KR20190046467A - 입력 장치 및 그 제어방법 - Google Patents

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Abstract

입력 장치 및 그 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 터치 명령을 입력하는 입력 도구의 색상 및 터치 형태를 감지하여 감지된 색상 및 입력된 터치 형태로 그래픽이 표시되는 입력 장치에 관한 것이다.
일 실시예에 따른 입력 장치는, 디스플레이부, 입력 도구로부터 디스플레이부에 입력되는 터치 명령의 터치 위치를 감지하는 제 1센서, 입력 도구의 색상을 감지하는 제 2센서 및 입력된 터치 명령에 대응하는 그래픽이 감지된 터치 위치에 감지된 색상으로 표시되도록 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

입력 장치 및 그 제어방법{INPUT APPARATUS CONTROLLING METHOD THEREOF}
개시된 발명은 입력 장치 및 그 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 터치 명령을 입력하는 입력 도구의 색상 및 터치 형태를 감지하여 감지된 색상 및 입력된 터치 형태로 그래픽이 표시되는 입력 장치에 관한 것이다.
디스플레이장치는 외부로부터 입력되거나 내부에 저장되어 있는 영상신호/영상데이터를 다양한 프로세스에 의해 처리하여 디스플레이 패널(panel) 또는 스크린(screen) 상에 영상으로 표시하는 장치로서, 그 방식에 따라서 TV, 모니터, 휴대용 미디어 플레이어 등으로 다양하게 구현된다.
디스플레이장치의 화면의 대형화, 경량화 및 박판화 등 디스플레이 기술의 발전은, 디스플레이가 기존의 TV, 모니터, 휴대용 미디어 재생 장치 분야뿐만 아니라, 수업 및 프레젠테이션을 위한 칠판의 용도로까지 그 활용 분야를 확장하였다. 디스플레이장치가 칠판의 용도로 사용되는 경우에는 디스플레이 패널 상을 터치하는 펜 디바이스를 구비하는 전자칠판 시스템으로 구현될 수 있다.
LFD(Large Format Display)라 불리는 디스플레이 카테고리에 속하는 전자칠판은 종래 흑판/화이트보드를 대체하기 위한 전자 장치로서, 사용자가 디스플레이 표면에 물체를 터치하여 판서한 내용을 화면에 표시하는 장치이다. 이러한 전자칠판은 화면 구성의 유연성과 시각적 효과를 줄 수 있는 장점 때문에 그 사용이 점점 보편화되고 있다.
전자칠판 시스템은 펜 디바이스에 의해 패널 또는 스크린 상에 터치되는 좌표를 감지하고, 이 감지된 좌표에 대응하는 그림을 해당 패널 또는 스크린 상에 표시한다. 전자칠판 시스템은 다양한 방식으로 구현되고 있는 바, 예를 들면 디스플레이 패널을 감압식 터치스크린으로 구현하여 펜 디바이스에 의한 패널 상의 압력을 감지하는 방식과, 펜 디바이스로부터 투사되는 광빔에 의해 스크린 상에 결상된 광의 좌표를 CCD(charge coupled device) 카메라로 감지하는 방식과, PDP(plasma display panel) 방식의 디스플레이 패널 상에 방전되는 적외선 신호 및 이를 감지하는 펜 디바이스를 사용하는 방식 등이 가능하다.
그러나 전자칠판은 터치를 통해 수행할 기능을 일일이 지정해야 하는 사용상의 불편이 존재하였다. 특히, 사용자가 전자칠판에 다양한 색상으로 판서하고자 하는 경우 펜 디바이스를 통해 색상을 입력하고 입력된 색상으로 판서 내용이 화면에 표시되도록 하는 기술의 중요성이 부각되었다.
터치 명령을 입력 받는 입력 장치에 있어서, 터치 명령을 입력하는 입력 도구의 색상 및 터치 형태에 따라 입력된 터치 명령이 표시되도록 함으로써, 사용자가 다양한 색상 및 형태로 터치 명령을 입력할 수 있도록 하는 것을 목적으로 하는 입력 장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 입력 장치는,
디스플레이부, 입력 도구로부터 상기 디스플레이부에 입력되는 터치 명령의 터치 위치를 감지하는 제 1센서, 상기 입력 도구의 색상을 감지하는 제 2센서 및 상기 입력된 터치 명령에 대응하는 그래픽이 상기 감지된 터치 위치에 상기 감지된 색상으로 표시되도록 제어하는 제어부를 포함한다.
또한, 상기 제 2센서는, 상기 입력 도구의 색상을 인식하여 색상 정보를 획득하는 컬러센서(color sensor)를 포함하며, 상기 컬러센서는, 카메라, 컬러필터 및 포토다이오드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 제 2센서가 감지한 상기 입력 도구의 색상에 기초하여, 상기 입력 도구의 미리 정해진 영역에 대한 색상을 상기 터치 위치에 표시되는 색상으로 결정할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 제 2센서가 감지한 상기 입력 도구의 색상이 복수의 색상을 포함하면, 상기 입력 도구의 면적 중 미리 정해진 비율 이상에 해당하는 면적에 대한 색상을 상기 입력 도구의 색상으로 결정할 수 있다.
또한, 상기 제 1센서는, 상기 터치 명령이 입력되는 위치의 좌표 정보를 획득할 수 있다.
또한, 상기 제 1센서는, 상기 입력되는 터치 명령의 궤적 정보 및 굵기 정보를 획득할 수 있다.
또한, 상기 제 1센서는, 상기 입력되는 터치 명령의 좌표 변화에 기초하여 상기 터치 명령의 궤적 정보를 획득하고, 상기 입력되는 터치 명령의 폭 및 길이 정보에 기초하여 상기 터치 명령의 굵기 정보를 획득할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 입력 도구가 상기 디스플레이부에 터치되어 상기 터치 명령이 입력되는 시작 시점을 결정하고, 상기 입력 도구가 상기 디스플레이부로부터 릴리즈(release)되어 상기 터치 명령 입력이 종료되는 시점을 결정할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 터치 명령이 입력되는 시작 시점이 결정되면, 상기 시작 시점부터 입력된 터치 명령에 대응하는 그래픽이 상기 감지된 터치 위치에 상기 감지된 색상으로 표시되도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 터치 명령의 입력 시작 시점부터 상기 터치 명령의 입력 종료 시점까지 입력된 터치 명령에 대응하는 그래픽은 상기 감지된 입력 도구의 색상으로 표시되도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 제 2센서는, 상기 입력 도구가 상기 디스플레이부에 터치되어 상기 터치 명령이 개시되는 시점에 대응하여 상기 입력 도구의 색상을 감지할 수 있다.
또한, 상술한 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 입력 장치 제어방법은,
입력 도구로부터 터치 명령을 입력 받고, 상기 입력되는 터치 명령의 터치 위치를 감지하고, 상기 입력 도구의 색상을 감지하고, 상기 입력된 터치 명령에 대응하는 그래픽이 상기 감지된 터치 위치에 상기 감지된 색상으로 표시되도록 제어한다.
또한, 상기 입력 도구의 색상을 감지하는 것은, 상기 입력 도구의 색상을 인식하여 색상 정보를 획득하는 것을 포함할 수 있다.
또한, 상기 입력 도구의 색상을 감지하는 것은, 상기 감지된 입력 도구의 색상에 기초하여, 상기 입력 도구의 미리 정해진 영역에 대한 색상을 상기 터치 위치에 표시되는 색상으로 결정할 수 있다.
또한, 상기 입력 도구의 색상을 감지하는 것은, 상기 감지된 입력 도구의 색상이 복수의 색상을 포함하면, 상기 입력 도구의 면적 중 미리 정해진 비율 이상에 해당하는 면적에 대한 색상을 상기 입력 도구의 색상으로 결정할 수 있다.
또한, 상기 터치 명령의 터치 위치를 감지하는 것은, 상기 터치 명령이 입력되는 위치의 좌표 정보를 획득하는 것을 포함할 수 있다.
또한, 상기 터치 명령의 터치 위치를 감지하는 것은, 상기 입력되는 터치 명령의 궤적 정보 및 굵기 정보를 획득하는 것을 포함할 수 있다.
또한, 상기 터치 명령의 궤적 정보 및 굵기 정보를 획득하는 것은, 상기 입력되는 터치 명령의 좌표 변화에 기초하여 상기 터치 명령의 궤적 정보를 획득하고, 상기 입력되는 터치 명령의 폭 및 길이 정보에 기초하여 상기 터치 명령의 굵기 정보를 획득하는 것을 포함할 수 있다.
또한, 상기 입력 도구로부터 상기 터치 명령이 입력되는 시작 시점을 결정하고, 상기 터치 명령 입력이 종료되는 시점을 결정하는 것을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 터치 명령이 입력되는 시작 시점이 결정되면, 상기 시작 시점부터 입력된 터치 명령에 대응하는 그래픽이 상기 감지된 터치 위치에 상기 감지된 색상으로 표시되도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 터치 명령의 입력 시작 시점부터 상기 터치 명령의 입력 종료 시점까지 입력된 터치 명령에 대응하는 그래픽은 상기 감지된 입력 도구의 색상으로 표시되도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 입력 도구의 색상을 감지하는 것은, 상기 입력 도구로부터 상기 터치 명령이 입력되는 시작 시점에 대응하여 상기 입력 도구의 색상을 감지하는 것을 더 포함할 수 있다.
개시된 발명의 일 실시예에 따른 입력 장치는, 터치 명령을 입력하는 입력 도구의 색상 및 터치 형태를 감지하여 감지된 색상 및 입력된 터치 형태로 그래픽이 표시되도록 함으로써, 사용자가 다양한 색상으로 직관적인 터치 명령을 입력할 수 있는 효과가 있다. 또한, 다양한 색상 및 터치 형태로 터치 명령을 입력하기 위해 사용되는 입력 도구에 제한이 없으므로, 도구의 대체 가능성이 증대되고 추가적인 비용이 발생하지 않는 효과가 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 입력 장치의 사용 형태를 도시한 것이다.
도 2 및 도 3은 일 실시예에 따른 입력 장치의 제어 블록도이다.
도 4는 제 1센서 및 제 2센서가 일 실시예에 따라 입력 장치에 마련된 것을 도시한 도면이다.
도 5 및 도 6은 제 1센서 및 제 2센서가 다른 실시예에 따라 입력 장치에 마련된 것을 도시한 도면이다.
도 7 및 도 8은 일 실시예에 따른 제 1센서가 디스플레이부에 입력된 터치 명령의 터치 위치를 감지하는 것을 도시한 도면이다.
도 9는 일 실시예에 따른 제 1센서가 디스플레이부에 입력된 터치 명령의 궤적을 감지하는 것을 도시한 도면이다.
도 10은 일 실시예에 따른 제 1센서가 디스플레이부에 입력된 터치 명령의 굵기를 감지하는 것을 도시한 도면이다.
도 11 및 도 12는 일 실시예에 따른 제 2센서가 입력 도구의 색상을 감지하는 것을 도시한 개념도이다.
도 13 내지 도 17은 제 2센서가 감지한 입력 도구의 색상에 기초하여 디스플레이부에 표시될 입력 도구의 색상을 결정하는 것을 도시한 개념도이다.
도 18은 일 실시예에 따라 입력 도구의 터치 입력 시점에 감지된 색상으로 그래픽이 표시되도록 제어하는 것을 도시한 도면이다.
도 19는 일 실시예에 따라 입력 도구를 통해 입력된 그래픽이 디스플레이부에 표시되는 것을 도시한 것이다.
도 20은 일 실시예에 따른 입력 장치 제어방법을 도시한 순서도이다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 본 명세서가 실시예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시예들 간에 중복되는 내용은 생략한다. 명세서에서 사용되는 '부, 모듈, 부재, 블록'이라는 용어는 소프트웨어 또는 하드웨어로 구현될 수 있으며, 실시예들에 따라 복수의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 하나의 구성요소로 구현되거나, 하나의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 복수의 구성요소들을 포함하는 것도 가능하다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 간접적으로 연결되어 있는 경우를 포함하고, 간접적인 연결은 무선 통신망을 통해 연결되는 것을 포함한다.
또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
제 1, 제 2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 전술된 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 예외가 있지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
각 단계들에 있어 식별부호는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다.
이하 첨부된 도면들을 참고하여 본 발명의 작용 원리 및 실시예들에 대해 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 입력 장치의 사용 형태를 도시한 것이다.
개시된 발명의 일 실시예에 따른 입력 장치(1)는 터치 패널을 포함하는 디스플레이장치 등 다양한 실시예가 존재할 수 있으나, 이하 설명하는 실시예 에서는 입력 장치(1)가 전자 칠판인 경우를 예로 들어 설명한다.
입력 장치(1)는 다양한 형태로 마련될 수 있고 설치되는 위치에 제한을 받지 않는다. 도 1을 참조하면, 입력 장치(1)는 벽에 걸리는 형태로 설치될 수 있고, 도면에는 도시되지 않았지만 입력 장치(1)를 지지하는 스탠드 등에 의해 스탠딩 형태로 설치될 수 있다.
입력 장치(1)는 적어도 하나 이상의 디스플레이부(10)를 포함한 TV, 컴퓨터 모니터, 비디오 월(video wall) 등으로 구현될 수 있으며, 내장된 어플리케이션의 실행을 통해 전자칠판으로서 동작이 구현되도록 마련될 수 있다. 예를 들어, TV로 구현된 입력 장치(1)의 경우라면, 이러한 입력 장치(1)는 미리 설정된 모드가 수행되거나 또는 미리 설정된 어플리케이션의 활성화 상태 하에서 전자칠판으로서의 동작이 가능하도록 마련될 수 있다.
개시된 일 실시예에 따른 입력 장치(1)는 하나의 디스플레이부(10)를 포함할 수 있으며, 입력 장치(1)의 구현 방식에 따라서 복수의 디스플레이부(10)가 매트릭스 형태로 배치됨으로써 대화면의 스크린을 구현하는 구조도 가능하다.
입력 장치(1)의 전면에 마련된 디스플레이부(10)에는 복수의 그래픽 오브젝트가 표시될 수 있다. 그래픽 오브젝트는 동영상, 그림, 사진 뿐만 아니라 어플리케이션 실행창과 같이 디스플레이부(10)에 시각적으로 표시될 수 있는 모든 컨텐츠를 포함할 수 있다.
사용자는 입력 장치(1)의 디스플레이부(10)를 터치하여 터치 명령을 입력할 수 있다. 구체적으로, 사용자는 펜과 같은 입력 도구(200)를 디스플레이부(10)에 터치 함으로써 디스플레이부(10)에 표시하고자 하는 터치 명령을 입력할 수 있다.
사용자가 입력 도구(200)로 디스플레이부(10)를 터치하여 터치 명령을 입력하면, 입력 장치(1)는 입력 도구(200)의 선단으로부터 발생하는 전자기장을 연속적으로 감지함으로써 입력 도구(200)에 의해 터치된 디스플레이부(10) 상의 좌표를 연속적으로 산출할 수 있다. 입력 장치(1)는 산출된 좌표에 대응하는 영상 또는 그래픽을 디스플레이부(10)에 표시할 수 있는바, 사용자가 입력 도구(200)로 디스플레이부(10)를 터치하여 입력한 내용을 디스플레이부(10)의 해당 위치에 표시할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 사용자는 입력 도구(200)를 디스플레이부(10)에 터치 함으로써 A, B, C와 같은 문자(11a)를 입력하거나, 선(11b)을 입력하거나 동그라미(11c)와 같은 도형을 입력할 수 있다. 이외에도 사용자는 입력 도구(200)를 디스플레이부(10)에 터치 함으로써 다양한 내용 또는 형태의 터치 명령을 입력할 수 있다.
입력 장치(1)는 디스플레이부(10)에 입력 도구(200)가 터치되어 터치 명령이 입력된 경우, 입력 도구(200)가 터치된 경로를 따라 선을 그리거나 문자를 기재하는 펜(pen) 툴을 실행할 수 있다. 구체적으로, 입력 장치(1)는 입력 도구(200)가 디스플레이부(10)상에 터치된 경로를 따라서, 사용자가 입력한 터치 명령에 대응하는 그래픽을 생성하여 디스플레이부(10)에 표시할 수 있다.
이와 같이, 입력 장치(1)는 전자칠판으로 기능할 수 있으며, 디스플레이부(10)에 다양한 그래픽을 표시할 수 있고, 입력 도구(200)의 터치 입력에 대응하는 미리 설정된 기능을 수행할 수 있다.
도 2 및 도 3은 일 실시예에 따른 입력 장치의 제어 블록도이다. 도 4는 제 1센서 및 제 2센서가 일 실시예에 따라 입력 장치에 마련된 것을 도시한 도면이고, 도 5 및 도 6은 제 1센서 및 제 2센서가 다른 실시예에 따라 입력 장치에 마련된 것을 도시한 도면이다.
도 2 및 도 3을 참고하면, 일 실시예에 따른 입력 장치(1)는 사용자로부터 터치 명령을 입력 받는 디스플레이부(10), 디스플레이부(10)상에 입력되는 터치 명령의 터치 위치를 감지하는 제 1센서(21), 터치 명령을 입력하는 입력 도구(200)의 색상을 감지하는 제 2센서(22), 입력 장치(1)의 제어와 관련된 데이터를 저장하는 저장부(90), 입력 장치(1)의 각 구성을 제어하는 제어부(100)를 포함한다.
전술한 바와 같이, 디스플레이부(10)에는 시각적으로 표시될 수 있는 각종 그래픽 또는 오브젝트가 표시될 수 있으며, 사용자는 디스플레이부(10)를 터치하여 터치 명령을 입력할 수 있다.
디스플레이부(10)는 다양한 디스플레이 패널로 구현될 수 있다. 예를 들어, 디스플레이부(10)는 액정 디스플레이 패널(Liquid Crystal Display Panel: LCD Panel), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel: PDP), 유기발광 소자(Organic Light Emitting Diode, OLED), VFD(Vacuum Fluorescent Display), FED(Field Emission Display), 발광 다이오드(light-emitting diode), 면전도 전자총(surface-conduction electron-emitter), 탄소 나노 튜브(carbon nanotube), 나노 크리스탈(nano-crystal), ELD(Electro Luminescence Display) 등과 같은 다양한 디스플레이 패널로 구현될 수 있다. 디스플레이부(10)는 구성하는 소자들이 휘는 플렉서블 디스플레이, 안경 장치를 이용하거나 안경 없이 화면속 그래픽 오브젝트를 입체적으로 표시하는 3차원 디스플레이일 수 있다.
제 1센서(21)는 입력 장치(1)에 마련되어 디스플레이부(10)에 입력되는 터치 명령의 터치 위치를 감지할 수 있다. 즉, 제 1센서(21)는 입력 도구(200)를 포함한 임의의 물체가 디스플레이부(10)에 접촉되는 터치를 감지할 수 있다. 제 1센서(21)는 디스플레이부(10)에 접촉한 모든 물체의 터치를 감지하거나, 일부 제한적인 특성을 갖는 물체의 터치를 감지할 수 있다. 제 1센서(21)가 터치를 감지하고 터치 위치를 감지할 수 있는 입력 도구(200) 또는 임의의 물체는 터치 방식에 따라 달라질 수 있으며, 터치를 감지하는 방식에는 다양한 실시예가 존재할 수 있다.
즉, 개시된 발명의 일 실시예에 따른 입력 장치(1)에 사용될 수 있는 터치 방식은 다양한 형태로 구현될 수 있다. 입력 장치(1)에 마련된 제 1센서(21)가 터치 명령을 감지할 수 있는 방식은 저항막 터치(Resistive Touch) 방식, 정전용량 터치(Capacitive Touch) 방식으로 구현될 수 있다.
저항막 터치 방식은 터치 명령이 입력되는 터치 좌표를 획득할 수 있으며, 모든 입력 수단에 대해서 터치를 감지할 수 있다. 정전용량 터치 방식은 입력 수단이 정전용량을 갖는 경우에 적용될 수 있으며, 표면형 정전용량 터치 방식은 단일 터치 인식이 가능하며 투영형 정전용량 터치 방식은 멀티 터치 인식이 가능하다.
또한, 제 1센서(21)는 압력 터치 방식으로 구현될 수 있다. 압력 터치 방식은 전기적 특성을 이용하는 터치 방식과 달리, 기계적으로 물체의 터치막을 누르는 힘에 의해 발생하는 응력을 네 모서리의 센서가 상이한 크기로 감지함으로써, 터치 지점의 좌표를 획득할 수 있다. 압력 터치 방식은 단일 터치를 감지할 수 있고, 모든 입력 수단에 대해 터치 입력을 감지할 수 있다.
또한, 제 1센서(21)는 웨이브 터치 방식으로 구현될 수 있다. 웨이브 터치 방식의 일 예로, Surface Acoustic Wave(SAW) 터치 방식이 있다. 이러한 SAW 터치 방식은 단일 터치를 감지할 수 있고, 모든 입력 수단에 대해서 터치 입력을 감지할 수 있다.
또한, 제 1센서(21)는 Bending Wave 터치 방식으로 구현될 수 있다. Bending Wave 터치 방식에 마련된 센서는 압전 센서로 구현되며, 물체에 의해 터치 명령이 입력되면 터치에 의해 발생하는 진동을 압전 센서가 감지하여 터치를 인식할 수 있다. 이러한 터치 명령이 입력된 터치 위치는 복수 개의 압전 센서에서 감지된 진동의 크기의 비교를 통해 결정될 수 있다. 이러한 Bending Wave 터치 방식은 단일 터치를 감지할 수 있고, 모든 입력 수단에 대해서 터치 입력을 감지할 수 있다.
또한, 제 1센서(21)는 광학 이미징(Optical Imaging) 터치 방식으로 구현될 수 있다. 광학 이미징 터치 방식에 마련된 센서는 광학 센서로 구현되며, 광학 센서는 적외선 카메라로 구현될 수 있다. 터치 명령이 입력된 터치 위치는 미리 설정된 거리만큼 떨어진 복수 개의 광학 센서에서 촬영된 상이한 이미지에 기초하여 삼각측량법으로 획득될 수 있다. 이러한 광학 이미징 터치 방식은 멀티 터치가 가능하며, 모든 물체를 터치 입력 수단으로 사용할 수 있다.
또한, 제 1센서(21)는 광 도파로(Optical Waveguide) 터치 방식으로 구현될 수 있다. 광 도파로 터치 방식에 마련된 센서는 이미지 센서로 구현될 수 있고, 이미지 센서는 복수의 도파관 어레이에 포함된 복수의 도파관에 적외선이 수신되었는지 여부를 감지한다. 구체적으로, 이미지 센서는 적외선이 차단되는 것을 감지함으로써, 입력된 터치 명령의 터치 좌표를 획득할 수 있다. 광 도파로 터치 방식은 멀티 터치가 가능하고, 모든 물체를 터치 입력 수단으로 사용할 수 있다.
또한, 제 1센서(21)는 적외선(Infra Red) 매트릭스 터치 방식으로 구현될 수 있다. 도 4를 참조하면, 적외선 매트릭스 터치 패널은 적외선 LED 어레이(21a : 21a-1, 21a-2, ??, 21a-n) 및 광 수신기(21b : 21b-1, 21b-2, ??, 21b-n)를 포함할 수 있다.
즉, 제 1센서(21)는 적외선 LED 어레이(21a) 및 광 수신기(21b)로 구현되거나, 제 1센서(21)가 적외선 LED 어레이(21a) 및 광 수신기(21b)를 포함할 수 있다.
이러한 적외선 매트릭스 터치 방식은 싱글 터치 및 멀티 터치가 가능하고, 모든 물체를 터치 입력 수단으로 사용할 수 있다.
개시된 발명의 일 실시예에 따른 입력 장치(1)에 사용될 수 있는 터치 방식은 전술한 바와 같은 다양한 형태로 구현될 수 있다. 또한, 이외에도 입력 장치(1)에서 구현될 수 있는 터치 방식에는 제한이 없다. 이하에서 설명하는 입력 장치(1)에서 사용되는 터치 방식은 적외선 매트릭스 터치 방식을 예로 들어 설명한다. 즉, 제 1센서(21)가 적외선 LED 어레이(21a) 및 광 수신기(21b)로 구현된 경우를 예로 들어 설명한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 제 1센서(21)에 포함되는 적외선 LED 어레이(21a : 21a-1, 21a-2, ??, 21a-n) 및 광 수신기(21b : 21b-1, 21b-2, ??, 21b-n)는 서로 마주하도록 디스플레이부(10)의 모서리에 어레이 형태로 배치될 수 있다. 도 4에서는 설명의 편의를 위해 제 1센서(21)가 디스플레이부(10)의 외측에 마련된 것으로 도시하였으나 제 1센서(21)는 디스플레이부(10)의 내측에 마련될 수 있고, 디스플레이부(10)의 구성 각 위치에 마련될 수 있다.
또한, 후술할 바와 같이, 디스플레이부(10)에 마련되는 제 1센서(21)의 위치에는 제한이 없으며, 터치 입력을 감지하도록 배치되는 위치하면 어디에든 배치될 수 있다.
적외선 LED 어레이(21a : 21a-1, 21a-2, ??, 21a-n)의 발광 소자들은 적외선을 조사하고, 조사된 적외선은 대응하는 광 수신기(21b : 21b-1, 21b-2, ??, 21b-n)의 수광 센서에 수신될 수 있다. 디스플레이부(10)에 입력 도구(200)가 터치되면, 입력 도구(200)는 가로 방향과 세로 방향으로 진행하는 적어도 둘 이상의 적외선을 차단한다. 즉, 제 1센서(21)는 가로 방향의 x축 광 수신기(21b : 21b-1, 21b-2, ??, 21b-n) 중 적외선을 수신하지 않은 수광 센서와 세로 방향의 y축 광 수신기(21b : 21b-1, 21b-2, ??, 21b-n) 중 적외선을 수신하지 않은 수광 센서의 위치로부터 디스플레이부(10)에 입력되는 터치 명령의 터치 좌표 정보를 획득할 수 있다.
도 7 및 도 8은 일 실시예에 따른 제 1센서가 디스플레이부에 입력된 터치 명령의 터치 위치를 감지하는 것을 도시한 도면이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 사용자는 입력 도구(200)를 디스플레이부(10)에 터치하여 터치 명령을 입력할 수 있다.
제 1센서(21)는 입력 도구(200)로부터 디스플레이부(10)에 입력된 터치 명령의 터치 위치를 감지할 수 있다. 도 7을 참고하면, 입력 도구(200)가 디스플레이부(10)에 터치되면, 디스플레이부(10)의 좌측 y축 모서리에 마련된 적외선 LED 어레이(21a)에서 조사되어 가로 방향으로 진행하는 적외선이 디스플레이부(10)의 우측 y축 모서리에 마련된 광 수신기(21b)에 도달하지 못하고 차단된다. 또한, 디스플레이부(10)의 하단 x축 모서리에 마련된 적외선 LED 어레이(21a) 조사되어 세로 방향으로 진행하는 적외선이 디스플레이부(10)의 상단 x축 모서리에 마련된 광 수신기(21b)에 도달하지 못하고 차단된다.
즉, 제 1센서(21)는 디스플레이부(10)의 상단 x축 광 수신기(21b) 중 적외선을 수신하지 않은 수광 센서와 우측 y축 광 수신기(21b) 중 적외선을 수신하지 않은 수광 센서의 위치로부터 디스플레이부(10)에 입력되는 터치 명령의 터치 좌표(P1(x1, y1))를 획득할 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 복수 개의 입력 도구(200a, 200b)를 통해 디스플레이부(10)에 터치 명령이 입력되면 제 1센서(21)는 복수 개의 입력 도구(200a, 200b) 각각으로부터 입력되는 터치 명령의 터치 위치를 감지할 수 있다.
도 8에서와 같이, 입력 도구(200b)는 사용자의 손에 해당할 수도 있으며, 전술한 바와 같이, 적외선 매트릭스 터치 방식은 멀티 터치 인식이 가능하며 모든 물체에 의한 터치를 인식할 수 있다.
디스플레이부(10)에 입력 도구(200a, 200b)가 터치되면, 입력 도구(200a, 200b)는 가로 방향과 세로 방향으로 진행하는 적어도 둘 이상의 적외선을 차단한다.
제 1센서(21)는 디스플레이부(10)의 상단 x축 광 수신기(21b) 중 적외선을 수신하지 않은 수광 센서와 우측 y축 광 수신기(21b) 중 적외선을 수신하지 않은 수광 센서의 위치로부터 디스플레이부(10)에 입력 도구(200a)를 통해 입력되는 터치 명령의 터치 좌표(P2(x2, y2))를 획득할 수 있다. 마찬가지로, 제 1센서(21)는 입력 도구(200b)를 통해 디스플레이부(10)에 입력되는 터치 명령의 터치 좌표(P3(x3, y3))를 획득할 수 있다.
제 1센서(21)는 복수 개의 입력 도구(200a, 200b)로부터 입력되는 터치 명령 각각의 터치 위치를 동시에 감지할 수도 있고, 순차적으로 감지할 수도 있다.
또한, 제 1센서(21)는 디스플레이부(10)에 입력되는 터치 명령의 궤적 정보 및 굵기 정보를 획득할 수 있다.
도 9는 일 실시예에 따른 제 1센서가 디스플레이부에 입력된 터치 명령의 궤적을 감지하는 것을 도시한 도면이다. 도 10은 일 실시예에 따른 제 1센서가 디스플레이부에 입력된 터치 명령의 굵기를 감지하는 것을 도시한 도면이다.
도 9를 참조하면, 사용자는 입력 도구(200c)를 디스플레이부(10)에 터치한 상태로 입력 도구(200c)를 이동함으로써 디스플레이부(10)상에 그림을 그리거나 글씨를 쓰는 등 일정한 형상을 갖는 터치 명령을 입력할 수 있다.
제 1센서(21)는 디스플레이부(10)에 터치된 입력 도구(200c)의 이동에 따라 변경되는 터치 위치를 감지할 수 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 입력 도구(200c)의 이동에 따라 제 1센서(21)가 감지하는 터치 위치가 변경될 수 있다. 즉, 입력 도구(200c)의 이동에 따라 제 1센서(21)가 획득하는 터치 좌표가 변경됨과 동시에 제 1센서(21)는 변경되는 터치 좌표를 연속해서 획득할 수 있다. 제 1센서(21)는 터치 명령이 입력되는 위치의 좌표 정보를 획득하고, 획득한 좌표 정보의 집합에 기초하여 터치 명령의 궤적을 획득할 수 있다.
도 9를 참조하면, 사용자가 입력 도구(200c)를 통해 디스플레이부(10)상에서 곡선 궤적을 그리는 경우, 제 1센서(21)는 터치 입력이 시작된 지점부터 터치 입력이 종료되는 지점까지 도 7 내지 도 8에서 전술한 것과 같은 방식으로 터치 명령의 좌표 변화를 감지할 수 있다. 이를 통해 제 1센서(21)는 사용자가 디스플레이부(10)를 터치하여 입력한 곡선의 궤적을 획득할 수 있다.
도 10을 참조하면, 사용자는 일정 두께 또는 굵기를 갖는 입력 도구(200d)를 디스플레이부(10)에 터치한 상태로 입력 도구(200d)를 이동함으로써 디스플레이부(10)상에 그림을 그리거나 글씨를 쓰는 등 일정 넓이 또는 굵기의 형상을 갖는 터치 명령을 입력할 수 있다.
제 1센서(21)는 디스플레이부(10)에 터치된 입력 도구(200d)의 이동에 따라 변경되는 터치 위치를 감지할 수 있고, 도 10에 도시된 바와 같이 입력 도구(200d)의 이동에 따라 제 1센서(21)가 감지하는 터치 위치가 변경될 수 있다.
디스플레이부(10)에 터치 되는 입력 도구(200d)가 일정 두께 또는 굵기를 갖는 경우에 제 1센서(21)는 터치 명령이 입력되는 위치의 좌표 정보에 기초하여, 터치 좌표들의 집합인 '선'의 좌표 정보를 획득할 수 있다. 또한, 제 1센서(21)는 획득한 선의 좌표 정보에 기초하여 '면'의 좌표 정보를 획득할 수 있다.
도 10에 도시된 바와 같이, 사용자가 일정 두께 또는 굵기를 갖는 입력 도구(200d)를 디스플레이부(10)에 터치한 상태로 터치 면을 그리는 경우, 제 1센서(21)는 터치 명령이 입력되는 위치의 좌표 변화에 기초하여 터치 명령의 굵기 정보를 획득할 수 있다.
즉, 제 1센서(21)는, 디스플레이부(10)에 입력되는 터치 명령의 폭(w) 및 길이(l) 정보에 기초하여 터치 명령의 굵기 정보를 획득할 수 있다.
이러한 제 1센서(21)는, 입력 도구(200)로부터 디스플레이부(10)에 입력되는 터치 명령의 터치 위치를 감지하여 획득한 정보를 제어부(100)로 전달할 수 있다. 제1센서(21)는 디스플레이부(10)상에 설치될 수 있고, 설치 위치 및 설치되는 개수에는 제한이 없다.
제 2센서(22)는 입력 장치(1)에 마련되어 디스플레이부(10)에 터치 명령을 입력하는 입력 도구(200)의 색상을 감지할 수 있다. 즉, 사용자가 입력 도구(200)로 디스플레이부(10)를 터치하여 터치 명령을 입력하는 경우, 제 2센서(22)는 입력 도구(200)의 색상을 인식하여 색상 정보를 획득할 수 있다.
제 2센서(22)는 물체의 색상을 인식하여 색상 정보를 획득하는 컬러센서(color sensor)로 구현될 수 있다. 컬러센서는 신호 정보의 하나인 색상의 검출을 목적으로 하는 센서를 나타내며, 컬러필터(color filter)와 포토다이오드(photodiode) 등으로 구성될 수 있다.
컬러센서는 주변의 광량 및 색상을 감지하여 빛의 삼원색인 레드(Red, 이하 'R'이라 칭함), 그린(Green, 이하 'G'라 칭함), 블루(Blue, 이하 'B'라 칭함)를 생상 고유 파장의 차이를 이용하여 구별하고 그 양을 아날로그나 디지털 값으로 상기 제어부(100)에 출력할 수 있다. 컬러센서는 물체를 광원으로 조명하고 그 반사광을 센서로 검출할 수 있다. 컬러센서는 센서로부터 RGB 3가지 색상의 출력 비교를 통해 색상을 인식할 수 있다. 컬러센서는 입력 장치(1) 구동 시 자동 구동되거나 사용자 선택에 따라 선택 구동될 수 있다.
또한, 컬러센서는 슬릿을 통과한 빛을 회절 격자에 의해서 스펙트럼으로 나누고, 그것을 CCD 고체 카메라에 의해 전기 신호로 검출하는 방법 등이 있다.
이러한 컬러센서는 물체가 방사 또는 반사하는 빛의 파장을 감지하여 색을 판별하는 검지기, CCD에 의한 MOS형 카메라나 기타의 수광 소자가 사용될 수 있으며, 파장이 전압으로 바뀌어 출력된 것을 처리하여 색을 판별할 수 있다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 컬러센서로 구현되는 제 2센서(22)는 디스플레이부(10)의 미리 정해진 위치에 마련될 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 제 2센서(22a, 22b)는 디스플레이부(10)의 상단 모서리의 양 끝에 마련되어 입력 도구(200)의 색상을 감지할 수 있다. 또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 제 2센서(22a, 22b, 22c, 22d)는 디스플레이부(10)의 상단 모서리 및 하단 모서리의 양 끝에 마련될 수 있다.
제 2센서(22)는 미리 정해진 각도에 따라 디스플레이부(10)에 마련될 수 있으며, 입력 도구(200)의 색상을 감지할 수 있는 위치라면 디스플레이부(10)의 어느 위치에든 설치될 수 있다. 또한, 제 2센서(22)의 개수 및 형태는 제한이 없다.
제 2센서(22)는 입력 도구(200)가 디스플레이부(10)와 미리 정해진 거리에 위치하면 입력 도구(200)의 색상을 감지할 수 있다. 즉, 사용자가 디스플레이부(10)에 터치 명령을 입력하기 위해 입력 도구(200)를 디스플레이부(10)에 근접시키면 제 2센서(22)가 입력 도구(200)의 색상을 감지할 수 있다.
또한, 제 2센서(22)는 입력 도구(200)가 디스플레이부(10)에 터치되어 터치 명령이 개시되는 시점에 대응하여 입력 도구(200)의 색상을 감지할 수 있다.
도 11 및 도 12는 일 실시예에 따른 제 2센서가 입력 도구의 색상을 감지하는 것을 도시한 개념도이다. 도 13 내지 도 17은 제 2센서가 감지한 입력 도구의 색상에 기초하여 디스플레이부에 표시될 입력 도구의 색상을 결정하는 것을 도시한 개념도이다.
전술한 바와 같이, 제 2센서(22)는 디스플레이부(10)의 어느 위치에든 마련될 수 있고 개수에도 제한이 없으나 이하 설명하는 실시예에서는 제 2센서(22a, 22b)가 디스플레이부(10)의 상단 모서리의 양 끝에 두 개 마련되는 경우를 예로 들어 설명한다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 제 2센서(22)는 입력 도구(200)의 색상을 감지할 수 있다. 색상을 감지하는 구체적인 방법은 전술하였는바 중복되는 설명은 생략한다.
제 2센서(22)는 디스플레이부(10)에 근접하거나 디스플레이부(10)에 터치되는 입력 도구(200)의 색상을 인식하여 색상 정보를 획득할 수 있고, 획득한 색상 정보를 제어부(100)로 전달할 수 있다. 제 2센서(22)는 입력 도구(200)가 복수 개인 경우에는 입력 도구(200) 각각의 색상을 감지할 수 있다.
도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 제 2센서(22)는 적색의 입력 도구(230) 및 청색의 입력 도구(240) 각각의 색상을 인식하여 적색 및 청색의 색상 정보를 획득할 수 있다.
제어부(100)는 제 2센서(22)로부터 감지된 적색 입력 도구(230) 또는 청색 입력 도구(240)의 색상 정보를 전달 받으면, 사용자가 적색 입력 도구(230) 또는 청색 입력 도구(240)를 통해 터치 명령을 입력하는 것을 인식할 수 있고, 감지된 색상에 대응하는 그래픽이 디스플레이부(10)에 표시되도록 제어할 수 있다.
제 2센서(22)가 감지할 수 있는 입력 도구(200)의 형태 및 색상에는 제한이 없으며 단색의 입력 도구(200)이거나 복수 개의 색상을 가지는 입력 도구(200)이거나 제한이 없다. 또한, 입력 도구(200)가 사용자의 손과 같이 신체 부분인 경우에는 제 2센서(22)가 손의 색상을 감지하여 손의 색상 정보를 획득할 수 있다.
또한, 제 2센서(22)는 입력 도구(250)의 색상을 인식하여 획득한 색상 정보를 제어부(100)로 전달할 수 있고, 제어부(100)는 제 2센서(22)의 감지 결과에 기초하여 입력 도구(250)의 미리 정해진 영역에 대한 색상을 디스플레이부(10)에 입력되는 터치 입력의 색상으로 결정할 수 있다.
도 13을 참조하면, 입력 도구(250)가 펜이고 펜촉(250a) 부분은 적색을 포함하고 나머지 부분은 흰색을 포함하는 경우, 제 2센서(22)는 입력 도구(250)가 포함하는 복수 개의 색상을 모두 인식하여 복수 개의 색상 정보를 획득할 수 있다. 제어부(100)는 제 2센서(22)가 감지한 복수 개의 색상 중에서 디스플레이부(10)에 터치 명령이 표시되도록 하기 위한 색상을 결정해야 한다.
제어부(100)는 저장부(90)에 저장된 데이터에 기초하여, 입력 도구(250)에 포함된 복수 개의 색상 중에서 미리 정해진 영역에 포함되는 색상을 선택하여 디스플레이부(10)에 표시되도록 제어할 수 있다.
도 13의 경우, 제어부(100)는 입력 도구(250)의 미리 정해진 영역이 펜촉(250a) 부분에 해당하는 경우 제어부(100)는 제 2센서(22)가 감지한 적색 및 흰색 중에서 펜촉(250a) 부분에 대응하는 색상인 적색을 터치 명령의 표시 색상으로 결정할 수 있다.
반면, 입력 도구(250)의 미리 정해진 영역이 펜촉(250a) 부분을 제외한 나머지 부분에 해당하는 경우에는, 제어부(100)는 펜촉(250a) 부분을 제외한 나머지 부분에 대응하는 색상인 흰색을 터치 명령의 표시 색상으로 결정할 수 있다.
도 13에서와 같이, 입력 도구(250)가 펜인 경우에는 펜촉(250a)에 해당하는 색상으로 디스플레이부(10)에 표시하고자 하는 것이 사용자의 일반적인 의도이므로, 입력 도구(250)의 미리 정해진 영역이 펜촉(250a) 부분으로 설정된 데이터가 저장부(90)에 저장되어 있을 수 있다.
입력 도구(250)의 미리 정해진 영역에 대한 데이터는 설정에 따라 변경되어 저장될 수 있으며, 설정되는 영역도 변경될 수 있다.
도 14를 참조하면, 입력 도구(260)가 펜이고 뚜껑(260a) 부분을 포함하는 경우 제 2센서(22)는 입력 도구(260)가 포함하는 복수 개의 색상을 모두 인식하여 색상 정보를 획득할 수 있다.
도시된 바와 같이, 펜의 뚜껑(260a) 부분은 청색을 포함하고 나머지 부분은 검정색을 포함하는 경우, 제 2센서(22)는 청색과 검정색을 모두 인식하여 복수 개의 색상 정보를 획득할 수 있다. 제어부(100)는 제 2센서(22)가 감지한 청색과 검정색 중에서 디스플레이부(10)에 터치 명령이 표시되도록 하기 위한 색상을 결정해야 한다.
제어부(100)는 저장부(90)에 미리 저장된 데이터에 기초하여, 입력 도구(260)에 포함된 청색 및 검정색 중에서 미리 정해진 영역에 포함된 색상을 선택하여 디스플레이부(10)에 표시되도록 제어할 수 있다.
도 14의 경우에, 입력 도구(260)의 미리 정해진 영역에 대해 저장부(90)에 저장된 데이터가 펜 뚜껑(260a) 부분에 해당하면, 제어부(100)는 제 2센서(22)가 감지한 청색 및 검정색 중에서 펜 뚜껑(260a) 부분에 대응하는 색상인 청색을 터치 명령의 표시 색상으로 결정할 수 있다.
반면, 입력 도구(260)의 미리 정해진 영역이 펜 뚜껑(260a) 부분을 제외한 나머지 부분에 해당하는 경우에는, 제어부(100)는 펜 뚜껑(260a) 부분을 제외한 나머지 부분에 대응하는 색상인 검정색을 터치 명령의 표시 색상으로 결정할 수 있다.
도 14에서와 같이, 입력 도구(260)가 펜인 경우에 뚜껑(260a)을 포함하고 있으면 뚜껑(260a)에 해당하는 색상이 펜의 색상을 나타내는 대표색인 경우가 일반적이다. 사용자는 펜 뚜껑(260a)에 해당하는 색상으로 디스플레이부(10)에 표시하고자 하는 것이 사용자의 일반적인 의사에 해당하므로, 저장부(90)에 저장된 데이터는 입력 도구(260)의 미리 정해진 영역이 펜 뚜껑(260a) 부분으로 설정된 데이터일 수 있다.
입력 도구(260)의 미리 정해진 영역에 대한 데이터는 설정에 따라 변경되어 저장될 수 있으며, 설정되는 영역도 변경될 수 있다.
도 15를 참조하면, 입력 도구(260)가 복수 개의 색상을 포함하는 경우 제 2센서(22)는 입력 도구(260)의 색상을 감지하고, 복수 개의 색상 정보를 모두 획득하여 제어부(100)로 전달할 수 있다.
도시된 바와 같이, 펜의 뚜껑(260a) 부분은 검정색이고 펜의 몸통(260b) 부분은 청색인 경우, 제 2센서(22)는 청색과 검정색을 모두 인식하여 복수 개의 색상 정보를 획득할 수 있다. 제어부(100)는 제 2센서(22)가 감지한 청색과 검정색 중에서 디스플레이부(10)에 터치 명령이 표시되도록 하기 위한 색상을 결정해야 한다.
제어부(100)는 저장부(90)에 미리 저장된 데이터에 기초하여, 입력 도구(260)의 면적 중 미리 정해진 비율 이상에 해당하는 면적에 대한 색상을 입력 도구(260)의 색상으로 결정할 수 있다.
도 15에 도시된 바와 같이, 입력 도구(260)의 뚜껑(260a) 부분과 몸통(260b) 부분의 면적 비율이 a : b일 때, 입력 도구(260)에 포함된 색상은 검정색에 해당하는 면적과 청색에 해당하는 면적의 비율이 a : b에 해당한다.
제어부(100)는 입력 도구(260)의 면적의 비율 중 b 만큼에 해당하는 몸통(260b) 부분에 해당하는 색상을 터치 명령의 표시 색상으로 결정할 수 있다. 즉, 제어부(100)가 터치 명령의 표시 색상으로 결정하기 위해 입력 도구(260)의 면적 중 미리 정해진 비율을 결정하는 것은 설정에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 제어부(100)는 입력 도구(260)의 면적 중에서 80% 이상의 면적을 점유하고 있는 색상을 터치 명령의 표시 색상으로 결정할 수 있다.
도 15를 참조하면, 입력 도구(260)의 면적 중에서 펜의 몸통(260b) 부분에 해당하는 면적이 전체 면적의 80% 이상에 해당하고, 해당 면적에 대응되는 색상이 청색인 경우, 제어부(100)는 청색을 터치 명령의 표시 색상으로 결정할 수 있다.
이와 같이, 입력 도구(260)의 면적 중에서 터치 명령의 표시 색상을 결정하는 기준이 되는 미리 정해진 비율에 대한 데이터는 미리 설정되어 저장부에 저장될 수 있다.
도 16 및 도 17을 참조하면, 입력 도구(270)가 복수 개의 색상을 포함하고, 사용자가 입력 도구(270)의 색상을 선택할 수 있는 경우, 제 2센서(22)는 사용자의 선택에 따라 달라지는 입력 도구(270)의 색상을 모두 인식하여 색상 정보를 획득할 수 있다.
사용자가 입력 도구(270)의 색상을 선택할 수 있는 것은, 도 16 및 도 17에 도시된 것과 같이 하나의 펜에서 다양한 색상이 구현될 수 있는 입력 도구(270)인 경우이다.
도 16을 참고하면, 입력 도구(270)가 포함하는 복수의 색상 중에서 사용자는 적색을 선택하여 터치 입력을 하기 위해 펜의 색상 선택부(270b)를 조작하여 적색을 선택할 수 있고, 그에 따라 입력 도구(270)는 적색에 해당하는 펜촉(270a)이 선택되어 입력 도구(270)의 외부로 돌출될 수 있다.
제 2센서(22)는 사용자의 선택에 따라 결정된 색상 선택부(270b)의 적색과, 펜촉(270a) 부분이 나타내는 적색을 감지하여 획득한 색상 정보를 제어부(100)로 전달할 수 있다.
제어부(100)는 제 2센서(22)의 감지 결과에 기초하여 입력 도구(270)의 색상 선택부(270b) 및 펜촉(270a)의 색상에 해당하는 적색을 디스플레이부(10)에 입력되는 터치 입력의 색상으로 결정할 수 있다.
도 17을 참고하면, 입력 도구(270)가 포함하는 복수의 색상 중에서 사용자는 황색을 선택하여 터치 입력을 하기 위해 펜의 색상 선택부(270b)를 조작하여 황색을 선택할 수 있고, 그에 따라 입력 도구(270)는 황색에 해당하는 펜촉(270a)이 선택되어 입력 도구(270)의 외부로 돌출될 수 있다.
제 2센서(22)는 사용자의 선택에 따라 결정된 색상 선택부(270b)의 황색과, 펜촉(270a) 부분이 나타내는 황색을 감지하여 획득한 색상 정보를 제어부(100)로 전달할 수 있다.
제어부(100)는 제 2센서(22)의 감지 결과에 기초하여 입력 도구(270)의 색상 선택부(270b) 및 펜촉(270a)의 색상에 해당하는 황색을 디스플레이부(10)에 입력되는 터치 입력의 색상으로 결정할 수 있다.
도 16 및 도 17에 도시된 바와 같은 입력 도구(270)가 포함하는 펜촉(270a)의 형태 및 굵기는 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 입력 도구(270)가 포함하는 색상도 다양한 실시예가 있을 수 있다.
제 1센서(21) 및 제 2센서(22)는 도 2에 도시된 바와 같이 각각 분리된 구성으로 디스플레이부(10)에 마련될 수도 있지만, 도 3에 도시된 바와 같이 제 1센서(21)와 제 2센서(22)를 포함하는 센서 모듈(20)이 디스플레이부(10)에 마련된 것으로 구현될 수도 있다.
즉, 도 6에 도시된 바와 같이 적외선 LED 어레이(21 a : 21a-1, 21a-2, ??, 21a-n) 및 광 수신기(21b : 21b-1, 21b-2, ??, 21b-n)가 포함된 제 1센서(21) 및 제 2센서(22 : 22-1, 22-2, 22-3, ??, 22-n)를 포함하는 센서 모듈(20 : 20-1, 20-2, 20-3, ??, 20-n)이 디스플레이부(10)에 마련된 것으로 구현될 수 있다. 이와 같이, 개시된 발명의 일 실시예를 위한 입력 장치(1)에 포함되는 제 1센서(21) 및 제 2센서(22)는 다양한 형태로 구현될 수 있고, 디스플레이부(10)의 임의의 위치에 배치될 수 있다.
도 18은 일 실시예에 따라 입력 도구의 터치 입력 시점에 감지된 색상으로 그래픽이 표시되도록 제어하는 것을 도시한 도면이다. 도 19는 일 실시예에 따라 입력 도구를 통해 입력된 그래픽이 디스플레이부에 표시되는 것을 도시한 것이다.
제어부(100)는 입력 도구(200)가 디스플레이부(10)에 터치되어 터치 명령이 입력되는 시작 시점을 결정하고, 입력 도구(200)가 디스플레이부(10)로부터 릴리즈(release)되어 터치 명령 입력이 종료되는 시점을 결정할 수 있다.
도 18을 참조하면, 제어부(100)는 적색의 입력 도구(230)가 디스플레이부(10)의 d1 지점에 터치되는 시점을 터치 명령이 입력되는 시작 시점으로 결정할 수 있고, 입력 도구(230)가 디스플레이부(10)의 l1 지점에서 릴리즈되는 시점을 터치 명령 입력이 종료되는 시점으로 결정할 수 있다.
제 2센서(22)는 입력 도구(230)의 색상을 인식하여 획득한 색상 정보를 제어부(100)로 전달할 수 있고, 제어부(100)는 감지된 입력 도구(230)의 색상인 적색으로 디스플레이부(10)에 터치 명령이 표시되도록 제어할 수 있다.
이 때, 제어부(100)는 터치 명령이 입력되는 시작 시점이 결정되면, 시작 시점부터 입력된 터치 명령에 대응하는 그래픽이 입력 도구(230)의 색상으로 표시되도록 제어할 수 있고, 터치 명령의 시작 시점부터 입력 종료 시점까지 입력된 터치 명령에 대해서는 그에 대응하는 입력 도구(230)의 색상으로 그래픽이 표시되도록 제어할 수 있다.
즉, 도 18에 도시된 바와 같이, 사용자는 각각 다른 색상을 갖는 입력 도구(230, 240)로 디스플레이부(10)에 터치 명령을 입력할 수 있고, 제 2센서(22)는 입력 도구(230, 240) 각각이 디스플레이부(10)에 터치되어 터치 명령이 개시되는 시점에 대응하여 입력 도구(230, 240)의 색상을 감지할 수 있다.
사용자가 적색 입력 도구(230)로 디스플레이부(10)를 터치하여 터치 명령을 입력하는 경우, 제 2센서(22)는 입력 도구(230)가 디스플레이부(10)의 d1 지점에 터치되어 터치 명령이 개시되는 시점에 대응하여 입력 도구(230)의 색상을 감지할 수 있다.
사용자가 d1 지점에서 터치 명령 입력을 시작하고 l1 지점까지 터치를 유지하여 일정한 그래픽(m1)을 입력하는 경우, 제어부(100)는 d1 지점에서의 터치 명령 입력 시작 시점부터 l1 지점에서의 터치 명령 종료 시점까지 입력된 문자(m1)에 대응하는 그래픽은 제 2센서(22)가 감지한 적색으로 표시되도록 제어할 수 있다.
즉, 제어부(100)는 입력 도구(230)로부터 터치 명령이 입력되는 시작 시점부터 입력 도구(230)가 디스플레이부(10)로부터 릴리즈되어 터치 명령 입력이 종료되는 시점까지 입력되는 터치 명령의 표시 색상이, 제 2센서(22)가 감지한 입력 도구(230)의 색상이 되도록 제어할 수 있다.
마찬가지로, 사용자가 청색 입력 도구(240)로 디스플레이부(10)를 터치하여 터치 명령을 입력하는 경우, 제 2센서(22)는 입력 도구(240)가 디스플레이부(10)의 d2 지점에 터치되어 터치 명령이 개시되는 시점에 대응하여 입력 도구(240)의 색상을 감지할 수 있다.
사용자가 d2 지점에서 터치 명령 입력을 시작하고 l2 지점까지 터치를 유지하여 일정한 그래픽(m2)을 입력하는 경우, 제어부(100)는 d2 지점에서의 터치 명령 입력 시작 시점부터 l2 지점에서의 터치 명령 종료 시점까지 입력된 문자(m2)에 대응하는 그래픽은 제 2센서(22)가 감지한 청색으로 표시되도록 제어할 수 있다.
즉, 제어부(100)는 입력 도구(230, 240)의 터치 입력이 시작되는 시점부터 종료되는 시점까지 표시되는 그래픽은, 제 2센서(22)가 감지한 입력 도구(230, 240)의 색상에 기초하여 동일한 색상으로 표시되도록 제어할 수 있다.
도 19를 참조하면, 사용자는 다양한 입력 도구(200)를 통해 입력 장치(1)의 디스플레이부(10)에 터치 명령을 입력할 수 있다.
제 1센서(21)는 디스플레이부(10)에 입력되는 터치 명령의 터치 위치를 감지하고 제 2센서(22)는 터치 명령을 입력하는 입력 도구(200)의 색상을 감지하여 감지된 정보를 제어부(100)로 전달할 수 있다.
제어부(100)는 제 1센서(21)가 감지한 터치 명령의 터치 위치 및 제 2센서(22)가 감지한 입력 도구(200)의 색상에 기초하여, 사용자가 입력한 터치 명령에 대응하는 그래픽이 감지된 터치 위치에 감지된 색상으로 표시되도록 제어할 수 있다.
제 1센서(21)는 터치 명령이 입력되는 위치 이외에도 터치 명령의 궤적 정보 및 굵기 정보를 획득할 수 있고, 제어부(100)는 제 1센서(21)가 획득한 궤적 정보 및 굵기 정보에 기초하여 사용자가 입력한 터치 명령에 대응하는 그래픽이 디스플레이부(10)에 표시되도록 제어할 수 있다.
도 19에 도시된 바와 같이, 사용자는 적색 입력 도구(280)를 사용하여 터치 명령을 입력할 수 있다. 제어부(100)는 제 1센서(21)가 감지한 터치 명령의 터치 위치, 터치 명령의 궤적 정보, 굵기 정보 및 제 2센서(22)가 감지한 입력 도구(280)의 색상에 기초하여 사용자가 적색 입력 도구(280)로 입력한 터치 명령에 대응하는 그래픽이 디스플레이부(10)의 터치 위치에 적색으로 표시되도록 제어할 수 있다.
또한, 사용자는 검정색 입력 도구(290)를 사용하여 터치 명령을 입력할 수 있다. 제어부(100)는 제 1센서(21)가 감지한 터치 명령의 터치 위치, 터치 명령의 궤적 정보, 굵기 정보 및 제 2센서(22)가 감지한 입력 도구(290)의 색상에 기초하여 사용자가 검정색 입력 도구(290)로 입력한 터치 명령에 대응하는 그래픽이 디스플레이부(10)의 터치 위치에 검정색으로 표시되도록 제어할 수 있다.
또한, 사용자는 청색 입력 도구(300)를 사용하여 터치 명령을 입력할 수 있다. 제어부(100)는 제 1센서(21)가 감지한 터치 명령의 터치 위치, 터치 명령의 궤적 정보, 굵기 정보 및 제 2센서(22)가 감지한 입력 도구(300)의 색상에 기초하여 사용자가 청색 입력 도구(300)로 입력한 터치 명령에 대응하는 그래픽이 디스플레이부(10)의 터치 위치에 청색으로 표시되도록 제어할 수 있다.
또한, 사용자는 손(310)를 사용하여 터치 명령을 입력할 수도 있다. 제어부(100)는 제 1센서(21)가 감지한 터치 명령의 터치 위치, 터치 명령의 궤적 정보, 굵기 정보 및 제 2센서(22)가 감지한 사용자의 손(310)의 색상에 기초하여 사용자가 손(310)으로 입력한 터치 명령에 대응하는 그래픽이 디스플레이부(10)의 터치 위치에 손(310)의 색에 대응하는 색상으로 표시되도록 제어할 수 있다.
저장부(90)는 일 실시예에 따른 입력 장치(1)를 제어하기 위한 수식 및 제어 알고리즘과 관련된 데이터를 저장할 수 있고, 제어부(100)는 이러한 수식 및 제어 알고리즘에 따라 차량(1)을 제어하는 제어 신호를 송출할 수 있다.
이러한 저장부(90)는 캐쉬, ROM(Read Only Memory), PROM(Programmable ROM), EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM) 및 플래쉬 메모리(Flash memory)와 같은 비휘발성 메모리 소자 또는 RAM(Random Access Memory)과 같은 휘발성 메모리 소자 또는 하드디스크 드라이브(HDD, Hard Disk Drive), CD-ROM과 같은 저장 매체 중 적어도 하나로 구현될 수 있으나 이에 한정되지는 않는다. 저장부(90)는 제어부(100)와 관련하여 전술한 프로세서와 별개의 칩으로 구현된 메모리일 수 있고, 프로세서와 단일 칩으로 구현될 수도 있다.
도 20은 일 실시예에 따른 입력 장치 제어방법을 도시한 순서도이다.
도 20을 참고하면, 입력 장치(1)의 디스플레이부(10)는 사용자로부터 입력 도구(200)를 통해 터치 명령을 입력 받을 수 있다(1000).
제어부(100)는 입력 도구(200)가 디스플레이부(10)에 터치되어 터치 명령이 입력되는 시작 시점을 결정할 수 있다. 즉, 제어부(100)는 터치 명령이 디스플레이부(10)에 입력되는 시작 시점을 판단하여(1100), 터치 명령이 입력 시작된 것으로 판단하면 제 1센서(21)를 제어하여 디스플레이부(10)에 입력되는 터치 명령의 터치 위치를 감지할 수 있다(1200). 제 1센서(21)는 터치 명령이 입력되는 위치의 좌표 정보를 획득할 수 있고, 터치 명령의 궤적 정보 및 굵기 정보를 획득할 수 있다. 즉, 제 1센서(21)는 입력 도구(200)를 통해 입력되는 터치 명령의 좌표 변화에 기초하여 터치 명령의 궤적 정보를 획득하고, 터치 명령의 폭 및 길이 정보에 기초하여 터치 명령의 굵기 정보를 획득할 수 있다.
제 2센서(22)는 터치 명령을 입력하는 입력 도구(200)의 색상을 감지할 수 있다(1300). 즉, 제 2센서(22)는 입력 도구(200)의 색상을 인식하여 색상 정보를 획득할 수 있다.
제어부(100)는 제 2센서(22)가 감지한 입력 도구(200)의 색상에 기초하여, 입력 도구(100)의 미리 정해진 영역에 대한 색상을 디스플레이부(10)의 터치 위치에 표시되는 색상으로 결정할 수 있다.
또한, 제어부(100)는 제 2센서(22)가 감지한 입력 도구(200)의 색상이 복수의 색상을 포함하면, 입력 도구(200)의 면적 중 미리 정해진 비율 이상에 해당하는 면적에 대한 색상을 입력 도구(200)의 색상으로 결정할 수 있다.
제어부(100)는 사용자가 디스플레이부(10)에 입력한 터치 명령에 대응하는 그래픽이 감지된 터치 위치에 감지된 색상으로 표시되도록 제어할 수 있고(1400), 제어부(100)의 통제에 따라 디스플레이부(10)에는 사용자가 입력한 터치 명령에 대응하는 그래픽이 입력 도구(200)의 색상에 대응하는 색상으로 표시될 수 있다.
즉, 제어부(100)는 터치 명령이 입력되는 시작 시점이 결정되면, 시작 시점부터 입력된 터치 명령에 대응하는 그래픽이 입력 도구(230)의 색상으로 표시되도록 제어할 수 있고, 터치 명령의 시작 시점부터 입력 종료 시점까지 입력된 터치 명령에 대해서는 그에 대응하는 입력 도구(230)의 색상으로 그래픽이 표시되도록 제어할 수 있다.
제어부(100)는 터치 명령의 입력이 종료 되었는지 판단할 수 있고(1500), 입력 도구(200)가 디스플레이부(10)로부터 릴리즈(release)되어 터치 명령 입력이 종료된 것으로 판단되면, 디스플레이부(10)에 그래픽이 표시되는 것이 종료되도록 제어할 수 있다.
이상과 같이 예시된 도면을 참조로 하여, 바람직한 실시예들을 중심으로 입력 장치 및 그 제어방법에 대해 설명 하였다. 입력 장치 및 그 제어방법의 예는 이에 한정되는 것이 아니며 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이다. 그러므로 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
1 : 입력 장치
10 : 디스플레이부
20 : 센서 모듈
21 : 제 1센서
22 : 제 2센서
90 : 저장부
100 : 제어부

Claims (22)

  1. 디스플레이부;
    입력 도구로부터 상기 디스플레이부에 입력되는 터치 명령의 터치 위치를 감지하는 제 1센서;
    상기 입력 도구의 색상을 감지하는 제 2센서; 및
    상기 입력된 터치 명령에 대응하는 그래픽이 상기 감지된 터치 위치에 상기 감지된 색상으로 표시되도록 제어하는 제어부;를 포함하는 입력 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2센서는,
    상기 입력 도구의 색상을 인식하여 색상 정보를 획득하는 컬러센서(color sensor)를 포함하며,
    상기 컬러센서는,
    카메라, 컬러필터 및 포토다이오드 중 적어도 하나를 포함하는 입력 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제 2센서가 감지한 상기 입력 도구의 색상에 기초하여, 상기 입력 도구의 미리 정해진 영역에 대한 색상을 상기 터치 위치에 표시되는 색상으로 결정하는 입력 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제 2센서가 감지한 상기 입력 도구의 색상이 복수의 색상을 포함하면, 상기 입력 도구의 면적 중 미리 정해진 비율 이상에 해당하는 면적에 대한 색상을 상기 입력 도구의 색상으로 결정하는 입력 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1센서는,
    상기 터치 명령이 입력되는 위치의 좌표 정보를 획득하는 입력 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1센서는,
    상기 입력되는 터치 명령의 궤적 정보 및 굵기 정보를 획득하는 입력 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 제 1센서는,
    상기 입력되는 터치 명령의 좌표 변화에 기초하여 상기 터치 명령의 궤적 정보를 획득하고,
    상기 입력되는 터치 명령의 폭 및 길이 정보에 기초하여 상기 터치 명령의 굵기 정보를 획득하는 입력 장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 입력 도구가 상기 디스플레이부에 터치되어 상기 터치 명령이 입력되는 시작 시점을 결정하고,
    상기 입력 도구가 상기 디스플레이부로부터 릴리즈(release)되어 상기 터치 명령 입력이 종료되는 시점을 결정하는 입력 장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 터치 명령이 입력되는 시작 시점이 결정되면, 상기 시작 시점부터 입력된 터치 명령에 대응하는 그래픽이 상기 감지된 터치 위치에 상기 감지된 색상으로 표시되도록 제어하는 입력 장치.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 터치 명령의 입력 시작 시점부터 상기 터치 명령의 입력 종료 시점까지 입력된 터치 명령에 대응하는 그래픽은 상기 감지된 입력 도구의 색상으로 표시되도록 제어하는 입력 장치.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2센서는,
    상기 입력 도구가 상기 디스플레이부에 터치되어 상기 터치 명령이 개시되는 시점에 대응하여 상기 입력 도구의 색상을 감지하는 입력 장치.
  12. 입력 도구로부터 터치 명령을 입력 받고;
    상기 입력되는 터치 명령의 터치 위치를 감지하고;
    상기 입력 도구의 색상을 감지하고;
    상기 입력된 터치 명령에 대응하는 그래픽이 상기 감지된 터치 위치에 상기 감지된 색상으로 표시되도록 제어하는 입력 장치 제어방법.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 입력 도구의 색상을 감지하는 것은,
    상기 입력 도구의 색상을 인식하여 색상 정보를 획득하는 것;을 포함하는 입력 장치 제어방법.
  14. 제 12항에 있어서,
    상기 입력 도구의 색상을 감지하는 것은,
    상기 감지된 입력 도구의 색상에 기초하여, 상기 입력 도구의 미리 정해진 영역에 대한 색상을 상기 터치 위치에 표시되는 색상으로 결정하는 입력 장치 제어방법.
  15. 제 12항에 있어서,
    상기 입력 도구의 색상을 감지하는 것은,
    상기 감지된 입력 도구의 색상이 복수의 색상을 포함하면, 상기 입력 도구의 면적 중 미리 정해진 비율 이상에 해당하는 면적에 대한 색상을 상기 입력 도구의 색상으로 결정하는 입력 장치 제어방법.
  16. 제 12항에 있어서,
    상기 터치 명령의 터치 위치를 감지하는 것은,
    상기 터치 명령이 입력되는 위치의 좌표 정보를 획득하는 입력 장치 제어방법.
  17. 제 12항에 있어서,
    상기 터치 명령의 터치 위치를 감지하는 것은,
    상기 입력되는 터치 명령의 궤적 정보 및 굵기 정보를 획득하는 입력 장치 제어방법.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 터치 명령의 궤적 정보 및 굵기 정보를 획득하는 것은,
    상기 입력되는 터치 명령의 좌표 변화에 기초하여 상기 터치 명령의 궤적 정보를 획득하고;
    상기 입력되는 터치 명령의 폭 및 길이 정보에 기초하여 상기 터치 명령의 굵기 정보를 획득하는 것;을 포함하는 입력 장치 제어방법.
  19. 제 12항에 있어서,
    상기 입력 도구로부터 상기 터치 명령이 입력되는 시작 시점을 결정하고;
    상기 터치 명령 입력이 종료되는 시점을 결정하는 것;을 더 포함하는 입력 장치 제어방법.
  20. 제 19항에 있어서,
    상기 터치 명령이 입력되는 시작 시점이 결정되면, 상기 시작 시점부터 입력된 터치 명령에 대응하는 그래픽이 상기 감지된 터치 위치에 상기 감지된 색상으로 표시되도록 제어하는 입력 장치 제어방법.
  21. 제 12항에 있어서,
    상기 터치 명령의 입력 시작 시점부터 상기 터치 명령의 입력 종료 시점까지 입력된 터치 명령에 대응하는 그래픽은 상기 감지된 입력 도구의 색상으로 표시되도록 제어하는 입력 장치 제어방법.
  22. 제 12항에 있어서,
    상기 입력 도구의 색상을 감지하는 것은,
    상기 입력 도구로부터 상기 터치 명령이 입력되는 시작 시점에 대응하여 상기 입력 도구의 색상을 감지하는 것;을 더 포함하는 입력 장치 제어방법.
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