KR101327886B1 - 터치 패널 시스템과 지연 보상 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 각 채널에 제공되는 기준 신호를 지연시켜 출력할 수 있는 터치 패널 시스템와 그 지연 보상 방법을 제공하는데 있다.
이를 위하여 본 발명의 실시 예에 따른 터치 패널 시스템은 기준 신호를 발생시키는 신호 발생기와, 하나 이상의 채널을 포함하는 터치 패널 시스템에 있어서, 채널 각각이 터치를 감지하기 위해 설치되고, 터치가 감지됨에 따라 기준 신호를 변화시킨 센싱 신호를 출력하는 센싱부, 신호 발생기와 각 채널별 거리 차이에 의해 발생하는 지연을 보상하기 위하여 기준 신호를 입력받아 기 설정된 지연 값에 의거하여 기준 신호를 지연시키는 지연기 및 센싱부의 출력단에 설치되며, 센싱부로부터 출력되는 센싱 신호와 지연기에서 출력되는 지연된 기준 신호를 연산한 연산 결과 값을 출력하는 연산기를 포함할 수 있다.

Description

터치 패널 시스템과 지연 보상 방법{DELAY COMPENSATING APPARATUS AND METHOD OF TOUCH PANEL SYSTEM}
본 발명은 터치 패널 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 채널별 거리에 따른 지연을 보상할 뿐만 아니라 주변 환경에 따른 지연을 보상할 수 있는 터치 패널 시스템과 지연 보상 방법에 관한 것이다.
터치 패널 시스템은 키보드나 마우스와 같은 입력 장치를 사용하지 않고, 화면(스크린)에 나타난 문자나 특정 위치에 사람의 손 또는 물체가 닿으면 그 위치를 파악하여 특정한 기능을 처리하도록 한 것으로 최근 다수의 장치에 다양하게 장착되고 있다. 이러한 터치 패널 시스템은 저항막 방식, 표면 탄성파 방식, 적외선 차광 방식, 전자 유도 방식, 정전용량 방식 등이 있다.
정전용량 방식 터치 패널 시스템은 별도의 구동 신호를 인가하지 않고, 접촉 물체와 감지 전극 사이에서 생성되는 자체 정전용량(Self-Capacitance)을 이용하여 접촉 입력을 판단하는 방식과, 소정의 구동 신호를 인가하고 접촉 물체에 의해 다수의 감지 전극 사이에서 발생하는 상호 정전용량(Mutual-Capacitance)을 이용하여 접촉 입력을 판단하는 방식으로 구분할 수 있다. 자체 정전용량을 이용하는 방식은 회로 구성이 간단하고, 구현이 용이한 반면 멀티 터치 판단이 용이하지 않은 단점이 있다. 반면, 상호 정전용량을 이용하는 방식은 멀티 터치 판단에 있어서 자체 정전용량을 이용하는 방식보다 이점을 갖지만, 2층 구조로 구현해야 하므로 두께가 상승하는 단점이 있다.한편, 이러한 터치 패널 시스템은 일반적으로 사용자의 손가락 또는 물체가 직접 접촉되는 윈도우, 소정 패턴 형태의 감지 전극 및 감지 전극으로부터 입력되는 전기적인 신호를 분석하여 접촉이 이루어지는 위치를 판별하는 콘트롤러 칩으로 이루어진다. 여기에서, 감지 전극은 다수개의 채널로 구성되며, 각각의 채널은 터치 감지 영역에 대응하여 형성된다.
터치 패널 시스템은 감지 전극을 형성하는 각각의 채널을 통해 전송된 감지 신호와 기준 신호간의 비교를 통한 전기적 특성값을 기반하여 터치 감지 영역 내에서 터치된 위치를 판단할 수 있다.
이러한 구조를 갖는 터치 패널 시스템은 각 채널별 거리에 따라 각 채널로 입력되는 기준 신호의 지연이 발생될 수 있다. 즉, 기준 신호가 입력되는 라인과 근접한 채널에서는 기준 신호의 지연이 발생되지 않지만, 라인과 떨어진 채널에서는 기준 신호의 지연이 발생된다. 이러한 지연에 의해 터치 위치를 정확하게 판별할 수 없는 문제점이 있다.
특히, 최근 들어 터치 패널 시스템이 대형화 됨에 따라 이러한 지연에 따른 터치 정확도가 현저히 떨어지는 문제점이 있다. 즉, 터치 패널 시스템이 적용된 디스플레이 기기가 커짐에 따라 기준 신호를 제공하는 첫 번째 채널과 최종 채널간의 거리가 멀어져 지연이 발생되기 때문에 터치 정확도가 현저히 떨어지게 된다.
또한, 터치 패널 시스템에서 터치 여부를 판별하기 위한 터치 센서의 기준값이 주변 환경에 따라 변경될 경우에는 터치의 정확도가 떨어지는 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 각 채널간의 거리에 기초하여 각 채널에 제공되는 기준 신호를 지연시켜 출력할 수 있는 터치 패널 시스템과 지연 보상 방법을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명은 각 채널의 센싱부에서 출력되는 센싱 신호와 기준 신호를 연산하는 연산기 앞단에 지연기를 각각 설치하고, 설치된 지연기를 리셋시킨 후 각 채널의 출력 신호와 기준 신호간의 비교를 통해 채널별 지연 값을 계산하며, 계산된 지연 값을 기반으로 지연기의 설정값을 변경함으로써, 주변 환경에 따라 변경되는 센싱부의 기준값에 따른 지연을 보상할 수 있는 터치 패널 시스템과 지연보상 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명의 실시 예에 따른 터치 패널 시스템은 기준 신호를 발생시키는 신호 발생기와, 하나 이상의 채널을 포함하는 터치 패널 시스템에 있어서, 상기 채널 각각이 터치를 감지하기 위해 설치되고, 터치가 감지됨에 따라 상기 기준 신호를 변화시킨 센싱 신호를 출력하는 센싱부, 상기 신호 발생기와 각 채널별 거리 차이에 의해 발생하는 지연을 보상하기 위하여 상기 기준 신호를 입력받아 기 설정된 지연 값에 의거하여 상기 기준 신호를 지연시키는 지연기 및 상기 센싱부의 출력단에 설치되며, 상기 센싱부로부터 출력되는 센싱 신호와 상기 지연기에서 출력되는 상기 지연된 기준 신호를 연산한 연산 결과 값을 출력하는 연산기를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 터치 패널 시스템은 사용자의 요청 또는 기 설정된 시간 간격 또는 상기 터치 패널 시스템이 구동될 때 상기 지연기 각각에 리셋 신호 또는 수정된 기준 신호를 제공하기 위한 지연값 설정 신호 발생기를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 터치 패널 시스템은 상기 채널 각각이 A/D 변환부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 터치 패널 시스템은 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 터치 패널 시스템에서 상기 제어부는, 상기 지연값 설정 신호 발생기의 구동을 통해 리셋 신호를 발생시켜 상기 지연기 각각에 설정된 지연 값을 초기화시키는 초기화부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 터치 패널 시스템에서 상기 제어부는, 상기 연산기 각각에서 출력되는 연산 결과 값을 근거하여 상기 지연기 각각의 지연 값을 산출하는 지연 값 계산부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 터치 패널 시스템에서 상기 제어부는, 상기 산출된 지연 값을 이용하여 상기 지연기 각각의 지연 값을 설정하는 지연 값 설정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 터치 패널 시스템에서 상기 지연 값 계산부는, 상기 지연값 설정 신호 발생기에 의해 상기 각각의 센싱부의 지연기로 초기화된 또는 수정된 기준 신호를 입력함으로써 수득된 디지털 값의 변화를 모니터링하여, 하나 이상의 센싱부에서 디지털 값의 변화 추세가 양의 방향으로 지속되는 경우, 재수정된 기준 신호를 상기 지연값 설정 신호 발생기로 제공하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 터치 패널 시스템에서 상기 지연 값 계산부는, 상기 지연값 설정 신호 발생기에 의해 상기 각각의 센싱부의 지연기로 상기 수정된 기준 신호를 입력함으로써 수득된 디지털 값의 변화를 모니터링하여, 모든 센싱부에서 디지털 값의 변화 추세가 음의 방향으로 꺾이는 경우, 상기 각각의 센싱부에서 꺾이는 점들을 디지털 값의 최고점으로 인식하여 이를 채널별 지연 값으로 산출한 후 이를 지연값 설정부에 제공하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 터치 패널 시스템은 복수의 A/D 변환부를 더 포함하며, 둘 이상의 상기 채널이 하나의 A/D 변환부를 공유하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 터치 패널 시스템에서 상기 지연기는, 상기 지연 값에 의거하여 상기 기준 신호의 위상을 변경시켜 상기 연산기에 제공하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 터치 패널 시스템에서 상기 지연기는, 다수의 플립플롭으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 본 발명의 실시 예에 따른 터치 패널 시스템의 지연 보상 방법은 기준 신호를 입력받아 기 설정된 지연 값에 의거하여 상기 기준 신호를 지연시킨 후 이를 각 채널의 출력단에 설치된 연산기에 각각 제공하는 다수의 지연기를 구비하는 터치 패널 시스템의 지연 보상 방법으로서, 상기 다수의 지연기를 초기화시키는 단계와, 상기 각 채널의 센싱부와 상기 다수의 지연기에 기준 신호를 제공한 후 상기 센싱부로부터 출력되는 센싱 신호와 상기 지연기에서 출력되는 지연 신호의 연산 결과 값을 제공받는 단계와, 상기 연산 결과 값을 기반으로 상기 지연기 각각의 지연 값을 산출하는 단계와, 상기 산출된 지연 값을 이용하여 상기 지연기 각각에 지연 값을 설정하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 터치 패널 시스템의 지연 보상 방법에서 상기 초기화하는 단계는, 상기 터치 패널 시스템이 구동되거나, 사용자의 요청이 있거나, 기 설정된 시간 간격으로 상기 다수의 지연기를 초기화시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 터치 패널 시스템의 지연 보상 방법에서 터치 패널 시스템은 지연값 설정 신호 발생기, A/D 변환부 및 제어부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 터치 패널 시스템의 지연 보상 방법에서 상기 제어부는 지연값 설정 신호 발생기의 구동을 통해 리셋 신호를 발생시켜 상기 지연기 각각에 설정된 지연 값을 초기화시키는 초기화부, 상기 연산기 각각에서 출력되는 연산 결과 값을 근거하여 상기 지연기 각각의 지연 값을 산출하는 지연 값 계산부 및 상기 산출된 지연 값을 이용하여 상기 지연기 각각의 지연 값을 설정하는 지연 값 설정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 터치 패널 시스템의 지연 보상 방법에서 상기 지연 값 계산부는, 상기 지연값 설정 신호 발생기에 의해 상기 각각의 센싱부의 지연기로 초기화된 또는 수정된 기준 신호를 입력함으로써 수득된 디지털 값의 변화를 모니터링하여, 하나 이상의 센싱부에서 디지털 값의 변화 추세가 양의 방향으로 지속되는 경우, 재수정된 기준 신호를 상기 지연값 설정 신호 발생기로 제공하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 터치 패널 시스템의 지연 보상 방법에서 상기 지연 값 계산부는, 상기 지연값 설정 신호 발생기에 의해 상기 각각의 센싱부의 지연기로 상기 수정된 기준 신호를 입력함으로써 수득된 디지털 값의 변화를 모니터링하여, 모든 센싱부에서 디지털 값의 변화 추세가 음의 방향으로 꺾이는 경우, 상기 각각의 센싱부에서 꺾이는 점들을 디지털 값의 최고점으로 인식하여 이를 채널별 지연 값으로 산출한 후 이를 지연값 설정부에 제공하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 터치 패널 시스템의 지연 보상 방법은 상기 지연기에 입력되는 기준 신호를 상기 설정된 지연 값에 의거하여 위상을 변경시키는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 각 채널의 센싱부에서 출력되는 신호와 기준 신호를 연산하는 연산기 앞단에 지연기를 각각 설치하고, 채널별로, 예컨대 채널별 거리에 의해 발생되는 지연을 보상하여 터치의 정확도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 각 채널의 센싱부에서 출력되는 신호와 기준 신호를 연산하는 연산기 앞단에 설치된 각각의 지연기를 리셋시킨 후 각 채널의 출력 신호와 기준 신호간의 비교를 통해 채널별 지연 값을 계산하며, 계산된 지연 값을 기반으로 지연기의 설정을 변경함으로써, 주변 환경에 의한 센싱부의 변화에 따른 지연을 보상하여 터치의 정확도를 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 지연 보상 장치를 포함한 터치 패널 시스템을 도시한 회로도,
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 지연 보상 장치를 포함하는 터치 패널 시스템을 세부적으로 도시한 회로도,
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 터치 패널 시스템에서 지연 보상을 실시하는 과정을 도시한 흐름도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 터치 패널 시스템에서의 채널별 지연 보상 장치 및 방법에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 지연 보상 장치를 포함한 터치 패널 시스템을 도시한 회로도로서, 신호 발생기(100), 각 채널에 설치된 센싱부(102), 다수의 지연기(104), 다수의 연산기(106), A/D 변환부(108), 리셋 신호 발생기(110), 제어부(120) 등을 포함할 수 있다.
신호 발생기(100)는 각 채널의 센싱부(102)에 기준 신호를 출력하며, 기준 신호를 각 지연기(104)를 통해 연산기(106)에 제공할 수 있다. 여기에서, 센싱부(102)에 출력되는 기준 신호는 센싱부(102)의 터치 감지에 따라 변화되어 연산기(106)에 출력될 수 있다.
센싱부(102)는 터치를 감지하고 감지된 터치에 따라 캐패시턴스를 변화시키는 것으로서, 캐피시턴스의 변화에 따라 기준 신호의 클럭을 변화시킨 센싱 신호를 연산기(106)에 출력할 수 있다.
지연기(104)는 신호 발생기와 각 채널별 거리에 따라 발생되는 각각의 채널로 입력되는 기준 신호의 지연을 보상하기 위하여, 신호 발생기(100)로부터 제공받은 기준 신호를 설정된 지연값에 의거하여 위상을 변경시킨 후 이를 연산기(106)에 제공할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시 예에 따른 지연기(104)는 제어부(120)의 의해 지연 값을 설정할 수 있다. 여기에서, 지연 값은 기준 신호의 위상을 어느 정도 변경시킬지의 정도를 의미할 수 있다.
이러한 지연기(104)는 복수개의 플립플롭, 예컨대 D플립플롭으로 구성될 수 있으며, 이를 이용하여 서로 다른 위상을 갖도록 기준 신호를 변환하여 연산기(106)에 출력할 수 있다. 그러나, 지연기(104)는 이러한 실시 예에 한정되지 않음을 당업자는 주지할 것이다.
연산기(106)는 지연기(104)를 통해 입력되는 기준 신호와 센싱부(102)로부터 출력되는 센싱 신호를 연산하여 A/D 변환부(108)에 출력할 수 있는데, 즉 연산기(106)는 지연기(104)에서 출력되는 지연된 기준 신호와 센싱부(102)에서 출력되는 센싱 신호를 믹싱한 후 이를 전압으로 변환하여 출력할 수 있다. 예를 들어, 지연기(104)에서 제공받은 지연된 기준 신호와 센싱 신호간의 주파수와 위상차를 비교하여 일치하는 부분이 많을 경우에는 비교적 높은 전압을 출력하며, 일치하는 부분이 적을 경우에는 낮은 전압을 출력할 수 있다.A/D 변환부(108)는 연산기(106)의 연산 결과, 즉 아날로그 신호 형태의 전압 값을 디지털 값으로 변환하여 제어부(120)에 출력할 수 있다.
제어부(120)는 A/D 변환부(108)에서 출력된 디지털 값을 기반으로 각 채널별 지연 값을 설정한 후 이를 각각의 지연기(104)에 제공할 수 있다. 제어부(120)에서는, 각각의 채널에서 지연기(104)로부터 제공받은 지연된 기준 신호와 센싱 신호 사이의 주파수 위상차를 비교하여 일치하는 부분이 적음으로 인해 낮은 전압이 출력되는 경우, 순차적으로 상위의 기준 신호를 지연기(104)에 제공한다. 연산기(106)는 지연기(104)로부터 새로운 지연된 기준 신호를 입력받고, 이를 센싱 신호의 주파수 위상과 재차 비교한다. 이러한 주파수 위상차에 대응하는 전압은 디지털 값으로 변환되어 제어부(120)로 다시 제공되고 제어부(120)에서는 이를 모니터링한다. 이러한 모니터링 작업은 지연된 기준 신호와 센싱 신호간의 주파수 위상차를 비교하여 일치하는 부분이 많게 됨으로 인해 높은 전압을 출력할 때까지 반복될 수 있다.
반복적인 위상차 비교 작업에 의해 출력된 전압의 디지털 값의 크기가 가장 크게 되는 수정된 기준 신호값에 의거하여 최종 지연값으로 설정하고, 각 지연기(104)는 설정된 최종 지연 값에 의거하여 신호 발생기(100)로부터 발생된 기준 신호를 서로 다른 위상을 갖도록 변환한 후 이를 각 연산기(106)에 출력할 수 있다.
한편, 제어부(120)는 소정 시간 간격으로 지연값 설정 신호 발생기(110)를 제어하여 각 지연기(104)에 리셋 신호를 제공할 수 있는데, 즉 터치 패널 시스템이 적용된 단말기가 부팅되거나 부팅된 후 일정 시간 간격으로 지연값 설정 신호 발생기(110)를 제어하여 각 지연기(104)에 리셋 신호를 제공할 수 있다. 이에 따라, 각 지연기(104)는 리셋 신호에 의해 초기화되어 신호 발생기(100)에서 발생된 기준 신호를 지연 없이 각 연산기(106)에 출력할 수 있다.
이를 위하여 본 발명의 실시 예에 따른 제어부(120)는 초기화부(122), 지연값 계산부(124) 및 지연값 설정부(126) 등을 포함할 수 있다.
제어부(120)의 초기화부(122)는 지연값 설정 신호 발생기(110)를 구동시켜 리셋 신호를 발생시킨 후 이를 이용하여 지연기(104)를 초기화시킬 수 있다. 이러한 초기화부(122)는 터치 패널 시스템이 구동된 후 기 설정된 시간 간격 또는 터치 패널 시스템이 최초 구동될 때 또는 사용자의 요청이 있는 경우 지연값 설정 신호 발생기(110)를 구동시켜 지연기(104)를 초기화시킬 수 있다.
지연값 계산부(124)는 연산기(106) 각각에서 출력되는 연산 결과 값을 근거하여 지연기(104) 각각의 지연 값을 산출할 수 있다. 산출된 지연값은 지연 값 설정부(126)를 통해 각 지연기(104)에 제공될 수 있다.
한편, 지연값 설정 신호 발생기(110)에 의해 초기화된 또는 수정된 기준 신호가 입력됨에 따라 지연값 계산부(124)는 A/D 변환부(108)로부터 제공받은 디지털 값의 변화를 모니터링하여 하나 이상의 센싱부(102)에서 디지털 값의 변화 추세를 토대로 지연값을 계산할 수 있다. 즉, 지연값 계산부(124)는 디지털 값의 변화가 양의 방향으로 지속되는 경우 수정된 기준 신호를 지연값 설정 신호 발생기(110)에 제공할 수 있으며, 거나 모든 센싱부(102)에서 디지털 값의 변화 추세가 음의 방향으로 꺾이는 경우 각각의 센싱부(102)에서 꺾이는 점들을 디지털 값의 최고점으로 인식하여 이를 채널별 지연 값으로 산출할 수 있다. 기준 신호를 재수정하기 위한 지연 값을 산출할 수 있다. 이러한 지연 값은 지연값 설정부(126)를 통해 지연값 설정 신호 발생기(110)에 제공될 수 있다.
지연값 설정부(126)는 지연값 계산부(124)에서 산출된 지연 값을 이용하여 지연기(104) 각각에 대한 지연 값을 설정할 수 있다. 이에 따라, 지연기(104)는 신호 발생기(100)로부터 제공받은 기준 신호의 설정된 지연 값만큼 위상을 변경시켜 연산기(106)에 제공할 수 있다.
지연값 설정 신호 발생기(110)는 제어부(120)의 초기화부(122)에 의해 구동되어 각 지연기(104)를 초기화, 즉 각 지연기(104)에 설정된 지연 값을 초기화시키기 위한 리셋 신호를 발생시켜 각 지연기(104)에 제공할 수 있다.
이러한 터치 패널 시스템에서 한 채널에 대한 세부 구성에 대해 도 2를 참조하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 지연 보상 장치를 포함하는 터치 패널 시스템을 세부적으로 도시한 회로도로서, 센싱부(102)에 연결되는 신호 증폭부(200) 및 지연기(104)에 연결되는 신호 비교부(210) 등을 포함할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 신호 발생기(100)는 기준 신호를 발생시켜 지연기(104) 및 센싱부(102)에 인가하면, 센싱부(102)는 센싱 신호를 신호 증폭부(200)에 출력한다.
신호 증폭부(200)는 센싱부(102)로부터 인가받은 센싱 신호를 증폭한 후 이를 신호 비교부(210)에 출력한다.
신호 비교부(210)는 지연기(104)에서 지연된 기준 신호와 증폭된 센싱 신호를 믹싱하여 출력하는 것으로, 즉 지연된 기준 신호와 증폭된 센싱 신호간의 위상과 주파수를 비교한 후 비교된 결과에 의거하여 해당되는 전압을 출력할 수 있다. 예를 들어, 지연된 기준 신호와 증폭된 신호 신호간의 비교 결과 위상과 주파수가 일치하는 부분이 많은 경우에는 높은 전압을 출력하며, 그렇지 않을 경우 낮은 전압을 출력할 수 있다.
신호 비교부(210)에서 출력되는 전압은 A/D 변환부(108)를 통해 디지털 값으로 변경된 후 제어부(120)로 출력되며, 제어부(120)는 디지털 값을 이용하여 터치 여부를 감지함과 더불어 터치 위치를 감지하거나 지연기(104)의 지연 값을 설정할 수 있다.
본 발명의 실시 예에서는 각 연산기(106)의 출력단에 A/D 변환부(108)를 설치하는 것으로 예를 들어 설명하였지만, 둘 이상 채널이 하나의 A/D 변환부(108)를 공유할 수 있다. 즉, 하나의 A/D 변환부(108)가 둘 이상의 연산기(106)의 출력을 입력받을 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 지연 보상 장치에 따르면, 기준 신호를 채널별 거리에 따라 위상을 변경시킨 후 이를 각 채널의 연산기(106)에 제공함으로써, 채널별 거리에 의해 발생되는 지연을 보상할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 지연 보상 장치에 따르면, 지연기(104)에 설정된 지연 값을 초기화시킨 후 측정을 통해 각 지연기(104)의 지연 값을 보정함으로써, 주변 환경에 의해 센싱부(102)의 변경에 따른 지연을 보상할 수 있다.
상기와 같은 구성을 갖는 터치 패널 시스템이 동작하는 과정에 대해 도 3을 참조하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 터치 패널 시스템에서 지연 보상을 실시하는 과정을 도시한 흐름도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 터치 패널 시스템이 구동(S300)됨에 따라 제어부(120)의 초기화부(122)는 지연값 설정 신호 발생기(110를 구동시켜 리셋 신호를 발생시킨다. 지연값 설정 신호 발생기(110)에서 발생된 리셋 신호는 각 지연기(104)에 입력되며, 이에 따라 각 지연기(104)에 설정된 지연 값은 초기화된다(S302).
이후, 신호 발생기(100)는 각 센싱부(102)와 지연기(104)에 기준 신호를 제공(S304)하며, 기준 신호는 각 센싱부(102)를 통해 각각의 연산기(106)에 입력된다. 한편, 각각의 지연기(104)는 신호 발생기(100)로부터 제공받은 기준 신호를 신호 지연 없이 각각의 연산기(106)에 출력한다.
각각의 연산기(106)는 센싱부(102)를 통해 입력받은 센싱 신호와 지연기(104)를 통해 입력받은 기준 신호간의 비교를 통해 연산 결과 값, 즉 센싱 신호와 기준 신호간의 비교를 통한 전압값을 A/D 변환부(108)에 출력(S306)하며, A/D 변환부(108)는 연산 결과 값을 디지털 값으로 변환(S308)하여 제어부(120)에 출력한다.
제어부(120)의 지연값 계산부(124)는 각 연산기(106)로부터 출력되는 디지털 값을 각 센싱부(102)별로 비교하는 작업을 더욱 높은 디지털 값이 산출되지 않을 때까지 반복한다. 즉, 제어부(120)의 지연값 계산부(124)는 지연값 설정 신호 발생기(110)에 의해 각 센싱부(102)의 지연기(104)로 초기화된 또는 수정된 기준 신호를 입력함(S310)으로써 수득된 디지털 값의 변화를 모니터링(S312)하고, S312의 모니터링 결과 하나 이상의 센싱부(102)에서 디지털 값의 변화 추세를 모니터가 양의 방향으로 지속되는 경우, 수정된 기준 신호를 재입력함(S304)으로써 순차적으로 수정된 기준 신호를 입력하고 전압값을 출력한 후 디지털 값으로 변환하는 일련의 과정(S304, S306 및 S308)을 반복한다.
한편, S312의 모니터링 결과, 모든 센싱부(102)에서 디지털 값의 변화 추세가 음의 방향으로 꺾이는 경우, 각각의 센싱부(102)에서 꺾이는 점들을 디지털 값의 최고점으로 인식하여 이를 채널별 지연 값으로 산출(S314)한 후 이를 지연값 설정부(126)에 제공한다.
그런 다음, 제어부(120)의 지연값 설정부(126)는 채널별 지연 값을 기반으로 각 지연기(104)의 지연 값을 설정하기 위한 신호를 각 지연기(104)에 출력함으로써, 각 지연기(104)의 지연 값을 설정(S316)할 수 있다. 이에 따라, 각 지연기(104)는 지연 값에 의거하여 기준 신호의 위상을 변경시켜 각 연산기(106)에 출력할 수 있다.
이후, 터치 패널 시스템이 구동된 후 기 설정된 시간이 경과되거나 사용자의 요청이 있는 경우(S318) 제어부(120)는 초기화부(122)의 구동을 통해 각 지연기(104)를 초기화시키고, S304 이후 단계를 수행할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 지연 보상 방법에 따르면, 지연기(104)에 설정된 지연 값을 초기화시킨 후 측정을 통해 각 지연기(104)의 지연 값을 보정함으로써, 주변 환경에 의해 센싱부(102)의 변경에 따른 지연을 보상할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어 당업자는 본 발명을 구성하는 요소 등을 적용 분야에 따라 변경하거나, 개시된 실시형태들을 조합 또는 치환하여 본 발명의 실시 예에 명확하게 개시되지 않은 형태로 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것으로 한정적인 것으로 이해해서는 안 되며, 이러한 변형된 실시 예들은 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술사상에 포함된다고 하여야 할 것이다.
100 : 신호 발생기
102 : 센싱부
104 : 지연기
106 : 연산기
108 : A/D 변환부
110 : 지연값 설정 신호 발생기
120 : 제어부
200 : 신호 증폭부
210 : 신호 비교부

Claims (19)

  1. 기준 신호를 발생시키는 신호 발생기와,
    하나 이상의 채널을 포함하는 터치 패널 시스템에 있어서, 상기 채널 각각이
    터치를 감지하기 위해 설치되고, 터치가 감지됨에 따라 상기 기준 신호를 변화시킨 센싱 신호를 출력하는 센싱부,
    상기 신호 발생기와 각 채널별 거리 차이에 의해 발생하는 지연을 보상하기 위하여 상기 기준 신호를 입력받아 기 설정된 지연 값에 의거하여 상기 기준 신호를 지연시키는 지연기와,
    상기 센싱부의 출력단에 설치되며, 상기 센싱부로부터 출력되는 센싱 신호와 상기 지연기에서 출력되는 상기 지연된 기준 신호를 연산한 연산 결과 값을 출력하는 연산기 및
    사용자의 요청 또는 기 설정된 시간 간격 또는 상기 터치 패널 시스템이 구동될 때 상기 지연기 각각에 리셋 신호 또는 수정된 기준 신호를 제공하기 위한 지연값 설정 신호 발생기를 포함하는
    터치 패널 시스템.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 채널 각각이 A/D 변환부를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 패널 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 터치 패널 시스템은,
    제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 패널 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 지연값 설정 신호 발생기의 구동을 통해 리셋 신호를 발생시켜 상기 지연기 각각에 설정된 지연 값을 초기화시키는 초기화부를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 패널 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 연산기 각각에서 출력되는 연산 결과 값을 근거하여 상기 지연기 각각의 지연 값을 산출하는 지연 값 계산부를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 패널 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 산출된 지연 값을 이용하여 상기 지연기 각각의 지연 값을 설정하는 지연 값 설정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 패널 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 지연 값 계산부는,
    상기 지연값 설정 신호 발생기에 의해 상기 각각의 센싱부의 지연기로 초기화된 또는 수정된 기준 신호를 입력함으로써 수득된 디지털 값의 변화를 모니터링하여, 하나 이상의 센싱부에서 디지털 값의 변화 추세가 양의 방향으로 지속되는 경우, 재수정된 기준 신호를 상기 지연값 설정 신호 발생기로 제공하는 것을 특징으로 하는 터치 패널 시스템.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 지연 값 계산부는,
    상기 지연값 설정 신호 발생기에 의해 상기 각각의 센싱부의 지연기로 상기 수정된 기준 신호를 입력함으로써 수득된 디지털 값의 변화를 모니터링하여, 모든 센싱부에서 디지털 값의 변화 추세가 음의 방향으로 꺾이는 경우, 상기 각각의 센싱부에서 꺾이는 점들을 디지털 값의 최고점으로 인식하여 이를 채널별 지연 값으로 산출한 후 이를 지연값 설정부에 제공하는 것을 특징으로 하는 터치 패널 시스템.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 터치 패널 시스템은 복수의 A/D 변환부를 더 포함하며, 이때 둘 이상의 채널이 하나의 A/D 변환부를 공유하는 것을 특징으로 하는 터치 패널 시스템.
  11. 제 1 항 및 제 3 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지연기는, 상기 지연 값에 의거하여 상기 기준 신호의 위상을 변경시켜 상기 연산기에 제공하는 것을 특징으로 하는
    터치 패널 시스템.
  12. 제 1 항 및 제 3 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지연기는, 다수의 플립플롭으로 이루어진 것을 특징으로 하는
    터치 패널 시스템.
  13. 기준 신호를 입력받아 기 설정된 지연 값에 의거하여 상기 기준 신호를 지연시킨 후 이를 각 채널의 출력단에 설치된 연산기에 각각 제공하는 다수의 지연기를 구비하는 터치 패널 시스템의 지연 보상 방법으로서,
    상기 터치 패널 시스템이 구동되거나, 사용자의 요청이 있거나, 기 설정된 시간 간격으로 상기 다수의 지연기를 초기화시키는 단계와,
    상기 각 채널의 센싱부와 상기 다수의 지연기에 기준 신호를 제공한 후 상기 센싱부로부터 출력되는 센싱 신호와 상기 지연기에서 출력되는 지연 신호의 연산 결과 값을 제공받는 단계와,
    상기 연산 결과 값을 기반으로 상기 지연기 각각의 지연 값을 산출하는 단계와,
    상기 산출된 지연 값을 이용하여 상기 지연기 각각에 지연 값을 설정하는 단계를 포함하는
    터치 패널 시스템의 지연 보상 방법.
  14. 삭제
  15. 제 13 항에 있어서, 상기 터치 패널 시스템은 지연값 설정 신호 발생기, A/D 변환부 및 제어부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 패널 시스템의 지연 보상 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제어부는 지연값 설정 신호 발생기의 구동을 통해 리셋 신호를 발생시켜 상기 지연기 각각에 설정된 지연 값을 초기화시키는 초기화부, 상기 연산기 각각에서 출력되는 연산 결과 값을 근거하여 상기 지연기 각각의 지연 값을 산출하는 지연 값 계산부 및 상기 산출된 지연 값을 이용하여 상기 지연기 각각의 지연 값을 설정하는 지연 값 설정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 패널 시스템의 지연 보상 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 지연 값 계산부는, 상기 지연값 설정 신호 발생기에 의해 상기 각각의 센싱부의 지연기로 초기화된 또는 수정된 기준 신호를 입력함으로써 수득된 디지털 값의 변화를 모니터링하여, 하나 이상의 센싱부에서 디지털 값의 변화 추세가 양의 방향으로 지속되는 경우, 재수정된 기준 신호를 상기 지연값 설정 신호 발생기로 제공하는 것을 특징으로 하는 터치 패널 시스템의 지연 보상 방법.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 지연 값 계산부는, 상기 지연값 설정 신호 발생기에 의해 상기 각각의 센싱부의 지연기로 수정된 기준 신호를 입력함으로써 수득된 디지털 값의 변화를 모니터링하여, 모든 센싱부에서 디지털 값의 변화 추세가 음의 방향으로 꺾이는 경우, 상기 각각의 센싱부에서 꺾이는 점들을 디지털 값의 최고점으로 인식하여 이를 채널별 지연 값으로 산출한 후 이를 지연값 설정부에 제공하는 것을 특징으로 하는 터치 패널 시스템의 지연 보상 방법
  19. 제 13 항에 있어서,
    상기 지연기에 입력되는 기준 신호를 상기 설정된 지연 값에 의거하여 위상을 변경시키는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는
    터치 패널 시스템의 지연 보상 방법.
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