KR20100088305A - Touch input device - Google Patents

Touch input device Download PDF

Info

Publication number
KR20100088305A
KR20100088305A KR1020090007442A KR20090007442A KR20100088305A KR 20100088305 A KR20100088305 A KR 20100088305A KR 1020090007442 A KR1020090007442 A KR 1020090007442A KR 20090007442 A KR20090007442 A KR 20090007442A KR 20100088305 A KR20100088305 A KR 20100088305A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
touch
ultrasonic
ultrasonic sensor
input device
sensor unit
Prior art date
Application number
KR1020090007442A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101561699B1 (en
Inventor
한동균
Original Assignee
삼성전자주식회사
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 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020090007442A priority Critical patent/KR101561699B1/en
Publication of KR20100088305A publication Critical patent/KR20100088305A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101561699B1 publication Critical patent/KR101561699B1/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
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/16—Constructional details or arrangements
    • G06F1/1613—Constructional details or arrangements for portable computers
    • G06F1/1633—Constructional details or arrangements of portable computers not specific to the type of enclosures covered by groups G06F1/1615 - G06F1/1626
    • G06F1/1684—Constructional details or arrangements related to integrated I/O peripherals not covered by groups G06F1/1635 - G06F1/1675
    • G06F1/169—Constructional details or arrangements related to integrated I/O peripherals not covered by groups G06F1/1635 - G06F1/1675 the I/O peripheral being an integrated pointing device, e.g. trackball in the palm rest area, mini-joystick integrated between keyboard keys, touch pads or touch stripes
    • 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
    • G06F3/0416—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • G06F3/04166—Details of scanning methods, e.g. sampling time, grouping of sub areas or time sharing with display driving
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041—Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04106—Multi-sensing digitiser, i.e. digitiser using at least two different sensing technologies simultaneously or alternatively, e.g. for detecting pen and finger, for saving power or for improving position detection

Abstract

PURPOSE: A touch input device is provided to user the entire surface of a touch window by extracting a coordinate through the analysis of a pulse waveform of a sound wave according to the touch on a touch window in at least one ultrasonic sensor unit. CONSTITUTION: At least one ultrasonic sensor unit(120,210) is installed at a touch window(110). According to the touch of the touch window, the ultrasonic sensor unit performs transmission and reception of a sound wave alternatively. The ultrasonic sensor unit extracts a coordinate through pulse waveform analysis of the sound wave. The one or more ultrasonic sensor unit operates as an ultrasonic transmitter. Rest of ultrasonic sensor units receive sound wave of the ultrasonic transmitter.

Description

터치 입력 장치{TOUCH INPUT DEVICE}Touch input devices {TOUCH INPUT DEVICE}

본 발명은 터치 윈도우를 접촉 시 음파의 펄스 파형 분석을 통해 좌표를 추출하는 적어도 하나 이상의 초음파 센서부를 구성한 터치 입력 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a touch input device comprising at least one ultrasonic sensor unit for extracting coordinates through pulse wave analysis of sound waves when a touch window is touched.

통상적으로, 최근 소비자의 욕구에 따라 다기능화 되며, 그 크기는 소형화되고, 다기능 중에서 음성 통신, 라디오 청취 및 인터넷에 접속하여 MP3 뮤직을 다운받아 들으며, 또한, 다양한 데이터와 화상 등의 정보를 데이터의 디지털화에 따라 휴대용 통신 장치, PDA, 컴퓨터 및 노트북 등 전자 기기로부터 용이하게 얻을 수 있다.In general, it is multifunctional according to the needs of consumers recently, and its size is miniaturized, and among the multifunctionals, it is possible to download MP3 music by accessing voice communication, radio listening, and the Internet. With digitization, it can be easily obtained from electronic devices such as portable communication devices, PDAs, computers, and notebook computers.

상기 휴대용 통신 장치, 전자 기기 등에 입력 장치로서의 터치 센서의 사용이 점차 늘어나고 있다. 상기 터치 센서는 일반적으로 널리 쓰이는 돔 스위치와 같은 눌림 감각은 없으나필기체 인식 등 다양한 입력 방식에 대한 요구 및 외부 구조의 단순화로 인한 디자인 상의 이점 등이 있다.The use of touch sensors as input devices for portable communication devices, electronic devices, and the like is gradually increasing. The touch sensor does not have a feeling of pressing like a dome switch which is widely used, but there are demands for various input methods such as handwriting recognition and design advantages due to the simplification of external structure.

상기 터치 센서에는 저항막 방식 터치 센서와 정전용량 방식 터치 센서가 있다.The touch sensor includes a resistive touch sensor and a capacitive touch sensor.

상기 저항막 방식 터치 센서는 상, 하의 도전성 필름으로 구성된 전극 사이에 스페이서를 사용해서 간격을 띄운 상태로 둔 다음, 사용자의 접촉에 의해 상, 하의 전극이 맞닿도록 하여 접촉에 의한 저항 측정을 통해 감지하는 방식으로 터치 스크린에 많이 사용된다.The resistive touch sensor is spaced apart by using a spacer between electrodes formed of upper and lower conductive films, and then sensed by measuring resistance by contacting the upper and lower electrodes to be contacted by a user's contact. It is used a lot in touch screen.

상기 정전용량 방식 터치 센서는 접촉 여부에 따라 전극과 손가락 등의 도전성 물체 사이에 형성되는 정전용량의 변화를 감지하는 방식으로, 휴대용 통신 장치의 단순한스위치를 대체하는 것으로 시작하여 현재는 터치 스크린 등으로 점차 응용범위를 확대해가고 있다.The capacitive touch sensor detects a change in capacitance formed between a conductive object such as an electrode and a finger according to whether or not a touch is made, and starts by replacing a simple switch of a portable communication device. It is gradually expanding its scope of application.

이와 같이 터치 센서를 이용한 입력 장치 응용 예의 하나로서휴대용 통신 장치의 주화면아래에 위치한 방향전환 키를 들 수 있다. 이 방향 전환 키는 주 화면에 나타난 메뉴에 대한 사용자의 입력을 받아들이는 역할을 하며 컴퓨터의 마우스와 같은 역할을 하거나 필기 입력을 받도록할 수도 있다.As an example of an application of an input device using a touch sensor, a direction change key located under the main screen of the portable communication device may be mentioned. The turn key accepts a user's input to a menu displayed on the main screen, and acts like a computer mouse or receives a handwriting input.

또한, 사용자의 방향전환 키 선택에 도움을 주기 위해 하부에 화면출력 장치를 설치하여 메뉴에 따라 키의 아이콘이 바뀌게 하거나 글자로 표시되도록 할 수 있다.In addition, in order to assist the user in selecting a direction change key, a screen output device may be installed at the bottom so that the icon of the key may be changed or displayed according to a menu.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 터치센서 입력 장치(20)의 구성을 살펴보면, 상기 터치 센서 입력 장치(20)는 윈도우(21)와, 다수의 접착층(22)과, 압력 센서 패드(23)와, 브라켓(24)과, 엘씨디(LCD)(25) 및 인쇄회로기판(PCB)(26) 으로 구성된다1 and 2, the configuration of the conventional touch sensor input device 20 will be described. The touch sensor input device 20 may include a window 21, a plurality of adhesive layers 22, and a pressure sensor. Pad 23, bracket 24, LCD 25, and printed circuit board (PCB) 26.

여기서, 사용된 상기 압력 센서 패드(23)의 상세한 구성은 도 3에 도시하고 있다.Here, the detailed configuration of the pressure sensor pad 23 used is shown in FIG.

상기 압력 센서 패드(23)는 사용자의 접촉에 의한 윈도우에 작용하는 누르는 압력에 의해 센서 패드에 가해진 두께의 물리적 변화를 이에 상응하는 정전용량의 변화로 변환하여 감지하도록 고안된 장치이다. The pressure sensor pad 23 is a device designed to convert a physical change in the thickness applied to the sensor pad into a corresponding change in capacitance by a pressing pressure acting on a window by a user's contact.

이 기능을 구현하기 위해압력 센서 패드(23)는 상, 하로 나누어진 연성회로기판(23a)(23b)을 탄성층을 형성할 수 있는 물질의 사이에 두고 접합된 샌드위치 모양의 구조를 갖는다. 상부의 연성회로기판(23a)은 양면 구조로서 접지층 역할을 하는 전극층(27)과 센서 전극층(28)으로 이루어져 있고, 두 전극층 사이는 폴리이미드 기판층(30), 상, 하부 외부는 보호층(29)으로 되어 있다. 접지 전극층(27)은 외부 윈도우를 통한 도체의 접촉에의한 정전용량의 변화를 억제시켜 센서 패드 내의 정전용량 변화가 물리적 두께의 변화에 의해서만 일어날 수 있도록 해준다. 이와 같은 접지 전극층(27)은 하부 연성회로기판(23b)에도 형성되어 있는데. 이 접지 전극층(27) 역시 물리적 변형에 의한 정전용량의 변화만 남기도록 하는 역할을 한다. 즉. 압력 센서 패드(23)는 두 전극층(27) 사이에 물리적 변형이 가능한 탄성층(31)과 전극이 샌드위치 구조로 형성된 것이라 할 수 있다. 상, 하 연성회로기판(23a)(23b)의 접합은 탄성층 기둥(31a)에 의해 이루어지며, 이 내부에 탄성 돌기(31b)를 형성하여 누르는 압력에 의해 변형이 일어날 수 있도록 한다. In order to implement this function, the pressure sensor pad 23 has a sandwich-like structure in which the flexible circuit boards 23a and 23b divided into upper and lower portions are sandwiched between materials capable of forming an elastic layer. The upper flexible circuit board 23a has a double-sided structure consisting of an electrode layer 27 and a sensor electrode layer 28 serving as a ground layer, and a polyimide substrate layer 30 between the two electrode layers, and a protective layer on the outside of the upper and lower parts. (29). The ground electrode layer 27 suppresses the change in capacitance due to the contact of the conductor through the outer window so that the change in capacitance in the sensor pad can only be caused by the change in physical thickness. The ground electrode layer 27 is also formed on the lower flexible circuit board 23b. The ground electrode layer 27 also serves to leave only a change in capacitance due to physical deformation. In other words. The pressure sensor pad 23 may be formed of a sandwich structure with an elastic layer 31 and an electrode capable of physically deforming between the two electrode layers 27. Bonding of the upper and lower flexible circuit boards (23a, 23b) is made by the elastic layer pillar (31a), the elastic protrusions (31b) are formed therein so that deformation can be caused by the pressing pressure.

도 3에 도시된 바와 같이. 탄성 돌기(31b)가 상, 하 연성회로기판(23a)(23b) 사이에 공간을 두고 위치함으로써, 1차적으로 연성회로기판의 변형에 의해 정전용량의 변화가 일어나고 2차적으로 탄성 돌기(31b)가 연성회로기판과 접촉된 상태에서의 변화에 의해 정전용량의 변화가 일어나도록 하였다.As shown in FIG. 3. Since the elastic protrusions 31b are disposed with a space between the upper and lower flexible circuit boards 23a and 23b, the capacitance changes primarily due to the deformation of the flexible circuit boards, and the elastic protrusions 31b are secondary. The change in capacitance is caused by the change in contact with the flexible circuit board.

그러나, 종래의 압력센서패드를 이용한 터치 입력 장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 원도우 및 브라켓의 각각의 모서리를 따라서 얇게 배치되는 구조이므로, 사용자가 윈도우의 각각 모서리 주위를접촉 시 물리적 변형에의해 정전용량의 변화를 쉽게 감지할 수 있으나, 윈도우의 중심을 접촉할 경우 상기 압력 센서 패드와 거리가 멀어서 물리적 변형에 의한 정전용량의 변화를 감지가 어려운 문제점이 있다.However, since the conventional touch input device using the pressure sensor pad has a structure that is thinly disposed along each corner of the window and the bracket, as the user touches around each corner of the window due to physical deformation. A change in capacitance can be easily detected, but when the center of the window is in contact with the pressure sensor pad, the change in capacitance due to physical deformation is difficult.

상기 압력 센서 패드는 윈도우의 각각모서리로 갈 수록 센서 입력 신호의 비선형성이 증가하는 단점이 있다.The pressure sensor pad has a disadvantage in that the nonlinearity of the sensor input signal increases with each corner of the window.

상기 압력 센서 패드는 윈도우의 모서리에서 센서의 압력 세기의 민감도 및 탄성층의 물리적 변형에 따른 신호 출력이 용이하지만, 윈도우의 중심부로 갈수록 센서압력 세기의 민감도 및 탄성층의 물리적 변형에 따른 신호 출력이 저하되는 단점이 있었다.The pressure sensor pad is easy to output the signal according to the sensitivity of the pressure intensity of the sensor at the edge of the window and the physical deformation of the elastic layer, but the signal output according to the sensitivity of the sensor pressure intensity and the physical deformation of the elastic layer toward the center of the window There was a disadvantage of deterioration.

이러한 신호출력의 저하는 스크린의 크기가 클수록 센서로부터 접촉점의 거리가 멀수록 심해지므로, 이러 지점에서는 압력세기의 차이와 좌표의 차이를 구분하기 어려워진다.This decrease in signal output is aggravated as the size of the screen increases as the distance from the sensor to the contact point increases, making it difficult to distinguish between the difference in pressure intensity and the difference in coordinates.

이로 인해, 종래의 압력 센서 패드를 적용한 터치 입력 장치는 접촉에 따른 압력에 의한 좌표를 추출해야 하므로 윈도우의 크기를 1,2인치로 한정해야 하고, 3 인치 이상의 대화면에는 적용하기 어려운 단점이 있었다.For this reason, the touch input device to which the conventional pressure sensor pad is applied must extract coordinates based on the pressure according to the contact, so the size of the window should be limited to 1,2 inches, and it is difficult to apply to a large screen of 3 inches or more.

또한, 이와 같은 문제점에도 불구하고, 압력 센서 패드를 적용하려 한다면 윈도우의 전체 면적에 배치해야 하므로 압력 센서 패드의 제조비용 또한 커진 면적에 비례해서 상승하게 된다.In addition, despite such a problem, if the pressure sensor pad is to be applied to the entire area of the window, the manufacturing cost of the pressure sensor pad also increases in proportion to the larger area.

따라서, 윈도우의 전체 면적에 압력 세기의 차이와 좌표의 차이를 구분하여 추출하고, 윈도우의 외부및 주변 모서리의 접촉도 인식가능하며, 윈도우의 대형 화면에 적용 가능할 수 있는 장치가 필요한 실정이다.Therefore, there is a need for an apparatus that can extract the difference in pressure intensity and the difference in coordinates in the entire area of the window, recognize the contact of the outer and peripheral edges of the window, and be applicable to a large screen of the window.

본 발명은 터치 윈도우를 접촉시 음파의 펄스 파형 분석을 통해 좌표를 추출하는 적어도 하나 이상의 초음파 센서부를 구성함으로써, 터치 윈도우의 전체 면적을 사용가능하고, 이로인해, 터치 윈도우의 외부 및 주변 모서리의 접촉 인식도 가능하며, 터치 원도우를 대형화 할 수 있도록 한 터치 입력 장치를 제공하는데 있다.According to the present invention, at least one ultrasonic sensor unit extracts coordinates through pulse wave analysis of sound waves when the touch window is contacted, thereby making it possible to use the entire area of the touch window, thereby contacting the outer and peripheral edges of the touch window. The present invention also provides a touch input device capable of recognizing and increasing the size of the touch window.

본 발명은 터치 윈도우를 접촉시 음파의 전달 시간차를 감지하여 절대 좌표를 추출하는 적어도 하나 이상의 초음파 센서부를 구성함으로써, 터치 윈도우의 전체 면적을 사용가능하고, 이로인해, 터치 윈도우의 외부 및 주변 모서리의 접촉 인식도 가능하며, 터치 원도우를 대형화 할 수 있도록 한 터치 입력 장치를 제공하는데 있다.According to the present invention, by configuring at least one ultrasonic sensor unit which detects a difference in the propagation time of sound waves when the touch window is touched, and extracts absolute coordinates, the entire area of the touch window can be used. Touch recognition is also possible, and to provide a touch input device that can enlarge the touch window.

본 발명은 정전 용량 방식 터치 센서와 터치 윈도우를 접촉시 음파의 펄스 파형 분석을 통해 좌표를 추출하는 적어도 하나 이상의 초음파 센서부를 함께 구성함으로써, 터치 윈도우에 사용자의 손가락을 접촉시 정전용량 방식 터치 센서를 이용하여 감지할 수 있도록 한 터치 입력 장치를 제공하는데 있다.According to the present invention, the capacitive touch sensor is configured with at least one ultrasonic sensor unit extracting coordinates through pulse wave analysis of sound waves when contacting the touch window with the capacitive touch sensor. To provide a touch input device that can be detected by using.

본 발명은 정전 용량 방식 터치 센서와 터치 윈도우를 접촉시 음파의 전달 시간차를 감지하여 절대 좌표를 추출하는 적어도 하나 이상의 초음파 센서부를 함께 구성함으로써, 터치 윈도우에 사용자의 손가락을 접촉시 정전용량 방식 터치 센서를 이용하여 감지할 수 있도록 한 터치 입력 장치를 제공하는데 있다.According to the present invention, a capacitive touch sensor is configured together with at least one ultrasonic sensor unit which detects a transmission time difference of sound waves when contacting a touch window and extracts absolute coordinates, thereby contacting a user's finger with the touch window. It is to provide a touch input device that can be detected by using.

본 발명의 제 1 실시예는, 터치 입력 장치에 있어서,In a first embodiment of the present invention, in a touch input device,

터치 윈도우; 및Touch windows; And

상기 터치 윈도우에 구비되어 상기 터치 윈도우를 접촉시 음파의 송/수신을 교대로 하면서 음파의 펄스 파형 분석을 통해 좌표를 추출하는 적어도 하나 이상의 초음파 센서부를 포함하고,At least one ultrasonic sensor unit provided in the touch window to extract coordinates through pulse wave analysis of sound waves while alternately transmitting / receiving sound waves when the touch window is contacted,

상기 하나 이상의 초음파 센서부는 음파를 발신하는 초음파 송신기로서 동작하고, 그 외 나머지 상기 초음파 센서부들은 상기 초음파 송신기의 음파를 수신하고, 수신된 음파의 펄스 파형 분석을 통해 좌표를 추출하는 초음파 수신기로 이루어짐을 특징으로 한다.The at least one ultrasonic sensor unit operates as an ultrasonic transmitter for transmitting sound waves, and the other ultrasonic sensor units are configured as an ultrasonic receiver for receiving sound waves of the ultrasonic transmitter and extracting coordinates through pulse wave analysis of the received sound waves. It is characterized by.

또한, 본 발명의 제 2 실시예는, 터치 입력 장치에 있어서,In addition, the second embodiment of the present invention, in the touch input device,

터치 윈도우; 및Touch windows; And

상기 터치 윈도우에 구비되어 상기 터치 윈도우를 접촉시 음파의 전달 시간 차를 감지하여 절대 좌표를 추출하는 적어도 하나 이상의 초음파 센서부를 포함함을 특징으로 한다.It is characterized in that it comprises at least one ultrasonic sensor unit provided in the touch window to extract the absolute coordinates by detecting the difference in the transmission time of the sound waves when the touch window is in contact.

또한, 본 발명의 제 3 실시예는, 정전용량 방식 터치 센서를 구성한 터치 입력 장치에 있어서,In addition, a third embodiment of the present invention, in the touch input device constituting the capacitive touch sensor,

터치 윈도우; 및Touch windows; And

상기 터치 윈도우에 구비되어 상기 터치 윈도우를 접촉시 음파의 송/수신을 교대로 하면서 음파의 펄스 파형 분석을 통해 좌표를 추출하는 적어도 하나 이상의 초음파 센서부를 포함하고,At least one ultrasonic sensor unit provided in the touch window to extract coordinates through pulse wave analysis of sound waves while alternately transmitting / receiving sound waves when the touch window is contacted,

상기 하나 이상의 초음파 센서부는 음파를 발신하는 초음파 송신기로 이루어지고, 그 외 나머지 상기 초음파 센서부들은 상기 초음파 송신기의 음파를 수신하고, 수신된 음파의 펄스 파형 분석을 통해 좌표를 추출하는 초음파 수신기로 이루어지며,The at least one ultrasonic sensor unit includes an ultrasonic transmitter for transmitting sound waves, and the other ultrasonic sensor units include an ultrasonic receiver for receiving sound waves of the ultrasonic transmitter and extracting coordinates through pulse wave analysis of the received sound waves. Lose,

사용자의 손가락 접촉 시 상기 정전용량 방식 터치 센서를 이용하여 접촉을 감지하고, 스타일러스 펜 접촉 시 상기 초음파 센서부들을 이용하여 접촉을 감지함을 특징으로 한다.When the user touches the finger, the capacitive touch sensor detects the touch, and when the stylus touches the touch, the ultrasonic sensor unit is used to detect the touch.

또한, 본 발명의 제 4 실시예는, 정전용량 방식 터치 센서를 구성한 터치 입력 장치에 있어서,In addition, the fourth embodiment of the present invention, in the touch input device constituting the capacitive touch sensor,

터치 윈도우; 및Touch windows; And

상기 터치 윈도우에 구비되어 상기 터치 윈도우를 접촉 시 음파의 전달 시간차를 감지하여 절대 좌표를 추출하는 적어도 하나 이상의 초음파 센서부를 포함하 고,Is provided in the touch window includes at least one ultrasonic sensor unit for extracting the absolute coordinates by detecting the difference in the transmission time of the sound wave when the touch window,

사용자의 손가락 접촉 시 상기 정전용량 방식 터치 센서를 이용하여 접촉을 감지하고, 스타일러스 펜 접촉 시 상기 초음파 센서부들을 이용하여 접촉을 감지함을 특징으로 한다.When the user touches the finger, the capacitive touch sensor detects the touch, and when the stylus touches the touch, the ultrasonic sensor unit is used to detect the touch.

상술한 바와 같이 본 발명에 의한 터치 입력 장치에 의하면, As described above, according to the touch input device according to the present invention,

터치 윈도우를 접촉 시 음파의 펄스 파형 분석을 통해 좌표를 추출하는 적어도 하나 이상의 초음파 센서부를 구성하고, 또한, 터치 윈도우를 접촉 시 음파의 전달 시간차를 감지하여 절대 좌표를 추출하는 적어도 하나 이상의 초음파 센서부를 구성함으로써, 터치 윈도우의 전체 면적을 사용가능하고, 이로인해, 터치 윈도우의 외부 및 주변 모서리의 접촉 인식도 가능하며, 터치 윈도우를 대형화 할 수 있으며, 또한, 터치 윈도우의 전면에 다른 스위치 및 버튼등과 같이 아무것도 구비할 필요가 없으므로, 외관 디자인을 미려하게 할 수 있는 효과가 있다.At least one ultrasonic sensor unit for extracting the coordinates by analyzing the pulse waveform of the sound wave when the touch window is touched, and at least one ultrasonic sensor unit for extracting absolute coordinates by detecting the difference in the transmission time of the sound wave when the touch window is touched By constructing, it is possible to use the entire area of the touch window, thereby enabling the touch recognition of the outer and peripheral edges of the touch window, to enlarge the touch window, and to provide the touch window with other switches and buttons. Since there is no need to provide anything like this, there is an effect that the appearance design can be beautiful.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명의 가장 바람직한 제 1 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 제 1 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 변형예들이 있음을 이해하여야 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the first preferred embodiment of the present invention. Prior to this, the configuration shown in the embodiments and drawings described herein are only the first preferred embodiment of the present invention, and do not represent all of the technical idea of the present invention, and therefore, these may be replaced at the time of the present application. It should be understood that there are various variations.

도 4, 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 터치 입력 장치(100)는 터치 윈 도우(110)와, 브라켓(130)과, 적어도 하나 이상의 초음파 센서부(120)와, 제어부(미도시 됨)로 구성되어 있다.As shown in FIGS. 4 and 6 to 8, the touch input device 100 may include a touch window 110, a bracket 130, at least one ultrasonic sensor unit 120, and a controller (not shown). It is composed of

상기 터치 윈도우(110)는 사용자와 접촉 또는 누를 수 있도록 상기 브라켓의 상면에 설치되어 있다.The touch window 110 is installed on the upper surface of the bracket to contact or press the user.

상기 초음파 센서부(120)들은 상기 터치 윈도우(110)를 접촉시 음파의 송/수신을 교대로 하면서 음파의 펄스 파형 분석을 통해 좌표를 추출하도록 상기 터치 윈도우(110)에 구비되어 있다.The ultrasonic sensor units 120 are provided in the touch window 110 to extract coordinates through pulse wave analysis of sound waves while alternately transmitting / receiving sound waves when the touch window 110 is contacted.

상기 브라켓(130)은 상기 터치 윈도우(110)와 상기 초음파 센서부(120)를 설치 할 수 있게 지지하도록 상기 터치 윈도우(110)의 하부에 구비되어 있다.The bracket 130 is provided below the touch window 110 to support the touch window 110 and the ultrasonic sensor unit 120.

상기 제어부는 상기 초음파 센서부(120)들의 음파의 펄스 파형 신호를 분석하고, 이를 통해 좌표를 추출할 수 있게 제어하도록 되어 있다.The control unit is configured to analyze the pulse waveform signal of the sound wave of the ultrasonic sensor unit 120 and control the extraction of coordinates.

상기 초음파 센서부(120)들은 4개의 초음파 센서부(120)로 이루어지고, 음파를 발산할 수 있는 액츄에이터 또는 송신기로서도 기능할 수 있다.The ultrasonic sensor units 120 may include four ultrasonic sensor units 120, and may also function as an actuator or a transmitter capable of emitting sound waves.

상기 하나의 초음파 센서부(120)는 음파를 발산하도록 초음파 송신기로서 동작하고, 그 외 나머지 3개의 상기 초음파 센서부(120)들은 상기 초음파 송신기의 음파를 수신하고, 수신된 음파의 펄스 파형 분석을 통해 좌표를 추출하도록 초음파 수신기로 이루어져 있다. The one ultrasonic sensor unit 120 operates as an ultrasonic transmitter to emit sound waves, and the other three ultrasonic sensor units 120 receive sound waves of the ultrasonic transmitter and perform pulse waveform analysis of the received sound waves. It consists of an ultrasonic receiver to extract the coordinates through.

또한, 상기 하나 이상의 2개의 초음파 센서부(120)들은 음파를 발산하도록 초음파 송신기로 이루어지고, 그 외 나머지 2개의 상기 초음파 센서부(120)들은 상기 초음파 송신기의 음파를 수신하고, 수신된 음파의 펄스 파형 분석을 통해 좌표 를 추출하도록 초음파 수신기로 이루어져 있다.In addition, the one or more two ultrasonic sensor units 120 are made of an ultrasonic transmitter to emit sound waves, and the other two ultrasonic sensor units 120 receive sound waves of the ultrasonic transmitter, It consists of an ultrasonic receiver to extract the coordinates through pulse waveform analysis.

또한, 상기 하나 이상의 3개의 초음파 센서부(120)들은 음파를 발산하도록 초음파 송신기로 이루어지고, 그 외 나머지 1개의 상기 초음파 센서부(120)들은 상기 초음파 송신기의 음파를 수신하고, 수신된 음파의 펄스 파형 분석을 통해 좌표를 추출하도록 초음파 수신기로 이루어져 있다. 송신기가 여러 개로서 동작하도록 하는 구성의 경우는, 수신기쪽에서 각각의 송신기로부터 신호를 구분할 수 있도록 주파수나 파형을 다르게 사용하는 방법을 사용한다.In addition, the one or more three ultrasonic sensor units 120 are made of an ultrasonic transmitter to emit sound waves, and the other one ultrasonic sensor unit 120 receives sound waves of the ultrasonic transmitter, It consists of an ultrasonic receiver to extract the coordinates through pulse waveform analysis. In the case of a configuration in which the transmitters operate as multiple transmitters, a method using different frequencies or waveforms is used so that the receiver can distinguish signals from each transmitter.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 바람직한 제 1 실시 예에 의한 터치 입력 장치의 동작과정을 첨부된 도 4, 도 6 내지 도 8을 참조하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.The operation of the touch input device according to the first embodiment of the present invention having the above configuration will be described in more detail with reference to FIGS. 4 and 6 to 8.

도 4, 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 터치 입력 장치(100)는 터치 윈도우(110)와, 브라켓(130)과, 적어도 하나 이상의 초음파 센서부(120), 제어부(미도시 됨)로 구성된다.4 and 6 to 8, the touch input device 100 includes a touch window 110, a bracket 130, at least one ultrasonic sensor unit 120, and a controller (not shown). It consists of.

상기 터치 윈도우(110)에 4개의 초음파 센서부(120)를 구비하고, 하나의 초음파 센서부(120)는 초음파 송신기로 이루어지고, 나머지 3개의 초음파 센서부(120)들은 초음파 수신기로 이루어진다.Four ultrasonic sensor units 120 are provided in the touch window 110, one ultrasonic sensor unit 120 is configured as an ultrasonic transmitter, and the other three ultrasonic sensor units 120 are configured as an ultrasonic receiver.

이 상태에서, 상기 브라켓(130)에 상기 터치 윈도우(110)를 설치한다.In this state, the touch window 110 is installed in the bracket 130.

상기 터치 입력 장치(100)는 휴대용 통신 장치(1)에 구비된다.The touch input device 100 is provided in the portable communication device 1.

이와 같이, 상기 터치 입력 장치(100)는 화면의 크기에 관계없이 적용가능하므로, 상기 휴대용 통신 장치를 비롯하여 UMPC(Ultra Mobile PC), PMP(Portable Multimedia Player), PC 모니터, 티브이(TV), MP3 플레이어, 디지털방송 플레이어, PDA(Personal Digital Assistant) 및 스마트 폰(Smart Phone) 등 모든 정보통신기기, 멀티미디어 기기 및 전자 기기에 적용가능하다.As such, since the touch input device 100 is applicable regardless of the size of the screen, the mobile communication device, UMPC (Ultra Mobile PC), PMP (Portable Multimedia Player), PC monitor, TV (TV), MP3, etc. Applicable to all information communication devices, multimedia devices and electronic devices such as players, digital broadcasting players, PDAs (Personal Digital Assistants) and smart phones.

도 4, 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 휴대용 통신 장치(1)에 상기 터치 입력 장치(100)를 적용하면, 상기 휴대용 통신 장치(1)의 전면을 터치 가능하므로, 터치 윈도우(110)의 외부 및 주변의 접촉을 감지 가능하여, 상기 터치 윈도우(110)를 감싸고 있는 외부 케이스를 접촉시 상기 초음파 센서부(120)들에서 이를 감지한다.As shown in FIGS. 4 and 6 to 8, when the touch input device 100 is applied to the portable communication device 1, the front surface of the portable communication device 1 may be touched. The external and peripheral contacts of the 110 may be detected, and the ultrasonic sensor units 120 may detect the external case surrounding the touch window 110.

이와 같이, 상기 터치 입력 장치(100)는 상기 터치 윈도우(110)의 중심부 및 모서리부분까지 압력 세기의 차이와 좌표의 차이를 구별하여 추출가능하고, 또한, 터치 윈도우(110)의 대형 화면에도 적용 가능하다.As described above, the touch input device 100 can distinguish and extract the difference in pressure intensity and the difference in coordinates up to the center and the corner of the touch window 110, and also apply to the large screen of the touch window 110. It is possible.

상기 터치 입력 장치(100)는 접촉 범위가 휴대용 통신 장치의 주 화면에 한정되지 않으므로 상기 휴대용 통신 장치(1)에 구비된 카메라 모듈(2)을 접촉했을 때 카메라 모듈(2)이 동작이 가능하고, 카메라 모듈(2)을 접촉 후 주 화면이 카메라 동작으로 디스플레이된다.Since the touch input device 100 is not limited to the main screen of the portable communication device, the camera module 2 may operate when the touch input device 100 contacts the camera module 2 provided in the portable communication device 1. After contacting the camera module 2, the main screen is displayed by the camera operation.

이와 같이, 상기 터치 입력 장치(100)는 사용자의 접촉 범위가 주 화면을 벗어나도 감지 및 동작가능하다. 이로인해, 상기 주 화면의 주변에 스크롤 키 및 다수의 키들을 배치가능하다.As such, the touch input device 100 may detect and operate even if a user's contact range leaves the main screen. In this way, a scroll key and a plurality of keys can be arranged around the main screen.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 바람직한 제 2 실시 예에 의한 터치 입력 장치의 동작과정을 첨부된 도 4, 도 6 내지 도 8을 참조하여 더욱 상세히 설 명하면 다음과 같다.The operation of the touch input device according to the second embodiment of the present invention having the above configuration will be described in more detail with reference to FIGS. 4 and 6 to 8.

도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 터치 입력 장치(200)는 터치 입력 장치(100)는 터치 윈도우(110)와, 브라켓(130)과, 적어도 하나 이상의 초음파 센서부(210), 제어부(미도시 됨)로 구성된다.As shown in FIGS. 4 to 7, the touch input device 200 may include a touch window 110, a bracket 130, at least one ultrasonic sensor unit 210, and a controller ( Not shown).

상기 초음파 센서부(210)들은 상기 터치 윈도우(110)를 접촉시 음파의 전달 시간차를 감지하여 절대 좌표를 추출하도록 상기 터치 윈도우(110)에 구비된다.The ultrasonic sensor units 210 are provided in the touch window 110 so as to extract absolute coordinates by detecting a difference in the transmission time of sound waves when the touch window 110 is contacted.

상기 제어부는 상기 초음파 센서부(210)들의 음파의 전달 시간차를 감지하여 분석하고, 이를 통해 절대 좌표를 추출할 수 있게 제어하도록 되어 있다.The control unit detects and analyzes a transmission time difference of sound waves of the ultrasonic sensor units 210, and controls to extract absolute coordinates.

상기 터치 윈도우(110)에 4개의 초음파 센서부(210)를 구비하고, 상기 3개의 초음파 센서부(210)들은 음파를 통해 절대 좌표를 추출하고, 나머지 상기 1개의 초음파 센서부(210)는 상기 센서부(210)들의 가까운 위치에 접촉시 발생되는 에러를 보정한다.Four ultrasonic sensor units 210 are provided in the touch window 110, the three ultrasonic sensor units 210 extract absolute coordinates through sound waves, and the other one ultrasonic sensor unit 210 is Corrects an error generated when the sensor unit 210 is in close contact with each other.

이 상태에서, 상기 브라켓(130)에 상기 터치 윈도우(110)를 설치한다.In this state, the touch window 110 is installed in the bracket 130.

상기 터치 입력 장치(200)는 휴대용 통신 장치(1)에 구비된다.The touch input device 200 is provided in the portable communication device 1.

이와 같이, 상기 터치 입력 장치(200)는 화면의 크기에 관계없이 적용가능하므로, 상기 휴대용 통신 장치(1)를 비롯하여 UMPC(Ultra Mobile PC), PMP(Portable Multimedia Player), PC 모니터, 티브이(TV), MP3 플레이어, 디지털방송 플레이어, PDA(Personal Digital Assistant) 및 스마트 폰(Smart Phone) 등 모든 정보통신기기, 멀티미디어 기기 및 전자 기기에 적용가능하다.As described above, since the touch input device 200 is applicable regardless of the size of the screen, the mobile communication device 1, UMPC (Ultra Mobile PC), PMP (Portable Multimedia Player), PC monitor, TV (TV), etc. ), MP3 player, digital broadcasting player, PDA (Personal Digital Assistant) and smart phone (Smart Phone) can be applied to all information communication devices, multimedia devices and electronic devices.

도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 휴대용 통신 장치(1)에 상기 터치 입력 장치(200)를 적용하면, 상기 휴대용 통신 장치(1)의 전면을 터치 가능하므로, 터치 윈도우(110)의 외부 및 주변의 접촉을 감지 가능하여, 상기 터치 윈도우(110)를 감싸고 있는 외부 케이스를 접촉 시 상기 초음파 센서부(210)들에서 이를 감지한다.As shown in FIG. 4 to FIG. 7, when the touch input device 200 is applied to the portable communication device 1, the front surface of the portable communication device 1 may be touched. The ultrasonic sensor unit 210 detects an external case surrounding the touch window 110 by detecting external and peripheral contacts.

이와 같이, 상기 터치 입력 장치(200)는 상기 터치 윈도우(110)의 중심부 및 모서리부분까지 압력 세기의 차이와 좌표의 차이를 구별하여 추출가능하고, 또한, 터치 윈도우(110)의 대형 화면에도 적용 가능하다.As described above, the touch input device 200 can distinguish and extract the difference in pressure intensity and the difference in coordinates up to the center and the corner of the touch window 110, and also apply to the large screen of the touch window 110. It is possible.

상기 터치 입력 장치(200)는 접촉 범위가 휴대용 통신 장치(1)의 주 화면에 한정되지 않으므로 상기 휴대용 통신 장치(1)에 구비된 카메라 모듈(2)을 접촉했을 때 카메라 모듈(2)이 동작이 가능하고, 카메라 모듈(2)을 접촉 후 주 화면이 카메라 동작으로 디스플레이된다.Since the touch input device 200 is not limited to the main screen of the portable communication device 1, the camera module 2 operates when the touch input device 200 contacts the camera module 2 included in the portable communication device 1. This is possible, and after contacting the camera module 2, the main screen is displayed by the camera operation.

이와 같이, 상기 터치 입력 장치(200)는 사용자의 접촉 범위가 주 화면을 벗어나도 감지 및 동작가능하다. 이로인해, 상기 주 화면의 주변에 스크롤 키 및 다수의 키들을 배치가능하다.As such, the touch input device 200 may detect and operate even if a user's contact range leaves the main screen. In this way, a scroll key and a plurality of keys can be arranged around the main screen.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 바람직한 제 3 실시 예에 의한 터치 입력 장치의 동작과정을 첨부된 도 5, 도 6 내지 도 8을 참조하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.The operation of the touch input device according to the third embodiment of the present invention having the above configuration will be described in more detail with reference to FIGS. 5 and 6 to 8.

도 5, 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 정전용량 방식 터치 센서(140)를 구성한 터치 입력 장치(300)는 터치 윈도우(110)와, 브라켓(130)과, 적어도 하나 이상의 초음파 센서부(120), 제어부(미도시 됨)로 구성된다.5 and 6 to 8, the touch input device 300 constituting the capacitive touch sensor 140 includes a touch window 110, a bracket 130, and at least one ultrasonic sensor unit. 120, a control unit (not shown).

상기 초음파 센서부(120)들은 상기 터치 윈도우(110)를 접촉시 음파의 송/수신을 교대로 하면서 음파의 펄스 파형 분석을 통해 좌표를 추출하도록 상기 터치 윈도우(110)에 구비된다.The ultrasonic sensor units 120 are provided in the touch window 110 to extract coordinates through pulse wave analysis of sound waves while alternately transmitting / receiving sound waves when contacting the touch window 110.

상기 터치 윈도우(110)에 4개의 초음파 센서부(120)를 구비하고, 하나의 초음파 센서부(120)는 음파를 발신하는 초음파 송신기로 이루어지고, 나머지 3개의 초음파 센서부들은 상기 초음파 송신기의 음파를 수신하고, 수신된 음파의 펄스 파형 분석을 통해 좌표를 추출하는 초음파 수신기로 이루어진다.Four ultrasonic sensor units 120 are provided on the touch window 110, and one ultrasonic sensor unit 120 is formed of an ultrasonic transmitter for transmitting sound waves, and the other three ultrasonic sensor units are sound waves of the ultrasonic transmitter. And an ultrasonic receiver for extracting coordinates through pulse wave analysis of the received sound wave.

상기 제어부는 상기 초음파 센서부(120)들의 음파의 펄스 파형 신호를 분석하고, 이를 통해 좌표를 추출할 수 있게 제어하도록 되어 있다.The control unit is configured to analyze the pulse waveform signal of the sound wave of the ultrasonic sensor unit 120 and control the extraction of coordinates.

상기 정전용량 방식 터치 센서(140)는 압력 센서 패드로 이루어진다.The capacitive touch sensor 140 is formed of a pressure sensor pad.

이 상태에서, 상기 브라켓(130)에 상기 터치 윈도우(110)를 설치한다.In this state, the touch window 110 is installed in the bracket 130.

상기 터치 입력 장치(300)는 휴대용 통신 장치(1)에 구비한다.The touch input device 300 is provided in the portable communication device 1.

이와 같이, 상기 터치 입력 장치(300)는 화면의 크기에 관계없이 적용가능하므로, 상기 휴대용 통신 장치(1)를 비롯하여 UMPC(Ultra Mobile PC), PMP(Portable Multimedia Player), PC 모니터, 티브이(TV), MP3 플레이어, 디지털방송 플레이어, PDA(Personal Digital Assistant) 및 스마트 폰(Smart Phone) 등 모든 정보통신기기, 멀티미디어 기기 및 전자 기기에 적용가능하다.As such, since the touch input device 300 is applicable regardless of the size of the screen, the mobile communication device 1, UMPC (Ultra Mobile PC), PMP (Portable Multimedia Player), PC monitor, TV (TV), etc. ), MP3 player, digital broadcasting player, PDA (Personal Digital Assistant) and smart phone (Smart Phone) can be applied to all information communication devices, multimedia devices and electronic devices.

도 5, 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 휴대용 통신 장치(1)에 상기 터치 입력 장치(300)를 적용하면, 상기 휴대용 통신 장치(1)의 터치 윈도우(110) 전면을 사용자의 손가락으로 접촉시 상기 정전용량 방식 터치 센서(140)를 이용하여 접촉을 감지하고, 스타일러스 펜(미도시 됨)을 접촉시 상기 초음파 센서부(120210)들을 이용하여 접촉을 감지한다.As shown in FIGS. 5 and 6 to 8, when the touch input device 300 is applied to the portable communication device 1, the front surface of the touch window 110 of the portable communication device 1 may be moved. When the finger touches the capacitive touch sensor 140, the touch is detected, and when the stylus pen (not shown) is touched, the touch is detected using the ultrasonic sensor parts 120210.

상기 초음파 센서부(120210)들은 상기 스타일러스 펜으로 상기 터치 윈도우(110)의 외부 및 주변의 접촉 시 이를 감지하고, 상기 터치 윈도우(110)를 감싸고 있는 외부 케이스를 접촉 시 이를 감지한다.The ultrasonic sensor units 120210 detect the contact of the touch window 110 with the outside and the periphery of the touch window 110, and detect the touch of the external case surrounding the touch window 110.

이와 같이, 상기 터치 입력 장치(300)는 상기 터치 윈도우(110)의 중심부 및 모서리부분까지 압력 세기의 차이와 좌표의 차이를 구별하여 추출가능하고, 또한, 터치 윈도우(110)의 대형 화면에도 적용 가능하다.As described above, the touch input device 300 can distinguish and extract the difference in pressure intensity and the difference in coordinates up to the center and the corner of the touch window 110 and is also applied to the large screen of the touch window 110. It is possible.

상기 터치 입력 장치(300)는 접촉 범위가 휴대용 통신 장치(1)의 주 화면에 한정되지 않으므로 상기 휴대용 통신 장치(1)에 구비된 카메라 모듈(2)을 접촉했을 때 카메라 모듈(2)이 동작이 가능하고, 카메라 모듈(2)을 접촉 후 주 화면이 카메라 동작으로 디스플레이된다.Since the touch input device 300 is not limited to the main screen of the portable communication device 1, the camera module 2 operates when the touch input device 300 contacts the camera module 2 included in the portable communication device 1. This is possible, and after contacting the camera module 2, the main screen is displayed by the camera operation.

이와 같이, 상기 터치 입력 장치(300)는 사용자의 접촉 범위가 주 화면을 벗어나도 감지 및 동작가능하다. 이로인해, 상기 주 화면의 주변에 스크롤 키 및 다수의 키들을 배치가능하다.As such, the touch input device 300 may detect and operate even if a user's contact range leaves the main screen. In this way, a scroll key and a plurality of keys can be arranged around the main screen.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 바람직한 제 4 실시 예에 의한 터치 입력 장치의 동작과정을 첨부된 도 5, 도 6 내지 도 8을 참조하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.The operation of the touch input device according to the fourth embodiment of the present invention having the above configuration will be described in more detail with reference to FIGS. 5 and 6 to 8.

도 5, 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 정전용량 방식 터치 센서(140)를 구성한 터치 입력 장치(400)는 터치 윈도우(110)와, 브라켓(130)과, 적어도 하나 이상의 초음파 센서부(210)와, 제어부(미도시 됨)로 구성된다.As shown in FIGS. 5 and 6 to 8, the touch input device 400 configuring the capacitive touch sensor 140 includes a touch window 110, a bracket 130, and at least one ultrasonic sensor unit. 210, and a control unit (not shown).

상기 초음파 센서부(210)들은 상기 터치 윈도우(110)를 접촉시 음파의 전달 시간차를 감지하여 절대 좌표를 추출하도록 상기 터치 윈도우(110)에 구비된다.The ultrasonic sensor units 210 are provided in the touch window 110 so as to extract absolute coordinates by detecting a difference in the transmission time of sound waves when the touch window 110 is contacted.

상기 제어부는 상기 초음파 센서부(210)들의 음파의 전달 시간차를 감지하여 분석하고, 이를 통해 절대 좌표를 추출할 수 있게 제어하도록 되어 있다.The control unit detects and analyzes a transmission time difference of sound waves of the ultrasonic sensor units 210, and controls to extract absolute coordinates.

상기 터치 윈도우(110)에 4개의 초음파 센서부(210)를 구비하고, 상기 3개의 초음파 센서부(210)들은 음파를 통해 절대 좌표를 추출하고, 나머지 상기 1개의 초음파 센서부(210)는 상기 센서부(210)들의 가까운 위치에 접촉시 발생되는 에러를 보정한다.Four ultrasonic sensor units 210 are provided in the touch window 110, the three ultrasonic sensor units 210 extract absolute coordinates through sound waves, and the other one ultrasonic sensor unit 210 is Corrects an error generated when the sensor unit 210 is in close contact with each other.

상기 정전용량 방식 터치 센서(140)는 압력 센서 패드로 이루어진다.The capacitive touch sensor 140 is formed of a pressure sensor pad.

상기 터치 입력 장치(400)는 상기 터치 윈도우(110)에 사용자의 손가락 접촉시 상기 정정용량 방식 터치 센서(140)를 이용하여 접촉을 감지하고, 스타일러스 펜 접촉시 상기 초음파 센서부(210)들을 이용하여 접촉을 감지한다.The touch input device 400 detects a contact using the capacitive touch sensor 140 when the user touches the touch window 110 and uses the ultrasonic sensor unit 210 when the stylus pen contacts the touch window 110. To detect contact.

이 상태에서, 상기 브라켓(130)에 상기 터치 윈도우(110)를 설치한다.In this state, the touch window 110 is installed in the bracket 130.

상기 터치 입력 장치(400)는 휴대용 통신 장치(1)에 구비된다.The touch input device 400 is provided in the portable communication device 1.

이와 같이, 상기 터치 입력 장치(400)는 화면의 크기에 관계없이 적용가능하므로, 상기 휴대용 통신 장치(1)를 비롯하여 UMPC(Ultra Mobile PC), PMP(Portable Multimedia Player), PC 모니터, 티브이(TV), MP3 플레이어, 디지털방송 플레이어, PDA(Personal Digital Assistant) 및 스마트 폰(Smart Phone) 등 모든 정보통신기기, 멀티미디어 기기 및 전자 기기에 적용가능하다.As described above, since the touch input device 400 is applicable regardless of the size of the screen, the mobile communication device 1, UMPC (Ultra Mobile PC), PMP (Portable Multimedia Player), PC monitor, TV (TV) ), MP3 player, digital broadcasting player, PDA (Personal Digital Assistant) and smart phone (Smart Phone) can be applied to all information communication devices, multimedia devices and electronic devices.

도 5, 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 휴대용 통신 장치(1)에 상기 터치 입력 장치(400)를 적용하면, 상기 휴대용 통신 장치(1)의 터치 윈도우(110) 전면을 사용자의 손가락으로 접촉시 상기 정전용량 방식 터치 센서(140)가 이를 감지한다.As shown in FIGS. 5 and 6 to 8, when the touch input device 400 is applied to the portable communication device 1, the front of the touch window 110 of the portable communication device 1 may be moved. The capacitive touch sensor 140 detects this when the finger touches it.

상기 초음파 센서부(210)들은 상기 스타일러스 펜(미도시 됨)으로 터치 윈도우(110)의 외부 및 주변의 접촉시 이를 감지가능하고, 상기 터치 윈도우(110)를 감싸고 있는 외부 케이스를 접촉시 이를 감지한다.The ultrasonic sensor unit 210 detects the contact of the outside and the surroundings of the touch window 110 with the stylus pen (not shown), and detects the contact of the outer case surrounding the touch window 110. do.

이와 같이, 상기 터치 입력 장치(400)는 상기 터치 윈도우(110)의 중심부 및 모서리부분까지 압력 세기의 차이와 좌표의 차이를 구별하여 추출가능하고, 또한, 터치 윈도우(110)의 대형 화면에도 적용 가능하다.As described above, the touch input device 400 can extract the difference in pressure intensity and the difference in coordinates up to the center and the corner of the touch window 110 and can also be applied to the large screen of the touch window 110. It is possible.

상기 터치 입력 장치(400)는 접촉 범위가 휴대용 통신 장치(1)의 주 화면에 한정되지 않으므로 상기 휴대용 통신 장치(1)에 구비된 카메라 모듈(2)을 접촉했을 때 카메라 모듈(2)이 동작이 가능하고, 카메라 모듈(2)을 접촉 후 주 화면이 카메라 동작으로 디스플레이된다.Since the touch input device 400 is not limited to the main screen of the portable communication device 1, the camera module 2 operates when the touch input device 400 contacts the camera module 2 provided in the portable communication device 1. This is possible, and after contacting the camera module 2, the main screen is displayed by the camera operation.

이와 같이, 상기 터치 입력 장치(400)는 사용자의 접촉 범위가 주 화면을 벗어나도 감지 및 동작가능하다. 이로인해, 상기 주 화면의 주변에 스크롤 키 및 다수의 키들을 배치가능하다.As such, the touch input device 400 may detect and operate even if a user's contact range leaves the main screen. In this way, a scroll key and a plurality of keys can be arranged around the main screen.

이상에서 설명한 본 발명의 터치 입력 장치는 전술한 실시 예 및 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않은 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지 식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.The touch input device of the present invention described above is not limited to the above-described embodiments and drawings, and various substitutions, modifications, and changes can be made without departing from the technical spirit of the present invention. It will be apparent to those of ordinary skill in the art.

도 1은 종래의 압력 센서 패드를 이용한 터치 입력 장치의 구성을 나타낸 분해 사시도.1 is an exploded perspective view showing the configuration of a touch input device using a conventional pressure sensor pad.

도 2는 종래의 압력 센서 패드를 이용한 터치 입력 장치의 구성을 나타낸 개략적 도면.2 is a schematic diagram showing a configuration of a touch input device using a conventional pressure sensor pad.

도 3은 도 2의 압력 센서 패드의 구성을 나타낸 측단면도.3 is a side cross-sectional view showing a configuration of the pressure sensor pad of FIG. 2.

도 4는 본 발명의 제 1, 2 실시예에 따른 터치 입력 장치의 구성을 나타낸 분해 사시도.4 is an exploded perspective view showing the configuration of a touch input device according to the first and second embodiments of the present invention;

도 5는 본 발명의 제 3, 4 실시예에 따른 터치 입력 장치의 구성을 나타낸 분해 사시도.5 is an exploded perspective view showing the configuration of the touch input device according to the third and fourth embodiments of the present invention.

도 6, 7, 8은 본 발명의 제 1, 2, 3, 4, 실시예에 따른 터치 입력 장치를 휴대용 통신 장치에 구비함과 아울러 사용 상태를 나타낸 정면도.6, 7, and 8 are front views showing a state in which the touch input device according to the first, second, third, and fourth embodiments of the present invention is provided in a portable communication device, as well as the state of use.

Claims (14)

터치 입력 장치에 있어서,In the touch input device, 터치 윈도우; 및Touch windows; And 상기 터치 윈도우에 구비되어 상기 터치 윈도우를 접촉시 음파의 송/수신을 교대로 하면서 음파의 펄스 파형 분석을 통해 좌표를 추출하는 적어도 하나 이상의 초음파 센서부를 포함하고,At least one ultrasonic sensor unit provided in the touch window to extract coordinates through pulse wave analysis of sound waves while alternately transmitting / receiving sound waves when the touch window is contacted, 상기 하나 이상의 초음파 센서부는 음파를 발신하는 초음파 송신기로서 동작하고, 그 외 나머지 상기 초음파 센서부들은 상기 초음파 송신기의 음파를 수신하고, 수신된 음파의 펄스 파형 분석을 통해 좌표를 추출하는 초음파 수신기로 이루어짐을 특징으로 하는 터치 입력 장치.The at least one ultrasonic sensor unit operates as an ultrasonic transmitter for transmitting sound waves, and the other ultrasonic sensor units are configured as an ultrasonic receiver for receiving sound waves of the ultrasonic transmitter and extracting coordinates through pulse wave analysis of the received sound waves. Touch input device, characterized in that. 제 1 항에 있어서, 상기 초음파 센서부들은 4개의 초음파 센서부로 이루어지고,The method of claim 1, wherein the ultrasonic sensor unit is composed of four ultrasonic sensor units, 상기 초음파 센서부는 1개의 초음파 송신기, 3개의 초음파 수신기로 이루어지며, 상기 초음파 센서부는 2개의 초음파 송신기, 2개의 초음파 수신기로 이루어지고, 상기 초음파 센서부는 3개의 초음파 송신기, 1개의 초음파 수신기로 이루어지며, The ultrasonic sensor unit is composed of one ultrasonic transmitter, three ultrasonic receivers, the ultrasonic sensor unit is composed of two ultrasonic transmitters, two ultrasonic receivers, and the ultrasonic sensor unit is composed of three ultrasonic transmitters, one ultrasonic receiver. , 상기 초음파 송/수신기는 사용자의 윈도우 접촉위치에 따라서 송/수신기능을 교대할 수 있음을 특징으로 하는 터치 입력 장치.And the ultrasonic transmitter / receiver may alternate transmission / reception functions according to a window contact position of the user. 제 1 항에 있어서, 상기 터치 입력 장치는 휴대용 통신 장치 및 전자 기기에 구비함을 특징으로 하는 터치 입력 장치.The touch input device of claim 1, wherein the touch input device is provided in a portable communication device and an electronic device. 터치 입력 장치에 있어서,In the touch input device, 터치 윈도우; 및Touch windows; And 상기 터치 윈도우에 구비되어 상기 터치 윈도우를 접촉시 음파의 전달 시간차를 감지하여 절대 좌표를 추출하는 적어도 하나 이상의 초음파 센서부를 포함함을 특징으로 하는 터치 입력 장치.And at least one ultrasonic sensor unit provided in the touch window to detect absolute time difference of sound waves when the touch window is touched, and extract absolute coordinates. 제 4 항에 있어서, 상기 초음파 센서부들은 4개의 초음파 센서부로 이루어지고,The method of claim 4, wherein the ultrasonic sensor unit is composed of four ultrasonic sensor units, 상기 3개의 초음파 센서부들은 음파를 통해 절대 좌표를 추출하고, 나머지 상기 1개의 초음파 센서부는 상기 센서부들의 가까운 위치에 접촉시 발생되는 에러를 보정함을 특징으로 하는 터치 입력 장치.The three ultrasonic sensor units extract absolute coordinates through sound waves, and the other one ultrasonic sensor unit corrects an error generated when contacting a position near the sensor units. 제 4 항에 있어서, 상기 터치 입력 장치는 휴대용 통신 장치 및 전자 기기에 구비함을 특징으로 하는 터치 입력 장치.The touch input device of claim 4, wherein the touch input device is provided in a portable communication device and an electronic device. 정전용량 방식 터치 센서를 구성한 터치 입력 장치에 있어서,In a touch input device comprising a capacitive touch sensor, 터치 윈도우; 및Touch windows; And 상기 터치 윈도우에 구비되어 상기 터치 윈도우를 접촉시 음파의 송/수신을 교대로 하면서 음파의 펄스 파형 분석을 통해 좌표를 추출하는 적어도 하나 이상의 초음파 센서부를 포함하고,At least one ultrasonic sensor unit provided in the touch window to extract coordinates through pulse wave analysis of sound waves while alternately transmitting / receiving sound waves when the touch window is contacted, 상기 하나 이상의 초음파 센서부는 음파를 발신하는 초음파 송신기로 이루어지고, 그 외 나머지 상기 초음파 센서부들은 상기 초음파 송신기의 음파를 수신하고, 수신된 음파의 펄스 파형 분석을 통해 좌표를 추출하는 초음파 수신기로 이루어지며,The at least one ultrasonic sensor unit includes an ultrasonic transmitter for transmitting sound waves, and the other ultrasonic sensor units include an ultrasonic receiver for receiving sound waves of the ultrasonic transmitter and extracting coordinates through pulse wave analysis of the received sound waves. Lose, 사용자의 손가락 접촉시 상기 정전용량 방식 터치 센서를 이용하여 접촉을 감지하고, 스타일러스 펜 접촉시 상기 초음파 센서부들을 이용하여 접촉을 감지함을 특징으로 하는 터치 입력 장치.The touch input device, characterized in that for detecting the touch using the capacitive touch sensor when the user touches the finger, the touch input device using the ultrasonic sensor unit when the stylus pen contact. 제 7 항에 있어서, 상기 초음파 센서부들은 4개의 초음파 센서부로 이루어지 고,The method of claim 7, wherein the ultrasonic sensor unit is composed of four ultrasonic sensor units, 상기 초음파 센서부는 1개의 초음파 송신기, 3개의 초음파 수신기로 이루어지며, 상기 초음파 센서부는 2개의 초음파 송신기, 2개의 초음파 수신기로 이루어지고, 상기 초음파 센서부는 3개의 초음파 송신기, 1개의 초음파 수신기로 이루어지며, The ultrasonic sensor unit is composed of one ultrasonic transmitter, three ultrasonic receivers, the ultrasonic sensor unit is composed of two ultrasonic transmitters, two ultrasonic receivers, and the ultrasonic sensor unit is composed of three ultrasonic transmitters, one ultrasonic receiver. , 상기 초음파 송/수신기는 사용자의 윈도우 접촉위치에 따라서 송/수신기능을 교대할 수 있음을 특징으로 하는 터치 입력 장치.And the ultrasonic transmitter / receiver may alternate transmission / reception functions according to a window contact position of the user. 제 7 항에 있어서, 상기 정전용량 방식 터치 센서는 압력 센서 패드로 이루어짐을 특징으로 하는 터치 입력 장치.The touch input device of claim 7, wherein the capacitive touch sensor comprises a pressure sensor pad. 제 7 항에 있어서, 상기 터치 입력 장치는 휴대용 통신 장치 및 전자 기기에 구비함을 특징으로 하는 터치 입력 장치.The touch input device of claim 7, wherein the touch input device is provided in a portable communication device and an electronic device. 정전용량 방식 터치 센서를 구성한 터치 입력 장치에 있어서,In a touch input device comprising a capacitive touch sensor, 터치 윈도우; 및Touch windows; And 상기 터치 윈도우에 구비되어 상기 터치 윈도우를 접촉시 음파의 전달 시간차를 감지하여 절대 좌표를 추출하는 적어도 하나 이상의 초음파 센서부를 포함하고,At least one ultrasonic sensor unit provided in the touch window to detect absolute time difference of sound waves when the touch window is touched, and extract absolute coordinates; 사용자의 손가락 접촉시 상기 정전용량 방식 터치 센서를 이용하여 접촉을 감지하고, 스타일러스 펜 접촉시 상기 초음파 센서부들을 이용하여 접촉을 감지함을 특징으로 하는 터치 입력 장치.The touch input device, characterized in that for detecting the touch by using the capacitive touch sensor when the user touches the finger, and the touch using the ultrasonic sensor unit when the stylus pen contact. 제 11 항에 있어서, 상기 초음파 센서부들은 4개의 초음파 센서부로 이루어지고,The method of claim 11, wherein the ultrasonic sensor unit is composed of four ultrasonic sensor units, 상기 3개의 초음파 센서부들은 음파를 통해 절대 좌표를 추출하고, 나머지 상기 1개의 초음파 센서부는 상기 센서부들의 가까운 위치에 접촉시 발생되는 에러를 보정함을 특징으로 하는 터치 입력 장치.The three ultrasonic sensor units extract absolute coordinates through sound waves, and the other one ultrasonic sensor unit corrects an error generated when contacting a position near the sensor units. 제 11 항에 있어서, 상기 정전용량 방식 터치 센서는 압력 센서 패드로 이루어짐을 특징으로 하는 터치 입력 장치.The touch input device of claim 11, wherein the capacitive touch sensor comprises a pressure sensor pad. 제 11 항에 있어서, 상기 터치 입력 장치는 휴대용 통신 장치 및 전자 기기 에 구비함을 특징으로 하는 터치 입력 장치.The touch input device of claim 11, wherein the touch input device is provided in a portable communication device and an electronic device.
KR1020090007442A 2009-01-30 2009-01-30 Touch input device KR101561699B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090007442A KR101561699B1 (en) 2009-01-30 2009-01-30 Touch input device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090007442A KR101561699B1 (en) 2009-01-30 2009-01-30 Touch input device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100088305A true KR20100088305A (en) 2010-08-09
KR101561699B1 KR101561699B1 (en) 2015-10-19

Family

ID=42754539

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090007442A KR101561699B1 (en) 2009-01-30 2009-01-30 Touch input device

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101561699B1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013005988A2 (en) * 2011-07-04 2013-01-10 비아랩 인크 Touch screen device and signal processing method therefor
US9141232B2 (en) 2013-10-23 2015-09-22 Samsung Display Co., Ltd. Touch screen panel and detecting method of touch position using the same
KR20170081362A (en) * 2016-01-04 2017-07-12 전자부품연구원 Touch panel and touch screen apparatus comprising the same
CN110158409A (en) * 2019-06-12 2019-08-23 陈文� A kind of Expressway Asphalt construction tool

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004046500A (en) * 2002-07-11 2004-02-12 Seiko Instruments Inc Ultrasonic touch panel and method of calculating position of ultrasonic touch panel
JP2005092527A (en) 2003-09-17 2005-04-07 Fdk Corp Ultrasonic touch panel

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013005988A2 (en) * 2011-07-04 2013-01-10 비아랩 인크 Touch screen device and signal processing method therefor
WO2013005988A3 (en) * 2011-07-04 2013-03-14 비아랩 인크 Touch screen device and signal processing method therefor
US9141232B2 (en) 2013-10-23 2015-09-22 Samsung Display Co., Ltd. Touch screen panel and detecting method of touch position using the same
KR20170081362A (en) * 2016-01-04 2017-07-12 전자부품연구원 Touch panel and touch screen apparatus comprising the same
CN110158409A (en) * 2019-06-12 2019-08-23 陈文� A kind of Expressway Asphalt construction tool

Also Published As

Publication number Publication date
KR101561699B1 (en) 2015-10-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101957624B1 (en) Touch Pressure Sensing Modules and Devices
US9383881B2 (en) Input device and method with pressure-sensitive layer
JP4545168B2 (en) Force imaging input devices and systems
US20180188922A1 (en) System and Method for Gesture Control
KR100943989B1 (en) Capacitive Touch Screen
JP2021047872A (en) Electronic device with complex human interface
US9285929B2 (en) Touchscreen system with simplified mechanical touchscreen design using capacitance and acoustic sensing technologies, and method therefor
EP2600228B1 (en) Input device, display device and machine
US10423246B2 (en) Input device and electronic apparatus for receiving signal from the input device
US20110216030A1 (en) Signal sensing structure for touch panels
US20100039375A1 (en) Signal Processing Method of Multi-Finger Touch Supported Touch Apparatus having Hidden Physical Button
US9329740B2 (en) Method of recognizing touch
US10503949B2 (en) Touch screen and electronic device having the same
KR101561699B1 (en) Touch input device
US20130342499A1 (en) Touch-and-play input device and operating method thereof
CN107544624B (en) Intelligent wearable product
CN101405682A (en) Touch panel
KR101659476B1 (en) 3 dimension touch screen panel
US20110199328A1 (en) Touch screen system with acoustic and capacitive sensing
KR101655427B1 (en) 3 dimension touch screen panel
KR20130137989A (en) Touch window with proximity sensor
CN101876863B (en) Display device and reaction device
KR20150085396A (en) Complex-type input device with touch sensing features
KR101655429B1 (en) 3 dimension touch screen panel
CN111782074A (en) Touch panel and electronic equipment

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