KR20120121863A - 광학 내비게이션 시스템, 광학 내비게이션 방법 및 광학 내비게이션 디바이스 - Google Patents

광학 내비게이션 시스템, 광학 내비게이션 방법 및 광학 내비게이션 디바이스 Download PDF

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KR20120121863A KR1020120044792A KR20120044792A KR20120121863A KR 20120121863 A KR20120121863 A KR 20120121863A KR 1020120044792 A KR1020120044792 A KR 1020120044792A KR 20120044792 A KR20120044792 A KR 20120044792A KR 20120121863 A KR20120121863 A KR 20120121863A
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지 하오 탄
샨 총 탄
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Abstract

사용자의 핑거가 내비게이션 표면에서 들어올려 졌을 때 커서 이동을 방지하기 위한 객체 검출을 이용한 광학 핑거 내비게이션 시스템이 제공된다. 광학 핑거 내비게이션 시스템은 광원, 이미지 센서 및 객체 검출 엔진을 포함할 수도 있다. 객체 검출 엔진은 증대된 픽셀 값을 임계값과 비교함으로써 객체의 존재의 결정시에 움직임 데이터를 선택적으로 보고하기 위해 이미지 센서 및 광원과 동작가능하게 커플링될 수도 있다. 들어올림 검출 엔진은 마이크로제어기에 통합될 수도 있고, 마이크로제어기는 추가의 객체 검출 특징을 제공하기 위해 내비게이션 시스템에 추가될 수도 있다.

Description

광학 내비게이션 시스템, 광학 내비게이션 방법 및 광학 내비게이션 디바이스{OPTICAL NAVIGATION SYSTEM WITH OBJECT DETECTION}
광학 내비게이션 센서들이 광 마우스와 같은 입력 디바이스에서 표면 내비게이션을 위해 통상적으로 사용된다. 종래의 입력 디바이스는 내비게이션 표면과 그 입력 디바이스내의 이미지 센서 사이의 상대적 이동을 트랙킹한다. 광이 광원에 의해 내비게이션 표면 또는 타겟 객체를 향해 조명된다. 일반적으로, 조명된 내비게이션 표면의 이미지들 또는 조명된 타겟 객체의 디지털 이미지 데이터의 다중의 프레임들은 센서에 의해 캡처된 후 프로세싱되어 입력 디바이스상의 커서 이동으로서 또한 전환된다.
더욱 최근에, 모바일 핸드셋과 같은 다수의 휴대용 핸드헬드 디바이스들에서 광학 핑거 내비게이션 디바이스들이 널리 사용되었다. 광학 핑거 내비게이션 디바이스는 이러한 휴대용 디바이스의 핑거 인터페이스 표면상에서 핑거를 단순히 이동시킴으로써 사용자가 내비게이션 기능을 조작할 수 있게 한다. 종래의 광 마우스 시스템과 반대로, 광학 핑거 내비게이션 디바이스는 사용자의 핑거를 조명하기 위해 광원을 사용한다. 광학 핑거 내비게이션 디바이스의 일반적인 동작 개념은, 핑거 내비게이션을 위해 통합된 센서가 디바이스로부터 하향으로 보다는 상향으로 대면하여 일반적으로 위치된다는 점을 제외하고는 종래의 광 마우스와 유사하다. 또한, 광학 핑거 내비게이션 시스템에 대한 트랙킹 표면은 데스크탑 작업 표면 대신에 사용자의 핑거이다.
수동으로 조작되는 광학 핑거 내비게이션 디바이스의 경우, 핑거가 내비게이션 표면에서 들어올려 졌을 때를 인식할 필요성이 있다. 전력 절약 뿐만 아니라 커서 스케이팅(cursor skaiting)을 방지하기 위해, 핑거가 내비게이션 표면에서 들어올려 졌을 때 일시적으로 정지된 내비게이션 동작을 갖는 것이 중요하다. 이미지 디포커스 또는 이미지 표면 품질값에 기초할 수도 있는 입력 디바이스가 트랙킹하는 것을 방지하기 위해 구현될 수 있는 종래의 들어올림 검출 시스템들 또는 객체 검출 시스템들이 존재한다. 그러나, 이들 시스템들은 통상적으로 복잡한 설계를 수반하고, 칩 설계 동안 내비게이션 시스템의 일부로서 일반적으로 통합된다. 또한, 일부 객체 검출 시스템들은 비교를 위한 다중의 이미지들을 캡처하기 위해 센서를 요구할 수도 있고, 이것은 LED가 항상 턴 온될 것을 요구한다.
다수의 핑거 내비게이션 디바이스들의 다른 알려진 제한은, 핑거가 내비게이션 표면에 초기에 놓일 때, 또는 내비게이션 표면에서 들어올려 질 때 의도치 않은 커서 이동이다. 핑거의 이러한 배치 및 들어올림은 의도치 않은 커서 지터링(jittering), 의도치 않은 커서 이동, 또는 커서의 갑작스런 점프를 야기할 수 있다.
설명 및 도면들 전반적으로, 동일한 참조 부호들이 동일한 엘리먼트를 식별하기 위해 사용될 수도 있다.
도 1은 객체 검출을 이용한 광학 내비게이션 시스템의 일 실시예의 개략 블록도를 예시한다.
도 2는 객체 검출을 이용한 광학 내비게이션 시스템의 다른 실시예의 블록도를 예시한다.
도 3은 객체 검출 동작의 방법의 플로우차트를 예시한다.
도 4는 광학 핑거 내비게이션 시스템의 일 실시예의 개략 블록도를 예시한다.
광학 핑거 내비게이션(이하, OFN) 디바이스들은 사용자의 핑거에 의해 동작될 수 있는 내비게이션 기능을 일반적으로 요구하는 모바일 폰들, 리모컨들, 게임 콘솔 제어기들 또는 휴대용 음악 플레이어들과 같은 소형 핸드헬드 전자 디바이스들에 적합하다. 예를 들어, OFN은 디바이스의 그래픽 사용자 인터페이스내에 핑거 내비게이션을 제공하기 위해 모바일 폰으로 통합될 수도 있다. 도 1은 객체 검출을 이용한 OFN 시스템(100)의 개략 블록도를 예시한다. OFN 시스템(100)은 광을 발광하는 광원(102), 광원(102)에 커플링된 센서(104) 및 센서(104)에 커플링된 객체 검출 엔진(106)을 포함한다. 특정한 컴포넌트 부품들이 도 1의 OFN 시스템(100)과 함께 도시되지만, 다른 실시예들은 객체 검출 기능을 갖는 유사한 내비게이션을 제공하는 더 적거나 많은 컴포넌트 부품들을 구현할 수도 있다. 일 실시예에서, OFN 시스템(100)은 단일 칩 시스템으로서 구현될 수도 있어서, 이미지 센서(104), 들어올림 검출 엔진(106) 및 광원(102)은 단일 집적 회로(IC) 칩 시스템으로서 집적될 수도 있다. 객체 검출 엔진은 마우스, 광학 핑거 내비게이션 제어기, 또는 다른 유사한 입력 디바이스들과 같은 다수의 입력 디바이스들에 통합될 수도 있다. 그러나, 예시를 간략화하기 위해, OFN은 실시예들의 설명에서 입력 디바이스를 나타내도록 사용된다.
이하 더욱 상세히 설명하는 바와 같이, 일 실시예에서, OFN 시스템(100)은 핑거(103)가 핸드헬드 디바이스(미도시)의 내비게이션 표면(101)에 존재하는 것으로 보고될 때만 내비게이션 동작들을 허용하도록 구성될 수도 있다. OFN 시스템(100)은 내비게이션 표면(101)에 대한 사용자의 핑거(103)의 이동을 트랙킹하기 위해 핸드헬드 디바이스로 통합될 수도 있다. OFN 시스템은 내비게이션 표면(101)을 향해 광 펄스들을 발광하기 위한 광원(102) 및 센서(104)를 향하는 입사광을 캡처하기 위한 이미지 센서(104)를 포함할 수도 있다.
일 실시예에서, 광원(102)은 바람직한 파장 및 강도에서 광을 발광할 수 있는 전자기 방사의 임의의 적합한 소스일 수도 있다. 일반적으로, 광원(102)은 간섭성 또는 비간섭성 광원일 수도 있다. 광원(102)의 선택은 바람직하게는 그것의 애플리케이션에 기초할 수도 있다. 광원(102)은 가시 또는 비가시 광원(예를 들어, IR LED)일 수도 있고, 특정한 애플리케이션들이 하나 보다 많은 광원으로부터 이득을 얻을 수도 있다.
센서(104)는 복수의 감광성 엘리먼트들(미도시) 또는 전극들을 포함하고, 셔터 리코더(109)와 커플링될 수도 있다. 일 실시예에서, 센서(104)는 내비게이션 표면(101)으로부터 오는 입사광을 수광하도록 동작가능할 수도 있다. 구체적으로는, 핑거(103)가 내비게이션 표면(101)에 또는 그 근처에 놓이면, 센서(104)는 검출 영역(101)으로부터 오는 반사된 핑거 이미지를 캡처할 수도 있다. 센서(104)는 핑거(103)의 일련의 이미지 프레임들을 캡처할 수도 있고, 연속 이미지 프레임들을 비교하여 움직임 데이터(120)를 결정할 수도 있다. 센서 (104)는 지향성 델타 X 및 델타 Y에서 이동 벡터들에 관하여 핑거(103)와 내비게이션 표면(101) 사이의 상대 움직임을 결정할 수도 있다. 이어서, OFN 시스템(100)은 핑거 이동을 프로세싱하여 핸드헬드 디바이스상의 대응하는 커서 이동으로 또한 전환한다. 이미지 센서(104)는 전하 결합 소자(CCD), 상보적 금속 산화물 반도체(CMOS), 또는 당업계에 알려진 임의의 다른 타입의 광학 센서일 수도 있다.
일 실시예에서, 센서(104)는 광원(102)에 커플링되고, 광원(102)에 의해 생성된 광 펄스들에 대응하는 점등 프레임(107) 및 이어서 소등 프레임(108)을 캡처하도록 구성된다. 센서(104)는 광원(102)이 온(on)일 때 점들 프레임(107)을 캡처하고, 이어서 광원(102)이 오프(off)일 때 소등 프레임(108)을 캡처하도록 구성될 수도 있다. 일 실시예에서, 센서(104)는 동일한 셔터 값(114)하에서 점등 프레임(107) 및 소등 프레임(108) 양자를 캡처하도록 구성된다. 센서(104)는 센서 (104)에 의해 수광된 광의 휘도에 응답하여 셔터 값들(114)을 생성하도록 구성된 셔터 생성기(109)와 커플링될 수도 있다. 셔터 생성기(109)는 센서(104)의 노광 알고리즘에 따라, 센서(104)가 높은 강도의 광을 수광할 때 낮은 셔터 값(114)을 생성할 수도 있고, 광이 더 어둑할 때 높은 셔터 값(114)을 생성할 수도 있다. 따라서, 핑거(103)가 검출 영역(101)상에 놓일 때, 광원(102)에 의해 발광된 광은 센서(104)상에서 완전하게 반사될 수도 있다. 따라서, 센서(104)는 광원(102)에 의해 발광되는 광과 실질적으로 유사한 휘도를 갖는 이미지 데이터를 수신하는 것으로 예상된다. 반대로, 광원(102)에 의해 발광된 광 펄스들을 반사하기 위해 검출 영역(101)상에 핑거(103)가 없으면, 만약 있다면 센서(104)에 의해 수광된 입사광은 실질적으로 주변광이다.
일 실시예에서, 이미지 센서(104)는 내비게이션 표면(101)으로부터 반사된 이미지를 수신하도록 구성된 복수의 감광성 픽셀 엘리먼트(미도시)를 포함할 수도 있다. 양호한 이미지를 생성하도록 집적되는 이미지 센서(104)의 감광성 픽셀 엘리먼트들은 이미지를 획득하기 위해 사용된 설정된 수의 능동 감광성 픽셀 엘리먼트들을 지칭할 수도 있다. 예를 들어, 이미지 프레임을 획득하기 위해 사용된 픽셀 엘리먼트들의 수는 이미지의 품질 또는 휘도 레벨에 따라 변할 수도 있다. 특히, 센서(104)는 점등 프레임들(107) 및 소등 프레임들(108) 각각을 캡처하는 상이한 수의 픽셀 엘리먼트들을 요구할 수도 있다.
일 실시예에서, 광학 내비게이션 시스템(100)은 이미지 센서(104)에 커플링된 객체 검출 엔진(106)을 포함할 수도 있다. 객체 검출 엔진(106)은 점등 프레임들(107)을 획득하기 위해 사용된 감광성 픽셀 엘리먼트들에 대한 제 1 설정 수(110), 소등 프레임들(108)을 획득하기 위해 사용된 감광성 픽셀 엘리먼트들에 대한 제 2 설정 수(112), 및 이들 2개의 프레임들을 캡처하기 위해 사용된 셔터 값(114)을 결정하도록 구성될 수도 있다. 객체 검출 엔진(106)은 제 1 설정 수(110), 제 2 설정 수(112) 및 셔터 값(114)에 기초하여 증대된(scaled-up) 픽셀 값(118)을 계산하기 위한 계산기(116)를 더 포함할 수도 있다. 일 실시예에서, 증대된 픽셀 값(118)은 제 1 설정 수(110)와 제 2 설정 수(112) 사이의 픽셀 차이를 먼저 계산함으로써 계산된다. 그 후, 셔터 값(114)에 대한 픽셀 차이의 비율이 결정된다. 최종으로, 이 비율은 승산 계수에 의해 승산된다. 일 실시예에서, 객체가 존재하는지 여부를 결정하기 위해, 증대된 픽셀 값의 모든 계산들이 동일한 절대 눈금(absolute scale)으로 변환된다. 따라서, 객체의 존재를 결정하기 위해, 모든 측정된 증대된 픽셀 값들이 동일한 눈금 계수를 활용하여 변환되어서, 객체의 존재 또는 부재를 구별하기 위해 단일의 임계값이 적용될 수도 있다.
일 실시예에서, 객체 검출 엔진(106)은 증대된 픽셀 값(118)이 임계값(119) 보다 크면 움직임 데이터(120)를 보고하도록 구성될 수도 있다. 다른 실시예에서, 객체 검출 엔진(106)은 증대된 픽셀 값(118)이 임계값(119) 보다 크다는 결정시에 객체(112)의 존재를 보고하도록 구성될 수도 있다. 임계값(119)은 객체 검출 엔진(106)이 핑거(103)와 같은 객체의 존재를 검출하는 미리 결정된 최소의 증대된 픽셀 값(118)일 수도 있다. 예를 들어, 임계값(119)은 예를 들어, 핑거 온(finger on), 핑거 오프(finger off), 점등, 소등, 및 외부 광 레벨들의 다양한 경우들과의 조합과 같은 다양한 시뮬레이션된 환경 상황들하에서 측정된 다수의 증대된 픽셀 값들(118)을 수집함으로써 실험을 통해 추정될 수도 있다.
OFN 시스템(100)은 셔터 값(114) 및 제 1 설정 수(110)를 저장하도록 구성된 메모리(124)를 더 포함할 수도 있다. 일 실시예에서, 객체 검출 엔진(106)은 광원(102)을 턴 온하지 않고 객체 검출 동작을 수행할 수 있다. 객체의 주재의 검출시에, 객체 검출 엔진(106)은 광원을 턴 온하지 않고 객체 검출 동작을 수행하도록 구성될 수도 있다. 객체 검출 엔진(106)은 저장된 제 1 설정 수(110), 저장된 셔터 값(114) 및 새롭게 캡처된 소등 프레임(108)으로부터의 새로운 제 2 설정 수(112)를 사용함으로써 후속 비교를 위해 증대된 픽셀 값(118)을 계산하도록 구성될 수도 있다. 일 실시예에서, "다크 프레임(dark frame)" 또는 소등 프레임만이 증대된 픽셀 값 계산을 위해 필요할 수도 있다. 센서(104)는 소등 프레임(108)만을 캡처하고, 소등 프레임들(108)을 획득하기 위해 사용된 감광성 픽셀 엘리먼트들에 대한 제 2 설정 수(112)를 생성하도록 구성될 수도 있다. 광원(102)이 객체 검출 동작에 대해 턴 온되도록 요구되기 때문에, OFN 시스템의 전력 소모가 현저하게 감소될 수 있다. 다른 실시예에서, 객체 검출 엔진(106)은 증대된 픽셀 값들(118)을 누산하고, 단순한 계산들을 수행하고, 비교하는 단순한 프로세싱 단계들만을 수행하도록 구성될 수도 있다. 그 결과, 시스템은 전력 소모만큼 많이 요구하지 않고 임의의 시스템으로 집적될 수 있다.
도 2는 적어도 광학 내비게이션 시스템(202) 및 마이크로제어기(204)를 포함하는 OFN 시스템(200)의 개략 블록도를 도시한다. 광학 내비게이션 시스템(202)은 광원(205), 센서(207) 및 내비게이션 엔진(209)을 포함할 수도 있다. 일 실시예에서, 마이크로제어기(204)는 객체 검출 엔진(206) 및 메모리(208)를 포함할 수도 있다. 마이크로제어기(204)는 OFN 시스템(200)의 내비게이션 기능을 제어하기 위해 광학 내비게이션 시스템(202)에 동작가능하게 커플링될 수도 있다. 마이크로제어기(204)는 내비게이션 표면(201)의 검출 영역에서 객체, 예를 들어, 핑거(203)의 존재의 결정시에 내비게이션 동작을 허용하도록 구성될 수도 있다. OFN 시스템(200)의 내비게이션 동작은 핑거(203)가 핸드헬드 디바이스(미도시)의 내비게이션 표면(201)에서 들어올려 졌을 때 정지될 수도 있다. 이와 같이, OFN 시스템(200)은 의도치 않은 커서 지터링을 회피하기 위해 핸드헬드 디바이스상에서 효율적으로 구현될 수 있다.
마이크로제어기(204)는 객체 검출 기능 또는 들어올림 검출을 OFN 시스템(200)으로 제공하고, 핑거(203)가 내비게이션 표면(201)으로부터 들어올려 졌을 때 움직임 데이터의 보고를 방지하도록 구성될 수도 있다. 일 실시예에서, 마이크로제어기(204)는 여분의 객체 검출 기능을 광학 내비게이션 시스템(202)에 추가하는 플렉시블 수단을 제공할 수도 있고, 이전에는 이러한 특징을 디바이스의 일부로서 갖지 않았다. 따라서, 객체 검출 기능은 시스템을 재설계하지 않고 기존의 광학 내비게이션 시스템(202)상에서 최소의 노력으로 구현될 수 있다. 내비게이션 시스템(202) 및 객체 검출 엔진(206)의 다양한 컴포넌트들을 도 1에 관하여 상술하였다. 하나의 대안의 실시예에서, 객체 검출 엔진(206)은 알고리즘 또는 펌웨어의 형태에서 마이크로제어기(202)로 구현될 수도 있다. 미리 결정된 임계값은 펌웨어의 일부로서 마이크로제어기(204)의 메모리(208)에 또한 저장될 수도 있다.
도 3은 OFN 시스템에서 객체 검출을 위한 방법(300)의 일 실시예의 블록도를 예시한다. 블록 302에서, 센서(104)는 동일한 셔터 값(114)에서 점등 프레임(107) 및 소등 프레임(108)을 이어서 캡처한다. 블록 304에서, 센서(104)로부터 객체 검출 엔진(106)은 제 1 설정 수(110), 제 2 설정 수(112) 및 셔터 값(114)을 결정한다. 일 실시예에서, 제 1 설정 수(110) 및 제 2 설정 수(112)는 동일한 셔터 값(114)하에서 점등 및 소등 프레임들 각각을 획득하는데 있어서 센서(104)에 의해 사용된 감광성 픽셀 엘리먼트들의 수이다. 블록 306에서, 객체 검출 엔진(106)은 센서(104)로부터 수신된 제 1 설정 수(110) 및 셔터 값(114)을 메모리(124)에 저장한다. 블록 308에서, 객체 검출 엔진(106)은 제 1 설정 수(110), 제 2 설정 수(112) 및 셔터 값(114)에 기초하여 증대된 픽셀 값(118)을 결정한다. 일 실시예에서, 증대된 픽셀 값(118)은 먼저, 제 1 설정 수(110)와 제 2 설정 수(112) 사이의 픽셀 차이를 결정하고, 셔터 값(114)에 대한 픽셀 차이의 비율을 결정하며, 승산 계수로 그 비율을 승산함으로써 계산될 수도 있다.
블록 310에서, 객체 검출 엔진(106)은 결정된 증대 픽셀 값(118)을 임계값(119)에 대해 비교함으로써 객체를 검출한다. 일 실시예에서, 임계값(119)은 객체 검출 엔진(106)이 핑거(103)와 같은 객체의 존재를 검출하는 미리 결정된 최소의 증대된 값(118)이다. 객체 검출 엔진(106)은 증대된 픽셀 값이 임계값(118) 보다 큰 경우에 객체의 존재를 보고한다. 블록 312에서, 객체가 검출되면, 객체 검출 엔진(106)은 이동 데이터를 보고하고, 정상 내비게이션 동작들에 따라 커서 이동들을 허용한다. 반대로, 블록 314에서, 객체가 검출되지 않으면, 객체 검출 엔진(106)은 움직임 데이터의 보고를 억제하고 커서 이동을 정지시킨다. 블록 316에서, 객체가 검출되지 않으면, 센서(104)는 이전과 유사하게 셔터 값(114)에서 소등 프레임(118)을 캡처한다. 블록 318에서, 객체 검출 엔진(106)은 메모리(124)로부터의 제 1 설정 수(110)와 셔터 값(114), 및 새로운 제 2 설정 수를 결정한다. 일 실시예에서, 새로운 제 2 설정 수는 새로운 소등 프레임을 획득하는데 있어서 센서(104)에 의해 사용된 감광성 픽셀 엘리먼트들의 수이다. 블록 320에서, 객체 검출 엔진(106)은 저장된 제 1 설정 수(110), 저장된 셔터 값(114) 및 새로운 제 2 설정 수로부터 증대된 픽셀 값(118)을 결정한다.
도 4는 모바일 폰들과 같은 소형 핸드헬드 전자 디바이스들(미도시)에 적합한 OFN 시스템(400)의 일 실시예의 개략 블록도를 도시한다. OFN 시스템(400)은 내비게이션 표면(401)을 향해 광 펄스들을 발광하는 광원(402) 및 센서(404)를 향하는 입사광을 캡처하기 위한 이미지 센서(404)를 포함할 수도 있다. OFN 시스템(400)은 센서(404)에 커플링된 객체 검출 엔진(406)을 포함할 수도 있다. 이러한 실시예에서, 객체 검출 엔진(406)은 핸드헬드 디바이스(미도시)의 그래픽 사용자 인터페이스(GUI) 기능(미도시)을 조종하는 내비게이션 동작을 제공하기 위해 내비게이션 엔진(408)에 동작가능하게 커플링된다. 객체 검출 엔진(406)은 핑거(403)와 같은 객체의 존재의 결정시에 내비게이션 동작을 허용하도록 구성된다.
일 실시예에서, 센서(404)는 광원(402)에 커플링되고, 셔터 생성기(410)에 의해 생성된 동일한 셔터 값하에서 광원(402)에 의해 생성된 광 펄스들에 대응하여 점등 프레임을 캡처하고 이어서 소등 프레임을 캡처하도록 구성된다. 객체 검출 엔진(406)은 센서(404)에 커플링되고, 센서(404)로부터 점등 및 소등 프레임들을 획득하는데 사용된 감광성 픽셀 엘리먼트들에 대한 설정 수를 결정하도록 구성될 수도 있다. 객체 검출 엔진(406)은 설정 수 및 셔터 값에 기초하여 증대된 픽셀 값(414)을 계산하기 위한 계산기(412)를 더 포함할 수도 있다. 도 1과 관련하여 상세히 설명되었기 때문에, 객체 검출 엔진(406)이 증대된 값(414)을 어떻게 결정하는지에 대한 상세한 동작은 여기에서 더 상세히 설명되지 않는다.
일 실시예에서, 객체 검출 엔진(406)은 증대된 픽셀 값(414)이 임계값(416) 보다 큰 경우에 움직임 데이터(420)를 선택적으로 보고하도록 동작가능할 수도 있다. 다른 실시예에서, 객체 검출 엔진(406)은 증대된 픽셀 값(414)이 임계값(416) 보다 크다는 결정시에 객체(422)의 존재를 보고하도록 구성될 수도 있다. 일 실시예에서, 객체 검출 엔진(406)은 객체의 검출시에 내비게이션 기능을 제공하도록 내비게이션 엔진(408)과 커플링된다. 내비게이션 엔진(408)은 객체, 예를 들어, 핑거(403)가 검출 영역(401)에 존재하는 것으로 보고되었을 때만 동작하도록 구성될 수도 있다. 따라서, 객체 검출 엔진(406)은 핑거(403)가 핸드헬드 디바이스(미도시)의 내비게이션 표면에서 들어올려 졌을 때 내비게이션 동작을 즉시 정지시키도록 효율적으로 구현될 수 있다. 이와 같이, OFN 시스템(400)은 핑거(403)가 내비게이션 표면(401)상에 초기에 놓이거나 핸드헬드 디바이스(미도시)의 내비게이션 표면(401)에서 들어올려 질 때 의도치 않은 커서 지터링 또는 커서의 갑작스런 점프를 회피하기 위해 핸드헬드 디바이스(미도시)상에 효율적으로 구현될 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이, 객체 검출 엔진(406)은 광원(402)을 턴 온하지 않고 객체 검출 동작을 수행할 수 있다. 따라서, 전력 절약이 또한 달성될 수도 있다.
OFN 시스템(400)은 셔터 값(114) 및 제 1 설정 수(110)를 저장하도록 구성된 메모리(418)를 포함할 수도 있다. 일 실시예에서, 메모리(418)는 객체 검출 엔진(406)의 일부로서 집적될 수도 있다. 객체 검출 엔진(406)은 광원(402)을 턴 온하지 않고 새로운 소등 프레임으로부터 획득된 새로운 제 2 설정 수와 함께 저장된 제 1 설정 수, 저장된 셔터 값을 사용함으로써 증대된 픽셀 값(414)을 계산하도록 구성될 수도 있다. 다시 말해, "다크 프레임"만이 증대된 픽셀 값(414) 계산을 위해 필요하다. 그 결과, OFN 시스템의 전력 소모가 현저하게 감소될 수도 있다.
여기에서의 방법들의 동작들이 특정한 순서로 도시되고 설명되었지만, 예를 들어, 각 방법의 순서가 변경될 수 있어서, 특정한 동작들이 상이한 순서, 반대 순서로 수행될 수도 있거나, 특정한 동작들이 다른 동작들과 적어도 부분적으로 동시에 수행될 수도 있다는 것을 당업자는 이해할 것이다.
본 발명의 특정한 실시예들을 설명하고 예시하였지만, 본 발명은 그렇게 설명되고 예시된 부분들의 특정한 형태들 또는 배열들에 한정되지 않는다. 본 발명의 범위는 여기에 첨부된 청구항들 및 그들의 균등물들에 의해 정의된다.

Claims (20)

  1. 광학 내비게이션 시스템으로서,
    광을 발광하도록 구성된 광원;
    점등 프레임 및 소등 프레임을 캡처하도록 구성된 센서로서, 프레임들 양자는 셔터(shutter) 값에서 캡처되는, 상기 센서; 및
    상기 센서에 커플링되고, 상기 점등 프레임을 획득하는데 사용된 감광성 픽셀 엘리먼트들의 제 1 설정 수 및 상기 소등 프레임을 획득하는데 사용된 감광성 픽셀 엘리먼트들의 제 2 설정 수를 결정하도록 구성되고, 증대된 픽셀 값(a scaled-up pixel)을 임계값과 비교함으로써 움직임 데이터를 보고하도록 구성되는 객체 검출 엔진을 포함하는
    광학 내비게이션 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 객체 검출 엔진은 상기 제 1 설정 수, 상기 제 2 설정 수 및 상기 셔터 값에 기초하여 상기 증대된 픽셀 값을 계산하도록 구성되는
    광학 내비게이션 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 객체 검출 엔진은 상기 증대된 픽셀 값이 상기 임계값 보다 크면 상기 움직임 데이터를 보고하도록 구성되는
    광학 내비게이션 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 객체 검출 엔진은 상기 증대된 픽셀 값이 상기 임계값 보다 크면 객체의 존재를 보고하도록 구성되는
    광학 내비게이션 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 객체 검출 엔진은 상기 객체의 존재의 결정시에 상기 움직임 데이터를 보고하도록 구성되는
    광학 내비게이션 시스템.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 임계값은 상기 객체 검출 엔진이 상기 객체의 존재를 검출하는 미리 결정된 최소의 증대된 값인
    광학 내비게이션 시스템.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 객체 검출 엔진은 상기 증대된 픽셀 값을 계산하도록 구성된 계산기를 더 포함하고,
    상기 계산기는,
    상기 제 1 설정 수와 상기 제 2 설정 수 사이의 픽셀 차이를 결정하고,
    상기 셔터 값에 대한 상기 픽셀 차이의 비율을 결정하며,
    상기 비율을 승산 계수로 승산하는
    광학 내비게이션 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 임계값, 상기 제 1 설정 수 및 상기 제 2 설정 수를 저장하도록 구성된 메모리를 더 포함하는
    광학 내비게이션 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 객체 검출 엔진은 점등 프레임없이 후속 증대된 픽셀 값을 계산하도록 구성되는
    광학 내비게이션 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 객체 검출 엔진은 상기 메모리에 저장된 상기 제 1 설정 수 및 상기 셔터 값, 및 현재의 소등 프레임으로부터의 새로운 제 2 설정 수에 기초하여 후속 증대된 값을 계산하도록 구성되는
    광학 내비게이션 시스템.
  11. 광학 내비게이션 방법으로서,
    동일한 셔터 값에서 점등 프레임 및 소등 프레임을 캡처하는 단계;
    상기 점등 프레임을 획득하는데 사용된 감광성 픽셀 엘리먼트들에 대한 제 1 설정 수 및 상기 소등 프레임을 획득하는데 사용된 감광성 픽셀 엘리먼트들에 대한 제 2 설정 수를 결정하는 단계; 및
    증대된 픽셀 값을 임계값과 비교함으로써 객체의 존재의 결정시에 움직임 데이터를 보고하는 단계를 포함하는
    광학 내비게이션 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 설정 수, 상기 제 2 설정 수 및 상기 셔터 값에 기초하여 상기 증대된 픽셀 값을 계산하는 단계를 더 포함하는
    광학 내비게이션 방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 증대된 픽셀 값이 상기 임계값 보다 크다는 결정시에 상기 움직임 데이터를 보고하는 단계를 더 포함하는
    광학 내비게이션 방법.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 증대된 픽셀 값이 상기 임계값 보다 크면 객체의 존재를 보고하는 단계를 더 포함하는
    광학 내비게이션 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 1 설정 수와 상기 제 2 설정 수 사이의 픽셀 차이를 결정하는 단계; 및
    상기 셔터 값에 대한 상기 픽셀 차이의 비율을 결정하여, 상기 비율을 승산 계수와 승산하는 단계를 더 포함하는
    광학 내비게이션 방법.
  16. 제 11 항에 있어서,
    상기 임계값은 객체 검출 엔진이 객체의 존재를 검출하는 미리 결정된 최소의 증대된 값인
    광학 내비게이션 방법.
  17. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 설정 수 및 제 2 설정 수 및 상기 임계값을 메모리에 저장하는 단계를 더 포함하는
    광학 내비게이션 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 메모리에 저장된 상기 제 1 설정 수 및 상기 제 2 설정 수, 및 현재 소등 프레임으로부터의 새로운 제 2 설정 수에 기초하여 후속 증대된 값을 계산하는 단계를 더 포함하는
    광학 내비게이션 방법.
  19. 광학 내비게이션 디바이스로서,
    광을 발광하도록 구성된 광원;
    점등 프레임 및 후속 소등 프레임을 캡처하도록 구성된 센서로서, 프레임들 양자는 동일한 셔터 값에서 캡처되는, 상기 센서;
    내비게이션 동작을 제공하도록 구성된 내비게이션 엔진; 및
    상기 센서 및 상기 내비게이션 엔진에 커플링되고, 상기 점들 프레임을 획득하는데 사용된 감광성 픽셀 엘리먼트들에 대한 제 1 설정 수 및 상기 소등 프레임을 획득하는데 사용된 감광성 픽셀 엘리먼트들에 대한 제 2 설정 수를 결정하도록 구성되며, 증대된 픽셀 값을 임계값과 비교함으로써 내비게이션 동작에 대한 움직임 데이터를 보고하도록 구성되는 객체 검출 엔진을 포함하고,
    상기 객체 검출 엔진은 상기 제 1 설정 수, 상기 제 2 설정 수 및 상기 셔터 값을 사용하여 상기 증대된 픽셀 값을 계산하도록 구성되는
    광학 내비게이션 디바이스.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 객체 검출 엔진은, 상기 증대된 픽셀 값이 상기 임계값 보다 크면 상기 움직임 데이터를 보고하도록 구성되는
    광학 내비게이션 디바이스.
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KR20190093611A (ko) * 2016-12-12 2019-08-09 센스엘 테크놀로지스 엘티디. 광자의 비행 시간을 결정하기 위한 히스토그램 판독 방법 및 회로

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