특허권

터치스크린패널의 터치 감도 개선 방법 및 장치

상품번호 2020011500390910
IPC 한국(KO) 등록
출원번호 1020110116399
공개번호 10-2013-0051189
등록번호 1018958830000
출원인 삼성전자 주식회사
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기술거래의 수수료는 기술의 이전 및 사업화 촉진에 관한 법률 시행규칙 산업통상자원부령 제48호 의거 기술이전 금액의 13퍼센트∼기술이전 금액의 17.5퍼센트로 되어있지만, 본 거래사이트에서는 매도‧매수인 각각 10%로 합니다.
이때 매수인의 매수금액(당사로 입금되는 금액)에서 수수료 각각10% 인 20%를 공제한 후 매도인에게 계좌이체를 하여야 합니다.
또한 권리이전(특허)비용은 기술양수인(매수자)부담이며 그 비용은 별도입니다.

 
본 발명은 정전용량 방식의 터치스크린패널의 터치 감도를 개선하기 위한 방법 및 장치를 제공할 수 있다. 본 발명에 따른 터치 감도 개선 방법은 정전용량 방식의 터치스크린패널을 구비한 전자기기에서 수행되고, 기 설정된 스캔 주파수로 상기 터치스크린패널에 구비된 다수의 송신채널을 순차적으로 구동하고, 상기 터치스크린패널에 구비된 다수의 수신 채널을 동시에 스캔하여 연속 터치된 수신 채널의 개수를 확인하는 단계; 상기 개수를 기반으로 상기 다수의 수신 채널을 그룹별로 나눠 순차적으로 스캔하기 위한 스캔 단위를 설정하는 단계; 및 상기 다수의 수신 채널을 상기 설정된 스캔 단위별로 순차적으로 스캔하여 터치 좌표를 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

명 세 서
청구범위
청구항 1
정전용량 방식의 터치스크린패널을 구비한 전자기기에서 터치 감도 개선 방법에 있어서,기 설정된 스캔 주파수로 상기 터치스크린패널에 구비된 다수의 송신채널을 순차적으로 구동하고, 상기 터치스크린패널에 구비된 다수의 수신 채널을 동시에 스캔하여 연속 터치된 수신 채널의 개수를 확인하는 단계;상기 개수를 기반으로 상기 다수의 수신 채널을 그룹별로 나눠 순차적으로 스캔하기 위한 스캔 단위를 설정하는단계;상기 개수를 기반으로 상기 스캔 주파수를 재설정하는 단계; 및상기 재설정된 스캔 주파수로 상기 터치스크린패널에 구비된 다수의 송신채널들을 순차적으로 구동하고,상기 다수의 수신 채널을 상기 설정된 스캔 단위별로 순차적으로 스캔하여 터치 좌표를 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 감도 개선 방법.
청구항 2
제 1 항에 있어서,상기 스캔 단위를 설정하는 단계는,상기 다수의 수신 채널을 상기 개수만큼 분류하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 감도 개선 방법.
청구항 3
제 2 항에 있어서,상기 분류하는 단계는,서로 인접한 수신 채널들끼리 동일한 그룹에 속하지 않게 상기 다수의 수신 채널을 분류하는 것을 특징으로 하는 터치 감도 개선 방법.
청구항 4
삭제
청구항 5
제 1 항에 있어서,상기 스캔 주파수를 재설정하는 단계는,상기 기 설정된 스캔 주파수를 상기 개수만큼의 배수로 올리는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 감도개선 방법.
청구항 6
제 1 항에 있어서,상기 연속 터치된 수신 채널의 개수를 확인하는 단계는,상기 터치스크린패널에서 다수의 영역에 대한 멀티 터치가 감지되면 상기 다수의 영역 중에서 제일 큰 영역을선택하는 단계; 및상기 선택된 영역에서 상기 개수를 확인하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 감도 개선 방법.
청구항 7
제 1 항에 있어서,상기 스캔 단위를 설정하는 단계는,상기 개수가 기 설정된 임계치 미만인 경우에 상기 개수를 기반으로 상기 스캔 단위를 설정하는 것을 특징으로하는 터치 감도 개선 방법.
청구항 8
제 7 항에 있어서,상기 임계치는,상기 연속 터치된 수신 채널이 손가락에 의해 터치된 것인지 여부를 판별하기 위한 값인 것을 특징으로 하는 터치 감도 개선 방법.
청구항 9
다수의 송신 채널과 다수의 수신 채널을 구비한 정전용량 방식의 터치스크린패널; 및제어부를 포함하고,상기 제어부는,기 설정된 스캔 주파수로 상기 다수의 송신채널을 순차적으로 구동하고, 상기 다수의 수신 채널을 동시에 스캔하여 연속 터치된 수신 채널의 개수를 확인하고;상기 개수를 기반으로 상기 다수의 수신 채널을 그룹별로 나누어 순차적으로 스캔하기 위한 스캔 단위를 설정하고;상기 개수를 기반으로 상기 스캔 주파수를 재설정하고;상기 재설정된 스캔 주파수로 상기 터치스크린에 구비된 다수의 송신채널들을 순차적으로 구동하고, 상기 다수의 수신 채널을 상기 스캔 단위별로 순차적으로 스캔하여 터치 좌표를 산출하는 터치 감도 개선 장치.
청구항 10
제 9 항에 있어서,상기 제어부는,상기 다수의 수신 채널을 상기 연속 터치된 수신 채널의 개수만큼 분류하고, 상기 분류된 그룹별로 순차적으로스캔하여 터치 좌표를 산출하는 것을 특징으로 하는 터치 감도 개선 장치.
청구항 11
제 10 항에 있어서,상기 제어부는,상기 다수의 수신 채널을 그룹별로 분류함에 있어, 서로 인접한 수신 채널들끼리는 동일한 그룹에 속하지 않게하는 것을 특징으로 하는 터치 감도 개선 장치.
청구항 12
삭제
청구항 13
제 9 항에 있어서,상기 제어부는,상기 터치스크린패널에서 다수의 영역에 대한 멀티 터치가 감지되면 상기 다수의 영역 중 제일 큰 영역에서 상기 개수를 확인하는 것을 특징으로 하는 터치 감도 개선 장치.
청구항 14
제 9 항에 있어서,상기 제어부는,상기 연속 터치된 수신 채널의 개수가 기 설정된 임계치 미만일 때, 상기 연속 터치된 수신 채널이 손가락에 의해 터치된 것으로 인식하고 상기 터치 좌표를 산출하는 것을 특징으로 하는 터치 감도 개선 장치.
발명의 설명
기 술 분 야
본 발명은 터치스크린의 터치 감도 개선 방법 및 장치에 관한 것으로 특히 [0001] 정전용량 방식의 터치스크린패널의터치 감도를 개선하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
배 경 기 술
[0002] 현재 전자 기기는 다양한 입력장치를 구비하는 추세이다. 특히 전자 기기는 표시부와 일체화된 터치스크린 패널을 구비하고 있다. 정전용량 방식의 터치스크린패널은 사용자의 손가락이 터치스크린패널의 표면에 터치되면,터치된 지점에서 정전용량이 변하게 되고, 이러한 정전용량의 변화에 따른 전기 신호를 발생한다. 터치스크린패널을 구비한 전자 기기의 제어부는 이러한 전기 신호의 레벨이 기 설정된 임계치(Threshold)를 초과할 경우 터치이벤트가 발생한 것으로 판단하며, 이러한 터치이벤트가 발생한 지점의 위치 정보를 산출하며, 산출된 위치정보를 기반으로 관련 기능을 수행한다.
발명의 내용
해결하려는 과제
[0003] 그러나 터치스크린패널을 구비한 전자 기기의 제어부에서 터치 감도가 떨어지는 문제점이 있다. 특히 자유 공간(Free-Space) 상태에서 터치가 발생되면 터치 감도(즉, 상기 전기 신호의 레벨)가 감소되는 현상이 발생된다.
여기서 자유 공간 상태란 사용자가 전자 기기를 잡지 않은 상태를 의미한다. 예컨대, 자동차에 구비된 거치대에전자 기기를 거치한 상태에서 운전자가 전자 기기를 잡지 않고 화면을 터치한 경우가 될 수 있다. 한편 이러한터치 감도의 감소로 인해 상기 제어부는 터치이벤트가 발생되지 않은 것으로 판단하거나 일정 시간 이후에 터치이벤트가 발생한 것으로 판단하는 문제점이 있다.
[0004] 본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 터치 감도의 개선을 위한 방법 및 장치를 제공함을목적으로 한다. 특히 본 발명은 자유 공간 상태에서의 터치에 대한 터치 감도를 개선하는 터치스크린패널의 터치 감도 개선 방법 및 장치를 제공함을 목적으로 한다.
과제의 해결 수단
[0005] 전술한 목적으로 달성하기 위해 본 발명에 따른 터치 감도 개선 방법은 정전용량 방식의 터치스크린패널을 구비한 전자기기에서 수행되고, 기 설정된 스캔 주파수로 상기 터치스크린패널에 구비된 다수의 송신채널을 순차적으로 구동하고, 상기 터치스크린패널에 구비된 다수의 수신 채널을 동시에 스캔하여 연속 터치된 수신 채널의개수를 확인하는 단계; 상기 개수를 기반으로 상기 다수의 수신 채널을 그룹별로 나눠 순차적으로 스캔하기 위한 스캔 단위를 설정하는 단계; 및 상기 다수의 수신 채널을 상기 설정된 스캔 단위별로 순차적으로 스캔하여터치 좌표를 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
[0006] 또한 본 발명에 따른 터치 감도 개선 장치는 다수의 송신 채널과 다수의 수신 채널을 구비한 정전용량 방식의터치스크린패널; 및 기 설정된 스캔 주파수로 상기 다수의 송신채널을 순차적으로 구동하고, 상기 다수의 수신채널을 동시에 스캔하여 연속 터치된 수신 채널의 개수를 확인하며, 상기 개수를 기반으로 스캔 단위를 설정하며, 상기 다수의 수신 채널을 상기 스캔 단위별로 순차적으로 스캔하여 터치 좌표를 산출하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
발명의 효과
이상으로 본 발명에 따른 터치 감도 개선 방법 및 장치에 따르면 본 발명은 [0007] 자유 공간 상태에서의 터치에 대한터치 감도를 개선할 수 있는 이점을 제공한다.
도면의 간단한 설명
[0008] 도 1은 전자기기의 파지 및 미파지 상태에서의 터치 감지 특성을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 정전용량 방식의 터치스크린패널을 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대 단말기의 구성을 보인 도면이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 감지부를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 감도 개선 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7 내지 도 9는 터치스크린패널의 송/수신 채널의 배열을 예시한 도면이다.
발명을 실시하기 위한 구체적인 내용
[0009] 이하에는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 터치스크린패널의 터치 감도 개선 방법 및장치에 대해서 상세하게 설명한다. 단, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
[0010] 본 발명의 상세한 설명에 앞서, 이하에서 사용되는 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다. 따라서, 본 명세서와 도면은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 또한, 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며,각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 따라서 본 발명은 첨부한 도면에 그려진 상적인 크기나 간격에 의해 제한되어지지 않는다.
[0011] 도 1은 전자기기의 파지 및 미파지 상태에서의 터치 감지 특성을 설명하기 위한 도면이다. 정전용량 방식의 터치스크린패널에서 터치 감도의 감소 현상을 설명하기 위한 도면이다. 도 1에서 도면 부호 110은 사용자의 손가락을 의미하고, 도면 부호 120은 손가락(110)이 접촉되는 터치스크린패널의 표면을 의미하며, 도면 부호 130은사용자의 몸과 그라운드 사이에 축적된 커패시턴스를 의미하며, Tx는 터치스크린패널에 송신 신호(Tx signal)를출력하는 송신 채널을 의미하며, Rx1, Rx2 및 Rx3는 수신 신호(Rx signal)를 제어부로 출력하는 수신 채널을 의미한다. 먼저 도 1 (a)를 참조하면 송신 채널(Tx)과 수신 채널(Rx) 사이에는 커패시턴스가 형성된다. 이때 손가락(110)이 표면(120)에 접촉되면, 송신 채널(Tx)에서 출력되는 전기력선의 일부가 그라운드에 연결된 손가락(110)으로 입력된다. 따라서 상기 커패시턴스가 변화되고 제어부로 입력되는 수신 신호의 전류의 변화가 발생된다. 제어부는 수신 채널(Rx)로부터 입력된 아날로그 형태의 수신 신호를 디지털 데이터로 변환하고, 상기 디지털 데이터를 기반으로 터치 지점을 산출하게 된다. 여기서 손가락(110)이 연결된 그라운드는 전자기기(즉, 전자기기에 형성된 그라운드)가 될 수도 있고 지표면(Earth ground)이 될 수도 있다. 즉 손가락(110)이 연결된 그라운드는 자유 공간(Free-Space)의 상태에서는 지표면이 되고, 그렇지 않고 사용자가 전자기기를 잡은 상태에서는전자기기가 된다. 따라서 사용자의 몸에 축적된 전하는 전자기기가 그라운드일 때는 빨리 방전되지만 상대적으로 지표면이 그라운드일 때는 오랜 시간동안 사용자의 몸에 축적된다. 따라서 지표면이 그라운드일 경우에는 상대적으로 전기력선이 손가락(110)으로 입력되지 못하는 이슈가 있다. 나아가 전기력선이 손가락(110)의 간섭으 인해 사용자가 실제로 터치한 수신채널이 아닌 인접한 다른 수신채널로 입력되는 이슈가 있다. 이에 따라 터 미발생, 화면 떨림 현상 등 터치 감도가 감소되는 현상이 발생된다.
[0012] 좀 더 구체적으로 도 1 (b)에 도시한 바와 같이 자유 공간의 상태이면, 사람의 몸을 통해 전자기기와 지표면(earth ground) 사이에 크게 폐루프(closed loop)가 형성된다. 이러한 자유 공간 상태에서 사용자가 터치 동작을 수행하면, 전하가 지표면으로 바로 빠지지 못하고 사람 몸에 남아 있다가 다시 손가락을 통해 터치스크린 패널로 돌아가게 된다. 따라서 터치 감도가 감소되고 터치 미발생의 이슈가 존재한다. 특히 넓은 면적에서 터치가발생될 경우 근접한 수신 채널들에 영향을 미치게 되어 터치 감도가 더 줄어드는 이슈가 있다. 반면 사용자가전자기기를 파지한 상태에서 터치 동작을 수행하면, 도 1 (c)에 도시한 바와 같이 사람의 팔을 통해 작은 페루프가 형성된다. 이러한 페루프를 통해 손가락으로 전달된 전하가 전자기기의 그라운드로 바로 빠지게 되어 상기한 바와 같은 이슈가 발생하지 않는다. 상기한 바와 같이 자유공간 상태에서 피치(pitch) 이상의 면적으로 터치시 다른 채널(channel) 간 흐르는 전하에 의해 터치의 감도가 저하된다. 이로 인해 자유 공간 상태에서는 터치사이즈 정보를 이용하여 구현되는 터치(surface touch)가 제대로 동작되지 않을 수 있다.
이러한 터치 감도가 감소되는 문제를 개선을 위해 수신 신호의 게인(gain)[0013] 을 증폭하거나 임계치를 올려 터치 감도를 개선하는 방법 및 장치를 고려할 수 있다. 그러나 이 방법 및 장치는 노이즈의 영향 또한 커지게 되는 문제가 있다. 한편 터치스크린패널의 표면(120)과 채널이 형성되어 있는 면 사이의 두께(T)를 증가시켜 터치 감도를 개선하는 방법 및 장치를 고려할 수 있다. 그러나 이 방법 및 장치는 터치 감도의 개선에는 효과적이나, 최근 휴대 단말기 예컨대 스마트폰이나 태블릿 PC의 슬림(slim)화 추세에 역행되는 문제가 있다. 이에 따라 인접한 수신채널들 간의 간섭을 최소화하기 위해 수신 채널들 간의 간격(Pitch)을 늘려 터치 감도를 개선하는 방법및 장치를 고려할 수 있다. 그러나 이 방법 및 장치는 오히려 좁은 면적에서의 터치에 대해서는 터치 감도가 떨어지는 문제가 있다. 따라서 수신 신호의 게인(gain)을 증폭하거나 임계치를 인위적으로 증폭하지 않고 수신 채널들 간의 간격(Pitch)을 인위적으로 늘리지 않으며 두께 T를 얇게 하면서도 터치 감도를 개선할 수 있는 다른방법 및 장치의 필요성이 대두되고 있다.
[0014] 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 정전용량 방식의 터치스크린패널을 도시한 단면도이다. 도 2를 참조하면,본 발명에 따른 터치스크린패널(200)은 커버 윈도우(210), 접착 시트(220), 센서 시트(230) 및 서브스트레이트(substrate; 240)를 포함하여 이루어질 수 있다. 여기서 상술한 두께 T는 도시된 바와 같이, 커버 윈도우(210)의 표면과 센서 시트(230)의 상면의 간격으로 정의될 수 있다.
[0015] 도 2에서 커버 윈도우(210)는 전자기기에서 외부로 노출된다. 그리고 커버 윈도우(210)의 표면에 터치 입력 수단 즉, 손가락이 접촉된다. 커버 윈도우(210)는 전자 기기의 내부에서 발생되는 광을 외부로 투과시킨다. 이러한 커버 윈도우(210)는 폴리메틸메타크릴레이트(Polymethly Methacrylate; PMMA), 폴리카보네이트(Polycarbonate; PC) 또는 글라스(glass)로 구현될 수 있다.
[0016] 접착 시트(220)는 커버 윈도우(210)와 센서 시트(230) 사이에 개재된다. 즉 접착 시트(220)는 센서 시트(230)를 커버 윈도우(210)의 하면에 접착시킨다. 그리고 접착 시트(220)는 전자 기기의 내부에서 발생되는 광을 커버 윈도우(210)로 투과시킨다. 이를 위해 접착 시트(220)는 광학적 접착제(Optical Clear Adhesive; OCA) 또는 광학탄성 수지(Super View Resin; SVR)로 이루어질 수 있다.
[0017] 센서 시트(230)는 접착 시트(220)에 의해 커버 윈도우(210)의 하면에 접착된다. 센서 시트(230)는 커버 윈도우(210)에 대한 터치 입력 수단의 터치에 따라 전기 신호를 발생하여 제어부로 전달한다. 이를 위해 센서 시트(230)는 M개의 송신 채널(Tx)과 N개의 수신 채널(Rx)을 포함하여 이루어진다. 여기서 M개의 송신 채널(Tx)과 N개의 수신 채널(Rx)은 매트릭스 형태로 배열될 수 있다. x번째의 송신채널과 y번째의 수신채널이 교차되는 지점이 센싱 노드(Sensing node)로 정의된다. 이러한 센싱 노드는 (x, y) 좌표로 나타낼 수 있다. 즉 센서 시트(230)는 M*N개의 센싱 노드를 구비한다. 또한 센서 시트(230)는 전자 기기의 내부에서 발생되는 광을 접착 시트(220)로 투과시킨다. 이를 위해 센서 시트(230)는 투명 도전막 예컨대, 인듐 주석 산화물(Indium Tin Oxide;ITO)로 구현될 수 있다. 또한 센서 시트(230)는 서브스트레이트(240)의 상면에 증착된 것일 수 있다.
[0018] 서브스트레이트(240)는 전자 기기의 내부에서 발생되는 광을 센서 시트(230)로 투과시킨다. 이를 위해 서브스트레이트(240)는 글라스로 구현될 수 있다. 한편 도시하지는 않았으나 서브스트레이트(240)의 하면에는 노이즈 차단 시트(Shield sheet)가 형성될 수 있다. 즉 노이즈 차단 시트는 전자 기기의 내부 예컨대, 표시부에서 발생된노이즈가 센서 시트(230)의 송신 채널(Tx)과 수신 채널(Rx)로 유입되는 것을 방지하는 기능을 수행한다. 이때노이즈 차단 시트 대신 송신 채널(Tx)이 서브스트레이트(240)의 하면에 형성될 수 있다. 즉 서브스트레이트(240)의 하면에 형성되는 송신 채널(Tx)은 송신 신호(Tx signal)을 출력하는 기능 외에 그 자체가 노이즈 차단기능을 수행한다.
[0019] 본 발명에 따른 터치 감도 개선 방법 및 장치는 상술한 정전용량 방식의 터치스크린패널을 구비한 다양한 형태의 전자 기기에 적용될 수 있다. 특히 본 발명에 따른 터치 감도 개선 방법 및 장치는 휴대 단말기에 적용될 수있다. 본 발명에서 휴대 단말기는 핸드헬드(Hand-Held) 기반의 단말기로써, 다양한 통신 시스템들에 대응되는통신 프로토콜들(communication protocols)에 의거하여 동작하는 모든 이동통신 단말기들(mobilecommunication terminals)을 비롯하여, 디지털방송 플레이어, PDA(Personal Digital Assistant), 스마트폰(Smart Phone), 및 태블릿 PC 등 모든 정보통신기기와 멀티미디어기기 및 그에 대한 응용기기를 포함할 수있다. 이하 설명에서는 휴대 단말기를 스마트폰으로 가정하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대 단말기의 구성을 보인 도면이다. 도 [0020] 3을 참조하면, 본 발명에 따른 휴대 단말기(300)는 터치스크린패널(310), 키입력부(320), 표시부(330), 저장부(340), 무선통신부(350), 오디오처리부(360), 스피커(SPK), 마이크(MIC) 및 제어부(370)를 포함하여 이루어질 수 있다.
[0021] 터치스크린패널(310)은 표시부(330)의 전면에 장착되고, 터치스크린패널(310)에 대한 사용자의 조작에 응답하여터치이벤트를 발생시켜 제어부(370)로 전달한다. 제어부(370)는 이러한 터치이벤트의 발생을 감지하고 이에 응답하여 상기한 구성들을 제어할 수 있다. 여기서 사용자의 조작은 터치(Touch), 탭(Tap), 더블 탭(Double Tap),프레스(Press), 드래그(Drag), 드래그 앤 드롭(Drag&Drop) 및 스윕(Sweep) 등으로 구분될 수 있다. 여기서, 터치는 사용자가 화면의 어느 한 지점을 누르는 조작이고, 탭은 어느 한 지점을 터치한 후 손가락의 이동 없이 해당 지점에서 손가락을 떼는 즉, 드롭하는 조작이며, 더블 탭은 어느 한 지점을 연속적으로 두 번 탭하는 조작이며, 프레스는 탭보다 상대적으로 길게 터치한 후 손가락의 이동 없이 해당 지점에서 손가락을 떼는 조작이며,드래그는 어느 한 지점을 터치한 상태에서 손가락을 소정 방향으로 이동시키는 조작이며, 드래그 앤 드롭은 드래그한 다음 손가락을 떼는 조작이며, 스윕은 튀기듯이, 손가락을 빠른 속도로 이동시킨 다음 떼는 조작을 의미한다. 여기서, 드래그는 스크롤이라고도 하며 스윕은 플릭(Flick)이라고도 한다. 제어부(370)는 이동 속도로 스윕과 드래그를 구분할 수 있다.
[0022] 키입력부(320)는 숫자 또는 문자 정보를 입력받고 각종 기능들을 설정하기 위한 다수의 입력키 및 기능키들을포함할 수 있다. 상기 기능키들은 특정 기능을 수행하도록 설정된 방향키, 사이드 키 및 단축키 등을 포함할 수있다. 또한 키입력부(320)는 사용자 설정 및 휴대 단말기(300)의 기능 제어와 관련한 키 신호를 생성하여 제어부(370)로 전달한다. 키 신호는 전원 온/오프 신호, 볼륨 조절 신호, 화면 온/오프 신호 등으로 구분될 수있다. 제어부(370)는 이러한 키 신호에 응답하여 상기한 구성들을 제어한다. 이러한 키입력부(320)는 다수개의키들을 포함하는 쿼티 키패드, 3*4 키패드, 4*3 키패드 등으로 구현될 수 있다. 그리고 키입력부(320)는 터치스크린패널(310)이 풀 터치스크린 형태로 지원된 경우 휴대 단말기(300)의 케이스 측면에 형성되는, 화면 온/오프및 휴대단말기 온/오프 등을 위한 적어도 하나의 사이드 키만을 포함할 수도 있다.
[0023] 표시부(330)는 제어부(370)로부터 입력받은 영상 데이터를 아날로그 신호로 변환하여 표시한다. 즉, 표시부(130)는 휴대 단말기의 이용에 따른 다양한 화면 예를 들면, 잠금 화면, 홈 화면, 어플리케이션 실행 화면, 메뉴 화면, 메시지 작성 화면, 인터넷 화면, 키패드 화면 등을 제공할 수 있다. 잠금 화면은 표시부(330)의 화면이 켜지면 표시되는 영상일 수 있다. 잠금 해제를 위한 특정 터치 이벤트가 감지되면 제어부(370)는 표시되는영상을 잠금 화면에서 홈 화면 또는 어플리케이션 실행 화면 등으로 전환할 수 있다. 홈 화면은 다수의 어플리케이션에 각각 대응되는 다수의 어플리케이션 아이콘을 포함하는 영상일 수 있다. 다수의 어플리케이션 아이콘중 어느 하나가 사용자에 의해 선택되면 제어부(370)는 해당 어플리케이션을 실행하고 표시되는 영상을 해당 어플리케이션의 실행 화면으로 전환할 수 있다. 또한 표시부(330)는 제어부(370)의 제어 하에 화면을 다수의 영역으로 분할하고, 분할된 영역들에 각각 다른 화면을 표시할 수 있다. 또한 표시부(330)는 액정 표시 장치(LiquidCrystal Display : LCD), OLED(Organic Light Emitted Diode), AMOLED(Active Matrix Organic Light EmittedDiode) 등의 평판 표시 패널의 형태로 형성될 수 있다. 또한 표시부(330)는 좌안 이미지와 우안 이미지를 표시할 수 있고, 표시되는 좌/우안 이미지에 대해 사용자가 깊이감을 느낄 수 있도록 하는 3D 구현부를 포함할 수있다. 3D 구현 방식은 주지되어 있는 바와 같이, 안경 방식과 무안경 방식으로 구분된다. 안경 방식은 색 필터방식, 편광 필터 방식 및 셔터 글라스 방식 등이 있으며, 무안경 방식은 렌티큘러 렌즈(Lenticular Lens) 방식및 패럴렉스 배리어(Parallax Barrier) 방식 등이 있다.
[0024] 저장부(340)는 휴대 단말기의 운영체제(OS; Operating System) 및 본 발명에 필요한 어플리케이션을 비롯하여,다양한 데이터를 저장할 수 있다. 저장부(340)는 크게 프로그램 영역과 데이터 영역을 포함할 수 있다.
[0025] 저장부(340)의 데이터 영역은 휴대 단말기의 사용에 따라 제어부(160)에 의해 발생되는 데이터를 저장할 수 있다. 그리고 데이터 영역은 표시부(330)로 출력되는 상기한 화면들을 저장할 수 있다. 이들 화면 중 키패드 화면및 메뉴 화면은 각각 다양한 형태가 될 수 있다. 즉 키패드 화면은 3*4 또는 쿼티(QWERTY) 등의 형태가 될 수있다. 또한 메뉴 화면은 화면 전환을 위한 화면 전환키(예컨대, 이전 화면으로 되돌아가기 위한 리턴(return)키 등), 현재 실행 중인 어플리케이션의 제어를 위한 제어키 등을 포함할 수 있다. 그리고 키패드 화면이나 메뉴 화면은 잠금 화면, 어플리케이션 실행 화면, 홈 화면 등에 오버랩되어 표시될 수 있다. 또한 데이터 영역은여 넣기 등을 위해 사용자가 메시지, 사진, 웹페이지, 문서 등에서 복사한 데이터를 임시 저장할 수 있다. 또 데이터 영역은 휴대 단말기의 운영을 위한 다양한 설정 값(예, 화면 밝기, 터치 발생 시 진동 여부, 화면 자동 회전 여부 등)을 저장할 수 있다.
저장부(340)의 프로그램 영역은 휴대 단말기의 부팅 및 상술한 각 구성의 운용을 위한 [0026] 운영체제(OS, OperatingSystem), 다양한 사용자 기능 예를 들면, 인터넷 서버에 접속하기 위한 웹 브라우저, 기타 음원을 재생하기 위한 MP3 사용자 기능, 사진 등을 재생하기 위한 이미지 출력 기능, 동영상 재생 기능 등을 각각 지원하기 위한어플리케이션들을 저장할 수 있다. 특히 프로그램 영역은 터치 감도 개선을 위한 프로그램(341)을 저장할 수 있다. 이러한 터치 감도 개선 프로그램(341)은 수신 채널들을 전면 스캔하여 터치된 수신 채널의 개수를 감지하는루틴과, 상기 감지된 개수를 기반으로 터치 여부를 판단하는 루틴과, 상기 판단 결과에 따라 상기 수신 채널들을 채널별 스캔 방식으로 재스캔(re-scan)하여 터치 좌표를 계산하는 루틴을 포함할 수 있다. 또한 터치 감도개선 프로그램(341)은 상기 재스캔을 위한 스캔 주파수를 설정하는 루틴을 더 포함할 수 있다.
[0027] 무선 통신부(350)는 음성 통화, 화상 통화, 또는 데이터 통신을 제어부(370)의 제어 하에 수행한다. 이를 위하여 무선통신부(350)는 송신되는 신호의 주파수를 상승변환 및 증폭하는 무선주파수 송신부와, 수신되는 신호의주파수를 저잡음 증폭 및 하강 변환하는 무선주파수 수신부 등을 포함할 수 있다. 또한 무선 통신부(350)는 이동 통신 모듈(예컨대, 3세대(3-Generation) 이동통신모듈, 3.5(3.5-Generation)세대 이동통신모듈 또는 4(4-Generation)세대 이동통신모듈 등), 근거리 통신 모듈(예컨대, 와이파이(Wi-Fi) 모듈) 및 디지털 방송 모듈(예컨대, DMB 모듈)을 포함할 수 있다. 특히 본 발명에 다른 무선 통신부(350)는 제어부(370)의 제어 하에, 앱 스토어(App Store)로부터 터치 감도 개선 프로그램(341)을 다운로드할 수 있다. 이에 따라 제어부(370)는 다운로드된 터치 감도 개선 프로그램(341)을 저장부(340)에 설치할 수 있다.
[0028] 오디오 처리부(360)는 제어부(370)로부터 입력받은 오디오 신호를 스피커(SPK)로 전송하고, 마이크(MIC)로부터입력받은 음성 등의 오디오 신호를 제어부(370)로 전달하는 기능을 수행한다. 즉, 오디오 처리부(360)는 음성/음향 데이터를 제어부(370)의 제어에 따라, 스피커(SPK)를 통해 가청음으로 변환하여 출력하고 마이크(MIC)로부 수신되는 음성 등의 오디오 신호를 디지털 신호로 변환하여 제어부(370)로 전달할 수 있다.
[0029] 제어부(370)는 휴대 단말기의 전반적인 동작 및 휴대 단말기의 내부 구성들 간의 신호 흐름을 제어하고, 데이터를 처리하는 기능을 수행할 수 있다. 그리고 제어부(370)는 배터리에서 내부 구성들로의 전원 공급을 제어할 수있다. 또한 제어부(370)는 프로그램 영역에 저장된 각종 어플리케이션을 실행할 수 있다. 또한 제어부(370)는도 4 및 도 5에 도시된 바와 같은 터치이벤트의 발생을 감지하는 터치 감지부를 구비할 수 있다.
[0030] 도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 감지부를 도시한 도면이다. 도 4 및 도 5에서 터치 감지부(400)는 제어부(370)의 내부 또는 터치스크린패널(310)과 제어부(370) 사이에 구성될 수 있다. 또한 아날로그디지털 변환부(ADC; 500)는 제어부(370)의 내부 또는 터치 감지부(400)와 제어부(370) 사이에 구성될 수 있다.
이하에서 터치 감지부(400) 및 ADC(500)는 터치스크린패널(310)과 제어부(370) 사이에 구성되는 것으로 가정하여 설명한다.
[0031] 도 4 및 도 5를 참조하면, 터치 감지부(400)는 터치스크린패널(310)에서의 정전용량의 변화 즉, 터치이벤트의발생을 감지하고, 감지된 터치이벤트를 ADC(500)로 출력하는 기능을 수행한다. 이러한 터치 감지부(400)는 도시된 바와 같이, N개의 센싱 블록(Sensing block)으로 구성될 수 있다. 여기서 N은 수신 채널(Rx Ch)의 개수에 대응되는 숫자이다. 즉 터치 감지부(400)는 각각의 수신 채널에 대한 터치이벤트의 발생을 감지한다. 여기서 각각의 센싱 블록은 도 5에 도시한 바와 같이, 증폭기(411), 스위치(412), 커패시터(413) 및 지연기(414)를 포함하여 이루어질 수 있다. 여기서 증폭기(411)는 터치스크린패널(310)의 수신 채널로부터 입력되는 수신 신호를 증폭한다. 스위치(412)는 증폭기(411)와 커패시터(413) 간의 연결을 스위칭한다. 여기서 스위칭은 제어부(370)에의해 제어된다. 커패시터(413)는 수신 채널로부터 입력되는 수신 신호의 정전 용량(커패시턴스)을 저장한다. 지연기(414)는 커패시터(413)에 저장된 정전 용량을 일정 지연 시간동안 지연한 후 ADC(500)로 출력한다. 상기 지연 시간은 스위치(412)의 온/오프(ON/OFF) 주기에 동조된다. 즉 스위치(412)가 오프 상태이면 커패시터(413)에저장된 커패시턴스가 ADC(500)로 출력된다. 반면 스위치(412)가 온 상태이면 수신 채널로부터 입력되는 수신 신호의 정전 용량이 커패시터(413)에 저장된다. 한편 ADC(500)는 터치 감지부(400)로부터 입력되는 아날로그 신호태의 터치이벤트를 디지털 신호 형태로 변환하여 제어부(370)로 출력한다. 다시 말해 터치 감지부(400) 즉, N개의 센싱 블록으로부터 입력되는 N개의 커패시턴스를 각각 디지털 데이터로 변환하여 제어부(370)로 출력한다.
[0032] 또한 제어부(370)는 M개의 송신 채널(Tx)에 순차적으로 송신 신호를 출력한다. 이때 송신 신호는 구형파이다.
이러한 구형파의 주파수는 스캔 주파수로 정의된다. 즉 제어부(370)는 상기 정의된 스캔 주파수에 따라 송신 채널 1번부터 M번까지 순차적으로 구형파를 출력한다. 또한 제어부(370)는 상기 출력되는 구형파가 플러스 파형일때는 N개의 스위치(412)가 모두 온이 되도록 제어하고 마이너스 파형일 때는 N개의 스위치(412)가 모두 오프가되도록 제어한다. 또한 제어부(370)는 ADC(500)로부터 입력되는 1번부터 N번째의 디지털 데이터 각각에 대해 전압값을 감지하고, 감지된 각각의 전압값에 대해 기 설정된 임계치를 초과하는지 여부를 판단한다. 그리고 전압값이 임계치를 초과하게 되면 제어부(370)는 해당 수신채널이 터치된 것으로 인식한다. 즉 제어부(370)는 1번부터 M번째까지 송신 채널(Tx)을 한 번에 하나씩 차례대로 구동한다. 그리고 그때마다 제어부(370)는 N개의 수신채널을 동시에 스캔하여 전압값을 획득한다. 이렇게 터치스크린패널(310)에 형성된 모든 센싱 노드에 대한 전압값을 획득한 후, 제어부(370)는 획득된 각각의 전압값을 임계치와 비교한다. 그리고 제어부(370)는 그 비교 결과를 기반으로, 터치된 센싱 노드 즉, 터치 좌표 (x,y)를 인식한다. 여기서 x는 송신 채널의 번호로 정의되고 y 수신 채널의 번호로 정의될 수 있다. 또는 그 반대로 정의될 수도 있다. 한편 본 발명에 따른 제어부(370)는도 6에 도시된 바와 같은 터치 감도 개선 방법을 수행할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 감도 개선 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. [0033] 도 6을 참조하면 화면이온 상태에서 제어부(370)는 미리 설정된 스캔 주파수로 1번부터 M번째까지 송신 채널(Tx)들을 순차적으로 구동하고(단계 601), 그 때마다 N개의 수신 채널을 동시에 스캔한다(단계 602). 이렇게 터치스크린패널(310)에 형성된 모든 센싱 노드에 대한 스캔이 완료되면 단계 603에서 제어부(370)는 터치된 수신 채널의 개수를 확인한다.
그런 다음, 제어부(370)는 단계 604에서 '연속 터치 개수'가 임계치 미만인지 여부를 판단한다. 여기서 연속 터치 개수는 연속적으로 터치된 수신 채널의 수로 정의된다. 예컨대 수신 채널 1번, 2번, 3번 및 5번이 터치된 경우, 상기 연속 터치 개수는 불연속적인 5번이 제외됨에 따라 3개가 된다. 또한 상기 임계치는 손가락 터치finger touch)를 정의하기 위한 값이다. 즉 상기 연속 터치 개수가 상기 임계치를 초과하는 경우 제어부(370)는 이러한 터치를 손가락 터치가 아닌 다른 터치(예, 손바닥이나 뺨의 접촉)로 간주하고 무시할 수 있다.
[0034] 단계 604에서 상기 연속 터치 개수가 1개 이상이고 상기 임계치를 초과하지 않으면 프로세스는 단계 605로 진행된다. 단계 605에서 제어부(370)는 상기 연속 터치 개수를 기반으로 스캔 단위를 설정한다. 여기서 스캔 단위는N개의 수신 채널을 상기 연속 터치 개수만큼 분류하기 위한 값으로 정의된다. 그리고 단계 606에서 제어부(370)는 연속 터치 개수를 기반으로 스캔 주파수를 설정할 수 있다.
[0035] 다음으로 제어부(370)는 상기 단계 606에서 새로 설정된 스캔 주파수로 1번부터 M번째까지 송신 채널들을 순차적으로 구동하고(단계 607), 그 때마다 N개의 수신 채널을 상기 설정된 스캔 단위별로 순차적으로 스캔하여 터치스크린패널(310)에 형성된 모든 센싱 노드의 전압값을 획득한다(단계 608). 그런 다음 단계 609에서 제어부(370)는 획득된 각각의 전압값을 임계치와 비교한다. 그리고 제어부(370)는 그 비교 결과를 기반으로, 터치된센싱 노드 즉, 터치 좌표 (x,y)를 계산한다. 다음으로 단계 610에서 제어부(370)는 화면 오프 상태인지 여부를판단한다. 예컨대 단계 610에서 화면 오프를 위한 키신호가 키입력부(320)로부터 입력되면 제어부(370)는 터치감지 즉, 터치스크린패널(310)의 구동을 종료한다. 반면 단계 610에서 계속 화면 온 상태이면 제어부(370)는 단계 601로 복귀한다.
[0036] 이하 도 7 내지 도 9를 참조하여 본 발명에 따른 터치 감도 개선 방법 및 장치에 대해 좀 더 구체적으로 설명한다. 도 7 내지 도 9는 터치스크린패널의 송/수신 채널의 배열을 예시한 도면이다. 설명에 앞서 송신 채널 및 수신 채널의 개수는 도시된 바와 같이 각각 11개로 가정한다. 그리고 손가락 터치를 정의하기 위한 임계치는 5로가정한다. 이러한 가정에 따라 먼저 도 7을 참조하면 제어부(370)는 상기 단계 601 내지 603을 실행하여 연속치 개수를 확인한다. 도시된 바와 같이 연속 터치 개수가 수신 채널 3번 및 4번 이렇게, 2개이면 제어부(370)는 손가락 터치가 발생한 것으로 인식한다. 그런 다음 제어부(370)는 스캔 단위를 2로 설정한다. 그리고 제어부(370)는 11개의 수신 채널을 설정된 스캔 단위인 2개로 분류한다. 이때 제어부(370)는 서로 인접한 수신 채널들끼지 동일한 그룹에 속하지 않게 수신 채널들을 2개로 분류한다. 즉, 제1그룹은 수신 채널 번호 1, 3, 5, 7,9 및 11이 되고 제2그룹은 2, 4, 6, 8 및 10이 된다. 또한 제어부(370)는 스캔 주파수를 2배로 설정한다. 다음으로 제어부(370)는 상기 2배로 설정된 스캔 주파수로 1번부터 11번째까지 송신 채널들을 순차적으로 구동한다.
그리고 제어부(370)는 하나의 송신 채널을 구동할 때마다 수신 채널들을 상기 설정된 스캔 단위로 순차적으로스캔한다. 즉 제어부(370)는 상기 제1분류를 동시에 스캔한 후 상기 제2분류를 스캔한다. 여기서 스캔 순서는반대가 될 수 있음은 물론이다. 제어부(370)는 이러한 스캔 방식으로 모든 센싱 노드에 대해 스캔하여 터치 좌표를 계산한다.
[0037] 한편 도 7에서 도면 부호 710은 손가락이 터치한 센싱 노드를 의미하고 도면 부호 720은 손가락이 근접(hover)한 센싱 노드를 의미한다. 근접 인식을 위한 제1임계치와 터치 인식을 위한 제2임계치가 설정될 수 있다. 여기서 제2임계치가 제1임계치보다 큰 값이다. 제어부(370)는 센싱 노드의 전압값이 제1임계치를 초과하고 제2임계치 미만이면 해당 센싱 노드에 손가락이 근접한 것으로 인식할 수 있다. 그리고 제2임계치를 초과하면 해당 센싱 노드가 터치된 것으로 인식할 수 있다. 이에 따라 제어부(370)는 연속 터치 개수를 확인할 때, 손가락이 근접된 수신 채널을 반영할 수 있다.
다음으로 도 8을 참조하면 도시된 바와 같이 연속 터치 개수가 수신 채널 5에서 [0038] 8번까지 이렇게 4개이면 제어부(370)는 상기 임계치를 초과하지 않은 것이므로 손가락 터치가 발생한 것으로 인식한다. 그런 다음 제어부(370)는 스캔 단위를 4로 설정하고 11개의 수신 채널을 4개로 분류한다. 이때도 마찬가지로 제어부(370)는 순번이연속되지 않게 수신 채널들을 4개로 분류한다. 즉 제1그룹은 수신 채널 번호 1, 5 및 9이고, 제2그룹은 2, 6 및10이며, 제3그룹은 3, 7 및 11이며, 제4그룹은 4 및 8이 된다. 또한 제어부(370)는 스캔 주파수를 4배로 설정한다. 다음으로 제어부(370)는 상기 4배로 설정된 스캔 주파수로 1번부터 11번째까지 송신 채널들을 순차적으로 구성한다. 그리고 제어부(370)는 하나의 송신 채널을 구동할 때마다 수신 채널들을 상기 제1분류부터 상기 제4분류까지 순차적으로 스캔한다. 제어부(370)는 이러한 스캔 방식으로 모든 센싱 노드에 대해 스캔하여 터치 좌표를 계산한다.
[0039] 다음으로 도 9를 참조하면 도시된 바와 같이 도 9는 멀티 터치를 가정한다. 즉 도 9는 터치스크린패널(310)의여러 곳에서 터치가 동시에 발생한 경우를 가정한다. 이러한 멀티 터치의 경우 제어부(370)는 상대적으로 면적이 큰 터치 영역을 스캔 단위 및 스캔 주파수를 설정하기 위한 영역으로 정의한다. 즉 도시된 바와 같이 제어부(370)는 두 터치 영역 중에서 제1터치영역(910)에 비해 상대적으로 큰 제2터치영역(920)을 선택하고, 선택된 제2터치영역(920)에서 연속 터치 개수를 확인한다. 이후 프로세스는 앞서 도 8을 참조로 하여 설명한 바와 같다.
[0040] 한편 본 발명에 따른 휴대 단말기는 그 제공 형태에 근거리 통신을 위한 근거리통신모듈, 피사체의 정지영상/동영상을 촬영하기 위한 카메라모듈, 휴대 단말기의 유선통신방식 또는 무선통신방식에 의한 데이터 송수신을 위한 인터페이스, 인터넷 네트워크와 통신하여 인터넷 기능을 수행하는 인터넷통신모듈 및 디지털 방송 수신과 재생 기능을 수행하는 디지털방송모듈 등과 같이 상기에서 언급되지 않은 구성들을 포함할 수도 있다. 이러한 구성 요소들은 디지털 기기의 컨버전스(convergence) 추세에 따라 변형이 매우 다양하여 모두 열거할 수는없으나, 상기 언급된 구성 요소들과 동등한 수준의 구성 요소가 휴대 단말기에 추가로 더 포함되어 구성될 수있다. 또한 본 발명의 휴대 단말기는 그 제공 형태에 따라 상기한 구성에서 특정 구성들이 제외되거나 다른 구성으로 대체될 수도 있음은 물론이다. 이는 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에겐 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
[0041] 상술한 바와 같은 본 발명에 따른 터치 감도 개선 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 이때, 상기 컴퓨터로 판독 가능한기록매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 한편, 기록매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 상기 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체에는 하드디스크, 플로피디스크 및 자기 테이프와 같은 자기매체(Magnetic Media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(Optical Media),플롭티컬 디스크(Floptical Disk)와 같은 자기-광 매체(Magneto-Optical Media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 또한, 프로그램 명령에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있다.
[0042] 본 발명에 따른 터치 감도 개선 방법 및 장치는 전술한 실시 예에 국한되지 않고 본 발명의 기술 사상이 허용하는 범위에서 다양하게 변형하여 실시할 수가 있다.
부호의 설명
[0043] 200: 터치스크린패널 210: 커버 윈도우
220: 접착 시트 230: 센서 시트
240: 서브스트레이트
300: 휴대 단말기
310: 터치스크린패널 320: 키입력부
330: 표시부 340: 저장부
350: 무선통신부 360: 오디오 처리부
370: 제어부
400: 터치 감지부
411: 증폭기 412: 스위치
413: 커패시터 414: 지연기
500: ADC 

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