KR101675228B1 - 3차원 터치스크린 장치, 터치스크린 장치 및 그 제어방법 그리고 디스플레이 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 터치스크린 장치는 터치 측정신호를 발신하는 발신 모듈 및 상기 발신 모듈에서 발신된 터치 측정신호를 수신하는 수신 모듈을 포함하는 터치 감지부; 상기 발신 모듈 및 수신 모듈을 제어하고 상기 터치 감지부로부터의 신호에 따라 터치 위치를 감지하는 제어부; 상기 터치 감지부의 주위에 배치되어 시각적으로 인식 가능한 광을 방출하는 위치 표시부; 및 상기 터치 감지부 및 위치 표시부를 지지하는 지지부재를 포함하고, 상기 위치 표시부는 레이저가 출사되는 레이저 모듈과, 상기 레이저 모듈에서 출사되는 레이저가 반사되어 진행방향에 수직한 평면으로 방출되도록 하는 반사부재와, 상기 반사부재가 상기 레이저 모듈에 지지되도록 하고 상기 레이저가 통과되도록 하는 광 투과 지지부재를 포함하는 라인 레이저 모듈이다.

Description

3차원 터치스크린 장치, 터치스크린 장치 및 그 제어방법 그리고 디스플레이 장치{3D TOUCHSCREEN DEVICE, TOUCHSCREEN DEVICE AND METHOD FOR COMTROLLING THE SAME AND DISPLAY APPARATUS}

본 발명은 터치스크린 장치에 관한 것으로서, 특히 공간상의 사용자의 터치를 감지할 수 있는 3차원 터치스크린 장치, 터치스크린 장치 및 그 제어방법 그리고 디스플레이 장치에 관한 것이다.

터치스크린은 키보드나 마우스 이외의 입력수단으로서, 사용자가 디스플레이부에 표시되는 문자나 특정 위치를 선택하기 위하여 손가락 또는 물체를 원하는 위치로 가져가면 그 위치를 파악함으로써, 사용자가 디스플레이부를 통해 일정한 명령 또는 요구를 직접 입력할 수 있도록 한다.

터치스크린은 일반 모니터의 화면에 터치 패널이라는 장치를 덧붙여서 기능을 발휘하는 것으로, 터치 패널은 상하좌우로 눈에 보이지 않는 적외선이 흐르게 하여 화면에 수많은 사각형 격자가 생기도록 함으로써, 손끝이나 기타 물체로 이 격자에 접촉하면 그 위치를 파악할 수 있도록 하였다. 그리고, 그 이후 감압식 터치스크린을 거쳐 현재는 정전용량 터치스크린이 많이 사용되고 있다.

정전용량 터치스크린은 사용자의 손가락이 터치스크린에 접촉할 때 발생하는 정전용량의 변화를 감지하여 터치 위치를 판단하는 방법이 사용되는데, 터치 위치를 감지하기 위해서는 사용자의 손가락이 터치스크린을 접촉해야만 하는 문제가 있다.

따라서, 지하철역이나 공항, 병원 등에 설치된 정전용량 터치스크린을 불특정 다수인이 사용하는 경우 사용자의 손가락에 묻은 세균이나 오염물질이 터치스크린을 통해 전파되는 문제가 있다.

특히, 병원과 같이 위생을 철저히 해야 하는 경우에는 정전용량 터치스크린을 사용하기 곤란하다. 예를 들어, 다수의 환자를 상대하는 의사가 정전용량 터치스크린을 사용하는 것은 위생에 큰 문제가 발생될 수 있다.

본 발명은 새로운 구조를 갖는 터치스크린 장치 및 그 제어방법 그리고 디스플레이 장치를 제공하는 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 사용자가 디스플레이부에 손가락의 접촉하지 않아도 사용자의 선택 위치를 감지할 수 있는 터치스크린 장치 및 그 제어방법 그리고 디스플레이 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 사용자의 손가락을 감지하는 위치를 가변할 수 있는 터치스크린 장치 및 그 제어방법 그리고 디스플레이 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 사용자가 손가락의 위치를 보다 용이하게 인식할 수 있도록 하는 터치스크린 장치 및 그 제어방법 그리고 디스플레이 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 사용자의 손가락을 감지하는 위치가 터치스크린으로부터 이격된 터치스크린 장치 및 그 제어방법 그리고 디스플레이 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 사용자의 손가락이 디스플레이부에 접촉하지 않으면서 공간상에서 자유롭게 이동하면서 입력이 가능하도록 디스플레이부로부터 이격된 터치스크린 장치 및 그 제어방법 그리고 디스플레이 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 사용자가 손가락을 감지하는 위치의 범위를 인식할 수 있도록 하는 터치스크린 장치 및 그 제어방법 그리고 디스플레이 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 복수의 터치 감지부를 통해 서로 다른 성질의 명령을 입력할 수 있도록 하는 터치스크린 장치 및 그 제어방법 그리고 디스플레이 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따른 터치스크린 장치는 터치 측정신호를 발신하는 발신 모듈 및 상기 발신 모듈에서 발신된 터치 측정신호를 수신하는 수신 모듈을 포함하는 터치 감지부; 상기 발신 모듈 및 수신 모듈을 제어하고 상기 터치 감지부로부터의 신호에 따라 터치 위치를 감지하는 제어부; 상기 터치 감지부의 주위에 배치되어 시각적으로 인식 가능한 광을 방출하는 위치 표시부; 및 상기 터치 감지부 및 위치 표시부를 지지하는 지지부재를 포함하고, 상기 위치 표시부는 레이저가 출사되는 레이저 모듈과, 상기 레이저 모듈에서 출사되는 레이저가 반사되어 진행방향에 수직한 평면으로 방출되도록 하는 반사부재와, 상기 반사부재가 상기 레이저 모듈에 지지되도록 하고 상기 레이저가 통과되도록 하는 광 투과 지지부재를 포함하는 라인 레이저 모듈이다.

본 발명은 새로운 구조를 갖는 터치스크린 장치 및 그 제어방법 그리고 디스플레이 장치를 제공할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 사용자가 디스플레이부에 손가락의 접촉하지 않아도 사용자의 선택 위치를 감지할 수 있는 터치스크린 장치 및 그 제어방법 그리고 디스플레이 장치를 제공할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 사용자의 손가락을 감지하는 위치를 가변할 수 있는 터치스크린 장치 및 그 제어방법 그리고 디스플레이 장치를 제공할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 사용자가 손가락의 위치를 보다 용이하게 인식할 수 있도록 하는 터치스크린 장치 및 그 제어방법 그리고 디스플레이 장치를 제공할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 사용자의 손가락을 감지하는 위치가 터치스크린으로부터 이격된 터치스크린 장치 및 그 제어방법 그리고 디스플레이 장치를 제공할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 사용자의 손가락이 디스플레이부에 접촉하지 않으면서 공간상에서 자유롭게 이동하면서 입력이 가능하도록 디스플레이부로부터 이격된 터치스크린 장치 및 그 제어방법 그리고 디스플레이 장치를 제공할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 사용자가 손가락을 감지하는 위치의 범위를 인식할 수 있도록 하는 터치스크린 장치 및 그 제어방법 그리고 디스플레이 장치를 제공할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 복수의 터치 감지부를 통해 서로 다른 성질의 명령을 입력할 수 있도록 하는 터치스크린 장치 및 그 제어방법 그리고 디스플레이 장치를 제공할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 터치스크린 장치 및 그 제어방법 그리고 디스플레이 장치를 설명하는 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 터치스크린 장치 및 그 제어방법 그리고 디스플레이 장치의 단면을 설명하는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 터치스크린 장치에서 라인 레이저 모듈을 설명하는 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 터치스크린 장치의 위치 표시부를 설명하는 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 디스플레이 장치에서 위치 표시부로서 라인 레이저 모듈이 사용된 예를 설명하는 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 터치스크린 장치에서 라인 레이저 모듈의 다른 예를 설명하는 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 디스플레이 장치에서 라인 레이저 모듈의 반사부재의 구조를 설명하는 도면이다.
도 8과 도 9는 본 발명에 따른 디스플레이 장치에서 라인 레이저 모듈의 반사부재의 다양한 형태를 예시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치에서 위치 표시부로서 라인 레이저 모듈이 4개가 설치된 것을 예시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치에서 위치 표시부로서 라인 레이저 모듈이 2개가 설치된 것을 예시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치에서 위치 표시부로서 라인 레이저 모듈이 2개가 설치된 다른 예를 도시한 도면이다.
도 13은 본 발명에 따른 터치스크린 장치 및 그 제어방법 그리고 디스플레이 장치의 다른 실시예의 단면을 설명하는 도면이다.
도 14는 본 발명에 따른 터치스크린 장치 및 그 제어방법 그리고 디스플레이 장치의 또 다른 실시예의 단면을 설명하는 도면이다.
도 15는 본 발명에 따른 터치스크린 장치 및 그 제어방법 그리고 디스플레이 장치의 또 다른 실시예의 단면을 설명하는 도면이다.
도 16은 본 발명에 따른 터치스크린 장치 및 그 제어방법 그리고 디스플레이 장치의 또 다른 실시예의 단면을 설명하는 도면이다.
도 17은 본 발명에 따른 터치스크린 장치 및 그 제어방법 그리고 디스플레이 장치에서 광학부재가 배치된 것을 설명하는 도면이다.
도 18은 본 발명에 따른 디스플레이 장치에서 터치 감지부의 위치가 가변되는 것을 설명하는 도면이다.
도 19는 본 발명에 따른 터치스크린 장치에서 복수의 터치 감지부 및 위치 표시부가 구비된 것을 설명하는 도면이다.

본 발명에 따른 실시 예의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "상/위(on)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상/위(on)"와 "아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 층을 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 층의 상/위 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.

도면에서는 각층의 두께나 크기가 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시될 수도 있다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 터치스크린 장치 및 그 제어방법 그리고 디스플레이 장치에 대해 상세히 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 터치스크린 장치 및 그 제어방법 그리고 디스플레이 장치를 설명하는 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 디스플레이 장치는 터치 감지부(160) 및 상기 터치 감지부(160)를 제어하고 상기 터치 감지부(160)로부터의 신호에 따라 터치 위치를 감지하는 제어부(150)를 포함하는 터치스크린 장치(100)와, 상기 터치스크린 장치(100)에서 감지한 신호를 처리하는 정보처리부(200) 및 상기 터치스크린 장치(100)와 이격되어 배치되고, 상기 정보처리부(200)의 신호에 따라 영상이 디스플레이되는 디스플레이부(300)를 포함할 수 있다.

예를 들어, 상기 터치스크린 장치(100)는 상기 디스플레이부(300)의 표면이 아닌 상기 디스플레이부(300)의 표면과 이격된 공간상의 사용자의 선택 위치를 감지하고, 상기 정보처리부(200)는 사용자의 선택 위치에 따른 신호를 처리하여 그에 따라 동작되도록 제어 신호를 생성하고, 상기 디스플레이부(300)는 상기 제어 신호에 따라 영상이 디스플레이 되도록 한다.

상기 터치스크린 장치(100)는 X축 수/발신 모듈(110,120), X축 수/발신 모듈 드라이버(111,121), Y축 수/발신 모듈(130,140), Y축 수/발신 모듈 드라이버(131,141)를 포함하는 터치 감지부(160)를 포함한다. 또한, 상기 터치 감지부(160)를 제어하고 터치 위치를 연산하여 감지하는 제어부(150)를 포함한다.

실시예에서는 X축 또는 Y축과 같이 디스플레이부(300)의 표면을 기준으로 한 방향을 예시하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 발신 모듈과 수신 모듈이 다양한 방향으로라도 구비되면 터치 위치를 감지하는 것이 가능하다.

또한, 실시예에서는 터치 감지부(160)가 X축 수/발신 모듈(110,120), Y축 수/발신 모듈(130,140)을 포함하는 것으로 예시하고 있으나, 대한민국 등록특허공보 10-1372423에서와 같이 X축 또는 Y축에만 수/발신모듈이 설치되는 것도 가능하다.

상기 터치스크린 장치(100)는 상기 X축 발신 모듈 드라이버(121) 및 Y축 발신 모듈 드라이버(141)의 제어에 따라 상기 X축 발신 모듈(120) 및 Y축 발신 모듈(140)에서 출력된 터치 측정신호, 일 예로 적외선 신호를 상기 X축 수신 모듈(110) 및 Y축 수신 모듈(130)에서 수신하여 감지함으로써 적외선 신호의 변화를 감지한다.

상기 제어부(150)는 상기 X축 수신 모듈(110) 및 Y축 수신 모듈(130)로부터 수신한 적외선 신호를 처리하여 사용자에 의해 선택된 위치의 좌표를 계산한다. 또한, 상기 제어부(150)는 사용자에 의해 선택된 위치의 좌표 뿐만 아니라 선택된 위치의 크기(예를 들어, 지름)도 계산할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 공간상의 제1 지점(101)을 손가락으로 터치하는 경우 상기 터치스크린 장치(100)의 제어부(150)는 사용자의 손가락에 의해 적외선 신호가 차단되는 점을 이용하여 적외선 신호가 감지되는 부분 및 적외선 신호가 감지되지 않는 부분을 연산하여 사용자의 손가락의 X-Y 평면 상의 터치 위치(또는 위치의 크기)를 감지한다.

여기서, 사용자의 터치는 상기 디스플레이부(300)의 화면에 손가락이 닿는 것을 의미하는 것이 아니라, 상기 디스플레이부(300)로부터 이격된 공간 상에 사용자의 손가락이 위치하는 것을 의미할 수 있다. 정전용량 터치스크린은 사용자의 손가락이 디스플레이부(300)에 접촉하거나 매우 근접해야 터치 인식이 가능하지만, 본 발명에 따른 적외선 터치스크린 장치는 디스플레이부(300)로부터 이격된 위치에 손가락이 위치되는 경우에도 사용자의 선택, 즉 터치를 감지할 수 있다. 즉, 본 발명은 정전용량 터치스크린에서 정전용량에 영향을 미치는 거리가 아닌 정전용량에 영향을 미치지 않는 거리 만큼 이격된 위치에서 사용자의 선택을 감지할 수 있다.

즉, 상기 터치스크린 장치(100)는 X,Y축 발신 모듈(120,140)과 X,Y축 수신 모듈(110,130) 사이의 공간 상에 위치한 사용자의 선택 지점을 감지할 수 있다.

상기 터치스크린 장치(100)는 사용자의 선택을 감지하기 위하여 다양한 형태로 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 1에서는 발신 모듈과 수신 모듈이 대향되어 배치된 것이 예시되어 있으나, 발신 모듈과 수신 모듈이 교대로 양측에 배열되는 것도 가능하다.

또한, 상기 터치스크린 장치(100)는 사용자의 선택을 정확하기 감지하기 위한 다양한 스캔 방식 및 제어방식이 사용될 수 있다.

도 2는 본 발명에 따른 터치스크린 장치 및 그 제어방법 그리고 디스플레이 장치의 단면을 설명하는 도면이다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 터치스크린 장치(100)는 상기 디스플레이부(300)의 전면에 배치되는 X,Y축 발신 모듈(120,140) 및 X,Y축 수신 모듈(110,130)을 포함하는 터치 감지부(160)와, 상기 터치 감지부(160)와 상기 디스플레이부(300) 사이에 배치되는 위치 표시부(170)를 포함한다.

상기 터치 감지부(160)는 반드시 상기 디스플레이부(300)의 Z축 상에 배치되어야 하는 것은 아니지만, 사용자가 디스플레이부(300)를 바라보면서 터치를 입력할 수 있는 위치에 배치될 수 있다.

상기 위치 표시부(170)는 상기 터치 감지부(160)에 인접하여 배치될 수 있으며, 상기 터치 감지부(160)와 동일한 지지부재(320)에 의해 지지될 수 있다.

상기 위치 표시부(170)는 라이트 스크린(LIGHT SCREEN)을 형성할 수 있다. 여기서 라이트 스크린은 일정 공간에 광을 스크린 형태 또는 평면 형태로 조사하여, 해당 공간 내에 어디에서나 물체가 위치하는 경우 물체의 표면에 광이 비춰지는 구조가 될 수 있다. 상기 라이트 스크린은 물체가 위치하기 전에는 전혀 광이 보이지 않거나 거의 보이지 않는 상태이나, 물체가 위치하면 물체의 표면에 광이 보이도록 형성될 수도 있다.

상기 위치 표시부(170)는 다양한 광원으로 형성될 수 있으며, 사람이 시각적으로 인식할 수 있는 광을 방출하는 소자를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 위치 표시부(170)는 LED 소자, 레이저 다이오드, 라인 레이저 모듈 등 사람이 시각적으로 인식할 수 있는 광, 가시광을 방출하는 소자를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 위치 표시부(170)는 라인 레이저 모듈로 형성될 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 라인 레이저 모듈(1701)은 레이저 다이오드에서 방출되는 광이 라인(1709) 형태로 출사되도록 구성된 모듈이 될 수 있다. 또한, 상기 위치 표시부(170)는 LED 소자로 형성될 수 있으며, 적색 LED, 녹색 LED, 청색 LED 중 어느 하나로 선택될 수 있다. 다만, 상기 위치 표시부(170)는 사용자가 시각으로 인식할 수 있는 빛을 조사하기 위한 것으로서 예시된 라인 레이저 모듈, 레이저 다이오드 또는 LED 소자에 한정되는 것은 아니다.

상기 위치 표시부(170)는 사용자가 선택한 위치를 손가락으로 터치하는 경우 사용자가 자신의 손가락의 위치를 인식할 수 있도록 도와준다. 예를 들어, 사용자가 상기 디스플레이부(300)로부터 이격된 공간 상에 손가락을 가져다 놓는 경우, 손가락의 위치가 상기 터치 감지부(160)가 손가락을 감지할 수 있는 공간 상에 있는지 여부를 정확히 알기 어렵다. 상기 터치 감지부(160)의 X,Y축 발신 모듈(120,140)에서 사용하는 광원은 사용자의 눈에 인식되지 않을 수 있기 때문이다. 예를 들어, 상기 광원은 적외선 광원을 사용할 수 있으며, 이 경우 사용자에게 인식되지 않는다.

따라서, 상기 위치 표시부(170)는 사용자의 시각으로 인식될 수 있는 광을 출사함으로써 사용자의 손가락이 특정 위치에 위치되는 경우 사용자의 손가락에 광선이 비춰지도록 하여 사용자가 손가락의 위치를 인식할 수 있도록 한다. 예를 들어, 사용자의 손가락의 위치는 상기 디스플레이부(300)로부터 일정 거리 이격된 위치가 될 수 있다.

한편, 본 실시예에서 사용자의 손가락을 예시하였으나, 사용자의 손가락(또는 손) 대신 펜과 같이 적외선 신호의 송수신에 변화를 줄 수 있는 다른 물체가 사용되는 것도 가능하다.

상기 위치 표시부(170)는 상기 터치스크린 장치(100)의 X,Y축 발신 모듈(120,140) 및 X,Y축 수신 모듈(110,130)과 함께 동작될 수 있다. 즉, 상기 X,Y축 발신 모듈(120,140)에서 적외선을 방출할 때, 상기 위치 표시부(170)는 가시광을 방출하도록 설정될 수 있다.

한편, 이와 같은 경우 상기 위치 표시부(170)에서 방출된 가시광선에 의해 사용자가 디스플레이부(300)를 통해 디스플레이 되는 영상을 보는 것이 방해되거나 불필요한 전력 낭비가 될 수 있다. 따라서, 상기 위치 표시부(170)는 사용자의 터치가 감지될 때만 선택적으로 동작(가시광을 방출)하도록 설정될 수 있다.

예를 들어, 사용자의 손가락이 상기 X,Y축 발신 모듈(120,140) 및 X,Y축 수신 모듈(110,130) 사이에 위치될 때, 상기 제어부(150)는 사용자의 손가락을 감지하고, 발광 소자 드라이버(177)를 구동하여 상기 위치 표시부(170)가 동작되도록 할 수 있다. 만약 사용자의 손가락이 상기 X,Y축 발신 모듈(120,140) 및 X,Y축 수신 모듈(110,130) 사이에서 벗어나는 경우 상기 위치 표시부(170)의 동작이 중단되도록 할 수도 있다.

또한, 상기 위치 표시부(170)는 다수의 발광 소자가 포함될 수도 있는데, 사용자의 손가락이 상기 X,Y축 발신 모듈(120,140) 및 X,Y축 수신 모듈(110,130) 사이에 위치될 때, 모든 발광 소자가 동작되도록 할 수도 있으며, 도 4에 도시된 바와 같이 사용자의 손가락에 인접한 부분에만 가시광선이 조사될 수 있도록 복수의 발광 소자 중 일부 발광 소자만 동작되도록 할 수도 있다.

상기 위치 표시부(170)는 다수의 발광 소자에 대향하는 위치에 배치되는 반사 프레임(171)을 더 포함할 수 있다. 상기 위치 표시부(170)의 다수의 발광 소자가 상기 디스플레이부(300)의 제1 측에 배치되는 경우 상기 반사 프레임(171)은 상기 제1 측에 대향하는 디스플레이부(300)의 제2 측에 배치될 수 있다.

또한, 상기 반사 프레임(171)은 상기 디스플레이부(300)의 장변 및 단변을 따라 형성될 수 있으며, 4변에 모두 배치될 수 있다. 상기 반사 프레임(171)은 상기 위치 표시부(170)의 수 또는 출력이 부족한 경우에도 광의 효율이 유지될 수 있도록 한다.

도 4는 본 발명에 따른 터치스크린 장치의 위치 표시부를 설명하는 도면이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 반사 프레임(171)은 상기 다수의 발광 소자에서 방출된 가시광을 반사하여 사용자가 다양한 방향에서 사용자의 손가락에 가시광이 비춰지는 것을 확인할 수 있도록 할 수 있다.

또한, 상기 위치 표시부(170)는 다수의 발광 소자의 전면에 반 반사판(172)을 더 포함할 수 있다. 상기 반 반사판(172)은 상기 다수의 발광 소자에서 방출된 광을 투과함과 동시에 상기 반사 프레임(171)에서 반사된 광을 다시 반사함으로써 사용자가 보다 다양한 방향에서 사용자의 손가락에 가시광이 비춰지는 것을 확인할 수 있도록 할 수 있다.

한편, 상기 디스플레이부(300)는 디스플레이부 서포터(330)에 의해 지지될 수 있다. 상기 디스플레이 서포터(330)에는 제1 지지부재(321) 및 제2 지지부재(322)를 포함하는 지지부재(320)가 설치될 수 있으며, 상기 X,Y축 발신 모듈(120,140) 및 X,Y축 수신 모듈(110,130)과 상기 위치 표시부(170)는 상기 제2 지지부재(322)에 설치될 수 있다.

상기 제2 지지부재(322)는 상기 제1 지지부재(321)에 대하여 슬라이딩 가능하게 결합될 수도 있다. 즉, 상기 제2 지지부재(322)와 상기 디스플레이부(300) 사이의 간격은 상기 제2 지지부재(322)가 슬라이딩된 정도에 따라 조절될 수 있으며, 결과적으로 상기 X,Y축 발신 모듈(120,140) 및 X,Y축 수신 모듈(110,130)과 상기 위치 표시부(170)가 상기 디스플레이부(300)로부터 이격된 거리는 가변될 수 있다. 따라서, 사용자의 신체적 특성이나 습관에 따라 사용자의 손가락이 감지되는 위치를 디스플레이부(300)의 표면에 대하여 수직 방향(Z축 방향)으로 조절이 가능하다. 실시예에서는 상기 제1 지지부재(321)와 제2 지지부재(322)가 슬라이딩 가능한 구조에 의해 결합된 것이 예시되어 있으나, 스테핑 모터와 같은 다양한 기구적 수단에 의해 상기 제2 지지부재(322)의 위치는 가변 가능하다.

도 5는 본 발명에 따른 디스플레이 장치에서 위치 표시부로서 라인 레이저 모듈이 사용된 예를 설명하는 도면이다.

도 5를 참조하면, 상기 디스플레이부(300)가 구비되고 상기 디스플레이부(300)의 전면에 상기 X,Y축 발신 모듈(120,140) 및 X,Y축 수신 모듈(110,130)을 포함하는 터치 감지부(160)가 배치되며, 상기 터치 감지부(160)와 상기 디스플레이부(300) 사이에 배치되거나, 또는 상기 터치 감지부(160)를 상기 디스플레이부(300)와의 사이에 배치되도록 위치 표시부(170)가 배치된다.

상기 위치 표시부(170)의 일 예로서 라인 레이저 모듈(1701)이 사용될 수 있으며, 상기 라인 레이저 모듈(1701)은 상기 디스플레이부(300)의 전체 화면영역을 라이트 스크린이 덮을 수 있도록 복수개가 배치될 수 있다.

예를 들어, 상기 라인 레이저 모듈(1701)은 디스플레이부(300)의 어느 하나의 장변측에 3개, 마주보는 다른 하나의 장변측에 3개가 배치될 수 있다.

한편, 상기 라인 레이저 모듈(1701)은 레이저가 출사되는 각도가 작아 복수의 라인 레이저 모듈(1701)이 설치되어야 하고, 이 경우 라인 레이저 모듈(1701)의 설치 위치 및 방향을 정확히 조정하는 것이 용이하지 않기 때문에 사용자의 손가락 등에 복수의 라인으로 레이저가 표시될 수 있다. 이는 심미적으로 좋지 않을 수도 있고, 복수의 라인으로 인하여 사용자에게 혼돈을 야기할 수 있다.

따라서, 상기 라인 레이저 모듈(1701)의 설치 개수를 감소시킬 필요가 있다.

또한, 상기 라인 레이저 모듈(1701)에서 불필요하게 넓은 각도로 레이저가 방출되는 경우 상기 레이저가 반사되어 복수의 라인으로 표시될 수 있고 이는 사용자에게 혼돈을 야기할 수 있으므로, 지나치게 넓은 각도로 레이저가 방출되지 않도록 제한할 수 있는 라인 레이저 모듈이 사용될 수 있다.

도 6은 본 발명에 따른 터치스크린 장치에서 라인 레이저 모듈의 다른 예를 설명하는 도면이고, 도 7은 본 발명에 따른 디스플레이 장치에서 라인 레이저 모듈의 반사부재의 구조를 설명하는 도면이다.

도 6과 도 7을 참조하면, 실시예에 따른 라인 레이저 모듈(1702)은 레이저 모듈(1703)과, 상기 레이저 모듈(1703)에서 방출된 광이 90도 각도로 반사되어 진행하도록 하는 반사부재(1705)와, 상기 반사부재(1705)가 상기 레이저 모듈(1703)에 결합되어 지지되도록 하고 상기 레이저 모듈(1703)에서 방출되어 상기 반사부재(1705)에서 반사된 레이저가 통과하는 광 투과 지지부재(1704)가 포함된다.

즉, 본 발명에서 상기 라인 레이저 모듈(1702)은 도 3의 라인 레이저 모듈(1701)이 실린더 렌즈 등과 같은 렌즈를 통과하는 레이저의 굴절에 의해 레이저가 라인 형태로 출사되는 것과 달리, 레이저 모듈(1703)에서 출사된 레이저가 반사부재(1705)에서 반사되어 90도 각도로 꺽여 진행하면서, 상기 반사부재(1705)의 형태에 따라 270도, 180도, 90도와 같은 다양한 각도로 레이저가 출사되도록 한다.

즉, 상기 반사부재(1705)는 상기 레이저 모듈(1703)에서 출사되는 레이저가 진행하는 방향과 45도 각도로 경사진 반사면(1705c2)을 포함한다.

상기 반사부재(1705)의 반사면(1705c2)은 원뿔 형태의 반사면이 일부가 제거된 형태로 형성될 수 있다. 예를 들어, 통상적으로 바닥면이 원형인 원뿔을 360도 원뿔이라고 하는 경우, 본 발명에서 반사부재(1705)는 바닥면(1705c1)이 90도의 부채꼴 형태인 90도 원뿔, 바닥면(1705c1)이 180도의 부채꼴 형태인 180도 원뿔, 바닥면(1705c1)이 200도의 부채꼴 형태인 200도 원뿔과 같이 360도 보다 작은 각도의 원뿔 형태로 반사면(1705c2)이 형성되어 상기 레이저 모듈(1703)에서 출사된 레이저가 일정한 각도 범위로 반사되어 출사되도록 한다.

상기 광 투과 지지부재(1704)는 내부가 빈 원통형 또는 파이프 형태의 합성수지 또는 유리 재질로 형성될 수 있으며, 상기 반사부재(1705)가 상기 레이저 모듈(1703)로부터 이격되도록 하고 그 이격된 공간으로 상기 레이저가 출사되도록 한다.

도 7을 참조하면, 상기 반사부재(1705)는 상기 광 투과 지지부재(1704)와 결합될 수 있도록 제1 지름을 갖는 제1 바닥판(1705a)과 상기 제1 바닥판(1705a)의 제1 지름보다 작은 제2 지름을 갖는 제2 바닥판(1705b)과, 상기 제2 바닥판(1705b) 상에 배치되는 반사판(1705c)을 포함한다.

상기 반사부재(1705)는 반사율이 높고 강도가 높은 금속 재질로 형성될 수 있으며, 상기 레이저 모듈(1703)에서 출사된 레이저는 상기 제2 바닥판(1705b)에 반사되어 다시 레이저 모듈(1703)이 배치된 방향으로 진행하거나 상기 반사판(1705c)에서 90도 각도로 반사되어 외부로 출사될 수 있다.

상기 반사판(1705c)은 바닥면(1705c1)과 반사면(1705c2)을 포함하고, 상기 바닥면(1705c1)과 반사면(1705c2)을 잇는 측면이 더 포함된다.

상기 바닥면(1705c1)은 소정 각도의 부채꼴 형태로 형성될 수 있는데, 도면에서는 제1 각도(θ1)의 부채꼴 형태로 형성된 것이 예시되어 있으며, 도면에서 상기 제1 각도(θ1)는 대략 120도 정도로 예시된다.

상기 반사면(1705c2)은 상기 바닥면(1705c1)에 대하여 소정 각도의 경사를 갖는데, 실시예에서는 제2 각도(θ2)는 45도로 예시된다.

상기 측면은 혼동을 피하기 위하여 별도의 도면부호를 명기하지는 않았으나, 상기 반사면(1705c2)의 양 끝단과 상기 바닥면(1705c1)을 수직으로 연결하는 면이 된다.

도 8과 도 9는 본 발명에 따른 디스플레이 장치에서 라인 레이저 모듈의 반사부재의 다양한 형태를 예시한 도면이다.

도 8을 참조하면, 도 8의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 반사부재(1705)는 레이저의 진행 방향에 배치되어, 상기 레이저 모듈((1703)에서 출사된 레이저를 선택적으로 90도 각도로 반사되어 진행되도록 한다. 즉, 상기 레이저 모듈(1703)에서 출사된 레이저는 진행방향에 수직인 평면으로 반사되어 진행한다.

도 8의 (a) 및 (b)에는 반사부재(1705)의 반사판(1705c)에서 레이저가 90도 각도로 반사되는 반사면이 구비되고 상기 반사면의 바닥면이 90도의 부채꼴 형태인 것이 예시되어 있다.

도 9를 참조하면, 도 9의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 반사부재(1705)는 레이저의 진행 방향에 배치되어 상기 레이저 모듈((1703)에서 출사된 레이저를 선택적으로 90도 각도로 반사되어 진행되도록 반사부재(1705)가 형성된다. 즉, 상기 레이저 모듈(1703)에서 출사된 레이저는 진행방향에 수직인 평면으로 반사되어 진행한다.

도 9의 (a) 및 (b)에는 반사부재(1705)에서 반사판(1705c)에서 레이저가 90도 각도로 반사되는 반사면이 구비되고 상기 반사면의 바닥면이 180도의 부채꼴 형태인 것이 예시되어 있다.

도 8과 도 9에서는 반사면의 바닥면이 90도의 부채꼴 형태 또는 180도의 부채꼴 형태이고 레이저의 진행방향에 대해 45도 각도의 반사면이 형성된 것이 예시되어 있으나, 상기 반사면의 바닥면은 90도 이상이고 360도 미만으로 형성될 수 있고, 바람직하게 상기 반사면의 바닥면은 270도 이하로 형성될 수 있고, 보다 바람직하게 상기 반사면의 바닥면은 180도 이하로 형성될 수 있다. 상기 레이저 모듈(1703)에서 출사된 레이저는 180도의 범위 내로만 진행되도록 상기 반사면의 바닥면이 180도로 형성될 수 있는데, 설치 오차 등을 고려하여 상기 반사면의 바닥면은 200도 이하 또는 270도 이하로 형성될 수 있다. 또한, 상기 레이저 모듈(1703)에서 출사된 레이저는 90도의 범위 내로만 진행되도록 상기 반사면의 바닥면이 90도로 형성될 수 있다.

상기 반사면의 바닥면이 360도인 경우 360도 방향으로 레이저가 진행하는데, 이 경우 일부의 각도로 진행한 레이저는 반사되어 원하지 않는 부분으로 진행되어 간섭 또는 사용자의 혼란을 일으킬 수 있다. 따라서, 반사면의 바닥면은 360도가 아닌 특정 각도 미만으로 제한되는 것이 타당하다.

도 10은 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치에서 위치 표시부로서 라인 레이저 모듈이 4개가 설치된 것을 예시한 도면이다.

도 2와 도 10을 참조하면, 상기 디스플레이부(300)가 구비되고 상기 디스플레이부(300)의 전면에 상기 X,Y축 발신 모듈(120,140) 및 X,Y축 수신 모듈(110,130)을 포함하는 터치 감지부(160)가 배치되며, 상기 터치 감지부(160)와 상기 디스플레이부(300) 사이에 배치되거나, 또는 상기 터치 감지부(160)를 상기 디스플레이부(300)와의 사이에 배치되도록 위치 표시부(170)가 배치된다.

상기 위치 표시부(170)의 일 예로서 라인 레이저 모듈(1702)이 사용될 수 있으며, 상기 라인 레이저 모듈(1702)은 상기 디스플레이부(300)의 전체 화면영역을 라이트 스크린이 덮을 수 있도록 복수개가 배치될 수 있다.

예를 들어, 상기 라인 레이저 모듈(1702)은 디스플레이부(300)의 모서리측에 4개가 배치될 수 있다.

상기 라인 레이저 모듈(1702)은 90도의 각도 범위로 레이저가 출사되도록 하여 디스플레이부(300)의 전체 화면영역을 라이트 스크린으로 덮을 수 있도록 한다.

도 11은 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치에서 위치 표시부로서 라인 레이저 모듈이 2개가 설치된 것을 예시한 도면이다.

도 11을 참조하면, 도 10에서 설명한 것과 달리, 상기 라인 레이저 모듈(1702)은 디스플레이부(300)의 모서리측에 2개가 배치될 수 있다.

상기 라인 레이저 모듈(1702)은 90도의 각도 범위로 레이저가 출사되도록 하여 디스플레이부(300)의 전체 화면영역을 라이트 스크린으로 덮을 수 있도록 한다.

도 10과 같이 디스플레이부(300)의 크기가 큰 경우에 4개의 라인 레이저 모듈(1702)이 사용될 수 있고, 도 11과 같이 디스플레이부(300)의 크기가 작은 경우에 2개의 라인 레이저 모듈(1702)이 사용될 수 있다.

도 12는 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치에서 위치 표시부로서 라인 레이저 모듈이 2개가 설치된 다른 예를 도시한 도면이다.

도 12를 참조하면, 도 11에서 설명한 것과 달리, 상기 라인 레이저 모듈(1702)은 디스플레이부(300)의 장변측 중앙에 2개가 배치될 수 있다.

상기 라인 레이저 모듈(1702)은 180도의 각도 범위로 레이저가 출사되도록 하여 디스플레이부(300)의 전체 화면영역을 라이트 스크린으로 덮을 수 있도록 한다.

실시예에서는 상기 라인 레이저 모듈(1702)이 디스플레이부(300)의 장변측 중앙에 배치된 것이 예시되어 있으나, 상기 라인 레이저 모듈(1702)은 디스플레이부(300)의 단변측 중앙에 2개가 배치되는 것도 가능하다.

도 13은 본 발명에 따른 터치스크린 장치 및 그 제어방법 그리고 디스플레이 장치의 다른 실시예의 단면을 설명하는 도면이다.

도 13을 참조하면, 본 발명에 따른 디스플레이 장치는 도 2에 도시된 디스플레이 장치와 달리, 제1 지지부재(321)와 제2 지지부재(322)의 슬라이딩 가능한 구조가 아닌 일정한 길이의 지지부재(320)를 포함한다.

상기 디스플레이부(300)의 표면을 X-Y축 방향의 평면이라고 하면, 상기 지지부재(320)는 상기 터치 감지부(160)를 X-Y평면에 수직한 Z축 방향으로 이격되도록 한다.

상기 지지부재(320)에 의하여 상기 터치 감지부(160)가 이격된 거리(H)는 사용자가 손가락 또는 손을 움직이는 과정에서 상기 디스플레이부(300)의 표면이 쉽게 접촉되지 않도록 충분한 거리가 이격될 수 있다. 예를 들어, 상기 터치 감지부(160)가 이격된 거리(H)는 10cm보다 크고 100cm보다 작게 설정될 수 있다. 다만, 이는 예시이며 본 발명의 권리범위를 제한하는 것은 아니다.

도 14는 본 발명에 따른 터치스크린 장치 및 그 제어방법 그리고 디스플레이 장치의 또 다른 실시예의 단면을 설명하는 도면이다.

도 14를 참조하면, 본 발명에 따른 디스플레이 장치는 도 13에 도시된 디스플레이 장치와 달리, 지지부재(320) 상에 위치 표시부(173)를 더 포함한다.

상기 위치 표시부(170)는 제1 위치 표시부로, 상기 위치 표시부(173)는 제2 위치 표시부로 지칭될 수 있다. 즉, 상기 터치 감지부(160)는 상기 위치 표시부(170)와 위치 표시부(173) 사이에 배치될 수 있다. 상기 위치 표시부(170)는 상기 터치 감지부(160)와 디스플레이부(300)(또는 디스플레이 서포터(330)) 사이에 배치될 수 있다.

상기 위치 표시부(170,173)는 사용자의 터치를 감지할 수 있는 공간의 범위를 사용자가 용이하게 인식할 수 있도록 한다. 즉, 사용자의 터치를 감지할 수 있는 공간은 상기 위치 표시부(170)가 형성하는 라이트 스크린과 상기 위치 표시부(173)가 형성하는 라이트 스크린 사이에 위치 될 수 있다.

상기 위치 표시부(170)와 위치 표시부(173)가 방출하는 빛의 색은 서로 다를 수 있으며, 상기 위치 표시부(170,173)로서 라인 레이저 모듈(1701)이 채용된다면 사용자가 손을 상기 터치 감지부(160)에 배치하는 경우 사용자의 손에는 2줄의 라인 레이저가 비춰질 수 있다.

즉, 상기 위치 표시부(170)와 위치 표시부(173)는 상기 터치 감지부(160)를 사이에 두고 상기 터치 감지부(160)의 양측에 배치될 수 있으며, 상기 위치 표시부(170) 및 상기 위치 표시부(173)에서 방출한 광은 상기 터치 감지부(160)에서 발신되는 터치 측정신호와 평행한 방향으로 진행할 수 있다.

상기 위치 표시부(170) 및 위치 표시부(173) 중 어느 하나만 설치되는 것도 가능하다.

도 15는 본 발명에 따른 터치스크린 장치 및 그 제어방법 그리고 디스플레이 장치의 또 다른 실시예의 단면을 설명하는 도면이다.

도 15를 참조하면, 본 발명에 따른 디스플레이 장치는 도 2 또는 도 13에 도시된 디스플레이 장치와 달리, 위치 표시부(170)가 상기 디스플레이부(300)의 전면이 향하는 방향과 동일한 방향으로 빛을 방출하도록 배치될 수 있다. 그리고, 상기 위치 표시부(170)의 전면에는 광을 부분적으로 투과하는 확산판 또는 반투명판이 될 수 있는 광학부재(176)가 배치된다. 이 경우 상기 위치 표시부(170)는 LED 소자가 채용될 수 있다.

이와 같이 배치되는 경우 사용자의 손가락을 상기 터치 감지부(160)가 감지한 경우 상기 위치 표시부(170)가 빛을 방출하고 상기 위치 표시부(170)에서 방출된 빛은 상기 광학부재(176)를 통해 사용자에게 보여지게 된다.

따라서, 사용자가 손가락에 광이 비춰지지 않더라도 상기 디스플레이부(300) 주위의 광학부재(176)에서 광이 켜진 것을 알 수 있으므로 사용자가 손가락의 위치가 터치 감지부(160)가 손가락을 감지할 수 있는 영역 내라는 것을 인식할 수 있다.

도 16은 본 발명에 따른 터치스크린 장치 및 그 제어방법 그리고 디스플레이 장치의 또 다른 실시예의 단면을 설명하는 도면이다.

도 16을 참조하면, 본 발명에 따른 디스플레이 장치는 도 14 또는 도 15에 도시된 디스플레이 장치와 달리, 지지부재(320) 상에 위치 표시부(170)와 위치 표시부(173)를 포함한다.

상기 위치 표시부(170)는 제1 위치 표시부로, 상기 위치 표시부(173)는 제2 위치 표시부로 지칭될 수 있다.

즉, 상기 위치 표시부(170)는 상기 터치 감지부(160)와 디스플레이부(300)(또는 디스플레이 서포터(330)) 사이에 배치될 수 있다. 이는 도 13에서 설명한 것과 같다.

또한, 상기 위치 표시부(173)는 상기 디스플레이부(300)의 전면이 향하는 방향과 동일한 방향으로 빛을 방출하도록 배치될 수 있고, 상기 위치 표시부(173)의 전면에는 광을 부분적으로 투과하는 확산판 또는 반투명판이 될 수 있는 광학부재(176)가 배치될 수 있다. 이는 도 15에서 설명한 것과 같다.

상기 위치 표시부(170)는 상기 터치 감지부(160)의 일측에 배치되어 상기 위치 표시부(170)에서 방출된 광은 상기 터치 감지부(160)에서 발신되는 터치 측정신호와 평행한 방향으로 진행할 수 있다. 상기 위치 표시부(173)는 상기 터치 감지부(160)의 타측에 배치되어 상기 위치 표시부(170)에서 방출한 광은 상기 터치 감지부(160)에서 발신되는 터치 측정신호와 직교하는 방향으로 진행할 수 있다.

이와 같이 배치되는 경우 사용자의 손가락을 상기 터치 감지부(160)가 감지한 경우 상기 위치 표시부(170) 및 위치 표시부(173)가 빛을 방출하고, 상기 위치 표시부(170)에서 방출된 빛은 사용자의 손가락에 비춰지고, 상기 위치 표시부(173)에서 방출된 빛은 상기 광학부재(176)를 통해 사용자에게 보여지게 된다.

따라서, 사용자가 손가락에 비춰진 광 또는 상기 디스플레이부(300) 주위의 광학부재(176)에서 광이 켜진 것을 알 수 있으므로 사용자가 손가락의 위치가 터치 감지부(160)가 손가락을 감지할 수 있는 영역 내라는 것을 인식할 수 있다.

도 17은 본 발명에 따른 터치스크린 장치 및 그 제어방법 그리고 디스플레이 장치에서 광학부재가 배치된 것을 설명하는 도면이다.

도 17을 참조하면, 도 15와 도 16에서 설명한 광학부재(176)는 상기 디스플레이부(300) 또는 터치 감지부(160)의 주위에 배치될 수 있다. 실시예로서 상기 광학부재(176)는 상기 디스플레이부(300)의 4변에 모두 배치되도록 사각형 형태로 형성될 수 있으며, 비록 도시하지는 않았지만, 상기 광학부재(176)는 상기 디스플레이부(300)의 적어도 어느 한변에 배치될 수도 있다. 상기 광학부재(176)의 형태는 다양하게 변형될 수 있다.

도 18은 본 발명에 따른 디스플레이 장치에서 터치 감지부의 위치가 가변되는 것을 설명하는 도면이다.

도 18을 참조하면, 도 2에서 설명된 실시예에 따라, 상기 디스플레이부(300) 전면의 제1 위치에 터치 감지부(160)가 구비되고, 상기 터치 감지부(160)는 화살표로 표시된 바와 같이 제2 위치로 이동 가능하다.

상기 터치 감지부(160)는 상술한 바와 같은 발신 모듈 및 수신 모듈을 포함할 수 있고, 상기 X,Y축 발신 모듈(120,140) 및 X,Y축 수신 모듈(110,130)이 될 수도 있다.

상기 터치 감지부(160)와 디스플레이부(300) 사이에는 위치 표시부(170)가 구비될 수 있다. 상기 위치 표시부(170)는 상기 터치 감지부(160)의 이동에 따라 함께 이동되도록 설치될 수도 있고, 경우에 따라서는 고정된 위치에 설치될 수도 있다. 또한, 도 14와 같이 위치 표시부(173)가 더 포함될 수도 있다.

도 19는 본 발명에 따른 터치스크린 장치에서 복수의 터치 감지부 및 위치 표시부가 구비된 것을 설명하는 도면이다.

도 19를 참조하면, 본 발명에 따른 터치스크린 장치는 상기 디스플레이부(300) 전면의 제1 위치에 제1 터치 감지부(160a)와 제1 위치 표시부(170a)가 구비되고, 제2 위치에 제2 터치 감지부(160b)와 제2 위치 표시부(170b)가 구비될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 터치스크린 장치는 상기 디스플레이부(300) 전면의 제3 위치에 제3 터치 감지부(160c)와 제3 위치 표시부(170c)가 구비될 수 있다.

즉, 상기 제1 위치에 제1 터치 감지부(160a)가 배치되고, 상기 제1 위치와 이격된 제2 위치에 제2 터치 감지부(160b)가 배치된다. 상기 제1 위치와 제2 위치 사이에는 상기 제1 위치 표시부(170a)가 배치되고, 상기 제2 터치 감지부(160b)를 사이에 두고 상기 제1 위치 표시부(170a)와 이격되어 제2 위치 표시부(170b)가 배치된다. 또한, 상기 제2 위치 표시부(170b)를 사이에 두고 상기 제2 터치 감지부(160b)와 이격된 제3 위치에 제3 터치 감지부(160c)가 배치되고 상기 제3 터치 감지부(160c)를 사이에 두고 상기 제2 위치 표시부(170b)와 이격되어 제3 위치 표시부(170c)가 배치된다.

상기 제1 위치는 상기 제2 위치보다 상기 디스플레이부(300)로부터 멀리 이격될 수 있고 상기 제2 위치는 상기 제3 위치보다 상기 디스플레이부(300)로부터 멀리 이격될 수 있다.

즉, 본 발명에 따른 터치스크린 장치는 복수의 터치 감지부와 복수의 위치 표시부가 구비될 수 있다.

상기 제1 위치 표시부(170a)는 상기 제1 터치 감지부(160a)와 디스플레이부(300) 사이에 배치될 수 있고, 상기 제2 위치 표시부(170b)는 상기 제2 터치 감지부(160b)와 디스플레이부(300) 사이에 배치될 수 있고, 상기 제3 위치 표시부(170c)는 상기 제3 터치 감지부(160c)와 디스플레이부(300) 사이에 배치될 수 있다.

상기 제1 위치 표시부(170a)는 상기 제1 터치 감지부(160a)와 제2 터치 감지부(160b) 사이에 배치될 수 있고, 상기 제2 위치 표시부(170b)는 상기 제2 터치 감지부(160b)와 제3 터치 감지부(160c) 사이에 배치될 수 있고, 상기 제3 위치 표시부(170c)는 상기 제3 터치 감지부(160c)와 디스플레이부(300) 사이에 배치될 수 있다.

상기 제1,2,3 위치 표시부(170a,170b,170c)는 모두 동일한 색의 가사광을 방출하는 광원으로 구비될 수 있고 서로 다른 색의 가시광을 방출하는 광원으로 구비될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 위치 표시부(170a)는 적색 광원으로 형성될 수 있고, 상기 제2 위치 표시부(170b)는 녹색 광원으로 형성될 수 있고, 상기 제3 위치 표시부(170c)는 청색 광원으로 형성될 수 있다. 상기 제1,2,3 위치 표시부(170a,170b,170c)가 각각 서로 다른 색의 광을 방출하는 경우 사용자는 자신의 터치 위치의 깊이(디스플레이부(300)로부터 이격된 거리)를 직관적으로 인식할 수 있는 장점이 있다.

앞서 설명한 바와 유사하게 상기 제1,2,3 위치 표시부(170a,170b,170c)는 각각 상기 제1,2,3 터치 감지부(160a,160b,160c)와 함께 동작할 수 있고, 상기 제1,2,3 터치 감지부(160a,160b,160c)에서 사용자의 손가락이나 물체를 감지한 경우에 한하여 동작이 될 수도 있으며, 상기 제1,2,3 위치 표시부(170a,170b,170c)에 각각 포함된 광원들이 전체적으로 또는 부분적으로 동작하는 것이 가능하다.

상기 제1,2,3 터치 감지부(160a,160b,160c)는 사용자의 손가락이나 물체의 위치에 따라 선택적으로 동작하거나 동시에 함께 동작할 수 있다.

예를 들어, 사용자의 손가락이 제1 위치에 있다가 제2 위치로 이동하는 경우 상기 제1 터치 감지부(160a)에서 사용자의 선택 위치(터치 위치)를 감지하다가 상기 제2 터치 감지부(160b)에서 사용자의 손가락을 감지한 순간 상기 제1 터치 감지부(160a)는 동작을 중단하고 상기 제2 터치 감지부(160b)가 사용자의 선택 위치를 감지할 수 있다. 마찬가지로 사용자의 손가락이 제2 위치에 있다가 제3 위치로 이동하는 경우 상기 제2 터치 감지부(160b)에서 사용자의 선택 위치(터치 위치)를 감지하다가 상기 제3 터치 감지부(160c)에서 사용자의 손가락을 감지한 순간 상기 제2 터치 감지부(160b)는 동작을 중단하고 상기 제3 터치 감지부(160c)가 사용자의 선택 위치를 감지할 수 있다. 이와 같은 경우에 도 18에서 설명한 바와 같이 터치 감지부가 이동하는 것과 유사한 효과를 가질 수 있다.

물론, 설정에 따라 상기 제1,2,3 터치 감지부(160a,160b,160c)가 모두 동작하면서 사용자의 선택 위치를 감지하는 것도 가능하다. 상기 제1,2,3 터치 감지부(160a,160b,160c)에서 감지된 신호에 따라 제어부는 터치 위치를 감지한다.

또한, 상기 제1,2,3 터치 감지부(160a,160b,160c)는 각각 다른 명령 또는 기능을 입력하기 위한 것이 될 수도 있다.

예를 들어, 사용자가 컴퓨터를 사용시 마우스 장치를 사용하여 명령을 입력하는 경우, 마우스 장치를 움직이면 디스플레이 화면 상에서 커서가 움직이고, 마우스 장치의 버튼을 누르는 횟수에 따라 클릭 또는 더블 클릭이 입력된다. 이와 유사하게, 상기 제1 터치 감지부(160a)는 커서를 움직이게 하는 명령, 상기 제2 터치 감지부(160b)는 클릭을 하는 명령을 입력하기 위한 것이 될 수 있다. 또한, 상기 제3 터치 감지부(160c)는 더블 클릭을 하는 명령을 입력하기 위한 것이 될 수 있다.

또한, 상기 제2 터치 감지부(160b) 또는 제3 터치 감지부(160c)는 디스플레이부(300)에 디스플레이 되는 화면을 이전 화면으로 되돌리도록 하는 명령 또는 홈 화면이 보여지도록 하는 명령을 입력하기 위한 것이 될 수도 있다.

상기 제1,2,3 터치 감지부(160a,160b,160c)에서 감지된 신호는 상기 제어부에서 서로 다른 명령 또는 기능으로 제어된다.

즉, 본 발명의 디스플레이 장치에서는 복수의 터치 감지부가 구비되며, 각각의 터치 감지부는 디스플레이부로부터 상이한 거리에 배치되고, 각각의 터치 감지부에 입력되는 신호는 서로 다른 종류의 명령이 될 수 있다.

이를 통해 사용자는 터치의 깊이(디스플레이부로부터의 거리)에 따라 다양한 종류의 명령을 입력할 수 있다.

이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100; 터치스크린 장치 200; 정보처리부 300; 디스플레이부

Claims (8)

1. 터치 측정신호를 발신하는 발신 모듈 및 상기 발신 모듈에서 발신된 터치 측정신호를 수신하는 수신 모듈을 포함하는 터치 감지부;
   상기 발신 모듈 및 수신 모듈을 제어하고 상기 터치 감지부로부터의 신호에 따라 터치 위치를 감지하는 제어부;
   상기 터치 감지부의 주위에 배치되어 시각적으로 인식 가능한 광을 방출하는 위치 표시부; 및
   상기 터치 감지부 및 위치 표시부를 지지하는 지지부재를 포함하고,
   상기 위치 표시부에서 방출한 레이저는 상기 발신 모듈에서 발신되는 상기 터치 측정신호와 평행한 방향으로 진행하고,
   상기 위치 표시부는 레이저가 출사되는 레이저 모듈과, 상기 레이저 모듈에서 출사되는 레이저가 반사되어 진행방향에 수직한 평면으로 방출되도록 하는 반사부재와, 상기 반사부재가 상기 레이저 모듈에 지지되도록 하고 상기 레이저가 통과되도록 하는 광 투과 지지부재를 포함하는 라인 레이저 모듈이고,
   상기 반사부재는 상기 레이저 모듈에서 출사되는 레이저가 반사되어 진행방향에 수직한 평면 중 360도 보다 작은 각도 범위로 방출되도록 하는 터치스크린 장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서,
   상기 반사부재는 상기 광 투과 지지부재와 결합될 수 있도록 제1 지름을 갖는 제1 바닥판과, 상기 제1 바닥판의 제1 지름보다 작은 제2 지름을 갖는 제2 바닥판을 포함하고, 상기 제2 바닥판 상에는 상기 레이저가 반사되는 반사판을 포함하는 터치스크린 장치.
5. 제 4항에 있어서,
   상기 반사판은 제1 각도의 부채꼴 형태로 형성된 바닥면과, 상기 바닥면으로부터 제2 각도로 경사진 반사면을 포함하는 터치스크린 장치.
6. 제 5항에 있어서,
   상기 제1 각도는 90도 또는 180도이고, 상기 제2 각도는 45도인 터치스크린 장치.
7. 제 1항에 있어서,
   상기 지지부재에는 상기 라인 레이저 모듈에서 방출된 레이저가 반사되는 반사 프레임이 포함되는 터치스크린 장치.
8. 제 1항, 제 4항 내지 제 7항 중 어느 한 항의 터치스크린 장치; 및
   상기 터치스크린 장치와 이격되어 배치되고 상기 터치스크린 장치로부터의 신호에 따라 영상이 디스플레이되는 디스플레이부를 포함하는 디스플레이 장치.

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