KR101929034B1 - Infrared ray receiving device of user interface apparatus - Google Patents
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Abstract
본 발명은 실내 환경에서 사용되는 유저 인터페이스 장치의 적외선 수신 장치에 관한 것으로, 포토 다이오드의 수광면 일부를 차폐하는 외부광 차단 부재를 포함한다. 상기 포토 다이오드는 다이오드 칩을 내장한 수지 몰딩부를 포함한다. 상기 외부광 차단 부재는 상기 수지 몰딩부의 측면을 감싸는 광차단 커버 또는 상기 수지 몰딩부가 삽입되는 삽입공을 포함한다. 상기 포토다이오드의 두께가 5.4mm 이면, 상기 광차단 커버의 길이 또는 상기 삽입공의 깊이가 3 mm 이상이다. The present invention relates to an infrared ray receiving apparatus for a user interface device used in an indoor environment, and includes an external light blocking member that shields a part of a light receiving surface of a photodiode. The photodiode includes a resin molding portion in which a diode chip is embedded. The external light blocking member includes a light shielding cover for covering a side surface of the resin molding part or an insertion hole into which the resin molding part is inserted. If the thickness of the photodiode is 5.4 mm, the length of the light blocking cover or the depth of the insertion hole is 3 mm or more.
Description
본 발명은 유저 인터페이스 장치의 적외선 수신 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to an infrared ray receiving apparatus of a user interface apparatus.
유저 인터페이스(User Interface, UI)는 사람(사용자)과 각종 전기, 전자 기기 등의 통신을 가능하게 하여 사용자가 기기를 쉽게 자신이 원하는 대로 제어할 수 있게 한다. 이러한 유저 인터페이스의 대표적인 예로는 키패드, 키보드, 마우스, 온스크린 디스플레이(On Screen Display, OSD), 적외선 통신 혹은 고주파(RF) 통신 기능을 갖는 원격 제어기(Remote controller) 등이 있다. 유저 인터페이스 기술은 사용자 감성과 조작 편의성을 높이는 방향으로 발전을 거듭하고 있다. 최근, 유저 인터페이스는 터치 UI, 음성 인식 UI, 3D UI 등으로 진화되고 있다.A user interface (UI) enables communication between a person (user) and various electric or electronic devices, allowing a user to easily control the device as desired. Representative examples of such a user interface include a keypad, a keyboard, a mouse, an on screen display (OSD), a remote controller having infrared communication or radio frequency (RF) communication function, and the like. User interface technology has been developed to enhance the user's sensibility and ease of operation. Recently, the user interface has evolved into a touch UI, a voice recognition UI, a 3D UI, and the like.
이러한 유저 인터페이스에서 적외선 통신을 이용하는 경우에, 적외선 신호를 송출하는 적외선 송신 장치와, 적외선 신호를 수신하는 적외선 수신 장치가 필요하다. 적외선 수신 장치에는 적외선 송신 장치로부터 발신된 적외선 신호 뿐만 아니라 실내 형광등/백열등, 태양광 등의 외부 광에 포함된 적외선 광이 수신될 수 있다. 이 경우에, 적외선 수신 장치에 수신되는 적외선 신호에 외부 광 노이즈가 포함되므로 적외선 수신 감도가 떨어진다.
When infrared communication is used in such a user interface, an infrared transmitting apparatus for transmitting an infrared signal and an infrared receiving apparatus for receiving an infrared signal are needed. Infrared rays included in external light such as indoor fluorescent lamps / incandescent lamps and sunlight can be received by the infrared ray receiving apparatus as well as infrared rays transmitted from the infrared ray transmitting apparatus. In this case, since the infrared signal received by the infrared ray receiving apparatus includes external light noise, the infrared ray receiving sensitivity is lowered.
본 발명은 적외선 수신 장치에 수신될 수 있는 외부광 노이즈를 차단할 수 있는 유저 인터페이스 장치의 적외선 수신 장치를 제공한다.
The present invention provides an infrared receiver of a user interface device capable of blocking external light noise that can be received by an infrared receiver.
본 발명의 적외선 수신 장치는 실내 환경에서 사용되며, 포토 다이오드의 수광면 일부를 차폐하는 외부광 차단 부재를 포함한다. 상기 수광면의 측면과 상기 수광면의 상단에 형성된 볼록 렌즈면 앞으로 상기 외부광 차단 부재가 돌출되고, 상기 수광면의 상단에 형성된 볼록 렌즈 면은 외부에 노출된다.
상기 포토 다이오드는 다이오드 칩을 내장한 수지 몰딩부를 포함한다.
상기 외부광 차단 부재는 상기 수지 몰딩부의 측면을 감싸는 광차단 커버(22) 또는 상기 수지 몰딩부가 삽입되는 삽입공(24)을 포함한다.
상기 포토다이오드의 두께가 5.4mm 이면, 상기 광차단 커버(22)의 길이 또는 상기 삽입공의 깊이가 3 mm 이상이다. The infrared ray receiving apparatus of the present invention is used in an indoor environment and includes an external light blocking member that shields a part of the light receiving surface of the photodiode. The external light shielding member protrudes from the side surface of the light receiving surface and the convex lens surface formed at the upper end of the light receiving surface, and the convex lens surface formed on the upper end of the light receiving surface is exposed to the outside.
The photodiode includes a resin molding portion in which a diode chip is embedded.
The external light blocking member includes a light shielding cover (22) surrounding the side surface of the resin molding part or an insertion hole (24) into which the resin molding part is inserted.
If the thickness of the photodiode is 5.4 mm, the length of the
본 발명은 외부광 차단부재를 이용하여 광전 변환소자의 수광면 일부를 차폐한다. 그 결과, 본 발명은 유저 인터페이스 장치의 적외선 수신 장치에 수신되는 적외선 신호에 혼입될 수 있는 외부광 노이즈를 차단할 수 있으므로 적외선 수신 장치의 수신 감도를 높일 수 있다.
The present invention shields part of the light receiving surface of the photoelectric conversion element by using an external light blocking member. As a result, the present invention can block the external light noise that may be mixed into the infrared signal received by the infrared receiver of the user interface device, thereby enhancing the reception sensitivity of the infrared receiver.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 유저 인터페이스 장치를 보여 주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 적외선 수신 장치를 보여 주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 적외선 수신 장치를 보여 주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 적외선 수신 장치에서 외부광 차단 원리를 보여 주는 도면이다. 1 is a view illustrating a user interface apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a view illustrating an infrared ray receiving apparatus according to a first embodiment of the present invention.
3 is a view illustrating an infrared ray receiving apparatus according to a second embodiment of the present invention.
4 is a diagram showing an external light blocking principle in the infrared ray receiving apparatus of the present invention.
이하, 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하도록 한다. 명세서 전처에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 실질적으로 동일한 구성요소를 의미한다. 이하의 설명에서, 본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소 명칭은 명세서 작성의 용이함을 고려하여 선택된 것으로, 실제 제품과는 상이할 수 있다. DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Like reference numerals throughout the specification refer to substantially the same elements. In the following description, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. The component names used in the following description are selected in consideration of ease of specification, and may be different from actual products.
도 1을 참조하면, 본 발명의 유저 인터페이스 장치는 적외선 송신 장치(10), 하나 이상의 적외선 수신 장치(21)를 내장한 표시장치(20)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the user interface apparatus of the present invention includes an infrared transmitting
적외선 송신 장치(10)는 하나 이상의 버튼을 포함한 키패드, 버튼 신호에 응답하여 펄스를 코딩하는 인코더, 인코더의 출력에 응답하여 적외선 신호를 발신하는 적외선 광원 등을 포함할 수 있다. 적외선 송신 장치(10)에는 푸쉬 버튼 이외에 트랙볼, 조이스틱 등 다른 입력 장치가 더 설치될 수 있다. 이러한 적외선 송신 장치(10)는 사용자의 조작에 의해 적외선 신호를 발생한다. The infrared transmitting
표시장치(20)는 액정 표시장치(Liquid Crystal Display, LCD), 유기발광다이오드 표시소자(Organic Light Emitting Diode display device, OLED)와 같은 전계발광소자(Electroluminescence Device, EL), 전계방출 표시장치(Field Emission Display, FED), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, PDP) 등과 같은 평판 표시장치의 표시패널로 구현된다. 액정표시장치는 투과형 액정표시장치, 반투과형 액정표시장치, 반사형 액정표시장치 등을 포함한다. 투과형 액정표시장치와 반투과형 액정표시장치에서는 표시패널에 빛을 조사하기 위한 백라이트 유닛이 필요하다. 백라이트 유닛은 에지형 백라이트 유닛 또는 직하형(direct type) 백라이트 유닛으로 구현될 수 있다. The
적외선 수신 장치(21)는 표시장치(20)의 가장 자리 또는 표시패널의 후방에 하나 이상 설치된다. 적외선 수신 장치(21)는 적외선 신호를 수신한다. 적외선 수신 장치(21)에 의해 수신된 적외선 신호는 증폭, 진폭 검출을 거쳐 도시하지 않은 좌표값 계산부에 입력된다. 좌표값 계산부는 적외선 신호의 진폭(또는 세기)을 분석하여 적외선 수신 장치(21)와 표시장치 간의 거리(z축 방향)를 계산하고 적외선 송신 장치(10)의 xy 좌표값을 계산한다. 표시장치(20)는 적외선 송신 장치(10)의 좌표값 변화에 따라 표시패널에 표시된 포인터나 커서를 이동시킨다. At least one
적외선 수신 장치(21) 각각은 수광된 적외선을 전기적인 신호로 변환하는 광전 변환 소자를 포함할 수 있다. 광전 변환 소자는 포토 다이오드(Photo Diode) 또는 포토 트랜지스터(Photo Transistor)로 구현될 수 있다. 적외선 수신 장치(21)에 영향을 주는 외부광을 차단하기 위하여, 적외선 수신 장치(21)의 수광부 일부는 외부광 차단 부재에 의해 차폐된다. 외부광 차단 부재(部材)는 도 2와 같이 외부광 차단 부재(22) 또는, 도 3과 같이 표시장치(20) 내에 미리 형성된 외부광 차단 부재(24)로 구현될 수 있다. 외부광 차단 부재는 기존의 광전 변환 소자의 수광면 일부를 외부광으로부터 차폐함으로써 기존의 광전 변환 소자를 변형하지 않고 그 광전 변환 소자에 영향을 줄 수 있는 외부광을 차단한다. Each of the infrared
적외선 수신 장치(21)의 수광부 일부는 도 2와 같이 외부광 차단 부재(22)에 의해 차폐되거나, 도 3과 같이 표시장치(20) 내에 미리 형성된 외부광 차단 부재(24)에 매립된다.A part of the light receiving portion of the infrared
도 2를 참조하면, 적외선 수신장치(21)의 포토 다이오드는 다이오드 칩의 애노드와 캐소드에 연결된 리드 프레임, 다이오드 칩을 내장한 수지 몰딩부를 포함한다. 수지 몰딩부의 상단에는 볼록 렌즈 면이 형성된다. 2, the photodiode of the infrared
외부광 차단 부재(22)는 포토 다이오드에서 수지 몰딩부의 측면을 감싼다. 포토 다이오드가 쉽게 외부광 차단 부재(22)에 삽입될 수 있도록 외부광 차단 부재(22)는 상하를 관통하는 관통공을 포함한 원통 형태로 제작된다. 외부광 차단 부재(22)는 플라스틱이나 금속 재질로 형성된다. 포토 다이오드의 수지 몰딩부가 외부광 차단 부재(22) 내에 삽입되면, 수지 몰딩부의 측면은 외부광 차단 부재(22)에 의해 외부광으로부터 차단되고 수지 몰딩부의 상단에 형성된 볼록 렌즈면에서 적어도 일부가 노출된다. The external
도 3을 참조하면, 적외선 수신 장치(21)의 포토 다이오드는 표시장치(20)에 매립된다. 표시장치(20)의 커버 또는 케이스(23)에는 소정 깊이의 삽입공 형태로 외부광 차단 부재(24)가 형성된다. 외부광 차단 부재(24)은 플라스틱이나 금속 재질로 형성된 표시장치(20)의 커버 또는 케이스 부품(23)에 소정 깊이로 형성될 수 있다. 포토 다이오드의 수지 몰딩부가 외부광 차단 부재(24)에 삽입되면, 수지 몰딩부의 측면은 표시장치(20)의 커버 또는 케이스 부품(23)에 의해 외부광으로부터 차단되고 수지 몰딩부의 상단에 형성된 볼록 렌즈면에서 적어도 일부가 노출된다.Referring to Fig. 3, the photodiode of the infrared
도 4는 본 발명의 적외선 수신 장치에서 외부광 차단 원리를 보여 주는 도면이다. 4 is a diagram showing an external light blocking principle in the infrared ray receiving apparatus of the present invention.
도 4를 참조하면, 포토 다이오드의 수광면과 외부 광원(30)의 차단 거리인 빗변 길이 p = h/sinθ 이다. 포토다이오드의 두께가 D이고, 광차단 커버(22)의 길이 또는 삽입공(24)의 깊이가 d일 때 도 4에서 D/d ≤ tanθ를 충족하는 d에서 외부 광원(30)으로부터 포토다이오드의 수광면에 입사되는 빛을 차단할 수 있다. 포토다이오드의 상용 제품의 D가 D = 5.4mm 일 때 배경 기술에서 설명된 바와 같이 적외선 수신 장치(21)가 사용되는 실내 환경에서 d가 3 mm 이상이면 외부광은 포토 다이오드의 수광면에 거의 입사되지 않는다.Referring to FIG. 4, the hypotenuse length p = h / sin?, Which is the blocking distance between the light receiving surface of the photodiode and the
도 4에서 수광면의 볼록 렌즈 면 앞으로 돌출되는 커버 길이(cover length) d는 3mm로 예시되어 있으나 이에 한정되지 않는다. 외부광의 세기는 1/p2의 비율로 감소되므로 외부광 노이즈의 영향이 없는 광원의 세기를 알 수 있다. 따라서, 외부 광원(30)의 높이와 광원의 세기를 알면 p를 알 수 있으므로 적외선 수신 장치(21)에서 외부광을 차단할 수 있는 커버 길이 d를 산출할 수 있다. In FIG. 4, the cover length d protruding forward from the convex lens surface of the light receiving surface is 3 mm, but is not limited thereto. Since the intensity of the external light is reduced at a rate of 1 / p 2 , the intensity of the light source without influence of external light noise can be known. Accordingly, since the p is known by knowing the height of the
전술한 외부광 차단 부재(22, 24)의 직선 상단부 길이는 커버 길이 d로 설정된다. 도 4와 같이, 외부광 차단 부재(22, 24)의 일측 끝단은 포토 다이오드의 수광면 상단 볼록 렌즈면 앞으로 더 돌출될 수 있다.The length of the straight upper end of the external
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the detailed description of the specification, but should be defined by the claims.
10 : 표시패널 20 : 표시장치
21 : 적외선 수신 장치 22, 24 : 외부광 차단 부재
23 : 표시장치의 커버 또는 케이스 30 : 외부 광원10: display panel 20: display device
21: infrared
23: cover or case of display device 30: external light source
Claims (3)
포토 다이오드(21); 및
상기 포토 다이오드(21)의 수광면 일부를 차폐하는 외부광 차단 부재를 포함하고,
상기 수광면의 측면과 상기 수광면의 상단에 형성된 볼록 렌즈면 앞으로 상기 외부광 차단 부재가 돌출되고,
상기 수광면의 상단에 형성된 볼록 렌즈 면은 외부에 노출되고,
상기 포토 다이오드(21)는 다이오드 칩을 내장한 수지 몰딩부를 포함하고,
상기 외부광 차단 부재는 상기 수지 몰딩부의 측면을 감싸는 광차단 커버(22) 또는 상기 수지 몰딩부가 삽입되는 삽입공(24)을 포함하고,
상기 포토다이오드(21)의 두께가 5.4mm 이면, 상기 광차단 커버(22)의 길이 또는 상기 삽입공(24)의 깊이가 3 mm 이상인 것을 특징으로 하는 유저 인터페이스 장치의 적외선 수신 장치.
An infrared receiver of a user interface device used in an indoor environment,
A photodiode 21; And
And an external light blocking member for shielding a part of the light receiving surface of the photodiode (21)
The external light blocking member protrudes from a side surface of the light receiving surface and a convex lens surface formed at an upper end of the light receiving surface,
The convex lens surface formed on the upper end of the light receiving surface is exposed to the outside,
The photodiode 21 includes a resin molding portion having a diode chip therein,
Wherein the external light blocking member includes a light shielding cover (22) surrounding the side surface of the resin molding part or an insertion hole (24) into which the resin molding part is inserted,
Wherein the length of the light blocking cover (22) or the depth of the insertion hole (24) is 3 mm or more if the thickness of the photodiode (21) is 5.4 mm.
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