KR20160008843A - 디스플레이장치 및 그 제어방법 - Google Patents

디스플레이장치 및 그 제어방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20160008843A
KR20160008843A KR1020140089132A KR20140089132A KR20160008843A KR 20160008843 A KR20160008843 A KR 20160008843A KR 1020140089132 A KR1020140089132 A KR 1020140089132A KR 20140089132 A KR20140089132 A KR 20140089132A KR 20160008843 A KR20160008843 A KR 20160008843A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light
received
amount
change
display
Prior art date
Application number
KR1020140089132A
Other languages
English (en)
Inventor
박한진
민관식
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020140089132A priority Critical patent/KR20160008843A/ko
Priority to US15/323,807 priority patent/US20170147097A1/en
Priority to PCT/KR2015/007321 priority patent/WO2016010353A1/en
Priority to EP15822007.9A priority patent/EP3170065B1/en
Priority to CN201510411425.6A priority patent/CN105278743A/zh
Publication of KR20160008843A publication Critical patent/KR20160008843A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/033—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G06F3/0354—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor with detection of 2D relative movements between the device, or an operating part thereof, and a plane or surface, e.g. 2D mice, trackballs, pens or pucks
    • G06F3/03542—Light pens for emitting or receiving light
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0412—Digitisers structurally integrated in a display
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/042—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by opto-electronic means
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0445—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using two or more layers of sensing electrodes, e.g. using two layers of electrodes separated by a dielectric layer
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0446—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using a grid-like structure of electrodes in at least two directions, e.g. using row and column electrodes
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041—Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04104—Multi-touch detection in digitiser, i.e. details about the simultaneous detection of a plurality of touching locations, e.g. multiple fingers or pen and finger
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041—Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04106—Multi-sensing digitiser, i.e. digitiser using at least two different sensing technologies simultaneously or alternatively, e.g. for detecting pen and finger, for saving power or for improving position detection
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/048—Indexing scheme relating to G06F3/048
    • G06F2203/04807—Pen manipulated menu

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Position Input By Displaying (AREA)

Abstract

본 발명은 디스플레이장치 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 디스플레이장치는, 영상을 표시하는 표시패널부와, 포인팅장치로부터 출력되는 광을 수신하며 상기 수신된 광으로 인한 전하량의 변화를 감지하는 센서부를 포함하는 디스플레이부와; 상기 센서부에서 감지된 전하량의 변화량에 기초하여 상기 디스플레이부에 상기 광이 수신된 위치를 결정하고, 상기 결정된 위치에 대응하는 동작을 수행하는 제어부를 포함한다.
이에 의하여, 레이저와 같은 광을 출력하는 포인터의 포인팅 기능을 원활하게 구현할 수 있고, 광을 출력하는 포인터의 포인팅 기능과 함께 터치패널에 대한 터치 기능까지 사용할 수 있다.

Description

디스플레이장치 및 그 제어방법{DISPLAY APPARATUS AND CONTROL METHOD THEREOF}
본 발명은 디스플레이장치 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 구체적으로는, 터치패널을 구비하여 사용자의 터치입력을 수신하여 동작하는 디스플레이장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.
TV, 스마트폰, 스마트패드, 태블릿PC, 휴대전화기 등과 같은 디스플레이장치는 터치패널을 구비하여 사용자의 터치입력을 수신하여 동작한다. 터치패널은 디스플레이장치의 전면에 부착되어 사용자의 손 또는 터치 도구가 접촉된 위치를 감지하고, 감지 결과를 전기적 신호로 변환한다. 이와 같은 터치패널은 종래의 기계적인 버튼뿐만 아니라 키보드나, 마우스와 같은 입력장치를 빠르게 대체하고 있으며, 그 이용범위가 점차 확대되고 있는 추세이고, 최근에는 핸드폰이나 태블릿 등 소형에서 벗어나 점차 대형 터치 스크린으로 트렌드가 변화되고 있다.
한편, 디스플레이장치는 포인팅하는 지점을 나타내는 광을 출력하는 포인팅장치와 함께 이용될 수 있다. 포인팅장치에서 출력되는 광의 일례로서 사용되고 있는 레이저(Laser)는 한 종류의 파장만을 가진 위상이 고른 연속된 빛을 의미하며, 이러한 레이저의 단일 파장의 성질과 빛의 동일한 위상으로 인한 상호 보강 간섭으로 빛에너지가 쉽게 소멸되지 않고 멀리 곧바로 진행되는 성질(직진성)을 이용한다.
하지만 레이저와 같은 광을 출력하는 포인팅장치는 프로젝터용 스크린과 같은 반사율이 높은 매질에서는 포인팅이 가능하나, 반사율이 낮은 LCD, OLED 등과 같은 디스플레이장치는 포인팅장치의 광을 원활하게 반사시키지 못한다. 따라서, 사용자는 디스플레이장치의 화면에서 포인팅된 지점이 어디인지를 쉽게 알 수 없는 문제가 있다. 이를 극복하기 위한 방법으로, 광의 파워를 올리는 방법을 고려해볼 수는 있으나, 사람 눈에 직접적으로 포인팅하게 되는 경우 시신경에 화상을 줄 수 있다는 점에서 문제가 된다.
따라서, 본 발명의 목적은, 터치패널을 구비한 디스플레이장치에 있어서, 광을 출력하는 포인터의 포인팅 기능을 원활하게 사용할 수 있는 디스플레이장치 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은, 터치패널을 구비한 디스플레이장치에 있어서, 광을 출력하는 포인터의 포인팅 기능과 함께 터치패널에 대한 터치 기능까지 사용할 수 있도록 하는 디스플레이장치 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 상기 목적은, 디스플레이장치에 있어서, 영상을 표시하는 표시패널부와, 포인팅장치로부터 출력되는 광을 수신하며 상기 수신된 광으로 인한 전하량의 변화를 감지하는 센서부를 포함하는 디스플레이부와; 상기 센서부에서 감지된 전하량의 변화량에 기초하여 상기 디스플레이부에 상기 광이 수신된 위치를 결정하고, 상기 결정된 위치에 대응하는 동작을 수행하는 제어부를 포함하는 디스플레이장치에 의해서 달성될 수 있다.
상기 센서부는 상기 수신된 광으로 인하여 유전율이 변화하는 물질을 포함하는 절연층을 포함할 수 있다.
상기 센서부는 상기 수신된 광의 에너지를 전하량의 변화로 치환할 수 있는 물질을 포함하는 절연층을 포함할 수 있다.
상기 제어부는 상기 전하량의 변화가 제1문턱치에 대응하는 경우 상기 광이 수신된 위치에 상기 포인팅장치에 의한 입력이 수신된 것으로 판단하고, 상기 전하량의 변화가 제2문턱치에 대응하는 경우 상기 사용자의 터치가 있는 것으로 판단할 수 있다.
상기 제어부는 상기 수신된 광의 특성을 판단하여, 상기 광이 수신된 위치에 상기 포인팅장치에 의한 입력에 대응하는 복수의 동작 중 어느 하나를 수행할 수 있다.
상기 제어부는 상기 광이 수신된 위치에 포인터가 표시되도록 상기 디스플레이부를 제어할 수 있다.
상기 제어부는 상기 광이 수신된 위치에 상기 포인팅장치에 의한 터치가 이루어진 것에 대응하는 동작을 수행할 수 있다.
상기 제어부는 상기 전하량의 변화된 영역의 크기가 소정치 이상인 경우 상기 광이 수신된 것으로 판단할 수 있다.
상기 제어부는 상기 수신된 광의 특성을 판단하여, 상기 포인팅장치에 의한 터치 동작이 이루어진 것인지 여부를 결정할 수 있다.
본 발명의 상기 목적은, 디스플레이장치의 제어방법에 있어서, 영상을 표시하는 디스플레이부에서 포인팅장치로부터 출력되는 광을 수신하는 단계와;
상기 수신된 광으로 인한 전하량의 변화를 감지하는 단계와; 상기 감지된 전하량의 변화에 기초하여 상기 디스플레이부에 상기 광이 수신된 위치에 대응하는 동작을 수행하는 단계를 포함하는 디스플레이장치의 제어방법에 의해서도 달성될 수 있다.
상기 감지하는 단계 이후에, 상기 전하량의 변화가 제1문턱치에 대응하는 경우 상기 광이 수신된 위치에 상기 포인팅장치에 의한 입력이 수신된 것으로 판단하고, 상기 전하량의 변화가 제2문턱치에 대응하는 경우 상기 사용자의 터치가 있는 것으로 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 감지하는 단계는, 상기 수신된 광의 특성을 판단하여, 상기 광이 수신된 위치에 상기 포인팅장치에 의한 입력에 대응하는 복수의 동작 중 어느 하나를 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 광이 수신된 위치에 대응하는 동작을 수행하는 단계는, 상기 광이 수신된 위치에 포인터가 표시되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 광이 수신된 위치에 대응하는 동작을 수행하는 단계는, 상기 광이 수신된 위치에 상기 포인팅장치에 의한 터치가 이루어진 것에 대응하는 동작을 수행하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 감지하는 단계는, 상기 전하량의 변화된 영역의 크기가 소정치 이상인 경우 상기 광이 수신된 것으로 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 터치패널을 구비한 디스플레이장치에 레이저와 같은 광을 출력하는 포인터의 포인팅 기능을 원활하게 구현할 수 있다.
나아가, 본 발명에 의하면, 터치패널을 구비한 디스플레이장치에서, 광을 출력하는 포인터의 포인팅 기능과 함께 터치패널에 대한 터치 기능까지 사용할 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 디스플레이장치를 도시하며,
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 디스플레이장치의 구성을 도시한 블록도이며,
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 디스플레이부의 표시패널부 및 센서부의 구조를 도시하며,
도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 디스플레이부의 일부 영역에서 포인팅을 위한 광을 인식하는 과정을 도시하며,
도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 디스플레이부의 일부 영역에서 사용자의 터치를 인식하는 과정을 도시하며,
도 6은 본 발명의 일실시예에 의한 포인팅장치에 의한 포인팅 동작에 대응하여 표시되는 포인터의 형태의 예들을 도시하며,
도 7은 본 발명의 일실시예에 의한 포인팅장치에 의한 터치 동작이 이루어진 것으로 결정되는 동작의 예를 도시하며,
도 8은 본 발명의 일실시예에 의한 광 또는 터치에 의해 전압의 변화가 발생한 영역의 크기의 예들을 도시하며,
도 9 내지 11은 본 발명의 일실시예에 의한 디스플레이장치의 구체적인 동작을 도시한 흐름도이다.
이하, 본 발명의 일실시예에 관하여 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 디스플레이장치를 도시한 도면이다.
본 발명에 의한 디스플레이장치(1)는 포인팅장치(2)로부터 출력되는 광을 인식하고, 광이 포인팅하는 위치를 파악하여 해당 위치의 포인팅에 대응하여 동작할 수 있다. 예컨대, 디스플레이장치(1)는 위치가 파악된 광의 포인팅에 대응하는 동작으로 포인팅된 위치에 포인터(100)를 표시할 수 있다. 이를 통해 사용자는 포인팅된 위치를 쉽게 알 수 있으므로, 사용자의 편의성을 향상시킬 수 있다. 디스플레이장치(1)는, 예컨대, LCD나 OLED 등을 이용한 디스플레이장치일 수 있다. 포인팅장치(2)는 레이저와 같은 광을 출력할 수 있다. 따라서, 디스플레이장치(1)의 화면에서의 반사율이 높지 않더라도, 포인팅장치(2)로부터의 광을 직접 반사하는 대신, 광이 수신된 위치를 인식하여 동작함으로써, LCD나 OLED 등을 이용한 디스플레이장치에서도 사용자는 포인팅 기능을 원활하게 사용할 수 있다.
나아가, 본 발명에 의한 디스플레이장치(1)는 포인팅장치(2)를 이용한 포인팅 동작과 함께 사용자(3)에 의한 터치 동작을 둘 다 인식하여 동작할 수 있다. 이에 따라 사용자는 디스플레이장치(1)에 대하여 포인팅 기능과, 터치 기능을 모두 이용할 수 있으므로, 사용자의 편의성이 더욱 향상된다.
도 2는 본 발명의 일시시예에 의한 디스플레이장치의 구성을 도시한 블록도이다. 디스플레이장치(1)는 TV, 프리젠테이션용 모니터 등으로 구현될 수 있다. 디스플레이장치(1)는 신호수신부(11), 영상처리부(12), 디스플레이부(10), 저장부(14), 통신부 및 제어부(16)를 포함할 수 있다.
신호수신부(11)는 영상신호를 수신한다. 영상신호는 일례로써 TV의 방송신호일 수 있다. 방송신호는 공중파 방송, 케이블 방송, 위성 방송 등의 방식으로 방송될 수 있다. 방송신호는 복수의 채널을 가진다. 신호수신부(11)는 복수의 채널 중에서 사용자에 의해 선택된 어느 하나의 채널의 방송신호를 수신할 수 있다. 다른 실시예로서, 영상신호는 예컨대, DVD플레이어, BD플레이어 등의 영상기기로부터 수신되거나, PC로부터 수신되거나, 인터넷과 같은 네트워크를 통해 수신되거나, 블루투스, Wi-Fi와 같은 네트워크를 통해 수신되거나, USB저장매체와 같은 메모리로부터 수신될 수도 있다.
영상처리부(12)는 수신되는 영상신호를 처리하여 디스플레이부(10)에 영상이 표시되도록 한다. 영상처리부(12)는 수신되는 영상신호에 대하여, 예컨대, 모듈레이션, 디모듈레이션, 멀티플렉싱, 디멀티플렉싱, 아날로그-디지털변환, 디지털-아날로그변환, 디코딩, 인코딩, 이미지인핸스먼트, 스케일링 등의 영상처리를 수행할 수 있다.
저장부(14)는 플래시메모리, 하드디스크 등과 같은 비휘발성 메모리로서, 디스플레이장치(1)의 동작에 필요한 프로그램의 데이터나 정보를 저장한다.
디스플레이부(10)는 영상처리부(12)에 의해 처리되는 영상신호에 기초하여 영상을 표시하는 표시패널부(13)와, 포인팅을 위한 광 및 사용자의 터치입력을 감지하는 센서부(15)를 포함할 수 있다. 표시패널부(13)는 패널 타입의 LCD, PDP, OLED 등 다양한 방식으로 영상을 표시할 수 있다.
도 3은 디스플레이부(10)의 표시패널부(13) 및 센서부(15)의 구조를 나타낸다. 도 3을 참조하면, 디스플레이부(10)는 포인팅을 위한 광 및 사용자의 터치입력을 감지하기 위한 송신센서층(151) 및 수신센서층(153)을 포함하는 센서부(15)와, 포인팅을 위한 광이 입사되거나, 사용자의 손가락이나 터치펜으로 실제 터치를 하는 표시패널부(13)를 포함할 수 있다. 또한, 송신센서층(151)과 수신센서층(153) 사이에는 입사되는 광으로 인한 에너지의 변화에 따라 유전율이 변화되는 물질을 포함하는 절연층(152)을 포함할 수 있다. 절연층(152)에 포함되는 물질은, 특정 파장에 반응하거나, 입사되는 광의 빛에너지를 전하량의 변화로 치환할 수 있는 물질일 수 있다. 즉, 절연층(152)에 포함되는 물질은, 외부에 전계가 인가되면 굴절률 변화가 발생하여 물질의 광학적인 성질이 바뀌게 되는 물질로서, 예컨대, Nitrobenzene(C6H5NO2), KDP(KH2PO4), ADP(HN4H2PO4), BSO(Bi12SiO20), BTO(Bi12TiO20), LiNbO3 등과 같은 혼합물 중 어느 하나일 수 있다. 유전율의 변화량은 전하량의 변화량 내지 전기장의 변화량과 비례관계에 있으므로, 광 에너지를 수신하여 변화된 유전율로 인해 전하량이 변화됨에 따라, 광이 수신된 위치를 파악할 수 있다. 디스플레이부(10)는 ITO나, Metal Mesh, Ag Nano Wire 등과 같이 투명한 전극을 이용한 이른바 GFF 또는 G2 구조이거나, 또는 불투명하고 유연한 필름과 같은 물질을 기판으로 하여 도전성 물질을 배향한 구조로서 FPCB(Flexible Printed Circuit Board) 등의 형태로 구현될 수도 있다.
도 4 및 5는 디스플레이부(10)의 일부 영역을 나타낸다. 도 4 및 5를 참조하면, 송신센서층(151)은 전압펄스를 전송하기 위한 복수의 펄스전송라인(154)을 포함하며, 수신센서층(153)은 복수의 펄스전송라인(154)과 상호 교차하도록 배치되는 복수의 수신라인(155)을 포함한다. 펄스전송라인(154)과, 수신라인(155)의 개수는 디스플레이부의 화면의 크기에 따라 다양할 수 있으며, 예컨대, 수십 개 정도일 수 있다.
제어부(16)는 복수의 펄스전송라인(154)으로 소정 크기의 전압펄스를 보낸다. 펄스전송라인(154)에 전압펄스가 흐르면, 펄스전송라인(154)과, 수신라인(155) 사이에는 전자기장(Electro-magnetic Field)이 형성되어 수신라인(155)에 소정 크기의 전압이 커플링된다.
먼저, 포인팅을 위한 광의 인식 과정을 설명한다. 도 4를 참조하면, 포인팅장치(2)로부터 출력된 광이 디스플레이부(10)의 표시패널부(13)의 소정 위치(301)로 입사되면, 광이 입사된 위치(301)에서 광으로 인한 에너지의 변화가 발생한다. 절연층(152)에서는 입사되는 광으로 인한 에너지의 변화에 따라 유전율이 변화한다. 절연층(152)에서의 물질의 유전율의 변화량은 다음과 같은 수학식들에 의해 나타내어질 수 있다.
[수학식 1]
Figure pat00001
[수학식 2]
Figure pat00002
[수학식 3]
Figure pat00003
상기 수학식 1은, 전하량(Q)의 변화량 내지 전기장의 변화량 및 커패시턴스(C)와 비례관계에 있음을 나타내며, 수학식 2는, 유전율(ε)은 매질의 굴절률(n)의 제곱에 비례하게 됨을 나타내며, 수학식 3은, 커 효과(Kerr electro-optic effect)로서, 굴절률(n)은 인가된 전기장(E)의 제곱에 비례하여 변경됨을 각각 나타낸다.
상기 수학식 1 내지 3을 참조하면, 절연층(152)에서, 광에 의한 전기장의 변화는 절연층(152)의 물질(매질)의 굴절률을 변화시키고, 이러한 굴절률의 변화로 인해 절연층(152)의 물질의 유전율의 변화를 유도하게 된다. 이에 따라, 송신센서층(151)과 수신센서층(153) 사이의 절연층(152)에서의 커패시턴스의 변화가 발생되므로, 절연층(152)에서의 커패시턴스의 변화량을 감지하여 광이 수신된 위치를 파악할 수 있다.
절연층(152)의 유전율의 변화는 광이 입사된 위치(301)에서의 전하량의 변화를 야기한다. 예컨대, 광이 입사된 위치(301)에서 전하량 혹은 전기장이 증가할 수 있다. 광이 입사된 위치(301)에서 전하량 혹은 전기장이 증가하면, 이러한 에너지/전하량/전기장의 변화는 수신라인(155)에서의 전압 변화로 나타나며, 그 전압 변화를 바탕으로 광이 입사된 위치(301)를 파악할 수 있다.
한편, 사용자(3)의 터치를 인식하는 과정의 경우, 도 5를 참조하면, 표시패널부(13)의 소정 위치(301)에 사용자(3)의 손이 근접하게 되면, 일부 전기장이 사용자(3)의 손으로 흡수되어 빠져나가게 되고, 빠져나간 양만큼 송신센서층(151)과 수신센서층(153) 사이의 커패시턴스(Capacitance)가 줄어들게 되므로, 수신라인(155)에서 수신되는 총 에너지가 줄어들게 된다. 이러한 에너지의 변화는 수신라인(155)에서의 전압 변화로 나타나며, 그 전압 변화를 바탕으로 터치가 일어난 위치(301)를 파악할 수 있다.
디스플레이장치(1)는, 센서부(15)에서 발생된 에너지/전하량/전기장/전압(이하, '전압'으로 통칭함)의 변화가, 광에 의한 것인지 아니면, 사용자의 터치에 의한 것인지를 결정한다. 예컨대, 디스플레이장치(1)는, 광의 인식과, 사용자의 터치 인식은 서로 다른 문턱값을 이용하여 구별될 수 있다. 예컨대, 상기 위치(301)에서의 전압의 변화량을 감지하여, 전압의 변화가 제1문턱치에 대응하는 경우, 광에 의한 것으로 판단하고, 전압의 변화가 제2문턱치에 대응하는 경우, 사용자의 터치에 의한 것으로 판단할 수 있다. 구체적으로, 광을 인식하기 위한 제1문턱치는 사용자의 터치인식을 위한 제2문턱치보다 큰 값일 수 있다. 위치(301)에서의 전압이 기준전압(예컨대, 2.5[V])보다 큰 제1문턱치 이상으로 증가하면, 광에 의한 것으로 판단하고, 위치(301)에서의 전압이 기준전압보다 작은 제2문턱치 미만으로 감소하면, 사용자의 터치에 의한 것으로 판단할 수 있다.
디스플레이장치(1)는, 센서부(15)에서 발생된 전압의 변화가, 광에 의한 것으로 판단되는 경우, 포인팅장치(2)에 의한 입력에 대응하는 복수의 동작 중 어느 하나를 수행할 수 있다. 디스플레이장치(1)는 수신된 광의 특성을 판단하여, 포인팅장치(2)에 의한 복수의 동작 중 어느 하나를 결정할 수 있다. 예컨대, 디스플레이장치(1)는 포인팅장치(2)에 의한 복수의 동작 중 어느 하나로서, 광이 수신된 위치에 포인팅장치(2)에 의한 포인팅 동작이 이루어진 것으로 결정할 수 있다. 도 6은 본 발명의 일실시예에 의한 포인터의 예들을 도시한 도면이다. 디스플레이장치(1)는, 포인팅장치(2)에 의한 포인팅 동작에 대응하여, 수신된 광에 대응하는 위치에 포인팅되었음을 알리는 포인터(4 내지 6)를 다양한 형태로 표시할 수 있다. 이러한 포인터의 형태의 예로는 점 표시(4), 화살표 표시(5), 커서 표시(6) 등을 포함할 수 있다.
다른 실시예로서, 디스플레이장치(1)는, 포인팅장치(2)에 의한 복수의 동작 중 하나로서, 광이 수신된 위치에 포인팅장치(2)에 의한 터치 동작이 이루어진 것으로 결정할 수도 있다. 디스플레이장치(1)는, 수신된 광의 특성을 판단하여, 포인팅장치(2)에 의한 터치 동작이 이루어진 것인지 여부를 결정할 수 있다. 예컨대, 도 7을 참조하면, 디스플레이장치(1)는, 디스플레이부(10)에 선택 가능한 복수의 UI항목(7)을 표시하고, 포인팅장치(2)로부터 출력된 광이 복수의 UI항목(7) 중 어느 하나의 항목을 포인팅한 상태로 소정 시간이 경과하면, 이에 대응하여 해당 항목에 대한 포인팅장치(2)에 의한 터치 동작이 이루어진 것으로 결정할 수 있다. 디스플레이장치(1)는, 포인팅장치(2)에 의한 터치 동작이 이루어진 것으로 결정되는 경우, 도 7에 도시된 바와 같이, 해당 항목의 팝업창(8)을 표시할 수 있다. 또 다른 실시예로서, 포인팅장치(2)는 사용자의 조작에 의해 광 출력을 온/오프하는 기능을 가지며, 디스플레이장치(1)는, 디스플레이부(10)에 표시된 어느 하나의 항목을 향하여 광 출력을 온하였다가 오프하는 동작에 대응하여, 해당 항목에 대한 터치 동작이 이루어진 것으로 결정할 수도 있다.
또 다른 실시예로서, 사용자는 포인팅장치(2)를 이용하여 소정 제스처를 취할 수 있고, 디스플레이장치(1)는 디스플레이부(10)에 표시된 어느 하나의 항목에 대하여 연속적인 수신되는 광의 궤적이 소정 형상에 대응하는지 여부에 따라, 해당 항목에 대한 터치 동작이 이루어진 것으로 결정할 수도 있다. 또 다른 실시예로서, 포인팅장치(2)는 사용자의 조작에 의해, 출력되는 광의 세기를 조절할 수 있으며, 디스플레이장치(1)는, 디스플레이부(10)에 표시된 어느 하나의 항목에 대하여 수신된 광의 세기에 따라 해당 항목에 대한 터치 동작이 이루어진 것으로 결정할 수도 있다. 예컨대, 디스플레이장치(1)는, 어느 하나의 항목에 대하여 수신된 광의 세기가 제1세기인 경우 포인팅 동작이 이루어진 것으로 결정하고, 제1세기보다 큰 제2세기인 경우 해당 항목에 대한 터치 동작이 이루어진 것으로 결정할 수 있다.
디스플레이장치(1)는, 센서부(15)에서 발생된 전압의 변화가, 포인팅을 위한 광에 의한 것인지 아니면, 사용자의 터치에 의한 것인지를, 변화가 발생한 영역의 크기에 기초하여 결정할 수 있다. 도 8은 본 발명의 일실시예에 의한 광 또는 터치에 의해 전압의 변화가 발생한 영역의 크기의 예들을 도시한 도면이다. 도시된 바와 같이, 사용자의 터치에 의해 전압의 변화가 발생한 영역(D)의 크기는 광에 의해 변화가 발생한 영역(d)의 크기보다 상대적으로 클 수 있다. 따라서, 제어부(16)는 센서부(15)에서의 전압이 변화된 영역의 크기에 따라 표시패널부(13)를 통해 수신된 정보가 포인팅장치(2)의 광에 의한 것인지, 사용자(3)의 터치에 의한 것인지를 구분할 수 있다. 예컨대, 센서부(15)에서 전압이 변화된 영역의 크기가 제1크기(D) 이상인 경우 사용자의 터치에 의한 것으로 판단하고, 센서부(15)에서의 전압이 변화된 영역의 크기가 제2크기(d) 이상이고, 제1크기(D) 이하인 경우 포인팅장치(2)의 광에 의한 것으로 판단할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 의한 디스플레이장치(1)의 동작을 도시한 흐름도이다. 도 9를 참조하여, 디스플레이장치(1)가 포인팅장치(2)로부터 출력되는 광을 감지하여 동작하는 것을 설명한다. 먼저, 동작 S201에서, 디스플레이부(10)는 포인팅장치(2)로부터 출력되는 광을 수신한다. 다음으로, 동작 S202에서, 디스플레이장치(1)의 센서부(15)는 수신된 광 에너지에 의해 증가된 전압의 변화량을 감지한다. 다음으로, 동작 S203에서, 제어부(16)는 센서부(15)를 통해 감지된 전압의 변화량에 기초하여 디스플레이부(10)에 광이 수신된 위치에 대응하는 포인팅 동작 또는 터치 동작을 수행한다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 의한 디스플레이장치(1)의 동작의 다른 예를 도시한 흐름도이다. 도 10을 참조하여, 본 발명의 일실시예에 의한 디스플레이장치(1)가 포인팅장치(2)로부터 출력되는 광 또는 사용자의 터치를 감지하여 동작하는 것을 설명한다. 먼저, 동작 S301에서, 디스플레이부(10)는 포인팅장치(2)로부터 출력되는 광 또는 사용자에 의한 터치를 수신한다. 다음으로, 동작 S302에서, 센서부(15)는 수신된 광 또는 사용자의 터치에 의해 증가 또는 감소된 전압의 변화량을 감지한다. 다음으로, 동작 S303에서, 제어부(16)는 전압의 변화량이 제1문턱치에 대응하는지 여부를 판단한다. 전압의 변화량이 제1문턱치에 대응하는 경우, 제어부(16)는 광이 수신된 위치에 포인팅장치(2)에 의한 입력이 수신된 것으로 판단하여(S304), 해당 위치에서 대응하는 포인팅 동작 또는 터치 동작을 수행한다(S307). 만일 전압의 변화량이 제1문턱치에 대응하지 않는 경우, 전압의 변화량이 제2문턱치에 대응하는지 여부를 판단한다(S305). 만일 전압의 변화량이 제2문턱치에 대응하는 경우, 제어부(16)는 사용자에 의한 터치를 수신한 것으로 판단하여(S306), 해당 위치에서 사용자의 터치에 대응하는 동작을 수행한다(S307).
도 11은 본 발명의 일실시예에 의한 디스플레이장치(1)의 동작의 다른 예를 도시한 흐름도이다. 도 11을 참조하여, 본 발명의 일실시예에 의한 디스플레이장치(1)가 수신된 광의 특성을 판단하여, 상기 광이 수신된 위치에 포인팅장치(2)에 의한 입력에 대응하는 복수의 동작 중 어느 하나를 수행하는 것을 설명한다. 먼저, 동작 S401에서, 디스플레이부(10)는 포인팅장치(2)로부터 출력되는 광을 수신한다. 제어부(16)는 수신된 광의 특성을 판단하여(S402), 포인팅 동작에 해당하는지 여부를 판단한다(S403). 수신된 광의 특성이 포인팅 동작에 해당하는 경우, 해당 위치에서 대응하는 포인팅 동작을 수행한다(S404). 만일 수신된 광의 특성이 포인팅 동작에 해당하지 않는 경우, 수신된 광의 특성이 터치 동작에 해당하는지 여부를 판단한다(S405). 수신된 광의 특성이 터치 동작에 해당하는 경우, 해당 위치에서 대응하는 터치 동작을 수행한다(S406).
이상, 바람직한 실시예를 통하여 본 발명에 관하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며 특허청구범위 내에서 다양하게 실시될 수 있다.
1: 디스플레이장치
10: 디스플레이부
11: 신호수신부
12: 영상처리부
13: 표시패널부
14: 저장부
15: 센서부
16: 제어부

Claims (14)

  1. 디스플레이장치에 있어서,
    영상을 표시하는 표시패널부와, 포인팅장치로부터 출력되는 광을 수신하며, 상기 수신된 광으로 인한 전하량의 변화를 감지하는 센서부를 포함하는 디스플레이부와;
    상기 센서부에서 감지된 전하량의 변화량에 기초하여 상기 디스플레이부에 상기 광이 수신된 위치를 결정하고, 상기 결정된 위치에 대응하는 동작을 수행하는 제어부를 포함하는 디스플레이장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 센서부는 상기 수신된 광으로 인하여 유전율이 변화하는 물질을 포함하는 절연층을 포함하는 디스플레이장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 센서부는 상기 수신된 광의 에너지를 전하량의 변화로 치환할 수 있는 물질을 포함하는 절연층을 포함하는 디스플레이장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 전하량의 변화가 제1문턱치에 대응하는 경우 상기 광이 수신된 위치에 상기 포인팅장치에 의한 입력이 수신된 것으로 판단하고, 상기 전하량의 변화가 제2문턱치에 대응하는 경우 상기 사용자의 터치가 있는 것으로 판단하는 디스플레이장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 수신된 광의 특성을 판단하여, 상기 광이 수신된 위치에 상기 포인팅장치에 의한 입력에 대응하는 복수의 동작 중 어느 하나를 수행하는 디스플레이장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 광이 수신된 위치에 포인터가 표시되도록 상기 디스플레이부를 제어하는 디스플레이장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 광이 수신된 위치에 상기 포인팅장치에 의한 터치가 이루어진 것에 대응하는 동작을 수행하는 디스플레이장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 전하량의 변화된 영역의 크기가 소정치 이상인 경우 상기 광이 수신된 것으로 판단하는 디스플레이장치.
  9. 디스플레이장치의 제어방법에 있어서,
    영상을 표시하는 디스플레이부에서 포인팅장치로부터 출력되는 광을 수신하는 단계와;
    상기 수신된 광으로 인한 전하량의 변화를 감지하는 단계와;
    상기 감지된 전하량의 변화에 기초하여 상기 디스플레이부에 상기 광이 수신된 위치에 대응하는 동작을 수행하는 단계를 포함하는 디스플레이장치의 제어방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 감지하는 단계 이후에,
    상기 전하량의 변화가 제1문턱치에 대응하는 경우 상기 광이 수신된 위치에 상기 포인팅장치에 의한 입력이 수신된 것으로 판단하고, 상기 전하량의 변화가 제2문턱치에 대응하는 경우 상기 사용자의 터치가 있는 것으로 판단하는 단계를 더 포함하는 디스플레이장치의 제어방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 감지하는 단계는, 상기 수신된 광의 특성을 판단하여, 상기 광이 수신된 위치에 상기 포인팅장치에 의한 입력에 대응하는 복수의 동작 중 어느 하나를 수행하는 단계를 더 포함하는 디스플레이장치의 제어방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 광이 수신된 위치에 대응하는 동작을 수행하는 단계는, 상기 광이 수신된 위치에 포인터가 표시되는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치의 제어방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 광이 수신된 위치에 대응하는 동작을 수행하는 단계는, 상기 광이 수신된 위치에 상기 포인팅장치에 의한 터치가 이루어진 것에 대응하는 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치의 제어방법.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 감지하는 단계는, 상기 전하량의 변화된 영역의 크기가 소정치 이상인 경우 상기 광이 수신된 것으로 판단하는 단계를 더 포함하는 디스플레이장치의 제어방법.
KR1020140089132A 2014-07-15 2014-07-15 디스플레이장치 및 그 제어방법 KR20160008843A (ko)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140089132A KR20160008843A (ko) 2014-07-15 2014-07-15 디스플레이장치 및 그 제어방법
US15/323,807 US20170147097A1 (en) 2014-07-15 2015-07-14 Display apparatus and control method thereof
PCT/KR2015/007321 WO2016010353A1 (en) 2014-07-15 2015-07-14 Display apparatus and control method thereof
EP15822007.9A EP3170065B1 (en) 2014-07-15 2015-07-14 Display apparatus and control method thereof
CN201510411425.6A CN105278743A (zh) 2014-07-15 2015-07-14 显示设备及其控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140089132A KR20160008843A (ko) 2014-07-15 2014-07-15 디스플레이장치 및 그 제어방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20160008843A true KR20160008843A (ko) 2016-01-25

Family

ID=55078769

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140089132A KR20160008843A (ko) 2014-07-15 2014-07-15 디스플레이장치 및 그 제어방법

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20170147097A1 (ko)
EP (1) EP3170065B1 (ko)
KR (1) KR20160008843A (ko)
CN (1) CN105278743A (ko)
WO (1) WO2016010353A1 (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10572080B2 (en) * 2016-06-13 2020-02-25 Samsung Display Co., Ltd. Optical touch film, display device including the same, and manufacturing method thereof
KR101886819B1 (ko) * 2016-06-24 2018-08-09 에스케이텔레콤 주식회사 테이블 탑 디스플레이 장치 및 그 구동 방법
CN112328158A (zh) * 2020-07-23 2021-02-05 深圳Tcl新技术有限公司 交互方法、显示装置、发射装置、交互系统及存储介质
CN112947787B (zh) * 2021-02-23 2024-09-06 北京京东方显示技术有限公司 触控面板、显示装置、显示系统及触控方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000105671A (ja) * 1998-05-11 2000-04-11 Ricoh Co Ltd 座標入力／検出装置および電子黒板システム
KR20010026856A (ko) * 1999-09-09 2001-04-06 윤종용 빛을 이용한 직접 포인팅시스템
US7348946B2 (en) * 2001-12-31 2008-03-25 Intel Corporation Energy sensing light emitting diode display
US20050285822A1 (en) * 2004-06-29 2005-12-29 Damoder Reddy High-performance emissive display device for computers, information appliances, and entertainment systems
US8970501B2 (en) * 2007-01-03 2015-03-03 Apple Inc. Proximity and multi-touch sensor detection and demodulation
US20100201275A1 (en) * 2009-02-06 2010-08-12 Cok Ronald S Light sensing in display device
US20120212412A1 (en) * 2009-10-27 2012-08-23 Sharp Kabushiki Kaisha Pointing device
KR101643376B1 (ko) * 2010-04-02 2016-07-28 삼성전자주식회사 광센서를 이용한 리모트 터치 패널 및 이를 구비하는 리모트 터치 스크린 장치
US8692798B1 (en) * 2011-12-15 2014-04-08 Wei Zhang Light activated input panel
WO2014021479A1 (ko) * 2012-07-30 2014-02-06 서울시립대학교 산학협력단 광 포인팅 입력이 가능한 디스플레이 장치
CN103992631B (zh) * 2014-05-29 2016-09-21 理大产学研基地(深圳)有限公司 具有双向形状记忆的聚合物材料及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2016010353A1 (en) 2016-01-21
EP3170065B1 (en) 2019-11-13
US20170147097A1 (en) 2017-05-25
EP3170065A1 (en) 2017-05-24
EP3170065A4 (en) 2018-02-14
CN105278743A (zh) 2016-01-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20130127765A1 (en) User interface for a touch screen
US20140152582A1 (en) Noise correction for stylus applications on tablets and other touch devices
US10156941B2 (en) Method and device for navigating in a display screen and apparatus comprising such navigation
JP2008305087A (ja) 表示装置
US11150749B2 (en) Control module for stylus with whiteboard-style erasure
JP2018026128A (ja) タッチ入力装置の圧力タッチ方法
US20140160057A1 (en) Touch sensing method and touch sensing apparatus
KR20160008843A (ko) 디스플레이장치 및 그 제어방법
KR20140105331A (ko) 터치 스크린 상에서 객체 디스플레이를 제어하는 휴대 단말 및 방법
CN105278771A (zh) 无挡触控的手持式电子装置、方法及图形化使用者界面
CN106170747A (zh) 输入装置及输入装置的控制方法
US20150268828A1 (en) Information processing device and computer program
US20120013567A1 (en) Resistive/capacitive integrated touch device
US20140300558A1 (en) Electronic apparatus, method of controlling electronic apparatus, and program for controlling electronic apparatus
EP2833245A2 (en) Display apparatus and control method thereof
Ikematsu et al. LightTouch Gadgets: Extending Interactions on Capacitive Touchscreens by Converting Light Emission to Touch Inputs
US20150160776A1 (en) Input device, input disabling method, input disabling program, and computer readable recording medium
US9733777B2 (en) Touch sensing device and method for driving the same
CN109117679B (zh) 包括显示器的电子设备以及应用隐私过滤器的方法
CN105320327A (zh) 手持式电子装置及其触控外盖
US20170160864A1 (en) Display method and terminal including touch screen performing the same
CN110392875B (zh) 电子装置及其控制方法
US20160026323A1 (en) Hand-held electronic device, touch-sensing cover and initiation method with function of multi-touch
KR102177901B1 (ko) 터치 스크린 일체형 표시장치
US20150035785A1 (en) Electronic device and method of detecting touches on a touch-sensitive display

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid