KR101676539B1 - Metal Plate Touch Apparatus with Accurate and Stable Touch Recognition using Piezo Effect - Google Patents

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Abstract

본 발명은 터치 장치에 관한 것으로서, 특히 메탈 플레이트의 두께가 두껍거나 터치키 간의 간격이 좁은 경우에도 패시브 타입과 액티브 타입의 단점이 서로 보완되어 사용자에 의한 터치를 정확하게 인식할 수 있는 피에조 효과를 이용한 정확하고 안정된 터치 인식이 가능한 메탈 플레이트 터치 장치에 관한 것이다.
이를 위하여, 본 발명은 여러 개의 터치키가 구비되는 메탈 플레이트; 상기 메탈 플레이트의 저면에 배치되고 초음파를 방출하는 피에조 필름; 상기 메탈 플레이트와 피에조 필름을 지지하고 터치키 입력시 메탈 플레이트와 피에조 필름의 휨공간을 형성하되 하나의 그룹을 형성하는 여러 개의 터치키에 걸쳐 연속되도록 휨공간을 형성하는 베이스 플레이트; 및 상기 피에조 필름의 변위 및 반사된 초음파를 분석하여 사용자에 의한 터치를 인식하는 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 피에조 효과를 이용한 정확하고 안정된 터치 인식이 가능한 메탈 플레이트 터치 장치를 제공한다.The present invention relates to a touch device, and in particular, even when a thickness of a metal plate is large or a space between touch keys is narrow, disadvantages of the passive type and the active type are complementary to each other so that a piezo effect And more particularly, to a metal plate touch device capable of accurate and stable touch recognition.
To this end, the present invention provides a metal plate having a plurality of touch keys. A piezo film disposed on the bottom surface of the metal plate and emitting ultrasonic waves; A base plate supporting the metal plate and the piezo film and forming a bending space of the metal plate and the piezo film when the touch key is input, and forming a bending space so as to continuously extend over the plurality of touch keys forming one group; And a controller for analyzing the displacement of the piezoelectric film and the reflected ultrasonic waves to recognize a touch by a user. The present invention provides a metal plate touch device capable of accurate and stable touch recognition using a piezo effect.

Description

피에조 효과를 이용한 정확하고 안정된 터치 인식이 가능한 메탈 플레이트 터치 장치{Metal Plate Touch Apparatus with Accurate and Stable Touch Recognition using Piezo Effect}[0001] The present invention relates to a metal plate touch device capable of accurately and steadily recognizing a touch using a piezo effect,

본 발명은 터치 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 메탈 플레이트의 두께가 두껍거나 터치키 간의 간격이 좁은 경우에도 패시브 타입과 액티브 타입의 단점이 서로 보완되어 사용자에 의한 터치를 정확하게 인식할 수 있는 피에조 효과를 이용한 정확하고 안정된 터치 인식이 가능한 메탈 플레이트 터치 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a touch device, and more particularly, to a touch device which is capable of compensating for disadvantages of a passive type and an active type even when the thickness of the metal plate is thick or the interval between the touch keys is narrow, The present invention relates to a metal plate touch device capable of accurately and stably recognizing a touch using an effect.

터치 스크린 패널은 영상표시장치 등의 화면에 나타난 지시 내용을 사람의 손 또는 물체로 선택하여 사용자의 명령을 입력할 수 있도록 한 입력장치로, 최근 다양한 정보처리장치에 적용되고 있다.2. Description of the Related Art A touch screen panel is an input device that allows a user to input a command by selecting an instruction displayed on a screen of a video display device or the like as a human hand or an object, and has recently been applied to various information processing devices.

이와 같은 터치스크린 패널은 조작이 간단하고, 오작동이 적으며, 다른 입력기기 없이 정보 입력이 가능하며, 영상표시장치와 일체형으로 제조되어 제품의 휴대성을 높여준다.Such a touch screen panel is simple in operation, has little malfunction, can input information without any other input device, and is manufactured in an integrated manner with an image display device to enhance the portability of the product.

터치 스크린 패널은 접촉된 부분을 감지하는 방식에 따라 저항막 방식, 정전용량 방식, 표면 초음파 방식, 적외선 방식, 압전 방식, 초음파 방식 등으로 구분되며, 저항막 방식과 정전용량 방식이 주로 이용되고 있다.The touch screen panel is divided into a resistive type, a capacitive type, a surface ultrasonic type, an infrared type, a piezoelectric type, and an ultrasonic type depending on a method of sensing the contact portion, and a resistive type and a capacitive type are mainly used .

그리고, 투명 전극이 형성된 터치 스크린이 가지는 문제점을 해결하기 위해 투명기판의 베젤 영역을 따라 다수의 압전소자를 마련하여 투명기판을 사용자가 터치할 때 가해지는 압력에 따른 압전소자들의 전위차를 감지해 터치 위치를 파악할 수 있는 압전 소자를 이용한 터치 스크린 패널이 개발된 바 있다(한국특허 제1329340호 참조).In order to solve the problem of the touch screen having the transparent electrode, a plurality of piezoelectric elements are provided along the bezel region of the transparent substrate to detect the potential difference of the piezoelectric elements according to the pressure applied when the user touches the transparent substrate, A touch screen panel using a piezoelectric element capable of detecting the position has been developed (refer to Korean Patent No. 1329340).

또한, 각 입력 압전체들에 전기 신호를 입력하여 탄성 표면파를 여진시켜 비압전 기판 상에 표면파를 전파시키고, 수신 압전체들은 전파된 탄성 표면파를 수신하며, 비압전 기판 상의 탄성 표면파의 전파로에 손가락 또는 물체가 접촉하면 탄성 표면파는 감쇄되어 수신 압전체의 수신신호의 레벨 감쇄의 유무를 검출하여 접촉 유무 및 그 접촉 위치를 검출하는 초음파 터치 스크린이 개발된 바 있다(한국특허 제803400호 참조).In addition, an electric signal is input to each input piezoelectric body to excite a surface acoustic wave to propagate the surface acoustic wave on the non-piezoelectric substrate. The receiving piezoelectric bodies receive the propagated surface acoustic wave, An ultrasonic touch screen has been developed (see Korean Patent No. 803400) in which the surface acoustic wave is attenuated when an object is contacted to detect the presence or absence of a level attenuation of a reception signal of the reception piezoelectric body to detect the presence or absence of contact and its contact position.

하지만, 상기 여러 가지 방식의 터치마다 터치의 오류를 피할 수 없는 치명적인 단점들을 가지고 있는데, 특히 압전 방식의 경우 외부의 충격이나 진동 등에 취약하고 초음파 방식의 경우 물이나 케첩 등의 이물질에 터치오류를 일으키는 문제점이 있다.However, there are fatal disadvantages that can not avoid a touch error for each of the above-mentioned various types of touches. Especially, in case of piezoelectric type, it is vulnerable to external shock or vibration. In case of ultrasonic type, There is a problem.

특히, 터치 인식을 위해 압전 소자(피에조 필름)를 사용하는 경우 터치키가 구비된 메탈 등의 플레이트 두께가 두껍거나 터치키 간의 간격이 좁으면 압전 소자의 출력값이 충분치 않아서 사용자에 의한 정확하고 안정된 터치 인식이 보장되지 않는 문제점이 있다.In particular, when a piezoelectric element (piezo film) is used for touch recognition, when the plate thickness of a metal or the like equipped with a touch key is thick or the interval between the touch keys is narrow, the output value of the piezoelectric element is not sufficient, There is a problem that recognition is not guaranteed.

한국특허 제1329340호(2013.11.07)Korean Patent No. 1329340 (Nov. 31, 2013) 한국특허 제0803400호(2008.02.04)Korean Patent No. 0803400 (2008.02.04)

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 피에조 필름을 사용하면서도 외부의 충격이나 진동 내지 물이나 케첩 등의 이물질로 인한 인위적 터치 오류를 필터링하고 메탈 플레이트의 두께가 두껍거나 터치키 간의 간격이 좁더라도 패시브 타입과 액티브 타입의 단점을 서로 보완하여 사용자에 의한 터치를 정확하게 인식할 수 있는 피에조 효과를 이용한 정확하고 안정된 터치 인식이 가능한 메탈 플레이트 터치 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been proposed in order to solve the problems of the prior art as described above, and it is an object of the present invention to provide an electronic apparatus and a method for filtering an artificial touch error due to external impact or vibration or foreign substances such as water or ketchup, It is an object of the present invention to provide a metal plate touch device which can accurately and steadily recognize a touch using a piezo effect that can accurately recognize a touch by a user by complementing the disadvantages of the passive type and the active type even if the interval between the touch keys is narrow .

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 피에조 효과를 이용한 정확하고 안정된 터치 인식이 가능한 메탈 플레이트 터치 장치는 여러 개의 터치키가 구비되는 메탈 플레이트; 상기 메탈 플레이트의 저면에 배치되고 초음파를 방출하는 피에조 필름; 상기 메탈 플레이트와 피에조 필름을 지지하고 터치키 입력시 메탈 플레이트와 피에조 필름의 휨공간을 형성하는 베이스 플레이트; 및 상기 피에조 필름의 변위와 메탈 플레이트 표면 및 그 표면과 접촉하는 터치 오브젝트에 의해 반사된 초음파를 분석하여 사용자에 의한 터치를 인식하는 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a metal plate touch device including: a metal plate having a plurality of touch keys; A piezo film disposed on the bottom surface of the metal plate and emitting ultrasonic waves; A base plate supporting the metal plate and the piezo film and forming a space for bending the metal plate and the piezo film when the touch key is input; And a control unit for analyzing the displacement of the piezoelectric film, the surface of the metal plate, and the ultrasonic waves reflected by the touch object in contact with the surface of the metal plate and recognizing the touch by the user.

여기서, 상기 베이스 플레이트는 터치키 입력시 각각의 터치키마다 개별적으로 휨공간을 형성하는 것을 특징으로 한다.Here, the base plate forms a bending space separately for each touch key when a touch key is input.

바람직하게는, 상기 제어부는 터치키 입력시 피에조 필름의 변위가 감지될 뿐만 아니라 메탈 플레이트의 표면과 접촉하는 터치 오브젝트에 의해 초음파가 반사된 터치키만을 사용자에 의한 터치로 인식하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the controller not only senses the displacement of the piezo film when the touch key is input, but also recognizes only the touch key whose ultrasonic wave is reflected by the touch object contacting the surface of the metal plate as a touch by the user.

대안적으로, 상기 베이스 플레이트는 터치키 입력시 하나의 그룹을 형성하는 여러 개의 터치키에 걸쳐 연속되도록 휨공간을 형성하는 것을 특징으로 한다.Alternatively, the base plate forms a bending space so as to be continuous over a plurality of touch keys forming one group when a touch key is input.

바람직하게는, 상기 제어부는 터치키 입력시 여러 개의 터치키에 걸친 피에조 필름의 변위가 감지된 그룹 내에서 메탈 플레이트의 표면과 접촉하는 터치 오브젝트에 의해 초음파가 반사된 터치키만을 사용자에 의한 터치로 인식하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the controller controls only the touch key, which is reflected by the touch object touching the surface of the metal plate in the group in which the displacement of the piezo film over the plurality of touch keys is detected, .

바람직하게는, 상기 제어부는 터치키 입력시 메탈 플레이트의 표면과 접촉하는 터치 오브젝트에 의해 초음파가 반사된 터치키 중에서 여러 개의 터치키에 걸친 피에조 필름의 변위가 감지된 그룹에 속하는 터치키만을 사용자에 의한 터치로 인식하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the controller controls only a touch key belonging to a group in which the displacement of the piezo film across the plurality of touch keys among the touch keys whose ultrasonic waves are reflected by the touch object, which is in contact with the surface of the metal plate, Is recognized as a touch by the touch.

한편, 본 발명의 다른 실시예로서 여러 개의 터치키가 구비되는 메탈 플레이트; 상기 메탈 플레이트의 저면에 배치되고 초음파를 방출하는 피에조 필름; 상기 메탈 플레이트와 피에조 필름을 지지하고 터치키 입력시 메탈 플레이트와 피에조 필름의 휨공간을 형성하되 하나의 그룹을 형성하는 여러 개의 터치키에 걸쳐 연속되도록 휨공간을 형성하는 베이스 플레이트; 상기 메탈 플레이트 표면 및 그 표면과 접촉하는 터치 오브젝트에 의해 반사된 초음파를 검출하는 초음파 수신기; 및 상기 피에조 필름의 변위 및 반사된 초음파를 분석하여 사용자에 의한 터치를 인식하는 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In another embodiment of the present invention, a metal plate having a plurality of touch keys is provided. A piezo film disposed on the bottom surface of the metal plate and emitting ultrasonic waves; A base plate supporting the metal plate and the piezo film and forming a bending space of the metal plate and the piezo film when the touch key is input, and forming a bending space so as to continuously extend over the plurality of touch keys forming one group; An ultrasonic receiver for detecting ultrasonic waves reflected by the surface of the metal plate and a touch object contacting the surface of the metal plate; And a controller for analyzing the displacement of the piezoelectric film and the reflected ultrasonic waves to recognize a touch by a user.

이와 같이 구성된 본 발명의 피에조 효과를 이용한 정확하고 안정된 터치 인식이 가능한 메탈 플레이트 터치 장치는 다음과 같은 유용한 효과를 발휘한다.The metal plate touch device capable of accurate and stable touch recognition using the piezo effect of the present invention having the above-described structure has the following advantageous effects.

첫째, 피에조 필름(Piezo Film)을 사용하면서도 외부의 충격이나 진동 내지 물이나 케첩 등의 이물질로 인한 인위적 터치 오류를 필터링하여 사용자에 의한 터치를 정확하게 인식할 수 있다.First, the artificial touch error due to external impact, vibration, or foreign matter such as water or ketchup is filtered while the piezo film is used, so that the touch by the user can be accurately recognized.

둘째, 메탈 플레이트(Metal Plate)의 두께가 두껍거나 터치키 간의 간격이 매우 좁은 경우에도 패시브(passive) 타입과 액티브(active) 타입의 단점을 서로 보완, 특히 패시브 타입의 문제를 확실히 해결하여 사용자에 의한 터치를 정확하게 인식할 수 있다.Second, even when the thickness of the metal plate is thick or the interval between the touch keys is very narrow, the drawbacks of the passive type and the active type are complemented each other, It is possible to accurately recognize the touch by the user.

도 1은 본 발명에 따른 피에조 효과를 이용한 정확하고 안정된 터치 인식이 가능한 메탈 플레이트 터치 장치를 나타내는 단면도;
도 2 및 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 피에조 효과를 이용한 정확하고 안정된 터치 인식이 가능한 메탈 플레이트 터치 장치를 나타내는 단면도이다.FIG. 1 is a sectional view of a metal plate touch device capable of accurate and stable touch recognition using a piezo effect according to the present invention; FIG.
FIG. 2 and FIG. 3 are cross-sectional views illustrating a metal plate touch device capable of accurate and stable touch recognition using a piezo effect according to another embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In describing the present embodiment, the same designations and the same reference numerals are used for the same components, and further description thereof will be omitted.

도 1은 본 발명에 따른 피에조 효과를 이용한 정확하고 안정된 터치 인식이 가능한 메탈 플레이트 터치 장치를 나타내는 단면도이고, 도 2 및 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 피에조 효과를 이용한 정확하고 안정된 터치 인식이 가능한 메탈 플레이트 터치 장치를 나타내는 단면도이다.FIG. 1 is a cross-sectional view of a metal plate touch device capable of accurately and stably recognizing a touch using a piezo effect according to the present invention. FIGS. 2 and 3 are views showing an accurate and stable touch recognition using a piezo effect according to another embodiment of the present invention. Sectional view showing a possible metal plate touch device.

본 발명의 피에조 효과를 이용한 정확하고 안정된 터치 인식이 가능한 메탈 플레이트 터치 장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 메탈 플레이트(100), 피에조 필름(200), 베이스 플레이트(300) 및 제어부(도면에 미도시)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 1, the metal plate touch device which can accurately and stably recognize a touch using the piezo effect of the present invention includes a metal plate 100, a piezo film 200, a base plate 300, Time).

메탈 플레이트(Metal Plate)(100)는 여러 개의 터치키(touch key)(K1,K2,K3)가 구비되는 것으로, 재질이 금속(metal)으로 이루어지는 것이 바람직하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 유리 등의 일반 터치패널 소재도 포함하는 개념이다.The metal plate 100 is provided with a plurality of touch keys K1, K2 and K3 and is preferably made of a metal but is not limited thereto. This concept includes general touch panel material.

피에조 필름(Piezo Film)(200)은 상기 메탈 플레이트(100)의 저면에 배치되는 압전필름으로 전기신호의 입력에 의해 상기 메탈 플레이트(100)의 표면으로 초음파 펄스를 방출한다.A piezo film 200 emits an ultrasonic pulse to the surface of the metal plate 100 by inputting an electric signal into a piezoelectric film disposed on the bottom surface of the metal plate 100.

상기 피에조 필름(200)은 가해지는 기계적 에너지와 전기적 에너지를 서로 간에 변화시킬 수 있는 필름이며, 외부로부터 물리적인 힘을 받아 변형이 생기면 전기적 에너지가 발생하고, 반대로 전기적 에너지에 따라 물리적 변형이 발생한다.The piezoelectric film 200 is a film capable of changing the mechanical energy and electric energy applied thereto. When the piezoelectric film 200 receives a physical force from the outside, the piezoelectric film 200 generates electrical energy. On the contrary, the piezoelectric film 200 undergoes physical deformation .

상기 피에조 필름(200)에 의해 방출된 초음파 펄스는 상기 메탈 플레이트(100)의 표면으로 이동한 후 그 표면에서 일부분은 다시 아래로 반사되는데, 이때 표면 및 그 표면과 접촉하는 임의의 터치 오브젝트(object)들의 초음파 임피던스에 관한 정보가 포함된다.The ultrasound pulse emitted by the piezo film 200 moves to the surface of the metal plate 100 and then a portion of the ultrasound pulse is reflected back downward. At this time, the surface of the metal plate 100 and any touch object ) Of the ultrasonic waves.

상기 피에조 필름(200)은 피에조 필름이 포함된 부분(Piezo Film Part)을 의미하는 것으로서, 단순히 필름만을 의미하는 것이 아니라 연성인쇄회로기판(FPCB)과 전기적으로 연결되어 초음파를 송(수)신하기 위한 전극(도면에 미도시) 등을 포함하는 개념으로 이해될 수 있다.The piezoelectric film 200 refers to a portion including a piezoelectric film (Piezo Film Part), which is not simply a film but is electrically connected to a flexible printed circuit board (FPCB) to transmit ultrasonic waves (Not shown in the drawings) and the like.

또한, 상기 피에조 필름(200)은 얇은 필름(film) 형태로 이루어지는 것이 바람직하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 압전 효과를 나타낼 수 있는 일정 두께를 지닌 세라믹 등의 소자를 포함하는 개념이다.In addition, the piezoelectric film 200 is preferably formed in the form of a thin film, but is not limited thereto. The piezoelectric film 200 is a concept including a ceramic or the like having a certain thickness capable of exhibiting a piezoelectric effect.

베이스 플레이트(Base Plate)(300)는 하부에서 상기 메탈 플레이트(100)와 피에조 필름(200)을 지지하는 것으로, 사용자에 의한 터치키 입력시 메탈 플레이트(100)와 피에조 필름(200)이 아래로 휠 수 있는 단차인 휨공간(310)을 형성한다.The base plate 300 supports the metal plate 100 and the piezo film 200 at a lower portion of the base plate 300. When the user touches the metal plate 100 and the piezo film 200, Thereby forming a bending space 310, which is a step that can be rolled.

여기서, 상기 베이스 플레이트(300)는 본 발명의 일 실시예로서 터치키 입력시 각각의 터치키마다 개별적으로 휨공간(310)을 형성(이하 "개별 타입"이라 칭함)할 수 있는데, 이를 위해 각각의 터치키 공간을 구획하는 스페이서(spacer)(320)가 휨공간(310)에 간격을 두고 구비된다.Herein, the base plate 300 may be formed as a separate type of flexure space 310 (hereinafter, referred to as "separate type") for each touch key when a touch key is input, Spacers 320 are provided in the bending space 310 at intervals.

상기 개별 타입은 여러 터치키 간의 간격이 좁더라도 피에조 필름(200)의 휨(왜곡)에 의한 출력값을 충분히 얻어서 터치키마다 개별 인식될 있도록 0.40t 이하의 두께가 얇은 메탈 플레이트(100)에 적용되는 것이 바람직하다.The separate type is applied to the thin metal plate 100 having a thickness of 0.40 t or less so that the output value due to the warpage (distortion) of the piezo film 200 is sufficiently obtained even if the interval between the various touch keys is narrow .

하지만, 상기 메탈 플레이트(100)의 두께가 0.45t 이상이거나 터치키 간의 간격이 매우 좁은 경우 피에조 필름(200)의 휨(왜곡)에 의한 출력값이 충분하지 않아서 터치키마다 개별 인식되기 어려운 문제가 있다.However, when the thickness of the metal plate 100 is 0.45 t or more, or when the interval between the touch keys is very narrow, there is a problem that the output value due to the warpage (distortion) of the piezo film 200 is insufficient and is not individually recognized for each touch key .

이를 해결하기 위해 본 발명의 다른 실시예로서 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 베이스 플레이트(300)는 사용자에 의한 터치키 입력시 하나의 그룹을 형성하는 여러 개의 터치키(K1,K2,K3)에 걸쳐 장애물 없이 연속되도록 휨공간(310)을 형성(이하 "연속 타입"이라 칭함)할 수 있다.2, the base plate 300 includes a plurality of touch keys K1, K2, and K3 that form one group when a touch key is input by the user, (Hereinafter referred to as "continuous type") so as to be continuous without obstacles.

상기 연속 타입의 경우 도 2에서처럼 하나의 그룹을 형성하는 여러 개의 터치키가 구비된 메탈 플레이트(100) 하부의 베이스 플레이트(300) 휨공간(310)에는 상기 개별 타입에서와 같이 각각의 터치키 공간을 구획하는 스페이서(spacer)가 불필요하다.In the case of the continuous type, as shown in FIG. 2, in the bending space 310 of the base plate 300 under the metal plate 100 having the plurality of touch keys forming one group, Is unnecessary.

도면에서는 본 발명의 일 실시예로서 하나의 그룹을 형성하는 터치키의 개수를 3개로 도시하였으나, 필요에 따라 2개로 설정하거나 아니면 더 많은 개수의 터치키(4개 이상)로 하나의 그룹을 형성할 수 있다.In the drawings, the number of touch keys forming one group is shown as three in the embodiment of the present invention. However, if two or more touch keys are formed as needed, one group is formed by a larger number of touch keys (four or more) can do.

또한, 본 발명의 또 다른 실시예로서 도 3에 도시된 바와 같이, 베이스 플레이트(300) 하부를 관통하도록 상기 휨공간(310)을 형성함으로써, 사용자에 의한 터치키 입력시 메탈 플레이트(100)와 피에조 필름(200)이 더욱 민감하게 왜곡될 수 있도록 구성할 수 있다.3, the bending space 310 may be formed to pass through the lower portion of the base plate 300, so that when the user touches the metal plate 100, The piezoelectric film 200 can be configured to be more sensitive to distortion.

이때, 휨공간(310)의 폭(W)은 메탈 플레이트(100)의 두께에 비례하여 증감되도록 구성하는 것이 바람직하다.At this time, the width W of the bending space 310 is preferably increased or decreased in proportion to the thickness of the metal plate 100.

제어부(Control Section)(도면에 미도시)는 상기 피에조 필름(200)의 변위와 메탈 플레이트(100) 표면 및 그 표면과 접촉하는 손가락이나 터치펜 등의 터치 오브젝트(touch object)에 의해 반사된 초음파를 분석하여 사용자에 의한 터치를 인식한다.A control section (not shown) controls the displacement of the piezo film 200 and the ultrasonic waves reflected by the surface of the metal plate 100 and a touch object such as a finger or a touch pen, And recognizes the touch by the user.

즉, 상기 제어부는 사용자에 의한 정확하고 안정된 터치를 인식하고 터치오류를 필터링하기 위해 피에조 필름(200)의 변위를 감지(이하 압전기 모드 디텍터(Piezoelectric Mode Detector)를 "패시브 타입(passive type)"이라 칭함)할 뿐만 아니라, 이에 더하여 각종 터치 오브젝트(touch object)에 의해 반사된 초음파를 분석(이하 초음파 모드 디텍터(Ultrasonic Mode Detector)를 "액티브 타입(active type)"이라 칭함)한다.That is, the controller recognizes the accurate and stable touch by the user and senses the displacement of the piezo film 200 (hereinafter, referred to as a "passive type") as a piezoelectric mode detector The ultrasound mode detector is referred to as an " active type "). In addition, the ultrasonic wave reflected by various touch objects is analyzed (hereinafter referred to as an " active type "

이때, 액티브 타입에 의해 상기 메탈 플레이트(100) 표면 및 그 표면과 접촉하는 터치 오브젝트(touch object)로부터 반사된 초음파를 검출하기 위한 하이드로폰 어레이 등과 같은 별도의 초음파 수신기(도면에 미도시)가 더 구성될 수 있다.At this time, a separate ultrasonic receiver (not shown) such as a hydrophone array for detecting ultrasonic waves reflected from a touch object touching the surface of the metal plate 100 and the surface thereof by an active type Lt; / RTI >

상기와 같이 구성된 본 발명의 피에조 효과를 이용한 정확하고 안정된 터치 인식이 가능한 메탈 플레이트 터치 장치는 패시브(passive) 타입과 액티브(active) 타입의 터치 인식 과정을 병행해서 사용하여 사용자에 의한 터치를 인식한다.The metal plate touch device capable of accurate and stable touch recognition using the piezo effect of the present invention configured as described above recognizes a touch by a user by using a passive type and an active type touch recognition process in parallel .

구체적으로, 상기 터치키마다 휨공간(310)이 제공되는 개별 타입의 경우 제어부는 터치키 입력시(터치키 입력으로 판단될 때) 피에조 필름(200)의 변위가 감지(패시브 타입)될 뿐만 아니라 메탈 플레이트(100)의 표면과 접촉하는 터치 오브젝트에 의해 초음파가 반사(액티브 타입)된 터치키만을 사용자에 의한 터치로 인식한다.Specifically, in the case of the individual type in which the flexure space 310 is provided for each touch key, the controller not only detects the displacement of the piezo film 200 (passive type) when the touch key is input Only a touch key in which ultrasonic waves are reflected (active type) by a touch object in contact with the surface of the metal plate 100 is recognized as a touch by the user.

이러한 이중 터치 인식에 의해 패시브 타입의 단점인 외부 충격이나 진동 등의 오인식(인위적 터치)을 액티브 타입이 보완함은 물론이고, 액티브 타입의 단점인 물이나 케첩 등의 이물질에 의한 오인식(인위적 터치)을 패시브 타입이 보완함으로써 사용자에 의한 터치가 정확하고 안정되게 인식될 수 있는 것이다.This double-touch recognition not only compensates for the misunderstanding (artificial touch) such as external shock or vibration, which is a disadvantage of the passive type, but also improves the false recognition (artificial touch) due to foreign substances such as water or ketchup, Is complemented by the passive type, so that the touch by the user can be recognized accurately and stably.

이때, 상기 패시브(passive) 타입과 액티브(active) 타입의 터치 인식 과정은 서로 순서에 구애받지 않으며, 어느 한 타입의 인식 과정을 먼저 진행하거나 두 타입의 인식 과정을 동시에 진행해도 무방하다.At this time, the touch recognition processes of the passive type and the active type are not limited to each other in order, and either one type of recognition process may be performed first or two types of recognition processes may be performed at the same time.

한편, 여러 개의 터치키에 걸쳐 연속되도록 휨공간(310)이 제공되는 연속 타입의 경우 제어부는 터치키 입력시(터치키 입력으로 판단될 때) 여러 개의 터치키에 걸친 피에조 필름(200)의 변위가 감지(패시브 타입)된 그룹 내에서 메탈 플레이트(100)의 표면과 접촉하는 터치 오브젝트에 의해 초음파가 반사(액티브 타입)된 터치키만을 사용자에 의한 터치로 인식한다.On the other hand, in the case of the continuous type in which the flexure space 310 is provided so as to be continuous across the plurality of touch keys, the control unit controls the displacement of the piezo film 200 over a plurality of touch keys at the time of touch key input Only a touch key in which ultrasonic waves are reflected (active type) by a touch object in contact with the surface of the metal plate 100 in a group of sensing (passive) type is recognized as a touch by the user.

이러한 연속 타입의 경우에도 패시브(passive) 타입과 액티브(active) 타입의 터치 인식 과정이 서로 순서에 구애받지 않는데, 즉 제어부는 터치키 입력시 메탈 플레이트(100)의 표면과 접촉하는 터치 오브젝트에 의해 초음파가 반사(액티브 타입)된 터치키 중에서 피에조 필름(200)의 변위가 감지(패시브 타입)된 그룹에 속하는 터치키만을 사용자에 의한 터치로 인식하게 된다.In the case of the continuous type, passive type and active type touch recognition processes are not sequenced in order. That is, the control unit is operated by a touch object in contact with the surface of the metal plate 100 Only the touch keys belonging to the group in which the displacement of the piezoelectric film 200 is sensed (passive type) among the touch keys whose ultrasonic waves are reflected (active type) are recognized as a touch by the user.

이로써, 상기 연속 타입의 터치 인식에 의해 그룹별로 피에조 필름(200)의 휨(왜곡)에 의한 출력값을 검출하고, 또한 초음파의 반사값을 개별 터치키마다 분석함으로써 메탈 플레이트(100)의 두께가 0.45t 이상이거나 터치키 간의 간격이 매우 좁은 경우에도 패시브 타입의 단점과 액티브 타입의 단점이 서로 보완되어 사용자에 의한 정확하고 안정된 터치가 보장될 수 있는 것이다.Thus, by detecting the output value due to the warpage (distortion) of the piezo film 200 for each group by the continuous type touch recognition and analyzing the reflected value of the ultrasonic wave for each individual touch key, the thickness of the metal plate 100 is 0.45 t or the interval between the touch keys is very narrow, the disadvantages of the passive type and the active type are complemented to each other, so that an accurate and stable touch by the user can be assured.

따라서, 본 발명에 의한 메탈 플레이트 터치 장치는 메탈 플레이트의 두께와 터치키 간의 간격에 대한 문제를 상당 부분 극복함으로써, 각종 가전제품의 사용자 터치메뉴는 물론이고 자동차 분야와 같은 메탈 소재가 주를 이루는 다양한 산업분야의 터치기술에 널리 적용될 수 있을 것이다.Therefore, the metal plate touch device according to the present invention can overcome the problem of the thickness of the metal plate and the interval between the touch keys, thereby making it possible to provide a variety of touch panels, It can be widely applied to industrial touch technology.

이와 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술분야에 있어 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the appended claims. It is self-evident to those who have.

그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하며, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수 있다.Therefore, the above-described embodiments are to be considered as illustrative rather than restrictive, and the present invention is not limited to the above description, but may be modified within the scope of the appended claims and equivalents thereof.

100...메탈 플레이트 200...피에조 필름
300...베이스 플레이트 310...휨공간
320...스페이서 K1,K2,K3...터치키100 ... Metal plate 200 ... Piezo film
300 ... base plate 310 ... bending space
320 ... Spacers K1, K2, K3 ... Touch key

Claims (7)

삭제delete 여러 개의 터치키가 구비되는 메탈 플레이트;
상기 메탈 플레이트의 저면에 배치되고 초음파를 방출하는 피에조 필름;
상기 메탈 플레이트와 피에조 필름을 지지하고 터치키 입력시 메탈 플레이트와 피에조 필름의 휨공간을 형성하는 베이스 플레이트; 및
상기 피에조 필름의 변위와 메탈 플레이트 표면 및 그 표면과 접촉하는 터치 오브젝트에 의해 반사된 초음파를 분석하여 사용자에 의한 터치를 인식하는 제어부를 포함하여 구성되며,
상기 베이스 플레이트는 터치키 입력시 각각의 터치키마다 개별적으로 휨공간을 형성하는 것을 특징으로 하는 피에조 효과를 이용한 정확하고 안정된 터치 인식이 가능한 메탈 플레이트 터치 장치.A metal plate having a plurality of touch keys;
A piezo film disposed on the bottom surface of the metal plate and emitting ultrasonic waves;
A base plate supporting the metal plate and the piezo film and forming a space for bending the metal plate and the piezo film when the touch key is input; And
And a controller for analyzing the ultrasonic waves reflected by the touch object contacting the surface of the metal plate and the surface of the piezoelectric film to recognize the touch by the user,
Wherein the base plate forms a deflection space for each of the touch keys when the touch key is pressed. 제 2 항에 있어서,
상기 제어부는 터치키 입력시 피에조 필름의 변위가 감지될 뿐만 아니라 메탈 플레이트의 표면과 접촉하는 터치 오브젝트에 의해 초음파가 반사된 터치키만을 사용자에 의한 터치로 인식하는 것을 특징으로 하는 피에조 효과를 이용한 정확하고 안정된 터치 인식이 가능한 메탈 플레이트 터치 장치.3. The method of claim 2,
Wherein the control unit recognizes not only the displacement of the piezo film when the touch key is input but also only the touch key having the ultrasonic wave reflected by the touch object touching the surface of the metal plate as a touch by the user. And a stable touch recognition. 삭제delete 여러 개의 터치키가 구비되는 메탈 플레이트;
상기 메탈 플레이트의 저면에 배치되고 초음파를 방출하는 피에조 필름;
상기 메탈 플레이트와 피에조 필름을 지지하고 터치키 입력시 메탈 플레이트와 피에조 필름의 휨공간을 형성하는 베이스 플레이트; 및
상기 피에조 필름의 변위와 메탈 플레이트 표면 및 그 표면과 접촉하는 터치 오브젝트에 의해 반사된 초음파를 분석하여 사용자에 의한 터치를 인식하는 제어부를 포함하여 구성되며,
상기 베이스 플레이트는 터치키 입력시 하나의 그룹을 형성하는 여러 개의 터치키에 걸쳐 연속되도록 휨공간을 형성하고,
상기 제어부는 터치키 입력시 여러 개의 터치키에 걸친 피에조 필름의 변위가 감지된 그룹 내에서 메탈 플레이트의 표면과 접촉하는 터치 오브젝트에 의해 초음파가 반사된 터치키만을 사용자에 의한 터치로 인식하는 것을 특징으로 하는 피에조 효과를 이용한 정확하고 안정된 터치 인식이 가능한 메탈 플레이트 터치 장치.A metal plate having a plurality of touch keys;
A piezo film disposed on the bottom surface of the metal plate and emitting ultrasonic waves;
A base plate supporting the metal plate and the piezo film and forming a space for bending the metal plate and the piezo film when the touch key is input; And
And a controller for analyzing the ultrasonic waves reflected by the touch object contacting the surface of the metal plate and the surface of the piezoelectric film to recognize the touch by the user,
Wherein the base plate forms a bending space so as to continuously extend over a plurality of touch keys forming a group when a touch key is input,
The control unit recognizes only the touch key reflected by the ultrasonic wave reflected by the touch object in contact with the surface of the metal plate in the group in which the displacement of the piezo film across the plurality of touch keys is detected when the touch key is input Which can accurately and precisely recognize the touch using the piezo effect. 제 5 항에 있어서,
상기 제어부는 터치키 입력시 메탈 플레이트의 표면과 접촉하는 터치 오브젝트에 의해 초음파가 반사된 터치키 중에서 여러 개의 터치키에 걸친 피에조 필름의 변위가 감지된 그룹에 속하는 터치키만을 사용자에 의한 터치로 인식하는 것을 특징으로 하는 피에조 효과를 이용한 정확하고 안정된 터치 인식이 가능한 메탈 플레이트 터치 장치.6. The method of claim 5,
The control unit recognizes only touch keys belonging to the group in which the displacement of the piezo film across the plurality of touch keys detected by the ultrasonic wave reflected by the touch object touching the surface of the metal plate when the touch key is input, And the touch panel can be accurately and stably recognized by using the piezo effect. 삭제delete
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