KR20090051683A

KR20090051683A - 광 포인팅 장치

Info

Publication number: KR20090051683A
Application number: KR1020080062799A
Authority: KR
Inventors: 우도균; 이선규; 주재영; 이차범; 카즈히로 하네
Original assignee: 광주과학기술원
Priority date: 2007-11-19
Filing date: 2008-06-30
Publication date: 2009-05-22
Also published as: KR100977311B1

Abstract

크기를 최소화하고 이미지 품질을 향상시키기 위한 광 포인팅 장치를 제공한다. 광 포인팅 장치는 피사체를 감지하기 위한 빛을 발산하는 발광소자로 구성되는 발광부, 상기 피사체와 접촉하며, 상기 발광부에서 발산된 빛이 도달하여 상기 피사체에서 반사되는 물체면과 상기 피사체에서 반사된 빛을 집속하여 전달하는 결상계를 일체형으로 포함하여 구성되는 일체부 및 상기 일체부의 결상계를 통하여 전달되는 빛을 이용하여 이미지를 형성하기 위한 다수의 픽셀로 구성되는 수광부를 포함하여 구성된다. 따라서, 전반사 현상을 이용하여 피사체에 대한 이미지 왜곡을 방지할 수 있다. 또한, 독립 어레이 렌즈를 이용하여 넓은 물체면에 대응할 수 있으므로 광 포인팅 장치의 소형화 및 슬림화에 기여할 수 있다. 더불어, 물체면, 조명계 및 결상계를 일체형으로 구성하여 조립공정에서 조립오차를 방지하고, 작업성과 양산성을 향상시킬 수 있다.

광 포인팅 장치, 발광부, 일체부, 수광부, 물체면, 독립 어레이 렌즈

Description

광 포인팅 장치{Apparatus for optical pointing}

본 발명은 광 포인팅 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 크기를 최소화하기 위해 일체형으로 구성된 광 포인팅 장치에 관한 것이다.

종래 소형 정보기기에서는 주로 키패드를 이용하여 정보를 입력하고, 컨트롤하는 방식이 채택되어 왔다. 키패드를 이용한 입력 방식은 전화번호 입력 또는 문자 전송 등과 같은 단순한 기능을 제공하였고, 이러한 키패드를 이용한 입력 방식은 종래 정보기기의 제한된 기능을 이용하기에 충분하였다.

최근의 정보기기들은 사용자의 요구를 충족시키기 위해 다양한 기능과 서비스를 제공하고 있다. 즉, 정보기기에 컬러 및 고해상도의 디스플레이 화면이 채용되고, 외형적으로도 슬림화, 소형화가 진행되고 있는 것이다.

반면에 사용자 입력 장치로는 아직까지도 고정적인 매트릭스 배열을 가지는 키패드(key pad)가 주로 이용되고 있다. 결국, 키패드를 이용한 사용자 입력 장치를 이용하여 다양한 부가서비스를 제공하기에는 한계가 따르고 있는 실정이다.

이러한 키패드를 이용한 사용자 인터페이스의 대안으로 최근 생산되는 정보기기들의 상당수는 터치패드(touch pad)와 같은 터치 방식의 사용자 인터페이스를 채택하고 있다. 이는 터치 방식 인터페이스 장치의 비용절감 및 종래의 터치 방식 인터페이스 장치들의 낮은 신뢰성과 수명의 문제가 해결된 결과이다.

터치패드는 광 포인팅 장치를 이용하여 위치 정보를 인식하고, 이를 이용하여 다양한 입력 기능을 할 수 있는 장치와 압력 감지기가 달려 있는 평판으로서, 손가락이나 스타일러스 펜 등을 이용해 접촉하면 압력을 감지하여 화면의 지시자가 움직이고 이러한 위치 정보를 인식하여 다양한 입력기능을 할 수 있는 장치로 구분된다. 특히, 광 포인팅 장치는 지문 인식 장치 등으로의 다양한 용도로 활용이 가능하다. 최근에는 이러한 터치 패드로 이용될 수 있는 다양한 2차원 광 포인팅 장치들이 개발되었다.

도 1은 한국공개특허 제10-2005-0002463호의 '손가락 표면을 이용한 소형 포인팅 장치'의 예시도이다. 도 1을 참조하면, 발광소자(110)에서 발산되는 빛이 투명판(121)의 일면에 도달하고, 상기 투명판을 통과하여, 상기 투명판의 입사면의 배면에 위치한 피사체(140)에 도달된다. 상기 피사체(140)에 도달된 빛은 상기 피사체에서 반사된다. 상기 피사체에서 반사된 빛은 렌즈(123)를 통하여 수광부(130)에 전달된다. 결국, 수광부(130)에서 피사체의 이미지를 인식하게 된다.

최근의 정보기기가 슬림화되고 소형화되어 가능 추세에서 정보기기에 터치패드를 적용하기 위해서는 짧은 초점거리가 요구된다. 하지만, 이를 위해 도입되는 ㎛단위의 초점거리를 갖는 상기 단일 렌즈(123)로는 수 mm² ~ cm² 크기에 이르는 상기 피사체(140)의 이미지를 취득하기에 어려움이 많다. 또한, 짧은 초점거리로 인 해 조립 시 작은 조립 오차에도 상기 수광부(130)에서 인식하는 이미지의 변화가 크게 되므로 제작에 어려움이 많이 따르게 된다.

도 2는 한국공개특허 제10-2006-0034735호의 '마이크로 어레이 구조를 적용한 초슬림 광 조이스틱'의 예시도이다. 도 2를 참조하면, 발광소자(210)에서 발산되는 빛이 광 도파로(211)를 통하여 투명판(221)의 일면에 도달되고, 상기 투명판(221)을 통과하여, 상기 투명판(221)의 입사면의 배면에 위치한 피사체(240)에 도달된다. 상기 피사체(240)에 도달된 빛은 상기 피사체(240)에서 반사되고, 상기 투명판(221) 및 마이크로 어레이 렌즈(223)를 통해 수광부(231)에 전달된다.

도 2에서는 도 1과 달리 짧은 초점거리를 구현하기 위해 상기 마이크로 어레이 렌즈(223)를 상기 수광부(231)의 픽셀(pixel)수에 대응되게 배열하였다. 하지만, 상기 수광부(231)의 정확한 이미지 인식을 위해 곡률 반경이 수십 마이크로미터인 상기 마이크로 어레이 렌즈(223)를 상기 수광부(231)의 픽셀(pixel)에 일대일 대응되도록 정렬시켜야 하는 문제점이 있다. 또한, 정렬에 따르는 조립오차를 감소시키기에는 한계가 따른다.

도 3은 도 2의 A부분에 대한 설명을 위한 확대도이다. 도 3을 참조하면, 피사체가 상기 투명판(330)과 접촉되어 있는 영역(310)에서는 입사된 빛(311)이 피사체에서 반사되고, 반사된 빛(312)이 상기 수광부(미도시)로 전달된다. 그러나, 피사체가 상기 투명판(330)과 접촉되어 있지 않는 영역(320)에서도 입사된 빛(321)이 피사체에서 반사되고, 반사된 빛(322)이 상기 수광부(미도시)에 전달된다. 따라서 피사체의 이미지를 왜곡하는 문제점이 있다.

상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 크기를 최소화하기 위해 일체형으로 구성된 광 포인팅 장치를 제공하는 것이다.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 광 포인팅 장치의 일 실시예로 피사체를 감지하기 위한 빛을 발산하는 발광소자로 구성되는 발광부, 상기 피사체와 접촉하며, 상기 발광부에서 발산된 빛이 도달하여 상기 피사체에서 반사되는 물체면과 상기 피사체에서 반사된 빛을 집속하여 전달하는 결상계를 일체형으로 포함하여 구성되는 일체부 및 상기 일체부의 결상계를 통하여 전달되는 빛을 이용하여 이미지를 형성하기 위한 다수의 픽셀로 구성되는 수광부를 포함하여 구성되는 광 포인팅 장치를 제공한다.

여기에서, 상기 발광부는 발산된 빛의 손실을 방지하기 위한 광가이드를 더 포함하여 구성될 수 있다.

여기에서, 상기 발광부는 발광된 빛이 상기 물체면에서 전반사될 수 있는 입사각을 형성하도록 배치될 수 있다.

여기에서, 상기 결상계는 상기 피사체에서 반사된 빛을 상기 수광부의 다수의 픽셀에 전달하는 독립 어레이 렌즈로 구성될 수 있다.

여기에서, 상기 독립 어레이 렌즈는 짧은 초점거리를 확보하기 위한 평면렌즈로 구성될 수 있다.

여기에서, 상기 수광부는 노이즈로 작용하는 빛을 차단하기 위한 조리개를 더 포함하여 구성될 수 있다.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 광 포인팅 장치의 다른 실시예로 피사체를 감지하기 위한 빛을 발산하는 발광소자로 구성되는 발광부, 상기 피사체와 접촉하며, 상기 발광부에서 발산된 빛이 도달하여 상기 피사체에서 반사되는 물체면, 상기 발광부에서 발산된 빛이 상기 물체면에서 전반사될 수 있는 입사각을 형성하도록 구성되는 조명계 및 상기 피사체에서 반사된 빛을 집속하여 전달하는 결상계를 일체형으로 포함하여 구성되는 일체부, 및 상기 일체부의 결상계를 통하여 전달되는 빛을 이용하여 이미지를 형성하기 위한 다수의 픽셀로 구성되는 수광부를 포함하여 구성되는 광 포인팅 장치를 제공한다.

본 발명에 따른 광 포인팅 장치를 이용하게 되면, 발광부에서 입사각을 조절 하거나 조명계를 이용하여 물체면에서 전반사될 수 있도록 함으로써 피사체에 대한 이미지 왜곡을 방지할 수 있고, 물체면에 피사체가 없는 경우에 발생할 수 있는 사용자의 눈부신 현상을 방지할 수 있다. 또한, 결상계에 구비된 독립 어레이 렌즈는 짧은 초점거리를 가지면서도 넓은 물체면을 대응할 수 있게 하여 광 포인팅 장치의 소형화 및 슬림화에 기여할 수 있다. 더불어, 물체면, 조명계 및 결상계를 일체형으로 하는 일체부를 구비함으로써 조립공정에서 복잡한 광학계 조정을 단순화하여 조립오차를 방지할 수 있고, 작업성과 양산성을 향상시킬 수 있다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하 게 설명하고자 한다.

도 4는 본 발명에 따른 광 포인팅 장치의 일 실시예의 예시도이다.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 광 포인팅 장치의 일 실시예는 피사체를 감지하기 위한 빛을 발산하는 발광소자(411)로 구성되는 발광부(410), 상기 피사체(440)와 접촉하며, 상기 발광부(410)에서 발산된 빛이 도달하여 상기 피사체(440)에서 반사되는 물체면(421)과 상기 피사체(440)에서 반사된 빛을 집속하여 전달하는 결상계(423)를 일체형으로 포함하여 구성되는 일체부(420) 및 상기 일체부의 결상계(423)를 통하여 전달되는 빛을 이용하여 이미지를 형성하기 위한 다수의 픽셀(431)로 구성되는 수광부(430)를 포함하여 구성될 수 있다.

먼저, 발광부(410)는 피사체를 감지하기 위한 빛을 발산하는 발광소자(411)로 구성된다. 발광소자로는 chip LED와 같은 소자가 사용될 수 있다. 상기 발광부(410)는 상기 발광소자(411)에 의해 발광된 빛이 상기 물체면(421)에서 전반사될 수 있도록 임계각 이상의 입사각을 형성하도록 배치되는 것을 특징으로 할 수 있다. 임계각은 물체면의 굴절률 및 공기의 굴절률을 이용하여 계산할 수 있다. 또한, 발광부(410)는 발산된 빛의 손실을 방지하기 위한 광가이드(412)를 더 포함하여 구성될 수 있다.

다음으로, 일체부(420)는 피사체와 접촉하는 물체면(421)과 피사체에서 반사된 빛을 수광부(430)로 전달하는 결상계(423)를 포함하여 구성될 수 있다. 일체부(420)는 물체면(421)과 결상계(423)를 일체형으로 구비하여 구성되므로, 조립 오 차 등을 방지하는 효과를 얻을 수 있다.

물체면(421)은 피사체와 접촉하는 부분으로서, 발광부(410)에서 발산된 빛이 도달하는 부분에 해당되고, 피사체(440)의 물체면(421)에 접촉한 부분에서 반사 현상이 일어나는 부분에 해당되며, 피사체(440)의 물체면에 접촉하지 아니한 부분에서는 전반사 현상이 나타나는 부분이 될 수 있다.

결상계(423)는 독립 어레이 렌즈로 구성되며, 피사체(440)의 물체면(421)에 접촉한 부분에서 반사된 빛을 수광부(430)로 전달하는 역할을 할 수 있다. 독립 어레이 렌즈는 수광부(430)의 픽셀에 일대일 대응되도록 정렬되어야 하는 마이크로 어레이 렌즈와는 달이 다수의 픽셀에 대응되도록 정렬될 수 있는 특징이 있다. 독립 어레이 렌즈는 물체면의 이미지를 전달할 수 있는 크기에 따라 n×m 매트릭스 구조로 형성될 수 있다.

독립 어레이 렌즈는 미소 전자 기계 시스템(MEMS: micro electro mechanical systems) 공정에 의하여 제작될 수 있으며, 하이브리드 회절 렌즈(hybrid diffraction lens), 프레넬 렌즈(fresnel lens), 멀티 레벨 렌즈(multi level lens), 구면 렌즈 및 비구면 렌즈 중 어느 하나에 해당될 수 있다. 특히, 독립 어레이 렌즈는 짧은 초점거리를 가져야 하므로 프레넬 렌즈 및 멀티 레벨 렌즈와 같은 평면렌즈로 구성됨이 바람직하다.

다음으로, 수광부(430)는 일체부의 결상계(423)를 통하여 피사체에서 반사된 빛을 전달받고, 전달된 빛을 이용하여 이미지를 형성하는 다수의 픽셀(431)로 구성될 수 있다. 더불어, 수광부(430)는 노이즈로 작용하는 여러 가지 원인의 빛을 차 단하기 위한 조리개(432)를 더 포함하여 구성될 수 있다.

예를 들면, 발광부(410)의 발광소자(411)에서 빛을 발산한다. 발산된 빛은 광가이드(412)를 포함하여 효율을 높일 수 있다. 더불어 발광부(410)는 발산된 빛이 물체면(421)에 도달했을 경우에 전반사 현상을 위한 임계각이상의 입사각을 갖도록 배치를 조절할 수 있다.

발산된 빛은 물체면(421)에서 피사체(440)의 이미지를 구성할 수 있도록 반사되거나 전반사되어 수광부(430)에 도달하지 못한다. 피사체(440)에서 반사된 빛은 결상계(423)로 진행하며, 결상계(423)의 독립 어레이 렌즈에 의하여 집광되고, 다시 수광부(430)를 구성하는 다수의 픽셀(431)에 대응되어 전달된다.

수광부(430)의 픽셀(431)에 도달된 피사체에서 반사된 빛을 이용하여 피사체의 이미지를 형성하게 된다. 이때, 이미지에 노이즈로 작용할 수 있는 다양한 빛을 차단하기 위하여 조리개(432)가 사용될 수 있다.

도 5는 도 3의 B부분에 대한 설명을 위한 확대도이다.

도 5를 참조하면, 물체면(530)에서 피사체(540)와 접촉되는 부분(510)에서는 입사된 빛(511)이 피사체(540)에 의하여 반사되어(512) 결상계(미도시)로 진행하며, 물체부(530)에서 피사체(540)와 접촉되지 아니한 부분(520)에서는 입사된 빛(521)이 물체면(530)의 표면에서 전반사 되어(522) 피사체(540)에 도달하지 못한다.

이 경우에 입사된 빛(521)이 전반사 될 수 있도록 임계각 이상의 입사각을 가질 수 있도록 발광부를 배치해야 하며, 이 경우에 임계각은 물체면(530)과 결상 계(미도시)를 포함하는 일체부의 재질에 따른 굴절률과 공기의 굴절률과의 관계에 따라서 결정될 것이다.

피사체와 접촉되지 않은 부분(520)에서의 전반사 현상은 입사된 빛이 피사체가 없을 경우에 사용자에게 전달되어 눈부심 현상을 일으킬 가능성을 배제할 수 있으며, 전반사 현상에 의해 결상계를 통하여 수광부로 진행하지 못하므로 이미지의 형성 효율도 향상될 수 있다.

도 6은 본 발명에 따른 광 포인팅 장치의 다른 실시예의 예시도이다.

도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 광 포인팅 장치의 다른 실시예는 피사체를 감지하기 위한 빛을 발산하는 발광소자(611)로 구성되는 발광부(610), 상기 피사체(640)와 접촉하며, 상기 발광부에서 발산된 빛이 도달하여 상기 피사체에서 반사되는 물체면(621), 상기 발광부에서 발산된 빛이 상기 물체면에서 전반사될 수 있는 입사각을 형성하도록 구성되는 조명계(622) 및 상기 피사체에서 반사된 빛을 집속하여 전달하는 결상계(623)를 일체형으로 포함하여 구성되는 일체부(620) 및 상기 일체부의 결상계(623)를 통하여 전달되는 빛을 이용하여 이미지를 형성하기 위한 다수의 픽셀(631)로 구성되는 수광부(630)를 포함하여 구성될 수 있다.

먼저, 발광부(610)는 상술한 바와 같이 피사체를 감지하기 위한 빛을 발산하는 발광소자(611)로 구성된다. 발광소자로는 chip LED와 같은 소자가 사용될 수 있다. 또한, 발광부(610)는 발산된 빛의 손실을 방지하기 위한 광가이드(612)를 더 포함하여 구성될 수 있다.

다음으로, 일체부(620)는 피사체(640)와 접촉하며, 상기 발광부(610)에서 발 산된 빛이 도달하여 상기 피사체에서 반사되는 물체면(621), 상기 발광부에서 발산된 빛이 상기 물체면에서 전반사될 수 있는 입사각을 형성하도록 구성되는 조명계(622) 및 상기 피사체에서 반사된 빛을 집속하여 전달하는 결상계(623)를 일체형으로 포함하여 구성될 수 있다.

물체면(621)은 상술한 바와 같이 피사체와 접촉할 수 있는 부분에 해당되고, 발광부(610)에서 발산된 빛이 피사체(640)의 물체면(621)에 접촉한 부분에서 반사 현상 또는 피사체(640)의 물체면(621)에 접촉하지 아니한 부분에서는 전반사 현상이 나타나는 부분이 될 수 있다.

조명계(622)는 상기 발광부(610)에서 발산된 빛이 상기 물체면(621)에서 전반사될 수 있도록 임계각 이상의 입사각을 형성하도록 구성될 수 있다. 바람직하게는 반사 굴절면을 가질 수 있다. 특히, 조명계(622)는 일체부(620)의 일 구성요소로서 작용하며, 광 포인팅 장치의 최소화 및 슬림화를 가능하도록 하면서도 발광부(610)에서 발산된 빛이 물체면(621)에서 임계각 이상의 입사각을 형성할 수 있도록 할 수 있다. 또한 일체부(620)로 구성되므로 조립오차를 최소화하는 효과를 수반할 수 있다.

조명계(622)의 반사 굴절면은 반도체 공정을 이용하여 형성될 수 있으며, 상기 반도체 공정은 격자면을 갖는 실리콘을 격자면 에칭(etching)하는 과정과 쉐도잉(shadowing) 효과를 이용한 알루미늄 증착하는 과정을 포함할 수 있다. 하지만, 조명계(622)의 반사 굴절면은 반도체 공정 뿐만 아니라 기계 가공으로도 쉽게 얻어질 수 있는 구조를 가지고 있다.

결상계(623)는 상술한 바와 같이 독립 어레이 렌즈로 구성되며, 피사체(640)의 물체면(621)에 접촉한 부분에서 반사된 빛을 수광부(630)로 전달하는 역할을 할 수 있다. 독립 어레이 렌즈는 물체면의 이미지를 전달할 수 있는 크기에 따라 n×m 매트릭스 구조로 형성될 수 있다. 특히, 독립 어레이 렌즈는 짧은 초점거리를 가져야 하므로 프레넬 렌즈 및 멀티 레벨 렌즈와 같은 평면렌즈로 구성됨이 바람직하다.

다음으로, 수광부(630)는 상술한 바와 같이 일체부의 결상계(623)를 통하여 전달된 빛을 이용하여 이미지를 형성하는 다수의 픽셀(631)로 구성될 수 있으며, 노이즈로 작용하는 여러 가지 원인의 빛을 차단하기 위한 조리개(632)를 더 포함하여 구성될 수 있다.

예를 들면, 발광부(610)의 발광소자(611)에서 빛을 발산한다. 발산된 빛은 광가이드(622)를 이용하여 높은 효율을 가질 수 있다. 광가이드(622)를 통과하여 진행한 빛은 일체부의 조명계(622)에 도달한다. 조명계(622)의 반사 굴절면에서 반사되는 과정을 통하여 발산된 빛은 물체면(621)에 도달하며, 이 경우에 전반사 현상을 위한 임계각 이상의 입사각을 갖도록 반사 굴절면을 형성할 수 있다.

물체면(621)에 도달한 발산된 빛은 물체면(621)에서 피사체(640)의 이미지를 구성할 수 있도록 반사되어 결상계(623)를 통하여 수광부(630)로 진행하거나 또는 전반사되어 수광부(630)에 도달하지 못한다. 수광부(630)로 진행한 반사된 빛은 수광부(630)를 구성하는 다수의 픽셀(631)에 대응되어 전달된다.

수광부(630)의 픽셀(631)에 도달된 피사체에서 반사된 빛을 이용하여 피사체 의 이미지를 형성하게 된다. 이때, 이미지에 노이즈로 작용할 수 있는 다양한 빛을 차단하기 위하여 조리개(632)가 사용될 수 있다.

도 7은 본 발명에 따른 광 포인팅 장치의 다른 실시예에서 조명계를 설명하기 위한 예시도이다.

도 7을 참조하면, 반사 굴절면(701)은 실리콘을 격자면을 에칭(etching)하는 과정과 쉐도잉(shadowing) 효과를 이용한 알루미늄 증착하는 과정을 통하여 형성될 수 있다. 따라서, 발광부로부터 발산된 빛이 반사될 수 있으며, 이를 통하여 물체면(621)으로 진행할 수 있다. 또한 다른 면(702)에는 과정알루미늄 증착과정 등이 없으므로 반사되는 현상이 없이 발산된 빛이 진행하게 된다.

예를 들면, 발산된 빛은 직진하다가 반사 굴절면(701)을 만나면서 입사각과 같은 반사각을 형성하며 반사되고, 반사된 방향으로 다시 직진하게 된다. 다만, 일체부(미도시)로 진입하는 과정에서 굴절률의 변화에 따라 방향에 차이를 가져올 수 있다. 결국, 다시 직진하여 진행하는 빛은 물체면(미도시)에 도달하게 되며, 이때의 입사각은 전반사 조건을 만족하는 임계각 이상의 각도를 형성하게 된다.

이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 한국공개특허 제10-2005-0002463호의 '손가락 표면을 이용한 소형 포인팅 장치'의 예시도이다.

도 2는 한국공개특허 제10-2006-0034735호의 '마이크로 어레이 구조를 적용한 초슬림 광 조이스틱'의 예시도이다.

도 3은 도 2의 A부분에 대한 설명을 위한 확대도이다.

도 5는 도 4의 B부분에 대한 설명을 위한 확대도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

610 : 발광부 611 : 발광소자

612 : 광가이드 620 : 일체부

621 : 물체면 622 : 조명계

623 : 결상계 630 : 수광부

631 : 픽셀 632 : 조리개

640 : 피사체

Claims

피사체를 감지하기 위한 빛을 발산하는 발광소자로 구성되는 발광부;

상기 피사체와 접촉하며, 상기 발광부에서 발산된 빛이 도달하여 상기 피사체에서 반사되는 물체면과 상기 피사체에서 반사된 빛을 집속하여 전달하는 결상계를 일체형으로 포함하여 구성되는 일체부; 및

상기 일체부의 결상계를 통하여 전달되는 빛을 이용하여 이미지를 형성하기 위한 다수의 픽셀로 구성되는 수광부를 포함하는 광 포인팅 장치.
제1항에 있어서,

상기 발광부는 발산된 빛의 손실을 방지하기 위한 광가이드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광 포인팅 장치.
제1항에 있어서,

상기 발광부는 발광된 빛이 상기 물체면에서 전반사될 수 있는 입사각을 형성하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 광 포인팅 장치.
제1항에 있어서,

상기 결상계는 상기 피사체에서 반사된 빛을 상기 수광부의 다수의 픽셀에 전달하는 독립 어레이 렌즈로 구성되는 것을 특징으로 하는 광 포인팅 장치.
제4항에 있어서,

상기 독립 어레이 렌즈는 짧은 초점거리를 확보하기 위한 평면렌즈로 구성되는 것을 특징으로 하는 광 포인팅 장치.
제1항에 있어서,

상기 수광부는 노이즈로 작용하는 빛을 차단하기 위한 조리개를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광 포인팅 장치.
피사체를 감지하기 위한 빛을 발산하는 발광소자로 구성되는 발광부;

상기 피사체와 접촉하며, 상기 발광부에서 발산된 빛이 도달하여 상기 피사체에서 반사되는 물체면, 상기 발광부에서 발산된 빛이 상기 물체면에서 전반사될 수 있는 입사각을 형성하도록 구성되는 조명계 및 상기 피사체에서 반사된 빛을 집속하여 전달하는 결상계를 일체형으로 포함하여 구성되는 일체부; 및

상기 일체부의 결상계를 통하여 전달되는 빛을 이용하여 이미지를 형성하기 위한 다수의 픽셀로 구성되는 수광부를 포함하는 광 포인팅 장치.
제7항에 있어서,

상기 발광부는 발산된 빛의 손실을 방지하기 위한 광가이드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광 포인팅 장치.
제7항에 있어서,

상기 결상계는 상기 피사체에서 반사된 빛을 상기 수광부의 다수의 픽셀에 전달하는 독립 어레이 렌즈로 구성되는 것을 특징으로 하는 광 포인팅 장치.
제9항에 있어서,

상기 독립 어레이 렌즈는 짧은 초점거리를 확보하기 위한 평면렌즈로 구성되는 것을 특징으로 하는 광 포인팅 장치.
제7항에 있어서,

상기 수광부는 노이즈로 작용하는 빛을 차단하기 위한 조리개를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광 포인팅 장치.