KR101455675B1 - 디지타이저 고장 검출 장치 및 고장 검출 방법 - Google Patents

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임대영
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유진호
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Abstract

디지타이저 고장 검출 장치가 제공된다. 이 디지타이저 고장 검출 장치는 검사용 신호를 발생시키는 함수 발생기, 함수 발생기로부터 발생한 검사용 신호를 송신 디지타이저의 X 및 Y 채널들로 선택적 또는 전체에 대해 송신하는 송신용 스위치, 송신 디지타이저에 인접하게 동일한 형태로 배치되되, 송신 디지타이저에 의해 발생한 수신 신호를 받는 수신 디지타이저, 송신 디지타이저에 의해 발생한 수신 신호에 의해 수신 디지타이저에서 발생하는 결과 신호를 수신 디지타이저의 X 및 Y 채널들로부터 선택적 또는 전체에 대해 수신하는 수신용 스위치, 송신용 스위치 및 수신용 스위치를 제어하는 채널 제어부, 수신용 스위치로부터 전달된 결과 신호를 수집하는 데이터 수집부, 및 데이터 수집부에 의해 수집된 결과 신호를 분석하는 분석부를 포함한다.

Description

디지타이저 고장 검출 장치 및 고장 검출 방법{Failure Detecting Equipment and Method in Digitizer}
본 발명은 터치 패널 내부에 구비되는 디지타이저의 불량 유무를 검사하는 디지타이저 고장 검출 장치 및 고장 검출 방법에 관한 것으로, 더 구체적으로는 보다 빠른 검사 시간으로 디지타이저의 채널로 사용되는 도선에 대한 다양한 불량들을 검출할 수 있는 디지타이저 고장 검출 장치 및 고장 검출 방법에 관한 것이다.
일반적으로 개인용 컴퓨터(personal computer), 휴대용 전송 장치 등과 같은 개인용 정보 처리 장치는 자판(keyboard), 마우스(mouse), 디지타이저(digitizer) 등과 같은 다양한 입력 장치(input device)들을 이용하여 문자(text) 입력 또는/및 그래픽(graphic) 처리 등과 같은 기능을 수행한다.
또한, 각종 전자기기를 효율적으로 사용하기 위하여, 리모콘(remote controller)이나 위에서 말한 입력 장치들을 사용하지 않고, 표시 장치의 표시 영역에서 신호를 입력하기 위한 터치 패널(touch panel)이 널리 사용되고 있다. 즉, 터치 패널은 전자 수첩, 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display device : LCD device), 플라즈마 표시 패널(Plasma Display Panel : PDP), 전계 발광 장치(ElectroLuminescence device : EL device) 등과 같은 평판 표시 장치 및 음극선관(Cathode Ray Tube : CRT) 등과 같은 화상(image) 표시 장치의 표시 영역에 설치되어, 사용자가 화상 표시 장치를 보면서 원하는 정보를 선택하도록 하는데 이용되고 있다.
이와 같은 터치 패널은 터치를 감지하는 방법에 따라 저항막 방식(resistive type), 정전용량 방식(capacitive type), 전자기 유도 방식(Electro-Magnetic induction type : EL type) 등으로 구분될 수 있다.
각각의 방식에 따라 신호 증폭의 문제, 해상도 차이, 설계 및 가공 기술의 난이도 차이 등이 다르게 나타나는 특징이 있기 때문에, 장점을 잘 살릴 수 있는 방식의 선택이 필요하다. 선택 기준은 광학적 특성, 전기적 특성, 기계적 특성, 내환경 특성 또는/및 입력 특성뿐만 아니라, 내구성 및 경제성도 고려되어야 한다.
저항막 방식의 터치 패널의 기본 구조는 서로 마주보는 면들에 각각 상부 전극이 형성된 상부 투명 기판과, 하부 전극이 형성된 하부 투명 기판이 스페이서(spacer)에 의해 일정 공간을 갖도록 밀착되어 있다. 따라서, 저항막 방식은 상부 기판의 표면에 펜(pen) 또는 손가락 등과 같은 소정의 입력 수단으로 어느 한 지점을 접촉하게 되면, 상부 기판에 형성된 상부 전극과 하부 기판에 형성된 하부 전극이 서로 통전됨에 따라, 그 위치의 저항값에 의하여 출력 전압이 변화되고, 변화된 전압값을 읽어 들인 후, 제어 장치에서 전위 차이의 변화에 따라 위치 좌표를 찾게 되는 방식이다.
정전용량 방식의 터치 패널의 기본 구조는 하나의 기판에 구동 전극과 감지 전극의 교차점에 대응되는 매트릭스(matrix) 형태의 터치 키 배열(touch key array)로 구비되어, 구동 신호가 구동 전극에 인가되면, 구동 신호의 감지 전극과의 용량성 커플링(capacitive coupling) 정도에 따른 구동 신호의 변화에 응답하여 감지 전극에 전달되는 변화량을 측정함으로써 결정되기 때문에, 주어진 키인 구동 전극과 감지 전극의 교차점에서의 이들 사이의 용량성 커플링 정도는 교차점 부근에 물체들이 있는지에 따라 결정된다. 따라서, 정전용량 방식은 손가락 또는 도전성 펜이 터치 키 배열에 접촉되면, 이들 물체들이 구동 전극과 감지 전극 사이에 전기장 패턴(pattern)을 변경시키기 때문에, 이들 물체들에 대한 위치 좌표를 찾게 되는 방식이다.
디지타이저는 이러한 터치 패널에서의 펜 또는 손가락 등과 같은 소정의 입력 수단의 접촉 지점에 대한 위치 좌표를 인식하는 센서(sensor)이다. 디지타이저는 도선들을 격자 모양으로 구성되기 때문에, 제조 과정에서 도선들 사이의 일정하지 못한 간격, 도선의 단선 또는 단락, 도선의 휨, 또는/및 도선의 일정하지 못한 두께 등과 같은 내부적인 불량들이 발생하는 문제점이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 보다 향상된 내구성을 갖는 보다 빠른 검사 시간으로 디지타이저의 채널로 사용되는 도선에 대한 다양한 불량들을 검출할 수 있는 디지타이저 고장 검출 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 보다 빠른 검사 시간으로 디지타이저의 채널로 사용되는 도선에 대한 다양한 불량들을 검출할 수 있는 디지타이저 고장 검출 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 디지타이저 고장 검출 장치를 제공한다. 이 디지타이저 고장 검출 장치는 검사용 신호를 발생시키는 함수 발생기, 함수 발생기로부터 발생한 검사용 신호를 송신 디지타이저의 X 및 Y 채널들로 선택적 또는 전체에 대해 송신하는 송신용 스위치, 송신 디지타이저에 인접하게 동일한 형태로 배치되되, 송신 디지타이저에 의해 발생한 수신 신호를 받는 수신 디지타이저, 송신 디지타이저에 의해 발생한 수신 신호에 의해 수신 디지타이저에서 발생하는 결과 신호를 수신 디지타이저의 X 및 Y 채널들로부터 선택적 또는 전체에 대해 수신하는 수신용 스위치, 송신용 스위치 및 수신용 스위치를 제어하는 채널 제어부, 수신용 스위치로부터 전달된 결과 신호를 수집하는 데이터 수집부, 및 데이터 수집부에 의해 수집된 결과 신호를 분석하는 분석부를 포함할 수 있다.
검사용 신호의 송신 및 결과 신호의 수신은 일 대 다, 일 대 일, 다 대 일 또는 다 대 다 형태일 수 있다.
검사용 신호는 주파수, 전압 또는 전류일 수 있다. 주파수는 직류, 교류, 구형 또는 삼각형 형태를 가질 수 있다.
수신 신호는 송신 디지타이저의 상기 X 및 Y 채널들에 송신된 검사용 신호에 의한 전자 유도 현상에 의해 발생하는 전자계 신호일 수 있다. 전자계 신호는 직류, 교류, 구형 또는 삼각형 형태를 가질 수 있다.
분석부는 임피던스 분석부 및 분포도 분석부를 포함할 수 있다.
임피던스 분석부는 상기 결과 신호에 대한 임피던스 값을 측정하고, 그리고 분포도 분석부는 100개 이상의 양품 디지타이저들의 결과 신호들의 임피던스 값들에 대한 정규 분포도를 생성하고, 그리고 상기 정규 분포도를 저장할 수 있다.
임피던스 분석부는 결과 신호에 대한 임피던스 값을 측정하기 위한 로크인 증폭기를 포함할 수 있다.
디지타이저 고장 검출 장치는 임피던스 분석부에 의해 측정된 수신 디지타이저의 결과 신호의 임피던스 값과 분포도 분석부에 저장된 정규 분포도의 표준 편차와 비교하여 수신 디지타이저의 X 및 Y 채널들에 대한 불량을 판별하는 불량 판별부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기한 다른 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 디지타이저 고장 검출 방법을 제공한다. 이 방법은 송신 디지타이저의 X 및 Y 채널들로 선택적 또는 전체에 대해 검사용 신호를 송신하는 단계, 송신 디지타이저에 인접하게 동일한 형태로 배치되어, 송신 디지타이저에 의해 발생한 수신 신호를 받는 수신 디지타이저에서 발생하는 결과 신호를 수신 디지타이저의 X 및 Y 채널들로부터 선택적 또는 전체에 대해 수신하는 단계, 결과 신호에 대한 임피던스 값을 측정하는 단계, 및 결과 신호의 임피던스 값을 100개 이상의 양품 디지타이저들의 결과 신호들의 임피던스 값들에 대한 정규 분포도의 표준 편차와 비교하여 수신 디지타이저의 X 및 Y 채널들에 대한 불량을 판별하는 단계를 포함할 수 있다.
검사용 신호의 송신 및 결과 신호의 수신은 일 대 다, 일 대 일, 다 대 일 또는 다 대 다 형태일 수 있다.
검사용 신호는 주파수, 전압 또는 전류일 수 있다. 주파수는 직류, 교류, 구형 또는 삼각형 형태를 가질 수 있다.
수신 신호는 송신 디지타이저의 상기 X 및 Y 채널들에 송신된 검사용 신호에 의한 전자 유도 현상에 의해 발생하는 전자계 신호일 수 있다. 전자계 신호는 직류, 교류, 구형 또는 삼각형 형태를 가질 수 있다.
결과 신호에 대한 임피던스 값을 측정하는 단계는 로크인 증폭기를 이용할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 과제 해결 수단에 따르면 스위치 제어에 따라 송신 디지타이저의 X 및 Y 채널들로 선택적 또는 전체에 대해 검사용 신호를 송신하여 전자 유도 현상에 의한 전자계 신호를 발생시키고, 발생한 전자계 신호에 의해 수신 디지타이저에서 발생하는 결과 신호를 수신 디지타이저의 X 및 Y 채널들로부터 선택적 또는 전체에 대해 수신하여 결과 신호에 대한 분포도를 이용하여 분석함으로써, 보다 빠른 시간으로 디지타이저의 채널로 사용되는 도선들 사이의 일정하지 못한 간격, 도선의 단선 또는 단락, 도선의 휨, 또는/및 도선의 일정하지 못한 두께 등과 같은 도선에 대한 다양한 불량들을 검출할 수 있다. 이에 따라, 보다 빠른 검사 시간으로 디지타이저의 채널로 사용되는 도선에 대한 다양한 불량들을 검출할 수 있는 디지타이저 고장 검출 장치가 제공될 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 과제 해결 수단에 따르면 스위치 제어에 따라 송신 디지타이저의 X 및 Y 채널들로 선택적 또는 전체에 대해 검사용 신호를 송신하여 전자 유도 현상에 의한 전자계 신호를 발생시키고, 발생한 전자계 신호에 의해 수신 디지타이저에서 발생하는 결과 신호를 수신 디지타이저의 X 및 Y 채널들로부터 선택적 또는 전체에 대해 수신하여 결과 신호에 대한 분포도를 이용하여 분석함으로써, 보다 빠른 시간으로 디지타이저의 채널로 사용되는 도선들 사이의 일정하지 못한 간격, 도선의 단선 또는 단락, 도선의 휨, 또는/및 도선의 일정하지 못한 두께 등과 같은 도선에 대한 다양한 불량들을 검출할 수 있다. 이에 따라, 보다 빠른 검사 시간으로 디지타이저의 채널로 사용되는 도선에 대한 다양한 불량들을 검출할 수 있는 디지타이저 고장 검출 방법이 제공될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 디지타이저 고장 검출 장치를 설명하기 위한 블록 구성도이다.
도 2a 내지 도 2d는 본 발명의 실시예에 따른 디지타이저 고장 검출 장치의 고장 검출 방법들을 설명하기 일 구성들에 대한 입체도들이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 디지타이저 고장 검출 장치의 고장 검출 방법을 설명하기 위한 블록 순서도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 디지타이저 고장 검출 장치의 다른 고장 검출 방법을 설명하기 일 구성들에 대한 회로도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면들과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성 요소, 단계, 동작 및/또는 장치는 하나 이상의 다른 구성 요소, 단계, 동작 및/또는 장치의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 또한, 바람직한 실시예에 따른 것이기 때문에, 설명의 순서에 따라 제시되는 참조 부호는 그 순서에 반드시 한정되지는 않는다. 이에 더하여, 본 명세서에서, 어떤 막이 다른 막 또는 기판 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 막 또는 기판 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 막이 개재될 수도 있다는 것을 의미한다.
또한, 본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도, 평면도 및/또는 입체도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 특정 영역은 라운드(round)지거나 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 따라서, 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 장치의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 디지타이저 고장 검출 장치를 설명하기 위한 블록 구성도이다.
도 1을 참조하면, 디지타이저 고장 검출 장치는 함수 발생기(110), 송신용 스위치(transmitting switch, 120t), 수신용 스위치(receiving switch, 120r), 채널 제어부(channel controller, 130), 분석부(150), 데이터 수집부(data collecting part, 140), 불량 판별부(160) 및 송신 디지타이저(100t)을 포함한다.
함수 발생기(110)는 검사용 신호를 발생시킬 수 있다. 검사용 신호는 주파수, 전압 또는 전류일 수 있다. 검사용 신호가 주파수일 경우, 주파수는 직류, 교류, 구형 또는 삼각형 형태를 가질 수 있다.
채널 제어부(130)는 송신용 스위치(120t) 및 수신용 스위치(120r)를 제어할 수 있다. 즉, 채널 제어부(130)는 송신용 스위치(120t) 및 수신용 스위치(120r)로 제어하기 위한 각각의 제어 신호를 송신 디지타이저(100t) 및 수신 디지타이저(100r)로 송신하여, 송신 디지타이저(100t)의 X-채널들 및 Y-채널들로 선택적 또는 전체에 대해 함수 발생기(110)로부터 발생된 검사용 신호를 전달하고, 그리고 수신 디지타이저(100s)의 X-채널들 및 Y-채널들로부터 발생하는 결과 신호를 데이터 수집부(140)가 전달받을 수 있도록 하는 역할을 수행할 수 있다.
송신용 스위치(120t)는 함수 발생기(110)로부터 발생한 검사용 신호를 채널 제어부(130)의 제어 신호에 따라 송신 디지타이저(100t)의 X-채널들 또는/및 Y-채널들로 선택적 또는 전체에 대해 송신할 수 있다. 여기서, 송신 디지타이저(100t)는 불량이 없는 양품 디지타이저일 수 있다.
함수 발생기(110)로부터 발생한 검사용 신호는 송신용 스위치(120t)를 통해 송신용 디지타이저(110t)의 X-채널들 및 Y-채널들로 선택적 또는 전체에 대해 송신되고, 송신된 검사용 신호는 송신 디지타이저(110t)의 X-채널들 및 Y-채널들에 의해 전자 유도 현상에 의해 발생하는 전자계 신호인 수신 신호로 변환될 수 있다. 전자계 신호는 직류, 교류, 구형 또는 삼각형 형태를 주파수일 수 있다.
수신 디지타이저(110r)는 디지타이저 고장 검출 장치 내에서 송신 디지타이저(110t)에 인접하게 동일한 형태로 배치될 수 있다. 즉, 송신 디지타이저(110t)는 수신 디지타이저(110r)와 동일한 형태로 제조된 양품 디디타이저일 수 있다. 따라서, 수신 디지타이저(110r)는 상하 또는 좌우에서 볼 때, 디지타이저 고장 검출 장치 내에서 송신 디지타이저(110t)와 완벽하게 중첩되도록 배치될 수 있다. 수신 디지타이저(110r)는 송신 디지타이저(110t)에 의해 발생한 수신 신호에 의해 결과 신호를 발생시킬 수 있다.
수신용 스위치(120r)는 수신 디지타이저(120r)로부터 발생하는 결과 신호를 채널 제어부(130)의 제어 신호에 따라 수신 디지타이저(100r)의 X-채널들 또는/및 Y-채널들로 선택적 또는 전체에 대해 수신할 수 있다. 여기서, 수신 디지타이저(100r)는 불량을 검사하기 위한 디지타이저일 수 있다.
데이터 수집부(140)는 수신용 스위치(120r)로부터 전달된 결과 신호를 수집합 수 있다.
채널 제어부(130)의 제어 신호에 의한 송신용 스위치(120t)를 통한 송신 디지타이저(100t)로의 검사용 신호의 송신 및 수신용 스위치(120r)를 통한 데이터 수집부(140)로의 결과 신호의 수신은 일 대 다, 일 대 일, 다 대 일 또는 다 대 다 형태일 수 있다.
분석부(150)는 임피던스(impedance) 분석부(150i) 및 분포도 분석부(150d)를 포함할 수 있다. 임피던스 분석부(150i)는 데이터 수집부(140)에 의해 수집된 수신 디지타이저(110r)에 의해 발생한 결과 신호에 대한 임피던스 값을 측정하는 역할을 수행할 수 있다. 분포도 분석부(150d)는 100개 이상의 양품 디지타이저들의 결과 신호들의 임피던스 값들에 대한 정규 분포도를 생성하고, 그리고 생성된 정규 분포도를 저장할 수 있다.
불량 판별부(160)는 임피던스 분석부(150i)에 의해 측정된 수신 디지타이저(100r)의 결과 신호의 임피던스 값과 분포도 분석부(150d)에 저장된 정규 분포도의 표준 편차와 비교하여 수신 디지타이저(100r)의 X-채널들 및 Y-채널들에 대한 불량을 판별할 수 있다. 즉, 불량 판별부(160)는 임피던스 분석부(150i)에 의해 측정된 수신 디지타이저(100r)의 결과 신호의 임피던스 값이 분포도 분석부(150d)에 저장된 정규 분포도의 표준 편차를 벗어날 경우, 수신 디지타이저(100r)에 대한 불량 판정을 내릴 수 있다.
도 2a 내지 도 2d는 본 발명의 실시예에 따른 디지타이저 고장 검출 장치의 고장 검출 방법들을 설명하기 일 구성들에 대한 입체도들이다. 도 2a 내지 도 2d에서는 디지타이저 고장 검출 장치 내에 장착된 송신 디지타이저(100t) 및 수신 디지타이저(100r)가 도시되어 있다. 수신 디지타이저(110r)는 상하 또는 좌우에서 볼 때, 디지타이저 고장 검출 장치 내에서 송신 디지타이저(110t)와 완벽하게 중첩되도록 배치될 수 있다.
도 2a를 참조하면, 검사용 신호의 송신 및 결과 신호의 수신이 다 대 일인 경우를 보여준다. 송신 디지타이저(100t)의 X-채널들 및 Y-채널들 전체에 검사용 신호가 입력되고, 수신 디지타이저(100r)의 X-채널들 및 Y-채널들에 대해 하나의 채널로부터의 결과 신호가 수신될 수 있다. 즉, 송신 디지타이저(100t)의 X-채널들 및 Y-채널들 전체에 검사용 신호가 입력된 상태에서 수신 디지타이저(100r)의 X-채널들 및 Y-채널들에 대해 하나씩 순차적으로 분석하는 방법이다.
도 2b를 참조하면, 검사용 신호의 송신 및 결과 신호의 수신이 일 대 일인 경우를 보여준다. 송신 디지타이저(100t)의 X-채널들 및 Y-채널들 중 하나의 채널에 검사용 신호가 입력되고, 수신 디지타이저(100r)의 X-채널들 및 Y-채널들 중 하나의 채널로부터의 결과 신호가 수신될 수 있다. 즉, 송신 디지타이저(100t)의 X-채널들 및 Y-채널들 중 하나에 검사용 신호가 입력된 상태에서 수신 디지타이저(100r)의 X-채널들 및 Y-채널들에 대해 하나씩 순차적으로 분석하거나, 또는 송신 디지타이저(100t)의 X-채널들 및 Y-채널들 중 하나에 검사용 신호가 입력된 상태에서 이에 대응하는 수신 디지타이저(100r)의 X-채널들 및 Y-채널들 중 하나에 대해 분석하는 것을 순차적으로 실시하는 방법이다.
도 2c를 참조하면, 검사용 신호의 송신 및 결과 신호의 수신이 일 대 다인 경우를 보여준다. 송신 디지타이저(100t)의 X-채널들 및 Y-채널들 중 하나의 채널에 검사용 신호가 입력되고, 수신 디지타이저(100r)의 X-채널들 및 Y-채널들 중 적어도 둘 이상의 채널들로부터의 결과 신호가 수신될 수 있다. 즉, 송신 디지타이저(100t)의 X-채널들 및 Y-채널들 중 하나에 검사용 신호가 입력된 상태에서 수신 디지타이저(100r)의 X-채널들 및 Y-채널들에 대해 둘씩 순차적으로 분석하는 방법이다.
도 2d를 참조하면, 검사용 신호의 송신 및 결과 신호의 수신이 일 대 다인 경우를 보여준다. 송신 디지타이저(100t)의 X-채널들 및 Y-채널들 중 하나의 채널에 검사용 신호가 입력되고, 수신 디지타이저(100r)의 X-채널들 중 적어도 둘 이상의 채널들 및 Y-채널들 전체로부터의 결과 신호가 수신될 수 있다. 즉, 송신 디지타이저(100t)의 X-채널들 및 Y-채널들 중 하나에 검사용 신호가 입력된 상태에서 수신 디지타이저(100r)의 X-채널들 중 적어도 둘 이상의 채널들 및 Y-채널들 전체에 대해 순차적으로 분석하는 방법이다.
본 발명의 실시예에 따른 디지타이저 고장 검출 장치에서의 검사용 신호의 송신 및 결과 신호의 수신에 대한 다양한 예들이 도 2a 내지 도 2d를 참조하여 설명되었지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 다양한 예들의 디지타이저 고장 검출 장치에서의 검사용 신호의 송신 및 결과 신호의 수신이 디지타이저 고장 검출 방법에 적용될 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 디지타이저 고장 검출 장치의 고장 검출 방법을 설명하기 위한 블록 순서도이다.
도 3을 참조하면, 디지타이저 고장 검출 장치의 분포도 분석부(도 1의 150d 참조)는 임피던스 분석부(도 1의 150i)에서 측정된 결과 신호들에 대한 임피던스 값들에 대한 정규 분포도를 생성하고, 그리고 정규 분포도를 저장할 수 있다.
분포도 분석부에서 정규 분포도를 생성하는 것은 100개 이상의 양품 디지타이저들의 결과 신호들의 임피던스 값들에 대한 데이터를 획득하는 단계(S110), 획득된 임피던스 값들에 대한 평균을 추출하는 단계(S120), 평균에 대한 획득된 임피던스 값들의 분산을 확인하는 단계(S130), 확인된 분산으로부터 표준 편차를 구하는 단계(S140) 및 표준 편차를 갖는 정규 분포도를 획득하는 단계(S150)를 포함할 수 있다.
분포도 분석부에 저장된 정규 분포도는 수신 디지타이저(도 1의 100r)의 양품 여부를 판별하는 비교 데이터로 사용될 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 디지타이저 고장 검출 장치의 다른 고장 검출 방법을 설명하기 일 구성들에 대한 회로도이다.
도 4를 참조하면, 수신 디지타이저(100r)로부터 발생한 결과 신호의 임피던스 값을 측정하기 위해 로크인 증폭기(Lock-In Amplifier : LIA)가 이용될 수 있다. 임피던스 값을 측정하면 수신 디지타이저(100r)의 X-채널들 및 Y-채널들인 도선이 두꺼워지거나 얇아져도 저항값이 변하기 때문에, 도선들에 대한 불량이 검출될 수 있다.
로크인 증폭기 회로는 수신 디지타이저(100r)에서 발생한 잡음(noise)이 첨가된 결과 신호(1)가 다중화기(multiplexer : MUX)로 입력된다. 다중화기를 거쳐 다중화된 결과 신호들(1)은 각각 증폭기들(Amp)을 통해 양의 신호(2)와 음의 신호(3)로 분리되면서, 1차적으로 잡음이 제거된다. 양의 신호(2) 및 음의 신호(3)는 하나의 증폭기(Amp)로 입력되어 2차적으로 잡음이 제거된 원래의 결과 신호(4)로 복원된다. 결과 신호(1)를 2차에 걸쳐 잡음이 제거된 결과 신호(4)로 복원하는 증폭기들은 저역 통과 필터(Low Pass Filter : LPF)를 구성한다.
복원된 결과 신호(4)는 혼합기(Mixer)에서 기준(reference) 신호(5)와의 곱을 통해 반파 정류(half wave rectification) 신호(6)로 변환된다. 반파 정류 신호(6)는 적분기(integrator, Integr)를 거치는 동안 재차 잡음이 거의 0에 수렴하게 되고, 신호 레벨(level)이 상승하기 때문에, 잡음이 완전히 제거된 직류 레벨 신호(7)로 변환된다. 앞의 저역 통과 필터(LPF), 혼합기(Mixer)와 적분기(Integr)는 로크인 증폭기를 구성한다.
직류 레벨 신호(7)는 아날로그-디지털 변환기(analog-digital converter, A/D)를 거쳐 출력된다. 이렇게 출력된 수신 디지타이저(100r)의 임피던스 값은 분포도 분석부(150d)에 저장된 정규 분포도의 표준 편차와 비교될 수 있다. 수신 디지타이저(100r)의 임피던스 값이 표준 편차를 벗어난 값일 경우, 불량 판별부(도 1의 160 참조)는 수신 디지타이저(100r)를 불량으로 판별한다.
본 발명의 실시예에 따른 디지타이저 고장 검출 장치는 스위치 제어에 따라 송신 디지타이저의 X 및 Y 채널들로 선택적 또는 전체에 대해 검사용 신호를 송신하여 전자 유도 현상에 의한 전자계 신호를 발생시키고, 발생한 전자계 신호에 의해 수신 디지타이저에서 발생하는 결과 신호를 수신 디지타이저의 X 및 Y 채널들로부터 선택적 또는 전체에 대해 수신하여 결과 신호에 대한 분포도를 이용하여 분석함으로써, 보다 빠른 시간으로 디지타이저의 채널로 사용되는 도선들 사이의 일정하지 못한 간격, 도선의 단선 또는 단락, 도선의 휨, 또는/및 도선의 일정하지 못한 두께 등과 같은 도선에 대한 다양한 불량들을 검출할 수 있다. 이에 따라, 보다 빠른 검사 시간으로 디지타이저의 채널로 사용되는 도선에 대한 다양한 불량들을 검출할 수 있는 디지타이저 고장 검출 장치가 제공될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 디지타이저 고장 검출 방법은 스위치 제어에 따라 송신 디지타이저의 X 및 Y 채널들로 선택적 또는 전체에 대해 검사용 신호를 송신하여 전자 유도 현상에 의한 전자계 신호를 발생시키고, 발생한 전자계 신호에 의해 수신 디지타이저에서 발생하는 결과 신호를 수신 디지타이저의 X 및 Y 채널들로부터 선택적 또는 전체에 대해 수신하여 결과 신호에 대한 분포도를 이용하여 분석함으로써, 보다 빠른 시간으로 디지타이저의 채널로 사용되는 도선들 사이의 일정하지 못한 간격, 도선의 단선 또는 단락, 도선의 휨, 또는/및 도선의 일정하지 못한 두께 등과 같은 도선에 대한 다양한 불량들을 검출할 수 있다. 이에 따라, 보다 빠른 검사 시간으로 디지타이저의 채널로 사용되는 도선에 대한 다양한 불량들을 검출할 수 있는 디지타이저 고장 검출 방법이 제공될 수 있다.
이상, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 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. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들에는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100r : 수신 디지타이저
100t : 송신 디지타이저
110 : 함수 발생기
120r : 수신용 스위치
120t : 송신용 스위치
130 : 채널 제어부
140 : 데이터 수집부
150 : 분석부
150d : 분포도 분석부
150i : 임피던스 분석부
160 : 불량 판별부

Claims (17)

  1. 검사용 신호를 발생시키는 함수 발생기;
    상기 함수 발생기로부터 발생한 상기 검사용 신호를 송신 디지타이저의 X 및 Y 채널들로 선택적 또는 전체에 대해 송신하는 송신용 스위치;
    상기 송신 디지타이저에 인접하게 동일한 형태로 배치되되, 상기 송신 디지타이저에 의해 발생한 수신 신호를 받는 수신 디지타이저;
    상기 송신 디지타이저에 의해 발생한 상기 수신 신호에 의해 상기 수신 디지타이저에서 발생하는 결과 신호를 상기 수신 디지타이저의 X 및 Y 채널들로부터 선택적 또는 전체에 대해 수신하는 수신용 스위치;
    상기 송신용 스위치 및 상기 수신용 스위치를 제어하는 채널 제어부;
    상기 수신용 스위치로부터 전달된 상기 결과 신호를 수집하는 데이터 수집부; 및
    상기 데이터 수집부에 의해 수집된 상기 결과 신호를 분석하는 분석부를 포함하는 디지타이저 고장 검출 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 검사용 신호의 송신 및 상기 결과 신호의 수신은 일 대 다, 일 대 일, 다 대 일 또는 다 대 다 형태인 디지타이저 고장 검출 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 검사용 신호는 주파수, 전압 또는 전류인 디지타이저 고장 검출 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 주파수는 직류, 교류, 구형 또는 삼각형 형태를 갖는 디지타이저 고장 검출 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 수신 신호는 상기 송신 디지타이저의 상기 X 및 Y 채널들에 송신된 상기 검사용 신호에 의한 전자 유도 현상에 의해 발생하는 전자계 신호인 디지타이저 고장 검출 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 전자계 신호는 직류, 교류, 구형 또는 삼각형 형태를 갖는 주파수인 디지타이저 고장 검출 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 분석부는 임피던스 분석부 및 분포도 분석부를 포함하는 디지타이저 고장 검출 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 임피던스 분석부는 상기 결과 신호에 대한 임피던스 값을 측정하고, 그리고
    상기 분포도 분석부는 100개 이상의 양품 디지타이저들의 결과 신호들의 임피던스 값들에 대한 정규 분포도를 생성하고, 그리고 상기 정규 분포도를 저장하는 디지타이저 고장 검출 장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 임피던스 분석부는 상기 결과 신호에 대한 상기 임피던스 값을 측정하기 위한 로크인 증폭기를 포함하는 디지타이저 고장 검출 장치.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 임피던스 분석부에 의해 측정된 상기 수신 디지타이저의 상기 결과 신호의 임피던스 값과 상기 분포도 분석부에 저장된 상기 정규 분포도의 표준 편차와 비교하여 상기 수신 디지타이저의 상기 X 및 Y 채널들에 대한 불량을 판별하는 불량 판별부를 더 포함하는 디지타이저 고장 검출 장치.
  11. 송신 디지타이저의 X 및 Y 채널들로 선택적 또는 전체에 대해 검사용 신호를 송신하는 단계;
    상기 송신 디지타이저에 인접하게 동일한 형태로 배치되어, 상기 송신 디지타이저에 의해 발생한 수신 신호를 받는 수신 디지타이저에서 발생하는 결과 신호를 상기 수신 디지타이저의 X 및 Y 채널들로부터 선택적 또는 전체에 대해 수신하는 단계;
    상기 결과 신호에 대한 임피던스 값을 측정하는 단계; 및
    상기 결과 신호의 상기 임피던스 값을 100개 이상의 양품 디지타이저들의 결과 신호들의 임피던스 값들에 대한 정규 분포도의 표준 편차와 비교하여 상기 수신 디지타이저의 상기 X 및 Y 채널들에 대한 불량을 판별하는 단계를 포함하는 디지타이저 고장 검출 방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 검사용 신호의 송신 및 상기 결과 신호의 수신은 일 대 다, 일 대 일, 다 대 일 또는 다 대 다 형태인 디지타이저 고장 검출 방법.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 검사용 신호는 주파수, 전압 또는 전류인 디지타이저 고장 검출 방법.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 주파수는 직류, 교류, 구형 또는 삼각형 형태를 갖는 디지타이저 고장 검출 방법.
  15. 제 11항에 있어서,
    상기 수신 신호는 상기 송신 디지타이저의 상기 X 및 Y 채널들에 송신된 상기 검사용 신호에 의한 전자 유도 현상에 의해 발생하는 전자계 신호인 디지타이저 고장 검출 방법.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 전자계 신호는 직류, 교류, 구형 또는 삼각형 형태를 갖는 주파수인 디지타이저 고장 검출 방법.
  17. 제 11항에 있어서,
    상기 결과 신호에 대한 상기 임피던스 값을 측정하는 단계는 로크인 증폭기를 이용하는 디지타이저 고장 검출 방법.
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