KR20050077230A - Pen-type position input device - Google Patents

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KR20050077230A KR1020040005190A KR20040005190A KR20050077230A KR 20050077230 A KR20050077230 A KR 20050077230A KR 1020040005190 A KR1020040005190 A KR 1020040005190A KR 20040005190 A KR20040005190 A KR 20040005190A KR 20050077230 A KR20050077230 A KR 20050077230A
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Abstract

본 발명은 디스플레이 화면이나 특수하게 고안된 물체에서 발생하는 광이나 반사하는 광을 이용하여 디스플레이 상의 커서 위치를 인식하거나 입력을 할 수 있는 펜형 위치 입력 장치에 관한 것이다. 즉, 디스플레이에서 나오는 광이나 혹은 위치 정보를 줄 수 있도록 고안된 패드 등에서 나오는 광 또는 반사 광을 이용하여, 디스플레이의 커서 위치 이동이나, 문자 입력 및 도안을 할 수 있도록 고안한 펜형 위치 입력 장치를 제공하는 것이다. 본 발명에 따르면, 디스플레이나 패드를 구성하는 한 도트 내부의 정보 표시부(디스플레이의 경우, R, G, B 각각의 단위 화소 부분에 해당)와 비 표시부(디스플레이의 경우, 블랙 매트릭스나 전극 선에 해당) 간의 광량 차를 이용하여 커서의 위치 정보 표시 및 위치 이동이 가능하다. 물론 이러한 광량 차를 얻기 위해서는 화소간의 서로 다른 칼라를 이용하거나, 단위 화소간에 광량 차를 줄 수 있도록 커서를 도안 함으로써 위치 정보 표시나 이동이 가능하다.The present invention relates to a pen type input device capable of recognizing or inputting a cursor position on a display using light generated from a display screen or a specially designed object or reflected light. That is, by using the light from the display or the light from the pad or the like designed to give the position information, or using the reflected light, to provide a pen-type position input device designed to move the position of the display cursor, input characters and design will be. According to the present invention, an information display unit (in the case of a display, corresponds to a unit pixel portion of each of R, G, and B) and a non-display unit (in the case of a display, correspond to a black matrix or an electrode line) within a dot constituting a display or pad. By using the light quantity difference between), it is possible to display the position information of the cursor and move the position. Of course, in order to obtain such a light amount difference, position information can be displayed or moved by using a different color between pixels or by designing a cursor to give a light amount difference between unit pixels.

본 고안의 펜형 위치 입력 장치는 디스플레이나 패드를 구성하는 화소 내부의 명암 부분이나 커서를 구성한 도트간의 명암 부분을 분해할 수 있도록 광학계(렌즈등)로 영상을 집광시켜 이미지 센스에 입력한 뒤, 이 이미지 센서가 출력하는 정보를 제어하여, 펜형 위치 입력 장치의 위치 이동 거리를 중앙처리장치(컴퓨터등)가 프로그램으로 처리하여 커서 위치를 표시하도록 함으로써 종래의 위치 입력기에 비하여 정확하고 정밀한 위치 입력이 가능한 장점이 있다.The pen-type position input device of the present invention condenses an image with an optical system (lens, etc.) and inputs it into an image sense so as to decompose a contrast portion between pixels constituting a display or a pad, or a contrast portion between dots constituting a cursor. By controlling the information output from the image sensor, the central processing unit (computer, etc.) processes the position movement distance of the pen-type position input device by a program to display the cursor position, which enables accurate and accurate position input compared to the conventional position input device. There is an advantage.

Description

펜 형의 위치 입력 장치{Pen-type position input device}Pen-type position input device

본 발명은 디스플레이 위치 입력 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 마우스나 터치 스크린 및 디지타이저를 대신할 수 있도록 고안된 광학계와 이미지 센서로 구성된 펜형 위치 정보 입력 장치에 관한 것이다. 펜형 위치 정보 입력 장치는 디스플레이 장치나 특수하게 고안된 패드(pad)에서 발하는 광이나 반사하는 광을 이용하여 디스플레이상에 커서 위치 이동이나, 문자 입력 및 도안을 할 수 있도록 고안한 장치를 포함한다. 이러한 펜형 위치 정보 입력 장치는 위치 정보를 호스트로 송신하여 호스트가 수신된 위치 정보 신호를 수평 및 수직 동기신호에 따라 동기시켜 화상으로 표시하게 된다. 이와 같이, 호스트로부터 발생된 영상신호를 표시하는 디스플레이 장치는 그 기능 제어를 위해 제어키를 사용한다. 상기 제어키는 정보 입력이 주 기능이며, 기존에는 주로 키보드나 마우스에 의존하여왔지만, 최근에 들어서는, 취급이 용이하고 간편하다는 이점 때문에 터치 스크린(Touch screen)이나 디지타이저 및 팬 입력 장치나 펜 마우스 장치 이용이 보급되고 있다.The present invention relates to a display position input device, and more particularly, to a pen-type position information input device composed of an optical system and an image sensor designed to replace a mouse, a touch screen, and a digitizer. The pen-type location information input device includes a device designed to move a cursor, display characters, and design a display on a display using light emitted from a display device or a specially designed pad or reflecting light. The pen-type location information input device transmits location information to the host so that the host synchronizes the received location information signal according to horizontal and vertical synchronization signals to display the image. As such, the display device displaying the image signal generated from the host uses a control key to control the function. The control key has a main function of inputting information and has been mainly dependent on a keyboard or a mouse, but in recent years, a touch screen, a digitizer, a fan input device, or a pen mouse device due to the advantages of easy handling and simplicity. Usage is spreading.

상기 터치 스크린이나 디지타이저 기술은 마우스나 키보드에 의한 정보 입력 없이 사용자의 터치나 팬에 의한 외부 입력 신호로부터 위치를 파악하고, 그에 따른 입력 정보를 화상에 표시되도록 하는 기술로서, 종래에는 표시 기판의 전면 또는 후면에 터치 스크린이나 디지타이저를 설치하고 있다. 그리고 펜 입력 장치나 펜 마우스 장치의 경우, 위치 정보를 얻기 위하여 펜 내부에 광원부를 설치하여 광원에서 나온 광을 디스플레이나 평면 위에 조사하여, 그 반사광에 의한 영상을 광학계를 사용하여 이미지 화상을 센서 위에 조사함으로써, 이 이미지 화상의 이동에 따른 위치 정보를 얻었다.The touch screen or digitizer technology is a technology for identifying a position from an external input signal by a user's touch or a fan without inputting information by a mouse or a keyboard, and displaying the input information according to the image. Or, you have a touch screen or digitizer on the back. In the case of a pen input device or a pen mouse device, in order to obtain position information, a light source unit is installed inside the pen to irradiate the light emitted from the light source onto a display or a plane, and an image image is reflected on the sensor using an optical system. By investigating, the positional information according to the movement of this image image was obtained.

한편, 상기 터치 스크린의 경우, 외부 입력 신호로부터 위치를 인식하기 위하여 여러 가지 위치 인식 방식을 사용하고 있으며, 그 예로서, 저항성 터치 스크린(Resist touch screen), 용량성 터치 스크린(Capacitive touch screen), 음파 터치 스크린(Acoustic wave touch screen), 적외선 터치 스크린(Infrared touch screen)이 적용되고 있고, 디지타이저의 경우는, 정보를 입력하기 위한 신호 발진기와 발진기의 위치 정보를 인식하는 안테나 보드로 구성된 전자유도 방식이 적용되고 있다. In the touch screen, various position recognition methods are used to recognize a position from an external input signal. For example, a resistive touch screen, a capacitive touch screen, Acoustic wave touch screen and infrared touch screen are applied, and in the case of the digitizer, an electromagnetic induction method including a signal oscillator for inputting information and an antenna board for recognizing position information of the oscillator This is being applied.

도 1은 적외선 터치 스크린을 도시한 도면으로서, 도시된 바와 같이, 적외선 터치 스크린(10)은 이격 배치된 두 장의 기판 사이에 적외선을 만들기 위한 발광 다이오드(Light Emitting Diode : 11)가 좌측과 상단 가장자리에 배열하고, 그리고, 우측과 하단 가장자리에는 적외선을 검출하는 수광 센서(Light detector : 12)가 배열되어 있는 구조이다. 이와 같은 적외선 터치 스크린(10)에 있어서, 외부에서 사용자의 손 조작에 의해 터치 스크린에 압력이 가해질 때, 상기 터치 스크린을 누르는 압력에 의해 발광 다이오드(11)로부터 나온 빛이 차단되고, 이 때, 수광부의 X, Y축 수광 센서들(12)에서의 적외선 감지가 차단되어 X, Y 위치의 검출이 이루어진다. FIG. 1 is a diagram illustrating an infrared touch screen, and as shown, the infrared touch screen 10 includes a light emitting diode 11 for generating infrared light between two substrates spaced apart from each other at the left and top edges thereof. And a light detector 12 that detects infrared rays at the right and bottom edges thereof. In such an infrared touch screen 10, when pressure is applied to the touch screen by a user's hand operation from the outside, the light emitted from the light emitting diode 11 is blocked by the pressure to press the touch screen, at this time, Infrared detection by the X and Y axis light receiving sensors 12 of the light receiving unit is blocked to detect the X and Y positions.

그러나, 전술한 바와 같은 적외선 터치 스크린을 포함한 종래의 터치 스크린에서는 표시장치의 전면에 위치를 인식할 수 있는 구조물을 설치해주어야 하고, 전자기파를 사용하는 디지타이저와 같은 위치 입력 장치에서는 디스플레이 뒷면에 위치를 인식할 수 있는 안테나 보드와 같은 구조물을 설치해 주어야 하였다. 그리고 펜 입력 장치의 경우에도, 펜의 이동에 따른 정보를 얻기 위하여 물체에 조사하는 광원을 별도로 설치해 주어야 하므로 전력의 소모가 클 뿐 아니라 그 작업이 번거롭고, 취급 상에도 어려움이 있다. 이러한, 종래의 펜 입력 장치나, 터치 스크린 및 디지타이저는 별도의 구조물을 표시장치에 설치해 주어야 하는 것이므로, 가격 측면에서도 바람직하지 못한 문제점이 있다. 따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 터치 스크린이나 안테나 보드와 같은 구조물 설치를 생략함에도 불구하고 디스플레이 장치나 특수하게 고안된 패드로부터 직접적인 위치 입력이 가능한 펜형 디스플레이 위치 정보 입력 장치를 제공함에 그 목적이 있다. However, in the conventional touch screen including the infrared touch screen as described above, a structure capable of recognizing the position must be installed in front of the display device, and in a position input device such as a digitizer using electromagnetic waves, the position is recognized on the back of the display. It was necessary to install a structure such as an antenna board. In addition, in the case of the pen input device, a light source irradiated to the object must be separately installed in order to obtain information according to the movement of the pen, so that the power consumption is not only large, but also the work is cumbersome and difficult to handle. Since such a pen input device, a touch screen, and a digitizer have to be provided with a separate structure on the display device, there is an unfavorable problem in terms of price. Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, the pen-type display position that can be directly input from the display device or a specially designed pad, despite the omission of the installation of a structure such as a touch screen or antenna board The purpose is to provide an information input device.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 펜형 위치 정보 입력 장치는, 화소로부터 발산하는 광을 한 초점에 모으기 위한 광학계와; 광 신호를 전기 신호로 바꾸기 위한 이미지 센서; 전기 신호를 전달하기 위한 케이블이나 무선 전파 발생기; 구조물을 지지하기 위한 외장 케이스; 화면을 임의적으로 컨트롤 할 수 있는 스위치로 구성된다. The pen-type positional information input device of the present invention for achieving the above object comprises: an optical system for collecting light emitted from a pixel into one focal point; An image sensor for converting an optical signal into an electrical signal; A cable or radio wave generator for transmitting an electrical signal; An exterior case for supporting the structure; It consists of switches that can control the screen arbitrarily.

본 발명에 의한 펜형 위치 정보 입력 장치는 광 신호를 전기 신호로 변환하여 정확한 위치 정보를 인식하는 것으로, 디스플레이나 패드를 구성하는 단위 화소 내부의 정보 표시부(디스플레이의 경우, R, G, B 각각의 단위 칼라 화소 분분에 해당)와 비 표시부(디스플레이의 경우, 블랙 매트릭스나 전극 선에 해당) 간의 광량 차를 이용하여 커서의 위치 정보 표시 및 위치 이동을 표시한다. 즉 정보 표시 부에서 비 표시부로 펜형 위치 정보 입력 장치를 이동시킬 때, 센서에 입사 되는 광의 명 혹은 암에 따라서 센서에서 발생하는 전기 신호를 정확히 계수 할 수 있어서 화소 단위의 정확한 위치 입력이 가능한 장치를 제공한다. 물론 이러한 광량 차를 얻기 위해서는 화소간의 서로 다른 칼라를 이용하거나, 단위 화소간에 광량 차를 줄 수 있도록 커서를 도안 함으로써 위치 이동 정보 표시나 외부로부터 정보 입력이 가능하다.The pen-type position information input device according to the present invention converts an optical signal into an electrical signal to recognize accurate position information. The pen position information input device includes an information display unit (in the case of a display, R, G, and B, respectively) that constitutes a display or a pad. The position information display and the position movement of the cursor are displayed by using the light quantity difference between the unit color pixels) and the non-display unit (in the case of a display, corresponding to a black matrix or an electrode line). That is, when the pen-type position information input device is moved from the information display unit to the non-display unit, an electric signal generated by the sensor can be accurately counted according to the light or darkness of the light incident on the sensor. to provide. Of course, in order to obtain such a light amount difference, position movement information display or information input can be performed by using a different color between pixels or by designing a cursor so as to give a light amount difference between unit pixels.

펜형 위치 정보 입력 장치의 이동 방향을 결정하기 위해서 광학 렌즈의 초점 위치에 x축과 y축으로 두 개씩의 이미지 센서를 배치를 배치한다. 즉 발광 부분에서 비 발광 부분으로 펜형 위치 정보 입력기가 이동할 때 x, y 축 각각에 형성된 두 개의 이미지 센서 가운데 먼저 신호가 변하는 센서에 의하여 방향이 결정되며, 각 이미지 센서에서 나오는 전기 신호의 변화를 계수함으로써 위치 이동에 대한 정보를 얻게 되며, 또한 외부로부터 정보 입력 할 수 있게 된다.In order to determine the moving direction of the pen-type position information input device, two image sensors are arranged at the focal position of the optical lens in the x-axis and the y-axis. That is, when the pen-type position information input device moves from the light emitting portion to the non-light emitting portion, the direction is determined by the first of two image sensors formed on each of the x and y axes, and the change of the electrical signal from each image sensor is counted. By doing so, you can get information about the location movement, and you can also input information from the outside.

(실시 예)(Example)

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 보다 상세하게 설명하도록 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이(21)를 이용한 펜형 위치 정보 입력 장치(22)를 도시한 평면도로서, 이를 설명하면 다음과 같다. 도시 된 바와 같이, 펜형 위치 입력 장치는 디스플레이 화면을 보호하고 광학계에 불순물의 유입을 방지하기 위한 투명 층(23)과 화면의 화소에서 발산하는 광을 결상 점에 모으기 위한 집광렌즈(24)와 결상 된 광 신호를 전기 신호로 바꾸기 위한 이미지 센서(25)와 이미지 센서에서 발생된 전기 신호를 전달하기 위한 케이블 혹은 송신 수단(26)과 전원 장치(27) 및 펜형 위치 정보 입력 장치를 제어하기 위한 수단의 스위치(28)로 구성된다. 여기서, 디스플레이 장치(21)는 도 3에 예시된 바와 같이 칼라 화상을 형성하기 위하여 적색 화소(31), 녹색 화소(32), 청색 화소(33)와 화소간에 형성된 전극 배선에 의한 영상 신호 왜곡을 방지하기 위한 수직 블랙 매트릭스(34)와 수평 블랙 매트릭스(35)로 구성된다. 여기서 칼라 화소는 배열 방식에 따라서 스트라이프(Stripe) 방식과 델타(Delta) 방식 등으로 배열된다. FIG. 2 is a plan view illustrating the pen-type location information input device 22 using the display 21 according to an embodiment of the present invention. As shown, the pen-type position input device forms an image with the transparent layer 23 for protecting the display screen and preventing the inflow of impurities into the optical system, and the condenser lens 24 for collecting light emitted from the pixels of the screen at the imaging point. Means for controlling the image sensor 25 for converting the converted optical signal into an electrical signal and a cable or transmission means 26 for transmitting the electrical signal generated by the image sensor, the power supply 27 and the pen-type position information input device. It is composed of a switch 28. In this case, the display apparatus 21 corrects the image signal distortion by the electrode wiring formed between the red pixel 31, the green pixel 32, the blue pixel 33 and the pixel to form a color image as illustrated in FIG. 3. It consists of a vertical black matrix 34 and a horizontal black matrix 35 for preventing. In this case, the color pixels are arranged in a stripe method, a delta method, or the like according to an array method.

도 4는 광학계의 의하여 단위 칼라 화소(42)와 블랙 매트릭스(41)가 이미지 센서 위에 결상 된 상태의 평면도이다. 화소 단위의 위치 이동을 감지하기 위하여 x축 대하여 두개의 센서(43과 44)와, y축으로 두개의 센서(45, 46)가 배치 되어 있다. 여기서 이미지의 구성은 도 3에 예시한 적색 화소와 녹색 화소 그리고 청색 화소 및 블랙 매트릭스가 주기적으로 형성된다. 여기서 두 센서간의 거리(Lx, Ly)는 단 위 화소의 이미지 크기(Sx, Sy) 보다 작게 형성 함으로써 정확한 단위 화소 단위의 위치 입력이 가능하다. 본 펜형 위치 입력 장치의 구체적인 원리 예시는 다음과 같다. 첫번째 단계로, 모든 이미지 센서(43, 44, 45, 46) 위에 단위 화소가 있을 경우 각 센서는 동작 상태가 되며 이때를 원점으로 인식한다. 두 번째 단계로, 펜형 위치 정보 입력 장치가 화면 위에서 이동할 경우, 블랙 매트릭스 영역에 의하여 센서 위의 광은 사라지게 된다. 이때 43이 먼저 비동작 상태로 될 경우는 좌측 이동, 44가 먼저 비동작 상태로 될 경우는 우측 이동, 45가 먼저 비동작 상태로 되면 하측 이동, 46이 비동작 상태로 되면 상측 이동으로 인식하는 상태가 된다. 그리고 세 번째 단계로서 위치 이동을 계수하게 된다. 즉 43이 비동작 상태가 되고 난 뒤, 이어서 45와 46 두 센서가 비동작 상태가 된 후, 연이어 44가 비동작 상태로 되는 경우 좌측으로 한 화소 이동을 계수한다. 우측과 상측 및 하측에 대해서도 동일하므로 설명은 생략한다. 그리고 대각선 이동에 해당하는 좌상으로 이동하는 경우, 두 센서 43과 46이 비동작 상태가 되고 난 뒤, 44와 45가 비동작 상태로 되는 경우 대각선으로 이동하는 것을 계수하게 된다. 앞에서와 마찬가지로 좌하, 우상, 우하의 대각선 이동에 대해서도 동일하게 계수하게 되므로 설명은 생략한다.4 is a plan view of a state in which the unit color pixel 42 and the black matrix 41 are formed on the image sensor by the optical system. Two sensors 43 and 44 are disposed on the x-axis, and two sensors 45 and 46 are disposed on the y-axis to detect the positional shift in the pixel unit. In this configuration, the red pixel, the green pixel, the blue pixel, and the black matrix illustrated in FIG. 3 are periodically formed. Here, the distance (Lx, Ly) between the two sensors is smaller than the image size (Sx, Sy) of the unit pixel, it is possible to accurately input the position of the unit pixel unit. An example of a specific principle of the pen-type position input device is as follows. In the first step, when there are unit pixels on all the image sensors 43, 44, 45, and 46, each sensor is in an operating state and is recognized as an origin. In the second step, when the pen-type location information input device moves on the screen, the light on the sensor disappears due to the black matrix area. At this time, if 43 goes into the non-operation state first, it moves to the left, if 44 goes into the non-operation state first, it moves to the right. It becomes a state. The third step is to count the positional movement. In other words, after 43 is in the inoperative state, two sensors 45 and 46 are in the inoperative state, and then 44 is counted one pixel shift to the left when 44 is in the inoperative state. Since it is the same about a right side, an upper side, and a lower side, description is abbreviate | omitted. In the case of moving to the upper left corresponding to the diagonal movement, the two sensors 43 and 46 become inoperable, and when 44 and 45 become inoperable, the counter moves diagonally. As in the previous case, the diagonal movements of the lower left, upper right, and lower right are counted in the same manner, and thus descriptions thereof will be omitted.

도 5는 화면이 저 휘도 상태(51)에서 위치 정보를 얻기 위한 커서(52)를 나타낸다. 화면의 휘도가 낮을 경우, 블랙 매트릭스 부분(53)과 화소 부분(54)의 휘도를 이미지 센서가 인식할 수 없게 되는 경우가 발생한다. 이러한 경우 도 5와 같이 커서의 화소를 밝게 해 줌으로써, 커서 위에서 펜형 위치 정보 입력 장치를 이동 할 경우 위치 이동을 계수 할 수 있어서 위치 이동 및 커서를 통한 정보 입력이 가능하다. 5 shows a cursor 52 for the screen to obtain positional information in the low luminance state 51. When the luminance of the screen is low, the image sensor may not recognize the luminance of the black matrix portion 53 and the pixel portion 54. In this case, by brightening the pixel of the cursor as shown in FIG. 5, the position movement can be counted when the pen-type position information input device is moved on the cursor, thereby enabling position movement and information input through the cursor.

도 6은 블랙 매트릭스에 의하여 위치 정보를 인식 할 수 없을 경우나 화면이 저 휘도 상태(61)일 경우의 위치 입력을 위한 커서(62)를 나타낸다. 커서내의 서로 이웃한 단위 화소를 명과 암 화소로 이웃하게 구성함으로써, 커서 위에서 펜형 위치 정보 입력 장치 이동에 따른 위치 이동을 계수 하거나 정보 입력이 가능하다. 6 shows a cursor 62 for position input when the position information cannot be recognized by the black matrix or when the screen is in the low luminance state 61. By uniting adjacent unit pixels in the cursor with light and dark pixels, the positional movement according to the movement of the pen-type position information input device on the cursor can be counted or information input is possible.

칼라 화소의 구성을 델타 방식으로 배열하는 경우도 위와 동일하게 커서를 구성하여 위치 이동 정보를 표시 및 입력할 수 있어서 이에 대한 설명은 생략한다.In the case where the arrangement of the color pixels is arranged in the delta method, the cursor can be configured in the same manner as above to display and input the position movement information, and thus description thereof will be omitted.

그러므로, 본 발명은 각 화소에서 발생한 광을 이미지 센서 위에 집광하여 화소 내의 블랙 매트릭스나 커서를 이용하여, 별도의 터치 스크린의 설치 없이도 화상의 커서 위치 이동 및 커서에 의한 정보 입력이 가능한 펜형 위치 정보 입력 장치를 제공한다.Therefore, the present invention collects light generated from each pixel on the image sensor and uses a black matrix or cursor in the pixel to move the cursor position of the image and input information by the cursor without installing a separate touch screen. Provide the device.

한편, 본 발명의 실시 예에서는 디스플레이 표시장치(액정 디스플레이의 구조와 구동을 일반 사항으로 반영함)에 펜형 위치 입력 장치를 적용하는 경우에 대해서만 도시하고 설명하였지만, 상기 디스플레이 표시 장치는 물론, 특수하게 고안된 패드를 이용한 위치 입력 장치 등에의 적용이 가능하다.Meanwhile, in the embodiment of the present invention, only the case where the pen-type position input device is applied to the display display device (which reflects the structure and driving of the liquid crystal display in general terms) is described and described. Application to a position input device using the designed pad is possible.

이상에서와 같이, 본 발명의 펜형 위치 입력 장치는 터치 스크린이나 디지타이저 및 펜에 추가적인 광원을 설치 하지 않고도 디스플레이나 특수하게 고안된 패드 위에서 위치 정보를 입력할 수 있다. 따라서, 상기 터치 스크린의 설치에 따른 공정 상의 번거로움 및 가격 상승의 문제를 해결할 수 있다. As described above, the pen-type position input device of the present invention can input position information on a display or a specially designed pad without installing an additional light source on a touch screen, a digitizer, and a pen. Therefore, it is possible to solve the problem of the cumbersome process and the price increase according to the installation of the touch screen.

또한, 본 발명에 의한 단위 화소 단위의 정확한 위치 입력 방식은 터치 스크린이나 디지타이저 및 마우스에서 위치 입력의 정확성이 낮은 단점을 해결할 수 있는 강점이 있다.In addition, the accurate position input method in unit pixel units according to the present invention has an advantage of solving the disadvantage of low accuracy of position input in a touch screen, a digitizer, and a mouse.

게다가, 본 발명에 의한 펜형 위치 입력 장치는 터치 스크린의 설치를 생략할 수 있는 바, 휴대형의 터치 표시장치는 물론 광범위한 응용이 가능하다.  In addition, the pen-type position input device according to the present invention can omit the installation of the touch screen, and therefore a portable touch display device can be used for a wide range of applications.

한편, 여기에서는 본 발명의 특정 실시 예에 대하여 설명하고 도시하였지만, 당업자에 의하여 이에 대한 수정과 변형을 할 수 있다. 따라서, 이하, 특허청구의 범위는 본 발명의 진정한 사상과 범위에 속하는 한 모든 수정과 변형을 포함하는 것으로 이해할 수 있다. Meanwhile, although specific embodiments of the present invention have been described and illustrated, modifications and variations can be made by those skilled in the art. Accordingly, the following claims are to be understood as including all modifications and variations as long as they fall within the true spirit and scope of the present invention.

도 1은 종래의 적외선 터치 스크린을 도시한 도면. 1 illustrates a conventional infrared touch screen.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이와 펜형 위치 정보 입력 장치를 도시한 단면도.2 is a cross-sectional view showing a display and a pen-type location information input device according to an embodiment of the present invention.

도 3은 디스플레이 장치를 구성하고 있는 화소 구성 평면도.3 is a plan view of a pixel structure constituting the display device;

도4는 광학계에 의한 단위 화소가 이미지 센서 위에 결상 된 상태의 평면도4 is a plan view of a unit pixel formed by an optical system on an image sensor;

도 5는 저 휘도 화면에 형성한 블랙 매트릭스와 칼라 화소로 구성한 커서 5 is a cursor composed of a black matrix and color pixels formed on a low luminance screen

도 6은 저 휘도 화면에 이웃 화소가 상반된 명암이 되도록 구성한 커서6 is a cursor configured to have contrast between neighboring pixels on a low luminance screen

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

21 : 디스플레이 장치 22 : 위치 입력 펜 23 : 투명층,21 display device 22 position input pen 23 transparent layer,

24 : 영상 집속 렌즈 25 : 위치 정보 입력 센서 수단24: image focusing lens 25: location information input sensor means

26 : 정보 송신 제어 수단 27 : 전원부 28 : 제어 스위치26: information transmission control means 27: power supply unit 28: control switch

31 : 적색(Red) 화소 32 : 녹색(Green) 화소 33 : 청색(Blue) 화소31: Red pixel 32: Green pixel 33: Blue pixel

34 : 수직 블랙 매트릭스(Black Matrix), 35 : 수평 블랙 매트릭스34: vertical black matrix, 35: horizontal black matrix

41 : 블랙 매트릭스의 센서 위 결상 이미지41: Image on the sensor on the black matrix

42 : 단위 칼라 화소 영역의 센서 위 결상 이미지42: Image of image on sensor of unit color pixel area

43, 44 : 펜형 위치 입력 장치의 x축 위치 이동을 감지하는 센서43, 44: sensor for detecting the x-axis movement of the pen-type position input device

45, 46 : 펜형 위치 입력 장치의 y축 위치 이동을 감지하는 센서45, 46: Sensor for detecting the y-axis position movement of the pen position input device

51, 61 : 저 휘도 상태의 화면51, 61: screen of low luminance state

52, 62 : 커서 외곽 표시 가상선52, 62: cursor outline virtual line

53 : 블랙 매트릭스53: black matrix

54, 63 : 단위 칼라 화소54, 63: unit color pixel

64 : 암 상태의 단위 칼라 화소64: unit color pixel in the dark state

Claims (8)

디스플레이 장치 혹은 단위 화소들로 고안된 패드; 디스플레이 단위 화소 혹은 고안된 페드의 단위 화소로부터 발산하는 광이나 반사하는 광을 한 초점에 모으기 위한 광학계와; 광 신호를 전기 신호로 바꾸기 위한 이미지 센서; 전기 신호를 전달하기 위한 케이블이나 무선 송신기; 구조물을 지지하기 위한 외장 케이스; 화면을 임의적으로 컨트롤 할 수 있는 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 펜형 위치 입력 장치A pad designed as a display device or unit pixels; An optical system for converging the light emitted from the display unit pixel or the designed unit pixel of the fed or reflecting light into one focal point; An image sensor for converting an optical signal into an electrical signal; A cable or radio transmitter for transmitting electrical signals; An exterior case for supporting the structure; Pen-type position input device comprising a switch for arbitrarily controlling the screen 제 1 항에 있어서, 펜형 위치 입력 장치를 구성하고 있는 광학계에 있어서, 광 유입부인 펜 끝 부분에 투명층을 포함한 것을 특징으로 한 펜형 위치 입력 장치.The pen-type position input device according to claim 1, wherein the optical system constituting the pen-type position input device includes a transparent layer at a pen tip which is a light inlet. 제 1 항에 있어서, 디스플레이 장치 혹은 고안된 패드의 단위 화소 구성은 펜형 위치 입력 장치의 이동에 따른 위치 정보를 인식 할 수 있도록 블랙 매트릭스 혹은 전극 배선으로 구성된 암(dark)부와 화상 정보를 표시하는 명(bright)부로 구성된 것을 특징으로 하는 펜형 위치 입력 장치According to claim 1, wherein the unit pixel configuration of the display device or the designed pad has a dark portion composed of a black matrix or electrode wiring and image information to recognize the position information according to the movement of the pen-type position input device Pen-type position input device characterized in that the (bright) portion 제 1 항에 있어서, 이미지 센서 구성은 펜형 위치 입력 장치의 이동에 따른 좌표를 결정하기 위하여 x축에 대하여 2개 이상의 센서를 x 축 위에 배치하고, y축에 대하여 2개 이상의 센서를 y축에 배치한 것을 특징으로 하는 펜형 위치 입력 장치2. The image sensor configuration of claim 1, wherein the image sensor configuration includes placing at least two sensors on the x axis with respect to the x axis and determining at least two sensors with respect to the y axis to determine coordinates according to the movement of the pen-type position input device. Pen-type position input device characterized in that the arrangement 제 4 항에 있어서, 이미지 센서 위에 형성된 단위 화소의 이미지의 x와 y 폭은 x축 센서들의 최대 길이와 y축 센서들의 최대 길이 보다 크게 되도록 광학계를 구성하여, 단위 화소 단위의 위치 이동에 대한 정보를 입력할 수 있도록 광학계를 배치한 것을 특징으로 한 펜형 위치 정보 입력 장치The optical system of claim 4, wherein the optical system is configured such that the x and y widths of the image of the unit pixel formed on the image sensor are larger than the maximum length of the x-axis sensors and the maximum length of the y-axis sensors. Pen-type location information input device characterized in that the optical system is arranged to input the 제 3 항에 있어서, 디스플레이 장치 혹은 고안된 패드의 단위 화소 구성은 펜형 위치 입력 장치의 이동에 따른 위치 정보를 인식 할 수 있도록 블랙 매트릭스 혹은 전극 배선으로 구성된 암(dark)부와 화상 정보를 표시하는 반사부로 구성된 것을 특징으로 하는 펜형 위치 입력 장치4. The unit pixel configuration of the display device or the designed pad according to claim 3, wherein the unit pixel configuration of the display device or the designed pad includes a dark portion formed of a black matrix or electrode wiring and a reflection for displaying image information so as to recognize the position information according to the movement of the pen-type position input device. Pen-type position input device characterized in that consisting of 제 1 항에 있어서, 디스플레이 장치의 화면 구성에 있어서 커서 내부의 모든 칼라 화소가 켜지게 하여, 그 커서로부터 펜형 위치 정보 입력 장치가 위치 정보를 인식하고, 입력할 수 있도록 디스플레이 화면을 구성한 것을 특징으로 한 펜형 위치 입력 장치The display screen of claim 1, wherein in the screen configuration of the display device, all the color pixels inside the cursor are turned on, and the display screen is configured to allow the pen-type location information input device to recognize and input the location information from the cursor. One pen locator 제 1 항에 있어서, 디스플레이 장치에 이웃 화소가 서로 다른 명 화소나 암 화소가 형성되도록 커서를 만들고, 그 커서 위에 놓여진 펜형 위치 정보 입력 장치가 이동함에 따른 위치 정보를 인식 하고, 입력할 수 있도록 디스플레이 화면을 구성한 것을 특징으로한 펜형 위치 입력 장치The display apparatus of claim 1, wherein a cursor is formed in a display device such that light pixels or dark pixels having different neighboring pixels are formed, and the pen-type location information input device placed on the cursor is recognized and inputted. Pen-type position input device comprising a screen
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