KR101069992B1 - 레이저를 이용한 디지털 입력 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 데이터 입력 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 데이터 입력판으로 조사되는 레이저 광이 데이터 입력판에서 반사되는 위치를 판단하여 데이터 입력판에 데이터를 입력하는 방법 및 그 장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 데이터 입력 장치는 데이터 입력판의 종류에 상관없이 다양한 입력판에 다양한 데이터를 용이하게 입력할 수 있다. 또한 본 발명에 따른 데이터 입력 장치는 수광되는 레이저 광의 조사 시간과 레이저 광의 도달 시간 차이에만 기초하여 사용자가 입력한 데이터를 인식함으로써, 데이터를 인식하는데 요구되는 프로세스가 간단하며 저렴한 비용으로 데이터 입력 장치를 제작할 수 있다.

데이터 입력, 디지털 입력, 레이저, 사용자 인터페이스

Description

레이저를 이용한 디지털 입력 장치{Apparatus for inputting digital data using laser}

본 발명은 데이터 입력 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 데이터 입력판으로 조사되는 레이저 광이 데이터 입력판에서 반사되는 위치를 판단하여 데이터 입력판에 데이터를 입력하는 방법 및 그 장치에 관한 것이다.

현재 컴퓨터, 핸드폰, PDA 등의 정보기기에서 데이터를 입력하거나 디스플레이 화면에 특정 메뉴를 선택하기 위한 사용자 인터페이스로 키보드, 마우스, 터치스크린 패널, 터치 패드 등이 사용되고 있다.

오랜 전부터 PC 환경에서 많이 사용되던 키보드는 키보드 좌판에 다수의 입력키가 장착되어 있으며 사용자가 직접 다수의 입력키를 선택 입력하여 데이터를 입력하거나 입력된 데이터를 디스플레이부에 출력한다. 한편, 디스플레이부에 디스플레이된 화면에 직접 사용자가 포인팅을 하여 아이콘이나 메뉴바를 클릭하거나 데이터를 입력하도록 하는 마우스는 마우스에 장착되어 있는 트랙볼 또는 시모스 이미지 센서를 이용하여 마우스의 위치 변화를 감지한 후, 감지한 위치 변화에 기초하여 데이터를 입력하도록 작동한다.

마우스의 등장으로 사용자는 다수의 입력키가 복잡하게 배열되어 있는 키보드에 비해 데이터 입력을 보다 수월하게 할 수 있다. 그러나 이는 디스플레이된 화면 상에 정해진 아이콘 또는 메뉴바를 클릭하거나 화면 상에 소정 위치를 포인팅하기 위한 입력만이 용이하며, 사용자가 직접 필기체로 데이터를 입력하기에는 곤란하다는 문제점을 가지고 있다.

이러한 종래 키보드 또는 마우스(이하 종래기술1로 언급함)가 가지는 문제점을 극복하기 위하여, 터치 스크린 패널 또는 터치 패널은 사용자가 디스플레이부에 입력하고자 하는 내용을 스크린 패널 또는 터치 패널에 직접 손이나 전자펜과 같은 입력 수단을 이용하여 입력함으로써, 종래 마우스에 비해 사용자의 필기체 또는 다양한 도형을 보다 용이하게 입력할 수 있다.

터치 스크린 패널 또는 터치 패널은 압력에 반응하는 센서 들을 패널 내부에 촘촘하게 설치해 압력이 가해지는 위치의 좌표를 감지한 압력에 의해 알아내는 방식(일명, 감압식이라 언급됨), 스크린 표면에 전하를 충전하고 그 둘레에 센서들을 설치한 후 접촉시에 전하가 상실된 정도를 감지해 접촉이 이루어진 곳의 위치를 파악하는 방식(일명, 정전식이라 언급됨), 스크린 둘레에서 매트릭스 형태로 적외선을 발생하게 하고 적외선이 가로막히는 위치의 좌표를 알아내는 방식(일명 적외선 방식이라 언급됨)으로 동작한다.

그러나 감압식, 정전식, 적외선 방식 중 하나의 방식으로 대형 터치 스크린 패널 또는 터치 패널(이하 종래기술2로 언급함)을 제작하는 경우 많은 비용이 소요되며, 기술적으로 대형 터치 스크린 패널 또는 터치 패널을 제작하는데 한계를 가 진다.

한국공개특허 제2007-0042858호에 기재되어 있는 디지털 입력 장치(이하 종래기술3이라 언급함)는 펜 형태의 디지털 입력 장치에 관한 것으로, 보다 자세하게는 펜 형태를 취하고 움직임 센서와 가속도 센서를 이용함으로써, 공간의 제약을 받지 않고 편리하게 사용하며 복잡한 입력을 용이하게 할 수 있는 디지털 입력 장치에 관한 것이다. 종래 기술3의 디지털 입력 장치는 임의의 표면과 접촉될 때의 압력을 감지하여 압력감지신호를 발생시키기 위한 압력감지 센서와, 압력감지신호에 따라 구동되고 임의의 표면과 접촉하여 움직이는 입력 정보를 빛의 반사를 이용한 광학방식으로 검출하기 위한 움직임 센서와, 압력감지신호에 따라 구동되고 임의의 표면과 이격된 상태에서의 이동을 감지하여 다음 입력지점까지 이동 정보를 검출하기 위한 가속도 센서와, 가속도 센서 및 움직임 센서로부터 정보를 수신하여 입력범위 및 이동방향, 거리를 판단하고 내장된 기억장치에 저장하는 위치연산수단 및 움직임 센서 및 가속도센서로부터 얻은 정보를 외부의 정보기기와 송수신하기 위한 통신 모듈을 포함하는 것을 기술적 특징으로 하고 있다. 종래 기술3에 따른 디지털 입력 장치는 사용자가 펜 형식으로 조작하여 용이하게 입력하고자 하는 데이터를 입력할 수 있는 장점을 가진다.

그러나 종래기술3에 따른 디지털 입력 장치는 입력판에서 반사되는 빛을 이용하여 움직임을 감지하고, 이동 방향과 이동 거리와 같은 이동 정보를 가속도 센서로부터 계산한 후, 다시 움직임과 이동 정보를 이용하여 데이터를 입력함으로써, 복잡한 프로세스와 높은 성능의 하드웨어를 요구하게 된다는 문제점을 가진다.

더욱이 종래기술3에 따른 디지털 입력 장치는 데이터 입력판를 통해 데이터를 입력하고자 하는 사용자가 다수의 경우 각 사용자마다 종래기술3에 따른 디지털 입력 장치를 구비하여야 하며, 다수의 사용자가 각자 데이터를 입력하는 경우 더욱 복잡한 프로세스를 통해 데이터를 입력하여야 하는 문제점을 가진다.

따라서 본 발명이 이루고자 하는 목적은 종래 기술 1 내지 3이 가지는 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 본 발명이 이루고자 하는 목적은 데이터 입력판의 크기와 종류에 상관없이 사용자가 용이하게 다양한 데이터를 입력할 수 있는 데이터 입력 장치를 제공하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 다른 목적은 레이저 수광부에서 수광되는 레이저 광의 조사 시각과 레이저 광의 수광 시각 사이의 시간 차이에만 기초하여 사용자가 정확하게 다양한 데이터를 입력할 수 있는 간단하고 저렴한 비용의 데이터 입력 장치를 제공하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 또 다른 목적은 임의의 데이터 입력판에 손, 연필, 지시봉 등 다양한 데이터 입력 수단을 통해 사용자가 입력하고자 하는 데이터를 자유롭게 입력할 수 있는 데이터 입력 장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 데이터 입력 장치는 데이터 입력판 전체로 레이저 광을 조사하는 단계와, 레이저 광의 조사 시각과 조사된 레이저 광의 수광 시각 사이의 시간 차이를 계산하고 계산한 시간 차이에 기초하여 데이터 입력판에서 데이터 입력 수단의 위치를 판단하는 단계와, 판단한 데이터 입력 수단의 위치 또는 데이터 입력 수단의 위치 변화에 기초하여 입력된 데이터를 인식하는 단계를 포함한다.

여기서 데이터 입력 수단의 위치를 판단하는 단계는 데이터 입력판 상에 위치하는 데이터 입력 수단에 반사되는 레이저 광을 데이터 입력판의 제1 위치와 제2 위치에서 수광하는 단계와, 제1 위치와 제2 위치에서 각각 레이저 광의 조사 시각과 수광한 레이저 광의 수광 시각 사이의 시간 차이를 계산하는 단계 및 제1 위치와 제2 위치에서 계산한 시간 차이에 기초하여 데이터 입력판에서 데이터 입력 수단의 위치를 판단하는 단계를 통해 판단된다.

여기서 데이터 입력판의 크기가 변경되는 경우, 데이터 입력판의 길이를 측정하기 위하여 데이터 입력판의 높이 방향 끝 부분에서 반사되는 레이저 광을 수광하여 데이터 입력판의 높이를 측정하는 단계와, 데이터 입력판의 폭을 측정하기 위하여 데이터 입력판의 폭 방향 끝 부분에서 반사되는 레이저 광을 수광하여 데이터 입력판의 폭을 측정하는 단계를 통해 초기 설정한다.

본 발명에 따른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 데이터 입력 장치는 데이터 입력판의 상단 또는 하단의 좌측 또는 우측의 일측에 배치되어 데이터 입력판 전체로 레이저 광을 조사하는 레이저 조사부와, 레이저 조사부가 배치되어 있지 않은 데이터 입력판의 상단 또는 하단의 좌측 또는 우측의 서로 다른 타측에 배치되어 있으며 데이터 입력판의 소정 위치에서 반사되는 레이저 광을 수광하는 제1 레이저 광 수광부와 제2 레이저 광 수광부 및 레이저 광의 조사 시각과 제1 레이저 광 수광부에서 수광한 레이저 광의 수광 시간 사이의 시간 차이와 레이저 광의 조사 시간과 제2 레이저 광 수광부에서 수광한 레이저 광의 수광 시각 사이의 시간 차이로부터 데이터 입력판에서 레이저 광의 반사 위치를 판단하고 판단한 반 사 위치에 기초하여 입력된 데이터를 인식하는 데이터 입력 제어부를 포함한다.

본 발명에 따른 데이터 입력 장치는 종래 기술과 비교하여 다음과 같은 다양한 효과들을 가진다.

첫째, 본 발명에 따른 데이터 입력 장치는 데이터 입력판의 크기와 종류에 상관없이 다양한 입력판에 다양한 데이터를 용이하게 입력할 수 있다.

둘째, 본 발명에 따른 데이터 입력 장치는 레이저 광의 조사 시각과 레이저 광의 수광 시각 사이의 시간 차이에만 기초하여 사용자가 입력한 데이터를 인식함으로써, 데이터를 인식하는데 요구되는 프로세스가 간단하며 저렴한 비용으로 데이터 입력 장치를 제작할 수 있다.

셋째, 본 발명에 따른 데이터 입력 장치는 데이터 입력판으로 조사되는 레이저 광의 조사 시각과 데이터 입력판의 소정 위치에서 반사되어 수광되는 레이저 광의 수광 시각 사이의 시간 차이만에 기초하여 입력되는 데이터를 입력함으로써, 별도의 데이터 입력 수단없이도 사용자의 손, 필기도구, 지시봉 등을 이용하여 다양한 데이터를 입력할 수 있다.

넷째, 본 발명에 따른 데이터 입력 장치는 데이터를 입력하기 위한 별도의 디스플레이부가 필요없으며 벽이나 칠판, 스크린 등을 통해 데이터를 자유롭게 입력할 수있다.

다섯째, 본 발명에 따른 데이터 입력 장치는 직진성이 강한 레이저 광을 이용하며 레이저 광을 펄스 주파수 변조하여 데이터 입력판으로 조사함으로써, 데이 터 입력판의 주변 잡음광에 영향을 거의 받지 않고 정확하게 입력된 데이터를 인식할 수 있다.

여섯째, 본 발명에 따른 데이터 입력 장치는 레이저 수광부의 위치만을 데이터 입력판의 상단 또는 하단의 좌측 또는 우측에 장착 변경함으로써, 다양한 크기의 데이터 입력판에 용이하게 데이터를 입력할 수 있다.

이하 첨부한 도면을 참고로 본 발명에 따른 데이터 입력 장치를 보다 구체적으로 살펴본다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 입력 시스템을 설명하기 위한 시스템 구성도를 도시하고 있다.

도 1을 참고로 보다 구체적으로 살펴보면, 레이저 조사부(100)에서 펄스 주파수 변조된 레이저 광이 생성되어 데이터 입력판(200) 전체로 생성된 레이저 광(110)이 조사된다. 레이저 조사부(100)는 데이터 입력판(200)의 상단 좌측 또는 우측의 어느 일측에 장착되거나 데이터 입력판(200)의 하단 좌측 또는 우측의 어느 일측에 장착되어 생성된 레이저 광을 데이터 입력판(200) 전체로 조사한다. 레이저 조사부(100)의 장착 위치는 생성된 레이저 광을 데이터 입력판(200)의 표면으로부터 소정 이격 간격으로 데이터 입력판(200)에 평행하게 데이터 입력판(200) 전체로 조사할 수 있는 위치에 장착된다.

레이저 조사부(100)가 장착되어 있는 데이터 입력판(200)의 상단 또는 하단의 좌측 또는 우측의 어느 한 일측을 제외한 데이터 입력판(200)의 양 타측에는 조 사된 레이저 광을 수광하기 위한 2개의 레이저 수광부(300-1, 300-2)가 장착되어 있다. 도1에 도시되어 있는 것과 같이, 예를 들어 데이터 입력판(200)의 상단 좌측에 레이저 조사부(100)가 장착되어 있으며, 데이터 입력판(200)의 상단 우측에 레이저 광을 수광하기 위한 제1 레이저 수광부(300-1)와 데이터 입력판(200)의 하단 좌측(300-2)에 레이저 광을 수광하기 위한 제2 레이저 수광부(300-2)가 장착되어 있다.

데이터 입력판(200) 표면에 소정의 데이터 입력수단이 위치하는 경우, 제1 레이저 수광부(300-1)와 제2 레이저 수광부(300-2)는 데이터 입력 수단에 의해 반사된 레이저 광을 수광한다. 제1 레이저 수광부(300-1)과 제2 레이저 수광부(300-2)에서 데이터 입력 수단에 의해 반사된 레이저 광의 수광 시각은 서로 상이하다. 제1 레이저 수광부(300-1)와 제2 레이저 수광부(300-2)는 수광한 레이저 광의 조사 시각과 수광 시각 사이의 시간 차이를 계산하고, 계산한 시간 차이에 대한 정보를 포함하고 있는 레이저 수광 신호를 생성한다.

데이터 입력수단은 데이터 입력판(200)에 데이터를 입력하기 위해 사용되는 수단으로 레이저 광을 흡수하지 않고 반사하는 물질로 제작되며, 필기도구, 지시봉, 손가락 등 다양한 도구들이 사용될 수 있다.

제1 레이저 수광부(300-1)와 제2 레이저 수광부(300-2)에서 생성된 레이저 수광 신호는 네트워크(400)를 통해 데이터 입력 제어부(500)로 송신된다. 네트워크(400)는 유선 또는 무선으로 레이저 수광 신호를 수신한다. 데이터 입력 제어부(500)는 수신한 레이저 수광 신호에 기초하여 데이터 입력 수단의 위치를 계산한 다. 즉, 데이터 입력판(200)의 폭 방향을 X축으로 하고, 데이터 입력판(200)의 높이 방향을 Y축으로 하여 데이터 입력판(200)에서 데이터 입력 수단의 위치를 계산한다.

한편, 데이터 입력 제어부(500)는 데이터 입력판(200)에서 데이터 입력 수단의 위치 또는 위치 변화를 감지하고 데이터 입력 수단의 위치 또는 위치 변화에 따라 데이터 입력을 제어한다. 예를 들어, 데이터 입력 수단의 위치에 기초하여 데이터 입력판(200)에 디스플레이된 아이콘을 선택하기 위한 데이터 입력을 제어하거나 데이터 입력 수단의 위치 변화에 기초하여 데이터 입력판(200)을 통해 문자나 도형과 같은 데이터 입력을 제어한다. 데이터 입력 제어부(500)는 입력된 데이터를 저장하거나 네트워크(400)를 통해 사용자 컴퓨터들(600)로 입력된 데이터를 송신한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 조사부(100)와 레이저 수광부(200)를 보다 구체적으로 설명하기 위한 기능 블록도이다.

도 2(a)를 참고로 레이저 조사부(100)를 보다 구체적으로 살펴보면, 변조 제어부(110)는 레이저 생성부(120)에서 생성되는 레이저 광의 펄스 변조 주파수를 제어하며, 클럭 제어부(130)는 레이저 생성부(120)에서 레이저 광을 생성하는 시간을 클럭 신호에 따라 동기화 제어한다.

변조 제어부(110)는 생성되는 레이저 광의 펄스폭 변조를 통해 단위시간 당 수백만번 이상 조사되는 단위 레이저 광의 펄스를 변조하여 레이저 광이 서로 식별될 수 있도록 변조한다. 단위 레이저 광의 일 예를 도시하고 있는 도 3을 참고로 살펴보면, 변조 제어부(110)는 △t1 시간 동안 발생되는 펄스의 수와 폭을 제어하여 단위 레이저 광을 식별하도록 변조한다.

레이저 분산 렌즈부(140)는 레이저 생성부(140)에 생성된 레이저 광이 데이터 입력부(200)로 조사될 때, 레이저 광을 데이터 입력부(200) 전체로 조사되도록 레이저 광을 분산하는 렌즈이다. 레이저 분산 렌즈부(140)는 레이저 생성부(140)에서 조사되는 레이저 광의 조사 방향에 위치하며, 바람직하게 레이저 생성부(140)와 일체로 제작될 수 있다.

한편 도 2(b)를 참고로 레이저 수광부(300)를 보다 구체적으로 살펴보면, 필터링부(310)는 수광한 레이저 광 신호에 섞여 있는 잡음 신호를 제거하고 변조 주파수 대역의 신호만을 필터링하며, 복조부(320)는 필터링된 레이저 광 신호를 복조하여 단위 레이저 광을 식별한다. 시간 차이 계산부(340)는 클럭 제어부(330)의 클럭 신호에 따라 레이저 광의 조사 시각과 레이저 광의 수광 시각 사이의 시간 차이를 계산한다. 시간 차이 계산부(340)는 계산한 시간 차이에 대한 정보를 포함하고 있는 레이저 수광 신호를 생성하여 네트워크를 통해 데이터 입력 제어부(500)로 송신한다. 제1 레이저 수광부(300-1)와 제2 레이저 수광부(300-2)는 각각 데이터 입력 수단에 의해 반사되는 레이저 광을 각각 서로 다른 지연 시간으로 수광하여 레이저 수광 신호를 생성한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 입력 제어부(500)를 보다 구체적으로 설명하기 위한 기능블록도이다.

도 1과 도 4를 참고로 살펴보면, 정보 수신부(510)은 유선/무선 네트워 크(400)를 통해 수신한 레이저 수광 신호를 수신한다. 위치 계산부(520)는 레이저 광 조사 시각과 레이저 광 수광 시각 사이의 시간 차이로부터 레이저 광이 조사된 거리를 계산한다. 즉, 레이저 광의 속도와 시간 차이를 이용하여 레이저 광이 조사된 거리를 계산한다. 위치 계산부(520)는 계산한 레이저 조사부(100)로부터 레이저 광이 데이터 입력 수단에 반사되어 제1 레이저 수광부(300-1)로 수광될 때가지의 거리와 레이저 조사부(100)로부터 레이저 광이 데이터 입력 수단에 반사되어 제2 레이저 수광부(300-2)로 수광될 때까지의 거리를 이용하여 데이터 입력 수단의 위치를 계산한다.

데이터 입력부(530)는 사용자 인터페이스부(540)를 통해 입력되는 설정 모드에 따라 계산한 데이터 입력 수단의 위치를 데이터 입력으로 인식한다. 사용자 인터페이스부(540)를 통해 초기 설정 모드, 입력 모드, 휴지 모드를 설정하기 위한 사용자 명령이 입력된다. 초기 설정 모드는 데이터 입력판의 크기를 초기 설정하기 위한 데이터가 입력되며, 입력 모드에서는 사용자가 입력하고자 하는 데이터가 입력된다. 한편, 휴지 모드에서는 데이터 입력 수단이 데이터 입력판 상에서 위치함으로 인식하는 경우에도 데이터가 입력되지 않는다. 데이터 입력부(530)는 초기 설정 모드 이후, 입력 모드에서 데이터 입력 수단의 위치를 데이터 입력으로 인식한다.

데이터 제어부(550)는 입력된 데이터에 따라 입력된 데이터에 해당하는 명령을 실행 제어하거나, 입력된 데이터를 저장하거나, 입력된 데이터를 사용자 컴퓨터로 송신하거나 디스플레이부로 출력한다. 예를 들어, 데이터 입력 수단의 위치에 특정 기능을 수행하기 위한 아이콘이 위치하는 경우, 입력된 데이터를 특정 기능을 수행하기 위한 아이콘의 선택 명령으로 인식하여 특정 기능을 수행하며, 데이터 입력 수단이 데이터 입력판(200) 위에서 일정 경로로 움직이는 경우 움직임 경로에 상응하는 도형이나 문자를 입력 데이터로 저장하거나 디스플레이부에 출력하거나 사용자 컴퓨터로 출력한다.

도 5는 레이저 조사부와 레이저 수광부의 장착 위치를 설명하기 위한 도면이다.

도 5를 참고로 살펴보면, 레이저 조사부는 데이터 입력판(200)의 상단 좌측(A), 상단 우단(B), 하단 좌측(D), 하단 우측(C) 중 어느 하나의 일측에 장착될 수 있다. 한편, 레이저 수광부(200)는 레이저 조사부(100)가 장착되어 있는 상단 좌측(A), 상단 우측(B), 하단 좌측(D), 하단 우측(C) 중 어느 하나의 일측을 제외한 나머지 2개의 일측에 장착될 수 있다. 예를 들어, 레이저 조사부가 상단 좌측(A)에 장착되어 있다면, 레이저 수광부는 상단 우측(B)와 하단 좌측(D) 또는 상단 우측(B)과 하단 우측(C) 또는 하단 좌측(D)과 하단 우측(C)에 중 어느 하나에 각각 장착될 수 있다.

도 6은 서로 다른 크기의 데이터 입력판에 본 발명에 따른 데이터 입력 장치를 장착한 일 예를 도시하고 있다.

도 6(a)에 도시되어 있는 것과 같이, 데이터 입력판의 크기에 따라 데이터 입력판의 상단 또는 하단의 좌측 또는 우측에 도 5에서 설명한 방식으로 레이저 조사부와 레이저 수광부를 장착한다.

도 6(b)에 도시되어 있는 것과 같이, 데이터 입력판의 크기가 변경되는 경우, 데이터 입력판의 상단 또는 하단의 좌측 또는 우측에 도 5에서 설명한 방식으로 레이저 수광부만을 또는 레이저 조사부와 레이저 수광부만을 변경 장착하여 본 발명에 따른 데이터 입력 장치를 사용할 수 있다. 따라서 본 발명에 따른 데이터 입력 장치는 데이터 입력판의 크기에 상관없이 자유롭게 변경 설치가 가능하며, 사용자는 다양한 크기의 데이터 입력판에 데이터를 입력할 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 입력 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 7을 참고로 살펴보면, 펄스 변조되어 있는 레이저 광을 조사하고(S1), 일정 지연 시간 경과 후 레이저 광을 수광하여 레이저 광 조사 시각과 레이저 광 수광 시각 사이의 시간 차이를 계산한다(S3). 도 8은 조사된 단위 레이저 광 신호와 수광한 단위 레이저 광 신호의 일 예를 도시하고 있다. 도 8(a)에 도시되어 있는 조사된 레이저 광 신호와 도 8(b)에 도시되어 있는 제1 레이저 수광부에서 수광한 레이저 광 신호 및 도 8(c)에 도시되어 있는 제2 레이저 수광부에서 수광한 레이저 광 신호는 클럭 신호에 서로 동기되어 있으며, 단위 레이저 광 신호는 서로 구분될 수 있도록 펄스 폭 변조되어 있다. 제1 레이저 수광부에서 수광한 레이저 광의 레이저 광 조사 시각과 레이저 광 수광 시각 사이에는 t1의 지연 시간만큼 차이가 발생하며, 제2 레이저 광 수광부에서 수광한 레이저 광의 레이저 광 조사 시각과 레이저 광 수광 시각 사이에는 t2의 지연 시간만큼 차이가 발생한다.

다시 도 7을 참고로 살펴보면, 제1 레이저 수광부에서 수광한 레이저 광의 레이저 광 조사 시각과 레이저 광 수광 시각 사이의 시간 차이와 제2 레이저 수광부에서 수광한 레이저 광의 레이저 광 조사 시각과 레이저 광 수광 시각 사이의 시간 차이에 기초하여, 레이저 조사부에서 제1 레이저 수광부까지의 조사 거리와 레이저 조사부에서 제2 레이저 수광부까지의 거리를 계산하여 데이터 입력 수단의 위치를 계산한다(S5). 도 9를 참고로 레이저 조사부에서 제1 레이저 수광부까지의 조사 거리와 레이저 조사부에서 제2 레이저 수광부까지의 거리를 계산하는 방법의 일 예를 살펴보면, 데이터 입력판(200)의 폭(a)과 높이(b)는 초기 설정 모드에서 측정되거나 사용자에 의해 입력되어 있다. 데이터 입력 수단(210)이 데이터 입력판(200)의 소정 위치에 위치하는 경우, 데이터 입력 수단(210)에 의해 반사되는, 레이저 조사부로부터 제1 레이저 수광부까지의 조사 거리(L1)는 제1 레이저 수광부에서 수광한 레이저 광의 레이저 광 조사 시각과 레이저 광 수광 시각 사이의 시간 차이를 레이저 광의 속도에 곱하여 계산하며, 레이저 조사부로부터 제2 레이저 수광부까지의 조사 거리(L2)는 제2 레이저 수광부에서 수광한 레이저 광의 레이저 광 조사 시각과 레이저 광 수광 시각 사이의 시간 차이를 레이저 광의 속도에 곱하여 계산한다. 한편, 데이터 입력 장치의 위치 좌표 즉, c, d의 값은 아래의 수학식(1)과 수학식(2)에 의해 계산된다.

[수학식 1]

[수학식 2]

수학식(1)과 수학식(2)로부터 c와 d의 값을 계산함으로써, 데이터 입력 수단(210)이 데이터 입력판(200)에서 지시하는 위치를 판단할 수 있다.

다시 도 7을 참고로 살펴보면, 계산한 데이터 입력 수단의 위치에 기초하여 입력된 데이터를 인식하고(S7), 설정된 모드를 판단하여 입력 모드로 판단되는 경우(S8) 인식한 데이터에 따라 특정 위치에 존재하는 아이콘을 활성화시키거나 입력된 데이터를 저장하거나 출력하며, 사용자 컴퓨터로 입력된 데이터를 송신 제어한다(S9).

도 10은 본 발명에서 초기 설정 모드에 따라 데이터 입력판의 길이를 측정하는 방법의 일 예를 설명하는 흐름도이며, 도11은 데이터 입력판의 길이를 초기 설정하기 위한 일 예를 설명하는 도면이다.

도 10과 도 11을 참고로 살펴보면, 본 발명에 따른 데이터 입력 장치를 구동시키기 전 또는 본 발명에 따른 데이터 입력 장치의 데이터 입력판의 크기가 변경되는 경우 데이터 입력 장치를 초기 설정하기 위한 사용자 명령이 사용자 인터페이스부를 통해 입력된다(S11). 초기 모드로 설정되는 경우, 사용자는 제1 레이저 수광부가 장착되어 있는 위치와 제2 레이저 수광부가 장착되어 있는 위치의 데이터 입력판에 데이터 입력 수단(210)을 위치시켜 레이저 광 조사 시각과 레이저 광 수광 시각 사이의 시간 차이에 기초하여 데이터 입력판(200)의 폭(a)과 높이(b)를 측 정한다(S13). 측정한 데이터 입력판(200)의 폭(a)과 높이(b)로 데이터 입력 장치를 초기 설정한다(S15). 입력 모드로 설정되는 경우, 측정한 데이터 입력판(200)의 폭(a), 높이(b) 및 레이저 광 조사부로부터 제1 레이저 광 수광부까지의 조사 거리(L1)와 레이저 광 조사부로부터 제2 레이저 광 수광부까지의 조사 거리를 이용하여 데이터 입력 수단의 위치를 판단한다.

한편, 상술한 본 발명의 실시 예들은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성 가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다.

상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체는 전기 또는 자기식 저장 매체(예를 들어, 롬, 플로피 디스크, 하드디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등) 및 캐리어 웨이브(예를 들면, 인터넷을 통한 전송)와 같은 저장 매체를 포함한다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 입력 시스템을 설명하기 위한 시스템 구성도를 도시하고 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 조사부(100)를 보다 구체적으로 설명하기 위한 기능 블록도이다.

도 3은 단위 레이저 광의 일 예를 도시하고 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 입력 제어부(500)를 보다 구체적으로 설명하기 위한 기능블록도이다.

도 5는 레이저 조사부와 레이저 수광부의 장착 위치를 설명하기 위한 도면이다.

도 6은 서로 다른 크기의 데이터 입력판에 본 발명에 따른 데이터 입력 장치를 장착한 일 예를 도시하고 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 입력 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 8은 조사된 단위 레이저 광 신호와 수광한 단위 레이저 광 신호의 일 예를 도시하고 있다.

도 9는 레이저 광 조사부에서 제1 레이저 광 수광부까지의 조사 거리와 레이저 광 조사부에서 제2 레이저 광 수광부까지의 거리를 계산하는 방법의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.

도 10은 본 발명에서 초기 설정 모드에 따라 데이터 입력판의 길이를 측정하 는 방법의 일 예를 설명하는 흐름도이다.

도11은 데이터 입력판의 길이를 초기 설정하기 위한 일 예를 설명하는 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 설명>

100: 레이저 조사부 200: 데이터 입력판

300: 레이저 수광부 400: 네트워크

500: 데이터 입력 제어부 600: 사용자 컴퓨터

110: 변조 제어부 120: 레이저 생성부

130: 클럭 제어부 140: 레이저 분산 렌즈부

210, 220: 데이터 입력 수단

510: 정보 수신부 520: 시간 차이 계산부

530: 위치 계산부 540: 데이터 입력부

550: 사용자 인터페이스부 560: 데이터 제어부

Claims (8)

1. 데이터 입력판의 동작 모드를 설정하기 위한 사용자 명령을 수신하고, 상기 수신한 사용자 명령에 따라 데이터 입력판의 동작 모드를 설정하는 단계;

   상기 데이터 입력판 전체로 레이저 광을 조사하는 단계;

   상기 데이터 입력판 상에 위치하는 데이터 입력 수단에 반사되는 상기 레이저 광을 상기 데이터 입력판의 제1 위치와 제2 위치에서 수광하는 단계;

   상기 제1 위치와 제2 위치에서 각각 상기 레이저 광의 조사 시각과 상기 수광한 레이저 광의 수광 시각 사이의 시간 차이를 계산하는 단계;

   상기 제1 위치와 제2 위치에서 계산한 시간 차이에 기초하여 상기 데이터 입력판에서 상기 데이터 입력 수단의 위치를 판단하는 단계; 및

   상기 판단한 데이터 입력 수단의 위치 또는 상기 데이터 입력 수단의 위치 변화에 기초하여 입력된 데이터를 인식하는 단계를 포함하며,

   상기 데이터 입력판의 동작 모드가 입력 모드인 경우에만 상기 데이터 입력 수단의 위치 또는 위치 변화를 판단하여 데이터를 입력하는 것을 특징으로 하는 데이터 입력 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 레이저 광은 데이터 입력판의 상단 또는 하단의 좌측 또는 우측의 일측에서 분산되어 상기 데이터 입력판 전체로 조사되는 것을 특징으로 하는 데이터 입력 방법.
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 위치와 제2 위치는

   상기 데이터 입력판의 상단 또는 하단의 좌측 또는 우측의 서로 다른 타측인 것을 특징으로 하는 데이터 입력 방법.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 인식한 데이터를 상기 데이터 입력판에 출력하거나 통신 네트워크를 통해 송신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 입력 방법.
6. 삭제
7. 데이터 입력판의 길이를 측정하기 위하여 상기 데이터 입력판의 높이 방향 끝 부분에서 반사되는 레이저 광을 수광하여 상기 데이터 입력판의 길이를 측정하는 단계;

   상기 데이터 입력판의 폭을 측정하기 위하여 상기 데이터 입력판의 폭 방향 끝 부분에서 반사되는 레이저 광을 수광하여 상기 데이터 입력판의 폭을 측정하는 단계;

   상기 데이터 입력판 전체로 레이저 광을 조사하는 단계;

   상기 레이저 광의 조사 시각과 상기 조사된 레이저 광의 수광 시각 사기의 시간 차이를 계산하고, 상기 계산한 시각 차이에 기초하여 상기 데이터 입력판에서 데이터 입력 수단의 위치를 판단하는 단계; 및

   상기 판단한 데이터 입력 수단의 위치 또는 상기 데이터 입력 수단의 위치 변화에 기초하여 입력된 데이터를 인식하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 입력 방법.
8. 데이터 입력판에 데이터 입력 수단을 통해 데이터를 입력하는 장치에 있어서,

   상기 데이터 입력판의 동작 모드를 설정하기 위한 사용자 명령을 입력하는 사용자 인터페이스부;

   상기 데이터 입력판의 상단 또는 하단의 좌측 또는 우측의 일측에 배치되어 상기 데이터 입력판 전체로 레이저 광을 조사하는 레이저 조사부;

   상기 레이저 광 조사부가 배치되어 있지 않은 상기 데이터 입력판의 상단 또는 하단의 좌측 또는 우측의 서로 다른 타측에 배치되어 있으며, 상기 데이터 입력판의 소정 위치에서 반사되는 상기 레이저 광을 수광하는 제1 레이저 수광부와 제2 레이저 수광부; 및

   상기 레이저 광의 조사 시각과 상기 제1 레이저 광 수광부에서 수광한 레이저 광의 수광 시간 사이의 시간 차이와 상기 레이저 광의 조사 시간과 상기 제2 레이저 광 수광부에서 수광한 레이저 광의 수광 시각 사이의 시간 차이로부터 상기 데이터 입력판에서 상기 레이저 광의 반사 위치를 판단하고, 상기 판단한 반사 위치에 기초하여 입력된 데이터를 인식하는 데이터 입력 제어부를 포함하며,

   상기 데이터 입력판의 동작 모드가 입력 모드인 경우에만 데이터 입력 수단의 위치 또는 위치 변화를 판단하여 데이터를 입력하는 것을 특징으로 하는 데이터 입력 장치.

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