KR101612152B1 - Optical touch screen - Google Patents
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Abstract
본 발명은 광학 터치 스크린에 관한 것이다.
즉, 본 발명의 광학 터치 스크린은 평판 디스플레이 패널과; 상기 평판 디스플레이 패널이 장착되어 조립된 케이스와; 상기 케이스에 조립된 브라켓들과; 상기 브라켓들에 장착된 카메라 모듈과; 상기 브라켓에 형성되어 있으며, 상기 카메라 모듈로 입사되는 적외선이 통과되는 조리개를 포함한다.The present invention relates to an optical touch screen.
That is, the optical touch screen of the present invention includes a flat panel display panel; A case having the flat panel display panel mounted thereon; Brackets assembled in the case; A camera module mounted on the brackets; And a diaphragm formed on the bracket and through which the infrared rays incident on the camera module pass.
Description
본 발명은 광학 터치 스크린에 관한 것이다.
The present invention relates to an optical touch screen.
터치스크린에는 크게 저항막 방식, 정전용량 방식, 광학 방식, 초음파 방식, 전자기(Electromagnetic) 방식, 벡터힘(Vector Force) 방식 등이 있는데 각 방식마다 각기 장단점을 지니고 있다.There are two types of touch screens: Resistive type, Capacitive type, Optical type, Ultrasonic type, Electromagnetic type and Vector Force type. Each method has advantages and disadvantages.
이들을 간략하게 살펴보면, 저항막 방식은 두 개의 기판 사이의 투명도전막이 접촉되어 동작하는 방식으로 현재까지 나온 터치스크린 방식 중에 가장 손쉽게 구현이 가능하고 성능이 뛰어나지만, 기계적 및 환경적 신뢰성이 떨어지는 단점이 있다.In summary, the resistive method is a method in which a transparent conductive film between two substrates is in contact with each other. This method is easiest to implement and touches on the touch screen method so far, but its mechanical and environmental reliability is poor. have.
초음파 방식 역시 광센서방식과 비슷하게 음파발생 소자와 음파인식 소자 사이의 음파 경로가 차단될 때 위치를 판별하는 방식으로 공장의 소음 또는 노이즈에 취약한 단점이 있다.The ultrasonic method is also disadvantageous in that it is vulnerable to noise or noise of the factory by discriminating the position when the sound wave path between the sound wave generating element and the sound wave recognizing element is blocked similar to the optical sensor method.
전자기 방식은 패러데이 법칙의 자석과 기전력 발생 원리를 이용한 방식으로써, 각기 위치별로 코일에 흐르는 전류의 양을 판단하여 좌표를 계산한다. 코일에 교류의 신호를 인가해야 하므로 특수 전용펜을 필요로 한다.The electromagnetic method uses the Faraday's law of magnetism and electromotive force generation principle, and calculates the coordinates by judging the amount of current flowing through the coil for each position. Since the AC signal must be applied to the coil, special special pen is required.
정전용량 방식은 센서전극과 손가락 사이에 정전용량 변화에 따라 흐르는 미세한 전류를 감지하여 위치를 판별하는 방식으로 노이즈 신호에 취약한 단점이 있으나, 환경적 신뢰성에 강하고 상부 베리어층(Barrier Layer)을 변경함에 따라 기계적 신뢰성도 자유롭게 바꿀 수가 있는 장점이 있다.The electrostatic capacitance method has a disadvantage in that it is vulnerable to a noise signal by detecting a minute current flowing in accordance with a change in capacitance between a sensor electrode and a finger to determine a position. However, the electrostatic capacitance method is strong against environmental reliability and changes the upper barrier layer Therefore, the mechanical reliability can be freely changed.
광학방식은 원리적으로 터치 인식을 위한 필름(Film) 등을 사용하지 않기 때문에 투과율은 100%이다. 또한 다른 방식의 터치패널을 부착시 나타나는 반사 및 휘도의 저하, 표시의 번짐 등이 발생하지 않는다. In principle, the optical system does not use a film or the like for touch recognition, so the transmittance is 100%. In addition, there is no occurrence of deterioration of reflection and luminance, blurring of display, and the like which appear when a touch panel of another type is attached.
디스플레이에서 투과율과 휘도의 유지는 품질의 중요한 인자가 되는바, 이러한 고품질의 디스플레이 구성에 적합하다.The maintenance of transmissivity and luminance in the display is an important factor of quality and is suitable for such a high quality display configuration.
또한 광학방식 터치패널은 좌표의 검출방식이 빛을 막는 방식이기 때문에, 물리적 접촉 및 전기적 접촉에 의한 검출이 아니므로 센서에 부하가 걸리지 않는다. 이에 따라 신뢰성이 높아 공장 감시나 각종 자동화기기 및 금융 단말기 등에 이용되며, 필름이나 ITO보호막 등과 같은 재질을 사용하지 않기 때문에 상처나 외부 충격에 대한 내구성이 커서 오작동 등의 에러 가능성이 낮은 장점이 있다.In addition, since the optical type touch panel is a type in which the coordinate detection method blocks the light, it is not detected by physical contact or electrical contact, so that no load is applied to the sensor. Accordingly, it is highly reliable and is used for factory monitoring, various automation devices, financial terminals, and the like, and it is advantageous in that the material such as a film or an ITO protective film is not used, so that durability against scratches and external impacts is great and errors such as malfunction are low.
본 발명은 터치 인식의 감도를 향상시킬 수 있는 과제를 해결하는 것이다.The present invention solves the problem of improving the sensitivity of touch recognition.
본 발명은, According to the present invention,
평판 디스플레이 패널과; A flat display panel;
상기 평판 디스플레이 패널이 장착되어 조립된 케이스와; A case having the flat panel display panel mounted thereon;
상기 케이스에 조립된 브라켓들과; Brackets assembled in the case;
상기 브라켓들에 장착된 카메라 모듈과;A camera module mounted on the brackets;
상기 브라켓에 형성되어 있으며, 상기 카메라 모듈로 입사되는 적외선이 통과되는 조리개를 포함하는 광학 터치 스크린이 제공된다.
An optical touch screen formed on the bracket and including a diaphragm through which infrared rays incident on the camera module pass.
그리고, 상기 브라켓은 상기 케이스에 고정되는 제 1과 2 고정부들과; 상기 제 1과 2 고정부들에 연결된 연결부를 포함하고, 상기 조리개는 상기 연결부에 형성되어 있다.The bracket includes first and second fixing portions fixed to the case; And a connection part connected to the first and second fixing parts, wherein the diaphragm is formed in the connection part.
또, 상기 카메라 모듈은 상기 연결부에 장착되어 있다. The camera module is mounted on the connecting portion.
또한, 상기 연결부에 가이드들이 형성되어 있고, 적외선 필터가 상기 가이드들에 고정되어 있다.Further, guides are formed in the connection portion, and an infrared filter is fixed to the guides.
더불어, 상기 조리개는 상기 적외선 필터에 의해 폐색(閉塞)되고, 상기 적외선 필터 및 상기 조리개를 통하여 상기 카메라 모듈로 적외선이 입사되도록 구현된다.In addition, the diaphragm is blocked by the infrared filter, and infrared rays are incident on the camera module through the infrared filter and the diaphragm.
그리고, 상기 연결부에는 상기 카메라 모듈에서 출사되는 적외선이 통과되는 통로가 형성되어 있다.The connection part is formed with a passage through which the infrared ray emitted from the camera module passes.
또, 상기 카메라 모듈에는 적외선 발광 다이오드가 장착되어 있고, 상기 적외선 발광 다이오드에서 방출된 적외선이 상기 통로를 통하여 상기 평판 디스플레이 패널 상부로 방출되도록 구현된다.In addition, an infrared ray emitting diode is mounted on the camera module, and infrared rays emitted from the infrared ray emitting diode are emitted to the upper portion of the flat panel display panel through the passage.
더불어, 상기 통로에 렌즈가 장착되어 있다.In addition, a lens is mounted on the passage.
그리고, 상기 조리개와 렌즈 사이의 브라켓의 연결부 영역에 빛샘 방지턱이 형성되어 있다.A light-shielding protrusion is formed in a region of the connection portion of the bracket between the diaphragm and the lens.
게다가, 상기 카메라 모듈은 적외선을 출사하는 적외선 발광 다이오드와; 재귀 반사판에서 반사된 적외선을 집광시키는 대물렌즈와; 상기 대물렌즈에서 집광된 적외선 중 특정 파장 대역을 통과시키는 적외선 통과 필터와; 상기 적외선 통과 필터에서 통과된 적외선이 입사로 터치된 영역을 감지하는 리니어 센서(Linear sensor)를 포함한다.In addition, the camera module includes an infrared light emitting diode for emitting infrared light; An objective lens for condensing the infrared rays reflected by the recursive reflection plate; An infrared pass filter for passing a specific wavelength band among the infrared rays condensed by the objective lens; And a linear sensor for sensing an area where the infrared ray passed through the infrared ray pass filter is touched by incidence.
또, 상기 카메라 모듈은 일측에 제 1 홈이 형성되어 있고, 타측에 제 2 홈이 형성되어 있으며, 상기 제 1과 제 2 홈들을 연결하는 개구가 형성되어 있는 홀더를 포함하고, 상기 제 1 홈에 상기 대물 렌즈가 장착되어 있고, 상기 제 2 홈에 적외선 통과 필터가 장착되어 있으며, 상기 제 2 홈이 폐색되도록 상기 이미지 센서가 실장된 인쇄회로기판이 상기 홀더에 부착되어 있다.The camera module may include a holder having a first groove formed on one side thereof and a second groove formed on the other side thereof and having an opening for connecting the first and second grooves, A printed circuit board on which the image sensor is mounted is attached to the holder so that the second groove is closed.
그리고, 상기 홀더의 일측 상부에 계단부가 형성되어 있으며, 상기 계단부에 상기 적외선 발광 다이오드가 실장되어 있다.A stepped portion is formed on one side of the holder, and the infrared LED is mounted on the stepped portion.
또한, 상기 적외선 통과 필터는 글래스에 적외선 통과 필터 물질이 코팅되어 구현된다.In addition, the infrared pass filter is formed by coating an infrared pass filter material on a glass.
또, 상기 케이스는 사각 링 형상이다.In addition, the case has a rectangular ring shape.
그리고, 상기 브라켓은 상기 케이스의 모서리에 장착되어 있다.The bracket is attached to an edge of the case.
더불어, 상기 사각 링 형상인 케이스의 3개의 내측 모서리에 상기 카메라 모듈이 장착되어 있는 브라켓들이 고정되어 있고, 상기 사각 링 형상인 케이스의 1개의 내측 모서리에 상기 카메라 모듈이 장착되어 있지 않은 더미(dummy) 브라켓이 고정되어 있다.In addition, brackets on which the camera module is mounted are fixed to three inner edges of the rectangular ring-shaped case, and a dummy (not shown) having no camera module mounted on one inner edge of the rectangular ring- ) The bracket is fixed.
게다가, 상기 브라켓들 사이의 케이스 내측면에 재귀 반사판이 장착되어 있다.
In addition, a retroreflector is mounted on the inner surface of the case between the brackets.
본 발명의 광학 터치 스크린은 카메라 모듈이 장착되는 브라켓에 조리개를 형성하여, 조리개 구조물을 추가로 구비하지 않아도 되어, 제조 비용을 줄일 수 있는 효과가 있다.The optical touch screen according to the present invention has a diaphragm formed in a bracket on which a camera module is mounted, and thus it is not necessary to further include a diaphragm structure, thereby reducing manufacturing costs.
본 발명의 광학 터치 스크린은 조리개와 렌즈 사이의 브라켓의 연결부 영역에 빛샘 방지턱을 형성하여, LED에서 출사된 적외선이 조리개와 렌즈 사이의 연결부 틈으로 바로 새어 들어가 센서로 입사되는 것을 방지하여 터치 노이즈를 감소시켜 터치 감도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
In the optical touch screen of the present invention, the light-shielding protrusion is formed in the area of the connection portion of the bracket between the diaphragm and the lens so that the infrared ray emitted from the LED leaks directly into the gap between the diaphragm and the lens, So that the touch sensitivity can be improved.
도 1은 본 발명에 따른 광학 터치 스크린을 설명하기 위한 개념적인 단면도
도 2는 본 발명에 따른 광학 터치 스크린에서 터치된 특정 영역의 좌표를 검출하는 방법을 설명하기 위한 도면
도 3a와 3b는 본 발명에 따른 광학 터치 스크린의 리니어 센서를 설명하기 위한 개략적인 개념도
도 4는 본 발명에 따른 광학 터치 스크린의 체결되는 상태를 설명하기 위한 개략적인 사시도
도 5는 본 발명에 따른 광학 터치 스크린의 케이스를 개략적으로 도시한 평면도
도 6a 내지 도 6d는 본 발명에 따른 광학 터치 스크린의 조립 방법을 설명하기 위한 개략적인 평면도
도 7은 본 발명에 따라 적용된 카메라 모듈이 장착되는 브라켓을 설명하기 위한 개략적인 일부 사시도
도 8은 본 발명에 적용된 카메라 모듈이 장착되는 브라켓에 적외선 필터와 렌즈가 장착되는 것을 설명하기 위한 개략적인 일부 사시도
도 9는 본 발명에 적용된 카메라 모듈이 장착되는 브라켓의 연결부를 설명하기 위한 개략적인 정면도
도 10은 본 발명에 적용된 카메라 모듈이 장착되는 브라켓 및 카메라 모듈의 개략적인 구성을 설명하기 위한 개략적인 일부 단면도1 is a conceptual cross-sectional view illustrating an optical touch screen according to the present invention;
2 is a view for explaining a method of detecting coordinates of a specific region touched in an optical touch screen according to the present invention;
3A and 3B are schematic conceptual diagrams for explaining a linear sensor of an optical touch screen according to the present invention.
4 is a schematic perspective view for explaining a state in which the optical touch screen is fastened according to the present invention.
5 is a plan view schematically showing a case of an optical touch screen according to the present invention.
6A to 6D are schematic plan views illustrating a method of assembling an optical touch screen according to the present invention
7 is a schematic perspective view illustrating a bracket to which a camera module according to an embodiment of the present invention is attached.
8 is a schematic perspective view for explaining the mounting of the infrared filter and the lens on the bracket on which the camera module according to the present invention is mounted.
9 is a schematic front view for explaining a connection portion of a bracket to which a camera module according to the present invention is mounted;
10 is a schematic partial cross-sectional view for explaining a schematic configuration of a bracket and a camera module on which a camera module applied to the present invention is mounted
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 광학 터치 스크린을 설명하기 위한 개념적인 단면도이다.1 is a conceptual cross-sectional view illustrating an optical touch screen according to the present invention.
본 발명에 따른 광학 터치 스크린은 카메라 모듈(160)과 재귀 반사판(170)이 평판 디스플레이 패널(200)의 전면부에 장착된다.In the optical touch screen according to the present invention, the
그리고, 상기 카메라 모듈(160)은 적외선을 출사하는 적외선 발광 다이오드(100)와; 상기 재귀 반사판(170)에서 반사된 적외선만 통과시키는 적외선 통과 필터(IR pass filter)(130)와; 상기 적외선 통과 필터(130)에서 통과된 적외선이 입사로 터치된 영역을 감지하는 리니어 센서(Linear sensor)(150)를 포함한다.The
여기서, 상기 적외선 통과 필터(130)에서 통과된 적외선을 집광시키는 대물렌즈(140)가 더 구비될 수 있다. 또, 상기 적외선 발광 다이오드(100)에서 출사된 광은 렌즈(110)를 통하여 출사되도록 구성할 수 있다.Here, the
그리고, 상기 재귀 반사판(170)은 적외선 발광 다이오드(100)에서 출사된 적외선을 반사시키고, 상기 적외선의 입사각과 반사각이 동일하다.
The
그러므로, 상기 카메라 모듈(160)의 상기 적외선 발광 다이오드(100)는 적외선을 출사하고, 상기 출산된 적외선은 상기 평판 디스플레이 패널(200)을 따라 진행하여 상기 재귀 반사판(170)에서 반사되어 상기 카메라 모듈(160)의 상기 적외선 통과 필터(130)로 입사된다.Therefore, the infrared
상기 적외선 통과 필터(130)는 상기 재귀 반사판(170)에서 반사된 적외선만 통과시키고, 상기 적외선 통과 필터(130)를 통과한 적외선은 상기 리니어 센서(150)로 입사된다.The infrared
이때, 상기 평판 디스플레이 패널(200)에서 표시되는 이미지를 사용자가 보다가 상기 평판 디스플레이 패널(200)의 특정 영역을 손(250)의 손가락으로 터치하게 되면, 상기 터치된 영역에서 상기 적외선이 차단되고, 상기 리니어 센서(150)에 검정 스팟(Spot)이 맺히게 되어, 상기 터치된 특정 영역의 좌표를 검출할 수 있게 된다.When the user touches an image displayed on the flat
그리고, 상기 적외선 발광 다이오드(100)와 상기 재귀 반사판(170) 사이의 하부에는 평판 디스플레이 패널이 위치되며, 상기 사용자가 평판 디스플레이 패널에서 표시되는 이미지의 특정 영역을 터치하게 되면, 상기 리니어 센서(150)에서 검출된 좌표에 해당되는 구동신호가 발생되어 화면 변경, 음량 조절, 화면 이동, 화면 확대 및 축소 등이 포함된 다양한 기능을 수행하게 된다.A flat panel display panel is positioned below the IR
여기서, 상기 평판 디스플레이 패널은 LCD(Liquid Crystal Display), FED(Field Emission Display), PDP(Plasma Display Panel), EL(Electroluminescence), OLED(Organic Light Emitting Diode)와 전자 종이 표시 패널 중 하나로 적용할 수 있다.
Here, the flat panel display panel may be applied as one of a liquid crystal display (LCD), a field emission display (FED), a plasma display panel (PDP), an electroluminescence (EL), an organic light emitting diode (OLED) have.
도 2는 본 발명에 따른 광학 터치 스크린에서 터치된 특정 영역의 좌표를 검출하는 방법을 설명하기 위한 도면이고, 도 3a와 3b는 본 발명에 따른 광학 터치 스크린의 리니어 센서를 설명하기 위한 개략적인 개념도이다.FIG. 2 is a view for explaining a method of detecting coordinates of a specific area touched in an optical touch screen according to the present invention. FIGS. 3a and 3b are schematic conceptual diagrams for explaining a linear sensor of an optical touch screen according to the present invention. to be.
광학 터치 스크린의 카메라 모듈은 평판 디스플레이 패널(200)의 2개 또는 3의 모서리 영역에 설치될 수 있다.The camera module of the optical touch screen may be installed in two or three corner areas of the flat
예컨대, 도 2에 도시된 바와 같이, 제 1과 2 카메라 모듈(161a,161b)이 상기 평판 디스플레이 패널(200)의 2개의 모서리 영역(211,212)에 설치되어 있는 경우, 상기 평판 디스플레이 패널(200)의 소정 영역(250)이 터치되면, 터치된 소정 영역(250)은 적외선이 차단되고, 상기 제 1과 2 카메라 모듈(161a,161b) 각각의 리니어 센서에는 검정 스팟이 맺히게 된다.2, when the first and
따라서, 상기 리니어 센서는 상기 검정 스팟의 위치로 상기 터치된 특정 영역의 좌표를 검출할 수 있게 된다.
Therefore, the linear sensor is able to detect coordinates of the touched specific area to the position of the black spot.
상기 제 1과 2 카메라 모듈(161a,161b)의 리니어 센서들(150a,150b) 각각은, 도 3a와 도 3b에 되시된 바와 같이 제 1 내지 n 센싱 픽셀들(151,152,153,154,155)을 구비하고 있다.Each of the
이때, 상기 평판 디스플레이 패널(200)의 소정 영역이 터치되면, 상기 제 1 내지 n 센싱 픽셀들(151,152,153,154,155) 중 하나의 센싱 픽셀에 검정 스팟이 맺히게 된다.At this time, when a predetermined area of the flat
그리고, 상기 제 1과 2 카메라 모듈(161a,161b)의 리니어 센서(150a,150b)는 상기 터치된 영역으로부터 다른 위치에 설치되어 있으므로, 상기 검정 스팟이 맺힌 상기 제 1 카메라 모듈(161a)의 리니어 센서(150a)의 센싱 픽셀과 상기 제 2 카메라 모듈(161b)의 리니어 센서(150b)의 센싱 픽셀들은 위치가 다를 가능성이 높다.Since the
예컨대, 도 3a와 같이, 상기 제 1 카메라 모듈(161a)의 리니어 센서(150a)에는 제 2 센싱 픽셀(152)에 검정 스팟(251)이 맺히게 되고, 도 3b에 도시된 바와 같이, 상기 제 2 카메라 모듈(161b)의 리니어 센서(150b)에는 제 4 센싱 픽셀(154)에 검정 스팟(251)이 맺히게 된다.
3A, the
한편, 도 2와 같이, 상기 평판 디스플레이 패널(200)의 가로 방향을 x방향으로 정의하고, 세로 방향을 y방향으로 정의하면, 상기 터치된 영역(250)에서 상기 제 1 카메라 모듈(161a)의 리니어 센서(150a)까지 연결선(S1)과 상기 평판 디스플레이 패널(200)의 가로 방향이 이루는 제 1 각(θ1), 상기 터치된 영역(250)에서 상기 제 2 카메라 모듈(161b)의 리니어 센서(150b)까지 연결선(S2)과 상기 평판 디스플레이 패널(200)의 가로 방향이 이루는 제 2 각(θ2) 및 상기 평판 디스플레이 패널(200)의 가로 방향의 길이를 알면, 상기 터치된 영역(250)의 좌표를 추출할 수 있다.2, the horizontal direction of the flat
그리고, 상기 터치된 영역(250)의 위치에 따라 상기 제 1 각(θ1) 및 제 2 각(θ2)이 변화되고, 이에 대응되어 상기 리니어 센서(150a,150b)의 제 1 내지 n 센싱 픽셀들(151,152,153,154,155)은 세분화되어 있다.The first angle? 1 and the second angle? 2 are changed according to the position of the touched
즉, 상기 리니어 센서(150a,150b)의 제 1 내지 n 센싱 픽셀들(151,152,153,154,155) 각각은 상기 변화된 제 1 각(θ1) 및 제 2 각(θ2)에 대응된다.That is, each of the first to n-
그러므로, 상기 제 1과 2 카메라 모듈(161a,161b)의 리니어 센서(150a,150b)의 상기 제 1 내지 n 센싱 픽셀들(151,152,153,154,155) 중 하나의 센싱 픽셀에 검정 스팟이 맺히면 상기 제 1 각(θ1) 및 제 2 각(θ2)을 알 수 있으므로, 상기 터치된 영역(250)의 좌표(x,y)를 추출할 수 있는 것이다.Therefore, if a black spot is formed on one of the first to n-
그리고, 상기 평판 디스플레이 패널(200)의 소정 영역(250)이 터치되면, 전술된 방법 또는 다른 방법으로 터치된 영역(250)의 좌표(x,y)를 실시간 추출할 수 있는 좌표 추출 연산부가 광학 터치 시스템에 포함될 수 있다.
When the
도 4는 본 발명에 따른 광학 터치 스크린의 체결되는 상태를 설명하기 위한 개략적인 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 광학 터치 스크린의 케이스를 개략적으로 도시한 평면도이다. FIG. 4 is a schematic perspective view illustrating a state in which an optical touch screen according to the present invention is fastened, and FIG. 5 is a plan view schematically illustrating a case of an optical touch screen according to the present invention.
본 발명에 따른 광학 터치 스크린은 평판 디스플레이 패널(200)이 케이스(Case)(300)에 장착되어 조립된다.The optical touch screen according to the present invention is assembled by mounting the flat
여기서, 상기 케이스(300)는 케이스탑(Case top)으로 지칭될 수 있다.Here, the
그리고, 상기 케이스(300)는 사각 링 형상으로, 도 5에 도시된 바와 같이, 사각 링 내측면에는 재귀 반사판(170)이 장착되고, 2개 또는 3개의 사각 링 모서리에 카메라 모듈들(161a,161b,161c)이 장착되어 조립된다.5, the
이때, 상기 카메라 모듈들(161a,161b,161c)은 브라켓들(271,272,273)에 장착하고, 상기 브라켓들(271,272,273) 각각을 상기 케이스(300)의 상기 3개의 사각 링 모서리에 장착하는 것이다.At this time, the
또, 나머지 1개의 사각 링 모서리에는 카메라 모듈이 장착되지 않은 더미(dummy) 브라켓(280)을 장착한다.In addition, a
즉, 광학 터치 스크린은 평판 디스플레이 패널(200)과; 상기 평판 디스플레이 패널(200)이 장착되어 조립되며, 사각 링 형상인 케이스(300)와; 상기 케이스(300)의 모서리에 조립된 브라켓들과; 상기 브라켓들에 장착된 카메라 모듈(161a,161b,161c)을 포함하여 구성된다.That is, the optical touch screen includes a flat
그리고, 상기 브라켓들 중 적어도 하나는 상기 카메라 모듈(161a,161b,161c)이 장착되어 있지 않는 더미 브라켓이다.At least one of the brackets is a dummy bracket in which the
또, 상기 브라켓들 사이의 케이스(300) 내측면에는 재귀 반사판(170)이 장착된다.A
또한, 상기 재귀 반사판(170)은 상기 더미 브라켓(280)에도 장착되어 있다.
Also, the
도 6a 내지 도 6d는 본 발명에 따른 광학 터치 스크린의 조립 방법을 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.6A to 6D are schematic plan views illustrating an assembly method of an optical touch screen according to the present invention.
본 발명에 따른 광학 터치 스크린의 조립 방법은 먼저, 도 6a에 도시된 바와 같이, 사각 링 형상인 케이스(300)를 준비한다.In the method of assembling an optical touch screen according to the present invention, as shown in FIG. 6A, a
그 다음, 상기 사각 링 형상인 케이스(300)의 3개의 내측 모서리에 카메라 모듈(161a,161b,161c)이 장착되어 있는 브라켓들(271,272,273)을 고정시키고, 상기 사각 링 형상인 케이스(300)의 1개의 내측 모서리에 상기 카메라 모듈이 장착되어 있지 않은 더미 브라켓(280)을 고정시킨다.(도 6b)Next, the
상기 카메라 모듈(161a,161b,161c)이 장착되어 있는 브라켓들(271,272,273)은 상기 카메라 모듈(161a,161b,161c)에서 적외선이 출사되고, 재귀 반사판에서 반사된 적외선이 입사될 수 있는 개구(미도시)를 구비하고 있으나, 상기 더미 브라켓(280)은 상기 개구가 필요하지 않다.The
이어서, 상기 브라켓들(271,272,273,280) 사이의 케이스 내측면에는 재귀 반사판을 고정시키기 위한 프레임(171)을 장착한다.(도 6c)Next, a
도 6c의 설명에서, 상기 브라켓들(271,272,273,280)은 상기 카메라 모듈(161a,161b,161c)이 장착되어 있는 브라켓들(271,272,273) 및 상기 카메라 모듈이 장착되어 있지 않은 더미 브라켓(280)을 지칭한다. In the description of FIG. 6C, the
계속, 상기 프레임(171) 및 상기 더미 브라켓(280)에 재귀 반사판을 고정시킨다.(도 6d)Subsequently, a retroreflective plate is fixed to the
여기서, 상기 카메라 모듈(161a,161b,161c)이 장착되어 있는 상기 브라켓들(271,272,273)에도 상기 개구를 차폐시키지 않고, 상기 재귀 반사판을 고정시킬 수 있다.Here, the retroreflector may be fixed to the
상기 도 6d의 조립 공정을 수행한 후, 상기 케이스(300)에 평판 디스플레이 패널을 장착한다.
After the assembling process of FIG. 6D is performed, the flat panel display panel is mounted on the
도 7은 본 발명에 따라 적용된 카메라 모듈이 장착되는 브라켓을 설명하기 위한 개략적인 일부 사시도이다.7 is a schematic perspective view illustrating a bracket to which a camera module according to an embodiment of the present invention is attached.
카메라 모듈이 장착되는 브라켓(271)은 케이스에 고정되는 제 1과 2 고정부들(271a,271c)과; 상기 제 1과 2 고정부들(271a,271c)에 연결된 연결부(271b)를 포함하여 구성된다.The
여기서, 상기 카메라 모듈은 상기 브라켓(271)의 연결부(271b)에 장착된다.Here, the camera module is mounted on the
이때, 상기 브라켓(271)의 연결부(271b)에는 상기 카메라 모듈로 입사되는 적외선의 량을 조절하는 조리개(276a)와; 상기 카메라 모듈에서 출사되는 적외선이 통과되는 통로(276b)가 형성되어 있다.At this time, the
상기 조리개(276a) 및 상기 통로(276b)가 상기 브라켓(271)의 연결부(271b)에 형성된 위치는 도 7 내지 도 10에 도시된 위치로 한정되지 않고, 다양하게 구현될 수 있다The position where the
..
다만, 도 10과 같이, 상부에서 적외선이 방출되고, 하부에서 적외선이 입사되도록, 상기 조리개(276a)는 상기 통로(276b)보다 하부에 위치시킬 수 있다.However, as shown in FIG. 10, the
그리고, 상기 카메라 모듈이 장착된 상기 브라켓(271)은 상기 케이스의 모서리에 장착된다.The
그러므로, 상기 카메라 모듈에서 출사된 적외선은 상기 브라켓(271)의 통로(276b)를 통하여 방출되고, 상기 케이스에 장착되어 있는 재귀 반사판에 반사되어 상기 브라켓(271)의 조리개(276a)를 통하여 상기 카메라 모듈로 입사되어, 터치를 감지하게 된다.Therefore, the infrared rays emitted from the camera module are emitted through the
이때, 상기 조리개(276a)의 크기로 입사되는 적외선의 량을 조절할 수 있는 것이다.At this time, the amount of infrared rays incident on the
예컨대, 상기 조리개(276a)의 크기가 큰 경우가 작은 경우보다 입사되는 적외선의 량이 많아진다.For example, when the size of the
즉, 본 발명에 따른 광학 터치 스크린은 평판 디스플레이 패널과; 상기 평판 디스플레이 패널이 장착되어 조립된 케이스와; 상기 케이스에 조립된 브라켓과; 상기 브라켓에 장착된 카메라 모듈과; 상기 브라켓에 형성되어 있으며, 상기 카메라 모듈로 입사되는 적외선이 통과되는 조리개를 포함하여 구성된다.That is, the optical touch screen according to the present invention comprises a flat display panel; A case having the flat panel display panel mounted thereon; A bracket assembled to the case; A camera module mounted on the bracket; And a diaphragm formed on the bracket and through which the infrared rays incident on the camera module pass.
따라서, 본 발명의 광학 터치 스크린은 카메라 모듈이 장착되는 브라켓에 조리개를 형성하여, 조리개 구조물을 추가로 구비하지 않아도 되어, 제조 비용을 줄일 수 있는 장점이 있다.
Therefore, the optical touch screen of the present invention has an advantage that the diaphragm is formed in the bracket on which the camera module is mounted, and the diaphragm structure is not additionally provided, thereby reducing the manufacturing cost.
도 8은 본 발명에 적용된 카메라 모듈이 장착되는 브라켓에 적외선 필터와 렌즈가 장착되는 것을 설명하기 위한 개략적인 일부 사시도이고, 도 9는 본 발명에 적용된 카메라 모듈이 장착되는 브라켓의 연결부를 설명하기 위한 개략적인 정면도이다.FIG. 8 is a schematic perspective view illustrating an infrared filter and a lens mounted on a bracket on which a camera module according to an embodiment of the present invention is mounted. FIG. 9 is a perspective view illustrating a connection portion of a bracket Is a schematic front view.
전술된 바와 같이, 브라켓(271)의 연결부(271b)에는 도 9와 같이, 조리개(276a)의 양측면에 해당하는 브라켓(271)의 연결부(271b) 영역에는 가이드들(277a,277b)이 형성되어 있다.9, guides 277a and 277b are formed in the connecting
여기서, 상기 가이드들(277a,277b) 내측 영역(E)은 적외선 필터(131)가 장착되어, 상기 적외선 필터(131)는 상기 가이드들(277a,277b)에 의해 고정된다.An
이때, 상기 조리개(276a)는 상기 적외선 필터(131)에 의해 폐색(閉塞)된다.At this time, the
그리고, 상기 적외선 필터(131)는 입사되는 광에서 적외선만 통과시키거나 또는 적외선에서 특정 대역의 파장만 통과시킬 수 있는 적외선 필터 모두 적용 가능하다.The
그러므로, 상기 가이드들(277a,277b) 내측에는 도 8에 도시된 바와 같이, 적외선 필터(130)가 장착되고, 상기 적외선 필터(131)를 통한 적외선이 상기 조리개(276a)로 통과한다.8, an
그리고, 상기 브라켓(271)의 연결부(271b)에는 카메라 모듈에서 출사되는 적외선이 통과되는 통로(276b)가 형성되어 있는바, 상기 통로(276b)에는 렌즈(110)가 장착된다.The
즉, 상기 카메라 모듈에는 적외선 다이오드가 장착되어 있고, 상기 적외선 다이오드에서 출사된 적외선이 상기 렌즈(110)를 통하여, 평판 디스플레이 패널 상부로 방출된다.That is, the camera module is equipped with an infrared ray diode, and the infrared ray emitted from the infrared ray diode is emitted to the upper portion of the flat panel display panel through the
또한, 본 발명의 광학 터치 스크린은 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 조리개(276a)와 상기 통로(276b) 또는 상기 통로(276b)에 장착되는 렌즈 사이의 상기 브라켓(271)의 연결부(271b) 영역에 빛샘 방지턱(299)을 형성하여, 상기 렌즈(110)에서 출사된 적외선이 상기 조리개(276a)로 입사되는 것을 원천적으로 방지하여 터치 노이즈를 감소시켜 터치 감도를 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
9, the optical touch screen of the present invention has a connecting
도 10은 본 발명에 적용된 카메라 모듈이 장착되는 브라켓 및 카메라 모듈의 개략적인 구성을 설명하기 위한 개략적인 일부 단면도이다.10 is a schematic partial cross-sectional view for explaining a schematic configuration of a bracket and a camera module to which a camera module applied to the present invention is mounted.
먼저, 본 발명의 카메라 모듈은 적외선(A)을 출사하는 적외선 발광 다이오드(100)와; 재귀 반사판에서 반사된 적외선(B)을 집광시키는 대물렌즈(140)와; 상기 대물렌즈(140)에서 집광된 적외선(B) 중 특정 파장 대역을 통과시키는 적외선 통과 필터(131)와; 상기 적외선 통과 필터(131)에서 통과된 적외선이 입사로 터치된 영역을 감지하는 리니어 센서(Linear sensor)(150)를 포함한다.First, the camera module of the present invention includes an infrared
이때, 상기 카메라 모듈은 브라켓의 연결부(271b)에 장착됨으로, 상기 적외선 발광 다이오드(100)는 상기 연결부(271b)의 통로(276b)에 장착된 렌즈(110)와 대응되고, 상기 대물렌즈(140)는 상기 연결부(271b)에 형성된 조리개(276a)에 대응된다.The infrared
그러므로, 상기 적외선 발광 다이오드(100)에서 출사된 적외선(A)은 상기 렌즈(110)를 통하여 평판 디스플레이 패널 상부로 방출되고, 재귀 반사판에서 반사된 적외선(B)은 상기 조리개(276a), 상기 대물렌즈(140) 및 상기 적외선 통과 필터(131)를 통하여 상기 리니어 센서(150)로 입사된다.Therefore, the infrared ray A emitted from the infrared
따라서, 상기 조리개(276a)의 크기는 상기 재귀 반사판에서 반사된 후, 상기 리니어 센서(150)로 입사되는 적외선(B)의 량을 결정하게 되는 것이다.
Therefore, the size of the
한편, 카메라 모듈을 구현하기 위한 일례의 구조는, 도 10에 도시된 바와 같이, 일측에 제 1 홈(382)이 형성되어 있고, 타측에 제 2 홈(384)이 형성되어 있으며, 상기 제 1과 제 2 홈들(382,384)을 연결하는 개구(383)가 형성되어 있고, 상기 일측 상부에 계단부(381)가 형성되어 있는 홀더(380)를 포함하고, 상기 제 1 홈(382)에 상기 대물 렌즈(140)가 장착되어 있고, 상기 제 2 홈(384)에 적외선 통과 필터(130)가 장착되어 있으며, 상기 제 2 홈(384)이 폐색되도록 상기 이미지 센서(150)가 실장된 인쇄회로기판(151)이 상기 홀더(380)에 부착되어 있으며, 상기 계단부(281)에 상기 적외선 발광 다이오드(100)가 실장되는 구조이다. 10, a
이때, 상기 적외선 통과 필터(131)는 글래스에 적외선 통과 필터 물질이 코팅되어 구현될 수 있다.At this time, the
그리고, 상기 글래스는 상기 이미지 센서를 보호하는 커버 플레이트의 역할을 수행한다.
The glass serves as a cover plate for protecting the image sensor.
본 발명은 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
Claims (17)
상기 평판 디스플레이 패널이 장착되어 조립된 케이스와;
상기 케이스에 조립된 브라켓들과;
상기 브라켓들에 장착된 카메라 모듈;을 포함하되,
상기 카메라 모듈은, 일측에 제 1 홈이 형성되어 있고, 타측에 제 2 홈이 형성되어 있으며, 상기 제 1홈과 상기 제 2 홈을 연결하는 개구가 형성되어 있는 홀더를 포함하고,
상기 홀더의 일측 상부에 계단부가 형성되고, 상기 계단부에 적외선 발광 다이오드가 실장되며,
상기 브라켓의 연결부에는, 상기 카메라 모듈로 입사되는 적외선의 량을 조절하는 조리개와 상기 카메라 모듈의 상기 적외선 발광 다이오드에서 출사되는 적외선이 통과되는 통로가 형성되어 있고,
상기 브라켓의 연결부에는, 상기 적외선 발광 다이오드에서 출사된 적외선이 센서로 입사되는 것을 방지하기 위한 빛샘방지턱이 형성된, 광학 터치 스크린.
A flat display panel;
A case having the flat panel display panel mounted thereon;
Brackets assembled in the case;
And a camera module mounted on the brackets,
Wherein the camera module includes a holder having a first groove formed on one side thereof and a second groove formed on the other side thereof and having an opening for connecting the first groove and the second groove,
A step portion is formed on one side of the holder, an infrared light emitting diode is mounted on the step portion,
A diaphragm for adjusting an amount of infrared rays incident on the camera module and a passage for passing infrared rays emitted from the infrared ray emitting diode of the camera module are formed in a connection portion of the bracket,
Wherein the connection portion of the bracket is provided with a light-shielding protrusion for preventing infrared rays emitted from the infrared light-emitting diode from being incident on the sensor.
상기 브라켓은,
상기 케이스에 고정되는 제 1과 2 고정부들과;
상기 제 1과 2 고정부들에 연결된 연결부를 포함하고,
상기 조리개는,
상기 연결부에 형성되어 있는 광학 터치 스크린.
The method according to claim 1,
The bracket
First and second fixing portions fixed to the case;
And a connection portion connected to the first and second fixing portions,
The diaphragm
And an optical touch screen formed on the connection portion.
상기 카메라 모듈은,
상기 연결부에 장착되어 있는 광학 터치 스크린.
The method of claim 2,
The camera module includes:
And an optical touch screen mounted on the connection portion.
상기 연결부에 가이드들이 형성되어 있고, 적외선 필터가 상기 가이드들에 고정되어 있는 광학 터치 스크린.
The method of claim 2,
Wherein the guides are formed on the connection portion, and the infrared filter is fixed to the guides.
상기 조리개는 상기 적외선 필터에 의해 폐색(閉塞)되고, 상기 적외선 필터 및 상기 조리개를 통하여 상기 카메라 모듈로 적외선이 입사되는 광학 터치 스크린.
The method of claim 4,
Wherein the diaphragm is blocked by the infrared filter and infrared rays are incident on the camera module through the infrared filter and the diaphragm.
상기 적외선 발광 다이오드에서 방출된 적외선이 상기 통로를 통하여 상기 평판 디스플레이 패널 상부로 방출되는 광학 터치 스크린.
The method according to claim 1,
And an infrared ray emitted from the infrared ray emitting diode is emitted to the upper portion of the flat panel display panel through the passage.
상기 통로에 렌즈가 장착되어 있는 광학 터치 스크린.
The method according to claim 1,
Wherein the lens is mounted on the passageway.
상기 빛샘 방지턱은 조리개와 상기 렌즈 사이에 형성되어 있는 광학 터치 스크린.
The method of claim 8,
Wherein the light-shielding protrusion is formed between the diaphragm and the lens.
상기 카메라 모듈은,
적외선을 출사하는 적외선 발광 다이오드와;
재귀 반사판에서 반사된 적외선을 집광시키는 대물렌즈와;
상기 대물렌즈에서 집광된 적외선 중 특정 파장 대역을 통과시키는 적외선 통과 필터와;
상기 적외선 통과 필터에서 통과된 적외선이 입사로 터치된 영역을 감지하는 리니어 센서(Linear sensor)를 포함하는 광학 터치 스크린.
The method according to claim 1,
The camera module includes:
An infrared light emitting diode for emitting infrared light;
An objective lens for condensing the infrared rays reflected by the recursive reflection plate;
An infrared pass filter for passing a specific wavelength band among the infrared rays condensed by the objective lens;
And a linear sensor for sensing an area where the infrared ray passed through the infrared ray pass filter is touched by incidence.
상기 제 1 홈에 상기 대물 렌즈가 장착되어 있고, 상기 제 2 홈에 적외선 통과 필터가 장착되어 있으며, 상기 제 2 홈이 폐색되도록 이미지 센서가 실장된 인쇄회로기판이 상기 홀더에 부착되어 있는 광학 터치 스크린.
The method of claim 10,
An optical touch device having an objective lens mounted on the first groove, an infrared pass filter mounted on the second groove, and a printed circuit board on which the image sensor is mounted so as to close the second groove, screen.
상기 적외선 통과 필터는,
글래스에 적외선 통과 필터 물질이 코팅되어 구현된 광학 터치 스크린.
The method of claim 11,
Wherein the infrared pass filter comprises:
An optical touch screen in which glass is coated with an infrared pass filter material.
상기 케이스는,
사각 링 형상인 광학 터치 스크린.
The method according to claim 1,
In this case,
Optical touch screen with square ring shape.
상기 브라켓은,
상기 케이스의 모서리에 장착되어 있는 광학 터치 스크린.
15. The method of claim 14,
The bracket
An optical touch screen mounted on an edge of the case.
상기 사각 링 형상인 케이스의 3개의 내측 모서리에 상기 카메라 모듈이 장착되어 있는 브라켓들이 고정되어 있고, 상기 사각 링 형상인 케이스의 1개의 내측 모서리에 상기 카메라 모듈이 장착되어 있지 않은 더미(dummy) 브라켓이 고정되어 있는 광학 터치 스크린.
15. The method of claim 14,
Wherein the bracket having the camera module mounted thereon is fixed to three inner corners of the rectangular ring-shaped case, and a dummy bracket having no camera module mounted on one inner edge of the rectangular ring- This fixed optical touch screen.
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