KR101266011B1

KR101266011B1 - 엘시디 터치디스플레이의 센서모듈 자동조절기구

Info

Publication number: KR101266011B1
Application number: KR1020110043550A
Authority: KR
Inventors: 곽헌도
Original assignee: 주식회사 아하정보통신
Priority date: 2011-05-09
Filing date: 2011-05-09
Publication date: 2013-05-22
Also published as: KR20120125849A

Abstract

본 발명은 엘시디 터치디스플레이(20)의 센서모듈(30)을 조절하는 기구에 있어서: 상기 엘시디 터치디스플레이(20)의 케이싱(21) 전면 일지점에 설치되어 센서모듈(30)의 지향각을 자동조절하는 신호를 온오프하는 조작키(22)와, 엘시디패널(23)의 좌측부에 형성되는 좌측반사판(24)과, 엘시디패널(23)의 중앙 하측부에 형성되는 중앙반사판(25) 및 엘시디패널(23)의 우측부에 형성되는 우측반사판(26)을 지니는 엘시디 터치디스플레이(20); 상기 엘시디 터치디스플레이(20)의 케이싱(21)에 상하좌우방향으로 회동 가능하게 설치되어 PC(50)와 제어신호를 송수신하고, 좌측, 중앙 및 우측의 반사판(24)(25)(26)으로 광을 조사하는 IR LED(35)와, 상기 좌측, 중앙 및 우측의 반사판(24)(25)(26)을 거쳐 반사되는 반사광을 포집하는 렌즈(36) 및 상기 렌즈(36)로 입력되는 광신호를 전기적 신호로 변환하는 이미지센서(37)를 구비하는 센서모듈(30); 및 상기 조작키(22)의 신호에 따라 센서모듈(30)의 지향각을 서브루틴 프로그램에 설정된 상태로 변동하도록 제어하고, 센서모듈(30)의 지향각에 대한 파형이 엘시디 터치디스플레이(20)의 화면에 출력되도록 제어하는 PC(50);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 엘시디 터치디스플레이가 설치된 상태에서 별다른 분해작업 없이 센서모듈을 신속하고 정확하게 조정할 수 있는 효과가 있다.

Description

엘시디 터치디스플레이의 센서모듈 자동조절기구{Device for automatically adjusting sensor module on LCD touch display}

본 발명은 엘시디 터치디스플레이의 센서모듈 자동조절기구에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 엘시디 터치디스플레이가 설치된 상태에서 별다른 분해작업 없이 센서모듈을 신속하고 정확하게 조정할 수 있는 엘시디 터치디스플레이의 센서모듈 자동조절기구에 관한 것이다.

근래 들어 학교의 강의실이나 기업의 회의실 등에 U-Class를 구현하기 위해 PC, 노트북, 구즈넥마이크, 전동스크린, 빔프로젝트, 전자칠판 등을 포함하는 학습/발표 시스템이 경쟁적으로 도입되고 있다. 특히 판서하는 펜이나 손의 위치를 카메라로 검출하여 좌표인식 판독기술로 판서 내용을 출력하는 전자칠판의 선호도가 급증하고 있다. 다만 전자칠판의 이동시 진동에 의하여 센서모듈의 자세가 변동되면 좌표인식에 에러가 발생하므로 수시로 신속한 조정이 필요하다. 이와 관련되는 선행특허로서 한국 등록특허공보 제0913758호의 "터치 패널의 터치 위치 검출 장치", 한국 등록특허공보 제0452335호의 "전자칠판용 광이미지 카메라 센서 모듈" 등이 알려져 있다.

한국 등록특허공보 제0913758호는 주변부에 재귀 반사 테이프를 지닌 터치 패널의 터치 위치 검출 장치에 있어서, 상기 재귀 반사 테이프는, 상기 제2 광선에 대한 입사각이 90°가 되도록 상기 제2 발광부를 향하여 경사진 제1 경사면과, 상기 제1 광선에 대한 입사각이 90°가 되도록 상기 제1 발광부를 향하여 경사지고 상기 제1 경사면과 교번하여 설치되어 톱니 형태를 형성하는 제2 경사면을 구비하되, 상기 터치 패널의 주변부 중 상기 제1 광선 및 제2 광선이 입사되는 부위에 설치되는 양측 광선용 톱니 반사부를 포함하는 구성을 제안한다. 이에 따라, 터치 패널의 장변 대 단변의 길이 비율과 터치 패널의 크기에 대한 제한을 해소할 수 있는 효과를 기대한다.

한국 등록특허공보 제0452335호는 전자칠판에 결합되고, 노출 홀이 형성된 케이스; 상기 케이스 내에서 상기 노출 홀에 대응되게 장착되는 렌즈; 상기 케이스 내에 수용되고, 상기 렌즈의 광학적 상을 전기적 신호로 변환하는 광이미지 센서; 상기 케이스 내에 수용되고, 상기 광이미지 센서를 지지하는 지지 블록; 및 상기 케이스에 고정시켜, 상기 렌즈에 대한 상기 광이미지 센서의 거리를 조절함과 아울러, 상기 광이미지 센서가 전방 축을 중심으로 회전하는 각도와 상기 렌즈의 광축을 중심으로 회전하는 각도를 조절하는 정렬수단;을 포함하는 구성을 제안한다. 이에 따라, 렌즈와 광이미지 센서를 정렬하는 과정이 손쉽고 신속하게 이루어지면서 전자칠판의 크기에 상관없이 동일한 형태로 적용 가능한 효과를 기대한다.

그러나, 상기한 선행특허에 의하면 케이싱이나 커버를 분리한 후에 통상 후면에서 렌즈모듈을 조정해야 하므로 불편이 초래될 뿐아니라 정확한 조정상태로 맞추는데 비교적 장시간이 소요되는 단점이 있다.

상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 엘시디 터치디스플레이가 설치된 상태에서 별다른 분해작업 없이 센서모듈을 신속하고 정확하게 조정할 수 있는 엘시디 터치디스플레이의 센서모듈 자동조절기구를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 엘시디 터치디스플레이의 센서모듈을 조절하는 기구에 있어서: 상기 엘시디 터치디스플레이의 케이싱 전면 일지점에 설치되어 센서모듈의 지향각을 자동조절하는 신호를 온오프하는 조작키와, 엘시디패널의 좌측부에 형성되는 좌측반사판과, 엘시디패널의 중앙 하측부에 형성되는 중앙반사판 및 엘시디패널의 우측부에 형성되는 우측반사판을 지니는 엘시디 터치디스플레이; 상기 엘시디 터치디스플레이의 케이싱에 상하좌우방향으로 회동 가능하게 설치되어 PC와 제어신호를 송수신하고, 좌측, 중앙 및 우측의 반사판으로 광을 조사하는 IR LED와, 상기 좌측, 중앙 및 우측의 반사판을 거쳐 반사되는 반사광을 포집하는 렌즈 및 상기 렌즈로 입력되는 광신호를 전기적 신호로 변환하는 이미지센서를 구비하는 센서모듈; 및 상기 조작키의 신호에 따라 센서모듈의 지향각을 서브루틴 프로그램에 설정된 상태로 변동하도록 제어하고, 센서모듈의 지향각에 대한 파형이 엘시디 터치디스플레이(20)의 화면에 출력되도록 제어하는 PC;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 따르면 상기 센서모듈은 엘시디 터치디스플레이의 케이싱에 고정되는 고정판과, 고정판에 볼조인트와 탄성체를 개재하여 회동 가능하게 장착되는 가동판과, 가동판의 2지점에 상하운동 가능하게 장착되는 액츄에이터를 구비하는 것을 특징으로 한다.

이상과 같이 본 발명에 따른 엘시디 터치디스플레이의 센서모듈 자동조절기구에 의하면, 엘시디 터치디스플레이가 설치된 상태에서 별다른 분해작업 없이 센서모듈을 신속하고 정확하게 조정할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 자동조절기구의 전체적인 구성을 나타내는 모식도
도 2는 본 발명에 따른 자동조절기구의 센서모듈을 나타내는 모식도
도 3은 본 발명에 따른 자동조절기구의 작동상태를 나타내는 모식도
도 4는 본 발명에 따른 자동조절기구의 조절 신호를 나타내는 그래프

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 엘시디 터치디스플레이(특히 전자칠판)의 센서모듈을 조절하는 기구에 관련된다. 전자칠판에 적용되는 광센서 방식의 엘시디 터치디스플레이(20)는 LCD패널(23)의 전면으로 강화유리를 대응시킨 구조로서, 강화유리에 평행한 광을 조사하여 생성되는 반사광의 패턴으로 좌표를 추적하며, 추적된 좌표의 궤적을 연산하여 LCD패널(23)에 출력하여 판서를 수행한다.

다만, 이와 같은 엘시디 터치디스플레이(20)는 장단거리를 이동하거나 벽면에 설치하는 과정에서 뒤틀림이 발생하여 센서모듈의 지향 자세가 변동되기 쉬우므로 조절이 필요하다. 종래의 경우 케이싱(21)의 백커버를 분해하고 엘시디 터치디스플레이(20)의 후방에서 조절해야 하므로 적어도 2인 이상의 작업자가 필요할뿐더러 중량물을 취급하는 과정에서 손상의 우려도 크다.

본 발명에 따른 엘시디 터치디스플레이(20)는 전면의 일지점에 조작키(22)와 함께 3지점에 반사판(24)(25)(26)을 지닌다.

상기 조작키(22)는 케이싱(21)의 일면에 노출되도록 설치되고, 센서모듈(30)의 지향각을 자동조절하는 기능(신호)을 온오프하는 입력을 수행한다.

상기 케이싱(21)은 LCD패널과 강화유리를 지지하는 전면의 개구에서 강화유리에 수직으로 연장되는 단턱을 구비한다. 좌측반사판(24), 중앙반사판(25), 우측반사판(26)은 각각 3면의 단턱에 부착된다. 좌측반사판(24)의 상측으로 좌측의 센서모듈(30)이 위치하고, 우측반사판(26)의 상측으로 우측의 센서모듈(30)이 위치한다. 중앙반사판(25)이 좌측반사판(24) 및 우측반사판(26)과 교차하는 부분을 코너점(28)이라 칭한다.

또, 본 발명에 따르면 상기 엘시디 터치디스플레이(20)에 설치되어 반사판(24)(25)(26)으로 광신호를 송수신하는 센서모듈(30)을 구비한다. 센서모듈(30)은 적외선을 조사하는 IR LED(35)와, 반사판(24)(25)(26)을 거쳐 반사광을 포집하는 렌즈(36)와, 렌즈(36)로 입력되는 광신호를 전기적 신호로 변환하는 이미지센서(37)를 구비한다.

이때, 상기 센서모듈(30)은 엘시디 터치디스플레이(20)의 케이싱(21)에 고정되는 고정판(31)과, 고정판(31)에 볼조인트(46)와 탄성체(48)를 개재하여 회동 가능하게 장착되는 가동판(33)과, 가동판(33)의 2지점에 상하운동 가능하게 장착되는 액츄에이터(42)(44)를 구비한다.

상기 고정판(31)은 케이싱(21)의 내측면에 고정되는 것으로서 각각 좌측반사판(24)의 상단과 우측반사판(26)의 상단에 위치한다.

상기 가동판(33)은 IR LED(35), 렌즈(36), 이미지센서(37) 등의 센서모듈(30)을 탑재한 것으로 고정판(31) 상에 회동 가능하게 장착된다. 고정판(31)의 후방단에 볼조인트(46)로 연결되는 가동판(33)은 적어도 상하(피칭)운동과 좌우(롤링)운동을 수행할 수 있다. 가동판(33)과 고정판(31)을 연결하는 탄성체(48)는 인장스프링 또는 판스프링으로서 가동판(33)이 항상 고정판(31)으로 접근하려는 방향의 탄성력을 작용한다.

상기 액츄에이터(42)(44)는 볼조인트(46)를 중심으로 좌우로 각각 배치되어 볼조인트(46)와 함께 가동판(33)을 3점지지한다. 액츄에이터(42)(44)는 후술하는 PC(50)의 전기적 신호로 로드의 길이를 가변하는 방식을 택한다. 액츄에이터(42)(44)의 로드의 선단은 구형으로 형성하여 작동시 미끄럼 마찰저항을 줄여 구동 부하를 경감하는 것이 좋다. 마찬가지로 탄성체(48)의 스프링상수도 센서모듈(30)의 요동을 방지하는 범위내에서 최소로 하여 구동 부하를 경감한다.

이에 따라, 센서모듈(30)을 지닌 가동판(33)이 볼조인트(46)와 액츄에이터(42)(44)에 의하여 3점지지되고 탄성체(48)에 의하여 안정적인 자세를 유지하며, 제1액츄에이터(42) 또는 제2액츄에이터(44)에 전원이 투입되는 시간에 따라 반사판(24)(25)(26)을 지향하는 자세(각도)를 변동하는 것이 가능하다.

또, 본 발명에 따르면 PC(50)가 상기 조작키(22)의 신호에 따라 최적의 센서모듈(30)의 지향각이 설정된 서브루틴 프로그램이 개시되어 센서모듈(30)의 반사판(24)(25)(26)에 대한 지향각을 설정된 상태로 센서모듈(30)의 지향각을 상하좌우로 변동하게 하는 제어를 수행한다. 도 4(a)와 같이 센서모듈(30)의 지향각이 정상인 경우 정상적인 파형이 엘시디 엘시디 터치디스플레이(20)의 화면에 출력되지만, 도 4(b)와 같이 센서모듈(30)의 지향각이 틀어지면 파형의 왜곡이 발생한다. 이러한 파형 생성의 작동은 센서모듈(30)을 제어하는 PC(50)에서 소프트웨어로 처리되는 것으로 구체적인 설명을 생략한다.

작동에 있어서, 사용자가 엘시디 터치디스플레이(20)의 조작키(22)를 누르면 PC(50)의 입력인터페이스를 통하여 인터럽트가 발생하면서 설정된 서브루틴 프로그램이 개시된다. 이후 PC(50)는 IR LED(35)로 광을 조사하고 렌즈(36)와 이미지센서(37)를 통하여 도 4와 같은 수신 파형을 생성하며, 왜곡이 발생한 부분에서 제1액츄에이터(42) 또는 제2액츄에이터(44)를 승하강시키면서 정상 파형에 도달하도록 한다. 도 3(a)는 가동판(33)의 좌측을 올리는 상태(롤링), 도 3(b)는 가동판(33)의 우측을 올리는 상태(롤링), 도 3(c)는 가동판(33)의 전면을 동시에 올리거나 내리는 상태(피칭)를 나타낸다. 좌우측의 센서모듈(30)을 동시에 조절하지 않고 순서를 정하여 제어를 수행한다.

본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

20: 엘시디 터치디스플레이 21: 케이싱
22: 조작키 24, 25, 26: 반사판
28: 코너점 30: 센서모듈
31: 고정판 33: 가동판
36: 렌즈 42, 44: 액츄에이터
46: 볼조인트 48: 탄성체
50: PC

Claims

엘시디 터치디스플레이(20)의 센서모듈(30)을 조절하는 기구에 있어서:
상기 엘시디 터치디스플레이(20)의 케이싱(21) 전면 일지점에 설치되어 센서모듈(30)의 지향각을 자동조절하는 신호를 온오프하는 조작키(22)와, 엘시디패널(23)의 좌측부에 형성되는 좌측반사판(24)과, 엘시디패널(23)의 중앙 하측부에 형성되는 중앙반사판(25) 및 엘시디패널(23)의 우측부에 형성되는 우측반사판(26)을 지니는 엘시디 터치디스플레이(20);
상기 엘시디 터치디스플레이(20)의 케이싱(21)에 상하좌우방향으로 회동 가능하게 설치되어 PC(50)와 제어신호를 송수신하고, 좌측, 중앙 및 우측의 반사판(24)(25)(26)으로 광을 조사하는 IR LED(35)와, 상기 좌측, 중앙 및 우측의 반사판(24)(25)(26)을 거쳐 반사되는 반사광을 포집하는 렌즈(36) 및 상기 렌즈(36)로 입력되는 광신호를 전기적 신호로 변환하는 이미지센서(37)를 구비하는 센서모듈(30); 및
상기 조작키(22)의 신호에 따라 센서모듈(30)의 지향각을 서브루틴 프로그램에 설정된 상태로 변동하도록 제어하고, 센서모듈(30)의 지향각에 대한 파형이 엘시디 터치디스플레이(20)의 화면에 출력되도록 제어하는 PC(50);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 엘시디 터치디스플레이의 센서모듈 자동조절기구.
제1항에 있어서,
상기 센서모듈(30)은 엘시디 터치디스플레이(20)의 케이싱(21)에 고정되는 고정판(31)과, 고정판(31)에 볼조인트(46)와 탄성체(48)를 개재하여 회동 가능하게 장착되는 가동판(33)과, 가동판(33)의 2지점에 상하운동 가능하게 장착되는 액츄에이터(42)(44)를 구비하는 것을 특징으로 하는 엘시디 터치디스플레이의 센서모듈 자동조절기구.