIG. 3 illustrates that only light irradiated at a small angle from a small center of light emitted from a surface mounted device (SMD) type Chip-LED (Lighting Emitted Diode) is irradiated to an object plane to hit a finger (subject). Figure showing progression to offset.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광 포인팅 장치에서 좌우로 조사된 광이 조명계를 통하여 효율적으로 물체면(Object Plane)까지 전달되는 광경로를 도시한 도면.FIG. 4 is a view illustrating an optical path in which light irradiated from side to side in an optical pointing device according to a preferred embodiment of the present invention is efficiently transmitted to an object plane through an illumination system.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광 포인팅 장치에서 상하로 조사된 광이 조명계를 통하여 효율적으로 물체면(Object Plane)까지 전달되는 광경로를 도시한 도면.FIG. 5 is a view illustrating an optical path in which light irradiated up and down in an optical pointing device according to an exemplary embodiment of the present invention is efficiently transmitted to an object plane through an illumination system.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광 포인팅 장치에 사용되는 렌즈의 3차원 도면.6 is a three dimensional view of a lens used in an optical pointing device according to a preferred embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광 포인팅 장치에 사용되는 렌즈의 하단부를 도시하는 3차원 도면.FIG. 7 is a three dimensional view showing the lower end of a lens used in an optical pointing device according to a preferred embodiment of the present invention. FIG.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광 포인팅 장치의 구성 도면.8 is a block diagram of an optical pointing device according to a preferred embodiment of the present invention.
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광 포인팅 장치를 채용한 개인 휴대 단말기의 외관을 도시한 도면.9 is a view showing the appearance of a personal terminal adopting the optical pointing device according to a preferred embodiment of the present invention.
도 10은 도 9의 개인 휴대 단말기의 블록 구성도.FIG. 10 is a block diagram illustrating a personal portable terminal of FIG. 9. FIG.
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 다양한 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 a 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 광 마우스(Laser Optical 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, pointing devices for a GUI include a ball mouse, an optical mouse, a laser optical 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 조이스틱 타입(Joy Stick-Type)의 포인팅 장치는 물리적으로 일정 이상의 공간을 차지하므로, 슬립하고 소형인 개인 휴대 단말기에는 채용되기가 곤란하였다. 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 joystick-type pointing device physically occupies a predetermined space or more, it is difficult to be employed in a slip and small personal portable terminal.
또한 종래에 사용되는 광마우스 입력 장치는 실장 공간이 충분하여 모듈의 크기가 클 뿐만 아니라 사용되는 광원도 램프형 LED로 크기가 커 휴대폰 등 소형휴대기기에 적용이 불가능하였다. In addition, the optical mouse input device used in the related art has not only a large module size because the mounting space is sufficient, but also a light source used as a lamp type LED has a large size and thus cannot be applied to a small portable device such as a mobile phone.
여기서, 상기와 같은 램프형 LED를 사용하지 못하기 때문에, SMD(Surface Mounted Device) 타입의 Chip LED를 사용하였을 때 발생하는 문제점을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Here, since the lamp-type LED as described above cannot be used, a problem that occurs when using a SMD (Surface Mounted Device) type LED chip will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1을 살펴보면 SMD(Surface Mounted Device) 타입 Chip LED의 조사각을 확인할 수 있다. 도1의 (102)는 광원이 조사되는 형상을 나타내는 것으로 일반적으로 Chip LED(101)는 크게는 120°에서 적게는 90°까지 광의 조사각을 갖게 된다. Looking at Figure 1 it can be seen the irradiation angle of the SMD (Surface Mounted Device) type Chip LED. 1, 102 shows the shape of the light source to be irradiated. In general, the
도 2에서는 이러한 광의 조사를 3차원적으로 표현한 것이다. Chip LED(101)의 조사각은 상하 또는 좌우로 다른 조사각을 갖는 것이 아니라, 도 2의 (102)와 같이 상하좌우로 동일하게 퍼지면서 조사하게 된다. 따라서 도 3에서 나타나는 것처럼 이렇게 넓은 조사각을 갖는 Chip LED를 그냥 사용했을 경우, 광의 대부분은 도 3의 (202)와 같이 피사체에 전달되지 않고 빠져나가게 된다. 이 경우 실질적으로 광이 결상계로 전달되는 양은 도 3의 (203)처럼 매우 작다. 따라서 이러한 광량은 이미지센서가 충분하게 이미지를 구분할 수 있는 광량을 전달시키지 못하게 되어 디스플레이 상에 구현되어 있는 포인터(커서)의 움직임이 둔화되는 결과를 갖게 된다. In FIG. 2, such light irradiation is expressed three-dimensionally. The irradiation angle of the
따라서 광원에서 발산되는 광을 효율적으로 이용하기 위해서는 넓은 발산각을 집광 시킬 수 있는 조명계의 설계가 절실히 요망되었다. Therefore, in order to efficiently use the light emitted from the light source, the design of an illumination system capable of condensing a wide divergence angle is urgently desired.
본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는 피사체로서 손가락의 표면을 이용하여 포인팅을 가능하게 하며, 광학계의 두께를 최소화하여 슬림한 두께의 장치에도 적용 가능한 광 포인팅 장치 및 개인 휴대 단말기를 제공하는 것을 목적으로 한다. The technical problem to be achieved by the present invention is to provide an optical pointing device and a personal portable terminal that can be pointed by using the surface of the finger as a subject, and also applicable to a device having a slim thickness by minimizing the thickness of the optical system. do.
특히 광 포인팅 장치를 구현하는데 있어서 휴대폰 등 소형 휴대기기에 장착할 수 있는 모듈 크기로 제작하기 위해선 사용되어 지는 광원의 크기도 중요하다. In particular, in implementing an optical pointing device, the size of a light source used to manufacture a module size that can be mounted on a small portable device such as a mobile phone is also important.
종래에 광 마우스에 사용되는 광원의 경우 램프형 LED를 사용함으로써 광량도 크고 광원의 크기도 크다. 이러한 램프형 LED는 자체의 크기로 인하여 휴대폰 등 소형휴대기기에는 사용이 불가능하다. 따라서 휴대폰 등 소형휴대기기에 적용하기 위해서는 크기가 작은 SMD(Surface Mounted Device) 타입 Chip LED를 사용해야만 한다. Conventionally, in the case of a light source used in an optical mouse, the amount of light is large and the size of the light source is large by using a lamp type LED. Such lamp type LEDs cannot be used in small portable devices such as mobile phones because of their size. Therefore, small size SMD (Surface Mounted Device) type chip LED should be used for small portable devices such as mobile phones.
그러나 이러한 SMD 타입 Chip LED는 광의 조사각도가 상하좌우(조사각도 : 120 ~ 90°)로 매우 넓기 때문에 물체면(Object Plane)까지 효율적으로 광을 전달할 수가 없게 된다. However, such an SMD type chip LED has a very wide irradiation angle of light up, down, left, and right (irradiation angle: 120-90 °), so that it cannot efficiently transmit light to an object plane.
따라서 이렇게 낭비되어지는 광을 효율적으로 물체면(Object Plane)까지 전달시키기 위해서는 광을 일정 부분까지 집광 시킬 수 있는 조명계가 필요하게 된다. 또한 이러한 조명계는 초기 Chip LED의 소비전력을 결정지을 수 있는 커다란 요소이기도 하다. 효율적인 조명계를 사용할 수 있다면 초기 발광량이 적더라도 충분히 물체면(Object Plane)까지 이미지 생성이 가능한 광량을 전달할 수 있기 때문이다. Therefore, in order to efficiently transmit such wasted light to an object plane, an illumination system capable of condensing light to a certain portion is required. These lighting systems are also a big factor in determining the power consumption of early chip LEDs. This is because if an efficient illumination system can be used, the amount of light capable of generating an image to the object plane can be transmitted even if the initial light emission amount is small.
이렇게 조사각도가 큰 Chip LED를 효율적으로 집광시키기 위해선 렌즈의 구경이 크거나 곡률 반경(Radius)이 매우 작아야 한다. 그러나 휴대폰 등 소형휴대기기에 장착하기 위해선 렌즈의 구경이 클 수는 없기 때문에 작은 곡률 반경을 갖는 조명계 렌즈를 설계해야 한다. 또한 작은 곡률 반경을 갖더라도 조명계 렌즈 자체의 구경이 작기 때문에 반사면을 이용한 도파로 타입의 설계여야만 충분하게 물체면(Object Plane)에 광을 조사시킬 수 있게 된다. In order to efficiently collect a chip LED having a high irradiation angle, the lens must have a large aperture or a very small radius of curvature. However, in order to mount it on a small mobile device such as a mobile phone, the aperture of the lens cannot be large, so it is necessary to design an illumination lens having a small radius of curvature. In addition, even with a small radius of curvature, the aperture of the illumination system lens itself is small, so that only the waveguide type design using the reflective surface can sufficiently irradiate light onto the object plane.
이처럼 본 발명에 의해 조명부의 광의 손실을 최소화하여 모듈의 소비전력을 소형화할 수 있는 광 포인팅 장치 및 개인 휴대 단말기를 제공할 수 있게 된다.As described above, the present invention can provide an optical pointing device and a personal portable terminal capable of minimizing the loss of light of the lighting unit to reduce the power consumption of the module.
상기의 목적을 이루고 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 따르는 광 포인팅 장치는 피사체와 직접 맞닿은 커버 글라스; SMD(Surface Mounted Device) 타입 Chip LED와 볼록렌즈-도파로(Convex Lens-Waveguide)로 형성되어 상기 커버 글라스의 배면으로 광을 효율적으로 조사하는 조명부; 상기 커버 글라스를 통해 상기 피사체에 의해 반사된 광의 방향을 소정 방향으로 반사하고, 상기 소정 방향의 광을 집광하고, 상기 집광된 광을 촬상하는 수광부를 포함한다. The optical pointing device according to the present invention for achieving the above object and to solve the problems of the prior art comprises a cover glass in direct contact with the subject; An illumination unit formed of a SMD (Surface Mounted Device) type Chip LED and a convex lens-waveguide to efficiently irradiate light to the rear surface of the cover glass; And a light receiving unit that reflects the direction of light reflected by the subject through the cover glass in a predetermined direction, collects light in the predetermined direction, and captures the collected light.
또한 본 명세서에서 널리 언급되는 휴대기기는 PDA(Personal Digital Assistant)와 핸드헬드 PC, 또는 소정의 메모리를 구비하고 소정의 마이크로프로세서를 탑재함으로써 소정의 연산 능력을 갖춘 휴대폰 등의 이동통신단말기를 통칭하는 개념이다. 또한 휴대기기란 음악 또는 동영상 등의 멀티미디어 파일을 재생할 수 있는 휴대용 멀티미디어 재생 장치로서, MP3 플레이어, MP3 폰, PDP, PMP, DMB 수신장치 등의 각종 휴대기기를 모두 포함할 수 있다. In addition, a portable device widely referred to in the present specification refers to a mobile communication terminal such as a PDA (Personal Digital Assistant) and a handheld PC, or a mobile phone having a predetermined memory and a predetermined microprocessor by mounting a predetermined microprocessor. Concept. In addition, the portable device is a portable multimedia playback device capable of playing multimedia files such as music or video, and may include all kinds of portable devices such as an MP3 player, an MP3 phone, a PDP, a PMP, a DMB receiver, and the like.
본 발명은 피사체로서 손가락의 표면을 이용하여 포인팅을 가능하게 하는 광 포인팅 장치를 제공하며, 특히 Chip LED의 넓은 발산각을 집광시키기 위해 볼록렌즈-도파로 구조를 적용한 조명계를 이용한 광 포인팅 장치에 관한 것이다. The present invention provides an optical pointing device that enables pointing using a surface of a finger as a subject, and more particularly, relates to an optical pointing device using an illumination system using a convex lens-waveguide structure to focus a wide divergence angle of a chip LED. .
하기의 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 살펴보면 다음과 같다.Referring to the configuration of the present invention with reference to the following drawings.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광 포인팅 장치에서 좌우로 조사된 광이 조명계를 통하여 효율적으로 물체면(Object Plane)까지 전달되는 광경로를 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광 포인팅 장치에서 상하로 조사된 광이 조명계를 통하여 효율적으로 물체면(Object Plane)까지 전달되는 광경로를 도시한 도면이다.4 is a view showing an optical path in which light irradiated from side to side in an optical pointing device according to an exemplary embodiment of the present invention is efficiently transmitted to an object plane through an illumination system, and FIG. 5 is a preferred embodiment of the present invention. FIG. Is a view illustrating an optical path in which light irradiated up and down in an optical pointing device according to an embodiment is efficiently transmitted to an object plane through an illumination system.
상기한 도 4 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예의 광 전송의 특징을 상세히 설명한다. 4 to 5, the characteristics of the optical transmission of the preferred embodiment of the present invention will be described in detail.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광 포인팅 장치의 조명계-렌즈 일체형 모듈(300)로서, SMD(Surface Mounted Device) 타입 Chip LED(301)에서 좌우로 발산되는 광이 효율적으로 물체면까지 전달되는 것을 나타낸 것이다. Chip LED(301)에서 좌우로 발산된 광은 볼록렌즈(302)에 의해 조사각도가 줄어들게 된다. 조사각도가 줄어든 광(308)은 반사면(303, 304)에 의하여 경로가 조명계 도파로(305)의 외부방향에서 내부방향으로 바뀌어 진행하게 되고 다시 반사면(306)에 의해서 커버 글라스(309) 방향으로 광이 전달되게 된다. 4 is an illumination system-lens integrated
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광 포인팅 장치의 조명계-렌즈 일체형 모듈(300)로서, SMD(Surface Mounted Device) 타입 Chip LED(301)에서 상하로 발산되는 광이 효율적으로 물체면까지 전달되는 것을 나타낸 것이다. Chip LED(301)에서 상하로 발산된 광이 볼록렌즈(302)에 의해 조사각도가 줄어들게 된다. 조사각도가 줄어들어 조명계 도파로(305) 외부 방향으로 진행되는 광(308)은 조명계 도파로(305)의 상하 부분에 반사되어 중심부로 광 진행방향이 바뀌게 된다. 이렇게 바뀌어 진행되는 광은 반사면(306)에 반사되어 효율적으로 커버 글라스(309)에 전달되게 된다. 이렇게 전달되어진 광은 피사체(손가락)(311)에 반사되어 집광 렌즈 방향으로 광(310) 경로가 바뀌게 된다. FIG. 5 is an illumination system-lens integrated
상기에서 반사면(306)의 각은 광이 커버 글라스(309)의 배면으로 작은 각도로 입사되도록 설치되며, 이는 손가락의 표면을 용이하게 스캐닝하기 위함이다. 또한 반사면(303, 304, 306)은 면정밀도를 높이기 위해 폴리싱 처리되어 광의 반사시에 발생 가능한 광의 손실 및 난반사를 제거한다. The angle of the
도 4와 5처럼 광이 효율적으로 커버 글라스(309)까지 전달될 수 있는 것은 반사되는 대부분의 광들이 전반사각을 이루면서 조명계 도파로(305) 내부로 입사되기 때문이다. 따라서 반사되는 면의 각도를 효율적으로 조정함에 따라 더욱 많은 광이 커버 글라스(309)로 입사할 수 있는 설계가 가능하여 진다. 4 and 5, the light can be efficiently transmitted to the
도 6과 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광 포인팅 장치의 조명계-렌즈 일체형 모듈(300)의 3차원 모델링 형상이다. 볼록렌즈(302), 도파로(305), 커버 글라스(309), 결상용 볼록렌즈 일체형 도파로 렌즈(307)를 일체형으로 제작함으로써 커버 글라스(309)에 입사되는 광의 조사각을 안정적으로 유지할 수 있으며, 조립이 간편하여 양산성을 극대화 할 수 있게 된다. 6 and 7 are three-dimensional modeling shapes of the illumination system-lens integrated
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광 포인팅 장치(400)를 나타낸 것이다. 도 8의 (407)과 (408)은 SMD(Surface Mounted Device) 타입 Chip LED의 위치를 일정하게 고정시킬 수 있도록 가이드 역할 겸 고정 역할을 할 수 있는 날개이다. Chip LED의 고정 위치에 따라 볼록렌즈-도파로 조명계에 입사되는 광의 각도가 변형되기 때문에 조립성을 높이기 위해 이러한 가이드가 필요하다. 볼록렌즈-도파로 조명계(405)와 커버 글라스(409), 결상용 볼록렌즈 일체형 도파로 렌즈(410)가 일체형으로 제작되고, 잡광을 차단시킬 수 있는 스탑(411), 결상용 볼록렌즈 일체형 제 2 도파로 렌즈(412), 경통(413), 하우징(414)으로 구성되어져 있다.8 shows an
이러한 구조는 휴대폰 등 소형휴대기기에 적용할 수 있게 모듈의 두께를 소형화하기 위하여 채택되어진 구조이다. This structure is adopted to reduce the thickness of the module to be applied to small portable devices such as mobile phones.
따라서 이러한 구조를 적용하여 컴퓨터에 사용되는 광 마우스와 동일한 성능의 광 조이스틱의 제작이 가능하게 되었다. Therefore, the optical joystick having the same performance as that of an optical mouse used in a computer can be manufactured by applying such a structure.
이처럼 본 발명은 기존의 광 마우스에 적용되는 램프형 LED의 크기로 인한 한계로 인하여 적용이 불가능한 문제점을 해결할 수 있게 되었다. 또한 효율적으로 광을 물체면(Object Plane 또는 커버 글라스)에 전달할 수 있게 되어 SMD(Surface Mounted Device) 타입 Chip LED에 인가되는 소비전류를 절감할 수 있는 효과 또한 갖게 된다. As such, the present invention has been able to solve a problem that cannot be applied due to the limitation due to the size of the lamp-type LED applied to the conventional optical mouse. In addition, it is possible to efficiently transmit the light to the object plane (object plane or cover glass) has the effect of reducing the current consumption applied to the SMD (Surface Mounted Device) type chip LED.
상기한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광 포인팅 장치는 개인 휴대 단말기에 장착 가능하다.The optical pointing device according to the preferred embodiment of the present invention described above can be mounted on a personal portable terminal.
이하 개인 휴대 단말기 중 휴대폰에 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광 포인팅 장치를 장착한 예를 들어 설명한다.Hereinafter, an example in which an optical pointing device according to a preferred embodiment of the present invention is mounted on a mobile phone among personal portable terminals will be described.
상기 광 포인팅 장치를 장착한 휴대폰의 외관을 도시한 도 9를 참조하면, 상기 휴대폰(500)의 소정 부분에는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광 포인팅 장치를 구비할 수 있으며, 상기 휴대폰(500)의 키패드(501)의 소정 부분에는 상기 실시예에 따른 커버 글라스(502)가 구비되어 사용자가 피사체로서 손가락의 표면을 이동시켜 포인팅을 할 수 있게 한다.9 illustrates an appearance of a mobile phone equipped with the optical pointing device, a predetermined portion of the
상기한 휴대폰의 구성을 도 10을 참조하여 설명한다.The configuration of the mobile phone will be described with reference to FIG.
상기 휴대폰의 제어부(600)는 상기 휴대폰을 전반적으로 제어함은 물론이며, 본 발명에 따라 이미지 처리부(606)가 제공하는 피사체인 손가락의 움직임 속도, 방향, 거리에 대한 정보를 제공받아 그에 따라 표시장치(603)에 표시되는 포인터를 변화시키도록 표시장치 구동부(602)를 제어한다. 또한 제어부(600)는 키패드(604)에 구비된 클릭 버튼의 조작에 따른 동작을 이행한다. 메모리부(601)는 제어부(600)의 처리 프로그램을 포함하는 다양한 정보를 저장한다. 표시장치 구동부(602)는 제어부(600)의 제어에 따른 화면을 표시장치(603)에 표시하며, 본 발명에 따라 상기 화면에 표시되는 포인터의 위치를 변화시킨다. 키패드(604)는 다수의 키를 구비하여 키입력에 따른 신호를 제어부(600)에 제공하며, 본 발명에 따라 포인팅 시에 사용되는 클릭 버튼 등을 더 구비한다. 광 포인팅 장치(605)는 피사체인 손가락을 촬상하여 이미지 처리부(606)에 제공한다. 이미지 처리부(606)는 상기 촬상정보를 이용하여 피사체인 손가락의 움직임 속도, 방향, 거리에 대한 포인터 정보를 생성하여 제어부(600)에 제공한다.The
상기한 바와 같이 휴대폰은 피사체인 손가락의 움직임 속도, 방향, 거리에 따라 포인팅을 이행한다. As described above, the mobile phone performs pointing according to the speed, direction, and distance of the movement of a finger as a subject.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 광 포인팅 장치는 초슬림화한 모듈에 적용하기 위해 램프형 LED가 아닌 SMD(Surface Mounted Device) 타입 Chip LED를 사용한다. 또한 Chip LED의 특성인 상하좌우로 넓은 조사각을 효율적으로 물체면에 전달하기 위하여 볼록렌즈-도파로 조명계 구조를 활용한다. As described above, the optical pointing device according to the present invention uses SMD (Surface Mounted Device) type chip LEDs, not lamp type LEDs, to be applied to ultra-slim modules. In addition, the convex lens-waveguide illumination system is used to transmit a wide irradiation angle to the object surface efficiently up, down, left and right, which is the characteristic of Chip LED.
또한 본 발명에 의한 볼록렌즈-도파로 구조를 활용함으로서 Chip LED에서 조사된 광을 손실없이 효율적으로 물체면(Object Plane)에 전달하여 모듈의 움직임을 안정화 시킬 수 있으며, 효율적으로 광이 전달되므로 전원 공급을 약하게 하여 발광 광량을 줄임으로써 배터리 소모량도 적게 하는 효과도 가능하게 하였다. In addition, by utilizing the convex lens-waveguide structure according to the present invention, the light emitted from the chip LED can be efficiently transmitted to the object plane without loss and stabilize the motion of the module. It was also possible to reduce the amount of emitted light by reducing the amount of battery consumption.
이러한 구조의 광 포인팅 장치는 휴대폰 등 소형 휴대기기뿐만 아니라 디지털 카메라나 캠코더, 노트북등 경박 단소화가 필요한 전자기기에는 모두 적용이 가능하다. 이것은 향후 기술의 발전 방향인 컴퓨터의 윈도우(Windows) 환경과 같은 GUI(Graphic User Interface) 환경에 적용하기 위한 필수적인 기술로 자리 잡게 될 것이다. The optical pointing device having such a structure can be applied not only to a small portable device such as a mobile phone but also to an electronic device such as a digital camera, a camcorder, a notebook, etc. This will become an essential technology for applying to a graphical user interface (GUI) environment, such as a Windows environment of a computer, which is a future direction of technology.
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 발명의 범위는 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Accordingly, the scope 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.
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