KR20140120484A - 광학 입력장치 - Google Patents

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KR20140120484A KR20130036265A KR20130036265A KR20140120484A KR 20140120484 A KR20140120484 A KR 20140120484A KR 20130036265 A KR20130036265 A KR 20130036265A KR 20130036265 A KR20130036265 A KR 20130036265A KR 20140120484 A KR20140120484 A KR 20140120484A
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윤인국
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 발명은, 광학 입력장치에 있어서, 이미지 센서와, 광원을 구비하는 본체 및 본체의 일면에 제공되는 펜팁부를 포함하고, 펜팁부에는 광원에서 발광된 일부 광이 상기 펜팁부 측으로 발광됨에 따라 이미지 센서로 일부 광의 반사 유입을 제한하는 반사광 경감부가 구비된다.

Description

광학 입력장치{OPTICAL INPUT APPARATUS}
본 개시는 광학 입력장치에 관한 것으로, 이미지 센서로 유입되는 패턴을 명확하게 센싱할 수 있는 광학 입력장치에 관한 것이다.
일반적으로 휴대용 전자 기기는 전자 장치, MP3 플레이어, 피엠피(Portable Multimedia Player: PMP), 전자책 등으로, 사용자가 휴대하면서 다양한 콘텐츠를 접할 수 있는 기기들을 일컫는다.
휴대용 전자 기기들은 휴대성이 좋으며, 기기에 탑재된 다양한 기능들로 인해 이동 시에 많이 사용한다. 이러한 휴대용 전자 기기는 용도나, 시대적 흐름 또는 소비자의 요구 등에 따라 폼팩터(form factor)가 다양화되고 있으며, 최근에는 스마트 폰이나 태블릿 PC와 같은 바 타입 전자 장치의 사용이 증가되고 있다.
특히, 최근의 전자 장치의 경우, 수첩이나 멀티미디어 기능들이 탑재되면서, 전자 장치 하나로 음성통화부터 금융업무, 게임/멀티미디어 서비스 및 무선 인터넷 서비스 등의 다양한 콘텐츠를 즐길 수 있게 되었다. 또한, 바 타입의 전자 장치의 경우, 전면으로는 데이터를 입력하기 위한 장치 및 화상 등을 표시하는 데이터 출력장치가 하나의 대형화 디스플레이 패널을 통해 구현된다.
대형화된 디스플레이 패널의 경우, 터치를 이용한 입력이 많이 제공되고 있으나, 이와는 다른 새로운 방식의 입력형태가 많이 요구되고 있다. 그 예로 광 마우스와 비슷한 형태의 입력장치, 다시 말해 광원을 이용한 입력장치가 선보여지고 있다. 이러한 광원을 이용한 입력장치에 대한 종래 기술은 도 1 및 도 2에 개시되어 있다.
도 1은 종래 기술의 광펜을 간략하게 나타낸 도면이다. 도 1을 참조하면, 광원(13)을 이용한 광펜(10)의 경우, 본체(11)와, 펜팁(12)과, 광원(13) 및 이미지 센서(14) 등을 포함하는 구성이다. 광펜(10)의 일단 전면으로는 펜팁(12) 및 펜팁(12)을 지지하는 원형의 지지대(12a)가 구비된다. 본체(11)의 내측으로 펜팁(12)과 이격된 위치에는 표시부(20) 상으로 광을 발광하는 광원(13)이 위치된다. 이에, 광원(13)에서 발광된 광은 표시부(20)로 조사된 후 반사되어, 광펜(10)의 이미지 센서(14)로 수광되며, 수광 시 표시부(20)의 패턴(P)이 수광된다. 제어부(15)는 이미지 센서(14)로 수광된 패턴(P)을 통해 위치의 변화를 계산하여 그림이나 글자를 출력하게 되는 것이다.
도 2는 도 1에 개시된 일반적인 광펜의 광원에서 발광된 광 및 이에 따른 이미지 센서의 패턴을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 2를 참조하면, 광원(13)에서 발광된 광은 일반적으로 광펜(10)이 포인팅하는 화면의 위치상으로 발광되나, 광원(13)에서 발광되는 광 중 일부의 광(13a, 이하 '반사광(13a)'라 함.)은 광펜(10)이 포인팅하는 위치가 아닌 다른 방향, 구체적으로 펜팁(12)이나 펜팁(12)의 지지대(12a) 측으로 반사나 산란 또는 굴절된다. 이러한 반사나 산란 또는 굴절되는 반사광(13a)이 광펜(10)의 전면으로 돌출된 펜팁(12)이나 지지대(12a) 측으로 발광되면, 반사된 광이 이미지 센서(14)로 유입된다. 이에 이미지 센서(14)에는 펜팁(12)이나 지지대(12a)에 의한 빛의 국부포화영역(2)이 발생하게 된다. 다시 말해, 화면(20)을 통해 반사된 광은 이미지 센서(14)로 유입되어 일정한 밝기의 패턴(P)들이 수광되지만, 펜팁(12)으로 입사된 반사광(13a)은 펜팁(12)에서 반사되면서 이미지 센서(14)의 패턴(p)으로 광의 국부포화영역(2)을 발생시키게 되는 것이다.
앞서 언급한 바와 같이, 이미지 센서(14)로 유입된 패턴(P)에 광의 국부포화영역(2)이 발생되면, 이미지 센서(14)는 패턴(P)을 인식하지 못하는 문제점이 발생한다. 이는 이미지 센서(14)로 수광된 패턴(P)을 통한 좌표 추출을 못하게 되는 문제점을 발생시키며, 펜팁(12)의 포인팅위치나 이동을 인지하지 못할 뿐만 아니라, 광펜(10)의 포인팅에 따른 신뢰성이 저하되는 문제점이 발생하는 것이다.
따라서, 본 개시의 다양한 실시예들은, 광학 입력장치에서, 광원에서 발광되는 일부 광이 펜팁이나 펜팁을 지지하는 지지대로 반사되어도 이미지 센서 측으로 유입되는 것을 방지할 수 있는 광학 입력장치를 제공하고자 한다.
또한, 펜팁이나 지지대에 의해 반사광이 이미지 센서로 유입되는 것을 방지함으로써, 화면을 통해 이미지 센서로 반사된 패턴을 정확하게 센싱할 수 있으며, 광학 입력장치의 포인팅 지점을 활성화 시킬 수 있어 광학 입력장치에 대한 신뢰성을 증가시킬 수 있도록 하는 광학 입력장치를 제공하고자 한다.
본 개시에 따른 광학 입력장치의 다양한 실시예에 따르면, 광학 입력장치에 있어서, 이미지 센서와, 광원을 구비하는 본체; 및 상기 본체의 일면에 제공되는 펜팁부를 포함하고, 상기 펜팁부에는 상기 광원에서 발광된 일부 광이 상기 펜팁부 측으로 발광됨에 따라 상기 이미지 센서로 상기 일부 광의 반사 유입을 제한하는 반사광 경감부가 구비될 수 있다.
또한, 본 개시에 따른 광학 입력장치의 다양한 실시예들에 따르면, 광학 입력장치에 있어서, 상기 장치가 포인팅되는 표시부로 광을 조사하는 광원 및 상기 장치가 포인팅되는 표시부의 패턴이 유입되는 이미지 센서를 포함하는 본체; 및 상기 본체의 일면에 제공되어 상기 표시부를 포인팅하는 펜팁부를 포함하고, 상기 펜팁부의 일면에는 복수개의 돌기들이 형성되어, 상기 광원에서 상기 펜팁부 측으로 발광된 일부 광은 상기 돌기에 의해 산란 및 상쇄될 수 있다.
또한, 본 개시에 따른 광학 입력장치의 다양한 실시예들에 따르면, 광학 입력장치에 있어서, 상기 장치가 포인팅되는 표시부로 광을 조사하는 광원 및 상기 장치가 포인팅되는 표시부의 패턴이 유입되는 이미지 센서를 포함하는 본체; 및 상기 본체의 일면에 제공되어 상기 표시부를 포인팅하는 펜팁부를 포함하고, 상기 펜팁부의 일면에는 경사면 또는 구면으로 형성되어, 상기 광원에서 상기 펜팁부 측으로 발광된 일부 광은 상기 경사면 또는 구면으로 조사되어 산란 및 상쇄시킬 수 있다.
또한, 본 개시에 따른 광학 입력 장치의 다양한 실시예들에 따르면, 광학 입력장치에 있어서, 상기 장치가 포인팅되는 표시부로 광을 조사하는 광원 및 상기 장치가 포인팅되는 표시부의 패턴이 유입되는 이미지 센서를 포함하는 본체; 및 상기 본체의 일면에 제공되어 상기 표시부를 포인팅하는 펜팁부를 포함하고, 상기 펜팁부의 주변 둘레에는 복수개의 오목하거나 볼록한 구면을 갖는 다각형부로 형성되어, 상기 광원에서 상기 펜팁부 측으로 발광된 일부 광은 상기 다각형부로 조사되어 산란 및 상쇄시킬 수 있다.
상술한 다양한 실시예에 따르면, 광펜 및 지지대의 일면으로 반사광 경감부를 구비함으로써, 광원에서 발광된 광 중 일부의 광이 펜팁이나 지지대로 반사되어도 이미지 센서로 유입되는 것을 방지할 수 있는 이점이 발생한다.
또한, 광펜이나 지지대에 의해 반사된 광이 이미지 센서로 유입되는 것이 방지됨으로써, 이미지 센서로 수광된 패턴에는 광펜이나 지지대에 의한 반사광에 따른 국부포화 영역이 발생되지 않음은 물론, 이로 인해 일정한 패턴을 통한 센싱이 가능해짐은 물론 이에 따른 광한 입력장치의 포인팅에 따른 신뢰성이 증가될 수 있는 이점이 있다.
도 1 및 도 2는 종래 기술의 일 실시 예에 따른 광펜을 나타낸 도면.
도 3은 본 개시의 한 실시예에 따라 광학 입력장치를 개략적으로 나타내는 도면.
도 4는 도 3에 개시된 광학 입력장치의 반사광 경감부의 제1실시예를 나타내는 도면.
도 5는 도 3에 개시된 광학 입력장치의 반사광 경감부의 제2실시예를 나타내는 도면.
도 6은 도 4 및 도 5에 개시된 제1 및 제2실시예에 따른 반사광 경감부에 의한 반사광의 반사를 개략적으로 도시한 도면.
도 7은 도 3에 개시된 광학 입력장치의 반사광 경감부의 제3실시예를 나타내는 도면.
도 8은 도 3에 개시된 광학 입력장치의 반사광 경감부의 제4실시예를 나타내는 도면.
도 9는 도 3에 개시된 광학 입력장치의 반사광 경감부의 제5실시예들을 나타내는 도면.
도 10은 도 9에 개시된 반사광 경감부에서 반사되는 반사광을 개략적으로 나타내는 도면.
도 11은 반사광 경감부의 유무에 따라 이미지 센서로 유입된 패턴을 나타내는 도면.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 개시의 다양한 실시예를 설명하기로 한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 개시의 다양한 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 또한, 본 개시의 실시예들을 설명함에 있어 1이나, 2 등과 같은 서수를 사용하고 있으나, 이는 단지 동일한 명칭의 대상들을 서로 구분하기 위한 것이고, 그 순서는 임의로 정할 수 있으며, 후순위의 대상에 대해 선행하는 설명을 준용할 수 있다.
본 개시에 따른 광학 입력장치의 가장 큰 특징은, 팬팁부로 반사되는 반사광이 이미지 센서로 유입되는 것을 방지 및/또는 제한하는 것이다. 특히 이미지 센서로 유입된 패턴에 반사광에 따른 국부포화의 발생을 방지함으로써 이미지 센서가 정확한 이미지 패턴을 센싱할 수 있도록 구성된다.
도 3은 본 개시의 한 실시예에 따라 광학 입력장치를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 3을 참조하면, 제 1, 2, 3, 4 및 5실시예에 따른 반사광 경감부를 갖는 광학 입력장치(100)는 광원(150)과, 이미지 센서(160)를 포함하는 본체(110)와, 본체(110)의 전면으로 돌출되어 표시부(200)에 접촉되는 펜팁부(120)를 포함한다. 본체(110)는 예를 들어 스타일러스 펜의 형태 등과 같이, 사용자가 쥐고 사용할 수 있는 형태로 구비된다. 본체(110)의 내측에는 광학 입력장치(100)의 다양한 기능을 위한 모듈들, 예를 들어 내부회로기판이나 전자 장치와 연결되기 위한 블루투스 등과 같은 모듈(미도시)들이 제공된다. 특히 펜팁부(120)가 접촉되는 화면(200)으로 광을 발광하는 광원(150)과, 광원(150)에서 발광된 광은 표시부(200)에 반사되어, 표시부(200)의 패턴(P)이 유입되어 패턴(P)을 센싱하는 이미지 센서(160)가 제공된다.
펜팁부(120)는 표시부(200)를 포인팅할 수 있도록 본체(110)의 일면, 구체적으로 본체(110)의 전면으로 돌출되게 구비된다. 본 실시예의 펜팁부(120)는 펜팁(121)과 지지대(122)를 포함한다. 펜팁(121)은 화면(200)을 포인팅하도록 본체(110)의 전면으로 돌출되고, 지지대(122)는 펜팁(121)의 주변둘레를 감싸면서 본체(110)에서 돌출된 펜팁(121)을 지지한다. 이에 따라 후술하는 반사광 경감부(130)의 제1, 2, 3, 4 및 5실시예를 보면, 반사광 경감부(130)가 펜팁(121)과 지지대(122)의 일면으로 제공되는 것을 예를 들어 설명한다 그러나, 펜팁부(120)가 펜팁(121)과 지지대(122)로 분리되는 본 실시예와 같은 구성 외에도, 펜팁부(120)가 펜팁(121)만으로 제공되는 구성도 있으며, 지지대(122)가 본체(110)의 전면에 일체형으로 제공되는 구성도 있을 수 있는 등, 펜팁부(120)의 형상은 광학 입력장치(100)의 구성이나 형상에 따라 다양한 변형 실시가 가능하다. 이에 따라 반사광 경감부(130)도 펜팁부(120)의 형상에 따라 제공되는 위치가 변형될 수 있음은 물론이다. 예를 들어 펜팁부(120)가 펜팁(121)으로만 이루어지는 경우, 반사광 경감부(130)는 펜팁(121)의 일면에 제공되고, 구체적으로 광원(150)에서 발광된 광 중 일부의 산란되는 광(이하에서 '반사광(RL)'이라 함.)이 입사되는 펜팁(121)의 일면으로 제공된다. 또한, 펜팁(121)과 지지대(122)를 포함하는 펜팁부(120)의 경우에도, 지지대(122)나 펜팁(121) 중 적어도 한군데에만 반사광 경감부(RL)가 제공될 수도 있는 등 얼마든지 변형 가능함은 물론이다.
펜팁부(120)에는 이미지 센서(160)의 패턴(P) 상에 반사광(RL)에 따른 국부포화 영역의 발생을 방지하도록 후술하는 제1, 2, 3, 4 및 제5실시예의 반사광 경감부(130)가 제공된다. 제1, 2, 3, 4 및 제5실시예에 따른 반사광 경감부의 공통점을 보면, 반사광 경감부(130)는 반사광(RL)이 펜팁부(120)로 입사되는 면에 제공되는 구성이다. 구체적으로 반사광 경감부(130)는 펜팁부(120)의 하면에 제공되는 것이다. 광학 입력장치(100)가 표시부(200)를 포인팅하는 경우, 광원(150)에서 발광된 광은 모두 펜팁부(120)가 포인팅된 표시부 상으로 발광되는 것이 원칙이다. 그러나, 발광되는 광 중 일부의 반사광(RL)이 펜팁부(120) 측으로 산란된다. 반사광(RL)이 입사되는 펜팁부(120)의 일면으로 반사광 경감부(130)가 제공되지 않는다면, 반사광(RL)은 펜팁부(120)의 일면으로 입사된 후 반사되면서 이미지 센서(160) 측으로 유입된다. 유입된 반사광(RL)은 패턴(P)의 일부 위치를 국부 포화시키게 된다. 이에, 앞서 언급한 것과 같이, 반사광 경감부(130)는 반사광(RL)이 입사되는 펜팁부(120)의 위치에 제공되어, 반사광(RL)을 산란시킨다. 따라서, 반사광 경감부(130)는 이미지 센서(160)로 유입되는 반사광(RL)의 세기를 저감시키거나, 이미지 센서(160)가 아닌 다른 방향으로 반사광(RL)이 반사되도록 하여 반사광(RL)이 이미지 센서(160)로 유입되는 것을 제한하는 것이다.
본 실시예의 펜팁부(120)는 상술했듯이 펜팁(121)과 지지대(122)를 포함하는 것을 예를 들어 설명한다. 이에, 반사광 경감부(130)는 펜팁(121) 및 지지대(122)에 모두 제공되는 것을 기본 실시예로 설명한다. 그러나, 반사광 경감부(130)의 구성이나 구조, 개수 등은 이에 한정되는 것은 아니다. 반사광 경감부(130)는 반사광(RL)이 펜팁부(120)에 입사되어 반사됨에 의해 이미지 센서(160)로 유입되는 것을 제한할 수 있는 구성이라면 얼마든지 변경 가능함은 물론이다. 예를 들어, 반사광 경감부(130)는 펜팁(121) 또는 지지대(122) 중 적어도 하나에 제공되며, 펜팁(121) 또는 지지대(122) 중 하나에만 제공되어야 하는 경우라면 지지대(122)에 제공되는 것이 바람직할 것이다. 또한, 펜팁(121)과 지지대(122)를 포함하는 펜팁부(120)의 경우, 펜팁(121)과 지지대(122)에 구비되는 반사광 경감부(130)가 서로 같은 형상으로 형성되기도 하지만 서로 다르게 구비되는 것도 가능하다. 이하에서 구체적으로 후술하는 제1, 2, 3, 4 및 제5실시예에 따른 반사광 경감부(130)가 각각 펜팁(121)과 지지대(122)에 동일하게 제공되거나, 또는 서로 다른 실시예의 반사광 경감부(130)로 구비될 수도 있는 것이다.
앞서에서 언급한 바와 같이, 반사광 경감부(130)는 펜팁부(120) 측으로 발광된 반사광(RL)을 복수의 방향으로 분산시켜 이미지 센서(160)로 유입되는 반사광(RL)의 세기를 저하 또는 유입되는 것을 제한하거나, 반사광(RL)이 펜팁부(120)에 입사되어 반사되는 경우, 반사광(RL)이 이미지 센서(160)가 아닌 다른 방향으로 산란되도록 하여, 이미지 센서(160)로 반사광(RL)이 유입되는 것을 제한하는 형태를 갖는다. 즉, 반사광 경감부(130)는 복수개의 돌기(131)들로 형성되는 제1실시예와 제2실시예(도 4 및 도 5 참조), 반사광(RL)을 다른 방향으로 산란시키도록 반사면(133, 134)을 형성하는, 구체적으로 경사면(133)이나 오목 및/또는 볼록한 구면(134)을 형성하는 제3실시예와 제4실시예(도 7 및 도 8참조) 및 펜팁부(120)의 주변부를 감싸며 복수개의 구면으로 구비되는 제 5실시예 등이 있다. 그러나, 반사광 경감부(130)의 구성이나 형상은 이후 후술하는 제1, 2, 3, 4 및 제5실시예들의 구성이나 구조, 형상 등에 한정되는 구성은 아니며, 반사광(RL)이 펜팁부(120)에 입사되어 반사 시, 이미지 센서(160)로 유입되는 것을 제한하는 구성이라면 그 형상이나 형태 구성 등은 얼마든지 변경 가능함은 물론이다.
우선 도 4 및 도 5를 참조하여 제1실시예 또는 제2실시예에 따른 반사광 경감부를 함께 설명한다. 도 4는 도 3에 개시된 광학 입력장치의 반사광 경감부의 제1실시예를 나타내는 도면이고, 도 5는 도 3에 개시된 광학 입력장치의 반사광 경감부의 제2실시예를 나타내는 도면이다. 또한, 도 6은 도 4 및 도 5에 개시된 제1 및 제2실시예에 따른 반사광 경감부에 의한 반사광의 반사를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 4 내지 도 6을 참조하면, 제1실시예 및 제2실시예에 따른 반사광 경감부(130)는 반사광(RL)이 펜팁부(120)로 입사되는 면, 구체적으로 펜팁부(120)의 하면으로 톱니 형상으로 복수개의 돌기(131)들이 서로 이웃하게 형성되는 구성이다. 여기서, 제1실시예에 따른 반사광 경감부(130)와 제2실시예에 따른 반사광 경감부(130)의 차이점은 반사광 경감부(130)의 형상이다. 즉, 제1실시예와 제2실시예에 따른 반사광 경감부(130)는 톱니형상의 돌기(131)들이 서로 이웃하여 복수개 형성되는 것은 유사하다. 그러나, 제1실시예의 돌기(131)들은 삼각형상으로 끝단이 뾰족한 톱니 형상으로 형성되는 구성이다. 이에 반해, 제2실시예에 따른 돌기(131)들은 오목하거나 볼록한 형상(본 제2실시예의 반사광 경감부(130)는 오목한 형상을 갖는 것을 예를 들어 도시하고 설명하였음.)의 톱니 형상을 갖는 구성으로 차이점이 있다. 제1실시예 및 제2실시예에 따른 반사광 경감부(130)의 경우, 반사광(RL)이 반사광 경감부(130)로 입사되면, 반사광(RL)이 반사광 경감부(130)의 돌기(131)와 돌기(131) 사이에서 분산됨으로써 반사광(RL)이 상쇄되고, 반사광(RL)이 돌기(131)들에 의해 다른 방향으로 산란되어, 반사광(RL)이 이미지 센서(160)로 유입된다고 하여도 극히 미약하게 됨으로써, 이미지 센서(160)로 반사광(RL)의 유입이 제한되는 것이다.
이러한 제1실시예 및 제2실시예에 따른 반사광 경감부(130), 구체적으로 톱니 형상의 돌기(131)들은 펜팁부(120)의 일면에 일체형으로 형성될 수도 있으며(도 4(a) 및 도 5(a) 참조), 톱니형상의 돌기(131)들이 형성된 플레이트(132)가 별도로 반사광(RL)이 입사되는 펜팁부(120)의 일면에 결합되도록 구비되는 것도 가능하다(도 4(b) 및 도 5(b) 참조). 도 4(a) 및 도 5(a)와 같이, 반사광 경감부(130)가 펜팁부(120)에 일체형으로 형성되는 구성이라면, 돌기(131)는 펜팁부(120)의 일면에 위치된다. 또한, 도 4(b) 및 도 5(b)와 같이, 펜팁부(120)와는 별도로 돌기(131)들을 형성한 플레이트(132)가 펜팁부(120)에 결합되는 구성이라면, 반사광 경감부(130)는 플레이트(132)와, 플레이트(132)의 일면에 제1또는 제2실시예와 같은 톱니 형상의 돌기(131)들을 구비한다. 이에, 플레이트(132)는, 구체적으로 반사광이 입사되는 위치의 펜팁부(120) 일면에 부착된다. 따라서, 돌기(131)가 펜팁부(120)의 일면에 일체형으로 형성되거나 돌기(131)를 구비한 플레이트(132)가 펜팁부(120)에 부착되어, 반사광(RL)이 펜팁부(120)로 발광되는 경우, 펜팁부(120)로 입사된 반사광(RL)은 돌기(131)들에 의해 반사광(RL)이 상쇄되거나 다른 방향으로 발광되어 분산된다. 이에, 이미지 센서(160)의 패턴(P) 상에는 반사광(RL)에 의한 국부포화영역의 발생이 방지되고, 이미지 센서(160)가 패턴(P)을 센싱함에 있어 정확한 패턴(P)을 인식할 수 있으며 위치 검출의 오류 발생이 저감되는 것이다.
이하에서는 도 7 및 도 8을 참조하여 반사광 경감부(130)의 제3실시예 및 제4실시예를 함께 설명한다. 도 7은 도 3에 개시된 광학 입력장치의 반사광 경감부의 제3실시예를 나타내는 도면이고, 도 8은 도 3에 개시된 광학 입력장치의 반사광 경감부의 제4실시예를 나타내는 도면이다. 도 7 및 도 8을 참조하여 제3, 4 실시예의 반사광 경감부를 살펴보면, 우선, 제3, 4실시예의 반사광 경감부(130)가 제1, 2실시예의 반사광 경감부(130)와 가장 큰 차이점은 반사광 경감부(130)의 형상이다. 즉, 제1, 2실시예의 반사광 경감부(130)는 복수개의 톱니 형상의 돌기(131)들이 형성되어 반사광(RL)을 상쇄 또는 분산시키는 구성이고, 제3, 4실시예의 반사광 경감부(130)는 반사광(RL)이 입사되는 펜팁부(120)의 위치에 경사면(133) 또는 구면(134)과 같이 반사광을 다른 방향으로 반사시키는 반사면(133, 134)을 형성하여, 입사된 반사광(RL)이 반사면(133, 134)에 의해 이미지 센서(160)가 아닌 다른 방향으로 반사시키는 구성이다.
구체적으로 도 7에 도시된 제3실시예의 반사광 경감부(130)는 펜팁부(120)에서 본체(110) 측으로 갈수록 경사지게 경사면(133)으로 구성된다. 이에, 제3실시예의 반사광 경감부(130)는 펜팁부(120)의 전면에서 펜팁부(120)의 후면으로 갈수록 상승하거나 하강되는 경사면(133)을 가지도록 구비된다. 이에, 반사광(RL)이 경사면(133) 측으로 발광되면, 반사광(RL)은 경사면(133)에 입사되어 반사되면서 이미지 센서(160)가 아닌 다른 방향으로 반사된다. 이에, 경사면(133)에 의해 반사된 반사광(RL)은 이미지 센서(160)로 유입되는 것을 제한하는 것이다(도 10에서 반사광이 반사되는 것과 유사함.).
또한, 도 8에 도시된 제4실시예의 반사광 경감부(130)는 펜팁부(120)의 전면과 후면 사이에서 오목하거나 볼록한 형상의 구면(134)을 가지도록 구비된다. 제4실시예의 반사광 경감부(130)도 제3실시예의 반사광 경감부(130)와 마찬가지로 펜팁부(120)에서 반사되는 반사광(RL)의 반사방향을 이미지 센서(160)가 아닌 다른 방향으로 산란되도록 형성되는 것으로, 차이점은 반사광 경감부(130)가 경사면(133)이 아닌 구면(134)으로 형성되는 것이다. 이에, 반사광(RL)이 구면(134)으로 입사되어 반사되고, 구면(134)에서 반사된 반사광(RL)은 이미지 센서(160)가 아닌 다른 방향을 향하여 반사됨으로써, 반사광(RL)이 이미지 센서(160)로 유입되는 것을 제한하는 것이다(도 10에서 반사광이 반사되는 것과 유사함.).
또한, 제3실시예 및 제4실시예에 따른 반사광 경감부(130)의 경우 제1실시예나 제2실시예에서 설명한 바와 같이, 반사광(RL)이 입사되는 펜팁부(120)의 위치에 일체형으로 형성되는 구성도 가능하며(도 7(a) 및 도 8(a) 참조), 경사면(133)나 구면(134)이 형성된 플레이트(132)가 별도로 구비되어, 펜팁부(120)의 일면에 부착되는 구성도 가능하다(도 7((b) 및 도 8(b) 참조). 즉, 도 7(a)나 도 8(a)에서와 같이, 펜팁부(120)의 일면으로 경사면(133)이나 구면(134)이 일체형으로 형성되면, 반사광(RL)은 펜팁부(120)의 경사면(133)이나 구면(134)으로 입사되고, 경사면(133)이나 구면(134)으로 입사되어 반사된 반사광(RL)은 이미지 센서(160)의 위치가 아닌 다른 방향으로 반사되는 것이다(도 10에 개시된 반사광의 반사와 유사하게 발생됨.). 또한, 도 7(b)나 도 8(b)와 같이, 반사광 경감부(130)가 별도로 구비되면, 반사광 경감부(130)는 일면으로 경사면(133) 또는 구면(134)을 가지는 플레이트(132)로 구비된다. 플레이트(132)는 반사광(RL)이 입사되는 위치의 펜팁부(120)에 부착된다. 이에 반사광(RL)이 펜팁부(120)를 향하여 발광되는 경우 반사광(RL)은 플레이트(132)의 경사면(133) 또는 구면(134)으로 입사되고 입사된 반사광(RL)이 경사면(133)이나 구면(134)에 의해 이미지 센서(160)가 아닌 다른 방향을 향하여 반사됨으로써, 반사광(RL)이 이미지 센서(160)로 유입되는 것을 제한하게 되는 것이다(도 10에 개시된 반사광의 반사와 유사하게 발생됨.).
도 9는 도 3에 개시된 광학 입력장치의 반사광 경감부의 제5실시예들을 나타내는 도면이고, 도 10은 도 9에 개시된 반사광 경감부에서 반사되는 반사광을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 9 및 도 10을 참조하면, 상기 제1, 2, 3 및 제4실시예의 반사광 경감부(130)와는 또 다른 형태의 반사광 경감부(130)가 제공된다. 본 실시예에 따른 반사광 경감부(130)는 펜팁부(120)의 주변 둘레를 따라 전체적으로 오목하거나 볼록한 구면을 가지는 다각형부(135)를 형성한다. 특히, 도 9(a)는 오각형의 불가사리 형상 또는 별 형상을 가지며, 도 9(b)는 마름모 형상을 가지는 것을 예를 들어 설명한다. 도 9(a)나 도 9(b)와 같이 광원(150)에서 산란된 일부 반사광(RL)은 펜팁부(120) 측으로 발광되어 별 형상 또는 마름모 형상의 다각형부(135)로 입사된다. 다각형부(135)에 입사된 반사광(RL)은 다각형부(135)에서 이미지 센서(160) 측이 아닌 다른 방향으로 산란됨으로써 이미지 센서(160)로 유입되는 것이 제한되는 것이다.
도 11은 반사광 경감부의 유무에 따라 이미지 센서로 유입된 패턴을 나타내는 도면이다. 도 11을 참조하면, 앞에서 언급한 제1 내지 제5실시예와 같은 반사광 경감부(130)가 펜팁부(120)에 구비됨으로써, 광원(150)에서 발광된 광이 화면(200)으로 입사되어 이미지 센서(160)로 패턴(P)이 인식될 때, 광원(150)에서 산란된 일부의 반사광(RL)이 펜팁부(120)로 입사되어 이미지 센서(160) 측으로 반사되는 것을 제한하거나 유입되는 광의 세기를 상쇄시킴으로써 패턴(P) 상에 국부포화 발생이 방지될 수 있게 된다. 이로 인해 이미지 센서(160)가 패턴(P)을 센싱하는 경우 오류 발생이 저감되는 것은 물론 정확한 위치를 센싱함에 대한 신뢰성 등이 개선될 수 있게 되는 것이다.
100: 광학 입력장치 110: 본체
120: 펜팁부 121: 펜팁
122: 지지대 130: 반사광 경감부
150: 광원 160: 이미지 센서
200: 화면 P: 패턴

Claims (13)

  1. 광학 입력장치에 있어서,
    이미지 센서와, 광원을 구비하는 본체; 및
    상기 본체의 일면에 제공되는 펜팁부를 포함하고,
    상기 펜팁부에는 상기 광원에서 발광된 일부 광이 상기 펜팁부 측으로 발광됨에 따라 상기 이미지 센서로 상기 일부 광의 반사 유입을 제한하는 반사광 경감부가 구비되는 것을 특징으로 하는 광학 입력장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 반사광 경감부는 상기 반사광이 입사되는 상기 페팁부의 일면으로 복수개의 톱니 형상의 돌기들이 서로 이웃하게 형성되는 것을 특징으로 하는 광학 입력장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 돌기는 뾰족한 삼각형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 광학 입력장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 돌기는 오목하거나 볼록한 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 광학 입력장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 반사광 경감부는 상기 펜팁부로 입사되는 상기 반사광을 상기 이미지 센서와 다른 방향으로 반사시키는 반사면을 구비하는 것을 특징으로 하는 광학 입력장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 반사면은 상기 펜팁부의 전면에서 후면으로 경사진 경사면을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 광학 입력장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 반사광 경감부는 상기 펜팁부의 전면과 후면 사이에서 오목하거나 볼록한 구면(spherical surface)으로 형성되는 것을 특징으로 하는 광학 입력장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 반사광 경감부는 상기 펜팁부의 주변 둘레로 오목하거나 볼록한 구면들이 서로 연결되는 다각형 형상의 다각면부를 형성하는 것을 특징으로 하는 광학 입력장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 반사광 경감부는,
    상기 펜팁부의 일면으로 상기 반사광이 반사되는 위치에 결합되는 플레이트; 및
    상기 플레이트에 제공되고, 복수개의 돌기, 경사면, 구면 및 다각면부 중 적어도 하나로 구비되는 반사광 경감면을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 입력장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 펜팁부는 상기 본체의 전면으로 돌출된 펜팁과, 상기 펜팁을 지지하는 지지대를 포함하며,
    상기 반사광 경감부는 상기 펜팁 또는 상기 지지대에 제공되는 것을 특징으로 하는 광학 입력장치.
  11. 광학 입력장치에 있어서,
    상기 장치가 포인팅되는 표시부로 광을 조사하는 광원 및 상기 장치가 포인팅되는 표시부의 패턴이 유입되는 이미지 센서를 포함하는 본체; 및
    상기 본체의 일면에 제공되어 상기 표시부를 포인팅하는 펜팁부를 포함하고,
    상기 펜팁부의 일면에는 복수개의 돌기들이 형성되어, 상기 광원에서 상기 펜팁부 측으로 발광된 일부 광은 상기 돌기에 의해 산란 및 상쇄되는 것을 특징으로 하는 광학 입력장치.
  12. 광학 입력장치에 있어서,
    상기 장치가 포인팅되는 표시부로 광을 조사하는 광원 및 상기 장치가 포인팅되는 표시부의 패턴이 유입되는 이미지 센서를 포함하는 본체; 및
    상기 본체의 일면에 제공되어 상기 표시부를 포인팅하는 펜팁부를 포함하고,상기 펜팁부의 일면에는 경사면 또는 구면으로 형성되어, 상기 광원에서 상기 펜팁부 측으로 발광된 일부 광은 상기 경사면 또는 구면으로 조사되어 산란 및 상쇄시키는 것을 특징으로 하는 광학 입력장치.
  13. 광학 입력장치에 있어서,
    상기 장치가 포인팅되는 표시부로 광을 조사하는 광원 및 상기 장치가 포인팅되는 표시부의 패턴이 유입되는 이미지 센서를 포함하는 본체; 및
    상기 본체의 일면에 제공되어 상기 표시부를 포인팅하는 펜팁부를 포함하고,상기 펜팁부의 주변 둘레에는 복수개의 오목하거나 볼록한 구면을 갖는 다각형부로 형성되어, 상기 광원에서 상기 펜팁부 측으로 발광된 일부 광은 상기 다각형부로 조사되어 산란 및 상쇄시키는 것을 특징으로 하는 광학 입력장치.

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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