KR20030051859A - 적응성 주파수 터치스크린 제어기 - Google Patents

Abstract

음파 터치스크린 제어기를 특정 터치스크린의 동작 주파수 요구사항에 적응시키기 위한 방법 및 장치가 제공된다. 상기 적응성 제어기는 조사표를 사용하여 희망하는 출력 주파수를 만들어낼 수 있고, 또는 다단계 프로세스를 사용하여 터치스크린의 주파수 요구사항을 먼저 결정하고 버스트 주파수 특성 및 수신 회로 중심 주파수를 조정하거나 터치스크린 요구사항에 따라 두 가지 모두를 조정한다. 일 실시예에 있어, 적응성 제어기는 광역 주파수 미스매치 에러를 보상한다. 본 실시예에서 디지털 곱셈기는 크리스탈 기준 발진기의 출력을 수정하기 위하여 사용된다. 기준 발진기 출력은 수신 변환기로부터의 신호의 주파수를 제어하기위하여 및/또는 전송 변환기로 송신된 톤 버스트의 희망하는 주파수를 생성하기 위하여 사용된다. 광역 및 로컬 주파수 변화 모두를 보상하도록 기획된 다른 실시예에서는, 상기 적응성 제어기는 디지털 신호 프로세서를 사용한다. 상기 디지털 신호 프로세서는, 메모리에 저장된 정정값에 기초하여 바람직하게는 신호 지연에 따라 변하는 특정 중심 주파수를 정의하고, 그래서 음파 반사 배열에서 로컬화된 변화에 의하여 유발된 변화를 고려한다. 또 다른 실시예에서, 크리스탈이 아닌 로컬 발진기는 적응성 제어기에서 참조 신호를 제공하기 위하여 사용된다. 이와 같은 발진기의 사용은 제어기가 충분한 크기로 축소되도록 하여 터치스크린 기판에 직접 배치될 수 있도록 한다. 피드백 루프는 발진기 드리프트를 보상하기 위하여 사용된다. 판별기 회로는 희망하는 주파수로부터 벗어난 정도를 결정한다. 판별기로부터의출력은 로컬한 발진기의 주파수를 조정하기 위하여 사용되어 터치스크린의 중심 주파수를 추적한다.

Description

적응성 주파수 터치스크린 제어기{ADAPTIVE FREQUENCY TOUCHSCREEN CONTROLLER}

터치스크린은 데이터 처리 시스템으로 정보를 입력하는 수단으로서 다양한 종류의 화면과 결합하여 사용되는데, 이러한 화면은 음극선관(예를 들어, CRTs) 및 액정 화면(예를 들어, LCD 스크린)을 포함한다. 이것이 화면에 포함되거나 화면으로 통합되는 경우, 터치스크린은 희망하는 아이콘 또는 요소에 대응하는 위치의 스크린을 터치함으로써 사용자가 표시된 아이콘 또는 요소를 선택할 수 있도록 한다. 터치스크린은 POS(point of sale) 시스템, 인포메이션 키오스크, ATM 기계, 데이터 입력 시스템 등 다양한 방면에서 일상화되고 있다.

어떤 종류의 음파 터치스크린에서, 음파 또는 초음파가 생성되고 레일라이 파, 라브(Love) 파, 또는 다른 파 등의 표면 음파 현상을 사용하여 터치스크린 표면에서 지향성으로 전파된다. 일반적으로 터치 패널의 각 축은 단일 전송 변환기, 단일 수신 변환기 및 한 쌍의 반사 배열을 포함한다. 전송 변환기 및 수신 변환기는 제어기와 연결되고, 이 제어기는 전송 변환기에 인가되는 드라이브 신호(drive signal)를 생성하고, 증폭, 조정 및 수신 변환기로부터의 신호에 응답한다. 각 전송 변환기에 의하여 생성되는 음파는 터치스크린 모서리 근처에 위치한 반사 배열에 의하여 반사된다. 이 배열은 보통은 배열의 전체 길이를 따라 직각으로 음파를 반사하고, 터치스크린의 능동 영역에 걸쳐 전달되는 표면 음파 패턴을 생성한다. 전달된 표면 음파는 균일한 진폭의 실질적으로 선형인 웨이브프론트(wavefront)를 가진다. 반대편의 반사 배열은 표면 전파 음파를 수신 변환기에 반사한다. 터치스크린의 각 축을 따라 전파된 파의 진폭 및 도착 시간을 모니터링함으로써, 터치스크린 표면상의 어떠한 파의 감쇠점의 위치도 결정할 수 있다. 손가락 또는 바늘 또는 다른 매체로 스크린을 터치하는 것에 의하여 감쇠가 일어날 수 있다.

일반적으로 터치스크린 시스템의 생산자는 잘 정의된 주파수 범위 내에 있는 미리 결정된 발진 주파수를 가지는 제어기를 생산하거나 구매할 수 있고, 기준 주파수는 크리스탈 발진기에 의하여 제공된다. 그 후 제어기의 발진 주파수와 터치스크린 간의 매칭이 충분하다는 것을 보증하기 위하여 필요할 경우, 상기 생산 프로세스 동안 각 터치스크린의 특성 주파수가 결정 및 조정된다.

이제, 터치스크린의 특성 주파수를 보다 주의깊게 정의해 본다. 여기에서 관심있는 음파 터치스크린 종류는 좁은 대역 통과 필터의 특성을 갖는 것이다. 좁은 대역의 중심 주파수는 음파 속도 및 반사기의 공간적 배치에 의하여 결정된다. 결과적으로, 전송 변환기에 인가되는 간단한 버스트는, 길게 늘려진 웨이브 트레인 형태로 수신 변환기로의 가장 짧은 패스를 순환하는 음파에 대응하는 시간 지연 후에 나타난다. 입력 버스트의 주파수 스펙트럼은 버스트의 짧은 지속시간 때문에 일반적으로 상당히 넓지만, 출력 웨이브 트레인의 스펙트럼은 이상적으로 매우 좁고 특정 주파수에서 급격하게 피크를 이룬다. 이 특정 주파수를 터치스크린의 특성 주파수라고 호칭한다. 터치 시스템의 동작 주파수가 터치스크린의 특성 주파수와 매치되는 것이 바람직하다.

원칙적으로, 이상적인 터치스크린은 단일한 특성 주파수를 가진다. 실제로는 생산과정에서의 변화는 복수 또는 일정 범위의 특성 주파수를 야기할 수 있다. 현행 관행은 터치스크린 제작 프로세스에서 충분한 투자를 하여 터치스크린의 단일 특성 주파수가 효율적으로 단지 하나만 존재하고 상기 특성 주파수는 제어기의 기준 발진기에 의하여 결정되는 것과 매치되도록 하는 것이다. 터치스크린 제작 프로세스 상에서 희망하는 대로 제어하기 위하여, 배열 설계의 정밀한 조정, 유입하는 물질의 공급 망의 주의깊은 모니터링 및 반사 배열의 신속한 전기적 시험이 필요하다. 또한, 예상되지 않은 변화 또는 변동이 발견되는 경우, 신속한 교정 동작이 필요하다. 예를 들어, 상기 배열은 새로 설계되거나 새롭게 프린팅 마스크 조립되는 것이 필요할 수 있다. 터치스크린 특성 주파수의 제어를 유지하기 위하여 필요한 조정, 모니터링 및 시험은 프로세스의 비용을 증가시키고 복잡한 음파 터치스크린 생산과정에 잘 훈련된 노동력과 장비를 필요로 하여 생산량을 제한한다. 이것이 현재 음파 터치스크린 기술의 중요한 한계이다.

일반적으로, 주파수 미스매치는 본질적으로 광역 또는 로컬화된 것으로 구분지을 수 있다. 주파수 미스매치가 광역인 경우, 미스매치의 소스는 전체 터치스크린에 영향을 미친다. 예를 들어, 만약 제어기의 기준 발진기가 드리프트하거나 또는 이와 달리, 유리 기판이 예를 들어, 다른 유리 공급자에 의하여 제조된 유리 기판으로 인해 예상치 않은 음파 속도를 가지는 경우, 터치스크린과 제어기 사이의 주파수는 터치스크린 상의 관심 위치에 관계없이 절충하여 매칭된다. 반대로, 주파수 미스매치가 로컬화된 경우, 단지 터치스크린의 특정 지역만 제어기와 미스매치를 나타낸다.

광역 및 로컬화된 주파수 미스매치 모두가 다양한 원인에 의하여 일어날 수 있다. 미스 매치의 일부 원인은 충분한 품질 관리를 통하여 극복될 수 있지만, 이러한 관리의 비용은 보통 상당히 비싸다. 예를 들어, 터치스크린 유리 기판에서의 변화는 음파 속도를 변경시키고 그에 의하여 광역 주파수 미스매치를 유발하고, 유리 공급망 및 제조 프로세스를 모든 기판의 음파 속도가 좁은 범위 내로 들도록 보정하기 위하여 충분히 제어하는 것은 경제적으로 실시 불가능하다. 유리 공급망 및 제조 프로세스를 제어하는 것은 음파 반사 배열이 음극선관(즉 CRT)의 보호용 덮개 위에 직접 인쇄된 그런 경우에서는 훨씬 더 해결하기 어렵다. 광역 주파수 미스매치를 피하기 위해 필요한 정도까지 제어하기 어려운 특정 유리 주파수는 화학적인 화합물 및 열적인 히스토리를 포함한다[예를 들어, 어닐링(annealing) 시간 및 온도 등].

주파수 미스매치의 또 다른 원인은 터치스크린 기판 상에 인쇄된 반사 배열 내의 원하지 않는 변화에 의하여 일어난다. 이 변화는 예를 들어, 스크린 인쇄 프로세스 동안 배열 마스크가 왜곡되는 것으로부터 나타날 수 있다. 프린트 마스크왜곡은 특히 배열이 CRT 보호용 덮개 상에 직접 인쇄되는 경우 특히 해결하기 어렵다. 패드 프린팅과 같은 다른 배열 인쇄 기술은 또한 주파수 미스매치를 더 유발시킬 수 있는 프린팅 프로세스 동안 나타나는 등록 에러를 받기 쉽다. 주파수 미스매치의 다른 원인은 평면이 아닌 기판 표면의 구형 기하 효과에 대한 부적절한 정정에서 발생할 수도 있다.

본 기술에서 필요한 것은 제어기의 발진기 주파수를 특정한 터치스크린의 동작 주파수 요구에 적응시키는 방법 및 장치이다. 본 발명은 이러한 방법 및 장치를 제공한다.

본 발명은 일반적으로 터치스크린에 관한 것으로, 더 구체적으로는 특정 터치스크린의 특정한 동작 주파수로 제어기를 매치시키기 위하여, 터치스크린 제어기의 주파수를 적응시키기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

도 1은 선행 기술에 따른 음파 터치스크린의 설명도.

도 2는 선행 기술에 따라 터치스크린의 한 축용 표면 음파 변환기에 의하여 수신되는 파형을 나타내는 그래프(예를 들어 신호 진폭 대 시간).

도 3은 터치스크린의 터치에 의하여 파형이 교란되는, 도 2에 나타난 파형의 그래프.

도 4는 도 2 및 도 3에 나타난 파형에 수직 방향으로 터치스크린의 표면을 순환하는 교란된 파형의 그래프.

도 5는 본 발명을 사용하는 하나의 방법을 나타낸 흐름도.

도 6은 본 발명을 이용하는 다른 방법을 나타내는 흐름도.

도 7은 본 발명에 따라 광역 변화에 대하여 정정하는 적응성 제어기를 나타낸 개략도.

도 8은 도 7에 나타난 디지털 곱셈기의 주파수를 튜닝하기 위하여 사용된 기술을 나타내는 흐름도.

도 9는 구상-합 검출기를 나타내는 개략도.

도 10은 도 11에 나타난 본 발명의 다른 실시예와 관련된 방법론을 설명하는 흐름도.

도 11은 본 발명에 따라 광역 및 로컬 변화 모두에 대하여 정정하는 적응성 제어기를 나타낸 개략도.

도 12는 도 11 및 15에서 나타난 적응성 제어기를 사용하는 디지털 버스트 프로세서를 설명하는 개략도.

도 13은 터치스크린 기판에 직접 배치될 수 있는 제어기를 나타내는 개략도.

도 14는 도 15에 나타난 발명의 다른 실시예와 관련된 방법론을 나타내는 흐름도.

도 15는 본 발명에 따라 광역 및 로컬 변화 모두에 대하여 능동적으로 정정하는 적응성 제어기를 나타내는 개략도.

도 16은 본 발명에 따라 수신 중심 주파수만이 조정되는 적응성 제어기를 나타내는 개략도.

도 17은 터치스크린 특성화를 위한 추가적인 세트의 변환기를 사용하는 음파 터치스크린의 설명도.

본 발명은 특정 터치스크린 기판의 동작 주파수 요구에 제어기의 주파수를 적응시키는 방법 및 장치를 제공하고, 여기에서 터치스크린 기판은 반사 배열을 포함한다. 더 구체적으로는, 상기 제어기가 적응되어 터치스크린 전송 변환기로 버스트 신호를 출력하거나 터치스크린의 수신 변환기로부터의 신호를 조정하여, 터치스크린 기판의 특정 동작 주파수를 수용한다.

본 발명의 일 실시예에서, 특정 터치스크린의 특성 주파수 또는 주파수들이 우선 결정된다. 본 기판을 사용하도록 계획된 제어기의 주파수는 기판의 측정 특성 주파수 또는 주파수들을 매치시켜서 두 개의 성분들이 매치된 세트로 짝지어지도록 조정된다. 이와 다른 실시예에서, 두 개의 성분의 동작주파수를 매칭시키는 것에 우선하여, 터치스크린 기판은 제어기와 짝을 이루게 된다. 짝을 이루게 된 후에, 상기 시스템은 터치스크린 기판의 주파수 특성이 결정되는 시간동안 초기화된다. 그 후 제어기의 주파수 특성은 기판의 주파수 특성과 매치되도록 조정된다. 원하는 경우, 상기 시스템은 주기적으로 기판의 주파수 특성을 재시험하고, 필요하면 제어기의 출력을 재조정한다.

광역 주파수 미스매치 에러를 보상하기 위하여 우선 계획된 본 발명의 하나의 실시예에서, 본 발명의 적응성 제어기는 아날로그 신호 처리 및 크리스탈 기준 발진기를 사용한다. 디지털 곱셈기는 기준 발진기의 출력을 수정하기 위하여 사용되어, 전송 변환기에 송신된 톤 버스트의 원하는 주파수를 생성하거나(생성하고), 베이스 대역 신호를 생성하는 수신 회로에 의하여 사용된 주파수를 변화시킨다. 상기 버스트 길이는 버스트 회로에 의하여 결정된다. 상기 희망하는 동작 주파수는 디지털 곱셈기의 출력과 적당하게 조정된 수신 변환기의 출력 신호를 비교하는 믹서 포함 회로에 의하여 결정된다. 믹서 포함 회로로부터의 출력은 희망하는 동작 주파수를 결정하기 위하여 사용된다.

광역 및 로컬 주파수 변화 모두를 보상하기 위하여 의도된 본 발명의 다른 실시예에서, 본 발명의 적응성 제어기는 디지털 신호 처리 및 크리스탈 기준 발진기를 사용한다. 상기 실시예에서 디지털 신호 프로세서는 디지타이즈되고 필터링된 출력을 한 쌍의 믹서로부터 수신한다. 믹서로의 입력은 한 쌍의 기준 신호이고, 이 중 하나는 90도 만큼 위상 시프트되고, 적당히 필터링 및 증폭된 수신 변환기 RF 신호이다. 본 실시예는 수신된 신호의 완전한 수학적인 내용(위상 및 진폭)이 디지타이즈된 위상-감지 제어기의 사용예이다. 디지털 신호 프로세서 알고리즘에 의하여 처리할 수 있는 완전히 디지타이즈된 정보로, 소프트웨어로 조정 가능한주파수 필터는 수신 신호에 인가될 수 있다. 상기 디지털 신호 프로세서는, 메모리에 저장된 정정값에 기초하여, 최종 버스트가 전송된 이후 지연 시간에 따라 바람직하게는 변화하는 특정 중심 주파수로 주파수 필터를 적응시키는 것이 좋다. 따라서 상기 시스템은 음파 반사 배열에서의 로컬화된 변화에 의하여 유발되는 변화에 적응할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에서, 크리스탈이 아닌 로컬 발진기는 적응성 제어기에서 기준 신호를 제공하기 위하여 사용된다. 이와 같은 발진기의 사용은 제어기가 충분한 크기로 축소되도록 하여 터치스크린 기판에 직접 배치될 수 있도록 한다. 피드백 루프는 상기 발진기의 드리프트를 보상하기 위하여 사용된다. 본 실시예에서 터치스크린 수신 변환기로부터의 조정된 RF 신호는 로컬 발진기로부터의 출력과 혼합된다. 믹서로부터의 IF 출력은 전압을 생성하는 판별기 회로로 넘겨지고, 부호는 희망하는 것보다 주파수가 높거나 낮음에 의존하고, 진폭은 희망하는 주파수로부터 벗어난 정도에 의존한다. 판별기로부터의 출력은 로컬한 발진기의 주파수를 조정하여 터치스크린의 주파수를 추적한다. 희망하는 버스트 주파수를 달성하기 위하여, 로컬 발진기로부터의 안정화된 출력은 IF 발진기로부터의 출력과 혼합된다.

본 발명의 또 다른 실시예에서, 상기 버스트는 충분히 광대역이어서, 이것은 전압 조정, 가변 주파수 대역 통과 필터에 의하여 수신 회로를 프로세싱하는 회로의 중심 주파수만을 조정하는데 충분하다.

본 발명의 본질 및 장점을 더 깊이 이해하기 위하여, 도면 및 발명의 상세한설명부분을 참조할 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따라 표면 음파를 이용하는 터치스크린(100)의 설명도이다. 이러한 종류의 터치스크린은 음극선관(cathode ray tube; CRT) 화면, 액정 (liquid crystal display) 화면, 또는 다른 종류의 화면과 함께 사용하기에 적합하다. 일반적인 종류의 표면 음파 터치스크린은 레일리 파[rayleigh wave; 여기에 사용된 것처럼, 준 레일리 파(quasi-rayleigh wave)를 포함하는 용어이다]를 사용한다. 레일리 파 터치스크린과 관련된 예제적인 명세서는 애들러(Adler)의 미국 특허 번호 4,642,423호; 4,645,870호; 4,700,176호; 4,746,914호; 4,791,416호 및 Re 33,151; 애들러 등의 미국 특허 번호 4,825,212호; 4,859,996호; 및 4,880,665호; 브레너(Brenner) 등의 미국 특허 번호 4,644,100호; 데이비스-캐넌 (Davis-Cannon) 등의 미국 특허 번호 5,739,479호; 및 켄트(Kent)의 미국 특허 번호 5,708,461호 및 5,854,450호를 포함한다. 램(Lamb)이나 셰어 파(shear wave)와 같은 다른 종류의 음파를 사용하는 음파 터치스크린 또는 다른 종류의 음파의 조합(레일라이 파를 수반하는 조합을 포함하여)이 또한 공지되어 있고, 여기에 대한 예시적인 명세서는 켄트의 미국 특허 번호 5,591,945호 및 5,854,450호; 놀리스(Knowles)의 미국 특허 번호 5,072,427호; 5,162,618호; 5,177,327호; 5,243,148호; 5,329,070호; 및 5,573,077호; 및 놀리스 등의 미국 특허 번호 5,260,521호를 포함한다. 본 문단에 인용된 서류는 여기에서 모든 목적을 위하여 참조할 수 있다. 표면 음파 터치스크린은 본 발명을 완전히 이해하기 위하여, 여기에서 간단히 논의될 것이다.

터치스크린(100)은 표면 음파(예를 들어 레일라이파, 라브파) 및 표면의 터치에 민감한 다른 파를 전달하기에 적합한 기판(101)을 포함한다. X축(103) 터치 좌표를 결정하기 위해서, 전송 변환기(105), 수신 변환기(107), 및 한 쌍의 관련 반사 배열(109 및 111; reflective array)을 각각 포함하는 시스템이 사용된다. Y축 좌표(113)를 결정하기 위해서, 전송 변환기(115), 수신 변환기(117), 및 관련 반사 배열(119 및 121)을 포함하는 유사한 시스템이 사용된다. 전송 변환기(105 및 115)는 일반적으로 프로세서(125)의 제어 하에서 제어기(123)에 연결된다. 수신 변환기(107 및 117)는 또한 신호 처리 시스템(127)을 포함하는 제어기(123)에 연결된다. 변환기(105 및 115)에 동시에 신호가 인가되더라도, 상기 변환기에 대한 신호는 바람직하게는 순차적인 것이고 따라서 두 좌표 감지 채널간의 간섭 및 크로스-토크(cross-talk)를 감소시킨다. 순차적 감지 접근 방식은 또한 필요한 많은 회로를 두 개의 감지 채널로 번갈아 사용하여 불필요한 회로의 중복 요구를 없앰으로써 회로의 복잡도를 감소시킨다. 회로 복잡도를 더 감소시키기 위하여, 일반적으로 선행 기술은 두 전송 변환기(105 및 115) 모두에 동일한 주파수 버스트(frequency burst)를 송신한다.

이제 감지 채널 중 하나를 보다 자세히 설명하겠다. 이 채널에 대한 설명은 제2 감지 채널에도 동일하게 적용된다. 기판(101)용 x축 터치 좌표(103)를 결정하기 위하여, 전송 변환기(105)는 패스(129)를 따라 버스트 음파(예를 들어, 약 5ms 버스트)를 송신한다. 이 버스트 음파에 관련된 비교적 넓은 대역폭 때문에, 주파수는 매우 잘 정의되지는 않는다. 반사 배열(109)은 패스(129)를 따라 배치된 다수의 반사 요소(131)를 포함하고, 각 요소(131)는 패스(129)에 약 45도 방향으로 향해 있다. 상기 요소(131)는 패스(129)를 따라 순환하는 음파로부터 다수의 파 성분(wave component)을 추출하도록 설계되었고, 바람직하게는 Y축(113)에 평행한 방향으로 기판(101)의 표면을 따라 성분(133)을 전송한다. 배열(109)을 위한 패턴 디자인은, 각 반사기(131; reflector)에 의하여 반사된 각 성분이 결부되어(coherently) 서로 더해지고, 기본적으로 단일한 진폭을 갖는 선형의 웨이브프론트(wavefront)를 생성하도록 된다. 파 성분(133)은 배열(111) 내에서 복수의 반사 요소(135)에 의하여 재조합되고, 요소(135)는 패스(137)를 따라 파 성분을 수신 변환기(107)로 향하게 한다. 각 배열 요소(135)는 패스(137)를 따라 배치되고 패스에 약 45도 방향을 향하게 된다. 기판(101)과 연관된 사운드의 속도만큼 변환기(105)에 의하여 방출된 사운드 웨이브에 부과된 시간 지연 때문에, 짧은 버스트 보다, 수신 변환기(107)는 비교적 긴 지속 신호(예: 약 150ms 지속)를 수신한다.

수신 변환기(107)는 패스(137)를 따라 수신된 파형 정보를 전기 신호로 변환한다. 이 전기 신호는 예를 들어 수신된 파의 도착 시간 분석을 수행함으로써 분석된다. 도 2는 이러한 파의 특정 시간 분석을 설명하고 있는 그래프이다. 도에 나타난 것처럼, 수신된 파의 진폭[예를 들어 RF신호의 인벨로프(envelop)]은 시간에 대하여 도시된다. 시간 t₁에서, 신호는 소스(123)에 의하여 변환기(105)에 제공된다. 시간 t₂는 변환기(107)에 의하여 수신된 파의 시작점이다. t₁및 t₂간의 시간 지연은 배열(109)의 제1 요소(139)에 도달하고, 패널(101)의 표면을 따라 순환하며, 배열(111)의 제1 요소(141)에 의하여 반사되는 변환기(105)에 의하여 발진된 파 간의 시간 지연에 기인한다. 배열 요소의 간격 및 설계 때문에, 시간 t₂및 t₃간의 곡선의 진폭은 파가 교란되지 않는다고 가정하면, 비교적 일정하다.

도 3은 변환기(107)에 의하여 수신된 제2 파형의 그래프이다. 도시된 것처럼, 파형의 진폭은 시간 t_t에서 딥(301)을 가진다. 딥(301)은 기판(101) 상의 위치(143)에서의 음파 감쇄에 기인한다. t₁과 t₂간의 시간 지연을 분석함으로써, 프로세서(125)와 연관한 신호 프로세서(127)는 터치(143)의 x 좌표를 계산할 수 있다. 유사하게, 소스(123), 변환기(115 및 117) 및 반사 배열(119 및 121)과 연결된 프로세서(125 및 127)는 터치(143)의 y 좌표를 계산할 수 있다. 도 4는 변환기(117)에 의하여 수신된 파형의 그래프로서, 터치(143)에 기인한 감쇠 딥(401)을 보여준다.

도 5-6은 본 발명에 적합한 제어기와 연관된 기초적인 방법론을 설명하는 플로우 차트이다. 도 5에 나타난 방법은 사용자의 입장에서도 사용할 수 있지만, 터치스크린 시스템의 제조 과정에서 가장 적합하게 사용할 수 있다. 특성 주파수 또는 특정한 터치스크린의 주파수는 잘 알려진 여러가지 검사 기술을 사용하여 결정된다(단계 501). 예를 들어, 제조지에서 터치스크린을 검사한다면, 그것은 검사 지그(testing jig)내에 놓일 수 있고, 음파는 기판의 표면을 가로질러 발진될 수 있다. 일단 특성 주파수 또는 터치스크린의 주파수가 알려지면, 이 터치스크린에서 사용하려는 제어기의 주파수가 조정되어 측정된 터치스크린 주파수에 매치된다(단계 503). 일반적으로 제어기의 주파수는 희망하는 주파수가 획득될 때까지 조정된다. 다르게는 제어기는 결과적인 출력 주파수로 제어기 세팅이 기록된 조사표(look-up table)를 포함한다. 바람직하게는 조사표는 주어진 제어기에게 특유한데, 예를 들어 각 제어기는 개개의 제어기 내에서의 변화를 고려하는 조사표를 가진다. 일단 터치스크린의 동작 주파수가 정해지면, 상기 주어진 터치스크린과 짝을 이룬 제어기의 조사표는 적당한 제어기 세팅을 만들기 위하여 사용된다. 제어기를 조정하기 위하여 어떠한 접근 방식이 사용되는지 관계없이, 일단 그것이 적응되어 기판에 매치되면, 터치스크린 시스템을 조립할 수 있다(단계 505).

도 6에 도시된 방법에서, 터치스크린과 제어기의 주파수를 매치시키는 어떠한 시도를 하기에 앞서 제어기는 터치스크린과 짝을 이룬다(단계 601). 그래서 터치스크린 시스템 설치는 완료되고(단계 603), 시스템 초기화가 시작된다(단계 605). 시스템 초기화를 하는 동안, 그것의 특성 주파수 또는 주파수를 결정하기 위하여 터치스크린을 검사한다(단계 607). 본 검사 단계는 바람직하게는 단일 버스트 모드에서 동작하는 일반 터치스크린 전송/수신 변환기(예를 들어 105/107 및/또는 115/117)를 사용한다. 다르게는, 한 쌍의 전용 변환기가 사용될 수 있다. 일단 특성 주파수 또는 기판의 주파수가 결정되면, 제어기의 주파수가 조정되고(단계 609), 시스템은 정상 동작의 준비를 한다(단계 611).

도 6에서 도시한 방법의 상술된 변형에서, 시스템은 터치 동작동안 주기적으로 제어기를 조정하도록 설계되고, 그에 의하여 최적의 주파수 매칭을 확보한다. 그러나 상술한 시스템과는 대조적으로, 터치스크린이 재검사되고 제어기가 재조정되는 주기적인 검사 시퀀스를 수행한다. 제어기의 재조정은 시스템이 파워-업 시퀀스에 들어갈 때마다 또는 미리 결정된 시간 주기가 경과한 후 발생하도록 설정될 수 있다. 주기적인 제어기 조정은 일반적으로 터치스크린 기판 또는 제어기가 온도 관련되어 변이하기 쉬운 경향이 있는 경우 필요하다. 예를 들어, 폴리머 기판(polymer substrate)이 사용되는 경우, 기판의 음파 속도는 주위 온도 변화에 따라 변하기 쉽다. 유사하게, 만약 제어기가 크리스탈 발진기를 사용하지 않는다면, 드리프트(drift)에 종속된 기준 주파수를 가질 수 있고, 따라서 능동적 제어기 조정을 필요로 한다.

터치스크린 시스템이 터치스크린 기판의 오류(예를 들어 파괴) 또는 제어기의 오류 때문에 사용자 위치에서 오류가 일어날 때마다 상술한 적응성 제어기의 명백한 장점이 나타난다. 제어기의 주파수 적응성 능력 덕분에, 새로운 터치스크린 또는 새로운 제어기는 쉽게 현장에 설치될 수 있고, 이것은 수리를 위하여 전체 터치스크린 시스템을 제조자에 보내는 것 또는 현장에서의 교환을 위하여 사용자가 있는 곳으로 매치된 터치스크린/제어기를 보내는 것보다 바람직한 방법이다. 예를 들어, 만약 기존의 터치스크린 시스템의 터치스크린을 교환할 필요가 있다면, 구 제어기는 새로운 초기화 검사를 수행하여 새로운 터치스크린의 특성 주파수 또는 주파수들이 결정되고 제어기의 주파수는 새로운 주파수 또는 주파수들에 매치되도록 리셋될 수 있다. 다르게는, 새로운 터치스크린의 식별코드는 상술된 조사표를 사용하여 제어기의 주파수를 설정하기 위하여 사용될 수 있다. 유사하게, 사용자가 있는 곳에서 새로운 제어기가 필요하다면, 그것은 초기화 검사를 통하여 기존의 터치스크린에 매치되거나 조사표 접근 방식 및 구 터치스크린의 식별코드를 사용하여 설정될 수 있다. 후자의 접근 방식에서 제어기는 제조자가 있는 곳 또는 사용자가 있는 곳에서 설정될 수 있다.

본 발명의 몇 개의 실시예에서, 각 실시예는 터치스크린의 요구에 제어기의 주파수를 적응시키는 능력을 제공한다. 이들 실시예는 적응성 제어기가 정정하는 주파수 미스매치의 종류에 있어서 다르다. 도 7에서 도시된 실시예는 광역 주파수 미스매치 오류(예를 들어, 제어기 및 터치스크린 사이에서 주파수 호환의 정도에 균일하게 영향을 미치는 오류)로 곤란을 겪는 시스템에서 사용하도록 기획되었다.예를 들어, 유리 조각에서의 음파의 속도는 그것의 정확한 구성성분에 따라서 다양하다. 유리 다발 또는 유리 판매자에 따라서 구성성분은 다양할 수 있으므로, 또한 다른 주파수에 영향을 미치는 요인은 충분히 제어할 수 있다고 가정하면, 구성요소의 변화에 의하여 생기는 오류는 음파 속도의 다발 마다의 변화(batch to batch variation)에 기인하여 전체 터치스크린의 특성 주파수에 균일하게 영향을 미친다. 특정한 예에서, 터치스크린 제조 프로세스 동안 유리 담금질 단계(glass tempering step)가 종종 요구된다. 유리 담금질 단계의 시간 및 온도 특성에 따라, 개개의 터치스크린에서 특성 주파수는 바뀔 수 있다.

시간에 따라 변하지 않는 광역 주파수 미스매치 오류(유리 구성 성분의 변형)로 곤란을 겪는 터치스크린에서, 바람직하게는 본 발명의 적응성 제어기는 단일 적응성 주파수 알고리즘을 경험한다. 이 실시예에서, 제어기 및 터치스크린 간의 미스매치는 시간에 따라 변하지 않으므로 다수의 또는 계속되는 주파수 적응이 필요한 것은 아니다. 오히려, 본 실시예의 의도는 랜덤하게 선택된 터치스크린 및 랜덤하게 선택된 제어기(예를 들어, 짝지어지지 않은 터치스크린/제어기 세트)가 최종 시스템 조립 또는 시스템 수리 동안에 성공적으로 짝지어질 수 있도록 허용하는 것이다. 따라서 본 적응성 주파수 알고리즘은 바람직하게는 짝지어진 터치스크린/제어기의 초기화 파워-업 시퀀스 동안 실행되는 것이 좋다.

도 7에 도시된 적응성 제어기의 실시예는 아날로그 신호 처리를 사용한다. 그러나 디지털 신호 처리 역시 본 실시예에서 사용될 수 있는 것으로 이해할 수 있다. 제어기(700) 내에는 희망하는 주파수에 근접한 주파수에서 진동하는 크리스탈발진기(701)가 있다. 이 기준 발진기(701)로부터의 출력은 제어기(700) 내의 마이크로프로세서(705) 뿐만 아니라 디지털 곱셈기(703; 디지털 분할기라고 하기도 함)로도 제공된다. 디지털 곱셈기(703)는 크리스탈 발진기로부터의 출력을 수학적으로 조정하여(예를 들어, 유리수 A/B로 크리스탈 발진기 주파수를 곱함으로써), 마이크로프로세서(705)로부터 그것에 송신된 명령에 기초하여 희망하는 주파수를 생성한다. 따라서 크리스탈 발진기(701)와 연결된 디지털 곱셈기(703)는 터치스크린과 연결된 아날로그 시스템용 마스터 발진기(704)를 형성한다.

디지털 곱셈기(703)로부터의 출력은 터치스크린의 전송 변환기[예를 들어, 도 1의 변환기(105 및 115)]로 라인(707)을 따라 출력되는 톤 버스트(tone burst)를 생성하기 위하여 사용된다. 톤 버스트는 마이크로프로세서(705)와 연결된 버스트 회로(709)에 의하여 결정된 버스트 길이로 곱셈기(703)에 의하여 출력된 주파수 에 존재한다. 전송 변환기에 연결된 톤 버스트에 앞서, 그것은 일반적으로 버스트 증폭기(711)에 의하여 조정되고 증폭된다.

희망하는 동작 주파수를 결정하기 위해서, 수신 변환기(예를 들어 도 1의 107 및 117)로부터의 출력은 라인(713)을 따라 믹서를 포함하는 회로(715)로 송신된다. 바람직하게는 변환기 출력은 우선 대역 통과 필터(717) 및 RF 증폭기(719)를 통하여 통과하는 것이 좋다. 대역 통과 필터(717; 일반적으로 고정된 광대역 필터)는 우선 RF 입력을 조정하는 잡음 억제 회로로 사용된다. RF 증폭기(719)는 희망하는 레벨로 신호를 증폭한다. 믹서를 포함하는 회로(715)는 수신 변환기로부터 조정되고 증폭된 신호의 주파수 성분을, 비교적 천천히 변하는 본질적으로 DC기초 대역 신호를 출력하는 디지털 곱셈기(703)로부터의 출력 신호와 비교한다. 믹서를 포함하는 회로(715)로부터의 출력은 A-D 컨버터(723)에 의하여 디지타이즈되고 마이크로프로세서(705)에 제공된다. 임의적으로, 저역 통과 필터(721)는 디지타이즈되는 것에 앞서 믹서를 포함하는 회로의 출력을 추가적으로 조정하지만, 일반적으로 믹서를 포함하는 회로는 제한된 좁은 대역의 필터링을 제공한다.

상술한 바와 같이, 항목(703)은 바람직하게는 A/B 디지털 곱셈기인 것이 좋다. 그러나 일반적인 의미에서는 항목(703)은 단지 주파수 조정 회로이고 따라서 마이크로프로세서(705)로부터의 제어 신호에 대응하는 크리스탈 발진기 주파수를 조정하는 어떤 디지털, 아날로그 또는 혼합된 디지털/아날로그 전자 회로로도 구성될 수 있다.

본 응용예에 따라서, 버스트 중심 주파수 또는 수신 중심 주파수를 적응시키는 것만으로도 충분할 수 있다. 버스트 중심 주파수를 단지 조정하기만 하는 것으로 충분한 경우에는, 회로(715)는 디지털 곱셈기(703)로부터 입력을 필요로 하지 않는다. 따라서 이것은 본 제어기에서 일반적으로 발견되는 것들과 같은 보다 표준적인 검출기 소자로 대체될 수 있다. 수신 중심 주파수를 조정하기만 하면 충분한 경우 디지털 곱셈기(703)와 버스트 회로(709) 간의 연결은 더 이상 필요하지 않다.

도 8은 디지털 곱셈기(703)의 주파수를 튜닝하여 그것이 연결된 터치스크린의 주파수에 매치되는데 사용되는 기술을 설명하는 흐름도이다. 상술한 바와 같이, 바람직하게는 본 실시예는 단지 파워-업(단계 801)시 터치스크린에 제어기의주파수를 적응시키는 것이 좋다. 다르게는, 시스템은 제어기 주파수 적응을 주기적으로 수행하거나 단지 최초 파워-업 사이클 동안만 수행하도록 설계될 수 있다.

파워-업 단계 801 후, 마이크로프로세서(705)는 미리 결정된 주파수 범위를 통하여 디지털 곱셈기(703)의 출력을 스위핑(sweeping)한다(단계 803). 바람직하게는 제어기는 먼저 미세하지 않은 튜닝 동작을 수행하고 그 다음 미세한 튜닝 동작을 수행하는 것이 좋지만, 상기 두 가지 동작을 단일한 스캔 시퀀스에 조합시키는 것도 가능하다. 따라서 단계 803에서, 비교적 넓은 주파수 단계를 사용하여, 미리 지정된 주파수 범위를 스캔한다. 각 주파수 단계용 A-D 컨버터(723)의 출력을 합하고(단계 805) 최대 신호 진폭이 선택되고(단계 806), 마스터 발진기의 출력 과 터치스크린간의 가장 가까운 매치를 지시한다. 그 후 이 스캐닝/최적화 프로세스가 반복되고(단계 807-809), 더 작은 주파수 단계를 사용하여 이전에 선택된 주파수 주위의 마스터 발진기의 출력 주파수를 스캐닝한다. 터치스크린 본래의 주파수에 가장 가깝게 될 단계 809에서 결정된 주파수는 메모리로 입력되고(단계 811), 마스터 발진기 회로의 출력은 희망하는 주파수로 유지되는 것을 보장한다.

2단계 주파수 스캐닝 접근이 도 8에 나타나있지만, 본 기술에 숙달된 당업자는 희망하는 출력 주파수를 결정하기 위한 다른 많은 기술이 있다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 본 발명은 또한 디더링(dithering) 또는 연속적인 근사화 접근 방식을 사용할 수 있다. 도 8의 기본적인 알고리즘은 A-D 컨버터 합을 사용할 것을 필요로 하지 않는다. 일반적으로, 단계 805 및 808은 주파수 미스매치의 정도에 민감한 어떤 측정가능한 양의 모음을 나타내는 반면, 단계 806 및 809는 받아들일 수 있는 작은 주파수 미스매치에 대응하는 측정가능한 양의 선택을 나타낸다. 예를 들어, 주어진 시간 간격 동안 마이크로프로세서(705)는 수신된 신호 및 디지털 곱셈기(703)의 출력에서 모두 RF 사이클의 숫자를 셀 수 있다. RF 사이클의 숫자간의 차이로 주파수 미스매치를 측정할 수 있다. 같은 목적을 달성하는 다른 회로 및 기술은 본 기술에 익숙한 자들에 의하여 잘 알려져 있다.

도 9는 믹서를 포함하는 회로(715)의 예로서 개략적으로 구상-합 검출기(quadrature-sum detector)를 도시한다. 조정된 RF 입력 신호(901)는 믹서(903)에서 디지털 곱셈기(703)로부터의 발진기 출력과 혼합된다. 믹서(903)는 두 입력 주파수의 합 및 차 주파수를 출력한다. 합 주파수는, 대략 10MHz에서 저역 통과 필터(905)를 사용하여 필터링 아웃된다. 남은 주파수는 0에 근접하는데, 예를 들어 베이스 대역(base-band)이다. 상술한 단일 믹서 회로는 베이스 대역 신호를 공급하는데 사용되지만, 출력은 발진기 출력의 비교 위상 및 RF 입력 신호에 의존한다. 비교 위상 독립을 달성하기 위하여[예를 들어 A-D 컨버터(723)에 의하여 디지타이즈된 파형에서 비트 패턴(beat pattern)을 피하기 위하여], 구상-합 검출기는 도 9에 도시된 것처럼 두 개의 채널을 가진다. 도시된 바와 같이, 제2 믹서(907)는 발진기가 90도 만큼 위상 시프팅된 주파수 입력에서 사용된다. 제2 믹서(907)의 출력은 다른 저역 통과 필터(905)를 통하여 지나간 후에, 구상 합산 회로(909)의 제1 채널로부터의 출력과 합해진다. 회로(909)의 출력은 비트 패턴의 제약을 받지 않고 수신된 신호의 정확한 위상에서 독립적인 베이스 대역 신호(911)이다. 효과적으로, 도 9의 구상 합 검출기는 중심 주파수를 조정할 수 있고 디지털 곱셈기(703)의 출력의 주파수에 의하여 제어되는 좁은 대역 통과 필터를 제공한다.

도 9에 나타난 믹서(903 및 907)는 다른 가능한 믹서 포함 회로뿐만 아니라 구상 합 검출기의 주요한 소자이기도 하다. 믹서(903)는 예를 들어, 라인(713) 상에서 시작된 신호와 소스(704)의 출력을 조합하여 양 입력 신호 및 그들의 주파수간의 차이의 함수인 희망하는 출력을 얻는다. 어떤 경우에는, 완전 구상 합 검출기는 불필요할 수도 있다. 예를 들어, 버스트 주파수의 조정만이 요구된다면, 해당하는 출력 양은 라인(713) 및 소스(704)로부터의 신호간 차의 비트이다. 이러한 차 주파수 신호는 다이오드 믹서에 의하여 쉽게 발생될 수 있다. 다른 믹싱 디바이스는 물론, 선행 기술로 알려진 것이고, 본 발명의 수정된 형태에서 사용할 수 있다.

도 10-12에 도시된 본 발명의 다른 실시예에서, 제어기는 그것을 광역 변화(예를 들어 전체 터치스크린의 특성 주파수에 균일하게 영향을 미치는 주파수 변화) 및 로컬화된 변화(예를 들어 터치스크린의 로컬화된 지역 내에서의 주파수 변화) 모두에 적응하게 하는 방식으로 프로그램 가능하다. 본 실시예는 디지털 신호 처리를 사용하고 있는데, 이것은 단지 예시적인 목적으로 사용된 것일 뿐이다. 본 실시예는 아날로그 신호 처리를 사용해서도 구현할 수 있다는 것을 이해해야 한다.

도 10은 본 발명의 본 실시예와 관련된 방법론을 나타내는 흐름도이다. 터치스크린의 기판 조립 및 유리 담금질 단계가 완료된 후에, 어떤 로컬화된 배열 왜곡 효과를 포함하여 터치스크린의 특성주파수가 측정된다(단계 1001). 바람직하게는 본 측정은 생산 플로어 테스트 장비(production floor test equipment)를 사용하는 제조 공장 내에서 일어난다. 이러한 측정에 기초하여, 일련의 주파수 값 정정이 계산되는데, 특히 x 및 y 좌표 모두에 대한 지연 시간의 함수로 계산된다(단계 1003). 각 터치스크린에 특정되는 이 정정 값의 세트는 이 특정 터치스크린과 짝을 이루는(단계 1007) 적응성 제어기(1100)의 메모리로 로드된다(단계 1005). 단계 1005 및 1007은 순서가 바뀔 수 있고, 터치스크린 기판 주파수 변화 측정(단계 1001)은 정정값 계산(단계 1003)과 조합될 수 있다는 것을 이해해야 한다.

도 10에 도시된 방법을 약간 변형하는 경우에 있어, 각 터치스크린 기판은 식별 코드를 갖는다. 식별 코드표 및 각 식별 코드에 특정한 관련 정정값은 바람직하게는 생산자, 판매자 또는 둘 모두에 의하여 보관되는 것이 좋다. 따라서 만약 파손 등에 의하여 제어기를 교체할 필요가 있을 경우 사용자는 상기 식별코드만을 제공함으로써 필요한 정정값으로 미리 로드된 새로운 제어기를 얻을 수 있다.

도 11 및 12에 도시된 본 발명의 실시예에서, 적응성 제어기(1100)는 발진기(1101)를 기준으로서 사용한다. 바람직하게는 주파수 소스로서 안정적인 크리스탈 발진기가 사용되는 것이 좋다. 발진기(1101)로부터의 출력은, 대략 22MHz 주파수로부터 대략 5.53MHz의 희망하는 주파수까지 주파수를 분할하고 90도 만큼 출력의 일부를 위상 시프트하는 주파수 분할기/위상 시프터(1103)에 송신된다. 그 후 시프트되지 않은 발진기 주파수(1105) 및 위상 시프트된 발진기 주파수(1107)는 믹서(1109 및 1111)에서 적당히 필터링되고 증폭된 수신 변환기 RF 신호와 혼합된다. 제어기(700)에서 처럼, 터치스크린의 수신 변환기로부터의 RF 신호는 대역 통과 필터(1113)로 필터링되어(특히 고정된 광대역 필터) 다양한 잡음 성분을 제거하고 희망하는 신호 레벨을 만들기 위하여 증폭기(1115)에 의하여 증폭된다.

믹서(1109 및 1111)의 출력은 복소 평면에서의 x 및 y 신호 진폭을 나타낸다. 따라서 90도 만큼 위상 시프트된 것들 중 하나인 한 쌍의 믹서 및 한 쌍의 기준 신호를 사용함으로써, 복소수의 위상 독립적인 크기뿐만 아니라 위상도 결정될 수 있다. 믹서(1109 및 1111)의 출력은 한 쌍의 저역 통과 필터(1117 및 1119)를 통하여 각각 넘겨지고 A-D 컨버터(1121 및 1123)에 의하여 각각 디지타이즈된다. 이들 신호는 디지털 신호 프로세서(1125; 예를 들어 DSP)로 송신된다.

DSP(1125)는 중심 주파수 및 대역폭 모두가 수학적으로 제어 가능한 주파수 필터로 동작한다. DSP(1125)가 제어 가능한 대역폭 및 중심 주파수를 수학적으로 제어하는 방법은 당업자에 잘 알려져 있고 따라서 여기서는 상세히 논의하지 않을 것이다. 메모리(1127)는 DSP(1125)와 연결되어 있다. 메모리(1127)는 특정 터치스크린[예를 들어, 제어기(1100)와 짝지어진 터치스크린]의 주파수 특성을 측정함으로써 얻어지는 정정값을 포함한다. 메모리(1127)에 포함된 정정값에 기초하여, DSP(1125)는 특정한 중심 주파수에 응답한다. 바람직하게는 DSP(1125)는 지연 신호에 따라 변하는 중심 주파수에 응답하는 것이 좋고, 따라서 음파 반사 배열에서의 로컬라이즈된 변화에 의하여 유발된 변화를 고려한다.

도 11의 항목(1125)은 일반적 의미에서의 디지털 신호 프로세서(예를 들어 DSP)이다. 이것은 A-D 컨버터로부터 디지타이즈된 신호의 수학적 및 디지털 프로세싱을 나타낸다. DSP(1125)는 많은 방식으로 구현될 수 있다. 예를 들어,DSP(1125)는 마이크로프로세서(1131)에 의하여 코드 실행될 수 있다. 다르게는, DSP(1125)는 음파 터치스크린 제어기용으로 설계된 주문형 디지털 회로일 수도 있다. 또한, 디지털 신호 처리는, 전기기사들은 보통 DSP 칩이라고 부르는 종류의 패키지화된 실리콘 칩에서 일어날 수도 있는데, 다만 그것으로만 제한되는 것은 아니다.

전송 변환기 버스트(transmit transducer burst)를 제공하기 위하여, 크리스탈 발진기(1101)로부터의 출력은 디지털 버스트 회로(1129)로 제공된다. 버스트 회로(1129)는 마이크로프로세서(1131)로부터 수신된 명령어를 따라 본 신호를 처리하는데, 이 마이크로프로세서는 교대로 영구 메모리(1127)로부터 희망하는 중심 주파수를 고려하여 명령어를 수신한다. 이 디지털 버스트 회로(1129)의 출력은 증폭되는데, 필요하다면 라인(1135)을 따라 전송 증폭기로 전송되기에 앞서 버스트 증폭기(1133)에 의하여 증폭된다.

도 12는 디지털 버스트 회로(1129)의 일예의 개략도이다. 버스트 회로(1129) 내에서 비트 레지스터(1201; 예를 들어 64 X 8 비트 레지스터)는 마이크로프로세서(1131)와 연결된다. 마이크로프로세서(1131)는 희망하는 비트 패턴(예를 들어, 영구 메모리(1127)로부터의 출력에 대응하여 마이크로프로세서(1131)에 의하여 생성되는 디지털 패턴)을 레지스터(1201)에 로드하고, 비트 패턴은 버스트 중심 주파수를 결정한다. 각 버스트에 대하여, 레지스터(1201)에 로드된 비트 패턴은 시프트 레지스터(1203)로 래치(latch)되고 이것은 버스트를 생성하기 위하여 클럭 아웃된다. 다른 비트 패턴이 터치스크린의 x 및 y 좌표용 버스트 중심 주파수를 결정하기 위하여 사용될 수 있고, 따라서 양 축사이의 변화를 고려한다는 것을 이해해야 한다. 비트 패턴은 메모리(1127)로부터의 주파수 정정 데이터에 응답하여 마이크로프로세서(1131)에 의하여 계산되거나 직접 메모리(1127)에 저장될 수 있다.

적응성 제어기의 본 실시예를 사용하는 다른 예에서, 터치스크린은 격자 변환기를 사용한다. 격자 변환기에서, 압전 소자(piezoelectric element)는 기판의 뒷면에 적용되고, 격자는 기판의 앞면에 적용된다. 격자는 압전 소자에 의하여 생성된 압력파를 간섭성으로 회절시키는데 사용되고, 따라서 표면을 따라 순환하는 음파를 생성한다. 이러한 격자 변환기는 동작 주파수가 유리 두께 공진(glass thickness resonance)에 일치하는 경우 가장 효율적이라는 것이 판명되었다. 기판의 유리 두께 공진 주파수가 기판의 두께에 의존적이므로, 바람직하게는 유리 두께가 먼저 측정되고 그런 다음 최적의 동작 주파수가 계산되며, 최적의 동작 주파수를 위한 적절한 반사 행렬 및 격자 설계가 적용되는 것이 좋다. 본 발명의 적응성 제어기[예를 들어 제어기(1100)]는 터치스크린의 주파수 특성에 제어기의 주파수를 매치시키기 위하여 사용된다. 그러나 본 실시예의 몇몇 응용예와는 달리, 본 예는 적응성 제어기가 기준 발진기의 주파수로부터 10-20 퍼센트만큼 버스트 주파수를 변화시키는 능력을 가질 것을 요구한다. 어떤 수신 대역 통과 필터[예를 들어, 필터(1113)]는 튜닝 가능하거나 또는 터치스크린 특성 주파수 변화의 모든 범위를 커버할 수 있는 충분한 광대역일 것이 필요하다.

도 13은 터치스크린 기판에 직접 배치되어 크기 및 비용 면에서 이득을 볼수 있는 적응성 제어기의 다른 실시예를 개략적으로 보여준다. 본 실시예에서, 크리스탈 발진기는 로컬 발진기(1301)로 대체되고, 따라서 희망하는 크기를 제공한다. 로컬 발진기(1301)는 예를 들어 실리콘 칩 상의 회로 소자들로부터 완전히 구성될 수 있다. 크리스탈 발진기와 관련된 로컬 발진기(1301)의 드리프트가 주어지면, 필요한 주파수 안정성을 제공하기 위하여 피드백 루프가 필요하다. 피드백 루프의 결과로서, 제어기(1300)는 능동적으로(예를 들어, 반복적으로) 발진기 주파수를 희망하는 주파수에 적응시킨다.

이전의 실시예에서처럼, 터치스크린 수신 변환기로부터의 RF 신호는 그것을 대역통과 필터(1303) 및 증폭기(1305)를 통하여 넘김으로써 우선 조절된다. 이 조절된 RF 신호는 믹서(1307)에서 로컬 발진기(1301)로부터 출력과 혼합된다. 발진기(1301)는 예를 들어 입력 전압에 의하여 주파수가 제어되는 가변 주파수 발진기일 수 있다. 캐패시터(1308) 및 발진기(1301) 간의 적당한 버퍼링 회로와 함께, 발진기(1301)는 전류와 같은 다른 종류의 전자적 입력을 제공할 수 있다. 본 실시예에서 로컬 또는 기준 발진기는 터치스크린 주파수보다 큰 주파수에서 동작한다. 예를 들어, 노미널 터치스크린 주파수 5.5MHz에 대하여, 발진기(1301)는 대략 6MHz의 주파수에서 동작할 수 있다. 그러면 믹서(1307)로부터의 출력은 대략 500kHz의 IF 주파수에 존재한다.

믹서(1307)로부터의 IF 출력은 판별기(1311)로 들어가기에 앞서 대역통과 필터(1309)를 통하여 통과한다. 판별기(1311)는, 판별기(1311)의 중심 주파수 보다 주파수가 높은지 낮은지에 의존하는 부호 및 판별기의 중심 주파수로부터 벗어난정도에 의존하는 진폭인 전압을 생성한다. 판별기(1311)로부터의 출력은 로컬 발진기(1301)의 주파수를 조정하는데 사용되는데, 예를 들어 버랙터 다이오드(varactor diode)를 사용하여 0근처로 판별기 출력 전압을 감소시킨다. 제어 프로세서(1314)에 연결된 스위치(1313)는 로컬 발진기(1301)가 버스트/수신 사이클간의 이전에 결정된 주파수로 유지하도록 하는 샘플 앤드 홀드(sample and hold) 회로의 일부이다. 스위치(1313)는 수신 사이클 동안 닫힌다.

시스템 파워-업 동안, 로컬 발진기(1301)는 상당한 차이로 희망하는 주파수에서 떨어져있고, 따라서 피드백 루프가 효율적으로 발진기를 안정화시키는 것을 막는다. 이와 같이, 제어기(1300)는 바람직하게는 피드백 루프가 넘어갈 수 있을 때까지 로컬 발진기(1301)의 주파수를 점진적으로 조정하는 램핑(ramping) 특징을 포함한다. 어떤 동작 모드에서, 파워-업 동안 스위치(1313)는 열리고 제2 스위치(1315)는 닫힌다. 마이크로프로세서(1314)의 제어 하에서 디지털-아날로그 컨버터(1317; 예를 들어 DAC)는 발진기(1301)의 주파수를 조정하고, 검출기(1319)로 믹서(1307)의 출력을 관찰하는 동안 그 주파수를 증가시킨다(또는 감소시킨다). 검출기(1319)는 A-D 컨버터(1321)를 통하여 마이크로프로세서(1314)에 연결된다. 검출기(1319)의 출력이 미리 결정된 역치(threshold)를 초과하는 경우, 그에 의하여 로컬 발진기(1301)가 희망하는 주파수에 근접하여 마이크로프로세서(1314)는 스위치(1315)를 열고 스위치(1313)를 닫으면서 피드백 루프가 로컬한 발진기 주파수를 미세하게 조정하도록 한다. 다르게는, 파워-업 동안 스위치(1313 및 1315) 모두는 파워-업 동안 닫힐 수 있다. 본 모드에서 일단 발진기 주파수가 대역 통과필터(1303)의 대역폭 내에 있다면, 마이크로프로세서(1314)는 스위치(1315)를 열어 피드백 루프가 이 지점에서 앞으로 주파수를 미세하게 조정하도록 한다.

상술한 실시예와 반대로, 로컬 발진기(1301)의 주파수는 희망하는 버스트 주파수로 조정되지는 않는다. 그 보다는, 로컬 발진기(1301)의 주파수는 터치스크린의 주파수를 추적하여 양 주파수간의 고정된 차(예를 들어, 500kHz)를 유지한다. 그리하여 희망하는 버스트 주파수를 달성하기 위하여, 로컬 발진기(1301)로부터 안정화된 출력은 제2 믹서(1323)에서 IF 발진기(1325)로부터의 출력과 혼합된다. IF 발진기(1325)는 IF 대역 통과 필터와 동일한 주파수(1309; 예를 들어 본 예제에서 500kHz)에서 동작한다. 믹서(1323)로부터의 출력은 희망하는 버스트 주파수(예를 들어 본 예에서 5.5MHz)에 있다. 대역 통과 필터(도시되지 않음)는 믹서(1323) 및 버스트 회로(1327) 간에 삽입되어 믹서(1323)로부터 희망하는 합 또는 차 주파수만을 통과시킬 수 있다. 이전의 실시예에서처럼, 본 주파수에서의 톤 버스트의 길이는 마이크로프로세서(1314)와 연결된 버스트 회로(1327)에 의하여 제어된다. 톤 버스트는 일반적으로 터치스크린의 전송 변환기들 중 하나로 라인(1331)을 따라 출력되는 것에 우선하여 버스트 증폭기(1329)에 의하여 희망하는 진폭으로 증폭된다.

도 13의 회로는 RF 주파수로부터 더 낮은 주파수[반드시 베이스 대역(bass band)일 필요는 없다. 예를 들어 500kHz]로부터 수신 신호를 시프트하는 회로의 예이다. 이것은 적응성 주파수 제어기의 설계자에게 가능한 범용 기술이다. 이 같은 더 낮은 주파수의 선택은 RF 주파수 및 베이스 대역간의 어디에도 있을 수 있다. 그것의 최적 값은 잡음 소스와 같은 특정 회로의 세부적인 것에 의존한다.

도 14-15는 사용 중에 기판의 음파 속도의 변화를 겪는 터치스크린을 위하여 이상적으로 맞는 본 발명의 다른 실시예를 도시한다. 예를 들어, 상술한 바와 같이 폴리머 기판의 음파 속도 특성은 온도 의존적일 수 있다. 그러므로 사용 중에 폴리머 기판에 기반한 터치스크린은 광역 변화(예를 들어, 전체적인 상온의 변화에 의한 경우) 또는 로컬 변화(스크린의 서로 다른 부분의 온도가 다른 경우)를 모두 나타낼 수 있다. 도 14 및 15에 도시된 실시예는 이런 변화를 수용하도록 설계되었다.

도 14는 제어기(1500)가 능동 적응을 필요로 하는 터치스크린에 연결된 실시예의 방법론을 도시하는 흐름도이다. 본 실시예에서, 제1 단계는 터치스크린에 의하여 터치가 감지되는지 여부를 결정하는 것이다(단계 1401). 만약 터치가 감지되지 않는다면, 제어기(1500)는 터치스크린의 주파수 특성이 결정되는 시험 시퀀스를 받게 된다. 바람직하게는 본 시퀀스의 제1 단계는 최종 시험 시퀀스(단계 1403)이후 얼마나 많은 시간이 경과했는지를 결정하는 것이 좋다(단계 1403). 만약 미리 셋팅된 시간 주기가 초과되는 경우, 시스템은 기판의 x 및 y 좌표용 기판 주파수 특성을 측정하고 정정값의 세트를 결정한다(단계 1409). 본 정정값은 제어기(1500)의 메모리로 로드되고(단계 1411) 시스템은 시작점으로 되돌아간다(단계 1413). 일단 터치가 감지되면(단계 1415), 시스템은 터치 좌표를 결정하고(단계 1417) 본 좌표를 운영체제로 송신한다(단계 1419).

능동 적응성 제어기(1500)는 도 15에 나타나 있다. 이 제어기는 기본적으로 중요하지 않은 두 개의 변경을 제외하면 제어기(1100)와 같다. 예를 들면, 영구메모리(1127)는 임시 메모리(1501)로 대체된다. 제어기(1100)에서처럼, 메모리(1501)는 터치스크린의 특성 주파수 변경을 위하여 정정을 요하는 주파수 정정 값을 저장한다. 제어기(1500)가 상술한 바와 같이 주기적으로 정정값을 업데이트 하도록 본 실시예에서는 임시 메모리가 필요하다. 또한, 메모리는 반드시 주기적으로 업데이트 되어야 하기 때문에, 그것은 마이크로프로세서(1311)에 양 지향성으로 연결되어 있다. 따라서 특성 시험 시퀀스 동안 마이크로프로세서(1131)는 DSP(1125)의 출력을 사용하여 희망하는 주파수 정정값을 결정하고 메모리(1501)에 그것들을 저장한다.

도 11에 설명된 실시예에서처럼, 디지털 버스트 프로세서(1129)는 희망하는 버스트 주파수의 버스트를 출력한다. 또한 출력 버스트의 전력 스펙트럼은 임시 메모리(1501)에 저장된 정정값에 따라 맞춰진다. 각 RF 펄스의 위상을 수정하는 시간(예를 들어 sin(x)/x 곡선에 기초한 펄스 위상변화), 버스트 트레인(burst train)을 수정하는 진폭[사다리꼴 인벨로프(trapezoid envelop) 또는 다른 길이의 디지털 펄스 트레인의 스택킹(stacking)]을 포함하거나 RF 사이클의 단위로 정수가 아닌 버스트 길이를 사용하는 버스트 전력 스펙트럼을 조정하기 위하여 다양한 기술이 사용될 수 있다.

도 16에 설명된 실시예에서는, 수신된 신호가 처리되는 중심 주파수만 조정되는데, 예를 들어 버스트의 주파수는 조정되지 않는다. 이 실시예는 버스트 주파수를 조정할 필요가 없는 경우에 적용가능한데, 버스트가 매우 짧고(예를 들어 지속되는 10 RF 사이클보다 더 적은 경우) 터치스크린 특성 주파수에서 예상된 변화를 커버할 만큼 충분한 광대역인 경우를 들 수 있다.

도 16에서 나타난 것처럼, 마이크로프로세서(1601)는 노미널 RF 동작 주파수를 받고 버스트 회로(1603)을 트리거하는데, 이것은 차례로 전송 변환기(도시되지 않음)를 활성화시킨다. 이전의 실시예에서처럼, 버스트 증폭기(1605)는 버스트 회로(1603)의 출력을 조정하기 위하여 사용될 수 있다. 수신 회로 체인의 가장 좁은 대역 통과 필터는 가변 대역 통과 필터(1607)이다. 가변 대역 통과 필터(1607)의 중심 주파수는 마이크로프로세서(1601)에 의하여 제어되는 D-A 컨버터에 의하여 제공된 전압에 의하여 제어된다. 필터(1607)와 같이 가변의 대역 통과 필터용으로 적당한 회로 설계는 당업자에 잘 알려져 있으므로 더 이상 설명하지 않을 것이다. 수신 변환기(도시되지는 않음)로부터의 신호는 비교적 넓은 대역 통과 필터(1611)를 통하여 통과되고 가변 대역 통과 필터를 통하여 통과하기에 앞서 증폭기(1613)에 의하여 증폭되고 필터(1607)는 중심 주파수를 정의한다. 상기 신호는 검출기(1615)에 의하여 RF로부터 기초 대역으로 전환되고 A-D 컨버터(1617)로 디지타이즈된다. 마이크로프로세서(1601)는 D-A 컨버터(1609)를 위한 최적의 셋팅을 결정하는데, 예를 들어 도 8에서 설명된 절차를 사용함으로써 결정할 수 있다. 최적의 D-A 컨버터 셋팅은 메모리(1619)에 저장되고 마이크로프로세서(1601)는 일반 터치 동작 동안 저장된 값을 사용한다. 별도의 D-A 컨버터값은 x 및 y 신호에 대하여 저장될 수 있다.

상기 각 실시예에서 바람직하게는, 터치를 감지하는 동안 사용된 변환기(예를 들어 변환기 105, 107, 115, 117)는 또한 터치스크린에 제어기를 적응시키기 위하여 사용된다. 따라서, 예를 들어, 변환기(107)에 의하여 수신되고 변환기(105)에 의하여 발진된 음파로부터 생긴 수신된 신호는 본 발명의 적응성 제어기를 위한 주파수 기준으로 사용될 수 있거나 종래의 터치스크린과 같거나 유사한 방법으로 터치 정보를 제공하기 위하여 사용될 수 있다. 그러나 제어기를 적응시키기 위하여 터치스크린의 특성 주파수를 결정하는데 사용되는 변환기는 터치 감지 및 정보 수집을 위하여 사용되는 변환기와 같을 필요는 없다. 예를 들어, 도 17에 나타난 것처럼, 한 쌍의 변환기(1701 및 1703)는 터치스크린의 특성 주파수를 결정하기 위하여 지연 라인 피드백 발진기(delay line feedback oscillator; 도시되지는 않음)에서 사용되고, 상기 변환기는 터치 감지동안 사용되는 변환기(105, 107, 115 및 117)에 추가된다. 이와 달리, 분리된 반사 배열을 갖는 분리된 변환기는 터치스크린 기판의 뒷면에 제공될 수 있다. 바람직하게는 추가적인 변환기의 입력 및 출력은 제어기(700)의 라인(707 및 713)으로 또는 제어기(1100, 1300 또는 1500)의 대응하는 라인으로 다중화된다. 본 접근방법은 주파수 기준 신호가 터치 감지 음향 패스(touch senising acoustic path)의 필요와 독립하도록 하여 주파수 기준 신호의 특성을 최적화 할 수 있는 자유를 제공한다.

본 발명의 몇 가지 실시예가 상술되었지만, 본 발명의 적응성 방법론을 사용하는 다른 실시예도 계획할 수 있다는 것을 이해해야 한다. 또한, 위에 나타난 실시예들의 다양한 관점은 본 발명의 본질에서 벗어나지 않고 변경될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 예를 들어, 도 13에 설명된 실시예에서 사용된 크리스탈이 아닌 기준 발진기 및 피드백 루프는 도 11-12에서 설명된 실시예에서 사용된 크리스탈발진기 대신에 사용될 수 있다. 따라서 본 발명은 본 발명의 본질 또는 핵심적인 특징을 벗어나지 않고 다양한 형태로 실시할 수 있다. 따라서, 여기의 명세서 및 설명은 후술하는 청구항에 기술된 본 발명의 범위를 예시할 목적일 뿐 제한하는 것은 아니다.

Claims (42)

1. 터치스크린 시스템에 있어서,

   음파들을 전파할 수 있는 터치스크린 기판;

   상기 기판에 연결되고 입력 신호에 응답하여 제1 버스트 길이의 음파를 초기화하는 적어도 하나의 전송 변환기;

   상기 기판에 연결된 복수의 음파 반사기(acoustic wave reflector)로 구성되고 상기 제1 버스트 길이를 확장하여 제2 버스트 길이 음파를 형성하는 반사 배열 패턴;

   상기 기판에 연결되고 상기 제2 버스트 길이의 상기 음파를 수신하는 적어도 하나의 수신 변환기; 및

   상기 적어도 하나의 전송 변환기 및 상기 적어도 하나의 수신 변환기에 연결된 적응성 제어기를 포함하고, 상기 적응성 제어기는

   제1 주파수를 생성하는 기준 발진기;

   상기 기준 발진기와 연결되고 상기 제1 주파수를 복수의 주파수로 변환하는 주파수 정정 회로;

   상기 적어도 하나의 수신 변환기 및 상기 주파수 정정 회로에 연결되고 상기 적어도 하나의 수신 변환기로부터의 출력 신호를 상기 주파수 정정 회로로부터의 상기 복수의 주파수와 비교하는 믹서를 포함하는 회로;

   상기 믹서를 포함하는 회로와 연결된 A-D 컨버터;

   상기 A-D 컨버터 및 상기 주파수 정정 회로와 연결되고 상기 복수의 주파수로부터 최적화된 제2 주파수를 결정하는 마이크로프로세서;

   상기 마이크로프로세서와 연결되고 상기 최적화된 제2 주파수를 저장하는 메모리; 및

   상기 마이크로프로세서, 상기 주파수 정정 회로 및 상기 적어도 하나의 전송 변환기와 연결되고 상기 입력 신호를 상기 적어도 하나의 전송 변환기로 출력하는 버스트 회로를 포함하는 터치스크린 시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 수신 변환기와 상기 A-D 컨버터 간에 삽입된 신호 조정 회로를 더 포함하는 터치스크린 시스템.
3. 제1항에 있어서, 상기 입력 신호는 상기 주파수 정정 회로에 의하여 결정된 중심 주파수를 갖는 터치스크린 시스템.
4. 제1항에 있어서, 상기 주파수 정정 회로는 디지털 곱셈기인 터치스크린 시스템.
5. 제1항에 있어서, 상기 기준 발진기는 크리스탈 발진기인 터치스크린 시스템.
6. 제1항에 있어서, 상기 마이크로프로세서는 상기 버스트 회로로 버스트 길이제어 신호를 출력하는 터치스크린 시스템.
7. 제1항에 있어서, 상기 주파수 정정 회로는 시스템 초기화시 상기 복수의 주파수를 출력하는 터치스크린 시스템.
8. 제7항에 있어서, 상기 주파수 정정 회로는 시스템 초기화 후에 상기 최적화된 제2 주파수를 출력하는 터치스크린 시스템.
9. 제1항에 있어서, 상기 주파수 정정 회로는 일련의 주파수 단계에서 상기 복수의 주파수를 출력하는 터치스크린 시스템.
10. 제1항에 있어서, 상기 믹서를 포함하는 회로는 구상-합 검출기인 터치스크린 시스템.
11. 터치스크린 시스템에 있어서,

    음파들을 전파할 수 있는 터치스크린 기판;

    상기 기판에 연결되고 입력 신호에 응답하여 제1 버스트 길이의 음파를 초기화하는 적어도 하나의 전송 변환기;

    상기 기판에 연결된 복수의 음파 반사기(acoustic wave reflector)로 구성되고 상기 제1 버스트 길이를 확장하여 제2 버스트 길이 음파를 형성하는 반사 배열패턴;

    상기 기판에 연결되고 상기 제2 버스트 길이의 상기 음파를 수신하는 적어도 하나의 수신 변환기; 및

    상기 적어도 하나의 전송 변환기 및 상기 적어도 하나의 수신 변환기에 연결된 적응성 제어기를 포함하고, 상기 적응성 제어기는

    제1 주파수를 생성하는 기준 발진기;

    상기 기준 발진기와 연결된 마이크로프로세서;

    상기 마이크로프로세서, 상기 기준 발진기 및 상기 적어도 하나의 전송 변환기와 연결되고 상기 입력 신호를 버스트 제어 신호에 응답하여 상기 적어도 하나의 전송 변환기로 출력하는 디지털 버스트 회로; 및

    상기 마이크로프로세서에 연결되고 주파수 정정 값의 세트를 포함하는 메모리를 포함하고, 상기 마이크로프로세서는 상기 버스트 제어 신호를 상기 디지털 버스트 회로로 출력하는 터치스크린 시스템.
12. 제11항에 있어서, 상기 기준 발진기는 크리스탈 발진기인 터치스크린 시스템.
13. 제11항에 있어서, 상기 버스트 제어 신호는 비트 패턴인 터치스크린 시스템.
14. 제11항에 있어서, 상기 주파수 정정값의 세트는 상기 마이크로프로세서에 의하여 상기 메모리로 전달되는 터치스크린 시스템.
15. 제11항에 있어서, 상기 기준 발진기에 연결된 주파수 분할기를 더 포함하는 터치스크린 시스템.
16. 제11항에 있어서, 상기 적어도 하나의 전송 변환기는 격자 변환기인 터치스크린 시스템.
17. 터치스크린 시스템을 제어하는 방법에 있어서,

    메모리에 주파수 정정값의 세트를 저장하는 단계;

    상기 주파수 정정값의 세트를 디지털 신호 프로세서로 전송하는 단계; 및

    상기 디지털 신호 프로세서로 상기 제1 파형 및 상기 주파수 정정값의 세트로부터 제2 파형을 계산하는 단계를 포함하는 터치스크린 시스템 제어 방법.
18. 제17항에 있어서,

    마이크로프로세서로 상기 주파수 정정값의 세트를 생성하는 단계; 및

    상기 메모리로 상기 주파수 정정 값의 세트를 전송하는 단계를 더 포함하는 터치스크린 시스템 제어 방법.
19. 제17항에 있어서,

    상기 수신 변환기에 의하여 수신되는 상기 제1 파형을 주기적으로 분석하는 단계;

    상기 주파수 정정값의 세트를 상기 분석에 응답하여 생성하는 단계; 및

    상기 주파수 정정값의 세트를 상기 메모리로 전송하는 단계를 더 포함하는 터치스크린 시스템 제어 방법.
20. 터치스크린 시스템에 있어서,

    음파들을 전파할 수 있는 터치스크린 기판;

    상기 기판에 연결되고 입력 신호에 응답하여 제1 버스트 길이의 음파를 초기화하는 적어도 하나의 전송 변환기;

    상기 기판에 연결된 복수의 음파 반사자(acoustic wave reflector)로 구성되고 상기 제1 버스트 길이를 확장하여 제2 버스트 길이 음파를 형성하는 반사 배열 패턴;

    상기 기판에 연결되고 상기 제2 버스트 길이의 상기 음파를 수신하는 적어도 하나의 수신 변환기; 및

    상기 적어도 하나의 전송 변환기 및 상기 적어도 하나의 수신 변환기에 연결된 적응성 제어기를 포함하고, 상기 적응성 제어기는

    주파수를 출력하는 기준 발진기;

    상기 적어도 하나의 수신 변환기 및 상기 기준 발진기에 연결되고 제1 믹서 출력 신호를 출력하는 제1 믹서;

    상기 제1 믹서에 연결된 IF 대역 통과 필터;

    상기 IF 필터 및 상기 기준 발진기에 연결되고 상기 기준 발진기 주파수를 정정하는 피드백 루프 회로;

    상기 기준 발진기에 연결된 제2 믹서;

    상기 제2 믹서에 연결된 IF 발진기;

    마이크로프로세서; 및

    상기 제2 믹서, 상기 마이크로프로세서 및 상기 적어도 하나의 전송 변환기에 연결되고 상기 입력 신호를 상기 적어도 하나의 전송 변환기로 출력하는 버스트 회로를 포함하는 터치스크린 시스템.
21. 제20항에 있어서, 상기 피드백 루프 회로는 상기 IF 대역 통과 필터에 연결된 판별기 회로를 더 포함하고, 상기 판별기 회로는 상기 기준 발진기 주파수를 제어하기 위한 상기 기준 발진기로 제어 신호를 출력하는 터치스크린 시스템.
22. 제21항에 있어서, 상기 피드백 루프 회로는 샘플 앤드 홀드 회로(sample and hold circuit)를 더 포함하는 터치스크린 시스템.
23. 제20항에 있어서, 상기 IF 대역 통과 필터 및 상기 마이크로프로세서에 연결된 검출기를 더 포함하는 터치스크린 시스템.
24. 제20항에 있어서, IF 발진기 주파수는 상기 IF 대역 통과 필터의 통과 대역 중심 주파수와 실질적으로 동일한 터치스크린 시스템.
25. 제20항에 있어서, 상기 기준 발진기 주파수는 상기 터치스크린의 특성 주파수보다 더 큰 터치스크린 시스템.
26. 제20항에 있어서, 상기 기준 발진기는 발진기 회로로 구성되는 터치스크린 시스템.
27. 특성 주파수를 갖는 터치스크린을 포함하는 터치스크린 시스템을 제어하는 방법에 있어서,

    조정 가능한 제1 주파수를 생성하는 단계;

    수신 변환기로부터의 출력을 상기 제1 주파수와 혼합하여 제2 주파수를 생성하는 단계;

    대역 통과 필터를 통하여 상기 제2 주파수를 통과시키는 단계;

    상기 필터링된 제2 주파수를 상기 터치스크린 특성 주파수와 비교하는 단계; 및

    상기 필터링된 제2 주파수가 상기 희망하는 주파수와 실질적으로 동일할 때까지 상기 제1 주파수를 조정하는 단계를 포함하는 터치스크린 제어 방법.
28. 제27항에 있어서,

    시스템 초기화시에 상기 제1 주파수를 초기 주파수로 세팅하는 단계;

    주파수의 범위에 걸쳐 상기 초기 주파수로부터 상기 제1 주파수를 램핑(ramping)하는 단계; 및

    상기 필터링된 제2 주파수가 상기 희망하는 주파수로부터 미리 결정된 거리 내에 있는 경우 상기 램핑 단계를 중단하는 단계를 더 포함하는 터치스크린 제어 방법.
29. 제27항에 있어서,

    상기 제1 주파수를 IF 발진기 출력과 혼합하여 제3 주파수를 생성하는 단계;

    상기 제3 주파수를 버스트 회로로 전송하는 단계;

    버스트 신호를 생성하는 단계; 및

    상기 버스트 신호를 상기 터치스크린 시스템에 연결된 전송 변환기로 전송하는 단계를 더 포함하는 터치스크린 제어 방법.
30. 터치스크린 시스템을 동작하는 방법에 있어서,

    터치스크린 기판 및 적응성 터치스크린 제어기를 포함하는 터치스크린 시스템에 전력을 제공하는 단계;

    상기 터치스크린 기판을 가로질러 음파를 발진시키는 단계;

    상기 음파를 수신하는 단계;

    상기 음파를 분석하여 상기 터치스크린 기판의 특성 주파수의 측정을 결정하는 단계; 및

    상기 적응성 터치스크린 제어기의 주파수를 조정하여 상기 터치스크린 기판의 상기 특성 주파수를 실질적으로 매치시키는 단계를 포함하는 터치스크린 시스템 동작 방법.
31. 제30항에 있어서, 상기 조정 단계가 자동적으로 발생하는 터치스크린 시스템 동작 방법.
32. 제30항에 있어서, 상기 조정 단계는 상기 제어기의 가변 대역 통과 필터의 중심 주파수를 조정하는 터치스크린 시스템 동작 방법.
33. 제30항에 있어서, 상기 발진, 수신, 분석 및 조정 단계가 반복되어, 상기 적응성 터치스크린 제어기의 상기 주파수 및 상기 터치스크린 기판의 상기 특성 주파수간의 최적의 매칭값을 얻는 터치스크린 시스템 동작 방법.
34. 제30항에 있어서, 상기 터치스크린 시스템에 전원이 공급될 때마다 상기 분석 및 조정 단계가 발생하는 터치스크린 시스템 동작 방법.
35. 제30항에 있어서, 상기 분석 및 조정 단계가 주기적으로 발생하는 터치스크린 시스템 동작 방법.
36. 제30항에 있어서, 상기 분석 및 조정 단계는 상기 터치스크린 시스템의 초기 파워-업 동안 발생하는 터치스크린 시스템 동작 방법.
37. 터치스크린 시스템을 제조하는 방법에 있어서,

    특정 터치스크린 제어기에 복수의 특성 주파수를 제공하는 단계;

    특정 터치스크린 기판용 동작 주파수 특성의 세트를 측정하는 단계;

    상기 특정 터치스크린 제어기를 상기 특정 터치스크린 기판에 연결하는 단계; 및

    상기 기판 동작 주파수 특성과 실질적으로 매치되는 상기 복수의 수신 특성 주파수로부터 적어도 하나의 특성 주파수를 선택하는 단계를 포함하는 터치스크린 시스템 제조 방법.
38. 제37항에 있어서, 상기 복수의 특성 주파수는 제어가능한 터치스크린 시스템 제조 방법.
39. 제38항에 있어서, 상기 복수의 제어가능한 주파수 특성을 복수의 터치스크린 제어기와 관련시켜서, 상기 특정 터치스크린 제어기를 세팅하고 상기 관련된 제어가능한 주파수 특성 및 상기 제어기 세팅의 조사표를 기록하는 단계를 더 포함하는터치스크린 시스템 제조 방법.
40. 제37항에 있어서, 적어도 하나의 특성 주파수를 선택하는 단계는 특성 주파수를 생성하는 특정 제어기 세팅을 선택하는 단계를 포함하는 터치스크린 시스템 제조 방법.
41. 제37항에 있어서, 상기 복수의 특성 주파수는 로컬 수신 특성 주파수인 터치스크린 시스템 제조 방법.
42. 제41항에 있어서, 적어도 하나의 특성 주파수를 선택하는 상기 단계는 상기 복수의 로컬 수신 특성 주파수로부터 로컬 수신 특성 주파수의 세트를 선택하는 단계를 포함하는 터치스크린 시스템 제조 방법.