KR20130075105A

KR20130075105A - 범용 터치패널 구현 장치

Info

Publication number: KR20130075105A
Application number: KR1020110143318A
Authority: KR
Inventors: 김상경
Original assignee: 액트테크놀로지(주)
Priority date: 2011-12-27
Filing date: 2011-12-27
Publication date: 2013-07-05

Abstract

본 발명은 기존의 컴퓨터 모니터 등에 설치하여 터치패널로서 조작할 수 있도록 하는 터치패널 구현 장치에 관한 것으로서, 터치패널 조작 기능이 적용되어 있지 않은 PC·랩톱·노트북·태블릿PC 등의 모니터 뿐만 아니라, 각종 간판, 칠판, 스크린 등의 정보표시장치에 설치하여 터치패널 기능을 이용할 수 있는 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 범용 터치패널 구현 장치는, 사각형 테두리(12)로 둘러싸인 내부 공간(14)을 포함하며, 컴퓨터의 모니터(550) 화면 위에 올려놓는 프레임(100), 프레임의 내부 공간(14)에 위치한 포인터(22)를 검출하여 포인터의 존재를 인식하는 포인터 검출부(200), 포인터 검출부(200)에서 검출된 포인터(22)의 위치좌표를 계산하여 포인터 위치 데이터로서 출력하는 포인터 위치 계산부(300), 계산된 포인터 위치 데이터를 컴퓨터(500)에 입력하기 위하여 중간에 매개 역할을 하는 인터페이스부(400)로 구성된다.

Description

범용 터치패널 구현 장치 {Touch panel implementing apparatus for general purpose}

본 발명은 기존의 컴퓨터 모니터 등에 설치하여 터치패널로서 조작할 수 있도록 하는 터치패널 구현 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 터치패널 조작 기능이 적용되어 있지 않은 PC·랩톱·노트북·태블릿PC 등의 모니터 뿐만 아니라, 각종 간판, 칠판, 스크린 등의 정보표시장치에 설치하여 터치패널 기능을 활용할 수 있는 장치에 관한 것이다.

패널 위에서 손가락이나 펜의 위치를 감지하여 패널 상의 위치를 결정하는 터치패널 또는 터치스크린이 산업계와 민수용 전반에서 널리 사용되고 있다.

터치패널은 패널의 측면에서 적외선빔을 가로 세로로 방사하여 다수의 격자를 만들고 각 격자의 교차점에 위치하는 손가락이나 펜 등의 포인터 움직임을 감지하고 그 위치를 계산하는 방식과, 패널에 압력감지 저항판(PSR, pressure sensitive resistor)을 깔아서 사용자가 특정 지점에 손가락이나 펜을 접촉하면 해당 지점의 저항값이 변하는 것을 이용하는 방식과, 손가락과 패널 표면간의 정전용량을 이용하여 손가락의 위치를 판별하는 방식 등, 여러가지 방식으로 구현된다.

이러한 터치패널을 장착한 컴퓨터 또는 그 유사 기기는 가격이 올라가기 때문에 모든 경우에 터치패널식 입력장치를 적용하고 있지는 않다. 현재는, 본체의 크기가 작고 키보드의 사용 빈도가 상대적으로 적은 태블릿 PC나 소형 휴대용 기기, 공용 컴퓨터 등의 용도로 사용되고 있다.

터치패널 모니터를 사용한 기기가 한정되어 있는 가운데, 사용자에 따라서는, 또는 용도에 따라서는 공장 생산시에 터치패널이 적용되지 않은 기기에 터치패널을 사용하고자 하는 욕구가 있을 수 있다. 가령, 책상에 세워놓고 사용하던 기존의 일반 PC용 모니터를, 필요에 의해 눕혀서 사용하고자 할 경우에는(교육장에서의 교육용, 공공장소에서의 공용사용, 컴퓨터가 아닌 용도(계측기나 키오스크 등)의 모니터 사용 등), 이 모니터에 터치조작 기능을 부여할 필요가 있을 수 있다.

따라서 본 발명의 목적은, 터치조작이 필요한 경우에 고가의 터치패널 장치 자체를 새로 구입하지 않고도, 기존에 갖고 있는 모니터에 간단하게 부착하는 방식으로 터치조작 기능을 이용할 수 있는 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 다각형 테두리로 둘러싸인 내부 공간을 포함하는 프레임, 프레임의 내부 공간에서 움직이는 포인터를 검출하는 포인터 검출부, 포인터 검출부에서 검출된 포인터의 위치좌표를 계산하여 포인터 위치 데이터로서 출력하는 포인터 위치 계산부, 계산된 포인터 위치 데이터를 PC에 전달하는 매개 역할을 하는 인터페이스부를 포함하는, 터치패널 기법이 적용되지 않은 컴퓨터 관련기기에 사용할 수 있는 범용 터치패널 구현 장치를 제공한다.

위에서 본 발명의 프레임은 다각형으로 정의하였는데, 실무상 대부분은 4각형일 것이지만, 그 밖의 경우라 하더라도 본 발명의 기술적 범위에서 벗어나는 것이 아님은 당연하다.

위와 같이 구성되는 본 발명의 일실시예에서, 상기 포인터 검출부는, 프레임의 테두리에 의해 형성되는 내부 공간에 적외선빔을 방사하여 다수의 격자를 형성하는 수단과, 이 적외선빔에 의해 형성된 격자에 위치하는 포인터빔에 가려져 적외선빔이 차단된 지점을 검출하는 수단을 포함할 수 있다.

다른 실시예에 따르면, 상기 포인터 검출부는, 프레임의 테두리에 의해 형성되는 내부 공간에 설치되는 투명 압력 감지 저항판(PSR)과, 이 투명 압력 감지 저항판 위에서 포인터가 움직이면서 이 저항판을 눌러서 저항값이 변한 지점을 검출하는 수단을 포함할 수 있다.

또다른 실시예에서, 상기 포인터 검출부는, 프레임의 테두리에 의해 형성되는 내부 공간에 설치되는 투명 정전용량판과, 이 투명 정전용량판 위에서 포인터가 위치함에 따라 정전용량값이 변한 지점을 검출하는 수단을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 범용 터치패널 구현 장치에는, 컴퓨터에 있는 각종 주변장치 커넥터와 케이블을 통해 연결되는 보조 커넥터가 추가로 포함될 수 있다. 이로써, 사용자는 각종 주변장치를 컴퓨터에 연결하는 대신에 상기 보조 커넥터에 연결하여 편리하게 본 발명의 범용 터치패널 구현 장치를 사용할 수 있다.

본 발명에 따르면, 터치패널 기법이 적용되어 있지 않은 장치에도 간편하게 장착하여 터치패널 기능을 활용할 수 있기 때문에, 비용절감, 사용편의, 컴퓨팅 환경 개선 등의 효과를 얻을 수 있다.

본 발명의 장치는 컴퓨터 모니터 뿐만 아니라, 각종 계측기, 키오스크, 간판 등의 전자 장치 뿐만 아니라, 칠판, 스크린, 게시판 등의 비전기적 장치에도 적용 가능하는 등, 사실상 모든 정보 표시 장치에 적용할 수 있기 때문에 그 활용도가 무궁무진하다.

도 1은 본 발명의 일실시예의 구성 개념도.
도 2는 본 발명의 다른 실시예의 구성 개념도.

도 1은 본 발명의 기본 개념을 설명하는 구성도이다.

본 발명에 따른 범용 터치패널 구현 장치는, 사각형 테두리(12)로 둘러싸인 내부 공간(14)을 포함하며, 컴퓨터의 모니터(550) 화면 위에 올려놓는 프레임(100), 프레임의 내부 공간(14)에 위치한 포인터(22)를 검출하여 포인터의 존재를 인식하는 포인터 검출부(200), 포인터 검출부(200)에서 검출된 포인터(22)의 위치좌표를 계산하여 포인터 위치 데이터로서 출력하는 포인터 위치 계산부(300), 계산된 포인터 위치 데이터를 컴퓨터(500)에 입력하기 위하여 중간에 매개 역할을 하는 인터페이스부(400)로 구성된다.

본 발명의 기본 개념은 프레임(100)을 임의의 모니터(550) 화면 위에 올려놓고 사용하는 것으로서, 프레임(100)의 테두리(12)로 둘러싸여 형성되는 내부 공간(14)을 통해서 모니터(550)의 화면을 볼 수 있다. 따라서 내부 공간(14)에 투명판(도면에 없음) 등을 설치할 수도 있고, 그냥 비어 있는 상태로 사용할 수도 있다.

도 1의 실시예에서, 포인터 검출부(200)는 프레임의 내부 공간(14)에 위치한 포인터(22)를 검출하는 것으로서, 프레임의 테두리가 이루는 내부 공간에 적외선빔(26)을 방사하여 다수의 격자를 형성하는 적외선 LED(24)와, 이 격자에서의 적외선이 차단되는 지점을 검출하는 적외선 검출기(28)(테두리 내측에 위치함)를 포함한다. 도 1에서는, 테두리(12)의 가로 테두리와 세로 테두리 안쪽에 다수의 적외선 LED(24)를 배열하여 구성하는 것을 도시하였다. 모든 적외선 LED에서 적외선빔(26)을 방사해서 격자를 형성하고 있는 상태에서, 손가락이나 펜, 분필, 막대 등의 포인터(22)가 적외선빔(26)을 차단하면, 이 차단된 위치를 포인터 검출부(200)의 적외선 검출기(28)가 검출하여 포인터의 존재를 인식한다. 적외선 검출기로는 적외선 촬영 카메라, 적외선 수광용 영상센서 등을 이용할 수 있다. 이러한 방식은 종래에 많이 사용되고 있는 기술이므로 상세한 설명은 생략한다.

한편, 도 1의 실시예에서는 포인터 검출부(200)를 다수의 적외선 LED(24)와 적외선 검출기(28) 사용하였지만, 이를 다양한 실시예로 변형할 수 있다.

예를 들자면, 프레임(100)의 테두리(12)가 이루는 내부 공간(14)에 투명 압력 감지 저항판(PSR)(도면에 없음)을 설치하고, 이 투명 압력 감지 저항판의 저항값이 변하는 지점을 검출한다. 투명한 압력 감지 저항판을 내부 공간에 설치한 상태에서 이 판의 아래에 있는 모니터(550) 화면을 보면서, 화면 상의 필요한 지점을 포인터(22)로 누르면 해당 지점의 저항값이 변하게 된다. 저항값이 변한 지점을 통해 포인터의 존재를 인식하게 되고, 포인터 위치 계산부(300)에서는 이 지점의 위치좌표를 결정하여 인터페이스(400)를 통해서 컴퓨터(500)에 입력할 수 있다.

또다른 예를 들자면, 프레임(100)의 테두리(12)가 이루는 내부 공간(14에 투명 정전용량판(도면에 없음)을 설치하고, 이 투명 정전용량판의 커패시터값이 변하는 지점을 검출한다. 투명한 정전용량판을 내부 공간에 설치한 상태에서 이 판의 아래에 있는 모니터(550) 화면을 보면서, 화면 상의 필요한 지점에 포인터(22)를 갖다 대면 해당 지점의 정전용량값(커패시턴스)이 변하게 된다. 정전용량값이 변한 지점에 포인터가 위치하는 것을 인식하고, 포인터 위치 계산부(300)에는 이 지점의 위치좌표를 결정하여 인터페이스(400)를 통해서 컴퓨터(500)에 입력할 수 있다.

포인터 위치 계산부(300)는 포인터 검출부(200)가 검출한 포인터(22)의 위치를 계산하여 포인터 위치 데이터로서 출력한다. 가령, 적외선 LED(24)를 사용하는 경우에는 LED 영상을 센서로 받아들일 때 포인터(22)에 의해 차단된 점은 검게 비어보이기 때문에 이 검은 점의 위치를 DSP(digital image processing) 처리하여 구해낼 수 있다. 이에 대해서는 이미 주지되어 있기 때문에 상세한 설명은 하지 않겠다. 위치 검출은 실시간으로 이루어지기 때문에 포인터(22)가 움직이면, 그 움직임에 따른 위치데이터를 계속해서 출력하게 된다.

이렇게 출력된 포인터 위치 데이터는 인터페이스부(400)를 통해서 컴퓨터(500)에 입력된다. 이로써, 본 발명에 따른 범용 터치패널 구현 장치가 일종의 컴퓨터 입력 주변장치로서 작용하게 된다. 즉, 터치패널 조작 기법이 적용되지 않은 모니터에 본 발명의 터치패널 구현 장치를 올려놓고, 포인터 조작을 하면 이 포인터의 위치 데이터가 컴퓨터로 전달되어 컴퓨터용 포인팅장치로서 작동될 수 있는 것이다.

도 2는, 사용상 편의를 위해, 컴퓨터(500)에 있는 각종 주변장치 커넥터(52)와 케이블(18)을 통해 연결되는 보조 커넥터(16)를, 본 발명의 범용 터치패널 구현 장치에 설치한 실시예를 나타낸다. 컴퓨터(500)에는 키보드용 커넥터, 마우스용 커넥터, USB포트, 스피커 단자, 마이크 단자, 모니터 커넥터 등 많은 주변장치 연결용 커넥터가 있다. 본 발명에 따른 범용 터치패널 구현 장치에 이들 보조 커넥터(16)를 설치하고 별도의 케이블(18)을 이용하여 컴퓨터의 해당 주변장치 커넥터(52)와 연결함으로써, 사용자가 각종 주변장치를 컴퓨터에 연결하는 대신에 본 장치에 설치된 보조 커넥터(16)에 연결할 수 있도록 하여, 보다 더 본 발명 장치의 효용성을 높일 수 있다.

아울러, 도면에는 나타내지 않았지만 스피커 유닛을 직접 본 발명의 장치에 설치하고, 케이블을 통해 컴퓨터의 스피커 단자와 연결하면 별도의 스피커 유닛을 쓰지 않고도 본 발명의 장치를 활용하면서 함께 오디오를 재생할 수 있다.

이상에서 실시예를 통해 본 발명의 기술적 사상을 설명하였다. 그러나 본 발명의 기술적 범위는 특허청구범위의 합리적 해석에 의해 결정되는 것으로서, 위에서 설명한 실시예와 도면에 한정되는 것은 아니다.

Claims

다각형 테두리로 둘러싸인 내부 공간을 포함하는 프레임,
프레임의 내부 공간에서 움직이는 포인터를 검출하는 포인터 검출부,
포인터 검출부에서 검출된 포인터의 위치좌표를 계산하여 포인터 위치 데이터로서 출력하는 포인터 위치 계산부,
계산된 포인터 위치 데이터를 PC에 전달하는 매개 역할을 하는 인터페이스부를 포함하여,
터치패널 기법이 적용되지 않은 컴퓨터 관련기기에 사용할 수 있는 범용 터치패널 구현 장치.
제1항에 있어서, 상기 포인터 검출부는
프레임의 테두리에 의해 형성되는 내부 공간에 적외선빔을 방사하여 다수의 격자를 형성하는 수단과, 이 적외선빔에 의해 형성된 격자에 위치하는 포인터빔에 가려져 적외선빔이 차단된 지점을 검출하는 수단을 포함하는 범용 터치패널 구현 장치.
제1항에 있어서, 상기 포인터 검출부는
프레임의 테두리에 의해 형성되는 내부 공간에 설치되는 투명 압력 감지 저항판(PSR)과, 이 투명 압력 감지 저항판 위에서 포인터가 움직이면서 이 저항판을 눌러서 저항값이 변한 지점을 검출하는 수단을 포함하는 범용 터치패널 구현 장치.
제1항에 있어서, 상기 포인터 검출부는
프레임의 테두리에 의해 형성되는 내부 공간에 설치되는 투명 정전용량판과, 이 투명 정전용량판 위에서 포인터가 위치함에 따라 정전용량값이 변한 지점을 검출하는 수단을 포함하는 범용 터치패널 구현 장치.
제1∼제4항 중 어느 한 항에 있어서,
컴퓨터에 있는 각종 주변장치 커넥터와 케이블을 통해 연결되는 보조 커넥터가 추가로 포함되어, 사용자가 각종 주변장치를 컴퓨터에 연결하는 대신에 상기 보조 커넥터에 연결할 수 있는 것을 특징으로 하는 범용 터치패널 구현 장치.