KR101023176B1 - Touch-panel device with multi point detect function - Google Patents
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Abstract
본 발명은 멀티 포인트 감지기능을 구비한 터치패널 장치에 관한 것으로서, 종축방향으로 형성된 전극라인과 횡축방향으로 형성된 전극라인이 일정간극을 이루며 격자 구조로 형성된 전극패널과, 상기 종축방향으로 형성된 각각의 전극라인에 시분할적으로 일정한 주기를 가지는 제1 기준신호를 인가하며, 제1기준신호가 인가되지 않는 전극라인은 접지되도록 하는 제1 기준신호 인가부;와, 상기 횡축방향으로 형성된 각각의 전극라인에 시분할적으로 상기 제1 기준신호보다 고주파 성분을 가지는 제2 기준신호를 인가하며, 제2 기준신호가 인가되지 않는 전극라인은 접지되도록 하는 제2 기준신호 인가부;와, 상기 제1 기준신호가 전극라인에 시분할적으로 인가된 후 회귀되는 검출신호에 대하여 제1 기준신호와 비교하여 본 검출신호가 터치되는 위치의 전극라인에 흐르는 제2 기준신호에 의해 변형되었는지 여부에 따라 터치 위치를 판별하는 신호검출부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a touch panel device having a multi-point sensing function, wherein an electrode panel formed in a longitudinal axis direction and an electrode line formed in a horizontal axis direction form a predetermined gap and have an electrode panel formed in a lattice structure, each of which is formed in the longitudinal axis direction. A first reference signal applying unit configured to apply a first reference signal having a time-divisionally constant period to the electrode line and to which the electrode line to which the first reference signal is not applied is grounded; and each electrode line formed in the horizontal axis direction A second reference signal applying unit configured to time-divisionally apply a second reference signal having a higher frequency component than the first reference signal, and to ground the electrode line to which the second reference signal is not applied; and the first reference signal Where the present detection signal is touched compared to the first reference signal with respect to the detection signal returned after being applied to the electrode line in a time-division manner Depending on whether or not deformed by the second reference signal flowing through the electrode line detection signal to determine the touch position; characterized in that it comprises a.
이에 의해, 종래의 멀티 터치패널보다 간단하면서도 전력소비를 감소시켜 효율을 향상시킬 수 있으며, 노이즈에 강하고 감도가 양호한 멀티 포인트 감지기능을 구비한 터치패널 장치를 구현할 수 있다.As a result, it is possible to improve efficiency by reducing power consumption while being simpler than conventional multi-touch panels, and implement a touch panel device having a multi-point sensing function that is strong against noise and has good sensitivity.
멀티터치, 정전용량, 터치패널, 터치스크린 Multi-Touch, Capacitive, Touch Panel, Touch Screen
Description
본 발명은 멀티 포인트 감지기능을 구비한 터치패널 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 회로적 구성이 간단하며 노이즈에 대해 감도가 양호한 멀티 터치 동작을 감지할 수 있도록 하는 터치패널 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a touch panel device having a multi-point sensing function. More particularly, the present invention relates to a touch panel device capable of detecting a multi-touch operation having a simple circuit configuration and good sensitivity to noise.
전자공학기술과 정보기술이 발전을 거듭함에 따라 업무환경을 포함한 일상생활에서 전자기기가 차지하는 비중은 꾸준히 증가하고 있다.As electronic engineering technology and information technology continue to develop, the proportion of electronic devices in daily life including the work environment is steadily increasing.
근래에 들어서는 전자기기의 종류도 매우 다양해졌는데, 특히 노트북, 휴대폰, PMP(portable multimedia plaYer) 등의 휴대용 전자기기 분야에서는 날마다 새로운 기능이 부가된 새로운 디자인의 기기들이 쏟아져 나오고 있다.In recent years, the types of electronic devices have become very diverse, especially in the field of portable electronic devices such as laptops, mobile phones and portable multimedia plaYers (PMPs).
이처럼 일상생활에서 접하게 되는 전자기기의 종류가 점차 다양해지고, 각 전자기기의 기능이 고도화, 복잡화함에 따라, 사용자가 쉽게 익힐 수 있고 직관적인 조작이 가능한 사용자 인터페이스의 필요성이 제기되고 있다.As the types of electronic devices encountered in everyday life are gradually diversified and the functions of each electronic device are advanced and complicated, the necessity of a user interface that can be easily learned by the user and capable of intuitive operation has been raised.
이러한 필요를 충족시킬 수 있는 입력 장치로서 터치스크린 장치가 주목받고 있으며, 이미 여러 전자기기에 널리 적용되고 있다.Touch screen devices are attracting attention as input devices capable of meeting these needs, and are already widely applied to various electronic devices.
터치스크린 장치는 디스플레이 화면상의 사용자의 접촉 위치를 감지하고, 감지된 접촉 위치에 관한 정보를 입력정보로 하여 디스플레이 화면 제어를 포함한 전자기기의 전반적인 제어를 수행하기 위한 장치를 일컫는다. The touch screen device refers to a device for sensing a user's contact position on a display screen and performing general control of an electronic device including control of a display screen using information regarding the detected contact position as input information.
도 1은 종래의 터치스크린 장치의 터치감지 방법을 나타낸 도면이다.1 is a view illustrating a touch sensing method of a conventional touch screen device.
이러한 터치스크린 장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 일정간격 이격 형성된 투명 금속 산화물로 코팅된 다수의 전극라인(15)이 형성된 전극패널이 적층하여 전극패널 내부 표면에 위치한 접점에 의해 터치를 하는 경우 접점에 형성된 정전용량의 변화를 감지하여 접점의 터치위치(Xn, Yn)를 검출할 수 있도록 구성된다.As shown in FIG. 1, when the touch screen device is touched by a contact disposed on an inner surface of the electrode panel by stacking electrode panels on which a plurality of
그러나, 이러한 터치스크린 장치는 싱글터치 기반의 터치 감지가 용이하도록 구성된 것으로서, 사용자가 두 손가락을 이용하여 포인트 A(Xa, Ya)점과 B(Xb, Yb)점을 접촉할 때, 접촉지점에 대한 전극의 X축과 Y축의 위치를 개별적으로 검출하기 때문에, 도 1에 도시된 바와 같이 실제로 접촉되는 실접촉점 외에 가상 접촉점인 A(Xa, Yb)와 B(Xb, Ya) 지점도 터치가 이루어진 것으로 판별되어 멀티터치를 제대로 감지할 수 없는 문제점이 있다.However, such a touch screen device is configured to facilitate single touch-based touch sensing, and when a user touches a point A (Xa, Ya) point and B (Xb, Yb) point using two fingers, Since the positions of the X and Y axes of the electrodes are separately detected, the virtual touch points A (Xa, Yb) and B (Xb, Ya) are touched in addition to the actual contact points, as shown in FIG. 1. It is determined that the multi-touch is not properly detected.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 도 2에 도시된 바와 같은 터치패널이 구현되었다.In order to solve this problem, the touch panel as shown in Figure 2 is implemented.
즉, 종래의 에는, 종래의 멀티 포인트 감지기능을 구비한 터치패널은 도 2에 도시된 바와 같이 싱글 터치 기반의 터치 센서를 바로 이용하지 않고 센싱 방식의 구조적 변경을 통해서 멀티 터치의 위치가 각각 계산되도록 시스템의 설계를 변경하였다.That is, in the related art, the touch panel having the conventional multi-point sensing function calculates the positions of the multi-touches through structural changes of the sensing method without using a single touch-based touch sensor as shown in FIG. 2. The design of the system was changed as much as possible.
이러한, 종래의 터치패널(10)은 횡축방향으로 형성된 전극라인(15)에 일정한 주기를 가지는 파형의 기준신호를 각 전극라인(15)에 스위칭 소자(21)에 의해 시분할로 인가하며, 인가된 기준신호를 종축에 형성된 각각의 전극라인(15) 별로 시차를 두고 검출하도록 구성된다.The
여기서, 터치가 발생하는 경우, 터치가 발생되는 지점(A, B)의 전극라인(15)에 흐르는 기준신호(25)는 터치에 의하여 전극에 형성되는 커패시턴시의 변화에 의해 변형되는데 이러한 신호가 검출되는데 기준신호의 전압차를 판별하여 멀티 터치를 판별할 수 있도록 구현하고 있다.Here, when a touch occurs, the
여기서, 상기 검출되는 신호의 변형폭은 미비하기 때문에 검출부(60) 전단에 신호를 증폭하고 비교할 수 있는 적분기(30)와 증폭기(40), A/D컨버터(50) 등을 추가적으로 구성하고 있다.Here, since the strain width of the detected signal is insignificant, an
또한, 종래의 터치패널(10)은 상기 기준신호에 대한 전압차를 크게 하기 위하여 진폭을 증폭시키는 차지펌프(Charge Pump)를 기준신호 입력단에 추가적으로 포함하여 구성되는 경우도 있다.In addition, the
따라서, 싱글 터치와 멀티 터치를 구별하기 위한 종래의 터치패널(10)은 상기와 같이 증폭기(30)와 적분기(40), A/D컨버터(50) 등의 모듈 추가로 인한 비용증가 및 구조적 변경으로 인한 복잡한 회로의 구현 및 이로 인한 전력소비의 증가 등에 따른 비효율성의 문제점들이 있었다.Therefore, the
또한, 종래의 터치패널(10)은 터치에 의한 기준신호의 변형을 감지하여 터치를 판별하는 구조로 인해 터치가 이루어지지 않았더라도 외부에서 수신되는 고조파 신호 나 충격파 등의 외란적 요소에 의해 터치 위치를 감지하는 감도가 저하되는 문제점이 있다.In addition, the
상기 문제를 해결하기 위하여, 본 발명은, 싱글터치 기반의 기준신호 인가 회로를 종축의 전극라인과 횡축의 전극라인에 각각 구성한 후 종축과 횡축에 형성된 각 전극라인에 주파수가 다른 저주파와 고주파의 제1, 2기준신호를 시분할적으로 인가한 후, 터치시 발생되는 커패시턴시의 변화에 의해 제2 기준신호의 고주파 성분에 의해 변화되는 제1 기준신호를 검출하여 터치 위치를 판별하도록 구성함으로써, 종래의 멀티 터치패널보다 간단하면서도 전력소비를 감소시켜 효율을 향상시킬 수 있는 멀티 포인트 감지기능을 구비한 터치패널 장치를 제공하는 데 있다.In order to solve the above problem, the present invention is to configure a single touch-based reference signal application circuit in the electrode line of the vertical axis and the electrode line of the horizontal axis, respectively, the low frequency and high frequency After applying the first and second reference signals in a time-division manner, the touch position is determined by detecting the first reference signal changed by the high frequency component of the second reference signal by the change in capacitance generated at the time of touch. In another aspect, the present invention provides a touch panel device having a multi-point sensing function which is simpler than a conventional multi-touch panel and improves efficiency by reducing power consumption.
또한, 상기와 같은 싱글터치 기반의 회로적 구현을 통해 노이즈에 강하며 감도가 양호한 멀티 포인트 감지기능을 구비한 터치패널 장치를 제공하는 데 있다.In addition, the present invention provides a touch panel device having a multi-point sensing function that is resistant to noise and has good sensitivity through the single touch-based circuit implementation.
상기 목적은 본 발명에 따라, 기판 위에 횡축과 종축으로 다수의 전극이 배열되어 터치시 전극에서 발생되는 정전용량 변화에 의해 터치 위치가 감지되는 정전용량식 터치패널에 있어서, 종축방향으로 형성된 전극라인과 횡축방향으로 형성된 전극라인이 일정간극을 이루며 격자 구조로 형성된 전극패널과, 상기 종축방향으로 형성된 각각의 전극라인에 시분할적으로 일정한 주기를 가지는 제1 기준신호를 인가하며, 제1기준신호가 인가되지 않는 전극라인은 접지되도록 하는 제1 기준신호 인가부;와, 상기 횡축방향으로 형성된 각각의 전극라인에 시분할적으로 상기 제1 기준신호보다 고주파 성분을 가지는 제2 기준신호를 인가하며, 제2 기준신호가 인가되지 않는 전극라인은 접지되도록 하는 제2 기준신호 인가부;와, 상기 제1 기준신호가 전극라인에 시분할적으로 인가된 후 회귀되는 검출신호에 대하여 제1 기준신호와 비교하여 본 검출신호가 터치되는 위치의 전극라인에 흐르는 제2 기준신호에 의해 변형되었는지 여부에 따라 터치 위치를 판별하는 신호검출부를 포함하는 멀티 포인트 감지기능을 구비한 터치패널 장치에 의해 달성된다.According to the present invention, in the capacitive touch panel in which a plurality of electrodes are arranged on the substrate in the horizontal axis and the vertical axis, the touch position is sensed by the capacitance change generated in the electrode when the touch, the electrode line formed in the longitudinal axis direction And a first reference signal having a time-divisionally constant period is applied to the electrode panel formed in a lattice structure with a predetermined gap between the electrode lines formed in the horizontal axis direction and each of the electrode lines formed in the longitudinal axis direction. A first reference signal applying unit configured to ground the non-applied electrode line; and a second reference signal having a higher frequency component than the first reference signal in a time-division manner to each of the electrode lines formed in the horizontal axis direction, and A second reference signal applying unit configured to ground the electrode line to which the second reference signal is not applied; and the first reference signal is connected to the electrode line. A signal detection unit for determining a touch position according to whether the detection signal is time-divisionally applied and then returned to the second reference signal flowing through the electrode line at the touched position, compared to the first reference signal. It is achieved by a touch panel device having a multi-point sensing function.
여기서, 상기 신호검출부는 상기 제1 기준신호와 검출신호의 신호 주기에 대한 시차를 통해 터치 위치를 판별할 수 있다.Here, the signal detector may determine the touch position through a parallax with respect to a signal period of the first reference signal and the detection signal.
바람직하게는, 상기 신호검출부는 검출신호의 주기를 측정하여 상기 제1 기준신호의 주기에 대한 설정된 표준편차와 비교한 편차를 통해 터치 위치를 판별할 수 있다.Preferably, the signal detector may determine a touch position by measuring a period of a detection signal and comparing the set standard deviation with respect to a set standard deviation with respect to the period of the first reference signal.
또한, 상기 제1 기준신호 인가부는 복수의 전극라인을 하나의 세트로 하여 동일 시간에 제1 기준신호를 인가하되 인가되는 전극라인과 인접한 전극라인에 대해서는 시분할적으로 제1 기준신호를 인가할 수 있다.In addition, the first reference signal applying unit may apply the first reference signal at the same time using a plurality of electrode lines as a set, but time-divisionally apply the first reference signal to the electrode line adjacent to the applied electrode line. have.
또한, 상기 전극라인은 막대형상으로 등간격 배열된 격자 구조의 전극패턴을 형성할 수 있다.In addition, the electrode line may form an electrode pattern of a lattice structure arranged at equal intervals in the shape of a rod.
또한, 상기 전극라인은 다이아몬드셀 형상으로 등간격 배열된 구조의 전극패턴을 형성할 수 있다.In addition, the electrode line may form an electrode pattern of a structure arranged at equal intervals in the shape of a diamond cell.
바람직하게는, 상기 제1 기준신호는 삼각파형으로 형성되어 인가될 수 있다.Preferably, the first reference signal may be formed by applying a triangular waveform.
바람직하게는, 상기 제2 기준신호는 삼각파형 또는 사각파형 중 어느 하나의 파형으로 형성되어 인가될 수 있다.Preferably, the second reference signal may be formed by applying any one of a triangular waveform or a square waveform.
상기와 같은 수단을 통해 본 발명에 따른 멀티 포인트 감지기능을 구비한 터치패널 장치는, 종래의 멀티 터치패널보다 간단하면서도 전력소비를 감소시켜 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.Through the above means, the touch panel device having a multi-point sensing function according to the present invention has an effect of improving efficiency by reducing power consumption while being simpler than a conventional multi-touch panel.
또한, 본 발명에 따른 멀티 포인트 감지기능을 구비한 터치패널 장치는, 종래의 터치패널에 구성된 차지펌프, 적분기, 증폭기, A/D컨버터 등을 추가적으로 구성할 필요가 없기 때문에 터치패널의 제조비용을 절감시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, the touch panel device having a multi-point sensing function according to the present invention does not need to additionally configure a charge pump, an integrator, an amplifier, an A / D converter, and the like, which are constructed in the conventional touch panel, thereby reducing the manufacturing cost of the touch panel. There is an effect that can be reduced.
또한, 본 발명에 따른 멀티 포인트 감지기능을 구비한 터치패널 장치는, 상기와 같은 싱글터치 기반의 회로적 구현을 통해 노이즈에 강하며 감도가 양호한 효과가 있다.In addition, the touch panel device having a multi-point sensing function according to the present invention has an effect of being strong against noise and having good sensitivity through a single touch-based circuit implementation.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 멀티 포인트 감지기능을 구비한 터치패널 장치를 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 멀티 포인트 감지기능을 구비한 터치패널 장치를 도시한 도면이다.3 is a diagram illustrating a touch panel device having a multi-point sensing function according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a view illustrating a touch panel device having a multi-point sensing function according to another embodiment of the present invention. One drawing.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 멀티 포인트 감지기능을 구비한 터치패널 장치는 종축방향으로 형성된 전극라인(150)과 횡축방향으로 형성된 전극라인(150)이 일정간극을 이루며 격자 구조로 형성된 전극패널과, 상기 종축방향으로 형성된 각각의 전극라인(150)에 기준신호를 인가하는 제1 기준신호 인가부(200) 와, 상기 횡축방향으로 형성된 각각의 전극라인(150)에 기준신호를 인가하는 제2 기준신호 인가부(300) 및 전극라인(150)에 시분할적으로 인가된 후 회귀되는 검출신호(260)에 대하여 제1 기준신호(250)와 비교하여 터치위치를 판별하는 신호검출부(270)를 포함한다.Referring to FIGS. 3 and 4, the touch panel device having the multi-point sensing function according to the present invention has a lattice structure in which
상기 전극패널(100)은 소정 구조로 터치 패드에 배열된 전극라인(150)에서 접촉된 객체의 위치를 감지한다.The
여기서, 상기 소정구조는 본 발명의 일실시예인 도 3에 도시된 바와 같이 종축 및 횡축을 따라 형성된 전극라인(150)이 막대형상으로 등간격 배열된 격자 구조일 수 있으며, 본 발명의 다른 실시예인 도 4에 도시된 바와 같은 다이아몬드셀 형상의 전극라인(150)이 등간격으로 배열된 구조일 수 있다.Here, the predetermined structure may be a lattice structure in which
제1 기준신호 인가부(200)는 상기 종축방향으로 형성된 각각의 전극라인(150)에 시분할적으로 일정한 주기를 가지는 제1 기준신호(250)를 인가하며, 제1기준신호가 인가되지 않는 전극라인(150)은 접지되도록 한다.The first reference
또한, 제2 기준신호 인가부(300)는 횡축방향으로 형성된 각각의 전극라인(150)에 시분할적으로 상기 제1 기준신호(250)보다 고주파 성분을 가지는 제2 기준신호(350)를 인가하며, 제2 기준신호(350)가 인가되지 않는 전극라인(150)은 접지되도록 한다.In addition, the second reference
상기 제1 기준신호(250)는 일정한 주기를 가지는 파형으로 구현되며, 상기 전극라인(150)을 따라 흐른 후 회귀되는 검출신호(260)에 대한 기준신호를 이룬다.The
또한, 상기 제2 기준신호(350)는 상기 제1 기준신호(250)에 대하여 터치시 터치되는 위치의 전극라인(150)을 흐르는 제1 기준신호(250)를 고주파 성분에 의해 변형되도록 하는 신호로 상기 제1 기준신호(250)보다 고주파를 가지는 신호로 마련된다.In addition, the
여기서, 상기 제1 기준신호(250)는 커패시턴시 변화에 따른 전압의 충방전 특성 파악이 용이한 삼각파로 마련될 수 있으며, 제2 기준신호(350)는 구형파, 삼각파 등의 일정한 주기를 가지는 신호로 구현될 수 있다.Here, the
이러한 상기 제1 기준신호(250)에 대한 커패시턴시 변화에 따른 전압의 충방전 특성을 구현하기 위한 회로 및 방법에 대해서는 본 출원인이 2009년 4월 20일에 출원한 대한민국 특허출원인 출원번호 제10-2009-0034207호‘터치센서의 정전용량 측정회로'에 상세히 기술되어 있다.For a circuit and a method for implementing a charge / discharge characteristic of a voltage according to a change in capacitance with respect to the
따라서, 본 발명은 상기 제1 기준신호(250)에 의한 정전용량 측정회로에 대한 하나의 실시예로서, 상기 출원번호 제10-2009-0034207호의 특허에 기재된 정전용량 측정회로를 적용하여 구현할 수 있다.Therefore, the present invention can be implemented by applying the capacitance measuring circuit described in the patent No. 10-2009-0034207 as an embodiment of the capacitance measuring circuit by the
상기 제1 기준신호 인가부(200)는 종축방향으로 형성되어 횡축(X축)을 따라 배열된 전극라인(X0, X1, X2 ......Xn)에 대하여 스위칭 소자(210)에 의해 각각 시간차를 두고 순차적으로 제1 기준신호(250)를 인가하며, 즉, 상기 제2 기준신호 인가부(300)는 횡축방향으로 형성되어 횡축(Y축)을 따라 배열된 전극라인(Y0, Y1, Y2 ......Yn)에 대하여 스위칭 소자(210)에 의해 각각 시간차를 두고 순차적으로 제2 기준신호(350)를 인가한다.The first reference
여기서, 상기와 같이 순차적으로 제1 기준신호(250) 및 제2 기준신호(350)를 인가하는 경우, 전극라인(150)의 수가 많을수록 인가되어 검출되는 시간이 길어지게 된다.In this case, when the
이 문제점을 극복하기 위하여 본 발명에서는 같은 축방향으로 배열되는 터치전극라인(150)의 경우 복수의 전극라인(150)을 하나의 세트로 이루도록 하여 하나의 세트를 이루는 전극라인(150) 간에는 동일시간의 기준신호를 인가하도록 한다.In order to overcome this problem, in the present invention, in the case of the
또한, 인접한 전극라인(150)에 형성된 기준신호의 간섭을 최소화하기 위하여 인접한 전극라인(150) 세트 사이에는 기준신호를 시분할적으로 인가하도록 구성한다.In addition, in order to minimize the interference of the reference signal formed in the
이를 구체적으로 설명하면, 각각 제1 기준신호(250)가 인가된는 전극라인(X축)에서 홀수번째 전극라인(<X1, X3, X5.....>)에 동시에 기준신호를 인가한 후, 그 후에 짝수번째 전극라인(<X0, X2, X4,......>)에 동시에 기준신호를 인가한다면 전체 전극라인(150)에 기준신호를 인가하는 데 걸리는 시간이 단축된다.In detail, each of the first reference signals 250 is applied to the odd-numbered electrode lines (<X1, X3, X5 .....>) at the same time in the electrode line (X-axis) After that, if the reference signals are simultaneously applied to even-numbered electrode lines <X0, X2, X4, ...>, the time taken to apply the reference signals to all the
뿐만 아니라, 바로 옆의 평행하게 진행하는 전극라인(150) 사이에서는 동시에 기준신호가 인가되지 않으므로 간섭에 의한 문제도 적게 된다.In addition, since the reference signal is not applied at the same time between the
하지만, 상기 제2 기준신호 인가부(300)는 상기 제1 기준신호(250)에 대하여 터치시 변형시키도록 하는 고주파 성분이 포함된 제2 기준신호(350)를 드라이빙하기 때문에 상기 제1 기준신호 인가부와 같이 복수의 전극라인(150)을 하나의 세트로 묶어서 전송하지 못하며, 각각의 전극라인(150)에 순차적으로 인가해야 한다.However, since the second reference
다른 방법으로는 각각 제1 기준신호(250)가 인가된는 전극라인(X축)을 3부분으로 나누어 기준신호를 인가한다.Alternatively, the reference signal is applied by dividing the electrode line (X-axis) into three parts to which the
예를 들면, 상기 각 전극라인(<X0, X3, X6.......>)에 동시에 감지신호를 인가한 후, 그 후에 각 전극라인(<X1, X4, X7......>)에 동시에 기준신호를 인가하고, 그 후에 각 층의 나머지 감지전극라인(<X2, X5, X8......> )에 동시에 감지신호를 인가한다. For example, a sensing signal is simultaneously applied to each of the electrode lines <X0, X3, X6 .......>, and then each electrode line (<X1, X4, X7 ... At the same time, the reference signal is applied to the remaining sensing electrode lines <X2, X5, X8 ...> of each layer.
이 경우 기준신호 인가시간은 상기 홀수라인 인가 후 짝수라인을 인가하는 시간보다는 증가하지만, 인접한 전극라인(150) 간의 간섭에 의한 영향은 더 감소한다.In this case, the reference signal application time is increased than the time of applying the even lines after the odd line is applied, but the influence by the interference between
신호 검출부(270)는 상기 제1 기준신호(250)가 전극라인(150)에 시분할적으로 인가된 후 회귀되는 검출신호(260)에 대하여 제1 기준신호(250)와 비교하여 본 검출신호(260)가 터치되는 위치의 전극라인(150)에 흐르는 제2 기준신호(350)에 의해 변형되었는지 여부에 따라 터치 위치를 판별한다.The
여기서, 상기 신호 검출부(270)는 각각 전극라인(150)에 인가되는 상기 제1 기준신호의 순서에 따라 순차적으로 검출할 수 있도록 구성되며, 상기 제1 기준신호(250)가 복수의 전극라인(150)에 대해 하나의 세트를 이루어 동시에 인가하는 경우에는 하나의 세트를 구성하는 전극라인(150)의 수만큼 신호 검출부(270)의 수를 마련하여 세트별로 동시에 검출되는 검출신호(260)에 대한 혼선을 방지할 수 있도록 할 수 있다.In this case, the
예를들어, 사용자가 두 손가락을 이용하여 포인트 A(Xa, Ya)점과 B(Xb, Yb)점을 접촉할 때, 접촉지점에 형성된 커패시턴스에 의해 접촉지점의 X축 전극라인(150)에 대하여 인가되는 제1 기준신호(250)의 시간차에 따라 변형되는 검출신 호(260)의 X축 위치(Xa, Xb)를 파악한다.For example, when a user touches a point A (Xa, Ya) point and a B (Xb, Yb) point using two fingers, the capacitance is formed at the contact point to the
여기서, Y축의 위치는 터치되는 지점에서의 X축에 인가되는 제1 기준신호(250)에 대하여 터치시 변화되는 커패시턴시에 의해 제2 기준신호(350)의 고주파 성분이 영향을 미치는 전극라인(150)의 Y축 지점(Ya, Yb)을 판별하여 터치되는 위치를 파악한다.Here, the position of the Y axis is an electrode in which the high frequency component of the
즉, A 지점의 경우 Xa 지점의 전극라인(150)에서는 Ya 지점에서의 전극라인(150)에 흐르는 제2 기준신호(350)에 의해서만 영향을 받기 때문에, Yb 지점에서의 가접촉점은 인지되지 않으며, B 지점의 경우에도 Xb지점의 전극라인(150)에서는 Yb 지점의 전극라인(150)에 흐르는 제2 기준신호(350)에 의해서만 영향을 받기 때문에, Ya 지점에서의 가접촉점은 인지되지 않는다.That is, in the case of A point, since the
이로 인하여, 도 1에 도시된 바와 같은 종래의 터치패널에서 문제시 되는 사용자가 두 손가락을 이용하여 포인트 A, B점을 접촉할 때 접촉지점에 대한 가접촉점(A', B')의 발생을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 도 2에 도시된 바와 같은 종래의 멀티터치 구별 가능한 터치패널보다 회로적 구현이 간단하면서 전력소비를 감소시켜 효율을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.As a result, when the user in question in the conventional touch panel as shown in FIG. 1 touches points A and B using two fingers, generation of provisional contact points A 'and B' with respect to the contact point is observed. Not only can it be prevented, but the circuit implementation is simpler than the conventional multi-touch distinguishable touch panel as shown in Figure 2 has the advantage of improving the efficiency by reducing power consumption.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예로, 인가되는 제1 기준신호 및 제 2 기준신호의 인가시간을 단축시키기 위하여, 도 1에 도시된 바와 같은 방법으로 접촉지점을 검출한 후에 접촉이 발생되는 전극라인 Xa, Xb에는 제1 기준신호(260)를 순차적으로 인가하고, 전극라인 Ya, Yb에는 제2 기준신호(360)를 순차적으로 인가하여 상기와 같은 방법으로 검출신호(260)의 변형여부를 파악하면, 가접촉점을 용이하게 제거할 수 있으며, 인가되는 전극라인의 수가 터치되는 전극라인에 한정되므로, 기준신호(260, 360)를 인가하는데 걸리는 시간 또한 단축시킬 수 있도록 할 수 있다.In addition, in another embodiment of the present invention, in order to shorten the application time of the applied first reference signal and the second reference signal, the electrode is generated after the contact point is detected by the method as shown in FIG. The
도 5는 본 발명에 따른 멀티 포인트 감지기능을 구비한 터치패널 장치의 제1 기준신호 및 검출신호를 비교한 도면이며, 도 6은 본 발명에 따른 멀티 포인트 감지기능을 구비한 터치패널 장치의 제1 기준신호 주기 표준편차에 대한 검출신호의 주기 편차를 비교한 도면이다.5 is a view comparing a first reference signal and a detection signal of a touch panel device having a multi-point sensing function according to the present invention, and FIG. 6 is a view of a touch panel device having a multi-point sensing function according to the present invention. 1 is a diagram comparing a period deviation of a detection signal with respect to a standard deviation of a reference signal period.
이러한 터치 위치를 판별하기 위한 방법의 일환으로, 상기 신호검출부(270)는 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제1 기준신호(250)와 검출신호(260)의 신호 주기에 대한 시차를 통해 주기에 대한 시간차가 발생하는 검출신호(260)의 전극라인(150) 위치 파악을 통해 터치 위치를 판별한다.As part of the method for determining the touch position, the
도 5(a)와 같이 인가되는 제1 기준신호(250)에 대하여 일정개수 반복되는 펄스의 주기(Tn)를 측정한 후 이를 기준으로 도 5(b)와 같이 신호검출부(270)로 입력되는 검출신호(260)에 대한 동일한 개수의 펄스주기(tn)를 측정한 후 이에 따른 시간차(Δt)가 발생하는 경우의 전극라인(150)의 위치를 터치되는 위치로 판별한다.After measuring a period (Tn) of a predetermined number of repeated pulses with respect to the
여기서, 상기 검출신호(260)는 터치가 이루어지지 않더라도 외부에서 수신되는 고조파 신호나 충격파 등의 외란적 요소에 의해 변형될 수 있기 때문에 시차를 두고 다수 측정한 후, 도 6에 도시된 바와 같이 이에 대한 편차를 연산하여 터치위치를 판별하도록 구성할 수도 있다.Here, since the
상기 신호검출부(270)는 도 6(a)와 같은 상기 외란적 요소를 감안한 기준이 되는 주기(Tn) 표준편차를 저장하고 이를 기준으로 삼아 도 6(b)와 같이 측정되는 검출신호(260)에 대한 주기(tn)의 편차를 연산한 후 상기 표준편차와 비교하여 편차의 범위가 큰 경우 이에 해당되는 지점을 터치위치로 인식하도록 할 수 있다.The
이상, 본 명세서에 기재된 내용 및 청구범위에 사용된 용어는 사전적인 의미로 한정 해석되어서는 아니되며, 발명자는 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절히 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.The terms used in the description and claims described herein are not to be construed in a dictionary sense, and the inventors can properly define the concept of terms in order to explain their invention in the best way. On the basis of this, it should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예 뿐만 아니라 도면에 도시된 형상 및 구성은 본 발명의 본 발명의 기술적 사상을 모두 표현하는 것은 아니므로, 본 발명의 출원시점에 있어 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 존재할 수 있음을 이해하여야 할 것이다.Accordingly, the shapes and configurations shown in the drawings as well as the embodiments described herein do not represent all of the technical ideas of the present invention, and various equivalents may be substituted for them at the time of filing of the present invention. It will be appreciated that variations may exist.
도 1은 종래의 터치스크린 장치의 터치감지 방법을 나타낸 도면이고,1 is a view showing a touch detection method of a conventional touch screen device,
도 2는 종래의 멀티 포인트 감지기능을 구비한 터치패널을 도시한 도면이고,2 is a view showing a touch panel with a conventional multi-point sensing function,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 멀티 포인트 감지기능을 구비한 터치패널 장치를 도시한 도면이고,3 is a diagram illustrating a touch panel device having a multi-point sensing function according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 멀티 포인트 감지기능을 구비한 터치패널 장치를 도시한 도면이며,4 is a diagram illustrating a touch panel device having a multi-point sensing function according to another embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명에 따른 멀티 포인트 감지기능을 구비한 터치패널 장치의 제1 기준신호 및 검출신호를 비교한 도면,5 is a view comparing a first reference signal and a detection signal of a touch panel device having a multi-point detection function according to the present invention;
도 6은 본 발명에 따른 멀티 포인트 감지기능을 구비한 터치패널 장치의 제1 기준신호 주기 표준편차에 대한 검출신호의 주기 편차를 비교한 도면이다.FIG. 6 is a diagram comparing period deviations of a detection signal with respect to a standard deviation of a first reference signal period of a touch panel device having a multi-point sensing function according to the present invention.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
100 : 전극패널 150 : 전극라인100: electrode panel 150: electrode line
200 : 제1 기준신호 인가부 250 : 제1 기준신호200: first reference signal applying unit 250: first reference signal
260 : 검출신호 270 : 신호검출부260: detection signal 270: signal detection unit
300 : 제2 기준신호 인가부 350 : 제2 기준신호300: second reference signal applying unit 350: second reference signal
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