KR20180069663A - 터치패널 및 이를 구비한 가상현실 감상기기 - Google Patents

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KR20180069663A
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Abstract

본 발명은 터치패널 및 이를 구비한 가상현실 감상기기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 단말기 등을 조작하는 수단이 구비되지 않은 가상현실 감상기기에 단말기 등의 조작이 가능한 터치패널을 구비하여 사용자가 가상현실 영상을 감상하면, 단말기 등에 터치신호의 입력이 가능한 가상현실 감상기기에 관한 것이다.

Description

터치패널 및 이를 을 구비한 가상현실 감상기기{TOUCH PANEL AND VIRTUAL REALITY COMPRISING TOUCH PANEL}
본 발명은 터치패널 및 이를 구비한 가상현실 감상기기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 단말기 등을 조작하는 수단이 구비되지 않은 가상현실 구현기기에 단말기 등의 조작이 가능한 터치패널을 구비하여 사용자가 가상현실 영상을 감상하면, 단말기 등에 터치신호의 입력이 가능한 가상현실 감상기기에 관한 것이다.
가상현실(VR, Virtual Reality)은 컴퓨터 등을 사용한 인공적인 기술로 만들어낸 실제와 유사하지만 실제가 아닌 어떤 특정한 환경이나 상황 혹은 그 기술 자체를 의미한다. 이때, 만들어진 가상 또는 상상의 환경이나 상황 등은 사용자의 오감을 자극하며 실제와 유사한 공간적, 시간적 체험을 하게 함으로써 현실과 상상의 경계를 자유롭게 드나들게 한다.
또한, 사용자는 가상현실에 단순히 몰입할 뿐만 아니라 실재하는 디바이스를 이용해 조작이나 명령을 가하는 등 가상현실 속에 구현된 것들과 상호작용이 가능하다. 가상현실은 사용자와 상호작용이 가능하고 사용자의 경험을 창출한다는 점에서 일방적으로 구현된 시뮬레이션과는 구분된다.
구글이 제안하여 확산된 카드보드(Cardboard)형 VR은 사용자의 스마트폰으로 가상현실을 경험할 수 있게 해주는 골판지등의 종이 또는 얇은 프라스틱 형태의 간이형 VR구현 기기를 포함해 기본 원리를 응용한 다양한 케이스 형 VR 구현 기기이다. 먼저 사용자의 눈과 스마트폰의 고해상도 디스플레이 사이에 시야를 왜곡시키는 어안렌즈를 배치한다. 그 다음 어안렌즈에 맞게 제작된 영상을 재생해 FOV(Field of View, 시계) 값을 실제 시야와 유사하게 일치시킨다. 마지막으로 스마트폰 속 센서(자이로스코프)를 통해 사용자의 머리 움직임을 인식한 후 이에 맞춰 영상을 함께 움직인다.카드보드는 최대한 저렴하게 가상현실을 구현하는 것에 초점을 맞추고 있다.
VR분야의 선도적 업체인 미국 오큘러스 사의 리프트(Occulus Rift) 속에는 풀HD 해당도(1,920 x 1,080)의 6인치 디스플레이가 들어 있다. 상기 디스플레이가 오큘러스 리프트의 원가 대부분을 차지하는 핵심 부품이다.
한편, 카드보드는 상기 디스플레이를 사용자의 스마트폰으로 대신한다. 사용자가 가지고 있는 것을 재활용함으로서 저렴한 가격을 가능하게 한다. 또한 카드보드 등의 간이 VR구현 기기는 별도의 입력장치가 구비되어 있지 않아 단말의 화면을 사용자가 터치하기 위해서는 지속적으로 카드보드를 개방하여 화면을 터치하고 다시 봉쇄하는 과정을 반복해야 하는 불편함이 존재한다.
이러한 문제점을 해소하기 위하여 휴대폰 등의 단말기에 존재하는 자기 센서(Magnetic Sensor)를 활용하는 방식이 대안이 존재한다. 그러나, 자석의 경우 위치와 방향성이 없는 스칼라 값으로 자기장의 변화 여부만 감지할 수 있는 수준에 그치며, 그 변화의 정도를 0과 1로 인식하고 이를 단말기 앱에서는 선택 또는 클릭(click)으로만 인식하고 있는 수준에 머물고 있다. 다양한 사용자의 선택을 화면 상의 특정 위치를 통해 선택하는 것은 어려운 점이 있다. 또한, 자석을 사용하는 경우 지자기 센서에 지속적인 자기장 영향을 주어 단말기 센서의 급격한 둔화 및 열화 초래로 단말 기기에 악 영향을 주고 있다.
따라서, 기존 방식의 불편함과 비용 문제점, 그리고 대안의 제공 수준 낮음과 단말기로의 악영향 등으로 인하여, 낮은 비용으로 편리하고 정확한 사용자 입력방법 등은 가상현실 서비스 확산을 위해 시급히 해결되어야할 중요 사안이다.
대한민국 공개특허공보 제10-2016-0108120호
본 발명의 목적은, 종래의 카드보드 형태의 간이 가상현실 감상기기에서 적용할 수 없었던, 사용자 입력의 조작수단을 구비하는 가상현실 감상기기를 제공함에 있다
상기 목적을 달성하기 위하여, 전기적 신호를 전달할 수 있는 회로가 형성된 플렉서블 기판; 상기 기판의 일 영역에 형성되는 터치신호를 입력받는 입력부; 상기 기판의 타 영역에 형성되며 상기 터치신호를 단말기로 출력하는 출력부; 및 상기 입력부와 상기 출력부의 사이에 형성되며, 상기 입력부로부터 상기 출력부에 상기 터치신호를 전달하는 연결부를 포함하는 터치패널을 제공하는 것을 본 발명의 일 측면으로 한다.
상기 기판은 전도성 부재일 수 있다.
상기 기판은 상단에 걸림부를 포함할 수 있으며, 상기 기판은 하단 또는 양단에 길이방향으로 형성된 돌출부를 포함할 수 있다.
상기 출력부는 'T' 자 형상일 수 있다.
상기 연결부는 접철(folding)부를 구비할 수 있으며, 상기 접철부는 일면과 상기 일면에 대응하는 타면에 요철 형상을 구비할 수 있다. 상기 일면의 요철 형상이 타면의 요철 형상보다 원주의 길이가 긴 것일 수 있다.
본 발명은 상기의 터치패널을 포함하는 가상현실 감상기기를 제공하는 것을 본 발명의 다른 측면으로 한다.
본 발명은 가상현실 영상을 구현하는 단말기를 수용하는 본체부; 상기 본체부 내의 단말기의 화면에 인접하여 형성되는 터치패널 안착부; 및 상기 안착부에 위치하는 터치패널을 포함하는 가상현실 감상기기를 제공하는 것을 본 발명의 또 다른 측면으로 한다.
상기 터치패널은, 전기적 신호를 전달할 수 있는 회로가 형성된 플렉서블 기판; 상기 기판의 일 영역에 형성되는 터치신호를 입력받는 입력부; 상기 기판의 타 영역에 형성되며 상기 터치신호를 단말기로 출력하는 출력부; 및 상기 입력부와 상기 출력부의 사이에 형성되며, 상기 입력부로부터 상기 출력부에 상기 터치신호를 전달하는 연결부를 포함할 수 있다.
상기 본체부는 전면, 후면, 양 측면, 상면 및 하면의 육면이 폐쇠된 형태 일 수 있으며, 상기 단말기는 상기 본체부의 전면에 수용되며, 상기 입력부는 상기 본체부의 일 측면에 위치하며, 상기 출력부는 터치패널 안착부에 위치하는 것일 수 있다.
상기 터치패널의 기판은 하단 또는 양단에 길이방향으로 형성된 돌출부를 포함하며, 상기 본체부의 지지부 또는 일 측면은 상기 기판의 돌출부를 수용하는 홈이 형성된 것일 수 있다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 접철이 가능한 기판을 포함하는 터치패널을 제공함으로써, 입력수단을 구비한 가상현실 감상기기를 제공하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 터치패널의 구성도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 터치패널 기판의 일 실시예를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 터치패널 기판의 다른 실시예를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 터치패널 기판의 또 다른 실시예를 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 터치패널 입력부의 일 실시예를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 터치패널 출력부의 일 실시예를 도시한 것이다.
도 8은 본 발명의 터치패널 접철부의 일 실시예를 도시한 것이다.
도 9는 본 발명의 터치패널 접철부의 적용례를 도시한 것이다.
도 10은 본 발명의 터치패널 접철부의 비교예를 도시한 것이다.
도 11은 본 발명의 가상현실 감상기기의 구성도이다.
도 12는 본 발명의 가상현실 감상기기의 일 실시예를 도시한 것이다.
도 13은 본 발명의 가상현실 감상기기의 다른 실시예를 도시한 것이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치패널의 구성도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 형태에 따른 터치패널(100)은 전기적 신호를 전달할 수 있는 회로가 형성된 플렉서블 기판(110); 기판(100)의 일 영역에 형성되는 터치신호를 입력받는 입력부(120); 기판(110)의 타 영역에 형성되며 상기 터치신호를 단말기로 출력하는 출력부(130); 및 입력부(120)와 출력부(130)의 사이에 형성되며, 입력부(120)로부터 입력된 터치신호를 출력부(130)에 전달하는 연결부(140)을 포함한다.
기판(110)은 전도성 부재일 수 있으며, 바람직하게는 플렉서블 전도성 필름일 수 있으며, 얇은 재질의 투명한 필름의 형태로서 기판(110)내 회로가 형성된 것일 수 있다. 또한, 상기 전도성 부재는 플렉서블 전도성 케이블을 포함하는 것일 수 있다.
도 2는 본 발명의 터치패널(110)의 일 실시예로서, 도 2를 참조하면, 기판(110)은 상단에 걸림부(111)를 포함할 수 있으며, 걸림부(111)에 의하여 가상현실 감상기기에 터치패널(100)을 적용하는 경우, 가상현실 감상기기의 본체부(도 11, 210) 내 터치패널 안착부(도 11, 230)에 안착될 수 있다. 보다 상세하게는 도 3을 참조하면, 터치패널 안착부(210)의 일측에 걸림부(111)가 걸리어 터치패널(100)이 별도의 접착수단 없이도 가상현실 감상기기에 터치패널(100)을 고정시킬 수 있다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 터치패널(110)의 다른 실시예로서, 도 4 및 도 5를 참조하면, 기판(110)은 하단 또는 양단에 길이방향으로 형성된 돌출부(112, 113)를 포함할 수 없다. 돌출부(112, 113)는 가상현실 감상기기의 본체부(220) 내 터치패널 안착부(230)와 본체부(210)의 일 측면(210c)에 형성된 홈(도 12 및 도 13, 212, 232)에 삽입되는 것으로, 돌출부(112, 113)와 상기 가상현실 감상기기의 본체부(210) 내 터치패널 안착부(230)와 일 측면(210c)에 형성된 홈(212, 232)의 끼움 결합에 의하여 터치패널(110)을 가상현실 감상기기에 고정시킬 수 있으며, 용이하게 탈부착이 가능하다.
도 6은 본 발명의 터치패널(100)의 또 다른 실시예로서, 도 6을 참조하면, 입력부(120)는 사용자로 하여금 터치신호를 입력할 수 있는 입력수단(121)이 형성되며, 입력수단(121)으로 터치패드(121a), 조이스틱 형상(121b)일 수 있다. 입력수단(121)에 의하여 방향키, 홈, 실행, 취소 입력의 다양한 입력신호를 단말기로 전달할 수 있다. 입력부(120)는 가상현실 감상기기 본체의 측면에 위치할 수 있으며, 측면에 위치함으로써 사용자의 조작을 용이하게 할 수 있다.
출력부(130)는 사용자로 하여금 가상현실 감상 영상의 시야를 방해하지 않는 형상일 수 있으며, 바람직하게는 'T' 자 형상일 수 있다. 도 7을 참조하면, 가상현실 감상 영상은 단말기 화면으로부터 두 개의 영상이 동시에 실행되는 것으로, 두 영상 사이의 상단 또는 하단에 영상이 재생되지 않는 영역이 존재한다. 이에, 출력부(130)는 상기 영상이 재생되지 않는 영역에 놓일 수 있도록 형상이 구비될 수 있는 것이며, 도 7에서와 같이, 출력부(130)가 'T'자 형상으로 구비되어 다양한 출력신호를 배치할 수 있으면서 동시에 재생되는 가상현실 감상 영상의 시야를 방해하지 않을 수 있다.
연결부(140)는 입력부(120)로부터 입력된 터치신호를 출력부(140)으로 전달하는 중간 영역에 해당하는 것으로, 입력부(120)와 출력부(130)을 물리적, 전기적으로 서로 연결한다. 연결부(140)는 전기적 신호를 전달하기 위한 전기신호회로가 형성될 수 있다.
도 8을 참조하면, 연결부(140)는 터치패널(100)의 기판(110)의 용이하게 접힐 수 있도록 하기 위한 접철(folding)부(141)를 구비할 수 있다. 접철부(141)는 만곡된 형상으로, 기판(110) 일면과 상기 일면에 대응하는 타면에 요철 형상일 수 있다. 상기 일면의 요철 형상이 타면의 요철 형상보다 원주의 길이가 긴 것이 바람직하며, 타면의 방향으로 기판(110)이 접히는 경우, 접철부(141)에 의하여 기판(110)이 용이하게 접힐 수 있으며, 입력부(120)와 출력부(130) 사이의 전기적 신호를 전달하는 전기신호회로의 손상을 방지할 수 있다.
접철부(141)는 기판(110)의 접철부(141)에 의하여 다양한 각도로 접히는 것을 용이하도록 할 수 있다. 도 9 및 도 10을 참조하면, 접철부(141)를 구비함으로써, 가상현실 감상기기 본체부(210) 내 터치패널 안착부(230, 도11) 터치패널(100)을 밀착시키고, 입력부(120)가 측면(도 11, 210c)에 위치하도록 하는 경우, 접철부(141)에 의하여 가상현실 감상기기 본체부(210)의 모서리 부분에 빈공간이 생기는 것을 방지할 수 있다. 이로 인하여 입력부(120)가 측면(210c)에 완전히 밀착될 수 있도록 하여 외관상 미관을 해치지 않을 수 있다. 한편, 도 10에서와 같이, 접철부(141)가 구비되지 않을 경우, 가상현실 감상기기에 터치패널(100)을 적용하는 경우, 가상현실 감상기기 본체부의 모서리에서 빈공간이 형성되면, 이로 인하여 외관상을 미관을 해치며, 입력부가 가상현실 감상기기 측면(210c)에 완전히 밀착되지 않아, 사용자로 하여금 터치신호를 입력함에 있어 불편함을 야기한다.
본 발명의 다른 형태에 따른 가상현실 감상기기(200)는 본 발명의 일 형태에 따른 터치패널(100)을 포함하며, 도 11을 참조하면, 가상현실 영상을 구현하는 단말기(10)를 수용하는 본체부(210); 본체부(210) 내의 단말기(10)의 화면에 인접하여 형성되는 터치패널 안착부(230); 및 안착부(230)에 위치하는 터치패널(100)을 포함하며, 본체부(210)를 사람의 머리에 고정시키는 헤드부(250)를 더 포함할 수 있다.
이때, 단말기(10)는 가상현실 영상이 구현되는 장치로서, 스마트폰, 휴대 영상 재생장치 등일 수 있으며, 단말기(10)로부터 가상현실 영상이 출력되는 화면부는 터치 신호가 입력될 수 있으며, 터치 신호는 정전식(capacitive type), 정압식(resistive type)일 수 있으며 이외에 다양한 방식에 의하여 터치 신호가 입력되는 장치일 수 있다.
터치패널(100)은 전기적 신호를 전달할 수 있는 회로가 형성된 플렉서블 기판(110); 기판(100)의 일 영역에 형성되는 터치신호를 입력받는 입력부(120); 기판(110)의 타 영역에 형성되며 상기 터치신호를 단말기로 출력하는 출력부(130); 및 입력부(120)와 출력부(130)의 사이에 형성되며, 입력부(120)로부터 입력된 터치신호를 출력부(130)에 전달하는 연결부(140)을 포함한다.(도 1)
도 12 및 도 13을 참조하면, 터치패널(100)의 기판(110)은 하단 또는 양단에 길이방향으로 형성된 돌출부(112, 113)를 포함할 수 있으며, 본체부(210)의 일 측면(210c, 210d) 또는 지지부(231) 는 기판(110)의 돌출부(112, 113)를 수용하는 홈(212, 232)이 형성되어, 돌출부(112, 113)가 홈(212, 232)과 끼움 결합에 의하여 터치패널(100)을 본체부(210)에 결합시킬 수 있으며, 별도의 접착수단을 필요로 하지 않으므로, 사용자의 선택에 따라 다양한 종류의 터치패널(100)을 용이하게 교체할 수 있다.
본체부(210)는 전면(210a), 후면(210b), 양 측면(210c, 210d), 상면(210e) 및 하면(210f)으로 이루어진 육면이 폐쇠된 형태 일 수 있으며, 본체부의 전면(210a)는 단말기(10)를 수용하며, 본체부 후면(210b)에 한 쌍의 투시공(211)이 형성되어 사용자의 안면을 밀착하여 사용자로 하여금 단말기(10) 화면으로부터 출력되는 가상현실 영상을 감상할 수 있다. 본체부의 양 측면(210c, 210d) 중 일 측면은 터치패널(100)의 일력부(120)가 위치할 수 있으며, 터치패널 안착부(230)에 터치패널(100)의 출력부(130)가 위치할 수 있다.
터치패널 안착부(230)는 터치패널(100)을 지지하고, 단말기(10)의 화면부로 하여금 일정 거리로 이격될 수 있도록 형성된다. 터치패널 안착부(320)는 사용자의 시야를 방해지 않도록 내부에 시야공간(231)을 확보할 수 있으며, 시야공간(231)은 단말기(10)의 형상, 사용자의 주변 환경에 따라 형상을 변경설계할 수 있다.
이상, 본 발명내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의해 정의된다고 할 것이다.
100 : 터치패널
110 : 기판 120 : 입력부
130 : 출력부 140 : 연결부
200 : 가상현실 감상기기
210 : 본체부 230 : 터치패널 안착부
250 : 헤드부

Claims (13)

  1. 전기적 신호를 전달할 수 있는 회로가 형성된 플렉서블 기판;
    상기 기판의 일 영역에 형성되는 터치신호를 입력받는 입력부;
    상기 기판의 타 영역에 형성되며 상기 터치신호를 단말기로 출력하는 출력부; 및
    상기 입력부와 상기 출력부의 사이에 형성되며, 상기 입력부로부터 상기 출력부에 상기 터치신호를 전달하는 연결부를 포함하는 터치패널.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판은 전도성 부재인 것을 특징으로 하는 가상현실 구현기기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판은 상단에 걸림부를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치패널.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판은 하단 또는 양단에 길이방향으로 형성된 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치패널.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 출력부는 'T' 자 형상인 것을 특징으로 하는 터치패널.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 연결부는 접철(folding)부를 구비하는 것을 특징으로 하는 터치패널.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 접철부는 일면과 상기 일면에 대응하는 타면에 요철 형상을 구비하는 것을 특징으로 하는 터치패널.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 일면의 요철 형상이 타면의 요철 형상보다 원주의 길이가 긴 것을 특징으로 하는 터치패널.
  9. 제 1 항 내지 제 8항의 터치패널을 포함하는 가상현실 감상기기.
  10. 가상현실 영상을 구현하는 단말기를 수용하는 본체부;
    상기 본체부 내의 단말기의 화면에 인접하여 형성되는 터치패널 안착부; 및
    상기 안착부에 위치하는 터치패널을 포함하는 가상현실 감상기기.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 터치패널은,
    전기적 신호를 전달할 수 있는 회로가 형성된 플렉서블 기판;
    상기 기판의 일 영역에 형성되는 터치신호를 입력받는 입력부;
    상기 기판의 타 영역에 형성되며 상기 터치신호를 단말기로 출력하는 출력부; 및
    상기 입력부와 상기 출력부의 사이에 형성되며, 상기 입력부로부터 상기 출력부에 상기 터치신호를 전달하는 연결부를 포함하는 것을 특징으로 가상현실 감상기기.

  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 본체부는 전면, 후면, 양 측면, 상면 및 하면의 육면이 폐쇠된 형태 일 수 있으며,
    상기 단말기는 상기 본체부의 전면에 수용되며,
    상기 입력부는 상기 본체부의 일 측면에 위치하며, 상기 출력부는 터치패널 안착부에 위치하는 것을 특징으로 하는 가상현실 감상기기.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 터치패널의 기판은 하단 또는 양단에 길이방향으로 형성된 돌출부를 포함하며,
    상기 본체부의 지지부 또는 일 측면은 상기 기판의 돌출부를 수용하는 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 가상현실 감상기기.
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