KR101018397B1 - 멀티 터치에서 발생하는 허상의 제거가 가능한 적외선 터치스크린 장치 - Google Patents

멀티 터치에서 발생하는 허상의 제거가 가능한 적외선 터치스크린 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 멀티 터치에서 발생하는 허상의 제거가 가능한 적외선 터치스크린 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 적외선 터치스크린 장치는 X축 방향으로 순차적으로 배열된 복수의 X축 적외선 송신소자와, 상기 복수의 X축 적외선 송신소자로부터 송신되는 적외선을 각각 수신하는 복수의 X축 적외선 수신소자를 갖는 X축 터치 감지부와, Y축 방향으로 순차적으로 배열된 복수의 Y축 적외선 송신소자와, 상기 복수의 Y축 적외선 송신소자로부터 송신되는 적외선을 각각 수신하는 복수의 Y축 적외선 수신소자를 갖는 Y축 터치 감지부와, 상기 각 X축 적외선 수신소자가 각각 마주하는 방향에 위치한 X축 적외선 송신소자로부터의 적외선을 수신하고 상기 각 Y축 적외선 수신소자가 각각 마주하는 방향에 위치한 Y축 적외선 송신소자로부터의 적외선을 수신하도록 상기 X축 터치 감지부와 상기 Y축 터치 감지부를 제어하는 제1 스캔 제어 모드와, 상기 각 X축 적외선 수신소자가 각각 대각선 방향에 위치한 X축 적외선 송신소자로부터의 적외선을 수신하거나 상기 각 Y축 적외선 수신소자가 각각 대각선 방향에 위치한 Y축 적외선 송신소자로부터의 적외선을 수신하도록 상기 X축 터치 감지부와 상기 Y축 터치 감지부를 제어하는 제2 스캔 제어 모드 중 어느 하나로 동작하는 터치 제어부를 포함하며; 상기 터치 제어부는 상기 제1 스캔 제어 모드로 동작하는 과정에서 멀티 터치가 감지되는 경우, 상기 복수의 X축 적외선 송신소자 및 상기 복수의 X축 적외선 수신소자 중 상기 멀티 터치로 인식된 영역이 커버되게 하는 적어도 일부 또는 상기 복수의 Y축 적외선 송신소자 및 상기 복수의 Y축 적외선 수신소자 중 상기 멀티 터치로 인식된 영역이 커버되게 하는 적어도 일부가 상기 제2 스캔 제어 모드로 동작하도록 제어하여 상기 멀티 터치로 인식된 영역 중 허상을 제거하는 것을 특징으로 한다. 이에 따라, 멀티 터치에서 발생하는 허상, 예를 들어 대각 방향으로의 듀얼 터치시에 발생하는 교차하는 사각 형태의 4개의 터치 중 실제 터치가 아닌 허상을 효과적으로 제거될 수 있다.

Description

멀티 터치에서 발생하는 허상의 제거가 가능한 적외선 터치스크린 장치{INFRARED RAYS TOUCH SCREEN APPARATUS FOR REMOVING FALSE IMAGE GENERATED IN MULTI TOUCH}
본 발명은 적외선 터치스크린 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 멀티 터치에서 발생하는 허상, 예를 들어 대각 방향으로의 듀얼 터치시에 발생하는 교차하는 사각 형태의 4개의 터치 중 실제 터치가 아닌 허상을 제거할 수 있는 멀티 터치에서 발생하는 허상의 제거가 가능한 적외선 터치스크린 장치에 관한 것이다.
일반적으로 터치스크린(Touch Screen)은 각종 디스플레이부를 이용하는 정보통신기기와 사용자 간의 인터페이스를 구성하는 방식 중의 하나로서, 사용자가 손가락이나 팬 등(이하, '손가락 등'이라 함)으로 화면을 터치하는 방식으로 기기와 인터페이스 할 수 있는 입력장치의 하나이다.
터치스크린은 디스플레이에 표시되어 있는 버튼을 손가락 등으로 터치하는 것만으로 컴퓨터 등을 대화적, 직감적으로 조작함으로써 남녀노소 누구나 쉽게 사용할 수 있는 입력장치이기 때문에, 현재 PDA(Personal Digital Assistant), 타블렛 PC, 은행이나 관공서의 디스플레이, 각종 의료장비, 광광 및 주요 기관의 안내 등 많은 분야에서 적용되고 있다.
또한, 근래에는 PDP(Plasma Display Panel)나 LCD(Liquid Crystal Display)가 대형화되면서도 그 가격이 내려감에 따라, PDP나 LCD의 화면 전면에 터치스크린 모듈을 설치하고 이를 기존의 화이트보드를 대체하는 디지털 보드의 형태로 사용하는 새로운 용도가 제안되고 있다.
이러한 터치스크린에서 스크린 상의 터치를 인식하는 방법으로는 적외선 방식, 초음파 방식, 저항막 방식 등이 사용되고 실용화되고 있으며, 디지털 보드와 같은 대화면을 이용한 터치스크린 장치로는 적외선 방식을 이용하는 적외선 터치스크린 장치가 널리 사용되고 있다.
도 1은 적외선 터치스크린 장치에서 터치를 인식하는 방식을 설명하기 위한 도면이다. 도 1을 참조하여 설명하면, 적외선 터치스크린 장치에서는 X축 방향으로 복수의 X축 적외선 송신소자가 배치되고, X축 적외선 송신소자에 대향하게 X축 적외선 수신소자가 배치된다. 마찬가지로, Y축 방향으로 복수의 Y축 적외선 송신소자가 배치되고, Y축 적외선 송신소자에 대향하게 Y축 적외선 수신소자가 배치된다.
상기와 같은 구성을 통해, 도 1에 도시된 바와 같이, 화면 상의 특정 위치가 손가락 등으로 터치되는 경우, 터치되는 위치에서는 X축 적외선 송신소자 및 Y축 적외선 송신소자로부터 출력된 적외선이 손가락에 의해 가려지게 되고, 해당 위치의 X축 적외선 수신소자 및 Y축 적외선 수신소자가 적외선을 수신하지 못하게 되는 원리를 이용하여 터치된 좌표를 파악하게 된다.
한편, 본원 출원인에 의해 기 출원되어 등록된 한국등록특허 제10-0782431에 개시된 "적외선 터치스크린의 다점 좌표인식방법 및 접점면적인식방법" 등에서, 적외선 터치스크린 장치에서도 멀티 터치를 인식하는 기술이 제안되고 있다.
그런데, 기존의 적외선 터치스크린 장치에서 멀티 터치, 즉 두 포인트 이상에서 동시에 터치가 발생하는 경우에는 허상 현상이 항상 발생하는 문제가 있다. 두 포인트에서의 터치를 예로 하여 설명하면, 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이 대각선 방향으로 듀얼 터치가 발생하면, X축 적외선 수신소자 중 Xa 부분과 Xb 부분에서 적외선이 수신되지 않아 두 포인트에서 터치가 발생한 것으로 인식하게 되고, 동일하게 Y축 적외선 수신소자 중 Ya 부분과 Yb 부분에서 터치가 발생한 것으로 인식하게 된다.
그러나, 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이, Ta 및 Tb 위치에서의 터치에 대해서도 Xa, Xb, Ya, Yb 부분이 터치로 인식되지만, Ta' 및 Tb' 위치에서의 터치에 대해서도 동일하게 Xa, Xb, Ya, Yb 부분이 터치로 인식된다. 즉, 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이 Ta 및 Tb 위치에서의 터치가 발생하게 되면, 적외선 터치스크린 장치에서는, 도 2의 (b) 도시된 바와 같이, Ta 및 Tb와 Ta' 및 Tb' 중 어느 조합이 실제 터치인지를 구분하지 못하게 되어 Ta' 및 Tb'에 의한 허상이 발생하게 된다.
이러한 허상 현상을 처리하기 위해, 멀티 터치에 대해 논리상으로 먼저 터치가 발생한 위치를 파악하고, 그 다음 터치된 위치를 판단하여 허상을 제거하는 기술이 제안되었으나, 터치가 반복적으로 발생하는 경우 허상을 놓치는 경우가 발생하게 되어, 완벽한 허상 제거를 구현하기 어려운 문제점이 있다.
이에, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 멀티 터치에서 발생하는 허상, 예를 들어 대각 방향으로의 듀얼 터치시에 발생하는 교차하는 사각 형태의 4개의 터치 중 실제 터치가 아닌 허상을 효과적으로 제거할 수 있는 멀티 터치에서 발생하는 허상의 제거가 가능한 적외선 터치스크린 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적은 본 발명에 따라, 멀티 터치에서 발생하는 허상의 제거가 가능한 적외선 터치스크린 장치에 있어서, X축 방향으로 순차적으로 배열된 복수의 X축 적외선 송신소자와, 상기 복수의 X축 적외선 송신소자로부터 송신되는 적외선을 각각 수신하는 복수의 X축 적외선 수신소자를 갖는 X축 터치 감지부와, Y축 방향으로 순차적으로 배열된 복수의 Y축 적외선 송신소자와, 상기 복수의 Y축 적외선 송신소자로부터 송신되는 적외선을 각각 수신하는 복수의 Y축 적외선 수신소자를 갖는 Y축 터치 감지부와, 상기 각 X축 적외선 수신소자가 각각 마주하는 방향에 위치한 X축 적외선 송신소자로부터의 적외선을 수신하고 상기 각 Y축 적외선 수신소자가 각각 마주하는 방향에 위치한 Y축 적외선 송신소자로부터의 적외선을 수신하도록 상기 X축 터치 감지부와 상기 Y축 터치 감지부를 제어하는 제1 스캔 제어 모드와, 상기 각 X축 적외선 수신소자가 각각 대각선 방향에 위치한 X축 적외선 송신소자로부터의 적외선을 수신하거나 상기 각 Y축 적외선 수신소자가 각각 대각선 방향에 위치한 Y축 적외선 송신소자로부터의 적외선을 수신하도록 상기 X축 터치 감지부와 상기 Y축 터치 감지부를 제어하는 제2 스캔 제어 모드 중 어느 하나로 동작하는 터치 제어부를 포함하며; 상기 터치 제어부는 상기 제1 스캔 제어 모드로 동작하는 과정에서 멀티 터치가 감지되는 경우, 상기 복수의 X축 적외선 송신소자 및 상기 복수의 X축 적외선 수신소자 중 상기 멀티 터치로 인식된 영역이 커버되게 하는 적어도 일부 또는 상기 복수의 Y축 적외선 송신소자 및 상기 복수의 Y축 적외선 수신소자 중 상기 멀티 터치로 인식된 영역이 커버되게 하는 적어도 일부가 상기 제2 스캔 제어 모드로 동작하도록 제어하여 상기 멀티 터치로 인식된 영역 중 허상을 제거하는 것을 특징으로 하는 멀티 터치에서 발생하는 허상의 제거가 가능한 적외선 터치스크린 장치에 의해서 달성된다.
여기서, 상기 제2 스캔 제어 모드는 상기 X축 적외선 송신소자 또는 상기 Y축 적외선 송신소자에 각각 스캔 방향으로의 대각선 방향에 위치하는 상기 X축 적외선 수신소자 또는 Y축 적외선 수신소자가 각각 적외선을 수신하는 제1 대각 스캔 제어 모드와, 상기 X축 적외선 송신소자 또는 상기 Y축 적외선 송신소자에 각각 스캔 방향 반대 방향으로의 대각선 방향에 위치하는 상기 X축 적외선 수신소자 또는 상기 Y축 적외선 수신소자가 각각 적외선을 수신하는 제2 대각 스캔 제어 모드를 포함하며; 상기 터치 제어부는 상기 제2 스캔 제어 모드로 동작할 때, 상기 제1 대각 스캔 제어 모드와 상기 제2 대각 스캔 제어 모드 중 적어도 하나의 모드로 동작할 수 있다.
그리고, 상기 복수의 X축 적외선 송신소자는 상기 스캔 방향으로 순차적으로 배열된 n개의 X축 적외선 송신소자 TXi로 구성되고, 상기 복수의 X축 적외선 수신소자는 상기 스캔 방향으로 순차적으로 배열된 n개의 X축 적외선 수신소자 RXi(여기서, i는 상기 X축 적외선 송신소자 및 상기 X축 적외선 수신소자의 배열 순서(i = 0, 1, 2, ..., n-2, n-l)이다)로 구성되며; 상기 터치 제어부는 상기 제1 대각 스캔 제어 모드에서 k개의 상기 X축 적외선 송신소자 TXp-1, TXp, TXp+1, ..., TXk-1, TXk가 순차적으로 적외선을 송신하고, 상기 X축 적외선 수신소자 RXp-1+s1, RXp+s1, RXp+1+s1, ..., RXk-1+s1, RXk+s1(여기서, s1는 상기 제2 스캔 제어 모드에서 하나의 상기 X축 적외선 송신소자로부터 적외선을 대각선 방향에서 수신하는 하나의 상기 Y축 적외선 수신소자를 결정하기 위해 기 설정된 X축 스캔 기울기 값이다)가 순차적으로 적외선을 수신하도록 상기 X축 터치 감지부를 제어하며; 상기 터치 제어부는 상기 제2 대각 스캔 제어 모드에서 k개의 상기 X축 적외선 송신소자 TXp-1, TXp, TXp+1, ..., TXk-1, TXk가 순차적으로 적외선을 송신하고, 상기 X축 적외선 수신소자 RXp-1-s1, RXp-s1, RXp+1-s1, ..., RXk-1-s1, RXk-s1가 순차적으로 적외선을 수신하도록 상기 X축 터치 감지부를 제어할 수 있다.
또한, 상기 복수의 Y축 적외선 송신소자는 상기 스캔 방향으로 순차적으로 배열된 m개의 Y축 적외선 송신소자 TYj로 구성되고, 상기 복수의 Y축 적외선 수신소자는 상기 스캔 방향으로 순차적으로 배열된 m개의 Y축 적외선 수신소자 RYj(여기서, j는 상기 Y축 적외선 송신소자 및 상기 Y축 적외선 수신소자의 배열 순서(j = 0, 1, 2, ..., m-2, m-l)이다)로 구성되며; 상기 터치 제어부는 상기 제1 대각 스캔 제어 모드에서 h개의 상기 Y축 적외선 송신소자 TYq-1, TYq, TYq+1, ..., TYh-1, TYh가 적외선을 송신하고, 상기 Y축 적외선 수신소자 RYq-1+s2, RYq+s2, RYq+1+s2, ..., RYh-1+s2, RYh+s2(여기서, s2는 상기 제2 스캔 제어 모드에서 하나의 상기 Y축 적외선 송신소자로부터 적외선을 대각선 방향에서 수신하는 하나의 상기 Y축 적외선 수신소자를 결정하기 위해 기 설정된 Y축 스캔 기울기 값이다)가 각각 적외선을 수신하도록 상기 Y축 터치 감지부를 제어하며; 상기 터치 제어부는 상기 제2 대각 스캔 제어 모드에서 h개의 상기 Y축 적외선 송신소자 TYq-1, TYq, TYq+1, ..., TYh-1, TYh가 적외선을 송신하고, 상기 Y축 적외선 수신소자 RYq-1-s2, RYq-s2, RYq+1-s2, ..., RYh-1-s2, RYh-s2가 각각 적외선을 수신하도록 상기 Y축 터치 감지부를 제어할 수 있다.
상기와 같은 구성에 따라 본 발명에 따르면, 멀티 터치에서 발생하는 허상, 예를 들어 대각 방향으로의 듀얼 터치시에 발생하는 교차하는 사각 형태의 4개의 터치 중 실제 터치가 아닌 허상을 효과적으로 제거할 수 있는 멀티 터치에서 발생하는 허상의 제거가 가능한 적외선 터치스크린 장치가 제공된다. 즉, 일반적인 제1 스캔 제어 모드로 동작하다가 멀티 터치가 발생하면 제2 스캔 제어 모드로 동작하여 멀티 터치의 실제 좌표를 검출하고, 다시 제1 스캔 제어 모드로 동작하는 방식으로 동작 중 발생하는 멀티 터치의 실제 좌표를 정확하게 감지할 수 있게 된다.
또한, 제2 스캔 제어 모드로 동작할 때, X축 적외선 송신소자와 Y축 적외선 송신소자의 일부만을 스캔에 사용함으로써, 제2 스캔 제어 모드로의 동작에 소요되는 스캔 시간을 감소시켜 적외선 터치스크린 장치의 전체 동작에 미치는 영향을 최소화할 수 있게 된다.
도 1은 적외선 터치스크린 장치의 터치 인식 방법을 설명하기 위한 도면이고,
도 2는 적외선 터치스크린 장치에서 듀얼 터치시 발생하는 허상 현상을 설명하기 위한 도면이고,
도 3은 본 발명에 따른 적외선 방식의 터치스크린 장치가 터치스크린 시스템에 적용된 구성을 도시한 도면이고,
도 4는 본 발명에 따른 적외선 터치스크린 장치의 구성을 도시한 도면이고,
도 5 내지 도 9는 본 발명에 따른 적외선 터치스크린 장치에서 듀얼 터치에서 발생하는 허상 현상을 제거하는 과정을 설명하기 위한 도면이고,
도 10 내지 도 12는 본 발명에 따른 적외선 터치스크린 장치에서 3개의 터치에서 발생하는 허상 현상을 제거하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예들을 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 적외선 방식의 터치스크린 장치(100)가 적용된 터치스크린 시스템에 적용된 구성을 도시한 도면이다. 터치스크린 시스템은 이미지가 표시되는 디스플레이 장치(200)와, 디스플레이 장치(200)를 통해 이미지를 표시하는 정보처리 장치(300), 그리고 디스플레이 장치(200)의 화면 상에 발생하는 터치를 인식하여 정보처리 장치(300)로 전달하는 터치스크린 장치(100)를 포함한다.
디스플레이 장치(200)는 정보처리 장치(300)로부터 전달되는 영상신호를 화면 상에 표시하는데, LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel) 등 다양한 형태로 마련될 수 있다.
정보처리 장치(300)는 디스플레이 장치(200)를 통해 표시될 이미지에 대응하는 영상신호를 생성하여 디스플레이 장치(200)에 전달한다. 본 발명에 따른 정보처리 장치(300)는 퍼스널 컴퓨터나 노트북 등의 형태로 마련되는 것을 예로 한다.
한편, 본 발명에 따른 터치스크린 장치(100)는, 도 4에 도시된 바와 같이, X축 터치 감지부, Y축 터치 감지부 및 터치 제어부(30)를 포함한다. 또한, 터치스크린 장치(100)는 정보처리 장치(300)와의 데이터 교환을 위한 인터페이스부(40)를 포함할 수 있다.
X축 터치 감지부 및 Y축 터치 감지부는 디스플레이 장치(200)의 화면 상에 발생하는 터치를 감지한다. 여기서, X축 터치 감지부는 복수의 X축 적외선 송신소자(10a), 복수의 X축 적외선 수신소자(10b). X축 송신 처리부(11a) 및 X축 수신 처리부(11b)를 포함할 수 있다.
복수의 X축 적외선 송신소자(10a)는 X축 방향으로 순차적으로 배열된다. 그리고, X축 적외선 수신소자(10b)는 X축 적외선 송신소자(10a)로부터 송신되는 적외선을 각각 수신하도록 복수의 X축 적외선 송신소자(10a)에 대향하여 배열된다. 여기서, 복수의 X축 적외선 송신소자(10a)는 스캔 방향으로 순차적으로 n개의 적외선 송신소자 TXi로 구성되고, 복수의 X축 적외선 수신소자(10b)는 스캔 방향으로 순차적으로 n개의 적외선 송신소자 RXi로 구성되는 것을 예로 한다. 이 때, i는 X축 적외선 송신소자(10a) 및 X축 적외선 수신소자(10b)의 배열 순서가 되며, i = 0, 1, 2, ..., n-2, n-l이 된다.
X축 송신 처리부(11a)는 터치 제어부(30)의 제어에 따라 X축 적외선 송신소자(10a)로부터의 적외선 출력을 제어한다. 그리고, X축 수신 처리부(11b)는 각각의 X축 적외선 수신소자(10b)의 적외선 수신 여부를 체크하여, 적외선이 수신되지 않은 X축 적외선 수신소자(10b)에 대한 정보를 터치 제어부(30)로 전달한다.
마찬가지로, Y축 터치 감지부는 복수의 Y축 적외선 송신소자(20a), 복수의 Y축 적외선 수신소자(20b). Y축 송신 처리부(21a) 및 Y축 수신 처리부(21b)를 포함할 수 있다. 복수의 Y축 적외선 송신소자(20a)는 Y축 방향으로 순차적으로 배열된다. 그리고, Y축 적외선 수신소자(20b)는 Y축 적외선 송신소자(20a)로부터 송신되는 적외선을 각각 수신하도록 복수의 Y축 적외선 송신소자(20a)에 대향하여 배열된다.
여기서, 복수의 Y축 적외선 송신소자(20a)는 스캔 방향으로 순차적으로 m개의 적외선 송신소자 TYj로 구성되고, 복수의 Y축 적외선 수신소자(20b)는 스캔 방향으로 순차적으로 m개의 적외선 송신소자 RYj로 구성되는 것을 예로 한다. 이 때, j는 Y축 적외선 송신소자(20a) 및 Y축 적외선 수신소자(20b)의 배열 순서가 되며, j = 0, 1, 2, ..., m-2, m-l이 된다.
Y축 송신 처리부(21a)는 터치 제어부(30)의 제어에 따라 Y축 적외선 송신소자(20a)로부터의 적외선 출력을 제어한다. 그리고, Y축 수신 처리부(21b)는 각각의 Y축 적외선 수신소자(20b)의 적외선 수신 여부를 체크하여, 적외선이 수신되지 않은 Y축 적외선 수신소자(20b)에 대한 정보를 터치 제어부(30)로 전달한다.
터치 제어부(30)는 X축 터치 감지부와 Y축 터지 감지부의 감지 결과에 기초하여 터치가 발생한 좌표에 대한 정보를 인터페이스부(40)를 통해 정보처리 장치(300)로 전달한다. 여기서, 본 발명에 따른 터치 제어부(30)는 제1 스캔 제어 모드와 제2 스캔 제어 모드 중 어느 하나로 동작하도록 마련된다.
제1 스캔 제어 모드는 X축 터치 감지부의 각각의 X축 적외선 수신소자(10b)가 각각 마주하는 방향에 위치한 X축 적외선 송신소자(10a)로부터의 적외선을 수신하고, 각각의 Y축 적외선 수신소자(20b)가 각각 마주하는 방향에 위치한 Y축 적외선 송신소자(20a)로부터의 적외선을 수신하도록 터치 제어부(30)가 X축 터치 감지부와 상기 Y축 터치 감지부를 제어하는 것을 의미한다.
도 5를 참조하여 보다 구체적으로 설명하면, 터치 제어부(30)는 제1 스캔 제어 모드로 동작할 때, 복수의 X축 적외선 송신소자(10a)가 순차적으로 적외선을 방출하도록 X축 송신 처리부(11a)를 제어하고, X축 적외선 수신소자(10b)가 각각 마주하는 X축 적외선 송신소자(10a)로부터 방출된 적외선을 수신하도록 X축 적외선 수선 처리부를 제어한다.
즉, X축 적외선 송신소자(10a) TX0에서 방출된 적외선은 X축 적외선 수신소자(10b) RX0이 수신하고, X축 적외선 송신소자(10a) TX1에서 방출된 적외선은 X축 적외선 수신소자(10b) RX1이 수신하는 방법으로 터치를 감지한다.
마찬가지로, 터치 제어부(30)는 제1 스캔 제어 모드로 동작할 때, 복수의 Y축 적외선 송신소자(20a)가 순차적으로 적외선을 방출하도록 Y축 송신 처리부(21a)를 제어하고, Y축 적외선 수신소자(20b)가 각각 마주하는 Y축 적외선 송신소자(20a)로부터 방출된 적외선을 수신하도록 Y축 적외선 수선 처리부를 제어한다.
즉, Y축 적외선 송신소자(20a) TY0에서 방출된 적외선은 Y축 적외선 수신소자(20b) RY0이 수신하고, Y축 적외선 송신소자(20a) TY1에서 방출된 적외선은 Y축 적외선 수신소자(20b) RY1이 수신하는 방법으로 터치를 감지한다.
반면, 제2 스캔 제어 모드는 각각의 X축 적외선 수신소자(10b)가 대각선 방향에 위치한 X축 적외선 송신소자(10a)로부터의 적외선을 수신하고, 각각의 Y축 적외선 수신소자(20b)가 대각선 방향에 위치한 Y축 적외선 송신소자(20a)로부터의 적외선을 수신하도록 X축 터치 감지부와 Y축 터치 감지부를 제어하는 것을 의미한다. 여기서, 제2 스캔 제어 모드에 대한 보다 구체적인 설명은 후술한다.
한편, 본 발명에 따른 터치 제어부(30)는 제1 스캔 제어 모드로 동작하는 과정에서 멀티 터치가 감지되는 경우, 멀티 터치로 인식된 영역 중 허상의 제거를 위해 제2 스캔 제어 모드로 동작한다. 이 때, 터치 제어부(30)는 복수의 X축 적외선 송신소자(10a) 및 복수의 X축 적외선 수신소자(10b) 중 멀티 터치로 인식된 영역이 커버되게 하는 적어도 일부와, 복수의 Y축 적외선 송신소자(20a) 및 복수의 Y축 적외선 수신소자(20b) 중 멀티 터치로 인식된 영역이 커버되게 하는 적어도 일부가 제2 스캔 제어 모드로 동작하도록 제어한다.
이하에서는 도 6 내지 도 9를 참조하여, 멀티 터치 중 듀얼 터치가 발생하는 경우를 예로 하여 보다 구체적으로 설명한다.
터치 제어부(30)는 제1 스캔 제어 모드로 동작하는 과정에서, 도 6에 도시된 바와 같이, 듀얼 터치가 감지되는 경우, 복수의 X축 적외선 송신소자(10a) 및 X축 적외선 수신소자(10b) 중 일부와, 복수의 Y축 적외선 송신소자(20a) 및 Y축 적외선 수신소자(20b) 중 일부에 대해 제2 스캔 제어 모드를 수행한다.
도 7을 참조하여 설명하면, 터치 제어부(30)는 X축 적외선 송신소자(10a)의 일부 및 Y축 적외선 송신소자(20a)의 일부의 각각 스캔 방향으로의 대각선 방향에 위치하는 X축 적외선 수신소자(10b) 및 Y축 적외선 수신소자(20b)가 각각 적외선을 수신하도록 제어한다. 여기서, 터치 제어부(30)가 스캔 방향으로의 대각선 방향에 위치하는 송신소자 및 수신소자를 이용하여 제2 스캔 제어 모드로 동작하는 것을 제1 대각 스캔 제어 모드라 정의하여 설명한다.
도 7을 참조하여 보다 구체적으로 설명하면, 터치 제어부(30)는 제1 대각 스캔 제어 모드에서 k개의 X축 적외선 송신소자(10a) TXp-1, TXp, TXp+1, ..., TXk-1, TXk가 적외선을 순차적으로 송신하도록 X축 송신 처리부(11a)를 제어하고, X축 적외선 수신소자(10b) RXp-1+s1, RXp+s1, RXp+1+s1, ..., RXk-1+s1, RXk+s1가 순차적으로 적외선을 수신하도록 X축 수신 처리부(11b)를 제어한다.
여기서, S1 값은 제2 스캔 제어 모드에서 하나의 X축 적외선 송신소자(10a)로부터 적외선을 대각선 방향에서 수신하는 하나의 Y축 적외선 수신소자(20b)를 결정하기 위해 기 설정된 X축 스캔 기울기 값, 즉 적외선 수신소자 측의 쉬프트되는 개수이다. 예를 들어, X축 적외선 송신소자(10a) TXp-1에서 방출된 적외선은 X축 적외선 수신소자(10b) RXp-1에서 스캔 방향을 S1만큼 쉬프트된 RXp-1+s1이 적외선을 수신하게 된다.
도 8을 참조하여 설명하면, 하나의 적외선 송신소자에서 방출되는 적외선은 일정 각도로 방사되어 반대편의 적외선 수신소자 중 마주하는 적외선 수신소자 외에도 주변 몇 개의 적외선 수신소자가 적외선을 수신할 수 있다. 이에 착안하여, 본 발명의 제2 스캔 제어 모드에서는 적외선 송신소자가 순차적으로 적외선을 방출할 때, 이에 동기되어 적외선을 수신하는 적외선 수신소자를 마주하는 적외선 수신소자가 아닌 그 주변의 적외선 수신소자로 결정함으로써, 도 7에 도시된 바와 같은 스캔 제어가 가능하게 한다.
여기서, k개의 X축 적외선 송신소자(10a) TXp-1, TXp, TXp+1, ..., TXk-1, TXk는 듀얼 터치로 인식된 영역이 커버되도록 결정된다. 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이, 듀얼 터치로 인식된 영역의 최좌측 X축 적외선 수신소자(10b)로부터 기 설정된 개수 이전의 X축 적외선 수신소자(10b)가 TXp-1로 결정되고, k값은 듀얼 터치로 인식된 영역의 최우측 X축 적외선 수신소자(10b)를 고려하여 결정될 수 있다.
동일한 방법으로, 터치 제어부(30)는 제1 대각 스캔 제어 모드에서 h개의 Y축 적외선 송신소자(20a) TYq-1, TYq, TYq+1, ..., TYh-1, TYh가 적외선을 순차적으로 송신하도록 X축 송신 처리부(11a)를 제어하고, Y축 적외선 수신소자(20b) RYq-1+s2, RYq+s2, RYq+1+s2, ..., RYh-1+s2, RYh+s2가 순차적으로 적외선을 수신하도록 Y축 수신 처리부(21b)를 제어한다.
여기서, S2 값은 제2 스캔 제어 모드에서 하나의 Y축 적외선 송신소자(20a)로부터 적외선을 대각선 방향에서 수신하는 하나의 Y축 적외선 수신소자(20b)를 결정하기 위해 기 설정된 Y축 스캔 기울기 값, 즉 적외선 수신소자 측의 쉬프트되는 개수이다. 예를 들어, Y축 적외선 송신소자(20a) TYq-1에서 방출된 적외선은 Y축 적외선 수신소자(20b) RYq-1에서 스캔 방향을 S2만큼 쉬프트된 RYq-1+s2가 적외선을 수신하게 된다.
그리고, h개의 Y축 적외선 송신소자(20a) TYq-1, TYq, TYq+1, ..., TYh-1, TYh는 듀얼 터치로 인식된 영역이 커버되도록 결정된다. 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이, 듀얼 터치로 인식된 영역의 최상측 Y축 적외선 수신소자(20b)로부터 기 설정된 개수 이전의 Y축 적외선 수신소자(20b)가 TYq-1로 결정되고, h값은 듀얼 터치로 인식된 영역의 최우측 Y축 적외선 수신소자(20b)를 고려하여 결정될 수 있다.
상기와 같은 방법을 통해, 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 스캔 제어 모드로 동작하다가 듀얼 터치가 발생하게 되면, 도 7에 도시된 바와 같이, 제2 스캔 제어 모드, 즉 상술한 제1 대각 스캔 제어 모드로 동작함으로써, 듀얼 터치시 발생하는 허상을 제거하고, 실제 터치된 2개의 좌표값을 확인할 수 있게 된다.
한편, 본 발명에 따른 터치 제어부(30)는 X축 적외선 송신소자(10a)의 일부 및 Y축 적외선 송신소자(20a)의 일부의 각각 스캔 방향의 반대 방향으로의 대각선 방향에 위치하는 X축 적외선 수신소자(10b) 및 Y축 적외선 수신소자(20b)가 각각 적외선을 수신하도록 제어할 수 있다. 여기서, 터치 제어부(30)가 스캔 방향의 반대 방향으로의 대각선 방향에 위치하는 송신소자 및 수신소자를 이용하여 제2 스캔 제어 모드로 동작하는 것을 제2 대각 스캔 제어 모드라 정의하여 설명한다.
도 9를 참조하여 보다 구체적으로 설명하면, 터치 제어부(30)는 제1 대각 스캔 제어 모드에서 k개의 X축 적외선 송신소자(10a) TXp-1, TXp, TXp+1, ..., TXk-1, TXk가 적외선을 순차적으로 송신하도록 X축 송신 처리부(11a)를 제어하고, X축 적외선 수신소자(10b) RXp-1-s1, RXp-s1, RXp+1-s1, ..., RXk-1-s1, RXk-s1가 순차적으로 적외선을 수신하도록 X축 수신 처리부(11b)를 제어한다.
여기서, S1 값은 상술한 X축 스캔 기울기 값으로, 적외선 수신소자 측의 쉬프트되는 개수를 의미하는데, 제1 대각 스캔 제어 모드와는 달리 스캔 방향의 반대 방향으로의 대각선 방향으로의 스캔이 이루어진다. 예를 들어, X축 적외선 송신소자(10a) TXp-1에서 방출된 적외선은 X축 적외선 수신소자(10b) RXp-1에서 스캔 방향을 S1만큼 좌측, 즉 스캔 방향의 반대 방향으로 쉬프트된 RXp-1-s1이 적외선을 수신하게 된다.
동일한 방법으로, 터치 제어부(30)는 제2 대각 스캔 제어 모드에서 h개의 Y축 적외선 송신소자(20a) TYq-1, TYq, TYq+1, ..., TYh-1, TYh가 적외선을 순차적으로 송신하도록 X축 송신 처리부(11a)를 제어하고, Y축 적외선 수신소자(20b) RYq-1-s2, RYq-s2, RYq+1-s2, ..., RYh-1-s2, RYh-s2가 순차적으로 적외선을 수신하도록 Y축 수신 처리부(21b)를 제어한다.
여기서, S2 값은 상술한 Y축 스캔 기울기 값으로, 적외선 수신소자 측의 쉬프트되는 개수를 의미하는데, 제1 대각 스캔 제어 모드와는 달리 스캔 방향의 반대 방향으로의 대각선 방향으로의 스캔이 이루어진다. 예를 들어, Y축 적외선 송신소자(20a) TYq-1에서 방출된 적외선은 Y축 적외선 수신소자(20b) RYq-1에서 스캔 반대 방향으로 S2만큼 쉬프트된 RYq-1-s2가 적외선을 수신하게 된다.
상기와 같은 방법을 통해, 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 스캔 제어 모드로 동작하다가 듀얼 터치가 발생하게 되면, 도 8에 도시된 바와 같이, 제2 스캔 제어 모드, 즉 상술한 제2 대각 스캔 제어 모드로 동작함으로써, 듀얼 터치시 발생하는 허상을 제거하고, 실제 터치된 2개의 좌표값을 확인할 수 있게 된다.
여기서, 본 발명에 따른 터치 제어부(30)는 제2 스캔 제어 모드로 동작할 때, 제1 대각 스캔 제어 모드와 제2 대각 스캔 제어 모드 중 어느 하나, 또는 제1 대각 스캔 제어 모드와 제2 대각 스캔 제어 모드를 순차적(순서는 바뀌어도 무방함은 물론이다)으로 수행하여 멀티 터치에서 발생하는 허상을 제거할 수 있다. 예를 들어, 제1 대각 스캔 제어 모드(또는 제2 대각 스캔 제어 모드)로 동작하여 허상이 제거되면 제2 대각 스캔 제어 모드(또는 제1 대각 스캔 제어 모드)로의 동작을 생략할 수 있다.
상기와 같은 구성에 따라 본 발명에 따른 적외선 터치스크린 장치(100)에서는 일반적인 제1 스캔 제어 모드로 동작하다가 듀얼 터치가 발생하면 제2 스캔 제어 모드로 동작하여 듀얼 터치의 실제 두 터치의 좌표를 검출하고, 다시 제1 스캔 제어 모드로 동작하는 방식으로, 동작 중 발생하는 듀얼 터치의 실제 좌표를 정확하게 감지할 수 있게 된다.
또한, 제2 스캔 제어 모드로 동작할 때, X축 적외선 송신소자(10a)와 Y축 적외선 송신소자(20a)의 일부만을 스캔에 사용함으로써, 제2 스캔 제어 모드로의 동작에 소요되는 스캔 시간을 감소시켜 적외선 터치스크린 장치(100)의 전체 동작에 미치는 영향을 최소화할 수 있게 된다.
이하에서는, 도 10 내지 도 12를 참조하여, 3개의 멀티 터치가 발생하는 경우를 예로 하여, 본 발명에 따른 적외선 터치스크린 장치에서 3개의 멀티 터치 중 허상을 제거하는 과정에 대해 설명한다.
도 10은 대각 방향으로 3개의 멀티 터치가 발생할 때 나타나는 허상 현상을 도시하고 있다. 3개의 멀티 터치가 X축 방향과 Y축 방향으로 모두 겹쳐지지 않는 경우에는 6개의 허상이 발생함을 알 수 있다. 즉, n개의 멀티 터치가 생기는 경우에는 실제 터치와 허상을 포함하는 n2 개의 좌표에서 허상을 제거하여 n개의 실제 터치의 좌표를 하게 된다.
여기서, 터치 제어부(30)는 상술한 듀얼 터치에서와 마찬가지로, 복수의 X축 적외선 송신소자(10a) 및 X축 적외선 수신소자(10b) 중 일부와, 복수의 Y축 적외선 송신소자(20a) 및 Y축 적외선 수신소자(20b) 중 일부에 대해 제2 스캔 제어 모드를 수행한다.
도 11은 터치 제어부(30)가 제1 대각 스캔 제어 모드로 동작하는 과정을 통해 허상을 제거하는 과정을 설명하기 위한 도면이고, 도 12는 터치 제어부(30)가 제2 대각 스캔 제어 모드로 동작하는 과정을 통해 허상을 제거하는 과정을 설명하기 위한 도면이다. 여기서, 터치 제어부(30)가 제1 대각 스캔 제어 모드와 제2 대각 스캔 제어 모드로 동작하는 구체적인 과정은 상술한 듀얼 터치의 경우에 대응하는 바 그 상세한 설명은 생략한다.
도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 제1 스캔 제어 모드의 수행으로, 대각선 방향으로의 스캔을 통해 3개의 멀티 터치에서 발생하는 허상의 제거가 가능함을 확인할 수 있다. 즉, 제1 스캔 제어 모드에서 멀티 터치가 감지되면, 허상과 실제 터치를 포함하는 9개의 위치가 확인되고, 제2 스캔 제어 모드의 제1 대각 스캔 제어 모드 및/또는 제2 대각 스캔 제어 모드를 통해 9개의 위치 중 실제 터치가 발생한 위치를 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 확인 가능하게 되어 허상의 제거가 가능하게 된다.
비록 본 발명의 몇몇 실시예들이 도시되고 설명되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 별명의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.
100 : 적외선 터치스크린 장치 200 : 디스플레이 장치
300 : 정보처리 장치
10a : X축 적외선 송신소자 10b : X축 적외선 수신소자
11a : X축 송신 처리부 11b : X축 수신 처리부
20a : Y축 적외선 송신소자 20b : Y축 적외선 수신소자
21a : Y축 송신 처리부 21b : Y축 수신 처리부
30 : 터치 제어부 40 : 인터페이스부

Claims (4)

  1. 멀티 터치에서 발생하는 허상의 제거가 가능한 적외선 터치스크린 장치에 있어서,
    X축 방향으로 순차적으로 배열된 복수의 X축 적외선 송신소자와, 상기 복수의 X축 적외선 송신소자로부터 송신되는 적외선을 각각 수신하는 복수의 X축 적외선 수신소자를 갖는 X축 터치 감지부와,
    Y축 방향으로 순차적으로 배열된 복수의 Y축 적외선 송신소자와, 상기 복수의 Y축 적외선 송신소자로부터 송신되는 적외선을 각각 수신하는 복수의 Y축 적외선 수신소자를 갖는 Y축 터치 감지부와,
    상기 각 X축 적외선 수신소자가 각각 마주하는 방향에 위치한 X축 적외선 송신소자로부터의 적외선을 수신하고 상기 각 Y축 적외선 수신소자가 각각 마주하는 방향에 위치한 Y축 적외선 송신소자로부터의 적외선을 수신하도록 상기 X축 터치 감지부와 상기 Y축 터치 감지부를 제어하는 제1 스캔 제어 모드와, 상기 각 X축 적외선 수신소자가 각각 대각선 방향에 위치한 X축 적외선 송신소자로부터의 적외선을 수신하거나 상기 각 Y축 적외선 수신소자가 각각 대각선 방향에 위치한 Y축 적외선 송신소자로부터의 적외선을 수신하도록 상기 X축 터치 감지부와 상기 Y축 터치 감지부를 제어하는 제2 스캔 제어 모드 중 어느 하나로 동작하는 터치 제어부를 포함하며;
    상기 터치 제어부는 상기 제1 스캔 제어 모드로 동작하는 과정에서 멀티 터치가 감지되는 경우, 상기 복수의 X축 적외선 송신소자 및 상기 복수의 X축 적외선 수신소자 중 상기 멀티 터치로 인식된 영역이 커버되게 하는 적어도 일부 또는 상기 복수의 Y축 적외선 송신소자 및 상기 복수의 Y축 적외선 수신소자 중 상기 멀티 터치로 인식된 영역이 커버되게 하는 적어도 일부가 상기 제2 스캔 제어 모드로 동작하도록 제어하여 상기 멀티 터치로 인식된 영역 중 허상을 제거하는 것을 특징으로 하는 멀티 터치에서 발생하는 허상의 제거가 가능한 적외선 터치스크린 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 스캔 제어 모드는,
    상기 X축 적외선 송신소자 또는 상기 Y축 적외선 송신소자에 각각 스캔 방향으로의 대각선 방향에 위치하는 상기 X축 적외선 수신소자 또는 Y축 적외선 수신소자가 각각 적외선을 수신하는 제1 대각 스캔 제어 모드와,
    상기 X축 적외선 송신소자 또는 상기 Y축 적외선 송신소자에 각각 스캔 방향 반대 방향으로의 대각선 방향에 위치하는 상기 X축 적외선 수신소자 또는 상기 Y축 적외선 수신소자가 각각 적외선을 수신하는 제2 대각 스캔 제어 모드를 포함하며;
    상기 터치 제어부는 상기 제2 스캔 제어 모드로 동작할 때, 상기 제1 대각 스캔 제어 모드와 상기 제2 대각 스캔 제어 모드 중 적어도 하나의 모드로 동작하는 것을 특징으로 하는 멀티 터치에서 발생하는 허상의 제거가 가능한 적외선 터치스크린 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 X축 적외선 송신소자는 상기 스캔 방향으로 순차적으로 배열된 n개의 X축 적외선 송신소자 TXi로 구성되고, 상기 복수의 X축 적외선 수신소자는 상기 스캔 방향으로 순차적으로 배열된 n개의 X축 적외선 수신소자 RXi(여기서, i는 상기 X축 적외선 송신소자 및 상기 X축 적외선 수신소자의 배열 순서(i = 0, 1, 2, ..., n-2, n-l)이다)로 구성되며;
    상기 터치 제어부는 상기 제1 대각 스캔 제어 모드에서 k개의 상기 X축 적외선 송신소자 TXp-1, TXp, TXp+1, ..., TXk-1, TXk가 순차적으로 적외선을 송신하고, 상기 X축 적외선 수신소자 RXp-1+s1, RXp+s1, RXp+1+s1, ..., RXk-1+s1, RXk+s1(여기서, s1는 상기 제2 스캔 제어 모드에서 하나의 상기 X축 적외선 송신소자로부터 적외선을 대각선 방향에서 수신하는 하나의 상기 Y축 적외선 수신소자를 결정하기 위해 기 설정된 X축 스캔 기울기 값이다)가 순차적으로 적외선을 수신하도록 상기 X축 터치 감지부를 제어하며;
    상기 터치 제어부는 상기 제2 대각 스캔 제어 모드에서 k개의 상기 X축 적외선 송신소자 TXp-1, TXp, TXp+1, ..., TXk-1, TXk가 순차적으로 적외선을 송신하고, 상기 X축 적외선 수신소자 RXp-1-s1, RXp-s1, RXp+1-s1, ..., RXk-1-s1, RXk-s1가 순차적으로 적외선을 수신하도록 상기 X축 터치 감지부를 제어하는 것을 특징으로 하는 멀티 터치에서 발생하는 허상의 제거가 가능한 적외선 터치스크린 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 Y축 적외선 송신소자는 상기 스캔 방향으로 순차적으로 배열된 m개의 Y축 적외선 송신소자 TYj로 구성되고, 상기 복수의 Y축 적외선 수신소자는 상기 스캔 방향으로 순차적으로 배열된 m개의 Y축 적외선 수신소자 RYj(여기서, j는 상기 Y축 적외선 송신소자 및 상기 Y축 적외선 수신소자의 배열 순서(j = 0, 1, 2, ..., m-2, m-l)이다)로 구성되며;
    상기 터치 제어부는 상기 제1 대각 스캔 제어 모드에서 h개의 상기 Y축 적외선 송신소자 TYq-1, TYq, TYq+1, ..., TYh-1, TYh가 적외선을 송신하고, 상기 Y축 적외선 수신소자 RYq-1+s2, RYq+s2, RYq+1+s2, ..., RYh-1+s2, RYh+s2(여기서, s2는 상기 제2 스캔 제어 모드에서 하나의 상기 Y축 적외선 송신소자로부터 적외선을 대각선 방향에서 수신하는 하나의 상기 Y축 적외선 수신소자를 결정하기 위해 기 설정된 Y축 스캔 기울기 값이다)가 각각 적외선을 수신하도록 상기 Y축 터치 감지부를 제어하며;
    상기 터치 제어부는 상기 제2 대각 스캔 제어 모드에서 h개의 상기 Y축 적외선 송신소자 TYq-1, TYq, TYq+1, ..., TYh-1, TYh가 적외선을 송신하고, 상기 Y축 적외선 수신소자 RYq-1-s2, RYq-s2, RYq+1-s2, ..., RYh-1-s2, RYh-s2가 각각 적외선을 수신하도록 상기 Y축 터치 감지부를 제어하는 것을 특징으로 하는 멀티 터치에서 발생하는 허상의 제거가 가능한 적외선 터치스크린 장치.
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