KR20110121566A

KR20110121566A - 광학 핑거 내비게이션 장치, 광 가이드 조립체, 및 컴퓨터화 장치

Info

Publication number: KR20110121566A
Application number: KR1020110040084A
Authority: KR
Inventors: 치 푸 럼; 훈 광 리
Original assignee: 아바고 테크놀로지스 이씨비유 아이피 (싱가포르) 피티이 리미티드
Priority date: 2010-04-30
Filing date: 2011-04-28
Publication date: 2011-11-07
Also published as: CN102236479A; US20110267268A1; US8605035B2

Abstract

광학 핑거 내비게이션(OFN) 장치는 OFN 센서 모듈, 광원, 및 수직 광 가이드를 구비한다. OFN 센서 모듈은 회로 기판에 결합된다. OFN 센서 모듈은 사용자의 손가락으로부터 반사되는 광에 기초하여 내비게이션 표면에서 검출되는 움직임에 반응하여 내비게이션 신호를 발생시킨다. 광원 또한 회로 기판에 결합된다. 광원은 광(OFN 센서 모듈에 대해 발생되는 광과는 별개임)을 발생시킨다. 수직 광 가이드는 OFN 센서 모듈의 주변을 둘러싸도록 배치된다. 수직 광 가이드는 광원으로부터의 광을 수용하고, 이 광을 내비게이션 표면을 둘러싸는 주변 표면 영역에서 발광면을 향해 안내한다.

Description

광학 핑거 내비게이션 장치, 광 가이드 조립체, 및 컴퓨터화 장치{BACK LIGHTING FOR OPTICAL FINGER NAVIGATION}

본 발명은 옵티컬 핑거 내비게이션용 백 라이팅에 관한 것이다.

옵티컬 핑거 내비게이션(OFN: optical finger navigation) 장치의 인상적인 특색(feature)은 이러한 장치가 소비자 전자기기에 이음새없이(seamless) 통합되는 능력이다. OFN 장치는 다른 형태의 내비게이션 입력 장치에 비해 많은 장점을 갖고 있다. 예를 들어, OFN 장치는 기계적인 이동 부분을 갖고 있지 않다. 따라서 기계적 고장의 우려가 전혀 없다. OFN 장치는 또한 사용자의 손가락 촬영에 사용되는 센서의 해상도에 따라서 매우 정확할 수 있다.

그러나, 이러한 장점에도 불구하고, OFN 장치의 일부 실시예는 지나치게 양호하게 통합될 수 있어서 사용자가 OFN 장치의 위치를 확인하기 어려운 것으로 인식되어 왔다. 예를 들어, OFN 장치용 접촉 내비게이션 표면은 주위 마감(즉, 블랙 플라스틱 등)과 동일하거나 매우 유사하게 보이도록 마감될 수 있다. 따라서, 사용자는 유사한 마감을 갖는 주위 부품에 대한 OFN 장치의 위치를 확인하는데 있어서 어려움을 느낄 수 있다.

본 발명의 목적은 사용자에 의한 위치 확인을 용이하게 할 수 있는 OFN 장치용 백 라이팅을 제공하는 것이다.

OFN 장치의 실시예가 기재된다. 일 실시예에서, OFN 장치는 OFN 센서 모듈, 광원, 및 수직 광 가이드(light guide)를 구비한다. OFN 센서 모듈은 회로 기판에 결합된다. OFN 센서 모듈은 사용자의 손가락으로부터 반사되는 광에 기초하여 내비게이션 표면에서 검출되는 움직임에 반응하여 내비게이션 신호를 발생시킨다. 광원 또한 회로 기판에 결합된다. 광원은 광(OFN 센서 모듈에 대해 발생되는 광과는 별개임)을 발생시킨다. 수직 광 가이드는 OFN 센서 모듈의 주변을 둘러싸도록 배치된다. 수직 광 가이드는 광원으로부터의 광을 수용하고, 이 광을 내비게이션 표면을 둘러싸는 주변 표면 영역에서 발광면을 향해 안내한다. OFN 장치의 다른 실시예 또한 기재된다.

광 가이드 조립체의 실시예 또한 기재된다. 일 실시예에서, 광 가이드 조립체는 사용자의 손가락으로부터 반사되는 광에 기초하여 내비게이션 표면에서 검출되는 움직임에 반응하여 내비게이션 신호를 발생시킨다. 광 가이드 조립체의 일 실시예는 하우징 및 수직 광 가이드를 구비한다. 하우징은 실질적으로 불투명한 재료로 형성된 수직 벽을 구비한다. 하우징은 OFN 센서 모듈을 수용하기에 충분한 치수를 갖는 내부 공간을 형성한다. 하우징은 또한, OFN 센서 모듈의 센서 어레이 위치와 내비게이션 표면 사이의 정렬을 위한 내비게이션 윈도우를 형성한다. 수직 광 가이드는 실질적으로 투광성의 재료로 형성된 수직 벽을 구비한다. 수직 벽은 대략 수직 광 가이드의 베이스에서 광원으로부터의 광을 하우징에 의해 형성된 내비게이션 윈도우의 적어도 일부를 둘러싸는 발광면을 향해 안내한다. 광 가이드 조립체의 다른 실시예 또한 기재된다.

컴퓨터화 장치(computerized device)의 실시예 또한 기재된다. 일 실시예에서, 컴퓨터화 장치는 휴대용 모바일폰 또는 모바일 컴퓨팅 디바이스이다. 컴퓨터화 장치의 일 실시예는 화면, OFN 장치, 및 효과 조명(effect lighting) 장치를 포함한다. 화면은 그래픽 이미지의 시각적 표시를 제공한다. OFN 장치는 화면 상의 그래픽 이미지의 적어도 일부를 조작하기 위해 내비게이션 표면에서 사용자의 손가락으로부터 반사된 광에 기초하여 사용자 입력을 검출한다. 효과 조명 장치는 OFN 장치의 내비게이션 표면을 둘러싸도록 배치된다. 효과 조명 장치는 OFN 장치의 기능과 간섭하지 않으면서, 화면에 대한 OFN 장치의 내비게이션 표면의 위치를 시각적으로 나타낸다. 컴퓨터화 장치의 다른 실시예도 기재된다. 예를 들어, 일부 실시예에서, OFN 장치는 화면 상의 화상 조작을 거쳐서 사용자에게 시각적 피드백을 제공할 뿐이다.

본 발명의 실시예의 다른 양태 및 장점은, 본 발명의 원리를 예시적으로 도시한 첨부 도면을 참조한, 이하의 상세한 설명으로부터 자명해질 것이다.

본 발명에 의하면, 사용자에 의한 위치 확인을 용이하게 할 수 있는 OFN 장치용 백 라이팅이 제공된다.

도 1은 광학 핑거 내비게이션(OFN) 장치를 갖는 소비자 전자 기기의 일 실시예의 개략도.
도 2는 도 1의 OFN 장치의 일 실시예의 분해 사시도.
도 3은 도 1의 OFN 장치의 조립된 실시예의 절취도.
도 4는 도 1의 OFN 장치의 다른 실시예의 분해 사시도.
도 5는 도 1의 OFN 장치의 다른 실시예의 분해 사시도.
도 6은 도 5의 광 파이프의 일 실시예의 사시도.
도 7은 도 5의 수직 광 가이드 및 광 파이프의 다른 실시예의 사시도.
도 8은 도 5의 수직 광 가이드의 다른 실시예의 사시도.
도 9는 수직 광 가이드의 다른 실시예의 저면 사시도.
도 10은 도 9의 OFN 장치 및 수직 광 가이드의 다른 실시예의 절취도.
도 11은 도 1의 전자 기기의 일 실시예의 개략 블록선도.
도 12는 OFN 장치의 광원, 하우징, 및 수직 광 가이드의 다른 실시예의 분해 사시도.
도 13은 도 12의 OFN 장치의 다른 사시도.
도 14는 도 12의 OFN 장치의 절취도.
도 15는 도 12의 OFN 장치의 수직 광 가이드의 절취도.
상세한 설명 전체에 걸쳐서, 유사한 구성요소를 식별하기 위해서 유사한 도면부호가 사용될 수 있다.

본 명세서에 전체적으로 기재되고 첨부 도면에 도시된 실시예의 구성요소들은 각종 상이한 구성으로 배열 및 설계될 수 있음을 쉽게 알 것이다. 따라서, 도면에 도시된 각종 실시예의 하기의 보다 상세한 설명은 본 발명의 범위를 제한하도록 의도된 것이 아니며, 다양한 실시예를 나타내기 위한 것일 뿐이다. 이들 실시예의 다양한 양태를 도면에 도시했지만, 도면은 특정하게 지정되지 않는 한 실척으로 도시될 필요가 없다.

본 발명은 그 정신 또는 필수 특징을 벗어나지 않는 한도 내에서 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다. 기재된 실시예들은 모든 점에서 단지 예시적인 것으로만 간주되어야 하며, 제한적인 것으로 간주되지 않아야 한다. 따라서, 본 발명의 범위는 이 상세한 설명에 의해서가 아닌 청구범위에 의해서 한정된다. 청구범위의 등가의 의미와 범위에 포함되는 모든 변화는 그 범위 내에 수용되어야 한다.

본 명세서 전체에서 특색, 장점 또는 유사한 언어에 대한 참조는 본 발명에 의해 실현될 수 있는 특색 및 장점 전체가 본 발명의 임의의 단일 실시예에 존재해야 함을 의미하지 않는다. 오히려, 그 특색 및 장점을 참조하는 언어는 일 실시예와 연관하여 기재된 특정 특색, 장점 또는 특징이 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함됨을 의미하는 것으로 이해된다. 따라서, 본 명세서 전체에서 특색, 장점 및 유사한 언어의 논의는 동일 실시예를 참조할 수 있지만 반드시 그렇지는 않다.

또한, 본 발명의 기재된 특색, 장점 및 특징은 하나 이상의 실시예에서 임의의 적합한 방식으로 조합될 수 있다. 당업자는, 본 명세서에서의 설명에 비추어 볼 때, 본 발명이 특정 실시예의 특정 특색 또는 장점의 하나 이상이 없이 실시될 수 있음을 알 것이다. 다른 예에서는, 본 발명의 모든 실시예에 존재하지 않을 수 있는 추가적인 특색 및 장점이 특정 실시예에서 인식될 수도 있다.

본 명세서에 걸쳐서 "단일 실시예", "일 실시예" 또는 유사 언어에 대한 참조는 지적된 실시예와 연관하여 기재된 특정 특색, 구조 또는 특징이 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함됨을 의미한다. 따라서, 본 명세서에 걸쳐서 "단일 실시예에서", "일 실시예에서" 및 유사 언어의 문구는 모두 동일 실시예를 참조할 수 있지만 반드시 그렇지는 않다.

본 명세서에는 많은 실시예가 기재되지만, 기재된 실시예의 적어도 일부는, 사용자가 주위 부품 및/또는 표면 마감에 대한 OFN 장치의 위치를 확인하는 것을 보조하기 위한 하나 이상의 특색을 구비하는 광학 핑거 내비게이션(OFN) 장치에 관한 것이다. 일반적으로, OFN 장치는, 대응 OFN 센서 모듈의 내비게이션 윈도우(예를 들면, 접촉면)를 적어도 부분적으로 둘러싸는 광 특색을 구비한다. OFN 장치의 사용 중에, 광 특색은 OFN 장치의 위치를 사용자에게 알리기 위해 발광한다. 또한, 광 특색은 예상되는 사용자 상호작용(interaction) 이전에(예를 들면, 수면 모드에서 깨어날 때), 실제 사용자 상호작용 이후에, 또는 다른 시기에 발광할 수 있다.

특정 실시예에서, OFN 장치는 OFN 센서 모듈, 광원 및 수직 광 가이드를 구비한다. OFN 센서 모듈은 회로 기판에 (직접적으로 또는 간접적으로) 결합된다. OFN 센서 모듈은 사용자의 손가락으로부터 반사된 광에 기초하여 내비게이션 표면에서 검출되는 움직임에 반응하여 내비게이션 신호를 발생한다. 광원도 회로 기판에 (직접적으로 또는 간접적으로) 결합된다. 광원은 광(OFN 센서 모듈에 대해 발생된 광과는 별개임)을 발광한다. 수직 광 가이드는 OFN 센서 모듈의 주변을 둘러싸도록 배치된다. 수직 광 가이드는 광원으로부터 광을 수용하고, 이 광을 내비게이션 표면을 둘러싸는 주변 표면적에서 발광면을 향해 안내한다.

도 1은 광학 핑거 내비게이션(OFN) 장치(102)를 갖는 가전 기기(100)의 일 실시예의 개략도를 도시한다. 가전 기기(100)는 모바일 전화기, PDA, 랩톱 또는 노트북 컴퓨터 등과 같은 임의 형태의 전자 기기일 수 있다. 도시되지는 않았지만, OFN 장치(102)의 실시예는 또한 비가전 기기에 통합될 수도 있다. 또한, 일부 장치는 다수의 OFN 장치(102)를 구비하거나, 다른 양 또는 구성의 OFN 장치(102)를 구비할 수 있다.

도시된 전자 기기(100)는 OFN 장치(102)뿐 아니라, 표시 화면(104)과 키패드(106)를 구비한다. 종래 형태의 화면(104)과 키패드(106) 및 그 대응 사용은 당업계에 공지되어 있으며, 따라서 여기에서는 더 상세히 설명하지 않는다. 전자 기기(100)를 특정 부품 및 기능과 함께 도시 및 기재되었지만, 전자 기기(100)의 다른 실시예는 보다 적거나 보다 많은 기능을 수행하기 위해 보다 적거나 보다 많은 수의 부품을 구비할 수 있다.

일 실시예에서, OFN 장치(102)는, 사용자의 손가락이 이미지 센서에 의해 촬영되거나 아니면 검출되는 장소인 내비게이션 윈도우(108)를 구비한다(도 11 참조). 내비게이션 윈도우(108)는 이미지 센서의 시야 내에 있는 표면적과 대체로 일치한다.

OFN 장치(102)는 또한, 내비게이션 윈도우(108)를 둘러싸는 효과 조명 장치(110)(즉, 광 특색)를 구비한다. 일부 실시예에서, 효과 조명 장치(110)는 내비게이션 윈도우(108)에 바로 인접하며 이를 둘러싼다. 그러나, 다른 실시예에서, 효과 조명 장치(110)는 반드시 내비게이션 윈도우(108)에 바로 인접할 필요가 없지만, 사용자가 내비게이션 윈도우(108)의 위치를 확인할 수 있도록 간단히 내비게이션 윈도우(108) 근방에 위치한다. 또한, 일부 실시예에서, 효과 조명 장치(110)는 내비게이션 윈도우(108)를 완전히 둘러쌀 필요가 없다. 다른 실시예에서, 효과 조명 장치(110)는 함께 나란히 배열될 수 있는 다수의 피조명 부분을 구비할 수 있다. 예를 들어, 효과 조명 장치(110)는 내비게이션 윈도우(108)와 키패드(106)(또는 디스플레이(104)) 사이에 배치되는 두 개의 피조명 평행선을 구비할 수 있다. 다른 예에서, 다중 피조명 부분은 내비게이션 윈도우(108)에 대해 분리 배치될 수도 있다. 예를 들어, 하나의 피조명 부분은 내비게이션 윈도우(108)의 한 쪽에 배치될 수 있고, 다른 피조명 부분은 내비게이션 윈도우(108)의 다른 쪽에 배치될 수 있다. 다른 실시예는 효과 조명 장치(110)의 피조명 부분의 다양한 양 및/또는 배치를 수행할 수 있다.

특정 실시예에서, 효과 조명 장치(110)는 OFN 센서의 기능과 간섭하지 않는다는 것도 알아야 한다. 보다 구체적으로, 효과 조명 장치(110)의 실시예는 내비게이션 표면에서 상당한 양의 조명을 제공하지 않으면서, 위치 확인 조명을 제공하도록 설계 및 수행된다. 이런 식으로, OFN 센서는 가까운 효과 조명 장치(110)로부터의 탈선한 광을 감당하기 위한 수정을 요하지 않으면서 공지된 방식으로 작동할 수 있다.

도 2는 도 1의 OFN 장치(102)의 일 실시예의 분해 사시도이다. 도시된 OFN 장치(102)는 기판(116)에 결합되는 OFN 센서 모듈(112) 및 하나 이상의 광원(114)을 구비한다. 기판은 인쇄 회로판(PCB), 플렉스, 리지드 플렉스(rigid flex) 등과 같은 임의 형태의 적합한 기판일 수 있다. OFN 장치(102)는 또한, OFN 센서 모듈(112)과 정렬되는 금속 돔 스위치와 같은 기계식 스위칭 장치(118)를 (이 경우, 기판(116)의 뒷면에) 구비한다. OFN 장치(102)는 또한 수직 광 가이드(120), 내부 하우징(122), 하나 이상의 전이(transitional) 광 가이드(124), 및 내비게이션 판(126)을 구비한다.

이하에서는 OFN 센서 모듈(112)의 특정 실시예의 상세한 설명이 도 11을 참조하여 제공된다. 일반적으로, OFN 센서 모듈(112)은 내비게이션 판(126)에서 사용자의 손가락 움직임에 반응하여 내비게이션 신호를 발생하도록 작동한다. OFN 센서 모듈(112)은 수직 광 가이드(120) 용으로 사용되는 광원(114)과는 다른 하나 이상의 내부 광원(도 11 참조)에 의해 발생되는 광을 사용한다. OFN 센서 모듈(112)에 관한 보다 많은 정보를, 2009년 5월 12일자로 출원되고 발명의 명칭이 "OFN용 복합 패키지"이며 본 명세서에 원용되는 미국 특허 출원 제12/464,542호로부터 얻을 수 있다.

일 실시예에서, 수직 광 가이드(120)용 각각의 광원(114)은 발광 다이오드(LED)이다. 특정 실시예에서, 광원(114)은 측면-점화(side-firing) 또는 측면-발광 LED이다. 다른 실시예는 다른 형태의 LED(나머지 도면 참조) 또는 다른 형태의 광원을 사용할 수 있다. 도 2에는 두 개의 개별 광원(114)이 도시되어 있지만, 다른 실시예는 보다 적거나 보다 많은 광원을 사용할 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예는 단일 광원(114)을 사용한다. 다른 실시예는 OFN 센서 모듈(112)의 각 코너에 배치되는 광원(114)을 사용한다.

도시된 실시예에서, 각각의 광원(114)은, 광원(114) 사이에서 기판 상에 배치되는(또는 기판에 결합되는) 전이 광 가이드(124) 내에 광을 발광한다. 일반적으로, 전이 광 가이드(124)는 광원(114)으로부터 수직 광 가이드(120)로의 광 전달을 용이하게 한다. 일부 실시예에서, OFN 장치(102)는 또한, 수직 광 가이드(120) 내로의 광 전달 증가를 보조하기 위해 전이 광 가이드(124)와 기판(116) 사이에 배치되는 반사성 코팅 또는 물질(예를 들면, 백색 도료)을 구비한다. 특정 실시예에서, 전이 광 가이드(124)는 균일한 백 라이팅 효과를 생성하기 위해 광 가이드 필름(LGF: light guide film)을 구비한다. LGF는 광원(114)으로부터 광을 수용하고, 이 광을 LGF의 상면을 따라서 분포시킨다. LGF는 양면 테이프 또는 다른 형태의 접착제 또는 커넥터에 의해 기판(116)에 부착될 수 있다. 양면 테이프 또는 유사 접착재의 사용은 조립 목적으로 기판(116)에 대한 하우징(122) 및/또는 수직 광 가이드(120)의 부착을 촉진할 수 있다. 다른 실시예에서는, LGF와 동일한 효과를 생성하기 위해 플라스틱 광 파이프도 사용될 수 있다. 추가 실시예에서, 전이 광 가이드(124)는 개선된 기능 및/또는 비용 절감을 위해 수직 광 가이드(120)와 통합될 수 있다.

일 실시예에서, 수직 광 가이드(120)와 하우징(122)은 OFN 센서 모듈(112)의 상부에 배치된다. 수직 광 가이드(120)와 하우징(122)은 함께(예를 들면, 2색 성형부로서) 또는 개별적으로 형성될 수도 있다. 개별 형성되면, 수직 광 가이드(120)와 하우징(122)은 함께 조립될 수 있다. 도시된 실시예에서, 하우징(122)에는 내비게이션 판(126)의 일부 또는 전부가 이미지 센서의 시야 내에 들어올 수 있게 해주는 내비게이션 윈도우가 형성된다. 일 실시예에서, 하우징(122)은 수직 광 가이드(120) 내의 광이 이미지 센서의 시야 내에 전달되지 않도록 불투명하다. 이런 식으로, 불투명 하우징(122)은, OFN 센서 모듈(112)에 영향을 미치게 될 원치않는 백라이트를 방지하기 위한 실드로서 작용할 수 있다.

도시된 하우징(122)은 또한, 대응 광원(114)을 커버하기 위해 플랜지(130)를 구비한다. 플랜지(130)는 광원(114)으로부터의 직접적인 광 방출의 일부 또는 전부를 막으며, 따라서 수직 광 가이드의 코너에서의 밝은 스폿이 회피된다.

수직 광 가이드(120)는 대략 내비게이션 판(126)의 내비게이션 표면에서 내비게이션 윈도우(108)를 둘러싸는 발광면을 갖는다. 이런 식으로, 수직 광 가이드(120)는 사용자가 내비게이션 윈도우(108) 및/또는 내비게이션 판(126)의 위치를 확인하는 것을 보조하기 위해 대략 내비게이션 윈도우(108)에서 조명을 제공한다. 그러나, 일부 실시예에서는, 수직 광 가이드(120)가 반드시 항상 내비게이션 판(126)의 대향 면으로 연장되지는 않는다. 오히려, 일부 실시예에서는, 수직 광 가이드(120)의 상부에 커버가 배치될 수 있으며, 커버는 내비게이션 판(126)과 실질적으로 동일한 평면에 있을 수 있다. 다른 실시예는 수직 광 가이드, 커버, 및/또는 유사한 구성 요소에 대한 다른 배치를 사용할 수 있다.

일부 실시예에서, 내비게이션 판(126)은 접착 테이프(128)에 의해 내부 하우징(122)에 접착된다. 다른 실시예에서, 내비게이션 판(126)은 다른 형태의 접착제(예를 들면, 아교) 또는 종래의 기계적 수단(예를 들면, 스냅, 마찰 등)에 의해 하우징(122) 또는 OFN 장치(102)의 다른 요소와 결합될 수 있다. 내비게이션 판(126)은, OFN 센서 모듈(112) 내에서 발생되고 그 안으로 되반사된 광이 이미지 센서에 의해 검출될 수 있게 해주는 적외선(IR) 폴리카보네이트(PC) 커버 또는 다른 적합한 형태의 커버일 수 있다. 적외선을 사용함으로써, 주위 가시광선으로부터의 잠재적 간섭이 감소되거나 제거될 수 있다.

도 3은 도 1의 OFN 장치(102)의 조립된 실시예의 절취도이다. 도 3에 도시하듯이, 스위칭 장치(118)는 기판(116)의 뒷면에 장착되며, 잔여 구성요소는 기판(116)의 앞면에 장착된다. 구체적으로, 광원(114)은 OFN 센서 모듈(112)의 코너에 장착된다. 하우징(122)은 OFN 센서 모듈(112)을 커버하며, 플랜지(130)는 광원(114)을 커버한다. 수직 광 가이드(120)는 하우징(122)을 둘러싸며, 내비게이션 판(126)을 포위한다.

도 3에 도시된 실시예는 구체적으로 OFN 센서 모듈(112)을 가로질러 대각선으로 배치되는 두 개의 측면-점화 LED를 수행한다. OFN 장치(102)의 설계에 따라, 전이 광 가이드(도 1 참조)는 LED에 의해 발광된 광을 수집하며, 이 광을 수직 광 가이드(120) 내에 분포되도록 수직 광 가이드(120)에 전달한다. 일 실시예에서, 수직 광 가이드(120)는 내비게이션 판(126)과 내비게이션 윈도우(108) 주위에 실질적으로 균일한 광 방출을 제공한다. 두 개의 LED 실시예와 대조적으로, 네 개의 LED를 사용하는 실시예는 네 코너의 각각에 배치되는 LED를 가질 수 있다. 따라서, 네 개의 전이 광 가이드(124)는 각 쌍의 LED 사이에 하나씩 사용될 수 있다.

전술했듯이, 하우징(122)은 OFN 센서 모듈(112)이 설치된 하우징의 내부 공간에 원치않는 빛이 진입하는 것을 방지한다. 따라서, 수직 광 가이드(120)로부터 내비게이션 판(126)의 에지로 전달되는 소량의 광이 존재하더라도, 하우징(122)의 상부 플랜지는 그러한 광 누설을 실질적으로 차단할 수 있다. 대안적으로, 수직 광 가이드(120)와 내비게이션 판(126) 사이에는 추가적인 차광 재료(도시되지 않음)가 있을 수 있다.

수직 광 가이드(120)로부터의 발광의 시각적 효과 및 균일성을 향상시키기 위해, 수직 광 가이드(120)의 상부 또는 상면에는 확산 재료가 도포될 수 있다. 예를 들어, 투명한 백색 도료가 수직 광 가이드(120)의 상부에 도포될 수 있다. 대안적으로 또는 제 1 재료에 추가적으로, 비전도성 금속 증착(NCVM: non-conductive vacuum metallization)이 수직 광 가이드(120)의 상부 또는 상면에 적용될 수도 있다. 도료 또는 기타 확산 재료는 수직 광 가이드(120)로부터 방출되는 광을 평활화하기 위한 확산층으로서 작용한다. 적절한 광투과율 퍼센트를 갖는 추가적인 진공 금속 코팅(예를 들면, NCVM)의 사용은 백 라이팅이 꺼졌을 때 링의 시각적 외관을 향상시킬 수 있다.

도 4는 도 1의 OFN 장치(102)의 다른 실시예의 분해 사시도이다. 도시된 실시예는 OFN 센서 모듈(112) 주위에 기판(116)에 결합되는 네 개의 광원(114)을 구비한다. 도시된 실시예에서, 하우징(122)은 수직 광 가이드(120)로부터 분리되어 있다. 그러나, 수직 광 가이드(120)는 하우징 내의 대응 개구(134)를 통해서 연장되는 탭(132)을 구비하며, 따라서 LED로부터의 광은 수직 광 가이드(120)에 진입할 수 있다. 일 실시예에서, 하우징(122)은 LED 위치의 위에 광 배리어(light barrier)를 구비하며, 수직 광 가이드(120)는 수직 광 가이드(120)의 코너에서 광의 일부를 상방으로 인도하기 위해 대응 위치에 경사진(angled) 하면을 구비한다.

도시된 실시예는 또한 통합 커버 판(136)을 구비한다. 통합 커버 판(136)은 내비게이션 판(126), 및 중심 배치된 내비게이션 판(126)을 둘러싸는 확산 전달 링을 구비한다. 확산 전달 링의 하면은 수직 광 가이드(120)의 상면과 실질적으로 정렬되며, 따라서 광원(114)으로부터의 광은 수직 광 가이드(120) 및 통합 커버 판(136)의 확산 전달부를 통해서 이동한다. 확산 전달 링은 전술한 바와 같이 페인팅 및/또는 코팅된다(예를 들면, NCVM을 사용하여).

도 5는 도 1의 OFN 장치(102)의 다른 실시예의 분해 사시도이다. 도시된 실시예는 기계식 스위칭 장치(118), 기판(116), 및 OFN 센서 모듈(112)을 구비한다. OFN 장치(102)는 또한, 단일 광원(114) 및 관련 회로(140)(예를 들면, 캐패시터)를 구비한다. OFN 장치(102)는 또한 하우징(122), 수직 광 가이드(120), 및 내비게이션 판(126)을 갖는 통합 커버 판(136)을 구비한다. 이들 부품의 전부는 구조 및/또는 기능에 있어서 전술한 실시예와 유사하다.

도시된 OFN 장치(102)는 또한 광원(114)으로부터의 광을 수직 광 가이드(120)에 전달하기 위한 전이 광 가이드로서 기능하는 별도의 광 파이프(142)를 구비한다. 도 6은 도 5의 광 파이프(142)의 일 실시예의 사시도이다. 광 파이프(142)는, 일 실시예에서 상부-점화 LED인 광원으로부터 광을 수용하기 위한 하면을 갖는다. 광 파이프(142)는 또한 하면에 거의 평행한 방향으로 연장되는 대향 돌출부(즉, 날개)를 구비한다. 이들 돌출부는 광을 상부-점화 LED로부터 방출되는 광의 방향에 거의 직교하는 방향으로 외측으로 안내한다.

표면들 중 하나 이상(도 6에 음영 도시됨)은 적절한 방향으로 내부 반사를 촉진하기 위해 반사 재료로 코팅될 수 있다. 다른 실시예는 다른 형태의 반사 특성 및/또는 재료를 사용할 수 있다. 광은 반사 재료로 코팅되지 않은 다른 표면(144)을 통해서 광 파이프(142)를 빠져나간다. 일부 실시예에서, 광 파이프(142)는 또한 내부 반사광을 출구면(144)을 향해 안내하기 위해 설치되는 하나 이상의 노치(146)를 구비한다. 도시된 실시예에서, 노치(146)는 실질적으로 V자 형상이지만, 다른 실시예는 다른 형태의 광 파이프(142)를 사용할 수도 있다.

도 7은 도 5의 수직 광 가이드(120) 및 광 파이프(142)의 다른 실시예의 사시도이다. 도 7에 도시하듯이, 광 파이프(142)는 수직 광 가이드(120)의 내표면과 결합된 상태로 도시되어 있다. 도 7은 또한 광 파이프(142)의 하면을 도시하는 바, 이는 광원(114)의 대응 구조의 일부 또는 전부를 수용하기 위해 채널 또는 기타 오목부로 성형될 수 있다.

도 8은 도 5의 수직 광 가이드(120)의 다른 실시예의 사시도이다. 도시된 실시예에서는, 광 파이프(142)가 도시되어 있지 않지만, 광 파이프(142)가 결합될 수 있는 장소인 리시버 만입부(148)가 도시되어 있다. 리시버 만입부(148)의 형상은 광 파이프(142)의 대응 형상에 따라 달라질 수 있다. 다른 실시예는 리시버 만입부(148)를 생략할 수도 있다.

도 9는 수직 광 가이드(120)의 다른 실시예의 저면 사시도이다. 도 10은 도 9의 OFN 장치(102) 및 수직 광 가이드(120)의 다른 실시예의 절취도이다. 도시된 실시예에서는, 수직 광 가이드(120)의 내표면(150)이 유사한 기능을 수행하도록 성형되기 때문에 별도의 광 파이프가 필요하지 않다. 일 실시예에서, 수직 광 가이드(120)의 내표면(150)은 (화살표로 도시하듯이) 광을 수직 광 가이드의 다른 표면으로 반사시키기 위해 경사진다. 경사진 표면 뿐만 아니라 다른 표면도 반사성 재료로 코팅될 수 있거나, 아니면 반사면으로서 마감될 수도 있다.

도 11은 도 1의 전자 기기(100)의 일 실시예의 개략 블록선도이다. 일 실시예에서, 전자 기기(100)는 휴대용 전자 기기이다. 도시된 전자 기기(100)는 OFN 장치(102) 및 디스플레이(104)를 구비한다. 디스플레이(104)는 내비게이션 인디케이터(160) 또는 임의의 다른 형태의 종래의 표시 내용을 표시할 수 있다.

휴대용 전자 시스템(100)에서 OFN 장치(102)의 일 실시예를 실시함으로써, OFN 장치(102)는 예를 들어, 디스플레이 기기(104) 상의 콘텐츠를 내비게이트하기 위한 사용자 입력을 용이하게 할 수 있다. 예를 들어, OFN 장치(102)는 디스플레이 기기(104) 상의 내비게이션 인디케이터(160)의 제어를 용이하게 할 수 있다. 내비게이션 인디케이터(160)는 커서, 하이라이터, 화살표 또는 다른 형태의 내비게이션 인디케이터일 수 있다. 또한, OFN 장치(102)를 통해서 수용되는 사용자 입력은 볼륨 제어, 음성 재생 선택, 브라우저 콘트롤, 생체 인식, 전자 악기, 게임속 액션 등을 포함하지만 이것에 한정되지는 않는 다른 형태의 사용자-제어 기능을 촉진할 수 있다. 전자 시스템(100)의 실시예에서 실시될 수 있는 사용자-제어 기능의 형태는 전자 시스템(100)에 의해 일반적으로 제공되는 기능의 형태에 의존할 수 있다. 또한, 도 11은 휴대용 전자 시스템(100)을 구체적으로 도시하지만, 다른 실시예는 휴대 가능하지만 사용자의 손 안에 반드시 보유되지는 않는 전자 기기 내의 OFN 장치(102) 또는 일반적으로 휴대 가능하지 않다고 간주되는 장치를 수행할 수도 있다.

도시된 OFN 장치(102)는 광학 내비게이션 회로(112)(센서 모듈로도 지칭됨) 및 마이크로콘트롤러(uC)(162)를 구비한다. 일반적으로, 광학 내비게이션 회로(112)는 OFN 장치(102)에서 손가락 또는 다른 내비게이션 움직임을 나타내는 신호를 발생한다. 광학 내비게이션 회로(112)는 이후 하나 이상의 신호를 마이크로콘트롤러(162)에 전송한다. 광학 내비게이션 회로(112)로부터 마이크로콘트롤러(162)에 전송되는 신호 형태의 예로는 AX 및 AY 상대 변위값에 기초한 채널 직교 신호를 구비한다. AX 및 AY 변위값은 손가락 프린트 인식을 위한 특정 패턴 또는 변위, 방향 및 크기의 벡터를 나타낼 수 있다. 이들 신호 또는 기타 신호는 손가락과 OFN 장치(102) 사이의 상대 이동을 나타낼 수 있다. 광학 내비게이션 회로(112)의 다른 실시예는 다른 형태의 신호를 마이크로콘트롤러(162)에 전송할 수 있다. 일부 실시예에서, 마이크로콘트롤러(162)는 호스트 컴퓨터 시스템 또는 기타 전자 기기(도시되지 않음)에 대해 데이터를 송수신하는 기능 또는 변위값에 대해 작용하는 기능을 포함하는 다양한 기능을 수행한다. 일 실시예에서, 마이크로콘트롤러(162)는 또한 본 명세서에서 다양한 실시예로 기재되는 효과 조명 장치(110)를 제어한다.

내비게이션 신호를 발생하기 위해, 도시된 광학 내비게이션 회로(112)는 드라이버(164), 디지털 신호 처리기(DSP)(166), 및 화상 수집 시스템(IAS: image acquisition system)(168)을 구비한다. 화상 수집 시스템(168)은 이미지 센서(170) 및 아날로그-디지털(analog-to-digital) 컨버터(ADC)(172)를 구비한다. 광학 내비게이션 회로(112) 및/또는 화상 수집 시스템(168)의 다른 실시예는 보다 적거나 보다 많은 기능을 수행하기 위해 보다 적거나 보다 많은 수의 부품을 구비할 수 있다.

일 실시예에서, 광학 내비게이션 회로(112)의 드라이버(164)는 내비게이션 표면을 조명하는 광 신호를 발생하도록 내부 광원(도시되지 않음)의 작동을 제어한다. 드라이버(164)는 광원을 여러가지 다른 밝기 레벨로 제어할 수 있거나, 또는 드라이버(164)는 검출기 온/오프 신호를 이미지 센서(170)에 전송하여 시스템 응답 함수를 소망 목표를 위해 증가시키는 것과 연관하여 광원을 맥동시킬 수 있다. 반사된 광 신호는 이후 이미지 센서(170)에 의해 수신 및 검출된다.

일 실시예에서, 이미지 센서(170)는 이미지 센서(170) 상의 입사광에 대응하는 하나 이상의 아날로그 전기 신호를 발생한다. 이미지 센서(170)는 이후 아날로그 신호를 아날로그-디지털 컨버터(172)에 전송한다. 아날로그-디지털 컨버터(172)는 전기 신호를 아날로그 신호로부터 디지털 신호로 변환하며, 이후 디지털 신호를 디지털 신호 처리기(166)로 이동시킨다.

디지털 신호 처리기(166)가 화상 수집 시스템(168)의 아날로그-디지털 컨버터(172)로부터 디지털 형태의 신호를 수신한 후에, 디지털 신호 처리기(166)는 전기 신호를 사용하여 추가 처리를 수행할 수 있다. 디지털 신호 처리기(166)는 이후 전술했듯이 하나 이상의 신호를 마이크로콘트롤러(162)에 전송한다. 일부 실시예에서, 디지털 신호 처리기(166)는 내비게이션 판(126)의 내비게이션 표면에 대한 손가락의 측방 움직임에 기초하여 측방 움직임 정보를 발생하기 위한 내비게이션 엔진(174)을 구비한다. 내비게이션 엔진(174)의 다른 실시예는 다른 형태의 움직임 정보를 발생할 수도 있다.

보다 구체적으로, 일 실시예에서, 이미지 센서(170)는 내비게이션 표면 상의 피조명 스폿으로부터 반사되는 광을 검출하도록 구성되는 개별 광검출기의 어레이(도시되지 않음)를 구비할 수 있는 바, 예를 들면 개별 광검출기의 16×16 또는 32×32 어레이를 구비할 수 있다. 이미지 센서(170) 내의 광검출기의 각각은 디지털 값(예를 들어, 8-비트 디지털 값)으로서 출력되는 광도 정보를 발생한다. 화상 정보는 프레임 내에서 이미지 센서(170)에 의해 캡처되며, 여기에서 화상 정보의 프레임은 이미지 센서(170) 내의 각각의 개별 광검출기에 대한 동시에 캡처된 값의 세트를 포함한다. 화상 프레임 캡처 속도 및 추적 해상도는 프로그래밍될 수 있다. 일 실시예에서, 화상 프레임 캡처 속도는 800 cpi(counts per inch)의 해상도에서 초당 2,300 프레임까지 달한다. 프레임 캡처 속도 및 해상도의 일부 예가 제공되지만, 다른 프레임 캡처 속도 및 해상도가 고려된다.

내비게이션 엔진(174)은 이미지 센서(170)로부터의 연속적인 화상 프레임들을 비교하여 프레임 사이의 화상 특색의 움직임을 판정한다. 특히, 내비게이션 엔진(174)은 이미지 센서(170)로부터의 연속적인 화상 프레임에 존재하는 공통 특색을 상호 관련시킴으로써 움직임을 판정한다. 화상 프레임 사이의 움직임은 예를 들어 X, Y 방향으로의 운동 벡터(예를 들면, AX, AY)로 표현된다. 움직임 벡터는 이후 사용자의 손가락과 이미지 센서(170) 사이의 상대 운동을 판정하기 위해 사용된다. 내비게이션 센서 움직임 추적 기술의 예의 보다 상세한 설명은, 발명의 명칭이 "물체에 대한 내비게이션 센서의 움직임을 검출하기 위한 내비게이션 기술(NAVIGATION TECHNIQUE FOR DETECTING MOVEMENT OF NAVIGATION SENSORS RELATIVE TO AN OBJECT)"인 미국 특허 제5,644,139호 및 발명의 명칭이 "모션 감지를 위해 즉시 취득한 특색 정보와 이전에 저장된 특색 정보를 상관시키는 방법(METHOD OF CORRELATING IMMEDIATELY ACQUIRED AND PREVIOUSLY STORED FEATURE INFORMATION FOR MOTION SENSING)"인 미국 특허 제6,222,174호에 제공되며, 이들 양 특허는 본 명세서에 원용된다.

도 12는 OFN 장치(100)의 광원(114), 하우징(122), 및 수직 광 가이드(120)의 다른 실시예의 분해 사시도이다. 도시된 실시예에서, 하우징(122)은 광원(114)으로부터의 광을 수직 광 가이드(120) 내로 반사하도록 기능하는 하나 이상의 표면(182)을 구비한다. 일 실시예에서, 수직 광 가이드(120)의 표면(182)은 광을 수직 광 가이드(120)의 다른 표면으로 반사하도록 경사진다. 경사 각도는 기판의 평면에 대해 제로가 아닌(non-zero) 각도이다(도 1 참조). 일부 실시예에서, 하우징(122)은 광원(114)으로부터의 광이 입사되는 다면체 표면(182)을 구비한다. 하우징(122) 상에 다면체 표면(182)을 실현함으로써, 광원(114)으로부터의 광은 수직 광 가이드(120) 내에서의 보다 균일한 분포를 촉진하기 위해 다양한 방향으로 반사될 수 있다.

경사진 표면(182) 뿐만 아니라 다른 표면도 반사 재료로 코팅될 수 있거나, 아니면 반사면으로서 마감될 수도 있다. 일 실시예에서는, 거울같은 마감 또는 반사성 마감을 생성하도록 지정 표면(182)에 NVCM 코팅이 적용된다. 일부 실시예에서, 하우징(122)의 경사진 표면(182)은 또한 이미지 센서가 설치되는 내부 공동에 광이 진입하는 것을 차단하거나 제한하도록 기능한다.

도시된 수직 광 가이드(120)는 또한 수직 광 가이드(120)에 통합되는 다양한 광 분포 특색(184)을 구비한다. 일반적으로, 광 분포 특색(184)은 내부 전반사(TIR: total internal reflection) 또는 기타 광학 투과 효과에 의해 수직 광 가이드(120) 내에 광을 분포시키도록 기능한다. 파형(undulating) 측벽, 계단형 표면, 톱니형 멈춤쇠 등을 포함하는 다양한 형태의 광 분포 특색(184)이 도시되어 있다. 다른 실시예는 다른 형태의 광 분포 특색(184) 및/또는 다른 조합의 광 분포 특색(184)을 구비할 수 있다. 또한, 각 형태 및/또는 양의 광 분포 특색(184)의 정확한 위치는 수직 광 가이드의 실시에 따라 달라질 수 있다. 일부 실시예에서는, 많은 양의 광 분포 특색(184)이 수직 광 가이드(120)의 코너와 같은 구역에 배치되며, 여기에서 광은 내부 전반사를 이용하여 코너 주위로 향할 수 있거나 사용자의 인지를 위해 수직 광 가이드(120)로부터 상방으로 향할 수 있다.

도 13은 도 12의 OFN 장치(100)의 다른 사시도이다. 도 12와 마찬가지로, OFN 장치(100)의 도시된 부분은 광원(114), 하우징(122), 및 수직 광 가이드(120)를 구비한다. 이 도면은 또한 하우징(122)의 경사진 표면(182)의 일 실시예의 추가 상세를 도시한다. 도시하듯이, 경사진 표면(182)은 광이 내부 전반사를 이용하여 수직 광 가이드(120)의 둘레 주위를 이동할 수 있도록 광을 측방으로(화살표로 도시하듯이) 반사시키기 위한 소평면(facets)을 구비한다. 또한, 수직 광 가이드(120) 내에서의 특정 분포 패턴을 더 촉진할 수 있는 광 분포 특색(184)의 일부 예도 도시되어 있다. 일부 실시예에서, 광 분포 특색은 광을 수직 광 가이드의 코너 구역에서 발광면 밖으로 인도하기 위해 대략 수직 광 가이드의 코너 구역에 위치한다. 도시된 실시예는 단일 광원(114)을 구비하지만 다른 실시예는 하나 이상의 광원(114)을 구비할 수 있다는 것도 알아야 한다.

또한, 도 13은 광의 적어도 일부를 수직 광 가이드의 원주 방향으로 실질적으로 대향하는 방향으로 반사시키기 위해 경사진 측벽을 갖는 돌출부를 갖는 반사면을 도시한다. 즉, 돌출부는 도 13에 도시된 배향 내에서 광의 일부를 좌측으로 반사시키고 광의 일부를 우측으로 반사시킨다. 이런 식으로, 좌우로 반사되는 광의 적어도 일부는 수직 광 가이드의 둘레 또는 그 일부 주위를 이동할 수 있다.

도 14는 도 12의 OFN 장치(100)의 절취도이다. 도 12와 마찬가지로, OFN 장치(100)의 도시된 부분은 광원(114), 하우징(122), 및 수직 광 가이드(120)를 구비한다. 이 도면은 또한 하우징(122)의 경사진 표면(182)의 일 실시예의 추가 상세를 도시한다. 도시하듯이, 경사진 표면(182)은 광이 수직 광 가이드(120)에 진입할 수 있도록 광을 외측으로(중심 이미지 센서 위치로부터 멀리) 반사시키기 위한 소평면을 구비한다.

일부 실시예에서, 하우징(122) 상의 경사진 표면(182)의 위치 및 구성은 광원(114)의 특정 광 분포 패턴에 맞춤된다. 예를 들어, 광원(114)은 매우 좁은 빔 분포 패턴을 가지며, 이후 경사진 표면(182)의 구조는 광 가이드(182)의 빔 패턴과 정렬하여 비교적 집중될 수 있다. 다른 예로서, 광원(114)이 상부-발광 LED이면, 경사진 표면(182)의 구조는 LED의 위치의 바로 위에 있을 수 있다. 대안적으로, 광원(114)이 측면-발광 LED이면, 경사진 표면(182)의 구조는 LED의 일 면 또는 양 면에 분포될 수 있다. 또한, 경사진 표면(182)의 일부는 경사진 표면(182)을 측면-발광 빔 패턴의 중심과 보다 밀접하게 정렬시키기 위해 기판을 향해서 하방으로 더 연장될 수도 있다. 다른 실시예는 광원(114)의 사이즈, 위치, 강도, 빔 패턴 및/또는 기타 특징에 따라서 다른 구조를 사용할 수 있다.

도 15는 도 12의 OFN 장치(100)의 수직 광 가이드(120)의 절취도이다. 도시된 수직 광 가이드(120)는 비평면형(non-planar) 측벽, 계단형 측벽(즉, 단차 또는 렛지(ledge)를 갖는), 및 톱니형 멈춤쇠를 포함하는 각종 상이한 형태의 광 분포 특색(184)을 구비한다. 일부 실시예에서, 렛지/경사 측벽은 광원(114)으로부터 대략 광 가이드(120)의 반대쪽에 있는 먼 영역을 비추기 위해 광원(114)으로부터의 광의 상당 부분을 인도하기 위한 광 가이드로서 작용한다. 이 형태의 특색은 단일 광원(114)을 구비하는 설계를 용이하게 할 수 있다. 일부 실시예에서, 비평면적인 파형 측벽은 특색이 존재하는 위치에서 효과 조명 장치(110)로부터 방출되는 광의 강도를 감소시킨다. 일부 실시예에서, 톱니형 멈춤쇠는 광로를 방해하며, 광의 일부를 효과 조명 장치(110)의 대응 방출면 영역을 향해서 반사시킨다. 이들 및 기타 유사한 특색은 효과 조명 장치(110)로부터 방출되는 광의 균일성을 향상시키기 위해 개별적으로 또는 다양한 조합으로 통합될 수 있다. 추가로, 이들 특색의 일부는 최종 장치의 조립체를 수용하도록 구성될 수도 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 계단형 측벽은 센서(112)가 끼워질 공간을 만들기 위해 생성된다.

상기 설명에서는, 다양한 실시예의 특정한 상세가 제공되었다. 그러나, 일부 실시예는 이들 특정 상세의 전부보다 적은 것으로 실시될 수도 있다. 다른 예에서는, 본 발명의 다양한 실시예가 가능하도록 특정 방법, 과정, 부품, 구조, 및/또는 기능은 간명함을 위해 더 이상 상세히 설명되지 않는다.

본 명세서에서의 방법의 작동은 특정 순서로 기술되었지만, 각 방법의 작동 순서는 특정 작동이 역순으로 수행될 수 있도록 또는 특정 작동이 적어도 부분적으로 다른 작동과 동시에 수행될 수 있도록 변경될 수도 있다. 다른 실시예에서는, 개별 작동의 지시 또는 서브-작동이 단속적으로 및/또는 교호적으로 수행될 수 있다.

본 발명의 특정 실시예를 기재 및 도시하였지만, 본 발명은 기재 및 도시된 부분의 특정 형태 또는 배치에 제한되지 않아야 한다. 본 발명의 범위는 청구범위 및 그 등가물에 의해 한정되어야 한다.

102: 광학 핑거 내비게이션(OFN) 장치
104: 화면
108: 내비게이션 윈도우
110: 효과 조명 장치
112: OFN 센서 모듈
114: 광원
116: 회로 기판
120: 수직 광 가이드
122: 하우징
124: 전이 광 가이드
126: 내비게이션 판
130: 플랜지
142: 광 파이프
184: 광 분포 특색

Claims

광학 핑거 내비게이션(optical finger navigation: OFN) 장치에 있어서,
회로 기판에 결합되는 OFN 센서 모듈로서, 사용자의 손가락으로부터 반사되는 광에 기초하여 내비게이션 표면에서 검출되는 움직임에 반응하여 내비게이션 신호를 발생하도록 구성되는 OFN 센서 모듈;
상기 회로 기판에 결합되는 광원으로서, 광을 발생하도록 구성되는 광원; 및
상기 내비게이션 표면에서 내비게이션 윈도우를 둘러싸도록 배치되는 발광면을 갖는 수직 광 가이드로서, 상기 광원으로부터 광을 수용하고 이 광을 상기 발광면을 향해 안내하도록 구성되는 수직 광 가이드를 포함하는 것을 특징으로 하는
광학 핑거 내비게이션 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 수직 광 가이드는 실질적으로 투명한 링을 포함하는 것을 특징으로 하는
광학 핑거 내비게이션 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 OFN 센서 모듈과 상기 수직 광 가이드 사이에 배치되는 하우징을 추가로 포함하며, 상기 하우징은 OFN 센서 모듈을 수직 광 가이드 내의 광으로부터 차폐시키기 위해 OFN 센서 모듈의 주변을 둘러싸는 실질적으로 불투명한 수직 벽을 포함하는 것을 특징으로 하는
광학 핑거 내비게이션 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 하우징은 상기 광원으로부터의 광을 수직 광 가이드 내로 반사시키기 위해 반사면을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는
광학 핑거 내비게이션 장치.
제 4 항에 있어서,
상기 반사면은 교차하는 비평행 평면을 따라서 배향되는 소평면을 갖는 다면체 표면인 것을 특징으로 하는
광학 핑거 내비게이션 장치.
제 4 항에 있어서,
상기 반사면은 상기 하우징에 도포되는 비전도성 금속 증착(NCVM) 코팅을 포함하는 것을 특징으로 하는
광학 핑거 내비게이션 장치.
제 4 항에 있어서,
상기 반사면은 상기 광의 적어도 일부를 수직 광 가이드의 원주 방향으로 실질적으로 대향하는 방향으로 반사시키기 위해 경사진 측벽을 갖는 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 하는
광학 핑거 내비게이션 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 하우징은 상기 수직 벽에 결합되는 상부 플랜지를 추가로 포함하며, 상기 상부 플랜지는 OFN 센서 모듈의 상면의 주변부 위에서 수평으로 연장되고, 상기 상부 플랜지는 내비게이션 표면과 상기 OFN 센서 모듈의 센서 어레이 사이에 내비게이션 윈도우를 형성하는 것을 특징으로 하는
광학 핑거 내비게이션 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 수직 광 가이드는 광 분포 특색을 추가로 포함하며, 상기 광 분포 특색은 광을 수직 광 가이드의 주위로 또는 외부로 방향 변경하기 위한 수직 광 가이드의 물리적 구조의 기하학적 변경을 포함하는 것을 특징으로 하는
광학 핑거 내비게이션 장치.
제 9 항에 있어서,
상기 광 분포 특색은,
파형 패턴을 갖는 비평면적 측벽;
광을 수직 광 가이드 주위로 인도하기 위한 렛지를 갖는 계단형 측벽; 또는
내부 전반사를 초래하기 위한 톱니형 멈춤쇠 중 하나 이상에 의해 한정되는 것을 특징으로 하는
광학 핑거 내비게이션 장치.
제 9 항에 있어서,
상기 광 분포 특색은 광을 상기 수직 광 가이드의 코너 구역에서 발광면 밖으로 인도하기 위해 대략 수직 광 가이드의 코너 구역에 배치되는 것을 특징으로 하는
광학 핑거 내비게이션 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 수직 광 가이드와 상기 회로 기판 사이에 배치되는 전이 광 가이드를 추가로 포함하며, 상기 전이 광 가이드는 상기 광원으로부터의 광을 상기 수직 광 가이드의 입사광 표면으로 향하게 하기 위한 광 안내 경로를 제공하도록 구성되는 것을 특징으로 하는
광학 핑거 내비게이션 장치.
제 12 항에 있어서,
상기 광원은 상부-발광 LED를 포함하며,
상기 전이 광 가이드는 광 파이프를 포함하고,
상기 광 파이프는,
상부-발광 LED로부터 광을 수용하기 위한 하면;
상기 하면의 평면에 실질적으로 평행한 방향으로 연장되는 대향 돌출부;
상기 광 파이프 내의 광을 하면으로부터 대향 돌출부로 내부 반사 및 방향 전환하기 위한 적어도 하나의 반사면; 및
광을 상기 광 파이프로부터 상기 수직 광 가이드의 입사광 표면으로 방출하기 위한 적어도 하나의 방출면을 포함하는 것을 특징으로 하는
광학 핑거 내비게이션 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 수직 광 가이드는 상기 광원으로부터 광을 수용하기 위한 광 인터페이스 표면을 포함하며, 상기 광 인터페이스 표면은 상기 광원으로부터의 광을 수직 광 가이드의 수직 전송 인터페이스로 반사시키기 위한 반사성 경사 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 하는
광학 핑거 내비게이션 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 수직 광 가이드용 커버를 추가로 포함하며,
상기 수직 광 가이드용 커버는,
OFN 센서 모듈에 의해 검출될 수 있는 광 파장에 대해 실질적으로 투광적이고, 그 상면에는 내비게이션 표면이 구비되는 중심 내비게이션 판; 및
상기 중심 내비게이션 판을 실질적으로 둘러싸는 확산 전달 링을 포함하고,
상기 확산 전달 링의 하면은 상기 수직 광 가이드의 상면과 실질적으로 정렬되도록 구성되며, 상기 확산 전달 링의 상면은 상기 내비게이션 표면을 둘러싸는 효과 조명으로서의 광을 수직 광 가이드로부터 방출하기 위한 발광면을 포함하는 것을 특징으로 하는
광학 핑거 내비게이션 장치.
제 15 항에 있어서,
상기 커버의 확산 전달 링의 상면에 적용되는 비전도성 금속 증착(NCVM) 코팅을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는
광학 핑거 내비게이션 장치.
사용자의 손가락으로부터 반사되는 광에 기초하여 내비게이션 표면에서 검출되는 움직임에 반응하여 내비게이션 신호를 발생하는 광학 핑거 내비게이션(OFN) 장치용 광 가이드 조립체에 있어서,
상기 광 가이드 조립체는,
실질적으로 불투명한 재료로 형성된 수직 벽을 갖는 하우징으로서,
OFN 센서 모듈을 수용하기에 충분한 치수를 갖는 내부 공간, 및
OFN 센서 모듈의 센서 어레이 위치와 내비게이션 표면 사이의 정렬을 위한 내비게이션 윈도우를 형성하는 하우징; 및
실질적으로 투광성인 재료로 형성된 수직 벽을 갖는 수직 광 가이드를 포함하며,
상기 수직 광 가이드는, 대략 수직 광 가이드의 베이스에서 광원으로부터의 광을 하우징에 의해 형성된 내비게이션 윈도우의 적어도 일부를 둘러싸는 발광면을 향해 안내하도록 구성되는 것을 특징으로 하는
광 가이드 조립체.
제 17 항에 있어서,
상기 하우징은 상기 광원으로부터의 광을 수직 광 가이드 내로 반사시키기 위한 반사면을 추가로 포함하며, 상기 반사면은 비전도성 금속 증착(NCVM) 코팅을 갖는 다면체 표면인 것을 특징으로 하는
광 가이드 조립체.
제 17 항에 있어서,
상기 수직 광 가이드는 광 분포 특색을 추가로 포함하며, 상기 광 분포 특색은 광을 수직 광 가이드의 주위로 또는 외부로 방향 변경하기 위한 수직 광 가이드의 물리적 구조의 기하학적 변경을 포함하는 것을 특징으로 하는
광 가이드 조립체.
컴퓨터화 장치에 있어서,
그래픽 이미지의 시각적 표시를 위한 화면;
상기 화면 상의 그래픽 이미지의 적어도 일부를 조작하기 위해 내비게이션 표면에서 사용자의 손가락으로부터 반사된 광에 기초하여 사용자 입력을 검출하기 위한 광학 핑거 내비게이션(OFN) 장치; 및
상기 OFN 장치의 내비게이션 표면을 둘러싸도록 배치된 효과 조명 장치를 포함하며,
상기 효과 조명 장치는 OFN 장치의 기능과 간섭하지 않으면서, 화면에 대한 OFN 장치의 내비게이션 표면의 위치를 시각적으로 나타내도록 구성되는 것을 특징으로 하는
컴퓨터화 장치.