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KR101044102B1 - 지지 표면에 대해 이동되도록 된 입력 장치 및 표시 스크린에 대해 이미지를 이동시키는 방법 - Google Patents

지지 표면에 대해 이동되도록 된 입력 장치 및 표시 스크린에 대해 이미지를 이동시키는 방법 Download PDF

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KR101044102B1
KR101044102B1 KR1020040019904A KR20040019904A KR101044102B1 KR 101044102 B1 KR101044102 B1 KR 101044102B1 KR 1020040019904 A KR1020040019904 A KR 1020040019904A KR 20040019904 A KR20040019904 A KR 20040019904A KR 101044102 B1 KR101044102 B1 KR 101044102B1
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유안 공
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마이크로소프트 코포레이션
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Abstract

지지 표면에 대한 입력 장치의 병진 변위 및 각도 변위를 검출하기 위한 하나 이상의 센서 시스템을 포함하는 마우스와 같은 컴퓨터 입력 장치가 개시된다. 입력 장치는 병진 변위와 각도 변위를 검출하는 것에 응답하여 컴퓨팅 디바이스에 신호를 송신하고, 컴퓨팅 디바이스는 신호에 응답하여 표시 스크린 상에서 이미지를 선형 방식으로 이동시킨다. 입력 장치 내의 센서 시스템은 예를 들면 광학 센서 시스템일 수 있다.
주변 입력 장치, 컴퓨터, 병진 변위, 각도 변위, 컴퓨터

Description

지지 표면에 대해 이동되도록 된 입력 장치 및 표시 스크린에 대해 이미지를 이동시키는 방법{COMPUTER INPUT DEVICE WITH ANGULAR DISPLACEMENT DETECTION CAPABILITIES}
도 1은 본 발명의 오퍼레이팅 환경 예의 개략적인 예시도.
도 2는 컴퓨팅 디바이스, 출력 장치 및 입력 장치를 가지는 오퍼레이팅 환경예의 투시도.
도 3은 입력 장치의 투시도.
도 4는 입력 장치의 절단 투시도.
도 5는 트래킹 어셈블리의 배열을 도시한 입력 장치의 개략적인 단면도.
도 6은 출력 장치에 렌더링되는 이미지의 이동을 위한 절대 참조를 도시한 개략도.
도 7은 출력 장치에 렌더링되는 이미지의 이동을 위한 비례 참조를 도시한 개략도.
도 8은 트랙킹 어셈블리의 동작을 예시하는 흐름도.
도 9a는 입력 장치의 병진 변위를 결정하기 위한 비교 이미지의 개략 예시도.
도 9b는 입력 장치의 각도 변위를 결정하기 위한 비교 이미지의 개략 예시도.
<도면의 주요 부호에 대한 간단한 설명>
10 : 오퍼레이팅 환경
20 : 컴퓨팅 디바이스
21 : 처리 유닛
22 : 시스템 메모리
23 : 휘발성 메모리
24 : 비휘발성 메모리
25 : 분리형 저장장치
26 : 비분리형 저장장치
30 : 출력 장치
40 : 입력 장치
27 : 통신 접속
본 발명은 컴퓨터의 주변 입력 장치에 관한 것이다. 본 발명은 특히, 지지 표면에 대한 입력 장치의 각도 변위를 감지하는 입력 장치에 관한 것이다. 본 발명은, 예를 들면 컴퓨터 표시 장치에 대해 커서와 같은 포인터 이미지를 이동시키거나, 컴퓨터 표시 장치에 대해 이미지를 스크롤하는 데 적용된다.
컴퓨터 과학 분야가 성숙함에 따라, 다양한 주변 입력 장치가 개발되어 컴퓨 터 시스템의 이용 및 컴퓨터 시스템으로의 정보 입력을 용이하게 하였다. 하나의 특정 타입의 입력 장치는 통상 포인팅 디바이스로 지칭된다. 이들 포인팅 디바이스의 예는 마우스, 터치패드, 트랙볼, 및 스타일러스를 포함한다. 다른 기능들 중에서도, 포인팅 디바이스는 표시 스크린에 대해 커서와 같은 포인터 이미지를 이동시키는 데 이용된다. 특히, 포인팅 디바이스 또는 포인팅 디바이스와 연관된 컴포넌트의 이동은 포인팅 디바이스의 이동에 대응하는 위치 데이터를 생성한다. 그리고나서, 위치 데이터는 컴퓨터 시스템에 송신되어 포인터 이미지의 이동에 따라 표시 스크린에 렌더링되도록 컴퓨터 시스템에 의해 처리된다. 따라서, 포인팅 디바이스를 이용함으로써, 사용자는 포인터 이미지를 표시 스크린 상의 원하는 위치로 이동시킬 수 있다. 그러면, 포인팅 디바이스 상의 명령 키가 활성화되어 표시 스크린 상에 렌더링되는 데이터 또는 다른 이미지를 조작할 수 있다.
다수의 전통적인 표시 스크린은 텍스트 문서, 디지탈 사진, 스프레드시트, 또는 웹 페이지와 같은 단일 데이터 파일이 표시 스크린 상에 하나의 이미지로서 간단하게 표시될 수 있게 한다. 종래의 표시 스크린에 이용하기 위해 종래의 포인팅 디바이스를 구성할 때, 사용자는 포인터 이미지의 속도와 포인터 이미지의 이동 정확도의 균형을 잡는다. 일반적으로, 포인터 이미지의 속도는 포인터 이미지의 이동 정확도와 반비례 관계가 있다. 따라서, 포인터 이미지의 속도 증가는 포인터 이미지가 원하는 위치에 배치되는 정확도에 대응하는 감소를 유발한다. 이 때문에, 사용자는 일반적으로 포인터 이미지가 표시 스크린 상에서 원하는 위치에 정확하게 배치되도록 허용하는 최대 속도에서 포인터 이미지를 이동시키도록 포인팅 디 바이스를 구성한다.
다수의 종래의 표시 스크린과 대비하여, 최신의 표시 스크린은 비교적 다량의 데이터가 렌더링되는 것을 허용하는 상당히 큰 치수와 해상도를 가지고 있다. 최신의 표시 스크린에 이용하기 위해 종래 포인팅 디바이스를 구성할 때, 포인터 이미지의 속도와 포인터 이미지의 이동 정확도의 균형은 여전히 상대적이다. 따라서, 사용자는 일반적으로 포인터 이미지가 표시 스크린 상에서 원하는 위치에 정확하게 배치되는 것을 허용하는 최대 속도에서 포인터 이미지를 이동시키도록 포인팅 디바이스를 구성한다. 이러한 속도와 이동간의 균형은 비교적 소형인 종래의 표시 스크린에 동작할 때 적합하지만, 사용자는 비교적 대형인 최신의 표시 스크린 상에서 비교적 먼 거리에 의해 분리되어 있는 영역들 사이에서 사용자가 포인터 이미지를 효율적으로 이동하는 것을 허용하기에는 속도가 불충분하다는 것을 알고 있다. 따라서, 포인터 이미지의 속도는 표시 스크린의 한 부분에서 다른 부분으로 포인터 이미지를 효율적으로 이동시키기에는 불충분할 수 있다.
예를 들면 비교적 대형인 최신의 표시 스크린에서 마우스를 이용하는 경우, 사용자는 포인터 이미지의 원하는 이동을 유발하기 위해서는 마우스를 여러 번 이동해야 한다. 예를 들어, 마우스를 지지 표면의 폭에 걸쳐 병진시키면, 포인터 이미지는 표시 스크린 상에서 원하는 거리의 일부만큼만을 이동하게 된다. 사용자는 마우스를 지지 표면에서 반복적으로 들어서 마우스를 지지 표면 상에서 재배치시켜 포인터 이미지의 추가 이동을 유도해야 한다. 마찬가지로, 포인터 이미지의 원하 는 이동을 유발하기 위해 다수의 트랙볼 이동이 필요하다.
본 발명은 표시 스크린 상에서 이미지를 이동하기 위한 입력 장치이다. 입력 장치는 하우징, 센서 시스템 및 액츄에이터를 포함한다. 하우징은 입력 장치의 외부의 적어도 일부를 형성하고, 센서 시스템은 적어도 부분적으로 하우징 내에 배치된다. 또한, 센서 시스템은 입력 장치의 병진 변위를 검출하는 병진 모드로 동작가능하며, 센서 시스템은 입력 장치의 각도 변위를 검출하는 각도 모드로 동작가능하다. 액츄에이터는 센서 시스템의 동작을 병진 모드로부터 각도 모드로 선택적으로 변환하는 데 이용된다.
센서 시스템은 입력 장치의 병진 변위 및 각도 변위를 검출하는 광학 센서 시스템의 구성을 가질 수 있다. 적어도 부분적으로 하우징 내에 배치되는 프로세서는 광학 센서 시스템에 동작적으로 접속된다. 프로세서는 입력 장치의 병진 변위 및 각도 변위에 응답하여 이미지의 병진 이동을 지시하는 신호를 송신한다.
본 발명은 또한 표시 스크린에 대해 이미지를 이동시키는 방법을 포함한다. 방법은 입력 장치의 지지 표면에 대해 입력 장치의 병진 변위를 검출하는 단계를 포함한다. 제1 신호가 송신되고, 컴퓨팅 디바이스가 병진 변위에 응답하여 표시 스크린 상에 이미지를 병진시키도록 지시한다. 방법은 또한 입력 장치의 지지 표면에 대해 입력 장치의 각도 변위를 검출하는 단계를 포함한다. 제2 신호가 송신되고, 컴퓨팅 디바이스가 각도 변위에 응답하여 표시 스크린 상에서 이미지를 병진하도록 지시한다.
본 발명의 추가 양태에서, 표시 스크린에 대해 이미지를 이동시키는 방법은 광학 센서 시스템으로 지지 표면의 제1 픽쳐를 획득하는 단계를 포함한다. 지지 표면의 제2 픽쳐가 광학 센서 시스템으로 획득되고, 제2 픽쳐가 제1 픽쳐와 비교되어 제1 픽쳐에 대한 제2 픽쳐의 각도 변위를 검출한다. 그리고 나서, 제1 픽쳐에 대한 제2 픽쳐의 각도 변위에 응답하여 이미지를 병진시키도록 지시하는 컴퓨팅 디바이스에 신호가 송신된다.
본 발명을 특징짓는 신규한 장점 및 특징들은 첨부된 특허청구범위에 상세하게 지적된다. 그러나, 신규한 장점 및 특징을 보다 더 잘 이해하기 위해, 본 발명에 관련된 다양한 실시예 및 사상을 개시하고 예시하는 이하의 상세한 설명과 첨부 도면을 참조한다.
상기 발명의 요약 및 이하의 상세한 설명은 첨부된 도면과 관련하여 읽어질 때 더 잘 이해될 것이다.
이하의 설명 및 첨부된 도면들은 본 발명에 따른 입력 장치를 개시한다. 입력 장치는 입력 장치의 병진 변위 및 각도 변위를 검출한 후, 병진 변위 또는 각도 변위에 응답하여 표시 스크린 상에서 이미지를 이동시키라고 컴퓨팅 디바이스에 명령하는 신호를 송신하는 센서 시스템을 포함한다. 본 발명은 표시 스크린에 대해, 커서와 같은 포인터 이미지를 이동시키는 어플리케이션을 가지고 있고, 본 발명은 표시 스크린에 대해 이미지를 스크롤링하는 어플리케이션을 가지고 있다.
본 발명의 양태들은 소프트웨어를 이용하여 구현될 수 있다. 따라서, 본 발명의 향상된 이해는 본 발명의 다양한 실시예들이 채용될 수 있는 예로 든 오퍼레 이팅 환경의 컴포넌트 및 동작을 간단하게 설명함으로써 얻어질 수 있다. 도 1은 본 발명의 다양한 양태들이 구현될 수 있는 적절한 환경을 제공하는 컴퓨팅 디바이스(20)를 구비하는 오퍼레이팅 환경(10)의 예를 예시하고 있다. 그러나, 오퍼레이팅 환경(10)은 적절한 오퍼레이팅 환경의 한 예에 불과하고, 본 발명의 이용이나 기능의 범주에 관한 어떠한 제한을 암시하려고 하는 것은 아니다. 본 발명과 함께 이용하기에 적합한 다른 주지된 컴퓨팅 시스템, 오퍼레이팅 환경 또는 구성은 퍼스널 컴퓨터, 서버 컴퓨터, 핸드헬드 또는 랩탑 디바이스, 멀티프로세서 시스템, 마이크로프로세서-기반 시스템, 프로그램가능한 소비자 전자장치, 네트워킹된 퍼스널 컴퓨터, 미니컴퓨터, 메인프레임 컴퓨터, 상기 시스템 또는 디바이스 중 임의의 것을 포함하는 분산 컴퓨팅 환경 등을 포함하고, 이들로 제한되지 않는다.
본 발명은 하나 이상의 컴퓨터 또는 다른 디바이스에 의해 실행되는 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터-실행가능한 명령의 일반적인 컨텍스트로 기술된다. 일반적으로, 프로그램 모듈은 특정 태스크를 수행하거나 특정한 추상적 데이터 타입을 구현하는 루틴, 프로그램, 오브젝트, 컴포넌트, 데이터 구조 등을 포함한다. 통상, 프로그램 모듈의 기능은 다양한 실시예에 원하는 대로 조합되거나 분산될 수 있다.
컴퓨팅 디바이스(20)는 통상 적어도 일부 형태의 컴퓨터 판독가능한 매체를 포함한다. 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨팅 디바이스(20)에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용한 매체일 수 있다. 예를 들면, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체 및 통신 매체를 포함할 수 있지만, 이들로 제한되지 않는다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 다른 데이터와 같은 정보 저장을 위해 임의의 방법 또는 기술로 구현되는 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 포함한다. 컴퓨터 저장 매체는 RAM, ROM, EEPROM, 플래시 메모리 또는 다른 메모리 기술, CD-ROM, DVD, 또는 다른 광학 저장장치, 자기 카세트, 자기 테이프, 자기 디스크 저장장치 또는 다른 자기 저장 디바이스, 펀치 매체, 홀로그래픽 저장장치, 또는 원하는 정보를 저장하는 데 이용될 수 있고 컴퓨팅 디바이스(20)에 의해 액세스될 수 있는 임의의 다른 매체를 포함하지만, 이들로 제한되지 않는다.
통신 매체는 통상 컴퓨터 판독가능 명령, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 다른 데이터를 반송파 또는 다른 전송 메커니즘과 같은 변조된 데이터 신호로 실시하고, 임의의 정보 전달 매체를 포함한다. "변조된 데이터 신호"라는 용어는, 신호의 특징 중 하나 이상이 그 신호 내의 정보를 인코딩하도록 설정 또는 변경된 신호를 의미한다. 예를 들어, 통신 매체는 유선 네트워크 또는 직접 유선 접속과 같은 유선 매체, 및 음성, RF, 적외선 및 다른 무선 매체와 같은 무선 매체를 포함하지만, 이들로 제한되지 않는다. 상기 중 임의의 것의 조합은 컴퓨터 판독가능 매체의 범주에 포함될 것이다.
가장 기본적인 구성에서, 컴퓨팅 디바이스(20)는 통상 처리 유닛(21) 및 시스템 메모리(22)를 포함한다. 컴퓨팅 디바이스(20)의 정확한 구성 및 타입에 따라, 시스템 메모리(22)는 휘발성 메모리(23, 예를 들면 RAM), 비휘발성 메모리(24, 예를 들면, ROM, 플래시 메모리 등), 또는 2가지 메모리 타입의 소정 조합을 포함할 수 있다. 추가적으로, 컴퓨팅 디바이스(20)는 분리형 저장 디바이스(25), 비분 리형 저장 디바이스(26), 또는 2가지 저장 디바이스 타입의 소정 조합과 같은 대량 저장 디바이스를 구비할 수 있다. 대량 저장 디바이스는 자기 또는 광학 디스크 또는 테이프, 펀치된 매체, 또는 홀로그래픽 저장장치와 같은 저장된 정보를 검색할 수 있는 임의의 디바이스일 수 있다. 본 기술분야의 통상의 기술자에게 잘 알려진 바와 같이, 시스템 메모리(22) 및 대량 저장 디바이스(25, 26)는 컴퓨터 저장 매체의 예들이다.
컴퓨팅 디바이스(20)는 통상 유선 또는 무선 매체 중 하나를 이용하여, 다른 디바이스, 컴퓨터, 네트워크, 서버 등으로의 통신 접속(27)을 가지고 있다. 본 기술분야의 통상의 기술자에게 주지된 바와 같이, 통신 접속(27)은 단지 통신 매체의 예들이다. 컴퓨팅 디바이스(20)의 다른 컴포넌트들은 하나 이상의 출력 장치(30) 및 입력 장치(40)를 포함한다. 출력 장치(30)는 데이터를 사용자에게 출력하고, 표시 장치, 스피커, 프린터 또는 촉각 피드백 디바이스의 형태를 가질 수 있다. 입력 장치(40)는 키보드, 마이크로폰, 스캐너 또는 사용자로부터 입력을 수신하기 위한 포인팅 디바이스를 포함할 수 있다. 이들 모든 디바이스 및 접속들은 본 기술분야에 주지되어 있으므로 여기에서는 더 상세하게 설명하지 않는다.
도 2를 참조하면, 오퍼레이팅 환경(10)은 예를 위해 퍼스널 컴퓨터의 구성을 가지고 있는 것으로 도시되어 있다. 따라서, 오퍼레이팅 환경(10)은 출력 장치(30) 및 입력 장치(40)에 동작적으로 접속되는 컴퓨팅 디바이스(20)를 포함한다. 출력 디바이스(30)는 컴퓨터 모니터의 구성을 가지고 있고, 입력 디바이스(40)는 포인팅 디바이스의 구성을 가지고 있다. 상기 설명된 바와 같이, 관련 기술분야의 숙련자라면, 하나 이상의 데이터 파일이 컴퓨팅 디바이스(20)에 의해 처리되어 신호가 출력 장치(30)에 송신됨으로써 표시 스크린(31) 상에 이미지(32)를 렌더링하도록 출력 장치(30)에게 지시한다는 것은 잘 알고 있을 것이다. 입력 장치(40)는 이하에 더 상세하게 설명되는 바와 같이, 이미지(32) 또는 이미지(32)의 일부를 조정하는 컴퓨팅 디바이스(20)에 관련하여 이용된다.
출력 장치(30)는 표시 스크린(31) 및 표시 스크린(31) 상에 렌더링되는 이미지(32)를 가지는 컴퓨터 모니터로서 도시되어 있다. 이미지(32)는 텍스트 문서, 디지탈 사진, 스프레드시트, 또는 웹 페이지와 같은 단일 데이터 파일을 나타낸다. 다르게는, 이미지(32)는 컴퓨팅 디바이스(20)에 의해 처리되어 표시 스크린(31) 상에 렌더링되는 다수의 데이터 파일을 포함할 수 있다. 참조를 위해, 수직 y-축(33) 및 수평 x-축(34)이 표시 스크린(31) 상에 도시된다. 또한, 포인터 이미지(35)는 이미지(32) 위에 중첩되고, 표시 스크린(31) 및 이미지(32)에 대해 이동한다. 즉, 포인터 이미지(35)는 y-축(33), x-축(34) 또는 임의의 그 대각 방향을 따라 이동할 수 있다. 본 기술분야에 주지된 바와 같이, 포인터 이미지(35)의 이동은 사용자에 의해 제어되는 입력 장치(40)에 의해 지시된다. 포인터 이미지라는 용어는 입력 장치(40)의 이동에 의해 제어되도록 구성되는 임의의 이미지로서 정의되고, 본 기술분야에 주지된 바와 같이, 커서의 그래픽 이미지, 게임 어플리케이션에서 이용되는 다양한 그래픽 이미지, 또는 소프트웨어 어플리케이션과 일반적으로 연관되는 임의의 다른 그래픽 이미지를 포함한다.
입력 장치(40)는 마우스 스타일 포인팅 디바이스로서 도 3 및 4에 각각 도시 되어 있다. 본 기술분야에 주지된 바와 같이, 입력 장치(40)의 하나의 목적은 버튼, 아이콘, 하이퍼텍스트 링크, 또는 이미지(32)와 연관된 데이터와 같은 가상 오브젝트를 조작하는 것이다. 하우징(41)은 입력 장치(40)의 외부를 형성하고, 사용자의 손과 인터페이스하는 구성을 가지고 있다. 코드(42)는 하우징(41)의 전면부로부터 연장되고, 입력 장치(40)로부터 컴퓨팅 디바이스(20)에 신호를 송신하는 데 이용된다. 다르게는, 본 기술분야에 주지된 바와 같이, 입력 장치(40)와 컴퓨팅 디바이스(20)간의 종래의 무선 접속이 이용될 수도 있다. 코드(42)에 의해 송신되는 신호는 통상 주요 키(43a), 보조 키(43b) 또는 스크롤링 장치(44)의 사용자 조작에 응답하여 생성된다. 또한, 신호는 입력 장치(40)가 놓여 있는 지지 표면(11)에 대한 입력 장치(40)의 병진 변위 및 각도 변위를 감지하는 트래킹 어셈블리(50)에 의해 생성될 수 있다. 본 발명의 범주 내에서, 지지 표면(11)은 예를 들면, 데스크 탑, 테이블, 트레이, 지면, 사용자의 손, 또는 다른 표면을 포함하여, 입력 장치(40)가 놓여질 수 있는 임의의 표면일 수 있다.
주요 키(43a) 및 보조 키(43b) 각각은 누를 수 있는 구조를 가지고 있고, 하우징(41) 내에 위치되는 스위치 쌍(45a, 45b) 각각과 연관된다. 따라서, 주요 키(43a)는 사용자에 의해 눌러져, 스위치(45a)를 활성화시킴으로써, 컴퓨팅 디바이스(20)에 송신되는 신호를 생성한다. 마찬가지로, 보조 키(43b)는 사용자에 의해 눌러져 스위치(45b)를 활성화시킨다. 스크롤링 장치(44)는 스크롤 휠(46), 축(47), 및 인코더(48)를 포함한다. 스크롤 휠(46)은 하우징(41)으로부터 돌출되고, 주요 키(43a) 및 보조 키(43b) 사이에 배치된다. 스크롤 휠(46)은 축(47) 상 에 회전가능하게 장착되고, 인코더(48)는 스크롤 휠(46)의 회전을 검출하도록 배치된다. 스크롤링 장치(44)는 참조로 여기에 첨부한 Siddiqui에 의한 미국특허 제5,912,661호에 나타난 바와 같이, 스크롤 휠(46)의 하향 이동을 검출하는 z-스위치(45c)를 포함한다.
개략적으로 예시된 트래킹 어셈블리(50)는 하우징(41) 내에 밀폐되고, 지지 표면(11)에 대한 입력 장치(40)의 병진 변위 및 각도 변위를 검출한다. 여기에 이용된 바와 같이, 병진 변위는 지지 표면(11) 상의 하나의 위치로부터 지지 표면(11) 상의 또 하나의 다른 위치까지의 입력 장치(40)의 병진을 나타내고자 하는 것이다. 병진 변위의 정의는 입력 장치(40)가 2개의 위치 사이에서 직선 경로를 따른다는 것을 반드시 의미하는 것은 아니다. 오히려, 병진 변위의 정의는 병진 이동이 곡선 경로 또는 다르게는 비선형 경로를 포함한다할 지라도 단지 병진 이동만을 암시한다. 여기에 이용되는 바와 같이, 각도 변위는 입력 장치(40)가 지지 표면(11) 상에 놓여진 상태에서 입력 장치(40)의 각도 방향의 변화를 나타내는 것이다. 따라서, 트래킹 어셈블리(50)는 입력 장치(40)의 병진 및 회전 변위를 검출한다.
이제, 트래킹 어셈블리(50)의 구성이 설명된다. 일반적으로, 트래킹 어셈블리(50)는 입력 장치(40)의 변위를 검출하고 컴퓨팅 디바이스(20)에 대응하는 신호를 송신함으로써, 포인터 이미지(35)가 이미지(32)에 대해 이동하도록 유발하는 광학-기반 배열을 포함한다. 본 설명은 트래킹 어셈블리(50)에 적합한 광학 센서 시스템에 대한 하나의 구성 및 동작 방식의 예를 제공하는 것이다. 본 기술분야의 숙련자라면, 복수의 유사한 광학 센서 시스템들이 본 발명의 범주내에서 이용될 수도 있다는 것을 잘 알고 있을 것이다.
입력 장치(40)의 개략적인 단면도가 도 5에 도시되어, 트래킹 어셈블리(50)의 일반적인 구성을 예시하고 있다. 일반적으로, 트래킹 어셈블리(50)는 Adan 등에 의한 미국특허 제6,172,354호에 개시되고, 광 방출기(51), 개구(52), 렌즈(53), 광 검출기(54) 및 마이크로프로세서(55)를 포함하는 광학 센서 시스템의 구성을 가지고 있다. 그러나, 본 기술분야의 숙련자라면, 다른 적합한 광학 센싱 시스템이 본 발명의 범주 내에서 이용될 수 있다는 것을 잘 알고 있을 것이다. 일반적으로, 광 형태의 전자기 조사는 광 방출기(51)로부터 방출되어 개구(52)를 통과함으로써, 입력 장치(40)에서 나간다. 광의 일부가 지지 표면(11)에 대한 개구(52)의 위치에 의해 통상 정의되는 지지 표면(11)의 타겟 영역(56)을 반사한다. 더 정확하게는, 광의 일부가 타겟 영역(56)에 대해 산란된다. 그리고 나서, 반사되거나 산란된 광이 다시 개구(52)를 통과함으로써, 입력 장치(40)에 재입사된다. 그런 다음, 반사광은 렌즈(53)에 의해 포커싱되어 광 검출기(54)에 의해 검출된다. 지지 표면(11)의 특정 특성에 따라, 마이크로프로세서는 광 방출기(51)로부터 출력되는 광의 세기의 증가 또는 감소를 유도한다. 렌즈(53)는 광 검출기(54)로부터 분리된 것으로 도시되어 있지만, 광 검출기(54)에 통합되어 트래킹 어셈블리(50)의 컴포넌트 개수를 감소시킬 수 있다. 또한, 다른 렌즈가 광 방출기(51)와 연관되어, 광을 개구(52)를 향하여 지향할 수 있다.
광 방출기(51)는 발광 다이오드와 같은 임의의 적절한 전자기 조사원일 수 있다. 광 검출기(54)는 2차원 포토-검출기 어레이일 수 있다. 예를 들면, 포토-검출기 어레이는 Si CMOS 기술에 기반할 수 있고, 또는 포토-검출기는 반-절연된 GaAs 층 상에 통합된 다이오드와 반-절연된 GaAs 층에 의해 분리된 다이오드의 쌍으로서 형성되는 가변 민감도 포토 검출기(VSPD)일 수 있다. VSPD 어레이는 예를 들면 32x32 요소 어레이일 수 있지만, 원하는 대로 더 크거나 더 작은 치수를 가질 수 있다.
광 검출기(54)는 지지 표면(11)의 타겟 영역(56) 상의 이미지 또는 패턴을 나타내는 이미지 신호를 생성하도록 동작한다. 이미지 신호는 마이크로 프로세서(55)에 송신되어, 이미지 신호에 기초하여 위치 정보를 계산한다. 즉, 입력 장치(40)가 지지 표면(11)에 대해 병진 변위 또는 각도 변위를 경험했는지의 여부를 결정하기 위해, 이미지 신호가 마이크로프로세서(55)에 의해 이용된다. 그리고 나서, 대응하는 신호가 컴퓨팅 디바이스(20)에 전달되고, 예를 들면 대응하는 신호를 해석하고 포인터 이미지(35)의 이동을 유도하기 위해, 입력 장치 드라이버가 이용된다.
트래킹 어셈블리(50)가 병진 변위를 검출하는지 각도 변위를 검출하는지에 대한 결정은 스크롤 휠(46)을 누르는 것과 연관되는 z-스위치(45c)의 상태에 의해 지배된다. 일반적으로, 트래킹 어셈블리(50)는 스크롤 휠(46)이 눌러져 z-스위치(45c)가 활성화되는 경우에 각도 변위에 대응하는 신호를 검출하고 송신한다. 그러나, 스크롤 휠(46)이 눌러지지 않고 z-스위치(45c)가 활성화되지 않는 경우, 트래킹 어셈블리(50)는 병진 변위에 대응하는 신호를 검출하고 송신한다. 따 라서, 사용자가 스크롤 휠(46)을 분명하게 누르지 않는다면, 병진 변위에 대응하는 신호가 컴퓨팅 디바이스(20)에 송신된다.
상기 설명에 기초하여, 입력 장치(40)는 2가지 모드로 동작한다. 스크롤 휠(46)이 눌러지지 않는 제1 모드에서, 트래킹 어셈블리(50)는 병진 변위만을 검출하고 대응하는 신호를 컴퓨팅 디바이스(20)에 송신한다. 스크롤 휠(46)이 눌러지는 제2 모드에서, 트래킹 어셈블리(50)는 단지 각도 변위만을 검출하고, 대응하는 신호를 컴퓨팅 디바이스(20)에 송신한다. 따라서, 스크롤 휠(46)은 병진 변위 검출로부터 각도 변위 검출로 트래킹 어셈블리(50)의 동작을 토글하는 액츄에이터로서 동작한다. 본 발명의 추가 실시예에서, 예를 들면 분리된 누름 버튼, 락커 스위치, 또는 슬라이딩 소자와 같은 다른 스위칭 단자가 이용될 수 있다.
다르게는, 트래킹 시스템(50)은 병진 이동 및 회전 이동을 동시에 검출하고 대응하는 데이터를 컴퓨팅 디바이스(20)에 송신하도록 구성될 수도 있다. 마찬가지로, 스크롤 휠(46)의 상태는 컴퓨팅 디바이스(20)에 송신될 수 있다. 이러한 구성에서, 컴퓨팅 디바이스(20)는 스크롤 휠(46)의 상태에 기초하여 입력 장치(40)로부터의 미처리 이미지 데이터를 병진 변위 데이터 및/또는 회전 변위 데이터로 처리할 수 있다. 즉, 이미지 데이터는 트래킹 어셈블리(50)에 의해 캡쳐되어 컴퓨팅 디바이스(20)에 의해 처리될 수 있고, 포인터 이미지(35)의 이동은 사용자에 의한 스크롤 휠(46)의 조작에 따라 입력 장치(40)의 병진 이동 또는 회전 이동에 기초하여 제어된다.
이제, 사용자가 포인터 이미지(35)를 이동시키기 위하여 입력 장치(40)를 조 작하는 방법이 설명된다. 참조를 위해, 도 1에서 y-축(12) 및 x-축(13)이 지지 표면(11) 상에 도시되어 있다. 입력 장치(40)를 조작할 때, 사용자의 손은 손가락들이 키(43a, 43b) 위 및 스크롤 휠(46) 위에 뻗치도록 하우징(41)의 상부 표면에 놓여진다. 그리고 나서, 손가락들은 키(43a, 43b)를 선택적으로 누르고, 스크롤 휠(46)을 회전시키거나 스크롤 휠(46)을 누르는 데 이용될 수 있다.
사용자가 이미지(32)의 비교적 작은 부분의 데이터를 검토하는 경우, 사용자는 포인터 이미지(35)가 하나의 위치에서 다른 위치로 연속적으로 이동하는 것을 선호할 수 있다. 포인터 이미지(35)의 연속적인 이동을 달성하기 위해서, 사용자는 지지 표면(11) 상에서 제1 위치로부터 분리된 제2 위치로 입력 장치(40)를 이동시킨다. 포인터 이미지(35)가 표시 스크린(31) 상에서 이동하는 특정 방식은 제1 위치 및 제2 위치의 상대 위치에 의존한다. 예를 들면, 사용자가 스크롤 휠(46)을 누르지 않고 y-축(12)을 따라 입력 장치(40)를 이동시키면, 트래킹 어셈블리(50)는 입력 장치(40)의 병진 변위를 검출하여 대응하는 신호를 컴퓨팅 디바이스(20)에 송신한다. 그리고 나서, 컴퓨팅 디바이스(20)는 표시 스크린(31) 상에서 y-축(33)을 따라 이동하도록 포인터 이미지(35)를 지향시킨다. 마찬가지로, 사용자가 스크롤 휠(46)을 내리 누르지 않고 x-축(13) 또는 y-축(12)과 x-축(13) 간의 대각 방향에 따라 입력 장치(40)를 이동시키면, 포인터 이미지(35)는 x-축(34)을 따라, 또는 표시 스크린(31) 상의 대각 방향으로 각각 이동할 것이다. 따라서, 입력 장치(40)가 포인터 이미지(35)의 병진 변위가 포인터 이미지(35)의 연속적인 이동에 대응하도록, 입력 장치(40)는 제1 모드에서 트래킹 어셈블리(50)와 함께 이용될 수 있다.
일부 예에서, 사용자의 관심은 표시 스크린(31)의 제1 영역에서 표시 스크린(31)의 다른 제2 영역으로 시프트할 수 있다. 포인터 이미지(35)를 제1 영역에서 제2 영역으로 이동시키기 위해, 사용자는 지지 표면(11)에 대해 입력 장치(40)를 반복적으로 이동시킴으로써 입력 장치(40)를 제1 모드로 이용할 수 있다. 그러나, 이러한 프로세스는 특히 표시 스크린(31)이 비교적 큰 치수를 가지고 있고 제1 및 제2 영역이 비교적 큰 거리에 의해 분리되어 있는 경우에 시간 소비적이고 비효율적일 수 있다. 이것은 또한 입력 장치 드라이버의 설정이 미세하거나 마이크로한 이동을 제어하도록 설정되는 경우에도 적용된다. 따라서, 사용자는 포인터 이미지(35)가 제1 위치에서 제2 위치로 가속된 방식으로 이동되는 것이 더 낫다. 이러한 결과를 달성하기 위해, 사용자는 스크롤 휠(46)을 내리 눌러 z-스위치(45c)를 활성화시킨 후, 사용자는 입력 장치(50)를 회전시킨다. 스크롤 휠(46)이 내리 눌러진 경우에 제2 모드로 동작하는 트래킹 어셈블리(50)는 입력 장치(40)의 각도 변위를 검출하고 대응하는 신호를 컴퓨팅 디바이스(20)에 송신한다. 컴퓨팅 디바이스(20)는 포인터 이미지(35)가 표시 스크린(31) 상에서 예를 들면 x-축(34)을 따라 순간적인 방식으로 이동하도록 지시한다.
입력 장치(40)가 제2 모드로 동작하는 경우에 포인터 이미지(35)에 대한 이동의 특정 방향은 본 발명의 범주 내에서 달라질 수 있다. 하나의 실시예에서, 입력 장치(40)의 시계 방향 회전은 x-축(34)의 양의 부분 방향인 포인터 이미지(35)의 대응하는 이동을 유도할 수 있다. 마찬가지로, 입력 장치(40)의 반시계 방향 회전은 x-축(34)의 음의 부분의 방향인 포인터 이미지(35)의 대응하는 이동을 유도 할 수 있다. 다른 실시예에서, 입력 장치(40)의 시계 및 반시계 방향 회전은 포인터 이미지(35)가 y-축(33)을 따라 이동하도록 유도한다.
상기 설명에 따르면, 사용자는 입력 장치(40)를 제1 모드 또는 제2 모드로 이용한다. 제1 모드에서, 포인터 이미지(35)는 입력 장치(40)의 병진 변위에 기초하여 표시 스크린(31)에 대해 연속적으로 이동한다. 따라서, 사용자는 포인터 이미지(35)의 정확하고 비교적 작은 이동을 유발하도록 제1 모드를 이용하고, y-축(33), x-축(34) 또는 그 사이의 대각 방향을 따른 이동에 이용한다. 제2 모드에서, 포인터 이미지(35)는 표시 스크린(31)에 대해 x-축(34)을 따라 가속된 방식으로 그리고 입력 장치(40)의 각도 변위에 기초하여 순간적으로 이동한다. 따라서, 사용자는 제2 모드를 이용하여 포인터 이미지(35)에서 덜-정확하고 비교적 큰 이동을 유도한다. 비교적 큰 표시 스크린(31)과 함께 이용되는 경우, 사용자의 효율은 제1 모드 및 제2 모드를 적절하게 이용함으로써 증가될 수 있다.
포인터 이미지(35)에 의해 횡단되는 거리는 입력 장치(40)가 각도적으로 회전되는 양에 의존하고, 포인터 이미지(35)에 의해 횡단되는 거리는 사용자의 선호도에 맞도록 제어될 수 있다. 예를 들면, 일부 사용자들은 예를 들면 30도의 각도 회전이 포인터 이미지(35)의 비교적 작은 이동, 아마도 표시 스크린(31)의 폭의 10퍼센트를 유도하는 것이 더 바람직하다고 생각한다. 다른 사용자들은 예를 들면 10도의 더 작은 각도 변위가 포인터 이미지(35)의 비교적 큰 이동, 아마도 표시 스크린(31)의 폭의 50퍼센트를 유도하는 것이 바람직하다고 생각한다. 따라서, 비교적 작은 정도의 각도 변위가 포인터 이미지(35)의 더 큰 이동 거리와 상호 연관될 수 있다. 포인터 이미지(35)의 이동량은 입력 장치(40)에 관련되어 이용되는 소프트웨어에 미리 설정된다. 다르게는, 사용자는 입력 장치(40)를 위한 드라이버 소프트웨어와 연관된 다양한 설정을 변경함으로써 포인터 이미지(35)의 이동량을 가변시키도록 허용될 수 있다. 따라서, 입력 장치(40)의 각도 변위에 응답하여 포인터 이미지(35)에 의해 횡단되는 거리에 대한 절대적인 제어권이 사용자에게 주어진다.
입력 장치(40)의 각도 변위 및 포인터 이미지(35)의 이동량 간의 상호관계는 예를 들면 절대적으로 또는 비례적으로 참조될 수 있다. 도 6을 참조하면, 절대 참조 개념이 설명되어 있다. 일반적으로, 절대 참조는 입력 장치(40)의 각도 변위의 특정 정도(각도 β로 표시됨)와 표시 스크린(31)의 치수와 무관한 포인터 이미지(35)의 특정 이동량(거리 b로 표시됨)을 상호연관시킨다. 따라서, 각도 β의 각도 변위를 통해 입력 장치를 회전시키는 것은 표시 스크린(31)의 절대적인 폭과 관계없는 포인터 이미지(35)의 거리 b의 이동과 절대적으로 대응한다. 예를 들어, 사용자는 입력 장치(40)의 40도 회전이 포인터 이미지(35)의 40화소 이동에 대응하도록 입력 장치(40) 또는 입력 장치(40)와 연관된 소프트웨어를 구성할 수 있다. 입력 장치 드라이버는 포인터 이미지가 표시 스크린(31)의 측면 단부를 넘어 연속되지 않도록 포인터 이미지(35)의 이동을 제한한다.
도 7을 참조하면, 비례 참조 개념이 설명된다. 일반적으로, 비례 참조는 (1) 포인터 이미지(35)와 표시 스크린(31)의 단부 간의 거리(거리 a로 표시됨), (2) 포인터 이미지(35)의 이동량(거리 b로 표시됨), (3) 입력 장치(40)가 표시 스 크린(31)의 단부를 향하게 지시하도록 회전하는 겉보기 각도가 되도록 설정되거나 변형될 수 있는 이동의 유효 각도(각 α로 표시됨), 및 (4) 입력 장치(40)의 실제 각도 변위(각 β로 표시됨)간의 관계를 이용한다. 따라서, 포인터 이미지(31)의 이동은 이하의 등식, β/α= b/a에 의해 지배될 수 있다. 그러므로, 동작시 포인터 이미지(35)의 이동량은 포인터 이미지(35)로부터 표시 스크린(31)의 단부까지의 가용한 이동 거리에 관련된다. 그러므로, 포인터 이미지(35)는 이하의 등식, b=βa/α에 따라 표시 스크린(31) 상에서 거리 b만큼 이동된다. 그러므로, 입력 장치(40)에 대한 미리 설정된 각도 거리 이동이 80도로 설정되고 사용자가 스크롤 휠(46)을 내리 누르면서 40도의 각도만큼 입력 장치(40)를 각도상으로 변위시키는 경우, 포인터 이미지(35)는 그 현재 위치(직선으로 표시됨)에서 표시 스크린(31)의 측단부까지의 거리의 50%를 이동하도록 지시되어, 나중 위치(점선으로 표시됨)로 도달한다. 포인터 이미지(35)는 제2 위치로 신속하게 이동하도록 가속 모드로 이동하도록 설정될 수 있다. 다르게는, 포인터 이미지(35)는 현재 위치에서 나중 위치로 즉시 횡단하도록 설정될 수 있다.
일 실시예에 따라 트래킹 어셈블리(50)의 동작을 예시하는 흐름도가 도 8에 도시되어 있다. 마이크로프로세서(55)는 트래킹 어셈블리(50)의 여러 컴포넌트의 동작을 지시하도록 동작하고, 마이크로프로세서(55)는 입력 장치(40)의 동작을 나타내는 컴퓨팅 디바이스(20)에 신호를 송신한다. 처음에, 마이크로프로세서(55)는 광 방출기(51)가 광을 발광하도록 지시한다(단계 61). 그리고나서, 광은 개구(52)를 나가, 지지 표면(11)의 타겟 영역(56)에 반사되어, 하우징(41)에 재입사한다. 그러면, 마이크로프로세서(55)는 광 검출기(54)가 반사되거나 산란된 광을 검출하도록 지시함으로써, 참조 이미지로서 저장되는 지지 표면(11)의 특징을 나타내는 이미지를 형성한다(단계 62). 소정 기간 후에, 광 검출기(54)는 반사된 광을 다시 검출하여 현재 이미지로서 저장되는 지지 표면(11)의 특징을 나타내는 또 다른 이미지를 형성한다(단계 63). 그리고나서, 마이크로프로세서(55)는 광이 방출되어 검출되는 동안에 제1 모드와 제2 모드 사이에서 토글하는 액츄에이터가 내리 눌러져 있는지 여부를 결정한다(단계 64). 액츄에이터가 눌러 있지 않은 경우, 마이크로프로세서(55)는 현재 이미지와 참조 이미지를 비교하여, 발생한 병진 변위의 방향과 정도를 결정한다(단계 65a). 비교에 기초하여, 마이크로프로세서(55)는 입력 장치(40)의 병진 변위의 방향과 정도에 관련한 병진 변위 데이터를 릴레이하는 컴퓨팅 디바이스(20)에 신호를 송신한다(단계 66a). 그리고 나서, 현재 이미지가 참조 이미지로 설정되어 저장된다(단계 67). 상기 설명한 프로세스는 단계 63으로 시작하여 무한적으로 반복된다. 따라서, 제1 이미지가 취해지고, 제2 이미지가 취해져 제1 이미지와 비교된다. 제3 이미지가 취해져 제2 이미지와 비교되도록 프로세스가 반복된다. 그리고, 제4 이미지가 취해져 제3 이미지와 비교되도록 프로세스가 반복된다.
입력 장치(40)가 제2 모드로 이용되도록 사용자가 원하는 경우, 마이크로프로세서(55)는 액츄에이터의 누름을 검출한다(단계 64). 그리고나서, 마이크로프로세서(55)는 현재 이미지와 참조 이미지를 비교하여, 발생하는 각도 변위의 정도를 결정한다(단계 65b). 비교에 기초하여, 마이크로프로세서(55)는 입력 장치(40)의 각도 변위 정도에 관한 각도 변위 데이터를 릴레이하는 컴퓨팅 디바이스(20)에 신호를 송신한다(단계 66b). 상기 언급한 프로세스는 단계 63으로 시작하여 무한적으로 반복된다. 따라서, 제1 이미지가 취해지고, 제2 이미지가 취해져 제1 이미지와 비교된다. 제3 이미지가 취해져 제2 이미지와 비교되도록 프로세스가 반복된다. 그리고, 제4 이미지가 취해져 제3 이미지와 비교되도록 프로세스가 반복된다.
상기 설명한 바와 같이, 마이크로프로세서(55)는 지지 표면(11)의 타겟 영역(56)의 이미지들을 비교하여, 병진 변위의 방향과 정도 또는 각도 변위의 방향과 정도를 결정한다. 도 9a를 참조하면, 지지 표면(11)의 비교 이미지(70)가 도시되어 있다. 비교 이미지(70)는 텍스쳐(texture), 임프레션(impression), 도형(figure) 또는 지지 표면(11) 상에 존재하는 다른 가상 큐일 수 있는 오브젝트(71)를 포함한다. 오브젝트(71)의 점선 표현은 오브젝트(71)의 제1 위치를 나타내고, 오브젝트(71)의 직선 표현은 오브젝트(71)의 제2 위치를 나타낸다. 마이크로프로세서(55)는 제1 위치와 제2 위치 간의 x-변위 및 y-변위를 측정함으로써 오브젝트(71)의 이동을 비교한다. 이와 같이, 마이크로프로세서(55)는 병진 변위의 방향과 정도를 비교하여, 대응하는 신호를 컴퓨팅 디바이스(20)에 송신한다.
도 9b를 참조하면, 지지 표면(11)의 다른 비교 이미지(70′)가 도시되어 있다. 비교 이미지(70′)는 텍스쳐, 임프레션, 도형, 또는 지지 표면(11) 상에 존재하는 다른 가상 큐일 수 있는 오브젝트(71′)를 포함한다. 오브젝트(71′)의 점선 표현은 오브젝트(71′)의 제1 위치를 나타내고, 오브젝트(71′)의 직선 표현은 오브젝트(71′)의 제2 위치를 나타낸다. 마이크로프로세서(55)는 제1 위치와 제2 위 치 간의 각도 변위 θ를 측정함으로써 오브젝트(71′)의 이동을 비교한다. 이와 같이, 마이크로프로세서(55)는 병진 변위의 방향과 정도를 비교하여, 대응하는 신호를 컴퓨팅 디바이스(20)에 송신한다. 그러한 병진 및 각도 변위 비교는 예를 들면 참조 이미지의 작은 영역과 전체 현재 이미지를 비교하여 작은 영역의 병진 또는 각도 변위를 결정함으로써 수행될 수 있다.
다수의 상황 하에서, 입력 장치(40)의 실제 이동은 병진 변위 및 회전 변위를 모두 포함한다. 마이크로프로세서(55) 또는 입력 장치 드라이버는 병진 변위의 정도에 관계없이 회전 변위의 정도를 결정하도록 요구된다. 종래 광학 트래킹 시스템은 2차원 포토 검출기 어레이 내에 하나의 서브-어레이를 이용하고, 종래 광학 트래킹 시스템은 단일 서브 어레이를 이용하여 병진 변위의 정도를 결정한다. 어레이의 단일 부분이 회전 변위를 결정하는 데 이용되지만, 2차원 포토 검출기 어레이 내의 일반적인 삼각형 패턴으로 배열되는 3개의 서브 어레이가 이용될 수도 있다. 상대적인 회전 변위 및 회전 변위 방향은 일반적인 삼각형 패턴의 임의의 측면의 이동으로부터 계산되고, 결과적인 회전 변위는 병진 변위의 결과와 무관한다.
상기 설명은 본 발명의 하나의 실시예를 일반적으로 설명하고 있다. 그러나, 본 기술분야의 숙련자라면, 상기 개략적으로 설명한 일반적인 개념에 대한 복수의 변동이 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않고서도 도입될 수 있다는 것을 잘 알고 있을 것이다. 상기 설명한 바와 같이, 입력 장치(40)는 표시 스크린(31)에 대해 포인터 이미지(35, 예를 들면, 커서의 이미지 또는 다른 이미지)를 이동하는 데 이용된다. 입력 장치(40)는 예를 들면 표시 스크린(31)에 대해 데이터 파일의 가시가능한 콘텐트를 이동하는 데 이용될 수도 있다. 표시 스크린(31) 상에 렌더링되는 데이터 파일의 가시가능한 콘텐트는 표시 스크린(31)의 가시가능한 경계를 초과하는 크기를 가질 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 사용자는 가상 스크롤 바 또는 스크롤 휠을 이용하여, 데이터 파일의 가시가능한 콘텐트를 표시 스크린(31)에 대해 재위치시킴으로써, 사용자가 현재 렌더링되지 않는 데이터 파일의 부분들을 볼 수 있도록 허용한다. 여기에 이용되는 바와 같이, 스크롤링은 표시 스크린(31)에 대한 이미지(32)의 병진 이동 및 특정 방향으로의 이동을 기술한다. 예를 들면, 스크롤 다운(down)은 일반적으로 데이터 파일의 가시가능한 콘텐트에서 아래로 이동하는 효과를 만들어내도록 표시 스크린(31)에 대한 데이터 파일의 가시가능한 콘텐트의 이동을 나타낸다. 마찬가지로, 스크롤 업(up), 스크롤 레프트(left), 및 스크롤 라이트(right)는 일반적으로 데이터 파일의 가시가능한 콘텐트를 위로, 좌측으로 및 우측으로 각각 이동하는 효과를 만들어내도록 표시 스크린(31)에 대한 데이터 파일의 가시가능한 콘텐트의 이동을 나타낸다.
일부 데이터 파일의 주요 부분이 표시 스크린(31) 상에 현재 렌더링되지 않을 수도 있다. 예를 들면, 다중 페이지를 가지는 텍스트 문서는 한 페이지의 일부 만이 실제로 가시가능하도록 표시될 수 있다. 텍스트 문서의 다른 부분들을 보기 위해서는, 사용자는 스크롤 휠(46)을 회전해야 한다. 그러나, 텍스트 문서의 크기에 따라, 원하는 위치로 스크롤하는 데 비교적 큰 이동량이 요구된다. 본 발명에 따르면, 사용자는 스크롤 휠(46)을 누르고 입력 장치(40)를 회전시켜, 이미지를 가속된 방식으로 스크롤하도록 유도한다. 따라서, 입력 장치(40)과 연관된 드라이버 소프트웨어는 지지 표면(11)에 대한 입력 장치(40)의 각도 변위를 나타내는 신호가 수신될 때 이미지(32)가 스크롤하도록 유발하도록 구성될 수 있다.
입력 장치(40)의 각도 변위에 응답하여 이미지가 스크롤하는 방향은 입력 장치(40)가 각도상으로 변위되는 방향에 따라 좌우된다. 예를 들면, 입력 장치(40)의 시계방향 각도 변위는 이미지를 위쪽으로, 또는 y-축(33)의 양의 부분을 따라 스크롤하도록 유도하고, 입력 장치(40)의 반시계 방향 회전은 이미지가 아래쪽으로, 또는 y-축(33)의 음의 부분을 따라 스크롤하도록 유도한다. 마찬가지로, 입력 장치(40)의 회전은 x-축(34), 또는 x-축(34)과 y-축(33)간의 임의의 대각 방향에 따른 스크롤링을 유발한다.
입력 장치(40)에 관련하여 다수의 변동이 채용될 수 있다. 예를 들면, 트래킹 어셈블리(50)의 광학 감지 시스템이 자이로스코픽, 자기, 용량성, 또는 전위계 기반 트래킹 시스템으로 교체될 수도 있다. 상기 개시된 바와 같이, 입력 장치(40)의 각도 변위는 포인터 이미지(35)의 순간 이동 또는 이미지(32)의 순간 스크롤을 유도한다. 추가 실시예에서, 입력 장치(40)의 각도 변위는 포인터 이미지(35) 또는 이미지(32)의 패닝(panning)을 포함한다. 여기에 이용되는 바와 같이, 패닝은 종종 단일 명령 또는 입력에 응답한, 이미지의 자동적인 및/또는 연속적인 스크롤링이다. 패닝은 순간 이동 또는 순간 스크롤링의 속도를 가지고 있지 않지만, 패닝은 입력 장치(40)의 복수의 분리 변위를 요구하지 않는 장점을 가짐으로써, 포인터 이미지(35) 또는 이미지(32)가 원하는 거리만큼 이동하도록 유발한다.
본 발명이 다양한 실시예들을 참조하여 상기 및 첨부된 도면에 개시되어 있다. 그러나, 본 개시에 의해 제공되는 목적은 본 발명의 범주를 제한하려는 것이 아니라, 본 발명에 관련된 다양한 특징 및 개념의 예를 제공하는 것이다. 본 기술분야의 숙련자라면, 이하 첨부된 특허청구범위에 의해 정의되는 바와 같이, 본 발명의 범주로부터 벗어나지 않고서도 상기 설명된 실시예에 다양한 변동 및 변형들이 가능하다는 것을 잘 알고 있을 것이다.
본 발명에 따르면, 크기가 큰 최신의 표시 스크린에서 포인터 이미지를 간단하게 이동시킬 수 있다.

Claims (29)

  1. 지지 표면에 대해 이동되도록 된 입력 장치에 있어서,
    상기 입력 장치의 외부의 적어도 일부를 형성하고, 상기 지지 표면 상에 상기 입력 장치를 지지하기 위한 지지부를 구비하는 하우징;
    적어도 부분적으로 상기 하우징 내에 배치되고, 상기 입력 장치가 상기 지지 표면과 접촉하고 있는 동안에 상기 지지 표면에 대한 상기 입력 장치의 병진 변위(translational displacement)를 검출하는 병진 모드로 동작가능하며, 상기 입력 장치가 상기 지지 표면과 접촉하고 있는 동안에 상기 지지 표면에 대한 상기 입력 장치의 각도 변위(angular displacement)를 검출하는 각도 모드로 동작가능한 센서 시스템 - 상기 센서 시스템은 상기 지지 표면의 제1 이미지를 상기 지지 표면의 제2 이미지와 비교하여, (a)상기 병진 모드인 경우 상기 제1 이미지와 상기 제2 이미지 사이의 병진 변위를 결정하고 (b)상기 각도 모드인 경우 상기 제1 이미지와 상기 제2 이미지 사이의 각도 변위를 결정함 -; 및
    상기 병진 모드와 상기 각도 모드 사이에서 상기 센서 시스템의 동작을 선택적으로 변환하는 액츄에이터
    를 포함하는, 지지 표면에 대해 이동되도록 된 입력 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 센서 시스템은 광 방출기 및 광 검출기를 구비하는 광학 센서 시스템인, 지지 표면에 대해 이동되도록 된 입력 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 입력 장치는 컴퓨터 마우스인, 지지 표면에 대해 이동되도록 된 입력 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    적어도 부분적으로 상기 하우징 내에 배치되고 상기 센서 시스템에 동작적으로(operatively) 접속되는 프로세서를 더 포함하는, 지지 표면에 대해 이동되도록 된 입력 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 지지 표면에 대한 상기 입력 장치의 병진 변위에 응답하여 이미지의 병진 이동에 대응하는 제1 신호를 송신하도록 구성되고, 상기 프로세서는 상기 지지 표면에 대한 상기 입력 장치의 상기 각도 변위에 응답하여 상기 이미지의 선형 이동에 대응하는 제2 신호를 송신하도록 구성되는, 지지 표면에 대해 이동되도록 된 입력 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 액츄에이터는 상기 하우징으로부터 돌출되는 누름 스위치(depressible switch)인, 지지 표면에 대해 이동되도록 된 입력 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 하우징 상에 배치되는 주요 키 및 보조 키를 더 포함하고, 상기 액츄에이터는 상기 주요 키와 상기 보조 키 사이에 배치되는, 지지 표면에 대해 이동되도록 된 입력 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 액츄에이터는 회전가능한 휠인, 지지 표면에 대해 이동되도록 된 입력 장치.
  9. 지지 표면에 대해 이동되도록 된 입력 장치에 있어서,
    상기 입력 장치의 외부의 적어도 일부를 형성하고, 상기 지지 표면 상에 상기 입력 장치를 지지하기 위한 지지부를 구비하고, 상기 입력 장치 외부에 상기 지지 표면에 인접하여 개구를 정의하는 하우징;
    상기 개구만을 통해 획득된 상기 지지 표면의 이미지들을 비교함으로써 상기 지지 표면에 대한 상기 입력 장치의 병진 변위 및 각도 변위 모두를 검출하도록 적어도 부분적으로 상기 하우징 내에 배치된 광학 센서 시스템; 및
    적어도 부분적으로 상기 하우징 내에 배치되고, 상기 광학 센서 시스템에 동작적으로 접속되며, 상기 지지 표면에 대한 상기 입력 장치의 상기 병진 변위에 응답하여 표시 스크린 상의 이미지의 병진 이동에 관련된 제1 신호를 송신하도록 구성되고, 상기 지지 표면에 대한 상기 입력 장치의 상기 각도 변위에 응답하여 상기 표시 스크린 상의 이미지의 병진 이동에 또한 관련된 제2 신호를 송신하도록 구성된 컨트롤러
    를 포함하는, 지지 표면에 대해 이동되도록 된 입력 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 광학 센서 시스템은 광 방출기 및 광 검출기를 포함하는, 지지 표면에 대해 이동되도록 된 입력 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 광학 센서 시스템은 상기 지지 표면에 대한 상기 입력 장치의 병진 변위를 검출하는 병진 모드로 동작가능하며, 상기 광학 센서 시스템은 상기 지지 표면에 대한 상기 입력 장치의 각도 변위를 검출하는 각도 모드로 동작가능한, 지지 표면에 대해 이동되도록 된 입력 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 병진 모드와 상기 각도 모드 사이에서 상기 센서 시스템의 동작을 선택적으로 변환하는 액츄에이터를 더 포함하는, 지지 표면에 대해 이동되도록 된 입력 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 액츄에이터는 상기 하우징으로부터 돌출되는 누름 스위치인, 지지 표면에 대해 이동되도록 된 입력 장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 하우징 상에 배치된 주요 키 및 보조 키를 더 포함하고, 상기 액츄에이터는 상기 주요 키와 상기 보조 키 사이에 배치되는, 지지 표면에 대해 이동되도록 된 입력 장치.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 액츄에이터는 회전가능한 휠인, 지지 표면에 대해 이동되도록 된 입력 장치.
  16. 제9항에 있어서,
    상기 입력 장치는 컴퓨터 마우스인, 지지 표면에 대해 이동되도록 된 입력 장치.
  17. 표시 스크린에 대해 이미지를 이동시키는 방법에 있어서,
    지지 표면의 제1 이미지를 상기 지지 표면의 제2 이미지와 비교하여 상기 제1 이미지와 상기 제2 이미지 사이의 병진 변위를 결정함으로써, 입력 장치가 놓여 있는 상기 지지 표면에 대한 상기 입력 장치의 병진 변위를 검출하는 단계;
    상기 검출된 병진 변위에 기초하여 제1 신호를 컴퓨팅 디바이스에 송신하는 단계;
    상기 지지 표면의 제3 이미지를 상기 지지 표면의 제4 이미지와 비교하여 상기 제3 이미지와 상기 제4 이미지 사이의 각도 변위를 결정함으로써, 상기 입력 장치가 놓여 있는 상기 지지 표면에 대한 상기 입력 장치의 각도 변위를 검출하는 단계; 및
    상기 검출된 각도 변위에 기초하여 제2 신호를 상기 컴퓨팅 디바이스에 송신하는 단계
    를 포함하는, 표시 스크린에 대해 이미지를 이동시키는 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 병진 변위를 검출하는 단계는 상기 병진 변위를 광학적으로 검출하는 단계를 포함하고, 상기 각도 변위를 검출하는 단계는 상기 각도 변위를 광학적으로 검출하는 단계를 포함하는, 표시 스크린에 대해 이미지를 이동시키는 방법.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 제1 신호를 송신하는 단계는 프로세서를 이용하여 상기 검출된 병진 변위를 처리하여 상기 제1 신호를 송신하는 단계를 포함하고, 상기 제2 신호를 송신하는 단계는 프로세서를 이용하여 상기 검출된 각도 변위를 처리하여 상기 제2 신호를 송신하는 단계를 포함하는, 표시 스크린에 대해 이미지를 이동시키는 방법.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 제1 신호를 송신하는 단계는 상기 컴퓨팅 디바이스에게 상기 이미지를 상기 표시 스크린 상에서 연속적으로 병진시키도록(continuously translate) 지시하는, 표시 스크린에 대해 이미지를 이동시키는 방법.
  21. 제17항에 있어서,
    상기 제2 신호를 송신하는 단계는 상기 컴퓨팅 디바이스에게 상기 이미지를 상기 표시 스크린 상에서 가속 방식(accelerated manner)으로 병진시키도록 지시하는, 표시 스크린에 대해 이미지를 이동시키는 방법.
  22. 제17항에 있어서,
    상기 제1 신호를 송신하는 단계 및 상기 제2 신호를 송신하는 단계는 상기 컴퓨팅 디바이스에게 상기 이미지를 상기 표시 스크린 상에서 수평으로 병진시키도록 지시하는, 표시 스크린에 대해 이미지를 이동시키는 방법.
  23. 표시 스크린에 대해 이미지를 이동시키는 방법에 있어서,
    광학 센서 시스템으로 지지 표면의 제1 픽쳐(picture)를 획득하는 단계;
    상기 광학 센서 시스템으로 상기 지지 표면의 제2 픽쳐를 획득하는 단계;
    상기 제1 픽쳐와 상기 제2 픽쳐를 비교하여 상기 제1 픽쳐에 대한 상기 제2 픽쳐의 각도 변위를 검출하는 단계; 및
    상기 제1 픽쳐에 대한 상기 제2 픽쳐의 각도 변위에 응답하여 상기 이미지의 병진(translation)을 지시하는 단계
    를 포함하는, 표시 스크린에 대해 이미지를 이동시키는 방법.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 제1 픽쳐를 획득하는 단계 및 상기 제2 픽쳐를 획득하는 단계는 상기 광학 센서 시스템의 광 방출기 및 광 검출기로 상기 지지 표면을 광학적으로 검출하는 단계를 포함하는, 표시 스크린에 대해 이미지를 이동시키는 방법.
  25. 제23항에 있어서,
    프로세서를 이용하여 신호를 송신하는 단계를 더 포함하는, 표시 스크린에 대해 이미지를 이동시키는 방법.
  26. 제23항에 있어서,
    상기 병진을 지시하는 단계는 컴퓨팅 디바이스에게 상기 이미지를 상기 표시 스크린 상에서 가속 방식으로 병진시키도록 지시하는 단계를 포함하는, 표시 스크린에 대해 이미지를 이동시키는 방법.
  27. 제23항에 있어서,
    상기 병진을 지시하는 단계는 컴퓨팅 디바이스에게 상기 이미지를 상기 표시 스크린 상에서 수평으로 병진시키도록 지시하는 단계를 포함하는, 표시 스크린에 대해 이미지를 이동시키는 방법.
  28. 제23항에 있어서,
    상기 병진을 지시하는 단계는 상기 이미지를 각도 변위량에 직접 상관된 양만큼 병진시키는 단계를 포함하는, 표시 스크린에 대해 이미지를 이동시키는 방법.
  29. 제23항에 있어서,
    상기 병진을 지시하는 단계는 상기 이미지로부터 표시 장치의 에지(edge)까지의 거리에 비례하는 양만큼 상기 이미지를 병진시키는 단계를 포함하는, 표시 스크린에 대해 이미지를 이동시키는 방법.
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