KR20080072156A - 포인팅 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디스플레이 화면상에 구현되는 다양한 컨텐츠를 편리하게 포인팅 할 수 있도록 한 포인팅 장치에 관한 것이다.

본 발명은, 사용자의 손가락 표면으로 빛을 방사하는 발광수단; 상기 손가락 표면으로부터 반사된 빛을 집속하는 집광수단; 상기 집광수단을 통해 제공되는 빛을 촬상하며, 촬상된 정보로 손가락의 움직임, 속도, 방향을 검출하여 좌표값으로 연산하는 이미지센서; 상기 발광수단과 집광수단 그리고 이미지센서를 내부에 수용하면서 손가락이 접촉되는 상면으로 커버가 설치된 하우징과, 상기 하우징의 외면에 일체로 구성된 플레이트와, 상기 하우징과 플레이트 저면에 각각 스위치가 구비된 버튼; 그리고 상기 하우징과 스위치 사이에 설치되어 스위치의 누름 시 접속되는 인쇄회로기판; 을 포함하며, 상기 하우징의 스위치와 플레이트의 스위치는 마이컴과 전기적으로 연결되며, 마이컴에 설정된 시간 내에서 각 스위치가 동시 접속될 경우 마이컴이 하우징의 스위치 신호를 우선하여 인식하도록 구성된 것을 특징으로 한다.

포인팅, 네비게이션, 플레이트, 일체.

Description

포인팅 장치{POINTING APPARATUS OF POTABLE DEVICE}

도 1은 본 발명에 따른 포인팅 장치의 실시예를 보인 개략 단면도.

도 2는 본 발명에 따른 포인팅 장치에서 하우징을 누른 상태를 보인 작용상태 단면도.

도 3은 본 발명에 따른 포인팅 장치에서 플레이트가 눌러짐과 동시에 하우징이 눌러지는 상태를 보인 작용상태도.

<도면 각 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 발광수단 30: 집광수단

32: 제 1도파관 33: 제 1경사면

34: 제 1렌즈부 36: 제 2도파관

37: 제 2렌즈부 38: 제 2경사면

50: 이미지센서 70: 버튼

72: 하우징 73: 커버

74: 플레이트 77,78: 스위치

77a,78a: 접점 90: 인쇄회로기판

92,94: 스위칭접점 110: 단말기구조물

112: 돌기 200: 포인팅장치

본 발명은 디스플레이 화면상에 구현되는 다양한 컨텐츠를 편리하게 포인팅 할 수 있도록 한 포인팅 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 디스플레이 화면상에 포인터를 디스플레이하여 사용자가 원하는 컨텐츠를 선택하기 위해서는 포인팅 장치가 요구된다. 포인팅 장치의 대표적인 예는 컴퓨터에 연결되어 사용되는 마우스이다.

마우스는 볼 또는 광을 이용한 구조가 주로 사용되는데, 최근에는 볼 마우스의 단점 예를 들어 볼과 장치 사이에 이물질이 유입될 경우 포인터의 이동이 자유롭지 못한다는 점으로 인해 광 마우스의 사용이 점차 확장되고 있는 실정이다.

광 마우스의 원리는 표면에 빛을 방사하고 방사된 빛이 돌아오는 데이터를 수집하고 연산하여 디스플레이 화면상에서 포인터가 이동될 수 있도록 한 것이다.

이러한 마우스의 원리는 최근 사용자의 손가락을 이용하여 포인터가 이동될 수 있도록 한 구조까지 응용되고 있다.

아이피 티브이(Internet Protocol Television: IPTV)와 휴대폰 등은 이와 같은 원리가 적용된 대표적인 장치라 하겠다.

아이피 티브이는 전송되는 영상신호를 화면으로 출력함은 물론 셋톱박스를 연결하여 인터넷을 티브이 화면에서 구현할 수 있는 구조이다.

아이피 티비에 적용된 포인팅 장치는 다양한 영상신호가 하나의 채널에 구현 된 화면상에서 포인팅 장치의 입력신호를 수신받아 사용자가 원하는 채널을 선택할 수 있도록 되어 있다.

즉, 아이피 티비는 채널별로 각기 다른 컨텐츠를 제공하고 있는데, 채널 선택 과정은 리모컨의 포인팅 장치에 사용자의 손가락을 올려놓고 손가락을 이동시키면서 컨텐츠를 선택할 수 있도록 되어 있다.

또한, 포인팅 장치가 설치된 휴대폰의 경우도 아이피 티브이의 리모컨과 마찬가지로 네비게이션키(디스플레이 화면상에서 포인터를 이동시키는 방향키) 위에 사용자의 손가락을 올려놓고 손가락을 움직여 디스플레이 화면상에서 포인터가 이동되도록 하여 사용자가 원하는 컨텐츠를 선택할 수 있도록 되어 있다.

그러나, 현재 포인팅 장치가 설치된 아이피 티브이나 휴대폰 등은 포인터를 디스플레이 화면상에서 자유롭게 이동시켜 사용할 수는 있으나, 사용자가 원하는 컨텐츠를 선택하는데 있어 편리성이 떨어지는 문제점이 있다.

다시 말해, 사용자가 손가락 표면을 통해 포인터를 자유롭게 이동시킨 후 원하는 아이콘이나 리스트를 선택하게 되지만, 이들을 선택하는 과정에서 손가락 끝부분을 이용하여 버튼을 눌러야 함으로 다소 불편함이 발생하게 된다.

뿐만 아니라, 손톱이 비교적 긴 여성이 포인팅 장치를 누를 경우 손가락 끝 부분보다 손톱의 길이가 길기 때문에 포인팅 장치를 강하게 누르면 손톱이 꺾이면서 부러질 수도 있다.

또한, 사용자는 버튼을 누르는 과정에서 버튼 둘레에 설치된 플레이트를 동시에 누를 수 있는데, 이러한 경우 휴대 단말기의 마이컴은 버튼이나 플레이트 중 먼저 눌러진 스위치 신호만을 인식하게 됨으로 사용자의 의도와는 무관하게 이벤트가 진행될 수 있다.

이에 따라, 사용자는 플레이트의 진행된 이벤트를 취소한 후 다시 버튼을 이용해 원하는 컨텐츠를 선택해야 하는 불편함이 있다.

따라서, 이러한 불편함을 보완하기 위한 구조로서 플레이트를 버튼과 동시에 누르더라도 마이컴이 버튼의 입력신호를 우선으로 하는 포인팅 장치가 요구된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 디스플레이 화면상에서 광 포인팅 장치를 통해 자유로운 포인팅이 가능하며, 컨텐츠의 선택시 편리성을 제공할 수 있는 포인팅 장치를 제공하는데 주목적이 있다.

본 발명의 상세한 목적은, 포인팅 장치의 둘레면으로 하우징과 플레이트를 일체로 구성하여 확장된 포인팅 면적을 통해 아이콘이나 각종 리스트들을 편리하게 선택할 수 있도록 한 포인팅 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 일체로 구성된 버튼과 플레이트가 동시에 눌러졌을 경우 버튼의 입력신호가 마이컴에 우선적으로 입력될 수 있도록 한 포인팅 장치를 제공하는데 있다.

이와 같은 목적을 효과적으로 달성하기 위해 본 발명은, 사용자의 손가락 표면으로 빛을 방사하는 발광수단; 상기 손가락 표면으로부터 반사된 빛을 집속하는 집광수단; 상기 집광수단을 통해 제공되는 빛을 촬상하며, 촬상된 정보로 손가락의 움직임, 속도, 방향을 검출하여 좌표값으로 연산하는 이미지센서; 상기 발광수단과 집광수단 그리고 이미지센서를 내부에 수용하면서 손가락이 접촉되는 상면으로 커버가 설치된 하우징과, 상기 하우징의 외면에 일체로 구성된 플레이트와, 상기 하우징과 플레이트 저면에 각각 스위치가 구비된 버튼; 그리고 상기 하우징과 스위치 사이에 설치되어 스위치의 누름 시 접속되는 인쇄회로기판; 을 포함하며, 상기 하우징의 스위치와 플레이트의 스위치는 마이컴과 전기적으로 연결되며, 마이컴에 설정된 시간 내에서 각 스위치가 동시 접속될 경우 마이컴이 하우징의 스위치 신호를 우선하여 인식하도록 구성된 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 버튼의 각 스위치는 버튼이 하향 이동하는 과정에서 복수개의 돌기가 구비된 구조물에 의해 접속되는 구조이다.

또한 상기 하우징 저면의 스위치는 플레이트 저면의 스위치보다 높게 구성될 수 있으며, 상기 버튼 저면과 휴대폰 구조물 사이에는 각 스위치에 간섭받지 않는 위치에 복수개의 탄성부재가 더 구비될 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 포인팅 장치의 실시예를 보인 개략 단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 포인팅 장치의 하우징을 누른 상태를 보인 작용상태 단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 포인팅 장치에서 플레이트가 눌러짐과 동시에 하우징이 눌러지는 상태를 보인 작용상태도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 포인팅 장치(200)는 조명을 방사하는 발 광수단(10)과 상기 발광수단(10)에서 반사된 빛을 집광하는 집광수단(30)과 상기 집광수단(30)을 통해 전달된 빛을 촬상하여 좌표값으로 연산하는 이미지센서(50)와 상기 발광수단(10)과 집광수단(30) 그리고 이미지센서(50)를 내부에 수용하는 버튼(70)과 상기 버튼(70) 저면에 설치된 인쇄회로기판(90)으로 구성될 수 있다.

발광수단(10)은 휴대 단말기의 특정부분 즉 사용자의 손가락 표면으로 광을 방사하기 위해 구비된 것으로, LED와 같이 크기가 작고 빛의 방사가 우수한 것을 사용할 수 있다. 물론, 발광수단을 반드시 LED로 한정하여 사용해야 하는 것은 아니다.

이렇게 발광수단(10)을 통해 손가락 표면에서 반사된 빛은 집광수단(30)을 통해 이미지센서(50)로 향하게 된다. 이 과정에서 집광수단(30)의 역할은 손가락 표면에서 반사된 빛을 수평 방향으로 굴절시키는 것이다.

이러한 이유는 포인팅 장치(200)가 휴대 단말기에 설치 시 제약된 공간내에서 슬림화된 상태로 설치하기 위함인데, 이를 위해 본 발명의 집광수단(30)은 제 1도파관(32)과 제 2도파관(36)을 포함하여 이루어질 수 있다.

제 1도파관(32)은 일측에 제 1경사면(33)이 형성되고, 타측에 볼록한 제 1렌즈부(34)가 형성되어 있다. 제 1도파관의 경사면(33)은 수직 방향에서 유입되는 빛의 각도를 수평방향으로 굴절시키기 위한 45°경사각을 유지하고 있다.

제 1경사면(33)을 통해 굴절된 빛은 제 1렌즈부(34)를 통과하면서 모아져 제 2도파관(36)으로 제공된다.

제 2도파관(36)은 제 1도판관(32)과 동일한 형상으로 이루어져 제 1도파 관(32)과 소정거리 이격된 채 마주보며 설치되어 있다.

즉, 제 2도파관(36)은 제 1도파관의 제 1렌즈부(34)와 마주보는 제 2렌즈부(37)와 제 2렌즈부(37)의 반대면에 형성된 제 2경사면(38)을 포함한다.

제 1도파관의 제 1렌즈부(34)를 빛이 통과한 후에는 제 2도파관의 제 2렌즈부(37)를 통과하면서 더욱 모아진 상태가 되고, 모아진 상태의 빛이 제 2경사면(38)을 통해 이미지센서(50)로 공급된다. 이미지센서(50)는 제 2도파관(36)의 상측 또는 하측에 설치되며, 제 2도파관(36)을 통해 굴절되어 유입되는 빛을 초당 1/1300 내지 1/1500번에 걸쳐 촬상하게 된다.

이미지센서(50)에서 이렇게 촬상된 빛은 좌표값으로 연산되어 도면에는 도시하지 않았지만, 각종 휴대기기들의 마이컴으로 전송되어 디스플레이 화면을 통해 나타나게 된다.

이때, 발광수단(10)과 집광수단(30) 그리고 이미지센서(50)는 버튼 내부에 수용되어 버튼(70)과 함께 수직 이동하게 된다.

버튼(70)은 내부에 공간부가 형성된 박스 형태의 하우징(72)과, 하우징(72) 외면에 일체로 형성된 플레이트(74)로 구성된다.

하우징(72)은 상면이 개구되어 있으며, 개구된 부위에 커버(73)가 설치된다. 커버(73)는 반투명으로 도색 또는 코팅된 합성수지재가 사용될 수 있다.

또한 플레이트(74)는 중앙부위에 통공(미도시)이 형성되어 있으며, 통공은 하우징(72)이 끼워지기 위한 규격으로 천공된다. 여기서, 하우징(72)과 플레이트(74)는 별도의 부품을 일체화시킨 형태로 구성하여 조립을 통해 일체화시킬 수도 있지만, 사출금형을 통해 하나의 사출물로도 제조할 수 있다.

플레이트(74)는 대략 평판형으로 이루어질 수 있으며, 하우징(72)과 동일한 재질로 구성될 수 있다.

그리고, 하우징(72)과 플레이트(74)의 저면에는 스위치(77)(78)가 설치되어 있다. 스위치(77)(78)는 하우징(72)이 하향 이동하게 될 경우 하우징(72)을 탄력적으로 상승시킬 수 있도록 돔 형태로 구성될 수 있으며, 중앙부위인 만곡부 내측에는 접점(77a)(78a)이 구성되어 있다.

또한 하우징(72)과 그 저면에 설치된 스위치(77), 플레이트(74)와 그 저면에 설치된 스위치(78) 사이에는 인쇄회로기판(90)이 설치될 수 있다. 인쇄회로기판(90)은 하나의 패널로 구성될 수 있으며, 설계상에 따라 각각 별도로 설치될 수 있다.

또한 인쇄회로기판(90)에는 각 스위치(77)(78)의 접점(77a)(78a)과 대응하는 스위칭접점(92)(94)이 구성되어 있어서 스위치(77)(78)가 눌러질 때 스위치의 접점(77a)(78a)과 접속되어 신호를 마이컴(미도시)으로 송신하게 된다.

이때, 각 스위치의 접점(77a)(78a)들은 보다 정확한 접속이 이루어질 수 있도록 휴대 단말기 등에 구비된 구조물(110)과 밀착되면서 눌러지도록 하는 것이 바람직할 것이다.

휴대 단말기의 구조물(110)에는 각 스위치(77)(78)의 만곡부위와 대응하는 다수개의 돌기(112)가 구비되어 있으며, 돌기의 형상은 고깔형태나 반구형 형태 등 다양한 형상과 모양으로 이루어질 수 있다.

한편, 상기와 같은 구성을 이용하여 사용자가 하우징(72)을 눌러 컨텐츠를 선택하는 과정에서 플레이트(74)가 하우징(72)과 거의 동시에 눌러지게 되면, 먼저 눌러진 스위치신호에 따라 마이컴이 입력된 신호대로 기능을 수행하여 플레이트(74)를 누르더라도 하우징(72)을 누른 것과 같은 효과를 기대할 수 없다.

즉, 예를 들어 사용자가 하우징(72)을 먼저 눌렀다면 하우징(72)의 스위치 신호가 먼저 마이컴으로 전송되어 컨텐츠를 선택하는데 있어 문제가 없지만, 플레이트(74)가 먼저 눌러지면서 하우징(72)이 눌러졌다면 마이컴은 플레이트(74)의 스위치 신호를 수신받아 플레이트(74)에 입력된 스위치기능을 수행하게 됨으로써 사용자에게 보다 확장된 포인팅 면적을 제공할 수 없다.

이와 같은 문제점은 사용자가 디스플레이 화면상에 나타난 포인터를 자유롭게 이동하면서 컨텐츠의 선택 시 확장된 포인팅 면적을 제공받지 못해 발생되는 종래의 문제점을 그대로 포함하게 된다.

따라서, 이러한 문제점을 보완하기 위하여 본 발명에서는 하우징(72)과 플레이트(74)가 동시에 눌러졌을 경우 설정된 시간내에 하우징(72)과 플레이트(74)의 스위치 접속시간이 동시에 포함된다면 플레이트(74)의 스위치 신호를 하우징(72)의 스위치 신호로 인식되게 하거나 하우징(72)의 스위칭 신호만을 마이컴이 인식되도록 설정하였다.

보다 상세하게 설명하면, 사용자가 정확히 하우징(72)을 누른 경우에는 하우징(72) 하부의 스위치(77)가 눌러지면서 전기적 신호를 휴대 단말기의 마이컴으로 송신하여 컨텐츠를 선택할 수 있다.

또한 플레이트(74)와 하우징(72)이 동시에 눌러진 경우에는 하우징(72)의 스위칭만을 인식하도록 마이컴을 미리 설정하게 된다.

즉, 휴대 단말기의 마이컴에 하우징(72)과 플레이트(74)가 동시에 눌러지는 시간을 예를 들어 0.05-0.5초 사이로 설정하고, 설정된 시간내에 이들이 동시에 눌러지게 되면 마이컴은 하우징(72)의 스위칭 신호만을 인식하게 된다.

여기서, 0.05-0.5초는 최소한의 스위치 누름 속도와 최대한의 스위치 누름 속도를 임의의 설정범위로 마이컴에 입력시킨 시간범위이다.

그러므로, 사용자가 하우징(72)을 누르려고 할 때 플레이트(74)가 동시에 눌러졌더라도 마이컴은 하우징(72)의 신호를 우선적으로 인식하여 컨텐츠를 편리하게 선택할 수 있게 된다.

또한 플레이트(74)가 먼저 눌러지고 하우징(72)이 마이컴에 설정된 시간내에 눌러진 경우에는 상술한 바와 같이 마이컴은 하우징(72)의 스위칭 신호만을 인식하여 컨텐츠 등을 선택하게 된다.

다시 말해, 마이컴은 하우징(72)과 플레이트(74) 중 어느 것이 먼저 눌러지더라도 스위칭 신호가 미리 설정된 시간내에 포함된다면 하우징(72)의 스위칭 신호만을 인식하게 되는 것이다.

따라서, 사용자가 포인터를 이동시킨 후 하우징(72)과 플레이트가 동시에 누르더라도 하우징(72)을 누른 것과 같은 효과를 기대할 수 있어 보다 편리한 포인팅이 이루어질 수 있게 된다.

또한 사용자가 플레이트만을 누르고 하우징을 누르지 않게 되면, 플레이 트(74)의 스위칭 신호가 그대로 마이컴으로 전송되어 사용자가 원하는 형태로 사용이 가능하게 된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 포인팅 장치에 대한 작용 상태를 설명하면 다음과 같다.

휴대 단말기 등에 포인팅 장치(200)가 설치된 경우 사용자의 손가락이 하우징의 커버(73)에 위치되면, 발광수단(10)에 의해 제공되는 빛이 사용자의 손가락을 통해 반사되어 제 1도파관(32)으로 수광된다.

수광된 빛은 제 2도파관(36)으로 반사되고 제 2도파관(36)으로 반사된 빛은 다시 이미지센서(50)로 전달되어 디스플레이부를 통해 포인터가 디스플레이된다.

이후, 사용자가 디스플레이부에 배치된 아이콘 등을 선택하게 될 경우에는 하우징(72)을 눌러 선택하게 되는데, 사용자가 하우징(72)을 정확히 누르면 하우징(72)의 스위칭 신호를 마이컴이 수신받아 컨텐츠의 선택이 그대로 진행된다.

이때, 만약 하우징(72)과 플레이트(74)가 동시에 눌러지게 되면 마이컴은 각 스위치의 신호가 설정된 신호범위에 있을 경우 하우징(72)의 신호만을 인식하여 컨텐츠를 선택하는 기능을 수행하게 된다.

따라서, 사용자의 손가락 표면을 이용하여 포인터를 자유롭게 이동시킨 후 컨텐츠를 선택하는 과정에서도 하우징(72)과 플레이트(74) 모두를 컨텐츠를 선택하기 위한 버튼으로 사용할 수 있으며, 플레이트(74)의 독립적인 사용도 가능하여 편리성이 크게 증대될 수 있게 된다.

또한 본 발명에서는 각 스위치를 하우징(72)과 플레이트(74) 하부에 구성하 고, 돌기(112)를 휴대 단말기의 구조물(110)에 형성한 것으로 설명하였으나, 제조자의 설계상에 따라 위치를 서로 바꾸어 적용할 수 있음은 물론이다.

한편, 본 발명에서는 돔 형상으로 이루어진 스위치(77)(78) 구조를 버튼 하부에 적용하여 사용하는 것을 실시예로 설명하였다.

그러나, 돔 스위치가 버튼(70) 하부에 설치되지 않는 경우에는 버튼(75) 하부와 휴대폰 구조물(110) 사이에 도면에는 도시하지 않았지만 별도의 탄성부재를 설치하여 사용할 수 있다.

여기서, 별도의 탄성부재는 코일압축 스프링이 바람직하게 사용될 수 있으며, 하우징(72)과 플레이트(74)의 접속이 이루어지지 않는 위치에 탄성부재를 설치할 수 있다.

또한 돔 스위치에 의해 위치 복원되는 버튼(70) 구조에 탄성부재를 추가적으로 구성하여 보다 신속한 버튼의 위치복원이 가능하도록 구성할 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 포인팅 장치는 디스플레이 화면상에서 광 포인팅 장치를 통해 자유로운 포인팅이 가능하며, 컨텐츠의 선택시 편리성을 제공할 수 있는 효과가 있다.

즉, 본 발명의 포인팅 장치는 하우징의 둘레면으로 플레이트를 일체로 구성하여 확장된 면적을 제공하면서도 컨텐츠의 선택시 하우징과 플레이트가 동시에 눌러지더라도 하우징을 누른 것과 같은 기능을 제공하게 됨에 따라 사용상의 편리성을 보다 증대시킬 수 있는 효과가 있다.

이상에서 본 발명의 실시예에 따른 포인팅 장치에 대해 설명하였으나 본 발명은 이에 한정하지 아니하며 당업자라면 그 응용과 변형이 가능함은 물론이다.

Claims (5)

1. 사용자의 손가락 표면으로 빛을 방사하는 발광수단;

   상기 손가락 표면으로부터 반사된 빛을 집속하는 집광수단;

   상기 집광수단을 통해 제공되는 빛을 촬상하며, 촬상된 정보로 손가락의 움직임, 속도, 방향을 검출하여 좌표값으로 연산하는 이미지센서;

   상기 발광수단과 집광수단 그리고 이미지센서를 내부에 수용하면서 손가락이 접촉되는 상면으로 커버가 설치된 하우징과, 상기 하우징의 외면에 일체로 구성된 플레이트와, 상기 하우징과 플레이트 저면에 각각 스위치가 구비된 버튼; 그리고

   상기 하우징과 스위치 사이에 설치되어 스위치의 누름 시 접속되는 인쇄회로기판; 을 포함하며,

   상기 하우징의 스위치와 플레이트의 스위치는 마이컴과 전기적으로 연결되며, 마이컴에 설정된 시간 내에서 각 스위치가 동시 접속될 경우 마이컴이 하우징의 스위치 신호를 우선하여 인식하도록 구성된 것을 특징으로 하는 포인팅 장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 버튼의 각 스위치는 버튼이 하향 이동하는 과정에서 복수개의 돌기가 구비된 구조물에 의해 접속되는 것을 특징으로 하는 포인팅 장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 스위치와 인쇄회로기판에는 각각 접점과 스위칭접점이 더 구비된 것을 특징으로 하는 포인팅 장치.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 마이컴에 설정된 시간은 0.05-0.5초 이내인 것을 특징으로 하는 포인팅 장치.
5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 버튼 저면과 구조물 사이에는 각 스위치에 간섭받지 않는 위치에 복수개의 탄성부재가 더 구비된 것을 특징으로 하는 포인팅 장치.

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