KR101861066B1 - 터치 스크린 및 이것의 다채널 샘플링 방법 - Google Patents

터치 스크린 및 이것의 다채널 샘플링 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101861066B1
KR101861066B1 KR1020137003275A KR20137003275A KR101861066B1 KR 101861066 B1 KR101861066 B1 KR 101861066B1 KR 1020137003275 A KR1020137003275 A KR 1020137003275A KR 20137003275 A KR20137003275 A KR 20137003275A KR 101861066 B1 KR101861066 B1 KR 101861066B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
infrared light
stage processing
processing circuit
light receiving
touch screen
Prior art date
Application number
KR1020137003275A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20130091327A (ko
Inventor
지안준 리우
신린 예
신빈 리우
Original Assignee
베이징 아이어터치 시스템 코퍼레이션 리미티드
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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=45496517&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=KR101861066(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by 베이징 아이어터치 시스템 코퍼레이션 리미티드 filed Critical 베이징 아이어터치 시스템 코퍼레이션 리미티드
Publication of KR20130091327A publication Critical patent/KR20130091327A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101861066B1 publication Critical patent/KR101861066B1/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
    • G06F3/0416—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
    • 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
    • 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
    • G06F3/041—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
    • G06F3/0428—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by opto-electronic means by sensing at the edges of the touch surface the interruption of optical paths, e.g. an illumination plane, parallel to the touch surface which may be virtual

Abstract

터치 스크린 및 이것의 다채널 샘플링 방법이 개시된다. 터치 스크린은 적외선 발광 다이오드, 적외선 수광 다이오드, 터치 감지 영역, 제 1 단계 처리 회로 및 제 2 단계 처리 회로를 포함한다. 적어도 2개의 적외선 수광 다이오드들은 동일한 적외선 발광 다이오드들로부터 방출된 적외선 광을 동시에 수광하며, 적어도 2개의 적외선 수광 다이오드들은, 제 1 단계 처리 회로가 간섭광 신호들을 필터링한 뒤 처리를 위해 제 2 단계 처리 회로에 수광된 신호들을 출력한다. 본 발명에 따른 터치 스크린 및 이것의 다채널 샘플링 방법은 터치 스크린의 다채널 샘플링 속도를 증가시키기 위해 사용될 수 있다.

Description

터치 스크린 및 이것의 다채널 샘플링 방법{TOUCH SCREEN AND MULTI-CHANNEL SAMPLING METHOD THEREOF}
본 발명은 광전 기술(photoelectric technology) 분야, 및 특히 터치 스크린 및 다채널 샘플링 방법, 및 또한 터치 장치, 터치 시스템 및 터치 스크린에 기초한 인터랙티브 디스플레이(interactive display)에 관한 것이다.
터치 기술의 발달로, 터치 스크린에 대한 2가지의 주요 요구조건이 존재하는 데, 하나는 디스플레이 기술의 발달로 인해 터치 스크린의 크기를 증가시키는 것이며, 다른 하나는 필기 인식, 동작 인식, 맵핑(mapping) 등과 같은 응용으로 인해 터치 스크린의 해상도를 증가시키는 것이다.
터치 스크린의 해상도를 개선하기 위해, 가장 효율적인 기법은 적외선 수광 다이오드의 수를 증가시키는 것이지만, 이것은 터치 스크린의 설계 및 생산을 어렵게 할 것이다. 더욱이, 소자들의 수의 증가는 비용 증가를 의미한다. 이런 방법으로, 터치 스크린의 응답 속도는 센서들의 수의 증가로 인해 확실히 영향받을 것이다.
적외선 발광 및 수광 다이오드들의 수의 증가 없이, 해상도는 오프-축 스캐닝(off-axis scanning)을 통해 개선될 수 있으나(즉, 하나의 적외선 발광 다이오드에 의해 방출된 적외선 광은 복수의 적외선 수광 다이오드들에 의해 수광될 수 있다), 이러한 스캐닝은 터치 스크린의 응답 속도에 상당히 영향을 미친다. 적외선 수광 다이오드들의 신호를 감지하기 전에 간섭광 방지 처리를 수행하는 것이 필요하므로, 각각의 적외선 수광 다이오드의 수광된 신호로부터 간섭광을 필터링하는 제 1 단계 처리 회로의 응답 시간은 t1이고, 멀티플렉서(multiplexer)의 스위칭 동작에 대한 반응 시간이 t0라고 가정하면, 하나의 적외선 발광 다이오드 및 n(n≥2)개의 적외선 수광 다이오드가 존재하는 경우, 총 시간은 T0=nt1+(n-1)*t0이며, 이때, 응답 속도는 매우 느리고 실제 효과는 좋지 않다.
선행 기술의 기존 문제들의 관점에서, 본 발명은 터치 스크린, 터치 스크린, 터치 장치, 터치 시스템 및 인터랙티브 디스플레이에 대한 다채널 샘플링 방법을 제안하며, 이것은 다채널 샘플링 속도의 상승을 가능하게 한다.
본 발명의 일 측면에 있어서, 적외선 발광 다이오드, 적외선 수광 다이오드, 터치 감지 영역, 제 1 단계 처리 회로 및 제 2 단계 처리 회로를 포함하는 터치 스크린이 제공되고, 적어도 2개의 적외선 수광 다이오드는 동일한 적외선 발광 다이오드로부터 방출된 적외선 광을 동시에 수광하고, 제 1 단계 처리 회로들은 적어도 2개의 적외선 수광 다이오드에 의해 수광된 신호들로부터 간섭광 신호들을 필터링하여 이 신호들을 처리를 위해 제 2 단계 처리 회로에 출력한다.
대안적으로, 제 1 단계 처리 회로는 적어도 2개의 적외선 수광 다이오드에 의해 수광된 신호들로부터 간섭광 신호들을 동시에 필터링하여 처리를 위해 제 2 단계 처리 회로에 이 신호들을 출력한다.
대안적으로, 제 2 단계 처리 회로는 마이크로프로세서를 포함한다.
대안적으로, 제 1 단계 처리 회로들의 수는 적어도 2개의 적외선 수광 다이오드의 수와 동일하고, 제 1 단계 처리 회로들과 적어도 2개의 적외선 수광 다이오드 간의 일대일 관계가 존재한다.
대안적으로, 제 1 단계 처리 회로들은 적어도 2개의 적외선 수광 다이오드에 의해 수광된 신호들로부터 간섭광 신호들을 필터링하여 멀티플렉서를 통해 제 2 단계 처리 회로에 이 신호들을 출력한다.
대안적으로, 멀티플렉서는 다채널 대 단일채널 멀티플렉서이다.
대안적으로, 증폭기 및 A/D 컨버터는 멀티플렉서와 제 2 단계 처리 회로 사이에 직렬로 연결된다.
대안적으로 증폭기는 자동 이득 증폭기이다.
대안적으로, 제 1 단계 처리 회로는 샘플링 홀딩 회로 및 아날로그 감산기를 포함한다.
대안적으로, 제 1 단계 처리 회로는 커패시터 및 아날로그 스위치를 포함하고, 이 커패시터는 적외선 수광 다이오드와 멀티플렉서 사이에서 연결되고, 아날로그 스위치의 일단부는 커패시터와 멀티플렉서 사이의 회로 노드에 연결되고, 아날로그 스위치의 타단부는 기준 전위(reference potential)에 연결된다.
대안적으로, 아날로그 스위치는, 적외선 발광 다이오드가 적외선 광을 방출하지 않을 때 기준 전위를 연결하기 위해 폐쇄되고, 아날로그 스위치는, 적외선 발광 다이오드가 적외선을 방출하면 개방된다.
대안적으로, 모든 아날로그 스위치들은 동일한 기준 전위에 연결된다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 터치 스크린을 위한 다채널 샘플링 방법이 제공되며, 여기서 터치 스크린은 적외선 발광 다이오드들, 적외선 수광 다이오드들, 터치 감지 영역, 제 1 단계 처리 회로들 및 제 2 단계 처리 회로를 포함한다. 이 방법은: 적어도 2개의 적외선 수광 다이오드들을 구동하여 동일한 적외선 발광 다이오드로부터 방출된 적외선 광을 동시에 수광하는 단계; 및 적어도 2개의 적외선 수광 다이오드의 수광된 신호들로부터 간섭광 신호들을 필터링하여 유효 신호들을 얻고 처리를 위해 제 2 단계 처리 회로에 모든 유효 신호들을 출력하는 단계를 포함한다.
대안적으로, 제 1 단계 처리 회로는 적어도 2개의 적외선 수광 다이오드들의 수광된 신호들로부터 간섭광 신호들을 동시에 필터링한다.
대안적으로, 제 1 단계 처리 회로들의 수는 적외선 수광 다이오드들의 수와 동일하며 제 1 단계 처리 회로들과 적외선 수광 다이오드들 간의 일대일 관계가 존재한다.
대안적으로, 멀티플렉서는 제 1 단계 처리 회로들과 제 2 단계 처리회로 사이에 연결되고, 유효 신호들은 멀티플렉서를 통해 제 2 단계 처리 회로에 출력된다.
대안적으로, 멀티플렉서는 다채널 대 단일채널 멀티플렉서이다.
대안적으로, 증폭기와 A/D 컨버터는 멀티플렉서와 제 2 단계 처리 회로사이에 직렬로 연결된다.
대안적으로 증폭기는 자동 이득 증폭기이다.
대안적으로, 제 1 단계 처리 회로는 샘플링 홀딩 회로 및 아날로그 감산기를 포함한다.
대안적으로, 제 1 단계 처리 회로는 커패시터 및 아날로그 스위치를 포함하고, 이 커패시터는 적외선 수광 다이오드와 멀티플렉서 사이에서 연결되고, 아날로그 스위치의 일단부는 커패시터와 멀티플렉서 사이의 회로 노드에 연결되고, 아날로그 스위치의 타단부는 기준 전위에 연결된다.
대안적으로, 아날로그 스위치는, 적외선 발광 다이오드가 적외선 광을 방출하지 않을 때 기준 전위를 연결하기 위해 폐쇄되고, 아날로그 스위치는, 적외선 발광 다이오드가 적외선 광을 방출하면 개방된다.
대안적으로, 모든 아날로그 스위치들은 동일한 기준 전위에 연결된다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 터치 장치가 제공되며, 이 장치는 적외선 발광 다이오드들, 적외선 수광 다이오드들, 터치 감지 영역, 제 1 단계 처리 회로 및 제 2 단계 처리 회로를 포함하며, 적어도 2개의 적외선 수광 다이오드들을 구동하여 동일한 적외선 발광 다이오드로부터 방출된 광을 동시에 수광하게 하는 구동 모듈; 및 제 1 단계 처리 회로를 제어하여 적어도 2개의 적외선 수광 다이오드들의 수광된 신호들로부터 간섭광 신호들을 필터링하게 하여 유효 신호를 얻고, 모든 유효 신호들을 제 2 단계 처리 회로에 출력하는 제어 모듈을 더 포함한다.
대안적으로, 제 2 단계 처리 회로는 마이크로프로세서를 포함하고, 구동 모듈 및 제어 모듈은 마이크로프로세서에 탑재된다.
대안적으로, 제어 모듈은 제 1 단계 처리 회로를 제어하여 적어도 2개의 적외선 수광 다이오드들의 수광된 신호들로부터 간섭광 신호들을 동시에 필터링한다.
대안적으로, 제 1 단계 처리 회로들의 수는 적외선 수광 다이오드들의 수와 동일하며 제 1 단계 처리 회로들과 적외선 수광 다이오드들 간의 일대일 관계가 존재한다.
대안적으로, 멀티플렉서는 제 1 단계 처리 회로들과 제 2 단계 처리회로 사이에 연결되고, 유효 신호들은 멀티플렉서를 통해 제 2 단계 처리 회로에 출력된다.
대안적으로, 멀티플렉서는 다채널 대 단일채널 멀티플렉서이다.
대안적으로, 증폭기와 A/D 컨버터는 멀티플렉서와 제 2 단계 처리 회로사이에 직렬로 연결된다.
대안적으로 증폭기는 자동 이득 증폭기이다.
대안적으로, 제 1 단계 처리 회로는 샘플링 홀딩 회로 및 아날로그 감산기를 포함한다.
대안적으로, 제 1 단계 처리 회로는 커패시터 및 아날로그 스위치를 포함하고, 이 커패시터는 적외선 수광 다이오드와 멀티플렉서 사이에서 연결되고, 아날로그 스위치의 일단부는 커패시터와 멀티플렉서 사이의 회로 노드에 연결되고, 아날로그 스위치의 타단부는 기준 전위에 연결된다.
대안적으로, 아날로그 스위치는, 적외선 발광 다이오드가 적외선 광을 방출하지 않을 때 기준 전위를 연결하기 위해 폐쇄되고, 아날로그 스위치는, 적외선 발광 다이오드가 적외선 광을 방출하면 개방된다.
대안적으로, 모든 아날로그 스위치들은 동일한 기준 전위에 연결된다.
본 발명의 다른 측면에 있어서, 적외선 발광 다이오드들, 적외선 수광 다이오드들, 터치 감지 영역, 제 1 단계 처리 회로 및 제 2 단계 처리 회로를 포함하는 터치 시스템이 제공되며, 적어도 2개의 적외선 수광 다이오드들은 동일한 적외선 발광 다이오드로부터 방출된 적외선 광을 동시에 수광하고, 제 1 단계 처리 회로들은 적어도 2개의 적외선 수광 다이오드들에 의해 수광된 신호들로부터 간섭광 신호들을 필터링하여 이 신호들을 처리를 위해 제 2 단계 처리 회로에 출력한다.
대안적으로, 제 1 단계 처리 회로들은 적어도 2개의 적외선 발광 다이오드들에 의해 동시에 수광된 신호들로부터 간섭광 신호들을 필터링하여 이 신호들을 처리를 위해 제 2 단계 처리 회로에 출력한다.
대안적으로, 제 2 단계 처리 회로는 마이크로프로세서를 포함한다.
대안적으로, 제 1 단계 처리 회로들의 수는 적어도 2개의 적외선 수광 다이오드들의 수와 동일하며 제 1 단계 처리 회로들과 적외선 수광 다이오드들 간의 일대일 관계가 존재한다.
대안적으로, 제 1 단계 처리 회로는 적어도 2개의 적외선 수광 다이오드들에 의해 수광된 신호들로부터 간섭광 신호들을 필터링하여 멀티플렉서를 통해 신호들을 제 2 단계 처리 회로에 출력한다.
대안적으로, 멀티플렉서는 다채널 대 단일채널 멀티플렉서이다.
대안적으로, 증폭기와 A/D 컨버터는 멀티플렉서와 제 2 단계 처리 회로사이에 직렬로 연결된다.
대안적으로 증폭기는 자동 이득 증폭기이다.
대안적으로, 제 1 단계 처리 회로는 샘플링 홀딩 회로 및 아날로그 감산기를 포함한다.
대안적으로, 제 1 단계 처리 회로는 커패시터 및 아날로그 스위치를 포함하고, 이 커패시터는 적외선 수광 다이오드와 멀티플렉서 사이에서 연결되고, 아날로그 스위치의 일단부는 커패시터와 멀티플렉서 사이의 회로 노드에 연결되고, 아날로그 스위치의 타단부는 기준 전위에 연결된다.
대안적으로, 아날로그 스위치는, 적외선 발광 다이오드가 적외선 광을 방출하지 않을 때 기준 전위를 연결하기 위해 폐쇄되고, 아날로그 스위치는, 적외선 발광 다이오드가 적외선 광을 방출하면 개방된다.
대안적으로, 모든 아날로그 스위치들은 동일한 기준 전위에 연결된다.
본 발명의 다른 측면에 있어서, 디스플레이 패널 및 터치 스크린을 포함하는 인터랙티브 디스플레이가 제공되고, 터치 스크린은 적외선 발광 다이오드들, 적외선 수광 다이오드들, 터치 감지 영역, 제 1 단계 처리 회로들 및 제 2 단계 처리 회로를 포함하고, 적어도 2개의 적외선 수광 다이오드들은 동일한 적외선 발광 다이오드로부터 방출된 적외선 광을 동시에 수광하고, 제 1 단계 처리 회로들은 적어도 2개의 적외선 수광 다이오드들에 의해 수광된 신호들로부터 간섭광 신호들을 필터링하여 이 신호들을 처리를 위해 제 2 단계 처리 회로에 출력한다.
대안적으로, 제 1 단계 처리 회로들은 적어도 2개의 적외선 수광 다이오드들에 의해 동시에 수광된 신호들로부터 간섭광 신호들을 필터링하여 이 신호들을 처리를 위해 제 2 단계 처리 회로에 출력한다.
대안적으로, 제 2 단계 처리 회로는 마이크로프로세서를 포함한다.
대안적으로, 제 1 단계 처리 회로들의 수는 적외선 수광 다이오드들의 수와 동일하며 제 1 단계 처리 회로들과 적외선 수광 다이오드들 간의 일대일 관계가 존재한다.
대안적으로, 제 1 단계 처리 회로는 적어도 2개의 적외선 수광 다이오드들에 의해 수광된 신호들로부터 간섭광 신호들을 필터링하여 멀티플렉서를 통해 신호들을 제 2 단계 처리 회로에 출력한다.
대안적으로, 멀티플렉서는 다채널 대 단일채널 멀티플렉서이다.
대안적으로, 증폭기와 A/D 컨버터는 멀티플렉서와 제 2 단계 처리 회로사이에 직렬로 연결된다.
대안적으로 증폭기는 자동 이득 증폭기이다.
대안적으로, 제 1 단계 처리 회로는 샘플링 홀딩 회로 및 아날로그 감산기를 포함한다.
대안적으로, 제 1 단계 처리 회로는 커패시터 및 아날로그 스위치를 포함하고, 이 커패시터는 적외선 수광 다이오드와 멀티플렉서 사이에서 연결되고, 아날로그 스위치의 일단부는 커패시터와 멀티플렉서 사이의 회로 노드에 연결되고, 아날로그 스위치의 타단부는 기준 전위에 연결된다.
대안적으로, 아날로그 스위치는, 적외선 발광 다이오드가 적외선 광을 방출하지 않을 때 기준 전위를 연결하기 위해 폐쇄되고, 아날로그 스위치는, 적외선 발광 다이오드가 적외선 광을 방출하면 개방된다.
대안적으로, 모든 아날로그 스위치들은 동일한 기준 전위에 연결된다.
본 발명은 선행 기술에 비해 이하의 장점들을 갖는다:
본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린은, 동일한 적외선 발광 다이오드로부터 방출된 적외선 광을 동시에 수광하는 적어도 2개의 적외선 수광 다이오드들의 수광된 신호들이 제1 단계 처리 회로들에 의해 처리되고 처리를 위해 동일한 멀티플렉서를 통하여 제 2 단계 처리 회로에 출력될 수 있도록, 회로 구조를 최적화함으로써 다채널 샘플링 속도의 증가를 가능케 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린을 위한 다채널 샘플링 방법은, 적어도 2개의 적외선 수광 다이오드들을 구동하여 동일한 적외선 발광 다이오드로부터 방출된 적외선 광을 동시에 수광하고, 제 1 단계 처리 회로를 제어하여 각각의 적외선 수광 다이오드의 수광된 신호를 동시에 샘플링하고 수광된 신호들로부터 간섭광 신호들을 필터링하여 유효 신호들을 얻어서, 동일 멀티플렉서를 통해 모든 유효 신호들을 처리를 위해 제 2 단계 처리 회로에 출력함으로써, 다채널 샘플링 속도의 증가를 가능케 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 터치 장치는, 터치 장치가, 적어도 2개의 적외선 수광 다이오드들을 구동하여 동일한 적외선 발광 다이오드로부터 방출된 적외선 광을 동시에 수광하게 하는 구동 모듈 및 제 1 단계 처리 회로들을 제어하여 적어도 2개의 적외선 수광 다이오드들의 수광된 신호들로부터 간섭광 신호들을 필터링하게 하여 유효 신호들을 얻어서 모든 유효 신호들을 처리를 위해 제 2 단계 처리 회로들로 출력하게 하는 제어 모듈을 포함하도록, 회로 구조를 최적화함으로써, 다채널 샘플링 속도의 증가를 가능케 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린은, 동일한 적외선 발광 다이오드로부터 방출된 적외선 광을 동시에 수광하는 적어도 2개의 적외선 수광 다이오드들의 수광된 신호들이 제1 단계 처리 회로들에 의해 처리되고 처리를 위해 동일한 멀티플렉서를 통하여 제 2 단계 처리 회로에 출력될 수 있도록, 터치 스크린의 회로 구조를 최적화함으로써 다채널 샘플링 속도의 증가를 가능케 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 인터랙티브 디스플레이는, 동일한 적외선 발광 다이오드로부터 방출된 적외선 광을 동시에 수광하는 적어도 2개의 적외선 수광 다이오드들의 수광된 신호들이 제1 단계 처리 회로들에 의해 처리되고 처리를 위해 동일한 멀티플렉서를 통하여 제 2 단계 처리 회로에 출력될 수 있도록, 터치 스크린의 회로 구조를 최적화함으로써 다채널 샘플링 속도의 증가를 가능케 한다.
본 발명의 다른 측면들 및/또는 장점들은 이하의 기재에서 부분적으로 기재될 것이며, 이러한 것들은 이 기재에서 명백하거나 본 발명을 수행함으로써 얻어질 수 있다.
이하의 도면들을 참조하여 이어지는 상세한 설명을 읽음으로써 본 발명은 더욱 쉽게 이해될 수 있다. 도면들의 각각의 상세는 비례하게 도시된 것이 아님이 주목되어야 한다. 반대로, 명확성을 위하여, 다양한 상세가 임의로 확대되거나 축소된다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 터치 스크린의 개략적인 구조도이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 터치 스크린의 회로도이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 수광된 신호 처리의 타임 시퀀스 도 이다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 터치 스크린의 개략적인 구조도이다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 터치 스크린의 회로도이다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 수광된 신호 처리의 타임 시퀀스 도 이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린의 다채널 샘플링 속도를 증가시키기 위한 방법의 개략적인 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 터치 장치의 회로도이다.
도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 터치 장치의 회로도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 시스템의 개략도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 인터랙티브 디스플레이의 개략적인 투사도이다.
도 12는 도 11에 도시된 인터랙티브 디스플레이의 개략적인 단면도이다.
본 발명의 실시예들은 도면들과 관련하여 아래에서 상세히 기재될 것이며, 동일한 참조 번호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예의 터치 스크린은 적외선 발광 다이오드들(101), 적외선 수광 다이오드들(102), 터치 감지 영역(103) 및 제 1 단계 처리 회로(100)를 포함한다. 적외선 발광 다이오드(예컨대, 도 1에 도시된 적외선 발광 다이오드(101a))로부터 방출된 적외선 광은 적어도 2개의 적외선 수광 다이오드들(예컨대, 도 1에 도시된 적외선 수광 다이오드들(102a, 102b, 102c))에 의해 수광될 수 있다. 도 2에 따르면, 제 1 단계 처리 회로들(100)은 적어도 2개의 적외선 수광 다이오드들(예컨대, 도 2에 도시된 적외선 수광 다이오드들(102a, 102b, 102c))의 수광된 신호들로부터 간섭광 신호들을 필터링하고, 이들 수광 다이오드는 동일한 적외선 발광 다이오드로부터 방출된 적외선 광을 동시에 수광하여, 멀티플렉서(202)를 통해 처리를 위해 신호들을 제 2 단계 처리 회로(203)에 출력한다. 제 1 단계 처리 회로들(100)의 수는 적외선 수광 다이오드들(102)의 수와 동일하고, 제 1 단계 처리 회로들(100)과 적외선 수광 다이오드들(102) 간의 일대일 관계가 존재한다. 제 1 단계 처리 회로(100)는 샘플링 홀딩 회로(S/H)(204) 및 아날로그 감산기(205)를 포함한다. 도 3에 따르면, 간섭광 신호는, 제 1 단계 처리 회로(100)의 샘플링 홀딩 회로(204) 및 아날로그 감산기(205)에 의해 수광된 신호들(도 3에 도시된 수광된 신호들(Va, Vb, Vc))로부터 유효하게 필터링되어서 유효 신호(도 3에 도시된 유효 신호들(Ua, Ub, Uc))를 얻을 수 있다. 유효 신호들은 멀티플렉서(202)를 통해 처리를 위해 제 2 단계 처리 회로에 출력된다. 멀티플렉서(202)는 다채널 대 단일채널 멀티플렉서가 될 수 있다. 제 2 단계 처리 회로(203)는 마이크로프로세서(208)를 포함할 수 있다. 제 2 단계 처리 회로(203)는 간섭광 신호들을 필터링하여 얻어진 유효 신호들을 분석하여 터치 감지 영역(103)의 터치 오브젝트의 포지셔닝을 구현하거나 구현하는 것을 보조할 수 있다. 게다가, 필요할 경우, 증폭기(206) 및 그곳의 A/D 컨버터(207)는 멀티플렉서(202)와 제 2 단계 처리 회로(203) 사이에 제공될 수 있다. 바람직하게, 증폭기(206)는 자동 이득 증폭기가 될 수 있다.
도 4에서 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예의 터치 스크린은, 적외선 발광 다이오드들(101), 적외선 수광 다이오드들(102), 터치 감지 영역(103) 및 제 1 단계 처리 회로들(100)을 포함한다. 적어도 하나의 적외선 발광 다이오드(예컨대, 도 3에 도시된 적외선 발광 다이오드(101a))로부터 방출된 적외선 광은 적어도 2개의 적외선 수광 다이오드들(예컨대, 도 3에 도시된 적외선 수광 다이오드들(102a, 102b, 102c))에 의해 수광될 수 있다. 도 5에 따르면, 제 1 단계 처리 회로들(400)은 적어도 2개의 적외선 수광 다이오드들(102)의 수광된 신호들로부터 간섭광 신호들을 필터링하고, 이들 수광 다이오드는 동일한 적외선 발광 다이오드로부터 방출된 적외선 광을 동시에 수광하여, 멀티플렉서(202)를 통해 처리를 위해 신호들을 제 2 단계 처리 회로(203)에 출력한다. 제 1 단계 처리 회로들(400)의 수는 적외선 수광 다이오드들(102)의 수와 동일하고, 제 1 단계 처리 회로들(400)과 적외선 수광 다이오드들(102) 간의 일대일 관계가 존재한다. 제 1 단계 처리 회로(400)는 커패시터(501) 및 아날로그 스위치(502)를 포함한다. 이 커패시터(501)는 적외선 수광 다이오드(102)와 멀티플렉서(202) 사이에서 연결된다. 아날로그 스위치(502)의 일단부는 커패시터(501)와 멀티플렉서(202) 사이의 회로 노드(A)에 연결되고, 타단부는 기준 전위(Vref)에 연결된다. 바람직하게, 기준 전위는 Vref=0V로서 설정될 수 있다(즉, 아날로그 스위치(502)의 타단부는 그라운드에 바로 연결된다). 도 6에 따르면, 적외선 발광 다이오드가 작동하지 않으면, 아날로그 스위치(502)는 기준 전위(Vref)를 연결하기 위해 폐쇄될 것이고, 이 때, 커패시터(501)의 양쪽 측면의 신호는 안정값을 갖는다. 적외선 발광 다이오드가 동작을 시작하면, 아날로그 스위치(502)가 개방될 것이며, 이 때, 커패시터(501)의 입력 단부의 신호는 유효 신호와 간섭광 신호를 포함하는 수광된 신호이다(도 6에 도시된 수광된 신호들(Va, Vb, Vc)). 커패시터(501)의 출력 단부의 신호는 (기준 전위(Vref)+유효 신호)이다. 기준 전위(Vref)가 0이면, 출력 단부의 신호는 유효 신호(도 6에 도시된 유효 신호들(Ua, Ub, Uc))이다. 실제로, 이러한 구조를 갖는 제 1 단계 처리 회로(400)에서, 커패시터와 아날로그 스위치는 샘플링 홀딩 회로와 아날로그 감산기로서 기능할 수 있으므로, 회로 구조는 간소화될 수 있으며 생산 비용은 절감될 수 있다. 멀티플렉서(202)는 다채널 대 단일채널 멀티플렉서가 될 수 있다. 제 2 단계 처리 회로(203)는 마이크로프로세서(208)를 포함할 수 있으며, 간섭광 신호들을 필터링하여 얻어진 유효 신호들을 분석하여 터치 감지 영역의 터치 오브젝트의 포지셔닝을 구현하거나 구현하는 것을 보조할 수 있다. 게다가, 도 2에 따르면, 증폭기(206)와 A/D 컨버터(207)는 멀티플렉서(202)와 제 2 단계 처리 회로(203) 사이에 제공될 수 있다. 바람직하게, 증폭기(206)는 자동 이득 증폭기이다.
제 1 및 제 2 실시예들이, 적어도 하나의 적외선 발광 다이오드에 의해 방출된 적외선 광이 적어도 2개의 적외선 수광 다이오드들에 의해 수광되는 것만을 기재하되, 본 발명은 이에 한정되지 않는 것에 주목해야 한다. 실제로, 본 발명은 오브젝트의 포지셔닝을 구현하거나 구현하는 것을 보조하기 위해 적외선 발광 다이오드들 및 적외선 수광 다이오드들을 활용하는 임의의 적외선 터치 스크린이나, (적외선 발광 다이오드들 및 적외선 수광 다이오드들을 갖는 광학 터치 스크린, 정전용량식 터치 스크린, 저항식 터치 스크린 등과 같은) 혼합 터치 스크린, 또는 상기 적외선 터치 스크린 및 혼합 터치 스크린에 기초한 임의의 다른 종류의 인간-기계 인터랙티브 장치(ATM 머신, 인터랙티브 디스플레이 등)에 적용될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린의 다채널 샘플링 속도를 증가시키는 방법의 흐름도를 도시한다. 이 방법은 아래의 단계를 포함할 수 있다.
단계 701에서, 적어도 2개의 적외선 수광 다이오드들은 동일한 적외선 발광 다이오드로부터 방출된 적외선 광을 동시에 수광하도록 구동된다.
이러한 단계가 본 발명의 제 1 실시예에 따른 터치 스크린에 의해 수행되는 경우, 제 2 단계 처리 회로(203)의 마이크로프로세서(208)는 적어도 2개의 적외선 수광 다이오드들(예컨대, 도 1에 도시된 적외선 수광 다이오드들(102a, 102b, 102c))을 구동하여 동일한 적외선 발광 다이오드(예컨대, 도 1에 도시된 적외선 수광 다이오드들(102a))로부터 방출된 적외선 광을 동시에 수광하게 한다.
단계 702에서, 제 1 단계 처리 회로들은 적어도 2개의 적외선 수광 다이오드들의 수광된 신호들로부터 간섭광 신호들을 필터링하여 유효 신호들을 얻어서, 모든 유효 신호들을 처리를 위해 제 2 단계 처리 회로에 출력한다.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 터치 스크린에 의해 이 단계가 수행되는 경우, 제 2 단계 처리 회로(203)의 마이크로프로세서(208)는 제 1 단계 처리 회로들(100)을 제어하여 적외선 수광 다이오드들 각각의 수광된 신호들로부터 간섭광을 동시에 필터링하게 하여 유효 신호들을 얻어서 모든 유효신호들을 멀티플렉서(202)를 통해 처리를 위하여 제 2 단계 처리 회로에 출력하게 한다. 제 1 단계 처리 회로들의 수는 적외선 수광 다이오드의 수와 동일하고, 제 1 단계 처리 회로들과 적외선 수광 다이오드 간의 일대일 관계가 존재한다. 제 1 단계 처리 회로는 샘플 홀딩 회로(204) 및 아날로그 감산기(205)를 포함할 수 있다. 도 3에 따라, 간섭광 신호는 수광된 신호(예컨대, 도 3에 도시된 수광된 신호들(Va, Vb, Vc))로부터 제 1 단계 처리 회로(100)의 샘플링 홀딩 회로(204) 및 아날로그 감산기(205)에 의해 필터링되어 유효 신호(예컨대, 도 3의 유효 신호들(Ua, Ub, Uc))를 얻으며 이 유효신호는 멀티플렉서를 통해 처리를 위하여 제 2 단계 처리 회로에 출력된다. 각각의 적외선 수광 다이오드의 수광된 신호로부터 간섭광을 필터링하는 제 1 단계 처리 회로(100)의 응답 시간이 t1이고 멀티플렉싱 동작을 수행하는 멀티플렉서의 응답 시간이 t0라고 가정하면, 하나의 적외선 발광 다이오드와 n(n≥2)개의 적외선 수광 다이오드들이 존재할 경우, 본 발명의 터치스크린을 위한 다채널 샘플링 방법으로, 총 시간은 T1=t1+(n-1)*t0이다. 기존의 방법을 사용하여 얻어진 총 시간 T0=nt1+(n-1)*t0과 비교하면, 다채널 샘플링 속도가 상승할 수 있다.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 터치스크린에 의해 이 단계가 수행되는 경우, 제 2 단계 처리 회로(203)의 마이크로프로세서는 제 1 단계 처리 회로들(400)을 제어하여 적외선 수광 다이오드들의 각각의 수광된 신호들로부터 간섭광 신호를 동시에 필터링하게 하여 유효 신호들을 얻어서 모든 유효 신호들을 멀티플렉서(202)를 통해 처리를 위하여 제 2 단계 처리 회로에 출력하게 한다. 제 1 단계 처리 회로들의 수는 적외선 수광 다이오드들의 수와 동일하고, 제 1 단계 처리 회로들과 적외선 수광 다이오드들 간의 일대일 관계가 존재한다. 제 1 단계 처리 회로(400)는 커패시터(501) 및 아날로그 스위치(502)를 포함한다. 이 커패시터(501)는 적외선 수광 다이오드(102)와 멀티플렉서(202) 사이에서 연결된다. 아날로그 스위치(502)의 일단부는 커패시터(501)와 멀티플렉서(202) 사이의 회로 노드(A)에 연결되고, 타단부는 기준 전위(Vref)에 연결된다. 모든 아날로그 스위치들(502)은 기준 전위(Vref)에 연결될 수 있다. 바람직하게, 기준 전위는 Vref=0V로서 설정될 수 있다(즉, 아날로그 스위치(502)의 타단부는 그라운드에 바로 연결된다). 적외선 발광 다이오드가 작동하지 않으면, 아날로그 스위치(502)는 기준 전위(Vref)를 연결하기 위해 폐쇄될 것이고, 이 때, 커패시터(501)의 양쪽 측면의 신호는 안정값을 갖는다. 적외선 발광 다이오드가 동작을 시작하면, 아날로그 스위치(502)가 개방될 것이며, 동시에, 커패시터(501)의 입력 단부의 신호는 유효 신호와 간섭광 신호를 포함하는 수광된 신호이다(도 6에 도시된 수광된 신호들(Va, Vb, Vc)). 커패시터(501)의 출력 단부의 신호는 (기준 전위(Vref)+유효 신호)이다. 기준 전위(Vref)가 0이면, 출력 단부의 신호는 유효 신호(도 6에 도시된 유효 신호들(Ua, Ub, Uc))이며, 유효 신호는 멀티플렉서를 통해 처리를 위하여 제 2 단계 처리 회로(400)에 출력된다. 각각의 적외선 수광 다이오드의 수광된 신호로부터 간섭광 신호를 필터링하는 제 1 단계 처리 회로(400)의 응답 시간이 t2이고, 멀티플렉싱 동작을 수행하는 멀티플렉서의 응답 시간이 t0라고 가정하면, 하나의 적외선 발광 다이오드와 n(n≥2)개의 적외선 수광 다이오드들이 존재할 경우, 본 발명의 터치스크린을 위한 다채널 샘플링 방법으로, 총 시간은 T2=t2+(n-1)*t0이다. 기존의 방법을 사용하여 얻어진 총 시간 T0=nt1+(n-1)*t0과 비교하면, T2-T0=t2-nt1이고, 제 1 단계 처리 회로(400)는 구조 내의 제 1 단계 처리 회로(100)보다 단순하므로, t2＜t1이고, 그러므로, T2＜T1＜T0이므로, 다채널 샘플링 속도가 더욱 상승할 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예의 터치 장치는, 적외선 발광 다이오드들, 적외선 수광 다이오드들, 터치 감지 영역, 제 1 단계 처리 회로들 및 제 2 단계 처리 회로를 포함하며, 적어도 2개의 적외선 수광 다이오드들(예컨대, 도 8에 도시된 적외선 수광 다이오드들(102a, 102b, 102c))을 구동하여 동일한 적외선 발광 다이오드(도 8에 도시된 적외선 발광 다이오드(101a))로부터 방출된 광을 동시에 수광하게 하는 구동 모듈(801); 및 제 1 단계 처리 회로(100)를 제어하여 적어도 2개의 적외선 수광 다이오드들(예컨대, 도 8에 도시된 적외선 수광 다이오드들(102a, 102b, 102c))의 수광된 신호들로부터 간섭광 신호들을 필터링하게 하여 유효 신호를 얻고, 처리를 위하여 멀티플렉서(202)를 통해 모든 유효 신호들을 제 2 단계 처리 회로(203)에 출력하게 하는 제어 모듈(802)을 더 포함한다. 제 1 단계 처리 회로들(100)의 수는 적외선 수광 다이오드들의 수와 동일하며 제 1 단계 처리 회로들(100)과 적외선 수광 다이오드들 간의 일대일 관계가 존재한다. 제 1 단계 처리 회로(100)는 샘플링 홀딩 회로(S/H)(204) 및 아날로그 감산기(205)를 포함한다. 간섭광 신호는, 제 1 단계 처리 회로(100)의 샘플링 홀딩 회로(204) 및 아날로그 감산기(205)에 의해 수광된 신호들로부터 유효하게 필터링될 수 있다. 제 2 단계 처리 회로(203)는 마이크로프로세서(208)를 포함할 수 있다. 제 2 단계 처리 회로(203)는 간섭광 신호들을 필터링하여 얻어진 수광된 유효 신호들을 분석하여 터치 감지 영역(103)의 터치 오브젝트의 포지셔닝을 구현하거나 구현하는 것을 보조할 수 있다. 게다가, 필요할 경우, 증폭기(206) 및 A/D 컨버터(207)는 멀티플렉서(202)와 제 2 단계 처리 회로(203) 사이에 제공될 수 있다. 바람직하게, 증폭기(206)는 자동 이득 증폭기가 될 수 있다. 실제로, 제어 모듈(802)은 제 1 단계 처리 회로(100)를 제어하여 적어도 2개의 적외선 수광 다이오드들(예컨대, 도 8에 도시된 적외선 수광 다이오드들(102a, 102b, 102c))의 수광된 신호들로부터 간섭광 신호들을 동시에 필터링하게 하여 유효 신호들을 얻고, 처리를 위하여 멀티플렉서(202)를 통해 모든 유효 신호들을 제 2 단계 처리 회로(203)에 출력하게 한다.
도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예의 터치 장치는, 적외선 발광 다이오드들, 적외선 수광 다이오드들, 터치 감지 영역, 제 1 단계 처리 회로들 및 제 2 단계 처리 회로를 포함하며, 적어도 2개의 적외선 수광 다이오드들(예컨대, 도 9에 도시된 적외선 수광 다이오드들(102a, 102b, 102c))을 구동하여 동일한 적외선 발광 다이오드(도 9에 도시된 적외선 발광 다이오드(101a))로부터 방출된 광을 동시에 수광하게 하는 구동 모듈(801); 및 제 1 단계 처리 회로(400)를 제어하여 적어도 2개의 적외선 수광 다이오드들(예컨대, 도 9에 도시된 적외선 수광 다이오드들(102a, 102b, 102c))로부터 수광된 신호들에서 간섭광 신호들을 필터링하게 하여 유효 신호들을 얻고, 처리를 위하여 멀티플렉서(202)를 통해 모든 유효 신호들을 제 2 단계 처리 회로(203)에 출력하게 하는 제어 모듈(802)을 더 포함한다. 제 1 단계 처리 회로들(400)의 수는 적외선 수광 다이오드들의 수와 동일하며, 제 1 단계 처리 회로들(400)과 적외선 수광 다이오드들 간의 일대일 관계가 존재한다. 제 1 단계 처리 회로(400)는 커패시터(501) 및 아날로그 스위치(502)를 포함한다. 이 커패시터(501)는 적외선 수광 다이오드(102)와 멀티플렉서(202) 사이에서 연결된다. 아날로그 스위치(502)의 일단부는 커패시터(501)와 멀티플렉서(202) 사이의 회로 노드(A)에 연결되고, 타단부는 기준 전위(Vref)에 연결된다. 모든 아날로그 스위치들(502)은 동일한 기준 전위(Vref)에 연결된다. 바람직하게, 기준 전위는 Vref=0V로서 설정될 수 있다(즉, 아날로그 스위치(502)의 타단부는 그라운드에 바로 연결된다). 적외선 발광 다이오드가 작동하지 않으면, 아날로그 스위치(502)는 기준 전위(Vref)를 연결하기 위해 폐쇄될 것이고, 커패시터(501)의 양쪽 측면의 신호는 안정값을 갖는다. 적외선 발광 다이오드가 동작을 시작하면, 아날로그 스위치(502)가 개방될 것이며, 이 때, 커패시터(501)의 입력 단부의 신호는 유효 신호와 간섭광 신호를 포함하는 수광된 신호이다. 커패시터(501)의 출력 단부의 신호는 (기준 전위(Vref)+유효 신호)이다. 기준 전위(Vref)가 0이면, 출력 단부의 신호는 유효 신호이다. 실제로, 이러한 구조를 갖는 제 1 단계 처리 회로(400)에서, 하나의 커패시터와 하나의 아날로그 스위치는 샘플링 홀딩 회로와 아날로그 감산기로서 기능할 수 있으므로, 회로 구조는 간소화될 수 있으며 생산 비용은 절감될 수 있다. 멀티플렉서(202)는 다채널 대 단일채널 멀티플렉서가 될 수 있다. 제 2 단계 처리 회로(203)는 마이크로프로세서(208)를 포함할 수 있으며, 간섭광 신호들을 필터링하여 얻어진 유효 신호들을 분석하여 터치 감지 영역의 터치 오브젝트의 포지셔닝을 구현하거나 구현하는 것을 보조할 수 있다. 게다가, 증폭기(206)와 A/D 컨버터(207)는 멀티플렉서(202)와 제 2 단계 처리 회로(203) 사이에 제공될 수 있다. 바람직하게, 증폭기(206)는 자동 이득 증폭기이다. 실제로, 제어 모듈(802)은 제 1 단계 처리 회로(100)를 제어하여 적어도 2개의 적외선 수광 다이오드들(예컨대, 도 8에 도시된 적외선 수광 다이오드들(102a, 102b, 102c))의 수광된 신호들로부터 간섭광 신호들을 동시에 필터링하게 하여 유효 신호들을 얻고, 처리를 위하여 멀티플렉서(202)를 통해 모든 유효 신호들을 제 2 단계 처리 회로(203)에 출력한다.
본 발명은 또한 터치 시스템을 제공하며, 이 시스템은 상기 기재된 터치 스크린을 포함한다. 도 10은 일 실시예의 터치 시스템의 개략도를 도시한다. 터치 시스템은 터치 스크린(1600)이 연결된, 적어도 하나의 컴퓨터(1800)를 포함한다. 사용자는, 터치 스크린(1600)의 터치 감지 영역(103) 내에서 터치 동작을 수행함으로써 하나 이상의 응용 프로그램을 수행하기 위하여 컴퓨터(1800)를 제어할 수 있다. 이러한 터치 시스템은 ATM 기계들, 지하철 무인 기기 등과 같은 인간-기계 인터랙티브 장치들에 적용될 수 있다.
본 발명은 상기 적외선 터치 스크린 및 이미지를 디스플레이하기 위한 디스플레이 패널을 포함하는, 인터랙티브 디스플레이를 추가로 제공한다. 도 11 및 도 12는 일 실시예의 인터랙티브 디스플레이의 개략도를 도시한다. 인터랙티브 디스플레이는, 터치 스크린(1600), 디스플레이 패널(1900) 및 종래의 내장형 PC(built-in PC)(2000)의 형태인 범용 컴퓨팅 장치를 포함한다. 터치 스크린(1600)은 (사용자 쪽을 향하는 방향) 디스플레이 패널(1900)의 전면에 위치한다. PC(2000)는 터치 스크린(1600) 및 디스플레이 패널(1900)에 각각 연결될 수 있으며, 다른 컴퓨터, 비디오 입력 장치(VCD, DVD 등) 또는 주변 장비(스피커, 프린터 등)에 또한 각각 연결될 수 있다. 이러한 인터랙티브 디스플레이는 비디오 출력 및 광학 입력의 기능을 가지고, 디스플레이 패널(1900)을 통해 디스플레이를 제공하고, 소프트웨어 프로그램들의 정보 입력 및 제어와 관련하여 사용자와 소통할 수 있다. 디스플레이 패널(1900)은 액정 디스플레이 패널(LCD) 또는 유기광 디스플레이 패널이 될 수 있다. 터치 스크린(1600)의 터치 감지 영역(103)은 유리, 아크릴 등과 같은 투명 물질로 만들어질 수 있다.
본 발명의 실시예들이 상세히 기재되고 명시되었으나, 당업자들은 본 발명의 정신 및 원리를 벗어나지 않고 이러한 실시예들에 대한 변경 사항은 만들어질 수 있으며 청구항들에 한정된 권리범위에 속한다는 점을 이해해야한다.

Claims (37)

  1. 적외선 발광 다이오드들, 적외선 수광 다이오드들, 터치 감지 영역, 제 1 단계 처리 회로들 및 제 2 단계 처리 회로를 포함하는 터치 스크린으로서,
    적어도 2개의 적외선 수광 다이오드는 동일한 적외선 발광 다이오드로부터 방출된 적외선 광을 동시에 수광하고,
    상기 제 1 단계 처리 회로들은 상기 적어도 2개의 적외선 수광 다이오드에 의해 수광된 신호들로부터 간섭광 신호들을 동시에 필터링한 후, 처리를 위해 상기 제 2 단계 처리 회로에 상기 신호들을 출력하며,
    상기 제 1 단계 처리 회로들은 상기 적어도 2개의 적외선 수광 다이오드에 의해 수광된 상기 신호들로부터 상기 간섭광 신호들을 필터링한 후, 멀티플렉서를 통해 상기 제 2 단계 처리 회로에 상기 신호들을 출력하며,
    증폭기 및 A/D 컨버터가 상기 멀티플렉서와 상기 제 2 단계 처리 회로 사이에 직렬로 연결되며,
    상기 제 1 단계 처리 회로들의 수는 상기 적어도 2개의 적외선 수광 다이오드의 수와 동일하고, 상기 제 1 단계 처리 회로들과 상기 적어도 2개의 적외선 수광 다이오드 사이에 일대일 관계가 존재하는 것을 특징으로 하는, 터치 스크린.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 제 2 단계 처리 회로는 마이크로프로세서를 포함하는 것을 특징으로 하는, 터치 스크린.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 멀티플렉서는 다채널 - 단일채널 멀티플렉서인 것을 특징으로 하는, 터치 스크린.
  7. 삭제
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 증폭기는 자동 이득 증폭기인 것을 특징으로 하는, 터치 스크린.
  9. 청구항 1에 있어서, 상기 제 1 단계 처리 회로는 샘플링 홀딩 회로 및 아날로그 감산기를 포함하는 것을 특징으로 하는, 터치 스크린.
  10. 청구항 1에 있어서, 상기 제 1 단계 처리 회로는 커패시터 및 아날로그 스위치를 포함하고, 상기 커패시터는 상기 적외선 수광 다이오드와 상기 멀티플렉서 사이에 연결되고, 상기 아날로그 스위치의 일단부는 상기 커패시터와 상기 멀티플렉서 사이의 회로 노드에 연결되고, 상기 아날로그 스위치의 타단부는 기준 전위에 연결되는 것을 특징으로 하는, 터치 스크린.
  11. 청구항 10에 있어서, 상기 아날로그 스위치는, 상기 적외선 발광 다이오드가 적외선 광을 방출하지 않을 때 상기 기준 전위를 연결하기 위해 폐쇄되고, 상기 아날로그 스위치는, 상기 적외선 발광 다이오드가 상기 적외선 광을 방출할 때 개방되는 것을 특징으로 하는, 터치 스크린.
  12. 청구항 10에 있어서, 모든 상기 아날로그 스위치들은 동일한 기준 전위에 연결되는 것을 특징으로 하는, 터치 스크린.
  13. 터치 스크린을 위한 다채널 샘플링 방법으로서, 상기 터치 스크린은 적외선 발광 다이오드들, 적외선 수광 다이오드들, 터치 감지 영역, 제 1 단계 처리 회로들 및 제 2 단계 처리 회로를 포함하며, 상기 방법은:
    적어도 2개의 적외선 발광 다이오드들을 구동하여 동일한 적외선 발광 다이오드로부터 방출된 적외선 광을 동시에 수광하는 단계; 및
    상기 제 1 단계 처리 회로들이 상기 적어도 2개의 적외선 수광 다이오드의 수광된 신호들로부터 간섭광 신호들을 동시에 필터링하여 유효 신호들을 얻고, 처리를 위해 상기 제 2 단계 처리 회로에 모든 상기 유효 신호들을 출력하는 단계를 포함하며,
    멀티플렉서가 상기 제 1 단계 처리 회로들과 상기 제 2 단계 처리 회로 사이에 연결되고, 상기 유효 신호들은 멀티플렉서를 통해 상기 제 2 단계 처리 회로에 출력되며,
    증폭기와 A/D 컨버터가 상기 멀티플렉서와 상기 제 2 단계 처리 회로 사이에 직렬로 연결되며,
    상기 제 1 단계 처리 회로들의 수는 상기 적외선 수광 다이오드들의 수와 동일하고, 상기 제 1 단계 처리 회로들과 상기 적외선 수광 다이오드들 사이에 일대일 관계가 존재하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 청구항 13에 있어서, 상기 멀티플렉서는 다채널 - 단일채널 멀티플렉서인 것을 특징으로 하는, 방법.
  18. 삭제
  19. 청구항 13에 있어서, 상기 증폭기는 자동 이득 증폭기인 것을 특징으로 하는, 방법.
  20. 청구항 13에 있어서, 상기 제 1 단계 처리 회로는 샘플링 홀딩 회로 및 아날로그 감산기를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  21. 청구항 13에 있어서, 상기 제 1 단계 처리 회로는 커패시터 및 아날로그 스위치를 포함하고, 상기 커패시터는 상기 적외선 수광 다이오드와 상기 멀티플렉서 사이에 연결되고, 상기 아날로그 스위치의 일단부는 상기 커패시터와 상기 멀티플렉서 사이의 회로 노드에 연결되고, 상기 아날로그 스위치의 타단부는 기준 전위에 연결되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  22. 청구항 21에 있어서, 상기 아날로그 스위치는, 상기 적외선 발광 다이오드가 상기 적외선 광을 방출하지 않을 때 상기 기준 전위를 연결하기 위해 폐쇄되고, 상기 아날로그 스위치는, 상기 적외선 발광 다이오드가 상기 적외선 광을 방출할 때 개방되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  23. 청구항 21에 있어서, 모든 상기 아날로그 스위치들은 동일한 기준 전위에 연결되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  24. 적외선 발광 다이오드들, 적외선 수광 다이오드들, 터치 감지 영역, 제 1 단계 처리 회로들 및 제 2 단계 처리 회로를 포함하는 터치 장치로서, 상기 터치 장치는:
    적어도 2개의 적외선 수광 다이오드들을 구동하여 동일한 적외선 발광 다이오드로부터 방출된 적외선 광을 동시에 수광하게 하는 구동 모듈; 및
    상기 제 1 단계 처리 회로들을 제어하여 상기 적어도 2개의 적외선 수광 다이오드들의 상기 수광된 신호들로부터 간섭광 신호들을 필터링하게 하여 유효 신호들을 얻어서, 모든 상기 유효 신호들을 상기 제 2 단계 처리 회로에 출력하게 하는 제어 모듈;을 더 포함하고,
    상기 제어 모듈은 상기 제 1 단계 처리 회로들을 제어하여 상기 적어도 2개의 적외선 수광 다이오드의 상기 수광된 신호들로부터 상기 간섭광 신호들을 동시에 필터링하게 하며,
    상기 제 1 단계 처리 회로들의 수는 상기 적외선 수광 다이오드들의 수와 동일하고, 상기 제 1 단계 처리 회로들과 상기 적외선 수광 다이오드들 사이에 일대일 관계가 존재하는 것을 특징으로 하는, 터치 장치.
  25. 삭제
  26. 디스플레이 패널 및 터치 스크린을 포함하는 인터랙티브 디스플레이(interactive display)로서, 상기 터치 스크린은 청구항 1 또는 청구항 3 또는 청구항 6 또는 청구항 8 내지 청구항 12 중 어느 한 항의 터치 스크린인 것을 특징으로 하는, 인터랙티브 디스플레이.
  27. 삭제
  28. 삭제
  29. 삭제
  30. 삭제
  31. 삭제
  32. 삭제
  33. 삭제
  34. 삭제
  35. 삭제
  36. 삭제
  37. 삭제
KR1020137003275A 2010-07-21 2011-07-19 터치 스크린 및 이것의 다채널 샘플링 방법 KR101861066B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010102351517A CN102339168B (zh) 2010-07-21 2010-07-21 一种触摸屏及其多路采样的方法
CN201010235151.7 2010-07-21
PCT/CN2011/077312 WO2012010078A1 (zh) 2010-07-21 2011-07-19 一种触摸屏及其多路采样的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130091327A KR20130091327A (ko) 2013-08-16
KR101861066B1 true KR101861066B1 (ko) 2018-05-28

Family

ID=45496517

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020137003275A KR101861066B1 (ko) 2010-07-21 2011-07-19 터치 스크린 및 이것의 다채널 샘플링 방법

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9395846B2 (ko)
EP (1) EP2597552B1 (ko)
KR (1) KR101861066B1 (ko)
CN (1) CN102339168B (ko)
WO (1) WO2012010078A1 (ko)

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE533704C2 (sv) 2008-12-05 2010-12-07 Flatfrog Lab Ab Pekkänslig apparat och förfarande för drivning av densamma
EP2810146B1 (en) 2012-01-31 2018-10-03 FlatFrog Laboratories AB Performance monitoring and correction in a touch-sensitive apparatus
US10168835B2 (en) 2012-05-23 2019-01-01 Flatfrog Laboratories Ab Spatial resolution in touch displays
US10019113B2 (en) 2013-04-11 2018-07-10 Flatfrog Laboratories Ab Tomographic processing for touch detection
WO2015005847A1 (en) 2013-07-12 2015-01-15 Flatfrog Laboratories Ab Partial detect mode
CN103455213B (zh) * 2013-08-23 2016-12-28 广州视睿电子科技有限公司 抗光干扰方法与电路
US10146376B2 (en) 2014-01-16 2018-12-04 Flatfrog Laboratories Ab Light coupling in TIR-based optical touch systems
US10126882B2 (en) 2014-01-16 2018-11-13 Flatfrog Laboratories Ab TIR-based optical touch systems of projection-type
WO2015199602A1 (en) 2014-06-27 2015-12-30 Flatfrog Laboratories Ab Detection of surface contamination
CN105808018A (zh) * 2014-12-31 2016-07-27 鸿合科技有限公司 一种用于红外触摸屏的环境光自适应方法及其装置
EP3250993B1 (en) 2015-01-28 2019-09-04 FlatFrog Laboratories AB Dynamic touch quarantine frames
US10318074B2 (en) 2015-01-30 2019-06-11 Flatfrog Laboratories Ab Touch-sensing OLED display with tilted emitters
EP3537269A1 (en) 2015-02-09 2019-09-11 FlatFrog Laboratories AB Optical touch system
WO2016140612A1 (en) 2015-03-02 2016-09-09 Flatfrog Laboratories Ab Optical component for light coupling
EP4075246A1 (en) 2015-12-09 2022-10-19 FlatFrog Laboratories AB Stylus for optical touch system
WO2018096430A1 (en) 2016-11-24 2018-05-31 Flatfrog Laboratories Ab Automatic optimisation of touch signal
HUE059960T2 (hu) 2016-12-07 2023-01-28 Flatfrog Lab Ab Ívelt érintésérzékelõ eszköz
US10963104B2 (en) 2017-02-06 2021-03-30 Flatfrog Laboratories Ab Optical coupling in touch-sensing systems
EP3602257A4 (en) 2017-03-22 2021-01-13 Flatfrog Laboratories TOUCH SCREEN ERASER
CN110663015A (zh) 2017-03-28 2020-01-07 平蛙实验室股份公司 触摸感应装置和用于组装的方法
CN111052058B (zh) 2017-09-01 2023-10-20 平蛙实验室股份公司 改进的光学部件
US11567610B2 (en) 2018-03-05 2023-01-31 Flatfrog Laboratories Ab Detection line broadening
CN108563371B (zh) * 2018-06-29 2023-11-17 广州新空电子科技有限公司 一种红外线触摸屏信号采集电路及方法
US11943563B2 (en) 2019-01-25 2024-03-26 FlatFrog Laboratories, AB Videoconferencing terminal and method of operating the same
CN109581403B (zh) * 2019-01-25 2023-07-11 张洋 红外线雷达和识别红外线辐射源方向的方法
KR20220131982A (ko) 2020-02-10 2022-09-29 플라트프로그 라보라토리즈 에이비 향상된 터치-감지 장치
CN112083833A (zh) * 2020-09-11 2020-12-15 广州华欣电子科技有限公司 一种红外触摸屏的增益调整方法、装置、设备和存储介质
CN117424598B (zh) * 2023-12-15 2024-03-29 浙江国利信安科技有限公司 用于输出模拟量的设备

Citations (4)

* 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
US20060114119A1 (en) * 2004-11-30 2006-06-01 Sharp Kabushiki Kaisha Remote control device and display device
CN101359266A (zh) 2008-09-11 2009-02-04 成都吉锐触摸技术股份有限公司 红外触摸屏减少抗光干扰电路响应时间的方法
WO2010015409A1 (en) 2008-08-07 2010-02-11 Owen Drumm Optical control systems with feedback control

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4710760A (en) * 1985-03-07 1987-12-01 American Telephone And Telegraph Company, At&T Information Systems Inc. Photoelastic touch-sensitive screen
US5164714A (en) * 1988-06-20 1992-11-17 Amp Incorporated Modulated touch entry system and method with synchronous detection
US4859814A (en) * 1988-08-29 1989-08-22 Kurta Corporation Noise cancellation in digitizing system and method
US5861583A (en) * 1992-06-08 1999-01-19 Synaptics, Incorporated Object position detector
JPH07311647A (ja) * 1994-05-16 1995-11-28 Wacom Co Ltd 位置検出装置及びそのノイズ除去方法
US6600478B2 (en) * 2001-01-04 2003-07-29 International Business Machines Corporation Hand held light actuated point and click device
US20050122119A1 (en) * 2003-12-05 2005-06-09 Touchram Llc Low noise proximity sensing system
CN201001101Y (zh) * 2007-02-05 2008-01-02 青岛海信电器股份有限公司 一种通用的干扰消除电路
CN101320307B (zh) * 2007-06-04 2011-08-10 北京汇冠新技术股份有限公司 一种识别红外触摸屏上多个触摸点的方法
CN101067775A (zh) * 2007-06-14 2007-11-07 吴琼 捕捉并追踪红外触摸屏上移动目标的扫描方法
US8614690B2 (en) * 2008-09-26 2013-12-24 Apple Inc. Touch sensor panel using dummy ground conductors
CN101477428B (zh) 2008-12-02 2011-12-07 广东威创视讯科技股份有限公司 一种红外触摸定位装置
CN201331751Y (zh) * 2009-01-21 2009-10-21 北京汇冠新技术股份有限公司 一种红外触摸屏控制检测系统
CN101710842A (zh) * 2009-08-28 2010-05-19 海洋王照明科技股份有限公司 一种红外接收电路
US8416191B2 (en) * 2009-09-30 2013-04-09 Avago Technologies Ecbu Ip (Singapore) Pte. Ltd. Large depth of field navigation input devices and methods
CN201522698U (zh) * 2009-11-04 2010-07-07 深圳市山鹰科技有限公司 一种多频扫描红外触摸装置

Patent Citations (4)

* 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
US20060114119A1 (en) * 2004-11-30 2006-06-01 Sharp Kabushiki Kaisha Remote control device and display device
WO2010015409A1 (en) 2008-08-07 2010-02-11 Owen Drumm Optical control systems with feedback control
CN101359266A (zh) 2008-09-11 2009-02-04 成都吉锐触摸技术股份有限公司 红外触摸屏减少抗光干扰电路响应时间的方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP2597552B1 (en) 2019-11-13
CN102339168A (zh) 2012-02-01
WO2012010078A1 (zh) 2012-01-26
KR20130091327A (ko) 2013-08-16
US9395846B2 (en) 2016-07-19
US20130120320A1 (en) 2013-05-16
CN102339168B (zh) 2013-10-16
EP2597552A4 (en) 2017-04-12
EP2597552A1 (en) 2013-05-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101861066B1 (ko) 터치 스크린 및 이것의 다채널 샘플링 방법
EP2221659B1 (en) Display device having optical sensor
US10001852B2 (en) Liquid crystal display device and method of driving the same
KR101203701B1 (ko) 터치스크린 장치의 터치 정보 처리 장치 및 방법
US20130293498A1 (en) Liquid Crystal Display Device and Method of Driving the Same
CN104750301A (zh) 触摸感测系统
KR102520695B1 (ko) 능동형 스타일러스 펜과 그를 포함한 터치 센싱 시스템, 및 그 구동방법
US20090200088A1 (en) Sensor pixel and touch panel thereof
CN103902094A (zh) 触摸感应装置及方法
CN102799306A (zh) 显示面板、驱动方法、驱动电路、电子装置
US20100277437A1 (en) Electronic device and controlling method thereof
KR101427858B1 (ko) 전자 장치 및 터치 감지 방법
TWI441061B (zh) 適用於光學式觸控顯示面板的光感測裝置及其應用
CN103793099A (zh) 触摸感测系统及用以减少其延迟的方法
WO2011052261A1 (ja) ポインティング装置
EP3019937B1 (en) Gesture-sensitive display
CN104932747A (zh) 一种触控驱动单元、触控面板及显示装置
KR970062874A (ko) 정전식 디지타이징 태블릿에서의 잡음 감소 방법 및 장치
KR20190028257A (ko) 터치 디스플레이 장치, 터치 회로 및 터치 센싱 방법
US20120235967A1 (en) Display device
CN101995987A (zh) 一种具有多点触控式的大屏幕系统
CN106873832B (zh) 一种光学感应式触控屏、触控显示装置及触控检测方法
JPWO2010026830A1 (ja) 表示装置
WO2010026809A1 (ja) 表示装置
KR102177861B1 (ko) 액정 디스플레이 패널의 검출 회로 및 검출 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant