KR102257879B1 - 적외선 방식 터치스크린의 멀티 터치 구현시의 고스트 현상 제거방법 - Google Patents

적외선 방식 터치스크린의 멀티 터치 구현시의 고스트 현상 제거방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 적외선 방식의 터치스크린에 있어서 멀티 터치 구현 시에 발생되는 고스트 좌표를 간단하게 제거할 수 있는 적외선 방식 터치스크린의 멀티 터치 구현시의 고스트 현상 제거방법에 관한 것으로, 상기 수광소자(30)가 상기 적외선발광소자(20)로부터 발산되는 특정 주사각(α,β)의 적외선을 수신하도록 구성되는 제1과정(S10); 거리 X(k), X(k-d) 및 X(k-d)로 설정하는 제2과정; 거리 Y(k), Y(k-d) 및 Y(k-d)로 설정하는 제3과정(320); 교차점(C2)의 높이를 C(y)로, 교차점(C1)의 길이를 C(x)라 정의하고, 상기 C(y) 및 C(x)를, 수식 C(y)=(d/tan(α)), C(x)=(d/tan(β))을 통해 산출하는 제4과정(S40); 상기 X축 교차점(C2)와 Y축 교차점(C1)을 기준으로 터치포인트(T)는 십자형태의 영역(dx,dy) 내에 위치함을 판단하는 제5과정(S50); 상기 제4과정(S40) 및 제5과정을 통해 교차점(C2)이 세로영역(dy) 내에 Y축 직선방향으로 차단된 수광소자(31a)가 있는지 검출하는 제6과정(S60); 상기 제4과정(S40) 및 제5과정을 통해 교차점(C1)이 가로영역(dx) 내에 X축 직선방향으로 차단된 수광소자(32a)가 있는지 검출하는 제7과정(S70); 및 검출된 터치포인트(T)의 상호 교차영역을 상기 제6과정(S60) 및 제7과정(S70)을 반복 계산하여 좌표가 검출되지 않는 터치포인트를 고스트 좌표로 판별하는 제8과정(S80)으로 구성된다.

Description

적외선 방식 터치스크린의 멀티 터치 구현시의 고스트 현상 제거방법{ Method removing ghost phenomenon in multi-touch implementation of infrared touch screen}
본 발명은 적외선 방식의 터치스크린에 있어서 멀티 터치 구현 시에 발생되는 고스트 좌표를 간단하게 제거할 수 있는 적외선 방식 터치스크린의 멀티 터치 구현시의 고스트 현상 제거방법에 관한 것이다.
일반적으로 터치스크린 장치는 구현 방식에 따라 저항막 방식, 정전용량 방식, 초음파 방식 및 적외선 방식 등으로 구분되는데, 디지털 보드와 같이 대화면을 이용한 터치스크린 장치로는 적외선 방식을 이용하는 적외선 터치스크린 장치가 널리 사용된다.
이와 같은 적외선 방식 터치스크린의 구성을 도 1을 참조하여 살펴본다.
적외선 방식의 터치스크린은 스크린(10)의 테두리 일측 가로 및 세로부위에 일렬로 배치되는 적외선발광소자(20)와, 상기 적외선발광소자(20)에 대향되도록 테두리의 타측에 일렬로 배치되고 조사된 적외선을 수신하는 수광소자(30)를 포함하여 구성된다.
또한 상기 적외선발광소자(20)는 X축송신부(21)와 Y축송신부(22)로 구성되고, 상기 수광소자(30)는 X축수광부(31)와 Y축수광부(32)로 구성된다.
이와 같이 구성된 터치스크린은 스크린(10) 상의 T점을 터치하면 X축수광부(31)에서는 수광소자(31a)가, Y축수광부(32)에서는 수광소자(32a)가 오프(off) 되어 터치포인트(P)의 X,Y축 좌표를 인식할 수 있게 된다.
그러나 이와 같은 적외선방식 터치스크린은 도 2에서와 같이 2개 이상의 지점(T1,T2)을 터치한 경우, 즉 멀티 터치가 구현된 경우에는 판단조건이 동일한 다른 터치포인트(T3,T4)가 발생되게 된다.
이러한 상기 터치포인트(T3,T4)를 고스트(ghost) 좌표라고 한다.
즉 실제 터치포인트는 좌표(31a,32a)의 터치포인트(T1)와 좌표(31b,32b)의 터치포인트(T2)인데, 동일한 조건을 가지는 좌표(31b,32a)의 터치포인트(T3)와 좌표(31a,32b)의 터치포인트(T4)가 생성되고 인식되어 실제 터치포인트(T1,T2)와 구별하지 못하게 된다.
이 것이 적외선방식의 터치스크린에 있어서 멀티터치 구현의 핵심 난제이다.
특허등록특허공보 10-1221676, 등록특허공보 10-1250552, 등록특허공보 10-1756664, 등록특허공보 10-1018397, 등록특허공보 10-1308098
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 적외선 방식의 터치스크린에 있어서 멀티 터치 구현 시에 발생되는 고스트 좌표를 간단하게 제거할 수 있는 적외선 방식 터치스크린의 멀티 터치 구현시의 고스트 현상 제거방법을 제공하는 것에 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 스크린의 테두리 일측 X축 및 Y축 부위에 일렬로 배치되는 적외선발광소자와, 상기 적외선발광소자에 대향되도록 테두리의 타측에 일렬로 배치되고 조사된 적외선을 수신하는 수광소자를 포함하고, 상기 적외선발광소자는 X축송신부와 Y축송신부로 구성되고, 상기 수광소자는 X축수광부와 Y축수광부로 구성되며, 상기 X축수광부 및 Y축수광부의 값을 검출하여 터치포인트의 좌표를 인식하는 방법으로서,
상기 수광소자가 상기 적외선발광소자로부터 발산되는 특정 주사각(α,β)의 적외선을 수신하도록 구성되는 제1과정;
X축송신부에서 터치포인트에 의해 차단된 수광소자까지의 거리를 X(k), 상기 위치(X(k))보다 X축의 주사각(α)에 의해 결정되는 거리(d) 만큼 떨어진 곳의 좌측을 X(k-d), 우측을 X(k+d)로 설정하는 제2과정;
Y축송신부에서 터치포인트에 의해 차단된 수광소자까지의 높이를 Y(k), 상기 위치(Y(k))보다 Y축의 주사각(β)에 의해 결정되는 거리(d) 만큼 떨어진 곳의 상측을 Y(k-d), 하측을 Y(k+d)로 설정하는 제3과정;
X축의 주사각(α)에 의해 결정된 사선방향과 직선방향의 X축수광부에서 차단된 교차점(C2)의 높이를 C(y)로, Y축의 주사각(β)에 의해 결정된 사선방향과 직선방향의 Y축수광부(32)에서 차단된 교차점(C1)의 길이를 C(x)라 정의하고,
상기 C(y) 및 C(x)를, 수식 C(y)=(d/tan(α)), C(x)=(d/tan(β))을 통해 산출하는 제4과정;
상기 터치포인트를 중심으로 형성되는 가로영역(dx) 및 세로영역(dy)이 교차되는 십자모양의 영역(dx,dy)을 산출하는 것으로, 상기 십자모양의 영역(dx,dy)은, 수식 dx=(P/tan(α)), dy=(P/tan(β))을 통해 산출(여기서 상기 P는 적외선발광소자(20) 또는 수광소자의 사이의 길이)하는 상기 제5과정;
상기 제4과정을 통해 산출된 X축수광부에서 차단된 교차점(C2)이 제5과정을 통해 산출된 세로영역(dy) 내에 Y축 직선방향으로 차단된 수광소자가 있는지 검출하는 제6과정;
상기 제4과정을 통해 산출된 Y축수광부에서 차단된 교차점(C1)이 제5과정을 통해 산출된 가로영역(dx) 내에 X축 직선방향으로 차단된 수광소자가 있는지 검출하는 제7과정; 및
검출된 터치포인트의 상호 교차영역을 상기 제6과정 및 제7과정을 반복 계산하여 X축수광부 및 Y축수광부에서 좌표가 검출되지 않는 터치포인트를 고스트 좌표로 판별하는 제8과정으로 구성된 것을 특징으로 한다.
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이와 같이 본 발명은 적외선 방식의 터치스크린에 있어서 멀티 터치 구현 시에 발생되는 고스트 좌표를 간단하게 제거할 수 있는 장점을 제공한다.
도 1은 일반적인 적외선방식의 터치스크린의 구성도,
도 2는 종래 적외선방식의 터치스크린에 있어서 고스트 좌표 생성을 설명하기 위한 터치스크린의 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 적외선 방식 터치스크린의 멀티 터치 구현시의 고스트 현상 제거방법을 설명하기 위한 터치스크린의 구성도,
도 4는 본 발명에 따른 적외선 방식 터치스크린의 멀티 터치 구현시의 고스트 현상 제거방법의 수순이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 보다 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 적외선 방식 터치스크린의 멀티 터치 구현시의 고스트 현상 제거방법을 설명하기 위한 터치스크린의 구성도, 도 4는 본 발명에 따른 적외선 방식 터치스크린의 멀티 터치 구현시의 고스트 현상 제거방법의 수순이다.
도시된 바와 같이, 본 발명 적외선 방식 터치스크린의 멀티 터치 구현시의 고스트 현상 제거방법은,
스크린(10)의 테두리 일측 X축(가로) 및 Y축(세로) 부위에 일렬로 배치되는 적외선발광소자(20)와, 상기 적외선발광소자(20)에 대향되도록 테두리의 타측에 일렬로 배치되고 조사된 적외선을 수신하는 수광소자(30)를 포함하고,
상기 적외선발광소자(20)는 X축송신부(21)와 Y축송신부(22)로 구성되고, 상기 수광소자(30)는 X축수광부(31)와 Y축수광부(32)로 구성되며,
상기 X축수광부(31) 및 Y축수광부(32)의 값을 검출하여 터치포인트(T)의 좌표를 인식하는 방법으로서,
상기 수광소자(30)가 상기 적외선발광소자(20)로부터 발산되는 특정 주사각(α,β)의 적외선을 수신하도록 구성되는 제1과정(S10)과, X축송신부(21)에서 터치포인트(P)에 의해 차단된 수광소자(31a)까지의 거리를 X(k), 상기 위치(X(k))보다 X축의 주사각(α)에 의해 결정되는 거리(d) 만큼 떨어진 곳의 좌측을 X(k-d), 우측을 X(k+d)로 설정하는 제2과정(S20)과, Y축송신부(22)에서 터치포인트(P)에 의해 차단된 수광소자(32a)까지의 높이를 Y(k), 상기 위치(Y(k))보다 Y축의 주사각(β)에 의해 결정되는 거리(d) 만큼 떨어진 곳의 상측을 Y(k-d), 하측을 Y(k+d)로 설정하는 제3과정(320)과, X축의 주사각(α)에 의해 결정된 사선방향과 직선방향의 X축수광부(31)에서 차단된 교차점(C2)의 높이를 C(y)로, Y축의 주사각(β)에 의해 결정된 사선방향과 직선방향의 Y축수광부(32)에서 차단된 교차점(C1)의 길이를 C(x)라 정의하고, 상기 C(y) 및 C(x)를, 수식 C(y)=(d/tan(α)), C(x)=(d/tan(β))을 통해 산출하는 제4과정(S40)과, 상기 X축 교차점(C2)와 Y축 교차점(C1)을 기준으로 터치포인트(T)는 십자모양의 영역(dx,dy) 내에 위치함을 판단하고, 상기 십자모양의 영역(dx,dy)을, 수식 dx=(P/tan(α)), dy=(P/tan(β))을 통해 산출하는 제5과정(S50)과, 상기 제4과정(S40)을 통해 산출된 X축수광부(31)에서 차단된 교차점(C2)이 제5과정(S50)을 통해 산출된 세로영역(dy) 내에 Y축 직선방향으로 차단된 수광소자(31a)가 있는지 검출하는 제6과정(S60)과, 상기 제4과정(S40)을 통해 산출된 Y축수광부(32)에서 차단된 교차점(C1)이 제5과정(S50)을 통해 산출된 가로영역(dx) 내에 X축 직선방향으로 차단된 수광소자(32a)가 있는지 검출하는 제7과정(S70)과, 검출된 터치포인트(T)의 상호 교차영역을 상기 제6과정(S60) 및 제7과정(S70)을 반복 계산하여 X축수광부(31) 및 Y축수광부(32)에서 좌표가 검출되지 않는 터치포인트를 고스트 좌표로 판별하는 제8과정(S80)으로 구성된다.
보다 상세하게는, 본 발명이 적용되는 터치스크린은 스크린(10)과, 상기 스크린(10)의 테두리 일측 가로(X축) 및 세로(Y축) 부위에 일렬로 배치되는 적외선발광소자(20)와, 상기 적외선발광소자(20)에 대향되도록 테두리의 타측에 일렬로 배치되고 조사된 적외선을 수신하는 수광소자(30)를 포함한다.
또한 상기 적외선발광소자(20)는 X축송신부(21)와 Y축송신부(22)로 구성되고, 상기 수광소자(30)는 X축수광부(31)와 Y축수광부(32)로 구성된다.
또한 좌표의 인식은 미 도시된 좌표인식부가 상기 X축수광부(31) 및 Y축수광부(32)의 값을 검출하여 터치포인트(T)의 좌표를 인식하게 된다.
상기 제1과정(S10)은 상기 수광소자(30)가 상기 적외선발광소자(20)로부터 발산되는 특정 주사각(α,β)의 적외선을 수신하도록 구성하는 과정이다.
종래의 경우 발광부와 수신부가 1:1 스캔하던 것을 본 발명에서는 특정 주사각(α,β)의 적외선을 수신할 수 있도록 수광소자(30)(예: 포토 트랜지스터)를 세트한다.
여기서 X축의 주사각을 α, Y축의 주사각을 β라 정의 한다.
상기 제2과정(S20)은 X축송신부(21)에서 터치포인트(T)에 의해 차단된 수광소자(31a)까지의 거리인 X(k), X(k-d) 및 X(k+d)를 설정하는 과정으로, 도 3에서와 같이 터치포인트(T)에 의해 차단된 X축수광부(31)의 수광소자(31a)가 있는 위치까지의 X축송신부(21)의 거리를 X(k)라 설정하고, 상기 위치(X(k))보다 X축의 주사각(α)에 의해 결정되는 일정 거리(d) 만큼 떨어진 곳의 좌측을 X(k-d)로, 우측을 X(k+d)로 설정한다.
상기 제3과정(320)은 Y축송신부(22)에서 터치포인트(T)에 의해 차단된 수광소자(32a)까지의 높이인 Y(k), Y(k-d) 및 Y(k+d)로 설정하는 과정으로, 터치포인트(T)에 의해 차단된 Y축수광부(32)의 수광소자(32a)가 있는 위치까지의 Y축송신부(21)의 거리를 Y(k)라 설정하고, 상기 위치(Y(k))보다 Y축의 주사각(β)에 의해 결정되는 일정 거리(d) 만큼 떨어진 곳의 상측을 Y(k-d)로, 하측을 Y(k+d)로 설정한다.
상기 제4과정(S40)은 교차점(C1)의 높이(C(y))와, 교차점(C2)의 거리(C(x))를 계산하기 위한 과정으로,
도 3에서와 같이 터치포인트(P)에 의해 X축의 주사각(α)에 의해 결정된 사선방향과 직선방향의 X축수광부(31)에서 차단된 교차점(C2)의 높이를 C(y)로 정의하고, Y축의 주사각(β)에 의해 결정된 사선방향과 직선방향의 Y축수광부(32)에서 차단된 교차점(C1)의 길이를 C(x)라 정의한다.
그리고 상기 C(y) 및 C(x)를,
수식 C(y)=(d/tan(α)), C(x)=(d/tan(β))을 통해 산출한다.
상기 제5과정(S50)은 십자모양의 영역(dx,dy)을 산출하는 과정으로, 우선 상기 십자모양의 영역(dx,dy)은 도 3에서와 같이 터치포인트(T)를 중심으로 형성되는 가로영역 및 세로영역이 교차되는 형태의 영역이다.
또한 상기 터치포인트(T)는 상기 십자모양의 영역(dx,dy) 중 가로영역과 세로영역의 교차점을 기준으로 일정거리 내에 반드시 위치하게 되며, 가로영역 및 세로영역의 상호 교차 영역을 계산하여 좌표를 계산한다.
이때 상기 십자모양의 영역(dx,dy)은, 수식 dx=(P/tan(α)), dy=(P/tan(β))을 통해 산출한다.
가로영역은 ((C(x)-dx, Y(k)-P)-(C(x)+dx, Y(k)-P)로 지정되고, 세로영역은 ((C(y)-dy, X(k)-P)-(C(y)+dy, X(k)-P)로 지정된다.
여기서 상기 P는 적외선발광소자(20) 또는 수광소자의 피치(Pitch), 즉 도 3 에서와 같이 소자와 소자 사이의 간격(P: 길이)을 말한다.
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상기 제6과정(S60)은 상기 교차점(C2)이 영역좌표(dy)의 영역의 Y축에 차단된 수광소자가 있는지를 검출하는 것으로,
상기 제4과정(S40)을 통해 산출된 X축수광부(31)에서 차단된 교차점(C2)이 제5과정(S50)을 통해 산출된 세로영역(dy) 내에 Y축 직선방향으로 차단된 수광소자(31a)가 있는지 검출한다.
멀티 터치포인트를 가지는 도 4를 참조하면, 제1터치포인트(P1)는 교차점(C2)이 제1세로영역(dy1) 내에 존재하고, 상기 제1세로영역(dy1) 내에 있는 Y축 직선 방향으로 차단(off)된 X축수광부(31)의 수광소자(31a)가 검출된다.
상기 제7과정(S70)은 상기 교차점(C1)이 가로영역(dx)의 X축에 차단된 수광소자가 있는지를 검출하는 것으로,
상기 제4과정(S40)을 통해 산출된 Y축수광부(32)에서 차단된 교차점(C1)이 제5과정(S50)을 통해 산출된 가로영역(dx) 내에 X축 직선방향으로 차단된 수광소자(32a)가 있는지 검출한다.
멀티 터치포인트를 가지는 도 4를 참조하면, 제1터치포인트(T1)는 교차점(C1)가 제1가로영역(dx1) 내에 존재하고, 상기 제1가로영역(dx1) 내에 있는 X축 직선 방향으로 차단(off)된 Y축수광부(32)의 수광소자(32a)가 검출된다.
상기 제8과정(S80)은 검출된 터치포인트(T)의 상호 교차영역을 상기 제6과정(S60) 및 제7과정(S70)을 반복 계산하여 X축수광부(31) 및 Y축수광부(32)에서 좌표가 검출되지 않는 터치포인트를 고스트 좌표로 판별하는 과정으로,
도 4에서와 같이 제2터치포인트(T2)는 교차점(C4)이 제2세로영역(dy2) 내에 존재하고, 상기 제2세로영역(dy2) 내에 있는 Y축 직선 방향으로 차단된 X축수광부(31)의 수광소자(31b)가 검출된다.
동시에 상기 제2터치포인트(T2)는 교차점(C4)이 제2가로영역(dx2) 내에 존재하고, 상기 제2가로영역(dx2)의 영역 내에 있는 X축 직선 방향으로 차단된 Y축수광부(32)의 수광소자(32b)가 검출된다.
같은 방법으로 상기 제1터치포인트(T1) 및 제2터치포인트(T2)의 상호 교차 영역인 제3터치포인트(T3) 및 제4터치포인트(T4)도 상기 제6과정 및 제7과정을 통해 X축수광부(31) 및 Y축수광부(32)에서 차단되는 수광소자를 검출한다.
그러나 상기 제3터치포인트(T3) 및 제4터치포인트(T4) 좌표에서는 차단되는 수광소자가 검출되지 않게 되고, 이를 통해 상기 제3터치포인트(T3) 및 제4터치포인트(T4)를 고스트 좌표로 판별하는 것이다.
이상에서와 같이 이와 같이 본 발명은 적외선 방식의 터치스크린에 있어서 멀티 터치 구현 시에 발생되는 고스트 좌표를 간단하게 제거할 수 있는 장점을 제공하게 된다.
10: 스크린 20: 적외선발광소자
21: X축송신부 22: Y축송신부
30: 수광소자 31: X축수광부
32: Y축수광부

Claims (1)

  1. 스크린(10)의 테두리 일측 X축 및 Y축 부위에 일렬로 배치되는 적외선발광소자(20)와, 상기 적외선발광소자(20)에 대향되도록 테두리의 타측에 일렬로 배치되고 조사된 적외선을 수신하는 수광소자(30)를 포함하고, 상기 적외선발광소자(20)는 X축송신부(21)와 Y축송신부(22)로 구성되고, 상기 수광소자(30)는 X축수광부(31)와 Y축수광부(32)로 구성되며, 상기 X축수광부(31) 및 Y축수광부(32)의 값을 검출하여 터치포인트(T)의 좌표를 인식하는 방법으로서,
    상기 수광소자(30)가 상기 적외선발광소자(20)로부터 발산되는 특정 주사각(α,β)의 적외선을 수신하도록 구성되는 제1과정(S10);
    X축송신부(21)에서 터치포인트(T)에 의해 차단된 수광소자(31a)까지의 거리를 X(k), 상기 X(k)의 위치 보다 X축의 주사각(α)에 의해 결정되는 거리(d) 만큼 떨어진 곳의 좌측을 X(k-d), 우측을 X(k+d)로 설정하는 제2과정(S20);
    Y축송신부(22)에서 터치포인트(T)에 의해 차단된 수광소자(32a)까지의 높이를 Y(k), 상기 Y(k)의 위치 보다 Y축의 주사각(β)에 의해 결정되는 거리(d) 만큼 떨어진 곳의 상측을 Y(k-d), 하측을 Y(k+d)로 설정하는 제3과정(320);
    X축의 주사각(α)에 의해 결정된 사선방향과 직선방향의 X축수광부(31)에서 차단된 교차점(C2)의 높이를 C(y)로, Y축의 주사각(β)에 의해 결정된 사선방향과 직선방향의 Y축수광부(32)에서 차단된 교차점(C1)의 길이를 C(x)라 정의하고,
    상기 C(y) 및 C(x)를, 수식 C(y)=(d/tan(α)), C(x)=(d/tan(β))을 통해 산출하는 제4과정(S40);
    상기 터치포인트(T)를 중심으로 형성되는 가로영역(dx) 및 세로영역(dy)이 교차되는 십자모양의 영역(dx,dy)을 산출하는 것으로, 상기 십자모양의 영역(dx,dy)은, 수식 dx=(P/tan(α)), dy=(P/tan(β))을 통해 산출(여기서 상기 P는 적외선발광소자(20) 또는 수광소자의 사이의 길이)하는 제5과정(S50);
    상기 제4과정(S40)을 통해 산출된 X축수광부(31)에서 차단된 교차점(C2)이 제5과정(S50)을 통해 산출된 세로영역(dy) 내에 Y축 직선방향으로 차단된 수광소자(31a)가 있는지 검출하는 제6과정(S60);
    상기 제4과정(S40)을 통해 산출된 Y축수광부(32)에서 차단된 교차점(C1)이 제5과정(S50)을 통해 산출된 가로영역(dx) 내에 X축 직선방향으로 차단된 수광소자(32a)가 있는지 검출하는 제7과정(S70); 및
    검출된 터치포인트(T)의 상호 교차영역을 상기 제6과정(S60) 및 제7과정(S70)을 반복 계산하여 X축수광부(31) 및 Y축수광부(32)에서 좌표가 검출되지 않는 터치포인트를 고스트 좌표로 판별하는 제8과정(S80)으로 구성된 것을 특징으로 하는 적외선 방식 터치스크린의 멀티 터치 구현시의 고스트 현상 제거방법.



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