KR100533642B1 - 표면탄성파를 이용한 터치 위치 감지 장치 - Google Patents

표면탄성파를 이용한 터치 위치 감지 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 터치패널상의 표면탄성파의 전파시간을 측정하여 터치 위치를 검출하는 터치 위치 감지 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은, 터치패널(101); 신호 발생 및 신호발생 제어시각(t0)을 제어하는 제어부(110); 임펄스 신호를 생성하는 임펄스 신호 발생기(120); 상기 임펄스 신호 생성기(120)로부터의 임펄스 신호를 상기 터치패널(101)상에서 표면탄성파(SAW)로 변환시키는 표면탄성파 발생기(130); 상기 터치패널(101)의 표면을 통해 도달되는 표면탄성파를 검출하는 표면탄성파 감지센서(140); 상기 표면탄성파 감지센서(140)에 의해 검출된 표면탄성파를 파의 세기로 직접파(dw) 및 반사파(rw)로 구분하여 식별하고, 상기 직접파(dw) 및 반사파(rw)의 도달시각, 상기 신호 제어시각(t0)에 기초해서, 상기 직접파 및 반사파의 도달시간(ta,tb,ta2,tb2)을 각각 측정하는 신호 분석기(150); 및 상기 도달시간(ta,tb,ta2,tb2)을 이용하여 상기 터치패널(101)상의 터치 위치(x,y)를 계산하는 위치 계산기(160)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

표면탄성파를 이용한 터치 위치 감지 장치{AN APPARATUS FOR DETECTING THE TOUCH POSITION USING SURFACE ACOUSTIC WAVE}
본 발명은 터치패드와 터치스크린 등의 위치 감지 시스템에 적용되는 터치 위치 감지 장치에 관한 것으로, 특히 터치패널의 일측에서 표면탄성파를 발생시켜 상기 터치패널의 타측중 적어도 두 곳에서 상기 표면탄성파를 검출한 후, 이 표면탄성파의 전파시간을 측정하여 접촉점의 위치를 검출하도록 함으로서, 간단하게 구현할 수 있고, 초음파에 의한 전파신간을 이용하므로 분해능 및 감지속도를 향상시킬 수 있으며, 전력소비가 낮은 표면탄성파를 이용한 터치 위치 감지 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 가장 많이 이용되고 있는 터치패널의 종류로는 도전필름방식과 적외선매트릭스방식이 있는데, 먼저, 도전필름방식은 유리와 얇은 필름사이에 화학약품을 도포되어 있는 X축과 Y축의 측면에 얇은 금속판이 붙여진 구조로 이루어진다. 이러한 형태의 패널에 전원을 공급하면 일정량의 저항이 형성되고, 어느 한 부위에 손이나 기타 물체가 닿으면 화학약품이 반응하여 저항이 순간적으로 변화하게 되어, 측면의 금속판에서는 저항의 변화로부터 물체가 접촉한 위치좌표를 찾는 원리를 가진다.
다음, 적외선 매트릭스방식은 패널의 상하좌우로 간격이 아주 촘촘한 바둑판 모양의 적외선을 흐를 수 있도록 적외선 발사장치와 감지장치의 어레이 구조를 이루어진다. 이때 패널의 특정부분에 물체가 접촉하게 되면, 그 곳에 흐르는 적외선이 차단되기 때문에 이를 인지하여 접촉한 물체의 위치정보를 알아내는 원리가 이용된다.
이외에도 용량변화방식, 금속세선매립방식, 압력센서방식, 표면파방식 등이 있고 이들은 유사한 원리 및 구조를 가지고 있다.
이러한 종래의 위치 감지 장치는 다음과 같은 여러 가지 문제점을 가진다.
먼저, 도전필름방식은 정밀한 감지를 할 수 있지만, 연약한 표면을 가지고 있어 내구성이 떨어지고 패널제작이 까다롭다는 단점을 가진다. 또한, 적외선매트릭스방식은 분해능을 높이기 위해서는 작은 크기의 적외선 발생장치 및 센서를 촘촘하게 배열해야 되므로, 제작단가가 올라가고 전력소비가 증가하며 신호처리가 복잡해지는 단점을 가진다. 또한 이러한 어레이 방식에서는 센서를 더 촘촘하게 배열하기 어려운 제작상의 한계로 인하여 분해능을 더 높이는데 한계가 있다.
이외에도 기존의 용량변화방식, 금속선매립방식, 압력센서방식 및 표면탄성파방식 등도 위의 두 구조가 가지는 단점들을 가지고 있다.
한편, 상기 표면탄성파 방중의 하나의 방식을 도 1을 참조하여 설명한다.
도 1에 도시된 종래의 위치 감지 장치는, 미국특허 제6593917호에 개시되어 있는 바와 같이, 초음파를 이용하여 터치위치를 검출하는 시스템으로서, 이는 제1 입력 전극신호를 입력전극(Tx1-Tx5)으로 공급하기 위한 제1 스위치(3)와, 제2 입력 전극신호를 입력전극(Ty1-Ty5)으로 공급하기 위한 제2 스위치(4)와, 비자성 플레이트(1)의 전극(Gx1-Gx5,Gy1-Gy5)을 통한 신호를 검출하는 신호분석기(2)를 포함한다. 그리고, 상기 전극(Gx1-Gx5)의 전극신호(Uxi)는 상기 신호 분석기(2) 및 제5 압전기판(9)상의 제1 인터디지탈 전극(10), 그리고, 제1 동기장치(13)를 통해 제2 인터디지탈 전극쌍(11)에 각각 도달하여, 버스트 신호(burst signal)형태의 SAW가 된 후 전극(12)에 도달한다. 상기 전극(Gy1-Gy5)의 전극신호(Uyj)는 상기 신호 분석기(2) 및 제6 압전기판(14)상의 제4 인터디지탈 전극(15), 그리고, 제2 동기장치(18)를 통해 제5 인터디지탈 전극쌍(16)에 각각 도달하여, 버스트 신호(burst signal)형태의 SAW가 된 후 전극(17)에 도달한다.
위와 같은 각 버스트신호형태의 SAW는 상기 신호분석기(2)에 도달하여 그 신호의 진폭상태가 명확하게 된다. 여기서 진폭은 전극의 2개의 이웃한 전극을 지시하고, 이에 따라 상기 각 버스트신호형태의 SAW 간의 위상상태를 식별함으로서 터치위치를 감지할 수 있게 된다.
그러나, 이와 같은 종래의 위치 감지 장치는 터치 위치를 감지하기 위해서 각 전극에 해당되는 감지센서를 배열한 구조이므로, 분해능을 높이기 위해서는 센서를 더욱 조밀하게 배열하여야 하는 문제점이 있고, 이에 따라 제작단가가 상승하고, 전력소비가 증가하며, 신호처리가 복잡하게 되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 그 목적은 터치패널의 일측에서 표면탄성파를 발생시켜 상기 터치패널의 타측중 적어도 두 곳에서 상기 표면탄성파를 검출한 후, 이 표면탄성파의 전파시간을 측정하여 접촉점의 위치를 검출하도록 함으로서, 간단하게 구현할 수 있고, 초음파에 의한 전파신간을 이용하므로 분해능 및 감지속도를 향상시킬 수 있으며, 전력소비가 낮은 표면탄성파를 이용한 터치 위치 감지 장치를 제공하는데 있다.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 표면탄성파를 이용한 터치 위치 감지 장치는
표면탄성파에 대한 무지향성을 갖는 재질의 재료로 이루어진 터치패널;
신호 발생을 제어하고, 이 신호발생 제어시각을 제어하는 제어부;
상기 제어부의 제어에 따라 임펄스 신호를 생성하는 임펄스 신호 발생기;
상기 터치패널의 일측 코너에 설치되고, 상기 임펄스 신호 생성기로부터의 임펄스 신호를 상기 터치패널상에서 표면탄성파로 변환시키는 표면탄성파 발생기;
상기 터치 패널상에 적어도 타측의 두 지점에 각각 설치된 압전 진동센서를 포함하고, 상기 압전 진동센서 각각은 상기 터치패널의 표면을 통해 도달되는 표면탄성파를 검출하는 표면탄성파 감지센서;
상기 표면탄성파 감지센서에 의해 검출된 표면탄성파를 파의 세기로 직접파 및 반사파로 구분하여 식별하고, 상기 직접파 및 반사파의 도달시각, 상기 제어부로부터의 신호 제어시각에 기초해서, 상기 직접파의 도달시간 및 상기 반사파의 도달시간을 각각 측정하는 신호 분석기; 및
상기 신호 분석기로부터의 도달시간을 이용하여 상기 터치패널상의 터치 위치를 계산하는 위치 계산기
를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명에 참조된 도면에서 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 구성요소들은 동일한 부호를 사용할 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 터치 위치 감지 장치의 구성도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 터치 위치 감지 장치는 표면탄성파(SAW)에 대한 무지향성을 갖는 재질의 재료로 이루어진 터치패널(101)과, 신호 발생 및 신호발생 제어시각(t0)을 제어하는 제어부(110)와, 상기 제어부(110)의 제어에 따라 임펄스 신호를 생성하는 임펄스 신호 발생기(120)와, 상기 터치패널(101)의 일측 코너에 설치되고, 상기 임펄스 신호 생성기(120)로부터의 임펄스 신호를 상기 터치패널(101)상에서 표면탄성파(SAW)로 변환시키는 표면탄성파 발생기(130)와, 상기 터치 패널(101)상에 적어도 타측의 두 지점에 각각 설치된 압전 진동센서(141,142)를 포함하고, 상기 압전 진동센서(141,142) 각각은 상기 터치패널(101)의 표면을 통해 도달되는 표면탄성파를 검출하는 표면탄성파 감지센서(140)와, 상기 표면탄성파 감지센서(140)에 의해 검출된 표면탄성파를 파의 세기로 직접파(dw) 및 반사파(rw)로 구분하여 식별하고, 상기 직접파(dw) 및 반사파(rw)의 도달시각, 상기 제어부(110)로부터의 신호 제어시각(t0)에 기초해서, 상기 직접파의 도달시간(ta,tb) 및 상기 반사파의 도달시간(ta2,tb2)을 각각 측정하는 신호 분석기(150)와, 상기 신호 분석기(140)로부터의 도달시간(ta,tb,ta2,tb2)을 이용하여 상기 터치패널(101)상의 터치 위치(x,y)를 계산하는 위치 계산기(160)를 포함한다.
상기 터치패널(101)은 적은 감쇠로 빠른 속도로 전달될 수 있도록 하기 위해서 등방성 감쇠계수가 작은 재질의 재료로 이루어지는 것이 바람직하고, 이에 따라 상기 터치패널은 표면탄성파가 패널의 표면에서 무지향성을 가지고 등방성이면서 감쇠계수가 작고 단단한 재질의 재료가 사용되는 것이 바람직하며, 이러한 재질의 재료에 대한 예로는, 유리, 폴리머, 금속, 세라믹 등이 있다.
상기 표면탄성파 발생기(130)는 체적파를 표면탄성파로 변환시켜주는 장치로서, 이 장치는 표면탄성파가 무지향성을 가지게 하기 위해서 초음파 발생단의 사이즈가 작아야 하는데, 예로서는 압전형 초음파 발생기 및 임팩트 해머 등이 사용될 수 있다.
상기 표면탄성파 감지센서(140)는 링 다운 타임(Ring down time)이 짧고 고감도 우수한 압전형 진동 센서가 이용되는 것이 바람직하다.
상기 신호 분석기(150)는 상기 직접파(dw) 및 반사파(rw)의 도달시각, 상기 제어부(110)로부터의 신호 제어시각(t0)에 기초해서, 직접파(dw)의 도달시각과 상기 신호 제어신호(t0)와의 차로 상기 직접파의 도달시간(ta,tb)을 계산하고, 상기 반사파(rw)의 도달시각과 상기 신호 제어신호(t0)와의 차로 상기 반사파의 도달시간(ta2,tb2)을 계산하도록 이루어진다.
도 3은 도 2의 터치 위치 감지 장치에서의 직접파 및 반사파의 설명도이다.
도 3에서, 상기 표면탄성파 발생기(130)에서 발생되어 상기 표면탄성파 감지센서(140)에 직접 검출되는 파를 직접파(dw)라 하고, 상기 표면탄성파 발생기(130)에서 발생된 후 터치위치에서 반사되어 상기 표면탄성파 감지센서(140)에 검출되는 파를 반사파(rw)라 한다. 여기서, 터치위치는 손가락이나 다른 터치용 도구에 의해서 터치되는 위치를 의미한다.
도 4a는 직접파 및 반사파의 도달거리 설명도이고, 도 4b는 직접파 및 반사파의 파형도이다.
본 발명에서 상기 표면탄성파 감지센서(140)가 상기 터치 패널(101)상에 타측의 두 코너에 설치된 2개의 제1,제2 압전 진동센서(141,142)를 포함하는 경우, 도 4a에서는 La는 상기 표면탄성파 발생기(130)에서 상기 표면탄성파 감지센서(140)의 제1 압전 진동센서(141)까지의 거리이고, Lb는 상기 표면탄성파 발생기(130)에서 상기 표면탄성파 감지센서(140)의 제2 압전 진동센서(142)까지의 거리이며, L1은 상기 표면탄성파 발생기(130)에서 터치위치까지의 거리이고, L2는 터치위치에서 상기 제1 압전 진동센서(141)까지의 거리이며, L3은 터치위치에서 제2 압전 진동센서(142)까지의 거리이다.
도 4b에서, 상기 ta는 상기 표면탄성파 발생기(130)에서 상기 표면탄성파 감지센서(140)의 제1 압전 진동센서(141)까지 직접파가 도달되는 시간으로, 거리 La에 해당되는 시간이고, tb는 상기 표면탄성파 발생기(130)에서 상기 표면탄성파 감지센서(140)의 제2 압전 진동센서(142)까지 직접파가 도달되는 시간으로, Lb에 해당되는 시간이며, 그리고, t1은 L1에, t2는 L2에, t3은 L3에 각각 해당되는 시간이다.
이하, 본 발명의 작용 및 효과를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명한다.
본 발명은 터치패널의 일측에서 표면탄성파를 발생시켜 상기 터치패널의 타측중 적어도 두 곳에서 상기 표면탄성파를 검출한 후, 이 표면탄성파의 전파시간을 측정하여 접촉점의 위치를 검출하는데, 이에 대해서는 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명한다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 터치 위치 감지 장치의 제어부(110)는 임펄스 신호 발생기(120)에 신호 발생을 제어하고, 신호 분석기(150)에 상기 신호발생 제어시각(t0)을 제어한다. 상기 임펄스 신호 발생기(120)는 상기 제어부(110)의 제어에 따라 임펄스 신호를 생성하여 표면탄성파 발생기(130)로 출력한다.
이대, 상기 표면탄성파 발생기(130)는 터치패널(101)의 일측 코너에서 상기 임펄스 신호 생성기(120)로부터의 임펄스 신호를 상기 터치패널(101)상에 표면탄성파(SAW)로 변환시켜 출력하면, 상기 터치패널(101)의 표면상의 표면탄성파는 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 터치패널(101)의 표면상에서 발생지점인 일측 코너에서 타측으로 진행된다. 이때, 상기 터치패널(101)이 표면탄성파(SAW)에 대한 무지향성을 갖는 재질이면서, 등방성 감쇠계수가 작은 재질의 재료로 형성되는 경우, 상기 탄성표면파는 적은 감쇠로 빠른 속도로 전달될 수 있다.
한편, 도 3을 참조하면, 상기 터치패널(101)상의 탄성표면파는 상기 표면탄성파 발생기(130)에서 상기 표면탄성파 감지센서(140)의 각 센서까지의 직접파(dw)로 전달될 수도 있고, 또한, 상기 표면탄성파 발생기(130)에서 발생된 표면탄성파가 터치위치에서 반사되어 이 반사파(rw)가 상기 표면탄성파 감지센서(140)의 각 센서에 전달될 수 있다.
즉, 직접파(dw)에 대해서, 표면탄성파 발생기(130)(Tx)에서 발생한 초음파가 표면파의 형태로 제1,제2 압전 진동센서(141,142)(Rx1, Rx2)에 도달하며 각각 진행거리(La,Lb)에 대해 ta, tb의 도달시간을 가진다. 그리고, 상기 터치패널(101)에 접촉부분(터치위치)이 발생할 경우, 도 3에 도시한 바와 같이, 터치위치(접촉면)에서 반사파가 발생하게 되고, 이때, 발생한 반사파는 다시 제1,제2 압전 진동센서(Rx1, Rx2)로 진행하게 되어 감지된다.
그 다음, 상기 표면탄성파 감지센서(140)의 각 센서(141,142)는 상기 터치 패널(101)의 표면을 통해 전송되어 오는 직접파(dw) 및 반사파(rw)를 포함하는 표면탄성파를 검출하여 신호 분석기(150)로 출력한다.
그 다음, 상기 신호 분석기(150)는 상기 표면탄성파 감지센서(140)에 의해 검출된 표면탄성파를 파의 세기로 직접파(dw) 및 반사파(rw)로 각각 구분하여 식별하는데, 예를 들어, 상기 검출된 표면탄성파가 사전에 설정된 직접파 기준값보다 크면 직접파(dw)로 인식하고, 상기 직접파 기준값보다 작고 사전에 설정된 반사파 기준값보다 크면 반사파로 인식할 수 있다. 그리고 나서, 상기 직접파(dw) 및 반사파(rw)의 도달시각, 상기 제어부(110)로부터의 신호 제어시각(t0)에 기초해서, 상기 직접파의 도달시간(ta,tb) 및 상기 반사파의 도달시간(ta2,tb2)을 각각 측정한다.
또한, 도 2 내지 도 4를 참조하면, 상기 신호 분석기(150)는 상기 직접파(dw) 및 반사파(rw)의 도달시각, 상기 제어부(110)로부터의 신호 제어시각(t0)에 기초해서, 직접파(dw)의 도달시각과 상기 신호 제어신호(t0)와의 차로 상기 직접파의 도달시간(ta,tb)을 계산하고, 상기 반사파(rw)의 도달시각과 상기 신호 제어신호(t0)와의 차로 상기 반사파의 도달시간(ta2,tb2)을 계산하여 위치 계산기(160)로 제공한다. 여기서, ta2는 't1+t2'에 해당되고, tb2는 't1+t3'에 해당된다.
그 다음, 상기 위치 계산기(160)는 상기 신호 분석기(140)로부터의 도달시간(ta,tb,ta2,tb2)을 이용하여 상기 터치패널(101)상의 터치 위치(x,y)를 계산하는데, 즉, 상기 위치 계산기(160)는 상기 신호 분석기(140)로부터의 도달시간(ta,tb,ta2,tb2)을 이용하여 상기 터치패널(101)상의 터치 위치(x,y)중 x를 하기 수학식1에 의해서 계산하고, 상기 터치 위치(x,y)중 y를 하기 수학식2에 의해서 계산한다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 터치 위치 감지 장치는, 기존의 어레이 센서방식에 비하여 구조가 매우 간단하고, 사용되는 센서의 수를 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 접촉 물체로 인해 발생되는 표면파가 도달하는데 걸리는 시간으로 접촉 물체의 좌표를 계산하기 때문에, 분해능이 매우 좋고, 초음파를 이용하기 때문에 반응속도가 빠르고 전력소비가 적다는 장점을 가진다.
상술한 바와 같은 본 발명에 따르면, 본 발명의 장치는 한 개의 표면탄성파 발생기와 최소 두 개의 표면파 감지센서를 이용하여 터치패널의 위치좌표를 추적하는 방식으로, 종래의 어레이 센서방식에 비하여 구조가 매우 간단하고 사용되는 센서의 수를 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 접촉 물체로 인해 발생되는 표면파가 도달하는데 걸리는 시간으로 접촉 물체의 좌표를 계산하기 때문에, 분해능이 매우 좋고, 초음파를 이용하기 때문에 반응속도가 빠르고 전력소비가 적다는 장점을 가진다.
이상의 설명은 본 발명의 구체적인 실시 예에 대한 설명에 불과하므로, 본 발명은 이러한 구체적인 실시 예에 한정되지 않으며, 또한, 본 발명에 대한 상술한 구체적인 실시 예로부터 그 구성의 다양한 변경 및 개조가 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 쉽게 알 수 있다.
도 1은 종래의 위치 감지 장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 터치 위치 감지 장치의 구성도이다.
도 3은 도 2의 터치 위치 감지 장치에서의 직접파 및 반사파의 설명도이다.
도 4a는 직접파 및 반사파의 도달거리 설명도이고, 도 4b는 직접파 및 반사파의 파형도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
101 : 터치패널 110 : 제어부
120 : 임펄스 신호 발생기 130 : 표면탄성파 발생기
140 : 표면탄성파 감지센서 141,142 : 압전 진동센서
150 : 신호 분석기 160 : 위치 계산기
SAW : 표면탄성파 dw : 직접파
rw : 반사파 t0 : 신호 제어시간
ta,tb : 직접파의 도달시간 ta2,tb2 : 반사파의 도달시간

Claims (5)

  1. 표면탄성파(SAW)에 대한 무지향성을 갖는 재질의 재료로 이루어진 터치패널(101);
    신호 발생 및 신호발생 제어시각(t0)을 제어하는 제어부(110);
    상기 제어부(110)의 제어에 따라 임펄스 신호를 생성하는 임펄스 신호 발생기(120);
    상기 터치패널(101)의 일측 코너에 설치되고, 상기 임펄스 신호 생성기(120)로부터의 임펄스 신호를 상기 터치패널(101)상에서 표면탄성파(SAW)로 변환시키는 표면탄성파 발생기(130);
    상기 터치 패널(101)상에 적어도 타측의 두 지점에 각각 설치된 압전 진동센서(141,142)를 포함하고, 상기 압전 진동센서(141,142) 각각은 상기 터치패널(101)의 표면을 통해 도달되는 표면탄성파를 검출하는 표면탄성파 감지센서(140);
    상기 표면탄성파 감지센서(140)에 의해 검출된 표면탄성파를 파의 세기로 직접파(dw) 및 반사파(rw)로 구분하여 식별하고, 상기 직접파(dw) 및 반사파(rw)의 도달시각, 상기 제어부(110)로부터의 신호 제어시각(t0)에 기초해서, 상기 직접파의 도달시간(ta,tb) 및 상기 반사파의 도달시간(ta2,tb2)을 각각 측정하는 신호 분석기(150); 및
    상기 신호 분석기(140)로부터의 도달시간(ta,tb,ta2,tb2)을 이용하여 상기 터치패널(101)상의 터치 위치(x,y)를 계산하는 위치 계산기(160)
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 표면탄성파를 이용한 터치 위치 감지 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 터치패널은
    등방성 감쇠계수가 작은 재질의 재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 표면탄성파를 이용한 터치 위치 감지 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 표면탄성파 발생기(130)는
    압전형 초음파 발생기로 이루어진 것을 특징으로 하는 표면탄성파를 이용한 터치 위치 감지 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 신호 분석기(150)는
    상기 직접파(dw) 및 반사파(rw)의 도달시각, 상기 제어부(110)로부터의 신호 제어시각(t0)에 기초해서, 직접파(dw)의 도달시각과 상기 신호 제어신호(t0)와의 차로 상기 직접파의 도달시간(ta,tb)을 계산하고, 상기 반사파(rw)의 도달시각과 상기 신호 제어신호(t0)와의 차로 상기 반사파의 도달시간(ta2,tb2)을 계산하는 것을 특징으로 하는 표면탄성파를 이용한 터치 위치 감지 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 위치 계산기(160)는
    상기 신호 분석기(140)로부터의 도달시간(ta,tb,ta2,tb2)을 이용하여 상기 터치패널(101)상의 터치 위치(x,y)중 x는 수학식
    에 의해서 계산하고,
    상기 터치 위치(x,y)중 y는 수학식
    에 의해 계산하는 것을 특징으로 하는 표면탄성파를 이용한 터치 위치 감지 장치.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8451231B2 (en) 2006-08-03 2013-05-28 Samsung Display Co., Ltd. Touch screen panel, method of manufacturing the same, and display having the same

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4151075B2 (ja) * 2004-12-28 2008-09-17 セイコーエプソン株式会社 タッチパネル装置
KR100896440B1 (ko) * 2007-06-14 2009-05-14 주식회사 이노칩테크놀로지 공간 포인팅 장치와 이를 포함하는 화면 표시 장치
US8736582B2 (en) * 2009-11-29 2014-05-27 Kihong (Joshua) Kim Time domain reflectometer touch screen sensor
US8624878B2 (en) 2010-01-20 2014-01-07 Apple Inc. Piezo-based acoustic and capacitive detection
JP5355515B2 (ja) 2010-05-06 2013-11-27 株式会社村田製作所 タッチパネル、ならびにタッチ式入力装置およびその制御方法
JP5959803B2 (ja) * 2011-05-02 2016-08-02 キヤノン株式会社 被検体情報取得装置およびその制御方法
US20150002454A1 (en) * 2013-07-01 2015-01-01 Kaining Yuan Quick response capacitive touch screen devices
US9851848B2 (en) 2015-12-14 2017-12-26 Microsoft Technology Licensing, Llc Touch sensitive device casing
KR101784403B1 (ko) * 2016-04-05 2017-10-11 엘지전자 주식회사 초음파 기반의 터치 감지 장치, 이를 구비하는 조리기기, 및 홈 어플라이언스
JP6765394B2 (ja) * 2018-05-22 2020-10-07 京セラ株式会社 測定装置及び測定装置の制御方法
CN109557347A (zh) * 2018-11-14 2019-04-02 福建利利普光电科技有限公司 一种带触摸功能的任意波形信号发生器

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2811107B1 (fr) * 2000-06-29 2002-10-18 Jean Pierre Nikolovski Plaque acoustique interactive de precision
US6593917B2 (en) * 2000-12-19 2003-07-15 Kohji Toda Ultrasonic touch panel system
US6741237B1 (en) * 2001-08-23 2004-05-25 Rockwell Automation Technologies, Inc. Touch screen
US7190416B2 (en) * 2002-10-18 2007-03-13 Nitto Denko Corporation Liquid crystal display with touch panel having internal front polarizer

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8451231B2 (en) 2006-08-03 2013-05-28 Samsung Display Co., Ltd. Touch screen panel, method of manufacturing the same, and display having the same

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