KR101926819B1

KR101926819B1 - 3차원 가상 버튼을 이용한 포인팅 장치

Info

Publication number: KR101926819B1
Application number: KR1020160110067A
Authority: KR
Inventors: 조창석
Original assignee: 한신대학교 산학협력단; 주식회사 아이비시스
Priority date: 2016-08-29
Filing date: 2016-08-29
Publication date: 2018-12-07
Anticipated expiration: 2036-08-29
Also published as: WO2018043805A1; KR20180024242A

Abstract

포인팅 장치는, 다수의 버튼이 표시된 버튼 표시층; 상기 버튼 표시층의 하부에 위치하며, 발광할 수 있는 다수의 조명 디바이스를 포함하는 조명층; 상기 버튼 표시층의 상부에 위치하고, 좌안 및 우안의 영상을 분리할 수 있는 입체시용 필터층; 상기 입체시용 필터층의 상부에 위치하고, 사용자의 포인팅 위치를 획득하는 포인팅층;을 포함하되, 상기 포인팅층은, 적어도 하나의 적외선 발광 소자; 및 적어도 하나의 적외선 센서;를 포함한다.

Description

3차원 가상 버튼을 이용한 포인팅 장치{POINTING DEVICE USING THREE DIMENSIONAL VIRTUAL BUTTON}

본 발명은 3차원 가상 버튼을 이용한 포인팅 장치에 관한 것이다.

자동차 버튼이나 무인 키오스크 버튼은 잦은 누름으로 인한 고장이 잘 일어나기 때문에, 이러한 기계식 버튼은 미려한 외관의 3차원 무안경식 비접촉 버튼으로의 전환의 필요성이 제기되고 있다.

아울러, 메르스 등의 전염성이 강한 병이 유행하는 시기에는 접촉식 버튼보다는 3차원 가상 버튼에 의한 비접촉식을 선호할 것으로 보여 위생적인 면에서도 수요가 증가할 것으로 판단된다.

또한, 기존의 터치 패널 방식은 현금인출기 등의 상부에 설치한 몰래 카메라 등에 의해 비밀번호가 노출되기 쉬우나, 3차원 가상 버튼은 카메라 찍히는 영상이 우리 눈에서 보는 3차원 입체 영상과 달라서 비밀번호 등의 보안에도 기여할 수 있어 뱅킹 등을 위해 그 필요성이 크게 대두되고 있다.

아울러, 손에 액체 등을 수시로 묻혀야 하는 직업에서는 가상 버튼이 훨씬 효율적이어서 직업별 기기에서의 수요가 새로이 창출될 것으로 예상된다.

3차원 무안경 입체시 기술은 사용자의 양안에 좌우 영상을 각기 보여줄 수 있도록 렌티큘라 렌즈(Lenticular Lens) 또는 패러렐랙스 배리어(Parallex Barrier)와 같은 무안경 입체시용 필터를 영상 위에 겹쳐서 사용하는 방식으로, 기술이 발전되어 있다.

아울러, 액정 디스플레이 위에 무안경 입체시용 필터를 겹쳐서 입체시 버튼 화면을 구현하도록 하는 시도도 있다. 이 경우에는 입체시용 필터에 좌우 영상을 교차로 배합하는 역할을 액정 디스플레이가 수행하도록 하여, 버튼이 눌려진 경우는 버튼의 눌려진 모습을 담은 화면으로 액정을 교체하면 되기에 구현을 할 수 있다. 다만, 액정 디스플레이가 구비된 버튼 세트는 저가의 보급형으로는 사용하는 것에는 어려움이 예상된다.

아울러, 버튼을 무안경 입체시로 구현할 경우의 기술적인 문제는, 입체 화면에 비접촉 방식으로 포인팅이 된 손가락의 위치를 특정하는 문제와 포인팅이 된 버튼을 포인팅이 되지 않은 버튼과 차별화된 모습으로 보여주어야 한다는 것에 있다. 포인팅이 된 버튼을 포인팅이 되지 않은 버튼과 차별화된 모습으로 보여주어야 하는 문제는, 일본 공개특허공보 특개2011-108152호(3차원 입력 표시 장치, 2011.06.02.)에 개시된 바와 같이, 동적인 액정 디스플레이 위에 무안경 입체시를 구현할 경우에 눌려진 버튼과 그렇지 않은 버튼을 담은 화면을 동적으로 송출하는 것으로 해결할 수 있다. 다만, 이 경우에는 상술한 바와 같이, 액정 디스플레이와 같은 동적 영상 송출 장치가 필수적으로 구비될 필요가 있다.

입체 화면에 비접촉식으로 포인팅이 된 손가락의 위치를 특정하는 문제는 버튼이라는 좁은 공간상에서 저비용으로 구현되어야 하는 특성을 고려하면 현재까지는 실용적인 해결책이 나와 있지 않다. 현재까지 제안되고 있는 방법들은 적외선 발광 램프와 적외선 카메라를 조합한 것이 대부분으로, 투사된 2차원 적외선 영상을 적외선 카메라로 입력받아 포인팅이 된 손끝의 반사광 밝기 변화를 해석하는 것이 주를 이룬다. 또한, 일본 공개특허공보 특개2011-108152호에서는 손가락의 포인팅 위치를 특정하는 문제를, 센서로부터 방출된 적외선 광을 손가락의 반사광 포착으로 해결할 수 있다고만 제안하고 있을 뿐, 더 이상의 구체적인 해결 방식을 제시하지 않았다.

참고로, 국제공개특허공보 WO2014/030902A1(INPUT METHOD AND APPARATUS OF PORTABLE DEVICE, 2014년 2월 27일)에서는 손바닥을 화면으로 한 방식이 제안되어 있다.

본 발명은 전술한 바와 같은 기술적 과제를 해결하는 데 목적이 있는 발명으로서, 비접촉 버튼 방식으로 기계적 고장을 최소화할 수 있는 3차원 가상 버튼을 이용한 포인팅 장치를 제공하는 것에 그 목적이 있다.

아울러, 본 발명은 3차원 입체시에 의해 버튼의 영상을 사용자만이 관찰할 수 있어, 카메라에 의한 버튼 정보의 노출을 방지할 수 있는 3차원 가상 버튼을 이용한 포인팅 장치를 제공하는 것에도 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 액정 디스플레이와 같은 동적 영상 송출 장치를 구비하지 않고도, 간단한 구조에 의해 저가로 구현할 수 있는 3차원 가상 버튼을 이용한 포인팅 장치를 제공하는 것에도 그 목적이 있다.

본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 포인팅 장치는, 다수의 버튼이 표시된 버튼 표시층; 상기 버튼 표시층의 하부에 위치하며, 발광할 수 있는 다수의 조명 디바이스를 포함하는 조명층; 상기 버튼 표시층의 상부에 위치하고, 좌안 및 우안의 영상을 분리할 수 있는 입체시용 필터층; 및 상기 입체시용 필터층의 상부에 위치하고, 사용자의 포인팅 위치를 획득하는 포인팅층;을 포함한다.

구체적으로, 상기 포인팅층은, 적어도 하나의 적외선 발광 소자; 적어도 하나의 적외선 센서; 상기 적어도 하나의 적외선 발광 소자 및 상기 적어도 하나의 적외선 센서의 내측에 위치한 적외선 투과 필터; 및 상기 적어도 하나의 적외선 발광 소자 및 상기 적어도 하나의 적외선 센서의 내측에 위치한 수평 편광 필터;를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 한다.

아울러, 본 발명의 포인팅 장치는, 상기 버튼 표시층의 하부에 형성되어, 다수의 조명 디바이스를 분리하는 조명 격벽층;을 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 포인팅 장치는, 신경 회로망을 이용하여, 손가락의 포인팅 위치를 학습시키되, 상기 신경 회로망은, 상기 적어도 하나의 적외선 센서에 의한 검출된 적외선 값을 입력값으로 하고, 상기 버튼 표시층에 표시된 각각의 버튼을 출력값으로 하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 조명층은, 상기 버튼 표시층에 표시된 다수의 버튼의 위치에 대응하는 곳에 각각, 조명 디바이스가 배치되고, 사용자가 버튼을 포인팅한 경우, 해당 버튼의 위치에 대응하는 조명 디바이스를 이용하여 포인팅이 된 버튼을 사용자에게 표시할 수 있다.

아울러, 상기 버튼 표시층은, 좌안 및 우안의 각 시점으로 분할된, 좌안 영상 및 우안 영상이 교차되어 표시된 것이 바람직하다.

본 발명의 3차원 가상 버튼을 이용한 포인팅 장치에 따르면, 비접촉 버튼 방식으로 기계적 고장을 최소화할 수 있다. 아울러, 본 발명에 따르면, 3차원 입체시에 의해 버튼의 영상을 사용자만이 관찰할 수 있어, 카메라에 의한 버튼 정보의 노출을 방지할 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 액정 디스플레이와 같은 동적 영상 송출 장치를 구비하지 않고도, 간단한 구조에 의해 저가로 3차원 가상 버튼을 이용한 포인팅 장치를 구현할 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 3차원 가상 버튼을 이용한 포인팅 장치의 분해 사시도.
도 2는 포인팅층의 확대 단면도.
도 3은 버튼 표시층 및 필터층에 의한 좌안 및 우안 영상의 합성 설명도.
도 4는 제어 보드의 제어부에 의한 학습 방법의 설명도.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예에 따른 3차원 가상 버튼을 이용한 포인팅 장치에 대해 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 하기의 실시예는 본 발명을 구체화하기 위한 것일 뿐 본 발명의 권리 범위를 제한하거나 한정하는 것이 아님은 물론이다. 본 발명의 상세한 설명 및 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 전문가가 용이하게 유추할 수 있는 것은 본 발명의 권리 범위에 속하는 것으로 해석된다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 3차원 가상 버튼을 이용한 포인팅 장치(100)의 분해 사시도를 나타낸다.

도 1로부터 알 수 있는 바와 같이 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 3차원 가상 버튼을 이용한 포인팅 장치(100)는, 포인팅층(10), 보호층(20), 입체시용 필터층(30), 버튼 표시층(40), 조명 격벽층(50), 조명층(60) 및 제어 보드(70)를 포함한다.

포인팅층(10)은, 보호층(20) 및 입체시용 필터층(30)의 상부에 위치하며, 적어도 하나의 적외선 발광 소자(11) 및 적어도 하나의 적외선 센서(12)를 포함하는 것이 바람직하다.

즉, 포인팅층(10)은 손가락의 포인팅 위치를 3차원으로 획득하는 부분으로서, 본 발명의 포인팅 장치(100)의 최상부에 위치하는 것이 바람직하다. 포인팅층(10)은 적어도 하나의 적외선 발광 소자(11)와 적외선 수광 소자인 적어도 하나의 적외선 센서(12)로 구성되어 손가락의 3차원 위치를 산출한다. 적외선 발광 소자(11)로는, 저가의 적외선 램프를 이용할 수 있다.

본 발명에서 포인팅층(10)의 위치 산출은, 적외선 발광 소자(11)의 발광량의 적분값과 수광 소자인 적외선 센서(12)별 적외선의 총 적분량을 계산하는 것에 의해 이루어질 수 있다. 구체적인 본 발명에서의 위치 산출 원리는 후술하기로 한다. 아울러, 3차원의 위치 확인을 위한 포인팅층(10)의 높이는 매우 제한적이어서 손가락의 2차원 상의 좌표만을 확인하면 된다. 포인팅층(10)의 높이 영역 밖에서 손가락이 진입하여 포인팅층(10)의 3차원 영역대에 들어오면 손가락의 위치를 산출할 수 있다.

적외선 발광 소자(11)와 적외선 센서(12)는 각각, 다수개가 포인팅층(10)의 둘레에 구비된 지지대(15)에 고정 장착되어 지지되되, 적외선 발광 소자(11)와 적외선 센서(12)가 교차로 배열되는 것이 바람직하다.

도 2는 포인팅층(10)의 확대 단면도를 나타낸다.

도 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 포인팅층(10)은, 수평 편광 필터(13)와 적외선 투과 필터(14)를 포함하는 것이 바람직하다.

수평 편광 필터(13)와 적외선 투과 필터(14)는 각각 적어도 하나의 적외선 발광 소자(11) 및 적어도 하나의 적외선 센서(12)의 내측에 위치하되, 적외선 투과 필터(14)가 수평 편광 필터(13)의 내측에 위치하는 것을 특징으로 한다.

본 발명과 같이 적외선 카메라가 아닌 적외선 센서(12)를 이용하는 기기를 실내외에서 이용하는 경우에는, 태양광 및 다른 램프의 간섭광이 문제가 될 수 있다. 본 발명에서는 적외선 센서(12)와 적외선 발광 소자(11)가 배치되어 있는 포인팅층(10)에 수평 편광 필터(13)와 적외선 투과 필터(14)를 부착하여 일반광에 의한 잡음과 사선으로 들어오는 적외선 간섭광들을 최대한 차단할 수 있는 것이다.

즉, 일반 가시 조명 혹은 태양광 하에서 적외선 센서(12)에는 많은 외부 간섭 적외선이 입력된다. 본 발명의 포인팅층(10)에서는 블라인드가 수평 방향으로 배열되어 수평 방향으로 입력되는 빛만을 투과시키는 수평 편광 필터(13)와 적외선 투과 필터(14)를 결합하여 적외선 센서(12) 앞, 즉, 적어도 하나의 적외선 발광 소자(11) 및 적어도 하나의 적외선 센서(12)의 내측에 배치하는 것에 의해 외부의 간섭 적외선을 최소화할 수 있는 것이다.

보호층(20)은, 입체시용 필터층(30)을 보호하는 역할을 하며, 투명한 보호막 또는 보호판을 이용하여 구성될 수 있다.

3차원을 인식하기 위하여는 좌우 양안의 각 시점에서 바라본 영상이 입력되어야 한다. 이를 위해 입체시용 필터층(30)은, 버튼 표시층(40)의 상부에 위치하며, 3차원 입체시를 위해 좌안 영상과 우안 영상을 분리하는 역할을 한다.

입체시용 필터층(30)은, 무안경에 의해 3차원 영상을 구현하기 위한 구성으로, 패럴랙스 배리어(Parallex Barrier) 또는 렌티큘라 렌즈(Lenticular Lens) 방식 등을 이용하여 구현할 수 있다. 구체적으로, 입체시용 필터층(30)은 렌티큘라 필터를 이용하는 것이 바람직하다.

즉, 본 발명에 따르면 좌우 한줄씩 교차로 배합된 영상은 역시 좌우 한줄 씩 분리하도록 설계된 렌티큘러 렌즈의 모양에 맞게 정합되어 좌우의 영상이 각기 분리되어 출력되도록 한다.

버튼 표시층(40)은, 다수의 버튼(41)이 표시된 것을 특징으로 한다.

버튼(41)이 표시된 버튼 표시층(40)의 부분은, 반투명한 것이 바람직하다. 즉, 조명층(60)의 조명 디바이스(61)가 발광할 경우, 반투명한 버튼(41)을 통해 사용자가 조명층(60)의 조명 디바이스(61)의 발광 여부를 확인할 수 있다. 버튼 표시층(40)에 적어도 하나의 버튼을 표시하는 방법은, 유리판 또는 플라스틱판 등에 버튼(41)을 인쇄하는 것에 의해 구현될 수 있을 것이다.

도 3은 버튼 표시층(40) 및 입체시용 필터층(30)에 의한 좌안 및 우안 영상의 합성 설명도이다.

도 3으로부터 알 수 있는 바와 같이, 버튼 표시층(40)에 표시된 적어도 하나의 버튼(41)은 좌안 및 우안의 각 시점으로 분할되어, 좌안 영상 및 우안 영상이 교차되어 표시된 것을 특징으로 한다.

즉, 적어도 하나의 버튼(41)은, 3차원 그래픽으로 버튼(41)의 3차원 영상을 제작하고 이를 좌우 양안의 각 시점으로 분할하여 한 줄씩 좌우 영상을 교차하여 배합 제작한다. 좌우 한줄씩 교차로 배합된 영상은 역시 좌우 한줄씩 분리하도록 설계된 입체시용 필터층(30)의 필터 모양에 맞게 정합되어 좌우의 이미지가 각기 분리되어 출력되도록 한다.

조명 격벽층(50)은, 격자 형상으로, 조명층(60)의 상부, 즉 버튼 표시층(40)의 하부에 형성되어, 다수의 조명 디바이스(61)를 분리하는 역할을 한다. 즉, 조명 격벽층(50)에 의해, 각각의 조명 디바이스(61)로부터 발광된 빛은 해당 버튼(41)의 배경만을 표시할 수 있게 된다.

조명층(60)은, 버튼 표시층(40)의 하부에 위치하며, 발광할 수 있는 다수의 조명 디바이스(61)를 포함하고 있는 것이 바람직하다. 조명층(60)의 조명 디바이스(61)로는, 발광 다이오드 및/또는 레이저 다이오드를 포함하여, 다양한 조명용 소자가 이용될 수 있다.

조명층(60)은, 포인팅이 된 버튼(41)이 포인팅이 안된 버튼(41)과 다른 색을 표시하게 하도록 함으로서 포인팅 부분을 인식하도록 하는 역할을 한다. 즉, 포인팅층(10)에서 획득된 위치 데이터를 이용하여, 제어 보드(70)의 제어부가 조명층(60)의 동작을 제어하여 해당 버튼(41)에 대응하는 위치의 조명 디바이스(61)가 발광하도록 함으로서 눌러진 버튼(41)을 확인하도록 한다.

또는, 조명층(60)에 포함된 모든 조명 디바이스(61)는 항시 발광하고 있다가, 버튼(41)이 포인팅된 경우 해당 버튼(41)에 대응하는 위치의 조명 디바이스(61)가 발광하지 않도록 할 수도 있다.

아울러, 조명층(60)에 포함된 모든 조명 디바이스(61)는 항시 'A'색으로 발광하고 있다가, 버튼(41)이 포인팅된 경우, 해당 버튼(41)에 대응하는 위치의 조명 디바이스(61)를 'B'색으로 발광하도록 할 수도 있다.

즉, 조명층(60)은, 버튼 표시층(40)에 표시된 다수의 버튼(41)의 위치에 대응하는 곳에 각각, 조명 디바이스(61)가 배치된 것을 특징으로 한다. 사용자가 버튼(41)을 포인팅한 경우, 해당 버튼(41)의 위치에 대응하는 조명 디바이스(61)를 이용하여 포인팅이 된 버튼(41)을 사용자에게 표시할 수 있게 된다.

본 발명의 제어 보드(70)는 제어부로서 역할을 하며, 적외선 발광 소자(11)가 빛을 발광하도록 하고, 이때의 적외선 센서(12)로부터 수광되는 빛의 양을 산출하여 손가락이 포인팅된 위치값을 산출하는 역할을 한다. 이를 위해 제어부는, 적외선 발광 소자(11), 적외선 센서(12) 및 조명 디바이스(61)의 동작을 제어하기 위한 제어 신호를 생성한다.

구체적으로, 제어부는, 다수의 적외선 발광 소자(11)에서 발광된 적외선 빛으로부터 다수의 적외선 센서(12)에서 획득한 값으로 손가락의 3차원 위치를 계산한다.

도 4는 제어 보드(70)의 제어부에 의한 학습 방법의 설명도이다. 참고로 제어부는, CPU 등의 프로세서를 포함하여 구성될 수 있다.

제어부에 의한 손가락의 3차원 위치의 계산은 신경 회로망의 학습 기능을 이용하며, 구체적으로 적외선 센서(12)별로 적외선의 입력값과 손가락의 2차원 포인팅 위치를 학습시키는 것에 의하여 3차원의 위치를 파악한다. 신경 회로망은 입력층과 중간층, 출력층으로 구성될 수 있으며, 각 적외선 센서(12)로부터 입력된 적외선 밝기값을 신경 회로망에 학습시켜서 손가락의 포인팅 위치를 구한 후 파악된 입력 위치를 제어부에서 해당 위치에 속한 조명을 점등하여 값이 입력되었음을 사용자에게 알린다.

즉, 본 발명에서는 신경 회로망을 이용하여, 손가락의 포인팅 위치를 학습시키되, 신경 회로망은 적어도 하나의 적외선 센서(12)에 의한 검출된 적외선 값을 입력값으로 하고, 버튼 표시층(40)에 표시된 각각의 버튼(41)을 출력값으로 하는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같은 본 발명의 3차원 가상 버튼을 이용한 포인팅 장치(100)에 따르면, 무안경 입체시 표현 기술을 이용하여 3차원 공간상에 가상 버튼 세트를 표시하고 가상 공간상에 장착된 포인팅 위치 판독 장치인 포인팅층(10)을 통해 손가락의 3차원 상에서의 위치를 판독하여 가상 버튼(41)의 온/오프를 확인하고 해당 버튼(41)이 눌려졌음을 표시해 줄 수 있음을 알 수 있다.

본 발명과 같은 작은 범용성 버튼 형태에서의 포인팅 장치(100)는 2가지의 해결 과제를 가지고 있는바, 하나는 좁은 공간에서 활용할 수 있어야 하고, 다른 하나는 구현을 위한 하드웨어가 저비용으로 구성할 수 있어야 한다는 점이다. 이를 위하여 본 발명에서의 포인팅 위치 특정 방식의 경우에는, 손가락의 반사광 분석을 위한 카메라 방식이 아닌 적외선 램프와 같은 적외선 발광 소자(11)와 적외선 센서(12)를 다수 배열하는 방식으로 구성되어 있다. 각 위치별 적외선 램프에서 송출하는 적외선은 2차원 상으로 분산 배치되어 있는 적외선 센서(12)에서 감지되는데 다수의 센서로부터 입력되는 적외선 강도는 사전 학습된 신경 회로망에 의해 손가락 포인팅 위치로 변환된다. 이의 원리는 빛이 가려지는 방향에 배치된 센서들은 간섭광들이 있더라도 상대적으로 수광 감도가 약해지고, 이는 신경 회로망에 의하여 학습 된다는 점이다.

아울러, 본 발명과 같이 적외선 카메라가 아닌 적외선 센서(12)를 이용하는 기기를 실내외에서 이용하는 경우는 태양광 및 다른 램프의 간섭광이 문제가 된다. 이러한 간섭광의 영향을 최소한으로 줄이기 위하여 적외선 발광 소자(11)와 적외선 센서(12)가 배치되어 있는 패널면에 수평 편광 필터(13)와 적외선 필터를 부착하여 일반광에 의한 잡음과 사선으로 들어오는 적외선 간섭광들을 최대한 차단할 수 있도록 하였다. 그 외 걸러지지 않은 간섭광들은 신경 회로망에 의한 다양한 환경에 대한 사전 학습에 의하여 대처가 된다. 실내외에서 사용되는 것을 목적으로 한 버튼의 경우에는 아침, 낮, 밤 및 날씨에 따른 태양광 적외선의 차이가 크고, 방향도 바뀌기 때문에 신경 회로망에 의한 적응적인 학습 방식을 사용하지 않으면 설치 장소가 제한될 필요가 있다. 신경 회로망에 의한 사전 학습에 의하여 시간 및 날씨에 따른 태양광 및 기타 조명기기들의 불규칙한 적외선량의 변화를 감안한 포인팅 포착이 가능하게 된다.

본 발명의 포인팅 장치(100)는, 적외선 발광 소자(11) 및 적외선 센서(12)를 사용하기에 저렴하고 소형화된 하드웨어를 구성할 수 있어 소형 범용성 버튼에 사용 가능하고, 다수의 적외선 센서(12)를 2차원적으로 배열하고 배열된 각 입력들을 신경 회로망의 입력 노드로 연결하도록 하여 사전 학습에 의하여 공장이나 야외, 실내 등에 적합한 수식을 제공할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 3차원 가상 버튼을 이용한 포인팅 장치(100)에 따르면, 비접촉 버튼 방식으로 기계적 고장을 최소화할 수 있다. 아울러, 본 발명에 따르면, 3차원 입체시에 의해 버튼의 영상을 사용자만이 관찰할 수 있어, 카메라에 의한 버튼 정보의 노출을 방지할 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 액정 디스플레이와 같은 동적 영상 송출 장치를 구비하지 않고도, 간단한 구조에 의해 저가로 3차원 가상 버튼을 이용한 포인팅 장치(100)를 구현할 수 있음을 알 수 있다.

100 : 포인팅 장치
10 : 포인팅층 20 : 보호층
30 : 입체시용 필터층 40 : 버튼 표시층
50 : 조명 격벽층 60 : 조명층
70 : 제어 보드
11 : 적외선 발광 소자 12 : 적외선 센서
13 : 수평 편광 필터 14 : 적외선 투과 필터
15 : 지지대 41 : 버튼
61 : 조명 디바이스

Claims

다수의 버튼이 표시된 버튼 표시층;
상기 버튼 표시층의 하부에 위치하며, 발광할 수 있는 다수의 조명 디바이스를 포함하는 조명층;
상기 버튼 표시층의 상부에 위치하고, 좌안 및 우안의 영상을 분리할 수 있는 입체시용 필터층; 및
상기 입체시용 필터층의 상부에 위치하고, 사용자의 포인팅 위치를 획득하는 포인팅층;을 포함하되,
상기 포인팅층은,
다수의 적외선 발광 소자; 다수의 적외선 센서; 상기 다수의 적외선 발광 소자 및 상기 다수의 적외선 센서의 내측에 위치한 적외선 투과 필터; 및 상기 다수의 적외선 발광 소자 및 상기 다수의 적외선 센서의 내측에 위치하고, 수평 방향으로 입력되는 빛만을 투과시키는 수평 편광 필터;를 포함하고,
상기 다수의 적외선 발광 소자 및 상기 다수의 적외선 센서는 각각, 지지대에 고정 장착되어 지지되되, 상기 다수의 적외선 발광 소자 및 상기 다수의 적외선 센서가 상기 지지대를 이용한 4개의 변을 따라 하나씩 교차로 배열되고,
상기 적외선 투과 필터가 상기 수평 편광 필터의 내측에 위치하는 것을 특징으로 하는 포인팅 장치.
삭제
삭제
제1항에 있어서,
상기 포인팅 장치는,
상기 버튼 표시층의 하부에 형성되어, 다수의 조명 디바이스를 분리하는 조명 격벽층;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포인팅 장치.
제1항에 있어서,
상기 포인팅 장치는,
신경 회로망을 이용하여, 손가락의 포인팅 위치를 학습시키되,
상기 신경 회로망은,
상기 적어도 하나의 적외선 센서에 의한 검출된 적외선 값을 입력값으로 하고, 상기 버튼 표시층에 표시된 각각의 버튼을 출력값으로 하는 것을 특징으로 하는 포인팅 장치.
제1항에 있어서,
상기 조명층은,
상기 버튼 표시층에 표시된 다수의 버튼의 위치에 대응하는 곳에 각각, 조명 디바이스가 배치된 것을 특징으로 하는 포인팅 장치.
제6항에 있어서,
상기 조명층은,
사용자가 버튼을 포인팅한 경우, 해당 버튼의 위치에 대응하는 조명 디바이스를 이용하여 포인팅이 된 버튼을 사용자에게 표시할 수 있는 것을 특징으로 하는 포인팅 장치.
제1항에 있어서,
상기 버튼 표시층은,
좌안 및 우안의 각 시점으로 분할된, 좌안 영상 및 우안 영상이 교차되어 표시된 것을 특징으로 하는 포인팅 장치.