KR100973191B1

KR100973191B1 - Apparatus and method for acquiring touch position in 2-dimensional space using total reflection

Info

Publication number: KR100973191B1
Application number: KR1020080058914A
Authority: KR
Inventors: 김진구
Original assignee: 주식회사 비에이치디스플레이
Priority date: 2008-06-23
Filing date: 2008-06-23
Publication date: 2010-07-30
Also published as: KR20090132768A

Abstract

본 발명은 2차원 공간, 예를 들어 LCD, PDP등의 표시 장치의 터치한 지점의 2차원 좌표를 획득하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 서로 다른 굴절율을 가진 매질의 경계면에서 파동이 전반사 되는 성질을 한다. 이를 위해 상하부의 매질의 굴절률보다 큰 굴절률을 가지는 매질을 포함하는 표시장치, 상기 표시장치의 적어도 일부에 설치되어 상기 매질 내에서 전반사가 일어나는 입사각으로 파동을 상기 표시장치의 매질로 송출하는 파동 송출부 및 상기 파동 송출부의 파동 송출 시점을 알려주는 동기신호를 발생하는 동기신호 발생부를 포함하는 파동 송출 모듈, 상기 파동 송출 모듈에서 송출되는 동기신호 및 상기 파동송출 모듈에서 송출되는 파동과 표시장치의 터치 지점에서 난반사되는 파동을 수신하기 위한 파동 수신부, 상기 파동 수신부에서 수신된 동기신호와 난반사된 파동의 수신시점을 기초로 하여 터치 지점의 위치를 산출하는 위치 계산부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

터치 스크린, 좌표, 굴절률, 파동, 전반사

The present invention relates to an apparatus and a method for obtaining two-dimensional coordinates of a touched point of a display device such as a two-dimensional space, for example, an LCD and a PDP. In particular, waves are totally reflected at the interface of media having different refractive indices. Temper. To this end, a display device including a medium having a refractive index greater than that of upper and lower media, and a wave transmitting unit installed at at least a portion of the display device to transmit waves to the medium of the display device at an incident angle at which total reflection occurs in the medium. And a synchronizing signal generator for generating a synchronizing signal for informing the oscillation timing of the wave transmitting unit, a synchronizing signal transmitted from the wave transmitting module, and a wave point transmitted from the wave transmitting module and a touch point of the display device. And a position calculation unit for receiving a wave that is diffused by the reflection, and calculating a position of the touch point based on the timing of receiving the synchronous signal received by the wave receiving unit and the diffusely reflected wave.

Touch screen, coordinates, refractive index, wave, total reflection

Description

전반사 특성을 이용하여 표시장치상에 터치되는 위치를 인식하기 위한 장치 및 방법{Apparatus and method for acquiring touch position in 2-dimensional space using total reflection}Apparatus and method for acquiring touch position in 2-dimensional space using total reflection}

본 발명은 2차원 공간, 예를 들어 LCD, PDP등의 표시장치 상의 터치한 지점의 2차원 좌표를 획득하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 서로 다른 굴절율을 가진 매질의 경계면에서 파동이 전반사 되는 성질을 이용하는 것에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and a method for acquiring two-dimensional coordinates of a touched point on a display device such as a two-dimensional space, for example, an LCD and a PDP. In particular, waves are totally reflected at the interface of media having different refractive indices. It is about using properties.

최근 사용자와 디바이스간의 상호작용을 증진하기 위한 인터페이스로 터치 스크린 인터페이스가 많은 디바이스에서 채용되고 있다. 이러한 터치표시장치 에서 터치되는 위치를 획득하기 방식으로는 접촉식의 정전용량방식(Capacitive Overlay), 압력식 저항막 방식 (Resistive Overlay), 표면 초음파 방식 (Surface Acoustic Wave), 적외선 스캐닝 방식(Scanning Infrared), 압전 방식 등이 알려져 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 터치 스크린 상의 터치 지점을 인식하기 위한 장치에 관한 구성도로 1a는 정전용량장식에 관한 것이며, 1b는 저항막 방식이다.
정전용량방식은 패널 면에 손이나 도체를 접촉시켰을 때 인체가 지닌 전기용량이 더해져서 발생하는 접촉 점에서의 전기용량 변화를 탐색하는 방식으로 외부 요소들에 의해 영향을 받지 않으며, 높은 투명도를 가진다는 장점이 있으나 반드시 손가락으로 접촉해야만 하는 단점이 있다.
저항 막 방식은 스크린 상에 일정한 좌표로 배치된 도전 막이 접촉에 의해 스위칭됨으로써 접촉된 영역을 인지하게 되는 방식으로 일반적으로 상대적으로 낮은 가격으로 구현이 가능하지만 투명도가 낮으며, 코팅된 계층이 날카로운 물체 등에 스크래치가 발생된 경우 사용이 불가능할 수 있는 단점이 있다.
표면 초음파방식 기술은 터치 스크린 패널 위로 지나가는 초음파를 사용하는 방식으로 패널이 접촉되었을 때 일부 초음파가 흡수되고 초음파를 수신하는 장치에서 이러한 초음파의 변화를 인식하는 것으로 다른 방식 중에서 가장 진보된 형태이지만, 마찬가지로 외부 요소들에 의해 손상을 입을 수 있는 단점이 있다.
상기한 기존의 방식은 각각 나름대로의 장점이 있지만 일반적으로 특히 구조가 복잡하고 제조 원가가 비싸다는 단점이 있다.Recently, a touch screen interface has been adopted in many devices as an interface for promoting interaction between a user and a device. In order to obtain the touched position in the touch display device, a capacitive overlay method, a resistive overlay method, a surface acoustic wave method, and an infrared scanning method are used. ), Piezoelectric methods and the like are known.
1 is a configuration diagram of a device for recognizing a touch point on a touch screen according to the prior art, 1a relates to capacitive decoration, and 1b is a resistive film type.
The capacitive method detects the change in capacitance at the point of contact caused by the addition of the human body's capacitance when the hand or conductor is brought into contact with the panel surface, and is not affected by external factors and has high transparency. Has the advantage, but it must be touched by fingers.
The resistive film type is a method in which a conductive film disposed at a certain coordinate on a screen is switched by contact to recognize a contacted area. Generally, the film can be implemented at a relatively low price, but has a low transparency and a sharp coated layer. If scratches occur on the back, there is a disadvantage that it may not be available.
Surface ultrasonic technology uses ultrasonic waves passing over a touch screen panel. Some of the ultrasonic waves are absorbed when the panel is touched, and the device that receives the ultrasonic waves recognizes the change in the ultrasonic waves. The disadvantage is that it can be damaged by external elements.
Each of the conventional methods has their advantages, but generally has a disadvantage in that the structure is complicated and the manufacturing cost is high.

삭제delete

본 발명은 상기한 바와 같이 터치스크린에서 종래 기술에 따른 터치 지점의 위치를 인식하기 위해 적용되는 압력식 저항 막 방식, 표면 초음파 방식, 적외선 스캐닝 방식, 압전방식의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 특히 대형 터치스크린 에 적용 시의 구성의 복잡도와 구현 시 단가 문제 및 투명도와 내구성 확보가 곤란한 점을 개선하기 위해 서로 다른 매질에서 파동이 임계각 이상으로 입사될 때 전반사되는 성질을 이용하여 최소의 구성만으로도 전반사를 이용하여 터치스크린의 터치 지점 위치를 효과적으로 인식할 수 있는 장치 및 방법을 제공하고자 한다.The present invention is proposed to solve the problems of the pressure resistive film method, the surface ultrasonic method, the infrared scanning method, the piezoelectric method applied to recognize the position of the touch point according to the prior art as described above, In particular, in order to improve the complexity of the configuration when applied to large touch screens, and the difficulty in securing cost and transparency and durability in implementation, it is necessary to minimize the configuration by using total reflection when waves are incident above a critical angle in different media. An object of the present invention is to provide an apparatus and method for effectively recognizing a touch point position of a touch screen using total reflection.

본 발명의 일 실시 예에 따른 파동의 전반사 특성을 이용하여 터치스크린상에 터치되는 위치를 인식하기 위한 장치는,
상하부의 매질의 굴절률보다 더 큰 굴절률을 가지는 매질을 포함하는 터치스크린;
상기 터치스크린의 적어도 일부의 영역에 설치되어 전반사가 일어나는 입사각으로 상기 터치스크린의 매질로 파동을 송출하는 파동 송출부와 상기 파동 송출부에서 송출되는 파동의 송출 시점을 알려주는 트리거 펄스를 송출하는 트리거 펄스 송출부를 포함하는 파동 송출 모듈;
상기 트리거 펄스 송출부에서 송출되는 트리거 펄스, 상기 파동 송출부에서 송출되는 파동과 상기 터치스크린상의 터치 지점에서 난반사되는 파동을 수신하기 위한 파동 수신부; 및
상기 파동 수신부에서 수신되는 파동들의 수신시점을 기초로 하여 상기 터치스크린상의 터치 지점의 위치를 산출하는 위치 계산부를 포함하는 것을 특징으로 하는 한다.
또한 상기 상기 파동 송출 모듈은 파동의 방사 방향 또는 분포도를 조절하기 위한 광학렌즈 또는 광학 프리즘과 방사 파동을 특정 대역의 파장이나 특정 편광영역을 가지도록 조절하기 위하여 다이크로닉 필터(diachronic filter), 밴드패스(bandpass filter), 편광필터(polarizer) 또는 편광지연(lamda filter) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
한편 상기 파동 수신부는 파동 수신 효율을 높이거나 수신 파동의 방향을 조절하기 위한 광학렌즈 또는 광학 프리즘을 더 포함할 수 있으며, 수신 파동 중 특정 대역의 파장을 가진 파동을 수신 가능하도록 하거나 특정 편광영역 방향의 파동을 선택적으로 수신 가능하도록 하는 다이크로닉 필터(diachronic filter), 밴드패스(bandpass filter), 편광필터(polarizer) 또는 편광지연(lamda filter) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 파동의 전반사 특성을 이용하여 터치스크린상에 터치되는 위치를 인식하기 위한 방법은,
트리거 펄스 송출부에서 파동 송출이 시작됨을 알려주는 트리거 펄스를 발생하는 단계;
파동 송출부에서 상하부의 매질의 굴절률보다 큰 굴절률을 가지는 매질을 포함하는 터치스크린의 적어도 일부에서 상기 매질 내에서 전반사되는 입사각으로 파동을 송출하는 단계;
파동 수신부에서 상기 트리거 펄스 송출부에서 송출된 트리거 펄스, 상기 파동 송출부에서 송출된 파동 및 상기 터치스크린상의 터치 지점에서 난반사되는 파동을 수신하는 단계; 및
상기 파동 수신부에서 수신된 트리거 펄스, 파동 송출부에서 송출된 파동 및 상기 난반사된 파동의 수신시점을 기초로 하여 상기 터치 지점의 위치를 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 파동을 송출하는 단계는, 제1축의 파동 송출 모듈과 제2축의 파동 송출 모듈에서 일정한 시간 간격을 두고 각각 송출되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 파동을 수신하는 단계는, 다수의 파동 수신부에서 상기 터치스크린상의 터치 지점에서 난반사되는 적어도 하나 이상의 파동을 각각 수신하는 단계;
상기 각각의 파동 수신부에서 수신된 적어도 하나의 파동으로부터 x축과 y축에서 최대의 강도를 가지는 파동을 각각 선정하는 단계; 및
상기 선정된 파동을 기초로 하여 상기 터치 지점의 위치를 계산하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.An apparatus for recognizing a position touched on a touch screen by using the total reflection characteristic of the wave according to an embodiment of the present invention,
A touch screen including a medium having a refractive index larger than that of upper and lower media;
A trigger that is installed in at least a portion of the touch screen to emit a wave to a medium of the touch screen at an incident angle at which total reflection occurs, and a trigger to send a trigger pulse informing a point of time of the wave sent from the wave sender A wave sending module including a pulse sending unit;
A wave receiver for receiving a trigger pulse transmitted from the trigger pulse transmitter, a wave transmitted from the wave transmitter, and a wave that is diffusely reflected at a touch point on the touch screen; And
And a position calculator for calculating a position of a touch point on the touch screen based on a reception point of waves received by the wave receiver.
In addition, the wave transmitting module is a dichroic filter (band) to adjust an optical lens or an optical prism for adjusting the radiation direction or distribution of the wave and the radiation wave to have a wavelength or a specific polarization region of a specific band The display device may further include at least one of a bandpass filter, a polarizer filter, or a polarization delay filter.
Meanwhile, the wave receiver may further include an optical lens or an optical prism for improving wave reception efficiency or adjusting a direction of a reception wave. The wave receiver may receive a wave having a wavelength of a specific band among reception waves or in a specific polarization direction. The apparatus may further include at least one of a dichronic filter, a bandpass filter, a polarizer, or a polarizer delay filter to selectively receive a wave of?.
According to another embodiment of the present invention, a method for recognizing a position touched on a touch screen by using a total reflection characteristic of a wave is provided.
Generating a trigger pulse informing that the wave sending is started in the trigger pulse sending unit;
Transmitting a wave at an incidence angle totally reflected in the medium in at least a portion of the touch screen including a medium having a refractive index greater than that of the upper and lower media in the wave transmitting unit;
Receiving, by a wave receiver, a trigger pulse transmitted from the trigger pulse transmitter, a wave transmitted from the wave transmitter, and a wave that is diffusely reflected at a touch point on the touch screen; And
And calculating a position of the touch point based on a trigger pulse received by the wave receiver, a wave transmitted by the wave transmitter, and a reception point of the diffusely reflected wave.
In addition, the step of transmitting the wave, the wave transmitting module of the first axis and the wave sending module of the second axis further comprises the step of transmitting each at a predetermined time interval, receiving the wave, the step of receiving, Receiving each of at least one wave that is diffusely reflected at a touch point on the touch screen by a wave receiving unit of the wave receiver;
Selecting waves having maximum intensity in x and y axes from at least one wave received at each wave receiver; And
And calculating a position of the touch point based on the selected wave.

삭제delete

상기한 본 발명에 따른 파동의 전반사 특성을 이용하여 터치스크린상에 터치되는 위치를 인식하기 장치 및 방법은 터치되는 위치의 인식을 최소의 구성요소로 가능하게 할 뿐만 아니라 위치를 계산하는 방식도 간단해져서 종래 방식의 위치 인식 장치 등에서 문제되었던 구현의 복잡도, 장치의 고가 문제 및 터치 터치스크린 의 투명도, 내구성 확보가 어려운 점을 해결할 뿐만 아니라 특히 대형 터치스크린 에서 적용 시 최소의 비용으로 구현 가능하다는 이점을 가진다.Apparatus and method for recognizing the touched position on the touch screen using the total reflection characteristic of the wave according to the present invention not only enables the recognition of the touched position with a minimum component but also a simple method of calculating the position It solves the problem of implementation complexity, high cost of device, transparency of touch touch screen, and difficulty in securing durability, and it is possible to realize at minimum cost especially when applied to large touch screen. Have

이하 본 발명의 파동의 전반사 특성을 이용하여 터치스크린상에 터치되는 위치를 인식하기 위한 장치 및 방법에 대해 구체적으로 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명에 따른 파동 송출 모듈의 구체적인 구성도이다.
본 발명의 파동 송출 모듈(200)은 파동 송출부(210)와 트리거 펄스 발생부(220)를 포함하여 구성된다.
한편 상기 파동 송출 모듈(200)은 파동의 방사 방향 또는 분포도를 조절하기 위한 광학렌즈 또는 광학 프리즘(230)과 방사 파동을 특정 대역의 파장을 가지도록 하거나 특정 편광영역을 가지도록 조절하기 위하여 다이크로닉(diachronic), 밴드패스(bandpass), 편광(polarizer) 또는 편광지연(lamdar) 필터(240) 중 하나를 더 포함할 수 있다.
이하에서 상기와 같은 구성을 가지는 파동 송출 모듈(200)의 구체적인 동작에 대해 설명하도록 한다.
먼저 터치스크린이 구동되면 동시에 상기 터치스크린상에 터치되는 위치를 인식하기 위하여 트리거 펄스 발생부(220)를 통해 트리거 펄스를 송출한다. 파동 수신부는 상기 송출된 트리거 펄스를 수신한다.
이 후 파동 송출부(200)에서 파동을 생성하여 매질에서 전반사가 일어나도록 송출한다.
한편 상기 파동 송출부(200)에서 송출되는 파동의 방향 및 분포도를 상기 광학렌즈 또는 광학 프리즘(230)을 통하여 조절할 수 있으며, 또한 다이크로닉(diachronic), 밴드패스(bandpass), 편광(polarizer) 또는 편광지연(lamdar) 필터(240) 중 하나를 이용하여 특정 대역의 파장을 가지도록 하거나 특정 편광영역을 가지도록 조절할 수도 있다.
도 3은 본 발명에 따른 파동 수신 장치의 구체적인 구성도이다.
본 발명에 따른 파동 수신부(310)는 트리거 펄스에서 송출되는 트리거 펄스, 파동 송출부에서 송출되는 파동 및 터치스크린 상의 터치 지점에서 난반사되는 파동을 수신한다.
또한 수신된 트리거 펄스, 파동 및 난반사된 파동으로부터 터치 지점의 위치를 계산하는 위치 계산부(340)를 포함한다.
한편 상기 파동 수신부(310)는 수신되는 파동의 수신 효율을 높이거나 수신 파동의 방향을 조절하기 위한 광확 렌즈 또는 광학 프리즘(330)을 더 구비할 수 있으며, 또는 수신되는 파동 중 특정 대역의 파장을 가지는 파동을 선택적으로 수신 가능하도록 하거나 특정 편광영역 방향의 파동을 선택적으로 수신 가능하도록 하는 다이크로닉(diachronic), 밴드패스(bandpass), 편광(polarizer) 또는 편광지연(lamdar) 필터(320) 중 하나를 더 포함할 수 있다.
상기와 같은 구성을 가지는 파동 수신부(310)의 동작에 대해 구체적으로 설명하도록 한다.
먼저 터치스크린이 구동되면 트리거 펄스 송출부에서 트리거 펄스가 송출되고 상기 송출된 트리거 펄스는 파동 수신부(310)를 통해 수신된다.
이후 파동 송출부에 파동이 터치스크린 매질에 전반사를 일으키도록 송출된 후 터치스크린 상에 터치가 입력된다고 할 때, 터치되지 않은 영역의 파동은 파동 수신부(310)로 직접 수신되며, 터치 지점에서의 파동은 난반사를 일으키고 난반산된 파동 중 일부는 터치스크린 매질 내에서 다시 전반사되어 파동 수신부(310)에 의해 수신된다.
상기 파동 수신부(310)에서 수신된 터치되지 않은 영역을 통해 수신된 파동과 터치된 영역에서 난반사되어 수신된 파동의 도착시간을 측정하고 측정된 값은 위치계산부(340)에 의해서 2차원 좌표로 계산되어 터치 지점의 2차원 좌표를 검출하게 된다.
본 발명은 파동이 두 매질의 경계면에서 전반사되는 성질을 이용하는 것으로 전반사 조건으로 매질에 입사된 파동이 터치 등의 작용에 의해 특정 경계면에서 전반사 조건이 깨지게 되는 경우 전반사 조건이 깨지는 지점 즉, 터치 지점에서 난반사되는 파동의 파동 수신부에서의 수신 시간의 차이를 거리를 계산하여 이를 좌표로 변환하여 경계면의 위치를 구하는 것으로 이에 대한 구체적인 동작은 도 7을 참조하여 하기에서 설명하기로 한다.
도 7은 굴절률이 다른 두 매질의 경계면에서 다른 각도로 입사되는 파동의 반사특성을 설명하는 개념도이다.
빛 또는 초음파 등의 파동은 굴절률이 큰 매질에서 작은 매질(공기 등)로 입사할 때, 굴절률이 큰 매질에서 작은 매질(공기)로 파동이 입사할 때 굴절 각(θ2)은 입사각(θ1)보다 크며, 어떤 입사각에서는 굴절각이 90˚가 된다. 이때의 입사각을 임계각(θc)이라 하며, 입사각이 임계각을 넘게 되면 파동은 전부 반사하게 된다. 이러한 현상을 전반사라고 한다.
상기 임계각은 두 매질의 굴절률에 의하여 결정되는데 스넬의 법칙에 의하여 하기 수학식에 표시될 수 있다.

만일 파동이 굴절률 η₂ 인 매질2로 둘러싸인 굴절률이 η₁인 매질1에서 입사각을 임계각보다 더 큰 각도로 입사되면 매질1과 매질2의 경계면에서 전반사하고 전반사되는 각도 역시 임계각보다 크게 되어 다른 반대측의 경계면에 재입사되어도 전반사되어 지속적으로 매질1내에서 전반사하며 진행하게 된다.
그러나 만일 손가락 등의 공기보다 굴절률이 매질에 의해서 경계면이 터치되는 경우, 터치되는 경계면에서 굴절조건 즉, 매질2의 굴절률이 변하게 되고 이에 따라 임계각이 변하게 되어 매질과 공기에 의해서 형성되는 경계면에서의 전반사 조건이 깨지게 되며, 이에 따라 파동은 굴절률이 큰 매질을 뚫고 나와 손가락(등)에서 난반사 되어 굴절률이 큰 매질로 재 입사되어 사방으로 퍼진다. 이때 일부의 파동은 다시 전반사 조건으로 굴절률이 큰 매질 안에서 전반사 되며 진행하게 된다.
이에 따라 만일 파동 수신부에서 아무런 방해를 받지 않고 진행되는 파동과 터치된 지점에서 난반사를 일으키는 파동을 수신하여 터치되지 않는 영역을 통해 수신된 파동과 터치되지 않은 영역의 파동의 파동 수신부에서의 도착시간의 차이를 상대적인 거리의 차이로 계산하면 터치된 지점의 거리를 수신측 또는 송신측에서 계산할 수 있으며 상기 측정된 거리를 2차원 좌표로 변환하면 터치된 지점의 위치를 2차원 좌표로 얻을 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 각 축에 하나의 파동 송출 모듈(410, 420)과 하나의 파동 수신부(430, 440)를 포함하는 터치스크린상에 터치되는 위치를 획득하기 장치에 관한 구성도 및 터치 지점의 위치를 획득하는 원리도이다.
X축 파동 송출 모듈(410)에서 전반사 조건으로 송출된 파동은 항상 최단거리 Xa로 파동 수신부(440)에 도착한다. 하지만 터치지점에서 터치가 되는 경우 터치지점에서 전반사 조건이 깨지게 되어 난반사되어 Xb의 경로로 파동 수신부(440)에 도착한다. 따라서 Xa와 Xb 사이에는 경로의 차이로 인한 도착시간의 차이가 발생한다.
동일하게 Y축 파동 송출 모듈(420)에서 전반사 조건으로 송출된 파동 역시 동일한 원리가 적용되어 최단 경로 Ya와 난반산 경로 Yb사이에 의한 도착시간의 차이가 파동 수신부(440)에서 발생한다. 이러한 X축과 Y축 각각의 도착시간의 차이 값을 기초 데이터로 하여 2차원 좌표값을 얻을 수 있다.
상기와 같은 원리로 동작하는 본 발명에 따른 터치스크린상에 터치되는 위치를 획득하기 장치의 동작에 대해 구체적으로 설명하도록 한다.
먼저 가로축 방향으로 전 반사를 일으킬 수 있는 매질(예: 유리, 플라스틱 등)에 일정 방향으로 파동을 강도나 주파수를 주기적으로 다르게 하여 전반사 조건으로 파동 송출 모듈을 통해 송출한다.
이때 파동 수신부(430, 440)에 이와 같은 파장이 시작되었음을 알려주는 트리거 펄스를 방출하여 기준 시점을 정해 준다.
파동이 매질 사이를 통과하는 있는 시점에 매질의 표면에 물체(손가락 등)가 닫는 순간 전반사 조건으로 진행하던 파동은 경계조건이 변하여 전반사조건이 깨지게 된다. 따라서 터치지점에서 난반사를 일으켜서 전반사 조건 내의 파동만 매질 내부에서 최초의 진행방향과 다른 여러 방향으로 진행하여 나가며 터치 된 지점에서 나온 파동을 특정 지점에서 수신하게 된다.
도 5는 본 발명에 따른 복수의 파동 송출 모듈 (510, 520)와 복수의 파동 수신부(530, 540)를 포함하는 터치스크린상에 터치되는 위치를 획득하기 장치에 관한 구성도 및 터치지점의 위치를 획득하는 원리도로 도 4의 하나의 파동 송출 모듈과 하나의 파동 수신부를 포함하여 구성되는 것과 비교할 때 파동 송출 모듈 및 파동 수신부의 구성은 동일하며 다만 복수의 파동 수신부(530, 540)를 두어 수신되는 파동의 수를 증가시켜 위치 계산의 정확성을 높일 수 있는 구조이다.
하나의 파동 송출 모듈(510, 520)에서 전반사 조건으로 송출된 파동은 터치지점에서 터치가 되는 경우 전반사 조건이 깨지게 되어 난반사되어 복수의 파동 수신부(530, 540)에 도착하게 된다.
이때 각각의 파동 수신부(530, 540)에 도착하는 파동은 그 경로 차가 있게 되므로 이 경로 차에 의해 가장 가까운 부문은 먼저 그리고 먼 위치는 나중에 도착하게 된다. 이를 수신되는 파동의 번호와 도달시간의 좌표 상에 표시하면 점선으로 표시할 수 있다. 좌표상에 도시된 실선의 경로곡선은 파동 수신부(530, 540)로 직접 도착한 파의 도달시간을 표시한 것이다.
상기 각 축의 점선의 터치지점에서 난 반사된 파동의 도달 시간 차이를 각각의 파동 수신부(530, 540)의 위치에서 구하여 수신되는 파동의 강도 중 최대값을 가지는 파동을 선정하여 상기 선정된 파동과 터치되지 않는 영역을 통해 수신된 파동의 파동 수신부(530, 540)에서의 상대적인 도착시산의 차이를 계산하면 파동 수신부(530, 540)로부터 터치 지점까지의 거리를 계산할 수 있으며 계산된 거리를 좌표 변환하여 X 축과 Y축의 좌표를 얻을 수 있다.
상기와 같은 원리로 동작하는 본 발명에 따른 복수의 파동송출 모듈(510, 520)과 복수의 파동 수신부(530, 540)로 구성된 터치스크린상에 터치되는 위치를 획득하기 장치의 동작에 대해서는 상기 도4의 설명에서 기재한 것과 동일하므로 그 구체적인 설명은 생략하도록 한다.
하나의 파동송출 모듈과 하나의 파동 수신부 또는 복수의 파동 수신부에서 터치 지점의 좌표 즉 x축과 y축의 좌표를 구하는 원리를 하기에서 설명하도록 한다.
파동의 주기 내 이동거리 계산은 아래의 식과 같이 한 개의 시간 주기당 이동 거리를 알 수 있다.

Lm: 파동의 한 주기 동안 매질 내에서 이동한 거리,
Vm: 매질 내에서 파동이 일 초당 진행하는 거리,
Pt: 파동 소스를 주기적으로 변조하는 변조 주기
파동을 주기적으로 방사 하면서 이 파동이 터치지점에서 난반사를 일으켜 다시 전반사 조건만의 파형이 파동 수신부에 도달하는 시간을 거리로 환산하는 식은 아래와 같다.

Dix: X 축 방향으로 지연된 거리,
Diy: Y 축 방향으로 지연된 거리,
T_x: 터치지점을 거쳐 파동 수신부로 들어온 파동의 X축 도달 시간,
T_y: 터치지점을 거쳐 파동 수신부로 들어온 파동의 Y축 도달 시간,
T_x: 터치 지점을 거치지 않고 파동 수신부로 들어온 파동의 X축 도달 시간,
T_y: 터치 지점을 거치지 않고 파동 수신부로 들어온 파동의 Y축 도달 시간,
Lm: 파동의 단위시간당 이동거리
그런데 파동은 동심원을 그리면 퍼지기 때문에 거리 Dix와 Diy의 x 와 y의 좌표는 원의 호를 그리며 존재하게 된다.
따라서 Dix는 원의 방정식

을 만족하는 식이 되며,
Diy 는 원의 방정식

또는

을 만족하는 식이 된다.
단, k: 파동소스가 존재하는 X 축에서 상대적으로 떨어진 Y 축 상의 파동 소스까지의 거리)
여기서 두 개의 방정식에 의해 두 개의 변수 x 와 y를 구할 수 있으며, x와 y가 터치 지점의 좌표가 된다.
도 6은 본 발명에 따른 파동의 전반사 특성을 이용하여 터치스크린상에 터치되는 위치를 획득하기 위한 방법에 관한 흐름도이다.
이하 구체적인 과정을 살펴보면, 터치스크린상의 터치 지점을 인식하기 위한 장치가 구동되면(610) 트리거 펄스 발생부에서 트리거 펄스를 송출한다(620).
이후 일정시간이 경과된 후 파동 송출부에서 일정한 주기를 가지는 펄스 즉 파동을 터치스크린의 매질 내부에 전반사가 되는 입사각으로 송출한다(630, 650).
이때 X축 파동 송출부와 Y축 파동 송출부는 일정한 시간의 차이로 두고 구동되며, 그 시간 차이는 X축 파동수신부가 파동을 수신하고 이를 처리하는 데에 걸리는 시간이면 충분하다.
이후 터치스크린 상의 일정지점에서 터치가 이루어지면 터치된 경계면에서 난반사가 일어나고 난반사된 파동 중 일부가 다시 전반사의 조건으로 매질을 진행하여 파동 수신부(640, 660)에서 수신된다.
이후 수신된 파동들의 파동 수신부(640, 660)로의 상대적인 도착시간의 차이로부터 터치 지점의 좌표를 획득하게 된다(670).
한편 복수의 파동 수신 모듈이 구비되어 있는 경우에는 다수의 파동 수신부에서 상기 터치스크린상의 터치 지점에서 난반사되는 적어도 하나 이상의 파동을 각각 수신하는 단계(641, 661)와 상기 각각의 파동 수신부에서 수신된 적어도 하나의 파동으로부터 X축과 Y축에서 최대의 강도를 가지는 파동을 각각 선정하는 단계(642, 662) 및 상기 선정된 선정된 파동을 기초로 하여 상기 터치 지점의 위치를 계산하는 단계(670)를 더 포함할 수 있다.
상기 복수의 파동 수신부를 이용하는 것과, 하나의 파동 수신부를 이용하는 것의 차이는 복수의 수신 파동에서 터치 지점을 인식하기 위한 파동을 X와 Y축 도달시간 중 가장 큰 강도값을 가지는 파동을 이용하는 것에 있으며, 위치를 계산하는 방식은 동일하므로 생략한다.Hereinafter, an apparatus and method for recognizing a position touched on a touch screen using the total reflection characteristic of the wave of the present invention will be described in detail.
2 is a detailed configuration diagram of the wave transmitting module according to the present invention.
The wave sending module 200 of the present invention includes a wave sending unit 210 and a trigger pulse generator 220.
On the other hand, the wave transmitting module 200 is a dichroic to adjust the optical lens or the optical prism 230 and the radiation wave to adjust the radiation direction or distribution of the wave to have a wavelength of a specific band or to have a specific polarization region It may further include one of a nick, bandpass, polarizer, or polarization delay filter 240.
Hereinafter, a detailed operation of the wave transmitting module 200 having the above configuration will be described.
First, when the touch screen is driven, a trigger pulse is transmitted through the trigger pulse generator 220 to recognize a position touched on the touch screen. The wave receiver receives the transmitted trigger pulse.
Thereafter, the wave generating unit 200 generates a wave and transmits the total reflection in the medium.
On the other hand, the direction and distribution of the wave transmitted from the wave transmitting unit 200 can be adjusted through the optical lens or the optical prism 230, and also a dichronic, bandpass, polarizer Alternatively, one of the polarization delay filters 240 may be used to have a wavelength of a specific band or to have a specific polarization region.
3 is a detailed block diagram of the wave receiving apparatus according to the present invention.
The wave receiver 310 according to the present invention receives a trigger pulse transmitted from a trigger pulse, a wave transmitted from a wave transmitter, and a wave that is diffusely reflected at a touch point on a touch screen.
It also includes a position calculation unit 340 for calculating the position of the touch point from the received trigger pulse, wave and diffusely reflected wave.
Meanwhile, the wave receiver 310 may further include an optical lens or an optical prism 330 for increasing reception efficiency of a received wave or adjusting a direction of a reception wave, or may provide a wavelength of a specific band among the received waves. Branch of the dichronic, bandpass, polarizer or polarization filter 320 to selectively receive the wave or to selectively receive the wave in a specific polarization direction. It may further include one.
The operation of the wave receiver 310 having the above configuration will be described in detail.
First, when the touch screen is driven, the trigger pulse is sent from the trigger pulse transmitter and the trigger pulse is received through the wave receiver 310.
Then, when the wave is transmitted to the wave transmitting unit to cause total reflection on the touch screen medium, and then a touch is input on the touch screen, the wave of the untouched area is directly received by the wave receiving unit 310, The wave causes diffuse reflection and some of the diffused wave is totally reflected again in the touch screen medium and received by the wave receiver 310.
The arrival time of the wave received through the non-touch area received by the wave receiving unit 310 and the wave received by the diffuse reflection in the touched area is measured, and the measured value is measured by the position calculating unit 340 in two-dimensional coordinates. It is calculated to detect the two-dimensional coordinates of the touch point.
The present invention utilizes the property that the wave is totally reflected at the interface between the two media. When the wave incident on the medium as the total reflection condition causes the total reflection condition to be broken at a specific interface by the action of touch or the like, the total reflection condition is broken. The difference in the reception time at the wave receiving unit of the diffusely reflected wave is calculated by converting the distance into coordinates to obtain the position of the boundary surface. A detailed operation thereof will be described below with reference to FIG. 7.
FIG. 7 is a conceptual diagram illustrating reflection characteristics of waves incident at different angles at interfaces between two media having different refractive indices.
Waves such as light or ultrasonic waves are incident on small media (air, etc.) in a medium with large refractive index, and when the waves are incident on small media (air) in a medium with large refractive index, the angle of refraction (θ2) is greater than the angle of incidence (θ1). Large, and at some angles of incidence the angle of refraction is 90 °. The incident angle at this time is called the critical angle θc, and when the incident angle exceeds the critical angle, all the waves are reflected. This phenomenon is called total reflection.
The critical angle is determined by the refractive indices of the two media, which can be represented by the following equation by Snell's law.

Ten thousand and one the wave is larger than the refractive index η ₂ where the angle is also critical angle refractive index surrounded by a medium 2 that when the incident angle of incidence in the η ₁ of the medium 1 at a larger angle than the critical angle of total reflection at the interface of the medium 1 and medium 2, and the total reflection of the other side opposite Even if the company reenters the boundary, it is totally reflected and continues to be totally reflected in the medium 1.
However, if the interface is touched by the medium with the refractive index than the air such as the finger, the refractive index, that is, the refractive index of the medium 2, is changed at the interface to be touched, and thus the critical angle is changed, so that the total reflection at the interface formed by the medium and the air is changed. The conditions are broken, so that the wave penetrates through the medium having a high refractive index and is diffusely reflected from the finger (back) to reenter the medium having a large refractive index and spread everywhere. At this time, some of the waves are totally reflected in a medium having a large refractive index under total reflection conditions.
Thus, if the wave receiver receives a wave that proceeds without any interruption and a wave that causes diffuse reflection at the touched point, the wave receiver receives the wave received through the non-touched area and the wave receiver of the wave in the non-touched area. When the difference is calculated as the difference of the relative distances, the distance of the touched point can be calculated at the receiving side or the transmitting side, and the position of the touched point can be obtained as 2D coordinates by converting the measured distance into 2D coordinates.
4 is a block diagram of a device for obtaining a touched position on a touch screen including one

wave transmitting module

410, 420 and one

wave receiving unit

430, 440 in each axis according to the present invention This is a principle diagram for obtaining the position of a point.
The wave transmitted under the total reflection condition from the X-axis wave transmitting module 410 always arrives at the wave receiving unit 440 at the shortest distance Xa. However, when a touch is made at the touch point, the total reflection condition is broken at the touch point, and is diffusely reflected to arrive at the wave receiver 440 through the path of Xb. Therefore, a difference in arrival time occurs due to a difference in path between Xa and Xb.
Similarly, the same principle is applied to the wave transmitted by the total reflection condition in the Y-axis wave sending module 420, so that a difference in arrival time due to the shortest path Ya and the diffused path Yb occurs in the wave receiving unit 440. Two-dimensional coordinate values can be obtained based on the difference between the arrival times of each of the X and Y axes.
The operation of the apparatus for obtaining the touched position on the touch screen according to the present invention operating on the principle described above will be described in detail.
First, the wave is sent through the wave transmitting module under total reflection conditions by periodically varying the intensity or frequency of the wave in a certain direction in a medium (eg, glass or plastic) that may cause total reflection in the horizontal axis direction.
In this case, the reference point is determined by emitting a trigger pulse that informs the

wave receivers

430 and 440 that the wavelength has started.
At the point when the wave passes between the media, when the object (finger, etc.) closes to the surface of the media, the wave that is in total reflection condition changes and the total reflection condition is broken. Therefore, only the wave within the total reflection condition by the diffuse reflection at the touch point proceeds in various directions different from the initial traveling direction inside the medium, and receives the wave from the touched point at the specific point.
5 is a block diagram of an apparatus for obtaining a touched position on a touch screen including a plurality of

wave transmitting modules

510 and 520 and a plurality of

wave receiving units

530 and 540 according to the present invention, and positions of touch points Compared with the configuration of one wave transmitting module and one wave receiving unit of FIG. 4, the wave transmitting module and the wave receiving unit have the same configuration, but receive a plurality of

wave receiving units

530 and 540. It is a structure that can increase the accuracy of position calculation by increasing the number of waves.
Waves transmitted under total reflection conditions from one

wave transmitting module

510 or 520 are diffusely reflected when they are touched at the touch point, and are diffusely reflected to arrive at the plurality of

wave receivers

530 and 540.
The wave arriving at each of the

wave receivers

530 and 540 then has its path difference so that the closest sector arrives first and the distant position later by this path difference. If it is displayed on the coordinate of the received wave number and the arrival time, it can be indicated by a dotted line. The path curve of the solid line shown on the coordinates indicates the arrival time of the wave that has arrived directly to the

wave receivers

530 and 540.
The difference in arrival time of the waves reflected from the touch point of the dotted line of each axis is obtained at the positions of the

wave receivers

530 and 540, and the wave having the maximum value among the received waves is selected to select the wave and the touch. By calculating the difference in the relative time of arrival at the

wave receivers

530 and 540 of the wave received through the non-area, the distance from the

wave receivers

530 and 540 to the touch point can be calculated, You can get the coordinates of the X and Y axes.
The operation of the apparatus for obtaining the touched position on the touch screen composed of a plurality of

wave transmitting modules

510, 520 and a plurality of

wave receiving units

530, 540 according to the present invention operating on the principle described above. Since it is the same as described in the description of 4, the detailed description thereof will be omitted.
A principle of obtaining the coordinates of the touch point, that is, the coordinates of the x-axis and the y-axis in one wave transmitting module and one wave receiving unit or a plurality of wave receiving units will be described below.
In the calculation of the movement distance in the period of the wave, the movement distance per time period can be known as the following equation.

Lm: the distance traveled in the medium during one period of the wave,
Vm: the distance the wave travels per second in the medium,
Pt: modulation period that modulates the wave source periodically
While radiating the wave periodically, this wave generates diffuse reflection at the touch point, and then converts the time when the waveform of only total reflection condition reaches the wave receiver as distance.

Dix: distance delayed in the X axis direction,
Diy: distance delayed in the Y axis direction,
T _x : X-axis arrival time of the wave entering the wave receiver through the touch point,
T _y : time to reach the Y axis of the wave entering the wave receiver through the touch point,
T_x: X-axis arrival time of the wave entering the wave receiver without going through the touch point,
T_y: time to reach the Y axis of the wave entering the wave receiver without passing through the touch point,
Lm: Travel distance per unit time of the wave
However, since the wave is spread by drawing concentric circles, the coordinates of x and y of distances Dix and Diy exist by drawing arcs of circles.
Thus Dix is the equation of the circle

Becomes a satisfying expression,
Diy is the equation of the circle

or

Is satisfied.
Where k is the distance from the X axis where the wave source is present to the wave source on the Y axis relatively
Here, two variables x and y can be found by two equations, and x and y are coordinates of the touch point.
6 is a flowchart illustrating a method for obtaining a touched position on a touch screen using total reflection characteristics of waves according to the present invention.
Referring to the specific process, when the device for recognizing the touch point on the touch screen is driven (610), the trigger pulse generator sends a trigger pulse (620).
Thereafter, after a predetermined time has elapsed, the pulse transmitting unit transmits a pulse having a certain period, that is, a wave, at an incident angle of total reflection inside the medium of the touch screen (630 and 650).
At this time, the X-axis wave transmitting unit and the Y-axis wave transmitting unit are driven with a predetermined time difference, and the time difference is sufficient for the time taken for the X-axis wave receiving unit to receive and process the wave.
Then, when a touch is made at a certain point on the touch screen, diffuse reflection occurs at the touched interface, and some of the diffusely reflected waves are received by the

wave receivers

640 and 660 by proceeding to medium under total reflection conditions.
The coordinates of the touch point are then obtained from the difference in the relative arrival times of the received waves to the wave receivers 640 and 660 (670).
Meanwhile, when a plurality of wave receiving modules are provided, the plurality of wave receivers respectively receive at least one wave that is diffusely reflected at a touch point on the touch screen (641, 661) and at least received by each of the wave receivers. Selecting (642, 662) waves having maximum intensity in the X and Y axes from one wave, and calculating the position of the touch point based on the selected selected wave (670). It may further include.
The difference between using the plurality of wave receivers and using one wave receiver is that a wave for recognizing a touch point in a plurality of reception waves uses a wave having the greatest intensity value among X and Y axis arrival times. Since the method of calculating the position is the same, it is omitted.

삭제delete

도 1 본 발명의 1:1 송수신부의 원리도1 is a principle diagram of a 1: 1 transceiver of the present invention

도 2 본 발명의 1: N 송수신부의 원리도2 is a principle diagram of the 1: N transceiver of the present invention

Claims

전반사 특성을 이용하여 터치스크린상에 터치되는 위치를 인식하기 위한 장치에 있어서, An apparatus for recognizing a touched position on a touch screen using total reflection characteristics,

상하부의 매질의 굴절률보다 더 큰 굴절률을 가지는 매질을 포함하는 터치스크린; A touch screen including a medium having a refractive index larger than that of upper and lower media;

상기 터치스크린의 적어도 일부의 영역에 설치되어 전반사가 일어나는 입사각으로 상기 터치스크린의 매질로 파동을 송출하는 파동 송출부와 상기 파동 송출부에서 송출되는 파동의 송출 시점을 알려주는 트리거 펄스를 송출하는 트리거 펄스 송출부를 포함하는 파동 송출 모듈; A trigger that is installed in at least a portion of the touch screen to emit a wave to a medium of the touch screen at an incident angle at which total reflection occurs, and a trigger to send a trigger pulse informing a point of time of the wave sent from the wave sender A wave sending module including a pulse sending unit;

상기 트리거 펄스 송출부에서 송출되는 트리거 펄스, 상기 파동 송출부에서 송출되는 파동과 상기 터치스크린상의 터치 지점에서 난반사되는 파동을 수신하기 위한 파동 수신부; 및 A wave receiver for receiving a trigger pulse transmitted from the trigger pulse transmitter, a wave transmitted from the wave transmitter, and a wave that is diffusely reflected at a touch point on the touch screen; And

상기 파동 수신부에서 수신되는 파동들의 수신시점을 기초로 하여 상기 터치스크린상의 터치 지점의 위치를 산출하는 위치 계산부를 포함하며,It includes a position calculation unit for calculating the position of the touch point on the touch screen on the basis of the reception time of the waves received by the wave receiving unit,

상기 위치 계산부는 하기의 식에 의해 터치 지점의 위치를 계산하는 것을 특징으로 하는 전반사 특성을 이용하여 터치스크린상에 터치되는 위치를 인식하기 위한 장치.And the position calculator calculates the position of the touch point by the following equation.

[수학식 1]

[Equation 1]

[수학식 2]

[Equation 2]

[수학식 3]

또는

[Equation 3]

or

단, Dix, Diy, Tx, Ty, T_x, T_y, k는 하기와 같이 정의됨Dix, Diy, Tx, Ty, T_x, T_y, k are defined as follows

Dix: X 축 방향으로 지연된 거리,Dix: distance delayed in the X axis direction,

Diy: Y 축 방향으로 지연된 거리,Diy: distance delayed in the Y axis direction,

T_x: 터치지점을 거쳐 파동 수신부로 들어온 파동의 X축 도달 시간,T _x : X-axis arrival time of the wave entering the wave receiver through the touch point,

T_y: 터치지점을 거쳐 파동 수신부로 들어온 파동의 Y축 도달 시간,T _y : time to reach the Y axis of the wave entering the wave receiver through the touch point,

T_x: 터치 지점을 거치지 않고 파동 수신부로 들어온 파동의 X축 도달 시간,T_x: X-axis arrival time of the wave entering the wave receiver without going through the touch point,

T_y: 터치 지점을 거치지 않고 파동 수신부로 들어온 파동의 Y축 도달 시간,T_y: time to reach the Y axis of the wave entering the wave receiver without passing through the touch point,

Lm: 파동의 단위시간당 이동거리Lm: Travel distance per unit time of the wave

k: 파동소스가 존재하는 X 축에서 상대적으로 떨어진 Y 축 상의 파동 소스까지의 거리k: The distance from the X axis where the wave source exists to the wave source on the Y axis relatively

제1항에 있어서, The method of claim 1,

상기 파동 송출 모듈은 파동의 방사 방향 또는 분포도를 조절하기 위한 광학렌즈 또는 광학 프리즘을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전반사 특성을 이용하여 터치스크린상에 터치되는 위치를 인식하기 위한 장치.The wave transmitting module further comprises an optical lens or an optical prism for adjusting the radial direction or the distribution of the wave, the apparatus for recognizing the position touched on the touch screen using a total reflection characteristic.

제1항에 있어서, The method of claim 1,

상기 파동 송출 모듈은 방사 파동을 특정 대역의 파장이나 특정 편광영역을 가지도록 조절하기 위하여 다이크로닉 필터(diachronic filter), 밴드패스(bandpass filter), 편광필터(polarizer) 또는 편광지연(lamda filter) 중 적어도 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전반사 특성을 이용하여 터치스크린상에 터치되는 위치를 인식하기 위한 장치.The wave transmitting module may include a dichronic filter, a bandpass filter, a polarizer, or a polarization delay filter to adjust the radiation wave to have a wavelength of a specific band or a specific polarization region. Apparatus for recognizing the position touched on the touch screen using a total reflection characteristic characterized in that it further comprises at least one of.

제1항에 있어서, The method of claim 1,

상기 파동 수신부는 수신 파동 수신 효율을 높이거나 수신 파동의 방향을 조절하기 위한 광학렌즈 또는 광학 프리즘을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 전반사 특성을 이용하여 터치스크린상에 터치되는 위치를 인식하기 위한 장치.The wave receiver further includes an optical lens or an optical prism for increasing reception wave reception efficiency or adjusting a direction of the reception wave. The apparatus for recognizing a position touched on the touch screen using a total reflection characteristic.

제4항에 있어서, The method of claim 4, wherein

상기 파동 수신부는 수신 파동 중 특정 대역의 파장을 가진 파동을 수신 가능하도록 하거나 특정 편광영역 방향의 파동을 선택적으로 수신 가능하도록 하는 다이크로닉 필터(diachronic filter), 밴드패스(bandpass filter), 편광필터(polarizer) 또는 편광지연(lamda filter) 중 적어도 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전반사 특성을 이용하여 터치스크린상에 터치되는 위치를 인식하기 위한 장치.The wave receiving unit may include a dichronic filter, a bandpass filter, and a polarization filter to receive a wave having a wavelength of a specific band among reception waves or to selectively receive a wave in a specific polarization region direction. and at least one of a polarizer or a polarization delay filter.

제1항, 제4항 또는 제5항 중 어느 한항에 있어서, The method according to any one of claims 1, 4 or 5,

상기 파동 수신부는 상기 터치스크린 주변부에 적어도 둘 이상이 배치되는 것을 특징으로 하는 전반사 특성을 이용하여 터치스크린상에 터치되는 위치를 인식하기 위한 장치.And at least two or more wave receivers are disposed at a periphery of the touch screen.

제1항에 있어서, The method of claim 1,

상기 파동 송출 모듈은 제1축과 제2축의 파동 송출 모듈로 구분되며 상기 제1축과 제2축의 파동 송출 모듈은 일정한 시간 간격을 두고 파동을 송출하는 것을 특징으로 하는 전반사 특성을 이용하여 터치스크린상에 터치되는 위치를 인식하기 위한 장치.The wave sending module is divided into a wave sending module of a first axis and a second axis, and the wave sending module of the first axis and a second axis sends a wave at a predetermined time interval. Apparatus for recognizing a location touched on the screen.

제1항 또는 제7항 중 어느 한항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 7,

상기 파동 수신부는 제1축과 제2축의 파동 파동 수신부로 구분되며 상기 제1축과 제2축의 파동 수신부는 일정한 시간 간격을 두고 파동을 수신하는 것을 특징으로 하는 전반사 특성을 이용하여 터치스크린상에 터치되는 위치를 인식하기 위한 장치.The wave receiver is divided into a wave wave receiver of a first axis and a second axis, and the wave receiver of the first axis and the second axis receives a wave at a predetermined time interval on the touch screen using a total reflection characteristic. Device for recognizing the touched position.

삭제delete

전반사 특성을 이용하여 터치스크린상에 터치되는 위치를 인식하기 위한 방법에 있어서, In the method for recognizing the touched position on the touch screen using the total reflection characteristics,

트리거 펄스 송출부에서 파동 송출이 시작됨을 알려주는 트리거 펄스를 발생하는 단계; Generating a trigger pulse informing that the wave sending is started in the trigger pulse sending unit;

파동 송출부에서 상하부의 매질의 굴절률보다 큰 굴절률을 가지는 매질을 포함하는 터치스크린의 적어도 일부에서 상기 매질 내에서 전반사되는 입사각으로 파동을 송출하는 단계; Transmitting a wave at an incidence angle totally reflected in the medium in at least a portion of the touch screen including a medium having a refractive index greater than that of the upper and lower media in the wave transmitting unit;

파동 수신부에서 상기 트리거 펄스 송출부에서 송출된 트리거 펄스, 상기 파동 송출부에서 송출된 파동 및 상기 터치스크린상의 터치 지점에서 난반사되는 파동을 수신하는 단계; 및 Receiving, by a wave receiver, a trigger pulse transmitted from the trigger pulse transmitter, a wave transmitted from the wave transmitter, and a wave that is diffusely reflected at a touch point on the touch screen; And

상기 파동 수신부에서 수신된 트리거 펄스, 파동 송출부에서 송출된 파동 및 상기 난반사된 파동의 수신시점을 기초로 하여 상기 터치 지점의 위치를 계산하는 단계를 포함하며,Calculating a position of the touch point based on a trigger pulse received by the wave receiver, a wave transmitted by the wave transmitter, and a reception point of the diffusely reflected wave,

상기 터치 지점의 위치는 하기의 [수학식 4] ~ [수학식 6]에 의해 계산되는 것을 특징으로 하는 전반사 특성을 이용하여 터치스크린상에 터치되는 위치를 인식하기 위한 방법.The position of the touch point is a method for recognizing the position touched on the touch screen using the total reflection characteristic, characterized in that calculated by the following equation (4) ~ (6).

[수학식 4]

[Equation 4]

[수학식 5]

[Equation 5]

[수학식 6]

또는

[Equation 6]

or

제10항에 있어서, The method of claim 10,

상기 파동을 송출하는 단계는, 제1축의 파동 송출 모듈과 제2축의 파동 송출 모듈에서 일정한 시간 간격을 두고 각각 송출되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전반사 특성을 이용하여 터치스크린상에 터치되는 위치를 인식하기 위한 방법.The transmitting of the wave may further include transmitting each of the wave at a predetermined time interval in the wave sending module of the first axis and the wave sending module of the second axis. Method for recognizing location.

제10항에 있어서, The method of claim 10,

상기 파동을 수신하는 단계는, 다수의 파동 수신부에서 상기 터치스크린상의 터치 지점에서 난반사되는 적어도 하나 이상의 파동을 각각 수신하는 단계; The receiving of the wave may include receiving at least one wave that is diffusely reflected at a touch point on the touch screen by each of the plurality of wave receiving units;

상기 각각의 파동 수신부에서 수신된 적어도 하나의 파동으로부터 x축과 y축에서 최대의 강도를 가지는 파동을 각각 선정하는 단계; 및Selecting waves having maximum intensity in x and y axes from at least one wave received at each wave receiver; And

상기 선정된 파동을 기초로 하여 상기 터치 지점의 위치를 계산하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전반사 특성을 이용하여 터치스크린상에 터치되는 위치를 인식하기 위한 방법.And calculating a position of the touch point based on the selected wave. The method for recognizing a touched position on the touch screen using a total reflection characteristic.

삭제delete

제제10항 또는 제12항 중 어느 한 항에 있어서, The formulation according to any one of claims 10 or 12,

상기 파동을 수신하는 단계는, 제1축의 파동과 제2축의 파동을 일정한 시간 간격을 두고 제1축의 파동 수신 모듈과 제2축의 파동 수신 모듈이 각각 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전반사 특성을 이용하여 터치스크린상에 터치되는 위치를 인식하기 위한 방법.Receiving the wave, the total reflection further comprises the step of receiving the wave receiving module of the first axis and the wave receiving module of the first axis and the wave of the first axis at a predetermined time interval, respectively. A method for recognizing a position touched on a touch screen using a characteristic.

삭제delete