KR101221677B1 - 적외선 터치스크린 장치 - Google Patents

적외선 터치스크린 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101221677B1
KR101221677B1 KR1020100087655A KR20100087655A KR101221677B1 KR 101221677 B1 KR101221677 B1 KR 101221677B1 KR 1020100087655 A KR1020100087655 A KR 1020100087655A KR 20100087655 A KR20100087655 A KR 20100087655A KR 101221677 B1 KR101221677 B1 KR 101221677B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
infrared
touch screen
light
rotating
scanner
Prior art date
Application number
KR1020100087655A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20120025333A (ko
Inventor
최도경
Original Assignee
최도경
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 최도경 filed Critical 최도경
Priority to KR1020100087655A priority Critical patent/KR101221677B1/ko
Publication of KR20120025333A publication Critical patent/KR20120025333A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101221677B1 publication Critical patent/KR101221677B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/042—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by opto-electronic means
    • G06F3/0421—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by opto-electronic means by interrupting or reflecting a light beam, e.g. optical touch-screen
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0412—Digitisers structurally integrated in a display
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/042—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by opto-electronic means
    • G06F3/0421—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by opto-electronic means by interrupting or reflecting a light beam, e.g. optical touch-screen
    • G06F3/0423—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by opto-electronic means by interrupting or reflecting a light beam, e.g. optical touch-screen using sweeping light beams, e.g. using rotating or vibrating mirror
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/042—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by opto-electronic means
    • G06F3/0428—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by opto-electronic means by sensing at the edges of the touch surface the interruption of optical paths, e.g. an illumination plane, parallel to the touch surface which may be virtual

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Position Input By Displaying (AREA)

Abstract

본 발명은 적외선 터치스크린 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 터치스크린의 2이상의 모서리에 설치되어 모터에 의해 일정한 각도내에서 회동하되, 발광소자에서 발광된 적외선을 반사하여 터치스크린의 전 영역을 스캔하는 적외선스캐너; 터치스크린의 테두리에 설치되어 적외선을 집광하는 도광부; 적외선스캐너와 마주하는 스크린의 모서리에 형성된 반사면; 도광부의 한측단에 설치되어 집광된 적외선을 수광하는 수광부; 수광된 적외선의 광량과 적외선스캐너의 회전각도로 터치된 부분의 좌표를 검출하는 디코더로 구성된다. 본 발명에 따르면, 적외선 터치스크린 장치는 회동을 하는 적외선스캐너를 사용하여 적은 개수의 발광소자와 수광소자로 터치스크린의 터치점을 검출할 수 있는 이점이 있고, 적외선발광소자에 고정미러를 설치하여 소실되는 적외선을 줄이고 터치스크린을 효율적으로 스캔하기 위한 반사각을 형성할 수 있는 이점이 있다. 또한, 세 개 이상의 물체가 동시에 접촉되어도 각각의 접촉 위치를 정확하게 검출할 수 있는 이점이 있다.

Description

적외선 터치스크린 장치{INFRARED TOUCH SCREEN DEVICES}
본 발명은 터치스크린 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 적외선을 이용하여 터치점의 인식이 가능한 터치스크린 장치에 관한 것이다.
터치스크린은 마우스와 같은 입력장치를 사용하지 않고 화면에 나타난 문자나 특정 아이콘을 사람의 손 또는 펜 등의 물체를 이용하여 접촉시키면 그 위치를 파악해 특정 기능을 처리하는 장치이다.
터치스크린은 구현 방식에 따라 저항막 방식, 정전용량 방식, 초음파 방식, 적외선 방식 등으로 구분되며, 이 중 저항막 방식과 정전용량 방식이 주로 사용된다.
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.
이러한 저항막 방식은 멀티 터치가 불가능하고, 직접 압력을 가하는 방식이라 표면에 스크래치 등이 생겨 내구성 및 부품의 문제가 발생하고 전도막으로 사용되는 필름의 투과율이 낮아 화질이 저하되며 10인치 이상의 중/대형화에 어려움이 있고, 정전용량 방식은 전기가 흐르지 않는 터치 펜 등의 입력수단으로 이용이 불가능하며 습기나 주변 환경 등에 따라 인식률 및 정밀도가 낮고 멀티 터치를 가능하게 하기 위해서는 위해서 제조 단가가 높은 부품을 사용해야 하는 문제점이 있다.
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.
도 1은 종래의 적외선 터치스크린 장치의 구조를 표시한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 터치스크린(10)의 외곽선을 따라 상측 및 하측 중 어느 하나와 좌측 및 우측 중 어느 하나에 각각 다수 개의 레이저 광을 발생하는 발광소자(1)가 배치되고 터치스크린(10)의 외곽선의 상측 및 하측과 좌측 및 우측의 발광소자(1)가 설치되지 않은 곳에 각각 다수 개의 수광소자(2)가 배치된다. 이에 따라, 매트릭스의 형태의 터치스크린은 많은 개수의 발광소자 및 수광소자가 필요하며, 또한, 그 개수는 스크린이 대형화될수록 증가되므로 생산 원가가 증가 되므로 다른 방식에 비해 불리하다. 또한, 스크린의 접촉 위치 분해능이 발광소자 및 수광소자의 개수에 의해 정해지므로 분해능을 향상시키기 위해서는 발광소자 및 수광소자의 개수를 증가시켜야 하기 때문에 비용 문제가 다시 대두된다.
또한, 종래의 터치스크린은 다수의 발광 소자를 사용함에도 불구하고 2개의 터치점은 검출이 가능하나 3개이상의 터치점을 동시에 검출할 수 없는 기술적 한계점을 안고 있다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 본 발명은 회동을 하는 적외선스캐너를 사용하여 적은 개수의 발광소자와 수광소자로 터치스크린의 터치점을 검출할 수 있는 적외선 터치스크린 장치를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 적외선발광소자의 일측에 고정미러를 설치하여 소실되는 적외선을 줄이고 터치스크린을 효율적으로 스캔하기 위한 반사각을 형성할 수 있는 적외선 터치스크린 장치를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 3개 이상의 물체가 동시에 접촉되어도 각각의 접촉 위치를 정확하게 검출할 수 있는 터치 표시 장치를 제공함에 있다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 일실시 예에 따른 적외선 터치스크린 장치는 터치스크린의 2이상의 모서리에 설치되어 모터에 의해 일정한 각도내에서 회동하되, 발광소자에서 발광된 적외선을 반사하여 터치스크린의 전 영역을 스캔하는 적외선스캐너와; 터치스크린의 테두리에 설치되어 적외선을 집광하는 도광부와; 적외선스캐너와 마주하는 스크린의 모서리에 형성된 반사면과; 도광부의 한측단에 설치되어 집광된 적외선을 수광하는 수광부와; 수광된 적외선의 광량과 적외선스캐너의 회전각도로 터치된 부분의 좌표를 검출하는 디코더로 구성된 적외선 터치스크린 장치에 있어서,
상기한 적외선스캐너는 적외선을 발광하는 적외선발광소자와; 좌우 도광부의 일측에 설치되어 적외선발광소자에 발광되는 적외선을 반사하는 고정미러와; 고정미러에서 반사되는 적외선과 적외선발광소자에서 발광하는 적외선을 회동하면서 반사하여 터치스크린을 스캔하는 회동미러와; 회동미러를 링크부로 결합하여 회동시키는 모터와; 회동미러가 움직이는 각도를 측정하는 각도측정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 일실시 예에 따른 적외선 터치스크린 장치는 터치스크린의 2이상의 모서리에 설치되어 일정한 각도내에서 회동하되, 발광소자에서 발광된 적외선을 반사하여 터치스크린의 전 영역을 스캔하는 적외선스캐너와; 터치스크린의 테두리에 설치되어 적외선을 집광하는 도광부와; 적외선스캐너와 마주하는 스크린의 모서리에 형성된 반사면과; 도광부의 한측단에 설치되어 집광된 적외선을 수광하는 수광부와; 수광된 적외선의 광량과 적외선스캐너의 회전각도로 터치된 부분의 좌표를 검출하는 디코더로 구성된 적외선 터치스크린 장치에 있어서,
상기 적외선스캐너는 적외선을 발광하는 적외선발광소자와; 좌우 도광부의 일측에 설치되어 적외선발광소자에 발광되는 적외선을 반사하는 고정미러와; 고정미러에서 반사되는 적외선과 적외선발광소자에서 발광하는 적외선을 회동하면서 반사하여 터치스크린을 스캔하는 회동미러와; 회동미러를 회동시키는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기한 구동부는 회동미러가 설치되는 회동부와; 회동부에 연결된 링크부와; 회동부의 내부에 구비된 2개의 회동전자석과; 회동전자석과 대응되게 회동부의 후측에 구비된 고정전자석과; 회동미러가 움직이는 각도를 측정하는 각도측정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기한 도광부는 전면이 계단모양으로 형성되어 적외선이 수직으로 입사되게 입사면을 갖는 입사패턴부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기한 입사패턴부의 하측에는 반사판에 의해 반사된 적외선을 반사하도록 된 반사패턴부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기한 반사판에 일정간격 이격되게 기준선이 형성되는 것을 특징으로 한다.
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 적외선 터치스크린 장치는 회동을 하는 적외선스캐너를 사용하여 적은 개수의 발광소자와 수광소자로 터치스크린의 터치점을 검출할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명은 적외선발광소자에 고정미러를 설치하여 소실되는 적외선을 줄이고 터치스크린을 효율적으로 스캔하기 위한 반사각을 얻을 수 있는 이점이 있다.
그리고, 본 발명은 세 개 이상의 물체가 동시에 접촉되어도 각각의 접촉 위치를 정확하게 검출할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 종래의 매트릭스형 터치스크린 장치의 구조를 도시한 평면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 적외선 터치스크린 장치의 구성을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 적외선 터치스크린 장치의 구조를 도시한 평면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 도광부를 도시한 단면도이다.
도 5은 도 4에 따른 도광부의 다른 실시예를 도시한 단면도이다.
도 6은 도 4에 따른 반사판을 감싼 도광부를 도시한 사시도이다.
도 7는 구동부의 구성을 도시한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 적외선 터치스크린 장치를 도시한 평면도이다.
도 9 및 도 10은 도 8에 따른 도광부의 다양한 실시예를 도시한 도면이다.
도 11은 디코더의 연결구조를 보인 블럭도이다.
이하, 본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공 되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.
도 2는 본 발명에 따른 적외선 터치스크린의 구성을 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 적외선 터치스크린의 구조를 도시한 평면도이다.
도 2 및 도 3에서 보는 바와 같이, 본 발명에 제 1 실시예에 따른 적외선 터치스크린 장치는 터치스크린(10)의 2이상의 모서리(바람직하게는 스크린의 코너이며 이하 모서리로 칭함)에 설치되어 제 1, 2적외선발광소자(21, 61)에서 발광된 적외선을 반사하여 터치스크린(10)의 전 영역을 모터(도시생략)에 의해 일정한 각도로 회동하며 스캔하는 제 1 및 제 2 적외선스캐너(20, 60)와, 반사된 적외선을 집광하는 제 1, 제 2 및 제 3 도광부(30, 31, 32)와, 집광된 적외선을 수광하여 검출하는 제 1 및 제 2 수광부(40, 41)로 구성된다.
이때, 제 1 및 제 2 수광부(40, 41)는 제 1 및 제 2 적외선스캐너(20, 60)가 설치되지 않는 스크린(10)의 모서리 부분에 설치되는 것이 바람직하다.
도 3에서 보는 바와 같이, 제 1 및 제 2 적외선스캐너(20, 60)는 각각 터치스크린(10)의 상부 양단의 모서리에 설치되어 모터(도시생략)와 링크로 연결되어 좌우로 일정 각도를 회동하며 터치스크린(10)을 스캔한다. 제 1 및 제 2 적외선스캐너(20, 60)의 구성은3` 동일하므로 제 1 적외선스캐너(20)의 구성만을 자세히 설명한다.
제 1 적외선스캐너(20)는 적외선을 발광하는 제 1 적외선발광소자(21)와, 발광되는 적외선을 반사하는 제 1 고정미러(22)와, 반사된 적외선 및 제 1 적외선발광소자(21)에서 발광된 적외선을 좌우로 회동하여 터치스크린(10)을 스캔하는 제 1 회동미러(23)와, 제 1 회동미러(23)를 회동시키는 모터와 제 1 회동미러(23)의 회동 각도를 측정하는 제 1 각도측정부(55)로 구성된다.
이때, 제 1 적외선발광소자(21)는 적외선 LED인 것이 바람직하다.
제 1 적외선발광소자(21)는 제 1 회동미러(23)와 제 1 고정미러(22)의 사이에 형성되며, 제 1 회동미러(23)는 제 1 적외선발광소자(21)의 상측에 설치된다. 그리고 제 1 고정미러(22)는 제 1 적외선발광소자(21)의 하부의 제 3 도광부(32)의 후측에서 제 1 회동미러(23)를 향하여 일정 각도로 기울어진 형태로 구비된다. 이는 제 1 적외선발광소자(21)에서 발광된 적외선이 직접 제 1 회동미러(23)에 반사되어 터치스크린(10)을 스캔할 경우 반사각이 좁아 터치스크린(10)의 전 영역을 모두 스캔하지 못하는 사각지대가 발생된다. 따라서, 제 1 고정미러(22)에 의해 반사된 후 제 1 회동미러(23)로 입사됨으로써 적외선의 반사각이 넓어지게 되어 터치스크린(10)의 전 영역을 스캔할 수 있게 된다.
이때, 본 발명의 실시 예에서 2개의 적외선스캐너(20, 60), 즉, 제 1 및 제 2 적외선스캐너(20, 60)를 2이상의 모서리에 설치하였으나, 동시에 3개 이상 다수의 접촉 부분을 구분하기 위해 4개 이상의 적외선스캐너를 설치할 수도 있다. 이러한 경우, 제 1 및 제 2 적외선스캐너(20, 60) 이외의 증가된 적외선스캐너는 터치스크린(10)의 네모서리 또는 상하 좌우 중간 지점에 설치될 수 있다.
또한, 제 1 적외선스캐너(20)는 스크린(10)의 모서리의 하부에서 상부로 빛이 반사되도록 제 1 적외선스캐너(20)가 세워져 설치되고 제 1 적외선스캐너(20)의 상부에는 출사된 빛이 스크린(10)으로 반사될 수 있도록 기울어진 거울이 형성될 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 도광부를 도시한 단면도이고, 도 5는 도 4에 따른 도광부의 다른 실시 예를 도시한 단면도이고, 도 6은 도 4에 따른 반사판이 감싼 도광부를 도시한 사시도이다.
도 4 내지 도 6에서 보는 바와 같이, 터치스크린(10)을 스캔하며 횡단한 적외선을 제 1 및 제 2 수광부(40, 41)에 전달하여 수광시키기 위한 수단으로 제 1, 제 2 및 제 3 도광부(30, 31, 32)가 구비된다.
제 1, 제 2 및 제 3 도광부(30, 31, 32)는 제 1 및 제 2 적외선스캐너(20, 60)가 설치된 터치스크린(10)의 상부를 제외한 테두리에 설치되며 적외선 파장에 대한 전반사 특성이 양호한 PMMA(polymethylmethacrylate) 등으로 원통이나 임의의 각형을 가지는 막대 형상으로 형성되고 터치스크린(10)의 크기에 따라 용이하게 가공하여 설치할 수 있다.
제 1, 제 2 및 제 3 도광부(30, 31, 32)는 터치스크린(10)과 접하는 전면이 계단모양으로 형성되어 적외선이 수직으로 입사되게 입사면을 갖는 입사패턴부(30a)와, 제 1, 제 2 및 제 3 도광부(30, 31, 32)의 배면에는 입사되는 적외선을 산란시키는 톱니형상의 산란패턴부(30c)로 구성된다.
그리고, 제 1, 제 2 및 제 3 도광부(30, 31, 32)에는 입사면을 제외한 상하면과 산란패턴부(30c)가 형성된 면을 ‘ㄷ’자 형태로 감싸는 반사판(30d)이 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 반사판(30d)에 일정간격 이격되게 기준선(L)이 형성되는데, 기준선(L)을 기준으로 미리 제어부(도시생략)에 저장된 적외선이 터치스크린(10)을 스캔하고 수광소자에 수광되는 시간과 적외선 터치스크린 장치 동작시 적외선이 수광되는 시간을 비교하여 제 1 적외선스캐너(20) 및 제 2 적외선스캐너(60)의 회동 각도 또는 회동 시간의 오차에도 X/Y좌표를 검출할 수 있다.
그리고, 제 1 및 제 3 도광부(30)(32)에는 반사판(30d)에 반사된 적외선이 입사면으로 나가지 않도록 입사패턴부(30a)의 타측에 반사패턴부(30b)가 형성된다.
여기서, 제 1 및 제 3 도광부(30, 32)의 전면에 형성된 입사패턴부(30a)는 터치스크린(10)의 상부 모서리에 설치된 제 1 및 제 2 적외선스캐너(20, 60)에서 투광되는 적외선을 수직으로 입사시키기 위하여 입사되는 적외선의 기울기에 대응되도록 상부에서 하부로 내려올수록 기울기가 작아지도록 형성되고, 제 2 도광부(31)는 터치스크린(10)의 상부 모서리에 설치된 제 1 및 제 2 적외선스캐너(20, 60)에서 투광되는 적외선이 모두 입사되기 때문에 일정한 기울기의 입사패턴부(30a)가 형성된다.
본 발명의 제 2 실시 예에 따른 적외선 터치스크린 장치는 제 1 및 제 2구동부(50, 70)(도시생략)와 제 1 및 제 2 각도측정부(55, 75)(도시생략)의 구성을 제외하고 제 1 실시 예에 따른 적외선 터치스크린 장치의 구성과 동일하므로 나머지 구성의 설명은 생략한다.
도 7는 제 1 구동부(50)의 구성을 도시한 단면도이다.
도 7에서 보는 바와 같이, 제 1 구동부(50)는 제 1 회동미러(23)가 설치되는 제 1 회동부(51)와, 제 1 회동부(51)가 회동될 수 있도록 제 1 회동부(51)의 후측으로 힌지 결합된 제 1 링크부(52)와, 제 1 회동부(51)의 내부 양측에 구비된 2개의 제 1 회동전자석(53)과, 제 1 회동전자석(53)과 대응되게 제 1 회동부(51)의 후측에 형성된 2개의 제 1 고정전자석(54)과, 제 1 회동미러(23)가 움직이는 각도를 측정하는 제 1 각도측정부(55)로 구성된다.
상기와 같이 구성된 제 1 구동부(50)의 동작을 설명하면, 2개의 제 1 고정전자석(54)은 제어부(도시생략)의 제어에 의해 전원이 교호(交互)되게 인가되어 자력이 발생된다. 이때, 제 1 회동부(51)의 내부에 제 1 고정전자석(54)과 대응되게 구비된 제 1 회동전자석(53)은 자력이 생성된 제 1 고정전자석(54)에 교호(交互)되게 접근하므로, 제 1 회동부(51)는 좌우로 회동하게 된다. 이에 따라, 제 1 회동미러(23)도 적외선을 터치스크린(10)의 전체 영역으로 스캔되도록 반사한다.
상기에서 제 1회동전자석(53)과 제 1 고정전자석(54)을 자석으로 이용되는 금속을 권선으로 감싸는 것으로 설명하였으나 본 발명에서는 선택적으로 금속을 사용하지 않고 권선만 있는 것으로도 형성할 수 있다.
상기에서 설명하지 않은 제 2 구동부(도시생략)는 제 1 구동부(50)와 동일한 구성을 갖는다.
본 발명의 제 3 실시 예에 따른 적외선 터치스크린 장치는 제 1, 제 2 및 제 3 도광부(330, 331, 332)와 수광부(300)의 구성을 제외하고 제 1 실시 예에 따른 적외선 터치스크린 장치의 구성과 동일하므로 나머지 구성의 설명은 생략한다.
도 8은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 적외선 터치스크린 장치를 도시한 평면도이고, 도 9 및 도 10은 도 8에 따른 도광부의 다양한 실시예를 도시한 도면이다.
본 발명의 제 3 실시 예에 따른 적외선 터치스크린 장치는 도 8에서 보는 바와 같이, 1개의 수광부(300)와, 제 1, 제 2 및 제 3 도광부(330, 331, 332)와, 제 1, 제 2 및 제 3 도광부(330, 331, 332)가 연결되는 부분에 형성된 반사면(350)으로 구성된다.
여기서 제 3 도광부(332)의 양단중 제 2 도광부(331)와 연결되지 않은 면에 반사판이 형성되는 것이 바람직하다.
이상과 같은 구성을 갖는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 적외선 터치스크린 장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.
제 1 적외선스캐너(20)에서 터치스크린(10) 전영역을 스캔하도록 출사된 적외선은 터치스크린(10)을 횡단하여 제 1 및 제 2 도광부(30)(31)에 도달된다. 이때, 제 1 도광부(30)에 도달된 적외선은 입사패턴부(30a)와 수직을 이루어 입사되고 배면에 톱니 형상으로 형성된 산란패턴부(30c)에 의해 산란된다. 이렇게 산란된 적외선은 제 1 도광부(30)를 감싼 반사판(30d)과, 입사패턴부(30a)의 타측에 형성된 반사패턴부(30b)에 의해 반사되어 제 1 도광부(30)의 양단에 설치된 제 1 수광부(40)에 수광된다. 그리고, 제 2 도광부(31)에 입사된 적외선은 산란패턴부(도시생략)에 의해 산란되어 내부 반사를 통하여 제 2 도광부(31)의 양단에 설치된 제 2 수광부(41)에 수광된다.
또한, 제 2 적외선스캐너(60)에서 터치스크린(10) 전영역을 스캔하도록 출사된 적외선은 터치스크린(10)을 횡단하여 제 2 및 제 3 도광부(31, 32)에 도달되며 입사패턴부(30a)와 수직을 이루어 입사된다. 입사된 적외선은 상기 제 1 및 제 2 도광부(30, 31)와 마찬가지로 내부 반사를 통하여 제 2 및 제 3 도광부(31, 32)의 한쪽단에 설치된 제 2 수광부(41)에 수광된다.
여기서, 제 1 적외선스캐너(20) 및 제 2 적외선스캐너(60)에서 출사되는 적외선이 서로 간섭하는 현상을 방지하기 위하여 주파수 분할 방법 또는 시분할 방법이 사용 될 수 있다.
이때, 주파수 분할 방법은 제 1 및 제 2 적외선스캐너(20, 60)에서 각각 다른 파장의 적외선을 출사하여 제 1 및 제 2 수광부(40, 41)가 각각 다른 파장의 감지 대역을 가지는 것이다. 즉, 제 1 적외선스캐너(20)에서 출사된 적외선은 제 1 및 제 2 수광부(40, 41)에서만 검출되며, 제 2 적외선스캐너(60)에서 출사된 적외선은 제 2 수광부(41)에서만 검출되게 된다.
그리고, 시분할 방법은 제 1 및 제 2 적외선스캐너(20, 60)에서 적외선 방출 시간을 서로 다르게 하는 것이다. 즉, 제 1 및 제 2 적외선스캐너(20, 60)가 번갈아 방출하여 적외선이 서로 간섭하는 현상을 방지할 수 있다.
도 11는 본 발명에 따른 디코더의 연결 구성을 도시한 블럭도이다.
도 11에서 보는 바와 같이, 제 1 및 제 2 수광부(40, 41)에서 검출된 적외선의 광량에 대한 정보는 디코더(80)에 전달된다. 동시에 제 1 및 제 2 구동부(50, 70)의 제 1 및 제 2 각도측정부(55, 75)의 출력 즉, 제 1 및 제 2 구동부(50, 70)의 회동 각도가 디코더(80)에 전달되는데, 디코더(80)는 제 1 및 제 2 구동부(50, 70)의 회동 각도와 제 1 및 제 2 수광부(40, 41)에서 검출된 적외선의 광량에 대한 정보로 터치되는 점의 좌표를 삼각 측량 방법에 의해 구할 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 적외선 터치스크린 장치는 터치스크린의 상부 양단의 모서리에서 회동을 하는 2개 이상의 적외선스캐너(20, 60)를 사용하여 적은 개수의 발광소자로 터치스크린의 터치점을 검출할 수 있고, 적외선발광소자(21, 61)의 주변에 고정미러(22, 62)를 설치하여 소실되는 적외선을 줄이고 터치스크린(10)을 효율적으로 스캔하기 위한 반사각을 얻을 수 있는 유용한 발명이라 할 수 있다.
이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 상세한 설명보다는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 : 터치스크린 52 : 제 1 링크부
20 : 제 1 적외선스캐너 53 : 제 1 회동전자석
21 : 제 1 적외선발광소자 54 : 제 1 고정전자석
22 : 제 1 고정미러 55 : 제 1 각도측정부
23 : 제 1 회동미러 60 : 제 2 적외선스캐너
30 : 제 1 도광부 61 : 제 2 적외선발광소자
31 : 제 2 도광부 62 : 제 2 고정미러
32 : 제 3 도광부 63 : 제 2 회동미러
40 : 제 1 수광부 70 : 제 2 구동부
41 : 제 2 수광부 71 : 제 2 회동부
50 : 제 1 구동부 72 : 제 2 링크부
51 : 제 1 회동부 75 : 제 2 각도측정부
80 : 디코더

Claims (12)

  1. 삭제
  2. 터치스크린의 2이상의 모서리에 설치되어 모터에 의해 일정한 각도 내에서 회동하되, 발광소자에서 발광된 적외선을 반사하여 터치스크린의 전 영역을 스캔하는 적외선스캐너와;
    터치스크린의 테두리에 설치되어 적외선을 집광하는 도광부와;
    적외선스캐너와 마주하는 터치스크린의 모서리에 형성된 반사면과;
    도광부의 한측단에 설치되어 집광된 적외선을 수광하는 수광부;
    수광된 적외선의 광량과 적외선스캐너의 회전각도로 터치된 부분의 좌표를 검출하는 디코더로 구성된 적외선 터치스크린 장치에 있어서,
    상기 적외선스캐너는 적외선을 발광하는 적외선발광소자와;
    좌우 도광부의 일측에 설치되어 적외선 발광소자에서 발광되는 적외선을 반사하는 고정미러와;
    고정미러에서 반사되는 적외선과 적외선발광소자에서 발광하는 적외선을 회동하면서 반사하여 터치스크린을 스캔하는 회동미러와;
    회동미러를 링크부로 결합하여 회동시키는 모터와;
    회동미러가 움직이는 각도를 측정하는 각도측정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 적외선 터치스크린 장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 터치스크린의 2이상의 모서리에 설치되어 일정한 각도내에서 회동하되, 발광소자에서 발광된 적외선을 반사하여 터치스크린의 전 영역을 스캔하는 적외선스캐너와;
    터치스크린의 테두리에 설치되어 적외선을 집광하는 도광부와;
    적외선스캐너와 마주하는 스크린의 모서리에 형성된 반사면과;
    도광부의 한측단에 설치되어 집광된 적외선을 수광하는 수광부와;
    수광된 적외선의 광량과 적외선스캐너의 회전각도로 터치된 부분의 좌표를 검출하는 디코더로 구성된 적외선 터치스크린 장치에 있어서,
    상기 적외선스캐너는 적외선을 발광하는 적외선발광소자;
    좌우 도광부의 일측에 설치되어 적외선 발광소자에서 발광되는 적외선을 반사하는 고정미러;
    고정미러에서 반사되는 적외선과 적외선발광소자에서 발광하는 적외선을 회동하면서 반사하여 터치스크린을 스캔하는 회동미러와;
    회동미러를 회동시키는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 적외선 터치스크린 장치.
  6. 삭제
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 구동부는 회동미러가 설치되는 회동부와;
    회동부에 연결된 링크부와;
    회동부의 내부에 구비된 2개의 회동전자석과;
    회동전자석과 대응되게 회동부의 후측에 구비된 고정전자석과;
    회동미러가 움직이는 각도를 측정하는 각도측정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 적외선 터치스크린 장치.
  8. 제 2항 또는 제5항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 도광부는
    전면이 계단모양으로 형성되어 적외선이 수직으로 입사되게 입사면을 갖는 입사패턴부를 포함하는 것을 특징으로 하는 적외선 터치스크린 장치
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 입사패턴부의 하측에는 반사판에 의해 반사된 적외선을 반사하도록 된 반사패턴부를 포함하는 것을 특징으로 하는 적외선 터치스크린장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 반사판에 일정간격 이격되게 기준선이 형성되는 것을 특징으로 하는 적외선 터치스크린장치.
KR1020100087655A 2010-09-07 2010-09-07 적외선 터치스크린 장치 KR101221677B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100087655A KR101221677B1 (ko) 2010-09-07 2010-09-07 적외선 터치스크린 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100087655A KR101221677B1 (ko) 2010-09-07 2010-09-07 적외선 터치스크린 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120025333A KR20120025333A (ko) 2012-03-15
KR101221677B1 true KR101221677B1 (ko) 2013-01-14

Family

ID=46131778

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100087655A KR101221677B1 (ko) 2010-09-07 2010-09-07 적외선 터치스크린 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101221677B1 (ko)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11232025A (ja) 1998-02-18 1999-08-27 Fujitsu Ltd 光走査型タッチパネル
KR20100127457A (ko) * 2009-05-26 2010-12-06 김기수 적외선 스캔 방식의 터치스크린 장치

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11232025A (ja) 1998-02-18 1999-08-27 Fujitsu Ltd 光走査型タッチパネル
KR20100127457A (ko) * 2009-05-26 2010-12-06 김기수 적외선 스캔 방식의 터치스크린 장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR20120025333A (ko) 2012-03-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2534366C2 (ru) Инфракрасная сенсорная панель, поддерживающая функцию мультитач
US8542217B2 (en) Optical touch detection using input and output beam scanners
US9134854B2 (en) Detecting the locations of a plurality of objects on a touch surface
CN101663637B (zh) 利用悬浮和点击输入法的触摸屏系统
US20100045634A1 (en) Optical diode laser touch-control device
TWI496058B (zh) 光學式觸控裝置
KR20130026432A (ko) 반사체를 구비한 광 터치 스크린
TWI460638B (zh) 導光板觸控裝置
JP5876587B2 (ja) タッチスクリーンシステム及びコントローラ
KR101135277B1 (ko) 적외선 터치스크린 장치
KR101125824B1 (ko) 적외선 터치스크린 장치
US20130162597A1 (en) Optical touch control module
KR101221677B1 (ko) 적외선 터치스크린 장치
JP5944255B2 (ja) 発光部を有する操作部材、およびそれを備えた座標入力システム
KR101250552B1 (ko) 다중 터치가 가능한 적외선 터치스크린 장치
JP2012032984A (ja) 位置検出装置
US20130161491A1 (en) Optical touch control module
KR101190909B1 (ko) 적외선 터치스크린 장치
KR101157764B1 (ko) 원거리 제어가 가능한 적외선 터치스크린 장치
EP2420920A2 (en) Light scan type touch panel
JP2011203928A (ja) 位置検出装置
JP2011165110A (ja) 位置検出装置
WO2013073862A1 (ko) 재귀 반사지를 구비한 터치센서모듈용 반사부, 그 제조방법 및 그 반사부를 포함하는 광학장치
WO2011060590A1 (zh) 一种多点触控装置及检测方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160105

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170125

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180108

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190108

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200108

Year of fee payment: 8