KR20090010356A - 발광 및 수광 다이오드를 이용한 포인팅 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 발광 및 수광 다이오드를 이용한 포인팅 시스템에 관한 것으로, TV 시청 환경에서 리모트 컨트롤러에 발광 또는 수광 다이오드를 구비시켜 포인팅 장치로 이용 가능한 발광 및 수광 다이오드를 이용한 포인팅 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따른 포인팅 시스템은 좌우 회전 움직임 및 상하 회전 움직임에 대한 회전축을 기준으로 발광 다이오드들을 상하 좌우 서로 일정한 각도를 가지며 대칭되게 구비하고 상기 발광 다이오드들을 번갈아가면서 발광시키는 리모트 컨트롤러와, 리모트 컨트롤러에 구비된 발광 다이오드들에서 발하는 빛을 하나의 수광 다이오드를 통해 수광하여 발광 다이오드들의 빛의 세기를 측정하고 그 측정한 빛의 세기에 따라 리모트 컨트롤러의 좌우 움직임 회전각 및 상하 움직임 회전각을 검출하여 제공하는 수광 및 움직임 검출 장치와, 수광 및 움직임 검출 장치에서 제공하는 리모트 컨트롤러의 좌우 움직임 회전각 및 상하 움직임 회전각을 이용하여 화면상에 포인트를 표시하는 영상표시장치로 구성된다.
발광, 수광, 다이오드, 리모트 컨트롤러, 움직임, 화면, 포인팅, 포인터

Description

발광 및 수광 다이오드를 이용한 포인팅 시스템{POINTING SYSTEM USING LIGHT EMITTING DIODE AND LIGHT RECEIVING DIODE}
본 발명은 발광 및 수광 다이오드를 이용한 포인팅 시스템에 관한 것으로, TV 시청 환경에서 리모트 컨트롤러에 발광 또는 수광 다이오드를 구비시켜 포인팅 장치로 이용 가능한 발광 및 수광 다이오드를 이용한 포인팅 시스템에 관한 것이다.
최근 디스플레이 시스템이 디지털화, 네트워크화되어 가면서 디스플레이 시스템의 입력 인터페이스에 대한 요구가 다양해지고 있다. 예를 들어 TV 시스템을 보면, 최근 들어 디지털 TV, 인터넷 TV 등에 대한 연구 개발이 활발히 진행되면서, 가정용 TV가 방송국에서 시청자로의 단방향적 화면 주사 기능을 가진 단순한 가전기기가 아니라 방송, 인터넷, 게임 등의 다양한 콘텐츠와 양방향적 상호작용(Interactive) 방식의 인터페이스를 가진 종합적인 디지털 정보가전 기기로서 변모하고 있다.
이와 같은 새로운 디지털 인터넷 환경의 TV에서는 사용자가 TV로 입력해야 하는 입력 정보의 종류와 수가 기존의 TV보다 훨씬 많아지게 된다. 이러한 새로운 입력 정보의 예로는 화면 위에서의 커서나 포인터의 위치 이동과 선택, 찾아갈 인터넷 주소 지정을 위한 문자 입력, 인터넷 온라인 쇼핑을 위한 전자서명 입력 등 여러 가지를 들 수 있다.
기존의 TV 리모트 컨트롤러는 접촉식 센서를 사용한 키 버튼 방식으로서 눌러진 키 코드값에 따라 해당 동작을 수행하는 방식으로 작동된다.
이러한 방식의 리모트 컨트롤러는 TV의 채널을 선택하거나 볼륨을 조정하는 등의 기존의 방송 시청을 위한 기능을 수행하는 데는 불편함이 없으나, 앞서 언급한 바와 같은 디지털 인터넷 TV를 위한 다양한 정보들을 입력하기에는 어려움이 따른다. 가령 기존의 키 버튼 방식의 리모트 컨트롤러를 가지고 화면 위의 커서의 위치를 이동시키려면 상하좌우 혹은 대각선 방향의 방향 키 버튼을 적절히 눌러서 위치를 조절해야 하는데 이러한 방식으로 커서를 원하는 곳으로 위치시키는 작업은 상당히 번거롭고 사용자로 하여금 피로감을 느끼게 한다.
또한, TV에 문자 정보를 입력하고자 하는 경우에도 기존의 키 버튼 리모트 컨트롤러를 사용할 경우 적은 수의 리모트 컨트롤러 키 버튼에 모든 문자들을 매핑할 수는 없으므로 휴대폰의 문자입력 방식과 비슷하게 하나의 키에 다수 개의 문자를 지정하여 입력하거나, 아니면 화면상에 나타나는 문자 배열판에서 커서를 움직여 원하는 글자를 선택하여 입력하는 방식을 사용하는데, 두 가지 방법 모두 효율이 떨어지고 불편한 인터페이스 방법이다.
컴퓨터에서는 이와 같은 다양한 정보의 입력 작업들이 빈번하게 일어나며, 주로 키보드와 마우스를 입력장치로서 사용한다. 그러나, 책상 위에서 모니터를 가까이 두고 수행되는 컴퓨터의 작업 환경과는 달리 화면에서 멀리 떨어져서 앉거나 누워서 TV를 시청하는 TV 시청 환경을 고려해 보았을 때, 기존의 키보드나 마우스를 디지털 TV, 인터넷 TV와 같은 대화형 디스플레이 시스템의 입력 장치로 사용하기에는 부적절하다.
따라서, 컴퓨터 환경에서 키보드나 마우스와 같이 TV 시청 환경에서도 보다 용이하게 사용할 수 있는 입력장치로 이용될 수 있는 포인팅 장치가 개발이 되었다.
그래서 기존에 TV 시청 환경에서 이용되도록 개발된 포인팅 장치의 일 예를 살펴보면, 각속도 센서(Gyro Sensor)와 같은 관성 센서(Inertial Sensor)를 이용하여 공중에서 일어나는 리모트 컨트롤러의 움직임을 리모트 컨트롤러 내부에서 자체 감지하는 구성을 가진다. 그리고 이를 입력 정보로 변환하는 방식을 통해 TV 화면상에 포인트가 리모트 컨트롤로의 움직임에 따라 움직일 수 있도록 구성된다.
또 다른 포인팅 장치의 형태로는 가속도 센서를 이용하여 손에 의한 포인팅 장치의 움직임으로부터 포인팅 장치의 방향과 속도의 변화를 감지하여 TV 화면상에 포인트가 그에 따라 움직이도록 구성된 것도 있다.
그리고 이와 같은 움직임을 감지할 수 있는 센서를 이용하지 않고도, 포인팅 장치에 카메라를 구비하여 촬영되는 피사체의 위치 변화에 따라 포인팅 장치의 움직임을 검출하고 그 검출한 움직임으로 화면상에 포인트가 표시될 좌표값을 계산하 여 포인트를 이동시키고 표시해 주도록 구성된 방식도 제안된 바 있다.
하지만, 종래 가속도 센서를 구비한 포인팅 장치를 사용할 경우에는 포인팅 장치의 기능을 활성화시킬 때 포인팅 장치가 가리키는 방향이 화면의 중심점 좌표에 매칭되도록 매번 교정을 해야하는 번거로움이 존재한다.
그리고 포인팅 장치가 카메라로 구성되어 촬영된 피사체의 위치 변화를 통해 포인팅 장치의 움직임을 검출하고 화면상에 포인트를 이동시켜 표시해 주는 방식은 카메라 동작이 수반됨에 따라 전력소모가 크고 장치 비용면에서도 고가인 단점이 존재한다.
그러므로, 본 발명의 과제 해결 수단은 포인팅 장치를 사용할 때마다 매번 포인팅 장치가 가리키는 방향을 화면의 중심점 좌표에 매칭시키지 않고 포인팅 기능을 제공해 주는 발광 및 수광 다이오드를 이용한 포인팅 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 과제 해결 수단은 적은 전력 소모와 저렴한 장치 비용을 위해 TV 시청 환경에서 리모트 컨트롤러에 발광 또는 수광 다이오드를 구비하여 포인팅 장치로 이용하는 발광 및 수광 다이오드를 이용한 포인팅 시스템을 제공하는데 있다.
상기와 같은 과제 해결 수단을 달성하기 위해서, 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 발광 및 수광 다이오드를 이용한 포인팅 시스템은 각 좌우 회전 움직임 및 상하 회전 움직임에 대한 회전축을 기준으로 발광 다이오드들을 상하 좌우 서로 일정한 각도를 가지며 대칭되게 구비하고 상기 발광 다이오드들을 번갈아가면서 발광시키는 리모트 컨트롤러; 상기 리모트 컨트롤러에 구비된 발광 다이오드들에서 발하는 빛을 하나의 수광 다이오드를 통해 수광하여 상기 발광 다이오드들의 빛의 세기를 측정하고 그 측정한 빛의 세기에 따라 상기 리모트 컨트롤러의 좌우 움직임 회전각 및 상하 움직임 회전각을 검출하여 제공하는 수광 및 움직임 검출 장치; 및 상기 수광 및 움직임 검출 장치에서 제공하는 상기 리모트 컨트롤러의 좌우 움직임 회전각 및 상하 움직임 회전각을 이용하여 화면상에 포인트를 표시할 좌표값을 계산하고 그 계산된 좌표값에 상기 포인트를 표시하는 영상표시장치;를 포함하여 이루어진다.
그리고 상기 리모트 컨트롤러는 상기 발광 다이오드들을 발광시킬 시에 캐리어(Carrier) 주파수에 광이 실려 전송되도록 상기 발광 다이오드들의 발광을 제어하고, 상기 수광 및 움직임 검출 장치는 상기 캐리어 주파수가 실려 전송된 광을 상기 수광 다이오드를 통해 수광하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 제2 실시 예에 따른 발광 및 수광 다이오드를 이용한 포인팅 시스템은 영상표시장치의 상하 좌우에 발광 다이오드들을 구비하고 상기 발광 다이오드들을 번갈아가면서 발광시키는 발광장치; 및 하나의 수광 다이오드를 구비하여 상기 발광장치에서 발하는 빛을 수광하고 상기 발광 다이오드들의 빛의 세기 를 측정하여 그 측정한 빛의 세기에 따라 리모트 컨트롤러의 좌우 움직임 회전각 및 상하 움직임 회전각을 검출하여 제공하는 수광 및 움직임 검출 장치를 구비한 리모트 컨트롤러;를 포함하여 이루어지고, 상기 영상표시장치는 상기 리모트 컨트롤러의 수광 및 움직임 검출 장치에서 제공하는 상기 리모트 컨트롤러의 좌우 움직임 회전각 및 상하 움직임 회전각을 이용하여 화면상에 포인트를 표시할 좌표값을 계산하고 그 계산된 좌표값에 상기 포인트를 표시하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 발광장치는 상기 발광 다이오드들을 발광시킬 시에 캐리어 주파수에 광이 실려 전송되도록 상기 발광 다이오드들의 발광을 제어하고, 상기 리모트 컨트롤러에 구비된 수광 및 움직임 검출 장치는 상기 캐리어 주파수에 실려 전송된 광을 상기 수광 다이오드를 통해 수광하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 본 발명에 따르면 상기 수광 및 움직임 검출 장치는, 하나의 수광 다이오드; 상기 수광 다이오드에 수광된 상기 각 발광 다이오드들의 빛의 세기를 측정하는 광 측정부; 상기 광 측정부에서 측정된 빛의 세기를 이용하여 상기 좌우에 구비된 두 발광 다이오드로부터 수광된 빛의 세기 비율과 상기 상하에 구비된 두 발광 다이오드로부터 수광된 빛의 세기 비율을 각각 계산하고 그 계산된 빛의 세기 비율에 따라 상기 리모트 컨트롤러의 좌우 회전각 및 상하 회전각을 검출하는 회전각 검출부; 및 상기 회전각 검출부에서 검출된 상기 리모트 컨트롤러의 좌우 회전각 및 상하 회전각에 대한 정보를 전송하는 데이터 전송부;로 구성되는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 광 측정부는, 상기 수광 다이오드를 통해 수광되는 빛의 세기를 측정할 시에 그 빛의 세기 값이 허용 범위의 최대값 및 최소값 내에 존재하도록 신호 이득을 자동 조절하는 자동이득 조절부(AGC : Auto Gain Control)를 포함한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 제3 실시예에 따른 발광 및 수광 다이오드를 이용한 포인팅 시스템은 하나의 발광 다이오드를 구비하고 상기 발광 다이오드를 발광시키는 리모트 컨트롤러; 영상표시장치의 상하 좌우에 수광 다이오드들을 구비하여 상기 발광 다이오드에서 발하는 빛을 각각 수광하고 그 빛의 세기를 측정하여 그 측정한 빛의 세기에 따라 상기 리모트 컨트롤러의 좌우 움직임 회전각 및 상하 움직임 회전각을 검출하여 제공하는 수광 및 움직임 검출 장치;를 포함하여 이루어지고, 상기 영상표시장치는 상기 수광 및 움직임 검출 장치에서 제공하는 상기 리모트 컨트롤러의 좌우 움직임 회전각 및 상하 움직임 회전각을 이용하여 화면상에 포인트를 표시할 좌표값을 계산하고 그 계산된 좌표값에 상기 포인트를 표시하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 리모트 컨트롤러는 상기 발광 다이오드를 발광시킬 시에 캐리어 주파수에 광이 실려 전송되도록 상기 발광 다이오드의 발광을 제어하고, 상기 수광 및 움직임 검출 장치는 상기 캐리어 주파수에 실려 전송된 광을 상기 수광 다이오드들을 통해 수광하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 제4 실시 예에 따른 발광 및 수광 다이오드를 이용한 포인팅 시스템은 하나의 발광 다이오드를 구비하고 상기 발광 다이오드를 발광시키는 발광장치; 각 좌우 회전 움직임 및 상하 회전 움직임에 대한 회전축을 기준으로 수 광 다이오드들을 상하 좌우 서로 일정한 각도를 가지며 대칭되게 구비하여 상기 발광 다이오드에서 발하는 빛을 각각 수광하고 그 빛의 세기를 측정한 후, 그 측정한 빛의 세기에 따라 상기 리모트 컨트롤러의 좌우 움직임 회전각 및 상하 움직임 회전각을 검출하여 제공하는 수광 및 움직임 검출 장치가 구비된 리모트 컨트롤러; 및 상기 리모트 컨트롤러의 수광 및 움직임 검출 장치에서 제공하는 상기 리모트 컨트롤러의 좌우 움직임 회전각 및 상하 움직임 회전각을 이용하여 화면상에 포인트를 표시할 좌표값을 계산하고 그 계산된 좌표값에 상기 포인트를 표시하는 영상표시장치;를 포함하여 이루어진다.
그리고 상기 발광장치는 상기 발광 다이오드를 발광시킬 시에 캐리어 주파수에 광이 실려 전송되도록 상기 발광 다이오드의 발광을 제어하고, 상기 리모트 컨트롤러에 구비된 수광 및 움직임 검출 장치는 상기 캐리어 주파수에 실려 전송된 광을 상기 수광 다이오드들을 통해 수광하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 상기 수광 및 움직임 검출 장치는 상하 좌우로 구비된 4개의 수광 다이오드들; 상기 각 수광 다이오드들에 수광된 빛의 세기를 측정하는 광 측정부; 상기 광 측정부에서 측정된 빛의 세기를 이용하여 상기 좌우의 두 수광 다이오드에 수광된 빛의 세기 비율과 상기 상하의 두 수광 다이오드에 수광된 빛의 세기 비율을 각각 계산하고 그 계산된 빛의 세기 비율에 따라 상기 리모트 컨트롤러의 좌우 회전각 및 상하 회전각을 검출하는 회전각 검출부; 및 상기 회전각 검출부에서 검출된 상기 리모트 컨트롤러의 좌우 회전각 및 상하 회전각에 대한 정보를 전송하는 데이터 전송부;로 구성되는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 광 측정부는, 상기 수광 다이오드들을 통해 수광되는 빛의 세기를 측정할 시에 그 빛의 세기 값이 허용 범위의 최대값 및 최소값 내에 존재하도록 신호 이득을 자동 조절하는 자동이득 조절부(AGC : Auto Gain Control)를 포함한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 포인팅 시스템은 리모트 컨트롤러를 포인팅 장치로 사용하며 발광 및 수광 다이오드를 이용하여 포인팅 기능을 제공해 줌으로써 적은 전력 소모와 저렴한 장치 비용으로 TV 시청 환경에서 이용될 수 있는 포인팅 시스템을 제공 가능하다.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명에 따른 발광 및 수광 다이오드를 이용한 포인팅 시스템의 동작 원리를 설명하기 위한 도면이다. 도면에 도시된 바와 같이 발광부 (100)에는 발광 다이오드 2개(100-1,100-2)가 좌우로 일정한 각도로 벌어져서 서로 대칭된 형태로 구비되고, 수광부(102)에는 수광 다이오드(102-1) 1개가 구비되어 있는 경우를 예를 들어 설명하도록 하겠다.
발광부(100)에 구비된 2개의 발광 다이오드(100-1,100-2)는 서로 번갈아가면서 일정 시간 동안 확산광(광축을 중심으로 가장 밝고 광축에서 수직방향으로 갈수록 밝기가 줄어드는 광)을 발한다. 그리고 수광부(102)는 그 발광부(100)의 두 발광 다이오드(100-1,100-2)가 빛을 발하는 순에 따라 각각의 발광 다이오드(100-1,100-2)에서 발하는 빛을 수광 다이오드(102)를 통해 수광하며 그 빛의 세기를 측정한다.
그래서, 도 1a에 도시된 바와 같이 발광부(100)가 수광부(102)와 나란히 서로 마주보고 있는 상태인 경우, 수광부(102)의 수광 다이오드(102-1)는 발광부(100)의 두 발광 다이오드(100-1,100-2)와 서로 동일한 거리에 떨어져 있게 되어 측정되는 두 발광 다이오드(100-1,100-2)의 빛의 세기는 동일하게 된다. 하지만, 도 1b에 도시된 바와 같이 발광부(100)의 좌우 회전 움직임으로 수광부(102)의 수광 다이오드(102-1)와 발광부(100)의 서로 마주보는 방향이 틀어지게 되면 그 틀어진 각도에 따라 수광 다이오드(102-1)에 더 가깝게 위치하게 되는 발광 다이오드(100-2)의 빛의 세기는 크게 측정되는 반면, 수광 다이오드(102-1)에서 더 멀어져서 위치하게 되는 발광 다이오드(100-1)의 빛의 세기는 작게 측정이 된다.
따라서, 수광부(102)는 수광 다이오드(102-1)를 통해 발광부(100)의 두 발광 다이오드(100-1,100-2)로부터 수광된 빛의 세기를 각각 측정하고 그 측정한 빛의 세기 비율로 발광부(100)의 좌우 회전 움직임 각도를 추정할 수가 있다.
본 발명에서는 이와 같이 수광부(102)의 회전 움직임 혹은 발광부(100)의 회 전 움직임에 따라 수광부(102)의 수광 다이오드(102-1)에 측정되는 각 발광 다이오드(100-1,100-2)의 빛의 세기 차이값을 확인하여 수광부(102)와 발광부(100)의 회전각 차이를 계산한다. 그리고 그 계산한 회전각 차이를 통해 포인팅 장치의 움직임을 검출하여 그에 따라 영상표시장치의 화면상에 포인트가 표시되도록 해 주는 발광 및 수광 다이오드를 이용한 포인팅 시스템을 제공하는 것을 특징으로 한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 제1 실시 예에 따른 포인팅 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
살펴보면, 본 발명에 따른 포인팅 시스템은 각 좌우 회전 움직임 및 상하 회전 움직임에 대한 회전축을 기준으로 발광 다이오드(200-1~4)가 각각 2개씩 서로 일정한 각도로 벌어져서 대칭된 형태로 구비된 리모트 컨트롤러(200)와, 리모트 컨트롤러(200)의 좌우 상하에 구비된 4개의 발광 다이오드(200-1~4)에서 발하는 빛을 수광하여 리모트 컨트롤러(200)의 좌우 회전각 및 상하 회전각을 검출하는 수광 및 움직임 검출 장치(202)로 구성된다.
여기서, 수광 및 움직임 검출 장치(202)는 도 3에 도시된 바와 같이 수광 다이오드(202-1)와, 광 측정부(202-2)와, 회전각 검출부(202-3)와, 데이터 전송부(202-4)로 구성되는 것을 특징으로 한다.
리모트 컨트롤러(200)는 포인팅 장치로 동작되도록 명령을 입력받는 경우에 좌우 상하에 구비된 4개의 발광 다이오드(200-1~4) 전체를 발광시키고 상기 4개의 발광 다이오드(200-1~4)를 서로 일정한 순에 따라 번갈아가며 발광시킨다. 그래서 리모트 컨트롤러(200)는 수광 및 움직임 검출 장치(202)로 포인팅 장치로의 동작 시작신호를 먼저 제공한 후, 발광 다이오드의 발광 순에 따라 수광 및 움직임 검출 장치(202)에서 그 수광되는 빛을 발하는 발광 다이오드가 좌우 상하 발광 다이오드(200-1~4) 중 어느 것인지를 판별할 수 있도록 해 준다.
수광 및 움직임 검출 장치(202)의 수광 다이오드(202-1)는 리모트 컨트롤러(200)에 구비된 좌우 상하 발광 다이오드(200-1~4)에서 발하는 빛을 수광한다. 그리고 광 측정부(202-2)는 수광 다이오드(202-1)에 수광된 각 발광 다이오드들(200-1~4)로부터의 빛의 세기를 측정한다.
회전각 검출부(202-3)는 광 측정부(202-2)에서 측정된 각 발광 다이오드들(200-1~4)로부터의 빛의 세기 값을 이용하여 리모트 컨트롤러(200)의 좌우에 구비된 2개 발광 다이오드(200-2,200-4)로부터 수광된 빛의 세기 비율, 그리고 상하에 구비된 2개의 발광 다이오드(200-1,200-3)로부터 수광된 빛의 세기 비율을 각각 계산하고 그 계산된 빛의 세기 비율에 따라 리모트 컨트롤러(200)의 좌우 회전각 및 상하 회전각을 검출한다. 그리고 데이터 전송부(202-4)는 회전각 검출부(202-3)에서 검출된 리모트 컨트롤러(200)의 좌우 회전각 및 상하 회전각 정보를 영상표시장치(204)로 전송한다.
영상표시장치(204)는 수광 및 움직임 검출 장치(202)에서 전송된 리모트 컨트롤러(200)의 좌우 회전각 및 상하 회전각 정보를 이용하여 화면상에 표시된 포인트의 위치가 리모트 컨트롤러(200)가 가르키는 방향으로 이동되도록 화면상에 표시된 포인트의 좌표값을 계산하고 그 계산된 좌표값에 포인트를 표시해 준다.
도 4는 본 발명의 바람직한 제2 실시 예에 따른 포인팅 시스템의 구성을 도 시한 도면이다.
살펴보면, 본 발명에 따른 포인팅 시스템은 수광 및 움직임 검출 장치(미도시)를 구비한 리모트 컨트롤러(400)와, 영상표시장치(402)의 상하 좌우에 발광 다이오드(404-1~4)를 구비한 발광장치(미도시)로 구성된다.
리모트 컨트롤러(400)에 구비된 수광 및 움직임 검출 장치는 리모트 컨트롤러(400)가 영상표시장치와 마주보는 면 중심에 구비된 하나의 수광 다이오드(400-1), 그리고 앞서 도 3에서 수광 및 움직임 검출 장치에 구비된 구성으로 언급한 바 있는 광 측정부(202-2)와, 회전각 검출부(202-3)와, 데이터 전송부(202-4)를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
영상표시장치(402)의 상하 좌우에 발광 다이오드(404-1~4)를 구비한 발광장치는 포인팅 동작을 수행하게 되는 경우에 좌우 상하에 구비된 4개의 발광 다이오드(404-1~4) 전체를 발광시키고 상기 4개의 발광 다이오드(404-1~4)를 서로 일정한 순에 따라 번갈아가며 발광시킨다. 그래서 발광장치는 수광 및 움직임 검출 장치로 포인팅 장치로의 동작 시작신호를 먼저 제공한 후, 발광 다이오드들(404-1~4)의 발광 순서를 통해 수광 및 움직임 검출 장치에서 그 수광되는 빛을 발하는 발광 다이오드가 좌우 상하 발광 다이오드(404-1~4) 중 어느 것인지를 판별한다.
리모트 컨트롤러(400)에 구비된 수광 및 움직임 검출 장치는 영상표시장치(402)의 상하 좌우에 구비된 발광 다이오드(404-1~4)에서 발하는 빛을 수광하며 리모트 컨트롤러(400)의 좌우 회전각 및 상하 회전각을 검출하고 영상표시장치(402)로 전송한다.
영상표시장치(402)는 수광 및 움직임 검출 장치에서 전송된 리모트 컨트롤러(400)의 좌우 회전각 및 상하 회전각 정보를 이용하여 화면상에 표시된 포인트의 위치가 리모트 컨트롤러(400)가 가르키는 방향으로 이동되도록 화면상에 표시된 포인트의 좌표값을 계산하고 그 계산된 좌표값에 포인트를 표시해 준다.
도 5는 본 발명의 바람직한 제3 실시 예에 따른 포인팅 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
살펴보면, 본 발명에 따른 포인팅 시스템은 영상표시장치(502)와 마주보는 면 중심에 하나의 발광 다이오드(500-1)를 구비한 리모트 컨트롤러(500)와, 영상표시장치(502)의 상하 좌우에 수광 다이오드(504-1~4)를 구비한 수광 및 움직임 검출 장치(미도시)로 구성되며, 수광 및 움직임 검출 장치는 상기 영상표시장치(502)의 상하 좌우에 구비된 수광 다이오드(504-1~4)와, 앞서 도 3에서 수광 및 움직임 검출 장치에 구비된 구성으로 언급한 바 있는 광 측정부(202-2)와, 회전각 검출부(202-3)와, 데이터 전송부(202-4)를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
리모트 컨트롤러(500)는 포인팅 동작을 수행하게 되는 경우에 발광 다이오드(500-1)를 발광시킨다.
수광 및 움직임 검출 장치는 리모트 컨트롤러(500)의 좌우 회전 움직임 및 상하 회전 움직임에 따라 영상표시장치(502)의 상하 좌우에 구비된 수광 다이오드(504-1~4)를 통해 수광된 빛의 세기를 측정하고 리모트 컨트롤러(500)의 좌우 회전각 및 상하 회전각을 검출하여 영상표시장치(502)로 전송한다.
영상표시장치(502)는 수광 및 움직임 검출 장치에서 전송된 리모트 컨트롤 러(500)의 좌우 회전각 및 상하 회전각 정보를 이용하여 화면상에 표시된 포인트의 위치가 리모트 컨트롤러(500)가 가리키는 방향으로 이동되도록 화면상에 표시된 포인트의 좌표값을 계산하고 그 계산된 좌표값에 포인트를 표시해 준다.
도 6은 본 발명의 바람직한 제4 실시 예에 따른 포인팅 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
살펴보면, 본 발명에 따른 포인팅 시스템은 수광 및 움직임 검출 장치(미도시)가 내장된 리모트 컨트롤러(600)와, 영상표시장치(604)와는 별개로 발광 다이오드(602-1)를 구비한 발광장치(602)로 구성된다.
리모트 컨트롤러(600)에 구비된 수광 및 움직임 검출 장치는 리모트 컨트롤러(600)의 각 좌우 회전 움직임 및 상하 회전 움직임에 대한 회전축을 기준으로 각각 2개씩 서로 일정한 각도로 벌어져서 대칭된 형태로 구비된 수광 다이오드들(600-1~4)과, 앞서 도 3에서 수광 및 움직임 검출 장치에 구비된 구성으로 언급한 바 있는 광 측정부(202-2)와, 회전각 검출부(202-3)와, 데이터 전송부(202-4)를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
발광장치(602)는 포인팅 동작을 수행하게 되는 경우에 발광 다이오드(602-1)를 발광시킨다.
수광 및 움직임 검출 장치는 리모트 컨트롤러(600)의 좌우 회전 움직임 및 상하 회전 움직임에 따라 리모트 컨트롤러(600)의 상하 좌우에 구비된 수광 다이오드(600-1~4)에 수광된 빛의 세기를 측정하고 리모트 컨트롤러(600)의 좌우 회전각 및 상하 회전각을 검출하여 영상표시장치(604)로 전송한다.
영상표시장치(604)는 수광 및 움직임 검출 장치에서 전송된 리모트 컨트롤러(600)의 좌우 회전각 및 상하 회전각 정보를 이용하여 화면상에 표시된 포인트의 위치가 리모트 컨트롤러(600)가 가르키는 방향으로 이동되도록 화면상에 표시된 포인트의 좌표값을 계산하고, 그 계산된 좌표값에 포인트를 표시해 준다.
한편, 상기 도 2 내지 도 6을 통해 살펴본 바와 같은 구성을 가지는 포인팅 시스템은 다음과 같은 기술적 특징을 구비한다.
하나는, 발광 다이오드가 구비된 리모트 컨트롤러와 발광장치가 발광 다이오드를 발광시킬 시에 캐리어 주파수에 광이 실려 전송되도록 상기 발광 다이오드의 발광을 제어하는 것을 특징으로 한다. 여기서, 캐리어 주파수로는 37.9KHz를 이용하며, 수광 및 움직임 검출 장치는 상기 캐리어 주파수에 실려 전송된 광을 수광 다이오드를 통해 수광하는 구성을 가진다. 그에 따라, 이와 같은 캐리어(Carrier) 주파수를 이용하여 발광 및 수광이 이루어지는 구성을 통해 빛을 수광하는 감도를 향상시켜 주는 구성을 가진다.
그리고 본 발명에서는 발광 및 수광 다이오드를 이용하여 수광되는 빛의 세기에 따라 리모트 컨트롤러의 좌우 회전 움직임 및 상하 회전 움직임을 검출하는 구성을 가진다. 그럼에 따라, 발광 다이오드와 수광 다이오드의 사이의 거리가 가까워서 수광 및 움직임 검출 장치의 광 측정부(202-2)에서 측정되는 빛의 세기 값들이 모두 최대값을 나타내어 그 값들 간의 차이를 인식할 수 없거나 아니면 발광 다이오드와 수광 다이오드의 거리가 너무 멀어서 수광 및 움직임 검출 장치의 광 측정부에서 측정되는 빛의 세기 값들이 모두 최소값을 나타냄에 따라 그 값들 간의 차이를 인식할 수 없는 경우, 정상적인 포인팅 기능을 수행할 수 없게 된다.
그래서 이를 해결하고자 본 발명에 따른 수광 및 움직임 검출 장치의 광 측정부는 자동이득 조절부(AGC : Auto Gain Control)(미도시)를 구비하여 수광 다이오드를 통해 수광되는 빛의 세기를 측정할 시에 빛의 세기 값이 허용 범위의 최대값 및 최소값 내에 존재하도록 신호 이득을 조절해 주는 것을 기술적 특징으로 지닌다.
상기와 같은 구성을 통해 본 발명은 보다 간단하게 발광 및 수광 다이오드를 이용하여 포인팅 시스템을 구축 가능하게 해 준다.
이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명에 따른 발광 및 수광 다이오드를 이용한 포인팅 시스템의 동작 원리를 설명하기 위한 도면,
도 2는 본 발명의 바람직한 제1 실시 예에 따른 포인팅 시스템의 구성을 도시한 도면,
도 3은 본 발명에 따른 포인팅 시스템의 수광 및 움직임 검출 장치의 세부 구성을 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 바람직한 제2 실시 예에 따른 포인팅 시스템의 구성을 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 바람직한 제3 실시 예에 따른 포인팅 시스템의 구성을 도시한 도면, 및
도 6은 본 발명의 바람직한 제4 실시 예에 따른 포인팅 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
* 도면의 주요 부호에 대한 설명
100 : 발광부
102 : 수광부
200,400,500,600 : 리모트 컨트롤러
202 : 수광 및 움직임 검출 장치
204, 402, 502, 604 : 영상표시장치
602 : 발광장치

Claims (10)

  1. 각 좌우 회전 움직임 및 상하 회전 움직임에 대한 회전축을 기준으로 발광 다이오드들을 상하 좌우 서로 일정한 각도를 가지며 대칭되게 구비하고 상기 발광 다이오드들을 번갈아가면서 발광시키는 리모트 컨트롤러;
    상기 리모트 컨트롤러에 구비된 발광 다이오드들에서 발하는 빛을 하나의 수광 다이오드를 통해 수광하여 상기 발광 다이오드들의 빛의 세기를 측정하고 그 측정한 빛의 세기에 따라 상기 리모트 컨트롤러의 좌우 움직임 회전각 및 상하 움직임 회전각을 검출하여 제공하는 수광 및 움직임 검출 장치; 및
    상기 수광 및 움직임 검출 장치에서 제공하는 상기 리모트 컨트롤러의 좌우 움직임 회전각 및 상하 움직임 회전각을 이용하여 화면상에 포인트를 표시할 좌표값을 계산하고 그 계산된 좌표값에 상기 포인트를 표시하는 영상표시장치;를 포함하여 이루어지는 발광 및 수광 다이오드를 이용한 포인팅 시스템.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 리모트 컨트롤러는 상기 발광 다이오드들을 발광시킬 시에 캐리어(Carrier) 주파수에 광이 실려 전송되도록 상기 발광 다이오드들의 발광을 제어하고,
    상기 수광 및 움직임 검출 장치는 상기 캐리어 주파수가 실려 전송된 광을 상기 수광 다이오드를 통해 수광하는 것을 특징으로 하는 발광 및 수광 다이오드를 이용한 포인팅 시스템.
  3. 영상표시장치의 상하 좌우에 발광 다이오드들을 구비하고 상기 발광 다이오드들을 번갈아가면서 발광시키는 발광장치; 및
    하나의 수광 다이오드를 구비하여 상기 발광장치에서 발하는 빛을 수광하고 상기 발광 다이오드들의 빛의 세기를 측정하여 그 측정한 빛의 세기에 따라 리모트 컨트롤러의 좌우 움직임 회전각 및 상하 움직임 회전각을 검출하여 제공하는 수광 및 움직임 검출 장치를 구비한 리모트 컨트롤러;를 포함하여 이루어지고,
    상기 영상표시장치는 상기 리모트 컨트롤러의 수광 및 움직임 검출 장치에서 제공하는 상기 리모트 컨트롤러의 좌우 움직임 회전각 및 상하 움직임 회전각을 이용하여 화면상에 포인트를 표시할 좌표값을 계산하고 그 계산된 좌표값에 상기 포인트를 표시하는 것을 특징으로 하는 발광 및 수광 다이오드를 이용한 포인팅 시스템.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 발광장치는 상기 발광 다이오드들을 발광시킬 시에 캐리어(Carrier) 주파수에 광이 실려 전송되도록 상기 발광 다이오드들의 발광을 제어하고,
    상기 리모트 컨트롤러에 구비된 수광 및 움직임 검출 장치는 상기 캐리어 주파수가 실려 전송된 광을 상기 수광 다이오드를 통해 수광하는 것을 특징으로 하는 발광 및 수광 다이오드를 이용한 포인팅 시스템.
  5. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 수광 및 움직임 검출 장치는,
    하나의 수광 다이오드;
    상기 수광 다이오드에 수광된 상기 각 발광 다이오드들의 빛의 세기를 측정하는 광 측정부;
    상기 광 측정부에서 측정된 빛의 세기를 이용하여 상기 좌우에 구비된 두 발광 다이오드로부터 수광된 빛의 세기 비율과 상기 상하에 구비된 두 발광 다이오드로부터 수광된 빛의 세기 비율을 각각 계산하고 그 계산된 빛의 세기 비율에 따라 상기 리모트 컨트롤러의 좌우 회전각 및 상하 회전각을 검출하는 회전각 검출부; 및
    상기 회전각 검출부에서 검출된 상기 리모트 컨트롤러의 좌우 회전각 및 상하 회전각에 대한 정보를 전송하는 데이터 전송부;로 구성되는 것을 특징으로 하는 발광 및 수광 다이오드를 이용한 포인팅 시스템.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 광 측정부는,
    상기 수광 다이오드를 통해 수광되는 빛의 세기를 측정할 시에 그 빛의 세기 값이 허용 범위의 최대값과 최소값 사이에 존재하도록 신호 이득을 자동 조절하는 자동이득 조절부(AGC : Auto Gain Control)를 포함한 것을 특징으로 하는 발광 및 수광 다이오드를 이용한 포인팅 시스템.
  7. 하나의 발광 다이오드를 구비하고 상기 발광 다이오드를 발광시키는 발광장치;
    각 좌우 회전 움직임 및 상하 회전 움직임에 대한 회전축을 기준으로 수광 다이오드들을 상하 좌우 서로 일정한 각도를 가지며 대칭되게 구비하여 상기 발광 다이오드에서 발하는 빛을 각각 수광하고 그 빛의 세기를 측정한 후, 그 측정한 빛의 세기에 따라 상기 리모트 컨트롤러의 좌우 움직임 회전각 및 상하 움직임 회전각을 검출하여 제공하는 수광 및 움직임 검출 장치가 구비된 리모트 컨트롤러; 및
    상기 리모트 컨트롤러의 수광 및 움직임 검출 장치에서 제공하는 상기 리모트 컨트롤러의 좌우 움직임 회전각 및 상하 움직임 회전각을 이용하여 화면상에 포인트를 표시할 좌표값을 계산하고 그 계산된 좌표값에 상기 포인트를 표시하는 영상표시장치;를 포함하여 이루어지는 발광 및 수광 다이오드를 이용한 포인팅 시스템.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 발광장치는 상기 발광 다이오드를 발광시킬 시에 캐리어(Carrier) 주파수에 광이 실려 전송되도록 상기 발광 다이오드의 발광을 제어하고,
    상기 리모트 컨트롤러에 구비된 수광 및 움직임 검출 장치는 상기 캐리어 주파수에 실려 전송된 광을 상기 수광 다이오드들을 통해 수광하는 것을 특징으로 하 는 발광 및 수광 다이오드를 이용한 포인팅 시스템.
  9. 제7 항에 있어서,
    상기 수광 및 움직임 검출 장치는
    상하 좌우로 구비된 4개의 수광 다이오드들;
    상기 각 수광 다이오드들에 수광된 빛의 세기를 측정하는 광 측정부;
    상기 광 측정부에서 측정된 빛의 세기를 이용하여 상기 좌우의 두 수광 다이오드에 수광된 빛의 세기 비율과 상기 상하의 두 수광 다이오드에 수광된 빛의 세기 비율을 각각 계산하고 그 계산된 빛의 세기 비율에 따라 상기 리모트 컨트롤러의 좌우 회전각 및 상하 회전각을 검출하는 회전각 검출부; 및
    상기 회전각 검출부에서 검출된 상기 리모트 컨트롤러의 좌우 회전각 및 상하 회전각에 대한 정보를 전송하는 데이터 전송부;로 구성되는 것을 특징으로 하는 발광 및 수광 다이오드를 이용한 포인팅 시스템.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 광 측정부는,
    상기 수광 다이오드들을 통해 수광되는 빛의 세기를 측정할 시에 그 빛의 세기 값이 허용 범위의 최대값과 최소값 사이에 존재하도록 신호 이득을 자동 조절하는 자동이득 조절부(AGC : Auto Gain Control)를 포함한 것을 특징으로 하는 발광 및 수광 다이오드를 이용한 포인팅 시스템.
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