KR101268531B1 - Optical touch screen apparatus - Google Patents

Optical touch screen apparatus Download PDF

Info

Publication number
KR101268531B1
KR101268531B1 KR1020120061621A KR20120061621A KR101268531B1 KR 101268531 B1 KR101268531 B1 KR 101268531B1 KR 1020120061621 A KR1020120061621 A KR 1020120061621A KR 20120061621 A KR20120061621 A KR 20120061621A KR 101268531 B1 KR101268531 B1 KR 101268531B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light
light emitting
scan
light receiving
receiving element
Prior art date
Application number
KR1020120061621A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
최대규
Original Assignee
최대규
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 최대규 filed Critical 최대규
Priority to KR1020120061621A priority Critical patent/KR101268531B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101268531B1 publication Critical patent/KR101268531B1/en

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

Abstract

PURPOSE: An optical touch screen apparatus is provided to increase reception efficiency of scan light by arranging light receiving elements within a range of a closed angle of the scan light. CONSTITUTION: A screen flat board(20) forms a touch detection area. A first light emitting element(31a) outputs a first scan light beam which crosses the touch detection area. A second light emitting element(31b) outputs a second scan light beam which crosses the touch detection area. A light receiving element(30) receives the first and second scan light beams. An optical system for a light emitting part is the front ends of the first and second light emitting elements. The optical system for the light emitting part comprises a plurality of optical waveguide holes which are arranged along the divergence angles of a plurality of scan light beams.

Description

광학적 터치스크린 장치{OPTICAL TOUCH SCREEN APPARATUS}Optical touch screen device {OPTICAL TOUCH SCREEN APPARATUS}

본 발명은 터치스크린장치에 관한 것으로, 구체적으로 복수개의 발광 소자와 수광 소자를 이용하여 광학적으로 터치 위치를 감지하되 스캔 광의 수신 효율을 높여서 광 스캔 효율을 보다 높일 수 있도록 수광 소자의 정렬 각도를 설정하여 터치 감도를 향상 시킬 수 있는 광학적 터치스크린 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a touch screen device. Specifically, a plurality of light emitting elements and a light receiving element are used to optically detect a touch position, but increase an optical scanning efficiency by increasing the reception efficiency of scan light so as to set an alignment angle of the light receiving element. It relates to an optical touch screen device that can improve the touch sensitivity.

터치스크린장치는 각종 디스플레이 장치를 갖는 다양한 종류의 전자 기기에 사용자 입력 장치로서 사용되고 있다. 터치스크린장치는 터치를 감지하는 방식에 따라 여러 종류로 구분되는데 예를 들어, 저항막 방식, 정전 용량 방식, 초음파 방식, 적외선을 이용한 광학 방식 등이 있다.Touch screen devices are used as user input devices in various kinds of electronic devices having various display devices. Touch screen devices are classified into various types according to a method of sensing a touch, for example, a resistive film type, a capacitive type, an ultrasonic type, or an optical type using infrared rays.

적외선을 이용한 광학적 터치스크린 장치는 복수개의 발광 소자를 스크린 평판의 테두리 일변에 배열하고 대향된 타변에 그와 동수의 복수개의 수광 소자를 배열한다. 스크린 평판의 사변에 발광 소자와 수광 소자를 대응되게 배열하고 발광 소자들을 순차적으로 점등 시켜 나가면서 광학적 스캔 동작을 수행하고, 이때 대응된 하나의 수광 소자를 동작시켜 수신되는 스캔 광의 수신 여부를 판단하여 스크린 평판의 터치된 위치를 검출한다.An optical touch screen device using infrared rays arranges a plurality of light emitting elements on one side of the edge of the screen plate and arranges a plurality of light receiving elements in the same number on the opposite side of the screen. By arranging the light emitting elements and the light receiving elements correspondingly to the quadrilateral of the screen plate, and performing the optical scan operation by sequentially lighting the light emitting elements, the corresponding light receiving element is operated to determine whether to receive the received scan light. The touched position of the screen plate is detected.

그러나 이러한 종래 방식의 광학적 터치스크린 장치는 다중 터치를 감지하기 어렵다. 예를 들어, 스크린 표면에 두 지점에서 터치가 이루어지는 경우 종래 방식에서는 네 개의 터치 위치가 감지되는데 이중 두 지점은 실상이지만 나머지 두 지점은 허상이 된다. 그럼으로 종래 방식으로는 다중 터치를 감지할 수 없었다.However, such a conventional optical touch screen device is difficult to detect multiple touches. For example, if a touch is made at two points on the screen surface, four touch positions are detected in the conventional method, two of which are actual but the other two are virtual. As a result, multiple touches cannot be detected by the conventional method.

이러한 문제점을 극복하기 위하여 실상만을 감지할 수 있는 광학적 터치스크린 장치가 제안되고 있다. 실상만을 감지하기 위한 광학적 터치스크린 장치는 하나의 발광 소자가 스캔 광을 출력할 때 스캔 광의 출력 범위에 있는 복수개의 수광 소자가 동시에 스캔 광을 수광한다. 이와 같이 복수개의 발광 소자가 순차적으로 점등되는 과정에서 각각의 발광 소자의 스캔 출력 범위에 있는 복수개의 수광 소자들이 동시에 스캔 광을 수광한다. 이러한 스캔 과정을 통하여 허상이 배제될 수 있도록 하고 있다. In order to overcome this problem, an optical touch screen device capable of detecting only a real image has been proposed. In the optical touch screen device for detecting only the real image, when one light emitting device outputs the scan light, a plurality of light receiving devices in the output range of the scan light simultaneously receive the scan light. As described above, in the process of sequentially lighting the plurality of light emitting devices, the plurality of light receiving devices in the scan output range of each light emitting device simultaneously receive the scan light. Through this scanning process, virtual images can be excluded.

본 발명의 목적은 다중 터치를 인식할 수 있는 광학적 터치스크린 장치에서 복수개의 수광 소자를 스캔 광의 수신 효율을 높일 수 있는 범위에서 각기 정렬하여 광 스캔 효율을 보다 높일 수 있어서 전체적으로는 터치 감도를 향상할 수 있는 광학적 터치스크린 장치를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to align a plurality of light receiving elements in a range in which the reception efficiency of scan light can be increased in an optical touch screen device capable of recognizing multiple touches, thereby increasing the optical scanning efficiency to improve overall touch sensitivity. To provide an optical touch screen device that can be.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일면은 광학적 터치스크린 장치에 관한 것이다. 본 발명의 광학적 터치스크린 장치는 터치 감지 영역을 갖는 스크린 평판; 상기 터치 감지 영역을 횡단하는 제1 스캔 광을 출력하는 제1 발광 소자; 상기 터치 감지 영역을 횡단하는 제2 스캔 광을 출력하는 제2 발광 소자; 및 상기 제1 스캔 광과 상기 제2 스캔 광을 수광하는 수광 소자를 포함하고, 상기 수광 소자는 상기 제1 스캔 광의 발착점 사이의 제1 선분과 상기 제2 스캔 광의 발착점 사이의 제2 선분이 이루는 내각의 범위에서 정렬된다.One aspect of the present invention for achieving the above technical problem relates to an optical touch screen device. An optical touch screen device of the present invention comprises a screen flat panel having a touch sensing area; A first light emitting device configured to output first scan light traversing the touch sensing area; A second light emitting device configured to output a second scan light traversing the touch sensing area; And a light receiving element receiving the first scan light and the second scan light, wherein the light receiving element comprises a first line segment between the point of arrival of the first scan light and a second line segment between the point of arrival of the second scan light. It is aligned in the range of cabinets it constitutes.

일 실시예에 있어서, 상기 수광 소자는 상기 내각의 가운데 지점으로 정렬된다.In one embodiment, the light receiving element is aligned with the center point of the cabinet.

일 실시예에 있어서, 광 스캔 효율을 높이기 위해 상기 제1 및 제2 발광 소자의 전단에 설치되는 광학계를 더 포함한다.In an embodiment, the optical system may further include an optical system installed at a front end of the first and second light emitting devices in order to increase light scanning efficiency.

일 실시예에 있어서, 광 스캔 효율을 높이기 위해 상기 수광 소자의 전단에 설치되는 광학계를 더 포함한다.In one embodiment, further includes an optical system provided in front of the light receiving element to increase the light scanning efficiency.

일 실시예에 있어서, 상기 스크린 평판은 사변을 갖는 사각 평판 구조를 갖고, 상기 제1 및 제2 발광 소자는 상기 스크린 평판의 동일한 하나의 변에 배치되고, 상기 수광 소자는 상기 스크린 평판의 다른 하나의 변에 배치된다.In one embodiment, the screen plate has a quadrangular plate structure having a quadrilateral, the first and second light emitting element is disposed on the same side of the screen plate, the light receiving element is the other side of the screen plate Is placed on the side of.

일 실시예에 있어서, 상기 스크린 평판은 사변을 갖는 사각 평판 구조를 갖고, 상기 제1 및 제2 발광 소자는 상기 스크린 평판의 서로 다른 두 개의 변에 나누어 배치되고, 상기 수광 소자는 상기 스크린 평판의 또 다른 하나의 변에 배치된다.In one embodiment, the screen plate has a quadrangular plate structure having a quadrilateral, wherein the first and second light emitting elements are divided into two different sides of the screen plate, the light receiving element is It is arranged on another side.

일 실시예에 있어서, 상기 제1 및 제2 발광 소자는 적외선 발광 소자이다.In one embodiment, the first and second light emitting devices are infrared light emitting devices.

본 발명의 광학적 터치스크린 장치는 수광 소자의 정렬 구조를 제1 스캔 광의 발착점 사이의 제1 선분과 제2 스캔 광의 발착점 사이의 제2 선분이 이루는 내각의 범위에서 정렬시킴으로 복수개의 수광 소자에 대한 스캔 광의 수신 효율을 높일 수 있어서 전체적으로는 터치 감도를 향상할 수 있다. 또한 발광 소자와 수광 소자를 위한 각각의 광학계를 부가적으로 구성하면 스캔 광의 보다 정확한 송수신이 가능하게 되어 전체적으로 터치 감지 효율을 높일 수 있다.The optical touch screen device of the present invention aligns the alignment structure of the light receiving element in a range of an internal angle formed by the first line segment between the point of arrival of the first scan light and the second line point between the point of arrival of the second scan light. Since the reception efficiency of the scan light can be increased, the overall touch sensitivity can be improved. In addition, if the optical system for the light emitting device and the light receiving device is additionally configured, more accurate transmission and reception of scan light may be performed, thereby improving overall touch sensing efficiency.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광학적 터치스크린 장치의 구성을 보여주는 블록도이다.
도 2는 터치 감지 영역에 출력되는 스캔 광의 자취를 보여주는 도면이다.
도 3은 터치 감지 영역에 두 지점의 터치가 있는 경우 스캔 광의 자취를 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 4는 두 개의 발광 소자와 복수개의 수광 소자 사이에 형성되는 스캔 광의 자취를 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 5는 하나의 수광 소자의 정렬 위치를 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 6 및 도 7은 발광 소자와 수광 소자의 배치 구조의 변형 예를 보여주는 도면이다.
도 8 내지 도 11은 발광 소자와 수광 소자에 광학계를 구성한 예를 보여주는 도면이다.1 is a block diagram showing the configuration of an optical touch screen device according to a preferred embodiment of the present invention.
2 is a diagram illustrating a trace of scan light output to a touch sensing area.
3 is a diagram exemplarily illustrating traces of scan light when two touch points are present in the touch sensing area.
4 is a diagram exemplarily illustrating traces of scan light formed between two light emitting devices and a plurality of light receiving devices.
5 is a diagram illustrating an alignment position of one light receiving element.
6 and 7 illustrate a modified example of the arrangement of the light emitting device and the light receiving device.
8 to 11 are views showing an example in which an optical system is configured in a light emitting element and a light receiving element.

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 구성은 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.For a better understanding of the present invention, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The embodiments of the present invention may be modified into various forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described in detail below. The present embodiments are provided to enable those skilled in the art to more fully understand the present invention. Therefore, the shapes and the like of the elements in the drawings can be exaggeratedly expressed to emphasize a clearer description. It should be noted that the same components are denoted by the same reference numerals in the drawings. Detailed descriptions of well-known functions and constructions which may be unnecessarily obscured by the gist of the present invention are omitted.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광학적 터치스크린 장치의 구성을 보여주는 블록도이다.1 is a block diagram showing the configuration of an optical touch screen device according to a preferred embodiment of the present invention.

도 1을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광학적 터치스크린 장치는 터치 감지 영역(21)을 갖는 스크린 평판(20)을 구비한다. 스크린 평판(20)은 예를 들어 평판 디스플레이 장치 또는 전자 칠판 등일 수 있다. 스크린 평판(20)은 사변의 테두리를 갖고 각 변의 테두리에는 복수개의 발광 소자(31)와 복수개의 수광 소자(30)가 교대적으로 설치되어 있다. 복수개의 발광 소자(31)는 발광 구동 회로(16)에 연결되어 스캔 주기에 따라 구동된다. 복수개의 수광 소자(30)는 수광 구동 회로(14)에 연결되어 스캔 주기에 따라 구동된다. 제어부(10)는 발광 구동 회로(16)와 수광 구동 회로(14)를 제어하여 광학적 터치 영역(21)에 대한 광학적 스캔닝 동작을 수행하여 사용자의 터치 입력 위치를 검출한다.Referring to FIG. 1, an optical touch screen device according to a preferred embodiment of the present invention includes a screen flat plate 20 having a touch sensing area 21. The screen flat panel 20 may be, for example, a flat panel display device or an electronic blackboard. The screen flat plate 20 has an edge of a quadrangle, and a plurality of light emitting elements 31 and a plurality of light receiving elements 30 are alternately provided at the edges of each side. The plurality of light emitting elements 31 are connected to the light emission driving circuit 16 and driven according to a scan period. The plurality of light receiving elements 30 are connected to the light receiving driving circuit 14 and driven according to a scan period. The controller 10 detects a user's touch input position by controlling the light emission driving circuit 16 and the light receiving driving circuit 14 to perform an optical scanning operation on the optical touch area 21.

복수개의 발광 소자(31)는 적외선 발광 다이오드로 구성될 수 있으며 터치 감지 영역(21)의 테두리에 일정 간격을 두고 설치된다. 예를 들어, 도면에 도시한 바와 같이, 일변에 4개씩 총 16개의 발광 소자(31)가 네 변의 테두리에 일정 간격을 두고 설치된다. 복수개의 수광 소자(30)는 적외선 수광 다이오드로 터치 감지 영역(21)의 테두리에 일정 간격을 두고 설치된다. 예를 들어, 도면에 도시한 바와 같이, 일변에 16개씩 총 64개의 수광 소자(30)가 네 변의 테두리에 일정 간격을 두고 설치된다.The plurality of light emitting elements 31 may be formed of infrared light emitting diodes and are provided at predetermined intervals on the edge of the touch sensing area 21. For example, as shown in the figure, a total of sixteen light emitting elements 31, four on each side, are provided at regular intervals on four edges. The plurality of light receiving elements 30 are infrared light receiving diodes and are provided at a predetermined interval on the edge of the touch sensing area 21. For example, as shown in the figure, a total of 64 light-receiving elements 30, 16 each on one side, are provided at regular intervals on four edges.

도 2는 터치 감지 영역에 출력되는 스캔 광의 자취를 보여주는 도면이고, 도 3은 터치 감지 영역에 두 지점의 터치가 있는 경우 스캔 광의 자취를 예시적으로 보여주는 도면이다.2 is a diagram illustrating traces of scan light output to a touch sensing area, and FIG. 3 is a diagram illustrating traces of scan light when two touch points are present in the touch sensing area.

도 2를 참조하여, 복수개의 발광 소자(31)는 스캐닝 주기에 따라 순차적으로 점멸 동작을 반복한다. 하나의 발광 소자(31)가 점등되어 있는 동안에 해당 발광 소자(31)의 스캔 광을 수신할 수 있는 유효 범위 내에 있는 복수개의 수광 소자(30)가 구동되어 스캔 광을 수광한다. 예를 들어, 한 주기의 스캐닝 동작에서 복수개의 발광 소자(31)와 복수개의 수광 소자(30) 사이에 이루어지는 스캔 광의 자취는 첨부 도면 도 2에 도시된바와 같다.Referring to FIG. 2, the plurality of light emitting devices 31 sequentially repeat a flashing operation according to a scanning period. While one light emitting element 31 is turned on, a plurality of light receiving elements 30 within an effective range capable of receiving the scan light of the light emitting element 31 are driven to receive the scan light. For example, the trace of the scan light generated between the plurality of light emitting elements 31 and the plurality of light receiving elements 30 in one scanning operation is as shown in FIG. 2.

터치 감지 영역(21) 위에 사용자가 임의의 두 지점을 터치한 경우를 첨부도면 도 3에 예시하고 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 사용자가 임의의 두 지점을 터치한 경우 터치된 해당 영역을 경유했던 스캔 광을 수신했던 수광 소자(31)는 스캔 광을 수신할 수 없다. 제어부(10)는 터치 감지 영역(21)에 아무 터치가 없는 경우 복수개의 수광 소자(30)가 수광하는 스캔 광의 광량을 측정하여 기준 값으로 저장하고, 스캐닝 과정에서 복수개의 수광 소자(30)가 수광하는 스캔 광의 광량 정보를 해당되는 기준 값과 비교하여 터치 입력 유무와 터치된 위치를 판별한다. 이러한 방식의 터치 위치 판별에 관련된 알고리즘은 공지의 사항임으로 상세한 설명은 생략한다.3 illustrates a case in which the user touches two arbitrary points on the touch sensing area 21. As illustrated in FIG. 3, when the user touches any two points, the light receiving element 31 that has received the scan light via the touched area cannot receive the scan light. If there is no touch in the touch sensing area 21, the controller 10 measures the amount of scan light received by the plurality of light receiving elements 30 and stores the amount of scan light as a reference value. The light quantity information of the received scan light is compared with a corresponding reference value to determine the presence or absence of a touch input and the touched position. Algorithms related to touch position determination in this manner are well known and thus detailed descriptions thereof will be omitted.

도 4는 두 개의 발광 소자와 복수개의 수광 소자 사이에 형성되는 스캔 광의 자취를 예시적으로 보여주는 도면이고, 도 5는 하나의 수광 소자의 정렬 위치를 예시적으로 보여주는 도면이다.4 is a diagram illustrating a trace of scan light formed between two light emitting devices and a plurality of light receiving devices, and FIG. 5 is a diagram illustrating an alignment position of one light receiving device.

도 4를 참조하여, 일정 간격을 두고 동일한 변에 설치된 두 개의 발광 소자(31a, 31b)가 순차적으로 스캔 광(32a, 32b)을 출력하면 대향된 변에 설치된 두 그룹의 복수개의 수광 소자(30a, 30b)도 순차적으로 스캔광(32a, 32b)을 수광한다. 즉, 하나의 발광 소자(31a)가 제1 스캔 광(32a)을 출력하는 동안 제1 스캔 광(32a)의 발산각 범위에 내속한 제1 그룹의 수광 소자(30a)가 구동된다. 그리고 다른 하나의 발광 소자(31b)가 제2 스캔 광(32b)을 출력하는 동안 제2 스캔 광(32b)의 발산각 범위에 내속한 제2 그룹의 수광 소자(30b)가 구동된다.Referring to FIG. 4, when two light emitting devices 31a and 31b disposed on the same side at a predetermined interval sequentially output the scan light 32a and 32b, the plurality of light receiving elements 30a of the two groups provided on the opposite sides are provided. 30b also sequentially receives the scan lights 32a and 32b. That is, while one light emitting element 31a outputs the first scan light 32a, the first group of light receiving elements 30a within the divergence angle range of the first scan light 32a is driven. And while the other light emitting element 31b outputs the second scan light 32b, the second group of light receiving elements 30b which are within the divergent angle range of the second scan light 32b are driven.

여기서 제1 그룹의 수광 소자(30a)와 제2 그룹의 수광 소자(30b)에 공통으로 속하는 제3 그룹의 수광 소자(30c)가 존재한다. 제3 그룹의 수광 소자(30c)는 두 개의 발광 소자(31a, 31b)가 서로 다른 시점에서 출력하는 제1 및 제2 스캔 광(32a, 32b)을 수광한다. 첨부 도면 도 5에는 제3 그룹의 수광 소자(30c)의 정렬 위치를 예시적으로 보여준다.Here, the third group of light receiving elements 30c belonging to the first group of light receiving elements 30a and the second group of light receiving elements 30b are present. The third group of light receiving elements 30c receives the first and second scan lights 32a and 32b that the two light emitting elements 31a and 31b output at different points in time. 5 exemplarily shows an alignment position of the light receiving element 30c of the third group.

도 5를 참조하여, 제3 그룹의 수광 소자(30c)는 제1 스캔 광(32a)의 발착점 사이의 제1 선분과 제2 스캔 광(32b)의 발착점 사이의 제2 선분이 이루는 내각(θ)의 범위에서 정렬된다. 바람직하게는 내각(θ)의 가운데 지점(θ/2)으로 정렬된다. 이와 같은 정렬 구조는 제3 그룹의 수광 소자(30c)가 제1 스캔 광(32a)과 제2 스캔 광(32b)을 모두 효과적으로 수광하기 위한 구조이다. 즉, 제1 스캔 광(32a) 또는 제2 스캔 광(32b) 중 어느 하나만을 더 수광하도록 치우져저 있거나 또는 제1 스캔 광(32a)과 제2 스캔 광(32b) 모두를 효과적으로 수광할 수 없는 정렬 구조를 제외한다.Referring to FIG. 5, the third group of light receiving elements 30c has an internal angle formed by the first line segment between the point of arrival of the first scan light 32a and the second line point between the point of arrival of the second scan light 32b. aligned in the range (θ). It is preferably aligned with the center point θ / 2 of the inner angle θ. Such an alignment structure is a structure in which the third group of light receiving elements 30c effectively receives both the first scan light 32a and the second scan light 32b. That is, it is biased to further receive only one of the first scan light 32a or the second scan light 32b or cannot effectively receive both the first scan light 32a and the second scan light 32b. Exclude the alignment structure.

이와 같이 스크린 평판의 네 변에 설치되는 복수개의 수광 소자(30)은 둘 이상의 서로 다른 방향에서 입사되는 스캔 광을 수광하는 경우 각각의 외각에 위치하는 두 개의 스캔 광이 이루는 내각의 중심 부분을 향하도록 정렬된다. 그럼으로 복수개의 수광 소자(30)의 스캔 광 수신 효율이 높아짐으로 터치스크린 장치의 터치 감도를 향상 시킬 수 있다.As described above, the plurality of light receiving elements 30 disposed on the four sides of the screen plate face the center portion of the cabinet formed by the two scan lights positioned at the respective outer shells when receiving the scan light incident from two or more different directions. To be aligned. Therefore, as the scan light receiving efficiency of the plurality of light receiving elements 30 is increased, the touch sensitivity of the touch screen device may be improved.

도 6 및 도 7은 발광 소자와 수광 소자의 배치 구조의 변형 예를 보여주는 도면이다.6 and 7 illustrate a modified example of the arrangement of the light emitting device and the light receiving device.

도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 스크린 평판(20)이 네 변을 갖는 경우 제1 및 제2 발광 소자(31a, 31b)는 서로 이웃한 변에 설치되거나 또는 마주 보는 변에 설치되는 구조를 가질 수도 있다. 이러한 경우에도 역시 수광 소자(30)는 제1 및 제2 발광 소자(31a, 31b)에서 출력되는 제1 및 제2 스캔 광(32a, 32b)이 이루는 내각의 중심 부분으로 정렬된다.6 and 7, when the screen flat plate 20 has four sides, the first and second light emitting devices 31a and 31b are installed on adjacent sides or opposite sides. May have Also in this case, the light receiving element 30 is also aligned with the center portion of the inner cabinet formed by the first and second scan lights 32a and 32b output from the first and second light emitting elements 31a and 31b.

도 8 내지 도 11은 발광 소자와 수광 소자에 광학계를 구성한 예를 보여주는 도면이다.8 to 11 are views showing an example in which an optical system is configured in a light emitting element and a light receiving element.

도 8을 참조하여, 발광 소자(31)의 전단에는 광학계(33)가 구성될 수 있다. 광학계(33)는 발광 소자(31)의 스캔 광(32)의 발산각에 맞추어 여러 줄기로 분산된 스캔 광(32)을 출력할 수 있도록 양각 또는 음각된 렌즈 구조를 포함한다. 예를 들어, 도 8에 도시된 바와 같이, 하나의 발광 소자(31)가 점등되었을 때 7개의 수광 소자(미도시)가 스캔 광(32)을 수신한다면, 7개의 양각된 렌즈 구조가 광학계(33)의 전단에 구성될 수 있다. 광학계(33)는 발광 소자(31)에 개별적으로 장착되는 구조를 가질 수도 있고, 또는 스크린평판(20)의 테두리 각 변에 전체적으로 설치되는 프레임 구조를 가질 수도 있다.Referring to FIG. 8, an optical system 33 may be configured in front of the light emitting device 31. The optical system 33 includes an embossed or engraved lens structure for outputting the scan light 32 dispersed in various stems in accordance with the divergence angle of the scan light 32 of the light emitting device 31. For example, as shown in FIG. 8, if seven light receiving elements (not shown) receive the scan light 32 when one light emitting element 31 is turned on, the seven embossed lens structures may have optical systems ( 33). The optical system 33 may have a structure that is individually mounted to the light emitting element 31, or may have a frame structure that is installed on each side of the edge of the screen flat plate 20 as a whole.

도 9를 참조하여, 수광 소자(30)의 전단에는 광학계(34)가 구성될 수 있다. 광학계(34)는 수광 소자(30)가 둘 이상의 스캔 광(32a, 32b)을 수광할 수 있도록 양각 또는 음각된 렌즈 구조를 포함한다. 예를 들어, 도 9에 도시된 바와 같이, 두 개의 스캔 광(32a, 32b)을 수신하는 구조인 경우에는 각 스캔 광(32a, 32b)의 입력 방향으로 정렬된 양각된 렌즈 구조가 광학계(34)의 전단에 구성될 수 있다. 광학계(34)는 수광 소자(30)에 개별적으로 장착되는 구조를 가질 수도 있고, 또는 스크린평판(20)의 테두리 각 변에 전체적으로 설치되는 프레임 구조를 가질 수도 있다.9, an optical system 34 may be configured at the front end of the light receiving element 30. The optical system 34 includes a lens structure that is embossed or engraved to allow the light receiving element 30 to receive two or more scan lights 32a and 32b. For example, as shown in FIG. 9, in the case of a structure for receiving two scan lights 32a and 32b, an embossed lens structure aligned in the input direction of each scan light 32a and 32b is an optical system 34. It may be configured at the front end of the). The optical system 34 may have a structure that is individually mounted to the light receiving element 30, or may have a frame structure which is installed on each side of the edge of the screen flat plate 20 as a whole.

첨부 도면 도 10 및 도 11은 변형예에 따른 광학계(35, 37)을 보여주는 도면이다. 도 10을 참조하여, 발광 소자(31)의 전단에 구성되는 변형예의 광학계(35)는 스캔 광(32)이 분산되어야 하는 분산각에 따라서 복수개의 광도파 홀(36)이 구성된다. 예를 들어, 도 10에 도시된 바와 같이, 하나의 발광 소자(31)가 점등되었을 때 7개의 수광 소자(미도시)가 스캔 광(32)을 수신한다면, 7개의 광도파 홀(36)이 광학계(35)에 구성될 수 있다.10 and 11 illustrate optical systems 35 and 37 according to a modification. Referring to FIG. 10, in the optical system 35 of the modified example configured at the front end of the light emitting element 31, a plurality of optical waveguide holes 36 are formed in accordance with the dispersion angle at which the scan light 32 is to be dispersed. For example, as shown in FIG. 10, if seven light receiving elements (not shown) receive the scan light 32 when one light emitting element 31 is turned on, seven optical waveguides 36 It may be configured in the optical system 35.

도 11을 참조하여, 수광 소자(30)의 전단에 구성되는 변형예의 광학계(37)는 수광 소자(30)가 둘 이상의 스캔 광(32a, 32b)을 수광할 수 있도록 광도파 홀(38)이 구성된다. 예를 들어, 도 11에 도시된 바와 같이, 두 개의 스캔 광(32a, 32b)을 수신하는 구조인 경우에는 각 스캔 광(32a, 32b)의 입력 방향으로 정렬된 두 개의 광도파 홀(38)이 광학계(37)에 구성된다. 광학계(37)는 수광 소자(30)에 개별적으로 장착되는 구조를 가질 수도 있고, 또는 스크린평판(20)의 테두리 각 변에 전체적으로 설치되는 프레임 구조를 가질 수도 있다. Referring to FIG. 11, the optical system 37 of a modification configured at the front end of the light receiving element 30 includes an optical waveguide 38 so that the light receiving element 30 can receive two or more scan lights 32a and 32b. It is composed. For example, as shown in FIG. 11, when the structure receives two scan lights 32a and 32b, the two optical waveguides 38 are aligned in the input direction of each scan light 32a and 32b. It is comprised in this optical system 37. The optical system 37 may have a structure that is individually mounted to the light receiving element 30, or may have a frame structure which is entirely installed on each side of the edge of the screen flat plate 20.

이와 같이 발광 소자(31)와 수광 소자(30)를 위한 각각의 광학계(33, 34)(35, 37)를 부가적으로 구성하면 스캔 광(32, 32a, 32b)의 보다 정확한 송수신이 가능하게 되어 전체적으로 터치 감지 효율을 높일 수 있다. 스크린 평판(20)의 테두리 영역에 프레임 구조로 광학계를 구성하는 경우 두 개의 광학계(33, 34)(35, 37)를 각각의 발광 소자(31)와 수광 소자(30)의 설치 위에 맞추어 정렬하여 하나의 프레임에 같이 구성할 수도 있다.In this way, if the optical systems 33, 34, 35, 37 for the light emitting element 31 and the light receiving element 30 are additionally configured, more accurate transmission and reception of the scan light 32, 32a, 32b is possible. Therefore, the overall touch sensing efficiency can be improved. In the case of configuring the optical system in a frame structure in the edge region of the screen flat plate 20, two optical systems 33, 34, 35, 37 are aligned with each of the light emitting element 31 and the light receiving element 30 to be aligned. It can also be configured in one frame.

이상에서 설명된 본 발명의 광학적 터치스크린 장치의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그럼으로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Embodiments of the optical touch screen device of the present invention described above are merely exemplary, and it is well understood that various modifications and equivalent other embodiments are possible to those skilled in the art. You will know. Accordingly, it is to be understood that the present invention is not limited to the above-described embodiments. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims. It is also to be understood that the invention includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

10: 제어부 14: 수광 구동 회로
16: 발광 구동 회로 20: 스크린 평판
21: 터치 감지 영역 30: 수광 소자
31, 31a, 31b: 발광 소자 32, 32a, 32b: 스캔 광
33, 34, 35, 37: 광학계 36, 38: 광도파 홀10: control unit 14: light receiving drive circuit
16: light emitting drive circuit 20: flat screen
21: touch sensing area 30: light receiving element
31, 31a, 31b: light emitting elements 32, 32a, 32b: scan light
33, 34, 35, 37: optical system 36, 38: optical waveguide hole

Claims (7)

터치 감지 영역을 갖는 스크린 평판;
상기 터치 감지 영역을 횡단하는 제1 스캔 광을 출력하는 제1 발광 소자;
상기 터치 감지 영역을 횡단하는 제2 스캔 광을 출력하는 제2 발광 소자; 및
상기 제1 스캔 광과 상기 제2 스캔 광을 수광하는 수광 소자를 포함하고,
상기 수광 소자는 상기 제1 스캔 광의 발착점 사이의 제1 선분과 상기 제2 스캔 광의 발착점 사이의 제2 선분이 이루는 내각의 범위에서 정렬되어 있으며,
상기 제1 발광 소자 및 상기 제2 발광 소자의 전단에 설치되고 각각의 발광 소자에서 분산되는 복수의 스캔광의 분산각에 따라 정렬된 복수의 광도파홀로 구성된 발광부 광학계를 포함하고,.
상기 수광 소자의 전단에 설치되고 각각의 수광 소자가 수신하는 복수의 스캔광의 입력 방향으로 정렬된 복수의 광도파홀로 구성된 수광부 광학계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학적 터치스크린 장치.A screen plate having a touch sensitive area;
A first light emitting device configured to output first scan light traversing the touch sensing area;
A second light emitting device configured to output a second scan light traversing the touch sensing area; And
A light receiving element receiving the first scan light and the second scan light,
The light receiving elements are arranged in a range of an internal angle formed by a first line segment between the point of arrival of the first scan light and a second line segment between the point of arrival of the second scan light,
And a light emitting part optical system provided in front of the first light emitting device and the second light emitting device, the light emitting part comprising a plurality of optical waveguide holes arranged in accordance with a dispersion angle of a plurality of scan light scattered in each light emitting device.
And a light receiving part optical system including a plurality of optical waveguide holes arranged in front of the light receiving element and aligned in an input direction of a plurality of scan lights received by each light receiving element. 제1항에 있어서,
상기 수광 소자는 상기 내각의 가운데 지점으로 정렬되는 것을 특징으로 하는 광학적 터치스크린 장치.The method of claim 1,
And the light receiving element is aligned to a center point of the cabinet. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 스크린 평판은 사변을 갖는 사각 평판 구조를 갖고,
상기 제1 및 제2 발광 소자는 상기 스크린 평판의 동일한 하나의 변에 배치되고, 상기 수광 소자는 상기 스크린 평판의 다른 하나의 변에 배치되는 것을 특징으로 하는 광학적 터치스크린 장치.The method of claim 1,
The screen plate has a square plate structure having a quadrilateral,
And the first and second light emitting elements are disposed on the same side of the screen plate, and the light receiving element is disposed on the other side of the screen plate. 제1항에 있어서,
상기 스크린 평판은 사변을 갖는 사각 평판 구조를 갖고,
상기 제1 및 제2 발광 소자는 상기 스크린 평판의 서로 다른 두 개의 변에 나누어 배치되고, 상기 수광 소자는 상기 스크린 평판의 또 다른 하나의 변에 배치되는 것을 특징으로 하는 광학적 터치스크린 장치.The method of claim 1,
The screen plate has a square plate structure having a quadrilateral,
And the first and second light emitting devices are disposed on two different sides of the screen plate, and the light receiving element is arranged on another side of the screen plate. 제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 발광 소자는 적외선 발광 소자인 것을 특징으로 하는 광학적 터치스크린 장치.The method of claim 1,
And the first and second light emitting devices are infrared light emitting devices.
KR1020120061621A 2012-06-08 2012-06-08 Optical touch screen apparatus KR101268531B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120061621A KR101268531B1 (en) 2012-06-08 2012-06-08 Optical touch screen apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120061621A KR101268531B1 (en) 2012-06-08 2012-06-08 Optical touch screen apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101268531B1 true KR101268531B1 (en) 2013-05-28

Family

ID=48667041

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120061621A KR101268531B1 (en) 2012-06-08 2012-06-08 Optical touch screen apparatus

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101268531B1 (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011081740A (en) * 2009-10-09 2011-04-21 Fujitsu Component Ltd Optical touch panel

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011081740A (en) * 2009-10-09 2011-04-21 Fujitsu Component Ltd Optical touch panel

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100910024B1 (en) Camera type touch-screen utilizing linear infrared emitter
JP4513918B2 (en) Illumination device and electro-optical device
JP6757779B2 (en) Non-contact input device
US20150035799A1 (en) Optical touchscreen
KR20160034358A (en) Light guide panel including diffraction gratings
JP4706771B2 (en) Position detecting device and electro-optical device
KR101657216B1 (en) Touch panel and touch position detection method of touch panel
JP2010277122A (en) Optical position detection apparatus
TWI534686B (en) Optical touch screen
WO2016132568A1 (en) Non-contact input device and method
US20120218226A1 (en) Light directing element and infrared touch screen device having same
EP2866059A2 (en) Limited-Area reflection type optical sensor and electronic device
JP2010127671A (en) Position detector and electro-optical device
KR101374418B1 (en) Multi-touch device
KR20170035305A (en) Pen type and orientation recognition apparatus for optical touch screen
KR101268531B1 (en) Optical touch screen apparatus
KR101268533B1 (en) Optical touch screen apparatus
KR20120120697A (en) Apparatus for sensing multi touch and proximated object and display apparatus
KR101243614B1 (en) Optical touch screen apparatus
TWI526900B (en) Optical touch apparatus, and light source unit and display module for the same
KR101268535B1 (en) Hybrid optical touch screen apparatus
KR20070054607A (en) Touch-screen apparatus and method using laser and optical fiber
CN102063228B (en) Optical sensing system and touch screen applying same
TWI518575B (en) Optical touch module
RU2541849C2 (en) Light waveguide-based touch panel

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
N231 Notification of change of applicant
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
N231 Notification of change of applicant
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160509

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170523

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180518

Year of fee payment: 6

LAPS Lapse due to unpaid annual fee