KR101531912B1 - 터치센서 및 터치 인식방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고주파 차단 필터를 사용하는 터치센서 및 그 인식 방법에 관한 것이다. 본 발명은 터치부에서의 터치로 인한 캐패시턴스의 변화가 고주파 제거 필터의 특성을 변화시키고, 그에 따라 변화된 출력을 출력변환부를 통과시켜, 변환된 신호를 근거로 터치 여부를 감지하는 터치 센서를 제공한다. 따라서 기존의 터치 센서보다 구성이 단순하고 감지 성능이 향상된다.
ADC, 터치 센서, 고주파 제거 필터

Description

터치센서 및 터치 인식방법{TOUCH SENSOR AND METHOD FOR RECOGNIZING A TOUCH}
본 발명은 터치 센서에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 터치에 의하여 발생되는 캐패시턴스의 변화를 이용하는 정전식 터치 센서 및 터치 인식방법에 관한 것이다.
개인용 컴퓨터, 노트북, 휴대폰 등과 같은 단말기는 다양한 기능을 수행할 수 있도록 구성될 수 있다. 그러한 다양한 기능들의 예로 데이터 및 음성 통신 기능, 카메라를 통해 사진이나 동영상을 촬영하는 기능, 음성 저장 기능, 스피커 시스템을 통한 음악 파일의 재생 기능, 이미지나 비디오의 디스플레이 기능 등이 있다. 일부 단말기는 게임을 실행할 수 있는 추가적 기능을 포함하고, 다른 일부 단말기는 멀티미디어 기기로서 구현되기도 한다. 더욱이 최근의 단말기는 방송이나 멀티캐스트(multicast) 신호를 수신하여 비디오나 텔레비전 프로그램을 시청할 수 있다.
일반적으로 단말기는 이동 가능 여부에 따라 이동 단말기(mobile terminal) 및 고정 단말기(stationary terminal)으로 나뉠 수 있고, 다시 이동 단말기는 사용 자의 직접 휴대 가능 여부에 따라 휴대형 단말기(또는 휴대 단말기)(handheld terminal) 및 거치형 단말기(vehicle mount terminal)로 나뉠 수 있다.
단말기의 기능 지지 및 증대를 위한 노력들이 계속되고 있다. 상술한 노력은 단말기를 형성하는 구조적인 구성요소의 변화 및 개량뿐만 아니라 소프트웨어나 하드웨어의 개량도 포함한다.
최근에는 터치 버튼 또는 터치 패드를 통하여 각종 명령을 입력할 수 있도록 하는 단말기도 많이 소개되고 있다. 따라서, 더 구조가 간단하고 성능이 향상된 터치 센서가 요구되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 구조가 보다 단순한 터치 센서를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 감도를 쉽게 조절할 수 있는 터치 센서를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 주파수 노이즈가 적은 터치 센서를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 터치로 인한 터치부의 캐패시턴스의 변화에 따라, 출력변환부로 고주파 제거 필터의 출력을 변환하여 터치 여부를 인지하는 터치 센서를 제공한다. 본 터치 센서는, 터치 여부에 따라 캐패시턴스가 달라지는 터치부, 상기 캐패시턴스를 이용하는 고주파 차단 필터부가 준비된다. 그리고, 상기 고주파 차단 필터부에 소정 전압 파형을 인가하는 구동부, 상기 고주파 차단 필터부의 출력을 근거로 상기 터치부의 터치 여부를 판단하고 터치신호를 출력하는 터치신호 출력부를 포함한다.
본 터치 센서의 터치부는, 소정값의 기생 캐패시턴스 (Parastic capacitance)를 갖고, 터치가 있는 경우 캐패시턴스가 증가함이 바람직하다. 또한, 상기 터치신호 출력부는 고주파 차단필터의 출력을 디지털 신호로 변환하는 아날로그-디지털 변환기(ADC)를 포함하고, 상기 구동부가 발생시키는 일정 전압 파형은 일정 주기의 구형파(矩形波)인 것이 바람직하다. 또한, 본 터치 센서는 주 센싱 제어부(MCU)를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면으로, 소정의 어레이(array) 형태로 배열된 상기 터치 센서를 포함하는 터치패드가 제공된다. 본 터치패드는 주 센싱 제어부(MCU)를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면으로, 터치로 인한 터치부의 캐패시턴스의 변화에 따른 고주파 제거 필터의 출력 변동을 근거로 터치신호 출력부가 터치 여부를 판단하고 터치신호를 출력하는 터치 인식방법을 제공한다. 본 방법은 터치부가 터치를 받는 단계로 시작된다. 터치가 있는 경우, 상기 터치부의 캐패시턴스 값이 변하여, 구동부에서 인가된 입력전압에 대한 고주파 차단 필터의 변화된 출력이 터치신호 출력부에 전달되는 단계를 거친다. 다음으로, 상기 변화된 출력전압을 근거로 상기 터치신호 출력부에서 터치 여부가 판단되어 터치 신호가 출력되는 단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면으로, 상술한 터치센서 및 터치패드를 포함하는 단말기를 제공한다.
상기에서 설명한 본 발명에 따른 터치 센서의 효과를 설명하면 다음과 같다.
첫째, 본 발명에 의하면, 터치 센서의 구조가 단순하다.
둘째, 본 발명에 의하면, 고주파 제거 필터에 의하여 주파수 노이즈가 적다는 이점이 있다.
셋째, 본 발명에 의하면, 간단한 방법으로 터치를 다단계로 인식할 수 있다.
이하, 본 발명과 관련된 이동 단말기에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
본 명세서에서 설명되는 이동 단말기에는 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션 등이 포함될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예와 관련된 이동 단말기의 블록 구성도(block diagram)이다.
상기 이동 단말기(100)는 무선 통신부(110), A/V(Audio/Video) 입력부(120), 사용자 입력부(130), 센싱부(140), 출력부(150), 메모리(160), 인터페이스부(170), 제어부(180) 및 전원 공급부(190) 등을 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 갖는 이동 단말기가 구현될 수도 있다.
이하, 상기 구성요소들에 대해 차례로 살펴본다.
무선 통신부(110)는 이동 단말기(100)와 무선 통신 시스템 사이 또는 이동 단말기(100)와 이동 단말기(100)가 위치한 네트워크 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신부(110)는 방송 수신 모듈(111), 이동통신 모듈(112), 무선 인터넷 모듈(113), 근거리 통신 모 듈(114) 및 위치정보 모듈(115) 등을 포함할 수 있다.
방송 수신 모듈(111)은 방송 채널을 통하여 외부의 방송 관리 서버로부터 방송 신호 및/또는 방송 관련된 정보를 수신한다.
상기 방송 채널은 위성 채널, 지상파 채널을 포함할 수 있다. 상기 방송 관리 서버는, 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보를 생성하여 송신하는 서버 또는 기 생성된 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보를 제공받아 단말기에 송신하는 서버를 의미할 수 있다. 상기 방송 신호는, TV 방송 신호, 라디오 방송 신호, 데이터 방송 신호를 포함할 뿐만 아니라, TV 방송 신호 또는 라디오 방송 신호에 데이터 방송 신호가 결합한 형태의 방송 신호도 포함할 수 있다.
상기 방송 관련 정보는, 방송 채널, 방송 프로그램 또는 방송 서비스 제공자에 관련한 정보를 의미할 수 있다. 상기 방송 관련 정보는, 이동통신망을 통하여도 제공될 수 있다. 이러한 경우에는 상기 이동통신 모듈(112)에 의해 수신될 수 있다.
상기 방송 관련 정보는 다양한 형태로 존재할 수 있다. 예를 들어, DMB(Digital Multimedia Broadcasting)의 EPG(Electronic Program Guide) 또는 DVB-H(Digital Video Broadcast-Handheld)의 ESG(Electronic Service Guide) 등의 형태로 존재할 수 있다.
상기 방송 수신 모듈(111)은, 예를 들어, DMB-T(Digital Multimedia Broadcasting-Terrestrial), DMB-S(Digital Multimedia Broadcasting-Satellite), MediaFLO(Media Forward Link Only), DVB-H(Digital Video Broadcast-Handheld), ISDB-T(Integrated Services Digital Broadcast-Terrestrial) 등의 디지털 방송 시스템을 이용하여 디지털 방송 신호를 수신할 수 있다. 물론, 상기 방송 수신 모듈(111)은, 상술한 디지털 방송 시스템뿐만 아니라 다른 방송 시스템에 적합하도록 구성될 수도 있다.
방송 수신 모듈(111)을 통해 수신된 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보는 메모리(160)에 저장될 수 있다.
이동통신 모듈(112)은, 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신한다. 상기 무선 신호는, 음성 호 신호, 화상 통화 호 신호 또는 문자/멀티미디어 메시지 송수신에 따른 다양한 형태의 데이터를 포함할 수 있다.
무선 인터넷 모듈(113)은 무선 인터넷 접속을 위한 모듈을 말하는 것으로, 이동 단말기(100)에 내장되거나 외장될 수 있다. 무선 인터넷 기술로는 WLAN(Wireless LAN)(Wi-Fi), Wibro(Wireless broadband), Wimax(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 등이 이용될 수 있다.
근거리 통신 모듈(114)은 근거리 통신을 위한 모듈을 말한다. 근거리 통신(short range communication) 기술로 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), UWB(Ultra Wideband), ZigBee 등이 이용될 수 있다.
위치정보 모듈(115)은 이동 단말기의 위치를 획득하기 위한 모듈로서, 그의 대표적인 예로는 GPS(Global Position System) 모듈이 있다.
도 1을 참조하면, A/V(Audio/Video) 입력부(120)는 오디오 신호 또는 비디오 신호 입력을 위한 것으로, 이에는 카메라(121)와 마이크(122) 등이 포함될 수 있다. 카메라(121)는 화상 통화모드 또는 촬영 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상 등의 화상 프레임을 처리한다. 처리된 화상 프레임은 디스플레이부(151)에 표시될 수 있다.
카메라(121)에서 처리된 화상 프레임은 메모리(160)에 저장되거나 무선 통신부(110)를 통하여 외부로 전송될 수 있다. 카메라(121)는 사용 환경에 따라 2개 이상이 구비될 수도 있다.
마이크(122)는 통화모드 또는 녹음모드, 음성인식 모드 등에서 마이크로폰(Microphone)에 의해 외부의 음향 신호를 입력받아 전기적인 음성 데이터로 처리한다. 처리된 음성 데이터는 통화 모드인 경우 이동통신 모듈(112)을 통하여 이동통신 기지국으로 송신 가능한 형태로 변환되어 출력될 수 있다. 마이크(122)에는 외부의 음향 신호를 입력받는 과정에서 발생되는 잡음(noise)을 제거하기 위한 다양한 잡음 제거 알고리즘이 구현될 수 있다.
사용자 입력부(130)는 사용자가 단말기의 동작 제어를 위한 입력 데이터를 발생시킨다. 사용자 입력부(130)는 키 패드(key pad) 돔 스위치 (dome switch), 터치 패드(정압/정전), 조그 휠, 조그 스위치 등으로 구성될 수 있다.
센싱부(140)는 이동 단말기(100)의 개폐 상태, 이동 단말기(100)의 위치, 사용자 접촉 유무, 이동 단말기의 방위, 이동 단말기의 가속/감속 등과 같이 이동 단 말기(100)의 현 상태를 감지하여 이동 단말기(100)의 동작을 제어하기 위한 센싱 신호를 발생시킨다. 예를 들어 이동 단말기(100)가 슬라이드 폰 형태인 경우 슬라이드 폰의 개폐 여부를 센싱할 수 있다. 또한, 전원 공급부(190)의 전원 공급 여부, 인터페이스부(170)의 외부 기기 결합 여부 등을 센싱할 수도 있다. 한편, 상기 센싱부(140)는 근접 센서(141)를 포함할 수 있다.
출력부(150)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 이에는 디스플레이부(151), 음향 출력 모듈(152), 알람부(153), 햅틱 모듈(154) 및 프로젝터 모듈(155) 등이 포함될 수 있다.
디스플레이부(151)는 이동 단말기(100)에서 처리되는 정보를 표시(출력)한다. 예를 들어, 이동 단말기가 통화 모드인 경우 통화와 관련된 UI(User Interface) 또는 GUI(Graphic User Interface)를 표시한다. 이동 단말기(100)가 화상 통화 모드 또는 촬영 모드인 경우에는 촬영 또는/및 수신된 영상 또는 UI, GUI를 표시한다.
디스플레이부(151)는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
이들 중 일부 디스플레이는 그를 통해 외부를 볼 수 있도록 투명형 또는 광투과형으로 구성될 수 있다. 이는 투명 디스플레이라 호칭될 수 있는데, 상기 투명 디스플레이의 대표적인 예로는 TOLED(Transparant OLED) 등이 있다. 디스플레이부(151)의 후방 구조 또한 광 투과형 구조로 구성될 수 있다. 이러한 구조에 의하여, 사용자는 단말기 바디의 디스플레이부(151)가 차지하는 영역을 통해 단말기 바디의 후방에 위치한 사물을 볼 수 있다.
이동 단말기(100)의 구현 형태에 따라 디스플레이부(151)이 2개 이상 존재할 수 있다. 예를 들어, 이동 단말기(100)에는 복수의 디스플레이부들이 하나의 면에 이격되거나 일체로 배치될 수 있고, 또한 서로 다른 면에 각각 배치될 수도 있다.
디스플레이부(151)와 터치 동작을 감지하는 센서(이하, '터치 센서'라 함)가 상호 레이어 구조를 이루는 경우(이하, '터치 스크린'이라 함)에, 디스플레이부(151)는 출력 장치 이외에 입력 장치로도 사용될 수 있다. 터치 센서는, 예를 들어, 터치 필름, 터치 시트, 터치 패드 등의 형태를 가질 수 있다.
터치 센서는 디스플레이부(151)의 특정 부위에 가해진 압력 또는 디스플레이부(151)의 특정 부위에 발생하는 정전 용량 등의 변화를 전기적인 입력신호로 변환하도록 구성될 수 있다. 터치 센서는 터치 되는 위치 및 면적뿐만 아니라, 터치 시의 압력까지도 검출할 수 있도록 구성될 수 있다.
터치 센서에 대한 터치 입력이 있는 경우, 그에 대응하는 신호(들)는 터치 제어기로 보내진다. 터치 제어기는 그 신호(들)를 처리한 다음 대응하는 데이터를 제어부(180)로 전송한다. 이로써, 제어부(180)는 디스플레이부(151)의 어느 영역이 터치 되었는지 여부 등을 알 수 있게 된다.
도 1을 참조하면, 상기 터치스크린에 의해 감싸지는 이동 단말기의 내부 영 역 또는 상기 터치 스크린의 근처에 근접 센서(141)가 배치될 수 있다. 상기 근접 센서는 소정의 검출면에 접근하는 물체, 혹은 근방에 존재하는 물체의 유무를 전자계의 힘 또는 적외선을 이용하여 기계적 접촉이 없이 검출하는 센서를 말한다. 근접 센서는 접촉식 센서보다는 그 수명이 길며 그 활용도 또한 높다.
상기 근접 센서의 예로는 투과형 광전 센서, 직접 반사형 광전 센서, 미러 반사형 광전 센서, 고주파 발진형 근접 센서, 정전용량형 근접 센서, 자기형 근접 센서, 적외선 근접 센서 등이 있다. 상기 터치스크린이 정전식인 경우에는 상기 포인터의 근접에 따른 전계의 변화로 상기 포인터의 근접을 검출하도록 구성된다. 이 경우 상기 터치 스크린(터치 센서)은 근접 센서로 분류될 수도 있다.
이하에서는 설명의 편의를 위해, 상기 터치스크린 상에 포인터가 접촉되지 않으면서 근접되어 상기 포인터가 상기 터치스크린 상에 위치함이 인식되도록 하는 행위를 "근접 터치(proximity touch)"라고 칭하고, 상기 터치스크린 상에 포인터가 실제로 접촉되는 행위를 "접촉 터치(contact touch)"라고 칭한다. 상기 터치스크린 상에서 포인터로 근접 터치가 되는 위치라 함은, 상기 포인터가 근접 터치될 때 상기 포인터가 상기 터치스크린에 대해 수직으로 대응되는 위치를 의미한다.
상기 근접센서는, 근접 터치와, 근접 터치 패턴(예를 들어, 근접 터치 거리, 근접 터치 방향, 근접 터치 속도, 근접 터치 시간, 근접 터치 위치, 근접 터치 이동 상태 등)을 감지한다. 상기 감지된 근접 터치 동작 및 근접 터치 패턴에 상응하는 정보는 터치 스크린상에 출력될 수 있다.
음향 출력 모듈(152)은 호신호 수신, 통화모드 또는 녹음 모드, 음성인식 모 드, 방송수신 모드 등에서 무선 통신부(110)로부터 수신되거나 메모리(160)에 저장된 오디오 데이터를 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(152)은 이동 단말기(100)에서 수행되는 기능(예를 들어, 호신호 수신음, 메시지 수신음 등)과 관련된 음향 신호를 출력하기도 한다. 이러한 음향 출력 모듈(152)에는 리시버(Receiver), 스피커(speaker), 버저(Buzzer) 등이 포함될 수 있다.
알람부(153)는 이동 단말기(100)의 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력한다. 이동 단말기에서 발생 되는 이벤트의 예로는 호 신호 수신, 메시지 수신, 키 신호 입력, 터치 입력 등이 있다. 알람부(153)는 비디오 신호나 오디오 신호 이외에 다른 형태, 예를 들어 진동으로 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력할 수도 있다. 상기 비디오 신호나 오디오 신호는 디스플레이부(151)나 음성 출력 모듈(152)을 통해서도 출력될 수 있어서, 그들(151,152)은 알람부(153)의 일부로 분류될 수도 있다.
햅틱 모듈(haptic module)(154)은 사용자가 느낄 수 있는 다양한 촉각 효과를 발생시킨다. 햅틱 모듈(154)이 발생시키는 촉각 효과의 대표적인 예로는 진동이 있다. 햅택 모듈(154)이 발생하는 진동의 세기와 패턴 등은 제어가능하다. 예를 들어, 서로 다른 진동을 합성하여 출력하거나 순차적으로 출력할 수도 있다.
햅틱 모듈(154)은, 진동 외에도, 접촉 피부면에 대해 수직 운동하는 핀 배열, 분사구나 흡입구를 통한 공기의 분사력이나 흡입력, 피부 표면에 대한 스침, 전극(eletrode)의 접촉, 정전기력 등의 자극에 의한 효과와, 흡열이나 발열 가능한 소자를 이용한 냉온감 재현에 의한 효과 등 다양한 촉각 효과를 발생시킬 수 있다.
햅틱 모듈(154)은 직접적인 접촉을 통해 촉각 효과의 전달할 수 있을 뿐만 아니라, 사용자가 손가락이나 팔 등의 근 감각을 통해 촉각 효과를 느낄 수 있도록 구현할 수도 있다. 햅틱 모듈(154)은 휴대 단말기(100)의 구성 태양에 따라 2개 이상이 구비될 수 있다.
프로젝터 모듈(155)은, 이동 단말기(100)를 이용하여 이미지 프로젝트(project) 기능을 수행하기 위한 구성요소로써, 제어부(180)의 제어 신호에 따라 디스플레이부(151)상에 디스플레이되는 이미지 전체 또는 부분을 외부 스크린상에 확대 디스플레이할 수 있다.
구체적으로, 프로젝터 모듈(155)은, 이미지를 외부로 출력하기 위한 빛을 발생시키는 광원(미도시), 광원에 의해 발생한 빛을 입력받음에 따라 이미지를 디스플레이하는 디스플레이 수단(미도시) 및 디스플레이 수단 상에 디스플레이되는 이미지를 일정 초점 거리에서 외부로 확대 출력하는 렌즈(미도시)를 포함할 수 있다. 따라서, 렌즈로부터 출력된 이미지는, 외부 스크린상에 확대 디스플레이될 수 있다. 또한, 프로젝터 모듈(155)은, 렌즈 또는 모듈 전체를 기계적 움직여 이미지의 투사방향을 조절할 수 있는 장치(미도시)가 포함될 수 있다.
또한, 광원은, 레이저 광을 발생시킬 수 있고, 프로젝터 모듈(155)은, 디스플레이 수단의 소자 종류에 따라 CRT(Cathode Ray Tube) 모듈, LCD(Liquid Crystal Display) 모듈 또는 DLP(Digital Light Processing) 모듈로 나뉠 수 있다. 특히, DLP 모듈은, 광원에서 발생한 빛이 걸러져서 휠을 통과하여 DMD(Digital Micromirror Device) 칩에 디스플레이된 영상을 반사하여 확대 투사하는 방식으로 단편구조를 사용해 프로젝터 모듈(151)의 소형화에 유리할 수 있다.
바람직하게, 프로젝터 모듈(155)은, 이동 단말기(100)의 측면, 정면 또는 배면에 길이 방향으로 구비될 수 있다. 물론, 프로젝터 모듈(155)은, 필요에 따라 이동 단말기(100)의 어느 위치에라도 구비될 수 있음은 당연하다.
메모리(160)는 제어부(180)의 동작을 위한 프로그램을 저장할 수 있고, 입/출력되는 데이터들(예를 들어, 폰북, 메시지, 정지영상, 동영상 등)을 임시 저장할 수도 있다. 상기 메모리(160)는 상기 터치스크린 상의 터치 입력시 출력되는 다양한 패턴의 진동 및 음향에 관한 데이터를 저장할 수 있다.
메모리(160)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 이동 단말기(100)는 인터넷(internet)상에서 상기 메모리(160)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)와 관련되어 동작할 수도 있다.
인터페이스부(170)는 이동 단말기(100)에 연결되는 모든 외부기기와의 통로 역할을 한다. 인터페이스부(170)는 외부 기기로부터 데이터를 전송받거나, 전원을 공급받아 이동 단말기(100) 내부의 각 구성 요소에 전달하거나, 이동 단말기(100) 내부의 데이터가 외부 기기로 전송되도록 한다. 예를 들어, 유/무선 헤드셋 포트, 외부 충전기 포트, 유/무선 데이터 포트, 메모리 카드(memory card) 포트, 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트, 오디오 I/O(Input/Output) 포트, 비디오 I/O(Input/Output) 포트, 이어폰 포트 등이 인터페이스부(170)에 포함될 수 있다.
식별 모듈은 이동 단말기(100)의 사용 권한을 인증하기 위한 각종 정보를 저장한 칩으로서, 사용자 인증 모듈(User Identify Module, UIM), 가입자 인증 모듈(Subscriber Identify Module, SIM), 범용 사용자 인증 모듈(Universal Subscriber Identity Module, USIM) 등을 포함할 수 있다. 식별 모듈이 구비된 장치(이하 '식별 장치')는, 스마트 카드(smart card) 형식으로 제작될 수 있다. 따라서 식별 장치는 포트를 통하여 단말기(100)와 연결될 수 있다.
상기 인터페이스부는 이동단말기(100)가 외부 크래들(cradle)과 연결될 때 상기 크래들로부터의 전원이 상기 이동단말기(100)에 공급되는 통로가 되거나, 사용자에 의해 상기 크래들에서 입력되는 각종 명령 신호가 상기 이동단말기로 전달되는 통로가 될 수 있다. 상기 크래들로부터 입력되는 각종 명령 신호 또는 상기 전원은 상기 이동단말기가 상기 크래들에 정확히 장착되었음을 인지하기 위한 신호로 동작될 수도 있다.
제어부(controller, 180)는 통상적으로 이동 단말기의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어 음성 통화, 데이터 통신, 화상 통화 등을 위한 관련된 제어 및 처리를 수행한다. 제어부(180)는 멀티 미디어 재생을 위한 멀티미디어 모듈(181)을 구비할 수도 있다. 멀티미디어 모듈(181)은 제어부(180) 내에 구현될 수도 있고, 제어부(180)와 별도로 구현될 수도 있다.
상기 제어부(180)는 상기 터치스크린 상에서 행해지는 필기 입력 또는 그림 그리기 입력을 각각 문자 및 이미지로 인식할 수 있는 패턴 인식 처리를 행할 수 있다.
전원 공급부(190)는 제어부(180)의 제어에 의해 외부의 전원, 내부의 전원을 인가받아 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급한다.
여기에 설명되는 다양한 실시예는 예를 들어, 소프트웨어, 하드웨어 또는 이들의 조합된 것을 이용하여 컴퓨터 또는 이와 유사한 장치로 읽을 수 있는 기록매체 내에서 구현될 수 있다.
하드웨어적인 구현에 의하면, 여기에 설명되는 실시예는 ASICs (application specific integrated circuits), DSPs (digital signal processors), DSPDs (digital signal processing devices), PLDs (programmable logic devices), FPGAs (field programmable gate arrays, 프로세서(processors), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적인 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다. 일부의 경우에 본 명세서에서 설명되는 실시예들이 제어부(180) 자체로 구현될 수 있다.
소프트웨어적인 구현에 의하면, 본 명세서에서 설명되는 절차 및 기능과 같은 실시예들은 별도의 소프트웨어 모듈들로 구현될 수 있다. 상기 소프트웨어 모듈들 각각은 본 명세서에서 설명되는 하나 이상의 기능 및 작동을 수행할 수 있다. 적절한 프로그램 언어로 쓰여진 소프트웨어 어플리케이션으로 소프트웨어 코드가 구현될 수 있다. 상기 소프트웨어 코드는 메모리(160)에 저장되고, 제어부(180)에 의해 실행될 수 있다.
도 2a는 본 발명과 관련된 이동 단말기 또는 휴대 단말기의 일 예를 전면에서 바라본 사시도이다.
개시된 휴대 단말기(100)는 바 형태의 단말기 바디를 구비하고 있다. 다만, 본 발명은 여기에 한정되지 않고, 2 이상의 바디들이 상대 이동 가능하게 결합되는 슬라이드 타입, 폴더 타입, 스윙 타입, 스위블 타입 등 다양한 구조에 적용이 가능하다.
바디는 외관을 이루는 케이스(케이싱, 하우징, 커버 등)를 포함한다. 본 실시예에서, 케이스는 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102)로 구분될 수 있다. 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102)의 사이에 형성된 공간에는 각종 전자부품들이 내장된다. 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102) 사이에는 적어도 하나의 중간 케이스가 추가로 배치될 수도 있다.
케이스들은 합성수지를 사출하여 형성되거나 금속 재질, 예를 들어 스테인레스 스틸(STS) 또는 티타늄(Ti) 등과 같은 금속 재질을 갖도록 형성될 수도 있다.
단말기 바디, 주로 프론트 케이스(101)에는 디스플레이부(151), 음향출력부(152), 카메라(121), 사용자 입력부(130/131,132), 마이크(122), 인터페이스(170) 등이 배치될 수 있다.
디스플레이부(151)는 프론트 케이스(101)의 주면의 대부분을 차지한다. 디스 플레이부(151)의 양단부 중 일 단부에 인접한 영역에는 음향출력부(151)와 카메라(121)가 배치되고, 다른 단부에 인접한 영역에는 사용자 입력부(131)와 마이크(122)가 배치된다. 사용자 입력부(132)와 인터페이스(170) 등은 프론트 케이스(101) 및 리어 케이스(102)의 측면들에 배치될 수 있다.
사용자 입력부(130)는 휴대 단말기(100)의 동작을 제어하기 위한 명령을 입력받기 위해 조작되는 것으로서, 복수의 조작 유닛들(131,132)을 포함할 수 있다. 조작 유닛들(131,132)은 조작부(manipulating portion)로도 통칭 될 수 있으며, 사용자가 촉각 적인 느낌을 가면서 조작하게 되는 방식(tactile manner)이라면 어떤 방식이든 채용될 수 있다.
제1 또는 제2조작 유닛들(131, 132)에 의하여 입력되는 내용은 다양하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 제1 조작 유닛(131)은 시작, 종료, 스크롤 등과 같은 명령을 입력받고, 제2 조작 유닛(132)은 음향출력부(152)에서 출력되는 음향의 크기 조절 또는 디스플레이부(151)의 터치 인식 모드로의 전환 등과 같은 명령을 입력받을 수 있다.
도 2b는 도 2a에 도시된 휴대 단말기의 후면 사시도이다.
도 2b를 참조하면, 단말기 바디의 후면, 다시 말해서 리어 케이스(102)에는 카메라(121')가 추가로 장착될 수 있다. 카메라(121')는 카메라(121, 도 2a 참조)와 실질적으로 반대되는 촬영 방향을 가지며, 카메라(121)와 서로 다른 화소를 가지는 카메라일 수 있다.
예를 들어, 카메라(121)는 화상 통화 등의 경우에 사용자의 얼굴을 촬영하여 상대방에 전송함에 무리가 없도록 저 화소를 가지며, 카메라(121')는 일반적인 피사체를 촬영하고 바로 전송하지는 않는 경우가 많기에 고 화소를 가지는 것이 바람직하다. 카메라(121,121')는 회전 또는 팝업(pop-up) 가능하게 단말기 바디에 설치될 수도 있다.
카메라(121')에 인접하게는 플래쉬(123)와 거울(124)이 추가로 배치된다. 플래쉬(123)는 카메라(121')로 피사체를 촬영하는 경우에 피사체를 향해 빛을 비추게 된다. 거울(124)은 사용자가 카메라(121')를 이용하여 자신을 촬영(셀프 촬영)하고자 하는 경우에, 사용자 자신의 얼굴 등을 비춰볼 수 있게 한다.
단말기 바디의 후면에는 음향 출력부(152')가 추가로 배치될 수도 있다. 음향 출력부(152')는 음향 출력부(152, 도 2a 참조)와 함께 스테레오 기능을 구현할 수 있으며, 통화시 스피커폰 모드의 구현을 위하여 사용될 수도 있다.
단말기 바디의 측면에는 통화 등을 위한 안테나 외에 방송신호 수신용 안테나(124)가 추가적으로 배치될 수 있다. 방송수신모듈(111, 도 1 참조)의 일부를 이루는 안테나(124)는 단말기 바디에서 인출 가능하게 설치될 수 있다.
단말기 바디에는 휴대 단말기(100)에 전원을 공급하기 위한 전원공급부(190)가 장착된다. 전원공급부(190)는 단말기 바디에 내장되거나, 단말기 바디의 외부에서 직접 탈착될 수 있게 구성될 수 있다.
리어 케이스(102)에는 터치를 감지하기 위한 터치 패드(135)가 추가로 장착될 수 있다. 터치 패드(135) 또한 디스플레이부(151)와 마찬가지로 광 투과형으로 구성될 수 있다. 이 경우에, 디스플레이부(151)가 양면에서 시각 정보를 출력하도 록 구성된다면, 터치 패드(135)를 통해서도 상기 시각 정보를 인지할 수 있게 된다. 상기 양면에 출력되는 정보는 상기 터치 패드(135)에 의해 모두 제어될 수도 있다. 이와 달리, 터치 패드(135)에는 디스플레이가 추가로 장착되어, 리어 케이스(102)에도 터치 스크린이 배치될 수도 있다.
터치 패드(135)는 프론트 케이스(101)의 디스플레이부(151)와 상호 관련되어 작동한다. 터치 패드(135)는 디스플레이부(151)의 후방에 평행하게 배치될 수 있다. 이러한 터치 패드(135)는 디스플레이부(151)와 동일하거나 작은 크기를 가질 수 있다.
이하, 도 3a 및 3b를 참조하여 디스플레이부(151)와 터치 패드(135)의 서로 연관된 작동 방식에 대하여 살펴본다.
도 3a 및 3b는 본 발명과 관련된 휴대 단말기의 일 작동 상태를 설명하기 위한 휴대 단말기의 정면도들이다.
디스플레이부(151)에는 다양한 종류의 시각 정보들이 표시될 수 있다. 이들 정보들은 문자, 숫자, 기호, 그래픽, 또는 아이콘 등의 형태로 표시될 수 있다.
이러한 정보의 입력을 위하여 상기 문자, 숫자, 기호, 그래픽 또는 아이콘 들 중 적어도 하나는 일정한 배열을 이루어 표시됨으로써 키패드의 형태로 구현될 수 있다. 이러한 키패드는 소위 '소프트키'라 불릴 수 있다.
도 3a는 단말기 바디의 전면을 통해 소프트키에 가해진 터치를 입력받는 것을 나타내고 있다.
디스플레이부(151)는 전체 영역으로 작동되거나, 복수의 영역들로 나뉘어져 작동될 수 있다. 후자의 경우, 상기 복수의 영역들은 서로 연관되게 작동되도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 디스플레이부(151)의 상부와 하부에는 출력창(151a)과 입력창(151b)이 각각 표시된다. 출력창(151a)과 입력창(151b)은 각각 정보의 출력 또는 입력을 위해 할당되는 영역이다. 입력창(151b)에는 전화 번호 등의 입력을 위한 숫자가 표시된 소프트키(151c)가 출력된다. 소프트키(151c)가 터치되면, 터치된 소프트키에 대응되는 숫자 등이 출력창(151a)에 표시된다. 제1조작 유닛(131)이 조작되면 출력창(151a)에 표시된 전화번호에 대한 호 연결이 시도된다.
도 3b는 단말기 바디의 후면을 통하여 소프트키에 가해진 터치를 입력받는 것을 나타낸다. 도 3a가 단말기 바디를 세로로 배치시킨 경우(portrait)라면, 도 3b는 단말기 바디를 가로로 배치시킨 경우(landscape)를 나타낸다. 디스플레이부(151)는 단말기 바디의 배치 방향에 따라 출력 화면이 변환되도록 구성될 수 있다.
도 3b는 휴대 단말기에서 텍스트 입력 모드가 작동되는 것을 나타낸다. 디스플레이부(151)에는 출력창(151a')과 입력창(151b')이 표시된다. 입력창(151b')에는 문자, 기호, 숫자들 중 적어도 하나가 표시된 소프트키(151c')들이 복수로 배열될 수 있다. 소프트키(151c')들은 쿼티(QWERTY)키의 형태로 배열될 수 있다.
터치 패드(135, 도 2b 참조)를 통하여 소프트키(151c')들이 터치 되면, 터치된 소프트키에 대응되는 문자, 숫자, 기호 등이 출력창(151a')에 표시되게 된다. 이와 같이, 터치 패드(135)를 통한 터치 입력은 디스플레이부(151)을 통한 터치 입 력에 비하여 터치시 소프트키(151c')가 손가락에 의해 가려지는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다. 디스플레이부(151)와 터치 패드(135)가 투명하게 형성되는 경우에는, 단말기 바디의 후면에 위치한 손가락들을 육안으로 확인할 수 있으므로, 보다 정확한 터치 입력이 가능하다.
이상의 실시예들에 개시된 입력 방식뿐만 아니라, 디스플레이부(151) 또는 터치 패드(135)는 스크롤(scroll)에 의해 터치 입력받도록 구성될 수 있다. 사용자는 디스플레이부(151) 또는 터치 패드(135)를 스크롤 함으로써 디스플레이부(151)에 표시된 개체, 예를 들어 아이콘 등에 위치한 커서 또는 포인터를 이동시킬 수 있다. 나아가, 손가락을 디스플레이부(151) 또는 터치 패드(135) 상에서 이동시키는 경우, 손가락이 움직이는 경로가 디스플레이부(151)에 시각적으로 표시될 수도 있다. 이는 디스플레이부(151)에 표시되는 이미지를 편집함에 유용할 것이다.
디스플레이부(151)(터치 스크린) 및 터치 패드(135)가 일정 시간 범위 내에서 함께 터치되는 경우에 대응하여, 단말기의 일 기능이 실행될 수도 있다. 함께 터치되는 경우로는, 사용자가 엄지 및 검지를 이용하여 단말기 바디를 집는(clamping) 경우가 있을 수 있다. 상기 일 기능은, 예를 들어, 디스플레이부(151) 또는 터치 패드(135)에 대한 활성화 또는 비활성화 등이 있을 수 있다.
도 1을 참조하여 설명한 근접 센서(141)에 대하여, 도 4를 참조하면서 보다 구체적으로 살펴본다.
도 4는 근접 센서의 근접 깊이를 설명하기 위한 개념도이다.
도 4에 도시한 바와 같이 사용자의 손가락, 펜 등과 같은 포인터가 상기 터 치스크린에 근접하는 경우, 상기 터치스크린 내부 또는 근방에 배치된 상기 근접센서(141)가 이를 감지하여 근접신호를 출력한다.
상기 근접 센서(141)는 상기 근접 터치되는 포인터와 상기 터치스크린 간의 거리(이하 "근접 깊이"라고 함)에 따라 서로 다른 근접 신호를 출력하도록 구성될 수 있다.
도 4에서는 예컨대 3개의 근접 깊이를 감지할 수 있는 근접 센서가 배치된 터치스크린의 단면이 예시되고 있다. 3개 미만 또는 4개 이상의 근접 깊이를 감지하는 근접 센서도 가능함은 물론이다.
구체적으로 살펴보면, 상기 포인터가 상기 터치스크린 상에 완전히 접촉되는 경우(d0)에는 접촉 터치로 인식된다. 상기 포인터가 상기 터치스크린 상에서 d1 거리 미만으로 이격되어 위치하는 경우에는 제 1 근접 깊이의 근접 터치로 인식된다. 상기 포인터가 상기 터치스크린 상에서 d1 거리 이상 d2 거리 미만으로 이격되어 위치하는 경우에는 제 2 근접 깊이의 근접 터치로 인식된다. 상기 포인터가 상기 터치스크린 상에서 d2 거리 이상 d3 거리 미만으로 이격되어 위치하는 경우에는 제 3 근접 깊이의 근접 터치로 인식된다. 상기 포인터가 상기 터치스크린 상에서 d3 거리 이상으로 이격되어 위치하는 경우에는 근접 터치가 해제된 것으로 인식된다.
따라서, 상기 제어부(180)는 상기 포인터의 근접 깊이 및 근접 위치 등에 따라 상기 근접 터치를 다양한 입력 신호로 인식할 수 있고, 상기 다양한 입력 신호에 따른 다양한 동작 제어를 수행할 수 있다.
도 5는 한 쌍의 디스플레이부(156,157)가 오버랩된 형태에서의 터치 동작에 대한 제어 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
본 도면에 개시된 단말기는 본체에 대해 폴더부가 폴딩(folding) 가능하게 연결된 폴더 형태의 단말기이다. 폴더부에 장착된 제1 디스플레이부(156)는 TOLED와 같은 광투과형 또는 투명 형이나, 본체에 장착된 제2 디스플레이부(157)는 LCD와 같이 빛이 투과하지 않는 형태여도 무방하다. 제1 및 제2 디스플레이부(156 및 157)는 각각 터치 입력 가능한 터치 스크린으로 구성될 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 디스플레이부 또는 TOLED(156)에 대한 터치{접촉 터치(contact touch) 또는 근접 터치(proximity-touch)}가 감지되면, 제어부(180)는 터치의 종류 및 터치 시간에 따라 TOLED(156)에 표시된 이미지 리스트 중 적어도 하나의 이미지가 선택(select)되거나 실행(run)되게 할 수 있다.
이하, 오버랩(overlap)된 형태에서 외부로 노출된 TOLED(156)에 대한 터치 시 다른 디스플레이부 또는 LCD(157)에 표시된 정보가 제어되는 방식에 대하여, 터치, 롱터치, 롱터치 & 드래그(drag) 등으로 구분된 입력 방식을 기준으로 설명한다.
상기 오버랩된 상태(이동 단말기가 닫힌 상태)에서 TOLED(156)는 LCD(157)의 하 측에 중첩되게 배치된다. 이 상태에서, 앞서 TOLED(156)에 표시된 이미지의 제어를 위한 터치와 다른 방식의 터치, 예를 들어 롱터치(예를 들어, 2초 내지 3초 이상 지속된 터치)가 감지되면, 제어부(180)는 감지된 터치 입력에 따라 LCD(157))에 표시된 이미지 리스트의 적어도 하나의 이미지가 선택되게 한다. 상기 선택된 이미지의 실행에 따른 결과는 상기 TOLED(156)에 표시된다.
상기 롱터치는 LCD(157)에 표시된 개체들 중 원하는 개체를 (그에 대한 실행 동작 없이) 선택적으로 TOLED(156)로 옮길 때도 이용될 수 있다. 즉, 사용자가 LCD(157)의 특정 개체에 대응하는 TOLED(156)의 일 영역을 롱터치할 경우, 제어부(180)는 해당 개체가 TOLED(156)로 옮겨져서 표시되게 한다. 한편, TOLED(155)에 표시되어 있는 개체 역시, TOLED(156)에 대한 소정 터치입력, 예를 들어 플리킹(flicking), 스월링(swirling) 등에 따라 LCD(157)로 옮겨서 표시할 수 있다. 본 도면에서는 LCD(156)에 표시된 2번 메뉴가 TOLED(156)로 옮겨져서 표시된 경우를 예시하고 있다.
롱터치와 함께 다른 입력, 예를 들어 드래그가 추가로 감지된 경우라면, 제어부(180)는 롱터치에 의해 선택된 이미지와 관련된 기능으로서, 예를 들어 상기 이미지에 대한 미리보기 화면이 TOLED(156)에 표시되게 할 수 있다. 본 도면에는 2번 메뉴(이미지 파일)에 대한 미리보기(남자 사진)가 행하여진 경우가 예시되어 있다.
상기 미리보기 화면이 출력된 상태에서, 상기 롱터치를 유지하면서 추가로 TOLED(156)에 다른 이미지를 향한 드래그가 이루어지면, 제어부(180)는 LCD(157)의 선택커서(혹은 선택바)를 움직이고, 상기 선택커서가 선택한 이미지를 미리보기 화면(여자 사진)에 표시한다. 이후, 상기 터치(롱터치 및 드래그)가 종료되면, 제어부(180)는 상기 롱터치에 의해 선택된 처음의 이미지를 표시한다.
상기 터치 동작 (롱터치 및 드래그)은 TOLED(156)에 대한 롱 근접터치(적어 도 2초 내지 3초 이상 지속되는 근접터치)와 함께 슬라이드(상기 드래그에 대응되는 근접터치의 동작)가 감지된 경우에도 동일하게 적용된다.
이상 언급된 것 이외의 터치 동작이 감지되는 경우, 제어부(180)는 일반적인 터치 제어 방법과 동일하게 동작할 수 있다.
상기 오버랩(overlap)된 형태에서의 터치 동작에 대한 제어 방법은 싱글 디스플레이를 구비하는 형태의 단말기에 적용될 수 있다. 또한, 듀얼 디스플레이를 구비하는 폴더 형태와 다른 단말기에도 적용될 수 있다.
도 6a 및 도 6b는 근접 신호가 검출되는 근접 터치 인식 영역과 촉각 효과가 발생하는 햅틱 영역에 대한 설명에 참조 되는 도면이다.
도 6a는 아이콘이나 메뉴 항목 등과 같은 오브젝트를 설명의 편의상 원형으로 나타낸 것이다. 오브젝트가 디스플레이부(151)에 표시된 영역은, 도 6a의 (a)에 도시한 바와 같이, 중앙의 제1 영역(A)과 그를 감싸는 제2 영역(B)으로 구분될 수 있다. 제1 영역(A)과 제2 영역(B)은 서로 다른 세기나 패턴을 갖는 촉각 효과가 발생하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 제2 영역(B)을 터치한 경우 제1 진동을 출력하고, 제1 영역(A)을 터치한 경우 제1 진동보다 큰 제2 진동을 출력하도록 2단계로 구성할 수 있다.
오브젝트가 표시된 영역에 근접 터치 인식 영역과 햅틱 영역을 동시에 설정해야 하는 경우라면, 촉각 효과가 발생하는 햅틱 영역과 근접신호가 검출되는 근접 터치 인식 영역이 서로 다르게 설정할 수 있다. 즉, 햅틱 영역을 근접 터치 인식 영역보다 좁게 설정하거나 혹은 햅틱 영역을 근접 터치 인식 영역보다 넓게 설정할 수 있다. 예컨대, 도 6a의 (a)에서, 제1 영역(A)과 제2 영역(B)을 포함하는 영역을 근접 터치 인식 영역으로 하고, 제1 영역(A)을 햅틱 영역으로 설정할 수 있다.
도 6a의 (b)에 도시한 바와 같이, 오브젝트가 표시된 영역을 3개의 영역(A, B, C)으로 구분하거나, 혹은 도 6a의 (c)에 도시한 바와 같이, N(N>4) 개의 영역으로 구분할 수도 있다. 구분된 각 영역은 서로 다른 세기나 패턴을 갖는 촉각 효과가 발생하도록 구성될 수 있다. 하나의 오브젝트가 표시된 영역을 3개 혹은 그 이상의 영역으로 구분하는 경우에도, 햅틱 영역과 근접 터치 인식 영역은 사용환경에 따라 서로 다르게 설정할 수 있다.
디스플레이부(151)에 근접 깊이에 따라 근접 터치 인식 영역의 크기가 달라지도록 구성할 수도 있다. 즉, 도 6b의 (a)에 도시한 바와 같이, 디스플레이부(151)에 대한 근접 깊이에 따라 대응하는 근접 터치 인식 영역이 'C', 'B', 'A'로 점차 작아지도록 구성하거나, 혹은 이와 반대로 디스플레이부(151)에 대한 근접 깊이에 따라 대응하는 근접 터치 인식 영역이 점차 커지도록 구성할 수도 있다. 이러한 경우에도, 햅틱 영역은, 도 6b의 (b)에 도시한 'H'영역과 같이, 디스플레이부(151)에 대한 근접 깊이와 무관하게 일정한 크기로 설정할 수 있다.
햅틱 영역이나 근접 터치 인식 영역의 설정을 위해 오브젝트가 표시된 영역을 분할하는 경우, 도 6a에 도시한 바와 같은 동심원 형태의 분할 외에, 가로방향이나 세로방향의 분할, 방사형 분할, 및 이들을 조합한 방식의 분할 등 다양한 방식을 사용할 수 있다.
이하, 사용자 입력부(130)로 사용될 수 있는 터치 센서에 대하여 자세히 설 명한다.
도 7 내지 도 10을 참조하여 정전용량 방식의 터치 센서의 일례를 설명한다. 도 7은 터치 센서의 블록 구성도의 일례를 나타내고, 도 8은 터치가 있을 때 캐패시턴스(capacitance)의 변화를 보여주는 개념도이다. 도 9는 카운터(counter)를 이용한 터치 인식방법을, 도 10은 타이머(timer)를 이용한 터치 인식 방법을 각각 나타낸다.
도 7을 참조하면, 터치 센서는 적어도 하나의 터치부 (10,11,12)가 센서 모듈(1)에 연결되어 구성되며, 상기 센서 모듈은 주 센싱 제어부 (Main Control Unit: 이하 "MCU" 라 칭함)에 추가로 연결될 수 있다. 여기서, 상기 센서 모듈(1)은 다시 구동부(20), 타이머(timer) 또는 카운터(counter)(30), 인지부(40)를 포함하여 구성된다. 상기 터치부(10 내지 12)는 사람의 손 또는 전도체가 닿았을 때, 이를 인지할 수 있도록 전도성 물질로 구성되며, 소정의 정전용량의 기생 캐패시턴스(parastic capacitance)를 갖는다. 또한, 각각의 터치부는 보통 고유 ID를 갖기 때문에 상기 인지부(40)에 의하여 구별이 가능하다. 상기 구동부(20)는 소정의 전압을 상기 터치부에 인가하여 터치부의 용량성 부분(capacitor)을 충전시킬 수 있다. 상기 타이머 또는 카운터(30)는, 상기 구동부(20)에서 인가된 전압에 의해 상기 터치부의 용량성 부분이 충전되는 시간 또는 횟수를 계산하는 역할을 한다. 상기 인지부는 상기 타이머 또는 카운터(30)가 측정하는 시간 또는 횟수 정보를 분석하여 터치의 유무를 판단하고 터치신호를 출력한다. 그리고 MCU(50)는, 상기 인지부(40)가 각 터치부의 터치 여부를 판단하고 출력한 터치신호를 종합하여, 터치의 패턴을 인식하여 롱터치(long touch) 또는 숏터치(short touch) 등의 동작을 인식한다.
도 8을 참조하여 상기 터치부(10)에서, 캐패시터(capacitor)로 작용하는 용량성 부분의 정전용량(capacitance)을 보다 상세히 설명한다. 터치부는 기본적으로 전도성 물질(200,201) 사이에 접점이 형성되고, 그 사이에 소정의 기생 캐패시턴스 (parastic capacitance, 이하 "Cp"라 칭함)(210)가 존재하게 된다. 상기 터치부 (10)에 전도성 물질에 의한 터치가 있는 경우, 예를 들어 사람의 손(220)이 닿게 되면, 각 전도성 물질(200,201)과 손가락(220) 사이에도 소정의 캐패시턴스(이하, "Cf"라 칭함)(230,231)가 발생하게 된다. 따라서, 터치가 있는 경우 터치부의 용량성 부분의 총 캐패시턴스 값은 Cp값과 Cf값의 합이 되어 증가하게 된다.
상기 구동부(20)로 부터 일정한 전압이 공급되는 경우, 캐패시턴스 값이 커지면 충전에 걸리는 시간도 길어지게 된다.
도 9를 참조하여 카운터를 사용하는 터치 인식방법을 이하 설명한다. 구동부(20)는 Cp+Cf(터치가 있는 경우) 또는 Cp(터치가 없는 경우)에 일정 전압을 인가하여 일정 전압폭(300)까지 충전시키고 방전시키기를 반복하게 된다. 이때, 카운터는 일정 시간(310) 동안 Cp+Cf 또는 Cp의 충전 및 방전의 횟수를 세게 된다. 터치가 있는 경우(304)를 보면, Cp에 Cf가 추가되어 캐패시턴스가 증가되므로 충전시간이 길어져, 같은 시간(310)동안 터치가 없는 경우(350)에 비해 충방전 횟수가 적다. 따라서, 상기 인지부(40)는 터치 유무에 따른 상대적 충방전 횟수의 차이에 따라 터치 여부를 판단할 수 있다.
다음으로, 도 10을 참조하여 타이머를 사용하는 터치 인식방법을 이하 설명한다. 도 9의 카운터를 사용하는 방법과 유사하게, 구동부(20)는 Cp+Cf(터치가 있는 경우) 또는 Cp(터치가 없는 경우)에 일정 전압을 인가하여 일정 전압폭(400)까지 충전시키고 방전시키기를 반복하게 된다. 이때, 타이머는 각 경우 상기 일정 전압폭(400)까지 도달하는 시간을 측정하게 된다. 터치가 있는 경우(410)를 보면, Cp에 Cf가 추가되어 캐패시턴스가 증가되므로 충전 시간(411)이 터치가 없는 경우(420)의 충전 시간(421)에 비하여 길다. 따라서, 상기 인지부(40)는 터치 유무에 따른 상대적인 충전 시간의 차이에 따라 터치 여부를 판단할 수 있다.
그러나, 상술한 터치 센서는 타이머를 별도로 구비하여 충전 시간을 측정하거나, 카운터로 충방전 횟수를 세어야 하며, 소정의 전압폭 또한 측정하는 장치가 필요하므로 구조가 복잡하다는 단점이 있다. 또한 주기적인 충전은 주파수 노이즈를 발생시켜 다른 회로에 영향을 주게 되고, 특히 휴대 단말기와 같이 RF통신을 하는 기기에서는 노이즈 성분이 될 수 있다.
따라서 더 나은 성능을 갖는 터치 센서를 제안한다.
제 1 실시예
도 11 내지 도 14를 참조하여, 본 발명에 따른 터치 센서의 일 실시예를 설명한다. 도 11은 본 발명에 따른 터치 센서의 일 실시예에 대한 블록 구성도이다.
도 11을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치센서는 다수의 터치부(501 내지 503)가 구동부(510)와 연결되어 구동부로부터 소정의 입력전압을 인가받을 수 있다. 또한, 상기 터치부(501 내지 503)는 출력변환부의 역할을 하는 아날로그-디지털 변환기(analog-digital converter: ADC, 이하 "ADC"라 칭함)(520)에 연결되어 있으며, 상기 ADC(520)는 다시 인지부(530)에 연결된다. 그리고, 본 터치센서는 MCU(540)를 더욱 포함할 수 있다.
상기 터치부(501 내지 503)는 사람의 손 또는 전도체가 닿았을 때, 이를 캐패시턴스의 변화로 이어질 수 있도록 전도성 물질로 구성되며, 소정 값의 기생 캐패시턴스(parastic capacitance, 이하 "Cp"라 칭함)의 형태로 용량성 부분을 갖는다. 여기서, 상기 용량성 부분은 소정의 저항부(미도시)와 직렬로 연결되어 고주파 차단 필터의 역할을 수행할 수 있다. 또한, 각각의 터치부는 필요에 따라 적어도 하나 이상 구비될 수 있으며, 보통 고유 ID를 갖기 때문에 다수가 구비되어도 상기 인지부(530)에 의하여 구별이 가능하다. 상기 구동부(510)는 소정의 입력전압을 발생시켜 터치 센서를 작동시키는데, 일정 주기의 구형파(矩形波, square wave)를 발생시키는 것이 바람직하다. 상기 ADC(520)는, 상기 구동부(510)의 입력전압에 대한 상기 고주파 차단필터의 아날로그 출력을 입력신호로 받아, 디지털 신호로 변환하는 출력변환부의 역할을 한다. 그리고, 인지부(530)는 상기 변환된 디지털 신호를 입력받아, 그를 근거로 터치 여부를 판단하고 터치 신호를 출력할 수 있다. 터치신호 출력부는 상기 출력변환부와 상기 인지부(530)를 포함하고, 상기 터치신호 출력부의 일부 기능은 MCU에 포함되는 형태로 구현될 수 있다.
이하, 본 발명의 터치 센서의 터치 유무에 따른 터치부의 캐패시턴스 변화를 이용한 동작 원리를 설명한다.
상술한 바와 같이, 터치부의 용량성 부분은 일정 정전용량(캐패시턴스)을 갖 기 때문에 캐패시터(capacitor)로 작용할 수 있다. 그러므로 상기 터치부의 용량성 부분이 저항부와 함께 고주파 차단 필터를 구성할 수 있고, 캐패시턴스의 변화는 고주파 차단필터의 특성의 변화로 이어지게 된다. 보다 자세히 고주파 차단필터를 설명하면, 보통, 고주파 차단필터는 저항과 캐패시터(capacitor)로 구성되고, 그 출력전압을 캐패시터 양단에서 측정하게 된다. 고주파 차단필터의 차단 주파수는 저항과 캐패시턴스의 곱의 역수에 비례하므로, 저항값이 고정된 상태에서 캐패시턴스가 증가되면 차단 주파수는 낮아진다. 따라서, 주파수 노이즈의 원인이 되는 고차(高次) 고조파(高調波)를 구성하는 고주파(高周波) 성분을 차단할 수 있다. 또한, 증가된 캐패시턴스는 캐패시터의 용량성 리액턴스(Xc)를 감소시켜, 필터에 인가된 전압이 분배될 때 상대적으로 저항에 더 큰 전압이 걸리게 된다. 결과적으로 캐패시턴스가 증가하면 고주파 차단필터 출력의 변동폭(fluctuation)이 감소하게 된다.
상술한 이론을 도 12 내지 도 14을 함께 참조하여, 본 발명의 터치 센서에 적용하여 설명한다. 도 12는 터치가 없는 경우의 회로 개념도를, 도 13은 터치가 있는 경우의 회로 개념도를 각각 나타낸다. 그리고, 도 14는 구동부에서 인가되는 전압과 터치 유무에 따른 고주파 차단 필터의 출력 전압 그래프를 나타낸다.
먼저, 도 12를 참조하여 터치가 없는 경우를 살펴보면, 터치부의 용량성 부분이 캐패시터 Cp(615)로 표시되고, 상기 캐패시터가(615) 저항부(611)와 연결되어 고주파 차단필터(610)를 구성한다. 상기 저항부(611)는 상기 터치부에 포함되거나, 따로 구비될 수 있으며, 전체회로의 등가 저항의 형태로 존재할 수도 있다. 그 외 의 구성요소는 도 11과 동일하므로 설명을 생략한다. 여기서 상기 터치부를 손으로 터치하는 경우, 상기 터치부에는 손과의 접촉으로 인한 새로운 캐패시턴스 성분이 생기게 된다.
도 13을 참조하면, 상기 새로운 캐패시턴스 성분이 캐패시터 Cf(716)로 나타나 있다. 기존의 Cp(715)에 상기 Cf(716)가 추가되어 총 캐패시턴스가 증가하게 됨에 따라서 고주파 차단필터(710)의 특성이 변하게 된다.
도 14의 그래프를 참조하면, 구동부로부터의 입력전압(800)에 대한 고주파 차단 필터의 출력이, 터치가 없을 경우(810)와 터치가 있는 경우(820) 차이가 있음을 알 수 있다. 여기서, 상기 구동부가 발생시키는 입력전압은 일정 주기의 구형파(矩形波)이다. 구형파는 기본 정현파(正弦波) 성분 외에도 수많은 고조파(高調波) 성분이 중첩되어 이루어짐을 당업자는 잘 알고 있다. 상기 두 출력 전압(810,820)을 비교해보면, 터치가 있는 경우의 출력 전압(820)이 터치가 없는 경우의 출력 전압(810)보다 파형의 형태가 부드럽고, 변동폭(fluctuation)이 작다. 이는 크게 두 가지 이유로 설명할 수 있다.
첫째로, 터치로 인하여 증가된 캐패시턴스가 고주파 제거 필터의 용량성 리액턴스를 낮추어 저항부에 비하여 상대적으로 낮은 전압이 인가되기 때문이다.
둘째로, 특히 부드러운 파형은, 터치로 인하여 증가된 캐패시턴스가 고주파 제거 필터의 차단 주파수를 낮추어, 터치가 없는 경우보다 더 많은 고차(高次) 고조파(高調波) 성분을 차단하여 기본파 성분이 커지기 때문이다. 여기에서 고주파(高周波) 노이즈를 차단하는 효과도 기대할 수 있다.
이러한 변동폭의 차이를 이용하여, 적절한 위치에 ADC의 문턱전압 (threshold)이 오도록 설정하면 쉽게 터치 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 도 14와 같이 두 단계를 갖는 간단한 ADC(1 bit ADC)를 사용하는 경우, 기 설정된 문턱전압(830)보다 높은 출력은 "1"이라는 디지털 신호로 변환하고, 문턱전압 (830)보다 낮은 출력은 "0"으로 변환한다. 따라서 문턱전압을, 터치가 있는 경우의 출력전압(820)과 터치가 없는 경우의 출력전압(810) 사이에 오도록 조절한다. 그렇게 되면 터치가 있는 경우에는 ADC가 계속 "0"을 출력할 것이고, 터치가 없는 경우에는 ADC의 샘플링클럭(sampling clock)에 따라 "1" 또는 "0"과 "1"을 번갈아 출력할 것이다. 이를 근거로 인지부가 터치가 있는지 여부를 판단할 수 있는 것이다.
상기 2단계(1 bit) ADC와 문턱전압의 설정은 예시적인 것으로서, 더 높은 분해능(resolution)을 갖는 ADC가 사용된다면, 필요에 따라 터치 감도를 세밀하게 설정할 수 있다.
뿐만 아니라, 더 높은 분해능을 갖는 ADC에 적어도 둘의 단계를 설정하여 본 터치 센서에 적용하면, 터치의 정도 또한 감지되도록 설정될 수 있다. 이 방법은 터치를 강하고 넓게 할수록 Cf 값이 증가하는 원리를 이용할 수 있다.
예를 들면, 4비트 ADC를 사용한다면, 디지털 출력은 "0"에서 "15"까지 16단계가 존재하게 된다. 상기 4 비트 ADC의 디지털 출력이, Cf값이 가장 많이 증가하여 고주파 차단 필터의 출력이 큰 감소를 보여 "0"에서 "3"까지의 출력을 포함한다면, 딥 터치(deep touch)로 인식하도록 인지부를 설정한다. 그리고, 디지털 출력 "4"에서 "7"까지의 출력을 포함하면 소프트 터치(soft touch), 그 밖의 경우는 터 치가 없는 것으로 인식하도록 설정할 수 있다.
제 2 실시예
도 15를 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 의한 터치패드를 설명하면 다음과 같다. 본 실시예의 기본적 구성과 작동은 상술한 실시예와 동일하다. 다만, 본 실시예에서는 상술한 실시예와는 달리 다수의 터치부가 소정의 어레이(array)형태로 배열된다.
상세히 설명하면 다음과 같다.
개별적으로 고유의 ID를 갖는 다수의 터치부(901,902,903)들이 소정의 어레이(array) 형태로 배열되어 패드부(900)를 형성한다. 상기 패드부(900)를 구성하는 터치부들은 구동부(910)로 부터 입력 전압을 인가 받으며, 용량성 부분은 위에서 설명한 터치 센서와 같이 소정의 저항부(미도시)와 함께 각각의 고주파 차단 필터를 형성한다. 상기 ADC(920)는 상기 구동부(910)로부터의 인가전압에 대한 상기 각 고주파 차단 필터의 출력을 디지털 신호로 변환하는 출력변환부의 역할을 수행한다. 인지부(930)는 상기 변환된 디지털 신호에 근거하여 상기 패드부(900)의 어느 터치부가 터치를 받았는지 판단하고 터치신호를 출력할 수 있다.
본 터치패드는 MCU(940)를 더욱 포함할 수 있다. 상기 MCU(940)는 상기 인지부(930)가 판단한 각 터치부의 터치 상황을 종합하여, 터치의 면적, 길이, 순서 및 방향 등을 판단하고 롱 터치, 숏 터치 또는 드래그 등의 특정 동작으로 인식할 수 있다. 상술한 바와 같이, 터치신호 출력부는 상기 출력변환부와 상기 인지부(930)를 포함하며, 상기 터치신호 출력부의 일부 기능은 상기 MCU(940)에 포함되는 형태 로 구현될 수 있다. 상기 구동부(910) 및 터치신호 출력부는, 각각 하나가 구비된 모든 터치부를 담당하거나, 복수 개 구비되어 다수의 터치부를 나누어 담당할 수 있다.
제 3 실시예
상술한 터치 센서 및 터치 패드는 각각 또는 함께 단말기에 포함되어 사용자 입력부(130)로써의 기능을 수행할 수 있다. 특히, RF 통신을 수행하는 이동 단말기에 있어서, 상기 터치 센서 및 터치 패드는 고주파 제거 필터를 사용하므로 고주파가 기기에 미치는 영향을 줄일 수 있다는 장점이 있다.
한편, 단말기에서는 상술한 터치 센서 및 터치 패드에 포함될 수 있는 터치 신호 출력부 또는 MCU의 적어도 일부 기능이 상기 단말기의 제어부(180)에서 수행될 수도 있다.
지금까지 본 발명에 따른 실시예들을 살펴보았다. 이하, 전술된 상기 실시예들을 종합하여, 본 발명에 따른 터치 인식방법을 설명한다. 설명의 간명함을 위하여, 상술한 터치 센서와 동일한 구성요소 및 그 기능에 대한 설명은 생략한다.
도 16을 참조하면, 본 방법은 터치부가 터치를 받는 단계로 시작된다(S1001). 터치가 있는 경우, 상기 터치부의 캐패시턴스 값이 변하여, 구동부에서 인가된 입력전압에 대한 고주파 차단 필터의 변화된 출력이 터치신호 출력부에 포함된 아날로그-디지털 변환기에 전달되는 단계를 거친다(S1002). 다음으로, 상기 변화된 출력전압이 상기 아날로그-디지털 변환기에서 기 설정된 문턱(Threshold)전압을 기준으로 디지털 신호로 변환되는 단계(S1003)이다. 그리고, 상기 변환된 디 지털 신호를 근거로 터치신호 출력부는 터치가 없다고 판단(S1004)하거나, 터치되었다고 판단(S1005)하고 해당 터치 신호를 출력하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 구동부에서 인가되는 입력전압은, 일정 주기의 구형파(矩形波)인 것이 바람직하다. 또한, 상기 터치부는, 터치가 있는 경우 캐패시턴스 값이 증가되고, 상기 고주파 차단 필터의 출력 변화는, 상기 캐패시턴스 값이 증가할 때 변동폭(fluctuation)의 크기가 감소되는 것이 바람직하다.
상술한 실시예들 및 이점들은 예시적인 것으로서, 본 발명을 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 상기와 같이 설명된 터치 센서는 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
또한, 예를 들면, 전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 상기 컴퓨터는 단말기의 제어부(180)를 포함할 수도 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예와 관련된 이동 단말기의 블록 구성도(block diagram).
도 2a은 본 발명의 일 실시예에 관련된 휴대 단말기의 전면 사시도.
도 2b는 본 발명의 일 실시예에 관련된 휴대 단말기의 후면 사시도.
도 3a 및 3b는 본 발명과 관련된 휴대 단말기의 일 작동 상태를 설명하기 위한 휴대 단말기의 정면도들.
도 4는 근접 센서의 근접 깊이를 설명하기 위한 개념도이다.
도 5는 한 쌍의 디스플레이부들이 오버랩된 형태에서의 터치 동작에 대한 제어 방법을 설명하기 위한 개념도.
도 6a 및 도 6b는 각각 근접신호가 검출되는 근접 터치 인식 영역과 촉각 효과를 발생하는 햅틱 영역에 대한 설명을 위한 개념도들.
도 7은 터치 센서의 일례를 보여주는 블록 구성도.
도 8은 터치가 있을 때 캐피시턴스(capacitance)의 변화를 보여주는 개념도.
도 9는 카운터(counter)를 이용한 터치 인식방법의 일례에 대한 개념도.
도 10은 타이머(timer)를 이용한 터치 인식 방법의 일례에 대한 개념도.
도 11은 본 발명에 따른 터치 센서의 일 실시예에 대한 블록 구성도.
도 12는 터치가 없는 경우의 회로 개념도.
도 13은 터치가 있는 경우의 회로 개념도.
도 14는 구동부에서 인가되는 전압과 터치 유무에 따른 고주파 차단 필터의 출력 전압 그래프.
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 의한 터치 패드의 개념도.
도 16은 본 발명의 터치 인식방법에 대한 흐름도.

Claims (20)

  1. 터치 여부에 따라 캐패시턴스가 달라지는 터치부;
    상기 캐패시턴스를 이용하는 고주파 차단 필터부;
    상기 고주파 차단 필터부에 소정 전압 파형을 인가하는 구동부;
    상기 고주파 차단 필터부의 출력을 이용하여 상기 터치 여부를 나타내는 터치 신호를 출력하는 터치신호 출력부를 포함하되,
    상기 터치신호 출력부는 상기 고주파 차단 필터부의 전압 출력의 크기를 소정의 문턱 값에 따라 디지털 신호로 변환하는 아날로그-디지털 변환기(ADC)를 포함하고,
    상기 아날로그-디지털 변환기에서 출력된 디지털 신호의 변동에 따라 상기 터치부의 터치 여부를 판단하여 터치신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 터치 센서.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 터치부는, 소정의 정전용량성분인 기생 캐패시턴스(Parastic Capacitance)를 갖고, 터치가 있는 경우 캐패시턴스가 증가하는 것을 특징으로 하는 터치 센서.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 구동부가 발생시키는 일정 전압 파형은, 일정 주기의 구형파(矩形波)인 것을 특징으로 하는 터치 센서.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 고주파 차단 필터부는 소정의 저항부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 센서.
  5. 삭제
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 아날로그-디지털 변환기는 적어도 2 비트(bit)의 분해능(resolution)을 가지며,
    상기 터치신호 출력부는 상기 아날로그-디지털 변환기의 디지털 신호를 근거로 터치의 정도를 적어도 둘 이상의 단계로 판단하여 터치 신호를 출력할 수 있는 것을 특징으로 하는 터치 센서.
  7. 제 1 항에 있어서,
    주 제어부(MCU)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 센서.
  8. 터치 여부에 따라 캐패시턴스가 달라지는, 복수개의 터치부가 어레이 형태로 구비된 패드부;
    상기 캐패시턴스를 이용하는 고주파 차단 필터부;
    상기 고주파 차단 필터부에 소정 전압 파형을 인가하는 구동부;
    상기 고주파 차단 필터부의 출력을 이용하여 상기 터치 여부를 나타내는 터치 신호를 출력하는 터치신호 출력부를 포함하되,
    상기 터치신호 출력부는 상기 고주파 차단 필터부의 출력을 디지털 신호로 변환하는 아날로그-디지털 변환기(ADC)를 포함하고,
    상기 아날로그-디지털 변환기에서 출력된 디지털 신호의 변동에 따라 상기 터치부의 터치 여부를 판단하여 터치신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 터치패드.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 터치부는, 소정의 정전용량성분인 기생 캐패시턴스(Parastic Capacitance)를 갖고, 터치가 있는 경우 캐패시턴스가 증가하는 것을 특징으로 하는 터치패드.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 구동부가 발생시키는 일정 전압 파형은, 일정 주기의 구형파(矩形波)인 것을 특징으로 하는 터치패드.
  11. 제 8항에 있어서,
    상기 고주파 차단 필터부는 소정의 저항부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터치패드.
  12. 삭제
  13. 제 8항에 있어서,
    상기 아날로그-디지털 변환기는 적어도 2 비트(bit)의 분해능(resolution)을 가지며,
    상기 터치신호 출력부는 상기 아날로그-디지털 변환기의 디지털 신호를 근거로 터치의 정도를 적어도 둘 이상의 단계로 판단하여 터치 신호를 출력할 수 있는 것을 특징으로 하는 터치패드.
  14. 제 8 항에 있어서,
    주 제어부(MCU)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터치패드.
  15. 터치부가 터치를 받는 단계;
    터치가 있는 경우, 상기 터치부의 캐패시턴스값이 변하여, 구동부에서 인가된 입력전압에 대한 고주파 차단 필터의 변화된 출력이 터치신호 출력부에 전달되는 단계;
    상기 변화된 출력을 근거로 상기 터치신호 출력부에서 터치 여부가 판단되어 터치신호가 출력되는 단계를 포함하되,
    상기 터치신호 출력부는, 아날로그-디지털 컨버터(ADC)를 포함하고,
    상기 고주파 차단 필터의 출력이 상기 아날로그-디지털 변환기에서 기 설정된 문턱전압(threshold)에 따라 변환된 디지털 신호를 근거로 터치 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 터치 인식방법.
  16. 삭제
  17. 제 15항에 있어서,
    상기 구동부에서 인가되는 입력전압은, 일정 주기의 구형파(矩形波)인 것을 특징으로 하는 터치 인식방법.
  18. 제 15항에 있어서,
    상기 터치부는, 터치가 있는 경우 캐패시턴스 값이 증가되고,
    상기 고주파 차단 필터의 출력은, 상기 캐패시턴스 값이 증가할 때 변동폭(fluctuation)의 크기가 감소되는 것을 특징으로 하는 터치 인식방법.
  19. 제 1항 내지 제4항, 제6항 및 제 7항 중 어느 한 항의 터치 센서를 포함하는 단말기.
  20. 제 8항 내지 제 11항, 제13항 및 제 14항 중 어느 한 항의 터치패드를 포함하는 단말기.
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