(19) 대한민국특허청(KR)
(12) 등록특허공보(B1)
(45) 공고일자 2013년08월01일
(11) 등록번호 10-1292254
(24) 등록일자 2013년07월26일
(51) 국제특허분류(Int. Cl.)
H04N 5/225 (2006.01) G06F 3/042 (2006.01)
(21) 출원번호 10-2012-0058738
(22) 출원일자 2012년05월31일
심사청구일자 2012년05월31일
(56) 선행기술조사문헌
KR1020070045398 A
(73) 특허권자
주식회사 아하정보통신
경기도 김포시 양촌면 학운리 3011
(72) 발명자
구기도
경기도 김포시 고촌읍 신곡리 수기마을 현대힐스
테이트 216동 1203호
(74) 대리인
김기향, 연성흠
전체 청구항 수 : 총 5 항 심사관 : 김창범
(54) 발명의 명칭 접합 지그가 없이 센서 플레이트가 장착되는 광학식 터치스크린용 카메라 모듈
(57) 요 약
본 발명은 손가락이나 터치 펜 등을 이용해서 화면을 터치하면 터치 좌표를 인식할 수 있는 광학식 터치스크린에
채용되며, FPCB 결합을 위한 접합 지그(Jig)가 필요치 않은 접합 지그가 없이 센서 플레이트가 장착되는 광학식
터치스크린용 카메라 모듈에 관한 것이다.
본 발명에 따른 접합 지그가 없이 센서 플레이트가 장착되는 광학식 터치스크린용 카메라 모듈은 터치 물체의 광
학적 상을 맺게 하는 카메라 렌즈(41)와; 상기 카메라 렌즈(41)에 의해 맺힌 상기 터치 물체에 대한 광학적 상을
전기적 신호로 변환하기 위한 이미지 센서(42)와; 상기 이미지 센서(42)가 접착되기 위한 FPCB(43)와; 상기
FPCB(43)를 수용하기 위한 센서 플레이트(44) 및; 상기 카메라 렌즈(41), 이미지 센서(42), FPCB(43) 및, 센서
플레이트(44)가 수용되며, 2개의 포커싱 조절용 스크류(46)가 장착된 다이캐스팅 홀더(45)를 포함하며; 상기 센
서 플레이트(44)는 2개 이상의 직각으로 굴절된 지지편(51)이 상기 센서 플레이트(44)의 일면 하단으로부터 돌출
되게 장착되며, 상기 지지편(51)에 의해 상기 FPCB(43)가 적절히 수용 및 지지되게 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 접합 지그가 없이 센서 플레이트가 장착되는 광학식 터치스크린용 카메라 모듈은 복잡한 접합 지
그를 사용하지 않고도 다이캐스팅 홀더에 장착된 상기 2개의 포커싱 조절용 스크류를 미세하게 조절함으로써, 카
메라 모듈 내에 장착된 카메라 렌즈의 중심점과 이미지 센서의 중심점을 정확히 일치시킬 수 있으며, 이로 인해,
카메라 렌즈의 실제 중심점과 포커싱을 손쉽게 일치시킬 수 있다.
대 표 도 - 도4
등록특허 10-1292254
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이 발명을 지원한 국가연구개발사업
과제고유번호 C11111010
부처명 경기도
연구사업명 경기도 기술개발사업
연구과제명 OPTICAL IMAGE TOUCH SENSOR를 장착한 LCD전자칠판
주관기관 (주)아하정보통신
연구기간 2011.07.01 ~ 2012.06.30
등록특허 10-1292254
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특허청구의 범위
청구항 1
광학식 터치스크린의 터치 면에 터치되는 터치 물체의 위치를 감지하는 카메라 모듈로서,
상기 터치 물체의 광학적 상을 맺게 하는 카메라 렌즈(41)와;
상기 카메라 렌즈(41)에 의해 맺힌 상기 터치 물체에 대한 광학적 상을 전기적 신호로 변환하기 위한 이미지 센
서(42)와;
상기 이미지 센서(42)가 접착되기 위한 FPCB(43)와;
상기 FPCB(43)를 수용하기 위한 센서 플레이트(44) 및;
상기 카메라 렌즈(41), 이미지 센서(42), FPCB(43) 및, 센서 플레이트(44)가 수용되며, 2개의 포커싱 조절용 스
크류(46)가 장착된 다이캐스팅 홀더(45)를 포함하며;
상기 센서 플레이트(44)는 2개 이상의 직각으로 굴절된 지지편(51)이 상기 센서 플레이트(44)의 일면 하단으로
부터 돌출되게 장착되며, 상기 지지편(51)에 의해 상기 FPCB(43)가 적절히 수용 및 지지되게 하는 것을 특징으
로 하는 접합 지그가 없이 센서 플레이트가 장착되는 광학식 터치스크린용 카메라 모듈.
청구항 2
제1항에 있어서,
상기 센서 플레이트(44)는 홀더편(47)을 구비하고 있는데, 상기 홀더편(47)이 상기 다이캐스팅 홀더(45)에 장착
된 상기 2개의 포커싱 조절용 스크류(46) 상에 놓여 있어, 상기 2개의 포커싱 조절용 스크류(46)의 조절에 의해
상ㆍ하ㆍ좌ㆍ우로 움직여짐으로써, 상기 카메라 렌즈(41)의 중심점과 상기 이미지 센서(42)의 중심점을 일치시
키는 것을 특징으로 하는 접합 지그가 없이 센서 플레이트가 장착되는 광학식 터치스크린용 카메라 모듈.
청구항 3
제1항에 있어서,
상기 이미지 센서(42)는 라이너 센서(Linear Sensor)인 것을 특징으로 하는 접합 지그가 없이 센서 플레이트가
장착되는 광학식 터치스크린용 카메라 모듈.
청구항 4
제1항에 있어서,
상기 카메라 렌즈(41)는 단일 렌즈로 구성되거나, 상기 단일 렌즈가 여러 개 조합되거나, 또는 비구면 렌즈가
포함된 렌즈군 중 어느 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는 접합 지그가 없이 센서 플레이트가 장착되는 광학
식 터치스크린용 카메라 모듈.
청구항 5
제1항에 있어서,
상기 FPCB(43)의 전면에는 상기 이미지 센서(42)가 접착되며, 상기 FPCB(43)의 후면에는 1~2 ㎜ 크기의 단단한
플라스틱이 접착제에 의해 부착되며, 상기 단단한 플라스틱이 상기 센서 플레이트(44)에 접착제에 의해 고착됨
으로써, 상기 FPCB(43)가 상기 센서 플레이트(44)에 고착되는 것을 특징으로 하는 접합 지그가 없이 센서 플레
등록특허 10-1292254
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이트가 장착되는 광학식 터치스크린용 카메라 모듈.
명 세 서
기 술 분 야
본 발명은 광학식 터치스크린용 카메라 모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게는 손가락이나 터치 펜 등을 이용해[0001]
서 화면을 터치하면 터치 좌표를 인식할 수 있는 광학식 터치스크린에 채용되며, FPCB 결합을 위한 접합 지그
(Jig)가 필요치 않은 접합 지그가 없이 센서 플레이트가 장착되는 광학식 터치스크린용 카메라 모듈에 관한 것
이다.
배 경 기 술
현재, 액정 디스플레이 장치(Liquid Crystal Display; LCD) 등의 각종 디스플레이 장치가 발달하면서, 터치스크[0002]
린은 디스플레이 장치와 사용자 간의 인터페이스를 간편하고 손쉽게 하기 위한 가장 효율적인 입력장치 중 하나
가 됐다.
이러한 터치스크린은 손가락이나 터치 펜 등을 이용해서 시각적으로 간단하게 컴퓨터, 휴대폰, 금융단말기, 게[0003]
임기 등 다양한 기기를 조작할 수 있으므로, 그 응용 분야가 매우 넓다.
기존의 터치스크린을 구현하는 상용화된 방식으로는 전기적 방식과 광학적 방식이 있다. 전기식 방식은 저항막[0004]
방식과 정전용량 방식 등이 있다. 그런데, 저항막 방식과 정전용량 방식은 터치스크린의 화면 크기가 커질 경우
가격이 비싸지며 기술적 한계가 크기 때문에, 소형 터치스크린에 사용되고 있다.
광학식 방식으로는 적외선 매트릭스 방식, 카메라 방식 등이 있다. 그 중, 적외선 매트릭스 방식은 중대형 터치[0005]
스크린에 일부 사용되고 있다. 그런데, 터치스크린의 화면 크기가 커질수록 전력소비가 많고 가격이 비싸지며
햇빛, 조명 등의 외부 환경에 의한 오작동의 문제가 크다.
카메라 방식은 대형 터치스크린에 많이 쓰이고 있으며, 일반적으로 몇 개의 카메라에 보이는 터치 물체의 위치[0006]
로부터 터치 좌표를 계산해내는 방식이다.
그런데, 기존의 카메라 방식은 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 카메라 모듈 내에 장착된 카메라 렌즈의 중심[0007]
점과 이미지 센서(10)의 중심점을 일치시키기 위해서 센서 플레이트(11)에 이미지 센서가 접착될 FPCB(12)의 정
중앙이 위치할 수 있도록 하기 위해 상부 센서 플레이트 고정대(21), 하부 FPCB 고정대(22) 및, 센서 플레이트
고정핀(23)이 장착된 복잡한 형태의 접합 지그(20)를 사용해야 한다는 문제점이 있었다.
만약, 접합 지그(20)를 사용하지 않아, 카메라 렌즈의 중심점과 이미지 센서(10)의 중심점이 일치하지 않으면,[0008]
도 3에 도시된 바와 같이, 카메라 렌즈의 중심점과 포커스가 일치하지 않게 되어 성능이 저하된다.
발명의 내용
해결하려는 과제
따라서 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 복잡한 접합 지그를 사용하지 않고[0009]
도 카메라 모듈 내에 장착된 카메라 렌즈의 중심점과 이미지 센서의 중심점을 일치시킬 수 있는 접합 지그가 없
이 센서 플레이트가 장착되는 광학식 터치스크린용 카메라 모듈을 제공하고자 하는 것이다.
과제의 해결 수단
본 발명에 따른 접합 지그가 없이 센서 플레이트가 장착되는 광학식 터치스크린용 카메라 모듈은 광학식 터치스[0010]
크린의 터치 면에 터치되는 터치 물체의 위치를 감지하는 카메라 모듈로서, 상기 터치 물체의 광학적 상을 맺게
하는 카메라 렌즈와; 상기 카메라 렌즈에 의해 맺힌 상기 터치 물체에 대한 광학적 상을 전기적 신호로 변환하
기 위한 이미지 센서와; 상기 이미지 센서가 접착되기 위한 FPCB와; 상기 FPCB를 수용하기 위한 센서 플레이트
및; 상기 렌즈, 이미지 센서, FPCB 및, 센서 플레이트가 수용되며, 2개의 포커싱 조절용 스크류가 장착된 다이
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캐스팅 홀더를 포함하며; 상기 센서 플레이트는 2개 이상의 직각으로 굴절된 지지편이 상기 센서 플레이트의 일
면 하단으로부터 돌출되게 장착되며, 상기 지지편에 의해 상기 FPCB가 적절히 수용 및 지지되게 하는 것을 특징
으로 한다.
발명의 효과
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 접합 지그가 없이 센서 플레이트가 장착되는 광학식 터치스크린용 카메라 모[0011]
듈은 복잡한 접합 지그를 사용하지 않고도 다이캐스팅 홀더에 장착된 상기 2개의 포커싱 조절용 스크류를 미세
하게 조절함으로써, 카메라 모듈 내에 장착된 카메라 렌즈의 중심점과 이미지 센서의 중심점을 정확히 일치시킬
수 있으며, 이로 인해, 카메라 렌즈의 실제 중심점과 포커싱을 손쉽게 일치시킬 수 있다는 이점이 있다.
도면의 간단한 설명
도 1은 종래의 광학식 터치스크린용 센서 플레이트와 FPCB 결합용 결합 지그의 사시도.[0012]
도 2는 도 1의 FPCB 결합용 결합 지그의 단면도.
도 3은 종래의 광학식 터치스크린용 센서 플레이트의 불균일한 포커스 파형도.
도 4는 본 발명에 따른 접합 지그가 없이 센서 플레이트가 장착되는 광학식 터치스크린용 카메라 모듈의
구조도.
도 5는 도 4의 센서 플레이트의 사시도.
도 6은 도 4의 센서 플레이트에 FPCB가 결합된 구조 도시도.
도 7은 본 발명에 따른 광학식 터치스크린용 카메라 모듈의 균일한 포커스 파형도.
발명을 실시하기 위한 구체적인 내용
이하, 도면을 참조한 실시 예들의 상세한 설명을 통하여 본 발명에 따른 접합 지그가 없이 센서 플레이트가 장[0013]
착되는 광학식 터치스크린용 카메라 모듈을 보다 상세히 기술하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된
공지기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는
그 상세한 설명은 생략될 것이다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로
서 이는 클라이언트나 운용자, 사용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 정의는 본 명세서
전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도면 전체에 걸쳐 같은 참조번호는 같은 구성 요소를 가리킨다.[0014]
도 4는 본 발명에 따른 접합 지그가 없이 센서 플레이트가 장착되는 광학식 터치스크린용 카메라 모듈의 구조도[0015]
이며, 도 5는 도 4의 센서 플레이트의 사시도이며, 도 6은 도 4의 센서 플레이트에 FPCB가 결합된 구조 도시도
이며, 도 7은 본 발명에 따른 광학식 터치스크린용 카메라 모듈의 균일한 포커스 파형도이다.
도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 접합 지그가 없이 센서 플레이트가 장착되는 광학식 터치[0016]
스크린용 카메라 모듈(40)은 광학식 터치스크린(도시되지 않음)의 터치 면(도시되지 않음)에 터치되는 터치 물
체(도시되지 않음)의 위치를 감지하도록, 카메라 렌즈(41)와, 이미지 센서(42)와, FPCB(43)와, 센서 플레이트
(44) 및, 다이캐스팅 홀더(45)를 포함한다.
여기서, 상기 카메라 렌즈(41)는 상기 터치 물체의 광학적 상을 맺게 한다.[0017]
또한, 상기 이미지 센서(42)는 카메라 렌즈(41)에 의해 맺힌 상기 터치 물체에 대한 광학적 상을 전기적 신호로[0018]
변환시키는데, 상기 이미지 센서(42)는 라이너 센서(Linear Sensor)이다.
또한, 상기 FPCB(43)의 전면에는 상기 이미지 센서(42)가 접착되며, 상기 FPCB(43)의 후면에는 1~2 ㎜ 크기의[0019]
단단한 플라스틱(도시되지 않음)이 접착제에 의해 부착되며, 상기 단단한 플라스틱이 상기 센서 플레이트(44)에
접착제에 의해 고착됨으로써, 상기 FPCB(43)가 상기 상기 센서 플레이트(44)에 고착된다.
또한, 상기 센서 플레이트(44)는 상기 FPCB(43)를 수용 및 지지하는데, 상기 센서 플레이트(44)는 2개 이상의[0020]
등록특허 10-1292254
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직각으로 굴절된 지지편(51)이 상기 센서 플레이트(44)의 일면 하단으로부터 돌출되게 장착되며, 상기 지지편
(51)에 의해 상기 FPCB(43)가 적절히 수용 및 지지된다.
또한, 상기 다이캐스팅 홀더(45)는 상기 카메라 렌즈(41), 이미지 센서(42), FPCB(43) 및, 센서 플레이트(44)를[0021]
수용하며, 상기 다이캐스팅 홀더(45)에는 2개의 포커싱 조절용 스크류(46)가 장착되어 있다.
또한, 상기 센서 플레이트(44)에는 홀더편(47)이 고착되어 있는데, 상기 홀더편(47)이 상기 다이캐스팅 홀더[0022]
(45)에 장착된 상기 2개의 포커싱 조절용 스크류(46) 상에 놓여 있어, 상기 2개의 포커싱 조절용 스크류(46)의
조절에 의해 상기 센서 플레이트(44)가 상ㆍ하ㆍ좌ㆍ우로 움직여짐으로써, 상기 카메라 렌즈(41)의 중심점과 상
기 이미지 센서(42)의 중심점을 일치시킬 수 있다.
또한, 상기 카메라 렌즈(41)는 단일 렌즈로 구성되거나, 상기 단일 렌즈가 여러 개 조합되거나, 또는 구면 렌[0023]
즈 및 비구면 렌즈가 혼합된 렌즈군 중 어느 하나로 구성될 수 있다.
이제, 본 발명에 따른 접합 지그가 없이 센서 플레이트가 장착되는 광학식 터치스크린용 카메라 모듈(40)의 포[0024]
커싱 제어 방법을 살펴보고자 한다.
먼저, 상기 센서 플레이트(44)의 지지편(51)에 의해 형성된 공간에 상기 FPCB(43)를 적절히 수용 및[0025]
지지시킨다.
이후, 상기 FPCB(43)의 후면에 부착된 1~2 ㎜ 크기의 단단한 플라스틱에 접착제를 도포하여 상기 센서 플레이[0026]
트(44)에 부착시킴으로써, 상기 FPCB(43)가 상기 센서 플레이트(44)에 고착되게 한다.
그 후, 상기 FPCB(43)의 전면에 접착제를 이용하여 이미지 센서(42)를 부착시킨다.[0027]
이후, 상기 센서 플레이트(44)에 고착된 홀더편(47)이 상기 다이캐스팅 홀더(45)에 장착된 상기 2개의 포커싱[0028]
조절용 스크류(46) 상에 놓이게 한다.
그 후, 상기 2개의 포커싱 조절용 스크류(46)의 미세한 조절에 의해 상기 센서 플레이트(44)가 상ㆍ하ㆍ좌ㆍ우[0029]
로 움직여짐으로써, 상기 이미지 센서(42)의 중심점을 상기 다이캐스팅 홀더(45)에 장착된 상기 카메라 렌즈
(41)의 중심점과 일치시킬 수 있다.
전술한 바와 같이, 상기 이미지 센서(42)의 중심점과 상기 카메라 렌즈(41)의 중심점과 일치시킴으로써, 도 7에[0030]
도시된 바와 같은 양호한 파형의 포커싱을 획득할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 접합 지그가 없이 센서 플레이트가 장착되는 광학식 터치스크린용 카메라 모[0031]
듈은 복잡한 접합 지그를 사용하지 않고도 카메라 모듈 내에 장착된 카메라 렌즈의 중심점과 이미지 센서의 중
심점을 정확히 일치시킬 수 있으며, 이로 인해, 카메라 렌즈의 실제 중심점과 포커싱을 손쉽게 일치시킬 수 있
다.
비록, 본 발명에 따른 접합 지그가 없이 센서 플레이트가 장착되는 광학식 터치스크린용 카메라 모듈에선, 카메[0032]
라 렌즈는 1매로 구성되었지만, 카메라 렌즈의 성능을 높이기 위해 2매 이상으로 구성될 수 있다. 예를 들면,
단일 렌즈가 여러 개 조합되어 렌즈군을 구성하거나, 구면 렌즈 및 비구면렌즈가 혼합되어 렌즈군을 구성할 수
도 있다.
이상과 같이 본 발명은 양호한 실시 예에 근거하여 설명하였지만, 이러한 실시 예는 본 발명을 제한하려는 것이[0033]
아니라 예시하려는 것이므로, 본 발명이 속하는 기술분야의 숙련자라면 본 발명의 기술사상을 벗어남이 없이 위
실시 예에 대한 다양한 변화나 변경 또는 조절이 가능할 것이다. 그러므로, 본 발명의 보호 범위는 본 발명의
기술적 사상의 요지에 속하는 변화 예나 변경 예 또는 조절 예를 모두 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.
부호의 설명
10, 42: 이미지 센서 11, 44: 센서 플레이트[0034]
12, 43: FPCB 20: 접합 지그
21: 상부 센서 플레이트 고정대 22: 하부 FPCB 고정대
23: 센서 플레이트 고정핀 40: 카메라 모듈
등록특허 10-1292254
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41: 카메라 렌즈 45: 다이캐스팅 홀더
46: 포커싱 조절용 스크류 47: 홀더편
51: 지지편
도면
도면1
도면2
도면3
등록특허 10-1292254
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도면4
도면5
도면6
등록특허 10-1292254
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도면7
등록특허 10-1292254
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