KR20100119936A - 휴대용 단말기의 입력 장치 - Google Patents

휴대용 단말기의 입력 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20100119936A
KR20100119936A KR1020090038854A KR20090038854A KR20100119936A KR 20100119936 A KR20100119936 A KR 20100119936A KR 1020090038854 A KR1020090038854 A KR 1020090038854A KR 20090038854 A KR20090038854 A KR 20090038854A KR 20100119936 A KR20100119936 A KR 20100119936A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
input device
light
portable terminal
light receiving
light emitting
Prior art date
Application number
KR1020090038854A
Other languages
English (en)
Inventor
최광철
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020090038854A priority Critical patent/KR20100119936A/ko
Priority to PCT/KR2010/002847 priority patent/WO2010128795A2/ko
Priority to EP10772255.5A priority patent/EP2428881A4/en
Priority to US13/319,056 priority patent/US20120050228A1/en
Publication of KR20100119936A publication Critical patent/KR20100119936A/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/042Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by opto-electronic means
    • G06F3/0421Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by opto-electronic means by interrupting or reflecting a light beam, e.g. optical touch-screen
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04108Touchless 2D- digitiser, i.e. digitiser detecting the X/Y position of the input means, finger or stylus, also when it does not touch, but is proximate to the digitiser's interaction surface without distance measurement in the Z direction
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04MTELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M1/00Substation equipment, e.g. for use by subscribers
    • H04M1/72Mobile telephones; Cordless telephones, i.e. devices for establishing wireless links to base stations without route selection
    • H04M1/724User interfaces specially adapted for cordless or mobile telephones

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Position Input By Displaying (AREA)
  • Telephone Set Structure (AREA)
  • Photo Coupler, Interrupter, Optical-To-Optical Conversion Devices (AREA)

Abstract

본 발명은 휴대용 단말기의 입력 장치에 있어서, 직진성의 적외선을 외부 빈 공간으로 발산하는 발광 소자와, 상기 발광 소자에 대향하게 배치되고 적외선을 감지하여 신호를 출력하는 수광 소자가 배열되는 프레임과, 상기 수광 소자에서 출력되는 신호를 제공 받아 좌표 값을 검출하는 제어부를 포함하되, 상기 수광 소자는 상기 발광 소자로부터 외부 빈 공간으로 발산되는 적외선이 직진 중 물체에 의해 반사되는 것만을 감지함을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 입력 장치는 외관을 미려하게 하며, 비접촉에 의한 입력 신호를 출력시킬 수 있다.
적외선, 터치 스크린, 입력 장치, 휴대폰, 휴대용 단말기

Description

휴대용 단말기의 입력 장치{APPARAUS FOR INPUT IN PORTABLE TERMIANL}
본 발명은 휴대용 단말기의 입력 장치에 관한 것으로서, 특히 비접촉에 의한 입력 신호를 출력시키기 위하여 적외선을 이용하는 휴대용 단말기의 입력 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 입력 장치는 단말기에 데이터를 입력을 위해 사용되는 장치이다. 근래들어 상기 입력 장치는 GUI(Graphic User Interface) 시스템의 발달 및 대중화에 따라 입력이 간단한 터치 스크린(Touch Screen)의 사용이 보편화되고 있다. 마우스와 키보드등의 입력 장치를 대체 할 수 있는 새로운 입력방식인 상기 터치 스크린은 현재 PDA(Personal Digital Assistant), LCD(Liquid Crystal Display), 은행이나 관공서, 각종 의료장비, 관광 및 주요 기관의 안내, 교통안내 등 헤아릴 수 없이 많은 분야에서 적용되고 있다.
상기 터치 스크린은 스크린 표면에 가해지는 압력에 반응하는 센서 줄을 촘촘하게 설치해 압력이 가해질 경우 위치를 좌표로 알아내는 저항식이 있다. 더욱 이, 상기 터치 스크린은 상기 저항식보다 스크린에 정밀도를 높이기 위하여 스크린 표면에 전하(전류의 흐름)를 충전하고 그 둘레에 센서들을 설치한 후 접촉시에 전하가 상실된 정도를 감지해 접촉이 이루어진 곳을 파악하는 정전식이 있다.
상기 저항식 및 정전신 터치 스크린은 일반적으로 해당 터치면을 손가락으로 접촉시킴으로 해당 입력 신호를 출력한다. 이때, 상기 터치 스크린의 터치면의 잦은 접촉에 의한 입력 동작은 상기 터치면을 오염시키거나 훼손시킬 수 있다.
본 발명의 목적은 비접촉에 의한 입력 신호를 출력시키기 위하여 적외선을 이용하는 휴대용 단말기의 입력 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 터치 스크린이 적용될 휴대용 단말기에서 잦은 접촉에 의해 화면이 훼손됨을 방지하기 위한 휴대용 단말기의 입력 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 휴대용 단말기의 외관을 미려하게 하는 휴대용 단말기의 입력 장치를 제공함에 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 제 1견지로서, 본 발명은 휴대용 단말기의 입력 장치에 있어서, 직진성의 적외선을 외부 빈 공간으로 발산하는 발광 소자와, 상기 발광 소자에 대향하게 배치되고 적외선을 감지하여 신호를 출력하는 수광 소자가 배열되는 프레임과, 상기 수광 소자에서 출력되는 신호를 제공 받아 좌표 값을 검출하는 제어부를 포함하되, 상기 수광 소자는 상기 발광 소자로부터 외부 빈 공간으로 발산되는 적외선이 직진 중 물체에 의해 반사되는 것만을 감지함을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 입력 장치를 제공한다.
상기 과제를 해결하기 위한 제 2 견지로서, 본 발명은 디스플레이를 구비한 휴대용 단말기의 입력 장치에 있어서, 상기 디스플레이 둘레에 설치되어, 적외선을 상기 디스플레이 면 위 예각 방향으로 직진시키는 발광 소자와, 상기 발광 소자에 대향하게 배치되고 적외선을 감지하여 신호를 출력하는 수광 소자와, 상기 수광 소자에서 출력되는 신호를 제공 받아 좌표 값을 검출하여 상기 디스플레이의 화면에 미리 나타낸 문자나 그림 정보들 중 선택 사항이 무엇인지를 판단하여 이에 해당하는 동작을 수행하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 입력 장치를 제공한다.
본 발명에 따른 휴대용 단말기의 입력 장치는 외관을 미려하게 하며, 비접촉에 의한 입력 신호를 출력시킬 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명은 비접촉에 의한 입력 신호를 출력시키기 위한 휴대용 단말기의 입 력 장치에 관한 기술이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 휴대용 단말기의 사시도이다.
도 1을 참조하면, 상기 휴대용 단말기(100)는 터치 스크린(101)과, 상기 터치 스크린(101) 상부에 스피커(또는 리시버)(103) 및 상기 터치 스크린(101) 하부에 마이크로폰(103)을 포함한다. 상기 스피커(또는 리시버)(103) 및 마이크로폰(104)은 이미 공지된 것이므로 이에 대한 자세한 설명은 생략한다. 특히, 상기 터치 스크린(101)은 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel) 등의 디스플레이 장치와, 상기 디스플레이 장치에 덧붙여서 손으로 비접촉하여도 그 위치에 해당하는 입력 신호를 출력 시킬 수 있는 본 발명에 따른 입력 장치를 포함한다. 더욱이, 상 터치 스크린(101)은 상기 디스플레이 장치에 덧붙여서 손으로 접촉하여 그 위치를 입력받도록 할 수 있는 일반적인 저항식 또는 정전식 터치 판넬(touch panel)을 더 포함할 수 도 있다. 즉, 상기 터치 스크린은 접촉 및 비접촉에 의한 입력 신호를 출력시킬 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 입력 장치의 분리 및 결합 사시도이다. 도 2의 (a)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 입력 장치의 분리 사시도이고, (b)는 이에 상응하는 결합 사시도이다. 도 2의 (c)는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 입력 장치의 분리 사시도이고, (d)는 이에 상응하는 결합 사시도이다.
도 2를 참조하면, 상기 입력 장치(150)는 전반적인 제어를 수행하는 제어부 가 실장된 PCB(Printed Circuit Board)가 구성된 프레임(110)과, 상기 입력 장치(150)가 적용될 해당 기기에 전기적으로 연결시키기 위한 커넥터(120)를 포함한다. 상기 커넥터(120)는 또 다른 PCB가 구성될 수 있으며, 상기 제어부가 구성될 수도 있다. 도 2에서 도시된 상기 프레임(110)은 직사각형이며, 이에 국한되지 않는다. 또한, 상기 프레임(110)은 도 2의 (c)에서 보여지는 바와 같이 중앙이 개구(130)될 수도 있다. 상기 프레임은(110)은 각종 전자 부품과 상기 전자 부품에 대한 회로를 포함한다. 특히, 상기 프레임(110)은 직진성의 적외선을 발산하는 발광 소자(21)와, 상기 발광 소자(21)에 대향하게 구성되어 해당 발광 소자(21)에서 기인하는 적외선을 감지하는 수광 소자(21)를 실장한다. 상기 발광 소자(21)들 및 수광 소자(22)들의 배열은 상기 발광 소자(21)와 해당 수광 소자(22)를 연결하는 가상선들이 서로 교차 교차되어 교차점을 가지는 격자 구조이다. 예를 들어, 상기 다수의 발광 소자(21)는 상기 직사각형의 프레임(110)의 좌측 상부에서부터 하측 우부로 이어지는 일련으로 배열된다. 또한, 상기 다수의 수광 소자(22)는 상기 발광 소자(21)에 대향하여 상기 직사각형의 프레임(110)의 우측 및 상측에 일련으로 배열된다. 상기 수광 소자(22)들은 적외선을 감지하여 기 설정된 좌표 값에 대한 수광 신호를 출력한다. 일반적으로 상기 좌표 값은 상기 수광 소자(22)가 배열되는 위치와 연관된다. 예를 들어, 상기 직사각형 프레임(110)의 우측에 배열된 수광 소자(22)는 상부로 갈수록 X축의 좌표 값이 커지는 수광 신호를 출력할 수 있다. 또한, 상기 직사각형 프레임(110)의 상측에 배열된 수광 소자(22)는 좌측으로 갈수록 Y축의 좌표 값이 커지는 수광 신호를 출력 할 수 있다. 따라서, 우측 및 상측의 두 수광 소자들로부터 수광 신호를 각각 출력 받아 상기 제어부는 좌표 값을 검출할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 상기 입력 장치(150)는 상기 프레임의 상부에 장착되어 상기 발광 소자(21)에서 발광되는 적외선을 외부로 반사시키고, 외부의 적외선을 상기 수광 소자(22)로 입사되도록 반사시키는 반사판(23)을 포함한다. 이에 국한하지 않고, 상기 발광 소자(21)는 상기 반사판(23)을 사용하지 않고 직접적으로 외부로 방출하게 할 수 있다. 더욱이, 상기 수광 소자(22)는 상기 반사판(23)을 사용하지 않고 외부로부터 직접적으로 적외선을 입사 받을 수 있도록 할 수 있다. 더욱이, 상기 반사판(23)은 상기 발광 소자(21) 및 상기 수광 소자(22) 중 선택하여 구성될 수 있으며, 비선택된 발광 소자는 적외선을 외부로 직접 직진시키거나 외부의 적외선을 직접적으로 입사 받을 수 있다. 이하 본 발명에 따른 입력 장치의 좌표 검출 동작은 도 3 및 도 4에서 자세히 후술된다.
도 3은 도 2의 (b)에서 보여지는 입력 장치에서 선 AA에 해당하는 정면의 단면도를 도시한 도면이다.
도 3를 참조하면, 상기 적외선 발광 소자(21)에서 발산되는 적외선은 상기 반사판(23)을 거쳐 상기 프레임(110)에 대해 소정의 각도(α)로 반사되어 외부로 직진하다(121). 이때, 손가락 등의 물체(30)는 상기 소정 각도(α)로 직진중인 적외선의 일부 또는 전체를 맞은편의 해당 수광 소자(22) 방향으로 반사시킨다. 상기 물체에 의해 반사된 적외선은 상기 반사판(23)에서 반사되어 상기 수광 소자(22)로 입사된다. 상기 수광 소자(22)는 상기 물체에 의해 반사되는 적외선을 감지함으로써 상기 물체의 X축 또는 Y축에 대한 좌표 값에 대한 수광 신호를 상기 제어부로 출력한다. 상기 제어부는 상기 각 수광 소자들 마다 해당 좌표 값을 미리 매칭시키고, 해당 수광 신호로부터 적외선을 감지한 수광 소자를 확인 및 상응하는 좌표 값을 검출할 수 있다. 즉, 상기 제어부는 상기 수광 신호를 출력 받아 터치 좌표 값을 확인한다. 또한 상기 제어부는 상기 발광 소자들을 순차적으로 발광하도록 개시하고, 각 개시된 발광 소자들에 상응하는 해당 수광 소자에서만 적외선을 감지하도록 활성시킨다. 특히, 상기 입력 장치(150)는 LCD(Liquid Crystal Display)와 같은 디스플레이 장치의 화면에 오버레이(overlay)되어 적용될 수 있다. 즉, 상기 디스플레이 장치가 구성된 기기는 상기 입력 장치(150)의 제어부로부터 검출한 좌표 값을 제공 받아 화면에 미리 나타낸 문자나 그림 정보 들 중 선택 사항이 무엇인지를 판단하고 이에 대응하는 해당 동작을 수행하도록 제어할 수 있다.
전술하였지만, 상기 제어부는 상기 발광 소자와 이에 대응되는 수광 소자로 구성되는 한 쌍의 센서를 X축, Y축에 대하여 격자 구조로 다수 배열함으로써 정밀한 좌표 값을 검출할 수 있다. 주목할 점은 상기 입력 장치(150)는 접촉으로 좌표 값에 대한 입력 신호를 출력시키는 저항식 및 정전식 터치 판넬과 달리 비접촉으로 좌표 값에 대한 터치 입력 신호를 출력시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 입력 장치의 터치 좌표(x, y)를 검출하는 원리를 설명하는 개념도이다.
도 4를 참조하면, 적외선 발광 소자와 수광 소자는 서로 마주보게 배치하여 매트릭스를 구성한다. 상기 입력 장치는 이 매트릭스 안에서 본 발명에 따라 소정 각도로 공간으로 반사되어 직진하는 적외선이 손가락과 같은 물체에 반사되어 감지됨으로써 터치 좌표를 인식하는 방식이다.
발광 소자는 순차적으로, 예를 들어, 발광 소자(4-1) -> 발광 소자(4-2) -> 발광 소자(4-3) -> 발광 소자(4-4) -> 발광 소자(4-5) -> 발광 소자(4-6) -> 발광 소자(4-7) -> 발광 소자(4-8)의 순으로 하나씩 발광한다. 이때, 각 발광 소자가 작동하는 동안 각 발광 소자에 대응되는 각 수광 소자가 순차적으로 동작하여 터치 좌표에 대한 수광 신호를 검출할 수 있다.
즉, x 축 터치 좌표는 좌측의 발광 소자들(4-1, 4-2, 4-3, 4-4, 4-5) 및 이에 상응하는 우측의 수광 소자들(5-1, 5-2, 5-3, 5-4, 5-5)에 의해서 검출된다. 더욱이, y 축 터치 좌표는 하측의 발광 소자들(4-6, 4-7, 4-8) 및 이에 상응하는 상측의 수광 소자들(5-6, 5-7, 5-8)에 의해서 검출된다. 해당 수광 소자가 수광 신호를 검출하였다는 것은 해당 발광 소자에서 발산된 후 임의로 반사되어 외부로 직진하는 적외선이 손가락 등의 물체에 의해 반사되어 상기 수광 소자로 입사됨을 의미한다. 더욱이, 해당 수광 소자가 수광 신호를 검출하지 못하였다는 것은 해당 발광 소자에서 발산된 후 반사되어 외부로 직진하는 적외선이 일정함을 의미한다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 입력 장치의 분리 사시도이다. 또한, 도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 입력 장치의 결합 사시도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 입력 장치(200)는 휴대용 단말기의 외관을 형성하는 케이스 프레임(10)과, 상기 케이스 프레임(10) 내부에 구성되며 각종 전자 부품과 상기 전자 부품에 대한 회로 및 데이터 출력을 위한 LCD 장치(12)가 실장되는 PCB(Printed Curcuit Board)(11)를 포함한다.
상기 PCB(11)는 상기 휴대용 단말기의 전반적인 제어를 수행하는 제어부를 포함한다. 특히 상기 PCB(11)는 상기 LCD(12)의 직각되는 두 변을 둘러싸도록 설치되어 직진성의 적외선을 발산하는 다수의 적외선 발광 소자(21)와, 상기 LCD(12)의 나머지 두 변을 둘러싸고 상기 각각의 적외선 발광 소자(21)와 마주 보게 배치되는 다수의 수광 소자(22)를 실장한다. 상기 수광 소자(22)는 후술되겠지만 해당 발광 소자(21)에 기인하는 적외선만을 감지하여야 한다. 즉, 상기 수광 소자(22)는 주변 발광 소자로부터 발산된 빛의 산란광, 주변의 자연광, 전등 빛 등에 노출되어 잘못된 감지 신호를 출력하지 않도록 하여야 한다. 이에 상기 수광 소자(22)는 특정 주파수의 적외선 펄스광만을 감지하도록 구성되며, 해당 발광 소자는 그 특정 주파수로 적외선 펄스광을 생성하도록 구성될 수 있다. 즉, 수광 소자(22)는 발광 소자에서 생성된 특정 주파수의 펄스광 이외의 다른 주변광은 애당초에 감지하지 않도록 구성된다. 더욱이, 상기 입력 장치(200)는 상기 발광 소자들(21)간 또는 상기 수광 소자들(22)간에 차광벽(미도시됨)을 설치하여 서로간에 방해를 줄일 수 있다. 또한, 상기 LCD(12)는 상기 적외선 발광 소자(21)로부터 발광된 적외선이 유입되는 것을 막기 위하여 차광벽(13)을 구성할 수 있다. 바람직하게도, 상기 발광 소자(21)는 LCD(12) 등의 타 구성 요소의 불필요한 구역으로는 적외선이 발산되지 않 게 한다.
더욱이, 상기 입력 장치(200)는 상기 적외선 발광 소자(21) 및 상기 수광 소자(22)의 빛이 반사되는 각도를 결정시키는 반사판(23)을 포함한다. 상기 적외선 발광 소자(21)로부터 발광된 적외선은 상기 반사판(23)을 거쳐 상기 LCD(12) 표면에 대하여 소정 각도를 가지고 외부로 반사되어 직진한다. 더욱이, 상기 외부로 반사되어 직직하는 적외선은 손가락 등의 물체에 의해 반사된 후 상기 반사판(23)을 거쳐 해당 수광 소자(22)로 반사된다. 이에 국한하지 않고, 상기 발광 소자(21)는 상기 반사판(23)을 사용하지 않고 직접적으로 외부로 방출하게 할 수 있다. 더욱이, 상기 수광 소자(22)는 상기 반사판(23)을 사용하지 않고 외부로부터 직접적으로 적외선을 입사 받을 수 있도록 할 수도 있다. 더욱이, 상기 반사판(23)은 상기 발광 소자(21) 및 상기 수광 소자(22) 중 선택하여 구성될 수 있으며, 비선택된 발광 소자는 적외선을 외부로 직접 직진시키거나 비선택된 수광 소자는 외부의 적외선을 직접적으로 입사 받을 수 있다.
또한, 상기 입력 장치(200)는 상기 LCD(12)를 외부로부터 보호하기 위한 투명 글라스(14)를 포함한다. 특히, 상기 투명 글라스(14)는 상기 적외선 발광 소자(21), 상기 반사판(23) 등의 구성 요소를 가리기 위하여, 가시 광선을 차단하는 적외선 필터(24)가 구성된다. 따라서 사용자는 상기 적외선 필터(24)에 의해 가시광선이 차단됨으로 상기 발광 소자(21), 상기 반사판(23) 등의 구성 요소를 볼 수 없다. 바람직하게도, 상기 적외선 필터(24)가 구성된 투명 글라스(14)는 상기 케이스 프레임(11)에서 돌출되거나 함몰되지 않는다. 즉, 상기 투명 글라스(14)의 노출 면과 상기 케이스 프레임(11)의 노출면은 일치한다. 따라서, 상기 휴대용 단말기의 외관을 미려하게 할 수 있다. 본 발명에 따른 상기 입력 장치(200)의 입력 동작은 도 7 및 도 8에서 자세히 후술될 것이다.
도 7은 도 6에서 보여지는 입력 장치에서 선 AA에 해당하는 정면의 단면도를 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 상기 적외선 발광 소자(21)에서 발산되는 적외선은 상기 반사판(23)을 거쳐 상기 LCD(12)에 대해 소정의 각도(α)로 반사된다. 상기 반사판(23)에 의해 소정 각도로 반사된 적외선은 상기 투명 글라스(14)의 적외선 필터(24)를 통과한 후 외부로 직진한다. 이때, 손가락 등의 물체는 상기 소정 각도(α)로 직진중인 적외선의 일부 또는 전체를 맞은편의 적외선 수광 소자(22) 방향으로 반사시킨다. 상기 물체에 의해 반사된 적외선은 상기 적외선 필터(24)를 통과한 후 상기 반사판(23)에서 반사되어 상기 수광 소자(22)로 입사된다. 상기 수광 소자(22)는 상기 물체에 의해 반사되는 적외선을 감지함으로써 상기 물체의 X축 또는 Y축에 대한 터치 좌표 값에 대한 수광 신호를 출력한다. 즉, 상기 발광 소자와 이에 대응되는 수광 소자로 구성되는 한 쌍의 센서를 X축, Y축에 대하여 격자 구조로 다수 배열함으로써 정밀한 터치 좌표 값에 대한 수광 신호를 출력할 수 있을 것이다. 이후 상기 휴대용 단말기의 제어부는 본 발명에 따른 입력 장치의 해당 수광 소자들로부터 수광 신호를 출력 받아 터치 좌표 값을 검출한다. 이후, 상기 제어부는 검출한 터치 좌표 값의 위치에 따라 상기 LCD(12)에 미리 나타낸 문자나 그림 정보 들 중 선택 사항이 무엇인지를 판단하고 이에 대응하는 해당 동작을 수행하도록 제어한다. 또한, 상기 제어부는 도 4에서 전술하였듯이, 상기 발광 소자들을 순차적으로 발광하도록 개시하고, 각 개시된 발광 소자들에 상응하는 해당 수광 소자에서만 적외선을 감지하도록 활성시킨다. 더욱이, 상기 제어부는 상기 각 수광 소자들 마다 해당 좌표 값을 미리 매칭시키고, 해당 수광 신호로부터 적외선을 감지한 수광 소자를 확인 및 상응하는 좌표 값을 검출할 수 있다.
또한, 도 7에서 도시된 바와 같이, 상기 투명 글라스(14) 표면(210)에 접촉한 물체는 빛을 가로 막을 뿐이므로 본 발명에 따른 입력 장치에서 터치 좌표를 검출할 수 없다. 따라서, 상기 투명 글라스(14)를 일반적인 저항식 또는 정전식 터치판넬(touch panel)로 구성하여 접촉에 의한 터치 좌표를 검출할 수 있다.
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 입력 장치의 요부 사시도이다.
도 8을 참조하면, 상기 적외선 발광 소자(21)에서 발산된 적외선(203)은 상기 반사판(23)을 통해 상기 LCD(12)에 대하여 소정의 각도(α)로 반사되어 외부로 직진한다. 손가락 등의 물체(30)는 상기 외부로 반사되는 적외선(203)을 해당 X축 및 Y축의 수광 소자가 감지할 수 있도록 반사시킨다. 상기 수광 소자들(22)은 적외선을 감지할 시 X축 및 Y축에 대한 좌표 값에 대응되는 수광 신호를 출력하며, 상기 휴대용 단말기는 두 수광 소자들로부터 수광 신호를 제공받아 터치 좌표(x, y)를 검출할 수 있다. 이때, 상기 수광 신호를 출력하는 두 수광 소자들(221, 222)은 대응되는 해당 발광 소자들(211, 212)로부터 기인된 적외선만을 감지한다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능하다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 휴대용 단말기의 사시도;
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 입력 장치의 분리 및 결합 사시도;
도 3은 도 2의 (b)에서 보여지는 입력 장치에서 선 AA에 해당하는 정면의 단면도를 도시한 도면;
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 입력 장치의 터치 좌표(x, y)를 검출하는 원리를 설명하는 개념도;
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 입력 장치의 분리 사시도;
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 입력 장치의 결합 사시도;
도 7은 도 6에서 보여지는 입력 장치에서 선 AA에 해당하는 정면의 단면도를 도시한 도면 및
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 입력 장치의 요부 사시도.

Claims (34)

  1. 휴대용 단말기의 입력 장치에 있어서,
    직진성의 적외선을 외부 빈 공간으로 발산하는 발광 소자와, 상기 발광 소자에 대향하게 배치되고 적외선을 감지하여 신호를 출력하는 수광 소자가 배열되는 프레임;
    상기 수광 소자에서 출력되는 신호를 제공 받아 좌표 값을 검출하는 제어부를 포함하되,
    상기 수광 소자는 상기 발광 소자로부터 외부 빈 공간으로 발산되는 적외선이 직진 중 물체에 의해 반사되는 것만을 감지함을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 입력 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 발광 소자와 상기 발광 소자에 대향하는 수광 소자는,
    격자 구조로 배열됨을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 입력 장치.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 수광 소자는,
    xy 직교 좌표에서 x축 및 y축에 일련으로 배열됨을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 입력 장치.
  4. 제 1항 내지 제 3항 어느 한 항에 있어서,
    상기 수광 소자는,
    배열 위치에 따라 기 설정된 좌표 값에 대한 수광 신호를 출력함을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 입력 장치.
  5. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발광 소자들은 순차적으로 발광하며, 해당 발광 소자가 발광을 개시하면 대향하는 해당 수광 소자가 적외선을 감지함을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 입력 장치.
  6. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 입력 장치는,
    타 기기에 연결되어, 연결된 해당 기기로 상기 제어부가 검출한 좌표 값을 제공함을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 입력 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 프레임은 중앙에 개구를 가지며, 해당 기기의 화면 스크린에 오버레이(overlay) 됨을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 입력 장치.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 프레임은 중앙에 개구를 가지며, 해당 기기의 화면 스크린에 오버레이하되,
    상기 프레임은 상기 해당 기기의 외관을 형성하는 케이스 프레임에서 돌출되지 않음을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 입력 장치.
  9. 제 7항 또는 제 8항에 있어서,
    상기 화면 스크린이 구비된 기기는,
    상기 입력 장치로부터 좌표 값을 제공 받아 화면 스크린에 미리 나타낸 문자나 그림 정보들 중 선택 사항이 무엇인지를 판단하고 이에 대응하는 해당 동작을 수행하도록 제어함을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 입력 장치.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 수광 소자는,
    소정의 주파수를 가지는 적외선 펄스광만을 감지하여 다른 광에는 반응하지 않음을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 입력 장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 발광 소자는,
    상기 수광 소자의 주파수 특성에 맞는 적외선을 발생시킴을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 입력 장치.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 입력 장치는,
    상기 발광 소자에서 발산하는 적외선을 외부 빈 공간으로 반사시키기 위한 반사판을 더 포함함을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 입력 장치.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 입력 장치는,
    외부로부터 직진하는 적외선을 반사시켜 상기 수광 소자로 입사시키기 위한 반사판을 더 포함함을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 입력 장치.
  14. 제 1항에 있어서,
    상기 발광 소자는,
    적외선을 외부 빈 공간으로 직접적으로 직진시킴을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 입력 장치.
  15. 제 1항에 있어서,
    상기 수광 소자는,
    상기 물체에 의해 반사된 적외선을 직접 입사 받음을 특징을 하는 휴대용 단말기의 입력 장치.
  16. 디스플레이를 구비한 휴대용 단말기의 입력 장치에 있어서,
    상기 디스플레이 둘레에 설치되어, 적외선을 상기 디스플레이 면 위 예각 방향으로 직진시키는 발광 소자와, 상기 발광 소자에 대향하게 배치되고 적외선을 감 지하여 신호를 출력하는 수광 소자;
    상기 수광 소자에서 출력되는 신호를 제공 받아 좌표 값을 검출하여 상기 디스플레이의 화면에 미리 나타낸 문자나 그림 정보들 중 선택 사항이 무엇인지를 판단하여 이에 해당하는 동작을 수행하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 입력 장치.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 수광 소자는,
    상기 발광 소자로부터 기인한 적외선이 직진 중 물체에 의해 반사되는 것만을 감지함을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 입력 장치.
  18. 제 16항에 있어서,
    상기 디스플레이, 상기 발광 소자, 상기 수광 소자는 동일 PCB(Printed Circuit Board)에 실장됨을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 입력 장치.
  19. 제 16항에 있어서,
    상기 발광 소자와 상기 발광 소자에 대향하는 수광 소자는,
    격자 구조로 배열됨을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 입력 장치.
  20. 제 16항 또는 제 19항에 있어서,
    상기 수광 소자는,
    xy 직교 좌표에서 x축 및 y축에 일련으로 배열됨을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 입력 장치.
  21. 제 16항 내지 제 20항 어느 한 항에 있어서,
    상기 수광 소자는,
    배열 위치에 따라 기 설정된 좌표 값에 대한 수광 신호를 출력함을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 입력 장치.
  22. 제 16항 내지 제 20항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발광 소자들은 순차적으로 발광하며, 해당 발광 소자가 발광을 개시하면 대향하는 해당 수광 소자가 적외선을 감지함을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 입력 장치.
  23. 제 16항에 있어서,
    상기 수광 소자는,
    소정의 주파수를 가지는 적외선 펄스광만을 감지하여 다른 광에는 반응하지 않음을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 입력 장치.
  24. 제 23항에 있어서,
    상기 발광 소자는,
    상기 수광 소자의 주파수 특성에 맞는 적외선을 발생시킴을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 입력 장치.
  25. 제 16항에 있어서,
    상기 입력 장치는,
    상기 발광 소자에서 발산하는 적외선을 외부 빈 공간으로 반사시키기 위한 반사판을 더 포함함을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 입력 장치.
  26. 제 25항에 있어서,
    상기 입력 장치는,
    상기 디스플레이 위에 구성되는 투명 글라스를 더 포함함을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 입력 장치.
  27. 제 26항에 있어서,
    상기 투명 글라스는,
    상기 발광 소자, 수광 소자 및 반사판을 포함하는 구성요소를 외부에서 보이지 않도록 가시광선을 차단시키고 적외선을 통과시키는 적외선 필터를 포함함을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 입력 장치.
  28. 제 16항 또는 제 26항에 있어서,
    상기 입력 장치는,
    상기 디스플레이에 차광벽을 더 설치하여, 적외선을 차단시킴을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 입력 장치.
  29. 제 27항에 있어서,
    상기 투명 글라스의 노출면은,
    상기 휴대용 단말기의 외관을 형성하는 케이스 프레임 면과 수평으로 일치함을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 입력 장치.
  30. 제 16항에 있어서,
    상기 입력 장치는,
    외부로부터 직진하는 적외선을 반사시켜 상기 수광 소자로 입사시키기 위한 반사판을 더 포함함을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 입력 장치.
  31. 제 16항에 있어서,
    상기 발광 소자는,
    적외선을 외부 빈 공간으로 직접적으로 직진시킴을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 입력 장치.
  32. 제 16항에 있어서,
    상기 수광 소자는,
    상기 물체에 의해 반사된 적외선을 직접 입사 받음을 특징을 하는 휴대용 단말기의 입력 장치.
  33. 제 26항에 있어서,
    상기 투명 글라스는,
    저항식 또는 정전식 터치 패널이고, 접촉에 의한 좌표 값에 대한 신호를 상기 제어부로 출력시킴을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 입력 장치.
  34. 제 33항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 수광 소자에서 출력되는 신호와 상기 터치 패널에서 출력되는 신호를 선택적으로 사용하도록 제어함을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 입력 장치.
KR1020090038854A 2009-05-04 2009-05-04 휴대용 단말기의 입력 장치 KR20100119936A (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090038854A KR20100119936A (ko) 2009-05-04 2009-05-04 휴대용 단말기의 입력 장치
PCT/KR2010/002847 WO2010128795A2 (ko) 2009-05-04 2010-05-04 휴대용 단말기의 입력 장치
EP10772255.5A EP2428881A4 (en) 2009-05-04 2010-05-04 INPUT DEVICE FOR A MOBILE PHONE
US13/319,056 US20120050228A1 (en) 2009-05-04 2010-05-04 Input apparatus for portable terminal

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090038854A KR20100119936A (ko) 2009-05-04 2009-05-04 휴대용 단말기의 입력 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20100119936A true KR20100119936A (ko) 2010-11-12

Family

ID=43050620

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090038854A KR20100119936A (ko) 2009-05-04 2009-05-04 휴대용 단말기의 입력 장치

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20120050228A1 (ko)
EP (1) EP2428881A4 (ko)
KR (1) KR20100119936A (ko)
WO (1) WO2010128795A2 (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012070718A1 (ko) * 2010-11-22 2012-05-31 주식회사 엘엠에스 터치 센싱 장치
KR101282361B1 (ko) * 2011-01-31 2013-07-04 주식회사 팬택 3차원 입력 인터페이스 제공 장치 및 방법
KR101581823B1 (ko) * 2014-06-27 2015-12-31 엘지전자 주식회사 2d 및 3d 터치 기능을 구비한 전자 장치
US9696852B2 (en) 2014-06-25 2017-07-04 Lg Electronics Inc. Electronic device for sensing 2D and 3D touch and method for controlling the same

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101596499B1 (ko) * 2009-01-14 2016-02-23 삼성전자주식회사 휴대용 기기의 키 입력 방법 및 장치
US10216336B2 (en) * 2010-01-20 2019-02-26 Nexys Control device and electronic device comprising same
US8976136B2 (en) * 2011-10-13 2015-03-10 Autodesk, Inc. Proximity-aware multi-touch tabletop
WO2015175967A1 (en) * 2014-05-16 2015-11-19 Lumo Play, Inc. Systems and methods for mobile communication device interactive projection effect
US9993733B2 (en) 2014-07-09 2018-06-12 Lumo Interactive Inc. Infrared reflective device interactive projection effect system
CN105005419B (zh) * 2015-08-04 2024-04-16 北京汇冠触摸技术有限公司 一种非接触式手势识别红外触摸屏
CN111273819A (zh) * 2020-03-20 2020-06-12 东莞市触美电子科技有限公司 基于屏下折射机制的红外触摸屏窄边框架构
US11893959B2 (en) * 2021-05-17 2024-02-06 Samsung Electronics Co., Ltd. Electronic device including proximity sensor having a plurality of light receiving elements and method of controlling the same
JP2023064288A (ja) * 2021-10-26 2023-05-11 シャープ株式会社 タッチ入力表示システム

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4517559A (en) * 1982-08-12 1985-05-14 Zenith Electronics Corporation Optical gating scheme for display touch control
JP3471201B2 (ja) * 1997-09-05 2003-12-02 株式会社東芝 撮像モジュール、および撮像装置
JP2005135329A (ja) * 2003-10-31 2005-05-26 Calsonic Kansei Corp 光学式タッチパネル
US7719523B2 (en) * 2004-08-06 2010-05-18 Touchtable, Inc. Bounding box gesture recognition on a touch detecting interactive display
US8610675B2 (en) * 2007-03-14 2013-12-17 Power2B, Inc. Interactive devices
CN101000529B (zh) * 2006-01-13 2011-09-14 北京汇冠新技术股份有限公司 一种用于红外触摸屏的触摸力检测装置
US20070165008A1 (en) * 2006-01-17 2007-07-19 International Business Machines Corporation Compact infrared touch screen apparatus
KR100829172B1 (ko) * 2006-02-20 2008-05-13 호감테크놀로지(주) 적외선 터치스크린 장치 및 적외선 터치스크린의 터치점의좌표 산출 방법
US7515143B2 (en) * 2006-02-28 2009-04-07 Microsoft Corporation Uniform illumination of interactive display panel
US8441467B2 (en) * 2006-08-03 2013-05-14 Perceptive Pixel Inc. Multi-touch sensing display through frustrated total internal reflection
US8269746B2 (en) * 2006-11-27 2012-09-18 Microsoft Corporation Communication with a touch screen
JP2008170524A (ja) * 2007-01-09 2008-07-24 Nitto Denko Corp タッチパネル用光導波路
EP2009541B1 (en) * 2007-06-29 2015-06-10 Barco N.V. Night vision touchscreen
US20100271331A1 (en) * 2009-04-22 2010-10-28 Rachid Alameh Touch-Screen and Method for an Electronic Device

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012070718A1 (ko) * 2010-11-22 2012-05-31 주식회사 엘엠에스 터치 센싱 장치
KR101282361B1 (ko) * 2011-01-31 2013-07-04 주식회사 팬택 3차원 입력 인터페이스 제공 장치 및 방법
US9696852B2 (en) 2014-06-25 2017-07-04 Lg Electronics Inc. Electronic device for sensing 2D and 3D touch and method for controlling the same
KR101581823B1 (ko) * 2014-06-27 2015-12-31 엘지전자 주식회사 2d 및 3d 터치 기능을 구비한 전자 장치

Also Published As

Publication number Publication date
US20120050228A1 (en) 2012-03-01
WO2010128795A2 (ko) 2010-11-11
EP2428881A4 (en) 2014-01-01
WO2010128795A3 (ko) 2011-01-27
EP2428881A2 (en) 2012-03-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20100119936A (ko) 휴대용 단말기의 입력 장치
US9971452B2 (en) Display device
US9658712B2 (en) Smartphone
US9213443B2 (en) Optical touch screen systems using reflected light
EP2419812B1 (en) Optical touch screen systems using reflected light
KR100942293B1 (ko) 광을 이용한 터치 센싱 방법 및 그에 따른 터치패널 장치와시스템
US20100238139A1 (en) Optical touch screen systems using wide light beams
US20110012856A1 (en) Methods for Operation of a Touch Input Device
KR20070082958A (ko) 적외선 터치스크린 장치 및 적외선 터치스크린의 터치점의좌표 산출 방법
CN101802759A (zh) 低剖面触摸面板系统
TWI578208B (zh) 光學觸控螢幕
WO2005031554A1 (ja) 光学式位置検出装置
KR200450357Y1 (ko) 양면 터치패드 장치
KR101374418B1 (ko) 멀티 터치 장치
CN105278761A (zh) 感测2d触摸和3d触摸的电子装置及其控制方法
TWI578209B (zh) 攝像機模組及使用其之光學觸控螢幕
TWI559193B (zh) 光學觸控螢幕
KR20070097869A (ko) 자기성 터치 시스템
KR100833621B1 (ko) 터치스크린 장치 및 터치모드 전환방법
KR100868824B1 (ko) 광학방식 터치스크린
KR20110023953A (ko) 수광량을 이용한 터치 감지 장치 및 이를 이용한 터치 감지 방법
KR101655429B1 (ko) 3차원 터치 스크린 패널
TW201423528A (zh) 光敏式輸入輸出裝置及光敏式輸入輸出面板
KR102096861B1 (ko) 통합 터치 시스템 및 표시장치
KR101655431B1 (ko) 3차원 터치 스크린 패널

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application