KR100382061B1 - 핑거 터치 패널형 입력 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 핑거 터치 패널형(Finger Touch Panel type) 입력 장치에 관한 것으로서,
저항성 도체의 하부층과 유전체의 상부층으로 된 핑거 터치 패널; 상기 하부층의 소정 지점들에 구동 신호를 인가하는 구동 회로: 상기 각 지점으로 흐르는 전류를 전압 신호로 변환시키는 전압 검출 회로: 상기 전압 신호로써 소정의 스위칭을 수행하여 좌표 신호를 발생시키는 스위칭 회로; 및 상기 좌표 신호를 디지탈 좌표 데이터;로 변환시키는 아날로그/디지탈 변환기;를 갖춘 핑거 터치 패널형 입력 장치에 있어서,
상기 핑거 터치 패널은,
상기 상부층 위에 균일하게 분포된 저항성 도체의 돌기(突起)들이 형성된 것을 그 특징으로 하여,
공기 캐페시턴스로 인한 잡음 전류를 줄임으로써, 출력 데이터에 대한 정확도 및 정밀도를 높일 수 있을 뿐만 아니라, 사용자가 손가락에 힘을 주지 않고서도 접촉 상태를 유지할 수 있게 된다.

Description

핑거 터치 패널형 입력 장치
본 발명은 핑거 터치 패널형(Finger Touch Panel type) 입력 장치에 관한 것으로서, 구체적으로는 사용자의 손가락이 핑거 터치 패널에 닿으면, 닿는 위치의좌표 데이터를 발생시키는 핑거 터치 패널형 입력 장치에 관한 것이다.
제1도는 핑거 터치 패널형 입력 장치의 원리를 설명하기 위한 예시도이다. 제1도에 도시된 바와 같이 핑거 터치 패널형 입력 장치는, 저항성 도체의 하부층 111과 유전체의 상부층 112으로 된 핑거 터치 패널 11; 상기 하부층 111의 소정 지점들 UR, UL, LL, 및 LR에 구동 신호를 인가하는 구동 회로 12; 상기 각 지점으로 흐르는 전류 iUR, iUL, iLL, 및 iLR을 전압 신호 VUR, VUL, VLL, 및 VLR로 변환시키는 전압 검출 회로 13; 상기 전압 신호로써 소정의 스위칭(switching)을 수행하여 좌표 신호를 발생시키는 스위칭 회로 14: 및 상기 좌표 신호를 디지탈 좌표 데이터로 변환시키는 아날로그/디지탈 변환기(Analog to Digital Converter) 15;를 갖추고 있다. 여기서 RUR, RUL, RLL, 및 RLR은 전압 검출용 저항들로서, 서로 동일한 저항값을 갖는다.
제1도에서 사용자의 손가락이 핑거 터치 패널 11의 상부층 112 상면에 닿지 않으면, 핑거 터치 패널 11은 전기 회로적으로 플로팅(floating)된 상태이므로, 전류 iUR, iUL, iLL, 및 iLR이 흐르지 않는다. 이에 따라 모든 전압 검출용 저항 RUR, RUL, RLL, 및 RLR에 전압이 강하되지 않고, 전압 검출 회로 13에서 발생되는 전압 신호 VUR, VUL, VLL, 및 VLR의 크기는 모두 0 V(Volt)가 된다. 이와 반대로 사용자의 손가락이 핑거 터치 패널 11의 상부층 112 상면에 닿으면, 전류 iUR, iUL, iLL, 및 iLR이 핑거 터치 패널 11의 하부층 111 및 상부층 112을 통하여 손가락으로 흐르게 된다. 여기서 각 전류 iUR, iUL, iLL, 및 iLR의 크기는, 손가락이 닿는 지점과 각 지점 UR, UL, LL, 및 LR 사이의 거리에 반비례한다. 이에 따라 각 전압 검출용 저항 RUR, RUL, RLL, 및 RLR에 전압이 강하되는데, 각 전압의 크기는 손가락 위치에 따라 변화된다. 전압 검출 회로 13에서는 이를 감지하여 각 전압 신호 VUR, VUL, VLL, 및 VLR를 발생시키고, 스위칭 회로 14는 소정의 스위칭을 수행하여 X 좌표 신호 및 Y 좌표 신호를 발생시킨다. 그리고 아날로그/디지탈 변환기 15는, 상기 좌표 신호를 디지탈 좌표 데이터로 변환시킨다.
제2도는 종래의 핑거 터치 패널의 동작 상태를 설명하기 위한 예시도이다. 제2도에 도시된 바와 같이 종래의 핑거 터치 패널 21은, 저항성 도체의 하부층 211과 유전체의 상부층 212로 되어 있다. 이와 같은 핑거 터치 패널 21에는 상기 상부층 212의 캐페시턴스(capacitance) Cg가 존재하므로, 사용자의 손가락이 상부층 212 위에 닿으면, 구동 신호에 의한 전류가 하부층 211, 및 상부층 212을 통하여 사용자의 손가락으로 흐르게 된다. 그러나 제2도에 예시된 바와 같이, 사용자의 손과 상부층 212 사이에 존재하는 공기 캐패시턴스(air capacitance)Ca가 존재하고, 이를 통하여 잡음 전류(noise current)가 흐르게 되므로, 핑거 터치 패널형 입력 장치의 출력 데이터에 대한 정확도(accuracy) 및 정밀도(precision)가 떨어지게 된다. 그리고 상기 상부층 212의 윗면 즉, 손가락이 닿는 면이 매끄러운 평면이므로, 사용자가 접촉 상태를 유지하기 위하여 손가락에 힘을 주게 되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점들을 개선하기 위하여 창안된 것으로서, 공기캐페시턴스로 인한 잡음 전류를 줄일 뿐만 아니라, 손가락과의 접촉성을 높일 수 있는 핑거 터치 패널형 입력 장치를 제공하는 것에 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 핑거 터치 패널형 입력 장치는,
저항성 도체의 하부층과 유전체의 상부층으로 된 핑거 터치 패널; 상기 하부층의 소정 지점들에 구동 신호를 인가하는 구동 회로; 상기 각 지점으로 흐르는 전류를 전압 신호로 변환시키는 전압 검출 회로; 상기 전압 신호로써 소정의 스위칭을 수행하여 좌표 신호를 발생시키는 스위칭 회로; 및 상기 좌표 신호를 디지탈 좌표 데이터로 변환시키는 아날로그/디지탈 변환기;를 갖춘 핑거 터치 패널형 입력 장치에 있어서,
상기 핑거 터치 패널은,
상기 상부층 위에 균일하게 분포된 저항성 도체의 돌기(突起)들이 형성된 것을 그 특징으로 한다.
이에 따라 공기 캐페시턴스로 인한 잡음 전류를 줄임으로써, 출력 데이터에 대한 정확도 및 정밀도를 높일 수 있을 뿐만 아니라, 사용자가 손가락에 힘을 주지 않고서도 접촉 상태를 유지할 수 있게 된다.
이하 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 설명하기로 한다.
본 실시예의 핑거 터치 패널형 입력 장치는, 제1도에서 설명된 바와 같은 전체적인 동작 원리를 갖는다. 그러나 상기 상부층의 윗면 즉, 손가락과의 접촉면에는, 균일하게 분포된 저항성 도체의 돌기들이 형성되어 있다.
제3도는 본 발명의 일 실시예에 따른 핑거 터치 패널을 나타낸 개략도이다. 제3도에 도시된 바와 같이 본 실시예의 핑거 터치 패널 31은, ITO(Indium Tin Oxide)의 하부층 311과 글라스(Glass)의 상부층 312로 되어 있고, 상기 상부층 312의 윗면 즉, 손가락 314와의 접촉면에는, 균일하게 분포된 ITO의 돌기 313들이 형성되어 있다. 여기서 UR, UL, LL, 및 LR은, 제1도의 구동 회로 12 및 전압 검출 회로 13에 연결되는 단자(terminal)들이다. 사용자의 손가락 314가, 상기 접촉면의 돌기 313에 닿지 않으면 네 단자 UR, UL, LL, 및 LR에 전류 iUR, iUL, iLL, 및 iLR이 인입되지 않고, 닿으면 인입된다.
제4도는 제3도의 손가락에 대한 등가 회로도이다. 제4도에 도시된 바와 같이 사람의 손가락에 교류 신호(Alternative Current signal) Vac가 인가되면, 손가락 내부에서 캐페시턴스 Cf, 저항 Rf, 및 접지(ground)로 된 회로가 형성되어, 교류 전류 iac가 흐르게 된다. 이와 같은 원리에 의하여 사용자의 손가락이 상기 접촉면의 돌기에 닿으면, 제3도의 구동 신호에 따른 전류 iUR, iUL, iLL, 및 iLR이 흐르게 된다.
제5도는 제3도의 동작 상태를 설명하기 위한 예시도이다. 상기한 바와 같이 핑거 터치 패널 51에는 상부층 512의 캐패시턴스 Cg가 존재하므로, 사용자의 손가락 514가 접촉면의 돌기 513에 닿으면, 구동 신호에 의한 전류가 하부층 511, 캐페시턴스 Cg, Cf, 및 저항 Rf를 통하여 접지측으로 흐르게 된다. 이와 동시에 사용자의 손과 상부층 212 사이에 존재하는 공기 캐페시턴스 Ca가 존재하고, 이를 통하여 잡음 전류(noise current)가 흐르게 된다. 여기서 상부층 512의 윗면 즉, 손가락 514와의 접촉면에 형성된 돌기 513의 전기적 작용으로 인하여, 상부층 512의 캐페시턴스 Cg와 공기 캐패시턴스 Ca의 합성 캐패시턴스가 상대적으로 커지게 된다. 이에 따라 공기 캐페시턴스 Ca로 인한 잡음 전류가 보다 적게 흐르게 되어, 출력 데이터에 대한 정확도 및 정밀도를 높일 수 있게 된다. 그리고 상기 돌기 513의 외형적 작용으로 인하여 손가락 514와의 접촉성이 높아짐에 따라, 손가락 514에 힘을 주지 않고서도 닿는 상태를 유지할 수 있게 된다.
이상 설명된 바와 같이 본 발명에 따른 핑거 터치 패널형 입력 장치에 의하면, 공기 캐페시턴스로 인한 잡음 전류를 줄임으로써, 출력 데이터에 대한 정확도 및 정밀도를 높일 수 있을 뿐만 아니라, 사용자가 손가락에 힘을 주지 않고서도 접촉 상태를 유지할 수 있게 된다.
본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 당업자의 수준에서 그 이용 및 개량이 가능하다.
제1도는 핑거 터치 패널형 입력 장치의 원리를 설명하기 위한 예시도이다.
제2도는 종래의 핑거 터치 패널의 동작 상태를 설명하기 위한 예시도이다.
제3도는 본 발명의 일 실시예에 따른 핑거 터치 패널을 나타낸 개략도이다.
제4도는 제3도의 손가락에 대한 등가 회로도이다.
제5도는 제3도의 동작 상태를 설명하기 위한 예시도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부분의 설명
31, 51...핑거 터치 패널, 311, 511...ITO의 하부층,
312, 512...글라스의 상부층, 313, 513...ITO의 돌기,
314, 514...손가락, UR, UL, LL, LR...연결 단자,
Cg...상부충의 캐페시턴스, Ca...공기 캐페시턴스,
iUR, iUL, iLL, iLR...구동 신호에 의한 전류.

Claims (3)

  1. 저항성 도체의 하부층과 유전체의 상부층으로 된 핑거 터치패널; 상기 하부층의 소정 지점들에 구동 신호를 인가하는 구동 회로; 상기 각 지점으로 흐르는 전류를 전압 신호로 변환시키는 전압 검출회로; 상기 전압 신호로써 소정의 스위칭을 수행하여 좌표 신호를 발생시키는 스위칭 회로; 및 상기 좌표 신호를 디지탈 좌표 데이터로 변환시키는 아날로그/디지탈 변환기;를 갖춘 핑거 터치 패널형 입력 장치에 있어서,
    상기 핑거 터치 패널은,
    상기 상부층 위에 균일하게 분포된 저항성 도체의 돌기(突起)들이 형성된 것을 그 특징으로 하는 핑거 터치 패널형 입력 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 돌기들은,
    ITO(Indium Tin Oxide)로 된 것을 그 특징으로 하는 핑거 터치 패널형 입력 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 핑거 터치 패널의 하부층은,
    ITO(Indium Tin Oxide)로 된 것을 그 특징으로 하는 핑거 터치 패널형 입력 장치.
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