KR20090072347A - 하이브리드 터치스크린을 구비한 단말 장치 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 터치 스크린의 터치 입력 상황에 따라 좌표 생성을 달리하여 여러 가지 동작 입력이 가능할 수 있도록 하는 하이브리드 터치스크린을 구비한 단말 장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 하이브리드 터치스크린을 구비한 단말 제어 방법은 일정 간격으로 저항막 터치 컨트롤러를 통해 터치 좌표가 생성될 때, 터치 스크린을 통해 터치가 입력되는지 판단하여 터치 입력으로 판단되면 저항막 컨트롤러에 의해서 이차원좌표가 생성되고 비 터치 입력으로 판단되면 전정용량 컨트롤러와 3D 컨트롤러에 의해 삼차원 좌표가 생성되어 상기 생성된 좌표값에 따라 동작이 제어되는 단계를 포함하는 것으로서, 2차원 좌표와 3차원 좌표를 하나의 스크린을 통해 생성될 수 있도록 하여 유용한 시나리오를 구성할 수 있는 효과가 있다.

저항막 방식, 정전용량 방식, 터치 스크린, 3D 컨트롤러, 삼차원 좌표

Description

하이브리드 터치스크린을 구비한 단말 장치 및 그 제어 방법{Apparatus and its controlling Method for operating hybrid touch screen}

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 하이브리드 터치스크린을 구비한 단말 장치의 구성을 나타낸 블록도.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 터치 스크린의 구성을 나타낸 블록도.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 터치 입력에 따른 좌표생성 과정을 나타낸 흐름도.

《도면의 주요부분에 대한 부호의 설명》

100..단말 장치 102...키 입력부

110..터치 스크린 120...표시부

122...저장부 126...제어부

본 발명은 터치 스크린의 터치 입력 상황에 따라 좌표 생성을 달리하여 여러 가지 동작 입력이 가능할 수 있도록 하는 하이브리드 터치스크린을 구비한 단말 장 치 및 그 제어방법에 관한 것이다.

개인용 컴퓨터, 휴대용 전송장치 그 밖의 개인전용 정보 처리 장치 등은 키보드, 마우스, 디지타이저(Digitizer)등의 다양한 입력 장치(Input Device)를 이용하여 텍스트 및 그래픽 처리 등을 수행한다.

이러한 입력 장치들은 PC의 용도 확대에 따라 인터페이스로서의 입력 장치로서 키보드 및 마우스만으로는 제품 대응이 어렵고 보다 간단하고 오조작은 적으면서 누구라도 입력할 수 있고 또 휴대하면서 손으로 문자입력도 가능한 필요성에 의해 발전했다.

현재는 이러한 입력 장치의 일반적 기능과 관련된 필요성을 충족시키는 수준을 넘어 고 신뢰성, 새로운 기능의 제공, 내구성, 재료나 물질을 포함한 설계 및 가공과 관련된 제조 기술 등과 같이 미세한 기술로 관심이 바뀌고 있다.

특히, 간단하고, 오조작이 적으며, 휴대하면서 누구라도 입력이 가능하고, 다른 입력기기 없이 문자 입력도 가능한 입력 장치로서 터치 패널이 알려져 잇으며, 그에 따른 검출 방식, 구조 및 성능 등에 있어서도 자세히 알려져 있다.

검출 방식에 따라 간단히 살펴보면, 직류 전압을 인가한 상태에서 압력에 의해 눌려진 위치를 전류 또는 전압 값에 변화를 감지하는 저항막 방식(Resistive type)과, 교류 전압을 인가한 상태에서 캐패시턴스 커플링(capacitance coupling)을 이용하는 정전 용량 방식과 자계를 인가한 상태에서 선택된 위치를 전압의 변화로써 감지하는 전자 유도 방식 등이 있다.

각각의 방식에 따라 신호 증폭의 문제나 해상도 차이, 설계 및 가공 기술의 난이도 차이 등이 다르게 나타나는 특징이 있어 장점을 잘 살릴 수 있게 구분하여 그 방식을 선택한다.

선택 기준은 광학적 특성, 전기적 특성, 기계적 특성, 내환경 특성, 입력 특성 외에 내구성과 경제성 등도 고려된다.

본 발명의 목적은 기존의 저항막 방식의 터치 스크린 패널을 이용하여 정전 용량의 검출 방식을 추가하고 터치 입력에 따라 좌표 생성을 달리하는 하이브리드 터치스크린을 구비한 단말 장치 및 그 제어 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 비 터치시에 전정 용량 방식을 이용하여 3D 컨트롤러를 통해 삼차원 좌표를 생성하도록 하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 터치스크린을 구비한 단말 장치 및 그 제어 방법을 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 하이브리드 터치스크린을 구비한 단말 장치는 스크린 터치시의 이차원 좌표와 비 터치시의 높이가 포함된 삼차원 좌표를 얻을 수 있는 터치스크린; 상기 터치스크린을 통해 얻어진 삼차원 좌표에 의해 동작하는 프로그램과 어플리케이션이 저장된 저장부; 상기 터치스크린을 통한 좌표입력 값에 따라 화면을 표시하는 표시부; 및 상기 터치시 입력된 좌표값과 비 터치시에 입력된 좌표값을 판단하여 선택 명령과 동작 명령에 따라 실행중인 프로그램이 반응할 수 있도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

하나의 예로써, 상기 터치 스크린은,상기 스크린 터치시와 비 터치시의 삼차 원 좌표를 제어하기 위한 터치 제어부; 및 하나 이상으로 구성된 터치 패널;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

하나의 예로써, 상기 터치 제어부는, 상기 스크린 터치시 좌표값을 측정하는 저항막 터치 컨트롤러; 상기 스크린 비 터치시 좌표값을 측정하는 정전 용량 컨트롤러; 및 상기 터치와 비 터치에 따라 삼차원(3D) 좌표를 측정하는 3D 터치 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 한다.

하나의 예로써, 상기 터치 패널은 ITO(Indium tin oxide) 두 장으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 하이브리드 터치스크린을 구비한 단말 제어 방법은, 일정 간격으로 저항막 터치 컨트롤러를 통해 터치 좌표가 생성되는 단계; 터치 스크린을 통해 터치가 입력되는지 판단하는 단계; 상기 판단결과, 터치 입력으로 판단되면 저항막 컨트롤러에 의해서 이차원좌표가 생성되는 단계; 상기 판단결과, 비 터치 입력으로 판단되면 전정용량 컨트롤러와 3D 컨트롤러에 의해 삼차원 좌표가 생성되는 단계; 및 상기 생성된 좌표값에 따라 동작이 제어되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

하나의 예로써, 상기 터치 스크린은 2장의 ITO를 이용하여 저항막 방식과 정전용량 방식을 동시에 이용하여 좌표가 생성되도록 하는 것을 특징으로 한다.

하나의 예로써, 상기 스크린 비 터치시에는 3D 컨트롤러를 이용하여 높이 좌표가 포함된 삼차원 좌표가 생성되도록 하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 터치스 크린을 구비한 단말 장치 및 그 제어 방법을 설명한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 하이브리드 터치스크린을 구비한 단말 장치의 구성을 나타낸 블록도 이다.

도 1을 참조하면, 단말 장치(100)는 터치 스크린(110)을 통해 입력되는 명령 이외의 별도로 구비된 여러 가지 명령을 입력받는 키 입력부(102)와 사용자의 터치 입력 형태에 따라 이차원과 삼차원 좌표를 생성하는 터치 스크린(110)과 상기 터치 입력에 따라 동작이 제어되는 프로그램을 표시하는 표시부(120)와 상기 프로그램과 어플리케이션이 저장된 저장부(122)와 오디오 신호를 출력하기 위한 오디오 처리부(124)와 상기 터치 스크린(110)을 통해 입력되는 터치 입력에 따라 생성되는 좌표가 이용되어 상기 실행된 프로그램의 동작을 제어하도록 제어하는 제어부(126)를 포함한다.

상기 터치 스크린(110)는 저항막 방식으로 입력 신호를 검출하기 위하여 2개의 ITO(Indium Tin Oxide)를 포함하여 구성된다.

또한, 상기 2개의 ITO 중 하나의 ITO는 정전 용량 방식으로 입력 신호를 검출하기 위하여 사용된다.

상기 ITO는 유리의 투명성을 높이기 위해 사용되며, LCD, PDP, 유기 EL 등의 각종 디스플레이에 사용되는 패널이다.

상기 2장의 ITO 패널을 이용하여 물리적인 압력이 가해지면 저항을 가진 두 ITO 막이 접촉되고 이때, 저항값을 측정함으로써, 압력이 가해진 손가락 혹은 펜의 위치를 계산해 낼 수 있다.

한 장의 ITO 패널 한 쪽 끝에는 일정 전압을 가하고 반대쪽은 GND를 연결한다.

그리고 상기 터치 스크린(110)을 비 터치했을 경우에는, 정전압 방식을 이용하는데, 상기 2장의 ITO중 한 장을 이용하여 검출할 수 있도록 구성된다.

정전 용량 방식은 정전 용량을 측정함으로써 위치를 계산한다.

전전 용량 방식은 손가락이 다가가거나 접촉되었을 때 변화되는 정전 용량 값을 이용하므로 물리적인 압력이 가해지지 않더라도 위치를 계산해 낼 수 있다.

캐패시터(capacitor)에 전압을 가해 출전을 한 후에 전압을 측정하며 일정 전압 이하로 떨어질 때까지 걸리는 시간을 구하게 된다.

이때, 저항의 크기가 클수록 이 시간이 오래 걸리게 되므로 이시간의 비가 곧 저항의 비가 되고 이것을 이용해 캐패시터, 즉 손가락이나 펜의 위치를 계산하게 된다.

이때, 다른 한 장의 ITO 패널의 한쪽 모서리에서 전위를 측정하게 되는데, 만약 터치가 되어 두 ITO 패널이 접촉하게 되면 접촉한 위치와 전압이 가해진 모서리의 거리와 접촉한 위치와 GND가 가해진 모서리의 거리의 비율에 따라 측정되는 전압이 달라진다.

상기 터치 스크린(110)을 통해 입력되는 터치 입력에 따라 좌표를 달리하는데, 터치 입력이 판단되면 저항막 방식을 이용하여 이차원 좌표를 생성하고, 비 터치 입력으로 판단되면 정전 용량 방식을 이용하여 삼차원 좌표를 생성하도록 한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 터치 스크린의 구성을 나타낸 블 록도 이다.

도 2를 참조하면, 상기 터치 스크린(110)은 터치 입력 명령을 제어하는 터치 제어부(112)와 터치 패널(116)로 구성된다.

상기 터치 제어부(112)는 상기 스크린 터치시 좌표값을 측정하는 저항막 터치 컨트롤러(113)와 상기 스크린 비 터치시 좌표값을 측정하는 정전 용량 컨트롤러(114) 및 상기 터치와 비 터치에 따라 삼차원(3D) 좌표를 측정하는 3D 터치 컨트롤러(115)를 포함한다.

상기 저항막 터치 컨트롤러(113) 및 정전용량식 터치 컨트롤러(114)는 기존 제품을 이용할 수도 있고, 하나의 칩에 두 모듈을 모두 구현할 수도 있으며, 이 두 컨트롤러를 제어하고 결과를 이용해 3D 좌표를 연산하는 3D 터치 컨트롤러(115) 또한 독립된 칩에 구현하거나 나머지 두 컨트롤러와 함께 한 칩 속에 구현할 수 있다.

상기 터치 스크린(110)의 구성은 저항막 방식과 같이 2장의 ITO가 도포되므로 기존 저항막 방식에 사용되는 ITO 패널을 사용할 수 있고, 저항막 방식의 컨트롤러의 저항측정 모듈에 추가해서 캐패시턴스(capacitance) 측정 모듈이 사용된다.

상기 터치 패널(116)은 제 1 터치 패널(117)과 제 2 터치 패널(118)로 구성된다.

상기 저항막 터치 컨트롤러(113)는 상기 제 1 터치 패널(117)과 상기 제 2 터치 패널(118)을 통해 명령을 입력받는다.

상기 터치 패널(116)에 터치가 감지되면 상기 저항막 터치 컨트롤러(113)에 의해 좌표가 생성이 되고, 상기 3D 터치 컨트롤러(115)는 2차원 좌표를 생성하는 경우이기 때문에 상기 저항막 터치 컨트롤러(113)를 통한 좌표 생성을 유지토록 한다.

상기 터치 패널(116)에 터치 입력이 아닌 일정 높이 이상의 터치 입력이 감지되면 상기 정전용량식 터치 컨트롤러(114)에 의해 좌표가 생성되는데, 이때, 상기 3D 터치 컨트롤러(115)에 의해 높이 좌표가 계산되어 최종적으로 삼차원 좌표가 생선된다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 터치 입력에 따른 좌표생성 과정을 나타낸 흐름도이다.

도 3을 참조하면, 단말 장치(100)에 전원이 인가되면, 저항막 터치 컨트롤러(113)와 정전 용량식 터치 컨트롤러(114)가 초기화 된다(S300).

상기 저항막 터치 컨트롤러(113)에 의해 굉장히 빠른 일정 시간 간격으로 입력신호를 감지하여 터치 좌표를 계산한다(S302).

상기 터치 스크린(110)을 통해 터치가 입력되었는지 판단한다(S304).

단계 304의 판단결과, 터치 입력이 감지되면, 상기 저항막 터치 컨트롤러(113)에 의해 (X,Y,0)의 좌표가 생성된다.

단계 304의 판단결과, 비 터치를 통한 입력이 감지되면, 상기 정전 용량식 터치 컨트롤러(114)에 의해 좌표를 생성하게 되는데, 이때, 3D 터치 컨트롤러(115)에 의해 높이 좌표가 계산된다(S308).

상기 3D 터치 컨트롤러(115)는 터치와 비 터치 입력에 따라 상기 저항막 터 치 컨트롤러(113)와 상기 정전용량식 터치 컨트롤러(114)를 제어하고 상기와 같이 비 터치 입력으로 판단되면 (X,Y,Z)의 삼차원 좌표를 생성한다.

상기 생성된 좌표를 이용하여 이차원, 삼차원 입력을 통해 프로그램의 동작을 제어하게 된다.

특히, 상기 삼차원 좌표를 이용하면, 터치 스크린(110)에 터치가 되지 않더라도 일정 높이에서 터치리스 제스처가 가능해진다.

상기와 같이, 터치 입력 동작에 따라, 저항막 방식과 정전용량 방식을 적절히 이용하고 3D 터치 컨트롤러를 이용하여 높이 좌표를 계산하여 이차원과 삼차원 좌표를 통한 터치 입력이 가능해 짐으로서, 보다 안정된 터치 입력과 더불어 삼차원 터치리스(touchless) 입력을 통한 제스처를 이용하여 응용프로그램에 이용될 수 있는 효과가 있다.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시 예를 중심으로 살펴보았으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적 기술 범위 내에서 상기 본 발명의 상세한 설명과 다른 형태의 실시 예들을 구현할 수 있을 것이다. 여기서 본 발명의 본질적 기술범위는 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

본 발명에 따르면 터치 입력 동작에 따라, 저항막 방식과 정전용량 방식을 적절히 이용하고 3D 터치 컨트롤러를 이용하여 높이 좌표를 계산하여 이차원과 삼 차원 좌표를 통한 터치 입력이 가능해 짐으로서, 보다 안정된 터치 입력과 더불어 삼차원 터치리스(touchless) 입력을 통한 제스처를 이용하여 응용프로그램에 이용될 수 있는 효과가 있다

Claims (7)

1. 스크린 터치시의 이차원 좌표와 비 터치시의 높이가 포함된 삼차원 좌표를 얻을 수 있는 터치스크린;

   상기 터치스크린을 통해 얻어진 삼차원 좌표에 의해 동작하는 프로그램과 어플리케이션이 저장된 저장부;

   상기 터치스크린을 통한 좌표입력 값에 따라 화면을 표시하는 표시부; 및

   상기 터치시 입력된 좌표값과 비 터치시에 입력된 좌표값을 판단하여 선택 명령과 동작 명령에 따라 실행중인 프로그램이 반응할 수 있도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 터치스크린을 구비한 단말 장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 터치 스크린은,

   상기 스크린 터치시와 비 터치시의 삼차원 좌표를 제어하기 위한 터치 제어부; 및

   하나 이상으로 구성된 터치 패널;을 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 터치스크린을 구비한 단말 장치.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 터치 제어부는,

   상기 스크린 터치시 좌표값을 측정하는 저항막 터치 컨트롤러;

   상기 스크린 비 터치시 좌표값을 측정하는 정전 용량 컨트롤러; 및

   상기 터치와 비 터치에 따라 삼차원(3D) 좌표를 측정하는 3D 터치 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 터치스크린을 구비한 단말 장치.
4. 제 2항에 있어서,

   상기 터치 패널은 ITO(Indium tin oxide) 두 장으로 구성되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 터치스크린을 구비한 단말 장치.
5. 일정 간격으로 저항막 터치 컨트롤러를 통해 터치 좌표가 생성되는 단계;

   터치 스크린을 통해 터치가 입력되는지 판단하는 단계;

   상기 판단결과, 터치 입력으로 판단되면 저항막 컨트롤러에 의해서 이차원좌표가 생성되는 단계;

   상기 판단결과, 비 터치 입력으로 판단되면 전정용량 컨트롤러와 3D 컨트롤러에 의해 삼차원 좌표가 생성되는 단계; 및

   상기 생성된 좌표값에 따라 동작이 제어되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 터치스크린을 구비한 단말 제어 방법.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 터치 스크린은 2장의 ITO를 이용하여 저항막 방식과 정전용량 방식을 동시에 이용하여 좌표가 생성되도록 하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 터치스크린을 구비한 단말 제어 방법.
7. 제 5항에 있어서,

   상기 스크린 비 터치시에는 3D 컨트롤러를 이용하여 높이 좌표가 포함된 삼차원 좌표가 생성되도록 하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 터치스크린을 구비한 단말 제어 방법.

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