KR101375056B1 - Touch screen system for recognizing coordinates of infrared pen - Google Patents

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Abstract

본 발명은 프로젝터나 LCD 또는 LED 등으로 이루어진 다양한 스크린에 간편 부착하는 방식으로 터치스크린의 기능을 구현하고, 스크린에 출력되는 화상면의 크기에 따라 터치 영역을 자유롭게 조절할 수 있는 적외선펜의 좌표를 인식하는 터치스크린시스템에 관한 것이다.
본 발명의 제1발명은 적외선카메라를 통해 스크린의 터치점 좌표를 인식하는 스크린시스템에 있어서, 컴퓨터(200); 상기 컴퓨터(200)로부터 입력되는 화상신호를 처리하여 스크린(100)에 출력하는 화상출력부(110); 상기 스크린(100)과 접촉하여 적외선을 방출하도록 발광체(I)를 구비한 적외선펜(120); 상기 적외선펜(120)에서 방출하는 적외선을 수광하도록 상기 스크린(100)의 일측 모서리에 설치되는 제1적외선카메라부(141); 상기 적외선펜(120)에서 방출하는 적외선을 수광하도록 상기 스크린(100)의 타측 모서리에 설치되는 제2적외선카메라부(151); 상기 제1적외선카메라부(141) 및 제2적외선카메라부(151)의 출력신호레벨이 상위기준신호레벨 이상일 경우 상기 적외선펜(120)이 감지된 것으로 판단하는 판단부(181)와, 상기 적외선펜(120) 감지시 제1적외선카메라부(141) 및 제2적외선카메라부(151)의 출력신호 분석을 통해 적외선펜(120)의 위치를 산출하여 위치정보를 생성하는 위치산출부(182)와, 생성된 위치정보를 상기 컴퓨터(200)에서 처리하도록 변환하여 상기 컴퓨터(200)로 전송하는 신호변환부(183)를 구비한 카메라제어부(180); 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.The present invention implements the function of the touch screen by simply attaching to a variety of screens, such as a projector, LCD or LED, and recognizes the coordinates of the infrared pen that can freely adjust the touch area according to the size of the image surface output on the screen. It relates to a touch screen system.
According to a first aspect of the present invention, there is provided a screen system for recognizing touch point coordinates of a screen through an infrared camera, comprising: a computer (200); An image output unit 110 for processing an image signal input from the computer 200 and outputting the image signal to the screen 100; An infrared pen 120 having a light emitter I in contact with the screen 100 to emit infrared light; A first infrared camera unit 141 installed at one edge of the screen 100 to receive infrared light emitted from the infrared pen 120; A second infrared camera unit 151 installed at the other corner of the screen 100 to receive infrared light emitted from the infrared pen 120; A determination unit 181 for determining that the infrared pen 120 is detected when the output signal levels of the first infrared camera unit 141 and the second infrared camera unit 151 are equal to or higher than an upper reference signal level; Position calculation unit 182 for generating the position information by calculating the position of the infrared pen 120 by analyzing the output signal of the first infrared camera unit 141 and the second infrared camera unit 151 when the pen 120 is detected. And a camera control unit (180) having a signal conversion unit (183) for converting the generated position information to be processed by the computer (200) and transmitting it to the computer (200); And a control unit.

Description

적외선펜의 좌표를 인식하는 터치스크린시스템 {TOUCH SCREEN SYSTEM FOR RECOGNIZING COORDINATES OF INFRARED PEN}TOUCH SCREEN SYSTEM FOR RECOGNIZING COORDINATES OF INFRARED PEN}

본 발명은 터치스크린시스템에 관한 것으로, 자세하게는 프로젝터나 LCD 또는 LED 등으로 이루어진 다양한 스크린에 간편 부착하는 방식으로 터치스크린의 기능을 구현하고, 스크린에 출력되는 화상면의 크기에 따라 터치 영역을 자유롭게 조절할 수 있는 적외선펜의 좌표를 인식하는 터치스크린시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a touch screen system, and in detail, implements the function of the touch screen by simply attaching it to various screens including a projector, an LCD, or an LED, and freely touches the touch area according to the size of the image surface output on the screen. The present invention relates to a touch screen system that recognizes coordinates of an adjustable infrared pen.

기업이나 학교, 학원 등에서 각종 회의, 강의, 발표시 컴퓨터를 이용한 프레젠테이션이 증가함에 따라, 사용자와 화상면과의 인터페이스(interface)를 위한 각종 장치가 요구되고 있다.As a presentation using a computer for various meetings, lectures, and presentations is increasing in corporations, schools, and academies, various devices for interface between a user and an image plane are required.

이러한 인터페이스를 위한 대표적인 장치로 터치스크린(touchscreen)을 들 수 있는데, 화상면의 전방에 터치스크린을 설치하고 사용자가 원하는 위치에 접촉(터치, touch)시 터치점(touchpoint)을 인식하여 화상면과 인터페이싱 시켜주는 장치이다. 이와 같은 스크린은 저항막방식, 정전용량방식, 적외선방식 등의 다양한 방식을 통해 터치점의 좌표를 인식하게 된다.A representative device for such an interface is a touch screen. A touch screen is installed in front of the image surface, and a touch point is recognized when the user touches a desired position. Interfacing device. Such a screen recognizes the coordinates of the touch point through various methods such as resistive film type, capacitive type, and infrared type.

하지만, 일반적으로 저항막방식, 정전용량방식을 사용하는 종래의 스크린은 구조상 대형 화상면에 적용하기 어렵고, 정교한 구성으로 말미암아 손상이 발생하기 쉽다는 문제점이 있어 일정한 위치에 집중되는 터치점을 계속 인식해야하는 강의·발표용 화상면에는 적용할 수 없었다.However, conventional screens using a resistive film or a capacitive touch panel are difficult to apply to large image planes due to their structure, and have a problem that damages are easily caused by a sophisticated configuration. It was not applicable to the image plane for lecture and presentation.

또한, 종래의 적외선방식을 사용하는 스크린의 경우 스크린면의 테두리에 스크린면의 크기에 맞춘 적외선방사대 및 반사판과 같은 프레임이 설치되어야 하므로 별도의 맞춤형 제작설계공정이 추가될 뿐만 아니라, 맞춤형 설계에 따라 다른 스크린면에 동일하게 사용할 수 없는 경우가 많고, 적외선 송수신소자가 상기 프레임 전체에 걸쳐 일정간격으로 배열함으로 제조원가가 높다는 문제점이 있었다.In addition, in the case of a screen using a conventional infrared method, a frame such as an infrared radiator and a reflecting plate must be installed at the edge of the screen so that a separate custom-made design process is not only added, but also customized. Therefore, there are many cases that the same screen can not be used the same, and there is a problem that the manufacturing cost is high because the infrared transceiver elements are arranged at regular intervals over the entire frame.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 프로젝터나 LCD 또는 LED 등으로 이루어진 다양한 스크린에 모두 적용 가능하되 부착방식으로 간편하게 설치할 수 있으며 출력되는 화상면의 크기에 따라 터치 영역을 자유롭게 조절할 수 있는 적외선펜의 좌표를 인식하는 터치스크린시스템을 제공하는 것이다.The present invention has been created to solve the above problems, the object of the present invention can be applied to a variety of screens consisting of a projector or LCD or LED, etc., but can be easily installed by the attachment method, depending on the size of the output image To provide a touch screen system that recognizes the coordinates of the infrared pen that can freely adjust the touch area.

상기와 같은 목적을 위한 본 발명 제1발명은 적외선카메라를 통해 스크린의 터치점 좌표를 인식하는 스크린시스템에 있어서, 컴퓨터; 상기 컴퓨터로부터 입력되는 화상신호를 처리하여 스크린에 출력하는 화상출력부; 상기 스크린과 접촉하여 적외선을 방출하도록 발광체를 구비한 적외선펜; 상기 적외선펜에서 방출하는 적외선을 수광하도록 상기 스크린의 일측 모서리에 설치되는 제1적외선카메라부; 상기 적외선펜에서 방출하는 적외선을 수광하도록 상기 스크린의 타측 모서리에 설치되는 제2적외선카메라부; 상기 제1적외선카메라부 및 제2적외선카메라부의 출력신호레벨이 상위기준신호레벨 이상일 경우 상기 적외선펜이 감지된 것으로 판단하는 판단부와, 상기 적외선펜 감지시 제1적외선카메라부 및 제2적외선카메라부의 출력신호 분석을 통해 적외선펜의 위치를 산출하여 위치정보를 생성하는 위치산출부와, 생성된 위치정보를 상기 컴퓨터에서 처리하도록 변환하여 상기 컴퓨터로 전송하는 신호변환부를 구비한 카메라제어부; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.According to a first aspect of the present invention, there is provided a screen system for recognizing touch point coordinates of a screen through an infrared camera, comprising: a computer; An image output unit which processes an image signal input from the computer and outputs the image signal to a screen; An infrared pen having a light emitter to emit infrared light in contact with the screen; A first infrared camera unit installed at one edge of the screen to receive infrared light emitted from the infrared pen; A second infrared camera unit installed at the other edge of the screen to receive infrared light emitted from the infrared pen; A determination unit for determining that the infrared pen is detected when the output signal levels of the first infrared camera unit and the second infrared camera unit are equal to or higher than an upper reference signal level, and the first infrared camera unit and the second infrared camera when the infrared pen is detected. A camera control unit having a position calculating unit for calculating a position of the infrared pen through positional output signal analysis and generating position information, and a signal converting unit converting the generated position information to be processed by the computer and transmitting the position information to the computer; And a control unit.

상기와 같은 목적을 위한 본 발명 제2발명은 적외선카메라를 통해 스크린의 터치점 좌표를 인식하는 스크린시스템에 있어서, 컴퓨터; 컴퓨터로부터 입력되는 화상신호를 처리하여 스크린에 출력하는 화상출력부; 상기 스크린과 접촉시 적외선을 방출하도록 발광체를 구비한 적외선펜; 상기 적외선펜에서 방출하는 적외선을 수광하는 제1적외선카메라부와, 상기 제1적외선카메라부의 출력신호레벨이 상위기준신호레벨 이상일 경우 상기 적외선펜이 감지된 것으로 판단하는 판단부와, 상기 적외선펜 감지시 제1적외선카메라부의 출력신호를 송신하는 제1통신부를 포함하며, 상기 스크린의 일측 모서리에 설치되는 제1카메라모듈; 상기 적외선펜에서 방출하는 적외선을 수광하는 제2적외선카메라부와, 상기 제2적외선카메라부의 출력신호레벨이 상위기준신호레벨 이상일 경우 상기 적외선펜이 감지된 것으로 판단하는 판단부와, 상기 적외선펜 감지시 제2적외선카메라부의 출력신호를 송신하는 제2통신부를 포함하며, 상기 스크린의 타측 모서리에 설치되는 제2카메라모듈; 상기 제1통신부 및 제2통신부에서 송신한 출력신호를 수신하는 제3통신부와, 상기 제3통신부에서 수신한 출력신호 분석을 통해 적외선펜의 위치를 산출하여 위치정보를 생성하는 위치산출부와, 생성된 위치정보를 상기 컴퓨터에서 처리하도록 변환하여 상기 컴퓨터로 전송하는 신호변환부로 이루어지는 카메라제어부; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.According to a second aspect of the present invention, there is provided a screen system for recognizing touch point coordinates of a screen through an infrared camera, comprising: a computer; An image output unit which processes an image signal input from a computer and outputs it to a screen; An infrared pen having a light emitter so as to emit infrared light in contact with the screen; A first infrared camera unit for receiving infrared rays emitted from the infrared pen, a determination unit determining that the infrared pen is detected when an output signal level of the first infrared camera unit is higher than a higher reference signal level, and detecting the infrared pen A first camera module including a first communication unit configured to transmit an output signal of a first infrared camera unit, the first camera module being installed at one edge of the screen; A second infrared camera unit for receiving infrared rays emitted from the infrared pen, a determination unit determining that the infrared pen is detected when the output signal level of the second infrared camera unit is higher than a higher reference signal level, and detecting the infrared pen A second camera module including a second communication unit configured to transmit an output signal of a second infrared camera unit, the second camera module being installed at the other corner of the screen; A third communication unit receiving the output signals transmitted from the first communication unit and the second communication unit, a position calculating unit generating position information by calculating the position of the infrared pen through analysis of the output signal received from the third communication unit; A camera controller configured to convert the generated position information to be processed by the computer and transmit the converted position information to the computer; And a control unit.

본 발명은 빔프로젝터, LCD 또는 LCD를 이용한 스크린 등 스크린의 종류에 구애받지 않고 간편하게 설치할 수 있어 설치에 따른 인적 물적 비용을 획기적으로 절감할 수 있다. 특히, 기존의 적외선 방식 터치스크린에서 요구되었던 적외선 방사부 및 반사판을 구비한 프레임이 불필요하므로 별도의 설계, 제작과정 없이 즉시 설치, 적용이 가능하며, 스크린에 출력되는 화상면의 크기에 능동적으로 대응하여 터치 영역을 간편하게 조절할 수 있는 장점이 있다.The present invention can be easily installed irrespective of the type of the screen, such as a beam projector, a screen using the LCD or LCD, it is possible to drastically reduce the human cost of the installation. In particular, since the frame with the infrared radiator and the reflecting plate required in the existing infrared touch screen is not necessary, it can be immediately installed and applied without a separate design and manufacturing process, and actively responds to the size of the image surface output on the screen. There is an advantage that can easily adjust the touch area.

도 1은 본 발명의 제1발명에 따른 구성도,
도 2는 본 발명의 제1발명에 따른 구성 요소간 연결관계를 나타낸 블록도,
도 3은 본 발명의 제2발명에 따른 구성도,
도 4는 본 발명의 제2발명에 따른 구성 요소간 연결관계를 나타낸 블록도,
도 5는 적외선카메라부의 출력신호의 상위기준신호레벨의 개념을 나타낸 그래프이다.1 is a configuration diagram according to the first invention of the present invention,
2 is a block diagram showing a connection relationship between components according to the first invention of the present invention;
3 is a block diagram according to a second invention of the present invention,
4 is a block diagram showing a connection relationship between components according to a second invention of the present invention;
5 is a graph illustrating a concept of an upper reference signal level of an output signal of the infrared camera unit.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명 적외선펜의 좌표를 인식하는 터치스크린시스템의 구성을 자세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the configuration of the touch screen system for recognizing the coordinates of the infrared pen of the present invention.

도 1은 본 발명의 제1발명에 따른 구성도, 도 2는 본 발명의 제1발명에 따른 구성 요소간 연결관계를 나타낸 블록도로서, 도 1 내지 2에 나타난 바와 같이 본 발명은 컴퓨터(200), 스크린(100), 화상출력부(110), 적외선펜(120), 제1적외선카메라부(141), 제2적외선카메라부(151), 카메라제어부(180)로 이루어진다.1 is a block diagram showing the connection between the components according to the first invention of the present invention, Figure 2 is a block diagram showing the connection relationship between the components according to the first invention of the present invention, as shown in Figures 1 to 2 ), A screen 100, an image output unit 110, an infrared pen 120, a first infrared camera unit 141, a second infrared camera unit 151, and a camera controller 180.

상기 컴퓨터(200)는 일반적으로 프레젠테이션에 사용되는 데스크톱 또는 랩톱 형식의 컴퓨터를 통칭한다.The computer 200 generally refers to a desktop or laptop type computer used for presentation.

상기 스크린(100)은 발표자가 직접 터치하면서 프레젠테이션을 하기 위한 것으로 통상 회의실, 세미나실, 강의실 등에 설치되며, 상기 화상출력부(110)를 통해 상기 스크린면에 화상이 출력된다.The screen 100 is used to present a presentation while the presenter directly touches and is usually installed in a conference room, seminar room, lecture room, and the like, and an image is output to the screen surface through the image output unit 110.

상기 화상출력부(110)는 상기 컴퓨터(200)로부터 출력되는 화상신호를 처리하여 상기 스크린(100)에 화상을 출력하는 것으로 빔프로젝터, LCD/LED 모니터 등의 다양한 화상출력수단이 적용될 수 있다.The image output unit 110 processes an image signal output from the computer 200 and outputs an image to the screen 100. Various image output means such as a beam projector and an LCD / LED monitor may be applied.

상기 적외선펜(120)은 발표자가 발표시 손에 들고 상기 스크린(100)에 터치하기 위한 것으로, 한쪽 끝 부분에는 적외선을 방출하도록 발광체(I)가 설치되어 사용자가 상기 적외선펜(120)의 한쪽 끝 부분을 상기 스크린(100)에 접촉시킬 경우 상기 발광체(I)를 통해 적외선이 방출된다. 이때 상기 발광체(I)는 850 내지 940㎚ 파장대의 강한 적외선을 방출하는 적외선LED로 이루어지는 것이 바람직하며, 상기 발광체(I)를 작동시키는 회로의 일례로 적외선펜(120)의 한쪽 끝 부분에 탄성체를 구비한 스위치회로(미도시)를 구비하여 스크린(100)과의 접촉시 발생되는 압력에 의해 발광체(I)가 동작하도록 구현할 수 있다.The infrared pen 120 is for the presenter to touch the screen 100, which is held by the presenter at the time of presentation, and a light emitter I is installed at one end to emit infrared light. When the tip is in contact with the screen 100, infrared light is emitted through the light emitter (I). In this case, the light emitter (I) is preferably made of an infrared LED emitting strong infrared rays in the wavelength range of 850 to 940 nm, an example of a circuit for operating the light emitter (I) is an elastic body at one end of the infrared pen 120 The switch circuit (not shown) provided may be implemented to operate the light emitter (I) by the pressure generated when the contact with the screen 100.

상기 적외선펜(120)에서 방출되는 적외선은 상기 제1적외선카메라부(141) 및 제2적외선카메라부(151)를 통해 수광되어 카메라픽셀 정보로 인식된다. 이때 상기 제1적외선카메라부(141) 및 제2적외선카메라부(151)는 동일한 구성으로서 상기 적외선펜(120)에서 방출하는 적외선을 감지하여 촬영하게 된다. 또한, 제1적외선카메라부(141) 및 제2적외선카메라부(151)의 2대의 적외선카메라를 통해 터치점 위치의 보다 정확한 산출이 이루어지게 된다.The infrared rays emitted from the infrared pen 120 are received through the first infrared camera unit 141 and the second infrared camera unit 151 and recognized as camera pixel information. In this case, the first infrared camera unit 141 and the second infrared camera unit 151 have the same configuration to detect and photograph the infrared rays emitted from the infrared pen 120. In addition, the two infrared cameras of the first infrared camera unit 141 and the second infrared camera unit 151 are more accurate calculation of the touch point position.

도 1에서는 상기 스크린(100)의 좌측 상부 모서리와 우측 상부 모서리에 각각 제1적외선카메라부(141)와 제2적외선카메라부(151)가 설치된 모습이 도시되었다. 이외에도 스크린(100)의 측부 또는 하부 등 다른 위치에 제1적외선카메라부(141) 및 제2적외선카메라부(151)가 설치될 수 있으나 발표자의 움직임에 지장을 주지 않는 상부에 설치되는 것이 바람직하다. In FIG. 1, the first infrared camera unit 141 and the second infrared camera unit 151 are respectively installed at the upper left corner and the upper right corner of the screen 100. In addition, the first infrared camera unit 141 and the second infrared camera unit 151 may be installed at other positions such as the side or the bottom of the screen 100, but it is preferable that the first infrared camera unit 141 and the second infrared camera unit 151 are installed on the upper part of the screen 100. .

이때, 상기 제1적외선카메라부(141) 및 제2적외선카메라부(151)는 상기 적외선펜(120)이 스크린(100) 내의 어느 위치에 터치 되더라도 촬영가능하도록 배치되며, 제1적외선카메라부(141) 및 제2적외선카메라부(151) 사이의 간격은 스크린 및 스크린에 출력되는 화상면의 크기에 따라 적절하게 조절된다. In this case, the first infrared camera unit 141 and the second infrared camera unit 151 are arranged to be photographed even if the infrared pen 120 is touched at any position within the screen 100, and the first infrared camera unit ( The distance between the 141 and the second infrared camera unit 151 is appropriately adjusted according to the size of the screen and the image plane output on the screen.

상기 카메라제어부(180)는 상기 제1적외선카메라부(141) 및 제2적외선카메라부(151)를 제어하기 위한 구성으로 판단부(181), 위치산출부(182), 신호변환부(183)를 포함하여 이루어진다.The camera controller 180 is configured to control the first infrared camera unit 141 and the second infrared camera unit 151. The determination unit 181, the position calculation unit 182, and the signal conversion unit 183. It is made, including.

상기 판단부(181)는 상기 적외선펜(120)으로부터 발생한 적외선이 아닌 외부 적외선의 영향을 필터링하기 위한 것으로, 상기 제1적외선카메라부(141) 및 제2적외선카메라부(151)의 출력신호레벨이 상위기준신호레벨 이상일 경우 상기 적외선펜(120)이 감지된 것으로 판단하는 기능을 수행한다.The determination unit 181 is to filter the influence of the external infrared light, not the infrared light generated from the infrared pen 120, and output signal levels of the first infrared camera unit 141 and the second infrared camera unit 151. When the level is higher than the higher reference signal level, the infrared pen 120 performs a function of determining that it is detected.

도 5는 적외선카메라부의 출력신호의 상위기준신호레벨의 개념을 나타낸 그래프로서, 적외선펜(120)이 상기 스크린(100)에 접촉하지 않은 상태에서 상기 제1적외선카메라부(141) 및 제2적외선카메라부(151)의 출력신호는 평평한 레벨의 신호를 나타낸다. 만일 상기 적외선펜(120)이 상기 스크린(100)에 접촉하여 적외선이 방출되면 상기 제1적외선카메라부(141) 및 제2적외선카메라부(151)에 각각 적외선 신호가 관측됨에 따라, 출력신호레벨이 높아지게 된다. 이때 출력신호레벨이 설정된 상위기준신호레벨 이상으로 높아질 경우 상기 판단부(181)는 적외선펜(120)이 감지된 것으로 판단하게 되며, 상기 상위기준신호레벨 아래에서는 적외선펜(120)이 감지되지 않은 것으로 판단한다. 앞서 언급한 바와 같이 상기 발광체(I)는 높은 파장대의 적외선을 방출하게 되므로 이를 감안하여 상위기준신호레벨을 정하게 되며, 이를 통해 노이즈신호를 제거하고 순수하게 적외선펜(120)으로부터 방출된 적외선만이 검출된다.FIG. 5 is a graph illustrating a concept of an upper reference signal level of an output signal of an infrared camera unit, wherein the first infrared camera unit 141 and the second infrared ray do not come into contact with the screen 100. The output signal of the camera unit 151 represents a flat level signal. If the infrared pen 120 contacts the screen 100 and emits infrared rays, an infrared signal is observed at the first infrared camera unit 141 and the second infrared camera unit 151, respectively, and thus an output signal level is output. Will be higher. At this time, when the output signal level is higher than the set upper reference signal level, the determination unit 181 determines that the infrared pen 120 is detected, and the infrared pen 120 is not detected below the upper reference signal level. Judging by it. As mentioned above, since the emitter I emits infrared rays in a high wavelength range, the upper reference signal level is determined in consideration of this, and thus only the infrared rays emitted from the infrared pen 120 are removed by removing the noise signal. Is detected.

상기 위치산출부(182)는 상기 판단부(181)에서 적외선펜(120)을 감지한 것으로 판단했을 경우 상기 제1적외선카메라부(141) 및 제2적외선카메라부(151)의 출력신호 분석을 통해 적외선펜(120)의 위치를 산출한다. 통상 제1적외선카메라부(141)의 출력신호와 제2적외선카메라부(151)의 출력신호의 시간차 및 레벨 차를 비교하고, 관측된 적외선의 구간(카메라 픽셀구간)을 통해 스크린(100) 내 적외선 빛의 좌표계산이 이루어진다.The position calculating unit 182 analyzes the output signals of the first infrared camera unit 141 and the second infrared camera unit 151 when it is determined that the determination unit 181 detects the infrared pen 120. The position of the infrared pen 120 is calculated. In general, the time difference and the level difference between the output signal of the first infrared camera unit 141 and the output signal of the second infrared camera unit 151 are compared, and the inside of the screen 100 through the observed infrared ray interval (camera pixel interval). Infrared light coordinates are calculated.

상기 신호변환부(183)는 상기 위치산출부(182)에서 생성된 위치정보를 상기 컴퓨터(200)에서 처리하도록 변환하여 상기 컴퓨터(200)로 전송하며, 상기 컴퓨터(200)에서는 이를 미리 입력된 프로그램에 의해 처리 후 화상신호에 합쳐 화상출력부(110)로 전송한다.The signal converter 183 converts the location information generated by the location calculator 182 to be processed by the computer 200 and transmits the converted location information to the computer 200, which is input in advance. After the processing by the program, the image signal is transmitted to the image output unit 110 after being processed.

이때 상기 카메라제어부(180)는 별도의 컨트롤러가 될 수도 있고, 컴퓨터(200)에 포함되어 신호 처리가 이루어질 수도 있다. 만일 별도의 컨트롤러로 구성될 경우 유선방식 또는 RF무선통신 방식으로 상기 컴퓨터(200)에 변환된 위치신호를 전달하게 된다.In this case, the camera controller 180 may be a separate controller or may be included in the computer 200 to perform signal processing. If configured as a separate controller transmits the converted position signal to the computer 200 in a wired or RF wireless communication method.

위치신호를 전달받은 컴퓨터(200)는 상기 위치신호를 마우스와 같은 입력수단과 동일하게 인식하도록 하여, 화상출력부(110)를 통해 스크린(100)에 출력되는 화상면 상에 적외선펜(120)을 통해 판서를 하거나 도형을 넣는 등의 효과를 구현하도록 한다. 일례로 프레젠테이션 중 화상면에 특정 색상과 굵기의 선을 통해 강조표시를 하고자 할 경우, 상기 신호변환부(183)를 통해 입력된 위치신호에 따라 해당 위치의 화상면에 특정 색상과 굵기의 선이 그려지도록 컴퓨터를 설정하면, 사용자가 상기 적외선펜(120)을 스크린(100)에 터치한 후 이동함에 따라 동일한 궤적으로 화상면에 특정 색상과 굵기의 선이 그려지게 된다.The computer 200 having received the position signal recognizes the position signal in the same way as an input means such as a mouse, and the infrared pen 120 on the image surface output to the screen 100 through the image output unit 110. This allows you to implement effects such as writing or inserting shapes. For example, if you want to highlight through a line of a specific color and thickness on the image surface during the presentation, a line of a specific color and thickness on the image surface of the position in accordance with the position signal input through the signal conversion unit 183 When the computer is set to be drawn, as the user touches the infrared pen 120 on the screen 100 and moves, a line of a specific color and thickness is drawn on the image surface with the same trajectory.

도 3은 본 발명의 제2발명에 따른 구성도, 도 4는 본 발명의 제2발명에 따른 구성 요소간 연결관계를 나타낸 블록도로서, 제1적외선카메라부(141) 및 제2적외선카메라부(151)는 무선통신수단을 구비한 독립형 모듈 형태로 구성된다. 즉, 독립형이라는 단어 그대로 어떤 유선수단의 연결 없이 원하는 스크린(100) 영역의 좌우측 양 끝단에 부착시켜 출력신호를 송출하고, 컴퓨터(200)에 연결되며 무선통신수단을 구비한 카메라제어부(180)를 통해 출력신호를 수신하여 처리하는 것이다.3 is a configuration diagram according to the second invention of the present invention, Figure 4 is a block diagram showing the connection relationship between the components according to the second invention of the present invention, the first infrared camera unit 141 and the second infrared camera unit 151 is configured in the form of a standalone module with wireless communication means. That is, the word stand-alone is attached to both ends of the left and right sides of the desired screen 100 area without any wired means connected to send the output signal, connected to the computer 200, the camera control unit 180 having a wireless communication means It receives and processes the output signal.

이를 위해 본 발명의 제2발명은 컴퓨터(200), 화상출력부(110), 적외선펜(120), 제1카메라모듈(140), 제2카메라모듈(150), 카메라제어부(180)를 포함하여 이루어진다. 이때 상기 컴퓨터(200), 화상출력부(110) 및 적외선펜(120)의 구성은 제1발명과 동일한 구성이므로 설명을 생략한다.To this end, the second invention of the present invention includes a computer 200, an image output unit 110, an infrared pen 120, the first camera module 140, the second camera module 150, the camera controller 180. It is done by In this case, the configuration of the computer 200, the image output unit 110, and the infrared pen 120 is the same as that of the first invention, and thus description thereof is omitted.

상기 제1카메라모듈(140)은 제1적외선카메라부(141), 판단부(142), 제1통신부(143)로 이루어진다. The first camera module 140 includes a first infrared camera unit 141, a determination unit 142, and a first communication unit 143.

상기 제1적외선카메라부(141)는 제1발명 및 제2발명의 제1적외선카메라부(141)와 동일한 구성으로서 상기 적외선펜(120)에서 방출하는 적외선을 감지하여 촬영하게 된다.The first infrared camera unit 141 has the same configuration as the first infrared camera unit 141 of the first and second inventions to detect and photograph infrared rays emitted from the infrared pen 120.

또한, 상기 판단부(142)는 제1발명 제2발명에서 카메라제어부(180)에 내장되었던 구성이 제1카메라모듈(140)로 옮겨진 것으로 동일한 기능을 갖는 동일한 구성이며, 상기 제1적외선카메라부(141)의 출력신호레벨이 상위기준신호레벨 이상일 경우 상기 적외선펜(120)이 감지된 것으로 판단한다.In addition, the determination unit 142 is the same configuration having the same function as the configuration that was built in the camera control unit 180 in the first invention, the second invention has been moved to the first camera module 140, the first infrared camera unit When the output signal level of 141 is higher than the upper reference signal level, it is determined that the infrared pen 120 is detected.

상기 제1통신부(143)는 RF통신수단으로 상기 판단부(142)가 적외선펜을 감지한 것을 판단시 제1적외선카메라부(141)의 출력신호를 후술될 제3통신부(186)로 송신하게 된다.The first communication unit 143 transmits the output signal of the first infrared camera unit 141 to the third communication unit 186 which will be described later when it is determined that the determination unit 142 detects the infrared pen by RF communication means. do.

상기 제2카메라모듈(150)은 실질적으로 제1카메라모듈(140)과 동일한 구성으로 제2적외선카메라부(151), 판단부(152), 제2통신부(153)로 이루어진다.The second camera module 150 includes a second infrared camera unit 151, a determination unit 152, and a second communication unit 153 in substantially the same configuration as the first camera module 140.

상기 제2적외선카메라부(151)는 제1발명 및 제2발명의 제2적외선카메라부(151)와 동일한 구성으로서 상기 적외선펜(120)에서 방출하는 적외선을 감지하여 촬영하게 된다.The second infrared camera unit 151 has the same configuration as the second infrared camera unit 151 of the first and second inventions to detect and photograph infrared rays emitted from the infrared pen 120.

또한, 상기 판단부(152)는 제1발명 제2발명에서 카메라제어부(180)에 내장되었던 구성이 제2카메라모듈(150)로 옮겨진 것으로 동일한 기능을 갖는 동일한 구성이며, 상기 제2적외선카메라부(151)의 출력신호레벨이 상위기준신호레벨 이상일 경우 상기 적외선펜(120)이 감지된 것으로 판단한다.In addition, the determination unit 152 is the same configuration having the same function as the configuration that was built in the camera control unit 180 in the first invention, the second invention has been moved to the second camera module 150, the second infrared camera unit If the output signal level of 151 is higher than the upper reference signal level, it is determined that the infrared pen 120 is detected.

상기 제2통신부(153)는 RF통신수단으로 상기 판단부(152)가 적외선펜(120)을 감지한 것을 판단시 제2적외선카메라부(151)의 출력신호를 후술될 제3통신부(186)로 송신하게 된다.When the second communication unit 153 determines that the determination unit 152 detects the infrared pen 120 by RF communication means, an output signal of the second infrared camera unit 151 will be described below. Will be sent to.

이와 같이 무선통신수단을 구비하고 독립된 형식의 제1카메라모듈(140)과 제2카메라모듈(150)을 구성하는 이유는 화상면의 크기변화에 능동적으로 대응하고 휴대성 및 호환성을 강화하기 위함이다.The reason for configuring the first camera module 140 and the second camera module 150 in the form of independent wireless communication means as described above is to actively cope with the change in the size of the image surface and to enhance portability and compatibility. .

이때, 상기 제1카메라모듈(140)과 제2카메라모듈(150) 사이의 간격을 조절할 수 있도록 가이드부(101)를 구성할 수 있다. 즉, 제1카메라모듈(140)과 제2카메라모듈(150)이 좌우로 이동할 수 있도록 설치되는 레일과 같은 역할의 가이드부(101)를 구비함으로 도 5에서와 같이 화면의 크기가 작아질 경우 제1카메라모듈(140) 및 제2카메라모듈(150) 사이의 간격을 줄여줌으로 스크린(100) 또는 화상면의 크기 변화에 능동적으로 대응할 수 있다.In this case, the guide unit 101 may be configured to adjust the distance between the first camera module 140 and the second camera module 150. That is, when the first camera module 140 and the second camera module 150 is provided with a guide portion 101 having the same role as a rail installed to move left and right, as shown in FIG. By reducing the distance between the first camera module 140 and the second camera module 150 it can actively respond to changes in the size of the screen 100 or the image surface.

또한, 도 5에서는 스크린(100)의 상측에 가이드부(101)가 설치된 모습을 도시하였지만, 이외에 스크린(100)의 하측이나 좌측 또는 우측에 설치하여도 동일하게 적외선펜(120)의 좌표를 인식할 수 있다. 이때, 제1카메라모듈(140) 및 제2카메라모듈(150)의 설치 후 적외선펜(120)의 좌표 인식을 위한 좌표교정(Calibration)이 실시되어야 한다. In addition, although FIG. 5 illustrates a state in which the guide unit 101 is installed above the screen 100, the coordinates of the infrared pen 120 may be recognized in the same manner even when the guide unit 101 is installed on the lower side, the left side, or the right side of the screen 100. can do. In this case, after installation of the first camera module 140 and the second camera module 150, a calibration for coordinate recognition of the infrared pen 120 should be performed.

상기 카메라제어부(180)는 제3통신부(186), 위치산출부(182), 신호변환부(183)로 이루어진다. 이때 상기 제3통신부(186)는 RF통신수단으로 상기 제1통신부(143) 및 제2통신부(153)에서 송신한 출력신호를 수신하는 기능을 수행한다.The camera controller 180 includes a third communication unit 186, a position calculator 182, and a signal converter 183. At this time, the third communication unit 186 performs a function of receiving output signals transmitted from the first communication unit 143 and the second communication unit 153 through RF communication means.

상기 위치산출부(182) 및 신호변환부(183)는 제1발명 및 제2발명의 카메라제어부(180)의 위치산출부(182) 및 신호변환부(183)와 동일한 구성으로, 상기 위치산출부(182)는 상기 제3통신부(186)를 통해 수신한 출력신호 분석을 통해 적외선펜(120)의 위치를 산출하여 위치정보를 생성하게 되며, 상기 신호변환부(183)는 생성된 위치정보를 변환하여 상기 컴퓨터(200)로 전송한다.The position calculator 182 and the signal converter 183 have the same configuration as that of the position calculator 182 and the signal converter 183 of the camera controller 180 of the first and second inventions. The unit 182 calculates the position of the infrared pen 120 through analysis of the output signal received through the third communication unit 186 to generate position information, and the signal conversion unit 183 generates the position information. Convert and transmit to the computer (200).

본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시 예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.It is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiment, but is capable of many modifications and variations within the scope of the appended claims. It is self-evident.

100: 스크린 101: 가이드부
110: 화상출력부 120: 적외선펜
140: 제1카메라모듈 141: 제1적외선카메라부
143: 제1통신부 150: 제2카메라모듈
151: 제2적외선카메라부 153: 제2통신부
180: 카메라제어부 142, 152, 181: 판단부
182: 위치산출부 183: 신호변환부
186: 제3통신부 200: 컴퓨터
I: 발광체100: screen 101: guide part
110: image output unit 120: infrared pen
140: first camera module 141: first infrared camera unit
143: first communication unit 150: second camera module
151: second infrared camera unit 153: second communication unit
180: camera control unit 142, 152, 181: determination unit
182: position calculation unit 183: signal conversion unit
186: third communication unit 200: computer
I: illuminant

Claims (2)

적외선카메라를 통해 스크린의 터치점 좌표를 인식하는 터치스크린시스템에 있어서,
컴퓨터(200);
상기 컴퓨터(200)로부터 입력되는 화상신호를 처리하여 스크린(100)에 출력하는 화상출력부(110);
상기 스크린(100)과 접촉하여 적외선을 방출하도록 발광체(I)를 구비한 적외선펜(120);
상기 적외선펜(120)에서 방출하는 적외선을 수광하도록 상기 스크린(100)의 일측 모서리에 설치되는 제1적외선카메라부(141);
상기 적외선펜(120)에서 방출하는 적외선을 수광하도록 상기 스크린(100)의 타측 모서리에 설치되는 제2적외선카메라부(151);
상기 제1적외선카메라부(141) 및 제2적외선카메라부(151)의 출력신호레벨이 상위기준신호레벨 이상일 경우 상기 적외선펜(120)이 감지된 것으로 판단하는 판단부(181)와, 상기 적외선펜(120) 감지시 제1적외선카메라부(141) 및 제2적외선카메라부(151)의 출력신호 분석을 통해 적외선펜(120)의 위치를 산출하여 위치정보를 생성하는 위치산출부(182)와, 생성된 위치정보를 상기 컴퓨터(200)에서 처리하도록 변환하여 상기 컴퓨터(200)로 전송하는 신호변환부(183)를 구비한 카메라제어부(180); 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 적외선펜의 좌표를 인식하는 터치스크린시스템.
In the touch screen system that recognizes the touch point coordinates of the screen through the infrared camera,
Computer 200;
An image output unit 110 for processing an image signal input from the computer 200 and outputting the image signal to the screen 100;
An infrared pen 120 having a light emitter I in contact with the screen 100 to emit infrared light;
A first infrared camera unit 141 installed at one edge of the screen 100 to receive infrared light emitted from the infrared pen 120;
A second infrared camera unit 151 installed at the other corner of the screen 100 to receive infrared light emitted from the infrared pen 120;
A determination unit 181 for determining that the infrared pen 120 is detected when the output signal levels of the first infrared camera unit 141 and the second infrared camera unit 151 are equal to or higher than an upper reference signal level; Position calculation unit 182 for generating the position information by calculating the position of the infrared pen 120 by analyzing the output signal of the first infrared camera unit 141 and the second infrared camera unit 151 when the pen 120 is detected. And a camera control unit (180) having a signal conversion unit (183) for converting the generated position information to be processed by the computer (200) and transmitting it to the computer (200); Touch screen system for recognizing the coordinates of the infrared pen, characterized in that comprises a.
적외선카메라를 통해 스크린의 터치점 좌표를 인식하는 터치스크린시스템에 있어서,
컴퓨터(200);
컴퓨터(200)로부터 입력되는 화상신호를 처리하여 스크린(100)에 출력하는 화상출력부(110);
상기 스크린(100)과 접촉시 적외선을 방출하도록 발광체(I)를 구비한 적외선펜(120);
상기 적외선펜(120)에서 방출하는 적외선을 수광하는 제1적외선카메라부(141)와, 상기 제1적외선카메라부(141)의 출력신호레벨이 상위기준신호레벨 이상일 경우 상기 적외선펜(120)이 감지된 것으로 판단하는 판단부(181)와, 상기 적외선펜(120) 감지시 제1적외선카메라부(141)의 출력신호를 송신하는 제1통신부(143)를 포함하며, 상기 스크린(100)의 일측 모서리에 설치되는 제1카메라모듈(140);
상기 적외선펜(120)에서 방출하는 적외선을 수광하는 제2적외선카메라부(151)와, 상기 제2적외선카메라부(151)의 출력신호레벨이 상위기준신호레벨 이상일 경우 상기 적외선펜(120)이 감지된 것으로 판단하는 판단부(181)와, 상기 적외선펜(120) 감지시 제2적외선카메라부(151)의 출력신호를 송신하는 제2통신부(153)를 포함하며, 상기 스크린(100)의 타측 모서리에 설치되는 제2카메라모듈(150);
상기 제1통신부(143) 및 제2통신부(153)에서 송신한 출력신호를 수신하는 제3통신부(186)와, 상기 제3통신부(186)에서 수신한 출력신호 분석을 통해 적외선펜(120)의 위치를 산출하여 위치정보를 생성하는 위치산출부(182)와, 생성된 위치정보를 상기 컴퓨터(200)에서 처리하도록 변환하여 상기 컴퓨터(200)로 전송하는 신호변환부(183)로 이루어지는 카메라제어부(180); 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 적외선펜의 좌표를 인식하는 터치스크린시스템.In the touch screen system that recognizes the touch point coordinates of the screen through the infrared camera,
Computer 200;
An image output unit 110 for processing an image signal input from the computer 200 and outputting the image signal to the screen 100;
An infrared pen 120 having a light emitter I to emit infrared rays when the screen 100 is in contact with the screen 100;
When the output signal level of the first infrared camera unit 141 for receiving infrared light emitted from the infrared pen 120 and the first infrared camera unit 141 is equal to or higher than the upper reference signal level, the infrared pen 120 Determination unit 181 is determined to be detected, and the first communication unit 143 for transmitting the output signal of the first infrared camera unit 141 when the infrared pen 120 is detected, the screen 100 A first camera module 140 installed at one corner;
When the output signal level of the second infrared camera unit 151 for receiving infrared light emitted from the infrared pen 120 and the second infrared camera unit 151 is equal to or higher than the upper reference signal level, the infrared pen 120 And a determination unit 181 determining that it is detected and a second communication unit 153 which transmits an output signal of the second infrared camera unit 151 when the infrared pen 120 is detected. A second camera module 150 installed at the other edge;
Infrared pen 120 through the third communication unit 186 for receiving the output signal transmitted from the first communication unit 143 and the second communication unit 153 and the output signal analysis received from the third communication unit 186. A camera comprising a position calculator 182 for calculating position of the camera and generating position information, and a signal converter 183 for converting the generated position information to be processed by the computer 200 and transmitting the position information to the computer 200. The controller 180; Touch screen system for recognizing the coordinates of the infrared pen, characterized in that comprising a.
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