KR100896440B1 - Space pointing device and display device having the same - Google Patents

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KR100896440B1 KR1020070058260A KR20070058260A KR100896440B1 KR 100896440 B1 KR100896440 B1 KR 100896440B1 KR 1020070058260 A KR1020070058260 A KR 1020070058260A KR 20070058260 A KR20070058260 A KR 20070058260A KR 100896440 B1 KR100896440 B1 KR 100896440B1
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Abstract

본 발명은 공간 포인팅 장치와 이를 포함하는 화상 장치에 관한 것으로, 특히 초음파 센서를 구비한 공간 포인팅 장치와 이를 포함하는 화상 표시 장치에 관한 것이다. 본 발명은 초음파 센서를 이용하여 화면의 휘도 또는 해상도의 저하를 방지할 수 있는 공간 포인팅 장치와 이를 포함하는 화면 표시 장치를 제공할 수 있다. 또한, 본 발명은 초음파 센서를 이용하여 비 접촉식 방식으로 공간 포인팅 장치를 구현하여 수명이 반 영구적인 공간 포인팅 장치와 이를 포함하는 화면 표시 장치를 제공할 수 있다. 또한, 본 발명은 별도의 케이스 내에 터치 센서부와 이를 구동하기 위한 터치 센서 구동부를 구비하여 탈착이 쉬운 공간 포인팅 장치와 이를 포함하는 화면 표시 장치를 제공할 수 있다.The present invention relates to a spatial pointing device and an image device including the same, and more particularly, to a spatial pointing device having an ultrasonic sensor and an image display device including the same. The present invention can provide a spatial pointing device capable of preventing a decrease in brightness or resolution of a screen using an ultrasonic sensor and a screen display device including the same. In addition, the present invention may provide a space pointing device having a semi-permanent lifetime and a screen display device including the same by implementing the space pointing device in a non-contact manner using an ultrasonic sensor. In addition, the present invention may provide a space pointing device that is easily removable by providing a touch sensor unit and a touch sensor driver for driving the same in a separate case and a screen display device including the same.

터치스크린, 초음파 센서, 공간 포인팅 장치, 화면 표시 장치 Touch screen, ultrasonic sensor, space pointing device, display device

Description

공간 포인팅 장치와 이를 포함하는 화면 표시 장치{SPACE POINTING DEVICE AND DISPLAY DEVICE HAVING THE SAME}SPACE POINTING DEVICE AND DISPLAY DEVICE HAVING THE SAME}

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 공간 포인팅 장치를 구비한 액정 표시 장치의 개략 분해 사시도.1 is a schematic exploded perspective view of a liquid crystal display device having a spatial pointing device according to a first embodiment of the present invention.

도 2는 도 1의 선 A-A에서 취한 개략 단면도.FIG. 2 is a schematic cross sectional view taken on line A-A in FIG. 1; FIG.

도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 공간 포인팅 장치를 구비한 액정 표시 장치의 개념도.3 is a conceptual diagram of a liquid crystal display device having a spatial pointing device according to a first embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 공간 포인팅 장치를 구비한 액정 표시 장치의 개략 분해 사시도.4 is a schematic exploded perspective view of a liquid crystal display device having a spatial pointing device according to a second embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 공간 포인팅 장치를 구비한 액정 표시 장치의 개념도.5 is a conceptual diagram of a liquid crystal display device having a spatial pointing device according to a second embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 제 2 실시예의 변형예에 따른 공간 포인팅 장치를 구비한 액정 표시 장치의 개략 평면도.6 is a schematic plan view of a liquid crystal display device having a spatial pointing device according to a modification of the second embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 공간 포인팅 장치를 구비한 액정 표시 장치의 개략 분해 사시도.7 is a schematic exploded perspective view of a liquid crystal display device having a spatial pointing device according to a third embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

100: 공간 포인팅 장치 110: 터치 센서부100: space pointing device 110: touch sensor unit

120: 터치 센서 구동부 210: 액정 표시 패널120: touch sensor driver 210: liquid crystal display panel

212: 액정 표시 패널 표면 영역 220: 액정 표시 패널 구동부212: liquid crystal display panel surface area 220: liquid crystal display panel driver

300: 광학 시트 400: 도광판300: optical sheet 400: light guide plate

500: 램프 유닛 600: 몰드 프레임500: lamp unit 600: mold frame

700: 수납부재700: storage member

본 발명은 공간 포인팅 장치와 이를 포함하는 화상 표시 장치에 관한 것으로, 특히 초음파 센서를 구비한 공간 포인팅 장치와 이를 포함하는 화상 표시 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a spatial pointing device and an image display device including the same, and more particularly, to a spatial pointing device having an ultrasonic sensor and an image display device including the same.

터치스크린(Touch Screen)은 마우스나 키보드 등의 입력 방식을 대체할 수 있는 새로운 입력 방식으로, 손이나 펜을 이용하여 스크린에 직접 정보를 입력할 수 있는 새로운 입력 방식이다. 특히, 터치스크린은 사용자가 화면을 보면서 원하는 작업을 직접 수행할 수 있고, 누구나 쉽게 조작할 수 있기 때문에 GUI(Graphical User Interface) 환경 하에서 가장 이상적인 입력 방식으로 평가받고 있으며, 현재 휴대폰, PDA, 은행이나 관공서의 단말기, 각종 의료장비, 관광 및 주요 기관의 안내 표시 장치 등 여러 분야에서 널리 사용되고 있다.Touch screen is a new input method that can replace an input method such as a mouse or a keyboard, and a new input method that can directly input information on the screen using a hand or a pen. In particular, the touch screen is evaluated as the most ideal input method under the GUI (Graphical User Interface) environment because the user can directly perform a desired task while viewing the screen, and anyone can easily operate it. It is widely used in various fields such as terminals of government offices, various medical equipment, tourism and information display devices of major organizations.

이때, 종래 기술에 따른 터치스크린은 주로 화면에 대응하는 투명한 전도성 필름을 구비하고, 이를 화면 상에 부착하였다. 하지만 이와 같이 화면 상에 전도성 필름을 부착할 경우 상기 전도성 필름이 투명하여도 그 투과율에는 한계가 있으므로 화면에 표시되는 화상의 휘도나 해상도가 저하되는 문제점이 있다.At this time, the touch screen according to the prior art is mainly provided with a transparent conductive film corresponding to the screen, and attached on the screen. However, when the conductive film is attached on the screen in this way, even if the conductive film is transparent, its transmittance is limited, so there is a problem in that the brightness or resolution of the image displayed on the screen is reduced.

물론, 상기와 같이 별도로 전도성 필름을 구비하지 않는 방법으로, 예를 들어, 액정 표시 장치의 경우 액정 표시 패널에 터치 센서를 형성하는 하이브리드 터치스크린 방식이 있다. 이러한 내장형 터치스크린은 터치 입력을 감지하는 센서 소자에 따라 저항성(Resistive) 방식 또는 용량성(Capacitive) 방식으로 나누어질 수 있다. 그러나 이러한 터치스크린 방식은 공정상 구현하기 힘들며, 탈착이 불가능하여 터치스크린이 구비되지 않은 액정 표시 패널에는 적용할 수 없는 문제점이 있다.Of course, there is a hybrid touch screen method in which a touch sensor is formed on the liquid crystal display panel in the case of a liquid crystal display device, for example, as a method that does not include a conductive film. The embedded touch screen may be divided into a resistive method or a capacitive method according to a sensor element that senses a touch input. However, such a touch screen method is difficult to implement in the process, there is a problem that can not be applied to the liquid crystal display panel without a touch screen is not removable.

본 발명의 목적은 전술된 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 화면의 휘도 또는 해상도의 저하를 방지할 수 있는 공간 포인팅 장치와 이를 포함하는 화면 표시 장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-described problems of the prior art, and to provide a spatial pointing device capable of preventing a decrease in brightness or resolution of a screen and a screen display device including the same.

또한, 본 발명의 다른 목적은 탈착이 쉬운 공간 포인팅 장치와 이를 포함하는 화면 표시 장치를 제공하는 것이다.In addition, another object of the present invention is to provide a space pointing device that is easily removable and a screen display device including the same.

상술한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 화상 표시 장치의 화면 표면에 음파를 형성하는 터치 센서와, 상기 터치 센서를 구동하기 위한 터치 센서 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 공간 포인팅 장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a spatial pointing device comprising a touch sensor for forming sound waves on the screen surface of the image display device, and a touch sensor driver for driving the touch sensor.

상기 터치 센서 구동부는 터치 센서에서 측정된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 A/D 컨버터와, 상기 A/D 컨버터에서 변환된 디지털 신호를 기초로 좌표를 결정하기 위한 마이크로-컨트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 상기 터치 센서 구동부는 상기 디지털 신호와 대응하는 좌표값이 테이블화되어 저장된 메모리를 더 포함하고, 상기 마이크로-컨트롤러는 상기 A/D 컨버터에서 인가된 디지털 신호와 상기 메모리에 저장된 좌표값 테이블을 비교하여 좌표를 결정할 수 있다.The touch sensor driver may include an A / D converter for converting an analog signal measured by the touch sensor into a digital signal, and a micro-controller for determining coordinates based on the digital signal converted by the A / D converter. have. The touch sensor driver may further include a memory in which coordinate values corresponding to the digital signal are stored in a table, and the micro-controller may further include a digital value applied from the A / D converter and a coordinate value table stored in the memory. The coordinates can be determined by comparison.

또한, 상기 터치 센서는 지향성을 갖는 비 간섭방식의 초음파 센서를 포함할 수 있다. 이때, 상기 터치 센서는 다수개의 초음파 센서를 포함하고, 상기 다수개의 초음파 센서는 서로 다른 주파수 또는 서로 같은 주파수의 초음파 펄스를 송출할 수 있다. 또한, 이러한 상기 터치 센서는 화면의 측면에 위치될 수 있다.In addition, the touch sensor may include a non-interfering ultrasonic sensor having directivity. In this case, the touch sensor may include a plurality of ultrasonic sensors, and the plurality of ultrasonic sensors may transmit ultrasonic pulses having different frequencies or the same frequency. In addition, the touch sensor may be located on the side of the screen.

물론, 상기 터치 센서는 방사성을 갖는 간섭방식의 초음파 센서를 포함할 수도 있으며, 상기 터치 센서는 다수개의 초음파 센서를 포함하고, 상기 다수개의 초음파 센서는 서로 다른 주파수의 초음파 펄스를 송출하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 터치 센서는 두 개의 초음파 센서를 포함하고, 상기 두 개의 초음파 센서는 각각에서 송출되는 초음파 펄스가 서로 교차될 수 있도록 배치될 수 있다.Of course, the touch sensor may include an interference type ultrasonic sensor having a radioactivity, and the touch sensor may include a plurality of ultrasonic sensors, and the plurality of ultrasonic sensors may transmit ultrasonic pulses having different frequencies. . In addition, the touch sensor may include two ultrasonic sensors, and the two ultrasonic sensors may be arranged to intersect the ultrasonic pulses emitted from each other.

또한, 본 발명은 상기 터치 센서와 터치 센서 구동부를 수납하기 위한 케이스를 더 포함하여 화상 표시 장치에 탈착이 자유로운 공간 포인팅 장치를 제공할 수 있다.In addition, the present invention may further include a case for accommodating the touch sensor and the touch sensor driver to provide a space pointing device that can be detachably attached to the image display device.

또한, 본 발명은 상기 화면의 표면에 음파를 형성하는 초음파 센서와, 상기 초음파 센서를 구동하기 위한 터치 센서 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 화 상 표시 장치를 제공할 수 있다.In addition, the present invention may provide an image display device comprising an ultrasonic sensor for forming sound waves on the surface of the screen, and a touch sensor driver for driving the ultrasonic sensor.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상의 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various forms, and only the embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention, and to those skilled in the art to fully understand the scope of the invention. It is provided to inform you. Like reference numerals in the drawings refer to like elements.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 공간 포인팅 장치를 구비한 액정 표시 장치의 개략 분해 사시도이고, 도 2는 도 1의 선 A-A에서 취한 개략 단면도이고, 도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 공간 포인팅 장치를 구비한 액정 표시 장치의 개념도이다.1 is a schematic exploded perspective view of a liquid crystal display device having a spatial pointing device according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic cross-sectional view taken at the line AA of FIG. 1, and FIG. 3 is a first embodiment of the present invention. It is a conceptual diagram of the liquid crystal display device provided with the space pointing device which concerns on the example.

본 발명의 제 1 실시예에 따른 공간 포인팅 장치를 구비한 액정 표시 장치는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 화상을 표시하기 위한 액정 표시 패널(210)과 이를 구동하기 위한 액정 표시 패널 구동부(220)를 구비한 액정 표시 패널 어셈블리와, 상기 액정 표시 패널(210)에 광을 공급하기 위한 백라이트 유닛(2000)과 이를 구동하기 위한 백라이트 유닛 구동부(미도시)를 구비한 백라이트 유닛 어셈블리와, 상기 액정 표시 패널(210)의 표면 가장자리에 구비된 터치 센서부(110)를 구비한 공간 포인팅 장치(100)를 포함한다. 이때, 상기 터치 센서부(110)와 액정 표시 패널(210) 및 백라이트 유닛(2000)을 수납하여 보호하며 상부 수납부재(710)와 하부 수납부재(720)를 포함하는 수납부재(700)를 더 포함할 수 있다.In the liquid crystal display device having the spatial pointing device according to the first embodiment of the present invention, as shown in FIGS. 1 to 3, a liquid crystal display panel 210 for displaying an image and a liquid crystal display panel driver for driving the same. A backlight unit assembly including a liquid crystal display panel assembly having a 220, a backlight unit 2000 for supplying light to the liquid crystal display panel 210, and a backlight unit driver (not shown) for driving the liquid crystal display panel 210; And a spatial pointing device 100 having a touch sensor unit 110 provided at a surface edge of the liquid crystal display panel 210. In this case, the touch sensor unit 110, the liquid crystal display panel 210, and the backlight unit 2000 may be accommodated in and protected, and the accommodating member 700 may further include an upper accommodating member 710 and a lower accommodating member 720. It may include.

상기 액정 표시 패널(210)은 화상을 표시하기 위한 것으로서, 박막 트랜지스터 기판(210a)과 상기 박막 트랜지스터 기판(210a) 상에 합착된 컬러 필터 기판(210b)을 포함한다.The liquid crystal display panel 210 is for displaying an image, and includes a thin film transistor substrate 210a and a color filter substrate 210b bonded to the thin film transistor substrate 210a.

상기 박막 트랜지스터 기판(210a)은 매트릭스 형태의 복수의 화소 영역이 정의되고, 상기 화소 영역 내에 마련된 박막 트랜지스터(미도시)와 화소 전극(미도시)을 포함하는 투광성의 절연 기판인 것이 바람직하다. 이때, 상기 박막 트랜지스터와 화소 전극을 형성하기 위한 절연 기판으로는 도면에서와 같이 직사각형 형상의 유리 기판을 사용하는 것이 효과적이다. 이때, 상기 박막 트랜지스터 기판(210a)은 컬러 필터 기판(210b)과 중첩되며 화상이 표시되는 표시영역과, 컬러 필터 기판(210b)과 합착될 때 외부로 노출되며 액정 표시 패널 구동부(220)가 실장된 비표시영역으로 구분될 수 있다. 이때, 본 실시예에 따른 액정 표시 패널(210) 역시 표시영역과 비표시영역으로 구분된 상기 박막 트랜지스터 기판(210a)에 대응하여 표시영역과 비표시영역으로 구분될 수 있다.The thin film transistor substrate 210a may be a transmissive insulating substrate including a plurality of pixel regions defined in a matrix form and including a thin film transistor (not shown) and a pixel electrode (not shown) provided in the pixel region. At this time, it is effective to use a rectangular glass substrate as shown in the figure as the insulating substrate for forming the thin film transistor and the pixel electrode. In this case, the thin film transistor substrate 210a overlaps the color filter substrate 210b and is exposed to the outside when the image is displayed and when the thin film transistor substrate 210b is bonded to the color filter substrate 210b and the liquid crystal display panel driver 220 is mounted. Divided into non-display areas. In this case, the liquid crystal display panel 210 according to the present exemplary embodiment may also be divided into a display area and a non-display area corresponding to the thin film transistor substrate 210a divided into a display area and a non-display area.

상기 액정 표시 패널 구동부(220)는 액정 표시 패널(210)을 구동하기 위한 것으로서, 상기 박막 트랜지스터 기판(210a)에 접속된 데이터측 및 게이트측 테이프 캐리어 패키지(Tape Carrier Package; TCP)(224b, 222b)와, 데이터측 및 게이트측 테이프 캐리어 패키지(224b, 222b)에 각기 접속된 데이터측 및 게이트측 인쇄 회로 기판(224a, 222a)을 포함한다.The liquid crystal display panel driver 220 drives the liquid crystal display panel 210. The data side and gate side tape carrier packages (TCP) 224b and 222b connected to the thin film transistor substrate 210a are provided. And the data side and gate side printed circuit boards 224a and 222a respectively connected to the data side and gate side tape carrier packages 224b and 222b.

상기 백라이트 유닛(2000)은 램프(510)를 구비한 램프 유닛(500)과, 상기 램프(510)에서 방출된 광을 변환하여 품질을 개선하기 위한 도광판(400)과 광학 시 트(300)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 램프 유닛(500)과 도광판(400) 및 광학 시트(300)를 고정하기 위한 몰드 프레임(600)을 더 포함할 수 있다.The backlight unit 2000 may include a lamp unit 500 including a lamp 510, a light guide plate 400, and an optical sheet 300 for improving quality by converting light emitted from the lamp 510. It may include. In this case, the lamp unit 500 may further include a mold frame 600 for fixing the light guide plate 400 and the optical sheet 300.

상기 램프(510)는 백라이트 유닛(2000)의 광원으로서, 냉음극 형광램프를 사용할 수 있다. 이때, 이러한 냉음극 형광램프는 유리관과, 유리관 내부에 포함된 불활성 기체들과, 유리관의 양단부 또는 일단부에 설치되는 음전극 및 양전극으로 구성될 수 있으며, 상기 유리관 내벽에는 형광체가 도포될 수 있다. 본 실시예에서는 하나의 램프(510)를 사용하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 휘도의 향상을 위해 하나 이상의 램프(510)를 도광판(400)의 일측에 위치시키거나, 도광판(400)의 일측과 타측에 각각 위치시킬 수도 있다. 즉, 상기 램프(510)의 개수는 요구되는 휘도에 따라 결정되는 것이 바람직하다.The lamp 510 may use a cold cathode fluorescent lamp as a light source of the backlight unit 2000. In this case, the cold cathode fluorescent lamp may be composed of a glass tube, inert gases contained in the glass tube, a negative electrode and a positive electrode installed at both ends or one end of the glass tube, the phosphor may be coated on the inner wall of the glass tube. In the present embodiment, one lamp 510 is used, but the present invention is not limited thereto. For example, one or more lamps 510 may be disposed on one side of the light guide plate 400 or one side of the light guide plate 400 may be used. It can also be located on the other side. That is, the number of the lamps 510 is preferably determined according to the required brightness.

한편, 본 실시예에 따른 백라이트 유닛(2000)은 상기 램프(510)에서 방출된 광을 반사시켜 도광판(400)으로 재입사시키기 위한 램프 커버(520)를 더 포함할 수도 있다. 이러한 램프 커버(520)는 도광판(400)의 입사면을 가리지 않으면서 램프(510)를 둘러쌀 수 있는 형상, 예를 들어, "ㄷ"형상으로 제작하는 것이 광효율에 있어서 효과적이다.Meanwhile, the backlight unit 2000 according to the present exemplary embodiment may further include a lamp cover 520 for reflecting the light emitted from the lamp 510 and re-incident to the light guide plate 400. The lamp cover 520 may be manufactured in a shape that can surround the lamp 510 without covering the incident surface of the light guide plate 400, for example, a "c" shape, in terms of light efficiency.

상기 도광판(400)은 상기 램프(510)의 선 광원을 면 광원으로 조절하기 위한 것으로서, 통상 일정한 굴절률을 갖는 투명한 재질, 예를 들어, 아크릴 수지인 PMMA(Poly Methy Methacrylate), 폴리올레핀 또는 폴리카보네이트 등을 사용할 수 있다. 이때, 상기 램프(510)에서 방출되는 광은 도광판(400)의 측면으로 입사되어 상부로 방출된다. 본 실시예에서는 일정 두께를 갖는 직사각형의 도광판을 예로 하 여 설명하기로 한다.The light guide plate 400 is used to control the line light source of the lamp 510 as a surface light source, and is generally a transparent material having a constant refractive index, for example, PMMA (Poly Methy Methacrylate), polyolefin, or polycarbonate, which is an acrylic resin. Can be used. At this time, the light emitted from the lamp 510 is incident to the side of the light guide plate 400 is emitted to the top. In this embodiment, a rectangular light guide plate having a predetermined thickness will be described as an example.

상기 광학 시트(300)는 램프(510)에서 출사된 광의 휘도 분포를 균일하게 하고 품질을 개선하기 위한 것으로서, 확산 시트(320) 및 프리즘 시트(310) 등을 포함할 수 있다. 상기 확산 시트(320)는 하부에 구비된 도광판(400)으로부터 입사된 광을 액정 표시 패널(210)의 정면으로 향하게 하고, 넓은 범위에서 균일한 분포를 가지도록 광을 확산시켜 액정 표시 패널(210)에 조사하게 한다. 상기 프리즘 시트(310)는 프리즘 시트(310)로 입사되는 광들 중에서 경사지게 입사되는 광을 수직으로 출사되게 변화시키는 역할을 한다.The optical sheet 300 is for uniformizing the luminance distribution of the light emitted from the lamp 510 and improving the quality. The optical sheet 300 may include a diffusion sheet 320 and a prism sheet 310. The diffusion sheet 320 directs the light incident from the light guide plate 400 provided at the lower side to the front of the liquid crystal display panel 210, and diffuses the light to have a uniform distribution in a wide range. Let's check. The prism sheet 310 serves to change the light incident at an oblique angle among the light incident to the prism sheet 310 to be emitted vertically.

상기 백라이트 유닛 구동부(미도시)는 상기 램프(510)를 구동하기 위한 것으로서, 상기 램프(510)를 구동하기 위한 램프 구동부(미도시)를 포함한다.The backlight unit driver (not shown) drives the lamp 510 and includes a lamp driver (not shown) for driving the lamp 510.

상기 램프 구동부는 상기 램프(510)를 구동하기 위한 것으로서, 외부 전원을 램프(510)의 구동에 적합하도록 변환하는 인버터(미도시)와 트랜스포머(미도시) 등을 포함할 수 있다. 이때, 상기 트랜스포머는 외부에서 입력된 교류 전원을 램프(510)의 구동에 적합하도록 승압하여 인가한다.The lamp driving unit is for driving the lamp 510 and may include an inverter (not shown) and a transformer (not shown) for converting an external power source to be suitable for driving the lamp 510. In this case, the transformer boosts and applies the AC power input from the outside to be suitable for driving the lamp 510.

상기 트랜스포머는 인버터에서 교류로 변환된 전원을 입력받아 램프(510)에 맞도록 전원의 크기를 변화시켜 램프(510)에 공급하기 위한 것으로서, 내부의 코일로 출력될 전원의 크기를 조절한다. 한편, 상기 트랜스포머와 램프(510) 사이에 도시되지 않은 소켓 보드를 더 포함할 수 있다. 상기 소켓보드는 트랜스포머에서 인가된 전원을 램프(510)에 인가시키기 위한 보드로서, 상기 하부 수납 부재의 하단에 배치되며 램프(510)와 도시되지 않은 배선에 의해 접속될 수 있다.The transformer receives power converted into alternating current from an inverter and supplies the power to the lamp 510 by changing the size of the power to fit the lamp 510. The transformer adjusts the power to be output to an internal coil. Meanwhile, a socket board not shown between the transformer and the lamp 510 may be further included. The socket board is a board for applying the power applied from the transformer to the lamp 510. The socket board may be disposed at a lower end of the lower accommodating member and may be connected to the lamp 510 by wiring not shown.

상기 공간 포인팅 장치(100)는 사용자가 액정 표시 장치에 정보를 입력하기 위한 것으로서, 터치 센서부(110)와, 터치 센서 구동부(120)를 포함할 수 있다.The spatial pointing device 100 is for inputting information to a liquid crystal display by a user, and may include a touch sensor unit 110 and a touch sensor driver 120.

상기 터치 센서부(110)는 사용자의 입력을 검출하기 위한 것으로서, 상기 액정 표시 패널(210)의 측면에 구비된 초음파 센서를 포함할 수 있다. 이때, 본 실시예에서는 상기 터치 센서부(110)로 네 개의 초음파 센서, 즉, 제 1 내지 제 4 터치 센서(110a ~ 110d)를 사용하며, 제 1 내지 제 4 터치 센서(110a ~ 110d)는 각각이 초음파 발신부와 초음파 수신부를 포함한다.The touch sensor unit 110 is for detecting a user's input and may include an ultrasonic sensor provided on the side of the liquid crystal display panel 210. In this embodiment, four ultrasonic sensors, that is, first to fourth touch sensors 110a to 110d, are used as the touch sensor unit 110, and the first to fourth touch sensors 110a to 110d are used as the touch sensor unit 110. Each includes an ultrasonic transmitter and an ultrasonic receiver.

또한, 상기 액정 표시 패널(210)의 표면은 상기 제 1 내지 제 4 터치 센서(110a ~ 110d)에 대응되도록 제 1 내지 제 4 액정 표시 패널 표면 영역(212a ~ 212d)으로 정의될 수 있으며, 상기 제 1 내지 제 4 터치 센서(110a ~ 110d)에서 송출된 초음파 펄스는 제 1 내지 제 4 액정 표시 패널 표면 영역(212a ~ 212d) 상에 각각 방사 될 수 있다. 이때, 상기 제 1 내지 제 4 터치 센서(110a ~ 110d)에서 각각 송출된 초음파 펄스는 제 1 내지 제 4 액정 표시 패널 표면 영역(212a ~ 212d)을 벗어나지 않는 것이 효과적이다. 이를 위해 본 실시예에 따른 상기 제 1 내지 제 4 터치 센서(110a ~ 110d)는 각각이 대응되는 액정 표시 패널 표면 영역(212)을 벗어나지 않도록 직진 특성이 우수한 초 지향성(Directivity)을 갖는 간섭방식의 초음파 센서를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 상기와 같이 제 1 내지 제 4 터치 센서(110a ~ 110d)가 직진 특성이 우수한 초 지향성을 가질 때 상기 제 1 내지 제 4 터치 센서(110a ~ 110d)는 서로 같은 주파수를 사용하거나 서로 다른 주파수를 사용하는 초음파 센서를 모두 사용할 수 있다.In addition, the surface of the liquid crystal display panel 210 may be defined as first to fourth liquid crystal display panel surface areas 212a to 212d to correspond to the first to fourth touch sensors 110a to 110d. Ultrasonic pulses emitted from the first to fourth touch sensors 110a to 110d may be radiated onto the first to fourth liquid crystal display panel surface areas 212a to 212d, respectively. At this time, it is effective that the ultrasonic pulses emitted from the first to fourth touch sensors 110a to 110d do not deviate from the first to fourth liquid crystal display panel surface areas 212a to 212d. To this end, the first to fourth touch sensors 110a to 110d according to the present exemplary embodiment have an interference method having super directivity that is excellent in straightness so that each of the first to fourth touch sensors 110a to 110d does not leave the corresponding liquid crystal display panel surface area 212. It is preferable to use an ultrasonic sensor. In addition, when the first to fourth touch sensors 110a to 110d have super directivity with excellent straightness as described above, the first to fourth touch sensors 110a to 110d use the same frequency or have different frequencies. All ultrasonic sensors using can be used.

물론, 상기 제 1 내지 제 4 터치 센서(110a ~ 110d)에서 방출된 초음파 펄스가 제 1 내지 제 4 액정 표시 패널 표면 영역(212a ~ 212d)에 대응되지 않고 방사될 때 상기 제 1 내지 제 4 터치 센서(110a ~ 110d)는 각각이 서로 다른 주파수를 사용하여 제 1 내지 제 4 터치 센서(110a ~ 110d) 각각에서 송출된 초음파 펄스가 서로 중첩되는 간섭방식의 초음파 센서를 사용하는 것이 바람직하다.Of course, when the ultrasonic pulses emitted from the first to fourth touch sensors 110a to 110d are radiated without corresponding to the first to fourth liquid crystal display panel surface areas 212a to 212d, the first to fourth touches are emitted. The sensors 110a to 110d preferably use an interference type ultrasonic sensor in which ultrasonic pulses transmitted from each of the first to fourth touch sensors 110a to 110d overlap each other using different frequencies.

본 실시예에 따른 초음파 센서는 초음파 펄스를 송출하고 측정 대상물로부터 반사되어 돌아오기까지의 시간을 계측하여 대상물까지의 거리를 측정할 수 있다. 이때, 상기 측정 대상물은 사용자가 입력을 위해 사용한 대상물, 예를 들어, 손가락 또는 펜 등이 될 수 있다.The ultrasonic sensor according to the present exemplary embodiment may measure a distance to the object by transmitting the ultrasonic pulse and measuring the time until the reflection is returned from the object to be measured. In this case, the measurement object may be an object used by the user for input, for example, a finger or a pen.

이때, 본 발명에 따른 공간 포인팅 장치(100)는 프로그램, 예를 들어, 액정 표시 장치와 연결되는 PC에 설치된 프로그램에 의해 제어될 수 있으며, 상기 프로그램을 조절하여 공간 포인팅 장치(100)의 해상도를 조절할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 공간 포인팅 장치(100)는 상기 프로그램을 조절하여 액정 표시 패널(210)의 크기에 따라 액정 표시 패널(210)의 표면에 송출되는 초음파 펄스를 조절하여 초음파 펄스가 액정 표시 패널(210) 표면 전체를 덮을 수 있도록 할 수 있다.In this case, the spatial pointing device 100 according to the present invention may be controlled by a program, for example, a program installed in a PC connected to the liquid crystal display, and the resolution of the spatial pointing device 100 is adjusted by adjusting the program. I can regulate it. In addition, the spatial pointing device 100 according to the present invention adjusts the program to adjust the ultrasonic pulse transmitted to the surface of the liquid crystal display panel 210 according to the size of the liquid crystal display panel 210 so that the ultrasonic pulse is a liquid crystal display panel. (210) It is possible to cover the entire surface.

한편, 본 실시예에서는 상기 터치 센서부(110)로 네 개의 터치 센서 즉, 제 1 내지 제 4 터치 센서(110a ~ 110d)를 사용하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 터치 센서부(110)로 하나 이상의 터치 센서를 사용할 수 있다. 즉, 본 실시예에 따른 공간 포인팅 장치(100)는 용도에 따라 정밀도에 차이를 둘 수 있으며, 상 기 터치 센서의 개수는 공간 포인팅 장치(100)에 요구되는 정밀도에 따라 달라질 수 있다.Meanwhile, in the present exemplary embodiment, four touch sensors, that is, first to fourth touch sensors 110a to 110d, are used as the touch sensor unit 110, but the present invention is not limited thereto. One or more touch sensors can be used. That is, the space pointing device 100 according to the present embodiment may have a difference in precision depending on the use, and the number of the touch sensors may vary depending on the precision required for the space pointing device 100.

또한, 본 실시예에서는 상기 터치 센서부(110)를 액정 표시 패널의 표시영역과 상부 수납부재 사이에 위치시켰으나, 상기 터치 센서부(110)는 설치에 필요한 공간을 확보하기 위해 상기 액정 표시 패널(210)의 비표시 영역 상에 위치시킬 수도 있다. 물론, 이 경우 도시하지는 않았지만 상기 터치 센서부(110)와 액정 표시 패널(210)의 비표시 영역 사이에는 완충부재(미도시)를 설치하여 터치 센서부(110)에 의해 액정 표시 패널(210) 또는 액정 표시 패널 구동부(220)가 손상되는 것을 방지하는 것이 바람직하다.In addition, in the present exemplary embodiment, the touch sensor unit 110 is positioned between the display area of the liquid crystal display panel and the upper accommodating member, but the touch sensor unit 110 may be configured to secure the space required for installation. It may be positioned on the non-display area of 210. Of course, in this case, although not shown in the figure, a buffer member (not shown) is provided between the touch sensor unit 110 and the non-display area of the liquid crystal display panel 210 to allow the liquid crystal display panel 210 to be touched by the touch sensor unit 110. Alternatively, it is preferable to prevent the liquid crystal display panel driver 220 from being damaged.

상기 터치 센서 구동부(120)는 상기 터치 센서부(110)를 구동하기 위한 것으로서, 아날로그/디지털 변환기(Analog/Digital Convertor; A/D Convertor, 이하, A/D 컨버터라 함, 122), 마이크로-컨트롤러(Micro-controller, 124)와, 메모리(126)를 포함할 수 있다.The touch sensor driver 120 is used to drive the touch sensor unit 110, and may include an analog / digital converter (A / D convertor, hereinafter referred to as an A / D converter, 122) and a micro- The controller may include a micro-controller 124 and a memory 126.

상기 A/D 컨버터(122)는 상기 터치 센서에서 인가된 아날로그 신호를 마이크로-컨트롤러(124)에서 필요한 디지털 신호로 변환하기 위한 것으로서, 상기 터치 센서부(110)에서 측정된 사용자의 입력에 대한 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 마이크로-컨트롤러(124)에 인가한다.The A / D converter 122 is for converting an analog signal applied from the touch sensor into a digital signal required by the micro-controller 124, and analog to a user input measured by the touch sensor unit 110. The signal is converted into a digital signal and applied to the micro-controller 124.

상기 메모리(126)는 마이크로-컨트롤러(124)가 좌표를 생성할 때 필요한 데이터를 저장하기 위한 것으로서, 상기 A/D 컨버터(122)에 의해 변환된 디지털 신호에 대응하는 좌표값이 테이블화되어 저장될 수 있다. 즉, 상기 메모리(126)에는 상 기 터치 센서부(110)에서 측정된 디지털 신호에 대한 좌표값을 미리 산출하고 이를 테이블화하여 저장할 수 있다.The memory 126 is used to store data required when the micro-controller 124 generates coordinates. The coordinate values corresponding to the digital signal converted by the A / D converter 122 are stored in a table. Can be. That is, the memory 126 may calculate the coordinate values of the digital signal measured by the touch sensor unit 110 in advance, and store them in a table.

상기 마이크로-컨트롤러(124)는 상기 A/D 컨버터(122)에서 인가된 디지털 신호를 기초로 하여 좌표를 생성하기 위한 것으로서, 터치 센서부(110)에서 측정된 아날로그 신호가 변환된 디지털 신호를 상기 메모리(126)에 저장된 좌표값과 비교하여 상기 디지털 신호에 대응하는 좌표값을 결정한다. 이때, 상기 마이크로-컨트롤러(124)에 의해 결정된 좌표값은 예를 들어, 액정 표시 패널(210)에 표시된 마우스 포인터를 움직일 수 있는 드라이버(미도시)에 전달될 수 있다. 이때, 상기 A/D 컨버터(122)와 마이크로-컨트롤러(124)는 터치 조작이 실시된 액정 표시 패널 표면 영역(212)에 초음파 펄스를 송출한 해당 터치 센서를 파악하여 Y좌표를 측정할 수 있도록 상기 터치 센서의 개수에 대응되는 하나 이상의 라인으로 연결될 수 있다.The micro-controller 124 is used to generate coordinates based on the digital signal applied from the A / D converter 122. The micro-controller 124 converts the analog signal measured by the touch sensor unit 110 into a digital signal. A coordinate value corresponding to the digital signal is determined by comparing the coordinate value stored in the memory 126. In this case, the coordinate value determined by the micro-controller 124 may be transmitted to a driver (not shown) that may move the mouse pointer displayed on the liquid crystal display panel 210, for example. In this case, the A / D converter 122 and the micro-controller 124 may grasp the corresponding touch sensor that transmits the ultrasonic pulse to the surface area 212 of the liquid crystal display panel where the touch manipulation is performed so that the Y coordinate may be measured. One or more lines corresponding to the number of the touch sensors may be connected.

상기와 같은 구조를 갖는 본 실시예에 따른 공간 포인팅 장치(100)를 구비한 액정 표시 장치는 도 3에 도시된 바와 같이, 제 1 내지 제 4 액정 표시 패널(210) 표면 영역에 제 1 내지 제 4 터치 센서(110a ~ 110d)에서 초음파 펄스가 각각 송출된다. 이때, 사용자가 액정 표시 패널 표면 영역(212) 상에서 터치 조작 시 사용자의 손가락이 터치되는 영역에 송출된 초음파 펄스는 해당 초음파 센서의 수신부로 반사된다. 즉, 도면에서는 제 2 액정 표시 패널 표면 영역(212b)에 사용자가 터치 조작을 실시하므로, 제 2 터치 센서(110b)의 발신부에서 송출된 초음파 펄스는 사용자의 손가락에 의해 반사되어 제 2 터치 센서(110b)의 수신부에 입사된다. 또한, 상기와 같이 제 2 터치 센서(110b)의 수신부에 입사된 초음파 펄스는 제 2 터치 센 서(110b)와 대상물, 즉, 손가락 간의 거리에 따른 전압 또는 전류 등과 같은 전기적 신호로 변환되어 A/D 컨버터(122)에 인가된다.In the liquid crystal display including the spatial pointing device 100 according to the present exemplary embodiment having the above structure, as shown in FIG. Ultrasonic pulses are transmitted from the four touch sensors 110a to 110d, respectively. In this case, when the user touches on the liquid crystal display panel surface area 212, the ultrasound pulses emitted to the area where the user's finger is touched are reflected to the receiver of the corresponding ultrasound sensor. That is, in the drawing, since the user performs a touch operation on the surface area 212b of the second liquid crystal display panel, the ultrasonic pulse transmitted from the transmitter of the second touch sensor 110b is reflected by the user's finger and thus the second touch sensor. Incident on the receiving part of 110b. In addition, as described above, the ultrasonic pulse incident on the receiving unit of the second touch sensor 110b is converted into an electrical signal such as a voltage or a current according to the distance between the second touch sensor 110b and the object, that is, the finger. Is applied to the D converter 122.

상기 A/D 컨버터(122)에 인가된 전기적 신호 즉, 아날로그 신호는 그에 대응하는 디지털 신호로 변환되어 마이크로-컨트롤러(124)에 인가된다. 또한, 상기 마이크로-컨트롤러(124)는 인가된 디지털 신호와 메모리(126)에 저장된 좌표값을 비교하여 디지털 신호에 대응하는 좌표값을 결정하고, 상기 좌표값을 드라이버에 전달한다. 이때, 상기 마이크로-컨트롤러(124)는 A/D 컨버터(122)에서 인가된 디지털 신호에 의해 X좌표를 측정하고, 해당 디지털 신호가 입력되는 라인에 의해 Y좌표를 측정하여 대상물, 즉, 손가락이 터치된 액정 표시 패널(210) 표면 영역의 좌표값을 결정할 수 있다. 이후, 상기 드라이버는 입력된 좌표값에 대응하는 액정 표시 패널(210)에 표시된 화상을 마우스와 같은 입력도구를 이용해 조작한 것과 동일하게 동작하도록 한다.An electrical signal applied to the A / D converter 122, that is, an analog signal, is converted into a corresponding digital signal and applied to the micro-controller 124. In addition, the micro-controller 124 compares the applied digital signal with the coordinate values stored in the memory 126 to determine a coordinate value corresponding to the digital signal, and transmits the coordinate value to the driver. At this time, the micro-controller 124 measures the X coordinate by the digital signal applied from the A / D converter 122, and by measuring the Y coordinate by the line to which the digital signal is input, the object, that is, the finger Coordinate values of the surface area of the touched liquid crystal display panel 210 may be determined. Thereafter, the driver operates the image displayed on the liquid crystal display panel 210 corresponding to the input coordinate value in the same manner as the manipulation using an input tool such as a mouse.

상술한 바와 같이 본 실시예에 따른 공간 포인팅 장치(100)는 초음파 센서를 이용하여 비 접촉식 방식으로 공간 포인팅 장치(100)를 구현하여 수명이 반 영구적일 수 있다. 또한, 본 실시예에 따른 공간 포인팅 장치(100)는 전술한 실시예의 액정 표시 장치와 같은 화상 표시 장치에 적용할 경우 화면 상에 부가적인 도전성 필름이 필요 없으므로 화면의 밝기나 해상도의 저하를 방지할 수 있다.As described above, the space pointing device 100 according to the present embodiment may implement the space pointing device 100 in a non-contact manner by using an ultrasonic sensor, and thus the life may be semi-permanent. In addition, the spatial pointing device 100 according to the present embodiment does not require an additional conductive film on the screen when applied to an image display device such as the liquid crystal display of the above-described embodiment, so that the brightness or resolution of the screen may not be reduced. Can be.

다음은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 공간 포인팅 장치를 구비한 액정 표시 장치에 대해 도면을 참조하여 설명하고자 한다. 후술할 내용 중 전술한 본 발명의 제 1 실시예와 중복되는 내용은 생략하거나 간략히 설명하기로 한다.Next, a liquid crystal display having a spatial pointing device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Of the contents to be described later, the description overlapping with the first embodiment of the present invention will be omitted or briefly described.

도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 공간 포인팅 장치를 구비한 액정 표시 장치의 개략 분해 사시도이고, 도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 공간 포인팅 장치를 구비한 액정 표시 장치의 개념도이고, 도 6은 본 발명의 제 2 실시예의 변형예 따른 공간 포인팅 장치를 구비한 액정 표시 장치의 개략 평면도이다.4 is a schematic exploded perspective view of a liquid crystal display device having a spatial pointing device according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a conceptual diagram of a liquid crystal display device having a spatial pointing device according to a second embodiment of the present invention. 6 is a schematic plan view of a liquid crystal display device having a spatial pointing device according to a modification of the second embodiment of the present invention.

본 발명의 제 2 실시예에 따른 공간 포인팅 장치(100)를 구비한 액정 표시 장치는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 화상을 표시하기 위한 액정 표시 패널(210)과 이를 구동하기 위한 액정 표시 패널 구동부(220)를 구비한 액정 표시 패널 어셈블리와, 상기 액정 표시 패널(210)에 광을 공급하기 위한 백라이트 유닛(2000)과 이를 구동하기 위한 백라이트 유닛 구동부(미도시)를 구비한 백라이트 유닛 어셈블리와, 상기 액정 표시 패널(210)의 표면 가장자리의 모서리에 구비된 터치 센서부(110)를 구비한 공간 포인팅 장치(100)를 포함한다. 이때, 상기 터치 센서부(110)와 액정 표시 패널(210) 및 백라이트 유닛(2000)을 수납하여 보호하며 상부 수납부재(710)와 하부 수납부재(720)를 포함하는 수납부재(700)를 더 포함할 수 있다.As shown in FIGS. 4 and 5, the liquid crystal display including the spatial pointing device 100 according to the second embodiment of the present invention has a liquid crystal display panel 210 for displaying an image and a liquid crystal for driving the same. A backlight unit including a liquid crystal display panel assembly having a display panel driver 220, a backlight unit 2000 for supplying light to the liquid crystal display panel 210, and a backlight unit driver (not shown) for driving the liquid crystal display panel 210. The space pointing device 100 includes an assembly and a touch sensor unit 110 provided at an edge of a surface edge of the liquid crystal display panel 210. In this case, the touch sensor unit 110, the liquid crystal display panel 210, and the backlight unit 2000 may be accommodated in and protected, and the accommodating member 700 may further include an upper accommodating member 710 and a lower accommodating member 720. It may include.

상기 공간 포인팅 장치(100)는 사용자가 액정 표시 장치에 정보를 입력하기 위한 것으로서, 터치 센서부(110)와, 터치 센서 구동부(120)를 포함할 수 있다.The spatial pointing device 100 is for inputting information to a liquid crystal display by a user, and may include a touch sensor unit 110 and a touch sensor driver 120.

상기 터치 센서부(110)는 사용자의 입력을 검출하기 위한 것으로서, 상기 액정 표시 패널(210)의 측면 모서리에 구비된 초음파 센서를 포함할 수 있다. 이때, 전술한 제 1 실시예에서는 직진성이 우수하여 송출된 초음파 펄스가 서로 중첩되지 않는 비 간섭방식의 초음파 센서를 사용하였으나, 본 실시예에서는 전술한 제 1 실시예와는 달리 송출된 초음파 펄스가 서로 중첩되는 간섭방식의 초음파 센서를 사용한다. 또한, 상기 터치 센서부(110)는 두 개의 간섭방식의 초음파 센서, 즉, 제 1 터치 센서(110a)와 제 2 터치 센서(110b)를 포함할 수 있다. 물론, 상기 제 1 터치 센서(110a)와 제 2 터치 센서(110b)는 각각이 초음파 발신부와 초음파 수신부를 포함한다. 또한, 상기 제 1 터치 센서(110a)와 제 2 터치 센서(110b)는 각각에서 송출된 초음파 펄스가 서로 중첩되므로 간섭을 방지하기 위해 상기 제 1 터치 센서(110a)와 제 2 터치 센서(110b)는 서로 다른 주파수를 사용하는 것이 바람직하다.The touch sensor unit 110 is for detecting a user's input and may include an ultrasonic sensor provided at a side edge of the liquid crystal display panel 210. At this time, in the above-described first embodiment, a non-interference type ultrasonic sensor in which the transmitted ultrasonic pulses are excellent does not overlap each other, but in the present embodiment, unlike the above-described first embodiment, the transmitted ultrasonic pulses are It uses ultrasonic sensors of interference type that overlap each other. In addition, the touch sensor unit 110 may include two ultrasonic sensors, that is, the first touch sensor 110a and the second touch sensor 110b. Of course, the first touch sensor 110a and the second touch sensor 110b each include an ultrasonic transmitter and an ultrasonic receiver. In addition, since the ultrasonic pulses emitted from the first touch sensor 110a and the second touch sensor 110b overlap each other, the first touch sensor 110a and the second touch sensor 110b to prevent interference. It is preferable to use different frequencies.

또한, 상기 제 1 터치 센서(110a)는 도 5에 도시된 바와 같이, 액정 표시 패널(210)의 제 1 모서리(a1)에 위치시키고, 제 2 터치 센서(110b)는 제 1 터치 센서(110a)와 거울대칭 되도록 액정 표시 패널(210)의 제 1 모서리(a2)에 위치시켜 X좌표와 Y좌표를 측정하는 것이 효과적이다. 이때, 제 1 모서리(a1)에 위치된 제 1 터치 센서(110a)에서 송출된 초음파 펄스는 제 1 모서리(a1)에 대향하는 제 3 모서리(a3)를 향하도록하고, 제 2 모서리(a2)에 위치된 제 2 터치 센서(110b)에서 송출된 초음파 펄스는 제 2 모서리(a2)에 대향하는 제 4 모서리(a4)를 향하도록 하는 것이 바람직하다. 즉, 상기 제 1 터치 센서(110a)와 제 2 터치 센서(110b)는 제 1 터치 센서(110a)와 제 2 터치 센서(110b)에서 송출된 초음파 펄스가 서로 교차되어 화면인 액정 표시 패널 표면 전체에 방사될 수 있도록 배치되는 것이 바람직하다.In addition, as shown in FIG. 5, the first touch sensor 110a is positioned at a first corner a 1 of the liquid crystal display panel 210, and the second touch sensor 110b is a first touch sensor ( It is effective to measure the X coordinate and the Y coordinate by placing it at the first corner a 2 of the liquid crystal display panel 210 so as to be mirror-symmetric with 110a). At this time, the first and one corner of the ultrasonic pulse transmitted from the (a 1) a first touch sensor (110a) located on the side facing the third edge (a 3) opposite to the first corner (a 1), a second edge (a 2) the second touch the ultrasonic pulse transmitted from the sensor (110b) located on it is preferable that the face of the fourth corner (a 4) opposite to the second edge (2 a). That is, the first touch sensor 110a and the second touch sensor 110b are screens in which ultrasonic pulses emitted from the first touch sensor 110a and the second touch sensor 110b cross each other and are screens. It is desirable to be arranged so that it can be radiated to.

이와 같이 본 실시예에 따른 공간 포인팅 장치(100)는 두 개의 간섭방식 초음파 센서만을 구비하면 되므로 전술한 제 1 실시예보다 초음파 센서의 수를 줄일 수 있으므로 공간 포인팅 장치(100)의 제조단가를 감소시킬 수 있다.As described above, since the spatial pointing device 100 according to the present embodiment only needs to include two interference type ultrasonic sensors, the number of ultrasonic sensors can be reduced compared to the above-described first embodiment, thereby reducing the manufacturing cost of the spatial pointing device 100. You can.

상기 터치 센서 구동부(120)는 상기 터치 센서부(110)를 구동하기 위한 것으로서, 전술한 본 발명의 1 실시예와 동일하게 상기 터치 센서부(110)에서 인가된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 A/D 컨버터(122)와, 상기 디지털 신호에 의해 좌표값을 결정하기 위한 마이크로-컨트롤러(124)와, 상기 마이크로-컨트롤러(124)가 좌표값을 결정하기 위한 비교값인, 디지털 신호에 대응하는 좌표값이 테이블화되어 저장된 메모리(126)를 포함할 수 있다.The touch sensor driver 120 is for driving the touch sensor unit 110 and converts the analog signal applied from the touch sensor unit 110 into a digital signal in the same manner as in the first embodiment of the present invention. A / D converter 122, a micro-controller 124 for determining coordinate values by the digital signal, and a micro-controller 124 for comparing digital values, which are comparison values for determining coordinate values. Corresponding coordinate values may be tabulated to include stored memory 126.

상기와 같은 구조를 갖는 본 실시예에 따른 공간 포인팅 장치(100)를 구비한 액정 표시 장치는 도 5에 도시된 바와 같이, 액정 표시 패널(210)의 표면에 제 1 및 제 2 터치 센서(110a, 110b)에서 초음파 펄스가 각각 송출된다. 이때, 사용자가 액정 표시 패널(210) 표면 상에서 터치 조작 시 사용자의 손가락이 터치되는 영역에 송출된 초음파 펄스는 해당 초음파 센서의 수신부로 반사된다. 이때, 예를 들어, 제 1 터치 센서(110a)에서 송출되어 사용자의 손가락에 반사되어 돌아온 초음파 펄스는 손가락이 터치된 액정 표시 패널(210) 표면 영역의 X좌표값이 되고, 제 2 터치 센서(110b)에서 송출되어 사용자의 손가락에 반사되어 돌아온 초음파 펄스는 손가락이 터치된 액정 표시 패널(210) 표면 영역의 Y좌표값이 될 수 있다. 물론, 상기 제 1 터치 센서(110a)와 제 2 터치 센서(110b)의 위치에 따라 각각의 제 1 터치 센서(110a)와 제 2 터치 센서(110b)에서 측정되는 좌표값은 각각 Y좌표값과 X좌표값이 될 수도 있다. As shown in FIG. 5, the liquid crystal display device having the spatial pointing device 100 according to the present exemplary embodiment having the above structure has the first and second touch sensors 110a on the surface of the liquid crystal display panel 210. And 110b), ultrasonic pulses are sent out, respectively. In this case, when the user touches the surface of the liquid crystal display panel 210, the ultrasonic pulses transmitted to the area where the user's finger is touched are reflected by the receiver of the corresponding ultrasonic sensor. In this case, for example, the ultrasonic pulse transmitted from the first touch sensor 110a and reflected by the user's finger returns to the X coordinate value of the surface area of the liquid crystal display panel 210 where the finger is touched, and the second touch sensor ( The ultrasonic pulse transmitted from 110b) and reflected by the user's finger may be the Y coordinate value of the surface area of the liquid crystal display panel 210 where the finger is touched. Of course, the coordinate values measured by each of the first touch sensor 110a and the second touch sensor 110b according to the positions of the first touch sensor 110a and the second touch sensor 110b are respectively Y coordinate values. It can also be an X coordinate value.

상기와 같이 제 1 및 제 2 터치 센서(110a, 110b)의 수신부에 입사된 초음파 펄스는 제 1 및 제 2 터치 센서(110a, 110b)와 손가락 간의 거리에 따른 전압 또는 전류 등과 같은 전기적 신호로 변환되어 A/D 컨버터(122)에 인가되며, 이후, 전술한 실시예와 동일하게 상기 전기적 신호 즉, 아날로그 신호는 A/D 컨버터(122)에 의해 디지털 신호로 변환되어 마이크로-컨트롤러(124)에 인가되고, 상기 마이크로-컨트롤러(124)는 상기 디지털 신호에 대응하는 좌표값을 결정하여 드라이버(미도시)에 인가한다. 이후, 상기 드라이버는 입력된 좌표값에 대응하는 액정 표시 패널(210)에 표시된 화상을 마우스와 같은 입력도구를 이용해 조작한 것과 동일하게 동작하도록 한다.As described above, the ultrasonic pulses incident on the receivers of the first and second touch sensors 110a and 110b are converted into electrical signals such as a voltage or a current according to the distance between the first and second touch sensors 110a and 110b and the finger. And an electrical signal, that is, an analog signal, is converted into a digital signal by the A / D converter 122 to the micro-controller 124 in the same manner as in the above-described embodiment. The micro-controller 124 determines a coordinate value corresponding to the digital signal and applies it to a driver (not shown). Thereafter, the driver operates the image displayed on the liquid crystal display panel 210 corresponding to the input coordinate value in the same manner as the manipulation using an input tool such as a mouse.

한편, 본 실시예에서는 상기 터치 센서부(110)를 액정 표시 패널(210)의 단축 가장자리에 구비하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 터치 센서부(110)는 도 6(a)에 도시된 바와 같이 액정 표시 패널(210)의 장축 가장자리에 구비될 수도 있다. 또한, 본 실시예에서는 상기 터치 센서부(110)로 초음파 송신부와 초음파 수신부를 각각 구비한 두 개의 간섭방식의 초음파 센서를 사용하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 초음파 송신부와 초음파 수신부를 따로 구비한 터치 센서를 사용할 수도 있다. 즉, 도 6(b)에 도시된 바와 같이 초음파 송신부를 구비한 제 1 송신 터치 센서(112a)를 액정 표시 패널(210)의 제 1 모서리(a1)에 위치시키고, 이에 대각선 방향으로 대향하는 액정 표시 패널(210)의 제 3 모서리(a3)에 상기 제 1 송신 터치 센서(112a)에서 송출된 초음파 펄스를 수신하는 초음파 수신부를 구비한 제 1 수신 터치 센서(114b)를 위치시킬 수 있다. 또한, 상기 제 1 송신 터치 센서(112a)에 거울대칭인 액정 표시 패널(210)의 제 4 모서리(a4)에 초음파 송신부를 구비한 제 2 송신 터치 센서(112b)를 위치시키고, 이에 대각선 방향으로 대향하는 액정 표시 패널(210)의 제 2 모서리(a2)에 상기 제 2 송신 터치 센서(112b)에서 송출된 초음파 펄스를 수신하는 초음파 수신부를 구비한 제 2 수신 터치 센서(114a)를 위치시킬 수 있다.Meanwhile, in the present exemplary embodiment, the touch sensor unit 110 is provided at the short edge of the liquid crystal display panel 210. However, the present invention is not limited thereto, and the touch sensor unit 110 is illustrated in FIG. 6A. Likewise, the liquid crystal display panel 210 may be provided at the edge of the long axis. In addition, in the present exemplary embodiment, two interference type ultrasonic sensors each having an ultrasonic transmitter and an ultrasonic receiver are used as the touch sensor unit 110. However, the present disclosure is not limited thereto, and the touch sensor includes an ultrasonic transmitter and an ultrasonic receiver. Sensors can also be used. That is, as shown in FIG. 6B, the first transmitting touch sensor 112a including the ultrasonic transmitting unit is positioned at the first corner a 1 of the liquid crystal display panel 210 and faces the diagonal direction. The first receiving touch sensor 114b including the ultrasonic receiving unit for receiving the ultrasonic pulse transmitted from the first transmitting touch sensor 112a may be positioned at the third corner a 3 of the liquid crystal display panel 210. . In addition, a second transmission touch sensor 112b including an ultrasonic transmitter is positioned at a fourth corner a 4 of the liquid crystal display panel 210 that is mirror-symmetrical to the first transmission touch sensor 112a, and thus diagonally directed. The second receiving touch sensor 114a having an ultrasonic receiving unit for receiving the ultrasonic pulse transmitted from the second transmitting touch sensor 112b is positioned at the second corner a 2 of the liquid crystal display panel 210 facing each other. You can.

이상에서는 도면 및 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although described above with reference to the drawings and embodiments, those skilled in the art can be variously modified and changed within the scope of the invention without departing from the spirit of the invention described in the claims below. I can understand.

도 7은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 공간 포인팅 장치를 구비한 액정 표시 장치의 개략 분해 사시도이다.7 is a schematic exploded perspective view of a liquid crystal display device having a spatial pointing device according to a third embodiment of the present invention.

예를 들어, 도시된 실시예에서는 공간 포인팅 장치(100)를 액정 표시 장치에 내장하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 도 7에 도시된 바와 같이 터치 센서부(110)와 터치 센서 구동부(120)를 별도의 케이스에 구비하여 액정 표시 장치에 부착할 수도 있다. 이때, 상기 공간 포인팅 장치(100)는 드라이버와 케이블에 의해 연결될 수 있다. 물론, 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 공간 포인팅 장치(100)는 무선 송신부와 무선 수신부를 구비하고, 상기 무선 송신부는 마이크로-컨트롤러와 연결되어 좌표값을 송신하고 상기 무선 수신부는 드라이버와 연결되어 상기 무선 송신부에서 송신된 좌표값을 수신할 수도 있다.For example, although the spatial pointing device 100 is embedded in the liquid crystal display in the illustrated embodiment, the present invention is not limited thereto, and as illustrated in FIG. 7, the touch sensor unit 110 and the touch sensor driver 120 may be connected. It may be provided in a separate case and attached to the liquid crystal display device. In this case, the space pointing device 100 may be connected by a driver and a cable. Of course, the present invention is not limited thereto, and the spatial pointing device 100 includes a wireless transmitter and a wireless receiver, and the wireless transmitter is connected to a micro-controller to transmit coordinate values, and the wireless receiver is connected to a driver so that the wireless It is also possible to receive the coordinate value transmitted from the transmitter.

이때, 이와 같이 터치 센서부(110)와 터치 센서 구동부(120)를 별도의 케이스에 구비할 경우 착탈식으로 손쉽게 이동 및 설치가 가능한 공간 포인팅 장치(100)를 제공할 수 있다.In this case, when the touch sensor unit 110 and the touch sensor driver 120 are provided in separate cases, the space pointing device 100 that can be easily moved and installed can be provided.

또한, 전술한 실시예에서는 본 발명에 따른 공간 포인팅 장치(100)가 액정 표시 장치에 내장되거나 장착되는 것을 예로 하여 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명에 따른 공간 포인팅 장치(100)는 액정 표시 장치뿐만 아니라 모든 화상 표시 장치에 내장되거나 장착될 수 있다.In addition, in the above-described embodiment, the spatial pointing device 100 according to the present invention has been described as an example of being embedded or mounted in the liquid crystal display, but the present invention is not limited thereto. It can be embedded or mounted in all image display devices as well as display devices.

상술한 바와 같이 본 발명은 초음파 센서를 이용하여 화면의 휘도 또는 해상도의 저하를 방지할 수 있는 공간 포인팅 장치와 이를 포함하는 화면 표시 장치를 제공할 수 있다.As described above, the present invention may provide a spatial pointing device capable of preventing a decrease in brightness or resolution of a screen using an ultrasonic sensor and a screen display device including the same.

또한, 본 발명은 초음파 센서를 이용하여 비 접촉식 방식으로 공간 포인팅 장치를 구현하여 수명이 반 영구적인 공간 포인팅 장치와 이를 포함하는 화면 표시 장치를 제공할 수 있다.In addition, the present invention may provide a space pointing device having a semi-permanent lifetime and a screen display device including the same by implementing the space pointing device in a non-contact manner using an ultrasonic sensor.

또한, 본 발명은 별도의 케이스 내에 터치 센서부와 이를 구동하기 위한 터치 센서 구동부를 구비하여 탈착이 쉬운 공간 포인팅 장치와 이를 포함하는 화면 표시 장치를 제공할 수 있다.In addition, the present invention may provide a space pointing device that is easily removable by providing a touch sensor unit and a touch sensor driver for driving the same in a separate case and a screen display device including the same.

Claims (11)

화상 표시 장치의 화면에 초음파 펄스를 송출하는 초음파 발신부와, 상기 초음파 발신부로부터 송출된 초음파 펄스 중 반사되어 돌아온 초음파 펄스를 수신하는 초음파 수신부를 포함하고, 송출된 상기 초음파 펄스가 포인팅 위치에서 반사되어 수신되기 까지 걸리는 시간에 해당하는 측정 신호를 출력하는 적어도 하나의 터치 센서;An ultrasonic transmitter for transmitting ultrasonic pulses to a screen of an image display device, and an ultrasonic receiver for receiving ultrasonic pulses reflected and returned among ultrasonic pulses transmitted from the ultrasonic transmitters, wherein the ultrasonic pulses are reflected at a pointing position At least one touch sensor outputting a measurement signal corresponding to a time taken to be received; 상기 터치 센서에서 측정된 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 A/D 컨버터;An A / D converter for converting the signal measured by the touch sensor into a digital signal; 상기 디지털 신호에 대응하는 좌표 값들이 테이블화되어 저장된 메모리; 및A memory in which coordinate values corresponding to the digital signal are stored in a table; And 상기 디지털 신호와 상기 메모리에 저장된 상기 좌표 값들을 비교하여 상기 포인팅 위치에 해당하는 좌표를 결정하는 마이크로-컨트롤러를 포함하는 공간 포인팅 장치. And a micro-controller for comparing the digital signal and the coordinate values stored in the memory to determine a coordinate corresponding to the pointing position. 청구항 1에 있어서, The method according to claim 1, 상기 화면을 다수의 표면 영역으로 정의하고,Define the screen as a plurality of surface areas, 다수의 표면 영역 일측에 각기 상기 터치 센서가 배치하되, The touch sensor is disposed on one side of a plurality of surface areas, 일 표시 영역의 일측에 배치된 상기 터치 센서로부터 송출된 초음파 펄스가 해당 표시 영역을 벗어나지 않도록 상기 터치 센서로 지향성을 갖는 비 간섭방식의 초음파 센서를 사용하는 공간 포인팅 장치. And a non-interfering ultrasonic sensor having directivity to the touch sensor so that ultrasonic pulses transmitted from the touch sensor disposed on one side of one display area do not leave the display area. 청구항 2에 있어서,The method according to claim 2, 다수의 표면 영역 일측에 배치된 다수의 터치 센서 각각의 초음파 발생부는 서로 다른 주파수 또는 서로 같은 주파수의 초음파 펄스를 송출하는 공간 포인팅 장치.The ultrasonic generating unit of each of the plurality of touch sensors arranged on one side of the plurality of surface regions transmits ultrasonic pulses of different frequencies or the same frequency. 청구항 1에 있어서, The method according to claim 1, 상기 화면의 모서리 영역중 적어도 2개의 모서리 영역에 각기 상기 터치 센서가 배치하되, 적어도 2개의 모서리 영역에 배치된 터치 센서들로 부터 송출된 초음파 펄스가 상기 화면 상에서 서로 교차되도록 배치하고, The touch sensors are disposed in at least two corner regions of the corner regions of the screen, respectively, so that the ultrasonic pulses transmitted from the touch sensors disposed in the at least two corner regions cross each other on the screen, 적어도 2개의 모서리 영역에 배치된 터치 센서로 방사성을 갖는 간섭방식의 초음파 센서를 사용하는 공간 포인팅 장치.  A spatial pointing device using an ultrasonic sensor of an interference type with a radioactive touch sensor disposed on at least two corner regions. 청구항 4에 있어서, The method according to claim 4, 서로 다른 모서리 영역에 배치된 상기 터치 센서들 각각의 초음파 발생부는 서로 다른 주파수의 초음파 펄스를 송출하는 공간 포인팅 장치.And an ultrasonic generator of each of the touch sensors disposed at different corner regions to transmit ultrasonic pulses having different frequencies. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 터치 센서, 상기 A/D 컨버터, 상기 메모리 및 상기 마이크로-컨트롤러를 수납하고, 상기 화상 표시 장치에 착탈 가능한 케이스를 더 포함하는 공간 포인팅 장치.And a case accommodating the touch sensor, the A / D converter, the memory, and the micro-controller, and detachable from the image display device. 화상을 표시하는 화면을 갖는 표시 패널; 및A display panel having a screen displaying an image; And 상기 표시 패널의 일측에 마련되어 초음파 펄스를 이용하여 화면상의 터치 영역을 검출하는 공간 포인팅 장치를 포함하되, And a spatial pointing device provided at one side of the display panel to detect a touch area on the screen using ultrasonic pulses. 상기 공간 포인팅 장치는 상기 화면에 초음파 펄스를 송출하는 초음파 발신부와, 상기 초음파 발신부로부터 송출된 초음파 펄스 중 반사되어 돌아온 초음파 펄스를 수신하는 초음파 수신부를 포함하고, 송출된 상기 초음파 펄스가 터치 위치에서 반사되어 수신되기까지 걸리는 시간에 해당하는 측정 신호를 출력하는 적어도 하나의 터치 센서;The spatial pointing device includes an ultrasonic transmitter for transmitting ultrasonic pulses to the screen, and an ultrasonic receiver for receiving ultrasonic pulses reflected and returned from the ultrasonic pulses transmitted from the ultrasonic transmitters, wherein the ultrasonic pulses are touched. At least one touch sensor outputting a measurement signal corresponding to a time taken from the reflected light to be received; 상기 터치 센서에서 측정된 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 A/D 컨버터;An A / D converter for converting the signal measured by the touch sensor into a digital signal; 상기 디지털 신호에 대응하는 좌표 값들이 테이블화되어 저장된 메모리; 및A memory in which coordinate values corresponding to the digital signal are stored in a table; And 상기 디지털 신호와 상기 메모리에 저장된 상기 좌표 값들을 비교하여 상기 포인팅 위치에 해당하는 좌표를 결정하는 마이크로-컨트롤러를 포함하는 화상 표시 장치.And a micro-controller for comparing the digital signal with the coordinate values stored in the memory to determine a coordinate corresponding to the pointing position. 청구항 7에 있어서,The method according to claim 7, 상기 화면을 다수의 표면 영역으로 정의하고,Define the screen as a plurality of surface areas, 다수의 표면 영역 일측에 각기 상기 터치 센서가 배치하되, The touch sensor is disposed on one side of a plurality of surface areas, 일 표시 영역의 일측에 배치된 상기 터치 센서로부터 송출된 초음파 펄스가 해당 표시 영역을 벗어나지 않도록 상기 터치 센서로 지향성을 갖는 비 간섭방식의 초음파 센서를 사용하는 화상 표시 장치. And a non-interfering ultrasonic sensor having directivity to the touch sensor so that ultrasonic pulses emitted from the touch sensor disposed on one side of one display area do not leave the display area. 청구항 7에 있어서, The method according to claim 7, 상기 화면의 모서리 영역중 적어도 2개의 모서리 영역에 각기 상기 터치 센서가 배치하되, 적어도 2개의 모서리 영역에 배치된 터치 센서들로 부터 송출된 초음파 펄스가 상기 화면 상에서 서로 교차되도록 배치하고, The touch sensors are disposed in at least two corner regions of the corner regions of the screen, respectively, so that the ultrasonic pulses transmitted from the touch sensors disposed in the at least two corner regions cross each other on the screen, 적어도 2개의 모서리 영역에 배치된 터치 센서로 방사성을 갖는 간섭방식의 초음파 센서를 사용하는 화상 표시 장치. An image display device using an ultrasonic sensor of an interference type having radioactivity with a touch sensor disposed in at least two corner regions. 청구항 7에 있어서, The method according to claim 7, 상기 적어도 상기 터치 센서부는 상기 표시 패널의 표면 가장자리에 위치하고, The at least touch sensor unit is positioned at a surface edge of the display panel. 상기 표시 패널과 상기 터치 센서부를 수납하는 수납 부재를 더 포함하는 화상 표시 장치. And an accommodation member accommodating the display panel and the touch sensor unit. 청구항 7에 있어서, The method according to claim 7, 상기 표시 패널을 수납하는 수납 부재와,An accommodating member accommodating the display panel; 상기 터치 센서, 상기 A/D 컨버터, 상기 메모리 및 상기 마이크로-컨트롤러를 수납하는 케이스를 포함하고, A case housing the touch sensor, the A / D converter, the memory, and the micro-controller; 상기 케이스는 상기 수납 부재에 착탈 가능한 화상 표시 장치. And the case is detachable from the housing member.
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