KR100300328B1 - 누설전류를 감소시킨 디지타이저 시스템 및 그의 구동 방법 - Google Patents

누설전류를 감소시킨 디지타이저 시스템 및 그의 구동 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100300328B1
KR100300328B1 KR1019990015675A KR19990015675A KR100300328B1 KR 100300328 B1 KR100300328 B1 KR 100300328B1 KR 1019990015675 A KR1019990015675 A KR 1019990015675A KR 19990015675 A KR19990015675 A KR 19990015675A KR 100300328 B1 KR100300328 B1 KR 100300328B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
sensor panel
shield layer
display
leakage current
voltage
Prior art date
Application number
KR1019990015675A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20000067668A (ko
Inventor
김희환
김영상
Original Assignee
김순택
삼성에스디아이 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
Application filed by 김순택, 삼성에스디아이 주식회사 filed Critical 김순택
Priority to KR1019990015675A priority Critical patent/KR100300328B1/ko
Publication of KR20000067668A publication Critical patent/KR20000067668A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100300328B1 publication Critical patent/KR100300328B1/ko

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0412—Digitisers structurally integrated in a display
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/045—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means using resistive elements, e.g. a single continuous surface or two parallel surfaces put in contact

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Position Input By Displaying (AREA)

Abstract

이 발명은 누설전류를 줄인 디지타이저 및 그의 구동방법에 관한 것으로, 디지타이저는, 디스플레이, 실드층, 센서 패널 및 디지타이저 컨트롤러를 포함한다. 디스플레이는 외부의 호스트 컴퓨터의 제어에 따라 데이터를 표시한다. 센서 패널은 사용자의 선택을 감지하며, 특정 주파수의 전압이 인가된다. 실드층은 디스플레이의 노이즈를 방지하기 위해 상기 디스플레이와 센서 패널의 사이에 설치되며, 특정 주파수 전압이 인가된다. 제어부는 센서 패널로부터 감지된 신호를 입력받아, 사용자가 선택한 상기 센서 패널의 위치를 검출하여 외부의 호스트 컴퓨터로 전달한다. 이렇게 함으로써, 실드층과 센서패널사이에 누설전류가 제거되고, 디지타이저 시스템의 위치 검출 정밀도가 향상된다.

Description

누설전류를 감소시킨 디지타이저 시스템 및 그의 구동 방법{A digitiger system reducing leakage current and a method therefor}
이 발명은 디지타이저(digitizer) 시스템에 관한 것으로서, 특히, 실드층(shield layer)의 누설전류를 감소시키는 정전용량 방식 디지타이저 시스템 및 그의 구동방법에 관한 것이다.
일반적으로 컴퓨터나 피디에이(PDA: personal digital assistant)등의 장비에서는 키보드나 마우스 대신에 터치 센서 패널을 이용한 터치 패널 센서 시스템을 이용해가는 추세이다.
이와 같은 터치 패널 센서 시스템은 키보드나 마우스 대신 터치 센서 패널을 이용하여 전자펜이나 손가락 또는 기타의 입력수단으로 선택된 위치를 찾아주게 되는데, 1960년대의 랜드 테블릿(rand tablet) 이후, 급속한 발전과 성장을 하여 이제는 상당히 보편화가 되어 있다.
이러한 터치 패널 센서 시스템들은 액정표시장치(LCD: liquid crystal display)나 음극선관(CRT: cathode ray tube)의 앞에 부착되어 화면에 표시된 정보를 직접 선택할 수 있게 하여 사용자로 하여금 좀 더 편리하고 쉽게 원하는 정보를 입력할 수 있도록 하고 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 종래의 기술에 관하여 설명하기로 한다.
도1은 종래의 정전용량 방식 디지타이저 시스템의 구성도이고,
도2는 종래의 정전용량 방식 디지타이저 시스템의 누설 전류를 측정한 파형도이다.
도1에서와 같이, 종래의 정전용량방식 디지타이저 시스템은,
데이터를 표시하기 위한 디스플레이(30),
사용자의 선택을 감지하는 센서 패널(10),
상기 디스플레이(30)의 노이즈를 방지하기 위해 상기 디스플레이(30)와 센서 패널(10)의 사이에 설치되며, 접지된 실드층(20),
상기 센서 패널(10)로부터 감지된 신호를 입력받아, 사용자의 손가락이 선택한 위치를 검출하는 디지타이저 컨트롤러(40)로 구성된다.
이와 같은 구조를 가진 종래의 디지타이저 시스템의 동작은 다음과 같다.
먼저, 디지타이저 컨트롤러(40)가 투명저항(ITO)이 도포된 센서 패널(10)의 네 모서리에 특정 주파수의 교류전압을 인가한다.
다음, 사용자가 원하는 선택을 위해 디스플레이(30)를 통해 보이는 데이터를 선택하기 위해 센서 패널(10)의 해당 포인트(P1)를 누르게 되면, 사람몸의 커패시턴스를 통해 전류가 흐를수 있는 통로가 형성이 되어 센서 패널(10)의 네모서리에 I1, I2, I3, I4의 네전류가 흐르게 된다. 이때, 손가락으로 선택된 지점으로부터 네모서리 사이의 거리에 따른 저항차가 발생하므로 이로 인해 손가락의 위치에 따라 네모서리로 흐르는 전류량이 달라진다.
다음, 디지타이저 컨트롤러(40)는 네모서리로부터의 전류를 각각 입력받아 그로부터 손가락이 누른 위치를 검출하고, 검출된 정보를 호스트 컴퓨터로 송신한다.
그러면, 호스트 컴퓨터는 검출정보를 입력으로 하여 해당 작업을 수행하게 된다.
그런데, 도1에서와 같이, 종래의 디지타이저 시스템에서는 센서 패널(10)과 실드층(20) 사이에 커패시턴스가 생기게 되고, 커패시턴스를 통해 다량의 누설전류가 빠져나간다. 이로 인해, 디지타이저 컨트롤러(40)에서 위치 검출을 위해 센싱된 전류량이 감소하게 되고 가용분해 영역을 감소시켜 위치 검출 정밀도를 저하시키는 문제점이 있다.
실제적으로 발생하는 누설전류를 오실로스코우프의 전압??으로 측정한 파형도를 도2에 도시하였다.
측장장비는 Tekronix사의 TDS754C 모델의 오실로스코우프로서 센서 패널(10)과 실드층(20)간의 전압을 측정하였다. 이는 전압과 전류는 비례한다는 것을 이용하여 개략적으로 누설전류를 측정한 것이다.
도2에서와 같이, 종래의 디지타이저 시스템에서는 센서 패널에 아무런 입력신호가 없을 때, 디지타이저 컨트롤러(40)에서 검출된 전압 형태의 누설전류가 460mV가 된다.
이와 같이, 종래에는 누설전류에 의해 디지타이저 시스템의 위치 검출 정밀도가 떨어지게 된다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 누설전류를 제거하여 위치 검출 정밀도를 높이는 디지타이저 시스템 및 그의 구동방법을 제공하는 것이다.
도1은 종래의 정전용량 방식 디지타이저 시스템의 구성도.
도2는 종래의 정전용량 방식 디지타이저 시스템의 누설 전류를 측정한 파형도.
도3은 이 발명의 실시예에 따른 디지타이저 시스템의 구성도.
도4는 이 발명의 실시예에 따른 디지타이저 시스템의 누설전류를 측정한 파형도.
이러한 기술적 과제를 해결하기 위하여 이 발명에서, 디스플레이는 외부의 호스트 컴퓨터의 제어에 따라 데이터를 표시한다. 센서 패널은 사용자의 선택을 감지하며, 특정 주파수의 전압이 인가된다. 실드층은 디스플레이의 노이즈를 방지하기 위해 상기 디스플레이와 센서 패널의 사이에 설치되며, 특정 주파수 전압이 인가된다. 제어부는 센서 패널로부터 감지된 신호를 입력받아, 사용자가 선택한 상기 센서 패널의 위치를 검출하여 외부의 호스트 컴퓨터로 전달한다. 이렇게 함으로써, 실드층과 센서패널사이에 누설전류가 제거되고, 디지타이저 시스템의 위치검출 정밀도가 향상된다.
그러면, 이 발명을 이 분야의 통상의 지식을 지닌자가 용이하게 실시할 수 있도록 첨부된 도면을 참조로 하여 실시예에 관하여 설명하기로 한다.
도3은 이 발명의 실시예에 따른 디지타이저 시스템의 구성도이고,
도4는 이 발명의 실시예에 따른 디지타이저 시스템의 누설전류를 측정한 파형도이다.
도3에서와 같이, 이 발명의 실시예에 따른 디지타이저 시스템은,
외부의 호스트 컴퓨터(600)의 제어에 따라 데이터를 표시하는 디스플레이(300);
디스플레이(300) 표면에 설치되고 투명하며, 사용자의 선택을 감지하기 위해 네 모서리에 특정 주파수의 전압이 인가되는 센서 패널(100);
디스플레이(300)의 노이즈를 방지하기 위해 디스플레이(300)와 센서 패널(100)의 사이에 설치되며, 센서 패널(100)에 인가되는 전압(VD)과 동일한 레벨의 전압(VD)이 인가되는 실드층(200);
센서 패널(100)로부터 감지된 신호를 입력받아, 사용자가 선택한 센서 패널(100)의 위치를 검출하여 외부의 호스트 컴퓨터(600)로 전달하는 디지타이저 컨트롤러(400)로 이루어진다.
그러면, 이러한 구성을 가진 디지타이저 시스템의 동작을 상세히 설명하기로 한다.
먼저, 사용자에 의해 전원이 인가되면, 호스트 컴퓨터(600) 및 디지타이저 시스템의 동작이 시작된다.
동작이 시작되면, 호스트 컴퓨터(600)의 데이터가 디스플레이(300)를 통해 표시되고, 디지타이저 컨트롤러(400)가 투명저항(ITO)이 도포된 센서 패널의 네 모서리에 특정 주파수의 교류전압(VD)을 인가한다. 이때, 디스플레이(300)의 노이즈를 방지하기 위해 디스플레이(300)와 센서 패널(100)의 사이에 설치된 실드층(200)에도 센서 패널(100)에 인가되는 전압(VD)과 동일한 레벨의 전압(VD)이 인가되며, 실드층(200)의 전압 인가 방법은 별도의 배선을 하여 외부의 전원(500)으로부터 인가해도 되고, 도면에는 도시되지 않았지만 디지타이저 컨트롤러(400)에 의해 직접 인가해도 된다. 또한, 이외의 다른 방법을 이용해도 된다.
다음, 사용자가 원하는 선택을 위해 디스플레이(300)를 통해 보이는 데이터를 선택하기 위해 센서 패널(100)의 해당 포인트를 누르게 되면, 사람몸의 커패시턴스를 통해 전류가 흐를수 있는 통로가 형성이 되어 센서 패널(100)의 네모서리에 I1, I2, I3, I4의 네전류가 흐르게 된다. 이때, 손가락으로 선택된 지점으로부터 네모서리 사이의 거리에 따른 저항차가 발생하므로 이로 인해 손가락의 위치에 따라 네모서리로 흐르는 전류량이 달라진다.
다음, 디지타이저 컨트롤러(400)는 센서패널(100)의 네모서리로부터의 전류(I1, I2, I3, I4)를 각각 입력받아 그로부터 사용자가 선택한 위치(P2)를 검출하고, 검출된 정보를 호스트 컴퓨터(600)로 송신한다.
그러면, 호스트 컴퓨터(600)는 검출정보를 입력으로 하여 해당 작업을 수행하게 된다.
이때, 실드층(200)과 센서 패널(100)은 동전위이므로 누설전류가 종래에 비해 감소되는데 이를 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 실드층(200)과 센서 패널(100) 사이의 커패시턴스는 다음식과 같다.
ε: 센서 패널과 실드층 사이의 유전율
A : 센서 패널과 실드층이 겹쳐지는 면적
d : 센서 패널과 실드층 사이의 거리
위 수학식1로부터 실드층과 센서 패널 사이의 임피던스는 다음식과 같다.
위 수학식2로부터 실드층(200)과 센서 패널(100) 사이의 누설전류(IL)는 다음식과 같이 된다.
VD= 센서패널에 인가되는 전압
VS: 실드층에 인가되는 전압
위식에서와 같이 누설전류(IL)는 센서 패널(100)에 인가되는 전압(VD)과 실드층(200)에 인가되는 전압(VS)의 차이에 비례한다.
따라서, 본발명에서와 같이, 센서 패널(100)에 인가되는 전압(VD)과 실드층(200)에 인가되는 전압(VS)의 크기를 같게 하면 즉, 모두 VD로 하면 이상적으로 누설전류(IL)는 영이된다.
그러나 실제적으로 기타 원인에 의해 약간의 누설전류가 생길 수 있다.
실제적으로 누설전류를 종래와 동일한 조건으로 측정한 결과가 도4에 도시되어 있다.
도4에서와 같이, 본 발명은 320mV에 해당하는 누설전류가 흐르므로 도2의 종래 기술에 비해 약 30%의 누설전류가 감소된다.
이상에서와 같이, 이 발명의 실시예에서, 실드층과 센서패널을 동전위로 하여 누설전류가 발생하지 않으며, 이로 인해 디지타이저 시스템의 위치 검출 정밀도가 향상된다.

Claims (4)

  1. 데이터를 표시하기 위한 디스플레이,
    사용자의 선택을 감지하며, 특정 주파수의 전압이 인가되어 있는 센서 패널,
    상기 디스플레이의 노이즈를 방지하기 위해 상기 디스플레이와 센서 패널의 사이에 설치되며, 상기 특정 주파수 전압이 인가되는 실드층,
    상기 센서 패널로부터 감지된 신호를 입력받아, 사용자가 선택한 상기 센서 패널의 위치를 검출하는 제어부를 포함하는 디지타이저 시스템.
  2. 제1항에서,
    상기 실드층과 상기 센서패널에 인가되는 전압은 상기 제어부로부터 인가받는 것을 특징으로 하는 디지타이저 시스템.
  3. 제1항에서,
    상기 실드층에 인가되는 전압은 상기 센서패널에 인가되는 전압과 별도로 인가되는 것을 특징으로 하는 디지타이저 시스템.
  4. 데이터를 표시하기 위한 디스플레이 표면에 실드층 및 센서패널을 부착하고, 사용자의 선택을 센서 패널로 감지하여 사용자가 선택한 센서 패널의 위치를 검출하여 출력하는 정전용량 방식 디지타이저 시스템을 구동하는 방법에 있어서,
    상기 디스플레이의 노이즈를 방지하기 위한 상기 실드층과 상기 사용자의 선택을 감지하기 위한 센서 패널에 동일한 전압을 인가하는 것을 특징으로 하는 디지타이저 시스템 구동방법.
KR1019990015675A 1999-04-30 1999-04-30 누설전류를 감소시킨 디지타이저 시스템 및 그의 구동 방법 KR100300328B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019990015675A KR100300328B1 (ko) 1999-04-30 1999-04-30 누설전류를 감소시킨 디지타이저 시스템 및 그의 구동 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019990015675A KR100300328B1 (ko) 1999-04-30 1999-04-30 누설전류를 감소시킨 디지타이저 시스템 및 그의 구동 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20000067668A KR20000067668A (ko) 2000-11-25
KR100300328B1 true KR100300328B1 (ko) 2001-09-26

Family

ID=19583242

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019990015675A KR100300328B1 (ko) 1999-04-30 1999-04-30 누설전류를 감소시킨 디지타이저 시스템 및 그의 구동 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100300328B1 (ko)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4161766A (en) * 1977-05-23 1979-07-17 General Electric Company Laminated capacitive touch-pad
US4290052A (en) * 1979-10-26 1981-09-15 General Electric Company Capacitive touch entry apparatus having high degree of personal safety
JPH01106131A (ja) * 1987-10-19 1989-04-24 Gunze Ltd タッチパネル用インターフェース
JPH06195167A (ja) * 1992-12-24 1994-07-15 Casio Comput Co Ltd 情報処理装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4161766A (en) * 1977-05-23 1979-07-17 General Electric Company Laminated capacitive touch-pad
US4290052A (en) * 1979-10-26 1981-09-15 General Electric Company Capacitive touch entry apparatus having high degree of personal safety
JPH01106131A (ja) * 1987-10-19 1989-04-24 Gunze Ltd タッチパネル用インターフェース
JPH06195167A (ja) * 1992-12-24 1994-07-15 Casio Comput Co Ltd 情報処理装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20000067668A (ko) 2000-11-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1906641B (zh) 触摸屏装置及其方法
US5510813A (en) Data processing device comprising a touch screen and a force sensor
US8836666B2 (en) Method and device for reducing noise interference in a capacitive touchscreen system
EP2413224B1 (en) Compensation for capacitance change in touch sensing device
EP2987059B1 (en) Disambiguation of touch input events on a touch sensor panel
US6133906A (en) Display-integrated stylus detection system
CN103676272B (zh) 液晶显示装置
US20150179122A1 (en) Discriminative capacitive touch panel
JP6402884B2 (ja) タッチセンサ装置、電子機器、位置算出方法及び位置算出プログラム
US20060244733A1 (en) Touch sensitive device and method using pre-touch information
JP6369805B2 (ja) タッチセンサ装置及び電子機器並びにタッチジェスチャー検知プログラム
JPH05204538A (ja) ストロークに墨入れする際のオーバーヘッドを低減する方法及びそのためのデータ処理装置
JPH0876924A (ja) 低ノイズ・タッチ・スクリーン装置およびユーザ接触場所を決定する方法
US10175807B2 (en) Support of narrow tip styluses on touch screen devices
US10209831B2 (en) Dead zone compensation for touch screens
KR20140054971A (ko) 터치 센싱 시스템과 그 지연 시간 감소 방법
KR101339692B1 (ko) 그룹 식별을 이용한 터치 감지 장치 및 방법
US10877610B2 (en) Display device including sensing unit and sensing method using same
JP2012022664A (ja) タッチパネルの圧力センシングモジュール及びその作動方法
JP3225716B2 (ja) 情報入力装置
KR100300328B1 (ko) 누설전류를 감소시킨 디지타이저 시스템 및 그의 구동 방법
KR101190836B1 (ko) 터치 검출 방법 및 터치 검출 장치
US20080018621A1 (en) Touch stick controller using capacitance touchpad circuitry as a measurement system
KR20040103127A (ko) 터치 패널의 선형성 측정 장비 및 이를 이용한 터치패널의 선형성 측정 방법
JP3061404B2 (ja) ディスプレイ一体型タブレット

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130530

Year of fee payment: 13

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140530

Year of fee payment: 14

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150601

Year of fee payment: 15

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160530

Year of fee payment: 16

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170601

Year of fee payment: 17

EXPY Expiration of term