KR100566569B1 - 이미지 센서를 이용한 입력 수단을 구비한 휴대용 단말기및 그 입력 방법 - Google Patents

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KR100566569B1 KR1020040084743A KR20040084743A KR100566569B1 KR 100566569 B1 KR100566569 B1 KR 100566569B1 KR 1020040084743 A KR1020040084743 A KR 1020040084743A KR 20040084743 A KR20040084743 A KR 20040084743A KR 100566569 B1 KR100566569 B1 KR 100566569B1
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정종식
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엠텍비젼 주식회사
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Abstract

본 발명은 이미지 센서를 이용한 입력 수단을 구비한 휴대용 단말기 및 그 입력 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 휴대용 단말기는 키 패드 영역에 구비된 투명 고체판; 상기 투명 고체판의 하부의 구비되고, 상기 투명 고체판을 투과하여 조사되는 빛에 상응하는 전기 신호를 출력하는 격자 형태의 단위 셀들을 구비한 이미지 센서; 및 상기 단위 셀들로부터 입력되는 상기 전기 신호의 값의 크기를 참조하여 최소의 전기 신호의 값을 출력한 단위 셀의 위치에 상응하는 키 버튼 선택 신호를 생성하여 출력하는 선택키 인식부를 포함한다. 본 발명은 사람의 손가락의 크기에 대응하여 키 버튼의 크기를 설계할 필요가 없어 휴대용 단말기의 소형화를 가능하게 한다.
이미지 센서, 키보드, 자판,

Description

이미지 센서를 이용한 입력 수단을 구비한 휴대용 단말기 및 그 입력 방법{Portable terminal having inputting means using image sensor and inputting method thereof}
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 휴대용 단말기에 구비된 이미지 센서를 이용한 키 입력부를 구비한 휴대용 단말기의 블록 구성도.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 키 입력부의 구현 형태를 예시한 도면.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 선택키 인식부에 의한 선택된 키 버튼 인식 방법을 나타낸 순서도.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 출력 신호값 변동을 나타낸 그래프.
도 5는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 선택키 인식부에 의한 선택된 키 버튼 인식 방법을 나타낸 순서도.
도 6은 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 선택키 인식부에 의한 선택된 키 버튼 인식 방법을 나타낸 순서도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 휴대용 단말기
110 : 키 입력부
115 : 표시부
120 : 송수신부
125 : 음향 출력부
130 : 제어부
140 : 이미지 센서부
145 : A/D 변환부
150 : 선택키 인식부
본 발명은 이미지 센서를 이용한 입력 수단을 구비한 휴대용 단말기 및 그 입력 방법에 관한 것으로, 특히 휴대용 단말기의 소형화가 가능하고 원하지 않은 키 버튼의 오입력을 방지할 수 있는 이미지 센서를 이용한 입력 수단을 구비한 휴대용 단말기 및 그 입력 방법에 관한 것이다.
최근 이동통신 단말기, 개인 휴대 단말기(PDA : Personal Digital Assistant), 노트북 컴퓨터 등과 같은 다양한 통신 단말기들이 개발되어지고 있다. 이러한 통신 단말기들은 이동 중에도 이용할 수 있고, 사용자가 편리하게 휴대할 수 있도록 하기 위해 점차 소형화되어지고 있다. 일반적으로 통신 단말기들의 외형은 액정 화면 등으로 구성된 표시부, 다수의 키 버튼으로 구성된 키 입력부, 외부 장치와의 연동을 위한 인터페이스부로 구성된다. 이중, 표시부는 보다 많은 정보를 사실적으로 표시하기 위하여 점차 대형화되어가고 있다. 통신 단말기들의 크기는 점차 소형화되어가는 현재의 추세를 감안할 때, 표시부의 크기를 증가시킬 수 있기 위해서는 키 입력부의 크기를 소형화하거나, 슬라이딩폰 등과 같이 표시부와 키 입력부의 구조를 새롭게 할 필요가 있다.
휴대용 단말기에 구비된 키 입력부의 구성을 간략히 살펴보면 다음과 같다. 휴대용 단말기에는 사용자가 해당 단말기로 명령을 입력하기 위한 키보드나 키 패드 등의 키 입력부가 구비되어 있으며, 키 입력부 내에는 각각의 기능키 및 문자키가 일정한 규칙을 가지고 배열되어 있다. 예를 들어, 이동통신 단말기의 키 입력부는 상단에 무선 인터넷 접속 등을 위한 기능키가 배열되어 있고, 그 하단에 전화통화 개시 및 종료를 위한 기능키가 배열되어 있으며, 하부에는 숫자 및 문자 입력을 위한 문자키들이 배열되어 있다.
휴대용 단말기의 키 입력부에 구비된 키 버튼들의 크기는 사용자의 손가락 크기를 고려하여 설계된 것으로, 사용자가 임의의 키 버튼을 누르면 해당 키 버튼 자체가 눌려져 연결된 전기적 스위치를 켜는 구조로 되어 있다.
이러한 이유 때문에, 휴대용 단말기의 크기를 보다 작게 구현하기 위하여 키 버튼의 크기를 일정 수준이하로 작게 설계하는 경우 사용자가 원하지 않는 키 버튼 (예를 들어, 인접한 키 버튼)이 동시에 눌려질 가능성이 높아지는 문제점이 있었다.
또한, 키 버튼의 크기를 일정 수준 이하로 작게 설계할 수 없다는 문제점은 결과적으로 휴대용 단말기의 크기를 일정 수준 이하로는 작게 구현할 수 없도록 하는 원인이 된다.
따라서, 상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 휴대용 단말기의 키 입력부를 이미지 센서를 이용하여 구현함으로써 사람의 손가락의 크기에 대응하여 키 버튼의 크기를 설계할 필요가 없어 휴대용 단말기의 소형화를 가능하게 하는 이미지 센서를 이용한 입력 수단을 구비한 휴대용 단말기 및 그 입력 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 소형화된 키 버튼의 크기 때문에 사용자의 손가락이 복수의 키 버튼을 동시에 누른 것으로 인식될지라도 사용자가 원하는 키 버튼에 의한 동작이 정상적으로 수행될 수 있도록 하는 이미지 센서를 이용한 입력 수단을 구비한 휴대용 단말기 및 그 입력 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 휴대용 단말기를 오랜 기간 사용함으로써 다양한 이유(예를 들어, 키 버튼 사이에 삽입된 이물질)로 키 버튼의 동작이 원활하게 이루어지지 않는 문제점을 해결할 수 있는 이미지 센서를 이용한 입력 수단을 구비한 휴대용 단말기 및 그 입력 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 휴대용 단말기에 있어서, 키 패드 영역에 구비된 투명 고체판; 상기 투명 고체판의 하부에 구비되고, 복수의 단위 셀들이 격자 형태로 배열되며, 상기 투명 고체판을 투과하여 조사되는 자연광(自然光)에 상응하여 각 단위 셀들에 축적된 광전하량에 상응하는 전기 신호를 출력하는 이미지 센서; 및 상기 이미지 센서로부터 입력되는 상기 단위 셀 각각의 상기 전기 신호의 값의 크기를 참조하여 최소의 전기 신호의 값을 출력한 단위 셀의 위치에 상응하는 키 버튼 선택 신호를 생성하여 출력하는 선택키 인식부를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기가 제공된다.
상기 투명 고체판의 일 측면에는 복수의 키 버튼이 배열된 키 패드 이미지가 인쇄되거나, 상기 키 패드 이미지가 인쇄된 투명 스티커가 부착되며, 상기 키 패드 이미지에 포함된 각각의 키 버튼은 하나 이상의 단위 셀에 대응되는 것을 특징으로 한다.
상기 휴대용 단말기는 상기 단위 셀로부터 출력된 아날로그 전기 신호를 디지털 전기 신호로 변환하여 상기 선택키 인식부로 전달하는 A/D 변환기를 더 포함할 수 있다.
상기 휴대용 단말기의 상기 이미지 센서는 각각의 단위 셀들을 개별적으로 온(ON)/오프(OFF)하기 위한 조절 스위치를 포함하고, 상기 조절 스위치는 상기 선택키 인식부에 의해 제어되는 것을 특징으로 한다.
상기 선택키 인식부는 상기 최소의 전기 신호의 값이 미리 설정된 임계값 이 하인지 여부를 판단하여 상기 임계값 이하인 경우에만 상기 키 버튼 선택 신호를 생성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 사용자에 의해 선택된 키 버튼을 인식하는 방법을 수행하기 위해 휴대용 단말기에 의해 실행될 수 있는 명령어들이 유형적으로 구현된 프로그램을 기록한 기록매체에 있어서, (a) 격자 형태로 배열된 복수의 단위 셀들 중 n(자연수)번째 단위 셀로부터 상부에 구비된 투명 고체판을 투과하여 조사되는 자연광에 상응하여 축적된 광 전하량에 상응하는 전기 신호를 입력받는 단계; (b) 상기 단위 셀로부터 입력된 상기 전기 신호의 값이 상기 단위 셀에 상응하여 직전에 입력받은 전기 신호의 값보다 감소하였는지 여부를 판단하는 단계; (c) 감소한 경우, 상기 전기 신호를 출력한 단위 셀에 상응하는 키 버튼을 인식하는 단계; 및 (d) 상기 인식된 키 버튼에 상응하는 키 버튼 선택 신호를 생성하여 출력하는 단계를 실행하되, 상기 휴대용 단말기는 키 패드 영역에 상기 투명 고체판이 구비되고, 상기 투명 고체판을 투과하여 조사되는 상기 자연광에 상응하는 전기 신호를 출력하기 위하여 격자 형태로 배열된 복수의 단위 셀들을 포함하는 이미지 센서를 포함하며, 상기 투명 고체판의 일 측면에는 복수의 키 버튼이 배열된 키 패드 이미지가 인쇄되거나 상기 키 패드 이미지가 인쇄된 투명 스티커가 부착되고, 상기 키 패드 이미지에 포함된 각각의 키 버튼은 수직적으로 하나 이상의 단위 셀에 대응되는 것을 특징으로 하는 프로그램을 기록한 기록매체가 제공된다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 전기 신호의 값이 직전에 입력받은 전기 신호의 값보다 감소하지 않은 경우, 상기 n의 값을 1 증가시킨 후, 상기 단계 (a) 내지 상기 단계 (d)를 재실행하는 것을 특징으로 한다.
상기 단계 (c)는, 상기 전기 신호의 값이 미리 설정된 임계값 이하인지 여부를 판단하는 단계; 및 미리 설정된 임계값 이하인 경우, 상기 전기 신호를 출력한 단위 셀의 위치에 상응하는 키 버튼을 인식하는 단계를 포함할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 휴대용 단말기에 구비된 이미지 센서를 이용한 키 입력부를 구비한 휴대용 단말기의 블록 구성도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 키 입력부의 구현 형태를 예시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 휴대용 단말기(100)는 키 입력부(110), 표시부(115), 송수신부(120), 음향 출력부(125) 및 제어부(130)를 포함한다. 물론, 휴대용 단말기(100)는 구비한 기능에 따라 추가 구성요소(예를 들어, 이동통신 단말기의 경우 송화부, 음성 처리부 등)를 더 포함할 것임은 자명하나 본 발명의 요지와는 다소 거리가 있는 사항이므로 이에 대한 설명은 생략한다. 또한, 휴대용 단말기(100)는 전원 공급부 등을 더 포함할 것은 자명하나 이에 대한 설명은 생략한다.
키 입력부(110)는 사용자로부터 기능 설정 정보, 임의의 수신자에 대한 전화통화 명령(예를 들어, 전화번호 및 통화버튼의 선택)에 상응하는 키 선택 신호를 입력받는 수단이다. 키 입력부(110)는 이미지 센서부(140), A/D 변환부(145), 선택키 인식부(150)를 포함한다. 이미지 센서부(140)는 다수의 단위 셀이 격자 형태로 구성(도 2 참조)되어 조사(照射)되는 빛의 양에 상응하는 전기적 신호를 A/D 변환부(145)로 전달한다. 일반적으로, CMOS 이미지 센서의 단위 셀(단위 화소)은 하나의 포토다이오드(PD : Photodiode)와 네 개의 NMOS(즉, 트랜스퍼 트랜지스터(Tx : Transfer transistor), 리셋 트랜지스터(Rx : Reset Transistor), 드라이브 트랜지스터(Dx : Drive Transistor), 셀렉트 트랜지스터(Sx : Select Transistor))로 구성된다. 단위 셀은 네이티브 트랜지스터(Native Transistor)를 사용하여 포토다이오드(PD) 영역에서 가시광선 파장 대역의 광을 감지하여 광전하(Photogenerated charge)를 축적하고, 축적한 광전하를 플로팅 확산 영역(FD)으로 운송함으로써, 결과적으로 드라이브 트랜지스터(Dx)의 게이트로 전달한 광전하량을 출력단(Vout)을 통해 전기적 신호로 출력한다. A/D 변환부(145)는 이미지 센서부(140)로부터 수신되는 아날로그 신호 형태의 전기적 신호를 디지털 출력 신호로 변환하여 선택키 인식부(150)로 전달한다. 선택키 인식부(150)는 격자 형태로 구성된 단위 셀들로부터 출력되어 디지털 신호로 변환된 출력 신호를 이용하여 어느 위치의 키 영역이 선택되었는지를 판단하고, 상응하는 키 버튼 정보를 제어부(130)로 전달한다.
도 2에 키 입력부(110)의 구현 형태가 예시되어 있다. 도 2는 본 발명에 따른 휴대용 단말기(100)가 이동통신 단말기인 경우를 가정하여 도시한 것이나, 본 발명에 따른 키 입력부(110)는 휴대용 단말기(100)의 종류에 제한되지 않고 동일 또는 유사하게 적용될 수 있음은 자명하다. 도 2에 도시된 바와 같이, 이동통신 단말기의 키 패드 영역(110)은 하부의 이미지 센서부(140)를 보호하기 위한 고체판으로 형성되며, 당해 고체판은 빛이 고체판을 투과하여 이미지 센서부(140)에 도달하 여야 하므로 적절한 두께의 투명한 재질로 형성된다. 예를 들어, 고체판은 유리판, 아크릴판 등으로 구현될 수 있다. 그리고, 고체판 표면에는 210에 도시된 바와 같이 일반적인 휴대용 단말기(100)의 키 패드의 형태와 유사한 키 버튼 배열이 인쇄되어 구비된다. 그리고, 각 키 버튼에 대응되는 키 영역은 하부에 구비되는 이미지 센서부(140)의 임의의 단위 셀들과 대응되도록 설정된다. 즉, 사용자가 임의의 키 영역에 손가락을 위치시킨 경우 해당 키 영역에 대응되는 단위 셀은 상대적으로 적은 양의 빛을 조사받게 되고 결과적으로 작은 크기의 출력 신호를 출력한다. 선택키 인식부(150)는 이미지 센서부(140)의 단위 셀들로부터 순차적으로 입력되는 출력 신호값들을 비교하여 사용자의 손가락의 위치가 어떤 키 영역에 상응하는지를 판단하여 사용자가 선택한 키 버튼을 인식한다. 각각의 단위 셀은 각각 외부에서 조정 가능한 조절 스위치(즉, 단위 셀의 동작을 온/오프하기 위한 스위치)를 구비하고 있으며, 선택키 인식부(150)는 각 단위 셀에 구비된 스위치를 제어함으로써 각 단위 셀의 출력 신호를 순차적으로 입력받을 수 있다. 선택키 인식부(150)가 사용자가 선택한 키 버튼을 인식하는 방법은 이후 관련 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
다시 도 1을 참조하면, 표시부(115)는 제어부(130)의 제어에 의해 키 입력부(110)를 이용한 사용자의 키 선택에 상응하는 동작 상태, 현재 시각 등을 표시한다. 표시부(115)는 예를 들어 액정 화면일 수 있다.
송수신부(120)는 이동 통신 서비스 시스템으로부터 송화자의 음성 신호를 수신하거나, 사용자의 음성 신호를 이동 통신 서비스 시스템으로 전송하는 기능을 수 행한다. 또한, 사용자가 무선 인터넷 서비스를 이용하고자 하는 경우 이동 통신 서비스 시스템으로부터 상응하는 데이터를 수신한다. 물론, 송수신부(120)는 각각의 용도에 따라 복수로 구성될 수 있음은 자명하다.
음향 출력부(125)는 송수신부(120)를 통해 수신된 송화자의 음성 신호, 전화 통화 요청이 수신된 경우 벨소리 등을 출력하는 수단이다.
제어부(130)는 휴대용 단말기(100)의 동작 제어를 위해 키 입력부(110), 표시부(115), 송수신부(120), 음향 출력부(125)를 제어하는 기능을 수행한다.
이외에도, 도 1에는 도시되지 않았으나 휴대용 단말기(100)는 운용 프로그램, 통신 서비스를 수행하기 위한 통신 관련 정보(예를 들어, 단말기 일련번호(ESN : Electronic Serial Number), 전화번호 등), 사용자 개인 정보(예를 들어, 전화번호부, 단문 메시지 송수신 데이터 등), 단위 셀들과 키 영역간의 상관 정보, 선택키 인식부(150)에 의한 키 버튼 인식 과정에서의 임시 저장 정보 등을 저장하기 위한 저장부를 더 포함할 수 있음은 자명하다. 또한, 저장부는 저장되는 정보의 종류에 따라 복수의 메모리로 구성될 수도 있다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 선택키 인식부에 의한 선택된 키 버튼 인식 방법을 나타낸 순서도이고, 도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 출력 신호값 변동을 나타낸 그래프이다.
도 3을 참조하면, 단계 310에서 선택키 인식부(150)는 휴대용 단말기(100)의 키 입력부(110)에 구비된 고체판(210 - 도 2 참조) 하부의 이미지 센서부(140)의 임의의 단위 셀로부터 출력 신호를 입력받는다. 선택키 인식부(150)에 입력되는 출력 신호는 A/D 변환부(145)에 의해 디지털 신호로 변환됨은 앞서 설명한 바와 같다. 단계 310은 사용자가 휴대용 단말기(100)의 동작 개시를 명령한 경우(예를 들어, 폴더 휴대폰의 경우 폴더를 연 경우)에 수행되며, 단계 310 내지 단계 370은 미리 지정된 시간 주기마다 반복적으로 수행될 수 있다.
단계 315에서 선택키 인식부(150)는 입력된 출력 신호의 값이 이전에 입력된 다른 단위 셀로부터의 출력 신호값에 비해 상대적으로 감소하였는지 여부를 판단한다. 임의의 단위 셀로부터의 출력 신호값이 상대적으로 감소하였음은 당해 단위 셀의 포토다이오드로 조사된 광량이 상대적으로 적은 것을 의미하며, 또한 고체판에 인쇄된 다수의 키 버튼 이미지 중에서 당해 단위 셀에 상응하는 키 영역에 임의의 물체가 존재함을 의미한다.
현재 입력되는 임의의 단위 셀에 의한 출력 신호값이 상대적으로 감소하였다면 단계 320으로 진행하여 감소된 셀 정보(예를 들어, 위치 정보, 출력 신호값, 상응하는 키 버튼 정보 등)를 저장부에 임시로 저장하고, 단계 330으로 진행한다. 그러나, 현재 입력되는 임의의 단위 셀에 의한 출력 신호값이 상대적으로 감소하지 않았다면 단계 330으로 즉시 진행한다.
단계 330에서 선택키 인식부(150)는 이미지 센서부(140)에 포함된 모든 단위 셀에 의한 출력 신호를 독출하였는지 여부를 판단한다. 선택키 인식부(150)는 각각의 단위 셀에 구비된(또는 연동하여 동작하는) 조절 스위치를 제어함으로써 각 단위 셀에 의한 출력 신호를 순차적으로 입력받을 수 있을 뿐 아니라 현재 입력되는 출력 신호가 어떤 단위 셀에 의한 것인지를 판단할 수 있다. 모든 단위 셀에 의한 출력 신호가 독출되지 않았다면 단계 340으로 진행하여 다음 단위 셀에 상응하는 조절 스위치를 제어하여 출력 신호가 입력되도록 한다. 그러나, 모든 단위 셀에 의한 출력 신호가 독출되었다면 단계 350으로 진행한다.
단계 350에서 선택키 인식부(150)는 저장부에 저장된 하나 이상의 셀 정보를 이용하여 최소의 출력 신호값을 가지는 셀 정보를 추출한다. 도 4에 고체판위에 임의의 물체가 존재하는지 여부에 따라 출력 신호값이 변동되는 상태를 나타낸 그래프가 도시되어 있다. 도 4의 410에 도시된 바와 같이 고체판위에 어떠한 물체도 위치하지 않은 경우 각 키 영역에 상응하는 각각의 단위 셀들의 출력 신호값은 동일하다. 이는 각 단위 셀들이 동일한 광량을 입력받기 때문이다. 그러나, 420에 도시된 바와 같이, 임의의 키 영역(예를 들어, ㄴ 영역)에 임의의 물체가 존재하는 경우 당해 키 영역에 상응하는 단위 셀들의 출력 신호값은 다른 키 영역에 상응하는 단위 셀들의 출력 신호값에 비해 상대적으로 적다. 따라서, 최소의 출력 신호값을 가지는 단위 셀을 인식할 수 있다면 물체의 위치를 인식할 수 있고, 결과적으로 당해 물체가 고체판 상에 인쇄된 키 버튼들 중에서 어떤 키 버튼에 상응하여 위치하고 있는지를 인식할 수 있다.
선택키 인식부(150)는 단계 360에서 최소의 출력 신호값을 가지는 셀 정보를 이용하여 사용자의 손가락이 위치한 키 버튼을 인식하고, 단계 370에서 인식된 키 버튼 정보를 제어부(130)로 전달한다. 단계 360에서 키 버튼을 인식하는 방법으로는 단계 320을 통해 저장되는 셀 정보에 상응하는 키 버튼 정보가 포함되어 있는 경우 해당 정보를 독출하는 방법, 당해 셀 정보에 위치 정보만이 포함되어 있다면 당해 위치 정보에 상응하는 키 영역을 파악함으로써 키 버튼을 인식하는 방법 등이 적용될 수 있다.
도 5는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 선택키 인식부에 의한 선택된 키 버튼 인식 방법을 나타낸 순서도이다.
도 5를 참조하면, 단계 310에서 선택키 인식부(150)는 휴대용 단말기(100)의 키 입력부(110)에 구비된 고체판(210) 하부의 이미지 센서부(140)의 임의의 단위 셀로부터 출력 신호를 입력받는다. 단계 310은 사용자가 휴대용 단말기(100)의 동작 개시를 명령한 경우(예를 들어, 폴더 휴대폰의 경우 폴더를 연 경우)에 수행되며, 단계 310 내지 단계 540은 미리 지정된 시간 주기마다 반복적으로 수행될 수 있다.
단계 315에서 선택키 인식부(150)는 입력된 출력 신호의 값이 이전에 입력된 다른 단위 셀로부터의 출력 신호값에 비해 상대적으로 감소하였는지 여부를 판단한다.
현재 입력되는 임의의 단위 셀에 의한 출력 신호값이 상대적으로 감소하였다면 단계 320으로 진행하여 감소된 셀 정보(예를 들어, 위치 정보, 출력 신호값, 상응하는 키 버튼 정보 등)를 저장부에 임시로 저장하고, 단계 330으로 진행한다. 그러나, 현재 입력되는 임의의 단위 셀에 의한 출력 신호값이 상대적으로 감소하지 않았다면 단계 330으로 즉시 진행한다.
단계 330에서 선택키 인식부(150)는 이미지 센서부(140)에 포함된 모든 단위 셀에 의한 출력 신호를 독출하였는지 여부를 판단한다. 모든 단위 셀에 의한 출력 신호가 독출되지 않았다면 단계 340으로 진행하여 다음 단위 셀에 상응하는 조절 스위치를 제어하여 출력 신호가 입력되도록 한다. 그러나, 모든 단위 셀에 의한 출력 신호가 독출되었다면 단계 510으로 진행한다.
단계 510에서 선택키 인식부(150)는 저장부에 저장된 하나 이상의 셀 정보를 이용하여 미리 설정된 임계값(threshold value)보다 작은 출력 신호값을 추출한다. 이는 사람의 손가락이 아닌 다른 물체로 인한 오동작을 방지하기 위한 것으로, 출력 신호값이 임계값보다 적은 경우에는 상응하는 키 버튼이 눌려지지 않은 것으로 판단하기 위한 것이다. 물론, 스타일러스 펜 등의 조작 도구를 이용하여 키 버튼 조작이 가능하도록 설정하는 경우에는 당해 임계값을 해당 조작 도구를 이용하여 키 버튼을 선택한 경우의 출력 신호값을 임계값으로 설정하는 방법 등이 더 적용될 수도 있다.
미리 설정된 임계값보다 작은 출력 신호값이 추출된 경우, 선택키 인식부(150)는 단계 520에서 추출된 출력 신호값에 상응하는 단위 셀의 위치를 인식하고, 단계 530으로 진행하여 셀 위치에 상응하는 키 버튼을 인식한다. 상술한 바와 같이, 단계 320을 통해 저장되는 셀 정보에 상응하는 키 버튼 정보가 포함된 경우 단계 520 및 단계 530은 하나의 단계로서 통합될 수 있다. 이후, 선택키 인식부(150)는 인식된 키 버튼 정보를 제어부(130)로 전달한다.
휴대용 단말기(100)의 경우 복수의 키 버튼이 동시에 선택되어야 하는 경우( 예를 들어, Shift + a)가 발생할 수 있다. 도 5에 도시된 본 발명에 따른 키 버튼 인식 방법은 임계값보다 작은 출력 신호값을 모두 추출하여 상응하는 키 버튼 정보를 제어부(130)로 전송하도록 함으로써 사용자가 동시에 선택한 복수의 키 버튼 정보 모두를 제어부(130)로 전송할 수 있고, 상응하는 동작 수행이 가능하다.
물론, 현재 일반적으로 제조 판매되는 이동 통신 단말기 등의 휴대용 단말기(100)는 하나의 키 버튼을 순차적으로 선택하여 동작되는 형태이므로 선택키 인식부(150)는 사용자에 의해 복수의 키 버튼이 동시에 선택된 것으로 인식되면 에러 처리를 할 수도 있다. 또한 이 경우, 선택키 인식부(150)가 단계 510에서 최소값을 가지는 출력 신호값을 추출하고, 추출된 출력 신호값이 임계값보다 작은지를 판단한다면 복수의 키 버튼이 동시에 선택된 경우에도 에러 발생 가능성 및 오동작 가능성을 최소화할 수 있다.
도 6은 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 선택키 인식부에 의한 선택된 키 버튼 인식 방법을 나타낸 순서도이다.
도 6을 참조하면, 단계 310에서 선택키 인식부(150)는 휴대용 단말기(100)의 키 입력부(110)에 구비된 고체판(210) 하부의 이미지 센서부(140)의 임의의 단위 셀로부터 출력 신호를 입력받는다. 단계 310은 사용자가 휴대용 단말기(100)의 동작 개시를 명령한 경우(예를 들어, 폴더 휴대폰의 경우 폴더를 연 경우)에 수행되며, 단계 310 내지 단계 640은 미리 지정된 시간 주기마다 반복적으로 수행될 수 있다.
단계 315에서 선택키 인식부(150)는 입력된 출력 신호의 값이 이전에 입력된 다른 단위 셀로부터의 출력 신호값에 비해 상대적으로 감소하였는지 여부를 판단한다.
현재 입력되는 임의의 단위 셀에 의한 출력 신호값이 상대적으로 감소하였다면 단계 610으로 진행하여 선택키 인식부(150)는 입력된 출력 신호값이 미리 설정된 임계값보다 작은지 여부를 판단한다.
당해 출력 신호값이 임계값보다 작은 경우, 선택키 인식부(150)는 단계 620에서 현재 입력된 출력 신호값에 상응하는 셀 위치를 인식하고, 단계 630으로 진행하여 인식된 셀 위치에 상응하는 키 버튼을 인식한다. 이후, 선택키 인식부(150)는 인식된 키 버튼 정보를 제어부(130)로 전달한다.
그러나, 현재 입력되는 임의의 단위 셀에 의한 출력 신호값이 상대적으로 감소하지 않았거나 입력된 출력 신호값이 미리 설정된 임계값보다 큰 경우에는 단계 330으로 진행한다.
단계 330에서 선택키 인식부(150)는 이미지 센서부(140)에 포함된 모든 단위 셀에 의한 출력 신호를 독출하였는지 여부를 판단한다. 모든 단위 셀에 의한 출력 신호가 독출되지 않았다면 단계 340으로 진행하여 다음 단위 셀에 상응하는 조절 스위치를 제어하여 출력 신호가 입력되도록 한다. 그러나, 모든 단위 셀에 의한 출력 신호가 독출되었다면 단계를 종료한다.
도 6은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 키 입력부의 구현 형태를 예 시한 도면이다.
앞서 도 1 내지 도 5를 참조하여 이미지 센서를 이용한 키 입력부(110)의 구현 형태를 설명하였다. 본 발명에 따른 키 입력부(110)는 도 6에 도시된 바와 같이 이미지 센서가 아닌 포토 센서(Photo Sensor, 610)를 이용하여 구현할 수 있다. 즉, 고체판(210)에 인쇄된 각 키 버튼 이미지에 대응되는 각각의 포토 센서(610)를 고체판(210) 하부에 구비하고, 선택키 인식부(150)가 사용자의 손가락의 위치에 상응하여 각 포토 센서(610)에서 출력하는 출력 신호를 입력받아 사용자가 선택한 키 버튼을 인식하는 것이다. 키 입력부(110)를 이미지 센서가 아닌 포토 센서(610)로 구현하는 경우 외형만의 차이가 있을 뿐 동작 과정은 앞서 설명한 바와 극히 유사하므로 이에 대한 설명은 생략한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 이미지 센서를 이용한 입력 수단을 구비한 휴대용 단말기 및 그 입력 방법은 휴대용 단말기의 키 입력부를 이미지 센서를 이용하여 구현함으로써 사람의 손가락의 크기에 대응하여 키 버튼의 크기를 설계할 필요가 없어 휴대용 단말기의 소형화를 가능하게 한다.
또한, 본 발명은 소형화된 키 버튼의 크기 때문에 사용자의 손가락이 복수의 키 버튼을 동시에 누른 것으로 인식될지라도 사용자가 원하는 키 버튼에 의한 동작이 정상적으로 수행될 수 있도록 한다.
또한, 본 발명은 휴대용 단말기를 오랜 기간 사용함으로써 다양한 이유(예를 들어, 키 버튼 사이에 삽입된 이물질)로 키 버튼의 동작이 원활하게 이루어지지 않는 문제점을 해결할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (8)

  1. 휴대용 단말기에 있어서,
    키 패드 영역에 구비된 투명 고체판;
    상기 투명 고체판의 하부에 구비되고, 복수의 단위 셀들이 격자 형태로 배열되며, 상기 투명 고체판을 투과하여 조사된 자연광에 상응하여 각 단위 셀들에 축적된 광전하량에 상응하는 전기 신호를 출력하는 이미지 센서; 및
    상기 이미지 센서로부터 입력되는 상기 단위 셀 각각의 상기 전기 신호의 값의 크기를 참조하여 최소의 전기 신호의 값을 출력한 단위 셀의 위치에 상응하는 키 버튼 선택 신호를 생성하여 출력하는 선택키 인식부를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 투명 고체판의 일 측면에는 복수의 키 버튼이 배열된 키 패드 이미지가 인쇄되거나, 상기 키 패드 이미지가 인쇄된 투명 스티커가 부착되며, 상기 키 패드 이미지에 포함된 각각의 키 버튼은 하나 이상의 단위 셀에 대응되는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 단위 셀로부터 출력된 아날로그 전기 신호를 디지털 전기 신호로 변환하여 상기 선택키 인식부로 전달하는 A/D 변환기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 이미지 센서는 각각의 단위 셀들을 개별적으로 온(ON)/오프(OFF)하기 위한 조절 스위치를 포함하고, 상기 조절 스위치는 상기 선택키 인식부에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 선택키 인식부는 상기 최소의 전기 신호의 값이 미리 설정된 임계값 이하인지 여부를 판단하여 상기 임계값 이하인 경우에만 상기 키 버튼 선택 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기.
  6. 사용자에 의해 선택된 키 버튼을 인식하는 방법을 수행하기 위해 휴대용 단말기-상기 휴대용 단말기는 키 패드 영역에 상기 투명 고체판이 구비되고, 상기 투명 고체판을 투과하여 조사되는 상기 자연광에 상응하는 전기 신호를 출력하기 위하여 격자 형태로 배열된 복수의 단위 셀들을 포함하는 이미지 센서를 포함하며, 상기 투명 고체판의 일 측면에는 복수의 키 버튼이 배열된 키 패드 이미지가 인쇄되거나 상기 키 패드 이미지가 인쇄된 투명 스티커가 부착되고, 상기 키 패드 이미지에 포함된 각각의 키 버튼은 수직적으로 하나 이상의 단위 셀에 대응됨-에 의해 실행될 수 있는 명령어들이 유형적으로 구현된 프로그램을 기록한 기록매체에 있어서,
    (a) 격자 형태로 배열된 복수의 단위 셀들 중 n(자연수)번째 단위 셀로부터 상부에 구비된 투명 고체판을 투과하여 조사된 자연광에 상응하여 축적된 광 전하량에 상응하는 전기 신호를 입력받는 단계;
    (b) 상기 단위 셀로부터 입력된 상기 전기 신호의 값이 상기 단위 셀에 상응하여 직전에 입력받은 전기 신호의 값보다 감소하였는지 여부를 판단하는 단계;
    (c) 감소한 경우, 상기 전기 신호를 출력한 단위 셀에 상응하는 키 버튼을 인식하는 단계; 및
    (d) 상기 인식된 키 버튼에 상응하는 키 버튼 선택 신호를 생성하여 출력하는 단계를 실행하는 것을 특징으로 하는 프로그램을 기록한 기록매체.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 전기 신호의 값이 직전에 입력받은 전기 신호의 값보다 감소하지 않은 경우, 상기 n의 값을 1 증가시킨 후, 상기 단계 (a) 내지 상기 단계 (d)를 재실행하는 것을 특징으로 하는 프로그램을 기록한 기록매체.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 단계 (c)는,
    상기 전기 신호의 값이 미리 설정된 임계값 이하인지 여부를 판단하는 단계; 및
    미리 설정된 임계값 이하인 경우, 상기 전기 신호를 출력한 단위 셀의 위치에 상응하는 키 버튼을 인식하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로그램을 기록한 기록매체.
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