KR20100080369A - Apparatus and method of touch point in screen - Google Patents

Apparatus and method of touch point in screen Download PDF

Info

Publication number
KR20100080369A
KR20100080369A KR1020090122758A KR20090122758A KR20100080369A KR 20100080369 A KR20100080369 A KR 20100080369A KR 1020090122758 A KR1020090122758 A KR 1020090122758A KR 20090122758 A KR20090122758 A KR 20090122758A KR 20100080369 A KR20100080369 A KR 20100080369A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
wave
touch point
display device
axis
unit
Prior art date
Application number
KR1020090122758A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101100251B1 (en
Inventor
김진구
Original Assignee
주식회사 비에이치디스플레이
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
Application filed by 주식회사 비에이치디스플레이 filed Critical 주식회사 비에이치디스플레이
Publication of KR20100080369A publication Critical patent/KR20100080369A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101100251B1 publication Critical patent/KR101100251B1/en

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
    • G06F3/043—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means using propagating acoustic waves
    • 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
    • G06F3/033—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G06F3/0354—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor with detection of 2D relative movements between the device, or an operating part thereof, and a plane or surface, e.g. 2D mice, trackballs, pens or pucks
    • G06F3/03547—Touch pads, in which fingers can move on a surface
    • 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
    • G06F3/0412—Digitisers structurally integrated in a display
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Position Input By Displaying (AREA)

Abstract

PURPOSE: A touch spot location recognizing device and a method thereof are provided to effectively obtain a touch spot on a touch screen. CONSTITUTION: A wave motion transmitting module(200) comprises a wave transmitting unit and a synchronous signal generating unit. The synchronous signal generating unit generates a synchronizing signal for informing a transmitting time of wave motion to a wave motion receiving unit. The wave motion receiving unit receives a synchronizing signal transmitted from the synchronous signal generating unit, wave motion transmitted from the wave motion transmitting unit, and wave motion diffusely reflected from a touch spot of a display device. A location calculating unit calculates a location of the touch spot on the display device based on a received time of wave motions received from the wave receiving unit.

Description

표시장치에서 터치 지점 위치 인식 장치 및 방법 {Apparatus and Method of touch point in screen}Apparatus and Method of touch point in screen}

본 발명은 2차원 공간, 예를 들어 LCD, PDP등의 평면 스크린에서 스크린 상의 터치 지점의 2차원 좌표를 획득하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for acquiring two-dimensional coordinates of a touch point on a screen in a two-dimensional space, for example, a flat screen such as an LCD or a PDP.

최근 사용자와 디바이스간의 상호작용을 증진하기 위한 인터페이스로 터치 스크린 인터페이스가 많은 디바이스에서 채용되고 있다. 이러한 터치스크린에서 터치되는 위치를 획득하기 방식으로는 접촉식의 정전용량방식(Capacitive Overlay), 압력식 저항막 방식 (Resistive Overlay), 표면 초음파 방식 (Surface Acoustic Wave), 적외선 스캐닝 방식(Scanning Infrared), 압전 방식 등이 알려져 있다.Recently, a touch screen interface has been adopted in many devices as an interface for promoting interaction between a user and a device. In order to obtain a touched position on the touch screen, a capacitive overlay, a resistive overlay, a surface acoustic wave, and an infrared scanning method are used. And piezoelectric systems are known.

도 1은 종래 기술에 따른 터치 스크린 상의 터치 지점을 인식하기 위한 장치에 관한 구성도로 1a는 정전용량장식에 관한 것이며, 1b는 저항막 방식이다.1 is a configuration diagram of a device for recognizing a touch point on a touch screen according to the prior art, 1a relates to capacitive decoration, and 1b is a resistive film type.

정전용량방식은 패널 면에 손이나 도체를 접촉시켰을 때 인체가 지닌 전기용량이 더해져서 발생하는 접촉 점에서의 전기용량 변화를 탐색하는 방식으로 외부 요소들에 의해 영향을 받지 않으며, 높은 투명도를 가진다는 장점이 있으나 반드시 손가락으로 접촉해야만 하는 단점이 있다.The capacitive method detects the change in capacitance at the point of contact caused by the addition of the human body's capacitance when the hand or conductor is brought into contact with the panel surface, and is not affected by external factors and has high transparency. Has the advantage, but it must be touched by fingers.

저항 막 방식은 스크린 상에 일정한 좌표로 배치된 도전 막이 접촉에 의해 스위칭됨으로서 접촉된 영역을 인지하게 되는 방식으로 일반적으로 상대적으로 낮은 가격으로 구현이 가능하지만 투명도가 낮으며, 코팅된 계층이 날카로운 물체 등에 스크래치가 발생된 경우 사용이 불가능할 수 있는 단점이 있다.The resistive film type is a method in which a conductive film disposed on a screen at constant coordinates is switched by contact to recognize a contacted area, which is generally implemented at a relatively low price, but has a low transparency and a sharp coated layer. If scratches occur on the back, there is a disadvantage that it may not be available.

표면 초음파방식 기술은 터치 스크린 패널 위로 지나가는 초음파를 사용하는 방식으로 패널이 접촉되었을 때 일부 초음파가 흡수되고 초음파를 수신하는 장치에서 이러한 초음파의 변화를 인식하는 것으로 다른 방식 중에서 가장 진보된 형태이지만, 마찬가지로 외부 요소들에 의해 손상을 입을 수 있는 단점이 있다. Surface ultrasonic technology uses ultrasonic waves passing over a touch screen panel. Some of the ultrasonic waves are absorbed when the panel is touched, and the device that receives the ultrasonic waves recognizes the change in the ultrasonic waves. The disadvantage is that it can be damaged by external elements.

상기한 기존의 방식은 각각 나름대로의 장점이 있지만 일반적으로 특히 구조가 복잡하고 제조 원가가 비싸다는 단점이 있다.Each of the conventional methods has their advantages, but generally has a disadvantage in that the structure is complicated and the manufacturing cost is high.

본 발명 서로 다른 매질에서 파동이 임계각 이상으로 입사될 때 전반사되는 성질을 이용함으로써 최소의 장치만으로도 터치 스크린 상에서 터치되는 지점을 효과적으로 획득할 수 있는 장치 및 방법을 제공하고자 한다.An object of the present invention is to provide an apparatus and method for effectively acquiring a touched point on a touch screen with a minimum of devices by using total reflection when a wave is incident above a critical angle in different media.

다른 한편으로 터치 스크린 상의 위치를 인식하기 위해 스크린 위에 파동을 조사하고 스크린을 터치하는 경우 반사되는 파동을 측정하여 반사되는 위치를 찾음으로써 터치 지점의 위치를 획득할 수 있는 장치 및 방법을 제공하고자 한다.On the other hand, to provide a device and method that can obtain the position of the touch point by irradiating the wave on the screen to recognize the position on the touch screen and by measuring the reflected wave to find the reflected position when touching the screen .

본 발명의 일 실시 예에 따른 파동의 전반사 특성을 이용하여 표시장치상에 터치되는 위치를 인식하기 위한 장치는, 상하부의 매질의 굴절률보다 큰 굴절률을 가지는 매질을 포함하는 표시장치, 상기 표시장치의 적어도 일부에 설치되어 상기 매질 내에서 전반사가 일어나는 입사각으로 파동을 상기 표시장치의 매질로 송출하는 파동 송출부 및 상기 파동 송출부의 파동 송출 시점을 표시하는 동기신호를 생성하는 동기신호 발생부를 포함하는 파동 송출 모듈, 상기 동기신호 발생부에서 생성된 동기신호 및 상기 파동송출부에서 송출되는 파동과 상기 표시장치의 적어도 하나의 터치 지점에서 난반사되는 파동을 수신하기 위한 파동 수신부, 상기 파동 수신부에서 수신된 동기신호와 상기 난반사된 파동의 수신시점을 기초로 상기 터치 지점의 위치를 산출하는 위치 계산부를 포함하는 것을 특징으로 한다. An apparatus for recognizing a touched position on a display device by using total reflection characteristics of a wave according to an exemplary embodiment of the present disclosure may include a display device including a medium having a refractive index greater than that of upper and lower media, and the display device. A wave provided in at least a part and including a wave sending unit for transmitting the wave to the medium of the display device at an incident angle at which total reflection occurs in the medium and a synchronizing signal generating unit for generating a synchronizing signal indicating a wave sending point of the wave sending unit; A wave receiving unit for receiving a transmitting module, a synchronizing signal generated by the synchronizing signal generator, a wave transmitted by the wave transmitting unit, and a wave that is diffusely reflected at at least one touch point of the display device, and a synchronization received by the wave receiving unit The position of the touch point is based on the time of receipt of the signal and the diffusely reflected wave. Shipping is characterized in that it includes a position calculation.

또한 상기 상기 파동 송출모듈은 파동의 방사 방향 또는 분포도를 조절하기 위한 광학렌즈 또는 광학 프리즘과 방사 파동을 특정 대역의 파장이나 특정 편광영역을 가지도록 조절하기 위하여 다이크로닉 필터(diachronic filter), 밴드패스(bandpass filter), 편광틸터(polarizer) 또는 편광지연(lamda filter) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.In addition, the wave transmitting module is a dichronic filter (band) to adjust the optical wave or the optical prism for adjusting the radiation direction or distribution of the wave and the radiation wave to have a wavelength or a specific polarization region of a specific band The display device may further include at least one of a bandpass filter, a polarizer, and a polarizer filter.

한편 상기 파동 수신부는 파동 수신 효율을 높이거나 수신 파동의 방향을 조절하기 위한 광학렌즈 또는 광학 프리즘을 더 포함할 수 있으며, 수신 파동 중 특정 대역의 파장을 가진 파동을 수신 가능하도록 하거나 특정 편광영역 방향의 파동을 선택적으로 수신 가능하도록 하는 다이크로닉 필터(diachronic filter), 밴드패스(bandpass filter), 편광틸터(polarizer) 또는 편광지연(lamda filter) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.Meanwhile, the wave receiver may further include an optical lens or an optical prism for improving wave reception efficiency or adjusting a direction of a reception wave. The wave receiver may receive a wave having a wavelength of a specific band among reception waves or in a specific polarization direction. The apparatus may further include at least one of a dichronic filter, a bandpass filter, a polarizer, or a polarizer delay filter to selectively receive a wave of?.

본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 파동의 전반사 특성을 이용하여 표시장치상에 터치되는 위치를 인식하기 위한 방법은, 파동 송출이 시작됨을 알려주는 동기신호를 발생하는 단계, 상기 표시장치의 적어도 일부에서 전반사되는 입사각으로 상기 표시 장치의 매질 내로 파동을 송출하는 단계, 상기 동기신호 및 상기 표시장치의 적어도 하나의 터치 지점에서 난반사되는 파동을 수신하는 단계, 상기 수신된 동기신호와 상기 난반사된 파동의 수신시점을 기초로 상기 터치 지점의 위치를 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for recognizing a touched position on a display device using a total reflection characteristic of a wave, the method including generating a synchronization signal indicating that a wave transmission starts, at least a part of the display device. Transmitting a wave into a medium of the display device at an incident angle totally reflected by the receiver, receiving the sync signal and a wave that is diffusely reflected at at least one touch point of the display device, wherein the received sync signal and the wave are reflected And calculating a position of the touch point based on a reception point.

한편 상기 파동을 수신하는 단계는, 상기 표시장치의 터치 지점에서 난반사되는 적어도 하나 이상의 파동을 다수의 수신부에서 각각 수신하는 단계, 상기 각각의 수신부에서 수신된 적어도 하나의 파동으로부터 x축과 y축의 위치를 계산하기 위한 파동을 선정하는 단계 및 상기 선정된 선정된 파동을 기초로 상기 터치 지점의 위치를 계산하는 단계를 더 포함할 수 있다. 또한 상기 파동을 선정하는 단계는, 터치 지점에서 난반사된 파동의 각 수신부에서의 x축과 y축의 도달시간 중 최대값으로 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.The receiving of the wave may include receiving at least one wave that is diffusely reflected at a touch point of the display device in a plurality of receivers, and positions of x and y axes from at least one wave received at each receiver. The method may further include selecting a wave for calculating a position and calculating a position of the touch point based on the selected wave. The selecting of the wave may further include determining a maximum value of arrival times of the x-axis and the y-axis at each receiving unit of the diffusely reflected wave at the touch point.

본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 스크린에서 터치 지점 위치 인식 장치는 터치 입력을 입력받을 수 있는 스크린부, 상기 스크린과 일정간격으로 이격된 평면에 파동을 송출하기 위한 파동 송출 모듈, 상기 터치 지점에서 반사된 파동을 수신하기 위한 파동 수신부 및 상기 파동 송출 모듈에서 송출된 파동과 상기 수신된 반사 파동을 기초로 하여 터치 지점의 위치를 계산하기 위한 위치 계산부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The touch point position recognizing apparatus in the screen according to another embodiment of the present invention is a screen unit for receiving a touch input, a wave transmitting module for transmitting a wave to a plane spaced apart from the screen at a predetermined interval, the touch point And a position calculating unit for calculating a position of a touch point based on the wave transmitted from the wave transmitting module and the received reflected wave.

상기 파동 송출 모듈은 파동 송출 모듈과 파동 수신부를 동기시키기 위한 동기 신호를 생성하는 동기신호 생성부를 더 포함한다. 또한 상기 파동 송출 모듈은 일정한 주기로 파동을 생성하도록 하는 파동 발생 구동 신호를 생성하는 파동 발생 구동부를 더 포함한다. 또한 상기 파동 송출 모듈은 상기 파동 발생 구동부의 파동 발생 구동 신호를 입력받아 일정한 간격으로 파동을 생성하는 파동 발생부를 더 포함한다. 또한 상기 파동 송출 모듈은 상기 파동 발생부에서 생성된 파동을 집속하는 송출 파동 집속부를 더 포함한다. 또한 상기 파동 송출 모듈은 상기 파동 발생부의 파동을 평면 파동으로 변환하는 평면 파동 발생부를 더 포함한다. 또한 상기 파동 송출 모듈은 적어도 서로 다른 두 방향으로 파동을 송출함을 특징으로 한다. 상기 두 방향으로 송출되는 파동은 일정한 시간 간격을 두고 송출됨을 특징으로 한다.The wave transmitting module further includes a synchronizing signal generator for generating a synchronizing signal for synchronizing the wave transmitting module and the wave receiving unit. In addition, the wave transmitting module further includes a wave generation driving unit for generating a wave generation drive signal to generate a wave at a constant cycle. The wave transmitting module may further include a wave generating unit configured to receive a wave generation driving signal of the wave generation driving unit and generate waves at regular intervals. The wave sending module may further include a sending wave focusing unit for focusing waves generated by the wave generating unit. In addition, the wave transmitting module further includes a plane wave generating unit for converting the wave of the wave generating unit into a plane wave. In addition, the wave transmitting module is characterized in that the wave is sent in at least two different directions. The waves sent out in the two directions are characterized in that they are sent at regular time intervals.

한편 상기 파동 수신부는 수신되는 파동에서 일정한 대역의 파동만을 선택적으로 출력하는 수신 대역 필터부를 더 포함한다. 또한 상기 파동수신부는 상기 수신된 파동을 집속하기 위한 수신 파동 집속부를 더 포함한다. 또한 상기 파동 수신부는 상기 수신된 파동을 전기적 신호로 변환하기 위한 파동 수신 센서부를 더 포함한다. 또한 상기 파동 수신부는 상기 전기적 신호로 변환된 신호에서 일정한 대역의 신호만을 선택적으로 출력하는 필터 회로부를 더 포함한다. 또한 상기 파동 수신부는 상기 전기적으로 변환된 신호의 잡음을 제거하기 위한 잡음 제거부를 더 포함한다. 또한 상기 파동 수신부는 상기 전기적으로 변환된 신호를 증폭하기 위한 증폭부를 더 포함한다. 또한 상기 파동 수신부는 상기 전기적 신호로 변환된 신호를 처리하여 터치된 지점의 위치를 계산하는 위치 계산부가 포함하는 것을 특징으로 한다. 또한 상기 파동 수신부는 상기 일정한 시간 간격을 두고 서로 다른 방향으로 송출되는 파동에 의해 반사되는 반사 파동을 구분하여 수신하는 것을 특징으로 한다.The wave receiver further includes a reception band filter unit for selectively outputting only a wave of a predetermined band in the received wave. The wave receiver further includes a reception wave focusing unit for focusing the received wave. The wave receiver further includes a wave reception sensor unit for converting the received wave into an electrical signal. The wave receiver further includes a filter circuit unit for selectively outputting only a signal of a predetermined band from the signal converted into the electrical signal. The wave receiver further includes a noise removing unit for removing noise of the electrically converted signal. The wave receiver further includes an amplifier for amplifying the electrically converted signal. The wave receiver may include a position calculator configured to calculate a position of a touched point by processing the signal converted into the electrical signal. In addition, the wave receiver is characterized in that for receiving the reflected wave reflected by the waves transmitted in different directions at regular intervals.

한편 상기 스크린부는 상기 파동 송출 모듈에서 송출된 파동 중 터치되지 않고 통과되는 파동을 외부로 발산시키기 위한 반사부가 더 포함되는 것을 특징으로 한다. 또한 상기 스크린부의 내부 경계면에는 외부 잡음 파동과 터치되지 않고 통과되는 파동을 흡수하는 흡광부를 더 포함한다.On the other hand, the screen unit is characterized in that it further comprises a reflector for emitting a wave passing through without touching of the wave transmitted from the wave transmitting module to the outside. In addition, the inner boundary of the screen portion further includes an absorbing portion for absorbing the external noise wave and the wave passing through without touching.

본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 스크린에서 터치 지점 위치 인식 방법은 일정한 간격으로 상기 스크린과 일정한 간격으로 이격된 평면에 파동을 송출하는 단계, 상기 스크린의 임의의 지점에서 터치된 지점에서 반사된 파동을 수신하는 단계 및 상기 송출 파동과 반사 파동을 기초로 터치 지점을 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another exemplary embodiment of the present disclosure, a method for recognizing a touch point position in a screen may include transmitting waves in a plane spaced apart from the screen at regular intervals, and waves reflected at a point touched at any point on the screen. And receiving a touch point and calculating a touch point based on the emission wave and the reflection wave.

한편 상기 파동 송출 단계는 파동 송출 모듈과 파동 수신부를 동기화기 위한 동기 신호를 송출하는 단계를 더 포함한다. 상기 파동 송출되는 단계는 적어도 두 방향으로 일정한 시간 간격을 두고 방출되는 단계를 더 포함한다. 상기 파동 송출 단계는 송출되는 파동이 집속되는 단계를 더 포함한다. 또한 상기 파동 송출 단계는 평면광으로 변환되는 단계를 더 포함한다.Meanwhile, the wave transmitting step may further include transmitting a synchronization signal for synchronizing the wave transmitting module and the wave receiving unit. The wave sending step further includes the step of emitting at regular time intervals in at least two directions. The wave sending step further includes the step of focusing the wave being sent. In addition, the wave sending step further includes the step of converting into a plane light.

한편 상기 파동 수신 단계는 수신되는 파동에서 특정 대역의 파동을 선택적으로 출력하는 단계를 더 포함한다. 또한 상기 파동 수신 단계는 수신되는 파동을 집속하는 단계를 더 포함한다. 또한 상기 파동 수신 단계는 수신되는 파동을 전기적 신호로 변환하는 단계를 더 포함한다. 또한 상기 전기적 신호로 변환된 신호에서 특정 대역의 신호만을 선택적으로 출력하는 단계를 더 포함한다. 또한 상기 전기적 신호로 변환된 신호에서 잡음을 제거하는 단계를 더 포함한다. 또한 상기 잡음이 제거된 신호를 증폭하는 단계를 더 포함한다. 또한 전기적 신호로 변환된 신호를 처리하여 터치된 지점의 위치를 계산하는 단계를 더 포함한다.Meanwhile, the receiving of the wave further includes selectively outputting a wave of a specific band from the received wave. The wave receiving step further includes focusing the received wave. In addition, the wave receiving step further includes converting the received wave into an electrical signal. The method may further include selectively outputting only a signal of a specific band from the signal converted into the electrical signal. The method may further include removing noise from the signal converted into the electrical signal. The method may further include amplifying the noise canceled signal. The method may further include calculating a position of the touched point by processing the signal converted into an electrical signal.

상기한 본 발명에 따른 파동의 전반사 특성을 이용하여 표시장치 상에 터치되는 위치를 인식하기 장치 및 방법은 터치되는 위치의 인식을 최소의 구성요소로 가능하게 할 뿐만 아니라 위치를 계산하는 방식도 간단해져서 종래 방식의 위치 인식 장치 등에서 문제되었던 구현의 복잡도, 장치의 고가 문제 및 터치 표시장치 의 투명도, 내구성 확보가 어려운 점을 해결할 뿐만 아니라 특히 대형 표시장치 에서 적용 시 최소의 비용으로 구현 가능하다는 이점을 가진다.Apparatus and method for recognizing the touched position on the display device using the total reflection characteristic of the wave according to the present invention not only enables the recognition of the touched position with a minimum component but also a simple method of calculating the position It solves the complexity of the implementation, the high cost of the device, the difficulty of securing the transparency and durability of the touch display device, and has the advantage that it can be implemented at a minimum cost especially in a large display device. Have

이하 본 발명의 파동의 전반사 특성을 이용하여 표시장치상에 터치되는 위치를 인식하기 위한 장치 및 방법에 대해 구체적으로 설명하도록 한다.Hereinafter, an apparatus and method for recognizing a touched position on a display device using the total reflection characteristic of waves of the present invention will be described in detail.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전반사를 이용한 터치지점 인식 장치에서의 파동 송출 모듈의 구체적인 구성도이다.2 is a detailed block diagram of a wave transmitting module in a touch point recognizing apparatus using total reflection according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시 예에 따른 파동 송출 모듈(200)은 파동발생 구동부(210), 파동 발생부(220)를 포함하고 있으며, 송출 파동 집속부(230), 송출 파동 변환부(240)을 더 포함할 수 있으며, 또한 상기 파동발생 구동부(210)는 동기신호 생성부(211), 파동발생 구동신호 생성부(212)를 더 포함할 수 있다.Wave sending module 200 according to an embodiment of the present invention includes a wave generating drive unit 210, the wave generating unit 220, the sending wave focusing unit 230, the sending wave conversion unit 240 is further The wave generation driver 210 may further include a synchronization signal generator 211 and a wave generation drive signal generator 212.

한편 상기 송출 파동 집속부(230)는 파동의 방사 방향 또는 분포도를 조절하기 위한 광학렌즈 또는 광학 프리즘 또는 상기 송출 파동 변환부 (240)는 방사 파동을 특정 대역의 파장을 가지도록 하기 위한 송출 파동 필터링부(241)나 특정 편광영역을 가지도록 조절하기 위하여 송출 파동 편광부(242)를 더 구비할 수 있으며, 이러한 것으로 다이크로닉(diachronic), 밴드패스(bandpass), 편광(polarizer) 또는 편광지연(lamdar) 필터 중 하나가 될 수 있다.On the other hand, the emission wave focusing unit 230 is an optical lens or an optical prism for adjusting the radiation direction or distribution of the wave or the emission wave conversion unit 240 is a transmission wave filtering to have a radiation wave having a wavelength of a specific band The transmission wave polarizer 242 may be further provided to adjust the unit 241 to have a specific polarization region, such as dichronic, bandpass, polarizer, or polarization delay. Can be one of the (lamdar) filters.

이하에서 상기와 같은 구성을 가지는 파동 송출 모듈의 구체적인 동작에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, a detailed operation of the wave transmitting module having the above configuration will be described.

먼저 표시장치가 구동되면 동시에 상기 표시장치 상에 터치되는 위치를 인식하기 위한 장치가 구동된다.First, when the display device is driven, a device for recognizing a touched position on the display device is driven.

이에 따라 제어부(미도시)는 파동발생 구동부(210)에 제어신호를 보내어 동기신호 생성부(211)를 통해 동기신호를 생성하여 수신부로 송출한다. 상기 동기신호는 파동 송출부(201)에서 파동을 송출할 예정임을 알려줄 뿐만 아니라 복수의 파동 송출부에서 파동이 송출되는 경우 각 수신부가 복수의 송출부를 구분하기 위한 것이다.Accordingly, the controller (not shown) sends a control signal to the wave generation driver 210 to generate a synchronization signal through the synchronization signal generator 211 and transmit it to the receiver. The synchronization signal not only indicates that the wave transmitting unit 201 is to transmit the wave, but also when the wave is transmitted from the plurality of wave transmitting units, each receiver is used to distinguish the plurality of transmitting units.

동기신호를 송출한 후에 일정시간(예: 10μs) 후에 다른 파동 송출부와 구분될 수 있는 정도의 주기를 가지는 신호를 상기 파동발생 구동신호 생성부(212)에서 생성하여 상기 파동 발생부(220)에 입력한다.The wave generating unit 220 generates a signal having a period that can be distinguished from other wave transmitting units after a predetermined time (for example, 10 μs) after transmitting the synchronization signal by the wave generating drive signal generating unit 212. Type in

상기 입력된 파동발생 구동신호의 신호에 따라 상기 파동 발생부(220)는 파동을 생성하여 송출한다.The wave generator 220 generates and transmits a wave according to the signal of the input wave generation driving signal.

한편 상기 송출 파동 집속부(230)에서는 상기 파동 발생부(220)에서 생성된 파동의 방향 및 분포도를 조절하여 상기 송출 파동 변환부 (240)에 출력한다. 상기 송출 파동 변환부(240)는 필요에 따라 특정 대역의 파동만을 송출하도록 필터링하는 송출 파동 필터링부(241)부 또는 송출된 파동을 특정 편광영역을 가지도록 변환하는 송출 파동 편광부(242)을 선택적으로 더 구비하여 상기 송출 파동을 표시장치 내의 매질에 입사시킨다. 이때 입사되는 각은 표시장치 내의 매질과 표시장치 외부의 매질의 경계면에서 전반사가 되도록 하는 각이면 충분하다.Meanwhile, the transmission wave focusing unit 230 adjusts the direction and distribution of the waves generated by the wave generation unit 220 and outputs them to the transmission wave conversion unit 240. The transmission wave conversion unit 240 may include a transmission wave filtering unit 241 for filtering to transmit only a wave of a specific band as needed, or a transmission wave polarization unit 242 for converting the transmitted wave to have a specific polarization region. Optionally, further, the discharge wave is incident on a medium in the display device. In this case, the incident angle is sufficient to allow total reflection at the interface between the medium in the display device and the medium outside the display device.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전반사를 이용한 터치지점 인식 장치에서 파동 수신부의 구체적인 구성도이다.3 is a detailed configuration diagram of a wave receiver in a touch point recognizing apparatus using total reflection according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시 예에 따른 파동 수신부(300)는 수신되는 파동을 변환하는 수신 파동 변환부(310), 파동신호를 전기적 신호로 변환하는 파동 수신 센서부(330) 및 상기 검출된 파동을 처리하여 터치 지점을 산출하기 위한 파동 신호 처리부(340)를 포함하며, 상기 수신 파동 변환부(310) 이후에 파동을 집속하기 위한 수신 파동 집속부(320)를 포함할 수 있다. 한편 상기 수신 파동 변환부(310)는 필요에 따라 수신된 파동에서 특정대역의 파동만을 필터링하는 수신 파동 필터링부(311)나 수신된 파동에서 특정 편광영역의 신호만을 추출하는 수신 파동 편광부(312)를 포함할 수 있으며, 상기 수신 파동 집속부(320)는 수신된 파동의 입사 방향 또는 분포도를 조절하기 위한 광학렌즈 또는 광학 프리즘을 더 포함할 수 있다.The wave receiver 300 according to an embodiment of the present invention processes the received wave converter 310 for converting a received wave, a wave reception sensor unit 330 for converting a wave signal into an electrical signal, and the detected wave. And a wave signal processing unit 340 for calculating a touch point, and may include a reception wave focusing unit 320 for focusing the wave after the reception wave converting unit 310. On the other hand, the reception wave converting unit 310 is a reception wave filtering unit 311 for filtering only the wave of a specific band from the received wave as needed or a reception wave polarizer 312 for extracting only a signal of a specific polarization region from the received wave ), And the reception wave focusing unit 320 may further include an optical lens or an optical prism for adjusting the incident direction or distribution of the received wave.

또한 상기 파동 신호 처리부(340)는 상기 집속된 수신 파동을 필터링하기 하기 위한 필터 회로부(341), 상기 필터링된 파동신호에서 잡음을 제거하기 위한 잡음제거 회로부(342), 상기 잡음이 제거된 파동 신호를 증폭하기 위한 증폭부(343) 및 상기 증폭된 파동신호를 기초로 터치 지점을 산출하기 위한 터치 지점 산출부(344)를 더 포함할 수 있다.In addition, the wave signal processor 340 may include a filter circuit 341 for filtering the focused reception wave, a noise removing circuit unit 342 for removing noise from the filtered wave signal, and a wave signal from which the noise is removed. It may further include an amplifier 343 for amplifying and a touch point calculator 344 for calculating a touch point based on the amplified wave signal.

이하 상기와 같은 구성을 가지는 파동 수신부(300)의 동작에 대해 구체적으로 설명하도록 한다.Hereinafter, the operation of the wave receiver 300 having the above configuration will be described in detail.

먼저 표시장치가 구동되면 동시에 상기 표시장치 상에 터치되는 위치를 인식하기 위한 장치가 구동된다.First, when the display device is driven, a device for recognizing a touched position on the display device is driven.

이에 따라 파동발생 구동부(210)에 제어신호를 보내어 동기신호 생성부(211)를 통해 동기신호가 송출되면 상기 파동수신부(300)는 이를 수신한다. 상기 동기신호는 상기 파동 송출모듈(200)과 상기 파동 수신부(300)를 전기적으로 연결하는 연결라인을 수신할 수 있으며, 또는 상기 송출 파동 변환부(240)을 통해 파동의 형태로 수신될 수 있을 뿐만 아니라 상기 제어부의 제어신호에 의해서도 가능하다.Accordingly, when the control signal is sent to the wave generation driver 210 and the sync signal is transmitted through the sync signal generator 211, the wave receiver 300 receives it. The synchronization signal may receive a connection line electrically connecting the wave transmitting module 200 and the wave receiving unit 300 or may be received in the form of a wave through the transmitting wave converting unit 240. Not only that, but also by the control signal of the controller.

상기 동기신호를 수신한 파동 수신부(300)는 복수의 파동 송출 모듈이 있는 경우 이후의 시점에서 수신하는 파동이 어떤 파동 송출모듈에서 송출된 것인지를 구분할 수 있게 된다.When there is a plurality of wave transmitting modules, the wave receiving unit 300 receiving the synchronization signal can distinguish which wave transmitting module the wave received at a later point in time is transmitted.

상기 동기신호를 수신한 일정 시간 후에 상기 파동 수신부(210)는 파동 송출모듈에서 송출된 파동을 수신하게 된다. 이때 상기 수신 파동 필터링부(311)는 수신된 파동에서 특정 대역의 파동만을 필터링한다. 또한 상기 수신 파동 편광부(312)는 수신된 파동에서 특정 편광영역의 신호만을 추출한다. 상기 수신 파동 필터링부(311)와 상기 수신 파동 편광부(312)는 선택적으로 상기 수신 파동 변환부 (310)에 구비될 수 있다.After a predetermined time after receiving the synchronization signal, the wave receiving unit 210 receives the wave transmitted from the wave transmitting module. In this case, the reception wave filtering unit 311 filters only waves of a specific band from the received wave. In addition, the reception wave polarizer 312 extracts only a signal of a specific polarization region from the received wave. The reception wave filtering unit 311 and the reception wave polarizer 312 may be selectively provided in the reception wave conversion unit 310.

상기 수신 파동 변환부(310)을 통해 수신된 파동은 상기 수신 파동 집속부(320)에 의해서 파동의 입사 방향 또는 분포도를 조절될 수 있다. 이후 파동 수신 센서부(330)에 입력되어 파동 신호 처리부(340)에서 처리가능한 전기적 신호로 변환된다.The wave received through the reception wave converter 310 may adjust the incident direction or distribution of the wave by the reception wave focusing unit 320. Thereafter, it is input to the wave reception sensor unit 330 and converted into an electrical signal that can be processed by the wave signal processing unit 340.

상기 파동 수신 센서부(330)에 의해 변환된 파동 신호는 신호변환과정에서 원하지 않는 대역의 신호가 포함될 수 있으며, 이는 필터 회로부(341)에 의해 필터링된 잡음제거 회로부(342)에서 잡음이 제거되며 증폭부(343)에서 증폭된 후 상기 터치 지점 산출부(344)에 입력되며 터치 지점 산출부(344) 내부 알고리즘을 통해 터치 지점을 계산한다.The wave signal converted by the wave reception sensor unit 330 may include a signal of an undesired band during the signal conversion process, which is noise is removed from the noise reduction circuit unit 342 filtered by the filter circuit unit 341. After amplified by the amplifier 343, the touch point calculator 344 calculates a touch point through an internal algorithm of the touch point calculator 344.

본 발명은 파동이 두 매질의 경계면에서 전반사되는 성질을 이용하는 것으로 전반사 조건으로 매질에 입사된 파동이 터치 등의 작용에 의해 특정 경계면에서 전반사 조건이 깨지게 되는 경우 전반사 조건이 깨지는 지점 즉, 터치 지점에서 난반사되는 파동의 파동 수신부에서의 수신 시간의 차이를 거리를 계산하여 이를 좌표로 변환하여 경계면의 위치를 구하는 것으로 이에 대한 구체적인 동작은 도 7을 참조하여 하기에서 설명하기로 한다.The present invention utilizes the property that the wave is totally reflected at the interface between the two media. When the wave incident on the medium as the total reflection condition causes the total reflection condition to be broken at a specific interface by the action of touch or the like, the total reflection condition is broken. The difference in the reception time at the wave receiving unit of the diffusely reflected wave is calculated by converting the distance into coordinates to obtain the position of the boundary surface. A detailed operation thereof will be described below with reference to FIG. 7.

도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전반사를 이용한 터치지점 인식 방법에서 파동의 전반사 특성을 설명하는 개념도이다.7 is a conceptual diagram illustrating a total reflection characteristic of waves in a touch point recognition method using total reflection according to an embodiment of the present invention.

빛 또는 초음파 등의 파동은 굴절률이 큰 매질에서 작은 매질(공기 등)로 입사할 때, 굴절률이 큰 매질에서 작은 매질(공기)로 파동이 입사할 때 굴절 각(θ2)은 입사각(θ1)보다 크며, 어떤 입사각에서는 굴절각이 90˚가 된다. 이때의 입사각을 임계각(θc)이라 하며, 입사각이 임계각을 넘게 되면 파동은 전부 반사하게 된다. 이러한 현상을 전반사라고 한다.Waves such as light or ultrasonic waves are incident on small media (air, etc.) in a medium with a large refractive index, and the angles of refraction (θ 2 ) are incident angles (θ 1 ) when waves are incident on a small medium (air) in a medium with a large refractive index. Greater than), and at some angles of incidence the angle of refraction is 90 °. The incident angle at this time is referred to as the critical angle θ c , and when the incident angle exceeds the critical angle, all waves are reflected. This phenomenon is called total reflection.

상기 임계각은 두 매질의 굴절률에 의하여 결정되는데 스넬의 법칙에 의하여 하기 수학식에 표시될 수 있다.The critical angle is determined by the refractive indices of the two media, which can be represented by the following equation by Snell's law.

Figure 112009076460725-PAT00001
Figure 112009076460725-PAT00001

여기서, here,

따라서 만일 파동이 굴절률 η2 인 매질2로 둘러싸인 굴절률이 η1인 매질1에서 입사각을 임계각보다 더 큰 각도로 입사되면 매질1과 매질2의 경계면에서 전반사하고 전반사되는 각도 역시 임계각보다 크게 되어 다른 반대측의 경계면에 재입사되어도 전반사되어 지속적으로 매질1내에서 전반사하면 진행하게 된다.Therefore, if the wave is incident on the medium 1 with the refractive index η 1 surrounded by the medium 2 with the refractive index η 2 at an angle greater than the critical angle, the total reflection and total reflection at the interface between the medium 1 and the medium 2 are also greater than the critical angle, so that the other side is opposite. Even if it is re-entered at the boundary of the surface, it is totally reflected.

그러나 만일 손가락 등의 공기보다 굴절률이 매질에 의해서 경계면이 터치되는 경우, 터치되는 경계면에서 굴절조건 즉, 매질2의 굴절률이 변하게 되고 이에 따라 임계각이 변하게 되어 매질과 공기에 의해서 형성되는 경계면에서의 전반사 조건이 깨지게 되며, 이에 따라 파동은 굴절률이 큰 매질을 뚫고 나와 손가락(등)에서 난반사 되어 굴절률이 큰 매질로 재 입사되어 사방으로 퍼진다. 이때 일부의 파동은 다시 전반사 조건으로 굴절률이 큰 매질 안에서 전반사 되며 진행하게 된다.However, if the interface is touched by the medium with the refractive index than the air such as the finger, the refractive index, that is, the refractive index of the medium 2, is changed at the interface to be touched, and thus the critical angle is changed, so that the total reflection at the interface formed by the medium and the air is changed. The conditions are broken, so that the wave penetrates through the medium having a high refractive index and is diffusely reflected from the finger (back) to reenter the medium having a large refractive index and spread everywhere. At this time, some of the waves are totally reflected in a medium having a large refractive index under total reflection conditions.

본 발명은 파동의 전반사 성질을 이용한 것으로 표시장치 의 경계면 즉, 터치 된 지점에서 전반사 조건이 깨지게 되어 터치된 지점에서 난반사를 일으키는 파동 중 전반사 조건을 일으키는 파동을 일정지점에서 측정할 경우, 터치되지 않는 경우의 수신부 도착시간과의 차이를 상대적인 거리의 차이로 계산하면 터치된 지점의 거리를 수신측 또는 송신측에서 측정할 수 있게 된다. 또한 상기 측정된 거리를 2차원 좌표로 변환하면 터치된 지점의 위치를 2차원 좌표로 얻을 수 있다.According to the present invention, the total reflection property of the wave is used. When the total reflection condition is broken at the interface of the display device, that is, the total reflection condition is broken at the touched point, the wave causing the total reflection condition is not touched. When the difference with the arrival time of the receiver is calculated as the difference of the relative distance, the distance of the touched point can be measured at the receiving side or the transmitting side. In addition, when the measured distance is converted into two-dimensional coordinates, the position of the touched point may be obtained in two-dimensional coordinates.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전반사를 이용한 터치지점 인식 장치에서 하나의 송신모듈과 하나의 수신부를 포함한 표시장치 상에 터치되는 위치를 획득하기 장치에 관한 구성도이다.4 is a block diagram of an apparatus for obtaining a touched position on a display device including one transmitting module and one receiving unit in a touch point recognizing apparatus using total reflection according to an exemplary embodiment of the present invention.

X축 파동 송출 모듈(410)에서 전반사 조건으로 송출된 파동은 항상 최단거리 Xa로 파동 수신부(440)에 도착한다. 하지만 터치지점에서 터치가 되는 경우 터치지점에서 전반사 조건이 깨지게 되어 난반사되어 Xb의 경로로 파동 수신부(440)에 도착한다. 따라서 Xa와 Xb 사이에는 경로의 차이로 인한 도착시간의 차이가 발생한다. 동일하게 파동 송출 모듈(420)에서 전반사 조건으로 송출된 파동 역시 동일한 원리가 적용되어 최단 경로 Ya와 난반산 경로 Yb사이에 의한 도착시간의 차이가 파동 수신부(430)에서 발생한다. 이러한 X축과 Y축 각각의 도착시간의 차이 값을 기초 데이터로 하여 2차원 좌표값을 얻을 수 있다.The wave transmitted under the total reflection condition from the X-axis wave transmitting module 410 always arrives at the wave receiving unit 440 at the shortest distance Xa. However, when a touch is made at the touch point, the total reflection condition is broken at the touch point, and is diffusely reflected to arrive at the wave receiver 440 through the path of Xb. Therefore, a difference in arrival time occurs due to a difference in path between Xa and Xb. Similarly, the same principle is applied to the wave transmitted by the total wave reflecting condition in the wave transmitting module 420 so that a difference in arrival time due to the shortest path Ya and the diffused path Yb occurs in the wave receiving unit 430. Two-dimensional coordinate values can be obtained based on the difference between the arrival times of each of the X and Y axes.

상기와 같은 원리로 동작하는 본 발명에 따른 표시장치 상에 터치되는 위치를 획득하기 장치의 동작에 대해 구체적으로 설명하도록 한다.The operation of the device to obtain a touched position on the display device according to the present invention operating on the principle described above will be described in detail.

먼저 가로축 방향으로 전 반사를 일으킬수 있는 매질(예: 유리, 플라스틱 등)에 일정 방향으로 파동을 강도나 주파수를 주기적으로 다르게 하여 전반사 조건으로 파동 송출 모듈을 통해 송출한다.First, the wave is transmitted through the wave transmitting module under total reflection conditions by periodically changing the intensity or frequency of the wave in a certain direction in a medium (eg, glass, plastic, etc.) that may cause total reflection in the horizontal axis direction.

이때 파동 수신부에 이와 같은 파장이 시작되었음을 알려주는 동기신호를 방출하여 기준 시점을 정해 준다.At this time, the reference point is determined by emitting a synchronization signal informing the wave receiver that the wavelength has started.

파동이 매질 사이를 통과하는 있는 시점에 매질의 표면에 물체(손가락 등)가 닫는 순간 전반사 조건으로 진행하던 파동은 경계조건이 변하여 전반사조건이 깨지게된다. 따라서 터치지점에서 난반사를 일으켜서 전반사 조건 내의 파동만 매질 내부에서 최초의 진행방향과 다른 여러 방향으로 진행하여 나가며 터치 된 지점에서 나온 파동을 특정 지점에서 수신하게 된다.At the point when the wave passes between the medium, the wave that has been progressed to the total reflection condition is broken when the object (finger, etc.) closes to the surface of the medium, and the total reflection condition is broken. Therefore, only the wave within the total reflection condition by the diffuse reflection at the touch point proceeds in various directions different from the initial traveling direction inside the medium, and receives the wave from the touched point at the specific point.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전반사를 이용한 터치지점 인식 장치에서 하나의 송신모듈과 다수의 수신부를 포함한 표시장치 상에 터치되는 위치를 획득하기 장치에 관한 구성도로 도 4의 하나의 파동 송출 모듈과 하나의 파동 수신부를 포함하여 구성되는 것과 비교할 때 파동 송출 모듈 및 파동 수신부의 기본적인 구성은 동일하며 다만 복수의 파동 수신부(530, 540)를 두어 수신되는 파동의 수를 증가시켜 위치 계산의 정확성을 높일 수 있는 구조이다.FIG. 5 is a configuration diagram of an apparatus for obtaining a touched position on a display device including one transmitting module and a plurality of receivers in a touch point recognizing apparatus using total reflection according to an embodiment of the present invention. Compared with the configuration including the transmitting module and one wave receiving unit, the basic configuration of the wave transmitting module and the wave receiving unit is the same, except that the plurality of wave receiving units 530 and 540 are provided to increase the number of received waves so that It is a structure that can increase the accuracy.

하나의 파동 송출 모듈(510, 520)에서 전반사 조건으로 송출된 파동은 터치지점에서 터치가 되는 경우 전반사 조건이 깨지게 되어 난반사되어 복수의 파동 수신부(530, 540)에 도착하게 된다. 이때 각각의 수신부에 도착하는 파동은 그 경로 차가 있게 되므로 이 경로 차에 의해 가장 가까운 부문은 먼저 그리고 먼 위치는 나중에 도착하게 된다. 이를 수신되는 파동의 번호와 도달시간의 좌표 상에 표시하면 점선으로 표시할 수 있다. 좌표상에 도시된 실선의 경로곡선은 직접 수신부로 도착한 파의 도달시간을 표시한 것이다. 상기 각 축의 점선의 터치지점에서 난 반사된 파동의 도달 시간 차이를 각각의 수신부 위치에서 구하여 경로곡선의 피크 치를 검출하고 검출된 피크치를 기초로 터치 지점의 거리를 계산할 수 있으며 계산된 거리를 좌표 변환하여 X 축과 Y축의 좌표를 얻을 수 있다.Waves transmitted under total reflection conditions from one wave transmitting module 510 or 520 are diffusely reflected when they are touched at the touch point, and are diffusely reflected to arrive at the plurality of wave receivers 530 and 540. The wave arriving at each receiver then has its path difference so that the closest sector arrives first and the distant location later. If it is displayed on the coordinate of the received wave number and the arrival time, it can be indicated by a dotted line. The path curve of the solid line shown on the coordinates shows the arrival time of the wave arriving at the receiver directly. It is possible to detect the peak value of the path curve by calculating the difference of arrival time of the wave reflected from the touch point of the dotted line of each axis at each receiver position, calculate the distance of the touch point based on the detected peak value, and convert the coordinate distance You can get the coordinates of the X and Y axes.

상기와 같은 원리로 동작하는 본 발명에 따른 하나의 파동송출 모듈과 복수의 파동 수신부로 구성된 표시장치 상에 터치되는 위치를 획득하기 장치의 동작에 대해서는 상기 도4의 설명에서 기재한 것과 동일하므로 그 구체적인 설명은 생략하도록 한다.Since the operation of the device for acquiring the touched position on the display device consisting of one wave transmitting module and a plurality of wave receiving units operating according to the present invention is the same as that described in the description of FIG. Detailed description will be omitted.

상기의 하나의 파동송출 모듈과 하나의 파동 수신부 또는 복수의 파동 수신부에서 터치 지점의 좌표 즉 x축과 y축의 좌표를 구하는 원리를 하기에서 설명하도록 한다.The principle of obtaining the coordinates of the touch point, that is, the coordinates of the x-axis and the y-axis in one wave transmitting module and one wave receiving unit or a plurality of wave receiving units will be described below.

파동의 주기 내 이동거리 계산은 아래의 식과 같이 한 개의 시간 주기당 이동 거리를 알 수 있다.In the calculation of the movement distance in the period of the wave, the movement distance per time period can be known as the following equation.

Figure 112009076460725-PAT00002
Figure 112009076460725-PAT00002

Lm: 파동의 한 주기 동안 매질 내에서 이동한 거리, Vm: 매질 내에서 파동이 일 초당 진행하는 거리, Pt: 파동 소스를 주기적으로 변조하는 변조 주기Lm: The distance traveled in the medium for one period of the wave, Vm: The distance that waves travel per second in the medium, Pt: The modulation period that modulates the wave source periodically

파동을 주기적으로 방사 하면서 이 파동이 터치지점에서 난반사를 일으켜 다시 전반사 조건만의 파형이 파동 수신부에 도달하는 시간을 거리로 환산하는 식은 아래와 같다.While radiating the wave periodically, this wave generates diffuse reflection at the touch point, and then converts the time when the waveform of only total reflection condition reaches the wave receiver as distance.

Figure 112009076460725-PAT00003
Figure 112009076460725-PAT00003

Figure 112009076460725-PAT00004
Figure 112009076460725-PAT00004

Dix: X 축 방향으로 지연된 거리, Diy: Y 축 방향으로 지연된 거리Dix: distance delayed in the X axis, Diy: distance delayed in the Y axis

Tx: 터치지점을 거쳐 파동 수신부로 들어온 파동의 X축 도달 시간T x : X-axis arrival time of the wave entering the wave receiver through the touch point

Ty: 터치지점을 거쳐 파동 수신부로 들어온 파동의 Y축 도달 시간T y : Time to reach the Y axis of the wave entering the wave receiver through the touch point

T_x: 터치 지점을 거치지 않고 파동 수신부로 들어온 파동의 X축 도달 시간T_x: X-axis arrival time of the wave entering the wave receiver without going through the touch point

T_y: 터치 지점을 거치지 않고 파동수신부로 들어온 파동의 Y축 도달 시간T_y: Time to reach the Y axis of the wave entering the wave receiver without going through the touch point

Lm: 파동의 단위시간당 이동거리Lm: Travel distance per unit time of the wave

그런데 파동은 동심원을 그리면 퍼지기 때문에 거리 Dix와 Diy의 x 와 y의 좌표는 원의 호를 그리며 존재하게 된다. 즉 동심원 좌표를 형성하게 된다.However, since the wave is spread by drawing concentric circles, the coordinates of x and y of distances Dix and Diy exist by drawing arcs of circles. That is, it forms concentric coordinates.

이를 식으로 표시하면 Dix는 원의 방정식Expressed as an equation, Dix is the equation of the circle.

Figure 112009076460725-PAT00005
Figure 112009076460725-PAT00005

을 만족하는 식이 되며Is satisfying

Diy 는 원의 방정식Diy is the equation of the circle

Figure 112009076460725-PAT00006
또는
Figure 112009076460725-PAT00007
Figure 112009076460725-PAT00006
or
Figure 112009076460725-PAT00007

단, k: 파동소스가 존재하는 X 축에서 상대적으로 떨어진 Y 축 상의 파동 소스까지의 거리) 을 만족하는 식이 된다.Where k is the distance from the X axis in which the wave source is present to the wave source on the Y axis relatively far away.

여기서 두 개의 방정식에 의해 두 개의 변수 x 와 y를 구할 수 있으며, x와 y가 터치 지점의 좌표가 된다.Here, two variables x and y can be found by two equations, and x and y are coordinates of the touch point.

도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전반사를 이용한 터치지점 인식 방법에 관한 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating a touch point recognition method using total reflection according to an embodiment of the present invention.

이하 구체적인 과정을 살펴보면, 표시장치 상의 터치 지점을 인식하기 위한 장치를 구동하면 파동 송출원을 파동 수신부가 구분할 수 있도록 하기 위하여 파동 송출 모듈측에서 동기신호를 송출한다(620).In operation 620, when a device for recognizing a touch point on a display device is driven, a synchronous signal is transmitted from the wave transmitting module to distinguish the wave transmitting source from the wave receiving unit (620).

이후 일정시간이 경과된 후 파동 송출 모듈에서 일정한 주기를 가지는 펄스를 표시장치 의 매질 내부에 전반사가 되는 입사각으로 송출한다(630, 650).Thereafter, after a predetermined time has elapsed, the pulse transmitting module transmits a pulse having a predetermined period at an incident angle of total reflection inside the medium of the display device (630 and 650).

이때 X축 파동 송출모듈과 Y축 파동송출 모듈은 일정한 시간의 차이로 두고 구동되며, 그 시간 차이는 X축 파동수신부가 파동을 수신하고 이를 처리하는 데에 걸리는 시간이면 충분하다.At this time, the X-axis wave sending module and the Y-axis wave sending module are driven with a predetermined time difference, and the time difference is sufficient for the time taken for the X-axis wave receiving unit to receive and process the wave.

이후 표시장치 상의 일정지점에서 터치가 이루어지면 터치된 경계면에서 난반사가 일어나고 난반사된 파동 중 일부가 다시 전반사의 조건으로 매질을 진행하여 파동 수신부(640, 660)에서 수신된다.Thereafter, when a touch is made at a certain point on the display device, diffuse reflection occurs at the touched boundary surface, and some of the diffusely reflected waves are received by the wave receiving units 640 and 660 after the medium is subjected to total reflection conditions.

이후 수신된 파동은 상기의 계산 방식에 의해 계산되어 터치 지점의 좌표를 획득하게 된다(670). 상기 계산 방식은 도 5에 대한 설명에서 자세히 기술되어 있으므로 생략한다.The received wave is then calculated by the calculation method to obtain the coordinates of the touch point (670). The calculation method is omitted since it is described in detail in FIG. 5.

한편 복수의 파동 수신부가 구비되어 있는 경우에는 다수의 수신부에서 상기 표시장치 의 상의 터치 지점에서 난반사되는 적어도 하나 이상의 파동을 각각 수신하는 단계(641, 661)와 상기 각각의 파동 수신부에서 수신된 적어도 하나의 파동으로부터 x축과 y축의 위치를 계산하기 위한 파동을 선정하는 단계(642, 662) 및 상기 선정된 선정된 파동을 기초로 하여 상기 터치 지점의 위치를 계산하는 단계(670)를 더 포함할 수 있으며, 하나의 파동수신부에서 파동을 수신하는 경우와는 차이는 복수의 수신 파동에서 터치 지점을 인식하기 위한 파동을 x와 y축 도달시간 중 가장 큰 값을 가지는 파동을 이용하는 것에 있으며, 위치를 계산하는 방식은 동일하므로 생략한다.On the other hand, when a plurality of wave receivers are provided, the plurality of receivers respectively receive at least one or more waves that are diffusely reflected at a touch point on the display device (641, 661) and at least one received by each of the wave receivers. Selecting (642, 662) waves for calculating positions of the x- and y-axes from the wave of and calculating (670) the position of the touch point based on the selected selected wave; The difference between receiving a wave in one wave receiver and using a wave having the largest value among the x and y-axis arrival times is used to recognize a touch point in a plurality of receiving waves. Since the calculation method is the same, it is omitted.

도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 평면광을 이용한 터치지점 인식 장치의 파동 송출 모듈(900)의 구성도이다.9 is a block diagram of the wave transmitting module 900 of the touch point recognition device using the plane light according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 다른 실시 예에 따른 파동 송출 모듈(900)은 상기 파동 송출 모듈과 파동 수신부를 동기시키기 위한 동기 신호를 생성하는 동기신호 생성부(911)와 일정한 주기로 파동을 생성하도록 하는 파동 발생 구동 신호를 생성하는 파동 발생 구동신호 생성부(912)를 포함하는 파동 발생 구동부(910), 상기 파동 발생 구동신호 생성부(912)의 파동 발생 구동 신호를 입력 받아 일정한 간격으로 파동을 생성하는 파동발생부(920)를 더 포함할 수 있으며, 상기 파동 발생부(920)에서 생성된 파동을 집속하는 송출 파동 집속부(930)와 상기 파동 발생부(930)의 파동을 평면 파동으로 변환하는 평면 파동 발생부(940)를 더 포함하며, 상기 파동 송출 모듈(900)이 상기 표시 장치의 적어도 둘 이상이 구비되어 서로 다른 두 방향으로 파동을 송출하며, 송출되는 파동은 일정한 시간 간격을 두고 송출되도록 한다. The wave transmitting module 900 according to another embodiment of the present invention is a wave generation driving signal for generating waves at regular intervals with a synchronizing signal generator 911 for generating a synchronizing signal for synchronizing the wave transmitting module with the wave receiving unit. A wave generation driver 910 including a wave generation drive signal generation unit 912 for generating a wave generation unit for generating waves at regular intervals by receiving the wave generation drive signal of the wave generation drive signal generation unit 912. 920 may further include a plane wave generation for converting the wave generated by the wave generator 920 to the wave wave converging unit 930 and the wave generator 930 to the plane wave; The wave transmitting module 900 further includes at least two portions of the display device to transmit waves in two different directions, and the transmitted waves are fixed at a predetermined time. It should be sent out at intervals.

이하에서 상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 파동 송출 모듈의 구체적인 동작에 대해 설명한다.Hereinafter, a detailed operation of the wave transmitting module according to another embodiment of the present invention having the above configuration will be described.

먼저 표시장치가 구동되면 상기 표시장치 상에 터치된 위치를 인식하기 위하여 파동 발생모듈(900)이 구동된다. 이에 따라 제어부(미도시)는 파동 발생 구동부(910)에 제어신호를 보내어 동기신호 생성부(911)를 통해 동기신호를 생성하여 송출한다. 상기 동기신호는 파동 송출 모듈(900)에서 파동을 송출할 예정임을 알려줄 뿐만 아니라 복수의 파동 송출부모듈(900)에서 파동이 송출되는 경우 각 수신부가 수신하는 파동이 어느 파동 송출 모듈에서 송출된 것임을 구분하기 위한 것이다.First, when the display device is driven, the wave generating module 900 is driven to recognize the touched position on the display device. Accordingly, the controller (not shown) sends a control signal to the wave generation driver 910 to generate and transmit a synchronization signal through the synchronization signal generator 911. The synchronization signal not only indicates that the wave transmitting module 900 is to transmit a wave, and when waves are transmitted from the plurality of wave transmitting module 900, the wave received by each receiving unit is transmitted by any wave transmitting module. To distinguish.

동기신호를 송출한 후에 일정시간(예: 10μs) 후에 다른 파동 송출모듈과 구분될 수 있는 정도의 주기를 가지는 신호를 상기 파동발생 구동신호 생성부(912)에서 생성하여 상기 파동 발생부(920)에 입력한다. 상기 입력된 파동발생 구동신호의 신호에 따라 상기 파동 발생부(920)는 파동을 생성하여 상기 송출 파동 집속부(930)에 출력한다.The wave generating unit 920 generates a signal having a period of a degree that can be distinguished from other wave transmitting modules after a synchronous signal is transmitted after a predetermined time (for example, 10 μs). Type in According to the signal of the input wave generation drive signal, the wave generator 920 generates waves and outputs them to the delivery wave focusing unit 930.

한편 상기 송출 파동 집속부(930)에서는 상기 파동 발생부(920)에서 생성된 파동의 방향 및 분포도를 조절하여 상기 평면 파동 발생부(940)에 출력한다. 상기 평면 파동 발생부(940)는 상기 집속된 파동을 표시장치 전체 면적을 커버할 수 있도록 평면 파동으로 변환하여 상기 표시장치로부터 일정한 간격으로 이격된 가상의 평면에 파동을 송출한다.Meanwhile, the transmission wave focusing unit 930 adjusts the direction and distribution of the waves generated by the wave generation unit 920 and outputs them to the plane wave generation unit 940. The plane wave generator 940 converts the focused wave into a plane wave to cover the entire area of the display device, and transmits the wave to a virtual plane spaced apart from the display device at regular intervals.

도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 평면광을 이용한 터치지점 인식 장치의 파동 수신부(1000)의 구성도이다.10 is a configuration diagram of a wave receiver 1000 of a touch point recognizing apparatus using planar light according to another exemplary embodiment.

본 발명의 다른 실시 예에 따른 파동 수신부(1000)는 수신되는 파동에서 일정한 대역의 파동만을 선택적으로 출력하는 수신 대역 필터부(1010), 수신된 파동을 전기적 신호로 변환하기 위한 파동 수신 센서부(1030) 및 상기 전기적 신호로 변환된 파동을 처리하기 위한 신호 처리부(1040)로 구성되며, 상기 수신된 파동을 집속하기 위한 수신 파동 집속부(1020), 전기적 신호로 변환된 신호에서 일정한 대역의 신호만을 선택적으로 출력하는 필터 회로부(1041), 상기 전기적으로 변환된 신호의 잡음을 제거하기 위한 잡음 제거부(1042), 상기 전기적으로 변환된 신호를 증폭하기 위한 증폭부(1043)가 더 포함될 수 있다.The wave receiver 1000 according to another embodiment of the present invention includes a reception band filter unit 1010 for selectively outputting only a wave of a predetermined band from a received wave, and a wave reception sensor unit for converting the received wave into an electrical signal ( 1030 and a signal processor 1040 for processing the wave converted into the electrical signal, the receiving wave focusing unit 1020 for focusing the received wave, a signal of a predetermined band in the signal converted into an electrical signal A filter circuit 1041 selectively outputs only a bay, a noise removing unit 1042 for removing noise of the electrically converted signal, and an amplifier 1043 for amplifying the electrically converted signal may be further included. .

이하에서 상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 파동 수신부(1000)의 구체적인 동작에 대해 설명한다.Hereinafter, a detailed operation of the wave receiver 1000 according to another embodiment of the present invention having the configuration as described above will be described.

먼저 표시장치가 구동되면 상기 표시장치 상에 터치된 위치를 인식하기 위하여 파동 수신부(1000)가 파동 송출 모듈과 같이 구동된다. 이에 따라 제어부(미도시)에 제어 신호에 따라 동기 신호 생성부에서 생성된 동기신호를 수신하고 이후 어떠한 파동 송출 모듈에서 파동을 송출할지를 인지하게 된다. 상기 동기 신호 수신 후 일정시간이 경과되면 파동 송출 모듈에서 파동이 송출되고 만일 표시장치에 터치가 발생되지 않는다면 상기 송출된 파동은 후술하게 되는 반사부에 의해 발산되어 상기 파동 수신부(1000)는 아무런 파동을 수신하지 못하게 된다. 그러나 만일 터치가 발생하면 파동은 상기 터치 지점에서 임의의 물체에 반사되어 상기 반사된 파동은 상기 수신부(1000)에 의해 수신된다.First, when the display device is driven, the wave receiver 1000 is driven together with the wave transmitting module to recognize the touched position on the display device. Accordingly, the control unit (not shown) receives the synchronization signal generated by the synchronization signal generation unit according to the control signal, and then recognizes which wave transmission module to transmit the wave. If a predetermined time elapses after the synchronization signal is received, a wave is sent from the wave transmitting module, and if a touch is not generated on the display device, the transmitted wave is emitted by a reflector, which will be described later. Will not receive. However, if a touch occurs, the wave is reflected by an arbitrary object at the touch point and the reflected wave is received by the receiver 1000.

상기 수신된 파동은 위치 계산부(1044)에서 처리 가능한 신호로 변환되기 위해 상기 파동 수신부(1000)에 더 포함되어 있는 장치들에 의해 처리된다.The received wave is processed by devices further included in the wave receiver 1000 to be converted into a signal processable by the position calculator 1044.

구체적으로 상기 수신 대역 필터부(1010)는 파동 송출 모듈에서 송출한 파동만을 수신하도록 상기 파동의 주파수 대역의 파동만을 선택적으로 통과시켜 상기 파동 집속부(1020)로 입력한다. 상기 파동 집속부(1020)는 수신된 파동이 평면파동의 형태이므로 이를 점 파동의 형태로 변환한다. 이렇게 변환된 파동은 상기 파동 수신 센서부(1030)에 의해 전기적 신호로 변환되어 필터 회로부(1041), 잡음제거부91042) 및 증폭부(1043)에 의해 상기 위치 계산부(1044)에서 처리가능한 신호로 변환하게 된다.Specifically, the reception band filter unit 1010 selectively passes only the waves of the frequency band of the wave to be input to the wave focusing unit 1020 to receive only the waves transmitted by the wave transmitting module. The wave focusing unit 1020 converts the received wave into a point wave because the wave received is a plane wave. The converted wave is converted into an electrical signal by the wave receiving sensor unit 1030 and processed by the position calculating unit 1044 by the filter circuit unit 1041, the noise removing unit 91042, and the amplifying unit 1043. Will be converted to.

상기에서 위치 계산부(1044)는 별도의 장치 또는 알고리즘으로 구성될 수 있을 뿐만 아니라 상기 파동 수신부(1000)의 일부로서 포함되는 장치 또는 알고리즘 일 수 있음에 유의하여야 하며 이러한 변경은 당업자에게 자명한 것으로 본 발명에서는 비록 분리되는 형태로 기술되어 있으나 도 10에서와 같이 파동수신부의 일부로서 포함되는 것에 한정되지는 않는다.It should be noted that the position calculator 1044 may be configured as a separate device or algorithm, as well as a device or algorithm included as part of the wave receiver 1000. Such changes are obvious to those skilled in the art. In the present invention, although described in a separate form, it is not limited to being included as part of the wave receiving unit as shown in FIG.

도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 평면광을 이용한 터치지점 인식 장치의 구성도이다.8 is a block diagram of an apparatus for recognizing a touch point using planar light according to another exemplary embodiment of the present invention.

본 발명의 다른 실시 예에 따른 평면광을 이용한 터치지점 인식 장치는 터치 입력을 입력받을 수 있는 스크린부(840), 상기 스크린부(840)와 일정간격으로 이격된 가상 평면(850)에 파동을 송출하기 위한 파동 송출 모듈(820), 상기 터치 지점에서 반사된 파동을 수신하기 위한 파동 수신부(810) 및 상기 파동 송출 모듈에서 송출된 파동과 상기 수신된 반사 파동을 기초로 하여 터치 지점의 위치를 계산하기 위한 위치 계산부(미도시)를 포함한다.According to another exemplary embodiment of the present disclosure, an apparatus for recognizing touch points using planar light may generate waves on a screen unit 840 capable of receiving a touch input and a virtual plane 850 spaced apart from the screen unit 840 at a predetermined interval. The position of the touch point is based on the wave transmitting module 820 for transmitting, the wave receiving unit 810 for receiving the wave reflected from the touch point, and the wave transmitted from the wave transmitting module and the received reflected wave. It includes a position calculation unit (not shown) for calculation.

한편 상기 스크린부(840)는 상기 파동 송출 모듈에서 송출된 파동 중 터치되지 않고 통과되는 파동을 외부로 발산시키기 위한 반사부(830)가 더 포함될 수 있으며, 또한 상기 스크린부의 내부 경계면에는 외부 잡음 파동과 터치되지 않고 통과되는 파동을 흡수하는 흡광부(미도시)를 더 포함할 수 있다.Meanwhile, the screen unit 840 may further include a reflection unit 830 for dissipating out of the waves transmitted from the wave transmitting module without being touched, and an external noise wave at an inner boundary of the screen unit. And a light absorbing part (not shown) that absorbs the wave passing without being touched.

이하에서 상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 평면파동을 이용한 터치지점 인식 장치의 구체적인 동작에 대해 설명한다.Hereinafter, a detailed operation of the touch point recognizing apparatus using the planar wave according to another embodiment of the present invention having the above configuration will be described.

본 발명은 표시장치 상에 터치되는 지점의 좌표를 인식하기 위한 것으로 평면파동을 표시장치와 일정 간격으로 이격하여 표시장치의 일부에서 표시장치 전체에 퍼지도록 평행 면이 되게 송출한다.The present invention is for recognizing the coordinates of the point touched on the display device, the plane wave is sent out to be parallel to the display device to be spread over the entire display device at a predetermined interval spaced apart from the display device.

상기 송출된 평면파동은 평면 위를 진행 하던 중 손가락이나 터치도구에 의해 표시장치에 터치가 되면 평면파동의 일부가 상기 손가락이나 터치도구에 부딪혀 반사된다. 한편 반사되지 않고 통과되는 파동은 파동 수신부의 적절한 동작을 위해 표시장치 외부로 발산될 필요가 있으며 이에 평면 파동이 송출된 후 원하는 일정한 터치 유효면 이외의 주변 모서리 면에서 반사되는 반사 파동이나 외부의 불필요한 잡음 파동을 없애기 위하여 터치 유효면 이외 에서는 평면 파동이 반사 혹은 흡수 될 수 있도록 표시장치 주변에는 일정 각도를 가지는 반사부(830)를 설치한다. 상기 반사부(830)의 반사각도는 송출된 평면 파동이 표시장치 주변에서 반사되어 파동 수신부(810)로 입력되지 않는 각도의 경사각 이상이면 충분하다.When the transmitted plane wave touches the display device by a finger or a touch tool while traveling on a plane, a part of the plane wave hits the finger or the touch tool and is reflected. On the other hand, waves that pass through without reflection need to be diverted to the outside of the display device for proper operation of the wave receiving unit. In order to eliminate the noise wave, a reflection unit 830 having a predetermined angle is disposed around the display device so that planar waves may be reflected or absorbed except at the touch effective surface. The reflection angle of the reflection unit 830 is sufficient if the transmitted plane wave is reflected at the periphery of the display device and is equal to or greater than the inclination angle of the angle that is not input to the wave receiver 810.

상기 경사각은 파동 수신부(810)의 위치에 의해 결정된다. 즉, 파동 수신부의 위치가 평면파동과 θ의 각도를 이루고 있으면 θ이상의 각도로 경사각을 만들어 주면 된다. 또한 외부로부터의 유입되는 잡음 파동을 막기 위해 평면 파동의 주파수 대역의 파동을 흡수 할 수 있는 흡광부를 상기 표시장치의 주변에 도포한다.The inclination angle is determined by the position of the wave receiver 810. In other words, if the position of the wave receiver forms an angle between plane waves and θ, the inclination angle may be made at an angle of θ or more. In addition, in order to prevent noise waves flowing from the outside, a light absorbing part capable of absorbing waves in the frequency band of the plane wave is applied to the periphery of the display device.

한편 상기 파동 수신부(810)에 의해 수신된 반사 파동은 상기 동기 신호에 의해 정해지는 시간 기준점에 대비 임의의 도착 시간 간격을 가지게 된다.Meanwhile, the reflected wave received by the wave receiver 810 has an arbitrary arrival time interval with respect to the time reference point determined by the synchronization signal.

파동의 시간당 진행 속도는 미리 알고 있으므로 도착 시간 간격을 연산하면 터치 지점의 거리를 알 수 있게 된다.Since the wave's hourly velocity is known in advance, calculating the time interval of arrival gives us the distance of the touch point.

2차원의 좌표 값을 알기 위해서는 두 개 이상의 측정값이 필요하므로 각각 2개의 파동 송출점과 파동 수신점을 설치하여 터치 된 지점의 거리를 측정하여 상호 연산함으로써 2차원 좌표 값을 연산하게 된다.Two or more measured values are needed to know the two-dimensional coordinate values. Therefore, the two-dimensional coordinate values are calculated by mutually calculating the distance between the touched points by installing two wave emitting points and wave receiving points.

본 발명에서는 파동 송출 모듈(820)과 파동 수신부(810)를 일체로 구성하는 것을 가정하였다. 그러나 이러한 것은 하나의 설계방법 중 하나에 불과하며 파동 송출 모듈과 파동 수신부(810)를 분리한다고 하여도 좌표를 연산하기 위한 것이라고 하면 임의의 위치에 설치가능하며 본 발명이 파동 송출 모듈(820)과 파동 수신부(810)가 일체로 형성되는 것에 의해 제한되지 않음은 당업자에게 자명한 사실이다.In the present invention, it is assumed that the wave transmitting module 820 and the wave receiving unit 810 are integrally configured. However, this is only one of a design method, and even if the wave transmitting module and the wave receiving unit 810 are separated, the coordinates can be installed at any position. It is apparent to those skilled in the art that the wave receiver 810 is not limited by being integrally formed.

한편 파동 송출 모듈(820)과 파동 수신부(810)를 일체로 형성하는 경우에는 파동을 동시에 송출하고 수신할 경우 다른 파동원에 의해 간섭을 받을 수 있으며 이를 위해 1st 파동 송출 모듈에서 파동을 송출하고 반사된 광을 1st 파동 수신부에서 처리할 때까지 2nd 파동 송출 모듈과 2nd 파동 수신부는 대기 한다. 반대의 경우에도 동일하다.In the case of forming the wave transmission module 820 and the wave receiver 810, integrated in the case to transmit the wave at the same time, and reception it may be disturbed by another wave source and to transmit the wave in the 1 st wave transmission module for this purpose to the handling of the reflected light from the first wave receiving unit st 2 nd 2 nd wave transmission module and the wave reception unit waits. The same is true for the opposite case.

이하에서는 터치되는 지점의 위치를 계산하는 원리에 대하여 설명한다.Hereinafter, the principle of calculating the position of the touched point will be described.

파동 수신부(810)에서 수신되는 파동의 도착 시간의 차이 혹은 파동의 위상 차이에 의해 터치 지점의 거리를 구할 수 있다.The distance of the touch point may be obtained by a difference in arrival time of the wave or a phase difference of the wave received by the wave receiver 810.

터치된 지점까지의 거리를 d라 하고 파동(예: 레이저 다이오드의 광)의 속도를 C라 할 때 하기의 식으로 구해진다.When the distance to the touched point is d and the speed of the wave (for example, the light of the laser diode) is C, the following equation is obtained.

Figure 112009076460725-PAT00008
Figure 112009076460725-PAT00008

여기서 2xTi는 초기 파동을 송출 시를 기준으로 하여 수신 될 때까지의 시간 차이를 말하는 것으로 Ti는 반사되어 돌아온 시간을 나타낸다.Here, 2xT i refers to the time difference until the initial wave is received based on the transmission time, and T i represents the time when reflected back.

이와 같은 원리로 두 개의 파동 송출 모듈에서 송출되는 파동이 두 개의 파동 수신부에서 측정되는 거리d1과d2를 구할 수 있다.Based on the same principle, the distances d 1 and d 2 measured by the two wave receivers in the waves transmitted from the two wave transmitting modules can be obtained.

파동 수신부1과 2에서 터치 지점의 거리를 각각 d1, d2라 할 때, 유한 평면에서 터치 지점은 오직 한 점만이 존재하게 된다. 따라서 두 개의 파동 수신부에서 반사되는 파동의 거리 d1, d2를 얻을 수 있다면 터치 지점의 좌표를 얻을 수 있게 된다.When the distances of the touch points in the wave receivers 1 and 2 are d 1 and d 2 , respectively, only one point exists in the finite plane. Therefore, if the distances d 1 and d 2 of the waves reflected by the two wave receivers can be obtained, the coordinates of the touch point can be obtained.

두 개의 파동 수신부에서 수신되는 반사 파동의 각각의 터치지점으로부터의 거리를 (X, Y)좌표로 바꾸는 방법은 피타고라스의 정리를 이용한다.The method of converting the distance from each touch point of the reflected wave received by the two wave receivers into (X, Y) coordinates uses the Pythagorean theorem.

파동 수신부가 X-축(가로축) 상에 있을 경우 아래의 식에 구할 수 있다.If the wave receiver is on the X-axis (horizontal axis), it can be obtained from the following equation.

Figure 112009076460725-PAT00009
Figure 112009076460725-PAT00009

Figure 112009076460725-PAT00010
Figure 112009076460725-PAT00010

여기서 Tx는 유한 평면의 최대 거리 즉, 표시장치의 X축(가로축)의 길이와 같으므로 알려진 수이고 d1, d2는 측정된 수치이기 때문에 역시 알려진 수이다.T x is a known number because it is equal to the maximum distance of the finite plane, that is, the length of the X axis (horizontal axis) of the display device, and d 1 and d 2 are also known numbers because they are measured values.

위 두식을 정리하면 (x, y)는 좌표는 아래와 같이 구해진다.Summarizing the above expressions, (x, y) can be obtained as

Figure 112009076460725-PAT00011
,
Figure 112009076460725-PAT00012
Figure 112009076460725-PAT00011
,
Figure 112009076460725-PAT00012

파동 수신부가 Y-축(가로축) 상에 있을 경우 아래의 식에 구할 수 있다.If the wave receiver is on the Y-axis (horizontal axis), it can be obtained from the following equation.

Figure 112009076460725-PAT00013
Figure 112009076460725-PAT00013

Figure 112009076460725-PAT00014
Figure 112009076460725-PAT00014

여기서 Ty는 유한 평면의 최대 거리 즉, 표시장치의 Y축(세로축)의 길이와 같으므로 알려진 수이고 d1, d2는 측정된 수치이기 때문에 역시 알려진 수이다.Here, T y is a known number because it is equal to the maximum distance of the finite plane, that is, the length of the Y axis (vertical axis) of the display device, and d 1 and d 2 are also known numbers because they are measured values.

위 두식을 정리하면 (x, y)는 좌표는 아래와 같이 구해진다.Summarizing the above expressions, (x, y) can be obtained as

Figure 112009076460725-PAT00015
,
Figure 112009076460725-PAT00016
Figure 112009076460725-PAT00015
,
Figure 112009076460725-PAT00016

도 11은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 평면광을 이용한 터치지점 인식 방법에 관한 흐름도이다.11 is a flowchart illustrating a touch point recognition method using plane light according to another exemplary embodiment of the present invention.

이하 구체적인 과정을 살펴보면, 표시장치 상의 터치 지점을 인식하기 위한 장치가 구동되면(1110) 파동 송출원을 파동 수신부가 구분할 수 있도록 하기 위하여 동기신호가 파동 송출 모듈에서 송출된다(1120).Referring to a specific process, when a device for recognizing a touch point on a display device is driven (1110), a synchronization signal is transmitted from a wave transmitting module (1120) so that the wave receiving unit can distinguish a wave transmitting source.

이후 일정시간이 경과된 후 파동 송출 모듈에서 일정한 주기를 가지는 펄스를 표시장치와 일정간격으로 이격된 가상의 평면으로 송출한다(1130, 1150).Thereafter, after a predetermined time elapses, the pulse transmitting module transmits a pulse having a certain period to the virtual plane spaced apart from the display device at a predetermined interval (1130 and 1150).

이때 1st 파동 송출모듈과 2nd 파동송출 모듈은 일정한 시간의 차이로 두고 구동되며, 그 시간 차이는 X축 파동수신부가 파동을 수신하고 이를 처리하는 데에 걸리는 시간이면 충분하다.At this time, the 1 st wave sending module and the 2 nd wave sending module are driven with a certain time difference, and the time difference is sufficient for the time taken for the X-axis wave receiving unit to receive and process the wave.

이후 표시장치 상의 일정지점에서 터치가 이루어지면 상기 터치면과 실질적으로 동일한 면으로 송출된 파동의 반사가 일어나고 반사된 파동 중 일부가 파동 수신부에서 수신된다(1140, 1160).Thereafter, when a touch is made at a certain point on the display device, reflection of the wave transmitted to the surface substantially the same as the touch surface occurs, and some of the reflected waves are received by the wave receivers (1140 and 1160).

이후 수신된 파동은 상기의 계산 방식에 의해 계산되어 터치 지점의 좌표를 계산하게 된다(1170). 상기 계산 방식은 도 10에 대한 설명에서 자세히 기술되어 있으므로 생략한다.The received wave is then calculated by the above calculation method to calculate the coordinates of the touch point (1170). The calculation method is omitted since it is described in detail with reference to FIG.

도 1은 종래 기술에 따른 표시장치 상의 터치 지점을 인식하기 위한 장치에 관한 구성도이다.1 is a block diagram of an apparatus for recognizing a touch point on a display device according to the related art.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전반사를 이용한 터치지점 인식 장치에서의 파동 송출 모듈의 구체적인 구성도이다.2 is a detailed block diagram of a wave transmitting module in a touch point recognizing apparatus using total reflection according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전반사를 이용한 터치지점 인식 장치에서 파동 수신부의 구체적인 구성도이다.3 is a detailed configuration diagram of a wave receiver in a touch point recognizing apparatus using total reflection according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전반사를 이용한 터치지점 인식 장치에서 하나의 송신모듈과 하나의 수신부를 포함한 표시장치 상에 터치되는 위치를 획득하기 장치에 관한 구성도이다.4 is a block diagram of an apparatus for obtaining a touched position on a display device including one transmitting module and one receiving unit in a touch point recognizing apparatus using total reflection according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전반사를 이용한 터치지점 인식 장치에서 하나의 송신모듈과 다수의 수신부를 포함한 표시장치 상에 터치되는 위치를 획득하기 장치에 관한 구성도이다.FIG. 5 is a block diagram illustrating an apparatus for obtaining a touched position on a display device including one transmitting module and a plurality of receiving units in a touch point recognizing apparatus using total reflection according to an embodiment of the present disclosure.

도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전반사를 이용한 터치지점 인식 방법에 관한 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating a touch point recognition method using total reflection according to an embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전반사를 이용한 터치지점 인식 방법에서 파동의 전반사 특성을 설명하는 개념도이다.7 is a conceptual diagram illustrating a total reflection characteristic of waves in a touch point recognition method using total reflection according to an embodiment of the present invention.

도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 평면광을 이용한 터치지점 인식 장치의 구성도이다.8 is a block diagram of an apparatus for recognizing a touch point using planar light according to another exemplary embodiment of the present invention.

도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 평면광을 이용한 터치지점 인식 장치의 파동 송출 모듈의 구성도이다.9 is a configuration diagram of a wave transmitting module of a touch point recognizing apparatus using planar light according to another exemplary embodiment of the present invention.

도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 평면광을 이용한 터치지점 인식 장치의 파동 수신부의 구성도이다.10 is a configuration diagram of a wave receiver of a touch point recognizing apparatus using planar light according to another exemplary embodiment of the present invention.

도 11은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 평면광을 이용한 터치지점 인식 방법에 관한 흐름도이다.11 is a flowchart illustrating a touch point recognition method using plane light according to another exemplary embodiment of the present invention.

Claims (33)

표시장치의 터치 지점 위치를 인식하는 장치에 있어서,In the device for recognizing the touch point position of the display device, 상하부의 매질의 굴절률보다 더 큰 굴절률을 가지는 매질을 포함되는 표시장치;A display device including a medium having a refractive index larger than that of upper and lower media; 상기 표시장치의 적어도 일부에 설치되어 전반사가 일어나는 입사각으로 파동을 상기 표시장치의 매질로 송출하는 파동 송출부; 및 상기 파동의 송출 시점을 파동 수신부에 알려주는 동기신호를 발생하는 동기신호 발생부를 포함하는 파동 송출 모듈;A wave transmitting unit installed at at least a portion of the display device to transmit waves to the medium of the display device at an incident angle at which total reflection occurs; And a wave transmitting module including a synchronizing signal generating unit for generating a synchronizing signal informing a wave receiving unit of a time point of transmitting the wave. 상기 파동 송출 모듈에서 송출되는 동기신호, 상기 파동 송출부에서 송출되는 파동과 표시장치 상의 터치 지점에서 난반사되는 파동을 수신하기 위한 파동 수신부;A wave receiving unit for receiving a synchronization signal transmitted from the wave transmitting module, a wave transmitted from the wave transmitting unit, and a wave that is diffusely reflected at a touch point on a display device; 상기 파동 수신부에서 수신되는 파동들의 수신시점을 기초로 하여 표시장치 상의 터치 지점의 위치를 산출하는 위치 계산부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 터치 지점 위치를 인식하는 장치.And a position calculator for calculating a position of a touch point on the display device based on a reception point of waves received by the wave receiver. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 파동 송출 모듈은 파동의 방사 방향 또는 분포도를 조절하기 위한 광학렌즈 또는 광학 프리즘을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 터치 지점 위치를 인식하는 장치.The wave transmitting module further includes an optical lens or an optical prism for adjusting a radial direction or distribution of a wave. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 파동 송출모듈은 방사 파동을 특정 대역의 파장이나 특정 편광영역을 가지도록 조절하기 위하여 다이크로닉 필터(diachronic filter), 밴드패스(bandpass filter), 편광틸터(polarizer) 또는 편광지연(lamda filter) 중 적어도 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 터치 지점 위치를 인식하는 장치.The wave transmitting module may include a dichronic filter, a bandpass filter, a polarizer, or a polarization delay filter to adjust a radiation wave to have a wavelength of a specific band or a specific polarization region. And at least one of the touch point positions of the display device. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 파동 수신부는 수신 파동 수신 효율을 높이거나 수신 파동의 방향을 조절하기 위한 광학렌즈 또는 광학 프리즘을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 터치 지점 위치를 인식하는 장치.And the wave receiver further comprises an optical lens or an optical prism for increasing reception wave reception efficiency or adjusting a direction of the reception wave. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 파동 수신부는 수신 파동 중 특정 대역의 파장을 가진 파동을 수신 가능하도록 하거나 특정 편광영역 방향의 파동을 선택적으로 수신 가능하도록 하는 다이크로닉 필터(diachronic filter), 밴드패스(bandpass filter), 편광틸터(polarizer) 또는 편광지연(lamda filter) 중 적어도 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 터치 지점 위치를 인식하는 장치.The wave receiving unit may include a dichronic filter, a bandpass filter, and a polarization tilter to receive a wave having a wavelength of a specific band among reception waves or to selectively receive a wave in a specific polarization region direction. A device for recognizing a touch point position of a display device, further comprising at least one of a polarizer or a polarization delay filter. 제1항, 제4항 또는 제5항에 있어서,The method according to claim 1, 4 or 5, 상기 파동 수신부는 상기 표시장치 주변부에 적어도 둘 이상이 배치되는 것을 특징으로 하는 표시장치의 터치 지점 위치를 인식하는 장치.And at least two wave receivers are disposed at a periphery of the display device. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 파동 송출 모듈은 제1축과 제2축의 파동 송출모듈로 구분되며 상기 제1축과 제2축의 파동 송출모듈은 일정한 시간 간격을 두고 파동을 송출하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 터치 지점 위치를 인식하는 장치.The wave transmitting module is divided into a wave transmitting module of a first axis and a second axis, and the wave sending module of the first axis and the second axis sends a wave at a predetermined time interval. Recognizing device. 제1항 또는 제7항에 있어서 상기 파동 수신부는 제1축과 제2축의 파동 수신부로 구분되며 상기 제1축과 제2축의 파동 수신부는 일정한 시간 간격을 두고 파동을 수신하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 터치 지점 위치를 인식하는 장치.8. The display of claim 1, wherein the wave receiving unit is divided into a wave receiving unit of a first axis and a second axis, and the wave receiving unit of the first axis and the second axis receives a wave at a predetermined time interval. A device that recognizes the location of the touch point of the device. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 위치 계산부는 하기의 식에 의해 터치 지점의 위치를 계산하는 것을 특징으로 하는 터치 표시장치의 터치 지점 위치를 인식하는 장치.And the position calculator calculates the position of the touch point according to the following equation.
Figure 112009076460725-PAT00017
Figure 112009076460725-PAT00017
Figure 112009076460725-PAT00018
Figure 112009076460725-PAT00018
Figure 112009076460725-PAT00019
Figure 112009076460725-PAT00020
또는
Figure 112009076460725-PAT00019
Figure 112009076460725-PAT00020
or 단, Dix, Diy, Tx, Ty, T_x, T_y 및 k는 하기와 같이 정의됨Provided that Dix, Diy, Tx, Ty, T_x, T_y and k are defined as X: 터치 지점의 x축 좌표, y: 터치 지점의 y축 좌표X: x-axis coordinate of touch point, y: y-axis coordinate of touch point Dix: X 축 방향으로 지연된 거리, Diy: Y 축 방향으로 지연된 거리Dix: distance delayed in the X axis, Diy: distance delayed in the Y axis Tx: 터치지점을 거쳐 수신부로 들어온 파동의 X축 도달 시간T x : X-axis arrival time of the wave entering the receiver through the touch point Ty: 터치지점을 거쳐 수신부로 들어온 파동의 Y축 도달 시간T y : Time to reach Y axis of wave entering the receiver through touch point T_x: 터치 지점을 거치지 않고 수신부로 들어온 파동의 X축 도달 시간T_x: X-axis arrival time of the wave entering the receiver without passing through the touch point T_y: 터치 지점을 거치지 않고 수신부로 들어온 파동의 Y축 도달 시간T_y: Time to reach the Y axis of the wave entering the receiver without passing through the touch point Lm: 파동의 단위시간당 이동거리Lm: Travel distance per unit time of the wave k: 파동소스가 존재하는 X 축에서 상대적으로 떨어진 Y 축 상의 파동 소스까지의 거리k: The distance from the X axis where the wave source exists to the wave source on the Y axis relatively 표시장치의 터치 지점 위치를 인식하는 방법에 있어서,In the method for recognizing the touch point position of the display device, 파동 송출 모듈에서 파동 송출이 시작됨을 알려주는 동기신호를 발생하는 단계;Generating a synchronization signal informing that the wave transmission is started by the wave transmission module; 상하부의 매질의 굴절률보다 큰 굴절률을 가지는 매질을 포함하는 표시장치 의 적어도 일부에서 상기 매질 내에서 전반사되는 입사각으로 파동을 송출하는 단계;Transmitting a wave at an incidence angle totally reflected within the medium in at least a portion of a display device including a medium having a refractive index greater than that of upper and lower media; 상기 파동 송출 모듈에서 송출된 동기신호 및 상기 표시장치 의 상의 터치 지점에서 난반사되는 파동을 수신하는 단계; 및 Receiving a sync signal transmitted by the wave transmitting module and a wave that is diffusely reflected at a touch point on the display device; And 상기 수신부에서 수신된 동기신호 및 상기 난반사된 파동의 수신시점을 기초로 하여 상기 터치 지점의 위치를 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 터치 지점 위치를 인식하는 방법.And calculating a position of the touch point based on a reception point of the synchronous signal received by the receiving unit and the diffusely reflected wave. 제10항의 파동을 송출하는 단계는,Sending the wave of claim 10, 제1축의 파동 송출 모듈과 제2축의 파동 송출 모듈에서 일정한 시간 간격을 두고 각각 송출되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 터치 지점 위치를 인식하는 방법.And transmitting each of the wave transmitting module of the first axis and the wave transmitting module of the second axis at a predetermined time interval, respectively. 제10항에 있어서 상기 파동을 수신하는 단계는,The method of claim 10, wherein receiving the wave comprises: 다수의 수신부에서 상기 표시장치 의 상의 터치 지점에서 난반사되는 적어도 하나 이상의 파동을 각각 수신하는 단계;Receiving, by a plurality of receivers, at least one or more waves that are diffusely reflected at touch points on the display device; 상기 각각의 수신부에서 수신된 적어도 하나의 파동으로부터 x축과 y축의 위치를 계산하기 위한 파동을 선정하는 단계; 및Selecting a wave for calculating positions of an x-axis and a y-axis from at least one wave received at each receiver; And 상기 선정된 선정된 파동을 기초로 하여 상기 터치 지점의 위치를 계산하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 표시장치 의 터치 지점 위치 산출 방법다수의 수신부에서 상기 표시장치 의 상의 터치 지점에서 난반사되는 적어도 하나 이상의 파동을 각각 수신하는 단계;Comprising the step of calculating the position of the touch point on the basis of the selected selected wave, the method for calculating the touch point position of the touch display device a plurality of receiving unit is diffusely reflected at the touch point on the display device Receiving at least one wave each; 상기 각각의 수신부에서 수신된 적어도 하나의 파동으로부터 x축과 y축의 위치를 계산하기 위한 파동을 선정하는 단계; 및Selecting a wave for calculating positions of an x-axis and a y-axis from at least one wave received at each receiver; And 상기 선정된 선정된 파동을 기초로 하여 상기 터치 지점의 위치를 계산하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 터치 지점 위치를 인식하는 방법.And calculating a position of the touch point based on the selected predetermined wave. 제12항에 있어서 상기 파동을 선정하는 단계는,The method of claim 12, wherein selecting the wave comprises: 터치 지점에서 난반사된 파동의 각 수신부에서의 x축과 y축의 도달시간 중 최대값으로 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 터치 지점 위치를 인식하는 방법.And determining the maximum value of the arrival times of the x-axis and the y-axis at each receiver of the diffusely reflected wave at the touch point. 제10항 또는 제12항에 있어서 상기 파동을 수신하는 단계는,13. The method of claim 10 or 12, wherein receiving the wave comprises: 제1축의 파동과 제2축의 파동을 일정한 시간 간격을 두고 제1축의 수신부와 제2축의 수신부가 각각 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 터치 지점 위치를 인식하는 방법.And receiving a wave on the first axis and a wave on the second axis at predetermined time intervals, respectively, by receiving the receiver on the first axis and the receiver on the second axis, respectively. 제10항 또는 제12항에 있어서, 상기 터치 지점의 위치는 상기의 [수학식 1] ~ [수학식 3]에 의해 계산되는 것을 특징으로 하는 표시장치의 터치 지점 위치를 인식하는 방법.The method of claim 10 or 12, wherein the position of the touch point is calculated by the above Equation 1 to Equation 3. 표시장치의 터치 지점 위치를 인식하는 장치에 있어서,In the device for recognizing the touch point position of the display device, 터치 입력을 입력받기 위한 표시장치;A display device for receiving a touch input; 상기 표시장치와 일정간격으로 이격된 평면에 파동을 송출하기 위한 파동 송출 모듈;A wave transmitting module for transmitting waves in a plane spaced apart from the display device at a predetermined interval; 상기 표시장치 상의 터치 지점에서 반사된 파동을 수신하기 위한 파동 수신부; 및A wave receiver for receiving a wave reflected at a touch point on the display device; And 상기 파동 송출 모듈에서 송출된 파동과 상기 수신된 반사 파동을 기초로 하여 터치 지점의 위치를 계산하기 위한 위치 계산부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 터치 지점 위치를 인식하는 장치.And a position calculator for calculating the position of the touch point based on the wave transmitted from the wave transmitting module and the received reflected wave. 제16항에 있어서,The method of claim 16, 상기 파동 송출 모듈은 파동 송출 모듈과 파동 수신부를 동기시키기 위한 동기 신호를 생성하는 동기신호 생성부와 일정한 주기로 파동을 생성하도록 하는 파동 발생 구동 신호를 생성하는 파동 발생 신호 구동부를 포함하는 파동 발생 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 터치 지점 위치를 인식하는 장치.The wave transmitting module includes a wave generating driver including a synchronizing signal generating unit generating a synchronizing signal for synchronizing the wave transmitting module and the wave receiving unit and a wave generating signal driving unit generating a wave generating driving signal to generate a wave at a predetermined period. And recognizing a touch point position of the display device. 제16항에 있어서,The method of claim 16, 상기 파동 송출 모듈은 상기 파동 발생 구동부의 파동 발생 구동 신호를 입력받아 일정한 간격으로 파동을 생성하는 파동 발생부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 터치 지점 위치를 인식하는 장치.The wave transmitting module may further include a wave generating unit configured to receive a wave generation driving signal of the wave generation driving unit and generate waves at a predetermined interval, the touch point position of the display device. 제16항에 있어서,The method of claim 16, 상기 파동 송출 모듈은 상기 파동 발생부에서 생성된 파동을 집속하는 송출 파동 집속부, 상기 파동 발생부의 파동을 평면 파동으로 변환하는 평면 파동 발생부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 터치 지점 위치를 인식하는 장치.The wave sending module may further include a sending wave focusing unit focusing waves generated by the wave generating unit and a planar wave generating unit converting waves of the wave generating unit into planar waves. Recognizing device. 제16항 내지 제19항에 있어서,The method of claim 16, wherein 상기 파동 송출 모듈은 적어도 서로 다른 두 방향으로 파동을 송출함을 특징으로 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 터치 지점 위치를 인식하는 장치.And transmitting the wave in at least two different directions to recognize the touch point position of the display device. 제21항에 있어서,The method of claim 21, 상기 두 방향으로 송출되는 파동은 일정한 시간 간격을 두고 송출됨을 특징으로 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 터치 지점 위치를 인식하는 장치.And the waves transmitted in the two directions are transmitted at a predetermined time interval. 제16항에 있어서,The method of claim 16, 상기 파동 수신부는 수신되는 파동에서 일정한 대역의 파동만을 선택적으로 출력하는 수신 대역 필터부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 터치 지점 위치를 인식하는 장치.The wave receiver further includes a reception band filter unit for selectively outputting only a wave of a predetermined band in a received wave. 제16항에 있어서,The method of claim 16, 상기 파동수신부는 상기 수신된 파동을 집속하기 위한 수신 파동 집속부, 상기 수신된 파동을 전기적 신호로 변환하기 위한 파동 수신 센서부, 상기 전기적 신호로 변환된 신호에서 일정한 대역의 신호만을 선택적으로 출력하는 필터 회로부, 상기 전기적으로 변환된 신호의 잡음을 제거하기 위한 잡음 제거부 및 상기 전기적으로 변환된 신호를 증폭하기 위한 증폭부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 터치 지점 위치를 인식하는 장치.The wave receiving unit selectively receives a signal of a predetermined band from the signal converted into the electrical signal, a receiving wave focusing unit for focusing the received wave, a wave receiving sensor unit for converting the received wave into an electrical signal And a filter circuit unit, a noise canceling unit for removing noise of the electrically converted signal, and an amplifier for amplifying the electrically converted signal. 제16, 제22항 내지 제23항에 있어서,The method according to claim 16, 22 to 23, 상기 파동 수신부는 상기 일정한 시간 간격을 두고 서로 다른 방향으로 송출되는 파동에 의해 반사되는 반사 파동을 구분하여 수신하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 터치 지점 위치를 인식하는 장치.The wave receiving unit recognizes the touch point position of the display device according to claim 1, wherein the wave receiver classifies and receives reflected waves reflected by waves transmitted in different directions at predetermined time intervals. 제16항에 있어서,The method of claim 16, 상기 표시장치는 상기 파동 송출 모듈에서 송출된 파동 중 터치되지 않고 통과되는 파동을 외부로 발산시키기 위한 반사부가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 표시장치의 터치 지점 위치를 인식하는 장치.The display device is a device for recognizing the location of the touch point of the display device further comprises a reflector for emitting a non-touched wave passed out of the wave transmitted from the wave transmitting module to the outside. 제16항에 있어서,The method of claim 16, 상기 표시장치의 내부 경계면에는 외부 잡음 파동과 터치되지 않고 통과되는 파동을 흡수하는 흡광부가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 표시장치의 터치 지점 위치를 인식하는 장치.And a light absorbing part for absorbing an external noise wave and a wave passing without being touched at an inner boundary surface of the display device. 표시장치의 터치 지점 위치를 인식하는 방법에 있어서,In the method for recognizing the touch point position of the display device, 스크린에서 터치 지점 위치 인식 방법은 일정한 간격으로 상기 스크린과 일정한 간격으로 이격된 평면에 파동을 송출하는 단계;The method for recognizing touch point position on a screen may include transmitting waves on a plane spaced apart from the screen at regular intervals; 상기 스크린의 임의의 지점에서 터치된 지점에서 반사된 파동을 수신하는 단계; 및 상기 송출 파동과 반사 파동을 기초로 터치 지점을 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 터치 지점 위치를 인식하는 방법.Receiving a wave reflected at a point touched at any point on the screen; And calculating a touch point based on the emission wave and the reflection wave. 제27항에 있어서,The method of claim 27, 상기 파동 송출 단계는 파동 송출 모듈과 파동 수신부를 동기화기 위한 동기 신호를 송출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 터치 지점 위치를 인식하는 방법.The transmitting of the wave further comprises transmitting a synchronization signal for synchronizing the wave transmitting module and the wave receiving unit. 제27항에 있어서,The method of claim 27, 상기 파동 송출되는 단계는 적어도 두 방향으로 일정한 시간 간격을 두고 방출되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 터치 지점 위치를 인식하는 방법.The step of transmitting the wave further comprises the step of emitting at regular time intervals in at least two directions. 제27항에 있어서,The method of claim 27, 상기 파동 송출 단계는 송출되는 파동이 집속되는 단계 및 상기 집속된 파동을 평면파동으로 변환되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 터치 지점 위치를 인식하는 방법.The transmitting of the wave may further include concentrating the transmitted wave and converting the focused wave into a planar wave. 제27항에 있어서,The method of claim 27, 상기 파동 수신 단계는 수신되는 파동에서 특정 대역의 파동을 선택적으로 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 터치 지점 위치를 인식하는 방법.The receiving of the wave further includes the step of selectively outputting a wave of a specific band from the received wave. 제27항에 있어서,The method of claim 27, 상기 파동 수신 단계는 수신되는 파동을 집속하는 단계 및 수신되는 파동을 전기적 신호로 변환하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 터치 지점 위치를 인식하는 방법.The receiving of the wave further comprises focusing the received wave and converting the received wave into an electrical signal. 제32항에 있어서,33. The method of claim 32, 상기 전기적 신호로 변환된 신호에서 특정 대역의 신호만을 선택적으로 출력하는 단계, 상기 전기적 신호로 변환된 신호에서 잡음을 제거하는 단계 및 상기 잡음이 제거된 신호를 증폭하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 터치 지점 위치를 인식하는 방법.Selectively outputting a signal of a specific band from the signal converted into the electrical signal, removing noise from the signal converted into the electrical signal, and amplifying the noise-removed signal Recognizing a touch point position of the display device.
KR1020090122758A 2008-12-30 2009-12-10 Apparatus and Method of touch point in screen KR101100251B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20080136352 2008-12-30
KR1020080136352 2008-12-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100080369A true KR20100080369A (en) 2010-07-08
KR101100251B1 KR101100251B1 (en) 2011-12-28

Family

ID=42641302

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090122758A KR101100251B1 (en) 2008-12-30 2009-12-10 Apparatus and Method of touch point in screen

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101100251B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110799931A (en) * 2017-08-03 2020-02-14 三星电子株式会社 Display device and control method thereof

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4454667B2 (en) 2008-02-18 2010-04-21 富士通株式会社 Optical scanning touch panel
KR100973191B1 (en) 2008-06-23 2010-07-30 주식회사 비에이치디스플레이 Apparatus and method for acquiring touch position in 2-dimensional space using total reflection

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110799931A (en) * 2017-08-03 2020-02-14 三星电子株式会社 Display device and control method thereof
CN110799931B (en) * 2017-08-03 2023-10-27 三星电子株式会社 Display device and control method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
KR101100251B1 (en) 2011-12-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10901556B2 (en) Instrument detection with an optical touch sensitive device
US9965101B2 (en) Instrument detection with an optical touch sensitive device
US6741237B1 (en) Touch screen
KR101690205B1 (en) Optical Touch Tomography
US10627960B2 (en) Instrument detection with an optical touch sensitive device, with associating contacts with active instruments
US11003284B2 (en) Touch sensitive device with a camera
US9122350B2 (en) Optical touch apparatus capable of detecting displacement with two light beams and optical touch method thereof
EP3161594A1 (en) Detection of surface contamination
EP3256936A1 (en) Optical touch system comprising means for projecting and detecting light beams above and inside a transmissive panel
JP2010525485A (en) Touch screen that detects multiple contacts
TW201035833A (en) Optical detection apparatus and method
US9348467B2 (en) Radial layout for acoustic wave touch sensor
US20140306933A1 (en) Light guide plate touch device
US9880671B2 (en) Damping vibrational wave reflections
US20150193087A1 (en) Light vibration touch apparatus
CN102693024A (en) Dual-touch apparatus and positioning method thereof
CN202649936U (en) Electronic pen and projection system adopting same
KR20150046924A (en) Touch screen panel and detecting method of touch position using the same
KR101100251B1 (en) Apparatus and Method of touch point in screen
EP2577424A1 (en) An apparatus for a virtual input device for a mobile computing device and the method therein
KR100973191B1 (en) Apparatus and method for acquiring touch position in 2-dimensional space using total reflection
US9304629B2 (en) Radial transducer for acoustic wave touch sensor
WO2017203355A1 (en) Instrument detection with an optical touch sensitive device, with associating contacts with active instruments
JP4924259B2 (en) POSITION DETECTION DEVICE, ELECTRIC DEVICE USING THE SAME, AND POSITION DETECTION METHOD
WO2013074471A1 (en) Radial transducer & radial layout for acoustic wave touch sensor

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee