KR102487256B1 - 입력 장치, 상기 입력 장치가 설치된 디스플레이 장치 및 상기 입력 장치의 제어 방법 - Google Patents

입력 장치, 상기 입력 장치가 설치된 디스플레이 장치 및 상기 입력 장치의 제어 방법 Download PDF

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Abstract

개시된 발명은 입력 장치, 상기 입력 장치를 포함하는 디스플레이 장치 및 상기 입력 장치의 제어 방법에 관한 것으로, 입력 장치의 제어 방법은, 입력 장치 및 상기 입력 장치와 연결된 전자 장치 중 적어도 하나가 기준 데이터를 획득하는 단계, 상기 입력 장치의 조작 감지부가 조작 감지 신호를 출력하는 단계, 상기 입력 장치의 광원이 제1 광을 조사하는 단계, 상기 입력 장치의 광 감지부가 상기 조사된 제1 광 중 광 감지부에 입사된 제1 반사광을 감지하는 단계 및 상기 입력 장치 및 상기 전자 장치 중 적어도 하나가 상기 제1 반사광의 감지 결과와 상기 기준 데이터를 비교하고, 비교 결과를 기초로 상기 조작 감지 신호를 출력한 조작 감지부의 오작동 여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

입력 장치, 상기 입력 장치가 설치된 디스플레이 장치 및 상기 입력 장치의 제어 방법{An input device, a displaying apparatus the input device is installed on and a method of controlling the input device}
입력 장치, 상기 입력 장치가 설치된 디스플레이 장치 및 상기 입력 장치의 제어 방법에 관한 것이다.
근자에 전자 장치 및 기계 장치와 같은 각종 장치에는 사용자로부터 소정의 명령을 수신하거나 또는 사용자에게 각종 정보를 제공하기 위한 사용자 인터페이스가 마련되어 있다. 사용자는 사용자 인터페이스의 입력 수단을 조작하여 전자 장치 및 기계 장치가 동작을 개시하도록 하거나 또는 이들 장치가 소정의 동작을 수행하도록 할 수 있다.
이와 같은 각종 장치 중 전자 장치는 가전 기기(home appliance)를 포함할 수 있다. 가전 기기란 댁내에서 사용되는 다양한 종류의 전자 제품을 포괄하는 의미로 사용된다. 가전 기기의 일례로 냉장고, 세탁기, 텔레비전, 라디오, 오디오, 청소기, 공조기, 가정용 컴퓨터 또는 노트북 등이 있을 수 있다. 가전 기기에는 가전 기기에 필요한 각종 동작의 제어를 수행하는 제어 장치가 내장될 수 있다. 이와 같은 제어 장치로는 예를 들어 마이크로 제어 유닛(MCU, Micro Controller Unit) 등이 있을 수 있다. 마이크로 제어 유닛은 중앙처리장치(CPU, Central Processing Unit)와, 휘발성 또는 비휘발성 저장 장치와, 하나 이상의 포트 등과 같은 여러 모듈을 하나 또는 그 이상의 칩으로 구현한 제어 장치를 의미한다. 마이크로 제어 유닛은 각종 연산을 수행하여 제어 신호를 생성하고, 생성된 제어 신호를 가전 기기의 각 부품에 전달하여 가전 기기 전반의 동작을 제어할 수 있다.
외부 노이즈에 기인하여 발생되는 오작동을 미연에 방지하고 입력 정밀성을 개선할 수 있는 입력 장치, 상기 입력 장치를 포함하는 디스플레이 장치 및 상기 입력 장치의 제어 방법을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
상술한 과제를 해결하기 위하여 입력 장치, 상기 입력 장치를 포함하는 디스플레이 장치 및 상기 입력 장치의 제어 방법이 제공된다.
입력 장치의 제어 방법은, 입력 장치 및 상기 입력 장치와 연결된 전자 장치 중 적어도 하나가 기준 데이터를 획득하는 단계, 상기 입력 장치의 조작 감지부가 조작 감지 신호를 출력하는 단계, 상기 입력 장치의 광원이 제1 광을 조사하는 단계, 상기 입력 장치의 광 감지부가 상기 조사된 제1 광 중 광 감지부에 입사된 제1 반사광을 감지하는 단계 및 상기 입력 장치 및 상기 전자 장치 중 적어도 하나가 상기 제1 반사광의 감지 결과와 상기 기준 데이터를 비교하고, 비교 결과를 기초로 상기 조작 감지 신호를 출력한 조작 감지부의 오작동 여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 기준 데이터를 획득하는 단계는, 상기 광원이 제2 광을 조사하는 단계, 광 감지부가 상기 조사된 제2 광에 기인한 제2 반사광을 감지하는 단계 및 상기 제2 반사광의 감지 결과를 기초로 기준 데이터를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 기준 데이터 결정에 응하여 상기 광원이 제2 광을 조사하는 단계는, 상기 광원이 주기적으로 제2 광을 조사하는 단계, 상기 광원이 미리 정의된 시점에 제2 광을 조사하는 단계 또는 상기 광원이 임의의 시점에 제2 광을 조사하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 광원이 광을 조사하는 단계는, 상기 광원이 복수 회수로 광을 조사하는 단계를 포함하고, 상기 제2 반사광의 감지 결과를 기초로 기준 데이터를 결정하는 단계는, 상기 복수 회수로 조사된 광에 대응하는 복수의 제2 반사광의 감지 결과를 기초로 기준 데이터를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제1 반사광의 감지 결과와 상기 기준 데이터를 비교하고, 비교 결과를 기초로 상기 조작 감지 신호를 출력한 조작 감지부의 오작동 여부를 판단하는 단계는, 상기 제1 반사광의 감지 결과와 상기 기준 데이터 사이의 차이가 미리 설정된 비교값보다 큰 경우에는 상기 조작 감지부가 정상 작동하였다고 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
입력 장치의 제어 방법은, 상기 조작 감지부가 정상 작동한 경우, 상기 조작 감지 신호에 대응하는 제어 신호를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 반사광의 감지 결과와 상기 기준 데이터를 비교하고, 비교 결과를 기초로 상기 조작 감지 신호를 출력한 조작 감지부의 오작동 여부를 판단하는 단계는, 상기 제1 반사광의 감지 결과와 상기 기준 데이터 사이의 차이가 미리 설정된 비교값보다 작은 경우에는 상기 조작 감지부가 오작동하였다고 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
입력 장치의 제어 방법은, 상기 조작 감지부가 오작동한 경우, 상기 조작 감지 신호를 무시하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 조작 감지부는, 터치 센서 및 적외선 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
입력 장치의 제어 방법은, 외부 사물의 위치를 결정하고, 상기 외부 사물의 위치를 기초로 상기 제1 반사광의 감지 결과를 교정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
디스플레이 장치는, 기판, 상기 기판에 설치되고 사용자의 조작에 응하여 조작 감지 신호를 출력하는 조작 감지부, 상기 기판 또는 상기 조작 감지부에 설치되고 광을 조사하는 광원, 상기 광원에서 조사된 광 중 입사되는 반사광에 대응하는 감지 신호를 출력하는 광 감지부 및 상기 반사광에 대응하는 감지 신호와 기준 데이터를 비교하고, 비교 결과를 기초로 상기 조작 감지 신호를 출력한 조작 감지부의 오작동 여부를 판단하는 프로세서를 포함할 수 있다.
상기 프로세서는, 기준 데이터의 결정 시점이 도래하면, 상기 광원이 광을 조사하도록 제어하고, 상기 광 감지부의 감지 신호를 기초로 상기 기준 데이터를 결정할 수 있다.
상기 프로세서는 상기 광원이 주기적으로, 미리 정의된 시점에 또는 임의의 시점에 광을 조사하도록 하여 상기 기준 데이터를 결정할 수 있다.
상기 프로세서는 상기 광원이 복수 회수로 광을 조사하도록 하고, 상기 복수 회수로 조사된 광에 대응하는 복수의 광 감지 신호를 기초로 상기 기준 데이터를 결정할 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 반사광의 감지 신호와 상기 기준 데이터 사이의 차이가 미리 설정된 비교값보다 큰 경우에는 상기 조작 감지부가 정상 작동하였다고 판단할 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 반사광의 감지 신호와 상기 기준 데이터 사이의 차이가 미리 설정된 비교값보다 작은 경우에는 상기 조작 감지부가 오작동하였다고 판단할 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 조작 감지부가 오작동한 경우, 상기 조작 감지 신호를 무시할 수 있다.
상기 조작 감지부는, 터치 센서 및 적외선 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
디스플레이 장치는, 외부 사물의 위치를 감지하는 사물 위치 감지부를 더 포함할 수 있으며, 이 경우 상기 프로세서는, 상기 외부 사물의 위치를 기초로 상기 반사광의 감지 신호를 교정할 수 있다.
입력 장치는, 기판, 상기 기판에 설치되고 사용자의 조작에 응하여 조작 감지 신호를 출력하는 조작 감지부, 상기 기판 또는 상기 조작 감지부에 설치되고 광을 조사하는 광원, 상기 광원에서 조사된 광 중 입사된 반사광에 응하여 감지 신호를 출력하는 광 감지부를 포함하되, 상기 조작 감지부는, 상기 반사광의 감지 신호와 기준 데이터 사이의 비교 결과에 따라서, 출력한 조작 감지 신호를 본체로 전달할 수 있다.
상술한 입력 장치, 상기 입력 장치가 설치된 디스플레이 장치 및 상기 입력 장치의 제어 방법에 의하면, 외부 노이즈에 기인하여 발생되는 오작동을 미연에 방지하고 입력 장치의 입력 정밀성을 개선할 수 있게 된다.
도 1은 전자 장치의 일 실시예에 대한 사시도이다.
도 2는 전자 장치의 일 실시예에 대한 제어 블록도이다.
도 3은 입력 장치의 일 실시예에 대한 평면도이다.
도 4는 입력 장치의 일 실시예에 대한 측면도이다.
도 5는 입력 장치의 다른 일 실시예에 대한 평면도이다.
도 6은 입력 장치의 다른 일 실시예에 대한 측면도이다.
도 7은 입력 장치의 또 다른 일 실시예에 대한 측면도이다.
도 8은 기준 데이터를 결정하는 과정의 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 조작 감지부의 오작동 여부를 판단하는 과정을 설명하기 위한 제1 도이다.
도 10은 조작 감지부의 오작동 여부를 판단하는 과정을 설명하기 위한 제2 도이다.
도 11은 입력 장치의 제어 방법의 일 실시예에 대한 흐름도이다.
도 12는 기준 데이터를 획득하는 방법의 일 실시예에 대한 흐름도이다.
도 13은 기준 데이터를 획득하는 방법의 다른 실시예에 대한 흐름도이다.
이하 도 1 내지 도 10을 참조하여 입력 장치 및 입력 장치가 설치된 전자 장치의 여러 실시예에 대해서 설명한다.
도 1은 전자 장치의 일 실시예에 대한 사시도이다.
도 1에 도시된 바를 참조하면, 전자 장치(1)는 전자 장치(1)의 기능 수행을 위한 각종 부품이 마련된 본체(2)와, 본체(2)에 설치된 사용자 인터페이스(3)를 포함할 수 있다.
전자 장치(1)는, 사용자 인터페이스(3)에 대한 사용자의 조작에 따라서 구동을 개시하거나, 또는 각종 동작을 수행할 수 있는 장치를 의미한다. 전자 장치(1)로는, 예를 들어, 가전 기기나, 컴퓨터 장치나, 각종 휴대용 단말 장치나, 웨어러블 컴퓨터(wearable computer)나, 전동 기기나, 또는 각종 기계 장치 등이 있을 수 있다. 여기서 가전 기기는, 예를 들어, 디스플레이 장치, 냉장고, 세탁기, 진공 청소기 또는 로봇 청소기 등을 포함할 수 있다. 디스플레이 장치는 예를 들어 텔레비전이나 모니터 장치 등을 포함할 수 있다. 휴대용 단말 장치는, 예를 들어, 셀룰러 폰, 스마트 폰, 태블릿 피씨, 랩톱 컴퓨터, 휴대용 게임기, 내비게이션 장치, 개인용 디지털 보조 장치(PDA, Personal Digital Assistance) 또는 이외 사용자가 휴대할 수 있는 다양한 장치를 포함할 수 있다. 웨어러블 컴퓨터는, 예를 들어, 스마트 안경이나, 스마트 밴드나, 또는 스마트 워치 등을 포함할 수 있다.
이하 전자 장치(1)가 디스플레이 장치인 일례를 들어 설명하도록 하나, 이는 설명의 편의를 위한 것이며, 전자 장치(1)는 반드시 디스플레이 장치에 한정된다고 볼 수는 없다. 상술한 바와 같이 다양한 장치가 전자 장치(1)의 일 실시예로 채용될 수 있다.
본체(2)는 전자 장치(1)의 각종 기능을 수행할 수 있도록 마련된다. 예를 들어, 전자 장치(1)가 디스플레이 장치인 경우, 본체(2)는, 영상 및/또는 사운드의 출력 기능을 수행할 수 있도록 마련된다.
본체(2)는 영상을 표시할 수 있는 표시부(2a)와 표시부(2a)가 고정되고 내측에 각종 부품이 내장되는 외장 프레임(2b)을 포함할 수 있다.
표시부(2a)는, 예를 들어, 액정 디스플레이(LCD, Liquid Crystal Display), 발광 다이오드(LED, Light Emitting Diode) 디스플레이 패널, 유기 발광 다이오드(OLED, Organic Light Emitting Diode) 디스플레이 패널, 또는 능동형 유기 발광 다이오드(Active-Matrix Organic Light Emitting Diode) 디스플레이 패널 등과 같이 다양한 종류의 디스플레이 패널을 이용하여 구현될 수 있다.
외장 프레임(2b) 내부에는 본체(2)의 동작에 필요한 각종 부품, 일례로 반도체 칩, 기판, 각종 회로 부품 및/또는 스피커 장치 등이 내장될 수 있다. 제어부(도 2의 200)나 저장부(도 2의 210)는 외장 프레임(2b) 내부에 설치된 반도체 칩, 기판 및/또는 회로 부품을 이용하여 구현될 수 있다. 외장 프레임(2b)에는 전자 장치(1)가 소정의 위치에 설치 가능하도록 지지부가 마련될 수 있으며, 예를 들어 지지부는 스탠드나 또는 벽걸이용 브라켓 등을 포함할 수 있다.
외장 프레임(2b)의 외부의 일 면에는 사용자 인터페이스(3)가 마련될 수 있다. 사용자 인터페이스(3)는 예를 들어, 외장 프레임(2b)의 전면에 마련될 수 있으며, 이 경우 도 1에 도시된 바와 같이 외장 프레임(2b)의 전면 하단 베젤에 마련될 수 있다. 그러나, 사용자 인터페이스(3)의 설치 위치는 이에 한정되지 않으며, 외장 프레임(2b)의 측면 또는 후면에 설치되거나, 외장 프레임(2b)의 전면 상단 또는 측단에 설치되는 것도 가능하다.
사용자 인터페이스(3)는 사용자에게 전자 장치(1)의 각종 정보를 제공하기 위한 출력 장치(98, 99) 및 사용자로부터 각종 명령을 입력 받기 위한 입력 장치(100) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 사용자 인터페이스(3)의 출력 장치(98, 99) 및 입력 장치(100) 중 적어도 하나는, 실시예에 따라서 전자 장치(1)와 일체형으로 마련될 수도 있고, 또는 별도로 제작된 후 전자 장치(1)의 일부, 일례로 외장 프레임(2b)에 장착된 것일 수도 있다.
출력 장치(98, 99)는, 제어부(200)의 제어에 따라서 전자 장치(1)의 동작 상태 등을 표시하거나 또는 이를 사운드로 출력할 수 있도록 마련된다. 출력 장치(98, 99)는, 예를 들어, 발광 다이오드나 할로겐 램프와 같이 광을 방출할 수 있는 조명 장치나, 또는 액정 디스플레이와 같은 표시 장치를 이용하여 구현될 수도 있고, 스피커 등의 장치를 이용하여 구현될 수도 있다.
입력 장치(100)는 사용자의 조작에 따라서 사용자로부터 각종 명령을 입력 받을 수 있다. 예를 들어, 입력 장치(100)는 사용자의 터치 조작을 감지하거나, 사용자의 동작을 감지하거나, 또는 사용자에 의해 조작된 원격 제어 장치(미도시)에서 발생된 전자기파, 일례로 적외선 또는 초음파 등을 감지하고, 감지된 결과에 따른 전기적 신호를 출력함으로써, 전자 장치(1)가 사용자로부터 전자 장치(1)의 동작과 관련된 각종 명령을 입력 받을 수 있도록 한다. 여기서 전자 장치(1)의 동작과 관련된 각종 명령은, 예를 들어, 전자 장치(1)의 동작의 개시 명령, 전자 장치(1)의 각 부품에의 전원의 공급 명령, 대기 상태에서 동작 상태로의 전환 명령 및/또는 채널 변경이나 음량의 조절과 같은 동작의 변경 명령 등 전자 장치(1)와 관련된 각종 명령을 포함할 수 있다. 이 경우, 입력 장치(100)는 이들 명령 전부를 입력 받을 수 있도록 마련될 수도 있고, 또는 이들 명령 중 하나 또는 둘만 입력 받을 수 있도록 마련될 수도 있다.
사용자 인터페이스(3)는, 출력 장치(98, 99) 및/또는 입력 장치(100)를 보호하기 위한 외장 덮개(3a)를 포함할 수 있으며, 출력 장치(98, 99) 및/또는 입력 장치(100)는 외장 덮개(3a)에 의해 차폐되어 있을 수 있다. 외장 덮개(3a)는 투명 또는 반투명 소재의 필름이나 또는 패널을 이용하여 구현 가능하다. 또한, 외장 덮개(3a)는 입력 장치(100)가 사용자의 터치나 동작을 감지할 수 있도록 마련된다.
도 2는 전자 장치의 일 실시예에 대한 제어 블록도이다.
도 2에 도시된 바를 참조하면, 전자 장치(1)는, 일 실시예에 있어서, 입력 장치(100), 제어부(200) 및 저장부(210)를 포함할 수 있으며, 실시예에 따라 구동부(290)를 더 포함할 수도 있다.
도 2에 도시된 바를 참조하면 입력 장치(100)는 사용자의 조작을 감지하는 조작 감지부(110), 외부의 제어 또는 미리 설정된 바에 따라서 광(L1)을 방출하는 광원(120) 및 광원(120)에서 방출된 광(L1) 중 일부의 광(L12)을 감지하는 광 감지부(140)를 포함할 수 있다. 또한, 실시예에 따라서 입력 장치(100)는 각 광원(120)에서 방출된 광(L1) 중 일부(L10)는 통과시키고 다른 일부(L1)12는 반사시키는 입력 장치 덮개(130)를 더 포함할 수 있다.
조작 감지부(110)는 사용자의 조작을 감지하고, 감지된 조작에 대응하는 전기적 신호, 즉 조작 감지 신호(도 9의 216, 도 10의 218)를 출력하도록 마련된다. 조작 감지부(110)에서 출력된 조작 감지 신호는 회로나 도선 등을 경유하여 광원(120) 및 제어부(200) 중 적어도 하나로 전달될 수 있다. 예를 들어, 사용자가 입력 장치(100)를 가압하거나 또는 터치하면, 조작 감지부(110)는 사용자의 가압이나 터치 조작에 대응하는 조작 감지 신호를 출력하고, 출력된 조작 감지 신호는 회로나 도선 등을 따라 제어부(200)로 전송되고, 제어부(200)는 입력 장치(100)로부터 전달된 조작 감지 신호를 수신하고, 수신한 조작 감지 신호를 해석한 후, 조작 감지 신호에 대응하는 제어 신호를 입력 장치(100), 저장부(210) 및/또는 구동부(290)로 전달할 수 있다. 다른 예를 들어, 조작 감지부(110)에서 출력된 조작 감지 신호는 광원(120)으로 전달될 수 있으며, 광원(120)은 조작 감지 신호의 수신에 응하여 광(L1)의 방출 동작을 개시할 수 있다.
도 3은 입력 장치의 일 실시예에 대한 평면도이고, 도 4는 입력 장치의 일 실시예에 대한 측면도이다.
일 실시예에 따르면, 조작 감지부(110)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 사용자의 터치 조작을 감지하는 터치 감지 패널(112)을 이용하여 구현될 수 있다. 터치 감지 패널(112)은 기판(114) 위에 안착되며, 입력 장치 덮개(130)를 통해 인가된 사용자의 터치 조작을 감지한다. 터치 감지 패널(112)은 압력식 저항막 방식의 터치 패널, 정전 용량 방식의 터치 패널, 적외선 방식의 터치 패널 및 초음파 방식의 터치 패널 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다. 예를 들어, 만약 터치 감지 패널(112)이 압력식 저항막 방식의 터치 패널을 이용하여 구현된 경우, 입력 장치 덮개(130)의 외면에 사용자가 손가락이나 터치펜과 같은 터치 수단을 이용하여 소정의 힘을 인가하면, 입력 장치 덮개(130)에 인가된 힘은 터치 감지 패널(112)로 전달되고, 터치 감지 패널(112)은 인가된 힘을 감지하고 대응하는 전기적 신호를 출력하여, 사용자의 조작에 따른 명령을 입력 받게 된다. 다른 예를 들어 만약 터치 감지 패널(112)이 정전 용량 방식의 터치 패널을 이용하여 구현된 경우, 사용자가 입력 장치 덮개(130)의 외면에 전도성이 있는 물체, 일례로 손가락을 이용하여 터치 조작을 입력하면, 입력 장치 덮개(130)에 발생되는 정전식 감응에 의해 터치 감지 패널(112)이 사용자의 터치 조작을 감지하고, 이에 따른 신호를 출력한다.
터치 감지 패널(112)이 안착된 기판(114)은, 전자 장치(1)에 내장되고 전자 장치(1)의 각종 동작을 제어하기 위한 인쇄 회로 기판 어셈블리의 일부일 수도 있고, 또는 인쇄 회로 기판 어셈블리와 별도로 제작된 것일 수도 있다. 기판(114)은 전자 장치(1)의 다양한 위치에 설치 가능하며, 예를 들어, 기판(114)은 전자 장치(1)의 디스플레이 패널의 배면이나 또는 디스플레이 패널의 측면에 배치될 수 있다. 이 경우, 기판(114)은 외장 프레임(2b)의 외부의 일 면에 마련될 수도 있다.
도 5는 입력 장치의 다른 일 실시예에 대한 평면도이다. 도 6은 입력 장치의 다른 일 실시예에 대한 측면도이다.
다른 실시예에 따르면, 조작 감지부(110)는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 적외선을 이용하여 사용자의 조작 여부를 감지하는 적외선 센서(115)를 이용하여 구현될 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 적외선 센서(115)는 적외선 광을 방출하는 적외선 광 송신부(116) 및 외부의 사물에서 반사되어 회귀하는 적외선 광을 수신하는 적외선 광 수신부(117)를 포함할 수 있다. 적외선 광 송신부(116) 및 적외선 광 수신부(117)는 기판(118) 위에 각각 일정한 거리로 이격되어 배치될 수 있다. 이 경우, 적외선 광 송신부(116) 및 적외선 광 수신부(117)는 설계자의 선택에 따라 다양하게 기판(118)에 배치될 수 있다. 일례로, 적외선 광 송신부(116) 및 적외선 광 수신부(117)는 광원(120)이나 광 감지부(140)와 일렬로 기판(118)에 배치될 수도 있고, 나란히 배치될 수도 있으며, 또는 광원(120)이나 광 감지부(140)와는 무관하게 배치될 수도 있다.
적외선 광 송신부(116)에서 송신된 적외선 광은 입력 장치 덮개(130)에 접촉된 사용자의 손이나 사물 등에 반사되어 기판(118) 방향을 향하게 된다. 기판(118) 방향으로 전달되는 광은 적외선 광 수신부(117)에 의해 수신되고, 적외선 광 수신부(117)는 수신한 적외선 광에 반응하여, 적외선 광에 대응하는 전기적 신호를 생성 및 출력한다. 적외선 광 수신부(117)에서 생성된 전기적 신호는 광원(120) 및 제어부(200) 중 적어도 하나로 전달될 수 있다.
적외선 센서(115)가 마련된 기판(118)은, 인쇄 회로 기판 어셈블리와 별도로 마련된 것일 수도 있고, 또는 인쇄 회로 기판 어셈블리의 일부일 수도 있다. 기판(118)은 전자 장치(1)의 디스플레이 패널의 배면이나 또는 디스플레이 패널의 측면과 같이 전자 장치(1)의 다양한 위치에 배치될 수 있다. 이 경우, 기판(114)은 외장 프레임(2b)의 외부의 일 면에 마련될 수도 있다.
광원(120)는 인가된 전기적 신호에 따라서 소정의 광(L1)을 방출할 수 있도록 마련된다. 이 경우, 광원(120)은 입력 장치 덮개(130) 방향, 즉 기판(114, 118)의 반대 방향으로 전부 또는 대부분의 광(L1)이 조사되도록 마련될 수 있다. 여기서, 소정의 광(L1)은 가시 광, 적외선 광 또는 자외선 광 등을 포함할 수 있으며, 가시 광은 백색이나 적색 등 다양한 색의 광 중 적어도 하나의 색의 광을 포함할 수 있다.
광원(120)은 제어부(200)로부터 전달된 전기적 신호를 기초로 광(L1)의 방출을 수행할 수도 있고, 또는 조작 감지부(110)에서 출력된 전기적 신호를 기초로 광(L1)의 방출을 수행할 수도 있다. 예를 들어, 제어부(200)가 조작 감지부(110)로부터 전달된 조작 감지 신호를 기초로 광원(120)의 점등 동작과 관련된 제어 신호를 생성하고, 이를 광원(120)에 전달하면, 광원(120)은 전달된 제어 신호에 응하여 광(L1)을 방출하도록 마련될 수도 있다. 또한, 다른 예를 들어, 조작 감지부(110)에서 출력된 전기적 신호가 광원(120)으로 직접 또는 간접적으로 전달될 수 있으며, 광원(120)은 조작 감지부(110)에서 출력된 전기적 신호에 응하여 광(L1)을 방출하도록 마련될 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 광원(120)은, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 터치 감지 패널(112)의 일 구역에 배치될 수 있다. 이 경우, 광원(120)은 사용자의 터치 조작을 방해하지 않을 수 있도록 터치 감지 패널(112)의 일 면의 적절한 구역에 배치 및 고정되어 설치될 수 있다. 도 3 및 도 4에는 광원(120)이 하나만 터치 감지 패널(112)에 설치된 일례에 대해 도시되어 있으나, 실시예에 따라서 복수 개의 광원(120)이 터치 감지 패널(112)에 안착되어 마련되는 것도 가능하다.
또한, 다른 실시예에 따르면, 광원(120)은 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 기판(118)에 직접 배치될 수도 있다. 이 경우, 광원(120)은 적외선 광 송신부(116) 및 적외선 광 수신부(117)와 일정한 거리로 이격되어 배치될 수 있다.
광원(120)은, 예를 들어, 백열 전구, 할로겐 램프, 형광 램프, 나트륨 램프, 수은 램프, 형광 수은 램프, 크세논 램프, 아크 조명등, 네온관 램프, 이엘 램프, 또는 발광 다이오드 램프 등을 이용하여 구현될 수 있다. 이외에도 설계자가 고려할 수 있는 다양한 발광 수단이 광원(120)으로 채용될 수 있다.
광원(120)에서 방출된 광(L1) 중 일부(L12)는 반사체에 의해 반사될 수 있다. 이 경우, 반사체는 사용자 인터페이스(3)의 외장 덮개(3a)나, 입력 장치 덮개(130)나, 사람의 손가락(도 9의 9)이나, 또는 조작 감지부(110)를 조작하기 위해 입력 장치(100)에 터치되는 각종 장치, 일례로 터치 펜 등을 포함할 수 있다. 반사체가 입력 장치 덮개(130)인 경우, 광원(120)에서 방출된 광(L1) 중 일부(L10)는 입력 장치 덮개(130)를 투과하여 입력 장치(100)의 외부로 방출되고, 다른 일부(L12)는 외장 덮개(3a)나, 입력 장치 덮개(130)의 외부에 접하는 일면이나 또는 입력 장치 덮개(130) 내부의 각종 입자에 의해 반사될 수 있다.
광 감지부(140)는 광원(120)에서 방출된 광(L1) 중 외장 덮개(3a) 또는 입력 장치 덮개(130)에 의해 반사되어 기판(114, 118) 방향으로 전달되는 광(L12)을 감지하도록 마련된다. 광 감지부(140)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 터치 감지 패널(112)의 일 구역에 설치될 수도 있고, 또는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 기판(118)에 직접 설치될 수도 있다.
광 감지부(140)는 반사된 광(L12)을 적절하게 감지할 수 있도록 광원(120) 주변에 설치될 수 있으며, 이 경우 광 감지부(140)는 광원(120)과 일정한 거리로 이격된 기판(118) 또는 터치 감지 패널(112) 상의 일 지점에 설치될 수 있다. 도 4 내지 도 7에는 하나의 광 감지부(140)가 광원(120)의 일 측에 설치된 일례에 대해 도시되어 있으나, 광 감지부(140)의 개수나 배치 형태는 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 복수의 개의 광 감지부(140)가 광원(120)을 둘러싸며 광원(120)의 주변에 설치되는 것도 가능하다.
실시예에 따라서, 광 감지부(140)는 광전자증배관, 포토 다이오드 및/또는 포토 트랜스듀서 등을 이용하여 구현될 수 있으며, 이외에도 광을 감지할 수 있는 다양한 수단을 이용하여 구현될 수 있다.
입력 장치 덮개(130)는 터치 감지 패널(112) 또는 기판(118) 위에 설치된다. 이 경우, 입력 장치 덮개(130)는 터치 감지 패널(112), 기판(114, 118), 광원(120) 및 광 감지부(140) 등의 부품을 보호하도록 마련된 것일 수도 있다.
입력 장치 덮개(130)는 내부에 광원(120)에서 방출된 광(L1)이 진행하되, 진행하는 광(L1) 중 일부의 광(L12)은 입력 장치 덮개(130) 내에서 반사되어 기판(114, 118) 방향으로 진행하도록 마련되며, 이 경우, 일부의 광(L12)은 입력 장치 덮개(130)와 외부 사이의 경계면에서 반사될 수도 있고, 또는 입력 장치 덮개(130)를 이루는 소재 내부에 산포된 분자에 의해 반사될 수도 있다. 입력 장치 덮개(130) 내부에서 진행하는 광(L1) 중 다른 일부의 광(L10)은 입력 장치 덮개(130)를 투과하여 외부로 방출되도록 마련된다.
입력 장치 덮개(130)는, 다양한 종류의 투명 또는 반투명 소재를 이용하여 구현 가능하다. 입력 장치 덮개(130)는, 예를 들어, 에폭시 수지와 같은 합성 수지나, 유리 등의 소재를 이용하여 구현 가능하다. 입력 장치 덮개(130)는 예를 들어, 커버 글라스(cover glass)일 수 있다. 입력 장치 덮개(130)는, 별도로 제작된 후 터치 감지 패널(112) 또는 기판(118) 위에 안착되어 터치 감지 패널(112) 또는 기판(118)에 설치되거나, 또는 터치 감지 패널(112) 또는 기판(118) 위에 도포된 후 경화되어 터치 감지 패널(112) 또는 기판(118)에 설치될 수도 있다.
도 7은 입력 장치의 또 다른 일 실시예에 대한 측면도이다.
도 7에 도시된 바를 참조하면, 입력 장치(100)는 상술한 조작 감지부(110), 광원(120), 입력 장치 덮개(130) 및 광 감지부(140) 외에도 사물 위치 감지부(160)를 더 포함할 수 있다.
사물 위치 감지부(160)는 입력 장치(100) 전방이나 측방의 사물의 존재 및 사물과 입력 장치(100) 사이의 거리를 측정하기 위해 마련된다. 사물 위치 감지부(160)는 전자기파나 초음파를 전방이나 측방의 사물에 조사하고, 전방의 사물에서 반사된 전자기파나 초음파를 수신하고, 수신된 전자기파나 초음파에 대응하는 신호를 출력할 수 있다. 여기서 전자기파는 적외선이나 레이저 광을 포함한다.
보다 구체적으로, 제어부(200)가 미리 설정된 시간이나 임의의 시간에 제어 신호를 생성하여 사물 위치 감지부(160)로 전달하면, 사물 위치 감지부(160)는 제어부(200)의 제어 신호에 따라 동작하여 전자기파나 초음파를 전방 등에 위치한 사물에 조사한다. 사물 위치 감지부(160)는 전자기파나 초음파가 수신되면 수신된 전자기파나 초음파에 대응하는 전기적 신호를 출력한다. 출력된 전기적 신호는 제어부(200)로 전달된다. 제어부(200)는 전기적 신호가 수신하면 이를 기초로 사물 위치 감지부(160)가 전자기파나 초음파를 수신한 시간을 결정하고, 사물 위치 감지부(160)가 전자기파나 초음파를 송신한 시간 및 전자기파나 초음파를 수신한 시간을 기초로 입력 장치(100)와 사물 사이의 거리를 연산하여 결정한다. 일 실시예에 따르면, 제어부(200)는 연산된 입력 장치(100)와 사물 사이의 거리를 기초로 기준 데이터를 교정하도록 할 수도 있다.
입력 장치(100)의 전방이나 측방에 사물, 일례로 셋톱 박스나 화분 등의 각종 사물이 존재하는 경우, 사용자의 접촉이 부재한 상태에서 광 감지부(140)가 수신한 광(12)의 양(광량)이나 광의 세기는, 사물이 부재한 경우보다 더 증가할 수도 있고 또는 더 감소할 수도 있다. 제어부(200)는 입력 장치(100)에 대한 사용자의 접촉이 부재한 상태에서 광 감지부(140)가 수신한 광(12)의 양을 기초로 기준 데이터(212)를 획득할 수 있는데, 이와 같이 사물이 입력 장치(100)와 인접하여 존재하는 경우, 기준 데이터(212)는 사물이 부재한 경우와 상이하게 결정될 수 있다. 따라서, 제어부(200)는 입력 장치(100)와 사물 사이의 거리를 기초로 조정된 광량이나 광의 세기를 기초로 기준 데이터(212)를 획득하거나, 또는 획득된 기준 데이터(212)에 입력 장치(100)와 사물 사이의 거리를 반영하여 기존의 기준 데이터(212)를 교정함으로써 새로운 기준 데이터(212)를 획득할 수 있다.
사물 위치 감지부(160)는 실시예에 따라서 터치 감지 패널(112)과 같은 조작 감지부(110)에 설치될 수도 있고, 또는 기판(114, 118) 위에 설치될 수도 있다.
제어부(200)는 입력 장치(100)의 동작을 제어할 수 있도록 마련된다. 실시예에 따라서, 제어부(200)는 전자 장치(1)의 전반적인 동작을 제어할 수도 있으며, 예를 들어 도 2에 도시된 바와 같이, 구동부(290) 등의 동작을 제어할 수도 있다.
제어부(200)는 적어도 하나의 반도체 칩, 회로 및 관련 부품을 이용하여 구현된 프로세서를 이용하는 것일 수 있다. 프로세서는, 예를 들어 마이크로 컨트롤러 유닛(MCU) 또는 마이크로 프로세서 유닛(MPU, Micro Processor Unit) 등을 포함할 수 있다.
제어부(200)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 기준 데이터(212)를 획득하기 위한 기준 데이터 처리부(202) 및 기준 데이터(212)를 기초로 입력 장치(100)의 동작이 정상적인 것인지 아닌지 여부를 판단하는 오작동 판단부(204)를 포함할 수 있다. 기준 데이터 처리부(202) 및 오작동 판단부(204)는 각각 물리적으로 구분되는 것일 수도 있고, 논리적으로 구분되는 것일 수도 있다. 기준 데이터 처리부(202) 및 오작동 판단부(204)가 각각 물리적으로 구분되는 경우, 각각은 서로 상이한 마이크로 컨트롤러 유닛 또는 마이크로 프로세서 유닛으로 구현될 수도 있다. 기준 데이터 처리부(202) 및 오작동 판단부(204)의 자세한 동작은 후술한다.
저장부(210)는 기준 데이터(212)를 일시적 또는 비일시적으로 저장할 수 있다. 저장부(210)는 제어부(200)의 호출에 따라 기준 데이터(212)를 제어부(200)로 전달하여 제어부(200)의 오작동 판단부(204)가 기준 데이터(212)를 이용하여 오작동 여부를 판단하도록 할 수 있다. 또한, 저장부(210)는 광 감지부(140)에서 출력된 적어도 하나의 감지 신호(도 8의 214, 도 9의 217, 도 10의 219)를 일시적 또는 비일시적으로 저장하고, 제어부(200)의 호출에 따라 저장한 감지 신호(214, 217, 219)를 제어부(200)로 전달할 수도 있다. 저장부(210)는 기준 데이터(212) 및 감지 신호(214, 217, 219) 외에도 전자 장치(1)의 동작에 필요한 각종 데이터나 프로그램 등을 저장할 수도 있다.
저장부(210)는 자기 드럼 저장 장치, 자기 디스크 저장 장치 및 반도체 저장 장치 중 적어도 하나를 이용하여 구현 가능하며, 여기서 반도체 저장 장치는 비휘발성 메모리 또는 휘발성 메모리를 포함할 수 있다.
도 2에는 제어부(200) 및 저장부(210)가 입력 장치(100)와 별도로 마련된 일 실시예에 대해 개시되어 있으나, 제어부(200) 및 저장부(210) 중 적어도 하나는 입력 장치(100) 내에 마련되는 것도 가능하다. 이 경우, 입력 장치(100)의 기판(114, 118)에 설치된 반도체 칩 및 관련 회로가 제어부(200) 및 저장부(210) 중 적어도 하나의 기능을 수행할 수도 있다.
구동부(290)는 전자 장치(1)가 사용자에게 제공 가능한 각종 기능 및 동작을 수행한다. 예를 들어, 전자 장치(1)가 디스플레이 장치인 경우, 구동부(290)는 디스플레이 패널을 이용해 구현되는 표시부(2a)를 포함할 수 있다. 만약 전자 장치(1)가 냉장고라면, 구동부(290)는 저장 공간을 냉각시키기 위한 응축기, 압축기, 팽창 밸브 및 열교환기 등의 부품을 포함할 수 있으며, 만약 전자 장치(1)가 청소기라면, 구동부(290)는 이물질의 흡입을 위한 각종 부품을 포함할 수도 있다. 이외에도 구동부(290)는 전자 장치(1)의 종류에 따라 다양한 부품을 포함하여 구현될 수 있다.
이하 기준 데이터 처리부(202) 및 오작동 판단부(204)의 동작에 대해 보다 자세히 설명하도록 한다.
도 8은 기준 데이터를 결정하는 과정의 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
기준 데이터 처리부(202)는 광 감지부(140)에서 전달된 감지 신호(214)를 기초로 기준 데이터(212)를 획득할 수 있다.
구체적으로 기준 데이터 처리부(202)는 수용자의 수동 조작이나 미리 저장된 설정에 따라서 광원(120)에 제어 신호를 전송하고, 광원(120)은 제어 신호에 따라서 광(L1)을 방출할 수 있다. 미리 저장된 설정은 광원(120)이 광(L1)을 방출하는 시점을 포함할 수 있으며, 광원(120)이 광(L1)을 방출하는 시점은 사용자 또는 설계자에 의해 미리 정의된 것일 수도 있고, 또는 기준 데이터 처리부(202)에 의해 선택된 임의의 시점일 수도 있다. 또한, 미리 저장된 설정은 광원(120)이 광(L1)을 방출하는 주기를 포함할 수 있다. 광원(120)이 광(L1)을 방출하는 주기는 예를 들어 1시간일 수도 있으며, 이 경우, 기준 데이터 처리부(202)는 1시간마다 제어 신호를 광원(120)에 전달하고, 광원(120)은 이에 응하여 1시간 마다 광(L1)을 방출할 수 있다.
광원(120)에서 광(L1)이 방출되면 일부의 광(L10)은 입력 장치 덮개(130)를 투과하여 외부로 방출되고, 다른 일부의 광(L12)은 입력 장치 덮개(130)의 외면 또는 내부에서 반사되어 광 감지부(140)로 전달될 수 있다.
광 감지부(140)는 전달된 반사광(L12)에 대응하는 감지 신호(214)를 출력하고, 출력된 감지 신호(214)는 제어부(200)로 바로 전달되거나, 또는 저장부(210)로 전달될 수 있다. 이 경우, 광 감지부(140)에서 출력되는 감지 신호(214)의 크기는, 입사된 반사광(L12)의 광량이나 세기에 대응할 수 있다. 필요에 따라 광 감지부(140)에서 출력된 신호는 저장부(210)로 전달되기 전에 아날로그-디지털 컨버터에 의해 디지털 신호로 변환될 수도 있고, 및/또는 증폭기에 의해 증폭될 수도 있다.
일 실시예에 의하면, 광원(120)은 복수 회수로 광(L1)을 방출할 수 있으며, 이에 따라 광 감지부(140)는 광(L1)의 방출 회수에 대응하는 개수의 감지 신호(214a 내지 214d)를 출력할 수 있다. 복수의 감지 신호(214a 내지 214d)는 각각 독립적으로 저장부(210)에 저장된다.
기준 데이터 처리부(202)는 광 감지부(140)에서 전달되거나, 또는 저장부(210)에 저장된 감지 신호(214)를 기초로 기준 데이터(212)를 결정할 수 있으며, 구체적으로 감지 신호(214)에 대응하는 광량 또는 광의 세기에 대응하여 기준 데이터(212)를 결정할 수 있다. 기준 데이터 처리부(202)는 광량 또는 광의 세기를 그대로 기준 데이터(212)로 정의할 수도 있다. 이에 따라 기준 데이터(212)는 광량 또는 광의 세기가 크면 클수록 상대적으로 큰 값으로 정의되고, 광량 또는 광의 세기가 작으면 작을수록 상대적으로 작은 값으로 정의될 수 있다. 또한, 기준 데이터 처리부(202)는 광량 또는 광의 세기에 가중치를 부가하는 등의 방법을 통해 광량 또는 광의 세기를 일부 보정하여 기준 데이터(212)로 정의할 수도 있다. 이 경우, 가중치는 상술한 사물 위치 감지부(160)의 감지 결과를 반영하기 위한 것일 수 있다. 또한, 실시예에 따라서, 기준 데이터 처리부(202)는 기준 데이터를 결정함에 있어서, 미리 정의된 범위 내의 광량 또는 광의 세기는 모두 동일한 값의 기준 데이터로 정의할 수도 있다.
만약 복수의 감지 신호(214a 내지 214d)가 획득된 경우라면, 기준 데이터 처리부(202)는 복수의 감지 신호(214a 내지 214d) 각각에 대응하는 광량 또는 광의 세기의 산술 평균, 조화 평균 또는 기하 평균을 연산하거나, 복수의 감지 신호(214a 내지 214d) 각각에 대응하는 광량 또는 광의 세기의 중간 값을 추출하는 등의 방법을 통하여 기준 데이터(212)를 결정할 수 있다.
만약 기존에 미리 결정된 기준 데이터(212)가 존재한다면, 기준 데이터 처리부(202)는 감지 신호(214)를 이용하여 새로운 기준 데이터(212)가 획득되면, 기존에 획득된 기준 데이터는 폐기하고 새로운 기준 데이터(212)를 오작동 판단에 이용되는 기준 데이터로 설정할 수 있다. 만약 광원(120)이 주기적으로 광(L1)을 방출하는 경우라면, 기준 데이터(212)는 주기적으로 갱신될 수 있게 된다.
이외에도 기준 데이터 처리부(202)는 설계자가 고려할 수 있는 다양한 방법을 통해 감지 신호(214)를 기초로 기준 데이터(212)를 결정할 수 있다.
기준 데이터 처리부(202)에 의해 결정된 기준 데이터(212)는 저장부(210)로 전달될 수 있으며, 저장부(210)는 기준 데이터(212)를 일시적 또는 비일시적으로 저장한다.
도 9는 조작 감지부의 오작동 여부를 판단하는 과정을 설명하기 위한 제1 도이다.
오작동 판단부(204)는 기준 데이터 처리부(202)에서 획득된 기준 데이터(212) 및 광 감지부(140)에서 전달되는 감지 신호(217)를 기초로 조작 감지부(112, 115)의 오작동 여부를 판단할 수 있다.
이하 오작동 판단부(204)의 오작동 판단 동작을 조작 감지부(110)가 터치 감지 패널(112)인 일례를 들어 설명하도록 한다. 그러나, 설명되는 동작 및 기능은 조작 감지부(110)가 적외선 센서(115)인 경우에도 동일하거나 또는 일부 변형을 거쳐 적용 가능하다.
도 9에 도시된 바와 같이 터치 감지 패널(112)이 터치 조작에 응하여 조작 감지 신호(216)를 출력하면, 제어부(200)의 제어 또는 조작 감지 신호(216)에 따라 광원(120)은 광(L1)을 방출할 수 있다. 광원(120)에서 방출된 광(L1) 중 일부(L11)는 입력 장치 덮개(130) 내부를 진행하면서, 외부로 방출되고, 다른 일부(L14)는 반사체에 의해 기판(114) 방향으로 반사되어 광 감지부(140)에 입사될 수 있다.
만약 도 9에 도시된 바와 같이, 손 끝과 같은 터치 수단(9)이 입력 장치 덮개(130)의 외면에 접촉하고 있는 경우라면, 광원(120)에서 방출된 광(L1)의 반사율이 터치 수단(9)에 의해 증가하게 되므로, 터치 수단(9)이 접촉되지 않은 경우보다 상대적으로 더 많은 양의 광(L14)이 광 감지부(140)에 입사하게 된다. 이에 따라 광 감지부(140)는 상대적으로 더 많은 양의 광(L14)에 대응하는 감지 신호(217)를 출력할 수 있으며, 이 경우 감지 신호(217)의 크기는 기준 데이터(212) 획득 시의 감지 신호(214)보다 더 클 수 있다. 출력된 감지 신호(217)는 저장부(210)에 저장된 후 제어부(200)로 전달되거나 또는 직접 제어부(200)로 전달될 수 있다.
제어부(204)의 오작동 판단부(204)는 기 저장된 기준 데이터(212)를 호출하고, 기준 데이터(212)와 감지 신호(217)를 서로 비교한다. 일 실시예에 의하면 오작동 판단부(204)는 하기의 수학식 1의 상단에 기재된 바와 같이 기준 데이터(212)와 감지 신호(217) 사이의 차이가 미리 정의된 비교 값(C)을 초과하면 조작 감지 신호(216)는 사용자의 조작에 따라 출력된 것이라고 판단한다. 즉, 오작동 판단부(204)는 기준 데이터(212)와 감지 신호(217) 사이의 차이가 비교값을 상회하면 터치 감지 패널(112)이 적절하게 동작한 것으로 판단한다.
Figure 112016076662299-pat00001
수학식 1에서, D는 판단 결과를 의미하고, Vr은 기준 데이터의 값을 의미하고, Vc는 감지 신호의 값을 의미하며, C는 비교 값을 의미한다. 또한, 수학식 1은 기준 데이터(Vr)과 감지 신호(Vc) 사이가 동일한 경우 정상인 것으로 판단되도록 정의되어 있으나, 설계자의 선택에 따라서 수학식 1은 기준 데이터(Vr)과 감지 신호(Vc) 사이가 동일한 경우 오류가 발생한 것으로 판단되도록 정의될 수도 있다.
비교 결과 터치 감지 패널(112)이 정상 동작한 것으로 판단되면, 제어부(200)는 조작 감지 신호(216)에 대응하는 제어 신호를 생성하여, 전자 장치(1)의 각 부품, 일례로 구동부(290)로 전달한다. 예를 들어, 제어부(200)는 조작 감지 신호(216)에 따라서 전자 장치(1)의 각 부품에 전원이 인가될 수 있도록 전원 또는 전원과 각 부품을 연결하는 스위치에 제어 신호를 전달할 수 있다.
도 10은 조작 감지부의 오작동 여부를 판단하는 과정을 설명하기 위한 제2 도이다.
또한, 도 10에 도시된 바와 같이 터치 감지 패널(112)이 조작 감지 신호(216)를 출력하면, 제어부(200)의 오작동 판단부(202)의 제어 또는 조작 감지 신호(216)에 따라 광원(120)은 광(L1)을 방출할 수 있다. 방출된 광(L1)은 입력 장치 덮개(130) 내부를 진행하면서, 외부로 방출되거나(L13) 또는 기판(114) 방향으로 반사되어(L16) 광 감지부(140)에 입사될 수 있다.
만약 도 10에 도시된 바와 같이 입력 장치 덮개(130)의 외면에 터치 수단(9)이 존재하지 않는 경우라면, 광원(120)에서 방출된 광(L1)은 대체적으로 입력 장치 덮개(130)를 투과하여 외부로 방출되고(L13), 입력 장치 덮개(130)의 외면에 터치 수단(9)이 존재하는 경우보다 상대적으로 더 적은 양의 광(L16)이 광 감지부(140)에 입사하게 된다. 이에 따라 광 감지부(140)는 상대적으로 더 적은 양의 광(L146에 대응하는 감지 신호(219)를 출력하게 된다. 이 경우, 광 감지부(140)에 입사되는 광(L16)의 광량이나 광의 세기와, 기준 데이터(214)를 획득할 때 광 감지부(140)에 입사된 광(L12)의 광량이나 광의 세기 사이의 차이는 거의 없을 수 있으며, 따라서 출력된 감지 신호(219)는 기준 데이터(212)를 획득할 때 출력된 감지 신호(214)와 거의 동일할 수 있다. 출력된 감지 신호(219)는 저장부(210)에 저장된 후 제어부(200)로 전달되거나 또는 직접 제어부(200)로 전달될 수 있다.
제어부(204)의 오작동 판단부(204)는 기 저장된 기준 데이터(212)를 호출하고, 기준 데이터(212)와 감지 신호(219)를 서로 비교한다. 이 경우, 상술한 바와 같이 출력된 감지 신호(219)는 기준 데이터(212)를 획득할 때 출력된 감지 신호(214)와 거의 동일하므로, 기준 데이터(212)와 감지 신호(219) 사이의 차이는 미리 정의된 비교 값(C)보다 작게 된다. 오작동 판단부(204)는 상술한 수학식 1의 하단에 기재된 바와 같이, 기준 데이터(212)와 감지 신호(219) 사이의 차이가 미리 정의된 비교 값(C)보다 작으면, 조작 감지 신호(216)는 사용자의 조작에 따라 출력된 것이 아닌 터치 감지 패널(112)의 오작동에 의해 출력된 것으로 판단한다.
터치 감지 패널(112)이 오작동한 것으로 판단되면, 제어부(200)는 조작 감지 신호(216)를 무시하거나 또는 폐기한다. 이에 따라 전자 장치(1)의 각 부품, 일례로 구동부(290)에는 어떠한 제어 신호도 전달되지 않으며, 따라서 각 부품은 터치 감지 패널(112)의 조작 감지 신호(219)의 출력에도 불구하고, 이에 대응하는 동작을 수행하지 않게 된다.
터치 감지 패널(112)이 정전 용량 방식을 이용하는 경우 전원 노이즈에 의해 사용자가 터치 조작을 수행하지 않았는데도 터치 감지 패널(112)로부터 조작 감지 신호(218)가 출력되거나, 또는 터치 감지 패널(112)이 압력식 저항막 방식을 이용하는 경우 주변 기구의 가압이나 터치 감지 패널(112)의 왜곡 등에 의해 사용자가 터치 조작을 수행하지 않았는데도 터치 감지 패널(112)로부터 조작 감지 신호(218)가 출력되는 경우가 발생할 수 있다. 상술한 바와 같이 기준 데이터(214) 및 감지 신호(217, 219) 사이의 비교를 통하여 터치 감지 패널(112)의 오작동 여부를 판단하는 경우, 터치 조작이 부재함에도 불구하고 터치 감지 패널(112)이 조작 감지 신호(218)를 출력한다고 하더라도 오작동에 따라 전자 장치(1)가 동작하는 것을 방지할 수 있게 된다.
이하 도 11 내지 도 13을 참조하여, 입력 장치의 제어 방법에 대해 설명하도록 한다.
도 11은 입력 장치의 제어 방법의 일 실시예에 대한 흐름도이다.
도 11에 도시된 바를 참조하면, 먼저 상술한 바와 같이 전자 장치의 입력 장치에 마련된 광원(120) 및 광 감지부(140)를 이용하여 기준 데이터가 획득된다(300).
이후 조작 감지부(110)에서 조작 감지 신호가 출력되면(301), 조작 감지 신호의 출력에 응하여, 또는 제어부(200)의 제어에 따라서 광원(120)은 광을 조사하고(302), 광 감지부(140)는 입력 장치 덮개(130)의 일면 또는 내부에서 반사된 광을 수신하고(303), 수신한 광에 대응하는 감지 신호를 출력한다(304).
제어부(200)는 기 획득된 기준 데이터와 감지 신호를 비교한다(305).
비교 결과 감지 신호와 기준 데이터 사이의 차이가 비교 값을 초과한다면(306의 예), 제어부(200)는 사용자의 입력 장치의 조작이 있었으며, 조작 감지 신호는 사용자의 조작에 따라 출력된 것으로 판단하고(307), 조작 감지 신호에 따른 제어 신호를 생성하여 전자 장치의 부품으로 전달한다.
전자 장치의 각 부품은 제어 신호에 따라 동작하게 된다(308). 다시 말해서, 전자 장치는 사용자의 조작에 따라 동작하게 된다.
비교 결과 감지 신호와 기준 데이터 사이의 차이가 비교 값보다 작다면(306의 아니오), 제어부(200)는 사용자가 입력 장치를 조작하지 않았으며, 조작 감지 신호는 입력 장치(100)의 오작동에 의해 발생한 것으로 판단한다(309).
이에 따라 제어부(200)는 입력 장치(100)에서 출력된 조작 감지 신호는 무시하거나 폐기하며, 전자 장치(1)는 기존의 상태 또는 동작을 유지한다.
이하 기준 데이터를 획득하는 방법의 다양한 일례에 대해 설명하도록 한다.
도 12는 기준 데이터를 획득하는 방법의 일 실시예에 대한 흐름도이다.
도 12에 도시된 바와 같이 미리 정의된 설정, 일례로 미리 정의된 시간 또는 주기에 따라 기준 데이터의 획득 시점이 도래하면(320), 광원(120)은 광을 조사하고(321), 광 감지부(140)는 입력 장치 덮개(130)의 일 면 또는 내부에서 반사된 광을 수신하고(322), 수신한 광에 대응하는 감지 신호를 출력할 수 있다(323).
제어부(200)는 출력된 감지 신호를 기초로 기준 데이터를 결정할 수 있으며, 예를 들어 감지 신호에 대응되는 광량 또는 광의 세기를 그대로 또는 일부 변형을 거쳐 기준 데이터로 설정하고 이를 저장부(210)에 저장하도록 할 수 있다(324).
이후 전자 장치(1)는 입력 장치(100)로부터 조작 감지 신호가 출력되거나(도 11의 301) 또는 새로운 기준 데이터 획득 시점이 도래할 때까지 대기한다(325).
만약 새로운 기준 데이터 획득 시점이 도래하면(326의 예), 전자 장치(1)의 제어부(200)는 새로운 기준 시점의 도래에 따라서 광원(120)을 제어하여 광원(120)이 광을 조사하도록 하고(321), 광 감지부(140)에 의해 감지된 반사광을 이용하여 새로운 기준 데이터를 결정하여 저장한다(322 내지 324). 이 경우, 기존의 기준 데이터는 폐기될 수 있다.
상술한 기준 데이터를 획득하는 방법은 전자 장치(1)에 전원이 공급되는 동안 계속해서 수행될 수 있으며, 예를 들어 전자 장치(1)가 대기 상태이거나 또는 동작 상태인 경우에도 계속해서 수행될 수 있다(326).
도 13은 기준 데이터를 획득하는 방법의 다른 실시예에 대한 흐름도이다.
도 13에 도시된 바와 같이 미리 정의된 설정, 일례로 미리 정의된 시간 또는 주기에 따라 기준 데이터의 획득 시점이 도래하면(330), 광원(120)은 광을 조사하고(332), 광 감지부(140)는 입력 장치 덮개(130)의 일 면 또는 내부에서 반사된 광을 수신하고(333), 수신한 광에 대응하는 감지 신호를 출력할 수 있다(324). 저장부(210)는 출력된 감지 신호를 데이터의 형태로 저장한다(335).
이후 미리 정의된 횟수(N)에 도달할 때까지 광의 조사(332), 광의 감지(333), 감지 신호의 출력(324) 및 감지 신호의 저장(325) 과정을 계속해서 반복될 수 있다(331, 336, 337). 즉, 입력 장치(100) 또는 제어부(200)는 감지 신호의 획득 회수를 계수하고, 계수 결과 감지 신호의 획득 회수가 미리 정의된 횟수와 동일하면(336의 아니오), 감지 신호의 획득 과정(331 내지 335)을 종료한다.
제어부(200)는 획득한 복수의 감지 신호를 기초로 기준 데이터를 결정할 수 있다(338). 예를 들어, 제어부는 복수의 감지 신호에 대응하는 광량이나 광의 세기를 평균하거나 또는 이들의 중간 값을 획득하고, 획득한 평균 또는 중간 값을 기준 데이터로 결정할 수 있다.
이후 전자 장치(1)는 입력 장치(100)로부터 조작 감지 신호가 출력되거나(도 11의 301) 또는 새로운 기준 데이터 획득 시점이 도래할 때까지 대기한다(339).
만약 새로운 기준 데이터 획득 시점이 도래하면(340의 예), 전자 장치(1)의 제어부(200)는 새로운 기준 시점의 도래에 응하여 복수의 감지 신호를 획득하고(331 내지 336), 획득한 복수의 감지 신호를 이용하여 새로운 기준 데이터를 결정한다(338).
동일하게 상술한 기준 데이터를 획득하는 방법은 전자 장치(1)에 전원이 공급되는 동안 계속해서 수행될 수 있다.
상술한 입력 장치의 제어 방법은 동일하거나 또는 일부 변형을 거쳐 전자 장치의 제어 방법에도 적용 가능하다. 이 경우, 전자 장치는 가전 기기나, 컴퓨터 장치나, 전동 기기나, 각종 기계 장치나, 또는 각종 휴대용 단말 장치 등을 포함할 수 있다. 또한, 전자 장치는 이들 외에도 전자적으로 제어가 가능하고 상술한 입력 장치가 설치될 수 있는 각종 장치를 포함할 수 있다. 그러므로, 상술한 입력 장치의 제어 방법은 동일하거나 일부 변형을 거쳐, 디스플레이 장치의 제어 방법 등에도 적용 가능하다.
상술한 실시예에 따른 입력 장치의 제어 방법은, 컴퓨터 장치에 의해 구동될 수 있는 프로그램의 형태로 구현될 수 있으며, 상술한 제어부(200)를 구현하는 프로세서는 이와 같은 프로그램을 실행시켜 상술한 입력 장치의 제어 방법이나 디스플레이 장치의 제어 방법이 수행되도록 할 수 있다. 여기서 프로그램은, 프로그램 명령, 데이터 파일 및 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 프로그램은, 예를 들어, 기계어 코드나 고급 언어 코드를 이용하여 설계 및 제작된 것일 수 있다.
상술한 입력 장치의 제어 방법을 구현하기 위한 프로그램은, 컴퓨터에 의해 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터에 의해 판독 가능한 기록 매체는, 예를 들어, 하드 디스크나 플로피 디스크와 같은 자기 디스크 저장 매체, 자기 테이프, 콤팩트 디스크(CD)나 디브이디(DVD)와 같은 광 기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 기록 매체(magneto-optical media) 및 롬(ROM), 램(RAM) 또는 플래시 메모리 등과 같은 반도체 저장 장치 등 컴퓨터 등의 호출에 따라 실행되는 특정 프로그램을 저장 가능한 다양한 종류의 하드웨어 장치를 포함할 수 있다.
이상 입력 장치, 입력 장치가 설치된 디스플레이 장치 및 상기 입력 장치의 제어 방법의 여러 실시예에 대해 설명하였으나, 입력 장치, 입력 장치가 설치된 디스플레이 장치 및 상기 입력 장치의 제어 방법은 오직 상술한 실시예에 한정되지 않는다. 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 상술한 실시예를 기초로 수정 및 변형하여 구현 가능한 다양한 실시예 역시 상술한 입력 장치, 입력 장치가 설치된 디스플레이 장치 및 상기 입력 장치의 제어 방법에 해당할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성 요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성 요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 상술한 입력 장치, 상기 입력 장치가 설치된 디스플레이 장치 및 상기 입력 장치의 제어 방법과 동일하거나 유사한 결과를 획득할 수 있다.
1: 전자 장치 2: 본체
3: 사용자 인터페이스 100: 입력 장치
110: 조작 감지부 120: 광원
130: 입력 장치 덮개 140: 광 감지부
160: 사물 위치 감지부 200: 제어부
210: 저장부

Claims (20)

  1. 입력 장치 및 상기 입력 장치와 연결된 전자 장치 중 적어도 하나가 기준 데이터를 획득하는 단계;
    상기 입력 장치의 조작 감지부가 조작 감지 신호를 출력하는 단계;
    상기 입력 장치의 광원이 제1 광을 조사하는 단계;
    상기 입력 장치의 광 감지부가 상기 조사된 제1 광 중 광 감지부에 입사된 제1 반사광을 감지하는 단계;
    사물위치 감지부가 외부 사물의 위치를 결정하고, 상기 외부 사물의 위치에 기초하여 상기 기준 데이터를 교정하는 단계;
    상기 입력 장치 및 상기 전자 장치 중 적어도 하나가 상기 제1 반사광의 감지 결과와 상기 교정된 기준 데이터를 비교하고, 비교 결과를 기초로 상기 조작 감지 신호를 출력한 조작 감지부의 오작동 여부를 판단하는 단계;를 포함하고,
    상기 기준 데이터를 교정하는 것은,
    상기 사물위치 감지부에 의해 획득된 상기 입력 장치와 상기 외부 사물 사이의 거리에 기초하는 입력 장치의 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기준 데이터를 획득하는 단계는, 상기 광원이 제2 광을 조사하는 단계, 광 감지부가 상기 조사된 제2 광에 기인한 제2 반사광을 감지하는 단계 및 상기 제2 반사광의 감지 결과를 기초로 기준 데이터를 결정하는 단계를 포함하는 입력 장치의 제어 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 기준 데이터 결정에 응하여 상기 광원이 제2 광을 조사하는 단계는, 상기 광원이 주기적으로 제2 광을 조사하는 단계, 상기 광원이 미리 정의된 시점에 제2 광을 조사하는 단계 또는 상기 광원이 임의의 시점에 제2 광을 조사하는 단계를 포함하는 입력 장치의 제어 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 광원이 광을 조사하는 단계는, 상기 광원이 복수 회수로 광을 조사하는 단계를 포함하고,
    상기 제2 반사광의 감지 결과를 기초로 기준 데이터를 결정하는 단계는, 상기 복수 회수로 조사된 광에 대응하는 복수의 제2 반사광의 감지 결과를 기초로 기준 데이터를 결정하는 단계를 포함하는 입력 장치의 제어 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 반사광의 감지 결과와 상기 교정된 기준 데이터를 비교하고, 비교 결과를 기초로 상기 조작 감지 신호를 출력한 조작 감지부의 오작동 여부를 판단하는 단계는, 상기 제1 반사광의 감지 결과와 상기 교정된 기준 데이터 사이의 차이가 미리 설정된 비교값보다 큰 경우에는 상기 조작 감지부가 정상 작동하였다고 판단하는 단계를 포함하는 입력 장치의 제어 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 조작 감지부가 정상 작동한 경우, 상기 조작 감지 신호에 대응하는 제어 신호를 생성하는 단계;를 더 포함하는 입력 장치의 제어 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 반사광의 감지 결과와 상기 교정된 기준 데이터를 비교하고, 비교 결과를 기초로 상기 조작 감지 신호를 출력한 조작 감지부의 오작동 여부를 판단하는 단계는, 상기 제1 반사광의 감지 결과와 상기 교정된 기준 데이터 사이의 차이가 미리 설정된 비교값보다 작은 경우에는 상기 조작 감지부가 오작동하였다고 판단하는 단계를 포함하는 입력 장치의 제어 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 조작 감지부가 오작동한 경우, 상기 조작 감지 신호를 무시하는 단계;를 더 포함하는 입력 장치의 제어 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 조작 감지부는, 터치 센서 및 적외선 센서 중 적어도 하나를 포함하는 입력 장치의 제어 방법.
  10. 삭제
  11. 디스플레이 장치에 있어서,
    기판;
    상기 기판에 설치되고 사용자의 조작에 응하여 조작 감지 신호를 출력하는 조작 감지부;
    상기 기판 또는 상기 조작 감지부에 설치되고 광을 조사하는 광원;
    상기 광원에서 조사된 광 중 입사되는 반사광에 대응하는 감지 신호를 출력하는 광 감지부;
    외부 사물의 위치를 감지하는 사물 위치 감지부;
    기준 데이터를 획득하고, 상기 외부 사물의 위치에 기초하여 상기 기준 데이터를 교정하고, 상기 반사광에 대응하는 감지 신호와 상기 교정된 기준 데이터를 비교하고, 비교 결과를 기초로 상기 조작 감지 신호를 출력한 조작 감지부의 오작동 여부를 판단하는 프로세서;를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 사물위치 감지부에 의해 획득된 상기 디스플레이 장치 및 상기 외부 사물 사이의 거리에 기초하여 상기 기준 데이터를 교정하는 디스플레이 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 기준 데이터의 결정 시점이 도래하면, 상기 광원이 광을 조사하도록 제어하고, 상기 광 감지부의 감지 신호를 기초로 상기 기준 데이터를 결정하는 디스플레이 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 광원이 주기적으로, 미리 정의된 시점에 또는 임의의 시점에 광을 조사하도록 하여 상기 기준 데이터를 결정하는 디스플레이 장치
  14. 제12항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 광원이 복수 회수로 광을 조사하도록 하고, 상기 복수 회수로 조사된 광에 대응하는 복수의 광 감지 신호를 기초로 상기 기준 데이터를 결정하는 디스플레이 장치.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 반사광의 감지 신호와 상기 교정된 기준 데이터 사이의 차이가 미리 설정된 비교값보다 큰 경우에는 상기 조작 감지부가 정상 작동하였다고 판단하는 디스플레이 장치.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 반사광의 감지 신호와 상기 교정된 기준 데이터 사이의 차이가 미리 설정된 비교값보다 작은 경우에는 상기 조작 감지부가 오작동하였다고 판단하는 디스플레이 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 조작 감지부가 오작동한 경우, 상기 조작 감지 신호를 무시하는 디스플레이 장치.
  18. 제11항에 있어서,
    상기 조작 감지부는, 터치 센서 및 적외선 센서 중 적어도 하나를 포함하는 디스플레이 장치.
  19. 삭제
  20. 입력 장치에 있어서,
    기판;
    상기 기판에 설치되고 사용자의 조작에 응하여 조작 감지 신호를 출력하는 조작 감지부;
    상기 기판 또는 상기 조작 감지부에 설치되고 광을 조사하는 광원;
    상기 광원에서 조사된 광 중 입사된 반사광에 응하여 감지 신호를 출력하는 광 감지부; 및
    외부 사물의 위치를 감지하는 사물 위치 감지부;를 포함하되,
    상기 조작 감지부는, 상기 반사광의 감지 신호와 외부 사물과 상기 입력 장치의 거리에 기초하여 교정된 기준 데이터 사이의 비교 결과에 따라서, 출력한 조작 감지 신호를 본체로 전달하는 입력 장치.
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