KR101103708B1 - 광신호를 이용한 터치인식장치 및 터치인식방법 - Google Patents

광신호를 이용한 터치인식장치 및 터치인식방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101103708B1
KR101103708B1 KR1020100014650A KR20100014650A KR101103708B1 KR 101103708 B1 KR101103708 B1 KR 101103708B1 KR 1020100014650 A KR1020100014650 A KR 1020100014650A KR 20100014650 A KR20100014650 A KR 20100014650A KR 101103708 B1 KR101103708 B1 KR 101103708B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light
light emitting
touch
light receiving
unit
Prior art date
Application number
KR1020100014650A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20110094917A (ko
Inventor
박지형
이중호
염기원
윤동욱
Original Assignee
한국과학기술연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국과학기술연구원 filed Critical 한국과학기술연구원
Priority to KR1020100014650A priority Critical patent/KR101103708B1/ko
Publication of KR20110094917A publication Critical patent/KR20110094917A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101103708B1 publication Critical patent/KR101103708B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/042—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by opto-electronic means
    • G06F3/0421—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by opto-electronic means by interrupting or reflecting a light beam, e.g. optical touch-screen
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/0304—Detection arrangements using opto-electronic means
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/033—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G06F3/0354—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor with detection of 2D relative movements between the device, or an operating part thereof, and a plane or surface, e.g. 2D mice, trackballs, pens or pucks
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • G06F3/04166—Details of scanning methods, e.g. sampling time, grouping of sub areas or time sharing with display driving

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Position Input By Displaying (AREA)

Abstract

다수 터치 포인트의 인식 오류를 방지할 수 있는 광 신호를 이용한 터치인식장치 및 터치인식방법이 개시된다. 터치 인식 장치는 서로 마주보는 양측에 광송신부 및 광수신부를 포함하고, 광송신부의 발광부에서 발광된 광 신호는 광수신부의 복수의 수광부에서 수신한다. 제어부는 하나의 발광부에서 발광된 광 신호는 복수의 수광부에서 수신하며, 상기 제어부는 복수의 발광부에 대하여, 각각의 발광부와 광 신호를 수신한 복수의 수광부 사이에 가상의 직선을 설정하여, 설정된 가상의 직선 상에 해당하는 터치 패널의 픽셀은 터치되지 않은 영역으로 인식함으로써, 터치 패널 상의 터치 포인트의 위치를 인식할 수 있다.

Description

광신호를 이용한 터치인식장치 및 터치인식방법{Apparatus and method for Optical Recognition using optical signal}
본 발명은 광신호를 이용한 터치인식장치 및 터치인식방법에 관한 것으로, 특히 터치 패널의 일측에 복수의 발광부를 포함하는 광송신부, 대향하는 타측에 복수의 수광부를 포함하는 광수신부를 포함하며, 각각의 발광부에서 발광된 광 신호를 복수의 수광부에서 수신함으로써,터치 입력을 인식하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
도 1은 종래 기술에 따른 적외선 터치 스크린의 적외선 송신부 및 수신부의 배열을 보이는 개략도이다. 패널(10) 주변에 위치하는 다수의 적외선 발광부(11, 13)와 수광부(12, 14)는 패널(10)을 사이에 두고 상하 또는 좌우로 마주보며 서로 대응한다. 적외선 발광부와 수광부가 순서대로 하나씩 온/오프되고 대응하는 발광부와 수광부는 동시에 온/오프 된다. 각 발광부로부터 방출되는 광을 대응하는 수광부가 감지하여 발광부와 수광부 사이에 터치 포인트(touch point)가 존재하는지 그 유무를 판별한다.
도 2는 도 1의 적외선 발광부 및 수광부를 이용한 단일 터치 포인트 인식을 설명하기 위한 개략도이다. 도 2를 참조하면, x축으로 배열된 발광부(11a, 11b, 11c...)와 y축으로 배열된 발광부(13a, 13b, 13c...)에서 차례로 적외선을 방출시키면서 각각 대응하는 수광부(12a, 12b, 12c..., 14a, 14b, 14c...)의 적외선 수신 여부를 판단한다. 마주보는 발광부와 수광부 사이에 터치 포인트가 있는 경우, 발광부에서 방출된 적외선은 대응하는 수광부에 도달하지 않는다. 예를 들어 x6, x7에 위치하는 발광부(11f, 11g)와 수광부(12f, 12g), y5와 y6에 위치하는 발광부(13e, 13f)와 수광부(14e, 14f) 간의 적외선 경로에 터치 포인트(TP)가 있는 경우, 발광부(11f, 11g, 13e, 13f)로부터 방출된 적외선은 수광부(12f, 12g, 14e, 14f)에 수신되지 않는다. 이에 따라, (x6~x7, y5~y6)에 터치 포인트(TP)가 존재하는 것으로 인식된다.
하지만, 이러한 종래의 적외선 인식 장치 및 방법은 터치 포인트가 하나인 경우에는 문제가 없으나, 터치 포인트가 다수인 경우에는 터치되지 않은 곳도 터치 포인트로 인식하는 오류가 발생한다.
도 3a 및 도 3b는 도 1의 적외선 발광부 및 수광부를 이용한 다중 터치 포인트 인식예를 보이는 설명도이다. 도 3a에 도시된 바와 같이, 적외선 터치스크린 상에 2개의 터치 포인트(TP1, TP2), 즉 (x6~x7, y5~y6), (x15~x16, y9~y10)에 터치 포인트가 실제로 존재한다고 가정한다. 하지만, 두 좌표의 조합에 의해 도 3b에 보인 바와 같이 4개의 터치 포인가 각각 (x6~x7, y5~y6), (x6~x7, y9~y10), (x15~x16, y5~y6), (x15~x16, y9~y10)에 존재하는 것으로 잘못 인식된다. 이 네 영역 중 (x6~x7, y5~y6),(x15~x16, y9~y10)에서 인식된 터치 포인트 TP1, TP2는 실재하는 터치 포인트이나, (x6~x7, y9~y10), (x15~x16, y5~y6)에서 인식된 터치 포인트는 실제로는 사용자가 터치하지 않은 것으로, 오류에 의해 인식된 포인트이다. 실재 터치 포인트가 3개인 경우, 오류에 의해 인식되는 터치 포인트는 6개로 늘어난다. 이처럼, 패널을 사이에 두고 마주보는 발광부와 수광부를 이용하여 터치 포인트의 존재 유무를 인식하는 종래 기술은 다수 터치 포인트 인식시 오류가 발생한다.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 다수의 터치 입력이 있는 경우에 발생하는 인식 오류를 방지하기 위한 터치인식장치 및 터치인식방법을 제공함을 목적으로 한다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 광신호를 이용한 터치 인식 장치는 다수의 픽셀을 포함하는 터치 패널, 상기 터치 패널의 일측에 배치되고는 복수의 발광부를 포함하는 적어도 하나의 광송신부, 상기 터치 패널의 일측의 맞은편 타측에 배치되고, 복수의 수광부를 포함하며, 상기 광송신부와 쌍으로 구성되는 적어도 하나의 광수신부, 상기 복수의 발광부 및 상기 복수의 수광부의 동작을 제어하고, 복수의 발광부에서 발광된 광신호의 상기 수광부에서의 수신 여부를 스캔하여 상기 터치 패널 상의 터치 포인트의 위치를 인식하는 제어부를 포함하며, 상기 하나의 발광부에서 발광된 광 신호는 복수의 수광부에서 수신하며, 상기 제어부는 복수의 발광부에 대하여, 각각의 발광부와 광 신호를 수신한 복수의 수광부 사이에 가상의 직선을 설정하여, 설정된 가상의 직선 상에 해당하는 터치 패널의 픽셀은 터치되지 않은 영역으로 인식하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 광신호를 이용한 터치 인식 방법은 터치 패널을 구성하는 각각의 픽셀에 대하여, 터치 영역 값을 부여하여 저장하는 단계, 터치 패널의 일측에 배치된 발광부에서 출력한 광신호를 대향하는 타측에 배치된 복수의 수광부에서 수신하는 단계, 복수의 발광부에 대하여, 각각의 발광부에서 발광된 광신호를 수신하는 복수의 수광부에서의 수신 여부를 스캔하고, 광 신호를 수신한 복수의 수광부와 해당 광 신호를 발광한 각각의 발광부 사이에 가상의 직선을 설정하여 설정된 가상의 직선 상에 해당하는 픽셀의 터치 영역값을 변경하는 단계 및 초기 정보 값을 갖는 픽셀을 추출하여 터치 포인트로 인식하는 단계를 포함한다.
상기에서 설명한 본 발명에 따른 광신호를 이용한 터치인식장치 및 터치인식방법의 효과를 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 픽셀 터치 정보 테이블을 이용하여 광을 방출한 발광부와 그 광을 수광한 수광부를 잇는 가상 직선 상의 픽셀을 관심 대상에서 제거해 나가는 방식으로 터치 포인트를 인식하기 때문에 수신강도에 차이가 나더라도 터치 포인트의 인식에 거의 영향을 받지 않는다. 즉, 종래에는 수광부가 수신을 하지 못하였을 경우 해당 발광부와 수광부를 잇는 가상 직선 상에 터치 포인트가 존재하는 것으로 파악하기 때문에 수신강도의 차이에 따라서 장애물 탐지능력에 대한 신뢰성이 영향을 받게 되나, 본 발명은 터치 포인트가 존재하지 않는다고 판단되는 픽셀들을 관심 대상에서 하나씩 제거하고 모든 발광부의 발광이 완료되었을 때, 최종적으로 제거되지 않고 잔류하는 픽셀로부터 터치 포인트의 위치를 판단하기 때문에 터치 포인트 인식 오류를 방지할 수 있고, 터치 인식 장치의 감지(sensing) 능력을 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 적외선 터치 스크린의 적외선 발광부 및 수광부의 배열을 보이는 개략도이다.
도 2는 도 1의 적외선 발광부 및 수광부를 이용한 단일 터치 포인트 인식을 설명하기 위한 개략도이다.
도 3a 및 도 3b는 도 1의 적외선 발광부 및 수광부를 이용한 다중 터치 포인트 인식예를 보이는 설명도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 광신호를 이용한 터치 인식 장치의 구성을 도시한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 터치 패널(100)의 마주보는 양측에 광송신부(200)과 광수신부(300)이 배치된 구성을 도시한다.
도 6은 본 발명에 실시예에 따른 터치인식장치의 구성의 개략도를 도시한다.
도 7a 및 도 7b는 제어부에서 발광부와 수광부 사이에 가상의 직선을 설정하는 방식의 예시를 도시한다.
도 8a 내지 도 8d는 픽셀 터치 정보 테이블을 이용하여 광을 방출한 발광부와 그 광을 수광한 수광부를 잇는 가상 직선 상의 픽셀을 관심 대상에서 제거해 나가는 방식으로 터치 포인트를 인식하는 실시예를 도시한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 인식 장치의 터치 포인트 인식 방법의 흐름도를 도시한다.
본 발명의 다른 목적, 특징 및 잇점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.
이하 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 이때 도면에 도시되고 또 이것에 의해서 설명되는 본 발명의 구성과 작용은 적어도 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해서 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지는 않는다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 광신호를 이용한 터치 인식 장치의 구성을 도시한다. 도 4를 참조하면, 터치 인식 장치는 터치 패널(100), 복수의 발광부(210)를 포함하는 광송신부(200), 복수의 수광부(310)를 포함하는 광수신부(300) 및 제어부(400)를 포함한다.
광송신부(200)는 복수의 발광부(210)를 포함하고, 각각의 발광부(210)는 광 신호를 출력한다. 이때, 복수의 발광부는 순차적, 즉 차례차례 모든 발광부가 광 신호를 출력할 수도 있고, 기 설정된 소정의 패턴에 따라 광 신호를 출력할 수도 있다.
광수신부(300)는 복수의 수광부(310)를 포함하고, 각각의 수광부(310)는 상기 각각의 발광부에서 출력한 광 신호를 수신한다. 하나의 발광부에서 출력되는 광신호는 복수의 수광부에서 수신한다. 이때, 하나의 발광부에서 출력되는 광신호를 모든 수광부를 "ON(온)" 제어하여 모든 수광부가 수신하도록 할 수도 있고, 하나의 발광부마다 대응하는 소정의 복수의 수광부를 설정하고, 발광부가 광 신호를 출력하면, 해당 발광부에 대응되도록 설정된 복수의 수광부를 "ON(온)" 제어하여 설정된 복수의 수광부가 수신하도록 할 수도 있다.
즉, 하나의 발광부에서 출력되는 광 신호를 복수의 수광부에서 수신하고, 이를 복수의 발광부에 대하여 반복한다.
상기 광송신부와 상기 광수신부는 대향하는 측, 즉 마주보는 방향으로 쌍으로 배치된다. 이때 광송신부 및 광수신부는 적어도 하나씩, 적어도 한 쌍으로 구비될 수 있으며, 광송신부 및 광수신부가 복수로 구비되어 복수의 쌍으로 구비될 수도 있다. 즉, 도 4에서와 같이 터치 패널의 마주보는 양측에 한쌍으로 구비될 수도 있으며, 터치 패널의 나머지 가장자리의 양측에도 구비되어 모두 두 쌍으로 구비될 수도 있다. 이는 실시예에 불과하며 터치 패널의 형상에 따라 달라질 수 있음은 물론이다. 이하에서는 마주보는 양측에 광송신부 및 광수신부가 한쌍으로 구비된 실시예를 이용하여 본 발명을 설명하기로 한다.
도 4에서는 사각형의 터치 패널(100)을 예시로 설명하였지만, 본 발명은 터치 패널의 형상에 제한되지 아니하며, 다양한 형상의 터치 패널이 가능하다. 즉, 광송신부 및 광수신부가 마주보는 양측에 배치되면 가능한 것이다.
제어부(400)는 광송신부 및 광수신부의 동작을 제어하고, 상기 터치 패널의 복수의 수광부의 광 신호 수신 여부를 스캔하여, 상기 수광부의 광 신호 수신 여부에 따라 상기 터치 패널 상의 터치 포인트의 위치를 인식한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 터치 패널(100)의 마주보는 양측에 광송신부(200)과 광수신부(300)이 배치된 구성을 도시한다. 터치 패널의 일실시예로는 디스플레이 소자 위를 덮는 투명한 막(film) 또는 판(plate)으로 구현될 수 있다.
이하의 설명에서 터치 패널(100)의 픽셀들은 디스플레이 소자의 픽셀들에 대응(예컨대, 일대응 대응)되는 격자로서, 사용자의 터치 포인트를 판단하기 위한 가상 또는 물리적인 픽셀을 의미한다.
광송신부의 복수의 발광부는 순차적으로 또는 소정 패턴에 따라 발광하고, 점멸할 수 있다. 즉, 광송신부의 발광부가 순차적으로 발광하는 실시예에서, T1, T2, T3, T4 ... 의 순서로 발광하고, 이에 반대편 R1 내지 R30의 광수신부의 복수의 수광부들이 광 신호를 수신할 수 있다. 이때, 하나의 발광부에서 광 신호를 발광하면, 맞은편에 배치되는 광수신부의 복수의 수광부에서 광 신호를 수신한다. 이때, 광송신부에 대향하는 측에 배치된 광수신부의 모든 수광부에서 광신호를 수신할 수도 있고, 해당 발광부에 대응하도록 기 설정된 일부의 수광부에서만 광신호를 수신할 수도 있다.
이러한 발광부의 광신호 발광 및 복수의 광신호 수신은 발광되는 모든 발광부마다 반복되고, 광신호를 발광한 각 발광부마다 광신호의 수신 여부를 각각 스캔한다.
제어부는 복수의 발광부 및 상기 복수의 수광부의 동작을 제어하고, 복수의 발광부에서 발광된 광신호의 상기 수광부에서의 수신 여부를 스캔하여 상기 터치 패널 상의 터치 포인트의 위치를 인식한다. 이때 제어부는 광 신호를 발광한 모든 발광부에 대하여 반복적으로 복수의 수광부에 대하여 광 신호의 수신 여부를 판단하게 된다.
상기 제어부는 각각의 발광부와 광 신호를 수신한 복수의 수광부 사이에 가상의 직선을 설정하여, 설정된 가상의 직선 상에 해당하는 터치 패널의 픽셀은 터치되지 않은 영역으로 인식한다.
도 7a 및 도 7b는 제어부에서 발광부와 수광부 사이에 가상의 직선을 설정하는 방식의 예시를 도시한다.
하나의 발광부에서 발광된 광을 수신한 복수의 수광부 사이를 잇는 가상적인 직선 상에 존재하는 픽셀들 상에는 터치 포인트가 존재하지 않는다고 판단한다. 예컨대, 도 7a와 같이 다수의 픽셀(Px)을 갖는 터치 패널(100)의 위치 "A"의 발광부로부터 출력된 광이 "B" 위치의 수광부에 수신되면, 위치 A와 B를 잇는 직선 사이의 픽셀 상에는 터치 포인트가 없는 것으로 판단한다. 다른 예로서, 도 7b와 같이 "A" 위치의 발광부로부터 출력된 광이 "B", "C", "D", "E", "F", "G" 위치의 복수의 수광부에서 수신되면, A와 B, C, D, E, F, G를 잇는 각각의 가상 직선 상의 픽셀들에는 터치 포인트가 없는 것으로 판단한다. 이와 같은 방법으로, 터치 패널의 마주보는 양측에 배치된 광송신부와 광수신부를 이용하여, 하나의 발광부에 대하여 복수의 수광부에서 광 신호를 수신하고, 복수의 수광부에 대하여 각각 스캔을 수행하면, 하나의 픽셀에 대해 장애물의 존재 여부가 여러 번 판단된다. 따라서, 수신강도가 약하더라도 이웃한 다른 광수신 모듈에서 수신되는 수신광으로써 각 픽셀의 장애물 존재 여부를 정확하게 판단할 수 있다.
도 6은 본 발명에 실시예에 따른 터치인식장치의 구성의 개략도를 도시한다. 도 6을 참조하면, 터치인식장치는 터치 패널(100), 터치 패널의 마주보는 양측에 배치되는 복수의 발광부(210)를 포함하는 광송신부, 복수의 수광부(310)를 포함하는 광수신부 및 제어부(400)를 포함한다. 또한 본 발명의 실시를 위한 데이터를 저장하기 위한 저장부(500)를 포함할 수 있다.
이때, 각각의 실시예에 따라 제1 저장부 및 제2 저장부를 더 포함할 수 있다. 각각의 실시예에 따른 제1 저장부 및 제2 저장부를 살펴보기에 앞서, 본 발명의 실시예에 따른 터치인식장치의 제어부(400)에 대하여 살펴보기로 한다.
터치인식장치의 제어부(400)는 복수의 발광부 및 수광부를 개별적으로 인에이블시키기 위한 발광 인에이블 신호 및 수광 인에이블 신호를 출력하여 광송신부 및 광수신부의 각각의 발광부와 수광부를 독립적으로 제어하고, 수광부의 광 수신 여부를 판단하여 터치 패널(100)상의 터치 포인트(또는 터치 영역, 장애물)의 위치를 인식한다.
발광 제어부(410)는 순차적으로 또는 미리 정해진 소정의 패턴에 따라 모든 광송신부의 발광부(210)를 소정 시간동안 인에이블시키기 위한 발광 인에이블 신호를 출력한다. 여기서, "순차적인"은 도 5와 같은 배치에서 위치 "T1" 내지 "T30"에 배치되는 발광부들(210s)을 차례대로 하나씩 인에이블시킴을 의미한다. "미리 정해진 제1 패턴"은 발광부들의 인에이블 순서를 의미한다. 예를 들어, 제1패턴에 따라발광부들을 순서대로 차례로 하나씩 인에이블시키거나, 광송신부 및 광수신부가 복수개의 쌍으로 구성될 때, 각각의 광송신부를 동시에 구동하면서, 각각의 광송신부 내의 발광부는 순차적으로 구동할 수도 있다. 제1 패턴은 장치 설계자에 의해 자유롭게 설정될 수 있다.
또한, 발광 제어부(410)는 인에이블된 발광부(210)에 발광전압(발광신호)이 공급되도록 하여 발광부(210)로부터 광신호가 출력되도록 한다. 발광 제어부(410)의 제어에 따라 미리 정해진 제1 시간 동안 인에이블된 적어도 하나의 발광부(210)에서 광, 예컨대 적외선 광이 발광되고, 제1 시간의 경과 후 소광된다.
수광 제어부(420)는 모든 또는 일부 광수신부(300)를 미리 정해진 제2 시간 동안 인에이블시키기 위한 수광 인에이블 신호를 출력하고, 인에이블된 적어도 하나의 수광부(310)으로부터 순차적으로 또는 동시에 수광 여부 신호 즉, 광수신 신호를 입력받고, 광수신 신호를 수신한 광수신부의 정보를 형성한다. 수광 제어부(420)는 제1 발광부에서 광 신호가 출력되면 순차적으로 또는 미리 정해진 제2 패턴에 따라 전부 또는 일부의 수광부를 개별적으로 또는 동시에 인에이블시켜 광 수신 여부를 판단한다. 여기서, "순차적인"은 도 5와과 같이 이웃하는 위치 "R1", "R2", "R3" 광수신부의 복수의 수광부(310)를 차례대로 하나씩 인에이블시킴을 의미한다. "미리 정해진 제2 패턴"은 광수신부의 복수의 수광부를 하나씩 또는 동시에 등의 방법으로 인에이블시킴을 의미한다. 예를 들어, 위치 "R1", "R2"..."R10", "R11", "R12"의 순서로 이웃하는 광수신부의 수광부를 차례대로 하나씩 인에이블시키거나, 위치 "R1" 내지 "R30" 광수신부의 수광부들을 동시에 인에이블시킴을 의미한다. 따라서, 제2 패턴도 장치 설계자에 의해 자유롭게 설정될 수 있다. 또는 S11의 발광부에 대응하는 수광부로 R1 내지 R20이 설정되고, S12의 발광부에 대응하는 수광부로 R2 내지 R21이 설정되는 등, 각각의 발광부에 대응하는 복수의 수광부가 기 설정되어, 해당 발광부에 대한 광 신호의 수신 여부는 대응하도록 설정된 수광부만 스캔하여 판단할 수도 있다.
터치 인식 장치에서 제어부(400)의 픽셀 터치 정보 변경부(430)는 차례대로 지정되어 광을 방출하는 발광부와 그 광을 수광한 복수의 수광부를 잇는 가상적인 직선을 설정하고, 그 가상적인 직선 상의 픽셀들의 터치 영역 정보 값을 형성하여, 제1 저장부에 저장할 수 있다.
제1 저장부는 픽셀들에 대응(예컨대, 일대일 대응)하는 다수의 저장영역을 구비하며 픽셀 각각의 터치 여부 정보를 저장한다. 제1 저장부는, 도 8a에 보인 바와 같이 픽셀 터치 정보 테이블 형태로 표현될 수 있다.
일 실시예에서, 초기 상태에서 모든 픽셀의 데이터는 초기 정보(초기값)( touched : T)로 설정된다. 즉, 모든 픽셀이 터치된 것으로 초기에 설정될 수 있다. 제1 저장부는 발광부의 순차적인 인에이블 및 복수의 수광부에서의 광신호 수신 여부 판단이 진행될 때, 도 8b와 같이 발광부와 수광부를 잇는 가상 직선 상에 위치하는 픽셀들의 언터치(untouched) 정보(U)를 픽셀 터치 정보 변경부(430)로부터 입력받고 이를 반영한다. 바람직하게, 픽셀 터치 정보 변경부(430)는 발광부와 광신호를 수신한 수광부를 잇는 가상 직선 상의 픽셀 중 터치 여부 정보가 초기 정보(T)로 남아있는 픽셀들에 대해서만 언터치 정보(U)로 변경한다. 도 8c는 광송신부의 모든 발광부의 인에이블이 종료된 후에 제1 저장부의 정보를 보인다.
일 실시예에서, 광송신부 내 모든 발광부의 인에이블이 종료된 후에 터치 여부 정보가 변경되지 않고 초기 정보로 잔류하는 픽셀에는 터치 포인트가 존재한다고 판단된다. 제어부(400)의 터치 포인트 형성부(440)는 제1 저장부에서 터치 여부 정보가 변경되지 않은 적어도 하나의 픽셀의 위치정보로부터 적어도 하나의 사용자 터치 포인트 정보를 생성한다.
도 8d는 터치 여부 정보가 변경되지 않은 픽셀들로부터 터치 포인트 정보를 형성하여 얻은 터치 패널(100) 상의 두 터치 포인트 위치를 나타낸다. 이와 같이, 본 발명은 터치 패널(100) 상에서 사용자에 의해 터치된 2개 이상의 터치 포인트를 동시에 계산할 수 있다. 일 실시예에서, 터치 포인트는 다수의 픽셀들로 표현되는 다양한 형태의 폐곡선(convex hull)이나 사용자의 터치 궤적을 나타내는 선일 수 있다. 터치 포인트를 이루는 픽셀들은 사용자에 의해 동시에 터치되었거나 또는 순차적으로 터치된 픽셀들일 수 있다.
본 발명은 픽셀 터치 정보 테이블을 이용하여 광을 방출한 발광부와 그 광을 수광한 수광부를 잇는 가상 직선 상의 픽셀을 관심 대상에서 제거해 나가는 방식으로 터치 포인트를 인식하기 때문에 수신강도에 차이가 나더라도 터치 포인트의 인식에 거의 영향을 받지 않는다. 즉, 종래에는 수광부가 수신을 하지 못하였을 경우 해당 발광부와 수광부를 잇는 가상 직선 상에 터치 포인트가 존재하는 것으로 파악하기 때문에 수신강도의 차이에 따라서 장애물 탐지능력에 대한 신뢰성이 영향을 받게 되나, 본 발명은 터치 포인트가 존재하지 않는다고 판단되는 픽셀들을 관심 대상에서 하나씩 제거하고 모든 광송신부의 발광이 완료되었을 때, 최종적으로 제거되지 않고 잔류하는 픽셀로부터 터치 포인트의 위치를 판단하기 때문에 터치 포인트 인식 오류를 방지할 수 있고, 터치 인식 장치의 감지(sensing) 능력을 향상시킬 수 있다.
터치 인식 장치는 광신호의 수신이 의미있는 복수의 수광부를 기설정할 수 있다. 이때 기 설정된 복수의 수광부 후보의 식별정보를 저장하기 위한 제2 저장부를 더 포함할 수 있다. 수광부의 후보는 발광 제어 부(410)에 의해 지정된 발광부로부터 발광된 광을 임계점 이상의 세기로 수신할 수 있는 위치의 광수신부의 수광부를 실험 또는 발광부 및 수광부 간의 위치 관계에 따라 미리 연계하여 설정될 수 있다. 지정된 발광부에 대해 복수의 수광부의 후보는 터치 패널에서 대향하는 위치에 복수개로 존재할 수 있다.
제2 저장부는 발광부와 복수의 수광부의 후보를 식별하는 테이블을 저장할 수 있다. 수광부의 후보는 복수개로 설정된다. 일 실시예에 따르면, 발광 제어부(410)는 순차적으로 또는 미리 정해진 제1 패턴에 따라 발광부를 발광시킬 수 있고, 수광 제어부(420)는 발광부에서 광 신호가 출력되면 순차적으로 또는 미리 정해진 제2 패턴에 따라 전부 또는 일부의 수광부를 개별적으로 또는 동시에 인에이블시켜 광 수신 여부를 확인할 수 있고, 제2 패턴은 제2 저장부에 저장되는 발광부 각각의 수광부의 후보의 위치 정보로부터 형성될 수 있다. 터치 인식 장치의 구동을 반복하면서 지정된 발광부의 광을 수신하는 수광부의 위치 정보를 제2 저장부)에 누적 저장하여 복수의 수광부의 후보를 갱신할 수도 있다.
제2 저장부를 구비하는 터치 인식 장치는, 수광부 전체에 대하여 광 신호 여부를 판단하지 아니하고, 각각의 발광부에 대한 기 설정된 복수의 수광부 후보에서만 광 수신 여부를 판단함으로써 스캔 시간을 감소시킬 수 있다. 정밀도가 중요하게 고려되는 터치 인식 장치는 모든 수광부에서 광의 수신 여부를 스캔하도록 하며, 빠른 응답이 요구되는 터치 인식 장치에서는 제2 저장부를 구비하여 소정의 수광부에 대하여만 광의 수신 여부를 스캔하도록 할 수도 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 인식 장치의 터치 포인트 인식 방법의 흐름도를 도시한다. 본 방법에 따르면, 터치 포인트 인식 초기화 상태에서 도 8a와 같이 픽셀 터치 정보 테이블(제1 저장부의 모든 저장영역)의 픽셀 터치 정보를 초기 정보(T)로 설정하고(ST11), 발광 순서를 나타내는 변수 n을 초기화시킨다(ST12). 발광되는 발광부가 지정되면 변수 n을 1만큼 증가시킨다(ST13). n 번째 발광부를 발광시키고(ST14), 광수신부의 전부 또는 선택된 일부의 수광부를 순차적으로 또는 동시에 인에이블시키고, n 번째 발광부로부터 발광된 광을 수신한 복수의 수광부를 검색한다(ST15). n 번째 발광부와 그 광을 수신한 수광부를 잇는 가상적인 직선을 설정하고(ST16), 가상 직선 상의 픽셀 중 초기 정보를 갖는 픽셀을 선택한다(ST17). 선택된 픽셀의 데이터를 초기 정보에서 언터치 정보로 변경하여 도 8b와 같이 픽셀 터치 정보 테이블을 갱신한다(ST18). 모든 발광부의 발광이 수행되었는지 확인되면(ST19), 도 8c와 같이 최종적으로 갱신된 픽셀 터치 정보 테이블에서 데이터가 변경되지 않고 초기정보(T)로 유지된 픽셀을 추출하고(ST20), 도8d와 같이 추출된 픽셀로부터 터치 패널 상의 터치 포인트 예컨대, 폐곡선(convex hull)을 인식한다(ST21). 즉, 터치 포인트의 위치를 계산한다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것에 불과하고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 터치 패널 200 : 광송신부
300 : 광수신부 400 : 제어부
410 : 발광 제어부 420 : 수광 제어부
430 : 픽셀 터치 정보 변경부 440 : 터치 포인트 정보 형성부
500 : 저장부

Claims (9)

  1. 다수의 픽셀을 포함하는 터치 패널;
    상기 터치 패널의 일측에 배치되고, 복수의 발광부를 포함하는 적어도 하나의 광송신부;
    상기 터치 패널의 일측의 맞은편 타측에 배치되고, 복수의 수광부를 포함하며, 상기 광송신부와 쌍으로 구성되는 적어도 하나의 광수신부;
    상기 터치 패널의 다수의 픽셀 각각이 사용자에 의해 터치되었는지 여부에 대한 정보를 저장하기 위한 제1 저장부; 및
    상기 복수의 발광부 및 상기 복수의 수광부의 동작을 제어하고, 복수의 발광부에서 발광된 광신호의 상기 수광부에서의 수신 여부를 스캔하여 상기 터치 패널 상의 터치 포인트의 위치를 인식하는 제어부를 포함하되,
    상기 하나의 발광부에서 발광된 광 신호는 상기 복수의 수광부에서 수신하며,
    상기 터치 패널의 다수의 픽셀 각각이 사용자에 의해 터치되었는지 여부에 대한 터치 영역의 초기 정보가 상기 제1 저장부에 저장되며, 상기 터치 패널의 모든 픽셀은 터치된 것으로 초기 정보가 설정되며,
    상기 제어부는 상기 복수의 발광부에 대하여, 각각의 발광부와 광 신호를 수신한 복수의 수광부 사이에 가상의 직선을 설정하여, 설정된 가상의 직선 상에 해당하는 터치 패널의 픽셀은 터치되지 않은 영역으로 인식하고, 상기 발광부와 상기 발광부로부터 발광된 광 신호를 수신한 수광부 사이를 잇는 가상적인 직선 상에 존재하는 픽셀에 대한 상기 제1 저장부의 초기값을 터치되지 않은 것으로 변경하는 픽셀 터치 정보 변경부; 및 상기 제1 저장부의 픽셀에 대한 정보로부터 상기 터치 포인트의 위치를 판단하는 터치포인트 정보 형성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 인식 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 발광부가 순차적으로 또는 소정 패턴에 따라 발광하도록 제어하는 발광 제어부; 및
    상기 발광부에 대응하는 복수의 수광부가 상기 발광부로부터 광신호를 수신하도록 제어하는 수광 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광신호를 이용한 터치 인식 장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    각각의 발광부에 대응되는 복수의 수광부를 식별하는 정보를 저장하기 위한 제2 저장부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광신호를 이용한 터치 인식 장치.
  7. 터치 패널을 구성하는 각각의 픽셀에 대하여, 터치 영역에 이미 터치 된 것으로 설정된 초기정보 값을 부여하여 저장하는 단계;
    터치 패널의 일측에 배치된 발광부에서 출력한 광신호를 대향하는 타측에 배치된 복수의 수광부에서 수신하는 단계;
    복수의 발광부에 대하여, 각각의 발광부에서 발광된 광신호를 수신하는 복수의 수광부에서의 수신 여부를 스캔하고, 광 신호를 수신한 복수의 수광부와 해당 광 신호를 발광한 각각의 발광부 사이에 가상의 직선을 설정하여 설정된 가상의 직선 상에 해당하는 픽셀의 터치영역의 상기 이미 설정된 초기 정보값을 터치되지 않은 값으로 변경하는 단계; 및
    초기 정보 값을 갖는 픽셀을 추출하여 터치 포인트의 위치를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광신호를 이용한 터치 인식 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 발광부는 순차적으로 또는 소정 패턴에 따라 광신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 터치 인식 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    각각의 발광부에 대하여 광신호 수신 여부 스캔의 대상이 되는 복수의 수광부를 기설정하고, 설정된 복수의 수광부에 대하여만 광신호 수신 여부를 스캔하는 것을 특징으로 하는 터치 인식 방법.
KR1020100014650A 2010-02-18 2010-02-18 광신호를 이용한 터치인식장치 및 터치인식방법 KR101103708B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100014650A KR101103708B1 (ko) 2010-02-18 2010-02-18 광신호를 이용한 터치인식장치 및 터치인식방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100014650A KR101103708B1 (ko) 2010-02-18 2010-02-18 광신호를 이용한 터치인식장치 및 터치인식방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110094917A KR20110094917A (ko) 2011-08-24
KR101103708B1 true KR101103708B1 (ko) 2012-01-11

Family

ID=44930852

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100014650A KR101103708B1 (ko) 2010-02-18 2010-02-18 광신호를 이용한 터치인식장치 및 터치인식방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101103708B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101372423B1 (ko) * 2012-03-26 2014-03-10 주식회사 알엔디플러스 멀티 터치스크린 장치

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101289001B1 (ko) * 2012-05-04 2013-07-23 최대규 광학 센싱 프레임을 구비한 광학 터치스크린장치
KR101404811B1 (ko) * 2012-12-12 2014-06-27 한국산업은행 보드 확장형 전자칠판

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006011568A (ja) * 2004-06-23 2006-01-12 Yokogawa Electric Corp 光学式タッチパネル
KR100936680B1 (ko) 2009-07-17 2010-01-13 (주)터치사인 터치스크린
WO2010015408A1 (en) * 2008-08-07 2010-02-11 Owen Drumm Method and apparatus for detecting a multitouch event in an optical touch-sensitive device
KR20100038012A (ko) * 2008-10-02 2010-04-12 한국과학기술연구원 광 인식 사용자 입력 장치 및 사용자 입력 인식 방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006011568A (ja) * 2004-06-23 2006-01-12 Yokogawa Electric Corp 光学式タッチパネル
WO2010015408A1 (en) * 2008-08-07 2010-02-11 Owen Drumm Method and apparatus for detecting a multitouch event in an optical touch-sensitive device
KR20100038012A (ko) * 2008-10-02 2010-04-12 한국과학기술연구원 광 인식 사용자 입력 장치 및 사용자 입력 인식 방법
KR100936680B1 (ko) 2009-07-17 2010-01-13 (주)터치사인 터치스크린

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101372423B1 (ko) * 2012-03-26 2014-03-10 주식회사 알엔디플러스 멀티 터치스크린 장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR20110094917A (ko) 2011-08-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101009278B1 (ko) 광 인식 사용자 입력 장치 및 사용자 입력 인식 방법
JP5157025B2 (ja) 光学式座標入力装置
JP5308359B2 (ja) 光学式タッチ制御システム及びその方法
KR102145568B1 (ko) 동작 명령 안내 기능을 가지는 가요성 표시 장치 및 그 방법
US20120146950A1 (en) Touch panel and display apparatus having the same
KR101657216B1 (ko) 터치 패널 및 터치 패널의 접촉 위치 검출 방법
CN104238831A (zh) 利用反射光的光学触摸屏幕系统
KR101103708B1 (ko) 광신호를 이용한 터치인식장치 및 터치인식방법
US9128564B2 (en) Optical touch system and touch sensing method
US10042464B2 (en) Display apparatus including touchscreen device for detecting proximity touch and method for controlling the same
CN105260064A (zh) 一种触控点识别方法及装置和显示设备
CN104571731B (zh) 触摸面板和显示装置
WO1985004295A1 (en) Arrangement for keyboards
US20100090969A1 (en) Electronic device with infrared touch input function
KR101018292B1 (ko) 광 인식 사용자 입력 장치 및 사용자 입력 인식 방법
JP2012043227A (ja) 光学式タッチパネル装置及び光学式タッチパネル
US20100103142A1 (en) Electronic device with infrared touch input function
KR101107632B1 (ko) 광신호를 이용한 터치인식장치 및 터치인식방법
KR101055607B1 (ko) 광신호를 이용한 터치인식장치 및 터치인식방법
JP2008015887A (ja) ユーザインタフェース装置およびユーザインタフェース方法
JP4637927B2 (ja) 入力装置のスキャン制御方法、その装置及び記録媒体
US10884559B2 (en) Touch panel, touch method of the same, and touch apparatus
JP6146737B2 (ja) 光学式タッチパネル装置
US20160364083A1 (en) Optical touch systems
KR102205454B1 (ko) 터치 인식 방법 및 그 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141226

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151229

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161226

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171227

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190102

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200102

Year of fee payment: 9