KR101767956B1 - 포인팅 디바이스 및 디스플레이 장치 - Google Patents

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Abstract

포인팅 디바이스 및 이에 적용되는 디스플레이 장치가 제공된다. 본 포인팅 디바이스는 블럭들 간의 경계에서 현재 위치 산출의 오류가 발생된 경우 오류를 보정하여 현재 위치를 산출한다. 이에 따라, 포인팅 디바이스의 위치 산출시 블럭의 경계에서 발생되는 오류를 방지할 수 있게 된다.

Description

포인팅 디바이스 및 디스플레이 장치{Pointing device and display apparatus}
본 발명은 포인팅 디바이스 및 디스플레이 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 포인팅 디바이스의 위치를 산출하여 디스플레이 장치에 이를 표시하는 포인팅 디바이스 및 디스플레이 장치에 관한 것이다.
강의, 회의, 발표, 학습, 게임등의 목적을 위해, 전자 칠판과 전자 펜이 이용되고 있다. 이러한 전자 칠판 시스템의 사용으로 인해, 보다 청결한 환경에서 강의 등이 진행될 수 있으며, 소모품인 펜을 사용하여야 하는 일반 칠판에 비해 장기적인 측면에서 경제적인 효과를 기대할 수 있다.
또한, 전자 칠판 시스템의 사용은, 판서된 내용을 데이터화하여 송수신하거나 편집하는 것이 용이하다는 점에서, 기존의 일반 칠판과 펜에 비해 기능적으로 월등하며, 이에 의해 상업적으로도 유리한 고지를 점할 수 있을 것이라 평가되고 있다.
전자 칠판 시스템에서 포인팅 디바이스를 인식하기 위한 방식으로는 순차 구동 방식 및 블럭 구동 방식이 있다. 순차 구동 방식은 X축 및 Y축 모두 순차적으로 광을 발생시켜 포인팅 디바이스가 이를 인식하게 하는 방식이다. 순차 구동 방식은 위치 감지 과정이 간단하고 비선형 구간이 없다는 장점이 있지만, 해상도가 상대적으로 낮으며 PDP 디스플레이의 특성상 일부 색상에서 광신호가 약하여 오작동이 발생될 가능성이 높다.
이와 같은 순차 구동 방식의 단점을 보완하기 위해 블럭 구동 방식이 사용된다. 블럭 구동 방식은 디스플레이 패널의 X축을 복수개의 블럭으로 나누어 광을 발생시킨 후에 각 블럭 내의 픽셀 라인들에 다시 광을 발생시켜 포인팅 위치를 인식하는 방식이다.
블럭 구동 방식은 광신호가 약해지지 않으며 감지 분해능이 높다는 장점이 있다. 하지만, 블럭의 경계에서 오류가 발생할 가능성이 높다는 단점이 있다.
이에 따라, 광신호가 약해지지 않고 감지 분해능이 높으면서 블럭의 경계에서 오류가 발생하지 않는 방식의 포인팅 디바이스 위치 감지 방식을 제공하기 위한 방안의 모색이 요청된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 블럭들 간의 경계 영역에서 현재 위치 산출의 오류가 발생된 경우 오류를 보정하여 현재 위치를 산출하는 포인팅 디바이스 및 이에 적용되는 디스플레이 장치를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른, 디스플레이 장치와 연동되는 포인팅 디바이스는, 특정 주파수 영역의 광신호를 감지하는 광센서; 상기 광센서에 의해 감지된 광신호의 감지 시점에 기초하여 상기 디스플레이 장치의 화면상에서 상기 포인팅 디바이스가 지시하는 위치에 해당되는 상기 포인팅 디바이스의 현재 위치를 산출하는 제어부;를 포함하며, 상기 제어부는, 상기 디스플레이 장치의 화면을 복수개의 블럭으로 구분하고, 상기 블럭을 이용하여 상기 현재 위치를 산출하며, 상기 포인팅 디바이스가 지시하는 현재 위치가 상기 블럭들 간의 경계 영역에 근접하거나 상기 경계 영역 상에 위치하는 경우 발생되는 오류를 보정한다.
그리고, 상기 제어부는, 제1 광신호의 감지 시점에 기초하여 상기 포인팅 디바이스의 현재 위치의 제1축 좌표를 산출하고, 제2 광신호의 감지 시점에 기초하여 상기 포인팅 디바이스의 제2축 좌표가 속하는 블럭의 위치에 대한 정보인 제1 위치정보를 산출하며, 제3 광신호의 감지 시점에 기초하여 적어도 2개의 블럭을 포함하는 블럭 그룹 내에서의 위치에 대한 정보인 제2 위치정보를 산출하며, 상기 제1 위치정보 및 상기 제2 위치정보에 기초하여 상기 현재 위치의 제2축 좌표를 산출할 수도 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 제2 위치정보에 대응되는 블럭 그룹 내의 위치가 상기 제1 위치정보에 대응되는 블럭에 포함된 위치에 해당되지 않는 경우, 상기 현재 위치 산출의 오류가 발생된 것으로 결정할 수도 있다.
그리고, 상기 제어부는, 상기 현재 위치 산출의 오류가 발생된 것으로 결정되면, 상기 제1 위치정보를 변경하거나 상기 제2 위치정보를 변경하여 상기 오류를 보정할 수도 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 제1 위치정보에 대응되는 블럭이 특정 블럭 그룹의 최초 블럭에 해당되고 상기 제2 정보에 대응되는 위치가 블럭 그룹의 마지막 블럭에 포함된 위치에 해당되는 경우 상기 현재 위치 산출의 오류가 발생된 것으로 결정하고, 상기 제1 위치정보에 대응되는 블럭이 이전 블럭으로 변경되도록 상기 제1 위치정보를 변경할 수도 있다.
그리고, 상기 제어부는, 상기 제1 위치정보에 대응되는 블럭이 특정 블럭 그룹의 최초 블럭에 해당되고 상기 제2 정보에 대응되는 위치가 블럭 그룹의 마지막 블럭에 포함된 위치에 해당되는 경우 상기 현재 위치 산출의 오류가 발생된 것으로 결정하고, 상기 제2 위치정보에 대응되는 위치가 상기 제1 위치정보에 대응되는 블럭에 포함된 위치로 변경되도록 상기 제2 위치정보를 변경할 수도 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 제1 위치정보에 대응되는 블럭이 특정 블럭 그룹의 마지막 블럭에 해당되고 상기 제2 정보에 대응되는 위치가 블럭 그룹의 최초 블럭에 포함된 위치에 해당되는 경우 상기 현재 위치 산출의 오류가 발생된 것으로 결정하고, 상기 제1 위치정보에 대응되는 블럭이 다음 블럭으로 변경되도록 상기 제1 위치정보를 변경할 수도 있다.
그리고, 상기 제어부는, 상기 제1 위치정보에 대응되는 블럭이 특정 블럭 그룹의 마지막 블럭에 해당되고 상기 제2 정보에 대응되는 위치가 블럭 그룹의 최초 블럭에 포함된 위치에 해당되는 경우 상기 현재 위치 산출의 오류가 발생된 것으로 결정하고, 상기 제2 위치정보에 대응되는 위치가 상기 제1 위치정보에 대응되는 블럭에 포함된 위치로 변경되도록 상기 제2 위치정보를 변경할 수도 있다.
또한, 상기 광센서는 적외선을 감지하고, 상기 광신호는 적외선 신호일 수도 있다.
그리고, 상기 산출된 현재 위치 정보를 전송하는 통신부;를 더 포함할 수도 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른, 디스플레이 장치는, 입력된 영상을 디스플레이하는 디스플레이 패널; 상기 디스플레이 패널에 구동전압을 인가하는 구동부; 및 상기 디스플레이 패널의 픽셀들을 제1축 방향의 한 라인씩 순차적으로 발광하는 제1 발광 주기, 모든 블럭 그룹에 대해 각 블럭 그룹에 포함된 픽셀들을 제2축 방향의 한 라인씩 순차적으로 발광시키는 제2 발광주기, 및 모든 블럭에 대해 한 블럭씩 순차적으로 각 블럭에 포함된 픽셀들을 한번에 발광시키는 제3 발광주기를 포함하여 상기 디스플레이 패널이 구동되도록 상기 구동부를 제어하는 제어부;를 포함하고, 상기 제어부는 상기 디스플레이 패널의 픽셀들을 제1축 방향에 대해 복수개의 블럭으로 구분하고, 상기 블럭 그룹은 적어도 2개의 상기 블럭들을 포함한다.
그리고, 상기 제어부는, 상기 디스플레이 패널의 모든 픽셀이 한번에 특정 회수 발광하는 제4 발광주기를 포함할 수도 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 제1 발광주기, 상기 제4 발광주기, 상기 제2 발광주기, 및 상기 제3 발광주기의 순서로 상기 디스플레이 패널이 구동되도록 제어할 수도 있다
그리고, 상기 제1축 방향은 상기 디스플레이 패널에 대해 x축 방향이고, 상기 제2축 방향은 상기 디스플레이 패널에 대해 y축 방향일 수도 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 제1 발광주기, 상기 제2 발광주기, 및 상기 제3 발광주기에 적외선이 발광되도록 제어할 수도 있다.
그리고, 상기 디스플레이 장치는, PDP(Plasma Display Panel) 디스플레이 장치일 수도 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 블럭들 간의 경계 영역에서 현재 위치 산출의 오류가 발생된 경우 오류를 보정하여 현재 위치를 산출하는 포인팅 디바이스 및 이에 적용되는 디스플레이 장치를 제공할 수 있게 되어, 포인팅 디바이스의 위치 산출시 블럭의 경계에서 발생되는 오류를 방지할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명이 적용 가능한 포인팅 시스템을 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 포인팅 디바이스의 블럭도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 TV의 블럭도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 구동부 및 디스플레이 패널의 개략적인 평면도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, 디스플레이 패널에서 x축 방향의 픽셀들이 한 라인씩 적외선을 발광하는 것을 도시한 도면,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른, 디스플레이 패널에서 y축 방향의 픽셀들이 한 라인씩 적외선을 발광하는 것을 도시한 도면,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른, TV의 구동 과정을 설명하기 위해 제공되는 흐름도,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른, 포인팅 디바이스의 현재 위치 산출과정에 대해 설명하기 위해 제공되는 흐름도,
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른, TV가 출력하는 광신호의 주기를 도시한 도면,
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른, 디스플레이 패널의 블럭 그룹 및 블럭의 구조를 도시한 도면,
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른, 디스플레이 패널의 구동 과정을 도시한 도면,
도 12a는 본 발명의 일 실시예에 따른, 블럭의 경계에 포인팅 디바이스가 위치된 상태를 도시한 도면,
도 12b는 본 발명의 일 실시예에 따른, 블럭의 경계에서 감지된 신호의 예들을 도시한 도면,
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른, 경계에서의 오류를 보정하기 전과 보정 후의 차이를 도시한 도면이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명이 적용 가능한 포인팅 시스템을 도시한 도면이다. 도시된 바와 같이 포인팅 시스템은 포인팅 디바이스(100)와 TV(200)로 구성된다.
포인팅 시스템는 사용자가 의도하는 화면 영역에 사용자의 조작에 따른 영상, 텍스트, 그래픽 등이 표시되도록 하는 전자 펜 및 디스플레이 시스템의 일종으로서, 일반적으로 회의, 발표, 강의, 학습, 게임 등의 목적으로 사용된다.
포인팅 디바이스(100)는, 사용자의 조작을 입력하기 위한 수단이다. 따라서, 사용자는 TV(200)의 화면에서 포인팅 디바이스(100)를 조작하여, 조작이 입력된 화면 영역에서 사용자가 원하는 화면이 디스플레이 되도록 할 수 있다.
일 예로, 사용자가 포인팅 디바이스(100)를 손에 쥐고, 원하는 화면 영역에 포인팅 디바이스(100)를 접근시키거나 터치시키는 경우, TV(200)는 접근된 영역 또는 터치된 영역에는 영상, 텍스트, 그래픽 등을 표시하게 된다. 따라서, 사용자는 포인팅 디바이스(100)를 이용하여 TV(200) 화면에서 원하는 지점을 선택할 수 있게 된다. 또한, 사용자는 포인팅 디바이스(100)를 펜처럼 이용하여 TV(200) 화면에 원하는 글씨나 그림을 입력할 수 있게 된다.
한편, 본 실시예에 따른 포인팅 시스템은, 포인팅 디바이스(100)가 TV(200)에 접근되거나 터치되었을 때, TV(200)에서 출력되는 신호를 포인팅 디바이스(100)가 감지하게 된다. 그리고, 포인팅 디바이스(100)는 감지된 현재 위치 정보를 TV(200)로 전송하고, TV(200)는 수신된 현재 위치 정보를 기초로 TV(200) 화면에서 포인팅 디바이스(100)의 위치를 실시간으로 감지(신호감지 방식)할 수 있게 된다.
TV(200)는 디스플레이 장치의 일종으로서, 구체적으로는 플라즈마 방식이 적용된 플라즈마 디스플레이 패널(PDP)을 사용하는 디스플레이 장치의 일종이다. 이러한 TV(200)는 유무선으로 수신된 영상을 처리하여 화면에 디스플레이한다. 또한, TV(200)는 포인팅 디바이스(100)와 연동하여 전자 칠판으로 사용되어, 포인팅 디바이스(100)를 이용한 사용자의 조작에 따른 다양한 기능을 화면을 표시한다.
이와 같이 포인팅 디바이스(100)가 현재 위치를 감지할 수 있도록, TV(200)는 포인팅 디바이스(100)가 접근되었을 때 감지하도록 하기 위한 광신호를 생성하여 출력한다. 이 때, 광신호는 적외선으로 광신호이다. 적외선이 광신호로 이용될 경우, 원래 디스플레이되는 영상을 방해하지 않고 포인팅 디바이스(100)의 위치 인식을 위한 광신호를 출력할 수 있게 된다.
또한, 포인팅 디바이스(100)가 감지된 신호를 이용하여 TV(200) 화면 상의 포인팅 디바이스(100)의 현재 위치 정보를 생성하여 전송하면, TV(200)는 포인팅 디바이스(100)로부터 위치 정보를 수신한다. 그리고, TV(200)는 수신된 위치 정보에 대응되는 화면 영역에 영상, 텍스트, 그래픽 등을 표시하거나, 수신된 위치 정보에 대응되는 화면 영역에 관련된 기능(예를 들어, 포인팅된 영역 선택 기능)을 수행한다.
포인팅 디바이스(100)가 포인팅 디바이스(100)의 현재 위치 정보를 생성하는과정 및 TV(200)가 광신호를 출력하는 과정에 대한 구체적인 설명은 후술하기로 한다.
한편, 이상에서는, 전자 칠판으로 사용되는 디스플레이 장치의 예로서, TV(200)를 예로 들어 설명하였으나, 이는 설명의 편의를 위한 예시적 사항에 불과하며, 모니터 등 별도의 디스플레이 장치를 사용하는 경우에도 본 발명의 기술적 범위 내에 있다고 볼 것이다. 이는 이하의 설명에서도 적용된다.
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 포인팅 디바이스(100)의 블럭도이다. 도 2에서는, 설명의 편의를 위해, 포인팅 디바이스(100)와 TV(200)를 함께 도시하였다. 도시된 바와 같이, 포인팅 디바이스(100)는, 광센서(110), 증폭/필터링부(120), 제어부(130), 통신 인터페이스(140) 및 저장부(150)를 구비한다.
광센서(110)는, 특정 주파수 영역의 광신호를 감지하며, 특히 적외선(infrared) 신호를 감지한다. 광센서(110)는 TV(200)에서 출력되는 빛이 입사되는 부분에 위치하며, TV(200)의 화면 영역 중 일부에서 발광되는 적외선 신호를 감지한다. 광센서(110)는 감지된 적외선 신호를 증폭/필터링부(120)로 전달한다.
증폭/필터링부(120)는, 광센서(110)에서 감지되어 전달된 적외선 신호를 증폭시키고, 증폭된 신호에서 잡음을 제거하며, 잡음이 제거된 신호 파형의 고저가 명확해지도록 다시 증폭을 한다. 재증폭된 신호는 제어부(130)로 인가된다.
제어부(130)는, 포인팅 디바이스(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 특히, 제어부(130)는 재증폭된 신호 중 기설정된 임계값(Threshold) 이상의 레벨을 가지는 신호들을 추출한다. 그리고, 제어부(130)는 이러한 신호들의 패턴을 후술할 저장부(150)에 저장된 기준 신호 패턴과 비교한다. 그리고, 제어부(130)는 광센서에 의해 감지된 광신호의 감지 시점에 기초하여 TV(200)의 화면상에서 포인팅 디바이스(100)가 지시하는 위치에 해당되는 포인팅 디바이스(100)의 현재 위치를 산출하게 된다.
구체적으로, 제어부(130)는, 재증폭된 광신호 중 임계값 이상의 레벨을 가지는 신호들의 패턴과 저장부(150)에 저장된 기준 신호 패턴을 비교한다. 그리고, 제어부(130)는 임계값 이상의 레벨을 가지는 신호들 중에 기준신호 패턴과 일치하는 패턴의 신호가 존재하면, 해당 신호가 감지된 시점을 기준 신호가 감지된 시점으로 결정한다. 또한, 제어부(130)는, 기준 신호가 수신된 시점부터 재증폭되어 수신되는 광신호의 수신 시점까지의 시간차를 계산하고, 이러한 시간차를 이용하여, TV(200)에서 포인팅 디바이스(100)의 위치 정보를 생성하게 된다.
특히, 제어부(130)는 현재 위치 산출시 x 좌표 전체 영역을 복수개의 블럭으로 구분하고, 블럭을 이용하여 포인팅 디바이스(100)의 현재 위치 정보를 산출한다. 구체적으로, 제어부(130)는 기준 신호의 감지시점을 기준으로 하여 제1 광신호, 제2 광신호 및 제3 광신호의 감지 시점을 산출하게 된다. 여기에서, 제1 광신호는 y 좌표를 산출하기 위한 광신호이고, 제2 광신호는 포인팅 디바이스(100)의 현재 x 좌표가 속하는 블럭의 위치를 산출하기 위한 광신호이며, 제3 광신호는 적어도 2개의 블럭을 포함하는 블럭 그룹 내에서의 상기 포인팅 디바이스(100)의 현재 x 좌표의 위치를 산출하기 위한 광신호에 해당된다.
여기에서, 블럭은 TV(200)의 화면 영역을 x축 방향으로 복수개 구분한 단위에 해당된다. 즉, TV(200)의 화면(즉, TV(200)의 디스플레이 패널)은 복수개의 블럭으로 나눠지게 된다. 그리고, 블럭 그룹은 적어도 2개의 블럭들을 포함하는 단위이다. TV(200)의 디스플레이 패널을 구성하는 블럭 그룹 및 블럭에 대해서는 추후 도 10을 참고하여 더욱 상세히 설명한다.
그리고, 제어부(130)는 제1 광신호의 감지 시점에 기초하여 포인팅 디바이스의 현재 위치의 y 좌표를 산출하고, 제2 광신호의 감지 시점에 기초하여 포인팅 디바이스의 x 좌표가 속하는 블럭의 위치에 대한 정보인 제1 위치정보(즉, 블럭위치정보)를 산출하며, 제3 광신호의 감지 시점에 기초하여 적어도 2개의 블럭을 포함하는 블럭 그룹 내에서의 위치에 대한 정보인 제2 위치정보(즉, 블럭그룹 내 위치정보)를 산출한다. 그리고, 제어부(130)는 제1 위치정보 및 제2 위치정보에 기초하여 현재 위치의 x 좌표를 산출하게 된다. 구체적으로, 제어부(130)는 제1 위치정보에 따른 블럭 위치 정보 및 제2 위치정보에 따른 블럭 내에서의 위치 정보를 도 10에 도시된 표에 적용하여 x 좌표를 산출하게 된다. x 좌표 산출 과정에 대해서는 도 10을 참고하여 추후 상세히 설명한다.
그리고, 제어부(130)는 산출된 x 좌표가 오류가 있는지 여부를 판단하고, 블럭들 간의 경계에서 현재 위치 산출의 오류가 발생된 경우 오류를 보정하여 현재 위치를 산출하게 된다.
구체적으로, 제어부(130)는 제2 위치정보에 대응되는 블럭 그룹 내의 위치가 제1 위치정보에 대응되는 블럭에 포함된 위치에 해당되지 않는 경우, 현재 위치 산출의 오류가 발생된 것으로 결정한다. 그리고, 제어부(130)는 현재 위치 산출의 오류가 발생된 것으로 결정되면, 제1 위치정보를 변경하거나 제2 위치정보를 변경하여 오류를 보정하게 된다.
이와 같이 블럭의 경계에서 오류가 발생하는 경우 및 이를 보정하는 방법은 이하의 4가지 경우로 설명할 수 있다.
첫번째 경우로, 제어부(130)는 제1 위치정보에 대응되는 블럭이 특정 블럭 그룹의 최초 블럭에 해당되고 제2 정보에 대응되는 위치가 블럭 그룹의 마지막 블럭에 포함된 위치에 해당되는 경우, 현재 위치 산출의 오류가 발생된 것으로 결정한다. 그리고, 제어부(130)는 제1 위치정보에 대응되는 블럭이 이전 블럭으로 변경되도록 제1 위치정보를 변경하게 된다
예를 들어, 도 10을 참고하여 설명한다. 도 10은 포인팅 디바이스(100)가 블럭 Xb22와 블럭 Xb31의 경계에 위치한 경우를 도시하고 있다. 이 때, 제어부(130)가 제1 위치정보를 Xb31 블럭(즉, Xg3 블럭그룹의 최초 블럭)인 것으로 감지하고 제2 정보를 6번 위치인 것으로 인식하면, 블럭 Xb31 내에는 1번 ~ 3번 위치까지만이 포함되므로 제어부(130)는 현재 위치 산출의 오류가 발생된 것으로 결정하게 된다. 그리고, 제어부(130)는 제1 위치정보가 블럭 Xb31의 이전 블럭인 블럭 Xb22를 나타내도록 제1 위치정보를 변경하게 된다. 그러면, 블럭 Xb22는 6번 위치를 포함하므로, 제어부(130)는 포인팅 디바이스(100)의 현재 위치의 x좌표를 X26(즉, 블럭 Xb22의 6번 위치)로 결정하게 된다. 따라서, 제어부(130)는 현재 위치의 x 좌표 오류를 보정할 수 있게 된다.
두번째 경우로, 제어부(130)는 제1 위치정보에 대응되는 블럭이 특정 블럭 그룹의 최초 블럭에 해당되고 제2 정보에 대응되는 위치가 블럭 그룹의 마지막 블럭에 포함된 위치에 해당되는 경우, 현재 위치 산출의 오류가 발생된 것으로 결정한다. 그리고, 제어부(130)는 제2 위치정보에 대응되는 위치가 제1 위치정보에 대응되는 블럭에 포함된 위치로 변경되도록 상기 제2 위치정보를 변경하게 된다.
예를 들어, 도 10을 참고하여 설명한다. 도 10은 포인팅 디바이스(100)가 블럭 Xb22와 블럭 Xb31의 경계에 위치한 경우를 도시하고 있다. 이 때, 제어부(130)가 제1 위치정보를 Xb31 블럭(즉, Xg3 블럭그룹의 최초 블럭)인 것으로 감지하고 제2 정보를 6번 위치인 것으로 인식하면, 블럭 Xb31 내에는 1번 ~ 3번 위치까지만이 포함되므로 제어부(130)는 현재 위치 산출의 오류가 발생된 것으로 결정하게 된다. 그리고, 제어부(130)는 제2 위치정보가 1번 위치를 나타내도록 변경하게 된다. 그러면, 블럭 Xb31은 1번 위치를 포함하므로, 제어부(130)는 포인팅 디바이스(100)의 현재 위치의 x좌표를 X31(즉, 블럭 Xb31의 1번 위치)로 결정하게 된다. 따라서, 제어부(130)는 현재 위치의 x 좌표 오류를 보정할 수 있게 된다.
세번째 경우로, 제어부(130)는 제1 위치정보에 대응되는 블럭이 특정 블럭 그룹의 마지막 블럭에 해당되고 제2 정보에 대응되는 위치가 블럭 그룹의 최초 블럭에 포함된 위치에 해당되는 경우, 현재 위치 산출의 오류가 발생된 것으로 결정한다. 그리고, 제어부(130)는 제1 위치정보에 대응되는 블럭이 다음 블럭으로 변경되도록 제1 위치정보를 변경하게 된다.
예를 들어, 도 10을 참고하여 설명한다. 도 10은 포인팅 디바이스(100)가 블럭 Xb22와 블럭 Xb31의 경계에 위치한 경우를 도시하고 있다. 이 때, 제어부(130)가 제1 위치정보를 Xb22 블럭(즉, Xg2 블럭그룹의 마지막 블럭)인 것으로 감지하고 제2 정보를 1번 위치인 것으로 인식하면, 블럭 Xb22 내에는 4번 ~ 6번 위치까지만이 포함되므로 제어부(130)는 현재 위치 산출의 오류가 발생된 것으로 결정하게 된다. 그리고, 제어부(130)는 제1 위치정보가 블럭 Xb22의 다음 블럭인 블럭 Xb31을 나타내도록 제1 위치정보를 변경하게 된다. 그러면, 블럭 Xb31은 1번 위치를 포함하므로, 제어부(130)는 포인팅 디바이스(100)의 현재 위치의 x좌표를 X31(즉, 블럭 Xb31의 1번 위치)로 결정하게 된다. 따라서, 제어부(130)는 현재 위치의 x 좌표 오류를 보정할 수 있게 된다.
네번째 경우로, 제어부(130)는 제1 위치정보에 대응되는 블럭이 특정 블럭 그룹의 마지막 블럭에 해당되고 제2 정보에 대응되는 위치가 블럭 그룹의 최초 블럭에 포함된 위치에 해당되는 경우, 현재 위치 산출의 오류가 발생된 것으로 결정한다. 그리고, 제어부(130)는 제2 위치정보에 대응되는 위치가 제1 위치정보에 대응되는 블럭에 포함된 위치로 변경되도록 상기 제2 위치정보를 변경하게 된다.
예를 들어, 도 10을 참고하여 설명한다. 도 10은 포인팅 디바이스(100)가 블럭 Xb22와 블럭 Xb31의 경계에 위치한 경우를 도시하고 있다. 이 때, 제어부(130)가 제1 위치정보를 Xb22 블럭(즉, Xg2 블럭그룹의 마지막 블럭)인 것으로 감지하고 제2 정보를 1번 위치인 것으로 인식하면, 블럭 Xb31 내에는 4번 ~ 6번 위치까지만이 포함되므로 제어부(130)는 현재 위치 산출의 오류가 발생된 것으로 결정하게 된다. 그리고, 제어부(130)는 제2 위치정보가 1번 위치를 나타내도록 변경하게 된다. 그러면, 블럭 Xb31은 1번 위치를 포함하므로, 제어부(130)는 포인팅 디바이스(100)의 현재 위치의 x좌표를 X31(즉, 블럭 Xb31의 1번 위치)로 결정하게 된다. 따라서, 제어부(130)는 현재 위치의 x 좌표 오류를 보정할 수 있게 된다.
이와 같이, 제어부(130)는 포인팅 디바이스(100)가 지시하는 현재 위치가 블럭들 간의 경계 영역에 근접하거나 경계 영역 상에 위치하는 경우 발생되는 현재 위치 산출 오류를 보정할 수 있게 된다. 즉, 본 실시예에 따른 포인팅 디바이스(100)는 산출된 x 좌표에 오류가 있는 경우 오류를 보정할 수 있게 된다.
그리고, 제어부(130)는 산출된 현재 위치 정보 또는 보정된 현재 위치 정보를 통신부(140)를 통해 TV(200)로 전송한다. 통신부(140)는 무선랜, 블루투스 등의 다양한 무선 통신 방식을 이용하여 현재 위치 정보를 TV(200)로 전송할 수 있다.
저장부(150)는, 포인팅 디바이스(100)를 동작시키기 위한 프로그램 및 데이터를 저장하며, 특히, 센서(110)로 수신된 임계값 이상의 레벨을 가지는 신호들의 패턴과의 비교 대상이 되는 기준 신호 패턴을 저장한다. 예를 들어, 저장부(150)는 일정 시간 간격의 4개의 신호가 포함되는 기준 신호 패턴을 저장하고 있을 수도 있다.
이와 같이, 포인팅 디바이스(100)는 TV(200) 화면 상에서 자신의 현재 위치를 산출하고, 산출된 위치정보를 TV(200)로 전송한다. 또한, 포인팅 디바이스(100)는 블럭의 경계 영역에서 발생된 현재 위치 산출 오류를 보정할 수 있으므로, 블럭 경계에서 발생되는 오류를 방지하고 현재 위치 산출의 정확도를 향상시킬 수 있게 된다.
이하에서는 도 3을 참고하여 TV(200)의 구조에 대해 상세히 설명한다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 TV(200)의 블럭도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, TV(200)는 영상 수신부(210), 영상 처리부(220), 구동부(230), 디스플레이 패널(240), 통신 인터페이스(250), 제어부(260) 및 저장부(270)를 구비한다. 도 3에서는 설명의 편의를 위해 포인팅 디바이스(100)를 TV(200)와 함께 도시하였다.
영상 수신부(210)는 방송국으로부터 제공되는 방송신호, 유무선으로 연결된 외부기기로부터 제공되는 영상신호 또는 TV(200)내부의 저장매체에 저장되어 있는 영상신호를 수신한다. 영상 수신부(210)는 수신된 방송신호 또는 영상신호(이하, '영상신호'로 총칭)를 영상 처리부(220)로 전달한다.
영상 처리부(220)는 영상 수신부(210)로부터 출력되는 영상신호에 대해, 영상 분리, 영상 디코딩, 영상 스케일링 등의 신호처리를 수행한다. 또한, 영상 처리부(220)는 제어부(260)로부터 수신된 데이터를 기초로 한 영상신호를 생성한다. 특히, 영상 처리부(220)는 제어부(260)로부터 수신된 포인팅 디바이스(100)의 위치 데이터를 기초로 포인팅 디바이스(100)의 위치에 대응되는 화면 영역에 영상, 텍스트, 그래픽 등이 표시되도록 하기 위한 영상신호를 생성한다. 영상 처리부(220)는 신호처리된 영상신호를 구동부(230)로 전달한다.
구동부(230)는 수신된 영상신호에 대응되는 영상이 화면에 표시되도록 디스플레이 패널(240)을 구동하며, 디스플레이 패널(240)은 구동부(230)에 의해 구동되어 사용자에게 시청가능한 영상을 제공한다. 구동부(230) 및 디스플레이 패널(240)의 구체적 동작에 대해서는 도 4을 참조하여 후술하기로 한다.
통신 인터페이스(250)는 포인팅 디바이스(100)와 통신 가능하도록 연결되며, 포인팅 디바이스(100)로부터 TV(200)에서의 포인팅 디바이스(100)의 현재 위치에 대한 위치 정보를 수신한다. 위치 정보는 TV(200)의 디스플레이 패널(240) 상에서 포인팅 디바이스(100)가 위치한 지점에 대한 x 좌표 정보 및 y 좌표 정보를 포함한다. 통신 인터페이스(250)는 포인팅 디바이스(100)로부터 수신된 위치 정보를 제어부(260)로 전달한다.
제어부(260)는 TV(200) 전반의 동작을 제어한다. 제어부(260)는 영상 수신부(210)를 통해 수신된 영상신호에 대한 신호처리가 이루어지도록 영상 처리부(220)를 제어하고, 처리된 영상신호에 따른 구동전압이 생성되어 디스플레이 패널로 인가되도록 구동부(230)를 제어한다. 이에 따라, 디스플레이 패널(240)에서는 수신된 영상신호에 대응되는 영상이 디스플레이될 수 있게 된다.
또한, 제어부(260)는 통신 인터페이스(250)를 통해 수신된 포인팅 디바이스(100)의 위치 정보를 분석하고 분석된 결과에 따른 신호를 생성하여 이를 영상 처리부(220)로 전달한다. 이에 따라, 영상 처리부(220)는 제어부(260)로부터 수신된 포인팅 디바이스(100)의 위치 정보를 기초로 포인팅 디바이스(100)의 위치에 대응되는 화면 영역에 영상, 텍스트, 그래픽 등이 표시되도록 하기 위한 영상신호를 생성한다.
예를 들어, 제어부(260)는 포인팅 디바이스(100)의 위치 정보에 대응되는 화면 영역에 점이 일정 시간 간격으로 표시되도록 제어한다. 이를 통해, 제어부(260)는 포인팅 디바이스(100)가 TV(200)의 화면에 원하는 형상을 그릴 수 있게 하는 펜의 기능을 수행하도록 제어하게 된다.
그리고, 제어부(260)는 구동부(230)를 제어하여, 구동부(230)에서 생성되는 구동전압이 디스플레이 패널(240)로 전달되도록 한다. 이를 통해, 제어부(260)는 입력된 영상이 디스플레이 패널(240)에 디스플레이되도록 구동부(230)를 제어하게 된다.
또한, 제어부(260)는 디스플레이 패널(240)에서 포인팅 디바이스(100)를 위한 적외선 신호가 발광되도록 제어한다. 구체적으로, 제어부(260)는 입력된 영상이 디스플레이되는 사이사이에 포인팅 디바이스(100)를 위한 적외선 신호가 발광되도록 특정 시간 간격을 할당하게 된다. 따라서, TV(200)는 영상이 디스플레이되는 상태에서 포인팅 디바이스(100)의 위치도 산출할 수 있게 된다.
구체적으로, 제어부(260)는 Y 발광 주기, 기준 신호 발광 주기, X2 발광 주기, 및 Xb 발광 주기를 순차적으로 포함하는 주기로 적외선을 발광하게 된다. 여기에서, Y 발광주기는 디스플레이 패널의 픽셀들을 x축 방향의 한 라인씩 순차적으로 발광하는 주기이다. 그리고, 기준 신호 발광 주기는 디스플레이 패널의 모든 픽셀들을 한번에 특정 회수 발광하는 주기이다. 또한, X2 발광 주기는 모든 블럭 그룹에 대해 각 블럭 그룹에 포함된 픽셀들을 y축 방향의 한 라인씩 순차적으로 발광시키는 주기이다. 그리고, Xb 발광 주기는 모든 블럭에 대해 한 블럭씩 순차적으로 각 블럭에 포함된 픽셀들을 한번에 발광시키는 주기이다.
이에 대해, 도 9를 참고하여 설명한다. 도 9에 도시된 바와 같이, 도 9에 도시된 바와 같이, 포인팅 디바이스(100)의 위치를 산출하기 위해 발광되는 적외선은 4개의 주기를 가지도록 발광된다. 구체적으로, 도 9에는 Y 발광 주기, 기준 신호 발광 주기, X2 발광 주기, 및 Xb 발광 주기가 포함되어 있는 것을 확인할 수 있다. 또한, 기준신호는 일정 시간 간격으로 4번의 광신호가 반복적으로 발생하는 신호인 것을 확인할 수 있다. 하지만, 기준 신호는 이외에도 포인팅 디바이스(100)가 인식할 수 있는 어떤 패턴이라도 될 수 있음은 물론이다.
제어부(260)는 영상의 한 프레임을 구성하는 주기의 일정 기간에 도 9에 도시된 바와 같은 적외선 발광 주기를 할당하게 된다.
저장부(270)는 TV(200)의 동작에 필요한 각종 프로그램 및 데이터를 저장한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 구동부(230) 및 디스플레이 패널(240)의 개략적인 평면도이며, 설명의 편의를 위해 구동부(230) 및 디스플레이 패널(240) 이외에 제어부(260)를 함께 도시하였다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 구동부(230)는 어드레스 구동부(231), X-전극 구동부(233) 및 Y-전극 구동부(235)를 포함한다.
디스플레이 패널(240)은 세로로 뻗어 있는 복수의 어드레스 전극(A1∼Am), 그리고, 가로로 각각 쌍을 이루며 뻗어 있는 복수의 X-전극(X1∼Xn) 및 Y-전극(Y1∼Yn)을 포함한다. X-전극은 각 Y-전극에 대응되게 형성된다.
또한, 디스플레이 패널(240)은 X-전극 및 Y-전극이 배열된 기판(미도시)과 어드레스 전극이 배열된 기판(미도시)으로 이루어진다. 두 기판은 Y-전극과 어드레스 전극 및 X-전극과 어드레스 전극이 각각 직교하도록 방전 공간을 사이에 두고 대향하여 배치된다. 이때, 어드레스 전극, X-전극 및 Y-전극의 교차부에 있는 방전 공간이 방전 셀을 형성한다.
어드레스 구동부(231)는 제어부(250)로부터 어드레스 전극 구동신호를 수신하여, 표시하고자 하는 방전 셀을 선택하기 위한 어드레스 구동 전압을 각 어드레스 전극에 인가한다.
또한, 어드레스 구동부(231)는, 디스플레이 패널(240)의 표면에서 적외선 신호가 감지될 수 있도록, 특정한 서브 필드 구간에서 디스플레이 패널(240)의 각 열에 대해 어드레스 구동 전압을 순차적으로 인가한다.
그리고, X-전극 구동부(233)는 제어부(260)로부터 X-전극 구동 제어신호를 수신하여 X-전극에 구동 전압을 인가한다. Y-전극 구동부(235)는 제어부(260)로부터 Y-전극 구동 제어신호를 수신하여 Y-전극에 구동 전압을 인가한다. 이에 의해, X-전극 구동부(233) 및 Y-전극 구동부(235)는 제어부(260)로부터 구동 제어신호를 수신하여 X-전극과 Y-전극에 구동 전압을 번갈아 입력함으로써 선택된 방전 셀에 대하여 유지 방전을 수행한다.
한편, Y-전극 구동부(235)는, 디스플레이 패널(240)의 표면에서 적외선 신호가 감지될 수 있도록, 특정한 서브 필드 구간에서, 디스플레이 패널(240)의 각 행에 대해 Y-전극 구동 전압을 순차적으로 인가한다.
이와 같은 방식으로 디스플레이 패널(240)은 구동된다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, 디스플레이 패널에서 x축 방향의 픽셀들이 한 라인씩 적외선을 발광하는 것을 도시한 도면이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 포인팅 디바이스(100)가 y축 좌표를 감지할 수 있도록 TV(200)는 x축 방향으로 한 라인씩 적외선을 발광하게 된다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른, 디스플레이 패널에서 y축 방향의 픽셀들이 한 라인씩 적외선을 발광하는 것을 도시한 도면이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 포인팅 디바이스(100)가 x축 좌표를 감지할 수 있도록, TV(200)는 y축 방향으로 한 라인씩 적외선을 발광하게 된다. 이외에도, 포인팅 디바이스(100)가 x축 좌표를 감지할 수 있도록, TV(200)는 블럭 단위로 적외선을 발광할 수도 있다.
이하에서는, 도 7 및 도 8을 참고하여, 포인팅 디바이스(100)와 TV(200)가 동작하는 과정에 대해 상세히 설명한다. 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른, TV(200)의 구동 과정을 설명하기 위해 제공되는 흐름도이다.
일단, TV(200)는 입력된 영상을 디스플레이한다(S710). 그리고,TV(200)는 하나의 프레임을 표시하는 주기 사이에 포인팅 디바이스(100)를 위한 적외선 신호를 발광한다. 여기에서, TV(200)는 Y 발광 주기, 기준 신호 발광 주기, X2 발광 주기, 및 Xb 발광 주기를 순차적으로 포함하는 주기로 적외선을 발광한다.
구체적으로, TV(200)는 Y 발광주기동안 디스플레이 패널의 픽셀들을 x축 방향의 한 라인씩 순차적으로 발광한다(S720). 그 후에, TV(200)는 기준 신호 발광 주기동안 디스플레이 패널의 모든 픽셀들을 한번에 특정 회수 발광한다(S730). 그 다음, TV(200)는 X2 발광 주기동안 모든 블럭 그룹에 대해 각 블럭 그룹에 포함된 픽셀들을 y축 방향의 한 라인씩 순차적으로 발광시킨다(S740). 마지막으로, TV(200)는 Xb 발광 주기동안 모든 블럭에 대해 한 블럭씩 순차적으로 각 블럭에 포함된 픽셀들을 한번에 블럭단위로 발광시킨다(S750).
이와 같은 과정을 통해, 디스플레이 장치(200)는 포인팅 디바이스(100)가 현재 위치를 산출할 수 있도록 적외선 신호를 발광하게 된다.
이하에서는, 도 8을 참고하여 포인팅 디바이스(100)의 동작에 대해 설명한다. 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른, 포인팅 디바이스의 현재 위치 산출과정에 대해 설명하기 위해 제공되는 흐름도이다.
일단, 포인팅 디바이스(100)는 광센서(110)를 통해 제1 광신호, 기준 신호, 제2 광신호 및 제3 광신호를 감지한다(S810). 그리고, 포인팅 디바이스(100)는 감지된 기준 신호의 패턴이 저장된 기준 신호 패턴과 일치하는 것을 확인하여, 기준신호가 감지된 시점을 결정한다.
그 후에, 포인팅 디바이스(100)는 기준 신호가 수신된 시점부터 감지된 제1 광신호, 제2 광신호 및 제3 광신호의 시간차를 각각 계산함으로써, 제1 광신호, 제2 광신호 및 제3 광신호의 감지 시점을 산출하게 된다(S820).
포인팅 디바이스(100)는 제1 광신호의 감지 시점에 기초하여 포인팅 디바이스의 현재 위치의 y 좌표를 산출한다(S830). 그리고, 포인팅 디바이스(100)는 제2 광신호의 감지 시점에 기초하여 포인팅 디바이스의 x 좌표가 속하는 블럭의 위치에 대한 정보인 제1 위치정보(즉, 블럭위치정보)를 산출한다(S840). 또한, 포인팅 디바이스(100)는 제3 광신호의 감지 시점에 기초하여 적어도 2개의 블럭을 포함하는 블럭 그룹 내에서의 위치에 대한 정보인 제2 위치정보(즉, 블럭그룹 내 위치정보)를 산출한다(S850).
그리고, 포인팅 디바이스(100)는 제1 위치정보(즉, 블럭위치정보) 및 제2 위치정보(즉, 블럭 그룹 내 위치정보)에 기초하여 현재 위치의 x 좌표를 산출하게 된다(S860). 구체적으로, 포인팅 디바이스(100)는 제1 위치정보에 따른 블럭 위치 정보 및 제2 위치정보에 따른 블럭 내에서의 위치 정보를 도 10에 도시된 표에 적용하여 x 좌표를 산출하게 된다. x 좌표 산출 과정에 대해서는 도 10을 참고하여 추후 상세히 설명한다.
그 후에, 포인팅 디바이스(100)는 산출된 x 좌표가 오류가 있는지 여부를 판단한다(S870). 그리고, 블럭들 간의 경계에서 오류가 존재하는 것으로 판단된 경우(S870-Y), 포인팅 디바이스(100)는 제1 위치정보(즉, 블럭위치정보) 또는 제2 위치정보(즉, 블럭 그룹 내 위치정보)를 변경하여 오류를 보정하게 된다(S880).
구체적으로, 포인팅 디바이스(100)는 제2 위치정보에 대응되는 블럭 그룹 내의 위치가 제1 위치정보에 대응되는 블럭에 포함된 위치에 해당되지 않는 경우, 현재 위치 산출의 오류가 발생된 것으로 결정한다. 그리고, 포인팅 디바이스(100)는 현재 위치 산출의 오류가 발생된 것으로 결정되면, 제1 위치정보를 변경하거나 제2 위치정보를 변경하여 오류를 보정하게 된다.
이와 같이 블럭의 경계에서 오류가 발생하는 경우 및 이를 보정하는 방법은 이하의 4가지 경우로 설명할 수 있으며, 이에 대한 상세한 내용은 앞서 포인팅 디바이스(100)의 제어부(130)에 대한 내용에서 기술한 바 있다.
이와 같은 과정을 통해, 본 실시예에 따른 포인팅 디바이스(100)는 산출된 x 좌표에 오류가 있는 경우 오류를 보정할 수 있게 된다. 이에 따라, 포인팅 디바이스(100)는 블럭 경계에서 발생되는 오류를 방지하고 현재 위치 산출의 정확도를 향상시킬 수 있게 된다.
이하에서는 도 9를 참고하여 적외선 발광 주기에 대해 구체적으로 설명한다. 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른, TV(200)가 출력하는 광신호의 주기를 도시한 도면이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 적외선 발광 주기는 Y 발광 주기, 기준 신호 발광 주기, X2 발광 주기, 및 Xb 발광 주기의 4개의 주기로 구성된다.
여기에서, Y 발광주기는 디스플레이 패널의 픽셀들을 x축 방향의 한 라인씩 순차적으로 발광하는 주기이다. Y 발광주기에 발광되는 적외선은 포인팅 디바이스(100)의 현재 y 좌표를 산출하기 위해 사용되는 광신호이다.
그리고, 기준 신호 발광 주기는 디스플레이 패널의 모든 픽셀들을 한번에 특정 회수 발광하는 주기이다. 기준신호 발광주기는 포인팅 디바이스(100)가 기준 신호를 감지하기 위해 사용되는 광신호이다.
또한, X2 발광 주기는 모든 블럭 그룹에 대해 각 블럭 그룹에 포함된 픽셀들을 y축 방향의 한 라인씩 순차적으로 발광시키는 주기이다. X2 발광 주기에 발광되는 적외선은 블럭 그룹 내에서의 포인팅 디바이스(100)의 현재 x 좌표의 위치를 산출하기 위해 사용되는 광신호이다.
그리고, Xb 발광 주기는 모든 블럭에 대해 한 블럭씩 순차적으로 각 블럭에 포함된 픽셀들을 한번에 발광시키는 주기이다. Xb 발광 주기에 발광되는 적외선은 현재 x 좌표가 속하는 블럭을 산출하기 위해 사용되는 광신호이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 기준신호는 일정 시간 간격으로 4번의 광신호가 반복적으로 발생하는 신호가 될 수도 있다. 하지만, 기준신호는 이외에 다른 패턴의 신호가 될 수도 있음은 물론이다.
이와 같이, TV(200)는 영상을 디스플레이하는 도중에 적외선 발광 주기를 포함시켜 포인팅 디바이스(100)를 위한 적외선을 발광시키게 된다.
포인팅 디바이스(100)는 TV(200)가 발광한 적외선들을 감지한다. 일단, 기준신호 주기에는 모든 픽셀이 적외선을 발광하므로, 포인팅 디바이스(100)는 기준신호 주기에 발광되는 4개의 적외선 신호를 모두 감지하게 된다. 따라서, 포인팅 디바이스(100)의 제어부(130)는 감지된 광신호들 중 일정 시간 간격으로 4번 감지된 신호가 있으면, 이를 기준신호(R)로 판단하게 된다. 따라서, 포인팅 디바이스(100)는 기준신호가 감지된 시점(R)을 알 수 있게 된다.
또한, 포인팅 디바이스(100)는 기준 신호의 감지시점(R)을 기준으로 하여 제1 광신호(A), 제2 광신호(C) 및 제3 광신호(B)의 감지 시점을 산출하게 된다. 구체적으로, 포인팅 디바이스(100)는 기준신호의 감지시점(R)과 제1 광신호의 감지시점(A)의 차(Y)를 이용하여, Y 주기 내에서 어느 시점에 제1 광신호(A)가 감지되었는지를 산출하게 된다. 그리고, 포인팅 디바이스(100)는 기준신호의 감지시점(R)과 제2 광신호의 감지시점(C)의 차(Xb)를 이용하여, Xb 주기 내에서 어느 시점에 제2 광신호(C)가 감지되었는지를 산출하게 된다. 또한, 포인팅 디바이스(100)는 기준신호의 감지시점(R)과 제3 광신호의 감지시점(B)의 차(X2)를 이용하여, X2 주기 내에서 어느 시점에 제3 광신호(B)가 감지되었는지를 산출하게 된다.
포인팅 디바이스(100)는 제1 광신호의 감지시점(A)을 이용하여 현재 위치의 y 좌표를 산출할 수 있게 된다. 또한, 포인팅 디바이스(100)는 제2 광신호의 감지 시점(C)을 이용하여 포인팅 디바이스(100)의 현재 x 좌표가 속하는 블럭의 위치를 산출할 수 있게 된다. 그리고, 포인팅 디바이스(100)는 제3 광신호의 감지 시점(B)을 이용하여 블럭 그룹 내에서의 x 좌표의 위치를 산출할 수 있게 된다. 따라서, 포인팅 디바이스(100)는 블럭 위치 정보 및 블럭 그룹 내에서의 위치 정보를 이용하여 현재 위치의 x좌표를 산출할 수 있게 된다.
이와 같이, 도 9의 적외선 발광 주기동안 TV(200)는 적외선을 적절한 형태로 발광시키고, 포인팅 디바이스(100)는 발광된 적외선을 감지함으로써, 포인팅 디바이스(100)는 자신의 위치를 산출할 수 있게 된다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른, 디스플레이 패널의 블럭 그룹 및 블럭의 구조를 도시한 도면이다. 도 10에서는 디스플레이 패널은 x축이 총 24개의 픽셀로 구성되고 y축이 총 11개의 픽셀로 구성된 것을 확인할 수 있다. 그리고, y축 방향의 픽셀 라인들(X11 열 ~ X46 열)은 8개의 블럭(Xb11 ~ Xb42)으로 구성되고, 4개의 블럭 그룹(Xg1 ~ Xg4)으로 구성된 것을 확인할 수 있다.
여기에서, 블럭 그룹은 y축 방향의 픽셀 라인들이 적외선을 발광하는 단위를 나타낸다. 즉, TV(200)는 X2 주기 동안 하나의 블럭 그룹에 포함된 y축 방향의 픽셀 라인들에 순차적으로 적외선을 발광하게 된다. 예를 들어, 도 10의 경우, 하나의 블럭 그룹당 6개의 픽셀 라인이 포함되고, 총 4개의 블럭 그룹이 포함되어 있다. 따라서, TV(200)는 X2 주기동안 (X11, X21, X31, X41)열을 한번에 발광하고, 그 후에 (X12, X22, X32, X42)열을 한번에 발광하며, 그 다음도 순차적으로 발광하여, (X16, X26, X36, X46)열까지 한번에 발광하게 된다. 즉 X2 주기동안 발광 순서는 (X11, X21, X31, X41) -> (X12, X22, X32, X42) -> (X13, X23, X33, X43) -> (X14, X24, X34, X44) -> (X15, X25, X35, X45) -> (X16, X26, X36, X46)이 된다.
그리고, y축 방향의 픽셀 라인들(X11 열 ~ X46 열)은 3개의 픽셀 라인당 하나의 블럭을 구성하는 것을 확인할 수 있다. 여기에서 블럭은 Xb 주기에 한번에 발광되는 단위를 나타낸다. 즉, TV(200)는 Xb 주기동안 블럭 Xb11에 포함된 모든 픽셀을 한번에 발광한 후에, 블럭 Xb12에 포함된 모든 픽셀을 한번에 발광하며, 이 순서로 Xb42dp 포함된 모든 픽셀들 까지 한번에 발광하게 된다. 따라서, Xb 주기동안 발광 순서는 Xb11 -> Xb12 -> Xb21 -> Xb22 -> Xb31 -> Xb32 -> Xb41 -> Xb42가 된다.
이와 같이, X2 주기에 서로 떨어진 라인 단위로 발광하는 경우 단위가 되는 블럭 그룹과 Xb 주기에 서로 이웃하는 라인들 단위로 발광하는 단위가 되는 블럭을 별개로 정의함으로써, 앞서 설명한 바와 같이 블럭 경계에서 발생되는 오류를 방지할 수 있게 된다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른, 디스플레이 패널의 구동 과정을 도시한 도면이다. 도 11에 도시된 바와 같이, TV(200)는 X2 주기에 블럭그룹 Xg1, Xg2, Xg3, Xg4에 속하는 각 1개 픽셀 라인씩 4개의 픽셀 라인을 동시에 발광한다. 그리고, TV(200)는 Xb 주기에는 Xb11부터 Xb42까지 한번에 한 블럭 단위로 발광하게 된다.
도 12a는 본 발명의 일 실시예에 따른, 블럭의 경계에 포인팅 디바이스가 위치된 상태를 도시한 도면이다. 그리고, 도 12b는 본 발명의 일 실시예에 따른, 블럭의 경계에서 감지된 신호의 예들을 도시한 도면이다.
도 12a에 도시된 바와 같이, 블럭 Xb22와 블럭 Xb31 사이의 경계(1200)에 포인팅 디바이스(100)가 위치된 경우, 도 12b에 도시된 바와 같이 포인팅 디바이스(100)가 적외선 신호를 감지하게 된다.
도 12b의 그래프 (a)는 블럭 Xb22와 블럭 Xb31 영역에 대해 동일한 크기의 신호가 감지된 경우이고, 그래프 (b)는 블럭 Xb22 영역의 신호 크기가 블럭 Xb31 영역의 신호 크기보다 작은 경우이며, 그래프 (c)는 블럭 Xb22 영역의 신호 크기가 블럭 Xb31 영역의 신호 크기보다 큰 경우이다.
이와 같이, 블럭의 경계에 포인팅 디바이스(100)가 위치된 경우, 블럭에 대한 신호의 구분이 불명확하여, 블럭과 픽셀 라인의 위치가 일치되지 않는 오류가 발생할 가능성이 높아진다. 하지만, 본 실시예에 따를 경우, 이와 같은 블럭 경계에서의 오류를 방지할 수 있게 된다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른, 경계에서의 오류를 보정하기 전과 보정 후의 차이를 도시한 도면이다.
도 13에 도시된 바와 같이, 기존의 블럭 구동 방식의 위치 산출 방식을 이용한 경우(1310), 블럭의 경계(1300)에서 한 블럭 크기 정도의 오차가 발생된 것을 확인할 수 있다. 하지만, 본 실시예에 따른 위치 산출 방식을 적용한 경우(1320), 오차 없이 선이 연속적으로 연결된 것을 확인할 수 있다.
그리고, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
100 : 포인팅 디바이스 110 : 센서
120 : 증폭/필터링부 130 : 제어부
140 : 통신부
150 : 저장부
200 : TV 210 : 영상 수신부
220 : 영상 처리부 230 : 구동부
240 : 디스플레이 패널 250 : 통신 인터페이스
260 : 제어부 270 : 저장부

Claims (21)

  1. 디스플레이 장치와 연동되는 포인팅 디바이스에 있어서,
    복수의 광신호를 감지하는 광센서; 및
    상기 디스플레이 장치의 화면상에서 상기 광센서에 의해 감지된 상기 복수의 광신호의 감지 시점에 기초하여 복수개의 블럭으로 구분된 상기 디스플레이 장치의 상기 화면상에서 상기 포인팅 디바이스가 지시하는 위치에 해당되는 상기 포인팅 디바이스의 현재 위치를 산출하는 제어부;를 포함하며,
    상기 제어부는,
    상기 복수개의 블럭을 이용하여 상기 현재 위치를 산출하며, 상기 포인팅 디바이스가 지시하는 현재 위치가 상기 복수개의 블럭들 간의 적어도 2개의 인접한 블럭들 사이의 경계 영역에 근접하게 위치하는 경우, 발생되는 현재 위치 산출 오류를 보정하는 것을 특징으로 하고,
    상기 복수의 광신호는 제1, 제2, 및 제3 광신호를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 제1 광신호의 제1 감지 시점에 기초하여 상기 현재 위치의 제1축 좌표를 산출하고, 상기 제2 광신호의 제2 감지 시점에 기초하여 상기 포인팅 디바이스의 제2축 좌표가 속하는 상기 복수개의 블럭들 간 블럭의 위치에 대한 정보인 제1 위치정보를 산출하며, 상기 제3 광신호의 감지 시점에 기초하여 상기 복수개의 블럭들 간 적어도 2개의 인접한 블럭을 포함하는 블럭 그룹 내에서의 위치에 대한 정보인 제2 위치정보를 산출하며, 상기 제1 위치정보 및 상기 제2 위치정보에 기초하여 상기 현재 위치의 상기 제2축 좌표를 산출하는 것을 특징으로 하는 포인팅 디바이스.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 광신호는 적어도 하나의 기준 신호를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 적어도 하나의 기준 신호가 감지된 적어도 하나의 기준 시점을 각각 산출하고, 상기 제1 감지 시점 및 상기 적어도 하나의 기준 시점에 기초하여 상기 제1축 좌표를 산출하며, 상기 제1 위치 정보, 상기 제2 위치 정보 및 상기 적어도 하나의 기준 시점에 기초하여 상기 제2축 좌표를 산출하는 것을 특징으로 하는 포인팅 디바이스.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제2 위치정보에 대응되는 상기 블럭 그룹 내의 위치가 상기 제1 위치정보에 대응되는 상기 블럭의 포함된 위치에 해당되지 않는 경우, 상기 현재 위치 산출의 오류가 발생된 것으로 결정하는 것을 특징으로 하는 포인팅 디바이스.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 현재 위치 산출의 오류가 발생된 것으로 결정되면, 상기 제1 위치정보를 변경하거나 상기 제2 위치정보를 변경하여 상기 오류를 보정하는 것을 특징으로 하는 포인팅 디바이스.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제1 위치정보에 대응되는 블럭이 특정 블럭 그룹의 최초 블럭에 해당되고 상기 제2 위치정보에 대응되는 위치가 블럭 그룹의 마지막 블럭에 포함된 위치에 해당되는 경우 상기 현재 위치 산출의 오류가 발생된 것으로 결정하고, 상기 제1 위치정보에 대응되는 블럭이 이전 블럭으로 변경되도록 상기 제1 위치정보를 변경하는 것을 특징으로 하는 포인팅 디바이스.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제1 위치정보에 대응되는 블럭이 특정 블럭 그룹의 최초 블럭에 해당되고 상기 제2 위치정보에 대응되는 위치가 블럭 그룹의 마지막 블럭에 포함된 위치에 해당되는 경우 상기 현재 위치 산출의 오류가 발생된 것으로 결정하고, 상기 제2 위치정보에 대응되는 위치가 상기 제1 위치정보에 대응되는 블럭에 포함된 위치로 변경되도록 상기 제2 위치정보를 변경하는 것을 특징으로 하는 포인팅 디바이스.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제1 위치정보에 대응되는 블럭이 특정 블럭 그룹의 마지막 블럭에 해당되고 상기 제2 위치정보에 대응되는 위치가 블럭 그룹의 최초 블럭에 포함된 위치에 해당되는 경우 상기 현재 위치 산출의 오류가 발생된 것으로 결정하고, 상기 제1 위치정보에 대응되는 블럭이 다음 블럭으로 변경되도록 상기 제1 위치정보를 변경하는 것을 특징으로 하는 포인팅 디바이스.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제1 위치정보에 대응되는 블럭이 특정 블럭 그룹의 마지막 블럭에 해당되고 상기 제2 위치정보에 대응되는 위치가 블럭 그룹의 최초 블럭에 포함된 위치에 해당되는 경우 상기 현재 위치 산출의 오류가 발생된 것으로 결정하고, 상기 제2 위치정보에 대응되는 위치가 상기 제1 위치정보에 대응되는 블럭에 포함된 위치로 변경되도록 상기 제2 위치정보를 변경하는 것을 특징으로 하는 포인팅 디바이스.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 광신호는 적외선 신호인 것을 특징으로 하는 포인팅 디바이스.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 산출된 현재 위치를 상기 디스플레이 장치로 전송하는 통신부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포인팅 디바이스.
  12. 포인팅 디바이스와 연동되는 디스플레이 장치에 있어서,
    복수개의 블럭으로 구분되어 입력된 영상을 디스플레이하는 디스플레이 패널;
    상기 디스플레이 패널에 구동전압을 인가하는 구동부; 및
    상기 디스플레이 패널이 제1 발광주기, 제2 발광주기, 및 제3 발광주기에 구동되도록 상기 구동부를 제어하는 제어부;를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 제1 발광주기 동안, 상기 디스플레이 패널의 픽셀들을 제1축 방향의 한 라인씩 순차적으로 발광하고, 상기 제2 발광주기 동안,상기 복수 개의 블럭의 적어도 2개의 블럭들을 포함하는 각 블럭 그룹에 포함된 픽셀들을 제2축 방향의 한 라인씩 순차적으로 발광시키고, 상기 제3 발광주기 동안, 모든 블럭에 대해 한 블럭씩 순차적으로 상기 복수개의 블럭의 각 블럭에 포함된 픽셀들을 한번에 발광시키는 것을 특징으로 하고,
    상기 제어부는,
    상기 포인팅 디바이스가 접근할 때, 상기 포인팅 디바이스가 감지하도록 하기 위한 복수의 광신호를 생성하여 출력하고,
    상기 포인팅 디바이스가 감지한 상기 복수의 광신호의 감지 시점에 기초하여 상기 복수 개의 블럭에서 산출한 상기 포인팅 디바이스의 현재 위치 정보를 수신하고, 상기 수신된 현재 위치 정보가 상기 복수 개의 블럭들 간의 적어도 2개의 인접한 블록들 사이의 경계 영역에 근접하게 위치하는 경우, 상기 포인팅 디바이스에서 발생되는 현재 위치 산출 오류를 보정한 현재 위치 정보를 수신하여 상기 디스플레이 패널에 상기 포인팅 디바이스의 위치를 출력하는 디스플레이 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 디스플레이 패널의 상기 복수개의 블럭에 포함된 모든 픽셀이 한번에 특정 회수 발광하는 제4 발광주기에 상기 디스플레이 패널이 구동되도록 상기 구동부를 제어하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제1 발광주기, 상기 제4 발광주기, 상기 제2 발광주기, 및 상기 제3 발광주기의 순서로 상기 디스플레이 패널이 구동되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 제1축 방향은 상기 디스플레이 패널에 대해 x축 방향이고, 상기 제2축 방향은 상기 디스플레이 패널에 대해 y축 방향인 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 제1 발광주기, 상기 제2 발광주기, 및 상기 제3 발광주기에 발광되는 광은 적외선 광인 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  17. 제12항에 있어서,
    상기 디스플레이 장치는,
    PDP(Plasma Display Panel) 디스플레이 장치인 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  18. 전자 칠판 시스템에 있어서,
    복수 개의 블럭으로 구분된 화면 및 제어부를 포함하고, 상기 화면 상에 입력 영상을 디스플레이하는 디스플레이 패널을 포함하고,
    상기 제어부는,
    제1 발광 주기 동안, 상기 디스플레이 패널의 픽셀들을 제1축 방향의 한 라인씩 순차적으로 제1광을 발광하고, 제2 발광 주기 동안, 상기 복수개의 블럭의 적어도 2개의 블럭들을 포함하는 각 블럭 그룹에 포함된 픽셀들을 제2축 방향의 한 라인씩 순차적으로 제2광을 발광시키고, 및 제3발광 주기 동안, 모든 블럭에 대해 한 블럭씩 순차적으로 상기 복수개의 블럭의 각 블럭에 포함된 픽셀들을 한번에 제3광을 발광시키도록 픽셀들을 제어하고,
    상기 제1, 제2, 제3 광으로부터 각각 제1, 제2, 제3 광신호를 감지하는 포인팅 디바이스를 포함하고,
    상기 포인팅 디바이스는,
    상기 제1, 제2, 제3 광신호가 감지된 시점에 기초하여 상기 화면 상에서 상기 포인팅 디바이스가 지시하는 위치에 해당되는 상기 포인팅 디바이스의 현재 위치 정보를 산출하고, 디스플레이 장치에 상기 현재 위치 정보를 전송하고,
    상기 제어부는,
    상기 현재 위치가 상기 복수개의 블럭들 간의 적어도 2개의 인접한 블럭들 사이의 경계 영역에 근접하게 위치하는 경우 상기 현재 위치를 조정하는 것을 특징으로 하는 전자 칠판 시스템.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 포인팅 디바이스는,
    상기 제1 광신호의 제1 감지 시점에 기초하여 상기 현재 위치의 제1축 좌표를 산출하고, 상기 제2 광신호의 제2 감지 시점에 기초하여 제2축 좌표가 속하는 상기 복수개의 블럭들 간 블럭의 위치에 대한 정보인 제1 위치정보를 산출하며, 상기 제3 광신호의 제3 감지 시점에 기초하여 상기 복수개의 블럭들 간 적어도 2개의 인접한 블럭을 포함하는 블럭 그룹 내에서의 위치에 대한 정보인 제2 위치정보를 산출하며, 상기 제1 위치정보 및 상기 제2 위치정보에 기초하여 상기 현재 위치의 상기 제2축 좌표를 산출하는 것을 특징으로 하는 전자 칠판 시스템.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 제어부는,
    제4 발광주기동안, 상기 화면 상의 상기 복수개의 블럭에 포함된 모든 픽셀이 한번에 특정 회수의 기준 광을 발광하도록 모든 픽셀들을 제어하고,
    상기 포인팅 디바이스는 기준 광으로부터 적어도 하나의 기준 신호를 감지하고, 상기 적어도 하나의 기준 신호를 감지하는 적어도 하나의 기준 시점을 산출하고, 상기 제1 감지 시점 및 상기 적어도 하나의 기준시점을 기초하여 상기 제1축 좌표를 산출하고, 상기 제1 위치 정보, 상기 제2 위치 정보 및 상기 적어도 하나의 기준 시점을 기초하여 상기 제2축 좌표를 산출하는 것을 특징으로 하는 전자 칠판 시스템.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제2 위치정보에 대응되는 상기 블럭 그룹 내의 위치가 상기 제1 위치정보에 대응되는 상기 블럭의 위치에 해당되지 않는 경우, 현재 위치 산출의 오류가 발생된 것으로 결정하고, 상기 현재 위치 산출의 오류가 발생된 것으로 결정되면, 상기 제1 위치정보를 변경하거나 상기 제2 위치정보를 변경하여 상기 오류를 보정하는 것을 특징으로 하는 전자 칠판 시스템.
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