KR101657252B1 - 터치감지장치 및 이의 구동방법 - Google Patents

터치감지장치 및 이의 구동방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 터치감지장치의 구동 방법은 다음과 같다. 순차적으로 발생된 광을 수신하고, 수신된 광의 광량에 대응하는 출력신호를 출력하고, 상기 출력신호를 제공받아 터치에 대응하여 상기 출력신호가 감소된 구간을 감지한다. 그 이후에, 상기 출력신호가 감소된 구간을 이용하여 상기 터치의 좌표를 산출한다. 또한, 본 발명에 따른 터치감지장치는 순차적으로 광을 발생하는 적어도 하나 이상의 광원, 상기 광원과 마주보며 순차적으로 발생된 상기 광의 광량에 대응하여 출력신호를 생성하는 광센싱부, 상기 광원 및 상기 광센싱부 사이에 구비되어 상기 광원로부터 제공된 광을 상기 광센싱부로 가이드하는 도광판, 및 상기 도광판 상에 발생되는 터치에 대응하여 생성되는 상기 광센싱부의 출력신호를 이용하여 상기 터치의 좌표값을 산출하는 좌표값 생성부를 포함한다.

Description

터치감지장치 및 이의 구동방법{TOUCH SENSING APPARATUS AND METHOD OF DRIVING THE SAME}
본 발명은 터치감지장치 및 이의 구동방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 소비전력을 감소시켜 수명을 향상시킬 수 있는 터치감지장치 및 터치감지장치의 구동방법에 관한 것이다.
터치감지장치는 외부의 터치를 감지하는 장치로, PDA, 휴대폰, 및 ATM에 마우스와 키보드등의 입력 장치를 대체할 수 있다. 터치감지장치는 동작 원리에 따라 저항성 방식, 표면파 방식, 및 광센싱 방식으로 분류될 수 있다.
저항성 방식의 터치감지장치는 터치에 대응하여 변화되는 전류를 감지하고, 표면파 방식의 터치감지장치는 터치에 대응하여 변화되는 초음파를 감지한다. 또한, 광방식 터치감지장치는 발광소자 및 수광소자를 구비하고, 터치에 대응하여 수광소자 측으로 제공되는 광량의 변화를 감지하여 터치의 위치를 감지한다.
한편, 상기한 광방식 터치감지장치는 많은 갯수의 발광소자들 및 수광소자들이 요구된다. 따라서, 상기 발광소자들 및 상기 수광소자들의 수명에 의해 상기 광방식 터치감지장치의 센싱 기능이 저하될 수 있다.
본 발명의 일 목적은 소비전력을 감소시켜 수명을 향상시킬 수 있는 터치감지장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기한 터치감지장치의 구동방법을 제공하는 데 있다.
상기한 일 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 터치감지장치는 순차적으로 광을 발생하는 적어도 하나 이상의 광원들, 상기 광원들과 마주보며 순차적으로 발생된 상기 광의 광량에 대응하여 출력신호를 생성하는 광센싱부, 상기 광원 및 상기 광센싱부 사이에 구비되어 상기 광원로부터 제공된 광을 상기 광센싱부로 가이드하는 도광판, 및 상기 도광판 상에 발생되는 터치에 대응하여 생성되는 상기 광센싱부의 출력신호를 이용하여 상기 터치의 좌표값을 산출하는 좌표값 생성부를 포함한다.
상기한 다른 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 터치감지장치의 구동 방법은 다음과 같다. 순차적으로 발생된 광을 수신하고, 수신된 상기 광의 광량에 대응하는 출력신호를 출력한다. 그 이후에, 상기 출력신호를 제공받아 터치에 대응하여 상기 출력신호가 감소된 구간을 감지하고, 그리고, 상기 출력신호가 감소된 구간을 이용하여 상기 터치의 좌표를 산출한다.
본 발명에 따른 터치감지장치 및 이의 구동방법에 따르면, 터치를 감지하기 위하여 적어도 하나 이상의 광원을 순차적으로 구동시키므로 광원의 수명을 향상시킬 수 있고, 상기 광원을 구동시키기 위한 소비 전력을 감소시킬 수 있다.
이하 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 살펴보기로 한다. 상기한 본 발명의 목적, 특징 및 효과는 첨부된 도면과 관련된 실시예들을 통해서 용이하게 이해될 것이다. 다만 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다양한 형태로 응용되어 변형될 수도 있다. 오히려 아래의 실시예들은 본 발명에 의해 개시된 기술 사상을 보다 명확히 하고 나아가 본 발명이 속하는 분야에서 평균적인 지식을 가진 당업자에게 본 발명의 기술 사상이 충분히 전달될 수 있도록 제공되는 것이다. 따라서 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들로 인해 한정되는 것으로 해석되어서는 안 될 것이다. 한편, 하기 실시예와 함께 제시된 도면은 명확한 설명을 위해서 다소 간략화되거나 과장된 것이며, 도면상에 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1a 내지 도 1d들은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 터치감지장치가 터치를 감지하기 위하여 스캔하는 동작을 나타내는 도면들이다.
우선, 도 1a 내지 도 1d들을 참조하여 터치감지장치(100)의 구성을 설명하면 다음과 같다. 상기 터치감지장치(100)는 광원, 도광판(40), 광센싱부(60), 좌표값 생성부(70) 및 프레임(50)을 포함한다.
본 발명의 제 1 실시예에 있어서, 상기 광원은 적어도 하나 이상으로 이루 어지고, 광원이 복수 개로 이루어진 경우, 광원은 N개(N은 자연수)의 광원들로 하나의 그룹을 이루어, 적어도 하나 이상의 그룹으로 구분될 수 있다. 상기 다수의 광원들은 제 1 내지 제 36 광원들(1 내지 36)을 포함한다. 평면상에서 상기 제 1 내지 제 36 광원들(1 내지 36)은 상기 도광판(40)의 일측 모서리를 따라 순차적으로 배치된다. 상기 제 1 내지 제 36 광원들(1 내지 36)로부터 발생되어 상기 도광판(40) 내부 측으로 제공되는 광들은 평면상에서 서로 동일한 출사각(θ) 범위 내에서 진행한다.
본 발명의 제 1 실시예에서는, 상기 다수의 광원들은 총 36개의 광원들을 포함하지만, 상기 다수의 광원들의 갯수는 상기 터치감지장치(100)가 갖는 터치 센싱 영역의 크기에 따라 그 갯수가 증가하거나, 감소될 수 있다. 또한, 본 발명의 제 1 실시예에서는, 상기 제 1 내지 제 36 광원들(1 내지 36) 각각은 적외선을 발생시키는 광원이지만, 상기 제 1 내지 제 36 광원들(1 내지 36) 각각은 가시광을 발생시키는 유기발광다이오드와 같은 다른 종류의 광원일 수 있다.
한편, 상기 제 1 내지 제 36 광원들(1 내지 36)은 제 1 내지 제 9 그룹들(GP1 내지 GP9)로 구분될 수 있다. 보다 상세하게는, 상기 제 1 그룹(GP1)은 제 1 내지 제 4 광원들(1,2,3,4)을 포함하고, 상기 제 2 그룹(GP2)은 제 5 내지 제 8 광원들(5,6,7,8)을 포함하고, 상기 제 3 그룹(GP3)은 제 9 내지 제 12 광원들(9,10,11,12)을 포함하고, 상기 제 4 그룹(GP4)은 제 13 내지 제 16 광원들(13,14,15,16)을 포함하고, 제 5 그룹(GP5)은 제 17 내지 제 20 광원들(17,18,19,20)을 포함하고, 제 6 그룹(GP6)은 제 21 내지 제 24 광원 들(21,22,23,24)을 포함하고, 제 7 그룹(GP7)은 제 25 내지 제 28 광원들(25,26,27,28)을 포함하고, 제 8 그룹(GP8)은 제 29 내지 제 32 광원들(29,30,31,32)을 포함하고, 제 9 그룹(GP9)은 제 33 내지 제 36 광원들(33,34,35,36)을 포함한다. 즉, 상기 제 1 내지 제 9 그룹들(GP1 내지 GP9) 각각은 순차적으로 배치되는 네 개의 광원들을 포함하여 상기 도광판(40)의 일측 모서리를 따라 순차적으로 배치된다.
상기 도광판(40)은 폴리메틸메타크릴레이트(Polymethyl Methacrylate) 및 폴리카보네이트(Poly Carbonate)와 같은 수지를 포함하는 플레이트 형상을 가질 수 있다. 상기 도광판(40)은 상기 제 1 내지 제 36 광원들(1 내지 36)과 인접하게 배치되어 상기 제 1 내지 제 36 광원들(1 내지 36)로부터 광을 제공받아 상기 광을 상기 광센싱부(60) 측으로 가이드한다.
상기 도광판(40)은 대략적으로 공기의 굴절율보다 큰 1.3 내지 2.0 정도의 굴절율을 갖는 물질을 포함하므로, 상기 제 1 내지 제 36 광원들(1 내지 36)로부터 발생되어 상기 도광판(40) 측으로 제공되는 광은 상기 도광판(40) 내부에서 전반사되고, 상기 전반사된 광은 상기 광센싱부(60) 측으로 제공된다.
상기 광센싱부(60)는 평면상에서 상기 도광판(40)을 사이에 두고 상기 제 1 내지 제 36 광원들(1 내지 36)과 마주보도록 배치된다. 상기 광센싱부(60)는 상기 도광판(40)을 통해 상기 제 1 내지 제 36 광원들(1 내지 36)로부터 제공되는 광을 제공받고, 상기 제공된 광의 광량에 대응하는 출력신호를 생성한다.
본 발명의 제 1 실시예에서는, 상기 광센싱부(60)는 광에너지를 전기에너지 로 변환시키는 다수의 포토다이오드들 또는 다수의 포토트랜지스터들을 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 제 1 실시예와 달리, 상기 광센싱부(60)는 선형 전하결합소자(Linear Charge-Coupled Device, Linear CCD)를 포함할 수도 있다.
한편, 외부로부터 상기 도광판(40)의 표면에 터치가 발생되면, 상기 터치는 상기 도광판(40) 내부에서 전반사되는 전반사광을 일부 흡수하거나, 상기 터치는 상기 전반사를 일으시키는데 필요한 요건인 상기 도광판과 인접한 다른 매질 간의 굴절율 차이를 변화시켜 상기 전반사광을 상기 도광판(40)으로부터 출사시킬 수 있다. 따라서, 상기 도광판(40)의 표면에 상기 터치가 발생되면, 상기 전반사광의 감소되는 광량에 대응하여 상기 광센싱부(60) 측으로 제공되는 광량이 감소되고, 그 결과, 상기 광센싱부(60)로부터 출력되는 출력신호가 감소될 수 있다.
상기 좌표값 생성부(70)는 상기 도광판(40)의 표면에서 발생되는 터치에 대응하여 상기 광센싱부(60)로부터 출력되는 출력신호를 제공받고, 상기 출력신호를 이용하여 상기 터치에 대응하는 좌표값을 산출한다. 상기 좌표값 생성부(70)가 상기 터치의 X좌표 및 Y좌표를 산출하는 방법에 대해서는 도 2 및 도 3을 참조하여 설명된다.
상기 프레임(50)은 상기 광센싱부(60) 및 상기 좌표값 생성부(70)를 수납한다. 또한, 상기 프레임(50)은 상기 도광판(40)의 테두리부를 커버한다. 따라서, 상기 도광판(40)에서 상기 테두리부를 제외한 나머지 부분이 상기 도광판(40)에서 터치를 감지할 수 있는 영역으로 정의될 수 있다.
한편, 상기 터치감지장치(100)는 연속적으로 수행되는 제 1 내지 제 4 스캔 동작들을 이용하여 상기 도광판(40) 표면에 발생된 터치를 감지한다. 상기 제 1 내지 제 4 스캔 동작들 중 상기 제 1 스캔 동작을 도 1a를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1a를 참조하면, 상기 제 1 스캔 동작을 수행하기 위해서 상기 제 1 내지 제 9 그룹들(GP1 내지 GP9) 각각의 첫 번째 광원들이 광을 발생시키고, 상기 광센싱부(60)는 상기 제 1 내지 제 9 그룹들(GP1 내지 GP9) 각각의 첫 번째 광원들로부터 발생되는 광을 제공받아 상기 광의 광량에 대응하는 출력신호를 출력한다. 보다 상세하게는, 상기 제 1 스캔 동작에 대응하여 제 1 광원(1), 제 5 광원(5), 제 9 광원(9), 제 13 광원(13), 제 17 광원(17), 제 21 광원(21), 제 25 광원(25), 제 29 광원(29) 및 제 33 광원(33)들이 광을 발생시키고, 상기 광센싱부(60)는 상기한 광원들로부터 발생되어 상기 도광판(40)을 통해 제공되는 광의 광량에 대응하는 출력신호를 상기 광량에 대응하는 전류값으로 출력한다.
한편, 본 발명의 제 1 실시예에서는, 도 1a에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 스캔 동작에 대응하여 상기 광센싱부(60) 측으로 제공되는 광의 분포는 연속적이고, 상기 제 1 스캔 동작에 대응하여 발생된 광의 분포는 평면상에서 상기 도광판(40) 내에서 중첩되지 않는다. 바꾸어 말하면, 상기 제 1 스캔 동작에 대응하여 상기 광센싱부(60) 측으로 제공되는 광의 분포가 연속적인 동시에, 광의 분포가 평면상에서 상기 도광판(40) 내에서 중첩되지 않게 하기 위하여 상기 제 1 스캔 동작에 대응하여 동작하는 광원들의 배치 간격 및 상기 광원들로부터 출사되는 광의 출사각(θ)이 조절된다.
따라서, 상기 제 1 스캔 동작에 대응하여 상기 광센싱부(60)로부터 출력되는 제 1 출력신호(S1)에서는, 상기 광센싱부(60)의 위치에 상관없이, 제 1 전류(I1)가 일정하게 출력될 수 있다. 하지만, 도 1a에 도시된 바와 달리, 상기 도광판(40)의 표면에 터치가 발생되면, 상기 터치에 대응하여 상기 출력신호는 상기 터치의 위치에 대응하여 상기 제 1 전류(I1)보다 작은 전류값을 출력하는 구간이 발생될 수 있다.
도 1b를 참조하면, 상기 제 2 스캔 동작을 설명하면 다음과 같다. 상기 제 2 스캔 동작을 수행하기 위해서 상기 제 1 내지 제 9 그룹들(GP1 내지 GP9) 각각의 두 번째 광원들이 광을 발생시키고, 상기 광센싱부(60)는 상기 제 1 내지 제 9 그룹들(GP1 내지 GP9) 각각의 두 번째 광원들로부터 발생되는 광을 제공받아 상기 광의 광량에 대응하는 출력신호를 출력한다. 보다 상세하게는, 상기 제 2 스캔 동작에 대응하여 제 2 광원(2), 제 6 광원(6), 제 10 광원(10), 제 14 광원(14), 제 18 광원(18), 제 22 광원(22), 제 26 광원(26), 제 30 광원(30) 및 제 34 광원(34)들이 광을 발생시키고, 상기 광센싱부(60)는 상기한 광원들로부터 발생되어 상기 도광판(40)을 통해 제공되는 광의 광량에 대응하는 출력신호를 상기 광량에 대응하는 전류값으로 출력한다.
또한, 상기 제 2 스캔 동작에 대응하여 상기 광센싱부(60) 측으로 제공되는 광의 분포는 연속적이고, 상기 제 2 스캔 동작에 대응하여 발생된 광의 분포는 평면상에서 상기 도광판(40) 내에서 중첩되지 않으므로, 상기 제 2 스캔 동작에 대응하여 상기 광센싱부(60)로부터 출력되는 제 2 출력신호(S2)에서는, 상기 광센싱 부(60)의 위치에 상관 없이, 제 1 전류(I1)가 일정하게 출력될 수 있다.
도 1c를 참조하면, 상기 제 3 스캔 동작을 설명하면 다음과 같다. 상기 제 3 스캔 동작을 수행하기 위해서 상기 제 1 내지 제 9 그룹들(GP1 내지 GP9) 각각의 세 번째 광원들이 광을 발생시키고, 상기 광센싱부(60)는 상기 제 1 내지 제 9 그룹들(GP1 내지 GP9) 각각의 세 번째 광원들로부터 발생되는 광을 제공받아 상기 광의 광량에 대응하는 출력신호를 출력한다. 보다 상세하게는, 상기 제 3 스캔 동작에 대응하여 제 3 광원(3), 제 7 광원(7), 제 11 광원(11), 제 15 광원(15), 제 19 광원(19), 제 23 광원(23), 제 27 광원(27), 제 31 광원(31) 및 제 35 광원(35)들이 광을 발생시키고, 상기 광센싱부(60)는 상기한 광원들로부터 발생되어 상기 도광판(40)을 통해 제공되는 광의 광량에 대응하는 출력신호를 상기 광량에 대응하는 전류값으로 출력한다.
또한, 상기 제 3 스캔 동작에 대응하여 상기 광센싱부(60) 측으로 제공되는 광의 분포는 연속적이고, 상기 제 3 스캔 동작에 대응하여 발생된 광의 분포는 평면상에서 상기 도광판(40) 내에서 중첩되지 않으므로, 상기 제 3 스캔 동작에 대응하여 상기 광센싱부(60)로부터 출력되는 제 3 출력신호(S3)에서는, 상기 광센싱부(60)의 위치에 상관 없이, 제 1 전류(I1)가 일정하게 출력될 수 있다.
도 1d를 참조하면, 상기 제 4 스캔 동작을 설명하면 다음과 같다. 상기 제 4 스캔 동작을 수행하기 위해서 상기 제 1 내지 제 9 그룹들(GP1 내지 GP9) 각각의 네 번째 광원들이 광을 발생시키고, 상기 광센싱부(60)는 상기 제 1 내지 제 9 그룹들(GP1 내지 GP9) 각각의 네 번째 광원들로부터 발생되는 광을 제공받아 상기 광 의 광량에 대응하는 출력신호를 출력한다. 보다 상세하게는, 상기 제 4 스캔 동작에 대응하여 제 4 광원(4), 제 8 광원(8), 제 12 광원(12), 제 16 광원(16), 제 20 광원(20), 제 24 광원(24), 제 28 광원(28), 제 32 광원(32) 및 제 36 광원(36)들이 광을 발생시키고, 상기 광센싱부(60)는 상기한 광원들로부터 발생되어 상기 도광판(40)을 통해 제공되는 광의 광량에 대응하는 출력신호를 상기 광량에 대응하는 전류값으로 출력한다.
또한, 상기 제 4 스캔 동작에 대응하여 상기 광센싱부(60) 측으로 제공되는 광의 분포는 연속적이고, 상기 제 4 스캔 동작에 대응하여 발생된 광의 분포는 평면상에서 상기 도광판(40) 내에서 중첩되지 않으므로, 상기 제 4 스캔 동작에 대응하여 상기 광센싱부(60)로부터 출력되는 제 4 출력신호(S4)에서는, 상기 광센싱부(60)의 위치에 상관 없이, 제 1 전류(I1)가 일정하게 출력될 수 있다.
한편, 도 1a 내지 도 1d들을 참조하여 설명된 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 터치감지장치(100)는 제 1 내지 제 4 스캔동작들을 이용하여 상기 도광판(40) 표면에 발생된 터치를 감지한다. 그 결과, 상기 제 1 내지 제 4 스캔동작들이 수행되는 동안에, 제 1 내지 제 36 광원들(1 내지 36) 각각은 총 4회의 스캔동작들 동안에 항상 구동되는 것이 아니고, 1회의 스캔 동작 시 구동되므로 상기 제 1 내지 제 36 광원들(1 내지 36) 각각의 수명을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 제 1 내지 제 36 광원들을 구동하는 데 필요한 소비 전력을 감소시킬 수도 있다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 터치감지장치가 터치의 X좌표를 산출하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 앞서 도 1a 내지 도 1d들을 참조하여 설명된 제 1 내지 제 4 스캔 동작들이 수행되는 상태에서, 도광판(40)의 표면에 터치(TP)가 발생되면, 제 1 내지 제 4 스캔 동작들에 의해 상기 광센싱부(60)로부터 출력되는 출력신호들 중 일부에서 전류가 감소되는 구간이 발생될 수 있다.
보다 상세하게는, 상기 제 1 스캔 동작에 따라 광을 발생하는 제 17 광원(17)의 분포 범위는 평면상에서 상기 터치(TP)의 위치와 오버랩된다. 따라서, 상기 제 1 스캔 동작에 따라 상기 광센싱부(60)로부터 출력되는 제 1 출력신호(S1) 중 상기 제 17 광원(17)이 센싱하는 제 1 구간(T1) 내에서 제 1 X축 좌표(X1)부터 제2 X축 좌표(X2)까지 제 1 전류(I1)보다 작은 제 2 전류(T2)가 출력된다.
또한, 상기 제 2 스캔 동작에 따라 광을 발생하는 제 18 광원(18)의 분포 범위는 평면상에서 상기 터치(TP)의 위치와 오버랩된다. 따라서, 상기 제 2 스캔 동작에 따라 상기 광센싱부(60)로부터 출력되는 제 2 출력신호(S2) 중 상기 제 18 광원(18)이 센싱하는 제 2 구간(T2) 내에서 상기 제 1 X축 좌표(X1)부터 상기 제 2 X축 좌표(X2)까지 제 1 전류(I1)보다 작은 제 2 전류(T2)가 출력된다.
또한, 상기 제 4 스캔 동작에 따라 광을 발생하는 제 16 광원(16)의 분포 범위는 평면상에서 상기 터치(TP)의 위치와 오버랩된다. 따라서, 상기 제 4 스캔 동작에 따라 상기 광센싱부(60)로부터 출력되는 제 4 출력신호(S4) 중 상기 제 16 광원(16)이 센싱하는 제 4 구간(T4) 내에서 상기 제 1 X축 좌표(X1)부터 상기 제 2 X축 좌표(X2)까지 제 1 전류(I1)보다 작은 제 2 전류(T2)가 출력된다.
반면에, 제 3 스캔 동작에 따라 광을 발생하는 제 19 광원(19)의 분포 범위 는 평면상에서 상기 터치(TP)의 위치와 오버랩되지 않는다. 따라서, 상기 제 3 스캔 동작에 따라 상기 광센싱부(60)로부터 출력되는 제 3 출력신호(S3) 중 상기 제 19 광원(19)이 센싱하는 제 3 구간(T3) 내에서는 상기 제 1 전류(I1)보다 작은 전류가 출력되는 구간이 발생하지 않고, 상기 광센싱부(60)의 위치에 상관 없이 상기 제 1 전류(I1)가 일정하게 출력된다.
한편, 좌표값 생성부(70)는 상기 제 1 스캔 동작, 상기 제 2 스캔 동작 및 상기 제 4 스캔 동작에서 상기 제 2 전류(I2)가 출력되는 상기 제 1 X축 좌표(X1)부터 상기 제 2 X축 좌표(X2)로 정의되는 구간의 중심값에 대응하는 좌표값을 상기 터치(TP)의 X좌표(XO)로 산출한다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 터치감지장치가 터치의 Y좌표를 산출하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 도 2를 참조하여 설명한 바와 같이, 좌표값 생성부(70)가 터치(TP)의 X축 좌표(X0)를 산출한 이후에, 상기 좌표값 생성부(70)는 상기 터치(TP)의 Y축 좌표(Y0)를 산출한다. 상기 좌표값 생성부(70)가 상기 터치(TP)의 Y축 좌표(Y0)를 산출하는 방법은 다음과 같다.
상기 터치(TP)에 대응하여 상기 광센싱부(60)로부터 출력되는 출력신호의 감소구간인 제 1 X축 좌표(X1)부터 제 2 X축 좌표(X2)까지의 길이를 밑변으로 하고, 출사각(θ)의 반과 동일한 사이각을 갖는 직각삼각형을 정의할 때, 상기 터치(TP)의 Y축좌표(Y0)는 아래의 수학식 1에 의해 정의될 수 있다.
Y0 = (X2 - X1) / TAN(θ/2)
즉, 도 2를 참조하여 설명된 상기 터치(TP)의 X축 좌표(도 2의 X0)가 산출되면, 상기 터치(TP)의 Y축 좌표(Y0)는 상기 수학식 1을 이용하여 얻어질 수 있다. 상술한 상기 터치(TP)의 Y축 좌표(Y0)는 상기 수학식 1에 대응하는 알고리즘을 룩업 테이블화하면, 감지된 상기 제 1 X축 좌표(X1) 및 상기 제 2 X축 좌표(X2)에 대응하는 상기 터치(TP)의 Y축 좌표(Y0)를 용이하게 산출할 수 있다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 터치감지장치가 스캔 신호를 보정하는 동작을 설명하는 도면이다.
도 4를 참조하면, 도광판(40)의 표면에 터치로 오인될 수 있는 피감지체(55)가 놓인 경우에, 상기 피감지체(55)는, 사용자의 터치와 같이, 도광판(40) 내에서 전반사되는 전반사광을 흡수하거나, 상기 전반사광을 상기 도광판(40) 외부로 출사시킬 수 있다. 따라서, 상기 터치감지장치(100)는 상기 피감지체(55)를 사용자의 터치와 같이 센싱할 수 있다. 그 결과, 상기 광센싱부(60)로부터 출력되는 제 5 출력신호(S5)에서 제 3 X축 좌표(X3)부터 제 4 X축 좌표(X4)로 정의되는 구간에 대응하여 제 1 전류(I1)보다 작은 제 2 전류(I2)가 출력될 수 있다.
상술한 바와 같이, 상기 피감지체(55)에 의한 사용자의 원하지 않는 터치감지장치(100)의 센싱작용을 방지하기 위하여 상기 제 5 출력신호(S5)에 상기 제 3 X축 좌표(X3)부터 상기 제 4 X축 좌표(X4)로 정의되는 구간에 대응하여 제 1 전 류(I1)와 제 2 전류(I2) 차이만큼에 해당하는 제 3 전류(I3)를 출력하는 제 6 출력신호(S6)를 이용하여 상기 제 5 출력신호(S5)를 보정할 수 있다.
상술한 바와 같이, 상기 제 6 출력신호(S6)를 이용하여 상기 제 5 출력신호(S5)를 보정하는 경우에, 상기 피감지체(55)가 사용자가 원하지 않는 터치를 유발하더라도, 상기 터치감지장치(100)는, 상기 제 5 출력신호(S5)와 같이, 보정된 스캔신호를 이용하여 상기 피감지체(55)외의 터치를 감지할 수 있으므로 상기 터치감지장치(100)가 상기 피감지체(55)를 센싱하는 오작동을 방지할 수 있다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 터치감지장치가 터치를 감지하기 위하여 스캔하는 동작을 설명하는 도면이다. 도 5을 설명함에 있어서, 본 발명의 제 1 실시예의 설명에서 설명된 동일한 구성요소들에 대해서는 도면부호를 병기하고, 상기 구성요소들에 대한 중복된 설명은 생략한다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 터치감지장치(도 1a 내지 도 1d들의 100)가 제 1 내지 제 4 스캔동작을 수행하여 터치를 감지하는 반면에, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 터치감지장치(101)는 도광판(40) 표면에 발생된 터치를 감지하기 위하여 제 1 광원(1)부터 제 36 광원(36)들이 순차적으로 광을 발생시킨다.
광센싱부(60)는 상기 제 1 내지 제 36 광원들(36) 각각으로부터 발생된 광의 광량에 대응하는 출력신호를 생성한다. 또한, 좌표값 생성부(70)는 상기 출력신호를 제공받아 상기 출력신호에서 터치에 대응하여 전류가 감소되는 구간을 감지하고, 상기 출력신호에서 전류가 감소된 구간을 감지하여, 앞서 도 2 및 도 3을 참조 하여 설명한 바와 같이, 상기 터치의 X좌표 및 Y좌표를 산출한다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1a 내지 도 1d들은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 터치감지장치가 터치를 감지하기 위하여 스캔하는 동작을 나타내는 도면들이다. .
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 터치감지장치가 터치의 X좌표를 산출하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 터치감지장치가 터치의 Y좌표를 산출하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 터치감지장치가 스캔 신호를 보정하는 동작을 설명하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 터치감지장치가 터치를 감지하기 위하여 스캔하는 동작을 설명하는 도면이다.

Claims (15)

  1. 순차적으로 발생된 광을 수신하고, 수신된 상기 광의 광량에 대응하는 출력신호를 출력하는 단계;
    상기 출력신호를 제공받아 터치에 대응하여 상기 출력신호가 감소된 구간을 감지하는 단계; 및
    상기 출력신호가 감소된 구간을 이용하여 상기 터치의 좌표를 산출하는 단계를 포함하고,
    상기 광은 적어도 하나 이상의 광원으로부터 발생되어 도광판 측으로 제공되고, 상기 도광판 측으로 제공된 상기 광은 평면상에서 실질적으로 서로 동일한 출사각 범위 내로 진행하고,
    상기 터치의 좌표를 산출하는 단계는,
    상기 출력 신호가 감소된 구간을 추출하여 상기 구간의 X축 방향의 중심값을 상기 터치의 X축 좌표로 산출하는 단계; 및
    관계식에 따라 상기 터치의 Y축 좌표를 산출하는 단계를 포함하고,
    상기 관계식은,
    {상기 터치의 Y축 좌표 = 상기 구간의 길이/ 탄젠트(상기 출사각/2)}}로 정의되는 것을 특징으로 하는 터치감지장치의 구동 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 광이 상기 도광판으로 제공될 때, 서로 동일한 타이밍에 구동되는 광원으로부터 발생되어 상기 도광판 내부를 진행하는 광의 경로는 평면상에서 서로 중첩하지 않는 것을 특징으로 하는 터치감지장치의 구동 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 출력신호가 감소된 구간을 감지하는 단계는,
    첫번째 배열된 광원으로부터 N번째 배열된 광원들이 순차적으로 광을 발생하면서 생성되는 출력신호에서 상기 출력신호가 감소된 구간을 감지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치감지장치의 구동 방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 광원은 다수의 광원들을 포함하고, 상기 다수의 광원들은 각각이 N개의 광원들을 포함하는 다수의 그룹들로 구분되고, 상기 그룹들 각각에서 상기 첫 번째 배열된 광원부터 상기 N번째 배열된 광원들이 순차적으로 광을 발생시키는 것을 특징으로 하는 터치감지장치의 구동방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 출력신호에서 상기 터치에 대응하여 감소된 구간을 보상하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터치감지장치의 구동방법.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 광은 적외선인 것을 특징으로 하는 터치감지장치의 구동 방법.
  9. 순차적으로 광을 발생하는 적어도 하나 이상의 광원;
    상기 광원과 마주보고, 순차적으로 발생된 상기 광의 광량에 대응하여 출력신호를 생성하는 광센싱부;
    상기 광원 및 상기 광센싱부 사이에 구비되고, 상기 광원로부터 제공된 광을 상기 광센싱부로 가이드하는 도광판; 및
    상기 도광판 상에 발생되는 터치에 대응하여 생성되는 상기 광센싱부의 출력신호를 이용하여 상기 터치의 좌표값을 산출하는 좌표값 생성부를 포함하고,
    상기 광원으로부터 발생되어 상기 도광판 측으로 제공되는 광은 평면상에서 실질적으로 서로 동일한 출사각 범위 내로 진행하고,
    상기 좌표값 생성부는 상기 터치에 의해 상기 출력 신호가 감소된 구간을 추출하여 상기 출력 신호가 감소된 구간의 X축 방향의 중심값을 상기 터치의 X축 좌표로 산출하고,
    상기 좌표값 생성부는 관계식에 따라 상기 터치의 Y축 좌표를 산출하되,
    상기 관계식은,
    {상기 터치의 Y축 좌표 = 상기 구간의 길이/ 탄젠트(상기 출사각/2)}로 정의되는 것을 특징으로 하는 터치감지장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 광원은 상기 도광판의 일측 모서리를 따라 순차적으로 배열되고, 상기 광센싱부는 상기 도광판을 사이에 두고 상기 일측 모서리와 마주보는 타측 모서리를 따라 배열되는 것을 특징으로 하는 터치감지장치.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 제 9 항에 있어서, 상기 광원으로부터 발생되어 상기 도광판 내부를 진행하는 광의 경로는 평면상에서 서로 중첩하지 않는 것을 특징으로 하는 터치감지장치.
  14. 제 9 항에 있어서, 상기 광원은 적외선을 발생하는 것을 특징으로 하는 터치감지장치.
  15. 제 9 항에 있어서, 상기 광원은 다수의 광원들을 포함하고, 상기 다수의 광원들은 각각이 N개의 광원들을 포함하는 다수의 그룹들로 구분되고, 상기 그룹들 각각에서 첫 번째 배열된 광원부터 N번째 배열된 광원들이 순차적으로 광을 발생하는 것을 특징으로 하는 터치감지장치.
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Families Citing this family (3)

* 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
KR102026131B1 (ko) 2013-03-27 2019-09-30 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 이를 포함하는 광학 터치 시스템
WO2015009317A1 (en) * 2013-07-19 2015-01-22 Hewlett-Packard Development Company, Lp Light guide panel including diffraction gratings

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020175900A1 (en) * 2001-04-04 2002-11-28 Armstrong Donald B. Touch input system
JP2006172470A (ja) * 2004-12-16 2006-06-29 Agilent Technol Inc 高解像度光学タッチ位置決定システムのためのシステム及び方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001040922A2 (en) * 1999-12-02 2001-06-07 Elo Touchsystems, Inc. Apparatus and method to improve resolution of infrared touch systems
JP4059620B2 (ja) * 2000-09-20 2008-03-12 株式会社リコー 座標検出方法、座標入力／検出装置及び記憶媒体
US7042444B2 (en) * 2003-01-17 2006-05-09 Eastman Kodak Company OLED display and touch screen
JP2005173881A (ja) * 2003-12-10 2005-06-30 Sanyo Electric Co Ltd Ｅｌ表示装置
KR101229405B1 (ko) * 2006-03-02 2013-02-05 삼성전자주식회사 휴대용 단말기를 위한 터치 패드 장치 및 그 제어 방법
JP2008059123A (ja) 2006-08-30 2008-03-13 Optrex Corp タッチパネル装置
KR20080096975A (ko) 2007-04-30 2008-11-04 안영수 터치스크린의 구동방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020175900A1 (en) * 2001-04-04 2002-11-28 Armstrong Donald B. Touch input system
JP2006172470A (ja) * 2004-12-16 2006-06-29 Agilent Technol Inc 高解像度光学タッチ位置決定システムのためのシステム及び方法

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