KR101885354B1

KR101885354B1 - 감지 스크린, 감지 스크린 제어 회로, 감지 스크린 제어 방법, 및 감지 스크린 장치

Info

Publication number: KR101885354B1
Application number: KR1020167034427A
Authority: KR
Inventors: 화 차이; 창 차오; 징타오 천
Original assignee: 후아웨이 테크놀러지 컴퍼니 리미티드
Priority date: 2014-06-11
Filing date: 2014-06-11
Publication date: 2018-08-03
Also published as: CA2949320C; RU2659757C1; KR20170002596A; CN106104913A; EP3142185A4; EP3142185A1; AU2014397501A1; MX359503B; BR112016027628B1; MX2016015678A; CN106104913B; ZA201608401B; KR102099753B1; JP2017527146A; US10530040B2; EP3142185B1; US20200083595A1; US11199917B2; SG11201609763UA; WO2015188323A1

Abstract

본 발명은, 감지 스크린, 제어 회로, 및 이에 따른 제어 방법과 감지 스크린 장치를 개시하고, 무선 통신 분야에 속한다. 감지 스크린은, 표시 화면, 제1 투명 매체 층, 투명한 연결 층, 및 안테나 층을 포함한다. 안테나 층은, 복수의 안테나 유닛을 포함하고, 안테나 유닛은 적어도 1개의 제1 안테나 유닛 및 복수의 제2 안테나 유닛을 포함한다. 제1 안테나 유닛은 감지 신호를 송신하도록 구성되고, 제2 안테나 유닛은 감지 신호의 반사 신호를 수신하도록 구성되며, 반사 신호는, 터치 오브젝트에 의해, 감지 신호가 반사하여 생성된다. 대안으로서, 제1 안테나 유닛 및 제2 안테나 유닛은 통신 신호를 동시에 송신 또는 수신하도록 구성된다. 복수의 제2 안테나 유닛은 제1 안테나 유닛 사이에 배치된다. 본 발명에 따르면, 실질적으로 안테나 크기를 증가시키고 안테나 이득을 증가시키기 위해, 감지 스크린의 터치 영역은 스크린 디스플레이가 영향받지 않는 동안 완전히 이용되도록, 안테나 층은 표시 화면의 바로 위에 배치된다. 추가로, 감지 기능을 구현하기 위해, 터치 오브젝트에 대응하는 위치는 반사 신호에 따라 결정된다.

Description

감지 스크린, 감지 스크린 제어 회로, 감지 스크린 제어 방법, 및 감지 스크린 장치{SENSITIVE SCREEN, CONTROL CIRCUIT THEREOF, CONTROL METHOD THEREFOR, AND SENSITIVE SCREEN APPARATUS}

본 발명은 무선 통신 분야에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 감지 스크린, 그에 따른, 제어 회로 및 제어 방법, 및 감지 스크린 장치에 관한 것이다.

무선 통신 기술의 발달로, 새로운 어플리케이션 시나리오 및 요구가 끊임없이 대량으로 발생하고, 무선 액세스 네트워크 또한 대용량, 밀리미터 파, 다중 대역 등으로 발전한다. 저주파 통신 기술에 기초한 종래의 이동 단말기 또는 휴대 기기의 안테나는 무지향성 커버리지(omnidirectional coverage)를 구현할 수 있으며, 안테나의 이득은 대개 약 2dBi이다. 그러나 고주파 통신 기술 기반, 휴대 단말기 또는 휴대 기기의 경우, 고주파 통신 기술의 전송 손실이 상대적으로 크기 때문에, 거리 이내의 통신 요건을 충족시키기 위해서는 안테나 크기가 증가하여 안테나 이득이 커져야 한다. 모바일 단말기 또는 휴대용 장치의 안테나 이득은 밀리미터 파 어플리케이션에서 10dBi보다 커야하고, 일부 어플리케이션 시나리오에서는 안테나 이득이 25-30dBi에 이를 필요가 있다고 예상된다.

종래 기술에서 터치 디스플레이 기능을 갖는 휴대 단말기 또는 휴대용 기기가 제공된다. 이동 단말기 또는 휴대용 장치는 종래 저주파 통신 기술에 기초하고 터치 표시 화면, 터치 스크린 감지 유닛, 발광 부, 안테나, 및 투명 도전성 재료를 포함한다. 터치 표시 화면, 터치 스크린 감지 유닛, 및 발광 부는 모바일 단말기 또는 휴대 장치의 터치 스크린 영역을 함께 차지한다. 투명 전도성 물질은 터치 스크린 영역의 일부에 위치한다. 안테나는 주로 터치 스크린이 아닌 영역에 배치되며 안테나의 일부는 투명 전도성 물질 주변에 배치된다.

본 발명을 실시하는 동안, 발명자는 종래 기술이 적어도 다음과 같은 문제점을 가지고 있음을 발견하였다.

종래 이동 단말기 또는 휴대 기기는 안테나 이득에 대해 요구가 상대적으로 낮고, 안테나 및 터치 표시 화면은 모바일 단말기 또는 휴대 기기의 상이한 위치에 배치될 수 있으며, 터치 표시 화면 및 안테나의 배치 요건은 모두 충족된다. 그러나 고주파 통신 기술을 사용하는 밀리미터 파 무선 통신 시스템에서, 밀리미터 파 무선 통신 시스템은 안테나 이득에 대해 요구가 매우 증가하여, 안테나 크기(또는 물리적 개구)가 증가한다. 또한, 시각 효과에 대한 고려로 인해, 휴대 단말기 또는 휴대 기기의 크기가 제한되면, 휴대 단말기 또는 휴대 기기의 터치 디스플레이 화면의 크기가 커지고, 안테나의 사용 가능한 영역이 점차 작아지며, 소형 및 터치 스크린 영역을 효율적으로 활용할 수없는 문제점이있다.

종래 기술의 전술한 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 실시예는, 감지 스크린, 제어 회로, 및 그에 따른 제어 회로와 감지 스크린 장치를 제공한다. 기술적 해결 수단은 이하와 같다.

제1 측면에 따르면, 본 발명의 실시예는 감지 스크린을 제공하고, 이러한 감지 스크린은, 상기 감지 스크린은 표시 화면, 제1 투명 매체 층, 투명한 연결 층, 및 투명한 안테나 층을 포함하고, 상기 제1 투명 매체 층은 상기 연결 층과 상기 안테나 층 사이에 끼워져 있으며, 상기 연결 층은 상기 제1 투명 매체 층과 상기 표시 화면 사이에 끼워져 있고, 상기 안테나 층은 복수의 안테나 유닛을 포함하고, 상기 복수의 안테나 유닛은 적어도 1개의 제1 안테나 유닛 및 복수의 제2 안테나 유닛을 포함하며, 상기 제1 안테나 유닛은 감지 신호를 송신하도록 구성되고, 상기 제2 안테나 유닛은 상기 감지 신호의 반사 신호를 수신하도록 구성되고, 상기 반사 신호는, 터치 오브젝트(touch object)에 의해, 상기 감지 신호가 반사하여 생성되거나; 또는 (2) 상기 제1 안테나 유닛 및 상기 제2 안테나 유닛은 동시에 통신 신호를 송신하거나 수신하도록 구성되고, 상기 복수의 제2 안테나 유닛은 상기 제1 안테나 유닛 사이에 배치된다.

추가로, 상기 안테나 층은, 상기 안테나 유닛을 피드(feed)하도록 구성된 복수의 안테나 피더(antenna feeder)를 포함하고, 각 안테나 피더는 1개의 안테나 유닛에 연결되거나, 또는 각 안테나 피더는 복수의 안테나 유닛에 연결되고, 상이한 안테나 피더는 상이한 안테나 유닛에 연결된다.

선택적으로, 상기 안테나 유닛 전체가 안테나 어레이(antenna array)를 형성하고, 상기 안테나 어레이 중 일부 안테나 유닛에 의해 형성된 어레이의 방사 방향은 상기 표시 화면과 평행하며, 상기 안테나 어레이 중 나머지 안테나 유닛에 의해 형성된 어레이의 방사 방향은 상기 표시 화면에 수직이다.

선택적으로, 상기 안테나 유닛은, 인듐 산화주석(tin oxide), 불소-도핑 산화주석(fluorine-doped tin oxide), 알루미늄-도핑 산화아연(aluminum-doped zinc oxide), 및 인듐-도핑 산화아연(indium-doped zinc oxide) 중 어느 하나 또는 그 이상으로 만들어진다.

선택적으로, 상기 안테나 유닛은 로우-프로파일 안테나(low-profile antenna)이고, 상기 로우-프로파일 안테나는 패치 안테나(patch antenna), 슬롯 안테나(slot antenna), 및 비발디 안테나(Vivaldi antenna) 중 어느 하나 또는 그 이상을 포함한다.

추가로, 상기 연결 층은 실드 층(shield layer) 및 접지 층(ground layer)을 포함하고, 상기 실드 층은 상기 안테나 층을 차폐하고, 상기 통신 신호, 상기 감지 신호, 및 상기 반사 신호를 리턴하도록 구성되며, 상기 접지 층은 상기 안테나 층을 접지하도록 구성된다.

선택적으로, 상기 표시 화면과 상기 연결 층 사이에 배치된 제2 투명 매체 층을 더 포함한다.

선택적으로, 상기 감지 스크린은 상기 안테나 층을 덮는 투명 보호 층을 더 포함하고, 상기 투명 보호 층 및 상기 제1 투명 매체 층은 상기 안테나 층의 두 측면 상에 위치한다.

제2 측면에 따르면, 본 발명의 실시예는 감지 스크린 제어 회로를 제공하고, 이러한 제어 회로는, 조정 모듈 및 제어 모듈을 포함하고, 상기 조정 모듈은, 상기 제어 모듈에 의해, 감지 신호, 반사 신호, 및 통신 신호를 조정하도록 제어되고, 상기 제어 모듈은, 상기 조정된, 감지 신호 및 반사 신호에 따라, 터치 오브젝트(touch object)의 위치를 결정하도록 추가로 구성되며, 상기 조정 모듈은 상기 감지 스크린 및 상기 제어 모듈과 개별적으로 전기적으로 연결된다.

추가로, 상기 조정 모듈은, 상기 감지 신호, 상기 반사 신호, 및 상기 통신 신호를 수신하고, 상기 감지 신호, 상기 반사 신호, 및 상기 통신 신호에 정상파 탐지(standing-wave detection), 신호 증폭 및 필터링을 수행하도록 구성된 무선 주파수 프론트-엔드 채널(radio frequency front-end channel); 상기 감지 신호, 상기 반사 신호, 및 상기 통신 신호의, 진폭 또는 위상 또는 지연을 조정하도록 구성된 조정 유닛; 상기 감지 신호, 상기 반사 신호, 및 상기 통신 신호에 주파수 변환을 수행하도록 구성된 주파수 변환 유닛; 및 상기 감지 신호에 전력 분할을 수행하고, 상기 반사 신호에 전력 결합을 수행하며, 상기 통신 신호에 전력 결합 또는 전력 분할을 수행하도록 구성된 전력 분할 및 조합 유닛을 포함한다.

선택적으로, 상기 무선 주파수 프론트-엔드 채널, 상기 조정 유닛, 상기 전력 분할 및 결합 유닛, 및 상기 주파수 변환 유닛이, 이 순서대로 상기 감지 스크린과 상기 제어 모듈 사이에서 연결되거나, 또는 상기 무선 주파수 프론트-엔드 채널, 상기 조정 유닛, 상기 주파수 변환 유닛, 및 상기 전력 분할 및 결합 유닛이, 이 순서대로 상기 감지 스크린과 상기 제어 모듈 사이에서 연결되거나, 또는 상기 무선 주파수 프론트-엔드 채널, 상기 주파수 변환 유닛, 상기 조정 유닛, 및 상기 전력 분할 및 결합 유닛이, 이 순서대로 상기 감지 스크린과 상기 제어 모듈 사이에서 연결된다.

제3 측면에 따르면, 본 발명의 실시예는 감지 스크린 장치를 제공하고, 이러한 감지 스크린 장치는, 제1 측면에 따른 감지 스크린 및 제어 장치를 포함하고, 상기 제어 장치는 하우징(housing) 및 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 기재된 제어 회로를 포함하며, 상기 제어 회로는 상기 하우징 내에 배치되고, 상기 제어 회로는 상기 하우징을 사용하여 상기 감지 스크린에 연결된다.

선택적으로, 상기 감지 스크린은, 점퍼(jumper), 커넥터(connector), 또는 상기 하우징에 배치된 슬롯(slot)을 사용하여 상기 제어 회로에 연결된다.

제4 측면에 따르면, 본 발명의 실시예는, 제1 측면체 따른, 감지 스크린을 제어하는 데 사용되는 감지 스크린의 제어 방법을 제공하고, 이러한 제어 방법은, 감지 타임 슬롯(sensing timeslot)에서, 상기 감지 스크린의 제1 안테나 유닛을 제어하여 감지 신호를 송신하고, 제2 안테나 유닛을 제어하여 상기 감지 신호의 반사 신호를 수신하는 단계 - 상기 반사 신호는, 터치 오브젝트(touch object)에 의해, 상기 감지 신호가 반사하여 생성됨 -; 및 상기 감지 신호의 반사 신호가 수신되면, 상기 반사 신호를 수신한 제2 안테나 유닛의 평면상의 좌표 및 상기 수신된 반사 신호의 전력에 따라, 상기 감지 스크린이 위치한 평면상의 상기 터치 오브젝트의 좌표를 결정하는 단계를 포함한다.

선택적으로, 통신 타임 슬롯에서, 통신 신호를 동시에 송신 또는 수신하도록 상기 안테나 유닛을 제어하는 단계를 더 포함한다.

추가로, 1개 또는 그 이상의 감지 타임 슬롯이, 이격되어(in a spaced manner) 1개의 통신 타임 슬롯에 삽입되거나, 이격되어 2개의 인접 통신 타임 슬롯 사이에 삽입된다.

선택적으로, 상기 감지 스크린의 제1 안테나 유닛을 제어하여 감지 신호를 송신하는 동작은, 상기 복수의 안테나 유닛으로부터 임의로 1개의 안테나 유닛을 선택하거나, 또는 상기 복수의 안테나 유닛으로부터 1개의 가장 높은 사용 빈도의 안테나 유닛을 선택하는 단계; 및 상기 감지 신호를 송신하도록 상기 선택된 1개의 안테나 유닛을 제어하는 단계를 포함한다.

추가로, 상기 반사 신호를 수신한 제2 안테나 유닛의 평면상의 좌표 및 상기 수신된 반사 신호의 전력에 따라, 상기 감지 스크린이 위치한 평면상의 상기 터치 오브젝트의 좌표를 결정하는 단계는, 상기 수신된 반사 신호로부터, 4개의 최대 전력 반사 신호를 선택하는 단계; 상기 선택된 4개의 반사 신호를 수신하는 4개의 제2 안테나 유닛의 좌표를 결정하는 단계; 및 상기 선택된 4개의 반사 신호 및 상기 4개의 제2 안테나 유닛의 좌표에 따라, 상기 평면상의 터치 오브젝트의 좌표를 결정하는 단계를 포함한다.

선택적으로, 상기 선택된 4개의 반사 신호 및 상기 4개의 제2 안테나 유닛의 좌표에 따라, 상기 평면상의 터치 오브젝트의 좌표를 결정하는 단계는, 상기 4개의 반사 신호의 전력이 설정된 임계치에 도달하는지 검출하는 단계; 및 상기 4개의 반사 신호 중 1개의 반사 신호의 전력이 상기 설정된 임계치에 도달하지 않으면, 제1 안테나 유닛을 재선택하는 단계를 포함한다.

추가로, 상기 제어 방법은, 상기 평면상의 터치 오브젝트의 좌표가 상기 감지 스크린의 가장자리를 벗어나는지 검사하여 검사 결과를 획득하는 단계; 및 상기 검사 결과가, 상기 평면상의 터치 오브젝트의 좌표는 상기 감지 스크린의 모서리를 벗어나지 않았다는 것이면, 상기 평면상의 터치 오브젝트의 좌표에 따라, 동작 제어 명령을 생성하는 단계를 더 포함한다.

선택적으로, 상기 제어 방법은, 상기 평면상의 터치 오브젝트의 좌표 및 상기 평면상의 터치 오브젝트의 좌표의 검사 결과를 저장하는 단계를 더 포함한다.

선택적으로, 상기 제어 방법은, 상기 평면상의 터치 오브젝트의 좌표 및 상기 터치 오브젝트로부터 상기 감지 스크린까지의 거리에 따라, 상기 통신 타임 슬롯에서, 상기 안테나 유닛에 의해 생성된 빔 각도(beam angle)를 제어하는 단계를 더 포함하고, 상기 터치 오브젝트는 상기 생성된 빔 각도 바깥쪽에 위치한다.

선택적으로, 상기 제어 방법은 각 안테나 유닛에 의해 수신된 반사 신호의 강도가 설정된 임계치에 도달하는지 개별적으로 검출하는 단계; 및 상기 임계치에 도달한 반사 신호에 대응하는 안테나 유닛의 통신 채널을 폐쇄(close)하는 단계를 더 포함한다.

본 발명의 실시 예에 의해 제공된 기술적 해결책은 다음과 같은 유익한 효과를 갖는다.

투명 물질, 투명한 연결 층, 제1 투명 매체 층, 및 표시 화면으로 만들어진 안테나 층은 감지 스크린을 형성하도록 사용되고, 실질적으로 안테나 크기를 증가시키고 안테나 이득을 증가시키기 위해, 감지 스크린의 터치 영역은 스크린 디스플레이가 영향받지 않는 동안 완전히 이용되도록, 안테나 층은 표시 화면의 바로 위에 배치된다. 또한, 제1 안테나 유닛은 감지 신호를 송신하고, 제2 안테나 유닛은 감지 신호의 반사 신호를 수신하며, 추가 비용 없이 감지 기능을 구현하기 위해, 터치 오브젝트에 대응하는 위치는 반사 신호에 따라 결정되고, 따라서 비용이 절감되고 사용 편리성을 달성할 수 있다.

본 발명의 실시 예에서의 기술적 해결 수단을 보다 명확하게 설명하기 위해, 실시 예를 설명하기 위해 요구되는 첨부 도면을 간단히 설명한다. 명백하게, 다음의 설명에서의 첨부된 도면은 본 발명의 단지 일부 실시 예를 도시하고, 당업자는 창조적 인 노력 없이도 이들 도면으로부터 다른 도면을 유도할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 감지 스크린의 개략적 구조도이다.
도 1a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 안테나 층의 개략적 구조도이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 감지 스크린의 개략적 구조도이다.
도 2a는 본 발명의 제2 실시예에 따른 균일 안테나 어레이 배치 방식의 개략적 구조도이다.
도 2b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 불균일 안테나 어레이 배치 방식의 개략도이다.
도 2c는 본 발명의 제2 실시예에 따른 안테나의 방사 방향의 개략도이다.
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 제어 회로의 개략 구성도이다.
도 4는 본 발명의 제4 실시예에 따른 제어 회로의 개략 구성도이다.
도 4a는 본 발명의 제4 실시예에 따른 조정 유닛의 개략 구성도이다.
도 4b는 본 발명의 제4 실시예에 따른 무선 주파수 프론트-엔드 채널의 개략도이다.
도 4c는 본 발명의 제4 실시예에 따른 주파수 변환 유닛의 개략도이다.
도 5는 본 발명의 제5 실시예에 따른 제어 방법의 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 제5 실시예에 따른 제어 방법의 흐름도이다.
도 6a는 본 발명의 제6 실시예에 따른 감지 스크린의 위치 지정 알고리즘의 개략도이다.
도 7은 본 발명의 제7 실시예에 따른 감지 스크린 장치의 개략도이다.
도 7a는 본 발명의 제7 실시예에 따른 감지 스크린 장치의 다른 개략도이다.
도 7b는 본 발명의 제7 실시예에 따른 감지 스크린 장치의 다른 개략도이다.
도 7c는 발명의 제7 실시예에 따른 감지 스크린 장치의 다른 개략도이다.

본 발명의 목적, 기술적 해결 수단 및 장점을 보다 명확하게 하기 위해, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다.

제1 실시예

본 발명의 본 실시예는 감지 스크린을 제공한다. 도 1 및 도 1a를 참조하면, 감지 스크린은, 표시 화면(1), 연결 층(2), 투명한 안테나 층(3) 및 제1 유체 매체 층(4)을 포함한다. 제1 매체 층(4)은 연결 층(2)과 투명한 안테나 층(3) 사이에 끼워져 있고, 연결 층(2)은 제1 매체 층(4)과 표시 화면(1) 사이에 끼워져 있다. 안테나 층(3)은 복수의 안테나 유닛(31)을 포함하고, 복수의 안테나 유닛(31)은 적어도 1개의 안테나 유닛(311) 및 복수의 제2 안테나 유닛(312)을 포함한다. 제1 안테나 유닛(311)의 안테나는 감지 신호를 송신하도록 구성되고, 제2 안테나 유닛(312)의 안테나는 감지 신호의 반사 신호를 수신하도록 구성되며, 반사 신호는 터치 오브젝트(touch object)에 의해 감지 신호가 반사되어 생성된다. 대안으로서, 제1 안테나 유닛(311) 및 제2 안테나 유닛(312)은 모두 통신 신호를 동시에 송신 또는 수신하도록 구성된다. 복수의 제2 안테나 유닛(312)는 제1 안테나 유닛에 배치되어있다.

제1 안테나 유닛(311)과 제2 안테나 유닛(312)은 통신 신호를 생성하도록 구성되는 경우, 예를 들어, 감지 스크린이 적용된 휴대 전화가 통화 중일 때, 제1 안테나 유닛(311)은 제2 유닛(312)으로 해석될 수 있다. 제1 안테나 유닛(311)의 안테나는 감지 신호를 송신하도록 구성되고, 제2 안테나 유닛(312)의 안테나는 감지 신호의 반사 신호를 수신하도록 구성되며, 감지 스크린은 단말의 비접촉식 표시 화면으로서 사용될 수 있다.

본 발명의 본 실시예에 따르면, 투명한 재질로 형성된 안테나 층, 투명한 연결 층, 제1 투명 매질 층 및 표시 화면으로 이루어진 안테나 층을 이용하여 감지 스크린을 구성하고, 실질적으로 안테나 크기를 증가시키고 안테나 이득을 증가시키기 위해, 감지 스크린의 터치 영역은 스크린 디스플레이가 영향받지 않는 동안 완전히 이용되도록, 안테나 층은 표시 화면의 바로 위에 배치된다. 또한, 제1 안테나 유닛은 감지 신호를 송신하고, 제2 안테나 유닛은 감지 신호의 반사 신호를 수신하며, 추가 비용을 들이지 않고 감지 기능을 구현함으로써 비용을 절감하고 사용 편리성을 달성하도록, 터치 오브젝트에 대응하는 위치는 반사 신호에 따라 결정된다.

제2 실시예

본 발명의 본 실시예는 감지 스크린을 제공한다. 도 2를 참조하면, 감지 스크린(1)은, 투명한 연결 층(2), 투명한 안테나 층(3), 및 투명 매체 층(4)을 포함한다. 제1 투명 매체 층(4)은 연결 층(2)과 안테나 층(3)사이에 끼워져 있고, 연결 층은 제1 투명 매체 층(4) 및 표시 화면(1) 사이에 끼워져 있다. 안테나 층(3)은 복수의 안테나 유닛(311)을 포함하고, 복수의 안테나 유닛(31)은 적어도 1개의 제1 안테나 유닛(311)과 복수의 제2 안테나 유닛(312)을 포함한다. 제1 안테나 유닛(311)은 감지 신호의 반사 신호를 수신하도록 구성되며, 반사 신호는 터치 오브젝트(touch object)에 의해 감지 신호가 반사되어 생성된다. 대안으로서, 제1 안테나 유닛(311) 및 제2 안테나 유닛(312)은 통신 신호를 동시에 송수신하도록 구성된다. 복수의 제2 안테나 유닛(312)는 제1 안테나 유닛 사이에 배치된다.

표시 화면(1)은 LED(Light Emitting Diode) 표시 화면 또는 LCD(Liquid Crystal Display) 중 어느 하나를 사용할 수 있다.

제1 투명 매체 층(4)은 감지 신호, 반사 시호, 및 통신 신호를 송신하도록 구성된다. 제1 투명 매체 층(4)은 투명 글라스 또는 공기를 사용할 수 있다. 제1 투명 매체 층(4)가 공기를 사용하면, 매체 구조는 추가로 지지되어야 한다.

본 실시예에서, 연결 층(2)은 실드 층(21) 및 접지 층(22, 미도시됨)을 포함한다. 실드 층(21)은 안테나 층(3)을 보호하고, 통신 신호, 감지 신호, 및 반사 신호를 리턴하도록 구성된다. 접지 층(22)은 안테나 층을 접지하도록 구성된다. 접지 층(22)은 실드 층(21) 상에 배치된 돌출 일수 있고, 접지 기능을 구현하도록, 돌출은 회로 기판에 고정될 수 있다. 구현에서, 실드 층(21) 및 접지 층(22)은 ITO(Indium Tin Oxide)와 같은 물질로 만드어 질 수 있다.

다른 구현 방식에서, 실드 층(21) 및 접지 층(22)은 또한, 1개의 층에 통합될 수 있다.

구현에서, 안테나 층(3)은 안테나 유닛을 피드(feed)하는 복수의 안테나 피더(antenna feeder, 32)를 포함한다. 도 2b 및 도 2c를 참조하면, 안테나 유닛(31)은 균일하게 배열되어있고, 각 안테나 피더(32)는 14개의 안테나 유닛(31)에 연결되어 있다. 대안으로서, 각 안테나 피더(32)는 상이한 안테나 유닛(31)에 연결된다.

본 실시예에서, 도 2a를 참조하면, 안테나 유닛(31) 전체가 안테나 어레이를 형성하고, 안테나 어레이의 일부 안테나 유닛, 즉 안테나 유닛(313)에 의해 형성된 어레이의 방사 방향은 표시 화면(1)과 평행하고, 안테나 어레이의 다른 안테나 유닛, 즉 안테나 유닛(314)에 의해 형성된 어레이의 방사 방향은 표시 화면(1)에 수직이다. 구현에서, 표시 화면 전체를 커버하는, 안테나 어레이의 방사 패턴(또는 안테나 지향서 패턴)을 형성하도록, 각 안테나 유닛의 신호의 진폭과 위상은 안테나 어레이의 빔 방향을 변경하도록 범위 내에서 조정될 수 있다. 안테나 유닛에 의해 형성된 어레이의 방사 방향은 안테나 유닛의 유형, 안테나 피더와 안테나 유닛 간 연결 방식, 및 안테나 유닛 내에서 생성된 신호의 위상과 진폭에 영향받는다.

안테나 유닛은, ITO, FTO(Fluorine-doped Tin Oxide, fluorine-doped tin oxide), ZnO:Al(Aluminum-doped Zinc Oxide, aluminum-doped zinc oxide), 및 ZnO:In(Indium-doped Zinc Oxide, indium-doped zinc oxide) 중 어느 하나 또는 그 이상으로 만들어진다. 구현에서, 안테나 유닛은 로우-프로파일 안테나(low-profile antenna)일 수 있다.

실제 어플리케이션에서, 감지 스크린의 제조 및 후속 제어 처리의 편의를 위해, 모든 제2 안테나 유닛은 종종 동일한 유형의 로우-프로파일 안테나 예를 들어, 패치 안테나를 사용하고, 모든 제1 안테나 유닛은 동일한 유형의 로우 프로파일 안테나를 사용하고, 제1 안테나 유닛은 제2 안테나 유닛과 유형이 동일하거나 상이할 수 있다.

본 실시예에서, 감지 스크린은 추가로, 디스플레이스크린(1) 및 연결 층(2) 사이에 위치하는 제2 투명 매체 층(5)을 포함하고, 제2 투명 매체 층(5)은 또한, 투명 글라스 또는 공기일 수 있다. 제2 투명 매체 층(5)으로 공기가 사용되면, 지지를 위한 매체 구조가 추가로 필요하다.

본 실시예에서, 감지 스크린은 안테나 층(3)을 덮는 투명 보호 층(6)을 더 포함 할 수 있으며, 투명 보호 층(6) 및 제1 투명 매체 층(4)은 안테나 층(3)의 두 측면에 위치한다. 구현에서, 투명 보호 층(6)은 상대적으로 낮은 유전 상수를 갖는 투명 매체에 의해 형성된 얇은 층이다.

제3 실시예

본 발명의 본 실시예는 감지 스크린의 제어 회로를 제공한다. 제어 회로(30)는 제1 실시예 및 제2 실시예에 대응하는 감지 스크린을 제어하도록 구성된다. 제어 회로(30)는 조정 모듈(301) 및 제어 모듈(302)을 포함한다. 조정 모듈(301)은 제어 모듈(302)에 의해 제어되어 감지 신호, 반사 신호, 및 통신 신호를 조정한다. 제어 모듈(302)은 추가로, 조정된 감지 신호 및 반사 신호에 따라 터치 오브젝트의 위치를 결정하도록 구성된다. 조정 모듈(301)은 감지 스크린(10) 및 제어 모듈(302)과 개별적으로 전기적으로 연결된다.

제4 실시예

본 발명의 본 실시예는 감지 스크린의 제어 회로를 제공한다. 제어 회로는 제1 실시예 및 제2 실시예에 대응하는 감지 스크린을 제어하도록 구성된다. 제어 회로(30)는 조정 모듈(40) 및 제어 모듈(50)을 포함한다. 조정 모듈(40)은 제어 모듈(50)에 의해 제어되어 감지 신호, 반사 신호, 및 통신 신호를 조정한다. 제어 모듈(50)은 추가로, 조정된 감지 신호 및 반사 신호에 따라, 터치 오브젝트의 위치를 결정하도록 구성되다. 조정 모듈(40)은 감지 스크린(10) 및 제어 모듈(50)과 개별적으로 전기적으로 연결된다.

본 실시예에서, 조정 모듈(40)은 조정 유닛(401), 무선 주파수 프론트-엔드 채널(radio frequency front-end channel, 403), 주파수 변환 유닛(404), 및 전력 분할 및 결합 유닛(405)을 포함할 수 있고. 제어 모듈은 변환 유닛(501), 디지털 신호 처리 유닛(502), 및 제어 유닛(503)을 포함할 수 있다.

구현에서, 도 4를 참조하면, 대응하여 하나의 무선 주파수 프론트 엔드 채널(403)과 하나의 조정 유닛(401)에 연결된 각 안테나 유닛(103) 제공되고, 복수의 안테나 유닛(103)은 하나의 주파수 변환 유닛(404)과 하나의 전력 분할 및 결합 유닛(405)에 연결된다. 하나의 제어 유닛(503)은 모든 조정 유닛(401)을 제어한다.

구현 방식에서, 무선 주파수 프론트-엔드 채널(403), 조정 유닛(401), 전력 분할 및 결합 유닛(405), 및 주파수 변환 유닛(404)은 감지 스크린(10)과 제어 모듈(50) 사이에서 연결되어 있다. 본 실시예에서, 연결 방식을 예로서 사용하여 설명한다.

다른 구현 방식에서, 무선 주파수 프론트-엔드 채널(403) 및 조정 유닛(401)은 전기적으로 연결되어 있고, 주파수 변환 유닛(404) 및 전력 분할 및 결합 유닛(405)은 이 순서대로 감지 스크린(10)과 제어 모듈(50) 사이에서 연결되어 있다.

또 다른 구현 방식에서, 또 다른 구현 방식에 기초하여, 주파수 변환 유닛(401)은 추가로, 조정 유닛(401) 및 전력 분할 및 결합 유닛(405) 사이에 배치되어 있다.

제어 유닛(503)은 감지 스크린 내의 표시 화면(101)과 조정 유닛(401)에 전기적으로 연결되어 있고, 디지털 신호 처리 유닛(502)은 변환 유닛(501)과 제어 유닛(503)에 개별적으로 전기적으로 연결되어 있다.

무선 주파수 프론트-엔드 채널(403)은 감지 신호, 반사 신호, 및 통신 신호를 수신하고, 감지 신호, 반사 신호, 및 통신 신호에 정상파 검출, 신호 증폭, 및 필터링을 수행하도록 구성된다. 구체적으로, 도 4b를 참조하면, 무선 주파수 프론트-엔드 채널(403)은 정상파 검출 서브 유닛(4031), 신호 증폭 서브 유닛(4032), 및 필터링 서브 유닛(4033)을 포함한다.

조정 유닛(401)은 감지 신호, 반사 신호, 및 통신 신호의, 진폭, 위상, 또는 지연을 조정하도록 구성된다. 도 4a를 참조하면, 감지 신호, 반사 신호, 및 통신 신호의, 진폭, 위상, 또는 지연을 조정하기 위해, 조정 유닛(401)은 위상 또는 지연 조정 서브 유닛(4011) 및 진폭 조정 서브 유닛(4012)를 포함할 수 있다.

무선 주파수 신호, 중간 주파수 신호(intermediate frequency signal), 및 기지국 감지 신호, 반사 신호, 및 기저 대역 신호(baseband signal) 사이의, 감지 신호, 반사 신호, 및 통신 신호를 변환하기 위해, 주파수 변환 유닛(404)은 감지 신호, 반사 신호, 및 통신 신호에 주파수 변환을 수행하도록 구성된다. 도 4c를 참조하면, 주파수 변환 유닛(404)은 로컬 오실레이터(4041), 믹서(4042), 필터(4043), 및 앰프(4044)를 포함할 수 있다.

전력 분할 및 결합 유닛(405)은 감지 신호에 전력 분할을 수행하고, 반사 신호에 전력 결합을 수행하며, 통신 신호에 전력 결합 또는 전력 분할을 수행하도록 구성된다.

변환 유닛(501)은 감지 신호와 디지털 신호 간 변환, 반사 신호와 디지털 신호 간 변환, 및 통신 신호와 디지털 신호 간 변환을 구현하도록 구성된다. 변환 유닛(501)은 적어도 1개의 아날로그-디지털 변환 서브 유닛 및 디지털-아날로그 변환 서브 유닛을 포함한다.

디지털 신호 처리 유닛(502)은 통신 신호, 감지 신호, 및 반사 신호에 변복조를 수행하고, 반사 신호의 전력을 결정하며, 반사 신호와 반사 신호의 전력에 따라 터치 오브젝트의 위치를 결정하도록 구성된다. 디지털 신호 처리 유닛(502)은 적어도 하나의 변조 서브 유닛, 복조 서브 유닛, 및 계산 서브 유닛을 포함한다.

제어 유닛(503)은, 현재 신호에 위상 또는 지연 조정을 수행하도록 조정 유닛(401)을 제어하도록 구성되거나, 현재 신호에 진폭 조정을 수행하도록, 조정 유닛(401)을 제어하도록 구성된다.

제어 회로는 추가로, 통신 프로토콜의 변환을 수행하도록 구성된 서비스 처리 유닛(60)을 포함한다. 서비스 처리 유닛(60)은 디지털 신호 처리 유닛(502)에 연결되어 있다.

제5 실시예

본 발명의 본 실시예는 감지 스크린의 제어 방법을 제공하고, 이러한 방법은 제1 실시예 및 제2 실시예에 대응하는 감지 스크린을 제어하는 데 사용된다. 이러한 방법은 이하의 단계를 포함한다.

단계 501: 감지 타임 슬롯에서, 감지 신호를 송신하도록, 감지 스크린의 제1 안테나 유닛을 제어하고, 감지 신호의 반사 신호를 수신하도록, 제2 안테나 유닛을 제어하며, 반사 신호는 터치 오브젝트에 의해, 감지 신호가 반사되어 생성된다.

구현에서, 감지 신호를 송신하도록, 감지 가능 신호는 안테나 유닛을 트리거하여 생성될 수 있고, 감지 신호의 반사 신호를 모니터링 하기 위해, 다른 안테나 유닛을 트리거 하여 생성될 수 있다. 감지 가능 신호는, 감지 스크린이 적용되건 단말의 시스템 또는 전술한 제어 회로에 의해 생성되고, 1개의 감지 작업을 완료하는 데 사용된다.

실제 어플리케이션에서, 이러한 방법은 추가로, 통신 타임 슬롯에서, 통신 신호를 동시에 송신 또는 수신하도록, 감지 스크린의 안테나 유닛을 제어하는 단계를 더 포함한다. 통신 타임 슬롯은 하나 또는 그 이상의 통신 작업을 완료하는데 사용되고, 하나 또는 그 이상의 감지 타임 슬롯이 이격 되어 하나의 통신 타임 슬롯에 삽입되거나, 하나 또는 그 이상의 감지 타임 슬롯이 인접한 두 통신 타임 슬롯 사이에 이격 되어 삽입된다. 구현에서, 하나 또는 그 이상의 비접촉 감지 작업은 각 통신 타임 슬롯에서 이격 되어 완료될 수 있다. 즉, 감지 가능 신호는, 각 통신 타임 슬롯에서 한번 또는 그 이상으로 생성될 수 있다. 또는 한 번 또는 그 이상의 비접촉 감지 작업은 복수의 통신 타임 슬롯 간에 완료될 수 있다. 즉, 감지 가능 신호는, 각 통신 타임 슬롯 후, 한 번 또는 그 이상으로 생성될 수 있다.

터치 오브젝트는 손 및 스타일러스(stylus)를 포함하나 이에 한정되는 것은 아니다.

단계 502: 감지 신호의 반사 신호가 수신되면, 수신된 반사 신호의 전력 및 반사 신호를 수신한 제2 안테나 유닛의 평면상의 좌표에 따라 터치 오브젝트의 좌표를 결정한다.

상기 감지 신호의 반사 신호가 수신되면, 반사된 신호를 수신한 제2 안테나 유닛의 수신된 반사 신호 및 좌표의 전력에 따라 상기 감지 화면이 위치한 면에서 상기 터치 물체의 좌표를 결정한다.

제6 실시예

본 발명의 본 실시예는 감지 스크린의 제어 방법을 제공한다. 본 방법은 제1 실시예 및 제2 실시예에 대응하는 감지 스크린을 제어하는 데 사용된다. 이러한 방법은 이하의 단계를 포함한다.

단계 601: 복수의 안테나 유닛으로부터 하나의 안테나 유닛을 임의로 선택하거나, 또는 복수의 안테나 유닛으로부터 1개의 가장 높은 사용 빈도 안테나 유닛을 선택한다.

구현에서, 각 안테나 유닛이 실제로 제1 안테나 유닛으로서 사용되는 시간의 통계는 각 안테나 유닛의 사용 빈도 통계를 수집하기 위해 수집될 수 있다.

본 실시예에서, 제1 안테나 유닛은, 실제 상황에 따라 복수의 안테나 유닛으로부터 전환될 수 있다. 다른 실시예에서, 하나 또는 그 이상의 고정 안테나 유닛은 제1 안테나 유닛 또는 제1 안테나 유닛들로서 사용될 수 있다. 예를 들어, 도 1a를 참조하면, 위에서부터 아래로, 왼쪽에서 오른쪽으로 세어진, 7번째 및 12번째 안테나 유닛은 제1 안테나 유닛들로서 사용될 수 있다.

단계 601 전, 이러한 방법은 추가로 공간 데카르트 좌표 시스템(spatial Cartesian coordinate system)를 구축하는 단계를 더 포함할 수 있다. 구현에서, 하나의 임의의 안테나 유닛이 좌표계의 원점으로서 선택된 다음, 좌표계가 오른손 규칙(right-hand rule)에 따라 설정될 수 있다. 감지 신호를 전송하는 제1 안테나 유닛은 또한 좌표계의 원점으로 사용될 수 있음을 쉽게 이해할 수 있다. 실제로, 각 안테나 유닛이 원점으로 작용하는 경우, 대응하는 좌표계가 미리 설정되어, 대응하는 다른 안테나 유닛(즉, 제2 안테나 단위)의 좌표를 결정할 수 있다.

단계 602: 감지 타임 슬롯에서, 감지 신호를 송신하도록, 선택된 하나의 안테나 유닛을 제어한다.

단계 603: 감지 타임 슬롯에서, 감지 신호의 반사 신호를 수신하도록, 제2 안테나 유닛을 제어하고, 반사 신호는 터치 오브젝트에 의해 감지 신호가 반사되어 생성된다.

단계 604: 수신된 반사 신호로부터 4개의 최대 전력 반사 신호를 선택한다.

단계 605: 선택된 4개의 반사 신호의 전력이 설정된 임계치에 도달하는지 검출한다.

선택된 4개의 반사 신호의 전력에 설정된 임계치에 도달하면, 단계 606이 수행되고, 선택된 4개의 반사 신호 중 1개의 반사 신호의 전력이 설정된 임계치에 도달하지 않으면 단계 607이 수행된다.

단계 606: 선택된 4개의 반사 신호의 전력 및 4개의 제2 안테나 유닛의 좌표에 따라 평면상의 터치 오브젝트의 좌표를 결정한다.

상술한 바와 같이, 4개의 제2 안테나 유닛의 좌표는 제1 안테나 유닛을 좌표 원점으로 사용하여 결정된다.

도 6a를 참조하면, 반사 신호 중 가장 큰 전력을 갖는 4개의 제2 안테나 유닛의 좌표 및 반사 신호의 전력에 따라 평면상의 터치 오브젝트의 좌표를 결정하기 위한 위치 결정 알고리즘은 다음과 같다.

가장 큰 전력을 갖는 4개의 제2 안테나 유닛의 좌표는 각각(

,

),(

,

),(

,

), 및(

,

)로 표현되고, 가장 큰 전력을 갖는 4개의 제2 안테나 유닛의 대응하는 전력은 각각

,

, 및

로 표현되며, 이하의(1) 내지(3) 수식에 의해 형성된 방정식 세트의 해를 구하여 평면상의 접촉 오브젝트의 좌표(x, y)와 접촉 오브젝트로부터 감지 스크린까지의 거리(z)를 획득할 수 있다.

다른 구현 방식에서, 가장 큰 전력을 갖는 3개의 안테나 유닛이 또한 단계 604에서 선택될 수 있고, 이에 대응하여, 가장 큰 전력을 갖는 3개의 안테나 유닛을 사용하여 단계 605 및 단계606에서 계산이 수행될 수 있다.

단계 607: 제1 안테나 유닛을 재선택 한다.

구현에서, 스캔(scan) 및 트래버스(traverse)하여, 안테나 유닛은 제1 안테나 유닛으로서의 적격성을 위해 하나씩 검사된다. 제1 안테나 유닛이 재선택된 후, 시작 단계 602는 리턴 되어 다시 실행이 시작된다.

단계 608: 검사결과를 획득하기 위해, 평면상의 터치 오브젝트의 좌표가 감지 스크린의 모서리를 벗어나는지 검사하고, 검사 결과가, 평면상의 터치 오브젝트의 좌표가 감지 스크린의 모서리를 벗어나지 않는다는 것이면, 단계 609가 실행되고, 검사 결과가, 평면상의 터치오브젝트의 좌표는 감지 스크린의 모서리를 벗어나지 않는다는 것이면, 단계 610이 실행된다.

단계 609: 평면상의 터치 오브젝트의 좌표에 따라 동작 제어 명령을 생성한다.

단계 610: 평면상의 터치 오브젝트의 좌표 및 평면상의 터치 오브젝트의 좌표의 검사 결과를 저장한다.

여기에서 검사 결과는 평면상의 터치 오브젝트의 좌표가 감시 스크린의 모서리를 벗어난다는 것 및 평면상의 터치 오브젝트의 좌표는 감지 스크린의 모서리를 벗어나지 않는다는 것을 포함한다.

평면상의 터치 오브젝트의 좌표가 저장되고, 평면상의 터치 오브젝트의 좌표가 감지 스크린의 모서리를 벗어나면, 제2 안테나 유닛의 사용 횟수는 1씩 증가한다. 다음에 제1 안테나 유닛의 선택을 위한 기준을 제공하기 위해, 각 안테나 유닛의 사용 빈도는, 각 안테나 유닛의 사용 횟수에 따라 결정된다.

감지 스크린이 기간, 예를 들어 1개월 또는 3개월 동안 사용된 후, 평면상의 터치 오브젝트의 저장된 좌표는 다음 검사를 위한 참조 정보를 추가로 제공할 수 있다. 예를 들어, 레지스터 등은 평면상의 터치 물체의 유효 좌표(즉, 터치 스크린의 모서리를 벗어나는 평면상의 터치 오브젝트의 좌표)를 함께 저장하는 데 사용될 수 있으며, 현재 평면상의 터치 오브젝트의 좌표가 계산되면, 즉, 여 감지 속도 및 신뢰성을 향상시키기 위해, 단계(608)에서, 현재 평면상의 터치 오브젝트의 좌표가 레지스터의 좌표와 완전히 일치할 수 있다.

제1 안테나 유닛이 다음번 또는 다음 체크시에 선택될 때, 결정하는 것이 더욱 빠르게 수행될 수 있도록, 평면상의 터치 오브젝트의 좌표가 감지 스크린의 모서리를 벗어나는 경우, 평면상의 터치 오브젝트의 좌표가 저장되고, 따라서 감지 속도와 신뢰성은 개선될 수 있다. 구현에서 평면상의 터치 오브젝트의 좌표가 감지 스크린의 가장자리를 벗어나면 감지 오류의 수량은 추가로 기록될 수 있고, 카운터 값이 설정 값에 도달하면 오류 경고가 송신된다.

본 실시예에서, 이러한 방법은 추가로 평면상의 터치 오브젝트의 좌표 및 터치 오브젝트로부터 감지 스크린까지의 거리에 따라, 통신 타임슬롯에서 안테나 유닛에 의해 생성된 빔 앵글(beam angle)을 제어하는 단계를 더 포함하고, 터치 오브젝트는 생성된 빔 앵글 바깥에 위치한다.

터치 오브젝트로부터 감지 스크린까지의 거리는 이하의 방식으로 계산될 수 있다.

가장 큰 전력을 갖는 4개의 안테나 유닛이 단계 604에서 사용되면, 터치 오브젝트로부터 감지 스크린까지의 거리는 단계 606의 수식(1) 내지(3)에 따라 직접 획득될 수 있다.

가장 큰 전력을 갖는 3개의 안테나 유닛이 단계 604에서 사용되면, 터치 오브젝트로부터 감지 스크린까지의 거리는 감지 신호의 송신과 반사 신호의 수신 간 시간 차, 감지 신호 및 반사 신호의 전파 속도, 및 감지 신호를 송신하는 제1 안테나 유닛과 반사 신호를 수신하는 제2 안테나 유닛 사이의 거리에 따라 획득될 수 있다.

본 실시예에서, 터치 오브젝트는 생성된 빔 앵글 바깥에 위치한다. 즉, 감지 스크린에 지나치게 가까운 터치 오브젝트 또는 감지스크린에 직접 접촉한 터치 오브젝트가 안테나 유닛의 신호를 막는 것을 효과적으로 방지하기 위해, 사용 가능한 빔은 터치오브젝트가 위치하는 영역에는 없다.

터치 오브젝트가 감지 스크린에 지나치게 가까우면, 안테나 유닛에 의해 수행된 반사가 발생하여, 안테나 유닛의 방사 성능은 제어되지 않고, 안테나 유닛의 방사 안전확보가 어렵다. 터치 오브젝트가 생성된 빔 각도 바깥쪽에 위치하는 것은 감지 스크린에 지나치게 가까운 오브젝트 즉, 비접촉 터치 오브젝트가 안테나 유닛의 감도에 영향을 미치는 것을 효과적으로 방지한다.

본 실시예에서, 이러한 방법은 추가로, 각 안테나 유닛에 의해 수신된 반사 신호의 강도가 설정된 임계치에 도달하는지 독립적으로 검출하는 단계; 및 임계치에 도달한 반사 신호에 대응하는 안테나 유닛의 통신 채널을 폐쇄(close)하는 단계를 더 포함할 수 있다.

이러한 단계는 단계 604전에 수행될 수 있다. 반사 신호의 강도는 반사 신호의, 전력 또는 진폭 등일 수 있다. 구현에서, 정상파 탐지기(standing-wave detector)는 반사 신호의 강도를 탐지하는 데 사용될 수 있다.

시스템 설계에서, 안테나 유닛의 통신 채널은 종정 안테나 유닛의 수량 등에 따라 계획된다. 1개의 통신 채널은 1개의 안테나 유닛에 대응할 수 있거나, 또는 1개의 통신 채널은 복수의 안테나 유닛에 대응할 수 있다. 1개의 통신 채널이 복수에 안테나 유닛에 대응하는 경우, 복수의 안테나 유닛 중 1개의 안테나 유닛이 수신한 반사 신호의 강도가 설정된 임계치를 초과하지만, 다른 안테나 유닛이 수신한 반사 신호의 강도는 설정된 임계치를 초과하지 않으면, 대응하는 통신 채널은 또한 통신 타임 슬롯에서 폐쇄되어야 한다. 그러나 다음 통신 타임 슬롯에서, 안테나 유닛이 통신 채널을 정상적으로 사용하도록, 폐쇄된 통신 채널은 자동으로 열린다.

구현에서, 안테나 유닛의 대응하는 통신 채널이 폐쇄된 후, 경고 정보가 추가로 송신될 수 있다. 경고 정보는 터치 오브젝트 또는 블로킹 오브젝트(blocking object)가 감지 스크린에 지나치게 가깝다는 것을 알리는데 사용된다. 이러한 문제를 회피하도록 사용자를 프롬프트(prompt) 하기 위해, 경고 정보는 표시 화면에 표시될 수 있다. 따라서, 감지 스크린의 안테나 유닛의 방사 보호는 개선된다.

제7 실시예

본 발명의 본 실시예는 감지 스크린 장치를 제공한다. 도 7을 참조하면, 이러한 장치는 제1 실시예 및 제2 실시예에 대응하는 감지 스크린(71) 및 제어 장치(72)를 포함한다. 제어 장치(72)는 하우징(721) 및 제3 실시예 및 제4 실시예에 대응하는 제어 회로(722)를 포함한다. 제어 회로(722)는 하우징(722) 내에 배치된다. 제어 회로(722)는 하우징(721)을 사용하여 감지 스크린(71)에 연결된다.

구현에서, 감지 스크린(71)은, 점퍼 또는 커넥터 또는 하우징(721)에 배치된 슬롯(721a)을 사용하여 제어 회로(722)에 연결될 수 있다. 하우징(721)에 배치된 슬롯(721a)을 사용하여 감지 스크린(71)이 제어 회로(722)에 연결되는 방식에서, 도 7a를 참조하면, 감지 스크린(71)의 측면에는 연장 돌출부(711)가 형성되고, 연장 돌출부(711)는 도체이며, 도체는 슬롯(721a)에 장착될 수 있다. 감지 스크린(71)이 점퍼(73) 또는 커넥터(도시되지 않음)를 사용하여 제어 회로(722)에 접속되는 방식으로, 도 7b 및 도 7c를 참조하면, 연결 라인(731)은 감지 스크린(71) 및 제어 회로(722)에 더 연결된다. 바람직하게, 감지 스크린(71)은 하우징(721) 상에 배치된 슬롯(721a)을 사용하여 제어 회로(722)에 연결되어 있고, 이러한 구현 방식은 상대적으로 간단하고, 감지 스크린과 제어 회로의 전반적인 통합을 용이하게 한다.

본 발명의 본 실시예에 따르면, 투명한 재질로 형성된 안테나 층, 투명한 연결 층, 제1 투명 매질 층 및 표시 화면으로 이루어진 안테나 층을 이용하여 감지 화면을 구성하고, 실질적으로 안테나 크기를 증가시키고 안테나 이득을 증가시키기 위해, 감지 스크린의 터치 영역은 스크린 디스플레이가 영향받지 않는 동안 완전히 이용되도록, 안테나 층은 표시 화면의 바로 위에 배치된다. 또한, 제1 안테나 유닛은 감지 신호를 송신하고, 제2 안테나 유닛은 감지 신호의 반사 신호를 수신하며, 추가 비용을 들이지 않고 감지 기능을 구현함으로써 비용을 절감하고 사용 편리성을 달성하도록, 터치 오브젝트에 대응하는 위치는 반사 신호에 따라 결정된다.

전술 한 실시 예에 의해 제공되는 감지 스크린 장치에서, 감지 스크린의 제어는 전술한 기능 모듈의 예의 부분으로서 설명되고, 실제 응용에서, 전술한 기능은 구현을 위한 상이한 기능 모듈에 대한 필요성에 따라 할당될 수 있다. 즉 장치의 내부 구조는 전술한 기능들의 전부 또는 일부를 구현하기 위해, 상이한 기능 모듈들로 분할된다. 또한, 전술 한 실시예에 의해 제공되는 감지 스크린 장치는 감지 스크린의 제어 방법의 실시 예와 동일한 개념에 기초하고, 감지 스크린 장치의 특정 구현 프로세스의 세부 사항은 방법 실시예를 참고할 수 있으며 여기에서 반복설명하지 않는다.

본 발명의 전술 한 실시 예들의 시퀀스 번호(sequence number)는 단지 예시적인 목적을 위한 것이며, 실시 예의 우선순위를 나타내는 것은 아니다.

당업자는 실시예의 단계의 전부 또는 일부가 하드웨어 또는 관련 하드웨어를 명령하는 프로그램에 의해 구현될 수 있다는 것을 이해할 수 있다. 프로그램은 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장될 수 있다. 저장 매체는 판독 전용 메모리, 자기 디스크 또는 광 디스크를 포함할 수 있다.

전술 한 설명은 본 발명의 단지 예시적인 실시 예일 뿐이며, 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 본 발명의 사상 및 원리를 벗어나지 않는 한 임의의 수정, 동등한 대체 및 개선은 본 발명의 보호 범위 내에 있다.

Claims

감지 스크린으로서,
상기 감지 스크린은 표시 화면, 제1 투명 매체 층, 투명한 연결 층, 및 투명한 안테나 층을 포함하고,
상기 안테나 층은 상기 표시 화면에 직상하여(right above) 배치되어 있고,
상기 제1 투명 매체 층은 상기 연결 층과 상기 안테나 층 사이에 끼워져 있으며, 상기 연결 층은 상기 제1 투명 매체 층과 상기 표시 화면 사이에 끼워져 있고,
상기 안테나 층은 복수의 안테나 유닛을 포함하고, 상기 복수의 안테나 유닛은 적어도 1개의 제1 안테나 유닛 및 복수의 제2 안테나 유닛을 포함하며,
(1) 상기 제1 안테나 유닛은 감지 신호를 송신하도록 구성되고, 상기 제2 안테나 유닛은 상기 감지 신호의 반사 신호를 수신하도록 구성되고, 상기 반사 신호는, 터치 오브젝트(touch object)에 의해, 상기 감지 신호가 반사하여 생성되거나; 또는
(2) 상기 제1 안테나 유닛 및 상기 제2 안테나 유닛은 동시에 통신 신호를 송신하거나 수신하도록 구성되고, 상기 복수의 제2 안테나 유닛은 상기 제1 안테나 유닛 사이에 배치되고,
상기 연결 층은 실드 층(shield layer) 및 접지 층(ground layer)을 포함하고,
상기 실드 층은 상기 안테나 층을 차폐하고, 상기 통신 신호, 상기 감지 신호, 및 상기 반사 신호를 리턴하도록 구성되며,
상기 접지 층은 상기 안테나 층을 접지하도록 구성된,
감지 스크린.
제1항에 있어서,
상기 안테나 층은,
상기 안테나 유닛을 피드(feed)하도록 구성된 복수의 안테나 피더(antenna feeder)를 포함하고,
각 안테나 피더는 1개의 안테나 유닛에 연결되거나, 또는 각 안테나 피더는 복수의 안테나 유닛에 연결되고,
상이한 안테나 피더는 상이한 안테나 유닛에 연결된, 감지 스크린.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 안테나 유닛 전체가 안테나 어레이(antenna array)를 형성하고,
상기 안테나 어레이 중 일부 안테나 유닛에 의해 형성된 어레이의 방사 방향은 상기 표시 화면과 평행하며, 상기 안테나 어레이 중 나머지 안테나 유닛에 의해 형성된 어레이의 방사 방향은 상기 표시 화면에 수직인, 감지 스크린.
제3항에 있어서,
상기 안테나 유닛은, 인듐 산화주석(tin oxide), 불소-도핑 산화주석(fluorine-doped tin oxide), 알루미늄-도핑 산화아연(aluminum-doped zinc oxide), 및 인듐-도핑 산화아연(indium-doped zinc oxide) 중 어느 하나 또는 그 이상으로 만들어진, 감지 스크린.
제3항에 있어서,
상기 안테나 유닛은 로우-프로파일 안테나(low-profile antenna)이고,
상기 로우-프로파일 안테나는 패치 안테나(patch antenna), 슬롯 안테나(slot antenna), 및 비발디 안테나(Vivaldi antenna) 중 어느 하나 또는 그 이상을 포함하는, 감지 스크린.
삭제
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 표시 화면과 상기 연결 층 사이에 배치된 제2 투명 매체 층을 더 포함하는 감지 스크린.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 감지 스크린은 상기 안테나 층을 덮는 투명 보호 층을 더 포함하고,
상기 투명 보호 층 및 상기 제1 투명 매체 층은 상기 안테나 층의 두 측면 상에 위치하는, 감지 스크린.
제1항에 따른 감지 스크린을 제어하도록 구성된, 감지 스크린의 제어 회로로서,
상기 제어 회로는 조정 모듈 및 제어 모듈을 포함하고,
상기 조정 모듈은, 상기 제어 모듈에 의해, 감지 신호, 반사 신호, 및 통신 신호를 조정하도록 제어되고,
상기 제어 모듈은, 상기 조정된, 감지 신호 및 반사 신호에 따라, 터치 오브젝트(touch object)의 위치를 결정하도록 추가로 구성되며,
상기 조정 모듈은 상기 감지 스크린 및 상기 제어 모듈과 전기적으로 연결된, 제어 회로.
제9항에 있어서,
상기 조정 모듈은,
상기 감지 신호, 상기 반사 신호, 및 상기 통신 신호를 수신하고, 상기 감지 신호, 상기 반사 신호, 및 상기 통신 신호에 정상파 탐지(standing-wave detection), 신호 증폭 및 필터링을 수행하도록 구성된 무선 주파수 프론트-엔드 채널(radio frequency front-end channel);
상기 감지 신호, 상기 반사 신호, 및 상기 통신 신호의, 진폭 또는 위상 또는 지연을 조정하도록 구성된 조정 유닛;
상기 감지 신호, 상기 반사 신호, 및 상기 통신 신호에 주파수 변환을 수행하도록 구성된 주파수 변환 유닛; 및
상기 감지 신호에 전력 분할을 수행하고, 상기 반사 신호에 전력 결합을 수행하며, 상기 통신 신호에 전력 결합 또는 전력 분할을 수행하도록 구성된 전력 분할 및 조합 유닛을 포함하는, 제어 회로.
제10항에 있어서,
상기 무선 주파수 프론트-엔드 채널, 상기 조정 유닛, 상기 전력 분할 및 결합 유닛, 및 상기 주파수 변환 유닛이, 이 순서대로 상기 감지 스크린과 상기 제어 모듈 사이에서 연결되거나, 또는
상기 무선 주파수 프론트-엔드 채널, 상기 조정 유닛, 상기 주파수 변환 유닛, 및 상기 전력 분할 및 결합 유닛이, 이 순서대로 상기 감지 스크린과 상기 제어 모듈 사이에서 연결되거나, 또는
상기 무선 주파수 프론트-엔드 채널, 상기 주파수 변환 유닛, 상기 조정 유닛, 및 상기 전력 분할 및 결합 유닛이, 이 순서대로 상기 감지 스크린과 상기 제어 모듈 사이에서 연결된, 제어 회로.
감지 스크린 장치로서,
상기 감지 스크린 장치는, 제1항에 따른 감지 스크린 및 제어 장치를 포함하고,
상기 제어 장치는 하우징(housing) 및 제9항에 따른 제어 회로를 포함하며,
상기 제어 회로는 상기 하우징 내에 배치되고, 상기 제어 회로는 상기 하우징을 사용하여 상기 감지 스크린에 연결된, 감지 스크린 장치.
제12항에 있어서,
상기 감지 스크린은, 점퍼(jumper), 커넥터(connector), 또는 상기 하우징에 배치된 슬롯(slot)을 사용하여 상기 제어 회로에 연결된, 감지 스크린 장치.
제1항에 따른 감지 스크린을 제어하는 제어 방법으로서,
상기 제어 방법은,
감지 타임 슬롯(sensing timeslot)에서, 상기 감지 스크린의 제1 안테나 유닛을 제어하여 감지 신호를 송신하고, 제2 안테나 유닛을 제어하여 상기 감지 신호의 반사 신호를 수신하는 단계 - 상기 반사 신호는, 터치 오브젝트(touch object)에 의해, 상기 감지 신호가 반사하여 생성됨 -; 및
상기 감지 신호의 반사 신호가 수신되면, 상기 반사 신호를 수신한 제2 안테나 유닛의 평면상의 좌표 및 상기 수신된 반사 신호의 전력에 따라, 상기 감지 스크린이 위치한 평면상의 상기 터치 오브젝트의 좌표를 결정하는 단계
를 포함하는 제어 방법.
제14항에 있어서,
통신 타임 슬롯에서, 통신 신호를 동시에 송신 또는 수신하도록 상기 안테나 유닛을 제어하는 단계
를 더 포함하는 제어 방법.
제15항에 있어서,
1개 또는 그 이상의 감지 타임 슬롯이, 이격되어(in a spaced manner) 1개의 통신 타임 슬롯에 삽입되거나, 이격되어 2개의 인접 통신 타임 슬롯 사이에 삽입된, 제어 방법.
제14항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 감지 스크린의 제1 안테나 유닛을 제어하여 감지 신호를 송신하는 동작은,
복수의 안테나 유닛으로부터 임의로 1개의 안테나 유닛을 선택하거나, 또는 상기 복수의 안테나 유닛으로부터 1개의 가장 높은 사용 빈도의 안테나 유닛을 선택하는 단계; 및
상기 감지 신호를 송신하도록 상기 선택된 1개의 안테나 유닛을 제어하는 단계
를 포함하는, 제어 방법.
제14항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 반사 신호를 수신한 제2 안테나 유닛의 평면상의 좌표 및 상기 수신된 반사 신호의 전력에 따라, 상기 감지 스크린이 위치한 평면상의 상기 터치 오브젝트의 좌표를 결정하는 단계는,
상기 수신된 반사 신호로부터, 4개의 최대 전력 반사 신호를 선택하는 단계;
상기 선택된 4개의 반사 신호를 수신하는 4개의 제2 안테나 유닛의 좌표를 결정하는 단계; 및
상기 선택된 4개의 반사 신호 및 상기 4개의 제2 안테나 유닛의 좌표에 따라, 상기 평면상의 터치 오브젝트의 좌표를 결정하는 단계를 포함하는, 제어 방법.
제18항에 있어서,
상기 선택된 4개의 반사 신호 및 상기 4개의 제2 안테나 유닛의 좌표에 따라, 상기 평면상의 터치 오브젝트의 좌표를 결정하는 단계는,
상기 4개의 반사 신호의 전력이 설정된 임계치에 도달하는지 검출하는 단계; 및
상기 4개의 반사 신호 중 1개의 반사 신호의 전력이 상기 설정된 임계치에 도달하지 않으면, 제1 안테나 유닛을 재선택하는 단계
를 포함하는, 제어 방법.
제14항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제어 방법은,
상기 평면상의 터치 오브젝트의 좌표가 상기 감지 스크린의 가장자리를 벗어나는지 검사하여 검사 결과를 획득하는 단계; 및
상기 검사 결과가, 상기 평면상의 터치 오브젝트의 좌표는 상기 감지 스크린의 모서리를 벗어나지 않았다는 것이면, 상기 평면상의 터치 오브젝트의 좌표에 따라, 동작 제어 명령을 생성하는 단계
를 더 포함하는 제어 방법.
제20항에 있어서,
상기 제어 방법은,
상기 평면상의 터치 오브젝트의 좌표 및 상기 평면상의 터치 오브젝트의 좌표의 검사 결과를 저장하는 단계
를 더 포함하는 제어 방법.
제15항 또는 제16항에 있어서,
상기 제어 방법은,
상기 평면상의 터치 오브젝트의 좌표 및 상기 터치 오브젝트로부터 상기 감지 스크린까지의 거리에 따라, 상기 통신 타임 슬롯에서, 상기 안테나 유닛에 의해 생성된 빔 각도(beam angle)를 제어하는 단계를 더 포함하고,
상기 터치 오브젝트는 상기 생성된 빔 각도 바깥쪽에 위치하는, 제어 방법.
제14항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제어 방법은
각 안테나 유닛에 의해 수신된 반사 신호의 강도가 설정된 임계치에 도달하는지 개별적으로 검출하는 단계; 및
상기 임계치에 도달한 반사 신호에 대응하는 안테나 유닛의 통신 채널을 폐쇄(close)하는 단계
를 더 포함하는 제어 방법.