(57)【要約】【課題】本発明は光タッチスクリーンに関する。【解決手段】本発明は、赤外線に露出したとき発光する赤外線蛍光物質が含まれた光タッチパネルと、上記光タッチパネルの側面に配置され上記光タッチパネルから発光される光を検出するセンサ部と、を含む光タッチスクリーンを提供することができる。【選択図】図１
2010067256.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
赤外線に露出したとき発光する赤外線蛍光物質が含まれた光タッチパネルと、
前記光タッチパネルの側面に配置され前記光タッチパネルから発光される光を検出するセンサ部と、
を含む光タッチスクリーン。
【請求項２】
前記センサ部から検出された信号によって前記光タッチパネル上の発光位置を演算する演算部をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の光タッチスクリーン。
【請求項３】
前記赤外線蛍光物質は、
赤外線に露出したとき可視光または赤外線光を発光することを特徴とする請求項１に記載の光タッチスクリーン。
【請求項４】
前記赤外線蛍光物質は、
約９００ｎｍ波長の光に反応して約８００ｎｍ波長の光を発光することを特徴とする請求項１に記載の光タッチスクリーン。
【請求項５】
前記光タッチパネルは、
前記赤外線蛍光物質と透明材料がブレンディングされたシートを含むことを特徴とする請求項１に記載の光タッチスクリーン。
【請求項６】
前記光タッチパネルは、
透明材料シートと、
前記透明材料シート上に積層される赤外線蛍光物質シートと、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の光タッチスクリーン。
【請求項７】
前記光タッチパネルは、
前記赤外線蛍光物質シート上に積層される透明材料シートをさらに含むことを特徴とする請求項６に記載の光タッチスクリーン。
【請求項８】
前記透明材料シートは、
ガラスまたはアクリルを含むことを特徴とする請求項５乃至７のいずれか１項に記載の光タッチスクリーン。
【請求項９】
前記センサ部は、
前記発光位置に対する三角測量が可能であるよう少なくとも２つのセンサを含むことを特徴とする請求項１に記載の光タッチスクリーン。
【請求項１０】
前記センサ部は、
発光された光を検出する複数のピクセルがリニア（ｌｉｎｅａｒ）形態に配列されたイメージセンサを含むことを特徴とする請求項１に記載の光タッチスクリーン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光タッチスクリーンに関するもので、より詳しくは、赤外線に対して発光する赤外線発光物質を使用して物理的な接触なく赤外線によるタッチが可能な光タッチスクリーンに関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、ソフトウェアと半導体技術及び情報処理技術が飛躍的に発達することにより、携帯電話、ＰＤＡ、コンピュータなど各種の情報機器が徐々に多機能化される傾向にあり、これと共に情報機器におけるデータなどの入力を通じた情報保存及び通信の重要性も大きくなりつつある。
【０００３】
従来には上記情報機器にデータを入力するにおいて、入力キーを押すことによる方式を使用したが、最近は上記情報機器にタッチスクリーンを用いたデータの入力方式が増加している。
【０００４】
一般に、タッチスクリーンとは、入力キー、キーボード及びマウスを代替する入力装置であって、タッチスクリーンをスクリーン上に装着した後、本スクリーン上に手またはスタイラスペン（ｓｔｙｌｕｓ  ｐｅｎ）などを通して直接タッチしてデータを入力することができる装置である。ここで、上記タッチスクリーンはＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃ  Ｕｓｅｒ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）環境で直観的な業務遂行が可能な装置であって、携帯用入力装置に適合し、コンピュータシミュレーション応用分野、事務自動化応用分野、教育応用分野及びゲーム応用分野などにおいて広く使われることができる。
【０００５】
このようなタッチスクリーン方式を用いた入力装置は、基本的にモニタに付着するタッチパネル（Ｔｏｕｃｈ  Ｐａｎｅｌ）、コントローラ、デバイス駆動部及び応用（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ）プログラムを基本構成としている。上記タッチパネルは使用者が入力する信号を感知することができるように特殊処理された電極ガラス（ＩＴＯ  ｇｌａｓｓ）と電極フィルム（ＩＴＯ  Ｆｉｌｍ）を含んだ複数層で構成され、上記タッチパネルの表面に手またはスタイラスペンなどを用いて接触すると、ディスプレイ位置認識センサがタッチパネル上で接触する位置を感知することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このようなタッチパネルを用いたタッチスクリーンは、手またはスタイラスペンなどが直接タッチパネルに接触しなければならないため、タッチパネルの表面に指紋が残ったり、スクラッチなどが生じるという問題点がある。また、大型ディスプレイに上記タッチスクリーンを適用する場合には、遠距離で創作が不可能という問題点がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の問題点を解決すべく、本発明は物理的な接触無く遠距離でも赤外線によって光タッチが可能な光タッチスクリーンを提供することを目的とする。
【０００８】
本発明は、赤外線に露出したとき発光する赤外線蛍光物質が含まれた光タッチパネルと、上記光タッチパネルの側面に配置され上記光タッチパネルから発光される光を検出するセンサ部と、を含む光タッチスクリーンを提供することができる。
【０００９】
上記光タッチスクリーンは、上記センサ部から検出された信号によって上記光タッチパネル上の発光位置を演算する演算部をさらに含むことができる。
【００１０】
上記赤外線蛍光物質は、赤外線に露出したとき可視光または赤外線光を発光することができる。
【００１１】
上記赤外線蛍光物質は、約９００ｎｍ波長の光に反応して約８００ｎｍ波長の光を発光することができる。
【００１２】
上記光タッチパネルは、上記赤外線蛍光物質と透明材料がブレンディングされたシートを含むことができる。
【００１３】
上記光タッチパネルは、透明材料シート及び上記透明材料シート上に積層される赤外線蛍光物質シートを含むことができる。この際、上記光タッチパネルは、上記赤外線蛍光物質シート上に積層される透明材料シートをさらに含むことができる。
【００１４】
上記透明材料シートは、ガラス（ｇｌａｓｓ）またはアクリル（ａｃｒｙｌｅ）を含むことができる。
【００１５】
上記センサ部は、上記発光位置に対する三角測量が可能であるよう少なくとも２つのセンサを含むことができる。
【００１６】
上記センサ部は、発光された光を検出する複数のピクセルがリニア（ｌｉｎｅａｒ）形態に配列されたイメージセンサを含むことができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によると、物理的な接触無く遠距離でも赤外線により光タッチが可能な光タッチスクリーンを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態による光タッチスクリーンの構成図である。
【図２】（ａ）乃至（ｃ）は本発明による光タッチスクリーンに使用される光タッチパネルの多様な実施形態の断面図である。
【図３】本発明の一実施形態による光タッチスクリーンが適用されたテレビジョンの構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、添付の図面を参照して本発明を詳しく説明する。
【００２０】
図１は、本発明の一実施形態による光タッチスクリーンの構成図である。
図１を参照すると、本実施形態による光タッチスクリーン１００は、光タッチパネル１１０、センサ部１２０，１３０、及び演算部１５０を含むことができる。
【００２１】
上記光タッチパネル１１０は、赤外線に露出したとき発光する赤外線蛍光物質を含むことができる。上記赤外線蛍光物質は赤外線に露出すると赤外線光または可視光を発光することができる。本実施形態では上記赤外線蛍光物質は約９００ｎｍ波長の光に露出したとき約８５０ｎｍ波長の光を発光する蛍光物質を使用することができる。
【００２２】
上記光タッチパネル１１０は、ガラス（ｇｌａｓｓ）またはアクリル（ａｃｒｙｌｅ）などの透明材料に上記赤外線蛍光物質を混ぜて形成することができる。
【００２３】
上記センサ部１２０，１３０は、上記光タッチパネル１１０の側部に形成され上記光タッチパネル１１０上の発光位置を検出することができる。本実施形態において上記センサ部は２つのセンサ１２０，１３０を含むことができる。
【００２４】
上記センサ１２０，１３０は、それぞれ発光される光を検出することのできるピクセルを含むことができ、上記ピクセルから検出される光によって上記光タッチパネル上から発光位置に対する角度情報を取得することができる。上記それぞれのセンサは、複数のピクセルがリニア（ｌｉｎｅａｒ）形態に配列されることができる。
【００２５】
本実施形態において上記センサ部１２０，１３０は、上記光タッチパネルの角にそれぞれ設けられる２つのセンサ１２０，１３０を含むことができる。本実施形態のように、２つのセンサを使用すると、上記光タッチパネル１１０上から発光位置を検出するとき三角測量法を使用することができ、より正確な発光位置を検出することができる。
【００２６】
本実施形態において、上記センサ１２０，１３０の画素は、赤外線を検出するピクセルまたは可視光を検出するピクセルであることができる。
【００２７】
上記センサとしては、ピクセルの形態に整列されたＣＭＯＳ、ＣＣＤなどのイメージセンサが使用されることもできる。上記発光位置から発光された光を特定の位置のピクセルから検出することができる。
【００２８】
上記演算部１５０は上記センサ部１２０，１３０に連結され、上記センサ部１２０，１３０から検出された発光位置の情報によって上記発光位置の座標を演算することができる。上記演算部１５０は、上記センサ部１２０，１３０から検出された光が上記センサ部に到着するまでかかった遅延時間、検出された像の大きさ、位相遅延などを用いて上記光タッチパネル１１０上から発光位置の座標を演算することができる。
【００２９】
上記演算部１５０において上記発光位置の座標を演算する方法は、多様に具現されることができる。上記演算部１５０は上記光タッチスクリーンが適用されるアプリケーションの中央処理装置と連結され上記光タッチスクリーンの作動状態を上記アプリケーションに伝達することができる。
【００３０】
以下では、上記光タッチスクリーン１００の作動について説明する。
【００３１】
上記光タッチパネル１１０は、ＴＶなどのディスプレイ装置に付着することができる。上記ディスプレイ装置はタッチスクリーンを形成するためのタッチ領域が表示される応用プログラムに連結されることができる。
【００３２】
上記ディスプレイ装置には、上記応用プログラムによってタッチ領域が表示されることができる。外部から赤外線を放出するポインタなどを使用して上記ディスプレイ上に表示されたタッチ領域に赤外線を走査すると、上記ディスプレイ上に表示されたタッチ領域に対応するタッチパネル１１０の一領域に赤外線が走査されることができる。上記赤外線が当たったタッチパネル１１０の一領域に分布された赤外線蛍光物質は発光することとなる。この際に発光される光の波長は上記赤外線蛍光物質の種類によって多様に具現することができる。本実施形態では、上記赤外線蛍光物質は約９００ｎｍ波長の光に反応して約８００ｎｍ波長の光を放出する蛍光物質を使用することができる。
【００３３】
上記光タッチパネル１１０において赤外線が入射した領域から発光されると、上記発光された光は上記光タッチパネルを通して上記光タッチパネルの側面に進行するようになる。上記光タッチパネルは上記発光された光の導波路の役割をすることができる。上記光タッチパネル１１０の側面に配置されたセンサ部１２０，１３０では上記発光された光を受光するようになる。
【００３４】
上記演算部１５０では上記センサ部１２０，１３０から受光された光の波長及び入射角度によって上記発光領域の位置を計算することができる。上記光タッチパネル内での発光位置が計算されると、上記演算部１５０に連結されたディスプレイ装置の中央処理装置は、上記光タッチパネルの発光位置に対応する上記ディスプレイに表示されたタッチ領域がタッチされたものと認識して次の段階を進行することができる。
【００３５】
本実施形態によると、光タッチスクリーンがディスプレイ装置に付着するが、物理的な接触無く赤外線を利用するため、上記ディスプレイ装置の表面に不要なスクラッチなどが発生しないことができる。また、遠距離で簡単にタッチスクリーン機能を行うことができる。
【００３６】
図２の（ａ）乃至（ｃ）は、本発明による光タッチスクリーンにおいて相互異なる実施形態の光タッチパネルの断面図を表す。
【００３７】
図２の（ａ）を参照すると、本実施形態による光タッチパネル２１０は、赤外線蛍光物質及び透明材料がブレンディング（ｂｌｅｎｄｉｎｇ）されたシート２１１の形態であることができる。
【００３８】
上記透明材料は、ガラス（ｇｌａｓｓ）またはアクリル（ａｃｒｙｌｅ）を含むことができる。本実施形態では上記赤外線蛍光物質及び透明材料を適切な割合で混合して一つのシート形態になった光タッチパネルを具現することができる。
【００３９】
上記光タッチパネルシート２１１の内部に含まれた赤外線蛍光物質は、赤外線に露出すると赤外線または可視光線を発光する蛍光物質であることができる。上記光タッチパネルシートの内部に赤外線蛍光物質が多く含まれるほど上記光タッチパネルの感度は敏感に調節されることができる。上記赤外線蛍光物質と透明材料の割合は、製造しようとするタッチスクリーンの用途によって多様に具現されることができる。
【００４０】
上記透明材料は可視光を透過させ、上記赤外線蛍光物質は可視光に対して反応しないため上記光タッチパネルシート２１１をディスプレイ装置に付着しても使用者がスクリーンを見るとき上記光タッチパネルシートによってスクリーンが遮られるという問題が発生しないことができる。
【００４１】
図２の（ｂ）を参照すると、本実施形態による光タッチパネル３１０は、透明材料シート３１２上に赤外線蛍光物質シート３１１が積層された形態であることができる。
【００４２】
上記透明材料は、ガラス（ｇｌａｓｓ）またはアクリル（ａｃｒｙｌｅ）を含むことができる。本実施形態では、ガラスを使用して上記透明材料シート３１２を形成することができる。上記透明材料シート３１２上に形成される赤外線蛍光物質シート３１１は、赤外線に露出すると赤外線または可視光線を発光する蛍光物質であることができる。
【００４３】
上記光タッチパネル３１０において、上記赤外線蛍光物質シート３１１の内部に赤外線蛍光物質が多く含まれるほど上記光タッチパネルの感度は敏感に調節されることができる。上記赤外線蛍光物質シート３１１において赤外線蛍光物質の比率は、製造しようとするタッチスクリーンの用途によって多様に具現されることができる。
【００４４】
本実施形態において、上記光タッチパネル３１０をディスプレイ装置に装着したとき上記赤外線蛍光物質シート３１１が上記ディスプレイ装置に接し、上記透明材料シート３１２が外部に露出するようにすることができる。上記透明材料シート３１２は、可視光を透過させ赤外線には反応しないため上記透明材料シート３１２を通して上記赤外線蛍光物質シート３１１に赤外線を入射させるには問題が発生しないことができる。
【００４５】
図２の（ｃ）を参照すると、本実施形態による光タッチパネル４１０は、透明材料シート４１２，４１３の間に赤外線蛍光物質シート４１１が積層された形態であることができる。
【００４６】
上記透明材料は、ガラス（ｇｌａｓｓ）またはアクリル（ａｃｒｙｌｅ）を含むことができる。本実施形態では、ガラスを使用して上記透明材料シート４１２，４１３を形成することができる。上記２枚の透明材料シート４１２，４１３の間に形成される赤外線蛍光物質シート４１１は、赤外線に露出すると赤外線または可視光線を発光する蛍光物質であることができる。
【００４７】
上記光タッチパネル４１０において、上記赤外線蛍光物質シート４１１の内部に赤外線蛍光物質が多く含まれるほど上記光タッチパネルの感度は敏感に調節されることができる。上記赤外線蛍光物質シート４１１において赤外線蛍光物質の比率は、製造しようとするタッチスクリーンの用途によって多様に具現されることができる。
【００４８】
本実施形態では、上記光タッチパネル４１０をディスプレイ装置に装着したとき、上記赤外線蛍光物質シート４１１が上記ディスプレイ装置に接さず外部に露出しないこともある。このような構造で光タッチパネルを形成することによって、光タッチパネルの主要構成成分である赤外線蛍光物質シート４１１を保護することができ、上記光タッチパネル４１０の寿命を延長させることができる。
【００４９】
上記透明材料シート４１２，４１３は可視光を透過させ赤外線には反応しないため、上記透明材料シート４１２，４１３を通して上記赤外線蛍光物質シート４１１に赤外線を入射させるには問題が発生しないことができる。
【００５０】
図３は、本発明の一実施形態による光タッチスクリーンが適用されたテレビジョンの構成図である。
【００５１】
本実施例によるテレビジョン５００は、テレビジョン本体５７０、光タッチパネル５１０、センサ部５２０，５３０、及び演算部５５０を含むことができる。
【００５２】
最近、家庭用ＴＶで双方向通信による選択視聴が可能となり、使用者が家庭でＴＶを通して所望のプログラムを選択したり、所望の情報を探すことが可能になった。このような双方向通信のため、家庭用ＴＶにもタッチスクリーン方式が適用されることができる。従来の方式によるタッチスクリーンを家庭用ＴＶに適用する場合には、直接手やペンを使用してモニタをタッチしなければならないため、ＴＶ画面に指紋がついたり、スクラッチが発生し得るという問題点がある。また、使用者は主にＴＶモニタから一定の距離を離れてＴＶを視聴するため、ＴＶモニタを直接タッチするためには頻繁に移動しなければならないという問題点が発生することがある。
【００５３】
本実施形態による光タッチスクリーンが適用されたテレビジョン５００において、光タッチパネル５１０は上記テレビジョン本体のモニタに装着されることができ、上記センサ部５２０，５３０及び演算部５５０は上記テレビジョンの本体５７０に内蔵されることができる。
【００５４】
本実施形態による光タッチスクリーンが適用されたテレビジョン５００において、赤外線が放出される赤外線ポインタ５６０を使用して、テレビジョンのモニタに装着された光タッチパネル５１０をタッチすることができる。上記赤外線ポインタ５６０は赤外線を放出することができる。赤外線は目で確認できる光ではないため、使用者の便宜のために上記赤外線ポインタ５６０は赤外線と可視光線を同時に放出するよう製造されることもできる。すなわち、赤外線と可視光線が同一地点に放出されるよう上記ポインタ５６０を形成すると、使用者は目に見える可視光線のポインティング位置により目に見えない赤外線のポインティング位置を推定することができる。
【００５５】
上記赤外線が入射された光タッチパネル５１０では、赤外線により発光する赤外線蛍光物質が含まれることができる。上記赤外線蛍光物質は赤外線により赤外線光または可視光を発光することができる。
【００５６】
上記光タッチパネル５１０の側部に配置されたセンサ５２０，５３０は、上記光タッチパネル５１０から発光される光を検出することができる。上記センサ５２０，５３０は、それぞれ発光される光を検出することができるピクセルを含むことができ、上記ピクセルから検出される光によって上記光タッチパネル上から発光位置に対する角度情報を取得することができる。上記それぞれのセンサは、複数のピクセルがリニア（ｌｉｎｅａｒ）形態に配列されることができる。
【００５７】
上記センサ５２０，５３０によって検出された光を用いて、上記演算部５５０は上記光タッチパネル５１０から発光位置を演算することができる。上記演算部から演算された発光位置情報は、上記テレビジョンのモニタを作動させる中央処理装置に伝達され、上記情報によって上記テレビジョンのモニタに出力されるタッチ領域に対するタッチの可否を判断し、次の手順を進行することができる。
【００５８】
このように、テレビジョンに光タッチスクリーンを使用した場合には、テレビジョンのモニタに不要な指紋やスクラッチが発生することを防ぐことができ、また、遠距離でもタッチスクリーン方式を使用することができるため、使用者の便宜を図ることができる。
【００５９】
本発明は、上述の実施形態及び添付の図面によって限定されず、添付の請求範囲によって限定される。従って、請求範囲に記載された本発明の技術的思想を外れない範囲内で当技術分野の通常の知識を有する者により多様な形態の置換、変形及び変更が可能で、これもまた本発明の範囲に属する。
【符号の説明】
【００６０】
１１０  光タッチパネル
１２０、１３０  センサ
１５０  演算部
【図１】
2010067256.tif 000003
【図２】
2010067256.tif 000004
【図３】
2010067256.tif 000005