JP3173215U - touch screen - Google Patents

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深▲セン▼市觸幕經芯科技有限公司
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Abstract

【課題】低コストで大型サイズのスクリーンを製造することができ、マルチタッチが可能であり、正確度、透光率及び信頼性が高いタッチスクリーンを提供する。
【解決手段】タッチスクリーンは、コントローラと、スクリーン10の縁部両端にそれぞれ配置された2つの光学走査モジュール20と、スクリーン10の残りの縁部に取り付けられた再帰反射フィルム30とを備える。光学走査モジュール20のそれぞれは、撮像ヘッド部及び赤外光源を含み、赤外光源から赤外線を照射し、スクリーン10のタッチエリア11内に赤外線エリアを形成する。再帰反射フィルム30は、照射された赤外線を元の経路で反射させる。撮像ヘッド部は、接触点40で遮断された赤外線を検出するとともに、遮断された赤外線と2つの撮像ヘッド部により形成された直線とからなる夾角でコントローラへ送る。
【選択図】図1
Provided is a touch screen that can manufacture a large-sized screen at low cost, can be multi-touched, and has high accuracy, light transmittance, and reliability.
The touch screen includes a controller, two optical scanning modules 20 disposed at both ends of the edge of the screen 10, and a retroreflective film 30 attached to the remaining edge of the screen. Each of the optical scanning modules 20 includes an imaging head unit and an infrared light source, irradiates infrared light from the infrared light source, and forms an infrared area in the touch area 11 of the screen 10. The retroreflective film 30 reflects the irradiated infrared rays through the original path. The imaging head unit detects the infrared ray blocked at the contact point 40 and sends it to the controller at a depression angle composed of the blocked infrared ray and a straight line formed by the two imaging head units.
[Selection] Figure 1

Description

本考案は、タッチスクリーンに関する。   The present invention relates to a touch screen.

タッチスクリーンは、1960年代後半に学術界及び企業の研究実験室で開発された技術である。現在、タッチスクリーンを先端技術だと思っている人が多いが、実際には25年以上も前から人々はタッチスクリーンを使用している。最も代表的なのは現金自動預け払い機(Automated Teller Machine:ATM)である。また、小売店、観光地、博物館などでは、タッチスクリーンが10年以上も前から使用されている。しかしながら、広く普及し始めたのは投影型容量方式のタッチスクリーン技術が採用されたiPhone(登録商標)が現れた後であり、この技術によりiPhoneは世界で人気のある商品となっている。   Touch screens are a technology developed in the academic and corporate research laboratories in the late 1960s. At present, many people think that touch screens are advanced technology, but in fact, people have been using touch screens for more than 25 years. The most representative is an automated teller machine (ATM). In retail stores, sightseeing spots, museums, etc., touch screens have been used for more than 10 years. However, it became popular after the appearance of iPhone (registered trademark) that adopted the projected capacitive touch screen technology, and this technology has made iPhone a popular product worldwide.

タッチパネル技術は、ユーザにとって非常に簡単で直感的に操作することができる技術であるが、それに使われる技術は簡単なものではない。タッチスクリーン技術は、携帯電話、パーソナルコンピュータ及び表示装置に使う種類が十数種類あり、代表的なものとして抵抗式、容量式、表面弾性波方式及び赤外線方式がある。   The touch panel technology is a technology that is very simple and intuitive for the user, but the technology used for it is not simple. There are dozens of types of touch screen technology used for mobile phones, personal computers, and display devices. Typical examples include a resistive type, a capacitive type, a surface acoustic wave type, and an infrared type.

(抵抗式)
抵抗式は、タッチスクリーン技術のなかでも代表的な方式である。この抵抗式タッチスクリーン技術は、低コストなため、携帯型コンピュータ、パーソナルデジタルアシスタント(PDA)、消費者用電子製品、販売時点情報管理(Point of Sale:POS)システムの応用製品などが含まれる。この抵抗式タッチスクリーンは、小型スクリーンの場合、安価であるとともに様々な種類の入力ツール(例えば、指、指サック、軟質又は硬質のスタイラスなど)を使用することができ、広く利用されている。
(Resistance type)
The resistance type is a typical method among touch screen technologies. Since this resistive touch screen technology is low in cost, it includes portable computers, personal digital assistants (PDAs), consumer electronic products, point-of-sale (POS) system application products, and the like. In the case of a small screen, this resistive touch screen is inexpensive and can use various types of input tools (for example, a finger, a finger sack, a soft or hard stylus), and is widely used.

抵抗式タッチスクリーンの動作方式は、表示装置の表面に1組のコントローラと特殊な塗装が施されたガラス膜を使用し、検知した電圧により、タッチした位置を検知することができる。タッチパネルは、微小なスペーサにより離間された薄い2層の導電フィルムから構成される。パネル表面を指などでタッチすると、2枚の導電フィルムが互いに接触されて電流が変化し、この電流変化を基にタッチした位置を検知する。   The operation method of the resistive touch screen uses a glass film with a pair of controllers and special coating on the surface of the display device, and can detect the touched position by the detected voltage. The touch panel is composed of a thin two-layer conductive film separated by a minute spacer. When the panel surface is touched with a finger or the like, the two conductive films are brought into contact with each other to change the current, and the touched position is detected based on the current change.

以下(1)〜(5)は、抵抗式の特長及び欠点である。
(1)抵抗膜は、4線式、5線式又は8線式に分けられる。5線式及び8線式は、製造及び調整にかかるコストが高く、4線式は画像が明瞭でないという欠点がある。
(2)光沢機能及び防眩機能の2種類から表示機能を選択することができる。光沢機能は、明瞭な画像を提供することができるが、ぎらつきを発生させることがある一方、防眩機能は、ぎらつきを最低レベルまで下げることができるが、光線の反射により画像が明瞭でなくなる虞がある。
(3)抵抗式表示装置の長所は、指(指サックをはめた指及び指サックをはめない指を含む)、スタイラス、硬い物品などの道具を利用して操作することができる点である。
(4)画像が明瞭でなくなったり抵抗膜に不良が発生したりしないように、定期的に調整する必要がある上、掻き傷が生じ易いため公共の場所で使用することが困難である。
(5)抵抗式タッチパネルは、抵抗膜が切れたり掻き傷が生じたりすると、タッチした位置を検知することができない。
The following (1) to (5) are features and drawbacks of the resistance type.
(1) The resistance film is classified into a 4-wire system, a 5-wire system, or an 8-wire system. The 5-wire system and the 8-wire system are expensive to manufacture and adjust, and the 4-wire system has the disadvantage that the image is not clear.
(2) The display function can be selected from two types of gloss function and anti-glare function. While the gloss function can provide a clear image, it may cause glare, while the anti-glare function can reduce glare to the lowest level, but the reflection of light makes the image clear. There is a risk of disappearing.
(3) The advantage of the resistance-type display device is that it can be operated using tools such as fingers (including fingers with finger sack and fingers without finger sack), stylus, and hard articles.
(4) It is necessary to make regular adjustments so that the image is not clear and the resistance film is not defective, and it is difficult to use in public places because scratches are likely to occur.
(5) The resistive touch panel cannot detect the touched position when the resistive film is cut or scratched.

(容量式)
容量式タッチパネルは全ガラス式で設計され、ATM、マルチメディアキオスク(multimedia kiosk)などの応用製品に使用することができる。画像の明瞭度が抵抗式よりも優れ、耐久性にも優れているため工業製品に使用することができる。
(Capacity type)
The capacitive touch panel is designed in an all-glass manner, and can be used in application products such as ATM and multimedia kiosk. Since the image clarity is superior to the resistance type and the durability is excellent, it can be used for industrial products.

容量式タッチパネルの動作方式は、スクリーン上に微電流を流し、スクリーンの4隅に設けられた回路基板によりセンサ画面に発生した静電容量を計算する。スクリーンに触ると電流の流れが中断され、マルチメディアキオスクのソフトウェアが起動して作動を開始する。   In the operation method of the capacitive touch panel, a small current is passed over the screen, and the capacitance generated on the sensor screen by the circuit boards provided at the four corners of the screen is calculated. Touching the screen interrupts the current flow, and the multimedia kiosk software starts and starts working.

以下(1)〜(3)は、この技術の特長及び欠点である。
(1)監視装置のガラス及び周枠により封止することができるため、耐久性及び防水防塵機能を有する。このような特性により、ゲーム機、販売機、公共のマルチメディアキオスク、工業製品など、条件が厳しい環境でも使用することができる。
(2)人の指で必ず操作する必要があるため、表面膜に掻き傷が生じるとスクリーン上に不良箇所が生じ、指サックをはめた指、スタイラス、硬い物品などを使用することができなくなる虞がある。そのため、医療、食品製造など多くの分野で利用することができない。
(3)この技術は元々小型スクリーン用に設計していたため、大型スクリーンへの応用が困難である上、定期的に調整する必要がある。
The following (1) to (3) are the features and drawbacks of this technology.
(1) Since it can be sealed by the glass and peripheral frame of the monitoring device, it has durability and a waterproof and dustproof function. Due to these characteristics, it can be used in severe environments such as game machines, vending machines, public multimedia kiosks, industrial products, and the like.
(2) Since it must be operated with a human finger, if the surface film is scratched, a defective part is generated on the screen, and it is impossible to use a finger, stylus, hard article, etc. with a finger sack. There is a fear. Therefore, it cannot be used in many fields such as medical care and food production.
(3) Since this technology was originally designed for a small screen, it is difficult to apply it to a large screen, and it is necessary to make regular adjustments.

(表面弾性波方式)
表面弾性波方式(SAW)は、純ガラス構造を使用するため画像が明瞭である。表面弾性波方式は、抵抗式及び容量式よりも画像の明瞭度、解像度及び透光性に優れている。しかし、この技術は元々小型スクリーン用に設計していたため、30インチを超えるスクリーンへの応用には適していない。
(Surface acoustic wave method)
Since the surface acoustic wave method (SAW) uses a pure glass structure, the image is clear. The surface acoustic wave method is superior in image clarity, resolution, and translucency than the resistance type and the capacitance type. However, since this technology was originally designed for small screens, it is not suitable for applications exceeding 30 inches.

表面弾性波方式の動作方式は、振動波を発生させ、スクリーンに触れた固定点が振動波の一部を吸収する。振動波の変化により指などが触れた箇所を検知し、コントローラへ信号を送って処理を行う。振動波が表示装置の表面全体を通る際、以下の状況が順次発生する。
(A)表面の縁部に沿って設けられた反射器が振動波を反射させ、各振動波をスクリーンの隅々まで伝達させる。
(B)2組のレシーバが振動波を検出する。
(C)ユーザがガラス表面に触ると、振動波の一部のエネルギが指により吸収され、コントローラの回路装置により指などが接触した位置を算出する。
In the surface acoustic wave operation method, a vibration wave is generated, and a fixed point touching the screen absorbs a part of the vibration wave. A part touched by a finger is detected by a change in vibration wave, and a signal is sent to the controller for processing. When the vibration wave passes through the entire surface of the display device, the following situations occur sequentially.
(A) A reflector provided along the edge of the surface reflects the vibration wave and transmits each vibration wave to every corner of the screen.
(B) Two sets of receivers detect vibration waves.
(C) When the user touches the glass surface, a part of the energy of the vibration wave is absorbed by the finger, and the position where the finger or the like has touched is calculated by the circuit device of the controller.

表面弾性波方式は、ATM、遊園地、マルチメディアキオスク、銀行などのシステムに応用することができる。   The surface acoustic wave method can be applied to systems such as ATMs, amusement parks, multimedia kiosks, and banks.

しかし、表面弾性波方式には以下(1)及び(2)の欠点がある。
(1)封止することができないため、表面が汚れたり水分が破壊されたりし易く、多くの工業分野及び商業分野の製品に利用することができない。また表面の汚れがスクリーンに不良箇所を発生させるため、センサを定期的に清掃したり、調整を随時行う必要がある。
(2)表面弾性波方式が利用する技術のため、データによる干渉が発生することを防ぐことが困難である。
However, the surface acoustic wave method has the following disadvantages (1) and (2).
(1) Since it cannot be sealed, the surface is easily soiled or moisture is easily destroyed, and cannot be used for many industrial and commercial products. In addition, since the dirt on the surface causes defective portions on the screen, it is necessary to periodically clean the sensor or make adjustments as needed.
(2) Because of the technology used by the surface acoustic wave method, it is difficult to prevent interference due to data.

(赤外線アレイ方式)
赤外線アレイ方式は、表示装置のスクリーン前方に形成された格子状の赤外線を遮断する。タッチスクリーンは、外枠が対向するように両側に設けられ、肉眼で視認することができない格子状の赤外線を形成するために用いる整列された赤外線LED及び三極管を含む。外枠部材には、電子部品が搭載され、赤外線透明縁枠の後方に隠されたプリント回路基板が含まれている。赤外線タッチスクリーンは、完全に封止することが可能である上、軟質又は硬質の物品により操作することが可能であるため、製造業及び医療の分野で利用することができる。
(Infrared array method)
The infrared array system blocks grid-like infrared rays formed in front of the screen of the display device. The touch screen includes aligned infrared LEDs and a triode that are provided on both sides so that the outer frames face each other and are used to form a grid-like infrared ray that cannot be seen with the naked eye. The outer frame member includes a printed circuit board on which electronic components are mounted and hidden behind the infrared transparent edge frame. Infrared touch screens can be completely sealed and can be operated with soft or hard articles and can be used in the manufacturing and medical fields.

赤外線方式の動作方式は、スクリーン縁枠により電子部品が操作環境による影響を受けないようにするとともに、赤外線を通過させ、赤外線コントローラによりLEDを振動させて格子状の赤外線を形成し、指などが格子状の赤外線に入って光線が遮断されたことを1つ又は複数の三極管が検出した場合、信号を送ってXY座標を算出する。   Infrared operation system prevents the electronic components from being affected by the operating environment due to the screen edge frame, allows infrared light to pass through, and vibrates the LED with an infrared controller to form a grid-like infrared, If one or more triodes detect that the rays have been blocked by entering the grid-like infrared, a signal is sent to calculate the XY coordinates.

しかし、赤外線方式には以下(1)〜(3)の欠点がある。
(1)赤外線の主な問題は、スクリーン外枠の位置がスクリーン本体より僅かに高いため、指又はその他の物がスクリーン表面に実際に触れる前に起動される虞がある。
(2)スクリーン表面の汚れにより、厚い縁枠(例えば、外枠)内のスクリーンに誤作動を発生させる虞がある。
(3)赤外線縁枠の製造コストが高い。
However, the infrared method has the following disadvantages (1) to (3).
(1) The main problem of infrared rays is that the position of the screen outer frame is slightly higher than that of the screen main body, so that it may be activated before a finger or other object actually touches the screen surface.
(2) There is a risk of malfunctioning of the screen in the thick edge frame (for example, the outer frame) due to contamination of the screen surface.
(3) The manufacturing cost of the infrared edge frame is high.

上述したことから分かるように、従来のタッチスクリーン技術は、サイズが大型になるとコストが増える上、正確性及び透光率が好ましくない。   As can be seen from the above, the conventional touch screen technology increases the cost as the size is increased, and is not preferable in terms of accuracy and light transmittance.

本考案の目的は、低コストで大型サイズのスクリーンを製造することができ、マルチタッチが可能であり、正確度、透光率及び信頼性が高いタッチスクリーンを提供することにある。   An object of the present invention is to provide a touch screen capable of manufacturing a large-sized screen at low cost, capable of multi-touch, and having high accuracy, light transmittance, and high reliability.

上記課題を解決するために、本考案の第1の形態によれば、コントローラと、スクリーンの縁部両端にそれぞれ配置された2つの光学走査モジュールと、前記スクリーンの残りの縁部に取り付けられた再帰反射フィルムと、を備えるタッチスクリーンであって、前記光学走査モジュールのそれぞれは、撮像ヘッド部及び赤外光源を含み、前記赤外光源から赤外線を照射し、前記スクリーンのタッチエリア内に赤外線エリアを形成し、前記再帰反射フィルムは、照射された赤外線を元の経路で反射させ、前記撮像ヘッド部は、接触点で遮断された赤外線を検出するとともに、遮断された赤外線と2つの前記撮像ヘッド部により形成された直線とからなる夾角で前記コントローラへ送り、前記コントローラは、2つの前記撮像ヘッド部から出射されて形成された夾角及び2つの前記撮像ヘッド部間の距離に基づいて三角演算を行い、1つ又は複数の接触点の位置を得ることを特徴とするタッチスクリーンが提供される。   In order to solve the above problems, according to the first aspect of the present invention, a controller, two optical scanning modules respectively disposed at both ends of the edge of the screen, and attached to the remaining edge of the screen Each of the optical scanning modules includes an imaging head unit and an infrared light source, irradiates infrared light from the infrared light source, and an infrared area within the touch area of the screen. The retroreflective film reflects the irradiated infrared rays through the original path, and the imaging head unit detects the infrared rays blocked at the contact point, and the blocked infrared rays and the two imaging heads. Are sent to the controller at a depression angle consisting of a straight line formed by the sections, and the controller emits from the two imaging head sections. It performs trigonometric calculation based on the distance between an included angle formed and two of the imaging head portion Te, touch screen and obtaining the position of one or more contact points are provided.

また、前記撮像ヘッド部それぞれは、前記接触点で遮断された赤外線を検出する光センサを含むことが好ましい。   Each of the imaging head units preferably includes an optical sensor that detects an infrared ray blocked at the contact point.

また、前記赤外光源のそれぞれは1つ以上の赤外線LEDランプを含み、前記スクリーンは平面状の表示スクリーンであることが好ましい。   Preferably, each of the infrared light sources includes one or more infrared LED lamps, and the screen is a flat display screen.

また、前記光学走査モジュールは、前記スクリーンの縁部両端にそれぞれ配置されていることが好ましい。   Further, it is preferable that the optical scanning modules are respectively disposed at both ends of the edge of the screen.

また、前記スクリーンは矩形状のスクリーンであり、前記光学走査モジュールは、前記スクリーンの縁部両端にそれぞれ配置され、前記再帰反射フィルムは、前記スクリーンの残りの3つの縁部に取り付けられていることが好ましい。   The screen is a rectangular screen, the optical scanning modules are respectively disposed at both ends of the edge of the screen, and the retroreflective film is attached to the remaining three edges of the screen. Is preferred.

また、前記スクリーンの表面に設けられた平面状の保護カバーをさらに備えることが好ましい。   Moreover, it is preferable to further provide a flat protective cover provided on the surface of the screen.

また、前記保護カバーは、強化ガラス又は基板であることが好ましい。   The protective cover is preferably tempered glass or a substrate.

本考案のタッチスクリーンは、サイズが大型化したときでも、2つの光学走査モジュールの位置を変えるだけタッチ制御を行うことができる。そのため、タッチスクリーンのハードウェアを追加する必要がないためコストがかからず、正確度、透光率及び信頼性が高い。   The touch screen of the present invention can perform touch control only by changing the positions of the two optical scanning modules even when the size of the touch screen is increased. Therefore, there is no need to add touch screen hardware, so there is no cost, and accuracy, light transmittance and reliability are high.

本考案の一実施形態によるタッチスクリーンを示す模式図である。1 is a schematic diagram illustrating a touch screen according to an embodiment of the present invention. 本考案の一実施形態によるタッチスクリーンの原理を示す模式図である。1 is a schematic diagram illustrating a principle of a touch screen according to an embodiment of the present invention. 本考案の一実施形態によるタッチスクリーン中の多数の点位置を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a plurality of point positions in a touch screen according to an embodiment of the present invention. 本考案の一実施形態によるタッチスクリーン技術と、従来の数種類のタッチスクリーン技術とを比較した表である。3 is a table comparing touch screen technology according to an embodiment of the present invention and several conventional touch screen technologies.

図1〜図4を参照する。図1〜図4に示すように、本考案の一実施形態によるタッチスクリーンは、スクリーン10の縁部両端にそれぞれ配置された2つの光学走査モジュール20と、矩形状のスクリーン10の残りの縁部に取り付けられた再帰反射フィルム30と、を含む。各光学走査モジュール20は、撮像ヘッド部及び赤外光源を含む。タッチスクリーンは、コントローラ(図示せず)をさらに含んでもよい。図1及び図2に示すように、本実施形態では、スクリーン10を例に説明する。スクリーン10は、上縁部に2つの光学走査モジュール20が取り付けられ、左右両側及び下縁部に再帰反射フィルム30が取り付けられている。本考案の他の実施形態において、スクリーン10は、本考案に悪い影響を与えない限り、他の形状(例えば、三角形)で形成してもよい。   Please refer to FIGS. As shown in FIGS. 1 to 4, the touch screen according to the embodiment of the present invention includes two optical scanning modules 20 disposed at both ends of the edge of the screen 10 and the remaining edge of the rectangular screen 10. And retroreflective film 30 attached to. Each optical scanning module 20 includes an imaging head unit and an infrared light source. The touch screen may further include a controller (not shown). As shown in FIGS. 1 and 2, in the present embodiment, a screen 10 will be described as an example. The screen 10 has two optical scanning modules 20 attached to the upper edge, and retroreflective films 30 attached to the left and right sides and the lower edge. In other embodiments of the present invention, the screen 10 may be formed in other shapes (eg, triangles) as long as the screen 10 is not adversely affected by the present invention.

図1及び図2に示すように、本実施形態のタッチスクリーンにおいて、各赤外光源を用いて赤外線を照射し、密集した赤外線が矩形状のスクリーン10のタッチエリア11内に均一な光線エリアを形成する。再帰反射フィルム30は、照射された赤外線を元の経路で反射させるために用いる。指などで触ると、2つの赤外光源から照射された光線が遮断され、再帰反射フィルム30を通過せずに撮像ヘッド部に返される。各撮像ヘッド部は、同一の光学走査セット中の赤外光源が接触点40で遮断された赤外線を検出するとともに、遮断された赤外線と2つの撮像ヘッド部が確定した直線とにより形成される夾角(即ち、遮断された赤外線と矩形状スクリーン10の上縁部とからなる夾角)でコントローラへ送る。コントローラは、2つの撮像ヘッド部から出射されて形成された夾角(θ1及びθ2)及び2つの撮像ヘッド部間の距離(D)に基づき三角演算を行い、1つ又は複数の接触点40の位置を得る。三角演算の計算過程を以下に示す。 As shown in FIGS. 1 and 2, in the touch screen of this embodiment, each infrared light source is used to irradiate infrared rays, and the dense infrared rays form a uniform light area within the touch area 11 of the rectangular screen 10. Form. The retroreflective film 30 is used to reflect the irradiated infrared rays through the original path. When touched with a finger or the like, the light rays emitted from the two infrared light sources are blocked and returned to the imaging head unit without passing through the retroreflective film 30. Each imaging head unit detects an infrared ray blocked at the contact point 40 by an infrared light source in the same optical scanning set, and a depression angle formed by the blocked infrared ray and a straight line determined by the two imaging head units (That is, the depression angle formed by the blocked infrared ray and the upper edge portion of the rectangular screen 10). The controller performs a trigonometric operation based on the depression angles (θ 1 and θ 2 ) formed by being emitted from the two imaging head units and the distance (D) between the two imaging head units, and one or more contact points 40. Get the position. The calculation process of the trigonometric operation is shown below.

余弦法則に基づき次式(1)が得られる。   The following equation (1) is obtained based on the cosine law.

Figure 0003173215
Figure 0003173215

三角関数に基づき次式(2)が得られる。   The following equation (2) is obtained based on the trigonometric function.

Figure 0003173215
Figure 0003173215

式(1)、(2)を連立して解き、x及びyの値を得る。   Equations (1) and (2) are solved simultaneously to obtain the values of x and y.

さらに三角関数に基づき、次式(3)を得る。   Further, the following equation (3) is obtained based on the trigonometric function.

Figure 0003173215
Figure 0003173215

上記式において、x1は、接触点40から左縁部までの垂直距離を表し、y1は、接触点40から上縁部までの垂直距離を表す。x1及びy1を用いると、スクリーン10上の接触点40の位置を直接得ることができる。   In the above formula, x1 represents the vertical distance from the contact point 40 to the left edge, and y1 represents the vertical distance from the contact point 40 to the upper edge. Using x1 and y1, the position of the contact point 40 on the screen 10 can be obtained directly.

図1及び図2に示すように、本実施形態のタッチスクリーンにおいて、各撮像ヘッド部は、接触点40で遮断された赤外線を検出する光センサ(図示せず)を含む。ここで赤外光源は赤外線LEDランプでもよい。各赤外光源は、1つ以上の赤外線LEDランプを含んでもよい。ここでスクリーン10は、例えば、矩形状の液晶表示スクリーンなどの平面状の表示スクリーンである。   As shown in FIGS. 1 and 2, in the touch screen of this embodiment, each imaging head unit includes an optical sensor (not shown) that detects infrared rays blocked at the contact point 40. Here, the infrared light source may be an infrared LED lamp. Each infrared light source may include one or more infrared LED lamps. Here, the screen 10 is a flat display screen such as a rectangular liquid crystal display screen.

図1及び図2に示すように、本実施形態のタッチスクリーンでは、1つの接触点40の位置を検出する原理を説明しているが、複数の接触点40の位置を検出する際にも応用することができる。   As shown in FIGS. 1 and 2, the principle of detecting the position of one contact point 40 has been described in the touch screen of this embodiment, but it can also be applied to detecting the positions of a plurality of contact points 40. can do.

図3を併せて参照する。図3に示すように、2つの接触点40の位置を得る方法は、図1及び図2と同じある。同じ道理により、接触点40が3つ又は4つ以上ある場合も各接触点40の位置を得ることができるが、ここでは詳述しない。   Please refer to FIG. As shown in FIG. 3, the method for obtaining the positions of the two contact points 40 is the same as in FIGS. By the same reason, the position of each contact point 40 can be obtained even when there are three or four or more contact points 40, which will not be described in detail here.

液晶表示スクリーンを保護するために、液晶表示スクリーンの表面に平面状の保護カバー(図示せず)を増設してもよい。この保護カバーは、強化ガラス又は基板(電子ホワイトボードの場合、必ずしも強化ガラスを使う必要はなく、強化ガラスの代わりに基板を用いてもよい)でもよい。強化ガラスは高い透光性を有するため、スクリーン10の色彩及び輝度を失うことがない。抵抗式タッチスクリーン、容量式タッチスクリーンのどちらも液晶表示スクリーンの表面に多層のメッキ膜を施す必要があるため、透光性及び色彩感が失われる虞があり、スクリーン10のサイズが中大型の場合、その悪影響はより顕著となる。   In order to protect the liquid crystal display screen, a flat protective cover (not shown) may be added on the surface of the liquid crystal display screen. This protective cover may be tempered glass or a substrate (in the case of an electronic whiteboard, it is not always necessary to use tempered glass, and a substrate may be used instead of tempered glass). Since the tempered glass has high translucency, the color and brightness of the screen 10 are not lost. Since both the resistive touch screen and the capacitive touch screen need to be provided with a multilayer plating film on the surface of the liquid crystal display screen, the translucency and color may be lost, and the size of the screen 10 is medium to large. In that case, the adverse effect becomes more remarkable.

上述の実施形態から分かるように、本考案の光学式タッチスクリーンは2つの光学走査モジュール20を含む。スクリーン10を大型化するときでも、2つの光学走査モジュール20の位置を変えるだけでよいため、タッチスクリーンのハードウェアを増やす必要がなく、コストが余計にかからない。これに対して抵抗式、容量式、赤外線方式、表面弾性波方式のタッチスクリーンの場合、スクリーン10の面積が増えるに従い、コストが増大する。   As can be seen from the above-described embodiments, the optical touch screen of the present invention includes two optical scanning modules 20. Even when the size of the screen 10 is increased, it is only necessary to change the positions of the two optical scanning modules 20, so that it is not necessary to increase the hardware of the touch screen and the cost is not excessive. On the other hand, in the case of a resistance type, capacitive type, infrared type, and surface acoustic wave type touch screen, the cost increases as the area of the screen 10 increases.

また本実施形態のタッチスクリーンは、光学画像捕捉技術を採用しているため、光線を遮断する物品であれば如何なる物(例えば、指、ペンなど)を利用してもよい上、スクリーン10に対して力を加える必要はない。従来の代表的なタッチスクリーン技術である容量式タッチスクリーン方式では、指(指先が最適である)により触るが、ユーザが屋外などの気温が低い環境で導電のスタイラスを使用する電子機器を用いた授業を行うことは困難である。   In addition, since the touch screen of the present embodiment employs an optical image capturing technique, any object (for example, a finger, a pen, etc.) that blocks light can be used. There is no need to apply force. The capacitive touch screen system, which is a typical conventional touch screen technology, uses an electronic device that uses a conductive stylus in an environment where the temperature is low, such as outdoors, where the user touches with a finger (the fingertip is optimal). It is difficult to conduct classes.

図4を参照する。図4の比較表を見ると分かるように、本考案のタッチスクリーンは、従来の技術と比べ様々な点で優れている。   Please refer to FIG. As can be seen from the comparison table of FIG. 4, the touch screen of the present invention is superior in various respects to the conventional technology.

当該分野の技術を熟知するものが理解できるように、本考案の好適な実施形態を前述の通り開示したが、これらは決して本考案を限定するものではない。本考案の主旨と領域を逸脱しない範囲内で各種の変更や修正を加えることができる。従って、本考案の実用新案登録請求の範囲は、このような変更や修正を含めて広く解釈されるべきである。   The preferred embodiments of the present invention have been disclosed as described above so that those skilled in the art can understand them, but these do not limit the present invention in any way. Various changes and modifications can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. Accordingly, the scope of the utility model registration claim of the present invention should be broadly interpreted including such changes and modifications.

10 スクリーン
11 タッチエリア
20 光学走査モジュール
30 再帰反射フィルム
40 接触点
10 Screen 11 Touch area 20 Optical scanning module 30 Retroreflective film 40 Contact point

Claims (7)

コントローラと、スクリーンの縁部両端にそれぞれ配置された2つの光学走査モジュールと、前記スクリーンの残りの縁部に取り付けられた再帰反射フィルムと、を備えるタッチスクリーンであって、
前記光学走査モジュールのそれぞれは、撮像ヘッド部及び赤外光源を含み、前記赤外光源から赤外線を照射し、前記スクリーンのタッチエリア内に赤外線エリアを形成し、
前記再帰反射フィルムは、照射された赤外線を元の経路で反射させ、
前記撮像ヘッド部は、接触点で遮断された赤外線を検出するとともに、遮断された赤外線と2つの前記撮像ヘッド部により形成された直線とからなる夾角で前記コントローラへ送り、
前記コントローラは、2つの前記撮像ヘッド部から出射されて形成された夾角及び2つの前記撮像ヘッド部間の距離に基づいて三角演算を行い、1つ又は複数の接触点の位置を得ることを特徴とするタッチスクリーン。
A touch screen comprising a controller, two optical scanning modules respectively disposed at both edges of the screen, and a retroreflective film attached to the remaining edge of the screen,
Each of the optical scanning modules includes an imaging head unit and an infrared light source, irradiates infrared light from the infrared light source, and forms an infrared area in the touch area of the screen,
The retroreflective film reflects the irradiated infrared rays in the original path,
The imaging head unit detects infrared rays blocked at a contact point, and sends to the controller at a depression angle composed of the blocked infrared rays and a straight line formed by the two imaging head units,
The controller performs a trigonometric operation based on a depression angle formed by being emitted from the two imaging head units and a distance between the two imaging head units to obtain the position of one or a plurality of contact points. And touch screen.
前記撮像ヘッド部それぞれは、前記接触点で遮断された赤外線を検出する光センサを含むことを特徴とする請求項1に記載のタッチスクリーン。   The touch screen according to claim 1, wherein each of the imaging head units includes an optical sensor that detects an infrared ray blocked at the contact point. 前記赤外光源のそれぞれは1つ以上の赤外線LEDランプを含み、
前記スクリーンは平面状の表示スクリーンであることを特徴とする請求項1に記載のタッチスクリーン。
Each of the infrared light sources includes one or more infrared LED lamps,
The touch screen according to claim 1, wherein the screen is a flat display screen.
前記光学走査モジュールは、前記スクリーンの縁部両端にそれぞれ配置されていることを特徴とする請求項1に記載のタッチスクリーン。   The touch screen according to claim 1, wherein the optical scanning modules are respectively disposed at both ends of the edge of the screen. 前記スクリーンは矩形状のスクリーンであり、
前記光学走査モジュールは、前記スクリーンの縁部両端にそれぞれ配置され、
前記再帰反射フィルムは、前記スクリーンの残りの3つの縁部に取り付けられていることを特徴とする請求項1に記載のタッチスクリーン。
The screen is a rectangular screen;
The optical scanning modules are respectively disposed at both edges of the screen,
The touch screen according to claim 1, wherein the retroreflective film is attached to the remaining three edges of the screen.
前記スクリーンの表面に設けられた平面状の保護カバーをさらに備えることを特徴とする請求項1乃至5に記載のタッチスクリーン。   The touch screen according to claim 1, further comprising a flat protective cover provided on a surface of the screen. 前記保護カバーは、強化ガラス又は基板であることを特徴とする請求項6に記載のタッチスクリーン。   The touch screen according to claim 6, wherein the protective cover is tempered glass or a substrate.
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