KR20080106953A - 물체의 위치를 광학적으로 결정하는 방법 및 디바이스 - Google Patents

Abstract

본 발명은 평면의 표면과 실질적으로 평행한 결정 영역 (2) 상의 물체 (1) 의 위치를 광학적으로 결정하는 방법 및 디바이스와 관련된다. 본 발명에 따르면, 수신기들 (R1 및 R2) 의 축 (AR1 및 AR2) 이 이미터 (E1) 의 축 (AE1) 과 상이한 지점들 (P1 및 P2) 에서 교차함으로서, 결정 영역 (2) 을 커버하는 방향성이 있고 점 같은 빛의 적어도 2 개의 수신기들 (R1 및 R2) 과 관련된 적어도 하나의 방향성있는 점 같은 이미터 (E1) 는 상기 결정 영역 (2) 에 근접하게 배치되고, 각각의 최대 각도 감도에서 최대 방출과 함께 결정 영역과 실질적으로 평행한 축을 보이는 광 수신기 및 각 이미터가 관찰된다. 광 이미터 (E1) 는 온이 되고, 이미터 (E1) 의 축 (AE1) 상의 물체 (1) 의 위치는, 물체 (1) 에 의해 반사되고 확산되고 2 개의 광 수신기들 (R1 및 R2) 로 향하는 광 신호들 (S1 및 S2) 의 비교의 함수로서 결정된다.

위치 결정, 수신기, 이미터

Description

물체의 위치를 광학적으로 결정하는 방법 및 디바이스{METHOD AND DEVICE FOR OPTICALLY DETERMINING THE POSITION OF AN OBJECT}

본 발명은 실질적으로 평면인 표면상에서 물체의 위치를 결정하는 광학적 감지기의 일반적인 분야에 관련된다.

본 발명은, 예를 들어, 문자와 숫자를 조합한 데이터 엔트리와 같은, 데이터 엔트리의 분야에 특히 적용될 수 있다. 그러므로, 본 발명은 컴퓨터, 전화, PDA 등과 같은 수동의 데이터 엔트리를 위한 유사한 디바이스 또는 키보드의 생산에 적용될 수 있다.

다양한 광학 디바이스들은 데이터를 입력하기 위해 물체의 위치를 감지하는 것으로 알려져 있다.

2 차원의 위치 결정에서의 한 표준 기술은 이미터/수신기 쌍의 그리드를 생산하고, 빔 (beam) 이 커팅 (cut) 되는 위치로부터의 물체의 위치를 결정한다. 송신에 의존하여, 그러한 종류의 기술은 매우 낮은 유동성을 제공하고, 많은 컴포넌트의 사용을 요구한다.

문서 FR 2 826 443 에서 기술된 바와 같이, 다른 해결방법은 2 개의 표면의 마주보는 반대 측면 상에 이미터들과 수신기들을 위치하는 것이다. 이는 컴포넌트들의 개수를 줄여주나, 활성화된 표면의 2 개의 반대 측면 사이에 연결 요소를 여전히 제공할 필요가 있고, 이는 디바이스의 형상에 의해 여전히 제한된다.

문서 FR 2 859 277 는 하나 이상의 이미터들에 의해 방출된 빛의 물체에 의한 반사에 기초하여 물체의 위치를 결정하는 방법을 기술하며, 그 반사된 빛은 하나 이상의 수신기에 의해 감지되고, 그 후 물체의 위치를 결정하기 위해 분석된다.

이미터들 및 수신기들은 동일한 행에서 교대로 위치하는데, 이는 활성화 표면이 디바이스의 형상에 덜 의존적이게 만든다. 무엇보다, 이는 집적을 매우 유동성있게 만든다. 그 후, 실질적으로 평면의 표면상의 물체의 위치는, 오퍼레이터가 키보드를 통한 입력과 유사한 방법으로 데이터를 입력하는 것을 가능하도록 결정될 수 있다.

그 방법을 사용하는 디바이스들은 데이터가 입력되도록 하나, 그들은 유동성과 정확성이 종종 떨어진다.

정보를 입력하는 데 요구되는 많은 시도에서, 또는 상대적으로 긴 응답 시간을 갖는 디바이스 내에서 반영된다. 전체적으로, 이 방법은 엔트리 시간이 중요한 파라미터로 여겨지는 분야에서, 방법의 적용을 꺼리게 하는, 시간 손실을 일반적인 초래한다.

본 발명의 주제 및 요약

본 발명의 주요한 주제는, 상기 특정 영역을 커버하는 적어도 2 개의 광 수신기와 관련된 적어도 하나의 이미터를 상기 특정 영역 부근에 배치시키는 단계로서, 상기 수신기들의 축이 상기 이미터의 축과 상이한 지점에서 교차하도록, 상기 광 이미터 각각 및 상기 수신기는, 각각의 최대 감지 각도에서, 최대 방출이 관찰 되는 특정 영역과 실질적으로 평행한 축을 갖는, 이미터를 배치시키는 단계; 상기 광 이미터를 작동하는 단계; 상기 물체에 의해 반사되고 상기 2 개의 광 수신기 각각을 향하는 광 신호의 비교의 함수로써 상기 이미터의 상기 축 상의 물체의 위치를 결정하는 것을 제안함으로써 그러한 문제를 완화하는데 있다.

이러한 방법은, 수신기들 및 이미터들이 평행 축을 가질 때보다, 이미터들 및 수신기들의 위치를 선정하는 것이 더 정확하다. 2 개의 상이한 신호 측정은 이미터의 축 상의 물체의 위치 각각에 대해 획득되는 반면, 수신기들과 이미터들의 축이 평행하다면 단 하나의 측정만이 가능하거나 또는 최선의 경우로는 이미터들의 축에 관하여 대칭적으로 배치되는 수신기들에 의해 만들어지는 2 개의 유사한 측정이 가능하다. 적은 비용이 소모되는 비간섭성 (non-coherent) 광의 이미터들을 사용하여 구현될 수 있는 이점도 가진다. 또한, 발명은 렌즈 또는 거울과 같이 비싸고 깨지기 쉬운 광학 디바이스를 사용하지 않는다. 광 다이오드 또는 광 트랜지스터와 같은, 사용된 광학적 컴포넌트들은 인쇄 회로에 간단하고 쉽게 집적된다.

결과적인 신뢰도는, 모양 및/또는 그 색이 예상한 것과 매우 상이하더라도 물체의 감지를 가능하게 한다.

일 실시형태에서, 비교는, 관련된 이미터에 의해 발광될 때, 각 수신기로부터 수신된 광 신호들간의 비율 계산이다.

방법의 일 유리한 특정 실시형태는 특정 영역의 부근에서의 이미터들의 세트와 수신기들의 세트를 배치하는 단계로서, 수신기의 축과 이미터의 축이 상이한 지 점에서 교차되도록 각 이미터는 적어도 2 개의 수신기와 관련되고, 광 이미터들을 연속적으로 작동시키는 단계, 적어도 하나의 수신기에 의해 수신되고 물체에 의해 반사되고 확산되는 최대 광 신호들에 대한 최적의 이미터를 식별하는 단계, 그리고 물체에 의해 반사되고 최적의 이미터와 관련된 2 개의 광 수신기들을 향하는 광 신호들의 비교의 함수로서 최적의 이미터들의 축상으로 물체의 위치를 결정하는 단계를 포함한다.

발명의 한 특정 형상에 따르면, 최적의 이미터를 식별하는 수신기는 관련되는 이미터의 함수로서 선택된다.

최적의 이미터를 식별하는 수신기는 유리하게 관련된 이미터에 관련되는 수신기이다.

발명의 또 다른 형상에 따르면, 방법은 수신기의 개수를 두 배로 하고, 상기 이미터들의 상기 축에 관하여 수신기들을 대칭적으로 배치하는 단계를 포함한다.

발명의 일 변형에 따르면, 방법은 특정 영역을 커버하는 적어도 하나의 광 수신기와 관련된 적어도 2 개의 이미터들을 특정 영역 부근에 배치시키는 단계로서, 수신기들의 축이 이미터들의 축과 상이한 지점에서 교차하도록 광 이미터 각각 및 수신기는, 각각의 최대 감지 각도에서, 최대 방출이 관찰되는 특정 영역과 실질적으로 평행한 축을 갖는, 이미터들을 배치시키는 단계; 광 이미터를 연속적으로 작동시키는 단계; 이미터를 연속적으로 작동시키는 단계 시에, 물체에 의해 반사되고 광 수신기 각각을 향하는 광 신호의 비교의 함수로 수신기의 축 상의 물체의 위치를 결정하는 단계를 포함한다.

방법의 유리한 실시형태는 수신기들의 세트, 및 특정 영역의 부근에 이미터들의 세트를 배치시키는 단계로서, 수신기의 축이 이들 이미터들의 축과 상이한 지점에서 교차하도록 수신기 각각은 적어도 2 개의 이미터들과 관련되는, 수신기들의 세트 및 이미터들의 세트를 배치시키는 단계; 광 이미터를 연속적으로 작동시키는 단계; 적어도 하나의 이미터를 작동시키는 단계 시에, 물체에 의해 반사되는 최대 광 신호들이 수신기에 의해 수신되는 최적의 수신기를 식별하는 단계; 관련된 이미터를 연속적으로 작동시키는 단계 시에, 물체에 의해 반사되고 최적의 수신기를 향하는 광 신호들의 비교의 함수로써, 최적의 수신기의 축 상의 물체의 위치를 결정하는 단계를 포함한다.

위에 나타난 특정 형상은, 용어 '수신기' 의 기재가 '이미터' 와 서로 바뀌어졌을 때의 변형에도 적용가능하다.

유리한 일 실시형태에서, 이미터 (들) 및 수신기들은 하나의 행으로 배치된다.

본 발명의 일 형상에 따르면, 이미터 (들) 은 비간섭성 광을 방출한다.

특히, 방출된 광의 파장은, UV, 가시광선 및 적외선 파장의 범위 중 하나를 선택한다.

일 실시형태에서, 특정 영역은 축들의 근접한 교차 지점의 세트에 의해 정의된다.

특정 영역은, 기본 영역 내의 물체의 임의의 위치가 그 기본 영역과 관련된 함수로서 활성화되도록, 각각이 주어진 함수와 관련되는 기본 영역들의 세트를 유 리하게 포함한다.

본 발명은 실질적으로 평면인 표면의 특정 영역에서의 물체의 위치를 광학적으로 결정하는 광학 디바이스로서, 특정 영역의 부근에서, 특정 영역을 커버하는 적어도 2 개의 광 수신기들과 관련된 적어도 하나의 이미터로서, 수신기들의 축이 이미터의 축과 상이한 지점에서 교차하도록, 광 이미터 각각 및 수신기는 각각의 최대 감지 각도에서, 최대 방출이 관찰되는 특정 영역과 실질적으로 평행한 축을 갖고, 광 이미터를 작동시키는 제어 수단, 2 개의 수신기들 각각을 향하고 물체에 의해 반사되는 광 신호들을 비교하는 함수로써, 이미터의 축 상의 물체의 위치를 결정하는 프로세싱 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

디바이스의 유리한 일 실시형태는, 특정 영역의 부근에 있는 이미터들의 세트로서, 수신기들의 세트, 2 개의 수신기들의 축이 이미터의 축과 2 개의 상이한 지점에서 교차하도록 이미터 각각은 적어도 2 개의 수신기들과 관련되는, 이미터들의 세트 및 수신기들의 세트, 광 이미터를 연속적으로 작동시키는 제어 수단, 물체에 의해 반사되는 최대 광 신호는 적어도 하나의 수신기에 의해 수신되는 최적의 이미터의 식별 수단, 물체에 의해 반사되고 최적의 이미터와 관련된 2 개의 광 수신기들을 향하는 광 신호들을 비교하는 함수로써, 최적의 이미터의 축 상의 물체의 위치를 결정하는 프로세싱 수단을 포함한다.

발명의 일 변형에서 디바이스는, 특정 영역의 부근에서, 특정 영역을 커버하는 적어도 하나의 광 수신기와 관련된 적어도 2 개의 이미터들로서, 수신기의 축이 이미터들의 축들과 상이한 지점에서 교차하도록, 광 이미터 각각 및 수신기는 각각 의 최대 감지 각도에서, 최대 방출이 관찰되는 특정 영역과 실질적으로 평행한 축을 갖는, 적어도 하나의 이미터, 광 이미터들을 연속적으로 작동시키는 제어 수단, 광 이미터들을 연속적으로 작동할 시에, 광 수신기 각각을 향하고 물체에 의해 반사되는 광 신호들을 비교하는 함수로서, 수신기의 축 상의 물체의 위치를 결정하는 프로세싱 수단을 포함한다.

디바이스의 변형은, 수신기들의 세트 및 특정 영역의 부근에 있는 이미터들의 세트로서, 이미터들의 축이 수신기의 축과 2 개의 상이한 지점에서 교차하도록 수신기들 각각은 적어도 2 개의 이미터들과 관련되는, 이미터들의 세트 및 수신기들의 세트, 광 이미터들을 연속적으로 작동시키는 제어 수단, 적어도 하나의 이미터들을 작동시킬 시에, 물체에 의해 반사되는 최대 광 신호는 수신기에 의해 수신되는 최적의 수신기의 식별 수단, 관련된 이미터들을 연속적으로 작동할 시에, 물체에 의해 반사되고 최적의 수신기를 향하는 광 신호를 비교하는 함수로써, 최적의 수신기의 축 상의 물체의 위치를 결정하는 프로세싱 수단을 유리하게 포함한다.

본 발명의 디바이스는 위에서 서술된 방법의 특정 형상을 구현할 수 있다.

본 발명의 일 특정 실시형태에서, 특정 영역은 엔트리 영역이고, 기본 영역들 각각은 키 (key) 이다.

마지막으로, 본 발명의 디바이스를 포함하는 데이터 엔트리 단말기를 제공한다.

제한되지 않는 일 실시형태를 도시하는 첨부된 도면에 관하여 아래에서 주어 진 서술로부터 본 발명의 다른 형상 및 이점이 나타난다.

도 1 은 표면의 특정 영역에서의 물체의 위치를 광학적으로 결정하는 발명의 디바이스가 동작하는 원리를 도시하는 다이어그램이다.

도 2 는 본 발명의 방법에서 사용되는 수신기의 센싱 각도를 도시하는 다이어그램이다.

도 3 은 이미터로부터의 거리에 대한 함수로서 도 1 에 도시된 바와 같이 광학적 결정 디바이스의 2 개의 수신기에서 획득한 신호들과 이들 신호들 간의 비교의 곡선 그래프를 도시한다.

도 4 는 본 발명의 디바이스의 다른 작동 원리를 도시하는 다이어그램이다.

도 5 는 본 발명의 일 실시형태를 도시한다.

도 6 은 도 5 에 도시된 디바이스를 사용하여 물체의 위치를 결정하는 원리를 도시하는 플로우차트이다,

도 7 은 본 발명의 유리한 실시형태를 나타낸다.

도 8 은 물체에 의해 반사되고 이미터와 관련된 2 개의 수신기 각각에 의해 수신된 이미터의 축 상의 신호들, 및 관련된 2 개의 수신기들을 향해 반사되고 확산되는 신호들 간의 계산된 비율에 대한 이미터로부터의 거리의 함수의 변화를 나타낸다.

도 9 는 임의의 표면상의 발명과 관련하여 생산되는 키패드의 도면이다.

도 10 은 본 발명의 일 특정 실시형태의 원리를 도시한다; 그리고

도 11 은 하나의 특정 표면에 본 발명의 적용하는 것을 도시하는 다이어그램 이다.

도 1 은 본 발명의 원리를 도시한다. 본 발명의 목적은 표면의 특정 영역 (2) 에서 물체 (1) 의 위치를 결정하는 것이다. 이 목적을 위해, 2 개의 수신기 (R1 및 R2) 및 이미터 (E1) 가 있고, 각각은 최대 방출 또는 최대 감지 각도 축 (AR1, AR2 및 AE1) 을 갖는다.

도 2 는 수신기의 감지 각도를 도시하는 다이어그램이다. 조리개 각도, 즉, 감도가 반감되는 각도는 α₀ = 37 °와 동일하다. 캡쳐된 광선의 입사의 최대 각도는 대략 30 °이다. 본 발명을 구현하는데 있어 조리개 각도의 선택이 중요한다. 어플리케이션의 기능에 따라 변형될 수 있다. 그러나, 감지 각도가 크면 물체 (1) 의 상이한 위치를 구별하기 어려우나, 감지 각도가 매우 작으면, 물체 (1) 는 수신기의 범위를 넘어버릴 수 있다. 감지 각도의 영향은 아래에서 서술된다.

제시된 곡선 그래프는 방출 프로파일과 동일하게 도시할 수 있다. 물체 (1) 로 직접적으로 향하는 빛의 양을 최대화하기 위해, 이미터의 축 (AE1) 상으로 방출되는 파워를 콜리메이트 (collimate) 하는 것이 유리하며, 그러므로 물체 (1) 에 의해 반사를 강화한다. 그러나 방출 특성은 여기서 수신기의 특성보다 덜 중요한 문제인데; 수신기 (R1 및 R2) 로 반사되기 위한 충분한 양의 빛을 위해 물체 (1) 는 충분한 양의 빛을 수신하는 것이 필요하다.

수신기 (R1 및 R2) 및 이미터 (E1) 는 그들의 축이 표면 (2) 에 실질적으로 평행하도록 배치되고, 수신기 (R1 및 R2) 의 축은 이미터 (E1) 의 축과 상이한 지점 (P1 및 P2) 에서 교차된다. 수신기들의 축 (AR1 및 AR2) 은 이미터의 축 (AE1) 과 각도 α 를 형성한다.

이미터 (E1) 가 작동할 때, 대략 그 방출 축 (AE1) 근방에서 특정 조리개 각도를 갖는 확산된 광 빔을 생산한다. 물체 (1) 은 그 빛의 일부를 반사하고 확산한다.

수신기 및 이미터의 감도 및 방출 프로파일이 주어졌을 때, 예를 들어, 핑거 (finger) 와 같은 물체 (1) 에 의해 방출된 빛의 일부의 직접적인 반사는 수신기 (R1) 이 상대적으로 많은 양의 빛을 모을 수 있다는 것을 의미한다.

수신기 (R2) 도 물체 (1) 에 의해 반사되고 확산된 빛을 모은다.

S1 은 물체 (1) 에 의해 반사되고 수신기 (R1) 에 의해 수신된 신호를 나타내고, S2 는 물체 (1) 에 의해 반사되고 수신기 (R2) 에 의해 수신된 신호를 나타낸다.

예를 들어, 핑거와 같은 물체가 방출된 빛을 균일하게 반사한 것으로 여겨진다면, 첫 근사식은

with

for

and

else

본 발명은 물체 (1) 의 위치를 결정하기 위해 신호 (S1 및 S2) 를 비교한다.

이 비교는 S1 과 S2 사이의 비율의 계산에 유리하게 의존한다.

도 3 은 물체 (1) 로부터의 거리 Y 의 함수로서 신호 (S1 및 S2) 에 대한 정규화된 세기의 곡선 그래프와 비율 F1 = S1/S2 에 대한 곡선 그래프의 예를 나타낸다. 각도 α 는 45 °와 동일하고, X(R1) 은 2 와 동일하고, X(R2) 은 1 와 동일하다. 그러므로 Y(P1) 은 2 와 동일하고, Y(P2) 는 1 과 동일하다. 또한, 1 차원에서의 물체 (1) 의 위치를 아는 것이 목적이므로, 이미터의 축 상이 축의 시스템의 원점 O 를 통과할 때 X 는 0 과 동일하게 여겨진다.

비율 F1 이 거리 Y 의 함수로 두드러지게 전개되는 것이 발견된다. 그 후, 이 변화는 물체 (1) 로부터의 거리 Y 를 결정하는데 사용된다.

수신기의 감지 각도는 식별되는 거리에 대한 적절한 변화를 획득하기 위한 중요한 파라미터이다. 수신기의 조리개의 각도 또는 감도가 증가하면, 이미터와 거리 Y 에 대한 일대일의 관계를 어렵게 만들면서, 비율 F1 에 대한 곡선 그래프는 평평해진다. 반대로, 매우 작은 감지 각도는, 값을 거리 Y 와 함께 관련시키는 것을 불가능하게 하는, 일대일 관계에서의 "갭 (gap)" 을 생성한다. 이 상황에서, 각 이미터에, 간단한 해결 방법은 작은 감지 각도를 갖는, 개수 N (N>2) 개의 수신기와 가까이 관련시킴으로써 더 많은 수신기를 추가한다.

그러므로, 수신기의 개수와 감지 각도가, 작게 인식할 수 있는 유닛 거리를 결정하는 데 사용됨이 명확해진다. 이는 위치가 결정되는 정확성을 결정한다.

이미터와 이미터 (E1) 의 축 (AE1) 상의 물체 사이의 절대적인 거리를 획득하기 위해 거리 Y 에 관한 비율 F1 의 대응되는 역함수의 사용을 파악할 수 있다. 그 후, 물체의 위치는 작은 밀리미터 내에서 결정될 수 있다.

예를 들어 도 1 내의 대시 (dash) 된 라인으로 나타나는 원 (Z1 및 Z2) 과 같이, 그리드 또는 기본 영역의 세트 상에 물체 (1) 를 놓는 것도 종종 유리하다. 도 1 에서 도시된 바와 같이, 특정 영역 (2) 는 원 (Z1 및 Z2) 를 둘러싸는 상대적으로 넓은 영역일 수 있으나, 수신기들 및 이미터들의 축들 간의 교차되는 지점의 가까운 부근인 그 원들의 합집합으로서 마찬가지로 선택될 수 있다.

그 후, 위치 결정은 이산되며, 비율 F1 의 값에 대해 대응되는 최소 및 최대 임계값들 △Z1 과 △Z2 의 범위를 포함하는 테이블의 사용을 기초로 하여; 각 기본 구역을 임계의 범위, 여기서 Z1 과 Z2 와 관련시키는 것이 유리하다.

도 4 는 2 개의 이미터 E1 과 E2 가 동일한 수신기 R1 과 관련되어 사용되는, 상이한 발명을 도시한다. 이미터들 (E1 및 E2) 의 축들 (AE1 및 AE2) 은 2 개의 상이한 지점에서 수신기 (R1) 의 축과 교차한다.

그러한 상이함에서, 이미터들 (E1 및 E2) 이 연속적으로 작동하고, 이미터 ((E1 및 E2) 이 작동할 때, 표면 (2) 상에 위치된 물체 (1) 에 의해 생성된 반사는 수신기 (R1) 에 의해 수신된 신호들 (S1 및 S2) 로부터 평가된다. 조도 주파수는 일반적으로 초당 20 내지 200 조도로 선택된다.

이 상이함에서, 본 발명의 원리를 적용하는 것은, 수신기 (R1) 의 축 (AR1) 상에 위치한 물체 (1) 에서의 거리 Y 를 결정하기 위해, 2 개의 신호 사이의 비율을 계산함으로써 유리하게 신호들 (S1 및 S2) 를 비교하는 것을 수반한다.

도 4 에 있어서, 특정 영역 (2) 은 대시된 라인의 사각형으로 표현되는 4 개의 기본 영역 (Z1, Z2, Z3, 및Z4) 으로 나누어진다. 여기의 특정 영역은 이미터의 축과 수신기의 축과 교차하는 지점을 결합하는 세그먼트의 부근이다. 이들 기본 영역들에 대응되는 임계의 4 개의 범위의 테이블은 기본 영역 (Z1 내지 Z4) 중 하나 내에 물체 (1) 를 위치하기 위해 여기서 사용된다.

실제 반사되는 신호의 양, 수신기의 위치선정의 부정확성과 그들 자신의 측정의 부정확성 때문에, 신뢰할만한 정보는 위에서 주어진 예의 2 개의 지점 (P1 및 P2) 사이의 세그먼트 내에서 그리고 그 주변의 영역에서 우선 획득된다. 이는 유리하게 특정 영역 (2) 를 정의한다.

예를 들어, 도 1 에서, 물체 (1) 가 이미터 (E1) 에 매우 가깝게 위치하면, 곡선 그래프 S1/S2 가 전단사 (bijective) 가 아니기 때문에, 거리 Y (Y<1) 상에서 신뢰할만한 정보를 획득하는 것은 더 이상 가능하지 않다. 물체 (1) 가 매우 떨어져 있으면, 신호의 양은 매우 적어서 확실하지 않고, 곡선 그래프 S1/S2 은 더 이상 충분한 기울기를 가지지 않는다.

도 5 는 도 1 과 동일한 원리를 사용하는, 본 발명의 디바이스의 일 실시형태를 나타내며, 이미터들과 수신기들의 개수는 증가하나, 여전히 각 이미터에 대해 2 개의 수신기를 갖는다.

물체의 위치가 결정될 수 있는 특정 영역 (2) 은, 그 후 사용될 수 있다. 그 영역 (2) 는 단 하나의 이미터와 2 개의 수신기가 획득하는 것과 비교하여 상당히 넓어진다. 무엇보다, 2 차원에서의 물체의 위치가 이제 결정될 수 있다.

이 실시형태는 N 개의 광 이미터들 (E1 내지 EN) 을 사용한다. 도 5 의 예에서, N 은 6 이다.

N+1 개의 수신기들 (Rg1 내지 RgN+1) 도 사용한다.

수신기들 (Rg1 내지 RgN+1) 및 이미터들 (E1 내지 EN) 는 특정 영역 (2) 의 동일한 측면에 유리하게 배치된다. 그들은, 그들을 지지하기 위한 스트립 (strip) 의 하나의 라인에 실질적으로 위치한다. 수신기들의 축들은 이미터들의 축과 각도 α 를 형성한다.

수신기들 (Rgi 및 Rgi +1; i=1 내지 N 이다) 은 이미터 (Ei) 와 "관련"되어 있다. 단말부에서의 수신기들을 제외하고는, 동일한 수신기는 2 개의 이미터들과 일반적으로 관련된다. 이는 도 1 의 기본 실시형태와 비교하여, 본 발명의 구현에서의 하드웨어를 절약한다.

스트립은 마이크로프로세서-기반 제어 유닛 (13) 과 적어도 하나의 아날로그/디지털 변환기 (12) 를 포함하는 제어 모듈 (11) 을 지지하는, 이미터들 및 수신기들과 연결되는 인터페이스에 제공된다.

제어 유닛 (13) 의 마이크로프로세서는 변환기 (12) 를 통해 스트립 (10) 의 수신기들 및 이미터들의 동작을 제어하는 프로그램을 포함한다. 특히, 이 프로그램은 이미터들 (Ei) 을 특정 시간 T(Ei) 에서 온 (on) 과 오프 (off) 로 전환하고, 이미터 (Ei) 와 관련된 수신기들 (Rgi 및 Rgi + 1) 각각에서의 신호들을 측정 (Si[T(Ei)] 및 Si + 1[T(Ei)]) 하도록 명령한다.

임의의 순서로 수신기에서 신호들을 측정하는 것이 가능하기 위해, 제어 모듈 (11) 에, 변환기 또는 변환기들 (12) 과 스트립 (10) 을 갖는 인터페이스 사이에 멀티플렉서를 제공하는 것이 유리할 수 있다.

수신기에 의해 수신된 신호들을 변환함으로써 생성되는 데이터는, 제어 유닛 (13) 의 제어 하에서, 예를 들어, EEPROM 과 같은 저장 유닛 (14) 내에 유리하게 저장된다.

도 6 은 이미터들 (Ei) 을 온과 오프로 전환하고, 관련된 수신기들 (Ri 및 Ri + 1) 에서의 측정을 명령하는 제어 유닛 (13) 내에 프로그래밍된 명령들의 시퀀스들을 도시하는 플로우차트이다. 임의의 측정이 이루어지기 전에, 발명의 디바이스는, 예를 들어, 특정 영역 내의 이미터들로 향하는 기본 영역들 각각이 매칭되는, 각 이미터들에 대한 임계의 범위의 테이블을 구축하는 것과 같이, 조정되어야한다.

임의의 측정이 이루어지기 전에, 초기화 단계 ET0 를 수행하는 것이 유리하다. 이는 특히 값 i 를 초기화 값, 예를 들어 값 0 으로 설정하는 것을 수반한다.

단계 ET1 에서, 이미터가 작동한다. 수신기들 (Ri 및 Ri+1) 에 관련된 신호들 (Si 및 Si+1) 은 단계 ET2 에서 측정된다.

이미터 (Ei) 는 단계 ET3 에서 오프된다. 2 개의 신호들 (Si 및 Si+1) 의 합은 단계 ET4 에서 계산된다.

테스트는 i 가 N 과 동일한지 여부를 결정하기 위해 단계 ET5 에서 이루어진다. 동일하지 않다면, 각 이미터 (Ei) 에 대해 단계 ET1 내지 ET4 가 반복되도록 i 는 단계 ET6 에서 증가한다.

i 가 N 과 동일하다면, 어떤 이미터 (Ei) 가 신호들 (Si 및 Si + 1) 의 최대값을 획득할지 결정하는 단계 ET7 이 뒤따른다. 그러면 그 이미터는 최적의 이미터 (EiM) 으로 불린다.

그 후 신호들의 비율 FiM = SIM/SIM + 1 은 단계 ET8 에서의 최적의 이미터에 대해 계산된다.

물체 (1) 의 위치 X, Y 는 그 후 단계 ET9 에서 결정된다.

X 축의 좌표를 결정하기 위해, 이미터 (Ei) 로부터 수신한 신호들의 최대 합을 위해 값 iM 을 사용하는 것은 충분할 수 있다. 물체의 X 좌표는, 그 후, 이미터 EiM 의 좌표와 동일한 것으로 여겨진다.

그렇지 않다면, 수신된 신호들의 미리 계산된 합에 의해 가중된 이미터들의 위치의 평균값 M 을 계산하는 것이 유리하다. 즉,

평균값은 좌표 X 의 더 정확한 값을 주며, 2 개의 이웃한 이미터들에 대해 최대값에 근사한 신호의 합이 언제 획득되는 지를 결정하기 위해 특히 사용될 수 있다.

본 발명에 따르면, 비율 FiM 의 값은, 물체가 이미터 (Ei) 로 향하는 근사값을 채택함으로써 계산되는, 행의 이미터들 (Ei) 로부터의 물체 (1) 의 거리 Y 를 줌으로써 값 Y 를 준다.

물체 (1) 의 위치가 기본 영역의 세트 내에 결정된다면, 예를 들어, 키(key) 와 같은 기본 영역은 단계 ET10 에서의 물체의 위치와 관련되고, 단계 ET11 로 예를 들어, 명령이 송신된다. 그 후 단계 ET0 으로의 루프가 존재한다.

도 4 에 도시된 본 발명의 실시형태에서, 최적의 수신기는 관련된 2 개의 이미터들이 연속적으로 작동할 때 연속적으로 수신되는 신호들의 최대 합을 유리하게 갖는다. 본 발명의 실시형태에 대한 동작을 도시하면서 도 6 타입의 플로우차트는, 각 단말부에서의 이미터들을 제외한 각 이미터들을 작동할 때 도시되고 2 개의 수신기들은 수신된 신호들을 측정하기 위해 활성화된다. 도 5 내의 이미터들 (E1 내지 E6) 를 대체하는 수신기들에 대한 표현 R1 내지 R6 의 채용, 및 수신기들 (Rg1 내지 Rg7) 을 대체하는 관련된 이미터들에 대해 Eg1 내지 Eg7 의 채용은 이미터 (Egi) 가 활성화될 때, 수신기들 (Ri 및 Ri + 1) 은 각 수신기에서 발명을 구현하는 것이 필요한 2 개의 측정 중 하나를 생성한다. 다음의 이미터 (Egi+1) 을 작동하는 것은, 수신기 (Ri) 로 향하는 위치 Y 를 계산하고, 이 작동할 동안의 측정도 수행한다. 위치 Y 를 결정하기 위해, 이미터들 (Egi 및 Egi + 1) 을 연속적으로 작동할 때, 수신기 (Ri) 에 의해 수신된 신호들 사이의 비율 Si/Si + 1 은 후에 계산된다.

도 7 은 수신된 빛의 양을 최대화되고, 각도의 함수로서 물체 (1) 로부터의 비상수 각도의 반사의 이펙트 (effect) 를 보상하는 발명의 우선된 실시형태를 나타낸다. 수신기들 (Rgi) 은 수신기들 (Rdi) 에 의해 이미터 (Ei) 의 각 축에 관하여 대칭적으로 2 배가 된다. 그 후 수신기들 (Rgi 및 Rdi) 는 반사의 "양 측면" 으로부터 2 배의 양의 빛을 수신한다. 디바이스의 구역이 주어졌을 때, 제 1 신호 (Si) 는 수신기 (Rgi) 에 의해 수신된 신호와 수신기 (Rdi + 1) 에 의해 수신된 신호의 합이고, 제 2 신호 (Si + 1) 는 수신기 (Rgi + 1) 에 의해 수신된 신호와 수신기 (Rdi) 에 의해 수신된 신호의 합이다. 본 발명은 물체 (1) 로의 거리 Y 를 결정하기 위해 신호들 (Si 및 Si +1) 사이의 비율을 사용한다. 이 실시형태는 정확성과 감도를 개선시킨다.

도 8 은 45 °와 동일한 각도를 갖는, 도 7 의 디바이스의 스트립 (10) 상의 이미터들 (Ei) 의 행로의 거리 Y 의 함수로서 비율 Si/Si +1 에 의해 획득된 곡선 그래프이다. 이 곡선 그래프는 도 3 내에 사용되는 수신기들과 가까운 감지 각도를 갖는 수신기들, 예를 들어 ViShay TEKT5400 적외선 수신기 광 트랜지스터와 같은 수신기들과 함께 획득된다. 사용되는 이미터들은 OSRAM HDSL4230 적외선 이미터 다이오드들이다.

곡선 그래프는, 각각의 유닛이 2.5 mm 인, 대략 14 거리 유닛이 상한인, 절대 거리 Y 를 계산하는데 충분한 전체적인 기울기를 가짐을 유의한다.

도 9 는 도 7 실시형태에 기초한 키보드의 실시형태를 도시한다. 각 이미터들 (Ei) 각각으로 향하는 특정 영역 (2) 은 인쇄된 키를 포함한다. 예를 들어, 여기에서 나타나는 키들은 스트립 (10) 으로부터 10, 25, 및 40 mm 에 위치된 지점의 중앙에 있다. 그들은 각 이미터 (Ei) 로 향하고 조각된 키를 커버하는, 기본 영역들 (Zik, k = 0 내지 2) , 예를 들어, 도면에서 Z12, Z11, Z10 및 Z41 를 정의한다. 각 키 Zik 는 주어진 함수와 유리하게 관련되고, 기본 영역 (Zik) 내의 물체 (1) 의 임의의 위치는 기본 영역 (Zik) 과 관련된 함수를 활성화시킨다.

이러한 키보드는 컴퓨터, 고정되거나 이동하는 전화기, PDA 또는 임의의 다른 전자적 디바이스 내의 매뉴얼 데이터 엔트리를 위한 엔트리 단말기에 대한 것일 수 있다.

도 8 은 임계 (△Zi0 내지 △Zi2) 의 범위의 세트를 나타낸다. 그들은 각 이미터 (Ei) 로 향하는 키들에 의해 정의되는 기본 영역들에 대응되고, 그러므로 각 이미터 (Ei) 의 축 상에서 각각이 4 길이 유닛들인 기본 영역들 (Zi0 내지 Zi2) 중 하나 내의 물체 (1) 의 위치 Y 를 결정하는데 사용되고, 2 개의 거리 유닛에 의해 나누어진다.

마지막으로, 본 발명은 여기에 서술된 실시형태에 제한되지 않고, 후술되는 청구항에 따라 본 발명의 다양하게 변형되는 실시형태이다.

특히, 최적의 이미터의 결정이 최대의 수신된 신호를 발견하기 위해 관련되는 수신기들을 사용함으로써 서술되더라도, 모든 이미터들을 작동하기 위해 동일한 수신기, 또는 특정 구성에서 관련 수신기들과는 다른 수신기, 또는 모든 수신기들을 사용하는 어떠한 환경은, 청구항의 범주를 벗어나지 않는 범위 내에서 파악될 수 있다.

마찬가지로, 이미터로의 거리를 계산하는 수신기들과 이미터들간의 관련은 적어도 2 개의 관련 수신기들의 축이 이미터의 축과 상이한 2 개의 지점에서 교차됨에 따라 변할 수 있다.

다른 엘리먼트와 관련된 많은 개수의 엘리먼트, 예를 들어, 하나의 이미터에 3 개의 수신기들을 사용하는 발명도, 3 개의 수신기들의 축들이 이미터들의 축과 상이한 지점에서 교차함을 파악할 수 있다. 신호들간의 비교는, 예를 들어, 물체로부터의 거리의 함수로서 미리 조정되는 비율들의 값들을 갖는 신호들 사이의 다양한 비율을 계산함으로써 영향을 받는다.

또한, 도 10 및 도 11 은 다양한 상황에서 사용될 수 있는 본 발명의 실시형태를 도시한다.

따라서, 특히 도 10 에서, 이미터와 수신기들 사이의 각도와 그들이 위치하는 행은 본 발명의 범주를 벗어나지 않고 변할 수 있다. 각도는 어플리케이션의 기능에 따라 변할 수 있다.

도 11 은 수신기들 및 이미터들이 곡선상에 위치하는 발명의 실시형태를 도시한다.

Claims (29)

1. 실질적으로 평면의 표면인 특정 영역 (2) 에서의 물체 (1) 의 위치를 광학적으로 결정하는 방법으로서,

   상기 특정 영역 (2) 을 커버하는 적어도 2 개의 광 수신기 (R1 및 R2) 와 관련된 적어도 하나의 이미터 (E1) 를 상기 특정 영역 (2) 부근에 배치시키는 단계로서, 상기 각각의 광 이미터 및 상기 수신기는, 각각의 최대 감지 각도에서, 최대 방출이 관찰되는 특정 영역 (2) 과 실질적으로 평행한 축 (AE1, AR1 및 AR2) 을 갖고, 상기 수신기들 (R1 및 R2) 의 축 (AR1 및 AR2) 이 상기 이미터 (E1) 의 축 (AE1) 과 상이한 지점 (P1 및 P2) 에서 교차하는, 상기 이미터를 배치시키는 단계;

   상기 광 이미터 (E1) 를 작동하는 단계; 및

   상기 물체 (1) 에 의해 반사되어 상기 2 개의 광 수신기 (R1 및 R2) 각각을 향하는 광 신호들 (S1 및 S2) 의 비교의 함수로서 상기 이미터 (E1) 의 상기 축 (AE1) 상의 물체 (1) 의 위치를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 물체 위치 결정 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 비교는, 상기 관련된 이미터 (E1) 를 작동할 때, 상기 수신기들 (R1 및 R2) 각각에 의해 수신된 광 신호들 (S1 및 S2) 사이의 비율 (F1 = S1/S2) 의 계산을 포함하는 것을 특징으로 하는 물체 위치 결정 방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   수신기들 (Rgi) 의 세트, 및 상기 특정 영역 (2) 부근의 이미터들 (Ei) 의 세트를 배치시키는 단계로서, 각 이미터 (Ei) 들은 적어도 2 개의 수신기들 (Rgi 및 Rgi + 1) 과 관련되고, 상기 수신기들 (Rgi 및 Rgi + 1) 의 축이 상기 이미터 (Ei) 의 축과 상이한 지점에서 교차하는, 상기 수신기들의 세트 및 이미터들의 세트를 배치시키는 단계;

   상기 광 이미터들 (Ei) 을 연속적으로 작동하는 단계;

   상기 물체 (1) 에 의해 반사되는 최대 광 신호들이 적어도 하나의 수신기에 의해 수신되는, 최적의 이미터 (EiM) 를 식별하는 단계; 및

   상기 물체 (1) 에 의해 반사되어 상기 최적의 이미터 (EiM) 와 관련된 상기 2 개의 광 수신기 (Rgi 및 Rgi +1) 를 향하는 상기 광 신호들의 비교의 함수로서, 상기 최적의 이미터 (EiM) 의 축 상의 상기 물체 (1) 의 위치를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 물체 위치 결정 방법.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 최적의 이미터 (EiM) 를 식별하는 단계에서의 상기 수신기는, 상기 관련된 이미터 (Ei) 의 함수로서 선택되는 것을 특징으로 하는 물체 위치 결정 방법.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 최적의 이미터 (EiM) 를 식별하는 단계에서의 상기 수신기는, 상기 관련된 이미터 (Ei) 와 관련된 수신기인 것을 특징으로 하는 물체 위치 결정 방법.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 수신기들의 개수를 두 배로 하고, 상기 수신기들을 상기 이미터들의 상기 축에 대해 대칭적으로 배치하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 물체 위치 결정 방법.
7. 실질적으로 평면의 표면인 특정 영역 (2) 에서의 물체 (1) 의 위치를 광학적으로 결정하는 방법으로서,

   상기 특정 영역 (2) 을 커버하는 적어도 하나의 광 수신기 (R1) 와 관련된 적어도 2 개의 이미터 (E1 및 E2) 들을 상기 특정 영역 (2) 부근에 배치시키는 단계로서, 상기 각각의 광 이미터 및 상기 수신기는, 각각의 최대 감지 각도에서, 최대 방출이 관찰되는 특정 영역 (2) 과 실질적으로 평행한 축 (AR1, AE1 및 AE2) 을 갖고, 상기 수신기 (R1) 의 상기 축 (AR1) 이 상기 이미터 (E1 및 E2) 들의 상기 축 (AE1 및 AE2) 과 상이한 지점 (P1, P2) 에서 교차하는, 상기 이미터들을 배치시키는 단계;

   상기 광 이미터들 (E1 및 E2) 을 연속적으로 작동하는 단계; 및

   상기 이미터들을 연속적으로 작동하는 단계 시에, 상기 물체 (1) 에 의해 반사되어 상기 광 수신기를 향하는 광 신호의 비교의 함수로서 상기 수신기의 상기 축 (AR1) 상의 물체 (1) 의 위치를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 물체 위치 결정 방법.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 비교는, 관련된 이미터들 (Egi 및 Egi + 1) 을 연속적으로 작동하는 단계 시에, 상기 수신기 (Ri) 에 의해 수신된 상기 광 신호들 사이의 비율 (F1 = S1/S2) 의 계산을 포함하는 것을 특징으로 하는 물체 위치 결정 방법.
9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,

   수신기들 (Ri) 의 세트, 및 상기 특정 영역 부근의 이미터들 (Egi) 의 세트를 배치시키는 단계로서, 상기 수신기 (Ri) 각각은 적어도 2 개의 이미터들 (Egi 및 Egi + 1) 과 관련되고, 상기 이미터들 (Egi 및 Egi + 1) 의 축이 상기 수신기 (Ri) 의 상기 축과 상이한 지점에서 교차하는, 상기 수신기들의 세트 및 이미터들의 세트를 배치시키는 단계;

   상기 광 이미터들 (Egi 및 Egi + 1) 을 연속적으로 작동하는 단계;

   상기 이미터들 중 적어도 하나를 작동하는 단계 시에, 상기 물체에 의해 반사되는 최대 광 신호들이 상기 수신기에 의해 수신되는 최적의 수신기를 식별하는 단계; 및

   상기 관련된 이미터들을 연속적으로 작동하는 단계 시에, 상기 물체에 의해 반사되어 상기 최적의 수신기를 향하는 상기 광 신호들의 비교의 함수로서, 상기 최적의 수신기의 축 상의 상기 물체의 위치를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 물체 위치 결정 방법.
10. 제 11 항에 있어서,

    상기 최적의 수신기를 식별하는 단계에서의 이미터는, 상기 관련된 수신기의 함수로서 선택되는 것을 특징으로 하는 물체 위치 결정 방법.
11. 제 10 항에 있어서,

    상기 최적의 수신기를 식별하는 단계에서의 이미터는, 상기 관련된 수신기와 관련된 이미터인 것을 특징으로 하는 물체 위치 결정 방법.
12. 제 7 내지 11 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 이미터들의 개수를 두 배로 하고, 상기 이미터들을 상기 수신기들의 상기 축에 대해 대칭적으로 배치하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 물체 위치 결정 방법.
13. 제 1 내지 12 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 수신기들의 개수 및/또는 상기 수신기들의 감지 각도는, 선택된 위치 측정의 정확성을 획득하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 물체 위치 결정 방법.
14. 제 1 내지 13 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 이미터 (들) 및 수신기들은, 하나의 행으로 배치되는 것을 특징으로 하는 물체 위치 결정 방법.
15. 제 1 내지 14 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 이미터 또는 이미터들 각각은, 비간섭성 (non-coherent) 광을 방출하는 것을 특징으로 하는 물체 위치 결정 방법.
16. 제 15 항에 있어서,

    상기 방출된 광의 파장은, UV, 가시광선 및 적외선 파장의 범위 중 하나로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 물체 위치 결정 방법.
17. 제 1 내지 16 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 특정 영역은, 상기 축들의 교차 지점의 부근의 세트에 의해 정의되는 것을 특징으로 하는 물체 위치 결정 방법.
18. 제 1 내지 17 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 특정 영역 (2) 은, 각각이 주어진 함수와 관련되는 기본 영역들 (Z1, Z2, Z10, Z11, Z12, 및 Z41) 의 세트를 포함하고, 상기 기본 영역 내의 물체 (1) 의 임의의 위치는 상기 기본 영역과 관련된 함수를 활성화하는 것을 특징으로 하는 물체 위치 결정 방법.
19. 실질적으로 평면의 표면인 특정 영역 (2) 에서의 물체 (1) 의 위치를 광학적으로 결정하는 광학 디바이스로서,

    상기 특정 영역 (2) 의 부근에 있으며, 상기 특정 영역 (2) 을 커버하는 적어도 2 개의 광 수신기들 (R1 및 R2) 과 관련된 적어도 하나의 이미터 (E1) 로서, 상기 각각의 광 이미터 및 상기 수신기는 각각의 최대 감지 각도에서, 최대 방출이 관찰되는 상기 특정 영역 (2) 과 실질적으로 평행한 축 (AE1, AR1 및 AR2) 을 갖고, 상기 수신기들 (R1 및 R2) 의 축 (AR1 및 AR2) 이 상기 이미터 (E1) 의 축 (AE1) 과 상이한 지점 (P1 및 P2) 에서 교차하는, 상기 적어도 하나의 이미터;

    상기 광 이미터 (E1) 를 작동하는 제어 수단; 및

    상기 물체 (1) 에 의해 반사되어 상기 2 개의 수신기들 (R1 및 R2) 각각을 향하는 광 신호들을 비교하는 함수로서, 상기 이미터 (E1) 의 상기 축 상의 상기 물체 (1) 의 위치를 결정하는 프로세싱 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 디바이스.
20. 제 19 항에 있어서,

    수신기들 (Ri) 의 세트, 및 상기 특정 영역 (2) 의 부근에 있는 이미터들 (Ei) 의 세트로서, 상기 이미터 (Ei) 각각은 상기 적어도 2 개의 수신기 (Rgi 및 Rgi+1) 들과 관련되고, 상기 2 개의 수신기 (Rgi 및 Rgi+1) 들의 축이 상기 이미터 (Ei) 의 축과 2 개의 상이한 지점에서 교차하는, 상기 이미터들의 세트 (Ei) 및 수신기들 (Ri) 의 세트;

    상기 광 이미터 (Ei) 들을 연속적으로 작동하는 제어 수단;

    상기 물체 (1) 에 의해 반사되는 최대 광 신호들이 적어도 하나의 수신기에 의해 수신되는, 최적의 이미터 (EiM) 의 식별 수단; 및

    상기 물체 (1) 에 의해 반사되어 상기 최적의 이미터 (EiM) 와 관련된 상기 2 개의 광 수신기들 (RiM 및 RiM + 1) 을 향하는 광 신호들 (SiM 및 SiM+1) 을 비교하는 함수로서, 상기 최적의 이미터의 축 (AEiM) 상의 물체 (1) 의 위치를 결정하는 프로세싱 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 디바이스.
21. 실질적으로 평면의 표면인 특정 영역 (2) 에서의 물체 (1) 의 위치를 광학적으로 결정하는 광학 디바이스로서,

    상기 특정 영역 (2) 부근에 있으며, 상기 특정 영역 (2) 을 커버하는 적어도 하나의 광 수신기 (R1) 와 관련된 적어도 2 개의 이미터들 (E1 및 E2) 로서, 상기 각각의 광 이미터 및 상기 수신기는 각각의 최대 감지 각도에서, 최대 방출이 관찰되는 상기 특정 영역과 실질적으로 평행한 축 (AE1, AE2 및 AR1) 을 갖고, 상기 이미터들의 축들 (AE1 및 AE2) 이 상기 수신기의 축 (AR1) 과 상이한 지점에서 교차하는, 상기 적어도 2 개의 이미터;

    상기 광 이미터들 (E1 및 E2) 을 연속적으로 작동하는 제어 수단; 및

    상기 광 이미터들의 연속적인 작동 시에, 상기 물체에 의해 반사되어 상기 광 수신기 (R1) 를 향하는 광 신호들을 비교하는 함수로서, 수신기 (R1) 의 축 상의 상기 물체 (1) 의 위치를 결정하는 프로세싱 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 디바이스.
22. 제 21 항에 있어서,

    수신기들 (Ri) 의 세트, 및 상기 특정 영역의 부근에 있는 이미터들 (Ei) 의 세트로서, 상기 수신기 (Ri) 들 각각은 적어도 2 개의 상기 이미터들 (Ei 및 Ei+1) 과 관련되고, 상기 이미터들 (Ei 및 Ei+1) 의 축이 상기 수신기 (Ri) 의 축과 상이한 지점에서 교차하는, 상기 이미터 (Ei) 들의 세트 및 수신기들 (Ri) 의 세트;

    상기 광 이미터 (Ei) 들을 연속적으로 작동하는 제어 수단;

    상기 이미터들 중 적어도 하나를 작동할 시에, 상기 물체 (1) 에 의해 반사되는 최대 광 신호가 상기 수신기에 의해 수신되는 최적의 수신기를 식별하는 식별 수단; 및

    상기 관련된 이미터들을 연속적으로 작동할 시에, 상기 물체 (1) 에 의해 반사되어 상기 최적의 수신기를 향하는 광 신호들의 비교의 함수로서, 상기 최적의 수신기의 축 상의 상기 물체 (1) 의 위치를 결정하는 프로세싱 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 디바이스.
23. 제 19 내지 22 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 이미터 (들) 및 수신기들은, 하나의 행 (10) 으로 배치되는 것을 특징으로 하는 광학 디바이스.
24. 제 19 내지 22 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 특정 영역 (2) 은, 상기 축들의 교차 지점의 부근의 세트에 의해 정의되는 것을 특징으로 하는 광학 디바이스.
25. 제 19 내지 22 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 특정 영역 (2) 은, 각각이 주어진 함수와 관련된 기본 영역들 (Z1, Z2, 및 Z12) 의 세트를 포함하고 기본 영역 내의 물체 (1) 의 임의의 위치가 상기 기본 영역과 관련된 함수를 활성화하는 것을 특징으로 하는 광학 디바이스.
26. 제 25 항에 있어서,

    상기 특정 영역은 엔트리 영역이고, 상기 기본 영역들 각각은 키 (key) 인 것을 특징으로 하는 광학 디바이스.
27. 제 19 내지 26 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 이미터는, 정상적인 비간섭성 광을 방출하는 것을 특징으로 하는 광학 디바이스.
28. 제 27 항에 있어서,

    상기 방출된 광의 파장은, UV, 가시광선 및 적외선 파장의 범위 중 하나로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 광학 디바이스.
29. 제 19 항 내지 제 28 항 중 어느 한 항에 기재된 디바이스를 포함하는 데이터 엔트리 단말기.

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