KR101756948B1

KR101756948B1 - 전자칠판 장치

Info

Publication number: KR101756948B1
Application number: KR1020160117286A
Authority: KR
Inventors: 김연두
Original assignee: 대연화학(주)
Priority date: 2016-09-12
Filing date: 2016-09-12
Publication date: 2017-07-12
Also published as: WO2018048020A1

Abstract

본 발명은 전자칠판 장치에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 빔 프로젝터에 의해 유발되는 눈부심 및 그림자 발생을 방지하고, 전자칠판을 사용하는 발표자 또는 교육자의 편의성을 향상시킬 수 있는 전자칠판 장치에 관한 것이다.
이를 위해, 본 발명은, 투명소재층 및 상기 투명소재층의 일면에 결합되는 PDLC 필름층을 포함하는 스크린 패널; 및 영상정보를 상기 PDLC 필름층에 조사하여 상기 PDLC 필름층에 영상이 표시되도록 하는 프로젝터부를 포함하되, 상기 스크린 패널은 상기 영상을 시청하는 시청자와 상기 프로젝터부 사이에 배치되고, 상기 프로젝터부는 시청자가 상기 영상을 시청하는 면인 전면부의 반대방향에서 상기 영상정보를 조사하되, 상기 시청자와 상기 스크린 패널 사이에 물체가 있는 경우에도 상기 프로젝터부에서 조사하는 영상정보에 간섭이 발생되지 않도록, 좌우반전된 상기 영상정보를 상기 PDLC 필름층에 조사하는 전자칠판 장치를 제공한다.

Description

전자칠판 장치{APPARATUS OF ELECTRONIC BULLETIN BOARD}

본 발명은 전자칠판 장치에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 빔 프로젝터에 의해 유발되는 눈부심 및 그림자 발생을 방지하고, 전자칠판을 사용하는 발표자 또는 교육자의 편의성을 향상시킬 수 있는 전자칠판 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 전자칠판이란 빔 프로젝터 또는 LCD 모니터와 센서의 조합에 의해 화이트보드나 칠판에 글씨를 쓰는 것과 같은 효과를 낼 뿐만 아니라 PC의 화면을 그대로 보여줌으로써, 프리젠테이션이나 교육 효과를 높여주고, 먼 곳에 있는 사람들과의 화상회의도 가능하게 하는 다기능 칠판을 말한다.

이러한 전자칠판은 터치패널이나 위치센서를 이용한 LCD 방식이 주를 이루고 있다. 여기서, LCD 방식은 선명한 화질과 안정적인 화면을 구현할 수 있지만, 화면 크기가 패널 크기에 한정된다는 문제점이 존재한다. 그에 따라, 최근에는 위치센서 내장형 전자펜을 이용한 빔 프로젝터 방식의 전자 칠판이 상용화되어 판매되고 있다.

이와 같은 빔 프로젝터 방식의 전자칠판은 화면의 크기에 제약이 있는 LCD방식의 전자칠판보다, 화면 크기에 제약이 없어 대형화면을 구현할 수 있다는 큰 이점을 제공하고 있다. 하지만, 빔 프로젝터 방식의 전자칠판은 LCD방식의 전자칠판과 비교해 볼 때, 여러 단점도 존재한다. 먼저, 빔 프로젝터 방식의 전자칠판은 LCD 방식의 전자칠판보다 화면의 질이 상대적으로 떨어진다는 문제가 있다. 뿐만 아니라, 빔 프로젝터 방식의 전자칠판은 전자칠판의 전방에서 전자칠판 측으로 영상을 투사함에 따라, 전자칠판과 빔 프로젝터 사이에 위치하게 되는 발표자 또는 교육자의 그림자가 전자칠판에 비춰져, 청중들의 시야를 방해하여, 집중도를 저하시키는 문제가 있다. 더불어, 빔 프로젝터 방식의 전자칠판은 발표 또는 교육 시간 동안 발표자나 교육자의 시선은 대부분 청중들을 향하게 되는데, 이 경우, 빔 프로젝터와도 마주하게 되어, 눈부심이 유발될 수 있으며, 이로 인해, 원만한 발표 또는 교육 진행이 어려워지는 문제가 있다. 그리고 빔 프로젝트 방식의 전자칠판은 PC에 설치된 판서 프로그램에서 쓰기모드에서 지우기모드 또는 지우기모드에서 쓰기모드로 변환하는 모드 변환 작업을 하는 경우, 전자칠판의 양측 모서리에 모드 전환 스위치나 응용프로그램의 터치 아이콘을 준비시키고, 교육자나 발표자가 이동해가며 해당 모드 전환 스위치나 터치 아이콘을 터치하여 모드를 전환하게 된다. 하지만, 이와 같이, 모드를 전환하는 작업은 발표자 또는 교육자가 전자칠판의 양끝을 오가며 모드 전환 스위치를 터치하거나 터치 아이콘을 터치해야 하는 불편함을 유발하여 강의나 발표의 맥이 끊기는 결과를 초래하고 있다.

대한민국 공개특허공보 제10-2015-0094084호(2015.08.19.)

본 발명은 상술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 빔 프로젝터에 의해 유발되는 눈부심 및 그림자 발생을 방지하고, 전자칠판을 사용하는 발표자 또는 교육자의 편의성을 향상시킬 수 있는 전자칠판 장치를 제공하는 것이다.

이를 위해, 본 발명은, 투명소재층 및 상기 투명소재층의 일면에 결합되는 PDLC 필름층을 포함하는 스크린 패널; 영상정보를 상기 PDLC 필름층에 조사하여 상기 PDLC 필름층에 영상이 표시되도록하는 프로젝터부; 내부에 판서프로그램이 설치된 통신단말; 턴 온상태인 경우 상기 판서프로그램의 쓰기모드를 실행하고 턴 오프상태인 경우 상기 판서프로그램의 지우기모드를 실행하는 모드전환스위치를 포함하는 전자펜; 및 상기 스크린 패널의 2차원 평면상에 근접되는 물체의 위치정보를 검출하는 적외선 강도 감지형 위치검출부를 포함하고, 상기 적외선 강도 감지형 위치검출부는 상기 스크린 패널의 좌측에 설치되며 적외선을 우측방향으로 발생시키는 좌측어레이발광부, 상기 스크린 패널의 우측에 설치되며 적외선을 좌측방향으로 발생시키는 우측어레이발광부, 상기 스크린 패널의 하단에 설치되며 적외선을 상부방향으로 발생시키는 하측어레이발광부, 상기 좌측어레이발광부의 상부에 설치되며 상기 우측어레이발광부와 상기 하측어레이발광부에서 발생되는 적외선을 촬영하는 제1카메라부 및 상기 우측어레이발광부의 상부에 설치되며 상기 좌측어레이발광부와 상기 하측어레이발광부에서 발생되는 적외선을 촬영하는 제2카메라부를 포함하고, 상기 통신단말은 상기 제1카메라부 및 상기 제2카메라부에서 촬영된 적외선이 강해지는 지점의 각도값과 스크린 패널의 길이값 및 너비값을 이용하여 상기 물체의 위치정보를 2차원상의 위치정보로 연산하고, 연산한 2차원상의 위치정보의 궤적정보를 생성하고, 내부에 설치된 판서프로그램의 쓰기모드 및 지우기모드에 따라 상기 위치정보에 대한 궤적정보를 좌우반전시켜 영상정보로 변환한 후 상기 프로젝터부로 출력하고, 상기 스크린 패널은 상기 영상을 시청하는 시청자와 상기 프로젝터부 사이에 배치되고, 상기 프로젝터부는 상기 스크린 패널의 제1 면에 좌우반전된 영상정보를 조사하고, 상기 PDLC 필름층은 상기 투명소재층에서 반사된 광의 광량을 감소시키는 AG 코팅, LR 코팅 및 AR 코팅 중 어느 하나로 형성된 광반사율 저감층을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자칠판 장치를 제공한다.

삭제

또한, 상기 스크린 패널은 상기 PDLC 필름층에 결합되며, 상기 투명소재층과 대향하는 면에 결합되는 제2투명소재층을 더 포함할 수 있다.

삭제

다른 한편, 상기 전자칠판 장치는 턴 온상태인 경우 상기 판서프로그램의 쓰기모드를 실행하고 턴 오프상태인 경우 상기 판서프로그램의 지우기모드를 실행하는 모드전환스위치를 포함하는 전자펜을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 전자칠판 장치는 두 장의 ITO 필름 사이에 고분자액정이 분산되어 있는 형태로 구성되고, 양 극에 전원이 비인가된 상태에서는 불투명한 상태가 되고, 상기 전원이 인가된 상태에서는 고분자액정 분자가 전류가 흐르는 방향으로 배열되어 빛을 통과시킴으로써 투명상태가 되는 상기 PDLC 필름층에 전원를 인가 또는 비인가하여 상기 PDLC의 상태를 투명상태 또는 불투명상태로 전환하는 스크린 제어부를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 전자칠판 장치는 상기 스크린 패널과 상기 프로젝터부 사이에 설치되되, 상기 스크린 패널의 상단에서 하부로 일정높이 설치되어 간접조명이 상기 스크린 패널에 직접적으로 조사되지 않도록 하는 롤스크린을 더 포함할 수 있다.

또 다른 한편, 상기 프로젝터부는 상기 스크린 패널이 배치되는 바닥 주변 또는 천장 주변에 매설될 수 있으며, 이 경우, 상기 바닥 또는 천장에는 매설공간이 더 형성되고, 상기 전자칠판 장치는 상기 매설공간에 설치되어, 상기 프로젝터부가 안착될 수 있는 공간을 제공하는 접이식 선반을 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 빔 프로젝터에 의해 유발되는 눈부심 및 그림자 발생을 방지할 수 있고, 강의나 프리젠테이션 시 쓰기 모드 및 지우기 모드로의 전환이 쉽고 자유로워 전자칠판을 사용하는 발표자 또는 교육자의 편의성을 향상시킬 수 있으며, 강의나 프리젠테이션의 맥이 끊기는 것을 방지하여, 강의나 프리젠테이션 효과를 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전자칠판 장치의 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시한 전자칠판 장치의 블록도이다.
도 3은 도 1에 도시한 스크린 패널을 확대한 단면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 스크린 패널의 변형예에 따른 단면도이다.
도 5는 도 1에 도시된 스크린 패널의 주변에 장착되는 적외선 강도 감지형 위치검출부를 정면에서 바라본 상태의 정면도이다.
도 6은 도 5에 도시된 적외선 강도 감지형 위치검출부를 매트릭스형 위치검출부로 치환한 상태의 정면도이다.
도 7은 도 1에 도시한 전자칠판 장치의 전자펜에 관한 구성도이다.
도 8는 도 7에 도시된 전자펜의 전기적인 구성들에 대한 블록도이다.
도 9는 도 1에 도시한 접이식 선반이 매설공간으로 접어지는 상태를 나타내는 구동도이다.
도 10은 도 9에 도시된 접이식 선반이 천장의 매설공간으로 접어지는 상태를 나타내는 구동도이다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 전자칠판 장치와 비교를 위한 종래기술에 따른 전자칠판 장치의 구성도이다.

본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.

본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서, 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.

명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제어하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시 예에 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 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 전자칠판 장치는 스크린 패널(10) 및 프로젝터부(20)를 포함한다.

스크린 패널(10)은 투명소재층(11) 및 PDLC 필름층(12)을 포함한다. 투명소재층(11)은 판서 시 접촉되는 부분이다. 또한, 투명소재층(11)은 전시용품을 시각적으로 보이게 하되, 직접적으로 접촉할 수 없도록 칸막이 역할을 하는 용도로 이용될 수 있다. 이러한 투명소재층(11)은 유리나 아크릴과 같은 투명 수지로 구성될 수 있다. 하지만, 본 발명에서 투명소재층(11)을 상기한 예로 한정하는 것은 아니다.

PDLC 필름층(12)은 PDLC(Polymer Dispersed Liquid Crystal)를 이용한 층으로, PDLC는 두 장의 ITO필름(Indium Tin Oxide Film) 사이에 고분자액정이 분산되어 있는 형태로 구성되며, 양 극에 전원이 비인가된 상태에서는 불투명한 상태가 되고 전원 인가시에는 고분자액정 분자가 전류가 흐르는 방향으로 배열되어 빛을 통과시킴으로써 투명한 상태가 된다. 본 실시예의 경우, PDLC 필름층(12)은 불투명 상태일 경우 백색에 가까운 색상으로 형성된다.

또한, 스크린 패널(10)은 점착필름(13)을 더 포함하여 구성될 수 있다.

점착필름(13)은 투명소재층(11)과 PDLC 필름층(12)을 결합하기 위한 층으로, PET 필름의 일면에 실리콘 점착제가 도포된 상태로 투명소재층(11)과 결합하고, 반대면에 아크릴 접착제가 도포되어 PDLC 필름층(12)과 결합된다. 이러한 점착필름(13)은 PDLC 필름층(12)을 투명소재층(11)에 결합시키는 역할을 한다.

한편, 본 발명의 실시 예에서는 투명소재층(11)과 PDLC 필름층(12)이 점착필름(13)을 매개로 결합되는 방식을 예시하였으나, 투명소재층(11)과 PDLC 필름층(12)의 결합은 이에 한정되지 않고 다양한 방식으로 실시될 수 있다.

또한, 스크린 패널(10)은 도 3에 도시된 바와 같이, 광반사율 저감층(14)을 더 포함할 수 있다.

광반사율 저감층(14)은 PDLC 필름층(12)에 결합되며, AG(Anti Glair)코팅과 LR(Low Reflection)코팅 및 AR(Anti-Reflection)코팅 가운데 어느 하나로 PDLC 필름층(12)에 코팅될 수 있다. 이러한 광반사율 저감층(14)은 프로젝터부(20)에서 조사한 영상정보의 광이 PDLC 필름층(12)에 투영된 후, 투명소재층(11)의 반사율 만큼 반사되어 나오는 광의 양을 줄여줌으로써, PDLC 필름층(12)에 투영된 영상정보가 더욱 선명하게 보이도록 하는 역할을 한다.

이러한 스크린 패널(10)은 PDLC 필름층(12)이 불투명상태인 경우, 백색 색상을 띄게 되어, 예컨대, 검정색 보드마커 펜으로 필기를 할 경우에 글씨가 뚜렷하게 보이는 화이트 보드 역할을 수행한다. 또한, 스크린 패널(10)은 프로젝터부(20)에서 발생되는 영상이 가시화되는 스크린 역할을 수행한다.

한편, 스크린 패널(10)은 도 4에 도시된 바와 같이, PDLC 필름층(12), 투명소재층(11) 및, 제2투명소재층(15)을 포함하여 구성될 수 있다.

여기서, 제2투명소재층(15)은 투명소재층(11)과 동일한 재질로 형성되며, PDLC 필름층(12)은 투명소재층(11)과 제2투명소재층(15) 사이에 결합되는 형태로 구현될 수 있다.

프로젝터부(20)는 영상정보를 PDLC 필름층(12)에 조사하여 PDLC 필름층(12)에 영상이 표시되도록 한다. 여기서, 프로젝터부(20)는 짧은 거리에서도 영상을 표시할 수 있는 극단초점 타입으로 형성되는 것이 바람직하다.

이러한 프로젝터부(20)는 통신단말로부터 입력 받은 영상정보를 내부에 디스플레이하는 영상변환부(미도시), 영상변환부에 광원을 조사하여 영상변환부에 투영된 영상이 투영되도록 하는 광원부(미도시), 광원부에서 투영된 영상을 확대시키는 렌즈부(미도시) 및 영상변환부와 광원부 및 렌즈부에 전원을 공급하고 세부설정을 제어하는 중앙연산부(미도시)를 포함하여 구성될 수 있다. 하지만, 본 실시 예에서 프로젝터부(20)의 구성을 상기한 구성으로 한정하는 것은 아니며, 프로젝터부(20)는 상기한 구성 이외에도 구성이 더 부가되거나 구성이 치환될 수 있다.

이하에서는 상기한 구성들을 포함하는 전자칠판 장치의 작용에 대해 설명하기로 한다.

먼저, 비교예인 도 11을 참조하면, 비교 예에 따른 전자칠판 장치는 빔 프로젝터를 이용한 일반적인 전자칠판 장치로, 스크린과 청중들(S1) 사이에 빔 프로젝터(F1)가 배치되어 있다. 이러한 경우에는 배경기술에서 설명한 바와 같이, 스크린과 빔 프로젝터(F1) 사이에 위치하게 되는 발표자 또는 교육자(S2)의 그림자가 빔 프로젝터(F1)의 광에 의해 스크린에 비춰져 청중들(S1)의 시야를 방해함으로써, 집중도를 저하시키는 문제가 발생하고 있다. 더욱이, 비교 예에 따른 전자칠판 장치는 발표 또는 교육 시간 동안 발표자나 교육자(S2)의 시선은 대부분 청중들(S1)을 향하게 되는데, 이 경우, 빔 프로젝터(F1)에서 조사되는 광이 발표자나 교육자(S2)에게 조사되어 눈부심을 유발하게 되므로, 이로 인해, 원만한 발표 또는 교육 진행이 어려워지는 문제점을 유발한다.

이에 반해, 본 실시 예에 따른 전자칠판 장치는 스크린 패널(10)이 영상을 시청하는 시청자(S1)와 프로젝터부(20) 사이에 배치되어 구성된다. 이 경우, 프로젝터부(20)는 시청자(S1)가 영상을 시청하는 면인 전면부의 반대방향에서 영상정보를 조사하되, 영상정보가 좌우반전되어 PDLC 필름층(12)에 조사되도록 한다. 여기서, 영상정보가 좌우반전되어 출력되는 이유는 좌우반전 없이 제작된 미디어파일이 프로젝터부(20)를 통해 재생되는 경우, 스크린 패널(10)을 통해 보는 시청자(S1)는 좌우가 반전된 영상으로 보이기 때문이다. 따라서, 프로젝터부(20)에서 출력되는 영상은 좌우반전되어 조사됨으로써, 시청자(S1)는 최초 제작된 영상 원본을 영상의 반전 없이 볼 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 전자칠판 장치는 시청자(S1)와 스크린 패널(10) 사이에 물체가 있는 경우에도 프로젝터부(20)에서 조사하는 영상정보에 간섭이 발생되지 않도록 하기 때문에, 발표자 또는 교육자(S2)의 그림자가 스크린 패널(10)에 비춰짐으로 인한 청중 혹은 시청자(S1)의 시야 방해가 없어 교육자나 발표자(S2)의 집중도가 저하되지 않으며, 나아가, 프로젝터부(20)에서 조사되는 광이 발표자나 교육자(S2)에게 조사되지 않음으로 인하여 발표자나 교육자(S2)의 눈부심이 발생되지 않기 때문에, 발표 또는 교육 진행에 대한 어려움이 발생하지 않는다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 전자칠판 장치는 적외선 강도 감지형 위치검출부(30) 및 통신단말(40)을 더 포함할 수 있다.

적외선 강도 감지형 위치검출부(30)는 스크린 패널(10)의 2차원평면상에 근접되는 물체의 위치를 감지하고, 물체의 위치에 대한 궤적정보를 통신단말로 전송하는 역할을 한다.

이러한 적외선 강도 감지형 위치검출부(30)는 도 5에 도시된 바와 같이, 좌측어레이발광부(31), 우측어레이발광부(32), 하측어레이발광부(33), 제1카메라부(34) 및, 제2카메라부(35)를 포함한다.

좌측어레이발광부(31)는 복수 개의 발광소자가 프레임상에 배열되어 실장된 형태로 구성된다. 이러한 좌측어레이발광부(31)는 스크린 패널의 좌측에 설치되며 적외선을 우측방향으로 발생시킨다.

우측어레이발광부(32)는 복수 개의 발광소자가 프레임상에 배열되어 실장된 형태로 구성된다. 이러한 우측어레이발광부(32)는 스크린 패널의 우측에 설치되며 적외선을 좌측방향으로 발생시킨다.

하측어레이발광부(33)는 복수 개의 발광소자가 프레임상에 배열되어 실장된 형태로 구성된다. 이러한 하측어레이발광부(33)는 스크린 패널의 하단에 설치되며 적외선을 상부방향으로 발생시킨다.

제1카메라부(34)는 좌측어레이발광부(31)의 상부에 설치되며 우측어레이발광부(32)와 하측어레이발광부(33)를 바라보는 사선방향으로 영상을 촬영하여 획득한다.

제2카메라부(35)는 우측어레이발광부(32)의 상부에 설치되며 좌측어레이발광부(31)와 하측어레이발광부(33)를 바라보는 사선방향으로 영상을 촬영하여 획득한다.

이와 같은 적외선 강도 감지형 위치검출부(30)는 스크린 패널에 물체, 예를 들면, 전자펜이나 손가락이 위치하여 물체의 표면에 좌측어레이발광부(31), 우측어레이발광부(32) 및, 하측어레이발광부(33)에서 발생되는 적외선이 조사되는 경우, 제1카메라부(34)와 제2카메라부(35)가 적외선 강도가 끊기는 지점이나 약해지는 지점, 즉, 물체의 표면에 적외선이 조사되는 지점을 제1카메라부(34)와 제2카메라부(35)가 각각 촬영하여 물체의 영상정보를 각각 획득하게 된다. 이 경우, 통신단말(40)은 제1카메라부(34)가 촬영한 영상에서 기설정된 기준각도부터 물체까지의 각도값과, 제2카메라부(35)가 촬영한 영상에서 기설정된 기준각도부터 물체까지의 각도값 및, 스크린 패널(10)의 기설정된 길이값과 너비값을 이용하여 물체의 위치정보를 계속적으로 연산함으로써 스크린 패널(10)의 평면상에서 이동하는 물체의 궤적정보를 생성하게 된다.

통신단말(40)은 피씨(PC)나 셋톱박스 또는 스마트폰과 같이 통신가능하며 각종 응용프로그램이 설치되어 구동하는 장치이다. 이러한 통신단말(40)은 미디어파일을 재생하여 프로젝터부(20)에 전송함으로써 프로젝터부(20)에서 영상을 조사하도록 하며, 이 경우, 통신단말(40)은 프로젝터부(20)에 입력되는 영상을 좌우반전시켜 출력하게 된다. 또한, 통신단말(40)에는 응용프로그램인 판서프로그램이 설치되어 운용된다. 판서프로그램은 쓰기모드와 지우기모드를 지원하며, 쓰기모드 시에는 적외선 강도 감지형 위치검출부(30)에 감지한 물체의 궤적정보를 영상정보로 변환하고, 변환된 영상정보를 프로젝터부(20)로 출력하게 된다. 또한, 판서프로그램은 지우기모드 실행 시 쓰기모드에서 생성된 적외선 강도 감지형 위치검출부(30)에서 감지한 물체의 궤적정보를 선택적으로 제거하고, 제거된 영상정보를 프로젝터부(20)로 출력하게 된다. 이러한 판서프로그램은 통신단말(40)에서 프로젝터부(20)로 전송되는 영상정보에 중첩되어 출력되되, 영상정보와 동일하게 좌우반전 되어 출력된다.

이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 전자칠판 장치는 판서기능 실행 시 스크린 패널(10)에 근접한 물체의 궤적정보를 연산하여 프로젝터부(20)를 통해 출력하되, 물체의 궤적정보에 대한 영상을 좌우반전 시켜 출력함으로써, 판서기능 실행 시에도 발표자 또는 교육자(S2)의 그림자가 스크린 패널(10)에 비춰짐으로 인한 청중들(S1)의 시야 방해가 없어 교육자나 발표자(S2)의 집중도가 저하되지 않으며, 나아가, 프로젝터부(20)에서 조사되는 광이 발표자나 교육자에게 조사되지 않음으로 인하여 발표자나 교육자에게 눈부심이 발생되지 않기 때문에, 발표 또는 교육 진행에 대한 어려움이 발생하지 않는다.

한편, 본 발명의 실시 예에 따른 전자칠판 장치는 적외선 강도 감지형 위치검출부(30)가 도 6에 도시된 바와 같이, 매트릭스형 위치검출부(50)로 치환되어 구성될 수 있다.

매트릭스형 위치검출부(50)는 제1어레이발광부(51), 제1어레이수광부(52), 제2어레이발광부(53) 및, 제2어레이수광부(54)를 포함한다.

제1어레이발광부(51)는 복수 개의 발광소자가 프레임상에 배열되어 실장된 형태로 구성된다. 이러한 제1어레이발광부(51)는 적외선센서들이 일렬로 배열되어 적외선을 발광시키며 스크린 패널의 우측에 배치된다.

제1어레이수광부(52)는 복수 개의 수광소자가 프레임상에 배열되어 실장된 형태로 구성된다. 제1어레이발광부(51)의 적외선센서들과 동일한 간격으로 배열되어 제1어레이발광부(51)에서 발생되는 적외선을 수광하며 스크린 패널(10)의 좌측에 배치된다.

제2어레이발광부(53)는 복수 개의 발광소자가 프레임상에 배열되어 실장된 형태로 구성된다. 이러한 제2어레이발광부(53)는 적외선센서들이 일렬로 배열되어 적외선을 발광시키며 스크린 패널(10)의 상단에 배치된다.

제2어레이수광부(54)는 복수 개의 수광소자가 프레임상에 배열되어 실장된 형태로 구성된다. 이러한 제2어레이수광부(54)는 제2어레이발광부(53)의 적외선센서들과 동일한 간격으로 배열되어 제2어레이발광부(53)에서 발생되는 적외선을 수광하며 스크린 패널(10)의 하단에 배치된다.

이와 같은 매트릭스형 위치검출부(50)는 스크린 패널의 특정 위치에 물체, 예를 들면, 전자펜이나 손가락이 위치한 경우, 제1어레이수광부(52)와 제2어레이수광부(54)들을 구성하는 수광소자들 가운데 신호가 미수신되는 수광소자들이 존재하게 된다. 이 경우, 통신단말은 매트릭스형 위치검출부(50)와 연동하여 제1어레이수광부(52)의 미수신된 영역의 적외선 발광 위치를 y좌표로 생성하며, 제2어레이수광부(54)의 미수신된 영역의 적외선 발광 위치를 x좌표로 생성하고, x좌표와 상기 y좌표를 토대로 2차원상의 위치정보를 획득하게 된다. 이때, 통신단말은 획득한 2차원상의 위치정보를 판서프로그램에 전송하고, 판서프로그램의 쓰기모드 및 지우기모드에 의해 위치정보에 대한 궤적정보를 좌우반전시켜 영상정보로 변환한 후 프로젝터부로 출력함으로써, 판서기능을 실행할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 전자칠판 장치는 전자펜(60)을 더 포함할 수 있다.

도 7 및 도 8에 도시한 바와 같이, 전자펜(60)은 몸체부(61), 모드전환스위치(62), 전력공급부(63), 전원스위치(64) 및 구동부(65)를 포함한다.

몸체부(61)는 프로젝터부(20)에서 조사하는 영상정보를 이용하여 교육, 강연 및, 프리젠테이션과 같은 진행을 하는 발표자(S2)가 손으로 부여잡을 수 있는 영역을 제공하기 위하여 막대 형상의 기구물로 형성된다. 이러한 몸체부(61)는 후술하는 모드전환스위치(62)와 구동부(65)가 결합될 수 있는 공간을 제공하여 모드전환스위치(62), 전력공급부(63) 및 구동부(65)와 탈착 가능하게 결합된다.

모드전환스위치(62)는 사용자의 조작에 의해 접점이 접촉되는 경우, 모드전환신호를 구동부로 출력한다.

전력공급부(63)는 전력을 공급하는 배터리(미도시) 및 배터리를 이용한 전력공급회로(미도시)를 포함하여 구성되며, 구동부(65)와 전기적으로 연결되어 구동부(65)에 전력을 공급한다. 또한, 전력공급부(63)는 전원스위치(64)에 턴 온시에 구동부(65)로 전력을 공급하고, 턴 오프시에 구동부(65)로 공급되는 전력을 차단한다.

전원스위치(64)는 전력공급부(63)와 구동부(65) 사이에 전기적으로 연결되며, 사용자의 조작에 의해 접점이 접촉되는 경우에 전력공급부(63)의 전력을 구동부(65)로 인가하는 역할을 한다.

구동부(65)는 모드전환스위치(62)와 전력공급부(63) 및 전원스위치(64)와 연동하며, 와이파이, 지그비 및, 블루트스와 같은 근거리 무선통신기능을 수행한다. 이러한 구동부(65)는 모드전환스위치(62)로부터 모드전환신호를 입력받는 경우, 무선통신 기능으로 통신단말에 모드전환신호를 입력하게 된다. 이 경우, 통신단말(40)은 모드전환신호를 입력시 판서프로그램의 쓰기모드가 실행된 경우, 지우기모드로 전환된다. 이와 반대로, 통신단말(40)은 모드전환신호를 입력시 지우기모드가 실행된 경우, 쓰기모드로 전환된다.

이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 전자칠판 장치는 교육자나 발표자(S2)가 쓰기모드와 지우기모드를 이동하지 않고 실행할 수 있기 때문에, 쓰기모드와 지우기모드의 모드 전환 구동을 위하여 스크린 패널(10)의 모서리나 통신단말(40)로 이동할 필요성이 없어, 발표자 또는 교육자(S2)의 편의성을 향상시킬 수 있으며, 강의나 프리젠테이션의 맥이 끊기는 것을 방지하여 강의나 프리젠테이션 효과를 향상시킬 수 있다.

한편, 본 발명의 실시 예에 따른 전자칠판 장치는 스크린 제어부(70)를 더 포함하여 구성될 수 있다.

스크린 제어부(70)는 전류가 인가되지 않아 불투명 상태인 PDLC 필름층(12)에 전류를 인가하여 투명상태로 변환하게 되는데, 지그비, 블루투스 및 와이파이 가운데 선택되는 무선통신 기능을 내장하게 된다. 이 경우, 전자펜(60)도 스크린 제어부(70)와 무선통신을 수행하기 위하여 스크린 제어부(70)와 대응하는 무선통신 기능을 내장함으로써 스크린 제어부(70)와 무선통신을 수행하게 된다. 이 경우, 전자펜(60)은 스크린제어 스위치(66)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 스크린제어 스위치(66)는 접점 접촉 신호를 무선통신으로 스크린 제어부(70)에 전송하여 스크린 제어부(70)의 제어 구동을 실행하게 된다.

보다 상세하게, 전자펜(60)의 스크린제어 스위치(66)가 교육자 또는 발표자에 의해 눌려지면, 전자펜(60)에서는 무선통신으로 스크린 제어부(70)로 접점 접촉 신호를 전송하게 되고, 이 경우, 스크린 제어부(70)는 투명상태의 PDLC 필름층(12)에 인가되는 전류를 해제시켜 PDLC 필름층(12)이 불투명상태가 되도록 전환시킨다. 다음, 전자펜(60)의 스크린제어 스위치(66)가 발표자 또는 교육자(S2)에 의해 다시 눌려지는 경우, 스크린 제어부(70)에 무선통신으로 접점 접촉 신호를 전송하게 되고, 스크린 제어부(70)는 불투명상태의 PDLC 필름층(12)에 전류를 인가하여 PDLC 필름층(12)이 투명상태가 되도록 전환시킨다. 이와 같이, 스크린 제어부(70)는 PDLC 필름층(12)에 전류가 인가되지 않은 상태에서 전자펜(60)으로부터 신호를 입력 받게 되면, PDLC 필름층(12)에 전류를 인가하고, 이러한 상태에서 전자펜(60)으로부터 신호를 입력 받게 되면, PDLC 필름층(12)에 전류를 해제하는 전환 동작을 수행하여, PDLC 필름층(12)의 투명상태 및 불투명상태를 제어하게 된다.

이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 전자칠판 장치는 전자펜(60)을 이용하여 스크린 패널(10)의 투명상태 및 불투명상태를 제어할 수 있기 때문에, 발표자나 교육자가 스크린 패널(10)의 투명상태 및 불투명상태를 제어하기 위하여 이동할 필요성이 없어, 발표자 또는 교육자(S2)의 편의성을 향상시킬 수 있으며, 강의나 프리젠테이션의 맥이 끊기는 것을 방지하여 강의나 프리젠테이션 효과를 향상시킬 수 있다.

다른 한편, 본 발명의 실시 예에 따른 전자칠판 장치는 롤스크린(80)을 더 포함할 수 있다.

롤스크린(80)은 스크린 패널(10)과 프로젝터부(20) 사이에 설치되되, 스크린 패널(10)의 상단에서 하부로 일정높이에 설치된다.

이와 같은 롤스크린(80)은 실내공간의 간접조명(G1)이 스크린 패널(10)에 직접적으로 조사되지 않도록 하기 때문에, 프로젝터부(20)에서 스크린 패널(10)에 조사되는 영상이 다른 간접조명에 의해 영향을 받지 않도록 하여, 보다 선명한 영상이 투영되도록 한다. 여기서, 간접조명이 형성되는 공간은 프로젝터부(20)가 배치되는 공간으로써, 프로젝터부(20) 뿐만 아니라, 전시 용품이나 광고판과 같은 물품(H1)등이 배치될 수 있으며, 이 경우, 스크린 패널(10)이 투명상태로 전환되는 경우에 전시 용품이나 광고판의 물품(H1)들이 시청자들(S1)에게 보여지도록 배치될 수 있다.

또 다른 한편, 도 9에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 전자칠판 장치는 접이식 선반(90)을 더 포함할 수 있다.

접이식 선반(90)은 프로젝터부(20)가 안착될 수 있는 거치대 역할을 한다. 예를 들어, 접이식 선반(90)은 'ㄱ'자 형상으로 구성되어 상부면에 프로젝터부(20)가 안착될 수 있는 공간을 제공하고, 'ㄱ' 형상의 모서리부는 회동 가능하게 핀 결합될 수 있다. 이 경우, 스크린 패널(10)이 위치한 하부 바닥면에는 일정 깊이 매설공간(J1)이 더 형성되고, 접이식 선반(90)은 매설공간(J1)의 상부면을 덮도록 구성되되, 매설공간(J1)의 내측면 일부에 접이식 선반(90)의 모서리가 회동하게 핀결합된다. 또한, 접이식 선반(90)은 클램프나 피스 나사와 같은 체결부재(미도시)에 의해 프로젝터부(20)와 결합된다.

이러한 접이식 선반(90)은 프로젝터부(20)의 미사용 시 매설공간(J1) 내측으로 회동하고, 이를 통해, 프로젝터부(20)가 매설공간(J1)에 삽입되도록 함으로써, 프로젝터부(20)를 보호함과 동시에 전자칠판 장치의 주변 공간에 대한 미관을 해치지 않는다.

또한, 접이식 선반(90)은 프로젝터부(20)의 사용시에 매설공간(J1) 외측으로 회동하여 프로젝터부(20)를 매설공간(J1)의 외측에 노출시킴으로써, 프로젝터부(20)를 구동시켜 스크린 패널(10)에 영상을 조사시킬 수 있게 된다. 이 경우, 접이식 선반(90)은 일정길이 이동하는 일자형 걸쇠부(91)가 접이식 선반(90)의 상부면에 결합될 수 있으며, 일자형 걸쇠부(91)는 접이식 선반(90)이 회동하여 프로젝터부(20)를 매설공간(J1)의 상부로 이동시켰을 경우, 접이식 선반(90)에서 일정길이 이동하여 바닥면에 지지됨으로써, 접이식 선반(90)이 회동되지 않도록 고정할 수 있다. 또한, 프로젝터부(20)를 매설공간(J1)으로 삽입하는 경우에는 일자형 걸쇠부(72)를 복귀시켜 접이식 선반(90)이 회동하도록 할 수 있다. 하지만, 본 발명의 실시 예에서, 접이식 선반(90)의 지지 구동을 상기한 예로 한정하는 것은 아니다.

이와 같은, 본 발명의 실시 예에 따른 전자칠판 장치는 프로젝터부(20)를 스크린 패널(10)의 하부 바닥에 배치하기 때문에, 프로젝터부(20)의 이동 및 배치가 매우 간편해지며, 또한, 스크린 패널(10)에 보드마커를 이용하여 필기를 수행하는 경우와 같이, 프로젝터부(20)의 미사용 시 프로젝터부(20)를 매설공간(J1)에 삽입함으로써, 프로젝터부(20)를 보호함과 동시에 전자칠판 장치의 주변 공간에 대한 미관을 해치지 않는다.

나아가, 본 발명의 실시 예에 따른 전자칠판 장치는 도 10에 도시된 바와 같이, 천장에 매설공간(J1)을 형성하고, 프로젝터부(20)가 결합된 접이식 선반(90)을 천장의 매설공간(J1)에 매설하는 형태로도 구현할 수 있음은 물론이다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 의한 전자칠판 장치를 실시하기 위한 하나의 실시 예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

10 ; 스크린 패널 11 ; 투명소재층
12 ; PDLC 필름층 13 ; 점착필름
14 ; 광반사율 저감층 15 ; 제2투명소재층
20 ; 프로젝터부 30 ; 위치검출부
31 ; 좌측어레이발광부 32 ; 우측어레이발광부
33 ; 하측어레이발광부 34 ; 제1카메라부
35 ; 제2카메라부 40 ; 통신단말
50 ; 매트릭스형 위치검출부 51 ; 제1어레이발광부
52 ; 제1어레이수광부 53 ; 제2어레이발광부
54 ; 제2어레이수광부 60 ; 전자펜
61 ; 몸체부 62 ; 모드전환스위치
63 ; 전력공급부 64 ; 전원스위치
65 ; 구동부 66 ; 스크린제어 스위치
70 ; 스크린 제어부 80 ; 롤스크린
90 ; 접이식 선반 G1 ; 간접조명
H1 ; 물품 J1 ; 매설공간
S1 ; 시청자 S2 ; 발표자 또는 교육자
F1 ; 빔 프로젝터

Claims

투명소재층 및 상기 투명소재층의 일면에 결합되는 PDLC 필름층을 포함하는 스크린 패널;
영상정보를 상기 PDLC 필름층에 조사하여 상기 PDLC 필름층에 영상이 표시되도록하는 프로젝터부;
내부에 판서프로그램이 설치된 통신단말;
턴 온상태인 경우 상기 판서프로그램의 쓰기모드를 실행하고 턴 오프상태인 경우 상기 판서프로그램의 지우기모드를 실행하는 모드전환스위치를 포함하는 전자펜; 및
상기 스크린 패널의 2차원 평면상에 근접되는 물체의 위치정보를 검출하는 적외선 강도 감지형 위치검출부를 포함하고,
상기 적외선 강도 감지형 위치검출부는
상기 스크린 패널의 좌측에 설치되며 적외선을 우측방향으로 발생시키는 좌측어레이발광부, 상기 스크린 패널의 우측에 설치되며 적외선을 좌측방향으로 발생시키는 우측어레이발광부, 상기 스크린 패널의 하단에 설치되며 적외선을 상부방향으로 발생시키는 하측어레이발광부, 상기 좌측어레이발광부의 상부에 설치되며 상기 우측어레이발광부와 상기 하측어레이발광부에서 발생되는 적외선을 촬영하는 제1카메라부 및 상기 우측어레이발광부의 상부에 설치되며 상기 좌측어레이발광부와 상기 하측어레이발광부에서 발생되는 적외선을 촬영하는 제2카메라부를 포함하고,
상기 통신단말은 상기 제1카메라부 및 상기 제2카메라부에서 촬영된 적외선이 강해지는 지점의 각도값과 스크린 패널의 길이값 및 너비값을 이용하여 상기 물체의 위치정보를 2차원상의 위치정보로 연산하고, 연산한 2차원상의 위치정보의 궤적정보를 생성하고, 내부에 설치된 판서프로그램의 쓰기모드 및 지우기모드에 따라 상기 위치정보에 대한 궤적정보를 좌우반전시켜 영상정보로 변환한 후 상기 프로젝터부로 출력하고,
상기 스크린 패널은 상기 영상을 시청하는 시청자와 상기 프로젝터부 사이에 배치되고, 상기 프로젝터부는 상기 스크린 패널의 제1 면에 좌우반전된 영상정보를 조사하고, 상기 PDLC 필름층은 상기 투명소재층에서 반사된 광의 광량을 감소시키는 AG 코팅, LR 코팅 및 AR 코팅 중 어느 하나로 형성된 광반사율 저감층을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자칠판 장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 스크린 패널은 상기 PDLC 필름층에 결합되며, 상기 투명소재층과 대향하는 면에 결합되는 제2투명소재층을 더 포함하는 전자칠판 장치.
삭제
삭제
삭제
삭제
제1항에 있어서,
두 장의 ITO 필름 사이에 고분자액정이 분산되어 있는 형태로 구성되고, 양 극에 전원이 비인가된 상태에서는 불투명한 상태가 되고, 상기 전원이 인가된 상태에서는 고분자액정 분자가 전류가 흐르는 방향으로 배열되어 빛을 통과시킴으로써 투명상태가 되는 상기 PDLC 필름층에 전원를 인가 또는 비인가하여 상기 PDLC의 상태를 투명상태 또는 불투명상태로 전환하는 스크린 제어부를 더 포함하고,
상기 스크린 제어부는 상기 전자펜의 접점 접촉 신호에 기초하여 상기 PDLC 필름층의 상태를 투명상태 또는 불투명상태로 전환시키는 전자칠판 장치.
제1항에 있어서,
상기 스크린 패널과 상기 프로젝터부 사이에 설치되되, 상기 스크린 패널의 상단에서 하부로 일정높이 설치되어 간접조명이 상기 스크린 패널에 직접적으로 조사되지 않도록 하는 롤스크린을 더 포함하는 전자칠판 장치.
제1항에 있어서,
상기 프로젝터부는 상기 스크린 패널이 배치되는 바닥 주변 또는 천장 주변에 매설되는 전자칠판 장치.
제10항에 있어서,
상기 바닥 또는 천장에는 매설공간이 더 형성되고,
상기 매설공간에 설치되어, 상기 프로젝터부가 안착될 수 있는 공간을 제공하는 접이식 선반을 더 포함하는 전자칠판 장치.