KR101578451B1 - 거리 측정 이미지센서를 이용한 터치 위치 인식 패널 및 그 방법 - Google Patents

거리 측정 이미지센서를 이용한 터치 위치 인식 패널 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 상기 패널 전체에 패널과 평행한 변조 광신호를 송신하는 광신호 송신부와, 상기 패널 일측 모서리에 위치하며 상기 광신호의 반사 광신호를 수신하는 이미지센서와, 상기 이미지센서에 상기 패널 전체의 반사 광신호를 집광하는 렌즈부와, 상기 이미지센서를 이용하여 상기 패널이 터치된 위치를 연산하는 연산부와, 상기 이미지센서와 연산부의 작동을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

거리 측정 이미지센서를 이용한 터치 위치 인식 패널 및 그 방법 { A touch panel using an image sensor for distance measurement and a method thereof }
본 발명은 거리 측정 이미지센서를 이용한 터치 위치 인식 패널 및 그 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 송신 광신호와 반사 광신호의 위상차 및 반사 광신호가 수신된 화소의 위치로 터치 위치를 연산하는 거리 측정 이미지센서를 이용한 터치 위치 인식 패널 및 그 방법에 관한 것이다.
최근 소프트웨어와 반도체기술 및 정보처리 기술이 비약적으로 발달함에 따라 휴대폰, PDA, 컴퓨터 등 각종 정보기기가 점차 다기능화되는 추세에 있으며 이와 더불어 정보기기에 있어서의 데이터 등의 입력을 통한 정보 저장 및 통신의 중요성 또한 날로 커지고 있다.
종래에는 상기 정보기기에 데이터를 입력함에 있어서, 입력키의 누름에 의한 방식을 사용하였으나, 최근에는 상기 정보기기에 터치 패널을 이용한 데이터 입력방식이 증가하고 있다.
터치 패널이란 키보드 및 마우스를 대체하는 입력장치로서, 터치스크린을 스크린상에 장착한 후 본 스크린상에 손 또는 터치 펜 등을 통해 직접 터치하여 데이터를 입력할 수 있다. 터치 스크린은 직관적인 입력이 가능한 장치로 휴대용 입력장치에 적합하며 컴퓨터 시뮬레이션 응용 분야, 사무 자동화 응용분야, 교육 응용분야 및 게임 응용분야 등에서 널리 사용될 수 있다.
그러나 터치 패널 기술은 기존에 설치된 패널에 적용하기 어려운 문제점이 있었다.
한국특허 공개번호 제10-2013-0049562호는 터치 지점 인식 방법 및 터치 시스템, 그리고 디스플레이 장치로서, 디스플레이 장치가 영역별로 상이한 패턴을 가지는 LCD 패널을 투과하는 IR 신호를 발산하고, 디지털 펜이 IR 카메라를 통해 IR 신호가 투과하는 패턴을 촬영하여 터치 지점에 대응되는 IR 이미지를 획득하며, 획득된 IR 이미지를 이용하여 터치 지점을 인식한다. 이에 의해, 디지털 펜의 배터리 수명을 늘릴 수 있으며, 디지털 펜의 필기 각도에 대한 제한이 줄어드는 효과가 있다.
그러나 상기와 같은 종래의 터치 패널은 그 구성이 복잡하고 복수 개의 구성요소 및 복잡한 제조 공정으로 인해 가격이 상승되는 문제점이 있었다. 또한 가격 면에서 대형 터치 패널에 적용하기 어려운 문제점이 있었다.
한국특허 공개번호 제10-2013-0049562호
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 간단한 구조를 가지며 기존의 패널 및 대형 패널에 저렴하게 적용 가능한 거리 측정 이미지센서를 이용한 터치 위치 인식 패널을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 간단한 연산으로 터치된 위치를 고속 측정하는 거리 측정 이미지센서를 이용한 터치 위치 인식 패널 및 그 방법을 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 거리 측정 이미지센서를 이용한 터치 위치 인식 패널은, 상기 패널 전체에 패널과 평행한 변조 광신호를 송신하는 광신호 송신부와, 상기 패널 일측 모서리에 위치하며 상기 광신호의 반사 광신호를 수신하는 이미지센서와, 상기 이미지센서에 상기 패널 전체의 반사 광신호를 집광하는 렌즈부와, 상기 이미지센서를 이용하여 상기 패널이 터치된 위치를 연산하는 연산부와, 상기 이미지센서와 연산부의 작동을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 거리 측정 이미지센서를 이용한 터치 위치 인식 패널의 상기 이미지센서는 라인 이미지센서인 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 거리 측정 이미지센서를 이용한 터치 위치 인식 패널의 상기 이미지센서의 각 화소는 하나의 광전 소자에 병렬 연결된 복수 개의 출력 회로로 구성된 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 거리 측정 이미지센서를 이용한 터치 위치 인식 패널의 상기 렌즈부는 90~135도의 화각을 갖는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 거리 측정 이미지센서를 이용한 터치 위치 인식 패널의 상기 제어부는 상기 이미지센서가 상기 반사 광신호의 서로 다른 위상을 기준으로 광량을 측정하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 거리 측정 이미지센서를 이용한 터치 위치 인식 패널의 상기 연산부는 상기 서로 다른 위상을 기준으로 측정된 광량으로 송신 광신호와 반사 광신호의 위상 차를 연산하며 상기 위상 차로 터치된 위치까지의 거리를 연산하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 거리 측정 이미지센서를 이용한 터치 위치 인식 패널의 상기 연산부는 반사 광신호가 수신된 화소의 위치로 터치된 위치의 각도를 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 거리 측정 이미지센서를 이용한 터치 위치 인식 방법은 변조 광신호의 파장을 상기 패널 크기를 바탕으로 제어하는 파장 제어 단계와, 상기 광신호를 상기 패널 전체에 패널과 평행하게 송신하는 광신호 송신 단계와, 상기 송신 광신호의 반사 광신호가 이미지센서에 수신되는 광신호 수신 단계와, 송신 광신호와 반사 광신호의 위상 차를 연산하며 상기 반사 광신호가 수신된 이미지센서의 화소 위치로 각도를 연산하는 제 1 연산 단계와, 상기 위상 차와 각도로 터치된 위치를 연산하는 제 2 연산 단계로 구성된 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 거리 측정 이미지센서를 이용한 터치 위치 인식 패널 및 그 방법에 의하면 간단한 구조를 가지며 기존의 패널 및 대형 패널에 저렴하게 적용 가능한 효과가 있다.
또한 본 발명에 따른 거리 측정 이미지센서를 이용한 터치 위치 인식 패널 및 그 방법에 의하면 간단한 연산으로 터치된 위치를 고속 측정하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 거리 측정 이미지센서를 이용한 터치 위치 인식 패널 의 구성을 간략하게 도시한 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 거리 측정 이미지센서를 이용한 터치 위치 인식 패널의 터치된 위치를 측정하기 위한 요소를 도시한 개념도.
도 3은 본 발명에 따른 거리 측정 이미지센서를 이용한 터치 위치 인식 패널의 이미지센서와 렌즈부를 간략하게 도시한 개념도.
도 4는 본 발명에 따른 거리 측정 이미지센서를 이용한 터치 위치 인식 패널의 터치된 위치까지의 거리를 구하기 위한 개념을 도시한 개념도.
도 5는 본 발명에 따른 거리 측정 이미지센서를 이용한 터치 위치 인식 패널의 터치된 위치별 이미지센서에 수신되는 화소 위치를 도시한 개념도.
도 6은 본 발명에 따른 거리 측정 이미지센서를 이용한 터치 위치 인식 패널의 이미지센서가 서로 다른 위상을 기준으로 수신하는 반사 광신호를 도시한 개념도.
도 7은 본 발명에 따른 거리 측정 이미지센서를 이용한 터치 위치 인식 방법의 순서도.
본 발명의 구체적 특징 및 이점들은 이하에서 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이에 앞서 본 발명에 관련된 기능 및 그 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 구체적인 설명을 생략하기로 한다.
본 발명은 거리 측정 이미지센서를 이용한 터치 위치 인식 패널 및 그 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 송신 광신호와 반사 광신호의 위상차 및 반사 광신호가 수신된 화소의 위치로 터치 위치를 연산하는 거리 측정 이미지센서를 이용한 터치 위치 인식 패널 및 그 방법에 관한 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참고로 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 거리 측정 이미지센서를 이용한 터치 위치 인식 패널 의 구성을 간략하게 도시한 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 거리 측정 이미지센서를 이용한 터치 위치 인식 패널의 터치된 위치를 측정하기 위한 요소를 도시한 개념도이며, 도 3은 본 발명에 따른 거리 측정 이미지센서를 이용한 터치 위치 인식 패널의 이미지센서와 렌즈부를 간략하게 도시한 개념도이고, 도 4는 본 발명에 따른 거리 측정 이미지센서를 이용한 터치 위치 인식 패널의 터치된 위치까지의 거리를 구하기 위한 개념을 도시한 개념도이며, 도 5는 본 발명에 따른 거리 측정 이미지센서를 이용한 터치 위치 인식 패널의 터치된 위치별 이미지센서에 수신되는 화소 위치를 도시한 개념도이고, 도 6은 본 발명에 따른 거리 측정 이미지센서를 이용한 터치 위치 인식 패널의 이미지센서가 서로 다른 위상을 기준으로 수신하는 반사 광신호를 도시한 개념도이며, 도 7은 본 발명에 따른 거리 측정 이미지센서를 이용한 터치 위치 인식 방법의 순서도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 거리 측정 이미지센서를 이용한 터치 위치 인식 패널은, 상기 패널 전체에 패널과 평행한 변조 광신호를 송신하는 광신호 송신부(100)와, 상기 패널 일측 모서리에 위치하며 상기 광신호의 반사 광신호를 수신하는 이미지센서(200)와, 상기 이미지센서에 상기 패널 전체의 반사 광신호를 집광하는 렌즈부(300)와, 상기 이미지센서를 이용하여 상기 패널이 터치된 위치를 연산하는 연산부(400)와, 상기 이미지센서와 연산부의 작동을 제어하는 제어부(500)를 포함한다.
광신호 송신부(100)는 사용자에 의해 터치되는 터치 패널의 일면 전체에 상기 패널과 평행한 변조 광신호를 송신한다. 이로 인해 터치 패널의 일면에 인접하게 송신 광신호 영역이 분포된다. 송신 광신호 영역에 손가락이나 터치 펜이 속하면 송신 광신호가 상기 손가락이나 터치 펜의 표면에 반사되어 이미지센서에 반사 광신호가 수신될 수 있다.
상기 광신호 송신부는 한 라인으로 송신할 수 있는 적외선이나 레이저 모듈인 것이 바람직할 것이다.
이미지센서(200)는 상기 패널 일측 모서리에 위치하며 상기 광신호 송신부(100)와 인접하게 위치할 수 있다. 이미지센서는 상기 광신호 송신부에서 송신된 광신호가 손가락이나 터치 펜과 같은 측정대상에 반사되어 돌아오는 반사 광신호를 수신하여 상기 반사 광신호의 일정 위상 범위에서 축적되는 광량을 출력한다.
또한 상기 광신호 송신부와 이미지센서는 인접하게 위치될수록 측정되는 위상 차가 정확할 것이다.
또한 본 발명에 따른 거리 측정 이미지센서를 이용한 터치 위치 인식 패널의 상기 이미지센서는 라인 이미지센서일 수도 있다. 라인 이미지센서는 이미지센서에 포함되는 화소가 2차원적으로 배열된 이미지센서이다. 터치 패널에 터치된 위치를 측정하기 위해서 2차원적 배열을 갖는 라인 이미지센서가 사용되면 전체 장치의 크기가 줄어들고 가격이 저렴해질 수 있다.
또한 본 발명에 따른 거리 측정 이미지센서를 이용한 터치 위치 인식 패널의 상기 이미지센서의 각 화소는 하나의 광전 소자에 병렬 연결된 복수 개의 출력 회로로 구성된다.
하나의 광전 소자에 복수 개의 출력 회로가 병렬 연결되면 상기 이미지센서에 수신되는 반사 광신호에서 상기 병렬 연결된 출력 회로의 개수만큼의 서로 다른 위상을 기준으로 광량을 빠르게 축적할 수 있다.
출력 회로가 광전 소자에 병렬 연결되면 이미지센서를 리셋하는 리셋 타임이 요구되지 않으므로 반사 광신호에서 제 1 출력 회로가 0도에서 180도 영역만큼 광량을 축적하고 곧바로 제 2 출력회로가 180도에서 360도 영역만큼 광량을 축적할 수 있다.
또한 송신 광신호 및 반사 광신호의 파장이 짧은 경우에는 광량이 충분하게 측정되지 않을 수도 있으므로 반사 광신호의 동일한 기준 위상에서 복수 번 광량을 누적하여 누적된 광량으로 위상 차를 연산할 수도 있다. 동일한 기준 위상에서 복수 번 광량을 누적하기 위해서는 이미지센서에 반사 광신호가 수신되면 기준 위상마다 연속적으로 광량을 누적한다. 광량이 누적될수록 매우 근소한 광량의 차이도 큰 차이를 가질 것이므로 정밀도가 향상될 수 있다.
렌즈부(300)는 상기 이미지센서에 상기 패널 전체의 반사 광신호를 왜곡없이 집광하여 후면의 이미지센서에 전달하는 역할을 하며 이미지센서에 수신되는 광신호의 왜곡을 보정하기 위하여 복수 개의 렌즈가 사용될 수 있다. 또한 렌즈의 화각이나 터치 인식 범위를 제한하기 위하여 상기 이미지센서와의 거리가 조절될 수도 있다.
본 발명에 따른 거리 측정 이미지센서를 이용한 터치 위치 인식 패널의 상기 렌즈부는 90~135도의 화각을 갖는 것이 바람직할 것이다. 일반적으로 터치 패널은 사각형으로 각 모서리가 90도이다. 이에 따라 상기 패널의 일측 모서리에 위치하는 이미지센서에 패널 전체의 반사 광신호를 수집하기 위해서는 90도 이상의 화각을 가져야 할 것이다.
화각이 과다하게 넓게 설정되면 외곽 영역의 반사 광신호가 상기 이미지센서의 왜곡된 화소 위치에 수신되어 터치 위치 인식이 부정확해질 수도 있으므로 90~135도 범위의 화각을 갖는 것이 바람직할 것이다.
연산부(400)는 상기 이미지센서에서 측정된 송신 광신호와 반사 광신호의 위상 차 및 상기 반사 광신호가 수신된 이미지센서 내의 화소의 위치로 상기 패널이 터치된 위치를 연산할 수 있다. 송신 광신호와 반사 광신호의 위상 차로 이미지센서에서부터 터치된 위치까지 거리를 연산할 수 있고 반사 광신호가 수신된 이미지센서 내의 화소의 위치로 각도를 알 수 있다.
2차원 평면에서 한 점의 위치를 측정하기 위해 요구되는 요소는 이후에 서술할 도 2를 참고로 자세하게 설명하기로 한다.
제어부(500)는 상기 이미지센서와 연산부의 작동을 제어하는 역할을 한다. 이미지센서는 화소마다 포토다이오드와 같은 광센서를 포함하며 반사 광신호를 수신하기 위해서는 직전까지 불필요하게 축적된 광량을 리셋해야 한다. 제어부는 상기 이미지센서가 전기적으로 셔터작동을 하도록 일반적인 카메라 내부에 포함되는 이미지센서와 동일하게 작동하도록 제어한다. 상기 제어부가 이미지센서를 제어하여 유효 위상에서 셔터 작동을 하면 상기 이미지센서에는 유효 위상 영역 내에서만 반사 광신호를 축적할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 거리 측정 이미지센서를 이용한 터치 위치 인식 패널의 상기 제어부는 상기 이미지센서가 상기 반사 광신호의 서로 다른 위상을 기준으로 광량을 측정하도록 제어한다.
반사 광신호는 한 번의 유효 위상 영역에서만 수신될 수도 있으나 송신 광신호와 반사 광신호의 정확한 위상 차를 얻기 위해서는 서로 다른 위상을 기준으로 복수 번 측정되는 것이 바람직할 것이다.
또한 본 발명에 따른 거리 측정 이미지센서를 이용한 터치 위치 인식 패널의 상기 연산부(400)는 상기 서로 다른 위상을 기준으로 측정된 광량으로 송신 광신호와 반사 광신호의 위상 차를 연산하며 상기 위상 차로 터치된 위치까지의 거리를 연산한다. 거리 연산 방법은 도 6을 참고로 자세하게 설명하기로 한다.
상기 연산부(400)는 서로 다른 위상을 기준으로 수신된 반사 광신호의 광량과 각 기준 위상별 송신 광신호 광량의 차로 송신 광신호와 반사 광신호의 정확한 위상 차를 연산할 수 있다. 이것에 관련한 자세한 내용은 이후에 서술할 도 7을 참고로 자세하게 설명하기로 한다.
또한 본 발명에 따른 거리 측정 이미지센서를 이용한 터치 위치 인식 패널의 상기 연산부(400)는 반사 광신호가 수신된 화소의 위치로 터치된 위치의 각도를 판단할 수 있다. 상기 패널 상의 터치된 위치까지의 거리와 상기 터치된 위치의 각도로 정확한 터치 위치를 판단할 수 있다. 아래의 도 2를 참고로 자세하게 설명하기로 한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 2차원 상에 존재하는 한 점의 정확한 위치를 측정하기 위해서는 상기 한 점까지의 거리(R)과 각도(θ)가 필요하다. 터치 패널의 일측 모서리에 위치하는 이미지센서에서 송신 광신호와 반사 광신호의 동일한 유효 위상 영역에서의 광량의 차이를 서로 다른 위상별로 복수 번 연산하면 송신 광신호와 반사 광신호의 정확한 위상 차를 구할 수 있다.
상기 위상 차로 이미지센서에서 터치된 위치(20)까지의 거리를 연산할 수 있다. 또한 이미지센서의 화소 중에서 반사 광신호가 수신된 화소의 이미지센서 내에서의 위치로 각도를 판단할 수 있다. 상기 거리(R)과 각도(θ)로 패널 상의 터치된 위치(20)를 얻을 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 렌즈부(300)는 상기 터치 패널(10)의 전체 영역에서 반사 광신호를 수신받을 수 있도록 90~135도의 화각을 갖는 것이 바람직하다. 상기 렌즈부는 이미지센서(200)의 전방에서 상기 터치 패널(10)의 전체 영역에서 광신호를 수광하며 이것을 후방의 이미지센서(200)에 집광한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 손가락 등과 같은 터치 도구로 터치 패널(10)을 터치하면 송신 광신호 영역에 속함으로써 상기 광신호 송신부(100)에서 송신된 광신호가 손가락 표면에 반사되어 상기 이미지센서(100)에 수신된다.
상기 광신호 송신부(100)와 이미지센서(200)는 인접하게 위치되는 것이 바람직할 것이다. 또한 광신호 송신부는 상기 터치 패널의 터치되는 일면의 바로 상 위 영역에 광신호를 송신하여야 한다.
또한 상기 광신호 송신부(100)에서 송신되는 광신호의 파장은 상기 이미지센서부터 상기 터치 패널(10)의 가장 끝 지점까지의 거리의 두 배인 것이 바람직할 것이다. 송신 광신호는 반사된 지점부터 다시 되돌아와야 하므로 최대 거리의 두 배로 설정되어야 한다.
도 5 상단 도면과 하단 도면에 도시된 바와 같이, 상기 이미지센서(200)에 수신되는 반사 광신호는 터치된 위치에 따라 다른 화소에 수신된다. 라인 이미지센서의 각 화소는 터치 패널(10)을 측면에서 보았을 때 상기 패널이 각도별로 분할된 각 영역에 대응될 수 있다. 따라서 어느 화소에 반사 광신호가 수신되었는지 측정하면 상기 이미지센서를 기준으로 어느 각도에서 반사 광신호가 수신되었는지 알 수 있다.
도 6은 송신 광신호(Light Source)와 임의의 위상 차를 가지는 반사 광신호(Reflected)의 파형을 도시하고 있다. 송신 광신호의 파형은 이미지센서와 터치된 위치까지의 거리가 0일 경우의 이론적인 파형을 나타낸다.
또한 제 1 기준 위상(standard1)에서의 축적 광량(A1)과 제 2 기준 위상(standard2)에서의 축적 광량(A2)를 도시하고 있다.
상기 제 1 기준 위상과 제 2 기준 위상에서 송신 광신호와 반사 광신호의 축적 광량은 각각 다음 표 1과 같다.
Light Source Reflected L.S.
standard1 1 0.6
standard2 0 0.4
축적 광량을 비교하면 송신 광신호에 비해 반사 광신호가 0.4만큼 뒤처지는 것을 알 수 있다.
거리(d)는 다음과 같은 수학식 1로 연산될 수 있다.
Figure 112014046427811-pat00001
도 7에 도시된 바와 같이, 변조 광신호의 파장을 상기 패널 크기를 바탕으로 제어하는 파장 제어 단계(S1)와, 상기 광신호를 상기 패널 전체에 패널과 평행하게 송신하는 광신호 송신 단계(S2)와, 상기 송신 광신호의 반사 광신호가 이미지센서에 수신되는 광신호 수신 단계(S3)와, 송신 광신호와 반사 광신호의 위상 차를 연산하며 상기 반사 광신호가 수신된 이미지센서의 화소 위치로 각도를 연산하는 제 1 연산 단계(S4)와, 상기 위상 차와 각도로 터치된 위치를 연산하는 제 2 연산 단계(S5)로 구성된다.
파장 제어 단계(S1)에서 변조 광신호의 파장을 상기 패널 크기를 바탕으로 제어한다. 변조 광신호의 파장은 이미지센서로부터 가장 먼 패널 끝 지점까지의 거리 두배만큼 제어되는 것이 바람직할 것이다. 파장이 제어됨으로써 소형 패널부터 대형 패널까지 다양한 크기의 패널에 적용될 수 있다.
광신호 송신 단계(S2)에서는 상기 광신호를 상기 패널 전체에 패널과 평행하게 송신한다. 송신 광신호는 패널에 평행하며 상기 패널에 터치가 입력되는 일 면과 가깝게 송신되는 것이 바람직하다.
광신호 수신 단계(S3)에서는 상기 송신 광신호의 반사 광신호가 이미지센서에 수신된다. 반사 광신호는 상기 패널 영역 내에서 손가락이나 터치 펜 등의 터치 수단이 상기 송신 광신호가 송신되고 있는 영역에 속했을 때 상기 터치 수단 표면에 반사되어 상기 이미지센서에 되돌아온다.
제 1 연산 단계(S4)는 송신 광신호와 반사 광신호의 위상 차를 연산하며 상기 반사 광신호가 수신된 이미지센서의 화소 위치로 각도를 연산한다. 기준 위상 영역에서 축적된 반사 광신호의 광량과 송신 광신호의 이론적인 광량의 차이로 위상 차가 연산될 수 있다.
제 2 연산 단계(S5)는 상기 위상 차와 각도로 터치된 위치를 연산한다. 2차원적 패널 상에 터치된 위치는 터치된 위치까지의 거리와 각도로 연산될 수 있다.
이상과 같이 본 발명은, 바람직한 실시예를 중심으로 설명하였지만 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자가 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형의 예들을 포함하도록 기술된 청구범위에 의해서 해석되어야 한다.
10 : 패널
20 : 터치된 위치
100 : 광신호 송신부
200 : 이미지센서
210 : 화소
300 : 렌즈부
400 : 연산부
500 : 제어부

Claims (8)

  1. 터치 위치를 인식하는 터치 패널에 있어서,
    상기 패널 전체에 패널과 평행한 변조 광신호를 송신하는 광신호 송신부;와
    상기 패널 일측 모서리에 위치하며 상기 광신호의 반사 광신호를 수신하는 이미지센서;와
    상기 이미지센서에 상기 패널 전체의 반사 광신호를 집광하는 렌즈부;와
    상기 이미지센서를 이용하여 상기 패널이 터치된 위치를 연산하는 연산부;와
    상기 이미지센서와 연산부의 작동을 제어하는 제어부;를 포함하며
    상기 제어부는 상기 이미지센서가 상기 반사 광신호의 서로 다른 위상을 기준으로 광량을 측정하도록 제어하고
    상기 반사 광신호는 서로 다른 위상을 기준으로 복수 번 측정되는 것을 특징으로 하는
    거리 측정 이미지센서를 이용한 터치 위치 인식 패널.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 이미지센서는 라인 이미지센서인 것을 특징으로 하는
    거리 측정 이미지센서를 이용한 터치 위치 인식 패널.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 이미지센서의 각 화소는 하나의 광전 소자에 병렬 연결된 복수 개의 출력 회로로 구성된 것을 특징으로 하는
    거리 측정 이미지센서를 이용한 터치 위치 인식 패널.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 렌즈부는 90~135도의 화각을 갖는 것을 특징으로 하는
    거리 측정 이미지센서를 이용한 터치 위치 인식 패널.
  5. 삭제
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 연산부는 상기 서로 다른 위상을 기준으로 측정된 광량으로 송신 광신호와 반사 광신호의 위상 차를 연산하며 상기 위상 차로 터치된 위치까지의 거리를 연산하는 것을 특징으로 하는
    거리 측정 이미지센서를 이용한 터치 위치 인식 패널.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 연산부는 반사 광신호가 수신된 화소의 위치로 터치된 위치의 각도를 판단하는 것을 특징으로 하는
    거리 측정 이미지센서를 이용한 터치 위치 인식 패널.
  8. 터치 위치를 인식하는 터치 패널의 방법에 있어서,
    변조 광신호의 파장을 상기 패널 크기를 바탕으로 제어하는 파장 제어 단계;와
    상기 광신호를 상기 패널 전체에 패널과 평행하게 송신하는 광신호 송신 단계;와
    상기 송신 광신호의 반사 광신호가 이미지센서에 수신되는 광신호 수신 단계;와
    송신 광신호와 반사 광신호의 위상 차를 연산하며 상기 반사 광신호가 수신된 이미지센서의 화소 위치로 각도를 연산하는 제 1 연산 단계;와
    상기 위상 차와 각도로 터치된 위치를 연산하는 제 2 연산 단계;로 구성되며
    상기 제 1 연산 단계는 상기 이미지센서가 상기 반사 광신호의 서로 다른 위상을 기준으로 측정된 광량에 의해 상기 송신 광신호와 반사 광신호의 위상 차를 연산하고
    상기 반사 광신호는 서로 다른 위상을 기준으로 복수 번 측정되는 것을 특징으로 하는
    거리 측정 이미지센서를 이용한 터치 위치 인식 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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