KR20100120456A - 터치 동작 인식 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 터치 동작 인식 방법 및 장치에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시 예에 따른 터치 동작 인식 방법은 표시 장치에 구비된 접촉 검출층을 이용하여 터치 여부를 판단함으로써 광 센서 방식에서의 터치 동작 인식을 정확히 할 수 있다.
터치, 광센서, 동작, 인식

Description

터치 동작 인식 방법 및 장치{Method and apparatus for recognizing touch operation}
본 발명은 터치 동작 인식 방법 및 장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 광센서를 이용한 정보 입력 기능을 구비한 표시 장치에서, 객체의 터치 동작을 보다 정확하게 인식할 수 있는 방법 및 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 정보를 인식시키는 디스플레이의 기능은 단순히 화면을 선명하게 보여 주는 것에 한정되었다. 하지만, 최근에는 정보 매체를 사람의 손으로 직접 만지면서 정보를 전달하거나 습득하는 방식을 다양하게 적용하고 있다. 이와 같은 기술의 일종으로 터치 패널 디스플레이(Touch Panel Display)는 유용한 기술로 다양한 방식을 통하여 구현되고 있다. 그 중 터치스크린 패널 일체형 액정 표시 장치의 제작 기술이 개발되었으며, 이와 같은 터치스크린 패널 일체형 액정 표시 장치 기술의 응용 범위는 액정 표시 패널 분야뿐만 아니라 디스플레이 전 영역에서 적용될 수 있다. 특히, 차세대 디스플레이 시장으로 각광받고 있는 유기 발광 다이오드 영역에도 적용이 가능하다.
광센서 방식의 터치 패널 디스플레이 장치는 화소 내에 광센서를 배치하고, 광에 의해 화면에서 정보의 입력을 가능하게 한 것이다. 이 종류의 표시 장치에서는, 광센서로서 예를 들면 포토다이오드가 이용되고, 각 화소로서는 포토다이오드에 커패시터가 접속된다. 그리고 포토 다이오드에서의 수광량의 변화에 따라서 커패시터의 전하량을 변화시켜, 커패시터의 양단의 전압을 검출함으로써, 촬상 화상의 데이터를 생성한다. 이러한 표시 장치의 응용으로서, 터치 패널 기능이나 디지타이저 기능을 구비한 것이 제안되어 있다. 터치 패널 기능은, 화면상에 투영된 손가락 등의 물체가 만드는 그림자를 검출함으로써 정보 입력을 행하는 것이다. 이 경우 다양한 화상 인식 알고리즘을 통해 입력 정보를 인식하고 있지만, 화상 인식 알고리즘이 복잡하고, 계산량이 많아 하드웨어에 부담이 되는 문제점이 있다.
또한, 광센서 방식의 터치 패널 디스플레이 장치에서의 터치 동작, 예를 들면 클릭, 더블 클릭, 드래그 등에서의 단점은 실제로 손가락을 접촉하기 전의 그림자에 대해서도 접촉으로 오인함으로써 터치 동작을 정확하게 나타낼 수 없다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로, 광센서 방식의 표시 장치에서, 접촉 검출층을 이용하여 터치 여부를 판단함으로써 광 센서 방식에서의 터치 동작 인식을 정확히 할 수 있는 터치 동작 인식 방법 및 장치를 제공하는 데 목적이 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 광센서를 이용한 정보 입력 기능을 구비한 표시 장치에 있어서, 터치한 객체의 터치 동작을 인식하는 방법은 상기 표시 장치에 구비된 접촉 검출층으로부터 객체의 터치 여부를 감지하는 단계; 상기 객체의 터치가 이루어진 경우, 상기 광센서를 구동시키는 센서 스캔 신호를 출력하도록 제어하는 단계; 상기 광센서가 감지한 센서 신호로부터 상기 객체의 이미지를 생성하고, 상기 객체 이미지로부터 터치 포인트를 검출하는 단계; 및 상기 검출한 터치 포인트를 기초로 상기 객체의 터치 동작을 인식하는 단계를 포함한다.
바람직하게, 상기 제어 단계는 상기 감지한 결과에 따른 객체 터치 신호가 제1 임계값 이상인지를 판단하는 단계를 더 포함하고, 상기 객체 터치 신호가 상기 제1 임계값을 이상인 경우, 상기 센서 스캔 신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 검출 단계는 상기 객체의 이미지를 해석하여 상기 객체가 터치한 포인트의 좌표를 계산함으로써 터치 포인트를 검출하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 터치 동작은 더블 클릭인 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 검출 단계는 상기 객체의 이미지를 해석하여 상기 객체가 터치한 2개의 터치 포인트의 좌표를 계산함으로써 2개의 터치 포인트들을 검출하고, 상기 인식 단계는 상기 2개의 터치 포인트들의 시간 간격 및 공간 간격을 계산함으로써 더블 클릭을 인식하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 인식 단계는 상기 시간 간격이 제2 임계값 이하이고, 상기 공간 간격이 제3 임계값 이하인 경우, 더블 클릭으로 인식하는 것을 특징으로 한다.
상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 광센서를 이용한 정보 입력 기능을 구비한 표시 장치에 있어서, 터치한 객체의 터치 동작을 인식하는 방법은 상기 표시 장치에 구비된 접촉 검출층으로부터 객체의 터치 여부를 감지하는 단계; 상기 광센서가 감지한 센서 신호로부터 상기 객체의 이미지를 생성하고, 상기 생성한 객체 이미지로부터 터치 포인트를 검출하는 단계; 상기 객체의 터치 여부를 감지한 결과로부터 상기 검출한 터치 포인트에 대한 전처리를 수행하는 단계; 및 상기 전처리한 터치 포인트를 기초로 상기 객체의 터치 동작을 인식하는 단계를 포함한다.
바람직하게, 전처리 단계는 상기 객체가 터치한 시점을 기준으로 상기 검출한 터치 포인트를 제외시키는 전처리를 수행하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 터치 동작은 더블 클릭인 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 검출 단계는 상기 객체의 이미지를 해석하여 상기 객체가 터치한 터치 포인트의 좌표들을 계산함으로써 적어도 2 이상의 터치 포인트들을 검출하고, 상기 전처리 단계는 상기 적어도 2 이상의 터치 포인트들을 상기 객체가 터치한 시점을 기준으로 제외시키는 전처리를 수행함으로써 2개의 터치 포인트들을 검출하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 인식 단계는 상기 검출한 2개의 터치 포인트들의 시간 간격 및 공간 간격을 계산함으로써 더블 클릭을 인식하는 것을 특징으로 한다.
상기 또 다른 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 광센서를 이용한 정보 입력 기능을 구비한 표시 장치에 있어서, 터치한 객체의 터치 동작을 인식하는 장치는 상기 표시 장치에 구비된 접촉 검출층으로부터 객체의 터치 여부를 감지하는 터치 감지부; 상기 객체의 터치가 이루어진 경우, 상기 광센서를 구동시키는 센서 스캔 신호를 출력하도록 제어하는 터치 판단부; 상기 광센서가 감지한 센서 신호로부터 상기 객체의 이미지를 생성하고, 상기 객체 이미지로부터 터치 포인트를 검출하는 터치 포인트 검출부; 및 상기 검출한 터치 포인트를 기초로 상기 객체의 터치 동작을 인식하는 동작 인식부를 포함한다.
바람직하게, 상기 터치 판단부는 상기 터치 감지부에서 출력된 객체 터치 신호가 제1 임계값 이상인지를 판단하고, 상기 객체 터치 신호가 상기 제1 임계값을 이상인 경우, 센서 스캔 신호를 출력하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 터치 동작이 더블 클릭인 경우, 상기 터치 포인트 검출부는 상기 객체의 이미지를 해석하여 상기 객체가 터치한 2개의 터치 포인트의 좌표를 계산함으로써 2개의 터치 포인트들을 검출하고, 상기 동작 인식부는 상기 터치 포인트 검출부에서 검출한 2개의 터치 포인트들의 시간 간격 및 공간 간격을 계산함으로써 더블 클릭을 인식하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 동작 인식부는 상기 2개의 터치 포인트들의 시간 간격이 제2 임계값 이하인지를 판단하는 시간 판단부; 상기 2개의 터치 포인트들의 공간 간격이 제3 임계값 이하인지를 판단하는 위치 판단부; 및 상기 시간 판단부 및 위치 판단부의 판단 결과를 기초로 터치 동작이 더블 클릭인지를 판단하는 더블 클릭 판단부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 또 다른 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 광센서를 이용한 정보 입력 기능을 구비한 표시 장치에 있어서, 터치한 객체의 터치 동작을 인식하는 장치는 상기 표시 장치에 구비된 접촉 검출층으로부터 객체의 터치 여부를 감지하는 터치 감지부; 상기 광센서가 감지한 센서 신호로부터 상기 객체의 이미지를 생성하고, 상기 생성한 객체 이미지로부터 터치 포인트를 검출하는 터치 포인트 검출부; 상기 객체의 터치 여부를 감지한 결과로부터 상기 검출한 터치 포인트에 대한 전처리를 수행하는 전처리부; 및 상기 전처리한 터치 포인트를 기초로 상기 객체의 터치 동작을 인식하는 동작 인식부를 포함한다.
바람직하게, 상기 전처리부는 상기 객체가 터치한 시점을 기준으로 상기 검출한 터치 포인트를 제외시키는 것을 특징으로 한다.
상기 또 다른 기술적 과제를 달성하기 위한, 상기 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 기록매체를 포함한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 표시 장치에 구비된 접촉 검출층을 이용하여 터치 여부를 판단함으로써 광 센서 방식에서의 터치 동작 인식을 정확히 할 수 있다.
또한, 광 센서 방식의 터치 패널 디스플레이 장치에서의 더블 클릭을 포함하는 터치 동작에서 실제로 손가락을 접촉하기 전의 그림자에 대해서는 터치 포인트로 검출하지 않음으로써 터치 동작을 정확하게 나타낼 수 있다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시 형태에 관한 표시장치에 대해 상세히 설명하기로 한다. 본 명세서에 첨부된 도면들을 통하여 사실상 동일한 기능을 하는 부재에 대해서는 동일한 도면부호를 사용하기로 한다. 또한, 디스플레이 장치를 터치하는 객체를 손가락으로 가정하고 설명하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 광에 의해 화면에 정보를 입력하는 기능을 구비한 표시장치를 도시한 도면이다.
도 1에는, 다수의 광 센서(110)를 포함한 표시 장치(100)가 도시되어 있다.
표시 장치(100)는 광 센서(110)뿐만 아니라, 다수의 박막 트랜지스터들과 다양한 디스플레이 소자가 구비할 수 있다. 예를 들면 다수의 TFT를 구성하는 전극들, 층들(반도체 층 및 절연층)과 유기 발광 소자를 구비할 수 있다. 유기 발광 소자는 화소 전극과 이에 대향된 대향 전극과, 화소 전극(애노드 전극)과 대향 전극(캐소드 전극) 사이에 개재된 발광층을 포함하는 중간층을 구비한다. 본 발명의 바람직한 실시 예에서, 외광에 의해 손가락(F)의 그림자를 감지할 뿐만 아니라, 유기 발광 소자의 발광에 의해 손가락(F)에 의해 반사된 광 신호도 감지하는 구성이다. 또한, 본 발명의 바람직한 실시 예에서는 유기 발광 소자를 특정하였지만, 유기 발광 소자뿐만 아니라 다른 평판 디스플레이 소자, 예를 들면 LCD, PDP 등을 포함하는 광센서 방식의 터치 스크린 디스플레이에도 동일하게 적용할 수 있다.
광 센서(110)는 특정 물체, 예를 들면 손가락(F)을 접촉한 경우, 외부 광원 또는 내부 광원에 의한 손가락(F)에 의한 광 신호를 검출한다. 예를 들면, 광 센서(110)가 소정 값보다 밝은 광을 검출한 경우에는 신호 처리부(미도시)가 하이 레벨 신호를 출력하고, 소정 값보다 어두운 광을 검출한 경우에는 로우 레벨 신호를 출력한다. 바람직하게, 광 센서(110)는 PIN형 광 다이오드로 구성할 수 있다.
도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 터치 포인트 검출 장치(230)를 포함한 표시 장치의 개략적인 도면이다.
도 2에는 광 센서(210)를 포함하는 표시 장치(200), 센서 신호 독출부(220) 및 터치 포인트 검출 장치(230)가 도시되어 있다.
표시 장치(200)는 광 센서(210)와 함께 복수의 신호선과 복수의 주사선이 교차하는 지점에 배열된 적(R), 녹(G), 청(B)으로 구성된 픽셀들을 포함한다. 표시 장치는 외부의 호스트(미도시)로부터 전송된 영상 신호에 기초하여 화상을 표시하는 표시 기능을 수행한다.
센서 신호 독출부(220)는 표시 장치의 광 센서(810)가 감지한 신호를 독출하여 터치 포인트 검출부(230)에 출력한다.
터치 포인트 검출부(230)는 광 센서(210)가 감지한 신호를 해석하여 터치 포인트를 검출한다. 본 발명의 바람직한 실시 예에서, 터치 포인트 검출부(230)는 광 센서(210)가 감지한 신호로부터 손가락 그림자 이미지를 만드는데, 손가락 그림자 이미지를 생성하기 위한 신호 처리부(미도시), 예를 들면 라인 메모리, 계조화 회로, 2치화 회로 등을 포함한다. 또한, 터치 포인트 검출부(230)는 차분 화상, 엣지 화상 및 다계조 화상 등을 이용하여 손가락의 접촉 좌표의 위치를 계산한다. 예를 들면 차분 화상 또는 엣지 화상을 이용하는 경우, 이미지의 영역의 면적이 소정의 임계값 이상으로 된 영역에 대하여 그 영역의 무게중심을 손가락의 위치 좌표로 산출할 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시 예에서는 손가락 이미지 영역의 무게중심을 이용하여 포인트의 좌표를 계산하였지만, 이에 한정되는 것은 아니고 다양한 이미지 해석 방법을 사용하여 좌표를 계산할 수 있음은 물론이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 광에 의해 화면에 정보를 입력하는 기능을 구비한 표시장치를 도시한 도면이다. 여기서, 표시 장치는 객체, 특히 손가락의 터치 여부를 감지하는 접촉 판별용 박막(Contact Detecting Layer)을 구비하고 있다.
도 3에는 다수의 광 센서(110)를 포함하는 광 센서 어레이 층(100), 제1 및 제2 기판(101 및 102), 접촉 검출 층(104) 및 유전체 층(105)이 도시되어 있다.
제2 기판(102)상에 광 센서 어레이 층(100)이 배치된다. 제1 기판과 제2 기판(102) 사이에는 다수의 광 센서(110)뿐만 아니라, 다수의 박막 트랜지스터들과 다양한 디스플레이 소자가 구비될 수 있다. 제1 및 제2 기판(101 및 102)은 글라 스 재, 금속 재 및 플라스틱 재로 이루어질 수 있다. 또한, 본 실시 예에서는 광 센서 어레이 층(100)에 도시되지 않았지만, 다수의 TFT를 구성하는 전극들, 층들(반도체 층 및 절연층)과 유기 발광 소자를 구비할 수 있다. 유기 발광 소자는 화소 전극과 이에 대향된 대향 전극과, 화소 전극(애노드 전극)과 대향 전극(캐소드 전극) 사이에 개재된 발광층을 포함하는 중간층을 구비한다.
광 센서(110)는 특정 물체, 예를 들면 손가락을 접촉한 경우, 자연 광원에 의한 손가락 그림자 이미지를 해석함으로써 터치한 지점의 좌표를 계산하거나, 광량을 해석하여 2치 영상을 만들고, 이로부터 터치한 지점의 위치 좌표를 해석하거나, 또는 내부 광원에 의해 반사된 광량을 해석하여 2치 영상을 만들고, 이로부터 터치한 지점의 위치 좌표를 계산한다. 바람직하게, 광 센서(110)는 PIN형 광 다이오드로 구성할 수 있다.
접촉 검출 층(104)은 제1 기판(101)과 유전체 층(105) 사이에 배치된다. 접촉 검출 층(104)은 투명 박막으로 구성하여 광 투과율을 높임으로써 디스플레이 소자의 효율을 떨어뜨리지 않게 한다. 또한, 접촉 검출 층(104)은 패널 공정 시 패널 기판에 내장하거나 또는 추가적으로 디스플레이 패널 기판 위에 생성할 수도 있다. 접촉 검출 층(104)은 손가락이 터치 또는 접촉하는 경우, 손가락에 의한 커패시턴스 변화를 검출한다. 이 경우, 접촉 검출 층(104)과 패널은 커패시터를 형성하게 되는데, 본 실시 예에서는 접촉 검출 층(104)과 제1 기판(101) 아래에 배치된 캐소드 전극이 커패시터를 형성하도록 구성된다. 여기서, 캐소드 전극은 광 센서 어레이 층(100)에 포함된 유기 발광 소자의 캐소드 전극이다. 따라서, 접촉 검출 층(104)과 커패시터를 형성하기 위해 추가의 전극 또는 층 형성이 필요하지 않다. 본 발명의 실시 예에서는, 전술한 바와 같이 접촉 검출 층(104)을 배치함으로써 광에 의해 화면에 정보를 입력하는 기능을 구비한 표시장치에서, 광 센서(110)에 의해 획득한 이미지 해석, 예를 들면 엣지 검출과 엣지 영상이 상호 역방향으로 이동하는지를 계산하여 접촉 여부를 판정하는 복잡한 이미지 해석을 하지 않고서도, 접촉 검출 층(104)을 통해 손가락 접촉에 의한 커패시턴스 변화를 검출하여 간단하게 터치 여부를 판별할 수 있고, 광 센서(110)는 접촉 위치의 좌표를 계산하는 과정만을 분리하여 수행할 수 있다. 여기서, 호스트 또는 접촉 판단 모듈(미도시)에서, 접촉 검출 층(104)을 통해 검출한 커패시턴스 값이 기 설정된 임계 커패시턴스 값 이상 또는 이하인 경우에는 손가락이 접촉한 것으로 판단하도록 한다. 또한, 선택적으로 광 센서(110)의 접촉 위치 계산에 접촉 검출 층(104)을 통해 판별한 손가락 접촉 정보를 이용함으로써 접촉 위치의 좌표 계산의 부담을 덜어줄 수도 있다.
종래의 광에 의해 화면에 정보를 입력하는 기능을 구비한 표시장치는 촬영된 화상으로부터 엣지를 검출하고, 검출된 엣지를 이용하여 물체가 화면에 접촉했는지 여부를 판정하는데, 엣지마다 이동방향을 조사하여, 상호 역방향으로 이동하는 엣지가 있는 경우에는 물체가 화면에 접촉했다고 판단한다. 그리고 물체가 화면에 접촉했다고 판단한 경우에는 검출된 엣지의 무게중심을 구하여 좌표 위치를 계산한다. 하지만, 본 발명의 실시 예에서는, 객체, 특히 손가락의 접촉 여부를 전술한 종래의 영상 처리 방법보다 간단한 접촉 검출 층을 이용해서 검출하므로 CPU의 계산량과 메모리 부담을 줄일 수 있다. 또한, 종래의 이미지 분석 방법에서 발생할 수 있는 실제 손가락 접촉이 아닌 그림자에 의한 오인식을 방지할 수도 있다.
유전체 층(105)은 접촉 검출 층(104) 위에 형성되며, 외부 자연 광이 발광 표시 소자(미도시) 또는 광 센서(110)에 들어가는 것을 차단하거나 반사시키는 기능하며, 필요에 따라 제외하고 구성할 수도 있다.
본 발명의 바람직한 실시 예에서는 접촉 검출 층(104)이 제1 기판(101)과 유전체 층(105) 사이에 배치되고, 커패시턴스 방식으로 터치 여부를 판단하는 것으로 설명하였지만, 접촉 검출 층(104)의 갯수와 배치는 다양하게 구성할 수 있으며, 압력에 의한 유전율의 변화를 검출함으로써 터치 여부를 판단할 수도 있다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 터치 동작 인식 장치(250)의 개략적인 블록도이다.
도 4에는, 다수의 광 센서(210)를 포함하는 표시 패널(200), 표시 패널(200)에 내장되거나 또는 부착된 접촉 검출 층(230), 광 센서(210)에 스캔 신호를 제공하는 센서 스캔부(240), 광 센서(210)가 획득한 데이터를 독출하는 센서 신호 독출부(220) 및 터치 동작 인식 장치(250)를 포함한다. 여기서, 터치 동작 인식 장치(850)는 터치 감지부(251), 터치 판단부(252), 터치 포인트 검출부(254) 및 동작 인식부(253)를 포함한다.
광 센서(210)는 특정 물체, 예를 들면 손가락을 접촉한 경우, 자연 광원에 의한 손가락 그림자 이미지를 해석함으로써 터치한 지점의 좌표를 계산하거나, 광량을 해석하여 2치 영상을 만들고, 이로부터 터치한 지점의 위치 좌표를 해석하거나, 또는 내부 광원에 의해 반사된 광량을 해석하여 2치 영상을 만들고, 이로부터 터치한 지점의 위치 좌표를 계산한다. 표시 패널(200)은 광 센서(210)와 함께 복수의 신호선과 복수의 주사선이 교차하는 지점에 배열된 적(R), 녹(G), 청(B)으로 구성된 픽셀들을 포함한다. 표시 패널(200)은 외부의 호스트(미도시)로부터 전송된 영상 신호에 기초하여 화상을 표시하는 표시 기능을 수행한다.
접촉 검출 층(230)은 표시 화면에 특정 객체, 특히 손가락의 접촉 여부를 검출하고, 검출한 접촉 정보를 터치 동작 인식 장치(250)에 출력한다. 본 발명의 전술한 실시 예들에 따라 이러한 접촉 정보는 커패시턴스의 변화율을 포함한다.
센서 스캔부(830)는 터치 판단부(252)가 손가락이 접촉되었다고 판단한 경우, 광 센서(210)를 선택하도록 하는 스캔 신호를 표시 패널(200)에 출력한다.
센서 신호 독출부(220)는 표시 패널(200)의 광 센서(210)가 감지한 신호를 독출하여 터치 포인트 검출부(254)에 출력한다.
터치 포인트 검출부(254)는 광 센서(210)가 센싱한 신호를 센서 정보 독출부(220)를 통해 입력받아, 접촉한 지점의 위치 좌표를 계산하여 동작 인식부(252)에 출력한다.
터치 감지부(251)는 접촉 검출 층(220)으로부터 접촉 정보를 입력받아, 접촉 정보의 변화량을 측정한다. 터치 감지부(251)는 이러한 손가락 터치 또는 접촉에 의한 접촉 정보 변화량, 즉 커패시턴스 변화량을 측정한다.
터치 판단부(252)는 터치 판단부(251)로부터 접촉 정보 변화량을 입력받아, 기 설정된 기준값과 비교하여 터치 또는 접촉이 되었는지 여부를 판단한다. 이러한 기준값은 호스트(미도시)로부터 제공받아 미리 저장되어 있는 값이다. 구체적 으로, 터치 판단부(252)는 터치 감지부(251)에서 측정한 커패시턴스 값이 기 저장된 기준 커패시턴스 값과 비교하여 특정 비율로 증가하는 경우 터치가 되었다고 판단한다. 특히, 터치 판단부(252)는 터치가 되었다고 판단한 경우에는 센서 스캔부(240)에 광 센서(210)를 선택하도록 하는 센서 스캔 신호를 출력하도록 제어한다. 여기서, 센서 스캔 신호는 로우 레벨이나 하이 레벨 신호일 수 있다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 터치 동작 인식 장치의 개략적인 블록도이다.
도 5에는, 다수의 광 센서(210)를 포함하는 표시 패널(200), 표시 패널(200)에 내장되거나 또는 부착된 접촉 검출 층(230), 광 센서(210)가 획득한 데이터를 독출하는 센서 신호 독출부(220) 및 터치 동작 인식 장치(250)를 포함한다. 여기서, 터치 동작 인식 장치(250)는 터치 감지부(251), 터치 판단부(252), 터치 포인트 검출부(254), 전처리부(255) 및 동작 인식부(254)를 포함한다.
여기서, 전치리부(255)는 객체, 특히 손가락이 터치한 시점을 기준으로 터치 포인트 검출부(254)에서 검출한 터치 포인트를 제외시킨다. 여기서, 손가락이 터치한 시점은 터치 판단부(252)에서 손가락이 터치했다고 판단한 시점에 대한 시간 정보를 의미한다. 따라서, 전처리부(255)는 터치 판단부(252)로부터 제공된 시간 정보를 이용하여 터치 포인트 검출부(254)에서 검출한 다수의 터치 포인트들 중에서 시간 정보의 전후에 검출된 터치 포인트들을 제외시킨다. 따라서, 실제로 터치한 시점의 터치 포인트들만을 가지고 동작 인식부(253)에서 터치 동작을 인식하게 된다.
도 6 내지 8은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 터치 동작 인식 장치에서의 더블 클릭 인식을 설명하기 위한 도면이다.
광 센서에서 손가락 그림자에 대하여 포인트를 검출하는 경우, 손이 패널에 닿기 전에 포인트를 추출할 수 있다. 도 6에는 패널을 터치를 하는 동안의 시간에 대한 손가락 움직임(600)과 검출한 터치 포인트의 움직임(610, 620)이 도시되어 있다. 600은 손가락과 패널 사이의 거리를 나타낸 것이고, 610 및 620은 광센서에 의해 추출된 터치 포인트의 위치를 나타낸 것이며, 620은 패널을 실제로 터치한 포인트이다.
도 6을 참조하면, 손가락 움직임(600) 중에서, 3번째부터 5번째까지가 실제로 패널을 터치한 경우이고, 1-2번째, 6-7번째는 실제로 터치하지 않은 경우이다. 이 경우에는 검출한 터치 포인트들의 움직임(610 및 620)중에서, 620만을 터치 포인트로 검출하여야만 한다. 하지만, 610도 터치 포인트들로 검출함으로써 터치 동작을 오인할 수 있는 문제점이 있다.
일반적으로 더블 클릭을 구현하기 위해 사용자가 패널에 2번의 손가락을 갖다 댄다. 도 7은 이를 도식화한 것이다.
도 7에는 2번의 손가락 움직임(800)과 2번 검출한 터치 포인트의 움직임(710)이 도시되어 있다. 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 접촉 검출층에서 손가락의 터치 여부를 감지하여 실제로 터치가 되었다고 판단한 경우에 광 센서를 구동시키는 센서 스캔 신호를 출력하도록 제어하기 때문에, 도 7에 도시된 바와 같이, 실제로 손가락이 접촉한 경우에만 터치 포인트들을 2개 검출한다. 따라서, 각 각의 터치 포인트들(710)의 시간 간격과 공간 간격에 따라 정확하게 더블 클릭인지 여부를 판단할 수 있다.
광 센서를 구비한 표시 장치에서 손가락이 패널에 닿기 전에 포인트가 추출되는 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명의 바람직한 실시 예에서, 접촉 검출층을 이용하여 실제 터치 유무을 판단함으로써 터치 전의 손가락 그림자에 의한 포인트를 추출하지 않는다.
도 8을 참조하여, 실제 터치를 판별하기 위해서 손가락이 패널에 닿기 전에 생기는 터치 포인트들을 제외시키는 것을 설명한다.
더블 클릭을 구현하기 위한 2번의 손가락 움직임(800)에 따라 검출된 터치 포인트들(810 및 820) 중에서, 실제 터치한 포인트가 아닌 포인트들(810)을 제거해야만 한다. 따라서, 본 발명의 바람직한 실시 예에서는, 접촉 검출층에서 실제 터치 여부를 판단하고, 판단한 시간 정보에 따라 터치 포인트(810)를 제외시키는 전처리를 수행한다. 여기서, 제외시키는 터치 포인트(810)의 갯수는 전처리 과정에 따라 다르게 설정할 수 있다. 이와 같은 과정에 의해 터치를 인식하고 각 터치에서 터치 위치와 시간을 구하고, 위치 및 시간 간격이 일정한 값 이내인 경우 더블 클릭으로 인식한다.
도 9는 도 4 및 5에 도시된 동작 인식부(253)의 개략적인 블록도이다.
도 9를 참조하면, 동작 인식부(253)는 시간 판단부(256), 위치 판단부(257) 및 더블 클릭 판단부(258)를 포함한다.
시간 판단부(256)는 2개의 터치 포인트들의 시간 간격이 소정의 임계값 이하 인지를 판단한다. 여기서, 임계값은 임의로 설정할 수 있다. 시간 간격은 도 7 및 8에 도시되어 있다.
위치 판단부(257)는 2개의 터치 포인트들의 공간 간격이 소정의 임계값 이하인지를 판단한다. 여기서, 임계값은 임의로 설정할 수 있다. 공간 간격은 도 7 및 8에 도시되어 있다.
더블 클릭 판단부(258)는 시간 판단부(256) 및 위치 판단부(257)의 판단 결과를 기초로 터치 동작이 더블 클릭인지를 판단한다. 즉, 시간 간격과 공간 간격이 모두 소정의 임계값들 이하인 경우에 더블 클릭으로 판단한다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 터치 동작 인식 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 10을 참조하면, 단계 1000에서, 접촉 검출층에서 손가락 터치를 감지한다. 단계 1002에서, 손가락 터치가 되었는지 판단한다. 여기서, 손가락의 터치 여부에 대한 판단은 터치 감지 신호, 예를 들면 커패시턴스 변화량이 소정의 임계값 이상인지 여부를 판단함으로써 이루어진다. 단계 1002의 판단 결과, 실제 터치가 이루어진 경우, 단계 1004에서, 센서 스캔 신호를 출력하도록 제어한다. 센서 스캔 신호에 따라 단계 1006에서, 광 센서가 손가락의 터치를 감지한다. 단계 1008에서, 광 센서로부터 독출된 센서 신호에 따라 손가락 이미지를 생성한다. 단계 1010에서, 손가락 이미지로부터 이미지 해석을 통해 터치 포인트를 검출한다. 단계 1012에서, 터치 포인트를 이용하여 터치 동작을 인식한다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 터치 동작 인식 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 11을 참조하면, 단계 1100에서, 접촉 검출층에서 손가락 터치를 감지한다. 단계 1102에서, 광 센서에서 손가락 터치를 감지한다. 여기서, 단계 1102는 단계 1100과 함께 수행할 수도 있다. 단계 1104에서, 광 센서가 감지한 센서 신호를 독출하여 손가락 이미지 생성한다. 단계 1106에서, 손가락 이미지로부터 터치 포인트를 검출한다. 단계 1108에서, 단계 1100에서 감지한 손가락 터치 시점을 기준으로 단계 1106에서 검출한 터치 포인트를 전처리한다. 여기서, 전처리는 단계 1106에서 검출한 터치 포인트들 중에서, 터치 시점 이전 또는 이후에 검출한 터치 포인트들을 제외시키는 것을 의미한다. 단계 1110에서, 전처리된 터치 포인트를 기초로 터치 동작을 인식한다.
한편, 본 발명은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현하는 것을 포함한다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하 는 기술 분야의 프로그래머들에 의하여 용이하게 추론될 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 바람직한 실시 예를 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 본 발명을 구현할 수 있음을 이해할 것이다. 그러므로 상기 개시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 광에 의해 화면에 정보를 입력하는 기능을 구비한 표시장치를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 터치 포인트 검출 장치(230)를 포함한 표시 장치의 개략적인 도면이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 광에 의해 화면에 정보를 입력하는 기능을 구비한 표시장치를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 터치 동작 인식 장치의 개략적인 블록도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 터치 동작 인식 장치의 개략적인 블록도이다.
도 6 내지 8은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 터치 동작 인식 장치에서의 더블 클릭 인식을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 도 4 및 5에 도시된 동작 인식부(253)의 개략적인 블록도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 터치 동작 인식 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 터치 동작 인식 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100, 200: 표시 장치 110, 210: 광 센서
220: 센서 신호 독출부 230: 터치 포인트 검출부
250: 터치 동작 인식 장치 251: 터치 감지부
252: 터치 판단부 253: 동작 인식부
254: 터치 포인트 검출부 255: 전처리부

Claims (18)

  1. 광센서를 이용한 정보 입력 기능을 구비한 표시 장치에 있어서, 터치한 객체의 터치 동작을 인식하는 방법으로서,
    (a) 상기 표시 장치에 구비된 접촉 검출층으로부터 객체의 터치 여부를 감지하는 단계;
    (b) 상기 객체의 터치가 이루어진 경우, 상기 광센서를 구동시키는 센서 스캔 신호를 출력하도록 제어하는 단계;
    (c) 상기 광센서가 감지한 센서 신호로부터 상기 객체의 이미지를 생성하고, 상기 객체 이미지로부터 터치 포인트를 검출하는 단계; 및
    (d) 상기 검출한 터치 포인트를 기초로 상기 객체의 터치 동작을 인식하는 단계를 포함하는 터치 동작 인식 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 (b) 단계는,
    상기 감지한 결과에 따른 객체 터치 신호가 제1 임계값 이상인지를 판단하는 단계를 더 포함하고,
    상기 객체 터치 신호가 상기 제1 임계값을 이상인 경우, 상기 센서 스캔 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 터치 동작 인식 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 (c) 단계는,
    상기 객체의 이미지를 해석하여 상기 객체가 터치한 포인트의 좌표를 계산함으로써 터치 포인트를 검출하는 것을 특징으로 하는 터치 동작 인식 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 터치 동작은,
    더블 클릭인 것을 특징으로 하는 터치 동작 인식 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 (c) 단계는,
    상기 객체의 이미지를 해석하여 상기 객체가 터치한 2개의 터치 포인트의 좌표를 계산함으로써 2개의 터치 포인트들을 검출하고,
    상기 (d) 단계는,
    상기 2개의 터치 포인트들의 시간 간격 및 공간 간격을 계산함으로써 더블 클릭을 인식하는 것을 특징으로 하는 터치 동작 인식 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 (d) 단계는,
    상기 시간 간격이 제2 임계값 이하이고, 상기 공간 간격이 제3 임계값 이하 인 경우, 더블 클릭으로 인식하는 것을 특징으로 하는 터치 동작 인식 방법.
  7. 광센서를 이용한 정보 입력 기능을 구비한 표시 장치에 있어서, 터치한 객체의 터치 동작을 인식하는 방법으로서,
    (a) 상기 표시 장치에 구비된 접촉 검출층으로부터 객체의 터치 여부를 감지하는 단계;
    (b) 상기 광센서가 감지한 센서 신호로부터 상기 객체의 이미지를 생성하고, 상기 생성한 객체 이미지로부터 터치 포인트를 검출하는 단계;
    (c) 상기 객체의 터치 여부를 감지한 결과로부터 상기 검출한 터치 포인트에 대한 전처리를 수행하는 단계; 및
    (d) 상기 전처리한 터치 포인트를 기초로 상기 객체의 터치 동작을 인식하는 단계를 포함하는 터치 동작 인식 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 (c) 단계는,
    상기 객체가 터치한 시점을 기준으로 상기 검출한 터치 포인트를 제외시키는 전처리를 수행하는 것을 특징으로 하는 터치 동작 인식 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 터치 동작은,
    더블 클릭인 것을 특징으로 하는 터치 동작 인식 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 (b) 단계는,
    상기 객체의 이미지를 해석하여 상기 객체가 터치한 터치 포인트의 좌표들을 계산함으로써 적어도 2 이상의 터치 포인트들을 검출하고,
    상기 (c) 단계는,
    상기 적어도 2 이상의 터치 포인트들을 상기 객체가 터치한 시점을 기준으로 제외시키는 전처리를 수행함으로써 2개의 터치 포인트들을 검출하는 것을 특징으로 하는 터치 동작 인식 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 (d) 단계는,
    상기 검출한 2개의 터치 포인트들의 시간 간격 및 공간 간격을 계산함으로써 더블 클릭을 인식하는 것을 특징으로 하는 터치 동작 인식 방법.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 따른 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 기록매체.
  13. 광센서를 이용한 정보 입력 기능을 구비한 표시 장치에 있어서, 터치한 객체 의 터치 동작을 인식하는 장치로서,
    상기 표시 장치에 구비된 접촉 검출층으로부터 객체의 터치 여부를 감지하는 터치 감지부;
    상기 객체의 터치가 이루어진 경우, 상기 광센서를 구동시키는 센서 스캔 신호를 출력하도록 제어하는 터치 판단부;
    상기 광센서가 감지한 센서 신호로부터 상기 객체의 이미지를 생성하고, 상기 객체 이미지로부터 터치 포인트를 검출하는 터치 포인트 검출부; 및
    상기 검출한 터치 포인트를 기초로 상기 객체의 터치 동작을 인식하는 동작 인식부를 포함하는 터치 동작 인식 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 터치 판단부는,
    상기 터치 감지부에서 출력된 객체 터치 신호가 제1 임계값 이상인지를 판단하고, 상기 객체 터치 신호가 상기 제1 임계값을 이상인 경우, 센서 스캔 신호를 출력하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 터치 동작 인식 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 터치 동작이 더블 클릭인 경우,
    상기 터치 포인트 검출부는,
    상기 객체의 이미지를 해석하여 상기 객체가 터치한 2개의 터치 포인트의 좌 표를 계산함으로써 2개의 터치 포인트들을 검출하고,
    상기 동작 인식부는,
    상기 터치 포인트 검출부에서 검출한 2개의 터치 포인트들의 시간 간격 및 공간 간격을 계산함으로써 더블 클릭을 인식하는 것을 특징으로 하는 터치 동작 인식 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 동작 인식부는,
    상기 2개의 터치 포인트들의 시간 간격이 제2 임계값 이하인지를 판단하는 시간 판단부;
    상기 2개의 터치 포인트들의 공간 간격이 제3 임계값 이하인지를 판단하는 위치 판단부; 및
    상기 시간 판단부 및 위치 판단부의 판단 결과를 기초로 터치 동작이 더블 클릭인지를 판단하는 더블 클릭 판단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 동작 인식 장치.
  17. 광센서를 이용한 정보 입력 기능을 구비한 표시 장치에 있어서, 터치한 객체의 터치 동작을 인식하는 장치로서,
    상기 표시 장치에 구비된 접촉 검출층으로부터 객체의 터치 여부를 감지하는 터치 감지부;
    상기 광센서가 감지한 센서 신호로부터 상기 객체의 이미지를 생성하고, 상기 생성한 객체 이미지로부터 터치 포인트를 검출하는 터치 포인트 검출부;
    상기 객체의 터치 여부를 감지한 결과로부터 상기 검출한 터치 포인트에 대한 전처리를 수행하는 전처리부; 및
    상기 전처리한 터치 포인트를 기초로 상기 객체의 터치 동작을 인식하는 동작 인식부를 포함하는 터치 동작 인식 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 전처리부는,
    상기 객체가 터치한 시점을 기준으로 상기 검출한 터치 포인트를 제외시키는 것을 특징으로 하는 터치 동작 인식 장치.
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