KR101013760B1 - Environment control method touch screen - Google Patents

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KR101013760B1 KR1020090100436A KR20090100436A KR101013760B1 KR 101013760 B1 KR101013760 B1 KR 101013760B1 KR 1020090100436 A KR1020090100436 A KR 1020090100436A KR 20090100436 A KR20090100436 A KR 20090100436A KR 101013760 B1 KR101013760 B1 KR 101013760B1
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윤주영
권철
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Abstract

PURPOSE: An environment control method for a touch screen is provided to minimize an influence of infrared LED(Light Emitting Diode) malfunction. CONSTITUTION: A reference data is established by recognizing an intensity of screen and external disturbance light(30). A CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) image sensor recognizes a shadow by a touch point(40). A signal is corrected by comparing the acknowledged touch point and the reference data(50). Exact amount of compensation is calculated by comparing the reference data, and the compensation amount(60).

Description

터치스크린의 환경제어방법{ENVIRONMENT CONTROL METHOD TOUCH SCREEN}ENVIRONMENT CONTROL METHOD TOUCH SCREEN}

본 발명은 터치스크린의 환경제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 외부에서 들어오는 빛(외란광)의 영향이나, 사용자가 원하는 터치점 이외의 터치점에 대한 인식을 최소화하고, 적외선LED의 고장으로 인한 영향을 최소화할 수 있는 터치스크린의 환경제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for controlling an environment of a touch screen, and more particularly, to minimize the influence of light from outside (a disturbance light) or the recognition of touch points other than the touch point desired by the user, The present invention relates to an environmental control method of a touch screen capable of minimizing the effects.

컴퓨터를 이용한 프리젠테이션이 발달함에 따라서 사용자가 화면상에 뿌려지는 영상과 인터페이스하기 위한 인식장치가 필요하게 되었다.As the presentation using a computer has been developed, a recognition device for a user to interface with an image displayed on a screen is required.

상기 인터페이스를 위한 인식장치로는 대표적으로 터치스크린이 있는데, 상기 터치스크린은 간편하고 직관적인 입력방식으로 누구나 손쉽게 사용할 수 있는 인터페이스장치이다. Recognition apparatus for the interface is typically a touch screen, the touch screen is an interface device that can be easily used by anyone with a simple and intuitive input method.

상기 터치스크린은 저항막방식, 정전용량방식, 레이저방식, 적외선방식, 카메라방식 등의 다양한 방식을 사용하여 컴퓨터가 화면상에 위치하는 터치점을 인식하도록 형성된다.The touch screen is formed so that the computer recognizes a touch point located on the screen by using various methods such as a resistive film method, a capacitive method, a laser method, an infrared method, and a camera method.

종래의 적외선방식의 터치스크린은 도 3에서 도시한 바와 같이, 터치스크린의 평면상의 상부측과 우측에 각각 소정거리 이격되어 위치하는 복수의 발광부와; 상기 터치스크린의 평면상 하부측과 좌측에 상기 각각의 발광부에 대향하도록 배치되는 복수의 수광부와; 상기 수광부의 검출결과를 인가받아 터치스크린의 눌림위치의 좌표를 검출하는 제어부로 구성된다. As shown in FIG. 3, a conventional infrared touch screen includes: a plurality of light emitting parts positioned at a predetermined distance from each other on an upper side and a right side of a plane of the touch screen; A plurality of light receiving parts disposed on the lower and left sides of the touch screen so as to face the respective light emitting parts; The controller is configured to detect the coordinates of the pressed position of the touch screen by receiving the detection result of the light receiver.

상기 종래의 적외선터치스크린은 적외선이 스크린의 표면에 격자형태로 형성되기 때문에 만약 스크린에 터치점이 발생하면 발광부의 위치와 터치에 의해서 가려지는 수광부의 위치를 이용하여 터치점을 X,Y좌표로 인식할 수 있어서 사용자와 화상간의 인터페이스가 가능하게 된다.In the conventional infrared touch screen, since infrared rays are formed in a lattice shape on the surface of the screen, if a touch point occurs on the screen, the touch point is recognized as X and Y coordinates using the position of the light emitting part and the position of the light receiving part covered by the touch. This allows an interface between the user and the image.

상기 터치스크린에 관한 기술은 대한민국특허청 공개특허공보 제2006-0087410호, 제2003-0036289호 및 등록특허공보 제 0863814등에 개시된 바 있다.The technology related to the touch screen has been disclosed in Korean Patent Laid-Open No. 2006-0087410, 2003-0036289, and No. 0863814.

그러나, 종래의 적외선 터치스크린은 다음과 같은 문제점이 있었다.However, the conventional infrared touch screen has the following problems.

(1) 외란광에 의해서 오작동을 자주 일으킨다. (1) It malfunctions frequently due to disturbance light.

(2) 다수개의 적외선LED 중 하나라도 작동을 하지 않으면 터치스크린이 전체적으로 작동되지 않는다. (2) The touch screen will not operate as a whole if any one of the multiple infrared LEDs does not work.

(3) 스크린 상에 먼지나 다른 이물질이 묻을 경우에 전혀 작동되지 않는다. (3) It does not work at all if dirt or other foreign matter gets on the screen.

상기한 문제점을 해결하기 위해서 본 발명은 스크린의 상단 주연부에 직사각형상의 프레임이 설치되고, 상기 프레임의 각 모서리에 CMOS이미지센서가 각각 형성되며, 상기 프레임에는 다수개의 적외선LED가 형성되는 일반적인 터치스크린에 터치되는 터치점을 컴퓨터가 인식함에 있어서, In order to solve the above problems, the present invention is a rectangular frame is installed at the upper periphery of the screen, CMOS image sensor is formed on each corner of the frame, respectively, the frame is a general touch screen in which a plurality of infrared LED is formed In recognizing the touch point touched by the computer,

상기 스크린과 외부의 외란광의 세기를 인식하여 최초의 기준데이터를 설정하는 기준데이터설정단계와; A reference data setting step of setting first reference data by recognizing the intensity of the screen and external disturbance light;

상기 스크린에 터치되는 터치점에 의해서 가려지는 그림자를 CMOS이미지센서가 인식하는 인식단계와; A recognition step of recognizing, by a CMOS image sensor, a shadow covered by a touch point touching the screen;

상기 인식단계에서 인식된 터치점과 기준데이터를 비교하여 신호를 보정하는 신호보정단계와; A signal correction step of correcting a signal by comparing the touch point recognized in the recognition step with reference data;

상기 신호보정단계의 보정량을 기준데이터와 비교하여 정확한 보정량을 추출하는 신호추출단계와; A signal extraction step of extracting an accurate correction amount by comparing the correction amount of the signal correction step with reference data;

상기 신호추출단계에서 추출된 보정량의 1%를 기준데이터에 적용하여 환경데이터로 새롭게 설정하는 재설정단계로 구성되되, It consists of a reset step of newly setting the environmental data by applying 1% of the correction amount extracted in the signal extraction step to the reference data,

새로운 터치점의 인식과 동시에 기준데이터설정단계에서 재설정단계가 0.1~0.3초 마다 반복하여 수행되는 것을 특징으로 한다.At the same time as the recognition of the new touch point, the reset step in the reference data setting step is characterized in that it is performed repeatedly every 0.1 ~ 0.3 seconds.

본 발명의 터치스크린의 환경제어방법에 의하면 다음과 같은 효과가 발생한다.According to the environmental control method of the touch screen of the present invention the following effects occur.

(1) CMOS이미지센서를 사용하고, 외란광의 영향을 기준데이터로 계속 재설정되므로 외란광의 영향을 최대한 줄일 수 있다.(1) The CMOS image sensor is used, and the influence of the disturbance light is continuously reset to the reference data, thereby reducing the influence of the disturbance light as much as possible.

(2) 방사되는 적외선LED 중 몇개가 작동되지 않더라도 그 상태가 기준데이터로 재설정되므로 전체적인 터치스크린의 작동은 가능하다.(2) Even if some of the emitted infrared LEDs are not operated, the state is reset to the reference data, so the entire touch screen can be operated.

(3) 스크린 상에 계속적으로 존재하는 먼지나 다른 이물질은 재설정기능에 의해서 환경데이터로 인식되므로 다른 부분의 터치점들은 정상적으로 인식이 가능하다.(3) Since dust and other foreign matter continuously on the screen are recognized as environmental data by the reset function, touch points of other parts can be recognized normally.

본 발명은 스크린의 상단 주연부에 직사각형상의 프레임(100)이 설치되고, 상기 프레임(100)의 각 모서리에 CMOS이미지센서(110)가 각각 형성되며, 상기 프레임(100)에는 다수개의 적외선LED(120)가 형성되는 일반적인 터치스크린에 터치되는 터치점(2)을 컴퓨터가 인식함에 있어서, According to the present invention, a rectangular frame 100 is installed at the upper periphery of the screen, and a CMOS image sensor 110 is formed at each corner of the frame 100, respectively, and a plurality of infrared LEDs 120 are formed on the frame 100. When the computer recognizes the touch point 2 touched by a general touch screen in which

상기 스크린(1)과 외부의 외란광의 세기를 인식하여 최초의 기준데이터를 설정하는 기준데이터설정단계(30)와; A reference data setting step (30) of setting initial reference data by recognizing the screen 1 and the intensity of external disturbance light;

상기 스크린(1)에 터치되는 터치점(2)에 의해서 가려지는 그림자를 CMOS이미지센서(110)가 인식하는 인식단계(40)와; A recognition step 40 of recognizing, by the CMOS image sensor 110, a shadow obscured by the touch point 2 touching the screen 1;

상기 인식단계(40)에서 인식된 터치점(2)과 기준데이터를 비교하여 신호를 보정하는 신호보정단계(50)와; A signal correction step 50 of correcting a signal by comparing the touch point 2 recognized in the recognition step 40 with reference data;

상기 신호보정단계(50)의 보정량을 기준데이터와 비교하여 정확한 보정량을 추출하는 신호추출단계(60)와; A signal extraction step 60 of extracting an accurate correction amount by comparing the correction amount of the signal correction step 50 with reference data;

상기 신호추출단계(60)에서 추출된 보정량을 기준데이터에 적용하여 환경데이터로 새롭게 설정하는 재설정단계(70)로 구성되되, It is composed of a reset step 70 of newly setting the environmental data by applying the correction amount extracted in the signal extraction step 60 to the reference data,

새로운 터치점(2)의 인식과 동시에 기준데이터설정단계(30)에서 재설정단계(70)가 0.1~0.3초 마다 반복하여 수행되는 것을 특징으로 한다.Simultaneously with the recognition of the new touch point 2, in the reference data setting step 30, the resetting step 70 is repeatedly performed every 0.1 to 0.3 seconds.

상기 CMOS이미지센서(110)는 대한민국특허청의 공개특허공보 제2004-0060508호에 나타난 바와 같이(도 3참조), 반도체기판(10)에 단위 픽셀간 분리를 위한 복수의 필드절연막(12)과; 수광된 빛을 전기신호로 광전변환하기 위해 필드절연막(12)간의 액티브영역에 형성된 포토다이오드어레이(14)와; 복수의 층간절연막 및 소자보호막으로 이루어져 상기 수광된 빛을 투과하는 광투과층(16)과; 균일한 광투과를 위하여 광투과층(16)의 상부에 형성된 평탄화층(18)과; 상기 평탄화층(18)의 상부에 컬러포토레지스터로 형성된 컬러필터부(20)와; 상기 수광된 빛을 포토다이오드 어레이(14)로 집광하기 위해 컬러필터부(20)의 상부에 형성된 마이크로 렌즈 어레이(22)로 구성된다.The CMOS image sensor 110 may include a plurality of field insulating layers 12 for separating unit pixels between the semiconductor substrate 10, as shown in Korean Patent Application Publication No. 2004-0060508 (see FIG. 3); A photodiode array 14 formed in an active region between the field insulating films 12 for photoelectric conversion of the received light into an electrical signal; A light transmitting layer (16) comprising a plurality of interlayer insulating films and device protection films for transmitting the received light; A planarization layer 18 formed on the light transmission layer 16 for uniform light transmission; A color filter unit 20 formed of a color photoresist on the planarization layer 18; It consists of a micro lens array 22 formed on the color filter unit 20 to collect the received light to the photodiode array (14).

상기 적외선LED(120)는 단순히 직진성의 빛을 발산해주기 위해서 필요한 장치로 CMOS이미지센서가 외란광보다 적외선LED(120)를 먼저 인식할 수 있도록 형성된다. The infrared LED 120 is simply a device necessary for emitting straight light, and the CMOS image sensor is formed to recognize the infrared LED 120 before the disturbance light.

상기 기준데이터설정단계(30)는 스크린에 조사되는 외란광의 세기를 CMOS이미지센서(110)가 인식하여 기준데이터로 설정하여 저장하는 단계이다.The reference data setting step 30 is a step in which the CMOS image sensor 110 recognizes the intensity of the disturbance light irradiated on the screen and sets the reference data as reference data.

상기 인식단계(40)는 터치스크린을 사용하는 것으로 스크린에 터치된 터치점(2)을 CMOS이미지센서(110)가 검은색으로 인식하고, 각각의 CMOS이미지센서의 위치를 이용하여 삼각법으로 터치점(2)의 위치를 인식한다.The recognition step 40 uses a touch screen, and the CMOS image sensor 110 recognizes the touch point 2 touched on the screen as black, and touch points by triangulation using the position of each CMOS image sensor. Recognize the position of (2).

상기 좌표인식방법에 관한 것은 본원출원인이 대한민국특허청에 공개한 공개특허공보 제2008-89115호을 참조하면 쉽게 알 수 있는 일반적인 방법이다.Regarding the coordinate recognition method is a general method that can be easily known with reference to the Patent Publication No. 2008-89115 published by the applicant of the Republic of Korea Patent Office.

상기 신호보정단계(50)는 기준데이터와 인식단계(40)에서 터치된 터치점(2)을 서로 비교하여 신호를 보정하는 단계로, 신호를 보정한다는 것은 터치된 터치점(2)이 정확하게 터치를 위한 터치점(2) 인지 아닌지를 확인하도록 기준데이터와 비교하는 단계이다. The signal compensating step 50 is a step of compensating the signal by comparing the touch data 2 touched in the reference data and the recognition step 40 with each other. Compensating the signal means that the touched point 2 is accurately touched. Comparing with reference data to determine whether or not the touch point (2) for.

상기 신호추출단계(60)는 신호보정단계(50)에서 보정된 데이터를 기준데이터와 비교하여 보정량을 추출하는 단계로, 보정량이라 하면 빛의 세기나 계속적으로 터치되어있는 부분 등의 양을 의미하고 이를 데이터화하는 단계이다. The signal extraction step 60 is a step of extracting a correction amount by comparing the data corrected in the signal correction step 50 with the reference data. The correction amount refers to an amount of light intensity or a portion continuously touched. This step is to dataize.

상기 재설정단계(70)는 기준데이터에 위 보정량의 테이터에 1%에 해당하는 정보를 업데이트하여 환경데이터로 새롭게 인식시킨 후 이를 다시 기준데이터로 만 드는 단계이다. The resetting step 70 is to update the information corresponding to 1% of the data of the correction amount in the reference data to newly recognized as the environmental data, and then to make it back to the reference data.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예로 형성된 터치스크린의 환경제어방법의 작동 및 효과를 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, the operation and effect of the environmental control method of the touch screen formed by the preferred embodiment of the present invention.

터치스크린에 전원이 인가되면, CMOS이미지센서(110)에서 데이터를 인식하여 기준데이터를 설정하는 기준데이터설정단계(30)가 진행된다.When power is applied to the touch screen, the reference data setting step 30 of recognizing data in the CMOS image sensor 110 and setting reference data is performed.

위와 같은 상태에서 아무런 터치가 없더라도, 재설정단계(70)까지 계속 진행되어 외란광의 상태 등이 계속적으로 업데이트 되어 기준데이터가 만들어지게 된다. Even if there is no touch in the above state, it continues until the reset step 70, the state of the disturbance light, etc. is continuously updated to make the reference data.

이후, 터치점(2)이 발생하면, 인식단계(40)를 수행하여 터치점(2)의 위치를 인식하여 다른 프로그램을 수행한다. Thereafter, when the touch point 2 occurs, the recognition step 40 is performed to recognize the position of the touch point 2 to perform another program.

이와 동시에, 위 터치점(2)의 정보를 가지고 신호보정단계(50)를 진행하고, 신호추출단계(60)에서 보정량을 추출한 후에 기준데이터를 재설정하게 된다. At the same time, the signal correction step 50 is performed with the information of the touch point 2, and after extracting the correction amount in the signal extraction step 60, the reference data is reset.

만약, 스크린위에 계속 인식되는 터치구간이 있다면, 이를 기준데이터로 인식하고 다른 터치점(2)을 찾게 되므로, 터치구간은 아무런 의미가 없는 환경데이터로 인식된다.If there is a touch section that is continuously recognized on the screen, the touch section is recognized as reference data and another touch point 2 is found, so the touch section is recognized as environmental data having no meaning.

단, 본 발명의 재설정단계(70)와 작동단계(80)에 의해서 본 발명은 천천히 발생하는 즉 단위시간 내에 천천히 접근하는 터치점(2)은 인식하지 못하는 단점이 있으나, 상기 단위시간을 0.1 ~ 0.3초로 하면 현재 사용되는 터치스크린의 사용환경에 의하면 이러한 점들은 거의 발생하지 않는다. However, the present invention by the resetting step 70 and the operation step 80 of the present invention has the disadvantage that the touch point (2) which occurs slowly, that is, approaching slowly within the unit time is not recognized, the unit time is 0.1 ~ If it is 0.3 seconds, these points rarely occur according to the current use environment of the touch screen.

오히려 원하지 않는 지점에 계속적으로 터치점(2)이 남아 있거나 접촉되거나, 적외선LED의 고장 등으로 인한 오작동의 문제를 해결하는 것이 보다 중요한 것이라 판단되어 이렇게 작동하도록 한 것이다.On the contrary, it is considered that it is more important to solve the problem of malfunction due to the touch point 2 remaining at or touching the unwanted point or the failure of the infrared LED.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 후술하는 특허청구범위에 의해 포괄되는 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 다양한 변형이 가능하다는 것은 명백하다.Although the present invention has been described with reference to the accompanying drawings, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications may be made therein without departing from the scope of the invention, which is covered by the following claims.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예로 형성된 터치스크린의 환경제어방법의 순서도. 1 is a flow chart of an environmental control method of a touch screen formed by a preferred embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예로 형성된 터치스크린의 환경제어방법이 수행되는 터치스크린.2 is a touch screen in which an environmental control method of a touch screen formed according to a preferred embodiment of the present invention is performed.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예로 형성된 터치스크린의 환경제어방법이 수행되는 터치스크린에 장착되는 CMOS이미지센서의 개념도.3 is a conceptual diagram of a CMOS image sensor mounted on a touch screen to perform the environmental control method of the touch screen formed by a preferred embodiment of the present invention.

**<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>**** <Description of the symbols for the main parts of the drawings> **

30 : 기준데이터설정단계 40 : 인식단계30: reference data setting step 40: recognition step

50 : 신호보정단계 60 : 신호추출단계50: signal correction step 60: signal extraction step

70 : 재설정단계 80 : 작동단계70: reset step 80: operation step

100 : 프레임 110 : CMOS이미지센서100: frame 110: CMOS image sensor

Claims (2)

스크린(1)의 상단 주연부에 직사각형상의 프레임(100)이 설치되고, 상기 프레임(100)의 각 모서리에 CMOS이미지센서(110)가 각각 형성되며, 상기 프레임(100)에는 다수개의 적외선LED(120)가 형성되는 일반적인 터치스크린에 터치되는 터치점(2)을 컴퓨터가 인식함에 있어서, A rectangular frame 100 is installed at the upper periphery of the screen 1, and a CMOS image sensor 110 is formed at each corner of the frame 100, and a plurality of infrared LEDs 120 are formed in the frame 100. When the computer recognizes the touch point 2 touched by a general touch screen in which 상기 스크린(1)과 외부의 외란광의 세기를 인식하여 최초의 기준데이터를 설정하는 기준데이터설정단계(30)와; A reference data setting step (30) of setting initial reference data by recognizing the screen 1 and the intensity of external disturbance light; 상기 스크린(1)에 터치되는 터치점(2)에 의해서 가려지는 그림자를 CMOS이미지센서(110)가 인식하는 인식단계(40)와; A recognition step 40 of recognizing, by the CMOS image sensor 110, a shadow obscured by the touch point 2 touching the screen 1; 상기 인식단계(40)에서 인식된 터치점(2)과 기준데이터를 비교하여 신호를 보정하는 신호보정단계(50)와; A signal correction step 50 of correcting a signal by comparing the touch point 2 recognized in the recognition step 40 with reference data; 상기 신호보정단계(50)의 보정량을 기준데이터와 비교하여 정확한 보정량을 추출하는 신호추출단계(60)와; A signal extraction step 60 of extracting an accurate correction amount by comparing the correction amount of the signal correction step 50 with reference data; 상기 신호추출단계(60)에서 추출된 보정량을 기준데이터에 적용하여 환경데이터로 새롭게 설정하는 재설정단계(70)로 구성되되, It is composed of a reset step 70 of newly setting the environmental data by applying the correction amount extracted in the signal extraction step 60 to the reference data, 새로운 터치점(2)의 인식과 동시에 기준데이터설정단계(30)에서 재설정단계(70)가 0.1~0.3초 마다 반복하여 수행되는 것을 특징으로 하는 터치스크린의 환경제어방법.Recognition of the new touch point (2) and at the same time the step of setting the reference data 30, the reset step 70 is carried out every 0.1 ~ 0.3 seconds, the environmental control method of the touch screen. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 재설정단계(70)는 신호추출단계(60)의 추출된 보정량을 기준데이터에 1%만을 적용하는 것을 특징으로 하는 터치스크린의 환경제어방법.The resetting step (70) is an environmental control method for a touch screen, characterized in that to apply the extracted correction amount of the signal extraction step 60 to the reference data only 1%.
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