KR100955812B1 - 전자강의용 양방향 터치스크린 시스템 - Google Patents

전자강의용 양방향 터치스크린 시스템 Download PDF

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Abstract

적외선 발광소자에서 발광된 적외선을 광가이드 플레이트로 굴절 산란시키고 산란된 적외선을 수광하여 수신유무에 따라 화면부의 접촉위치를 감지하는 터치스크린에 관한 것으로서, 영상이 출력되는 화면부가 포함된 본체; 화면부를 중심으로 X축과 Y축 방향으로 각각 배열되되, 적외선 발광소자가 안착되고, 적외선 발광소자에서 발광되는 적외선을 굴절 산란시키는 광가이드 플레이트를 구비하는 적외선방사대; 및 광가이드 플레이트에서 굴절 산란된 적외선을 수광하여 그 적외선의 수신유무에 따라 화면부에 접촉된 물체의 위치를 감지하는 적외선 카메라를 포함하여 구성을 마련한다.
상기와 같은 양방향 터치스크린 시스템에 의해, 필요한 적외선 발광소자의 개수를 획기적으로 줄임으로써, 제조원가를 줄이고 전력소모를 낮추고 유지보수를 간편하게 할 수 있다.
터치스크린, 적외선 카메라, 터치패널, 적외선방사대, 광가이드 플레이트

Description

전자강의용 양방향 터치스크린 시스템 { An interactive touch screen system for electric lecture }
본 발명은 적외선 카메라를 이용한 터치스크린에 관한 것으로서, 적외선 발광소자에서 발광된 적외선을 광가이드 플레이트로 굴절 산란시키고, 산란된 적외선을 수광하여 수신유무에 따라 화면부의 접촉위치를 감지하는 양방향 터치스크린 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 터치스크린(Touch Screen)은 각종 디스플레이를 이용하는 정보통신기기와 사용자간의 인터페이스를 구성하는 여러 방식중의 하나로서, 사용자가 손이나 펜으로 화면을 직접 접촉함으로 기기와 인터페이스 할 수 있는 입력장치이다.
터치스크린을 구성하는 방식 중에 대표적인 방식 중 하나인, 저항막 방식은 유리와 얇은 필름사이에 화학약품이 도포되어 있는 X축과 Y축의 측면에 얇은 금속판이 붙여진 구조로 이루어진다. 이러한 형태의 패널에 전원을 공급하면 일정량의 저항이 형성되고, 어느 한 부위에 손이나 기타 물체가 닿으면 화학약품이 반응하여 저항이 순간적으로 변화하게 되어, 측면의 금속판에서는 저항의 변화로부터 물체가 접촉한 위치좌표를 찾는다.
그러나 이와 같은 종래의 터치스크린의 저항막 방식은 설비나 가격적인 측면에서 큰 화상면에 적용하기 어렵고, 저항막이 쉽게 손상되기 때문에 일정한 위치를 계속적으로 사용하는 화상면에 적용할 수 없는 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하고자, 가시광 또는 적외선을 이용하여 터치스크린내의 좌표를 인식하는 방식의 기술이 제시되고 있다. 상기와 같은 적외선 감지방식의 터치스크린 기술의 일례가 본 출원인에 의해, [대한민국 등록특허 제10-0804815호(2008.02.12.공개), "외란광에 강한 적외선 카메라를 이용한 터치스크린"](이하 선행기술 1)에 개시되었다.
도 1에서 보는 바와 같이, 상기 선행기술 1은 영상이 출력되는 화면부(11)를 포함하는 본체(10)와, 화면부(11)를 중심으로 X축과 Y축으로 배열되되, 다수개의 구획되어 각각이 구획공간에 적외선을 발광하는 적외선 발광소자(31)가 안착되는 적외선방사대(30)와, 적외선 발광소자(31)에서 발광된 적외선의 차단유무를 통해 상기 화면부(11)의 접촉물체의 유무 및 그 위치를 감지하는 적외선 카메라(20)를 포함한다.
적외선방사대(30)는 상단 모서리를 제외한 X축과 Y축방향의 모서리에 세로방향과 가로방향으로 설치되며, 적외선방사대(30)에 각각 안착된 적외선 발광소자(31)는 화면부(11)를 지향하여 설치된다. 적외선 카메라(20)는 적외선방사대(30) 가 설치되지 않은 화면부(11)의 상단에서 좌측과 우측에 각각 하나씩 설치되며, 각각의 적외선 카메라(20)는 상호 교차되는 지향각을 갖고 상기 화면부(11)의 전면을 촬영한다.
도 2에서 보는 바와 같이, 적외선방사대(30)는 다수개의 구획공간이 형성되며, 각 구획공간 내에는 적외선 발광소자(31)가 안착된다. 적외선 발광소자(31)는 광이 발광되는 캡부분의 반대쪽에 전극이 위치되며, 각 전극은 인쇄회로기판(도시되지 않음)에 고정되거나 와이어를 통해 고정된다. 제어신호에 따라 인쇄회로기판을 통해 전원이 인가되면 적외선 발광소자(31)는 발광한다.
도 3a에서 보는 바와 같이, 화면부(11)에 사용자가 손가락 또는 터치스크린용 막대용 봉 등을 이용하여 화면부(11)의 일부분(A)을 접촉하면, 해당 각도를 지향하여 발광된 적외선은 접촉된 물체에 의해 가로막히게 된다. 이때 적외선 카메라(20)에 적외선이 수광되지 않는 수신셀(또는 수신신호)에 의해 물체가 있는 위치를 감지한다.
즉, 두 개의 적외선 카메라(20a, 20b)에서 물체의 감지신호를 출력한 적외선 수신셀을 확인하므로 해당 수신셀의 지향각을 인지하게 된다. 도 3b에서 보는 바와 같이, 화면부(11)의 좌측상단에 위치된 적외선 카메라(20a)의 적외선 수신셀 중에서 311번 수신셀과, 우측상단에 위치된 적외선 카메라(20b)의 적외선 수신셀 중에서 214번 수신셀에서 물체의 접촉을 감지하게 되면, 좌측의 311번 수신셀과 우측의 214번 수신셀의 지향각 중에서 서로 만나는 점이 바로 물체의 접촉위치가 된다.
그러나 상기 선행기술 1은 적외선 방사대에 다수 개의 구획공간을 형성하여 구획공간마다 적외선 발광소자를 설치해야 한다. 특히, 적외선 발광소자는 적외선의 발산각이 90° ~ 110°이므로, 일정한 간격으로 촘촘이 배열해야 한다. 확산판을 이용하여 적외선 발광소자에서 발광된 적외선을 산란시킨다하더라도 다수의 적외선 발광소자를 설치해야 한다.
특히, 강의용 터치스크린 등 화면의 크기가 클수록 더 많은 적외선 발광소자를 안착시켜야 한다. 예를 들어, 70인치 크기의 전자칠판용 터치스크린에 안착시켜야 하는 적외선 발광소자는 약 150개가 소요된다.
따라서 선행기술 1은 적외선 발광소자의 숫자가 많아지고 이에 따라 제조원가도 높아지는 문제점이 있다. 또, 터치스크린 제작은 적외선 발광소자를 안착하고 발광소자를 제어하는 제어회로를 설치하고 발광각도를 조정하는 등의 조립과정을 거치는데, 상기 조립과정이 매우 복잡해진다.
또한, 적외선 발광소자의 개수가 많아질수록 소비전력이 높아지는 문제점이 있다. 또, 적외선 방사대에 안착된 발광소자 중 하나만 고장이 나서 발광하지 않으면 그 라인을 따라 전체가 화면 접촉을 인식하지 못한다는 문제점이 있다. 상대적으로 많은 발광소자의 개수는 그만큼 고장확률을 높이고 유지보수 비용을 많이 발생시킨다.
본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 적외선 발광소자에서 발광된 적외선을 광가이드 플레이트로 굴절 산란시키고, 산란된 적외선을 수광하여 수신유무에 따라 화면부의 접촉위치를 감지하는 양방향 터치스크린 시스템을 제공하는 것이다.
또, 본 발명의 목적은 동일한 광가이드 플레이트로 발광하는 적외선 발광소자를 2개 이상 구비하되, 하나의 적외선 발광소자가 발광하지 않으면 다른 발광소자를 발광시키는 양방향 터치스크린 시스템을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 양방향 터치스크린 시스템에 관한 것으로서, 영상이 출력되는 화면부가 포함된 본체; 상기 화면부를 중심으로 X축과 Y축 방향으로 각각 배열되되, 적외선 발광소자가 안착되고, 상기 적외선 발광소자에서 발광되는 적외선을 굴절 산란시키는 광가이드 플레이트를 구비하는 적외선방사대; 및 상기 광가이드 플레이트에서 굴절 산란된 적외선을 수광하여 그 적외선의 수신유무에 따라 상기 화면부에 접촉된 물체의 위치를 감지하는 적외선 카메라를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명은 양방향 터치스크린 시스템에 있어서, 상기 광가이드 플레이트는 막대 형상으로 상기 적외선방사대에 길이방향으로 나란히 구비되고, 상기 적외선 발광소자는 상기 광가이드 플레이트의 일단이 위치하는 적외선방사대에 안착되어, 상기 적외선 발광소자가 상기 광가이드 플레이트에 길이방향으로 적외선을 발 광하면, 상기 광가이드 플레이트는 수광되는 적외선을 상기 적외선 카메라 방향으로 굴절 산란시키는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명은 양방향 터치스크린 시스템에 있어서, 상기 광가이드 플레이트는, 길이방향의 밑면(이하 배면)에 반사시트가 부착되어 상기 적외선방사대에 밀착되는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명은 양방향 터치스크린 시스템에 있어서, 상기 광가이드 플레이트는, 길이방향의 윗면(이하 출사면)이 상기 적외선 방사대에 대해 경사면을 갖되, 상기 출사면은 상기 적외선 발광소자에서 멀수록 경사가 높고, 상기 배면이 상기 적외선방사대에 대해 나란한 직선을 이루는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명은 양방향 터치스크린 시스템에 있어서, 상기 광가이드 플레이트는, 상기 출사면이 쐐기 형상을 갖는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명은 양방향 터치스크린 시스템에 있어서, 상기 광가이드 플레이트는, 배면이 상기 적외선 방사대에 대해 경사면을 갖되, 상기 배면은 상기 적외선 발광소자에서 멀수록 경사가 낮고, 출사면이 상기 적외선방사대에 대해 나란한 직선을 이루는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명은 양방향 터치스크린 시스템에 있어서, 상기 광가이드 플레이트는, 상기 배면이 쐐기 형상을 갖는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명은 양방향 터치스크린 시스템에 있어서, 상기 적외선방사대 측면에 하나 또는 2개의 광가이드 플레이트가 구비되고, 상기 적외선 발광소자는 상기 적외선 방사대의 꼭지점에 설치되는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명은 양방향 터치스크린 시스템에 있어서, 상기 적외선방사대는 동일한 광가이드 플레이트로 발광하는 적외선 발광소자를 2개 이상 구비하되, 적어도 하나의 적외선 발광소자를 발광시키고 발광시킨 발광소자 중 적어도 하나가 발광하지 않으면 발광시키지 않았던 다른 발광소자를 발광시키는 발광소자 제어회로를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 양방향 터치스크린 시스템에 의하면, 적외선 발광소자에서 발광된 적외선을 광가이드 플레이트로 굴절 산란시킴으로써, 필요한 적외선 발광소자의 개수를 현격하게 줄여서 제조원가를 낮추고 전력소모를 적게 하고 유지보수를 간편하게 할 수 있는 효과가 얻어진다.
특히, 터치스크린 제작은 적외선 발광소자와 함께 발광소자를 제어하는 제어회로(또는 회로기판, PCB)를 설치하는 과정을 포함하는데, 회로기판(PCB)의 개수도 현저하게 줄어들기 때문에 회로기판의 설치로 인한 복잡한 작업도 획기적으로 줄어 간단해진다. 특히, 회로기판은 터치스크린의 잦은 고장의 원인 중 하나이기 때문에, 유지보수 비용도 상당히 줄어드는 효과가 얻어진다.
또한, 본 발명에 따른 양방향 터치스크린 시스템에 의하면, 동일한 광가이드 플레이트로 발광하는 적외선 발광소자를 2개 이상 구비하여 하나가 발광하지 않으면 다른 소자를 발광시킴으로써, 발광소자의 고장에도 오작동이 없으므로 제품의 신뢰도를 대폭 개선하는 효과가 얻어진다.
이하, 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 도면에 따라서 설명한다.
또한, 본 발명을 설명하는데 있어서 동일 부분은 동일 부호를 붙이고, 그 반복 설명은 생략한다.
먼저, 본 발명의 일실시예에 따른 양방향 터치스크린 시스템 구성에 대하여 도 4를 참조하여 설명한다.
도 4에서 보는 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 적외선 감지방식의 터치스크린은 영상이 출력되는 화면부(11)가 포함된 본체(10); 상기 화면부(11)를 중심으로 X축과 Y축 방향으로 각각 배열되되, 적외선 발광소자(50)가 안착되고, 상기 적외선 발광소자(50)에서 발광되는 적외선을 굴절 산란시키는 광가이드 플레이트(60)를 구비하는 적외선방사대(40); 및 상기 광가이드 플레이트(60)에서 굴절 산란된 적외선을 수광하여 그 적외선의 수신유무에 따라 상기 화면부(11)에 접촉된 물체의 위치를 감지하는 적외선 카메라(20)를 포함한다.
적외선방사대(40)는 상단 모서리를 제외한 X축과 Y축방향의 모서리에 세로방향과 가로방향으로 설치되어, 3개의 측면(41,42,43)을 갖는다. 적외선방사대(40)의 각 측면(41,42,43)에 광가이드 플레이트(60)가 적외선방사대(40)의 길이방향으로 나란히 구비되고, 적외선 발광소자(50)는 광가이드 플레이트(60)의 일단이 위치하는 적외선방사대(40)에 안착된다.
적외선 발광소자(50)가 광가이드 플레이트(60)에 길이방향으로 적외선을 발 광하면, 광가이드 플레이트(60)는 수광되는 적외선을 상기 적외선 카메라 방향으로 굴절 산란시킨다.
적외선 카메라(20)는 적외선방사대(30)가 설치되지 않은 화면부(11)의 상단에서 좌측과 우측에 각각 하나씩 설치되며, 각각의 적외선 카메라(20)는 상호 교차되는 지향각을 갖고 상기 화면부(11)의 전면을 촬영한다.
적외선 카메라(20)는 광가이드 플레이트(60)로부터 굴절산란된 적외선을 수신한다. 화면부(11)에 사용자가 손가락 또는 터치스크린용 막대용 봉 등을 이용하여 화면부(11)의 일부분을 접촉하면, 해당 각도를 지향하여 발광된 적외선은 접촉된 물체에 의해 가로막히게 된다. 이때 적외선 카메라(20)에 적외선이 수광되지 않는 수신셀(또는 수신신호)에 의해 물체가 있는 위치를 감지한다.
다음으로, 본 발명의 일실시예에 따른 양방향 터치스크린 시스템의 적외선방사대(40)를 도 5를 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.
도 5에서 보는 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 적외선방사대(40)의 각 측면(41,42,43)에는 각각 하나의 광가이드 플레이트(60) 및 하나의 적외선 발광소자(50)가 설치된다.
적외선 발광소자(50)는 적외선 LED 등 적외선을 발광하는 소자이다. 전방향으로 약 90~110°의 발산각을 갖는다. 적외선 발광소자(50)는 발광소자를 제어하는 제어회로(51)에 구비된다.
광가이드 플레이트(60)는 적외선방사대(40)의 길이방향으로 나란히 구비된 다. 광가이드 플레이트(60)는 길이방향의 밑면과 측면은 서로 직각을 이루어, 전체적으로 막대 형상을 갖는다.
광가이드 플레이트(60)는 광산란 도광체가 사용되고 있다. 광산란 도광체는, 예를 들면 아크릴, PC, PMMA (폴리메틸메타크릴레이트) 또는 그와 유사한 플레이트로 이루어지는 매트릭스와, 그 안에 동일하게 분산된 투광성인 다수의 미립자로 이루어진다. 이들 미립자의 굴절율은 매트릭스와 다르다. 이때, 광가이드 플레이트(60)의 길이방향 윗면을 출사면, 길이방향 밑면을 배면이라고도 한다. 광가이드 플레이트(60)는 광산란 도광체 대신에, 예를 들면 투명한 아크릴수지로 이루어지는 투명 광가이드 플레이트가 사용될 수도 있다. 만약, 투명 광가이드 플레이트가 사용된 경우에는, 그 배면(또는 밑면) 상에는 광확산면이 형성되는 것이 바람직하다.
도 5와 같이, 광가이드 플레이트(60)의 일단이 위치하는 곳에 적외선 발광소자(50)가 안착된다. 적외선 발광소자(50)의 적외선이 발광되는 전방향에서 광가이드 플레이트(60)를 마주보게 한다. 따라서 적외선 발광소자(50) 및 제어회로(51)는 적외선 방사대(40)의 꼭지점 부분에 위치시키는 것이 바람직하다.
광가이드 플레이트(60)의 길이방향 밑면에는 반사시트(64)가 부착된다. 반사시트(64)는 금속박 등으로 이루어지는 시트형상의 정반사 부재, 또는 백색 PET 필름 또는 그와 유사한 반사필름 등으로 이루어지는 시트형상의 난반사 부재가 사용된다.
반사시트(64)가 부착된 광가이드 플레이트(60)는 적외선방사대의 지지대(45)에 삽입되어 밀착된다. 광가이드 플레이트(60)의 길이방향 측면으로 새는 적외선을 막기 위해, 적외선 방사대의 지지대(45)의 길이방향 측면에도 반사시트(64)가 부착될 수 있다.
또는, 광가이드 플레이트(60)의 길이방향 윗면에 적외선을 확산시키는 확산시트(65)가 설치될 수 있다.
한편, 상기와 같은 적외선 발광소자(50)와 광가이드 플레이트(60)의 쌍은 3개의 적외선방사대 측면(41,42,43) 각각에 설치된다.
다음으로, 본 발명의 제1 실시예에 따른 양방향 터치스크린 시스템의 적외선방사대(40)를 도 6을 참조하여 설명한다. 도 6은 적외선방사대(40)의 측면(41,42,43) 중 하나의 단면도를 도시한 도면이다.
도 6에서 보는 바와 같이, 광가이드 플레이트(60)는 길이방향의 윗면(또는 출사면, 66a)이 적외선 방사대(40)에 대해 경사면을 갖되, 상기 출사면(61a)은 적외선 발광소자(50)에서 멀수록 경사가 높다. 또, 광가이드 플레이트(60)의 길이방향 밑면(또는 배면, 67a)이 적외선방사대(40)에 대해 나란한 직선을 이룬다. 또, 광가이드 플레이트(60)의 배면(62a)에는 반사시트(64)가 부착된다.
적외선 발광소자(50)에서 발광되는 적외선은 광가이드 플레이트(60)의 길이방향으로 비추어지고, 출사면(61a)에 부딪히면 상향으로 굴절되고, 일부는 광가이드 플레이트(60)의 내부로 굴절 입사되고, 광가이드 플레이트(60)의 배면(62a)에 반사되어 다시 출사면(61a)을 통해 상향으로 굴절되어 발산된다.
또, 출사면(61a)에 확산시트(65)를 부착할 수 있다. 확산시트(65)를 부착하 는 경우, 배면(62a)에는 반사시트(64)를 부착하지 않아도 된다.
다음으로, 본 발명의 제2 실시예에 따른 양방향 터치스크린 시스템의 적외선방사대(40)를 도 7을 참조하여 설명한다. 도 7은 적외선방사대(40)의 측면(41,42,43) 중 하나의 단면도를 도시한 도면이다.
도 7에서 보는 바와 같이, 광가이드 플레이트(60)는 배면(62b)이 적외선 방사대(40)에 대해 경사면을 갖되, 상기 배면(62b)은 적외선 발광소자(50)에서 멀수록 경사가 낮다. 이때, 광가이드 플레이트(60)가 적외선 발광소자(50)에 대향하는 면을 입사면(63)라 부르기로 한다.
또, 광가이드 플레이트(60)의 출사면(61b)이 적외선방사대(40)에 대해 나란한 직선을 이룬다. 또, 광가이드 플레이트(60)의 배면(62b)에는 반사시트(64)가 부착된다.
적외선 발광소자(50)에서 발광되는 적외선은 입사면(63)을 광가이드 플레이트(60)의 내부로 비추어지고, 배면(62b)에 부딪히면 상향으로 굴절되어 출사면(61b)을 통해 상향으로 발산된다. 출사면(61b)에 부딪힌 적외선 일부는 광가이드 플레이트(60)의 내부로 굴절되고, 광가이드 플레이트(60)의 배면(62b)에 반사되어 다시 출사면(61b)을 통해 상향으로 굴절되어 발산된다.
또, 배면(62b)에 반사시트(64) 대신 확산시트(65)가 부착될 수 있다.
다음으로, 본 발명의 제3 실시예에 따른 양방향 터치스크린 시스템의 적외선 방사대(40)를 도 8을 참조하여 설명한다. 도 8a는 도6의 광가이드 플레이트(60)의 출사면(61a)이 쐐기형상을 형성한 실시예를 보여주고, 도 8b는 도7의 광가이드 플레이트(60)의 배면(62b)이 쐐기형상을 형성한 실시예를 보여주는 도면이다.
도 8a에서 보는 바와 같이, 광가이드 플레이트(60)의 출사면(61a)에 쐐기형상을 형성시킨다. 광가이드 플레이트(60)로 입사되는 적외선은 상기 출사면(61a)의 쐐기에 부딪혀 쐐기가 없는 경우에 비해 더욱 산란시키게 된다.
광가이드 플레이트(60)의 출사면 상측에 설치하는 확산시트(65)는 빛을 확산시키는 확산 플레이트 또는 확산필름으로서 출사되는 적외선을 산란시킨다. 즉, 상기 출사면(61a)의 쐐기 형상도 적외선을 굴절 산란시키는 역할을 한다. 따라서 상기 실시예에서 확산시트(65)를 설치하지 않아도 되는 장점이 있다. 이를 통해, 조립공정을 단순화시키고 부품수를 줄임으로써 제조단가를 낮추는 효과가 얻어진다.
또한, 도 8b에서 보는 바와 같이, 다른 실시예로서, 광가이드 플레이트(60)의 배면(62b)에 쐐기형상을 형성시킬 수도 있다.
다음으로, 본 발명의 제4 실시예에 따른 양방향 터치스크린 시스템의 적외선방사대(40)를 도 9를 참조하여 설명한다. 도 9a는 도6의 광가이드 플레이트(60)를 양쪽으로 2개를 연결하는 실시예를 보여주고, 도 9b는 도7의 광가이드 플레이트(60)를 양쪽으로 2개를 연결하는 실시예를 보여주는 도면이다.
도 9a와 도 9b에서 보는 바와 같이, 하나의 적외선방사대 측면(41,42,43)에 2개의 광가이드 플레이트(60)를 서로 마주보게 하여 설치하고, 상기 2개의 광가이 드 플레이트(60)의 양쪽에 적외선 발광소자(50)를 안착시킨다. 즉, 적외선 발광소자(50)를 적외선방사대 측면(41,42,43)이 만나는 부분인, 적외선방사대(60)의 꼭지점 부분에 설치한다.
하나의 적외선방사대 측면(41,42,43)에 양쪽에서 2개의 적외선 발광소자(50)를 이용하므로, 한쪽에서만 적외선 발광소자(50)를 안착하는 경우에 비하여, 적외선의 세기가 2배가 된다. 따라서 적외선 카메라(20)는 적외선을 보다 정확하게 수신할 수 있기 때문에, 물체의 접촉위치를 보다 정확하게 감지할 수 있다. 특히, 강의용 터치스크린 등의 화면이 매우 크더라도, 적외선의 세기가 높아지므로, 충분히 감지할 수 있게 된다.
한편, 도 9a에서 보는 바와 같이, 2개의 광가이드 플레이트(60)가 맞붙는 부분(B)에 반사시트, 흑지 등 적외선 차단시트를 붙인다.
다음으로, 본 발명의 제5 실시예에 따른 양방향 터치스크린 시스템의 적외선 발광소자에 대하여 도 10을 참조하여 구체적으로 설명한다. 도 10은 본 발명의 제5 실시예에 따른 터치스크린의 적외선 발광소자의 수직 단면도이다.
도 10에서 보는 바와 같이, 적외선방사대(40)는 동일한 광가이드 플레이트(60)로 발광하는 적외선 발광소자(50)를 2개 이상 구비하되, 하나의 적외선 발광소자가(50) 발광하지 않으면 다른 발광소자(50)를 발광시키는 발광소자 제어회로(51)를 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 하나의 제어회로(51) 내에 적외선 발광소자(50)를 3개를 구비한 다. 제어회로는 3개 발광소자 중 임의의 1개만을 선택하여 발광시키고, 선택된 적외선 발광소자(50)가 발광되지 않으면 나머지 중 1개를 선택하여 발광시킨다. 즉, 하나의 적외선 발광소자(50)가 고장되더라도 다른 적외선 발광소자(50)로 자동으로 대체되어 터치스크린 기능을 지속시킬 수 있다.
다른 일례로, 제어회로는 3개 발광소자 중 임의의 2개만을 선택하여 발광시키고, 선택된 적외선 발광소자(50) 중 하나가 발광되지 않으면 나머지 한 개로 대체하여 발광시킨다. 또 다른 일례로, 제어회로를 이용하지 않고, 3개를 모두 발광시킨다. 3개 중 2개까지 고장이 나는 경우에도, 적외선의 세기만이 작아져서, 적외선 카메라(20)의 감도가 떨어질 뿐 터치스크린의 기능은 계속 작동될 수 있다.
이상, 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.
본 발명은 적외선 발광소자에서 발광된 적외선을 광가이드 플레이트로 굴절 산란시키고 산란된 적외선을 수광하여 수신유무에 따라 화면부의 접촉위치를 감지하는 터치스크린을 개발하는데 적용이 가능하다.
도 1은 종래 기술에 따른 적외선 카메라를 이용한 터치스크린의 평면도이다.
도 2는 종래 기술에 따른 적외선 카메라를 이용한 터치스크린의 적외선 발광수단이 안착된 적외선방사대를 확대한 평면도이다.
도 3은 종래 기술에 따른 적외선 카메라를 이용한 터치스크린에서 적외선 카메라에 의해 감지된 물체의 접촉위치의 일례를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 양방향 터치스크린 시스템의 평면도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 양방향 터치스크린 시스템의 적외선방사대의 사시 분해도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 양방향 터치스크린 시스템의 적외선방사대 측면의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 양방향 터치스크린 시스템의 적외선방사대 측면의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 양방향 터치스크린 시스템의 적외선방사대 측면의 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제4 실시예에 따른 양방향 터치스크린 시스템의 적외선방사대 측면의 단면도이다.
도 10은 본 발명의 제5 실시예에 따른 양방향 터치스크린 시스템의 적외선 발광소자의 수직 단면도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10: 본체 11 : 화면부
20 : 적외선 카메라 30 : 적외선방사대
31 : 적외선 발광소자 32 : 확산수단
40 : 적외선방사대 41,42,43 : 적외선방사대의 측면
45 : 적외선방사대의 지지대
50 : 적외선 발광소자 51 : 제어회로
60, 60a, 60b : 광가이드 플레이트 61a, 61b : 출사면
62a, 62b : 배면 63 : 입사면
64 : 반사시트 65 : 확산시트

Claims (9)

  1. 영상이 출력되는 화면부가 포함된 본체;
    상기 화면부를 중심으로 X축과 Y축 방향으로 각각 배열되되, 적외선 발광소자가 안착되고, 상기 적외선 발광소자에서 발광되는 적외선을 굴절 산란시키는 광가이드 플레이트를 구비하는 적외선방사대; 및
    상기 광가이드 플레이트에서 굴절 산란된 적외선을 수광하여 그 적외선의 수신유무에 따라 상기 화면부에 접촉된 물체의 위치를 감지하는 적외선 카메라를 포함하고,
    상기 광가이드 플레이트는 막대 형상으로 상기 적외선방사대에 길이방향으로 나란히 구비되고, 상기 적외선 발광소자는 상기 광가이드 플레이트의 일단이 위치하는 적외선방사대에 안착되어. 상기 적외선 발광소자가 상기 광가이드 플레이트에 길이방향으로 적외선을 발광하면, 상기 광가이드 플레이트는 수광되는 적외선을 상기 적외선 카메라 방향으로 굴절 산란시키고,
    상기 광가이드 플레이트는, 길이방향의 밑면(이하 배면)에 반사시트가 부착되거나 길이방향의 윗면(이하 출사면) 또는 배면에 확산시트가 부착되어 상기 적외선방사대에 밀착되고,
    상기 광가이드 플레이트는,
    상기 출사면이 상기 적외선 방사대에 대해 경사면을 갖되, 상기 출사면은 상기 적외선 발광소자에서 멀수록 경사가 높고, 상기 배면이 상기 적외선방사대에 대해 나란한 직선을 이루고, 상기 출사면이 쐐기 형상을 갖거나,
    배면이 상기 적외선 방사대에 대해 경사면을 갖되, 상기 배면은 상기 적외선 발광소자에서 멀수록 경사가 낮고, 출사면이 상기 적외선방사대에 대해 나란한 직선을 이루고, 상기 배면이 쐐기 형상을 갖고,
    상기 적외선방사대는 동일한 광가이드 플레이트로 발광하는 적외선 발광소자를 2개 이상 구비하되, 적어도 하나의 적외선 발광소자를 발광시키고 발광시킨 발광소자 중 적어도 하나가 발광하지 않으면 발광시키지 않았던 다른 발광소자를 발광시키는 발광소자 제어회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 터치스크린 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 적외선방사대 측면에 하나 또는 2개의 광가이드 플레이트가 구비되고,
    상기 적외선 발광소자는 상기 적외선 방사대의 꼭지점에 설치되는 것을 특징으로 하는 양방향 터치스크린 시스템.
  9. 삭제
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