Brevet FR2924522A1 — publié le 20090605

DISPOSITIF D'AFFICHAGE A ECRAN TACTILE CONTEXTE DE L'INVENTION Domaine de l'invention La présente invention concerne un dispositif d'affichage à écran tactile, et plus particulièrement un dispositif d'affichage à écran tactile capable de réduire la consommation d'énergie et les coûts de fabrication en réduisant le nombre de capteurs d'images et de diodes électroluminescentes infrarouges, et capable d'améliorer la sensibilité tactile même pour un écran de grande taille. Description de l'art connexe Avec l'utilisation répandue des ordinateurs pour le traitement de données, les utilisateurs ont de plus en plus besoin d'entrer de plus en plus de données dans des processeurs de données, tels que des postes de travail, des PC, etc., ou ont de plus en plus besoin de traiter des données (comme par exemple une conversion de données) en utilisant des processeurs de données. Divers programmes d'application peuvent être appliqués aux processeurs de données récemment développés, et un traitement de données complexes peut être effectué à l'aide d'une combinaison des programmes d'application. Cependant, il est très difficile de gérer les processeurs de données. Spécifiquement, les personnes ayant peu de connaissances en matière d'ordinateurs ont des difficultés considérables à gérer les données affichées sur un dispositif d'affichage. À cet égard, la demande d'un dispositif amélioré, permettant même aux personnes ayant peu de connaissances en matière d'ordinateurs de gérer facilement les données affichées, a augmenté. Généralement, afin de gérer les données affichées sur le dispositif d'affichage, un opérateur doit saisir une commande de traitement des données à l'aide d'un clavier ou d'une souris, ou doit saisir une commande de sélection d'une icône (représentation d'un programme, d'un fichier, d'un répertoire ou d'un dispositif) affichée sur le dispositif d'affichage à l'aide d'un clavier ou d'une souris afin d'effectuer une fonction souhaitée. Cependant, étant donné qu'il est difficile de saisir une commande souhaitée à l'aide d'un clavier ou d'une souris et d'une icône, un utilisateur ayant peu de connaissances en matière d'ordinateurs peut avoir des difficultés liées à l'utilisation même d'un clavier ou d'une souris. À cet égard, afin que même un utilisateur ayant peu de connaissances en matière d'ordinateurs gère facilement un appareil tel qu'un processeur de données, le développement d'un dispositif d'affichage ayant un écran tactile capable de traiter des données uniquement par le toucher est nécessaire. 28823 -- 25 août 2008 -1/17 En général, un écran tactile est l'un des nombreux moyens permettant de former une interface entre des informations et un dispositif de communication à l'aide d'un dispositif d'affichage et un utilisateur. L'écran tactile sert de dispositif d'entrée qui permet à un utilisateur d'entrer des informations souhaitées dans l'équipement en touchant directement un écran avec un doigt ou un stylet tactile. Il existe deux types représentatifs de panneaux tactiles, dont l'un est un écran tactile de type résistif, et l'autre est un écran tactile infrarouge. Un écran tactile de type résistif utilise un film conducteur, et est constitué de produits chimiques appliqués entre un verre et un film mince, et une fine plaque de métal est reliée aux surfaces latérales dans les directions d'axe X et Y. Si une puissance électrique est fournie à ce panneau, une résistance prédéterminée est générée. Si une certaine partie du panneau est touchée avec un doigt ou d'autres objets, les produits chimiques réagissent au toucher, et la résistance est changée en un instant. Dans la plaque de métal prévue sur les surfaces latérales, les coordonnées de position de la partie touchée avec l'objet sont dérivées du changement de résistance. Un écran tactile infrarouge comprend un dispositif de génération d'infrarouges destiné à irradier une lumière infrarouge sous la forme de rayures transversales sur un panneau d'affichage, et un dispositif de détection destiné à détecter la lumière infrarouge générée par le dispositif de génération d'infrarouges. Dans cet écran tactile à infrarouges, si une certaine partie du panneau d'affichage est touchée avec un doigt ou d'autres objets, la lumière infrarouge traversant la partie touchée est interrompue. Le dispositif de détection tel qu'un capteur d'images détecte l'interruption de la lumière infrarouge, et, ainsi, les informations de position de la partie touchée sont dérivées. Un utilisateur ne touche pas nécessairement uniquement la partie centrale de l'écran tactile, mais touche n'importe quelle partie de l'écran tactile. Afin d'augmenter la précision de détection d'un emplacement touché sur la région entière de l'écran tactile, une pluralité de dispositifs de génération d'infrarouges est nécessaire, et, par conséquent, une pluralité de dispositifs de détection d'infrarouges est également nécessaire. Un exemple de ce dispositif d'affichage à écran tactile conventionnel est décrit dans le brevet US n°6972401 (publié le 6 décembre 2005). La figure 1 est une vue de dessus illustrant un dispositif d'affichage à écran tactile conventionnel, et la figure 2 est une vue en perspective illustrant les diodes électroluminescentes infrarouges du dispositif d'affichage à écran tactile conventionnel. 28823 û 25 août 2008 - 2/17 En référence aux figures 1 et 2, un dispositif d'affichage à écran tactile conventionnel 1 comprend un module d'affichage à cristaux liquides ayant une unité de rétroéclairage (non illustrée) et un panneau d'affichage 58, et des parties de détection de toucher 68 prévues au-dessus du module d'affichage à cristaux liquides. Le panneau d'affichage 58 du module d'affichage à cristaux liquides affiche une image, et l'unité de rétroéclairage du module d'affichage à cristaux liquides fournit de la lumière au panneau d'affichage 58. L'illustration de l'unité de rétroéclairage est omise sur les figures 1 et 2. L'unité de rétroéclairage peut comprendre une pluralité de sources de lumière (non illustrées) afin d'irradier de la lumière sur le panneau d'affichage 58, un capot inférieur (non illustré) qui est monté avec les sources de lumière et un élément optique destiné à guider la lumière émise par les sources de lumière vers le panneau d'affichage 58, une plaque de diffusion (non illustrée) destinée à diffuser la lumière émise par les sources de lumière vers la surface entière du panneau d'affichage 58, et une pluralité de feuillets optiques (non illustrés) prévus auûdessus de la plaque de diffusion afin de guider la lumière diffusée irradiée par la plaque de diffusion dans une direction perpendiculaire au panneau d'affichage 58. Selon la structure d'agencement des sources de lumière destinées à fournir de la lumière au panneau d'affichage 58, l'unité de rétroéclairage est classée comme un type à émission latérale et un type à émission directe. L'unité de rétroéclairage décrite ciûdessus est une unité de rétroéclairage à émission directe. Une unité de rétroéclairage à émission latérale est structurée afin que les sources de lumière soient agencées sur la surface latérale inférieure du panneau d'affichage 58. Par conséquent, l'unité de rétroéclairage à émission latérale est munie d'une plaque de guidage de la lumière destinée à guider la lumière émise par les sources de lumière vers le panneau d'affichage 58. Dans le dispositif d'affichage à écran tactile conventionnel 1, les parties de détection de toucher 68 destinées à détecter la lumière infrarouge sont disposées au niveau des angles supérieurs du panneau d'affichage 58, des cadres 64 sont prévus afin d'être étendus le long des bords du panneau d'affichage 58, et une pluralité de diodes électroluminescentes infrarouges (IR LED) 66a est prévue dans les cadres 64. Les IR LED 66a émettent une lumière infrarouge vers une surface 60 du panneau d'affichage 58. Plus particulièrement, les IR LED 66a sont agencées sur un substrat 66b, et sont montées dans les cadres 64. Le dispositif d'affichage à écran tactile conventionnel 1 est constitué afin qu'un utilisateur puisse observer une image affichée sur le panneau d'affichage 58 et puisse toucher une partie souhaitée du panneau, de façon à entrer des informations. Pour cela, les parties de détection de toucher 68 destinées à détecter l'emplacement 28823 ù 25 août 2008 - 3/17 touché par un utilisateur sont prévues au niveau des angles supérieurs du panneau d'affichage 58. La lumière infrarouge générée par les IR LED 66a illustrées sur la figure 2 est irradiée vers la surface 60 du panneau d'affichage 58 via une plaque de guidage de la lumière 66c prévue au niveau d'une surface de sortie de la lumière du cadre 64. La plaque de guidage de la lumière 66c sert à étendre une plage d'irradiation de la lumière infrarouge émise par les IR LED 66a. La plaque de guidage de la lumière 66c peut être généralement configurée comme un film ou une lentille. Comme cela est illustré sur les figures 2 et 3, la lumière infrarouge émise par les IR LED 66a passe à travers la plaque de guidage de la lumière 66e, afin que la plage d'irradiation de la lumière infrarouge soit étendue. Ensuite, la lumière infrarouge est irradiée vers la surface 60 du panneau d'affichage 58. Un numéro de référence 72 sur la figure 3 indique que la plage d'irradiation de la lumière infrarouge est étendue par la plaque de guidage de la lumière 66c. Avec la constitution ciùdessus, la lumière infrarouge générée par les IR LED 66a est irradiée vers la surface 60 du panneau d'affichage 58. Si un utilisateur observe une image affichée sur le panneau d'affichage 58 et touche une certaine partie au niveau de laquelle des informations souhaitées par l'utilisateur sont affichées, la lumière infrarouge incidente sur les parties de détection de toucher 68 comprenant des capteurs d'images est interrompue. Les capteurs d'images inclus dans les parties de détection de toucher 68 sont munis de filtres à infrarouges (filtres IR) afin d'interrompre la lumière visible et de détecter la lumière infrarouge. Comme cela est illustré sur la figure 4, lorsqu'un utilisateur ne touche pas le panneau, étant donné que la lumière infrarouge est incidente sur les capteurs d'images, une image blanche est transmise. Si un utilisateur touche l'écran tactile, la lumière infrarouge est interrompue par le doigt d'un utilisateur, et, ainsi, une image noire est transmise aux capteurs d'images. Le dispositif d'affichage à écran tactile l utilisant une lumière infrarouge analyse une image de l'objet touchant le panneau en utilisant généralement deux capteurs d'images ou plus. Ensuite, un angle de l'image et les coordonnées sont dérivés en utilisant un procédé de triangulation, et une partie du panneau d'affichage 58 correspondant aux coordonnées, c'estùàùdire une partie du panneau d'affichage 58 touchée par un utilisateur, est détectée. Par conséquent, un emplacement touché est déterminé. Le dispositif d'affichage à écran tactile conventionnel 1 constitué ci-dessus comprend une pluralité de IR LED 66a afin de détecter avec précision l'emplacement touché par un utilisateur et d'améliorer la sensibilité tactile. 28823 û 25 août 2008 -4/17 Ainsi, le dispositif d'affichage à écran tactile conventionnel ciùdessus 1 présente des problèmes de consommation d'énergie élevée et de coûts de fabrication élevés. De plus, le nombre de IR LED 66a est augmenté lorsqu'un panneau d'affichage d'une plus grande taille est produit. Par conséquent, la consommation d'énergie et les coûts de fabrication sont considérablement augmentés. RESUME DE L'INVENTION Étant donné que le dispositif d'affichage à écran tactile conventionnel comprend une pluralité de lampes infrarouges prévues sur la surface arrière du panneau à cristaux liquides afin de détecter avec précision un emplacement touché par un utilisateur, le dispositif conventionnel présente des problèmes de consommation d'énergie élevée et de coûts de fabrication élevés. De plus, étant donné que le nombre de lampes infrarouges est augmenté lorsqu'un panneau d'affichage de plus grande taille est produit, la consommation d'énergie et les coûts de fabrication sont considérablement augmentés. Par conséquent, la présente invention concerne un dispositif d'affichage à écran tactile qui élimine sensiblement un ou plusieurs problèmes(s) du(s) aux limitations et aux inconvénients de l'art antérieur. Un objet de la présente invention est de prévoir un dispositif d'affichage à écran tactile capable de réduire la consommation d'énergie et les coûts de fabrication en réduisant le nombre de capteurs d'images et de lampes infrarouges, et capable d'améliorer la sensibilité tactile même lorsqu'un écran possède une grande taille. D'autres avantages, objets et caractéristiques de l'invention sont définis en partie dans la description qui suit et deviendront en partie apparents pour l'homme du métier lors de l'étude de ce qui suit, ou pourront être appris à partir de la pratique de l'invention. Les objectifs et autres avantages de l'invention peuvent être réalisés avec la structure particulièrement décrite dans la description écrite et les revendications de celleùci, ainsi que sur les dessins joints. Afin de réaliser l'objet et les autres avantages de l'invention, telle que réalisée et largement décrite ici, un dispositif d'affichage à écran tactile comprend : un panneau à cristaux liquides destiné à afficher une image en régulant la transmittance de la lumière fournie par une unité de rétroéclairage ; et une partie de détection de toucher prévue sur les bords supérieurs du panneau à cristaux liquides afin de détecter un emplacement touché par un utilisateur. La partie de détection de toucher comprend : une pluralité de lampes infrarouges destinées à générer et à émettre une lumière infrarouge ; des tubes réfléchissant la lumière infrarouge montés avec les lampes infrarouges, chacun des tubes réfléchissant la lumière infrarouge ayant une pluralité de régions de sortie de la lumière et une pluralité de régions de nonùsortie 28823 ù 25 août 2008 - 5/17 formées de manière uniforme au niveau d'une surface tournée vers une surface supérieure du panneau à cristaux liquides afin que la lumière infrarouge émise par les lampes infrarouges soit irradiée de manière uniforme sur la surface supérieure du panneau à cristaux liquides ; et une pluralité de capteurs d'images destinés à détecter la lumière infrarouge émise par les lampes infrarouges. Selon un mode de réalisation, chacun des tubes réfléchissant la lumière infrarouge est formé comme une forme de parallélépipède rectangulaire allongé. Selon les modes de réalisation, chacune des régions de sortie de lumière formées au niveau de la surface de chacun des tubes réfléchissant la lumière infrarouge présente une forme rectangulaire allongée s'étendant selon une direction verticale, ou une forme carrée. Selon un mode de réalisation, les capteurs d'images sont disposés sur les bords supérieurs du panneau à cristaux liquides. Le panneau à cristaux liquides peut être formé comme une forme rectangulaire comprenant quatre côtés, les capteurs d'images étant alors prévus sur les bords supérieurs du panneau à cristaux liquides et sont positionnés sur n'importe lequel des quatre côtés du panneau à cristaux liquides ou sont positionnés à des angles auxquels les côtés adjacents du panneau à cristaux liquides se joignent. Selon un mode de réalisation, au moins l'un des capteurs d'images est en outre disposé sur une partie centrale de chacun des bords supérieurs du panneau à cristaux liquides. 11 doit être compris que la description générale ciùdessus et la description détaillée de la présente invention qui suit sont fournies à titre d'exemple et d'illustration et sont destinées à expliquer l'invention revendiquée. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS Les dessins joints, qui sont inclus afin de mieux comprendre l'invention et sont intégrés à et font partie de la présente demande, illustrent un/des mode(s) de réalisation de l'invention et, avec la description, servent à expliquer le principe de l'invention. Sur les dessins : La figure 1 est une vue de dessus illustrant un dispositif d'affichage à écran tactile conventionnel ; La figure 2 est une vue en perspective illustrant les diodes électroluminescentes infrarouges du dispositif d'affichage à écran tactile conventionnel ; La figure 3 est une vue illustrant les plages de lumière infrarouge émise par les diodes électroluminescentes infrarouges illustrées sur la figure 2 ; La figure 4 est une vue expliquant un procédé de détection du toucher sur un écran tactile à l'aide de capteurs d'images ; 28823 û 25 août 2008 - 6/17 7 La figure 5 est une vue en coupe illustrant un dispositif d'affichage à écran tactile selon la présente invention ; La figure 6 est une vue en perspective illustrant une partie de détection de toucher du dispositif d'affichage à écran tactile selon la présente invention ; Les figures 7 à 9 sont des vues illustrant un tube réfléchissant la lumière infrarouge du dispositif d'affichage à écran tactile selon la présente invention ; La figure 10 est une vue illustrant une intensité de la lumière infrarouge émise par les lampes infrarouges selon une distance ; La figure I 1 est une vue illustrant l'agencement des lampes infrarouges et des l0 capteurs d'images, qui convient pour un écran de grande taille ; et La figure 12 est une vue illustrant l'agencement des lampes infrarouges et des capteurs d'images, qui convient pour un écran de petite taille. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION 15 Une référence va maintenant être faite en détail aux modes de réalisation préférés de la présente invention associée à un dispositif d'affichage à écran tactile, dont des exemples sont illustrés sur les dessins joints. Lorsque cela est possible, les mêmes numéros de référence sont utilisés sur l'ensemble des dessins afin de désigner les parties identiques ou similaires. 20 La figure 5 est une vue en coupe illustrant un dispositif d'affichage à écran tactile selon un exemple d'un mode de réalisation de la présente invention, et la figure 6 est une vue en perspective illustrant une partie de détection de toucher du dispositif d'affichage à écran tactile selon un exemple d'un mode de réalisation de la présente invention. 25 En référence aux figures 5 et 6, un dispositif d'affichage à écran tactile 100 selon la présente invention comprend une unité de rétroéclairage, un panneau à cristaux liquides 118 qui reçoit la lumière fournie par l'unité de rétroéclairage et affiche une image en régulant la transmittance de la lumière, et une partie de détection de toucher 130 prévue auùdessus d'un module d'affichage à cristaux 30 liquides comprenant l'unité de rétroéclairage et le panneau à cristaux liquides 118. L'unité de rétroéclairage comprend une pluralité de lampes 110 (sources de lumière) destinées à irradier la lumière vers le panneau à cristaux liquides 118, un capot inférieur 102 qui est monté avec les lampes 110 et un élément optique destiné à guider la lumière émise par les lampes 110 vers le panneau à cristaux liquides 118, 35 des supports de lampes 112 couplés au capot inférieur 102 afin de supporter les lampes 110. Dans ce mode de réalisation, l'élément optique comprend une plaque de diffusion 104 destinée à diffuser la lumière émise par les lampes 110 vers la surface entière du panneau à cristaux liquides 118, et une pluralité de feuillets optiques 106 28823 ù 25 août 2008 - 7i 17 prévus auùdessus de la plaque de diffusion 104 afin de guider la lumière diffusée irradiée par la plaque de diffusion 104 dans une direction perpendiculaire au panneau à cristaux liquides 118. De plus, une plaque transparente 122 prévue auùdessus d'un cadre latéral 108 supporte le panneau à cristaux liquides 118. Chacune des lampes 110 destinées à fournir de la lumière au panneau à cristaux liquides 118 est principalement configurée comme une lampe fluorescente à cathode froide, qui comprend un tube de verre, des gaz inertes prévus à l'intérieur du tube de verre, et une cathode et une anode respectivement prévues au niveau des deux parties d'extrémité du tube de verre. Les gaz inertes sont placés dans le tube de verre, et une substance fluorescente est appliquée sur la paroi interne du tube de verre. La lampe fluorescente à cathode froide a été décrite comme étant la source de lumière destinée à fournir de la lumière au panneau à cristaux liquides 118. Cependant, la source de lumière n'est pas limitée à la lampe fluorescente à cathode froide. Une diode électroluminescente (LED) ou d'autres types de sources de lumière utilisées dans les dispositifs d'affichage à dalle plate peuvent également être appliqués à la présente invention. Comme on peut le voir sur la figure 5, la partie de détection de toucher 130 est prévue au niveau des bords supérieurs du panneau à cristaux liquides 118, de façon à détecter le toucher d'un utilisateur ou d'un objet sur le panneau. Le panneau à cristaux liquides 118 est disposé auùdessus de la plaque transparente 122. Le panneau à cristaux liquides 118 affiche une image en régulant la transmittance de la lumière provenant de l'unité de rétroéclairage. Le panneau à cristaux liquides 118 comprend un substrat supérieur 116 et un substrat inférieur 114. Des cristaux liquides sont prévus entre le substrat supérieur 116 et le substrat inférieur 114, et un espaceur (non illustré) est également prévu entre le substrat supérieur 116 et le substrat inférieur 114 afin de maintenir un espacement constant entre les substrats 116 et 114. Bien qu'ils ne soient pas illustrés sur les dessins, des filtres colorés, des électrodes de référence et des matrices noires sont formées sur le substrat supérieur 116 et le panneau à cristaux liquides 118. De plus, bien qu'elles ne soient pas illustrées sur les dessins, des lignes de signaux telles que des lignes de données et des lignes de grilles sont formées sur le substrat inférieur 114 du panneau à cristaux liquides 118. Des transistors en couches minces (TFT, non illustrés) sont formés aux intersections des lignes de données et des lignes de grilles. Les TFT répondent à des signaux de balayage (signaux de commande de grilles) provenant des lignes de grilles, et fournissent les signaux vidéo analogiques provenant des lignes de données à des cellules à cristaux liquides. Un feuillet polarisant est relié au substrat supérieur 28823 û 25 août 2008 - 8/17 9 116 du panneau à cristaux liquides 118, et un feuillet polarisant inférieur est relié à la surface arrière du substrat inférieur 114. Bien qu'il ait été décrit que le panneau à cristaux liquides de type TFT est utilisé dans le dispositif d'affichage d'images selon la présente invention, une diode électroluminescente organique (OLED), un panneau d'affichage plasma (PDP), un afficheur à émetteur d'électrons à conduction de surface (SED), un afficheur à émission de champ (FED) ou un tube cathodique (CRT) peuvent également être appliqués au dispositif d'affichage à écran tactile selon la présente invention. Le dispositif d'affichage à écran tactile 100 selon la présente invention est constitué afin qu'un utilisateur puisse observer une image affichée sur le panneau à cristaux liquides 118 et puisse toucher une partie souhaitée du panneau 118, de façon à entrer des informations. Pour cela, la partie de détection de toucher 130 destinée à détecter l'emplacement touché par un utilisateur ou un objet est prévue au niveau des bords supérieurs du panneau à cristaux liquides 118, auùdessus d'un espaceur 124. Comme cela est illustré sur les figures 5 et 6, la partie de détection de toucher 130 comprend une pluralité de lampes infrarouges 132 destinées à générer et à émettre une lumière infrarouge, des tubes réfléchissant la lumière infrarouge 150 qui sont montés avec les lampes infrarouges 132 et qui servent à irradier de manière uniforme la lumière infrarouge provenant des lampes infrarouges 132 sur la surface supérieure du panneau à cristaux liquides 118, et une pluralité de capteurs d'images 160 destinés à détecter la lumière infrarouge émise par les lampes infrarouges 132. Dans un mode de réalisation, les lampes infrarouges 132 peuvent être des diodes électroluminescentes, mais sans s'y limiter. Les lampes infrarouges 132 sont installées à l'intérieur des tubes réfléchissant la lumière infrarouge 150. Chacun des tubes réfléchissant la lumière infrarouge 150 contenant la pluralité de lampes infrarouges 132, comme cela est illustré sur la figure 6, est formé comme une longue forme de parallélépipède rectangulaire, et possède une largeur de 2 à 10 mm et une hauteur de 2 à 10 mm. Une longueur de chaque tube réfléchissant la lumière infrarouge 150 peut être changée selon la taille du panneau à cristaux liquides 118. De plus, la largeur et la hauteur de chaque tube réfléchissant la lumière infrarouge 150 peuvent être changées selon la taille des lampes infrarouges 132 prévues à l'intérieur du tube réfléchissant la lumière infrarouge 150. Le tube réfléchissant la lumière infrarouge 150 est composé d'un matériau capable de réfléchir la lumière infrarouge, afin de réduire la perte de lumière infrarouge générée par les lampes infrarouges 132. La surface entière du tube réfléchissant la lumière infrarouge 150 peut être composée d'un matériau capable de 28823 û 25 août 2008 - 9/17 réfléchir la lumière infrarouge, ou seule une surface intérieure du tube réfléchissant la lumière infrarouge 150, vers laquelle la lumière infrarouge est irradiée, peut être recouverte d'un feuillet réfléchissant ou d'un matériau réfléchissant. Une surface du tube réfléchissant la lumière infrarouge 150 comprend une pluralité de fentes, par lesquelles la lumière infrarouge générée par les lampes infrarouges 132 peut être irradiée vers l'extérieur. Plus en détail, la lumière infrarouge irradiée dans le tube réfléchissant la lumière infrarouge 150 est totalement réfléchie par le feuillet réfléchissant ou le matériau réfléchissant prévu sur la surface intérieure du tube réfléchissant la lumière infrarouge 150. En ce qui concerne la lumière infrarouge réfléchie par la surface intérieure du tube réfléchissant la lumière infrarouge 150 devant être irradiée vers l'extérieur, une pluralité de fentes est formée au niveau de la surface du tube réfléchissant la lumière infrarouge 150, et est tournée vers la surface supérieure du panneau à cristaux liquides 118, et des régions de sortie de lumière 154 sont définies par les fentes, afin que la lumière infrarouge puisse être irradiée vers l'extérieur par le biais des régions de sortie de lumière 154. Si la lumière infrarouge irradiée dans le tube réfléchissant la lumière infrarouge 150 est incidente sur les régions de nonùsortie 152 composées d'un matériau réfléchissant, la lumière infrarouge est successivement réfléchie. Si la lumière infrarouge est incidente sur les régions de sortie de lumière 154 définies par les fentes, la lumière infrarouge est transmise (irradiée) vers l'extérieur, c'estùàùdire vers la surface supérieure du panneau à cristaux liquides 118. Il est illustré sur la figure 6 que chacune des fentes formées au niveau du tube réfléchissant la lumière infrarouge 150 est formée comme une longue forme rectangulaire s'étendant dans une direction verticale. Cependant, comme cela est illustré sur la figure 8, les régions de sortie de lumière 154 peuvent être définies par des fentes de forme carrée qui sont agencées de manière uniforme au niveau de la surface entière du tube réfléchissant la lumière infrarouge 150. En variante, comme cela est illustré sur la figure 9, les régions de sortie de lumière 154 et les régions de nonùsortie 152 peuvent être définies par des fentes qui sont formées comme un briquetage. Comme cela est illustré sur la figure 7, les tubes réfléchissant la lumière infrarouge 150, qui possèdent chacun les fentes formées au niveau de la surface tournée vers la surface supérieure du panneau à cristaux liquides 118, sont agencés en � U � le long des bords supérieurs du panneau à cristaux liquides 118, excepté pour le bord supérieur monté avec les capteurs d'images 160, de façon à irradier uniformément la lumière infrarouge vers la surface supérieure du panneau à cristaux liquides 118. 28823 û 25 août 2008 - 10/17 Comme cela est décrit ciùdessus, le dispositif d'affichage à écran tactile 100 selon la présente invention comprend les tubes réfléchissant la lumière infrarouge 150, qui possèdent chacun les régions de sortie de lumière et les régions de nonùsortie définies par les fentes formées au niveau de la surface tournée vers la surface supérieure du panneau à cristaux liquides 118. Par conséquent, la lumière infrarouge peut être irradiée uniformément vers la surface supérieure du panneau à cristaux liquides 118 à l'aide d'un nombre moins élevé de lampes infrarouges 132 qu'un dispositif d'affichage à écran tactile conventionnel. De plus, la lumière infrarouge peut être irradiée uniformément vers la surface supérieure du panneau à cristaux liquides 118 sans plaque de guidage de la lumière utilisée dans un dispositif d'affichage à écran tactile conventionnel. Dans le dispositif d'affichage à écran tactile 100 selon la présente invention constitué comme ciùdessus, si un utilisateur observe une image affichée sur le panneau à cristaux liquides 118 et touche une partie de l'écran, sur laquelle des informations souhaitées par l'utilisateur sont affichées, le toucher de l'utilisateur sur l'écran est détecté par les capteurs d'images 160. Les capteurs d'images 160 sont munis de filtres infrarouges (filtres IR). Lorsqu'un utilisateur ou un objet ne touche pas le panneau à cristaux liquides 118, la lumière infrarouge émise par les lampes infrarouges 132 est incidente sur les capteurs d'images 160 par le biais des filtres IR, et une image blanche est transmise aux capteurs d'images 160. À l'inverse, si un utilisateur ou un objet touche le panneau à cristaux liquides 118, la lumière infrarouge est interrompue par le doigt de l'utilisateur ou un objet et ne peut être incidente sur les capteurs d'images 160, et une image noire est transmise 25 aux capteurs d'images 160. Le dispositif d'affichage à écran tactile 100 selon la présente invention utilisant une lumière infrarouge analyse une image de l'objet touchant l'écran à l'aide de deux capteurs d'images ou plus 160. Ensuite, un angle de l'image et des coordonnées sont dérivés en utilisant un procédé de triangulation, et une partie du panneau à cristaux 30 liquides 118 correspondant aux coordonnées, c'estùàùdire une partie du panneau à cristaux liquides 118 touchée par un utilisateur ou un objet, est détectée. Par conséquent, un emplacement touché est déterminé. Le dispositif d'affichage à écran tactile décrit ciùdessus selon la présente invention élimine les inconvénients (consommation d'énergie élevée et coûts de 35 fabrication élevés) d'un dispositif d'affichage à écran tactile conventionnel, dans lequel une pluralité de lampes infrarouges est disposée avec les sources de lumière d'une unité de rétroéclairage afin d'obtenir une sensibilité tactile précise et savoir si un utilisateur ou un objet touche le panneau ou non et un emplacement touché est 28823 ù 25 août 2008 - 11/17 12 détecté à l'aide d'une plaque de guidage de la lumière. En d'autres termes, le dispositif d'affichage à écran tactile selon la présente invention peut offrir une sensibilité tactile précise tout en réduisant la consommation d'énergie et les coûts de fabrication en utilisant un nombre moins élevé de lampes infrarouges et en éliminant une plaque de guidage de la lumière. Le panneau à cristaux liquides 118 est formé avec une forme rectangulaire comprenant quatre côtés. Les capteurs d'images 160 prévus sur les bords supérieurs du panneau à cristaux liquides 118 peuvent être positionnés sur n'importe lequel des quatre côtés du panneau à cristaux liquides 118, ou peuvent être positionnés à des l 0 angles auxquels les côtés adjacents du panneau à cristaux liquides 118 se joignent. La figure 10 est une vue illustrant une intensité de la lumière infrarouge émise par les lampes infrarouges selon une distance, et la figure 11 est une vue illustrant l'agencement des lampes infrarouges et des capteurs d'images, qui convient pour un écran de grande taille. 15 Comme cela est décrit ciùdessus, il y a une tendance de plus en plus forte à produire un dispositif d'affichage de grande taille, et, par conséquent, un dispositif d'affichage à écran tactile de grande taille est également développé. Avec l'évolution de l'écran d'affichage de grande taille, un utilisateur ou un objet peut toucher plus facilement une partie de l'écran sur laquelle des informations souhaitées par 20 l'utilisateur sont affichées. Cependant, comme cela est illustré sur la figure 10, l'écran tactile de grande taille peut présenter un problème tel que l'intensité de la lumière infrarouge émise par les lampes infrarouges devient faible selon une distance, et la sensibilité au toucher de l'utilisateur ou de l'objet est détériorée. Afin de résoudre ce problème, comme cela est illustré sur la figure 11, le 25 dispositif d'affichage à écran tactile selon la présente invention est structuré afin que les lampes infrarouges 132 soient également prévues à des emplacements auxquels l'intensité de la lumière infrarouge émise par les lampes infrarouges 132 chute auùdessous d'un seuil auquel les capteurs d'images 160 peuvent détecter le toucher de l'utilisateur ou de l'objet. Ainsi, même un dispositif d'affichage à écran tactile de 30 grande taille (comme par exemple de 42 pouces) peut avoir une sensibilité élevée au toucher de l'utilisateur ou de l'objet. Comme cela est illustré sur la figure 12, dans un dispositif d'affichage à écran tactile de petite taille (comme par exemple de 7 pouces), l'agencement de seulement une ou deux lampe(s) infrarouge(s) 132 au niveau de la partie d'extrémité de chaque 35 tube réfléchissant la lumière infrarouge 150 peut satisfaire la condition de seuil selon laquelle les capteurs d'images 160 peuvent détecter le toucher de l'utilisateur ou de l'objet. Cependant, la sensibilité tactile élevée ne peut être maintenue par une ou deux lampe(s) infrarouge(s) 132 dans l'écran d'affichage de grande taille. Cela est du 28823 ù 25 août 2008 - 12/17 au fait que l'intensité de la lumière infrarouge émise par les lampes infrarouges 132 est réduite de manière inversement proportionnelle à l'augmentation de la distance (voir figure 10). Le graphique de la figure 10, qui illustre une relation entre l'intensité de la lumière infrarouge et la distance, est obtenu à partir d'un test de mesure utilisant une diode électroluminescente infrarouge ayant une puissance de 160 à 200 mW. Sur la base des résultats du test, le dispositif d'affichage à écran tactile selon la présente invention est structuré afin que les lampes infrarouges 132 soient agencées à un espace régulier de 150 mm les unes par rapport aux autres dans une direction longitudinale du tube réfléchissant la lumière infrarouge 150. De plus, afin de maintenir la sensibilité plus élevée au toucher de l'utilisateur ou de l'objet, les capteurs d'images 160 sont également prévus au niveau d'une partie centrale dans une direction de la largeur ou longitudinale, ainsi qu'au niveau des angles du dispositif d'affichage. Bien qu'il ait été décrit en référence aux figures 10 et 11 que les lampes infrarouges 132 sont agencées avec un espacement de 150 mm les unes par rapport aux autres, l'espacement entre les lampes infrarouges peut être changé selon la puissance des lampes infrarouges 132. Par exemple, si la puissance de chaque diode électroluminescente infrarouge 132 est inférieur à la puissance de 160 à 200 mW de la diode électroluminescente infrarouge utilisée lors du test de mesure susmentionné, l'espacement entre les lampes infrarouges 132 devient inférieur à 150 mm. A l'inverse, si la puissance de chaque diode électroluminescente infrarouge 132 est supérieur à la puissance de 160 à 200 mW, l'espacement devient supérieur à 150 mm. Comme cela est décrit ciùdessus, le dispositif d'affichage à écran tactile selon la présente invention est structuré afin que les lampes infrarouges 132 soient également prévues aux emplacements auxquels l'intensité de la lumière infrarouge émise par les lampes infrarouges 132 chute auùdessous d'un seuil auquel les capteurs d'images 160 peuvent détecter le toucher de l'utilisateur ou de l'objet. Ainsi, même un dispositif d'affichage à écran tactile de grande taille peut avoir une sensibilité élevée au toucher de l'utilisateur ou de l'objet. De plus, le dispositif d'affichage à écran tactile selon la présente invention peut optimiser le nombre de lampes infrarouges 132 et de capteurs d'images 160 de manière adéquate pour la taille de l'écran tactile, et peut même irradier la lumière infrarouge générée par le nombre optimal de lampes infrarouges 132 vers la surface supérieure entière du panneau à cristaux liquides 118, bien que le panneau à cristaux liquides 118 possède une grande taille. Par conséquent, même un dispositif d'affichage à écran tactile de grande taille peut offrir une sensibilité tactile précise 28823 ù 25 août 2008 - 13/17 tout en réduisant la consommation d'énergie et les coûts de fabrication en utilisant le nombre relativement faible de lampes infrarouges 132 et en éliminant une plaque de guidage de la lumière. Le dispositif d'affichage à écran tactile selon la présente invention, comme cela est décrit ciùdessus, possède les effets suivants. Tout d'abord, la consommation d'énergie et le prix du produit peuvent être diminués en réduisant remarquablement le nombre de lampes infrarouges, en comparaison avec un dispositif d'affichage à écran tactile conventionnel dans lequel les lampes infrarouges sont montées dans une unité de rétroéclairage. De plus, même un écran de grande taille peut avoir une sensibilité tactile élevée avec le nombre réduit de lampes infrarouges et de capteurs d'images. En outre, le prix du produit peut être réduit en éliminant une plaque de guidage de la lumière coûteuse utilisée dans un dispositif d'affichage à écran tactile conventionnel. Par ailleurs, le produit devient solide et le rendement de production est amélioré en réduisant le nombre de lampes infrarouges et de capteurs d'images et en éliminant une plaque de guidage de la lumière utilisée dans d'autres types de dispositifs d'affichage à écran tactile. Il sera apparent pour l'homme du métier que différentes modifications et variantes peuvent être apportées à la présente invention sans s'écarter de l'esprit ou de la portée de l'invention. Ainsi, il est prévu que la présente invention couvre les modifications et les variantes de cette invention à condition qu'elles fassent partie de la portée des revendications jointes et de leurs équivalents. 28823 û 25 août 2008 - 14/17 REVENDICATIONS 1. Dispositif d'affichage à écran tactile (100) comprenant : un panneau à cristaux liquides (118) destiné à afficher une image par la 5 transmittance de la lumière fournie par une unité de rétroéclairage ; et une partie de détection de toucher (130) prévue sur les bords supérieurs du panneau à cristaux liquides (118) afin de détecter un emplacement touché par un utilisateur ou un objet, dans lequel la partie de détection de toucher (130) comprend : 10 une pluralité de lampes infrarouges (132) destinées à générer et à émettre une lumière infrarouge ; des tubes réfléchissant la lumière infrarouge (150) montés avec les lampes infrarouges (132), chacun des tubes réfléchissant la lumière infrarouge (150) ayant une pluralité de régions de sortie de lumière (154) et une pluralité de régions de non 15 sortie (152) formées au niveau d'une surface tournée vers une surface supérieure du panneau à cristaux liquides (118) afin que la lumière infrarouge émise par les lampes infrarouges (132) soit irradiée sur la surface supérieure du panneau à cristaux liquides (118) ; et une pluralité de capteurs d'images (160) destinés à détecter la lumière 20 infrarouge émise par les lampes infrarouges (132). 2. Dispositif d'affichage à écran tactile (100) selon la revendication 1, dans lequel chacun des tubes réfléchissant la lumière infrarouge (150) est formé comme une forme de parallélépipède rectangulaire allongé. 3. Dispositif d'affichage à écran tactile (100) selon la revendication 1, 25 dans lequel chacune des régions de sortie de lumière (154) formées au niveau de la surface de chacun des tubes réfléchissant la lumière infrarouge (150) présente une forme rectangulaire allongée s'étendant selon une direction verticale, ou une forme carrée. 4. Dispositif d'affichage à écran tactile (100) selon l'une quelconque des 30 revendications 1 à 3, dans lequel les capteurs d'images (160) sont disposés sur les bords supérieurs du panneau à cristaux liquides (118). 5. Dispositif d'affichage à écran tactile (100) selon la revendication 4, dans lequel le panneau à cristaux liquides (118) est formé comme une forme rectangulaire comprenant quatre côtés, 35 et dans lequel les capteurs d'images (160) prévus sur les bords supérieurs du panneau à cristaux liquides (118) sont positionnés sur n'importe lequel des quatre 28823 û 25 août 2008 - 15/17 16 côtés du panneau à cristaux liquides (118), ou sont positionnés à des angles auxquels les côtés adjacents du panneau à cristaux liquides (118) se joignent. 6. Dispositif d'affichage à écran tactile (100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, comprenant en outre : au moins l'un des capteurs d'images (160) disposé sur une partie centrale de chacun des bords supérieurs du panneau à cristaux liquides (118). 28823 ù 25 août 2008 -16/17