KR950005218B1 - 컴퓨터용 무선입력장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

컴퓨터용 무선입력장치

제1도는 본 발명의 무선입력장치 본체의 주요부품을 나타내는 사시도.

제2도는 초점검출부의 주요부품에 대한 한 실시예를 나타내는 개략사시도.

제3도는 초점검출부의 주요부품외의 실시예를 나타내는 개략사시도.

제4도는 가동렌즈의 위치를 검출하는 기구의 개략사시도.

제5도는 초점을 합치는 기구의 한 실시예를 나타내는 측면도.

제6(a~c)도는 제5도의 기구에서 이용하는 수광소자의 수광상태를 나타내는 정면도.

제7(a,b)도는 초점을 맞추는 기구외의 실시예를 나타내는 측면도.

제8도(a,b)도는 제7a도, 및 제7b도의 기구에서 이용하는 수광소자의 수광상태를 나타내는 정면도.

제9도는 가동렌즈의 위치와 광원까지의 거리와의 관계를 나타내는 그래프이다.

* 도면의 주요부분의 대한 부호의 설명

10 : 무선입력장치 본체 12 : 원통형 프레임

14 : 가동렌즈 16 : 빔 스프릿터

18,22 : 수광소자 24,32 : 원통형 지지체

44 : 차광판 46 : 나이프에지

본 발명은 컴퓨터용 무선입력장치에 관한 것으로써, 특히, 동일 출원인에 의한 앞선 특허출원인 일본특원평 90-131555호(평성 2년 5월 22일 출원)에 기재된 발명의 개량에 관한 것이다.

본 발명과 상기 종래의 발명과의 기본적인 상이점은, 종래 발명이 2개의 입사각 검출부를 이용한 것에 비해서, 본 발명에서는, 1개의 입사각 검출부를 이용해서 구성을 간단히 한 것이다.

입사각 검출부의 구성 및 동작은, 동일하므로, 본 명세서에서는 상세히 설명하지 않는다.

따라서, 상기 출원을 참조해 받고싶다.

종래의 컴퓨터 입력장치에서는, 마우스, 죠이스틱, 라이트펜 등이 있지만, 이것들은 모두 외이어(유선)에 의해서 컴퓨터 본체에 부착되어 있었던 것이다.

와이어에 의한 컴퓨터 입력장치에는, 예를들면, 마우스를 사용할 때 매끄러운 표면이 필요하거나, 와이어가 얽히거나, 입력시에 키보드로부터 손을 떼어내 입력하지 않으면 안되는 등의 결점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 위 결점을 해소한 컴퓨터용 무선입력장치를 제공하는 것에 있다.

또, 본 발명의 다른 목적은 상기의 앞선 발명을 개량한 컴퓨터용 무선입력장치를 제공하는 것에 있다.

위 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 펄스발신이 가능한 광원을 가진 펜형 입력장치와, 각 광원으로부터의 입사광을 검출해서 입사광의 방향을 향하도록 구성된 입사각 검출부와, 각 광원으로부터의 입사광을 검출해서 입사광의 광원위치에 초점을 합치도록 구성된 가동렌즈를 가진 초점검출부와, 각 가동렌즈의 위치에 기인해서 광원까지의 거리를 산출하는 거리산출부를 가지는 것을 특징으로 하는 컴퓨터용 무선입력장치를 채용하는 것이다.

최초에 본 발명의 컴퓨터용 무선입력장치의 입사각 검출부와 초점검출부를 개략적으로 나타내는 제1도를 참조하면, 컴퓨터용 무선입력장치(10)는, 무선입력장치 본체(도시안함)에 배치된 원통형 프레임(12)을 가진다.

원통형 프레임(12)은, 그 측벽에, 가동렌즈(14)를 부착하고 있고(렌즈(14)의 이동을 행하는 기구에 관해서는 제2도 및 제3도를 참조해서 후술한다)그 내부에 펄스발신이 가능한 광원을 가지는 펜형 입력장치(도시안함)에서 발신되어 가동렌즈(14)를 통한 빛을 입사각 검출부의 수광소자(2분한 포트디텍터)(18)와 초점검출부의 광검출수단, 예를들면 수광소자(CCD 라인센서 또는 2분할 포트디텍터)(22)에 분할하는 빔 스프릿터(16)를 배치하고 있다.

또한, 수광소자(18) 및 (22)는, 원통형 프레임(12)의 후부의 하부에 부착되어 있고, 이 선형 모터용 코일(20)은, 장치의 프레임(도시안함)에 부착되었던 요크 및 자석(도시안함)과 함께 선형 모터를 구성하고 있다.

선형 모터는, 가동렌즈(14), 수광소자(18), 피드백회로(도시안함)와 함께 펜형 입력장치에 가동렌즈(14)가 향하도록 원통형 프레임(12)을 회전시키는 입사각 검출부를 형성하고 있다.

이들 무선입력장치 본체, 펜형 입력장치, 선형 모터, 입사각 검출부는, 상기의 특허출원에 상세히 설명되어 있고, 따라서, 본 명세서에는 상세한 설명은 생략하므로, 앞서 언급한 특허출원(일본특원평 90-131555호)를 참조해 받고싶다.

다음으로, 가동렌즈(14) 및 빔 스프릿터(16)를 통해서 수광소자(22)에 입사한 광이 이 수광소자상에서 초점을 묶도록, 가동렌즈를 이동시키는 구성의 2개의 실시예를 개략적으로 나타내는 제2도 및 제3도를 참조한다.

제2도에 나타내는 실시예에는, 가동렌즈(14)는 선형 모터에 의해 이동시키도록 구성되어 있다.

즉, 가동렌즈(14)는 원통형 지지체(24)에 선단에 부착되어 있고, 이 원통형 지지체(24)의 후부 외벽에는 선형 모터용 코일(26)이 배치되어 있고, 또 자석(30)을 배치받았던 요크(28)가 코일(26)과 작용관계가 되도록 원통형 프레임(12)이 부착되어 있다.

따라서 코일(26), 요크(28) 및 자석(30)은 선형 모터를 구성하고, 이 선형 모터에 수광소자(22)에 입사한 광에 기인한 전류가 피드백회로(도시안함)를 통해서 공급되고, 가동렌즈(14)를 이동시킨다.

제3도에 나타낸 실시예에는, 라크앤드피니온(rack and pinion) 메카니즘에 의해 가동렌즈(14)를 이동시키는 구성이 표시되어 있다.

가동렌즈(14)는 원통형 지지체(32)에 지지받고 있고, 이 원통형 지지체의 외벽에는 라크(34)가 부착되어 있다.

이 라크(34)는 원통형 프레임(12)에 부착된 모터(38)의 축에 부착된 피니온(36)이 맞물리도록 배치되어 있다.

따라서, 상기의 선형 모터에 의한 제어와 같이, 수광소자(22)에 입사한 광에 기인한 전류가 피드백회로(도시안함)를 통해서 공급되어, 가동렌즈(14)를 이동시킨다.

다음으로, 가동렌즈(14)의 위치를 검출하는 구성을 개략적으로 나타낸 제4도를 참조한다.

제2도 또는 제3도의 원통형 지지체(26,32)의 외벽에는 예를들면 LED와 같은 발광소자(40)가 부착되어 있고, 이 발광소자로부터의 광을 수광하도록, 예를들면 CCD 라인센서와 같은 수광소자(42)가 원통형 프레임(12)안에 배치되어 있다.

수광소자(42)에서 감지하는 발광소자(40)로부터의 광의 위치에서, 가동렌즈의 위치를 검출할 수 있다.

역시, 이 위치검출은, CCD 라인센서외에, 예를들면, 직선저항기, 선형 인코더를 이용해도 좋다.

또, 제3도의 실시예에는, 모터의 회전량을 회전인코더로 검출하도록 해도 좋다.

다음으로, 제5도 및 제6a도, 제6b도, 제6c도를 참조해서, 초점을 합치는 구성의 한 실시예에 관해서 설명한다.

이 실시예에서는, 수광소자로서 CCD 라인센서를 이용해, 이 CCD 라인센서와 가동렌즈(14)와의 사이에 차광판(44)을 배치하고 있다.

제6a도, 제6b도, 제6c도는 각각, CCD 라인센서가 초점보다 가까운 경우, 초점위치에 있는 경우, 초점보다 먼 경우의 CCD 라인센서의 광의 상태를 나타낸다.

이와같은 상태의 틀린점으로부터, 제6a도에 나타난 바와같은 초점위치를 취하도록, 상기의 제2도 또는 제3도에 관련해서 설명한 기구에 의해, 가동렌즈의 이동을 제어한다.

다음으로 초점을 합치는 구성의 다른 실시예를 나타내는 제7a도, 제7b도, 제8a도, 제8b도를 참조한다.

이 실시예에는, 수광소자로서는 2분할 포토디텍터를 이용해, 차광판을 대신해 나이프에지(46)를 이용하는 것이다.

제7a도, 제8a도에 나타난 바와같이, 나이프에지가 초점위치에 있을때는 2분할 포토디텍터의 2개의 수광부분에 균등하게 빛이 입사하게 되지만, 제7b도, 제8b도에 나타난, 예를들면 초점보다 가까운 경우에는, 한쪽의 수광부분에 입사하는 광량이 다른쪽의 수광부분보다도 많아진다.

이와같은 광량의 차가 존재하는 것에 의해 가동렌즈의 이동을 제어한다.

다음으로 가동렌즈의 위치와 광원까지의 거리와의 관계를 나타내는 그래프인 제9도를 참조한다.

제9도에서 밝힌 바와같이, 가동렌즈의 위치와 광원까지의 거리와는 거의 비례관계에 있고, 이 때문에, 가동렌즈의 위치에서 광원까지의 거리를 간단히 연산할 수 있다.

다음으로, 본 발명의 컴퓨터용 무선입력장치의 동작을 간단히 설명하면, 최초에 입사각 검출부에 의해, 광원(펜형 입력장치)에 가동렌즈(14)가 향하도록, 원통형 프레임(12)을 회전시킨다.

다음으로, 초점검출부에서, 수광소자(22)상(또는 적당한 위치)에 초점이 맞도록 원통형 지지체(24,32)를 이동시킨다.

그후, CCD 라인센서(42) 등에 의해 원통형 지지체의 위치, 따라서 가동렌즈의 위치를 검출한다.

이 위치에서 가동렌즈에서 광원까지의 거리를 산출한다.

이상 상세하게 설명한 바와같이, 본 발명은 컴퓨터 입력장치에 무선방식을 이용하므로, 입력환경의 제한이 없고, 단순히 공간을 이동하는 것에 의해 펜형 입력장치의 위치, 이동정보를 작성할 수 있고, 와이어에 의해 휘감기는 등의 결점을 없앨 수 있는 것이다.

Claims (11)

1. 펄스발신이 가능한 광원을 가지는 펜형 입력장치와, 각 광원으로부터의 입사광을 검출해서 입사광의 방향을 향하도록 구성된 입사각 검출부와, 각 광원으로부터의 입사광을 검출해서 입사광의 초점위치를 조절하도록 구성된 가동렌즈를 가지는 초점검출부와, 각 가동렌즈의 위치에 기인해서 광원까지의 거리를 산출하는 거리산출부를 가지는 것을 특징으로 하는 컴퓨터용 무선입력장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 입사각 검출부와, 회전자유롭게 지지된 거의 원통형의 프레임과, 각 프레임에 부착되어 상기 광원으로부터의 입사광을 집광하는 가동렌즈와, 각 가동렌즈를 통한 광이 입광되는 위치에 검출하는 회전위치검출수단을 가지는 것을 특징으로 하는 컴퓨터용 무선입력장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 초점검출부는, 회전자유롭게 지지된 거의 원통형의 프레임과, 각 프레임에 부착되어 상기 광원으로부터의 입사광을 집광하는 가동렌즈와, 상기 가동렌즈를 통한 광이 집광하는 위치에서 상기 원통형 프레임에 부착된 광검출수단과, 각 광검출수단에 의해 검출된 광의 상태에 기인해서 광이 광검출수단에서 초점이 맞도록 상기 가동렌즈를 이동시키는 이동수단과, 가동렌즈의 위치를 검출하는 위치검출수단을 가지는 것을 특징으로 하는 컴퓨터용 무선입력장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 이동수단은, 렌즈를 지지하는 원통형 지지체와, 각 원통형 지지체에 부착된 코일과, 상기 원통형 지지체를 슬라이드 이동자유롭게 지지하는 요크와, 각 요크에 지지된 자석으로부터 이루어지는 선형 모터인 것을 특징으로 하는 컴퓨터용 무선입력장치.
5. 제3항에 있어서, 상기 이동수단은 렌즈를 지지하는 원통형 지지체와, 각 원통형 지지체에 부착된 라크와, 각 라크와 맞물려 배치된 피니온을 가진 모터로부터 이루어지는 것을 특징으로 하는 컴퓨터용 무선입력장치.
6. 제3항에 있어서, 상기 광검출수단은 CCD 라인센서이고, 각 CCD 라인센서와 상기 렌즈와의 사이에 차광판을 가지는 것을 특징으로 하는 컴퓨터용 무선입력장치.
7. 제3항에 있어서, 상기 검출수단은, 2분한 포토디텍터이고, 각 2분할 포토디텍터와 상기 렌즈와의 사이에 나이프에지를 가지는 것을 특징으로 하는 컴퓨터용 무선입력장치.
8. 제3항에 있어서, 상기 위치검출수단은, 렌즈를 지지하는 원통형 지지체에 부착된 발광소자와, 각 발광소자로부터 광을 검출하는 광검출수단으로부터 이루어지는 것을 특징으로 하는 컴퓨터용 무선입력장치.
9. 제8항에 있어서, 상기 발광소자가 LED이고, 상기 광검출수단이 CCD 라인센서인 것을 특징으로 하는 컴퓨터용 무선입력장치.
10. 제1항에 있어서, 상기 가동렌즈로부터의 광을 입사각 검출부와 초점검출부에 분할하는 분할수단을 더욱 가지는 것을 특징으로 하는 컴퓨터용 무선입력장치.
11. 제10항에 있어서, 상기 분할수단이 빔 스프릿터인 것을 특징으로 하는 컴퓨터용 무선입력장치.