KR200207639Y1

KR200207639Y1 - X-y point detect for computer monitor

Info

Publication number: KR200207639Y1
Application number: KR2020000016669U
Authority: KR
Inventors: 권성웅
Original assignee: 주식회사두손테크
Priority date: 2000-06-12
Filing date: 2000-06-12
Publication date: 2000-12-15

Abstract

본 고안은 컴퓨터 모니터 전면에 부착한 투명한 평면 판 위에서 접촉되어 움직이는 지시물의 상하좌우(X-Y) 위치를 인식하는 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 컴퓨터 모니터 전면에 부착한 투명한 평면 판의 상단 모서리에 광학적인 1차원 이미지 센서(LINEAR CCD)를 좌우 장착하여 평면 판 위에서 접촉되어 움직이는 지시물을 인식하고, 삼각 측량법에 의한 위치를 계산하여, 컴퓨터 모니터의 해상도와 동일한 해상도의 값으로 환원하여 지시물의 위치 정보를 컴퓨터에 전달하기 위한 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a device for recognizing the top, bottom, left, and right (XY) position of the indicator in contact with the moving on the transparent flat plate attached to the front of the computer monitor, more specifically, to the top edge of the transparent flat plate attached to the front of the computer monitor The left and right 1-dimensional image sensor (LINEAR CCD) mounted on the flat plate to recognize the moving indicators in contact with the moving, triangulation method to calculate the position, and to reduce the resolution of the same resolution as the computer monitor position information The present invention relates to an apparatus for delivering a computer to a computer.

이를 위하여 본 고안은, 컴퓨터 모니터의 전면에 투명한 평면 판을 부착하고 평면 판 위에서 컴퓨터 화면의 위치를 지정할 지시물로 사용될 손가락이나, 보다 정밀한 위치를 지시 하기 위한 전용 지시펜을 사용하여 지시된 위치를 인식 하기 위해 평면 판 상단의 양 모서리에 부착되어, 지시물 인식을 위한 1차원 광학 이미지 센서(LINEAR CCD)로 수평면상의 지시물 위치를 인식하도록 하고, 평면판 위에서 지시 및 고정되어 인식된 물체의 위치값을 마이크로 프로세스(CPU)를 이용 삼각측량 계산을 하여 지시물체의 X-Y 위치의 값을 컴퓨터에 사용된 모니터의 해상도와 같은 값으로 환원하여 연속적으로 컴퓨터에 전달함으로 컴퓨터 화면상에서 그림을 바로 선택 하거나, 화면상에서 글자 및 그림을 입력할 수 있는 직접적인 방식이 가능하도록, 컴퓨터 화면에 지시된 지시물의 위치 정보를 컴퓨터에 전달하는 것에 특징이 있다.To this end, the present invention attaches a transparent flat plate to the front of the computer monitor and uses the finger to be used as an indicator for positioning the computer screen on the flat plate or a dedicated pointer pen for indicating a more precise position. It is attached to both corners of the top of the flat plate for recognition, so that the 1D optical image sensor (LINEAR CCD) for recognizing the indicator recognizes the position of the indicator on the horizontal plane, and the position of the recognized object is indicated and fixed on the flat plate. By triangulating the value using a microprocessor (CPU), the value of the XY position of the pointer is reduced to the same value as the resolution of the monitor used in the computer and transferred to the computer continuously so that the picture can be directly selected on the computer screen. On the computer screen, enabling a direct way to enter text and pictures on the screen. Indicated is characterized in that water passes the position information indicating to the computer.

Description

X-Y POINT DETECT FOR COMPUTER MONITOR}

본 고안은 컴퓨터 모니터 전면에 부착한 투명한 평면 판 위에서 움직이는 지시물의 상하좌우(X-Y) 위치를 인식하는 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 컴퓨터 모니터 전면에 부착한 투명한 평면 판의 상단 모서리에 광학적인 1차원 이미지 센서(LINEAR CCD)를 좌우 장착하여 평면 판 위에서 움직이는 지시물을 인식하고, 삼각 측량법에 의한 위치를 계산하여, 컴퓨터 모니터의 해상도와 동일한 해상도의 값으로 위치 정보를 컴퓨터에 전달하기 위한 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a device for recognizing the up, down, left, and right (XY) position of the indicator moving on a transparent flat plate attached to the front of the computer monitor, more specifically, optical 1 at the top edge of the transparent flat plate attached to the front of the computer monitor. A device for transmitting position information to a computer at the same resolution as that of a computer monitor by recognizing a moving object on a flat plate by mounting a dimensional image sensor (LINEAR CCD) and calculating a position by a triangulation method. It is about.

일반적으로 컴퓨터의 화면에 디스플레이 된 자료를 선택하기 위해서는 마우스를 테이블 위에서 수평으로 움직여 컴퓨터 화면 상에 위치한 아이콘을 움직여 원하는 자료를 선택 클릭하는 방식을 사용하고 있으며, 이와 유사한 구조를 가지고 있는 트랙 볼 타입은 테이블의 고정된 위치에서 트랙 볼의 둥근 볼을 좌우로 돌려 자료를 선택 클릭 하거나, 컴퓨터와 연결 되어 있는 키보드를 이용 상하좌우 스위치를 눌러 목표점까지 이동하여 자료를 선택하는 간접 조정 방식과, 모니터 화면에 필름 형태로 부착 되어 있는 터치 스크린을 눌러 선택을 하는 직접 선택 방식을 사용하고 있다.In general, in order to select the material displayed on the computer screen, the user moves the mouse horizontally on the table and moves the icon on the computer screen to select and click the desired material. The track ball type has a similar structure. In the fixed position of the table, turn the round ball of the track ball to the left or right to select the material, or use the keyboard connected to the computer to press the up / down / left / right switch to move to the target point and select the material. It uses a direct selection method that makes a selection by pressing a touch screen attached in the form of a film.

그러나 상기 간접 조정 방식은 컴퓨터 화면에 디스플레이 된 자료를 선택하기 위해서 약간의 조정 기술의 숙달이 필요하고 특히 유아들을 대상 사용하고자 하였을 때 사용 조정의 어려움과 글자나 그림을 그리는 작업을 세밀하게 할 수 없는 단점이 있다.However, the indirect adjustment method requires a little mastery of adjustment skills in order to select the material displayed on the computer screen, and it is difficult to fine-tune the task of drawing and drawing letters or pictures, especially when children are to use it. There are disadvantages.

직접 선택 방식의 터치 스크린은 사용자가 압력을 가해 두 장의 필름이 접촉을 하여 접촉 저항의 변화 점을 접촉의 위치로 인식하는 형태를 가지고 있으나 압력을 가해 접촉을 시켜야 함으로 약간의 유동성이 있는 연질 비닐 계통을 사용 해야 하며, 연질의 비닐 계통은 무리한 압력을 가하거나, 날카로운 금속물로 압력을 가하거나 이동을 하였을 때 파손이 쉬운 단점이 있다.The direct selection type touch screen has a form in which the user applies pressure to recognize two points of contact and the change point of the contact resistance as the position of the contact. Should be used, soft vinyl system has the disadvantage of being easy to break when applied excessive pressure, or pressed or moved with a sharp metal material.

본 고안은 상기한 바와 같은 기술의 문제점을 해소하기 위해 컴퓨터 모니터의 전면에 투명하고 경도 높은 2.5mm 두께의 평면 판을 부착하고, 평면 판위에서 지시물로 사용될 손가락이나, 정밀한 지시를 필요할 때 사용할 전용의 지시 펜을 인식하기 위해, 평면 판 상단의 양 모서리에 장착된 반사 거울과 렌즈를 이용하여 광학용 1차원 이미지 센서 (LINEAR CCD)로 지시물 물체의 영상을 인식하도록 하고, 인식된 물체의 위치 값을 마이크로 프로세스 (CPU)를 이용 삼각 측량 계산을 하여 평면 판 위에 지시된 고정된 물체나 움직이는 물체의 X-Y 위치의 값을 자동으로 계산하여, 컴퓨터에 사용된 모니터의 해상도와 같은 값으로 컴퓨터에 전달해 화면상의 그림을 바로 선택하거나 글자 및 그림을 입력할 수 있도록 화면상의 지시된 위치와 동일한 X-Y 위치 좌표 정보를 컴퓨터에 전달하는 것이 특징이다.In order to solve the problems of the above-described technology, the present invention attaches a transparent and hard 2.5 mm thick flat plate to the front of the computer monitor, and uses only a finger or a precise indication when it is needed as an indicator on the flat plate. In order to recognize the pointing pen, the optical one-dimensional image sensor (LINEAR CCD) recognizes the image of the pointing object by using the reflecting mirror and the lens mounted at both corners of the top of the flat plate, and the position of the recognized object. Using a microprocessor (CPU) to triangulate the value, it automatically calculates the value of the XY position of the fixed or moving object indicated on the flat plate and passes it to the computer at the same resolution as the monitor used in the computer. XY position coordinate information identical to the indicated position on the screen so that the on-screen picture can be directly selected or letters and pictures can be entered. It is characterized by passing it to a computer.

도1은 본 고안에 따른 컴퓨터 모니터 평면상 XY 위치 인식 장치의 주요 구성도 이다1 is a main configuration diagram of an XY position recognition device on a computer monitor plane according to the present invention.

도2는 본 고안에 따른 1차원 영상 처리 이미지 센서가 지시물의 영상을 인식하는 개념도 이다.2 is a conceptual diagram of recognizing an image of an indication by a one-dimensional image processing image sensor according to the present invention.

도3은 본 고안에 따른 전용 지시펜의 구조도 이다.3 is a structural diagram of a dedicated pointer pen according to the present invention.

도4는 본 고안에 따른 마이크로 프로세스 주변의 구조도 이다.4 is a structural diagram around a micro process according to the present invention.

＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞<Description of the code | symbol about the principal part of drawing>

(1) 투명한 평면판(1) transparent flat plate

(2) 광학형 1차원 인식 센스 모듈(2) Optical one-dimensional recognition sense module

(3) 전용 지시용 펜(3) dedicated pointer pen

(4) 적외선 수신 모듈(4) infrared receiving module

(11) 영상 반사용 거울(11) reflecting mirror

(12) 볼록렌즈(12) convex lens

(13) 1차원 영상 이미지 인식용 센스 (LINEAR CCD)(13) 1-dimensional image recognition sensor (LINEAR CCD)

(23) 전용펜 동작 스위치(23) dedicated pen operation switch

(24) 전용펜에 내장된 적외선 LED(24) Infrared LED built into the pen

이하, 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, described in detail by the accompanying drawings as follows.

도1은 컴퓨터의 모니터 전면에 부착하여 평면상의 지시물체의 XY위치를 인식하기 위한 장치의 외형도로서 경도가 높고, 흠집에 강한 2.5mm 두께의 사각 투명한 강화 플라스틱(1)을 모니터 전면에 부착하여, 굴곡 때문에 1차원 광학 센서로 지시물의 위치를 인식하기 어려운 상태의 모니터를, 평면 상태로 지시물 의한 입력 용이하게 인식 하도록 하고, 강화 플라스틱 판(1)의 평면 판 위에서 손가락이나 전용의 지시펜의 위치를 인식하기 위해 평면판 위의 영상물의 상을 반사하는 반사 거울과 초점을 맞추기 위한 볼록 렌즈와 1차원 광학 센서(LINEAR CCD)로 구성된 지시물 영상을 인식할 수 있는 광학 센스 모듈(2), 정밀한 작업을 하기위해 스위치의 누름으로 ON/OFF를 제어를 할 수 있는 기능과 설정된 값을 내장된 적외선 LED로 DATA를 송신하도록 구성된 적외선 펜 모듈(3), 펜 모듈에서 송신된 적외선 DATA를 수신하기 위한 적외선 수신 모듈(4)로 구성된 외형도를 나타낸 것이다.1 is an external view of an apparatus for recognizing an XY position of an indicator on a plane by attaching it to the front surface of a computer, and attaching a 2.5 mm thick square transparent reinforced plastic (1) with high hardness and strong scratches to the front of the monitor. In order to easily recognize a monitor in a state where it is difficult to recognize the position of the indicator by the one-dimensional optical sensor due to the bend, the input of the indicator or the dedicated pen on the flat plate of the reinforced plastic plate 1 is facilitated. An optical sense module (2) capable of recognizing an indicator image composed of a reflection mirror reflecting an image of an image on a flat plate to recognize a position, a convex lens and a one-dimensional optical sensor (LINEAR CCD) for focusing, Infrared pen configured to send data to the built-in infrared LED and function to control ON / OFF by pressing a switch for precise work. The external view of the module 3 and the infrared receiver module 4 for receiving the infrared data transmitted from the pen module is shown.

도2는 광학 센스 모듈의 영상 인식을 위한 광학 부분의 구조도를 나타낸 것으로 평면강화 플라스틱(1) 작업 판 위에 위치한 지시물들의 상이 반사 거울(11)을 통해 반사 되어지고 반사되어진 영상이 볼록렌즈(12)에 의해 초점이 잡혀 1차원 영상 인식 센스(LINEAR CCD)에 지시물의 영상 입력되어 1차원의 직선적인 영상 데이터로 인식이 되어 영상 DATA를 마이크로 프로세스의 요구 클락 주파수에 동기 되어 직렬로 영상의 DATA를 출력하도록 되어 있다.2 is a structural diagram of an optical part for image recognition of the optical sense module, in which the images of the indicators on the plane-reinforced plastic 1 working plate are reflected through the reflecting mirror 11 and the reflected image is reflected. ) Is inputted to the 1D LINEAR CCD, and is recognized as linear image data of 1D, and the image data is synchronized with the required clock frequency of the microprocessor. It is supposed to output.

도5는 1차원 영상 인식 센스에서 반사 거울과 렌즈를 통해 영상을 입력 받아 마이크로 프로세스의 동기 주파수에 의해 영상 인식 DATA의 출력 결과를 나타낸 것이다FIG. 5 shows an output result of image recognition data by a synchronization frequency of a micro process by receiving an image through a reflection mirror and a lens in a one-dimensional image recognition sense.

도3은 평면 강화 플라스틱(1) 작업 판에서 정밀 작업이 가능 하도록 한, 전용의 펜의 구조도로서 마이크로 프로세스와 연결된 케이블 선을 통하여 임의 설정한 DATA를 내장된 적외선 LED(24)를 통해 외부로 전송하고, 이것을 컨트롤하기 위한 스위치(23), 평면 강화 플라스틱에 접촉하여 부드럽게 움직일 수 있도록 한 연필 모양의 연질 플라스틱(25) 부분의 구성을 나타낸 것이다.FIG. 3 is a structural diagram of a dedicated pen that enables precision work on a plane-reinforced plastic (1) working plate and transmits arbitrarily set DATA to an external device through a built-in infrared LED 24 through a cable line connected to a micro process. In addition, the configuration of a portion of the soft plastic 25 in the shape of a pencil that can smoothly move in contact with the switch 23 for controlling this and the flat reinforced plastic is shown.

도4는 이를 구현하기 위한 마이크로 프로세서 주변 장치의 블록 구성도로서 1차원 영상 인식 센스 모듈(41, 42)로 모니터의 전면에 부착되어 작업의 공간으로 사용될 사각의 투명한 강화 플라스틱 상단의 좌측과 우측 모서리에 장착되어, 각각의 틀린 위치의 영상 신호를 받아 컴퓨터에 사용중 인 모니터의 해상도와 동일한 해상도로 지시물의 X-Y위치의 값을 DATA로 변환하여주는 마이크로 프로세스(43)와 전용의 정밀 작업 펜(45)에서 임의 설정되의 송출된 적외선의 DATA를 인식하는 적외선 수진 모듈(46) 의 블록을 나타낸 것이다.Fig. 4 is a block diagram of a microprocessor peripheral device for realizing this; left and right edges of a rectangular transparent reinforced plastic top which is attached to the front of the monitor and used as a work space by the one-dimensional image recognition sense modules 41 and 42. A microprocessor 43 and a dedicated precision work pen 45 that are mounted on the microprocessor 43 and convert the value of the XY position of the indicator into DATA at the same resolution as that of the monitor being used in the computer by receiving the image signal of each wrong position. In FIG. 1, a block of the infrared receiver module 46 that recognizes the DATA of the transmitted infrared ray is set.

상기 기술된 도면을 토대로, 전체적인 동작 원리는 일반 컴퓨터에서 사용하고 있는 모니터 전면에 도1의 사각의 평면 강화 플라스틱 작업 판 위에서 연필이나 손 또는 전용의 작업 펜으로 화면을 지시하거나 움직이면 사각의 평면 강화 플라스틱 작업판의 상단 양측에 위치한 1차원 영상 인식 모듈이 각각 틀린 위치의 영상 값을 마이크로 프로세서가 읽어 들여, 고정된 두 점과 선택되어진 점의 거리를 계산 할 수 있는 삼각 측량법의 계산 프로그램에 의해 지시된 물체의 현재의 위치를 계산, 사용중인 모니터의 해상도와 같은 값의 정밀도로 지시물의 현재 화면상의 위치 값을 컴퓨터로 전달하여, 컴퓨터가 화면상에서 지시한 물체의 위치를 화면상의 X-Y위치 값을 연속적으로 인식 하도록 할 수 있는 것이다.Based on the drawings described above, the overall operating principle is to use a pencil or a hand or a dedicated work pen to direct or move the screen on a square flat reinforced plastic working plate of FIG. 1 to the front of the monitor used in a general computer. The three-dimensional image recognition module located on both sides of the upper surface of the working board is instructed by a triangulation calculation program that can read the image values of the wrong positions and calculate the distance between two fixed points and selected points. The current position of the object is calculated and the position value of the indication is displayed on the screen to the computer with the same precision as the resolution of the monitor being used, and the position of the object indicated by the computer on the screen is continuously converted to the XY position value on the screen. It can be recognized.

이상에서 상술한 바와 같이 본 고안은, 컴퓨터 모니터 평면상 지시물의 XY위치 인식장치를 화면 전면에 부착하여, 컴퓨터 화면상에 바로 손이나 전용의 지시용 펜을 이용하여 화면상의 콘솔 아이콘의 X-Y위치에 따른 컴퓨터의 동작을 실행 시킬 수 있으며,As described above, the present invention attaches the XY position recognition device of the indicator on the computer monitor plane to the front of the screen, and directly on the computer screen using the hand or a dedicated pointer pen to the XY position of the console icon on the screen. You can run the computer operation accordingly,

마우스의 작동을 정밀하게 조정을 할 수 없는 유아들이나 노인 및 장애자들이 쉽게 화면상에 손가락이나 기타 지시물을 이용 컴퓨터 화면 위에서 바로 지시가 용이하게 할 수 있으며, 컴퓨터 화면 위에서 도화지에 그림을 그리듯이 손가락이나 전용의 펜을 이용하여 그림이나 글자를 용이하게 직접적으로 컴퓨터 화면 위에서 콘솔 아이콘의 연속적인 X-Y 위치 값을 컴퓨터에 전달할 수 있음으로, 화면상에서 접촉 되어진 지시물에 의한 컴퓨터 제어를 가능케 할 수 있 것이다.Infants, the elderly, and the disabled who are unable to precisely control the operation of the mouse can easily use the on-screen finger or other indications to make the instruction directly on the computer screen, as if drawing on a drawing paper on the computer screen. In addition, it is possible to easily transfer pictures and texts directly to the computer by using a dedicated pen to transfer the continuous XY position values of the console icons on the computer screen, thereby enabling computer control by the instructions touched on the screen. .

Claims

In a device for recognizing the up, down, left and right (X-Y) position of the indicated on the transparent flat plate attached to the front of the computer monitor,

A mirror reflecting the indicated object on both sides of the upper side edges of a 2.5 mm thick square transparent reinforced plastic plate attached to the front of the monitor screen of the computer, and a binocular lens that focuses the image, and used to recognize the image of the indicator. Recognizing a planar indicator as a 1D image by using a 2D image sensor;

After the step of reading the value of the one-dimensional image image sensor by the microprocessor to calculate the position of the indication of the instruction directed on the screen by triangulation calculation,

After the above step is reduced to the XY position value of the indicator at the same resolution as the computer screen resolution by substituting the same XY coordinate value as the monitor resolution of the computer in use so that the computer to determine the position of the indicator indicated on the screen And a computer that recognizes the indicated instruction in contact with the screen of the computer at the same resolution as the resolution of the computer screen.