(57)【要約】      （修正有）【課題】入力動作の動きを容易に認識できるタッチスクリーン装置を提供する。【解決手段】本発明のタッチスクリーン装置は、タッチ測定信号を発信する発信モジュール１２０及び前記発信モジュールから発信されたタッチ測定信号を受信する受信モジュール１１０を有するタッチ感知部１６０と、前記発信モジュール及び受信モジュールを制御し、前記タッチ感知部からの信号に応じてタッチ位置を演算する制御部と、前記タッチ感知部の周囲に配置され、視覚的に認識可能な光を放出する位置表示部１７０と、前記タッチ感知部及び位置表示部を支持する支持部材３２０とを含む。前記制御部は、前記タッチ感知部で感知領域内のユーザの動作を感知すると、前記位置表示部を制御して視覚的に認識可能に点滅する光を放出するようにする。【選択図】図２
2017199336.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タッチ測定信号を発信する発信モジュール及び前記発信モジュールから発信されたタッチ測定信号を受信する受信モジュールを有するタッチ感知部と、
前記発信モジュール及び受信モジュールを制御し、前記タッチ感知部からの信号に応じてタッチ位置を演算する制御部と、
前記タッチ感知部の周囲に配置され、視覚的に認識可能な光を放出する位置表示部と、
前記タッチ感知部及び位置表示部を支持する支持部材と、
を含み、
前記制御部は、前記タッチ感知部で感知領域内のユーザの動作を感知すると、前記位置表示部を制御して視覚的に認識可能に点滅する光を放出するようにするタッチスクリーン装置。
【請求項２】
前記位置表示部は、ラインレーザーモジュールから形成される請求項１に記載のタッチスクリーン装置。
【請求項３】
前記ラインレーザーモジュールは、レーザーモジュールと、前記レーザーモジュールから放出された光が９０度の角度で反射されて進行するようにする反射部材と、前記反射部材が前記レーザーモジュールに結合されて支持されるようにし、前記レーザーモジュールから放出され前記反射部材にて反射されたレーザーが通過する光透過支持部材とを含む請求項２に記載のタッチスクリーン装置。
【請求項４】
前記ラインレーザーモジュールは、１ｈｚ〜１００ｈｚで点滅する請求項３に記載のタッチスクリーン装置。
【請求項５】
前記支持部材は、第１支持部材と第２支持部材とを含み、
前記第２支持部材は、前記第１支持部材にスライディング可能に結合され、前記第２支持部材が移動することに伴って前記タッチ感知部及び位置表示部が同時に移動する請求項４に記載のタッチスクリーン装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記タッチ感知部を介してユーザの動作速度の変化を感知すると、前記位置表示部を制御して光の点滅周波数または色を変更するように制御する請求項１に記載のタッチスクリーン装置。
【請求項７】
前記タッチ感知部は、第１位置に第１タッチ感知部と第２位置に第２タッチ感知部とを含み、
前記第１タッチ感知部と第２タッチ感知部は、それぞれ異なる類型の動作命令の入力を受ける請求項１に記載のタッチスクリーン装置。
【請求項８】
前記第１タッチ感知部の感知領域と前記第２タッチ感知部の感知領域は相互平行である請求項７に記載のタッチスクリーン装置。
【請求項９】
前記位置表示部は、第１位置表示部と第２位置表示部とを含み、
前記第１位置表示部と第２位置表示部は、それぞれ異なる色の可視光を放出する光源から形成される請求項７に記載のタッチスクリーン装置。
【請求項１０】
タッチスクリーン装置と、
前記タッチスクリーン装置で感知した信号を演算して処理する情報処理部と、
前記タッチスクリーン装置と離隔して配置され、前記情報処理部の信号に応じて映像がディスプレイされるディスプレイ部と、
を含み、
前記タッチスクリーン装置は、
タッチ測定信号を発信する発信モジュール及び前記発信モジュールから発信されたタッチ測定信号を受信する受信モジュールを有するタッチ感知部と、
前記発信モジュール及び受信モジュールを制御し、前記タッチ感知部からの信号に応じてタッチ位置を演算する制御部と、
前記タッチ感知部の周囲に配置され、視覚的に認識可能な光を放出する位置表示部と、
前記タッチ感知部及び位置表示部を支持する支持部材とを含み、
前記制御部は、前記タッチ感知部で感知領域内のユーザの動作を感知すると、前記位置表示部を制御して視覚的に認識可能に点滅する光を放出するようにするディスプレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッチスクリーン装置に関するものとして、特に空間上のユーザの入力動作を感知できるタッチスクリーン装置及びその制御方法、そしてディスプレイ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
タッチスクリーンは、キーボードやマウス以外の入力手段として、ユーザがディスプレイ部に表示される文字や特定位置を選択するために、指または物体を所望の位置に位置させるとその位置を把握することで、ユーザがディスプレイ部を介して一定の命令を直接入力できるようにする。
【０００３】
タッチスクリーンは、一般モニターの画面にタッチパネルという装置を加えて機能を発揮するものとして、タッチパネルは、上下左右に目に見えない赤外線が流れるようにして画面に数多くの四角形格子が生じるようにすることで、指先やその他物体でこの格子に接触すると、その位置を把握できるようにした。そしてその後、感圧式タッチスクリーンを経て現在は静電容量方式タッチスクリーンが多く用いられている。
【０００４】
静電容量方式タッチスクリーンは、ユーザの指がタッチスクリーンに接触する時発生する静電容量の変化を感知してタッチ位置を判断する方法が用いられるが、タッチ位置を感知するためには、ユーザの指がタッチスクリーンを接触しなければならないという問題がある。
【０００５】
そのため、地下鉄の駅や空港、病院などに設置された静電容量方式タッチスクリーンを不特定多数の人が使用する場合、ユーザの指に付いている細菌や汚染物質がタッチスクリーンを介して伝播する問題がある。
【０００６】
特に、病院のように衛生を徹底にしなければならない場合には、静電容量方式タッチスクリーンの使用が困難である。例えば、多数の患者を相手にする医者が静電容量方式タッチスクリーンを使用することは、衛生的に大きな問題が発生する虞がある。
【０００７】
一方、赤外線を利用したタッチスクリーン装置では、静電容量方式タッチスクリーンと違い、タッチスクリーンに対する直接的な接触が要求されるものではないので、衛生に関する問題は解決されるが、ユーザが空間上で動作を介して命令を入力をする過程で、正確な感知領域で入力動作を行っているのかどうかを認識することが難しい問題点がある。
【０００８】
また、赤外線を利用したタッチスクリーン装置では、入力可能な命令の類型が単純であるので、多様な類型の命令を入力できない問題点がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、新しい構造を有するタッチスクリーン装置及びその制御方法、そしてディスプレイ装置を提供することを目的とする。
【００１０】
また、本発明は、ユーザがディスプレイ部に指を接触しなくてもユーザが選択した位置を感知できるタッチスクリーン装置及びその制御方法、そしてディスプレイ装置を提供することを目的とする。
【００１１】
また、本発明は、ユーザが動作を感知する感知領域の位置と入力動作の動きをより容易に認識できるタッチスクリーン装置及びその制御方法、そしてディスプレイ装置を提供することを目的とする。
【００１２】
また、本発明は、複数のタッチ感知部を介して、それぞれ異なる類型の命令を入力できるようにするタッチスクリーン装置及びその制御方法、そしてディスプレイ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明のタッチスクリーン装置は、タッチ測定信号を発信する発信モジュール及び前記発信モジュールから発信されたタッチ測定信号を受信する受信モジュールを有するタッチ感知部と、前記発信モジュール及び受信モジュールを制御し、前記タッチ感知部からの信号に応じてタッチ位置を演算する制御部と、前記タッチ感知部の周囲に配置され、視覚的に認識可能な光を放出する位置表示部と、前記タッチ感知部及び位置表示部を支持する支持部材とを含み、前記制御部は、前記タッチ感知部で感知領域内のユーザの動作を感知すると、前記位置表示部を制御して視覚的に認識可能に点滅する光を放出するようにする。
【００１４】
本発明のディスプレイ装置は、タッチスクリーン装置と、前記タッチスクリーン装置で感知した信号を演算して処理する情報処理部と、前記タッチスクリーン装置と離隔して配置され、前記情報処理部の信号に応じて映像がディスプレイされるディスプレイ部とを含み、前記タッチスクリーン装置は、タッチ測定信号を発信する発信モジュール及び前記発信モジュールから発信されたタッチ測定信号を受信する受信モジュールを有するタッチ感知部と、前記発信モジュール及び受信モジュールを制御し、前記タッチ感知部からの信号に応じてタッチ位置を演算する制御部と、前記タッチ感知部の周囲に配置され、視覚的に認識可能な光を放出する位置表示部と、前記タッチ感知部及び位置表示部を支持する支持部材とを含み、前記制御部は、前記タッチ感知部で感知領域内のユーザの動作を感知すると、前記位置表示部を制御して視覚的に認識可能に点滅する光を放出するようにする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、新しい構造を有するタッチスクリーン装置及びその制御方法、そしてディスプレイ装置を提供することができる。
【００１６】
また、本発明によれば、ユーザがディスプレイ部に指を接触しなくてもユーザが選択した位置を感知できるタッチスクリーン装置及びその制御方法、そしてディスプレイ装置を提供することができる。
【００１７】
また、本発明によれば、ユーザが動作命令を感知領域の位置と入力動作の動きをより容易に認識できるタッチスクリーン装置及びその制御方法、そしてディスプレイ装置を提供することができる。
【００１８】
また、本発明によれば、複数のタッチ感知部を介して、それぞれ異なる類型の命令を入力できるようにするタッチスクリーン装置及びその制御方法、そしてディスプレイ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明のタッチスクリーン装置及びその制御方法、そしてディスプレイ装置を説明する図面である。
【図２】本発明のタッチスクリーン装置及びその制御方法、そしてディスプレイ装置の断面を説明する図面である。
【図３】本発明のタッチスクリーン装置及びその制御方法、そしてディスプレイ装置におけるラインレーザーモジュールを説明する図面である。
【図４】本発明のタッチスクリーン装置及びその制御方法、そしてディスプレイ装置の別の実施例の断面を説明する図面である。
【図５】本発明のタッチスクリーン装置におけるラインレーザーモジュールの他の例を説明する図面である。
【図６】本発明のディスプレイ装置におけるラインレーザーモジュールの反射部材の構造を説明する図面である。
【図７】本発明のディスプレイ装置におけるラインレーザーモジュールの反射部材の形態を例示した図面である。
【図８】本発明のディスプレイ装置におけるラインレーザーモジュールの反射部材の形態を例示した図面である。
【図９】本発明の実施例に係るディスプレイ装置において、位置表示部としてラインレーザーモジュールが４つ設置されたものを例示した図面である。
【図１０】本発明の実施例に係るディスプレイ装置において、タッチ感知部と位置表示部の動作を説明する図面である。
【図１１】本発明のタッチスクリーン装置において、複数のタッチ感知部及び位置表示部が備えられたものを説明する図面である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、添付された図面を参照して、本発明の実施例に係るタッチスクリーン装置及びその制御方法、そしてディスプレイ装置に対して詳しく説明する。
【００２１】
図１は、本発明のタッチスクリーン装置及びその制御方法、そしてディスプレイ装置を説明する図面である。
【００２２】
図１に示すように、本発明のディスプレイ装置は、タッチ感知部１６０と、前記タッチ感知部１６０を制御し、前記タッチ感知部１６０からの信号に応じてタッチ位置を感知する制御部１５０とを含むタッチスクリーン装置１００と、前記タッチスクリーン装置１００で感知した信号を演算して処理する情報処理部２００と、前記タッチスクリーン装置１００と離隔して配置され、前記情報処理部２００の信号に応じて映像がディスプレイされるディスプレイ部３００とを含むことができる。
【００２３】
例えば、前記タッチスクリーン装置１００は、前記ディスプレイ部３００の表面ではなく、前記ディスプレイ部３００の表面と離隔した空間上のユーザの入力動作を感知し、前記情報処理部２００は、ユーザの入力動作による信号を処理してそれに応じて制御信号を生成し、前記ディスプレイ部３００は、前記制御信号に応じて映像がディスプレイされるようにする。
【００２４】
前記タッチスクリーン装置１００は、Ｘ軸受信/発信モジュール１１０、１２０、Ｘ軸受信/発信モジュールドライバー１１１、１２１、Ｙ軸受信/発信モジュール１３０、１４０、Ｙ軸受信/発信モジュールドライバー１３１、１４１を有するタッチ感知部１６０を含む。また、前記タッチ感知部１６０を制御し、タッチ位置を演算して感知する制御部１５０を含む。
【００２５】
実施例では、Ｘ軸またはＹ軸のようにディスプレイ部３００の表面を基準とした方向を例示しているが、これに限定されるものではなく、発信モジュールと受信モジュールが多様な方向に備えられてもタッチ位置を感知することが可能である。
【００２６】
また、実施例では、タッチ感知部１６０がＸ軸受信/発信モジュール１１０、１２０、Ｙ軸受信/発信モジュール１３０、１４０を含むと例示しているが、大韓民国登録特許公報１０‐１３７２４２３のように、Ｘ軸またはＹ軸のみに受信/発信モジュールが設置されるようにすることも可能である。
【００２７】
前記タッチスクリーン装置１００は、前記Ｘ軸発信モジュールドライバー１２１及びＹ軸発信モジュールドライバー１４１の制御に応じて、前記Ｘ軸発信モジュール１２０及びＹ軸発信モジュール１４０から出力されたタッチ測定信号、例えば赤外線信号を前記Ｘ軸受信モジュール１１０及びＹ軸受信モジュール１３０にて受信し感知することで、赤外線信号の変化を感知する。
【００２８】
前記制御部１５０は、前記Ｘ軸受信モジュール１１０及びＹ軸受信モジュール１３０から受信した赤外線信号を処理して、ユーザによって選択された位置の座標を計算する。また、前記制御部１５０は、ユーザによって選択された位置の座標だけでなく、選択された位置の大きさ(例えば、直径)も計算することができる。例えば、ユーザが感知空間上の特定地点１０１を指でタッチする場合、前記タッチスクリーン装置１００の制御部１５０は、ユーザの指によって赤外線信号が遮断されることを利用して、赤外線信号が感知される部分及び赤外線信号が感知されない部分を演算して、ユーザの指のＸ‐Ｙ平面上のタッチ位置(または、位置の大きさ)を感知する。
【００２９】
ここで、ユーザのタッチは、前記ディスプレイ部３００の画面に指が当たることを意味するものではなく、前記ディスプレイ部３００から離隔した感知領域の空間上にユーザの指が位置することを意味することができる。静電容量方式タッチスクリーンは、ユーザの指がディスプレイ部３００に接触または非常に近接しないとタッチ認識ができないが、本発明の赤外線タッチスクリーン装置は、ディスプレイ部３００から離隔した位置に指が位置する場合にも、ユーザの入力動作、すなわちタッチを感知することができる。すなわち、本発明は、静電容量方式タッチスクリーンにおいて、静電容量に影響を及ぼす距離ではなく静電容量に影響を及ぼさない距離だけ離隔した位置でユーザの入力動作を感知することができる。
【００３０】
すなわち、前記タッチスクリーン装置１００は、Ｘ、Ｙ軸発信モジュール１２０、１４０とＸ、Ｙ軸受信モジュール１１０、１３０との間の空間上に位置したユーザの選択地点を感知することができる。
【００３１】
前記タッチスクリーン装置１００は、ユーザの入力動作を感知するために多様な形態で構成することができる。例えば、図１では、発信モジュールと受信モジュールが対向配置されたものが例示されているが、発信モジュールと受信モジュールが交互に両側に配列されるようにすることも可能である。
【００３２】
また、前記タッチスクリーン装置１００は、ユーザの選択を正確な感知するための多様なスキャン方式及び制御方式を用いることができる。
【００３３】
図２は、本発明のタッチスクリーン装置及びその制御方法、そしてディスプレイ装置の断面を説明する図面である。
【００３４】
図２に示すように、本発明のタッチスクリーン装置１００は、前記ディスプレイ部３００の前面に配置されるＸ軸発信モジュール１２０及びＸ軸受信モジュール１１０を有するタッチ感知部１６０と、前記タッチ感知部１６０と前記ディスプレイ部３００との間に配置される位置表示部１７０とを含む。図２の実施例では、便宜上Ｙ軸発信モジュール１４０及びＹ軸受信モジュール１３０に対する図示は省略しており、実際Ｙ軸発信モジュール１４０及びＹ軸受信モジュール１３０が省略されてもよい。
【００３５】
前記タッチ感知部１６０は、前記ディスプレイ部３００の前面がＸ‐Ｙ軸であるとしたとき、必ずＺ軸上に配置されなければならないものではないが、ユーザがディスプレイ部３００を見ながらタッチを入力できる位置に配置されるようにすることが好ましい。
【００３６】
前記位置表示部１７０は、前記タッチ感知部１６０に隣接して配置され、前記タッチ感知部１６０と同じ支持部材３２０によって支持されるようにすることができる。
【００３７】
前記位置表示部１７０は、ライトスクリーン(light screen)を形成することができる。ここでライトスクリーンは、一定空間に光をスクリーン形態または平面形態に照射し、該空間内に物体が位置する場合、物体の表面に光が照らされる構造にすることができる。前記ライトスクリーンは、物体が位置する前には全く光が見えないかまたはほとんど見えない状態であるが、物体が位置すると物体の表面に光が見えるように形成することもできる。
【００３８】
前記位置表示部１７０は、多様な光源から構成されることができ、人が視覚的に認識できる光を放出する素子を含むことができる。例えば、前記位置表示部１７０は、ＬＥＤ素子、レーザーダイオード、ラインレーザーモジュールなどの人が視覚的に認識できる光、可視光を放出する素子を含むことができる。例えば、前記位置表示部１７０は、ラインレーザーモジュールから構成されることができる。図３に示されたように、ラインレーザーモジュール１７０１は、レーザーダイオードから放出される光１７０２がライン形態で射出されるように構成されたモジュールからなることができる。また、前記位置表示部１７０は、ＬＥＤ素子から構成されることができ、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、青色ＬＥＤのいずれか１つを選択することができる。ただし、前記位置表示部１７０は、ユーザが視覚的に認識できる光を照射するためのものとして、例示されたラインレーザーモジュール、レーザーダイオードまたはＬＥＤ素子に限定されるものではない。
【００３９】
前記位置表示部１７０は、ユーザが選択した位置を指でタッチする場合、ユーザが自分の指の位置を認識できるようにサポートする。例えば、ユーザが前記ディスプレイ部３００から離隔した空間上に指を移動した場合、指の位置が前記タッチ感知部１６０が指を感知できる空間上にあるのかどうかを正確に分かり難い。前記タッチ感知部１６０のＸ軸発信モジュール１２０で用いる光源は、ユーザの目に認識されないことがあるためである。例えば、前記光源は赤外線光源を用いることができるが、この場合ユーザに認識されない。
【００４０】
ここで、前記位置表示部１７０は、ユーザの視覚で認識できる光を射出することで、ユーザの指が特定位置に位置される場合、ユーザの指に光線が照らされるようにして、ユーザが指の位置を認識できるようにする。例えば、ユーザの指の位置は、前記ディスプレイ部３００から一定距離離隔した位置である。
【００４１】
一方、本実施例ではユーザの指を例示したが、ユーザの指(または、手)の代わりにペンのように赤外線信号の送受信に変化を与えることができる他の物体が用いられてもよい。
【００４２】
前記位置表示部１７０は、前記タッチスクリーン装置１００のＸ軸発信モジュール１２０及びＸ軸受信モジュール１１０と一緒に動作することができる。すなわち、前記Ｘ軸発信モジュール１２０から赤外線を放出するとき、前記位置表示部１７０は可視光を放出するように設定することができる。
【００４３】
一方、このような場合、前記位置表示部１７０から放出された可視光線によって、ユーザがディスプレイ部３００を介してディスプレイされる映像を見ることが妨害されたり不必要な電力浪費につながる虞がある。よって、前記位置表示部１７０は、ユーザのタッチが感知される時のみに選択的に動作(可視光を放出)するように設定することができる。
【００４４】
例えば、ユーザの指が前記Ｘ軸発信モジュール１２０とＸ軸受信モジュール１１０との間に位置される時、前記制御部１５０がユーザの指を感知し、位置表示部駆動ドライバーを作動して前記位置表示部１７０が動作するようにすることができる。仮にユーザの指が前記Ｘ軸発信モジュール１２０とＸ軸受信モジュール１１０との間の感知領域から外れる場合、前記位置表示部１７０の動作も中断されるようにすることもできる。
【００４５】
また、前記位置表示部１７０は、多数の発光素子を含むこともできるが、ユーザの指が前記Ｘ軸発信モジュール１２０とＸ軸受信モジュール１１０との間に位置される時、すべての発光素子が動作するようにすることもでき、あるいは、ユーザの指に隣接した部分のみに可視光線が照射されるように、複数の発光素子の一部発光素子のみが動作するようにすることもできる。
【００４６】
一方、前記ディスプレイ部３００は、ディスプレイ部サポーター３３０によって支持されるようにすることができる。前記ディスプレイ部サポーター３３０の内部には、前記ディスプレイ部３００を駆動するための多様な電子部品を実装することができる。
【００４７】
前記ディスプレイサポーター３３０には支持部材３２０が結合され、前記Ｘ軸発信モジュール１２０及びＸ軸受信モジュール１１０と前記位置表示部１７０は前記支持部材３２０に設置することができる。
【００４８】
本発明で、前記支持部材３２０は前記ディスプレイ部サポーター３３０の背面に結合される。すなわち、前面には前記ディスプレイ部３００が配置され、前記ディスプレイ部３００の背面に前記ディスプレイ部サポーター３３０が配置され、前記ディスプレイサポーター３３０の背面に前記支持部材３２０が結合される。従って、前記支持部材３２０は、前記ディスプレイ部サポーター３３０またはディスプレイ部３００の前面または側面と離隔して配置される。
【００４９】
また、前記支持部材３２０には、前面位置表示部１７３を形成することができる。前記前面位置表示部１７３は、前記ディスプレイ部３００の前面が向かう方向と同じ方向に光を放出するように配置することができる。そして、前記支持部材３２０は、前記位置表示部１７３が配置された部分が、光を部分的に透過させる拡散板または、半透明板などからなることができ、この場合、前記前面位置表示部１７３はＬＥＤ素子を採用することができる。
【００５０】
このように配置される場合、ユーザの指を前記タッチ感知部１６０が感知したとき、前記前面位置表示部１７３が光を放出し、前記前面位置表示部１７３から放出された光はユーザに見られることになる。
【００５１】
よって、ユーザが指に光が照らされなくても、前記ディスプレイ部３００の周囲の前面位置表示部１７３がついていることが分かるので、ユーザが指の位置がタッチ感知部１６０が指を感知できる領域内であることを認識することができる。
【００５２】
図４は、本発明のタッチスクリーン装置及びその制御方法、そしてディスプレイ装置の別の実施例の断面を説明する図面である。
【００５３】
図４の実施例では、支持部材３２０が第１支持部材３２１と第２支持部材３２２から形成されたものが図示されている。
【００５４】
前記第２支持部材３２２は、前記第１支持部材３２１と結合され、前記第１紙支持部材３２１に対してスライディング可能に結合される。従って、前記Ｘ軸発信モジュール１２０及びＸ軸受信モジュール１１０を有するタッチ感知部１６０と、前記タッチ感知部１６０と前記ディスプレイ部３００との間に配置される位置表示部１７０が前記ディスプレイ部３００から離隔した距離は、可変する。
【００５５】
従って、ユーザの身体的特性や習慣に応じて、ユーザの指が感知される位置をディスプレイ部３００の表面に対してＺ軸方向に調節可能である。実施例では、前記第１支持部材３２１と第２支持部材３２２がスライディング可能な構造によって結合されたものが例示されているが、ステッピングモータのような多様な機構的手段によって前記第２支持部材３２２の位置を可変できる。
【００５６】
図５は、本発明のタッチスクリーン装置におけるラインレーザーモジュールの他の例を説明する図面であり、図６は、本発明のディスプレイ装置におけるラインレーザーモジュールの反射部材の構造を説明する図面である。
【００５７】
図５と図６に示すように、実施例に係るラインレーザーモジュール１７０２は、レーザーモジュール１７０３と、前記レーザーモジュール１７０３から放出された光が９０度の角度で反射されて進行するようにする反射部材１７０５と、前記反射部材１７０５が前記レーザーモジュール１７０３に結合されて支持されるようにし、前記レーザーモジュール１７０３から放出され前記反射部材１７０５にて反射されたレーザーが通過する光透過支持部材１７０４とが含まれる。
【００５８】
すなわち、本発明で前記ラインレーザーモジュール１７０２は、図３のラインレーザーモジュール１７０１がシリンダーレンズなどのようなレンズを通過するレーザーの屈折によってレーザーがライン形態で射出されるのと違い、レーザーモジュール１７０３から射出されたレーザーが反射部材１７０５にて反射され９０度の角度に屈折して進行し、前記反射部材１７０５の形態によって２７０度、１８０度、９０度のような多様な角度でレーザーが射出されるようにする。
【００５９】
すなわち、前記反射部材１７０５は、前記レーザーモジュール１７０３から射出されるレーザーが進行する方向と４５度の角度で傾斜した反射面１７０５ｃ２を含む。
【００６０】
前記反射部材１７０５の反射面１７０５ｃ２は、円錐形態の反射面が一部除去された形態で形成される。例えば、通常的に底面が円形である円錐を３６０度円錐とする場合、本発明で反射部材１７０５は、底面１７０５ｃ１が９０度の扇形態である９０度円錐、底面１７０５ｃ１が１８０度の扇形態である１８０度円錐、底面１７０５ｃ１が２００度の扇形態である２００度円錐のように、３６０度より小さい角度の円錐形態で反射面１７０５ｃ２が形成され、前記レーザーモジュール１７０３から射出されたレーザーが一定角度範囲で反射して射出されるようにする。
【００６１】
前記光透過支持部材１７０４は、中空の円筒形またはパイプ形態の合成樹脂またはガラス材質からなることができ、前記反射部材１７０５が前記レーザーモジュール１７０３から離隔するようにし、その離隔した空間に前記レーザーが射出されるようにする。
【００６２】
図６に示すように、前記反射部材１７０５は、前記光透過支持部材１７０４と結合できるように第１直径を有する第１底盤１７０５ａと、前記第１底盤１７０５ａの第１直径より小さい第２直径を有する第２底盤１７０５ｂと、前記第２底盤１７０５ｂの上に配置される反射板１７０５ｃとを含む。
【００６３】
前記反射部材１７０５は、反射率が高く強度が高い金属材質からなることができ、前記レーザーモジュール１７０３から射出されたレーザーは、前記第２底盤１７０５ｂにて反射されて再びレーザーモジュール１７０３が配置された方向に進行したり、前記反射板１７０５ｃにて９０度の角度で反射され外部に射出される。
【００６４】
前記反射板１７０５ｃは、底面１７０５ｃ１と反射面１７０５ｃ２を含み、前記底面１７０５ｃ１と反射面１７０５ｃ２とをつなぐ側面をさらに含む。
【００６５】
前記底面１７０５ｃ１は、所定角度の扇形態で形成されるが、図面では第１角度θ１の扇形態で形成されたものが例示されており、図面で前記第１角度θ１は略９０度程度に例示される。
【００６６】
前記反射面１７０５ｃ２は、前記底面１７０５ｃ１に対して所定角度の傾斜を有するが、実施例で第２角度θ２は４５度に例示される。
【００６７】
前記側面は、混同を避けるために別途の図面番号を明記してはいないが、前記反射面１７０５ｃ２の両終端と前記底面１７０５ｃ１を垂直に連結する面である。
【００６８】
図７と図８は、本発明のディスプレイ装置におけるラインレーザーモジュールの反射部材の形態を例示した図面である。
【００６９】
図７と図８に示すように、前記反射部材１７０５は、レーザーの進行方向に配置され、前記レーザーモジュール１７０３から射出されたレーザーを選択的に９０度の角度に反射させ進行されるようにする。すなわち、前記レーザーモジュール１７０３から射出されたレーザーは、進行方向に垂直な平面に反射されて進行する。
【００７０】
前記反射部材１７０５の反射板１７０５ｃにレーザーが９０度の角度で反射される反射面が備えられ、前記反射面の底面が９０度の扇形態であることが例示されている。
【００７１】
図９は、本発明の実施例に係るディスプレイ装置において、位置表示部としてラインレーザーモジュールが４つ設置されたものを例示した図面である。
【００７２】
図２と図９に示すように、前記ディスプレイ部３００が備えられ、前記ディスプレイ部３００の前面に前記Ｘ軸発信モジュール１２０及びＸ軸受信モジュール１１０を有するタッチ感知部１６０が配置される。そして、前記位置表示部１７０の実施例として、前記ラインレーザーモジュール１７０２は、前記タッチ感知部１６０と前記ディスプレイ部３００との間に配置される。
【００７３】
前記ラインレーザーモジュール１７０２は、前記ディスプレイ部３００の全体画面領域をライトスクリーンで覆うことができるように複数個配置される。例えば、前記ラインレーザーモジュール１７０２は、ディスプレイ部３００の角側に４つ配置される。
【００７４】
前記ラインレーザーモジュール１７０２は、９０度の角度範囲でレーザーが射出されるようにし、ディスプレイ部３００の全体画面領域をライトスクリーンで覆うことができるようにする。
【００７５】
図１０は、本発明の実施例に係るディスプレイ装置において、タッチ感知部と位置表示部の動作を説明する図面である。
【００７６】
本発明で前記位置表示部１７０は、前記タッチ感知部１６０がユーザの手または物体を感知する間のみに動作し、視覚的に認識可能に点滅される。
【００７７】
通常的に、前記位置表示部１７０に用いられるラインレーザーモジュール１７０２は、動作中には点滅することなく一定の光を照射するが、本発明では視覚的に認識できるほどに点滅動作をするようにすることで、ユーザが自分の手や物体が感知領域内にある事実を直観的に知ることが出来る。また、前記ラインレーザーモジュール１７０２が点滅動作をすることで、一定の光を照射する場合よりも寿命を延長させることができる。
【００７８】
例えば、前記ラインレーザーモジュール１７０２は、１ｈｚ‐１００ｈｚで点滅することができ、好ましくは視覚的に容易に認識できるように２０ｈｚ‐８０ｈｚで点滅することができる。
【００７９】
すなわち、本発明で前記位置表示部１７０は、前記タッチ感知部１６０でユーザの動作を感知すると、その感知信号に応じて点滅する。
【００８０】
一方、前記位置表示部１７０が点滅する周波数は、前記感知領域内でユーザの手や物体の動きと関連関係を有し、前記制御部１５０は前記タッチ感知部１６０を介してユーザの手や物体の動きがはやくなることを感知した場合、前記位置表示部１７０を制御して点滅する周波数が増加するようにすることができ、前記タッチ感知部１６０を介してユーザの手や物体の動きが遅くなることを感知した場合、前記位置表示部１７０を制御して点滅する周波数が減少するようにすることができる。
【００８１】
このように、前記制御部１５０がユーザの動作に応じて前記位置表示部１７０の動作を制御することで、ユーザの動作速度が適正範囲となるようにユーザが動作速度を認識できるようにすることができる。
【００８２】
また、前記位置表示部１７０は、多様な色のラインレーザーモジュール１７０２を採択して、ユーザの動作速度に応じてそれぞれ異なる色のラインレーザーモジュール１７０２が駆動されるようにすることで、ユーザが動作速度が適正範囲となるように調節することをサポートすることもできる。
【００８３】
図１１は、本発明のタッチスクリーン装置において、複数のタッチ感知部及び位置表示部が備えられたものを説明する図面である。
【００８４】
図１１に示すように、本発明のタッチスクリーン装置は、前記ディスプレイ部３００の前面の第１位置に第１タッチ感知部１６０ａと第１位置表示部１７０ａが備えられ、第２位置に第２タッチ感知部１６０ｂと第２位置表示部１７０ｂが備えられる。また、本発明のタッチスクリーン装置は、前記ディスプレイ部３００の前面の第３位置に第３タッチ感知部１６０ｃと第３位置表示部１７０ｃが備えられる。
【００８５】
すなわち、前記第１位置に第１タッチ感知部１６０ａが配置され、前記第１位置と離隔した第２位置に第２タッチ感知部１６０ｂが配置される。前記第１位置と第２位置の間には前記第１位置表示部１７０ａが配置され、前記第２タッチ感知部１６０ｂを挟んで前記第１位置表示部１７０ａと離隔して第２位置表示部１７０ｂが配置される。また、前記第２位置表示部１７０ｂを挟んで前記第２タッチ感知部１６０ｂと離隔した第３位置に第３タッチ感知部１６０ｃが配置され、前記第３タッチ感知部１６０ｃを挟んで前記第２位置表示部１７０ｂと離隔して第３位置表示部１７０ｃが配置される。
【００８６】
前記第１位置は前記第２位置よりも前記ディスプレイ部３００から遠く離隔され、前記第２位置は前記第３位置よりも前記ディスプレイ部３００から遠く離隔される。
【００８７】
すなわち、本発明のタッチスクリーン装置は、複数のタッチ感知部と複数の位置表示部を有することができる。
【００８８】
前記第１位置表示部１７０ａは前記第１タッチ感知部１６０ａとディスプレイ部３００の間に配置され、前記第２位置表示部１７０ｂは前記第２タッチ感知部１６０ｂとディスプレイ部３００の間に配置され、前記第３位置表示部１７０ｃは前記第３タッチ感知部１６０ｃとディスプレイ部３００の間に配置される。
【００８９】
前記第１位置表示部１７０ａは前記第１タッチ感知部１６０ａと第２タッチ感知部１６０ｂの間に配置され、前記第２位置表示部１７０ｂは前記第２タッチ感知部１６０ｂと第３タッチ感知部１６０ｃの間に配置され、前記第３位置表示部１７０ｃは前記第３タッチ感知部１６０ｃとディスプレイ部３００の間に配置される。
【００９０】
前記第１、２、３位置表示部１７０ａ、１７０ｂ、１７０ｃは、全部同じ色の可視光を放出する光源とすることができ、あるいはそれぞれ異なる色の可視光を放出する光源とすることができる。例えば、前記第１位置表示部１７０ａは赤色光源として形成し、前記第２位置表示部１７０ｂは緑色光源として形成し、前記第３位置表示部１７０ｃは青色光源として形成することができる。前記第１、２、３位置表示部１７０ａ、１７０ｂ、１７０ｃがそれぞれ異なる色の光を放出する場合、ユーザは自分のタッチ位置の深さ(ディスプレイ部３００から離隔した距離)を直観的に認識できる。
【００９１】
上述したように、前記第１、２、３位置表示部１７０ａ、１７０ｂ、１７０ｃは、それぞれ前記第１、２、３タッチ感知部１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃと一緒に動作するができ、前記第１、２、３タッチ感知部１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃでユーザの指や物体を感知した場合に限って動作することもでき、前記第１、２、３位置表示部１７０ａ、１７０ｂ、１７０ｃにそれぞれ含まれた光源が全体的にまたは部分的に動作することが可能である。
【００９２】
前記第１、２、３タッチ感知部１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃは、ユーザの指や物体の位置に応じて、選択的にまたは同時に一緒に動作することができる。
【００９３】
例えば、ユーザの指が第１位置から第２位置に移動する場合、前記第１タッチ感知部１６０ａでユーザの選択位置(タッチ位置)を感知していたが、前記第２タッチ感知部１６０ｂでユーザの指を感知した瞬間前記第１タッチ感知部１６０ａは動作を中断し、前記第２タッチ感知部１６０ｂがユーザの選択位置を感知することができる。同様に、ユーザの指が第２位置から第３位置に移動する場合、前記第２タッチ感知部１６０ｂでユーザの選択位置(タッチ位置)を感知していたが、前記第３タッチ感知部１６０ｃでユーザの指を感知した瞬間前記第２タッチ感知部１６０ｂは動作を中断し、前記第３タッチ感知部１６０ｃがユーザの選択位置を感知することができる。このような場合に、タッチ感知部が移動したことと類似する効果を発現することができる。
【００９４】
勿論、設定によって前記第１、２、３タッチ感知部１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃが全部動作してユーザの選択位置を感知するようにすることも可能である。前記第１、２、３タッチ感知部１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃで感知された信号に応じて、制御部はタッチ位置を感知する。
【００９５】
また、前記第１、２、３タッチ感知部１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃは、それぞれ異なる命令または機能を入力するための相互異なる類型の動作命令の入力を受けることができるようにすることができる。
【００９６】
例えば、ユーザがコンピュータを使用する際にマウス装置を用いて命令を入力する場合、マウス装置を動かすとディスプレイ画面上でカーソルが動き、マウス装置のボタンを押す回数によってクリックまたはダブルクリックが入力される。これと類似して、前記第１タッチ感知部１６０ａはカーソルを動くようにする命令、前記第２タッチ感知部１６０ｂはクリックをする命令を入力するためのものであるということができる。また、前記第３タッチ感知部１６０ｃはダブルクリックをする命令を入力するためのものであるということができる。
【００９７】
また、前記第２タッチ感知部１６０ｂまたは第３タッチ感知部１６０ｃは、ディスプレイ部３００にディスプレイされる画面を、前の画面に戻すようにする命令またはホーム画面がディスプレイされるようにする命令を入力できるようにすることができる。
【００９８】
前記第１、２、３タッチ感知部１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃで感知された信号は、前記制御部１５０にてそれぞれ異なる命令または機能で制御される。
【００９９】
すなわち、本発明のディスプレイ装置では複数のタッチ感知部が備えられ、それぞれのタッチ感知部はディスプレイ部から異なる距離に配置され、それぞれのタッチ感知部に入力される信号はそれぞれ異なる種類の命令となる。
【０１００】
これにより、ユーザはタッチの深さ(ディスプレイ部からの距離)によって、多様な種類の命令を入力することができる。
【０１０１】
以上、本発明を実施例を中心に説明したが、これは単なる例示であり、本発明を限定するものではない。本発明が属する分野の通常の知識を有した者であれば、本実施例の本質的な特性を逸脱しない範囲内で、以上に例示されていない変形と応用が可能である。例えば、実施例に具体的に提示された各構成要素は変形して実施することができ、そのような変形と応用にかかわる差異点は、添付された特許請求の範囲で規定する本発明の範囲に含まれると解釈されるべきである。
【符号の説明】
【０１０２】
１００  タッチスクリーン装置
２００  情報処理部
３００  ディスプレイ部
【図１】
2017199336.tif 000003
【図２】
2017199336.tif 000004
【図３】
2017199336.tif 000005
【図４】
2017199336.tif 000006
【図５】
2017199336.tif 000007
【図６】
2017199336.tif 000008
【図７】
2017199336.tif 000009
【図８】
2017199336.tif 000010
【図９】
2017199336.tif 000011
【図１０】
2017199336.tif 000012
【図１１】
2017199336.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成29年4月21日(2017.4.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タッチスクリーン装置と、
前記タッチスクリーン装置で感知した信号を演算して処理する情報処理部と、
前記タッチスクリーン装置と離隔して配置され、前記情報処理部の信号に応じて映像がディスプレイされるディスプレイ部と、
を含み、
前記タッチスクリーン装置は、
前記ディスプレイ部から離隔して配置され、タッチ測定信号を発信する発信モジュール及び前記発信モジュールから発信されたタッチ測定信号を受信する受信モジュールを有するタッチ感知部と、
前記発信モジュール及び受信モジュールを制御し、前記タッチ感知部からの信号に応じてタッチ位置を演算する制御部と、
前記タッチ感知部及び前記ディスプレイ部の間に配置され、視覚的に認識可能な光を平面形態に照射する位置表示部と、
前記タッチ感知部及び位置表示部を支持する支持部材と、
を含み、
前記制御部は、前記タッチ感知部で感知領域内のユーザの動作を感知すると、前記位置表示部を制御して視覚的に認識可能に点滅する光を放出するようにするディスプレイ装置。
【請求項２】
前記位置表示部は、ラインレーザーモジュールから形成される請求項１に記載のディスプレイ装置。
【請求項３】
前記ラインレーザーモジュールは、レーザーモジュールと、前記レーザーモジュールから放出された光が９０度の角度で反射されて進行するようにする反射部材と、前記反射部材が前記レーザーモジュールに結合されて支持されるようにし、前記レーザーモジュールから放出され前記反射部材にて反射されたレーザーが通過する光透過支持部材とを含む請求項２に記載のディスプレイ装置。
【請求項４】
前記ラインレーザーモジュールは、１ｈｚ〜１００ｈｚで点滅する請求項３に記載のディスプレイ装置。
【請求項５】
前記支持部材は、第１支持部材と第２支持部材とを含み、
前記第２支持部材は、前記第１支持部材にスライディング可能に結合され、前記第２支持部材が移動することに伴って前記タッチ感知部及び位置表示部が同時に移動する請求項４に記載のディスプレイ装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記タッチ感知部を介してユーザの動作速度の変化を感知すると、前記位置表示部を制御して光の点滅周波数または色を変更するように制御する請求項１に記載のディスプレイ装置。
【請求項７】
前記タッチ感知部は、第１位置に第１タッチ感知部と第２位置に第２タッチ感知部とを含み、
前記第１タッチ感知部と第２タッチ感知部は、それぞれ異なる類型の動作命令の入力を受ける請求項１に記載のディスプレイ装置。
【請求項８】
前記第１タッチ感知部の感知領域と前記第２タッチ感知部の感知領域は相互平行である請求項７に記載のディスプレイ装置。
【請求項９】
前記位置表示部は、第１位置表示部と第２位置表示部とを含み、
前記第１位置表示部と第２位置表示部は、それぞれ異なる色の可視光を放出する光源から形成される請求項７に記載のディスプレイ装置。