KR20110023953A - 수광량을 이용한 터치 감지 장치 및 이를 이용한 터치 감지 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 수광량을 이용한 터치 감지 장치 및 이를 이용한 터치 감지 방법에 관한 것으로, 구체적으로는 터치 영역을 터치하는 오브젝트에 의해 변화된 수광량을 이용하여 오브젝트의 터치 위치를 감지하는 수광량을 이용한 터치 감지 장치 및 이를 이용한 터치 감지 방법에 관한 것이다. 본 발명의 수광량을 이용한 터치 감지 장치는 터치가 이루어지는 터치영역; 상기 터치영역으로 빛을 발산하는 광원; 상기 광원으로부터 발산된 빛을 감지하는 수광부; 및 상기 수광부로부터 상기 광원의 수광량을 제공받는 제어부를 포함하여 상기 제어부는 상기 터치영역을 터치하는 오브젝트에 의해 변화되는 수광량으로 터치위치를 감지한다. 본 발명의 수광량을 이용한 터치 감지 장치 및 이를 이용한 터치 감지 방법에 의하면, 간단한 구조로 터치 위치를 감지할 수 있다. 또한 구조가 간단하여 제작이 용이할 뿐만 아니라 제작에 소요되는 비용을 절감할 수 있다. 또한 터치 인식을 위한 필름을 포함하지 않기 때문에 디스플레이 패널에 적용시 투과율이 좋아 선명한 영상을 시청이 가능하다. 또한 터치 감지 장치의 본래 구성요소를 활용하여 투과율이 높으면서도 저가의 터치 감지 장치를 제작할 수 있다.
터치 스크린, 터치 패널, 광센서, 수광량, 터치 감지

Description

수광량을 이용한 터치 감지 장치 및 이를 이용한 터치 감지 방법{Touch sensing device and touch sensing method thereof}
본 발명은 수광량을 이용한 터치 감지 장치 및 이를 이용한 터치 감지 방법에 관한 것으로, 구체적으로는 터치 영역을 터치하는 오브젝트에 의해 변화된 수광량을 이용하여 터치 위치를 감지하는 수광량을 이용한 터치 감지 장치 및 이를 이용한 터치 감지 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 전자통신 기술의 발전을 통해 다양한 전자기기들이 만들어지고 있으며 이러한 기기들은 점차 사용자의 조작 편의성과 더불어 디자인의 수려함을 강조하는 추세에 있으며, 이러한 추세에 따라 강조되는 것은 키보드 혹은 키패드로 대표되던 입력 장치의 다변화이다. 즉, 이러한 입력 장치는 키보드 혹은 키패드 등의 입력 장치를 통한 데이터 처리 과정으로부터 발전하여, 입력 장치와 출력장치가 하나로 묶여 사용가능한 터치패널(Touch Panel)의 형태로까지 발전하였다. 일반적으로 터치패널(Touch Panel)은 직접 디스플레이 패널을 터치하여 간단하면서도 오동작이 적고 입력이 가능하고 다른 입력기기 없이 문자 입력이 가능한 입력 장치를 통칭하는 것이다.
근래들어 GUI (Graphic User Interface) 시스템의 발달 및 대중화에 따라 입력이 간단한 터치스크린(Touch Screen)의 사용이 보편화되고 있다.
터치스크린에는 크게 저항막방식, 정전용량방식, 광학방식, 초음파방식 등이 있는데 각 방식마다 각기 장단점을 지니고 있다.
이들을 간략하게 살펴보면, 저항막방식은 두 개의 기판사이의 투명도전막이 접촉되어 동작하는 방식으로 현재까지 나온 터치스크린 방식 중에 가장 손쉽게 구현이 가능하고 성능이 뛰어나지만, 기계적 및 환경적 신뢰성이 떨어지는 단점이 있다.
정전용량방식은 센서전극과 손가락 사이에 정전용량변화에 따라 흐르는 미세한 전류를 감지하여 위치를 판별하는 방식으로 노이즈 신호에 취약한 단점이 있으나, 환경적 신뢰성이 강한 장점이 있다.
그러나 저항막 방식이나 정전용량 방식은 영상이 출력되는 디스플레이부에 터치 인식을 위한 필름을 부착한다. 그러므로 필름에 의해 빛의 투과율이 감소하게 되어 영상의 선명도가 떨어지게 된다.
저항막 방식이나 정전용량 방식의 문제점인 빛의 투과율 감소를 해소하기 위한 방법으로 터치 인식을 위한 필름을 사용하지 않는 광학방식과 초음파 방식이 있다. 초음파방식 역시 광센서방식과 비슷하게 음파발생 소자와 음파인식 소자 사이의 음파 경로가 차단될 때 위치를 판별하는 방식으로 공장의 소음 또는 노이즈에 취약한 단점이 있다.
광학방식은 원리적으로 터치 인식을 위한 필름(Film) 등을 사용하지 않기 때 문에 투과율은 100%이다. 또한 다른 방식의 터치패널을 부착시 나타나는 반사 및 휘도의 저하, 표시의 번짐 등이 발생하지 않는다. 디스플레이에서 투과율과 휘도의 유지는 품질의 중요한 인자가 되는바, 이러한 고품질의 디스플레이 구성에 적합하다.
또한 광학방식 터치패널은 좌표의 검출방식이 빛을 막는 방식이기 때문에, 물리적 접촉 및 전기적 접촉에 의한 검출이 아니므로 센서에 부하가 걸리지 않는다. 이에 따라 신뢰성이 높아 공장 감시나 각종 자동화기기 및 금융 단말기 등에 이용되며, 필름이나 ITO보호막 등과 같은 재질을 사용하지 않기 때문에 상처나 외부 충격에 대한 내구성이 커서 오작동 등의 에러 가능성이 낮은 장점이 있다.
그러나 광학방식이나 초음파 방식은 터치 인식을 위한 필름이 불필요하여 빛의 투과율은 높으나, 터치 인식을 위해 초음파 구동부와 광학 구동부의 구성이 필요하기 때문에 구조가 복잡하고 제작에 많은 비용이 소요된다.
본 발명의 목적은 광원에서 발광된 빛의 수광량의 변화를 통해 터치가 발생된 것을 감지할 수 있는 수광량을 이용한 터치 감지 장치 및 이를 이용한 터치 감지 방법을 제공하는데 있다.
또한 수광량의 변화와 터치 감지 장치에 포함된 광원의 위치좌표를 이용하여 터치가 발생된 위치 좌표를 출력할 수 있는 수광량을 이용한 터치 감지 장치 및 이를 이용한 터치 감지 방법을 제공하는데 있다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일면은 수광량을 이용한 터치 감지 장치 및 이를 이용한 터치 감지 방법에 관한 것이다. 본 발명의 수광량을 이용한 터치 감지 장치는 터치가 이루어지는 터치영역; 상기 터치영역으로 빛을 발산하는 광원; 상기 광원으로부터 발산된 빛을 감지하는 수광부; 및 상기 수광부로부터 상기 광원의 수광량을 제공받는 제어부를 포함하여 상기 제어부는 상기 터치영역을 터치하는 오브젝트에 의해 변화되는 수광량으로 터치위치를 감지한다.
일 실시예에 있어서, 상기 광원은 독립적으로 구동이 가능한 광원 그룹이다.
일 실시예에 있어서, 상기 광원 그룹은 복수 개의 점광원이 매트릭스 형태로 이루어진다.
일 실시예에 있어서,상기 제어부는 상기 복수 개의 점광원이 독립적으로 온오프되도록 제어한다.
일 실시예에 있어서, 상기 제어부는 복수 개의 점광원의 온오프에 따라 상기 수광부가 온오프되도록 제어한다.
일 실시예에 있어서, 상기 복수 개의 점광원은 상기 제어부의 제어에 의해 순차적으로 점등된다.
일 실시예에 있어서, 상기 복수 개의 점광원은 열 단위 또는 행 단위 중 어느 하나의 단위로 점등된다.
일 실시예에 있어서, 상기 복수 개의 점광원은 상기 제어부의 제어에 의해 부분적으로 온오프된다.
일 실시예에 있어서, 상기 수광부는 복수 개다.
일 실시예에 있어서, 상기 수광부는 상기 광원 그룹의 X축 방향으로 배열된 광원들의 수광량을 각각 측정하기 위한 X축 수광센서 어레이를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 수광부는 상기 광원 그룹의 Y축 방향으로 배열된 광원들의 수광량을 각각 측정하기 위한 Y축 수광센서 어레이를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 복수 개의 수광부는 상기 제어부의 제어에 의해 독립적으로 동작 가능한다.
일 실시예에 있어서, 상기 수광부와 상기 제어부 사이에는 광 감지회로를 포함한다.
본 발명의 수광량을 이용한 터치 방법은 터치 영역으로 빛이 발산되도록 광원을 점등하는 단계; 수광부를 동작하여 상기 점등된 광원으로부터 빛을 감지하는 단계; 및 상기 터치영역을 터치한 오브젝트로 인해 상기 광원의 수광량이 변화되어 터치위치를 감지하는 단계를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 수광부에서 터치 감지 장치의 주변 기본 조도를 측정하는 단계를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 광원은 복수 개의 점광원을 포함하여 매트리스 형태로 이루어진다.
일 실시예에 있어서, 상기 복수 개의 광원은 전체, 순차적, 열단위 또는 횡단위 중 어느 하나로 온오프된다.
일 실시예에 있어서, 상기 복수 개의 광원은 부분적으로 온오프되어 터치 위 치를 감지한다.
본 발명의 수광량을 이용한 터치 감지 장치 및 이를 이용한 터치 감지 방법에 의하면, 간단한 구조로 터치 위치를 감지할 수 있다. 또한 구조가 간단하여 제작이 용이할 뿐만 아니라 제작에 소요되는 비용을 절감할 수 있다. 또한 터치 인식을 위한 필름을 포함하지 않기 때문에 디스플레이 패널에 적용시 투과율이 좋아 선명한 영상을 시청이 가능하다. 또한 터치 감지 장치의 본래 구성요소를 활용하여 투과율이 높으면서도 저가의 터치 감지 장치를 제작할 수 있다.
본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공 되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.
(제1 실시예)
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따라 하나의 수광센서를 포함하는 터치 감지 장치의 구성요소를 도시한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 터치 감지 장치(100)는 터치 영역(110), 광원(120), 수광부(130) 및 제어부(140)를 포함한다. 터치영역(110)은 사용자에 의해 터치가 이루어지는 영역이다. 광원(120)은 터치영역(110)의 하부에 위치되어 터치영역(110)으로 빛을 발산한다. 광원(120)은 하나의 면광원으로 형성되거나, 복수 개의 점광원(122)을 포함하는 광원 그룹(120)으로 형성되어 터치 영역(110)으로 빛을 발산한다. 여기서 광원 그룹(120)에 포함된 복수 개의 광원은 독립적으로 구동이 가능하다. 수광부(130)는 광원(120)으로부터 발산된 빛을 수신한다. 즉, 수광부(130)는 광원(120)이 점등되면 동작되어 점등된 광원(120)의 빛을 감지한다. 수광부(130)는 광원으로부터 빛을 감지할 수 있는 수광센서이다. 제어부(140)는 광원의 온오프를 제어하고 수광부(130)를 통해 감지된 각 광원의 수광량을 수신받아 터치 영역(110)의 터치 위치를 확인한다. 또한 제어부(140)는 광원이 점등되면 광원의 수광량을 측정하기 위한 해당 수광부(130)가 동작되도록 제어한다. 광원이 점등될 때 터치가 이루어지면 해당 광원으로부터 빛이 감지되지 않기 때문에 수광부(130)에서 수광량을 측정할 수 없다. 다시 말해, 수광량이 측정되지 않는 광원에서 터치가 이루어진 것이기 때문에 제어부(140)는 광원의 좌표를 통하여 터치가 이루어진 위치 좌표를 출력한다.
일 실시예에서는 터치 영역(110)에 복수 개의 점광원(122)이 매트릭스 형태로 배열되어 광원 그룹(120)을 형성한다. 본 발명의 일실시예에서는 25개의 점광원(122)을 이용하여 광원 그룹(120)을 형성하였으나, 점광원 그룹(120)에 포함되는 점광원(122)의 개수는 터치 감도의 정확도 및 정밀한 감지 여부에 따라 다르게 설정할 수 있다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 터치 감지 장치(100)는 하나의 수광센서(130)를 이용하여 터치가 발생된 위치 좌표를 감지한다. 여기에서 광원 그룹(120)의 X축 방향으로 배열된 점광원(122)은 X축 드라이버(102)를 통해 전송되는 제어신호로 독립적으로 온오프가 이루어지고, 광원 그룹(120)의 Y축 방향으로 배열된 점광원(122)은 Y축 드라이버를 통해 전송되는 제어신호로 독립적으로 온오프가 이루어진다.
또한 본 발명의 터치 감지 장치(100)는 수광부(130)와 제어부(140) 사이에 광감지회로(150)를 구비한다. 광감지회로(150)는 수광부(130)로부터 점등된 광원의 수광량을 아날로그 신호로 수신받고, 이를 디지털 신호로 변환하여 제어부(140)에 제공한다.
수광량의 변화에 따라 터치 영역(110)에 터치가 발생된 것을 감지하고, 점광원(122)의 위치 좌표와 수광량의 변화를 이용하여 터치가 발생된 위치를 정확하게 출력할수 있다. 오브젝트는 사람의 손 또는 터치 펜과 같이 터치 영역(110)을 터치할 수 있는 형태의 모든 것을 지칭한다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치 감지 장치에서 점광원을 순차적으로 점등하는 과정을 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치 감지 장치를 이용하여 터치를 감지하는 방법을 도시한 흐름도이고, 도 4는 본 발명 의 제1 실시예에 따른 터치 감지 장치에서 점광원의 수광량을 측정하여 저장한 데이터 테이블을 도시한 도면이다. 본 명세서에서 설명되는 흐름도는 제어부의 제어에 의해 터치 감지 장치가 동작되면서 터치를 감지하는 방법을 도시한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 제어부(140)는 매트릭스 형태로 형성된 광원 그룹(120)의 점광원(122)이 순차적으로 점등되도록 제어한다. 즉, 제어부(140)의 제어 신호에 의해 제1 점광원(X1,Y1), 제2 점광원(X2, Y1), 제3 점광원(X3,Y1), 제4 점광원(X4,Y1) 및 제5 점광원(X5,Y1)에서 제25 점광원(X5,Y5)까지 순차적으로 점등된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 감지 장치(100)는 먼저 하나의 수광 센서(140)를 이용하여 터치 감지 장치(100)의 주변 기본 조도를 측정한다(S300). 즉, 터치 감지 장치(100)는 수광량의 변화를 이용하여 터치를 감지하기 때문에 터치 감지 장치(100)가 놓여지는 장소나 시간에 따라 수광량 측정에 영향을 미칠 수 있다. 예를 들어 햇빛이 잘 드는 실외에 터치 감지 장치(100)를 놓고 터치 감지를 수행하면 외부에서 유입되는 빛의 영향으로 광원에서 발생되는 수광량을 정확하게 측정하기 어렵다. 그러므로 먼저 터치 감지 장치(100)가 놓여지는 주변 환경의 조도를 측정하여 광원에서 발생되는 수광량의 측정시에 반영함으로써 터치가 이루어진 위치 좌표를 확인하는 것이 바람직하다.
주변 조도를 측정한 후 광원 그룹(120)의 점광원(122)은 도 2에 도시된 바와 같이 순차적으로 점등된다(S310). 먼저 제1 점광원(X1,Y1)이 점등되고(S320), 수광 센서(140)에서 점등된 제1 점광원(X1,Y1)의 수광량을 측정한다(S330). 수광량 측정 후 제1 점광원(X1,Y1)은 소등된다(S340). X축 방향으로 다른 점광원(122)이 존재하는지 확인(S350)하여 다음 점광원(122)을 점등한다(S352). 제2 점광원(X2,Y1)과 제3 점광원(X3,Y1)을 차례로 점등하면서 X축 방향으로 배열된 점광원(122)을 점등하여 수광량을 측정한다. X축 방향으로 배열된 점광원(122)의 수광량을 측정한 후 Y축 방향으로 배열된 점광원(122)을 순차적으로 점등하여 점광원(122)의 수광량을 측정한다(S360)(S362). 즉, 제1 점광원(X1,Y1)에서 제25 점광원(X5,Y5)까지 점등하여 수광량을 측정한다.
여기서 측정된 각 점광원(122)의 수광량은 광감지회로(150)를 통해 제어부(140)로 전송되어 도 4에 도시된 바와 같이, 데이터 테이블(160) 형태로 저장된다. 예를 들어, 데이터 테이블(160)의 LS(X1,Y1) F영역에는 제1 점광원(X1,Y1)으로부터 측정된 제1 수광량(162)이 저장되고, LS(X2,Y1)영역에는 제2 점광원(X2,Y1)으로부터 측정된 제2 수광량(164)이 저장된다.
각 광원으로부터 측정된 수광량을 통하여 터치 영역(110)에서 터치가 이루어졌는지를 판단할 수 있다. 즉, 오브젝트로 터치 영역(110)을 터치하면 오브젝트에 의해 터치된 점광원(122)에서는 빛이 발산되지 않아 수광량이 측정되지 않는다. 그러므로 수광량을 이용하여 터치 영역(110)에서 터치가 이루어졌는지를 판단할 수 있다. 또한 수광량이 측정되지 않은 점광원(122)의 위치에서 터치가 발생된 것이기 때문에 터치가 발생된 위치를 확인할 수 있다. 즉, 매트릭스 형태로 배열된 점광원(122)과 측정된 수광량을 이용하여 터치가 이루어진 점광원(122)의 위치좌표를 확인한다.
다시 도 2에서와 같이, 예를 들어, 오브젝트를 이용하여 점광원(X3,Y3) 부분을 터치한다. 터치 감지 장치(100)의 광원 그룹(120)은 제1 점광원(X1,Y1), 제2 점광원(X2,Y1) 순으로 순차적으로 점등되고, 수광 센서(130)는 각 점광원(122)의 수광량을 측정하여 데이터 테이블(160)로 저장한다. 여기서, 터치위치(180)에서는 수광량은 측정되지 않고 기본 조도량(390)만 측정되기 때문에 터치가 발생된 터치위치(180) 및 (X3,Y3)좌표를 출력할 수 있다. 만약 기본 조도를 측정하지 않은 경우에는 터치위치(180)에서 수광량이 측정되지 않는다.
본 발명에서의 터치 영역은 X축 및 Y축으로 총 25개의 점광원(122)이 배열된다. 여기서 터치의 감도를 높이거나 정밀하게 터치 좌표를 출력하기 위하여 점광원(122)의 개수를 조절하여 배열할 수도 있다.
도 5는 특정 영역을 센싱하여 터치를 감지하기 위해 점광원을 점등하는 과정을 도시한 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 제어부(140)는 터치 영역(110)의 점광원(122)을 부분적으로 온오프하여 터치 감지를 수행할 수 있다. 즉, 제어부(140)는 터치 영역(110)에 포함되어 있는 모든 점광원(122)을 온오프하면서 터치를 감지하는 것이 아니라 터치 영역(110) 중에서도 특정 영역을 선택하여 그 영역에 포함된 점광원(122)을 온오프하면서 터치 감지를 수행한다. 이러한 방법은 특정 영역인 센싱 영역(190)에 포함된 점광원(122)만을 온오프하여 터치를 감지하기 때문에 점광원(122)의 온오프 및 수광량을 측정하는데 소요되는 시간을 줄일 수 있고, 터치가 이루어진 위치를 빠르게 감지할 수 있다.
(제2 실시예)
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따라 네 개의 수광센서를 포함하는 터치 감지 장치의 구성요소를 도시한 도면이고, 도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 터치 감지 장치에서 점광원의 수광량을 측정하여 저장한 데이터 테이블을 도시한 도면이고, 도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 터치 감지 장치를 이용하여 터치를 감지하는 방법을 도시한 흐름도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 터치 감지 장치(200)는 터치 영역(110)의 각 모서리에 배치되어 점광원(122)의 수광량을 측정할 수 있는 제1, 2, 3, 4 수광 센서(131, 132, 133, 134)를 포함한다. 복수 개의 제1, 2, 3, 4 수광 센서(131, 132, 133, 134)는 각각 점광원(122)의 수광량을 측정하고, 제어부(140)는 각 수광 센서에서 측정된 수광량의 변화를 비교하여 정확한 터치 위치를 감지한다.
도 8에 도시된 바와 같이, 제1 실시예의 설명과 동일하게 제어부(140)는 광원 그룹(120)에 포함된 점광원(122)을 순차적으로 온오프한다. 제1, 2, 3, 4 수광 센서(131, 132, 133, 134)는 점등된 점광원(122)의 수광량을 각각 측정한다(S430). 즉, 하나의 점등된 점광원(122)에 대한 수광량을 네 개의 수광 센서를 이용하여 측정하기 때문에 수광량의 변화를 정확하게 확인할 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 네 개의 수광 센서를 이용하여 측정된 각 점광원(122)의 수광량은 데이터 테이블(260)로 저장된다. 제1 수광 센서(131)에서 측정 된 수광량은 제1 데이터 테이블(262)로 저장되고, 제2 수광 센서(132)에서 측정된 수광량은 제2 데이터 테이블(264)로 저장된다. 또한 제3 수광 센서(133)에서 측정된 수광량은 제3 데이터 테이블(266)로 저장되며, 제4 수광 센서(134)에서 측정된 수광량은 제4 데이터 테이블(268)로 저장된다. 터치가 발생된 점광원(122)에서는 수광량이 측정되지 않기 때문에 네 개의 데이터 테이블을 비교하면서 수광량이 측정되지 않은 점광원(122)의 위치, 즉 터치 위치를 확인할 수 있다.
(제3 실시예)
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따라 점광원 그룹의 점광원을 행 단위로 점등하여 수광량을 측정하는 터치 감지 장치의 구성요소를 도시한 도면이고, 도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 터치 감지 장치에서 점광원 그룹을 행 단위로 점등하는 과정을 도시한 도면이고, 도 11은 본 발명의 제3 실시예에 따른 터치 감지 장치를 이용하여 터치를 감지하는 방법을 도시한 흐름도이고, 도 12는 본 발명의 제3 실시예에 따른 터치 감지 장치에서 점광원의 수광량을 측정하여 저장한 데이터 테이블을 도시한 도면이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 터치 감지 장치(300)는 행단위로 점광된 점광원의 수광량을 각각 측정할 수 있는 X축 수광센서 어레이(310)를 포함한다. X축 수광센서 어레이(310)는 제어부(140)에 의해 행단위로 점등된 광원 그룹(120)의 점광원(122)에 대한 수광량을 측정한다.여기서, X축 수광센서 어레이(310)는 복수 개의 수광 센서가 구비되어 각 수광 센서가 행 단위로 점등된 점광원(122)의 수광량을 측정한다. 여기에서 X축 수광센서 어레이(310)에 포함된 수광센서의 개수는 광원 그룹(120)의 행단위 점광원(122)에 포함된 점광원의 개수와 동일하게 구비되어 각 점광원에 대응하여 수광센서가 수광량을 측정할 수 있는 것이 바람직하다.
도 10에 도시된 바와 같이, 제어부(140)는 광원 그룹(120)의 제1 광원행(126)과 제2 광원행(127)에서 제5 광원행(129)까지 점광원(122)을 순차적으로 점등하고, X축 수광센서 어레이(310)를 동작하여 각 점광원(122)의 수광량을 측정한다. 예를 들어, 제1 광원행(126)을 점등하면 X축 수광센서 어레이(310)에 포함된 제1 수광센서(311)에서 제5 수광센서(315)를 이용하여 점광원(X1,Y1)~(X5,Y1)의 수광량을 측정한다.
도 11에 도시된 바와 같이, 먼저 X축 수광센서 어레이(310)를 이용하여 터치 감지 장치의 주변 기본 조도를 측정한다(S300). 주변 기본 조도를 측정한 후 광원 그룹(120)을 행단위로 점등한다(S510). 즉, 제어부(140)의 제어 신호에 의해 제1 광원행(125)을 점등하고(S520), 이에 대응되는 X축 수광센서 어레이(310)의 제1 수광센서(311)에서 제5 수광센서(315)는 점등된 제1 광원행(311)의 각 점광원(X1,Y1)~(X5,Y1)의 수광량을 측정한다(S530). 수광량을 측정한 후 제1 광원행(311)을 소등한다(S540). 차례로 다음 광원행이 존재하는지를 판단(S550)하여 다음 광원행을 점등한다(S560). 제2 광원행, 제3 광원행, 제4 광원행 및 제5 광원행을 순차적으로 점등하면서 X축 수광센서 어레이(310)를 이용하여 각 광원행의 수광량을 측정한다. 여기서 측정된 점광원(122)의 수광량은 광감지회로(150)를 통해 제어부(140)로 전송되어 도 12에 도시된 바와 같이, 데이터 테이블(360) 형태로 저장 된다.
다시 도 10에서와 같이, 예를 들어, 오브젝트를 이용하여 점광원(X3,Y3) 부분을 터치한다. 터치 감지 장치(300)의 광원 그룹(120)은 제1 광원행, 제2 광원행 순으로 순차적으로 점등되고, X축 수광센서 어레이(310)의 수광 센서는 각 점광원(122)의 수광량을 측정하여 데이터 테이블(360)로 저장한다. 터치위치(X3,Y3)에서는 수광량이 측정되지 않기 때문에 터치가 발생된 터치위치(380)의 좌표(X3,Y3)를 출력할 수 있다.
(제4 실시예)
도 13은 본 발명의 제4 실시예에 따라 점광원 그룹의 점광원을 열 단위로 점등하여 수광량을 측정하는 터치 감지 장치의 구성요소를 도시한 도면이고, 도 14는 본 발명의 제4 실시예에 따른 터치 감지 장치에서 점광원 그룹을 열 단위로 점등하는 과정을 도시한 도면이고, 도 15는 본 발명의 제4 실시예에 따른 터치 감지 장치를 이용하여 터치를 감지하는 방법을 도시한 흐름도이고, 도 16은 본 발명의 제4 실시예에 따른 터치 감지 장치에서 점광원의 수광량을 측정하여 저장한 데이터 테이블을 도시한 도면이다.
도 13에 도시된 바와 같이, 터치 감지 장치(400)는 열단위로 점광된 점광원(122)의 수광량을 각각 측정할 수 있는 Y축 수광센서 어레이(420)를 포함한다. Y축 수광센서 어레이(420)는 제어부(140)의 제어에 의해 열단위로 점등된 광원 그룹(120)의 점광원(122)에 대한 수광량을 측정한다. Y축 수광센서 어레이(420)는 복 수 개의 수광 센서가 구비되어 각 수광센서가 열 단위로 점등된 점광원(122)의 수광량을 측정한다. 여기에서 Y축 수광센서 어레이(420)에 포함된 수광센서의 개수는 광원 그룹(120)의 열단위 점광원(122)에 포함된 점광원(122)의 개수와 동일하게 구비되어 각 점광원(122)에 대응하여 수광센서가 수광량을 측정할 수 있는 것이 바람직하다.
도 14에 도시된 바와 같이, 광원 그룹(120)은 제1 광원열(431), 제2 광원열(432)에서 제5 광원열(435)까지 순차적으로 점등되고 Y축 수광센서 어레이(420)는 각 열에 포함된 점광원(122)의 수광량을 측정한다. 예를 들어, 제1 광원열(431)을 점등하면 Y축 수광센서 어레이(420)에 포함된 제1 수광센서(421)에서 제5 수광센서(425)를 이용하여 제1 광원열(431)에 포함된 점광원(X1,Y1)~(X1,Y5)의 수광량을 각각 측정한다.
도 15에 도시된 바와 같이, 먼저 Y축 수광센서 어레이(420)를 이용하여 터치 감지 장치(400)의 주변 기본 조도를 측정한다(S300). 주변 조도를 측정한 후 광원 그룹(120)을 열단위로 점등한다(S610). 즉, 제어부(140)의 제어 신호에 의해 제1 광원열(431)이 점등되고(S620), Y축 수광센서 어레이(420)의 제1 수광센서(421)에서 제5 수광센서(425)는 점등된 제1 광원열(431)의 각 점광원(X1,Y1)~(X1,Y5)의 수광량을 측정한다(S630). 수광량을 측정한 후 제1 광원열(431)을 소등한다(S640). 차례로 다음 광원열이 존재하는지를 판단(S650)하여 다음 광원열을 점등한다(S660). 본 실시예에서는 제2 광원열, 제3 광원열, 제4 광원열 및 제5 광원열을 순차적으로 점등하면서 각 광원열의 수광량을 측정한다. 여기서 측정된 각 점광 원(122)의 수광량은 광감지회로(150)를 통해 제어부(140)로 전송되어 도 16에 도시된 바와 같이, 데이터 테이블(460) 형태로 저장된다.
다시 도 14에서와 같이, 예를 들어, 오브젝트를 이용하여 점광원(X3,Y3) 부분을 터치한다. 터치 감지 장치(400)의 광원 그룹(120)은 제1 광원열, 제2 광원열 순으로 순차적으로 점등되고, Y축 수광센서 어레이(420)의 수광 센서는 각 점광원(122)의 수광량을 측정한다. 여기서, 터치위치(480)에서는 수광량은 측정되지 않고 기본 조도량(490)만 측정되기 때문에 터치가 발생된 터치위치(180) 및 그 좌표(X3,Y3)를 출력할 수 있다.
(제5 실시예)
도 17은 본 발명의 제5 실시예에 따라 점광원을 한 번 점등하여 수광량을 측정하는 터치 감지 장치를 도시한 도면이고, 도 18은 본 발명의 제5 실시예에 따라 터치가 발생된 경우 측정된 수광량을 도시한 도면이고, 도19는 본 발명의 제5 실시예에 따른 터치 감지 장치를 이용하여 터치를 감지하는 방법을 도시한 흐름도이고, 도 20은 본 발명의 제5 실시예에 따른 터치 감지 장치에서 점광원의 수광량을 측정하여 저장한 데이터 테이블을 도시한 도면이다.
도 17에 도시된 바와 같이, 터치 감지 장치(500)는 X축 수광센서 어레이(510)와 Y축 수광센서 어레이(520)를 포함한다. X축 수광센서 어레이(510)는 광원 그룹(120)의 열별로 배열된 점광원(122)의 수광량을 측정하고, Y축 수광센서 어레이(520)는 광원 그룹(120)의 행별로 배열된 점광원(122)의 수광량을 측정한다. X 축 수광센서 어레이(510)에서 수광량이 측정되지 않은 열과 Y축 수광센서 어레이(520)에서 수광량이 측정되지 않은 행의 교차점에서 터치가 발생된 것을 알 수 있다.
도 18에 도시된 바와 같이, 제1 X축 수광센서(511)에서 제5 X축 수광센서(515)는 점광원(X1,Y1)~(X1,Y5)을 포함하는 열에서 점광원(X5,Y1)~(X5,Y5)을 포함하는 열의 수광량을 각각 측정한다. 또한 제1 Y축 수광센서(521)에서 제5 Y축 수광센서(525)는 점광원(X1,Y1)~(X5,Y1)을 포함하는 행에서 점광원(X1,Y5)~(X5,Y5)를 포함하는 행의 수광량을 각각 측정한다.
도 19에 도시된 바와 같이, 광원 그룹(120)에 포함된 복수 개의 점광원(122)을 한번에 점등한다(710). 점등된 광원 그룹(120)의 수광량은 상기에 설명한 X축 수광센서 어레이(510)와 Y축 수광센서 어레이(520)를 통해 측정된다(S720). 수광량을 측정한 후 광원 그룹을 소등한다(S730). 여기에서, 광원 그룹(120)을 점등하고 수광량을 측정한 후 처음에 측정했던 터치 감지 장치(500)의 주변 조도를 다시 측정하여 주변 조도의 변화량을 적용하여 터치를 감지할 수 있다. 여기서 측정된 수광량은 도 20에 도시된 바와 같이, X축 수광센서 어레이(510) 및 Y축 수광센서 어레이(520) 별로 데이터 테이블(560)로 저장된다.
다시 도 18에 도시된 바와 같이, 예를 들어, 터치 감지 장치(500)의 광원 그룹(120)이 점등될 때 오브젝트를 이용하여 점광원(X3,Y3) 부분을 터치한다. 이때 X축 수광센서 어레이(510)와 Y축 수광센서 어레이(520)의 수광 센서는 각각 광원 그룹(120)의 열방향과 행방향으로 수광량을 측정한다. 터치가 발생된 점광원에서는 수광량이 측정되지 않기 때문에 이 점광원이 포함된 행과 열은 다른 행과 열에 비하여 낮은 수광량(590)이 측정된다. 즉, 터치위치(580)의 점광원 수광량이 다른 점광원에서 측정된 수광량에 비하여 낮게 측정되기 때문에 터치가 발생된 터치위치(580)의 좌표(X3,Y3)를 출력할 수 있다.
(제6 실시예)
도 21은 본 발명의 제6 실시예에 따라 광원 그룹의 네 면에서 수광량을 측정하는 터치 감지 장치를 도시한 도면이다.
도 21에 도시된 바와 같이, 터치 감지 장치(600)는 터치 영역(110)의 전면에 구비된 수광센서 어레이를 포함한다. 즉, 광원 그룹(120)의 열별로 배열된 점광원의 수광량은 제1 X축 수광센서 어레이(610) 및 제2 X축 수광센서 어레이(620)로 측정된다. 또한 광원 그룹(120)의 행별로 배열된 점광원의 수광량은 제1 Y축 수광센서 어레이(630) 및 제2 Y축 수광센서 어레이(640)로 측정된다. 제1, 2 X축 수광센서 어레이(610, 620)와 제1, 2 Y축 수광센서 어레이(630, 640)는 상기에 설명된 제5 실시예와 동일한 방법으로 수광량을 측정하여 터치 위치를 감지할 수 있는 바, 복수 개의 X축 수광센서 어레이와 복수 개의 Y축 수광센서 어레이를 통하여 보다 정확하게 터치 위치를 감지할 수 있다.
(제7 실시예)
도 22는 본 발명에 제7 실시예에 따라 광원 그룹 중에서 일부분만을 점등하 여 터치를 감지할 수 있는 터치 감지 장치를 도시한 도면이고, 도 23은 본 발명의 제7 실시예에 따른 터치 감지 장치를 이용하여 터치를 감지하는 방법을 도시한 흐름도이고, 도 24는 본 발명의 제7 실시예에 따른 터치 감지 장치에서 점광원의 수광량을 측정하여 저장한 데이터 테이블을 도시한 도면이다.
도 22에 도시된 바와 같이, 터치 감지 장치(700)는 X축 수광센서 어레이(710)와 Y축 수광센서 어레이(720)를 포함한다. X축 수광센서 어레이(710)에 포함된 수광센서와 Y축 수광센서 어레이(720)에 포함된 수광센서는 제어부(140)의 제어 신호에 의해 동시에 동작되거나 독립적으로 동작될 수 있다. 여기서 수광센서의 독립적인 동작이란 순차적으로 점등되는 점광원(122)에 대응되는 수광센서가 동작되는 것을 말한다.
도 23에 도시된 바와 같이, 먼저 수광센서 어레이를 이용하여 주변 기본 조도를 측정한다(S300). 주변 조도를 측정한 후 X축 방향으로 점광원을 점등한다(S810),(S820). 여기서, 제어부(140)는 점등된 점광원에 대응되는 X축 수광센서 어레이(710)와 Y축 수광센서 어레이(720)의 수광센서를 동작하여 점등된 점광원의 수광량을 측정한다(S830). 예를 들어, 제2 점광원(X2,Y1)을 점등하면, 제2 점광원(X2,Y1)에 대응되는 제2 X축 수광센서(712)와 제1 Y축 수광센서(721)를 동작하여 수광량을 측정할 수 있다. 수광량을 측정한 후 점광원을 소등하고(S840), X축 방향으로 다음 점광원을 점등(S850)한다. 이때 X축 방향으로 점광원이 점등되면 이에 대응되는 수광센서 어레이의 수광센서가 동작되어 수광량을 측정한다(S860). Y축 방향으로 점광원을 점등(S870)하면서 이에 대응되는 수광센서 어레이의 수광센서가 동작되어 수광량을 측정한다(S88). 측정된 수광량은 상기의 설명과 동일한 방식을 통해 터치 위치를 감지하는데 사용된다. 측정된 수광량은 도 24에 도시된 바와 같이, 수광센서 어레이에 따라 데이터 테이블(760)로 저장된다.
(제8 실시예)
도 25는 본 발명의 제8 실시예에 따라 네 개의 수광 센서를 포함하는 터치 감지 장치를 도시한 도면이고, 도 26은 본 발명의 제8 실시예에 따른 터치 감지 장치를 이용하여 수광량의 비율에 따라 터치 위치를 감지하는 것을 도시한 도면이고, 도 27은 본 발명의 제8 실시예에 따른 터치 위치 감지 방법을 도시한 도면이고, 도 28은 본 발명의 제8 실시예에 따른 터치 감지 장치에서 점광원의 수광량을 측정하여 저장한 데이터 테이블을 도시한 도면이다.
도 25 및 도 26에 도시된 바와 같이, 터치 감지 장치(750)는 네 개의 수광 센서(751, 752, 753, 754)를 포함한다. 여기서, 각 수광센서에서 측정되는 수광량은 수광센서와 점광원(122)사이의 거리에 대하여 상관성을 갖기 때문에 적어도 세 개의 수광 센서를 이용하면 터치가 발생된 점광원(122)의 위치를 확인할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 정확한 터치 위치를 감지하기 위하여 네 개의 수광센서(751, 752, 753, 754)를 사용한다.
도 27에 도시된 바와 같이, 네 개의 수광센서(751, 752, 753, 754)를 이용하여 기본 조도를 측정한다(S300). 면광원으로 형성된 광원을 점등하거나 복수 개의 점광원이 포함된 광원 그룹(120)의 점광원(122)을 순차적으로 점등한다(S910). 제 1, 2, 3, 4 수광센서(751, 752, 753, 754)를 이용하여 점등된 면광원 또는 점등된 점광원(122)의 수광량을 측정한다(S920). 터치가 발생된 부분의 수광량은 터치를 하는 오브젝트에 의해 변화되기 때문에 변화된 수광량을 이용하여 터치 여부 및 터치 위치를 감지할 수 있다. 제1, 2, 3, 4 수광센서(751, 752, 753, 754)에서 측정된 수광량은 도 28에 도시된 바와 같이, 데이터 테이블(790)로 저장된다. 또한 터치 감지 장치(750)가 놓여지는 환경이 변화될 수 있기 때문에 광원을 소등한 후 다시 주변 기본 조도를 측정한 후 터치 감지를 수행할 수 있다(S930).
다시 도 26을 참조하면, 점광원(122)을 순차적으로 점등하면서 제1, 2, 3, 4 수광센서(751, 752, 753, 754)를 이용하여 수광량을 측정한다. 이때 오브젝트를 이용하여 터치위치를 터치한다. 터치가 이루어진 점광원에서는 수광량이 측정되지 않기 때문에 제1, 2, 3, 4 수광센서(751, 752, 753, 754)에서 측정한 터치위치(780)의 수광량 비율이 달라진다. 즉, 각 수광센서에서 측정된 수광량의 비율에 따라 터치 위치(780)를 감지할 수 있다.
도 29는 수광량의 감소로 터치를 감지할 수 있는 터치 감지 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 29에 도시된 바와 같이, 터치 감지 장치(800)는 디스플레이층(810)과 광원(820) 및 수광부(830)를 포함한다. 디스플레이층(810)은 오브젝트(840)에 의해 터치가 이루어지는 터치면(812)을 포함한다. 디스플레이층(810)은 글래스 또는 투 명한 필름으로 구성된다. 하부에는 광원(820)이 위치된다. 광원(820)은 복수 개의 점광원(822) 그룹으로 형성되어 점등 제어 신호를 통해 독립적으로 온오프된다. 수광부(830)는 수광면(832)을 통해 점광원(822)의 빛을 수신한다.
점광원(822)이 점등 제어 신호에 의해 점등되면 빛은 디스플레이층(810)을 지나 수광부(830)의 수광면(832)으로 수신된다. 이때 오브젝트(840)를 이용하여 터치면(812)을 터치했을 때 점등된 점광원(822)은 오브젝트에 의해 점광원(822)에서 발산된 빛이 디스플레이층(810)을 지날 수 없기 때문에 수광면(832)으로는 주변의 조도에 의한 주변 조도량(890)만이 측정된다. 즉, 주변 조도량이 측정되거나 수광량이 측정되지 않는 위치에서 터치가 발생된 것을 알 수 있으므로 수광량의 변화와 상관성을 갖는 터치 위치를 감지할 수 있게 된다.
도 30은 수광량의 증가로 터치를 감지할 수 있는 터치 감지 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 30에 도시된 바와 같이, 터치 감지 장치(900)는 디스플레이층(910)과 광원(920) 및 수광부(930)를 포함한다. 디스플레이층(910)은 오브젝트에 의해 터치가 이루어지는 터치면(912)을 포함한다. 하부에는 광원(920)이 위치된다. 광원(920)은 복수 개의 점광원(922) 그룹으로 형성되어 점등 제어 신호를 통해 독립적으로 온오프된다. 수광부(930)는 수광면(932)을 통해 점광원(922)으로부터 발산된 빛을 수신한다. 이때 수광면(932)은 디스플레이층(910)에 밀착되어 디스플레이층(910)을 통해 전달되는 수광량을 측정한다. 디스플레이층(910)은 글래스 또는 투명한 필름으 로 구성된다.
점광원(922)이 점등 제어 신호에 의해 점등되면 빛은 디스플레이층(910)을 지나 그대로 외부로 발산되게 된다. 이때 오브젝트(840)를 이용하여 점등된 점광원(922)의 상부 터치면(912)을 터치하면 점광원(922)에서 발산된 빛이 오브젝트(840)에 부딪혀 반사되어 디스플레이층(910)을 통해 전달된다. 전달된 빛은 수광부(930)의 수광면(932)에서 측정되게 된다. 즉, 터치가 이루어지지 않았을 때보다 터치가 이루어졌을 때 수광부(930)에서 높은 수광량(990)이 측정되기 때문에 수광량이 많이 측정되는 위치에서 터치가 발생된 것을 알 수 있다. 그러므로 수광량의 변화를 이용하여 터치 위치를 감지할 수 있게 된다.
도 31은 터치 영역에 포함된 셔터층을 이용하여 광원을 점등할 수 있는 터치 감지 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 31에 도시된 바와 같이, 터치 감지 장치는 디스플레이층(950)과 셔터층(960) 및 광원층(970)을 포함한다. 디스플레이층(950)은 오브젝트에 의해 터치가 이루어지는 터치면(952)을 포함한다. 디스플레이층(910)은 글래스 또는 투명한 필름으로 이루어진다. 하부에는 광원층(970)이 위치된다. 디스플레이층(950)과 광원층(970) 사이에는 셔터층(960)이 포함된다. 셔터층(960)은 복수 개의 셔터부(962)를 포함하여 상기의 실시예에서 설명된 점광원(122)과 같이 광원층(970)을 복수 개의 점광원(122) 형태를 이루도록 한다. 즉, 점등 제어 신호에 의해 셔터부(962)의 셔터를 열면 광원층(970)을 점등하는 것과 동일한 형태가 되므로 광원층(970)으로 부터 빛이 터치면(950)으로 발산될 수 있도록 한다. 또한 점등 제어 신호에 의해 셔터부(962)의 셔터를 닫으면 광원층(970)을 소등하는 것과 동일한 형태가 되므로 광원층(970)으로부터 빛이 터치면(950)으로 발산되는 것을 막을 수 있다. 이러한 셔터층(960)과 광원층(970)은 상기에 설명된 본 발명의 실시예에 점광원(122)에 대체되어 적용이 가능하다.
이상에서 설명된 본 발명의 수광량을 이용한 터치 감지 장치 및 이를 이용한 터치 감지 방법의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그럼으로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따라 하나의 수광센서를 포함하는 터치 감지 장치의 구성요소를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치 감지 장치에서 점광원을 순차적으로 점등하는 과정을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치 감지 장치를 이용하여 터치를 감지하는 방법을 도시한 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치 감지 장치에서 점광원의 수광량을 측정하여 저장한 데이터 테이블을 도시한 도면이다.
도 5는 특정 영역을 센싱하여 터치를 감지하기 위해 점광원을 점등하는 과정을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따라 네 개의 수광센서를 포함하는 터치 감지 장치의 구성요소를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 터치 감지 장치에서 점광원의 수광량을 측정하여 저장한 데이터 테이블을 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 터치 감지 장치를 이용하여 터치를 감지하는 방법을 도시한 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따라 점광원 그룹의 점광원을 행 단위로 점등하여 수광량을 측정하는 터치 감지 장치의 구성요소를 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 터치 감지 장치에서 점광원 그룹을 행 단위로 점등하는 과정을 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 제3 실시예에 따른 터치 감지 장치를 이용하여 터치를 감지하는 방법을 도시한 흐름도이다.
도 12는 본 발명의 제3 실시예에 따른 터치 감지 장치에서 점광원의 수광량을 측정하여 저장한 데이터 테이블을 도시한 도면이다.
도 13은 본 발명의 제4 실시예에 따라 점광원 그룹의 점광원을 열 단위로 점등하여 수광량을 측정하는 터치 감지 장치의 구성요소를 도시한 도면이다.
도 14는 본 발명의 제4 실시예에 따른 터치 감지 장치에서 점광원 그룹을 열 단위로 점등하는 과정을 도시한 도면이다.
도 15는 본 발명의 제4 실시예에 따른 터치 감지 장치를 이용하여 터치를 감지하는 방법을 도시한 흐름도이다.
도 16은 본 발명의 제4 실시예에 따른 터치 감지 장치에서 점광원의 수광량을 측정하여 저장한 데이터 테이블을 도시한 도면이다.
도 17은 본 발명의 제5 실시예에 따라 점광원을 한 번 점등하여 수광량을 측정하는 터치 감지 장치를 도시한 도면이다.
도 18은 본 발명의 제5 실시예에 따라 터치가 발생된 경우 측정된 수광량을을 도시한 도면이다.
도 19는 본 발명의 제5 실시예에 따른 터치 감지 장치를 이용하여 터치를 감지하는 방법을 도시한 흐름도이다.
도 20은 본 발명의 제5 실시예에 따른 터치 감지 장치에서 점광원의 수광량 을 측정하여 저장한 데이터 테이블을 도시한 도면이다.
도 21은 본 발명의 제6 실시예에 따라 점광원 그룹의 네 면에서 수광량을 측정하는 터치 감지 장치를 도시한 도면이다.
도 22는 본 발명에 제7 실시예에 따라 점광원 그룹 중에서 일부분만을 점등하여 터치를 감지할 수 있는 터치 감지 장치를 도시한 도면이다.
도 23은 본 발명의 제7 실시예에 따른 터치 감지 장치를 이용하여 터치를 감지하는 방법을 도시한 흐름도이다.
도 24는 본 발명의 제7 실시예에 따른 터치 감지 장치에서 점광원의 수광량을 측정하여 저장한 데이터 테이블을 도시한 도면이다.
도 25는 본 발명의 제8 실시예에 따라 네 개의 수광 센서를 포함하는 터치 감지 장치를 도시한 도면이다.
도 26은 본 발명의 제8 실시예에 따른 터치 감지 장치를 이용하여 수광량의 비율에 따라 터치 위치를 감지하는 것을 도시한 도면이다.
도 27은 본 발명의 제8 실시예에 따른 터치 위치 감지 방법을 도시한 도면이다.
도 28은 본 발명의 제8 실시예에 따른 터치 감지 장치에서 점광원의 수광량을 측정하여 저장한 데이터 테이블을 도시한 도면이다.
도 29는 수광량의 감소로 터치를 감지할 수 있는 터치 감지 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 30은 수광량의 증가로 터치를 감지할 수 있는 터치 감지 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 31은 터치 영역에 포함된 셔터층을 이용하여 광원을 점등할 수 있는 터치 감지 장치의 구성을 도시한 도면이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 750, 800, 900: 터치 감지 장치
102: X축 드라이버 104: Y축 드라이버
110: 터치 영역 120: 광원 그룹
122: 점광원 125: 제1 광원행
126: 제2 광원행 129: 제5 광원행
130: 수광센서 131, 751: 제1 수광센서
132, 752: 제2 수광센서 133, 753: 제3 수광센서
134, 754: 제4 수광센서 140: 제어부
150: 광감지회로 162: 제1 수광량
160, 260, 360, 460, 560, 760, 790: 데이터 테이블
164: 제2 수광량 180, 380, 480, 580, 780: 터치 위치
190: 센싱영역 262: 제1 데이터 테이블
264: 제2 데이터 테이블 266: 제3 데이터 테이블
268: 제4 데이터 테이블 310, 710: X축 수광센서 어레이
311, 421: 제1 수광센서 315, 425: 제5 수광센서
390, 490: 기본 조도량 590: 낮은 수광량
420, 720: Y축 수광센서 어레이 431: 제1 광원열
432: 제2 광원열 435: 제5 광원열
510: X축 수광센서 어레이 511: 제1 X축 수광센서
515: 제5 X축 수광센서 520: Y축 수광센서 어레이
521: 제1 Y축 수광센서 525: 제5 Y축 수광센서
610: 제1 X축 수광센서 어레이 620: 제2 X축 수광센서 어레이
630: 제1 Y축 수광센서 어레이 640: 제2 Y축 수광센서 어레이
712: 제2 X축 수광센서 721: 제1 Y축 수광센서
810, 910, 950: 디스플레이층 812, 912, 952: 터치면
820, 920: 광원 822, 922: 점광원
830, 930: 수광부 832, 932: 수광면
840: 오브젝트 890: 주변 조도량
960: 셔터층 962: 셔터부
970: 광원층 990: 높은 수광량

Claims (18)

  1. 터치가 이루어지는 터치영역;
    상기 터치영역으로 빛을 발산하는 광원;
    상기 광원으로부터 발산된 빛을 감지하는 수광부; 및
    상기 수광부로부터 상기 광원의 수광량을 제공받는 제어부를 포함하여
    상기 제어부는 상기 터치영역을 터치하는 오브젝트에 의해 변화되는 수광량으로 터치위치를 감지하는 것을 특징으로 하는 수광량을 이용한 터치 감지 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광원은 독립적으로 구동이 가능한 광원 그룹인 것을 특징으로 하는 수광량을 이용한 터치 감지 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 광원 그룹은 복수 개의 점광원이 매트릭스 형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 수광량을 이용한 터치 감지 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 복수 개의 점광원이 독립적으로 온오프되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 수광량을 이용한 터치 감지 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 복수 개의 점광원의 온오프에 따라 상기 수광부가 온오프되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 수광량을 이용한 터치 감지 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 복수 개의 점광원은 상기 제어부의 제어에 의해 순차적으로 점등되는 것을 특징으로 하는 수광량을 이용한 터치 감지 장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 복수 개의 점광원은 열 단위 또는 행 단위 중 어느 하나의 단위로 점등되는 것을 특징으로 하는 수광량을 이용한 터치 감지 장치.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 복수 개의 점광원은 상기 제어부의 제어에 의해 부분적으로 온오프되는 것을 특징을 하는 수광량을 이용한 터치 감지 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 수광부는 복수 개인 것을 특징으로 하는 터치 감지 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 수광부는 상기 광원 그룹의 X축 방향으로 배열된 광원들의 수광량을 각각 측정하기 위한 X축 수광센서 어레이를 포함하는 것을 특징으로 하는 수광량을 이용한 터치 감지 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 수광부는 상기 광원 그룹의 Y축 방향으로 배열된 광원들의 수광량을 각각 측정하기 위한 Y축 수광센서 어레이를 포함하는 것을 특징으로 하는 수광량을 이용한 터치 감지 장치.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 복수 개의 수광부는 상기 제어부의 제어에 의해 독립적으로 동작 가능한 것을 특징으로 하는 수광량을 이용한 터치 감지 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 수광부와 상기 제어부 사이에는 광 감지회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 수광량을 이용한 터치 감지 장치.
  14. 터치 영역으로 빛이 발산되도록 광원을 점등하는 단계;
    수광부를 동작하여 상기 점등된 광원으로부터 빛을 감지하는 단계; 및
    상기 터치영역을 터치한 오브젝트로 인해 상기 광원의 수광량이 변화되어 터치위치를 감지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 수광량을 이용한 터치 감지 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 수광부에서 터치 감지 장치의 주변 기본 조도를 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 수광량을 이용한 터치 감지 방법.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 광원은 복수 개의 점광원을 포함하여 매트리스 형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 수광량을 이용한 터치 감지 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 복수 개의 광원은 전체, 순차적, 열단위 또는 횡단위 중 어느 하나로 온오프되는 것을 특징으로 하는 수광량을 이용한 터치 감지 방법.
  18. 제 16항에 있어서,
    상기 복수 개의 광원은 부분적으로 온오프되어 터치 위치를 감지하는 것을 특징으로 하는 수광량을 이용한 터치 감지 방법.
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