KR20090072349A - Method of setting variable sensor of touchscreen and apparatus using the same - Google Patents

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Abstract

A variable sensor set up method of a touch screen which improves a proximity degree by appropriately controlling resolution and proximity according to the approaching degree of an object material and an apparatus using the same are provided to improve the reliability of the user about the touch screen by maximizing resolution detection distance. A variable sensor setting device(20) of a touch screen includes a sensor unit(22), a switch unit, a memory unit and a switch controller(21). The sensor unit measures vertical distance to the object material from the surface of the touch screen. The switch controls the connection with the touch sensor and a controller pin corresponding to the measured vertical gap.

Description

터치스크린의 가변 센서 설정 방법 및 이를 이용한 장치{Method of setting variable sensor of touchscreen and apparatus using the same}Method of setting variable sensor of touch screen and device using same {Method of setting variable sensor of touchscreen and apparatus using the same}

본 발명은 정전용량방식의 터치스크린에 있어서 상기 터치스크린을 구성하는 터치 센서들의 구성을 대상 물체의 접근 거리에 따라 가변적으로 설정하는 방법 및 이를 이용한 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method of setting a configuration of touch sensors constituting the touch screen in a capacitive touch screen according to an approach distance of a target object and an apparatus using the same.

현대 휴대전화단말장치, 예컨대 PDA(Personal Digital Assistant), PMP(Portable Multimedia Player), MP3 플레이어, 셀룰러폰 등은 이동과 휴대에 용이하도록 그 크기가 점점 소형화되고 있다.Modern mobile phone terminal devices such as PDAs (Personal Digital Assistants), Portable Multimedia Players (PMPs), MP3 players, cellular phones, and the like are becoming smaller and smaller in size for easy portability and portability.

따라서, 종래의 키 버튼 입력 방식을 대신하여 사용자가 보다 편리하게 정보 선택과 입력을 할 수 있도록 터치스크린(Touchscreen) 방식이 채용되고 있다. 상기 터치스크린 방식은 스크린을 통해서 컴퓨터와 인터페이스하여 직접 정보를 입력 또는 출력할 수 있는 것으로서, 상기 스크린에 나타난 문자나 특정 위치에 사람의 손 또는 물체의 접촉이 있으면 그 접촉된 위치의 좌표를 파악한다.Accordingly, a touch screen method is adopted to allow a user to select and input information more conveniently in place of the conventional key button input method. The touch screen method can directly input or output information by interfacing with a computer through a screen, and if a character or a specific position on the screen is touched by a human hand or an object, the touch screen detects coordinates of the touched position. .

그리고 상기 좌표를 이용하여 소프트웨어에 의하여 선택된 좌표의 메뉴에 해당하는 특정 처리가 실행된다. 따라서, 상기 터치스크린은 정보 표시부로서의 기능 과 입력부로서의 기능을 함께 제공한다.Then, specific processing corresponding to a menu of coordinates selected by the software is executed using the coordinates. Accordingly, the touch screen provides a function as an information display unit and a function as an input unit.

상기 터치스크린은 다양한 방식으로 분류할 수 있는데, 그 동작 원리에 따라 크게 정전용량방식(Capacitive Overlay), 저항막방식(Resistive Overlay), 표면초음파방식(Surface Acoustic Wave), 적외선방식(Infrared Beam) 등이 있다.The touch screen may be classified in various ways, and according to its operating principle, capacitive overlay, resistive overlay, surface acoustic wave, infrared beam, etc. There is this.

상기 저항막방식의 터치스크린은 유리나 투명 플라스틱판 위에 저항 성분의 물질을 코팅하고 그 위에 폴리에스테르 필름을 덮어씌운 형태로, 두 면이 서로 닿지 않도록 일정한 간격으로 절연봉이 설치되어 있는데 이때 저항값이 변화하게 되고 전압도 변화하게 되는데 이러한 전압의 변화 정도로 접촉된 손의 위치를 인식한다.The resistive touch screen is formed by coating a resistive material on a glass or transparent plastic plate and covering a polyester film thereon, and insulating bars are installed at regular intervals so that the two surfaces do not touch each other. It changes and the voltage changes, which recognizes the position of the touched hand as much as the change in voltage.

상기 표면초음파방식의 터치스크린은 음파를 발사하는 트랜스미터(Transmitter)를 유리의 한쪽 모서리에 부착하고 일정한 간격으로 음파를 반사시키는 리플렉터(Reflector)를 부착하고 그 반대쪽에 리시버(Reciever)를 부착한 형태로 구성되는데, 손가락 같이 음파를 방해하는 물체가 음파의 진행 경로를 방해하게 될 때 그 시점을 계산하여 터치 지점을 인식한다.The surface ultrasonic touch screen has a transmitter attached to one corner of the glass to emit sound waves, a reflector to reflect sound waves at regular intervals, and a receiver attached to the other side thereof. When an object that disturbs sound waves, such as a finger, interferes with the path of sound waves, the point of time is calculated to recognize the touch point.

상기 적외선방식의 터치스크린은 사람의 눈에 보이지 않는 적외선의 직진성을 이용하는 방법으로 발광소자인 적외선 LED와 수광소자인 포토트랜지스터를 서로 마주보게 배치하여 매트릭스를 구성하고 이 매트릭스 안에 손가락과 같은 물체에 의해 빛이 차단되는 센서를 감지하여 터치 지점을 인식한다.The infrared touch screen is a method that uses the straightness of infrared light which is invisible to the human eye. The infrared LED and the phototransistor, which are light emitting elements, are arranged to face each other to form a matrix. It detects the light blocking sensor to recognize the touch point.

상기 정전용량방식의 터치스크린은 유리 양면에 투명한 특수 전도성 금속을 코팅하여 스크린 네 모서리에 전압을 인가하면 터치스크린 표면에 고주파가 생성되 고 손가락 접촉시 변화되는 고주파 파형을 컨트롤러에서 분석하여 터치 지점을 인식한다. The capacitive touch screen is coated with a special conductive metal on both sides of the glass to apply a voltage to the four corners of the screen to generate a high frequency on the surface of the touch screen. Recognize.

이러한 정전용량방식의 터치스크린은 크게 투명전도층이 하나인 단일층(One-Layer) 방식과 투명전도층이 두 개 이상인 복합층(Multi-Layer) 방식으로 분류된다. 상기 단일층 방식은 비터치 영역에서의 대상 물체를 감지할 수 있는 정도가 복합층 방식에 비해 더 크지만, 접근하는 대상 물체의 정확한 xy 좌표를 산출하기는 매우 어렵다. 따라서, 단일층 방식의 경우에는 3D 터치스크린으로 적용되기보다는 터치시에 2D(xy 좌표)를 감지하고 비터치일때는 대상 물체의 접근도를 감지하게 된다.Such capacitive touch screens are classified into a one-layer method having one transparent conductive layer and a multi-layer method having two or more transparent conductive layers. Although the single layer method has a greater degree of detection of an object in the non-touch area than a compound layer method, it is very difficult to calculate an exact xy coordinate of an approaching object. Therefore, in the case of the single layer method, 2D (xy coordinate) is detected at the touch rather than being applied to the 3D touch screen, and the proximity of the target object is detected at the non-touch.

상기 복합층 방식의 경우 비터치를 감지하게 되면 2D 좌표를 유지하면서 Z축에서 비터치를 감지할 수 있게 된다. In the case of the composite layer method, when the non-touch is detected, the non-touch can be detected on the Z axis while maintaining the 2D coordinates.

그러나, 대상 물체를 감지할 수 있는 수직 거리 즉, Z축 거리는 센서의 패턴 면적에 매우 의존적이다. 센서 패턴의 면적을 넓게 하면 대상 물체를 감지할 수 있는 Z축의 감지 거리는 증가하지만, 대상 물체의 정확한 xy 좌표 위치를 산출할 수 있는 2D 좌표 해상도는 감소하게 되어 대상 물체의 위치에 대한 신뢰성이 떨어지게 되는 문제점이 발생한다.However, the vertical distance, i.e., Z-axis distance, at which the object can be detected is very dependent on the pattern area of the sensor. Increasing the area of the sensor pattern increases the sensing distance of the Z-axis that can detect the target object, but decreases the 2D coordinate resolution that can calculate the exact xy coordinate position of the target object, making it less reliable. A problem occurs.

도 1은 종래의 정전용량방식의 터치스크린에서 터치 센서와 컨트롤러 핀의 연결 상태를 설명하기 위한 예시도이다.1 is an exemplary view for explaining a connection state of a touch sensor and a controller pin in a conventional capacitive touch screen.

도 1에 도시된 바와 같이, 정전용량방식의 터치스크린은 복수 개의 캐패시터(Capacitor, 11)에 연결된 복수 개의 터치 센서들을 구비한다. 각각의 터치 센서 들은 각각 일대일로 컨트롤러(12)의 컨트롤러 핀에 연결되어 있다.As shown in FIG. 1, the capacitive touch screen includes a plurality of touch sensors connected to a plurality of capacitors 11. Each touch sensor is connected to the controller pin of the controller 12 one-to-one, respectively.

상기한 바와 같이, 3D 터치스크린으로 구현되는 경우라도 도 1의 경우처럼 각각의 센서가 일대일로 컨트롤러에 연결되면 각각의 센서, 즉 캐패시터에 의해 감지할 수 있는 대상 물체의 감지 거리가 매우 작아서 3D 중 Z축 좌표에 대한 신뢰성을 떨어뜨리는 문제점이 있다.As described above, even when implemented as a 3D touch screen, when each sensor is connected to the controller one-to-one as in the case of FIG. 1, the sensing distance of each sensor, that is, the target object that can be detected by the capacitor, is very small. There is a problem of lowering the reliability of the Z-axis coordinates.

예컨대, 최근의 실험적 결과에 따르면 터치스크린의 표면으로부터 약 5mm 이내로 접근하는 대상 물체를 감지할 수 있어, 터치스크린의 Z축의 감지 효과는 매우 미비하다.For example, according to recent experimental results, it is possible to detect an object approaching within about 5 mm from the surface of the touch screen, so that the Z-axis sensing effect of the touch screen is very insignificant.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 2D 좌표의 해상도(resoution)를 사용될 제품에 맞게 높일 수 있도록 센서 패턴의 넓이를 최소화하면서 비터치 영역에서의 대상 물체의 감지 거리를 최대화하는 방법 및 이를 이용한 장치를 제안하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to detect the distance of the target object in the non-touch area while minimizing the width of the sensor pattern so as to increase the resolution of the 2D coordinates for the product to be used. It is to propose a method of maximizing and an apparatus using the same.

상기의 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에서는 대상 물체의 접근 거리에 따라 복수 개의 터치 센서와 컨트롤러 핀과의 연결 관계를 조정하여, 2D 좌표의 해상도 및 접근 거리를 적절하게 설정한다.In order to solve the above problems, in the present invention, the connection relationship between the plurality of touch sensors and the controller pin is adjusted according to the approach distance of the target object, so as to appropriately set the resolution and the approach distance of the 2D coordinates.

즉, 종래의 3D 터치스크린에서의 Z축의 감지 거리와 해상도간의 트레이드오프(trade-off) 현상을, 대상 물체의 감지 거리별로 터치 센서의 면적을 동적으로 제어함으로써 터치시에는 최고의 해상도를 제공하고 비터치시에는 최대의 감지 거리를 제공할 수 있도록 한다.In other words, the trade-off phenomenon between the Z-axis sensing distance and the resolution of a conventional 3D touch screen is dynamically controlled by controlling the area of the touch sensor according to the sensing distance of the target object, thereby providing the highest resolution at the touch. When touched, it can provide the maximum sensing distance.

본 발명을 이용하여, 대상 물체가 비터치 또는 터치되는 상황에 적절하게 해상도 및 감지 거리를 각각 최대화할 수 있다.Using the present invention, the resolution and the sensing distance can be maximized, respectively, as appropriate for the situation in which the object is touched or touched.

따라서, 터치스크린에 대한 사용자의 신뢰성이 향상되고, 기기의 성능 또한 향상되어 사용자로 하여금 질적인 만족감을 느낄 수 있도록 한다.Therefore, the user's reliability of the touch screen is improved, and the performance of the device is also improved, so that the user can feel quality satisfaction.

본 발명은 정전용량방식의 터치스크린에 있어서 상기 터치스크린을 구성하는 터치 센서들의 구성을 대상 물체의 접근 거리에 따라 가변적으로 설정하는 방법 및 이를 이용한 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method of setting a configuration of touch sensors constituting the touch screen in a capacitive touch screen according to an approach distance of a target object and an apparatus using the same.

본 발명의 일 실시예에 따른 터치스크린의 가변 센서 설정 방법은, 두 개의 투명 전도층을 구비하여 대상 물체의 3D 좌표를 산출할 수 있도록 구성되는 정전용량방식의 터치스크린에 있어서, 상기 터치스크린의 표면으로부터 상기 대상 물체까지의 수직 거리를 측정하는 단계; 및 상기 측정된 수직 거리를 이용하여 상기 터치스크린에 포함된 복수 개의 터치 센서의 연결을 조정하는 단계를 포함한다.A variable sensor setting method of a touch screen according to an embodiment of the present invention includes a capacitive touch screen having two transparent conductive layers configured to calculate 3D coordinates of a target object. Measuring a vertical distance from a surface to the object; And adjusting the connection of the plurality of touch sensors included in the touch screen by using the measured vertical distance.

바람직하게, 상기 측정된 수직 거리를 이용하여 상기 터치스크린에 포함된 복수 개의 터치 센서의 연결을 조정하는 단계는, 상기 측정된 수직 거리가 감소할수록 상기 복수 개의 터치 센서가 연결되는 컨트롤러 핀의 개수를 증가시킨다.Preferably, the step of adjusting the connection of the plurality of touch sensors included in the touch screen by using the measured vertical distance may include determining the number of controller pins to which the plurality of touch sensors are connected as the measured vertical distance decreases. Increase.

바람직하게, 상기 대상 물체가 상기 터치스크린의 표면으로부터 기설정된 임계 영역의 외부에서 감지되면 상기 복수 개의 터치 센서가 하나의 컨트롤러 핀에 연결되고, 상기 대상 물체가 상기 터치스크린에 접촉하면 상기 복수 개의 터치 센서는 상기 컨트롤러 핀에 각각 일대일로 대응하도록 연결된다.Preferably, when the target object is detected outside the predetermined threshold area from the surface of the touch screen, the plurality of touch sensors are connected to one controller pin, and when the target object contacts the touch screen, the plurality of touches. Sensors are connected to the controller pins in a one-to-one correspondence.

본 발명의 일 실시예에 따른 터치스크린의 가변 센서 설정 장치는, 두 개의 투명 전도층을 구비하여 대상 물체의 3D 좌표를 산출할 수 있도록 구성되는 정전용량식의 터치스크린에 있어서, 복수 개의 터치 센서를 구비하고 상기 터치스크린 표면으로부터 상기 대상 물체까지의 수직 거리를 측정하는 센서부; 상기 센서부에서 측정된 상기 수직 거리에 대응하여 상기 터치 센서와 컨트롤러 핀과의 연결을 조정 하는 스위치부; 상기 대상 물체의 수직 거리에 대응하는 상기 터치 센서와 상기 컨트롤러 핀과의 연결 상태를 저장하는 메모리부; 및 상기 센서부로부터 상기 대상 물체까지의 수직 거리를 수신하여 상기 메모리로에 저장된 연결 상태를 구성하도록 상기 스위치부를 제어하는 스위치 제어부를 포함한다.According to one or more exemplary embodiments, an apparatus for setting a variable sensor of a touch screen may include a plurality of touch sensors in a capacitive touch screen including two transparent conductive layers to calculate 3D coordinates of a target object. Sensor unit for measuring the vertical distance from the touch screen surface to the target object; A switch unit for adjusting a connection between the touch sensor and a controller pin in response to the vertical distance measured by the sensor unit; A memory unit configured to store a connection state between the touch sensor and the controller pin corresponding to the vertical distance of the target object; And a switch controller for controlling the switch unit to receive a vertical distance from the sensor unit to the target object to configure a connection state stored in the memory.

바람직하게, 상기 스위치 제어부는 상기 측정된 대상 물체의 수직 거리가 감소하면 상기 복수 개의 터치 센서가 연결되는 컨트롤러 핀의 개수를 증가시키도록 상기 스위치부를 제어한다.Preferably, the switch controller controls the switch unit to increase the number of controller pins to which the plurality of touch sensors are connected when the measured vertical distance of the target object decreases.

바람직하게, 상기 스위치 제어부는 상기 대상 물체가 상기 터치스크린의 표면으로부터 기설정된 임계 영역의 외부에서 감지되면 상기 복수 개의 터치 센서가 하나의 컨트롤러 핀에 연결되도록 상기 스위치부를 제어하고, 또한 상기 대상 물체가 상기 터치스크린에 접촉하면 상기 복수 개의 터치 센서가 상기 컨트롤러 핀에 각각 일대일로 대응하여 연결되도록 상기 스위치부를 제어한다.Preferably, the switch controller controls the switch unit such that the plurality of touch sensors are connected to one controller pin when the target object is detected outside of a predetermined threshold region from the surface of the touch screen. The touch unit controls the switch unit so that the plurality of touch sensors are connected to the controller pins in a one-to-one correspondence.

이하 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명이 속하는 기술 분야에 있어서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 이해하고 실시할 수 있도록 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily understand and implement the present invention.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치스크린의 가변 센서 설정 장치(20)의 구성을 나타내는 블록도이다.2 is a block diagram illustrating a configuration of a variable sensor setting device 20 of a touch screen according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 터치스크린의 가변 센서 설정 장치(20)는, 두 개의 투명 전도층을 구비하여 대상 물체의 3D 좌표를 산출할 수 있도록 구성되는 정전용량식의 터치스크린에 있어서, 복수 개의 터치 센서를 구비하고 상기 터치스크린 표면으로부터 상기 대상 물체까지의 수직 거리를 측정하는 센서부(22); 상기 센서부(22)에서 측정된 상기 수직 거리에 대응하여 상기 터치 센서와 컨트롤러 핀과의 연결을 조정하는 스위치부(24); 상기 대상 물체의 수직 거리에 대응하는 상기 터치 센서와 상기 컨트롤러 핀과의 연결 상태를 저장하는 메모리부(23); 및 상기 센서부로부터 상기 대상 물체까지의 수직 거리를 수신하여 상기 메모리로에 저장된 연결 상태를 구성하도록 상기 스위치부를 제어하는 스위치 제어부(21)를 포함한다.The variable sensor setting device 20 of the touch screen according to an embodiment of the present invention, in the capacitive touch screen is configured to be able to calculate the 3D coordinates of the target object having two transparent conductive layers, a plurality of A sensor unit 22 having two touch sensors and measuring a vertical distance from the touch screen surface to the target object; A switch unit 24 for adjusting a connection between the touch sensor and a controller pin in response to the vertical distance measured by the sensor unit 22; A memory unit 23 for storing a connection state between the touch sensor and the controller pin corresponding to the vertical distance of the target object; And a switch controller 21 for controlling the switch unit to receive a vertical distance from the sensor unit to the target object to configure a connection state stored in the memory.

상기 센서부(22)는 복수 개의 터치 센서를 구비하여 터치스크린에 접근하는 대상 물체의 움직임을 감지하고 상기 대상 물체의 3D 좌표를 산출한다. 정전용량방식의 터치스크린에서는 접근하는 대상 물체를 감지하기 위해서 복수 개의 캐패시터에 연결된 복수 개의 터치 센서를 포함하는데, 상기 터치 센서는 터치스크린을 구성하는 복수 개의 캐패시터의 행/열에서 각각 추출할 수 있으며, 또는 각각의 캐패시터로부터 추출할 수도 있다.The sensor unit 22 includes a plurality of touch sensors to sense the movement of the target object approaching the touch screen and calculate 3D coordinates of the target object. The capacitive touch screen includes a plurality of touch sensors connected to a plurality of capacitors to detect an approaching object, and the touch sensors may be extracted from rows / columns of the plurality of capacitors constituting the touch screen. Alternatively, it may be extracted from each capacitor.

상기 센서부(22)에 의해서 대상 물체의 Z축 거리(수직 거리)가 산출되면, 그 산출된 값은 상기 스위치 제어부(21)로 전송되어, 스위치의 구성을 적절하게 조정하기 위한 데이터로 사용된다.When the Z-axis distance (vertical distance) of the target object is calculated by the sensor unit 22, the calculated value is transmitted to the switch control unit 21 to be used as data for appropriately adjusting the configuration of the switch. .

상기 스위치부(24)는 상기 센서부(22)에 의해서 산출된 수직 거리에 대응하여 터치 센서와 컨트롤러 핀과의 연결을 조정한다. 보다 구체적으로는, 상기 측정된 수직 거리가 감소할수록 상기 복수 개의 터치 센서가 연결되는 컨트롤러 핀의 개수를 증가시켜 2D 좌표에 대한 해상도(resolution)를 증가시킨다. 이는 터치 센 서의 면적을 감소시킴으로써, 대상 물체를 감지할 수 있는 거리는 줄이면서, 2D 좌표에 대한 해상도를 증가시킨다.The switch unit 24 adjusts the connection between the touch sensor and the controller pin in response to the vertical distance calculated by the sensor unit 22. More specifically, as the measured vertical distance decreases, the number of controller pins to which the plurality of touch sensors are connected increases to increase the resolution of 2D coordinates. This reduces the area of the touch sensor, increasing the resolution for 2D coordinates while reducing the distance to which the object can be detected.

그 실시예로서, 대상 물체가 터치스크린의 표면으로부터 충분히 멀리 떨어져 있는 경우 및 터치스크린에 접촉하는 경우를 가정할 수 있다. As an example, it may be assumed that the object is sufficiently far from the surface of the touch screen and the case is in contact with the touch screen.

상기 대상 물체가 터치스크린의 표면으로부터 충분히 멀리 떨어져 있는 경우, 예컨대 기 설정된 임계 영역의 외부에서 상기 대상 물체가 감지되는 경우에는, 2D 좌표의 해상도보다는 대상 물체의 수직 감지 거리를 증가시키는 것이 바람직하므로 복수 개의 터치 센서를 하나의 컨트롤러 핀에만 연결함으로써 터치 센서 패턴의 면적을 최대화하여 대상 물체의 감지 거리를 최대화할 수 있다.When the target object is sufficiently far from the surface of the touch screen, for example, when the target object is detected outside the preset critical area, it is preferable to increase the vertical sensing distance of the target object rather than the resolution of the 2D coordinates. By connecting two touch sensors to only one controller pin, the area of the touch sensor pattern may be maximized to maximize the sensing distance of the target object.

반대로, 대상 물체가 터치스크린에 접촉하는 경우에는, 대상 물체의 수직 감지 거리보다는 2D 좌표의 해상도를 증가시키는 것이 바람직하므로 복수 개의 터치 센서를 컨트롤러 핀에 각각 일대일로 대응하도록 연결함으로써 터치 센서 패턴의 면적은 최소화하면서 정확한 좌표를 산출하여 2D 좌표의 해상도를 최대화할 수 있다.On the contrary, when the target object is in contact with the touch screen, it is preferable to increase the resolution of the 2D coordinates rather than the vertical sensing distance of the target object. Can maximize the resolution of 2D coordinates by minimizing accurate coordinates.

상기의 두 경우는 후술할 도 4a 및 도 4b에서 상술하도록 한다.Both cases will be described in detail later with reference to FIGS. 4A and 4B.

상기 스위치 제어부(21)는 상기 센서부(22)로부터 상기 대상 물체까지의 수직 거리를 수신하여 상기 메모리부에 저장된 연결 상태를 구성하도록 상기 스위치부(24)를 제어하는데, 상기 스위치부(24)를 동적으로 제어하기 위해서는 터치 센서를 충전시키고, 충전 전압을 디지털로 변환하며, 터치와 비터치를 판별하는 알고리즘 등에 필요한 절대 시간을 충분히 만족할 수 있도록 빠르게 스위치를 제어한다.The switch control unit 21 receives the vertical distance from the sensor unit 22 to the target object and controls the switch unit 24 to configure a connection state stored in the memory unit. The switch unit 24 To dynamically control the controller, the touch sensor is charged, the charging voltage is converted to digital, and the switch is quickly controlled to sufficiently satisfy the absolute time required for an algorithm for determining touch and non-touch.

상기 메모리부(23)에는 상기 대상 물체와의 수직 거리에 대응하는 상기 터치 센서와 상기 컨트롤러 핀과의 연결 상태를 저장한다. 예컨대, 대상 물체가 기 설정된 임계 영역의 외부에서 감지되면 터치 센서들을 하나의 컨트롤러 핀에 연결하는 구성, 대상 물체가 점점 접근함에 따라 터치 센서가 연결되는 컨트롤러 핀의 개수를 증가시키는 구성, 및 대상 물체가 터치스크린에 접촉시에 터치 센서와 컨트롤러 핀을 일대일로 대응시키는 구성 등이 미리 저장될 수 있다.The memory unit 23 stores a connection state between the touch sensor and the controller pin corresponding to the vertical distance from the target object. For example, the configuration of connecting the touch sensors to one controller pin when the target object is detected outside the preset critical region, the configuration of increasing the number of controller pins to which the touch sensor is connected as the target object approaches, and the target object. The configuration in which the touch sensor and the controller pin correspond one-to-one upon contact with the touch screen may be stored in advance.

또한, 비터치 영역에서 대상 물체의 감지 거리별로 'threshold'를 두어 각 레벨별로 터치 센서의 구성을 N : 1로부터 1 : 1까지 동적으로 제어할 수 있도록 구성된다.In addition, in the non-touch area, 'threshold' is set for each sensing distance of the target object so that the touch sensor can be dynamically controlled from N: 1 to 1: 1 in each level.

또한, 상기 컨트롤러(25)는 수신된 터치 센서 신호를 기반으로 대상 물체의 움직임에 대응하는 실행 명령 등을 제어하는 역할을 한다.In addition, the controller 25 controls the execution command corresponding to the movement of the target object based on the received touch sensor signal.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치스크린의 가변 센서 설정 장치의 구성을 나타내는 예시도이다.3 is an exemplary view illustrating a configuration of a variable sensor setting device of a touch screen according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치스크린은 스위치 제어부(21), 메모리부(23), 스위치부(24) 및 센서부(22)를 포함할 수 있다.As illustrated in FIG. 2, the touch screen according to the exemplary embodiment of the present invention may include a switch controller 21, a memory unit 23, a switch unit 24, and a sensor unit 22.

상기 센서부(22)는 복수 개의 캐패시터(27)가 행/열로 배열되고 각각이 터치 센서(미도시)에 연결된다. The sensor unit 22 has a plurality of capacitors 27 arranged in a row / column, each of which is connected to a touch sensor (not shown).

도 3에 도시된 바와 같이 상기 스위치부(24)는 각각의 터치 센서를 컨트롤러(25)의 컨트롤러 핀과 가변적으로 연결 상태를 조정할 수 있도록 구성된다. 가변 스위치의 구성 및 원리는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 자명한 사항이므로 구체적인 설명은 생략하도록 한다.As shown in FIG. 3, the switch unit 24 is configured to variably adjust the connection state of each touch sensor with the controller pin of the controller 25. Since the configuration and principle of the variable switch are obvious in the technical field to which the present invention pertains, a detailed description thereof will be omitted.

도 3에 도시된 바와 같이, N개의 터치 센서는 최소 1개, 최대 N개의 컨트롤러 핀과 연결될 수 있고, 대상 물체의 접근 거리에 따라 N : 1부터 1 : 1까지 상기 연결 상태를 가변적으로 조정할 수 있다.As shown in FIG. 3, the N touch sensors may be connected with at least one controller and a maximum of N controller pins, and the connection state may be variably adjusted from N: 1 to 1: 1 according to the approach distance of the target object. have.

상기 센서부(22)의 구성, 터치 센서의 개수 및 구성, 스위치부(24)의 구성 등은 본 발명의 용이한 설명을 위해서 예시적으로 도시한 것이며, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않음은 자명하다.The configuration of the sensor unit 22, the number and configuration of the touch sensor, the configuration of the switch unit 24, etc. are shown by way of example for easy description of the invention, the present invention is not limited to the above embodiment Is self-explanatory.

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따라 대상 물체의 접근 거리에 따라 스위치부의 연결 상태를 예시적으로 도시한 예시도이다.4A and 4B are exemplary views illustrating a connection state of a switch unit according to an approach distance of a target object according to an embodiment of the present invention.

도 4a는 대상 물체가 기 설정된 임계 영역의 외부에서 감지될 때의 스위치부(24)의 연결 상태롤 도시한 예시도이도, 도 4b는 대상 물체가 터치스크린에 접촉하였을 경우에 스위치부(24)의 연결 상태를 도시한 예시도이다.FIG. 4A is an exemplary diagram illustrating a connection state of the switch unit 24 when the target object is detected outside the preset threshold area. FIG. 4B illustrates the switch unit 24 when the target object contacts the touch screen. Is an exemplary diagram showing a connection state of a.

대상 물체가 터치스크린의 표면으로부터 충분히 멀리 떨어져 있는 경우, 예컨대 기 설정된 임계 영역의 외부에서 상기 대상 물체가 감지되는 경우에는 도 4a에 도시된 바와 같이 복수 개의 터치 센서를 하나의 컨트롤러 핀에만 연결함으로써 터치 센서 패턴의 면적을 최대화하여 대상 물체의 감지 거리를 최대화할 수 있다(N : 1의 연결).When the target object is far enough from the surface of the touch screen, for example, when the target object is detected outside the preset threshold area, the touch is connected by connecting a plurality of touch sensors to only one controller pin as shown in FIG. 4A. The sensing distance of the target object can be maximized by maximizing the area of the sensor pattern (connection of N: 1).

반대로, 대상 물체가 터치스크린에 접촉하는 경우, 도 4b에 도시된 바와 같 이 복수 개의 터치 센서를 컨트롤러 핀에 각각 일대일로 대응하도록 연결함으로써 터치 센서 패턴의 면적은 최소화하면서 정확한 좌표를 산출하여 2D 좌표의 해상도를 최대화할 수 있다(1 : 1의 연결).On the contrary, when the target object touches the touch screen, as shown in FIG. 4B, the plurality of touch sensors are connected to the controller pins in a one-to-one correspondence, thereby minimizing the area of the touch sensor pattern and calculating accurate coordinates to minimize 2D coordinates. The resolution of can be maximized (1: 1 concatenation).

따라서, 상기 대상 물체의 접근 거리에 따라 적절하게 상기 스위치의 연결 상태를 제어함으로써, Z축 감지 거리 및 해상도를 적절하게 보상할 수 있는 터치스크린 장치를 구현할 수 있게 된다.Therefore, by properly controlling the connection state of the switch according to the approach distance of the target object, it is possible to implement a touch screen device that can properly compensate for the Z-axis sensing distance and resolution.

이제까지 본 발명에 대해서 그 바람직한 실시예를 중심으로 살펴보았으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적 기술 범위 내에서 상기 본 발명의 상세한 설명과 다른 형태의 실시예들을 구현할 수 있을 것이다.So far, the present invention has been described with reference to the preferred embodiments, and those skilled in the art to which the present invention pertains to the detailed description of the present invention and other forms of embodiments within the essential technical scope of the present invention. Could be implemented.

여기서 본 발명의 본질적 기술 범위는 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 잇는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.Here, the essential technical scope of the present invention is shown in the claims, and all differences within the equivalent range will be construed as being included in the present invention.

도 1은 종래의 정전용량방식의 터치스크린에서 터치 센서와 컨트롤러 핀의 연결 상태를 설명하기 위한 예시도.1 is an exemplary view for explaining a connection state of a touch sensor and a controller pin in a conventional capacitive touch screen.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치스크린의 가변 센서 설정 장치의 구성을 나타내는 블록도.Figure 2 is a block diagram showing the configuration of a variable sensor setting device of a touch screen according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치스크린의 가변 센서 설정 장치의 구성을 나타내는 예시도.3 is an exemplary view showing the configuration of a variable sensor setting device of a touch screen according to an embodiment of the present invention.

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따라 대상 물체의 접근 거리에 따라 스위치부의 연결 상태를 예시적으로 도시한 예시도.4A and 4B are exemplary views illustrating a connection state of a switch unit according to an approach distance of a target object according to an embodiment of the present invention.

※ 도면의 주요 부분에 대한 설명 ※         ※ Description of the main parts of the drawings ※

20 : 가변 센서 설정 장치 21 : 스위치 제어부20: variable sensor setting device 21: switch control unit

22 : 센서부 23 : 메모리부22: sensor portion 23: memory portion

24 : 스위치부 25 : 컨트롤러24: switch unit 25: controller

Claims (8)

두 개의 투명 전도층을 구비하여 대상 물체의 3D 좌표를 산출할 수 있도록 구성되는 정전용량방식의 터치스크린에 있어서,In the capacitive touch screen having two transparent conductive layers configured to calculate the 3D coordinates of the target object, 상기 터치스크린의 표면으로부터 상기 대상 물체까지의 수직 거리를 측정하는 단계; 및 Measuring a vertical distance from a surface of the touch screen to the object; And 상기 측정된 수직 거리를 이용하여 상기 터치스크린에 포함된 복수 개의 터치 센서의 연결을 조정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치스크린의 가변 센서 설정 방법.And adjusting the connection of the plurality of touch sensors included in the touch screen by using the measured vertical distance. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 측정된 수직 거리를 이용하여 상기 터치스크린에 포함된 복수 개의 터치 센서의 연결을 조정하는 단계는, Adjusting the connection of the plurality of touch sensors included in the touch screen by using the measured vertical distance, 상기 측정된 수직 거리가 감소할수록 상기 복수 개의 터치 센서가 연결되는 컨트롤러 핀의 개수를 증가시키는 것을 특징으로 하는 터치스크린의 가변 센서 설정 방법.The method of setting a variable sensor of a touch screen as the measured vertical distance decreases, the number of controller pins to which the plurality of touch sensors are connected increases. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 대상 물체가 상기 터치스크린의 표면으로부터 기설정된 임계 영역의 외부에서 감지되면, 상기 복수 개의 터치 센서가 하나의 컨트롤러 핀에 연결되는 것 을 특징으로 하는 터치스크린의 가변 센서 설정 방법.And a plurality of touch sensors are connected to one controller pin when the target object is detected outside the predetermined threshold area from the surface of the touch screen. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 대상 물체가 상기 터치스크린에 접촉되면, 상기 복수 개의 터치 센서는 상기 컨트롤러 핀에 각각 일대일로 대응하도록 연결되는 것을 특징으로 하는 터치스크린의 가변 센서 설정 방법.And when the target object contacts the touch screen, the plurality of touch sensors are connected to the controller pins in a one-to-one correspondence. 두 개의 투명 전도층을 구비하여 대상 물체의 3D 좌표를 산출할 수 있도록 구성되는 정전용량방식의 터치스크린에 있어서,In the capacitive touch screen having two transparent conductive layers configured to calculate the 3D coordinates of the target object, 복수 개의 터치 센서를 구비하고 상기 터치스크린 표면으로부터 상기 대상 물체까지의 수직 거리를 측정하는 센서부;A sensor unit having a plurality of touch sensors and measuring a vertical distance from the touch screen surface to the target object; 상기 센서부에서 측정된 상기 수직 거리에 대응하여 상기 터치 센서와 컨트롤러 핀과의 연결을 조정하는 스위치부;A switch unit for adjusting a connection between the touch sensor and a controller pin in response to the vertical distance measured by the sensor unit; 상기 대상 물체와의 수직 거리에 대응하는 상기 터치 센서와 상기 컨트롤러 핀과의 연결 상태를 저장하는 메모리부; 및A memory unit configured to store a connection state between the touch sensor and the controller pin corresponding to a vertical distance from the target object; And 상기 센서부로부터 상기 대상 물체까지의 수직 거리를 수신하여 상기 메모리부에 저장된 연결 상태를 구성하도록 상기 스위치부를 제어하는 스위치 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치스크린의 가변 센서 설정 장치.And a switch controller for controlling the switch unit to receive a vertical distance from the sensor unit to the target object to configure a connection state stored in the memory unit. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 스위치 제어부는 상기 측정된 대상 물체의 수직 거리가 감소하면 상기 복수 개의 터치 센서가 연결되는 컨트롤러 핀의 개수를 증가시키도록 상기 스위치부를 제어하는 것을 특징으로 하는 터치스크린의 가변 센서 설정 장치.And the switch controller controls the switch unit to increase the number of controller pins to which the plurality of touch sensors are connected when the measured vertical distance of the target object decreases. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 스위치 제어부는 상기 대상 물체가 상기 터치스크린의 표면으로부터 기설정된 임계 영역의 외부에서 감지되면, 상기 복수 개의 터치 센서가 하나의 컨트롤러 핀에 연결되도록 상기 스위치부 제어하는 것을 특징으로 하는 터치스크린의 가변 센서 설정 장치.The switch controller controls the switch unit so that the plurality of touch sensors are connected to one controller pin when the target object is detected outside the predetermined threshold area from the surface of the touch screen. Sensor setting device. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 스위치 제어부는, 상기 대상 물체가 상기 터치스크린에 접촉되면 상기 복수 개의 터치 센서가 상기 컨트롤러 핀에 각각 일대일로 대응하여 연결되도록 상기 스위치부를 제어하는 것을 특징으로 하는 터치스크린의 가변 센서 설정 장치.And the switch controller controls the switch unit such that the plurality of touch sensors are connected to the controller pins in a one-to-one correspondence when the target object contacts the touch screen.
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