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KR20090105154A - 광 포인팅 장치 및 광 포인팅 장치를 이용한 클릭 인식방법 - Google Patents

광 포인팅 장치 및 광 포인팅 장치를 이용한 클릭 인식방법 Download PDF

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Publication number
KR20090105154A
KR20090105154A KR1020080030438A KR20080030438A KR20090105154A KR 20090105154 A KR20090105154 A KR 20090105154A KR 1020080030438 A KR1020080030438 A KR 1020080030438A KR 20080030438 A KR20080030438 A KR 20080030438A KR 20090105154 A KR20090105154 A KR 20090105154A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
finger
image
click
movement
detecting
Prior art date
Application number
KR1020080030438A
Other languages
English (en)
Inventor
안건준
배환수
Original Assignee
크루셜텍 (주)
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 크루셜텍 (주) filed Critical 크루셜텍 (주)
Priority to KR1020080030438A priority Critical patent/KR20090105154A/ko
Priority to CNA2009101271546A priority patent/CN101551716A/zh
Priority to US12/403,854 priority patent/US8270677B2/en
Priority to EP09155473A priority patent/EP2107445A1/en
Priority to JP2009067275A priority patent/JP5344960B2/ja
Publication of KR20090105154A publication Critical patent/KR20090105154A/ko

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Abstract

광 포인팅 장치의 감지 영역 상에서 클릭에 대응하는 손가락의 움직임을 감지하기 위한 클릭 인식 방법은 감지 영역을 통해서 손가락의 이미지를 받아들이는 단계, 손가락의 이미지 변화를 감지하는 단계, 이미지 변화로부터 상기 손가락의 수평 이동을 분석하는 단계, 및 손가락의 수평 이동이 소정의 범위 내에 있는 경우에 클릭 신호를 생성하는 단계를 포함한다.
광 포인팅 장치, 클릭, 수평 이동

Description

광 포인팅 장치 및 광 포인팅 장치를 이용한 클릭 인식 방법{OPTICAL POINTING DEVICE AND METHOD OF DETECTING CLICK EVENT IN OPTICAL POINTING DEVICE}
본 발명은 광 포인팅 장치를 포함하는 단말기에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 별도의 버튼을 사용하지 않고 광 포인팅 장치를 이용하여 클릭 이벤트를 감지할 수 있는 클릭 인식 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 휴대폰이나 PDA(Personal Digital Assistants)와 같은 개인 휴대 단말기는 키패드를 이용한 사용자 인터페이스를 채용하고 있으며, 숫자 및 문자를 입력하기 위한 복수개의 버튼과 방향 버튼으로 구성된 키패드를 구비하고 있다.
근래에 들어 WIBRO(Wireless Broadband) 서비스 등과 같은 무선 인터넷 서비스가 상용화됨에 따라, 개인 휴대 단말기에도 마이크로소프트의 윈도우(TM)와 같이GUI(Graphical User Interface)를 지원하는 운영체제가 채용되고 있다.
또한, 기술의 발달과 더불어 개인 휴대 단말기에서도 개인컴퓨터용 마우스와 같은 포인팅 장치가 사용되고 있으며, 그러한 기술에 대해서는 미국특허출원 10/579,702 및 11/189,656에 이미 기재되어 있다.
종래의 개인 휴대 단말기에 사용되는 광 포인팅 장치는 일반적으로 포인터 및 커서를 이동 시킬 수만 있다. 따라서 사용자는 광 포인팅 장치를 이용하여 포인터 또는 커서를 원하는 위치로 옮긴 후, 광 포인팅 장치 주변 또는 하부에 제공되는 별도의 버튼을 눌러 소위 "클릭" 또는 "더블 클릭"을 수행할 수가 있다. 여기서 버튼은 기계적 버튼 또는 전기적 버튼과 같은 다양한 버튼이 사용될 수가 있다.
하지만, 별도의 버튼을 클릭하지 않고서도 광 포인팅 장치 상에서 손가락의 수직 운동(Z-축 상의 운동)으로 클릭과 유사한 결과를 얻기 위한 기술이 개시되어 있다. 예를 들어, 미국특허 7,313,255(2007. 12. 25. 등록)이 있다.
미국특허 7,313,255를 보면, "SYSTEM AND METHOD FOR OPTICALLY DETECTING A CLICK EVENT"에 관한 기술이 개시되어 있다. 상기 미국특허를 보면, 광 포인팅 장치는 감지 영역(sensing area) 상에서의 손가락 움직임으로부터 손가락 움직임을 인지하게 된다. 상기 장치는 상기 감지 영역에서 손가락 일부의 이미지를 받아들이며, 상기 이미지에서 다수개의 이미지 신호들(image signals)를 생성하고, 다수개의 이미지 신호들로부터 손가락의 클릭 움직임을 감지할 수 있다. 특히, 이미지 신호들로부터 얻어지는 트랙 퀄리티(tracking quality)가 감소하면 손가락의 올림(lift up)으로 판단하고, 트랙 퀄리티가 증가하면 손가락의 내림(put down)으로 판단한다.
상기 미국특허에서는 손가락 올림이 감지된 후 손가락 내림이 감지되면, 손가락 올림과 내림 간의 시간 간격이 소정의 시간 범위 내(예를 들어, 0.1~0.3초)에 있는지 판단한다. 만약 손가락 올림과 내림 간의 시간이 해당 시간 범위 내에 있으 면, 클릭으로 간주할 수 있다.
그런데, 손가락이 수직운동(Z-축 상의 운동)과 동시에 수평운동(X-Y평면상의 운동)을 하는 경우가 있다. 이러한 운동을 하는 사용자의 의도는 클릭 동작을 하려는 것이 아니라, 커서 이동 동작 중에 손가락이 이미지 감지 영역(이미지 입력 창:2.2mm by 2.2mm)을 벗어나게 되어, 손가락을 이미지 창 위로 재 위치 시키면서 동시에 커서 이동을 시키려는 것이다. 예를 들어 스크롤링(scrolling) 동작 중에는 이러한 동작은 반복하여 일어나게 된다. 상기 미국특허는 클릭동작을 오직 손가락의 수직운동(Z축 상의 운동)만을 고려하여 클릭여부를 판단하므로 수직운동(Z축 상의 운동)과 동시에 수평운동(X-Y평면 상의 운동)이 수반되는 경우에도 사용자가 의도하지 않은 클릭 이벤트가 일어나게 되는 문제점이 있다. 즉, 상기 미국특허에서 정의된 프로세스에 따르면, 스크롤링을 위한 손가락 움직임과 클릭을 위한 손가락 움직임을 혼동할 수가 있다.
본 발명은 별도의 버튼을 사용하지 않고도 광 포인팅 장치 상에서의 손가락 움직임만으로 클릭을 감지하되, 포인터 이동을 위한 손가락 움직임과 클릭을 위한 손가락 움직임을 구분할 수 있는 클릭 인식 방법을 제공한다.
본 발명은 포인터 이동을 위한 손가락 움직임과 클릭을 위한 손가락 움직임을 구분할 수 있는 다양한 클릭 인식 방법을 제공한다.
본 발명의 예시적인 일 실시예에 따르면, 광 포인팅 장치는 감지 영역 상에서 손가락의 움직임을 감지하며, 광 포인팅 장치에서 클릭을 인식하는 방법은 감지 영역을 통해서 손가락의 이미지를 받아들이는 단계, 손가락의 이미지 변화를 감지하는 단계, 이미지 변화로부터 손가락의 수평 이동을 분석하는 단계, 및 손가락의 수평 이동(horizontal movement)이 소정의 범위 내에 있는 경우에 클릭 신호를 생성하는 단계를 포함한다.
광 포인팅 장치는 이미지 변화, 예를 들어 광량 또는 이미지 품질의 변화로부터 손가락의 수직 운동(Z-축 상의 운동)을 감지할 수 있으며, 손가락의 수직 운동이 클릭을 위한 것이지 아니면 커서 이동을 위한 손가락 수평 운동(X-Y평면상의 운동) 중에 손가락을 손가락 감지영역 위에 재 위치시키기 위한 것인지를 구분하기 위해 손가락의 수평 이동이 소정의 범위 내에 있는지 판단할 수 있다. 만약, 손가락의 수직 운동(Z-축 상의 운동)에 대응하는 이미지 변화가 감지되더라도, 손가락의 수평 운동(X-Y평면상의 운동)이 소정의 범위 내에 있지 않는 경우, 즉 손가락이 좌우 또는 상하로 움직이고 있다고 판단되면, 이때 광 포인팅 장치는 클릭 이벤트가 아니라고 판단할 수 있다.
따라서 사용자가 포인터나 커서를 움직이기 위해 손가락을 수평하게 움직이면서 반복적으로 감지 영역을 터치하여도 이를 클릭과 구분할 수 있으며, 의도하지 않는 클릭 또는 더블 클릭으로 인해 광 포인팅 장치를 포함하는 장치에서 의도하지 않은 동작이 일어나는 것을 방지할 수 있다.
또한, 클릭을 손가락의 내림(put down)으로 시작하고 손가락의 올림(lift up)으로 끝나는 동작으로 정의함으로써 실제 컴퓨터 마우스에서의 클릭과 동일한 개념과 일치시킬 수 있으며, 사용자는 혼란 없이 광 포인팅 장치를 용이하게 사용할 수 있다.
손가락의 내림 및 올림은 광량 또는 이미지 퀄리티에 의해 인지될 수 있다. 예를 들어 광량에 대응하는 셔터 값의 증감에 따라 손가락의 내림 또는 올림을 감지할 수 있으며, 이미지 센서부를 통해 감지되는 표면 선명도(surface quality)의 증감을 이용하여 손가락의 내림 및 올림을 감지할 수 있다. 또한, 경우에 따라서는 셔터 값 및 표면 선명도 등 관련된 수치를 함께 비교할 수 있으며, 이들을 조합하여 손가락의 내림 및 올림을 종합적으로 판단할 수가 있다.
광 포인팅 장치에서 이미지 센서부는 1초에도 여러 번 이미지를 획득하며, 현재 얻어지는 손가락 이미지와 이전의 손가락 이미지를 비교할 수가 있다. 이때 현재 손가락 이미지와 바로 전 또는 몇 회 전 손가락 이미지를 비교할 수 있으며, 매번 이미지의 이동 변위(Δx, Δy)를 산출할 수가 있다. 이때 이동 변위를 산술적으로 더하거나 별도의 기준으로 가공하여 손가락의 이동량을 계산할 수 있다.
이때 손가락의 이동량을 계산하는 시간적 기준은 손가락의 내림에서부터 올림까지 또는 올림에서부터 내림까지의 시간 또는 그 동안 일부로 정해질 수 있으며, 이동 변위를 계산하는 방법 역시 산술적으로 더하거나 절대값을 더하는 등 다양한 방법이 사용될 수 있다.
발명의 예시적인 일 실시예에 따르면, 광 포인팅 장치는 손가락 움직임을 감지하기 위한 감지부, 감지부 상의 손가락을 향해 빛을 공급하는 광원부, 손가락에 의해서 감지부를 통해 반사된 빛을 수광하여 손가락에 대응하는 이미지를 생성하는 이미지 센서부, 및 손가락 이미지 변화로부터 손가락의 수평 움직임 또는 클릭 움직임을 구분하는 제어부를 구비한다.
상기 제어부는 손가락의 이미지 변화를 감지하고, 이미지 변화로부터 손가락의 수평 이동을 분석하고, 손가락의 수평 이동이 소정의 범위 내에 있는 경우에 클릭 신호를 생성할 수 있다.
본 발명의 광 포인팅 장치는 별도의 버튼 누름 없이도 클릭을 감지할 수 있으며, 포인터나 커서를 움직이기 위해 광 포인팅 장치의 감지 영역을 반복적으로 터치하는 것과 클릭을 위한 손가락의 수직 이동을 더 효율적으로 구분할 수가 있다.
또한, 단순한 싱글 클릭(single click) 외에도 더블 클릭(double click)에도 적용될 수가 있으며, 여러 번 클릭하는 경우에 대해서도 클릭과 이동의 선별을 용이하게 할 수가 있다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 포인팅 장치가 장착된 단말기의 사시도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 포인팅 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 광 포인팅 장치(100)가 단말기(10)의 키 패드 주변에 장착되어 있으며, 소위 내비게이션 키를 대신하여 디스플레이 창에 표시된 포인터나 커서를 옮기기 위한 용도로 사용될 수 있다.
단말기(10)는 본체(20) 및 본체(20)의 상부에 힌지 결합된 폴더(30)를 포함하며, 본체(20) 상부로 광 포인팅 장치(100)의 커버 글래스 상으로 감지 영역(124)이 노출된다. 사용자는 손가락을 감지 영역(124) 상에 올려 놓고 상하 또는 좌우로 손가락 끝을 이동시킬 수 있으며, 이러한 손가락 수평 이동으로 포인터 또는 커서를 움직이거나 메뉴의 선택을 원하는 방향으로 이동시키며 변경시킬 수가 있다.
본 실시예에서는 휴대폰에 대응하는 단말기를 예를 들어 설명하지만, 본 발명의 다른 실시예에 따르면 광 포인팅 장치는 멀티미디어 플레이어, 내비게이션 장치, 노트북 컴퓨터, 컴퓨터 주변기기 또는 기타 장치 등에 광범위하게 사용될 수가 있다.
도 2를 참조하면, 광 포인팅 장치(100)는 광원부(110), 감지부(120), 이미지 센서부(140) 및 제어부(150)를 포함한다. 감지부(120)는 감지 영역(124)을 제공하며, 사용자는 손가락을 커버 글래스(122), 즉 감지 영역(124) 상에 올려 놓고 원하는 방향으로 손가락이나 기타 신체 부위를 이동시킬 수가 있다. 참고로, 본 명세서에서 "손가락"은 일반적인 손가락 외에도 신체의 다른 부위로 이해될 수 있으며, 굳이 신체가 아니라도 감지 영역 상에서 움직임을 파악 가능하게 할 수 있는 다른 대체 가능한 물체가 될 수도 있다.
광원부(110)는 발광 다이오드(LED)와 같은 광원(112) 및 광원 가이드(114)를 포함한다. 광원 가이드(114)는 도파로로서 광원(112)으로부터 발광된 빛을 커버 글래스(122)로 전달할 수 있다. 상기 광원 가이드(114)는 투광성 재질로 형성되어 전반사를 이용하지만, 경우에 따라서는 일반적인 거울 또는 반사체를 사용할 수 있다. 또한, 광원부는 광원 가이드를 포함하지 않을 수 있으며, 굴절 없이 빛을 바로 커버 글래스로 향하게 할 수도 있다.
감지부(120)는 커버 글래스(122)를 포함하며, 커버 글래스(122)를 이용하여 손가락의 움직임을 감지하기 위한 감지 영역(124)을 제공한다. 감지 영역(124)은 평판형의 커버 글래스(122) 상에 제공될 수 있지만, 경우에 따라서는 렌즈 형상의 글래스 상에 제공될 수 있으며, 커버 글래스 없이도 후술하는 도파관(130) 일부를 직접 노출시켜 감지 영역을 제공할 수 있다.
본 실시예에서, 광원부(110)에서 커버 글래스(122)로 빛을 공급하면, 손가락에 의해서 빛이 반사되고, 반사된 빛은 도파관(130)을 통해서 이미지 센서부(140)로 전달된다. 도파관(130)은 손가락으로부터 반사된 빛을 이미지 센서까지 전달하는 기능을 할 수 있으며, 빛을 집광하여 이미지 촬상을 보조할 수 있고, 중간의 노이즈 광을 제거하여 이미지 센서부(140) 상에 맺히는 영상의 선명도를 증가시킬 수가 있다.
이미지 센서부(140)는 제조업체의 설계에 따라 이미지 정보 외에도 다양한 참고 값을 제공할 수가 있다. 예를 들어, 셔터 값, 셔터 스피드, 표면 선명도, 방향도 등이 이에 해당한다. (여기까지)
아바고 테크놀로지(Avago Technologies)가 제공하는 ADNS-3040(모델명) 이미 지 센서의 경우, 셔터 값(shutter value)은 이미지 센서로 전달되는 광량에 따라 조절될 수 있는 값으로서, 광량이 증가하면 감소하여 이미지가 너무 밝게 출력되는 것을 보정할 수 있고, 광량이 감소하면 증가하여 이미지가 너무 어둡게 출력되는 것을 보정할 수 있다. 이때 셔터 값은 이미지 센서의 칩에서 함께 제공되며, 실내의 일반적인 사용 환경에서는 제어부(150)는 셔터 값이 증가하는 것에 대응하여 손가락 올림을 기대할 수 있으며, 셔터 값이 감소하는 것에 대응하여 손가락 내림을 기대할 수 있다.
그러나, 야외의 태양광 아래에서 셔터 값의 경향은 반대가 될 수 있다. 예를 들어, 이미지 센서로 전달되는 광량은 광 포인팅 장치 자체의 광원보다는 태양광의 영향을 크게 받아 손가락이 이미지 창을 가리는 경우 셔터 값(Shutter value)은 크게 증가할 수 있으며, 반대로 손가락이 이미지 창에서 제거되는 경우 셔터 값은 크게 감소할 수 있다. 따라서 이 때에는 셔터 값이 과도하게 증가하는 것에 대응하여 손가락 내림을 기대할 수 있으며, 셔터 값이 과도하게 감소하는 것에 대응하여 손가락 올림을 기대할 수 있다.
또한, 표면 선명도(surface quality)는 이미지 센서에 의해서 감지되는 이미지의 선명도와 관계가 있는 값으로서, 이미지의 콘트라스트(contrast) 등을 비교하여 선명도가 결정될 수 있다. 손가락 내림에 대응하여 손가락 지문(ridges)이 선명하게 획득되면 표면 선명도가 증가할 수 있으며, 손가락 올림에 대응하여 아웃 포커싱(out focusing)에 의해 손가락 지문이 불분명하게 획득되면 표면 선명도가 감소할 수가 있다. 따라서 수치화된 표면 선명도가 이미지 센서부로부터 출력될 수 있으며, 이 값을 통해 손가락의 내림 또는 올림을 간접적으로 기대할 수가 있다. 또한 이와 같은 표면 선명도는 셔터 값에 비해 주위 광량의 영향을 상대적으로 적게 받아, 태양광 아래에서도 실내 일반적인 사용환경에서와 마찬가지로 손가락이 이미지감지 영역에 접촉하는 상태에서 손가락이 없는 경우 보다 큰 값이 출력된다.(다만, 손가락이 이미지 창에 있는 경우와 없는 경우의 차이는 실내 일반적인 사용환경에서 보다 줄어든다) 참고로 아바고 테크놀로지(Avago Technologies)가 제공하는 ADNS-3040(모델명) 이미지 센서의 경우, 표면 선명도(Surface Quality:SQUAL)은 최소 값 0에서 최대값 167을 가지며, 실내 일반적인 사용환경에서는 대체로 손가락이 이미지 감지 영역에 있는 경우 30이상, 손가락이 이미지 감지 영역에서 제거된 경우 15이하 값이 출력된다.
방향도(unidirectionality)는 손가락 지문의 이동에 따른 방향 인지 가능성에 관한 것으로서, 역시 방향도의 증감에 따른 손가락 내림 및 올림을 간접적으로 기대할 수 있다.
참고로, 셔터 값, 표면 선명도 또는 방향도의 증가 및 감소를 다양하게 측정할 수가 있다. 예를 들어, 셔터 값이 증가하는 것을 절대적 또는 상대적으로 비교할 수가 있는데, 실내 사용환경의 경우, 일반적으로 현재 셔터 값(SVcrr)과 이전 셔터 값(SVpst)을 비교하여, 그 비율(SVr=SVcrr/SVpst)이 소정의 제1 상한 기준(ex 약 2배) 이상이면 손가락 올림으로 감지할 수 있으며, 그 비율(SVr)이 소정의 제1 하한 기준(ex 약 0.5배) 이하이면 손가락 내림으로 감지할 수 있다. 이렇게 상대적으로 비교하는 것은 표면 선명도 및 방향도 등에서도 적용될 수가 있다.
또한, 상술한 바와 같이, 실외 사용환경의 경우 셔터 값이 크게 증감할 수 있으며, 셔터 값이 과도하게 증감하는 경우에 대비하여 외부 태양광이 있음을 가정하고, 이때에는 손가락 올림과 내림을 다르게 판단할 수 있다. 예를 들어, 실외 태양광 하에서 셔터 값이 적어도 손가락 올림에서 셔터 값이 1/5배로 감소하거나, 손가락 내림에서 셔터 값이 5배로 증가하는 하는 것을 가정할 수 있다. 물론, 이때 실외/실내를 구분하는 셔터 값 비율의 기준은 설계자의 선택에 따라 다양하게 선택될 수 있다. 예를 들어, 상기 기준에 따르면, 현재 셔터 값(SVcrr)과 이전 셔터 값(SVpst)을 비교하여, 그 비율(SVr=SVcrr/SVpst)이 소정의 제2 상한 기준보다 크면(ex. > 5), 그 값이 상기 제1 상한 기준인 2보다 크더라도 손가락 내림으로 감지할 수 있으며, 그 비율(SVr)이 소정의 제2 하한 기준보다 작으면(ex. <1/5), 그 값이 상기 제1 하한 기준인 1/2보다 작더라도 손가락 올림으로 감지할 수 있다.
본 명세서에서는 셔터 값을 기준으로 설명하지만, 본 발명은 셔터 값의 처리에 한정되지 아니하며, 상기 셔터 값, 표면 선명도 및 방향도 외에 다양한 값을 이용하여 손가락 내림 및 올림을 감지할 수 있다.
도 3은 실내 일반적인 사용환경에서의 손가락 내림 및 올림에 대응하여 변화하는 셔터 값을 설명하기 위한 그래프이며, 도 4는 실내 일반적인 사용환경에서의 광 포인팅 장치에서 클릭에 대응하여 나타날 수 있는 셔터 값의 변화를 설명하기 위한 그래프이다.
도 3을 참조하면, 실내 조건임을 가정할 때, 감지 영역(124) 상에서 손가락이 주기적으로 수직 방향 운동, 즉 Z-축 방향 운동을 하면, 광 포인팅 장치는 셔터 값 변화를 감지하여 손가락 내림 및 올림을 감지할 수 있다. 예를 들어, 손가락이 올림에서 내림 위치로 이동하면, 셔터 값은 감소할 수 있으며, 손가락이 커버 글래스에 밀착한 상태에서 대략 최소 값을 가질 수 있다. 반대로 손가락이 내림에서 올림 위치로 이동하면 셔터 값은 증가할 수 있으며, 손가락이 커버 글래스에서 일정 거리 멀어지면 셔터 값은 대략 최대 값을 가질 수 있다.
다만, 상술한 바와 같이, 태양 아래의 실외에서는 오히려 손가락 내림인 경우 셔터 값이 증가할 수 있으며, 손가락 올림의 경우 셔터 값이 감소할 수가 있다. 따라서, 셔터 값만으로 손가락 올림 및 내림을 판단할 때 셔터 값의 증가 혹은 감소만을 고려해서는 안 된다. 이에 관해서는 아래에서 다시 설명한다.
도 4를 참조하면, 상술한 바와 같이, 셔터 값 비율(SVcrr/SVpst)의 급격한 감소(ex. SVr<1/2)를 통해, 손가락 내림을 인식할 수 있으며, 손가락 내림에 대응하는 시간(T1)을 확인한다. 또한, 계속적으로 셔터 값 비율(SVcrr/SVpst)의 급격한 증가(ex. SVr>2)가 감지되면, 손가락 올림을 인식할 수 있으며, 손가락 올림에 대응하는 시간(T2)을 확인할 수 있다.
이때 손가락 올림의 시간(T2)과 손가락 내림의 시간(T1)의 차이(ΔT1)를 산출할 수 있으며, 그 시간 차(ΔT1)가 소정의 범위에 있는지 확인할 수 있다. 예를 들 어, 그 시간 차(ΔT1)가 소정의 시간 범위(ex. 약 0.1초~0.3초)에 있다면 정상적인 클릭임을 1차적으로 확인할 수 있으며, 만약 소정의 시간 범위를 벗어난다면(약 > 0.3초) 클릭이 아닌 멈춤으로 감지할 수가 있다.
또한, 도 4에서 점선으로 표시된 바와 같이, 더블 클릭을 감지할 수도 있다. 예를 들어, 다음의 손가락 내림(T3)과 손가락 올림(T4)을 추가로 감지할 수 있으며, 이때 다음 손가락 내림(T3)과 이전 손가락 올림(T2) 간의 클릭 간 시간 차(ΔT2) 및 다음 손가락 내림(T4)과 다음 손가락 올림(T3) 간의 클릭 지속시간(ΔT3)를 산출할 수 있다.
이때 클릭 간 시간 차(ΔT2)를 통해 클릭 간의 시간 간격을 구할 수 있으며, 클릭 지속시간(ΔT3)을 통해 상기와 같이 정상적인 클릭인지 확인할 수 있다.
도 5는 포인터 이동을 위한 손가락 움직임을 도시한 것이며, 도 6은 클릭을 위한 손가락 움직임을 도시한 것이다.
도 5 및 도 6를 참조하면, 포인터 이동 및 클릭 모두에 대해서도 도 4와 같은 그래프와 같은 셔터 값 변화가 발생할 수 있음을 알 수 있다. 즉, 도 5와 같이, 손가락이 포인터 이동을 위해 감지 영역(124)을 통과해도 셔터 값의 급격한 증가 및 감소가 나타날 수 있으며, 도 6과 같이, 손가락이 클릭을 위해 감지 영역(124) 상에서 이동하여도 셔터의 급격한 증가 및 감소가 나타날 수 있다. 즉, 셔터 값의 변화만으로는 포인터 이동인지 클릭인지 확실히 구별할 수 없는 경우가 발생할 수 있다.
이를 해결하기 위해 다음과 같은 방법이 사용될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 클릭 인식 방법을 설명하기 위한 흐름도이며, 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 클릭 인식 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7을 참조하면, 광 포인팅 장치에서의 클릭 인식 방법은, 감지 영역을 통해서 손가락의 이미지를 획득하는 단계(201), 손가락의 이미지 변화를 감지하는 단계(202), 이미지 변화로부터 손가락의 수평 이동을 분석하는 단계(203) 및 손가락의 수평 이동이 소정의 범위 내에 있는지 판단하고(204), 그 경우에 클릭 신호를 생성하는 단계(205)를 포함한다.
손가락의 이미지를 획득하는 단계(201)는 이미 도2 및 관련된 메커니즘에서 설명한 바와 같으며, 손가락의 이미지 변화를 감지하는 단계(202)는 도 4 및 관련된 설명을 통해 이해할 수 있다.
즉, 셔터 값의 급증 및 급감을 통해 각각 손가락 내림 및 올림이 감지되더라도, 손가락 이동량의 통해 수평 이동(horizontal movement)를 측정하고, 이를 소정의 비교 값과 비교할 수 있다.
구체적으로, 도 9에 도시된 바와 같이, 손가락 내림 시간(T1) 및 손가락 올림 시간(T2) 사이에는 수없이 많은 시간 단위 간격으로 구분될 수 있으며, 이미지 센서 및 제어부는 각 시간 단위 간격으로 현재 이미지와 이전 이미지를 비교하여 이미지 변화 값을 산출할 수 있다. 예를 들어, 손가락 지문(ridges)을 비교하여 지문의 이동 변위를 각 시간 단위 간격으로 산출할 수 있으며, 이는 손가락의 각 변위량(Δxn, Δyn)으로 대표될 수 있다.
수평 이동 (D) = ∑|Δxn| + ∑|Δyn|
수평 이동 (D) = ∑ (|Δxn|2 + |Δyn|2)1/2
수평 이동 (D) = ∑(Δxn) + ∑(Δyn)
상기 수학식 1 내지 3은 손가락의 변위량(Δxn, Δyn)으로, 손가락 내림 시간(T1) 및 손가락 올림 시간(T2) 간의 클릭 지속시간(ΔT1) 동안 손가락의 이동량을 산출하기 위한 방법 중 몇 가지 예를 기재한 것이다. 손가락 이동량은 상기 방법을 통해 산출될 수 있으며, 그 외에도 다양한 논리를 통해 산출될 수가 있다.
산출된 손가락의 수평 이동(D)이 정해지 범위(DL≤D≤DH)에 있는지 확인할 수 있으며(204), 그 결과 정해진 범위 내에 있으면 이동량이 작은 것으로 파악하고 포인터 이동이 아닌 클릭으로 판단하여 클릭 신호를 생성할 수 있다(205). 일반적 으로 수평 이동의 경계 중 하한이 DL은 0(zero)가 될 수 있다.
또한, 점선으로 도신된 바와 같이, 클릭 신호를 생성한 후, 다음 클릭 이벤트를 감지하기 위한 과정을 반복할 수 있으며, 상술한 더블 클릭이나 그 이상의 멀티 클릭을 감지할 수 있다.
도 8을 참조하면, 광 포인팅 장치에서의 클릭 인식 방법은, 감지 영역을 통해서 손가락의 이미지를 획득하는 단계(301), 손가락 내림을 인식하는 단계(302), 손가락 내림 시간(T1)을 확인하는 단계(303), 손가락 올림이 발생하였는지 판단하고(304) 이후에 손가락 올림이 인식되면(305), 손가락 올림 시간(T2)을 확인하는 단계(306)를 포함한다.
상술한 바와 같이, 셔터 값 등의 비교에 따라 손가락 올림 및 내림을 감지할 수 있으며, 실내 및 실외 조건에 따라 셔터 값에 따른 손가락 내림과 올림의 조건을 달리 할 수가 있다. 이에 대해서는 [표 1]에서 설명한 내용을 참조할 수 있을 것이다.
만약 클릭 지속 시간(ΔT1)이 소정의 시간 범위(TL≤ΔT1≤TH)에 있는지 확인한 후(307), 클릭 지속 시간(ΔT1)이 소정의 시간 범위 내에 있으면 수평 이동(D)을 분석하겠지만, 소정의 시간 범위 외에 있다면 수평 이동(D)을 분석하지 않고 다음 클릭이 발생할 때까지 기다릴 수 있다.
클릭 지속 시간(ΔT1)이 소정의 시간 범위 내에 있다면, 수평 이동(D)을 분 석하는데, 상술한 방식으로 산출된 수평 이동(D)이 정해지 범위(DL≤D≤DH)에 있는지 확인할 수 있으며(308), 그 결과 정해진 범위 내에 있으면 이동량이 작은 것으로 파악하고 포인터 이동이 아닌 클릭으로 판단하여 클릭 신호를 생성할 수 있다(309). 하지만, 산출된 수평 이동(D)이 정해지 범위(DL≤D≤DH) 내에 있지 않으면 이동량이 큰 것으로 파악하고(도 5 참조) 클릭이 아닌 포인터 이동으로 판단하여 클릭 신호를 생성하지 않을 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 포인팅 장치가 장착된 단말기의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 포인팅 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 3은 손가락 내림 및 올림에 대응하여 변화하는 셔터 값을 설명하기 위한 그래프이다.
도 4는 광 포인팅 장치에서 클릭에 대응하여 나타날 수 있는 셔터 값의 변화를 설명하기 위한 그래프이다.
도 5는 포인터 이동을 위한 손가락 움직임을 도시한 도면이다.
도 6은 클릭을 위한 손가락 움직임을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 클릭 인식 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 클릭 인식 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10：단말기 20：본체
30：폴더 100：광 포인팅 장치
110：광원부 120：감지부
130：도파관 140：이미지 센서부
150：제어부

Claims (13)

  1. 광 포인팅 장치의 감지 영역 상에서 클릭에 대응하는 손가락의 움직임을 감지하기 위한 클릭 인식 방법에 있어서,
    감지 영역을 통해서 손가락의 이미지를 받아들이는 단계;
    상기 손가락의 이미지 변화를 감지하는 단계;
    상기 이미지 변화로부터 상기 손가락의 수평 이동을 분석하는 단계;
    상기 손가락의 수평 이동이 소정의 범위 내에 있는 경우에 클릭 신호를 생성하는 단계;
    를 구비하는 클릭 인식 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 손가락의 이미지 변화를 감지하는 단계에서, 상기 손가락의 내림 및 올림에 대응하는 수직 이동을 판단하는 것을 특징으로 하는 클릭 인식 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 손가락의 이미지 변화를 감지하는 단계에서,
    소정의 시간 단위 간격으로 현재 셔터 값(SVcrr) 및 이전의 셔터 값(SVpst)을 비교하고, 상기 이전 셔터 값에 대한 현재 셔터 값의 비율(SVr=SVcrr/SVpst)이 1보다 작은 제1 하한 기준보다 작으면 손가락 내림으로 판단하고, 상기 비율(SVr)이 1보다 큰 제1 상한 기준보다 크면 손가락 올림으로 판단하는 것을 특징으로 하는 클릭 인식 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 손가락의 이미지 변화를 감지하는 단계에서,
    상기 제1 하한 기준보다 작은 제2 하한 기준 및 상기 제1 상한 기준보다 큰 제2 상한 기준을 정의하며,
    상기 이전 셔터 값에 대한 현재 셔터 값의 비율(SVr=SVcrr/SVpst)이 제2 하한 기준보다 작으면 손가락 올림으로 판단하고, 상기 비율(SVr)이 제2 상한 기준보다 크면 손가락 내림으로 판단하는 것을 특징으로 하는 클릭 인식 방법.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 손가락의 이미지 변화로부터 상기 손가락의 내림을 감지하고 상기 내림 이후에 상기 손가락의 올림을 감지하는 경우에만 대응하여, 상기 클릭 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 클릭 인식 방법.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 손가락의 내림 및 올림 간의 시간 간격을 산출하는 단계 및
    상기 산출된 시간 간격이 소정의 시간 범위 내에 있는지 판단하는 단계를 더 포함하며,
    상기 산출된 시간 간격이 소정의 시간 범위 내에 있는 경우 상기 클릭 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 클릭 인식 방법.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 손가락의 내림 및 올림 간의 시간 간격을 산출하는 단계를 더 포함하며,
    상기 산출된 시간 간격 전부 또는 일부에 대해서, 상기 손가락의 수평 이동을 분석하는 것을 특징으로 하는 클릭 인식 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 손가락의 이미지 변화를 감지하는 단계에서, 소정의 시간 단위 간격으로 손가락의 이미지를 이전의 손가락 이미지와 비교하고, 상기 비교를 통해 손가락의 수평 이동 변위를 산출하며,
    상기 이미지 변화로부터 상기 손가락의 수평 이동을 분석하는 단계에서는, 상기 이동 변위의 절대값을 이용하여 상기 손가락의 수평 이동을 분석하는 것을 특징으로 하는 클릭 인식 방법.
  9. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 손가락의 이미지 변화를 감지하는 단계에서,
    소정의 시간 단위 간격으로 손가락 이미지와 이전의 손가락 이미지를 비교하되, 상기 이미지 변화는 광량 또는 이미지 품질에 의해 결정되는 셔터 값, 셔터 스피드, 표면 선명도, 방향도 중 적어도 하나를 고려하여 결정되는 것을 특징으로 하는 클릭 인식 방법.
  10. 손가락 움직임을 감지하기 위한 감지 영역을 제공하는 감지부;
    상기 감지부 상의 손가락을 향해 빛을 공급하는 광원부;
    상기 손가락에 의해서 상기 감지부를 통해 반사된 빛을 수광하여 상기 손가락에 대응하는 이미지를 생성하는 이미지 센서부; 및
    상기 손가락 이미지 변화로부터 상기 손가락의 수평 움직임 또는 클릭 움직임을 구분하는 제어부;를 구비하며,
    상기 제어부는 상기 손가락의 이미지 변화를 감지하고, 상기 이미지 변화로부터 상기 손가락의 이동을 분석하고, 상기 손가락의 수평 이동이 소정의 범위 내에 있는 경우에 클릭 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 광 포인팅 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 손가락의 이미지 변화로부터 상기 손가락의 내림을 감지하고, 상기 내림 이후에 상기 손가락의 올림을 감지하는 경우에만 상기 클릭 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 광 포인팅 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 제어부는 소정의 시간 단위 간격으로 얻어지는 손가락 이미지와 이전의 손가락 이미지를 비교하고, 상기 비교를 통해 손가락의 수평 이동 변위를 산출하고, 상기 이동 변위의 절대값을 이용하여 상기 손가락의 수평 이동을 분석하는 것을 특징으로 하는 광 포인팅 장치.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 제어부는 소정의 시간 단위 간격으로 얻어지는 손가락 이미지와 이전의 손가락 이미지를 비교하되, 상기 이미지 변화는 광량 또는 이미지 품질에 의해 결정되는 셔터 값, 표면 선명도, 방향도 중 적어도 하나를 고려하여 결정되는 것을 특징으로 하는 광 포인팅 장치.
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Patent event date: 20080401

PA0201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20090525

Patent event code: PE09021S01D

AMND Amendment
PG1501 Laying open of application
E601 Decision to refuse application
PE0601 Decision on rejection of patent

Patent event date: 20091124

Comment text: Decision to Refuse Application

Patent event code: PE06012S01D

Patent event date: 20090525

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event code: PE06011S01I

J201 Request for trial against refusal decision
PJ0201 Trial against decision of rejection

Patent event date: 20100125

Comment text: Request for Trial against Decision on Refusal

Patent event code: PJ02012R01D

Patent event date: 20091124

Comment text: Decision to Refuse Application

Patent event code: PJ02011S01I

Appeal kind category: Appeal against decision to decline refusal

Decision date: 20110929

Appeal identifier: 2010101000546

Request date: 20100125

AMND Amendment
PB0901 Examination by re-examination before a trial

Comment text: Amendment to Specification, etc.

Patent event date: 20100224

Patent event code: PB09011R02I

Comment text: Request for Trial against Decision on Refusal

Patent event date: 20100125

Patent event code: PB09011R01I

Comment text: Amendment to Specification, etc.

Patent event date: 20090724

Patent event code: PB09011R02I

B601 Maintenance of original decision after re-examination before a trial
PB0601 Maintenance of original decision after re-examination before a trial
J301 Trial decision

Free format text: TRIAL DECISION FOR APPEAL AGAINST DECISION TO DECLINE REFUSAL REQUESTED 20100125

Effective date: 20110929

PJ1301 Trial decision

Patent event code: PJ13011S01D

Patent event date: 20110929

Comment text: Trial Decision on Objection to Decision on Refusal

Appeal kind category: Appeal against decision to decline refusal

Request date: 20100125

Decision date: 20110929

Appeal identifier: 2010101000546