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KR101726591B1 - 정전 용량 방식의 터치스크린의 터치 인식장치 및 방법 - Google Patents

정전 용량 방식의 터치스크린의 터치 인식장치 및 방법 Download PDF

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KR101726591B1
KR101726591B1 KR1020100127514A KR20100127514A KR101726591B1 KR 101726591 B1 KR101726591 B1 KR 101726591B1 KR 1020100127514 A KR1020100127514 A KR 1020100127514A KR 20100127514 A KR20100127514 A KR 20100127514A KR 101726591 B1 KR101726591 B1 KR 101726591B1
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electrode line
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신종우
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삼성전자 주식회사
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Abstract

정전 용량 방식의 터치스크린의 터치 인식장치가, 제1서브패널 및 제2서브패널로 구성되고, 상기 제1서브패널과 제2서브패널은 서로 교차되는 구조를 가지며, 상기 제1서브패널은 X축 제1전극라인과 제2전극 라인이 횡방향으로 연장되고, 상기 제2서브패널은 Y축 제1전극라인과 제2전극 라인이 종방향으로 연장되고, 상기 제1 및 제2서브 패널 각각이 제1전극라인과 제2전극라인 사이에 복수의 저항들이 직렬 연결되며, 서브 전극라인들이 상기 저항과 저항 사이의 접속노드에 각각 접속되어 횡으로 연장되는 구조를 가지는 터치패널과, 상기 X축 및 Y축 제1전극라인에 각각 스캔신호를 출력하고 상기 X축 및 Y축 제2전극라인을 통해 각각 스캔감지신호를 수신하며, 상기 스캔신호와 스캔감지신호의 지연시간 차를 각각 측정하여 상기 X축 및 Y축의 터치 위치를 결정하는 제어부로 구성된다.

Description

정전 용량 방식의 터치스크린의 터치 인식장치 및 방법{DEVICE AND METHOD FOR RECOGNIZING TOUCH IN CAPACITIVE TOUCH SCREEN}
본 발명은 정전용량 터치 스크린의 터치 인식 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 병렬 저항을 이용하여 터치 스크린장치 및 이런 터치 스크린에서 터치를 인식하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로 터치스크린 장치는 저항막 방법과 정전용량 검출 방법의 두가지로 구분된다. 상기 저항성 터치 스크린 패널은 전기적으로 도체이면서, 저항성이 있는 얇은 금속성 계층으로 쌓여 있으며, 접촉에 의해 변화되는 전류 변화를 검출하여 터치 여부를 판별한다. 그리고 정전용량 검출 방식의 터치 스크린 은 전하를 저장하는 재료로 코팅되며, 접촉에 의해 변화되는 캐패시턴스를 검출하여 터치 여부를 판별한다.
도 1은 종래의 정전용량 검출 방식의 터치 스크린 구조를 도시하는 도면이다.
상기 도 1을 참조하면, 정전용량 방식의 터치 스크린(touch screen) 장치는 X 축의 어레이(X array)와 Y축의 어레이(Y array)를 구비하고, 터치시 정전용량의 변화를 이 두 어레이의 조합에 의해 감지하여 x축과 y축의 좌표를 감지한다. 상기 도 1과 같은 종래의 터치 스크린 장치는 제어부20이 터치스크린의 각각의 X1, X2, X3, X4 라인에 순차적으로 스캔제어신호를 출력하고, Y1, Y2, Y3, Y4 라인의 신호를 통해 정전용량을 감지하여 터치 위치를 결정한다. 즉, 제어부20은 X1 스캔제어신호가 활성화되는 시점에서 X1 라인과 연결되는 Y1-Y4의 접점에서의 정전 용량 변화를 감지하며, X2 스캔제어신호가 활성화 시점에서 X2 라인과 연결되는 Y1-Y4의 접점에서의 정전 용량 변화를 감지하는 방식으로 스캔제어신호가 활성화되는 X 라인과 접속되는 Y 라인들을 스캔하여 터치되는 X 및 Y 좌표를 감지한다.
그러나 상기와 같은 종래의 정전 용량 검출 방식의 터치 스크린장치는 X 및 Y축에 대한 어레이 방식을 사용하므로, LCD 크기에 따라 어레이 수가 증가된다. 즉, 터치 스크린 장치의 터치 패널이 큰 경우 많은 수의 어레이들을 필요로 하며, 이로인해 정밀한 터치를 감지하기 위하여 어레이가 복잡해지고 또한 이를 제어하기 위한 구조도 복잡해지는 문제점이 있었다. 또한 터치 스크린 장치의 라인 수가 많아지기 때문에 터치 패널(Touch Pannel) 위에 Touch 인식을 처리하는 구동IC가 포함이 되어야 한다.
본 발명은 터치 스크린 장치에서 터치를 감지하기 위한 터치 패널의 어레이수를 줄여 터치 스크린의 구조를 단순화하는 터치 스크린 장치를 제안한다.
본 발명의 실시예에 따른 정전 용량 방식의 터치스크린의 터치 인식장치가, 제1서브패널 및 제2서브패널로 구성되고, 상기 제1서브패널과 제2서브패널은 서로 교차되는 구조를 가지며, 상기 제1서브패널은 X축 제1전극라인과 제2전극 라인이 횡방향으로 연장되고, 상기 X축 제1전극라인과 제2전극라인 사이에 복수의 저항들이 직렬 연결되며, 서브 전극라인들이 상기 저항과 저항 사이의 접속노드에 각각 접속되어 종방향으로 연장되는 구조를 가지며, 상기 제2서브패널은 Y축 제1전극라인과 제2전극 라인이 횡으로 연장되고, 상기 Y축 제1전극라인과 제2전극라인 사이에 복수의 저항들이 직렬 연결되며, 서브전극라인들이 상기 저항과 저항 사이의 접속노드에 각각 접속되어 횡으로 연장되는 구조를 가지는 터치패널과, 상기 X축 및 Y축 제1전극라인에 각각 스캔신호를 출력하고 상기 X축 및 Y축 제2전극라인을 통해 각각 스캔감지신호를 수신하며, 상기 스캔신호와 스캔감지신호의 지연시간 차를 각각 측정하여 상기 X축 및 Y축의 터치 위치를 결정하는 제어부로 구성된 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 실시예에 따른 정전 용량 방식의 터치스크린의 터치 인식방법이, 제1서브패널 및 제2서브패널로 구성되고, 상기 제1서브패널과 제2서브패널은 서로 교차되는 구조를 가지며, 상기 제1서브패널은 X축 제1전극라인과 제2전극 라인이 횡방향으로 연장되고, 상기 제2서브패널은 Y축 제1전극라인과 제2전극 라인이 종방향으로 연장되고, 상기 제1 및 제2서브 패널 각각이 제1전극라인과 제2전극라인 사이에 복수의 저항들이 직렬 연결되며, 서브 전극라인들이 상기 저항과 저항 사이의 접속노드에 각각 접속되어 횡으로 연장되는 구조를 가지는 상기 터치스크린의 터치패널에서 상기 X축 및 Y축의 각 제1전극라인에 스캔신호를 출력하는 과정과, 상기 X축 및 Y축의 제2전극라인을 통해 스캔감지신호를 수신하는 과정과, 상기 X축 및 Y축의 스캔신호 출력에서 스캔감지신호의 수신 시간까지의 지연시간을 각각 측정하는 과정과, 상기 X축 및 Y축의 지연시간을 각각 분석하여 X 및 Y축의 위치를 결정하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 터치스크린 장치의 터치널 패널을 구성할 때, 라인이 X+, X-, Y+, Y-만 있으면 되므로 어레이수를 대폭 감축할 수 있다. 또한 상기 어레이를 단순화시킬 수 있어 터치스크린장치의 제어부를 PCB 쪽으로 이동킬 수 있어 가격 절감의 효과를 가져올 수 있다.
도 1은 종래의 정전용량 검출 방식의 터치 스크린 구조를 도시하는 도면
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 터치스크린 장치의 구성을 도시하는 도면
도 3a 및 도 3b는 상기 터치패널200에 인가되는 스캔신호 및 상기 터치패널에서 출력되는 신호의 특성을 도시하는 도면
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 X축 및 Y축 위치결정부의 구성을 도시하는 도면
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 터치 패널의 위치를 결정하는 방법을 도시하는 흐름도
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예들의 상세한 설명이 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도면들 중 동일한 구성들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들을 나타내고 있음을 유의하여야 한다.
또한, 하기 설명에서는 터치스크린 장치의 라인 수와 같은 구체적인 특정 사항들이 나타내고 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들 없이도 본 발명이 실시될 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 상세한 설명을 생략한다.
일반적으로 터치스크린 장치는 멀티미디어 기기에 널리 채용되고 있는 추세이다. 특히 휴대폰이 개인의 일상생활에 없어서는 안될 품목으로 자리 매김한 요즘 그 기능이 점차 늘어가고 있으며, 멀티미디어(multimedia) 기능의 활용이 점차 증대해 가고 있다. 이에 좀 더 넓은 화면 공간을 활용하기 위해 주요 휴대폰 메이커들은 풀 터치 스크린(full touch screen)을 채용한 휴대폰을 출시하게 되었다. 본 발명은 휴대폰과 같은 멀티미디어 기기의 터치스크린 장치에 관한 것이며, 특히 정전용량 방식의 터치 스크린 장치의 구조에 관한 것이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 터치스크린 장치의 구성을 도시하는 도면이다.
상기 도 2를 참조하면, 터치패널200은 금속전도성 물질(예를들면 ITO(Indium Tin Sodium) 위에 X축, Y축을 인식하기 위한 전극들이 매트릭스(matrix) 형태로 배열되어 있고, 이 들의 한쪽 끝이 저항으로 연결되는 구조를 가진다. 즉, 상기 터치패널200은 제1서브패널 및 제2서브패널로 구성되고, 상기 제1서브패널과 제2서브패널은 서로 교차되는 구조를 가진다. 여기서 상기 제1서브패널 및 제2서브패널은 각각 5*5 매트릭스를 가지는 구조를 가정하여 설명하기로 한다. 이런 경우, 상기 제1서브패널은 X축 제1전극라인231과 제2전극 라인233이 횡으로 연장되고, 서브전극라인251-253들이 상기 X축 제1전극라인231과 제2전극라인233 사이에 복수의 저항211-214들이 직렬 연결되며 상기 저항과 저항 사이의 접속노드에 각각 접속되어 횡으로 연장되는 구조를 가진다. 또한 상기 제2서브패널은 Y축 제1전극라인241과 제2전극 라인243이 횡으로 연장되고, 서브전극라인261-263들이 상기 Y축 제1전극라인241과 제2전극라인243 사이에 복수의 저항221-224들이 직렬 연결되며 상기 저항과 저항 사이의 접속노드에 각각 접속되어 횡으로 연장되는 구조를 가진다.
이런 경우, 상기 터치패널200은 X축 및 Y축의 서브 전극라인들이 교차되는 접점들을 가진다. 또한 상기 저항211-214 및 221-224는 동일한 저항 값을 가질 수 있으며, 실험에 의해 각각 다른 값들로 결정될 수도 있다.
제어부300은 상기 X축 제1전극라인211에 스캔신호를 공급하는 제1스캔신호발생부310과, 상기 X축 제2전극라인233으로 수신되는 신호를 분석하여 터치에 의해 캐패시턴스가 변화된 X축의 위치를 결정하는 제1위치결정부320과, 상기 Y축 제1전극라인241에 스캔신호를 공급하는 제2스캔신호발생부330과, 상기 Y축 제2전극라인243으로 수신되는 신호를 분석하여 터치에 의해 캐패시턴스가 변화된 Y축의 위치를 결정하는 제2위치결정부340을 구비한다. 상기 제어부300은 상기 제1 및 제2스캔신호발생부310 및 330을 통해 X 및 Y축의 전극라인에 스캔신호를 발생하며, 터치패널 상에서 터치에 의해 패시턴스 변화 발생시 상기 제1 및 제2위치결정부320 및 340으로부터 캐패시턴스 변화가 발생된 각각 X 및 Y 위치를 판단하여 터치가 발생된 X 및 Y 좌표를 인식한다.
도 3a 및 도 3b는 상기 터치패널200에 인가되는 스캔신호 및 상기 터치패널에서 출력되는 신호의 특성을 도시하는 도면이다.
상기 도 3a는 터치패널200에 인가되는 스캔신호로써, X축의 제1전극라인231 및 Y축의 제1전극라인241을 통해 터치패널200에 인가된다. 도 3b는 상기 도 3a와 같은 스캔신호가 터치패널200을 통해 발생되는 스캔감지신호로써, X축의 제2전극라인233 및 Y축의 제2전극라인243을 통해 제어부300에 인가된다. 이때 상기 스캔감지신호는 도 3b에 도시된 바와 같이 터치된 위치에 따른 저항 및 캐패시턴스의 변화에 따른 시정수에 따라 서로 다른 지연주기를 가지며 발생된다.
하기 <표 1>은 상기 도 3b와 같은 스캔감지신호의 지연주기를 결정하는 저항 및 캐패시턴스의 조합을 나타내고 있다.
스캔감지신호 X축 Y축 비고
t0 터치가 발생되지 않은 경우 터치가 발생되지 않은 경우 터치패널200의 자체 특성에 따른 지연주기
t1 251라인 터치 261라인 터치 저항211 또는 221 및 캐패시턴스에 의해 지연주기가 결정됨
t2 253라인 터치 263라인 터치 저항211-212 또는 221-222 및 캐패시턴스에 의해 지연주기가 결정됨
t3 255라인 터치 265라인 터치 저항211-213 또는 221-223 및 캐패시턴스에 의해 지연주기가 결정됨
t4 233라인 터치 243라인 터치 저항211-214 또는 221-224 및 캐패시턴스에 의해 지연주기가 결정됨
터치패널200의 임의 지점에 터치가 발생되면 해당 위치에서의 캐패시턴스 변화가 발생되며, 터치패널200은 서브 전극라인들에 연결되는 저항 및 캐패시턴스의 변화에 따른 시정수에 의해 상기 스캔신호를 지연시켜 상기 <표 1>과 같은 스캔감지신호를 발생하게 된다. 따라서 상기 제어부300은 상기 스캔신호를 발생하고 상기 터치패널200을 통해 스캔감지신호를 수신하며, 상기 터치패널200에서 지연되는 X축 및 Y축의 스캔감지신호의 지연주기를 측정하여 X축 및 Y축의 터치 위치를 결정할 수 있다.
상기 도 2 - 도 3b를 참조하면, 상기 정전용량형 터치패널200은 2개의 제1 및 제2서브패널들을 포함할 수 있다. 그리고 각 서브패널들의 전극은 ITO로 구성할 수 있으며, 서브패너들은 외부의 터치에 응답하여 캐패시턴스의 변화량을 인식할 수 있는 패널 크기를 가진다. 그리고 상기 제1 및 제2서브 터치패널은 각각 횡방향(X 축 방향)으로 형성돤 전극라인과 종방향(Y축 방향)으로 형성되는 전극라인을 가질 수 있다. 본 발명의 실시예에서 각 서브패널은 하나의 전극라인을 통해 스캔신호 공급하고 하나의 전극라인을 통해 터치 여부를 감지하기 위한 신호를 수신한다. 즉, 본 발명의 실시예에서는 임의 지점이 터치되면 해당 지점에서 캐패시턴스의 변화(예를들면 터치시 해당 위치의 캐패시턴스가 증가됨)되며, 해당 지점에서의 X축 및 Y축 방향으로 서브 전극라인 지점에서의 저항 값에 따라 X축 전극라인 및 Y축 전극라인에서 캐패시턴스 변화가 발생된다. 그러면 제어부가 상기 X축 및 Y축 전극라인에서 저항 및 캐패시턴스 변화량에 따른 지연값을 감지하여 X 및 Y축의 위치를 결정할 수 있다.
상기 터치패널200의 임의 지점 터치시 X축 방향의 터치 위치를 감지하는 방법을 살펴본다. 상기 제어부300의 제1스캔신호발생부310은 도 3a와 같은 스캔신호를 발생한다. 그러면 상기 서브감지라인251-255들 중의 임의 서브 감지라인에서 터치가 발생되는 경우, 저항211-214 및 터치에 따른 캐패시턴스의 변화에 의해 상기 도 3b와 같이 상기 제어부300의 제1위치결정부320에 인가된다. 즉, 터치가 발생되지 않으면 도 3b의 t0 시점에서 같은 하이 논리를 가지는 스캔 감지신호가 발생되며, 서브감지라인251 상에 터치가 발생되면 저항 211 및 캐패시턴스에 의해 도 3b의 t1과 같이 지연되는 시점에서 터치 감지신호를 발생하게 되며, 서브감지라인253 상에 터치가 발생되면 저항 211-212 및 캐패시턴스에 의해 도 3의 t2와 같이 지연되는 시점에서 터치 감지신호를 발생하게 되고, 서브감지라인255 상에 터치가 발생되면 저항 211-213 및 캐패시턴스에 의해 도 3b의 t3과 같이 지연되는 시점에서 터치 감지신호를 발생하게 된다. 여기서 터치감지신호는 하이 논리가 되는 시점이 될 수 있다. 따라서 상기 제1위치결정부300은 터치시 발생되는 캐패시턴스의 변화에 따른 지연되는 시간을 감지하여 X축 방향의 위치를 결정할 수 있게 된다.
이후 상기 제어부300의 제1 및 제2위치감지부320 및 340은 각각 수신되는 신호를 분석하여 지연시간을 계산하여 X 및 Y 축의 위치를 결정한다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 제1위치결정부320 및 제2위치결정부340의 구성을 도시하는 도면이다. 여기서는 X 축의 위치를 결정하는 것을 예로들어 설명하기로 한다.
상기 도 4를 참조하면, 상기 제1위치결정부320 및 제2위치결정부340은 각각 대응되는 스캔감지신호를 디지털 데이터로 변환하는 변환부411과, 상기 디지털 데이터를 임계값과 비교하여 상기 디지털 데이터가 임계값을 초과하는 시점에서 비교결과신호를 발생하는 비교부413과, 상기 스캔신호 발생 시점에서 활성화되며 상기 비교결과신호 발생시점을 계수하여 스캔감지신호의 지연시간을 측정하는 카운터415와, 상기 카운터의 출력으로부터 지연시간을 분석하여 X축 또는 Y축의 위치를 결정하는 감지부417로 구성된다. 여기서 상기 A/D변환부411, 비교부413 및 카운터415는 스캔신호에서 스캔감지신호 간의 지연시간을 계산하는 지연시간 측정부가 될 수 있다. 즉, A/D변환부411은 스캔감지신호를 디지털 데이터로 변환하며, 비교부413은 디지털 데이터와 미리 설정된 임계값을 비교하여 스캔감지신호가 스캔신호의 정상적인 전압 레벨까지 상승하는 지연 구간을 설정하며, 카운터413은 상기 지연구간을 카운트하여 위치결정부에서 해당 방향에서 터치가 발생된 서브 전극라인의 위치를 결정하기 위한 데이터로 사용된다.
상기와 같은 구성을 가지는 위치결정부의 동작을 살펴보면, 제1전극라인231에 상기 도 3a와 같은 스캔제어신호를 출력하며, 카운터425는 상기 스캔제어신호가 하이 논리 구간에서 활성화되어 카운트 동작을 개시한다. 그리고 A/D변환부411은 상기 제2전극라인233을 통해 수신되는 신호를 일정 간격(샘플링 주기)으로 샘플링하여 A/D변환신호를 발생한다. 여기서 상기 샘플링주기는 상기 스캔신호가 활성되는 구간(여기서는 하이 논리 구간) 보다 매우 짧은 주기를 가지며, 도 3b에서 t0에서 t1구간(t1-t2, t2-t3)에 보다 더 짧은 주기를 가져야한다. 상기 A/D변환부411은 상기 제2전극라인233을 통해 수신되는 신호를 A/D변환한다. 이때 상기 A/D변환부411의 출력은 상기 터치패널200의 터치 여부에 따른 캐패시턴스의 변화에 따라 다른 값을 출력하게 된다. 즉, 상기 A/D변환부411은 상기 터치패널200에서 직렬연결되는 저항211-214 및 터치에 따른 캐패시턴스의 변화에 의해 각각 다른 지연주기를 가지면서 하이 논리의 디지털 변환데이타를 발생된다.
비교부413은 상기 A/D변환부411의 출력과 미리 설정된 임계값Th를 비교한다. 여기서 상기 임계값Th는 도 3b에서 하이 논리의 값 또는 이보다 약간 작은 값으로 설정할 수 있다. 따라서 상기 비교부413은 상기 제2전극라인233으로 수신되는 신호가 터치되지 않은 경우 t0 시점에서 하이논리를 가지며, 상기 비교부413은 이 시점에서 카운트 중지신호를 발생한다. 따라서 상기 비교부413은 상기 터치패널200에서 터치되는 X축 방향의 위치를 결정하기 위한 지연 주기를 결정하는 신호를 발생하게 된다.
상기 카운터425는 스캔 신호가 활성화된 구간에서 상기 지연 구간을 카운트하여 지연 주기 신호를 발생한다. 상기 카운터425는 상기 도 3a와 같은 스캔신호가 활성화되는 시점에서 카운트를 개시하며, 상기 비교부413에서 비교 결과신호를 발생하는 시점에서 카운트를 종료한다. 따라서 상기 카운터415는 상기 도 3b와 같은 스캔감지신호가 발생되는 경우, t0구간, t1구간, t2구간 또는 t3 구간까지의 카운트 값을 발생하게 된다. 그러면 감지부417은 상기 카운트값을 확인하여 X축의 위치를 감지하는 신호를 발생한다. 여기서 상기 감지부417은 X축의 서브전극라인251-253의 위치를 감지하기 위한 각각의 데이터를 구비할 수 있으며, 상기 카운터415에서 출력되는 카운트 데이터를 상기 각각의 데이터들과 비교하여 X 축의 위치를 결정할 수 있다.
또한 상기 제2위치결정부340도 상기 도 4와 같은 구성을 구비하며, 상기와 같은 방법으로 터치패널200의 임의 지점에서 터치가 발생될 때 상기 Y축의 서브전극라인 261-265의 위치를 감지할 수 있다. 그러면 상기 제어부300은 상기 X축 및 Y축의 위치로부터 터치가 발생된 최종적인 위치인 X축 및 Y축의 좌표를 결정할 수 있다. 이때 상기 제어부300은 상기 X 및 Y 좌표들에 대응되는 키맵 또는 아이템(아이콘, 폴더 등) 맵 등을 구비할 수 있다. 따라서 상기 제어부300은 터치패널200 상의 임의 지점에서 터치가 발생되면, 해당 위치에 대응되는 맵핑 데이터에 의해 해당 기능을 설정하여 장치의 동작을 제어할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 터치 패널의 위치를 결정하는 방법을 도시하는 흐름도이다.
상기 도 5를 참조하면, 상기 제어부300은 상기 내부 메모리를 구비할 수 있으며, 상기 메모리에 상기 터치패널200에서 터치 여부를 판정하기 위한 판정 기준데이터(임계값 Th), 상기 저항211-214 및 221-224와 터치시 발생되는 캐패시턴스에 의해 터치 신호가 발생되기 까지의 지연주기에 따른 지연 기준데이타들, 그리고 상기 지연 데이터들에 대한 터치 위치를 결정하기 위한 위치 기준 데이터들을 저장할 수 있다. 또한 상기 제어부300은 메모리에 상기 터치패널들의 X 및 Y 위치에 대응되는 매핑 테이블(키맵 및 아이템 맵)을 구비할 수 있다.
상기 제어부300은 스캔주기가 되면 511단계에서 이를 감지하고, 513단계에서 상기 X축 제1전극라인231 및 Y축 제1전극라인241을 통해 상기 도 3a와 같은 스캔신호를 출력한다. 이후 상기 제어부300은 515단계에서 터치패널200의 X축 제2전극라인233 및 Y축 제2전극라인243을 통해 스캔감지신호를 수신한다. 이때 상기 스캔감지신호는 상기한 바와 같이 터치 여부 및 터치된 위치에 따라 상기 도 3b와 같은 형태의 스캔감지신호를 발생하게 된다. 이때 상기 제어부300은 상기 스캔신호를 발생한 후 스캔감지신호가 수신되는 시간을 측정하여 터치 여부를 결정한다. 즉, 상기 제어부300은 상기 스캔신호 발생 후 스캔감지신호가 수신되는 동안의 지연주기를 측정하여 터치 여부 및 터치 감지시 터치된 위치를 결정하는 동작을 수행한다.
이때 상기 스캔신호와 스캔감지신호의 지연 차가 설정된 시간보다 짧으면(즉, 도 3b의 경우 t0 시점 이전에 스캔감지신호가 수신되면), 상기 제어부300은 517단계에서 터치가 감지되지 않은 것으로 판단하고 상기 511단계로 되돌아간다. 이때 상기 스캔감지신호는 X축 및 Y축 제2전극라인233 및 243을 통해 수신되며, 상기 제어부300은 이들 각각의 스캔감지신호들의 지연주기를 측정하여 터치 여부를 판정하게 된다.
그러나 터치 감지로 판단되면(즉, 상기 도 3b의 경우 X축 또는/ 및 Y축 스캔감지신호가 t0 시점 이후인 t1, t2, t3 또는 t4 시점에서 수신되면), 상기 제어부300은 517단계에서 이를 감지하고, 519단계에서 터치에 따라 발생되는 지연시간을 계산한다. 이때 지연시간 계산 방법은 상기 도 3a와 같은 스캔신호를 출력한 후, 도 3b와 같은 스캔감지신호의 수신까지의 지연시간을 측정하는데, 이때 상기 스캔감지신호의 수신 판단은 상기 스캔감지신호가 설정된 임계값Th 레벨보다 커지는 시점이 될 수 있다. 여기서 임계값 Th은 스캔신호의 전압 레벨과 유사한 레벨로 설정할 수 있다.
이때 상기 제어부300은 X축 및 Y축의 스캔감지신호의 지연주기를 각각 계산한다. 이후 상기 제어부300은 521단계에서 X축 및 Y축의 지연시간에 따라 터치패널200 상의 터치 위치를 결정하며, 매핑 테이블을 참조하여 상기 결정된 터치위치에 따른 입력을 처리한다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시 된 본 발명의 실시 예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

Claims (5)

  1. 정전 용량 방식의 터치스크린의 터치 인식장치에 있어서,
    제1서브패널과 제2서브패널을 포함하는 터치 패널, 및 제어부를 포함하고, 상기 제1서브패널과 제2서브패널은 서로 교차되는 구조를 가지며,
    상기 제1서브패널은 X축 제1전극라인 및 X축 제2전극 라인을 포함하고,
    상기 X축 제1전극라인과 X축 제2전극라인은 복수의 저항들로 직렬 연결되며, 상기 복수의 저항들 사이의 접속 노드들에는 X축 서브 전극라인들이 연결되며,
    상기 제2서브패널은 Y축 제1전극라인 및 Y축 제2전극라인을 포함하고,
    상기 Y축 제1전극라인과 Y축 제2전극라인은 복수의 저항들로 직렬 연결되며, 상기 복수의 저항들 사이의 접속노드들에는 Y축 서브 전극라인들이 연결되며,
    상기 제어부는, 상기 X축의 터치 위치를 결정하는 제1위치결정부 및 상기 Y축의 터치 위치를 결정하는 제2위치결정부를 포함하고,
    상기 제1위치결정부 및 제2위치결정부는, 상기 스캔신호 발생시점에서 상기 스캔감지신호의 수신시점까지의 지연시간을 측정하는 지연측정부와, 상기 지연측정부에서 출력되는 지연시간을 분석하여 상기 X축 또는 Y축의 터치 위치를 결정하는 감지부로 구성된 것을 특징으로 하는 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 지연측정부는,
    상기 스캔감지신호를 디지털 데이터로 변환하는 변환부와,
    상기 디지털 데이터를 임계값과 비교하여 상기 디지털 데이터가 임계값을 초과하면 비교결과신호를 생성하는 비교부와,
    상기 스캔신호 발생 시점에서 활성화되어, 상기 비교결과신호의 생성시점을 계수하고 상기 스캔감지신호와의 지연시간을 측정하는 카운터를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는, 터치패널의 위치에 대응되는 키 및 아이템 매핑 테이블을 더 포함하며, 상기 감지부를 통해 X축 및 Y축의 터치 위치를 결정하고, 상기 결정된 터치 위치에 대응되는 매핑 테이블의 키 또는 아이템을 처리하는 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 정전 용량 방식의 터치스크린의 터치 인식방법에 있어서,
    제1서브패널 및 제2서브패널을 포함하고, 상기 제1서브패널과 제2서브패널은 서로 교차되는 구조를 가지며,
    상기 제1서브패널은 X축 제1전극라인 및 X축 제2전극라인을 포함하고, 상기 X축 제1전극라인과 X축 제2전극라인은 복수의 저항들로 직렬 연결되고, 상기 복수의 저항들 사이의 접속 노드들에는 X축 서브 전극라인들이 연결되며,
    상기 제2서브패널은 Y축 제1전극라인 및 Y축 제2전극라인을 포함하고, 상기 Y축 제1전극라인과 Y축 제2전극라인은 복수의 저항들로 직렬 연결되고, 상기 복수의 저항들 사이의 접속노드들에는 Y축 서브 전극라인들이 연결되는 구조를 가지는 상기 터치스크린의 터치패널에서, 상기 X축 제1전극라인 및 Y축 제1전극라인에 스캔신호를 출력하는 과정과,
    상기 X축 제2전극라인 및 Y축 제2전극라인을 통해 스캔감지신호를 수신하는 과정과,
    상기 X축 및 Y축의 스캔신호 출력 시점에서 스캔감지신호의 수신 시점까지의 지연시간을 각각 측정하는 과정과,
    상기 X축 및 Y축의 지연시간을 각각 분석하여 X 및 Y축의 터치 위치를 결정하는 과정을 포함하는 방법.
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