KR20150080298A - 곡면 디스플레이의 터치 인식 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 곡면 디스플레이의 터치 인식 장치는, 영상이 표시되는 곡면스크린; 상기 곡면스크린의 후방에 구비되는 투명판; 상기 투명판의 측면에 구비되어 적외선을 조사하는 적외선 조명; 상기 투명판의 측면에 접착되어 상기 적외선 조명에서 조사된 적외선이 상기 투명판의 전 영역으로 확산되면서 상기 곡면스크린으로 조사되도록 하는 균일 테이프; 및 상기 곡면스크린에서 반사된 적외선 이미지를 촬영하는 적외선 카메라를 포함하여 구성된다.
상기한 바와 같은 본 발명의 실시예에 의한 곡면 디스플레이의 터치 인식 장치에 의하면, 곡면스크린에 적외선이 고르게 조사되어 적외선 조명의 수를 최소화할 수 있는 효과를 가진다.

Description

곡면 디스플레이의 터치 인식 장치 {TOUCH RECOGNITION APPARATUS OF CURVED DISPLAY}
본 발명은 곡면 디스플레이의 터치 인식 장치 에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 곡면 디스플레이의 사용자 터치를 인식하기 위해 구비되는 적외선 조명 장치를 최소화하여 생산 비용을 절감할 수 있는 곡면 디스플레이의 터치 인식 장치에 관한 것이다.
차량의 기능이 다양화, 고급화되면서, 차량의 각종 기능에 대한 명령을 입력할 수 있는 다양한 입력장치들이 개발되고 있다. 최근에는 차량의 클러스터(Cluster) 또는 AVN (Audio Video Navigation)에 터치스크린을 적용하려는 시도가 이루어지고 있다.
일반적으로 차량에 장착되는 터치스크린의 경우 운전석의 전면에 설치되기 때문에, 공간 활용이 효율적이지 못하다. 그리고 차량 내부의 곡선 디자인과 어울리기 어렵기 때문에 곡면 디스플레이 장치가 설치된다.
이와 같이 차량에 설치되는 곡면 디스플레이 장치에는 일반적인 물체의 터치 인식이 어렵기 때문에, 사람의 터치를 인식하기 위한 장치가 요구된다. 이러한 요구에 부응하기 위해, 종래에는 적외선을 이용하여 사용자의 터치를 인식하는 기술이 사용되고 있다.
도 1은 종래 기술에 의한 곡면 디스플레이의 사용자 터치 인식을 위한 곡면디스플레이 장치의 구성도이다. 그리고 도 2는 종래 기술에 의한 곡면스크린(10)과 적외선 조명(70)의 관계를 도시한 개념도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 의한 곡면 디스플레이 장치는, 곡면스크린(10)과, 상기 곡면스크린(10)에 후방에 구비되어 상기 곡면스크린(10)에 영상을 투사하기 위한 프로젝터(20), 상기 프로젝터(20)로부터 투사된 영상을 반사하는 비구면거울(30), 그리고 상기 비구면거울(30)로부터 반사된 영상을 상기 곡면스크린(10)에 투사하는 반사거울(40)을 포함하여 구성된다.
그리고 상기 곡면스크린(10)을 터치한 사용자의 터치를 인식하기 위해서, 상기 곡면스크린(10)의 후방에 적외선 조명(70)을 통해 적외선을 조사하고, 상기 곡면스크린(10)에서 반사된 적외선 이미지를 적외선 카메라(50)를 이용하여 촬영한다. 촬영된 적외선 이미지를 분석하여 사용자가 곡면스크린(10)을 터치하였는지 여부를 판단하였다.
그러나 상기한 바와 같은 종래 기술에 의하면, 스크린의 전 영역에 적외선을 조사하여야 하기 때문에, 곡면스크린의 후방에 많은 양의 적외선 조명(70)이 구비되어야 하는 문제가 발생한다.
또한, 스크린의 전 영역에 적외선을 균일하게 조사시키기 어렵기 때문에, 스크린의 후면에 산광기를 구비하여야 한다. 따라서 곡면 디스플레이 장치를 제작하는데 소요되는 제작비가 증가하는 문제가 발생한다.
또한, 상기 곡면스크린(10)에 조사되는 적외선이 곡면스크린(10)의 전 영역에 균일하게 조사되지 않기 때문에, 사용자가 곡면스크린(10)을 터치하였는지 여부에 대한 민감도를 일정하기 유지하기 어려운 문제가 발생한다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 곡면 디스플레이 장치에서 사용자의 터치를 인식하는데 사용되는 적외선 조명의 수를 최소화하는 것을 목적으로 한다.
또한, 적외선 조명의 수를 최소화하여 곡면 디스플레이 장치의 제조 원가를 절감하는 것으로 또 다른 목적으로 한다.
그리고 곡면스크린에 적외선을 균일하게 조사함으로써 사용자 터치 민감도를 일정하게 유지하도록 하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 곡면 디스플레이의 터치 인식 장치는, 영상이 표시되는 곡면스크린; 상기 곡면스크린의 후방에 구비되는 투명판; 상기 투명판의 측면에 구비되어 적외선을 조사하는 적외선 조명; 상기 투명판의 측면에 접착 또는 코팅되어 상기 적외선 조명에서 조사된 적외선이 상기 투명판으로 확산되면서 상기 곡면스크린으로 조사되도록 하는 균일 테이프; 및 상기 곡면스크린에서 반사된 적외선 이미지를 촬영하는 적외선 카메라;를 포함할 수 있다.
상기 투명판은 상기 곡면스크린과 대응되는 형상으로 형성될 수 있다.
상기 적외선 조명은 상기 투명판의 측면에 다수 개 구비될 수 있다.
상기 적외선 카메라는 상기 투명판을 기준으로 상기 곡면 스크린의 반대편에 배치될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 곡면 디스플레이의 터치 인식 장치는, 영상이 표시되는 곡면스크린; 상기 곡면스크린의 후방에 구비되는 투명판; 상기 투명판의 측면에 구비되어 조사하는 적어도 하나 이상의 적외선 조명; 상기 투명판과 적어도 하나 이상의 적외선 조명 사이에 배치되어 적어도 하나 이상의 적외선 조명에서 조사된 적외선을 상기 투명판으로 확산시키는 균일 테이프; 및 상기 곡면스크린에서 반사된 적외선 이미지를 촬영하는 적외선 카메라;를 포함할 수 있다.
상기 투명판은 상기 곡면스크린과 대응되는 형상으로 형성될 수 있다.
상기 적외선 카메라는 상기 투명판을 기준으로 상기 곡면 스크린의 반대편에 배치될 수 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 실시예에 의한 곡면 디스플레이의 터치 인식 장치에 의하면, 곡면스크린의 후방에 균일 테이프가 접착된 투명판을 구비하고 투명판의 측면에 적외선을 조사함으로써, 곡면스크린에 적외선이 고르게 조사되어 적외선 조명의 수를 최소화할 수 있는 효과를 가진다.
또한, 곡면스크린에 조사되는 적외선이 고르게 조사되기 때문에, 사용자의 터치 민감도를 일정하게 유지할 수 있는 효과를 가진다.
그리고 적은 수의 적외선 조명에 의해 곡면스크린에 조사되는 적외선의 광량을 고르게 할 수 있기 때문에, 사용자가 곡면스크린을 직접 터치하지 않는 경우에도 호버링 터치 기능을 구현할 수 있는 효과를 가진다.
이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.
도 1은 종래 기술에 의한 곡면 디스플레이의 사용자 터치 인식을 위한 곡면디스플레이 장치의 구성도이다.
도 2는 종래 기술에 의한 곡면스크린과 적외선 조명의 관계를 도시한 개념도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 곡면 디스플레이의 터치 인식 장치의 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 투명판과 적외선 조명의 관계를 도시한 개념도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 투명판과 적외선 조명의 관계를 다른 방향에서 도시한 개념도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 의한 투명판에 적외선 조명을 조사한 모습을 보인 개념도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 곡면 디스플레이의 터치 인식 장치의 구성도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 곡면 디스플레이 장치는, 영상이 표시되는 곡면스크린(10)과, 상기 곡면스크린(10)의 후방에 구비되어 상기 곡면스크린(10)에 영상을 투사하기 위한 프로젝터(20), 상기 프로젝터(20)로부터 투사된 영상을 반사하는 비구면거울(30), 그리고 상기 비구면거울(30)로부터 반사된 영상을 상기 곡면스크린(10)에 투사하는 반사거울(40)을 포함하여 구성된다.
상기 프로젝터(20)는 상기 곡면스크린(10)에 표시하고자 하는 영상을 생성하는 광원(도시되지 않음)으로부터 생성된 광을 입력받아 상기 곡면스크린(10)에 투사한다.
상기 곡면스크린(10)은 아크릴판과 상기 아크릴판에 접착된 후면투사필름으로 구성된다. 그리고 상기 곡면스크린(10)을 차량의 전면부에 설치하기 위해서는 상기 곡면스크린(10)의 외곽과 베젤 결합하여 상기 베젤 차량의 전면부에 고정하게 된다.
그리고 상기 프로젝터(20)와 곡면스크린(10)의 사이에는 비구면거울(30)과 반사거울(40)이 구비된다. 즉, 상기 프로젝터(20)로부터 투사된 광은 상기 비구면반사거울(40)을 통해 반사되어 상기 반사거울(40)로 투사된다. 그리고 상기 반사거울(40)에서 반사된 광은 상기 곡면스크린(10)에 투영되어 영상을 볼 수 있게 된다.
그리고 상기한 바와 같은 곡면 디스플레이 장치에서 사용자가 곡면 스크린을 터치하였는지 여부를 판단하기 위해서는, 상기 곡면스크린(10)에 적외선을 조사하는 적외선 조명(70)과, 상기 적외선 조명(70)에서 조사된 적외선을 상기 곡면스크린(10)에 투사되도록 상기 곡면스크린(10)의 후방에 구비되는 투명판(60), 그리고 상기 곡면스크린(10)에서 반사된 적외선 이미지를 촬영하는 적외선 카메라(50)가 구비된다.
이때, 상기 적외선 카메라(50)는 상기 투명판(60)을 기준으로 상기 곡면 스크린(10)의 반대편에 배치될 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 투명판(60)과 적외선 조명(70)의 관계를 도시한 개념도이다. 그리고 도 5는 본 발명의 실시예에 의한 투명판(60)과 적외선 조명(70)의 관계를 다른 방향에서 도시한 개념도이다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 적외선 조명(70)은 상기 투명판(60)의 측면에 구비되고, 상기 투명판(60)의 측면에는 적외선 조명(70)에서 조사된 적외선을 상기 곡면스크린(10)으로 조사되도록 균일 테이프(62)(Uniformity Tape)가 접착된다.
상기 균일 테이프(62)는 상기 투명판(60)의 측면에서 유입되는 적외선이 상기 투명판(60)의 전 영역에 고르게 퍼지면서 상기 투명판(60)과 마주보는 상기 곡면스크린(10)으로 적외선이 조사되도록 하는 역할을 한다. 상기 균일 테이프(62)는 쓰리엠(3M)社에서 제조되는 균일 테이프(62)(Uniformity Tape)가 사용될 수 있다.
참고로 도 6에는 본 발명의 실시예에 의한 투명판(60)에 적외선 조명(70)을 투사한 모습을 보인 개념도가 도시되어 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 투명판(60)의 측면에 균일 테이프(62)를 접착하고, 상기 투명판(60)의 측면에서 적외선 조명(70)을 통해 적외선을 조사하면, 상기 적외선 조명(70)으로부터 투명판(60)의 전 영역에 적외선이 고르게 퍼져 나가는 것을 알 수 있다.
한편, 상기 투명판(60)은 투명 아크릴 재질로 형성되는 것이 바람직하다. 상기 투명판(60)이 투명 아크릴 재질로 형성되기 때문에, 상기 프로젝터(20)에서 조사되는 가시광선 영역의 광은 상기 투명판(60)을 투과하여 상기 곡면스크린(10)에 투영된다.
그리고 상기 투명판(60)은 상기 곡면스크린(10)과 대응되는 형상으로 형성되는 것이 바람직하다. 상기 투명판(60)과 상기 곡면스크린(10)이 서로 대응되는 형상으로 형성되기 때문에, 상기 투명판(60)의 측면에서 조사된 적외선은 상기 곡면스크린(10)의 전 영역에 고르게 조사될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 의한 곡면 디스플레이의 터치 인식 장치의 동작에 대해 구체적으로 설명하도록 한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 프로젝터(20)의 내부에 구비된 광원은 상기 곡면스크린(10)에 영상을 투영하기 위해 RGB 조합으로 이루어진 광을 상기 비구면거울(30)로 조사한다. 상기 프로젝터(20)에서 조사된 RGB 광은 상기 비구면거울(30)에서 반사되어 상기 반사거울(40)로 투사된다. 그리고 상기 반사거울(40)에서 반사된 RGB 광은 상기 곡면스크린(10)에 투영된다.
그리고 상기 곡면스크린(10)에 사람이 터치했는지 여부를 판단하기 위해서, 먼저 상기 적외선 조명(70)에서 조사된 적외선은 상기 투명판(60)의 측면으로 조사된다. 상기 투명판(60)의 측면에는 균일 테이프(62)가 구비되어 있어, 상기 투명판(60)에 의해 조사된 적외선이 투명판(60)의 전 영역에 균일하게 확산된다. 상기 투명판(60)에 확산된 적외선은 상기 곡면스크린(10)으로 조사된다.
상기 적외선 카메라(50)는 상기 곡면스크린(10)에 조사된 적외선 이미지를 촬영한다. 만약, 상기 곡면스크린(10)에 사람의 손가락이 터치되어 있으면, 사람의 손가락이 닿은 부분은 적외선이 차단되기 때문에, 상기 적외선 카메라(50)를 통해 촬영된 이미지를 분석하여 상기 곡면스크린(10)에 사용자의 손가락 등이 터치되었는지 여부를 판단할 수 있다.
상기 균일 테이프(62)에 의해 상기 투명판(60)에 조사되는 적외선이 고르게 퍼지기 때문에, 상기 적외선 조명(70)의 수를 최소할 수 있어, 제조원가를 절감할 수 있다.
또한, 상기 균일 테이프(62)에 의해 적은 수의 적외선 조명(70)이 설치되어도, 상기 곡면스크린(10)에 조사되는 적외선의 광량이 일정하게 유지되기 때문에, 사용자가 상기 곡면스크린(10)에 대한 터치 민감도를 일정하게 유지할 수 있다.
이에 따라, 상기 곡면스크린(10)을 직접적으로 터치하지 않더라도, 상기 곡면스크린(10)에 근접하여 특정 동작을 수행하는 것을 감지할 수 있는 근접 터치 또는 호버링 터치(Hovering Touch)를 인식하는 것이 가능해 진다.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
10: 곡면스크린
20: 프로젝터
30: 비구면거울
40: 반사거울
50: 적외선 카메라
60: 투명판
62: 균일 테이프
70: 적외선 조명

Claims (7)

  1. 영상이 표시되는 곡면스크린;
    상기 곡면스크린의 후방에 구비되는 투명판;
    상기 투명판의 측면에 구비되어 적외선을 조사하는 적외선 조명;
    상기 투명판의 측면에 접착 또는 코팅되어 상기 적외선 조명에서 조사된 적외선이 상기 투명판으로 확산되면서 상기 곡면스크린으로 조사되도록 하는 균일 테이프; 및
    상기 곡면스크린에서 반사된 적외선 이미지를 촬영하는 적외선 카메라;
    를 포함하는 곡면 디스플레이의 터치 인식 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 투명판은 상기 곡면스크린과 대응되는 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 곡면 디스플레이의 터치 인식 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 적외선 조명은 상기 투명판의 측면에 다수 개 구비되는 것을 특징으로 하는 곡면 디스플레이의 터치 인식 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 적외선 카메라는 상기 투명판을 기준으로 상기 곡면 스크린의 반대편에 배치되는 것을 특징으로 하는 곡면 디스플레이의 터치 인식 장치.
  5. 영상이 표시되는 곡면스크린;
    상기 곡면스크린의 후방에 구비되는 투명판;
    상기 투명판의 측면에 구비되어 조사하는 적어도 하나 이상의 적외선 조명;
    상기 투명판과 적어도 하나 이상의 적외선 조명 사이에 배치되어 적어도 하나 이상의 적외선 조명에서 조사된 적외선을 상기 투명판으로 확산시키는 균일 테이프; 및
    상기 곡면스크린에서 반사된 적외선 이미지를 촬영하는 적외선 카메라;
    를 포함하는 곡면 디스플레이의 터치 인식 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 투명판은 상기 곡면스크린과 대응되는 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 곡면 디스플레이의 터치 인식 장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 적외선 카메라는 상기 투명판을 기준으로 상기 곡면 스크린의 반대편에 배치되는 것을 특징으로 하는 곡면 디스플레이의 터치 인식 장치.
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