KR20230021176A

KR20230021176A - 개선된 터치 장치

Info

Publication number: KR20230021176A
Application number: KR1020237003439A
Authority: KR
Inventors: 알렉산더 코오브스키; 호칸 베르그스트롤; 젠스 토빈저
Original assignee: 플라트프로그 라보라토리즈 에이비
Priority date: 2016-12-07
Filing date: 2017-12-07
Publication date: 2023-02-13
Also published as: US10775935B2; US11579731B2; US20200110508A1; US20190079638A1; JP2022088506A; LT3667475T; EP3667475A1; PL3667475T3; KR102495467B1; US20200064966A1; CN116755580A; PT3667475T; EP3667475B1; CN116991265A; US10282035B2; US20190079637A1; JP2020512607A; WO2018106176A1; HUE059960T2; ES2928650T3

Abstract

광학 터치 감지 시스템을 위한 유리판의 곡률을 유지하고 제어하기 위한 조립체가 기재된다. 상기 조립체는 제1 평면에서 연장되고, 또한 패널의 둘레로 적어도 부분적으로 연장되도록 구성된 제1 프레임 요소; 제2 평면에서 연장되어, 상기 판을 위한 지지 부분을 형성하는 적어도 하나의 제2 프레임 요소; 및 상기 지지 부분과 상기 제1 프레임 요소 사이에 적어도 부분적으로 위치되는 적어도 하나의 이격 요소를 포함한다. 상기 이격 요소는 제1 프레임 요소의 곡률을 제어하도록 구성되고, 상기 적어도 하나의 제2 프레임 요소는 상기 지지 부분에서 판과 결합하도록 구성되어, 상기 제1 프레임 요소에 부착되며, 또한 상기 이격 요소로 상기 제1 프레임 요소의 곡률을 제어함으로써 상기 판의 곡률을 제어하도록 경사 가능하다.

Description

개선된 터치 장치{An improved touch device}

본 발명은 일반적으로 광학 터치 감지 시스템(optical touch sensitive system)의 분야에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 판(plate)의 곡률이 제어되도록 유리판과 같은 시스템의 판을 패널에 대해 유지시키기 위한 만곡판(curved plate) 및 조립체에 관한 것이다. 또한, 본 발명은, 곡률이 제어되는 방식으로, 광학 터치 감지 시스템의 판을 패널(디스플레이 패널과 같은)에 조립하기 위한 방법에 관한 것이다.

상기 표면 광학 터치 시스템으로 알려져 있으며 또한 예를 들어 US4459476호로부터 알려진 바와 같은 터치 감지 패널의 하나의 카테고리에 있어서, 터치 표면 위에서 교차하는 광 경로의 그리드를 생성하기 위해, 다수의 광학 이미터 및 수광기(optical receiver)가 상기 터치 표면의 외주(perimeter)의 둘레에 배치된다. 각각의 광 경로는 각각의 이미터/수광기 쌍 사이에서 연장된다. 상기 터치 표면과 접촉하는 물체는, 광 경로 중 특정한 광 경로를 차단한다. 차단된 광 경로를 검출하는 수광기의 아이덴티티(identity)에 기초하여, 프로세서는 상기 차단된 광 경로들 사이의 인터셉트 위치를 결정할 수 있다. 이러한 타입의 시스템은 오직 하나의 물체의 위치만 안정적으로 검출할 수 있다(단일-터치 검출). 또한, 상기 터치 패널의 표면적 및/또는 공간 해상도가 증가함에 따라, 요구되는 이미터 및 수광기의 개수와, 이에 따른 비용 및 복잡함이 급격히 증가된다.

예를 들어, WO2006/095320호에 개시된 바와 같은 변형예에 있어서, 각각의 광학 이미터는 상기 터치 표면을 가로질러 발산하는 광의 비임을 방출하며, 각각의 비임은 상기 터치 표면의 외주의 둘레에 위치되는 2개 이상의 수광기에 의해 검출된다.

이들 시스템은 전형적으로 터치 표면의 표면을 가로질러 5 ㎜의 높이까지 광을 지향시킨다.

다른 표면 터치 감지 시스템은, WO2016/130074호에 개시된 바와 같이, 터치를 감지하기 위해 단층촬영(tomographic) 터치 이미징을 사용하고 있다. 이러한 시스템은 광을 터치 표면에 더 가깝게 지향시키는 것을 허용하며, 이는 다시 정확도를 상당히 개선하고 또한 저렴한 조명 예산을 요구한다. 광은 전형적으로 판 위로 약 1 ㎜의 높이까지 지향된다.

전형적으로, 상기 터치 표면은 유리판이다. 광이 상기 터치 표면에 더 가깝게 지향되는 시스템에 있어서, 판의 왜곡은 광 신호에 불균형적으로 큰 영향을 끼친다. 따라서 광이 판에 더 가깝게 전달되었을 때는, 전술한 표면 광학 터치 시스템에 이미 알려진 바와 같은 유리판으로는 부적절한데, 그 이유는 판의 왜곡에 의해 시스템의 정확성이 손상되기 때문이다.

또한, 광학 터치 감지 시스템의 판과 LCD 패널과 같은 패널의 조립을 위한 프레임은, 제어되지 않은 뒤틀림(warpage)의 형태로 왜곡을 유도할 수 있으며, 즉 일반적으로 평탄하더라도, 판의 비틀림 또는 만곡이 유도된다. 상기 제어되지 않은 뒤틀림은 심지어 판을 가로질러 전달된 광을 차단할 수도 있다. 이는, 패널에 부착되었을 때처럼, 상기 프레임의 제어되지 않은 비틀림으로 인한 것이다.

터치 시스템과 관련하여 기재되지는 않더라도, 유리의 뒤틀림을 최소화하는 방법이 윈도우 산업 및 디스플레이 패널 산업으로부터 알려져 있다. 이러한 해결책으로는 뒤틀림을 제어하기 위해 사전-굴곡 유리(pre-bent glass)를 포함한다. 그러나 이러한 해결책은, 전형적으로 유리의 경계에 부피가 큰 프레임 및/또는 유리의 형상을 제어하기 위해 힘이 가해질 수 있는 패널의 중심에 더 가까운 압력점(pressure point)을 요구하기 때문에, 터치 감지 시스템에는 부적절하다/불충분하다. 이들 해결책은 최소/경량의 경계 베젤(border bezel)이 요구되는 곳에서는 적합하지 않으며, 또한 지지 물체는 상기 경계보다 유리에 더 이상 터치하지 않을 수 있다. 또한, 사전-굴곡 유리는 값비싸며 그리고 운송에 취약하다.

이에 따라, 광학 터치 감지 시스템의 판을 패널에 대해 유지하기 위해, 특히 개선된 정확도, 증가된 소형화, 비용 효과, 및/또는 제어된 곡률을 허용하기 위해서는, 개선된 프레임 조립체가 유리할 것이다. 또한, 상기 이미터로부터 검출기로 가능한 한 많은 광의 투과에 좋은 형상을 갖는 터치 패널이 요망되고 있다.

따라서 본 발명의 실시예는, 첨부된 청구범위에 따른 조립체, 조립 방법, 및 프레임 요소의 키트를 제공함으로써, 전술한 바와 같은 본 기술분야의 하나 또는 그 이상의 결함, 단점, 또는 문제점을 바람직하게 완화시키거나, 경감시키거나, 또는 제거하기 위한 것이다.

본 발명의 제1 실시예는 광학 터치 감지 시스템을 위한 판의 곡률을 유지하고 제어하기 위한 조립체를 기재하고 있으며, 상기 조립체는 제1 평면에서 연장되고, 또한 패널의 둘레로 적어도 부분적으로 연장되도록 구성되는 제1 프레임 요소; 제2 평면에서 연장되고, 또한 상기 판을 위한 지지 부분을 형성하는 적어도 하나의 제2 프레임 요소; 및 상기 지지 부분과 상기 제1 프레임 요소 사이에 적어도 부분적으로 위치되며, 상기 제1 프레임 요소의 곡률을 제어하도록 구성되는 적어도 하나의 이격 요소를 포함하며, 상기 적어도 하나의 제2 프레임 요소는 상기 지지 부분에서 상기 판과 결합하도록 구성되고, 또한 상기 제1 프레임 요소에 부착되며, 상기 제2 프레임 요소의 형상 및/또는 위치는 상기 판의 곡률을 제어하기 위해 상기 이격 요소에 의한 제1 프레임 요소의 곡률에 의해 제어된다.

본 발명의 제2 실시예는 광학 터치 감지 시스템을 위한 패널 및 판을 조립하기 위한 방법을 기재하고 있으며, 상기 방법은 제1 평면에서 연장되고, 또한 패널의 둘레로 적어도 부분적으로 연장되도록 구성되는 제1 프레임 요소를 제공하는 단계; 상기 판을 위한 지지 부분을 형성하는 적어도 하나의 제2 프레임 요소를 제공하는 단계; 상기 지지 부분에 의해 상기 판을 지지하는 단계; 상기 지지 부분이 일반적으로 상기 제1 프레임 요소의 적어도 일부에 대향하는 제2 평면에서 적어도 부분적으로 연장하여, 상기 제1 평면으로부터 이격되도록, 상기 제2 프레임 요소를 상기 제1 프레임 요소에 부착하는 단계; 및 상기 제1 프레임 요소에 부착된 이격 요소로 상기 제1 프레임 요소의 곡률을 제어하는 단계, 및 이에 따라 상기 판의 곡률을 제어하도록 상기 지지 부분을 경사시키는 단계를 포함한다.

본 발명의 제3 실시예는 터치 감지 시스템을 위한 패널 및 판을 조립하기 위한 프레임 요소의 키트를 기재하고 있으며, 상기 프레임 요소의 키트는 제1 평면에서 연장되는 제1 프레임 요소, 상기 판을 위한 지지 부분을 형성하고 또한 상기 제1 프레임 요소에 부착 가능한 적어도 하나의 제2 프레임 요소, 및 상기 제1 프레임 요소에 조정 가능하게 부착될 수 있는 이격 요소를 포함하며, 상기 지지 부분의 적어도 일부는 만곡된 상기 제2 평면에서 연장되도록 상기 이격 요소에 의해 상기 제1 프레임 요소에 대해 경사 가능하다.

본 발명의 일부 실시예는, 상기 판이 패널에 조립되었을 때 곡률이 발생하지 않도록, 광학 터치 감지 시스템을 위한 판의 곡률을 제어하는 단계를 제공한다. 이는 판의 왜곡이 상기 판을 가로질러 전송되는 광 신호에 영향을 끼치는 것을 방지하며, 이는 다시 정확도의 개선을 허용하고 또한 시스템의 조명 예산의 절감을 허용한다. 추가적으로 또는 대안적으로, 실시예는 상기 터치 감지 시스템의 광 이미터로부터 광을 수광하는 검출기에 대한 시야(field of view)가 실질적으로 평판에 비해 증가되도록, 곡률을 제어하는 단계를 제공한다. 또한, 상기 개선된 시야는 터치 감지 시스템의 개선된 정확도를 제공하고, 또한 더욱 바람직한 조명 예산을 허용한다. 또한, 실시예는 곡률이 제어될 수 있는 동시에 콤팩트한 조립체를 제공한다. 또한, 상기 곡률은 판의 중심과의 접촉 없이 제어될 수 있다.

본 발명의 제4 실시예는 터치 감지 장치를 기재하고 있으며, 상기 터치 감지 장치는 터치 표면, 제1 광 비임을 방출하여 터치 표면을 가로질러 전파되도록 상기 터치 표면의 둘레에 배치되는 한 세트의 이미터, 상기 제1 이미터 세트로부터 광을 수광하도록 상기 터치 표면의 둘레에 배치되는 한 세트의 광 검출기, 각 광 검출기는 하나 이상의 이미터로부터 광을 수광하도록 배열되며, 상기 한 세트의 광 검출기의 출력 신호에 기초하여 상기 터치 표면 상에서의 물체의 위치를 결정하도록 구성되는 프로세싱 요소를 포함하며, 상기 각각의 광 검출기는 2개 이상의 이미터로부터 광을 수광하도록 배치되고, 상기 터치 표면은 제1 포물선(parabola)에 따라 제1 축선에서 만곡된다.

본 명세서에 사용되었을 때 "포함하다(comprises)/포함하는(comprising)"이라는 용어는, 명시된 특징, 정수, 단계, 또는 부품의 존재를 특정하지만, 하나 또는 그 이상의 다른 특징, 정수, 단계, 부품, 또는 그 그룹의 존재나 추가를 배제하지 않음을 인식해야 한다.

본 발명의 실시예가 가능한 이들 및 다른 양태, 특징, 및 이점은 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예의 이하의 기재로부터 명백해지고 또한 명료해질 것이다.

도 1은 횡단 축선 A-A 및 B-B를 나타내는 제1 프레임 요소의 평면도이다.
도 2a-2d는 조립체의 실시예의 횡단면도이다.
도 3a는 제1 프레임 요소에 대한 제2 프레임 요소를 구비하고 또한 판을 평면에 유지한, 조립체의 도 1의 횡단 축선 B-B를 도시하는 개략도이다.
도 3b는 제1 프레임 요소에 대한 제2 프레임 요소를 구비하고 또한 판을 평면에 유지한, 조립체의 도 1의 횡단 축선 A-A를 도시하는 개략도이다.
도 3c는 제1 프레임 요소에 대해 뒤틀린 제2 프레임 요소를 구비하고 또한 판을 오목한 만곡면에 유지한, 조립체의 도 1의 횡단 축선 B-B를 도시하는 개략도(횡단면도)이다.
도 3d는 제1 프레임 요소에 대해 뒤틀린 제2 프레임 요소를 구비하고 또한 판을 오목한 만곡면에 유지한, 조립체의 도 1의 횡단 축선 A-A를 도시하는 개략도(횡단면도)이다.
도 4a는 제1 프레임 요소의 사시도이다.
도 4b는 오목한 평상으로도 제어되는 판(2)을 포함하는, 볼록 형상의 패널 및 오목 형상의 제1 프레임 요소의 프레임의 개략도이다.
도 4c는 나사(116a, 116b)를 도시하는 측면도이다.
도 5a-5h는 프레임 형상을 구성하기 위한 나사 배치를 포함하는 조립체의 실시예의 측면도 및 사시도이다.
도 6은 조립체의 실시예의 제1 방향으로부터의 개략적인 횡단면도이다.
도 7은 판(2)의 곡률을 제공하기 위한 또 다른 실시예의 개략적인 측면도이다.
도 8은 도 5a-5g의 실시예의 변형예의 등각도를 도시하고 있다.
도 9는 광학 터치 시스템 및 대응하는 검출 라인의 평면도를 나타내는 다이어그램이다.
도 10a는 광학 터치 시스템의 평탄한 터치 표면의 등각도를 도시하고 있다.
도 10b는 평탄한 터치 표면을 구비한 광학 터치 시스템의 단면도를 도시하고 있다.
도 11a는 x-축선에 만곡된 프로필을 갖는 광학 터치 시스템의 터치 표면의 등각도를 도시하고 있다.
도 11b는 x-축선에 만곡된 프로필을 갖는 터치 표면을 구비한 광학 터치 시스템의 x-축선을 따른 단면도를 도시하고 있다.
도 11c는 x-축선에 만곡된 프로필을 갖는 터치 표면을 구비한 광학 터치 시스템의 x-축선을 따른 단면도를 도시하고 있다.
도 11d는 터치 패널이 나타낼 수 있는 뒤틀림의 예시적인 타입을 도시하고 있다.
도 12a는 광학 터치 시스템의 터치 표면의 평면도를 도시하고 있다.
도 12b는 x-축선에 만곡된 프로필 및 y-축선에 만곡된 프로필을 갖는, 광학 터치 시스템의 터치 표면의 등각도를 도시하고 있다.
도 12c는 x-축선에 만곡된 프로필 및 y-축선에 만곡된 프로필을 갖는 터치 표면을 구비한, 광학 터치 시스템의 x-축선을 따른 단면도를 도시하고 있다.
도 12d는 x-축선에 만곡된 프로필 및 y-축선에 만곡된 프로필을 갖는 터치 표면을 구비한, 광학 터치 시스템의 y-축선을 따른 단면도를 도시하고 있다.
도 13a는 만곡된 터치 표면의 엣지에서의 한 점으로부터 방출되어, 상기 터치 표면의 대향 엣지에 있는 검출기에 수광되도록, 만곡된 터치 표면을 가로질러 전파되는 광의 단면 렌더링(section render)을 도시하고 있다.
도 13b는 이미터 광의 각도에 대해, 만곡된 터치 표면의 엣지에서의 한 점으로부터 방출되어, 상기 터치 표면의 대향 엣지에 있는 검출기에 수광되는 광의 그래프를 도시하고 있다.
도 14a는 만곡된 터치 표면의 엣지에서의 한 점으로부터 방출되어, 상기 터치 표면의 대향 엣지에 있는 검출기에 수광되는, 만곡된 터치 표면을 가로질러 전파되는 광의 단면 렌더링을 도시하고 있다.
도 14b는 이미터 광의 각도에 대해, 만곡된 터치 표면의 엣지에서의 한 점으로부터 방출되어, 상기 터치 표면의 대향 엣지에 있는 검출기에 수광되는 광의 그래프를 도시하고 있다.
도 15a는 만곡된 터치 표면의 엣지에서의 한 점으로부터 방출되어, 상기 터치 표면의 대향 엣지에 있는 검출기에 수광되는, 만곡된 터치 표면을 가로질러 전파되는 광의 단면 렌더링을 도시하고 있다.
도 15b는 이미터 광의 각도에 대해, 만곡된 터치 표면의 엣지에서의 한 점으로부터 방출되어, 상기 터치 표면의 대향 엣지에 있는 검출기에 수광되는 광의 그래프를 도시하고 있다.
도 16a는 만곡된 터치 표면의 엣지에서의 한 점으로부터 방출되어, 상기 터치 표면의 대향 엣지에 있는 검출기에 수광되는, 만곡된 터치 표면을 가로질러 전파되는 광의 단면 렌더링을 도시하고 있다.
도 16b는 이미터 광의 각도에 대해, 만곡된 터치 표면의 엣지에서의 한 점으로부터 방출되어, 상기 터치 표면의 대향 엣지에 있는 검출기에 수광되는 광의 그래프를 도시하고 있다.
도 17a는 만곡된 터치 표면의 엣지에서의 한 점으로부터 방출되어, 상기 터치 표면의 대향 엣지에 있는 검출기에 수광되는, 만곡된 터치 표면을 가로질러 전파되는 광의 단면 렌더링을 도시하고 있다.
도 17b는 이미터 광의 각도에 대해, 만곡된 터치 표면의 엣지에서의 한 점으로부터 방출되어, 상기 터치 표면의 대향 엣지에 있는 검출기에 수광되는 광의 그래프를 도시하고 있다.
도 18a는 x-축선을 따른 실제 터치 표면 대 포물선 만곡면의 곡률을 도시하고 있다.
도 18b는 x-축선을 따른 실제 터치 표면 대 포물선 만곡면 사이의 편차를 도시하고 있다.
도 19a는 x-축선을 따른 실제 터치 표면 대 포물선 만곡면의 곡률을 도시하고 있다.
도 19b는 x-축선을 따른 실제 터치 표면 대 포물선 만곡면 사이의 편차를 도시하고 있다.
도 20a는 실시예에 따른 터치 표면에 대한 변위 윤곽의 평면도를 도시하고 있다.
도 20b는 도 20a의 실시예에 따라, x-축선을 따른 터치 표면의 곡률을 도시하고 있다.
도 20c는 도 20a의 실시예에 따라, y-축선을 따른 터치 표면의 곡률을 도시하고 있다.
도 20d는 도 20a의 실시예에 따라, 대각선을 따른 터치 표면의 곡률을 도시하고 있다.
도 21a는 또 다른 실시예에 따른 터치 표면에 대한 변위 윤곽의 평면도를 도시하고 있다.
도 21b는 도 21a의 실시예에 따라, x-축선을 따른 터치 표면의 곡률을 도시하고 있다.
도 21c는 도 21a의 실시예에 따라, y-축선을 따른 터치 표면의 곡률을 도시하고 있다.
도 21d는 도 21a의 실시예에 따라 대각선을 따른 터치 표면의 곡률을 도시하고 있다.

이제 본 발명의 특정 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 기재될 것이다. 그러나 본 발명은 많은 상이한 형태로 실시될 수 있으며, 여기에 설명된 실시예에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 되며; 오히려, 이들 실시예는 본 발명이 철저하고 완전하게 이루어질 수 있도록 제공되며, 또한 본 기술분야의 숙련자에게 본 발명의 범위를 충분히 전달할 것이다. 첨부한 도면에 도시된 실시예의 상세한 설명에 사용된 용어는, 본 발명을 제한하는 것으로 의도되지 않는다. 도면에서, 유사한 도면부호는 유사한 요소를 지칭한다.

광학 터치 감지 시스템에서, 유리판과 같은 시스템의 판(2)은 LCD 패널과 같은 패널(1) 또는 추가 프레임에 대향하여 배치될 수 있다. 상기 판(2)은 정상적으로는 실질적으로 평탄하다. 집적 후 판(2)의 외주가 관심사이며: 상기 판(2)의 4개의 측부/엣지는 터치 표면에서 보았을 때, 즉 광이 투과되는 판(2)의 측부에서 보았을 때, 모두 평면이거나 또는 미세하게 오목해야만 한다. 이런 양태는 판(2)의 외주를 유지하거나 지지하는 기계적 부분이 볼록함(convexity)이 없다는 것을 보장하는 것이다. 때로는 판(2)(배면 커버, 캐리어, 엣지 커버, 나사 보스 등)을 유지하는 데 관련된 몇 개의 부품이 있다. 조립체의 부품의 강도가 더 높을수록, 판(2)의 최종 형상을 더욱 잘 결정할 것이다.

종래 기술의 해결책에 있어서, 엣지/외주에 판(2)을 유지하는 프레임은 판에 약간의 비틀림(모서리가 평탄한 평면 상에 완벽하게 놓이지 않음)을 도입할 수 있다. 비틀림은 판 대각선을 따라 볼록함을 유도할 수 있으므로, 따라서 최소화되거나 회피되어야만 한다. 비틀림 허용 오차는, 예를 들어 유리 사양, 제품, 크기, 집적된 유리 외주의 형상, 및 VESA 장착부가 부착되는 방법에 따른다.

도 1은 판 엣지 및/또는 대각선을 따르는 바와 같이, 판을 따라 볼록함의 유도를 방지하는 프레임 조립체(100, 200)의 실시예를 도시하고 있다. 일부 실시예는 볼록함을 피하고 있으며, 또한 터치 시스템을 더욱 개선하기 위해 오목함(concavity)을 유도할 수도 있다. 프레임(109)은 제1 프레임 요소(102)로부터 형성된다. 부착 요소(112) 및 이격 요소(116)가 이하의 실시예에 기재된다.

본 발명의 일부 실시예에 따라, 판(2) 및 패널(1)을 유지하거나 지지하도록 구성된 조립체(100, 200)는, 판(2)의 곡률이 제어되도록, 상기 판(2)에 제어된 힘을 가한다. 도 2a-2c 및 3a-3d에 도시된 실시예에 있어서, 상기 힘은 판(2)을 위해 지지 부분(101a, 101b)에 토크를 가한다. 도 4a-4c의 실시예에 있어서, 상기 힘은 실질적으로 직선형이며, 또한 판(2)과 직교한다. 이하에서는, 도 2a-2c, 3a-3d, 4a-4c, 및 5a-5g의 실시예가 개별적으로 기재될 것이다. 그러나 이들 실시예는 도 6a-6c에 도시된 조합과 같은 다른 실시예를 제공하도록 조합될 수 있다.

도 2a 내지 2d는 프레임 조립체(100)가 제1 프레임 요소(102) 및 적어도 하나의 제2 프레임 요소(103a, 103b)를 포함하는 실시예를 도시하고 있다. 상기 제1 프레임 요소(102)는 패널(1)의 배면측 위로 적어도 부분적으로 연장되는 후방 브래킷 프레임을 형성할 수 있다. 상기 제2 프레임 요소(103a, 103b)는 홀더 또는 지지 브래킷을 형성할 수 있다. 또한, 제2 프레임 요소(103a, 103b)는 판(2) 및/또는 패널(1)의 외주의 적어도 일부를 따라 연장될 수 있다. 별도의 제2 프레임 요소(103a, 103b)는 판(2) 및/또는 패널(1)의 다른 측의 외주를 따라 적어도 부분적으로 연장될 수 있다. 예를 들어, 2개의 제2 프레임 요소(103a, 103b)가 판(2) 및/또는 패널(1)의 대향하는 외주를 따라 연장될 수 있다. 대안적으로, 4개의 제2 프레임 요소(103a, 103b)가 판(2) 및/또는 패널(1)의 외주를 따라, 즉 직사각형 판(2) 및/또는 패널(1)의 각각의 측부를 따라 연장될 수 있다.

도 4a-4c에 도시된 바와 같이, 상기 패널(1)은 제1 프레임 요소(102)와 제2 프레임 요소(103a, 103b) 사이에 유지될 수 있다. 판(2)은 지지 부분(101a, 101b)을 형성하는 제2 프레임 요소(103a, 103b)의 일부의 제1 측부에 지지되거나 유지될 수 있다. 상기 패널(1)은 패널(1)을 위한 지지 부분을 형성하는, 지지 부분(101a, 101b)의 제2 측부에 의해 유지되거나 지지될 수 있다. 접착 테이프와 같은 접착제(104)가 상기 지지 부분(101a, 101b)과 판(2) 사이에 배치될 수 있다. 상기 지지 부분(101a, 101b)과 패널(1) 사이에는, 가스켓(105)이 배치될 수 있다.

일 실시예에 있어서, 요소(102, 103)[요소(103a, 103b)를 포함하는 도면에 도시됨]는, 단일 부재로부터 형성된다.

상기 제2 프레임 요소(103a, 103b)는 제1 프레임 요소(102)에 부착될 수 있다.

도 2a-2c 및 3a-3d의 실시예에 있어서, 제2 프레임 요소(103a, 103b)는 나사, 용접, 리벳 등과 같은 적어도 하나의 부착 부재(106a, 106b)에 의해, 제1 프레임 요소(102)에 부착된다. 이에 따라, 제2 프레임 요소(103a, 103b)가 제1 프레임 요소(102)에 견고하게 부착될 수 있다.

제1 프레임 요소(102)는 상기 제1 프레임 요소(102)의 외주에서 연장되는 플랜지(107a, 107b)를 포함할 수 있다. 유사하게, 제2 프레임 요소(103a, 103b)는 플랜지(108a, 108b)를 포함할 수 있다. 조립되었을 때, 상기 제1 프레임 요소(102)의 플랜지(107a, 107b)는, 제2 프레임 요소(103a, 103b)의 플랜지(108a, 108b)에 인접하여 배치될 수 있다. 상기 제1 프레임 요소(102)의 플랜지(107a, 107b)는 부착 부재(106a, 106b)에 의해 상기 제2 프레임 요소(103a, 103b)의 플랜지(108a, 108b)와 함께 유지될 수 있다.

제1 프레임 요소(102)는 제1 평면에서 연장되는 프레임(109)(도 1에 도시 됨)을 형성할 수 있다. 상기 프레임(109)은 패널(1)의 제1 측부의 둘레로 적어도 부분적으로 연장되도록 구성된다. 상기 패널(1)의 제1 측부는 패널(1)의 배면측일 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 상기 프레임(109)은 3-10 ㎝와 같은 폭을 갖는다. 상기 프레임(109)은 상기 제1 측부의 엣지로부터 패널(1)의 제1 측부의 중심을 향해 연장될 수 있다. 이에 따라, 프레임(109)이 직사각형일 수 있으며, 또한 재료의 단일 부재로 제조될 수 있다.

도 3a 및 3b에 도시된 바와 같이, 상기 조립체(100)는 배면 커버(111)를 지지하기 위해 적어도 하나의 지지 영역(110a, 110b)을 포함할 수 있다. 상기 지지 영역(110a, 110b)은, 프레임(109)이 연장되는 제1 평면과 실질적으로 평행한 평면에서 연장된다. 상기 지지 영역(110a, 110b)은 프레임(109)보다 상기 제2 프레임 요소(103a, 103b)의 상기 지지 부분(101a, 101b)으로부터 더 멀리 위치될 수 있으므로, 상기 프레임(109)과 배면 커버(111)가 서로 분리된다. 도시된 실시예에 있어서, 상기 지지 영역(110a, 110b)은 플랜지(107a, 107b)와 상기 제1 프레임 요소(102)의 프레임(109) 사이에 제공된다. 상기 배면 커버(111)는, 예를 들어 나사와 같은 부착 요소에 의해, 상기 지지 영역(110a, 110b)에 부착될 수 있다.

다른 실시예에 있어서, 상기 지지 영역(110a, 110b)은 제2 프레임 요소(103a, 103b)의 플랜지(108a, 108b)에 의해 제공된다. 제1 프레임 요소(102)의 플랜지(107a, 107b)는, 플랜지(108a, 108b)와 상기 제2 프레임 요소(103a, 103b)의 지지 부분(101a, 101b) 사이에서 상기 제2 프레임 요소(103a, 103b)에 연결될 수 있다.

제2 프레임 요소(103a, 103b)는 지지 부분(101a, 101b)을 형성할 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 프레임 요소(103a, 103b)는 단면이 적어도 부분적으로 L 형상인 가늘고 긴(elongated) 부재를 형성할 수 있다. 조립되었을 때, 상기 제2 프레임 요소(103a, 103b)는 패널(1)의 외주를 따라 연장될 수 있으며, 또한 지지 부분(101a, 101b)이 일반적으로 상기 프레임(109)에 대향하는 제2 평면에서 적어도 부분적으로 연장되어 상기 제1 평면으로부터 이격되도록 상기 패널의 외주의 둘레를 둘러쌀 수 있다. 이에 따라, 상기 제2 프레임 요소(103a, 103b)는 상기 패널(1)의 제2 측부에서, 예를 들어 패널(1)의 전방측에서, 적어도 부분적으로 연장되도록 구성된다.

일부 실시예에 있어서, 상기 제2 프레임 요소(103a, 103b)는 제1 부분 및 제2 부분을 갖는다. 상기 제1 부분은 상기 제2 부분에 대해 소정의 각도로 제공될 수 있다. 상기 제2 부분은 지지 부분(101a, 101b)을 형성할 수 있으며, 또한 프레임(109)에 대향하는 제2 평면에서 연장되도록 구성될 수 있다. 상기 제1 부분은 상기 제2 부분과 제1 프레임 요소(102) 사이에서 연장될 수 있다. 또한, 상기 제1 부분은, 조립되었을 때, 판(2)의 엣지 또는 측면을 따라 연장될 수 있다. 제1 프레임 요소(102)는 제2 프레임 요소(103a, 103b)의 제1 부분에 연결될 수 있다. 상기 제1 부분은 실질적으로 상기 제2 부분과 직교할 수 있다.

도 3a-3d에 도시된 바와 같이, 제1 프레임 요소(102)는 제2 프레임 요소(103a, 103b)의 제1 부분에 부착되므로, 이들은 서로에 대해 고정될 수 있다. 또한, 제2 프레임 요소(103)는 제1 프레임 요소(102)에 대해 경사 가능하다. 제1 프레임 요소(102)에 가해진 힘은 제2 프레임 요소(103)로 전달되어, 상기 지지 부분(101a, 101b)이 제1 프레임 요소(102)를 향해 경사질 수 있다. 따라서 토크는 제2 프레임 요소(103a, 103b)의 제2 부분, 즉 제1 프레임 요소(102)에 대해 판(2)을 지지하는 지지 부분(101a, 101b)의 경사를 제어할 수 있으며, 이는 도 3c 및 3d에 곡선형 화살표로 도시되어 있다. 일부 실시예에 있어서, 도 3a 및 3b에 도시된 바와 같이, 상기 지지 부분(101a, 101b)의 경사각은 중립이 되도록 제어되며, 즉 패널(1)과 실질적으로 평행하고 및/또는 판(2)이 평탄한 평면이도록 제어하기 위해, 상기 지지 부분(101a, 101b)의 경사각이 제어된다. 다른 실시예에 있어서, 상기 지지 부분(101a, 101b)의 경사각은 터치 표면에 대해 네거티브가 되도록 제어되며, 즉 도 3c 및 3d에 도시된 바와 같이, 지지 부분(101a, 101b)의 자유단부가 프레임(109)을 향해 경사지도록, 지지 부분(101a, 101b)의 경사각이 제어된다. 후자의 경우에, 판(2)은 미세하게 오목한 형상, 즉 판(2)의 터치 표면으로부터 패널(1)을 향하는 방향으로 제공된다. 이들 각각의 경우에는, 판에서의 볼록함이 피해지기 때문에, 터치 감지 시스템의 광 이미터로부터 광을 수광하는 검출기를 위해 시야가 개선되도록, 곡률이 제어된다. 또한, 개선된 시야는 터치 감지 시스템의 개선된 정확도를 제공하고, 또한 저렴한 조명 예산을 허용한다. 또한, 외주에서는 상기 지지 부분(101a, 101b)이 판(2)에 대해 짧은 거리만 연장될 필요가 있기 때문에, 조립체는 콤팩트한 동시에 곡률이 제어될 수 있다. 또한, 판의 중심과 접촉하지 않고서도, 곡률이 제어될 수 있다. 오목함이 적용되었을 때는, 심지어 시스템의 감도가 더욱 개선될 수 있다.

도 2a-2d 및 3a-3d는 제1 프레임 요소(102)를 패널에 부착하기 위한 부착 요소(112)의 실시예를 도시하고 있다. 도 4a에 원으로 도시되어 있는, 프레임(109)의 각각의 모서리에서처럼, 프레임(109)의 둘레에 다수의 부착 요소(112)[예를 들어, 3개의 요소(112a, 112b 및 112c)로 도시된 바와 같이]가 배치될 수 있다. 상기 각각의 부착 요소는 나사(112a, 112b, 112c, 113a, 113b)의 그룹을 포함할 수 있다. 각각의 나사는 나사 결합될 수 있는, 프레임(109)의 구멍에 배치될 수 있다. 각각의 부착 요소는 적어도 2개의 나사(112a, 112b, 112c, 113a, 113b)를 포함할 수 있다. 나사 중 적어도 한쪽(112a, 113a)은, 예를 들어 프레임(109)에 나선을 제공하여 패널(1) 상으로 가압함으로써, 프레임(109)을 패널(1)로부터 멀리 변위시키도록 배치될 수 있으며, 이는 도 2d에 화살표로 도시되어 있다. 나사 중 적어도 다른 쪽(112b, 112c, 113b)은, 예를 들어 패널에 나선을 제공하고 또한 프레임(109)에 구멍을 제공함으로써, 프레임(109)을 패널(1)을 향해 변위시키도록, 배치될 수 있으며, 이는 도 2d에 화살표로 표시되어 있다.

도 2a는 각각의 부착 요소가 적어도 3개의 나사(112a, 112b, 112c)를 포함하는 실시예를 도시하고 있다. 모두 3개의 나사(112a, 112b, 112c)가 지지 부분(101a, 101b)의 외주보다 상기 제1 프레임 요소(102)의 중심에 더 가깝게 배치되며, 즉 각각의 나사(112a, 112b)의 길이방향 축선의 가상 연장부(114a, 114b, 114c)는 도 2a에 도시된 바와 같이 횡단면에서 보았을 때 상기 지지 부분(101a, 101b)의 외측을 통과한다. 도시된 실시예에 있어서, 제1 나사(112a)는 제2 나사(112b)와 제3 나사(112c) 사이에 배치된다. 도 2a는 오직 한 그룹의 나사만 도시하고 있다. 그러나 상기 제1 프레임 요소(102)를 패널(1)에 부착하기 위해, 한 그룹의 나사가 상기 프레임(109)의 둘레의 임의의 위치에 배치될 수 있다.

도 2b는 각각의 나사 그룹이 오직 2개의 나사(113a, 113b)로만 이루어진 실시예를 도시하고 있다. 제1 나사(113a)는 지지 부분(101a, 101b)에 대향하여 배치되며, 즉 제1 나사(113a)의 길이방향 축선의 가상 연장부(115a)는 도 2b에 도시된 바와 같이 그 중심을 통하는 것처럼 횡단면에서 보았을 때 상기 지지 부분(101b)을 통과한다. 2개의 나사 중 제2 나사(113b)는 지지 부분(101b)의 외주보다 상기 제1 프레임 요소(102)의 중심에 더욱 가깝게 배치되며, 즉 제1 나사(113b)의 길이방향 축선의 가상 연장부(115b)는 도 2b에 도시된 바와 같이 횡단면에서 보았을 때 상기 지지 부분(101b)의 외측을 통과한다.

도 2d에 도시된 바와 같이, 제1 나사(112a)는 프레임(109)을 상기 패널(1)로부터 멀리 변위시키도록 배치된다. 이는, 나사의 헤드가 패널(1)에 인접할 동안, 제1 나사가 결합하는 프레임(102)의 나선 구멍(112i)에 의해 가능해질 수 있다. 상기 제2 나사(112b)는 프레임(109)을 패널을 향해 변위시키도록 배치된다. 이는, 제2 나사(112b)의 헤드가 프레임의 표면에 인접할 동안, 제2 나사(112b)가 결합하는 패널(1)의 나선 구멍(112f)에 의해 가능해질 수 있다. 나사(112a 및/또는 112b)를 사용함으로써, 프레임/패널의 굴곡 또는 회전을 제어하기 위해, 프레임(102) 및/또는 패널(2)에 힘이 가해질 수 있다.

도 2b의 실시예에서는 상기 제1 나사(113b)가 지지 부분(101a, 101b) 위에 정렬되기 때문에, 프레임의 굴곡 또는 회전을 제어하기 위해서는 단지 2개의 나사 만 필요하다.

도 2a-2b에는, 오직 한 그룹의 나사만 도시되어 있다. 그러나 판(2) 및 패널(1)을 지지하기 위해, 한 그룹의 나사가 프레임(109)의 둘레의 임의의 위치에 배치될 수 있다.

도 2c는 도 2a 및 2b의 실시예의 조합을 도시하고 있으며, 즉 3개의 나사뿐만 아니라 2개의 나사를 갖는 나사 그룹이 프레임(109)의 둘레에 배치될 수 있다. 이에 따라, 유연성이 제공된다.

도 2a-2c, 3c, 및 3d에 도시된 바와 같이, 각 그룹의 나사(112a, 112b, 112c, 113a, 113b)는 프레임(109)에 힘을 가할 수 있다. 이에 따라, 지지 부분(101a, 101b)의 경사 및 이에 따른 판의 곡률이 제어되도록, 프레임(109)의 곡률을 제어함으로써, 제2 프레임 요소(103a, 103b)에 토크가 가해질 수 있다. 도 3a에 도시된 조립체에서는, 프레임이 실질적으로 평탄하고 또한 상기 패널(1)과 평행하도록, 순 힘(net force)이 가해진다. 도 3c 및 3d에 도시된 조립체에서는, 지지 부분(101a, 101b)으로부터 멀어지는 순 힘이 프레임(109)에 제공되며, 이는 판(2)의 터치 표면에서 보았을 때 미세하게 오목할 것이다. 그 결과, 토크가 제2 프레임 요소(103a, 103b)에 제공될 것이며, 이는 판(2)의 엣지 또는 외주를 따라 지지 부분(101a, 101b)을 따라 경사시킬 것이다. 이에 따라, 상기 제1 프레임 요소(109)의 곡률을 제어하면, 판의 곡률을 제어할 수 있다. 판(2)은 상기 판(2)의 터치 표면에서 보았을 때 오목해질 수 있다.

도 4a-4c, 5a-5g, 및 6a-6c는 프레임(109)의 형상의 대안적인 또는 추가적인 제어가 유도될 수 있는 실시예를 도시하고 있다. 도 4a에 도시된 바와 같이, 부착 요소(112)는 프레임(109)의 모서리에 배치될 수 있다. 상기 부착 요소(112)는, 도 2a-2c 및 3a-3d에 대해 전술한 바와 같이, 나사 그룹(112a, 112b, 112c, 113a, 113b)을 포함할 수 있다. 상기 부착 요소(112)는 패널(1)을 프레임(109)을 향해 당기도록 배치될 수 있다. 이는 전술한 바와 같이 지지 부분(101a, 101b)을 경사시키거나 또는 경사시키지 않고서도 이루어질 수 있다. 적어도 하나의 이격 요소(116)[여기서 상기 이격 요소(116)는 나사(112) 및 별도의 이격 부품을 포함할 수 있다]가, 2개의 부착 요소(112) 사이에서 프레임(109)의 외주를 따라 배치될 수 있다. 상기 이격 요소(116)는 패널(1)로부터 멀어지도록 지향되는 프레임(109)에 힘을 가하도록, 조립체에 배치된다. 이에 따라, 상기 이격 요소(112)에 의해 가해지는 힘이 제2 프레임 요소(103a, 103b)로 전달되어, 상기 지지 부분(101a, 101b)이 전술한 바와 같이 기울어질 수 있으며, 이에 의해 상기 판(2)의 곡률이 제어된다.

도 4b에 도시된 바와 같이, 프레임(109)의 일반적인 형상은 오목한 반면에, 패널(1)의 일반적인 형상은 볼록할 수 있다. 상기 패널은 그 강성도에 따라 실질적으로 평면으로 유지될 수도 있다. 결과적인 판(2)의 형상은 오목할 것이다. 이에 따라, 프레임(109)의 각각의 측부는 만곡된 경로를 따르도록 제어될 수 있다. 곡률은 각각의 이격 요소(116)에 의해 및/또는 프레임(109)의 각각의 측부를 따라 많은 이격 요소(116)를 통해 가해진 힘을 조정함으로써 제어될 수 있다. 그 결과, 지지 부분(101a, 101b)의 적어도 자유단부에서 상기 지지 부분(101a, 101b)은 만곡된 경로를 따를 수도 있다. 이에 따라, 상기 지지 부분(101a, 101b)의 적어도 일부는 만곡된 평면에서 연장될 수 있다.

제2 프레임 요소(103a, 103b)가 분해되었거나 또는 제1 프레임 요소(102)에만 부착되었을 때는, 이완된 상태를 가질 수 있다. 이완된 상태에서, 상기 지지 부분(101a, 101b)은 실질적으로 평탄한 평면에서 연장된다. 상기 제2 프레임 요소(103a, 103b)는, 부착 요소(112) 및 이격 요소(116)에 의한 바와 같이, 이완된 상태로부터 편향된 상태로 또는 응력을 받은 상태로 편향될 수 있다. 상기 부착 요소(112)가 제공되는 지지 부분(101a, 101b)의 대향 단부에서 경사 레벨(112)은, 이격 요소(들)(116)가 제공되는 단부들 사이의 경사 레벨보다 작을 수 있다. 그 결과, 상기 제2 프레임 요소(103a, 103b)는 편향된 또는 응력을 받은 상태로 편향될 수 있다. 편향된 또는 응력을 받은 상태에서, 상기 지지 부분(101a, 101b)은 만곡된 평면에서 그 길이를 따라 연장된다. 지지 부분(101a, 101b)의 자유단부 또는 팁에서처럼, 상기 지지 부분(101a, 101b)을 따라 취한 이런 평면의 횡단면은 지지 부분(101a, 101b)의 길이의 적어도 일부를 따라 포물선형의 오목한 만곡부를 형성할 수 있다. 함께 나사 배치를 형성할 수 있는 부착 요소(112)와 이격 요소(116)의 조합은, 제1 프레임 요소(102)와 조립되었을 때, 상기 제2 프레임 요소(103a, 103b)를 편향된 또는 응력을 받은 상태로 유지할 수 있다.

상기 이격 요소(116)는, 그 팁이 패널(1) 상의 표면과 결합하거나 이에 인접할 동안, 상기 프레임(109)의 나선과 결합하는 단일 나사에 의해 제공될 수 있다. 대안적으로, 상기 패널(1)은 이격 요소(116)가 프레임(109)을 패널(11)을 향해 변위시키는데 사용될 수 있도록, 상기 이격 요소(116)가 나사결합되는 나선 구멍을 포함한다. 또한, 상기 요소(116)는 와셔, 스페이서, 등과 같은 스페이서 부품을 포함할 수 있다. 도 3a, 3b, 및 6a에서는, 2개의 이격 요소(116a, 116b)가 예시적인 목적으로 도시되었으며, 이는 별도의 실시예를 형성할 수 있다. 다른 실시예에서는, 단일-이격 요소(116a, 116b)가 사용될 수 있다. 상기 이격 요소(116a, 116b)의 헤드는, 이격 요소(116a, 116b)가 프레임(109)과 결합할 동안, 배면 커버(111)와 인접할 수 있으며, 여기서 상기 프레임(109)은 배면 커버(111)를 향해 당겨질 수 있다. 그 결과, 프레임이 오목해질 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 상기 이격 요소(116a)는 패널(1)과 인접하지 않거나 또는 결합하지 않으며, 여기서 상기 패널(1)은 프레임(109)에 가해지는 힘에 의해 영향을 받지 않을 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 이격 요소(116b)는 상기 이격 요소(116b)의 팁이 패널(1)의 표면에 인접하도록 충분히 길다. 이는 판(2)의 형상을 추가로 제어한다.

일부 실시예에 있어서, 프레임 조립체(100)는 프레임(109)의 모서리로부터 이격되어 배치된 다수의 이격 요소(116)를 포함한다. 하나 또는 여러 개의 이격 요소(116)가 상기 프레임(109)의 각각의 외주 또는 측부를 따라 배치될 수 있다. 단일의 이격 요소(116)가 각각의 측부를 따라 배치되었다면, 프레임(109)의 모서리 사이에서 중심에 위치되는 것이 바람직하다.

각각의 이격 요소(116)는 소정의 길이를 갖는 나사를 포함할 수 있다. 이는 헤드 및 팁이 각각의 표면에 인접하도록 상기 나사가 완전히 안착될 수 있음을 의미하며, 이에 의해 판(2)의 소정의 곡률이 얻어진다. 곡률의 레벨은, 헤드와 상기 헤드가 결합하는 표면 사이에 배치되는 하나 또는 여러 개의 스페이서에 의해 조정될 수 있다. 이는 복수의 이격 요소(116)가 단일 측부를 따라 배치되는 경우나, 또는 상이한 측부가 상이한 길이를 갖는 경우에 특히 유용하다. 스페이서가 많이 제공될수록, 프레임(109)에 더 적은 힘이 가해질 것이다. 대안적으로, 도 5h에 도시된 바와 같이, 다른 방법을 통해, 예를 들어 프레임을 소정의 높이로 밀링하여 더욱 연속적인 지지 구조를 허용함으로써, 소정의 높이 차이가 발생될 수 있다.

도 5a-5h는 전술한 제1 프레임 요소(102)와 조합될 수 있는 조립체(200)의 실시예를 도시하고 있다. 도 5a-5h에 도시된 실시예는 이전에 도시된 실시예와는 역전되어 도시되어 있으며, 상부에 판(2)을 갖고 있다.

도 5a 및 5b에 도시된 바와 같이, 상기 프레임 조립체(200)는 제1 프레임 요소(202) 및 제2 프레임 요소(203)를 포함할 수 있다. 제1 프레임 요소(202) 및 제2 프레임 요소(203)는, 지지 부분(201a, 201b)을 각각 갖는 가늘고 긴 부재일 수 있다. 상기 제1 프레임 요소(202) 및 제2 프레임 요소(203)는, 예를 들어 단면이 L 형상일 수 있다. 제1 프레임 요소(202) 및 제2 프레임 요소(203)의 각각의 제1 부분은, 패널(1)의 엣지를 따라 연장되도록 구성될 수 있다. 상기 제1 프레임 요소(202) 및 제2 요소(203)의 각각의 제2 부분은, 지지 부분(201a, 201b)을 형성할 수 있으며, 또한 조립되었을 때 판(2)의 표면에 대해 1-3 cm와 같은 짧은 거리로 판(2)의 외주로부터 연장되도록 구성될 수 있다. 또한, 상기 제2 프레임 요소(203)는, 조립되었을 때 판(2)의 외주가 프레임 요소(202, 203)의 각각의 제2 부분 사이에 배치되도록, 상기 제1 프레임 요소(202)의 상부에 배치될 수 있다. 이에 따라, 각각의 지지 부분(201a, 201b)은 도 5g에 도시된 바와 같이 판(2)의 대향 표면을 지지하거나 또는 이와 결합할 수 있다.

도 5c-5d에 도시된 바와 같은 일부 실시예에 있어서, 가스켓(205)[예를 들어, 가스켓(205a, 205b, 205c, 205d, 205e)]은, 제1 프레임 요소(202)와 제2 프레임 요소(203) 사이에 배치된다. 상기 가스켓은, 예를 들어 제1 프레임 요소(202)의 지지 부분(201a) 상에 배치될 수 있다. 또한, 상기 제2 프레임 요소(203)의 지지 부분(201b) 상에는 밀봉부(204a)가 배치될 수 있다.

상기 가스켓(205)은 그 길이를 따라, 즉 제1 프레임 요소(202)의 길이를 따라서도 변하는 두께를 가질 수 있다. 이는 도 5f-5g에 도시된 바와 같이, 제1 프레임 요소(202)와 제2 프레임 요소(202) 사이에서 포착되었을 때, 판(2)의 외주의 원하는 만곡 형상을 얻기 위해 제공된다. 예를 들어, 상기 가스켓(205)은 대향 단부를 가지며, 또한 상기 단부보다 상기 대향 단부들 사이에서 더 얇을 수 있다. 이는 판(2)의 외주의 소정의 오목함을 얻는 것을 제공한다. 상기 가스켓은 압축되었을 때조차도 단부가 더 두꺼울 정도로 충분히 강성이다. 상기 가스켓(205)은 단부에서 약 1.5-2.0 ㎜일 수 있고, 중심에서 약 1 ㎜ 더 얇을 수 있다.

일부 실시예에 있어서, 상기 가스켓(205)은 그 길이를 따라 다수의 섹션을 갖는다. 각각의 섹션의 두께는 변할 수 있다. 예를 들어, 가스켓의 제1 섹션(205a)은 그 단부들 중 한쪽에 제공되고, 가스켓의 제2 섹션(205b)은 그 단부들 중 다른 쪽에 제공된다. 상기 제1 섹션(205a) 및 제2 섹션(205b)은 각각의 섹션에서 동일할 수 있는 제1 두께를 가질 수 있다. 상기 가스켓의 적어도 제3 섹션(205c)은 제1 섹션(205a)과 제2 섹션(205b) 사이에 배치된다. 제3 섹션(205c)은 제2 두께를 갖는다. 상기 제1 두께는 제2 두께보다 더 두껍다. 예를 들어, 두께의 차이는 약 0.5-2 ㎜, 바람직하게는 약 1.0 ㎜이다. 상기 두께의 차이는 가스켓(205)의 길이, 및 상기 오목함이 도입될 판(2)의 엣지에 따라 변할 수 있다. 일부 실시예에서는, 제4 및 제 5 섹션(205d, 205e)이 상기 제1 및 제2 섹션(205a, 205b)과 제3 섹션(205c) 사이에 각각 제공될 수 있다. 상기 제4 및 제 5 섹션(205d, 205e)은 장치(200)에 의해 제공된 오목한 만곡부의 형상에 대한 추가적인 제어를 부가할 수 있다. 각각의 제1 및 제2 섹션(205a, 205b)의 길이는 가스켓(205)의 전체 길이의 약 2-20%일 수 있다. 상기 제3 섹션의 길이는 가스켓(205)의 전체 길이의 약 60-96%일 수 있다. 제4 및 제 5 섹션(205d, 205e)의 각각의 길이는 가스켓(205)의 전체 길이의 약 10-20%일 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 상기 제4 및 제 5 섹션(205d, 205e)의 전체 길이는 제3 섹션(205c)의 길이보다 더 짧고, 제1 및 제2 섹션(205a, 205a)의 전체 길이는 제4 및 제 5 섹션(205d, 205e)의 전체 길이보다 더 짧다. 이는 상기 프레임 조립체(200)의 길이를 따라 포물선형의 오목한 만곡부를 제공한다.

도 5e에서 알 수 있는 바와 같이, 제1 프레임 요소(202)의 지지 부분(201a)과 상기 제2 프레임 요소(203)의 지지 부분(201b) 사이의 거리는, 조립된 상태에서 불연속적일 수 있다.

판(2)의 오목함을 유지하기 위해, 지지 부분(201a, 201b) 사이의 거리가 조립된 상태로 유지되도록, 상기 제1 프레임 요소(202) 및 제2 프레임 요소(203)는 함께 유지될 수 있다. 상기 제1 프레임 요소(202)는 제1 프레임 요소(202)의 제2 부분과 같이, 상기 제1 프레임 요소(202)의 대향 단부에 배치되는 제1 구멍(217a) 및 제2 구멍(217b)을 갖는다. 상기 제1 및 제2 구멍(217a, 217b)은 제1 평면에 배치된다. 제1 구멍(217a)과 제2 구멍(217b) 사이의 중심에 배치되는 것처럼, 제1 구멍(217a)과 제2 구멍 사이에는 제3 구멍(217c)이 배치된다. 상기 제3 구멍(217c)은 제1 평면과는 상이한 평면에 제공된다. 제1 및 제2 구멍(217a, 217b)이 배치되는 평면과 상기 제3 구멍(217c)이 배치되는 평면 사이의 거리 또는 옵셋(offset)은, 제1 및 제2 섹션(205a, 205b)과 제3 섹션(205c) 사이의 두께 차이와 실질적으로 동일할 수 있으며, 즉 이는 약 0.5-2 ㎜이다. 일부 실시예에 있어서, 상기 제1 및 제2 구멍(217a, 217b)은 제1 프레임 요소(202)의 길이를 따라 상기 가스켓(205)의 제1 및 제2 섹션(205a, 205b)의 각각의 중심에 위치된다.

마찬가지로, 제2 프레임 요소(203)는 제2 프레임 요소(203)의 대향 단부에 배치된 제1 구멍(218a) 및 제2 구멍(218b)을 포함할 수 있다. 상기 제2 프레임 요소의(203)의 제1 구멍(218a)과 제2 구멍(218b) 사이에는, 제3 구멍(218c)이 배치될 수 있다. 제2 프레임 요소(203)의 제1 구멍(218a), 제2 구멍(218b), 및 제3 구멍(218c)은, 일반적으로 제2 프레임 요소(203)가 제1 프레임 요소(202)로부터 분리되었을 때, 동일한 평면에 배치된다. 제2 프레임 요소(203)는 제1 프레임 요소(202)보다 덜 강성이거나 또는 더 약할 수 있으며, 또한 제2 프레임 요소(203)의 각각의 구멍(218a, 218b, 218c)이 제1 프레임 요소(202)의 구멍(217a, 217b, 217c)과 정렬되도록 편향될 수 있다. 이에 따라, 상기 제2 프레임 요소(203)의 지지 부분(201b)은 프레임 조립체(200)의 조립된 상태에서 만곡된 평면으로 연장되도록 편향될 수 있다. 나사(219a, 219b, 219c)는 정렬된 구멍(217a, 217b, 217c; 218a, 218b, 218c)을 통해 삽입될 수 있고, 또한 상기 패널과 직접 결합하거나 또는 상기 패널(1)의 나사산 구멍과 결합할 수 있으며, 이는 프레임 요소(202, 203)를 조립된 상태로 유지할 것이다. 구멍(217a, 217b, 217c; 218a, 218b, 218c)의 다른 상대적 배치가 예상되며, 여기에서 각각의 프레임 요소(202, 203)의 중심 구멍(217c, 218c)은 제2 프레임 요소(203)의 이완된 상태에서는 오정렬되지만, 그러나 제2 프레임 요소(203)가 편향되었거나 응력을 받은 상태에서는 정렬된다.

일부 실시예에 있어서, 상기 제1 프레임 요소(202)는 프레임 측부를 형성하고, 제2 프레임 요소(203)는 엣지 커버를 형성한다. 도 4a-4c와 관련하여 논의된 프레임(109)과 함께 사용되었다면, 상기 프레임 측부는 도 4a-4c의 실시예의 제2 프레임 요소를 대체할 수 있다. 이에 따라, 상기 프레임 측부는 일반적으로 프레임(109)과 대향하는 지지면을 갖는 지지 부분(201a)을 포함하며, 또한 상기 가스켓(205)을 지지하도록 구성된다.

도 6에 도시된 바와 같이, 상기 지지 부분(201a)과 판(2) 사이에는, 부품[예를 들어, 밀봉 요소(204a)]이 제공될 수 있다. 도 6은 제2 프레임 요소(203a)에 힘(220)이 가해졌을 때 발생되는 힘 및 토크를 도시하고 있다. 상기 지지 부분(201)에 제2 힘(221)이 가해진다. 이에 따라, 순 토크(net torque)(222)는 도시된 배치에서 반시계 방향으로 발생된다. 상기 판(2)은 점선(223)으로 도시된 바와 같이 만곡된 경로를 가정할 것이다.

도 7에 도시된 실시예에서는, 판(2)의 곡률을 제공하기 위한 대안적인 배치가 제공된다. 이런 실시예에 있어서, 지지 블럭(301)은 유리판(2)을 지지하도록 배치된다. 지지 블럭(301)은 상기 제2 프레임 요소(103A)로부터 소정의 각도로 테이퍼진 엣지(303)를 포함하는 표면 부분을 갖는다. 판(2)은 제1 프레임 요소(102) 및 밀봉부(204a)로부터의 압력(201b)으로부터 상기 지지 블록(301)의 상면에 대해 가압된다. 상기 압력(201b)은 판(2)이 블록(301)의 상면의 윤곽을 따르게 하며, 상기 판(2)은 제2 프레임 요소(103A)의 평면에 대해 각도를 두고 만곡면 내로 강제된다. 상기 판(2)의 결과적인 경로는 곡률 경로(310)에 의해 도시된다. 테이퍼진 표면 부분(303)은 제2 프레임 요소(103A)로부터 0.5도 내지 3도 사이의 각도를 이룬다.

도 8에 도시된 실시예에서는, 도 5a-5g에 도시된 실시예의 변형예가 제공된다. 이런 실시예에서는, 부분(410)이 제2 프레임 요소(203)의 엣지 부분(203c)으로부터 제거되도록, 제2 프레임 요소(203)가 수정되었다. 이는 판(2)의 곡률로 나타나는 방식으로, 제2 프레임 요소(203)를 굴곡시키는 데 요구되는 힘을 감소시킨다. 상기 부분(410)은 밀링 프로세스에 의해, 조각(carving) 또는 절단 프로세스에 의해 제거될 수 있으며, 또는 상기 제2 프레임 요소(203)는 몰딩 프로세스 또는 이와 유사한 프로세스를 통해 부분(410) 없이 형성될 수 있다. 상기 부분(410)은 가장 협소한 지점에서 상기 제2 프레임 요소(203)의 깊이를 5-20%로 감소시키는 것이 바람직하다.

조립체의 실시예의 프레임 요소는 시트 금속으로부터 제조될 수 있으며, 또한 원하는 디자인, 두께로 제조될 수 있고, 및/또는 전술한 힘, 형상, 토크 등이 얻어지도록 상이한 재료로 제조될 수 있다.

실시예는 광학 터치 감지 시스템을 위해 패널(1)과 판(2)을 조립하기 위한 방법을 포함한다. 상기 방법은 여기에 제시된 실시예에 따라 상기 프레임 요소를 제공하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은 제1 프레임 요소를 제2 프레임 요소에 부착하는 단계, 상기 조립체의 지지 부분에서 판을 지지하는 단계, 및 상기 지지 부분이 평탄한 평면이나 만곡된 평면에서 연장되도록 상기 제1 프레임 조립체 및 제2 프레임 조립체 중 적어도 하나를 상기 패널에 부착하는 단계를 추가로 포함한다. 또한, 상기 방법은, 상기 지지 부분이 일반적으로 상기 제1 프레임 요소의 적어도 일부와 대향하는 제2 평면에서 적어도 부분적으로 연장하여, 상기 제1 평면으로부터 이격되도록, 상기 제1 프레임 요소에 상기 제2 프레임 요소를 부착하는 단계를 포함한다. 제1 프레임 요소의 곡률은 제1 프레임 요소에 부착된 이격 요소로 제어될 수 있으며, 이에 따라 상기 지지 부분을 경사시켜 상기 판의 곡률을 제어할 수 있다.

도 9는 터치-감지 장치(99)의 예의 상부 평면도를 도시하고 있다. 이미터(30a)는 터치 판(10)의 외주의 둘레에 분포되어, 상기 터치 표면(20)을 가로질러 광을 전파한다. 검출기(30b)는 터치 표면(20)의 외주의 둘레에 분포되어, 상기 전파되는 광의 일부를 수광한다. 각각의 이미터(30a)로부터의 광은, 다수의 광 경로(50) 상에서 많은 상이한 검출기(30b)로 전파될 것이다.

상기 실시예는 판 형상 및 곡률의 제어를 달성하는 방법을 기재하고 있다. 이하의 실시예는 터치 센서 시스템의 개선된 성능을 달성하기 위해 상기 판의 바람직한 형상을 기재하고 있다. 광 경로(50)는, 개념적으로, 이미터(30a)의 쌍과 검출기(30b) 사이에서 상기 터치 표면(20)을 가로질러 연장되는 "검출 라인"으로서 표현될 수 있다. 상기 이미터(30a) 및 검출기(30b)는, 상부 평면도에서 보았을 때, 터치 표면(20) 상의 검출 라인(50)의 그리드("검출 그리드")를 통칭하여 정의하고 있다. 상기 검출 그리드에서 교차점의 간격은 터치-감지 장치(99)의 공간 해상도, 즉 터치 표면(20) 상에서 검출될 수 있는 가장 작은 물체를 정의한다. 상기 검출 라인의 폭은 이미터 및 대응하는 검출기의 폭의 함수이다. 광범위한 이미터로부터 광을 검출하는 광범위한 검출기는, 더 넓은 표면 커버리지를 갖는 광범위한 검출 라인을 제공하여, 터치 커버리지를 제공하지 않는 검출 라인들 사이의 공간을 최소화한다. 광범위한 검출 라인의 단점으로는, 별도의 물체들 사이를 구별하는 능력이 감소되고, 또한 신호 대 잡음 비율이 낮을 수 있다는 점이다.

여기에 사용되는 바와 같이, 이미터(30a)는 원하는 파장 범위에서 방사선을 방출할 수 있는 임의의 타입의 장치, 예를 들어 다이오드 레이저, VCSEL(vertical-cavity surface-emitting laser)(수직-공동 표면-방출 레이저), LED(발광 다이오드), 백열 램프, 할로겐 램프, 등일 수 있다. 상기 이미터(30a)는 광섬유의 단부에 의해 형성될 수도 있다. 이미터(30a)는 임의의 파장 범위에서 광을 발생시킬 수 있다. 다음의 예는 광이 적외선(IR)에서, 즉 약 750 nm 이상의 파장에서 발생되는 것으로 가정하고 있다. 유사하게, 검출기(30b)는 광 검출기, CCD 장치, CMOS 장치, 등과 같이 광(동일한 파장 범위의)을 전기 신호로 변환할 수 있는 임의의 장치일 수 있다.

검출기(30b)는 신호 프로세서(130)에 의해 수신 및 샘플링되는 출력 신호를 통칭하여 제공한다. 상기 출력 신호는 "투사 신호"로도 지칭되는 다수의 서브-신호를 포함하며, 그 각각은 광 이미터 중 하나로부터 광 검출기(30b) 중 하나에 의해 수광되는 광의 에너지를 각각 나타낸다. 구현에 따라, 상기 신호 프로세서(130)는 개별 투영 신호의 분리를 위해 상기 출력 신호를 프로세싱할 필요가 있을 수 있다. 상기 투영 신호는 개별 검출 라인(50) 상에서 검출기(30b)에 의해 수광된 광의 수광 에너지, 강도, 또는 파워를 나타낸다. 물체가 검출 라인(50)을 부분적으로 또는 완전히 폐색할 때마다, 상기 검출 라인 상의 수광된 에너지는 감소되거나 "감쇠된다(attenuated)".

상기 신호 프로세서(130)는 위치(예를 들어, x, y 좌표계에서의), 형상 또는 영역과 같은, 접촉하는 물체의 특성을 결정하기 위해 상기 투영 신호를 프로세싱하도록 구성될 수 있다. 이런 결정은, 예를 들어 US7432893호 및 WO2010/015408호에 기재된 바와 같이, 감쇠된 검출 라인에 기초하는 직선-전향 3각 측량(straight-forward triangulation), 또는 터치 표면(20)을 가로질러 감쇠값의 분포(간략히, "감쇠 패턴"으로 지칭됨)를 재생성하기 위해 보다 진보된 프로세싱을 포함할 수 있으며, 여기서 각각의 감쇠값은 광 감쇠의 국부적인 정도를 나타내고 있다. 상기 감쇠 패턴은 접촉 물체의 위치, 형상, 또는 영역을 결정하기 위해 신호 프로세서(130)에 의해 또는 별도의 장치(도시되지 않음)에 의해 추가로 프로세싱될 수 있다. 감쇠 패턴은, 예를 들어 여과된 역투영(Filtered Back Projection), FFT-기반 알고리즘, ART(Algebraic Reconstruction Technique)(대수적 재구성 기법), SART(Simultaneous Algebraic Reconstruction Technique)(동시 대수적 재구성 기법) 등을 포함하여, 투영 신호값에 기초한 이미지 재구성을 위한 임의의 유용한 알고리즘에 의해 재생될 수 있다. 대안적으로, 상기 감쇠 패턴은 하나 또는 그 이상의 기초 함수를 적용함으로써 및/또는 베이지안 역전(Bayesian inversion)과 같은 통계적 방법에 의해 발생될 수 있다. 터치 결정에 사용하기 위해 설계된 이러한 재구성 기능의 예가 WO2009/077962호, WO2011/049511호, WO2011/139213호, WO2012/050510호, 및 WO2013/062471호에 기재되어 있으며, 이 모두는 여기에 참조 인용되었다.

도시된 예에서, 장치(99)는 또한 이미터(30a)의 활성화를, 그리고 가능하다면 검출기(30b)로부터의 데이터의 판독을, 선택적으로 제어하도록 연결되는 제어기(120)를 포함한다. 구현에 따라, 이미터(30a) 및/또는 검출기(30b)는 US8581884호에 개시된 바와 같이, 순차적으로 또는 동시에 활성화될 수 있다. 신호 프로세서(130) 및 제어기(120)는 별개의 유닛으로 구성될 수 있으며, 또는 이들은 단일 유닛으로 통합될 수 있다. 신호 프로세서(130) 와 제어기(120) 중 하나 또는 둘 모두는, 프로세싱 유닛(140)에 의해 실행되는 소프트웨어에 의해 적어도 부분적으로 구현될 수 있다.

도 10a는 종래 기술에 따른 실질적으로 평탄한 직사각형 터치 판(10)을 도시하고 있다. 이런 예에 있어서, 상기 터치 판은 유리, 플라스틱, 또는 PMMA[Poly(methyl methacrylate)][폴리(메틸 메타크릴레이트)]와 같은 임의의 다른 재료로 제조된다. 도 10a에는 2개의 축선이 정의되어 있다. x-축선은 상기 직사각형의 한 쌍의 장변과 평행하게, 또한 이로부터 등거리로, 그리고 상기 터치 표면의 평탄면을 따라, 연장되는 축선으로서 정의된다. y-축선은 직사각형의 한 쌍의 단변과 평행하게, 또한 이로부터 등거리로, 그리고 상기 터치 표면의 평탄면을 따라, 연장되는 축선으로서 정의된다. 상기 터치 판(10)의 상면의 적어도 일부는 터치 표면(20)을 포함한다.

도 10b는 종래 기술에 따른 터치 장치의 예를 도시하고 있다. 도 10b는 터치 장치를 횡단면으로 도시하고 있으며, 상기 횡단면은 판(10)의 x-축선을 따라 연장된다. 광은 이미터(30a)에 의해 방출되어, 터치 표면(20)을 통해 투과 판(transmissive plate)(10)을 통과하고, 엣지 반사기의 반사기 표면(80)(70)에 의해 반사되어, 실질적으로 터치 표면(20)과 평행한 평면에서 이동한다. 그 후, 상기 광은 투과 판(10)의 대향 엣지에서 상기 엣지 반사기(70)의 반사기 표면(80)에 의해 편향될 때까지 계속될 것이며, 여기서 광은 상기 투과 판(10)을 통해 검출기(30b) 상으로 다시 편향될 것이다. 물체가 터치 표면(20)에 적용되는 경우, 터치 표면(20) 위의 광의 일부는 폐색된다. 이런 폐색은 터치 장치에 의해 검출되어, 물체의 존재, 크기 및/또는 형상을 결정하는 데 사용된다. 상기 이미터 및 검출기는, 이미터로부터의 광이 터치 표면으로 전달되고 그리고 상기 터치 표면으로부터 검출기로 전달되도록, 많은 다른 구성으로 배치될 수 있다. 다른 알려진 배치는, 터치 표면 위에 이미터 및 검출기를 배치하고, 반사면을 사용하지 않고 광을 직접 전달 및 수광하는 것이다. 광은 도파관, 광섬유 케이블, 또는 다른 광학 부품에 의해 터치 표면에 전달될 수도 있다.

도 11a는 도 10a에 도시된 바와 유사한 터치 판(10)의 실시예를 도시하고 있지만, 그러나 여기에서는 터치 판(10)이 만곡되어 있다. 이런 실시예에 있어서, 판은 y-축선의 방향으로는 실질적으로 평탄하게 유지되지만, 그러나 x-축선에 대해서는 오목한 방향으로 만곡된다. 이런 실시예에 있어서, 상기 x-축선은 직사각형의 한 쌍의 장변으로부터 평행하게 그리고 이로부터 등거리로 연장되는 축선으로서 정의된다. 상기 터치 표면의 포물선 또는 포물면의 정점은, 상기 터치 표면이 터치 판의 엣지에 비해 가장 깊은 곳이다. 상기 x-축선이 터치 판의 엣지의 높이에 위치되는 경우, 판의 곡률은 상기 x-축선으로부터 터치 표면의 거리를 사용하여 측정될 수 있다. 도 11b는 도 11a의 터치 판(10)의 x-축선을 따른 횡단면도를 도시하고 있다.

도 11c는 만곡된 터치 판(10)의 예시적인 실시예를 도시하고 있다. 상기 터치 판(10)은 x-축선을 따라 1900 ㎜의 폭, 및 y-축선을 따라 1070 ㎜의 높이를 갖는다. 이런 예시적인 실시예에 있어서, 유리는 터치 표면이 x-축선에 대해 포물선을 따르도록 형성된다. 상기 터치 표면(20)의 중간 지점(O)은 터치 표면의 중심이며, 그리고 상기 x-축선의 중간 지점이다. 상기 터치 표면(20)의 곡률이 포물선인 경우, 상기 터치 표면과 x-축선 사이의 최대 거리(a)는 터치 표면의 중심 지점(O)에 있다.

도 11d는 최대 허용 오목 거리(a), 및 최대 허용 볼록함(b)을 도시하고 있다. 상기 최대 허용 볼록함(b)은, 실질적으로 볼록한 터치 표면의 일부가 이미터와 검출기 사이에서 광의 폐색 및 터치 신호의 현저한 손실로 나타날 수 있기 때문에, 중요한 고려 사항일 수 있다. 상기 최대 허용 볼록함(b)은 본 예에서는 음수이다.

일 실시예에 있어서, 터치 시스템의 수율 및 성능을 개선하기 위해, 수직으로 배향된 터치 판에 대한 거리(a)의 범위가 제한된다. 상기 범위는 터치 시스템의 크기에 따라 설정된다. 집적 시 유리 형상 및 볼록함의 비-포물선(non-parabolic) 편차가 볼록한 집적형 터치 표면으로 나타나지 않는 것을 보장하기 위해, 최소값이 요구된다. 터치 물체에 대한 더 나은 접촉 검출 및 들뜸(lift-off) 검출을 가능하게 하기 위해, 최종 터치 시스템에 대한 광 필드의 높이가 합리적으로 낮게 유지되는 것을 보장하도록, 최대값이 요구된다. 상기 거리(a)의 범위는 0-2.5 ㎜가 바람직하다.

상기 최대 거리(a)는 본 예에서는 오목 유리(concave glass)의 양수이다. 이에 따라, 터치 표면의 곡률은 다음과 같이 모델링될 수 있다.

본 예시적인 예에 있어서, 도 11c의 터치 표면의 1900 ㎜ 길이의 횡단면과 x-축선 사이의 최대 거리(a)는, 2.0 ㎜이다. 이에 따라, 터치 표면(20)에 대한 이상적인 포물선은 다음과 같을 수 있다:

여기서 F(x)는 x-축선과 위치(x)에서의 터치 표면 사이의 거리이며, F(x)는 엣지의 중간 지점에서 0 이다. 즉, x-축선은 외주와 교차한다.

도 12a 및 12b는 도 11a에 도시된 바와 유사한 터치 판(10)의 실시예를 도시하고 있지만, 그러나 상기 터치 판(10)이 2개의 축선에 만곡되어 있다. 도 12a는 평면도이고, 도 12b는 터치 판(10)의 등각도이다. 이런 실시예에 있어서, 판은 x-축선에 대해 오목한 방향으로 만곡되고, 또한 y-축선에 대해 오목한 방향으로 만곡된다. 도 11a에 도시된 실시예에서처럼, x-축선은 직사각형의 한 쌍의 장변으로부터 평행하게, 그리고 이로부터 등거리로 연장되어, 상기 터치 표면 상의 중심 지점(0)을 통과하는 축선으로서 정의된다. 이에 따라, 판의 곡률은 x-축선으로부터의 터치 표면의 거리로부터 측정될 수 있다. 마찬가지로, y-축선은 직사각형의 한 쌍의 단변과 평행하게, 그리고 이로부터 등거리로 연장되어, 상기 터치 표면 상의 중심 지점(O)을 통과하는 축선으로서 정의된다. 이에 따라, 이런 축선을 따른 판의 곡률은, 상기 y-축선으로부터의 터치 표면의 거리로부터 측정될 수 있다.

도 12c 및 12d는 도 12a 및 12b의 터치 판(10)의 x-축선 및 y-축선을 따른 각각의 단면도를 도시하고 있다. 만곡된 터치 판(10)의 예시적인 실시예에 있어서, 상기 터치 판(10)은 x-축선을 따라 1900 ㎜의 폭, 및 y-축선을 따라 1070 ㎜의 높이를 갖는다. 이런 예시적인 실시예에 있어서, 유리는 터치 표면이 x-축선에 대해 포물선을 따르도록 형성된다. 터치 표면(10)의 중심 지점(O)은 터치 표면의 중심이며, 그리고 상기 x-축선의 중간 지점과 평행하다. 상기 터치 표면(10)의 곡률이 포물선인 경우, 터치 표면과 x-축선 사이의 최대 거리(a)는 중심 지점(O)에 있다. 상기 최대 거리(a)는 본 예에서는 오목 유리에 대한 양수이다. 이에 따라, 터치 표면의 곡률은 다음과 같이 모델링될 수 있다.

여기서 z는 x-축선 및 y-축선에 의해 정의된 평면과 상기 터치 표면 사이의 거리이며, x 및 y는 유리의 평면에서의 좌표이다.

y = 0(즉, 판의 중간)에 대해 x-방향을 따라 측정된 2.0 ㎜의 최대 거리를 갖는 판 둘레의 평탄한 외주를 갖는 실시예에서는 아래와 같다.

다른 예시적인 실시예에서는, y = 0[스크린의 중간의 쇼트 투 쇼트(mid short to short of screen)]에 대해 x-방향을 따라 측정된 2.0 ㎜의 최대 거리 및 x=0[스크린의 중간의 롱 투 롱(mid long to long of screen)]에 대해 y-방향을 따라 측정된 1.5mm의 최대 거리를 갖는 판 둘레의 오목한 외주를 갖는다. 상부 및 바닥 엣지가 1.0 ㎜의 최대 거리를 갖고 또한 좌측 및 우측 엣지의 0.5 ㎜의 최대 거리를 갖는 경우는 아래와 같다.

도 13a는 x-축선에서 만곡된 프로필을 갖는 만곡된 터치 판(10) 터치 표면의 예시적인 실시예에 걸쳐 전파되는 광의 x-축선을 따른 단면도를 도시하고 있다. 상기 단면도에는, 점 광원(point light source)(1310)으로부터의 광의 전파 경로가 도시되어 있다. 점선(1320)은 검출기 표면(1340)에 의해 수광되지 않는 점 광원(1310a)으로부터 방출된 광의 전파 경로를 도시하고 있다. 실선(1330)은 검출기 표면(1340)에 의해 수광되는 점 광원(1310)으로부터 방출된 광의 전파 경로를 나타낸다. 도면에 도시된 바와 같이, 광의 일부는 검출기 위에서 손실되고, 일부는 검출기 아래에서 손실되며, 광의 일부는 검출기 표면에 수광된다. 이미터 지점으로부터 검출기의 거울 이미지(터치 표면에서의 거울형인)를 향해 바라보는 사람은, 실제 검출기보다 2.2 배 큰 검출기 크기를 인식할 것이다. 이런 배율 효과(magnification effect)는 축선을 벗어난 포물선 거울을 사용하는 효과이다. 특정한 경우의 터치 시스템에서, 이는 평탄한 터치 표면과 비교했을 때 2.2 의 검출 신호 증폭으로 나타난다. 이런 증폭은 신호에만 적용되며, 검출기에 의해 수광되는 주변 광에는 달리 크게 영향을 끼치지 않는다. 바람직한 실시예에 있어서, 터치 시스템의 검출기 및 이미터는 터치 표면 위로(직접적으로 또는 간접적으로) 3 ㎜ 이하이며, 검출 라인의 길이는 100 내지 2500 ㎜의 범위에 있고, 입사각은 극단적으로 90도에 가깝다. 이에 의해, 터치 표면 상에 자애로운 입사, 먼지 또는 눈부심 방지 코팅이 반사에 실질적인 영향을 끼치지 않으므로, 이는 사실상 거울이다.

도 13b는 도 13a의 모델의 엣지에서 광 경로의 z-좌표에 대해 점 광원(1310)으로부터 방출된 광의 각도 그래프를 제공한다. 검출기 표면의 z-좌표 범위는 수직 축선으로 표시되어 있다. 그 범위 내의 z-좌표에서 수광된 점 광원(1310)에 의해 방출된 광은, 검출기에 의해 수광된다.

도 14a는 도 13a의 실시예의 단면도를 도시하고 있다. 상기 단면도에는, 제2 점 광원(1410)으로부터의 광의 전파 경로가 도시되어 있다. 이런 예에서, 검출 신호 증폭은 약 3.3이다. 도 14b는 제2 점 광원(1410)에 대한 도 13b의 대응 그래프를 도시하고 있다.

도 15a는 도 13a의 실시예의 단면도를 도시하고 있다. 상기 단면도에는, 제3 점 광원(1510)으로부터의 광의 전파 경로가 도시되어 있다. 도 15b는 제3 점 광원(1510)에 대한 도 13b의 대응 그래프를 도시하고 있다. 이런 예에서, 검출 신호 증폭은 약 3.03이다.

도 16a는 도 13a의 실시예의 단면도를 도시하고 있다. 상기 단면도에는, 제4 점 광원(1610)으로부터의 광의 전파 경로가 도시되어 있다. 도 16b는 제4 점 광원(1610)에 대한 도 13b의 대응 그래프를 도시하고 있다. 이런 예에서, 검출 신호 증폭은 약 2.71이다.

도 17a는 도 13a의 실시예의 단면도를 도시하고 있다. 상기 단면도에는, 제 5 점 광원(1710)으로부터의 광의 전파 경로가 도시되어 있다. 도 17b는 제 5 점 광원(1710)에 대한 도 13b의 대응 그래프를 도시하고 있다. 이런 예에서, 검출 신호 증폭은 약 2.19이다.

도 13a-17b는 상이한 이미터 위치가 터치 표면의 상이한 부분을 이용하는 것을 도시하고 있다. 반사기로서 동작하는 터치 표면의 부분은, 유리의 실제 형상, 및 이미터와 검출기 개구 표면(1340)의 배치 및 크기에 의존할 것이다.

그러나 상기 터치 판(10)은 완벽하게 제조되거나, 위치되거나, 또는 유지될 수 없다. 결과적으로, 터치 표면이 따르는 만곡부와 이상적인 포물선 사이에는, 소정량의 편차가 예상될 수 있다.

도 18a는 수학적으로 정의된 포물선, 및 실제 포물선 터치 표면의 그래프를 도시하고 있다. 도 18a의 예시적인 실시예에 있어서, 만곡된 터치 판(10)은 x-축선을 따라 1900 ㎜의 폭, 및 y-축선을 따라 1070 ㎜의 높이를 갖는다(여기서, x-축선 및 y-축선은 도 12a, 4b에 도시된 실시예에서처럼 정의된다). 이런 예시적인 실시예에 있어서, 유리는 터치 표면이 x-축선에 대해 포물선(1810)을 따르도록 형성된다. 터치 표면과 x-축선 사이의 최대 거리(a)는 10 ㎜이다. 수학적으로 정의된 포물선은 1820으로 정의된다. 그래프는 점선(1820)으로 표시된 수학적으로 정의된 포물선과 실제 터치 표면(1810) 사이의 편차를 나타내고 있다. 여기서, 실제 터치 표면은 비대칭적으로 뒤틀린다. 도 10b는 ｜포물선 편차｜ < 0.5 ㎜ 뿐만 아니라, 2180 ㎜ 대각선, 16:9 비율의 쇼트 투 쇼트 중간 횡단면(short to short mid cross section), 및 오목한 거리의 최대 한도 < 6 ㎜ 내에 있거나 또는 그 최대 한도에 있는 열 템퍼링된 유리를 도시하고 있다.

상기 터치 표면(1810)의 포물선 피트(parabolic fit)는 s 형 잔류물을 갖는다. 이러한 비대칭적인 뒤틀림은 제조 중 템퍼링 프로세스의 급속 냉각 단계 동안 운송 롤러 또는 불균일한 온도 분포를 갖는 문제점의 결과일 수 있다.

도 18b는 수학적으로 정의된 포물선과 도 18a의 실제 포물선 터치 표면 사이의 편차의 그래프를 도시하고 있다.

아래의 표는, 최적의 터치 표면 형상을 달성하기 위해, 상기 터치 표면의 형상에 대한 바람직한 규제 세트를 정의하고 있다. '뒤틀림'이라는 용어는, z-축선의 방향으로 중심 지점(O)을 교차하는 각각의 축선으로부터의 터치 표면의 거리를 정의하고 있다.

유리 크기	최소 x-축선 뒤틀림(mm)	최대 x-축선 뒤틀림(mm)	최소 y-축선 뒤틀림(mm)	최대 y-축선 뒤틀림(mm)	최대 볼록함^* (mm)	최대 포물선형 이탈(mm)
55"	1.0	3.50	0.0	1.35	0.1	0.5
65"	1.0	4.50	.0	1.65	0.1	0.5
70"	1.0	5.10	0.0	1.85	0.1	0.5
75"	1.0	5.70	0.0	2.00	0.1	0.5
84"-86"	1.0	6.00	0.0	2.00	0.1	0.5

볼록함(b)은 도 18a에 도시되었다. 포물선형 이탈은 도 18b에 도시되었다.도 19a는 수학적으로 정의된 포물선 및 도 18a의 유리와 유사한 유리의 다른 그래프를 도시하고 있지만, 그러나 도 19a의 유리는 범위를 벗어나므로, 터치 시스템 생산에 권장되지는 않는다. 도 19a에 도시된 큰 오목함에 대한 하나의 이유는, 제조 중 담금질 프로세스에서 바닥 및 상부 냉각 파라미터 사이에 템퍼링 프로세스가 너무 큰 차이로 실행되었다는 것일 수 있다. 상기 수학적으로 정의된 포물선은 1920 으로 정의된다. 상기 그래프는 상기 수학적으로 정의된 포물선과 실제 터치 표면(1910) 사이의 편차를 도시하고 있다.

도 19b는 상기 수학적으로 정의된 포물선과 도 19a의 실제 포물선 터치 표면 사이의 편차의 그래프를 도시하고 있다. 도 19a의 실제 포물선 터치 표면은, 대칭이지만 그러나 고차원 뒤틀림(예를 들어, W 형상)의 예이다. 이러한 뒤틀림은 신호 증폭을 상당히 감소시킬 수 있으며, 또한 제조 템퍼링 프로세스 중 대칭 온도 문제(예를 들어, 유리의 중심 또는 엣지가 너무 뜨겁다는 문제)에 의해 유발될 수 있다.

도 20a는 터치 표면이 포물면을 형성하는 실시예를 도시하고 있다. 도 20a에서, 터치 표면의 상부 평면도는 터치 표면의 4개의 모서리를 교차하는 평탄한 평면에 대한 터치 표면의 깊이를 나타내는 윤곽선으로 도시되어 있다. 각각의 윤곽선에 표시된 숫자는 윤곽선의 심도를 나타낸다. x-축선, y-축선, 및 대각선-축선(d)이 모두 도시되어 있다. 상기 x-축선은 직사각형의 한 쌍의 장변과 평행하고, 그리고 이로부터 등거리로 연장되는 축선으로서 정의된다. 상기 y-축선은 직사각형의 한 쌍의 단변과 평행하고, 그리고 이로부터 등거리로 연장되는 축선으로서 정의된다. 상기 대각선-축선(d)은 하나의 모서리로부터 대각선으로 대향인 모서리까지 연장되는 축선으로서 정의된다. 이런 실시예에서는, 터치 표면(10)의 x-축선, y-축선, 및 대각선-축선(d)이 터치 표면의 깊이에 대한 포물선을 각각 기재하고 있다. 도 20b에 있어서, 대각선-축선(d)은 좌측 하단 모서리로부터 우측 상단 모서리까지 연장되는 것으로 도시되어 있다. 도 20a의 예시적인 실시예에 있어서, 만곡된 터치 판(10)은 x-축선을 따라 1900 ㎜의 폭, 및 y-축선을 따라 1070 ㎜의 높이를 갖는다.

도 20b-20d는 도 20a에 도시된 실시예에 대한 선택적 포물선 구성을 도시하고 있다. 도 20b는 x-축선 아래의 그리고 x-축선에 대해 터치 표면의 원하는 포물선의 그래프를 도시하고 있다. x-축선으로부터의 편차(바닥 축선)는, x-축선을 따른 위치(좌측 축선)에 대해 도시되어 있다. 도 20c는 y-축선 아래의 그리고 y-축선에 대해 터치 표면의 원하는 포물선의 그래프를 도시하고 있다. x-축선으로부터의 편차(바닥 축선)는, y-축선을 따른 위치(좌측 축선)에 대해 도시되어 있다. 도 20d는 대각선-축선 아래의 그리고 상기 대각선-축선에 대해 터치 표면의 원하는 포물선의 그래프를 도시하고 있다. x-축선으로부터의 편차(바닥 축선)는 대각선을 따른 위치(좌측 축선)에 대해 도시되어 있다.

도 20a-20d에 도시된 실시예는 대부분의 이미터와 검출기 사이에서 이동하는 신호에 대해 실질적인 신호 증폭을 제공하는 터치 표면을 기재하고 있다. 그러나 상기 터치 표면의 평탄하지 않은 외주는, 이러한 시스템의 제조 및 조립을 더욱 복잡하게 한다.

도 21a는 터치 표면이 도 20a에 도시된 실시예의 포물면에 대한 대안적인 포물면을 형성하는 실시예를 도시하고 있다. 도 20a와 마찬가지로, 도 21a는 터치 표면의 상부 평면도를 제공하며, 터치 표면(10)의 4개의 엣지를 교차하는 평탄한 평면에 대한 터치 표면의 깊이를 나타내는 윤곽선이 도시되어 있다. 각각의 윤곽선에 도시된 숫자는 윤곽의 깊이를 나타낸다. x-축선, y-축선, 및 대각선-축선(d)이 모두 도시되어 있다. 상기 x-축선은 직사각형의 한 쌍의 장변과 평행하고, 그리고 이로부터 등거리로 연장되는 축선으로서 정의된다. 이런 실시예에서는, 터치 표면(10)의 x-축선이 터치 표면의 깊이에 대한 포물선을 기재하고 있다. 상기 y-축선은 직사각형의 한 쌍의 단변과 평행하고, 그리고 이로부터 등거리로 연장되는 축선으로서 정의된다. 이런 실시예에서는, 터치 표면(10)의 y-축선이 또한 터치 표면의 깊이에 대한 포물선을 기재하고 있다. 대각선-축선(d)은 하나의 모서리로부터 대각선으로 대향하는 모서리까지 연장되는 축선으로서 정의된다. 도 21b에서, 상기 대각선-축선(d)은 좌측 하단 모서리로부터 우측 상단 모서리까지 연장되는 것으로 도시되어 있다. 도 21a의 실시예에 있어서, 만곡된 터치 판(10)은 x-축선을 따라 1900 ㎜의 폭, 및 y-축선을 따라 1070 ㎜의 높이를 갖는다. 이런 실시예의 터치 표면의 외주는 평탄하거나 또는 평탄에 가깝다. 터치 표면의 외주가 평탄하거나 또는 평탄에 가까운 실시예에 있어서, 일부 검출 라인 아래의 표면은 완벽한 포물선으로는 되지 않을 것이다. 심지어 1-2.5 ㎜ 범위의 뒤틀림을 갖는 거의 완벽히 집적된 유리 형상인 경우라도, 일부 검출 라인(매우 작은 부분)은 실제로 평탄 유리보다 더 적은 신호를 가질 것이다. 이런 작은 단점은 전반적인 신호 개선의 중요성과 균형을 이루고 있다. 또한, 터치 표면의 외주가 평탄하거나 또는 평탄에 가까운 터치 시스템은, 제조 및 조립이 더 용이할 수 있다.

도 21b는 x-축선 아래에서 그리고 x-축선에 대해 상기 터치 표면의 원하는 포물선의 그래프를 도시하고 있다. x-축선으로부터의 편차(바닥 축선)는, x-축선을 따른 위치(좌측 축선)에 대해 표시된다. 도 21c는 y-축선 아래에서 그리고 y-축선에 대해 터치 표면의 원하는 포물선의 그래프를 도시하고 있다. x-축선으로부터의 편차(바닥 축선)는, y-축선을 따른 위치(좌측 축선)에 대해 표시된다. 도 21d는 대각선-축선 아래에서 그리고 대각선-축선에 대해 터치 표면의 원하는 포물선의 그래프를 도시하고 있다. x-축선으로부터의 편차(바닥 축선)는, 대각선-축선을 따른 위치(좌측 축선)에 대해 도시되어 있다.

명백한 바와 같이, 전술한 특정 실시예의 특징 및 속성은 추가적인 실시예를 형성하기 위해 상이한 방식으로 조합될 수 있으며, 이 모두는 본 발명의 범위 내에 속한다.

달리 명시하지 않는 한, 또는 사용된 문맥 내에서 달리 이해되지 않는 한, "할 수 있다(can)", "할 수 있다(could)", "할 수 있다(might)", "할 수 있다(may)", "예를 들어" 등과 같이, 여기에 사용된 조건부 언어는, 일반적으로 특정 실시예는 소정의 특징, 요소, 및/또는 상태를 포함하지만 다른 실시예는 포함하지 않는다는 것을 전달하는 것으로 의도된다. 따라서 이러한 조건부 언어는 일반적으로 특징, 요소, 및/또는 상태가 하나 또는 그 이상의 실시예에서 임의의 방식으로 요구되고 있으며, 또한 하나 또는 그 이상의 실시예가 이들 특징, 요소 및/또는, 상태가 임의의 특별한 실시예에 포함되거나 수행되는지, 필자 입력(author input) 또는 프롬프팅(prompting)을 갖거나 또는 이를 갖지 않고 결정하기 위한 로직을 필수불가결하게 포함한다는 것을 부여하는 것으로 의도되지는 않는다.

본 발명은 특정 실시예를 참조하여 기재되었다. 그러나 전술한 바 이외의 다른 실시예도 본 발명의 범위 내에서 균등하게 가능하다. 전술한 바와 상이한 방법 단계가 본 발명의 범위 내에 제공될 수 있다. 본 발명의 상이한 특징 및 단계는 기재된 바 이외의 다른 조합으로 조합될 수 있다. 본 발명의 범위는 첨부된 특허 청구 범위에 의해서만 한정된다.

Claims

광학 터치 감지 시스템을 위한 판(2)의 곡률을 유지하고 제어하기 위한 조립체(100)로서,
제1 평면에서 연장되고, 또한 패널(1)의 둘레로 적어도 부분적으로 연장되도록 구성되는 제1 프레임 요소(102, 202);
제2 평면에서 연장되고, 또한 상기 판(2)을 위한 지지 부분(101a, 101b; 201b)을 형성하는 적어도 하나의 제2 프레임 요소(103a, 103b; 203); 및
상기 지지 부분(101a, 101b; 201b)과 상기 제1 프레임 요소(102; 202) 사이에 적어도 부분적으로 위치되며, 상기 제1 프레임 요소(102; 202)의 곡률을 제어하도록 구성되는 적어도 하나의 이격 요소(116)를 포함하며,
상기 적어도 하나의 제2 프레임 요소(103a, 103b; 203)는 상기 지지 부분(101a, 101b; 201b)에서 상기 판과 결합하도록 구성되고, 상기 제1 프레임 요소(102; 202)에 부착되며, 상기 제2 프레임 요소의 형상 및/또는 위치는 상기 판의 곡률을 제어하기 위해 상기 이격 요소(116)에 의한 상기 제1 프레임 요소(102, 202)의 곡률에 의해 제어되는, 판의 곡률 유지 및 제어 조립체(100).