KR101260725B1 - Optical device for touch screen - Google Patents

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KR101260725B1 KR1020110053364A KR20110053364A KR101260725B1 KR 101260725 B1 KR101260725 B1 KR 101260725B1 KR 1020110053364 A KR1020110053364 A KR 1020110053364A KR 20110053364 A KR20110053364 A KR 20110053364A KR 101260725 B1 KR101260725 B1 KR 101260725B1
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정승태
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Abstract

본 발명의 일 실시예는 터치 스크린용 광학장치에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명의 일 실시예는 터치 스크린의 일측면에 설치된 복수 개의 광 주사장치를 구비하고, 상기 터치 스크린의 일측면 주위의 타측면 부착된 반사막을 통하여 반사되는 광을 전달받는 터치 스크린용 광학 장치이고, 상기 광 주사장치는 광원, 상기 광원으로부터 출사되는 광의 일부를 상기 반사막으로 보내주고 상기 반사막에서 되돌아 오는 광의 일부를 검출기로 보내주는 광분할기, 상기 광원으로부터 출사되는 광을 평행광으로 진행하도록 하는 콜리메이터, 상기 광의 방향을 바꿔주는 편향 프리즘, 상기 편향 프리즘의 출사면에 소정 각도로 경사지도록 형성되어 입사된 광을 다시 반사시키는 경사미러, 상기 반사막에 의하여 반사된 광을 검출하는 검출기, 상기 경사미러가 부착되고, 그 회전에 의하여 상기 터치 스크린의 면을 따라 광을 주사하는 스핀들 모터, 상기 스핀들 모터의 회전 동기를 검출하는 동기검출기를 포함하고, 상기 편향 프리즘의 출사광이 상기 경사미러의 경사면으로 수직으로 출사하는 상태에서 상기 편향 프리즘으로 입사되는 입사광의 각도(θ)는 5°보다 크거나 같고, 20°보다 작거나 같게 형성되는 것을 특징으로 하는 터치 스크린용 광학 장치를 개시한다.
One embodiment of the present invention relates to an optical device for a touch screen.
To this end, an embodiment of the present invention includes a plurality of optical scanning devices provided on one side of the touch screen, and the optical for the touch screen receives light reflected through the reflective film attached to the other side around one side of the touch screen. And a light splitting device for transmitting a part of light emitted from the light source to the reflecting film and a part of light returning from the reflecting film to a detector, and for transmitting the light emitted from the light source to parallel light. A collimator, a deflection prism for changing the direction of the light, an inclination mirror configured to be inclined at a predetermined angle to the exit surface of the deflection prism, and a mirror for reflecting the incident light again, a detector for detecting the light reflected by the reflective film, the inclination A mirror is attached, and its rotation causes light along the surface of the touch screen to An angle θ of incident light incident on the deflection prism in a state in which the spindle motor to scan and a synchronous detector for detecting the rotational synchronous of the spindle motor are detected, and the light emitted from the deflection prism is vertically emitted to the inclined plane of the inclination mirror; ) Is greater than or equal to 5 °, and less than or equal to 20 °, discloses an optical device for a touch screen.

Description

터치 스크린용 광학 장치{OPTICAL DEVICE FOR TOUCH SCREEN}Optical device for touch screens {OPTICAL DEVICE FOR TOUCH SCREEN}

본 발명의 일 실시예는 터치 스크린용 광학 장치에 관한 것이다.
One embodiment of the present invention relates to an optical device for a touch screen.

근래 들어 GUI (Graphic User Interface) 시스템의 발달 및 대중화에 따라 입력이 간단한 터치스크린(Touch Screen)의 사용이 보편화되고 있다. 이러한 터치스크린에는 크게 저항막방식, 정전용량방식, 광학방식, 초음파방식, Electromagnetic방식, Vector Force방식 등이 있는데 각 방식마다 각기 장단점을 지니고 있다.Recently, with the development and popularization of the GUI (Graphic User Interface) system, the use of a touch screen with a simple input is becoming common. Such touch screens include resistive film type, capacitive type, optical type, ultrasonic type, electromagnetic type, and vector force type, and each type has advantages and disadvantages.

이들을 간략하게 살펴보면, 저항막방식은 두 개의 기판사이의 투명도전막이 접촉되어 동작하는 방식으로 현재까지 나온 터치스크린 방식 중에 가장 손쉽게 구현이 가능하고 성능이 뛰어나지만, 기계적 및 환경적 신뢰성이 떨어지는 단점이 있다.Looking briefly, the resistive film is a method in which a transparent conductive film between two substrates is in contact with each other and is easily implemented and excellent in touch screen methods. have.

초음파방식 역시 광센서방식과 비슷하게 음파발생 소자와 음파인식 소자 사이의 음파 경로가 차단될 때 위치를 판별하는 방식으로 공장의 소음 또는 노이즈에 취약한 단점이 있다.Similar to the optical sensor method, the ultrasonic method has a disadvantage in that it is vulnerable to noise or noise in the factory by determining a position when the sound path between the sound wave generating element and the sound wave recognition element is blocked.

Electromagnetic방식은 Faraday법칙의 자석과 기전력 발생 원리를 이용한 방식으로써, 각기 위치별로 코일에 흐르는 전류의 양을 판단하여 좌표를 계산한다. 코일에 교류의 신호를 인가해야 하므로 특수 전용펜을 필요로 한다.Electromagnetic method uses the principle of magnetism and electromotive force generation of Faraday's law and calculates the coordinates by judging the amount of current flowing through the coil for each position. Since a signal of alternating current must be applied to the coil, a special dedicated pen is needed.

정전용량방식은 센서전극과 손가락 사이에 정전용량변화에 따라 흐르는 미세한 전류를 감지하여 위치를 판별하는 방식으로 노이즈 신호에 취약한 단점이 있으나, 환경적 신뢰성에 강하고 상부 Barrier Layer를 변경함에 따라 기계적 신뢰성도 자유롭게 바꿀 수가 있는 장점이 있다.The capacitive method is a method that discriminates the position by sensing the minute current flowing according to the capacitance change between the sensor electrode and the finger, and has a disadvantage in being vulnerable to the noise signal. However, it is strong in environmental reliability and mechanical reliability as the upper barrier layer is changed. It has the advantage of being free to change.

광학방식은 원리적으로 터치 인식을 위한 필름(Film) 등을 사용하지 않기 때문에 투과율은 100%이다. 또한 다른 방식의 터치패널을 부착시 나타나는 반사 및 휘도의 저하, 표시의 번짐 등이 발생하지 않는다. 디스플레이에서 투과율과 휘도의 유지는 품질의 중요한 인자가 되는바, 이러한 고품질의 디스플레이 구성에 적합하다.Since the optical method does not use a film for touch recognition in principle, the transmittance is 100%. In addition, the reflection and the decrease in the luminance, the blurring of the display, etc., which occur when the touch panel of another type is attached do not occur. The maintenance of transmittance and brightness in a display is an important factor of quality, which is suitable for such high quality display configurations.

또한 광학방식 터치패널은 좌표의 검출방식이 빛을 막는 방식이기 때문에, 물리적 접촉 및 전기적 접촉에 의한 검출이 아니므로 센서에 부하가 걸리지 않는다. 이에 따라 신뢰성이 높아 공장 감시나 각종 자동화기기 및 금융 단말기 등에 이용되며, 필름이나 ITO보호막 등과 같은 재질을 사용하지 않기 때문에 상처나 외부 충격에 대한 내구성이 커서 오작동 등의 에러 가능성이 낮은 장점이 있다.In addition, since the optical touch panel is a method of detecting the coordinates of the light blocking method, the optical touch panel is not detected by physical contact or electrical contact, so that the sensor is not loaded. Accordingly, it is highly reliable and is used for factory monitoring, various automation devices, financial terminals, and the like, and does not use materials such as film or ITO protective film, so that durability of wounds or external shocks is large, and thus there is a low possibility of error such as malfunction.

그러나, 상기 종래 기술은 매우 두터운 기판 위에 모듈기판 및 복잡한 구동회로가 일체화 되어 장착되는 구조를 가지며, 이로 인하여 터치 패널의 구성이 복잡하고 부피가 매우 커지게 되므로 소형기기에는 적용이 불가한 문제점이 있었다. However, the prior art has a structure in which a module substrate and a complex driving circuit are integrally mounted on a very thick substrate, and thus the touch panel is complicated and bulky, which makes it impossible to apply to a small device. .

또한, 상기와 같은 종래 기술은 버튼식의 별도 장치를 이용하여 스크린에 표시를 하거나 스크린과 연결된 별도의 화면 장치를 이용하여 간접적으로 표시를 하는 방법을 사용하였다. 그러나, 기술의 발달과 스마트폰 및 태블릿 PC의 개발로 인해 상기 종래 기술과는 달리 사용자가 직접 화면을 컨트롤함으로써 원하는 대로 데이터를 입력하고 컨텐츠를 조작하는 것이 보편화되었고, 또한 이러한 종래 기술은 대형 스크린 상에서 사용자가 직접 스크린을 접촉하는 방식으로 컨트롤하거나 데이터를 입력하는 기술로 적외선 수발광소자 Array 방식, 카메라를 이용한 방식, ITO Film 방식 등 여러 종류가 제품 적용되거나 개발되어져 왔다.In addition, the prior art as described above used a method of displaying on the screen using a separate button-type device or indirectly using a separate screen device connected to the screen. However, due to the development of technology and the development of smartphones and tablet PCs, unlike the conventional technology, it is common for a user to input data and manipulate contents as desired by directly controlling a screen. As a technology for controlling or inputting data by directly touching a screen, various types of products, such as an infrared light emitting device array method, a camera method, and an ITO film method, have been applied or developed.

그러나, 이러한 종래 기술은 가격이 고가이고, 또한 인식의 응답속도가 빠르지 않는 문제점이 있기 때문에, 터치스크린 적용 활성화가 부진한 현황이다.
However, this conventional technology has a problem that the price is expensive and the response speed of the recognition is not fast, and thus the activation of the touch screen application is sluggish.

본 발명의 일 실시예는, 레이저 광을 이용한 슬림화가 가능하고 응답속도가 빠른 터치 스크린용 광학 장치를 구현하여 사용자가 직접 손가락이나 펜 등을 이용하여 단순 접촉하거나 문자 또는 그림 등 각종 데이터를 입력하여 특정명령을 주는 터치 스크린용 광학 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.One embodiment of the present invention, by implementing a touch screen optical device that can be slimmed using a laser light and a fast response speed, the user directly inputs a variety of data such as a simple contact or a character or a picture using a finger or a pen It is an object of the present invention to provide an optical device for a touch screen that gives a specific command.

또한, 본 발명의 일 실시예는, 슬림화된 광학 장치를 통하여 레이저 광이 스크린에 근접함으로써 터치 인식 정확도를 향상시켜 입력 또는 조작 오류를 줄일 수 있고, 나아가 디스플레이 제품의 슬림화가 가능하며, 제품 디자인 자유도가 증가하는 터치 스크린용 광학장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.In addition, an embodiment of the present invention, the laser light is closer to the screen through the slimmer optical device to improve the touch recognition accuracy to reduce the input or operation error, furthermore slimming display products, product freedom of design It is an object of the present invention to provide an optical device for a touch screen in which is increased.

또한, 본 발명의 일 실시예는, 터치 스크린을 지나가는 레이저 광은 좌표계산에 의하여 사용자가 원하는 좌표에 데이터를 입력할 수 있는 터치 스크린용 광학장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
In addition, an embodiment of the present invention, the laser light passing through the touch screen is to provide an optical device for a touch screen that can input data to the coordinates desired by the user by the coordinate calculation.

본 발명의 일 실시예에 의한 터치 스크린용 광학 장치는, 터치 스크린의 일측면에 설치된 복수 개의 광 주사장치를 구비하고, 상기 터치 스크린의 일측면 주위의 타측면 부착된 반사막을 통하여 반사되는 광을 전달받는 터치 스크린용 광학 장치이고, 상기 광 주사장치는 광원, 상기 광원으로부터 출사되는 광의 일부를 상기 반사막으로 보내주고 상기 반사막에서 되돌아 오는 광의 일부를 검출기로 보내주는 광분할기, 상기 광원으로부터 출사되는 광을 평행광으로 진행하도록 하는 콜리메이터, 상기 광의 방향을 바꿔주는 편향 프리즘, 상기 편향 프리즘의 출사면에 소정 각도로 경사지도록 형성되어 입사된 광을 다시 반사시키는 경사미러, 상기 반사막에 의하여 반사된 광을 검출하는 검출기, 상기 경사미러가 부착되고, 그 회전에 의하여 상기 터치 스크린의 면을 따라 광을 주사하는 스핀들 모터, 상기 스핀들 모터의 회전 동기를 검출하는 동기검출기를 포함하고, 상기 편향 프리즘의 출사광이 상기 경사미러의 경사면으로 수직으로 출사하는 상태에서 상기 편향 프리즘으로 입사되는 입사광의 각도(θ)는 5°보다 크거나 같고, 20°보다 작거나 같게 형성되는 것을 특징으로 한다.An optical device for a touch screen according to an embodiment of the present invention includes a plurality of optical scanning devices provided on one side of the touch screen, and receives light reflected through the reflective film attached to the other side around one side of the touch screen. The optical device for receiving a touch screen, wherein the optical scanning device is a light splitter for sending a light source, a portion of the light emitted from the light source to the reflective film and a portion of the light returned from the reflective film to the detector, the light emitted from the light source Collimator to proceed the parallel light, a deflection prism for changing the direction of the light, an inclined mirror formed to be inclined at a predetermined angle to the exit surface of the deflection prism to reflect the incident light again, the light reflected by the reflective film A detector for detecting and the tilting mirror is attached, the touch by the rotation A spindle motor that scans light along the surface of the clean, and a synchronous detector that detects rotational synchronousness of the spindle motor, wherein the deflection prism exits the outgoing light perpendicularly to the inclined plane of the inclined mirror to the deflection prism. The angle θ of incident incident light is greater than or equal to 5 ° and less than or equal to 20 °.

본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 스크린용 광학 장치는, 터치 스크린의 일측면에 설치된 복수 개의 광 주사장치와, 상기 터치 스크린을 접촉하는 반사봉을 구비하되, 상기 반사봉의 끝단에 반사막이 수용되어 있는 터치스크린 장치이고, 상기 광 주사장치는 광원, 상기 광원으로부터 출사되는 광의 일부를 상기 반사막으로 보내주고 상기 반사막에서 되돌아 오는 광의 일부를 검출기로 보내주는 광분할기, 상기 광원으로부터 출사되는 광을 평행광으로 진행하도록 하는 콜리메이터, 상기 광의 방향을 바꿔주는 편향 프리즘, 상기 편향 프리즘의 출사면에 소정 각도로 경사지도록 형성되어 입사된 광을 다시 반사시키는 경사미러, 상기 반사막에 의하여 반사된 광을 검출하는 검출기, 상기 경사미러가 부착되고, 그 회전에 의하여 상기 터치 스크린(A)의 면을 따라 광을 주사하는 스핀들 모터, 상기 스핀들 모터의 회전 동기를 검출하는 동기검출기를 포함하고, 상기 편향 프리즘의 출사광이 상기 경사미러의 경사면으로 수직으로 출사하는 상태에서 상기 편향 프리즘으로 입사되는 입사광의 각도(θ)는 5°보다 크거나 같고, 20°보다 작거나 같게 형성되는 것을 특징으로 한다.An optical device for a touch screen according to another embodiment of the present invention includes a plurality of optical scanning devices provided on one side of the touch screen, and a reflective rod contacting the touch screen, wherein a reflective film is accommodated at an end of the reflective rod. And a light splitter for transmitting a part of light emitted from the light source to the reflecting film and a part of light returning from the reflecting film to a detector, and parallel light for light emitted from the light source. Collimator to proceed to the, the deflection prism for changing the direction of the light, the inclined mirror formed to be inclined at a predetermined angle to the exit surface of the deflection prism to reflect the incident light back, the detector for detecting the light reflected by the reflective film , The tilting mirror is attached, and the rotation of the touch screen (A) A spindle motor for scanning light along a surface, and a synchronous detector for detecting rotational synchronization of the spindle motor, wherein the light emitted from the deflection prism is incident to the deflection prism in a state in which the light exiting the deflection prism vertically exits the inclined plane of the inclined mirror; The angle θ of the incident light is greater than or equal to 5 ° and less than or equal to 20 °.

상기 광 주사장치에 연결되어 상기 광원, 상기 검출기, 상기 스핀들 모터 및 동기검출기의 구동을 제어하는 구동회로부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.And a driving circuit unit connected to the optical scanning device to control driving of the light source, the detector, the spindle motor, and the synchronous detector.

상기 경사 미러는 광축 방향의 단면이 삼각형의 형상을 가지고, 일측면이 상기 일측면의 끝지점과 연결된 타측면과 이루는 각이 45° 경사지도록 형성되는 것을 특징으로 한다.The inclined mirror has a triangular cross section in the optical axis direction, and is formed such that an angle formed by one side of the inclined mirror with the other side connected to an end point of the one side is inclined by 45 °.

상기 경사미러는 슬림한 구조를 달성하기 위하여 상기 편향 프리즘 측의 양 쪽 모서리 부위가 모따기되어 있는 것을 특징으로 한다.
The inclined mirror is characterized in that both corners of the deflection prism side are chamfered to achieve a slim structure.

본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린용 광학장치에 의하면, 레이저 광을 이용한 슬림화가 가능하고 응답속도가 빠른 터치 스크린용 광학 장치를 구현하여 사용자가 직접 손가락이나 펜 등을 이용하여 단순 접촉하거나 문자 또는 그림 등 각종 데이터를 입력하여 특정명령을 주는 터치 스크린용 광학 장치를 제공할 수 있다.According to an optical device for a touch screen according to an embodiment of the present invention, a slim touch screen using a laser light and a fast response speed optical device can be implemented so that a user directly touches or texts using a finger or a pen. Alternatively, an optical device for a touch screen may be provided that inputs various data such as a picture to give a specific command.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린용 광학장치에 의하면, 슬림화된 광학 장치를 통하여 레이저 광이 스크린에 근접함으로써 터치 인식 정확도를 향상시켜 입력 또는 조작 오류를 줄일 수 있고, 나아가 디스플레이 제품의 슬림화가 가능하며, 제품 디자인 자유도를 증가시킬 수 있다. In addition, according to the optical device for a touch screen according to an embodiment of the present invention, the laser light is closer to the screen through a slimmer optical device to improve the touch recognition accuracy to reduce the input or operation error, furthermore, It is possible to slim down and increase the freedom of product design.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린용 광학장치에 의하면, 터치 스크린을 지나가는 레이저 광은 좌표계산에 의하여 사용자가 원하는 좌표에 데이터를 입력할 수 있다.In addition, according to an optical device for a touch screen according to an embodiment of the present invention, the laser light passing through the touch screen may input data at coordinates desired by a user by coordinate calculation.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린용 광학장치에 의하면, 대형 크기의 TV화면, 화이트 보드 칠판, 빔 프로젝터 등의 보다 다양한 분야에서 적용가능하게 된다.
In addition, according to the optical device for a touch screen according to an embodiment of the present invention, it is possible to apply in more various fields such as a large-size TV screen, a white board blackboard, a beam projector.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린용 광학장치와 반사막이 장착된 터치스크린 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 반사막이 부착된 반사봉을 이용한 터치스크린용 광학 장치를 나타내는 도면이다.
도 3는 도 1과 도 2의 반사막의 구조와 광의 입사 및 반사의 동작을 나타내는 도면이다.
도 4a 및 4b는 본 발명에 따른 터치 스크린용 광학장치의 구조를 나타내는 측면도 및 하면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 광학장치의 경사미러의 구체적인 형상을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 광학장치에서 입사각의 변화에 따른 광 경로변화를 나타내는 도면이다.
도 7은 도 1의 구동회로부의 대기전력절감부를 나타내는 회로도이다.
FIG. 1 is a view showing an optical device for a touch screen and a touch screen device equipped with a reflective film according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing an optical device for a touch screen using a reflective rod with a reflective film according to another embodiment of the present invention.
3 is a view showing the structure of the reflective film of Figures 1 and 2 and the operation of the incident and reflection of light.
4A and 4B are side and bottom views showing the structure of an optical device for a touch screen according to the present invention.
5 is a view showing a specific shape of the inclined mirror of the optical device according to the present invention.
6 is a view showing a change in the optical path according to the change of the incident angle in the optical device according to the present invention.
7 is a circuit diagram illustrating a standby power saving unit of the driving circuit unit of FIG. 1.

본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings such that those skilled in the art may easily implement the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린용 광학장치와 반사막이 장착된 터치스크린 장치를 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 반사막이 부착된 반사봉을 이용한 터치스크린용 광학 장치를 나타내는 도면이며, 도 3은 도 1과 도 2의 반사막의 구조와 광의 입사 및 반사의 동작을 나타내는 도면이고, 도 4a 및 4b는 본 발명에 따른 터치 스크린용 광학장치의 구조를 나타내는 측면도 및 하면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 광학장치의 경사미러의 구체적인 형상을 나타낸 도면이다.1 is a view showing an optical device for a touch screen and a touch screen device equipped with a reflective film according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a touch screen using a reflective rod with a reflective film according to another embodiment of the present invention 3 is a view showing the optical device for the optical device, Figure 3 is a view showing the structure and the operation of the light incident and reflection of the reflective film of Figures 1 and 2, Figures 4a and 4b shows the structure of the optical device for a touch screen according to the present invention Figure 5 is a side view and a bottom view, Figure 5 is a view showing a specific shape of the tilting mirror of the optical device according to the present invention.

도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린용 광학장치는, 터치 스크린(A)의 일측면에 설치된 복수 개의 광 주사장치(21, 22)를 구비하고, 상기 터치 스크린(A)의 일측면(1a) 주위의 타측면(1b, 1c, 1d)에 부착된 반사막(30)을 통하여 반사되는 광을 전달받는 장치이다. 1 to 5, an optical device for a touch screen according to an embodiment of the present invention includes a plurality of optical scanning devices 21 and 22 provided on one side of the touch screen A, The device receives light reflected through the reflective film 30 attached to the other surfaces 1b, 1c, and 1d around one side 1a of the touch screen A.

본 터치 스크린용 광학장치는, 대형 스크린(A) 상단(또는 옆면/하면)에 설치된 터치센서 모듈(20)로서, 이러한 터치 센서 모듈(20)은 복수 개의 광 주사장치(21, 22)로 구성되어 있다. 예를 들면, 상기 터치 센서 모듈(20)은 대형 스크린(A) 상단에 설치되어, 2개의 광주사장치 M1(21), M2(22) 로 이루어져 있다. 여기서, 상기 터치 센서 모듈(20)이 부착된 이외의 3면(1b, 1c, 1d)은 반사막(30)이 부착되어 있어, 반사막(30)에 입사된 광을 도 2에 도시된 바와 같이 입사 반대방향으로 반사하여 터치 센서 모듈(20)로 보내준다. The present optical device for touch screen is a touch sensor module 20 installed on the upper side (or side / lower surface) of the large screen A. The touch sensor module 20 is composed of a plurality of optical scanning devices 21 and 22. It is. For example, the touch sensor module 20 is installed on the upper portion of the large screen A, and consists of two optical scanning devices M1 21 and M2 22. Here, the three surfaces 1b, 1c, and 1d other than the touch sensor module 20 are attached to the reflective film 30 so that light incident on the reflective film 30 is incident as shown in FIG. 2. Reflected in the opposite direction to send to the touch sensor module (20).

한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 반사막이 부착된 반사봉을 이용한 터치스크린용 광학 장치는, 도 1과 비교하여 광학장치가 장착된 면 이외의 3면에 반사막이 설치되어 있는 것이 아니라, 터치 스크린을 직접 접촉하는 반사봉(31) (예를 들면, 펜이나 봉)의 끝부분에 반사막(30)이 별도로 수용되어 있어서 터치 스크린(A) 터치 시 출사된 레이저 광이 상기 반사봉(31)에 설치된 반사막(30)에 도달한 후 회귀 반사되어 출사한 방향의 역순으로 되돌아가 검출기(270)에 도달하는 구조를 갖는다. On the other hand, as shown in Figure 2, the optical device for a touch screen using a reflective rod with a reflective film according to another embodiment of the present invention, compared to Figure 1, the reflective film on three surfaces other than the surface on which the optical device is mounted The laser is emitted when the touch screen A is touched because the reflecting film 30 is separately accommodated at the end of the reflecting rod 31 (for example, a pen or a rod) directly contacting the touch screen. After the light reaches the reflective film 30 provided in the reflecting rod 31, the light is returned to the detector 270 in the reverse order of the direction in which the light is returned and reflected.

상기 터치 센서 모듈(20)을 구성하는 각각의 광 주사장치(21, 22)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 레이저 광을 방사하는 광원(210)과 상기 광원(210)의 주사방향에 따라 배치된 광분할기(220), 콜리메이터(CL)(230), 편향 프리즘(BSP)(240), 경사미러(MR)(250), 검출기(PD)(270), 스핀들 모터(225), 동기검출기(260)를 포함한다. 즉, 본 터치 스크린용 광학장치는 상기와 같은 구성을 포함하여 입사되는 레이저 광에 대한 송광부와 수광부 기능을 수행할 수 있게 된다. Each of the optical scanning devices 21 and 22 constituting the touch sensor module 20 has a light source 210 emitting laser light and a scanning direction of the light source 210 as shown in FIG. 4. Arranged light splitter 220, collimator (CL) 230, deflection prism (BSP) 240, tilt mirror (MR) 250, detector (PD) 270, spindle motor 225, synchronous detector 260. In other words, the optical device for the touch screen may include the above-described configuration, and perform the function of the transmitter and the receiver for the incident laser light.

한편, 상기 터치 스크린(A)은 투광성을 갖는 유리 또는 플라스틱을 재질로 하여 정사각형 또는 직사각형의 판상으로 형성된다. 이러한 터치 스크린(A)은 대형 크기의 TV화면, 화이트 보드 칠판, 빔 프로젝터 등의 다양한 분야에 사용될 수 있다.On the other hand, the touch screen (A) is formed in a square or rectangular plate shape made of a transparent glass or plastic material. The touch screen A may be used in various fields such as a TV screen, a white board blackboard, a beam projector, and the like.

상기 광원(210)은 상기 터치 스크린(A) 상에 출사되는 레이저광으로서 가시광선 또는 적외선 파장을 가진다. 한편, 도 1 내지 도 4에서는 상기 광원(210)으로부터 송광된 광은 굵은 선의 화살표로, 검출기에 의하여 검출되기 위하여 수광되는 광은 상대적으로 얇은 선의 화살표로 도시하였다.The light source 210 is a laser light emitted on the touch screen A and has a visible light or an infrared wavelength. Meanwhile, in FIGS. 1 to 4, the light transmitted from the light source 210 is indicated by a thick arrow, and the light received by the detector is indicated by a relatively thin arrow.

도시되어 있지는 않지만, 이러한 광원(210)의 후단에는 광원(210)으로부터 출사되는 광량을 조절하는 광량조절부가 설치되어 있다. 이러한 광량조절부는 터치 스크린(A)이 수용할 수 있는 광량에 따라, 광의 진폭 즉 세기를 소정 범위내로 조절할 수 있다. 또한, 상기 광량조절부로는 출사된 광의 양을 줄이는 광감쇠기(optical attenuator) 또는 광 밀도를 원하는 양으로 필터링하는 광밀도필터(neutral density filter)가 사용된다.Although not shown, the rear end of the light source 210 is provided with a light amount adjusting unit for adjusting the amount of light emitted from the light source 210. The light amount adjusting unit may adjust the amplitude, or intensity, of the light within a predetermined range according to the amount of light that the touch screen A can accommodate. In addition, an optical attenuator for reducing the amount of light emitted or an optical density filter for filtering the light density to a desired amount is used as the light amount adjusting unit.

상기 콜리메이터(230)는 발산광이 사방으로 퍼지지 않고 평행광으로 진행할 수 있도록 한다.The collimator 230 allows divergent light to travel in parallel without spreading in all directions.

상기 광분할기(220)는 상기 콜리메이터(230)와 상기 광원(210)의 일측에 설치되어, 상기 광을 일부를 상기 반사막(30)으로 보내주고, 상기 반사막(30)에서 되돌아 오는 광의 일부를 검출기(270)로 전달하게 된다. 또한, 상기 광분할기(220)의 설치위치는 상기 검출기(270)의 위치에 따라 변경될 수 있다.The light splitter 220 is installed at one side of the collimator 230 and the light source 210 to send a part of the light to the reflective film 30 and detect a part of the light returned from the reflective film 30. Forwarded to 270. In addition, the installation position of the light splitter 220 may be changed according to the position of the detector 270.

상기 편향 프리즘(240)은 상기 광원(210)에서 출사된 광의 방향을 바꿔주기 위한 장치로서, 이러한 편향 프리즘(240)의 출사면에는 입사된 빛을 다시 반사시키기 위한 경사미러(250)가 마련되어 있다. 또한, 상기 편향 프리즘(240)은 그리퍼에 의하여 가고정되어 있는 상태로, 각 접촉면에는 투명한 자외선 경화수지가 도포되어 있다. 상기 자외선 경화수지는 상기 편향 프리즘(240)을 완전히 고정시킨 상태에서 자외선에 의하여 경화되어 있다. 또한, 상기 그리퍼는 상기 편향 프리즘(240)을 지지하고, 이러한 편향 프리즘(240)이 구동될 수 있도록, 구동회로부(10)에 연결하는 역할을 한다. 또한, 이러한 경사미러(250)는 상기 편향 프리즘(240)의 출사광이 상기 경사미러(250)의 경사면에서 수직으로 출사하는 상태에서 상기 편향 프리즘(240)으로 입사되는 입사광의 각도(θ)는 5°보다 크거나 같고, 20°보다 작거나 같게 형성되는 것이 바람직하다.The deflection prism 240 is a device for changing the direction of the light emitted from the light source 210, the inclined mirror 250 is provided on the exit surface of the deflection prism 240 to reflect the incident light again. . In addition, the deflection prism 240 is temporarily fixed by a gripper, and a transparent ultraviolet curable resin is coated on each contact surface. The ultraviolet curable resin is cured by ultraviolet rays in a state where the deflection prism 240 is completely fixed. In addition, the gripper supports the deflection prism 240 and serves to connect the driving circuit unit 10 so that the deflection prism 240 can be driven. In addition, the inclination mirror 250 has an angle θ of incident light incident on the deflection prism 240 while the outgoing light of the deflection prism 240 is emitted perpendicularly from the inclination surface of the inclination mirror 250. It is preferably formed greater than or equal to 5 ° and less than or equal to 20 °.

보다 구체적으로 설명하자면, 상기 편향 프리즘(240)은, 입사광의 방향을 바꾸어 주어 박형화(즉, 슬림화)를 달성하는 역할을 하는 것으로서, A면, B면, C면과 각각의 사이각 α, β, γ로 구성되어 있다. 상기 광이 나갈 때는 광이 상기 편향 프리즘(240)에 입사하는 순서대로 굴절(A면), 반사(B면), 반사(C면), 굴절(B면)의 순으로 진행한다. 또한, 반사광이 돌아올 때는 역으로 진행한다. 특히, B면은 광의 입사 각도에 따라 굴절과 전반사 작용이 일어난다. 또한, 상기 편향 프리즘(240)의 출사광이 상기 경사미러(250)의 경사면에서 수직으로 출사하는 조건에서 상기 편향 프리즘(240)으로 입사되는 입사광의 각도(θ)가 적절하게 배치하면 전체 터치센서모듈의 박형화가 가능하다. 이때, 상기 입사되는 입사광의 각도(θ)는 5°보다 크거나 같고, 20°보다 작거나 같게 형성되는 것이 바람직하다. 여기서, 입사광의 각도(θ)가 5°보다 작게 되면, 콜리메이터(230), 광분할기(220), 검출기(270)로 구성된 송광부 및 수광부를 배치하려면, 상기 편향 프리즘(240)보다 아래로 내려오게 되어 슬림화하는 구조를 가지는 게 어렵게 되고, 각도(θ)가 20°보다 크게 되면 Do/Di 가 지나치게 커져 조립 민감도가 높아지고 제작성이 어렵게 되게 때문에, 본 터치 스크린용 광학장치에서는 입사광의 각도(θ)의 범위를 5°보다 크거나 같고, 20°보다 작거나 같게 형성되도록 유지하는 것이 중요하다.More specifically, the deflection prism 240 serves to achieve a thinning (that is, slimming) by changing the direction of incident light, and the angles A and β between the A plane, the B plane, and the C plane, respectively. and γ. When the light exits, the light proceeds in the order of refraction (A surface), reflection (B surface), reflection (C surface), and refraction (B surface) in the order that light is incident on the deflection prism 240. When the reflected light returns, the process proceeds in reverse. Particularly, the B surface exhibits refraction and total reflection depending on the incident angle of light. In addition, if the angle θ of the incident light incident on the deflection prism 240 is properly disposed under the condition that the outgoing light of the deflection prism 240 exits from the inclined plane of the inclined mirror 250, the entire touch sensor may be used. The module can be thinned. In this case, the incident angle of the light is preferably greater than or equal to 5 ° and less than or equal to 20 °. Here, when the angle θ of the incident light is smaller than 5 °, the light transmitting part and the light receiving part constituted by the collimator 230, the light splitter 220, and the detector 270 may be lowered below the deflection prism 240. When the angle θ is greater than 20 °, the Do / Di becomes too large, the assembly sensitivity becomes high, and the manufacturability becomes difficult. Therefore, in the present optical device for touch screens, the angle of incident light θ It is important to keep the range of b) greater than or equal to 5 ° and less than or equal to 20 °.

또한, 상기 편향 프리즘(240)의 입사광의 직경(Di)과 출사광의 직경(Do)을 적절하게 조절하면, 전체적인 유효 광효율이 증가하여 터치센서모듈의 발열이나 소비전력 증가를 억제할 수 있다. 한편, Do나 Di는 광분포(프로파일)를 측정하는 장비로 측정할 수 있다.In addition, if the diameter Di of the incident light and the diameter Do of the exiting light of the deflection prism 240 are appropriately adjusted, the overall effective light efficiency may be increased to suppress heat generation or power consumption of the touch sensor module. On the other hand, Do or Di can be measured by a device for measuring the light distribution (profile).

상기 경사미러(250)는 상기 편향 프리즘(240)의 출사면에 소정 각도로 경사지도록 형성되어 입사된 광을 다시 반사시키게 된다. 이러한 경사 미러(250)는 광축 방향의 단면이 삼각형의 형상을 가지고, 일측면이 상기 일측면의 끝지점과 연결된 타측면과 이루는 각이 45° 경사지도록 형성되는 것이 바람직하다. 따라서, 본 발명에서 사용되는 경사미러(250)는 45° 경사면을 포함하는 삼각형상(도 5a 및 5b 참조)으로 형성되어, 상기 편향 프리즘(240)으로부터 입사된 광이 반사되어 입사되었던 경로로 다시 출사되도록 할 수 있다.The inclined mirror 250 is formed to be inclined at a predetermined angle to the exit surface of the deflection prism 240 to reflect the incident light again. The inclined mirror 250 is preferably formed such that the cross section in the optical axis direction has a triangular shape, and the angle formed by one side with the other side connected to the end of the one side is inclined by 45 °. Accordingly, the inclined mirror 250 used in the present invention is formed in a triangular shape (see FIGS. 5A and 5B) including a 45 ° inclined plane, and then returns to a path where the light incident from the deflection prism 240 is reflected and incident. You can get out.

상기 광원(210)에서 출사된 레이저 광은 광분할기(220), 콜리메이터(230), 편향 프리즘(240), 경사미러(250)를 통해 전달받고, 상기 스핀들 모터(225)의 회전에 의하여 상기 터치 스크린(A) 면을 따라 광을 주사하게 된다. 또한, 이러한 스핀들 모터(225)는 상기 편향 프리즘(240)의 각도와 위치를 조절하여 입사각, 출사각, 입사광의 직경(Di)과 출사광의 직경(Do) 등을 조절할 수 있다. 한편, 상기 터치 스크린(A)의 반사면에서 반사된 광은 역으로 경사미러(250), 편향 프리즘(240), 콜리메이터(230), 광분할기(220)를 거쳐 검출기(270)에서 검출된다. 이때, 상기 검출기(270)는 포토 다이오드나 포토 트랜지스터를 사용하여 광에너지를 전기에너지로 변환하여 검출하는 장치이다.The laser light emitted from the light source 210 is transmitted through the light splitter 220, the collimator 230, the deflection prism 240, and the tilting mirror 250, and the touch is caused by the rotation of the spindle motor 225. The light is scanned along the screen A surface. In addition, the spindle motor 225 may adjust the angle and position of the deflection prism 240 to adjust the incident angle, the exit angle, the diameter Di of the incident light and the diameter Do of the exiting light. On the other hand, the light reflected from the reflective surface of the touch screen (A) is detected by the detector 270 through the inclined mirror 250, the deflection prism 240, the collimator 230, the light splitter 220. At this time, the detector 270 is a device that converts the light energy into electrical energy using a photodiode or phototransistor.

또한, 상기 광 주사장치는 상기 스핀들 모터(225)의 일측에 회전동기검출기(260)를 구비하여, 각각 스핀들 모터(225) 회전의 동기를 검출하게 한다. 이러한 스핀들 모터(225)의 회전동기는 신호검출의 기준이 된다.In addition, the optical scanning device is provided with a rotating synchronous detector 260 on one side of the spindle motor 225, to detect the synchronization of the rotation of the spindle motor 225, respectively. The rotational synchronization of the spindle motor 225 serves as a reference for signal detection.

상기와 같은 광 주사장치의 일측에는 구동회로부(10)가 설치되어, 상기 광원(210), 상기 검출기(270), 상기 스핀들 모터(225) 및 동기검출기(260)의 구동을 제어하게 된다. 도시되어 있지는 않지만, 상기 검출기(270) 및 동기검출기(260)의 구동을 제어하는 각각의 제어부들, 모터 구동제어부(13a, 13b) 및 광원 제어부(14a, 14b)가 설치될 수 있다. 또한, 상기 구동회로부(10)는 모터 구동제어부(13a, 13b)를 통하여 상기 스핀들 모터(225)를 정밀하게 제어할 수 있다. 또한, 상기 구동회로부(10)는 터치 스크린(A)에 표시되는 영상을 분해하여 소정의 분해능의 범위에서 최대 선명도를 판단할 수 있는 중앙처리부(12)를 더 포함하여, 영상의 선명도를 미세한 오차범위에서 판단하게 할 수 있다.The driving circuit unit 10 is installed at one side of the optical scanning device to control the driving of the light source 210, the detector 270, the spindle motor 225, and the synchronous detector 260. Although not shown, respective controllers for controlling the driving of the detector 270 and the synchronous detector 260, the motor driving controllers 13a and 13b, and the light source controllers 14a and 14b may be installed. In addition, the driving circuit unit 10 may precisely control the spindle motor 225 through the motor driving control units 13a and 13b. In addition, the driving circuit unit 10 further includes a central processing unit 12 capable of decomposing an image displayed on the touch screen A to determine a maximum sharpness within a range of a predetermined resolution. Can be judged in the range.

한편, 상기 터치 스크린(A)의 동작상의 포인트(x, y)의 위치는 두 개의 광 주사장치에 의해 위치 결정이 가능하다. 본 터치 스크린용 광학장치는, 상기 구동회로부(10)의 중앙처리부(12)를 통하여 제1 광주사장치(M1)와 제2 광주사장치(M2)에서 검출되는 각도를 파악하여 2 선분이 교차하는 점을 (x, y)로 인식하는 원리에 의하여 동작된다. 즉, 사용자가 상기 터치 스크린(A)의 특정부위를 손가락으로 터치하면, 이때 발생된 신호가 상기 구동회로부(10)로 전달되어 동작을 수행하게 되고, 상기 중앙처리부(12)를 통하여 정확한 좌표계산을 수행할 수 있게 된다.On the other hand, the position of the point (x, y) on the operation of the touch screen (A) can be determined by the two optical scanning device. The optical device for touch screens detects angles detected by the first optical scanning device M1 and the second optical scanning device M2 through the central processing unit 12 of the driving circuit unit 10, and the two line segments cross each other. It works on the principle of recognizing a point as (x, y). That is, when a user touches a specific portion of the touch screen A with a finger, the generated signal is transmitted to the driving circuit unit 10 to perform an operation, and accurate coordinate calculation is performed through the central processing unit 12. Will be able to perform

상기와 같이 구성된 본 터치 스크린용 광학장치는 광주사장치의 박형화(슬림화)를 위해 레이저 광, 콜리메이터(230), 광분할기(220), 편향 프리즘(240), 검출기(270)로 구성된 송광부 및 수광부를 슬림화할 수 있게 된다.The optical device for the touch screen configured as described above includes a light transmitting part including a laser light, a collimator 230, a light splitter 220, a deflection prism 240, and a detector 270 for thinning (slimming) the optical scanning device. The light receiving portion can be made slim.

따라서, 본 터치 스크린용 광학장치에 따르면, 스핀들 모터(225) 및 레이저를 이용하여 사용자가 직접 손가락이나 펜 등을 이용하여 단순 접촉하거나 문자 또는 그림 등 각종 데이터를 입력하여 특정 명령을 주는 광학 장치를 제공할 수 있고, 특히, 컴팩트한 광학 장치를 실현함에 따라 레이저가 스크린(A)에 근접함으로써 입력 또는 조작의 오류를 줄일 수 있게 된다. 또한, 본 터치 스크린용 광학장치에 따르면, 대형 크기의 TV 화면이나 화이트 보드 칠판, 빔프로젝터 스크린 등 보다 다양한 범위의 분야에서 적용 가능하다. Therefore, according to the present optical device for touch screen, the optical device that uses a spindle motor 225 and a laser to directly contact a user using a finger or a pen or input various data such as a character or a picture to give a specific command. In particular, by realizing a compact optical device, the laser is brought closer to the screen A, thereby reducing the error of input or operation. In addition, according to the optical device for the touch screen, it can be applied to a wider range of fields such as a large-size TV screen, a white board blackboard, a beam projector screen.

상기와 같이 터치센서 모듈을 박형화(슬림화)하면 상기 광원(210)으로부터 주사된 광이 스크린(A)면에 가까이 밀착되어 터치 인식 정확도가 향상될 수 있고, 더불어 터치센서모듈 슬림화로 인해 디스플레이제품 슬림화가 가능하고 제품 디자인 자유도가 증가되는 장점이 있다. 또한, 상기 광학 장치에 의해 스크린(A)을 지나가는 레이저는 좌표계산에 의해 사용자가 원하는 좌표에 데이터를 입력할 수 있게 되는 기능을 제공한다.As described above, when the touch sensor module is thinned (slim), the light scanned from the light source 210 is brought into close contact with the surface of the screen A so that the touch recognition accuracy can be improved. There is an advantage that is possible and the degree of freedom of product design is increased. In addition, the laser passing through the screen A by the optical device provides a function that enables the user to enter data in the desired coordinates by the coordinate calculation.

한편, 도 5a 및 5b에 도시된 바와 같이, 본 터치 스크린용 광학장치의 경사미러(250)는 45° 경사면을 포함하는 삼각형상으로 형성되고, 상기 편향 프리즘(240) 측의 양쪽 모서리 부위가 모따기되어 있다. 이는 본 터치 스크린용 광학장치의 박형화를 위한 것으로서, 바람직하게는 상기 경사미러(250)의 편향 프리즘(240) 측의 양쪽 모서리를 끝단으로부터 0.3mm이상의 크기로 모따기되는 것이 바람직하다. Meanwhile, as shown in FIGS. 5A and 5B, the inclined mirror 250 of the optical device for the touch screen is formed in a triangular shape including a 45 ° inclined surface, and both edge portions of the deflection prism 240 side are chamfered. It is. This is to reduce the thickness of the optical device for the present touch screen. Preferably, both edges of the deflection prism 240 side of the inclined mirror 250 are chamfered to a size of 0.3 mm or more from the end.

도 6은 본 발명에 따른 광학 장치에서 입사각의 변화에 따른 광 경로변화를 나타내는 도면이다.6 is a view showing the optical path change according to the change of the incident angle in the optical device according to the present invention.

도 6의 (a), (b), (c)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 장치는, 편향 프리즘(240)의 출사광이 경사미러(250)의 경사면에서 수직으로 출사하는 조건에서 상기 편향 프리즘(240)으로 입사되는 입사광의 각도(θ)를 조절하여 광 경로 변화를 관찰할 수 있다. As shown in (a), (b) and (c) of FIG. 6, in the optical device according to the exemplary embodiment, the light emitted from the deflection prism 240 is perpendicular to the inclined surface of the inclined mirror 250. The change in the optical path may be observed by adjusting the angle θ of the incident light incident on the deflection prism 240 under the condition of emitting light.

한편, 하기 [표 1] 데이터에서의 상기 편향 프리즘(240)의 재질은 굴절율이 1.52.정도의 B270 (Schoot사) 모델을 사용하여 검출된 데이터이다. In addition, the material of the said deflection prism 240 in the following Table 1 data is the data detected using the B270 (Schoot company) model of refractive index about 1.52.

  Case-1 (Normal)Case-1 (Normal) Case-2 (Min)Case-2 (Min) Case-3 (Max)Case-3 (Max) 각 α (Degree)Angle α (Degree) 33.533.5 33.533.5 33.533.5 각 ß (Degree)Each ß (Degree) 1919 25.525.5 16.116.1 각 θ (Degree)Angle θ (Degree) 11.90 11.90 5.12 5.12 19.80 19.80 Do / DiDo / Di 1.90841.9084 1.55231.5523 3.25363.2536

상기와 같이, 상기 편향 프리즘(240)으로 입사되는 입사광의 각도(θ)가 5°보다 작게 되면, 콜리메이터(230), 광분할기(220), 검출기(270)로 구성된 송광부 및 수광부를 배치하려면, 상기 편향 프리즘(240)보다 아래로 내려오게 되어 슬림화하는 구조를 가지는 게 어렵게 되고, 각도(θ)가 20°보다 크게 되면 Do/Di 가 지나치게 커져 조립 민감도가 높아지고 제작성이 어렵게 되게 때문에, 본 터치 스크린용 광학장치에서는 입사광의 각도(θ)의 범위를 5°보다 크거나 같고, 20°보다 작거나 같게 형성되도록 유지하는 것이 중요하다 할 것이다.
As described above, when the angle θ of the incident light incident on the deflection prism 240 is smaller than 5 °, the transmitter and the light receiver including the collimator 230, the light splitter 220, and the detector 270 may be disposed. It is difficult to have a slimmer structure because it is lowered below the deflection prism 240. When the angle θ is greater than 20 °, the Do / Di becomes too large to increase the assembly sensitivity and make the production difficult. In the optical device for touch screens, it will be important to maintain the range of the incident light angle θ to be greater than or equal to 5 ° and less than or equal to 20 °.

도 7은 도 1의 구동회로부의 대기전력절감부를 나타내는 회로도이다.7 is a circuit diagram illustrating a standby power saving unit of the driving circuit unit of FIG. 1.

도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 터치 스크린용 광학 장치의 구동회로부(10)의 대기전력절감부(11)는, 전원 어댑터를 의미하는 것으로서, 스타트 회로(110), 스위칭 전원회로(120), 제 1 전기이중층 캐패시터(130), 제 1 제어신호 발생회로(140), 제 2 전기이중층 캐패시터(150), 제 2 제어신호 발생회로(160), 포토커플러(170) 및 논리회로(180)를 포함한다. 여기서, 상기 스타트 회로(110), 제 2 전기이중층 커패시터(150), 제 2 제어신호 발생회로(160) 및 논리회로(180)는 전원접지(3)에 연결되어 있고, 상기 제 1 전기이중층 커패시터(130) 및 상기 제 1 제어신호 발생회로(140) 는 기기접지(4)에 연결되어 있다. 또한, 상기 스위칭 전원회로(120) 및 포토커플러(170)는 전원접지(3) 및 기기접지(4) 양쪽에 모두 연결되어 있다. 따라서, 본 대기전력절감부(11)는 높은 전압의 교류전원(1)이 직접 공급되는 전원접지(3)측과 상대적으로 낮은 전위의 전자기기(5)(즉, 구동회로부를 구성하는 구성요소로서 전원을 공급받아 구동되는 모든 구성)가 연결되는 기기접지(4)측이 스위칭 전원회로(120) 및 포토커플러(170)를 통해 고도의 절연특성을 유지하면서 전기적으로 결합되어 있다.Referring to FIG. 7, the standby power saving unit 11 of the driving circuit unit 10 of the optical device for touch screen according to the present invention refers to a power adapter, and includes a start circuit 110 and a switching power supply circuit 120. , The first electric double layer capacitor 130, the first control signal generator circuit 140, the second electric double layer capacitor 150, the second control signal generator circuit 160, the photocoupler 170, and the logic circuit 180. It includes. Here, the start circuit 110, the second electric double layer capacitor 150, the second control signal generation circuit 160 and the logic circuit 180 is connected to the power ground (3), the first electric double layer capacitor 130 and the first control signal generation circuit 140 are connected to the device ground (4). In addition, the switching power supply circuit 120 and the photocoupler 170 are connected to both the power ground 3 and the device ground 4. Accordingly, the standby power saving unit 11 is a component constituting the electronic device 5 (that is, the driving circuit unit) having a relatively low potential and the power supply ground 3 side to which the high voltage AC power supply 1 is directly supplied. The device ground (4) side to which all the components driven by the power supply are connected is electrically connected to each other while maintaining high insulation characteristics through the switching power supply circuit 120 and the photocoupler 170.

상기 스타트 회로(110)는 대기전력절감부(11)의 전원코드가 최초로 교류전원(1)에 연결될 때 논리회로(180)에 스타트 전류를 보낸다. 이때, 상기 스타트 회로(110)는 급격한 전원전압 변동으로 인해 트리거(trigger)되어 상기 논리회로(180)에 스타트 전류를 보내게 된다. 상기 스타트 회로(110)로부터 스타트 전류를 받은 상기 논리회로(180)는 스위칭 전원회로(120)에 바이어스 전류를 보낸다. 즉, 상기 스타트 회로(110)는 대기전력절감부(11)의 전원코드가 최초로 교류전원(1)에 연결될 때 스타트 전류를 보내 논리회로(180)를 통해서 스위칭 전원회로(120)에 바이어스 전류를 공급하는 역할을 한다. The start circuit 110 sends a start current to the logic circuit 180 when the power cord of the standby power saving unit 11 is first connected to the AC power source 1. At this time, the start circuit 110 is triggered by a sudden power supply voltage change to send a start current to the logic circuit 180. The logic circuit 180 receiving the start current from the start circuit 110 sends a bias current to the switching power supply circuit 120. That is, the start circuit 110 sends a start current when the power cord of the standby power saving unit 11 is first connected to the AC power source 1 to supply a bias current to the switching power supply circuit 120 through the logic circuit 180. It serves to supply.

또한, 상기 스타트 회로(110)는 제 2 제어신호 발생회로(160)의 제 2 충전재개신호가 하이(H)에서 로우(L)로 전환될 때 동작을 중지한다. 상기 스타트 회로(110)는 한번 동작이 중지되면, 정전으로 인해 교류전원(1)이 차단되었다가 다시 공급되거나 혹은 전원코드를 분리했다 다시 연결하지 않는 한 영구히 작동하지 않는다.In addition, the start circuit 110 stops the operation when the second charge resumption signal of the second control signal generation circuit 160 is changed from high (H) to low (L). Once stopped, the start circuit 110 does not operate permanently unless the AC power supply 1 is interrupted and supplied again due to a power failure or the power cord is disconnected and then reconnected.

상기 스위칭 전원회로(120)는 정류기(2)를 통해 공급되는 높은 전압의 직류전원을 변환하여 제 1 전기이중층 커패시터(130) 및 제 2 전기이중층 커패시터(150)를 충전시킨다. 상기 스위칭 전원회로(120)는 제 1 출력단자(A) 및 제 2 출력단자(B)를 포함한다. 상기 스위칭 전원회로(120)는 상기 제 1 출력단자(A)를 통해서 제 1 전기이중층 커패시터(130)를 충전하고, 상기 제 2 출력단자(B)를 통해서 제 2 전기이중층 커패시터(150)를 충전시킨다.The switching power supply circuit 120 converts a high voltage DC power supplied through the rectifier 2 to charge the first electric double layer capacitor 130 and the second electric double layer capacitor 150. The switching power supply circuit 120 includes a first output terminal (A) and a second output terminal (B). The switching power supply circuit 120 charges a first electric double layer capacitor 130 through the first output terminal A and a second electric double layer capacitor 150 through the second output terminal B. Let's do it.

상기 제 1 전기이중층 커패시터(130)는 상기 스위칭 전원회로(120)의 제 1 출력단자(A)의 출력전류로 충전된다. 상기 제 1 전기이중층 커패시터(130)는 제 1 제어신호 발생회로(140)에 전원을 공급하고, 전원 어댑터(100)의 출력단자를 통해 전자기기(5)에 전원을 공급한다. The first electric double layer capacitor 130 is charged with the output current of the first output terminal A of the switching power supply circuit 120. The first electrical double layer capacitor 130 supplies power to the first control signal generation circuit 140, and supplies power to the electronic device 5 through an output terminal of the power adapter 100.

상기 제 1 제어신호 발생회로(140)는 제 1 전기이중층 커패시터(130)의 충전상태를 측정하여 제 1 제어신호를 발생시킨다. 여기서, 상기 제 1 제어신호는 포토커플러(170)를 통해 논리회로(180)에 전달된다. 상기 제 1 제어신호 발생회로(140)는 제 1 전류검출회로(141), 제 1 미분회로(142), 제 1 전압검출회로(143) 및 제 1 플립플롭회로(144)를 포함한다.The first control signal generation circuit 140 measures the state of charge of the first electric double layer capacitor 130 to generate a first control signal. Here, the first control signal is transmitted to the logic circuit 180 through the photocoupler 170. The first control signal generation circuit 140 includes a first current detection circuit 141, a first differential circuit 142, a first voltage detection circuit 143, and a first flip-flop circuit 144.

상기 제 1 전류검출회로(141)는 상기 제 1 전기이중층 커패시터(130)의 충전전류를 검출하여 상기 충전전류가 임계전류보다 낮으면 하이 신호를 출력하여 제 1 미분회로(142)에 보낸다.The first current detection circuit 141 detects the charging current of the first electric double layer capacitor 130 and outputs a high signal to the first differential circuit 142 when the charging current is lower than the threshold current.

상기 제 1 미분회로(142)는 상기 제 1 전류검출회로(141)의 하이 신호를 미분하여 짧은 펄스폭의 제 1 충전중지신호를 발생시켜 제 1 플립플롭회로(144)에 보낸다.The first differential circuit 142 differentiates the high signal of the first current detection circuit 141 to generate a first charge stop signal having a short pulse width and send it to the first flip-flop circuit 144.

상기 제 1 전압검출회로(143)는 상기 제 1 전기이중층 커패시터(130)의 충전전압을 검출하여 상기 충전전압이 임계전압보다 낮으면 제 1 충전재개신호를 발생시켜 제 1 플립플롭회로(144)에 보낸다.The first voltage detection circuit 143 detects the charging voltage of the first electric double layer capacitor 130 and generates a first charging resumption signal when the charging voltage is lower than a threshold voltage to generate the first flip-flop circuit 144. Send to

상기 제 1 플립플롭회로(144)는 상기 제 1 전압검출회로(143)의 출력신호를 받는 세트단자, 상기 제 1 미분회로(142)의 출력신호를 받는 리세트단자 및 제 1 제어신호를 출력하는 출력단자를 포함한다.The first flip-flop circuit 144 outputs a set terminal receiving an output signal of the first voltage detection circuit 143, a reset terminal receiving an output signal of the first differential circuit 142, and a first control signal. It includes an output terminal.

상기 제 1 플립플롭회로(144)는 상기 세트단자를 통해 받은 제 1 충전재개신호에 의해 세트(set)되어 상기 출력단자(Q)에 제 1 제어신호로서 하이신호를 출력한다. 즉, 상기 제 1 플립플롭회로(144)는 상기 제 1 전압검출회로(143)로부터 받은 제 1 충전재개신호에 의해 세트(set)되어 하이를 갖는 제 1 제어신호를 출력하고, 상기 제 1 제어신호는 포토커플러(170)를 통해 논리회로(180)에 전달된다. 상기 제 1 플립플롭회로(144)는 상기 리세트단자(R)에 제 1 충전중지신호가 들어올 때까지 상기 출력단자(Q)의 상태를 하이로 유지한다.The first flip-flop circuit 144 is set by the first charge resume signal received through the set terminal to output a high signal to the output terminal Q as a first control signal. That is, the first flip-flop circuit 144 is set by the first charge resumption signal received from the first voltage detection circuit 143 to output a first control signal having a high, and the first control The signal is transmitted to the logic circuit 180 through the photocoupler 170. The first flip-flop circuit 144 maintains the state of the output terminal Q high until the reset terminal R receives the first charge stop signal.

상기 제 1 플립플롭회로(144)는 상기 리세트단자(R)를 통해 받은 제 1 충전중지신호에 의해 리세트(reset)되어 상기 출력단자(Q)에 제 1 제어신호로서 로우신호를 출력한다. 즉, 상기 제 1 플립플롭회로(144)는 상기 제 1 미분회로(142)로부터 받은 제 1 충전중지신호에 의해 리세트(reset)되어 로우를 갖는 제 1 제어신호를 출력하고, 상기 제 1 제어신호는 포토커플러(170)를 통해 논리회로(180)에 전달된다. 상기 제 1 플립플롭회로(144)는 상기 세트단자(S)에 제 1 충전재개신호가 들어올 때까지 상기 출력단자(Q)의 상태를 로우로 유지한다.The first flip-flop circuit 144 is reset by the first charge stop signal received through the reset terminal R to output a low signal as a first control signal to the output terminal Q. . That is, the first flip-flop circuit 144 is reset by the first charge stop signal received from the first differential circuit 142 to output a first control signal having a row, and the first control. The signal is transmitted to the logic circuit 180 through the photocoupler 170. The first flip-flop circuit 144 keeps the state of the output terminal Q low until a first charge resuming signal enters the set terminal S.

상기 제 2 전기이중층 캐패시터(150)는 상기 스위칭 전원회로(120)의 제 2 출력단자(B)의 출력전류로 충전된다. 상기 제 2 전기이중층 커패시터(150)는 제 2 제어신호 발생회로(160)에 전원을 공급한다.The second electric double layer capacitor 150 is charged with the output current of the second output terminal B of the switching power supply circuit 120. The second electric double layer capacitor 150 supplies power to the second control signal generation circuit 160.

상기 제 2 제어신호 발생회로(160)는 제 2 전기이중층 커패시터(150)의 충전상태를 측정하여 제 2 제어신호를 발생시킨다. 여기서, 상기 제 2 제어신호는 논리회로(180)에 전달된다. 상기 제 2 제어신호 발생회로(160)는 제 2 전류검출회로(161), 제 2 미분회로(162), 제 2 전압검출회로(163) 및 제 2 플립플롭회로(164)를 포함한다.The second control signal generation circuit 160 measures the state of charge of the second electric double layer capacitor 150 to generate a second control signal. Here, the second control signal is transmitted to the logic circuit 180. The second control signal generation circuit 160 includes a second current detection circuit 161, a second differential circuit 162, a second voltage detection circuit 163, and a second flip-flop circuit 164.

상기 제 2 전류검출회로(161)는 상기 제 2 전기이중층 커패시터(150)의 충전전류를 검출하여 상기 충전전류가 임계전류보다 낮으면 하이 신호를 출력하여 제 2 미분회로(162)에 보낸다.The second current detection circuit 161 detects the charging current of the second electric double layer capacitor 150 and outputs a high signal to the second differential circuit 162 when the charging current is lower than the threshold current.

상기 제 2 미분회로(162)는 상기 제 2 전류검출회로(161)의 하이 신호를 미분하여 짧은 펄스폭의 제 2 충전중지신호를 발생시켜 제 2 플립플롭회로(164)에 보낸다.The second differential circuit 162 differentiates the high signal of the second current detection circuit 161 to generate a second charge stop signal having a short pulse width and send it to the second flip-flop circuit 164.

상기 제 2 전압검출회로(163)는 상기 제 2 전기이중층 커패시터(150)의 충전전압을 검출하여 상기 충전전압이 임계전압보다 낮으면 제 2 충전재개신호를 발생시켜 제 2 플립플롭회로(164)에 보낸다.The second voltage detecting circuit 163 detects the charging voltage of the second electric double layer capacitor 150 and generates a second charging resumption signal when the charging voltage is lower than a threshold voltage to generate the second flip-flop circuit 164. Send to

상기 제 2 플립플롭회로(164)는 상기 제 2 전압검출회로(163)의 출력신호를 받는 세트단자(S), 상기 제 2 미분회로(162)의 출력신호를 받는 리세트단자(R) 및 제 2 제어신호를 출력하는 출력단자(Q)를 포함한다.The second flip-flop circuit 164 may include a set terminal S receiving an output signal of the second voltage detection circuit 163, a reset terminal R receiving an output signal of the second differential circuit 162, and And an output terminal Q for outputting the second control signal.

상기 제 2 플립플롭회로(164)는 상기 세트단자(S)를 통해 받은 제 2 충전재개신호에 의해 세트(set)되어 상기 출력단자(Q)에 제 2 제어신호로서 하이신호를 출력한다. 즉, 상기 제 2 플립플롭회로(164)는 상기 제 2 전압검출회로(163)로부터 받은 제 2 충전재개신호에 의해 세트(set)되어 하이를 갖는 제 2 제어신호를 출력하고, 상기 제 2 제어신호는 논리회로(180)에 전달된다. 상기 제 2 플립플롭회로(164)는 상기 리세트단자(R)에 제 2 충전중지신호가 들어올 때까지 상기 출력단자(Q)의 상태를 하이로 유지한다.The second flip-flop circuit 164 is set by the second charge resuming signal received through the set terminal S to output a high signal to the output terminal Q as a second control signal. That is, the second flip-flop circuit 164 is set by the second charge resumption signal received from the second voltage detection circuit 163 to output a second control signal having a high value, and the second control. The signal is transmitted to the logic circuit 180. The second flip-flop circuit 164 maintains the state of the output terminal Q high until a second charge stop signal is input to the reset terminal R.

상기 제 2 플립플롭회로(164)는 상기 리세트단자(R)를 통해 받은 제 2 충전중지신호에 의해 리세트(reset)되어 상기 출력단자(Q)에 제 2 제어신호로서 로우신호를 출력한다. 즉, 상기 제 2 플립플롭회로(164)는 상기 제 2 미분회로(162)로부터 받은 제 2 충전중지신호에 의해 리세트(reset)되어 로우를 갖는 제 2 제어신호를 출력하고, 상기 제 2 제어신호는 논리회로(180)에 전달된다. 상기 제 2 플립플롭회로(164)는 상기 세트단자(S)에 제 2 충전재개신호가 들어올 때까지 상기 출력단자(Q)의 상태를 로우로 유지한다.The second flip-flop circuit 164 is reset by the second charge stop signal received through the reset terminal R to output a low signal to the output terminal Q as a second control signal. . That is, the second flip-flop circuit 164 is reset by the second charge stop signal received from the second differential circuit 162 to output a second control signal having a row, and the second control. The signal is transmitted to the logic circuit 180. The second flip-flop circuit 164 maintains the state of the output terminal Q low until a second charge resuming signal is input to the set terminal S.

상기 포토커플러(170)는 상기 제 1 제어신호 발생회로(140)에서 발생한 제 1 제어신호를 고도의 절연상태를 유지하면서 기기접지(4)측에서 전원접지(3)측으로 전달한다.The photocoupler 170 transfers the first control signal generated by the first control signal generation circuit 140 from the device ground 4 side to the power ground 3 side while maintaining a high insulation state.

상기 논리회로(180)는 상기 스타트 회로(110)에서 공급되는 스타트 전류와, 상기 제 1 제어신호 발생회로(140)에서 발생한 제 1 제어신호와, 상기 제 2 제어신호 발생회로(160)에서 발생한 제 2 제어신호의 논리합(OR)을 구하여 상기 스위칭 전원회로(120)에 바이어스 전류를 공급하거나 차단한다. 즉, 상기 논리회로(180)는 상기 스위칭 전원회로(120)에 바이어스 전류를 공급하거나 차단함으로써, 상기 스위칭 전원회로(120)를 제어하는 역할을 한다. The logic circuit 180 is generated by the start current supplied from the start circuit 110, the first control signal generated by the first control signal generation circuit 140, and the second control signal generation circuit 160. The logic sum OR of the second control signal is obtained to supply or cut off the bias current to the switching power supply circuit 120. That is, the logic circuit 180 controls the switching power supply circuit 120 by supplying or blocking a bias current to the switching power supply circuit 120.

예를 들어, 상기 논리회로(180)는 스타트 회로(110)로부터 스타트 전류를 받거나 제 1 제어신호가 하이이거나 제 2 제어신호(CC2)가 하이이면, 상기 스위칭 전원회로(120)에 바이어스 전류를 공급한다. 이에 따라, 상기 스위칭 전원회로(120)는 제 1 전기이중층 커패시터(130) 및 제 2 전기이중층 커패시터(150)를 충전시킨다. 즉, 상기 논리회로(180)는 스타트 전류, 제 1 제어신호, 제 2 제어신호 중 적어도 하나만 하이이면, 상기 스위칭 전원회로(120)에 바이어스 전류를 공급한다.For example, when the logic circuit 180 receives a start current from the start circuit 110 or when the first control signal is high or the second control signal CC2 is high, a bias current is applied to the switching power supply circuit 120. Supply. Accordingly, the switching power supply circuit 120 charges the first electric double layer capacitor 130 and the second electric double layer capacitor 150. That is, the logic circuit 180 supplies a bias current to the switching power supply circuit 120 when at least one of the start current, the first control signal, and the second control signal is high.

예를 들어, 상기 논리회로(180)는 스타트 회로(110)로부터 스타트 전류를 받지 못하고 제 1 제어신호가 로우이고(L) 제 2 제어신호가 로우이면, 상기 스위칭 전원회로(120)에 공급되는 바이어스 전류를 차단한다. 이에 따라, 상기 스위칭 전원회로(120)는 제 1 전기이중층 커패시터(130) 및 제 2 전기이중층 커패시터(150)의 충전을 중지시킨다. 즉, 상기 논리회로(180)는 스타트 전류, 제 1 제어신호 및 제 2 제어신호가 모두 로우이면, 상기 스위칭 전원회로(120)에 공급되는 바이어스 전류를 차단한다. 이때, 상기 논리회로(180)가 바이어스 전류를 차단하여 상기 스위칭 전원회로(120)의 동작이 중지되면, 교류전원(1)에서 관측되는 대기전력절감부(11)의 전력손실은 제로(zero)가 된다.
For example, when the logic circuit 180 does not receive a start current from the start circuit 110 and the first control signal is low (L) and the second control signal is low, the logic circuit 180 is supplied to the switching power supply circuit 120. Shut off the bias current. Accordingly, the switching power supply circuit 120 stops charging of the first electric double layer capacitor 130 and the second electric double layer capacitor 150. That is, the logic circuit 180 cuts off the bias current supplied to the switching power supply circuit 120 when the start current, the first control signal, and the second control signal are all low. At this time, when the logic circuit 180 cuts the bias current and the operation of the switching power supply circuit 120 is stopped, the power loss of the standby power saving unit 11 observed from the AC power source 1 is zero. Becomes

이와 같이, 본 대기전력절감부(11)는 대기상태에서 교류전원(10)을 완전히 차단함으로써, 외부에서 관측되는 대기전력 손실을 제로로 만들 수 있다. 또한, 본 대기전력절감부(11)는 스위칭 전원회로(120)를 사용하여 전기이중층 커패시터를 충전하고, 그 충전전압을 전자기기(50)의 전원으로 공급한다. 그리고, 전기이중층 커패시터의 충전전압이 임계전압 이하로 내려갈 때, 수초 혹은 수십초의 짧은 시간동안 스위칭 전원회로(120)를 가동하여 전기이중층 커패시터를 충전시킨다. 이에 따라, 본 대기전력절감부(11)의 대기시간을 무한대로 할 수 있다. 더불어, 또한, 본 대기전력절감부(11)는 전기이중층 커패시터의 충전전류를 검출하여 충전중지를 명령하므로, 충전전압에 영향을 받지 않으며 안정되고 정교한 제어를 할 수 있다.
As described above, the standby power saving unit 11 completely cuts off the AC power supply 10 in the standby state, thereby making the standby power loss observed from the outside zero. In addition, the standby power saving unit 11 charges the electric double layer capacitor using the switching power supply circuit 120, and supplies the charging voltage to the power source of the electronic device 50. When the charging voltage of the electric double layer capacitor falls below the threshold voltage, the switching power supply circuit 120 is operated for a short time of several seconds or several tens of seconds to charge the electric double layer capacitor. Accordingly, the standby time of the standby power saving unit 11 can be made infinite. In addition, since the standby power saving unit 11 detects the charging current of the electric double layer capacitor and commands the stop of charging, the standby power saving unit 11 is not affected by the charging voltage and can perform stable and precise control.

이상에서 설명한 것은 본 터치 스크린용 광학 장치를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
What has been described above is only one embodiment for implementing the present optical device for touch screen, and the present invention is not limited to the above embodiment, and as claimed in the following claims, it is beyond the scope of the present invention. Without departing from the scope of the present invention, those skilled in the art will have the technical spirit of the present invention to the extent that various modifications can be made.

A: 터치 스크린 10: 구동회로부
20: 터치 센서 모듈 21, 22: 광 주사장치
30: 반사막 31: 반사봉
210: 광원 220: 광분할기
225: 스핀들 모터 230: 콜리메이터
240: 편향 프리즘 250: 경사미러
260: 동기검출기 270: 검출기
A: touch screen 10: driving circuit unit
20: touch sensor module 21, 22: optical scanning device
30: reflecting film 31: reflecting rod
210: light source 220: light splitter
225: spindle motor 230: collimator
240: deflection prism 250: tilting mirror
260: synchronous detector 270: detector

Claims (5)

터치 스크린(A)의 일측면(1a)에 설치된 복수 개의 광 주사장치(21, 22)를 구비하고, 상기 터치 스크린(A)의 일측면(1a) 주위의 타측면(1b, 1c, 1d)에 부착된 반사막(30)을 통하여 반사되는 광을 전달받는 터치 스크린용 광학 장치이고,
상기 광 주사장치는 광원(210), 광분할기(220), 콜리메이터(230), 편향 프리즘(240), 경사미러(250), 검출기(270), 스핀들 모터(225) 및 동기 검출기(260)를 포함하되,
상기 광분할기(220)는 상기 광원(210)의 일측에 설치되어 상기 광원(210)으로부터 출사되는 광을 상기 반사막(30)으로 보내주고 상기 반사막(30)에서 되돌아 오는 광을 상기 검출기(270)로 보내주며, 상기 콜리메이터(230)는 상기 광분할기(220)와 상기 편향프리즘(240) 사이에 설치되어 상기 광원(210)으로부터 출사되는 광을 평행광으로 진행하도록 하고, 상기 편향프리즘(240)은 상기 콜리메이터(230)와 상기 경사미러(250) 사이에 설치되어 상기 콜리메이터(230)로부터의 광의 방향을 바꿔주며, 상기 경사미러(250)는 상기 편향 프리즘(240)의 출사면에 소정 각도로 경사지도록 형성되어 입사된 광을 다시 반사시키고, 상기 검출기(270)는 상기 광분할기(220)로부터 상기 콜리메이터(230)측 방향과 반대 측에 설치되어 상기 반사막(30)에 의하여 반사된 광을 검출하며, 상기 스핀들 모터(225)는 일면에 상기 경사미러(250)가 부착되어, 그 회전에 의하여 상기 터치 스크린(A)의 면을 따라 광을 주사하고, 상기 동기검출기(260)는 상기 스핀들 모터(225)의 일면에 상기 경사미러(250)와 이격되도록 설치되어 상기 스핀들 모터(225)의 회전 동기를 검출하며,
상기 편향 프리즘(240)의 출사광이 상기 경사미러(250)의 경사면으로 수직으로 출사하는 상태에서 상기 편향 프리즘(240)으로 입사되는 입사광의 각도(θ)는 5°보다 크거나 같고, 20°보다 작거나 같게 형성되는 것을 특징으로 하는 터치 스크린용 광학 장치.
A plurality of optical scanning devices (21, 22) provided on one side (1a) of the touch screen (A), the other side (1b, 1c, 1d) around one side (1a) of the touch screen (A) Optical device for a touch screen that receives the light reflected through the reflective film 30 attached to the,
The optical scanning device includes a light source 210, a light splitter 220, a collimator 230, a deflection prism 240, a tilt mirror 250, a detector 270, a spindle motor 225, and a synchronous detector 260. Including,
The light splitter 220 is installed at one side of the light source 210 to send the light emitted from the light source 210 to the reflective film 30 and the light returned from the reflective film 30 to the detector 270. The collimator 230 is installed between the light splitter 220 and the deflection prism 240 so that the light emitted from the light source 210 proceeds to parallel light, and the deflection prism 240 Is installed between the collimator 230 and the inclined mirror 250 to change the direction of the light from the collimator 230, the inclined mirror 250 at a predetermined angle to the exit surface of the deflection prism 240 It is formed to be inclined to reflect the incident light again, the detector 270 is installed on the side opposite to the collimator 230 side direction from the light splitter 220 to detect the light reflected by the reflective film 30 And said The inclined mirror 250 is attached to one surface of the motor 225, and the light is scanned along the surface of the touch screen A by the rotation thereof, and the synchronous detector 260 is the spindle motor 225. Is installed to be spaced apart from the inclined mirror 250 on one surface of detects the rotational synchronization of the spindle motor 225,
The angle θ of the incident light incident on the deflection prism 240 in a state in which the outgoing light of the deflection prism 240 exits the inclined plane of the inclined mirror 250 is greater than or equal to 5 ° and 20 ° Optical device for a touch screen, characterized in that formed smaller or equal.
터치 스크린(A)의 일측면에 설치된 복수 개의 광 주사장치(21, 22)와, 상기 터치 스크린(A)을 접촉하는 반사봉(31)을 구비하되, 상기 반사봉(31)의 끝단에 반사막(30)이 수용되어 있는 터치스크린 장치이고,
상기 광 주사장치(21, 22)는 광원(210), 광분할기(220), 콜리메이터(230), 편향 프리즘(240), 경사미러(250), 검출기(270), 스핀들 모터(225) 및 동기 검출기(260)를 포함하되,
상기 광분할기(220)는 상기 광원(210)의 일측에 설치되어 상기 광원(210)으로부터 출사되는 광을 상기 반사막(30)으로 보내주고 상기 반사막(30)에서 되돌아 오는 광을 상기 검출기(270)로 보내주며, 상기 콜리메이터(230)는 상기 광분할기(220)와 상기 편향프리즘(240) 사이에 설치되어 상기 광원(210)으로부터 출사되는 광을 평행광으로 진행하도록 하고, 상기 편향프리즘(240)은 상기 콜리메이터(230)와 상기 경사미러(250) 사이에 설치되어 상기 콜리메이터(230)로부터의 광의 방향을 바꿔주며, 상기 경사미러(250)는 상기 편향 프리즘(240)의 출사면에 소정 각도로 경사지도록 형성되어 입사된 광을 다시 반사시키고, 상기 검출기(270)는 상기 광분할기(220)로부터 상기 콜리메이터(230)측 방향과 반대 측에 설치되어 상기 반사막(30)에 의하여 반사된 광을 검출하며, 상기 스핀들 모터(225)는 일면에 상기 경사미러(250)가 부착되어, 그 회전에 의하여 상기 터치 스크린(A)의 면을 따라 광을 주사하고, 상기 동기검출기(260)는 상기 스핀들 모터(225)의 일면에 상기 경사미러(250)와 이격되도록 설치되어 상기 스핀들 모터(225)의 회전 동기를 검출하며,
상기 편향 프리즘(240)의 출사광이 상기 경사미러(250)의 경사면으로 수직으로 출사하는 상태에서 상기 편향 프리즘(240)으로 입사되는 입사광의 각도(θ)는 5°보다 크거나 같고, 20°보다 작거나 같게 형성되는 것을 특징으로 하는 터치 스크린용 광학 장치.
A plurality of optical scanning devices (21, 22) provided on one side of the touch screen (A) and a reflective rod 31 for contacting the touch screen (A), the reflective film at the end of the reflective rod 31 30 is a touch screen device accommodated,
The optical scanning devices 21 and 22 may include a light source 210, a light splitter 220, a collimator 230, a deflection prism 240, an inclined mirror 250, a detector 270, a spindle motor 225, and a synchronous motor. Including a detector 260,
The light splitter 220 is installed at one side of the light source 210 to send the light emitted from the light source 210 to the reflective film 30 and the light returned from the reflective film 30 to the detector 270. The collimator 230 is installed between the light splitter 220 and the deflection prism 240 so that the light emitted from the light source 210 proceeds to parallel light, and the deflection prism 240 Is installed between the collimator 230 and the inclined mirror 250 to change the direction of the light from the collimator 230, the inclined mirror 250 at a predetermined angle to the exit surface of the deflection prism 240 It is formed to be inclined again to reflect the incident light, the detector 270 is installed on the side opposite to the collimator 230 side direction from the light splitter 220 to detect the light reflected by the reflective film 30 And said The inclined mirror 250 is attached to one surface of the motor 225, and the light is scanned along the surface of the touch screen A by the rotation thereof, and the synchronous detector 260 is the spindle motor 225. Is installed to be spaced apart from the inclined mirror 250 on one surface of detects the rotational synchronization of the spindle motor 225,
The angle θ of the incident light incident on the deflection prism 240 in a state in which the outgoing light of the deflection prism 240 exits the inclined plane of the inclined mirror 250 is greater than or equal to 5 ° and 20 ° Optical device for a touch screen, characterized in that formed smaller or equal.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 광 주사장치(21, 22)에 연결되어 상기 광원(210), 상기 검출기(270), 상기 스핀들 모터(225) 및 동기검출기(260)의 구동을 제어하는 구동회로부(10)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린용 광학 장치.
The method according to claim 1 or 2,
A driving circuit unit 10 is connected to the optical scanning devices 21 and 22 to control driving of the light source 210, the detector 270, the spindle motor 225, and the synchronous detector 260. Optical device for a touch screen, characterized in that.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 경사미러(250)는 광축 방향의 단면이 삼각형의 형상을 가지고, 일측면이 상기 일측면의 끝지점과 연결된 타측면과 이루는 각이 45°경사지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 터치 스크린용 광학 장치.
The method according to claim 1 or 2,
The inclined mirror 250 has a triangular cross section in the optical axis direction, and an angle formed at one side thereof with the other side connected to an end point of the one side is inclined at 45 °. .
제4항에 있어서,
상기 경사미러(250)는 상기 편향 프리즘(240) 측의 양 쪽 모서리 부위가 0.3mm 이상 모따기되어 있는 것을 특징으로 하는 터치 스크린용 광학 장치.
5. The method of claim 4,
The inclined mirror 250 is a touch screen optical device, characterized in that both edges of the deflection prism 240 side is chamfered more than 0.3mm.
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