KR950012072B1 - 디스플레이 시스템 - Google Patents

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KR950012072B1
KR950012072B1 KR1019880001664A KR880001664A KR950012072B1 KR 950012072 B1 KR950012072 B1 KR 950012072B1 KR 1019880001664 A KR1019880001664 A KR 1019880001664A KR 880001664 A KR880001664 A KR 880001664A KR 950012072 B1 KR950012072 B1 KR 950012072B1
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오우어배치 빅터
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알 씨 에이 라이센싱 코포레이션
유진 엠. 휘태커
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Abstract

내용 없음.

Description

디스플레이 시스템
제1도는 본 발명의 견지에 따른 디스플레이 장치 및 원격 전송기의 사시도.
제2도는 Y축 측정을 위해 제1도의 전송기에 적절히 이용되는 세개의 LED 변환기 및 빔 배열의 측면도.
제3도는 수신시에서 조합되고, 제2도의 LED 장치에 의해 전송되는 신호의 백터 다이아그램.
제4a 및 4b도는 제각기 LED 배열의 정면도 및 측면도.
제5a 및 5b도는 제4도의 LED 배열로 이용되는 신호 싸이클 순차의 두 실시예의 도시도.
제6도는 본 발명의 원격 제어 전송 회로의 블럭도.
제7도는 본 발명의 적외선(IR) 수신 회로의 블럭도.
제8a 및 8b도는 제6도의 원격 제어 핸드유니트내의 메모리 내용의 도시도.
제9도는 제7도의 수신 회로에 이용된 메모리 내용의 도시도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
101 : 원격 전송기 103 : 감지기
104 : 디스플레이 스크링 220, 222, 224 : 방사 패턴
780 : 인터페이스 회로
본 발명은 텔레비젼 수상기, 컴퓨터, 비데오 게임 등과 같은 디스플레이 시스템에 대한 입력 장치에 관한 것이다.
디스플레이 시스템은 최근에 더욱 복잡하게 되었다. 텔레비젼 수상기는 예를들어 사용자에게 이용가능한 많은 기능을 갖고 있다. 이런 기능은 스테레오 음성 신호의 루팅 및 처리, 각종 보조 비데오 소스 선택, 미래(future) 프로그램의 스케줄링 등을 포함한다. 통상적으로, 상기 기능을 이용하기 위하여, 비교적 많은 기능 선택 스위치가 요구된다. 이것은 손으로 잡을 수 있는 원격 제어 전송기와 같은 입력장치를 크게 하고, 사용하기가 어렵고 복잡하게 되며, 그리고 제조비가 많이 들게 한다.
원격 제어 유니트상의 스위치 수를 최소화하는 한가지 방식은 메뉴(menu)라 부르는 디스플레이 시스템의 스크린상에 표시된 기능의 매트릭스 디스플레이를 제공하고, 표시된 기능이 실행됨을 선택하는 입력 선택 장치를 제공하는 것이다. 텔레비젼 수상기에 이용되는 메뉴 시스템은 1987견 2월 3일자로 발행된 미합중국 특허 제4,641,205호(베이어)와, 1986년 12월 2일자로 발행된 미합중국 특허 제4,626,8892호(노트럽 등)에 기술되어 있는 데, 상기 두 특허는 본원과 같은 양수인에게 양도되었다.
입력 장치는 소위 "마우스", 조이스틱 또는 광펜일 수 있는데, 이들 각각은 소정의 기능을 결정하기 위한 디스플레이 제어기에 X축 및 Y축 위치 정보를 제공한다. 통상적으로, 사용자는 양손을 이용하거나 장치를 이동시키도록 플랫면을 가져야 한다. 대부분의 상기 장치는 제어기에 연결되어, 텔레비젼 관찰에 관련된 거리에서 원격 제어되지 않게 한다.
그러나, 입력 장치는 바람직한 항목에서 포인트 하도록 인간 성향을 이용한다. 광펜 및 터치스크린은 상기 포인팅 기능을 제공하지만 디스플레이 스크린의 아암 길이내에 있도록 사용자를 필요로 한다. 디스플레이 스크린상에 표시된 메뉴로부터 선택될 특정 항목으로 포인트하기 위해 이용된 무배선 입력 장치는 1986년 1훨 21일자로 발행된 미합중국 특허 제4,565,999호(킹등)에 기술되어 있다. 종래 시스템은 디스플레이 장치에 의해 순차적으로 수신된 "포인팅"신호의 상대 진폭을 비교함으로써 원격 전송기 유니트의 각도 위치를 결정한다.
텔레비젼 수상기를 원격적으로 제어하는 어떤 응용에 있어서, 원격 제어 핸드유니트는 (20db 신호 진폭 변이에 따른) 3 내지 30피트만큼 텔레비젼 수상기로부터 분리된다. 따라서, 진폭 변조 신호를 이용한 시스템은 검출, 전치 증폭, 샘플링 및 홀딩 처리를 통해 샘플링의 진폭율을 보존하기가 어렵다. 상기 거리를 통해 동일할 시스템은 수신 회로상에서 선형성 및 안정성을 제한한다고 신호 진폭(단거리)에서의 소정의 비선형성, 또는 저 신호 진폭(장거리)에서의 불안정성은 사용자의 "포인팅"정보를 목적지로 정확하게 전달하도록 시스템의 능력을 감동시킨다. 특히, 신호 증폭 회로의 AGC 기능은 구현하기가 어렵다.
사용자에 의해 동작될 시에 원격 제어 전송기는 서로 수렴각에서 방사 에너지 빔을 발생시키기 위해 설치된 다수 변환기를 통해 포인팅 기능 정보를 전송한다. 각 변환기는 동작 신호의 특정 위상을 가진 세그멘트에 따른 단일 파형 순차로 구동된다. 전송된 신호는, 수신기에 대한 원격 제어 전송기의 수직 및 수평 각도 위치를 나타내는 위상각을 가진 대응 세그멘트에 따른 합성 신호를 발생시키도록 수신기에서 조합된다.
여기에서, 포인팅 정보가 위상 변조 신호를 가진 원격 제어 핸드유니트의 변환기를 여기함으로써 운반될 경우, 전술된 진폭 관련 문제점은 상당히 해소된다. 따라서, 원격 제어 핸드유니트의 포인팅 기능의 동작은 정상 관찰 거리의 전체 범위를 통해 확실히 이루어진다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본원 명세서를 더욱 상세히 설명하기로 한다.
제1도의 디스플레이 시스템은 이동되는 원격 전송기(101)를 포함한다. 동작될 시에, 전송기(101)는 제2, 3 및 4도에 관해 설명되는 식으로 발산 신호 경로(102a), (102b) 및 (102c)를 따라 신호를 전송한다. 양호하게도 상기 신호는, 제각기 발광 다이오드(LED)로부터 전송된 적외(IR) 방사선형이다. 전송기(101)는 경로로 한정되는 본래의 포인팅 축을 갖는 데, 상기 경로를 따라 전송기가 동작될 시에, 신호가 방출되는 사용자에 의해 기대된다. 공칭적으로, 포인팅 축은 전송 회로를 에워싸는 직각 봉입물의 대칭인 길이 방향축에 따른다.
원격 제어 전송 핸드유니트(101)로부터 신호를 수신하는 감지기(103)는 디스플레이 장칭(105)의 디스플레이 스크린(104)에 인접하여 설치된다.
디스플레이 스크린(104)은 관찰자에 의해 선택될 기능의 메뉴를 표시한다. 인덱스 또는 커서(106)는 아래에 기술되는 바와같이 전송 핸드유니트의 포인팅 운동에 응답하여 스크린 주위로 이동된다. 커셔가 기능의 명칭 바로 다음에 검출될 시에, 박스(107)는 바람직한 기능을 하이라이트하도록 표시된다. 위치표시기(109)를 가진 스크롤 바(108)는 선택 기능(즉, 볼륨, 명도, 색조 등)을 조정하는 관찰자를 보조하도록 디스플레이 스크린(104) 상에 도시된다.
요약하면, 수신기에 관한 전송기의 각도 이동은 각각의 다수 순환 시간 멀티플렉서 각도 위치 측정 구간내의 전송기 LED로부터 수신된 합성 IR 신호 변조 성분의 진폭 및 위상을 변화시킨다. X축 및 Y축 측정 구간내의 벡터 위상의 변화를 제각기 X축 및 Y축 데이타의 크기의 변화로 수신 회로에 의해 반향된다. 마이크로 컴퓨터는 제1도의 비데오 디스플레이 스크린(104)상의 조명 포인트(106)를 위치시키도록 X축 및 Y축을 이용한다. 상기 조명 포인트는 사용자에게 시각적으로 피드백시킨다.
여기에 이용된 항목 "위상 변조"은 0°기준 위상으로부터 전기전 위상의 고정 오프셋을 의미한다. 본 실시예에 있어서, 순환 순차의 각 측정 구간내에서, 원격 제어 핸드유니트의 포인팅 축으로부터의 각각의 고정 피지칼 각도 오프셋을 가진 핸드유니트의 LED는 0°기준위상으로부터의 대응 고정 위상 시프트를 가진 각 신호로 동시에 동작된다. 본 발명에 있어서, 운반될 정보(즉, 수신기에 대한 원격 제어 핸드유니트의 각 위치)는 동작된 LED로부터 수신된 조합 신호 합성의 위상각에서 입수된다. 특정 LED에 의해 전송된 정보는 원격 제어 핸드유니트의 포인팅축에 관한 상기 LED의 상대 각 위치로 표시된다. 감지기에 의해 수신된 IR 신호 성분의 상대 진폭은 전송기 핸드유니트 포인팅 각도에 응답하여 변한다. 감지기는 합성 위상 변조를 나타내는 신호를 발생시키도록 IR 신호 성분을 수신하고 조합하여, 합성 IR신호 성분을 수신하고 조합하여, 합성 IR 신호와 같은 위상 변조를 가진 전기 신호를 발생시킨다. 포인팅 각도 정보가 전기 신호의 위상각에 의해 표시되기 때문에 전기 신호의 진폭이 보존되지 않으므로, 증폭되고 제한 된다. 따라서, 종래 시스템에 영향을 주는(즉, 전기적 이나 전송 IR 신호의 상대 진폭을 보전하는) 문제점은 상당히 해소된다.
제2도에서, 적외선(IR) LED(202), (204) 및 (206)은 (도시되지 않은)원격 제어 전송기 핸드유니트상에 설치된다. 각 LED (202), (204) 및 (206)는 제각기 IR 광이 최고의 강도로 전송되는 관련된 포인트 축(208), (210) 및 (212)을 갖는다. 포인팅 축(208), (210) 및 (212)은 제1도의 포인팅 축(102a), (102b) 및 (102c)에 대응한다. LED는 수신기가 핸드유니트의 각도 위치를 결정하여 커서를 이동시키도록 핸드유니트의 포인팅 축으로부터 수렴각으로 배치된다. LED(202), (204) 및 (206)로부터의 IR 광은 제각기 방사 패턴(220), (222) 및 (224)내에 전송되는 데, 방사 강도는 단조롭게 LED 포인팅 축에 대한 방사각의 증가로 감소한다. 상향(upward) 포인팅 LED(202)는 기준 위상 신호로부터 +90°위상 시프트를 나타내는 동작 신호를 사용함으로써 여기된다. 수평 포인팅 LED(204)는 기준 위상 신호로부터의 0°위상 시프트를 나타내는 동작 신호를 사용함으로써 여기된다. 하향 포인팅 LED(206)는 기준 위상 신호로부터 -90°위상 시프트를 나타내는 동작 신호를 사용함으로써 여기된다. 즉, 대향 LED는 대향 위상 시프트 동작 신호로 동작된다. 전술된 동작 신호는 예를들어 사용자가 핸드유닛트상의 포인팅 기능 버턴을 누를 시에 순환 순차의 Y축 측정 구간 동안에 인가된다.
세개의 LED 동작 신호(+90°, 0°, -90°)는 LED가 IR의 일정한 진폭 버스트를 방사하게 하는 단일 방향 사각파이다. 수신 감지기는 IR의 수신 버스트를 단일 방향 사각파로 다시 변환시킨다. 알려진 바와같이, 사각파는 DC, 기본 및 조파 항목의 선형 조합일 수 있다. 수신 감지기 모듈내에 포함된 대역 통과 필터는 DC 및 조파 항목을 제거하여, 세개의 기본 신호만을 남겨둔다. 상기 기본 신호는 서로 다른 위상 및 진폭을 가진 동일 변조 주파수에서의 시인파이다. 대역 통과 괼터링은 신호가 선형으로 유지되도록 저 레벨일 시에 행해진다. 세개의 사인파 성분이 같은 주파수이므로, 제3a, 3b 및 3c도에 도시된 바와같은 단일 벡터로 합성되는 벡터로 간주된다. 합성 신호는 보존될 정보가 합성 신호의 위상이고, 상기 신호의 진폭이 아니기 때문에 증폭되어 제한된다(즉, 클립된다). 아래에 설명되는 바와같이, 상기 정보는 공지된 기준 위상과 합성 신호의 위상을 비교하는 위상 검출 회로에 의해 인출된다.
제3c 내지 제3c도는 수신기에서 수신된 신호의 IR 변조 성분을 도시한 것으로, 시스템 동작을 이해하는 데에 유용하다. 벡터 다이아그램(3a)은 핸드유니트가 수신기에서 직접 제공될 시에, 즉 핸드유니트의 포인팅 축이 핸드유니트와 수신기 사이의 시각선과 병렬로 이루어질 시에 수신기에서의 3개의 신호의 관계를 도시한 것이다. 상향 포인팅 LED(202)(벡터(302)로 표시된 +90°위상 변조)로부터 수신된 콘트리뷰선(contribution)이 하향 포인팅 LED(206)(벡터(306)로 표시된 -90°위상 변조)로부터 수신된 콘트라뷰션과 같고 대향하기 때문에, 상기 두 성분은 삭제되고, 합성 벡터(308)는 수평 포인팅 LED (204)(0°위상 변조)로 제공된 수평 성분(304)과 동일하다. 벡터(308)는 명확성을 위해 벡터(304)아래에 도시될 시에, 벡터(304)를 따라 실제 위치하는 것을 알 수 있다. 따라서, 수평 포인트 원격 제어 전송기 핸드유니트는 기준 위상과 동위상인 합성 벡터로부터 수신 회로에 의해 결정된다.
벡터 다이아그램(3b)은 핸드유니트가 핸드유니트와 수신기 사이의 시각선에 대해 상향으로 제공될 시에 수신기에서의 3개의 신호의 관계를 도시한 것이다. 핸드유니트가 상향으로 포인팅하기 때문에, 상향 포인팅 LED(202)로부터의 벡터(322)의 콘트리뷰션은 전술한 실시예에서보다 적게 이루어진다. 그러나, 하향 포인팅 LED(206)가 수신기에서 직접 포인팅하므로, 벡터(326)의 콘트리뷰션은 전술한 실시예에서 보다 크게 이루어진다. 상기 진폭 변화는 전술된 방사 패턴(220), (222) 및 (224)에 따라 이루어진다. 벡터(324)로 표시된 바와같은 수평 포인팅 LED(204)로부터의 콘트리뷰션은 전술한 실시예에서와 같다. 벡터(322)가 벡터(326)보다 적은 크기를 갖는다. 합성 벡터(328)는 부 익스커션(excursion)을 나타낸다. 따라서, 상향 포인팅 원격 제어 전송기 핸드유니트는 부 위상각을 나타내는 합성 신호로 부터 결정되며, 수평 위치로부터의 원격 제어 전송기 핸드유니트의 상향각 변위량은 기준 위상으로부터의 부 위상 변위량으로 표시된다.
벡터 다이아그램(3c)은 핸드유니트가 핸드유니트와 수신기 사이의 시각선에 대해 하향으로 제공될 시에 수신기에서의 3개의 신호의 관계를 도시한 것이다. 핸드유니트가 하향으로 포인팅하기 때문에 하향 포인팅 LED(206)으로부터의 벡터(346)의 콘트리뷰션은 제1실시예에서보다 적다. 그러나, 하향 포인팅 LED(202)은 수신기에서 직접 포인팅하며, 벡터(242)의 기여도는 제1실시예에서보다 크다. 수평 포인팅 LED(204)으로부터의 콘트리뷰션은 제1실시예에서와 거의 같다. 벡터(346)가 벡터(342)보다 적은 크기를 가지므로, 합성 벡터(348)는 정 익스커션을 나타낸다. 따라서, 하향 포인팅 원격 제어 전송기 핸드 유니트는 정 위치상각을 나타나는 합성 신호로부터 결정되며, 수평 위치로부터의 원격 제어 전송기 핸드유니트의 하향각 변위량은 기준 위상(0°)로부터의 정 위상 변위량으로 표시된다. 핸드 유니트상에서 동작된 LED가 좌측방향 포인팅, 중심 포인팅 및 우측 방향 포인팅인 것을 제외하면, X축 측정은 전술된 바와 거의 같은 식으로 이루어진다.
두 측정 구간은 LED가 반송파의 서로 다른 위상에서 제각기 구동될 시의 반복 싸이클내에 포함된다. 각 측정 구간은 한 축에 대한 수신기에서의 IR 감지기와 핸드유니트 사이의 시각원에 대한 핸드유니트의 포인팅 방향을 수신 회로가 결정하게 한다. 한 측정 구간은 측(X축)포인팅을 결정하는 데에 이용되고, 제2측정 구간은 수직(Y축) 포인팅을 결정하는 데에 이용된다.
제4a도 및 제4b도는 제각기 제1도에 도시된 원격 제어 전송기 핸드유니트상에서 적절히 이용되는 LED배열의 양호한 실시예의 정면도(400) 및 측면도(420)이다. 다른 LED 구성은 또한 본 발명에 이용될 수 있다. 그러나, 하나를 선택할 시에, 각 LED의 포인팅 축이 서로 수렵하고, 핸드유니트의 포인팅 축으로부터 수렴함으로써, 가능한 축사이에서의 크로스토크(crosstalk)가 거의 멀게 된다. 원격 제어 전송기 핸드유니트와 수신기 사이의 비교적 장거리(30피트)를 통해 양호하게 동작시키기 위해, 합성 IR 신호의 진폭은 중요한 포인팅 각의 범위에서 비교적 단일하게 되는 것이 바람직하다. 소자(401 및 405)사이의 통상적인 수렴각은 약 30°이다. 예를들면, 핸드유니트가 30°이상 하향으로 경사질 시에, 하향 포인팅 LED으로부터 수신된 IR 신호의 세기는 급속히 감소된다. 그래서, ±30°의 중요한 포인팅 각의 범위는 30°의 LED 수렴각에 대응한다. 그러나, 본 발명의 핸드유니트가 중요한 각의 범위내에서 회전될 시에, 수신 감지기에서의 합성 IR 신호의 진폭은 반드시 일정하게 되는 데, 왜냐하면, 각으로 배치된 한 LED로 부터 수신된 방사 IR 신호가 감소할 시에, 대향 LED로 부터의 방사 IR 신호는 증가하기 때문이다. 주지된 바와 같이, 중심 포인팅 LED로부터의 IR 신호 세기는 중요한 각의 범위내에서 거의 같다.
4개의 코너 LED(401, 402, 403 및 404)는 제각기 핸드유니트 포인팅 측(410)으로부터 같은 X축 및 Y축 오프셋 각도로 제공된다. 각각의 4개의 축 LED(405, 406, 407 및 408)는 제각기 X축 또는 Y축 오프셋을 가지지만, 다른 축에 대해 중심으로 위치된다. 제5도는 원격 제어 핸드유니트로부터의 IR 전송이 4개의 쥬 구간, 즉 동기 분할된 것을 나타낸 것이다. 동기 및 위상 기준 구간시에 전송된 신호는 전송기 핸드유니트의 신호로 타이밍한 수신기를 동기하여, 변조 위상각 변위를 측정하도록 수신기에서의 0°위상 기준을 설정한다. X축 측정 구간에서, 제각기 위상 변조 신호를 가진 수평 포인팅 LED(405 및 406), 하향 포인팅 LED(401 및 402) 및 하향 포인팅 LED(403 및 404)를 동시 동작시킨다. 데이타 측정 구간 동안에, 푸시버턴 수위치 배열의 출력을 표시한 신호는 같은 동작 신호를 이용한 모든 LED에 의해 동시에 전송된다. X축 측정 구간에서, 제각기 위상 변조 신호를 가진 중심 포인팅 LED(407 및 408), 좌측 방향 포인팅 LED(401 및 403) 및 우측방향 포인팅 LED(402 및 404)를 동시 동작시킨다. 각각의 X 및 Y구간 동안에, LED(401내지 408)은 예정된 서로 다른 신호를 가진 신호를 구동된다. 아래에 기술되는 제5도에 도시된 실시예에 대한 X축 및 Y축 측정 구간의 LED 위상은 표 1에 나열되어 있다.
[표 1]
Figure kpo00001
변조 IR 방사의 존재는 검출하는 수신 회로는 디스플레이 장치가 기능의 메뉴를 표시하게 하도록 마이크로 컴퓨터를 신호 표시한다. 공지된 각종 메뉴 디스플레이 프로그램은 이런 목적으로 이용될 수 있다. 예로서, 애플 맥신토시 컴퓨터내에 이용된 "벡신토시 파인더"의 "제어 판넬"과 유사한 메뉴 디스플레이 프로그램이 이용된다. X축 및 Y축 측정치가 수신 회로로 부터 마이크로 컴퓨터로 통과될 시에, 마이크로 컴퓨터는 디스플레이 제어기가 메뉴를 따라 스크린 상에 감지기를 표시하게 한다. 이런 식으로, 사용자는 바람직한 기능이 표시되는 스크린 영역 근처에 있을 때까지 포인터를 위치시키는 시각 피드백을 수신한다. 포인터는 전술된 바와 같이 핸드유니트를 이동시킴으로써 위치된다.
소정의 기능을 선택하기 위하여, 디스플레이 제어기는 감지기가 예정 시간 동안에 디스플레이 영역내에서 위치한 후에 포인팅 기능 키를 작동시킴으로써 신호 손실을 선택 지시로서 수납하도록 프로그램 될 수 있다. 선택적으로, 오디오 무트 기능은 제거되고, 키는 선택 키로 제공될 수 있다. 선택 키의 디프레션은 포인터가 소정의 디스플레이 기능에 인접할 시의 선택을 하는 데에 이용된다. 후자는 예를 들어 수신기 및 전송기 사이에 목적물을 통과시킴으로서 유발된 신호의 일시 손실에 의해 본의 아닌 선택을 방지한다.
제6도의 전송기 실시예는 스위치 접촉부(600a 및 600b)를 가진 2단 스위치(600)를 이용하는 데, 상기 스위치의 부분 디프레션은 (제1도의 커셔(106)와 같은) 조명 포인트가 스크린상에서 발생하게 하며, 전체 디프레션은 아래에 기술되는 바와같이 소정의 기능을 실제로 선택한다. 2단 푸시버턴 스위치(600)의 부분 디프레션은 바테리(602)로 부터의 공급 전압을 원격 제어 핸드유니트의 모든 회로에 인가한 스위치 접촉부(600a)를 폐쇄시킨다. 전력 사용은 발전기(604)가 3.55MHz 신호를 발생시키는 데, 상기 신호는 8에 의한 분말 계수기(606)의 입력에 인가된다. 8에 의한 분할 계수기(606)는 12단 이진 계수기(608)의 입력에 인가되는 47KHz 신호물 발생시킨다. 이진 계수기(608)의 출력선은 푸시버턴 스위치(600)의 스위치 접촉부(600b)에 접속된 잔여 어드레스 라인에 따른 리드 온리 메모리(ROM)(610)에 대부분의 어드레싱을 제공한다. ROM(610)은 각각의 8 비트를 가진 512 메모리 로케이션으로 배열된다. 각각의 8비트는 특정 LED와 결합된다. 제6도에 도시된 바와같이, 비트 01는 LED(631)를 구동하는 구동 증폭기(621)에 접속되며, 마찬가지로, 비트 02내지 08는 제각기 제4도의 LED(401 내지 408)에 대응하는 LED(631 내지 638)를 구동하는 구동 증폭기(621 내지 628)에 접속된다.
ROM 어드레스 라인 A0내지 A11은 3개의 서로 다른 그룹으로 분리된다. 제1그룹은 IR 반송파(도시된 발진기 주파수에서 56KHz)의 선택 위상에서 A 및 A 출력이 사각파형이도록 4개의 상태를 통해 계수기(608)에 의해 순환되는 어드레스 라인 A0및 A1을 구비한다. 제8b도는 각 LED가 56KHz IR반송파 신호의 4개의 가능 위상중의 하나로 동작되거나 턴 오프됨을 나타낸 것이다. "-90°위상"으로 동작될 특정 LED에 대하여, 예를들어, 상기 LED와 관련된 출력 비트는 어드레스 라인 A 및 A 이 이진 신호 00 및 11로 동작될 시에 어드레스되는 메모리 로케이션내에 저장된 "저" 레벨("오프")을 가지고, 어드레스 라인 A1및 A0이 01 및 10 이진 신호로 동작될 시에 어드레스되는 메모리 로케이션내에 "고" 레벨("온")을 갖는다.
어드레스 라인의 제2그룹은 4메모리 로케이션으로 이루어진 각 그룹에 따라 메모리 로케이션의 64그룹을 한정하는 어드레스 라인 A2내지 A7을 구비한다. 계수기(608)는 반복하여 상기 64 그룹을 통해 ROM(610)을 순환한다. 이진 계수기(608)의 스테이지 Q4내지 Q6이 64순차 그룹을 한정하는 스테이지와, 반송파 위상을 한정하는 스테이지 사이에 보간되며, 각 그룹은 상위 어드레스(Q7내지 Q12)가 ROM(610)이 다음 그룹으로 진행하기 전에 연속적으로 8번 순환된다. 64그룹 순차는(예시된 실시예에서) 약 9.2밀리초로 이루어진다.
제8a도는 각 순차 구간내의 그룹과 어드레스 라인 A2내지 A7으로 한정된 7순차 구간 및 각 그룹에 대한 각 LED를 동작하도록 요구된 출력 위상을 리스트한 것이다. 7순차 구간은 아래에 기술되는 제5b도에 도시되어 있다. 제8a도는 X는 "돈 케어"(don't care)상태를 나타낸다. 즉, 우측에 리스트된 출력은 X를 포함한 어드레스 비트로 추정되는 어느 값으로 발생된다. 순간 동안에 어드레스 비트 8를 무시하고, 예를들어 동기 및 반송파 위상 기준 구간은 모든 LED가 0° 위상 신호로 구동되는 세 그룹으로 구성되는데, 이것은 180° 위상 신호의 두 그룹과, 0°위상 신호의 세개 이상의 그룹에 선행한다. 동기 및 반송파 위상 기준 구간은 정규 및 반전 Y 감지 구간, 정규 및 반전 데이타 구간 및 정규 및 반전 X 감지 구간에 선행한다.
제5b도에 도시된 실시예에 있어서, 클릭 구간은 LED가 반송파의 서로다른 두 위상중의 하나에서 단일하게 구동될 시에 싸이클내에 포함된다. 전송된 위상 선택은 정보의 한 비트를 수신기로 전송한다. 클릭 전송 위상은 2단 부시커턴 스위치(600)의 스위치 접촉부(600b)의 상태에 의존되며, 시스템의 디스플레이 스크린상의 디스플레이된 메뉴로부터 항목을 선택하도록 관찰자의 바램을 전달하는 데에 이용된다.
어드레스 라인의 제3그룹은 어드레스 라인 A8만을 구비한다. 제6도에 도시된 바와같이, 어드레스 라인 A8은 2단 푸시버턴 스위치(600)의 스위치 접촉부(600b)에 결합된다. 어드레스 라인 A8의 두 상태에 대한 ROM 내용은 제8a도에 도시된다. 스위치 접촉부(600b)의 폐쇄 상태에 의해 어드레스된 내용은 도면의 주요부 아래에 도시된다. 어드레스 라인 A8이 사용자 동작 푸시버턴 스위치(600)에 의해 동작될 시에, ROM(610)은 하부 256 어드레스 블럭(어드레스 0 내지 255)보다 상부 256 어드레스 블럭(어드레스 256 내지 511)내에 어드레스 된다.
제5a 및 5b도에서, 시스템은 전송된 싸이클 순차에 대한 수신기에서의 수신 회로의 타이밍을 동기하여, 반송파의 기준 위상을 설정하기 위한 수단을 제공한다. 이런 작업을 성취하기 위한 서로 다른 두 시스템에 대해 기술된다. 상기 두 시스템은 위상 고정 루프(PLL)회로를 갖도록 수신기를 필요로 하는데, 상기 회로는 전송된 반송파로 발진하여, 전송된 반송파의 위상과 동위상으로 고정되도록 설계된다.
제5a도에 도시된 신호 싸이클 순차에 따른 시스템에 있어서, 수신기는 "획득" 및 "고정"으로 표시되는 두 상태를 갖는다. 획득 상태에 있어서, PLL 회로 시간 정수는 PLL 위상이 싸이클의 각 구간내에서 신호 위상을 매치하도록 회전되기에 충분할 정도로 짧게 된다. PLL 에러 신호는 그메 전송된 싸이클내의 갑작스런 위상 시프트가 있을 때마다 펄스로 이루어진다. 동기/위상 기준 구간 전송(501)은 180도 위상의 버스트이며, 전송된 싸이클로 이루어진 소정의 다른 구간에서 서로다른 지속 기간을 갖는다. 동기/위상 기준 구간(501)의 180도 위상은 선행 및 후행 구간 위상과 서로 다름으로써, 상기 구간의 개시 및 종단에서 위상 시프트(및 PLL 에러 펄스)를 갖게 한다. 수신 회로는 각 에러 펄스에서 타이머를 리세트하여, 연속 에러 펄스간의 시간 구간을 모니터할 타이머를 이용한다. 단일 동기/위상 기준 지속 기간이 이루어질 시에, 타이머는 동기/위상 기준 구간의 개시에서 동작되며, 수신기는 고정 상태에 위치한다. 고정 상태에서, 타이머는 에러 펄스로 더이상 리세트되지 않지만, 전송된 싸이클의 지속 기간에 매치하는 전체 싸이클을 계수한다. PLL 회로 시간 상수는 (안정성 및 잡음 제거를 위해)길며, PLL 에러 신호는 동기/위상 기준시에만 게이트된다. 동기 및 위상 기준 구간(501)은 Y축 측정 구간(502), 클럭 측정 구간(503) 및 X축 측정 구간(504)에 선행한다.
제5b도에 도시된 신호 싸이클 순차에 따른 다른 실시예에 있어서, 동기 및 위상 고정 기능은 아래와 같다.
PLL 회로 시간 상수는 안정성과 잡음 제거를 위해 충분하다. 전송된 싸이클은 아래와 같이 0의 평균 위상각을 갖는다. 즉, 각 측정 구간(X, Y 또는 데이타)은 두 같은 절반으로 분할된다. 설명을 위해, Y축 측정 구간(512)은 기술된다. 이것에 대한 상세한 기술은 또한 제각기 제1 및 2절반(517a, 517b) 및 (513a, 513b, 514a, 514b, 515b, 516a, 516b)을 가진 각각의 X축(517) 및 데이타(513, 514, 515, 516)구간에서 이루어진다. 제1절반(512a)동안에, LED는 전술된 바와같이 +90°, 0° 및 -90°위상에서 다양하게 구동된다. 제2절반(512b) 동안에, LED 구동 위상은 반전되어, 제1절반에서 -90°로 구동된 LED는 제2절반에서 -90°로 구동되며, 또는 그 역으로도 이루어진다. 0°위상으로 구동된 LED는 측정 구간의 두 절반을 통해 이루어진다. 수신기에서의 합성 신호의 위상각은 그때 두 절반의 대향 신호의 위상각을 제외하면 같은 크기를 가지므로, 0° 위상으로 평균된다. PLL 회로가 펑균(0 =기준)위상에서 안정될 시간을 가질 경우, 동기 및 위상 기준 구간(511)의 중간의 180도 위상(511b)의 버스트는 검출되어, 전송기에 대해 타이밍한 수신기를 동기하는 데에 이용된다. 동기 버스트 구간(511b)이 비교적 짧을 경우, 기준 위상으로부터 PLL 회로를 상당히 멀리 풀(pull)하지 않는다. 제8a, 8b 및 9도에 도시된 PROM 내용물은 제5도에 도시된 시스템을 반사시킨다.
본 발명의 IR 수신 회로의 동작법은 제7도을 참조로 하여 설명된다. 핸드유니트로부터의 IR파는 IR 감지기 및 프리앰프 유니트(702)에 의해 전기 신호로 변환되어, 소정의 변조 주파수를 선택하도록 필터되고 증폭된다. IR 감지기 및 프리앰프 유니트(702)로부터의 출력 신호는 또한 중폭기(704)에 의해 증폭되고, 수신된 변조 IR 신호의 진폭을 나타내는 D.C. 레벨을 발생시키는 진폭 검출기(706)의 입력에 인가된다. 상기 D.C. 레벨은 비교기(710)내에서 전위차계(708)의 조정으로 설정되는 기준 레벨과 비교된다. 수신된 IR의 진폭이 충분할 경우에, 비교기(710)는 마이크로 컴퓨터(780)에 의한 인에이블 메뉴 디스플레이와 같은 각종 기능에서 이용되는 인터페이스 회로(770)에 인가된다. "IR-온"신호는 또한 AND 게이트(712)의 한 입력과, 500ms 한 쇼트(714)의 트리거 입력에 인가된다. 한 쇼트(714)는 OR 게이트(716)를 퉁해 AND 게이트(712)이 다른 입력에 결합되는 "획득 게이트"신호를 발생시킨다. AND 게이트(712)의 두 입력이 인에이블되므로, "PLL및 동기 인에이불"신호는 그의 출력에서 발생되어, PLL 위상 검출기(730) 및 9 마이크로초 한 쇼트(746)에 인가된다.
증폭기(704)의 출력은, IR 감지기 및 프리앰프 유니트(702)에서 감지된 신호의 변조와 같은 주파수 및 위상을 가진 사각파 신호의 변조와 같은 주파수 및 위상을 가진 사각파 신호를 발생시키도록 증폭되어 제한 되는 제한 증폭기(718)에 결합된다. 상기 제한 신호는 벡터 위상 검출기(720), PLL 위상 검출기(730) 및 동기 위상 검출기(738)에 공급된다.
대부분의 수신 회로 기능의 타이밍 및 제어는 위상 고정 3.59MHz 전압 제어 크리스탈 발진기 (VCX0)(736)에 의해 제공되며, 상기 발진기의 출력은 6단 이진 계수기(748) 및 9단 이진 계수기(750)에 의해 연속적으로 분할된다. 상기 계수기의 특정한 7개의 출력은 제9도에 도시된 바와같은 내용물을 가진 워드당 8출력 비트 ROM 집적 회로(760)에 의한 512 워드를 어드레스하는 데에 이용된다. 최하위 어드레스 비트는 6단 계수기(748)의 3개의 최상위 스테이지에 의해 제공된다. 상기 비트는 수신된 IR 반송파(약 56KHz)를 매칭한 율로 8상태를 통해 연속적으로 순환한다. "OLL 제로-기준"으로 표시된 6단 계수기(748)의 최상위 출력 비트는 PLL 위상 검출회로(730)에 의해 제한기의 56KHz 출력과 비교된다. 합성 위상 에러 펄스는 PLL 이득 전위차계(732)에 의해 제어되고, 저역 통과 필터(734)에 의해 저역 통과 필터되며, 그리고 VCX0(736)을 제어함으로써, 루프를 폐쇄한다. PLL 90°기준 신호는 또한 고정 획득시에 위상 검출기를 조종하도록 PLL 위상 검출기(730)에 인가된다.
6개의 최상위 ROM 어드레스 비트는 9단 계수기(750)의 6개의 최상위 스테이지에 의해 제공된다. 상기 비트는 전송된 순차에 대응하는 순차(대략 9.2 밀리초의 지속기간)를 통해 순환한다.
원격 제어 핸드유니트로부터의 IR 신호가 먼저 수신될 시에, IR-온 신호의 입상부는 고정 구간(예를들어, 500밀리초)에 대한 "획득 게이트" 신호를 출력시키는 한 쇼트(714)를 트리거한다. 상기 게이트 신호는 PLL 위상 검출기(730)가 인에이블되게 하여, 가능한 신속하게 수신된 56KHz의 주파수 및 위상으로 풀한다.
PLL이 적당한 56KHz 위상으로 고정될 경우, 동기 위상 검출회로(738)는 동기 구간내에서 전송된 180도 위상의 짧은 버스트를 검출하도록 PLL 0-기준 위상을 이용할 수 있다(제8a도 참조). 상기 검출된 동기 펄스는 LPF(740)으로 저역 통과 필터되어, 비교기(744)로 임계값에 비교된다. 그때 결과치는 9 마이크로초 한 쇼트(746)를 트리거시키는 데, 상기 한 쇼트(746)는 9단 계수기(750)가 리세트되게 하여, 전송파 9.2밀리초 싸이클에 대해 적절히 동기되게 한다.
(적당한 반송파 위상 고정 및 순환 동기에 대한 충분한 시간인) 500 밀리초가 경과한 후에, 획득 게이트 신호는 종단된다. PLL 위상 검출기(730) 및 리세트 한 쇼트(746)는 그때 하나의 ROM 출력인 "동기 게이트"일시를 제외하면 디스에이블된다(제9도 참조). 이런 변화는 잡음 버스트에 대한 동기 회로의 결점을 감소시켜, 공지된 반송파 위상이 단일하게 원격 제어 핸드유니트의 모든 LED에 의해 전송 될 시에 주기 동안에만 기능을 수행하게 함으로써 PLL 회로의 정확도를 개선시킨다.
ROM(760)의 다른 출력은 X축 및 Y축 차위상 전송이 이루어지는 구간 동안에 수신된 반송파 위상을 측정하는 데에 이용된다(제5도 참조). 벡터 위상 검출 회로(720)에 공급된 위상 기준 신호는 "정규" X, Y 또는 데이타 감지 구간(제1절반)동안에 +90° 위상에서의 사각파이고, "반전"구간(제2절반) 동안에 -90°위상에서의 사각파이다. 벡터 위상 검출 회로(720)는 베타적-OR(XOR) 게이트이고, 그의 출력은 수신된 신호와 위상 기준의 위상차에 비례하는 충격 계수를 가진 두배의 주파수(112KHz)파형이다. 이런 가변 충격 계수 신호는 윈도우 파형과, 19.6MHz 발진기(724)로부터의 고정된 고주파 (19.6MHz)신호를 가진 AND 게이트(722)내에서 AND되어, 펄스 버스트로 변환시키는 데, 버스트당 펄스수는 검출기의 출력 충격 계수에 비례한다. AND 게이트(722)의 출력은 15단 이진 계수(728)를 클럭시키는 데에 이용된다. 계수기(728)는 각 측정 구간(X, Y 또는 데이타)을 개시하기 전에 ROM(760)으로부터의 펄스에 의해 0으로 리세트된다. 측정 구간시에 누산된 전체 계수는 전체 구간을 통해 평균됨 벡터 위상 검출 출력에 비례한다. 윈도우 파형의 목적은 계수의 변화가 발생하는 112KHz 파형부에 대한 계수 구간을 제한함으로써 초과 계수가 계수기(728)내에서 누산하지 않게 한다. 또한, 윈도우 파형은 측정 구간의 단부에서 계수기(728)의 출력을 프리즈(freeze)하는 데에 이용된다.
계수기(728)의 이진 계수의 12 최상위 비트는 두개의 12 비트 래치 회로(762 및 764)의 입력에 인가된다. 래치(762)는 X 측정 구간 후에 ROM(760)으로 부터의 펄스에 의해 스트로우브되며, 래치(764)는 Y측정 구간후에도 유사하게 스트로우브된다. 각 데이타 측정 구간 후에, 계수기(728)의 계수는 원격 제어 핸드유니트에 의해 전송된 위상에 따라 매우 높거나 매우 낮게 된다. 계수기(728)의 계수의 크기는 각 테이타 측정 구간내에서 수행된 측정에 응답하여 이진수 1 또는 0를 발생시키도록 크기 비교기 게이트(766)에 의해 고정된 임계 계수와 비교된다. 이진수의 결과치는 ROM(760)으로부터의 펄스에 의해 4단 시프트 레지스터(768)의 한 단내로 클럭된다. 따라서, 4비트 시프트 레지스터(768)은 원격 제어 전송기에 의해 전송된 4비트 키코드를 나타낸다. 최종으로, 래치(762), 래치(764) 및 4비트 시프트 레지스터(768)의 출력과, "IR-온"신호는 본 기술에 공지된 디지탈 기술에 의해 관련된 컴퓨터(780)에 데이타로서 인터페이스된다. 마이크로컴퓨터(78)는 디스플레이 장치 외부에 있으며, 예를들어 IBM pcjr이다. 그런 장치에서, X축 및 Y축 신호는 조이스틱 포트 X축 및 Y축 입력에 접속된다. 제어 프로그램은 그때 조이스틱 포트를 직접 판독하는 진술문을 가진 IBM 베이직내에 기록된다. 다른 진술문은 조이스틱 포트로부터의 데이타 판독에 응답하여 설명된 포인트를 이동하는 데에 이용될 수 있다.
도시된 실시예가 IR 전송을 위한 LED를 포함할시에, 소저의 적절한 전송 매체는 초음파, 마이크로파 또는 가시광선과 같이 이용된다.

Claims (8)

  1. 동작될 시에 신호를 발생시키기 위해 이동되는 원격 전송 수단(101) 및, 상기 신호를 수신하기 위한 수단(103)을 구비하는 디스플레이 시스템에 있어서, 상기 원격 전송 수단과 상기 수신 수단간의 시각선을 따라 상기 수신 수단(103)으로부터 거의 변위된 거리에서 사용자에 의해 동작되고, 포인트 축을 가진 상기 원격 전송 수단(101), 상기 신호로부터 전송된 포인트에서 인덱스(106)를 디스플레이하기 위해 상기 수신 수단에 결합되고, 디스플레이 표면(104)을 가진 수단(105) 및, 상기 디스플레이 표면상의 상기 포인트에서, 상기 전송 수단에 대한 이동을 나타내는 상기 인덱스의 위치를 상기 수신 수단(103)이 결정하게 하도록 물리적으로 배치되고, 상기 전송 수단(101)상에 설치된 다수의 변환기(401, 402, 403, 405, 406, 407, 408)를 구비하는데, 상기 변환기는 대향 변환기가 대향 위상 시프트 동작 신호로 동작되도록 위상 시프트되는 동작 신호로 동작되며, 상기 신호는 원격 전송 수단과 상기 수신 수단의 상기 시각선에 대한 상기 원격 전송 수단의 상기 포인팅 축의 각도 위치에 응답하여 변하는 위상각을 가진 합성 신호를 발생시키는 상기 수신기에서 조합되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 각각의 상기 변환기는 각 포인팅 축을 가지며, 상기 변환기(401, 402, 403, 404, 405, 406, 407, 408)는 상기 전송 수단(101)상에 설치되어, 상기 변환기의 상기 포인팅 축이 서로 수렴하고, 상기 전송 수단의 상기 포인팅 축으로부터 수렴하는 데, 상기 변환기의 상기 포인팅 축은 상기 전송 수단의 상기 포인팅 축과 같은 방향의 성분을 갖는 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 수신 수단(103)은 상기 전송 신호의 동기부의 위상각을 검출하기 위한 위상 고정 루프(730)를 포함하는 데, 상기 전송된 신호의 상기 동기부는 상기 수신 수단의 회로를 동기화하는 데에 이용되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 상기 수신 수단(103)은 디코딩을 위한 상기 전송 신호와 비교하기 위한 기준 신호를 발생시키기 위한 메모리 수단(760)을 구비하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템.
  5. 제4항에 있어서, 상기 수신 수단(103)은 상기 위상 고정 루프수단(730)에 의해 발생된 신호에 응답하여 상기 메모리 수단을 어드레싱하기 위한 계수 수단(748, 750)을 구비하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 상기 동기 수단(730)은 상기 전송 신호를 디코드하도록 상기 계수 수단(748, 750)을 적당한 계수로 리세팅하기 취한 상기 전송 신호의 예정된 위상을 검출하기 위한 동기 위상 검출 수단(738)을 구비하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템.
  7. 제6항에 있어서, 상기 수신 수단(103)은 상기 메모리 수단(760)의 상기 기준 신호와 상기 전송 신호를 비교하여, 상기 기준 신호와 상기 기준 신호간의 위상차를 나타내는 출력을 발생시키기 위한 벡터 위상 검출 수단(720)을 구비하는 데, 상기 위상차는 상기 디스플레이 수단에 관한 상기 전송 수단의 상기 각도 위치를 나타내는 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템.
  8. 제1항에 있어서, 상기 변환기(401, 402, 403, 405, 406, 407, 408)는 동작될시에 각으로 공간을 이룬 예정된 다수 정보빔을 발생시키고, 상기 변환기는 관련된 상기 다수 빔에 대응하는 예정된 위상 시프트를 가진 동작 신호로 동작되며, 상기 수신 수단(103)은 상기 다수 빔을 수신하기 위한 상기 전송수단(101)에 대한 고정 위치내에 설치되어, 상기 수신 수단에 대한 상기 빔의 각도 변위를 나타내는 제어 신호를 발생시키기 위한 상기 다수빔으로 부터 전송된 신호간의 상대적 위상 시프트 관계에 응답하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 시스템.
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