KR20070097869A - 자기성 터치 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자기성 터치 시스템에 관한 것으로, 터치 시스템의 초기화와 함께 턴-온 되어 일정 전류를 발생하는 전류 공급 수단과, 기판 상에 형성되며 전류 공급 수단으로부터 전류를 공급받아 주변에 자기장을 형성하는 자기성 터치 센서와, 자기성 터치 센서에 임의의 물체가 접근되면 자기성 터치 센서의 자기장의 변화를 감지하여 터치 입력 유무를 판단하고 터치 입력시에 기판의 좌표를 검지하여 실행 데이터를 전송하는 제어 수단과, 제어 수단으로부터 제공되는 실행 데이터에 따라 터치 시스템의 실행 동작을 인터페이스 하는 실행 인터페이스를 포함한다. 본 발명에 의하면, 전류가 흐를 수 있는 도체를 터치 센서로 구현하고 도체 주위에 형성되는 자기장의 왜곡현상에 따라 터치 변화량을 검출함으로써, 물리적인 접촉 없이 최소한의 전류만으로 정확도가 높은 터치 기능을 구현할 수 있다.

터치 센서, 자기장

Description

자기성 터치 시스템{MAGNETISM TOUCH SYSTEM}

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자기성 터치 시스템에 대한 구성 블록도,

도 2a 및 도 2b는 도 1의 자기성 터치 센서의 구성을 예시한 도면,

도 3은 본 발명에 따른 자기성 터치 시스템의 동작 원리를 설명하는 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 전류 공급부 102 : 자기성 터치 센서

104 : 제어부 106 : 좌표 데이터 DB

108 : 실행 인터페이스

본 발명은 터치 시스템에 관한 것으로, 특히 물리적인 접촉 없이 최소한의 전류만으로 정확도가 높은 터치 기능을 구현하는데 적합한 자기성 터치 시스템에 관한 것이다.

터치 센서는 컴퓨터 및 다른 전기적 시스템에 대한 투명하거나 불투명한 입력 장치이다. 그 이름이 암시하듯이, 터치 센서는 사용자의 손가락이나 스타일러 스 또는 기타의 장치로부터의 터치에 의해 활성화된다.

투명한 터치 센서, 구체적으로 터치스크린은 일반적으로 CRT(Cathode Ray Tube) 모니터와 액정 디스플레이와 같은 디스플레이 장치 상에 놓여 터치 디스플레이 시스템을 형성한다. 이러한 시스템들은 식당 주문 입력 시스템, 산업 공정 제어 애플리케이션, 상호 작용적인 박물관 전시, 공중 정보 센터, 페이저, 셀룰러 전화, PDA 및 비디오 게임과 같은 상업적인 애플리케이션에서 사용이 증가되고 있다.

현재 사용되는 대부분의 터치 기술들은 저항 방식, 광학 방식, 정전용량 방식, 초음파 방식, 압전 방식 등이 있다. 이러한 기술들을 포함하는 터치스크린은 경쟁력 있는 가격으로 높은 수준의 성능을 제공하고 있다. 이 모두는 터치 위치 좌표들을 호스트 컴퓨터에 전송함으로써 터치에 반응하는 투명한 장치들이다. 터치스크린 성능의 한 가지 중요한 측면은 터치 센서에 위치한 터치에 민감한 영역(즉, 터치 영역) 내의 모든 위치들에서 실제 및 측정된 터치 지점들 간의 밀접한 상관성이다.

이러한 터치 기술들 중 가장 널리 사용되고 있는 광학 방식, 정전용량 방식, 압전 방식에 대해 간단히 살펴보면 다음과 같다.

압전 방식은, 격자 형태로 촘촘하게 설치된 압전셀로 구성된 투명의 압전판을 스크린 위에 설치하여 터치패널을 구성한다. 사용자가 터치패널의 특정 부위를 눌렀을 때, 압력이 가해진 위치의 압전셀에서 발생되는 전기적 신호를 이용하여 압력이 가해진 위치를 압전셀의 가로줄과 세로줄의 좌표로 알아냄으로써, 어떤 메뉴가 선택되었는지 판단하게 된다.

정전용량 방식의 터치패널은, 스크린 표면에 전하를 충전하고 그 둘레에 센서들을 설치하여 구성한다. 이러한 방식의 터치패널의 특정 위치에 인체의 일부분을 대면, 특정 위치에 흐르던 전류가 인체로 흘러들게 되어 해당 영역의 전류가 작아진다. 이때, 전하가 상실된 정도를 감지해 접촉이 이루어진 곳을 파악하여 어떤 메뉴가 선택되었는지 알 수 있다.

광학 방식은, 모니터 화면의 가로축과 세로축의 가장자리에 각각 적외선 발광 다이오드(LED)로 형성된 발광부와 수광부를 형성함으로써, 적외선 격자를 구성하여 터치패널을 구성한다. 이러한 터치패널은 인체가 특정 위치에 접촉하여 메뉴가 선택될 때, 적외선이 가로막히며 발생하는 광차단신호로부터 x-y축 좌표를 읽어내어 어느 메뉴가 선택되었는지 판단하게 된다.

이상과 같은 터치패널, 터치스크린 등의 터치 시스템은, 대부분 물리적인 접촉이 요구되기 때문에 물리적인 접점이 형성되어야만 터치 입력 유무나 터치 좌표를 판단할 수 있다.

따라서 종래의 터치 시스템은 비교적 큰 전류 변화량을 유추할 수밖에 없으며, 이에 따라 시스템에 공급되는 전류량도 많아지게 된다. 이는 시스템 소비전력을 증가시키게 되는 결과를 낳을 뿐만 아니라, 터치 기능 정확도가 많이 떨어진다는 문제로 연결된다.

본 발명은 상술한 종래 기술의 한계를 극복하고 그 제반 문제를 해결하기 위한 것으로, 전류가 흐를 수 있는 도체를 터치 센서로 구현하고 도체 주위에 형성되 는 자기장의 왜곡현상에 따라 터치 변화량을 검출함으로써, 물리적인 접촉 없이 최소한의 전류만으로 민감한 터치 기능을 구현할 수 있는 자기성 터치 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 터치 시스템의 초기화와 함께 턴-온 되어 일정 전류를 발생하는 전류 공급 수단과, 기판 상에 형성되며, 상기 전류 공급 수단으로부터 전류를 공급받아 주변에 자기장을 형성하는 자기성 터치 센서와, 상기 자기성 터치 센서에 임의의 물체가 접근되면 상기 자기성 터치 센서의 자기장의 변화를 감지하여 터치 입력 유무를 판단하고, 터치 입력시에 상기 기판의 좌표를 검지하여 실행 데이터를 전송하는 제어 수단과, 상기 제어 수단으로부터 제공되는 실행 데이터에 따라 상기 터치 시스템의 실행 동작을 인터페이스 하는 실행 인터페이스를 포함하는 자기성 터치 시스템을 제공한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자기성 터치 시스템의 구성 블록도로서, 전류 공급부(100), 자기성 터치 센서(102), 제어부(104), 좌표 데이터 DB(106), 실행 인터페이스(108)를 포함한다.

전류 공급부(100)는 후술하는 자기성 터치 센서(102)로 전류를 공급하기 위한 수단으로서, 시스템 초기화와 함께 자동으로 턴-온(turn-on)될 수 있다. 이와 같은 전류 공급부(100)는 후술하는 자기성 터치 센서(102)에 자기장을 형성할 정도의 전류만을 공급하면 되기 때문에, 종래의 터치스크린이나 터치패드에 적용되는 전류 공급 수단에 비해 상대적으로 공급 전류를 작게 가져갈 수 있다.

자기성 터치 센서(102)는 상술한 전류 공급부(100)로부터 전류를 공급받아 자체 전류를 발생하는 수단으로서, 그 상세 구성은 도 2a 및 도 2b에 도시한 바와 같다.

먼저, 도 2a는 자기성 터치 센서(202a)가 격자 형태로 구성된 것으로, 기판(200a) 위에 전류를 흘릴 수 있는 도체를 x-y 축을 따라 형성함으로써 격자 형태의 자기장을 발생한다.

도 2b는 자기성 터치 센서(202b)가 나선 형태로 구성된 것으로, 기판(200b) 위에 전류를 흘릴 수 있는 도체를 나선 루트를 따라 형성함으로써 나선 형태의 자기장을 발생한다.

이와 같이 격자 형태 또는 나선 형태로 자기성 터치 센서를 구현함으로써, 여러 가지 다양한 터치 시스템, 예를 들면 터치스크린, 터치패드 등에 적용이 가능하며, 제품 크기 또는 스펙에 따라 상기 실시 형태를 선택적으로 적용할 수 있을 것이다.

한편, 상기 도 2a 및 도 2b에서와 같은 자기성 터치 센서(202a, 202b)에 자기장이 형성된 상태에서 임의의 물체가 접근하는 경우에 터치 입력값이 변화될 수 있다. 이러한 원리를 도 3을 통해 설명하기로 한다.

먼저, 도 3의 좌측 도면에 나타난 바와 같이, 자기성 터치 센서(도체)에 전 류(a)가 흐르면, 플레밍(Fleming)의 법칙에 의거하여 도체 주변에 자기장이 발생하게 된다.

이때, 도 3의 우측 도면에 나타난 바와 같이, 자기장이 형성된 도체 근처에 임의의 물체(300)가 접근하게 되면 자기장의 왜곡 현상이 발생하고, 이는 왜곡 전류(b)를 유도하게 된다.

제어부(104)는 자기성 터치 센서(102)의 자기장 변화를 감지, 즉 도 3의 전류(a)와 전류(b)의 차이를 비교하여 물체(300)의 접근을 감지하며, 물체(300)의 접근이 감지되면 해당 물체(300)의 터치 위치를 좌표 데이터 DB(106)를 통해 판단하고 그 판단 결과를 실행 인터페이스(108)로 제공한다.

즉, 제어부(104)는 자기성 터치 센서(102)를 통해 터치 입력 유무를 판단하고, 터치 입력시 좌표를 검지하여 실행 데이터를 전송하는 역할을 수행한다.

좌표 데이터 DB(106)에는 터치 시스템, 예를 들면 터치스크린의 기판 상의 x-y 축 좌표 데이터들이 저장되며, 이들 좌표 데이터들은 제어부(104)에 의해 선택적으로 독출된다.

실행 인터페이스(108)는 제어부(104)로부터 제공되는 실행 데이터, 즉 터치 위치 정보 판단 결과에 따라 터치 시스템의 각종 실행 동작, 예를 들면 터치스크린 상의 LCD 동작을 인터페이스 하는 역할을 수행한다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 전류가 흐를 수 있는 도체를 기판 상에 마련하고 도체 주위에 형성되는 자기장의 왜곡현상에 따라 터치 변화량을 검출하여 터치 시스템을 실행하도록 구현한 것이다.

본 발명에 의하면, 전류가 흐를 수 있는 도체를 터치 센서로 구현하고 도체 주위에 형성되는 자기장의 왜곡현상에 따라 터치 변화량을 검출함으로써, 물리적인 접촉 없이 최소한의 전류만으로 정확도가 높은 터치 기능을 구현할 수 있다.

이상, 본 발명을 실시예에 근거하여 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되는 것이 아니라, 후술하는 특허청구범위의 기술적 사상과 범주 내에서 여러 가지 변형이 가능한 것은 물론이다.

Claims (5)

1. 터치 시스템의 초기화와 함께 턴-온 되어 일정 전류를 발생하는 전류 공급 수단과,

   기판 상에 형성되며, 상기 전류 공급 수단으로부터 전류를 공급받아 주변에 자기장을 형성하는 자기성 터치 센서와,

   상기 자기성 터치 센서에 임의의 물체가 접근되면 상기 자기성 터치 센서의 자기장의 변화를 감지하여 터치 입력 유무를 판단하고, 터치 입력시에 상기 기판의 좌표를 검지하여 실행 데이터를 전송하는 제어 수단과,

   상기 제어 수단으로부터 제공되는 실행 데이터에 따라 상기 터치 시스템의 실행 동작을 인터페이스 하는 실행 인터페이스

   를 포함하는 자기성 터치 시스템.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 자기성 터치 센서는, 상기 기판 위에 전류를 흘릴 수 있는 도체를 x-y 축을 따라 형성함으로써 자기장을 발생하는 격자 형태로 구성되는 것을 특징으로 하는 자기성 터치 시스템.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 자기성 터치 센서는, 상기 기판 위에 전류를 흘릴 수 있는 도체를 나선 루트를 따라 형성함으로써 자기장을 발생하는 나선 형태로 구성되는 것을 특징으로 하는 자기성 터치 시스템.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 자기성 터치 시스템은, 상기 기판 상의 x-y 축 좌표 데이터들이 저장되어 상기 제어 수단에 의해 선택적으로 독출되는 좌표 데이터베이스를 더 포함하는 자기성 터치 시스템.
5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 제어 수단은, 상기 자기성 터치 센서의 자기장의 변화를 감지하여 물체의 접근을 감지하며, 상기 물체의 터치 위치를 상기 좌표 데이터베이스를 통해 판단하고 그 판단 결과를 상기 실행 인터페이스로 제공하는 것을 특징으로 하는 자기성 터치 시스템.

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