KR20200043110A - 디스플레이 장치 및 이의 제어 방법 - Google Patents
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Abstract
디스플레이 장치가 개시된다. 디스플레이 장치는 디스플레이, 디스플레이의 외곽 영역에 배치되며, 각각 서로 다른 파장의 광을 방출하는 복수의 발광 소자를 포함하는 복수의 발광 소자 그룹 및 복수의 수광 소자를 포함하는 센서부 및 디스플레이 상에서 터치 펜에 의한 터치가 감지되면, 터치 펜의 터치 위치를 식별하고, 식별된 터치 위치에 기초하여 복수의 발광 소자 그룹 중 적어도 하나의 발광 소자 그룹에 포함된 복수의 발광 소자가 서로 다른 파장의 광을 방출하도록 제어하고, 서로 다른 파장의 광이 복수의 수광 소자에 의해 수신되면, 수신된 광의 신호 세기에 기초하여 터치 펜의 펜 색상을 식별하는 프로세서를 포함한다.
Description
본 발명은 디스플레이 장치 및 이의 제어 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 터치 펜을 이용하는 디스플레이 장치 및 이의 제어 방법에 관한 것이다.
최근, 디스플레이 장치 분야의 기술 발달에 힘입어 다양한 유형의 디스플레이 장치들이 개발 및 보급되고 있다. 특히, 교육 분야에 전자 장치를 활용하는 이러닝(e-Learning)에 흐름에 따라, 디스플레이 장치와 칠판을 접목한 전자 칠판 장치가 많이 사용되고 있다.
전자 칠판은 주로 터치 스크린을 구비하고 있으며, 사용자는 자신의 신체(예를 들어, 손가락 등)뿐만 아니라 터치 펜 등의 입력 장치를 이용해서 터치스크린을 터치할 수 있다.
다만, 종래의 디스플레이 장치들은 터치 펜의 펜 색상을 디스플레이 장치가 자동으로 인식하는 것이 아닌, 사용자의 설정이 요구되는 불편함이 있었다.
또한, 종래의 디스플레이 장치는 특정 모듈을 내장한 전용 펜 이용 시에만 펜 색상을 자동으로 식별할 수 있었다. 이 경우에 사용자는 전용 펜 구매에 부담을 가질 수 있으며, 전용 펜 외의 터치 펜에 대해서는 펜 색상이 자동을 인식되지 않는 한계가 있었다. 또한, 디스플레이 장치가 별도의 카메라를 구비하여 펜 색상을 인식하는 경우에도, 디스플레이 장치의 주변 환경(예를 들어, 조명의 밝기 등)에 따라 펜 색상이 부정확하게 인식되는 한계가 있었다.
디스플레이 장치가 카메라 또는 전용 펜의 이용 없이도 터치 펜의 펜 색상을 인식할 수 있는 방법이 요구되었다.
본 발명은 상술한 필요성에 따라 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 발광 소자 및 수광 소자를 이용하여 펜 색상을 식별하는 디스플레이 장치 및 이의 제어 방법을 제공함에 있다.
이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 디스플레이, 상기 디스플레이의 외곽 영역에 배치되며, 각각 서로 다른 파장의 광을 방출하는 복수의 발광 소자를 포함하는 복수의 발광 소자 그룹 및 복수의 수광 소자를 포함하는 센서부 및 상기 디스플레이 상에서 터치 펜에 의한 터치가 감지되면, 상기 터치 펜의 터치 위치를 식별하고, 상기 식별된 터치 위치에 기초하여 상기 복수의 발광 소자 그룹 중 적어도 하나의 발광 소자 그룹에 포함된 복수의 발광 소자가 서로 다른 파장의 광을 방출하도록 제어하고, 상기 서로 다른 파장의 광이 상기 복수의 수광 소자에 의해 수신되면, 상기 수신된 광의 신호 세기에 기초하여 상기 터치 펜의 펜 색상을 식별하는 프로세서를 포함한다.
여기서, 상기 프로세서는, 상기 적어도 하나의 발광 소자 그룹에 포함된 복수의 발광 소자가 서로 다른 파장의 광을 상이한 발광 타이밍에 순차적으로 방출하도록 제어할 수 있다.
여기서, 상기 프로세서는, 상기 순차적으로 방출된 서로 다른 파장의 광이 상기 터치 펜에 구비된 펜촉에 의해 반사되어 상기 복수의 수광 소자 각각에서 수신되면, 상기 반사광들의 신호 세기 분포에 기초하여 상기 터치 펜의 펜 색상을 식별할 수 있다.
또한, 상기 디스플레이 상에서 터치 펜에 의한 터치가 감지되면, 상기 복수의 발광 소자 그룹 각각에 포함된 복수의 발광 소자들이 광을 방출하도록 제어하고, 상기 방출된 광이 상기 복수의 수광 소자에 의해 수신되면, 수신된 광의 세기가 기설정된 임계 값 미만인 수광 소자의 위치에 기초하여 상기 터치 위치를 식별할 수 있다.
또한, 상기 디스플레이의 외곽 영역은 4 개의 테두리 영역을 포함하며, 상기 복수의 발광 소자 그룹은 상기 4 개의 테두리 영역 중 인접한 두 개의 테두리 영역에 배치되고, 상기 복수의 수광 소자는 나머지 두 개의 테두리 영역에 배치될 수 있다.
또한, 상기 복수의 수광 소자 각각은, 상기 복수의 발광 소자 그룹 사이에 배치되거나, 상기 복수의 발광 소자 그룹 각각에 포함된 복수의 발광 소자들 사이에 배치될 수 있다.
또한, 상기 프로세서는, 상기 식별된 터치 위치에 기초하여 상기 복수의 발광 소자 그룹 중 상기 터치 위치와 가장 인접한 적어도 하나의 발광 소자 그룹에 포함된 복수의 발광 소자가 광을 방출하도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 프로세서는, 상기 터치 펜에 의한 터치 궤적을 상기 식별된 색상으로 디스플레이하도록 상기 디스플레이를 제어할 수 있다.
또한, 디스플레이 장치는 상기 디스플레이의 외곽 영역에 배치된 배젤 및 상기 배젤의 일 영역에 돌출되도록 형성된 가이드 부재를 더 포함하며, 상기 복수의 수광 소자는 상기 가이드 부재에 의해 지지되어 상기 디스플레이의 화면 방향을 향하도록 기울어지게 배치될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 제어 방법은, 디스플레이 상에서 터치 펜에 의한 터치가 감지되면, 상기 터치 펜의 터치 위치를 식별하는 단계, 상기 식별된 터치 위치에 기초하여 복수의 발광 소자 그룹 중 적어도 하나의 발광 소자 그룹에 포함된 복수의 발광 소자가 서로 다른 파장의 광을 방출하도록 제어하는 단계 및 상기 서로 다른 파장의 광이 복수의 수광 소자에 의해 수신되면, 상기 수신된 광의 신호 세기에 기초하여 상기 터치 펜의 펜 색상을 식별하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 서로 다른 파장의 광을 방출하도록 제어하는 단계는, 상기 적어도 하나의 발광 소자 그룹에 포함된 복수의 발광 소자가 서로 다른 파장의 광을 상이한 발광 타이밍에 순차적으로 방출하도록 제어할 수 있다.
여기서, 상기 펜 색상을 식별하는 단계는, 상기 순차적으로 방출된 서로 다른 파장의 광이 상기 터치 펜에 구비된 펜촉에 의해 반사되어 상기 복수의 수광 소자 각각에서 수신되면, 상기 반사광들의 신호 세기 분포에 기초하여 상기 터치 펜의 펜 색상을 식별할 수 있다.
또한, 상기 터치 위치를 식별하는 단계는, 상기 디스플레이 상에서 터치 펜에 의한 터치가 감지되면, 상기 복수의 발광 소자 그룹 각각에 포함된 복수의 발광 소자들이 광을 방출하도록 제어하는 단계 및 상기 방출된 광이 상기 복수의 수광 소자에 의해 수신되면, 수신된 광의 세기가 기설정된 임계 값 미만인 수광 소자의 위치에 기초하여 상기 터치 위치를 식별하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 디스플레이의 외곽 영역은 4개의 테두리 영역을 포함하며, 상기 복수의 발광 소자 그룹은 상기 4개의 테두리 영역 중 인접한 두 개의 테두리 영역에 배치되고, 상기 복수의 수광 소자는 나머지 두 개의 테두리 영역에 배치될 수 있다.
또한, 상기 복수의 수광 소자 각각은, 상기 복수의 발광 소자 그룹 사이에 배치되거나, 상기 복수의 발광 소자 그룹 각각에 포함된 복수의 발광 소자들 사이에 배치될 수 있다.
또한, 상기 서로 다른 파장의 광을 방출하도록 제어하는 단계는, 상기 식별된 터치 위치에 기초하여 상기 복수의 발광 소자 그룹 중 상기 터치 위치와 가장 인접한 적어도 하나의 발광 소자 그룹에 포함된 복수의 발광 소자가 광을 방출하도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 터치 펜에 의한 터치 궤적을 상기 식별된 색상으로 디스플레이하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 디스플레이 장치는, 상기 디스플레이의 외곽 영역에 배치된 배젤 및 상기 배젤의 일 영역에 돌출되도록 형성된 가이드 부재를 더 포함하고, 상기 복수의 수광 소자는 상기 가이드 부재에 의해 지지되어 상기 디스플레이의 화면 방향을 향하도록 기울어지게 배치될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 사용자는 다양한 펜 형상의 입력 장치를 이용하여 터치 동작을 수행할 수 있고, 사용자의 별도 설정 없이도 터치 펜의 펜 색상이 자동으로 식별 수 있다.
도 1은 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 2는 본 개시의 일 실시 예에 따른 센서부를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 개시의 일 실시 예에 따른 펜 색상을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 개시의 일 실시 예에 따른 서로 다른 파장의 광을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 개시의 다른 실시 예에 따른 센서부를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 개시의 또 다른 실시 예에 따른 센서부를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 개시의 일 실시 예에 따른 수광 소자를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 개시의 일 실시 예에 따른 신호 세기를 설명하기 위한 그래프이다.
도 9는 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 2는 본 개시의 일 실시 예에 따른 센서부를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 개시의 일 실시 예에 따른 펜 색상을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 개시의 일 실시 예에 따른 서로 다른 파장의 광을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 개시의 다른 실시 예에 따른 센서부를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 개시의 또 다른 실시 예에 따른 센서부를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 개시의 일 실시 예에 따른 수광 소자를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 개시의 일 실시 예에 따른 신호 세기를 설명하기 위한 그래프이다.
도 9는 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 개시에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
본 개시의 실시 예에서 사용되는 용어는 본 개시에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 개시의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 개시에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 개시의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
A 또는/및 B 중 적어도 하나라는 표현은 "A" 또는 "B" 또는 "A 및 B" 중 어느 하나를 나타내는 것으로 이해되어야 한다.
어떤 구성요소(예: 제1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제2 구성요소)에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어((operatively or communicatively) coupled with/to)" 있다거나 "접속되어(connected to)" 있다고 언급된 때에는, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다고 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "구성되다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 개시에서 "모듈" 혹은 "부"는 적어도 하나의 기능이나 동작을 수행하며, 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, 복수의 "모듈" 혹은 복수의 "부"는 특정한 하드웨어로 구현될 필요가 있는 "모듈" 혹은 "부"를 제외하고는 적어도 하나의 모듈로 일체화되어 적어도 하나의 프로세서(미도시)로 구현될 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 개시의 실시 예에 대하여 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 개시는 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 개시를 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
도 1은 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
디스플레이 장치(100)는 디스플레이 기능을 갖춘 다양한 유형의 장치로 구현될 수 있다. 예를 들어, TV, 스마트폰(smart phone), 태블릿(tablet) PC, PMP(Portable Multimedia Player), PDA(Personal Digital Assistants), 노트북(laptop computer), 스마트 워치(smart watch), HMD(Head mounted Display), NED(Near Eye Display) 등과 같이 디스플레이 기능을 갖춘 장치로 구현될 수 있다.
도 1을 참조하면, 디스플레이 장치(100)는 디스플레이(110), 센서부(120) 및 프로세서(130)를 포함한다.
디스플레이(110)는 다양한 컨텐츠 화면을 제공할 수 있다. 여기서, 컨텐츠 화면은 이미지, 동영상, 텍스트, 음악 등과 같은 다양한 컨텐츠, 어플리케이션 실행 화면, GUI(Graphic User Interface) 화면 등을 포함할 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이(110)는 LCD(liquid crystal display), OLED(organic light-emitting diode), LCoS(Liquid Crystal on Silicon), DLP(Digital Light Processing), Micro LED, QD(quantum dot) 디스플레이 패널 등과 같은 다양한 형태로 구현될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다. 디스플레이(110)는 경우에 따라 플렉서블 디스플레이, 투명 디스플레이 등으로 구현되는 것도 가능하다.
일 실시 예에 따른 디스플레이(110)는 터치 패드와 일체화되어 터치 스크린으로 구현되어, 사용자의 터치 입력, 다양한 유형의 입력 장치(예를 들어, 터치 펜)를 통한 터치 입력을 수신할 수 있다. 이하에서는, 설명의 편의를 위해 디스플레이(110)가 터치 스크린으로 구현되어 터치 입력을 수신하는 경우를 상정하여 설명하도록 한다.
센서부(120)는 디스플레이(110)의 외곽 영역에 배치될 수 있다. 특히, 센서부(120)는 다양한 형태로 배치된 복수의 발광 소자, 예를 들어 LED(Light Emitting Diode) 및 복수의 수광 소자, 예를 들어, PD(photodiode, 또는 photo-detector)를 포함할 수 있다. 도 2를 참조하여 이에 대한 구체적인 설명을 하도록 한다.
도 2는 본 개시의 일 실시 예에 따른 센서부를 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 디스플레이(110)의 외곽 영역(또는, 테두리 영역)에 센서부(120)가 배치될 수 있다. 여기서, 센서부(120)는 복수의 발광 소자 그룹(10)을 포함할 수 있고, 복수의 발광 소자 그룹(10) 각각은 복수의 발광 소자(10-1, 10-2, 10-3)를 포함할 수 있다. 여기서, 외곽 영역은 배젤 영역이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
복수의 발광 소자(10-1, 10-2, 10-3)들은 서로 다른 파장의 광을 방출할 수 있다. 일 예로, 발광 소자 그룹(10)은 제1 내지 제3 발광 소자(10-1, 10-2, 10-3)를 포함할 수 있고, 제1 발광 소자(10-1)는 제1 파장의 광, 제2 발광 소자(10-2)는 제2 파장의 광, 제3 발광 소자(10-3)는 제3 파장의 광을 방출할 수 있다. 한편, 이는 일 실시 예로서 발광 소자 그룹(10)은 다양한 개수의 발광 소자를 포함할 수 있다. 예를 들어, 발광 소자 그룹(10)은 제1 내지 제5 발광 소자를 포함할 수 있고, 제1 내지 제5 발광 소자는 서로 다른 파장의 광을 방출할 수 있다.
여기서, 발광 소자는 인가되는 전류의 크기에 따라 다양한 세기의 광을 방출할 수 있다. 또한, 발광 소자는 제조 방법, 재료에 따라 자외선, 가시광선 및 적외선 영역 등 다양한 영역에 포함되는 광을 방출할 수 있다. 일 예로, 발광 소자는 적외선 다이오드(Infrared Rays Emitting Diode; IRED)로 구현될 수 있다. 제1 내지 제3 발광 소자는 각각 서로 다른 Peak Wavelength를 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 발광 소자는 Peak Wavelength 800nm, Bandwidth 50nm의 특성을 가질 수 있다. 이 경우, 제1 발광 소자는 750nm ~ 850nm 대역의 적외선을 방출할 수 있다. 제2 발광 소자 및 제3 발광 소자는 각각 서로 다른 Peak Wavelength를 가질 수 있고, 서로 다른 파장의 광을 방출할 수 있다. 이는 일 실시 예로서 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 제1 내지 제3 발광 소자(10-1, 10-2, 10-3)는 자외선 또는 가시광선 영역의 광을 방출할 수도 있음은 물론이다. 한편, 설명의 편의를 위해 발광 소자 그룹(10)이 서로 다른 파장의 광을 방출하는 복수의 발광 소자(10-1, 10-2, 10-3)를 포함하는 것으로 상정하였으나, 이는 일 실시 예로서 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 센서부(120)는 동일한 파장의 광을 방출하는 복수의 발광 소자 또는 동일한 사양의 복수의 발광소자만을 포함할 수도 있음은 물론이다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 복수의 수광 소자(20) 각각은 광을 수신할 수 있다. 일 예로, 수광 소자(20)는 발광 소자에 의해 방출된 광을 수신할 수 있다. 또한, 수광 소자(20)는 발광 소자에 의해 방출되고, 오브젝트에 반사된 반사광을 수신할 수도 있다. 여기서, 수광 소자(20)는 광 신호, 광 에너지 등을 전기 신호나 전기 에너지로 전환시키는 소자를 의미할 수 있다. 한편, 수광 소자(20)는 광 검출기, 수광 센서, 적외선 수광 모듈 등 다양하게 불릴 수 있으나, 이하에서는 수광 소자(20)로 통칭하도록 한다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 수광 소자(20)는 수신된 광의 신호 세기, 오브젝트에 반사된 광의 신호 세기(또는, 강도(intensity))를 프로세서(130)로 전송할 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따라 복수의 수광 소자(20) 각각은 복수의 발광 소자 (10-1, 10-2, 10-3) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 발광 소자(10-1)와 제2 발광 소자(10-2) 사이에 수광 소자(20)가 배치되고, 제2 발광 소자(10-2)와 제3 발광 소자(10-3) 사이에 수광 소자(20)가 배치될 수 있다. 한편, 이와 같은 배치는 일 실시 예에 불과하며 센서부(120)는 다양한 형태로 배치된 복수의 발광 소자 그룹(10) 및 복수의 수광 소자(20)를 포함할 수 있다.
프로세서(130)는 디지털 신호를 처리하는 디지털 시그널 프로세서(digital signal processor(DSP), 마이크로 프로세서(microprocessor), TCON(Time controller)으로 구현될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 중앙처리장치(central processing unit(CPU)), MCU(Micro Controller Unit), MPU(micro processing unit), 컨트롤러(controller), 어플리케이션 프로세서(application processor(AP)), GPU(graphics-processing unit) 또는 커뮤니케이션 프로세서(communication processor(CP)), ARM 프로세서 중 하나 또는 그 이상을 포함하거나, 해당 용어로 정의될 수 있다. 또한, 프로세서(130)는 프로세싱 알고리즘이 내장된 SoC(System on Chip), LSI(large scale integration)로 구현될 수도 있고, FPGA(Field Programmable gate array) 형태로 구현될 수도 있다. 프로세서(130)는 메모리에 저장된 컴퓨터 실행가능 명령어(computer executable instructions)를 실행함으로써 다양한 기능을 수행할 수 있다.
특히, 프로세서(130)는 디스플레이(110) 상에 터치 펜에 의한 터치가 감지되면, 센서부(120)로부터 수신된 신호에 따라 터치 펜의 터치 위치를 식별할 수 있다.
도 2를 참조하면, 디스플레이(110)의 외곽 영역에 배치된 복수의 발광 소자(10-1, 10-2, 10-3)가 방출한 광에 의해 격자 구조가 형성되는 경우를 상정할 수 있다. 터치 펜이 디스플레이(110) 상에 접촉되기 전에 복수의 수광 소자(20) 각각은 복수의 발광 소자(10-1, 10-2, 10-3)가 방출한 동일한 세기의 광을 수신할 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따라 터치 펜이 디스플레이(110) 상에 접촉되면, 복수의 발광 소자(10-1, 10-2, 10-3)가 방출한 광의 일부는 터치 펜에 의해 흡수될 수 있다. 복수의 발광 소자(10-1, 10-2, 10-3)가 방출한 광의 나머지는 터치 펜에 의해 굴절 또는 반사되어 수광 소자(20)에 의해 수신될 수 있다.
일 실시 예에 따른 프로세서(130)는 복수의 수광 소자(20) 중 수신된 광의 세기가 기설정된 임계 값 미만인 수광 소자(20)의 위치에 기초하여 터치 펜에 의한 터치 위치를 식별할 수 있다. 예를 들어, 발광 소자가 방출한 광이 터치 펜에 의해 반사 및 흡수되면, 복수의 수광 소자(20) 중 특정 수광 소자에 의해 수신된 광의 세기가 0에 근접할 수 있다. 프로세서(130)는 해당 수광 소자에 대응하는 위치를 터치 위치로 식별할 수 있다. 다른 예로, 복수의 수광 소자(20) 중 특정 수광 소자에 의해 수신된 광의 세기가 해당 수광 소자에 인접한 수광 소자에 의해 수신된 광의 세기 대비 기설정된 퍼센트 이하로 약한 것으로 식별되면, 해당 수광 소자에 대응하는 위치를 터치 위치로 식별할 수 있다.
다만, 이는 일 실시 예로서, 센서부(120)가 아닌 디스플레이(110)가 터치 펜에 의한 터치를 감지하고, 터치 위치를 식별할 수도 있음은 물론이다. 예를 들어, 디스플레이(110)는 펜 감지부(예를 들어, 펜 인식 패널)를 포함할 수 있다. 펜 감지부는 터치 펜(예컨대, 스타일러스 펜(stylus pen), 디지타이저 펜(digitizer pen))에 의한 전자기장의 세기 변화에 따라 터치를 감지하고, 터치 위치를 식별할 수도 있음은 물론이다. 한편, 터치 펜은 디스플레이 장치(100)의 전용 펜에 한정되지 않는다. 본 개시의 일 실시 예에 따른 터치 펜은 디스플레이 장치(100)에 의해 터치 인식이 가능한 다양한 유형(감압식, 정전식 등)의 오브젝트가 될 수 있음은 물론이다. 또한, 터치 펜은 반드시 펜에 국한되는 것은 아니며 사용자의 신체 일부(예를 들어, 손가락 등)가 될 수도 있음은 물론이다.
다른 예로, 프로세서(130)는 수광 소자(20)에서 수신된 광의 신호 세기에 기초하여 디스플레이(110)의 외곽 영역과 터치 펜 간의 거리를 측정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(130)는 복수의 발광 소자(10-1, 10-2, 10-3)에서 방출된 광이 터치 펜에 반사되어 수광 소자(20)에서 수신하기까지의 시간을 측정하여 거리를 산출할 수 있다. 이어서, 프로세서(130)는 측정된 거리에 기초하여 터치 펜에 의한 터치 위치를 식별할 수도 있다.
도 1로 돌아와서, 본 개시의 일 실시 예에 따른 프로세서(130)는 터치 위치가 식별되면, 터치 위치에 기초하여 복수의 발광 소자 그룹(10) 중 적어도 하나의 발광 소자 그룹(10)이 광을 방출하도록 제어할 수 있다. 일 예로, 프로세서(130)는 식별된 터치 위치에 기초하여 특정 발광 소자 그룹(10)에 포함된 복수의 발광 소자(10-1, 10-2, 10-3)가 서로 다른 파장의 광을 방출하도록 제어할 수 있다. 이어서, 프로세서(130)는 서로 다른 파장의 광이 복수의 수광 소자(20)에 의해 수신되면, 수신된 광의 신호 세기에 기초하여 터치 펜의 펜 색상을 식별할 수 있다. 도 3을 참조하여 이에 대한 구체적인 설명을 하도록 한다.
도 3은 본 개시의 일 실시 예에 따른 펜 색상을 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 개시의 일 실시 예에 따른 프로세서(130)는 식별된 터치 위치(200)에 기초하여 복수의 발광 소자 그룹(10) 중 적어도 하나의 발광 소자 그룹(10)이 광을 방출하도록 제어할 수 있다.
일 예로, 프로세서(130)는 복수의 발광 소자 그룹 중 식별된 터치 위치(200)에 가장 인접한 발광 소자 그룹(10)에 포함된 복수의 발광 소자(10-1, 10-2, 10-3)가 서로 다른 파장의 광을 방출하도록 제어할 수 있다. 한편, 이는 일 실시 예로서 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 프로세서(130)는 디스플레이(110)를 기준으로 4개의 테두리 영역 중 식별된 터치 위치(200)에 가장 인접한 테두리 영역에 배치된 복수의 발광 소자 그룹(10)이 광을 방출하도록 제어할 수도 있다.
다른 예로, 프로세서(130)는 복수의 발광 소자 그룹(10) 중 식별된 터치 위치에 가장 인접한 발광 소자 그룹(10) 및 해당 발광 소자 그룹 양 옆에 배치된 발광 소자 그룹(10)이 광을 방출하도록 제어할 수도 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 프로세서(130)는 적어도 하나의 발광 소자 그룹(10)에 포함된 복수의 발광 소자(10-1, 10-2, 10-3)가 서로 다른 파장의 광을 방출하도록 제어할 수 있다.
본 개시의 다른 실시 예에 따른 프로세서(130)는 복수의 발광 소자(10-1, 10-2, 10-3)가 서로 다른 파장의 광을 순차적으로 방출하도록 제어할 수 있다. 복수의 발광 소자(10-1, 10-2, 10-3)가 순차적으로 광을 방출하면, 상호 간에 광의 간섭을 줄일 수 있다.
본 개시의 또 다른 실시 예에 따른 프로세서(130)는 복수의 발광 소자(10-1, 10-2, 10-3)가 서로 다른 주파수의 광을 발광하도록 제어할 수 있다. 주파수를 다르게 설정하면, 상호 간 광의 간섭을 피할 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 복수의 발광 소자(10-1, 10-2, 10-3)가 서로 다른 파장의 광을 방출하는 경우를 상정하여 설명하도록 한다.
도 3을 참조하면, 프로세서(130)는 식별된 터치 위치에 가장 인접한 발광 소자 그룹(10)에 포함된 제1 내지 제3 발광 소자(10-1, 10-2, 10-3)가 순차적으로 광을 방출하도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 제1 발광 소자가 제1 파장의 광을 방출한 뒤, 제2 발광 소자가 제2 파장의 광을 방출하고, 그 후에 제3 발광 소자가 제3 파장의 광을 방출할 수 있다. 한편, 이는 일 실시 예로서 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 일 예로, 프로세서(130)는 제1 내지 제3 발광 소자(10-1, 10-2, 10-3) 각각을 서로 겹치지 않는 주기로 온 시킬 수도 있다. 프로세서(130)는 어느 하나의 발광 소자를 온 시켜 광이 방출되는 동안, 나머지 발광 소자는 오프 상태로 유지시킬 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 프로세서(130)는 발광 소자 그룹에 포함된 복수의 발광 소자가 방출한 서로 다른 파장의 광이 복수의 수광 소자에 의해 수신되면, 수신된 광의 신호 세기에 기초하여 터치 펜의 펜 색상을 식별할 수 있다.
일 예로, 발광 소자 그룹(10)에 포함된 제1 내지 제3 발광 소자(10-1, 10-2, 10-3) 각각은 제1 내지 제3 파장의 광을 상이한 발광 타이밍에 순차적으로 방출할 수 있다. 이어서, 복수의 수광 소자(20)가 터치 펜에 의해 반사된 반사광을 수신하면, 프로세서(130)는 반사광의 신호 세기에 기초하여 펜 색상을 식별 할 수 있다. 다만, 경우에 따라서는, 제1 내지 제3 파장의 광을 동일한 발광 타이밍에 방출할 수도 있다.
한편, 도 4를 참조하여 복수의 발광 소자(10-1, 10-2, 10-3)가 방출하는 서로 다른 파장의 광에 대해 설명하도록 한다.
도 4는 본 개시의 일 실시 예에 따른 서로 다른 파장의 광을 설명하기 위한 도면이다. 본 개시의 일 실시 예에 따른 프로세서(130)는 복수의 발광 소자(10-1, 10-2, 10-3)가 방출한 서로 다른 파장의 광이 터치 펜에 구비된 펜촉에 의해 반사되어 복수의 수광 소자 각각에서 수신되면, 반사광들의 신호 세기 분포에 기초하여 터치 펜의 펜 색상을 식별할 수 있다.
일 예로, 프로세서(130)는 터치 위치(200)가 식별되면, 식별된 터치 위치에 기초하여 적어도 하나의 발광 소자 그룹(10)에 포함된 1 내지 제3 발광 소자(10-1, 10-2, 10-3)가 서로 다른 파장의 광을 방출하도록 발광 소자 그룹(10)을 제어할 수 있다.
일 실시 예에 따른 수광 소자(20)는 제1 발광 소자(10-1)에서 방출되어 터치 펜에 반사된 반사광의 세기 정보 및 제2 발광 소자(10-2)에서 방출되어 터치 펜에 반사된 반사광의 세기 정보, 제3 발광 소자(10-3)에서 방출되어 터치 펜에 반사된 반사광의 세기 정보를 누적하고, 누적된 반사광의 세기 정보를 프로세서(130)로 전송할 수 있다.
프로세서(130)는 복수의 수광 소자(20)를 통해 수신된 반사광의 세기 정보를 식별할 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 프로세서(130)는 반사광들의 신호 세기 분포에 기초하여 터치 펜의 펜 색상을 식별할 수 있다. 여기서, 펜 색상은 터치 펜에서 디스플레이(110)와 직접 접촉하는 펜촉 부분의 색상을 의미할 수 있다.
한편, 제1 내지 제3 발광 소자(10-1, 10-2, 10-3)는 적외선 영역의 광을 방출하는 적외선 발광 다이오드로 구현될 수 있다.
일 실시 예에 따라, 제1 발광 소자(10-1)는 800nm 대역의 제1 파장의 광, 제2 발광 소자(10-2)는 870nm 대역의 제2 파장의 광, 제3 발광 소자(10-3)는 940nm 대역의 제3 파장의 광을 방출할 수 있다. 이는 일 실시 예로서 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 제1 내지 제3 발광 소자(10-1, 10-2, 10-3)는 자외선 또는 가시광선 영역의 광을 방출할 수도 있음은 물론이다.
도 1로 돌아와서, 본 개시의 일 실시 예에 따른 프로세서(130)는 터치 펜에 의한 터치 궤적을 식별된 펜 색상으로 디스플레이할 수 있다. 일 예로, 식별된 펜 색상이 ‘blue’이면, 프로세서(130)는 터치 펜에 의한 터치 영역, 터치 궤적을 ‘blue’로 디스플레이할 수 있다.
본 개시의 일 실시 에에 따른 프로세서(130)는 CPU, 디스플레이 장치(100)의 제어를 위한 제어 프로그램이 저장된 롬(ROM, 또는 비 휘발성 메모리) 및 디스플레이 장치(100)의 외부에서부터 입력되는 데이터를 저장하거나 디스플레이 장치(100)에서 수행되는 다양한 작업에 대응되는 저장 영역으로 사용되는 램(RAM, 또는 휘발성 메모리)을 포함할 수 있다.
프로세서(130)는 디스플레이 장치(100)의 전반적인 동작을 제어하기 위한 구성이다. 예를 들면, 프로세서(130)는 운영 체제, 애플리케이션을 구동하여 프로세서(130)에 연결된 다수의 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소들을 제어할 수 있고, 각종 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다.
구체적으로, 프로세서(130)는 RAM, ROM, 메인 CPU, 제1 내지 n 인터페이스, 버스를 포함한다.
RAM, ROM, 메인 CPU, 제1 내지 n 인터페이스 등은 버스(135)를 통해 서로 연결될 수 있다.
ROM에는 시스템 부팅을 위한 명령어 세트 등이 저장된다. 턴온 명령이 입력되어 전원이 공급되면, 메인 CPU는 ROM에 저장된 명령어에 따라 스토리지에 저장된 O/S를 RAM에 복사하고, O/S를 실행시켜 시스템을 부팅시킨다. 부팅이 완료되면, 메인 CPU는 스토리지에 저장된 각종 어플리케이션 프로그램을 RAM에 복사하고, RAM에 복사된 어플리케이션 프로그램을 실행시켜 각종 동작을 수행한다.
메인 CPU는 스토리지에 액세스하여, 스토리지에 저장된 O/S를 이용하여 부팅을 수행한다. 그리고, 스토리지에 저장된 각종 프로그램, 컨텐츠 데이터 등을 이용하여 다양한 동작을 수행한다.
제1 내지 n 인터페이스는 상술한 각종 구성 요소들과 연결된다. 인터페이스들 중 하나는 네트워크를 통해 외부 장치와 연결되는 네트워크 인터페이스가 될 수도 있다.
한편, 프로세서(130)는 그래픽 처리 기능(비디오 처리 기능)을 수행할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(130)는 연산부(미도시) 및 렌더링부(미도시)를 이용하여 아이콘, 이미지, 텍스트 등과 같은 다양한 객체를 포함하는 화면을 생성할 수 있다. 여기서, 연산부(미도시)는 수신된 제어 명령에 기초하여 화면의 레이아웃에 따라 각 객체들이 표시될 좌표값, 형태, 크기, 컬러 등과 같은 속성값을 연산할 수 있다. 그리고, 렌더링부(미도시)는 연산부(미도시)에서 연산한 속성값에 기초하여 객체를 포함하는 다양한 레이아웃의 화면을 생성할 수 있다. 또한, 프로세서(130)는 비디오 데이터에 대한 디코딩, 스케일링, 노이즈 필터링, 프레임 레이트 변환, 해상도 변환 등과 같은 다양한 이미지 처리를 수행할 수 있다.
한편, 프로세서(130)는 오디오 데이터에 대한 처리를 수행할 수 있다. 구체적으로, 프로세서(130)는 오디오 데이터에 대한 디코딩이나 증폭, 노이즈 필터링 등과 같은 다양한 처리가 수행될 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치(100)는 통신 인터페이스(미도시)를 포함할 수 있다.
통신 인터페이스는 다양한 유형의 통신방식에 따라 다양한 유형의 외부 장치와 통신을 수행하는 구성이다. 통신 인터페이스는 와이파이 칩, 블루투스 칩, 적외선 통신 칩, 무선 통신 칩 등을 포함한다. 프로세서(130)는 통신 인터페이스를 이용하여 각종 외부 장치와 통신을 수행할 수 있다.
통신 인터페이스는 기타 외부 장치와 통신할 수 있다. 이때, 외부 장치는 영상 콘텐츠를 출력할 수 있는 전자 장치일 수 있다. 예를 들어, 외부 장치가 TV인 경우, 외부 장치의 종류는 영상 기기이고, TV의 출력 데이터 정보는 TV의 모델 명, TV의 출력 콘텐츠의 오디오 특성, TV의 출력 콘텐츠 중 출력 오디오의 주파수 특성 등을 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 또한, 통신 인터페이스가 통신하는 외부 장치는 영상 콘텐츠를 출력할 수 있는 장치 외에도 리모컨, 블루투스 스피커, 조명 장치, 스마트 청소기, 스마트 냉장고, IOT 홈 매니저 등을 포함할 수 있다.
와이파이 칩, 블루투스 칩은 각각 WiFi 방식, 블루투스 방식으로 통신을 수행한다. 와이파이 칩이나 블루투스 칩을 이용하는 경우에는 SSID 및 세션 키 등과 같은 각종 연결 정보를 먼저 송수신하여, 이를 이용하여 통신 연결한 후 각종 정보들을 송수신할 수 있다.
와이파이 칩, 블루투스 칩은 각각 WiFi 방식, 블루투스 방식으로 통신을 수행한다. 와이파이 칩이나 블루투스 칩을 이용하는 경우에는 SSID 및 세션 키 등과 같은 각종 연결 정보를 먼저 송수신하여, 이를 이용하여 통신 연결한 후 각종 정보들을 송수신할 수 있다.
적외선 통신 칩은 시 광선과 밀리미터파 사이에 있는 적외선을 이용하여 근거리에 무선으로 데이터를 전송하는 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association)기술에 따라 통신을 수행한다.
무선 통신 칩은 상술한 와이파이 칩 및 블루투스 칩 이외에 지그비(zigbee), 3G(3rd Generation), 3GPP(3rd Generation Partnership Project), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(LTE Advanced), 4G(4th Generation), 5G(5th Generation)등과 같은 다양한 통신 규격에 따라 통신을 수행하는 칩을 의미한다.
한편, 전자 장치(100)는 구현 예에 따라 튜너 및 복조부를 추가적으로 포함할 수 있다.
튜너(미도시)는 안테나를 통해 수신되는 RF(Radio Frequency) 방송 신호 중 사용자에 의해 선택된 채널 또는 기 저장된 모든 채널을 튜닝하여 RF 방송 신호를 수신할 수 있다.
복조부(미도시)는 튜너에서 변환된 디지털 IF 신호(DIF)를 수신하여 복조하고, 채널 복호화 등을 수행할 수도 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따르면, 통신 인터페이스는 리모컨과 같은 외부 장치 및 외부 서버와 통신하기 위해 Wi-Fi 모듈을 이용할 수 있다. 또는, 통신 인터페이스가 복수의 통신부로 구현된 경우, 통신 인터페이스(130)는 외부 서버와 통신하기 위해 이더넷 모뎀 또는 WiFi 모듈 중 적어도 하나를 포함하는 통신부를 이용할 수 있고, 리모컨과 같은 외부 장치와 통신하기 위해 BT 모듈을 포함하는 통신부를 이용할 수도 있다. 다만 이는 일 실시 예에 불과하며 이에 한정하지 않는다.
특히, 통신부는 서버와 통신을 수행하여 특정 색상 별 파장의 반사광 세기 정보를 수신할 수도 있다. 색상 별 파장의 반사광 세기 정보는 도 8에서 구체적으로 설명하도록 한다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치(100)는 스토리지(미도시)를 포함할 수 있다. 스토리지는 디스플레이 장치(100)를 구동시키기 위한 O/S(Operating System) 소프트웨어 모듈, 각종 멀티미디어 컨텐츠와 같은 다양한 데이터를 저장한다.
예를 들어, 스토리지는 프로세서(130)에 포함된 롬(ROM)(예를 들어, EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory)), 램(RAM) 등의 내부 메모리로 구현되거나, 프로세서(130)와 별도의 메모리로 구현될 수도 있다. 이 경우, 스토리지는 데이터 저장 용도에 따라 전자 장치(100)에 임베디드된 메모리 형태로 구현되거나, 디스플레이 장치(100)에 탈부착이 가능한 메모리 형태로 구현될 수도 있다. 예를 들어, 디스플레이 장치(100)의 구동을 위한 데이터의 경우 디스플레이 장치(100)에 임베디드된 메모리에 저장되고, 디스플레이 장치(100)의 확장 기능을 위한 데이터의 경우 디스플레이 장치(100)에 탈부착이 가능한 메모리에 저장될 수 있다. 한편, 디스플레이 장치(100)에 임베디드된 메모리의 경우 휘발성 메모리(예: DRAM(dynamic RAM), SRAM(static RAM), 또는 SDRAM(synchronous dynamic RAM) 등), 비휘발성 메모리(non-volatile Memory)(예: OTPROM(one time programmable ROM), PROM(programmable ROM), EPROM(erasable and programmable ROM), EEPROM(electrically erasable and programmable ROM), mask ROM, flash ROM, 플래시 메모리(예: NAND flash 또는 NOR flash 등), 하드 드라이브, 또는 솔리드 스테이트 드라이브(solid state drive(SSD)) 중 적어도 하나로 구현되고, 디스플레이 장치(100)에 탈부착이 가능한 메모리의 경우 메모리 카드(예를 들어, CF(compact flash), SD(secure digital), Micro-SD(micro secure digital), Mini-SD(mini secure digital), xD(extreme digital), MMC(multi-media card) 등), USB 포트에 연결가능한 외부 메모리(예를 들어, USB 메모리) 등과 같은 형태로 구현될 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치(100)는 사용자 인터페이스(미도시)를 포함할 수 있다.
사용자 인터페이스는 버튼, 터치 패드, 마우스 및 키보드와 같은 장치로 구현되거나, 상술한 디스플레이 기능 및 조작 입력 기능도 함께 수행 가능한 터치 스크린으로도 구현될 수 있다. 여기서, 버튼은 디스플레이 장치(100)의 본체 외관의 전면부나 측면부, 배면부 등의 임의의 영역에 형성된 기계적 버튼, 터치 패드, 휠 등과 같은 다양한 유형의 버튼이 될 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치(100)는 입출력 인터페이스(미도시)를 포함할 수 있다.
입출력 인터페이스는 HDMI(High Definition Multimedia Interface), MHL (Mobile High-Definition Link), USB (Universal Serial Bus), DP(Display Port), 썬더볼트(Thunderbolt), VGA(Video Graphics Array)포트, RGB 포트, D-SUB(D-subminiature), DVI(Digital Visual Interface) 중 어느 하나의 인터페이스일 수 있다.
HDMI는 오디오 및 비디오 출력하는 AV 기기용 고성능 데이터의 전송이 가능한 인터페이스이다. DP는 1920x1080의 풀HD급은 물론, 2560x1600이나 3840x2160과 같은 초고해상도의 화면, 그리고 3D 입체영상을 구현할 수 있고, 디지털 음성 또한 전달 가능한 인터페이스이다. 썬더볼트는 고속 데티어 전송 및 연결을 위한 입출력 인터페이스이며, PC, 디스플레이, 저장장치 등을 모두 하나의 포트로 병렬 연결할 수 있다.
입출력 인터페이스는 오디오 및 비디오 신호 중 적어도 하나를 입출력할 수 있다.
구현 예에 따라, 입출력 인터페이스는 오디오 신호만을 입출력하는 포트와 비디오 신호만을 입출력하는 포트를 별개의 포트로 포함하거나, 오디오 신호 및 비디오 신호를 모두 입출력하는 하나의 포트로 구현될 수 있다.
디스플레이 장치(100)는, 별도의 외부 디스플레이 장치로 영상 신호를 전송할 수도 있다.
도 5는 본 개시의 다른 실시 예에 따른 센서부를 설명하기 위한 도면이다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 센서부(120)는 디스플레이(110)의 외곽 영역에 다양한 형태로 배치될 수 있다. 도 5를 참조하면, 디스플레이(110)의 외곽 영역은 4 개의 테두리 영역을 포함하며, 복수의 발광 소자 그룹(10)은 4 개의 테두리 영역 중 인접한 두 개의 테두리 영역에 배치될 수 있다. 또한, 복수의 수광 소자(20)는 나머지 두 개의 테두리 영역에 배치될 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 프로세서(130)는 터치 위치(200)가 식별되면, 두 개의 테두리 영역에 배치된 복수의 발광 소자 그룹(10) 중 식별된 터치 위치(200)와 가장 인접한 발광 소자 그룹(10)이 광을 방출하도록 제어할 수 있다.
다른 예로, 프로세서(130)는 터치 위치(200)가 식별되면, 두 개의 테두리 영역 중 어느 하나의 테두리 영역에 배치된 복수의 발광 소자 그룹(10)이 광을 방출하도록 제어할 수 있다.
일 실시 예에 따른 프로세서(130)는 발광 소자 그룹(10)에 포함된 복수의 발광 소자(10-1, 10-2, 10-3)가 방출한 광이 터치 펜에 의해 반사되어 수광 소자(20)로 수신되면, 수광 소자(20)에 수신된 광의 신호 세기에 기초하여 터치 펜의 펜 색상을 식별할 수 있다. 도 5를 참조하면, 실선은 복수의 발광 소자(10-1, 10-2, 10-3) 각각이 방출한 광의 경로를 의미하고, 점선은 터치 펜에 의해 반사된 광의 경로를 의미한다.
도 6은 본 개시의 또 다른 실시 예에 따른 센서부를 설명하기 위한 도면이다.
도 6을 참조하면, 복수의 수광 소자(20) 각각은 복수의 발광 소자 그룹(10) 사이에 배치될 수 있다. 일 예로, 제1 내지 제3 발광 소자(10-1, 10-2, 10-3)가 연속하여 배치되고, 수광 소자(20)가 배치될 수 있다.
도 2, 도 5 및 도 6에 도시된 센서부(120)의 형태는 일 실시 예로서, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1 내지 제3 발광 소자(10-1, 10-2, 10-3)가 연속하여 배치되고, 두 개의 수광 소자(20)가 연속하여 배치될 수도 있다. 또 다른 예로, 두 개의 발광 소자 그룹(10)이 연속하여 배치되고, 수광 소자(20)가 배치될 수도 있음은 물론이다. 디스플레이 장치(100)는 발광 소자, 수광 소자가 다양한 형태도 배치된 센서부(120)를 포함할 수 있다.
도 7은 본 개시의 일 실시 예에 따른 수광 소자를 설명하기 위한 도면이다.
도 7을 참조하면, 본 개시의 일 실시 예에 따른 수광 소자(20)는 디스플레이(110)의 화면 방향으로 비스듬히 기울어져 배치될 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치(100)는 디스플레이(110)를 하우징하는 배젤을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따른 배젤은 디스플레이(110)의 외곽 영역을 둘러싸는 형태로 배치될 수 있다. 디스플레이 장치(100)는 배젤의 일 영역에 돌출되도록 형성된 가이드 부재(30)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른 수광 소자(20)는 가이드 부재(30)에 의해 지지되어 디스플레이(110)의 화면 방향을 향하도록 기울어지게 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따라, 수광 소자(20)가 특정 각도로 기울어지게 배치되었을 때 발광 소자(10)로부터 방출된 광을 수신하는 면적이, 수광 소자(20)가 기울어지지 않게 배치되었을 때에 비해 상대적으로 넓어질 수 있다. 또한, 수광 소자(20)가 기울어지게 배치됨에 따라 수광 소자(20)는 외부 조명, 햇빛이 아닌 발광 소자(10)로부터 방출된 광만을 수신할 수 있다. 예를 들어, 수광 소자(20)는 디스플레이(110)의 화면 방향으로 90° 내지 45°기울어지게 배치될 수 있다. 다만, 이는 일 실시 예로서 제조사의 제조 방법, 목적 등에 따라 수광 소자(20)는 다양한 각도로 기울어지게 배치될 수 있음은 물론이다.
도 8은 본 개시의 일 실시 예에 따른 신호 세기를 설명하기 위한 그래프이다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 프로세서(130)는 수광 소자(20)로부터 수신된 신호 세기에 기초하여 펜 색상을 식별할 수 있다.
일 실시 예에 따라 복수의 발광 소자(10-1, 10-2, 10-3)로부터 순차적으로 방출된 서로 다른 파장의 광은 터치 펜에 의해 일부는 흡수되고, 나머지는 반사될 수 있다. 일 예로, 제1 발광 소자(10-1)로부터 방출된 제1 파장의 광은 터치 펜에 의해 일부는 흡수되고, 나머지는 반사될 수 있다. 또한, 제2 발광 소자(10-2)로부터 방출된 제2 파장의 광은 터치 펜에 의해 일부는 흡수되고, 나머지는 반사될 수 있다. 여기서, 터치 펜의 펜 색상에 따라 제1 파장의 광이 반사되는 강도, 제2 파장의 광이 반사되는 강도는 서로 상이할 수 있다. 예를 들어, 터치 펜의 펜촉 색상이 빨간색이면, 제1 파장의 광이 제2 파장의 광에 비해 상대적으로 강한 세기로 반사될 수 있다. 다른 예로, 펜촉 색상이 파란색이면, 제2 파장의 광이 제1 파장의 광에 비해 상대적으로 강한 세기로 반사될 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치(100)는 색상 별 서로 다른 파장의 반사광 세기 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 빨간색 오브젝트에 대한 제1 내지 제3 파장의 반사광 세기 정보를 포함할 수 있다. 도 8에 도시된 그래프는 RED, GREEN, BLUE의 오브젝트에 대한 제1 내지 제3 파장의 반사광 세기 정보의 일 예시일 뿐, 반드시 이와 같은 형태로 한정되는 것은 아니다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 프로세서(130)는 제1 내지 제3 발광 소자(10-1, 10-2, 10-3) 각각에 의해 방출된 제1 내지 제3 파장의 광이 터치 펜의 펜촉에 의해 반사되어 복수의 수광 소자(20)로 수신되면, 수신된 제1 내지 제3 파장의 반사광의 신호 세기에 기초하여 터치 펜의 색상을 식별할 수 있다. 일 예로, 제1 내지 제3 파장의 반사광의 신호 세기가 도 8에 도시된 그래프게 기초하여 GREEN과 유사하면, 프로세서(130)는 터치 펜의 펜 색상을 GREEN으로 식별할 수 있다. 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치(100)는 다양한 색상 각각에 대응되는 반사광 세기 정보를 포함할 수 있다.
도 9는 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 제어 방법은, 디스플레이 상에서 터치 펜에 의한 터치가 감지되면, 터치 펜의 터치 위치를 식별한다(S910).
이어서, 식별된 터치 위치에 기초하여 복수의 발광 소자 그룹 중 적어도 하나의 발광 소자 그룹에 포함된 복수의 발광 소자가 서로 다른 파장의 광을 방출하도록 제어한다(S920).
이어서, 서로 다른 파장의 광이 복수의 수광 소자에 의해 수신되면, 수신된 광의 신호 세기에 기초하여 터치 펜의 펜 색상을 식별한다(S930).
여기서, 서로 다른 파장의 광을 방출하도록 제어하는 S920단계는, 적어도 하나의 발광 소자 그룹에 포함된 복수의 발광 소자가 서로 다른 파장의 광을 상이한 발광 타이밍에 순차적으로 방출하도록 제어할 수 있다.
또한, 펜 색상을 식별하는 S930단계는, 순차적으로 방출된 서로 다른 파장의 광이 터치 펜에 구비된 펜촉에 의해 반사되어 복수의 수광 소자 각각에서 수신되면, 반사광들의 신호 세기 분포에 기초하여 터치 펜의 펜 색상을 식별할 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 터치 위치를 식별하는 S910단계는, 디스플레이 상에서 터치 펜에 의한 터치가 감지되면, 복수의 발광 소자 그룹 각각에 포함된 복수의 발광 소자들이 광을 방출하도록 제어하는 단계 및 방출된 광이 복수의 수광 소자에 의해 수신되면, 수신된 광의 세기가 기설정된 임계 값 미만인 수광 소자의 위치에 기초하여 터치 위치를 식별하는 단계를 포함할 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이의 외곽 영역은 4개의 테두리 영역을 포함하며, 복수의 발광 소자 그룹은 4개의 테두리 영역 중 인접한 두 개의 테두리 영역에 배치되고, 복수의 수광 소자는 나머지 두 개의 테두리 영역에 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따른 복수의 수광 소자 각각은, 복수의 발광 소자 그룹 사이에 배치되거나, 복수의 발광 소자 그룹 각각에 포함된 복수의 발광 소자들 사이에 배치될 수 있다.
또한, 서로 다른 파장의 광을 방출하도록 제어하는 S920단계는, 식별된 터치 위치에 기초하여 복수의 발광 소자 그룹 중 터치 위치와 가장 인접한 적어도 하나의 발광 소자 그룹에 포함된 복수의 발광 소자가 광을 방출하도록 제어할 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 제어 방법은 터치 펜에 의한 터치 궤적을 식별된 색상으로 디스플레이하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른 디스플레이 장치는, 디스플레이의 외곽 영역에 배치된 배젤 및 배젤의 일 영역에 돌출되도록 형성된 가이드 부재를 더 포함하고, 복수의 수광 소자는 가이드 부재에 의해 지지되어 디스플레이의 화면 방향을 향하도록 기울어지게 배치될 수 있다.
한편, 상술한 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 방법들은, 기존 전자 장치에 설치 가능한 어플리케이션 형태로 구현될 수 있다.
또한, 상술한 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 방법들은, 기존 전자 장치에 대한 소프트웨어 업그레이드, 또는 하드웨어 업그레이드 만으로도 구현될 수 있다.
또한, 상술한 본 개시의 다양한 실시 예들은 전자 장치에 구비된 임베디드 서버, 또는 전자 장치 및 디스플레이 장치 중 적어도 하나의 외부 서버를 통해 수행되는 것도 가능하다.
한편, 본 개시의 일시 예에 따르면, 이상에서 설명된 다양한 실시 예들은 기기(machine)(예: 컴퓨터)로 읽을 수 있는 저장 매체(machine-readable storage media에 저장된 명령어를 포함하는 소프트웨어로 구현될 수 있다. 기기는, 저장 매체로부터 저장된 명령어를 호출하고, 호출된 명령어에 따라 동작이 가능한 장치로서, 개시된 실시 예들에 따른 전자 장치(예: 전자 장치(A))를 포함할 수 있다. 명령이 프로세서에 의해 실행될 경우, 프로세서가 직접, 또는 프로세서의 제어 하에 다른 구성요소들을 이용하여 명령에 해당하는 기능을 수행할 수 있다. 명령은 컴파일러 또는 인터프리터에 의해 생성 또는 실행되는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장매체는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, '비일시적'은 저장매체가 신호(signal)를 포함하지 않으며 실재(tangible)한다는 것을 의미할 뿐 데이터가 저장매체에 반영구적 또는 임시적으로 저장됨을 구분하지 않는다.
또한, 본 개시의 일 실시 예에 따르면, 이상에서 설명된 다양한 실시 예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory (CD-ROM))의 형태로, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 온라인으로 배포될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
또한, 상술한 다양한 실시 예들에 따른 구성 요소(예: 모듈 또는 프로그램) 각각은 단수 또는 복수의 개체로 구성될 수 있으며, 전술한 해당 서브 구성 요소들 중 일부 서브 구성 요소가 생략되거나, 또는 다른 서브 구성 요소가 다양한 실시 예에 더 포함될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 일부 구성 요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 개체로 통합되어, 통합되기 이전의 각각의 해당 구성 요소에 의해 수행되는 기능을 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따른, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성 요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적, 병렬적, 반복적 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 적어도 일부 동작이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 다른 동작이 추가될 수 있다.
이상에서는 본 개시의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 개시는 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 개시의 요지를 벗어남이 없이 당해 개시에 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 개시의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
100: 디스플레이 장치
110: 디스플레이
120: 센서부 130: 프로세서
120: 센서부 130: 프로세서
Claims (18)
- 디스플레이;
상기 디스플레이의 외곽 영역에 배치되며, 각각 서로 다른 파장의 광을 방출하는 복수의 발광 소자를 포함하는 복수의 발광 소자 그룹 및 복수의 수광 소자를 포함하는 센서부; 및
상기 디스플레이 상에서 터치 펜에 의한 터치가 감지되면, 상기 터치 펜의 터치 위치를 식별하고,
상기 식별된 터치 위치에 기초하여 상기 복수의 발광 소자 그룹 중 적어도 하나의 발광 소자 그룹에 포함된 복수의 발광 소자가 서로 다른 파장의 광을 방출하도록 제어하고,
상기 서로 다른 파장의 광이 상기 복수의 수광 소자에 의해 수신되면, 상기 수신된 광의 신호 세기에 기초하여 상기 터치 펜의 펜 색상을 식별하는 프로세서;를 포함하는 디스플레이 장치. - 제1항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 적어도 하나의 발광 소자 그룹에 포함된 복수의 발광 소자가 서로 다른 파장의 광을 상이한 발광 타이밍에 순차적으로 방출하도록 제어하는, 디스플레이 장치. - 제2항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 순차적으로 방출된 서로 다른 파장의 광이 상기 터치 펜에 구비된 펜촉에 의해 반사되어 상기 복수의 수광 소자 각각에서 수신되면, 상기 반사광들의 신호 세기 분포에 기초하여 상기 터치 펜의 펜 색상을 식별하는, 디스플레이 장치. - 제1항에 있어서,
상기 디스플레이 상에서 터치 펜에 의한 터치가 감지되면, 상기 복수의 발광 소자 그룹 각각에 포함된 복수의 발광 소자들이 광을 방출하도록 제어하고,
상기 방출된 광이 상기 복수의 수광 소자에 의해 수신되면, 수신된 광의 세기가 기설정된 임계 값 미만인 수광 소자의 위치에 기초하여 상기 터치 위치를 식별하는, 디스플레이 장치. - 제1항에 있어서,
상기 디스플레이의 외곽 영역은 4 개의 테두리 영역을 포함하며,
상기 복수의 발광 소자 그룹은 상기 4 개의 테두리 영역 중 인접한 두 개의 테두리 영역에 배치되고, 상기 복수의 수광 소자는 나머지 두 개의 테두리 영역에 배치되는, 디스플레이 장치. - 제1항에 있어서,
상기 복수의 수광 소자 각각은,
상기 복수의 발광 소자 그룹 사이에 배치되거나, 상기 복수의 발광 소자 그룹 각각에 포함된 복수의 발광 소자들 사이에 배치되는, 디스플레이 장치. - 제1항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 식별된 터치 위치에 기초하여 상기 복수의 발광 소자 그룹 중 상기 터치 위치와 가장 인접한 적어도 하나의 발광 소자 그룹에 포함된 복수의 발광 소자가 광을 방출하도록 제어하는, 디스플레이 장치. - 제1항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 터치 펜에 의한 터치 궤적을 상기 식별된 색상으로 디스플레이하도록 상기 디스플레이를 제어하는, 디스플레이 장치. - 제1항에 있어서,
상기 디스플레이의 외곽 영역에 배치된 배젤; 및
상기 배젤의 일 영역에 돌출되도록 형성된 가이드 부재;를 더 포함하며,
상기 복수의 수광 소자는 상기 가이드 부재에 의해 지지되어 상기 디스플레이의 화면 방향을 향하도록 기울어지게 배치되는, 디스플레이 장치. - 디스플레이 장치의 제어 방법에 있어서,
디스플레이 상에서 터치 펜에 의한 터치가 감지되면, 상기 터치 펜의 터치 위치를 식별하는 단계;
상기 식별된 터치 위치에 기초하여 복수의 발광 소자 그룹 중 적어도 하나의 발광 소자 그룹에 포함된 복수의 발광 소자가 서로 다른 파장의 광을 방출하도록 제어하는 단계; 및
상기 서로 다른 파장의 광이 복수의 수광 소자에 의해 수신되면, 상기 수신된 광의 신호 세기에 기초하여 상기 터치 펜의 펜 색상을 식별하는 단계;를 포함하는 제어 방법. - 제10항에 있어서,
상기 서로 다른 파장의 광을 방출하도록 제어하는 단계는,
상기 적어도 하나의 발광 소자 그룹에 포함된 복수의 발광 소자가 서로 다른 파장의 광을 상이한 발광 타이밍에 순차적으로 방출하도록 제어하는, 제어 방법. - 제11항에 있어서,
상기 펜 색상을 식별하는 단계는,
상기 순차적으로 방출된 서로 다른 파장의 광이 상기 터치 펜에 구비된 펜촉에 의해 반사되어 상기 복수의 수광 소자 각각에서 수신되면, 상기 반사광들의 신호 세기 분포에 기초하여 상기 터치 펜의 펜 색상을 식별하는, 제어 방법. - 제10항에 있어서,
상기 터치 위치를 식별하는 단계는,
상기 디스플레이 상에서 터치 펜에 의한 터치가 감지되면, 상기 복수의 발광 소자 그룹 각각에 포함된 복수의 발광 소자들이 광을 방출하도록 제어하는 단계; 및
상기 방출된 광이 상기 복수의 수광 소자에 의해 수신되면, 수신된 광의 세기가 기설정된 임계 값 미만인 수광 소자의 위치에 기초하여 상기 터치 위치를 식별하는 단계;를 포함하는, 제어 방법. - 제10항에 있어서,
상기 디스플레이의 외곽 영역은 4개의 테두리 영역을 포함하며,
상기 복수의 발광 소자 그룹은 상기 4개의 테두리 영역 중 인접한 두 개의 테두리 영역에 배치되고, 상기 복수의 수광 소자는 나머지 두 개의 테두리 영역에 배치되는, 제어 방법. - 제10항에 있어서,
상기 복수의 수광 소자 각각은,
상기 복수의 발광 소자 그룹 사이에 배치되거나, 상기 복수의 발광 소자 그룹 각각에 포함된 복수의 발광 소자들 사이에 배치되는, 제어 방법. - 제10항에 있어서,
상기 서로 다른 파장의 광을 방출하도록 제어하는 단계는,
상기 식별된 터치 위치에 기초하여 상기 복수의 발광 소자 그룹 중 상기 터치 위치와 가장 인접한 적어도 하나의 발광 소자 그룹에 포함된 복수의 발광 소자가 광을 방출하도록 제어하는, 제어 방법. - 제10항에 있어서,
상기 터치 펜에 의한 터치 궤적을 상기 식별된 색상으로 디스플레이하는 단계;를 포함하는, 제어 방법. - 제10항에 있어서,
상기 디스플레이 장치는,
상기 디스플레이의 외곽 영역에 배치된 배젤; 및
상기 배젤의 일 영역에 돌출되도록 형성된 가이드 부재;를 더 포함하고,
상기 복수의 수광 소자는 상기 가이드 부재에 의해 지지되어 상기 디스플레이의 화면 방향을 향하도록 기울어지게 배치되는, 제어 방법.
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