KR101399756B1 - 광학식 위치 검출 디바이스 - Google Patents

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Abstract

광학식 위치 검출 디바이스는, 복수의 광원부들 (10), 카메라부 (20), 검출부 (30) 및 제어부 (40) 를 포함한다. 복수의 광원부들 (10) 각각은 검출면의 소정의 영역을 조사하도록 광을 방출한다. 카메라부 (20) 는, 검출면의 전체면을 촬상할 수 있는 화각을 갖고, 광원부 (10) 에 의해 조사된 지시체 (2) 의 이미지를 촬상한다. 검출부 (30) 는 지시체 (2) 의 지시 위치를 산출한다. 제어부 (40) 는 초기 스캔 시에 동시에 또는 소정의 시퀀스로 복수의 광원부들 (10) 을 턴 온 하고, 지시체 (2) 의 지시 위치가 검출부 (30) 에 의해 검출되면, 지시체 (2) 의 검출된 지시 위치를 커버하는 범위를 조사하는 광원부 (10) 를 턴 온 하지만, 나머지 광원부 (10) 모두는 턴 오프하도록 구성된다.

Description

광학식 위치 검출 디바이스{OPTICAL POSITION DETECTING DEVICE}
본 발명은, 광학식 위치 검출 디바이스에 관한 것이고, 더욱 상세하게는, 저소비 전력으로 지시체 (indicator body) 를 빠르게 검출할 수 있는 광학식 위치 검출 디바이스에 관한 것이다.
지시체의 지시 위치를 검출하기 위한 광원으로서 LED 등을 이용하는 광학식 위치 검출 디바이스가 알려져 있다. 예를 들어, 본 출원의 발명자와 동일한 발명자에 의한 특허 문헌 1 은 광원의 갯수를 줄임으로써 저소비 전력 및 저비용화를 달성하도록 의도된 광학식 위치 검출 디바이스를 기재한다. 이 디바이스는, 검출면의 3 개의 측에 배치된 재귀반사성 부재 및 지시체의 그림자의 이미지를 촬영하기 위한 2 개의 촬상 유닛을 포함한다. 이 촬상 유닛들은 카메라부 및 광원을 갖는다. 광원은 수평 방향에서 카메라부의 우측 및 좌측의 근접한 곳에 배치된다. 촬상 유닛에 이용되는 광원들의 수는 저소비 전력 레이트 및 저비용을 달성하기 위해 1 개의 광원으로 감소될 수 있는 것으로 기재되어 있다.
특허 문헌 1 : 일본 특허 출원 공보 제2005-107607호
그러나, 검출면이 큰 경우, 단일 광원이 사용될 때 전체 검출면을 커버하도록 광을 조사하는 것은 어려웠다. 단일의 LED 가 사용되는 경우, 단일의 LED 만으로 광범위를 조사하기 위해서는 일정 범위까지 강력해야할 필요가 있어서 저소비 전력 및 저비용화를 달성하기에는 불가능할 수 있다.
또한, 촬상 유닛의 광원 이외로부터 도달하는 주변 광의 영향을 배제하기 위해 주변광보다 더 강한 광을 조사할 수 있는 광원이 사용되는 것이 바람직하지만, 강한 광을 조사할 수 있는 LED 등이 높은 소비 전력 및 높은 비용을 수반하는 경우가 존재한다. 주변광의 영향을 배제하는 다른 방법은, 적외선 LED 를 광원으로서 이용하고, 카메라부에 적외선 투과 필터를 사용하여 지시체를 촬상하는 것이 있다. 그러나, 이러한 배치을 통해서는, 적외선 투과 필터의 이용으로 인한 광량의 손실을 고려한다면, 강한 광을 일정 범위까지 조사할 수 있는 광원이 이용되어야 한다.
또한, 지시체에 대한 검출 감도를 개선하고 이에 대한 고속 움직임을 추종하여 지시체를 검출하기 위해서는 초당 약 60 프레임의 고속 촬상이 요구된다. 그러나, 촬상 속도가 증가되면, 이에 따라 셔터 속도도 증가되고 또한 더 많은 광량이 요구된다. 따라서, 이러한 경우, 광원에 대한 저소비 전력을 실현하는 것은 어려웠다.
광학식 위치 검출 디바이스가 컴퓨터에 접속되는 디지타이저에 적용된 경우, 예를 들어, 접속을 위해서는 USB 가 종종 사용된다. 그리고 USB 버스 전력에 의해 전원이 공급되도록 배치된 경우, USB 버스 전력에 의한 소비 전류는 최대 500mA 가 되도록 제한된다. 따라서, USB 버스 전력에 의해 강한 광원을 이용하는 디지타이저에 전원이 공급될 때 가장 높은 소비 전류를 초과하는 경우도 있을 수 있다. 따라서, USB 버스 전력에 의해 전원을 공급하는 것은 어렵다.
전술한 상황을 고려하여, 본 발명은 보다 낮은 소비 전력하에서 보다 높은 정확도 및 보다 높은 속도로 지시체를 검출할 수 있는 광학식 위치 검출 디바이스를 제공한다.
본 발명의 전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 광학식 위치 검출 디바이스는: 검출면의 소정의 영역을 조사하기 위한 광을 각각 방출하여 이들의 조합에 의해 검출면의 전체면을 선택적으로 조사할 수 있는 복수의 광원부들; 검출면의 전체면을 촬상할 수 있는 화각 (angle of view) 을 갖고, 광원부들에 의해 조사된 지시체의 이미지를 촬상하는 카메라부; 카메라부에 의해 촬상된 지시체의 이미지를 이용함으로써 지시체의 지시 위치를 산출하는 검출부; 및 초기 스캔시에 복수의 광원부들을 동시에 또는 소정의 시퀀스로 턴 온하고, 지시체의 지시 위치가 검출부에 의해 검출되면, 검출된 지시체의 지시 위치를 커버하는 범위를 조사하는 광원부들 중 적어도 하나의 광원부를 턴 온하지만 나머지 광원부들 모두를 턴 오프 또는 전력을 감소시키도록 구성된 제어부를 포함할 수도 있다.
복수의 광원부들 각각은 검출면을 향한 방향에서 띠 형상 영역 (strip-shaped region) 을 조사하기 위한 광을 방출할 수도 있다.
복수의 광원부들 각각은 검출면을 향한 방향에서 부채 형상 영역 (fan-shaped region) 을 조사하기 위한 광을 방출할 수도 있다.
복수의 광원부들 각각은 검출면을 향한 방향에서 정사각형 형상 영역을 조사하기 위한 광을 방출할 수도 있다.
복수의 광원부들 각각은 검출면을 향한 방향에서 원형 형상 영역을 조사하기 위한 광을 방출할 수도 있다.
복수의 광원부들 각각은 빔 형성 렌즈 및 LED 를 가질 수도 있다.
복수의 광원부들 각각은 원통형 렌즈 및 LED 를 가질 수도 있다.
검출면은 광을 투과시킬 수도 있고, 복수의 광원부들 각각은 검출면의 후면측에 배치된 도광판 및 LED 를 가질 수도 있다.
검출면은 광을 투과시킬 수도 있고, 복수의 광원부들은 검출면의 후면측에 배치된 확산판 및 복수의 LED 들을 가질 수도 있다.
복수의 광원부들 각각은 검출면의 전면측에 대해 수직 방향에서 검출면으로부터 이격된 위치에 배치될 수도 있다.
검출면은 광을 투과시킬 수도 있고, 복수의 광원부들 각각은 검출면의 후면측에 대해 수직 방향에서 검출면으로부터 이격된 위치에 배치될 수도 있다.
복수의 광원부들 각각은 적외선 LED 를 가질 수도 있고, 카메라부는 적외선 투과 필터를 가질 수도 있다.
제어부는 초기 스캔시에 광원부들을 동시에 또는 소정의 시퀀스로 턴 온할 때의 광원부들 각각의 조사 전력보다 지시체의 지시 위치를 커버하는 범위를 조사하는 광원부들 각각의 조사 전력을 더 강하게 하도록 제어할 수도 있다.
카메라부는 검출면의 전면측에 대해 수직 방향에서 검출면으로부터 이격된 위치에서 검출면의 전체면을 촬상할 수도 있다.
검출면은 광을 투과시킬 수도 있고, 카메라부는 검출면의 후면측에 대해 수직 방향에서 검출면으로부터 이격된 위치에서 검출면의 전체면을 촬상할 수도 있다.
카메라부는 촬상할 수 있는 화각에서 임의의 장소에서 임의의 크기로 정의된 윈도우의 영역을 촬상하는 윈도우잉 기능 (windowing function) 을 가질 수도 있다.
검출부는 분리도 필터 (separability filter) 를 이용함으로써 지시체의 이미지를 검출할 수도 있다.
또한, 광학식 위치 검출 디바이스는 디스플레이 디바이스를 더 포함할 수도 있고, 디스플레이 디바이스의 디스플레이 표면은 검출면이다.
디스플레이 디바이스의 디스플레이 표면은 광투과성 재료로 형성될 수도 있고, 광원부들은 디스플레이 표면의 후면측에 배치될 수도 있다.
본 발명에 따른 광학식 위치 검출 디바이스는, 저소비 전력을 달성하고 높은 정확도 및 높은 속도로 지시체의 지시 위치를 검출할 수 있게 하는 이점을 제공한다.
도 1 은 본 발명의 제 1 실시형태의 광학식 위치 검출 디바이스를 설명하기 위한 개략 구성도이다.
도 2 는 본 발명의 제 2 실시형태의 광학식 위치 검출 디바이스를 설명하기 위한 개략 구성도이다.
도 3 은 본 발명의 제 3 실시형태의 광학식 위치 검출 디바이스를 설명하기 위한 개략 구성도이다.
도 4 는 본 발명의 제 4 실시형태의 광학식 위치 검출 디바이스를 설명하기 위한 개략 구성도이다.
도 5 는 본 발명의 제 5 실시형태의 광학식 위치 검출 디바이스를 설명하기 위한 개략 구성도이다.
도 6 은 본 발명에 따른 광학식 위치 검출 디바이스의 카메라부의 윈도우 기능을 예시하는 개략 평면도이다.
본 발명을 실행하기 위한 바람직한 실시형태는 첨부된 도면을 참조하여 이하 설명될 것이다. 도 1 은 본 발명에 따른 광학식 위치 검출 디바이스의 제 1 실시형태를 예시하기 위한 개략적인 구성도이다. 예시된 바와 같이, 본 발명에 따른 광학식 위치 검출 디바이스는 검출면 (1) 에 입력된 지시체 (2) 의 지시 위치를 검출하기 위한 것이고, 광원부 (10), 카메라부 (20), 검출부 (30) 및 제어부 (40) 를 주로 포함한다.
광원은 검출면 (1) 의 소정의 영역을 조사하기 위한 복수의 광원부들 (10) 로 형성되어 이들을 조합함으로써 검출면의 전체면을 선택적으로 조사할 수 있다. 광원은 예시에서 10 개의 광원부들로 형성되지만 본 발명은 이에 한정하지 않고 검출면 (1) 의 크기 및 광원부 (10) 각각의 조사 영역에 따라서 임의의 수로 선택될 수도 있다. 예시의 광원부 (10) 는 검출면의 방향에서 띠-형상 영역을 조사하는 광을 방출하도록 형성된다. 더욱 상세하게, 각각의 광원부 (10) 는 빔 형성 렌즈 (11) 및 LED (12) 를 포함한다. 빔 형성 렌즈 (11) 는, 오목면 및 볼록면을 갖는 렌즈이고, LED (12) 로부터 발광된 각각의 광이 서로 수평 방향에서 실질적으로 평행한 띠-형상 광으로 되는 방식으로 LED (12) 로부터 광을 굴절 (집광) 시키고, 또한 LED (12) 로부터 발광된 각각의 광이 수직 방향에서 검출면 (1) 에 대해 실질적으로 평행하게 되는 방식으로 광을 굴절 (집광) 시킨다. 다시 말해서, 광원부 (10) 는, 검출면 (1) 에 평행하고 검출면의 방향에서 띠-형상 광인 광을 조사할 수 있다. 빔 형성 렌즈 (11) 의 굴절면 및 만곡률은, 광이 검출면의 방향을 따라서 형성되고, 복수의 광원부들 (10) 이 띠-형상 광을 이용하여 전체면을 커버할 수 있는 것으로 결정될 수도 있다. 빔 형성 렌즈 (11) 는, 예를 들어, 렌즈용 수지로 형성될 수도 있다. 렌즈용 수지는 아크릴 및 폴리카보네이트와 같은 플라스틱일 수도 있다. 렌즈가 렌즈용 수지로 몰딩함으로써 형성되는 경우에, 어떠한 연마 프로세스도 요구되지 않아서 렌즈가 저비용으로 제조될 수 있다. 예시에서, 복수의 광원부들 (10) 에 대한 빔 형성 렌즈 (11) 는 일체형으로 몰딩된다.
카메라부 (20) 는, 검출면의 전체면을 촬상할 수 있는 화각을 갖고 광원부 (10) 에 의해 조사된 지시체 (2) 를 촬상한다. 예시에서, 2 개의 카메라부 (20) 는 검출면 (1) 의 좌측 코너 및 우측 코너에 각각 배치된다. 카메라부 (20) 각각은 검출면의 전체면을 촬상할 수 있는 화각을 갖는다. 더욱 구체적으로, 각각의 카메라부 (20) 는, 검출면 (1) 상에 입력된 지시체 (2) 를 검출면 (1) 에 평행한 뷰의 방향에서 검출할 수 있도록 검출면 (1) 에 평행한 시선 (line of sight) 및 검출면의 방향에서 넓어지는 시야 (field of view) 를 갖는다. 카메라부 (20) 는, 예를 들어, 렌즈 및 이미지 센서를 포함한다. 렌즈는 검출면의 전체면을 촬상할 수 있는 화각을 갖는다. 예를 들어, 렌즈는, 뷰의 넓은 수평 각도를 갖고, 검출면 (1) 에 평행한 시선 및 검출면 (1) 의 방향에서 넓어지는 시야를 갖도록 배치된 광각 렌즈 (wide angle lens) 이다. 광각 렌즈는 렌즈용 수지로 형성될 수도 있다. 이미지 센서는 CCD 또는 CMOS 와 같은 고체 상태 촬상 디바이스이다. 이미지 센서는 리니어 (linear) 이미지 센서 또는 에어리어 (area) 이미지 센서일 수도 있다. 에어리어 이미지 센서의 경우, 검출면으로의 지시체의 터치의 검출 전 및 후에 높이 방향에서의 지시체의 움직임을 그 에어리어 이미지 센서가 검출할 수 있기 때문에, 고도의 검출이 달성될 수 있다.
본 발명에 따른 광학식 위치 검출 디바이스에 이용되는 카메라부 (20) 는, 이에 한정하지 않고, 검출면의 전체면을 촬상할 수 있는 화각을 갖고 광원부 (10) 에 의해 조사된 지시체 (2) 를 촬상할 수 있는 임의의 다른 카메라부가 대신 사용될 수도 있다. 예를 들어, 렌즈 배치가 검출면의 방향을 전체적으로 커버할 수 있는 화각을 제공하는 한, 임의의 렌즈가 이용될 수도 있다.
광원부 (10) 의 LED 는 적외선 LED 일 수도 있고, 카메라부 (20) 는 주변광의 영향으로부터 지시체의 임의의 오인식 (erroneous recognition) 을 방지하기 위해 적외선 투과 필터를 포함할 수도 있다. 대안적으로, 광원부로부터의 광은 펄싱된 광일 수도 있고, 카메라부는 펄싱된 광으로 촬상할 수도 있다.
검출부 (30) 는 카메라부 (20) 에 의해 촬상된 지시체 (2) 의 이미지를 이용하여 지시체 (2) 의 지시 위치를 산출한다. 검출부 (30) 는, 카메라부 각각에 의해 촬상된 지시체 (2) 의 이미지의 위치를 이용하고 2 개의 카메라부들 (20) 사이의 거리를 이용함으로써 삼각측량의 원리에 의해 지시체 (2) 의 지시 위치 (2 차원 좌표) 를 산출한다. 어떠한 지시체 (2) 도 검출면 (1) 에 입력 (위치) 되지 않는 경우, 카메라부 (20) 에 의해 어떠한 지시체도 촬상되지 않는다. 지시체 (2) 가 검출면 (1) 에 입력 (위치) 됨에 따라서, 광원부 (10) 에 의해 조사된 지시체 (2) 는 카메라부 (20) 에 의해 촬상된다. 따라서, 검출면 (1) 상의 지시 위치의 좌표가 2 개의 이미지들의 위치들을 이용함으로써 삼각측량의 원리에 따라서 산출될 수 있다.
지시체 (2) 의 검출은, 예를 들어, 카메라부 (20) 에 의해 촬상된 지시체 (20) 의 이미지를 이용하여 패턴 인식에 의해 검출부 (30) 에 의해 수행될 수도 있다. 패턴 인식에 의한 지시체 (2) 의 검출을 위해 분리도 필터가 사용될 수도 있다. 분리도 필터는 이중 고리 형태 (double annular figure) 에 대한 좁은 범위의 음영값 (shading value) 의 분포의 근접도를 측정하기 위한 것이고, 분리도가 소정의 임계값 이상일 때 이미지는 지시체의 이미지로서 인식될 것이다. 지시체는 주변광 및 혼동될 수 있는 이미지를 배제하기 위해 분리도 필터를 이용함으로써 안정적으로 검출될 수 있다.
본 발명에 따른 광학식 위치 검출 디바이스의 특정 특징들 중 하나는, 후술되는 방식으로 전술한 구성을 갖는 디바이스를 제어하기 위해 제어부를 갖는다는 것이다. 제어부 (40) 는 초기 스캔 시에 동시에 또는 소정의 시퀀스로 복수의 광원부들 (10) 을 턴 온하도록 제어한다. 본 명세서에 이용된 것과 같은 초기 스캔은 지시체 (2) 가 검출될 때까지의 스캔 기간을 지칭한다. 복수의 광원부들 (10) 이 동시에 턴 온되면, 전류 소비는 전술한 값을 초과한다. 따라서, 광원부들 (10) 은 개별적인 광원부 (10) 를 턴 온하는 전력을 감소시키도록 그리고 전체 전류 소비를 규정된 값 미만으로 한정하도록 제어될 수도 있다. 광원부 (10) 가 소정의 시퀀스들로 턴 온되는 경우, 이들은 뒤에서부터 순차적으로 또는 랜덤으로 턴 온될 수도 있다.
지시체 (2) 의 지시 위치가 검출부 (30) 에 의해 검출되면, 제어부 (40) 는 지시체 (2) (도 1 의 음영부) 의 지시 위치를 커버하는 범위를 조사하는 광원부 (10) 를 턴 온하도록 그리고 나머지 광원부 (10) 를 턴 오프하도록 제어하고 또는 나머지 광원부 (10) 의 점등을 유지시키기 위해 이용되는 전력을 감소시키도록 제어한다. 또한, 초기 스캔 시에 광원부 (10) 각각의 발광량 및 지시체의 검출된 지시 위치를 커버하는 범위를 조사하기 위한 발광량을 다르게 하는 것도 가능하다. 즉, 제어부는, 광원부가 초기 스캔 시에 동시에 또는 소정의 시퀀스로 턴 온될 때의 광원부들 각각의 조사 전력 보다 지시체의 지시 위치를 커버하는 범위를 조사하는 광원부의 조사 전력을 더 강하게 하도록 제어한다. 그 결과, 초기 스캔 시에 전류 소비를 감소시키면서 지시체의 촬상 시에 조사 전력을 강화하여 검출 감도를 개선시키는 것이 가능하다.
지시체 (2) 가 이동하는 경우, 지시체의 이동을 추종하는 것도 가능하고 지시체의 지시 위치를 검출하는 것을 계속하는 것도 가능하다. 이러한 경우, 제어부 (40) 는 지시체 (2) 의 이동을 추종하고 지시체 (2) 를 조사하는 광원부 (10) 를 스위칭하면서 지시체 (2) 를 계속해서 조사하여 지시체 (2) 를 조사하는 광원부 이외의 광원부들 (10) 을 턴 오프시키도록 피드백 제어를 동작시킨다. 즉, 검출부 (30) 에 의해 검출된 지시체 (2) 의 지시 위치의 좌표를 이용함으로써 지시체 (2) 의 위치를 조사하는 광원부 (10) 가 결정되고 턴 온되지만 나머지 광원부들 (10) 은 점등되지 않은 상태로 유지된다. 그러나, 검출된 지시 위치의 좌표가 변화하는 경우, 위치를 조사하는 광원부 (10) 를 새롭게 결정하여 이에 따라 이를 턴 온하고 이에 따라 나머지 광원부들 (10) 모두를 턴 오프하는 동작을 반복한다.
이러한 제어 동작을 통해서, 지시체 (2) 를 조사하도록 턴 온 된 광원부 (10) 의 수가 최소화되어 전류 소비를 최소화시킬 수 있다. 광원부들 (10) 중 적어도 하나의 광원부를 턴 온하는 것은 충분하기 때문에, 셔터 속도가 짧은 고속 촬상시에 충분한 광량이 확보될 수 있도록 매우 강한 광을 방출하는 것도 또한 가능하다. 따라서, 전력 소비를 낮게 유지하면서 고속으로 이동하는 지시체를 높은 정확도로 검출하는 것이 가능하다.
초기 스캔시에, 충분한 광량이 셔터 속도와 노광 시간 사이의 관계로 인해 및/또는 전력 소비의 관점에서 지시체 (2) 를 촬상하는데 확보되지 않는 경우가 있을 수도 있다. 그러나, 지시체 (2) 는 초기 스캔시에만 대략적으로 검출되고, 지시체 (2) 가 지시체 (2) 의 특정 범위까지의 정확한 이미지를 검출하는 것으로 확인되는 경우 지시체 (2) 를 조사하는 광원부 (10) 만이 턴 온되는 방식으로 제어할 수 있다. 지시체를 조사하는 광원부 이외의 광원부들은 지시체가 검출될 때 턴 오프될 수도 있다. 그러나, 광원부들의 턴 온을 유지하기 위한 전력이 제어하에서 감소되는 경우에 광원부들이 검출면상의 지시체 (2) 를 검출하기 위해 계속적으로 대기 상태에 있어서, 다른 지시체가 새롭게 입력되는 경우에 임의의 초기 스캔을 수행하지 않고 즉시 검출될 수 있다.
검출부 (30) 및 제어부 (40) 는 마이크로프로세서 또는 퍼스널 컴퓨터와 같은 전자 컴퓨터를 이용함으로써 실현될 수 있다. 제어 신호는 제어부 (40) 에 입력되고, 점등 신호는 제어부 (40) 로부터 복수의 광원부들 (10) 로 출력된다. 이제, 제어 신호가 이하 더욱 상세하게 설명될 것이다. 예를 들어, 이하 도시된 표는 10 개의 광원부에 대한 4-비트 제어 신호에 의해 동시에 3 개의 연속적인 광원부를 턴 온 하도록 제어하기 위해 이용된다. ABCD 및 P1-P10 는 도 1 에서 제어부 (40) 의 제어 신호 및 출력 신호 (점등 신호) 에 대응한다는 것에 유의한다.
Figure 112012014111421-pct00001
초기 스캔 시에, 전술한 표 1 에서 제어 신호 ABCD 의 모든 패턴은 검출면의 전체면을 스캔하도록 입력된다. 스캔 도중에 지시체 (2) 가 검출되기 때문에, 지시체 (2) 의 지시 위치에 대한 정보는 검출부 (30) 에서 제어부 (40) 로 전송된다. 예를 들어, P5 의 점등 신호가 입력된 광원부 (10) 에 의해 조사된 범위에서 지시 위치 좌표가 발견되는 경우, P5 에 대응하는 광원부 (10) 에 중심을 둔 3 개의 연속 광원부 (10) 를 턴 온 하기 위해 제어 신호 ABCD 는 0100 이 될 것이다. 지시체 (2) 가 이동하는 경우, 더욱 구체적으로는 P6 에 대응하는 광원부 (10) 에 의해 조사된 범위로 이동하는 경우, P6 에 대응하는 광원부 (10) 에 중심을 둔 3 개의 연속 광원부 (10) 를 턴 온 하기 위해 제어 신호 ABCD 는 0101 이 될 것이다. 3 개의 연속 광원부들이 이러한 방식으로 동시에 턴 온 될 때, 단일 광원부가 점등되는 예와 비교하는 경우에 지시체를 조사하기 위해 조사되는 범위 (폭) 가 넓기 때문에, 고속으로 이동하는 지시체는 연속적으로 조사될 수 있다. 지시체가 더 이상 검출되지 않는 경우, 제어 신호 ABCD 는 다시 검출면의 전체면을 스캔하기 위해 0000 의 초기 상태로 바뀌도록 제어될 수도 있다. 제어 신호 및 비트들의 수는, 광원부가 본 특허 출원의 발명에 의해 의도된 방식으로 제어될 수 있는 한, 이들로 한정되지는 않는다는 것에 유의해야 한다.
본 발명에 따른 광학식 위치 검출 디바이스는, 디스플레이 장치의 디스플레이 표면이 검출면으로서 동작하도록 형성되는 터치 패널 디스플레이로서 형성될 수도 있다. 예를 들어, 액정 디스플레이의 디스플레이 표면은 검출면으로서 동작하도록 이루어질 수도 있고, 본 발명의 위치 검출 디바이스의 광원부는 액정 디스플레이의 백 라이트 부근에 배치될 수도 있다. 또한, 액정 디스플레이, 유기 EL 디스플레이 또는 그 표면이 광투과성 재료로 형성된 전자 페이퍼와 같은 디스플레이 장치의 디스플레이 표면은 검출면으로서 동작하도록 이루어질 수도 있고, 광원부는 후면측에 배치될 수도 있다. 광원부에 대해 적외선 LED 가 사용될 수도 있고, 카메라부에는 적외선 투과 필터가 제공될 수도 있어서, 이들은 디스플레이 장치의 백 라이트에 의해 영향을 받지 않을 수도 있다.
이제, 본 발명에 따른 광학식 위치 검출 디바이스의 제 2 실시형태가 설명될 것이다. 도 2 는 본 발명에 따른 광학식 위치 검출 디바이스의 제 2 실시형태를 예시하기 위한 개략 구성도이다. 도 2 에서, 도 1 에서와 동일한 참조 부호가 도 1 과 동일한 부분을 나타내고, 이에 따라 반복적으로 설명되지 않을 것이다.
제 1 실시형태의 광원부는 검출면의 방향에서 띠-형상 영역으로 광을 방출하지만, 도 2 에 예시된 바와 같이, 복수의 광원부들 (10a) 는 부채-형상 영역을 조사하기 위해 광을 방출한다. 더욱 구체적으로, 광원부 (10a) 는 원통형 렌즈 (11a) 및 LED (12) 를 포함한다. 원통형 렌즈 (11a) 는, 원통형 굴절면 및 렌즈가 확산면인 평면 표면측을 갖는 평면 볼록 렌즈이다. 원통형 렌즈 (11a) 는, 수평 방향에서 부채 형상으로 넓어지도록 LED (12a) 로부터의 광을 굴절 (확산) 시키고 수직 방향에서 검출면 (1) 에 실질적으로 평행하게 되도록 광을 굴절 (집광) 시킨다. 즉, 원통형 렌즈 (11a) 는 검출면의 방향에서 검출면 (1) 과 평행한 부채-형상의 광 빔을 조사할 수 있다. 원통형 렌즈 (11a) 의 굴절면 및 만곡률은, 광이 검출면의 방향을 따라서 형성되고 복수의 광원부들 (10) 이 검출면의 전체면을 커버할 수 있도록 결정될 수도 있다. 복수의 LED (12a) 들이 횡방향에서 직선상에 배치될 수도 있고, 이들 각각은 도 2 에 예시된 바와 같이 방사상으로 넓어지도록 소정의 경사로 배치될 수도 있다. LED (12a) 는 부채-형상을 나타내도록 배치될 수도 있다. 제 2 실시형태의 원통형 렌즈는 제 1 실시형태의 빔 형성 렌즈와 같은 렌즈용 수지로 형성될 수도 있다.
예시에서, 카메라부 (20a) 는 초광각 렌즈 및 이미지 센서를 각각 포함하고, 검출면 (1) 의 상측에 배치된다. 카메라부 (20a) 각각은 검출면의 전체면을 촬상할 수 있는 화각을 갖고, 예를 들어, 수평의 화각은 약 170 도 이상일 수도 있다.
전술한 구성을 갖고 본 발명에 따른 제 2 실시형태의 광학식 위치 검출 디바이스는 제 1 실시형태와 마찬가지로 제어부 (40) 에서 광원부 (10a) 의 점등 동작을 제어한다. 즉, 제어부 (40) 는 초기 스캔 시에 소정의 시퀀스로 복수의 발광부 (10a) 를 턴 온 한다. 그후, 지시체 (2) 의 지시 위치가 검출부 (30) 에 의해 검출되면, 제어부 (40) 는 광원부를 제어하여 지시체 (2) 의 지시 위치를 커버하는 범위를 조사하는 광원부들 (10a) 중 하나의 광원부를 턴 온하고 나머지 광원부들 (10a) 을 턴 오프한다. 그 결과, 제 1 실시형태와 유사한 효과 및 이점이 획득될 수 있다.
이제, 본 발명에 따른 광학식 위치 검출 디바이스의 제 3 실시형태가 설명될 것이다. 도 3 은 본 발명에 따른 광학식 위치 검출 장치의 제 3 실시형태를 예시하는 개략 구성도이다. 도 3 에서, 도 1 과 동일한 참조 부호가 도 1 의 동일한 부호를 나타내고, 이에 따라 반복적으로 설명되지 않을 것이다.
제 1 실시형태의 광원부 및 제 2 실시형태의 광원부에 렌즈가 사용되지만, 제 3 실시형태는 도광판을 이용하여 광원부로부터 발광된 광을 검출면으로 가이드하는 배치을 갖는다. 검출면 (1b) 은 광투과성 재료로 형성된다. 예를 들어, 검출면 (1b) 은 글래스 또는 폴리카보네이트 수지와 같은 광투과성 재료로 형성될 수도 있다. 복수의 광원부들 (10b) 는 도광판 (13) 및 LED (12b) 을 포함한다. 도광판 (13) 및 LED (12b) 은 에지 광 유형이고, 검출면 (1b) 의 후면측에 배치된다. 예시에서, 광의 조사 방향이 좌측을 향하도록, 복수의 LED (12b) 들이 검출면 (1b) 의 우측에 배치된다. LED (12b) 에 대응하는 복수의 띠-형상 도광판이 종방향에서 좌측에서 우측으로 배치된다. LED (12b) 로부터의 광이 도광판 (13) 의 측면으로부터 입사하고, 도광판 (13) 내에서 반복적으로 표면-반사되어 도광판 (13) 의 전체면을 조사한다. 검출면의 전체면은 이러한 용도 구성을 갖는 복수의 광원부들 (10b) 를 조합하는 결과로서 선택적으로 조사될 수 있다.
제 1 실시형태 또는 제 2 실시형태에서 렌즈를 이용함으로써 LED 로부터의 광이 띠-형상 또는 부채-형상 빔으로 되지만, 제 3 실시형태에서는 도광판을 이용함으로써 검출면의 방향에서 발광하기 위해 띠-형상 빔이 형성된다. 띠-형상 도광판 대신에 팬-형상 도광판이 이용될 때, 제 2 실시형태의 경우와 같이 검출면의 방향에서 발광하기 위해 부채-형상 광이 형성될 수 있다.
전술한 구성을 갖는 본 발명에 따른 제 3 실시형태의 광학식 위치 검출 디바이스는 제어부 (40) 에서 광원부 (10b) 의 점등 동작을 제어한다. 즉, 제어부 (40) 는 초기 스캔 시에 소정의 시퀀스로 복수의 광원부들 (10b) 를 턴 온 한다. 그후, 카메라부 (20b) 는 촬상을 위해 동작하고, 지시체 (2) 의 지시 위치가 검출부 (30) 에 의해 검출되면, 제어부 (40) 는 지시체 (2) 의 지시 위치를 커버하는 범위를 조사하는 광원부 (10b) 를 턴 온 하고 나머지 광원부 (10b) 를 턴 오프 하도록 제어한다. 그 결과, 제 1 실시형태 및 제 2 실시형태와 유사한 효과 및 이점들이 획득될 수 있다.
이제, 본 발명에 따른 광학식 위치 검출 디바이스의 제 4 실시형태가 설명될 것이다. 도 4 는 본 발명에 따른 광학식 위치 검출 디바이스의 제 4 실시형태를 예시하는 개략 구성도이다. 도 4 에서, 도 1 과 동일한 참조 부호는 도 1 과 동일한 부분을 나타내고 이에 따라 반복적으로 설명되지 않을 것이다.
제 3 실시형태가 에지 광 유형 광원을 이용하는 배치을 갖지만, 제 4 실시형태는 직하형 광원 (directly under type light source) 을 이용하는 배치을 갖는다. 광원부로부터 발광된 광은 확산판을 이용하는 검출면으로 가이드된다. 검출면 (1c) 은 광투과성 재료로 형성된다. 예를 들어, 검출면 (1c) 은 글래스 또는 폴리카보네이트 수지와 같은 광투과성 재료로 형성될 수도 있다. 광원부 (10c) 는 확산판 (14) 및 복수의 LED (12c) 들을 포함한다. 확산판 (14) 및 LED (12c) 는 직하형이고 검출면 (1c) 의 후면측에 배치된다. 예시에서, 복수의 LED (12c) 들은 검출면 (1c) 의 후면측에 소정의 인터벌로 배치되고 매트릭스를 형성하여 후면측으로부터 확산판 (14) 에 광이 입사한다. LED (12c) 로부터의 광이 확산판 (14) 에 입사함에 따라서, 소정의 범위를 조사하기 위해 확산판 (14) 에 의해 확산된다. 복수의 LED (12c) 들로부터의 광의 빔들이 조합되고 확산판 (14) 으로 입사함에 따라서, 검출면의 전체면은 선택적으로 조사될 수 있다.
전술한 구성을 갖는 본 발명에 따른 제 4 실시형태의 광학식 위치 검출 디바이스는 제어부 (40) 에서 광원부 (10c) 의 점등 동작을 제어한다. 즉, 제어부 (40) 는 초기 스캔 시에 소정의 시퀀스로 복수의 LED (12c) 들을 턴 온 한다. 그후, 카메라부 (20c) 가 촬상을 위해 동작하고, 지시체 (2) 의 지시 위치가 검출부 (30) 에 의해 검출되면, 제어부 (40) 는 지시체 (2) 의 지시 위치를 커버하는 범위를 조사하는 LED (12c) 를 턴 온 하고 나머지 LED (12c) 를 턴 오프하도록 제어한다. 그 결과, 제 1 실시형태 및 제 3 실시형태와 유사한 효과 및 이점이 획득될 수 있다.
광원부에 의해 조사된 지시체의 직접 이미지가 제 4 실시형태에서 카메라부에 의해 촬상되지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 카메라부가 검출면의 전면측에 대해 수직 방향에서 검출면으로부터 이격된 위치에 배치되어 직하형 또는 에지 라이트 유형의 백 라이트를 배경으로서 이용하여 카메라부에 의해 지시체를 촬상할 수도 있다.
이제, 본 발명에 따른 광학식 위치 검출 디바이스의 제 5 실시형태가 설명될 것이다. 도 5 는 본 발명에 따른 광학식 위치 검출 디바이스의 제 5 실시형태를 예시하는 개략 구성도이다. 도 5 의 (a) 는 전면도이고, 도 5 의 (b) 는 측면도이다. 도 5 에서, 도 1 과 동일한 참조 부호는 도 1 과 동일한 부분을 나타내고 이에 따라 반복적으로 설명되지 않을 것이다.
제 5 실시형태는 전면 표면측에 대해 검출면으로부터 이격된 위치로부터 지시체의 지시 위치를 검출하도록 설계된다. 예시된 바와 같이, 복수의 광원부들 (10d) 및 카메라부 (20d) 는 검출면 (1d) 에 대해 수직 방향에서 검출면 (1d) 로부터 이격된 위치에 배치된다. 예를 들어, 검출면 (1d) 은 실내의 벽면 등이고, 광원부 (10d) 및 카메라부 (20d) 는 천정면으로부터 매달려 있다. 복수의 광원부들 (10d) 는, 이들이 검출면 (1d) 에 대해 수직 방향에서 이격된 위치로부터 검출면의 전체면을 선택적으로 조사할 수 있도록 조합되는 방식으로 배치된다. 즉, 광원부 (10d) 는, 예를 들어, 검출면의 우측 상부는 우측 상부 위치에 배치된 LED 에 의해 조사될 수도 있고, 검출면의 우측 하부는 우측 하부 위치에 배치된 LED 에 의해 조사될 수도 있도록, 복수의 LED 들이 조합되어 검출면의 전체면을 전체적으로 조사할 수도 있도록 배치된다. 광원부 (10d) 는 수직 방향에서 검출면 (1d) 에 대해 이격된 위치에서 검출면 (1d) 을 조사하고, 이에 따라, 광원부 (10d) 가 검출면의 방향에서 원형 영역을 조사하기 위한 광을 방출할 때, 조사의 영역이 검출면을 전체적으로 조사하도록 조사의 인접 영역을 부분적으로 중첩하도록 각각의 LED 의 조사 방향이 조절될 수도 있다. 대안적으로, 광원부 (10d) 는 정사각형-형상 영역을 조사하도록 광을 방출할 수도 있다.
제 5 실시형태는 단일의 카메라부 (20d) 를 갖는다. 제 1 실시형태 등의 카메라부가 검출면에 평행한 방향에서 검출을 위해 동작할 수 있지만, 제 5 실시형태의 카메라부 (20d) 는 검출면 (1d) 에 대해 검출면 (1d) 의 표면측에서 수직 방향에서 이격된 위치에서 검출면의 전체면을 촬상한다. 즉, 카메라부 (20d) 상부로부터 관찰하여 지시체 (2) 를 촬상한다.
제 5 실시형태가 단일의 카메라부 (20d) 만을 가지고 전술한 지시체 (2) 를 촬상하기 때문에, 지시체 (2) 의 지시 위치는 지시체 (2) 의 이미지가 촬상된 픽쳐 내에 존재하는 위치로서 검출될 수 있다. 따라서, 제 5 실시형태의 검출부 (30d) 는 삼각측량의 원리에 기초하여 임의의 산술 연산을 수행하지 않는다.
전술한 구성을 갖고 본 발명에 따른 제 5 실시형태의 광학식 위치 검출 디바이스는 제어부 (40) 에서 광원부 (10b) 의 점등 동작을 제어한다. 즉, 제어부 (40) 는 초기 스캔 시에 소정의 시퀀스로 복수의 광원부들 (10d) 를 턴 온 한다. 그후, 카메라부 (20d) 는 촬상을 위해 동작하고, 지시체 (2) 의 지시 위치가 검출부 (30) 에 의해 검출되면, 제어부 (40) 는 지시체 (2) 의 지시 위치를 커버하는 범위를 조사하는 광원부 (10d) 를 턴 온 하고 나머지 광원부 (10d) 의 전력을 턴 오프 하거나 또는 감소시키도록 제어한다. 그 결과, 제 4 실시형태와 유사한 효과 및 이점들이 획득될 수 있다.
카메라부 (20d) 는 윈도우잉 기능을 가질 수도 있다. 윈도우잉 기능은 도 6 을 참조함으로써 설명될 것이다. 도 6 은 본 발명에 따른 광학식 위치 검출 디바이스의 카메라부의 윈도우 기능을 예시하는 개략 평면도이다. 광원부 및 카메라부 등의 구성이 제 5 실시형태와 기본적으로 동일하고 이에 따라 예시되지 않음에 유의한다.
본 발명에 따른 광학식 위치 검출 디바이스는 광원부에 의해 검출면의 일부를 선택적으로 조사하고, 이에 따라 카메라부는 조사된 부분에 정의된 윈도우의 영역만 촬상할 수 있는 윈도우잉 기능을 갖는 것이 바람직하다. 카메라부는 촬상가능한 화각에서 임의의 장소에서 임의의 크기로 정의된 윈도우 (25) 의 영역을 촬상한다. 윈도우 (25) 는 광원부에 의해 조사된 범위 (도 6 에 음영부) 를 중첩시키도록 정의되는 것이 좋다. 추가적으로, 검출부는 필요한 경우 촬상되는 윈도우 (25) 의 이미지 정보에 분리도 필터 (35) 를 적용시킴으로써 지시체 (2) 의 이미지를 검출하는 것이 좋다. 윈도우잉 기능으로 인해, 카메라부는 카메라부의 전체 시야 보다 더 좁은 영역을 촬상하여, 이미지의 데이터 용량은 감소되어 카메라부의 촬상 속도를 증가시키고, 또한, 검출부의 처리 속도도 증가한다. 다음으로, 고속으로 이동하는 지시체의 지시 위치는 높은 반응으로 검출될 수 있다.
본 발명에 따른 광학식 위치 검출 디바이스는 멀티-터치적용가능하다. 즉, 광학식 위치 검출 디바이스는 복수의 지시체를 검출할 수 있다. 예를 들어, 광학식 위치 검출 디바이스가 윈도우잉 기능을 갖는 카메라부를 이용하여 복수의 지시체를 검출하는 경우, 광학식 위치 검출 디바이스가 윈도우 (25) 의 위치를 바꾸고 또한 광원부의 LED 의 위치를 턴 온 하도록 바꾸는 것은 좋다. 또한, 복수의 윈도우들을 동시에 촬상할 수 있는 멀티-윈도우잉 기능을 갖는 카메라부를 이용하여 제어부에 의해 광원부의 복수의 LED 들을 선택하고 단일 촬상 동작에 의해 복수의 지시체의 지시 위치를 검출하는 것이 가능하다.
윈도우잉 기능을 갖는 카메라부는 제 5 실시형태뿐만 아니라 2 개의 카메라부를 갖는 제 1 내지 제 4 실시형태들 중 임의의 실시형태의 위치 검출 디바이스에도 적용될 수 있다. 제 1 내지 제 4 실시형태들 중 임의의 실시형태의 광학식 위치 검출 디바이스는 광원부에 의해 조사된 영역만을 촬상할 수 있는 윈도우잉 기능을 이용하여 고속으로 검출하기 위해 동작할 수 있다.
복수의 광원부들가 제 5 실시형태에서 검출면의 전면측에 대해 수직 방향에서 검출면에서 이격된 위치에 배치되지만, 대안적으로, 본 발명은 검출면이 광을 투과시키는 경우에 검출면의 후면측에 대해 수직 방향에서 검출면으로부터 이격된 위치에 배치될 수도 있다. 이러한 경우, 카메라부는 전면측에 배치되어 전방측으로부터 촬상하도록 동작할 수도 있고, 또는 카메라부는 후방측으로부터 촬상하도록 동작할 수도 있다.
본 발명에 따른 광학식 위치 검출 디바이스는 예시된 실시형태에만 제한되지 않고, 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 다양한 대안이 수행될 수도 있다. 예를 들어, 하나 또는 두 개 이상의 광원부와 하나 또는 두 개 이상의 카메라부의 조합은 실시형태들에서 치환가능하고, 이러한 치환 이후에 본 실시형태들은 유사한 효과 및 이점들을 제공한다.
1 : 검출면 2 : 지시체
10 : 광원부 11 : 빔 형성 렌즈
11a : 원통형 렌즈 13 : 도광판
14 : 확산판 20 : 카메라부
25 : 윈도우 30 : 검출부
35 : 분리도 필터 40 : 제어부

Claims (19)

  1. 검출면에 입력되는 지시체 (indicator body) 의 지시 위치를 검출할 수 있는 광학식 위치 검출 디바이스로서,
    상기 검출면의 소정의 영역을 조사하는 광을 각각 방출하여 이들의 조합에 의해 상기 검출면의 전체면을 선택적으로 조사할 수 있는 복수의 광원부들;
    상기 검출면의 상기 전체면을 촬상할 수 있는 화각 (angle of view) 을 갖고, 상기 광원부들에 의해 조사된 상기 지시체의 이미지를 촬상하는 카메라부;
    상기 카메라부에 의해 촬상된 상기 지시체의 상기 이미지를 이용함으로써 상기 지시체의 지시 위치를 산출하는 검출부; 및
    초기 스캔시에 상기 복수의 광원부들을 동시에 또는 소정의 시퀀스로 턴 온하고, 상기 지시체의 상기 지시 위치가 상기 검출부에 의해 검출되면, 검출된 상기 지시체의 상기 지시 위치를 커버하는 범위를 조사하는 상기 광원부들 중 적어도 하나의 광원부를 턴 온하지만 나머지 광원부들 모두를 턴 오프하거나 또는 전력을 감소시키도록 구성된 제어부를 포함하는, 광학식 위치 검출 디바이스.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 광원부들 각각은 상기 검출면을 향한 방향에서 띠 형상 (strip-shaped) 영역을 조사하기 위한 광을 방출하는, 광학식 위치 검출 디바이스.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 광원부들 각각은 상기 검출면을 향한 방향에서 부채 형상 (fan shaped) 영역을 조사하기 위한 광을 방출하는, 광학식 위치 검출 디바이스.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 광원부들 각각은 상기 검출면을 향한 방향에서 정사각형 형상 영역을 조사하기 위한 광을 방출하는, 광학식 위치 검출 디바이스.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 광원부들 각각은 상기 검출면을 향한 방향에서 원형 형상 영역을 조사하기 위한 광을 방출하는, 광학식 위치 검출 디바이스.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 복수의 광원부들 각각은 빔 형성 렌즈 및 LED 를 갖는, 광학식 위치 검출 디바이스.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 복수의 광원부들 각각은 원통형 렌즈 및 LED 를 갖는, 광학식 위치 검출 디바이스.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 검출면은 광을 투과시키고,
    상기 복수의 광원부들 각각은 상기 검출면의 후면측에 배치된 도광판 및 LED 를 갖는, 광학식 위치 검출 디바이스.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 검출면은 광을 투과시키고,
    상기 복수의 광원부들은 상기 검출면의 후면측에 배치된 확산판 및 복수의 LED 들을 갖는, 광학식 위치 검출 디바이스.
  10. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 광원부들 각각은 상기 검출면의 전면측에 대해 수직 방향에서 상기 검출면으로부터 이격된 위치에 배치된, 광학식 위치 검출 디바이스.
  11. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 검출면은 광을 투과시키고,
    상기 복수의 광원부들 각각은 상기 검출면의 후면측에 대해 수직 방향에서 상기 검출면으로부터 이격된 위치에 배치된, 광학식 위치 검출 디바이스.
  12. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 광원부들 각각은 적외선 LED 를 갖고,
    상기 카메라부는 적외선 투과 필터를 갖는, 광학식 위치 검출 디바이스.
  13. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어부는 초기 스캔시에 상기 광원부들을 동시에 또는 소정의 시퀀스로 턴 온할 때의 상기 광원부들 각각의 조사 전력보다 상기 지시체의 상기 지시 위치를 커버하는 범위를 조사하는 상기 광원부들 각각의 조사 전력을 더 강하게 하도록 제어하는, 광학식 위치 검출 디바이스.
  14. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 카메라부는 상기 검출면의 전면측에 대해 수직 방향에서 상기 검출면으로부터 이격된 위치로부터 상기 검출면의 전체면을 촬상하는, 광학식 위치 검출 디바이스.
  15. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 검출면은 광을 투과시키고,
    상기 카메라부는 상기 검출면의 후면측에 대해 수직 방향에서 상기 검출면으로부터 이격된 위치로부터 상기 검출면의 전체면을 촬상하는, 광학식 위치 검출 디바이스.
  16. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 카메라부는 촬상할 수 있는 화각에서 임의의 크기로 임의의 장소에 정의된 윈도우의 영역을 촬상하는 윈도우잉 기능 (windowing function) 을 갖는, 광학식 위치 검출 디바이스.
  17. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 검출부는 분리도 필터 (separability filter) 를 이용함으로써 상기 지시체의 이미지를 검출하는, 광학식 위치 검출 디바이스.
  18. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    디스플레이 디바이스를 더 포함하고,
    상기 디스플레이 디바이스의 디스플레이 표면은 상기 검출면인, 광학식 위치 검출 디바이스.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 디스플레이 디바이스의 상기 디스플레이 표면은 광투과성 재료로 형성되고,
    상기 광원부들은 상기 디스플레이 표면의 후면측에 배치된, 광학식 위치 검출 디바이스.
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