KR100207420B1

KR100207420B1 - 터치스크린

Info

Publication number: KR100207420B1
Application number: KR1019950064309A
Authority: KR
Inventors: 김동윤
Original assignee: 전주범; 대우전자주식회사
Priority date: 1995-12-29
Filing date: 1995-12-29
Publication date: 1999-07-15
Also published as: KR970049253A

Abstract

본 발명은 터치스크린에 관한 것으로, X축 감지부 내의 펄스발생부로부터 발생된 원샷펄스가 상측미러(X11,X12,X13,…X1N)와 하측미러((X21,X22,X23,…X2N)를 통해 반사 및 투과되어 X축 감지부 내의 펄스수신부로 수신되고, 제1XOR게이트를 통해 배타적 논리합된 다음 X좌표 연산부를 통해 X좌표가 감지된다. 이와 마찬가지로 Y축 감지부 내의 펄스발생부로부터 발생된 원샷펄스가 우측미러(Y11,Y12,Y13,…,Y1N)와 좌측미러(Y21,Y22,Y23,…,Y2N)를 통해 반사 및 투과되어 Y축 감지부 내의 펄스수신부로 수신되고, 제2XOR게이트를 통해 배타적 논리합된 다음 Y좌표 연산부를 통해 Y좌표가 감지되도록 한다. 따라서, 본 발명에 따르면, 압력센서를 이용한 터치스크린에 비해 제조공정이 간단할 뿐만 아니라 전체 시스템의 제작비용을 절감할 수 있도록 한 것이다.

Description

터치스크린

제1도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 터치스크린의 개략적인 블럭구성도.

제2도는 본 발명에 따른 터치스크린의 동작과정을 설명하기 위한 도면.

제3도는 본 발명에 따라 좌표를 검출하는 동작과정을 설명하기 위한 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

110 : X축 감지부 111,121 : 펄스발생부

112 : X축 미러 114,124 : 발진부

113,123 : 펄스수신부 120 : Y축 감지부

122 : Y축 미러 130 : X좌표 연산부

140 : Y좌표 연산부

본 발명은 터치스크린에 관한 것으로, 보다 상세하게는 표면탄성파를 이용하여 좌표를 감지할 수 있도록 한 터치스크린에 관한 것이다.

일반적으로, 터치스크린이란 이용자의 편의를 도모하기 위해 모니터로 선택메뉴를 디스플레이하고, 이용자가 모니터 상에서 손조작으로 선택메뉴를 선택하면 이를 감지하여 그에 상응하는 부메뉴를 모니터로 디스플레이하거나 또는 그에 상응하는 동작을 하는 것을 말한다.

터치스크린은, 스크린에 박형의 압력센서를 장착한 다음, 이용자의 손조작에 의한 압력을 감지하여 좌표를 감지하는 터치스크린과, 적외선 센서를 이용하여 이용자의 손조작에 의한 좌표를 감지하는 터치스크린 등이 있다.

그러나, 상기한 압력센서를 이용하여 눌려진 위치를 감지하는 방법은, 복수개의 압력센서 중에 소정수의 압력센서가 파손되는 경우 모니터 전체를 교체해야 하는 문제점이 있다. 또한, 인간의 시력을 보호하기 위한 보안경을 설치하는 경우에는 터치스크린으로서의 기능을 상실하는 문제점이 있다. 또한, 고가인 박형의 압력센서를 이용하고 제작공정이 복잡하여 제작비용이 비싼 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 매트릭스 형태로 구성된 미러를 통한 표면탄성파에 의거하여 이용자의 손조작에 따른 좌표를 감지할 수 있도록 함으로서, 보다 경제성이 있는 터치스크린을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 이용자의 손조작에 의한 접촉을 감지하는 터치스크린에 있어서; 상기 터치스크린의 횡축으로 발생되는 원샷펄스를 다수개로 분할하여, 상기 분할된 각 원샷 펄스를 상기 터치 스크린의 상측에서 하측으로 각각 반사하고, 상기 터치 스크린의 하측에서 상기 반사된 각 원샷 펄스를 수신하되, 이용자의 손이 상기 터치 스크린의 소정 접점에 접근하여, 상기 터치 스크린의 하측에서 상기 원샷 펄스가 수신되지 않으면, 상기 소정 접점의 X좌표에 상응하는 펄스를 발생하는 X좌표 감지수단; 상기 터치스크린의 종축으로 발생되는 원샷펄스를 다수개로 분할하여, 상기 분할된 각 원샷 펄스를 상기 터치 스크린의 일측 옆면에서 타측 옆면으로 각각 반사하고, 상기 터치 스크린의 타측 옆면에서 상기 반사된 각 원샷 펄스를 수신하되, 이용자의 손이 상기 터치 스크린의 소정 접점에 접근하여, 상기 터치 스크린의 타측 옆면에서 상기 원샷 펄스가 수신되지 않으면, 상기 소정 접점의 Y좌표에 상응하는 펄스를 발생하는 Y좌표 감지수단; 상기 터치 스크린의 횡측으로부터 발생되는 상기 원샷 펄스로부터 상기 X좌표 감지수단을 통해 감지된 상기 소정 접점의 X좌표에 상응하는 펄스까지의 소정시간을 계수하여 이용자의 손조작에 의한 접점의 X좌표를 연산하는 X좌표 연산수단; 상기 터치스크린의 종축으로 발생되는 원샷 펄스로부터 상기 Y좌표 감지수단을 통해 감지된 Y좌표에 상응하는 펄스까지의 소정시간을 계수하여 이용자의 손조작에 의한 접점의 Y좌표를 연산하는 Y좌표 연산수단으로 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 및 기타 목적과 여러가지 장점은 이 기술 분야에 숙련 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 하기에 기술되는 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명한다.

제1도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 터치스크린의 개략적인 블럭구성도로서, X축 감지부(110), Y축 감지부(120), X좌표 연산부(130), Y좌표 연산부(140)로 구성된다.

한편, X축 감지부(110)는 펄스발생부(111), X축 미러(112), 펄스수신부(113), 발진부(114) 및 제1XOR 게이트(115)로 구성되고, Y축 감지부(120)는 펄스발생부(121), Y축 미러(122), 펄스수신부(123), 발진부(124) 및 제1XOR 게이트(125)로 각각 구성된다.

제1도에 있어서, X축 감지부(110) 내의 펄스발생부(111)는 이용자의 손조작에 의한 X좌표를 감지하기 위한 원샷펄스(ONE-SHOT PULSE)를 발생하고, X축 미러(112)는 X축 감지부(110)내의 펄스발생부(111)로부터 발생되는 원샷펄스를 반사하는 동시에 투과시킬 수 있는 미러로서, 제2도에 도시된 바와 같이, 터치스크린의 횡축에 상측미러(X11,X12,X13,…,X1N)와 하측미러 (X21,X22,X23,…,X2N)가 각각 대응하게 설치된다.

여기에서, X축 감지부(110) 내의 펄스발생부(111)로부터 발생되는 원샷펄스는 표면탄성파이다.

X축 감지부(110) 내의 펄스수신부(113)는 X축 미러(112)를 통해 반사 또는 투과되는 소정의 시간간격을 갖는 원샷펄스를 수신하고, 발진부(114)는 펄스수신부(113)를 통해 수신되는 소정의 시간간격을 갖는 원샷펄스에 동기되는 펄스를 발진한다.

또한, 제1XOR 게이트(115)는 펄스수신부(113)를 통해 수신되는 소정의 시간간격을 갖는 원샷펄스와, 발진부(114)로부터 발진되는 펄스를 배타적 논리합하여 X좌표 연산부(130)로 제공한다.

한편, Y축 감지부(120) 내의 펄스발생부(121), 펄스수신부(123), 발진부(124) 및 제2XOR 게이트(125)는 상기한 X축 감지부(110) 내의 펄스발생부(121), 펄스수신부(123), 발진부(124)와 실질적으로 동일한 기능을 수행하므로, 중복된 기재를 피하기 위해 여기에서의 기술은 생략하기도 한다.

제1도에 있어서, Y축 감지부(120) 내의 Y축 미러(122)는 X축 감지부(110) 내의 X축 미러(112)와 마찬가지로, Y축 감지부(120) 내의 펄스발생부(121)로부터 발생되는 원샷펄스를 반사하는 동시에 투과시킬 수 있는 미러로서, 제2도에 도시된 바와 같이, 터치스크린의 종축에 우측미러(Y11,Y12,Y13,…,Y1N)와 좌측미러(Y21,Y22,Y23,…Y2N)가 각각 대응하는 구성을 갖는다.

X좌표 연산부(130)는 X축 감지부(110) 내의 펄스발생부(111)로부터 발생되는 원샷펄스의 폴링에지(FALLING EDGE)부터 제1XOR 게이트(115)를 통해 배타적 논리합되어 출력되는 출력신호의 라이징에지(RISING EDGE)까지의 시간을 계수하여 X축 좌표값을 연산하고, Y좌표 연산부(140)는 Y축 감지부(120) 내의 펄스발생부(121)로부터 발생되는 원샷펄스의 폴링에지부터 제2XOR 게이트(125)를 통해 배타적 논리합되어 출력되는 출력신호의 라이징에지까지의 시간을 계수하여 Y축 좌표값을 연산한다.

상기한 바와 같은 구성부재로 이루어진 본 발명에 따른 터치스크린의 동작과정에 대하여 제1도, 제2도, 제3도를 참조하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.

제2도는 본 발명에 따른 터치스크린의 동작과정을 설명하기 위한 도면으로서, 동도면을 참조하면 알 수 있듯이, X축 감지부(110) 내의 펄스 발생부(111)로부터 발생된 원샷펄스(제3a도의 (a))가 터치스크린의 횡축에 구성된 복수개의 상측미러(X11,X12,X13,…,X1N)를 통해 반사 및 투과되고, 상측미러(X11,X12,X13,…,X1N)를 통해 반사된 원샷펄스가 하측미러(X21,X22,X23,…,X2N)를 통해 반사 및 투과되어 X축 감지부(110) 내의 펄스수신부(113)로 수신된다.

이때, X축 감지부(110) 내의 펄스수신부(113)로 수신되는 원샷펄스는 상측미러(X11,X12,X13,…,X1N)와 하측미러(X21,X22,X23,…,X2N)를 통해 반사 및 투과됨으로써, 소정의 시간간격을 갖는 펄스열이 수신되는데, X축 감지부(110) 내의 발진부(114)로부터 이러한 소정의 시간간격을 갖는 펄스열과 동기되는 펄스가 발진된다.

Y축 감지부(120) 내의 펄스발생부(121)로부터 발생된 원샷펄스(제3b도의 (a))가 터치스크린의 종축에 구성된 복수개의 우측미러(Y11,Y12,Y13,…,Y1N)를 통해 반사 및 투과되고, 우측미러(Y11,Y12,Y13,…,Y1N)을 통해 반사된 원샷펄스가 좌측미러(Y21,Y22,Y23,…,Y2N)를 통해 반사 및 투과되어 Y축 감지부(120) 내의 펄스수신부(123)로 수신된다.

이때, Y축 감지부(120) 내의 펄스수신부(123)로 수신되는 원샷펄스는 우측미러(Y11,Y12,Y13,…,Y1N)와 좌측미러(Y21,Y22,Y23,…,Y2N)를 통해 소정의 시간간격을 갖는 펄스열이 수신되는데, Y축 감지부(120) 내의 발진부(124)로부터 이러한 소정의 시간간격을 갖는 펄스열과 동기되는 펄스가 발진된다.

하기는, 이용자가 A점을 접촉한 경우에 대하여 본 발명에 따른 터치스크린의 동작과정에 대하여 일예로서 설명한다.

먼저, X축 감지부(110) 내의 펄스발생부(111)로부터 발생된 원샷펄스(제3a도의 (a))가 상측미러(X11,X12,X13,…,X1N)를 통해 반사 및 투과된 다음, 하측 미러(X21,X22,X23,…,X2N)를 통해 반사 및 투과되어 X축 감지부(110) 내의 펄스 수신부(113)로 수신되는데, 이 때 상측미러(X11,X12,X13,…,X1N) 중에 X15를 통해 반사되는 펄스는 이용자의 손조작에 의한 A점을 투과하지 못하므로 그에 상응하는 위치의 펄스가 펄스수신부(113)로 수신되지 않는다(제3a도의 (b)).

그 다음, X축감지부(110) 내의 펄스 수신부(113)을 통해 수신되는 펄스열과 X축 감지부(110) 내의 발진부(114)에서 발진되는 펄스(제3a도의 (c))가 제1XOR게이트(115)를 통해 배타적 논리합된다(제3a도의 (d)).

따라서, X축 감지부(110) 내의 펄스발생부(111)에서 발생된 원샷펄스의 폴링에지부터 제1XOR 게이트(115)로부터의 출력신호의 라이징에지까지의 시간(TX)이 X좌표 연산부(130)를 통해 계수되어 A점의 X좌표가 감지된다.

다음에, Y축 감지부(120) 내의 펄스발생부(121)로부터 발생된 원샷펄스(제3b도의 (a))가 우측미러(Y11,Y12,Y13,…,Y1N)를 통해 반사 및 투과된 다음, 좌측미러(Y21,Y22,Y23,…,Y2N)를 통해 반사 및 투과되어 Y축 감지부(120) 내의 펄스수신부(123)로 수신되는데, 이때 우측머리(Y11,Y12,Y13,…,Y1N) 중에 Y12를 통해 반사되는 펄스는 이용자의 손조작에 의한 A점을 투과하지 못하므로, 그에 상응하는 위치의 펄스가 펄스수신부(123)로 수신되지 않는다(제3b도의 (b)).

그 다음, Y축 감지부(120)내의 펄스수신부(123)를 통해 수신되는 펄스열과 Y축 감지부(120) 내의 발진부(124)에서 발진되는 펄스(제3b도의 (c))가 제2XOR게이트(125)를 통해 배타적 논리합된다(제3b도의 (d)).

따라서, Y축 감지부(120) 내의 펄스발생부(121)에서 발생된 원샷펄스의 폴링에지부터 제2XOR게이트(125)로부터의 출력신호의 라이징에지까지의 시간(TY)이 Y좌표 연산부(140)를 통해 계수되어 A점의 Y좌표가 감지된다.

상술한 바와 같이, X축 감지부(110) 내의 펄스발생부(111)로부터 발생된 원샷펄스가 상측미러(X11,X12,X13,…,X1N)와 하측미러(X21,X22,X23,…,X2N)를 통해 반사 및 투과되어 X축 감지부(110) 내의 펄스수신부(113)로 수신되고, 제1XOR게이트(115)를 통해 배타적 논리합된 다음 X좌표 연산부(130)를 통해 X좌표가 감지된다. 이와 마찬가지로 Y축 감지부(120) 내의 펄스발생부(121)로부터 발생된 원샷펄스가 우측미러(Y11,Y12,Y13,…Y1N)와 좌측미러(Y21,Y22,Y23,…Y2N)를 통해 반사 및 투과되어 Y축 감지부(120) 내의 펄스 수신부(123)로 수신되고, 제2XOR게이트(125)를 통해 배타적 논리합된 다음 Y좌표 연산부(14)를 통해 Y좌표가 감지된다.

한편, 본 발명의 실시예에서 그 일예로서 이용자의 손조작에 의해 A점이 접촉되는 경우에 대하여 주로 설명하였으나, 이 기술분야의 숙련자는 이용자의 손조작에 의해 다른 점이 접촉되는 경우에도 상술한 바와 같은 동작과정을 통해 임의의 좌표가 감지될 수 있다는 것을 쉽게 알 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명을 이용하면, 표면탄성파를 이용한 원샷펄스에 의거하여 이용자의 손조작에 의한 임의의 좌표를 감지할 수 있으므로, 압력센서를 이용한 터치스크린에 비해 제조공정이 간단할 뿐만 아니라 전체 시스템의 제작비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

Claims

이용자의 손조작에 의한 접축을 감지하는 터치스크린에 있어서: 상기 터치스크린의 횡축으로 발생되는 원샷펄스를 다수 개로 분할하여, 상기 분할된 각 원샷 펄스를 상기 터치 스크린의 상측에서 하측으로 각각 반사하고, 상기 터치 스크린의 하측에서 상기 반사된 각 원샷 펄스를 수신하되, 이용자의 손이 상기 터치 스크린의 소정 접점에 접근하여, 상기 터치 스크린의 하측에서 상기 원샷 펄스가 수신되지 않으면, 상기 소정 접점의 X좌표에 상응하는 펄스를 발생하는 X좌표 감지수단(110); 상기 터치스크린의 종축으로 발생되는 원샷펄스를 다수 개로 분할하여, 상기 분할된 각 원샷 펄스를 상기 터치 스크린의 일측 옆면에서 타측 옆면으로 각각 반사하고, 상기 터치 스크린의 타측 옆면에서 상기 반사된 각 원샷 펄스를 수신하되, 이용자의 손이 상기 터치 스크린의 소정 접점에 접근하여, 상기 터치 스크린의 타측 옆면에서 상기 원샷 펄스가 수신되지 않으면, 상기 소정 접점의 Y좌표에 상응하는 펄스를 발생하는 Y좌표 감지수단(120); 상기 터치 스크린의 횡측으로부터 발생되는 상기 원샷 펄스로부터 상기 X좌표 감지수단(110)을 통해 감지된 상기 소정 접점의 X좌표에 상응하는 펄스까지의 소정시간을 계수하여 이용자의 손조작에 의한 접점의 X좌표를 연산하는 X좌표 연산수단(130); 상기 터치스크린의 종축으로 발생되는 원샷펄스로부터 상기 Y좌표 감지수단(120)을 통해 감지된 Y좌표에 상응하는 펄스까지의 소정시간을 계수하여 이용자의 손조작에 의한 접점의 Y좌표를 연산하는 Y좌표 연산수단(140)으로 구성된 것을 특징으로 하는 터치스크린.
제1항에서 있어서 상기 X좌표 감지수단은: 상기 터치스크린의 횡축으로 원샷펄스를 발생하는 제1펄스 발생수단; 상기 터치스크린의 상측에 횡축 방향으로 다수 개의 상측 미러들이 직렬로 배열되고, 상기 터치스크린의 하측에 횡축 방향으로 다수개의 하측 미러들이 직렬로 배열된 것으로, 상기 상측 미러들과 상기 하측 미러들은 일대일 대응되고, 상기 상측 미러들은 상기 원샷 펄스를 다음번 하측 미러에 투과하는 한편, 상기 원샷 펄스를 상기 대응되는 하측 미러에 반사시키는 횡축 미러군; 상기 하측 미러들을 경유하여 입력되는 상기 원샷 펄스열을 수신하는 제1펄스 수신수단; 상기 제1펄스 수신수단으로부터 수신된 펄스열과 상기 제1발진 수단으로부터 발진되는 펄스를 이용하여 이용자의 손조작에 의한 접점의 X좌표에 상응하는 펄스를 발생하는 제1논리 수단으로 이루어진 것을 특징으로 하는 터치스크린.
제1항에 있어서, 상기 Y좌표 감지수단은; 상기 터치스크린의 종축으로 원샷펄스를 발생하는 제2펄스 발생수단; 상기 터치스크린의 일측 옆면에 종축 방향으로 다수 개의 상측 미러들이 직렬로 배열되고, 상기 터치스크린의 타측 옆면에 종축 방향으로 다수개의 제2축 미러들이 직렬로 배열된 것으로, 상기 제1종축 미러들과 상기 제2종축 미러들은 일대일 대응되고, 상기 제1종축 미러들은 상기 원샷 펄스를 다음번 제1종축 미러에 투과하는 한편, 상기 원샷 펄스를 상기 대응되는 제2종축 미러에 반사시키는 횡축 미러군; 상기 복수개의 종축미러를 통해 반사 및 투과되는 펼스열을 수신하는 제2펄스수신수단; 상기 제2펄스수신수단을 통해 수신되는 펄스열에 동기되는 펄스를 발진하는 제2발진수단; 상기 제2펄스 수신수단으로부터 수신된 펄스열과 상기 제2발진 수단으로부터 발진되는 펄스를 이용하여 이용자의 손조작에 의한 접점의 Y좌표에 상응하는 펄스를 발생하는 제2논리 수단으로 이루어진 것을 특징으로 하는 터치스크린.