KR20070036075A - 3-ｄ 터치 상호작용에서의 터치-다운 피드-포워드 - Google Patents

3-ｄ 터치 상호작용에서의 터치-다운 피드-포워드 Download PDF

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KR20070036075A
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제라드 홀렘만스
휘 브이. 클레인아웃
제티 씨. 엠. 훈아웃
샌더 비.에프. 밴 데 비테벤
빈센트 피. 부일
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코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

디스플레이 스크린으로부터 사용자의 손가락이 있는 거리를 기초로 해서 줌화가 제어되는 3-D 디스플레이 디바이스가 디스플레이 스크린에 대해 사용자의 손가락의 검출된 X/Y 위치에서 사용자의 손가락의 가상 드롭 셰도우를 생성한다. 이 가상 드롭 셰도우는 디스플레이 이미지의 줌의 중심을 나타낸다. 또한, 드롭 셰도우의 크기 및 어두운 정도가 디스플레이 스크린으로부터 사용자의 손가락이 있는 거리에 대해 변한다.

Description

3-Ｄ 터치 상호작용에서의 터치-다운 피드-포워드{TOUCH-DOWN FEED-FORWARD IN 3-D TOUCH INTERACTION}
본 발명은 디스플레이 디바이스에 관한 것이며, 더욱 구체적으로는, 3-D 터치 상호작용형 디스플레이 디바이스에 디스플레이된 이미지를 줌화하는 것과 관계있다.
예컨대, 전기 용량성 감지를 사용해서 X, Y, 및 Z 좌표 스크린에 대해 사용자의 손가락이 있는 곳을 측정할 수 있는 3-D 가상 터치 스크린 디스플레이 디바이스가 알려져 있다. 이러한 유형의 디스플레이 디바이스에서, X 및 Y 좌표의 의미는 직관적으로, 디스플레이 스크린에 대해 사용자의 손가락의 수평 및 수직 위치를 언급하는 것으로 알려져 있다. 그러나, Z 좌표에 대해서는 의미가 제공될 필요가 있다. 매우 자주, 이 의미는 디스플레이 디바이스의 스크린 상에 디스플레이된 이미지의 줌 인자이다.
디스플레이되고 있는 것에 대해 줌인 할 때, 디스플레이된 이미지의 일부가 디스플레이된 이미지의 나머지 부분의 크기를 증가시키기 위한 공간을 만들기 위해 스크린을 "드롭 오프"한다. 사용자의 손가락이 디스플레이 스크린으로부터 상당한 거리에 있을 때, 사용자는 자신이 끝낼 곳 즉, 원래 이미지의 어느 부분이 줌화로 인해 확대될 지를 예측하기가 어렵다. X 및/또는 Y 방향에서의 작은 변화가 이미지의 어떤 부분이 확대될지 그리고 대응해서, 어떤 부분이 결과적으로 디스플레이되지 않을지에 있어서 상당한 차이를 만들 것이다.
X 및/또는 Y 방향의 효과의 감소는 이미지의 원하는 부분의 부적절한 확대를 야기하는 최대 줌 인자가 감소되어야 하거나, 사용자가 원래 이미지의 원하는 확대된 부분에 도달하도록 왼쪽, 오른쪽, 위, 그리고 아래로 스크롤링/패닝(panning)으로 재구성해야 한다는 것을 의미한다. 양 결과는 줌화를 제어하기 위해 즉, 패닝/스크롤링으로 재구성해야 할 필요없이 디스플레이상에 더 맞추기 위해 Z 좌표를 사용해서 추구되는 효과에 대해 직접 작용한다.
본 발명의 목적은 디스플레이되는 이미지의 어떤 부분이 줌인 되는지에 대한 피드백, 및 또한 줌 인자 표시를 사용자에게 제공하는 것이다.
본 목적은 상기 디스플레이 디바이스 상에 디스플레이되는 이미지를 선택적으로 줌화할 수 있는 3-D 디스플레이 디바이스에서 달성되는데, 상기 2-D 디스플레이 디바이스는 사용자의 손가락이 디스플레이 디바이스의 디스플레이 스크린으로부터 떨어져 있는 거리를 검출하는 수단으로서, 상기 거리가 제1 미리결정된 임계 거리 내에 있을 때 검출 신호를 생성하는, 검출 수단; 상기 디스플레이 스크린에 대해 상기 사용자의 손가락의 위치를 결정하는 수단; 상기 검출 신호에 응답해서 상기 결정된 위치에서 상기 디스플레이 스크린 상에 가상 셰도우를 디스플레이하는 수단으로서, 상기 가상 셰도우는 상기 사용자의 손가락이 상기 제1 미리결정된 임계 거리에 있을 때 미리결정된 초기 크기를 갖는, 디스플레이 수단; 상기 검출 신호에 응답해서 상기 이미지의 줌화를 개시하는 수단으로서, 상기 줌화는 상기 결정된 위치를 중심으로 이루어지고, 상기 줌화의 양은 상기 검출된 거리에 역으로 의존하는, 줌화 개시 수단; 및 상기 검출된 거리에 대해 가상 셰도우의 크기를 변화시키는 수단을 포함한다.
이 목적은 상기 디스플레이 디바이스에 디스플레이되는 이미지를 선택적으로 줌화하는 방법으로 더 달성되는데, 상기 2-D 디스플레이 디바이스는 사용자의 손가락이 디스플레이 디바이스의 디스플레이 스크린으로부터 떨어져 있는 거리를 검출하고, 상기 거리가 제1 미리결정된 임계 거리 내에 있을 때 검출 신호를 생성하는 단계; 상기 디스플레이 스크린에 대해 상기 사용자의 손가락의 위치를 결정하는 단계; 상기 검출 신호에 응답해서 상기 결정된 위치에서 상기 디스플레이 스크린 상에 가상 드롭 셰도우를 디스플레이하는 단계로서, 상기 가상 드롭 셰도우는 상기 사용자의 손가락이 상기 제1 미리결정된 임계 거리에 있을 때 미리결정된 초기 크기를 갖는, 디스플레이 단계; 상기 검출 신호에 응답해서 상기 이미지의 줌화를 개시하는 단계로서, 상기 줌화는 상기 결정된 위치에 집중되며, 상기 줌화의 양은 상기 검출된 거리에 역으로 의존하는, 줌화 개시 단계; 및 상기 검출된 거리에 대해 가상 셰도우의 크기를 변화시키는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 디스플레이 디바이스 및 방법에서, 사용자의 손가락의 가상 드롭 셰도우가 디스플레이 스크린 상에 유도된다. 디스플레이 스크린 상의 드롭 셰도우의 위치는 디스플레이된 이미지의 어떠한 부분이 확대될지를 나타내고 드롭 셰도우의 크기 및/또는 어두운 정도는 디스플레이 스크린에 대한 사용자의 손가락의 거리를 나타내는데, 이는 사용자에게 여전히 이용가능한 줌도(degree of zooming)에 대응한다.
여전히 이용가능한 줌도 및 줌의 중심 위치를 나타냄으로써, 사용자는 사용자가 동일한 방식으로 줌을 유지할 때, 디스플레이된 이미지의 어느 부분이 스크린을 드롭 오프하는지를 나타내는 개선된 피드-포워드를 얻는다. 사용자는 이후 줌의 중심이 지금까지 목표로부터 벗어나 있는지를 더 쉽게 볼 것이며, 스크린으로 가기 위한 거리가 여전히 제공되는 경우, 목표 영역은 스크린을 드롭 오프할 것이며, 이에 따라 디스플레이 스크린을 향해 사용자의 손가락의 트라젝토리(trajectory)의 이른 적응으로 사용자를 이끈다.
이러한 피드포워드 기법을 사용해서, 사용자는 디스플레이 스크린에 대한 접근법에서의 처음 궤도를 일찍 적응하는 법을 습득할 수 있어, 전체적으로 줌인될 때 목표 영역이 디스플레이되도록 하기 위한 재시도 횟수를 최소화한다.
위의 그리고 추가적인 목적 및 이점을 염두에 두고 후술하는 바와 같이, 본 발명이 첨부 도면을 참조해서 설명될 것이다.
도 1a는 안에 병합된 전기 용량성 센서 어레이를 구비하는 디스플레이 디바이스의 블록도.
도 1b는 도 1a의 센서 어레이의 검출 라인을 도시하는 도면.
도 2는 디스플레이 스크린의 표면으로부터 확장하는 검출 구역을 도시하는 도면.
도 3a 내지 도 3c는 디스플레이 스크린으로부터의 다양한 거리에서 사용자의 손가락에 대응하는 디스플레이 스크린 상에 형성된 다양한 크기의 가상 셰도우를 도시하는 도면.
본 발명은 3-D 디스플레이 즉, 디스플레이 스크린의 표면에 대해 포인터, 스타일러스 또는 사용자의 손가락의 수평 및 수직 위치뿐만 아니라 디스플레이 스크린의 표면으로부터의 포인터, 스타일러스 또는 사용자의 손가락의 거리를 검출할 수 있는 디스플레이를 이용한다. 예컨대, 적외선 감지, 전기 용량 감지 등을 사용하는 다양한 알려진 3-D 디스플레이가 존재한다. 3-D 디스플레이의 일 유형이 본 명세서에 참고문헌으로 병합되는 미국 특허 출원 공개 번호(US2002/0000977 A1)에 개시되어 있다.
도 1a에 도시된 바와 같이, 디스플레이 스크린(10) 위에는 전기적 전도성 투명 전도체 격자가 중첩되어 있는데, 이 격자 내에서 수평 전도체(12)가 수직 전도체(14)와 전기적으로 절연되어 있다. 연결 블록(18.1 및 18.2)에 연결된 전압원(16)이 수평 및 수직 전도체(12 및 14) 양단에 상이한 전압을 인가한다. 이러한 배열은 도 1b에 도시된 바와 같이 디스플레이 스크린(10)의 표면으로부터 멀리 확장하는 검출 필드(20)를 전개하며, 수평 및 수직 전도체(12 및 14)가 커패시터 플레이트로서 작용한다.
예컨대, 사용자의 손가락이 검출 필드(20)에 진입할 때, 전도체(12)와 전도 체(14) 사이의 전기 용량이 영향을 받으며 수직 전도체(14)에 연결된 X-축 검출기(22)와 수평 전도체(12)에 연결된 Y-축 검출기(24)에 의해 검출된다. 검출기 신호 프로세서(26)가 X 및 Y 검출기(22 및 24)로부터 출력 신호를 수신하고 X, Y 좌표 신호 및 X 거리 신호를 생성한다. X 및 Y 좌표 신호와 Z 거리 신호는 커서 및 줌 제어기(28)에 인가되는데, 이 제어기는 이후 제어 신호를 온-스크린 디스플레이(OSD) 제어기(30)에 인가한다.
또한, 도 1a에 도시된 바와 같이, 이미지 신호원(32)은 이미지 신호를 이미지 신호 프로세서(34)에 공급하는데, 이 프로세서는 또한 줌 제어 신호를 커서 및 줌 제어기(28)로부터 수신한다. 비디오 스위치(36)가 OSD 제어기(30) 및 이미지 신호 프로세서(34)로부터 출력 신호를 수신해서 복합 출력 신호를 디스플레이 제어기(38)에 공급하는데, 이 제어기(38)는 이후 비디오 신호를 디스플레이 스크린(10)에 인가한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 커서 및 줌 제어기(28)는 Z 방향(이중-헤드 화살표(40))으로 디스플레이 스크린(10)의 표면으로부터 확장하는 구역(A)을 확립한다. 구역(A)은 사용자의 손가락(42)이 임계 거리(44)를 통과할 때, 사용자의 손가락(42)이 검출되고, 제1 실시예에서, 커서 및 줌 제어기(28)는 도 3a에 도시된 바와 같이, 사용자의 손가락의 가상 드롭 셰도우(46)를 디스플레이한다. 가상 드롭 셰도우(46)는 크기, 색, 어두운 정도 및 텍스쳐(texture)를 포함하는 미리결정된 초기 파라미터를 갖고 있다. 사용자의 손가락(42)을 X 및/또는 Y 방향으로 이동시킴으로써, 사용자는 이후 가상 드롭 셰도우(46)를 줌을 위한 이미지의 중심을 형성 하는 디스플레이된 이미지의 적당한 부분으로 이동시킨다. 이후, 사용자가 자신의 손가락(42)을 디스플레이 스크린(10)에 더 가깝게 이동시킴에 따라, 가상 드롭 셰도우(46)는 최대 줌화가 달성되어 가상 드롭 셰도우(46)가 사용자의 손가락(42)과 실질적으로 동일한 크기일 때까지 예컨대, 크기가 감소된다. 이는 사용자의 손가락(42)이 디스플레이 스크린(10)에 접근할수록 점진적으로 더 크게 도시되어 있는 반면, 가상 드롭 셰도우(46)는 대응해서 더 작게 도시되어 있는 도 3a 내지 도 3c에 예시되어 있다. 대안적으로, 가상 드롭 셰도우(46)의 크기를 변화시키는 것을 대신해서, 또는 이에 덧붙여서, 커서 및 줌 제어기(28)가 가상 드롭 셰도우(46)의 색, 어두운 정도 또는 텍스쳐를 변화시킬 수 있다.
대안적인 실시예에서, 도 2에 도시된 바와 같이, 커서 및 줌 제어기(28)가 제2 임계 거리(48)를 디스플레이 스크린(10)과 가까운 거리에서 확립한다. 사용자의 손가락(42)이 이 임계를 통과하는 경우, 줌화가 종료되고 가상 드롭 셰도우(46)가 디스플레이 스크린(10)으로부터 제거된다.
본 발명이 특정 실시예를 참조해서 설명되었으나, 다양한 변형예가 첨부된 청구항에 개시된 바와 같은 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 재구성될 것이라는 점이 이해될 것이다. 이로써 명세서 및 도면은 예시적인 방식으로 고려되어야 하며 첨부된 청구항의 범위를 제한하도록 의도되지 않는다.
첨부된 청구항을 해석하는데 있어서, 다음이 이해되어야 한다:
a) "포함하는" 이라는 단어는 소정의 청구항에 나열된 요소나 단계 이외의 요소 또는 단계의 존재를 배제하지 않는다;
b) 단수 요소는 복수의 이러한 요소의 존재를 배제하지 않는다;
c) 청구항 내의 임의의 참조 부호는 청구범위를 제한하지 않는다;
d) 수 개의 "수단"은 스트럭쳐 또는 기능부로 구현된 소프트웨어 또는 하드웨어의 동일한 항목으로 나타낼 수 있다;
e) 개시된 요소 중 임의의 요소는 하드웨어 부분(예컨대, 이산의 그리고 집적된 전자 회로를 포함함), 소프트웨어 부분(예컨대, 컴퓨터 프로그램), 및 이들의 임의의 조합으로 구성될 수 있다;
f) 하드웨어 부분은 아날로그 부분과 디지털 부분 중 하나 또는 둘 모두로 구성될 수 있다;
g) 개시된 디바이스 중 임의의 디바이스 또는 이 디바이스의 부분은 특별히 달리 기술되지 않는 경우, 함께 조합될 수 있거나 추가 부분으로 분리될 수 있다; 그리고
h) 단계 중 어떠한 특정 시퀀스도 특별히 나타나지 않는 경우 요구되지 않도록 의도된다.
본 발명은 디스플레이 디바이스에 이용가능하며, 더욱 구체적으로는, 3-D 터치 상호작용형 디스플레이 디바이스에 디스플레이된 이미지를 줌화하는 것에 이용가능하다.

Claims (12)

  1. 3-D 디스플레이 디바이스이되, 상기 디스플레이 디바이스 상에 디스플레이되는 이미지를 선택적으로 줌화할 수 있는, 3-D 디스플레이 디바이스로서,
    사용자의 손가락(42)이 디스플레이 디바이스의 디스플레이 스크린(10)으로부터 떨어져 있는 거리(Z)를 검출하는 수단(22, 24, 26)으로서, 상기 거리가 제1 미리결정된 임계 거리(36) 내에 있을 때 검출 신호를 생성하는, 검출 수단(22, 24, 26);
    상기 디스플레이 스크린(10)에 대해 상기 사용자의 손가락(42)의 위치를 결정하는 수단(22, 24, 26);
    상기 검출 신호에 응답해서 상기 결정된 위치에서 상기 디스플레이 스크린(10) 상에 가상 드롭 셰도우(46)를 디스플레이하는 수단(28, 30, 36, 38)으로서, 상기 가상 셰도우(46)는 상기 사용자의 손가락(42)이 상기 제1 미리결정된 임계 거리(36)에 있을 때 미리결정된 초기 파라미터를 갖는, 디스플레이 수단(28, 30, 36, 38);
    상기 검출 신호에 응답해서 상기 이미지의 줌화를 개시하는 수단(28, 34)으로서, 상기 줌화는 상기 결정된 위치를 중심으로 이루어지고, 상기 줌화의 양은 상기 검출된 거리(Z)에 역으로 의존하는, 줌화 개시 수단(28, 34); 및
    상기 검출된 거리(Z)에 대해 가상 드롭 셰도우(46)의 상기 미리결정된 초기 파라미터 중 적어도 하나를 변화시키는 수단(28)
    을 포함하는, 3-D 디스플레이 디바이스.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 검출 수단(22, 24, 26)은 상기 사용자의 손가락(42)이 제2 미리결정된 임계 거리(48)를 통과할 때, 상기 검출 신호를 생성하는 것을 멈추며, 상기 제2 미리결정된 임계 거리(48)는 상기 제1 미리결정된 임계 거리(36)보다 상기 디스플레이 스크린(10)에 더 가까운, 3-D 디스플레이 디바이스.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 미리결정된 초기 파라미터는 크기, 색, 어두운 정도 및 텍스처(texture)를 포함하는, 3-D 디스플레이 디바이스.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 변화 수단(28)은 상기 검출된 거리에 대해 상기 가상 드롭 셰도우의 크기를 감소시키는, 3-D 디스플레이 디바이스.
  5. 제3 항에 있어서,
    상기 변화 수단(28)은 상기 검출된 거리에 대해 상기 가상 드롭 셰도우의 어두운 정도를 변화시키는, 3-D 디스플레이 디바이스.
  6. 제3 항에 있어서,
    상기 변화 수단(28)은 상기 검출된 거리에 대해 상기 가상 드롭 셰도우의 색을 변화시키는, 3-D 디스플레이 디바이스.
  7. 상기 디스플레이 디바이스에 디스플레이되는 이미지를 선택적으로 줌화하는 방법으로서,
    사용자의 손가락(42)이 디스플레이 디바이스의 디스플레이 스크린(10)으로부터 떨어져 있는 거리(Z)를 검출하고(22, 24, 26), 상기 거리가 제1 미리결정된 임계 거리(36) 내에 있을 때 검출 신호를 생성하는 단계;
    상기 디스플레이 스크린(10)에 대해 상기 사용자의 손가락(42)의 위치를 결정하는 단계(22, 24, 26);
    상기 검출 신호에 응답해서 상기 결정된 위치에서 상기 디스플레이 스크린(10) 상에 가상 드롭 셰도우(46)를 디스플레이하는 단계(28, 30, 36, 38)로서, 상기 가상 드롭 셰도우(46)는 상기 사용자의 손가락(42)이 상기 제1 미리결정된 임계 거리(36)에 있을 때 미리결정된 초기 파라미터를 갖는, 디스플레이 단계(28, 30, 36, 38);
    상기 검출 신호에 응답해서 상기 이미지의 줌화를 개시하는 단계(28, 34)로서, 상기 줌화는 상기 결정된 위치에 집중되며, 상기 줌화의 양은 상기 검출된 거리(Z)에 역으로 의존하는, 줌화 개시 단계(28, 34); 및
    상기 검출된 거리에 대해 가상 드롭 셰도우의 상기 미리결정된 초기 파라미 터 중 적어도 하나를 변화시키는 단계(28)
    를 포함하는, 디스플레이 디바이스에 디스플레이되는 이미지를 선택적으로 줌화하는 방법.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 검출 단계에서, 상기 사용자의 손가락(42)이 제2 미리결정된 임계 거리(48)를 통과할 때, 상기 검출 신호의 생성이 멈춰지며, 상기 제2 미리결정된 임계 거리(48)는 상기 제1 미리결정된 임계 거리(36)보다 상기 디스플레이 스크린(10)에 더 가까운, 디스플레이 디바이스에 디스플레이되는 이미지를 선택적으로 줌화하는 방법.
  9. 제7 항에 있어서,
    상기 미리결정된 초기 파라미터는 크기, 색, 어두운 정도 및 텍스처(texture)를 포함하는, 디스플레이 디바이스에 디스플레이되는 이미지를 선택적으로 줌화하는 방법.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 변화 단계는 상기 검출된 거리에 대해 상기 가상 드롭 셰도우의 크기를 감소시키는, 디스플레이 디바이스에 디스플레이되는 이미지를 선택적으로 줌화하는 방법.
  11. 제9 항에 있어서,
    상기 변화 단계는 상기 검출된 거리에 대해 상기 가상 드롭 셰도우의 어두운 정도를 변화시키는, 디스플레이 디바이스에 디스플레이되는 이미지를 선택적으로 줌화하는 방법.
  12. 제9 항에 있어서,
    상기 변화 단계는 상기 검출된 거리에 대해 상기 가상 드롭 셰도우의 색을 변화시키는, 디스플레이 디바이스에 디스플레이되는 이미지를 선택적으로 줌화하는 방법.
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