KR101512333B1 - 빛 굴절부재 및 그 제작방법 및 그것이 구비된 지시물체 위치인식장치 - Google Patents

빛 굴절부재 및 그 제작방법 및 그것이 구비된 지시물체 위치인식장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101512333B1
KR101512333B1 KR1020130078134A KR20130078134A KR101512333B1 KR 101512333 B1 KR101512333 B1 KR 101512333B1 KR 1020130078134 A KR1020130078134 A KR 1020130078134A KR 20130078134 A KR20130078134 A KR 20130078134A KR 101512333 B1 KR101512333 B1 KR 101512333B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
transparent bar
light
curing agent
agent layer
light refraction
Prior art date
Application number
KR1020130078134A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20150005741A (ko
Inventor
안준선
Original Assignee
주식회사 스마트센스테크놀러지
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 스마트센스테크놀러지 filed Critical 주식회사 스마트센스테크놀러지
Priority to KR1020130078134A priority Critical patent/KR101512333B1/ko
Publication of KR20150005741A publication Critical patent/KR20150005741A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101512333B1 publication Critical patent/KR101512333B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/0875—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more refracting elements
    • G02B26/0883—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more refracting elements the refracting element being a prism
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • G02B3/0006—Arrays
    • G02B3/0012—Arrays characterised by the manufacturing method
    • G02B3/0031—Replication or moulding, e.g. hot embossing, UV-casting, injection moulding
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/04—Prisms
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/12—Reflex reflectors
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/042—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by opto-electronic means

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Abstract

본 발명은 빛 굴절부재 및 그 제작방법 및 그것이 구비된 지시물체 위치인식장치에 관한 것으로, 본 발명의 빛 굴절부재 제작방법은 투명 막대를 제작하는 단계; 표면 거칠기가 거울면인 베이스면이 구비된 베이스 부재의 베이스면에 이형제를 도포하는 단계; 상기 투명 막대에 경화제를 도포하는 단계; 상기 투명 막대의 경화제층과 베이스면의 이형제층을 접합시키는 단계; 상기 투명 막대의 경화제층과 이형제층을 경화시키는 단계; 상기 경화제층과 이형제층이 경화된 투명 막대를 베이스부재의 베이스면으로부터 분리시키는 단계; 및 상기 분리된 투명 막대를 가공하는 단계;를 포함하며, 빛 굴절부재를 구비한 지시물체 위치인식장치는 위의 제작방법에 의해 제작된 빛 굴절부재를 포함한다. 본 발명에 따르면, 빛의 반사율 및 투과율을 높이고, 또한 제작이 간단하고 대량 생산에 적합하다.

Description

빛 굴절부재 및 그 제작방법 및 그것이 구비된 지시물체 위치인식장치{PRISM AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME AND APPARATUS FOR SENSING THE POSITION OF AN OBJECT HAVING THE SAME}
본 발명은 빛 굴절부재 및 그 제작방법 및 그것이 구비된 지시물체 위치인식장치에 관한 것이다.
디스플레이 장치는, 컴퓨터 모니터, 텔레비전 모니터, 모바일폰 등, 화면을 표시하는 제품에 사용된다. 디스플레이 장치는 액정표시소자(LCD; Liquid crystal display), 플라즈마 디스플레이 패널(PDP; Plasma display panel), 진공형광소자(VFD) 등이 있다.
디스플레이 장치에서 화면상 임의의 위치를 물체로 지시(또는 접촉)할 때 화면상 물체의 위치를 인식하는 방법들은, 저항값의 변화를 감지하여 물체의 위치를 인식하는 방법, 정전 용량의 변화를 감지하여 물체의 위치를 인식하는 방법, 광센서를 이용하여 물체의 위치를 인식하는 방법 등 다양한 방법이 개발되고 있다.
대한민국 공개특허 제2011-0049454호(2011. 05. 12. 공개일)(선행기술1 이라 함)에는 지시물체 위치인식장치가 개시되어 있다. 또한, 대한민국 공개특허 제2013-0004674호(2013. 01. 14. 공개일)(선행기술2 라고 함)에는 다수 개 지시물체의 위치인식장치가 개시되어 있다.
선행기술1,2는, 공통적으로, 스크린(디스플레이 패널)의 좌,우 및 하부 테두리에 구비되어 레이저빔을 회귀 반사시키는 반사수단과, 스크린의 상부에 구비되어 스크린에 일정 간격을 두고 레이저빔을 조사(照射)하고 그 조사된 레이저빔이 반사수단에 의해 반사되어 오는 레이저빔을 감지하는 물체감지수단을 포함한다. 물체감지수단에서 조사되는 레이저빔은 가상의 평면에 방사상으로 레이저빔을 조사한다. 선행기술1,2는 지시물체가 스크린의 임의 위치에 접촉되거나 스크린에 근접하게 스크린의 임의의 위치를 지시할 경우 물체감지수단에서 조사되는 레이저빔이 지시물체에 반사되는 것을 감지하여 스크린 상의 지시물체의 위치를 감지하게 된다.
그러나 선행기술1은 물체감지수단이 스크린에 일정 간격을 두고 레이저빔을 조사하여야 하므로 물체감지수단이 스크린의 상부에 스크린 앞으로 돌출되게 설치되어야 하므로 스크린(디스플레이 패널) 전체의 두께가 두꺼워지는 단점이 있다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위한 일예로, 도 1, 2에 도시한 바와 같이, 디스플레이 장치(100)의 디스플레이 패널(110) 뒷부분에 스캔 어셈블리(물체감지수단)(200)를 설치하고, 상부가 곡면인 투명재질의 굴절부재(300)를 디스플레이 패널(110) 상부에 설치하고, 디스플레이 패널(110)의 전면 하부와 좌우측부에 회귀반사부재(반사수단)(400)를 설치하였다. 위의 구성은, 스캔 어셈블리(200)에서 가상의 평면상에 방사상으로 빛(레이저빔)이 조사되면 그 조사된 빛은 굴절부재(300)를 통해 굴절되면서 디스플레이 패널(110)의 화면(S)에 일정 간격을 두고 지나면서 회귀반사부재(400)에 의해 반사되고 그 반사된 빛은 굴절부재(300)를 통해 굴절되어 스캔 어셈블리(200)로 입사된다.
그러나, 이와 같은 구조는 굴절부재(300)의 상부가 곡면으로 이루어져 굴절부재(300)를 제작하기가 어렵다. 또한, 굴절부재(300)의 제작시 수축 및 가공으로 인하여 굴절부재(300)의 표면이 균일하지 못하여 빛의 투과율이 낮을 뿐만 아니라 빛의 반사율이 낮아 물체를 정확하게 인식하지 못하게 되는 경우가 발생된다.
본 발명의 목적은 빛의 반사율 및 투과율을 높이는 빛 굴절부재 및 그 제작방법 및 그것이 구비된 지시물체 위치인식장치를 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 제작이 간단하고 대량 생산에 적합한 빛 굴절부재 및 그 제작방법 및 그것이 구비된 지시물체 위치인식장치를 제공함에 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 투명 막대로 이루어지되, 가운데 결합홈이 구비된 하면; 상기 하면의 양단에 각각 이어지는 양측 수직면; 상기 양측 수직면에 각각 경사지게 이어지는 양측 경사면; 상기 양측 경사면을 연결하는 수평 상면을 포함하며, 상기 하면과 양측 경사면은 표면 거칠기가 거울면인 것을 특징으로 하는 빛 굴절부재가 제공된다.
상기 하면에 대하여 양측 경사면은 서로 경사각이 같은 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 투명 막대를 제작하는 단계; 표면 거칠기가 거울면인 베이스면이 구비된 베이스 부재의 베이스면에 이형제를 도포하는 단계; 상기 투명 막대에 경화제를 도포하는 단계; 상기 투명 막대의 경화제층과 베이스면의 이형제층을 접합시키는 단계; 상기 투명 막대의 경화제층과 이형제층을 경화시키는 단계; 상기 경화제층과 이형제층이 경화된 투명 막대를 베이스부재의 베이스면으로부터 분리시키는 단계; 및 상기 분리된 투명 막대를 가공하는 단계;를 포함하는 빛 굴절부재 제작방법이 제공된다.
상기 투명막대는 단면이 삼각형인 것이 바람직하다.
상기 경화제는 UV 경화제이며, 상기 UV 경화제는 자외선에 의해 경화되는 것이 바람직하다.
상기 투명 막대는 단면이 삼각형이며, 상기 투명 막대의 양측 경사면과 하면에 경화제층이 구비되고, 상기 투명 막대의 가공은 양쪽 모서리부분을 수직으로 절단하고 상측 모서리 부분을 수평으로 절단하며, 하면에 결합홈을 가공하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 디스플레이 패널의 배면에 설치되는 스캔 어셈블리; 상기 디스플레이 패널의 상부에 결합되는 빛 굴절부재; 상기 디스플레이 패널의 양측부와 하부에 구비되는 회귀반사부재를 포함하며, 상기 빛 굴절부재는, 투명 막대로 이루어지되, 가운데 결합홈이 구비된 하면; 상기 하면의 양단에 각각 이어지는 양측 수직면; 상기 양측 수직면에 각각 경사지게 이어지는 양측 경사면; 상기 양측 경사면을 연결하는 수평 상면을 포함하며, 상기 하면과 양측 경사면은 표면 거칠기가 거울면인 것을 지시물체 위치감지장치가 제공된다.
본 발명에 따른 빛 굴절부재 제작방법은, 투명 막대에 경화제를 도포하고 평면이고 표면 거칠기가 매우 낮은 거울면인 베이스면에 이형제를 도포한 다음 경화제가 도포된 투명 막대를 이형제가 도포된 베이스면에 부착시키고 경화시킨 후 분리시킴에 의해 투명 막대의 표면이 평면이고 표면 거칠기가 매우 낮은 거울면이 형성되므로 투명 막대의 거울면 형성이 쉽고 간단하게 된다. 또한, 거울면을 갖는 투명 막대를 절단하여 빛 굴절부재를 제작하게 되므로 제작이 쉽고 대량 생산이 가능하게 된다.
본 발명에 따른 빛 굴절부재는 빛이 입사하거나 빛이 출사되는 면 및 빛이 반사되는 면이 모두 평면이고 표면 거칠기가 낮은 거울면으로 이루어져 빛이 입사되거나 출사되는 투과 효율이 높고, 또한 빛이 굴절되는 경사면들이 모두 평면이고 표면 거칠기가 낮은 거울면으로 이루어져 빛의 반사 효율(굴절 효율)이 높게 된다. 이로 인하여, 빛 굴절부재를 통과하는 빛이 선명하게 되어 지시 물체의 인식이 정확하게 된다. 또한, 빛 굴절부재의 상면이 수평 평면으로 이루어져 빛 굴절부재의 높이가 낮아 디스플레이 패널에 설치시 전체 크기를 줄일 수 있게 된다.
또한, 본 발명은 빛을 조사하는 스캔 어셈블리가 디스플레이 패널 후면(또는 그 디스플레이 패널을 감싸는 하우징의 후면 커버)에 장착되고, 스캔 어셈블리에서 조사되는 빛을 굴절시켜 화면 위로 반사시키는 빛 굴절부재가 디스플레이 패널 상단에 구비되므로 디스플레이 패널의 화면으로부터 앞으로 부품(들)이 튀어나오는 것을 최소화시키게 된다.
도 1은 종래 굴절부재를 포함하는 지시물체 위치인식장치가 구비된 디스플레이 장치를 도시한 정면도,
도 2는 종래 굴절부재를 포함하는 지시물체 위치인식장치가 구비된 디스플레이 장치의 일부분을 도시한 측면도,
도 3은 본 발명에 따른 빛 굴절부재의 일실시예를 도시한 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 빛 굴절부재의 제작방법의 일실시예를 도시한 순서도,
도 5는 본 발명에 따른 빛 굴절부재를 제작하기 위한 투명 막대를 도시한 사시도,
도 6은 경화제가 도포된 투명 막대와 이형제가 도포된 베이스 부재가 결합된 상태를 도시한 측면도,
도 7은 이형제와 경화제가 경화된 투명 막대의 가공 상태를 도시한 정면도,
도 8는 본 발명에 따른 빛 굴절부재의 일실시예를 포함하는 지시물체 위치인식장치가 구비된 디스플레이 장치를 도시한 정면도,
도 9는 본 발명에 따른 빛 굴절부재의 일실시예를 포함하는 지시물체 위치인식장치가 구비된 디스플레이 장치의 일부분을 도시한 측면도,
도 10은 본 발명에 따른 빛 굴절부재의 일실시예를 포함한 지시물체 위치인식장치를 구성하는 빛 조사 및 감지유닛을 도시한 평면도.
이하, 본 발명에 따른 빛 굴절부재 및 그 제작방법 및 그것이 구비된 지시물체 위치인식장치의 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명에 따른 빛 굴절부재의 일실시예를 도시한 사시도이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 빛 굴절부재(500)의 일실시예는 균일한 단면 형상을 갖는 투명 막대로 이루어지되, 가운데 결합홈(H)이 구비된 하면(510)과, 하면(510)의 양단에 각각 이어지는 양측 수직면(520)(530)과, 양측 수직면(520)(530)에 각각 경사지게 이어지는 양측 경사면(540)(550)과, 양측 경사면(540)(550)을 연결하는 수평 상면(560)을 포함한다.
하면(510)의 결합홈(H)의 단면 형상은 디귿자형인 것이 바람직하다. 결합홈(H)의 단면 형상은 반원 형상 등 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 결합홈(H)은 투명 막대의 길이 방향으로 관통된다. 하면(510)의 표면 거칠기는 거울면(또는 유리면)인 것이 바람직하다. 하면 영역에서 결합홈(H)을 기준으로 한쪽을 제1 하면(510)이라 하고, 다른 한쪽을 제2 하면(510)이라 한다.
하면(510)에 대하여 양측 경사면(540)(550)은 서로 경사각이 같은 것이 바람직하다. 양측 경사면(540)(550)의 표면 거칠기는 거울면(또는 유리면)인 것이 바람직하다. 제1 하면(510)과 대면되는 일측 경사면을 제1 경사면(540)이라 하고 제2 하면(510)과 대면되는 타측 경사면을 제2 경사면(550)이라 한다. 결합홈(H)의 한쪽 내측면과 한쪽 수직면 사이의 부분을 제1 투과부(571)라 하고, 결합홈(H)의 내측 상면과 수평 상면 사이의 부분을 제2 투과부(572)라 하고, 결합홈(H)의 다른 한쪽 내측면과 다른 한쪽 수직면 사이의 부분을 제3 투과부(573)라 한다.
투명 막대는 플라스틱 재질인 것이 바람직하다.
도 4는 본 발명에 따른 빛 굴절부재의 제작방법의 일실시예를 도시한 순서도이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 빛 굴절부재의 제작방법의 일실시예는, 먼저 투명 막대를 제작하는 단계가 진행된다. 투명 막대는, 도 5에 도시한 바와 같이, 단면 형상이 균일하고 그 단면 형상이 삼각형인 것이 바람직하다. 투명 막대(500')는 대량 생산을 위해 압출에 의해 제작되는 것이 바람직하다. 투명 막대(500')의 재질은 플라스틱 계열인 것이 바람직하다.
그리고, 도 6에 도시한 바와 같이, 표면 거칠기가 거울면인 베이스면(11)이 구비된 베이스 부재(10)의 베이스면(11)에 이형제를 도포하는 단계가 진행되고, 투명 막대(500')에 경화제를 도포하는 단계가 진행된다. 베이스면은 거울면 또는 유리면이 됨이 바람직하다. 베이스면을 유리로 할 수 있다. 베이스면의 표면 거칠기의 일예로 Rmax 0.8S가 될 수 있다. 즉, 베이스면은 랩핑이나 폴리싱 처리에 의해 형성될 수도 있다. 베이스 부재(10)의 베이스면(11)에 이형제를 도포함에 의해 베이스면(11)에 이형제층(L1)이 형성된다. 또한, 투명 막대(500')에 경화제를 도포함에 의해 투명 막대(500')에 경화제층(L2)이 형성된다. 한편, 투명 막대(500')에 경화제를 먼저 도포하고 베이스 부재(10)의 베이스면(11)에 이형제를 도포할 수 있다. 경화제는 UV경화제인 것이 바람직하다. 이형제로 실리콘 이형제, 에폭시 이형제 등이 될 수 있다. 투명 막대와 경화제와 이형제는 기본 재질이 서로 같은 플라스틱 계열인 것이 바람직하다.
투명 막대(500')의 경화제층(L2)과 베이스면(11)의 이형제층(L1)을 접합시키는 단계가 진행된다. 그리고 투명 막대(500')의 경화제층(L2)과 이형제층(L1)을 경화시키는 단계가 진행된다. 투명 막대(500')의 경화제층(L2)과 이형제층(L1)을 경화시 자외선을 조사하여 경화시키는 UV경화방법으로 경화시키는 것이 바람직하다.
경화제층(L2)과 이형제층(L1)이 경화된 투명 막대(500')를 베이스 부재(10)의 베이스면(11)으로부터 분리시키는 단계가 진행된다. 경화제층(L2)과 이형제층(L1)이 경화된 후 경화제층(L2)과 이형제층(L1)은 투명 막대(500')와 일체가 되고, 경화제층(L2)과 이형제층(L1)이 일체가 된 투명 막대(500')의 표면은 베이스 부재(10)의 베이스면(11)에 의해 거울면이 된다. 즉, 투명 막대(500')의 세 개의 면이 표면 거칠기가 거울면과 같은 면이 된다. 또한, 투명 막대(500')와 경화제층(L2)과 이형제층(L1)은 기본 재질이 서로 같으므로 투명 막대와 경화제층(L2)과 이형제층(L1) 사이에 경계가 발생되지 않게 된다. 투명 막대(500')와 베이스 부재(10)의 베이스면(11) 사이에 이형제층(L1)이 구비되므로 투명 막대(500')가 베이스면(11)에서 쉽게 분리된다. 위와 같은 공정은 투명 막대(500')의 세 개의 면에 각각 진행된다.
이어, 세 개의 면이 거울면인 분리된 투명 막대(500')를 가공하는 단계가 진행된다. 투명 막대(500')를 가공하는 방법 중의 하나로, 단면이 삼각형인 투명 막대(500')의 양쪽 모서리부분을 수직으로 절단하고 상측 모서리 부분을 수평으로 절단하며, 하면(510)에 단면이 디귿자형인 결합홈(H)을 가공한다. 이와 같은 가공에 의해 투명 막대(500')는 가운데 결합홈(H)이 구비된 하면(510)과, 하면(510)의 양단에 각각 이어지는 양측 수직면(520)(530)과, 양측 수직면(520)(530)에 각각 경사지게 이어지는 양측 경사면(540)(550)과, 양측 경사면(540)(550)을 연결하는 수평 상면(560)을 포함하게 되며, 하면(510)과 양측 경사면(540)(550)은 표면 거칠기가 거울면과 같은 면이 된다.
도 8는 본 발명에 따른 빛 굴절부재의 일실시예를 포함하는 지시물체 위치인식장치가 구비된 디스플레이 장치를 도시한 정면도이다. 도 9는 본 발명에 따른 빛 굴절부재의 일실시예를 포함하는 지시물체 위치인식장치가 구비된 디스플레이 장치의 일부분을 도시한 측면도이다.
도 8, 9에 도시한 바와 같이, 상기 디스플레이 장치(100)는 정보를 표시하는 디스플레이 패널(110)과, 디스플레이 패널(110)을 감싸는 하우징(120)을 포함한다. 디스플레이 패널(110) 중 정보가 표시되는 부분을 화면(screen)(S)이라 한다. 하우징(120)은 전면 프레임(121)과 후면 커버(미도시)를 포함하며, 전면 프레임(121)은 화면(S)이 노출되도록 디스플레이 패널(110)의 가장자리를 커버한다.
상기 지시물체 위치인식장치(200)는 디스플레이 패널(110)의 배면에 설치되는 스캔 어셈블리(200)와, 디스플레이 패널(110)의 상부에 결합되는 빛 굴절부재(500)와, 디스플레이 패널(110)의 양측부와 하측부에 구비되는 회귀반사부재(400)를 포함한다.
스캔 어셈블리(200)는 가상의 평면상에 빛을 조사하고 그 조사된 빛은 빛 굴절부재(500)를 통해 화면(S)과 일정 간격을 두고 화면과 평행하게 조사되며, 또한 조사된 빛이 회귀반사부재(400)에 의해 회귀 반사되어 빛 굴절부재(500)를 통해 굴절되는 빛을 감지한다. 스캔 어셈블리(200)는 디스플레이 패널(110)의 배면에 장착된다. 스캔 어셈블리(200)는 하우징(120)의 후면 커버에 장착될 수도 있다.
스캔 어셈블리(200)의 일예로, 빛 조사 및 감지유닛(210)을 한 개 또는 복수 개 포함하며, 빛 조사 및 감지유닛(210)은 상기 화면(S)과 일정 간격을 두고 화면과 평행하게 빛을 조사하며, 또한 상기 조사된 빛이 회귀반사부재(400)에 의해 회귀 반사된 빛을 감지한다. 빛 조사 및 감지유닛(210)은, 도 10에 도시한 바와 같이, 기판(미도시)에 결합되는 광발생기(211)와, 광발생기(211)에서 조사되는 빛의 일부분을 반사시키고 나머지는 투과시키는 하프 반사체(212)와, 기판에 결합되는 회전 모터(214)와, 회전 모터(214)에 결합되어 회전 모터(214)에 의해 회전하면서 하프 반사체(212)를 통과한 빛을 방사상으로 반사시키는 반쪽 육면체 형상의 회전 반사체(215)와, 하프 반사체(212)와 일정 간격을 두고 위치하며 빛을 검출하는 광검출기(216)를 포함한다. 광발생기(211)와 하프 반사체(212) 사이에 빛을 평행하게 유도하는 제1 집광렌즈(217)가 구비되고, 하프 반사체(212)와 광검출기(216) 사이에 빛을 평행하게 유도하는 제2 집광렌즈(218)가 구비된다. 이하에서, 광발생기(211)에서 발생되는 빛을 레이저빔이라 한다.
빛 굴절부재(500)는 스캔 어셈블리(200)에서 조사된 빛을 굴절시켜 화면(S)과 일정 간격을 두고 화면과 평행하게 회귀반사부재(200)로 유도하고, 회귀반사부재(200)에서 회귀 반사된 빛을 다시 굴절시켜 스캔 어셈블리(200)으로 유도한다. 빛 굴절부재(500)는 균일한 단면 형상을 갖는 투명 막대로 이루어지되, 가운데 결합홈(H)이 구비된 하면(510)과, 하면(510)의 양단에 각각 이어지는 양측 수직면(520)(530)와, 양측 수직면(520)(530)에 각각 경사지게 이어지는 양측 경사면(540)(550)과, 양측 경사면(540)(550)을 연결하는 수평 상면(560)을 포함하며, 하면(510)과 양측 경사면(540)(550)은 표면 거칠기가 거울면과 같다. 빛 굴절부재(500)는 위에서 설명한 빛 굴절부재(500)와 같게 구성된다. 빛 굴절부재(500)의 구체적인 설명은 생략한다. 빛 굴절부재(500)의 설치 위치는 디스플레이 패널(110)의 측부 또는 하부에 설치될 수도 있다.
회귀반사부재(400)는 입사되는 빛을 다시 반사시킨다. 회귀반사부재(400)는 디스플레이 패널(110)의 양측 단부에 각각 위치하는 측면 반사부(410)와 디스플레이 패널(110)의 하부에 위치하는 하면 반사부(420)로 이루어진다.
이하, 본 발명에 따른 빛 굴절부재 및 그 제작방법 및 그것을 구비한 지시물체 위치인식장치의 작용과 효과를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 디스플레이 장치(100)의 후면에 장착된 스캔 어셈블리(200)의 빛 조사 및 감지유닛(210)의 광발생기(211)에서 레이저빔을 조사하고 회전 반사체(215)가 회전하면서 광발생기(211)에서 조사된 레이저빔을 빛 굴절부재(500)로 반사시킨다. 빛 굴절부재(500)로 반사된 레이저빔은 빛 굴절부재의 제1 하면(211)과 제1 투과부(571)를 투과하여 한쪽 경사면(540)에 굴절된다. 한쪽 경사면(540)에 굴절된 레이저빔은 제2 투과부(572)를 투과하여 다른 한쪽 경사면(550)에 굴절된다. 다른 한쪽 경사면(550)에 굴절된 레이저빔은 제2 하면(212)를 투과하여 화면(S)과 일정 간격을 두고 화면(S)과 평행하게 직진하여 회귀반사부재(400)에 부딪힌다.
회귀반사부재(400)에 부딪힌 레이저빔은 회귀 반사되어 굴절부재(500), 회전 반사체(215), 하프 반사체(212)를 통해 광검출기(216)에 지속적으로 검출된다. 손가락이나 막대 등의 지시물체가 화면(S)의 한 점을 지시하거나 한 점에 접촉되면 그 물체에 조사된 레이저빔은 산란되므로 광검출기(216)에 검출되지 않게 되며(또는 검출되는 레이저빔의 세기가 매우 약하게 되며) 광검출기(216)에 레이저빔이 검출되지 않는 것을 기초로 하여 화면(S)상 물체의 위치를 산출하게 된다.
본 발명에 따른 빛 굴절부재 제작방법은, 투명 막대에 경화제를 도포하고 평면이고 표면 거칠기가 매우 낮은 거울면인 베이스면에 이형제를 도포한 다음 경화제가 도포된 투명 막대를 이형제가 도포된 베이스면에 부착시키고 경화시킨 후 분리시킴에 의해 투명 막대의 표면이 평면이고 표면 거칠기가 매우 낮은 거울면이 형성되므로 투명 막대의 거울면 형성이 쉽고 간단하게 된다. 또한, 거울면을 갖는 투명 막대를 절단하여 빛 굴절부재를 제작하게 되므로 제작이 쉽고 대량 생산이 가능하게 된다.
본 발명에 따른 빛 굴절부재는 빛이 입사하거나 빛이 출사되는 면 및 빛이 반사되는 면이 모두 평면이고 표면 거칠기가 낮은 거울면으로 이루어져 빛이 입사되거나 출사되는 투과 효율이 높고, 또한 빛이 굴절되는 경사면들이 모두 평면이고 표면 거칠기가 낮은 거울면으로 이루어져 빛의 반사 효율(굴절 효율)이 높게 된다. 이로 인하여, 빛 굴절부재를 통과하는 빛이 선명하게 되어 지시 물체의 인식이 정확하게 된다. 또한, 빛 굴절부재의 상면이 수평 평면으로 이루어져 빛 굴절부재의 높이가 낮아 디스플레이 패널에 설치시 전체 크기를 줄일 수 있게 된다.
또한, 본 발명은 빛을 조사하는 스캔 어셈블리(300)가 디스플레이 패널(110) 후면(또는 그 디스플레이 패널을 감싸는 하우징의 후면 커버)에 장착되고, 스캔 어셈블리(300)에서 조사되는 빛을 굴절시켜 화면 위로 반사시키는 빛 굴절부재(500)가 디스플레이 패널(110) 상단에 구비되므로 디스플레이 패널(110)의 화면으로부터 앞으로 부품(들)이 튀어나오는 것을 최소화시키게 된다. 즉, 빛 굴절부재(500)의 제3 투과부(두께)(573)와 그 제3 투과부(573)를 커버하는 전면 프레임(두께)(121)만이 화면 앞으로 튀어나오게 된다. 이와 같이, 디스플레이 패널(110)의 화면으로부터 앞으로 부품이 튀어나오는 것을 최소화하게 되므로 디스플레이 장치(100)의 전면이 슬림화된다.
100; 디스플레이 장치 200; 스캔 어셈블리
300; 스캔 어셈블리 400; 굴절부재
500; 빛 굴절부재 510; 하면
520,530; 양측 수직면 540,550; 양측 경사면
560; 수평 평면

Claims (7)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 투명 막대를 제작하는 단계;
    표면 거칠기가 거울면인 베이스면이 구비된 베이스 부재의 베이스면에 이형제를 도포하는 단계;
    상기 투명 막대에 경화제를 도포하는 단계;
    상기 투명 막대의 경화제층과 베이스면의 이형제층을 접합시키는 단계;
    상기 투명 막대의 경화제층과 이형제층을 경화시키는 단계;
    상기 경화제층과 이형제층이 경화된 투명 막대를 베이스부재의 베이스면으로부터 분리시키는 단계; 및
    상기 분리된 투명 막대를 가공하는 단계;를 포함하며,
    상기 투명 막대는 단면이 삼각형이며, 상기 투명 막대의 양측 경사면과 하면에 경화제층이 구비되고, 상기 투명 막대의 가공은 양쪽 모서리부분을 수직으로 절단하고 상측 모서리 부분을 수평으로 절단하며, 하면에 결합홈을 가공하는 것을 특징으로 하는 빛 굴절부재 제작방법.
  4. 삭제
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 경화제는 UV 경화제이며, 상기 UV 경화제는 자외선에 의해 경화되는 것을 특징으로 하는 빛 굴절부재 제작방법.
  6. 삭제
  7. 디스플레이 패널의 배면에 설치되는 스캔 어셈블리;
    상기 디스플레이 패널의 상부에 결합되는 빛 굴절부재;
    상기 디스플레이 패널의 양측부와 하부에 구비되는 회귀반사부재를 포함하며,
    상기 빛 굴절부재는
    투명 막대로 이루어지되,
    가운데 결합홈이 구비된 하면;
    상기 하면의 양단에 각각 이어지는 양측 수직면;
    상기 양측 수직면에 각각 경사지게 이어지는 양측 경사면;
    상기 양측 경사면을 연결하는 수평 상면을 포함하며,
    상기 하면과 양측 경사면은 표면 거칠기가 거울면이며,
    상기 하면에 대하여 양측 경사면은 서로 경사각이 같은 것을 특징으로 하는 지시물체 위치감지장치.

KR1020130078134A 2013-07-04 2013-07-04 빛 굴절부재 및 그 제작방법 및 그것이 구비된 지시물체 위치인식장치 KR101512333B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130078134A KR101512333B1 (ko) 2013-07-04 2013-07-04 빛 굴절부재 및 그 제작방법 및 그것이 구비된 지시물체 위치인식장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130078134A KR101512333B1 (ko) 2013-07-04 2013-07-04 빛 굴절부재 및 그 제작방법 및 그것이 구비된 지시물체 위치인식장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150005741A KR20150005741A (ko) 2015-01-15
KR101512333B1 true KR101512333B1 (ko) 2015-04-16

Family

ID=52477325

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130078134A KR101512333B1 (ko) 2013-07-04 2013-07-04 빛 굴절부재 및 그 제작방법 및 그것이 구비된 지시물체 위치인식장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101512333B1 (ko)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006162933A (ja) 2004-12-07 2006-06-22 Sony Corp プリズムおよびその製造方法
JP2009276366A (ja) 2008-05-12 2009-11-26 Konica Minolta Opto Inc 光学素子の製造方法
KR100981215B1 (ko) 2008-08-07 2010-09-10 한국오므론전장주식회사 레인센서
JP2013522801A (ja) 2010-03-24 2013-06-13 ネオノード インコーポレイテッド 光ベースのタッチスクリーンのためのレンズ配列体

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006162933A (ja) 2004-12-07 2006-06-22 Sony Corp プリズムおよびその製造方法
JP2009276366A (ja) 2008-05-12 2009-11-26 Konica Minolta Opto Inc 光学素子の製造方法
KR100981215B1 (ko) 2008-08-07 2010-09-10 한국오므론전장주식회사 레인센서
JP2013522801A (ja) 2010-03-24 2013-06-13 ネオノード インコーポレイテッド 光ベースのタッチスクリーンのためのレンズ配列体

Also Published As

Publication number Publication date
KR20150005741A (ko) 2015-01-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5101702B2 (ja) 座標センサ、電子機器、表示装置、受光ユニット
US8542217B2 (en) Optical touch detection using input and output beam scanners
US10295330B2 (en) Method and system for measuring thickness of glass article
US20120045170A1 (en) Optical waveguide for touch panel
CN110068957A (zh) 用于lcd屏内指纹识别的背光模组以及lcd显示设备
TWI499770B (zh) Closure plate body inspection apparatus and method
JP7478272B2 (ja) ディスプレイシート
WO2016111084A1 (ja) 光学検知部材及びそれを備えるタッチパネル装置
KR101512333B1 (ko) 빛 굴절부재 및 그 제작방법 및 그것이 구비된 지시물체 위치인식장치
CN112198712A (zh) 背光模组以及显示装置
CN210573819U (zh) 一种背光模组、液晶显示装置以及电子设备
JP4637884B2 (ja) 光デジタイザ
JP2021106058A5 (ko)
KR101380676B1 (ko) 지시물체 위치인식장치
KR101315309B1 (ko) 지시물체 위치인식장치
KR101380678B1 (ko) 스캔 어셈블리 및 그것을 구비한 지시물체 위치인식장치
TWI835108B (zh) 反射型空中影像成像裝置及反射型空中影像成像方法
TW202242490A (zh) 反射型空中影像成像裝置及反射型空中影像成像方法
CN210402373U (zh) 一种传感模组
TW201239423A (en) Light guide assembly and touch panel
KR20170074567A (ko) 굴절부재 및 그 제작방법 및 그것을 구비한 빛분산장치
KR101315033B1 (ko) 지시물체 위치인식장치
JP2016151988A (ja) 入力システム
KR101315305B1 (ko) 지시물체 위치인식장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190328

Year of fee payment: 5