KR20120091130A - 터치 스크린, 터치 시스템 및 터치 시스템에서 터치 객체의 위치를 정하는 방법 - Google Patents

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Abstract

터치 스크린, 터치 시스템 및 터치 시스템에서 터치 객체(touch object)의 위치를 정하는 방법이 개시된다. 상기 터치스크린은 적외선 쌍 튜브 어레이를 포함하며, 상기 적외선 쌍 튜브 어레이는 상기 터치 스크린의 에지 상에 배치된다. 적외선 쌍 튜브 어레이를 도입함으로써, 본 발명의 터치 스크린을 통해 기존의 터치 스크린의 무효 터치 영역이 제거되고 다중 지점의 위치 지정시 가짜 터치 지점을 피할 수 있다.

Description

터치 스크린, 터치 시스템 및 터치 시스템에서 터치 객체의 위치를 정하는 방법{TOUCH SCREEN, TOUCH SYSTEM AND METHOD FOR POSITIONING A TOUCH OBJECT IN A TOUCH SYSTEM}
본 발명은 광전 검출(photoelectric detection)의 기술적 분야에 관한 것으로, 특히, 터치 스크린, 터치 시스템 및 터치 시스템에서 터치 객체(touch object)의 위치를 정하는 방법에 관한 것이다.
멀티미디어 정보 기술의 발달과 함께, 광학 기술 기반 터치 스크린은 점차 광범위하게 적용되어 왔다. 도 1은 선행 기술에서의 광학 터치 스크린의 개략적인 구조도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 광학 터치 스크린은 프레임(1100), 터치 패널(1200), 역반사 스트립(1300), 이미지 센서인 두 대의 카메라(1400) 및 두 개의 광원(1500)을 포함하고 있다. 프레임(1100)은 제 1 에지(1101), 제 2 에지(1102), 제 3 에지(1103) 및 제 4 에지(1104)를 포함하고 있다. 터치 패널(1200)은 프레임(1100)에 의해 에워싸여 있다. 역반사 스트립(1300)은 프레임(1100)의 제 2 에지(1102), 제 3 에지(1103) 및 제 4 에지(1104) 상에 고정되어 있다. 두 대의 카메라(1400)는 프레임(1100)의 제 1 에지(1101)와 제 2 에지(1102) 사이의 모서리, 및 제 1 에지(1101)와 제 4 에지(1104) 사이의 모서리에 각각 고정되어 있는 한편, 두 개의 광원(1500)은 두 대의 카메라(1400) 위에 각각 고정되어 있다.
도 1의 광학 터치 스크린에는 다음과 같은 단점이 있다:
첫째, 두 대의 카메라(1400)가 고정되어 있는 두 군데의 모서리 사이에 있는 공통 에지(즉, 에지(1101)) 근방에 무효 터치 영역(invalid touch area)이 존재한다. 도 2는 도 1에 도시된 터치 스크린의 무효 터치 영역을 도시한 개략도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 터치 객체가 P1에서 P2로 이동하면, 이동 거리는 수평방향으로 큰데도 불구하고, 역반사 스트립(1300) 상에서 터치 객체에 의해 형성된 음영(shade)의 이동거리는 매우 작아짐에 따라, 음영의 위치에 따른 P1및 P2의 위치를 정확히 결정하는 것은 불가능하다. 더욱이, 광학 터치 스크린상에 두 개의 터치 객체 P1 및 P2가 존재하는 경우, 즉, 멀티 터치(multi-touch)가 발생하면, 터치 패널 상에서 두 개의 터치 객체 P1과 P2간의 간격이 큰데도 불구하고, 역반사 스트립(1300) 상에서 이들 두 개의 터치 객체에 의해 각각 형성되는 음영들 간의 간격은 매우 작아서, 두 음영의 위치에 따른 P1및 P2의 위치를 정확히 결정하는 것은 불가능하다.
둘째, 터치 스크린 상에서 두 개 이상의 터치 객체가 터치 동작을 수행하는 경우, 가짜 터치 지점(false touch points) (또는 “유령 지점(ghost points)”라고 칭함)이 발생할 것이다. 도 3은 도 1에 도시된 터치 스크린 상에의 가짜 터치 지점을 도시한 개략도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, T1 및 T2는 두 터치 객체의 실제 터치 지점이지만, 삼각법(triangulation method)에 따르면, 이들 두 개의 터치 객체의 네 개의 터치 지점 T1, T2, G1 및 G2가 얻어지는데, G1 및 G2는 가짜 터치 지점이다. 이 경우, 다중 터치 객체의 실제 터치 위치는 결정될 수 없다.
본 발명은 상기의 기술적 과제에 비추어 제안되며, 본 발명의 목적은 새로운 형태의 터치 스크린, 터치 시스템 및 터치 시스템에서 터치 객체의 위치를 정하는 방법을 제공함으로써 터치 스크린 상에서 무효 터치 영역이 발생하지 않게 하고 가짜 터치 지점의 문제점을 해결하는 데 있다.
본 발명의 제 1 측면에 따르면, 적외선 쌍 튜브 어레이를 포함하는 터치 스크린이 제공되고, 상기 적외선 쌍 튜브 어레이는 상기 터치 스크린의 에지 상에 배치된다.
본 발명의 제 2 측면에 따르면, 터치 시스템이 제공되고, 이 터치 시스템은, 상기 터치 스크린; 상기 이미지 센서로부터의 상기 이미지 정보를 처리하여 상기 터치 스크린의 역반사 스트립 상에 터치 객체에 의해 형성된 그림자에 의해 상기 이미지 센서 상에 형성되는 이미지의 중심의 좌표값을 결정하기 위해 상기 터치 스크린 내의상기 이미지 센서에 연결되어 있는 이미지 처리 모듈; 상기 적외선 쌍 튜브 어레이에서 적외선을 수신하지 않는 적외선 쌍 튜브의 개수 정보를 결정하고, 적외선을 수신하지 않는 상기 적외선 쌍 튜브의 결정된 개수 정보에 따라 상기 적외선 쌍 튜브 어레이가 제공된 에지를 따른 방향에서의 상기 터치 객체의 좌표 정보를 결정하기 위해, 상기 터치 스크린내의 상기 적외선 쌍 튜브 어레이에 연결되어 있는 신호 처리 모듈; 및 상기 이미지 처리 모듈로부터의 좌표값 및 상기 신호 처리 모듈로부터의 좌표 정보에 따라 상기 터치 객체의 터치 위치를 결정하기 위해, 상기 이미지 처리 모듈과 상기 신호 처리 모듈에 연결되어 있는 메인 컨트롤러를 포함한다.
본 발명의 제 3 측면에 따르면, 터치 시스템에서 터치 객체의 위치를 정하는 방법이 제공되고, 이 방법은 상기 터치 시스템의 터치 스크린에서 역반사 스트립의 이미지 정보 및 적외선 쌍 튜브 어레이의 수신 상태 정보를 획득하는 단계; 및 상기 역반사 스트립의 이미지 정보 및 상기 적외선 쌍 튜브 어레이의 수신 상태 정보에 따라 상기 터치 객체의 실제 위치 정보를 결정하는 단계를 포함한다.
본 발명의 제 4 측면에 따르면, 터치 시스템이 제공되고, 이 터치 시스템은, 상기 터치 객체의 예비 위치 정보를 획득하기 위해 터치 객체의 위치를 정하기 위한 메인 터치 위치지정 시스템; 상기 터치 객체의 일차원 위치 정보를 결정하기 위한 적외선 쌍 튜브 어레이; 및 상기 메인 터치 위치지정 시스템으로부터의 상기 터치 객체의 예비 위치 정보 및 상기 적외선 쌍 튜브 어레이로부터의 상기 터치 객체의 일차원 위치 정보에 따라 터치 객체의 위치 정보를 결정하기 위해 상기 메인 터치 위치지정 시스템 및 상기 적외선 쌍 튜브 어레이에 연결되어 있는 처리부를 포함한다.
본 발명의 제 5 측면에 따르면, 터치 시스템에서 다중 지점의 위치를 정하는 방법이 제공되고, 이 방법은 복수의 터치 객체의 예비 위치 정보를 획득하기 위해, 상기 터치 시스템의 메인 터치 위치지정 시스템을 이용하여 상기 복수의 터치 객체를 위치 지정하는 단계; 상기 터치 시스템의 적외선 쌍 튜브 어레이에 의해 상기 복수의 터치 객체의 일차원 위치 정보를 결정하는 단계; 및 상기 복수의 터치 객체의 상기 예비 위치 정보 및 상기 일차원 위치 정보에 따라 상기 복수의 터치 객체의 위치 정보를 결정하는 단계를 포함한다.
도 1은 기존의 터치 스크린을 도시한 개략적인 구조도이고;
도 2는 도 1에 도시된 터치 스크린의 무효 터치 영역을 도시한 개략도이고;
도 3은 도 1에 도시된 터치 스크린 상의 가짜 터치 지점을 도시한 개략도이도;
도 4는 본 발명의 한 구체 예에 따른 터치 스크린을 도시한 개략적인 구조도이고;
도 5는 도 4에 도시된 터치 스크린의 적외선 쌍 튜브 어레이(infrared pair tube array)를 도시한 배치도이고;
도 6은 적외선 쌍 튜브 어레이의 적외선 쌍 튜브 및 광 제한홀(light-limiting hole)의 단면도이고;
도 7은 적외선 쌍 튜브의 구조도이고;
도 8은 적외선 쌍 튜브 어레이의 적외선 쌍 튜브의 배치를 도시한 개략도이고;
도 9는 적외선 쌍 튜브 어레이의 적외선 쌍 튜브의 또 다른 배치를 도시한 개략도이고;
도 10은 도 4에 도시된 터치 스크린의 카메라 및 광원의 배치도이고;
도 11은 본 발명의 구체 예에 따른 터치 시스템의 구조도이고;
도 12는 도 11에 도시된 터치 시스템에서 무효 터치 영역의 제거를 도시한 개략도이고;
도 13은 도 11에 도시된 터치 시스템에서 복수의 터치 객체가 터치 동작을 수행할 때의 가짜 터치 지점의 제거를 도시한 개략도이고;
도 14는 본 발명의 구체 예에 따른 터치 시스템에서 터치 객체의 위치를 정하는 방법을 도시한 흐름도이고;
도 15는 도 14에 도시된 방법에서 역반사 스트립의 이미지 정보 및 적외선 쌍 튜브 어레이의 수신 상태 정보에 따라 터치 객체의 실제 위치 정보를 결정하는 단계를 도시한 흐름도이고;
도 16은 도 15에 도시된 방법에서 역반사 스트립의 이미지 정보에 따라 터치 객체의 위치 정보를 결정하는 것을 도시한 개략도이고;
도 17은 도 14에 도시된 방법을 이용하여 복수의 터치 객체가 터치 동작을 수행할 때의 각각의 터치 객체의 위치를 결정하는 것을 도시한 개략도이고;
도 18은 본 발명의 구체 예에 따른 또 다른 터치 시스템의 구조도이고;
도 19는 도 18에 도시된 터치 시스템의 변형 구체 예를 도시한 개략도이고;
도 20은 본 발명의 구체 예에 따른 터치 시스템에서 다중 지점의 위치를 정하는 방법을 도시한 흐름도이다.
본 발명의 상기 목적 및 기타 다른 목적, 특징 및 장점들은 도면과 결합하여 바람직한 구체 예의 이하의 상세한 설명을 통해 더욱 명백해 질 것이다.
본 발명의 구체 예에서, 터치 스크린은 적외선 쌍 튜브 어레이를 포함하는데, 이 적외선 쌍 튜브 어레이는 터치 스크린의 에지 상에 배치된다. 본 발명의 구체 예에서, 터치 스크린은 예컨대, 전자 화이트 보드, 저항성 터치 스크린, 표면 정전용량 터치 스크린, 투영형 정전용량 터치 스크린, 광학 터치 스크린, 표면 초음파 터치 스크린, 굴곡파 터치 스크린 등이 될 수 있다. 그러나, 터치 스크린은 적외선 터치 스크린을 포함하지는 않는다.
이하의 설명에서는, 광학 터치 스크린을 예를 들어 설명한다. 도 4는 본 발명의 한 구체 예에 따른 터치 스크린의 개략적인 구조도이다. 본 구체 예는 도면과 함께 이하에서 상세히 기재될 것이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 광학 터치 스크린은 터치 패널(1200), 프레임(1100), 역반사 스트립(1300), 이미지 센서인 두 대의 카메라(1400), 두 개의 광원(1500), 및 적외선 쌍 튜브 어레이(2600)를 포함하고 있다. 프레임(1100)은 제 1 에지(1101), 제 2 에지(1102), 제 3 에지(1103) 및 제 4 에지(1104)를 포함하고 있고, 터치 패널(1200)을 에워싸고 있다. 역반사 스트립(1300)은 프레임(1100)의 세 개의 에지, 즉, 제 2 에지(1102), 제 3 에지(1103) 및 제 4 에지(1104) 상에 고정되어 있다. 두 대의 카메라(1400)는 프레임(1100)의 제 1 에지(1101) 상에 각각 배치된다. 다시 말해서, 두 대의 카메라(1400)는 제 1 에지(1101)와 두 개의 인접 에지(즉, 제 2 에지(1102)와 제 4 에지(1104)) 사이의 모서리에 각각 배치된다. 두 개의 광원(1500)은 두 대의 카메라(1400)의 근방에, 예컨대 카메라(1400) 상에 각각 고정된다. 적외선 쌍 튜브 어레이(2600)는 역반사 스트립(1300)이 고정되지 않는 프레임(1100)의 에지 (즉, 제 1 에지(1101)) 상에 배치되며, 즉, 적외선 쌍 튜브 어레이(2600)는 프레임(1100)의 동일한 에지 상에 배치된다. 적외선 쌍 튜브 어레이가 프레임의 동일한 에지 상에 배치되는 경우, 역반사 스트립은 적외선 쌍 튜브 어레이에 대향 하는 프레임의 에지 상에 배치되어야 한다는 것을 본 구체 예를 통해 알 수 있다. 대안적으로, 적외선 쌍 튜브 어레이(2600)는 프레임(1100)의 제 2 에지(1102) 또는 제 4 에지(1104) 상에 배치될 수도 있다.
본 발명의 또 다른 구체 예에서, 터치 스크린은 프레임(1100)을 포함하지 않는다. 이 경우, 역반사 스트립(1300)은 터치 패널(1200)의 세 개의 에지 상에 배치되고, 두 대의 카메라(1400)는 역반사 스트립(1300)이 고정되지 않은 터치 패널의 에지와 두 개의 인접 에지 사이의 모서리에 각각 고정되고, 두 개의 광원(1500)은 두 개의 카메라(1400)의 근방에 각각 고정되며, 적외선 쌍 튜브 어레이(2600)의 배치는 도 4에 도시된 구체 예와 동일하다. 예컨대, 적외선 쌍 튜브 어레이(2600)는 역반사 스트립(1300)이 고정되지 않은 터치 패널(1200)의 에지 상에 배치된다.
본 구체 예에서, 적외선 쌍 튜브 어레이(2600)가 제공된 에지는 프레임(1100)이거나 터치 패널(1200)의 종방향에 있는 에지이다.
도 5는 도 4에 도시된 터치 스크린의 적외선 쌍 튜브 어레이(2600)를 도시한 배치도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 적외선 쌍 튜브 어레이(2600)는 완전히 동일한 다수의 적외선 쌍 튜브(2601)를 포함하는데, 이 각각의 적외선 쌍 튜브(2601)는 프레임(1100)의 제 1 에지(1101) 내부에 고르게 배치된다. 각각의 적외선 쌍 튜브(2601)의 전방에는, 즉 프레임(1100)의 제 1 에지(1101)의 전면(前面)에는 각각의 적외선 쌍 튜브(2601)의 방사 범위(radiation range)를 제한하기 위한 광 제한홀(light-limiting hole)(2602)이 배치되어 있다. 도 6은 적외선 쌍 튜브 및 광 제한홀의 단면도이다. 광 제한홀(2602)이 없는 경우, 적외선 쌍 튜브(2601)의 방사 각도 범위는 θ1이다 (점선으로 도시됨). 광 제한홀(2602)이 있는 경우, 적외선 쌍 튜브(2601)의 방사 각도 범위는 θ2로 변경된다 (실선으로 표시됨). 방사 각도 범위는 적외선 쌍 튜브(2601)와 광 제한홀(2602)간의 간격을 조절함으로써 조절될 수 있다. 더욱이, 광 제한홀(2602)의 사용으로 적외선 쌍 튜브(2601)의 적외선 수신 튜브상에서 역반사 스트립(1300)에 의해 반사된 광선의 간섭(interference)을 줄일 수 있다.
도 7은 적외선 쌍 튜브(2601)의 개략적인 구조도이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 적외선 쌍 튜브(2601)는 적외선 방출 튜브(E) 및 적외선 수신 튜브(R)를 포함한다. 도 8 및 도 9는 적외선 쌍 튜브 어레이(2600)의 적외선 쌍 튜브(2601)의 두 가지 배치를 각각 도시한 도면이다. 도 8에서 도시된 배치상태에서, 각각의 적외선 쌍 튜브(2601)의 적외선 방출 튜브(E) 및 적외선 수신 튜브(R)는 평행하게 배열되고, 차광판(S)은 각각의 적외선 쌍 튜브(2601)의 적외선 방출 튜브(E)의 양측면에 배치된다. 도 9에 도시된 또 다른 배치에서, 각각의 적외선 쌍 튜브(2601)의 적외선 방출 튜브(E) 및 적외선 수신 튜브(R)는 서로 중첩되게 배치되고 차광판(S1)은 적외선 방출 튜브(E)와 적외선 수신 튜브(R) 사이에 배치된다. 차광판(S1)의 설치로 인해 적외선 수신 튜브(R) 에 대한 적외선 방출 튜브(E)로부터 방출되는 적외선의 간섭을 피할 수 있다.
도 10은 도 4에 도시된 터치 스크린의 카메라(1400) 및 광원(1500)의 배치도이이다. 도 10에 도시된 바와 같이, 광원(1500)은 카메라(1400)의 상면에 고정되고 차광판(S2)은 카메라(1400)와 광원(1500) 사이에 배치되고, 카메라(1400)의 카메라 방향을 따라 연장한다. 차광판(S2)은 별도로 배치되거나, 카메라(1400)의 상면과 함께 전체로 배치될 수도 있고, 혹은 광원(1500)의 저면과 함께 전체로 배치될 수도 있다. 차광판(S2)에 의해, 광원(1500)으로부터 방출된 빛의 방사 각도 범위(실선으로 표시됨)는 α1 에서 α2로 좁아질 수 있다. 터치 객체가 카메라(1400)에 근접하는 경우, 차광판(S2)은 광원(1500)으로부터 방출되어 카메라(1400)의 근방으로 향하는 빛을 차단하기 때문에, 이 터치 객체는 광원(1500)으로부터 나오는 광선을 반사시킬 수 없고, 카메라(1400)의 위치에서 반사된 광선의 간섭을 피할 수 있을 것이다.
본 발명의 또 다른 구체 예에서, 도 4에 도시된 광학 터치 스크린의 역반사 스트립은 광원으로 대체될 수도 있다. 본 구체 예에서, 광원은 터치 패널 또는 프레임의 하나 이상의 에지 상에 배치될 수 있다. 이 경우, 적외선 쌍 튜브 어레이는 터치 패널 또는 프레임의 두 개의 대향 에지 상에 각각 배치되는 적외선 방출 튜브 그룹 및 적외선 수신 튜브 그룹을 포함하도록 구성될 수 있다. 다시 말해, 적외선 방출 튜브 그룹이 위치하는 터치 패널 또는 프레임의 에지는 적외선 수신 튜브 그룹이 위치하는 터치 패널 또는 프레임의 에지와 대향하고 있다.
도 11은 본 발명의 구체 예에 따른 터치 시스템의 개략적인 구조도이다. 본 구체 예는 도면과 함께 이하의 단락에서 상세히 기재될 것이다. 여기서, 동일한 참조부호는 이전 구체 예에서와 동일한 부품을 지칭하기 위해 사용되고, 이들 부품에 대한 설명은 적절히 생략하기로 한다.
도 11에 도시된 바와 같이, 본 구체 예의 터치 시스템은 도 4에 도시된 터치 스크린; 터치 스크린의 각 카메라(1400)에 각각 연결되어 있는 이미지 처리 모듈(2700); 터치 스크린의 적외선 쌍 튜브 어레이(2600)에 연결되어 있는 신호 처리 모듈(2800); 및 상기 이미지 처리 모듈(2700)과 상기 신호 처리 모듈에 연결되어 있는 메인 컨트롤러(2900)를 포함한다. 게다가, 메인 컨트롤러(2900)는 호스트(2000)에 또한 연결될 수도 있다.
본 구체 예의 터치 시스템에서, 이미지 처리 모듈(2700)은 각각의 카메라(1400)가 터치 스크린상의 터치 객체의 이미지 정보를 수집하도록 제어하고, 카메라(1400)가 이미지 정보의 프레임을 수집한 후, 이 이미지 정보의 프레임을 수신 및 처리하여 역반사 스트립 상에 터치 객체에 의해 형성된 그림자에 의해 카메라(1400)의 전하 결합 소자(CCD:charge-coupled device) 상에 형성되는 이미지의 중심의 좌표값을 결정하며, 이 좌표 정보를 메인 컨트롤러(2900)에 전송한다. 한편, 신호 처리 모듈(2800)은 적외선 쌍 튜브의 일련번호와 같이 적외선 쌍 튜브 어레이(2600)에서 적외선을 수신하지 않는 적외선 쌍 튜브의 개수 정보(number information)를 결정하여, 적외선 쌍 튜브 어레이가 제공된 에지를 따른 방향에서의 터치 객체의 좌표 정보를 결정하고, 이 좌표 정보를 메인 컨트롤러(2900)에 전송한다. 메인 컨트롤러(2900)는 이미지 처리 모듈(2700)의 좌표값 및 신호 처리 모듈(2800)로부터의 좌표 정보에 따라 터치 객체의 터치 위치를 결정한다. 또한, 메인 컨트롤러(2900)는 터치 객체의 터치 위치를 터치 위치에 따른 해당 태스크를 수행하는 호스트(2000)에 전송한다. 호스트(2000)는 퍼스널 컴퓨터(PC), 텔레비전, 프린터, 스캐너, GPS 네비게이터, 휴대폰 등과 같은 장치가 될 수도 있다.
도 12는 도 11에 도시된 터치 시스템에서 무효 터치 영역의 제거를 도시한 개략도이다. 도 12에 도시된 터치 시스템에서는, 터치 스크린의 좌측 상단 모서리가 원점이고, 적외선 쌍 튜브 어레이(2600)가 제공된 에지(1101)를 따른 방향이 X축이고, 에지(1102)를 따른 방향이 Y축이라고 가정한다. 도 12에 도시된 바와 같이, 두 대의 카메라(1400)가 고정된 두 개의 모서리 사이의 공통 에지(즉, 에지(1101) 근처에 터치 객체(P)가 있는 경우, 터치 시스템은 두 대의 카메라(1400)에 의해 수집된 이미지 정보에 기초하여 터치 객체(P)의 수평좌표(horizontal ordinate) 및 수직좌표(vertical ordinate)를 결정하고, 적외선 쌍 튜브 어레이(2600)에 의해 터치 객체(P)의 또 다른 수평좌표를 결정한 다음, 두 개의 수평좌표의 가중치 합에 기초하여 터치 객체(P)의 실제 수평좌표를 결정함으로써, 무효 터치 영역을 제거할 수 있다.
도 13은 도 11에 도시된 터치 시스템에서 복수의 터치 객체가 터치 동작을 수행할 때 가짜 터치 지점의 제거를 도시한 개략도이다. 이와 마찬가지로, 도 13에 도시된 터치 시스템에서는, 터치 스크린의 좌측 상단 모서리가 원점이고, 적외선 쌍 튜브 어레이(2600)가 제공된 에지(1101)를 따른 방향이 X축이고, 에지(1102)를 따른 방향이 Y축이라고 가정한다. 도 13에 도시된 바와 같이, 터치 스크린 상에 터치 동작을 수행하는 두 개의 터치 객체(T3 및 T4)가 존재하는 경우, 두 대의 카메라(1400)에 의해 수집된 이미지 정보에 따라, 네 개의 지점 T3, T4, G3 및 G4의 좌표가 삼각법에 의해 얻어진다. 동시에, T3 및 T4의 수평좌표가 적외선 쌍 튜브 어레이(2600)에 의해 결정된 다음, 두 개의 가짜 터치 지점 G3 및 G4는 제외될 수 있다. 이어서, 터치 객체 T3 및 T4의 획득된 두 개의 수평좌표에 기초하여, 터치 객체 T3 및 T4의 최종 수평좌표가 결정됨으로써, 터치 객체의 실제 위치 좌표가 정확히 결정된다.
적외선 쌍 튜브 어레이(2600)를 도입함으로써, 상기 구체 예의 터치 스크린 및 터치 시스템이 기존의 터치 스크린에서의 무효 터치 영역 및 가짜 터치 지점의 문제점을 해결한다는 것을 상기 설명을 통해 알 수 있다.
도 14는 본 발명의 구체 예에 따른 터치 시스템에서 적어도 하나의 터치 객체의 위치를 정하는 방법을 도시한 흐름도이다. 본 구체 예는 도면과 함께 이하의 단락에서 상세히 기재될 것이다. 여기서, 이전 구체 예의 그것과 동일한 부품들에 대해, 그것에 대한 설명은 적절히 생략된다.
본 구체 예에서, 터치 시스템은 도 11에 도시된 터치 시스템을 채택한다.
도 14에 도시된 바와 같이, 단계 4100에서, 터치 시스템의 터치 스크린의 역반사 스트립(1300)의 이미지 정보 및 적외선 쌍 튜브 어레이(2600)의 수신 상태 정보가 획득된다.
터치 스크린의 터치 패널(1200) 상에 터치 객체가 있는 경우, 터치 객체는 광원(1500)에 의해 방출된 광선을 차단하기 때문에, 역반사 스트립(1300) 상에 그림자 영역이 형성된다. 이 그림자 영역은 카메라(1400)의 CCD 상에서 촬상 한 후 흑색 영역을 형성함으로써, 역반사 스트립(1300)상의 그림자 없는 영역이 흰색 배경을 형성하게 된다. 본 구체 예에서, 역반사 스트립(1300)의 이미지 정보는 역반사 스트립(1300)상의 터치 객체에 의해 형성된 그림자에 의해 두 대의 카메라(1400) 상에 형성된 이미지의 중앙의 좌표값이다. 더욱이, 터치 객체는 이 터치 객체에 바로 대향하는 적외선 쌍 튜브 어레이(2600)의 적외선 쌍 튜브(2601)의 적외선 방출 튜브(E)에 의해 방출되는 광선을 차단하거나, 역반사 스트립(1300)에 의해 반사되어 터치 객체에 바로 대향하는 적외선 쌍 튜브 어레이(2600)의 적외선 쌍 튜브(2601)의 적외선 수신 튜브(R)로 향하는 광선을 차단하거나, 적외선 방출 튜브(E)에 의해 방출되는 광선과 역반사 스트립(1300)에 의해 반사되어 적외선 수신 튜브(R)로 향하는 광선을 동시에 차단하기 때문에, 적외선 쌍 튜브 어레이(2600)의 적외선 쌍 튜브(2601)의 적외선 수신 튜브(R)는 광선을 수신할 수 없다. 이 경우, 터치 객체의 수평좌표는 적외선을 수신하지 않는 적외선 쌍 튜브(2601)의 개수만을 기록함으로써 결정될 수 있다. 본 구체 예에서, 적외선 쌍 튜브(2601)의 수신 상태 정보는 적외선을 수신하지 않는 적외선 쌍 튜브(2601)의 개수 정보이다.
다음으로, 단계 4200에서, 상기 역반사 스트립(1300)의 이미지 정보 및 상기 적외선 쌍 튜브 어레이(2600)의 수신상태 정보에 따라 터치 객체의 실제 위치 정보가 결정된다. 도 15는 단계 4200의 흐름도를 도시하고 있다.
도 15에 도시된 바와 같이, 단계 5100에서는, 상기 역반사 스트립(1300)의 이미지 정보에 따라 터치 객체의 위치 정보가 결정된다. 이 단계는 도 16과 함께 상세히 기재될 것이다.
도 16에 도시된 바와 같이, 두 대의 카메라(1400)의 광학중심은 A 및 B이고, 두 대의 카메라의 시야각은 전체 터치 패널(1200)을 각각 커버할 있다고 가정한다. 터치 패널(1200) 상에 터치 객체(T)가 있는 경우, 이 터치 객체(T)는 역반사 스트립(1300) 상에 두 개의 그림자를 형성하고, 이들 두 개의 그림자의 중심점은 각각 Sh1 및 Sh2이다. 카메라(1400)의 CCD 상의 두 개의 그림자에 의해 형성된 이미지의 중심은 Sh1'과 Sh2'이다. 선 AB와 지점 Sh1과 Sh1'을 연결하는 선 사이의 각도는 θ1이고, 선 BA의 연장선과 지점 Sh1과 Sh1'을 연결하는 선 사이의 각도는 θ3라고 가정하면, θ1=θ3이다. 선 AB와 지점 Sh2과 Sh2'을 연결하는 선 사이의 각도는 θ2라고 가정하고, 선 AB의 연장선과 지점 Sh2과 Sh2'을 연결하는 선 사이의 각도는 θ4라고 가정하면, θ2 =θ4이다. 지점 A를 원점으로 지정하고, AB 방향은 X 축의 양의 방향으로, 그리고 AC 방향은 Y 축의 양의 방향으로 지정하여 평면 직각좌표계를 설정하고, 선분 AB의 길이를 w라고 가정하면, 터치 객체 T의 좌표(x, y)는 다음과 같은 식에 의해 계산된다:
Figure pct00001
각도 θ1 및 θ2의 계산은 동일함에 따라, 하나의 예로서, θ1의 계산은 여기서 기재된다. 카메라(1400)의 CCD의 유효 사용 영역이 V*20 픽셀이고, 지점 Sh1의 픽셀값이 N1이고,
Figure pct00002
이라 하면,
θ1 은 다음 식을 통해 계산된다:
Figure pct00003
여기서, Ai은 알려진 상수이다.
본 구체 예에서, Ai의 값은 다음과 같은 교정방법(calibration method)에 의해 결정된다.
구체적으로는, 터치 동작은 터치 시스템에서 n번 수행되고, 여기서 m<n이고, 각각의 터치 동작에서 픽셀값 nk과 지점 Sh1'의 대응각도 θ1k 가 기록된다. 여기서, k=1, 2, 3 ..., n이므로, 숫자 쌍(nk, θ1k)은 각각의 터치 동작에 대해 생성된다.
Figure pct00004
로 하면, 숫자 쌍
Figure pct00005
이 얻어지고, θ1k의 계산된 값 θ1'k은 식(4)에 따라 계산된다:
Figure pct00006

θ1'k와 θ1k간의 오차를 최소화하기 위해, 다음 식(7)은 최소값을 갖는다:
Figure pct00007
즉,
Figure pct00008
식 (8)은
Figure pct00009
의 다변수 함수(multivariable function)이고, 따라서 문제점은 실제로
Figure pct00010
의 극한값을 평가하는 문제점이고, 이때
Figure pct00011
즉,
Figure pct00012
.
식(10)은
Figure pct00013
에 관한 선형 방정식이고, 방정식의 계수행렬은 대칭 양정치 행렬(symmetrical positive definite matrix)임에 따라, 방정식은 하나의 해(solution)를 가지며,
Figure pct00014
의 값이 결정될 수 있다.
따라서, 각도 θ1의 값은 역반사 스트립(1300) 상의 터치 객체에 의해 형성된 그림자에 의해 카메라(1400) 상에 형성된 이미지의 픽셀값 N1을 통해 계산될 수 있다. 이와 마찬가지로, 각도 θ2의 값 또한 얻어질 수 있다. 이때, 터치 객체 T의 좌표(x, y)는 식 (1) 및 (2)을 통해 계산될 수 있다.
다음으로, 단계 5200에서, 적외선 쌍 튜브 어레이(2600)의 수신 상태 정보에 따라 적외선 쌍 튜브 어레이(2600)가 제공된 에지를 따른 방향에서의 터치 객체의 좌표 정보, 즉 수평좌표 정보가 결정된다.
상기 언급된 대로, 적외선 쌍 튜브 어레이(2600)의 수신 상태 정보는 적외선을 수신하지 않는 적외선 쌍 튜브(2601)의 개수 정보이다. 터치 객체 T의 또 다른 수평좌표 (x1)은 개수 정보에 기반하여 결정될 수 있다. 복수의 터치 객체가 터치 동작을 수행하는 경우, 터치 객체의 가짜 터치 지점은 수평좌표를 통해 제외될 수 있다.
이어서, 단계 5300에서, 단계 5100에서 결정된 터치 객체의 위치정보 및 단계 5200에서 결정된 터치 객체의 또 다른 수평좌표 정보에 따라 터치 객체의 실제 위치 정보가 결정된다. 본 구체 예에서, 터치 객체의 최종 위치는 다음 식에 의해 결정된다:
Figure pct00015
즉, 터치 객체의 최종 수직좌표는 단계 5100에서 결정된 수직좌표이고, 터치 객체의 최종 수평좌표는 단계 5100에서 결정된 수평좌표 및 단계 5200에서 결정된 또 다른 수평좌표에 기초하여 결정된다.
"r"은 식(11)에서 가중치를 나타내며, y에 관한 함수이다:
Figure pct00016
이고,
Figure pct00017
,
Figure pct00018
일때,
Figure pct00019
이다.
Figure pct00020
이면,
Figure pct00021
이고, 여기서, kx 및 ky는 상수이다.
또한, kx =1일때,
Figure pct00022
이고, 이때
Figure pct00023
는 식(15)에 대입되어,
Figure pct00024
가 되고, 따라서,
Figure pct00025
가 된다.
도 17은 도 14에 도시된 방법을 이용하여 복수의 터치 객체가 터치 동작을 수행할 때 복수의 터치 객체 각각의 위치 정보를 결정하는 것을 도시한 개략도이다. 도 17에 도시된 바와 같이, 터치 패널(1200)에서 터치 동작을 수행하는 두 개의 터치 객체 T5 및 T6가 존재하는 경우, 우선, 단계 4100 및 5100에 따라, 두 개의 터치 객체 T5 및 T6의 네 개의 위치 정보, 즉 T5, T6, T5' 및 T6'은 식(1) 및 식(2)를 이용하여 얻어진다. 이때, 단계 5200에 따라, 터치 객체 T5 및 T6의 또 다른 수평좌표가 얻어진다. T5' 및 T6'는 적외선 쌍 튜브 어레이(2600)에 의해 방출된 광선을 차단할 수 없는 가짜 터치 지점이기 때문에, 이 가짜 터치 지점은 T5, T6, T5' 및 T6'의 수평좌표를 단계 5200에서 얻어진 수평좌표와 비교함으로써 배제될 수 있다. 마지막으로, 단계 5300에 따라, 각각의 터치 객체의 실제 위치 정보가 식(11) 및 식(12)을 이용하여 결정된다.
비록 본 구체 예가 단계 5200 이전에 단계 5100이 수행되는 순서로 기재되고 있지만, 실제로, 단계 5200은 단계 5100 이전에 수행될 수도 있고, 이들 두 단계가 동시에 수행된다.
도 18은 본 발명의 구체 예에 따른 또 다른 터치 시스템의 개략도이다. 본 구체예는 도면과 함께 이하에서 상세히 기재될 것이다. 여기서, 이전 구체 예의 그것들과 동일한 부품에 대해, 그것에 대한 설명은 적절히 생략된다.
도 18에 도시된 바와 같이, 본 구체 예의 터치 시스템은 터치 객체의 예비 위치 정보를 획득하기 위해 터치 객체의 위치를 정하기 위한 메인 터치 위치지정 시스템(main touch locating system); 터치 객체의 일차원 위지 정보를 결정하기 위한 적외선 쌍 튜브 어레이; 및 상기 메인 터치 위치지정 시스템으로부터의 터치 객체의 예비 위치 정보 및 상기 적외선 쌍 튜브 어레이로부터의 터치 객체의 일차원 위지 정보에 따라 터치 객체의 위치 정보를 결정하기 위해 상기 메인 터치 위치지정 시스템 및 상기 적외선 쌍 튜브 어레이에 연결되어 있는 처리부(107)를 포함한다.
본 구체 예에서, 메인 터치 위치지정 시스템은 예컨대, 전자 화이트 보드, 저항성 터치 스크린, 표면 정전용량 터치 스크린, 투영형 정전용량 터치 스크린, 광학 터치 스크린, 표면 초음파 터치 스크린, 굴곡파 터치 스크린 등이 될 수 있다. 이하의 설명에서는, 광학 터치 스크린을 예를 들어 설명한다. 도 18에 도시된 바와 같이, 광학 터치 스크린은 터치 패널(101), 역반사 스트립(102), 두 개의 광원(103), 두 대의 적외선 카메라(111), 및 프로세서(도시 없음)를 포함하고 있다. 터치 패널(101)은 제 1 에지(110), 제 2 에지(111), 제 3 에지(108) 및 제 4 에지(109)를 포함하고 있다. 역반사 스트립(102)은 터치 패널(101)의 세 개의 에지, 예컨대, 제 2 에지(111), 제 3 에지(108) 및 제 4 에지(109) 상에 각각 배치되어, 광원(103)으로부터 방출되어 광원(103) 근방으로 다시 되돌아오는 빛을 반사시켜 적외선 카메라(104)에 터치 객체의 이미지 정보를 캡처하는 필요한 빛을 제공하게 된다. 적외선 카메라(104)는 터치 패널(101)의 두 개의 인접 모서리에 배치된다. 예컨대 적외선 카메라(104)는 제 1 에지(110)와 제 2 에지(111) 사이의 모서리 및 제 1 에지(110)와 제 4 에지(109) 사이의 모서리에 각각 배치된다. 광원(103)은 두 개의 적외선 카메라(104)의 근방에 각각 배치되고, 본 구체예에서, 광원(103)은 적외선 광원이다. 프로세서는 적외선 카메라로부터의 이미지 정보에 따라 삼각법을 이용하여 터치 객체의 예비 위치 정보를 계산하는데 사용된다. 이와는 달리, 프로세서는 처리부(107) 내부에 배치될 수도 있다.
적외선 쌍 튜브 어레이는 터치 객체의 일차원 위치 정보를 획득하기 위해 적외선 방출 튜브 그룹(105) 및 적외선 수신 튜브 그룹(106)을 포함하고 있다. 적외선 방출 튜브 그룹(105) 및 적외선 수신 튜브 그룹(106)은 터치 패널의 두 개의 대향 에지 상에 각각 배치된다. 도 18에서, 적외선 방출 튜브 그룹(105)은 터치 패널의 제 3 에지(108) 상에 설치되고, 적외선 수신 튜브 그룹(106)은 터치 패널(101)의 제 1 에지(110) 상에 설치된다. 터치 패널(101)의 제 3 에지(108) 상에는 적외선 방출 튜브 그룹(105) 위에 역반사 스트립(102)이 배치된다.
처리부(107)는 터치 객체의 예비 위치 정보 및 일차원 위치 정보에 따라 터치 객체의 위치 정보를 결정한다. 도 18에서, 처리부(107) 및 터치 패널(101)은 별도로 배치되지만, 당업자라면 전체로서 통합될 수도 있음을 알고 있다.
또한, 처리부(107)는 적외선 방출 튜브 그룹(105)의 모든 적외선 방출 튜브가 동시에 조명하도록 제어하기 위한 제어부를 추가로 포함하고 있다.
또한, 역반사 스트립(102)은 광원으로 대체될 수도 있다. 이 경우, 광원은 터치 패널 또는 프레임의 하나 이상의 에지 상에 배치될 수 있다.
도 19는 도 18에 도시된 터치 시스템의 변형 구체 예를 도시한 개략도이다. 본 변형 구체 예에서, 메인 터치 위치지정 시스템은 표면 초음파 터치 스크린이다.
도 19에 도시된 바와 같이, 표면 초음파 터치 스크린은 터치 패널(101), 두 개의 초음파 송신 변환기(201a 및 203a), 두 개의 초음파 수신 변환기(201b 및 203b), 네 개의 반사 어레이(202a, 202b, 204a 및 204b), 및 프로세서(도시생략)를 포함하고 있다. 두 개의 초음파 송신 변환기(201a 및 203a) 및 두 개의 초음파 수신 변환기(201b 및 203b)는 터치 패널(101)의 세 개의 모서리, 예컨대 제 1 에지(110)와 제 4 에지(109) 사이의 모서리, 제 2 에지(111)와 제 3 에지(108) 사이의 모서리, 및 제 3 에지(108)와 제 4 에지(109) 사이의 모서리 상에 설치된다. 네 개의 반사 어레이(202a, 202b, 204a 및 204b)는 터치 패널(101)의 네 개의 에지 상에 각각 설치된다. 본 변형 구체예에서, 반사 어레이(202a, 202b, 204a 및 204b) 및 터치 패널(101)은 모두 음파를 방송할 수 있다.
적외선 쌍 튜브 어레이는 적외선 방출 튜브 그룹(105) 및 적외선 수신 튜브 그룹(106)을 포함하되, 적외선 방출 튜브 그룹(105)은 터치 패널(101)의 제 3 에지(108) 상에 설치되고, 적외선 수신 튜브 그룹(106)은 터치 패널(101)의 제 1 에지(110) 상에 설치된다. 터치 패널(101)의 제 1 에지(110) 상에는, 반사 어레이(202a) 위에 적외선 수신 튜브 그룹(106)이 배치된다. 터치 패널(101)의 제 3 에지(108) 상에는, 반사 어레이(202b) 위에 적외선 방출 튜브 그룹(105)이 배치된다.
프로세서는 초음파 수신 변환기(201b 및 203b)에 의해 수신된 초음파 정보에 따라 예비 위치 정보를 결정한다.
처리부(107)는 두 개의 초음파 수신 변환기(201b 및 203b)와 적외선 쌍 튜브 어레이에 연결되어 있고, 터치 객체의 예비 위치 정보 및 일차원 위치 정보에 따라 터치 객체의 위치 정보를 결정한다.
도 20은 본 발명의 구체 예에 따른 터치 시스템에서 다중 지점의 위치를 정하는 방법을 도시한 흐름도이다. 본 구체 예는 도면과 함께 이하에서 상세히 기재될 것이다. 여기서, 이전 구체 예의 그것과 동일한 부품에 대해, 그것에 대한 설명은 적절히 생략된다.
도 20에 도시된 바와 같이, 단계 300에서, 복수의 터치 객체의 예비 위치 정보를 획득하기 위해 터치 시스템의 메인 터치 위치지정 시스템에 의해 복수의 터치 객체의 위치가 정해진다.
본 구체 예에서, 터치 객체의 예비 위치 정보는 터치 객체의 좌표값이거나 터치 객체의 위치를 나타내는 다른 정보일 수 있다.
예컨대, 도 18에 도시된 터치 시스템에서는, 두 개의 터치 객체가 터치 동작을 수행한다. 단계 300은 터치 객체의 예비 위치 정보, 즉 A (X1, Y1), B (X2, Y2), C (X3, Y3) 및 D (X4, Y4)를 결정하기 위해 수행된다.
예컨대, 도 19에 도시된 터치 시스템에서, 두 개의 터치 객체가 터치 동작을 수행하는 경우, 단계 300을 수행하여 획득되는 터치 객체의 예비 위치 정보는 E (X5, Y5), F (X6, Y6), G (X7, Y7) 및 H (X8, Y8)이다.
다음으로, 단계 301에서, 복수의 터치 객체의 일차원 위치 정보는 터치 시스템의 적외선 쌍 튜브 어레이에 의해 결정된다.
본 구체 예에서, 터치 객체의 일차원 위치 정보는 동일 방향에서의 터치 객체의 위치 정보이다. 터치 객체의 일차원 위치 정보는 터치 객체의 좌표 정보이거나, 터치 객체의 일차원 위치 정보를 나타내는 다른 정보가 될 수 있다. 그러나 터치 객체의 일차원 위치 정보 및 터치 객체의 예비 위치 정보는 동일한 정보를 사용해야 한다. 만약, 터치 객체의 예비 위치 정보가 터치 객체의 좌표라면, 터치 객체의 일차원 위치 정보는 터치 객체의 수평방향 또는 수직좌표가 될 것이다.
예컨대, 도 18에 도시된 터치 시스템에서, 단계 301에서 획득된 터치 객체의 일차원 위치 정보는 각각 X1 및 X2이다.
예컨대, 도 19에 도시된 터치 시스템에서, 단계 301에서 획득된 터치 객체의 일차원 위치 정보는 각각 K11 및 K21이고, 여기서, K11은 점선(205)이 표시된 위치이고, K21은 점선(206)이 표시된 위치이다.
다음으로, 단계 302에서, 복수의 터치 객체의 위치 정보는 단계 300에서 결정된 복수의 터치 객체의 예비 위치 정보 및 단계 301에서 결정된 복수의 터치 객체의 일차원 위치 정보에 따라 정해진다.
예컨대, 도 18에 도시된 터치 시스템에서, 두 개의 터치 객체의 예비 위치 정보는 각각 A (X1, Y1), B (X2, Y2), C (X3, Y3) 및 D (X4, Y4)인 반면, 두 개의 터치 객체의 일차원 위치 정보는 X1 및 X2이다. 따라서, 두 개의 터치 객체의 위치 정보는 A (X1, Y1) 및 B (X2, Y2)로서 결정되는 반면, C (X3, Y3) 및 D (X4, Y4)는 가짜 터치 지점의 위치 정보가 된다.
예컨대, 도 19에 도시된 터치 시스템에서, 두 개의 터치 객체의 예비 위치 정보는 E (X5, Y5), F (X6, Y6), G (X7, Y7) 및 H (X8, Y8)인 반면, 두 개의 터치 객체의 일차원 위치 정보는 K11 및 K21이다. E (X5, Y5)는 점선(206) 상에 존재하고 F (X6, Y6)는 점선(205) 상에 존재하기 때문에, 두 개의 터치 객체의 위치 정보는 E (X5, Y5) 및 F (X6, Y6)로서 결정되는 반면, G (X7, Y7) 및 H (X8, Y8)는 가짜 터치 지점의 위치 정보가 된다.
본 구체 예에서는, 단계 301에 앞서 단계 300이 수행되는 것이 설명되었지만, 실제로, 단계 301이 단계 300에 앞서 수행되거나, 두 개 단계가 동시에 수행될 수도 있음을 유념해야 한다.
본 구체 예의 방법을 통해 터치 객체의 예비 위치 정보에 기초하여 적외선 쌍 튜브 어레이에 의해 획득된 일차원 위치 정보를 고려하여 터치 객체의 위치를 결정함으로써 가짜 터치 지점을 효과적으로 배제시킬 수 있음을 상기 상세한 설명으로부터 알 수 있다.
당업자라면 상기 구체 예들이 하드웨어에 의해 구현되거나 범용 하드웨어 플랫폼에 소프트웨어를 적용하여 구현될 수 있음을 이해할 것이다.
지금까지 본 발명의 바람직한 구체 예들이 도면과 함께 상세히 기재되었지만, 본 발명은 이들 구체 예에 한정되지 않고, 당업자라면 본 발명의 목적(spirit) 및 범위 내에서 모든 종류의 수정 및 변형을 가할 수 있다. 본 발명의 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정의된다.

Claims (27)

  1. 적외선 쌍 튜브 어레이를 포함하는 터치 스크린으로서, 상기 적외선 쌍 튜브 어레이가 상기 터치 스크린의 에지 상에 배치되는 터치 스크린.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 터치 스크린은 저항성 터치 스크린, 표면 정전용량 터치 스크린, 투영형 정전용량 터치 스크린, 광학 터치 스크린, 표면 초음파 터치 스크린 및 굴곡파 터치 스크린 중 하나인 터치 스크린.
  3. 청구항 1 에 있어서, 상기 터치 스크린은 광학 터치 스크린이고,
    상기 광학 터치 스크린은,
    터치 패널;
    터치 객체(touch object)의 이미지 정보를 획득하기 위해 상기 터치 패널의 에지 상에 배치되는 두 개의 이미지 센서; 및
    상기 두 개의 이미지 센서에 빛을 제공하기 위해 상기 터치 패널의 에지 상에 배치되는 적어도 두 개의 광원을 포함하며,
    상기 적외선 쌍 튜브 어레이는 상기 터치 패널의 두 개의 대향 에지 상에 배치되는 터치 스크린.
  4. 청구항 1 에 있어서, 상기 터치 스크린은 터치 패널, 프레임, 두 개의 이미지 센서, 적어도 두 개의 광원 및 역반사 스트립을 더 포함하는 광학 터치 스크린이며,
    상기 두 개의 이미지 센서는 상기 프레임의 두 개의 인접 모서리 상에 설치되고, 상기 광원은 상기 이미지 센서 근처에 설치되며, 상기 역반사 스트립은 상기 프레임의 세 개의 에지 상에 설치되고, 상기 적외선 쌍 튜브 어레이는 상기 프레임의 동일 에지 또는 두 개의 대향 에지 상에 배치되는 터치 스크린.
  5. 청구항 4 에 있어서, 상기 적외선 쌍 튜브 어레이는 상기 프레임의 동일 에지 상에 배치되고, 상기 적외선 쌍 튜브 어레이내의 적외선 방출 튜브 및 적외선 수신 튜브는 서로 중첩되게 배치되며, 차광판은 상기 적외선 방출 튜브와 적외선 수신 튜브 사이에 배치되는 터치 스크린.
  6. 청구항 4 에 있어서, 상기 적외선 쌍 튜브 어레이는 상기 프레임의 동일 에지 상에 배치되고, 상기 적외선 쌍 튜브 어레이내의 적외선 방출 튜브 및 적외선 수신 튜브는 평행하게 배치되며, 차광판은 상기 적외선 방출 튜브의 양측에 배치되는 터치 스크린.
  7. 청구항 4 에 있어서, 상기 적외선 쌍 튜브 어레이는 다수의 적외선 쌍 튜브를 포함하되, 상기 적외선 쌍 튜브의 각각은 적외선 방출 튜브 및 적외선 수신 튜브를 포함하고, 상기 적외선 쌍 튜브 각각의 전방에는 광 제한홀이 배치되는 터치 스크린.
  8. 청구항 4 내지 7 중 어느 한 항에 있어서, 차광판은 상기 이미지 센서와 상기 광원 사이에 배치되며, 상기 차광판은 상기 이미지 센서의 카메라 방향을 따라 연장하는 터치 스크린.
  9. 청구항 4 내지 7 중 어느 한 항에 있어서, 상기 두 개의 이미지 센서 및 적외선 쌍 튜브 어레이는 상기 역반사 스트립이 고정되어 있지 않은 에지 상에 배치되는 터치 스크린.
  10. 청구항 4 에 있어서, 상기 적외선 쌍 튜브 어레이는 적외선 방출 튜브 그룹 및 적외선 수신 튜브 그룹을 포함하며, 상기 적외선 방출 튜브 그룹 및 적외선 수신 튜브 그룹은 상기 역반사 스트립이 고정되어 있지 않은 에지와 그 대향 에지 상에 각각 배치되는 터치 스크린.
  11. 청구항 1 내지 10 중 어느 한 항에 따른 터치 스크린;
    이미지 센서로부터의 이미지 정보를 처리하여 상기 터치 스크린의 역반사 스트립 상의 터치 객체에 의해 형성된 그림자에 의해 상기 이미지 센서 상에 형성되는 이미지의 중심의 좌표값을 결정하기 위해 상기 터치 스크린 내의 상기 이미지 센서에 연결되어 있는 이미지 처리 모듈;
    상기 적외선 쌍 튜브 어레이에서 적외선을 수신하지 않는 적외선 쌍 튜브의 개수 정보를 결정하고, 적외선을 수신하지 않는 상기 적외선 쌍 튜브의 결정된 개수 정보에 따라 상기 적외선 쌍 튜브 어레이가 제공된 에지를 따른 방향에서의 상기 터치 객체의 좌표 정보를 결정하기 위해, 상기 터치 스크린내의 적외선 쌍 튜브 어레이에 연결되어 있는 신호 처리 모듈; 및
    상기 이미지 처리 모듈로부터의 좌표값 및 상기 신호 처리 모듈로부터의 좌표 정보에 따라 상기 터치 객체의 터치 위치를 결정하기 위해, 상기 이미지 처리 모듈과 상기 신호 처리 모듈에 연결되어 있는 메인 컨트롤러를 포함하는 터치 시스템.
  12. 터치 시스템에서 터치 객체의 위치를 정하는 방법으로서,
    상기 터치 시스템의 터치 스크린에서 역반사 스트립의 이미지 정보 및 적외선 쌍 튜브 어레이의 수신 상태 정보를 획득하는 단계; 및
    상기 역반사 스트립의 이미지 정보 및 상기 적외선 쌍 튜브 어레이의 수신 상태 정보에 따라 상기 터치 객체의 실제 위치 정보를 결정하는 단계를 포함하는 방법.
  13. 청구항 12 에 있어서, 상기 역반사 스트립의 이미지 정보 및 상기 적외선 쌍 튜브 어레이의 수신 상태 정보에 따라 상기 터치 객체의 실제 위치 정보를 결정하는 단계는,
    상기 역반사 스트립의 이미지 정보에 따라 상기 터치 객체의 위치 정보를 결정하는 단계;
    상기 적외선 쌍 튜브 어레이의 수신 상태 정보에 따라 상기 적외선 쌍 튜브 어레이가 제공된 에지를 따르는 방향에서의 상기 터치 객체의 좌표 정보를 결정하는 단계; 및
    상기 터치 객체의 결정된 위치정보 및 상기 좌표 정보에 따라 상기 터치 객체의 실제 위치 정보를 결정하는 단계를 포함하는 방법.
  14. 청구항 13 에 있어서, 상기 역반사 스트립의 이미지 정보는 상기 역반사 스트립 상에 상기 터치 객체에 의해 형성된 그림자에 의해 상기 터치 스크린의 두 개의 이미지 센서 상에 형성된 이미지의 중심의 좌표값 N1 및 N2를 포함하는 방법.
  15. 청구항 14 에 있어서, 상기 적외선 쌍 튜브 어레이의 수신 상태 정보는 적외선을 수신하지 않는 적외선 쌍 튜브의 개수 정보를 포함하는 방법.
  16. 청구항 15 에 있어서, 상기 역반사 스트립의 이미지 정보에 따라 상기 터치 객체의 위치 정보를 결정하는 단계는,
    상기 좌표값 N1 및 N2에 따라,
    Figure pct00026
    (여기서, V는 상기 두 개의 이미지 센서 각각의 전하 결합 소자의 임의의 선의 전체 픽셀값)를 이용하여 t1 및 t2의 값을 계산하는 단계;
    상기 계산된 t1 및 t2의 값에 따라,
    Figure pct00027
    (여기서, m은 t의 가장 높은 멱이고,
    Figure pct00028
    은 상수)을 이용하여, 상기 터치 객체의 위치와 상기 두 개의 이미지 센서 간의 선들과 상기 두 개의 이미지 센서가 제공된 공통 에지에 의해 각각 형성된 각도 θ1 및 θ2를 계산하는 단계; 및
    상기 계산된 각도 θ1 및 θ2에 따라,
    Figure pct00029
    및
    Figure pct00030
    (여기서, w는 상기 공통 에지의 길이)을 이용하여, 상기 터치 객체의 위치 정보(x,y)를 계산하는 단계를 포함하는 방법.
  17. 청구항 16 에 있어서, 상기 적외선 쌍 튜브 어레이의 수신 상태 정보에 따라 상기 적외선 쌍 튜브 어레이가 제공된 에지를 따르는 방향에서의 상기 터치 객체의 좌표 정보를 결정하는 단계는,
    적외선을 수신하지 않는 상기 적외선 쌍 튜브의 개수 정보에 따라 상기 터치 객체의 수평좌표 정보를 결정하는 단계를 포함하는 방법.
  18. 청구항 17 에 있어서, 상기 터치 객체의 결정된 위치정보 및 상기 수평좌표 정보에 따라 상기 터치 객체의 실제 위치 정보를 결정하는 단계는,
    상기 수평좌표 정보에 기초하여 상기 터치 객체의 가짜 터치 지점을 배제하는 단계;
    상기 터치 객체의 실제 터치 지점의 위치 정보(x,y)의 수평좌표x와 상기 수평좌표 정보 x1 에 따라,
    Figure pct00031
    (여기서, r은 y에 관한 함수, r=f(y), 이고
    Figure pct00032
    ,
    Figure pct00033
    일때
    Figure pct00034
    임)을 이용하여, 상기 터치 객체의 실제 위치 정보의 수평좌표
    Figure pct00035
    를 계산하는 단계; 및
    상기 터치 객체의 실제 터치 지점의 위치 정보(x,y)의 수직좌표 y에 따라,
    Figure pct00036
    를 이용하여
    Figure pct00037
    을 획득하여 상기 터치 객체의 실제 위치 정보
    Figure pct00038
    를 획득하는 단계를 포함하는 방법.
  19. 청구항 18 에 있어서,
    Figure pct00039
    이면,
    Figure pct00040
    (여기서,
    Figure pct00041
    및
    Figure pct00042
    는 상수)인 방법.
  20. 청구항 19 에 있어서,
    Figure pct00043
    는 1인 방법.
  21. 터치 객체의 예비 위치 정보를 획득하기 위해 상기 터치 객체의 위치를 정하기 위한 메인 터치 위치지정 시스템;
    상기 터치 객체의 일차원 위치 정보를 결정하기 위한 적외선 쌍 튜브 어레이; 및
    상기 메인 터치 위치지정 시스템으로부터의 상기 터치 객체의 예비 위치 정보 및 상기 적외선 쌍 튜브 어레이로부터의 상기 터치 객체의 일차원 위치 정보에 따라 상기 터치 객체의 위치 정보를 결정하기 위해 상기 메인 터치 위치지정 시스템 및 상기 적외선 쌍 튜브 어레이에 연결되어 있는 처리부를 포함하는 터치 시스템.
  22. 청구항 21 에 있어서, 상기 메인 터치 위치지정 시스템은 저항성 터치 스크린, 표면 정전용량 터치 스크린, 투영형 정전용량 터치 스크린, 광학 터치 스크린, 표면 초음파 터치 스크린 및 굴곡파 터치 스크린 중 하나인 것을 특징으로 하는 터치 시스템.
  23. 청구항 21 에 있어서, 상기 적외선 쌍 튜브 어레이는 적외선 방출 튜브 그룹 및 적외선 수신 튜브 그룹을 포함하며, 상기 적외선 방출 튜브 그룹 및 적외선 수신 튜브 그룹은 상기 메인 터치 위치지정 시스템의 두 개의 대향 에지 상에 각각 배치되는 터치 시스템.
  24. 청구항 23 에 있어서, 상기 처리부는 상기 적외선 방출 튜브 그룹의 적외선 방출 튜브가 동시에 조명하도록 제어하기 위한 제어부를 더 포함하는 터치 시스템.
  25. 터치 시스템에서 다중 지점의 위치를 정하는 방법으로서,
    각각의 터치 객체의 예비 위치 정보를 획득하기 위해, 상기 터치 시스템의 메인 터치 위치지정 시스템을 이용하여 복수의 터치 객체의 위치를 정하는 단계;
    상기 터치 시스템내의 적외선 쌍 튜브 어레이를 이용하여 각각의 터치 객체의 일차원 위치 정보를 결정하는 단계; 및
    각각의 터치 객체의 상기 예비 위치 정보 및 상기 일차원 위치 정보에 따라 각각의 터치 객체의 위치 정보를 결정하는 단계를 포함하는 방법.
  26. 청구항 25 에 있어서, 상기 터치 객체의 일차원 위치 정보는 동일 방향에서의 상기 터치 객체의 위치 정보인 방법.
  27. 청구항 25 에 있어서, 상기 터치 객체의 상기 예비 위치 정보 및 위치정보는 수평 및 수직좌표에 의해 나타나며, 상기 터치 객체의 상기 일차원 위치 정보는 수평 또는 수직 좌표에 의해 나타나는 방법.













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