KR100913758B1 - 터치 패널의 터치 위치 검출 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 반사형 카메라 방식 터치 패널에 사용되는 터치 패널의 터치 위치 검출 장치에 관한 것으로, 반사를 위하여 사용되는 재귀 반사 테이프(retro-reflective tape)의 일부 또는 전부의 형상을 톱니 형상으로 구현함으로써 터치 패널의 장변 대 단변의 길이 비율과 터치 패널의 크기에 대한 제한을 해소할 수 있는 터치 패널의 터치 위치 검출 장치에 관한 것이다.
재귀 반사 테이프(retro-reflective tape), 카메라 방식, 적외선, 터치 패널, 터치각, 톱니 형상

Description

터치 패널의 터치 위치 검출 장치{apparatus for detecting touch point of touch panel}
본 발명은 반사형 카메라 방식 터치 패널에 사용되는 터치 패널의 터치 위치 검출 장치에 관한 것으로, 반사를 위하여 사용되는 반사부 측면 형상을 일부 또는 전부 톱니 형상으로 구현함으로써 터치 패널의 장변 대 단변의 길이 비율과 터치 패널의 크기에 대한 제한을 해소할 수 있는 터치 패널의 터치 위치 검출 장치에 관한 것이다.
터치 패널은 컴퓨터나 디스플레이 장치에 사용자의 명령을 전달하여 주는 장치로서 마우스의 기능을 사용자의 손가락이나 펜 등의 물체로 대체시켜 주는 장치이다. 이러한 터치 패널은 LCD, PDP, Projector (front/rear) 등의 화면 앞에 설치하여 사용자가 화면과 대응하는 명령을 주는 동시에 판서나 그림을 직접 화면에 그릴 수 있는 장점이 있다. 작게는 휴대폰에서부터 크게는 교실의 칠판 용 및 상황판 등의 용도가 있으며 입력형 전자칠판(Interactive white board) 등의 용어로 불리우기도 한다.
터치 패널은 디스플레이 앞에 설치되므로 LCD, PDP, Projector 등 디스플레 이 장치의 화면규격과 동일한 규격이 있다. 즉, 가로:세로의 비가 4:3 혹은 16:9 이 있고 사용하는 용도에 따라 가로가 긴 형태 혹은 세로가 긴 형태가 있다. HD 방송과 기록매체의 등장으로 16:9 화면이 증가하는 추세이다.
이러한 터치 패널은 적외선 Matrix 방식, 박막 저항식, 정전 용량식, 적외선 디지털 영상 카메라 방식(이하 "카메라 방식"이라 함) 등 여러 가지 방식이 있다.
이 중 카메라 방식 터치 패널은 터치 패널 테두리의 모서리 부분에 카메라들을 설치하고 이 카메라들에 마주보는 터치 패널 틀의 테두리에 적외선 배경을 설치하여 터치 패널 틀의 안쪽 영역을 터치물체가 터치하게 되면 터치 물체가 적외선 배경을 차단하는 것을 카메라가 포착하여 터치의 유무 및 위치를 판단하는 장치이다. 각 부품들은 투과율이 좋은 유리판 위에 설치하고 유리판 조립체를 디스플레이 화면 앞에 설치하여 디스플레이 화면과 대응되게 한다. 터치 패널의 기능부(카메라, 적외선 배경부 등)는 터치 패널의 테두리에 위치하므로 터치물체와의 직접 기계적인 연관성은 없다.
카메라 방식 터치 패널은 인식 가능한 터치 물체의 숫자에 따라 한 개의 터치 물체 인식이 가능한 터치 패널(싱글 터치, Single touch screen)과 두 개 이상의 터치 물체 인식이 가능한 것(멀티 터치, Multi touch screen)이 있다. 한 개의 터치 물체를 인식하기 위해서는 기본적으로 2개의 카메라가 필요하며 2개 이상의 터치 물체를 어느 위치이든 정확히 인식하기 위해서는 3개 이상의 카메라가 필요하다. 이것은 카메라에서 본 한 개의 터치 물체의 수평각도(이하 "터치각"이라 함) 내에 다른 터치 물체가 있으면 그 터치 각을 정확히 인식할 수 없기 때문이다. 특 히 터치 물체가 카메라에 인접해 위치하면 물체의 터치각 범위가 넓게 되기 때문에 더욱 그러하다.
한편, 카메라 방식 터치 패널은 적외선을 조명하고 배경을 구성하는 방법에 따라 LED 배경형 카메라 방식과 반사형 카메라 방식으로 나눌 수 있다.
LED 배경형 카메라 방식은 적외선 배경부 안에 적외선 LED들을 설치하여 구성한 방식으로서, 적외선 LED는 카메라가 보았을 때 적외선 배경이 끊어짐이 없도록 촘촘히 설치하여야 한다. 따라서 터치 패널이 커지면 커질수록 소요되는 LED의 숫자가 많아지게 된다. 또한 LED를 설치하기 위한 전자 회로 기판과 관련 전자 부품이 소요되고 해당 부품들의 비용과 생산이 복잡한 단점이 있다.
반사형 카메라 방식은 반사 방식 적외선 조명장치를 반사 적외선을 받을 카메라와 인접하여 설치하고 이에 마주보는 적외선 배경부에 반사면를 설치하여 조명 받은 적외선을 해당 조명장치 방향으로 되 반사하도록 배경부를 구성한 방식이다. 이 방식은 터치 패널 배경부에 어떠한 전자부품도 필요하지 않고 단지 반사기능을 하는 기계, 광학적 부품들로만 구성되기 때문에 구조가 간단하여 자재비용이 낮고, 생산이 용이하고, 신뢰성이 높으며 크기에 대한 제약이 적은 장점이 있다.
그러나, 상기 반사형 카메라 방식의 배경부에 사용되는 재귀 반사 테이프(retro-reflective tape)는 일반 반사체와 마찬가지로 입사각이 크고, 또한 조명장치(광원)로부터의 거리가 멀게 되면 반사효율이 떨어지게 되므로, 구현할 수 있는 터치 패널의 크기 및 터치 패널의 가로 대 세로의 길이 비율에 일정한 제한이 있는 단점이 있었다.
본 발명은 반사형 카메라 방식 터치 패널에 사용되는 터치 패널의 터치 위치 검출 장치에 관한 것으로, 터치 패널의 장변 대 단변의 길이 비율과 터치 패널의 크기에 대한 제한을 해소할 수 있는 터치 패널의 터치 위치 검출 장치를 제공하고자 한다.
본 발명은 터치 패널(100)의 주변부에 설치되는 재귀 반사 테이프(retro-reflective tape)(200, 310, 320), 상기 재귀 반사 테이프(retro-reflective tape)(200, 310, 320)에 광선을 주사(走査)하기 위하여 상기 터치 패널(100)의 일측변에 상호 이격되어 설치되는 제1 발광부(410) 및 제2 발광부(420), 상기 제1 발광부(410)에서 발광되어 상기 재귀 반사 테이프(retro-reflective tape)(200, 310, 320)로부터 반사된 제1 광선을 수광하는 제1 수광부(510), 상기 제1 광선이 상기 터치 패널(100)을 터치하는 터치물체(T)에 의하여 차단되는 경우 상기 제1 광선이 상기 제1 발광부(410)를 통과하는 직선인 제1 기준선(110)과 이루는 각도인 제1 터치각(θ1°)을 검출하도록 상기 제1 수광부(510)에 연결되는 제1 검출부(610), 상기 제2 발광부(420)에서 발광되어 상기 재귀 반사 테이프(retro-reflective tape)(200, 310, 320)로부터 반사된 제2 광선을 수광하는 제2 수광부(520), 상기 제2 광선이 상기 터치물체(T)에 의하여 차단되는 경우 상기 제2 광선이 상기 제2 발광부(420)를 통과하는 직선인 제2 기준선(120)과 이루는 각도인 제2 터치각(θ2°)을 검출하도록 상기 제2 수광부(520)에 연결되는 제2 검출부(620), 상기 제1 발광부(410)와 제2 발광부(420) 사이의 거리 및 상기 제1 터치각(θ1°)과 상기 제2 터치각(θ2°)을 이용하여 상기 터치물체(T)의 위치를 산출하는 연산부(700)를 포함하는 터치 패널의 터치 위치 검출 장치에 있어서, 상기 재귀 반사 테이프(retro-reflective tape)(200, 310, 320)는, 상기 제2 광선에 대한 입사각이 90°가 되도록 상기 제2 발광부(420)를 향하여 경사진 제1 경사면(201)과, 상기 제1 광선에 대한 입사각이 90°가 되도록 상기 제1 발광부(410)를 향하여 경사지고 상기 제1 경사면(201)과 교번하여 설치되어 톱니 형태를 형성하는 제2 경사면(202)을 구비하되, 상기 제1 광선 및 제2 광선이 입사되는 부위에 설치되는 양측 광선용 톱니 반사부(200)를 포함하는 것을 특징으로 하는 재귀 반사 테이프를 이용한 터치 패널의 터치 위치 검출 장치에 관한 것이다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 발광부(410) 및 상기 제1 수광부(510)는 직사각형 형태의 상기 터치 패널(100)의 일측 장변의 일측 모서리에 각각 설치되고, 상기 제2 발광부(420) 및 상기 제2 수광부(520)는 상기 터치 패널(100)의 일측 장변의 타측 모서리에 각각 설치되고, 상기 양측 광선용 톱니 반사부(200)는 상기 터치 패널(100)의 타측 장변에 설치될 수 있고, 상기 제1 기준선(110)은 상기 제1 발광부(410)를 통과하는 상기 터치 패널(100)의 일측 단변이고, 상기 제2 기준선(120)은 상기 제2 발광부(420)를 통과하는 상기 터치 패널(100)의 타측 단변일 수 있고, 상기 터치 패널(100)의 장변과 단변의 길이의 비는 16:9일 수 있다.
본 발명은 터치 패널(1100)의 주변부에 설치되는 재귀 반사 테이프(retro-reflective tape)(1200, 1310, 1320), 상기 재귀 반사 테이프(retro-reflective tape)(1200, 1310, 1320)에 광선을 주사(走査)하기 위하여 상기 터치 패널(1100)의 일측변에 상호 이격되어 설치되는 제1 발광부(1410) 및 제2 발광부(1420), 상기 제1 발광부(1410)에서 발광되어 상기 재귀 반사 테이프(retro-reflective tape)(1200, 1310, 1320)로부터 반사된 제1 광선을 수광하는 제1 수광부(1510), 상기 제1 광선이 상기 터치 패널(1100)을 터치하는 터치물체(T)에 의하여 차단되는 경우 상기 제1 광선이 상기 제1 발광부(1410)를 통과하는 직선인 제1 기준선(1110)과 이루는 각도인 제1 터치각(α1°)을 검출하도록 상기 제1 수광부(1510)에 연결되는 제1 검출부(1610), 상기 제2 발광부(1420)에서 발광되어 상기 재귀 반사 테이프(retro-reflective tape)(1200, 1310, 1320)로부터 반사된 제2 광선을 수광하는 제2 수광부(1420), 상기 제2 광선이 상기 터치물체(T)에 의하여 차단되는 경우 상기 제2 광선이 상기 제2 발광부(1420)를 통과하는 직선인 제2 기준선(1120)과 이루는 각도인 제2 터치각(α2°)을 검출하도록 상기 제2 수광부(1520)에 연결되는 제2 검출부(1620), 상기 제1 발광부(1410)와 제2 발광부(1420) 사이의 거리 및 상기 제1 터치각(α1°)과 상기 제2 터치각(α2°)을 이용하여 상기 터치물체(T)의 위치를 산출하는 연산부(1700)를 포함하는 터치 패널의 터치 위치 검출 장치에 있어서, 상기 재귀 반사 테이프(retro-reflective tape)(1200, 1310, 1320)는, 상기 제1 광선 에 대한 입사각이 90°가 되도록 상기 제1 발광부(1410)를 향하여 경사진 제1 더미(dummy) 경사면(1322)과, 상기 제1 더미(dummy) 경사면(1322)과 교번하여 설치되어 톱니 형태를 형성하는 제1 경사면(1321)을 구비하되, 상기 제1 광선은 입사되고 상기 제2 광선은 입사되지 않는 부위에 설치되는 제1 광선용 톱니 반사부(1320); 상기 제2 광선에 대한 입사각이 90°가 되도록 상기 제2 발광부(1420)를 향하여 경사진 제2 더미(dummy) 경사면(1311)과, 상기 제2 더미(dummy) 경사면(1311)과 교번하여 설치되어 톱니 형태를 형성하는 제2 경사면(1312)을 구비하되, 상기 제2 광선은 입사되고 상기 제1 광선은 입사되지 않는 부위에 설치되는 제2 광선용 톱니 반사부(1310); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 재귀 반사 테이프를 이용한 터치 패널의 터치 위치 검출 장치에 관한 것이다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 발광부(1410) 및 상기 제1 수광부(1510)는 직사각형 형태의 상기 터치 패널(1100)의 일측 단변의 일측 모서리에 각각 설치되고, 상기 제2 발광부(1420) 및 상기 제2 수광부(1520)는 상기 터치 패널(1100)의 일측 단변의 타측 모서리에 각각 설치되고, 상기 제1 광선용 톱니 반사부(1320) 및 제2 광선용 톱니 반사부(1310)는 상기 제2 발광부(1420)를 통과하는 상기 터치 패널(1100)의 일측 장변 및 상기 제1 발광부(1410)를 통과하는 상기 터치 패널(1100)의 타측 장변에 각각 설치될 수 있다.
본 발명은 터치 패널(2100)의 주변부에 설치되는 재귀 반사 테이프(retro-reflective tape)(2200, 2310, 2320), 상기 재귀 반사 테이프(retro-reflective tape)(2200, 2310, 2320)에 광선을 주사(走査)하기 위하여 상기 터치 패널(2100)의 일측변에 상호 이격되어 설치되는 제1 발광부(2410) 및 제2 발광부(2420), 상기 제1 발광부(2410)에서 발광되어 상기 재귀 반사 테이프(retro-reflective tape)(2200, 2310, 2320)로부터 반사된 제1 광선을 수광하는 제1 수광부(2510), 상기 제1 광선이 상기 터치 패널(2100)을 터치하는 터치물체(T)에 의하여 차단되는 경우 상기 제1 광선이 상기 제1 발광부(2410)를 통과하는 직선인 제1 기준선(2110)과 이루는 각도인 제1 터치각(β1°)을 검출하도록 상기 제1 수광부(2510)에 연결되는 제1 검출부(2610), 상기 제2 발광부(2420)에서 발광되어 상기 재귀 반사 테이프(retro-reflective tape)(2200, 2310, 2320)로부터 반사된 제2 광선을 수광하는 제2 수광부(2520), 상기 제2 광선이 상기 터치물체(T)에 의하여 차단되는 경우 상기 제2 광선이 상기 제2 발광부(2420)를 통과하는 직선인 제2 기준선(2120)과 이루는 각도인 제2 터치각(β2°)을 검출하도록 상기 제2 수광부(2520)에 연결되는 제2 검출부(2620), 상기 제1 발광부(2410)와 제2 발광부(2420) 사이의 거리 및 상기 제1 터치각(β1°)과 상기 제2 터치각(β2°)을 이용하여 상기 터치물체(T)의 위치를 산출하는 연산부(2700)를 포함하는 터치 패널의 터치 위치 검출 장치에 있어서, 상기 재귀 반사 테이프(retro-reflective tape)(2200, 2310, 2320)는, 상기 제1 광선에 대한 입사각이 90°가 되도록 상기 제1 발광부(2410)를 향하여 경사진 제1 더미(dummy) 경사면(2212)과, 적어도 어느 일부분이 상기 제1 광선에 대한 입사각이 0°가 되도록 상기 제1 더미(dummy) 경사면과 교번하여 설치되어 톱니 형태를 형성하는 제1 경사면(2211)을 구비하되, 상기 제1 광선 및 제2 광선이 입사되는 부위에 설치되는 제1 광선용 톱니 반사부(2210); 상기 제2 광선에 대한 입사각이 90°가 되도록 상기 제2 발광부(2420)를 향하여 경사진 제2 더미(dummy) 경사면(2221)과, 적어도 어느 일부분이 상기 제2 광선에 대한 입사각이 0°가 되도록 상기 제2 더미(dummy) 경사면(2221)과 교번하여 설치되어 톱니 형태를 형성하는 제2 경사면(2222)을 구비하되, 상기 제1 광선용 톱니 반사부(2210)와 두께방향으로 층을 이루며 적층되는 제2 광선용 톱니 반사부(2220); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 재귀 반사 테이프를 이용한 터치 패널의 터치 위치 검출 장치에 관한 것이다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 광선용 톱니 반사부(2210)는 제1 더미(dummy) 경사면(2212)과 제1 경사면(2211)이 접촉하여 형성되는 산 부분의 각도가 90°이고, 상기 제2 광선용 톱니 반사부(2220)는 제2 더미(dummy) 경사면(2221)과 제2 경사면(2222)이 접촉하여 형성되는 산 부분의 각도가 90°일 수 있다.
본 발명은 반사형 카메라 방식 터치 패널의 배경부에 반사를 위하여 사용되는 재귀 반사 테이프(retro-reflective tape)의 일부 또는 전부를 톱니 형상으로 형성함으로써 터치 패널의 장변 대 단변의 길이 비율과 터치 패널의 크기에 대한 제한을 극복하고 다양한 비율 및 크기의 터치 패널을 구현할 수 있는 장점이 있다.
이하, 도면을 참조하며 본 발명의 일실시예에 대하여 상세히 설명한다.
실시예1
실시예1은 본 발명에 따른 재귀 반사 테이프를 이용한 터치 패널의 터치 위 치 검출 장치에 관한 것이다.
도1은 실시예1의 개략도를, 도2는 실시예1의 재귀 반사 테이프(retro-reflective tape)의 일부 확대도를 나타낸다.
도1을 참조하면 실시예1은 터치 패널(100)을 가진다. 터치 패널(100)은 상변 및 하변이 장변이고, 좌측변 및 우측변이 단변인 직사각형 형태로 형성된다. 장변의 길이는 L1로 표시되고, 단변의 길이는 H1로 표시된다. 한편, L1:H1는 16:9일 수 있다.
도1을 참조하면 터치 패널(100)의 주변부에는 재귀 반사 테이프(retro-reflective tape)(200, 310, 320)가 설치된다. 재귀 반사 테이프(retro-reflective tape)(200, 310, 320)는 광원이 입사된 방향으로 다시 되 반사하는 반사체로서 미세한 유리 구슬이나 프리즘을 반사면에 형성하는 원리로 제작된다. 그러나 재귀반사 테이프를 사용하더라도 그 성능(반사 효율)에는 한계가 있다. 즉 입사각에 따라 반사효율이 다르며 입사각이 커질수록 반사효율은 낮아지게 된다.
도1을 참조하면 터치 패널(100)의 상변에는 제1 발광부(410) 및 제2 발광부(420)가 상호 이격되어 설치된다. 제1 발광부(410)는 터치 패널(100)의 상변 좌측 모서리에 설치되고, 제2 발광부(420)는 터치 패널(100)의 상변 우측 모서리에 설치된다. 제1 발광부(410) 및 제2 발광부(420)는 재귀 반사 테이프(retro-reflective tape)(200, 310, 320)에 광선을 주사(走査)하기 위한 것이다. 상기 광선은 적외선일 수 있다. 제1 발광부(410) 및 제2 발광부(420)는 회전하지 않고 하 변과 우측 단변 및 하변과 좌측 단변에 각각 광선을 주사(走査)할 수 있도록 90°의 발광각도를 가질 수 있다.
도1을 참조하면 터치 패널(100)의 상변 좌측 모서리에는 제1 수광부(510)가 설치되고, 터치 패널(100)의 상변 우측 모서리에는 제2 수광부(520)가 설치된다. 제1 수광부(510)는 터치 패널(100)의 두께 방향으로 제1 발광부(410)와 층을 이루며 설치되고, 제2 수광부(520)는 터치 패널(100)의 두께 방향으로 제2 발광부(420)와 층을 이루며 설치될 수 있다. 제1 수광부(510)는 제1 발광부(410)에서 발광되어 재귀 반사 테이프(retro-reflective tape)(200, 310, 320)로부터 반사된 제1 광선을 수광하기 위한 것이고, 제2 수광부(520)는 제2 발광부(420)에서 발광되어 재귀 반사 테이프(retro-reflective tape)(200, 310, 320)로부터 반사된 제2 광선을 수광하기 위한 것이다. 제1 수광부(510) 및 제2 수광부(520)는 회전하지 않고 하변 과 우측 단변 및 하변과 좌측 단변으로부터 각각 반사된 광선을 수광할 수 있도록 90°의 수광각도를 가질 수 있다.
도1을 참조하면 제1 수광부(510)에는 제1 검출부(610)가 연결된다. 제1 검출부(610)는 상기 제1 광선이 터치 패널(100)을 터치하는 터치물체(T)에 의하여 차단되는 경우 상기 제1 광선이 제1 발광부(410)를 통과하는 직선인 제1 기준선(110)과 이루는 각도인 제1 터치각(θ1°)을 검출하기 위한 것이다. 제1 기준선(110)은 터치 패널(100)의 좌측 단변일 수 있다.
도1을 참조하면 제2 수광부(520)에는 제2 검출부(620)가 연결된다. 제2 검출 부(620)는 상기 제2 광선이 터치 패널(100)을 터치하는 터치물체(T)에 의하여 차단되는 경우 상기 제2 광선이 제2 발광부(420)를 통과하는 직선인 제2 기준선(120)과 이루는 각도인 제2 터치각(θ2°)을 검출하기 위한 것이다. 제2 기준선(120)은 터치 패널(100)의 우측 단변일 수 있다.
도1을 참조하면 제1 검출부(610) 및 제2 검출부(620)에는 연산부(700)가 연결된다. 연산부(700)는 제1 발광부(410)와 제2 발광부(420) 사이의 거리, 제1 터치각(θ1°), 및 제2 터치각(θ2°)을 이용하여 터치물체(T)의 위치를 산출하게 된다.
도1을 참조하면 터치물체(T)는 터치 패널(100)의 좌측 단변으로부터 거리 X1 만큼 떨어져 있고, 터치 패널(100)의 하변으로부터 거리 Y1 만큼 떨어져 있는 것으로 도시되어 있다.
상기한 바와 같이 터치 패널(100)의 장변의 길이는 L1이고 단변의 길이는 H1이다.
따라서, X1tan(90°-θ1°)=(L1-X1)tan(90°-θ2°)로부터,
아래의 [수학식1]을 얻는다.
[수학식1]
X1=L1/{tan(90°-θ1°)tanθ2°+1}
또한, 터치 패널(100)의 상변으로부터 터치물체(T)까지의 거리를 Y1'이라 하면,
Y1'=X1tan(90°-θ1°)이고,
Y1=H1-Y1'이므로,
아래의 [수학식2]를 얻는다.
[수학식2]
Y1=H1-X1tan(90°-θ1°)
즉, 연산부(700)는 [수학식1] 및 [수학식2]에 따라 터치물체(T)의 위치를 산출하게 된다.
도2를 참조하면 재귀 반사 테이프(retro-reflective tape)(200, 310, 320)는 양측 광선용 톱니 반사부(200), 좌측 단변 반사부(310) 및 우측 단변 반사부(320)를 포함한다.
도2를 참조하면 양측 광선용 톱니 반사부(200)는 터치 패널(100)의 주변부 중 상기 제1 광선 및 제2 광선이 모두 입사되는 부위인 하변에 설치된다.
도2를 참조하면 양측 광선용 톱니 반사부(200)는 제1 경사면(201)과 제2 경사면(202)이 상호 교번하여 설치됨으로써 톱니 형상을 형성한다. 각각의 제1 경사면(201)은 제2 광선에 대한 입사각이 90°가 되도록 제2 발광부(420)를 향하여 경사지게 형성되고, 각각의 제2 경사면(202)은 제1 광선에 대한 입사각이 90°가 되도록 제1 발광부(410)를 향하여 경사지게 형성된다.
따라서, 제1 경사면(201)은 제1 발광부(410)에 대한 전용 반사면 역할을 수행하고, 제2 경사면(202)은 제2 발광부(420)에 대한 전용 반사면 역할을 수행한다.
한편, 재귀 반사 테이프(retro-reflective tape)는 일반 반사체와 유사하게 입사각에 따라 반사효율이 다르며 입사각이 커질수록 반사효율은 낮아지게 된다. 한편, 터치 패널이 상변 및 하변이 장변이고 좌변 및 우변이 단변인 직사각형 형상이고, 제1 발광부는 상변 좌측 모서리에 설치되고 제2 발광부는 상변 우측 모서리에 설치되며, 터치 패널의 하변에 톱니 형상이 아닌 평면 형상의 재귀 반사 테이프(retro-reflective tape)가 설치되어 있으면, 제1 발광부 및 제2 발광부로부터 발광된 광선이 하변에 설치된 재귀 반사 테이프(retro-reflective tape)에 입사되는 입사각들은 터치 패널의 장변과 단변의 길이 비율에 따라 다르게 된다. 하변에 설치된 재귀 반사 테이프(retro-reflective tape)에 입사되는 입사각들은 장변과 단변의 길이 비율이 4:3이면 0°~53.2°사이에 속하고, 16:9이면 0°~60.7°사이에 속하게 되는데, 이러한 모든 입사각 범위에서 수광부가 인식할 수 있는 반사신호가 있어야 터치 패널의 터치 위치 검출을 위하여 사용 가능하다.
도3은 대표적인 재귀 반사 테이프의 반사효율을 나타내는 그래프이다. 도3을 참조하면 입사각 30도부터는 반사효율이 급격히 감소하며 입사각 60도에서는 반사효율이 거의 없다.
도4는 상변과 좌변의 길이 비율이 16:9이고, 상변 좌측 모서리에 제1 발광부가 설치되고, 하변 및 우변에 평면 형상의 재귀 반사 테이프(retro-reflective tape)가 설치된 경우, 제1 발광부에서 주사(走査)된 광선의 반사효율을 나타내는 그래프이다. 도4를 참조하면 제1 발광부에서 주사(走査)된 광선이 재귀 반사 테이프(retro-reflective tape)에 도달하는 량은 거리 또는 거리의 제곱에 반비례(광선 의 집광 정도에 따라 다름)하기 때문에 터치 패널의 하변 우측 모서리 부분은 입사각이 가장 크면서(약 60도) 제1 발광부와의 거리도 가장 멀어서 이 두 효과를 합하면 반사효율은 더욱 낮아지게 된다.
결과적으로 평면 형상의 재귀 반사 테이프(retro-reflective tape)를 터치 패널에 부착하면 입사각이 약 55도를 넘지 않도록 상변과 하변의 길이 비율이 4:3인 형상의 터치 패널만이 가능하게 된다. 따라서, 최근의 상변과 하변의 길이 비율이 16:9인 와이드 터치 패널은 제작할 수가 없다. 또한 상변과 하변의 길이 비율이 4:3인 터치 패널의 경우에도 크기가 커지면 반사효율이 작아져서 제한을 받게 된다.
그러나, 도2를 참조하면 상기한 실시예1은 터치 패널(100) 하변의 좌측 모서리에 설치된 제1 경사면(201) 및 터치 패널(100) 하변의 우측 모서리에 설치된 제1 경사면(201)에 입사되는 제1 광선의 입사각이 55도 보다 훨씬 작게 되어 반사효율이 증가하는 장점이 있다. 마찬가지로, 상기한 실시예1은 터치 패널(100) 하변의 우측 모서리에 설치된 제2 경사면(202) 및 터치 패널(100) 하변의 좌측 모서리에 설치된 제2 경사면(202)에 입사되는 제2 광선의 입사각이 55도 보다 훨씬 작게 되어 반사효율이 증가하게 된다. 따라서, 상변과 하변의 길이 비율이 16:9인 와이드 터치 패널을 제작할 수 있다.
또한, 도2를 참조하면 실시예1은 제2 경사면(202)이 제1 발광부(410)를 향하여 경사져 있어 제1 발광부(410)로부터 발광된 제1 광선이 제1 광선에 대한 입사각이 작은 제1 경사면(201)만을 통하여 반사되므로 터치물체(T, 도1 참조)가 터치 패 널(100)의 제1 영역(S1, 도1 참조)에 위치하는 경우 그 위치에 관계없이 제1 터치각(θ1°)을 정확히 검출할 수 있게 된다. 즉 제2 경사면(202)이 제1 발광부(410)를 향하지 않으면 제1 발광부(410)로부터 발광된 제1 광선이 제2 경사면(202)으로부터 반사되어 제1 수광부(510)에 수광되는데, 이 때 제2 경사면(202)으로부터 반사되는 제1 광선의 반사효율이 작아 제1 검출부(610, 도1 참조)가 마치 터치물체(T, 도1참조)가 있는 것으로 인식하게 되어 잘못된 제1 터치각(θ1°)을 검출하게 되는 문제점이 발생하게 된다.
마찬가지로, 도2를 참조하면 실시예1은 제1 경사면(201)이 제2 발광부(420)를 향하여 경사져 있어 제2 발광부(420)로부터 발광된 제2 광선이 제2 광선에 대한 입사각이 작은 제2 경사면(202)만을 통하여 반사되므로 터치물체(T, 도1참조)가 터치 패널(100)의 제1 영역(S1, 도1 참조)에 위치하는 경우 그 위치에 관계없이 제2 터치각(θ2°)을 정확히 검출할 수 있게 된다. 즉 제1 경사면(201)이 제2 발광부(420)를 향하지 않으면 제2 발광부(420)로부터 발광된 제2 광선이 제1 경사면(201)으로부터 반사되어 제2 수광부(520)에 수광되는데, 이 때 제1 경사면(201)으로부터 반사되는 제2 광선의 반사효율이 작아 제2 검출부(620, 도1 참조)가 마치 터치물체(T, 도1참조)가 있는 것으로 인식하게 되어 잘못된 제2 터치각(θ2°)을 검출하게 되는 문제점이 발생하게 된다.
도2를 참조하면 우측 단변 반사부(320)는 터치 패널(100)의 주변부 중 상기 제1 광선은 입사되고, 상기 제2 광선은 입사되지 않는 부위인 우측 단변에 설치된 다.
도2를 참조하면 우측 단변 반사부(320)는 제1 경사면(321)과 제1 더미 경사면(322)이 상호 교번하여 설치됨으로써 톱니 형상을 형성할 수 있다. 각각의 제1 더미 경사면(322)은 제1 광선에 대한 입사각이 90°가 되도록 제1 발광부(410)를 향하여 경사지게 형성되고, 각각의 제1 경사면(321)은 우측 단변 반사부(320)가 톱니 형상을 형성하도록 제1 더미 경사면(322)과 교번하여 설치된다. 한편, 도4를 참조하면 터치 패널(100)의 장변 대 단변의 길이 비율이 16:9인 경우 터치 패널(100)의 우측 단변 하부에 평면 형상의 재귀 반사 테이프를 설치하더라도 제1 광선의 입사각이 가장 큰 경우가 30도 정도로서 55도 보다 훨씬 작게 된다. 따라서, 우측 단변 반사부(320)는 전체가 평면 형상의 재귀 반사 테이프로 설치될 수 있다.
도2를 참조하면 좌측 단변 반사부(310)는 터치 패널(100)의 주변부 중 상기 제2 광선은 입사되고, 상기 제1 광선은 입사되지 않는 부위인 좌측 단변에 설치된다.
도2를 참조하면 좌측 단변 반사부(310)는 제2 경사면(312)과 제2 더미 경사면(311)이 상호 교번하여 설치됨으로써 톱니 형상을 형성할 수 있다. 각각의 제2 더미 경사면(311)은 제2 광선에 대한 입사각이 90°가 되도록 제2 발광부(420)를 향하여 경사지게 형성되고, 각각의 제2 경사면(312)은 좌측 단변 반사부(310)가 톱니 형상을 형성하도록 제2 더미 경사면(311)과 교번하여 설치된다. 또한 우측 단변 반사부(320)와 마찬가지로, 터치 패널(100)의 장변 대 단변의 길이 비율이 16:9인 경우 터치 패널(100)의 좌측 단변 하부에 평면 형상의 재귀 반사 테이프를 설치하 더라도 제2 광선의 입사각이 가장 큰 경우가 30도 정도로서 55도 보다 훨씬 작게 된다. 따라서, 좌측 단변 반사부(310)는 전체가 평면 형상의 재귀 반사 테이프로 설치될 수 있다.
따라서, 상기한 실시예1은 터치 패널(100)의 주변부 중 상기 제1 광선 및 제2 광선이 모두 입사되는 부위인 하변에 양측 광선용 톱니 반사부(200)를 설치함으로써 터치 패널(100)의 장변 대 단변의 길이 비율과 터치 패널(100)의 크기 제약을 해소한 터치 패널의 터치 위치 검출 장치를 제공할 수 있게 된다.
실시예2
실시예2는 본 발명에 따른 재귀 반사 테이프를 이용한 또 다른 터치 패널의 터치 위치 검출 장치에 관한 것이다.
도5는 실시예2의 개략도를, 도6은 실시예1의 재귀 반사 테이프(retro-reflective tape)의 일부 확대도를 나타낸다.
도5를 참조하면 실시예2는 터치 패널(1100)을 가진다. 터치 패널(1100)은 좌측변 및 우측변이 장변이고, 상변 및 하변이 단변인 직사각형 형태로 형성된다. 장변의 길이는 L2로 표시되고, 단변의 길이는 H2로 표시된다. 한편, L2:H2는 16:9일 수 있다.
도5를 참조하면 터치 패널(1100)의 주변부에는 재귀 반사 테이프(retro-reflective tape)(1200, 1310, 1320)가 설치된다.
도5를 참조하면 터치 패널(1100)의 상변에는 제1 발광부(1410) 및 제2 발광부(1420)가 상호 이격되어 설치된다. 제1 발광부(1410)는 터치 패널(1100)의 상변 좌측 모서리에 설치되고, 제2 발광부(1420)는 터치 패널(1100)의 상변 우측 모서리에 설치된다. 제1 발광부(1410)로부터는 제1 광선이 발광되고, 제2 발광부(1420)로부터는 제2 광선이 발광된다.
도5를 참조하면 터치 패널(1100)의 상변 좌측 모서리에는 제1 수광부(1510)가 설치되고, 터치 패널(1100)의 상변 우측 모서리에는 제2 수광부(1520)가 설치된다.
도5를 참조하면 제1 수광부(1510)에는 제1 검출부(1610)가 연결된다. 제1 검출부(1610)는 상기 제1 광선이 터치 패널(1100)을 터치하는 터치물체(T)에 의하여 차단되는 경우 상기 제1 광선이 제1 발광부(1420)를 통과하는 직선인 제1 기준선(1110)과 이루는 각도인 제1 터치각(α1°)을 검출하기 위한 것이다. 제1 기준선(1110)은 터치 패널(1100)의 좌측 장변일 수 있다.
도5를 참조하면 제2 수광부(1520)에는 제2 검출부(1620)가 연결된다. 제2 검출부(1620)는 상기 제2 광선이 터치 패널(1100)을 터치하는 터치물체(T)에 의하여 차단되는 경우 상기 제2 광선이 제2 발광부(1420)를 통과하는 직선인 제2 기준선(1120)과 이루는 각도인 제2 터치각(α2°)을 검출하기 위한 것이다. 제2 기준선(1120)은 터치 패널(1100)의 우측 장변일 수 있다.
도5를 참조하면 제1 검출부(1610) 및 제2 검출부(1620)에는 연산부(1700)가 연결된다. 연산부(1700)는 제1 발광부(1410)와 제2 발광부(1420) 사이의 거리, 제1 터치각(α1°), 및 제2 터치각(α2°)을 이용하여 터치물체(T)의 위치를 산출하게 된다.
도5를 참조하면 터치물체(T)는 터치 패널(1100)의 좌측 장변으로부터 거리 X2 만큼 떨어져 있고, 터치 패널(1100)의 하변으로부터 거리 Y2 만큼 떨어져 있는 것으로 도시되어 있다.
상기한 바와 같이 터치 패널(1100)의 장변의 길이는 L2이고 단변의 길이는 H2이다.
따라서, X2tan(90°-α1°)=(H2-X2)tan(90°-α2°)로부터,
아래의 [수학식3]을 얻는다.
[수학식3]
X2=H2/{tan(90°-α1°)tanα2°+1}
또한, 터치 패널(1100)의 상변으로부터 터치물체(T)까지의 거리를 Y2'이라 하면,
Y2'=X2tan(90°-α1°)이고,
Y2=L2-Y2'이므로,
아래의 [수학식4]를 얻는다.
[수학식4]
Y2=L2-X2tan(90°-α1°)
즉, 연산부(1700)는 [수학식3] 및 [수학식4]에 따라 터치물체(T)의 위치를 산출하게 된다.
도6을 재귀 반사 테이프(retro-reflective tape)(1200, 1310, 1320)는 하측 단변 반사부(1200), 제2 광선용 톱니 반사부(1310) 및 제1 광선용 톱니 반사부(1320)를 포함한다.
도6을 참조하면 하측 단변 반사부(1200)는 터치 패널(1100)의 주변부 중 상기 제1 광선 및 제2 광선이 모두 입사되는 부위인 하변에 설치된다. 하측 단변 반사부(1200)는 실시예1의 양측 광선용 톱니 반사부(200)와 동일한 형태의 반사부일 수 있다. 즉, 하측 단변 반사부(1200)는 제1 경사면(1201)과 제2 경사면(1202)이 상호 교번하여 설치됨으로써 톱니 형상을 형성한다. 각각의 제1 경사면(1201)은 제2 광선에 대한 입사각이 90°가 되도록 제2 발광부(1420)를 향하여 경사지게 형성되고, 각각의 제2 경사면(1202)은 제1 광선에 대한 입사각이 90°가 되도록 제1 발광부(1410)를 향하여 경사지게 형성된다. 따라서, 제1 경사면(1201)은 제1 발광부(1410)에 대한 전용 반사면 역할을 수행하고, 제2 경사면(1202)은 제2 발광부(1420)에 대한 전용 반사면 역할을 수행한다. 한편, 터치 패널(1100)의 장변 대 단변의 길이 비율이 16:9이고, 제1 발광부(1410) 및 제2 발광부(1420)가 각각 터치 패널(1100)의 단변인 상변의 좌측 모서리 및 우측 모서리에 위치한 경우, 터치 패 널(1100)의 단변인 하변에 평면 형상의 재귀 반사 테이프를 설치하더라도 제1 광선의 입사각 및 제2 광선의 입사각이 가장 큰 경우가 각각 30도 정도로서 55도 보다 훨씬 작게 된다. 따라서, 하측 단변 반사부(1200)는 전체가 평면 형상의 재귀 반사 테이프로 설치될 수 있다.
도6을 참조하면 제1 광선용 톱니 반사부(1320)는 터치 패널(1100)의 주변부 중 상기 제1 광선은 입사되고, 상기 제2 광선은 입사되지 않는 부위인 우측 장변에 설치된다.
도6을 참조하면 제1 광선용 톱니 반사부(1320)는 제1 경사면(1321)과 제1 더미 경사면(1322)이 상호 교번하여 설치됨으로써 톱니 형상을 형성한다. 각각의 제1 더미 경사면(1322)은 제1 광선에 대한 입사각이 90°가 되도록 제1 발광부(1410)를 향하여 경사지게 형성되고, 각각의 제1 경사면(1321)은 제1 광선용 톱니 반사부(1320)가 톱니 형상을 형성하도록 제1 더미 경사면(1322)과 교번하여 설치된다.
도6을 참조하면 제2 광선용 톱니 반사부(1310)는 터치 패널(1100)의 주변부 중 상기 제2 광선은 입사되고, 상기 제1 광선은 입사되지 않는 부위인 좌측 장변에 설치된다.
도6을 참조하면 제2 광선용 톱니 반사부(1310)는 제2 경사면(1312)과 제2 더미 경사면(1311)이 상호 교번하여 설치됨으로써 톱니 형상을 형성할 수 있다. 각각의 제2 더미 경사면(1311)은 제2 광선에 대한 입사각이 90°가 되도록 제2 발광부(1420)를 향하여 경사지게 형성되고, 각각의 제2 경사면(1312)은 제2 광선용 톱니 반사부(1310)가 톱니 형상을 형성하도록 제2 더미 경사면(1311)과 교번하여 설 치된다.
따라서, 상기한 실시예2은 터치 패널(1100)의 주변부 중 상기 제1 광선 및 제2 광선 중 어느 하나만이 모두 입사되는 부위인 우측 장변 및 좌측 장변에 각각 제1 광선용 톱니 반사부(1320) 및 제2 광선용 톱니 반사부(1310)를 설치함으로써 터치 패널(1100)의 장변 대 단변의 길이 비율과 터치 패널(1100)의 크기 제약을 해소한 터치 패널의 터치 위치 검출 장치를 제공할 수 있게 된다.
기타, 설명하지 않은 사항은 실시예1에 준한다.
실시예3
실시예3은 본 발명에 따른 재귀 반사 테이프를 이용한 또 다른 터치 패널의 터치 위치 검출 장치에 관한 것이다.
도7은 실시예3의 개략도를, 도8은 실시예3의 양측 광선용 톱니 반사부 중 제1 광선용 톱니 반사부의 일부 확대도를, 도9는 실시예3의 양측 광선용 톱니 반사부 중 제2 광선용 톱니 반사부의 일부 확대도를 나타낸다.
도7을 참조하면 실시예3은 터치 패널(2100)을 가진다. 터치 패널(2100)은 상변 및 하변이 장변이고, 좌측변 및 우측변이 단변인 직사각형 형태로 형성된다. 장변의 길이는 L3로 표시되고, 단변의 길이는 H3로 표시된다. 한편, L3:H3는 16:9일 수 있다.
도7을 참조하면 터치 패널(2100)의 주변부에는 재귀 반사 테이프(retro- reflective tape)(2200, 2310, 2320)가 설치된다.
도7을 참조하면 터치 패널(2100)의 상변에는 제1 발광부(2410) 및 제2 발광부(2420)가 상호 이격되어 설치된다. 제1 발광부(2410)는 터치 패널(2100)의 상변 좌측 모서리에 설치되고, 제2 발광부(2420)는 터치 패널(2100)의 상변 우측 모서리에 설치된다. 제1 발광부(2410)로부터는 제1 광선이 발광되고, 제2 발광부(2420)로부터는 제2 광선이 발광된다.
도7을 참조하면 터치 패널(2100)의 상변 좌측 모서리에는 제1 수광부(2510)가 설치되고, 터치 패널(2100)의 상변 우측 모서리에는 제2 수광부(2520)가 설치된다.
도7을 참조하면 제1 수광부(2510)에는 제1 검출부(2610)가 연결된다. 제1 검출부(2610)는 상기 제1 광선이 터치 패널(2100)을 터치하는 터치물체(T)에 의하여 차단되는 경우 상기 제1 광선이 제1 발광부(2410)를 통과하는 직선인 제1 기준선(2110)과 이루는 각도인 제1 터치각(β1°)을 검출하기 위한 것이다. 제1 기준선(2110)은 터치 패널(2100)의 좌측 단변일 수 있다.
도7을 참조하면 제2 수광부(2520)에는 제2 검출부(2620)가 연결된다. 제2 검출부(2620)는 상기 제2 광선이 터치 패널(2100)을 터치하는 터치물체(T)에 의하여 차단되는 경우 상기 제2 광선이 제2 발광부(2420)를 통과하는 직선인 제2 기준선(2120)과 이루는 각도인 제2 터치각(β2°)을 검출하기 위한 것이다. 제2 기준선(2120)은 터치 패널(2100)의 우측 단변일 수 있다.
도7을 참조하면 제1 검출부(2610) 및 제2 검출부(2620)에는 연산부(2700)가 연결된다. 연산부(2700)는 제1 발광부(2410)와 제2 발광부(2420) 사이의 거리, 제1 터치각(β1°), 및 제2 터치각(β2°)을 이용하여 터치물체(T)의 위치를 산출하게 된다.
도7을 참조하면 터치물체(T)는 터치 패널(2100)의 좌측 단변으로부터 거리 X3 만큼 떨어져 있고, 터치 패널(2100)의 하변으로부터 거리 Y3 만큼 떨어져 있는 것으로 도시되어 있다.
상기한 바와 같이 터치 패널(2100)의 장변의 길이는 L3이고 단변의 길이는 H3이다.
따라서, X3tan(90°-β1°)=(L3-X3)tan(90°-β2°)로부터,
아래의 [수학식5]를 얻는다.
[수학식5]
X3=L3/{tan(90°-β1°)tanβ2°+1}
또한, 터치 패널(2100)의 상변으로부터 터치물체(T)까지의 거리를 Y3'이라 하면,
Y3'=X3tan(90°-β1°)이고,
Y3=H3-Y3'이므로,
아래의 [수학식6]을 얻는다.
[수학식6]
Y3=H3-X3tan(90°-β1°)
즉, 연산부(2700)는 [수학식5] 및 [수학식6]에 따라 터치물체(T)의 위치를 산출하게 된다.
도7을 참조하면 재귀 반사 테이프(retro-reflective tape)(2200, 2310, 2320)는 양측 광선용 톱니 반사부(2200), 좌측 단변 반사부(2310) 및 우측 단변 반사부(2320)를 포함한다.
도7을 참조하면 양측 광선용 톱니 반사부(2200)는 터치 패널(2100)의 주변부 중 상기 제1 광선 및 제2 광선이 모두 입사되는 부위인 하변에 설치된다.
도8 및 도9를 참조하면 양측 광선용 톱니 반사부(2200)는 제1 광선용 톱니 반사부(2210)와 제1 광선용 톱니 반사부(2210)와 터치 패널(2100)의 두께 방향으로 층을 이루며 적층되는 제2 광선용 톱니 반사부(2220)를 포함한다. 즉, 제1 광선용 톱니 반사부(2210)와 제2 광선용 톱니 반사부(2220)는 도8 및 도9가 도시된 지면에 수직한 방향으로 상호 층을 이루며 적층된다.
도8을 참조하면 제1 광선용 톱니 반사부(2210)는 제1 경사면(2211)과 제1 더미 경사면(2212)이 상호 교번하여 설치됨으로써 톱니 형상을 형성한다. 각각의 제1 더미 경사면(2212)은 제1 광선에 대한 입사각이 90°가 되도록 제1 발광부(2410)를 향하여 경사지게 형성되고, 각각의 제1 경사면(2211)은 제1 광선용 톱니 반사 부(2210)가 톱니 형태를 이루도록 제1 더미 경사면(2212)과 상호 교번하여 설치된다. 이 때, 제1 광선용 톱니 반사부(2210)는 제1 경사면(2211) 중의 소정 부분에 입사되는 상기 제1 광선의 입사각이 90°가 되도록 형성되는 것이 바람직한데, 제1 더미 경사면(2212)과 제1 경사면(2211)이 접촉하여 형성되는 산 부분의 각도가 90°가 되도록 형성될 수 있다. 한편, 제1 경사면(2211)은 실시예1과 달리 제2 발광부(2420)를 향하지 않을 수 있고, 이 경우 제1 경사면(2211)에 상기 제2 광선이 입사된 뒤 반사되어 제2 수광부(2520)에 수광된다. 그러나, 이 때 상기 제2 광선이 제1 경사면(2211)에 입사되는 입사각은 55도 보다 훨씬 크게 되어 제2 수광부(2520)에 연결된 제2 검출부(2620)에서 터치 물체(T)의 제2 터치각(β2°)을 잘못 인식할 수 있다. 따라서, 실시예3은 제2 검출부(2620)에서 터치 물체(T)의 제2 터치각(β2°)을 잘못 인식하는 문제점을 해결하기 위하여 제1 광선용 톱니 반사부(2210)와 층을 이루며 적층되는 제2 광선용 톱니 반사부(2220)를 추가로 구비한다.
도9를 참조하면 제2 광선용 톱니 반사부(2220)는 제2 경사면(2222)과 제2 더미 경사면(2221)이 상호 교번하여 설치됨으로써 톱니 형상을 형성한다. 각각의 제2 더미 경사면(2221)은 상기 제2 광선에 대한 입사각이 90°가 되도록 제2 발광부(2420)를 향하여 경사지게 형성되고, 각각의 제2 경사면(2222)은 제2 광선용 톱니 반사부(2220)가 톱니 형태를 이루도록 제2 더미 경사면(2221)과 상호 교번하여 설치된다. 이 때, 제2 광선용 톱니 반사부(2220)는 제2 경사면(2222) 중의 소정 부 분에 입사되는 상기 제2 광선의 입사각이 90°가 되도록 형성되는 것이 바람직한데, 제2 더미 경사면(2221)과 제2 경사면(2222)이 접촉하여 형성되는 산 부분의 각도가 90°가 되도록 형성될 수 있다. 한편, 제2 경사면(2222)은 실시예1과 달리 제1 발광부(2410)를 향하지 않을 수 있고, 이 경우 제2 경사면(2222)에 상기 제1 광선이 입사된 뒤 반사되어 제1 수광부(2510)에 수광된다. 그러나, 이 때 상기 제1 광선이 제2 경사면(2222)에 입사되는 입사각은 55도 보다 훨씬 크게 되어 제1 수광부(2510)에 연결된 제1 검출부(2610)에서 터치 물체(T)의 제1 터치각(β1°)을 잘못 인식할 수 있다. 그러나, 이러한 문제점은 제2 광선용 톱니 반사부(2220)와 층을 이루며 적층되는 제1 광선용 톱니 반사부(2210)에 의하여 해결된다. 한편, 제1 광선용 톱니 반사부(2210)와 제2 광선용 톱니 반사부(2220)의 형태가 대칭인 경우 그 각각의 두께는 동일한 것이 바람직하다.
도2를 참조하면 우측 단변 반사부(2320)는 터치 패널(2100)의 주변부 중 상기 제1 광선은 입사되고, 상기 제2 광선은 입사되지 않는 부위인 우측 단변에 설치된다. 또한, 좌측 단변 반사부(2310)는 터치 패널(2100)의 주변 중 상기 제2 광선은 입사되고, 상기 제1 광선은 입사되지 않는 부위인 좌측 단변에 설치된다. 우측 단변 반사부(2320)는 실시예1에서 설명한 우측 단변 반사부(320)와 동일하고, 좌측 단변 반사부(2310)는 실시예1에서 설명한 좌측 단변 반사부(310)와 동일하므로 이하 설명을 생략한다.
따라서, 상기한 실시예3은 터치 패널(2100)의 주변부 중 상기 제1 광선 및 제2 광선이 모두 입사되는 부위인 하변에 제1 광선용 톱니 반사부(2210)와 제2 광선용 톱니 반사부(2220)가 층을 이루며 적층되는 선양측 광선용 톱니 반사부(2200)를 설치함으로써 터치 패널(2100)의 장변 대 단변의 길이 비율과 터치 패널(2100)의 크기 제약을 해소한 터치 패널의 터치 위치 검출 장치를 제공할 수 있게 된다.
도1은 실시예1의 개략도.
도2는 실시예1의 재귀 반사 테이프(retro-reflective tape)의 일부 확대도.
도3은 대표적인 재귀 반사 테이프의 반사효율을 나타내는 그래프.
도4는 상변과 좌변의 길이 비율이 16:9이고, 상변 좌측 모서리에 제1 발광부가 설치되고, 하변 및 우변에 평면 형상의 재귀 반사 테이프(retro-reflective tape)가 설치된 경우, 제1 발광부에서 주사(走査)된 광선의 반사효율을 나타내는 그래프.
도5는 실시예2의 개략도.
도6은 실시예1의 재귀 반사 테이프(retro-reflective tape)의 일부 확대도.
도7은 실시예3의 개략도.
도8은 실시예3의 양측 광선용 톱니 반사부 중 제1 광선용 톱니 반사부의 일부 확대도.
도9는 실시예3의 양측 광선용 톱니 반사부 중 제2 광선용 톱니 반사부의 일부 확대도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100:터치 패널 200:양측 광선용 톱니 반사부
310:좌측 단변 반사부 320:우측 단변 반사부
410:제1 발광부 420:제2 발광부
510:제1 수광부 520:제2 수광부
610:제1 검출부 620:제2 검출부
700:연산부
1100:터치 패널 1200:하측 단변 반사부
1310:제2 광선용 톱니 반사부 1320:제1 광선용 톱니 반사부
1410:제1 발광부 1420:제2 발광부
1510:제1 수광부 1520:제2 수광부
1610:제1 검출부 1620:제2 검출부
1700:연산부
2100:터치 패널 2200:양측 광선용 톱니 반사부
2210:제1 광선용 톱니 반사부 2220:제2 광선용 톱니 반사부
2310:좌측 단변 반사부 2320:우측 단변 반사부
2410:제1 발광부 2420:제2 발광부
2510:제1 수광부 2520:제2 수광부
2610:제1 검출부 2620:제2 검출부
2700:연산부

Claims (8)

  1. 터치 패널(100)의 주변부에 설치되는 재귀 반사 테이프(retro-reflective tape)(200, 310, 320), 상기 재귀 반사 테이프(retro-reflective tape)(200, 310, 320)에 광선을 주사(走査)하기 위하여 상기 터치 패널(100)의 일측변에 상호 이격되어 설치되는 제1 발광부(410) 및 제2 발광부(420), 상기 제1 발광부(410)에서 발광되어 상기 재귀 반사 테이프(retro-reflective tape)(200, 310, 320)로부터 반사된 제1 광선을 수광하는 제1 수광부(510), 상기 제1 광선이 상기 터치 패널(100)을 터치하는 터치물체(T)에 의하여 차단되는 경우 상기 제1 광선이 상기 제1 발광부(410)를 통과하는 직선인 제1 기준선(110)과 이루는 각도인 제1 터치각(θ1°)을 검출하도록 상기 제1 수광부(510)에 연결되는 제1 검출부(610), 상기 제2 발광부(420)에서 발광되어 상기 재귀 반사 테이프(retro-reflective tape)(200, 310, 320)로부터 반사된 제2 광선을 수광하는 제2 수광부(520), 상기 제2 광선이 상기 터치물체(T)에 의하여 차단되는 경우 상기 제2 광선이 상기 제2 발광부(420)를 통과하는 직선인 제2 기준선(120)과 이루는 각도인 제2 터치각(θ2°)을 검출하도록 상기 제2 수광부(520)에 연결되는 제2 검출부(620), 상기 제1 발광부(410)와 제2 발광부(420) 사이의 거리 및 상기 제1 터치각(θ1°)과 상기 제2 터치각(θ2°)을 이용하여 상기 터치물체(T)의 위치를 산출하는 연산부(700)를 포함하는 터치 패널의 터치 위치 검출 장치에 있어서,
    상기 재귀 반사 테이프(retro-reflective tape)(200, 310, 320)는,
    상기 제2 광선에 대한 입사각이 90°가 되도록 상기 제2 발광부(420)를 향하여 경사진 제1 경사면(201)과, 상기 제1 광선에 대한 입사각이 90°가 되도록 상기 제1 발광부(410)를 향하여 경사지고 상기 제1 경사면(201)과 교번하여 설치되어 톱니 형태를 형성하는 제2 경사면(202)을 구비하되, 상기 터치 패널(100)의 주변부 중 상기 제1 광선 및 제2 광선이 입사되는 부위에 설치되는 양측 광선용 톱니 반사부(200)를 포함하는 것을 특징으로 하는 재귀 반사 테이프를 이용한 터치 패널의 터치 위치 검출 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 발광부(410) 및 상기 제1 수광부(510)는 직사각형 형태의 상기 터치 패널(100)의 일측 장변의 일측 모서리에 각각 설치되고,
    상기 제2 발광부(420) 및 상기 제2 수광부(520)는 상기 터치 패널(100)의 일측 장변의 타측 모서리에 각각 설치되고,
    상기 양측 광선용 톱니 반사부(200)는 상기 터치 패널(100)의 타측 장변에 설치되는 것을 특징으로 하는 재귀 반사 테이프를 터치 패널의 터치 위치 검출 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 기준선(110)은 상기 제1 발광부(410)를 통과하는 상기 터치 패널(100)의 일측 단변이고,
    상기 제2 기준선(120)은 상기 제2 발광부(420)를 통과하는 상기 터치 패널(100)의 타측 단변인 것을 특징으로 하는 재귀 반사 테이프를 이용한 터치 패널의 터치 위치 검출 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 터치 패널(100)의 장변과 단변의 길이의 비는 16:9인 것을 특징으로 하는 재귀 반사 테이프를 이용한 터치 패널의 터치 위치 검출 장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 터치 패널(2100)의 주변부에 설치되는 재귀 반사 테이프(retro-reflective tape)(2200, 2310, 2320), 상기 재귀 반사 테이프(retro-reflective tape)(2200, 2310, 2320)에 광선을 주사(走査)하기 위하여 상기 터치 패널(2100)의 일측변에 상호 이격되어 설치되는 제1 발광부(2410) 및 제2 발광부(2420), 상기 제1 발광부(2410)에서 발광되어 상기 재귀 반사 테이프(retro-reflective tape)(2200, 2310, 2320)로부터 반사된 제1 광선을 수광하는 제1 수광부(2510), 상기 제1 광선이 상기 터치 패널(2100)을 터치하는 터치물체(T)에 의하여 차단되는 경우 상기 제1 광선이 상기 제1 발광부(2410)를 통과하는 직선인 제1 기준선(2110)과 이루는 각도인 제1 터치각(β1°)을 검출하도록 상기 제1 수광부(2510)에 연결되는 제1 검출부(2610), 상기 제2 발광부(2420)에서 발광되어 상기 재귀 반사 테이프(retro-reflective tape)(2200, 2310, 2320)로부터 반사된 제2 광선을 수광하는 제2 수광부(2520), 상기 제2 광선이 상기 터치물체(T)에 의하여 차단되는 경우 상기 제2 광선이 상기 제2 발광부(2420)를 통과하는 직선인 제2 기준선(2120)과 이루는 각도인 제2 터치각(β2°)을 검출하도록 상기 제2 수광부(2520)에 연결되는 제2 검출부(2620), 상기 제1 발광부(2410)와 제2 발광부(2420) 사이의 거리 및 상기 제1 터치각(β1°)과 상기 제2 터치각(β2°)을 이용하여 상기 터치물체(T)의 위치를 산출하는 연산부(2700)를 포함하는 터치 패널의 터치 위치 검출 장치에 있어서,
    상기 재귀 반사 테이프(retro-reflective tape)(2200, 2310, 2320)는,
    상기 제1 광선에 대한 입사각이 90°가 되도록 상기 제1 발광부(2410)를 향하여 경사진 제1 더미(dummy) 경사면(2212)과, 적어도 어느 일부분이 상기 제1 광선에 대한 입사각이 0°가 되도록 상기 제1 더미(dummy) 경사면과 교번하여 설치되어 톱니 형태를 형성하는 제1 경사면(2211)을 구비하되, 상기 터치 패널(2100)의 주변부 중 상기 제1 광선 및 제2 광선이 입사되는 부위에 설치되는 제1 광선용 톱니 반사부(2210);
    상기 제2 광선에 대한 입사각이 90°가 되도록 상기 제2 발광부(2420)를 향하여 경사진 제2 더미(dummy) 경사면(2221)과, 적어도 어느 일부분이 상기 제2 광선에 대한 입사각이 0°가 되도록 상기 제2 더미(dummy) 경사면(2221)과 교번하여 설치되어 톱니 형태를 형성하는 제2 경사면(2222)을 구비하되, 상기 제1 광선용 톱니 반사부(2210)와 두께방향으로 층을 이루며 적층되는 제2 광선용 톱니 반사부(2220);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 재귀 반사 테이프를 이용한 터치 패널의 터치 위치 검출 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 광선용 톱니 반사부(2210)는 제1 더미(dummy) 경사면(2212)과 제1 경사면(2211)이 접촉하여 형성되는 산 부분의 각도가 90°이고,
    상기 제2 광선용 톱니 반사부(2220)는 제2 더미(dummy) 경사면(2221)과 제2 경사면(2222)이 접촉하여 형성되는 산 부분의 각도가 90°인 것을 특징으로 하는 재귀 반사 테이프를 이용한 터치 패널의 터치 위치 검출 장치.
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