KR102320767B1 - 터치 센싱 장치 및 그 구동 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시 예에 관련된 터치 센싱 장치는 복수의 터치 센서 전극이 형성된 터치 패널, 복수의 터치 센서 전극에 터치 구동 신호를 공급하고, 터치 구동 신호에 의해 발생하는 터치 감지 신호를 수신하는 터치 구동부, 메모리 및 터치 감지 신호를 이용하여 각각의 터치 센서 전극이 터치된 이력을 메모리에 저장하는 터치 제어부를 포함하고, 터치 제어부는 메모리로부터 이력을 읽어내고, 이력을 이용하여 터치 횟수가 임계 횟수 이상인 전극을 판단하며, 판단된 전극으로 터치 구동 신호를 공급하도록 터치 구동부를 제어한다.

Description

터치 센싱 장치 및 그 구동 방법{TOUCH SENSING APPARATUS AND METHOD FOR DRIVING THE SAME}
본 발명은 터치 센싱 장치 및 그 구동 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 소비 전력을 감소시키고, 터치 정확도를 향상시키는 방법 및 장치에 관한 것이다.
근래에는 터치로 정보 입력이 가능한 터치 센서가 정보 입력 장치로 널리 적용되고 있다. 터치 센서는, 터치 센서에 가해진 압력 또는 특정 부위에 발생하는 정전 용량 등의 변화를 전기적인 입력신호로 변환하도록 구성될 수 있다. 터치 센서는, 터치 센서 상에 터치를 가하는 터치 대상체가 터치 센서 상에 터치 되는 위치, 면적, 터치 시의 압력, 터치 시의 정전 용량 등을 검출할 수 있도록 구성될 수 있다. 여기에서, 터치 대상체는 상기 터치 센서에 터치를 인가하는 물체로서, 예를 들어, 손가락, 터치펜 또는 스타일러스 펜(Stylus pen), 포인터 등이 될 수 있다.
터치 센서는 저항막 방식(resistive type), 정전 용량 방식(capacitive type), 전자기 유도형(electro-magnetic type, EM), 광 감지 방식(optical type) 등 여러가지 터치방식 중 적어도 하나를 이용하여 터치 센서에 가해지는 터치(또는 터치입력)을 감지한다.
정전 용량 방식의 터치 센서는 감지 신호를 전달할 수 있는 복수의 감지 전극으로 이루어진 감지 축전기를 포함하고, 손가락과 같은 도전체가 터치 감지 센서에 접근할 때 발생하는 감지 축전기의 충전 정전 용량(capacitance)의 변화 또는 충전 전하량의 변화를 감지하여 접촉 여부와 접촉 위치 등을 알아낼 수 있다.
이러한 정전 용량 방식의 터치 센서는 매 프레임마다 터치 구동 신호를 모든 감지 전극으로 인가하므로, 소비되는 전력이 증가하는 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다. 또 다른 목적은 터치 입력을 센싱하기 위해 소비되는 전력을 감소시키는 방법 및 이를 이용한 터치 센싱 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또 다른 목적은 터치 입력의 정확도를 향상시킬 수 있도록 하는 방법 및 이를 이용한 단말기를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시 예에 관련된 터치 센싱 장치는 복수의 터치 센서 전극이 형성된 터치 패널, 복수의 터치 센서 전극에 터치 구동 신호를 공급하고, 터치 구동 신호에 의해 발생하는 터치 감지 신호를 수신하는 터치 구동부, 메모리 및 터치 감지 신호를 이용하여 각각의 터치 센서 전극이 터치된 이력을 메모리에 저장하는 터치 제어부를 포함하고, 터치 제어부는 메모리로부터 이력을 읽어내고, 이력을 이용하여 터치 횟수가 임계 횟수 이상인 전극을 판단하며, 판단된 전극으로 터치 구동 신호를 공급하도록 터치 구동부를 제어한다.
터치 구동부는 연속하는 프레임 내의 구동 기간에 터치 구동 신호를 출력할 수 있다.
터치 제어부는 연속하는 프레임 중 적어도 하나의 프레임 내의 구동 기간에 판단된 전극으로만 터치 구동 신호를 출력하도록 터치 구동부를 제어할 수 있다.
터치 구동부는 연속한 프레임 중 일부를 제외한 프레임의 구동 기간 동안에 터치 구동 신호를 출력할 수 있다.
터치 제어부는 일부의 프레임 내의 구동 기간에 판단된 전극으로 터치 구동 신호를 더 출력하도록 터치 구동부를 제어할 수 있다.
터치 제어부는 터치 구동부로부터 터치 구동 신호가 출력되는 순간부터의 소정 시간이 경과하면, 메모리를 리프레쉬할 수 있다.
터치 제어부는 터치 구동부로부터 터치 구동 신호가 소정 횟수를 초과하여 출력되면, 메모리를 리프레쉬할 수 있다.
터치 제어부는 어플리케이션 소프트웨어를 구동하는 어플리케이션 프로세서로부터 어플리케이션 소프트웨어에 대한 정보를 수신하고, 어플리케이션 소프트웨어가 구동하는 동안 터치 이력을 어플리케이션 소프트웨어에 대한 정보와 관련시켜 메모리에 저장할 수 있다.
터치 제어부는 어플리케이션 소프트웨어가 재구동하는 경우, 메모리로부터 이력을 읽어내고, 이력을 이용하여 터치 횟수가 임계 횟수 이상인 전극을 판단하며, 판단된 전극으로 터치 구동 신호를 공급하도록 터치 구동부를 제어할 수 있다.
터치 패널은 자가 감지 축전기를 형성하는 방식으로 구동할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 관련된 터치 센싱 장치 구동 방법은 터치 패널에 형성되는 복수의 터치 센서 전극으로 터치 구동 신호를 공급하는 단계, 터치 구동 신호에 의해 발생하는 터치 감지 신호를 수신하는 단계, 터치 감지 신호를 이용하여 각각의 터치 센서 전극이 터치된 이력을 메모리에 저장하는 단계, 이력을 이용하여 터치 횟수가 임계 횟수 이상인 전극을 판단하는 단계 및 판단된 전극으로 터치 구동 신호를 공급하는 단계를 포함한다.
복수의 터치 센서 전극으로 터치 구동 신호를 공급하는 단계는, 연속하는 프레임 내의 구동 기간에 터치 구동 신호를 출력하는 단계를 포함할 수 있다.
판단된 전극으로 터치 구동 신호를 공급하는 단계는, 연속하는 프레임 중 적어도 하나의 프레임 내의 구동 기간에 판단된 전극으로만 터치 구동 신호를 출력하는 단계를 포함할 수 있다.
복수의 터치 센서 전극으로 터치 구동 신호를 공급하는 단계는, 연속한 프레임 중 일부를 제외한 프레임의 구동 기간 동안에 터치 구동 신호를 출력하는 단계를 포함할 수 있다.
판단된 전극으로 터치 구동 신호를 공급하는 단계는, 일부의 프레임 내의 구동 기간에 판단된 전극으로 터치 구동 신호를 더 출력하는 단계를 포함할 수 있다.
터치 구동 신호가 출력되는 순간부터의 소정 시간이 경과하면, 메모리를 리프레쉬하는 단계를 더 포함할 수 있다.
터치 구동 신호가 소정 횟수를 초과하여 출력되면, 메모리를 리프레쉬하는 단계를 더 포함할 수 있다.
복수의 터치 센서 전극으로 터치 구동 신호를 공급하는 단계 이전에, 어플리케이션 소프트웨어를 구동하는 어플리케이션 프로세서로부터 어플리케이션 소프트웨어에 대한 정보를 수신하는 단계를 더 포함하고, 터치 감지 신호를 이용하여 각각의 터치 센서 전극이 터치된 이력을 메모리에 저장하는 단계는, 어플리케이션 소프트웨어가 구동하는 동안 터치 이력을 어플리케이션 소프트웨어에 대한 정보와 관련시켜 메모리에 저장하는 단계를 포함할 수 있다.
이력을 이용하여 터치 횟수가 임계 횟수 이상인 전극을 판단하는 단계는, 어플리케이션 소프트웨어가 재구동하는 경우, 메모리로부터 이력을 읽어내고, 이력을 이용하여 터치 횟수가 임계 횟수 이상인 전극을 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 터치 센싱 장치의 소비 전력을 감소시킬 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 터치 입력의 정확도를 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.
본 발명의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 발명의 바람직한 실시 예와 같은 특정 실시 예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 터치 센싱 장치를 나타낸 블록도(block diagram)이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예의 일 양태에 따른 터치 센싱 장치의 구동 방법을 나타낸 순서도(flow chart)이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 터치 센싱 장치의 터치 이력을 나타낸 예시도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시 예의 일 양태에 따른 터치 센싱 장치 구동 방법을 나타낸 타이밍도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시 예의 다른 양태에 따른 터치 센싱 장치 구동 방법을 나타낸 타이밍도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 터치 센싱 장치의 구동 방법을 나타낸 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 동일하거나 유사한 구성요소에는 동일, 유사한 도면 부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 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. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 연결되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
그러나, 본 명세서에 기재된 실시 예에 따른 구성은 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook), 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 워치형 단말기 (smartwatch), 글래스형 단말기 (smart glass), HMD(head mounted display)), 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터, 디지털 사이니지 등과 같은 단말기에도 적용될 수도 있음을 본 기술분야의 당업자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 터치 센싱 장치(20)를 나타낸 블록도(block diagram)이다. 터치 센싱 장치(20)는 복수의 터치 센서 전극(T11~T44)을 포함하는 터치 패널(10), 터치 구동부(210), 메모리(230) 및 터치 센싱 장치(20)의 전반적인 동작을 제어하는 터치 제어부(220)를 포함한다.
터치 패널(10)은 사용자의 터치들을 검출하도록 구성되고, 터치 배선을 통해 터치 구동부(210)로 공급되는 터치 감지 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 터치 패널(10)은 신체의 일부(예를 들어, 손가락), 스타일러스 등과 같은 임의의 유형의 포인팅 도구를 사용하는 사용자의 터치를 검출할 수 있다.
이하에서, “포인팅 도구(pointing implement)”는 디바이스들(예를 들어, 능동형 스타일러스 및 수동형 스트일러스) 및 신체의 일부들(예를 들어, 손가락 또는 손바닥)을 포함하여 터치 패널(10)에 의해 검출될 수 있는 물체들을 칭한다.
터치 패널(10)은 디스플레이 패널 상에 배치되어 디스플레이 패널에 표시되는 화면을 터치하는 사용자의 터치를 검출할 수도 있다. 디스플레이 패널은 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD) 패널, 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD) 패널, 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED) 패널, 플렉서블 디스플레이(flexible display) 패널, 3차원 디스플레이(3D display) 패널, 전자잉크 디스플레이(e-ink display) 패널 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
터치 센서 전극(T11~T44)은 ITO, IZO, 금속 나노와이어(metal nanowire), 도전성 폴리머(conductive polymer), 메탈메쉬(metal mesh), 얇은 금속층 등의 투명한 도전 물질을 포함할 수 있다.
*터치 센서 전극(T11~T44)은 터치 구동부(210)로부터 터치 구동 신호를 입력받고 접촉에 따라 변화하는 터치 감지 신호를 생성하여 터치 구동부(210)로 내보낼 수 있다.
터치 센서 전극(T11~T44)이 외부 물체와 자가 감지 축전기(self-sensing capacitor)를 형성하는 경우, 터치 센서 전극(T11~T44)은 터치 구동 신호를 입력 받아 소정 전하량으로 충전된다. 그리고, 터치 영역에 손가락 등의 외부 물체가 접촉하거나, 외부 물체가 접근하면 자가 감지 축전기의 충전 전하량에 변화가 생겨 입력된 터치 구동 신호와 다른 값을 갖는 터치 감지 신호가 터치 구동부(210)로 출력될 수 있다. 이와 같은 터치 감지 신호의 변화를 통해 접촉 여부, 접촉 위치 등의 접촉 정보를 알아낼 수 있다.
이하에서는 터치 패널(10)이 자가 감지 축전기를 형성하는 방식으로 구동하고, 터치 패널(10) 내에서 매트릭스 형태로 배열되는 16개의 터치 센서 전극(T11~T44)을 포함하는 것으로 가정하여 설명한다.
터치 감지 신호는 터치 패널(10) 내의 각각의 위치에 대한 커패시턴스 또는 전압 또는 전류의 측정치들과 같이, 터치 패널(10)에 의해 공급되는 원 데이터(raw data)에 대응할 수 있다.
터치 센서 전극(T11~T44)은 서로 동일한 층에 위치할 수도 있고 서로 다른 층에 위치할 수도 있다. 서로 다른 층에 위치하는 터치 센서 전극은 하나의 기판을 중심으로 서로 다른 면에 위치할 수도 있고 기판의 동일한 면 위의 서로 다른 층에 위치할 수도 있다.
복수의 터치 센서 전극(T11~T44)은 복수의 터치 배선을 통해 터치 구동부(210)에 연결될 수 있다. 터치 배선은 터치 구동 신호를 터치 센서 전극(T11~T44)에 인가하고, 터치 감지 신호를 터치 구동부(210)로 출력할 수 있다.
터치 배선은 터치 센서 전극(T11~T44)과 동일한 층에 위치할 수도 있고, 그렇지 않을 수도 있다. 터치 배선은 터치 센서 전극(T11~T44)과 동일한 물질로 동일한 공정에서 형성될 수도 있고, 다른 물질로 형성될 수도 있다.
터치 배선은 주변 영역이 위치하지 않고 터치 영역 안에서 수직 방향으로 뻗어 터치 영역의 일측에 위치하는 터치 구동부(210)에 연결될 수 있다. 터치 센서 전극(T11~T44)은 터치 배선을 통해 터치 구동 신호를 입력 받은 후 소정 전하량으로 충전된다.
하나의 프레임 중 구동 기간 동안, 터치 구동부(210)는 터치 센서 전극(T11~T44)으로 터치 구동 신호를 출력한다. 그리고, 구동 기간 이후의 감지 기간 동안, 터치 구동부(210)는 터치 센서 전극(T11~T44)으로 터치 감지 신호를 입력받을 수 있다.
터치 구동부(210)는 구동 기간 동안 터치 센서 전극(T11~T44)으로 터치 구동 신호를 출력하고, 감지 기간 동안 터치 구동 신호와 다른 터치 감지 신호가 터치 센서 전극(T11~T44)으로부터 입력되면, 이를 터치 제어부(220)로 전달할 수 있다.
터치 구동부(210)는 연속하는 프레임 각각의 구동 기간 동안 터치 구동 신호를 출력할 수 있다. 터치 구동부(210)는 터치 구동 신호 출력에 따른 전력 소모를 감소시키기 위해, 연속한 프레임 중 일부를 제외한 프레임의 구동 기간 동안에 터치 구동 신호를 출력할 수도 있다.
터치 제어부(220)는 터치 패널(10)로부터 터치 구동부(210)를 통해 입력되는 터치 감지 신호를 처리하고, 좌표들과 같은 터치 정보를 애플리케이션 프로세서(30)(Application Processor)로 출력할 수 있다. 터치 정보는 사용자에 의한 터치들이 검출되었던 위치들(예를 들어, 터치 사건의 검출을 이루는 데 충분히 높은 값의 커패시턴스 또는 전압 또는 전류의 변경들)에 대응하는 데이터 값들의 스트림일 수 있다. 터치 정보는 터치 패널(10)에 가해졌던 압력을 나타내는 압력 데이터를 더 포함할 수도 있다.
터치 제어부(220)는 터치 감지 신호를 처리하여 각각의 터치 센서 전극(T11~T44)이 터치된 이력(예를 들어, 횟수)을 메모리(230)에 저장한다. 터치 제어부(220)는 어플리케이션 프로세서(30)에서 실행되는 어플리케이션 소프트웨어에 관련시켜 터치 이력을 메모리(230)에 저장할 수도 있다.
또한, 터치 제어부(220)는 터치 구동부(210)의 터치 구동 신호 출력 동작을 제어한다. 예를 들어, 터치 제어부(220)는 복수의 터치 센서 전극(T11~T44) 중 일부의 터치 센서 전극으로만 터치 구동 신호를 출력하도록 터치 구동부(210)를 제어한다.
터치 구동부(210)가 연속한 프레임 중 일부를 제외한 프레임의 구동 기간 동안에 터치 구동 신호를 출력하는 경우, 터치 제어부(220)는 상기 일부의 프레임의 구동 기간 동안 복수의 터치 센서 전극(T11~T44) 중 일부의 터치 센서 전극으로만 터치 구동 신호를 출력하도록 터치 구동부(210)를 제어한다.
애플리케이션 프로세서(30)는 터치 정보를 처리하고, 애플리케이션 프로세서(30)에서 구동되는 애플리케이션 소프트웨어는 디스플레이 패널 상에 디스플레이하기 위한 비디오 이미지(또는 프레임들 또는 비디오 이미지들)를 렌더링할 수 있다.
애플리케이션 프로세서(30)는 중앙 처리 장치(central processing unit; CPU), 그래픽 처리 장치(graphical processing unit; GPU)를 포함할 수 있다.
한편, 위에서 살펴본 터치 센싱 장치(20)는 독립적으로 또는 조합되어, 터치 패널(10)에 대한 숏(또는 탭) 터치(short touch), 롱 터치(long touch), 멀티 터치(multi touch), 드래그 터치(drag touch), 플리크 터치(flick touch), 핀치-인 터치(pinch-in touch), 핀치-아웃 터치(pinch-out 터치), 스와이프(swype) 터치, 호버링(hovering) 터치 등과 같은, 다양한 방식의 터치를 센싱할 수 있다.
하나의 실시 예에서, 터치 패널(10), 터치 구동부(210), 터치 제어부(220) 및 디스플레이 패널은 디스플레이 모듈의 모든 구성요소들이고, 이것들은 애플리케이션 프로세서(30)와 별개일 수 있다. 다른 실시 예에서, 터치 패널(10), 터치 구동부(210), 터치 제어부(220) 및 디스플레이 패널 또는 이들의 결합들은 별개의 모듈들에 위치되거나 애플리케이션 프로세서(30)와 결합될 수 있다.
다음으로, 이러한 터치 센싱 장치(20)의 구동 방법에 대해 도 2 내지 도 6을 참조하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예의 일 양태에 따른 터치 센싱 장치(20)의 구동 방법을 나타낸 순서도이다.
먼저, 터치 구동부(210)는 터치 센서 전극(T11~T44)으로 터치 구동 신호를 출력(S10)한다. 터치 구동 신호는 일정 레벨을 갖는 전압일 수 있다. 터치 구동부(210)는 모든 센서 전극으로 터치 구동 신호를 반복적으로 출력할 수 있다. 예를 들어, 터치 구동부(210)는 연속하는 프레임 내의 구동 기간에 터치 구동 신호를 모든 터치 센서 전극(T11~T44)으로 출력한다.
그리고, 터치 구동부(210)는 터치 감지 신호를 수신(S20)한다. 터치 구동부(210)는 포인팅 도구에 의해 터치됨에 따라 터치 구동 신호와 다른 값을 갖게 되는 터치 감지 신호를 수신할 수 있다. 터치 구동부(210)는 모든 센서 전극으로부터 터치 감지 신호를 반복적으로 수신할 수 있다. 예를 들어, 터치 구동부(210)는 연속하는 프레임 내의 감지 기간에 터치 감지 신호를 검출할 수 있다. 그러면, 터치 구동부(210)는 터치 감지 신호를 터치 제어부(220)로 출력할 수 있다.
터치 제어부(220)는 각각의 터치 센서 전극(T11~T44)이 터치된 이력을 메모리(230)에 저장(S30)한다. 예를 들어, 터치 제어부(220)는 16개의 터치 센서 전극(T11~T44) 각각의 터치 횟수를 메모리(230)에 누적하여 저장할 수 있다. 이와 관련하여, 도 3을 함께 참조하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 터치 센싱 장치(20)의 터치 이력을 나타낸 예시도이다. 도시된 바와 같이, 메모리(230)에 터치 센서 전극(T11~T44)들 각각의 터치 횟수가 터치 센서 전극(T11~T44)에 관련되어 저장된다. 일례로, 제1 전극(T11)이 터치된 횟수는 210회이고, 제2 전극(T12)이 터치된 횟수는 10회이다.
터치 제어부(220)는 터치 센싱 장치(20)가 턴 온되어 터치 구동부(210)로부터 터치 구동 신호가 출력되는 순간부터의 터치 이력을 메모리(230)에 저장할 수 있다. 그리고, 터치 센싱 장치(20)가 턴 온되는 순간부터 소정 시간이 경과하는 경우, 터치 제어부(220)는 메모리(230)를 터치 이력을 리프레쉬할 수 있다. 또는, 터치 구동부(210)로부터 터치 구동 신호가 소정 횟수를 초과하여 출력된 경우, 터치 제어부(220)는 메모리(230)에 저장된 터치 이력을 리프레쉬할 수 있다.
다음으로, 터치 제어부(220)는 메모리(230)로부터 터치 이력을 읽어내고, 터치 이력을 이용하여 터치 횟수가 임계 횟수 이상인 전극을 판단(S40)한다. 터치 제어부(220)는 터치 이력을 이용하여, 각각의 전극이 임계 횟수 이상 터치되었는지 판단할 수 있다. 예를 들어, 임계 횟수가 150회인 경우, 도 3에 도시된 바와 같이 전극들(T11, T22, T23, T33, T42, T43)이 임계 횟수 이상 터치된 전극으로 판단된다.
그러면, 터치 구동부(210)는 판단된 터치 센서 전극(T11, T22, T23, T33, T42, T43)으로만 터치 구동 신호를 출력(S50)한다. 터치 제어부(220)는 전극들(T11, T22, T23, T33, T42, T43)에만 터치 구동 신호를 출력하도록 터치 구동부(210)를 제어할 수 있다.
일 양태로, 터치 구동부(210)가 연속하는 프레임 내의 구동 기간에 터치 구동 신호를 모든 터치 센서 전극(T11~T44)으로 출력하는 경우에, 터치 제어부(220)의 제어에 의해 터치 구동부(210)는 연속하는 프레임 중 적어도 하나의 프레임 내의 구동 기간에 전극들(T11, T22, T23, T33, T42, T43)로만 터치 구동 신호를 출력할 수 있다. 따라서, 일 실시 예에 따르면, 모든 터치 센서 전극(T11~T44)으로 터치 구동 신호를 출력하지 않게 되므로 터치 구동 신호에 따른 전력 소모를 감소시킬 수 있다.
다른 양태로, 터치 구동부(210)가 전력 소모를 감소시키기 위해, 연속한 프레임 중 일부를 제외한 프레임의 구동 기간 동안에 터치 구동 신호를 출력하는 경우, 상기 일부의 프레임 내의 구동 기간에 전극들(T11, T22, T23, T33, T42, T43)로만 터치 구동 신호를 더 출력할 수 있다. 따라서, 일 실시 예에 따르면, 터치 구동 신호를 출력하지 않는 프레임에도 사용자에 의해 터치 빈도가 높은 전극으로 터치 구동 신호를 출력할 수 있다.
그러면, 터치 구동부(210)는 판단된 터치 센서 전극(T11, T22, T23, T33, T42, T43)으로부터 터치 감지 신호를 수신(S60)한다. 터치 구동부(210)는 감지 기간 동안 터치 구동 신호와 다른 터치 감지 신호가 판단된 터치 센서 전극(T11, T22, T23, T33, T42, T43)으로부터 입력되면, 이를 터치 제어부(220)로 전달할 수 있다.
다음으로 도 4 및 도 5를 참조하여, 일 양태에 대해 설명한다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시 예의 일 양태에 따른 터치 센싱 장치(20) 구동 방법을 나타낸 타이밍도이다.
도 4 에 도시된 바와 같이, 터치 구동부(210)는 연속하는 프레임 내의 구동 기간에 터치 구동 신호를 모든 터치 센서 전극으로 출력한다. t1 내지 t5의 타이밍에서 터치 구동부(210)는 모든 터치 센서 전극(T11~T44)으로 터치 구동 신호를 출력하여, 모든 터치 센서 전극(T11~T44)을 소정 전하량으로 충전한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 터치 구동부(210)는 연속하는 프레임 중 적어도 하나의 프레임 내의 구동 기간에 전극들(T11, T22, T23, T33, T42, T43)로만 터치 구동 신호를 출력할 수 있다. t1, t2, t4, t5의 타이밍에서 터치 구동부(210)는 모든 터치 센서 전극(T11~T44)으로 터치 구동 신호를 출력하여, 모든 터치 센서 전극(T11~T44)을 소정 전하량으로 충전한다. 그리고, t3의 타이밍에서, 터치 구동부(210)는 전극들(T11, T22, T23, T33, T42, T43)로만 터치 구동 신호를 출력할 수 있다.
다음으로 도 6 및 도 7을 참조하여, 다른 양태에 대해 설명한다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시 예의 다른 양태에 따른 터치 센싱 장치(20) 구동 방법을 나타낸 타이밍도이다.
도 6 에 도시된 바와 같이, 터치 구동부(210)는 전력 소모를 감소시키기 위해, 연속한 프레임 중 일부를 제외한 프레임의 구동 기간 동안에 터치 구동 신호를 출력한다. t1, t2, t4, t5의 타이밍에서 터치 구동부(210)는 모든 터치 센서 전극(T11~T44)으로 터치 구동 신호를 출력하여, 모든 터치 센서 전극(T11~T44)을 소정 전하량으로 충전한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 터치 구동부(210)는 터치 구동 신호를 출력하지 않는 프레임 내의 구동 기간에 전극들(T11, T22, T23, T33, T42, T43)로만 터치 구동 신호를 출력할 수 있다. t1, t2, t4, t5의 타이밍에서 터치 구동부(210)는 모든 터치 센서 전극(T11~T44)으로 터치 구동 신호를 출력하여, 모든 터치 센서 전극(T11~T44)을 소정 전하량으로 충전하고, t3의 타이밍에서, 전극들(T11, T22, T23, T33, T42, T43)로만 터치 구동 신호를 출력할 수 있다.
다음으로, 도 8을 참조하여, 다른 실시예에 대해 설명한다.
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 터치 센싱 장치(20)의 구동 방법을 나타낸 순서도이다.
먼저, 어플리케이션 프로세서(30)는 어플리케이션 소프트웨어를 구동(S100)한다. 터치 인터페이스들을 위해 설계되는 어플리케이션 소프트웨어는, 시각적 피드백(예를 들어, 스와이핑(swiping) 또는 제스처-기반 온-스크린 키보드에서의 손가락의 자취에 대한, 드로잉 또는 스케치북 애플리케이션에서의 경로의 자취에 대한, 그리고 게임에서 드로잉(drawing)되는 경로에 대한)을 제공하기 위해 터치 패널(10) 상에서의 경로들의 드로잉 및/또는 가상 “현실 세계”(pseudo “real-world”) 물체들의 직접적인 물리적 조작의 메타포(metaphor)를 사용한다.
어플리케이션 소프트웨어가 구동되면, 어플리케이션 프로세서(30)는 해당 어플리케이션 소프트웨어에 대한 정보를 터치 제어부(220)로 전송할 수 있다. 예를 들어, 어플리케이션 프로세서(30)는 어플리케이션 소프트웨어의 이름, 버전 등과 같은 정보를 터치 제어부(220)로 전송한다.
다음으로, 터치 구동부(210)는 터치 센서 전극(T11~T44)으로 터치 구동 신호를 출력(S110)한다. 터치 구동 신호는 일정 레벨을 갖는 전압일 수 있다. 터치 구동부(210)는 모든 센서 전극으로 터치 구동 신호를 반복적으로 출력할 수 있다. 예를 들어, 터치 구동부(210)는 연속하는 프레임 내의 구동 기간에 터치 구동 신호를 모든 터치 센서 전극(T11~T44)으로 출력한다.
그리고, 터치 구동부(210)는 터치 감지 신호를 수신(S120)한다. 터치 구동부(210)는 포인팅 도구에 의해 터치됨에 따라 터치 구동 신호와 다른 값을 갖게 되는 터치 감지 신호를 수신할 수 있다. 터치 구동부(210)는 모든 센서 전극으로부터 터치 감지 신호를 반복적으로 수신할 수 있다. 예를 들어, 터치 구동부(210)는 연속하는 프레임 내의 감지 기간에 터치 감지 신호를 검출할 수 있다. 그러면, 터치 구동부(210)는 터치 감지 신호를 터치 제어부(220)로 출력할 수 있다.
어플리케이션을 종료하는 사용자의 조작 등이 입력되면, 어플리케이션 프로세서(30)는 어플리케이션 소프트웨어의 구동을 종료(S130)한다.
그러면, 터치 제어부(220)는 각각의 터치 센서 전극(T11~T44)이 터치된 이력을 어플리케이션 소프트웨어와 관련시켜 메모리(230)에 저장(S30)한다. 터치 제어부(220)는 해당 어플리케이션 소프트웨어가 구동되는 동안 16개의 터치 센서 전극(T11~T44) 각각이 터치된 횟수를 메모리(230)에 누적하여 저장할 수 있다. 이때, 터치 제어부(220)는 어플리케이션 소프트웨어의 이름과 상기 터치 이력을 관련시켜 메모리(230)에 저장한다.
터치 제어부(220)는 어플리케이션 소프트웨어가 구동된 후, 터치 센싱 장치(20)가 턴 온되어 터치 구동부(210)로부터 터치 구동 신호가 출력되는 순간부터의 터치 이력을 메모리(230)에 저장할 수 있다. 그리고, 터치 센싱 장치(20)가 턴 온되는 순간부터 소정 시간이 경과하는 경우, 터치 제어부(220)는 메모리(230)를 터치 이력을 리프레쉬할 수 있다. 또는, 터치 구동부(210)로부터 터치 구동 신호가 소정 횟수를 초과하여 출력된 경우, 터치 제어부(220)는 메모리(230)에 저장된 터치 이력을 리프레쉬할 수 있다.
다음으로, 어플리케이션 프로세서(30)는 상기의 어플리케이션 소프트웨어를 실행하려는 사용자의 조작 등이 입력되면, 어플리케이션 소프트웨어를 다시 구동(S150)한다.
그러면, 터치 제어부(220)는 메모리(230)로부터 터치 이력을 읽어내고(S160), 터치 이력을 이용하여 터치 횟수가 임계 횟수 이상인 전극을 판단(S170)한다. 터치 제어부(220)는 터치 이력을 이용하여, 각각의 전극이 임계 횟수 이상 터치되었는지 판단할 수 있다.
그러면, 터치 구동부(210)는 상기 어플리케이션 소프트웨어가 구동되는 동안, 판단된 터치 센서 전극(T11, T22, T23, T33, T42, T43)으로만 터치 구동 신호를 출력(S180)한다. 터치 제어부(220)는 전극들(T11, T22, T23, T33, T42, T43)에만 터치 구동 신호를 출력하도록 터치 구동부(210)를 제어할 수 있다.
일 양태로, 상기 어플리케이션 소프트웨어가 구동되는 동안, 터치 구동부(210)가 연속하는 프레임 내의 구동 기간에 터치 구동 신호를 모든 터치 센서 전극(T11~T44)으로 출력하는 경우에, 터치 제어부(220)의 제어에 의해 터치 구동부(210)는 연속하는 프레임 중 적어도 하나의 프레임 내의 구동 기간에 전극들(T11, T22, T23, T33, T42, T43)로만 터치 구동 신호를 출력할 수 있다. 따라서, 일 실시 예에 따르면, 모든 터치 센서 전극(T11~T44)으로 터치 구동 신호를 출력하지 않게 되므로 터치 구동 신호에 따른 전력 소모를 감소시킬 수 있다.
다른 양태로, 상기 어플리케이션 소프트웨어가 구동되는 동안, 터치 구동부(210)가 전력 소모를 감소시키기 위해, 연속한 프레임 중 일부를 제외한 프레임의 구동 기간 동안에 터치 구동 신호를 출력하는 경우, 상기 일부의 프레임 내의 구동 기간에 전극들(T11, T22, T23, T33, T42, T43)로만 터치 구동 신호를 출력할 수 있다. 따라서, 일 실시 예에 따르면, 터치 구동 신호를 출력하지 않는 프레임 기간에도 터치 빈도가 높은 터치 센서 전극으로 터치 구동 신호를 출력하므로, 터치 입력의 정확도를 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.
그러면, 터치 구동부(210)는 판단된 터치 센서 전극(T11, T22, T23, T33, T42, T43)으로부터 터치 감지 신호를 수신(S190)한다. 터치 구동부(210)는 감지 기간 동안 터치 구동 신호와 다른 터치 감지 신호가 판단된 터치 센서 전극(T11, T22, T23, T33, T42, T43)으로부터 입력되면, 이를 터치 제어부(220)로 전달할 수 있다.
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, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), 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 애플리케이션 프로세서(30)를 포함할 수도 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
10: 터치 패널 20: 터치 센싱 장치
30: 어플리케이션 프로세서 210: 터치 구동부
220: 터치 제어부 230: 메모리

Claims (19)

  1. 복수의 터치 센서 전극이 형성된 터치 패널;
    상기 복수의 터치 센서 전극에 터치 구동 신호를 공급하고, 상기 터치 구동 신호에 의해 발생하는 터치 감지 신호를 수신하는 터치 구동부;
    메모리; 및
    상기 터치 감지 신호를 이용하여 각각의 터치 센서 전극이 터치된 이력을 상기 메모리에 저장하는 터치 제어부;
    를 포함하고,
    상기 터치 제어부는 상기 메모리로부터 상기 이력을 읽어내고, 상기 이력을 이용하여 터치 횟수가 임계 횟수 이상인 전극을 판단하며, 상기 판단된 전극으로 상기 터치 구동 신호를 공급하도록 상기 터치 구동부를 제어하고,
    상기 터치 제어부는 상기 터치 구동부로부터 상기 터치 구동 신호가 출력되는 순간부터의 소정 시간이 경과하면, 상기 메모리를 리프레쉬하는 터치 센싱 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 터치 구동부는 연속하는 프레임 내의 구동 기간에 상기 터치 구동 신호를 출력하는 터치 센싱 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 터치 제어부는 상기 연속하는 프레임 중 적어도 하나의 프레임 내의 구동 기간에 상기 판단된 전극으로만 상기 터치 구동 신호를 출력하도록 상기 터치 구동부를 제어하는 터치 센싱 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 터치 구동부는 연속한 프레임 중 일부를 제외한 프레임의 구동 기간 동안에 상기 터치 구동 신호를 출력하는 터치 센싱 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 터치 제어부는 상기 일부의 프레임 내의 구동 기간에 상기 판단된 전극으로 상기 터치 구동 신호를 더 출력하도록 상기 터치 구동부를 제어하는 터치 센싱 장치.
  6. 삭제
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 터치 제어부는 상기 터치 구동부로부터 상기 터치 구동 신호가 소정 횟수를 초과하여 출력되면, 상기 메모리를 리프레쉬하는 터치 센싱 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 터치 제어부는 어플리케이션 소프트웨어를 구동하는 어플리케이션 프로세서로부터 상기 어플리케이션 소프트웨어에 대한 정보를 수신하고, 상기 어플리케이션 소프트웨어가 구동하는 동안 상기 이력을 상기 어플리케이션 소프트웨어에 대한 정보와 관련시켜 메모리에 저장하는 터치 센싱 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 터치 제어부는 상기 어플리케이션 소프트웨어가 재구동하는 경우, 상기 메모리로부터 상기 이력을 읽어내고, 상기 이력을 이용하여 터치 횟수가 임계 횟수 이상인 전극을 판단하며, 상기 판단된 전극으로 상기 터치 구동 신호를 공급하도록 상기 터치 구동부를 제어하는 터치 센싱 장치.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 터치 패널은 자가 감지 축전기를 형성하는 방식으로 구동하는 터치 센싱 장치.
  11. 터치 패널에 형성되는 복수의 터치 센서 전극으로 터치 구동 신호를 공급하는 단계;
    상기 터치 구동 신호에 의해 발생하는 터치 감지 신호를 수신하는 단계;
    상기 터치 감지 신호를 이용하여 각각의 터치 센서 전극이 터치된 이력을 메모리에 저장하는 단계;
    상기 이력을 이용하여 터치 횟수가 임계 횟수 이상인 전극을 판단하는 단계;
    상기 판단된 전극으로 상기 터치 구동 신호를 공급하는 단계; 및
    상기 터치 구동 신호가 출력되는 순간부터의 소정 시간이 경과하면, 상기 메모리를 리프레쉬하는 단계;
    를 포함하는 터치 센싱 장치 구동 방법.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 복수의 터치 센서 전극으로 터치 구동 신호를 공급하는 단계는,
    연속하는 프레임 내의 구동 기간에 상기 터치 구동 신호를 출력하는 단계를 포함하는 터치 센싱 장치 구동 방법.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 판단된 전극으로 상기 터치 구동 신호를 공급하는 단계는,
    상기 연속하는 프레임 중 적어도 하나의 프레임 내의 구동 기간에 상기 판단된 전극으로만 상기 터치 구동 신호를 출력하는 단계를 포함하는 터치 센싱 장치 구동 방법.
  14. 제11 항에 있어서,
    상기 복수의 터치 센서 전극으로 터치 구동 신호를 공급하는 단계는,
    연속한 프레임 중 일부를 제외한 프레임의 구동 기간 동안에 상기 터치 구동 신호를 출력하는 단계를 포함하는 터치 센싱 장치 구동 방법.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 판단된 전극으로 상기 터치 구동 신호를 공급하는 단계는,
    상기 일부의 프레임 내의 구동 기간에 상기 판단된 전극으로 상기 터치 구동 신호를 더 출력하는 단계를 포함하는 터치 센싱 장치 구동 방법.
  16. 삭제
  17. 제11 항에 있어서,
    상기 터치 구동 신호가 소정 횟수를 초과하여 출력되면, 상기 메모리를 리프레쉬하는 단계를 더 포함하는 터치 센싱 장치 구동 방법.
  18. 제11 항에 있어서,
    상기 복수의 터치 센서 전극으로 터치 구동 신호를 공급하는 단계 이전에, 어플리케이션 소프트웨어를 구동하는 어플리케이션 프로세서로부터 상기 어플리케이션 소프트웨어에 대한 정보를 수신하는 단계;
    를 더 포함하고,
    상기 터치 감지 신호를 이용하여 각각의 터치 센서 전극이 터치된 이력을 메모리에 저장하는 단계는,
    상기 어플리케이션 소프트웨어가 구동하는 동안 상기 이력을 상기 어플리케이션 소프트웨어에 대한 정보와 관련시켜 메모리에 저장하는 단계를 포함하는 터치 센싱 장치 구동 방법.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 이력을 이용하여 터치 횟수가 임계 횟수 이상인 전극을 판단하는 단계는,
    상기 어플리케이션 소프트웨어가 재구동하는 경우, 상기 메모리로부터 상기 이력을 읽어내고, 상기 이력을 이용하여 터치 횟수가 임계 횟수 이상인 전극을 판단하는 단계를 포함하는 터치 센싱 장치 구동 방법.
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