KR20140091280A - 터치 패널 제어장치 및 그의 구동방법 - Google Patents

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KR20140091280A KR1020130003356A KR20130003356A KR20140091280A KR 20140091280 A KR20140091280 A KR 20140091280A KR 1020130003356 A KR1020130003356 A KR 1020130003356A KR 20130003356 A KR20130003356 A KR 20130003356A KR 20140091280 A KR20140091280 A KR 20140091280A
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Abstract

본 발명은 터치 패널 제어장치 및 그의 구동방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 노이즈의 영향을 줄여 터치의 정확도를 향상시키는 터치 패널 제어장치 및 터치 패널 구동방법에 관한 것이다.
복수의 구동라인과 복수의 감지라인이 교차하는 터치 패널을 제어하는 터치패널 제어장치로, 구동신호를 생성하여 상기 복수의 구동라인에 전달하는 구동신호 공급부, 복수의 감지라인으로부터 정전용량 변화량에 대한 정보를 포함하는 감지신호를 생성하는 감지부 및 한 프레임의 구간을 노이즈가 많은 제1구간과 노이즈가 적은 제2구간으로 구분하고 제1구간과 제2구간 별로 감지신호에 포함된 노이즈를 제거하고 터치 패널 상의 터치 위치를 산출하는 제어부를 포함하는 터치 패널 제어장치 및 터치 패널 구동방법을 제공하는 것이다.

Description

터치 패널 제어장치 및 그의 구동방법{TOUCH PANEL INPUT APPARATUS AND DIRVING METHOD FOR THE SAME}
본 발명은 터치 패널 제어장치 및 터치 패널 구동방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 노이즈의 영향을 줄여 터치의 정확도를 향상시키는 터치 패널 제어장치 및 터치 패널 구동방법에 관한 것이다.
일반적으로, 전자통신 기술의 발전을 통해 다양한 전자기기들이 만들어지고 있다. 이러한 기기들은 점차 사용자의 조작 편의성과 디자인의 수려함을 강조하는 추세에 있는데, 이러한 추세에 따라 강조되는 것은 키보드 혹은 키패드로 대표되는 제어장치의 다변화이다.
제어장치는 키보드 혹은 키패드 등의 제어장치를 통한 데이터 처리 과정으로부터 발전하여, 제어장치와 출력장치가 하나로 묶여 사용할 수 있는 터치 패널(Touch Panel)의 형태로까지 발전하였다. 터치 패널(Touch Panel)은 다른 입력기기 없이 디스플레이 화면을 직접 터치함으로써 입력이 가능한 제어장치를 통칭하는 것을 의미한다.
일반적인 터치 패널은 행 배선과 열 배선이 교차된 매트릭스 형태로 형성될 수 있고 행 배선과 열배선이 서로 교차하는 곳의 정전 용량의 변화를 감지하여 터치여부를 판단한다. 행 배선과 열 배선은 구동신호가 전달되는 구동라인과 감지신호가 전달되는 감지 라인이라고 칭할 수 있다. 터치 패널은 손이나 펜 등이 터치 패널에 접촉하게 되면, 접촉된 지점의 구동라인과 감지라인에 형성된 캐패시터의 정전용량에 변화가 발생하고 이로 인해 터치 위치를 식별할 수 있는 것이다. 이를 위해 각각의 감지라인에 동일한 감지 신호를 순차적으로 입력한 후, 각각의 감지 라인을 통해 신호를 수신함으로써, 터치 위치를 식별해낸다.
한편, 터치 패널이 형성된 디스플레이부에는 화상을 표시하기 위한 데이터신호, 주사신호 등의 신호가 입력된다. 그리고, 상기의 신호들은 터치 패널에서 터치를 인식할 때 영향을 미칠 수 있고 이러한 신호들이 노이즈로서 작용하여 터치 패널의 오동작을 일으키고 터치 감도의 정밀도를 떨어뜨리는 문제점이 있다.
한국공개특허 10-2011-0100565(2011.09. 14 공개)
본 발명의 목적은 노이즈의 영향을 줄여 터치 인식을 향상시키고 오동작을 줄일 수 있는 터치패널 제어장치 및 그의 구동방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 제1측면은, 복수의 구동라인과 복수의 감지라인이 교차하는 터치 패널을 제어하는 터치패널 제어장치로, 구동신호를 생성하여 복수의 구동라인에 전달하는 구동신호 공급부, 복수의 감지라인으로부터 정전용량 변화량에 대한 정보를 포함하는 감지신호를 생성하는 감지부 및 한 프레임의 구간을 노이즈가 많은 제1구간과 노이즈가 적은 제2구간으로 구분하고 제1구간과 제2구간 별로 감지신호에 포함된 노이즈를 제거하고 터치 패널 상의 터치 위치를 산출하는 제어부를 포함하는 터치 패널 제어장치를 제공하는 것이다.
부가적으로, 상기 제어부는, 제1구간에서 수신된 복수의 감지신호를 연산한 제1평균감지신호와 제2구간에서 수시된 복수의 감지신호를 연산한 제2평균감지신호를 생성하여 노이즈를 제거하는 제1필터와, 제1구간과 제2구간 별로 가중치에 대응하여 상기 제1구간에서 파악된 터치센싱정보와 제2구간에서 파악된 터치센싱정보에 각각 각 구간에 대응하는 가중치를 연산하여 노이즈를 제거하는 제2필터와, 제1구간에서 파악된 터치좌표와 제2구간에서 파악된 터치 좌표를 비교하여 노이즈를 제거하는 제3필터 중 적어도 하나를 포함하는 터치 패널 제어장치를 제공하는 것이다.
부가적으로, 상기 제어부는 제2구간 보다 제1구간에서 더 많은 수의 감지신호를 수신하여 제1평균감지신호와 제2평균감지신호를 산출하는 터치 패널 제어장치를 제공하는 것이다.
부가적으로, 상기 가중치는 제어부에서 설정하되, 제어부는 제1구간에서의 가중치보다 제2구간에서의 가중치를 더 크게 설정하는 터치 패널 제어장치를 제공하는 것이다.
부가적으로, 상기 제3필터는 제어부에서 설정한 가중치를 제1구간에서 파악된 좌표구간과 제2구간에서 파악된 좌표구간과 각각 연산하고 각 좌표구간을 비교하는 터치패널 제어장치를 제공하는 것이다.
부가적으로, 상기 제어부는 제1구간을 데이터구동부에 데이터가 입력되는 구간으로 설정하고 제2구간을 디스플레이부에 데이터가 표시되는 구간으로 설정하는 터치 패널 제어장치를 제공하는 것이다.
부가적으로, 상기 제어부는 룩업테이블과 더 연결되며, 룩업테이블로부터 가중치에 대한 정보를 전달받아 설정하는 터치 패널 제어장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 제2측면은, 복수의 구동라인에 구동신호를 전달하고 복수의 구동라인과 교차하는 감지라인으로부터 정전용량 변화량을 수신하는 터치 패널 제어방법으로, 제1구간과 제2구간으로 구분하여 정전용량 변화량을 수신하는 단계, 정전용량 변화량을 제1구간과 제2구간 별로 필터링하여 감지신호를 생성하는 단계 및 감지신호를 이용하여 터치신호를 판별하는 단계를 포함하는 터치 패널 제어방법을 제공하는 것이다.
부가적으로, 필터링하여 감지신호를 생성하는 단계는, 제1구간에서 수신된 복수의 감지신호를 연산한 제1평균감지신호와 제2구간에서 수시된 복수의 감지신호를 연산한 제2평균감지신호를 생성하여 노이즈를 제거하는 단계와, 제1구간과 제2구간 별로 가중치에 대응하여 제1구간에서 파악된 터치센싱정보와 제2구간에서 파악된 터치센싱정보에 각각 각 구간에 대응하는 가중치를 연산하여 노이즈를 제거하는 단계와, 제1구간에서 파악된 터치좌표와 제2구간에서 파악된 터치 좌표를 비교하여 노이즈를 제거하는 단계 중 적어도 하나의 단계를 포함하는 터치 패널 제어방법을 제공하는 것이다.
부가적으로, 상기 제1구간에서의 가중치와 상기 제2구간에서의 가중치 중 제2구간의 가중치가 더 크게 설정되는 터치 패널 제어방법을 제공하는 것이다.
부가적으로, 상기 가중치를 상기 제1구간에서 파악된 좌표구간과 상기 제2구간에서 파악된 좌표구간과 각각 연산하고 각 좌표구간을 비교하는 터치 패널 제어방법을 제공하는 것이다.
부가적으로, 상기 제1구간은 디스플레이 구동부에 데이터가 입력되는 구간으로 설정하고 제2구간은 디스플레이부에 상기 데이터가 표시되는 구간으로 설정되는 터치 패널 제어방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 터치 패널제어장치 및 그의 구동방법에 의하면, 노이즈의 영향을 줄일 수 있고 터치 입력에 관한 정보를 수집하는데 충분한 시간을 확보할 수 있어 터치 입력 좌표를 정확히 판별할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널 제어장치의 구조를 나타낸다.
도 2는 본 발명에 따른 터치 패널 제어장치가 채용된 전자장치의 동작을 나타내는 타이밍도이다.
도 3은 도 1에 도시된 제어부의 일 실시예를 나타내는 구조도이다.
도 4는 도 1에 도시된 터치 패널 제어방법을 나타내는 순서도이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다. 후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
이하, 첨부되는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 터치 패널 제어장치 및 터치 패널 구동방법을 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널 제어장치의 구조를 나타낸다.
도 1을 참조하면, 터치 패널 제어장치(100)는 복수의 구동라인(DL1,DL2,…,DLn-1,DLn)과 복수의 감지라인(TL1,TL2,…,TLm-1,TLm)이 교차하는 터치 패널(110)을 제어하는 것으로, 구동신호를 생성하여 복수의 구동라인(DL1,DL2,…,DLn-1,DLn)에 전달하는 구동신호 공급부(120), 복수의 감지라인(TL1,TL2,…,TLm-1,TLm)으로부터 정전용량 변화량에 대한 정보를 포함하는 감지신호를 생성하는 감지부(130) 및 한 프레임의 구간을 노이즈가 많은 제1구간과 노이즈가 적은 제2구간으로 구분하고 제1구간과 제2구간 별로 감지부(130)에서 생성된 감지신호에 포함된 노이즈를 제거하고 터치 패널(110) 상의 터치 위치를 산출하는 제어부(140)을 포함할 수 있다.
이하의 설명 및 첨부되는 도면에서는 복수의 구동라인(DL1,DL2,…,DLn-1,DLn)과 복수의 감지라인(TL1,TL2,…,TLm-1,TLm)이 직교 어레이를 구성하는 터치 패널을 예로 들어 설명하겠지만, 본 발명은 이에 제한되지 않으며, 대각선, 동심원 및 3차원 랜덤 배열 등을 비롯한 임의의 수의 차원 및 이의 응용 배열을 갖는 다른 터치 패널(110)에 적용될 수 있다. 복수의 구동 라인(DL1,DL2,…,DLn-1,DLn)과 감지 라인(TL1,TL2,…,TLm-1,TLm)은 투명 전도성 물질(예를 들면, ITO(Indium Tin Oxide) 또는 ATO(Antimony Tin Oxide)) 등으로 형성될 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않고, 구동라인(DL1,DL2,…,DLn-1,DLn)과 감지라인(TL1,TL2,…,TLm-1,TLm)은 다른 투명 물질 또는 구리 등의 불투명 전도성 물질로 형성될 수도 있다.
터치 패널(110)은 복수의 구동라인(DL1,DL2,…,DLn-1,DLn)과 복수의 감지라인(TL1,TL2,…,TLm-1,TLm)이 교차하는 각 영역에는 복수의 캐패시터(C)가 생성되고 터치 입력에 대응하여 캐패시터(C)에 충전되는 전하량의 변화를 이용하여 터치 지점을 인식하게 된다. 터치패널(110)은 각각의 구동 라인(DL1,DL2,…,DLn-1,DLn)을 통해서 특정의 주파수를 갖는 구동신호가 입력될 수 있다.
또한, 터치 패널(110)은 주사신호에 대응하여 데이터신호를 전달받아 화상을 표시하는 디스플레이부(101)에 형성되며, 서로 교차하는 복수의 구동라인(DL1,DL2,…,DLn-1,DLn)과 복수의 감지 라인(TL1,TL2,…,TLm-1,TLm)을 포함할 수 있다. 터치패널(110)이 형성되는 디스플레이부(101)는 액정표시장치(Liquid Crystal Display: LCD), 유기발광 디스플레이(Organic Light Emitting Diode: OLED) 등을 예로 들을 수 있으며, 주사신호에 의해 데이터신호가 각 화소에 대응되게 함으로써 화상을 표시할 수 있다. 디스플레이부(101)는 데이터구동부(미도시)와 주사구동부(미도시)에 연결되어 복수의 프레임에 대응한 화상을 순차적으로 표시할 수 있다. 하나의 프레임이 표시되는 구간을 한 프레임의 구간으로 정의할 수 있고, 한 프레임 구간을 스캔 구간과 정지구간으로 구분할 수 있다. 스캔구간은 데이터구동부에 소정의 구간 동안 데이터신호가 출력되고 주사구동부에서 출력되는 주사신호에 따라 데이터신호가 디스플레이부(101)에 전달되어 화상이 디스플레이부(101)에 표시될 수 있다. 정지 구간은 스캔 구간이 종료된 후 다음 프레임이 진행되기 전까지 디스플레이부(101)에 데이터 신호 입력, 주사신호 입력 등이 되지 않을 수 있다. 이때, 스캔 구간을 제1구간이라 칭하고 정지 구간을 제2구간이라 칭할 수 있다. 한 프레임의 구간 내에서 정지구간은 스캔구간에 비해 매우 짧은 시간 동안 유지되게 된다.
그리고, 터치 패널(110)이 디스플레이부(101)에 형성되기 때문에 데이터구동부와 주사구동부에 입력되거나 출력되는 신호는 터치 패널(110)의 노이즈가 될 수 있다. 따라서, 터치 패널(110)은 스캔구간에서는 노이즈가 많이 발생하고 정지구간에서는 노이즈가 적게 발생하는 것으로 인식할 수 있다. 터치 패널(110)에 노이즈가 입력되면 터치 입력 판단을 정확히 하지 못할 우려가 있다. 따라서, 노이즈의 영향이 없도록 하기 위해 정지구간에서 감지신호를 인식하여 터치 입력을 판단하도록 하는 것도 가능하다. 하지만, 앞서 언급한 바와 같이 정지구간은 스캔구간에 비해 매우 짧기 때문에 정지구간만을 이용하여 감지신호를 인식하는 경우 터치 입력에 대한 정보가 입력되는 시간이 매우 짧아 터치 입력에 대한 정보를 충분히 확보하지 못할 우려가 있다. 터치 입력에 대한 정보는 터치의 세기, 터치 지점의 좌표, 터치의 진행 방향 등을 포함할 수 있다. 이를 극복하기 위해 감지신호에서 노이즈를 제거하고 정지구간보다 더 긴 스캔구간 또는 한 프레임 구간에서 감지신호를 인식할 수 있도록 하면 터치 지점에 대한 정보를 충분히 확보할 수 있어 터치의 정확도를 높일 수 있다.
구동신호공급부(120)는 터치 패널(110)의 복수의 구동라인(DL1,DL2,…,DLn-1,DLn)에 구동신호를 공급하여 터치 패널(110)의 구동라인(DL1,DL2,…,DLn-1,DLn)과 감지 라인(TL1,TL2,…,TLm-1,TLm) 사이에 형성된 캐패시터(C)에 전하를 공급한다. 구동신호 공급부(120)는 구동 신호를 각각의 구동 라인(DL1,DL2,…,DLn-1,DLn)에 순차적으로 입력할 수 있다. 복수의 구동 라인(DL1,DL2,…,DLn-1,DLn)에 동일한 구동 신호가 동시에 입력되면, 특정 구동라인을 통해 터치가 감지되더라도, 어느 구동 라인에 대응되는 위치에서 터치가 되었는지 알 수 없기 때문이다. 따라서, 각각의 구동 라인(DL1,DL2,…,DLn-1,DLn)에는 구동 신호를 서로 다른 타이밍에 공급되어야 한다. 또한, 구동신호공급부(120)는 구동신호의 주파수가 디스플레이부(101)의 주사신호의 주파수와 다른 주파수를 갖는 신호를 생성하여 전달되도록 할 수 있다.
감지부(130)는 각각의 감지 라인(TL1,TL2,…,TLm-1,TLm)을 통해 출력되는 정전용량 변화량에 대한 정보를 포함하는 감지신호를 수신한다. 각각의 감지 라인(TL1,TL2,…,TLm-1,TLm)으로부터 출력되는 정전용량 변화량에 대한 관찰은 동시에 이루어질 수도 있고, 순차적으로 이루어질 수도 있다. 그리고, 감지부(130)는 감지신호를 수신할 때, 구동신호와 동일한 주파수로 샘플링을 하게 되면, 구동신호에 의해 발생된 신호만을 획득할 수 있고 노이즈에 의한 영향을 줄일 수 있어 터치패널(110)의 오동작을 줄이고 터치의 정밀도를 향상시킬 수 있다.
제어부(140)는 한 프레임의 구간을 노이즈가 많은 스캔구간과 노이즈가 적은 정지구간으로 구분하고 스캔구간에서 수신된 감지신호와 정지구간에서 수신된 감지신호를 독립적으로 처리하여 노이즈를 제거할 수 있다. 또한, 제어부(140)는 감지신호를 이용하여 통해 터치 패널(110) 상의 터치 발생 여부를 판단할 수 있다. 또한, 제어부(140)는 각 감지라인(TL1,TL2,…,TLm-1,TLm)과 감지라인(TL1,TL2,…,TLm-1,TLm)과 교차하는 구동라인(DL1,DL2,…,DLn-1,DLn)에 대한 정보를 이용하여 터치 패널(110)의 어느 위치에서 터치가 발생하였는지를 판단할 수 있다. 예를 들면, 터치가 이루어진 지점을 경유하는 특정의 감지 라인(예를 들어TL2)으로 부터 수신된 감지신호는 정상 상태인 다른 감지 라인(TL1,TL3,…,TLm-1,TLm)으로부터 수신된 감지신호에 비해 낮은 진폭을 가질 수 있고 제어부(140)는 이러한 감지신호의 차이를 이용하여 터치가 입력지점을 식별할 수 있다. 이때, 감지신호의 노이즈를 제거함으로써 보다 정확한 터치 샘플링을 통해 분리하고 노이즈를 판별함으로써 터치 입력지점을 식별할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 제어부(140)는 스캔구간과 정지구간에 각각 가중치를 부여하여 감지신호에서 노이즈를 제거할 때, 스캔구간과 정지구간에서 인식되는 감지신호에 가중치를 적용할 수 있다. 터치 패널 제어장치(100)는 가중치에 대한 정보를 구비하는 룩업테이블(150)을 더 포함하고, 제어부(140)가 룩업테이블(150)과 더 연결되며, 룩업테이블(150)로부터 가중치에 대한 정보를 전달받을 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 터치 패널 제어장치가 채용된 전자장치의 동작을 나타내는 타이밍도이다.
도 2를 참조하면, 전자장치는 복수의 프레임으로 구성된 화상을 표현하며, 화상을 표현하기 위해 디스플레이부에 클럭(clk), 수직동기신호(Vsync), 데이터신호(data), 주사신호(S1,…,Sk) 등이 입력된다. 또한, 전자장치는 상기에 언급된 신호 이외에 다른 신호들도 입력받아 화상을 표시하고 동작할 수 있다. 복수의 프레임에 입력되는 신호는 주기적으로 입력되기 때문에 설명의 편의를 위해 첫번째 프레임에 대한 화상이 표시되는 첫번째 프레임구간(1st Frame)만을 설명한다. 첫번째 프레임(1st Frame)은 스캔 구간(Ts1)과 정지구간(Th1)으로 구분할 수 있다. 여기서, 스캔 구간(Ts1)을 제1구간이라 칭하고 정지구간(Th1)을 제2구간으로 칭할 수 있다. 스캔 구간(Ts1)에는 화상을 표시하기 위한 수직동기신호(vsync), 클럭신호(clk), 데이터신호(data), 주사신호(S1,…,Sk) 등이 발생하기 때문에 터치 패널 제어장치는 감지신호를 수신할 때 상기에 언급한 신호들을 노이즈로 인식할 수 있다. 반면, 정지구간(Th1)은 상기에 언급한 신호들이 입력되지 않아 터치 패널 제어장치는 노이즈로부터 자유로울 수 있다. 하지만, 스캔 구간(Ts1)은 11.6ms 정도이고 정지 구간(Th1)은 5ms 정도이기 때문에 스캔 구간(Ts1)이 정지 구간(Th1)에 비해 매우 길다. 따라서, 노이즈에 영향이 없는 구간인 정지 구간(Th1)에서 감지신호(Tdl1,…,Tdln)를 파악하게 되면 노이즈에 대한 영향을 받지는 않지만 터치 입력정보를 파악할 수 있는 시간이 짧아 터치 입력 정보를 충분히 입력받지 못할 수 있다. 그리고, 노이즈에 영향이 많은 구간인 스캔 구간(Ts1)에서 감지신호(Tdl1,Tdl2,…,Tdlm-1,Tdlm)를 파악하게 되면 감지신호를 파악할 수 있는 시간적인 여유가 있지만 노이즈에 의해 정확하지 않은 터치 입력정보를 획득할 수 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 감지신호(Tdl1,…,Tdlm)에서 노이즈를 제거하고 스캔 구간(Ts1)과 정지 구간(Th1) 모두에서 감지신호(Tdl1,…,Tdln)를 획득하게 하는 것이 바람직하다. 따라서, 터치 패널 제어장치는 감지신호(Tdl1,…,Tdln)가 정지 구간(Th1)에서만 발생하도록 하는 것이 아니라 스캔 구간(Ts1)과 정지 구간(Th1) 모두에서 인식할 수 있도록 한다. 또한, 감지신호(Tdl1,…,Tdlm)는 스캔 구간(Ts1)과 정지 구간(Th1)에서 발생하는 수가 다르게 할 수 있다. 즉, 스캔구간(Ts1)에서는 4개의 감지신호가 발생하도록 하고 정지 구간(Th1)에서는 2개의 감지신호가 발생하도록 하는 것도 가능하다. 여기서 감지신호의 수는 4개, 2개로 기재되어 있지만 이는 예시적인 것으로 감지신호의 수는 스캔 구간(Ts1)과 정지 구간(Th1)에서 4개, 2개와 다르게 설정될 수 있다. 또한, 하나의 감지신호는 하나의 구형파 형태로 표시되어 있지만 여기에 한정되는 것은 아니다.
도 3은 도 1에 도시된 제어부의 일 실시예를 나타내는 구조도이다.
도 3을 참조하면, 제어부(140)는 감지신호에서 노이즈를 제거하기 위해 적어도 제1필터(141), 제2필터(142) 및 제3필터(143) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제1필터(141)는 도 2에 도시된 스캔구간(Ts1)에서 수신된 복수의 감지신호와 도 2에 도시된 정지구간(Th1)에서 수신된 복수의 감지신호를 각각 이용하여 제1평균감지신호와 제2평균감지신호를 산출한다. 즉, 제1필터(141)는 평균값 산출을 해서 노이즈를 제거한다. 이때, 제1필터(141)는 제1평균감지신호와 제2평균감지신호를 산출할 때 이용하는 복수의 감지신호의 수를 다르게 설정할 수 있다. 예를 들면, 제1필터(141)는 도 2에도시되어 있는 것과 같이 노이즈가 많은 스캔 구간(Ts1)에서 4개의 감지신호를 이용하여 제1평균감지신호를 생성하고 노이즈가 적은 정지구간(Th1)에서 2개의 감지신호를 이용하여 제2평균감지신호를 생성할 수 있다. 제2필터(142)는 스캔 구간(Ts1)과 정지구간(Th1) 별로 가중치를 설정하고 설정된 스캔 구간(Ts1)에 설정된 가중치를 스캔구간(Ts1)에서 파악된 감지신호와 연산하고 정지구간(Th1)에서 설정된 가중치를 정지구간(Th1)에서 파악된 감지신호와 연산하여 노이즈를 제거한다. 즉, 스캔구간(Ts1)과 정지구간(Th1)의 가중치 비율을 1:3으로 설정할 수 있고 파악된 감지신호에 하기의 수학식 1과 같이 가중치를 연산하여 감지신호를 최종적으로 파악할 수 있다.
Figure pat00001
여기서, Snoise는 스캔구간(Ts1)에서의 감지신호를 의미하고, noSnoise는 정지구간(Th1) 에서의 감지신호를 의미한다.
그리고, 제3필터(143)는 스캔구간(Ts1)에서 파악된 터치좌표와 상기 정지구간(Th1)에서 파악된 터치 좌표를 비교하여 노이즈를 제거할 수 있다. 제어부(140)가 스캔구간(Ts1)에서 수신한 감지신호에 의해 터치 지점을 (1,1)과 (100,100)의 두 개의 좌표를 인식하고 정지구간(Th1)에서 수신한 감지신호에 의해 터치 지점을 (0,0)의 한 개 좌표를 인식하는 경우, 제3필터(143)는 (1,1)이 (0,0)으로 이동한 것으로 판단하고 (100,100)은 노이즈로 판단하여 제거할 수 있다. 제1필터(141) 내지 제3필터(143)는 가중치에 대한 정보를 도 1에 도시된 룩업테이블(150)으로부터 전달받을 수 있다.
도 4는 도 1에 도시된 터치 패널 제어방법을 나타내는 순서도이다.
도 4를 참조하면 복수의 구동라인에 구동신호를 전달하고 복수의 구동라인과 교차하는 감지라인으로부터 정전용량 변화량을 수신하는 터치 패널 제어방법은, 먼저, 정전용량 변화량의 정보를 포함하는 감지신호를 스캔구간(Ts1)과 정지구간(Th1)으로 구분하여 수신할 수 있다(S400). 스캔구간(Ts1)과 정지구간(Th1)은 한 프레임 내의 구간으로 제1구간과 제2구간으로 칭할 수도 있다. 여기서, 한 프레임 내의 구간을 노이즈가 많은 구간과 노이즈가 적은 구간으로 구분하는 것도 가능하고 노이즈가 많은 구간을 제1구간으로 칭하고 노이즈가 적은 구간을 제2구간으로 칭하는 것도 가능하다.
감지신호를 수신한 후 스캔구간(Ts1)과 정지구간(Th1) 별로 필터링하여 노이즈를 제거할 수 있다(S410). 일 실시예에 있어서, 노이즈를 필터링하는 방법은 스캔구간(Ts1)에서 수신된 복수의 감지신호를 연산한 제1평균감지신호와 정지구간(Th1)에서 수시된 복수의 감지신호를 연산한 제2평균감지신호를 생성하여 노이즈를 제거하도록 하는 것과 설정된 스캔구간(Ts1)과 정지구간(Th1) 별로 가중치에 대응하여 스캔구간(Ts1)에서 파악된 터치센싱정보와 정지구간(Th1)에서 파악된 터치센싱정보에 각각 각 구간에 대응하는 가중치를 연산하여 노이즈를 제거하는 방법이 있다. 이때, 스캔구간(Ts1)과 정지구간(Th1) 별로 제1평균감지신호와 제2평균감지신호를 연산하여 생성할 때, 연산되는 감지신호의 수를 다르게 할 수 있다. 특히, 정지구간(Th1)보다 스캔구간(Ts1)이 노이즈가 많은 경우 스캔구간(Ts1)에서 연산되는 감지신호의 수를 정지구간(Th1)에서 연산되는 감지신호의 수보다 더 많게 할 수 있다. 또한, 스캔구간(Ts1)과 정지구간(Th1) 별로 가중치에 대응하여 스캔구간(Ts1)에서 파악된 터치센싱정보와 정지구간(Th1)에서 파악된 터치센싱정보에 각각 각 구간에 대응하는 가중치를 연산하여 노이즈를 제거하는 방법이 있다. 이때, 가중치는 룩업테이블 등을 이용하여 저장하고 필요한 경우 룩업테이블에서 가중치에 대한 정보를 읽어 사용할 수 있도록 하는 것이 가능하다. 가중치는 스캔구간(Ts1)이 정지구간(Th1) 보다 노이즈가 많은 경우 스캔구간(Ts1)에 적용되는 가중치보다 정지구간(Th1)에 적용되는 가중치가 더 크게 설정되는 것도 가능하다. 또한, 노이즈를 필터링 하는 방법으로 스캔구간(Ts1)에서 파악된 터치좌표와 정지구간(Th1)에서 파악된 터치 좌표를 비교하여 선택하는 터치 좌표와 선택되지 않는 좌표로 구분하도록 함으로써 노이즈를 제거하는 방법 등이 있다.
상기에 언급된 방법 중 하나 만을 이용하여 노이즈를 제거할 수도 있고 두 가지 이상을 혼합하여 노이즈를 제거하는 것도 가능하다. 또한, 상기에 기재된 방법 이외의 방법으로 노이즈를 제거하는 것도 가능하다.
그리고, 노이즈가 제거된 감지신호를 이용하여 터치입력을 판별할 수 있다.(S420) 즉, 스캔구간(Ts1)과 정지구간(Th1)에서 발생된 터치 정보를 이용하여 감지신호를 생성하여 터치 입력을 판별할 수 있게 된다.
이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한, 이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 터치패널 제어장치 101: 디스플레이부
110: 터치 패널 120: 구동신호 공급부
130: 감지부 140: 제어부
141: 제1필터 142: 제2필터
143: 제3필터 150: 룩업테이블
C: 캐패시터
DL1,DL2,…DLn-1,DLn: 구동라인
TL1,TL2,…TLm-1,TLm: 감지라인

Claims (12)

  1. 복수의 구동라인과 복수의 감지라인이 교차하는 터치 패널을 제어하는 터치패널 제어장치로,
    구동신호를 생성하여 상기 복수의 구동라인에 전달하는 구동신호 공급부;
    상기 복수의 감지라인으로부터 정전용량 변화량에 대한 정보를 포함하는 감지신호를 생성하는 감지부; 및
    한 프레임의 구간을 노이즈가 많은 제1구간과 노이즈가 적은 제2구간으로 구분하고 상기 제1구간과 상기 제2구간 별로 상기 감지신호에 포함된 노이즈를 제거하고 상기 터치 패널 상의 터치 위치를 산출하는 제어부를 포함하는 터치 패널 제어장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 제1구간에서 수신된 복수의 감지신호를 연산한 제1평균감지신호와 상기 제2구간에서 수시된 복수의 감지신호를 연산한 제2평균감지신호를 생성하여 노이즈를 제거하는 제1필터와, 상기 제1구간과 상기 제2구간 별로 가중치에 대응하여 상기 제1구간에서 파악된 터치센싱정보와 상기 제2구간에서 파악된 터치센싱정보에 각각 각 구간에 대응하는 가중치를 연산하여 노이즈를 제거하는 제2필터와, 상기 제1구간에서 파악된 터치좌표와 상기 제2구간에서 파악된 터치 좌표를 비교하여 노이즈를 제거하는 제3필터 중 적어도 하나를 포함하는 터치 패널 제어장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제2구간 보다 상기 제1구간에서 더 많은 수의 감지신호를 수신하여 상기 제1평균값을 산출하는 터치 패널 제어장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 가중치는 상기 제어부에서 설정하되, 상기 제어부는 상기 제1구간에서의 가중치보다 상기 제2구간에서의 가중치를 더 크게 설정하는 터치 패널 제어장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제3필터는 상기 제어부에서 설정한 가중치를 상기 제1구간에서 파악된 좌표구간과 상기 제2구간에서 파악된 좌표구간과 각각 연산하고 각 좌표구간을 비교하는 터치패널 제어장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제1구간을 데이터구동부에 데이터가 입력되는 구간으로 설정하고 제2구간을 디스플레이부에 상기 데이터가 표시되는 구간으로 설정하는 터치 패널 제어장치.
  7. 제2항 또는 제5항에 있어서,
    상기 제어부는 룩업테이블과 더 연결되며, 상기 룩업테이블로부터 상기 가중치에 대한 정보를 전달받아 설정하는 터치 패널 제어장치.
  8. 복수의 구동라인에 구동신호를 전달하고 복수의 구동라인과 교차하는 감지라인으로부터 정전용량 변화량을 수신하는 터치 패널 제어방법으로,
    제1구간과 제2구간으로 구분하여 상기 정전용량 변화량을 수신하는 단계;
    상기 정전용량 변화량을 상기 제1구간과 상기 제2구간 별로 필터링하여 감지신호를 생성하는 단계; 및
    상기 감지신호를 이용하여 터치신호를 판별하는 단계를 포함하는 터치 패널 제어방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 필터링하여 감지신호를 생성하는 단계는, 상기 제1구간에서 수신된 복수의 감지신호를 연산한 제1평균감지신호와 상기 제2구간에서 수시된 복수의 감지신호를 연산한 제2평균감지신호를 생성하여 노이즈를 제거하는 단계와, 상기 제1구간과 상기 제2구간 별로 가중치에 대응하여 상기 제1구간에서 파악된 터치센싱정보와 상기 제2구간에서 파악된 터치센싱정보에 각각 각 구간에 대응하는 가중치를 연산하여 노이즈를 제거하는 단계와, 상기 제1구간에서 파악된 터치좌표와 상기 제2구간에서 파악된 터치 좌표를 비교하여 노이즈를 제거하는 단계 중 적어도 하나의 단계를 포함하는 터치 패널 제어방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1구간에서의 가중치와 상기 제2구간에서의 가중치 중 상기 제2구간의 가중치가 더 크게 설정되는 터치 패널 제어방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 가중치를 상기 제1구간에서 파악된 좌표구간과 상기 제2구간에서 파악된 좌표구간과 각각 연산하고 각 좌표구간을 비교하는 터치 패널 제어방법.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 제1구간은 디스플레이 구동부에 데이터가 입력되는 구간으로 설정하고 상기 제2구간은 디스플레이부에 상기 데이터가 표시되는 구간으로 설정되는 터치 패널 제어방법.
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