KR101981141B1 - 펜 방식에 기반한 디스플레이의 좌표 검출 방법 및 장치 - Google Patents

펜 방식에 기반한 디스플레이의 좌표 검출 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 디스플레이에 배열된 복수의 픽셀 그룹에 의해 상기 디스플레이 상에서 전자 펜이 위치하는 좌표를 검출하는 방법을 제안한다. 본 발명에 따르면, 디스플레이에 배열된 복수의 픽셀 그룹에 의해 상기 디스플레이 상에서 전자 펜이 위치하는 좌표를 검출하는 방법에 있어서, 상기 디스플레이 상에서 상기 전자 펜이 특정 위치에 놓여질 시, 상기 전자 펜에 구비된 카메라를 통해 상기 특정 위치에 대응되는 픽셀 그룹을 촬영하는 과정과, 상기 픽셀 그룹 내에 포함된 하나의 픽셀에서 기준점을 검출하고, 상기 기준점에 따라 상기 픽셀 그룹의 위치 영역을 결정하는 과정과, 상기 위치 영역에서 상기 픽셀 그룹 내에 포함된 복수의 픽셀들에 상응한 좌표 지시자들의 값들을 결정하는 과정과, 상기 전자 펜의 최종 좌표들을 검출하기 위하여, 상기 좌표 지시자들의 값들에 미리 정해진 좌표 계산 규칙을 적용하는 과정을 포함한다.

Description

펜 방식에 기반한 디스플레이의 좌표 검출 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR DETECTING COORDINATES IN A PEN-BASED DISPLAY DEVICE}
본 발명은 디스플레이 장치를 구비한 전자기기에 관한 것으로, 특히 펜 방식을 기반으로 하는 디스플레이 장치를 구비한 전자기기에서의 좌표 검출 방법 및 장치에 관한 것이다.
기존 텔레비전, 휴대폰, 컴퓨터, 전자 칠판, 테블릿, 전자 책, 스마트 폰 등의 전자기기에서는 키보드, 키 패드, 마우스 등을 사용자와의 인터페이스를 위해 사용되는 것이 일반적이었다. 하지만 최근 들어 전자기기가 휴대가 가능하도록 소형화됨에 따라, 사용자 인터페이스 방식도 이에 맞추어 변화하고 있다. 즉 손가락이나 터치용 펜을 이용하여 화면을 직접 터치하여 입력을 수행하는 터치 스크린 입력 방식과, 사용자의 제스처(gesture) 등에 의해 모션 인식 방식이 대표적인 예라 할 것이다.
상기 터치 스크린 입력 방식은 디스플레이 상에서 필기 등의 입력을 필요로 한다. 예컨대 저항막 방식의 터치 입력 방식은 스타일러스 펜(stylus pen) 등의 별도 입력 수단을 이용하여 세밀한 입력이 가능하였다. 하지만 근래에 들어 멀티 터치가 가능한 정전기력 터치 입력 방식이 주로 사용되면서 필기 입력 시 정교한 입력에 어려움이 있다.
터치 스크린 입력 방식 중, 전자 펜을 이용하여 디스플레이에 미리 정의된 패턴을 인식하여 입력을 수행하는 입력 방식이 있다. 이는 카메라를 구비한 전자 펜을 이용하여 디스플레이에 형성된 패턴을 인식하고 이를 이용하여 전자 펜의 위치를 검출하고 검출된 위치 값을 통해 입력을 수행하는 입력 방식이다. 이러한 입력 방식은 전자 펜의 펜촉 방향을 촬영하는 카메라를 이용하여 전자 펜이 가리키는 영역에 형성된 디스플레이를 촬영하고 촬영된 영상에서 약속된 패턴을 검출하여 전자 펜이 가리키는 위치 혹은 명령을 인식한다.
도 1은 종래의 전자 펜 입력 방식을 위해 디스플레이에 구성된 패턴의 예를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 디스플레이를 편의상 픽셀 (pixel)(101), 서브-픽셀 (sub-pixel)(103), 블록 매트릭스 (BM: Black Matrix)(105)로 구분하였다. 상기 픽셀(101)은 빨간 색 (R: Red), 초록 색 (G: Green), 파란 색 (B: Blue) 각각을 표현하는 서브-픽셀 (R, G, B)(103)로 구성된다. 상기 서브-픽셀과 서브-픽셀 사이 및 상기 픽셀과 픽셀 사이는 BM(105)으로 구분할 수 있다.
도 1에 나타낸 전자 펜 입력 방식은 디스플레이 상의 픽셀 또는 서브-픽셀에 약속된 패턴이 부가된 변형된 서브-픽셀(107)을 적용한다. 상기 변형된 서브-픽셀(107)은 전자 펜에 의해 인식되어 디스플레이 상의 위치나 움직임을 파악할 수 있도록 한다. 하지만 상기 변형된 서브-픽셀(107) 등을 적용할 경우, 디스플레이의 성능 열화를 발생시키는 원인이 된다. 즉 디스플레이의 성능과 관련된 휘도나 선명도에 영향을 줄 수 있을 뿐만 아니라 표현하는 색의 왜곡을 야기할 수 있다. 또한 전자 펜이 패턴을 잘못 인식하였을 때 잘못 인식된 사실을 발견하거나 수정하기가 쉽지 않다.
본 발명의 실시 예에서는 터치 입력 방식의 디스플레이 장치를 구비한 전자기기에서 전자 펜을 이용한 위치 및 패턴 인식 장치 및 방법을 제공한다.
또한 본 발명의 실시 예에서는 터치 입력 방식의 디스플레이 장치를 구비한 전자기기에서 디스플레이의 휘도나 명암비에서 열화가 거의 발생하지 않는 전자 펜을 이용한 위치 및 패턴 인식 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 디스플레이에 배열된 복수의 픽셀 그룹에 의해 상기 디스플레이 상에서 전자 펜이 위치하는 좌표를 검출하는 방법에 있어서, 상기 디스플레이 상에서 상기 전자 펜이 특정 위치에 놓여질 시, 상기 전자 펜에 구비된 카메라를 통해 상기 특정 위치에 대응되는 픽셀 그룹을 촬영하는 과정과, 상기 픽셀 그룹 내에 포함된 하나의 픽셀에서 기준점을 검출하고, 상기 기준점에 따라 상기 픽셀 그룹의 위치 영역을 결정하는 과정과, 상기 위치 영역에서 상기 픽셀 그룹 내에 포함된 복수의 픽셀들에 상응한 좌표 지시자들의 값들을 결정하는 과정과, 상기 전자 펜의 최종 좌표들을 검출하기 위하여, 상기 좌표 지시자들의 값들에 미리 정해진 좌표 계산 규칙을 적용하는 과정을 포함하며, 상기 좌표 지시자들은 미리 정해진 값들로 정의된 미리 정해진 패턴들을 가지고, 각각의 좌표 지시자는 상기 기준점이 검출된 상기 하나의 픽셀을 제외한 상기 픽셀 그룹의 픽셀들 각각의 서브 픽셀에서 정의된 위치들의 하나에 위치됨을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 실시예에 따르면, 디스플레이에 배열된 픽셀 그룹들에 의해 상기 디스플레이 상에서 전자 펜이 위치하는 좌표를 검출하는 방법에 있어서, 상기 디스플레이 상에서 상기 전자 펜이 특정 위치에 놓여질 시, 상기 전자 펜에 구비된 카메라를 통해 촬영된, 상기 특정 위치에 대응되는 픽셀 그룹을 상기 전자 펜으로부터 수신하고 상기 픽셀 그룹 내에 포함된 하나의 픽셀에서 기준점을 검출하고, 상기 기준점에 따라 상기 픽셀 그룹의 위치 영역을 판단하는 과정과, 상기 위치 영역에서 상기 픽셀 그룹 내에 포함된 복수의 픽셀들에 상응한 좌표 지시자들의 값들을 결정하는 과정과, 상기 전자 펜의 최종 좌표들을 검출하기 위하여, 상기 좌표 지시자들의 값들에 미리 정해진 좌표 계산 규칙에 적용하는 과정을 포함하며, 상기 좌표 지시자들은 미리 정해진 값들로 정의된 미리 정해진 패턴들을 가지고, 각각의 좌표 지시자는 상기 기준점이 검출된 상기 하나의 픽셀을 제외한 상기 픽셀 그룹의 픽셀들 각각의 서브 픽셀에서 정의된 위치들의 하나에 위치됨을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 실시예에 따르면, 디스플레이에 배열된 픽셀 그룹들에 의해 상기 디스플레이 상에서 좌표를 검출하는 장치에 있어서, 상기 디스플레이 상에서 상기 전자 펜이 특정 위치에 놓여질 시, 상기 특정 위치에 대응되는 픽셀 그룹을 촬영하는 촬영부와, 상기 픽셀 그룹 내에 포함된 하나의 픽셀에서 기준점을 검출하고, 상기 기준점에 따라 상기 픽셀 그룹의 위치 영역을 결정하는 인식부와, 상기 위치 영역에서 상기 픽셀 그룹 내에 포함된 복수의 픽셀들에 상응한 좌표 지시자들의 값들을 결정하는 좌표 지시자 결정부와, 상기 전자 펜의 최종 좌표들을 검출하기 위하여, 상기 좌표 지시자들의 값들에 미리 정해진 좌표 계산 규칙을 적용하는 결정부를 포함하며, 상기 좌표 지시자들은 미리 정해진 값들로 정의된 미리 정해진 패턴들을 가지고, 각각의 좌표 지시자는 상기 기준점이 검출된 상기 하나의 픽셀을 제외한 상기 픽셀 그룹의 픽셀들 각각의 서브 픽셀에서 정의된 위치들의 하나에 위치됨을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 실시예에 따르면, 디스플레이에 배열된 픽셀 그룹들에 의해 상기 디스플레이 상에서 좌표를 검출하는 장치에 있어서, 상기 디스플레이 상에서 상기 전자 펜이 특정 위치에 놓여질 시, 상기 전자 펜에 구비된 카메라를 통해 촬영된, 상기 특정 위치에 대응되는 픽셀 그룹을 처리하여 상기 픽셀 그룹 내에 포함된 하나의 픽셀에서 기준점을 검출하고, 상기 기준점에 따라 상기 픽셀 그룹의 위치 영역을 결정하는 인식부와, 상기 위치 영역에서 상기 픽셀 그룹 내에 포함된 복수의 픽셀들에 상응한 좌표 지시자들의 값들을 결정하는 좌표 지시자 결정부와, 상기 전자 펜의 최종 좌표들을 검출하기 위하여, 상기 좌표 지시자들의 값들에 미리 정해진 좌표 계산 규칙을 적용하는 좌표 결정부를 포함하며, 상기 좌표 지시자들은 미리 정해진 값들로 정의된 미리 정해진 패턴들을 가지고, 각각의 좌표 지시자는 상기 기준점이 검출된 상기 하나의 픽셀을 제외한 상기 픽셀 그룹의 픽셀들 각각의 서브 픽셀에서 정의된 위치들의 하나에 위치됨을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 실시예에 따르면, 전자 펜으로부터 입력되는 내용을 표시하는 디스플레이 패널에 있어서, 상기 전자 펜이 인식하는 최소 단위인 픽셀 그룹들이 배열되고, 각 픽셀 그룹은 제1 내지 제4 픽셀을 포함하며, 상기 제1 픽셀을 구성하는 서브-픽셀들 중 제1 서브-픽셀에는 기준점을 나타내는 패턴이 형성되어 있고, 상기 제1 픽셀을 구성하는 나머지 서브-픽셀들에는 x0와 y0 를 나타내는 패턴이 각각 형성되어 있고, 상기 제1 픽셀과 Y 좌표가 동일한 상기 제2 픽셀을 구성하는 서브-픽셀들에는 x3, x2, x1 를 나타내는 패턴이 각각 형성되어 있고, 상기 제1 픽셀과 X 좌표가 동일한 상기 제3 픽셀을 구성하는 서브-픽셀들에는 y3, y2, y1 를 나타내는 패턴이 각각 형성되어 있고, 상기 제1 픽셀과 대각 방향에 위치한 상기 제4 픽셀을 구성하는 서브-픽셀들에는 패리티 지시자들을 나타내는 패턴들이 각각 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 실시예에 따르면, 전자 펜으로부터 입력되는 내용을 표시하는 디스플레이 패널을 제조하는 방법에 있어서, 상기 전자 펜이 인식하는 최소 단위로서 제1 내지 제4 픽셀을 포함하는 픽셀 그룹들을 배열하는 과정과, 상기 제1 픽셀을 구성하는 서브-픽셀들 중 제1 서브-픽셀에는 기준점을 나타내는 패턴을 형성하는 과정과, 상기 제1 픽셀을 구성하는 나머지 서브-픽셀들에는 x0와 y0 를 나타내는 패턴을 각각 형성하는 과정과, 상기 제1 픽셀과 Y 좌표가 동일한 상기 제2 픽셀을 구성하는 서브-픽셀들에는 x3, x2, x1 를 나타내는 패턴을 각각 형성하는 과정과, 상기 제1 픽셀과 X 좌표가 동일한 상기 제3 픽셀을 구성하는 서브-픽셀들에는 y3, y2, y1 를 나타내는 패턴을 각각 형성하는 과정과, 상기 제1 픽셀과 대각 방향에 위치한 상기 제4 픽셀을 구성하는 서브-픽셀들에는 패리티 지시자들을 나타내는 패턴들을 각각 형성하는 과정을 포함한다.
본 발명은 터치 입력 방식의 디스플레이 장치로부터 전자 펜을 이용하여 위치 및 패턴 인식을 수행하는 과정에서 최소한의 동작만으로 정확하게 위치 및 패턴을 인식할 수 있는 효과를 제공한다.
도 1은 종래기술에 따른 전자 펜 입력 방식을 위해 디스플레이 상에 구성된 패턴의 예를 보이고 있는 도면;
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 실시 예에 따른 전자 펜 입력 방식을 위해 디스플레이 상에 패턴을 형성하는 방법에 대한 일 예를 보이고 있는 도면;
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 상에서 서브-픽셀과 좌표 지시자 간의 대응 관계를 보이고 있는 도면;
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 상에 형성된 패턴과 좌표 지시자 값들의 대응관계를 나타낸 도면;
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 상에 형성된 패턴의 예를 나타낸 도면;
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 좌표와 디스플레이의 관계를 나타낸 도면;
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 전자 펜의 인식 가능 영역을 나타낸 도면;
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 좌표 지시자 값들의 결정 과정을 나타낸 도면;
도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전자 펜의 인식 가능 영역을 나타낸 도면;
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 좌표 도출 과정을 나타낸 도면;
도 11은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 좌표 지시자 값들의 결정 과정을 나타낸 도면; 및
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 좌표 지시자 값들의 결정 과정을 수행하는 장치를 나타낸 도면.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 구성하는 장치 및 동작 방법을 본 발명의 실시 예를 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명에서는 구체적인 구성 소자 등과 같은 특정 사항들이 나타나고 있는데 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들이 본 발명의 범위 내에서 소정의 변형이나 혹은 변경이 이루어질 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
본 발명은 휴대폰, 컴퓨터, 전자 칠판, 태블릿, 전자책 등의 디스플레이 화면을 구비한 전자기기에서 사용 가능한 전자 펜을 이용한 입력 방법을 개시하며, 특히, LCD (Liquid Crystal Display), PDP (Plasma Display Panel), OLED (Organic Light-Emitting Display), 전자 종이(Electronic Paper) 등의 디스플레이에서 서브-픽셀에 소정의 패턴을 형성하고, 전자 펜을 이용하여 상기 패턴을 인식한 다음 전자 펜의 위치를 파악하여 입력을 수행하는 전자 펜 입력 방법을 제안한다.
이에 따라, 본 발명은 디스플레이의 서브-픽셀의 일부에 형성된 패턴을 카메라를 통해 검출하고 검출한 패턴을 이용하여 입력 위치 및 제스처 정보를 해독하는 전자 펜과, 약속된 패턴 모양으로 형성된 서브-픽셀들을 포함한 디스플레이를 제안한다.
본 발명은 디스플레이의 종류와 무관하게 적용이 가능하며, 디스플레이는 일반적인 LCD, PDP, AMOLED, 전자 종이 등으로 구성될 수 있다.
도 2는 본 발명이 적용되는 디스플레이의 표면과 각 픽셀에 특정 패턴을 형성한 예시를 보이고 있는 도면이다.
도 2a의 참조번호 201과 같이 4개의 픽셀을 전자 펜이 광학적으로 인식하는 최소의 단위로 설정하며, 각 픽셀들은 규칙적으로 사전에 정해진 특정한 패턴들이 형성되어 있다. 예를 들면, 4개의 픽셀 단위(201) 마다 기준점(202)을 나타내는 패턴이 동일하게 형성되어 있기 때문에 전자 펜은 상기 기준점(202)을 인식함으로써 좌표 인식 동작을 시작하기 위한 기준을 정할 수 있게 된다. 참고로 본 발명에서는 전자 펜 구현의 편의를 위해 전자 펜이 광학적으로 인식하는 최소의 단위를 4개의 픽셀로 설정하였으나 그 값을 제한할 필요는 없다. 따라서 본 발명은 전자 펜이 광학적으로 인식하는 최소의 단위가 다른 값을 취할 경우에도 확장하여 적용할 수 있다.
전자 펜이 상기 기준점(202)을 인식한 이후에는 X 좌표 지시자(203), Y 좌표 지시자(204)를 인식하여 전자 펜의 위치를 파악한다. 여기서 상기 X 좌표 지시자(203), Y 좌표 지시자(204)는 각 서브-픽셀에서 7 가지 종류의 위치 중에서 1개의 위치에만 패턴이 형성된다.
도 2b는 전자 펜이 광학적으로 인식하는 최소 단위의 다른 실시예를 도시한 것이다.
도 2b의 참조번호 211로 표시한 부분이 하나의 픽셀이 될 수 있으며, 이 경우 전자 펜이 광학적으로 인식하는 최소의 단위를 4개의 픽셀로 설정하면 참조번호 212이 최소의 단위가 된다. 이와 같이 디스플레이의 특성에 따라 픽셀과 서브-픽셀을 다르게 정의할 수 있으며, 픽셀의 구조에 따라 전자 펜의 최소 인식 단위와 좌표 지시자들도 다르게 설정될 수 있다.
도 3(a)와 (b)에 도 2의 X 좌표 지시자(203), Y 좌표 지시자(204)들을 각각 x 3 , x 2 , x 1 , x 0 , y 3 , y 2 , y 1 , y 0 라고 할 때, 각 지시자들과 서브-픽셀의 대응 관계의 예를 나타내었다.
도 3 (a)와 (b)에 나타낸 것 이외에도 각 지시자들과 서브-픽셀 사이에는 다양한 대응 관계가 존재할 수 있다.
전자 펜이 가리키는 위치를 판단하기 위해서는 전자 펜으로부터 각 서브-픽셀에 대응되는 X 좌표 지시자(203), Y 좌표 지시자(204)의 값들을 인식한 후 사전에 정해진 규칙을 적용하여 상기 위치를 결정한다. 예를 들어, x 3 , x 2 , x 1 , x 0 , y 3 , y 2 , y 1 이 0부터 6 이하의 정수 값을 가지며, y 0 는 0부터 3 이하의 정수 값을 가지도록 설정되어 있다고 가정하면, X 좌표는 하기 <수학식 1>과 같이 정의되며, Y 좌표는 하기 <수학식 2>와 같이 정의될 수 있다.
Figure 112012026962990-pat00001
Figure 112012026962990-pat00002
상기 <수학식 1>에 따르면, x 3 , x 2 , x 1 , x 0 , y 3 , y 2 , y 1 , y 0 값에 따라 X 좌표는 0부터 2400까지 총 2401개의 위치를 나타낼 수 있으며, Y 좌표는 0부터 1599까지 총 1600개의 위치를 나타낼 수 있다. 앞서 기술한 바와 같이 전자 펜이 광학적으로 인식하는 최소의 단위가 2*2 크기의 픽셀인 경우, 픽셀 수가 X 축 방향으로 4802 (= 2401*2)개, Y 축 방향으로 3200 (= 1600*2)개 이하로 이루어진 디스플레이라면 도 2와 도 3에 나타낸 방식과 <수학식 1>과 <수학식 2>를 이용하여 위치를 표현할 수 있다.
만약 전자 펜이 인식하는 최소 단위가 a*b 크기의 픽셀인 경우에는 픽셀 수가 X 축 방향으로 2401*a개, Y 축 방향으로 1600*b개 이하로 이루어진 디스플레이라면 도 2와 도 3에 나타낸 방식과 <수학식 1>과 <수학식 2>를 이용하여 위치를 표현할 수 있다.
도 2a에서는 편의상 X 좌표 지시자(203), Y 좌표 지시자(204)에 대응되는 서브-픽셀 내에서의 위치를 7 가지 경우로 도시하였으나 서브-픽셀 내에서의 위치 개수에 제한을 둘 필요는 없다. 다만 X 좌표 지시자(203), Y 좌표 지시자(204)에 대응되는 서브-픽셀 내에서의 가능한 위치가 증가할수록 전자 펜의 인식 능력이 뛰어나야 하므로, 위치 및 패턴 인식을 위한 장치의 가격이 비싸질 수 있다.
또한 디스플레이에 따라 X 좌표 지시자(203), Y 좌표 지시자(204) 값으로부터 X 좌표와 Y 좌표를 정의하는 수학식을 변경하여 위치 결정 방식을 다르게 적용할 수도 있다.
다음으로 도 2의 X 좌표 지시자(203), Y 좌표 지시자(204)가 형성된 패턴으로부터 좌표를 나타내는 값들을 정의하는 방법에 대해 설명한다. 설명의 편의를 위해 앞서 보인 예와 동일하게 x 3 , x 2 , x 1 , x 0 , y 3 , y 2 , y 1 이 0부터 6 이하의 정수 값을 가진다고 하고, y 0 는 0부터 3 이하의 정수 값을 가지도록 설정함을 가정한다.
도 4 (a)는 x 3 , x 2 , x 1 , x 0 , y 3 , y 2 , y 1 의 값들을 정의한 예이다.
도 4(a)를 살펴보면 각 지시자의 패턴에 따라 0부터 6까지의 숫자가 대응된다. 예를 들어, 서브-픽셀에 참조번호 403과 같은 패턴이 형성되어 있으면, 그 패턴은 숫자 2와 대응됨을 의미한다. 따라서 x 3 , x 2 , x 1 , x 0 , y 3 , y 2 , y 1 중에서 서브-픽셀에 대응되는 변수에 2라는 값이 적용된다.
도 4(b)는 y 0 의 값을 정의한 예이다. y 0 는 0부터 3 이하의 숫자를 가지는데 패턴의 종류는 총 7가지가 있을 수 있으므로, 값이 중복되는 패턴이 존재하게 된다. 예를 들어, 상기 도 4(b)에서 참조번호 413과 414는 서로 다른 패턴이지만 모두 1이라는 값을 의미하도록 정의할 수 있다. 도 4(a), (b)에 나타낸 것은 X 좌표와 Y 좌표를 결정하기 위한 방법의 일례일 뿐이며, 이외에도 다양한 다른 방법을 적용할 수 있다.
도 5는 구체적인 좌표 결정의 예를 나타낸 것이다.
도 4에 나타낸 패턴에 따라 도 5의 X 좌표 지시자와 Y 좌표 지시자의 각각의 정의된 값을 구해보면, x 3 = 1, x 2 = 5, x 1 = 5, x 0 = 2, y 3 = 3, y 2 = 0, y 1 = 3, y 0 = 1임을 알 수 있다. 이 값들을 상기 <수학식 1>과 <수학식 2> 각각에 적용하면, 하기 <수학식 3>과 <수학식 4>에 의해 X 좌표와 Y 좌표가 결정된다.
Figure 112012026962990-pat00003
Figure 112012026962990-pat00004
통상적으로 디스플레이 상에서 X 좌표와 Y 좌표는 도 6과 같이 순차적으로 정의하며, 보안상의 문제나 또 다른 목적으로 인해 X 좌표와 Y 좌표를 다른 방식으로 정의할 수도 있다. 이러한 X 좌표와 Y 좌표의 설정 방식은 본 발명의 실시를 위해 반드시 요구되는 내용이 아니므로 그 구체적인 설명은 생략한다. 본 발명에서는 편의상 도 6과 같은 순차적인 좌표 정의 방식이 사용되는 경우를 가정한다. 또한 본 발명에서는 특별한 언급이 없을 경우 전자 펜의 패턴 인식을 위한 최소 단위를 4개의 픽셀로 정의하고 있으므로, 도 6의 각 좌표에는 4개의 픽셀이 대응된다.
도 2 내지 도 5에 걸쳐서 설명한 전자 펜의 위치 인식 과정을 순차적으로 정리하면 다음과 같다.
<전자 펜의 위치 인식 과정>
(1) 디스플레이 상의 픽셀을 촬영한다.
(2) 기준점을 찾아 인식한다.
(3) 기준점을 기준으로 필요한 X 좌표 지시자 및 Y 좌표 지시자를 인식하여 각각의 값들을 결정한다.
(4) (3)에서 결정된 값들을 미리 정해진 규칙에 적용하여 최종적으로 X 좌표 및 Y 좌표를 계산한다.
도 7은 상기 < 전자 펜의 위치 인식 과정 >에서 전자 펜이 기준점을 인식하는 과정을 더욱 자세히 설명하기 위한 도면이다. 도 7에서 좌표를 정의하는 규칙은 <수학식 1>과 동일하다고 가정한다.
만일 전자 펜이 처음 인식한 픽셀들이 도 7의 참조번호 710 영역이 아닌 참조번호 720 영역이라 하자. X 좌표 및 Y 좌표는 710 영역을 기준으로 x3, x2, x1, x0, y3, y2, y1, y0 값들이 설정되어 있다. 710 영역의 X, Y 좌표를 편의상 (A, B)라 하면, 720 영역은 X, Y 좌표가 (A, B)인 영역의 일부와 (A+1, B)인 영역의 일부를 포함한다. 즉, 전자 펜이 처음 인식한 픽셀들이 720 영역이라면, 기준점을 중심으로 전자 펜이 인식한 X 좌표 지시자들이 대응되는 값들 중에서 x1, x0는 A 값을 나타내는 지시자의 일부이며, x3', x2'는 (A+1) 값을 나타내는 지시자의 일부가 된다. 예를 들어, A = 1126이라면, A+1 = 1127이므로 각각의 X 좌표 지시자들은
Figure 112017031913919-pat00005
와
Figure 112017031913919-pat00006
으로 나타낼 수 있다. 그런데 전자 펜이 720 영역을 인식할 경우에는 X 좌표 지시자들로
Figure 112017031913919-pat00007
를 인식하게 되므로, X 좌표값을
Figure 112017031913919-pat00008
로 인식하게 되어 A 또는 (A+1)의 값과는 큰 차이가 발생하여 좌표 인식에 오류가 발생한다. 이러한 좌표 인식 과정에서 오류가 발생하는 것을 방지하기 위해서는 전자 펜이 인식한 값을 A 또는 (A+1)의 값이 되도록 수정하는 과정이 필요하다.
도 8은 전자 펜이 인식한 좌표를 수정하는 과정을 도시한 흐름도이다.
도 8을 살펴보면, 801 단계에서 전자 펜을 통해 좌표 값
Figure 112017031913919-pat00009
을 인식한다. 802 단계에서는 x0에 1을 더하고 modulo-7을 적용해 x0'값을 구한다. 803 단계에서는 x0'값이 0인지 검사한다. x0'값이 0이라면 자리수 올림이 발생한 것이므로 8044 단계에서 x1에 1을 더하고 modulo-7을 적용해서 x1'값을 구한다. 하지만, x0'값이 0이 아닐 경우에는 자리수 올림이 발생하지 않았으므로 805 단계에서 x1'= x1로 결정한다. 이러한 과정을 모두 거치면
Figure 112017031913919-pat00010
정되는 반면, 930 영역의 X 좌표는 상기 도 7과 도 8에서는 편의상 X 좌표 인식 과정에서 오류가 발생한 경우에 대해서만 설명하였지만, Y 축 좌표에 대해서도 동일한 문제가 발생할 수 있으며, 이 경우 Y 축 좌표에 대해서도 도 8의 과정을 통해 좌표를 수정할 수 있다.
다음으로 좌표 위치 인식 과정에서 연산 및 구현을 최소화할 수 있는 방법을 제안한다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 좌표 위치 인식을 위한 패턴 할당 방식을 도시한 도면이다.
도 9를 살펴보면, 920 영역에서 기준점(921)이 있는 픽셀 안의 서브-픽셀들(922,923)에 각각 x0, y0 값을 할당한다. 또한 참조 번호 910과 같이, 각 영역의 기준점이 있는 픽셀들의 대각 방향에 위치한 픽셀 안의 서브-픽셀에는 패리티에 해당하는 값들만 할당한다. 즉, 해당 픽셀(910)은 X, Y 좌표를 직접 나타내지 않는다. 다음으로 X 좌표에 대응되는 값들 중에서 x0를 제외한 x3, x2, x1의 값들은 기준점(921)과 동일한 Y 좌표를 가지는 픽셀들 중 기준점이 없는 픽셀 안의 서브-픽셀들(924,925,926)에 각각 할당한다. 마찬가지로, Y 좌표에 대응되는 값들 중에서 y0를 제외한 y3, y2, y1의 값들은 기준점(921)과 동일한 X 좌표를 가지는 픽셀들 중 기준점이 없는 픽셀 안의 서브-픽셀들(927,928,929)에 각각 할당한다.
도 9와 같은 패턴 할당 방식을 적용할 경우에, 전자 펜이 처음 인식한 영역이 920이 아닌 930이라면, 920 영역의 X 좌표는
Figure 112017031913919-pat00011
에 의해 결정되는 반면, 930 영역의 X 좌표는 930 영역의 X 좌표는
Figure 112017031913919-pat00012
에 의해 결정되며,
Figure 112017031913919-pat00013
인 관계가 있다. Y 좌표는 920 영역과 930 영역에서
Figure 112017031913919-pat00014
로 동일하다.
만일 전자 펜이 처음 인식한 영역이 920이 아닌 940이라면, 920 영역의 Y 좌표는
Figure 112017031913919-pat00015
에 의해 결정되는 반면, 930 영역의 Y 좌표는
Figure 112017031913919-pat00016
에 의해 결정되며,
Figure 112017031913919-pat00017
인 관계가 있다. X 좌표는 920 영역과 940 영역에서
Figure 112017031913919-pat00018
로 동일하다.
만일 전자 펜이 처음 인식한 영역이 950이라면, X 좌표와 Y 좌표는 각각
Figure 112017031913919-pat00019
,
Figure 112017031913919-pat00020
에 의해 결정되며,
Figure 112017031913919-pat00021
,
Figure 112017031913919-pat00022
인 관계가 있다.
그러므로 전자 펜이 디스플레이 상에서 인식한 영역이 920인 경우에는 별도의 좌표 수정을 위한 연산 과정을 거치지 않고 처음 인식한 X 좌표 지시자와, Y 좌표 지시자로부터 X 좌표와 Y 좌표를 얻을 수 있다. 또한 전자 펜이 인식한 영역이 930 또는 940인 경우에는 한 번의 간단한 연산 과정을 통해 X 좌표와 Y 좌표를 얻을 수 있으며, 전자 펜이 인식한 영역이 950인 경우에는 두 번의 연산 동작을 통해 X 좌표와 Y 좌표를 얻을 수 있다.
도 9와 같은 X 좌표 지시자, Y 좌표 지시자와 서브-픽셀의 대응 방법은 도 7의 예와 달리 연산으로 인한 자릿수 올림 현상이 없기 때문에 자릿수 올림에 대한 여부를 파악하는 과정이 필요 없게 되어 연산이 매우 간단해지는 장점이 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 펜 입력 동작 시, 전자 펜의 좌표 인식 과정을 나타낸 도면이다.
도 10을 참조하면, 1010 단계에서 전자 펜에 내장된 카메라를 통해 디스플레이 표면상의 픽셀 영상을 촬영한다. 1020 단계에서는 카메라로 촬영된 이미지를 처리하여 기준점을 인식한다. 기준점을 인식하는 과정은 전자 펜 자체에서 수행할 수도 있고 전자 펜 외부의 다른 전자기기에서 수행할 수도 있다.
1030 단계에서는 기준점의 위치에 따라 촬영된 이미지가 어떤 종류의 영역을 인식했는지 판단한다. 기준점의 위치에 따라 촬영된 영역을 판단하는 과정은 전자 펜 자체에서 수행할 수도 있고 전자 펜 외부의 다른 전자기기에서 수행할 수도 있다.
도 9에 나타낸 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 영역의 종류는 기준점의 위치에 따라 920, 930, 940, 950과 같은 총 4개의 영역 중에 하나로 판단될 수 있다. 본 명세서에서는 전자 펜의 최소 인식 단위를 4개의 픽셀로 가정하였기 때문에 전자 펜이 인식한 영역을 판단하기 위한 경우의 수를 4가지로 나타낼 수 있지만, 상기 전자 펜의 최소 인식 단위의 형태가 바뀔 경우 전자 펜이 인식한 영역을 판단하기 위한 경우의 수는 더 많아지거나 줄어들 수 있다.
1040 단계에서는 판단된 인식 영역에서 X 좌표 지시자들과 Y 좌표 지시자들의 패턴을 미리 약속된 패턴의 전체 영상과 비교하여 각 지시자들이 의미하는 값들을 인식한다.
도 9에 나타낸 본 발명의 일 실시 예에 따르면, X 좌표 지시자들과 Y 좌표 지시자들은 x3, x2, x1, x0, x0', y3, y2, y1, y0, y0' 등으로 표현할 수 있으며, 도 4에 나타낸 것과 같이 x3, x2, x1, x0, x0', y3, y2, y1은 0부터 6 이하의 값을, y0, y0'는 0부터 3 이하의 값을 가진다. 이러한 값들은 시스템의 종류에 따라 다양한 형태로 정의될 수 있다. 여기서 X, Y 좌표 지시자들의 값을 인식하는 과정은 전자 펜 자체에서 수행할 수도 있고 전자 펜 외부의 다른 전자기기에서 수행할 수도 있다.
1050 단계에서는 1030 단계에서 판단한 인식 영역의 종류에 따라 x3, x2, x1, x0, y3, y2, y1, y0 값을 결정한다.
도 11은 도 9에 나타낸 본 발명의 실시 예를 적용할 경우에 상기 1050 단계의 동작을 상세하게 나타낸 것이다.
도 11을 참조하면, 1110 단계에서 인식 영역을 920 영역으로 판단할 경우에는 1170 단계로 진행하여 상기1040 단계에서 인식한 값들을 그대로 X, Y 좌표 지시자로 사용하여 X, Y 좌표 지시자의 값을 결정하고, 1120 단계에서 인식 영역을 930 영역으로 판단할 경우에는 1130 단계에서
Figure 112017031913919-pat00023
를 적용하여 x0 값을 구한 후에 1170 단계로 진행하여 X, Y 좌표 지시자의 값을 결정한다. 1140 단계에서 인식 영역을 940 영역으로 판단할 경우에는
Figure 112017031913919-pat00024
를 적용하여 y0값을 구한 후에 1170 단계로 진행하여 X, Y 좌표 지시자의 값을 결정하며, 1140 단계에서 940 영역으로 판단하지 않은 경우에는 950 영역으로 판단한 것이므로
Figure 112017031913919-pat00025
과
Figure 112017031913919-pat00026
을 동시에 적용하여 x0 값과 y0 값을 구한 후에 1170 단계로 진행하여 X, Y 좌표 지시자의 값을 결정한다.
도 11에서는 도 9의 실시예에 따른 X, Y 좌표 지시자 값을 결정하는 과정을 도시하였으나 X, Y 좌표 지시자 값들을 결정하는 과정은 X, Y 좌표 지시자들을 서브-픽셀에 대응시키는 방법에 따라 다양한 형태로 동작할 수 있다. 또한 상기 X, Y 좌표 지시자 값들을 결정하는 과정은 전자 펜 자체에서 수행할 수도 있고 전자 펜 외부의 다른 전자기기에서 수행할 수도 있다.
마지막으로 1060 단계에서는 1050 단계에서 도출한 X, Y 좌표 지시자들의 값들을 미리 정해진 규칙에 적용하여 전자 펜의 최종 입력 위치를 계산한다. 본 발명의 실시 예에 따르면 <수학식 1>을 이용하여 전자 펜의 입력 위치를 계산할 수 있고, 상기 전자 펜의 입력 위치를 계산하는 수학식은 시스템에 따라 다양한 형태의 규칙으로 정의될 수 있다. 전자 펜이 입력 위치를 계산하는 과정은 전자 펜 자체에서 수행할 수도 있고 전자 펜 외부의 다른 전자기기에서 수행할 수도 있다.
도 12는 도 10 및 도 11의 동작을 수행하는 장치를 개략적으로 도시한 것이다.
기준점 및 좌표 인식부(1201)는 전자 펜의 카메라를 통해 촬영한 디스플레이 표면 상의 픽셀 영상을 처리하여 기준점을 인식하고, 인식된 영역의 종류를 판단한다. 또한 X 좌표 지시자, Y 좌표 지시자를 미리 약속된 패턴과 비교하여 각 지시자들이 의미하는 값들을 인식한다.
좌표 지시자 결정부(1202)는 도 11에 도시된 바와 같이 상기 기준점 및 좌표 인식부(1201)에서 판단된 인식 영역의 종류에 따라 수정 작업이 필요하지 않은 경우에는 상기 인식된 값들을 그대로 좌표 결정부(1203)로 전달하고, 수정 작업이 필요한 경우 상기 인식된 X 좌표 지시자들 및 Y 좌표 지시자들 중 일부를 수정하여 좌표 결정부(1203)로 전달한다.
좌표 결정부(1203)는 좌표 지시자 결정부(1202)로부터 전달된 X 좌표 지시자들 및 Y 좌표 지시자들을 미리 정해진 규칙에 적용하여 좌표를 계산하여 최종적으로 전자 펜의 입력 위치를 도출한다.
상기 도 12에 도시된 기능부들의 일부 또는 전체가 전자 펜에 구비될 수도 있고 전자 펜 외부의 다른 전자기기에 구비될 수도 있다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (32)

  1. 디스플레이에 배열된 복수의 픽셀 그룹에 의해 상기 디스플레이 상에서 전자 펜이 위치하는 좌표를 검출하는 방법에 있어서,
    상기 디스플레이 상에서 상기 전자 펜이 특정 위치에 놓여질 시, 상기 전자 펜에 구비된 카메라를 통해 상기 특정 위치에 대응되는 픽셀 그룹을 촬영하는 과정과,
    상기 픽셀 그룹 내에 포함된 하나의 픽셀에서 기준점을 검출하고, 상기 기준점에 따라 상기 픽셀 그룹의 위치 영역을 결정하는 과정과,
    상기 위치 영역에서 상기 픽셀 그룹 내에 포함된 복수의 픽셀들에 상응한 좌표 지시자들의 값들을 결정하는 과정과,
    상기 전자 펜의 최종 좌표들을 검출하기 위하여, 상기 좌표 지시자들의 값들에 미리 정해진 좌표 계산 규칙을 적용하는 과정을 포함하며,
    상기 좌표 지시자들은 미리 정해진 값들로 정의된 미리 정해진 패턴들을 가지고, 각각의 좌표 지시자는 상기 기준점이 검출된 상기 하나의 픽셀을 제외한 상기 픽셀 그룹의 픽셀들 각각의 서브 픽셀에서 정의된 위치들의 하나에 위치됨을 특징으로 하는 좌표 검출 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 좌표 지시자들의 값들을 결정하는 과정은,
    상기 좌표 지시자들의 상기 미리 정해진 패턴들에 상응하는 상기 미리 정해진 값들을 상기 좌표 지시자들의 값들로 결정하는 과정임을 특징으로 하는 좌표 검출 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 기준점이 위치한 픽셀에 포함된 서브-픽셀에 x0, y0가 할당되고,
    상기 기준점이 위치한 상기 픽셀 그룹에 포함되고, 상기 기준점이 위치하지 않은 픽셀에 포함되며, 상기 기준점과 동일한 X 좌표를 가지는 서브-픽셀에 x3, x2, x1 가 할당되고,
    상기 기준점이 위치한 상기 픽셀 그룹에 포함되고, 상기 기준점이 위치하지 않은 픽셀에 포함되며, 상기 기준점과 동일한 Y 좌표를 가지는 서브-픽셀에 y3, y2, y1 가 할당되며,
    상기 기준점이 위치한 상기 픽셀 그룹에 포함되고, 상기 기준점이 위치한 픽셀과 대각 방향에 위치한 픽셀에 포함된 서브-픽셀에 패리티 지시자가 할당됨을 특징으로 하는 좌표 검출 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 위치 영역은 상기 기준점이 위치한 상기 픽셀 그룹을 나타내는 제1 영역과, 상기 제1 영역을 기준으로 X 축으로 한 픽셀만큼 이동된 제2 영역과, 상기 제1 영역을 기준으로 Y 축으로 한 픽셀만큼 이동된 제3 영역과, 상기 제1 영역을 기준으로 X 축으로 한 픽셀, Y 축으로 한 픽셀만큼 각각 이동된 제4 영역으로 구분됨을 특징으로 하는 좌표 검출 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 좌표 지시자들의 값들을 결정하는 과정은,
    상기 픽셀 그룹 내에 포함된 상기 복수의 픽셀들에 해당하는 좌표 지시자들의 값들을 결정하는 단계와,
    상기 좌표 지시자들의 최종 값들을 결정하기 위하여 상기 위치 영역에 따라 상기 결정된 좌표 지시자들의 값들을 선택적으로 수정하는 단계를 포함하고,
    상기 결정된 좌표 지시자들의 값들을 수정하는 단계는,
    상기 위치 영역이 제1 영역인 경우, 상기 결정된 좌표 지시자들의 값들을 상기 최종 값들로 결정하고,
    상기 위치 영역이 제2 영역인 경우, 상기 결정된 좌표 지시자들의 값들 중 x0' 값을 상기 x0의 x0 값과 상기 x0' 값 간의 관계를 나타내는 제1 수학식에 따라 결정하여, 상기 제1 수학식에 따라 결정된 값이 적용된 좌표 지시자들의 값들을 상기 최종 값들로 결정하고,
    상기 위치 영역이 제3 영역인 경우, 상기 결정된 좌표 지시자들의 값들 중 y0' 값을 상기 y0의 y0 값과 상기 y0' 값 간의 관계를 나타내는 제2 수학식에 따라 결정하여, 상기 제2 수학식에 따라 결정된 값이 적용된 좌표 지시자들의 값들을 상기 최종 값들로 결정하고,
    상기 위치 영역이 제4 영역인 경우, 상기 결정된 좌표 지시자들의 값들 중 상기 x0' 값과 상기 y0' 값을 각각 상기 제1 수학식 및 상기 제2 수학식에 따라 결정하여, 상기 제1 수학식 및 상기 제2 수학식에 따라 결정된 값이 적용된 좌표 지시자들의 값들을 상기 최종 값들로 결정함을 특징으로 하는 좌표 검출 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 수학식은
    Figure 112018096191122-pat00056

    으로 정의되고, 상기 제2 수학식은
    Figure 112018096191122-pat00057

    으로 정의되는 좌표 검출 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 좌표 계산 규칙은 다음 수학식
    X=
    Figure 112017031913919-pat00029

    Y=
    Figure 112017031913919-pat00030

    으로 정의되는 좌표 검출 방법.
  8. 디스플레이에 배열된 픽셀 그룹들에 의해 상기 디스플레이 상에서 전자 펜이 위치하는 좌표를 검출하는 방법에 있어서,
    상기 디스플레이 상에서 상기 전자 펜이 특정 위치에 놓여질 시, 상기 전자 펜에 구비된 카메라를 통해 촬영된, 상기 특정 위치에 대응되는 픽셀 그룹을 상기 전자 펜으로부터 수신하고 상기 픽셀 그룹 내에 포함된 하나의 픽셀에서 기준점을 검출하고, 상기 기준점에 따라 상기 픽셀 그룹의 위치 영역을 판단하는 과정과,
    상기 위치 영역에서 상기 픽셀 그룹 내에 포함된 복수의 픽셀들에 상응한 좌표 지시자들의 값들을 결정하는 과정과,
    상기 전자 펜의 최종 좌표들을 검출하기 위하여, 상기 좌표 지시자들의 값들에 미리 정해진 좌표 계산 규칙에 적용하는 과정을 포함하며,
    상기 좌표 지시자들은 미리 정해진 값들로 정의된 미리 정해진 패턴들을 가지고, 각각의 좌표 지시자는 상기 기준점이 검출된 상기 하나의 픽셀을 제외한 상기 픽셀 그룹의 픽셀들 각각의 서브 픽셀에서 정의된 위치들의 하나에 위치됨을 특징으로 하는 좌표 검출 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 좌표 지시자들의 값들을 결정하는 과정은,
    상기 좌표 지시자들의 상기 미리 정해진 패턴들에 상응하는 상기 미리 정해진 값들을 상기 좌표 지시자들의 값들로 결정함을 특징으로 하는 좌표 검출 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 기준점이 위치한 픽셀에 포함된 서브-픽셀에 x0, y0가 할당되고,
    상기 기준점이 위치한 상기 픽셀 그룹에 포함되고, 상기 기준점이 위치하지 않은 픽셀에 포함되며, 상기 기준점과 동일한 X 좌표를 가지는 서브-픽셀에 x3, x2, x1 가 할당되고,
    상기 기준점이 위치한 상기 픽셀 그룹에 포함되고, 상기 기준점이 위치하지 않은 픽셀에 포함되며, 상기 기준점과 동일한 Y 좌표를 가지는 서브-픽셀에 y3, y2, y1 가 할당되며,
    상기 기준점이 위치한 상기 픽셀 그룹에 포함되고, 상기 기준점이 위치한 픽셀과 대각 방향에 위치한 픽셀에 포함된 서브-픽셀에 패리티 지시자가 할당됨을 특징으로 하는 좌표 검출 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 위치 영역은 상기 기준점이 위치한 상기 픽셀 그룹을 나타내는 제1 영역과, 상기 제1 영역을 기준으로 X 축으로 한 픽셀만큼 이동된 제2 영역과, 상기 제1 영역을 기준으로 Y 축으로 한 픽셀만큼 이동된 제3 영역과, 상기 제1 영역을 기준으로 X 축으로 한 픽셀, Y 축으로 한 픽셀만큼 각각 이동된 제4 영역으로 구분됨을 특징으로 하는 좌표 검출 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 좌표 지시자들의 값들을 결정하는 과정은,
    상기 픽셀 그룹 내에 포함된 상기 복수의 픽셀들에 해당하는 좌표 지시자들의 값들을 결정하는 단계와,
    상기 좌표 지시자들의 최종 값들을 결정하기 위하여 상기 위치 영역에 따라 상기 결정된 좌표 지시자들의 값들을 선택적으로 수정하는 단계를 포함하고,
    상기 결정된 좌표 지시자들의 값들을 수정하는 단계는,
    상기 위치 영역이 제1 영역인 경우, 상기 결정된 좌표 지시자들의 값들을 상기 최종 값들로 결정하고,
    상기 위치 영역이 제2 영역인 경우, 상기 결정된 좌표 지시자들의 값들 중 x0' 값을 상기 x0의 x0 값과 상기 x0' 값 간의 관계를 나타내는 제1 수학식에 따라 결정하여, 상기 제1 수학식에 따라 결정된 값이 적용된 좌표 지시자들의 값들을 상기 최종 값들로 결정하고,
    상기 위치 영역이 제3 영역인 경우, 상기 결정된 좌표 지시자들의 값들 중 y0' 값을 상기 y0의 y0 값과 상기 y0' 값 간의 관계를 나타내는 제2 수학식에 따라 결정하여, 상기 제2 수학식에 따라 결정된 값이 적용된 좌표 지시자들의 값들을 상기 최종 값들로 결정하고,
    상기 위치 영역이 제4 영역인 경우, 상기 결정된 좌표 지시자들의 값들 중 상기 x0' 값과 상기 y0' 값을 각각 상기 제1 수학식 및 상기 제2 수학식에 따라 결정하여, 상기 제1 수학식 및 상기 제2 수학식에 따라 결정된 값이 적용된 좌표 지시자들의 값들을 상기 최종 값들로 결정함을 특징으로 하는 좌표 검출 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1 수학식은
    Figure 112018096191122-pat00058

    으로 정의되고, 상기 제2 수학식은
    Figure 112018096191122-pat00059

    으로 정의되는 좌표 검출 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 좌표 계산 규칙은 다음 수학식
    X=
    Figure 112017031913919-pat00033

    Y=
    Figure 112017031913919-pat00034

    으로 정의되는 좌표 검출 방법.
  15. 디스플레이에 배열된 픽셀 그룹들에 의해 상기 디스플레이 상에서 좌표를 검출하는 장치에 있어서,
    상기 디스플레이 상에서 전자 펜이 특정 위치에 놓여질 시, 상기 특정 위치에 대응되는 픽셀 그룹을 촬영하는 촬영부와,
    상기 픽셀 그룹 내에 포함된 하나의 픽셀에서 기준점을 검출하고, 상기 기준점에 따라 상기 픽셀 그룹의 위치 영역을 결정하는 인식부와,
    상기 위치 영역에서 상기 픽셀 그룹 내에 포함된 복수의 픽셀들에 상응한 좌표 지시자들의 값들을 결정하는 좌표 지시자 결정부와,
    전자 펜의 최종 좌표들을 검출하기 위하여, 상기 좌표 지시자들의 값들에 미리 정해진 좌표 계산 규칙을 적용하는 결정부를 포함하며,
    상기 좌표 지시자들은 미리 정해진 값들로 정의된 미리 정해진 패턴들을 가지고, 각각의 좌표 지시자는 상기 기준점이 검출된 상기 하나의 픽셀을 제외한 상기 픽셀 그룹의 픽셀들 각각의 서브 픽셀에서 정의된 위치들의 하나에 위치됨을 특징으로 하는 좌표 검출 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 좌표 지시자 결정부는,
    상기 좌표 지시자들의 상기 미리 정해진 패턴들에 상응하는 상기 미리 정해진 값들을 상기 좌표 지시자들의 값들로 결정함을 특징으로 하는 좌표 검출 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 기준점이 위치한 픽셀에 포함된 서브-픽셀에 x0, y0가 할당되고,
    상기 기준점이 위치한 상기 픽셀 그룹에 포함되고, 상기 기준점이 위치하지 않은 픽셀에 포함되며, 상기 기준점과 동일한 X 좌표를 가지는 서브-픽셀에 x3, x2, x1 가 할당되고,
    상기 기준점이 위치한 상기 픽셀 그룹에 포함되고, 상기 기준점이 위치하지 않은 픽셀에 포함되며, 상기 기준점과 동일한 Y 좌표를 가지는 서브-픽셀에 y3, y2, y1 가 할당되며,
    상기 기준점이 위치한 상기 픽셀 그룹에 포함되고, 상기 기준점이 위치한 픽셀과 대각 방향에 위치한 픽셀에 포함된 서브-픽셀에 패리티 지시자가 할당됨을 특징으로 하는 좌표 검출 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 위치 영역은 상기 기준점이 위치한 상기 픽셀 그룹을 나타내는 제1 영역과, 상기 제1 영역을 기준으로 X 축으로 한 픽셀만큼 이동된 제2 영역과, 상기 제1 영역을 기준으로 Y 축으로 한 픽셀만큼 이동된 제3 영역과, 상기 제1 영역을 기준으로 X 축으로 한 픽셀, Y 축으로 한 픽셀만큼 각각 이동된 제4 영역으로 구분됨을 특징으로 하는 좌표 검출 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 좌표 지시자 결정부는,
    상기 픽셀 그룹 내에 포함된 상기 복수의 픽셀들에 해당하는 좌표 지시자들의 값들을 결정하고, 상기 좌표 지시자들의 최종 값들을 결정하기 위하여 상기 위치 영역에 따라 상기 결정된 좌표 지시자들의 값들을 선택적으로 수정하며,
    상기 결정된 좌표 지시자들의 값들을 수정하는 단계는,
    상기 위치 영역이 제1 영역인 경우, 상기 결정된 좌표 지시자들의 값들을 상기 최종 값들로 결정하고,
    상기 위치 영역이 제2 영역인 경우, 상기 결정된 좌표 지시자들의 값들 중 x0' 값을 상기 x0의 x0 값과 상기 x0' 값 간의 관계를 나타내는 제1 수학식에 따라 결정하여, 상기 제1 수학식에 따라 결정된 값이 적용된 좌표 지시자들의 값들을 상기 최종 값들로 결정하고,
    상기 위치 영역이 제3 영역인 경우, 상기 결정된 좌표 지시자들의 값들 중 y0' 값을 상기 y0의 y0 값과 상기 y0' 값 간의 관계를 나타내는 제2 수학식에 따라 결정하여, 상기 제2 수학식에 따라 결정된 값이 적용된 좌표 지시자들의 값들을 상기 최종 값들로 결정하고,
    상기 위치 영역이 제4 영역인 경우, 상기 결정된 좌표 지시자들의 값들 중 상기 x0' 값과 상기 y0' 값을 각각 상기 제1 수학식 및 상기 제2 수학식에 따라 결정하여, 상기 제1 수학식 및 상기 제2 수학식에 따라 결정된 값이 적용된 좌표 지시자들의 값들을 상기 최종 값들로 결정함을 특징으로 하는 좌표 검출 장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 제1 수학식은
    Figure 112018096191122-pat00060

    으로 정의되고, 상기 제2 수학식은
    Figure 112018096191122-pat00061

    으로 정의되는 좌표 검출 장치.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 좌표 계산 규칙은 다음 수학식
    X=
    Figure 112017031913919-pat00050

    Y=
    Figure 112017031913919-pat00051

    으로 정의되는 좌표 검출 장치.
  22. 제15항에 있어서,
    상기 좌표 검출 장치는 전자 펜 내에 구비됨을 특징으로 하는 좌표 검출 장치.
  23. 디스플레이에 배열된 픽셀 그룹들에 의해 상기 디스플레이 상에서 좌표를 검출하는 장치에 있어서,
    상기 디스플레이 상에서 전자 펜이 특정 위치에 놓여질 시, 전자 펜에 구비된 카메라를 통해 촬영된, 상기 특정 위치에 대응되는 픽셀 그룹을 처리하여 상기 픽셀 그룹 내에 포함된 하나의 픽셀에서 기준점을 검출하고, 상기 기준점에 따라 상기 픽셀 그룹의 위치 영역을 결정하는 인식부와,
    상기 위치 영역에서 상기 픽셀 그룹 내에 포함된 복수의 픽셀들에 상응한 좌표 지시자들의 값들을 결정하는 좌표 지시자 결정부와,
    전자 펜의 최종 좌표들을 검출하기 위하여, 상기 좌표 지시자들의 값들에 미리 정해진 좌표 계산 규칙을 적용하는 좌표 결정부를 포함하며,
    상기 좌표 지시자들은 미리 정해진 값들로 정의된 미리 정해진 패턴들을 가지고, 각각의 좌표 지시자는 상기 기준점이 검출된 상기 하나의 픽셀을 제외한 상기 픽셀 그룹의 픽셀들 각각의 서브 픽셀에서 정의된 위치들의 하나에 위치됨을 특징으로 하는 좌표 검출 장치.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 좌표 지시자 결정부는,
    상기 좌표 지시자들의 상기 미리 정해진 패턴들에 상응하는 상기 미리 정해진 값들을 상기 좌표 지시자들의 값들로 결정하는 좌표 검출 장치.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 기준점이 위치한 픽셀에 포함된 서브-픽셀에 x0, y0가 할당되고,
    상기 기준점이 위치한 상기 픽셀 그룹에 포함되고, 상기 기준점이 위치하지 않은 픽셀에 포함되며, 상기 기준점과 동일한 X 좌표를 가지는 서브-픽셀에 x3, x2, x1 가 할당되고,
    상기 기준점이 위치한 상기 픽셀 그룹에 포함되고, 상기 기준점이 위치하지 않은 픽셀에 포함되며, 상기 기준점과 동일한 Y 좌표를 가지는 서브-픽셀에 y3, y2, y1 가 할당되며,
    상기 기준점이 위치한 상기 픽셀 그룹에 포함되고, 상기 기준점이 위치한 픽셀과 대각 방향에 위치한 픽셀에 포함된 서브-픽셀에 패리티 지시자가 할당됨을 특징으로 하는 좌표 검출 장치.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 위치 영역은 상기 기준점이 위치한 상기 픽셀 그룹을 나타내는 제1 영역과, 상기 제1 영역을 기준으로 X 축으로 한 픽셀만큼 이동된 제2 영역과, 상기 제1 영역을 기준으로 Y 축으로 한 픽셀만큼 이동된 제3 영역과, 상기 제1 영역을 기준으로 X 축으로 한 픽셀, Y 축으로 한 픽셀만큼 각각 이동된 제4 영역으로 구분됨을 특징으로 하는 좌표 검출 장치.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 좌표 지시자 결정부는,
    상기 픽셀 그룹 내에 포함된 상기 복수의 픽셀들에 해당하는 좌표 지시자들의 값들을 확인하고, 상기 좌표 지시자들의 최종 값들을 결정하기 위하여 상기 위치 영역에 따라 상기 확인된 좌표 지시자들의 값들을 선택적으로 수정하며,
    상기 결정된 좌표 지시자들의 값들을 수정하는 단계는,
    상기 위치 영역이 제1 영역인 경우, 상기 결정된 좌표 지시자들의 값들을 상기 최종 값들로 결정하고,
    상기 위치 영역이 제2 영역인 경우, 상기 결정된 좌표 지시자들의 값들 중 x0' 값을 상기 x0의 x0 값과 상기 x0' 값 간의 관계를 나타내는 제1 수학식에 따라 결정하여, 상기 제1 수학식에 따라 결정된 값이 적용된 좌표 지시자들의 값들을 상기 최종 값들로 결정하고,
    상기 위치 영역이 제3 영역인 경우, 상기 결정된 좌표 지시자들의 값들 중 y0' 값을 상기 y0의 y0 값과 상기 y0' 값 간의 관계를 나타내는 제2 수학식에 따라 결정하여, 상기 제2 수학식에 따라 결정된 값이 적용된 좌표 지시자들의 값들을 상기 최종 값들로 결정하고,
    상기 위치 영역이 제4 영역인 경우, 상기 결정된 좌표 지시자들의 값들 중 상기 x0' 값과 상기 y0' 값을 각각 상기 제1 수학식 및 상기 제2 수학식에 따라 결정하여, 상기 제1 수학식 및 상기 제2 수학식에 따라 결정된 값이 적용된 좌표 지시자들의 값들을 상기 최종 값들로 결정함을 특징으로 하는 좌표 검출 장치.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 제1 수학식은
    Figure 112018096191122-pat00062

    으로 정의되고, 상기 제2 수학식은
    Figure 112018096191122-pat00063

    으로 정의되는 좌표 검출 장치.
  29. 제28항에 있어서,
    상기 좌표 계산 규칙은 다음 수학식
    X=
    Figure 112017031913919-pat00054

    Y=
    Figure 112017031913919-pat00055

    으로 정의되는 좌표 검출 장치.
  30. 제23항에 있어서,
    상기 좌표 검출 장치는 전자 칠판 내에 구비됨을 특징으로 하는 좌표 검출 장치.
  31. 전자 펜으로부터 입력되는 내용을 표시하는 디스플레이 패널에 있어서,
    상기 전자 펜이 인식하는 최소 단위인 픽셀 그룹들이 배열되고, 각 픽셀 그룹은 제1 내지 제4 픽셀을 포함하며, 상기 제1 픽셀을 구성하는 서브-픽셀들 중 제1 서브-픽셀에는 기준점을 나타내는 패턴이 형성되어 있고, 상기 제1 픽셀을 구성하는 나머지 서브-픽셀들에는 x0와 y0 를 나타내는 패턴이 각각 형성되어 있고, 상기 제1 픽셀과 Y 좌표가 동일한 상기 제2 픽셀을 구성하는 서브-픽셀들에는 x3, x2, x1 를 나타내는 패턴이 각각 형성되어 있고, 상기 제1 픽셀과 X 좌표가 동일한 상기 제3 픽셀을 구성하는 서브-픽셀들에는 y3, y2, y1 를 나타내는 패턴이 각각 형성되어 있고, 상기 제1 픽셀과 대각 방향에 위치한 상기 제4 픽셀을 구성하는 서브-픽셀들에는 패리티 지시자들을 나타내는 패턴들이 각각 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널.
  32. 전자 펜으로부터 입력되는 내용을 표시하는 디스플레이 패널을 제조하는 방법에 있어서,
    상기 전자 펜이 인식하는 최소 단위로서 제1 내지 제4 픽셀을 포함하는 픽셀 그룹들을 배열하는 과정과,
    상기 제1 픽셀을 구성하는 서브-픽셀들 중 제1 서브-픽셀에는 기준점을 나타내는 패턴을 형성하는 과정과,
    상기 제1 픽셀을 구성하는 나머지 서브-픽셀들에는 x0와 y0 를 나타내는 패턴을 각각 형성하는 과정과,
    상기 제1 픽셀과 Y 좌표가 동일한 상기 제2 픽셀을 구성하는 서브-픽셀들에는 x3, x2, x1 를 나타내는 패턴을 각각 형성하는 과정과,
    상기 제1 픽셀과 X 좌표가 동일한 상기 제3 픽셀을 구성하는 서브-픽셀들에는 y3, y2, y1 를 나타내는 패턴을 각각 형성하는 과정과,
    상기 제1 픽셀과 대각 방향에 위치한 상기 제4 픽셀을 구성하는 서브-픽셀들에는 패리티 지시자들을 나타내는 패턴들을 각각 형성하는 과정을 포함하는 디스플레이 패널 제조 방법.


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