KR102485195B1 - 인식거리가 향상된 비터치형 센서 및 이를 이용한 키오스크 - Google Patents

인식거리가 향상된 비터치형 센서 및 이를 이용한 키오스크 Download PDF

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Abstract

본 발명은 비터치형 센서 및 이를 이용한 키오스크에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 반사형 광센서를 이용한 비터치형 센서 및 이를 이용하여 코로나와 같은 감염병의 유행시 비터치 방식으로 주문할 수 있는 새로운 키오스크에 관한 것이다.

Description

인식거리가 향상된 비터치형 센서 및 이를 이용한 키오스크{Non-touch sensor with improved recognition distance and kiosk using the same}
본 발명은 비터치형 센서 및 이를 이용한 키오스크에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 반사형 광센서를 이용한 비터치형 센서 및 이를 이용하여 코로나와 같은 감염병의 유행시 비터치 방식으로 주문할 수 있는 새로운 키오스크에 관한 것이다.
감염병이 유행할 경우, 여러 명이 함께 사용하는 물건을 통해 감염병이 확산될 수 있다. 예를 들어, 감염자가 터치스크린이 장착된 키오스크를 통해서 주문할 경우, 터치스크린이 병원균에 오염될 수 있으며, 오염된 터치스크린을 통해 감염병이 확산될 수 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해서, 대한민국 특허 제2372045호에서는, 컨텍리스 에어터치 기반 키오스크를 제시하고 있으며, 에어 터치입력을 감지하는 복수의 에어센서의 기울기를 세팅하는 단계; 상기 세팅된 복수의 에어센서로부터 출력되는 적외선을 기반으로 형성되는 센싱영역에 기초하여 상기 에어 터치입력을 감지하는 단계; 상기 감지된 에어 터치입력의 유효성을 판단하는 단계; 상기 에어 터치입력이 유효입력으로 판단되면, 상기 유효입력으로 판단된 에어 터치입력인 유효 터치입력을 키오스크 제어 시스템의 통신 프로토콜 신호로 변환하는 단계; 및 상기 변환된 통신 프로토콜 신호를 상기 키오스크 제어 시스템의 컴퓨팅 장치로 송신하는 단계로 이루어진다.
하지만 이러한 방식은 손가락의 클릭 전 위치를 파악하는 에어센서(AS2)와 그 감지영역(SA2)가 키오스크 화면에 수평한 수평면을 이루고 있어서, 감지 영역을 터치스크린에서 소정 거리만큼 이격되도록 하기 위해서는, 발광 및 수광 센서를 터치스크린에 수직 방향으로 소정 거리만큼 이격되도록 돌출시켜 설치해야 하는 문제가 있다.
또한, 센서들이 터치스크린에서 수직 방향으로 과도하게 돌출되어 설치되는 것을 피하기 위해, 감지영역(SA2)을 화면에 인접하게 형성할 경우, 사용 중 화면에 손가락이 터치될 가능성이 커지게 되며, 펜데믹과 같이 감염병이 유행하는 시기에는 사용자들이 화면에 손가락을 가까이 접근시키는 것을 꺼리는 경향이 있어, 시장 확대가 어려울 수 있다.
또한, 감지 영역이 수평면을 이루고 있어서, 손가락이 수평면을 이루는 감지영역에 정확하게 위치하지 않면서 위치 감지가 어렵게 된다는 문제가 있다.
본원 발명에서 해결하고자 하는 과제는 터치스크린과 충분히 이격된 감지 영역을 가지며, 감지 영역의 수직 방향 폭이 넓어 손가락의 감지가 편리한 새로운 비터치형 감지 센서를 제공하는 것이다.
본원 발명에서 해결하고자 하는 다른 과제는 터치스크린과 충분히 이격된 감지 영역을 가지며, 감지 영역의 수직 방향 폭이 넓어 손가락의 감지가 편리한 새로운 비터치식 감지 방법을 제공하는 것이다.
본원 발명에서 해결하고자 하는 또 다른 과제는 터치에 의한 감염을 막을 수 있으며, 감지 영역이 키오스크 화면에서 멀리 이격되고 손가락의 감지가 편리한 새로운 비터치식 키오스크를 제공하는 것이다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은
터치스크린과;
상기 터치 스크린의 일측을 따라서 다수의 각도록 배치되는 다수의 제1 발광 및 수광 소자들을 포함하는 제1 반사형 광센서와, 여기서, 제1 반사형 광센서를 이루는 수광 및 발광 소자들은 상기 터치 스크린 모니터에 경사지게 발광 및 수광이 이루어지며;
상기 터치 스크린의 대향하는 타측을 따라서 다수의 각도로 배치되는 다수의 제2 발광 및 수광 소자를 포함하는 제2 반사형 광센서와, 여기서, 제2 반사형 광센서를 이루는 수광 및 발광 소자들은 상기 터치 스크린 모니터에 경사지게 발광 및 수광이 이루어지며;
상기 제1 반사형 광센서에서 수광 신호를 출력하는 수광소자의 수를 이용해서 결정되는 제1 위치와, 상기 제2 반사형 광센서에서 수광 신호를 출력하는 수광소자의 수를 이용해서 결정되는 제2 위치를 이용하여 손가락의 위치와 움직임을 결정하는 제어부;를 포함하는 것을 비터치식 센서 모듈을 제공한다.
이론적으로 한정된 것은 아니지만, 터치스크린의 일측에 상기 터치스크린에 대해 경사지게 수발광하는 제1 반사형 광센서를 배치하여, 상기 터치스크린에서 수직 방향으로 제1 간격 이격된 감지 영역을 형성하고, 제1 반사형 광센서의 경사진 수발광으로 인해 발생되는 감지 사각 영역은 터치스크린의 타측에 상기 터치스크린에 대해 경사지게 수발광하는 제2 반사형 광센서를 통해서 감지하게 된다. 또한, 제1 반사형 광센서 및 제2 반사형 광센서는 2 이상의 각도로 경사지게 수발광함으로써, 상기 터치스크린에서 수직 방향으로 소정 범위를 이루는 감지 영역을 형성하게 된다.
본 발명에 있어서, 상기 터치 스크린은 화면에 사용자가 손가락을 터치하면, 손가락과 스크린의 상호 작용을 통해 손가락이 터치된 위치를 알 수 있도록 구성된 통상의 터치스크린일 수 있다.
본 발명의 실시에 있어서, 상기 터치 스크린은 감압식 터치 스크린 또는 정전식 터치 스크린일 수 있으며, 상업적으로 구입해서 사용하는 것도 가능하다. 상기 터치 스크린은 직사각형 터치스크린일 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 반사형 광센서 및 제2 반사형 광센서는 터치스크린 전방에서 비터치식으로 움직이는 사용자의 손가락의 움직임을 감지하기 위해 감지 영역에 적외선을 방출하는 발광소자와, 사용자의 손가락에 반사되어 입사되는 반사광을 수광하는 수광소자를 포함하는 반사형 광센서일 수 있다.
본 발명의 실시에 있어서, 상기 반사형 광센서를 이루는 발광 소자와 수광 소자는 하나의 몰드에 발광칩과 수광칩을 포함하는 일체형 반사형 광센서일 수 있다.
본 발명의 다른 실시에 있어서, 상기 반사형 광센서를 이루는 발광 소자와 수광소자는 두개의 몰드에 발광칩과 수광칩이 각각 포함하는 독립형 반사형 광센서일 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시에 있어서, 상기 반사형 광센서는 인쇄회로 기판 또는 리드프레임으로 이루어진 하나의 기판과, 상기 기판의 상면에 이격되어 실장된 발광칩 및 수광칩과, 상기 기판의 상면에서 발광칩과 수광칩을 둘러싸는 수지 몰드와, 상기 몰드의 상면에 형성되는 렌즈와, 상기 발광칩과 수광칩 사이에 설치되는 광차단용 격벽을 포함하는 일체형 반사형 광센서일 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 발광 소자 및 수광 소자는 제어부에 의해서 제어될 수 있으며, 바람직하게는 상기 발광 소자는 제어부에 의해서 발광 여부 및 발광 순서가 제어될 수 있으며, 상기 수광 소자는 제어부로 각각의 출력 여부와 출력 강도가 입력될 수 있다.
본 발명의 실시에 있어서, 상기 발광 소자는 인가되는 전류에 의해서 적외선이 발광되는 적외선 발광칩, 예를 들어, 적외선 발광 다이오드 칩을 포함하는 소자일 수 있다.
본 발명의 실시에 있어서, 상기 수광 소자는 사용자의 손가락에 반사되어 입사되는 광량에 따라 전류가 출력되는 수광칩, 예를 들어, 적외선 포토 다이오드 또는 포토 트랜지서터를 포함하는 소자일 수 있다.
본 발명의 실시에 있어서, 의도치않은 터치를 방지하기 위해서 상기 터치스크린과 감지 영역사이에 형성되는 제1 간격은 10 cm 이상 이격될 수 있으며, 바람직하게는 15 cm ~ 20 cm 일 수 있다. 본 발명의 실시에 있어서, 감지 영역의 상하 간격을 이루는 제2 간격은 적절한 반사 광량을 이용해서 손가락의 위치 파악 및 터치 동작 감지가 이루어질 수 있도록 20~50 cm 일 수 있다.
본 발명의 일 실시에 있어서, 상기 반사형 광센서들은 15~45°의 각도로 방출 및 수광할 수 있으며, 바람직하게는 15~25°의 저각, 25~35°의 중각, 및 35~45°의 고각으로 광을 방출 및 수광할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 반사형 광센서들은 터치스크린에 경사지게 광을 방출 및 수광할 수 있도록, 발광 및 수광 소자를 경사지게 배치하거나, 렌즈를 이용하거나, 또는 양자를 둘 다 사용할 수 있다.
본 발명의 실시에 있어서, 상기 반사형 광센서들은 상기 터치스크린과 다각 경사면을 가지는 좌우 경사판에 실장되어, 터치스크린과 다수의 각도로 경사지게 발광 및 수광이 이루어질 수 있다.
본 발명에 있어서, 센서 모듈은 손가락의 위치를 보다 정확하게 측정하기 위해 터치 스크린의 일측 및 타측에 수직하는 상하측에 대향하는 한 쌍의 반사형 광센서가 더 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 일측에 위치하는 반사형 광센서의 발광 소자들은 소정 간격을 이루면서 평행하게 발광될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 반사형 광센들의 발광소자들은 손가락의 정확한 위치를 확인하기 위해서 제어부에 의해서 하나씩 차례로 조사될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 반사형 광센서들의 수광 소자들은 반사광의 폭을 결정할 수 있도록 동시에 수신될 수 있다.
이론적으로 한정된 것은 아니지만, 손가락의 위치가 일측(y축)을 따라서 배치된 제1 반사형 광센서와 멀 수로, 손가락에 반사된 반사광의 확산 범위가 넓어지면서 제1 반사형 광센서에서 반사광을 수광하는 수광소자의 좌우 폭이 늘어나게 되고, 반대로 손가락의 위치가 제1 반사형 광센서와 가까울수록 손가락에 반사된 반사광의 확산 범위가 좁아지면서 제1 광센서에서 반사광을 수광하는 수광소자의 좌우 폭이 줄어들게 되므로, 이를 이용해서 제1 반사형 광센서와 손가락 사이의 거리(x 좌표)를 계산할 수 있게 되며, 반사광을 수광하는 수광소자의 좌우 폭의 중심부에 해당되는 수광소자의 위치(y 좌표)를 계산할 수 있게 된다. 또한, 다각으로 배치된 수광소자의 강도를 이용해서 터치스크린으로부터의 수직 거리(z좌표)를 계산할 수 있게 된다,
본 발명에 있어서, 상기 제어부는 제1 반사형 광센서의 발광 소자들을 차례로 발광시키면서 수광 소자들의 신호를 이용해서 손가락의 위치에 관한 제1 위치를 확인하는 단계와, 제2 반사형 광센서의 발광 소자들을 차례로 발광시키면서 수광 소자들의 신호를 이용해서 손가락의 위치에 관한 제2 위치 정보를 확인하는 단계와, 상기 제1 위치 및 제2 위치를 이용해서 손가락의 위치를 확인하는 단계를 통해 손가락의 위치 및 동작을 결정할 수 있다.
본 발명은 일 측면에서,
터치스크린과;
상기 터치 스크린의 일측을 따라서 다수의 각도록 배치되는 다수의 제1 발광 및 수광 소자들이 배치되는 제1 반사형 광센서와, 여기서, 제1 반사형 광센서를 이루는 수광 및 발광 소자들은 상기 터치 스크린 모니터에 경사지게 발광 및 수광이 이루어지며;
상기 터치 스크린의 대향하는 타측을 따라서 다수의 각도로 배치되는 다수의 제2 발광 및 수광 소자를 포함하는 제2 반사형 광센서와, 여기서, 제2 반사형 광센서를 이루는 수광 및 발광 소자들은 상기 터치 스크린 모니터에 경사지게 발광 및 수광이 이루어지며;
상기 제1 반사형 광센서에서 수광 신호를 출력하는 수광소자의 수를 이용해서 결정되는 제1 위치와, 상기 제2 반사형 광센서에서 수광 신호를 출력하는 수광소자의 수를 이용해서 결정되는 제2 위치를 이용하여 손가락의 위치와 움직임을 결정하는 제어부;를 포함하는 것을 비터치식 센서 모듈이 장착된 키오스크를 제공할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는 결정된 손가락의 위치와 동작과, 터치스크린에 표시된 정보를 비교하여, 터치스크린 작동 정보를 확인하고, 확인된 작동 정보에 따라서 키오스크 장치를 제어하는 키오스크 제어부일 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는 터치식 모드와 비터치식 모드를 동시에 유지하거나 둘 중 하나를 선택할 수 있으며, 바람직하게는 터치식 모드와 비터치식 모드를 선택적으로 운영할 수 있다.
본 발명의 실시에 있어서, 터치식 모드의 선택적 운영은, 방역이 필요하지 않는 일반적인 상황에서, 발광 및 수광 소자의 기능을 불활성화시키는 방식으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시에 있어서, 비터치식 모드의 선택적 운영은, 거리두기와 같은 방역이 필요한 상황에서, 터치 기능을 불활성화시켜 비터치식 모드로만 운영할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 키오스크 제어부는 키오스크가 비터치식 모드로 운전시 이를 키오스크 사용자에게 이를 안내할 수 있다. 본 발명의 실시에 있어서, 상기 안내는 터치식 스크린에 키오스크가 비터치식으로 운영되고 있음을 알리는 문자를 표시하는 방식으로 이루어질 수 있다. 본 발명의 다른 실시에 있어서, 상기 안내는 키오스크에 내장된 스피커를 통해서 음성으로 이루어질 수 있다. 상기 사용 방법 안내는 터치 스크린과 손가락 사이의 적절한 거리를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시에 있어서, 상기 안내는 광학적으로 이루어질 수 있으며, 바람직하게는 손가락이 적절한 센싱 영역에 있을 경우, 이를 램프를 이용해서 표시해주는 방식으로 이루어질 수 있다.
본 발명이 실시에 있어서, 상기 안내는 손이 적절한 위치에 있을 경우, 터치 스크린에 손가락을 표면하는 방식으로 이루어질 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는 네트워크를 통해서 연결된 관리용 서버에 의해서 제어될 수 있으며, 상기 관리용 서버에 의해서 상기 관리용 서버에 연결된 다수의 키오스크들의 작동 모드가 터치식 또는 비터치식으로 상호 전환될 수 있다.
본 발명은 일 측면에 있어서,
터치스크린의 일측을 따라서 다수의 각도록 배치되는 다수의 제1 발광 및 수광 소자들을 포함하는 제1 반사형 광센서를 배치하는 단계, 여기서, 제1 반사형 광센서를 이루는 수광 및 발광 소자들은 상기 터치 스크린 모니터에 경사지게 발광 및 수광이 이루어지며;
상기 터치 스크린의 대향하는 타측을 따라서 다수의 각도로 배치되는 다수의 제2 발광 및 수광 소자를 포함하는 제2 반사형 광센서를 배치하는 단계, 여기서, 제2 반사형 광센서를 이루는 수광 및 발광 소자들은 상기 터치 스크린 모니터에 경사지게 발광 및 수광이 이루어지며;
상기 제1 반사형 광센서에서 수광 신호를 출력하는 수광소자의 수를 이용해서 제1 위치와 상기 제2 반사형 광센서에서 수광 신호를 출력하는 수광소자의 수를 이용해서 결정되는 제2 위치를 이용하여 손가락의 위치와 움직임을 결정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 비터치식 위치 확인 방법을 제공한다.
본 발명에 따라 인식 거리가 향상된 새로운 비터치식 센서 모듈이 제공되었다. 또한, 본 발명에 따라 인식 거리가 향상된 새로운 비터치식 센서 모듈이 장착된 새로운 키오스크가 제공되었다.
본 발명에 따른 키오스크는 평상시 터치식으로 운용되며, 필요시 비터치식으로 운용될 수 있어서, 방역 상황에 따라서 탄력적 운용이 가능하다는 장점이 있다. 또한, 본 발명에 따른 비터치식 키오스크는 센싱 영역이 터치스크린 화면에서 충분히 이격되어 있으며, 이를 사용자에게 효과적으로 알릴 수 있도록 구성되어, 비터치식으로 사용하고자 하는 사용자가 의도치 않게 터치스크린을 터치하게 되는 문제를 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 비터치식 키오스크는 네트워크를 통해서 서버에 연결되고, 서버에 의해서 일괄적으로 비터치식과 터치식으로 변환될 수 있어, 방역시 효율적으로 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시에 따른 센서 모듈을 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시에 따른 센서 모듈를 통한 물체에 대한 검출 방법을 설명하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 센서모듈에 사용되는 일체형 반사형 센서의 작동을 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 센서모듈에서 일측 반사형 센서들로부터 물체의 거리를 검출 방법을 설명하는 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 센서모듈에서 일측 반사형 센서들이 물체의 높이 변화를 감지하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 6는 본 발명에 따른 센서모듈에서 양측 반사형 센서들로부터 물체의 거리를 검출하는 과정을 설명하는 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 센서모듈에서 양측 반사형 센서들이 물체의 높이 변화를 감지하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 일 실시에 따른 센서모듈을 보여주는 도면이다.
도 9은 본 발명에 따른 센서모듈의 수광칩에서 발생된 신호가 제어부로 전달되는 과정을 보여주는 도면이다.
도 10은 본 발명에 따른 센서모듈이 결합된 키오스크의 일 실시예를 보여주는 도면이다.
도 11는 본 발명에 따른 센서모듈이 결합된 키오스크가 비터치식으로 작동되는 화면을 보여주는 도면이다.
도 12는 본 발명에 따른 센서모듈이 결합된 키오스크가 원격 서버에 의해서 관리되는 상태를 보여주는 도면이다.
이하, 실시예를 통해서 본 발명을 상세하게 설명한다. 하기 실시예는 본 발명을 한정하기 위한 것이 아니며, 본 발명을 예시하기 위한 것이다.
도 1 내지 도 3에서 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 비터치식 센서 모듈(1)은 터치스크린(10)과;
상기 터치 스크린의 일측을 따라서 다수의 각도록 배치되는 다수의 제1 발광 및 수광 소자들이 배치되는 제1 반사형 광센서(100)와, 여기서, 제1 반사형 광센서를 이루는 수광 및 발광 소자들은 상기 터치 스크린에 경사지게 발광 및 수광이 이루어지며;
상기 터치 스크린의 대향하는 타측을 따라서 다수의 각도로 배치되는 다수의 제2 발광 및 수광 소자를 포함하는 제2 반사형 광센서(200)와, 여기서, 제2 반사형 광센서를 이루는 수광 및 발광 소자들은 상기 터치 스크린에 경사지게 발광 및 수광이 이루어지며;
상기 제1 반사형 광센서에서 수광 신호를 출력하는 수광소자의 수를 이용해서 결정되는 제1 위치와, 상기 제2 반사형 광센서에서 수광 신호를 출력하는 수광소자의 수를 이용해서 결정되는 제2 위치를 이용하여 손가락의 위치와 움직임을 결정하는 제어부(300);을 포함한다.
제1 반사형 광센서(100)는 터치스크린(10)의 일측에 배치되는 다각 경사면(101)에 반사형 광센서(102)들이 실장되어 이루어진다. 다각 경사면(101)은 고경사면(101'), 중경사면(101"), 및 저경사면(101"')으로 이루어지며, 반사형 광센서들은 동일한 조광범위를 가진다. 고경사면(101')에 실장된 반사형 광센서들은, 저각으로 광을 조광하고 반사광을 수광하는 저각용 제1 반사형 광센서(110)를 이루며, 중경사면(101")에 실장된 반사형 광센서들은 중각으로 광을 조광하고 반사광을 수광하는 중각용 제1 반사형 광센서(120)를 이루며, 저경사면(101"')에 실장된 반사형 광센서들은 고각으로 광을 조광하고 반사광을 수광하는 고각용 제1 반사형 광센서(130)를 이룬다.
제2 반사형 광센서(200)는 터치스크린(10)의 타측에 배치되는 다각 경사면(201)에 반사형 광센서(202)들이 실장되어 이루어진다. 다각 경사면(201)은 고경사면(201'), 중경사면(201"), 및 저경사면(201"')으로 이루어지며, 반사형 광센서들은 동일한 조광범위를 가진다. 고경사면(201')에 실장된 반사형 광센서들은, 저각으로 광을 조광하고 반사광을 수광하는 저각용 제2 반사형 광센서(210)를 이루며, 중경사면(201")에 실장된 반사형 광센서들은 중각으로 광을 조광하고 반사광을 수광하는 중각용 제2 반사형 광센서(220)를 이루며, 저경사면(101"')에 실장된 반사형 광센서들은 고각으로 광을 조광하고 반사광을 수광하는 고각용 제2 반사형 광센서(230)을 이룬다.
도 3a에서 도시된 바와 같이, 제1 반사형 광센서(100)를 이루는 반사형 광센서(102)는 발광 소자와 수광 소자가 하나의 몰드를 통해 일체를 이루는 일체형 반사형 광센서이며, 기판(103)과, 상기 기판에 실장되어 적외광을 발광시키는 발광칩(104)와, 나란히 실장되는 수광칩(105)과 상기 발광칩(104) 및 수광칩(105)을 둘러싸는 몰딩(106)과, 경사진 발광 및 수광을 위해 발광되는 광 또는 수광되는 광을 굴절 및/또는 집광시키는 렌즈(107)를 포함하여 이루어진다. 제1 반사형 광센서(102)의 몰딩(106)은 외란광을 차단할 수 있도록 검은색 에폭시 수지로 이루어지며, 발광칩(104)는 발광 다이오드칩으로 이루어지며, 일반 가시광과 분리될 수 있도록 적외광이 발광하는 적외광 다이오드칩이 사용된다. 수광칩(105)은 적외광이 입사되면 전기적 신호가 출력되는 포토 다이오드가 사용된다. 상기 렌즈(107)는 다양한 형태로 형성될 수 있으며, 예를 들어, 반구형 렌즈가 사용될 수 있지만, 이에 한정되지는 않는다. 발광칩(104)과 수광칩(105)사이에는 직접적인 크로스톡을 방지하기 위해서, 광차단용 격벽(108)이 형성된다.
발광칩(104)에서 발광된 광은 확산되면서 렌즈(107)에 도달하고, 렌즈 표면에서 굴절되어 소정범위로 집광되면서 방출된다. 손가락(f)에 반사된 광은 렌즈 표면에서 굴절되어 집광된다.
도 3b 에서 도시된 바와 같이, 제2 반사형 광센서(200)를 이루는 반사형 광센서(202)는 제1 반사형 광센서(100)를 이루는 반사형 광센서(200)과 동일하게 발광 소자와 수광소자가 일체를 이루는 일체형 반사형 광센서이며, 동일한 형태로 작동한다.
도 1 및 도 2에서 도시된 바와 같이, 제어부(300)는 제1 반사형 광센서(100)에서 저각용 제1 반사형 광센서(110)를 y 방향을 따라서 차례로 점등하여 광을 방출하고, 제1 반사형 광센서에서 손가락에 반사된 반사광에 의해서 수광 신호가 출력되는 반사형 광센서들을 확인한다. 다음 중각용 제1 반사형 광센서(120)를 y 방향을 따라서 차례로 점등하여 광을 방출하고, 손가락에 반사된 반사광에 의해서 수광 신호가 출력되는 반사형 광센서들을 확인한다. 다음 고각용 제1 반사형 광센서(130)을 y 방향을 따라서 차례로 점등하여 광을 방출하고, 손가락에 반사된 반사광에 의해서 수광 신호가 출력되는 반사형 광센서들을 확인하고, 이를 통해서 손가락의 제1 위치와 동작을 결정한다.
제어부(300)은 제1 반사형 광센서(100)을 통해서 손가락의 제1 위치를 확인한 후, 제2 반사형 광센서(200)에서 저각용 제1 반사형 광센서(210)를 y 방향을 따라서 차례로 점등하여 광을 방출하고, 제2 반사형 광센서에서 손가락에 반사된 반사광에 의해서 수광 신호가 출력되는 반사형 광센서들을 확인한다. 다음 중각용 제2 반사형 광센서(220)를 y 방향을 따라서 차례로 점등하여 광을 방출하고, 손가락에 반사된 반사광에 의해서 수광 신호가 출력되는 반사형 광센서들을 확인한다. 다음 고각용 제2 반사형 광센서(230)을 y 방향을 따라서 차례로 점등하여 광을 방출하고, 손가락에 반사된 반사광에 의해서 수광 신호가 출력되는 반사형 광센서들을 확인하고, 이를 통해서 손가락의 위치와 동작을 결정한다.
손가락의 정확한 x 및 y 위치와 동작을 결정하기 위해서, 반사광이 입사되는 수광소자의 폭을 이용한다. 도 4에서 도시된 바와 같이, 제1 반사형 광센서(100)를 이루는 반사형 광센서(102)들은 터치스크린(10)을 가로질러서 평행하게 연장되는 광경로를 가지며, 전방에 손가락(f)이 위치하지 않으면(n=1, 2, 3, 5, 6, 7), 제1 반사형 광센서(100)에서 출사된 발광은 반사되지 않고 감지 영역 S를 통과하게 되고, 제1 반사형 광센서(100)의 전방에 손가락(F)가 위치하면(n=4), 제1 반사형 광센서(100)의 발광칩에서 출사된 광은 손가락에 반사되고, 반사된 광은 확산되면서 제1 반사형 광센서(100)들의 수광칩들에 입사되어 전기적 신호를 출력하게 된다.
반사형 광센서(100)에서 하단에 위치한 첫 번째(n=1) 반사형 광센서부터 차례로 전원을 공급하여 발광하면, 첫 번째(n=1) 반사형 광센서에서 발광시에는 수광신호가 인식되지 않게 되며, 두번째(n=2) 및 세번째(n=3)에서도 수광신호가 인식되지 않게 된다.
네번째(n=4) 반사형 광센서에서 발광되면, 반사광에 의한 수광신호가 발생하게 된다. 또한, 다섯번 째(n=3), 여섯번 째(n=6) 및 일곱 번째(n=7)에서도 수광 신호가 발생되지 않게 된다. 이를 통해, 손가락의 위치(y좌표)가 네번째(n=4) 반사형 광센서 전방에 위치하는 것을 알 수 있게 된다.
또한, 손가락이 반사형 광센서(100)에 가까운 위치에 있는 경우, 예를 들어, 손가락(f1) 위치에 있는 경우, 반사광은 b1 영역으로 확산하여, 반사형 광센서(n=4)를 포함하여 3개의 반사형 광센서(n=3, 4, 5)에서 수광신호가 발생하게 된다. 한편, 손가락이 반사형 광센서(200)에서부터 먼 위치에 있는 경우, 예를 들어, 손가락(f2) 위치에 있는 경우, 반사광은 더 넓은 b2 영역으로 확산하여, 반사형 광센서(n=4)를 포함하여 5개의 반사형 광센서(n= 2, 3, 4, 5, 6)에서 수광신호가 발생하게 된다.
수광 신호가 발생하는 제1 반사형 광센서(100)의 폭은 제1 반사형 광센서(110)과 손가락 사이의 거리와 비례하므로, 이를 통해 손가락의 x좌표를 알 수 있게 된다.
손가락의 y 좌표는 수광신호가 발생하는 광센서 중에서 중심에 위치하는 광센서를 통해서도 확인할 수 있으며, 점등시 반사신호가 나타나는 광센서와 대비하여 정확도를 높일 수 있다.
제어부의 데이터 베이스에는 손가락의 위치 및 거리에 따라서, 수광되는 반사형 광센서의 수에 관한 데이터가 미리 저장될 수 있으며, 이를 광센서의 수광신호와 대비하여 손가락의 위치를 빠르게 확인할 수 있다.
손가락의 정확한 z 위치와 동작을 결정하기 위해서, 도 5에서 도시된 바와 같이, 저각용 제1 반사형 광센서(110)과, 중각용 제1 반사형 광센서(120)과 고각용 제1 반사형 광센서(130)에서 차례로 광을 조사한다.
저각용 제1 반사형 광센서(110)과 고각용 제1 반사형 광센서(130)의 발광시에는 반사광이 없으므로, 저각용 제1 반사형 광센서(110)의 z축 감지 영역과, 고각용 제1 반상형 광센서(130)의 z축 감지 영역에는 손가락이 없다고 판단하고, 중각용 제1 반사형 광센서(120)의 발광시에는 저각용 제1 반사형 광센서(110), 중각용 제1 반사형 광센서(120), 및 고각용 제1 반사형 광센서(130)에서 수광 신호가 감지되므로 제1 반상형 광센서(110)의 z축 방향 감지 범위에 손가락이 있다고 판단한다.
또한, 클릭 또는 선택시 손가락의 위치가 순간적으로 z축 방향으로 내려간 후 다시 올라가는 동작이 이루어지면서, 저각용 제1 반사형 광센서(110), 중각용 반사형 광센서(120), 및 고각용 반사형 광센서(130)에 입사되는 수광량이 순간적으로 변하게 되며, 이를 이용해서 클릭 또는 선택 동작이 이루어진 것으로 판단한다. 이에 따라서, 제1 반사형 광센서(100)을 이용해서 손가락의 제1 위치와 동작이 결정된다.
도 6에서 도시된 바와 같이, 제2 반사형 광센서(200)을 이용해서 손가락의 정확한 x 및 y 위치와 동작을 결정하기 위해서, 동일하게 반사광이 입사되는 수광소자의 폭을 이용한다. 제2 반사형 광센서(200)를 이루는 반사형 광센서(202)들은 터치스크린(10)을 가로질러서 평행하게 연장되는 광경로를 가지며, 전방에 손가락(f)이 위치하지 않으면(n=1', 2', 3', 5', 6', 7'), 제2 반사형 광센서(200)에서 출사된 발광은 반사되지 않고 감지 영역 S를 통과하게 되고, 제2 반사형 광센서(200)의 전방에 손가락(F)가 위치하면(n=4'), 제2 반사형 광센서(200)의 발광칩에서 출사된 광은 손가락에 반사되고, 반사된 광은 확산되면서 제2 반사형 광센서(200)들의 수광칩들에 입사되어 전기적 신호를 출력하게 된다.
제2 반사형 광센서(200)에서 하단에 위치한 첫 번째(n=1') 반사형 광센서부터 차례로 전원을 공급하여 발광하면, 첫 번째(n=1') 반사형 광센서에서 발광시에는 수광신호가 인식되지 않게 되며, 두번째(n=2') 및 세번째(n=3')에서도 수광신호가 인식되지 않게 된다.
네번째(n=4') 반사형 광센서에서 발광되면, 반사광에 의한 수광신호가 발생하게 된다. 또한, 다섯번 째(n=3'), 여섯번 째(n=6') 및 일곱 번째(n=7')에서도 수광 신호가 발생되지 않게 된다. 이를 통해, 손가락의 위치(y좌표)가 네번째(n=4') 반사형 광센서 전방에 위치하는 것을 알 수 있게 된다.
또한, 손가락이 제2 반사형 광센서(200)에 가까운 위치에 있는 경우, 예를 들어, 손가락(f2) 위치에 있는 경우, 반사광은 b2' 영역으로 좁게 확산하여, 1개의 반사형 광센서(n=4')에서 수광신호가 발생하게 된다. 한편, 손가락이 반사형 광센서(200)에서부터 먼 위치에 있는 경우, 예를 들어, 손가락(f1) 위치에 있는 경우, 반사광은 더 넓은 b2' 영역으로 확산하여, 반사형 광센서(n=4')를 포함하여 3개의 반사형 광센서(n= 3', 4', 5')에서 수광신호가 발생하게 된다.
수광 신호가 발생하는 제2 반사형 광센서(200)의 폭은 제2 반사형 광센서(210)과 손가락 사이의 거리와 비례하므로, 이를 통해 손가락의 x좌표를 알 수 있게 된다.
손가락의 y 좌표는 수광신호가 발생하는 광센서 중에서 중심에 위치하는 광센서를 통해서도 확인할 수 있으며, 점등시 반사신호가 나타나는 광센서와 대비하여 정확도를 높일 수 있다.
손가락의 정확한 z 위치와 동작을 결정하기 위해서, 도 7에서 도시된 바와 같이, 저각용 제2 반사형 광센서(210)과, 중각용 제2 반사형 광센서(220)과 고각용 제2 반사형 광센서(230)에서 차례로 광을 조사한다.
저각용 제2 반사형 광센서(210)과 고각용 제2 반사형 광센서(230)의 발광시에는 반사광이 없으므로, 저각용 제2 반사형 광센서(210)의 z축 감지 영역과, 고각용 제2 반사형 광센서(230)의 z축 감지 영역에는 손가락이 없다고 판단하고, 중각용 제2 반사형 광센서(220)의 발광시에는 저각용 제2 반사형 광센서(210), 중각용 제2 반사형 광센서(220), 및 고각용 제2 반사형 광센서(230)에서 수광 신호가 감지되므로 제2 반사형 광센서(210)의 z축 방향 감지 범위에 손가락이 있다고 판단한다.
또한, 클릭 또는 선택시 손가락의 위치가 순간적으로 z축 방향으로 내려간 후 다시 올라가는 동작이 이루어지면서, 저각용 제2 반사형 광센서(210), 중각용 제2 반사형 광센서(220), 및 고각용 제2 반사형 광센서(230)에 입사되는 수광량이 순간적으로 변하게 되며, 이를 이용해서 클릭 또는 선택 동작이 이루어진 것으로 판단한다. 이에 따라서, 제2 반사형 광센서(200)을 이용해서 손가락의 제2 위치와 동작이 결정된다.
제어부(300)는 제1 반사형 광센서로부터 손가락의 제1 위치와 동작이 결정되고, 제2 반사형 광센서로부터 손가락의 제2 위치와 동작이 결정되면, 이를 이용해서 최종적인 손가락의 위치와 동작을 결정한다.
제어부(300) 데이터 베이스에는 손가락의 위치와 동작에 따라서 제1 반사형 광센서(100)를 구성하는 제1 광소자(102) 각각의 출력 데이터와, 제2 반사형 광센서(100)를 구성하는 제2 광소자(202) 각각의 출력 데이터 데이터가 데이터 베이스에 미리 저장되고, 이를 이용해서 손가락의 위치와 동작을 추적한다.
본 발명의 다른 실시에 있어서, 제1 반사형 광센서(100) 및 제2 반사형 광센서(200)는 상이한 다각면에 실장되는 대신 수평면에 실장되고, 렌즈를 통해서 조광 각도가 조절된 것이다. 도 8에서 도시된 바와 같이, 제1 반사형 광센서(100)는 터치스크린(10)의 일측에 배치되는 제1 평면(101)에 제1 반사형 광소자(102)들이 실장되어 이루어진다. 반사형 광센서(102)들은 상부에 형성된 렌즈에 따라서 상이한 조광범위를 가진다. 제1 평면(101)에 실장되어, 저각으로 광을 조광하고 반사광을 수광하는 저각용 제1 반사형 광센서(102')와, 중각으로 광을 조광하고 반사광을 수광하는 중각용 제1 반사형 광센서(102")와, 고각으로 광을 조광하고 반사광을 수광하는 고각용 제1 반사형 광센서(103")으로 이루어진다.
제2 반사형 광센서(200)는 터치스크린(10)의 일측에 배치되는 제2 평면(201)에 제2 반사형 광소자(202)들이 실장되어 이루어진다. 반사형 광소자(202)들은 상부에 형성된 렌즈에 따라서 상이한 조광범위를 가진다. 제2 평면(201)에 실장되어, 저각으로 광을 조광하고 반사광을 수광하는 저각용 제2 반사형 광센서(202')와, 중각으로 광을 조광하고 반사광을 수광하는 중각용 제2 반사형 광센서(202")와, 고각으로 광을 조광하고 반사광을 수광하는 고각용 제2 반사형 광센서(203")로 이루어진다.
도 9에 도시된 바와 같이, 손가락에 반사되고 수광칩으로 입사되는 반사광은 광-전류 변환 과정을 거쳐서 제어부(300)로 제공된다. 먼저, 포토 다이오드로 이루어진 수광칩(220)은 수광되는 광량에 비례하여 미세 전류를 생성하기 때문에, 손가락에 반사된 반사광이 수광칩(220)에 다량 입사되면, 미세 전류의 양이 많아지고, 손가락에 반사된 반사광이 수광칩(220)에 소량 입사되거나 입사되지 않을 경우, 미세 전류의 양은 적어지거나 암전류만 흐르게 된다.
출력된 미세 전류는 증폭변환부(230)에서 전압으로 변환 및 증폭되어 전압신호로 출력된다. 증폭부(230)에서 증폭되어 출력된 전압 신호는 디지털 변환부(240)에서 아날로그 신호에서 디지털 신호로 변환된 후, 제어부(300)로 전송된다. 입력된 수치를 통해서 제어부(300)는 수광 소자에 입사된 광량을 파악하게 된다.
도 10 내지 도 11에서 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 비터치식 센서 모듈이 적용된 키오스크(1000)는 약 10 ~ 30 인치 크기를 가지며, 직사각형 형태를 이루는 터치 스크린(10)이 키오스크(1000)의 몸체부(1002) 정면 상단에 형성된다. 터치스크린(10)은 화면에 사용자가 손가락을 터치하면, 손가락이 스크린의 표면에 가하는 압력을 이용해서 스크린과 터치된 위치를 파악하는 감압식 터치스크린이나, 손가락이 스크린의 표면에 가하는 전기적 변화를 이용해서 터치된 위치를 파악하는 정전식 터치 스크린을 사용한다.
상기 터치스크린(10)에는 바탕화면에 다수의 메뉴바(110)들이 형성된다. 메뉴바(1100)들은 직사각형 형태로 이루어지며, 상호간에 소정 간격 이격되어 있다. 메뉴바(1100) 내부 영역은 터치 및 비터치에 의한 작동기능이 활성화되어 있으며, 메뉴바 외부 영역은 터치 및 비터치에 의한 작동 기능이 불활성화되어 있다. 메뉴바(1100)는 각 화면마다 다르게 형성된다.
상기 터치스크린(10)의 일측에는 손가락의 위치와 움직임을 감지하기 위해서 제1 반사형 광센서(100)이 설치되고, 타측에는 제1 반사형 광센서(100)에서 감지된 손가락의 위치와 움직임을 검증하거나, 제1 반사형 광센서(100)에 의해서 감지되지 않는 영역에 위치하는 손가락의 위치와 움직임을 감지하기 위해서, 제2 반사형 광센서(200)가 설치된다.
제어부(300)는 제1 반사형 광센서(100) 및 제2 반사형 광센서(200)에서 입력되는 신호를 이용해서 손가락의 위치 및 동작을 파악하는 비터치식 신호 입력부(310)와, 스크린의 터치에 의해서 입력되는 신호가 입력되는 터치신호 입력부(320)와, 비터치식 신호 입력부(310) 및/또는 터치식 신호 입력부(320)에서 입력되는 신호를 이용해서 키오스크를 동작을 제어하는 실행부(330)과, 상기 실행부(330)에 입력되는 신호를 선택하는 입력 신호 선택부(340)을 포함한다.
입력 신호 선택부(340)에서는 관리자가 실행부(330)에 입력되는 신호를 터치신호, 비터치신호, 터치신호와 비터치 신호의 조합에서 선택한다.
일반적인 상황에서, 예를 들어, 거리 두기와 같은 별도의 방역 지침이 없을 경우, 관리자는 입력 신호 선택부(340)에서 실행부(330)로 입력되는 신호를 터치신호로 설정하여, 실행시 터치신호 입력부(320)에서 입력되는 신호를 사용한다,
방역이 강화된 상황, 예를 들어, 거리 두기와 같은 강력한 방역지침이 시행되고 있을 경우, 관리자는 입력 신호 선택부(340)에서 실행부(330)으로 입력되는 신호를 비터치신호로 설정하여, 실행시 비터치신호 입력부(310)에서 입력되는 신호를 사용한다.
방역 강화 정도가 낮은 경우, 예를 들어, 거리 두기가 권고 상태인 경우, 관리자는 입력 신호 선택부(340)에서 실행부(330)으로 입력되는 신호를 비터치신호 및 터치신호로 설정하여, 실행시 터치에 의한 신호입력과 비터치에 의한 신호 입력이 동시에 가능하도록 조정된다.
상기 입력 신호 선택부(340)에서 비터치신호가 선택되면, 실행부(330)에서는 터치스크린(100)에 비터치식 입력 상태임을 공지하는 멘트와 사용방법을 안내하는 멘트가 포함된 안내화면을 제공한다. 안내된 사용 방법에 따라 터치스크린에서 10~20 cm 정도 이격해서 터치하면, 시작화면으로 변환된다. 사용자는 안내 화면을 시작 변환하는 방식으로 터치 스크린에서 소정간격 이격된 상태로 손을 움직여서 시작화면을 조작한다.
또한, 입력 신호 선택부(340)에서 실행부(330)으로 입력되는 신호가 비터치신호로 설정되면, 제1 반사형 광센서(100) 및 제2 반사형 광센서(200)에 전원이 공급되고, 제1 반사형 광센서(100) 및 제2 반사형 광센서(200)에서 입력되는 신호를 이용해서 손가락의 높이와 위치를 확인한다.
또한, 손가락이 정상범위에 있을 경우, 즉, 손가락이 터치스크린에서 규정된 거리만큼 이격되어 위치하는 경우, 터치스크린 화면에 손가락이 표시되도록 하고, 손가락이 터치스크린에서 규정된 거리만큰 이격되지 않은 경우, 예를 들어, 너무 가깝거나 너무 멀리 이격된 경우, 화면에 손가락이 표시되지 않도록 하거나, 정상범위에 있을 때의 손가락과 다른 모양, 예를 들어, 점선, 색상, 채우기 등이 상이한 손가락을 표시하여 사용자가 스스로 터치스크린과 적절한 거리에 손이 이격되어 있는지를 확인할 수 있도록 한다.
사용자가 손을 움직여 터치스크린에 형성된 메뉴바를 선택하면, 키오스크는 다음 화면으로 이동하면서 주문을 완료하게 된다.
도 12에서 도시된 바와 같이, 상기와 같은 키오스크들이 다수개가 서로 다른 위치의 매장에 설치되고, 키오스크들은 하나의 중앙 관리 서버에 연결된 경우, 관리 서버에 의해서 원격으로 신호 입력 방식이 조절한다. 관리서버(500)는 정부의 방역 지침에 따라 일률적으로 키오스크 입력 방식을 변경하여, 키오스크가 터치식 또는 비터치식으로 운용될 수 있도록 조정한다.
10: 터치스크린
100: 제1 반사형 광센서
200: 제2 반사형 광센서
300: 제어부
500: 서버
1000: 키오스크

Claims (6)

  1. 터치스크린과;
    다각 경사면을 가지며 터치스크린을 따라 좌우측에 길게 형성된 좌우 경사판과;
    상기 터치 스크린의 일측을 따라서 다수의 각도로 좌우 경사판의 일측에 배치되는 다수의 제1 발광 및 수광 소자들을 포함하는 제1 반사형 광센서와, 여기서, 제1 반사형 광센서를 이루는 수광 및 발광 소자들은 상기 터치 스크린 모니터에 경사지게 발광 및 수광이 이루어지며;
    상기 터치 스크린의 일측에 대향하는 타측을 따라서 다수의 각도로 좌우 경사판의 타측에 배치되는 다수의 제2 발광 및 수광 소자를 포함하는 제2 반사형 광센서와, 여기서, 제2 반사형 광센서를 이루는 수광 및 발광 소자들은 상기 터치 스크린 모니터에 경사지게 발광 및 수광이 이루어지며;
    상기 제1 반사형 광센서에서 반사광에 의한 수광 신호를 출력하는 수광소자의 수를 이용해서 결정되는 제1 위치와, 상기 제2 반사형 광센서에서 반사광에 의한 수광 신호를 출력하는 수광소자의 수를 이용해서 결정되는 제2 위치를 이용하여 손가락의 위치와 움직임을 결정하는 제어부;를 포함하고
    상기 터치스크린에서 소정 간격 이격된 감지 영역을 가지는 것을 특징으로 하는 비터치식 센서 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    반사형 광센서와 손가락까지의 거리가 수광신호를 출력하는 수광소자의 수에 비례하는 것을 특징으로 하는 비터치식 센서 모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    감지 영역이 터치스크린에서 10 cm 이상 이격된 것을 특징으로 하는 비터치식 센서 모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    감지 영역이 터치스크린에서 20 ~ 50 cm 인 것을 특징으로 하는 비터치식 센서 모듈.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 반사형 광센서들은 하나씩 차례로 발광되고, 동시에 수광되며,
    상기 제어부는 제1 반사형 광센서에서 제1 위치에 관한 신호가 입력되고, 제2 반사형 광센서로부터 제2 위치에 관한 신호가 입력될 경우, 입력된 제1 위치와 제2 위치를 조합하여 손가락의 위치를 결정하며, 그리고
    제1 반사형 광센서와 제2 반사형 광센서 중 어느 하나에서만 신호가 있을 경우, 입력되는 위치신호만을 이용해서 손가락의 위치를 결정하는 것을 특징으로 비터치식 센서모듈.
  6. 터치스크린에서 소정 간격 이격된 감지 영역을 가지도록 터치스크린의 좌우측에 터치스크린을 따라 길게 연장된 다각 경사면을 가지는 좌우 경사판을 설치하는 단계;
    터치스크린의 일측을 따라서 좌우 경사판의 일측에 다수의 각도록 배치되는 다수의 제1 발광 및 수광 소자들을 포함하는 제1 반사형 광센서를 배치하는 단계, 여기서, 제1 반사형 광센서를 이루는 수광 및 발광 소자들은 상기 터치 스크린 모니터에 경사지게 발광 및 수광이 이루어지며;
    상기 터치 스크린의 대향하는 타측을 따라서 좌우 경사판의 타측에 다수의 각도로 배치되는 다수의 제2 발광 및 수광 소자를 포함하는 제2 반사형 광센서를 배치하는 단계, 여기서, 제2 반사형 광센서를 이루는 수광 및 발광 소자들은 상기 터치 스크린 모니터에 경사지게 발광 및 수광이 이루어지며;
    상기 제1 반사형 광센서에서 반사광에 의해 수광 신호를 출력하는 수광소자의 수를 이용해서 제1 위치와 상기 제2 반사형 광센서에서 반사광에 의해 수광 신호를 출력하는 수광소자의 수를 이용해서 결정되는 제2 위치를 이용하여 손가락의 위치와 움직임을 결정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 비터치식 위치 확인 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2024005293A1 (ko) * 2022-06-29 2024-01-04 (주) 아하 인식거리가 향상된 비터치형 센서 및 이를 포함하는 디스플레이

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130111910A (ko) * 2012-04-02 2013-10-11 최현환 굴절장치를 이용한 3차원 터치입력장치
KR20160010988A (ko) * 2014-07-21 2016-01-29 주식회사 알엔디플러스 3차원 위치정보를 이용한 터치스크린 장치
KR20190124366A (ko) * 2018-04-26 2019-11-05 이명철 3차원 위치 좌표 인식 장치 및 이를 이용한 3차원 위치 좌표 인식 방법

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130120599A (ko) * 2012-04-26 2013-11-05 엘지전자 주식회사 이동 단말기 및 그 제어방법
KR101975326B1 (ko) * 2017-12-13 2019-05-07 (주)아바비젼 광학 터치 보정 방법 및 이를 이용한 시스템

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130111910A (ko) * 2012-04-02 2013-10-11 최현환 굴절장치를 이용한 3차원 터치입력장치
KR20160010988A (ko) * 2014-07-21 2016-01-29 주식회사 알엔디플러스 3차원 위치정보를 이용한 터치스크린 장치
KR20190124366A (ko) * 2018-04-26 2019-11-05 이명철 3차원 위치 좌표 인식 장치 및 이를 이용한 3차원 위치 좌표 인식 방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024005293A1 (ko) * 2022-06-29 2024-01-04 (주) 아하 인식거리가 향상된 비터치형 센서 및 이를 포함하는 디스플레이

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