KR101132813B1 - System for measuring response time of electrostatic capacity type touch screen panel - Google Patents
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Abstract
본 발명은 정전용량 방식 터치스크린패널의 반응시간 측정시스템에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 터치신호를 입력받아 터치스크린패널이 터치상태를 인식하도록 하는 프로브; 프로브에 전달되는 터치신호를 제어하는 제어부; 터치신호에 따라 화상표시부에 표시되는 화상을 인식하는 계측센서; 계측센서에서 출력되는 신호에 따라 응답시간을 계측하는 계측기; 및 계측기에서 계측한 응답시간을 입력받아 처리하여 반응시간을 출력하는 PC;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 정전용량 방식 터치스크린패널의 반응시간 측정시스템이 제공된다.The present invention relates to a reaction time measuring system of a capacitive touch screen panel. According to an embodiment of the present invention, a probe for receiving a touch signal and allowing the touch screen panel to recognize a touch state; A control unit controlling a touch signal transmitted to the probe; A measurement sensor for recognizing an image displayed on the image display unit according to the touch signal; A measuring instrument for measuring a response time according to a signal output from the measuring sensor; And a PC for receiving and processing the response time measured by the measuring instrument to output the reaction time. The reaction time measuring system of the capacitive touch screen panel is provided.
Description
본 발명은 정전용량 방식 터치스크린패널의 반응시간 측정시스템에 관한 것으로, 영하 20℃의 환경에서도 프로브의 터치신호에 대한 화상표시부의 반응시간 측정이 가능한 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a reaction time measuring system of a capacitive touch screen panel, and to a device capable of measuring a reaction time of an image display unit with respect to a touch signal of a probe even in an environment of minus 20 ° C.
최근 컴퓨터 기술의 발달에 따라 다양한 용도의 컴퓨터에 기초한 시스템이 개발되고 있으며 또한 키 입력은 사람 손의 조작 범위 내에서 어느 정도 개수의 키를 누르거나 접촉하는 것에 의해 그 키에 맞는 명령을 기기에 의해 행한다.Recently, with the development of computer technology, a computer-based system for various uses has been developed. Also, key input is performed by a device by pressing or touching a certain number of keys within the operating range of a human hand. Do it.
그러나 컴퓨터를 사용하는 본래의 목적인 정확?신속?편리 등을 위해서 사용자가 편리하게 사용할 수 있는 장치가 필요해지며, 이것은 키를 쳐서 선택하는 것보다 디스플레이화면을 손가락으로 직접 눌러 선택하는 편이 조작의 오류도 없고 이해도 쉬워지게 된다.However, the user needs a device that can be used conveniently for the purpose of accuracy, speed, and convenience, which is the original purpose of using a computer.This is more difficult to select by pressing the display screen directly with a finger than by pressing a key. And easy to understand.
최근 컴퓨터는 근년 급속히 고속화와 저가격화가 진행되고 보급되고 있으며, 사용자 인터페이스에 관해서는 키보드 입력 중심에서 마우스를 중심으로 한 포인팅디바이스로 이행되고 있다. 컴퓨터에 대해서 고속성과 저가격과 함께 사용이 간편 한 것을 추구하는 사용자의 요구가 증대하고 있다.In recent years, computers have been rapidly increasing in speed and low in price, and the user interface has shifted from a keyboard input to a pointing device centered on a mouse. Increasingly, users are demanding the ease of use of computers with high speed and low cost.
터치패널은 디스플레이에 표시되어 있는 버튼을 손가락으로 접촉하는 것만으로 컴퓨터를 대화적, 직감적으로 조작함으로써 남녀노소 누구나 쉽게 사용할 수 있는 입력장치이다.The touch panel is an input device that can be easily used by anyone of all ages by interactively and intuitively operating a computer by simply touching a button displayed on a display with a finger.
터치패널(touch panel)은 디스플레이 장치의 표면에 장착되어 사용자의 손가락, 터치 펜 등의 물리적 접촉을 전기적 신호로 변환하여 출력하는 장치로서, 액정표시장치(liquid crystal display), 플라즈마 디스플레이 패널(plasma display panel), EL(electro-luminescence) 소자 등에 응용되고 있다.A touch panel is a device mounted on the surface of a display device to convert physical contact of a user's finger or touch pen into an electrical signal and output the electrical signal. A liquid crystal display and a plasma display panel are used. It is applied to panels, EL (electro-luminescence) devices, and the like.
이와 같은 터치패널은 동작 원리에 따라 크게 정전용량 방식, 저항막 방식, 초음파 방식, 적외선 방식 등으로 구분되며, 이 중 정전용량 방식과 저항막 방식이 현재 널리 이용되고 있다. The touch panel is classified into a capacitive type, a resistive film type, an ultrasonic type, an infrared type, and the like according to an operating principle, among which a capacitive type and a resistive film type are widely used.
전체 터치스크린 시장의 60% 가량을 차지하고 있는 저항막 방식은 2개의 ITO 코팅층이 있어 표면에 압력이 가해질 경우 두 층이 붙으면서 생기는 전압 변화를 감지하여 위치를 인식하는 방식으로 작동한다. The resistive method, which accounts for about 60% of the entire touchscreen market, has two ITO coatings that work by detecting the location of the voltage changes caused by the two layers when pressure is applied to the surface.
상대적으로 제조원가가 저렴하고, 인식 해상도가 높으며, 표면의 먼지나 습기로 인한 기능손실이 없으나,두 개의 ITO 코팅층을 사용하고 있기 때문에 투명도가 떨어지며 평균 수명이 100만 터치 수준으로 내구성 취약의 단점을 안고 있다.Relatively inexpensive manufacturing cost, high recognition resolution, no functional loss due to dust or moisture on the surface, but due to the use of two ITO coating layers, the transparency is lowered and the average lifetime is 1 million touch, which has the disadvantage of durability. have.
반면, 최근 휴대폰 채택 비중이 증가하면서 전체 터치스크린 시장의 18% 이상을 차지하고 있으며 점차 수요가 증대되는 정전용량 방식은 ITO 코팅 글라스 아래에 ITO 필름이 위치하고 있으며, 터치스크린 패널에 전압을 걸어주고 손가락 등 도전성 물체가 닿을 때 변화되는 전압을 이용해 위치를 파악하는 방식으로 작동된다. On the other hand, the recent increase in mobile phone adoption accounts for more than 18% of the total touch screen market, and the capacitive method, which is gradually increasing in demand, has ITO film under ITO coated glass, applies voltage to the touch screen panel, It works by locating the position using a voltage that changes when a conductive object touches it.
표면이 강화유리로 되어 있기 때문에 내구성이 강하고, 이물질이나 오염의 영향을 거의 받지 않으며, 평균 수명이 5000만 터치 이상이다.Since the surface is made of tempered glass, it is durable, hardly affected by foreign substances or contamination, and has an average lifetime of more than 50 million touches.
이러한 터치패널을 제작한 경우에는 실제로 반응시간이 규정 스펙 내에 해당하는지 측정하는 장비가 필요하다. 종래의 반응시간을 측정하는 장비는 실온에서 주로 사용하는 용도이므로, 영하 20℃ 등의 극한 환경에서 사용하기에는 적합하지 못한 문제점이 있다.In the case of manufacturing such a touch panel, a device is needed to measure whether the response time actually falls within the specification. Conventional reaction time measuring equipment is mainly used at room temperature, there is a problem that is not suitable for use in extreme environments, such as minus 20 ℃.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 일 실시 예는, 다수개의 터치신호 전달이 가능하도록 복수개의 프로브를 이용하여 영하 20℃의 환경에서도 반응시간 측정이 가능한 장치를 제공하는 것과 관련된다.The present invention is to solve the problems described above, an embodiment of the present invention, by using a plurality of probes to enable a plurality of touch signals to provide a device that can measure the reaction time in an environment of minus 20 ℃. It is related to doing.
본 발명의 바람직한 일 실시 예에 의하면, 터치신호를 입력받아 터치스크린패널이 터치상태를 인식하도록 하는 프로브; 프로브에 전달되는 터치신호를 제어하는 제어부; 터치신호에 따라 화상표시부에 표시되는 화상을 인식하는 계측센서; 계측센서에서 출력되는 신호에 따라 응답시간을 계측하는 계측기; 및 계측기에서 계측한 응답시간을 입력받아 처리하여 반응시간을 출력하는 PC;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 정전용량 방식 터치스크린패널의 반응시간 측정시스템이 제공된다.According to an embodiment of the present invention, a probe for receiving a touch signal to the touch screen panel to recognize the touch state; A control unit controlling a touch signal transmitted to the probe; A measurement sensor for recognizing an image displayed on the image display unit according to the touch signal; A measuring instrument for measuring a response time according to a signal output from the measuring sensor; And a PC for receiving and processing the response time measured by the measuring instrument to output the reaction time. The reaction time measuring system of the capacitive touch screen panel is provided.
상술한 바와 같은 본 발명의 일 실시 예에 따르면 첫째, 다수개의 터치신호 전달이 가능하도록 다수개의 프로브를 구비하여, 다양한 사용자 환경에 대한 반응시간 측정이 가능하다. According to an embodiment of the present invention as described above, first, a plurality of probes are provided to enable the transmission of a plurality of touch signals, so that response time for various user environments can be measured.
둘째, 릴레이를 단락시키는 방식으로 터치신호를 전달하므로, 영하 20℃의 환경에서도 정확한 시간 측정이 가능하다.Second, since the touch signal is transmitted by shorting the relay, accurate time measurement is possible even in an environment of minus 20 ° C.
이하, 본 발명의 일 실시 예에 따른 정전용량 방식 터치스크린패널의 반응시간 측정시스템의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.Hereinafter, a preferred embodiment of a reaction time measuring system of a capacitive touch screen panel according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In this process, the thickness of the lines or the size of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of description.
또한, 후술 되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 내려져야 할 것이다.In addition, terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or convention of a user or an operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout the specification.
아울러, 아래의 실시 예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하며, 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술사상에 포함되고 청구범위의 구성요소에서 균등물로서 치환 가능한 구성요소를 포함하는 실시 예는 본 발명의 권리범위에 포함될 수 있다.In addition, the following examples are not intended to limit the scope of the present invention, but merely illustrative of the components set forth in the claims of the present invention, which are included in the technical spirit throughout the specification of the present invention and constitute the claims Embodiments that include a substitutable component as an equivalent in the element may be included in the scope of the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 정전용량 방식 터치스크린패널의 반응시간 측정시스템의 프로브에 대한 단면도, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 정전용량 방식 터치스크린패널의 반응시간 측정시스템의 개요도이다.1 is a cross-sectional view of a probe of a reaction time measuring system of a capacitive touch screen panel according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a reaction time measuring system of a capacitive touch screen panel according to an embodiment of the present invention Is a schematic diagram.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 정전용량 방식 터치스크린패널의 반응시간 측정시스템은, 터치신호를 입력받아 터치스크린패널이 터치상태를 인식하도록 하는 프로브(10); 상기 프로브(10)에 전달되는 터치신호를 제어하는 제어부(50); 상기 터치신호에 따라 화상표시부에 표시되는 화상을 인식하는 계측센서(20); 상기 계측센서(20)에서 출력되는 신호에 따라 응답시간을 계측하는 계측기(30); 및 상기 계측기(30)에서 계측한 응답시간을 입력받아 처리하여 반응시간을 출력하는 PC(40);를 포함하여 이루어진다.Reaction time measurement system of a capacitive touch screen panel according to an embodiment of the present invention, the
도 2에 나타난 바와 같이, 본 발명의 측정시스템은 프로브(10), 제어부(50), 계측센서(20), 계측기(30), PC(40)를 포함하여 이루어진다. As shown in FIG. 2, the measurement system of the present invention includes a
본 발명의 프로브(10)는 정전용량 방식의 터치스크린패널에 적용되므로, 정전용량식 결합이 발생하여 전기장의 변화가 초래되도록 터치신호가 프로브(10)에 전달되면, 사용자가 터치스크린패널을 누르는 것과 마찬가지로 터치스크린패널이 인식하게 된다. 즉 프로브(10)가 터치스크린패널에 꼭 물리적으로 접촉될 필요는 없다. Since the
도 1에 나타난 바와 같이, 프로브(10)와 터치스크린패널 사이에 일정한 간격이 있는 경우에도, 프로브(10)에 터치신호가 전달되면, 터치스크린패널은 터치를 감지하여 사용자가 터치스크린패널을 누르는 것으로 인식가능하게 된다. As shown in FIG. 1, even when there is a predetermined distance between the
터치신호에 의해 화상표시부에는 화상이 형성된다. 도 2에 나타난 바와 같이, 어두운 챔버 내에서 테스트가 이루어지므로, 화상이 형성되는 경우 화상표시부의 패턴이 변경되어 조도 및 휘도의 값에 변화가 발생한다. 이러한 조도 및 휘도의 변화를 계측센서(20)가 인식하게 된다. 따라서 이러한 조도 및 휘도의 변화를 감지할 수 있는 포토센서 등을 계측센서(20)로 사용한다. An image is formed on the image display unit by the touch signal. As shown in FIG. 2, since the test is performed in a dark chamber, when an image is formed, the pattern of the image display unit is changed to cause a change in the values of illuminance and luminance. The
계측센서(20)는 패턴 변경에 따른 출력 신호를 계측 케이블을 통해 계측기(30)에 전달한다. 계측기(30)는 전달받은 응답시간을 PC(40)에 전달한다. 계측 기(30)는 계측센서(20)에서 출력된 값을 입력받을 수 있는 오실로스코프 등을 이용한다.The
PC(40)는 최종적으로 터치스크린패널의 반응시간(T2)을 출력한다. PC(40)가 최종적으로 전달받는 시간(T0)은 계측센서(20)가 반응하는 반응시간(T2) 외에 계측기(30)가 응답하는 시간(T3) 및 계측기(30)가 전송한 시간을 PC(40)가 전달받는 시간(T4)을 포함한다. 이에 따라 터치스크린패널의 반응시간(T2)은 PC(40)가 최종적으로 전달받은 값(T0)에서 계측기(30)가 응답하는 시간(T3)과 계측기(30)가 전송한 시간을 PC(40)가 전송받는 시간(T4)를 뺀 값이 된다. The PC 40 finally outputs the response time T2 of the touch screen panel. The time T0 that the PC 40 is finally delivered is the time T3 that the
통상적인 계측기(30)가 응답하는 시간(T3)는 1ms인데, 이는 계측 케이블 및 사용 환경에 따라 달라질 수 있으므로, 테스트 환경에 따른 캘리브레이션(calibration)이 필요하다.The typical time T3 responds to the
제어부(50)는 프로브(10)에 터치신호를 전달하는 부분이다. PC(40)와 별개로 형성되지 않고, PC(40) 내에 제어부(50) 기능을 둘 경우에는 PC(40)만으로 본 발명을 구현하는 것도 가능하다. 이 경우 PC(40)가 제어부(50) 역할을 하게 된다.The
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 정전용량 방식 터치스크린패널의 반응시간 측정시스템에 있어서, 상기 프로브(10)는 상기 터치스크린패널에 다수개의 터치신호를 동시에 전달가능하도록 다수개로 구비된다.In a reaction time measurement system of a capacitive touch screen panel according to an exemplary embodiment of the present invention, the
도 1에 나타난 바와 같이, 다수개의 터치스크린패널이 눌러질 경우에 대한 반응속도 측정을 위해서는, 다수개의 프로브(10)가 필요하게 된다. 가령, 여러 가 지 숫자가 눌러진 사용상태에 대한 터치신호를 전달하려면 각각의 숫자가 터치신호를 인식하도록 터치신호를 전달받을 수 있는 프로브(10)가 구비되어야 한다. As shown in FIG. 1, a plurality of
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 정전용량 방식 터치스크린패널의 반응시간 측정시스템에 있어서, 상기 제어부(50)는 릴레이를 포함하여 이루어지며, 상기 릴레이를 단락시키는 방식으로 상기 프로브(10)에 터치신호를 전달한다.In the reaction time measurement system of a capacitive touch screen panel according to an exemplary embodiment of the present invention, the
도 1에 나타나 바와 같이, 릴레이와 프로브(10)가 연결되어 있으므로, 릴레이가 단락되는 경우 프로브(10) 끝단인 탐침의 전기적 단락이 이루어진다. 이 경우 전기장의 변화가 발생하며, 터치스크린패널은 터치상태를 인식하게 된다.As shown in FIG. 1, since the relay and the
프로브(10) 끝단인 탐침은 전기적 신호를 전달할 수 있도록 도전성으로 이루어지며, 탐침의 형상은 실제 사용자의 손가락과 유사하거나 기타 다양한 사용환경을 재현하도록 다양하게 형성하는 것이 가능하다.The probe, which is the end of the
릴레이를 단락시키는 방식으로 터치신호를 전달하므로, 영하 20℃의 환경에서도 정확한 시간 측정이 가능하다.Since the touch signal is transmitted by shorting the relay, accurate time measurement can be performed even in an environment of minus 20 ° C.
도 2에 나타난 바와 같이, 영하 20℃의 챔버 내에는 프로브(10)와 계측센서(20)가 위치하며, 계측기(30), PC(40), 및 제어부(50)는 챔버 외에 위치한다. 따라서 계측기(30)나 제어부(50) 등을 챔버 외에서 조작할 수 있게 된다.As shown in FIG. 2, the
터치스크린 패널은 영하 20℃의 챔버 내에서 충분히 소킹(soaking)이 되어야 하므로, 별도의 온도 센서를 챔버 내에 다수개 설치하여 챔버 내의 온도 측정을 하는 것이 가능하다.Since the touch screen panel should be sufficiently soaked in the chamber at minus 20 ° C, it is possible to install a plurality of separate temperature sensors in the chamber to measure the temperature in the chamber.
반응시간 측정은 여러 번의 실험을 통하여 값을 비교하여 실험의 정확성을 높이는 것이 가능하다. 실제 사용자가 사용하는 다양한 환경에 대응한 실험값을 얻기 위하여 입력되는 터치신호의 수를 달리할 뿐 아니라 각각의 터치신호의 단락 정도를 달리하는 것이 가능하다.The reaction time can be measured by comparing the values through several experiments to increase the accuracy of the experiments. In order to obtain an experimental value corresponding to various environments used by an actual user, not only the number of input touch signals but also the degree of short circuit of each touch signal may be changed.
옥외에서 영하의 온도에서 사용하므로 계측장비에 사용되는 케이블에 박막을 입혀 케이블이 좀 더 안정적으로 작동하도록 하여 계측 오차를 줄이는 것이 가능하다. It is possible to reduce the measurement error by applying a thin film to the cable used for the measurement equipment because it is used at sub-zero temperatures outdoors.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 정전용량 방식 터치스크린패널의 반응시간 측정시스템의 프로브에 대한 단면도,1 is a cross-sectional view of a probe of the reaction time measurement system of a capacitive touch screen panel according to an embodiment of the present invention;
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 정전용량 방식 터치스크린패널의 반응시간 측정시스템의 개요도이다.2 is a schematic diagram of a reaction time measuring system of a capacitive touch screen panel according to an exemplary embodiment.
※ 도면의 주요부분에 관한 부호의 설명※ Explanation of code about main part of drawing
10 : 프로브10: probe
20 : 계측센서20: measurement sensor
30 : 계측기30: measuring instrument
40 : PC40: PC
50 : 제어부50: control unit
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