WO2024048814A1 - 전자기기 스탠드 및 디스플레이 디바이스 - Google Patents

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WO2024048814A1
WO2024048814A1 PCT/KR2022/013058 KR2022013058W WO2024048814A1 WO 2024048814 A1 WO2024048814 A1 WO 2024048814A1 KR 2022013058 W KR2022013058 W KR 2022013058W WO 2024048814 A1 WO2024048814 A1 WO 2024048814A1
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WO
WIPO (PCT)
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distance
electronic device
unit
fixed frame
moving frame
Prior art date
Application number
PCT/KR2022/013058
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
손창우
권오관
윤상호
홍을표
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Priority to PCT/KR2022/013058 priority Critical patent/WO2024048814A1/ko
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16M—FRAMES, CASINGS OR BEDS OF ENGINES, MACHINES OR APPARATUS, NOT SPECIFIC TO ENGINES, MACHINES OR APPARATUS PROVIDED FOR ELSEWHERE; STANDS; SUPPORTS
    • F16M11/00—Stands or trestles as supports for apparatus or articles placed thereon ; Stands for scientific apparatus such as gravitational force meters
    • F16M11/02—Heads
    • F16M11/04—Means for attachment of apparatus; Means allowing adjustment of the apparatus relatively to the stand
    • F16M11/06—Means for attachment of apparatus; Means allowing adjustment of the apparatus relatively to the stand allowing pivoting
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16M—FRAMES, CASINGS OR BEDS OF ENGINES, MACHINES OR APPARATUS, NOT SPECIFIC TO ENGINES, MACHINES OR APPARATUS PROVIDED FOR ELSEWHERE; STANDS; SUPPORTS
    • F16M11/00—Stands or trestles as supports for apparatus or articles placed thereon ; Stands for scientific apparatus such as gravitational force meters
    • F16M11/20—Undercarriages with or without wheels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16M—FRAMES, CASINGS OR BEDS OF ENGINES, MACHINES OR APPARATUS, NOT SPECIFIC TO ENGINES, MACHINES OR APPARATUS PROVIDED FOR ELSEWHERE; STANDS; SUPPORTS
    • F16M11/00—Stands or trestles as supports for apparatus or articles placed thereon ; Stands for scientific apparatus such as gravitational force meters
    • F16M11/20—Undercarriages with or without wheels
    • F16M11/22—Undercarriages with or without wheels with approximately constant height, e.g. with constant length of column or of legs
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16M—FRAMES, CASINGS OR BEDS OF ENGINES, MACHINES OR APPARATUS, NOT SPECIFIC TO ENGINES, MACHINES OR APPARATUS PROVIDED FOR ELSEWHERE; STANDS; SUPPORTS
    • F16M13/00—Other supports for positioning apparatus or articles; Means for steadying hand-held apparatus or articles
    • F16M13/02—Other supports for positioning apparatus or articles; Means for steadying hand-held apparatus or articles for supporting on, or attaching to, an object, e.g. tree, gate, window-frame, cycle
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D3/00—Control of position or direction
    • G05D3/12—Control of position or direction using feedback

Definitions

  • the present invention relates to an electronic device stand equipped with a sensor that measures the height of the stand in order to automatically control the height of the vertical portion whose height changes, and a display device equipped with the same.
  • LCD Liquid Crystal Display
  • FED Field Emission Display
  • PDP plasma display panels
  • electroluminescence devices electroluminescence devices
  • the liquid crystal panel of the liquid crystal display device includes a liquid crystal layer, a TFT substrate and a color filter substrate facing each other with the liquid crystal layer interposed therebetween, and can display images using light provided from a backlight unit.
  • organic light emitting display devices are self-luminous devices, they do not have a backlight compared to liquid crystal display devices and have advantages in response speed, viewing angle, etc., so they are attracting attention as next-generation displays.
  • a plurality of them are arranged in the vertical direction or arranged so that the longitudinal direction faces vertically.
  • the electronic device stand that supports the display device needs to have an adjustable structure so that the display body can be placed at various heights and angles, and electronic device stands equipped with an automation function that automatically adjusts for accurate control have also been released. It is becoming.
  • the purpose of the present invention is to provide an electronic device stand equipped with a sensor that measures the height of the stand in order to automatically control the height of the vertical part whose height changes, and a display device equipped with the same.
  • Base portion located on the mounting surface; a vertical portion extending upward from the base portion and varying in length; a horizontal portion rotatably connected to the top of the vertical portion; and an electronic device coupling part connected to an end of the horizontal part, wherein the vertical part includes a fixed frame connected to the base part; a moving frame connected to the horizontal portion; a driving unit that controls the distance between the moving frame and the fixed frame; A distance sensor that detects the distance between the moving frame and the fixed frame; And it provides an electronic device stand including a reflector located at the top of the fixed frame and facing the distance sensor.
  • the distance detection sensor may include a Time of Flight (ToF) sensor including a light emitting unit that outputs an infrared signal and a light receiving unit that detects a reflected infrared signal.
  • ToF Time of Flight
  • the TOF sensor may have a field of view within 22°.
  • the TOF sensor may have a larger field of view at a short distance and a smaller field of view at a long distance.
  • the TOF sensor can measure a straight line distance of 200 mm or more.
  • the reflector may include a metal material.
  • the reflector may include a white coating surface.
  • the reflector may have a side of 25 mm or more.
  • It may further include a limit switch that is located in parallel with the distance sensor on the moving frame and generates a limit signal that stops the driving unit when the reflector touches the reflector.
  • It may further include a second case covering between the moving frame and the fixed frame, and an inner surface of the second case may have a dark color.
  • the driving unit includes a motor fixed to the moving frame; a lead screw extending from the motor; and a moving block inserted into the lead screw and fastened to the fixed frame, wherein when the lead screw is rotated by the motor, the moving block moves along the lead screw and the gap between the moving frame and the fixed frame This can change.
  • the driving unit further includes a damper cylinder, and the reflector is located between the lead screw and the damper cylinder, and may include a groove corresponding to the shape of the damper cylinder on one side.
  • the reflector may include screws fastened to the fixing frame at protruding portions on both sides of the groove.
  • One side of the moving frame to which the horizontal portion is fastened may extend in the horizontal direction.
  • the base portion may further include a clamp for fixing to a table, etc.
  • a display unit that outputs an image
  • a back cover located on the back of the display unit; and a stand coupled to the back cover to support the display unit
  • the stand includes: a base portion located on a mounting surface; a vertical portion extending upward from the base portion and varying in length; a horizontal portion rotatably connected to the top of the horizontal portion; and a coupling portion connected to an end of the horizontal portion and coupled to the back cover
  • the vertical portion includes: a fixed frame connected to the base portion; a moving frame connected to the horizontal portion; a driving unit that controls the distance between the moving frame and the fixed frame; A distance sensor that detects the distance between the moving frame and the fixed frame; and a reflector located at the top of the fixed frame and facing the distance sensor.
  • the electronic device stand of the present invention can detect the height of the vertical part and automatically control the height to an accurate level.
  • Electronic device stands have a small sensor volume and can detect absolute position without increasing the size.
  • 1 is a block diagram for explaining each configuration of the display device of the present invention.
  • FIG 2 and 3 are perspective views showing an example of the display device of the present invention.
  • Figure 4 is a diagram showing the internal structure of the electronic device stand of the present invention.
  • Figure 5 is a cross-sectional view taken along line A-A of Figure 2.
  • Figure 6 is a cross-sectional view taken along line B-B of Figure 3.
  • Figure 7 is a diagram showing the electronic device stand electrical part of the present invention.
  • Figure 8 is a cross-sectional view taken along line C-C of Figure 3.
  • Figure 9 is a graph showing performance according to the type of reflector.
  • Figure 10 is a graph showing the signal of the distance sensor and the moving distance and error of the driving unit.
  • the display device 100 described in this specification is, for example, an intelligent display device 100 in which a computer support function is added to the broadcast reception function, and while faithful to the broadcast reception function, an Internet function, etc. is added, and a handwriting input is used. It can be equipped with a more user-friendly interface, such as a device, touch screen, or spatial remote control. In addition, by supporting wired or wireless Internet functions, it is possible to connect to the Internet and a computer and perform functions such as email, web browsing, banking, or gaming. A standardized general-purpose OS can be used for these various functions.
  • the display device 100 described in the present invention for example, various applications can be freely added or deleted on a general-purpose OS kernel, so various user-friendly functions can be performed. More specifically, the display device 100 can be, for example, a network TV, HBBTV, smart TV, etc., and in some cases can also be applied to a smartphone.
  • Figure 1 is a block diagram for explaining each configuration of the display device 100.
  • the display device 100 may include a communication unit 110, an input unit 120, a sensing unit 124, an output unit 150, a control unit 180, a storage unit 185, and a power supply unit 190.
  • the configuration shown in FIG. 1 may include only some of the configurations, or one configuration may perform two functions.
  • the communication unit 110 may include a broadcast reception unit 111 including a tuner unit and a demodulation unit.
  • the tuner unit of the broadcast receiver 111 may select a broadcast signal corresponding to a channel selected by the user or all previously stored channels among broadcast signals received through an antenna or cable.
  • the tuner unit can convert the selected broadcast signal into an intermediate frequency signal or a baseband video or audio signal.
  • the tuner unit can sequentially select broadcast signals of all broadcast channels stored through a channel memory function among received broadcast signals and convert them into intermediate frequency signals or baseband video or audio signals.
  • the demodulator of the broadcast receiver 111 may receive the digital IF signal (DIF) converted by the tuner unit and perform a demodulation operation.
  • the demodulator may perform demodulation and channel decoding and then output a stream signal (TS).
  • the stream signal may be a multiplexed video signal, audio signal, or data signal.
  • the stream signal output from the demodulator may be input to the control unit 180.
  • the control unit 180 can output video through the display unit 151 and audio through the audio output unit 152.
  • the external device interface unit 112 can connect an external device and the display device 100 to receive video signals, audio signals, and control signals from the external device.
  • the interface unit 112 can be connected wired/wireless to external devices such as a DVD (Digital Versatile Disk), Blu ray, game device, camera, camcorder, computer (laptop), etc.
  • the external device interface unit 112 transmits video, voice, or data signals input from the outside through a connected external device to the control unit 180 of the display device 100. Additionally, video, voice, or data signals processed by the control unit 180 can be output to a connected external device.
  • the external device interface unit 112 may include a wired type and a wireless type.
  • the wired type includes a physical terminal provided on the display device 100, and the wireless type can be connected to an external device through an antenna that receives wireless signals.
  • the wired type has a USB terminal, CVBS (Composite Video Banking Sync) terminal, component terminal, S-video terminal (analog), and DVI (Digital Visual Interface) so that video and audio signals from an external device can be input to the display device 100. ) terminal, HDMI (High Definition Multimedia Interface) terminal, RGB terminal, D-SUB terminal, etc.
  • the wireless type can perform short-range wireless communication with other electronic devices located nearby.
  • the display device 100 is, for example, Bluetooth, Radio Frequency Identification (RFID), infrared data association (IrDA), Ultra Wideband (UWB), ZigBee, and Digital Living Network Alliance (DLNA). It can be networked with other electronic devices according to communication standards such as.
  • RFID Radio Frequency Identification
  • IrDA infrared data association
  • UWB Ultra Wideband
  • ZigBee ZigBee
  • DLNA Digital Living Network Alliance
  • the network interface unit 113 can access a certain web page through a connected network or another network linked to the connected network. In other words, you can access a certain web page through a network and transmit or receive data with the corresponding server. In addition, you can receive content or data provided by a content provider or network operator.
  • the network interface unit 113 can select and receive a desired application from among applications that are open to the public through a network.
  • the network interface unit 113 may transmit or receive predetermined data to and from a user terminal connected to a network with the display device. Additionally, it is possible to transmit or receive certain data to and from a server that stores game scores.
  • the input unit 120 includes a microphone 121 that collects sound, a user input unit 123 that detects the user's command, a sensor unit that senses the status of the display device and surrounding conditions, and a signal that receives signals from the remote control device 127. It may include a remote signal receiver 125.
  • the microphone 121 can recognize the user's voice or surrounding sounds, and in particular, receives the user's voice and processes it into electrical voice data.
  • Various noise removal algorithms may be implemented in the microphone 121 to remove noise generated in the process of receiving an external acoustic signal.
  • the microphone 121 does not simply collect the user's voice and convert it into voice data and store it in the storage unit 185 or transmit it to an external device through the communication unit 110, but it can analyze the voice data and recognize it as a user command. It may also function as a user input unit 123.
  • the microphone 121 may be mounted on a remote control device 127 to be described later in addition to the main body of the display device 100 and transmitted to the control unit 180 through the remote signal receiver 125.
  • the user input unit 123 is a device through which the user inputs control commands to control the display device.
  • the user input unit 123 may be comprised of a keypad, button, touch pad, or touch screen.
  • the user input unit 123 has a hard key button, the user can input a command related to the display device 100 through a push operation of the hard key button.
  • the user input unit 123 has a touch screen, the user can input commands related to the display device 100 through the remote control device 127 by touching a soft key on the touch screen.
  • the user input unit 123 may be provided with various types of input means that the user can operate, such as scroll keys and jog keys, and this embodiment does not limit the scope of the present invention.
  • the number of display devices 100 in which the user input unit 123 in the form of a physical button exposed to the outside has been minimized has increased. Instead, a minimal physical button is located on the back or side, and user input can be received through the remote control device 127 through a touchpad or a remote signal receiver 125, which will be described later.
  • the remote signal receiver 125 can input commands related to the display device 100 through the remote control device 127 equipped with the user input unit 123.
  • the remote signal receiver 125 is the user input unit 123 of the entire unit, and receives signals from the remote control device 127 according to various communication methods such as RF (Radio Frequency) communication method and infrared (IR) communication method, so it is connected to the wireless communication unit. It may belong.
  • RF Radio Frequency
  • IR infrared
  • the sensing unit 124 refers to a device that detects changes within the display device 100 or external changes.
  • a device that detects changes within the display device 100 or external changes.
  • proximity sensor e.g., proximity sensor, illumination sensor, touch sensor, infrared sensor, ultrasonic sensor, optical sensor, e.g. , camera), a voice sensor (e.g., a microphone), a battery gauge, and an environmental sensor (e.g., a hygrometer, a thermometer, etc.).
  • display devices 100 that can move or change the direction of the display have appeared, and may be equipped with a gyro sensor, an acceleration sensor, etc. to detect the posture of the display device.
  • control unit 180 can check the status of the display device 100 and notify the user when a problem occurs or control it to maintain the best condition by adjusting it on its own.
  • the content, image quality, size, etc. of the image provided to the display unit 151 can be controlled differently depending on the viewer or ambient light level detected by the sensing unit 124 to provide an optimal viewing environment.
  • the number of functions mounted on display devices increases and the number of sensing units 124 increases along with them.
  • the output unit 150 is a device that provides visual and auditory information to the user through a display device, and may include a display unit 151 and an audio output unit 152.
  • the display unit 151 may generate a driving signal by converting an image signal, data signal, OSD signal, or control signal processed by the control unit 180 or an image signal, data signal, or control signal received from the interface unit.
  • the display unit 151 may include a display panel including a plurality of pixels.
  • a plurality of pixels provided in the display panel may include RGB subpixels.
  • a plurality of pixels provided in the display panel may include RGBW subpixels.
  • the display unit 151 may convert image signals, data signals, OSD signals, control signals, etc. processed by the control unit 180 to generate driving signals for a plurality of pixels.
  • the display unit 151 can be a PDP (Plasma Display Panel), LCD (Liquid Crystal Display), OLED (Organic Light Emitting Diode), flexible display, etc., and can also be capable of a 3D display. It may be possible.
  • the 3D display unit 151 can be divided into a glasses-free type and a glasses type.
  • the display device 100 includes a display unit 151 that occupies most of the front area and a case that covers the rear side of the display unit 151 and packages the display unit 151.
  • the display device 100 has a display unit 151 that can be bent, such as LED (Light Emitting Diodes) or OLED (Organic Light Emitting Diodes), to implement a curved screen beyond a flat surface. can be used.
  • LED Light Emitting Diodes
  • OLED Organic Light Emitting Diodes
  • the backlight unit is a device that uniformly supplies the light source and the light supplied from the light source to the liquid crystal located on the front.
  • the backlight unit became increasingly thinner, it was possible to implement a thin LCD, but it is difficult to implement the backlight unit using a flexible material, and when the backlight unit is bent, it is difficult to supply light uniformly to the liquid crystal, causing a problem in that the brightness of the screen changes.
  • each element that makes up the pixel emits light on its own, so it can be implemented in a curved manner without using a backlight unit.
  • each element since each element emits its own light, even if the positional relationship with neighboring elements changes, its brightness is not affected, so the flexible display unit 151 can be implemented using LED or OLED.
  • OLED Organic Light Emitting Diode
  • OLED uses three types of phosphor organic compounds, including red, green, and blue, which have a self-luminous function. Electrons and positively charged particles injected from the cathode and anode are used to emit light. Since it is a light-emitting display product that utilizes the phenomenon of self-emitting light by combining within organic materials, there is no need for a backlight (halo device) that reduces color.
  • the LED (Light Emitting Diode) panel is a technology that uses one LED element as one pixel, and the size of the LED element can be reduced compared to the prior art, making it possible to implement a curved display unit 151.
  • LED TVs used LEDs as a light source for the backlight unit that supplied light to the LCD, but the LEDs themselves did not constitute a screen.
  • the display unit may include a plurality of pixels (R, G, B).
  • a plurality of pixels (R, G, B) may be formed in each area where a plurality of data lines and a plurality of gate lines intersect.
  • a plurality of pixels (R, G, B) may be placed or arranged in a matrix form.
  • the plurality of pixels (R, G, B) include a red (R) subpixel, a green (Green, 'G') subpixel, and a blue (Blue, 'B') subpixel. It can be included.
  • the plurality of pixels (R, G, B) may further include a white (hereinafter referred to as 'W') subpixel.
  • the side of the display unit 151 that displays images may be referred to as the front or front side.
  • the display unit 151 displays an image
  • the side from which the image cannot be observed may be referred to as the rear or back side.
  • the display unit 151 is composed of a touch screen and can be used as an input device in addition to an output device.
  • the audio output unit 152 receives the audio-processed signal from the control unit 180 and outputs it as audio.
  • the control unit 180 may include at least one processor, and may control the overall operation of the display device 100 using the processor included therein.
  • the processor may be a general processor such as a central processing unit (CPU).
  • the processor may be a dedicated device such as an ASIC or another hardware-based processor.
  • the control unit 180 demultiplexes the stream input through the tuner unit, demodulator, external device interface unit 112, or network interface unit 113, or processes the demultiplexed signals for video or audio output. Signals can be generated and output.
  • the video signal processed by the control unit 180 may be input to the display unit 151 and displayed as an image corresponding to the video signal. Additionally, the image signal processed by the control unit 180 may be input to an external output device through the external device interface unit 112.
  • the voice signal processed by the control unit 180 may be output as sound to the audio output unit 152. Additionally, the voice signal processed by the control unit 180 may be input to an external output device through the external device interface unit 112. Although not shown in FIG. 2, the control unit 180 may include a demultiplexer, an image processor, etc. This will be described later with reference to FIG. 3.
  • control unit 180 may control overall operations within the display device 100.
  • control unit 180 may control the tuner unit 111 to select (tuning) a broadcast corresponding to a channel selected by the user or a previously stored channel.
  • control unit 180 can control the display device 100 by a user command or internal program input through the user input interface unit 173. Meanwhile, the control unit 180 can control the display unit 151 to display an image. At this time, the image displayed on the display unit 151 may be a still image or a moving image, and may be a 2D image or a 3D image.
  • control unit 180 can cause a certain 2D object to be displayed in the image displayed on the display unit 151.
  • the object may be at least one of a connected web screen (newspaper, magazine, etc.), EPG (Electronic Program Guide), various menus, widgets, icons, still images, videos, and text.
  • EPG Electronic Program Guide
  • control unit 180 may modulate and/or demodulate the signal using an amplitude shift keying (ASK) method.
  • ASK amplitude shift keying
  • the amplitude shift keying (ASK) method may refer to a method of modulating a signal by varying the amplitude of the carrier wave according to the data value, or restoring an analog signal to a digital data value according to the amplitude of the carrier wave.
  • control unit 180 may modulate an image signal using an amplitude shift keying (ASK) method and transmit it through a wireless communication module.
  • ASK amplitude shift keying
  • control unit 180 may demodulate and process an image signal received through a wireless communication module using an amplitude shift keying (ASK) method.
  • ASK amplitude shift keying
  • the display device 100 can easily transmit and receive signals with other video display devices placed adjacent to it, even without using a unique identifier such as a MAC address (Media Access Control Address) or a complex communication protocol such as TCP/IP. You can.
  • a unique identifier such as a MAC address (Media Access Control Address) or a complex communication protocol such as TCP/IP.
  • the display device 100 may further include a photographing unit.
  • the photography unit can photograph the user.
  • the photographing unit can be implemented with one camera, but is not limited to this, and can also be implemented with a plurality of cameras. Meanwhile, the photographing unit may be embedded in the display device 100 on the upper part of the display unit 151 or may be placed separately. Image information captured by the photographing unit may be input to the control unit 180.
  • the control unit 180 may recognize the user's location based on the image captured by the photographing unit. For example, the control unit 180 may determine the distance (z-axis coordinate) between the user and the display device 100. In addition, the control unit 180 can determine the x-axis coordinate and y-axis coordinate in the display unit 151 corresponding to the user's location.
  • the control unit 180 may detect the user's gesture based on each or a combination of images captured from the photographing unit or signals detected from the sensor unit.
  • the storage unit 185 may store programs for processing and controlling each signal in the control unit 180, or may store processed video, audio, or data signals.
  • the storage unit 185 stores application programs designed for the purpose of performing various tasks that can be processed by the control unit 180, and selects some of the stored application programs at the request of the control unit 180. can be provided.
  • the program stored in the storage unit 185 is not particularly limited as long as it can be executed by the control unit 180.
  • the storage unit 140 may perform a function for temporarily storing video, voice, or data signals received from an external device through the external device interface unit 112.
  • the storage unit 185 can store information about a certain broadcast channel through a channel memory function such as a channel map.
  • the storage unit 185 in FIG. 1 is shown as being provided separately from the control unit 180, the scope of the present invention is not limited thereto, and the storage unit 185 may be included in the control unit 180.
  • the storage unit 185 includes volatile memory (e.g., DRAM, SRAM, SDRAM, etc.), non-volatile memory (e.g., flash memory, hard disk drive (HDD), and solid state drive (Solid- It may include at least one of state drive (SSD), etc.).
  • volatile memory e.g., DRAM, SRAM, SDRAM, etc.
  • non-volatile memory e.g., flash memory, hard disk drive (HDD), and solid state drive (Solid- It may include at least one of state drive (SSD), etc.
  • SSD state drive
  • the power supply unit 190 may supply corresponding power throughout the display device 100.
  • power can be supplied to the control unit 180, which can be implemented in the form of a system on chip (SOC), the display unit 151 for displaying images, and the audio output unit 152 for audio output. You can.
  • SOC system on chip
  • the power supply unit 190 may include a converter (not shown) that converts AC power to DC power and a Dc/Dc converter (not shown) that converts the level of DC power.
  • the power supply unit 190 receives power from the outside and serves to distribute power to each component.
  • the power supply unit 190 may use a method of supplying AC power by directly connecting to an external power source, and may include a power supply unit 190 that includes a battery and can be used by charging.
  • the charging holder can be connected to the display device through a terminal exposed to the outside, or the built-in battery can be charged when approached wirelessly.
  • the block diagram of the display device 100 shown in FIG. 1 is only a block diagram for an embodiment of the present invention, and each component of the block diagram is integrated according to the specifications of the display device 100 that is actually implemented. It may be added or omitted.
  • two or more components may be combined into one component, or one component may be subdivided into two or more components.
  • the functions performed by each block are for explaining embodiments of the present invention, and the specific operations or devices do not limit the scope of the present invention.
  • FIG 2 and 3 are perspective views showing an example of the display device 100 of the present invention.
  • the display device 100 of the present invention includes a main body 100' including a display unit and a back cover covering the back of the display unit 152, and a stand 200 for placing the main body 100' in a desired location by the user. ) may include.
  • the description will be made based on the stand 200 on which the display device 100 is mounted.
  • the electronic device stand 200 of the present invention is used to support various electronic devices in addition to the main body 100' of the display device 100. Available.
  • the electronic device stand 200 of the present invention includes a base portion 220 fixed to a mounting surface, a vertical portion 210 extending in the vertical direction from the base portion 220, and a horizontal portion extending in the horizontal direction from the vertical portion 210.
  • 230 and an end of the horizontal portion 230 may include a coupling portion 240 coupled to an electronic device.
  • the base portion 220 can have a structure that is fixed on a table and can also be in the form of a base plate 221 with a large support area. As shown in FIG. 2, when the base plate 221 of a small size is provided, the fixing force is It may include a clamp 223 into which the table is inserted.
  • the base portion 220 and the vertical portion 210 are rotatably coupled through the first rotating portion (1), and the horizontal portion 230 and the vertical portion 210 are also rotatably coupled through the second rotating portion (2). can do.
  • the third rotating part 3 located between the horizontal part 230 and the coupling part 240 can change the direction of the display body 100' by rotating the coupling part 240 with respect to the horizontal part 230. You can.
  • the first rotating parts (1) to the third rotating parts (3) rotate around a vertical rotation axis, and the rotation of the four members (210, 220, 230, and 240) in the three rotating parts is combined to display the display as shown in FIG.
  • the horizontal position of the main body 100', the front-to-back position, and the direction in which the display main body 100' faces can be adjusted.
  • the coupling part 240 may further include a fourth rotating part 4 centered in the horizontal direction so that the display body 100' can rotate in the vertical direction.
  • the height of the display body 100' may vary when used by multiple users. Additionally, recently, the height of the desk can be adjusted, so when a user alternately uses the display device 100 in a sitting state and a standing state, the height of the display device 100 may need to be adjusted.
  • the vertical portion 210 has a variable length and can control the height of the electronic device, including the display body 100' located in the coupling portion 240.
  • the vertical portion 210 has a multi-stage shape in which the second case 212 is inserted into the first case 211, depending on the degree to which the second case 212 is inserted into the first case 211.
  • FIG. 3 shows that the second case 212 is further inserted inside the first case 211, lowering the height of the moving frame 214, thereby forming the horizontal portion 230, the coupling portion 240, and the display body 100. ') can also be lowered.
  • FIG. 4 is a diagram showing the internal structure of the electronic device stand 200 of the present invention.
  • the vertical part 210 includes a fixed frame 213 located on the upper part of the base part 220, a movable frame 214 disposed at a distance from the upper part of the fixed frame 213 and coupled to the horizontal part 230, , may include a driving unit 250 that adjusts the gap between the moving frame 214 and the fixed frame 213.
  • the first case 211 may cover the fixed frame 213 and the second case 212 may cover the driving unit 250 located between the moving frame 214 and the fixed frame 213. Since the second case 212 moves in the vertical direction, the first case 211 may have a height that can cover the bottom of the second case 212.
  • the moving frame 214 may have a size corresponding to the cross-sectional size of the second case 212, and may have a shape extending toward the portion where the horizontal portion 230 is coupled as shown in FIG. 4.
  • the moving frame 214 is formed in a slightly extended form from the vertically extending portion of the vertical portion 210 to provide a space for mounting the driving unit 250 and the sensor on the moving frame 214.
  • assembly is easy because the second hinge part fastened to the horizontal part 230 is arranged in the horizontal direction.
  • the fixed frame 213 can be configured as an injection molded product or a rigid bar extending vertically, and is covered by the first case 211, so it is not exposed to the outside.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line A-A of FIG. 2, and FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line B-B of FIG. 3.
  • FIG. 5 shows the vertical portion 210 in an extended state
  • FIG. 6 shows the vertical portion 210 in a contracted state, and specifically shows the structures of the driving unit 250 and the distance detection sensor 255.
  • the driving unit 250 is a linear motor 251 that moves in the vertical direction, and the invention can use a lead screw 252 that converts to linear motion using the rotational force of the motor 251.
  • the lead screw 252 is a bar-shaped member with threads formed on the outer surface and rotates by receiving rotational force from the motor 251.
  • the moving block 253 includes a hole in which a spiral groove corresponding to the thread of the lead screw 252 is formed, and the lead screw 252 penetrates the moving block 253 through the hole.
  • the moving block 253 has limited rotation and does not rotate when the lead screw 252 rotates but moves up and down.
  • the rotational force of the motor 251 can be converted into a straight driving force through the lead screw 252 and the moving block 253.
  • the motor 251 and the lead screw 252 are fastened to the fixed frame 213 or the moving frame 214, and the moving block 253 is fastened to the opposite side to close the gap between the moving frame 214 and the fixed frame 213. It can be adjusted.
  • electrical parts such as sensors, which will be described later, can be placed on the upper part of the vertical part 210 so that they can be easily electrically connected to the display body 100'. Therefore, it is advantageous in terms of wiring to place the motor on the moving frame 214 located on the upper side as shown in FIG. 5.
  • the moving block 253 is fastened to the fixed frame 213, and when the length of the vertical portion 210 is shortened, the lead screw 252 can be inserted into the fixed frame 213 as shown in FIG. 6.
  • the fixing frame 213 includes a space in which the lead screw 252 can be placed.
  • the second case 212 is introduced into the first case 211, and the length of the entire vertical portion 210 may be shortened by h3.
  • the driving unit 250 requires an additional configuration to connect the fixed frame 213 and the moving frame 214.
  • a guide bar 245 extending parallel to the lead screw 252 may be used to limit the horizontal movement of the movie block 253 without restricting its vertical movement.
  • the guide bar 245 may be coupled to one side of the moving frame 214 or the fixed frame 213, and the other side may be configured to have a hole into which the guide bar can be inserted.
  • the guide bar includes a lead screw 252 and By being spaced apart, it is possible to support the force applied in the lateral direction when the lead screw 252 rotates.
  • the guide bar may further use a damper cylinder 254 to limit sudden changes in length of the vertical portion 210.
  • a damper cylinder 254 to limit sudden changes in length of the vertical portion 210.
  • it is not a simple bar-shaped guide bar, but can have a damper cylinder (254_ structure) that acts as a piston inserted into the cylinder and buffers the force applied in the vertical direction.
  • a guide bar (piston) is located on the fixed frame 213, and a damper cylinder 254 is formed as a cylinder in which the guide bar is inserted at the top.
  • the damper cylinder 254 can cushion changes in the length of the vertical portion 210 and offset the rotational force caused by the lead screw 252 to guide the moving frame 214 to be driven only in the vertical direction.
  • An encoder may be provided to detect the rotational speed and direction of the motor 251, but since the encoder is a relative value, the position of the moving frame 214 where the motor 251 starts to drive cannot be known.
  • a separate sensor capable of detecting the height of the vertical portion 210 is required. Since the position of the moving frame 214 is variable, a sensor capable of measuring the distance in a non-contact manner is needed, and considering the size of the electronic device stand 200, a small sensor is needed.
  • a laser sensor is a device that measures distance using a laser.
  • the laser is a light source with high straightness, so it can accurately measure distance and has a wide measurable range.
  • the laser is not subject to interference from other light, so there is little change in performance due to external light sources.
  • the cost of the laser is high, the price of the laser sensor is also high.
  • Ultrasonic sensors are inexpensive and do not use light, so they are less affected by external light sources. However, it is greatly affected by surrounding objects and has a large wavelength, making it difficult to use in narrow spaces.
  • Linear scales that measure distances in a physical way such as encoders, are capable of measuring distances precisely, but have the problem of being expensive and bulky.
  • Flight time refers to distance measurement, and distance is measured through the time it takes for infrared rays to reflect and return.
  • the principle of measuring the return time of emitted light is the same for laser sensors, but the light source is infrared, which is inexpensive and the size of the light source is small enough to be mounted directly on a board.
  • infrared rays have a large angle of view because they do not travel in a straight line compared to lasers. Therefore, as the distance increases, it is difficult to accurately measure the distance due to the angle of view, and it is affected by external light, making it difficult to use in bright spaces.
  • the distance can be measured in the inner space of the second case 212, the sensitivity can be increased by using the reflector 256, and the measurable distance can be expanded by using a ToF sensor with a small field of view. You can.
  • the ToF sensor applied to this embodiment must be able to detect a distance of up to h1 or more and a distance of at least h2 or less.
  • Figure 7 is a diagram showing the electrical part of the electronic device stand 200 of the present invention.
  • the length of the vertical portion 210 is shrunk, and the limit switch 257 and distance sensor 255 mounted on the moving frame 214 are shown. It may be placed adjacent to the motor 251 of the driving unit 250, and may further include a limit switch 257 that limits the driving range of the driving unit 250.
  • the limit switch 257 physically generates a stop signal when the top of the fixed frame 213 is touched to stop the operation of the motor 251 of the driving unit 250.
  • the driving range of the driving unit 250 is determined, and in this embodiment, the limit switch 257 may be located adjacent to the distance sensor 255.
  • the distance detection sensor 255 of the present invention is positioned toward the bottom of the movable frame 214 and can measure the distance to the fixed frame 213 at the bottom. That is, the distance sensor 255 measures the distance inside the vertical portion 210, and the space through which the light source of the distance sensor 255 passes may be located in the internal space surrounded by the second case 212.
  • the accuracy of the distance detection sensor 255 can be increased by painting the inside of the second case 212 in a dark color to block external light from entering.
  • the distance sensor 255 may be located on the outside of the vertical part 210 instead of inside the vertical part 210 to detect the distance to the desk. However, it may be affected by an external light source and the distance to the desk detected by the distance sensor 255 If another object is located in the area, the exact distance cannot be measured. Additionally, since the distance to be detected by the distance detection sensor 255 measures the entire length of the vertical portion 210 from the top of the vertical portion 210, a sensor that can measure a relatively long distance is needed.
  • ToF is affected by external light sources, it is more advantageous to measure it inside the vertical part 210 rather than outside.
  • the distance from the moving frame 214 to the fixed frame 213 only needs to be measured about half of the distance from the moving frame 214 to the desk, so even if a ToF sensor is used, the distance can be measured within a range with a relatively small error. .
  • the inside of the vertical part 210 is narrow because the above-mentioned driving part 250 is located, and as shown in FIG. 5, the top of the fixed frame 213 does not have an even plane, so it is detected from the distance sensor 255. It is difficult to accurately measure the distance to the edge of the fixture.
  • a reflector 256 may be provided at the top of the fixed frame 213 to provide a uniform surface. The distance can be measured by detecting the light emitted from the distance detection sensor 255 and returned after being reflected by the reflector 256.
  • Figure 8 is a cross-sectional view taken along line C-C of Figure 3.
  • Accuracy can be increased when the reflector 256 is formed to a size that can fill the empty space axb inside the second case 212 as much as possible. If it is too small, infrared rays may reach locations other than the reflector 256 and the reflectivity may drop from a distance.
  • the reflector 256 may be located between the lead screw 252 and the damper cylinder 254 of the driving unit 250, as shown in FIG. 7, and may have a maximum size within a range that does not interfere with other parts.
  • the motor 251 is located on the lower side and is spaced apart from the lead screw 252 so as not to contact it when the lead screw 252 rotates, and may be arranged to be in almost close contact with the damper cylinder 254 on the upper side.
  • the distance detection sensor 251 when using the reflector 256 having a size of 25mmx25mm or more, the distance detection sensor 251 can accurately measure the distance within an error range of up to 200mm.
  • It includes a groove corresponding to the shape of the damper cylinder 254, and the reflector 256 can be fixed to the top of the fixing frame 213 using protruding parts on both sides of the groove.
  • One end of the reflector 256 can generate a stop signal by contacting the limit switch 257 described above, and bearings may be provided on the left and right sides of the reflector 256 for smooth movement.
  • Figure 9 is a graph showing performance according to the type of reflector 256.
  • (a) is a graph showing the results when a light-colored (ivory) injection molded product is used as the reflector 256
  • (b) is a graph showing the results when a metal reflector 256 is used.
  • the horizontal direction refers to the distance
  • the vertical direction refers to the strength of the signal detected by the ToF sensor.
  • the purpose of testing was to implement a distance detection sensor (255) that has linearity and can be measured from 30mm to 200mm in order to detect the position of a moving part moving in a 170mm section.
  • a distance detection sensor 255
  • it was designed to deliver performance within a certain range both within 30mm and over 200mm.
  • ToF sensors generally have a field of view of about 25°, so an error of about 4-5mm can occur at a distance of about 200mm. If a ToF sensor with a smaller field of view, for example, has a field of view of about 18°, the error can be lowered to 2.5mm.
  • the error range of about 2.5 mm does not have a significant effect on the height control of the vertical portion 210.
  • ToF sensor that has a large angle of view at a close distance and reduces the angle of view smaller at a distance.
  • it has an angle of view of about 22° at a close distance, but when the distance increases, the angle of view can be reduced to about 18° to reduce errors.
  • the distance detection sensor 255 of the present invention uses infrared rays, if the distance is too close, the speed of reflected light is too short, making it difficult to measure the exact distance. Additionally, the distance to the adjacent lead screw 252, damper cylinder 254, and second case 212 and the distance to the reflector 256 are similar, making it difficult to accurately measure the distance. Therefore, the distance between the reflector 256 and the distance sensor 255 can be designed to have a minimum distance of about 30 mm.
  • the reflector 256 may have a flat shape with minimal surface irregularities in order to reflect infrared rays.
  • the fixed frame 213 When the fixed frame 213 is molded by injection molding, it can be manufactured with the same injection molding material as the fixed frame 213. The surface material and color of injection-molded products can be freely adjusted, but their reflectivity is lower than that of metal.
  • FIG. 9 it is a graph showing the results of the distance detection sensor 255 when the reflector 256 is implemented with a bright colored injection molded material.
  • the distance detection sensor 255 no longer detects the distance. Cannot be measured (Section A).
  • the distance detection sensor 255 since the slope is gentle, the distance detection sensor 255 must be tuned for 1:1 matching, but there is a problem in that the error increases. Increase the intensity of light reaching the distance detection sensor 255 so that the slope of the graph between the distance to the actual reflector 256 and the distance detected by the distance detection sensor 255 is 1:1.
  • Figure 9(b) is a graph showing the results of the distance detection sensor 255 when a reflector 256 implemented using a metallic SUS steel plate is used to increase reflectivity.
  • the slope of the graph may also appear steeper than that of the injection reflector 256 in (a).
  • the distance between the distance sensor 255 and the reflector 256 is around 200 mm, the distance can be measured while maintaining almost linearity, and the distance can be measured with uniform accuracy even at a long distance.
  • the reflector 256 can be made of a metal material and coated with a bright color such as white to lower the reflectance. By manufacturing the reflector 256 so that the reflectance is between that of an injection molded product and a metal material, the distance detection sensor 255 can be controlled to measure an accurate value even at a short distance.
  • Figure 10 is a graph showing the signal of the distance sensor 255 and the moving distance and error of the driving unit 250.
  • the distance detection sensor 255 is synchronized according to the vertical movement of the actual driving unit 250, and the result is linear, and (b) represents the error between the two values. If the error is within ⁇ 5 on average, it can be judged as an accurate value, and the height of the vertical portion 210 can be automatically controlled using the distance detection sensor 255 of the present invention.
  • the electronic device stand 200 of the present invention can detect the height of the vertical portion 210 and automatically control it to an accurate height.
  • the electronic device stand 200 has a small distance sensor and can detect the absolute position without increasing the size.

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Abstract

거치면에 위치하는 베이스부; 상기 베이스부에서 상측으로 연장되며 길이가 변화하는 수직부; 상기 수직부의 상단에 회전가능하게 연결된 수평부; 및 상기 수평부의 단부에 연결되는 전자기기 결합부를 포함하며, 상기 수직부는, 상기 베이스부에 연결된 고정 프레임; 상기 수평부와 연결된 이동 프레임; 상기 이동 프레임과 상기 고정 프레임 사이의 거리를 제어하는 구동부; 상기 이동 프레임과 상기 고정 프레임 사이의 거리를 감지하는 거리감지센서; 및 상기 고정 프레임의 상단에 위치하며 상기 거리감지센서와 대향하는 반사판을 포함하는 전자기기 스탠드는 수직부의 높이를 감지할 수 있어 자동으로 정확한 높이로 제어를 할 수 있다.

Description

전자기기 스탠드 및 디스플레이 디바이스
본 발명은 높이가 변화하는 수직부의 높이를 자동으로 제어하기 위해 스탠드의 높이를 측정하는 센서를 구비한 전자기기 스탠드 및 이를 구비한 디스플레이 디바이스에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 디스플레이 디바이스에 대한 요구도 다양한 형태로 증가하고 있으며, 이에 부응하여 근래에는 디스플레이 디바이스는 액정 디스플레이 디바이스(Liquid Crystal Display: LCD), 전계 방출 디스플레이 디바이스(Field Emission Display: FED), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel: PDP) 및 전계발광소자(Electroluminescence Device) 등이 있다.
액정 디스플레이 디바이스의 액정 패널은 액정층 및 액정층을 사이에 두고 서로 대향하는 TFT기판 및 컬러 필터 기판을 포함하며, 백라이트 유닛으로부터 제공되는 광을 사용하여 화상을 표시할 수 있다.
전계발광소자(Electroluminescence Device)의 일 예로, 액티브 매트릭스 타입의 유기 발광 디스플레이 디바이스가 시판되고 있다. 유기 발광 디스플레이 디바이스는 자발광 소자이기 때문에 액정디스플레이 디바이스에 비하여 백라이트가 없고 응답 속도, 시야각 등에서 장점이 있어 차세대 디스플레이로 주목 받고 있다.
최근에 OLED와 같은 소재는 배면의 백라이트 구조가 없이 자체 발광하기 때문에 휘어지는 디스플레이 모듈을 구현할 수 있어 곡면의 디스플레이 디바이스를 구현할 수 있다.
최근에는 디스플레이 디바이스의 사용빈도가 증가하고 복수개의 디스플레이를 다양한 방식으로 배치하여 사용하는 경우가 증가하고 있다. 상하방향으로 복수개를 배치하거나 길이방향이 수직을 향하도록 배치하여 사용하는 경우도 있다.
이에 디스플레이 디바이스를 지지하는 전자기기 스탠드는 다양한 높이와 다양한 각도로 디스플레이 본체를 배치할 수 있도록 조정가능한 구조를 가질 필요가 있으며, 정확한 제어를 위해 자동으로 조정되는 자동화 기능을 탑재한 전자기기 스탠드도 출시되고 있다.
본 발명은 높이가 변화하는 수직부의 높이를 자동으로 제어하기 위해 스탠드의 높이를 측정하는 센서를 구비한 전자기기 스탠드 및 이를 구비한 디스플레이 디바이스를 제공하는 것을 목적으로 한다.
거치면에 위치하는 베이스부; 상기 베이스부에서 상측으로 연장되며 길이가 변화하는 수직부; 상기 수직부의 상단에 회전가능하게 연결된 수평부; 및 상기 수평부의 단부에 연결되는 전자기기 결합부를 포함하며, 상기 수직부는, 상기 베이스부에 연결된 고정 프레임; 상기 수평부와 연결된 이동 프레임; 상기 이동 프레임과 상기 고정 프레임 사이의 거리를 제어하는 구동부; 상기 이동 프레임과 상기 고정 프레임 사이의 거리를 감지하는 거리감지센서; 및 상기 고정 프레임의 상단에 위치하며 상기 거리감지센서와 대향하는 반사판을 포함하는 전자기기 스탠드를 제공한다.
상기 거리감지센서는 적외선 신호를 출력하는 발광부와 반사되어 돌아오는 적외선 신호를 감지하는 수광부를 포함하는 ToF(Time of Flight)센서를 포함할 수 있다.
상기 TOF센서는 화각이 22° 이내를 가질 수 있다.
상기 TOF센서는 화각이 근거리에서 더 크고 원거리에서 더 작을 수 있다.
상기 TOF센서는 200mm이상의 직선 거리를 측정할 수 있다.
상기 반사판은 금속소재를 포함할 수 있다.
상기 반사판은 흰색코팅면을 포함할 수 있다.
상기 반사판은 일변이 25mm이상을 가질 수 있다.
상기 이동 프레임에 상기 거리감지센서와 나란히 위치하며 상기 반사판이 닿으면 상기 구동부를 중지시키는 리미트신호를 생성하는 리미트 스위치를 더 포함할 수 있다.
상기 이동 프레임과 상기 고정 프레임 사이를 커버하는 제2 케이스를 더 포함하고, 상기 제2 케이스 내측면은 어두운 색상을 가질 수 있다.
상기 구동부는 상기 이동 프레임에 고정된 모터; 상기 모터에서 연장된 리드 스크류; 및 상기 리드 스크류에 삽입되고 상기 고정 프레임에 체결된 무빙 블록을 포함하며, 상기 모터에 의해 상기 리드 스크류가 회전시 상기 무빙 블록이 상기 리드 스크류를 따라 이동하며 상기 이동 프레임과 상기 고정 프레임 사이의 간격이 변화할 수 있다.
상기 구동부는 댐퍼 실린더를 더 포함하며, 상기 반사판은 상기 리드 스크류와 상기 댐퍼 실린더 사이에 위치하고, 일측에 상기 댐퍼 실린더의 형상에 상응하는 홈부를 포함할 수 있다.
상기 반사판의 상기 홈부 양 측에 돌출된 부분에 상기 고정 프레임과 체결하는 스크류를 포함할 수 있다.
상기 이동 프레임은 상기 수평부가 체결된 일측이 수평방향으로 연장될 수 있다.
상기 베이스부는 테이블 등에 고정하는 클램프를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측며에 따르면 영상이 출력되는 디스플레이부; 상기 디스플레이부의 배면에 위치하는 백커버; 및 상기 백커버에 결합하여 상기 디스플레이부를 지지하는 스탠드를 포함하고, 상기 스탠드는, 거치면에 위치하는 베이스부; 상기 베이스부에서 상측으로 연장되며 길이가 변화하는 수직부; 상기 수평부의 상단에 회전가능하게 연결된 수평부; 및 상기 수평부의 단부에 연결되며 상기 백커버와 결합하는 결합부를 포함하며, 상기 수직부는, 상기 베이스부에 연결된 고정 프레임; 상기 수평부와 연결된 이동 프레임; 상기 이동 프레임과 상기 고정 프레임 사이의 거리를 제어하는 구동부; 상기 이동 프레임과 상기 고정 프레임 사이의 거리를 감지하는 거리감지센서; 및 상기 고정 프레임의 상단에 위치하며 상기 거리감지센서와 대향하는 반사판을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 디바이스를 제공할 수 있다.
본 발명의 전자기기 스탠드는 수직부의 높이를 감지할 수 있어 자동으로 정확한 높이로 제어를 할 수 있다.
전자기기 스탠드는 센서의 부피가 작아 크기를 증가시키지 않고 절대위치를 감지할 수 있다.
또한 저렴한 비용으로 측정가능하여 비용증가를 최소화할 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 디스플레이 디바이스의 각 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 디스플레이 디바이스의 일 예를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 전자기기 스탠드 내부구조를 도시한 도면이다.
도 5는 도 2의 A-A 단면도이다.
도 6은 도 3의 B-B 단면도이다.
도 7은 본 발명의 전자기기 스탠드 전장부를 도시한 도면이다.
도 8은 도 3의 C-C의 단면도이다.
도 9는 반사판의 종류에 따른 성능을 도시한 그래프이다.
도 10은 거리감지센서의 신호와 구동부의 이동거리 및 오차를 도시한 그래프이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
한편, 본 명세서에서 기술되는 디스플레이 디바이스(100)는, 예컨대 방송 수신 기능에 컴퓨터 지원 기능을 추가한 지능형 디스플레이 디바이스(100)로서, 방송 수신 기능에 충실하면서도 인터넷 기능 등이 추가되어, 수기 방식의 입력 장치, 터치 스크린 또는 공간 리모콘 등 보다 사용에 편리한 인터페이스를 갖출 수 있다. 그리고, 유선 또는 무선 인터넷 기능의 지원으로 인터넷 및 컴퓨터에 접속되어, 이메일, 웹브라우징, 뱅킹 또는 게임 등의 기능도 수행가능하다. 이러한 다양한 기능을 위해 표준화된 범용 OS가 사용될 수 있다.
따라서, 본 발명에서 기술되는 디스플레이 디바이스(100)는, 예를 들어 범용의 OS 커널 상에, 다양한 애플리케이션이 자유롭게 추가되거나 삭제 가능하므로, 사용자 친화적인 다양한 기능이 수행될 수 있다. 상기 디스플레이 디바이스(100)는, 보다 구체적으로 예를 들면, 네트워크 TV, HBBTV, 스마트 TV 등이 될 수 있으며, 경우에 따라 스마트폰에도 적용 가능하다.
도 1은 디스플레이 디바이스(100)의 각 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
디스플레이 디바이스(100)는 통신부(110), 입력부(120), 센싱부(124), 출력부(150), 제어부(180), 저장부(185), 전원공급부(190)를 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 구성은 중 일부 구성만 포함할 수도 있고, 하나의 구성이 두 가지 기능을 수행할 수도 있다.
통신부(110)로서 튜너부 및 복조부를 포함하는 방송 수신부(111)를 포함할 수 있다. 방송 수신부(111)의 튜너부는 안테나 또는 케이블을 통해 수신되는 방송 신호 중 사용자에 의해 선택된 채널 또는 기 저장된 모든 채널에 해당하는 방송 신호를 선택할 수 있다. 튜너부는 선택된 방송 신호를 중간 주파수 신호 혹은 베이스 밴드 영상 또는 음성신호로 변환할 수 있다.
한편, 튜너부는 수신되는 방송 신호 중 채널 기억 기능을 통하여 저장된 모든 방송 채널의 방송 신호를 순차적으로 선택하여, 이를 중간 주파수 신호 혹은 베이스 밴드 영상 또는 음성 신호로 변환할 수 있다.
방송 수신부(111)의 복조부는 튜너부에서 변환된 디지털 IF 신호(DIF)를 수신하여 복조 동작을 수행할 수 있다. 복조부는 복조 및 채널 복호화를 수행한 후 스트림 신호(TS)를 출력할 수 있다. 이때 스트림 신호는 영상신호, 음성 신호 또는 데이터 신호가 다중화된 신호일 수 있다.
복조부에서 출력한 스트림 신호는 제어부(180)로 입력될 수 있다. 제어부(180)는 역다중화, 영상/음성 신호 처리 등을 수행한 후, 디스플레이부(151)를 통해 영상을 출력하고, 오디오 출력부(152)를 통해 음성을 출력할 수 있다.
외부장치 인터페이스부(112)는 외부장치와 디스플레이 디바이스(100)를 연결하여 외부장치로부터 영상신호, 음향신호 및 제어신호를 수신할 수 있다. 인터페이스부(112)는, DVD(Digital Versatile Disk), 블루레이(Blu ray), 게임기기, 카메라, 캠코더, 컴퓨터(노트북) 등과 같은 외부 장치와 유/무선으로 접속될 수 있다.
외부장치 인터페이스부(112)는 연결된 외부 장치를 통하여 외부에서 입력되는 영상, 음성 또는 데이터 신호를 디스플레이 디바이스(100)의 제어부(180)로 전달한다. 또한, 제어부(180)에서 처리된 영상, 음성 또는 데이터 신호를 연결된 외부 장치로 출력할 수 있다.
외부장치 인터페이스부(112)는 유선타입과 무선타입을 포함할 수 있다. 유선타입은 디스플레이 디바이스(100)에 구비된 물리적인 단자를 포함하고, 무선타입은 무선신호를 수신하는 안테나를 통해 외부 장치와 연결될 수 있다.
유선타입은 외부 장치의 영상 및 음성 신호를 디스플레이 디바이스(100)로 입력할 수 있도록, USB 단자, CVBS(Composite Video Banking Sync) 단자, 컴포넌트 단자, S-비디오 단자(아날로그), DVI(Digital Visual Interface) 단자, HDMI(High Definition Multimedia Interface) 단자, RGB 단자, D-SUB 단자 등을 포함할 수 있다.
무선타입은 근처에 위치하는 다른 전자기기와 근거리 무선 통신을 수행할 수 있다. 디스플레이 디바이스(100)는 예를 들어, 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), UWB(Ultra Wideband), 지그비(ZigBee), DLNA (Digital Living Network Alliance) 등의 통신 규격에 따라 다른 전자기기와 네트워크 연결될 수 있다.
네트워크 인터페이스부(113)는, 접속된 네트워크 또는 접속된 네트워크에 링크된 다른 네트워크를 통해, 소정 웹 페이지에 접속할 수 있다. 즉, 네트워크를 통해 소정 웹 페이지에 접속하여, 해당 서버와 데이터를 송신 또는 수신할 수 있다. 그 외, 컨텐츠 제공자 또는 네트워크 운영자가 제공하는 컨텐츠 또는 데이터들을 수신할 수 있다.
즉, 네트워크를 통하여 컨텐츠 제공자 또는 네트워크 제공자로부터 제공되는 영화, 광고, 게임, VOD, 방송 신호 등의 컨텐츠 및 그와 관련된 정보를 수신할 수 있다. 또한, 네트워크 운영자가 제공하는 펌웨어의 업데이트 정보 및 업데이트 파일을 수신할 수 있다. 또한, 인터넷 또는 컨텐츠 제공자 또는 네트워크 운영자에게 데이터들을 송신할 수 있다.
또한, 네트워크 인터페이스부(113)는, 네트워크를 통해, 공중에 공개(open)된 애플리케이션들 중 원하는 애플리케이션을 선택하여 수신할 수 있다.
실시 예에 따라, 네트워크 인터페이스부(113)는, 디스플레이 디바이스에서 게임 애플리케이션을 실행하는 경우, 상기 디스플레이 디바이스와 네트워크 연결된 사용자 단말기와 소정의 데이터를 송신 또는 수신할 수 있다. 또한, 게임 스코어를 저장하는 서버와 소정의 데이터를 송신 또는 수신할 수 있다
입력부(120)는 음향을 수집하는 마이크(121), 사용자의 명령을 감지하는 사용자 입력부(123), 디스플레이 디바이스의 상태 및 주변상태를 센싱하는 센서부 그리고 원격제어장치(127)의 신호를 수신하는 원격신호 수신부(125)를 포함할 수 있다.
마이크(121)는 사용자의 목소리 또는 주변의 소리를 인식할 수 있으며, 특히 사용자의 음성을 입력받아 전기적인 음성 데이터로 처리한다. 마이크(121)에는 외부의 음향 신호를 입력받는 과정에서 발생하는 잡음(noise)을 제거하기 위한 다양한 잡음 제거 알고리즘이 구현될 수 있다.
마이크(121)는 단순히 사용자의 음성을 수집하여 음성 데이터로 변환하여 저장부(185)에 저장하거나 통신부(110)를 통해 외부 장치로 전송하는 것이 아니라 음성 데이터를 분석하여 사용자 명령으로 인식할 수 있으므로 사용자 입력부(123)로서 기능을 수행할 수도 있다.
마이크(121)는 디스플레이 디바이스(100)의 본체 외에 후술할 원격제어장치(127)에 탑재되어 원격신호 수신부(125)를 통해 제어부(180)로 전달될 수 있다.
사용자 입력부(123)는 사용자가 디스플레이 디바이스를 제어하기 위한 제어명령을 입력하는 장치이다. 사용자 입력부(123)는 키패드, 버튼, 터치 패드, 또는 터치 스크린 등으로 구성될 수 있다.
사용자 입력부(123)가 하드키 버튼을 구비할 경우 사용자는 하드키 버튼의 푸쉬 동작을 통하여 디스플레이 디바이스(100)와 관련된 명령을 입력할 수 있다. 사용자 입력부(123)가 터치스크린을 구비할 경우 사용자는 터치스크린의 소프트키를 터치하여 원격제어장치(127)으로 디스플레이 디바이스(100)와 관련된 명령을 입력할 수 있다.
또한, 사용자 입력부(123)는 스크롤 키나, 조그 키 등 사용자가 조작할 수 있는 다양한 종류의 입력수단을 구비할 수 있으며 본 실시예는 본 발명의 권리범위를 제한하지 아니한다.
최근에는 디스플레이 디바이스(100)의 베젤의 크기가 작아지면서 자체에 외부로 노출된 물리적 형태의 버튼 형태의 사용자 입력부(123)는 최소화한 형태의 디스플레이 디바이스(100)가 많아지고 있다. 대신에 배면이나 측면에 최소의 물리적 버튼이 위치하고 터치패드나 후술할 원격신호 수신부(125)을 통해 원격제어장치(127)를 통해 사용자 입력을 수신할 수 있다.
원격신호 수신부(125)는 사용자 입력부(123)를 구비한 원격제어장치(127)를 통해 디스플레이 디바이스(100)와 관련된 명령을 입력할 수 있다. 원격신호 수신부(125)는 일동의 사용자 입력부(123)이며, RF(Radio Frequency) 통신 방식, 적외선(IR) 통신 방식 등 다양한 통신 방식에 따라 원격제어장치(127)의 신호를 수신하므로 무선통신부에 속할 수도 있다.
센싱부(124)는 디스플레이 디바이스(100) 내의 변화를 감지하거나 외부의 변화를 감지하는 장치를 의미한다. 예를 들여 근접센서(proximity sensor), 조도 센서(illumination sensor), 터치 센서(touch sensor), 적외선 센서(IR 센서: infrared sensor), 초음파 센서(ultrasonic sensor), 광 센서(optical sensor, 예를 들어, 카메라), 음성센서(예를 들어, 마이크로폰), 배터리 게이지(battery gauge), 환경 센서(예를 들어, 습도계, 온도계 등), 적어도 하나를 포함할 수 있다.
최근에는 이동 하거나 디스플레이의 방향을 바꿀 수 있는 디스플레이 디바이스(100)가 등장하고 있어, 디스플레이 디바이스의 자세를 감지하기 위해 자이로센서, 가속도센서 등을 구비할 수도 있다.
셀싱부(124)에서 수닙한 정보를 기초로 제어부(180)는 디스플레이 디바이스(100)의 상태를 점검하고 문제가 발생시 이를 사용자에게 알려주거나 자체적으로 조정하여 최상의 상태를 유지하도록 제어할 수 있다.
또한, 디스플레이부(151)에 제공되는 영상의 컨텐츠, 화질, 사이즈 등을 센싱부(124)에서 감지한 시청자나, 주변의 조도 등에 따라 다르게 제어하여 최적의 시청환경을 제공할 수 있다. 스마트 TV가 진보함에 따라 디스플레이 디바이스에 탑재된 기능이 많아지고 센싱부(124) 또한 그와 함께 증가하고 있다.
출력부(150)는 디스플레이 디바이스를 통해 사용자에게 시각적 청각적 정보를 제공하는 장치로서, 디스플레이부(151)와 오디오 출력부(152)를 포함할 수 있다.
디스플레이부(151)는 제어부(180)에서 처리된 영상신호, 데이터 신호, OSD 신호, 제어 신호 또는 인터페이스부로부터 수신되는 영상신호, 데이터 신호, 제어 신호 등을 변환하여 구동 신호를 생성할 수 있다. 디스플레이부(151)는 복수의 픽셀을 구비하는 디스플레이 패널를 포함할 수 있다.
디스플레이 패널에 구비된 복수의 픽셀은, RGB의 서브 픽셀을 구비할 수 있다. 또는, 디스플레이 패널에 구비된 복수의 픽셀은, RGBW의 서브 픽셀을 구비할 수도 있다. 디스플레이부(151)는 제어부(180)에서 처리된 영상신호, 데이터 신호, OSD 신호, 제어 신호 등을 변환하여, 복수의 픽셀에 대한 구동 신호를 생성할 수 있다.
디스플레이부(151)는 PDP(Plasma Display Panel), LCD(Liquid Crystal Display), OLED(Organic Light Emitting Diode), 플렉서블 디스플레이(flexible display)등이 가능하며, 또한, 3차원 디스플레이(3D display)가 가능할 수도 있다. 3차원 디스플레이부(151)는 무안경 방식과 안경 방식으로 구분될 수 있다.
디스플레이 디바이스(100)는 전면의 대부분의 면적을 차지하는 디스플레이부(151)와 디스플레이부(151)의 배면 측면 등을 커버하며 디스플레이부(151)를 패키지하는 케이스를 포함한다.
최근 디스플레이 디바이스(100)는 평면에서 더 나아가 곡면의 화면을 구현하기 위해 LED(Light Emitting Diodes, 발광다이오드)나 OLED(Organic Light Emitting Diodes, 유기발광다이오드)와 같이 휘어질 수 있는 디스플레이부(151)을 이용할 수 있다.
종래에 주로 이용되던 LCD는 LCD가 자체적으로 발광하기 어려워 백라이트 유닛을 통해 빛을 공급받았다. 백라이트 유닛은 광원과 광원에서 공급된 빛을 균일하게 전면에 위치하는 액정에 공급해주는 장치이다. 백라이트 유닛이 점점 얇아지면서 박형의 LCD를 구현할 수 있었으나, 백라이트 유닛을 휘어지는 소재로 구현이 어렵고 백라이트 유닛이 휘어지는 경우 액정에 균일한 빛의 공급이 어려워져 화면의 밝기가 변화하는 문제가 있다.
반면 LED나 OLED의 경우 픽셀을 이루는 소자가 각각 자체적으로 발광하기 때문에 백라이트 유닛을 이용하지 않아 휘어지게 구현할 수 있다. 또한, 각 소자가 자체발광 하므로 이웃하는 소자와의 위치관계가 달라지더라도 자체 밝기에 영향을 주지 않기 때문에 LED나 OLED를 이용하여 휘어지는 디스플레이부(151)을 구현할 수 있다.
OLED(Organic Light Emitting Diodes, 유기발광다이오드) 패널은 2010년 중반에 본격적으로 등장하여 중소형 디스플레이 시장에서는 LCD를 빠르게 대체하고 있다. OLED는 형광성 유기활합물에 전류가 흐르면 빛을 내는 자체발광 현상을 이용하여 만든 디스플레이로, 화질 반응 속도가 LCD에 비해 빨라 동영상을 구현할 때 잔상이 거의 나타나지 않는다.
OLED는 자체 발광기능을 가진 적색(Red)과 녹색(Green), 청색(Blue) 등 세 가지의 형광체 유기화합물을 사용하며, 음극과 양극에서 주입된 전자(電子)와 양의 전하를 띤 입자가 유기물 내에서 결합해 스스로 빛을 발하는 현상을 이용한 발광형 디스플레이 제품이므로 색감을 떨어뜨리는 백라이트(후광장치)가 필요 없다.
LED(Light Emitting Diode, 발광다이오드) 패널은 LED소자 하나를 하나의 픽셀로 이용하는 기술로서, 종래에 비해 LED소자의 크기를 줄일 수 있어 휘어지는 디스플레이부(151)을 구현할 수 있다. 종래에 LED TV라 불리우던 장치는 LED를 LCD에 빛을 공급하는 백라이트 유닛의 광원으로 이용한다는 것이지 LED자체가 화면을 구성하지 못했었다.
디스플레이부는 복수 개의 픽셀들(R,G,B)을 포함할 수 있다. 복수 개의 픽셀들(R,G,B)은 다수의 데이터 라인들과 다수의 게이트라인들이 교차되는 영역마다 형성될 수 있다. 복수 개의 픽셀들(R,G,B)은 매트릭스 형태로 배치 또는 배열될 수 있다.
예를 들어, 복수 개의 픽셀들(R,G,B)은 적색(Red, 이하 'R') 서브 픽셀, 녹색(Green, 'G') 서브 픽셀 및 청색 (Blue, 'B') 서브 픽셀을 포함할 수 있다. 복수 개의 픽셀들(R,G,B)은 화이트(White, 이하 'W') 서브 픽셀을 더 포함할 수 있다.
디스플레이부(151)은 화상을 표시하는 쪽을 전방 또는 전면이라 할 수 있다. 디스플레이부(151)은 화상을 표시할 때, 화상을 관측할 수 없는 쪽을 후방 또는 후면이라 할 수 있다. 한편, 디스플레이부(151)는 터치 스크린으로 구성되어 출력 장치 이외에 입력 장치로 사용되는 것도 가능하다.
오디오 출력부(152)는 제어부(180)에서 음성 처리된 신호를 입력 받아 음성으로 출력한다.
제어부(180)는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있고, 이에 포함된 프로세서를 이용하여, 디스플레이 디바이스(100)의 동작 전반을 제어할 수 있다. 여기서, 프로세서는 CPU(central processing unit)과 같은 일반적인 프로세서일 수 있다. 물론, 프로세서는 ASIC과 같은 전용 장치(dedicated device)이거나 다른 하드웨어 기반의 프로세서일 수 있다.
제어부(180)는 튜너부, 복조부, 외부장치 인터페이스부(112), 또는 네트워크 인터페이스부(113)를 통하여 입력되는 스트림을 역다중화하거나, 역다중화된 신호들을 처리하여, 영상 또는 음성 출력을 위한 신호를 생성 및 출력할 수 있다.
제어부(180)에서 영상 처리된 영상신호는 디스플레이부(151)로 입력되어, 해당 영상신호에 대응하는 영상으로 표시될 수 있다. 또한, 제어부(180)에서 영상 처리된 영상신호는 외부장치 인터페이스부(112)를 통하여 외부 출력장치로 입력될 수도 있다.
제어부(180)에서 처리된 음성 신호는 오디오 출력부(152)로 음향 출력될 수 있다. 또한, 제어부(180)에서 처리된 음성 신호는 외부장치 인터페이스부(112)를 통하여 외부 출력장치로 입력될 수 있다. 도 2에는 도시되어 있지 않으나, 제어부(180)는 역다중화부, 영상처리부 등을 포함할 수 있다. 이에 대해서는 도 3을 참조하여 후술한다.
그 외, 제어부(180)는 디스플레이 디바이스(100) 내의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들면, 제어부(180)는 튜너부(111)를 제어하여, 사용자가 선택한 채널 또는 기 저장된 채널에 해당하는 방송을 선택(Tuning)하도록 제어할 수 있다.
또한, 제어부(180)는 사용자입력 인터페이스부(173)를 통하여 입력된 사용자 명령 또는 내부 프로그램에 의하여 디스플레이 디바이스(100)를 제어할 수 있다. 한편, 제어부(180)는 영상을 표시하도록 디스플레이부(151)를 제어할 수 있다. 이때, 디스플레이부(151)에 표시되는 영상은, 정지 영상 또는 동영상일 수 있으며, 2D 영상 또는 3D 영상일 수 있다.
한편, 제어부(180)는 디스플레이부(151)에 표시되는 영상 내에, 소정 2D 오브젝트가 표시되도록 할 수 있다. 예를 들면, 오브젝트는 접속된 웹 화면(신문, 잡지 등), EPG(Electronic Program Guide), 다양한 메뉴, 위젯, 아이콘, 정지 영상, 동영상, 텍스트 중 적어도 하나일 수 있다.
한편, 제어부(180)는 진폭 편이 변조(Amplitude Shift Keying; ASK) 방식을 이용하여, 신호를 변조(modulation) 및/또는 복조(demodulation)할 수 있다. 여기서, 진폭 편이 변조(ASK) 방식은, 데이터 값에 따라 반송파의 진폭을 다르게 하여 신호를 변조하거나, 반송파의 진폭에 따라 아날로그 신호를 디지털 데이터 값으로 복원하는 방식을 의미할 수 있다.
예를 들면, 제어부(180)는 영상 신호를, 진폭 편이 변조(ASK) 방식을 이용하여 변조하여, 무선통신 모듈을 통해 송신할 수 있다.
예를 들면, 제어부(180)는 무선통신 모듈을 통해 수신된 영상 신호를, 진폭 편이 변조(ASK) 방식을 이용하여 복조하여 처리할 수 있다.
이를 통해, 디스플레이 디바이스(100)는 MAC 주소(Media Access Control Address)와 같은 고유 식별자나, TCP/IP와 같은 복잡한 통신 프로토콜을 사용하지 않더라도, 인접하게 배치된 다른 영상표시장치와 간편하게 신호를 송수신할 수 있다.
한편, 디스플레이 디바이스(100)는 촬영부를 더 포함할 수도 있다. 촬영부는 사용자를 촬영할 수 있다. 촬영부는 1 개의 카메라로 구현되는 것이 가능하나, 이에 한정되지 않으며, 복수 개의 카메라로 구현되는 것도 가능하다. 한편, 촬영부는 디스플레이부(151) 상부에 디스플레이 디바이스(100)에 매립되거나 또는 별도로 배치될 수 있다. 촬영부에서 촬영된 영상 정보는 제어부(180)에 입력될 수 있다.
제어부(180)는 촬영부로부터 촬영된 영상에 기초하여, 사용자의 위치를 인식할 수 있다. 예를 들면, 제어부(180)는 사용자와 디스플레이 디바이스(100) 간의 거리(z축 좌표)를 파악할 수 있다. 그 외, 제어부(180)는 사용자 위치에 대응하는 디스플레이부(151) 내의 x축 좌표, 및 y축 좌표를 파악할 수 있다.
제어부(180)는 촬영부로부터 촬영된 영상, 또는 센서부로부터의 감지된 신호 각각 또는 그 조합에 기초하여 사용자의 제스처를 감지할 수 있다.
저장부(185)는 제어부(180) 내의 각 신호 처리 및 제어를 위한 프로그램이 저장될 수도 있고, 신호 처리된 영상, 음성 또는 데이터 신호를 저장할 수도 있다. 예를 들면, 저장부(185)는 제어부(180)에 의해 처리 가능한 다양한 작업들을 수행하기 위한 목적으로 설계된 응용 프로그램들을 저장하고, 제어부(180)의 요청 시, 저장된 응용 프로그램들 중 일부를 선택적으로 제공할 수 있다.
저장부(185)에 저장되는 프로그램 등은, 제어부(180)에 의해 실행될 수 있는 것이라면 특별히 한정하지 않는다. 저장부(140)는 외부장치 인터페이스부(112)를 통해 외부장치로부터 수신되는 영상, 음성 또는 데이터 신호의 임시 저장을 위한 기능을 수행할 수도 있다. 저장부(185)는 채널 맵 등의 채널 기억 기능을 통하여, 소정 방송 채널에 관한 정보를 저장할 수 있다.
도 1의 저장부(185)가 제어부(180)와 별도로 구비된 형태로 도시하고 있으나, 본 발명의 범위는 이에 한정되지 않으며, 제어부(180) 내에 저장부(185)가 포함될 수도 있다.
저장부(185)는 휘발성 메모리(예: DRAM, SRAM, SDRAM 등)나, 비휘발성 메모리(예: 플래시 메모리(Flash memory), 하드 디스크 드라이브(Hard disk drive; HDD), 솔리드 스테이트 드라이브(Solid-state drive; SSD) 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
전원 공급부(190)는 디스플레이 디바이스(100) 전반에 걸쳐 해당 전원을 공급할 수 있다. 특히, 시스템 온 칩(System On Chip; SOC)의 형태로 구현될 수 있는 제어부(180)와, 영상 표시를 위한 디스플레이부(151), 및 오디오 출력을 위한 오디오 출력부(152) 등에 전원을 공급할 수 있다.
구체적으로, 전원 공급부(190)는 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 컨버터(미도시)와, 직류 전원의 레벨을 변환하는 Dc/Dc 컨버터(미도시)를 구비할 수 있다.
한편, 전원 공급부(190)는 외부로부터 전원을 공급받아 각 부품에 전원을 배분하는 역할을 한다. 전원 공급부(190)는 외부 전원과 직접연결하여 교류전원을 공급하는 방식을 이용할 수 있고, 배터리를 포함하여 충전하여 사용할 수 있는 형태의 전원공급부(190)를 포함할 수 있다.
전자의 경우 유선의 케이블을 연결하여 사용하며 이동이 어렵거나 이동 범위가 제한된다. 후자의 경우 이동이 자유로우나 배터리만큼의 무게가 증가하고 부피가 커지며 충전을 위해 일정시간 전원케이블과 직접 연결하거나 전원을 공급하는 충전거치부(미도시)와 결합해야 한다.
충전거치부는 외부로 노출되는 단자를 통해 디스플레이 디바이스와 접속할 수 있고, 또는 무선방식을 이용하여 근접하면 내장된 배터리가 충전될 수도 있다.
한편, 도 1에 도시된 디스플레이 디바이스(100)의 블록도는 본 발명의 일 실시예를 위한 블록도일 뿐, 블록도의 각 구성요소는 실제 구현되는 디스플레이 디바이스(100)의 사양에 따라 통합, 추가, 또는 생략될 수 있다.
즉, 필요에 따라 2 이상의 구성요소가 하나의 구성요소로 합쳐지거나, 혹은 하나의 구성요소가 2 이상의 구성요소로 세분되어 구성될 수 있다. 또한, 각 블록에서 수행하는 기능은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 것이며, 그 구체적인 동작이나 장치는 본 발명의 권리범위를 제한하지 아니한다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 디스플레이 디바이스(100)의 일 예를 도시한 사시도이다.
본 발명의 디스플레이 디바이스(100)는 디스플레이부와 디스플레이부(152)의 배면을 커버하는 백커버를 포함하는 본체(100')와 본체(100')를 사용자가 원하는 위치에 배치하기 위한 스탠드(200)를 포함할 수 있다. 이하에서는 디스플레이 디바이스(100)가 거치되는 스탠드(200)를 기초로 설명하나, 본 발명의 전자기기 스탠드(200)는 디스플레이 디바이스(100)의 본체(100') 이외에 다양한 전자기기를 지지하는 용도로 이용할 수 있다.
본 발명의 전자기기 스탠드(200)는 거치면에 고정되는 베이스부(220), 베이스부(220)에서 수직방향으로 연장된 수직부(210), 수직부(210)에서 수평방향으로 연장된 수평부(230) 및 수평부(230)의 단부에 전자기기와 결합되는 결합부(240)를 포함할 수 있다.
베이스부(220)는 테이블 상에 고정되는 구조를 가질 수 있으며 넓은 지지면적을 가지는 베이스 플레이트(221) 형태도 가능하고 도 2에 도시된 바와 같이 작은 사이즈의 베이스 플레이트(221)를 구비한 경우 고정력을 위해 테이블이 끼워지는 클램프(223)를 포함할 수 있다.
베이스부(220)와 수직부(210)는 회전 가능하게 제1 회전부(①)를 통해 결합하고, 수평부(230)과와 수직부(210)도 회전 가능하게 제2 회전부(②)로 결합할 수 있다. 또한, 수평부(230)와 결합부(240) 사이에 위치하는 제3 회전부(③)도 결합부(240)가 수평부(230)에 대해 회전하며 디스플레이 본체(100')의 방향을 전환할 수 있다.
제1 회전부(①) 내지 제3 회전부(③)는 수직방향의 회전축을 중심으로 회전하며, 3개의 회전부에서 네 가지 부재(210, 220, 230, 240)의 회전을 조합하여 도 3과 같이 디스플레이 본체(100')의 수평방향의 위치 전후 방향의 위치 및 디스플레이 본체(100')가 향하는 방향을 조절할 수 있다.
결합부(240)는 디스플레이 본체(100')가 수직방향으로 회동할 수 있도록 수평방향을 축으로 하는 제4 회전부(④)를 더 포함할 수 있다.
사용자의 앉은키가 상이하여 여러 사용자가 사용시 디스플레이 본체(100')의 높이가 달라질 수 있다. 또한, 최근 데스크의 높이를 조절할 수 있어 사용자가 좌식 상태와 입식 상태에서 번갈아 가며 디스플레이 디바이스(100)를 사용하는 경우 디스플레이 디바이스(100)의 높이의 조정이 필요할 수 있다.
따라서, 수직부(210)는 길이가 가변하며 결합부(240)에 위치하는 디스플레이 본체(100')를 비롯한 전자기기의 높이를 제어할 수 있다. 수직부(210)는 제1 케이스(211)에 제2 케이스(212)가 삽입되는 다단형태를 가지며, 제2 케이스(212)가 제1 케이스(211)에 삽입된 정도에 따라
도 3은 도 2에서 제2 케이스(212)가 제1 케이스(211) 내측으로 더 삽입되어 이동 프레임(214)의 높이가 낮아지면서 수평부(230)와 결합부(240) 및 디스플레이 본체(100')의 높이도 낮아질 수 있다.
도 4는 본 발명의 전자기기 스탠드(200) 내부구조를 도시한 도면이다. 수직부(210)는 베이스부(220)의 상부에 위치하는 고정 프레임(213), 고정 프레임(213)의 상부에 이격되어 배치되며 수평부(230)가 결합하는 이동 프레임(214)을 포함하고, 이동 프레임(214)과 고정 프레임(213) 사이의 간격을 조절하는 구동부(250)를 포함할 수 있다.
제1 케이스(211)는 고정 프레임(213)을 커버하고 제2 케이스(212)는 이동 프레임(214)과 고정 프레임(213) 사이에 위치하는 구동부(250)를 커버할 수 있다. 제2 케이스(212)가 상하방향으로 이동하므로 제1 케이스(211)는 제2 케이스(212)의 하단을 커버할 수 있는 높이를 가질 수 있다.
이동 프레임(214)은 제2 케이스(212)의 단면 크기에 상응하는 크기를 가질 수도 있고, 도 4에 도시된 바와 같이 수평부(230)가 결합된 부분을 향해 연장된 형태를 가질 수 있다.
이동 프레임(214)을 도 4에 도시된 바와 같이 수직부(210)의 수직방향 연장부분에서 조금 연장된 형태로 형성하여 이동 프레임(214)에 구동부(250) 및 센서를 실장할 수 있는 공간과 수평부(230)와 체결하는 제2 힌지부를 수평방향으로 배치하여 조립이 용이한 장점이 있다.
고정 프레임(213)은 수직방향으로 연장된 사출물 또는 강성바 형태로 구성할 수 있으며 제1 케이스(211)로 커버되므로 외부에 노출되지 않는다.
도 5는 도 2의 A-A 단면도이고, 도 6은 도 3의 B-B 단면도이다. 도 5는 수직부(210)가 신장된 상태이고 도 6은 수직부(210)가 수축된 상태이며, 구동부(250) 및 거리감지센서(255)의 구조를 구체적으로 도시하고 있다.
구동부(250)는 수직방향으로 이동하는 리니어 모터(251)로, 발명은 모터(251)의 회전력을 이용하여 직선운동으로 전환하는 리드 스크류(252)를 이용할 수 있다. 리드 스크류(252)는 외측면에 나사산이 형성된 바 형태의 부재로 모터(251) 회전력을 전달받아 회전한다.
무빙 블록(253)은 리드 스크류(252)의 나사산에 상응하는 나선홈이 형성된 홀을 포함하며 리드 스크류(252)가 무빙 블록(253)을 홀을 관통한다. 무빙 블록(253)은 회전이 제한되어 리드 스크류(252) 회전 시 회전하지 않고 상하방향으로 이동한다. 모터(251)의 회전력은 리드 스크류(252)와 무빙블록(253)을 통해 직선으로 구동하는 힘으로 전환될 수 있다.
모터(251)와 리드 스크류(252)는 고정 프레임(213) 또는 이동 프레임(214)에 체결되고 무빙 블록(253)은 반대편에 체결되면 이동 프레임(214)과 고정 프레임(213) 사이의 간격을 조절할 수 있다.
본 발명은 후술한 센서 등의 전장부가 디스플레이 본체(100')와 전기적으로 연결이 용이하도록 수직부(210)의 상부에 배치할 수 있다. 따라서 모터도 도 5에 도시된 바와 같이 상측에 위치하는 이동 프레임(214)에 배치하는 편이 배선 측면에서 유리하다.
무빙 블록(253)은 고정 프레임(213)에 체결되며 수직부(210)의 길이가 짧아지면 리드 스크류(252)는 도 6와 같이 고정 프레임(213)에 삽입될 수 있다. 고정 프레임(213)은 리드 스크류(252)가 배치될 수 있는 공간을 포함한다.
제1 케이스(211)의 내측으로 제2 케이스(212)가 인입되며 전체 수직부(210)의 길이는 h3만큼 짧아질 수 있다.
무빙 블록(253)의 회전을 제한하기 위해 구동부(250)는 고정 프레임(213)과 이동 프레임(214) 사이를 체결하는 추가적인 구성이 필요하다. 무비이 블록(253)의 수직방향으로 이동은 제한하지 않고 수평방향으로 이동을 제한하기 위해 리드 스크류(252)와 평행하게 연장된 가이드바(245)를 이용할 수 있다.
가이드바(245)는 이동 프레임(214) 또는 고정 프레임(213) 중 일측에 결합하고 타측은 가이드바가 삽입될 수 있는 홀을 구비한 형태로 구성할 수 있으며, 가이드바는 리드 스크류(252)와 이격되어 배치함으로써 리드 스크류(252)의 회전시 측방향으로 인가되는 힘을 지지할 수 있다.
가이드바는 더 나아가 수직부(210)의 급격한 길이변화를 제한하기 위해 댐퍼 실린더(254)를 이용할 수 있다. 즉 단순한 바 형태의 가이드바가 아니라 실린더에 삽입되는 피스톤이 되어 수직방향으로 인가되는 힘을 완충하는 댐퍼 실린더(254_ 구조를 가질 수 있다.
도 5를 참고하면 고정 프레임(213)에 가이드바(피스톤)이 위치하고 상부에 가이드바가 삽입되는 형태의 실린더가 형성된 댐퍼 실린더(254)를 도시하고 있다.
댐퍼 실린더(254)는 수직부(210)의 길이변화를 완충하면서 리드 스크류(252)에 의한 회전력을 상쇄하여 이동 프레임(214)이 수직방향으로만 구동되도록 가이드할 수 있다.
모터(251)의 회전속도 및 방향을 감지하는 엔코더를 구비할 수 있으나, 엔코더는 상대적인 값이므로 모터(251)의 구동이 시작되는 이동 프레임(214)의 위치를 알 수 없다.
정확하게 사용자가 원하는 높이에 디스플레이 본체(100')를 배치하기 위해서는 수직부(210)의 높이를 감지할 수 있는 별도의 센서가 필요하다. 이동 프레임(214)의 위치가 가변하므로 비접촉식으로 거리를 측정할 수 있는 센서가 필요하며 전자기기 스탠드(200)의 크기를 고려할 때 크기가 작은 센서가 필요하다.
레이저 센서는 레이저를 이용하여 거리를 측정하는 장치로서 레이저는 직진성이 큰 광원으로 거리를 정확히 측정할 수 있고, 측정가능한 범위가 넓다. 또한 레이저는 다른 빛의 간섭을 받지 않아 외부 광원에 의한 성능변화가 적다. 다만 레이저의 비용이 높아 레이저 센서 역시 가격이 높다.
초음파 센서는 가격이 저렴하고 빛을 이용하지 않으므로 외부 광원의 영향을 적게 받는다. 다만, 주변의 물체에 의한 영향을 많이 받으며 파장이 커서 좁은 공간에서 사용하기 어려운 한계가 있다.
엔코더와 같이 물리적인 방식으로 거리를 측정하는 리니어 스케일은 정밀한 거리 측정이 가능하나 가격대가 높고 부피가 큰 문제가 있다.
이에 저렴하면서 크기가 작은 ToF(Time of Flight)센서를 이용할 수 있다. 비행시간 거리 측정을 의미하며 적외선이 반사하여 돌아오는 시간을 통해 거리를 측정한다. 레이저 센서도 사출한 빛이 돌아오는 시간을 측정하는 원리는 동일하나 광원이 적외선으로 저렴하고 광원의 크기도 작아 기판 상에 바로 실장할 수 있을 정도로 크기가 작다.
다만, 적외선은 레이저에 비해 직진성이 낮아 화각이 크다 따라서 거리가 멀어질수록 화각에 의해 정확한 거리 측정이 어렵고 외부 빛에 의해 영향을 받아 밝은 공간에서 사용이 어려운 단점이 있다.
이러한 단점에도 저렴한 비용과 작은 크기로 인하여 실장공간을 많이 차지하지 않고 이동 프레임(214)에 다른 센서, 모터(251) 등을 위한 기판에 일체형으로 구현할 수 있어 배선 및 공간에 최적화 된 장점이 있다.
또한, 전술한 ToF센서의 단점을 보완하기 위해 제2 케이스(212) 내부공간에서 거리를 측정하고 반사판(256)을 이용하여 감도를 높이고, 화각이 작은 ToF센서를 이용하여 측정가능한 거리를 확장시킬 수 있다.
본 실시예에 적용하는 ToF 센서는 최대 h1이상의 거리를 감지하고 최소 h2 이하의 거리를 감지할 수 있어야 한다. 이하에서는 본 발명의 전자기기 스탠드(200)의 ToF를 활용한 거리감지센서(255)의 성능을 최적화 하기 위해 거리감지센서(255)의 배치 및 주변 구성들을 보다 구체적으로 살펴보도록 한다.
도 7은 본 발명의 전자기기 스탠드(200) 전장부를 도시한 도면이다. 수직부(210)의 길이가 수축된 상태이며 이동 프레임(214)에 실장된 리미트 스위치(257), 거리감지센서(255)를 도시하고 있다. 구동부(250)의 모터(251)와 이웃하여 배치될 수 있으며, 구동부(250)의 구동범위를 제한하는 리미트 스위치(257)를 더 구비할 수 있다.
리미트 스위치(257)는 물리적으로 고정 프레임(213)의 상단이 닿으면 정지신호를 생성하여 구동부(250)의 모터(251)의 동작을 먼추게 한다. 구동부(250)의 구동범위를 결정하며 본 실시예에서 리미트 스위치(257)는 거리감지센서(255)와 이웃하여 위치할 수 있다.
본 발명의 거리감지센서(255)는 도 5에 도시된 바와 같이 이동 프레임(214)에 하부를 향하도록 위치하고 하부의 고정 프레임(213)까지의 거리를 측정할 수 있다. 즉 거리감지센서(255)는 수직부(210)의 내부에서 거리를 측정하며 거리감지센서(255)의 광원이 통과하는 공간은 제2 케이스(212)에 둘러싸인 내부 공간에 위치할 수 있다.
특히 제2 케이스(212) 내부의 색상을 어두운 색상으로 도색하여 외부광이 유입되지 않도록 차광하면 거리감지센서(255)의 정확도가 높아질 수 있다.
거리감지센서(255)가 수직부(210)의 내부에 위치하지 않고 외측에 위치하여 데스크까지의 거리를 감지할 수도 있으나 외부 광원에 의해 영향을 받고, 거리감지센서(255)가 감지하는 데스크 상에 다른 물체가 위치하면 정확한 거리르 측정할 수 없다. 또한 거리감지센서(255)가 감지해야하는 거리가 수직부(210)의 상단에서 수직부(210)의 전체 길이를 측정하므로 비교적 먼 거리까지 측정 가능한 센서가 필요하다.
전술한 바와 같이 ToF는 외부 광원에 영향을 받으므로 외부보다 수직부(210) 내부에서 측정하는 것이 유리하다. 또한 이동 프레임(214)부터 고정 프레임(213)까지 거리는 이동 프레임(214)부터 데스크까지의 거리의 절반정도 거리만 측정하면 되므로 ToF센서를 이용하더라도 비교적 오차가 작은 범위 내에서 거리를 측정할 수 있다.
다만, 수직부(210)의 내부는 전술한 구동부(250)가 위치하여 공간이 협소하고 도 5에 도시된 바와 같이 고정 프레임(213)의 상단이 고른 평면을 가지지 못하여 거리감지센서(255)로부터 고정부의 사단까지 정확한 거리 측정이 어렵다.
고정 프레임(213)의 상단에 균일한 면을 제공하기 위해 반사판(256)을 구비할 수 있다. 거리감지센서(255)에서 사출된 빛이 반사판(256)에 반사되어 돌아온 빛을 감지하여 거리를 측정할 수 있다.
도 8은 도 3의 C-C단면도이다. 반사판(256)은 제2 케이스(212)의 내부에 빈 공간(axb)을 가능한 채울 수 있는 크기로 형성해야 정확도가 높아질 수 있다. 너무 작으면 반사판(256) 이외의 위치에 적외선이 닿아 원거리에서 반사율이 떨어질 수 있다.
반사판(256)은 도 7에 도시된 바와 같이 구동부(250)의 리드 스크류(252)와 댐퍼 실린더(254) 사이에 위치할 수 있으며 다른 부품과 간섭이 없는 범위 내에서 최대 크기를 가질 수 있다. 도면상 하측은 모터(251)가 위치하고 리드 스크류(252)의 회전시 닿지 않도록 리드 스크류(252)와 이격되어 배치되고, 상측의 댐퍼 실린더(254)와는 거의 밀착되도록 배치될 수 있다.
본 실시예에서는 25mmx25mm 이상의 크기를 가지는 반사판(256)을 이용 시 거리감지센서(251)는 200mm거리까지 오차범위 내에서 정확한 거리를 측정할 수 있다.
댐퍼 실린더(254)의 형상에 상응한 홈부를 포함하며 홈부의 양측에 돌출된 부분을 이용하여 반사판(256)을 고정 프레임(213)의 상단에 고정할 수 있다. 반사판(256)의 일단은 전술한 리미트 스위치(257)와 닿아 정지신호를 생성할 수 있으며 반사판(256)의 좌우에 부드러운 움직임을 위해 베어링을 구비할 수도 있다.
도 9는 반사판(256)의 종류에 따른 성능을 도시한 그래프이다. (a)는 밝은색상(아이보리)의 사출물을 반사판(256)으로 이용한 경우의 결과를 나타낸 그래프이고 (b)는 금속재질의 반사판(256)을 이용한 경우의 결과입니다. 수평방향은 거리이고 수직방향은 ToF센서에서 감지한 신호의 세기를 의미한다.
수직방향과 수평방향의 매칭이 선형의 그리프를 이루는 경우 특히 기울기가 1을 이루는 경우 정확한 거리 측정이 가능하나 선형을 이루지 못하거나 기울기가 변화하는 구간이 발생하면 오차에 의하여 정확한 거리 측정이 어렵다.
실험적으로 170mm구간을 이동하는 이동부의 위치를 감지하기 위해 30mm~200mm까지 선형성을 가지며 측정 가능한 거리감지센서(255)를 구현하는 것을 목적으로 테스트 하였다. 다만 오차범위를 고려하여 30mm이내에서도 200mm이상에서도 일정범위 이상의 성능이 나오도록 설계하였다.
ToF센서는 일반적으로 화각이 25° 정도를 가지므로 200mm정도 거리에서 약 4-5mm정도의 오차가 발생할 수 있다. 이를 화각이 더 작은 예를 들어 18° 정도의 화각을 가지는 ToF센서를 이용하면 오차가 2.5mm 수준으로 낮아질 수 있다.
사용자의 눈높이에 맞추기 위한 높이 제어로 약 7-8mm 이하 수준의 오차에 대해서 감지하지 못하므로 2.5mm정도의 오차 범위는 수직부(210) 높이제어에 큰 영향을 미치지 않는다.
근거리에서 화각이 크고 원거리에서 화각을 더 작게 줄이는 ToF 센서를 이용할 수 있으며 본 실시예에서는 근거리에서는 약 22°의 화각을 가지나 거리가 멀어지면 18° 수준으로 화각을 줄여 오차를 줄일 수 있다.
본 발명의 거리감지센서(255)는 적외선을 이용하므로 너무 거리가 가까운 경우 반사하여 돌아오는 빛의 속도가 너무 짧아 정확한 거리를 측정하기 어렵다. 또한 인접한 리드 스크류(252)나 댐퍼 실린더(254) 및 제2 케이스(212)까지의 거리와 반사판(256)의 거리가 유사하여 정확한 거리 측정이 어렵다. 따라서 최소거리를 약 30mm정도 가지도록 반사판(256)과 거리감지센서(255) 사이의 거리를 설계할 수 있다.
반사판(256)은 적외선이 반사되기 위해서 표면의 요철을 최소화한 평면 형태를 가질 수 있다. 고정 프레임(213)을 사출물로 성형시 고정 프레임(213)과 동일한 사출물로 제조할 수 있다. 사출물은 표면재질이나 색상을 자유롭게 조절할 수 있으나 금속에 비해 반사도가 떨어진다.
도 9의 (a)를 참고하면 밝은 색상의 사출물로 반사판(256)을 구현한 경우 거리감지센서(255)의 결과를 나타낸 그래프로 일정거리 이상이 되면 더 이상 거리감지센서(255)에서 거리를 측정할 수 없다(A구간).
또한 기울기가 완만하여 1:1 매칭을 위해서는 거리감지센서(255)를 튜닝하여야 하나, 오차가 더 커지는 문제가 있다. 실제 반사판(256)과의 거리와 거리감지센서(255)가 감지한 거리의 그래프 기울기가 1:1이 되도록 거리감지센서(255)에 도달하는 빛의 세기를 높여
도 9의 (b)는 반사율을 높이기 위해 금속재질의 SUS강판을 이용하여 구현한 반사판(256)을 이용한 경우 거리감지센서(255)의 결과를 나타낸 그래프이다. 그래프의 기울기도 (a)의 사출 반사판(256)에 비해 가파르게 나타날 수 있다.
거리감지센서(255)와 반사판(256)과의 거리가 200mm 근처의 구간(B)에서도 거의 선형성을 유지하여 거리를 측정할 수 있어, 원거리에서도 균일한 정확도를 거리를 측정할 수 있다.
다만, 반사판(256)의 반사도가 크기 때문에 30mm 이내의 근거리 구간(C)에서 반사율이 너무 커서 초기값의 정확도가 떨어질 수 있다. 이에 반사판(256)은 금속재질로 제조하되 흰색과 같은 밝은 색상으로 코팅하여 반사율을 낮출 수 있다. 반사율을 사출물과 금속소재 사이 값을 갖도록 반사판(256)을 제조하여 근거리에서도 거리감지센서(255)가 정확한 값을 측정할 수 있도록 제어할 수 있다.
도 10은 거리감지센서(255)의 신호와 구동부(250)의 이동거리 및 오차를 도시한 그래프이다. (a)에 도시된 바와 같이 실제 구동부(250)의 상하방향의 이동에 따라 거리감지센서(255)는 동기화 되어 선형성을 가지고 결과가 나오며 (b)는 두 값의 오차를 나타낸다. 오차가 평균적으로 ±5 이내의 값을 가지면 정확한 값으로 판단할 수 있는 바, 본 발명의 거리감지센서(255)를 이용하여 수직부(210)의 높이를 자동으로 제어할 수 있다.
본 발명의 전자기기 스탠드(200)는 수직부(210)의 높이를 감지할 수 있어 자동으로 정확한 높이로 제어를 할 수 있다.
전자기기 스탠드(200)는 거리감지센서의 부피가 작아 크기를 증가시키지 않고 절대위치를 감지할 수 있다.
또한 저렴한 비용으로 측정가능하여 비용증가를 최소화할 수 있다.
상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims (16)

  1. 거치면에 위치하는 베이스부;
    상기 베이스부에서 상측으로 연장되며 길이가 변화하는 수직부;
    상기 수직부의 상단에 회전가능하게 연결된 수평부; 및
    상기 수평부의 단부에 연결되는 전자기기 결합부를 포함하며,
    상기 수직부는,
    상기 베이스부에 연결된 고정 프레임;
    상기 수평부와 연결된 이동 프레임;
    상기 이동 프레임과 상기 고정 프레임 사이의 거리를 제어하는 구동부;
    상기 이동 프레임과 상기 고정 프레임 사이의 거리를 감지하는 거리감지센서; 및
    상기 고정 프레임의 상단에 위치하며 상기 거리감지센서와 대향하는 반사판을 포함하는 전자기기 스탠드.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 거리감지센서는 적외선 신호를 출력하는 발광부와 반사되어 돌아오는 적외선 신호를 감지하는 수광부를 포함하는 ToF(Time of Flight)센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기기 스탠드.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 TOF센서는 화각이 22° 이내인 것을 특징으로 하는 전자기기 스탠드.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 TOF센서는 화각이 근거리에서 더 크고 원거리에서 더 작아지는 것을 특징으로 하는 전자기기 스탠드.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 TOF센서는 200mm이상의 직선 거리를 측정할 수 있는 것을 특징으로 하는 전자기기 스탠드.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 반사판은 금속소재를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기기 스탠드.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 반사판은 흰색코팅면을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기기 스탠드.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 반사판은 일변이 25mm이상인 것을 특징으로 하는 전자기기 스탠드.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 이동 프레임에 상기 거리감지센서와 나란히 위치하며 상기 반사판이 닿으면 상기 구동부를 중지시키는 리미트신호를 생성하는 리미트 스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기기 스탠드.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 이동 프레임과 상기 고정 프레임 사이를 커버하는 제2 케이스를 더 포함하고,
    상기 제2 케이스 내측면은 어두운 색상을 가지는 것을 특징으로 하는 전자기기 스탠드.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 구동부는
    상기 이동 프레임에 고정된 모터;
    상기 모터에서 연장된 리드 스크류; 및
    상기 리드 스크류에 삽입되고 상기 고정 프레임에 체결된 무빙 블록을 포함하며,
    상기 모터에 의해 상기 리드 스크류가 회전시 상기 무빙 블록이 상기 리드 스크류를 따라 이동하며 상기 이동 프레임과 상기 고정 프레임 사이의 간격이 변화하는 것을 특징으로 하는 전자기기 스탠드.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 구동부는
    댐퍼 실린더를 더 포함하며,
    상기 반사판은
    상기 리드 스크류와 상기 댐퍼 실린더 사이에 위치하며,
    일측에 상기 댐퍼 실린더의 형상에 상응하는 홈부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기기 스탠드.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 반사판의 상기 홈부 양 측에 돌출된 부분에 상기 고정 프레임과 체결하는 스크류를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기기 스탠드.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 이동 프레임은
    상기 수평부가 체결된 일측이 수평방향으로 연장된 것을 특징으로 하는 전자기기 스탠드.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 베이스부는
    테이블 등에 고정하는 클램프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기기 스탠드.
  16. 영상이 출력되는 디스플레이부;
    상기 디스플레이부의 배면에 위치하는 백커버; 및
    상기 백커버에 결합하여 상기 디스플레이부를 지지하는 스탠드를 포함하고,
    상기 스탠드는,
    거치면에 위치하는 베이스부;
    상기 베이스부에서 상측으로 연장되며 길이가 변화하는 수직부;
    상기 수평부의 상단에 회전가능하게 연결된 수평부; 및
    상기 수평부의 단부에 연결되며 상기 백커버와 결합하는 결합부를 포함하며,
    상기 수직부는,
    상기 베이스부에 연결된 고정 프레임;
    상기 수평부와 연결된 이동 프레임;
    상기 이동 프레임과 상기 고정 프레임 사이의 거리를 제어하는 구동부;
    상기 이동 프레임과 상기 고정 프레임 사이의 거리를 감지하는 거리감지센서; 및
    상기 고정 프레임의 상단에 위치하며 상기 거리감지센서와 대향하는 반사판을 포함하는 디스플레이 디바이스.
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