WO2013103180A1

WO2013103180A1 - 마주하는 두 변의 적외선 소자의 배열을 이용한 적외선 터치스크린 장치

Info

Publication number: WO2013103180A1
Application number: PCT/KR2012/004984
Authority: WO
Inventors: 김길선; 임동수; 표병훈
Original assignee: 주식회사 넥시오
Priority date: 2012-01-04
Filing date: 2012-06-25
Publication date: 2013-07-11
Also published as: JP2014510334A; CN103460165A; US20140015805A1; KR101160086B1; JP5608295B2

Abstract

본 발명은 마주하는 두 변의 적외선 소자의 배열을 이용한 적외선 터치스크린 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 적외선 터치스크린 장치는 제1 방향으로 순차적으로 배열된 복수의 적외선 송신소자와; 상기 복수의 적외선 송신소자에 대향하게 상기 제1 방향으로 순차적으로 배열되어 상기 복수의 적외선 송신소자로부터 송신되는 적외선을 각각 수신하는 복수의 적외선 수신소자와; 상기 각 적외선 수신소자가 각각 마주하는 방향에 위치한 적외선 송신소자로부터의 적외선을 수신하도록 상기 복수의 적외선 송신소자 및 상기 복수의 적외선 수신소자를 제어하는 제1 스캔 제어 모드와, 상기 각 적외선 수신소자가 대각선 방향에 위치한 적외선 송신소자로부터의 적외선을 수신하도록 제어하는 제2 스캔 제어 모드로 동작하는 터치 제어부를 포함하며, 상기 터치 제어부는 제1 스캔 제어 모드로 동작하여 상기 제1 방향으로의 제1 터치 좌표를 검출하고, 제2 스캔 제어 모드로 동작하여 검출된 상기 제1 방향으로의 예비 좌표와 상기 제1 터치 좌표에 기초하여 상기 제1 방향과 수직인 제2 방향으로의 제2 터치 좌표를 검출하는 것을 특징으로 한다. 이에 따라, 스크린 상의 마주하는 두 변에 각각 배열된 복수의 적외선 송신소자와 복수의 적외선 수신소자를 이용하여 싱글 터치 및 멀티 터치를 인식할 수 있어 그 제조 비용을 현저히 감소시킬 수 있다.

Description

마주하는 두 변의 적외선 소자의 배열을 이용한 적외선 터치스크린 장치

본 발명은 적외선 터치스크린 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 스크린 상의 마주하는 두 변에 각각 배열된 복수의 적외선 송신소자와 복수의 적외선 수신소자를 이용하여 싱글 터치 및 멀티 터치를 인식할 수 있는 마주하는 두 변의 적외선 소자의 배열을 이용한 적외선 터치스크린 장치에 관한 것이다.

일반적으로 터치스크린(Touch Screen)은 각종 디스플레이부를 이용하는 정보통신기기와 사용자 간의 인터페이스를 구성하는 방식 중의 하나로서, 사용자가 손가락이나 팬 등(이하, '손가락 등'이라 함)으로 화면을 터치하는 방식으로 기기와 인터페이스 할 수 있는 입력 장치의 하나이다.

터치스크린은 디스플레이에 표시되어 있는 버튼을 손가락 등으로 터치하는 것만으로 컴퓨터 등을 대화적, 직감적으로 조작함으로써 남녀노소 누구나 쉽게 사용할 수 있는 입력 장치이기 때문에, 현재 PDA(Personal Digital Assistant), 테블렛 PC, 스마트 폰과 같은 모바일 기기, 은행이나 관공서의 디스플레이, 각종 의료장비, 광광 및 주요 기관의 안내 등 많은 분야에서 적용되고 있다.

또한, 근래에는 PDP(Plasma Display Panel)나 LCD(Liquid Crystal Display)가 대형화되면서도 그 가격이 내려감에 따라, PDP나 LCD의 화면 전면에 터치스크린 장치를 설치하고 이를 기존의 화이트보드를 대체하는 디지털 보드의 형태로 사용하는 새로운 용도가 제안되고 있다.

이러한 터치스크린 장치에서 스크린 상의 터치를 인식하는 방법으로는 적외선 방식, 초음파 방식, 저항막 방식, 정전 방식 등이 사용되고 실용화되고 있으며, 디지털 보드와 같은 대화면을 이용한 터치스크린 장치로는 적외선 방식을 이용하는 적외선 터치스크린 장치가 널리 사용되고 있다.

도 1은 적외선 터치스크린 장치에서 터치를 인식하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 1을 참조하여 설명하면, 적외선 터치스크린 장치에서는 X축 방향으로 복수의 X축 적외선 송신소자(100a)가 배치되고, X축 적외선 송신소자(100a)에 대향하게 X축 적외선 수신소자(100b)가 배치된다. 마찬가지로, Y축 방향으로 복수의 Y축 적외선 송신소자(200a)가 배치되고, Y축 적외선 송신소자(200a)에 대향하게 Y축 적외선 수신소자(200b)가 배치된다.

상기와 같은 구성을 통해, 도 1에 도시된 바와 같이, 화면 상의 특정 위치가 손가락 등으로 터치되는 경우, 터치되는 위치에서는 X축 적외선 송신소자(100a) 및 Y축 적외선 송신소자(200a)로부터 출력된 적외선이 손가락에 의해 가려지게 되고, 해당 위치의 X축 적외선 수신소자(100b) 및 Y축 적외선 수신소자(200b)가 적외선을 수신하지 못하게 되는 원리를 이용하여 터치된 좌표를 파악하게 된다.

한편, 본원 출원인에 의해 기 출원되어 등록된 한국등록특허 제10-0782431에 개시된 "적외선 터치스크린의 다점 좌표인식방법 및 접점면적인식방법" 등에서, 적외선 터치스크린 장치에서도 멀티 터치를 인식하는 기술이 제안되고 있다.

그런데, 적외선 터치스크린 장치에 있어, 싱글 터치나 상기 한국등록특허에 개시된 멀티 터치의 인식을 위해, 도 1에 도시도니 바와 같이, X축에 상호 대향한 적외선 송신소자(100a)와 적외선 수신소자(100b)를 배치하고, 마찬가지로 Y축에 상호 대향한 적외선 송신소자(200a)와 적외선 수신소자(200b)를 배치하여야 하므로, 적외선 터치스크린 장치의 제작에 필요한 적외선 송신소자 및 적외선 수신소자의 개수가 많아지는 문제가 있다.

따라서, X축이나 Y축 중 어느 일측에만 적외선 송신소자와 적외선 수신소자를 배치하면서도, 싱글 터치나 멀티 터치를 인식할 수 있으면, 적외선 터치스크린 장치의 제조비용을 절감하는데 바람직할 것이다.

이에, 본 발명은 스크린 상의 마주하는 두 변에 각각 배열된 복수의 적외선 송신소자와 복수의 적외선 수신소자를 이용하여 싱글 터치 및 멀티 터치를 인식할 수 있는 마주하는 두 변의 적외선 소자의 배열을 이용한 적외선 터치스크린 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적은 본 발명에 따라, 마주하는 두 변의 적외선 소자의 배열을 이용한 적외선 터치스크린 장치에 있어서, 제1 방향으로 순차적으로 배열된 복수의 적외선 송신소자와; 상기 복수의 적외선 송신소자에 대향하게 상기 제1 방향으로 순차적으로 배열되어 상기 복수의 적외선 송신소자로부터 송신되는 적외선을 각각 수신하는 복수의 적외선 수신소자와; 상기 각 적외선 수신소자가 각각 마주하는 방향에 위치한 적외선 송신소자로부터의 적외선을 수신하도록 상기 복수의 적외선 송신소자 및 상기 복수의 적외선 수신소자를 제어하는 제1 스캔 제어 모드와, 상기 각 적외선 수신소자가 대각선 방향에 위치한 적외선 송신소자로부터의 적외선을 수신하도록 제어하는 제2 스캔 제어 모드로 동작하는 터치 제어부를 포함하며, 상기 터치 제어부는 제1 스캔 제어 모드로 동작하여 상기 제1 방향으로의 제1 터치 좌표를 검출하고, 제2 스캔 제어 모드로 동작하여 검출된 상기 제1 방향으로의 예비 좌표와 상기 제1 터치 좌표에 기초하여 상기 제1 방향과 수직인 제2 방향으로의 제2 터치 좌표를 검출하는 것을 특징으로 하는 마주하는 두 변의 적외선 소자의 배열을 이용한 적외선 터치스크린 장치에 의해서 달성된다.

여기서, 상기 제1 터치 좌표 및 상기 예비 좌표는 상기 복수의 적외선 수신소자 중 상기 복수의 적외선 송신소자로부터의 적외선의 수신이 차단된 적외선 수신소자의 상기 제1 방향으로의 좌표로부터 검출될 수 있다.

그리고, 상기 터치 제어부는 상기 제1 터치 좌표와 상기 예비 좌표 간의 거리, 상기 예비 좌표와 상기 예비 좌표에 해당하는 적외선 수신소자에 적외선을 송출한 적외선 송신소자의 상기 제1 방향으로의 좌표 간의 거리, 및 상호 대향한 적외선 송신소자와 적외선 수신소자 간의 거리에 기초하여 상기 제2 터치 좌표를 산출할 수 있다.

그리고, 상기 터치 제어부는 수학식

(여기서, C_2nd는 상기 제2 터치 좌표이고, D_2nd는 상호 대향한 적외선 송신소자와 적외선 수신소자 간의 거리이고, D_1st1은 상기 제1 터치 좌표와 상기 예비 좌표 간의 거리이고, D_1st2는 상기 예비 좌표와 상기 예비 좌표에 해당하는 적외선 수신소자에 적외선을 송출한 적외선 송신소자의 상기 제1 방향으로의 좌표 간의 거리이다)에 의해 상기 제2 터치 좌표를 산출할 수 있다.

또한, 상기 제1 터치 좌표와 상기 예비 좌표 간의 거리, 상기 예비 좌표에 해당하는 적외선 수신소자와 적외선 송신소자가 상기 제1 방향에 대해 이루는 각도에 기초하여 상기 제2 터치 좌표를 산출할 수 있다.

여기서, 상기 터치 제어부는 수학식

(여기서, C_2nd는 상기 제2 터치 좌표이고, D_1st1은 상기 제1 터치 좌표와 상기 예비 좌표 간의 거리이고, θ는 상기 예비 좌표에 해당하는 적외선 수신소자와 적외선 송신소자가 상기 제1 방향에 대해 이루는 각도이다)에 의해 상기 제2 터치 좌표를 산출할 수 있다.

그리고, 상기 제2 스캔 제어 모드는 상기 각 적외선 수신소자가 제1 대각선 방향에 위치한 적외선 송신소자로부터 적외선을 수신하도록 제어하는 제1 대각 스캔 제어 모드와, 상기 각 적외선 수신소자가 상기 제1 대각선 방향의 반대인 제2 대각선 방향에 위치한 적외선 송신소자로부터의 적외선을 수신하도록 제어하는 제2 대각 스캔 제어 모드를 포함하며; 상기 터치 제어부는 상기 제1 스캔 제어 모드로 동작하는 과정에서 하나의 상기 제1 터치 좌표가 검출되는 경우, 상기 제2 스캔 제어 모드로 동작할 때 상기 제1 대각 스캔 제어 모드와 상기 제2 대각 스캔 제어 모드 중 어느 하나로 동작하여 상기 제2 터치 좌표를 검출하고, 상기 제1 스캔 제어 모드로 동작하는 과정에서 둘 이상의 상기 제1 터치 좌표가 검출되는 경우, 상기 제2 스캔 제어 모드로 동작할 때 상기 제1 대각 스캔 제어 모드와 상기 제2 대각 스캔 제어 모드 중 적어도 하나로 동작하여 상기 제2 터치 좌표를 검출할 수 있다.

상기와 같은 구성에 따라 본 발명에 따르면, 스크린 상의 마주하는 두 변에 각각 배열된 복수의 적외선 송신소자와 복수의 적외선 수신소자를 이용하여 싱글 터치 및 멀티 터치를 인식할 수 있어 그 제조 비용을 현저히 감소시킬 수 있다.

도 1은 종래의 적외선 터치스크린 장치의 터치 인식 방법을 설명하기 위한 도면이고,

도 2는 본 발명에 따른 적외선 터치스크린 장치가 적용된 터치스크린 시스템의 구성을 도시한 도면이고,

도 3은 본 발명에 따른 적외선 터치스크린 장치의 구성을 도시한 도면이고,

도 4 및 도 6은 본 발명에 따른 적외선 터치스크린 장치가 터치를 인식하는 방법을 설명하기 위한 도면이고,

도 7은 본 발명에 따른 적외선 터치스크린 장치가 멀티 터치를 인식하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

본 발명은 마주하는 두 변의 적외선 소자의 배열을 이용한 적외선 터치스크린 장치에 관한 것으로, 제1 방향으로 순차적으로 배열된 복수의 적외선 송신소자와; 상기 복수의 적외선 송신소자에 대향하게 상기 제1 방향으로 순차적으로 배열되어 상기 복수의 적외선 송신소자로부터 송신되는 적외선을 각각 수신하는 복수의 적외선 수신소자와; 상기 각 적외선 수신소자가 각각 마주하는 방향에 위치한 적외선 송신소자로부터의 적외선을 수신하도록 상기 복수의 적외선 송신소자 및 상기 복수의 적외선 수신소자를 제어하는 제1 스캔 제어 모드와, 상기 각 적외선 수신소자가 대각선 방향에 위치한 적외선 송신소자로부터의 적외선을 수신하도록 제어하는 제2 스캔 제어 모드로 동작하는 터치 제어부를 포함하며, 상기 터치 제어부는 제1 스캔 제어 모드로 동작하여 상기 제1 방향으로의 제1 터치 좌표를 검출하고, 제2 스캔 제어 모드로 동작하여 검출된 상기 제1 방향으로의 예비 좌표와 상기 제1 터치 좌표에 기초하여 상기 제1 방향과 수직인 제2 방향으로의 제2 터치 좌표를 검출하는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예들을 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 적외선 터치스크린 장치(100)가 적용된 터치스크린 시스템의 구성을 도시한 도면이다. 터치스크린 시스템은 이미지가 표시되는 디스플레이 장치(200)와, 디스플레이 장치(200)를 통해 이미지를 표시하는 정보처리 장치(300), 그리고, 디스플레이 장치(200)의 화면 상에 발생하는 터치를 인식하여 정보처리 장치(300)로 전달하는 터치스크린 장치(100)를 포함한다.

디스플레이 장치(200)는 정보처리 장치(300)로부터 전달되는 영상신호를 스크린 상에 표시하는데, LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel) 등 다양한 형태로 마련될 수 있다.

정보처리 장치(300)는 디스플레이 장치(200)를 통해 표시될 이미지에 대응하는 영상신호를 생성하여 디스플레이 장치(200)에 전달한다. 본 발명에 따른 정보처리 장치(300)는 퍼스널 컴퓨터나 노트북 등의 형태로 마련되는 것을 예로 한다.

한편, 본 발명에 따른 적외선 터치스크린 장치(100)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 복수의 적외선 송신소자(10a), 복수의 적외선 수신소자(10b) 및 터치 제어부(30)를 포함한다. 또한, 적외선 터치스크린 장치(100)는 정보처리 장치(300)와의 데이터 교환을 위한 인터페이스부(40)를 포함할 수 있다.

복수의 적외선 송신소자(10a)와 복수의 적외선 수신소자(10b)는 디스플레이 장치(200)의 스크린 상에 발생하는 터치를 감지한다. 본 발명에서는 복수의 적외선 송신소자(10a)가 제1 방향, 예를 들어 X축 방향으로 순차적으로 배열되고, 복수의 적외선 수신소자(10b)가 복수의 적외선 송신소자(10a)에 대향하게 제1 방향으로 순차적으로 배열되는 것을 예로 한다.

터치 제어부(30)는 적외선 송신소자(10a) 및 적외선 수신소자(10b) 사이에 손가락 등의 물체에 의해 터치가 이루어져 적외선 수신소자(10b)의 적외선 수신을 차단하는 것을 감지하여, 터치가 이루어진 좌표를 검출한다.

본 발명에 따른 터치 제어부(30)는 제1 스캔 제어 모드와 제2 스캔 제어 모드로 동작하여 제1 방향으로 상호 대향하게 배열된 복수의 적외선 송신소자(10a) 및 적외선 수신소자(10b)에 의해 감지되는 터치를 검출한다.

보다 구체적으로 설명하면, 터치 제어부(30)는 제1 스캔 제어 모드로 동작할 때, 각각의 적외선 수신소자(10b)가 각각 마주하는 방향에 위치한 적외선 송신소자(10a)로부터의 적외선을 수신하도록 복수의 적외선 송신소자(10a) 및 복수의 적외선 수신소자(10b)를 제어한다.

예를 들어, 스캔 방향으로 순차적으로 n개의 적외선 송신소자(10a) TX_i가 배열되고, 스캔 방향으로 순차적으로 n개의 적외선 수신소자(10b) RX_i가 배열되는 경우, i는 적외선 송신소자(10a) 및 적외선 수신소자(10b)의 배열 순서가 되고, i = 0, 1, 2, ..., n-2, n-l이 된다.

이 때, 터치 제어부(30)는 제1 스캔 제어 모드로 동작할 때, 복수의 적외선 송신소자(10a)가 순차적으로 적외선을 방출하도록 제어하고, 적외선 수신소자(10b)가 각각 마주하는 적외선 송신소자(10a)로부터 방출된 적외선을 수신하도록 제어한다. 즉, 적외선 송신소자(10a) TX₀에서 방출된 적외선은 적외선 수신소자(10b) RX₀이 수신하고, 적외선 송신소자(10a) TX₁에서 방출된 적외선은 적외선 수신소자(10b) RX₁이 수신하게 된다.

이와 같은 제1 스캔 제어 모드로의 동작을 통해, 도 4에 도시된 바와 같이, 터치 제어부(30)는 제1 방향으로의 제1 터치 좌표(X0), 즉 X축 방향으로의 X축 터치 좌표를 검출하게 된다.

한편, 터치 제어부(30)는 제1 스캔 제어 모드로의 동작을 통해 제1 터치 좌표(X0)를 검출한 후, 제2 스캔 제어 모드로 동작한다. 제2 스캔 제어 모드에서는 터치 제어부(30)가 각각의 적외선 수신소자(10b)가 대각선 방향에 위치한 적외선 송신소자(10a)로부터의 적외선을 수신하도록 제어한다. 그리고, 터치 제어부(30)는 제2 스캔 제어 모드로의 동작을 통해 검출되는 제1 방향으로의 예비 좌표(X2)와, 제1 스캔 제어 모드를 통해 검출된 제1 터치 좌표(X0)에 기초하여 제1 방향과 수직인 제2 방향, 즉 Y축 방향으로의 제2 터치 좌표인 Y축 터치 좌표를 검출한다.

도 5를 참조하여 설명하면, 터치 제어부(30)는 적외선 송신소자(10a)의 스캔 방향으로의 스캔 방향으로의 대각선 방향에 위치하는 적외선 수신소자(10b)가 각각 적외선을 수신하도록 제어한다. 여기서, 터치 제어부(30)가 스캔 방향으로의 대각선 방향에 위치하는 적외선 송신소자(10a) 및 적외선 수신소자(10b)를 이용하여 제2 스캔 제어 모드로 동작하는 것을 제1 대각 스캔 제어 모드라 정의하여 설명한다.

예를 들어, 제1 터치 제어부(30)는 제1 대각 스캔 제어 모드에서 적외선 송신소자(10a) TX₀, TX₁, TX₂, ..., TX_n-1-p가 적외선을 순차적으로 송신하도록 제어하고, 적외선 수신소자(10b)(10b) RX_0+p, RX_1+p, RX_2+p, ..., RX_n-1가순차적으로 적외선을 수신하도록 제어한다.

여기서, P 값은 제1 대각 스캔 제어 모드에서 적외선 송신소자(10a)로부터의 적외선을 대각선 방향에서 수신하는 적외선 수신소자(10b)를 결정하기 위한 값으로, 도 5에 도시된 적외선 조사 방향과 제1 방향(도 5에서는 X축 방향)과의 각도를 결정하게 된다.

도 6을 참조하여 설명하면, 하나의 적외선 송신소자(10a)에서 방출되는 적외선은 일정 각도로 방사되어 반대편의 적외선 수신소자(10b) 중 마주하는 적외선 수신소자(10b) 외에도 주변 몇 개의 적외선 수신소자(10b)가 적외선을 수신할 수 있다. 이에 착안하여, 본 발명의 제2 스캔 제어 모드에서는 적외선 송신소자(10a)가 순차적으로 적외선을 방출할 때, 이에 동기되어 적외선을 수신하는 적외선 수신소자(10b)를 마주하는 적외선 수신소자(10b)가 아닌 그 주변의 적외선 수신소자(10b)로 결정함으로써, 도 5에 도시된 바와 같은 제어가 가능하게 된다.

상기와 같은 방법을 통해, 터치 제어부(30)는 제1 대각 스캔 제어 모드로의 동작을 통해, 도 5에 도시된 바와 같이, 예비 좌표(X2)가 검출하게 된다. 여기서, 본 발명에서는 제1 터치 좌표(X0) 및 예비 좌표(X2)가 복수의 적외선 수신소자(10b) 중 복수의 적외선 송신소자(10a)로부터의 적외선의 수신이 차단된 적외선 수신소자(10b)의 제1 방향으로의 좌표를 통해 검출되는 것을 예로 하며, 도 4 및 도5에 도시된 바와 같이, 제1 터치 좌표(X0) X0가 검출되고, 예비 좌표(X2) X2가 검출된다.

한편, 터치 제어부(30)는 제1 터치 좌표(X0)와 예비 좌표(X2)의 검출이 완료되면, 제1 터치 좌표(X0)와 예비 좌표(X2) 간의 거리, 예비 좌표(X2)와 예비 좌표(X2)에 해당하는 적외선 수신소자(10b)에 적외선을 송출한 적외선 송신소자(10a)의 제1 방향으로의 좌표(X1) 간의 거리, 그리고 상호 대향한 적외선 송신소자(10a)와 적외선 수신소자(10b) 간의 거리에 기초하여 제2 터치 좌표를 산출한다.

도 5를 참조하여 보다 구체적으로 설명하면, 제1 터치 좌표(X0)와 예비 좌표(X2) 간의 거리 D_1st1은 예비 좌표(X2)와 제1 터치 좌표(X0)의 편차를 통해 구해지고, 예비 좌표(X2)와 예비 좌표(X2)에 해당하는 적외선 수신소자(10b)에 적외선을 송출한 적외선 송신소자(10a)의 제1 방향으로의 좌표(X1) 간의 거리 D_1st2는 예비 좌표(X2)와 해당 적외선 송신소자(10a)의 좌표(X1) 간의 편차에 의해 구해진다. 그리고, 상호 대향한 적외선 송신소자(10a)와 적외선 수신소자(10b) 간의 거리 D_2nd는 본 발명에 따른 적외선 터치스크린 장치(100)가 디스플레이 장치(200)에 설치될 때 정해진다.

이 때, 제2 터치 좌표, 즉 Y축 터치 좌표는 적외선 수신소자(10b)의 위치를 Y축으로 할 때, 적외선 수신소자(10b)의 위치로부터 터치 위치까지의 거리인 C_2nd로 표현 가능하며, [수학식 1]을 통해 산출 가능하게 된다.

[수학식 1]

상기 [수학식 1] 외에도 상술한 P값을 통해, 도 5에 나타난 바와 같이, 적외선 조사 방향과 제1 방향(도 5에서는 X축 방향)과의 각도 θ가 설정될 수 있으며, 이 경우 [수학식 2]를 통해 제2 터치 좌표인 C_2nd의 산출이 가능하게 된다.

[수학식 2]

전술한 실시예에서는 제2 스캔 제어 모드가, 도 5에 도시된 바와 같은 대각선 방향으로 스캔되는 제1 대각 스캔 제어 모드로 동작하는 것을 예로 하였다. 여기서, 본 발명에 따른 제2 스캔 제어 모드는, 도 5에 도시된 대각선 방향과 반대 방향, 즉 스캔 방향의 반대 방향으로 적외선 송신소자(10a)와 적외선 수신소자(10b)가 동기되도록 마련될 수 있음은 물론이다.

여기서, 터치 제어부(30)는 제1 스캔 제어 모드에서 싱글 터치가 감지되는 경우, 즉 하나의 제1 터치 좌표(X0)가 검출되는 경우, 제2 스캔 제어 모드로 동작할 때 제1 대각 스캔 제어 모드와 제2 대각 스캔 제어 모드 중 어느 하나로 동작하게 된다.

반면, 터치 제어부(30)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 제1 스캔 제어 모드로 동작하는 과정에서 둘 이상의 제1 터치 좌표(X0)가 검출되는 경우, 즉 멀티 터치가 발생하는 경우, 제2 스캔 제어 모드로 동작할 때 제1 대각 스캔 제어 모드와 제2 대각 스캔 제어 모드 중 하나 또는 두 모드로 동작하여 제2 터치 좌표를 검출하게 된다.

도 7에서는 제1 대각 스캔 제어 모드로 동작하게 되면, 허상 영역(UI)이 발생하여 정확한 좌표 검출이 어려워지나, 제2 대각 스캔 제어 모드로 동작하는 경우 2개의 정확한 제2 터치 좌표가 검출될 수 있다.

전술한 실시예들에서는 제1 방향, 즉 X축 방향으로 상호 대향하게 적외선 송신소자(10a)와 적외선 수신소자(10b)가 배치되는 것을 예로 하고 있으나, 제2 방향, 즉 Y축 방향으로 배치하여 본 발명의 기술적 사항이 적용될 수 있음은 물론이다.

비록 본 발명의 몇몇 실시예들이 도시되고 설명되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 발명의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.

본 발명은 적외선 터치스크린 장치에 관한 것으로, 대형 디스플레이 장치 등과 같은 디스플레이 장치의 전면에 설치되어 사용자의 터치를 인식하는 터치스크린 장치에 적용된다.

Claims

마주하는 두 변의 적외선 소자의 배열을 이용한 적외선 터치스크린 장치에 있어서,

제1 방향으로 순차적으로 배열된 복수의 적외선 송신소자와;

상기 복수의 적외선 송신소자에 대향하게 상기 제1 방향으로 순차적으로 배열되어 상기 복수의 적외선 송신소자로부터 송신되는 적외선을 각각 수신하는 복수의 적외선 수신소자와;

상기 각 적외선 수신소자가 각각 마주하는 방향에 위치한 적외선 송신소자로부터의 적외선을 수신하도록 상기 복수의 적외선 송신소자 및 상기 복수의 적외선 수신소자를 제어하는 제1 스캔 제어 모드와, 상기 각 적외선 수신소자가 대각선 방향에 위치한 적외선 송신소자로부터의 적외선을 수신하도록 제어하는 제2 스캔 제어 모드로 동작하는 터치 제어부를 포함하며,

상기 터치 제어부는 제1 스캔 제어 모드로 동작하여 상기 제1 방향으로의 제1 터치 좌표를 검출하고, 제2 스캔 제어 모드로 동작하여 검출된 상기 제1 방향으로의 예비 좌표와 상기 제1 터치 좌표에 기초하여 상기 제1 방향과 수직인 제2 방향으로의 제2 터치 좌표를 검출하는 것을 특징으로 하는 마주하는 두 변의 적외선 소자의 배열을 이용한 적외선 터치스크린 장치.
제1항에 있어서,

상기 제1 터치 좌표 및 상기 예비 좌표는 상기 복수의 적외선 수신소자 중 상기 복수의 적외선 송신소자로부터의 적외선의 수신이 차단된 적외선 수신소자의 상기 제1 방향으로의 좌표로부터 검출되는 것을 특징으로 하는 마주하는 두 변의 적외선 소자의 배열을 이용한 적외선 터치스크린 장치.
제2항에 있어서,

상기 터치 제어부는,

상기 제1 터치 좌표와 상기 예비 좌표 간의 거리, 상기 예비 좌표와 상기 예비 좌표에 해당하는 적외선 수신소자에 적외선을 송출한 적외선 송신소자의 상기 제1 방향으로의 좌표 간의 거리, 및 상호 대향한 적외선 송신소자와 적외선 수신소자 간의 거리에 기초하여 상기 제2 터치 좌표를 산출하는 것을 특징으로 하는 마주하는 두 변의 적외선 소자의 배열을 이용한 적외선 터치스크린 장치.
제3항에 있어서,

상기 터치 제어부는 수학식
(여기서, C_2nd는 상기 제2 터치 좌표이고, D_2nd는 상호 대향한 적외선 송신소자와 적외선 수신소자 간의 거리이고, D_1st1은 상기 제1 터치 좌표와 상기 예비 좌표 간의 거리이고, D_1st2는 상기 예비 좌표와 상기 예비 좌표에 해당하는 적외선 수신소자에 적외선을 송출한 적외선 송신소자의 상기 제1 방향으로의 좌표 간의 거리이다)에 의해 상기 제2 터치 좌표를 산출하는 것을 특징으로 하는 마주하는 두 변의 적외선 소자의 배열을 이용한 적외선 터치스크린 장치.
제2항에 있어서,

상기 제1 터치 좌표와 상기 예비 좌표 간의 거리, 상기 예비 좌표에 해당하는 적외선 수신소자와 적외선 송신소자가 상기 제1 방향에 대해 이루는 각도에 기초하여 상기 제2 터치 좌표를 산출하는 것을 특징으로 하는 마주하는 두 변의 적외선 소자의 배열을 이용한 적외선 터치스크린 장치.
제5항에 있어서,

상기 터치 제어부는 수학식
(여기서, C_2nd는 상기 제2 터치 좌표이고, D_1st1은 상기 제1 터치 좌표와 상기 예비 좌표 간의 거리이고, θ는 상기 예비 좌표에 해당하는 적외선 수신소자와 적외선 송신소자가 상기 제1 방향에 대해 이루는 각도이다)에 의해 상기 제2 터치 좌표를 산출하는 것을 특징으로 하는 마주하는 두 변의 적외선 소자의 배열을 이용한 적외선 터치스크린 장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제2 스캔 제어 모드는 상기 각 적외선 수신소자가 제1 대각선 방향에 위치한 적외선 송신소자로부터 적외선을 수신하도록 제어하는 제1 대각 스캔 제어 모드와, 상기 각 적외선 수신소자가 상기 제1 대각선 방향의 반대인 제2 대각선 방향에 위치한 적외선 송신소자로부터의 적외선을 수신하도록 제어하는 제2 대각 스캔 제어 모드를 포함하며;

상기 터치 제어부는

상기 제1 스캔 제어 모드로 동작하는 과정에서 하나의 상기 제1 터치 좌표가 검출되는 경우, 상기 제2 스캔 제어 모드로 동작할 때 상기 제1 대각 스캔 제어 모드와 상기 제2 대각 스캔 제어 모드 중 어느 하나로 동작하여 상기 제2 터치 좌표를 검출하고,

상기 제1 스캔 제어 모드로 동작하는 과정에서 둘 이상의 상기 제1 터치 좌표가 검출되는 경우, 상기 제2 스캔 제어 모드로 동작할 때 상기 제1 대각 스캔 제어 모드와 상기 제2 대각 스캔 제어 모드 중 적어도 하나로 동작하여 상기 제2 터치 좌표를 검출하는 것을 특징으로 하는 마주하는 두 변의 적외선 소자의 배열을 이용한 적외선 터치스크린 장치.