KR101190909B1 - Infrared touch screen devices - Google Patents
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Abstract
본 발명은 터치스크린의 위치검출 정밀도를 높이면서도 발광부의 발광소자와 수광부의 갯수를 감소시킬 수 있어 원가절감등을 이룰 수 있는 적외선 터치 스크린 장치에 관한 것이다.
본 발명의 구성은 사용자가 터치하고 이미지를 투영할 수 있는 스크린과, 상기 스크린의 전체 영역을 일정한 주기로 스캔하여 출사하도록 상기 스크린의 선택된 하나 이상의 모서리에 전선을 통하여 연결되는 광스캐너와, 상기 스크린의 테두리에 설치되어 상기 광스캐너에서 출사된 빛을 도파하는 다수개의 도광바와, 상기 도광바를 통하여 도파된 빛을 수광하여 감지하는 수광부와, 상기 수광부를 통하여 상기 광스캐너로부터 출사되는 빛의 광량에 대한 정보를 산출하여 상기 스크린의 터치위치를 검출하는 XY디코더를 포함하여 구성된다.
위와 같은 본 발명은 첫째, 본 발명은 발광소자를 이용하는 광스캐너와, 도광바, 수광부를 결합하는 간단한 구성을 통하여 효율적인 적외선 터치 스크린의 설치 및 분리가 가능하고, 이에 따른, 사용상의 편리함을 확보할 수 있다.
둘째, 스크린의 크기증가에 상관없이 도광바와 수광부를 편리하게 설치하여 사용할 수 있음은 물론이고, 설치한 후에는 도광바와 수광부를 통하여 광스캐너로부터 전달되는 적외선 빛을 스크린상에 원활하게 전달하고 감지할 수 있어 불필요한 설치비용이 증대되는 것을 방지하면서도 지속적이고 안정적인 사용이 가능하게 할 수 있다.
셋째, 광스캐너, 도광바, 수광부를 결합하여 연결하는 간단한 구성을 통하여 사용이 편리함은 물론이고, 사용하는 중에 광스캐너, 도광바, 수광부 중 어느 하나가 손상되는 경우에도 편리하게 손상된 부품을 교체하여 사용할 수 있게 함으로써 설치비용 및 유지비용을 절감할 수 있고, 이에 따른 전체적인 비용절감 효과를 얻을 수 있다.
넷째, 전자석을 이용하여 회전하는 모터와 상기 모터와 전자석의 유도전류를 통하여 발광하는 발광소자를 통하여 스크린의 표면에 원활하게 적외선 빛을 안내할 수 있음은 물론이고, 상기 모터의 회전에 따라 발광소자가 회전하는 경우에도 안정적이고 효율적으로 발광소자에 전원을 공급할 수 있다.The present invention relates to an infrared touch screen device that can reduce the number of light emitting elements and the light receiving portion while increasing the position detection accuracy of the touch screen, thereby achieving cost reduction.
The configuration of the present invention comprises a screen that the user can touch and project an image, an optical scanner connected through a wire to one or more selected corners of the screen to scan and output the entire area of the screen at regular intervals, A plurality of light guide bars installed at an edge to guide light emitted from the light scanner, a light receiving unit receiving and detecting light guided through the light guide bar, and information on the amount of light emitted from the light scanner through the light receiving unit It is configured to include an XY decoder for detecting the touch position of the screen.
The present invention as described above, first, the present invention is possible to install and separate the efficient infrared touch screen through a simple configuration that combines a light scanner, a light guide bar, a light receiving unit using a light emitting element, thereby ensuring convenience in use Can be.
Second, regardless of the size of the screen, the light guide bar and the light receiving unit can be conveniently installed and used, and after installation, the infrared light transmitted from the light scanner through the light guide bar and the light receiving unit can be smoothly transmitted and detected on the screen. This can enable continuous and stable use while preventing unnecessary installation costs from increasing.
Third, it is easy to use through the simple configuration of connecting and connecting the light scanner, the light guide bar, and the light receiving part. By making it available, installation and maintenance costs can be reduced, resulting in overall cost savings.
Fourth, the infrared light can be smoothly guided to the surface of the screen through the rotating motor using the electromagnet and the light emitting element emitting light through the induction current of the motor and the electromagnet, and the light emitting element according to the rotation of the motor. Even in the case of rotating, power can be supplied to the light emitting device stably and efficiently.
Description
본 발명은 적외선 터치스크린 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 터치스크린의 위치검출 정밀도를 높이면서도 적외선 빛을 발산하는 발광소자와 이를 수집하는 수광부의 갯 수를 감소시킬 수 있어 원가절감 등을 이룰 수 있고, 터치스크린 상에 다수개의 위치검출을 이루고자 하는 경우에도 각각의 접촉 위치를 원활하게 파악할 수 있도록 하는 적외선 터치스크린 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to an infrared touch screen device, and more particularly, to reduce the number of light emitting devices emitting infrared light and the number of light receiving units collecting the same while increasing the position detection accuracy of the touch screen, thereby achieving cost reduction. In addition, the present invention relates to an infrared touch screen device capable of smoothly grasping each contact position even when a plurality of positions are to be detected on the touch screen.
터치스크린 장치는 마우스와 같은 입력장치를 사용하지 않고 화면에 나타난 문자나 특정 아이콘을 사람의 손이나 펜 등의 물체를 접촉시키는 것에 의해 위치를 파악해 특정 기능을 처리하는 장치이다.A touch screen device is a device that detects a location by contacting an object such as a human hand or a pen with a character or a specific icon displayed on a screen without using an input device such as a mouse and processes a specific function.
이러한, 터치스크린 장치는 기본적으로 터치 패널, 컨트롤러 및 소프트웨어 등을 포함하는데, 터치 패널은 손이나 물체의 접촉 입력 유무를 판단하고 입력 좌표를 검출해 컨트롤러로 신호를 전송하며, 컨트롤러는 터치 패널에서 전송되어 온 신호를 디지털 신호로 변환하고 화면상의 좌표로 출력하고, 소프트웨어는 컨트롤러에서 들어오는 디지털 신호를 받아 터치 패널이 각 운영시스템에 맞게 구현되도록 하는 프로그램이다.The touch screen device basically includes a touch panel, a controller, and software. The touch panel determines whether a hand or an object is touched, detects input coordinates, and transmits a signal to the controller, which is transmitted from the touch panel. The converted signal is converted into digital signals and output as coordinates on the screen. Software is a program that receives the digital signals from the controller and implements the touch panel for each operating system.
예컨대, 터치스크린 장치는 구현 방식에 따라 저항막 방식, 정전용량 방식, 초음파 방식 및 적외선 방식 등으로 구분되는데, 일반적으로 저항막 방식과 정전용량 방식이 주로 사용되고 있다.For example, a touch screen device is classified into a resistive film type, a capacitive type, an ultrasonic type, and an infrared type according to an implementation method. In general, a resistive film type and a capacitive type are mainly used.
상기에서 저항막 방식의 터치 패널은 투명전극이 코팅되어 있는 두 장의 ITO 등의 투명전도막이 적층된 구조로 손가락이나 펜으로 압력을 가해 상부와 하부의 전극 층이 접촉되면 전기적 신호가 발생해 위치를 인지하는 방식이고, 정전용량 방식의 터치 패널은 사람의 몸에서 발생하는 정전기를 이용하여 접촉을 감지하는 도전막 위에 보호막이 덮여 있고 감지된 접촉 정보를 이들 막 아래에 있는 표시패널로 전달하는 방식이다.The resistive touch panel has a structure in which two transparent conductive films, such as ITO, on which a transparent electrode is coated, are stacked, and an electric signal is generated when the upper and lower electrode layers are contacted by applying pressure with a finger or a pen. A capacitive touch panel is a method in which a protective film is covered on a conductive film that detects a touch by using static electricity generated in a human body and transmits the detected contact information to the display panel under the film. .
그러나, 저항막 방식의 터치 패널은 멀티 터치가 불가능하고, 직접 압력을 가하는 방식이라 표면에 스크래치 등이 생겨 내구성 및 부품의 문제가 발생하며, 또한, 전도막으로 사용되는 필름의 투과율이 낮아 화질이 저하되며 10인치 이상의 중/대형화에 어려움이 있다. However, since the resistive touch panel is not multi-touch and directly pressurized, scratches may occur on the surface, resulting in durability and component problems. Also, since the film used as the conductive film has low transmittance, the image quality is low. It is lowered and there is difficulty in medium / large size of 10 inches or more.
그리고, 정전용량 방식의 터치 패널은 전기가 흐르지 않는 터치 펜 등의 입력수단으로 이용이 불가능하며 습기나 주변환경 등에 따라 인식률 및 정밀도가 낮고 멀티 터치를 가능하게 하기 위해서는 제조 단가가 높은 부품을 사용해야 한다.In addition, the capacitive touch panel cannot be used as an input means such as a touch pen which does not flow electricity, and parts having high manufacturing cost must be used in order to enable multi-touch with low recognition rate and precision according to moisture or surrounding environment. .
이에 비해 적외선 방식의 터치 패널은 디스플레이부의 전면에 무반사 아크릴 플레이트가 설치되고, 그 가장자리의 상,하부 및 좌,우측에 서로 쌍을 이루도록 발광소자와 수광소자를 구비하여 적외선 매트릭스를 형성하며, 이 디스플레이부 후면에는 스크린이 설치되게 구성된다. In contrast, an infrared touch panel is provided with an anti-reflective acrylic plate on the front of the display unit, and includes an light emitting element and a light receiving element at upper, lower, left, and right sides of the edge to form an infrared matrix. The rear part is configured to have a screen installed.
상기에서 적외선 방식의 터치 패널은 발광소자와 수광소자에 의하여 형성된 적외선 매트릭스에 사용자가 손가락 또는 펜 등의 물체와 관계없이 어떠한 것으로도 터치하면 그 부분의 적외선이 차단되어 터치된 위치를 인식할 뿐만 아니라 화면의 대형화에 용이한 장점이 있다.In the infrared touch panel, when a user touches an infrared matrix formed by a light emitting element and a light receiving element with any object regardless of an object such as a finger or a pen, the infrared ray of the portion is blocked to recognize the touched position. It is easy to enlarge the screen.
도 1은 종래의 매트릭스형 적외선 터치스크린 장치에 따른 문제점을 설명하기 위한 예시도이며, 도 2는 종래의 적외선 터치스크린 장치의 구조를 표시한 도면이다.1 is an exemplary view for explaining a problem according to a conventional matrix type infrared touch screen device, Figure 2 is a view showing the structure of a conventional infrared touch screen device.
도 2에 도시된 바와 같이, 스크린(10)의 외곽선을 따라 상측 및 하측 중 어느 하나와 좌측 및 우측 중 어느 하나에 각각 다수 개의 레이저 광을 발생하는 발광소자(12)로 이루어진 제 1 및 제 2 발광부(13)(14)가 배치된다. 그리고, 스크린(10)의 외곽선의 상측 및 하측과 좌측 및 우측의 제 1 및 제 2 발광부(13)(14)가 배치되지 않은 곳에 각각 다수 개의 수광소자(16)로 이루어진 제 1 및 제 2 수광부(17)(18)가 배치된다. 그러므로, 스크린(10) 상의 제 1 및 제 2 발광부(13)(14)와 제 1 및 제 2 수광부(17)(18) 사이에 광이 매트릭스 형태로 통과하게 된다.As shown in FIG. 2, first and second
이에 스크린(10) 상의 특정 부분이 사용자의 손가락 또는 펜 등의 물체가 접촉되면 그 부분의 광이 차단되어 제 1 및 제 2 수광부(17)(18)로 입사되지 않기 때문에 이를 감지하고 그 정보를 X/Y 디코더(19)에 전달하여 접촉된 부분의 위치를 알게 한다.When a specific part of the
상술한 구성의 적외선 터치스크린 장치는 외곽 프레임을 따라 다수 개의 발광소자(12)와 다수 개의 수광소자(16)가 각각 어레이로 구성되는 제 1 및 제 2 발광부(13)(14)와 제 1 및 제 2 수광부(17)(18)가 배치되므로 스크린(10)의 전면을 터치 패널로 덮을 필요가 없으므로 선명한 화면을 제공할 수 있으며, 스크린의 대형화가 용이할 뿐만 아니라, 접촉하는 물체의 종류에 상관없이 작동하는 장점이 있으므로 다른 방식에 비해 상대적으로 고가임에도 ATM 단말기, 대화면 Kiosk 시스템 및 전자칠판 등에 많이 사용되고 있다.The infrared touch screen device having the above-described configuration includes a plurality of
그러나, 이러한 종래의 매트릭스 방식은 많은 갯수의 발광소자 및 수광소자가 필요하며, 또한, 그 갯수는 스크린이 대형화될 수록 증가되므로 생산 원가가 증가 되므로 다른 방식에 비해 불리하다. 또한, 스크린의 접촉 위치 분해능이 발광소자 및 수광소자의 갯수에 의해 정해지므로 분해능을 향상시키기 위해서는 발광소자 및 수광소자의 갯수를 증가시켜야 하기 때문에 비용 문제가 다시 대두된다.However, such a conventional matrix method requires a large number of light emitting devices and light receiving devices, and the number thereof increases as the screen is enlarged, which is disadvantageous compared to other methods because the production cost increases. In addition, since the contact position resolution of the screen is determined by the number of light emitting elements and light receiving elements, the cost problem arises again because the number of light emitting elements and light receiving elements must be increased to improve the resolution.
이러한 분해능의 문제를 개선하기 위해 도 1 및 2에서는 접촉이 이루어질 때 영향을 받는 인접한 수광소자들로부터 구해진 광의 크기 정보를 이용하여 선형 보간(linear interpolation) 방법으로 X/Y 위치 정보를 추정하여 계산함으로써 위치 정밀도를 향상시키고 있다. 그러나, 수광소자에서 읽어 들인 광의 크기 정보는 사용 환경의 밝기 변화나 온도 변화에 따라 달라질 수 있으며, 스크린에 접촉한 물체의 광 투과율에 따라서도 달라질 수 있으므로, 이러한 인접한 수광소자들 간의 광의 크기 정보로 위치를 추정하는 방식은 정확한 위치 정밀도를 보장할 수 없다.In order to solve this problem of resolution, FIGS. 1 and 2 estimate and calculate the X / Y position information by linear interpolation using the size information of light obtained from adjacent light receiving elements affected when a contact is made. Improve positional accuracy. However, the size information of the light read from the light receiving element may vary according to the brightness change or the temperature change of the use environment, and may also vary depending on the light transmittance of the object in contact with the screen. The method of estimating position cannot guarantee accurate position accuracy.
최근에 두 개 이상의 물체가 스크린에 접촉하더라도 인식할 수 있는 멀티 터치 기능이 중요하게 부각되고 있다. 이러한 멀티 터치 기능을 통해 화면의 축소 및 확대, 이동 및 회전 기능 등 사용자에게 보다 직관적이고 유용한 편의성을 제공할 수 있게 된다. 기존의 매트릭스 방식은 발광소자의 광에 의한 접촉 물체의 그림자가 X축과 Y축에 투영되는 정보를 반대편의 수광소자에 의해 읽어내는 방식이므로, 도 1에서 예시한 바와 같이 세 점 이상의 멀티 터치가 일어난 경우에 접촉 위치를 알 수 없다. 즉, 도 1에서 A 위치를 접촉한 경우에 Ax와 Ay가 감지되어 접촉된 A의 위치를 알 수 있게 된다. 또한, B 위치를 접촉하면 Bx와 By가 감지되어 접촉된 B 위치를 알 수 있게 된다. 이어서, A 위치와 B 위치가 접촉된 상태에서 세 번째로 C 또는 D의 위치가 접촉되면 접촉된 것을 감지할 수 없게 된다. 이미, Ax 및 Ay와 Bx 및 By가 A와 B 위치를 접촉할 때 사용되었기 때문에 접촉하는 C와 D 위치를 감지할 수 없는 것이다. 또한, A와 C의 위치가 접촉된 상태에서 B 또는 D 위치가 접촉된다면 접촉된 상태를 감지할 수 있지만 B 또는 D 위치가 구분될 수 없다.Recently, the multi-touch function that can recognize even if two or more objects touch the screen has been important. Such a multi-touch function can provide a more intuitive and useful convenience to the user, such as the reduction and enlargement of the screen, the movement and rotation functions. In the conventional matrix method, since the shadow of the contact object caused by the light of the light emitting device reads the information projected on the X and Y axes by the light receiving devices on the opposite side, as shown in FIG. If it happened, the contact location is unknown. That is, in the case of touching the position A in FIG. 1, Ax and Ay are sensed to know the position of the contacted A. FIG. In addition, when the B position is touched, Bx and By are detected to know the contacted B position. Subsequently, when the position of C or D contacts for the third time while the A position and the B position are in contact, it is impossible to detect the contact. Since Ax, Ay, Bx, and By have already been used to contact the A and B positions, the C and D positions in contact cannot be detected. Also, if the B or D position is in contact with the positions of A and C, the contacted state can be detected, but the B or D position cannot be distinguished.
이상에서 예시한 바와 같이 X/Y 두축을 이용한 종래의 매트릭스 방식은 세 개 이상의 멀티 터치를 구분할 수 없는 문제점이 있었다.
As illustrated above, the conventional matrix method using two axes of X / Y has a problem in that three or more multi-touches cannot be distinguished.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 터치스크린의 위치검출 정밀도를 저해하지 않으면서도 적외선 빛을 발산하는 발광소자와 이를 수집하는 수광부의 갯수를 감소시킬 수 있도록 구성된 적외선 터치스크린 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above problems, and provides an infrared touch screen device configured to reduce the number of light emitting elements and infrared light emitting elements that collect the same without collecting the position detection accuracy of the touch screen. It is for that purpose.
또한, 터치스크린의 표면에 다수개의 물체를 접촉하는 경우에도 각각의 접촉위치를 원활하게 검출할 수 있는 적외선 터치스크린 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
Another object of the present invention is to provide an infrared touch screen device capable of smoothly detecting each contact position even when a plurality of objects are in contact with the surface of the touch screen.
상기 목적을 달성하기 위해 본 고안은, 사용자가 터치하고 이미지를 투영할 수 있는 스크린과, 상기 스크린의 전체 영역을 일정한 주기로 스캔하여 출사하도록 상기 스크린의 선택된 하나 이상의 모서리에 전선을 통하여 연결되는 광스캐너와, 상기 스크린의 테두리에 설치되어 상기 광스캐너에서 출사된 빛을 도파하는 다수개의 도광바와, 상기 도광바를 통하여 도파된 빛을 수광하여 감지하는 수광부와, 상기 수광부를 통하여 상기 광스캐너로부터 출사되는 빛의 광량에 대한 정보를 산출하여 상기 스크린의 터치위치를 검출하는 XY디코더를 포함하여 구성될 수 있다.In order to achieve the above object, the present invention provides a screen that a user can touch and project an image, and an optical scanner connected through a wire to one or more selected corners of the screen to scan and output the entire area of the screen at regular intervals. And a plurality of light guide bars installed at an edge of the screen to guide the light emitted from the light scanner, a light receiving unit receiving and detecting light guided through the light guide bar, and light emitted from the light scanner through the light receiving unit. It may be configured to include an XY decoder for detecting the touch position of the screen by calculating the information on the amount of light.
이때, 상기 광스캐너는 외부 전원이 공급되어 회전되는 모터와, 상기 모터로 공급되는 전원을 통하여 작동되는 발광소자가 일측에 결합되어 상기 모터의 회전 방향에 대응되게 회전되는 발광부를 포함하여 구성될 수 있다.At this time, the optical scanner may be configured to include a motor that is rotated by the external power is supplied, and the light emitting element is coupled to one side of the light emitting device which is operated through the power supplied to the motor is rotated to correspond to the rotation direction of the motor. have.
또한, 상기 광스캐너는 외부 전원이 공급되어 회전되는 모터와, 상기 모터로 공급되는 전원을 통하여 작동되는 발광소자가 상기 스크린과 대향되는 방향을 이루도록 결합된 발광부와, 상기 모터와 발광부에 베어링을 통하여 개재되도록 결합되어 상기 모터의 회전방향에 대응되게 회전하며 상기 발광소자의 빛을 상기 스크린의 방향으로 반사하는 반사기를 포함하여 구성될 수 있다.In addition, the optical scanner includes a light emitting unit coupled to a motor which is rotated by an external power supply, a light emitting device operated through a power supplied to the motor to face the screen, and bearings on the motor and the light emitting unit. It may be coupled to be interposed through the rotating to correspond to the rotation direction of the motor and may include a reflector reflecting the light of the light emitting device in the direction of the screen.
또한, 상기 광스캐너는 외부 전원이 공급되어 회전되는 모터와, 상기 모터로 공급되는 전원을 통하여 작동되는 발광소자가 일측에 결합되어 상기 모터의 회전에 대응되게 회전하는 발광부와, 상기 발광소자의 외측을 감싸도록 결합되어 상기 발광소자의 빛을 상기 스크린의 한 방향으로 안내하는 렌즈를 포함하여 구성될 수 있다.In addition, the optical scanner is a motor that is rotated by the external power is supplied, the light emitting device which is coupled to one side of the light emitting device operated through the power supplied to the motor is rotated to correspond to the rotation of the motor, and the light emitting device It may be configured to include a lens coupled to surround the outside to guide the light of the light emitting device in one direction of the screen.
그리고, 상기 모터는 상호 마주보는 방향 또는 상호 반대되는 방향으로 다수개의 N극과 S극을 형성하는 회전판과, 상기 회전판의 일측에 대응되게 구비되어 전류의 흐름에 따라 자력을 형성하는 전자석을 포함하고, 상기 전자석에 전류가 공급될 시, 상기 전자석이 자성체로 변환된 후 상기 회전판의 N극과 S극을 회전시키며 자기장을 형성하게 구성될 수 있다.The motor includes a rotating plate for forming a plurality of N poles and S poles in opposite directions or opposite directions, and an electromagnet provided to correspond to one side of the rotating plate to form a magnetic force according to the flow of current. When the current is supplied to the electromagnet, the electromagnet may be converted into a magnetic material and then rotate the N pole and the S pole of the rotating plate to form a magnetic field.
또한, 상기 발광소자는 발광 다이오드로 구성되고, 상기 전자석에서 상기 회전판으로 전달되는 유도전류를 통하여 발광되게 구성될 수 있다.In addition, the light emitting device may be configured of a light emitting diode, and may be configured to emit light through an induced current transmitted from the electromagnet to the rotating plate.
더하여, 상기 도광바는 상기 광스캐너를 통하여 출사되는 빛이 접촉되는 입사면과, 상기 입사면과 대응되게 위치되어 상기 광스캐너를 통하여 출사되는 빛을 반사하는 산란면을 포함하여 구성될 수 있다.In addition, the light guide bar may include an incident surface to which light emitted through the light scanner contacts, and a scattering surface positioned to correspond to the incident surface and reflecting light emitted through the light scanner.
또한, 상기 입사면 또는 산란면은 상기 도광바의 길이방향으로 단차를 이루는 다수개의 절곡홈을 형성하며 구성될 수 있다.In addition, the incident surface or scattering surface may be configured to form a plurality of bending grooves forming a step in the longitudinal direction of the light guide bar.
또한, 상기 절곡홈은 톱니형상을 이루도록 형성되고, 상기 절곡홈의 일측에는 상기 광스캐너를 통하여 출사되는 빛이 상기 도광바로 인입될 시, 상기 도광바로 인입된 빛의 산란을 방지하기 위한 반사층이 더 구비되어 구성될 수 있다.In addition, the bent groove is formed to form a sawtooth shape, one side of the bent groove when the light emitted through the light scanner is introduced into the light guide bar, the reflection layer for preventing the scattering of light introduced into the light guide bar is further It may be provided.
그리고, 상기 도광바에는 상기 산란면의 외측부를 감싸도록 결합되는 반사판이 더 구비되어 구성될 수 있다.The light guide bar may further include a reflection plate coupled to surround the outer portion of the scattering surface.
또한, 상기 스크린의 일측에는 상기 도광바를 분리한 후 상기 광스캐너에서 출사된 빛을 도파하는 다수개의 반사막이 더 결합되어 구성될 수 있다.
In addition, one side of the screen may be configured to further combine a plurality of reflective films for guiding the light emitted from the light scanner after separating the light guide bar.
이상과 같이 본 발명에 따른 적외선 터치스크린 장치에 의하면, 첫째, 본 발명은 발광소자를 이용하는 광스캐너와, 도광바, 수광부를 결합하는 간단한 구성을 통하여 효율적인 적외선 터치 스크린의 설치 및 분리가 가능하고, 이에 따른, 사용상의 편리함을 확보할 수 있다.As described above, according to the infrared touch screen device according to the present invention, first, the present invention enables the installation and separation of an efficient infrared touch screen through a simple configuration combining a light scanner using a light emitting element, a light guide bar, and a light receiving unit. Accordingly, convenience in use can be secured.
둘째, 스크린의 크기증가에 상관없이 도광바와 수광부를 편리하게 설치하여 사용할 수 있음은 물론이고, 설치한 후에는 도광바와 수광부를 통하여 광스캐너로부터 전달되는 적외선 빛을 스크린상에 원활하게 전달하고 감지할 수 있어 불필요한 설치비용이 증대되는 것을 방지하면서도 지속적이고 안정적인 사용이 가능하게 할 수 있다.Second, regardless of the size of the screen, the light guide bar and the light receiving unit can be conveniently installed and used, and after installation, the infrared light transmitted from the light scanner through the light guide bar and the light receiving unit can be smoothly transmitted and detected on the screen. This can enable continuous and stable use while preventing unnecessary installation costs from increasing.
셋째, 광스캐너, 도광바, 수광부를 결합하여 연결하는 간단한 구성을 통하여 사용이 편리함은 물론이고, 사용하는 중에 광스캐너, 도광바, 수광부 중 어느 하나가 손상되는 경우에도 편리하게 손상된 부품을 교체하여 사용할 수 있게 함으로써 설치비용 및 유지비용을 절감할 수 있고, 이에 따른 전체적인 비용절감 효과를 얻을 수 있다.Third, it is easy to use through the simple configuration of connecting and connecting the light scanner, the light guide bar, and the light receiving part, and it is convenient to replace damaged parts even when any one of the light scanner, the light guide bar, and the light receiving part is damaged during use. By making it available, installation and maintenance costs can be reduced, resulting in overall cost savings.
넷째, 전자석을 이용하여 회전하는 모터와 상기 모터와 전자석의 유도전류를 통하여 발광하는 발광소자를 통하여 스크린의 표면에 원활하게 적외선 빛을 안내할 수 있음은 물론이고, 상기 모터의 회전에 따라 발광소자가 회전하는 경우에도 안정적이고 효율적으로 발광소자에 전원을 공급할 수 있다.
Fourth, the infrared light can be smoothly guided to the surface of the screen through the rotating motor using the electromagnet and the light emitting element emitting light through the induction current of the motor and the electromagnet, and the light emitting element according to the rotation of the motor. Even in the case of rotating, power can be supplied to the light emitting device stably and efficiently.
도 1은 종래의 매트릭스형 적외선 터치스크린 장치에 따른 문제점을 설명하기 위한 예시도.
도 2는 종래의 적외선 터치스크린 장치의 구조를 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 적외선 터치스크린 장치를 개략적으로 도시한 도면.
도 4는 본 발명인 적외선 터치스크린 장치의 스크린, 광스캐너, 도광부, 수광부를 도시한 평면도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광스캐너를 구비한 적외선 터치스크린 장치의 평면도.
도 6은 도 5에 적용된 다른 실시예의 광스캐너를 도시한 사시도.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광스캐너의 사시도.
도 8은 본 발명인 적외선 터치스크린 장치의 스크린, 광스캐너, 도광부, 수광부를 도시한 평면도에서 도 7에 따른 또 다른 실시예의 광스캐너를 적용한 평면도.
도 9는 본 발명에 따른 도광바의 구성을 도시한 평면도.
도 10은 본 발명에 따라 도광바에 반사판이 결합 된 상태를 도시한 사시도.
도 11은 본 발명인 모터의 구성을 도시한 개략도.
도 12는 본 발명에 따라 스크린에 반사막이 결합 된 상태를 도시한 평면도.1 is an exemplary view for explaining a problem according to a conventional matrix type infrared touch screen device.
Figure 2 is a view showing the structure of a conventional infrared touch screen device.
Figure 3 schematically shows an infrared touch screen device according to the present invention.
Figure 4 is a plan view showing a screen, a light scanner, a light guide portion, a light receiving portion of the present invention infrared touch screen device.
5 is a plan view of an infrared touch screen device with an optical scanner according to another embodiment of the present invention.
6 is a perspective view showing an optical scanner of another embodiment applied to FIG.
7 is a perspective view of an optical scanner according to another embodiment of the present invention.
8 is a plan view of a screen, an optical scanner, a light guide portion, and a light receiving portion of the present invention using an infrared scanner according to FIG. 7.
9 is a plan view showing the configuration of a light guide bar according to the present invention;
10 is a perspective view illustrating a state in which a reflector is coupled to a light guide bar according to the present invention;
11 is a schematic diagram showing the configuration of a motor of the present invention.
12 is a plan view showing a state in which the reflective film is coupled to the screen in accordance with the present invention.
이하, 도시하여 첨부된 도면에 따라 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
상기 설명에 앞서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Before describing the present invention, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to designate the same or similar components throughout the drawings. In addition, the terms described below are defined in consideration of the functions of the present invention, which may vary depending on the intention or custom of the user, the operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout this specification.
또한, 본 발명에서 적용된 수광부는 발광부의 발광소자 빛을 감지하는 수광소자를 포함하고 있는 것임을 밝혀두는 바이다.In addition, the light-receiving unit applied in the present invention will be found to include a light-receiving element for detecting the light of the light emitting element of the light emitting unit.
먼저, 도 3 내지 도 12에 따라 구성을 설명한다.First, the configuration will be described with reference to FIGS. 3 to 12.
본 발명은 사용자가 터치하고 이미지를 투영할 수 있는 스크린(100)과, 상기 스크린(100)의 전체 영역을 일정한 주기로 스캔하여 출사하도록 상기 스크린(100)의 선택된 하나 이상의 모서리에 전선(L)을 통하여 연결되는 광스캐너(200)와, 상기 스크린(100)의 테두리에 설치되어 상기 광스캐너(200)에서 출사된 빛을 도파하는 다수개의 도광바(300)와, 상기 도광바(300)를 통하여 도파된 빛을 수광하여 감지하는 수광부(400)와, 상기 수광부(400)를 통하여 상기 광스캐너(200)로부터 출사되는 빛의 광량에 대한 정보를 산출하여 상기 스크린(100)의 터치위치를 검출하는 XY디코더(500)를 포함하여 구성된다.The present invention provides a screen (100) that a user can touch and project an image, and wires (L) at one or more selected corners of the screen (100) to scan and output the entire area of the screen (100) at regular intervals. Through the
상기 스크린(100)은 적외선 터치 스크린을 장착하기 위한 모니터의 전면에 위치되도록 설치되는 것으로서, 본 발명에서는 적외선 터치 스크린 장치의 모니터와 같은 역활을 하게 되는 것이다.The
이러한 스크린(100)은 도 12에서와 같이, 상기 스크린(100)의 전면에 강화유리(110), 강화플라스틱(미도시)등이 결합되어 구성되는 것으로서 사용자가 손 또는 볼펜등을 통하여 상기 스크린(100)의 표면을 터치하는 경우에도 상기 스크린(100)의 표면이 손상되는 것을 방지할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.The
그러나, 이러한 스크린(100)은 종래의 스크린과 구성 및 효과가 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.However, since the
상기 광스캐너(200)는 상기 스크린(100)으로 직진성향을 갖는 빛을 연속적으로 보낼 수 있도록 구성하는 것으로서 도 4에서와 같이, 외부 전원이 공급되어 회전되는 모터(210)와, 상기 모터(210)로 공급되는 전원을 통하여 작동되는 발광소자(221)가 일측에 결합되어 상기 모터(210)의 회전 방향에 대응되게 회전되는 발광부(220)로 구성된다.The
이러한 구성은 도 4에서 표현된 바와 같이, 상기 발광부(220)가 상기 모터(210)와 수직축을 중심으로 회전하도록 구성함으로써 상기 발광부(220)에 결합 된 발광소자(221)의 적외선 빛이 상기 스크린(100)의 상,하 또는 좌,우 방향으로 이동하며 스크린의 표면을 스캔할 수 있도록 구성되는 것이다.4, the infrared light of the
이는 즉, 상기 모터(210)가 회전되는 경우에 상기 발광부(220)가 상기 모터(210)의 회전에 대응되도록 회전되게 구성되는 것이다.That is, when the
이때, 상기 모터(210)와 발광부(220)가 상기에서 설명한 바와 같이, 연결바(미도시), 연결축(미도시) 등을 통하여 회전방향이 동일하게 회전될 수 있도록 상호 결합되는 구성이라면 사용자의 선택에 따라 어떠한 결합 구성을 적용하여도 무방한 것이다.In this case, as described above, the
또한, 이러한 구성을 통하여 상기 발광소자(221)에서 발산되는 적외선 빛이 스크린(100)의 넓은 표면을 원활하게 스캔할 수 있게 되는 것이다.In addition, the infrared light emitted from the
그리고, 본 발명에서는 상기 광스캐너를 도 5에서 표현한 바와 같이 구성할 수 있다.In the present invention, the optical scanner can be configured as shown in FIG.
이러한 구성은 본 발명인 광스캐너의 다른 실시예를 적용한 것으로서 도 5 및 도 6에서 도시한 바와 같이, 외부 전원이 공급되어 회전되는 모터(210)와, 상기 모터(210)로 공급되는 전원을 통하여 작동되는 발광소자(221)가 상기 스크린(100)과 대향되는 방향을 이루도록 결합된 발광부(220)와, 상기 모터(210)와 발광부(220)에 베어링(B)을 통하여 개재되도록 결합되어 상기 모터(210)의 회전방향에 대응되게 회전하며 상기 발광소자(221)의 빛을 상기 스크린(110)의 방향으로 반사하는 반사기(230)를 포함하여 구성된다.This configuration is applied to another embodiment of the optical scanner of the present invention, as shown in Figures 5 and 6, the operation through the
이를 자세히 설명하면, 상기 모터(210)는 연결된 전선(L)을 통하여 외부전원이 공급되는 경우 수직축을 기준으로 회전하도록 구성되는 것이며, 상기 반사기(230)는 상기 모터(210)와 발광부(220)의 사이에 베어링(B)을 통하여 결합되어 상기 모터(210)의 회전에 대응되도록 결합 구성되는 것이다.In detail, the
이는 즉, 본 발명의 실시예에서 상기 모터(210)와 발광부(220)가 대응되게 회전하는 구성을 적용하는 것이 아니라, 상기 모터(210)와 반사기(230)가 수직축을 기준으로 대응되게 회전되도록 구성하고, 상기 발광부(220)는 별도의 고정바(250) 등을 통하여 견고하게 고정된 상태를 유지하여 상기 모터(210)와 반사기(230)가 회전하는 경우에도 상기 발광부(220)가 간섭하지 않도록 구성되는 것이다.That is, in the embodiment of the present invention, the
예컨대, 도 5 및 도 6에서 도시한 바와 같이, 상기 발광부(220)의 일측에 설치되는 반사기(230)는 상기 발광소자(221)가 상기 스크린(100)과 대응되는 방향을 향하며 발광하는 경우에도 상기 모터(210)와 대응되게 회전하는 반사기(230)를 통하여 상기 발광소자(221)에서 발산되는 빛을 상기 스크린(100)의 방향으로 반사할 수 있게 되는 것이다.For example, as shown in FIGS. 5 and 6, when the
이때, 상기 발광부(220) 또는 반사기(230)는 상기 발광부(220)의 발광소자(221)에서 발산되는 빛이 상기 반사기(230)로 원활하게 전달된 후 상기 반사기(230)를 통하여 반사되는 발광소자(221)의 빛이 상기 스크린(100)의 방향으로 원활하게 안내될 수 있도록 도 6에서와 같이, 상기 발광부(220) 또는 반사기(230)가 길이방향으로 경사를 이루며 상기 모터(220)에 설치 구성되는 것이 바람직하다.In this case, the
따라서, 도 5에서와 같이, 상기 발광소자(221)에서 발산되는 적외선 빛이 상기 반사기(230)로 전달된 후 상기 스크린(100)의 상,하 좌우로 상기 반사기(230)를 통하여 반사되며 넓은 범위를 스캔할 수 있게 되는 것이다.Therefore, as shown in FIG. 5, the infrared light emitted from the
상술한 바와 같이, 본 고안의 실시예와 또 다른 실시예의 광스캐너(200) 구성을 통하여 종래에 많은 발광소자(221)가 필요하던 문제를 원활하게 해결할 수 있게 되는 것이다.As described above, through the configuration of the
이때, 상기 모터(210)와 발광부(220), 반사기(230)가 상기에서 설명한 바와 같이, 고정바(250), 연결바(미도시) 등을 통하여 상기 모터(210)와 반사기(230)의 회전방향이 동일하게 회전함과 동시에 상기 발광부(220)가 고정된 상태를 유지할 수 있는 구성이라면 사용자의 선택에 따라 도시한 베어링(B)을 통한 결합 이외에도 다양한 결합 방법을 적용하여도 무방한 것이다.
In this case, as described above, the
더하여, 본 발명에서는 상술한 광스캐너(200)를 도 7 및 도 8과 같은 또 다른 변형된 실시예로 구성할 수 있다.In addition, in the present invention, the above-described
이는, 상기 광스캐너(200)의 구성을 도 7에서와 같이, 외부 전원이 공급되어 회전되는 모터(210)와, 상기 모터(210)로 공급되는 전원을 통하여 작동되는 발광소자(221)가 일측에 결합되어 상기 모터(210)의 회전에 대응되게 회전하는 발광부(220)와, 상기 발광소자(221)의 외측을 감싸도록 결합되어 상기 발광소자(221)의 빛을 상기 스크린의 방향으로 안내하는 렌즈(240)를 포함하여 구성하는 것이다.The configuration of the
이러한 구성은 도 4 내지 도 6를 참조하여 본 발명의 실시예와 다른 실시예에서 적용된 바와 같이, 상기 발광소자(221)에서 발생되는 빛을 상기 스크린으로 발산 하거나, 상기 반사기(230)를 통하여 상기 스크린(100)의 방향으로 안내하지 않고, 상기 발광소자(221)의 외측을 감싸도록 렌즈(240)를 결합함으로써 상기 발광소자(221)의 빛이 한점의 방향을 향하며 상기 스크린(100)의 표면으로 안내되게 구성하는 것이다.This configuration, as applied in the embodiment and the other embodiment of the present invention with reference to Figures 4 to 6, the light emitted from the
이러한 구성은 본 발명의 실시예에서 설명한 바와 같이, 상기 모터(210)의 회전에 따라 상기 발광부(220)와 발광소자(221)가 대응되게 회전하도록 구성하는 것이다.As described in the embodiment of the present invention, the
이때, 상기 렌즈(240)는 상기 스크린(100)의 표면으로 한점의 방향을 향하며 안내되도록 볼록렌즈를 사용하는 것이 바람직하다.In this case, the
이러한 구성에 따라, 도 6에서와 같이, 상기 스크린(100)의 표면에 상기 발광소자(221)의 빛을 안내하며 상기 모터(210)와 발광부(220)가 수직축을 기준으로 회전하는 경우에도 원활하게 상기 발광소자(221)의 빛을 상기 스크린(100)의 표면으로 한점의 방향을 향하며 안내할 수 있는 것이다.
According to this configuration, as shown in FIG. 6, even when the light of the
상술한 본 발명의 실시예, 다른 실시예, 또 다른 실시예를 적용한 상기 광스캐너의 발광부(220)는 상기 모터(210)로 전선(L)을 통하여 공급되는 외부전원에 의하여 발광 될 수 있는 발광소자(221)가 구비되어 구성된다The
또한, 상기 발광소자(221)는 상기 스크린(100)의 방향으로 적외선 빛을 연속적으로 보낼 수 있도록 구성되는 것으로서 본 발명에서는 발광 다이오드를 사용하는 것이 바람직하다.In addition, the
특히, 상기에서는 상기 발광소자(221)가 상기 모터(210)로 공급되는 외부전원을 통하여 발광 되도록 설명하였지만, 상기 발광소자(221)는 사용자의 선택에 따라 도 11에서 도시한 모터(210)의 구성을 통하여 상기 발광소자(221)가 발광 되도록 구성할 수도 있는 것이다.In particular, in the above description, the
이를 도 11에 따라 자세히 설명하면, 상기 모터(210)를 상호 마주보는 방향 또는 상호 반대되는 방향으로 다수개의 N극과 S극을 형성하는 회전판(211)과, 상기 회전판(211)의 일측에 대응되게 구비되어 전류의 흐름에 따라 자력을 형성하는 전자석(212)을 포함하여 구성함으로써 이룰 수 있는 것이다.11, the
이는 즉, 도 11에서와 같이, 상기 전자석(212)에 외부전원(전류)이 공급되게 되면 상기 전자석(212)이 자성체로 변환되게 되고, 이에 따라 상기 회전판(211)이 대향되는 전자석(212)의 자기장에 따라 회전하게 되어 상기 모터(210)와 발광부(220)가 회전하게 됨과 동시에, 상기 회전판(211)과 전자석(212)의 사이에 발생하는 자기장의 변화를 통하여 생성되는 유도전류를 이용하여 상기 발광소자(221)를 발광시킬 수 있게 되는 것이다.That is, as shown in FIG. 11, when an external power source (current) is supplied to the
이때, 상기 모터(210)의 외측부와 상기 전자석(212)에는 사용자의 선택에 따라 다수 회 권취되는 코일(C)이 구비될 수 있다.At this time, the outer portion of the
이러한 구성은 상술한 바와 같이, 상기 발광소자(221)를 발광 다이오드로 사용하는 경우 발광 다이오드의 정격전압이 2V 이내를 이룸으로써 일반적인 전구보다 작은 정격전압으로도 발광할 수 있는 발광 다이오드의 특징을 이용하는 것으로써 상기 회전판(211)의 일측에 전선(L)을 통하여 상기 발광소자(221)를 연결 하는 구성으로 상기 회전판(211)과 전자석(212)에 발생되는 자기장의 변화(유도전류)를 통하여 상기 발광소자(221)를 발광하도록 유도할 수 있는 것이다.As described above, when the
예컨대, 상술한 모터(210)와 발광소자(221)에 공급되는 전원은 사용자의 선택에 따라 상기 모터(210)와 발광소자(221)에 전선(L)을 연결하여 직접적으로 전원이 공급되도록 구성할 수 있음은 물론이고, 상기에서와 같이, 상기 모터(210)에 공급되는 전원이 상기 회전판(211)과 전자석(212)에 권취 된 코일(C)의 사이에 발생되는 유도전류로 변환되게 한 후 상기 코일(C)과 전기적으로 상기 발광소자(221)를 연결 구성하여 상기 발광소자(221)를 발광시키도록 구성할 수 있음은 물론이다.For example, the power supplied to the
그러나, 본 발명에 적용되는 기술은 상기 모터(210)를 회전하여 상기 발광부(220) 또는 반사기(230)를 대응되게 회전시킴과 동시에 상기 발광부(220)의 일측에 결합되는 발광소자(221)의 빛이 상기 스크린(100)을 향하도록 구성하는 것으로서 이를 이루기 위한 구성이라면 상기 모터(210), 발광부(220), 발광소자(221)를 연결하는 구성은 사용자의 선택에 따라 적절하게 변경하여 적용할 수 있는 것이다.However, the technology applied to the present invention rotates the
또한, 상기 전자석(212)을 적용하여 상기 모터(210)를 구성하는 경우에도 사용자의 선택에 따라 상기 전자석(212)의 철심 또는 권취되는 코일(C)의 크기 및 갯 수는 적절하게 변경하여 구성할 수 있음은 물론이다.In addition, in the case of configuring the
위와 같은 구성을 통하여 상기 모터(210), 발광부(220), 발광소자(221)를 동일한 방향으로 지속적으로 회전할 수 있게 되며, 본 발명의 다른 실시예에서 도시한 바와 같이, 상기 모터(210)와 반사기(230)를 동일한 방향으로 지속적으로 회전할 수 있게 되는 것이다.Through the above configuration, the
또한, 상기에서 설명한 바와 같이, 상기 모터(210)와 발광부(220)가 회전하거나 상기 모터(210)와 반사기(230)가 회전하는 경우에도 상기 발광소자(221)의 발광이 지속적으로 이루어질 수 있게 되는 것이다.In addition, as described above, even when the
더하여, 본 발명에서는 자세히 도시하지 않았지만, 상기 전자석(212)에 인가되는 전류를 별도로 구비된 제어부(미도시)를 통하여 제어하며 사용할 수도 있다.In addition, although not shown in detail in the present invention, the current applied to the
상기 제어부(미도시)는 상기 전자석(212)에 인가되는 전류를 상기 회전판(211)의 일측에 대응되게 구성된 전자석(212)의 위치에 따라 순차적으로 전원이 인가되게 구성함으로써 상기 발광부(220)의 발광소자(221) 발광이 순차적으로 이루어질 수 있게 하는 것이다.The controller (not shown) is configured to allow power to be sequentially applied according to the position of the
이는 즉, 상기 제어부(미도시)를 통하여 상기 광스캐너(200)의 모터(210), 발광부(220), 발광소자(221)의 작동이 설치 순서 또는 설치되는 위치에 따라 순차적으로 이루어지도록 함으로써 스크린(100)의 일측에 설치되는 광스캐너(200)로부터 발광되는 적외선 빛이 상호 간섭되지 않으며 상기 수광부(400)로 원활하게 전달될 수 있게 하기 위한 것이다.That is, by the operation of the
상기에서와 같이, 상기 광스캐너(200)의 발광소자(221)로부터 발광하는 빛이 상기 스크린(100)의 표면을 원활하게 스캔한 후 상기 수광부(400)로 전달될 수 있게 하기 위한 구성은 사용자의 선택에 따라 상기 제어부(미도시)를 설치하여 상기 발광소자의 발광시간을 조절하여 이룰 수 있음은 물론이고, 설치되는 광스캐너(200)의 발광소자(221)가 상이한 주파수를 갖는 레이저 빔을 발광하도록 구성하고, 이를 수광하는 수광부(400) 또한 각각 해당되는 주파수의 레이저 빔만을 수광하도록 구성하는 것과 같이, 사용자의 선택에 따라 다양하게 변경하여 적용할 수 있는 것이다.As described above, the configuration for allowing the light emitted from the
또한, 상기에서 설명한 바와 같이, 상기 광스캐너(200)와 수광부(400)를 상호 대응 또는 대향 되도록 설치하지 않고 사용자의 선택에 따라 설치되는 갯 수를 적용하여 설치구성하는 경우에도 상기 광스캐너(200)의 적외선 빛을 통하여 상기 스크린(100)의 표면을 원활하게 스캔할 수 있으며, 상기 스크린(100)의 표면상에 다수개의 접촉 위치가 발생하더라도 원활하게 상기 수광부(300)를 통하여 접촉 위치를 판별할 수 있게 되는 것이다.In addition, as described above, even when the
상기에서 설명한 구성은 도 4에 따른 본 발명의 광스캐너 구성에 적용할 수 있음은 물론이고, 도 5 내지 도 8에 따른 본 발명의 변형된 실시예의 구성에도 적용할 수 있는 것이다.The configuration described above can be applied to the configuration of the optical scanner of the present invention according to FIG. 4 as well as to the configuration of the modified embodiment of the present invention according to FIGS. 5 to 8.
위와 같이, 이러한 구성을 통하여 종래에 많은 발광소자(221)와 수광부(300)가 필요하던 문제를 원활하게 해결할 수 있게 되는 것이다.As described above, it is possible to smoothly solve the problem that a large number of light emitting
이때, 상기 광스캐너(200)는 도 4, 도 5, 도 8에서와 같이, 상기 스크린(100)의 모서리 부위에 설치하여 상기 스크린(100)의 넓은 부위를 모두 스캔할 수 있도록 설치 구성하는 것이 바람직하며, 사용자의 선택에 따라 상기 스크린(100)을 더욱 원활하게 스캔하기 위해서 상기 스크린(100)의 각각의 변을 기준으로 상,하 좌우 폭을 조절하며 상기 광스캐너(200)의 설치하고자 하는 갯 수를 조절하며 설치 구성할 수 있음은 물론이다.At this time, the
또한, 상기 광스캐너(200)의 발광소자(221)를 통하여 상기 스크린(100)으로 안내되는 빛은 상기 스크린(100)의 표면에 접촉되지 않고 상기 스크린(100)과 5mm~10mm 이내의 이격거리를 유지하도록 설치 구성하는 것이 더욱 바람직한 것이다.
In addition, the light guided to the
또한, 상기 도광바(300)는 상기에서 설명한 바와 같이, 상기 스크린(100)의 테두리에 설치 구성되어 상기 광스캐너(200)에서 출사된 빛을 도파하는 것이다.In addition, as described above, the
이를 자세히 설명하면, 상기 광스캐너(200)를 통하여 상기 스크린(100)의 표면에 적외선 빛이 안내되는 경우에 상기 도광바(300)와 접촉되는 상기 광스캐너(200)의 적외선 빛을 상기 수광부(400)로 안내하도록 구성하는 것이다.In detail, when the infrared light is guided to the surface of the
이러한 구성을 위하여 상기 도광바(300)는 도 9에서와 같이, 상기 광스캐너(200)를 통하여 출사되는 빛이 접촉되는 입사면(310)과, 상기 입사면(310)과 대응되게 위치되어 상기 광스캐너(200)를 통하여 출사되는 빛을 반사하는 산란면(320)을 포함하여 구성된다.For this configuration, as shown in FIG. 9, the
상기 입사면(310)은 상기 스크린(100)과 인접한 부위에 위치하는 도광바(300)의 일측에 형성되고, 상기 산란면(320)은 상기 입사면(310)과 대응되는 상기 도광바(300)의 타측에 형성되는 것으로서 상기 광스캐너(200)의 적외선 빛이 상기 스크린(100)의 표면을 스캔하며 이동하는 경우에도 상기 광스캐너(200)의 적외선 빛이 외부로 펴져나가지 않고 상기 도광바(300)에 입사된 후 상기 산란면(320)을 통하여 상기 스크린(100)의 표면방향을 향하여 다시 안내되거나 상기 수광부(400)의 방향을 향하도록 안내하는 것이다.The
이를 통하여 상기 광스캐너(200)를 통하여 상기 스크린(100)의 표면 스캔효율을 더욱 높일 수 있는 것이며, 상기 발광소자(221)와 수광부(400)가 다수개 설치되지 않는 경우에도 상기 광스캐너(200)를 통하여 상기 스크린(100)의 표면 스캔을 원활하게 이룰 수 있게 되는 것이다.Accordingly, the surface scanning efficiency of the
이때, 상기 도광바는 적외선 파장에 대하여 전반사 특성이 양호한 PMMA(polymethylmethacrylate)을 사용하는 것이 바람직하며, 상기 수광부(400)는 수광소자(미도시)가 구비되어 상기 광스캐너(200)의 발광소자(221)로부터 안내되는 자외선 빛을 더욱 원활하게 수집할 수 있게 되는 것이다.In this case, the light guide bar preferably uses PMMA (polymethylmethacrylate) having good total reflection characteristics with respect to the infrared wavelength, and the
그리고, 상기 수광부(400)는 종래의 적외선 터치스크린 장치에 적용되는 수광부(400)와 구성 및 효과가 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.In addition, since the
또한, 상기 도광바(300)는 상기에서 설명한 효율을 더욱 높이기 위하여, 상기 입사면(310) 또는 산란면(320)이 상기 도광바(300)의 길이방향으로 단차를 이루는 다수개의 절곡홈(311,321)을 형성하도록 구성된다.In addition, the
이러한 구성은 도 9에서와 같이, 상기 입사면(310)과 산란면(320)에 부딪히는 상기 광스캐너(200)의 적외선 빛이 상기 스크린(100) 또는 수광부(400)로 더욱 원활하게 안내될 수 있도록 구성하는 것으로서 상기 절곡홈은 톱니 형상을 이루도록 형성하는 것이 바람직하다.In this configuration, as shown in FIG. 9, infrared light of the
이에 따라, 상기 입사면(310)을 통하여 상기 도광바(300)로 인입되는 빛이 상기 산란면(320)을 통하여 더욱 원활하게 상기 스크린(100) 또는 수광부(400)로 안내되게 되는 것이다.Accordingly, the light entering the
더하여, 상기 도광바(300)에는 상기 광스캐너(200)를 통하여 출사되는 적외선 빛이 상기 도광바(300)로 인입될 시, 상기 도광바(300)로 인입된 적외선 빛의 산란을 방지하기 위한 반사층(311a,321a)이 더 구비되어 구성된다.In addition, when the infrared light emitted through the
이는, 도 9에서와 같이, 상기 도광바(300)로 인입된 적외선 빛의 산란을 방지하여 상기 도광바(300)로 인입된 적외선 빛이 상기 산란면(320)의 절곡홈(321) 각도를 따라 원활하게 굴절되도록 하기 위한 것이다.This, as shown in Figure 9, by preventing the scattering of the infrared light introduced into the
이에 따라, 상기 광스캐너(200)를 통하여 상기 스크린(100)의 표면을 스캔하는 경우에도 상기 도광바(300)를 통하여 상기 광스캐너(200)의 빛이 외부로 출사되는 것을 방지하며 상기 광스캐너(200)를 통한 상기 스크린의 스캔 효율을 높일 수 있음은 물론이고, 상기 수광부(400)의 수광효율 또한 증가시킬 수 있게 되는 것이다.Accordingly, even when the surface of the
또한, 상기와 같이, 상기 도광바(300)를 변형하여 본 발명에 적용하는 경우에도 도 10에서와 같이, 상기 도광바(300)에 상기 산란면(320)의 외측부를 감싸도록 결합되는 반사판(330)을 더 구비하여 구성함으로써 상기 도광바(300)로 인입되는 빛의 외부 출사를 미연에 방지할 수도 있는 것이다.In addition, as described above, in the case where the
또한, 상기 XY디코더(500) 상기 수광부(400)를 통하여 검출되는 상기 광스캐너(200)의 적외선 빛을 통하여 상기 스크린(100)에 접촉되는 접촉위치를 판별할 수 있는 것으로서 이러한 XY디코더(500)의 구성은 종래의 XY디코더(500)와 그 구성 및 효과가 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
In addition, the
더하여, 본 발명은 도 12에서와 같이, 상기 도광바(300)를 통하여 상기 광스캐너(200)에서 출사된 적외선 빛을 상기 스캐너(100) 또는 수광부(400)로 안내하도록 구성하지 않고, 상기 도광바(300)를 분리하여 제거한 후 상기 스크린(100)의 외측부를 감싸도록 반사막(600)을 결합하여 구성할 수 있다.In addition, the present invention is not configured to guide the infrared light emitted from the
이러한 구성은 사용자의 작업환경이나 공정의 간편화를 위하여 이루어질 수 있는 것으로서 도 12에서 도시된 바와 같이, 상기 스크린(100)의 외측부를 감싸는 반사막(600)을 통하여 상기 광스캐너(200)의 적외선 빛이 상기 스크린(100)의 표면 또는 수광부(400)를 향하도록 안내하는 것이다.This configuration can be made for the user's working environment or the process is simplified, as shown in Figure 12, the infrared light of the
이때, 상기 반사막(600)은 상기 스크린(100), 광스캐너(200)와 동일 평면상에서 상기 광스캐너(200)의 적외선 빛을 반사할 수 있도록 구성하는 것이 바람직하며, 이러한 구성 또한 사용자의 선택에 따라 변경하여 적용할 수 있는 것이다.In this case, the
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 요지 또는 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개량 및 변경될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진자에게 있어서 자명할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to specific embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made therein without departing from the spirit or scope of the invention as set forth in the following claims It will be apparent to those of ordinary skill in the art.
***도면의 주요 부분에 대한 부호 설명***
100: 스크린 110: 강화유리
200: 광스캐너 210: 모터
211: 회전판 212: 전자석
220: 발광부 221: 발광소자
230: 반사기 240: 렌즈
250: 고정바 300: 도광바
310: 입사면 311,321: 절곡홈
311a,321a: 반사층 320: 산란면
330: 반사판 400: 수광부
500: XY디코더 600: 반사막
B: 베어링 C: 코일
L: 전선*** Explanation of symbols for main parts of drawings ***
100: screen 110: tempered glass
200: optical scanner 210: motor
211: rotating plate 212: electromagnet
220: light emitting unit 221: light emitting element
230: reflector 240: lens
250: fixed bar 300: light guide bar
310: entrance face 311,321: bending groove
311a, 321a: reflective layer 320: scattering surface
330: reflector 400: light receiving unit
500: XY decoder 600: reflective film
B: bearing C: coil
L: wire
Claims (11)
상기 모터(210)는
상호 마주보는 방향 또는 상호 반대되는 방향으로 다수개의 N극과 S극을 형성하는 회전판(211)과,
상기 회전판(211)의 일측에 대응되게 구비되어 전류의 흐름에 따라 자력을 형성하는 전자석(212)을 포함하고,
상기 전자석(212)에 전류가 공급될 시, 상기 전자석(212)이 자성체로 변환된 후 상기 회전판(211)의 N극과 S극을 회전시키며 자기장을 형성하게 구성되는 것을 특징으로 하는 적외선 터치스크린 장치.The light emitting device has a screen 100 that a user can touch and project an image, a motor 210 that is rotated by an external power supply, and a light emitting device 221 that is operated through the power supplied to the motor 210. An optical scanner 200 connected through a wire L to one or more selected corners of the screen 100 to emit light emitted from the device 221 by scanning the entire area of the screen 100 at regular intervals; A plurality of light guide bars 300 installed at an edge of the screen 100 to guide light emitted from the light scanner 200, and a light receiver to receive and detect light guided through the light guide bars 300; 400 and an infrared touch including an XY decoder 500 for detecting the touch position of the screen 100 by calculating information on the amount of light emitted from the light scanner 200 through the light receiving unit 400. In the screen device ;
The motor 210 is
A rotating plate 211 forming a plurality of N poles and S poles in opposite directions or opposite directions;
It is provided corresponding to one side of the rotating plate 211 includes an electromagnet 212 to form a magnetic force in accordance with the flow of current,
When the current is supplied to the electromagnet 212, the electromagnet 212 is converted to a magnetic material and then rotates the N pole and the S pole of the rotating plate 211 to form a magnetic field Device.
상기 광스캐너(200)는
상기 모터(210)와,
상기 모터(210)로 공급되는 전원을 통하여 작동되는 발광소자(221)가 일측에 결합되어 상기 모터(210)의 회전 방향에 대응되게 회전되는 발광부(220)를 포함하는 것을 특징으로 하는 적외선 터치 스크린 장치.
The method according to claim 1,
The optical scanner 200
The motor 210,
Infrared touch, characterized in that the light emitting device 221 which is operated through the power supplied to the motor 210 is coupled to one side and includes a light emitting unit 220 rotated corresponding to the rotation direction of the motor 210. Screen device.
상기 광스캐너(200)는
상기 모터(210)와,
상기 모터(210)로 공급되는 전원을 통하여 작동되는 발광소자(221)가 상기 스크린(100)과 대향되는 방향을 이루도록 결합된 발광부(220)와,
상기 모터(210)와 발광부(220)에 베어링(B)을 통하여 개재되도록 결합되어 상기 모터(210)의 회전방향에 대응되게 회전하며 상기 발광소자(221)의 빛을 상기 스크린(100)의 방향으로 반사하는 반사기(230)를 포함하는 것을 특징으로 하는 적외선 터치 스크린 장치.
The method according to claim 1,
The optical scanner 200
The motor 210,
A light emitting unit 220 coupled to form a direction in which the light emitting device 221 operated through the power supplied to the motor 210 faces the screen 100;
It is coupled to the motor 210 and the light emitting unit 220 to be interposed through a bearing (B) to rotate in correspondence to the rotation direction of the motor 210 and to emit light from the light emitting device 221 of the screen 100. Infrared touch screen device comprising a reflector (230) reflecting in the direction.
상기 광스캐너(200)는
상기 모터(210)와,
상기 모터(210)로 공급되는 전원을 통하여 작동되는 발광소자(221)가 일측에 결합되어 상기 모터(210)의 회전에 대응되게 회전하는 발광부(220)와,
상기 발광소자(221)의 외측을 감싸도록 결합되어 상기 발광소자(221)의 빛을 상기 스크린(100)의 한 방향으로 안내하는 렌즈(240)를 포함하는 것을 특징으로 하는 적외선 터치스크린 장치.
The method according to claim 1,
The optical scanner 200
The motor 210,
A light emitting unit 220 coupled to one side of the light emitting device 221 operated through the power supplied to the motor 210 to rotate in correspondence with the rotation of the motor 210;
Infrared touch screen device, characterized in that it comprises a lens 240 coupled to surround the outside of the light emitting device 221 to guide the light of the light emitting device (221) in one direction of the screen (100).
상기 발광소자(221)는 발광 다이오드로 구성되고,
상기 전자석(212)에서 상기 회전판(211)으로 전달되는 유도전류를 통하여 발광되는 것을 특징으로 하는 적외선 터치스크린 장치.
The method according to claim 1,
The light emitting element 221 is composed of a light emitting diode,
Infrared touch screen device, characterized in that the light is emitted through the induced current transmitted from the electromagnet (212) to the rotating plate (211).
상기 도광바(300)는
상기 광스캐너(200)를 통하여 출사되는 빛이 접촉되는 입사면(310)과,
상기 입사면(310)과 대응되게 위치되어 상기 광스캐너(200)를 통하여 출사되는 빛을 반사하는 산란면(320)을 포함하는 것을 특징으로 하는 적외선 터치스크린 장치.
The method according to claim 1,
The light guide bar 300 is
An incident surface 310 to which light emitted through the light scanner 200 is in contact, and
Infrared touch screen device, characterized in that it comprises a scattering surface (320) positioned to correspond to the incident surface (310) to reflect the light emitted through the light scanner (200).
상기 입사면(310) 또는 산란면(320)은
상기 도광바(300)의 길이방향으로 단차를 이루는 다수개의 절곡홈(311,321)을 형성하며 구성되는 것을 특징으로 하는 적외선 터치스크린 장치.
The method of claim 7,
The incident surface 310 or scattering surface 320 is
Infrared touch screen device, characterized in that formed to form a plurality of bending grooves (311,321) forming a step in the longitudinal direction of the light guide bar (300).
상기 절곡홈(311,321)은 톱니형상을 이루도록 형성되고,
상기 절곡홈(311,321)의 일측에는 상기 광스캐너(200)를 통하여 출사되는 빛이 상기 도광바(300)로 인입될 시, 상기 도광바(300)로 인입된 빛의 산란을 방지하기 위한 반사층(311a,321a)이 더 구비되어 구성되는 것을 특징으로 하는 적외선 터치스크린 장치.
The method according to claim 8,
The bending grooves 311 and 321 are formed to form a sawtooth shape,
On one side of the bent grooves 311 and 321, when light emitted through the light scanner 200 is introduced into the light guide bar 300, a reflection layer for preventing scattering of light introduced into the light guide bar 300 ( Infrared touch screen device, characterized in that further comprises 311a, 321a).
상기 도광바(300)에는
상기 산란면(320)의 외측부를 감싸도록 결합되는 반사판(330)이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 적외선 터치스크린 장치.
The method according to claim 9,
The light guide bar 300 is
Infrared touch screen device, characterized in that further provided with a reflecting plate (330) coupled to surround the outer side of the scattering surface (320).
상기 스크린(100)의 일측에는
상기 도광바(300)를 분리한 후 상기 광스캐너(200)에서 출사된 빛을 도파하는 다수개의 반사막(600)이 더 결합되어 구성되는 것을 특징으로 하는 적외선 터치스크린 장치.The method according to claim 1,
On one side of the screen 100
After separating the light guide bar 300, the infrared touch screen device, characterized in that the plurality of reflective film 600 for guiding the light emitted from the light scanner 200 is further coupled.
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