CN104238660A - 显示设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种显示设备，其具有其上执行通过用户的触碰进行的记录的屏幕。该显示设备包括：被构造成提供该屏幕的显示器；容纳体，被构造成容纳显示器并且其上形成具有预定深度的屏幕开孔以暴露屏幕；被构造成在屏幕和触碰装置之间的距离比预定深度短时感测用户使用的触碰装置的位置的触碰位置传感器；安装在显示器上并被构造成感测由于触碰装置与屏幕接触所致的显示器的振动的振动传感器；以及控制器，被构造成在振动被感测到时控制显示器以在与触碰装置的被感测位置相对应的屏幕的点上执行记录。

Description

显示设备

技术领域

各示例性实施方式涉及显示设备。更具体地说，各示例性实施方式涉及通过在屏幕上的触碰而执行记录的显示设备。

背景技术

对这样的显示装置的需求增涨，该显示装置通过使触碰装置（例如，电子笔或用户手指）触碰屏幕而执行记录，如在屏幕上书写或绘画，并且这种显示装置的代表性示例可以是电子板（electronic board）。

在这种显示装置中，为了在屏幕上指定记录点，需要感测触碰装置的位置。为了感测触碰装置的位置，例如，对于触碰传感器，存在这样的方案，即：该触碰传感器包括多个发光二极管（LED）和多个光电晶体管，多个LED沿着屏幕的边缘布置，以沿着屏幕发射红外线，多个光电晶体管布置成面对多个LED，以感测从多个LED发射的红外线，并基于光电晶体管内红外线的接收量的变化来感测触碰位置，所述接收量的变化取决于触碰装置是否靠近屏幕或者离开屏幕。

根据这种触碰感测方案，在触碰装置与屏幕相接触的情况下以及没有与屏幕形成接触的触碰装置进入到屏幕上红外线扫描的空间内的情况下，触碰装置都会作用为红外线的障碍物，从而感测到屏幕被触碰装置所触及。

由于这种触碰感测误差，不期望的噪声部分会与用户期望执行记录的期望部分一起显示在屏幕上，并且这会导致显示装置的性能下降。

发明内容

已经做出各示例性实施方式以解决至少上述需求，并提供至少如下所述的优点，并且各示例性实施方式的一个方面是减小或解决显示设备内的触碰感测误差，该显示设备具有其上可以通过用户的触碰而执行记录的屏幕。

根据示例性实施方式的一个方面，一种具有其上可以通过用户的触碰执行记录的屏幕的显示设备包括：显示器，被构造成提供该屏幕；容纳体，被构造成容纳该显示器并且在其上形成具有预定深度的屏幕开孔以暴露屏幕；触碰位置传感器，被构造成在屏幕和触碰装置之间的距离比预定深度短时感测触碰装置的位置；振动传感器，安装在显示器上并被构造成感测由于触碰装置与屏幕的接触所致的振动；以及控制器，被构造成响应于振动被感测而控制显示器以在与触碰装置的被感测位置相对应的屏幕的点上执行记录。

显示器可以包括显示面板和保护面板，保护面板被构造成布置在显示面板之前以保护显示面板，其中，振动传感器安装在保护面板上。

振动传感器可以安装在保护面板的后表面上。

触碰位置传感器可以包括：发射器，被构造成沿着屏幕发射用于感测触碰装置的位置的媒介；以及接收器，被构造成接收发射器所发射的媒介。

容纳体可以包括前部分，屏幕开孔形成在前部分上，发射器和接收器可以设置在前部分上。

发射器可以包括：第一发射器，被构造成发射媒介；以及第二发射器，被构造成在与第一发射器不同的位置处发射媒介，且接收器可以包括：第一接收器，被构造成接收从第一发射器发射的媒介；和第二接收器，被构造成在与第一接收器不同的位置处接收媒介。

容纳体可以具有形成屏幕开孔的第一内壁、第二内壁、第三内壁和第四内壁，第一内壁和第二内壁可以布置成彼此面对，第三内壁和第四内壁可以布置成彼此面对；第一发射器和第一接收器可以分别沿着第一内壁和第二内壁布置，第二发射器和第二接收器可以分别沿着第三内壁和第四内壁布置。

第一发射器和第二发射器可以分别包括布置成行的多个红外LED，第一接收器和第二接收器可以分别包括布置成行的多个光电晶体管。

用于感测触碰装置的位置的媒介可以是红外线或超声波。

显示设备可以是电子板。

各示例性实施方式的一个方面可以提供一种显示设备，该显示设备具有其上可以记录用户的触碰的屏幕，显示设备包括：容纳体，在容纳体上形成具有预定深度的屏幕开孔以暴露屏幕；触碰位置传感器，被构造成在屏幕和触碰装置之间的距离比预定深度短时感测用户触碰的位置；振动传感器，被构造成感测由于触碰装置与屏幕的接触所致的振动；以及控制器，被构造成控制显示器，以在感测到振动时记录与用户触碰的被感测位置相对应的屏幕的点。

显示设备可以进一步包括显示器，该显示器被构造成提供屏幕。

容纳体可以被构造成容纳显示器。振动传感器可以安装在显示器上并且被构造成感测显示器的振动。

用户触碰可以通过触碰装置提供，其中触碰装置可以是电子笔或用户的手指。

显示器可以包括：显示面板；以及保护面板，保护面板被构造成布置在显示面板之前以保护显示面板，其中振动传感器安装在保护面板上。

振动传感器可以安装在保护面板的后表面上。触碰位置传感器可以包括：发射器，被构造成沿着屏幕发射用于感测触碰装置的位置的媒介；以及接收器，被构造成接收从发射器发射的媒介。

容纳体可以包括前部分，屏幕开孔形成在前部分上，并且发射器和接收器设置在容纳体的前部分上。

另外，发射器可以包括：第一发射器，被构造成发射媒介；以及第二发射器，被构造成在与第一发射器的位置不同的位置处发射媒介。

接收器可以包括：第一接收器，被构造成接收从第一发射器发射的媒介；以及第二接收器，被构造成在与第一接收器的位置不同的位置处接收媒介。

附图说明

各实施方式的上述和其他方面、特征和优点将从下面结合附图的详细描述中变得更清楚，图中：

图1是根据示例性实施方式的显示设备的透视图；

图2是图1所示的显示设备的平面图；

图3是沿着图2的线I-I截取的横截面图；

图4是图3中的上部区域的放大图，其中触碰装置与屏幕形成接触；

图5是类似于图3的视图，其中触碰装置接近屏幕；

图6是示出图1所示的显示设备的一些元件的方块图；

图7是示出在图1所示的显示设备的屏幕上记录字符“abc”的示例的平面图；

图8是示出在图1所示的显示设备的屏幕上记录字符“abc”的时间过程中触碰位置传感器所产生的位置信号和振动传感器所产生的振动信号的曲线；以及

图9是类似于图7的平面图，示出振动传感器未应用于图1所示的显示设备中的情况。

具体实施方式

下面，参照附图详细描述各种示例性实施方式。

图1是根据示例性实施方式的显示设备的透视图。图2是图1所示的显示设备的平面图，图3是沿着图2的线I-I截取的横截面图。图4是图3中的上部区域的放大图，其中触碰装置与屏幕形成接触，图5是类似于图3的视图，其中触碰装置接近屏幕。图6是示出图1的显示设备的一些元件的方块图。

参照图1至图4，根据示例性实施方式的显示设备100提供屏幕S，在屏幕S上可以执行通过用户触碰进行的记录。在描述中，“记录”被用作包括可以在显示设备100的屏幕S上执行书写和绘画的词。用户可以通过触碰装置，如电子笔或手指，在显示设备100的屏幕S上执行书写或绘画。

这种显示设备100包括显示器110、容纳体130、触碰位置传感器150、振动传感器180和控制器190。

显示器110包括显示面板111和保护面板121。

在这个示例性实施方式中，显示面板111被设置有液晶显示（LCD）面板。可替代的是，显示面板111可以设置有不同类型的显示面板，如有机发光显示器（OLED）。由于LCD面板是公知的，因此将省略对它的详细描述。

保护面板121布置在显示面板111之前。保护面板121和显示面板111平行布置以彼此间隔开预定距离。可替代的是，保护面板121可以布置成与显示面板111相接触而彼此不间隔开。保护面板121由透明材料制成，使得在显示面板111上显示的图像透过保护面板121。在这个示例性实施方式中，保护面板121由透明玻璃制成，且可替代的是，保护面板121可以由另一种透明材料（例如，透明聚合物树脂）制成。

保护面板121的前表面123的未被容纳体130隐藏而暴露于外侧的部分成为显示器110的屏幕S。由于显示器110的屏幕S设置在保护面板121上，所以布置在保护面板121后面的显示面板111可以得到保护，即使在用户触碰屏幕S时也不会损坏。

容纳体130在其中容纳显示器110和控制器190。容纳体130包括前部分131、侧部分133和后部分135。

前部分131覆盖保护面板121的边缘区域并且在其上形成有屏幕开孔G，以将屏幕S暴露于外侧。屏幕开孔G通过设置在前部分131上的四个内壁137a、137b、138a和138b形成。为了解释方便，沿着Y方向延伸的两个内壁137a和137b称为第一内壁137a和第二内壁137b，而沿着X方向延伸的两个内壁138a和138b被称为第三内壁138a和第四内壁138b。四个内壁137a、137b、138a和138b相对于屏幕S垂直布置。内壁137a、137b、138a和138b的高度是恒定的，且屏幕开孔G的深度d与内壁137a、137b、138a和138b的高度相同。

侧部分133将前部分131和后部分135彼此连接，并且相对于前部分131和后部分135垂直布置。后部分135覆盖显示器110的后部分。

在这个示例性实施方式中，容纳体130被构造为单个元件。即，容纳体130的前部分131、侧部分138和后部分135一体形成。可替代的是，前部分131和侧部分133可以形成为一个元件，而后部分135可以形成为另一个元件，使得两个元件可以彼此连接。此外，侧部分133和后部分135可以形成为一个元件，而前部分131可以形成为另一个元件，使得两个元件可以彼此连接。

触碰位置传感器150感测触碰屏幕S的触碰装置（例如电子笔或用户的手指）的位置，并且包括沿着屏幕发射红外线的发射器160和接收从发射器160发射的红外线的接收器170。

发射器160包括第一发射器161和第二发射器165，第一发射器161由沿着第一内壁137a布置在容纳体130的前部分131上的多个红外发光二极管（LED）163构成，第二发射器165由沿着第三内壁138a布置在容纳体130的前部分131上的多个红外LED167构成。第一发射器161的红外LED163从第一内壁137a向第二内壁137b沿着屏幕开孔G中的屏幕S发射红外线，而第二发射器165的红外LED167从第三内壁138a向第四内壁138b沿着屏幕开孔G中的屏幕S发射红外线。

接收器170包括第一接收器171和第二接收器175，第一接收器171由沿着第二内壁137b布置在容纳体130的前部分131上的多个光电晶体管173构成，而第二接收器175由沿着第四内壁138b布置在容纳体130的前部分131上的多个光电晶体管177构成。第一接收器171的光电晶体管173接收从第一发射器161的红外LED163发射的红外线，而第二接收器175的光电晶体管177接收从第二发射器165的红外LED167发射的红外线。

如图4所示，当屏幕S被触碰装置P触及时，通过触碰装置P的光线截止，减小对应于触碰装置P的位置的第一接收器171的特定光电晶体管173和第二接收器175的特定光电晶体管177的红外线的接收量。响应于红外线的接收量小于预定参考值，触碰位置传感器150通过产生位置信号来感测触碰装置P的位置，该位置信号表示触碰装置P在第一方向（Y方向）和第二方向（X方向）的位置。

如图5所示，即使在没有触及屏幕S的触碰装置P接近屏幕S并且触碰装置P的末端部分e进入到屏幕开孔G内的情况下，也发生触碰装置P的光线拦截，并因此触碰位置传感器150感测到触碰装置P的位置。在图5中可以理解到触碰位置传感器150识别屏幕S被触碰装置P触碰。

即，不仅在触碰装置P如图4所示触及屏幕S的情况下，而且在没有触及屏幕S的触碰装置P接近屏幕S并且触碰装置P的末端部分（笔尖）进入到屏幕开孔G内的情况下，触碰位置传感器150产生表示触碰装置P的位置的位置信号并且将所产生的位置信号传输到控制器190。换句话说，响应于屏幕S和触碰装置P之间的距离L小于屏幕开孔G的深度d，触碰位置传感器150识别屏幕S被触碰装置P触碰。考虑这个方面，屏幕开孔G的深度d可以称为触碰识别深度。

振动传感器180安装在显示器110上并且感测由于与触碰装置的接触所致的显示器110的振动。更具体地说，如图3所示，振动传感器180安装在显示器110的保护面板121的后表面124上，并且感测由于与触碰装置接触所致的保护面板121的振动，以便产生振动信号并将其传输到控制器190。

控制器190在容纳体130内侧设置为电路板的形式。在这个示例性实施方式中，控制器190安装在容纳体130的后部分135的内表面135a上，但不限于此。控制器190的安装位置可以改变而不同于根据这个示例性实施方式的安装位置。

控制器190基于从触碰位置传感器150传输的位置信号和振动传感器180传输的振动信号来控制显示器110的操作。

为此，参照图7和8，作为示例，将描述在显示设备100的屏幕S上记录字符“abc”的情况。

图7是示出通过用户在如图1所示的显示设备的屏幕上的触碰而记录字符“abc”的示例的平面图，图8是示出在图1所示的显示设备的屏幕上记录字符“abc”的时间过程中由触碰位置传感器产生的位置信号和振动传感器产生的振动信号的曲线。

在记录“a”时的时间t1-t2、在记录“b”时的时间t3-t4和在记录“c”时的时间t5-t6期间，如图4所示，屏幕S被触碰装置P触碰。于是，如图8所示，在时间（t1-t2、t3-t4和t5-t6）期间，触碰位置传感器150和振动传感器180连续产生位置信号和振动信号。即，位置信号和振动信号都处于开（ON）状态。

另一方面，在“a”的记录完成之后“b”的记录开始之前的时间t2-t3以及在“b”的记录完成之后“c”的记录开始之前的时间t4-t5期间，在大多数情况下，屏幕S未由触碰装置P触及，但是触碰装置P的末端部分e布置在上述触碰识别深度d内，如图5所示。于是，如图8所示，在时间t2-t3和t4-t5期间，触碰位置传感器150产生位置信号，但是振动传感器180不产生振动信号。即，位置信号处于ON状态，而振动信号处于关（OFF）状态。

响应于被振动传感器180感测到的振动，如上所述的显示设备100的控制器190控制显示器110，以在被触碰位置传感器150所感测的触碰装置P的位置处相对应的屏幕点处执行记录。即，控制器190控制显示器110以仅在位置信号和振动信号都处于ON状态时才执行记录。

于是，在“b”的记录开始之前“a”的记录完成之后的时间t2-t3以及“c”的记录开始之前“b”的记录完成之后的时间t4-t5期间，在显示设备100的屏幕S上不执行记录。于是，如图7所示，在字符“a”和字符“b”之间以及字符“b”和字符“c”之间不记录。于是，用户期望记录的“abc”可以被干净地记录。

响应于振动传感器180未应用到显示设备100，控制器190不能精确识别屏幕S是否被触碰装置P所触及。在这种情况下，控制器190控制显示器110以在位置信号被触碰位置传感器150传输时的整个时间（图8中的t1-t6）期间执行记录。于是，在如图9所示未应用振动传感器180的情况下，即使在“b”的记录开始之前“a”的记录完成之后的时间t2-t3以及在“c”的记录开始之前且“b”的记录完成之后的时间t4-t5期间，也执行记录，并因此用户不期望的噪声部分F1和F2被一起记录。

在如上所述的显示设备100中，红外线被用作用于感测触碰装置的位置的媒介作为示例。但是，可以可替代地使用超声波，取代红外线。在这种情况下，构成触碰位置传感器150的发射器160的LED将被超声波发生元件取代，且构成触碰位置传感器150的接收器170的光电晶体管将被超声波感测元件所替代。

如上所述的显示设备100可以应用于各种类型的显示设备，并尤其是可有用地应用到相对大尺寸的显示设备如电子板。

虽然已经图示和描述了示例性实施方式，本领域技术人员将理解到在不背离如所附的权利要求限定的本发明的精髓和范围的前提下，可以在形式和细节上做出各种变化。

本申请要求2013年6月17日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2013-0069290号的优先权，其公开内容通过引用整体结合于此。

Claims (10)

1.一种显示设备，该显示设备具有其上可以执行对用户的触碰进行记录的屏幕，所述显示设备包括：

被构造成提供所述屏幕的显示器；

容纳单元，被构造成容纳所述显示器并且其上形成具有预定深度的屏幕开孔以暴露所述屏幕；

触碰位置感测单元，所述触碰位置感测单元被构造成在所述屏幕和触碰装置之间的距离比所述预定深度短时感测所述触碰装置的位置；

振动传感器，所述振动传感器安装在所述显示器上并被构造成感测由于所述触碰装置与所述屏幕的触碰所致的显示器的振动；以及

控制器，所述控制器被构造成当所述振动被感测到时，控制所述显示器记录与所述触碰装置的被感测位置相对应的屏幕的点。

2.如权利要求1所述的显示设备，其中，所述显示器包括：

显示面板；以及

保护面板，所述保护面板被构造成布置在所述显示面板的前面以保护所述显示面板，

其中，所述振动传感器安装在所述保护面板上。

3.如权利要求2所述的显示设备，其中，所述振动传感器安装在所述保护面板的后表面上。

4.如权利要求1所述的显示设备，其中，所述触碰位置感测单元包括：

发射单元，所述发射单元被构造成沿着所述屏幕发射用于感测所述触碰装置的位置的媒介；以及

接收单元，所述接收单元被构造成接收从所述发射单元发射的媒介。

5.如权利要求4所述的显示设备，其中，所述容纳单元包括其上形成所述屏幕开孔的前部分，且所述发射单元和所述接收单元设置在所述前部分上。

6.如权利要求4所述的显示设备，其中，所述发射单元包括：

第一发射单元，被构造成发射所述媒介；以及

第二发射单元，被构造成在与所述第一发射单元的位置不同的位置处发射所述媒介，且所述接收单元包括：

第一接收单元，被构造成接收从所述第一发射单元发射的媒介；以及

第二接收单元，被构造成在与所述第一接收单元的位置不同的位置处接收所述媒介。

7.如权利要求6所述的显示设备，其中，所述容纳单元具有形成所述屏幕开孔的第一内壁、第二内壁、第三内壁和第四内壁，所述第一内壁和第二内壁被布置成彼此面对，所述第三内壁和第四内壁被布置成彼此面对；且

所述第一发射单元和第一接收单元分别沿着所述第一内壁和第二内壁布置，而所述第二发射单元和第二接收单元分别沿着所述第三内壁和第四内壁布置。

8.如权利要求6所述的显示设备，其中，所述第一发射单元和第二发射单元分别包括排列成行的多个红外LED，而所述第一接收单元和第二接收单元包括排列成行的多个光电晶体管。

9.如权利要求4所述的显示设备，其中，用于感测所述触碰装置的位置的媒介是红外线或超声波。

10.如权利要求1所述的显示设备，其中，所述显示设备是电子板。