(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ発光部とセンシング部が積層して第１ないし第４コーナーに位置した表示パネルで前記第１ないし第３コーナーに位置した発光部を発光させ、第４コーナーに位置したセンシング部で光量をセンシングする段階と、
第４コーナーに位置したセンシング部で、前記センシングされた光量のうち、前記各発光部の直光により発生された第１ないし第３インパルス信号に対応するピクセルを探知する段階と、
前記第４コーナーのセンシング部で、前記第１ないし第３インパルス信号に対応するピクセルのそれぞれに、前記第１ないし第３コーナーに相当して前記第１コーナーの第１レファレンス角度は０°であり、前記第３コーナーの第３レファレンス角度は９０°であり、前記第２コーナーの第２レファレンス角度は０°より大きく９０°より小さいレファレンス角度を関連付ける段階と、及び、
前記レファレンス角度を基準として、前記第４コーナーのセンシング部で前記第１レファレンス角度と前記第３レファレンス角度の間に有効視野角を設定する段階と、を含むことを特徴とする光学式タッチ入力装置のレファレンス設定方法。
【請求項２】
前記第１ないし第３コーナーの発光部を発光させる段階において、前記第１ないし第３コーナーの発光部を順次に発光させることを特徴とする、請求項１に記載の光学式タッチ入力装置のレファレンス設定方法。
【請求項３】
前記第１ないし第３コーナーの発光部を順次に発光させるとき、一つの発光部のみが発光し、残りの発光部は発光しないことを特徴とする、請求項２に記載の光学式タッチ入力装置のレファレンス設定方法。
【請求項４】
前記第１ないし第３コーナーの発光部を発光させる段階において、前記第１ないし第３コーナーの発光部を同時に発光させることを特徴とする、請求項１に記載の光学式タッチ入力装置のレファレンス設定方法。
【請求項５】
前記第１ないし第３コーナーの発光部を発光させる段階において、前記第４コーナーに位置した発光部は発光させないことを特徴とする、請求項１に記載の光学式タッチ入力装置のレファレンス設定方法。
【請求項６】
それぞれ発光部とセンシング部を積層して備え、表示パネルの３つ以上のコーナーに配置された赤外線センサモジュールと、前記表示パネルの周縁に配置された再帰反射板とを有する光学式タッチ入力装置のレファレンス設定方法は、
前記赤外線センサモジュールの発光部を発光させる段階と、
前記赤外線センサモジュールのセンシング部が光量をセンシングする段階と、
前記センシングされた光量をタッチ制御部で分析し、他の赤外線センサモジュールからの直光と、再帰反射板からの反射光とを区分の後、直光が検出される地点をインパルスとして探す段階と、
前記インパルスが発生されたセンシング部のピクセルをレファレンスポイントとして設定する段階と、及び、
前記レファレンスポイントを基準として、前記光量がセンシングされた赤外線センサモジュールの有効視野角度を設定する段階と、を含んで、
前記レファレンスポイントは前記各センシング部で２個以上設定して、少なくとも一つはレファレンス角度０°または９０°に対応されたことを特徴とする、光学式タッチ入力装置のレファレンス設定方法。
【請求項７】
前記赤外線センサモジュールの発光部を発光させる段階において、
光量をセンシングする赤外線センサモジュールを除外した残りの赤外線センサモジュールの発光部を発光させることを特徴とする、請求項６に記載の光学式タッチ入力装置のレファレンス設定方法。
【請求項８】
前記赤外線センサモジュールの発光部を発光させる段階おいて、
各赤外線センサモジュールの発光部を互いに異なる時点で発光させることを特徴とする、請求項６に記載の光学式タッチ入力装置のレファレンス設定方法。
【請求項９】
前記赤外線センサモジュールの発光部を発光させる段階において、
各赤外線センサモジュールの発光部を同時に発光させることを特徴とする、請求項６に記載の光学式タッチ入力装置のレファレンス設定方法。
【請求項１０】
前記赤外線センサモジュールの発光部を発光させる段階において、
前記赤外線センサモジュールの発光部のオンタイム（on time）をタッチ検出時よりも小さくすることを特徴とする、請求項６に記載の光学式タッチ入力装置のレファレンス設定方法。
【請求項１１】
前記赤外線センサモジュールの発光部を発光させる段階において、
前記赤外線センサモジュールの発光部の出光量をタッチ検出時よりも小さくすることを特徴とする、請求項６に記載の光学式タッチ入力装置のレファレンス設定方法。
【請求項１２】
前記レファレンスポイントを基準として、前記光量がセンシングされた赤外線センサモジュールの有効視野角を設定する段階は、
前記光量をセンシングした赤外線センサモジュールの隣接した両コーナーに相当するセンシング部の各ピクセルの間に、有効視野角を付与することを特徴とする、請求項６に記載の光学式タッチ入力装置のレファレンス設定方法。
【請求項１３】
前記発光部が発光される赤外線センサモジュールと、センシング部で光量がセンシングされる赤外線センサモジュールとは、互いに異なることを特徴とする、請求項６に記載の光学式タッチ入力装置のレファレンス設定方法。
【請求項１４】
前記赤外線センサモジュールのないコーナーの再帰反射板は、対角処理されたことを特徴とする、請求項６に記載の光学式タッチ入力装置のレファレンス設定方法。
【請求項１５】
表示パネルと、
それぞれ発光部とセンサアレイを有するセンシング部を積層して備え、前記表示パネルの３つ以上のコーナーに配置された赤外線センサモジュールと、
前記赤外線センサモジュールを除いた前記表示パネルの周縁に配置された再帰反射板と、及び、
タッチ検出を行うタッチ検出部と共に、前記赤外線センサモジュールからセンシングされた光量を通じて他の赤外線センサモジュールからの直光によるインパルスが発生された各赤外線センサモジュールのセンシング部のピクセルに、レファレンスポイントを設定するレファレンス設定部を有するタッチ制御部と、を含んで、
前記レファレンスポイントは前記各センシング部で２個以上設定して、第１レファレンス角度は０°に対応され、第２レファレンス角度は０°より大きく９０°より小さいレファレンス角度に対応されたことと、
前記レファレンスポイントを基準として、前記光量がセンシングされた赤外線センサモジュールの有効視野角を設定することを特徴とする光学式タッチ入力装置。
【請求項１６】
前記赤外線センサモジュールが配置されていないコーナーの再帰反射板は、対角処理されたことを特徴とする、請求項１５に記載の光学式タッチ入力装置。
【請求項１７】
前記赤外線センサモジュールと前記再帰反射板が内側に配置され、前記表示パネルの周縁を覆うケーストップをさらに含むことを特徴とする、請求項１５に記載の光学式タッチ入力装置。
【請求項１８】
前記赤外線センサモジュールのセンシング部は、ラインセンサアレイであることを特徴とする、請求項１５に記載の光学式タッチ入力装置。
【請求項１９】
前記赤外線センサモジュールのセンシング部は、領域センサアレイであることを特徴とする、請求項１５に記載の光学式タッチ入力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学式タッチ入力装置に係り、特に、赤外線センサモジュールのずれが発生しても自動でレファレンス（reference）を設定し、正確なタッチ検出が可能な光学式タッチ入力装置のレファレンス設定方法とこれを適用する光学式タッチ入力装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、タッチスクリーン（Touch Screen）は、各種のディスプレーを用いる情報通信機器とユーザーの間のインターフェースを構成する様々な方式のうちの一つとして、ユーザーが指やペンで画面を直接接触することにより、機器とインターフェース可能な入力装置である。
【０００３】
タッチスクリーンは、ディスプレーに表示されているボタンを指で接触するだけで対話的、直感的に操作することによって、老若男女誰でも容易に使用することができる入力装置であるので、現在、銀行や官公署の発給装置、各種の医療設備、観光および主要機関の案内、交通案内など、多くの分野で適用されている。
【０００４】
このようなタッチスクリーンは、認識する方法によって、抵抗膜方式（Resistive Type）、静電容量方式（Capacitive Type）、超音波方式（Ultrasonics Type）、赤外線方式（Infrared Type）などがある。
【０００５】
上述の各方式の利点はそれぞれ相違するが、最近には、タッチスクリーンが受ける圧力の最小化と配置の利便性によって、赤外線方式が注目されている。
【０００６】
以下、添付の図面を参照して、従来の赤外線方式のタッチスクリーンについて説明する。
【０００７】
図1は、従来の赤外線方式のタッチスクリーンを示す平面図である。
【０００８】
図1に示すように、従来の赤外線方式のタッチスクリーンは、強化ガラス１０と、前記強化ガラス１０の隣接する両コーナーに設けられる赤外線センサ５と、前記強化ガラス１０の４辺上に対応して設けられる反射板７と、からなる。
【０００９】
図示されていないが、前記タッチスクリーンは、前記赤外線センサ５、反射板７と共に、別途の機構物に締結可能である。このように機構物に締結されたタッチスクリーンをタッチモジュール（touch module）という。そして、前記タッチモジュールは、映像を出射する表示パネルと、前記表示パネルが収納される機構物（ケーストップとカバーボトム）を含んでいる表示モジュールの上部に配置される。この場合、前記強化ガラス１０は、下部の表示モジュールの損傷を防止するために、前記タッチモジュールと表示モジュールの間に配置される。
【００１０】
従来の赤外線方式のタッチスクリーンにおいて、タッチ検出方式は下記の通りである。すなわち、赤外線センサ５から出た光を反射させ、タッチの時に遮断された光を感知し、それぞれ両側の赤外線センサ５から光が感知された角度で計算してタッチを認識する。
【００１１】
ところが、従来の赤外線方式のタッチスクリーンの場合、各赤外線センサ５の間の一定角以上の範囲は探知が不可能なデッドゾーン（dead zone）領域（主に、各赤外線センサをつなぐライン上およびその周辺）が発生する。したがって、特定の領域においてタッチの正確度が減少し、これに対する調整が必要になる。実際には、このような調整のために、表示パネルのコーナーより外側に赤外線センサを位置させ、デッドゾーン領域が表示パネルの外側にかかるようにする。この場合、表示パネルよりも大きいタッチスクリーンが必要であり、これは画像表示に寄与しない非有効面積を増やす結果となって表示装置として効率が落ちる問題がある。
【００１２】
従来の赤外線方式のタッチスクリーンにおいて、タッチスクリーンを含むタッチモジュールと表示モジュールは分離されているので、タッチを具現するためには、それぞれの部品を合わせて、表示パネルに合うようにタッチスクリーンの座標を適用する作業と、タッチスクリーンを表示モジュールに固定させる作業が必要である。
【００１３】
このような赤外線方式のタッチスクリーンは、組立工程、固定作業、運搬または使用などによって、赤外線センサが少しでもずれて公差が生じる場合がある。したがって、このような公差によりタッチの誤差が発生する恐れがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
上記の従来の赤外線方式のタッチスクリーンは、下記のような問題点がある。
【００１５】
従来の赤外線センサの公差によるタッチ座標の判断における誤差を防止するために、組立の後、初期状態で特定の部位をタッチし、角度のずれによる補償値をルックアップテーブルに貯蔵し、赤外線センサのずれによる補正アルゴリズムを行った。
【００１６】
しかし、これは初期状態と特定の領域に制限された誤差の補正であって、ユーザーが使用中か、初期誤差補正の後、公差が発生する場合に対しては補正が不可能な場合があるので、ユーザーに不便さを与えた。これによって、自動較正の要求があった。
【００１７】
また、ルックアップテーブルで、角度のずれによる補償値を演算する方式は、特定の方式で行われるが、これに対する信頼性が低い。
【００１８】
かかる従来のタッチスクリーンにおいてのタッチ誤差の補正は、特定のマニュアルによって行われるので固定作業の以後に、赤外線センサのずれを分析するデータがない。
【００１９】
本発明は、上記のような問題点を解決するために案出されたもので、その目的は、赤外線センサモジュールのずれが発生しても、正確なタッチ検出が可能な光学式タッチ入力装置のレファレンス設定方法とこれを適用する光学式タッチ入力装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上記の目的を達成するための本発明の光学式タッチ入力装置のレファレンス設定方法は、表示パネルの第１ないし第３コーナーに位置した発光部を発光させ、第４コーナーに位置したセンシング部で光量をセンシングする段階と；前記第４コーナーに位置したセンシング部で、前記センシングされた光量のうち、前記発光部の直光により発生された第１ないし第３インパルス信号に対応するピクセルを探知する段階と；及び、前記第４コーナーのセンシング部で、前記第１ないし第３インパルス信号に対応するピクセルのそれぞれに、前記第１ないし第３コーナーに相当するレファレンス角度を関連付ける段階と；を含むことを特徴とする。
【００２１】
前記第１レファレンス角度は０°であり、前記第３レファレンス角度は９０°であり、前記第２レファレンス角度は０°より大きく９０°より小さい。
【００２２】
ここで、前記第１ないし第３コーナーの発光部を発光させる段階において、前記第１ないし第３コーナーの発光部を順次に発光させることができる。前記第１ないし第３コーナーの発光部を順次に発光させるとき、一つの発光部のみが発光し、残りの発光部は発光しない。
【００２３】
あるいは、前記第１ないし第３コーナーの発光部を発光させる段階において、前記第１ないし第３コーナーの発光部を同時に発光させることもできる。
【００２４】
また、同じ目的を達成するための本発明の光学式タッチ入力装置は、表示パネルと；それぞれ発光部とセンシング部を備え、前記表示パネルの２つ以上のコーナーに配置された赤外線センサモジュールと；前記表示パネルの周縁に配置された再帰反射板と；及び、タッチ検出を行うタッチ検出部と共に、前記赤外線センサモジュールからセンシングされた光量を通じてインパルスが発生された各赤外線センサモジュールのセンシング部のピクセルに、レファレンスポイントを設定するレファレンス設定部を有するタッチ制御部と；を含むことをまた他の特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
上記のような本発明の光学式タッチ入力装置のレファレンス設定方法とこれを適用する光学式タッチ入力装置は、下記のような効果を有する。
【００２６】
第１に、センサアレイを有する赤外線センサモジュールのそれぞれが、自身以外の他の赤外線センサモジュールから入ってくる直光と再帰反射板から入ってくる反射光を、その強度で区分し、自身のセンサアレイのピクセルの内にレファレンスポイントを設定することができる。これによって、自動較正（auto calibration）を行って赤外線センサモジュールのずれが発生するとしても物理的な補正なしに自動で相手側の赤外線センサモジュールの位置を認識し、正確なタッチ検出が可能である。このような自動較正は、組立工程の時だけでなく運搬や製品として製造された後、使用中にも可能である。
【００２７】
第２に、自身のセンサアレイに相手側の赤外線センサモジュールの位置を設定することで、ずれの度合によるタッチ座標の補正が可能である。従来の赤外線センサは、組立工程の以後にずれが発生すると、既に設定されたルックアップテーブルを利用した補正が不可能であった。ところが、本発明の光学式タッチ入力装置のレファレンス設定方法によると、赤外線センサモジュール自身に相手側の赤外線センサモジュールの位置情報が設定されるので、組立以後の運搬や使用中に発生するずれに対してもタッチ座標の補正が可能である。
【００２８】
第３に、量産のとき、特定の領域に対する座標に補正を行う作業を省略し、生産及び組立工程にかかる時間を短縮することができる。
【００２９】
第４に、ルックアップテーブルを用いた補正を行うアルゴリズムを省略できて、アルゴリズムの具備による費用を減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】従来の赤外線方式のタッチスクリーンにおけるタッチ感知方法を示す平面図である。
【図２ａ】本発明の光学式タッチ入力装置を示す平面図である。
【図２ｂ】図２ａの赤外線センサモジュールのないコーナーの背面側からみた斜視図である。
【図３】図２ａの左上−右下の対角線を通る線上の断面図である。
【図４】本発明の光学式タッチ入力装置において、一つの赤外線センサモジュールで感知された光量をラインセンサアレイのピクセル別に示す図である。
【図５】本発明の光学式タッチ入力装置の第１の実施例によって表示パネルに配置された赤外線センサモジュールを示す図である。
【図６ａ】図５の第１赤外線センサモジュールでセンシングされた光量を示すグラフである。
【図６ｂ】図５の第２赤外線センサモジュールでセンシングされた光量を示すグラフである。
【図６ｃ】図５の第３赤外線センサモジュールでセンシングされた光量を示すグラフである。
【図７ａ】本発明の光学式タッチ入力装置のレファレンス設定方法によって、図６ａの第１赤外線センサモジュールで感知するレファレンスポイントを示す図である。
【図７ｂ】本発明の光学式タッチ入力装置のレファレンス設定方法によって、図６ｂの第２赤外線センサモジュールで感知するレファレンスポイントを示す図である。
【図７ｃ】本発明の光学式タッチ入力装置のレファレンス設定方法によって、図６ｃの第３赤外線センサモジュールで感知するレファレンスポイントを示す図である。
【図８】本発明の光学式タッチ入力装置の第２の実施例によって表示パネルに配置された赤外線センサモジュールを示す図である。
【図９】本発明の光学式タッチ入力装置によって前記第１赤外線センサモジュールで感知するレファレンスポイントを示す図である。
【図１０】本発明の光学式タッチ入力装置の第3の実施例によって表示パネルに配置された赤外線センサモジュールを示す図である
【図１１】本発明の光学式タッチ入力装置のレファレンス設定方法を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の赤外線センサモジュールのセンシング部の他の例を示す図である。
【図１３】本発明の光学式タッチ入力装置のタッチ制御部を示すブロック図である。
【図１４】本発明の光学式タッチ入力装置の再帰反射板の入射角による再帰反射率の変化を示すグラフである。
【図１５】１６:９の画面の表示パネルの１つのコーナーに位置した赤外線センサモジュールの測定角度別に感知する入射角を示すグラフである。
【図１６ａ】１６:９の画面の表示パネルの１つのコーナーに位置した赤外線センサモジュールの測定角度別に感知する再帰反射率を示すグラフである。
【図１６ｂ】対角処理された１つのコーナーを有する１６:９の画面の赤外線センサモジュールの再帰反射率を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、添付の図面を参照して、本発明の光学式タッチ入力装置のレファレンス設定方法及びこれを適用する光学式タッチ入力装置について詳細に説明する。
【００３２】
まず、本発明のレファレンス設定方法を適用する光学式タッチ入力装置について説明した後、これに用いられるレファレンス設定方法について説明する。
【００３３】
図２ａは、本発明の光学式タッチ入力装置を示す平面図であり、図２ｂは、図２ａの赤外線センサモジュールのないコーナーの背面側からみた斜視図であり、図３は、図２ａの左上−右下の対角線を通る線上の断面図である。
【００３４】
図２ａ乃至図３に示すように、本発明の光学式タッチ入力装置を有する表示装置は、表示パネル１００の２つ以上のコーナーに対応して赤外線センサモジュール２００が位置し、前記赤外線センサモジュール２００が設けられた各コーナーを除外した４辺にガイド構造物１７０が具備され、前記ガイド構造物１７０の内側部に複数個の列として連続して形成されたプリズム（prism）からなる再帰反射層（retro-reflecting layer）を含んでいる再帰反射板３００が付着されている。これら赤外線センサモジュール２００、ガイド構造物１７０及び再帰反射板３００を含み光学センシングフレーム（optical sensing frame）という。
【００３５】
そして、前記ガイド構造物１７０のうち、前記赤外線センサモジュール２００が形成されていないコーナーにおいては、隣接した両辺が対角処理され、互い連結された形状のガイド構造物連結部１７０ａが形成される。すなわち、前記ガイド構造物連結部１７０ａは、対角線側に位置した赤外線センサモジュール２００と正面から対向しており、前記ガイド構造物連結部１７０ａの内側壁に位置した再帰反射板３００は、正面に反射する機能を有するので、前記対角線側に位置した赤外線センサモジュール２００から入射された光を、ほぼそのまま再帰反射することができる。
【００３６】
一方、前記赤外線センサモジュール２００は、図３に示すように、赤外線ＬＥＤのような赤外線発光部２２０と、センサアレイのような赤外線センシング部２２５を共に有する光学モジュールであって、赤外線の受発光をすべて行うことができる。また、前記赤外線センサモジュール２００と再帰反射板３００とを、前記表示パネル１００の周縁の上側に位置するようにケーストップ１８０の内側に配置することによって、受光（sensing）と発光（emitting）が干渉なく行われることができる。また、タッチ有無をセンシングするために、赤外線光が受光および発光されているので、前記表示パネル１００から出る可視光に影響を与えず、映像表示にも制限がない。
【００３７】
ここで、前記赤外線センシング部２２５は、複数個のセンサを含むラインセンサアレイとしてＰＣＢ上に配置されることができ、前記ＰＣＢは、ＦＰＣ（Flexible Printed Cable）などを通じてタッチ制御部側と直接連結されて形成される。この場合、前記赤外線センサモジュール２００の制御は、タッチ制御部によって直接に行われる。そして、前記ＦＰＣは前記赤外線センサモジュール２００の後面から折り曲げられて、前記ケーストップ１８０の側面に両面テープ（図示せず）を介在して接着される。
【００３８】
この時、前記赤外線センシング部２２５は、水平方向に５００ピクセル以上（水平方向に５００個以上の画素上の位置を検出できるように）の解像度を有するラインセンサアレイである。ここで、赤外線センシング部２２５が有する解像度は、表示パネル１００の大きさと形状によって変更可能である。又は、ラインセンサアレイを領域センサアレイに代替することも可能である。
【００３９】
このような前記赤外線センサモジュール２００は、それぞれ最小２面で再帰反射されてくる光を受光し、対角線正面のコーナー部の他の赤外線センサモジュール２００の出射光をセンシングする機能を行う。例えば、赤外線センサモジュール２００を４つのコーナー全てに配置すると、コーナー部の対角処理は省略できる。なぜなら、各コーナーで直光が発生するので、赤外線センサモジュール２００のないコーナー上の光効率を高めるための対角処理が不要になるためである。
【００４０】
また、前記赤外線センサモジュール２００は、タッチのとき、前記再帰反射板３００から反射された反射光、又はタッチ物体（指やペンなどの入力手段）の前記タッチ地点で前記赤外線センサモジュールから出射された光や反射光が遮断されることを感知し、これをタッチ制御部（図示せず）で分析し、タッチ有無とタッチ位置を検出する。
【００４１】
ここで、前記赤外線センサモジュール２００は場合によって、赤外線の受光、発光を共に行う他の赤外線受発光手段で代替することもできる。
【００４２】
一方、前記表示パネル１００は、液晶パネル、有機発光表示パネル、プラズマ表示パネル、電気泳動表示パネルなどで適用することができる。図示された図３の例では、液晶パネルに基づいて図示したが、これに限定されるものではない。
【００４３】
例えば、前記表示パネル１００が液晶パネルである場合は、互いに液晶層（図示せず）を介して対向された第１基板１１０及び第２基板１２０と、前記第１基板１１０と第２基板１２０それぞれの背面に形成された第１偏光板１３１及び第２偏光板１３２とを含んでなされる。
【００４４】
そして、前記表示パネル１００は、その下部にバックライトユニット１９０が位置し、前記バックライトユニット１９０と表示パネル１００及びガイド構造物１７０を支持するように、サポートメイン１６０が形成され、前記バックライトユニット１９０と前記サポートメイン１６０などを収納するように、カバーボトム３５０が形成されている。
【００４５】
また、前記ガイド構造物１７０、再帰反射板３００、赤外線センサモジュール２００を遮るようにケーストップ１８０が形成される。この場合、前記ケーストップ１８０は、前記カバーボトム３５０を側面から覆うように形成され、ここで、ケーシングの機能を担当するケーストップ１８０とカバーボトム３５０とをケーシング構造物という。
【００４６】
そして、前記ガイド構造物１７０は、その下部が前記再帰反射板３００を支持するように、表示パネル１００の上部の方に突出して形成されることができ、再帰反射板３００と前記ガイド構造物１７０との結合をより強固にすることができる。
【００４７】
このように、前記ケーストップ１８０により赤外線センサモジュール２００と、再帰反射板３００及びガイド構造物１７０などの光学式タッチ検出のための構成要素は全部遮られ、これらが外観上には表れず、また、前記ケーストップ１８０の内側により前記光学式タッチ検出のための構成要素が遮られる。
【００４８】
光学式タッチ入力機能のない構造においても、ケーストップ１８０が表示パネルと離隔配置された点を考慮すると、表示装置の内で前記光学式タッチ入力機能を有する構成要素を高さの増加なしに内蔵することができ、光学式タッチ入力装置において、スリム化を図ることができる。
【００４９】
一方、前記再帰反射板３００は、再帰反射層３０３（retro-reflector layer）と、前記再帰反射層３０３の下面及び上面にそれぞれ形成された第１接着層３０２、第２接着層３０４と、前記第１接着層３０２の上の第１光学フィルター３０１と、からなる。
【００５０】
ここで、前記再帰反射板３００は、自身の第２接着層３０４を通じてガイド構造物１７０の内側面に付着され、前記コーナーの各赤外線センサモジュール２００に隣接して形成される。そして、図２ａ及び図２ｂに示すような、ガイド構造物連結部１７０ａにおいては、対角処理され、対角線方向に前記再帰反射板３００の再帰反射層３０３のプリズム山の頂点が対応するように配置され、対向している光の効率を最大化する。
【００５１】
また、前記再帰反射層３０３は、一種の光角が０°から６５°の入射角に良い効率を見せるキューブコーナー（cube-corner）構造の立方体からなるもので、一種のマイクロプリズム（micro prism）が連続に形成された形状からなることができる。
【００５２】
そして、前記第１光学フィルター３０１は、約７００nm以上の波長を持つ赤外線のみを透過させる性質を有する光学フィルターである。この時、光学フィルターは、アクリル系樹脂からなることができる。例えば、ＰＭＭＡ（Poly Methyl methacrylate）又はポリカーボネート（Polycarbonate）を利用できる。
【００５３】
この場合、前記第１光学フィルター３０１は、赤外線のみを透過させるために、可視光吸収特性を持つように色相を黒くして形成することもできる。又は前記光学フィルターはグラス（glass）成分を含んで形成されることができる。
【００５４】
ここで、前記再帰反射板３００は、前記赤外線センサモジュール２００から入射された光を、効率よく再び反射させる機能を行う。
【００５５】
一方、前記再帰反射板３００は、表示パネル１００の周縁の４辺に対応して表示パネル１００上に形成され、ガイド構造物１７０の側部に付着されている。この場合、表示パネル１００のコーナーの上側に対応して形成された赤外線センサモジュール２００と前記再帰反射板３００を含むガイド構造物１７０は、同一の平面上に位置する。
【００５６】
一方、図示された図面では前記赤外線センサモジュールが３つ具備されている。これは上述した従来の赤外線感知タッチスクリーンにおいて、デッドゾーンを防止するために考慮したものである。すなわち、３番目の赤外線センサモジュールによる感知によって、２つの赤外線センサモジュールの隣接した辺のデッドゾーンに相当する領域のタッチ検出が可能である。また、２つの赤外線センサモジュールによるタッチ検出のとき発生される虚像も、残り３番目の赤外線センサモジュールにより除去することができる。
【００５７】
また、赤外線センサモジュールを４つのすべてのコーナーに具備する方法も考慮することができる。この場合には、再帰反射板は、すべての辺に位置し、上述した構造に比べて赤外線センサモジュールのないコーナーがないため、対角処理は省略することができる。
【００５８】
ところが、上述の例は一例であり、２つの赤外線センサモジュールを利用する一方、そのアルゴリズムを異にして、デッドゾーンや虚像を除去する方法が可能である。本発明の光学式タッチ入力装置は、赤外線センサモジュールの位置ずれによって発生する公差を自動較正できるようにするレファレンス設定方法と、ずれの度合に合せてタッチ位置を検出するタッチ検出方法に焦点をおいて説明する。
【００５９】
図４は、本発明の光学式タッチ入力装置において、一つの赤外線センサモジュールで感知された光量をピクセル別に示す図面である。
【００６０】
図４に示すように、例えば、赤外線センサモジュールのセンサアレイが５００個のピクセルの解像度を有するとき、一つの赤外線センサモジュールのセンサアレイが受光した光量を検出してみると、約１９番目のピクセル付近と、約１６５番目のピクセル地点と、約４８１番目のピクセル地点とで相対的な光量の高点が観察されることが分かる。
【００６１】
ここで、前記センサアレイの０〜１９ピクセルと約４８１〜５００ピクセルに該当する地点で、周辺より相対的に光量が低く検出されたことは、赤外線センサモジュールでセンシングすることができる画角が約９６°を越えるのに比べ、実際の表示パネル上では９０°内の測定角度でのみタッチ有無が検出され、９０°を越える画角は、隣接した再帰反射板、及びこれに付着されたガイド構造物によって遮られる部分であるので、この部位で正確な光量をセンシングすることができないためである。
【００６２】
この時、光量をセンシングすることができる０〜９０°の画角を有効視野角（effective viewing angle）という。赤外線センサモジュールの公差によって前記有効視野角の始点（start point）と終点（end point）は変更可能であり、これはセンサアレイの０ピクセル付近と５００ピクセル付近で周辺と異なる光量となる地点を探して、有効視野角の始点と終点を設定することができる。ここで、時点と終点の間の各ピクセルに対して０〜９０°の間の測定角度にマッピング（mapping）させる。このようなマッピングをセンシング部のピクセルと該当の角度とを関連（correlation）付ける作業ともいう。
【００６３】
前記センサアレイの０〜１９ピクセルと約４８１〜５００ピクセルに該当する部位は、赤外線センサモジュール自体が光量を検出できる画角領域帯ではあるが、実際に構造物により遮られる部位として、光量の検出有効値から除外して判断する。
【００６４】
また、前記センシングされた光量のうち、高点を示すピクセルは残りの赤外線センサモジュールが位置した地点から出る直光（direct light）であることが分かる。これは相対的に光量が高点となる地点を把握すると、他の赤外線センサモジュールが位置したコーナーを検出できるということが分かる。すなわち、１つの赤外線センサモジュールが他の赤外線センサモジュールを眺めるとき、他の赤外線センサモジュールから直光を検出するためである。
【００６５】
ここで、センサアレイと発光部とが共に集積化された赤外線センサモジュールが、表示パネルの３つのコーナーに装着され、それぞれの赤外線センサモジュールは、他のコーナーに位置した赤外線センサモジュールの発光部から出る光を感知する。この時に発光部から出る光は光源の始点であり、光が集中されているため、再帰反射される光源より明るく見えて、インパルス（impulse）特性をもっている。このようなインパルスが、他のコーナーに位置した赤外線センサモジュールを意味するので、インパルスを絶対角度としてレファレンスポイント（reference point）として判断することができる。
【００６６】
一方、図４で、インパルスは２箇所で発生したが、これは３つの赤外線センサモジュールの配置構造において、１つの赤外線センサモジュールが残りの２つの赤外線センサモジュールの発光部の直光を検出するためである。もし、４つの赤外線センサモジュールを配置するときは、３つのインパルスが発生し、２つの赤外線センサモジュールを配置するときは、１つのインパルスが発生する。
【００６７】
したがって、本発明の光学式タッチ入力装置のレファレンス設定方法によると、レファレンスポイントを判断することにより、表示モジュール上に赤外線センサモジュールを装着するとき、使用中のとき、又は運搬の後に、発生される赤外線センサモジュール自体の公差による赤外線センサモジュールのずれによって発生する誤差を補償して、タッチを正確に検出することができる。
【００６８】
以下では、前記各コーナーから出るインパルス特性の光量に基づいて、赤外線センサモジュールのずれの度合によってレファレンスポイントを設定する本発明の光学式タッチ入力装置のレファレンス設定方法について説明する。
【００６９】
図５は、本発明の光学式タッチ入力装置の第１の実施例により表示パネルに配置された赤外線センサモジュールを示す図面であり、図６ａ乃至図６ｃは、図５の第１ないし第３赤外線センサモジュールでセンシングされた光量を示すグラフであり、図７ａ乃至図７ｃは、本発明の自動較正方法により、それぞれ図６ａ乃至図６ｃの第１ないし第３赤外線センサモジュールで感知するレファレンスポイントを示す図面である。
【００７０】
図５に示すように、本発明の第１の実施例による光学式タッチ入力装置は、表示パネル１００の左上、右上、右下のコーナーにそれぞれ第１ないし第３赤外線センサモジュール２００ａ、２００ｂ、２００ｃを配置している。
【００７１】
前記第１ないし第３赤外線センサモジュール２００ａ、２００ｂ、２００ｃは、それぞれ赤外線を発光する発光部と、光量をセンシングするセンサアレイとを具備する。
【００７２】
この場合、図６ａに示すように、第１赤外線センサモジュール２００ａのセンサアレイでセンシングした光量をピクセルによって示すと光量の高点（impulse）が２つとなることが分かり、他の第２、第３赤外線センサモジュール２００ｂ、２００cが位置したコーナー地点Ｂ、Ｃであることが分かる。これによって、前記光量の高点によって前記第１赤外線センサモジュール２００ａのセンサアレイの総０〜５００ピクセルうち、測定角度０°に該当するピクセルと、約３０°に該当するピクセルにレファレンスポイントを設定することができる。
【００７３】
ここで、測定角度０°はコーナーＢの第２赤外線センサモジュール２００ｂが位置した部位であり、測定角度約３０°は第３赤外線センサモジュール２００ｃが位置した部位である。
【００７４】
図６ｂに示すように、第２赤外線センサモジュール２００ｂのセンサアレイでセンシングした光量を０〜５００ピクセルによって示すと光量の高点（impulse）が２つとなることが分かり、これは、他の第３、第１赤外線センサモジュール２００ｃ、２００ａが位置したコーナー地点Ｃ、Ａに対応するピクセルであることが分かる。これによって、前記光量の高点によって前記第２赤外線センサモジュール２００ｂのセンサアレイの総０〜５００ピクセルうち、測定角度０°に該当するピクセルと、約９０°に該当するピクセルにレファレンスポイントを設定することができる。
【００７５】
ここで、測定角度０°はコーナーＣの第３赤外線センサモジュール２００ｃが位置した部位であり、測定角度約９０°は第１赤外線センサモジュール２００ａが位置した部位である。
【００７６】
一方、測定角度０°から９０°の間を有効視野角といえる。それぞれ０°と９０°に相当するピクセルの内でセンシングされた光量に基づいてタッチ制御部でタッチ検出が行える。
【００７７】
図６ｃに示すように、第３赤外線センサモジュール２００ｃのセンサアレイでセンシングした光量を０〜５００ピクセルによって示すと光量の高点（impulse）が２つのピクセルで示されることが分かり、これは、他の第２、第１赤外線センサモジュール２００ｂ、２００ａが位置したコーナー地点Ｂ、Ａに対応するピクセルであることが分かる。これによって、前記光量の高点によって前記第３赤外線センサモジュール２００ｃのセンサアレイの総０〜５００ピクセルうち、測定角度０°に該当するピクセルと、約６０°に該当するピクセルにレファレンスポイントを設定することができる。
【００７８】
ここで、測定角度０°はコーナーＢの第２赤外線センサモジュール２００ｂが位置した部位であり、測定角度約６０°は第１赤外線センサモジュール２００ａが位置した部位である。
【００７９】
一方、前記各測定角度のうち、０°、９０°を除外した３０°や６０°は表示パネルの横、縦の長さによって変更可能な値である。例えば、前記コーナーＣを第１赤外線センサモジュール２００ａは約２９.３°の測定角度で判断するが、これは表示パネル１００の横対縦の比が１６：9であるときの角度である。例えば、前記表示パネル１００の横対縦の比が１６：９ではないときは前記コーナーＣに相当する角度は０°と９０°の間のどの値に相当することになる。
【００８０】
一方、再帰反射板は、図５に示されていないが、前記赤外線センサモジュールのないコーナーの再帰反射板は、図２ｂに示すように、対角処理を施すと対角処理された部位の反射光をインパルス（光量ピーク）として検出するのに容易であろう。
【００８１】
本発明の第１の実施例による光学式タッチ入力装置のレファレンス設定方法は、下記のような順序で行われる。
【００８２】
まず、表示パネル１００の第１ないし第２コーナーＡ、Ｂに位置した赤外線センサモジュール２００ａ、２００ｂの発光部を発光させ、第３コーナーＣに位置した赤外線センサモジュール２００ｃのセンシング部で光量をセンシングする。
【００８３】
次に、前記第３コーナーＣに位置した赤外線センサモジュール２００ｃのセンシング部で、前記センシングされた光量のうち、前記各発光部の直光により発生された第１ないし第２インパルス信号に対応するピクセルを探知する（図６ｃ参照)。
【００８４】
前記第３コーナーＣの赤外線センサモジュール２００ｃのセンシング部で、前記第１ないし第２インパルス信号に対応するピクセルのそれぞれに、前記第１ないし第２コーナーＡ、Ｂに相当するレファレンス角度を関連付ける。
【００８５】
次に、同様の方式で、それぞれ第１ないし第２コーナーＡ、Ｂに位置した赤外線センサモジュール２００ａ、２００ｂのセンシング部の各ピクセルにも他のコーナーに相当するレファレンス角度を関連付ける。
【００８６】
図８は、本発明の光学式タッチ入力装置の第２の実施例によって表示パネルに配置された赤外線センサモジュールを示す図面であり、図９は、本発明のレファレンス設定方法によって前記第１赤外線センサモジュールで感知するレファレンスポイントを示す図面である。
【００８７】
図８及び図９に示すように、本発明の第２の実施例による光学式タッチ入力装置は、表示パネル１００の左上、右上、右下、左下のコーナーにそれぞれ第１ないし第４赤外線センサモジュール２００ａ、２００ｂ、２００ｃ、２００ｄを配置している。
【００８８】
前記第１ないし第４赤外線センサモジュール２００ａ、２００ｂ、２００ｃ、２００ｄは、それぞれ赤外線を発光する発光部と、光量をセンシングするセンサアレイとを具備する。
【００８９】
この場合、図９に示すように、第１赤外線センサモジュール２００ａのセンサアレイで、センシングした光量をピクセルによって示すと光量の高点（impulse）が、自身が位置したコーナーを除外した残り３つのコーナーＢ、Ｃ、Ｄに対応するピクセルで示されることが分かる。
【００９０】
したがって、前記光量が高点となるピクセルを探して、前記第１赤外線センサモジュール２００ａのセンサアレイにレファレンスポイントを設定することができる。すなわち、センサアレイの総０〜５００ピクセルのうち、測定角度０°に該当するピクセルと、約３０°に該当するピクセル及び９０°に該当する各ピクセルにレファレンスポイントを設定することができる。これはセンサアレイにレファレンス角度（０°、３０°、９０°）に相当するピクセルを探すことともいえる。
【００９１】
一方、測定角度０°から９０°の間を有効視野角とすることができ、それぞれ０°と９０°に相当する各ピクセルをセンシングの始点と終点で設定することができる。このような始点と終点、前記各レファレンスポイントは、赤外線センサモジュールのずれが発生したとき、その値が変更可能である。したがって、本発明の光学式タッチ入力装置の自動較正方法は、ずれが発生しても、その度に、ずれの度合によって自動でレファレンスポイントを再び設定し、正確且つ有効なタッチ検出を可能にする。
【００９２】
また、ここで赤外線センサモジュールのずれは、自身だけでなく他側の赤外線センサモジュールのずれをも含むものであり、光量をセンシングする赤外線センサモジュールだけでなく他側の発光が行われる赤外線センサモジュールのずれがあっても、これによって自動でレファレンスポイントの設定が可能であるので、有効タッチ検出を可能にする。
【００９３】
一方、上述のように、赤外線センサモジュールを、表示パネルの３つのコーナーあるいは４つのコーナーだけでなく２つのコーナーに配置した場合にも、本発明の自動較正方法の適用が可能である。２つのコーナーに赤外線センサモジュールを配置した場合は、それぞれの赤外線センサモジュールが相手側の赤外線センサモジュールに対して、測定角度０°または９０°に対応する部位としてそれぞれのセンサアレイにレファレンスポイントを設定することである。
【００９４】
本発明の第２の実施例による光学式タッチ入力装置のレファレンス設定方法は、下記の順序で行われる。
【００９５】
まず、表示パネルの第１ないし第３コーナーＡ、Ｂ、Ｃに位置した赤外線センサモジュール２００ａ、２００ｂ、２００ｃの発光部を発光させ、第４コーナーＤに位置した赤外線センサモジュール２００ｄのセンシング部で光量をセンシングする。
【００９６】
ここで、前記第１ないし第３コーナーの発光部の発光は、前記第１ないし第３コーナーの発光部を順次に発光させることができる。この際、前記第１ないし第３コーナーの発光部を順次に発光するとき、一つの発光部のみ発光し、残りの発光部は発光しない。
【００９７】
または、前記第１ないし第３コーナーの発光部の発光は、前記第１ないし第３コーナーの発光部を同時に発光させる方式も可能である。
【００９８】
次に、前記第４コーナーＤに位置した赤外線センサモジュール２００ｄのセンシング部で、前記センシングされた光量のうち、前記第１ないし第３コーナーＡ〜Ｃの赤外線センサモジュール２００ａ、２００ｂ、２００ｃの発光部の直光によって発生された第１ないし第３インパルス信号に対応するピクセルを探知する（図９参照）。
【００９９】
次に、前記第４コーナーＤの赤外線センサモジュール２００ｄのセンシング部で、前記第１ないし第３インパルス信号に対応するピクセルのそれぞれに、前記第１ないし第３コーナーに相当するレファレンス角度を関連付ける。
【０１００】
同様の方式で、第１ないし第３の各コーナーＡ、Ｂ、Ｃに位置した赤外線センサモジュール２００ａ、２００ｂ、２００ｃのセンシング部で、他の赤外線センサモジュールが位置したコーナーの発光部から出る直光によるインパルス信号に対応するピクセルを探して、これに対応する各コーナーのレファレンス角度を連関付ける。
【０１０１】
この時、前記第１レファレンス角度は０゜であり、前記第３レファレンス角度は９０゜であり、前記第２レファレンス角度は０゜より大きく９０゜より小さい。
【０１０２】
図１０は、本発明の光学式タッチ入力装置の第３の実施例によって表示パネルに配置された赤外線センサモジュールを示す図面である。図10に示すように、 本発明の第２の実施例による光学式タッチ入力装置は、 赤外線センサモジュール２２０ａ、２２０ｂを第１及び第２コーナーＡ、Ｂにのみ配置している。
した場合を、他の例として想定することもできる。
【０１０３】
この場合、次のような順序でレファレンスの設定が行われる。
【０１０４】
すなわち、表示パネル１００の第１コーナーＡに位置した赤外線センサモジュール２００ａの発光部を発光させ、第２コーナーＢに位置した赤外線センサモジュール２００ｂの内のセンシング部で光量をセンシングする。
【０１０５】
次に、前記第２コーナーＢに位置した赤外線センサモジュール２００ｂのセンシング部で、前記センシングされた光量のうち、前記第１コーナーＡの赤外線センサモジュール２２０ａの発光部の直光によって発生された第１インパルス信号に対応するピクセルを探知する。
【０１０６】
次に、前記第２コーナーＢの赤外線センサモジュール２００ｂの内のセンシング部で、前記第１インパルス信号に対応するピクセルに、前記第１コーナーに相当するレファレンス角度（reference angle）を連関付ける。
【０１０７】
前記第２コーナーＢに位置した赤外線センサモジュール２００ｂの発光部を発光させ、第１コーナーＡに位置した赤外線センサモジュール２２０ａのセンシング部で、光量をセンシングする。
【０１０８】
次に、前記第１コーナーＡに位置したセンシング部で、前記センシングされた光量のうち、前記第２コーナーの発光部の直光によって発生された第２インパルス信号に対応するピクセルを探知する。
【０１０９】
次に、前記第１コーナーＡのセンシング部で、前記第２インパルス信号に対応するピクセルに、前記第２コーナーに相当するレファレンス角度を関連付ける。
【０１１０】
図１１は、本発明の光学式タッチ入力装置のレファレンス設定方法を示すフローチャートである。
【０１１１】
図１１に示すように、本発明において、共通に適用する光学式タッチ入力装置のレファレンス設定方法は、表示パネルの２つないし４つのコーナーに対応して赤外線センサモジュールが配置された場合に対応するものであって、次のような順序で行われる。
【０１１２】
光学式タッチ入力装置は、それぞれ発光部とセンシング部を具備し、表示パネルの２つ以上のコーナーに配置された赤外線センサモジュールと、前記表示パネルの周縁に再帰反射板を具備している。
【０１１３】
まず、光学式タッチ入力装置にパワーを印加する（Ｓ１１０）。
【０１１４】
続いて、自動でレファレンスを設定するために、発光部を発光させる（Ｓ１２０）。このようなレファレンスの設定は、タッチ検出の前、短い時間の内に行われて、パワーの印加時点と同時に、またはその直後に行われることができる。場合によって、使用中に使用者の調整によって発光が行われることもできる。
【０１１５】
次に、前記赤外線センサモジュールの発光部から出た光量をセンシングする（Ｓ１３０）。
【０１１６】
ここで、光量をセンシングする赤外線センサモジュールを除外した残りの赤外線センサモジュールの発光部をオンさせる、又は、全体の赤外線センサモジュールの発光部をオンさせることができる。
【０１１７】
一方、前記赤外線センサモジュールの発光部を発光させる段階で、発光量は実際のタッチ検出時よりは小さくする。この調整は、発光部のオンタイムをタッチ検出時よりも小さくしたり、前記赤外線センサモジュールの発光部の出光量をタッチ検出時よりも小さくして行われることができる。
【０１１８】
ここで、上述した赤外線センサモジュールの発光部の発光（Ｓ１２０）は、各赤外線センサモジュールの発光部を互いに異なる時点でオンさせ、発光していない他の赤外線センサモジュールで順次にセンシングが行われるようにすることができる。または、各赤外線センサモジュールの発光部を同時にオンさせ、発光と同時に光量のセンシングを行うこともできる。
【０１１９】
次に、前記センシングされた光量を、タッチ制御部（図示せず）で分析し、発光部からの直光によるインパルス（光量ピーク）を探し、前記インパルスに対応するピクセルを探知する。そして、前記インパルスに対応するピクセルのそれぞれに、自身以外の他の赤外線センサモジュールが位置したコーナーに相当するレファレンス角度を関連（correlation）付ける（Ｓ１４０）。
【０１２０】
これは、他の赤外線センサモジュールからの直光と、再帰反射板からの反射光とを区分し、直光が検出される地点をインパルスとして探すことである。
【０１２１】
または、直光と反射光の区分の後、追加で赤外線センサモジュールのないコーナーからの再帰反射板の反射光をインパルスとして探すこともできる。このような反射光がインパルスされたことは、赤外線センサモジュールのないコーナーで対角処理された再帰反射板から出る再帰反射光によるものである。
【０１２２】
インパルス高点は、直光が出る領域（他の赤外線センサモジュールが位置した地点）であり、対角処理されたコーナーから出る自身の赤外線センサモジュールから入射角が略０にして再帰反射された光であるので、相対的に光量値が高くなるインパルス（impulse）を示す。
【０１２３】
ここで、直光とは、他のセンサモジュールから出射された光が、本センサモジュールに入力された直光のことを意味し、反射光とは、該当のセンサモジュールから出射された光源が、２面の再帰反射板に反射されて本センサモジュールに入射された再帰反射光のことを意味する。
【０１２４】
次に、前記インパルスが発生されたセンシング部のピクセル（番地又はセンサ）をレファレンスポイントとして設定する（Ｓ１５０）。
【０１２５】
そして、前記レファレンスポイントを基準として、前記光量がセンシングされた赤外線センサモジュールの有効視野角（Effective Viewing Angle）を設定する。
【０１２６】
ここで、前記レファレンスポイントを基準として、前記光量がセンシングされた赤外線センサモジュールの有効視野角を設定することは、前記レファレンスポイントとして設定されたピクセルに、光量をセンシングした赤外線センサモジュールの他のコーナーに相当する視野角を付与することである。特に、光量をセンシングした赤外線センサモジュールの隣接した両コーナーにそれぞれ０°と９０°に相当する視野角を付与することがきる。
【０１２７】
すなわち、これはインパルスの高点の地点が、他の赤外線センサモジュールが位置した地点であり、又は、対角処理されたコーナーであるので、約０°、２９.３゜、６０.７°、９０゜として該当の有効角を検出することができる（１６：９の表示モジュールの構造において）。
【０１２８】
一方、上述した光学式タッチ入力装置のレファレンス設定方法において、前記発光部がオンされる赤外線センサモジュールと、センシング部で光量がセンシングされる赤外線センサモジュールは互いに異なる。
【０１２９】
図１２は、本発明の赤外線センサモジュールのセンシング部の他の例を示す図面である。
【０１３０】
上述した赤外線センサモジュールは、ラインセンサアレイを基準として光量をセンシングすることを説明したが、図１２に示すように、領域センサアレイ（area sensor array）であっても良い。この場合、領域センサアレイは、水平面上の測定角度だけでなく赤外線センサモジュールの表示パネル面から垂直の角度の検出も可能である。
【０１３１】
図１３は、本発明の光学式タッチ入力装置のタッチ制御部を示すブロック図である。
【０１３２】
図１３に示すように、本発明の光学式タッチ入力装置のタッチ制御部５００は、タッチ検出を行うタッチ検出部５１０と共に、上述した方法により、前記赤外線センサモジュールからセンシングされた光量を通じてインパルスが発生された各赤外線センサモジュールのセンシング部のピクセルに、レファレンスポイントを設定するレファレンス設定部５２０を有する。
【０１３３】
一方、本発明の光学式タッチ入力装置のレファレンス設定方法は、別途の物理的な光学式タッチ入力装置の補正なしに前記光量の検出のみでもレファレンスポイントが自動で設定されて、これによって、赤外線センサモジュールに自動設定されたレファレンスポイントによって正確なタッチ検出が可能である。
【０１３４】
以下、上述した光学式タッチ入力装置のレファレンス設定方法に用いられる原理について説明する。
【０１３５】
図１４は、本発明の光学式タッチ入力装置の再帰反射板の入射角による再帰反射板の再帰反射率変化を示すグラフである。
【０１３６】
図１４に示すように、再帰反射板は、約０°の入射角では略１００％の入射率を見せ、その値が３０°前後をすぎて落ち、また、６２°に到達したときは再帰反射率が著しく落ちることが分かる。
【０１３７】
図１５は、１６：９の画面の表示パネルの１つのコーナーに位置した赤外線センサモジュールの測定角度別に感知する入射角を示すグラフであり、図１６ａは、１６：９の画面の表示パネルの１つのコーナーに位置した赤外線センサモジュールの測定角度別に感知する再帰反射率を示すグラフである。
【０１３８】
図１５を参照すれば、１６：９の画面において、約６１°（赤外線センサモジュールの解像度が５００ピクセルのとき、これを９０°角度内で測定位置の測定角度に転換して示した値）前後で、入射角が６０°から３０°前後に落ちることが分かる。これは再帰反射板が各辺にて折られる地点で、再帰反射板が含んでいるプリズムの頂点がその方向を異にすることによって生じる現象である。
【０１３９】
これを再帰反射率と関連してみると、図１６ａに示すように、入射角が６０°から３０°前後に落ちる６１°の角度の地点で、約４０％程度の再帰反射率の上昇があることが分かる。
【０１４０】
これは再帰反射率が、入射角が小さいほど大きくなる傾向を持っていて、特に、センシングする赤外線センサモジュールに対して正面に位置するように対角処理された地点では高い再帰反射率を予測できて、また、赤外線センサモジュールから測定角度０°や９０°に該当する各位置でも入射角が０であるので高い再帰反射率を予測することができる。
【０１４１】
すなわち、このように、入射角が高く、光源からすぐ出る光は、インパルスされた光量によって検出が可能であり、逆に、このようなインパルスされた光量が検出されるピクセルをレファレンスポイント（測定角度が０°、２９.３°、６０.７°及び９０°）として判断し、これを通じて再び設定されたレファレンスポイントに基づいて、他の赤外線センサモジュールが位置したコーナーを判断して、有効視野角領域を定義することができる。
【０１４２】
図１６ｂは、対角処理された１つのコーナーを有する１６：９の画面の表示パネルの赤外線センサモジュールの再帰反射率を示すグラフである。
【０１４３】
図１６ｂは、測定角度が約６１°前後の地点で対角処理されたコーナーを持つものであって、前記対角処理された部分は、光量をセンシングする赤外線センサモジュールから発光する光が、入射角が略０°の角度で入射され、ほぼ全量が反射される。これによって、前記測定角度が約６１°前後の地点でインパルス特性の高点の光量を有する。
【０１４４】
前記６１°前後の地点は、図２ａ及び図２ｂに示すように、対角処理されたコーナーに対応するもので、これを通じて発光部を有する赤外線センサモジュールが位置しないコーナーもまたレファレンスポイントとして設定することが可能である。
【０１４５】
したがって、本発明の光学式タッチ入力装置は、他の赤外線センサモジュールから直光される光源の光と、対角処理された地点から出る光を、他の各領域の再帰反射される光から区分して、レファレンスを設定し、赤外線センサモジュールの一部または全部がずれても物理的な補正なしに、互いの相対関係を認識することができ、正確なタッチ検出が可能である。
【０１４６】
これによって、量産の過程で行う物理的な補正を省略することができ、工程時間の低減が可能である。
【０１４７】
一方、以上で説明した本発明は上述の実施例及び添付の図面に限定されるものではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で、様々な置換、変形及び変更が可能であるということが、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者にとって明らかである。
【符号の説明】
【０１４８】
１００    表示パネル
１１０    第１基板
１２０    第２基板
１３１    第１偏光板
１３２    第２偏光板
１６０    サポートメイン
１７０    ガイド構造物
１７０ａ  ガイド構造物連結部
１８０    ケーストップ
１９０    バックライトユニット
２００    赤外線センサモジュール
２２０    赤外線発光部
２２５    赤外線センシング部
３００    再帰反射板
３０１    第１光学フィルター
３０２    第１接着層
３０３    再帰反射層
３０４    第２接着層
３５０    カバーボトム
５００    タッチ制御部
５１０    タッチ検出部
５２０    レファレンス設定部
【図１】
0005389776.tif 000002
【図２ａ】
0005389776.tif 000003
【図２ｂ】
0005389776.tif 000004
【図３】
0005389776.tif 000005
【図４】
0005389776.tif 000006
【図５】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図６ｃ】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【図７ｃ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６ａ】
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【図１６ｂ】
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