WO2012121464A1 - 발광체를 이용한 터치스크린 - Google Patents

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Bae Sun Bae
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Abstract

영상표시부 상에 입력되는 사용자의 터치영역을 용이하고 정확하게 파악할 수 있는 발광체를 이용한 터치스크린이 개시된다. 상기 터치스크린은, 터치 영역이 형성되는 직사각형의 영상 표시부; 상기 영상 표시부의 세 변에 각각 배치되어 상기 영상 표시부 방향으로 빛을 방출하는 복수의 발광체; 상기 발광체가 배치되지 않은 상기 영상 표시부의 일 변이 형성하는 두 꼭지점에 각각 배치되며, 상기 영상 표시부 방향에서 입사되는 빛을 검출하는 제1 센서부 및 제2 센서부; 상기 발광체가 배치되지 않은 상기 영상 표시부의 일 변의 중앙에 배치되며, 상기 영상 표시부 방향에서 입사되는 빛을 검출하는 제3 센서부; 및 상기 제1 내지 제3 센서부 각각에서 검출한 빛에서 상기 터치 영역에 의해 형성된 암부 위치를 산출하여 상기 터치 영역의 위치를 연산하는 제어부를 포함한다.

Description

발광체를 이용한 터치스크린
본 발명은 발광체를 이용한 터치스크린에 관한 것으로, 특히 영상표시부 상에 입력되는 사용자의 터치영역을 용이하고 정확하게 파악할 수 있는 발광체를 이용한 터치스크린에 관한 것이다.
최근 소프트웨어와 반도체기술 및 정보처리 기술이 비약적으로 발달함에 따라 휴대폰, PDA, 컴퓨터 등 각종 정보기기가 다기능화 되면서 동시에 소형화되고 있다. 이에 따라, 다기능을 갖는 소형 정보기기에 적합한 데이터 입력 방식이 다양하게 개발되고 있다.
정보기기의 초기 개발 시기에는, 키패드와 같이 정보기기의 영상 표시 화면과 별도로 마련된 입력키의 누름에 의한 방식을 사용하였으나, 최근에는 정보기기의 영상 표시 화면에 직접 사용자가 터치하여 데이터를 입력할 수 있는 터치스크린이 주로 사용되고 있다.
일반적으로 터치스크린이란, 키패드, 키보드 및 마우스를 대체하는 입력장치로서, 영상 표시 화면에 손 또는 스타일러스 펜(stylus pen) 등을 통해 사용자가 직접 터치하여 데이터를 입력할 수 있는 장치이다. 이러한 터치스크린은 GUI(Graphic User Interface) 환경에서 직관적인 업무 수행이 가능한 장치로 휴대용 입력장치에 적합하며, 컴퓨터 시뮬레이션 응용 분야, 사무 자동화 응용분야, 교육 응용분야 및 게임 응용분야 등에서 널리 사용될 수 있다.
터치스크린을 구현하는 기술로서 다양한 방식이 알려져 있다. 휴대폰과 같은 소형 정보기기에는 주로 저항막 방식이나 정전용량식 터치스크린이 주로 사용된다. 이러한 터치스크린은 영상 표시 화면 상에 투광성 기판, 도전성을 갖는 투광성 필름 등을 다수 적층하여 터치에 의한 저항 크기 또는 정전 용량의 크기 변화를 검출하여 터치 영역을 검출하는 방식이다. 또 다른 방식으로 프리젠테이션이 이루어지는 대형 화면등에 주로 사용되는 발광체 및 발광체로부터 방출되는 빛을 검출하는 카메라를 이용하여 영상 분석을 통한 터치 영역을 검출하는 방식이 알려져 있다.
이하, 도 1 내지 도 3을 통해 종래에 알려진 발광체를 이용한 터스크린에 대해 설명하기로 한다.
도 1은 종래기술에 따른 발광체를 이용한 터치스크린의 일례를 도시한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래기술에 따른 터치스크린(10)은 영상표시부(11)의 상부, 하부 및 양측부에 각각 발광체(11a, 11b, 11c, 11d)를 구비하고, 영상표시부(11)의 각 모서리 중 3개의 모서리 부분에 카메라(12a, 12b, 12c)를 구비한다. 상기 카메라(12a, 12b, 12c)는 80도 내지 95도의 동일한 화각을 갖는 것이 특징이다.
그러나, 도 1에 도시된 종래의 터치스크린(10)은 영상표시부(11)의 상부, 하부 및 양측부 즉, 4 면에 발광체(11a, 11b, 11c, 11d)를 각각 구비함으로써, 터치스크린의 제조비용이 증가할 뿐만 아니라, 구비되는 4 개의 발광체로 전력공급에 따른 전력손실이 많아지는 문제점이 발생한다. 또한, 영상표시부(11)의 4 면에 모두 발광체가 구비됨에 따라, 영상표시부(11) 상의 가용면적이 줄어드는 문제점이 발생한다.
도 2는 종래기술에 따른 터치스크린 다른 예를 도시한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 종래기술에 따른 터치스크린(20)은 영상표시부(21)의 상부, 하부 및 양측부 각각에 발광체(21a, 21b, 21c, 21d)를 구비하며, 영상표시부(21)의 각 모서리마다 카메라(22a, 22b, 22c, 22d)를 구비한다. 이러한 종래의 터치스크린(20)은 영상표시부(21)로 입력되는 사용자의 터치영역을 용이하게 파악할 수 있으나, 상기 영상표시부(21)의 4면에 모두 발광체(21a, 21b, 21c, 21d)를 배치시킴에 따라 제조비용이 상승할 뿐만 아니라, 전력소모가 향상되는 문제점이 발생한다. 또한, 터치스크린의 전체적인 크기가 커짐에 따라, 제조비용이 상승하며, 발광체와 영상표시부 사이에 틈이 발생하는 경우에 상기 틈 속으로 먼지 등의 이물질이 유입되어 제품의 불량 및 수명감소를 야기시키는 문제점이 발생한다.
도 3은 종래기술에 따른 터치스크린의 또 다른 예를 도시한 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 종래기술에 따른 터치스크린(30)은 영상표시부(31)의 양측부 및 하부에 발광체(31a, 31b, 31c)를 각각 구비하고, 영상표시부(31)의 양측 상부에 각각 카메라(32a, 32b)를 구비하여 사용자로부터 입력되는 터치영역을 파악한다. 하지만, 사용자로부터 입력되는 터치영역이 복수 개인 경우, 영상표시부(31)의 양측 상부에 배치되는 오직 두 대의 카메라를 통해서만 복수 개의 터치영역을 파악하게 되므로, 정확한 터치영역의 위치 파악이 어렵다는 문제점이 발생한다.
상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 터치패널 상에 화각이 서로 다른 복수 개의 센서부를 구비하여 사용자로부터 입력된 복수 개의 터치영역을 용이하게 파악할 수 있는 발광체를 이용한 터치스크린을 제공하는 것을 해결하고자 하는 기술적 과제로 한다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서 본 발명은,
터치 영역이 형성되는 직사각형의 영상 표시부;
상기 영상 표시부의 세 변에 각각 배치되어 상기 영상 표시부 방향으로 빛을 방출하는 복수의 발광체;
상기 발광체가 배치되지 않은 상기 영상 표시부의 일 변이 형성하는 두 꼭지점에 각각 배치되며, 상기 영상 표시부 방향에서 입사되는 빛을 검출하는 제1 센서부 및 제2 센서부;
상기 발광체가 배치되지 않은 상기 영상 표시부의 일 변의 중앙에 배치되며, 상기 영상 표시부 방향에서 입사되는 빛을 검출하는 제3 센서부; 및
상기 제1 내지 제3 센서부 각각에서 검출한 빛에서 상기 터치 영역에 의해 형성된 암부 위치를 산출하여 상기 터치 영역의 위치를 연산하는 제어부
를 포함하는 발광체를 이용한 터치스크린을 제공한다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제1 센서부 및 상기 제2 센서부 각각은, 80도 내지 95도의 화각을 갖는 디지털 카메라를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제3 센서부는, 160도 내지 175도의 화각을 갖는 디지털 카메라를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제1 내지 제3 센서부 각각은, 상기 영상 표시부 방향에서 입사되는 빛을 검출하는 이미지 센서모듈과, 상기 이미지 센서모듈의 전방에 배치되어, 상기 이지지 센서 모듈의 결상면에 상기 영상 표시부 방향에서 입사되는 빛의 초점을 형성하는 렌즈 모듈을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제1 내지 제3 센서부 각각은, 상기 이미지 센서 모듈 및 상기 렌즈 모듈의 양측에 각각 배치되어 상기 영상 표시부 방향으로 직선광을 출사하는 두 개의 직선광원을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 복수의 발광체 각각은, 상기 영상 표시부의 변 방향으로 빛을 출사하도록 투광성을 갖는 상판과, 상기 상판의 하부에 배치되며 상판측 일면에 빛을 반사하기 위한 반사면이 형성된 하판과, 상기 상판과 하판이 형성하는 공간의 양측에 각각 배치되어, 상기 상판과 하판이 형성하는 공간으로 빛을 조사하는 광원부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 복수의 발광체 각각은, 상기 상판의 상부에 도포된 형광물질층을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 형광물질층은, 상기 광원부에서 조사된 빛을 가시광 또는 적외선광으로 파장을 변환할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 복수의 발광체 각각은, 상기 상판의 영상표시부 측 일면에 일정간격으로 형성되어 좌표 정보를 제공하는 복수의 홈부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 반사면은, 글래스 또는 아크릴을 포함하는 재질로 이루어 질 수 있다.
본 발명에 따르면, 영상표시부의 일 변이 형성하는 양 꼭지점에 두 개의 센서부를 각각 배치하고 이 변의 중앙에 하나의 센서부를 배치함으로써, 사용자에 의해 영상표시부 상에 복수 개의 터치영역이 형성되는 경우에도 터치영역을 용이하게 파악할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 영상표시부의 모든 변에 발광체를 배치하지 않음으로써 발광체의 개수를 감소시킴에 따라 발광체에 의한 전력의 소모를 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
이에 따라, 영상표시부 상에 사용 가능한 가용화면의 크기를 향상시킬 수 있는 효과가 있으며, 영상표시부와 발광체 사이에 발생되는 틈 사이로 먼지 등의 이물질이 유입되는 것을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1 내지 도 3은 종래기술에 따른 발광체를 이용한 터치스크린의 다양한 예들을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시형태에 따른 발광체를 이용한 터치스크린을 도시한 도면이다.
도 5의 (a) 내지 (b)는, 본 발명의 일 실시형태에 따른 발광체를 이용한 터치스크린에 포함된 발광체의 구현예를 도시한 단면도이며, (c)는 발광체의 일부분을 도시한 부분 사시도이다.
도 6의 (a) 및 (b)는, 본 발명의 일 실시형태에 따른 발광체를 이용한 터치스크린에 포함된 센서부의 구현예를 도시한 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명되는 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시형태는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 정의되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의 내려진 것으로, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로, 본 발명의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어서는 아니 될 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시형태에 따른 터치스크린을 도시한 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시형태에 따른 발광체를 이용한 터치스크린(100)은 영상표시부(110), 복수의 발광체(110a-110b), 제1 센서부(120a), 제2 센서부(120b), 제3 센서부(120c) 및 제어부(130)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 영상표시부(110)는 대체로 직사각형의 형상을 가질 수 있다. 상기 영상표시부(110)는 사용자의 터치에 의한 터치 영역이 형성되는 영역으로, 액정디스플레이(LCD) 패널, 플라즈마 디스플레이 패널(PDP)이나, 영상 프로젝터에 의해 형성된 영상 표시 영역으로 이루어질 수 있다. 이 영상표시부(110)는 전술한 디스플레이 패널이나 프로젝션 영역 자체가 될 수도 있고, 사용자의 터치를 별도로 형성하기 위한 투광성의 추가 패널이 상기 디스플레이 패널이나 프로젝션 영역 상에 형성된 형태로 구현될 수도 있다.
상기 영상표시부(110)가 형성하는 세 변에는 발광체(110a-110c)가 배치된다. 상기 발광체(110a-110c)는 후술하는 센서부(120a-120c)에 의해 검출되는 빛을 생성하기 위한 요소이다.
도 5는 상기 발광체(110a-110c)를 더욱 상세하게 도시한 도면으로서, (a) 내지 (b)는, 본 발명의 일 실시형태에 따른 발광체를 이용한 터치스크린에 포함된 발광체의 구현예를 도시한 단면도이며, (c)는 발광체의 일부분을 도시한 부분 사시도이다. 영상표시부(110)의 각 변에 배치되는 복수의 발광체(110a, 110b, 110c)는 배치되는 변의 길이에 따라 그 사이즈만 변경될 뿐, 구성이 실질적으로 동일하므로 도 5에서는 하나의 발광체에 대해서만 설명하기로 한다.
도 5의 (a) 내지 (c)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 발광체(110a)는, 상판(111), 하판(112) 및 상판(111)과 하판(112) 사이에 배치되는 광원부(113)를 포함할 수 있다.
상기 상판(111)과 하판(112)은 상호 결합되고, 그 사이에 공간을 형성할 수 있다. 상기 상판(111)은 투광성을 갖는 재질로 이루어져 광원부(113)에서 방출되는 빛을 출사할 수 있다.
상기 상판(111)의 상부, 즉 영상표시부(110) 측으로 노출된 면에는 상판(111)을 투과하여 영상표시부(110) 방향으로 방출되는 빛의 파장을 변화시키기 위한 형광물질층(113)이 형성될 수 있다. 상기 형광물질층(113)은 광원부(113)에서 생성된 빛의 파장을 변화시켜 특정 색상의 가시광 또는 자외선광이 영상표시부(110) 방향으로 방출되게 할 수 있다.
더하여, 상기 상판(111)의 상부, 즉 영상표시부(110) 측으로 노출된 면에는 일정 간격을 갖도록 복수개의 홈부(114)가 형성될 수 있다. 상기 홈부(114)는 일정 간격으로 형성되어 일종의 눈금으로 사용될 수 있다. 특히, 홈부(114)의 일부분에는 좌표를 표시하는 식별 표시(117a, 117a’)가 형성될 수 있다. 이러한 눈금 및 좌표를 표시하는 식별 표시가 형성된 홈부(114)는 센서부(120a-120c)에서 검출되는 영상에서 터치영역이 형성하는 암부의 위치를 용이하게 파악되게 할 수 있다.
홈부(114)가 형성된 실시예에서, 전술한 형광물질층(113)은 이 홈부 내에 형성될 수 있다. 이러한 구조를 통해, 눈금 영역에서 방출되는 광의 파장과 그 주위 영역에서 방출되는 광의 파장이 서로 상이하게 함으로써 센서부(120a-120c)에서 검출되는 영상에서 터치영역이 형성하는 암부의 위치를 더욱 용이하게 파악되게 할 수 있다.
상기 하판(112)의 상면, 즉 상판(111)과 대향하는 면은 빛을 반사하는 성질을 갖는 반사면으로 형성될 수 있다. 상기 하판(112)의 상면이 반사면으로 형성되는 경우, 발광부(113)에서 방출되는 빛 중 하판(112) 방향으로 향하는 빛을 다시 상판(111) 방향으로 반사시켜, 상판(111)을 투과하여 영상표시부(110) 측으로 방출되는 빛의 양을 증가시킬 수 있다. 상기 하판(112)의 상면에 형성된 반사면은 글래스 또는 아크릴 재질로 구현될 수 있다.
상기 광원부(113)는 상판(111)과 하판(112)이 형성하는 공간의 양측에 배치되어, 상판(111)과 하판(112)이 형성하는 공간으로 빛을 조사할 수 있다. 상기 광원부(113)는 다양한 형태의 발광원으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 광원부(113)는 가시광 또는 적외선광을 방출하는 엘이디(LED: Light Emitting Diode)로 구현될 수 있다.
특히, 도 5의 (a)에 도시된 예에서, 광원부(113)는 상판(111)의 광 출사면이 되는 상면과 평행한 방향으로 방출되는 빛을 방출하도록 배치될 수 있다. 즉, 광원부(113)는 소정각도의 광 방출각을 갖는데, 이 광원부(113)의 광 방출각의 중심이 상판(111)의 상면의 상편과 평행하도록 배치될 수 있다.
또한, 도 5의 (b)에 도시된 예에서, 광원부(113)는 상판(111)의 상면에 수직으로 빛을 방출하도록 배치될 수 있다. 이 경우 상판(111)의 양 측,즉 광원부(113) 상부에는 광원부(113)에서 방출되는 빛을 다시 하판(112)의 반사면 측으로 반사하기 위한 반사수단(116)이 더 구비될 수 있다. 상기 광원부(113)의 상부에 배치된 반사수단(116)를 통해 빛의 경로가 변경되어, 상기 하판(112)의 표면에 배치된 반사면으로 전달되고, 반사면에 의해 다시 빛의 경로가 상판(111) 방향으로 변경되어 영상표시부(110) 방향으로 빛이 전달될 수 있다.
다시, 도 4를 참조하면, 상기 제1 센서부(120a) 및 제2 센서부(120b)는 직사각형 형상을 갖는 상기 영상표시부(110)의 네 변 중 발광체(110a-110c)가 형성되지 않은 변이 형성하는 양 모서리에 각각 배치될 수 있다. 상기 제1 센서부(120a) 및 제2 센서부(120b)는 발광체(110a-110c)에 의해 방출되는 광을 검출한다. 이러한 검출과정에서, 영상표시부(110) 상에 터치 영역이 형성되는 경우, 이 터치영역에 대응되는 위치에서 터치 수단에 의해 빛이 가려지는 현상이 발생한다. 따라서, 상기 제1 센서부(120a) 및 제2 센서부(120b)에 입력되는 영상은 터치영역에 대응되는 위치에서 암부가 형성될 수 있다. 상기 제1 센서부(120a) 및 제2 센서부(120b)는 이러한 암부가 형성된 영상을 검출하고 이를 제어부(130)로 전달하여 터치영역의 위치를 산출 가능하게 한다.
상기 제1 센서부(120a) 및 제2 센서부(120b)는 영상표시부(110)의 모서리에 배치되므로, 영상표시부(110)의 전 영역을 커버하도록 빛을 수광하기 위해서는 대략 80 도 내지 95 도의 화각을 갖는 디지털 카메라로 구현되는 것이 바람직하다.
상기 제3 센서부(120c)는 상기 영상표시부(110)의 네 변 중 발광체(110a-110c)가 형성되지 않은 변의 중앙부에 배치되어 발광체(110a-110c)에 의해 방출되는 광을 검출한다. 상기 제3 센서부(120c)는 전술한 제1 센서부(120a) 및 제2 센서부(120b)와 마찬가지로 입사되는 빛을 가리는 암부를 검출하여 이를 제어부로 전달함으로써 위치 검출이 가능하게 할 수 있다.
상기 제3 센서부(120c)는 전술한 제1 센서부(120a) 및 제2 센서부(120b)와는 달리 영상표시부(110)의 일 변의 중심부에 배치되므로, 영상표시부(110)의 전 영역을 커버하도록 빛을 수광하기 위해는 대략 160 도 내지 175 도의 화각을 갖는 디지털 카메라로 구현되는 것이 바람직하다.
이와 같이, 상기 전술한 제1 센서부(120a) 및 제2 센서부(120b)와 상기 제3 센서부(120c)는 서로 다른 화각을 갖도록 구현된다. 특히, 상기 제3 센서부(120c)는 상기 제1 및 제2 센서부(120a, 120b)에 포함되는 카메라의 화각보다 큰 160도 내지 175도의 화각을 갖는 카메라를 전술한 제1 센서부(120a) 및 제2 센서부(120b) 사이의 중간 위치에 배치함에 따라, 상기 영상표시부(110) 상에 사용자로부터 복수 개의 터치영역을 입력 받는 경우에 세 개의 센서부 만으로도 사각지대 없이 터치영역을 확인할 수 있게 된다.
상기 제1 내지 제3 센서부(120a-120c)의 구체적인 구현 형태가 도 6에 상세하게 도시된다.
도 6의 (a) 및 (b)는, 본 발명의 일 실시형태에 따른 발광체를 이용한 터치스크린에 포함된 센서부의 구현예를 도시한 단면도이다. 제1 및 제2 센서부(120a, 120b)와 제3 센서부(120c)는 화각만 상이할 뿐, 실질적인 구조는 동일하므로 도 6의 (a) 및 (b)에 도시된 단면도는 제1 내지 제3 센서부(120a-120c)에 모두 적용되는 것으로 이해될 수 있을 것이다.
먼저, 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시형태에 적용되는 센서부(120a-120c)는, 이미지 센서 모듈(121), 렌즈 모듈(123)을 포함할 수 있다. 이에 더하여, 센서부(120a-120c)는 두 개의 직선광원(125)을 더 포함할 수 있다. 이러한 이미지 센서 모듈(121), 렌즈 모듈(123) 및 직선광원(125)은 하나의 프레임 (127) 내에 배치될 수 있다.
상기 이미지 센서 모듈(121)은 영상표시부(110) 방향에서 입사되는 빛을 검출하기 위한 모듈로서, 당업계에 이미지 센서 소자로 알려진 씨씨디(CCD: Charge-Coupled Device) 센서나 씨모스(CMOS: Complementary Metal-Oxide Semiconductor) 센서가 적용될 수 있다.
상기 렌즈 모듈(123)은 상기 이미지 센서 모듈(121)로 입사되는 빛의 초점을 이미지 센서 모듈(121)의 결상면, 즉 렌즈 방향의 일 면에 형성되게 할 수 있다. 또한, 상기 렌즈 모듈(123)은 센서부(120a-120c)의 화각을 결정할 수도 있다. 상기 렌즈 모듈(123)은 하나의 단일 렌즈 구조뿐만 아니라 다양한 굴절율을 갖는 복수의 렌즈를 조합하여 구현될 수 있다.
상기 직선광원(125)은 상기 이미지 센서 모듈(121) 또는 렌즈 모듈(123)의 양단에 배치될 수 있다. 바람직하게, 상기 직선광원(125)은 상기 이미지 센서 모듈(121)의 중심 또는 렌즈 모듈(123)의 중심으로부터 동일 간격으로 이격되어, 동일 직선 상에 배치될 수 있다. 상기 직선광원(125)은 센서부(120a-120c)로부터 두 개의 평행한 직선광을 방출한다. 센서부(120a-120c)의 정면에 대향하는 발광체 또는 다른 측정면에, 직선광원(125)으로부터 방출된 직선광의 형성하는 표시를 이용하여, 센서부(120a-120c)가 향하는 방향을 적절하게 정렬하게 할 수 있다. 즉, 상기 센서부(120a-120c)가 향하는 방향을 적절하게 정렬하는데 편의성을 제공하기 위해 두 개의 직선광원(125)이 센서부(120a-120c)에 구비될 수 있다.
한편, 도 6의 (b)에 도시된 예는, 상기 렌즈 모듈(123)이 측단부가 직선광원(125)이 배치되는 영역까지 연장된 형태를 도시한다. 이러한 예에서는 렌즈의 연장부(123a)가 직선광원(125)이 배치되는 부분을 외부와 차단하는 커버 기능을 하게 된다. 따라서, 렌즈 연장부(123a)는 직선광원(125)에 유입되는 먼지 등의 오물을 차단할 수 있다.
다시, 도 4를 참조하면, 상기 제어부(130)는, 상기 제1 내지 제3 센서부(120a-120c) 각각에서 검출한 빛에서 터치 영역에 의해 형성된 암부 위치를 산출하여 상기 터치 영역의 위치를 연산할 수 있다.
상기 제어부(130)의 터치 영역 위치 연산 방법의 일례는 다음과 같다.
영상표시부(110)의 전면과 그 모서리와 일변의 중심에 형성된 상기 제1 내지 제3 센서부(120a-120c)는 그 위치가 고정되는 것으로 사전에 그 좌표값이 결정될 수 있다. 영상표시부(110) 상에 하나의 터치 영역이 형성된 경우, 발광체(110a-110c)에서 방출하는 빛 중의 특정부분이 터치 영역을 형성하는 도구 등에 의해 가려짐에 따라, 제1 내지 제3 센서부(120a-120c)는 가려지는 부분이 암부로 형성되는 영상을 검출하게 된다.
상기 제어부(130)는, 제1 내지 제3 센서부(120a-120c)에서 입력되는 암부가 형성된 영상을 분석하여 터치 영역의 위치를 연산한다. 예를 들어, 제1 내지 제3 센서부(120a-120c)의 좌표를 기준점으로, 영상표시부(110)의 일변과 검출된 영상의 암부 나타나는 지점이 형성하는 각도를 산출하여, 제1 내지 제3 센서부(120a-120c)의 좌표로부터 직선을 형성하면, 각 직선이 교차하는 점이 터치 영역의 좌표로 연산될 수 있다. 특히, 세 개의 센서부(120a-120c) 중 두 개의 센서부에 의해 결정된 교차점들의 평균을 통해 정확한 터치 영역의 좌표를 산출할 수 있다.
마찬가지로, 둘 이상의 터치 영역이 형성되는 경우에도, 센서부의 위치가 사전에 결정되어 있으므로, 각 센서부에 검출된 두 개의 암부가 상호 어떠한 것이 동일한 터치 영역에 의한 것인지 쉽게 결정할 수 있으며, 각각의 암부에 대해 전술한 것과 같은 연산 기법을 적용하여 그 좌표를 각각 연산할 수 있다. 특히, 중심에 배치되는 광각의 제3 센서부(120c) 에 의해 터치 영역의 수가 증가하더라도 더욱 정확한 터치 영역의 좌표 연산을 달성할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시형태는, 영상표시부의 일 변이 형성하는 양 꼭지점에 두 개의 센서부를 각각 배치하고 이 변의 중앙에 하나의 센서부를 배치함으로써, 사용자에 의해 영상표시부 상에 복수 개의 터치영역이 형성되는 경우에도 터치영역을 용이하게 파악할 수 있다.
더하여, 본 발명의 일 실시형태는, 영상표시부의 모든 변에 발광체를 배치하지 않음으로써 발광체의 개수를 감소시킴에 따라 발광체에 의한 전력의 소모를 감소시킬 수 있다.
더불어, 본 발명의 일 실시형태는, 영상표시부 상에 사용 가능한 가용화면의 크기를 향상시킬 수 있으며, 영상표시부와 발광체 사이에 발생되는 틈 사이로 먼지 등의 이물질이 유입되는 것을 감소시킬 수 있다.
전술한 것과 같은, 본 발명의 발광체를 이용한 터치 스크린은 전자칠판, 디지털 정보 디스플레이(DID: Digital Information Display), 키오스크 등의 응용분야에 적용될 수 있다.

Claims (10)

  1. 터치 영역이 형성되는 직사각형의 영상 표시부;
    상기 영상 표시부의 세 변에 각각 배치되어 상기 영상 표시부 방향으로 빛을 방출하는 복수의 발광체;
    상기 발광체가 배치되지 않은 상기 영상 표시부의 일 변이 형성하는 두 꼭지점에 각각 배치되며, 상기 영상 표시부 방향에서 입사되는 빛을 검출하는 제1 센서부 및 제2 센서부;
    상기 발광체가 배치되지 않은 상기 영상 표시부의 일 변의 중앙에 배치되며, 상기 영상 표시부 방향에서 입사되는 빛을 검출하는 제3 센서부; 및
    상기 제1 내지 제3 센서부 각각에서 검출한 빛에서 상기 터치 영역에 의해 형성된 암부 위치를 산출하여 상기 터치 영역의 위치를 연산하는 제어부
    를 포함하는 발광체를 이용한 터치스크린.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 센서부 및 상기 제2 센서부 각각은, 80도 내지 95도의 화각을 갖는 디지털 카메라를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광체를 이용한 터치스크린.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제3 센서부는, 160도 내지 175도의 화각을 갖는 디지털 카메라를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광체를 이용한 터치스크린.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1 내지 제3 센서부 각각은,
    상기 영상 표시부 방향에서 입사되는 빛을 검출하는 이미지 센서모듈;
    상기 이미지 센서모듈의 전방에 배치되어, 상기 이지지 센서 모듈의 결상면에 상기 영상 표시부 방향에서 입사되는 빛의 초점을 형성하는 렌즈 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광체를 이용한 터치스크린.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제1 내지 제3 센서부 각각은,
    상기 이미지 센서 모듈 및 상기 렌즈 모듈의 양측에 각각 배치되어 상기 영상 표시부 방향으로 직선광을 출사하는 두 개의 직선광원을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광체를 이용한 터치스크린.
  6. 제1항에 있어서, 상기 복수의 발광체 각각은,
    상기 영상 표시부의 변 방향으로 빛을 출사하도록 투광성을 갖는 상판;
    상기 상판의 하부에 배치되며 상판측 일면에 빛을 반사하기 위한 반사면이 형성된 하판;
    상기 상판과 하판이 형성하는 공간의 양측에 각각 배치되어, 상기 상판과 하판이 형성하는 공간으로 빛을 조사하는 광원부를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광체를 이용한 터치스크린.
  7. 제6항에 있어서, 상기 복수의 발광체 각각은,
    상기 상판의 상부에 도포된 형광물질층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광체를 이용한 터치스크린.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 형광물질층은, 상기 광원부에서 조사된 빛을 가시광 또는 적외선광으로 파장을 변환하는 것을 특징으로 하는 발광체를 이용한 터치스크린.
  9. 제6항에 있어서, 상기 복수의 발광체 각각은,
    상기 상판의 영상표시부 측 일면에 일정간격으로 형성되어 좌표 정보를 제공하는 복수의 홈부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광체를 이용한 터치스크린.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 반사면은, 글래스 또는 아크릴을 포함하는 재질로 이루어 진 것을 특징으로 하는 발광체를 이용한 터치스크린.
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