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KR20160085126A - 전자 장치 및 전자 장치의 터치 스캔 방법 - Google Patents

전자 장치 및 전자 장치의 터치 스캔 방법 Download PDF

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KR20160085126A
KR20160085126A KR1020150002117A KR20150002117A KR20160085126A KR 20160085126 A KR20160085126 A KR 20160085126A KR 1020150002117 A KR1020150002117 A KR 1020150002117A KR 20150002117 A KR20150002117 A KR 20150002117A KR 20160085126 A KR20160085126 A KR 20160085126A
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KR
South Korea
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touch panel
sensing
area
touch
module
Prior art date
Application number
KR1020150002117A
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English (en)
Inventor
한동균
김수형
배종곤
이용만
루이스 현석 정
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
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Priority to US14/990,049 priority patent/US20160195990A1/en
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Abstract

본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치는, 복수의 송신 전극 라인 및 복수의 수신 전극 라인을 포함하는 터치 패널 및 복수의 송신 전극 라인 및 복수의 수신 전극 라인 중 일부를 선택하여, 설정된 센싱 모드에 따라 터치 패널의 일부 영역을 센싱하도록 제어하는 터치 패널 운용 모듈을 포함할 수 있다. 또한, 다른 실시 예도 가능하다.

Description

전자 장치 및 전자 장치의 터치 스캔 방법{ELECTRONIC APPARATUS AND TOUCH SCAN METHOD THEREOF}
본 발명은 터치 센서를 포함하는 전자 장치 및 전자 장치의 터치 센싱 방법에 관한 것이다.
전자 기술의 발달에 힘입어 다양한 유형의 전자 장치들이 개발 및 보급되고 있다. 또한, 전자 기술이 발전함에 따라 인간의 생활은 보다 편리하고 윤택해지고 있다. 특히, 스마트폰, 노트북 PC, 태블릿 PC, 웨어러블 장치 등과 같은 휴대용 전자 장치의 보급이 확대되고 있다.
최근 출시되는 휴대용 전자 장치는 대부분 입력 장치로서 터치 센서를 포함하고 있다. 터치 센서는 스마트폰, 태블릿 PC 등과 같은 소형 전자 장치에서 직관적인 사용자 조작을 지원할 수 있다.
터치 센서를 포함하는 전자 장치의 경우 화면의 일부에 터치 조작이 입력되더라도 화면 전체 영역을 지속적으로 센싱하여야 하므로 전력 소모와 센싱 속도면에서 불리할 수 있다. 이러한 면은 제한된 전원을 이용하는 휴대용 전자 장치에서 큰 문제점으로 인식되고 있다.
본 발명의 다양한 실시 예는 터치 센서의 센싱 영역 또는 센싱 모드를 변경하여 터치 센서의 소비 전력을 감소시킬 수 있는 전자 장치 및 전자 장치의 터치 센싱 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예는 센싱이 필요한 특정 영역을 동시에 센싱하고 센싱 영역의 민감도를 향상시켜 보다 정확하고 빠르게 터치 조작을 인식할 수 있는 전자 장치 및 전자 장치의 터치 센싱 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치는, 복수의 송신 전극 라인 및 복수의 수신 전극 라인을 포함하는 터치 패널 및 상기 복수의 송신 전극 라인 및 복수의 수신 전극 라인 중 일부를 선택하여, 설정된 센싱 모드에 따라 상기 터치 패널의 일부 영역을 센싱하도록 제어하는 터치 패널 운용 모듈을 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 터치 센싱 방법은, 복수의 송신 전극 라인 및 복수의 수신 전극 라인을 포함하는 터치 패널의 센싱 모드 및 센싱 영역을 설정하는 동작, 상기 설정된 센싱 영역에 대응되는 송신 전극 라인 및 수신 전극 라인을 선택하는 동작 및 상기 설정된 센싱 모드에 따라 상기 터치 패널의 일부 영역을 센싱하는 동작을 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 디스플레이에 표시된 UI, 또는 어플리케이션의 사용 시나리오 등에 따라 필요한 영역만을 센싱함으로써 터치 센서의 소비 전력을 감소시킬 수 있다.
또한, 복수의 구동 신호를 이용하여 특정 영역을 동시 센싱함으로써 센싱 속도를 향상시킬 수 있으며, 센싱이 필요한 영역에 대해서는 민감도를 향상시켜 보다 정확하게 터치 조작을 인식할 수 있다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 터치 패널 및 터치 패널 운용 모듈의 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 송신 채널 선택 스위치를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 수신 채널 선택 스위치를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 터치 패널 및 터치 패널 운용 모듈의 구성을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 터치 패널 및 터치 패널 운용 모듈의 구성을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 터치 패널 및 터치 패널 운용 모듈의 구성을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 다양한 실시 예에 따라 센싱 영역을 설정하는 예를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 다양한 실시 예에 따라 최대 터치 개수를 설정하는 예를 나타내는 도면이다.
도 10은 터치 조작의 입력에 따라 센싱 영역을 설정하는 예를 나타내는 도면이다.
도 11은 터치 조작의 입력에 따라 센싱 영역을 설정하는 예를 나타내는 도면이다.
도 12는 터치 조작의 위치에 따라 센싱 영역이 변경되는 예를 나타내는 도면이다.
도 13은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 터치 센싱 방법을 나타내는 흐름도이다.
이하, 본 문서의 다양한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 문서의 실시예의 다양한 변경(modifications), 균등물(equivalents), 및/또는 대체물(alternatives)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
본 문서에서, "가진다," "가질 수 있다," "포함한다," 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.
이하, 본 문서의 다양한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 문서의 실시예의 다양한 변경(modifications), 균등물(equivalents), 및/또는 대체물(alternatives)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
본 문서에서, "가진다," "가질 수 있다," "포함한다," 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.
본 문서에서, "A 또는 B," "A 또는/및 B 중 적어도 하나," 또는 "A 또는/및 B 중 하나 또는 그 이상"등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, "A 또는 B," "A 및 B 중 적어도 하나," 또는 "A 또는 B 중 적어도 하나"는, (1) 적어도 하나의 A를 포함, (2) 적어도 하나의 B를 포함, 또는 (3) 적어도 하나의 A 및 적어도 하나의 B 모두를 포함하는 경우를 모두 지칭할 수 있다.
본 문서에서 사용된 "제 1," "제 2," "첫째," 또는 "둘째,"등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, 제 1 사용자 기기와 제 2 사용자 기기는, 순서 또는 중요도와 무관하게, 서로 다른 사용자 기기를 나타낼 수 있다. 예를 들면, 본 문서에 기재된 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.
어떤 구성요소(예: 제 1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제 2 구성요소)에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어((operatively or communicatively) coupled with/to)" 있다거나 "접속되어(connected to)" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소(예: 제 1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제 2 구성요소)에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다.
본 문서에서 사용된 표현 "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, "~에 적합한(suitable for)," "~하는 능력을 가지는(having the capacity to)," "~하도록 설계된(designed to)," "~하도록 변경된(adapted to)," "~하도록 만들어진(made to)," 또는 "~를 할 수 있는(capable of)"과 바꾸어 사용될 수 있다. 용어 "~하도록 구성된(또는 설정된)"은 하드웨어적으로 "특별히 설계된(specifically designed to)" 것만을 반드시 의미하지 않을 수 있다. 대신, 어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 구성된(또는 설정된) 프로세서"는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리 장치에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(generic-purpose processor)(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 수 있다.
본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 문서에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 문서에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 문서의 실시예들을 배제하도록 해석될 수 없다.
본 문서의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는, 예를 들면, 스마트폰(smartphone), 태블릿 PC(tablet personal computer), 이동 전화기(mobile phone), 영상 전화기, 전자책 리더기(e-book reader), 데스크탑 PC(desktop personal computer), 랩탑 PC(laptop personal computer), 넷북 컴퓨터(netbook computer), 워크스테이션(workstation), 서버, PDA(personal digital assistant), PMP(portable multimedia player), MP3 플레이어, 모바일 의료기기, 카메라(camera), 또는 웨어러블 장치(wearable device)(예: 스마트 안경, 머리 착용형 장치(head-mounted-device(HMD) 등), 전자 의복, 전자 팔찌, 전자 목걸이, 전자 앱세서리(appcessory), 전자 문신, 스마트 미러, 또는 스마트 와치(smart watch)) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
어떤 실시예들에서, 전자 장치는 스마트 가전 제품(smart home appliance)일 수 있다. 스마트 가전 제품은, 예를 들면, 텔레비전, DVD(digital video disk) 플레이어, 오디오, 냉장고, 에어컨, 청소기, 오븐, 전자레인지, 세탁기, 공기 청정기, 셋톱 박스(set-top box), 홈 오토매이션 컨트롤 패널(home automation control panel), 보안 컨트롤 패널(security control panel), TV 박스(예: 삼성 HomeSync™, 애플TV™, 또는 구글 TV™), 게임 콘솔(예: Xbox™, PlayStation™), 전자 사전, 전자 키, 캠코더(camcorder), 또는 전자 액자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 전자 장치는, 각종 의료기기(예: 각종 휴대용 의료측정기기(혈당 측정기, 심박 측정기, 혈압 측정기, 또는 체온 측정기 등), MRA(magnetic resonance angiography), MRI(magnetic resonance imaging), CT(computed tomography), 촬영기, 또는 초음파기 등), 네비게이션(navigation) 장치, GPS 수신기(global positioning system receiver), EDR(event data recorder), FDR(flight data recorder), 자동차 인포테인먼트(infotainment) 장치, 선박용 전자 장비(예: 선박용 항법 장치, 자이로 콤파스 등), 항공 전자기기(avionics), 보안 기기, 차량용 헤드 유닛(head unit), 산업용 또는 가정용 로봇, 금융 기관의 ATM(automatic teller's machine), 상점의 POS(point of sales), 또는 사물 인터넷 장치(internet of things)(예: 전구, 각종 센서, 전기 또는 가스 미터기, 스프링클러 장치, 화재경보기, 온도조절기(thermostat), 가로등, 토스터(toaster), 운동기구, 온수탱크, 히터, 보일러 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
어떤 실시예에 따르면, 전자 장치는 가구(furniture) 또는 건물/구조물의 일부, 전자 보드(electronic board), 전자 사인 수신 장치(electronic signature receiving device), 프로젝터(projector), 또는 각종 계측 기기(예: 수도, 전기, 가스, 또는 전파 계측 기기 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서, 전자 장치는 전술한 다양한 장치들 중 하나 또는 그 이상의 조합일 수 있다. 어떤 실시예에 따른 전자 장치는 플렉서블 전자 장치일 수 있다. 또한, 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않으며, 기술 발전에 따른 새로운 전자 장치를 포함할 수 있다.
이하, 첨부 도면을 참조하여, 다양한 실시예에 따른 전자 장치가 설명된다. 본 문서에서, 사용자라는 용어는 전자 장치를 사용하는 사람 또는 전자 장치를 사용하는 장치(예: 인공지능 전자 장치)를 지칭할 수 있다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 1 을 참조하면 전자 장치(100)는 디스플레이(110), 터치 패널 운용 모듈(120), 센서 모듈(130) 또는 프로세서(140)를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(100)는 구성 요소들 중 적어도 하나를 생략하거나 다른 구성 요소를 추가적으로 포함할 수 있다.
한 실시 예에 따르면, 디스플레이(110)는 표시 패널(111), 터치 패널(113) 또는 펜 인식 패널(115)을 포함할 수 있다.
한 실시 예에 따르면, 표시 패널(111)은 이미지 또는 텍스트 등이 표시되는 패널일 수 있다. 예를 들어, 표시 패널(111)은 이미지 또는 텍스트를 표시하는 LCD(liquid crystal display) 패널 또는 OLED(organic light emitting diode) 패널 등일 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 표시 패널(111)은 프로세서(140)에 의해 실행되는 각종 어플리케이션의 UI(user interface)를 표시할 수 있다.
한 실시 예에 따르면, 터치 패널(113)은 표시 패널(111)의 상부 또는 하부 에 배치될 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 터치 패널(113) 은 표시 패널(111)의 전체 또는 일부 영역 상에 격자 형태로 배치되는 전극들을 포함하고, 표시 패널(111)이 외부에서 보여질 수 있도록 투명한 형태를 가질 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 터치 패널(113)은 표시 패널(111)의 화소(pixel)에 대응하거나 또는 화소보다 크거나 또는 작은 크기의 격자들을 포함할 수 있다.
터치 패널(113)은 동시 구동 가능한 복수의 송수신 채널을 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, UI, 실행 중인 어플리케이션 또는 센서 모듈의 동작 상태 등에 따라 터치 패널(113)의 특정 채널이 선택될 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 터치 패널(113)은 선택된 송수신 채널에 따라 일정 그룹 단위로 구동 또는 센싱될 수 있다.
터치 패널(113)에는 터치 패널 운용 모듈(120)에서 생성된 구동 신호가 공급될 수 있다. 구동 신호가 공급되는 동안 터치 패널(113)의 특정 지점에 지정된 물체가 인접되면 해당 구동 신호에 따라 형성된 정전용량 또는 전기장에 변화가 발생될 수 있다. 상기 전기장 변화는 터치 패널(113)의 수신 신호로서 터치 패널 운용 모듈(120) 에 전달될 수 있다.
펜 인식 패널(115)은 펜 입력을 센싱하는 패널일 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 펜 인식 패널(115)은 터치 패널(113)과 같은 방식 또는 상이한 방식으로 동작할 수 있다. 예를 들어, 펜 인식 패널(115)은, 터치 패널(113))과 같이 정전 용량 방식으로 동작하거나, EMR(electro magnetic resonance) 방식(또는, 전자기 유도 방식)으로 동작할 수 있다. 펜 인식 패널 (115)가 정전 용량 방식으로 동작할 경우, 터치 패널(113)과 펜 인식 패널(115)은 동일한 패널일 수 있다.
터치 패널 운용 모듈(120)은 터치 패널(113)의 다채널 동시 구동 또는 다채널 센싱을 위한 구동 신호를 생성하여 터치 패널(113)로 제공할 수 있다. 예를 들어, 터치 패널 운용 모듈(120)은 이용되는 구동 신호는 서로 직교성을 가진 복수개의 주파수로 구성된 부반송파(sub-carrier)들에 직교 코드들이 분산 할당된 형태의 구동 신호를 생성할 수 있다. 예컨대, 상술한 구동 신호는 다중 캐리어 코드 분할 멀티플렉싱 신호 생성(multi-carrier code division multiplexing signal generation)에 의해 생성될 수 있다. 터치 패널(113)의 각 채널에 할당된 고유 직교 코드는, 예컨대, Hardamard, gold, kasami, 또는 PN code 등이 될 수 있다. 구동 신호는 각 채널에 할당된 고유 직교코드를 IDCT(inverse discrete cosine transform)하여 생성할 수 있다. IDCT에 의해 생성된 신호의 PAPR(peak to average power ratio) 저감을 위해 터치 패널 운용 모듈(120)은 클리핑 또는 최대치 저감 송신신호 합성(clipping & peak reducing transmit signal composition) 방법을 적용할 수 있다. 생성된 구동 신호는 반복 계산 없이 각 채널에 할당된 고유의 신호로 반복 재사용될 수 있다. 이와 관련하여, 생성된 구동 신호와 관련한 정보들이 메모리에 저장될 수 있다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 터치 패널 및 터치 패널 운용 모듈의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 터치 패널(113)은 복수개의 전극(예: 투명 전극)들이 격자(또는, 매트릭스) 형태로 배치될 수 있다. 예를 들어, 터치 패널(113)은 M개의 열(column)(예: 송신 채널 또는 복수개의 송신 전극 라인)과, N개의 행(row)(예: 수신 채널 또는 복수개의 수신 전극 라인)이 서로 교차하는 형태로 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 터치 패널(113)은 m(<=M)개의 열과 n(<=N)개의 행 단위 채널로 구동될 수 있다. 또는 터치 패널(113)은 터치 패널 운용 모듈(120)의 제어에 따라 M x N개의 전극 라인들 중 m x n개의 전극 라인들이 구동될 수 있다.
도 2를 참조하면 터치 패널 운용 모듈(120)은 제어 모듈(121), 송신 모듈(123), 수신 모듈(125), 송신 채널 선택 스위치(127) 또는 수신 채널 선택 스위치(129)를 포함할 수 있다.
한 실시 예에 따르면, 제어 모듈(121)은, 송신 모듈(123)의 구동 신호(또는, 송신 신호 또는 송신 채널 신호) 공급을 제어하고, 수신 모듈(125)에 수신되는 수신 신호(또는, 센서 신호 또는 수신 채널 신호)를 분석할 수 있다.
한 실시 예에 따르면, 제어 모듈(121)은 UI, 실행 중인 어플리케이션 또는 센서 모듈의 동작 상태 등에 따라 터치 패널(113)의 센싱 모드 또는 센싱 영역을 설정할 수 있다. 예를 들어, 제어 모듈(121)은 터치 패널의 센싱 모드를 이벤트 검출 모드, 생체 센싱 모드, 1 터치 모드 또는 2 터치 모드 등으로 설정할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 제어 모듈(121)은 센싱 모드 또는 센싱 영역이 설정되면 터치 패널(113)의 복수의 송수신 전극 라인(또는, 채널) 중 적어도 일부를 선택하여 설정된 센싱 모드에 따라 터치 패널(113)의 특정 영역을 센싱하도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어 모듈(121)은 터치 패널(113)의 복수의 송신(Tx) 채널 중 적어도 일부 채널을 선택하여 터치 패널(113)의 특정 영역으로 구동 신호가 공급되도록 송신 채널 선택 스위치(127)를 제어할 수 있다. 또한, 제어 모듈(121)은 터치 패널(113)의 복수의 수신(Rx) 채널 중 적어도 일부 채널을 선택하여 터치 패널(113)의 특정 영역으로부터 수신 신호가 수신되도록 수신 채널 선택 스위치(129)를 제어할 수 있다.
한 실시 예에 따르면, 제어 모듈(121)은 터치 패널(113)로부터 수신 모듈(125)로 수신되는 수신 신호를 분석할 수 있다. 제어 모듈(121)은 분석 결과에 따라 터치 패널(113)에 터치 조작이 입력되었는지 여부 또는 터치 패널(113)의 특정 지점 또는 특정 영역에 터치 조작이 입력되었는지를 판단할 수 있다.
송신 모듈(123)은 제어 모듈(121)의 제어에 따라 구동 신호를 생성할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 송신 모듈(123)은 설정된 센싱 모드에 대응하는 구동 신호를 생성할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 송신 모듈(123)은 제어 모듈(121)로부터 제공된 코드 정보 또는 신호 정보에 대응하는 구동 신호를 생성할 수 있다. 이에 따라, 송신 모듈(123)에 의해 생성되는 구동 신호는 고유의 코드를 포함할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 송신 모듈(123)은 복수개의 코드 정보 또는 신호 정보에 대응하는 복수개의 구동 신호를 생성할 수 있다. 송신 모듈(123)은 생성된 구동 신호를 터치 패널(113)에 공급할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 송신 모듈(123)은 복수의 구동 신호를 각각 터치 패널의 상이한 영역에 공급할 수 있다. 예를 들어, 송신 모듈(123)은 생성된 복수개의 구동 신호를 송신 채널 선택 스위치(127)를 통해 선택된 터치 패널(113)의 특정 전극 라인(또는, 채널)들로 동시 공급할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 송신 모듈(123)은 터치 패널(113)의 송신 채널들로 서로 다른 구동 신호를 각각 동시에 공급할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 송신 모듈(123)은, 아날로그 신호를 생성하고, 아날로그 신호를 터치 패널(113)로 공급할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 송신 모듈(123)은 고유의 코드 정보를 포함하는 아날로그 신호를 지정된 주파수 대역의 반송파에 실어서 터치 패널(113)로 공급할 수 있다.
수신 모듈(125)은 터치 패널(113)의 적어도 일부 영역(예: 설정된 수신 채널)으로부터 수신 신호를 검출할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 수신 모듈(125)은 터치 패널(113)의 복수의 전극 라인(또는, 채널) 중 수신 채널 선택 스위치(129)에 의해 선택된 전극 라인(또는, 채널)으로부터 수신되는 수신 신호를 검출할 수 있다. 예를 들어, 수신 모듈(125)은 수신 채널 선택 스위치(129)에 의해 터치 패널(113)의 일부 영역이 선택되면, 선택된 일부 영역으로부터 수신되는 수신 신호를 검출할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 수신 모듈(125)은 터치 패널(113)의 일부 영역 단위(예: 기 정의된 수의 수신 전극 단위)로 수신 신호를 검출할 수 있다. 수신 모듈(125)은 검출된 수신 신호에 대한 증폭과 필터링 등을 수행한 후 디지털 신호로 변환하여 제어 모듈(121)로 제공할 수 있다.
한 실시 예에 따르면, 수신 모듈(125)은 수신 신호에 포함된 고유의 코드를 이용하여 각각의 송신채널 별로 신호를 구분해냄으로써 여러 개의 구동 신호를 동시에 처리할 수 있다. 예를 들어, 터치 패널(113)이 M개의 송신 채널 및 N개의 수신 채널을 포함하는 경우, 송신 모듈(123) 및 수신 모듈(125)은 다채널 동시 구동(Tx) 및 동시 센싱(Rx)으로 m x n 개의 노드를 동시에 센싱(또는, 스캔)할 수 있어, 센싱 속도를 개선할 수 있다.
송신 채널 선택 스위치(127)는 터치 패널(113)의 복수의 송신 채널(또는, 송신 전극 라인)과 연결될 수 있다. 송신 채널 선택 스위치(127)는 터치 패널(113)의 복수의 송신 채널 중 적어도 일부를 선택할 수 있도록 복수의 스위치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 송신 채널 선택 스위치(127)는 터치 패널(113)의 복수의 송신 채널 중 적어도 일부를 예컨대, 그룹 단위로 선택할 수 있는 적어도 하나의 스위치를 포함할 수 있다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 송신 채널 선택 스위치를 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 터치 패널(113)은 복수(예: N개)의 송신 채널을 포함할 수 있으며, 복수의 송신 채널 각각은 송신 채널 선택 스위치(127)를 거쳐 송신 모듈(123)과 연결될 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 송신 채널 선택 스위치(127)는 개별 선택 스위치(1, 2) 및 그룹 선택 스위치(3)를 포함할 수 있다. 개별 선택 스위치(1, 2)는 터치 패널(113)의 복수의 송신 채널 중 하나와 연결되어 복수의 송신 채널 각각을 개별적으로 선택할 수 있다. 개별 선택 스위치는 일반 모드에서 동작하는 개별 선택 스위치(1) 및 저전력 모드에서 동작하는 개별 선택 스위치(2)를 포함할 수 있다. 일반 모드에서 동작하는 개별 선택 스위치(1) 각각은 송신 모듈(123)의 송신 드라이버 중 하나와 연결될 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 터치 패널(113)의 특정 그룹에 속하는 복수의 송신 채널은 일반 모드에서 동작하는 개별 선택 스위치(1)를 통해 송신 모듈(123)의 복수의 송신 드라이버와 순차적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 터치 패널(113)의 그룹#1에 포함된 10개의 송신 채널은 송신 모듈(123)의 10개의 송신 드라이버와 순차적으로 연결될 수 있다. 저전력 모드에서 동작하는 개별 선택 스위치(2)는 그룹 선택 스위치(3)를 통해 그룹 선택 스위치(3)가 연결된 송신 드라이버와 연결될 수 있다. 터치 패널(113)의 복수의 송신 채널 중 적어도 일부를 그룹(또는, 영역) 단위로 선택할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 그룹 선택 스위치(3)는 하나의 송신 드라이버에서 운용할 수 있는 채널 수에 대응되는 송신 채널을 그룹 단위로 선택할 수 있다. 그룹 선택 스위치(3) 각각은 송신 드라이버 중 하나와 연결될 수 있다. 이에 따라, 복수의 송신 드라이버 중 일부만을 이용하여 특정 영역 단위의 센싱이 가능할 수 있다. 그룹 선택 스위치(3) 및 저전력 모드에서 동작하는 개별 선택 스위치(2)를 이용하면 일반 모드에서 동작하는 개별 선택 스위치(1)를 이용할 때보다 사용하는 송신 드라이버의 수를 감소시켜 전력 소모를 줄일 수 있다. 예를 들어, 터치 패널(113)의 그룹#1을 선택하는 경우, 저전력 모드에서는 하나의 송신 드라이버(TX1)를 이용하여 구동 신호를 공급하며, 일반 모드에서는 모든 송신 드라이버(TX1 내지 TX10)를 이용하여 구동 신호를 공급하게 된다. 제어 모듈(121)은 송신 채널 선택 스위치(127)에 포함된 복수의 스위치 각각을 제어하여 송신 모듈(123)로부터 구동 신호가 공급될 특정 채널을 선택할 수 있다.
수신 채널 선택 스위치(129)는 터치 패널(113)의 복수의 수신 채널(또는, 수신 전극 라인)과 연결될 수 있다. 수신 채널 선택 스위치(129)는 터치 패널(113)의 복수의 수신 채널 중 적어도 일부를 선택할 수 있도록 복수의 스위치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 수신 채널 선택 스위치(129)는 터치 패널(113)의 복수의 수신 채널 중 적어도 일부를 그룹 단위로 선택할 수 있는 적어도 하나의 스위치를 포함할 수 있다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 수신 채널 선택 스위치를 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 터치 패널(113)은 복수(예: M개)의 수신 채널을 포함할 수 있으며, 복수의 수신 채널 각각은 수신 채널 선택 스위치(129)를 거쳐 수신 모듈(125)과 연결될 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 수신 채널 선택 스위치(129)는 개별 선택 스위치(5, 6)및 그룹 선택 스위치(7)를 포함할 수 있다. 개별 선택 스위치(5, 6)는 터치 패널(113)의 복수의 수신 채널 중 하나와 연결되어 복수의 수신 채널 각각을 개별적으로 선택할 수 있다. 개별 선택 스위치는 일반 모드에서 동작하는 개별 선택 스위치(5) 및 저전력 모드에서 동작하는 개별 선택 스위치(6)를 포함할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 터치 패널(113)의 특정 그룹에 속하는 복수의 수신 채널은 일반 모드에서 동작하는 개별 선택 스위치(5)를 통해 수신 모듈(125)의 복수의 수신 드라이버와 순차적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 터치 패널(113)의 그룹#1에 포함된 6개의 수신 채널은 수신 모듈(125)의 6개의 수신 드라이버와 순차적으로 연결될 수 있다.저전력 모드에서 동작하는 개별 선택 스위치(6)는 그룹 선택 스위치(7)를 통해 그룹 선택 스위치(7)가 연결된 수신 드라이버와 연결될 수 있다. 수신 채널 선택 스위치(127)는 터치 패널(113)의 복수의 수신 채널 중 적어도 일부를 그룹(또는, 영역) 단위로 선택할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 그룹 선택 스위치(7)는 하나의 수신 드라이버에서 운용할 수 있는 채널 수에 대응되는 수신 채널을 그룹 단위로 선택할 수 있다. 그룹 선택 스위치(3) 각각은 수신 드라이버 중 하나와 연결될 수 있다. 이에 따라, 복수의 수신 드라이버 중 일부만을 이용하여 특정 영역 단위의 센싱이 가능할 수 있다. 그룹 선택 스위치(7) 및 저전력 모드에서 동작하는 개별 선택 스위치(6)를 이용하면 일반 모드에서 동작하는 개별 선택 스위치(5)를 이용할 때보다 사용하는 수신 드라이버의 수를 감소시켜 전력 소모를 줄일 수 있다. 예를 들어, 터치 패널(113)의 그룹#1을 선택하는 경우, 저전력 모드에서는 하나의 수신 드라이버(RX1)를 이용하여 신호를 수신하며, 일반 모드에서는 모든 수신 드라이버(RX1 내지 RX6)를 이용하여 신호를 수신하게 된다. 제어 모듈(121)은 수신 채널 선택 스위치(129)에 포함된 복수의 스위치 각각을 제어하여 수신 모듈(125)에 수신 신호가 수신될 특정 채널을 선택할 수 있다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 터치 패널 및 터치 패널 운용 모듈의 구성을 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, 다양한 실시 예에 따른 터치 패널 운용 모듈(120)은 제어 모듈(121), 송신 모듈(123), 수신 모듈(125), 송신 채널 선택 스위치(127) 또는 수신 채널 선택 스위치(129)를 포함할 수 있다.
상기 터치 패널(113)은 제1 방향에 M개의 전극라인들이 배치되고, 제1 방향에 교차되는 제2 방향에 N개의 전극라인들이 배치될 수 있다. M개의 전극라인들은 예컨대 구동 신호 공급 라인으로 이용되며, N개의 전극라인들은
예컨대 수신 신호 획득 라인으로 이용될 수 있다. 상술한 터치 패널(113)은 채널 선택 스위치들(127, 129)에 의해 일부 전극 라인들(예: m x n개의) 단위로 운용될 수도 있다.
상기 송신 모듈(123)은 예컨대 송신 디지털 블록(30), 송신 아날로그 블록(40)을 포함할 수 있다.
송신 디지털 블록(30)은 예컨대, 다중 채널 구동 신호(예: OFDM 신호를 획득하는 모듈)를 생성하는 신호 생성 모듈(31)과 코드 할당 모듈(예: OFDM 신호에 (할당할 CDMA 신호를 획득하고 할당하는 모듈)(33)을 포함할 수 있다. 신호 생성 모듈(31)은 예컨대, 직교주파수 분할 멀티플렉싱(OFDM) 방식에 따른 신호를 생성할 수 있다. 신호 생성 모듈(31)은 생성된 신호를 코드 할당 모듈(33)에 전달할 수 있다. 코드 할당 모듈(33)은 예컨대, 코드 할당된 신호를 복수의 직교주파수로 구성된 부반송파들에 실어서 송신 아날로그 블록(40)에 전달할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 송신 디지털 블록(30)은 예를 들면, 다채널 구동을 위해 준비된 신호 시퀀스를 호출하여 DAC(digital-to analog converter)(41)의 파형을 생성하는 데에 사용할 수 있다.
송신 아날로그 블록(40)은 예컨대, DAC(41), 제1 반송파 생성부(43), 제1 믹서(44), 제1 바이패스 스위치(45), 송신 드라이버(46)을 포함할 수 있다. DAC(41)은 코드 할당 모듈(33)이 제공한 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환할 수 있다. DAC(41)이 출력한 신호는 설정에 따라 제1 믹서(44)에 공급될 수 있다. 제1 반송파 생성부(43)는 지정된 주파수(예: 500KHz 이상) 신호를 생성하여 제1 믹서(44)에 공급할 수 있다. 지정된 주파수 신호는 특정 범위의 주파수 대역을 가질 수 있다. DAC(41)의 출력 신호는 제1 믹서(44)를 통하여 지정된 주파수 대역의 신호에 실려져 송신 드라이버(46)에 전달될 수 있다. 상술한 제1 믹서(44)는 업 컨버터 역할을 수행할 수 있다.
송신 드라이버(46)은 제1 믹서(44)의 출력을 증폭하여 송신 채널 선택 스위치(127)에 전달할 수 있다. 제1 바이패스 스위치(45)는 DAC(41) 출력 신호를 송신 드라이버(46)에 직접 전달할 수 있는 경로를 제공할 수 있다. 터치 패널 운용 모듈(120)은 설정에 따라 구동 신호를 반송파에 싣지 않고 송신 드라이버(46)에 직접 전달할 수 있다. 이와 관련하여, 터치 패널 운용 모듈(120)은 제1 바이패스 스위치(45)의 상태를 변경하여 제1 믹서(44)를 운용하거나 또는 제1 믹서(44)를 운용하지 않도록 제어(예: 바이패스 되도록 제어)할 수 있다.
송신 채널 선택 스위치(127)는 송신 드라이버(46)에서 전달된 구동 신호를 터치 패널(113)에 배치된 제1 전극층(113a)의 복수의 전극 라인들 중 적어도 하나에 전달할 수 있다. 이때, 송신 채널 선택 스위치(127)는 설정에 따라, 복수의 전극 라인들 각각 또는 일정 그룹(예: 일정 개수의 전극라인들)에 개별 구동 신호를 공급할 수 있다. 예컨대, 송신 아날로그 블록(40)에서 10개의 구동 신호가 공급되면, 송신 채널 선택 스위치(127)는 복수의 전극 라인들에 10개의 구동 신호를 구분하여 공급할 수 있다. 또는 송신 채널 선택 스위치(127)는 복수개의 전극 라인들을 10개의 그룹으로 구분하고, 각 그룹에 서로 다른 구동 신호를 공급할 수 있다.
상기 수신 모듈(125)은 수신 아날로그 블록(70)을 포함할 수 있다.
상기 수신 채널 선택 스위치(129)는 터치 패널(113)의 제2 전극층(113b)과 연결될 수 있다. 수신 채널 선택 스위치(129)는 예컨대 제2 전극층(113b)의 복수의 전극 라인들 각각의 수신 신호를 수신하거나 또는 복수의 전극 라인들 중 일부 전극 라인들의 수신 신호를 선택적으로 수신하도록 스위칭될 수 있다. 또는 수신 채널 선택 스위치(129)는 예컨대, 제2 전극층(113b)의 복수의 전극 라인들을 일정 그룹별로 스캐닝하고, 각 그룹 단위로 수신된 수신 신호를 수신 아날로그 블록(70)에 전달할 수 있다.
수신 아날로그 블록(70)은 증폭 모듈(71), 하이패스필터(72), 제2 믹서(74), 제2 바이패스 스위치(75), 제2 반송파 생성부(73), VGA(variable gain amplifier)(76), 로우패스필터(77), ADC(analog-to digital converter)(78)을 포함할 수 있다.
증폭 모듈(71)은 수신 채널 선택 스위치(129)이 전달한 수신 신호를 증폭할 수 있다. 예컨대, 증폭 모듈(71)은 낮은 주파수 대역의 신호를 증폭하는 LNA(low noise amplifier)일 수 있다. 증폭 모듈(71)이 증폭한 신호는 하이패스필터(72)에 전달될 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 증폭 모듈(71)은 예를 들면, STDO(single to differential converter) 역할을 수행할 수도 있다.
하이패스필터(72)는 증폭 모듈(71)이 증폭한 수신 신호 중 지정된 주파수 대역 이하의 신호를 필터링할 수 있다. 예컨대, 송신 모듈(123)에서 신호는 제1 믹서(44)를 거치면서 수MHz의 반송파(Carrier)에 실린 구동 신호가 될 수 있으며, 이러한 구동 신호는 패널을 통과하면서 수백KHz 이하 대역의 각종 노이즈가 유입되어 수신 모듈(125)에 수신될 수 있다. 하이패스필터(72)는 기저대역 신호는 영향을 받지 않으면서 터치 패널(113)에서 유입된 에너지 예컨대 수백KHz 대역의 신호를 필터링할 수 있다.
하이패스필터(72)를 통과한 수신 신호는 수신 모듈(125)의 제2 믹서(74)에서 기저대역 신호(baseband signal)로 복원될 수 있다. 이와 관련하여, 제2 믹서(74)는 제2 반송파 생성부(73)가 생성한 반송파를 수신한 수신 신호에 곱하여 제1 반송파 생성부(43)이 생성한 반송파를 상쇄시킬 수 있다.
제2 바이패스 스위치(75)는 하이패스필터(72)를 통과한 신호를 제2 믹서(74)를 거치지 않고 VGA(76)에 전달하는 경로를 제공할 수 있다. 송신 모듈(123)에서 제1 믹서(44)를 통한 지정된 주파수 곱셈 작업이 수행되지 않는 경우, 예컨대, 제1 바이패스 스위치(45)를 통해 구동 신호가 송신 드라이버(46)에 전달될 경우, 제2 바이패스 스위치(75)가 활성화될 수 있다. 송신 모듈(123)에서 지정된 주파수에 신호가 실려 공급된 경우 예컨대, 제1 믹서(44)를 통해 지정된 주파수 곱셈이 발생한 경우, 제2 바이패스 스위치(75)는 비활성화될 수 있다.
VGA(76)은 가변 이득 증폭을 수행할 수 있다. VGA(76)은 제2 믹서(74)를 통과한 신호에 대하여 지정된 이득을 가지도록 수회 가변 이득 증폭을 수행할 수 있다. VGA(76)에 의해 가변 이득이 증폭된 신호는 로우패스필터(77)에 전달될 수 있다. 로우패스필터(77)는 지정된 주파수 대역의 에너지를 제거하고, 이를 ADC(78)에 전달할 수 있다. ADC(78)는 전달된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환한 뒤 제어 모듈(121)에 전달할 수 있다.
제어 모듈(121)은 예컨대, 신호 제어 모듈(10)과 신호 평가 모듈(20)을 포함할 수 있다.
신호 평가 모듈(20)은 예컨대, 수신 모듈(125)의 구성으로 배치될 수도 있다. 신호 평가 모듈(20)은 디지털 필터(21) 및 채널 평가 모듈(23)을 포함할 수 있다. 수신 모듈(125)에서 제공된 신호에는 백그라운드 백색 잡음이 포함될 수 있다. 이에 따라, 이동 평균 필터 등의 디지털 필터(21)은 백그라운드 백색 잡음 등의 노이즈를 제거하기 위하여, 또는 아날로그-디지털 변환에서 제거되지 못한 노이즈를 추가로 제거하기 위하여 사용되어 신호의 형태(shape)가 보다 분명하게 나오도록 처리할 수 있다.
채널 평가 모듈(23)은 지정된 알고리듬 예컨대 LS 채널 추정 알고리즘 등을 이용하여 변환된 신호 검출과 그에 따른 채널 평가를 수행하여 어떠한 채널에 터치 수단이 인접하였는지를 평가할 수 있다. 채널 평가 모듈(23)이 평가한 결과는 프로세서(140)등에 제공되어 현재 운용되는 기능에 적용되거나 새로운 기능 실행의 입력 이벤트로 동작할 수 있다. 또는 운용되는 기능에 따라 무효화될 수도 있다.
신호 제어 모듈(10)은 구동 신호 제어 모듈(11), 동기화 제어 모듈(13), 수신 신호 제어 모듈(15)를 포함할 수 있다.
구동 신호 제어 모듈(11)은 송신 디지털 블록(30) 및 송신 아날로그 블록(40), 송신 채널 선택 스위치(127)를 제어하여, 구동 신호가 터치 패널(113)에 공급되도록 제어할 수 있다. 예컨대, 구동 신호 제어 모듈(11)은 터치 패널(113)의 적어도 일부 전극 라인들에 신호가 공급되도록 송신 채널 선택 스위치(127)의 스위치 상태를 제어할 수 있다. 또한, 구동 신호 제어 모듈(11)은 송신 디지털 블록(30)을 제어하여 직교 주파수와 코드 할당된 신호를 생성하도록 제어하거나 또는 메모리에 저장된 코드 시퀀스를 획득하도록 제어할 수 있다. 상기 구동 신호 제어 모듈(11)은 송신 아날로그 블록(40)의 제1 믹서(44) 운용 여부를 제어하고 그에 따른 지정된 주파수 곱셈 제어를 수행할 수 있다.
동기화 제어 모듈(13)은 구동 신호 제어 모듈(11)과 수신 신호 제어 모듈(15)의 신호 동기화를 제어할 수 있다. 예컨대, 동기화 제어 모듈(13)은 구동 신호의 제1 반송파 생성부(43)의 신호 생성과 제2 반송파 생성부(73)의 신호 생성 동기화를 제어할 수 있다. 제 1 반송파 생성부(43)과 제 2 반송파 생성부(73)는 통합하여 하나의 반송파 생성부로 운용할 수 있으며, 이 경우 구동신호의 기저대역 신호 및 반송파 생성부의 동작을 제어할 수 있다. 또한 동기화 제어 모듈(13)은 구동 신호 제어 모듈(11)의 신호 공급과 신호 평가 모듈(20)의 신호 평가에 대한 동기화를 처리할 수 있다. 제 1 반송파 생성부 (43)과 제 2 반송파 생성부 (73) 사이와 구동 신호 제어 모듈 (11)과 신호 평가 모듈 (20) 사이에는 터치 패널 (113) 등 회로 경로의 특성에서 기인하는 지연시간이 발생할 수 있으며, 동기화 제어 모듈 (13)은 이 지연 시간을 고려하여 양쪽 신호의 위상이 동기화되도록 동기화를 처리할 수 있다.
수신 신호 제어 모듈(15)는 수신 모듈(125)의 제어 또는 신호 평가 모듈(20)의 제어를 수행할 수 있다. 예컨대, 수신 신호 제어 모듈(15)는 설정에 따라 수신 채널 선택 스위치(129)의 스위칭 상태를 제어하여 동시에 확인할 수신 채널의 개수를 조정할 수 있다. 수신 신호 제어 모듈(15)는 수신 아날로그 블록(70)을 제어하여, 제2 믹서(74)의 운용을 제어할 수 있다. 예컨대, 수신 신호 제어 모듈(15)는 구동 신호 제어 모듈(11)의 제1 믹서(44) 운용에 대응하여 동일하게 운용될 수 있도록 제어할 수 있다.
상술한 바와 같이, 다양한 실시 예에 따른 터치 패널 운용 모듈(120)은 송신 모듈(123)에서 직교 주파수와 코드 할당된 신호를 기반으로 생성된 적어도 하나 이상의 구동 신호를 채널별로 할당하여 터치 패널(113)에 공급하고, 수신 신호의 복원을 처리할 수 있다. 이에 따라, 신호가 직교 특성을 가지고, 코드 할당된 구동 신호를 이용하여 복수의 채널들 각각에 동시에 구동 신호를 공급할 수 있으며, 수신된 신호 구분을 신뢰성 있게 처리할 수 있다. 또한 다양한 실시 예에 따른 터치 패널 운용 모듈(120)은 예를 들면, 구동 신호를 지정된 주파수에 실어서 터치 패널(113)에 공급할 수 있도록 함으로써 노이즈가 발생할 수 있는 주파수 대역을 회피하여 터치 패널(113)을 구동할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 터치 패널 및 터치 패널 운용 모듈의 구성을 나타내는 도면이다.
도 6을 참조하면, 다양한 실시 예에 따른 터치 패널 운용 모듈(120)은 제어 모듈(121), 송신 모듈(123), 수신 모듈(125), 송신 채널 선택 스위치(127), 수신 채널 선택 스위치(129)를 포함할 수 있다.
터치 패널(113)은 도 5에서 설명한 터치 패널(113)과 동일 또는 유사한 구조를 가질 수 있다. 한 실시예에 따르면, 터치 패널(113)은 제1 방향으로 다수개가 지정된 간격을 가질 수 있다. 한 실시예에 따르면, 배치되는 제1 전극층(113a), 상기 제1 전극층(113a)과 소정의 거리만큼 이격될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 상기 제1 방향과 다른 제2 방향으로 다수개가 지정된 간격을 가지며 배치되는 제2 전극층(113b)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1 전극층(113a)은 세로 방향으로 지정된 간격을 가지며 배치되는 다수개의 송신 전극(또는 채널)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제2 전극층(113b)은 제1 전극층(113a)과 교차되는 가로 방향으로 지정된 간격을 가지며 배치되는 다수개의 수신 전극(또는 채널)을 포함할 수 있다.
상기 제1 전극층(113a)은 송신 채널 선택 스위치(127)를 거쳐 송신 모듈(123)과 연결될 수 있다. 제1 전극층(113a)에 포함된 복수의 전극 라인들은 송신 모듈(123)이 제공한 구동 신호에 대응하는 크기의 전기장을 발생시킬 수 있다. 상기 제1 전극층(113a)에 포함된 복수의 전극 라인들(예: 송신 채널들)은 사용자 터치가 가능한 영역(예: 전자 장치(100)의 표시 패널 전면, 측면 또는 후면 등)에 배치될 수 있다.
상기 제2 전극층(113b)는 수신 채널 선택 스위치(129)를 거쳐 수신 모듈(125)과 연결될 수 있다. 상기 제2 전극층(113b)에 포함된 복수의 전극 라인들은 상기 전기장을 통해 신호가 인가되고, 이 신호는 수신 모듈(125)에 수신 신호로 전달될 수 있다. 상기 제2 전극층(113b)에 포함된 복수의 전극 라인들(예: 수신 채널들)은 사용자 터치가 가능한 영역(예: 전자 장치(100)의 표시 패널 전면, 측면 또는 후면 등)에 배치될 수 있다.
송신 모듈(123)은 예컨대, 다중 채널 구동 신호를 생성하는 신호 생성 모듈(31), 부반송파 생성 또는 코드 할당을 수행하는 코드 할당 모듈(33) 또는 DAC(digital-to analog converter) 및 송신 드라이버(41)를 포함할 수 있다. 코드 할당 모듈(33)은 직교 주파수에 코드가 할당된 복수개의 부반송파들의 합으로 구성된 송신 신호들을 DAC(41)에 전달할 수 있다. 부반송파들의 개수는 복수개의 채널 운용(예: 터치 패널(113)에 배치된 송신 전극라인들을 복수개의 구동 신호로 구동)에 대응하여 정의될 수 있다. 상기 DAC 및 송신 드라이버(41)는 코드 할당 모듈(33)이 제공한 디지털 신호를 아날로그 신호로 변경하고 지정된 크기로 증폭한 후 송신 채널 선택 스위치(127)에 전달할 수 있다. 송신 채널 선택 스위치(127)는 설정에 따라 터치 패널(113)의 적어도 일부 영역(예: m개의 송신 전극들)에 구동 신호를 공급할 수 있다.
수신 채널 선택 스위치(129)는 적어도 하나의 수신 전극들(예: n개의 수신 전극들) 단위로 동시 센싱 할 수 있도록 스위칭 상태를 조절할 수 있다.
수신 모듈(125)은 증폭 모듈(71), 로우패스필터(77), 가변 이득 증폭기(VGA: variable gain amplifier) (76), ADC(analog-to digital converter)(78), 수신 신호 버퍼(79)를 포함할 수 있다. 증폭 모듈(71)은 낮은 주파수 대역의 노이즈 증폭을 수행하고, VGA(76)은 가변 이득 증폭을 수행할 수 있다. ADC(78)은 가변 이득 증폭된 신호를 디지털 신호로 변환하고 이를 수신 신호 버퍼(79)에 전달할 수 있다. 수신 신호 버퍼(79)는 ADC(78)들이 제공한 신호를 일시적으로 저장하고, 이를 제어 모듈(121)에 전달하는 역할을 수행할 수 있다.
제어 모듈(121)은 신호 제어 모듈(10) 및 신호 평가 모듈(20)을 포함할 수 있다. 신호 제어 모듈(10)은 구동 신호 제어 모듈(11), 동기화 제어 모듈(13), 수신 신호 제어 모듈(15)을 포함할 수 있다. 구동 신호 제어 모듈(11)은 다중 채널 구동 신호 생성과 관련하여 송신 디지털 블록(30)을 제어할 수 있다. 수신 신호 제어 모듈(15)는 가변 이득 증폭의 크기와 ADC(78)를 제어할 수 있다.
신호 평가 모듈(20)은 디지털 필터(21) 및 채널 평가 모듈(23)을 포함할 수 있다. 디지털 필터(21)은 복수개의 디지털 필터들을 기반으로 전술한 바와 같이 신호의 인식률 개선과 관련하여 파형 복원을 위한 추가 신호처리를 수행할 수 있다. 채널 평가 모듈(23)은 지정된 채널 추정 알고리듬을 적용하여 터치가 발생한 지점을 평가할 수 있다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 터치 패널 및 터치 패널 운용 모듈의 구성을 나타내는 도면이다.
도 7을 참조하면, 다양한 실시 예에 따른 터치 패널 운용 모듈(120)은 제어 모듈(121), 송신 모듈(123), 수신 모듈(125), 송신 채널 선택 스위치(127), 수신 채널 선택 스위치(129)를 포함할 수 있다.
상기 터치 패널(113)은 도 6에서 설명한 터치 패널(113)에 레퍼런스 전극(163c)이 추가로 배치된 형태를 가질 수 있다. 예컨대, 터치 패널(113)은 제1방향으로 다수개가 지정된 간격을 가지며 배치되는 제1 전극층(113a), 상기 제1 전극층(113a)과 소정의 거리만큼 이격되며, 상기 제1 방향과 다른 제2 방향으로 다수개가 지정된 간격을 가지며 배치되는 제2 전극층(113b)을 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로 상기 터치 패널(113)의 제2 전극층(113b)은 레퍼런스 전극(163c)을 포함할 수 있다. 레퍼런스 전극(163c)에서 출력되는 신호는 수신 모듈(125)에 전달될 수 있다. 상기 레퍼런스 전극(163c)는 사용자에 의한 터치가 발생하지 않은 영역에 배치될 수 있다. 예컨대, 상기 레퍼런스 전극(163c)은 전자 장치(100)의 예컨대, 기구물(예: 케이스 등) 내부에 배치될 수 있다.
송신 모듈(123)은 예컨대, 다중 채널 구동 신호와 부반송파를 생성하는 신호 생성 모듈(32), 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하고 추가적으로 또는 대체적으로 구동 신호 증폭을 수행하는 DAC(analog-to digital converter)(41), 제어 모듈(121)이 제공하는 반송파를 구동 신호에 믹싱하는 제1 믹서(44)를 포함할 수 있다. 제1 믹서(44)들은 순차적으로 반송파가 공급되는 경로를 포함할 수 있다. 예컨대, m 번째 제1 믹서(44)에 지정된 주파수 대역의 반송파가 공급되면, m 번째 제1 믹서(44)는 해당 반송파를 인접한 m-1 번째 제1 믹서에 전달할 수 있다. 이에 따라, 제1 믹서(44)들은 반송파가 순차적으로 전달될 수 있다. 반송파는 제 1 믹서 44들에 경로 상으로 순차적으로 전달되더라도 신호처리 상의 관점에서 사실상 동기화가 되어야 한다. 신호 생성 모듈(32)는 이에 대응하여, m 번째 DAC(41)부터 첫 번째 DAC(41) 순으로 고유 코드 시퀀스를 각각 공급할 수 있다.
수신 모듈(125)은 증폭 모듈(71), 하이패스필터(72), 제2 믹서(74), 로우패스필터(77), 차동 증폭기(80), ADC(analog-to digital converter)(78) 및 수신 신호 버퍼(79)를 포함할 수 있다. 상기 제2 채널 선택 스위치, 증폭 모듈(71), 하이패스필터(72), 로우패스필터(77), ADC(78) 중 적어도 하나는 앞서 설명한 도 5 및 도 6에서 설명한 구성들과 동일한 또는 유사한 역할을 수행할 수 있다. 예컨대, 상기 하이패스필터(72) 또는 로우패스필터(77)은 상기 송신 모듈(123)에서 제공되는 신호의 대역 외에 분포되어 있는 추가적인 잡음 성분을 제거하기 위하여, 잡음 성분이 포함된 미리 정해진 주파수 대역을 제거할 수 있다. 상기 제2 믹서(74)는 제어 모듈(121)에 배치된 반송파 생성부(17)이 제공한 반송파를 하이패스필터(72)를 통과한 신호에 곱셈 처리할 수 있다. 제2 믹서(74)에 공급되는 반송파는 동기화 제어 모듈(13)의 제어에 따라 제1 믹서(44)에 공급된 반송파와 동일한 반송파일 수 있다. 제2 믹서(74)는 각각의 하이패스필터(72)의 출력 신호를 수신 처리하도록 배치될 수 있으며, 이웃한 다른 제2 믹서에 반송파를 전달할 수 있다.
상기 차동 증폭기(80)은 예컨대, 레퍼런스 전극(163c)를 통해 전달된 신호와 로우패스필터(77)을 통과한 신호의 차등된 전압을 증폭할 수 있다. 이와 관련하여, 수신 모듈(125)은 레퍼런스 전극(163c)과 관련한 제1 증폭 모듈, 하이패스필터, 제2 믹서, 로우패스필터를 가지는 경로를 포함할 수 있다. 레퍼런스 전극(163c)에 형성된 전압이 각 차동 증폭기(80)의 참조 전압으로 제공될 수 있다. 터치 패널 운용 모듈(120)은 레퍼런스 전극(163c)과 차동 증폭기(80)을 운용함으로써, 터치 패널(113) 과 회로 경로에서 유입되는 공통 성분의 노이즈를 감쇄시킬 수 있다. 상기 레퍼런스 전극(163c)은 전자 장치(100)의 기구물(예: 케이스 등) 내부에 배치될 수 있으며, 송신신호의 변화를 유지하고 공통 잡음 성분만 차동 증폭기에서 제거될 수 있게 하기 위해 다른 수신신호에서 수신되는 신호의 반전된 형태의 신호를 별도로 준비하여 상기 레퍼런스 전극만을 위한 송신신호로 사용할 수 있다.
제어 모듈(121)은 신호 제어 모듈(10) 및 신호 평가 모듈(20)을 포함할 수 있다. 신호 제어 모듈(10)은 구동 신호 제어 모듈(11), 수신 신호 제어 모듈(15), 동기화 제어 모듈(13)을 포함할 수 있다. 구동 신호 제어 모듈(11)은 송신 모듈(123)의 신호 생성 모듈(32)의 제어를 수행할 수 있다. 수신 신호 제어 모듈(15)는 예컨대, 차동 증폭기(80) 및 ADC(78)의 운용을 제어할 수 있다. 동기화 제어 모듈(13)은 구동 신호 제어 모듈(11)과 수신 신호 제어 모듈(15)의 동기화 처리 및 반송파 생성부(17)의 반송파 공급 동기화를 제어할 수 있다.
상기 신호 평가 모듈(20)은 디지털 필터(21), 채널 평가 모듈(23)을 포함할 수 있다. 상기 신호 평가 모듈(20)은 예컨대, 도 5 에서 설명한 신호 평가 모듈(20)과 같이 지정된 채널 추정 알고리듬을 사용하여 터치 입력에 따라 변환된 지점을 검출할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 상기 신호 평가 모듈(20)은 매치 필터링을 기반으로 채널 추정을 수행할 수 있다.
도 1에서, 센서 모듈(130)은, 예를 들면, 물리량을 계측하거나 전자 장치(100)의 작동 상태를 감지하여, 계측 또는 감지된 정보를 전기 신호로 변환할 수 있다. 센서 모듈(130)은 예를 들어, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 가속도 센서, 적외선 센서, 마이크 등을 포함할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 센서 모듈(130)은 센서 모듈에 포함된 센서들을 제어하기 위한 센서 허브를 포함할 수 있다. 센서 허브는 센서 모듈(130)에 포함된 센서들로부터 획득된 데이터를 터치 패널 운용 모듈(120) 또는 프로세서(140)로 전송할 수 있다.
프로세서(140)는 전자 장치(100)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(140)는 운영 체제 또는 응용 프로그램을 구동하여 프로세서(140)에 연결된 다수의 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소들을 제어할 수 있고, 각종 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다.
한 실시 예에 따르면, 프로세서(140)는 실행 중인 어플리케이션과 관련된 정보를 터치 패널 운용 모듈(120)로 제공할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(140)는 어플리케이션의 실행에 따라 표시 패널(111)에 표시되는 UI의 유효 터치 영역을 판단하여, 유효 터치 영역에 대한 정보(또는, 유효 터치 영역을 제외한 영역에 대한 정보)를 터치 패널 운용 모듈(120)로 제공할 수 있다. 유효 터치 영역이란 사용자 조작이 입력될 수 있거나 사용자 조작이 필요한 영역을 의미한다. 다른 예를 들어, 프로세서(140)는 어플리케이션의 실행에 따라 표시 패널(111)에 표시되는 UI에 대응되는 최대 터치 개수에 대한 정보를 터치 패널 운용 모듈(120)로 제공할 수 있다. 또 다른 예를 들어, 프로세서(140)는 실행 중인 어플리케이션에 대응되는 터치 패널의 센싱 모드에 대한 정보를 터치 패널 운용 모듈(120)로 제공할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 프로세서(140)는 실행되는 어플리케이션에 포함된 메타 데이터를 이용하여 표시 패널(111)에 표시되는 UI의 유효 터치 영역, 최대 터치 개수 또는 센싱 모드를 판단할 수 있다. 메타 데이터는 특정 UI가 표시될 영역, 특정 UI에 필요한 터치의 개수, 특정 UI에 필요한 센싱 모드 등에 대한 정보를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 터치 패널 운용 모듈(120)은 디스플레이(110), 센서 모듈(130), 프로세서(140) 등으로부터 수신되는 정보에 기초하여 터치 패널의 센싱 모드 또는 센싱 영역을 설정할 수 있다. 터치 패널 운용 모듈(120)은 UI, 실행 중인 어플리케이션 또는 센서 모듈의 동작 상태 등에 따라 터치 패널(113)의 복수의 송수신 전극 라인 중 적어도 일부를 선택하여 설정된 센싱 모드에 따라 터치 패널(113)의 특정 영역을 센싱하도록 제어할 수 있다.
한 실시 예에 따르면, 터치 패널 운용 모듈(120)은 프로세서(140)로부터 표시 패널(111)에 표시되는 UI의 유효 터치 영역에 대한 정보가 수신되면, 유효 터치 영역에 대응되는 일부 영역을 센싱하도록 제어할 수 있다. 유효 터치 영역이란 사용자 조작이 입력될 수 있거나 사용자 조작이 필요한 영역을 의미한다.
도 8은 본 발명의 다양한 실시 예에 따라 센싱 영역을 설정하는 예를 나타내는 도면이다.
도 8의 (a)를 참조하면 표시 패널(111)에 통화 어플리케이션 UI가 표시될 수 있다. 프로세서(140)는 표시 패널(111)에 표시되는 UI를 제어 또는 분석할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(140)는 표시 패널(111)의 특정 영역에 특정 UI를 표시하도록 제어할 수 있다. 또한, 프로세서(140)는 표시 패널(111)에 표시되는 UI의 유효 터치 영역을 판단하여 터치 패널 운용 모듈(120)로 전송할 수 있다.
도 8의 (a)를 참조하면 통화 어플리케이션 UI는 통화 어플리케이션에 포함된 메뉴 아이콘(81) 및 키패드(82)와 공백 영역(83)을 포함될 수 있다. 예를 들면, 표시 패널(111)에 표시된 UI 중 메뉴 아이콘(81) 및 키패드(82)는 사용자 조작이 입력될 수 있는 영역이며, 공백 영역(83)은 사용자 조작이 필요하지 않은 영역에 해당할 수 있다. 이에 따라, 프로세서(140)는 메뉴 아이콘(81) 영역 또는 키패드(82) 영역을 유효 터치 영역으로 판단할 수 있다. 프로세서(140)는 표시 패널(111)에 표시될 화면을 생성하면서 터치 입력과 연관된 UI 가 있는 부분과 터치 입력과 관계가 없는 부분을 구분하여 관련 정보를 터치패널 운용 모듈(120) 에 전달할 수 있다. 터치패널 운용 모듈(120)은 터치 입력과 연관된 UI가 있는 부분인 유효 터치 영역과 유효 터치 영역이 아닌 부분의 센서 구동 모드를 다르게 설정할 수 있다. 터치패널 운용 모듈 (120)이 선택할 수 있는 센서 구동 모드는 터치 패널 (113) 의 각 채널을 모두 구동, 센싱하여 좌표를 추출하는 모드, 터치 패널 (113)의 복수의 채널을 그룹으로 하여 함께 구동, 센싱하여 좌표를 추출하지는 않으나 터치나 접근의 유무를 감지하는 모드, 터치 패널 (113)의 복수의 채널을 그룹으로 하여 그 그룹에 해당하는 영역에서 구동, 센싱을 정지하는 모드, 좌표를 추출하거나, 터치, 접근의 유무만 감지하는 모드에서 센서의 구동, 센싱 속도에 차등을 두는 모드, 터치 입력에 대한 좌표를 추출하는 모드에서 터치한 물체의 개수를 한 개, 두 개, 열 개 등으로 각기 다르게 하는 모드 등이 있을 수 있다.
도 8의 (b)를 참조하면 터치 패널 운용 모듈(120)은 표시 패널(111)의 유효 터치 영역에 대응되는 영역을 터치 패널(113)의 센싱 영역으로 설정할 수 있다.
한 실시 예에 따르면, 터치 패널 운용 모듈(120)은 터치 패널(113)의 일부 영역이 센싱 영역으로 설정되면, 전체 영역을 센싱할 때보다 센싱 영역의 센싱 레이트를 높게 설정할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 터치 패널 운용 모듈(120)은 터치 패널(113)의 일부 영역이 센싱 영역으로 설정되면, 전체 영역을 센싱할 때보다 센싱 영역의 신호 처리량을 높게 설정할 수 있다. 예를 들어, 터치 패널 운용 모듈(120)은 센싱 영역에 대해 필터링 등의 추가적인 선호 처리를 수행할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 터치 패널 운용 모듈(120)은 터치 패널(113)의 일부 영역에 설정된 센싱 모드가 사용자의 터치 여부만을 센싱하는 모드인지 또는 터치 좌표를 센싱하는 모드인지 여부에 따라 터치 패널(113)의 일부 영역에 대한 센싱 레이트 또는 신호 처리량을 상이하게 설정할 수 있다. 예를 들어, 터치 패널 운용 모듈(120)은 터치 패널(113)의 일부 영역이 터치 좌표를 센싱하는 모드일 때 사용자의 터치 여부만을 센싱하는 모드일 때보다 센싱 레이트 또는 신호 처리량을 높게 설정할 수 있다.
한 실시 예에 따르면, 터치 패널 운용 모듈(예: 터치 패널 운용 모듈(120))은, 표시 패널(111)에 표시되는 UI의 최대 터치 개수에 대한 정보가 수신되면, 터치 패널(113)이 상기 터치 개수에 대응되는 터치 입력만을 센싱하도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 터치 패널 운용 모듈(120)은, 프로세서(예: 프로세서(140))로부터 표시 패널(111)의 UI 관련 터치 개수에 대한 정보가 수신되면, 터치 패널(113)의 특정 영역에 입력될 수 있는 최대 터치 개수를 설정할 수 있다. 그리고, 터치 패널 운용 모듈(120)은 터치 패널(113)이 최대 터치 개수에 대응되는 터치 입력을 센싱하도록 터치 패널(113)의 센싱 모드(예: 1 touch 모드 또는 2 touch 모드)를 설정할 수 있다. 예를 들어, 터치 패널 운용 모듈(120)은, 설정된 센싱 모드에 따라 최대 터치 개수에 대응되는 터치 입력이 센싱된 위치를 포함하는 일부 영역만을 센싱하고 나머지 영역은 센싱하지 않도록 터치 패널(113)을 제어할 수 있다. 이와 같이 최대 터치 개수에 대응되는 터치 센서의 동작은 센서의 구동 모드를 터치 개수에 따라 달리함으로써 달성할 수 있다. 즉, 예를 들어 최대 터치 개수가 10개인 경우 표시 패널 (111) 내의 터치 패널(113)의 해당 영역 전체 상시 구동, 센싱하도록 하는 반면에 최대 터치 개수가 1개 또는 2개인 경우, 터치 패널 (113)의 전체 영역을 구동, 센싱하는 대신에 접촉된 위치를 기준으로 트래킹 방식으로 좌표를 추출하는 로컬 센싱의 방법으로 구동, 센싱할 수 있다.
도 9는 본 발명의 다양한 실시 예에 따라 최대 터치 개수를 설정하는 예를 나타내는 도면이다.
도 9의 (a)를 참조하면 표시 패널(111)에 지도 어플리케이션 UI가 표시될 수 있다. 프로세서(예: 프로세서(140))는 표시 패널(111)에 표시되는 UI의 터치 개수를 판단할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(예: 프로세서(140))는 표시 패널(111)에 표시되는 특정 UI들(또는, 특정 영역들)에 필요한 터치 개수를 판단할 수 있다. 도 9의 (a)를 참조하면 지도 어플리케이션 UI는 지도(84), 메뉴 및 각종 기능 아이콘(85)이 포함될 수 있다. 프로세서(예: 프로세서(140))는 표시 패널(111)에 표시된 UI 중 지도(84)가 표시된 영역과 관련하여 지도의 이동에 하나의 터치 조작이 필요하고, 지도를 확대 또는 축소하기 위해 두 개의 터치 조작이 필요하다고 판단할 수 있다. 또한, 프로세서(140)는 메뉴 및 각종 기능 아이콘(85)과 관련하여 하나의 터치 조작이 필요하다고 판단할 수 있다. 상술한 터치 조작의 개수는 해당 응용 프로그램이 설계되는 과정에서 설정되거나, 사용자 조정에 의해 변경될 수 있으며 응용 프로그램의 메타 데이터에 포함될 수 있다. 프로세서(140)는 응용 프로그램 실행에 따라 표시 패널(111)에 표시되는 UI에 설정된 터치 조작 개수에 대한 정보 획득하여 터치 조작의 개수를 판단할 수 있다.
도 9의 (b)를 참조하면, 터치 패널 운용 모듈(예: 터치 패널 운용 모듈(120))은, 예를 들어, 지도(84)에 대응되는 영역은 최대 터치 개수를 두 개로 설정(2 터치 모드)하고 메뉴 및 각종 기능 아이콘(85)에 대응되는 영역은 최대 터치 개수를 하나로 설정(1 터치 모드)할 수 있다. 이 동작과 관련하여, 터치 패널 운용 모듈(예: 터치 패널 운용 모듈(120))은 각 터치 영역에 적용될 구동 신호를 개별적으로 운용할 수 있다. 예컨대, 터치 패널 운용 모듈(예: 터치 패널 운용 모듈(120))은 아이콘(85) 영역에 대응되는 제1 touch 영역을 제1 구동 신호를 기반으로 운용하고, 지도(84)에 대응하는 터치 패널(113)의 제2 touch 영역을 제2 구동 신호를 기반으로 운용할 수 있다. 예를 들어, 터치 패널 운용 모듈(120)은 주파수 분할과 코드 할당을 통해 생성된 고유한 제1 구동 신호를 제1 touch 영역에 공급하고, 제1 구동 신호와 직교성을 가지며 제1 구동 신호와 구분되는 제2 구동 신호는 제2 touch 영역에 공급함으로써, 복수의 영역들에 서로 구분되는 구동 신호 공급을 수행할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 터치 패널 운용 모듈(120)은 센싱 속도 개선을 위하여 제1 touch 영역에 직교성을 가지는 복수개의 구동 신호(예: 제1 구동 신호와 제2 구동 신호)를 공급하여 운용하고, 제2 touch 영역에 직교성을 가지는 복수개의 구동 신호(예: 제3 구동 신호, 제4 구동 신호)를 공급하여 운용할 수도 있다. 한 실시예에 따르면, 터치 패널(113)의 특정 영역에 설정된 최대 터치 개수에 대응되는 터치 입력이 센싱되면, 터치 패널 운용 모듈(120)은 터치 입력이 센싱된 위치를 포함하는 일부 영역을 센싱 영역으로 설정할 수 있다.
도 10은 터치 조작의 입력에 따라 센싱 영역을 설정하는 예를 나타내는 도면이다. 특히, 도 10은 최대 터치 개수에 대응되는 터치 입력이 센싱되면 터치 입력이 센싱된 위치를 포함하는 일부 영역을 센싱 영역으로 설정하는 예를 나타낸다.
터치 패널 운용 모듈(120)은 최대 터치 개수 미만의 터치 입력이 센싱되는 경우와, 최대 터치 개수에 대응되는 터치 입력이 센싱되는 경우의 센싱 영역을 상이하게 설정할 수 있다. 도 10의 (a)를 참조하면 예를 들어, 터치 패널 운용 모듈(120)은 실행 중인 응용 프로그램 설정에 따라 터치 패널(113)의 전체 영역의 최대 터치 개수를 두 개로 설정할 수 있다. 터치 패널(113)의 전체 영역이 센싱 영역으로 설정된 상태에서 터치 패널(113)의 특정 지점 P1에 하나의 터치 입력이 센싱될 수 있다. 터치 패널 운용 모듈(120)은 P1에 터치 입력이 센싱되더라도 입력된 터치 개수가 최대 터치 개수 이하이므로 전체 영역을 센싱 영역으로 설정할 수 있다. 도 10의 (b)를 참조하면 P1에 터치 입력이 센싱된 상태에서 P2에 추가적인 터치 입력이 센싱되면 최대 터치 개수에 해당하는 터치 입력이 센싱될 수 있다. 터치 패널 운용 모듈(120)은 최대 터치 개수에 대응되는 터치 입력이 센싱되면 터치 입력이 센싱된 P1을 포함하는 일부 영역(91) 및 P2를 포함하는 일부 영역(93)을 센싱 영역으로 설정할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 터치 패널 운용 모듈(예: 터치 패널 운용 모듈(120))은 최대 터치 개수 미만의 터치 입력이 센싱되는 경우와, 최대 터치 개수에 대응되는 터치 입력이 센싱되는 경우의 구동 신호를 상이하게 운용할 수 있다. 예를 들어, 터치 패널 운용 모듈(120)은 도 11의 (a)에서와 같이 최대 터치 개수 미만의 터치 입력이 센싱되는 경우에는, 도 11의 (a)에서와 같이 터치 패널(113)의 전체 영역에 제1 구동 신호를 공급하여 P1 터치 입력을 센싱할 수 있다. 터치 패널 운용 모듈(120)은 도 11의 (b)에서와 같이 최대 터치 개수에 대응되는 터치 입력이 센싱되는 경우에는, 터치 패널 운용 모듈(예: 터치 패널 운용 모듈(120))은 P1 영역(91)과, P2 영역(93) 검출과 관련하여 각각 상이한 구동 신호를 공급하여 운용할 수 있다.
도 11은 터치 조작의 입력에 따라 센싱 영역을 설정하는 예를 나타내는 도면이다. 특히, 도 11은 최대 터치 개수와 무관하게 터치 입력이 센싱되면 터치 입력이 센싱된 위치를 포함하는 일부 영역을 센싱 영역으로 설정하는 예를 나타낸다.
도 11의 (a)를 참조하면, 예를 들어, P1에 터치 입력이 센싱되면 터치 패널 운용 모듈(120)은 터치 입력이 센싱된 P1을 포함하는 일부 영역(95)을 센싱 영역으로 설정할 수 있다.
한 실시 예에 따르면, 터치 패널 운용 모듈(예: 터치 패널 운용 모듈(120))은 터치 조작의 입력된 위치를 포함하는 일부 영역 및 전체 영역을 교대로 센싱하도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 도 11의 (a)와 같이 사용자의 터치 입력이 센싱되어 터치 패널의 일부 영역(95)이 센싱 영역으로 설정된 상태에서 지정된 시간 간격으로 전체 화면을 센싱하는 구간이 삽입될 수 있다. 이에 따라, 터치 입력이 센싱되어 센싱 영역이 제한된 상태에서도 전체 영역을 센싱하는 구간에서 다른 위치에 입력되는 터치 입력을 센싱할 수 있다. 상술한 동작에서, 터치 패널 운용 모듈(120)은 일부 영역들 예컨대, P1 영역(95)의 운용을 제1 구동 신호로 처리하고, 전체 영역에 대한 주기적인 센싱은 제1 구동 신호와 구분되는 제2 구동 신호로 처리할 수 있다. 이에 따라, 터치 패널 운용 모듈(120)은 센싱된 신호의 종류에 따라 P1 영역(95)에서 발생한 터치인지 또는 전체 영역에서 발생한 터치인지 판별할 수 있다.
도 11의 (b)를 참조하면, P1에 터치 입력이 센싱된 상태에서 사용자가 P2에 추가적인 터치 조작을 입력하면 터치 패널 운용 모듈(120)은 전체 화면을 센싱하는 타이밍에 P2에 입력된 터치 조작을 센싱할 수 있다. 터치 패널 운용 모듈(120)은 P2에 터치 입력이 센싱되면 P1을 포함하는 일부 영역(95) 및 P2를 포함하는 일부 영역(97)을 센싱 영역으로 설정할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 터치 패널 운용 모듈(120)은 P1 영역(95) 및 P2 영역(97)에 대하여, 서로 상이한 구동 신호들을 공급하여 운용할 수 있다. 예를 들어, 터치 패널 운용 모듈(120)은 P1 영역(95)에는 제1 구동 신호를 공급하여 처리하고, P2 영역(97)에는 제1 구동 신호와 구분되는 제2 구동 신호를 공급하여 처리할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 터치 패널 운용 모듈(120)은 동시에 입력되는 터치 입력의 개수가 세 개 이상인 경우에는 전체 영역을 센싱 영역으로 설정할 수 있다.
한 실시 예에 따르면, 터치 패널 운용 모듈(120)은 터치 입력이 센싱된 위치를 포함하는 일부 영역을 센싱 영역으로 설정할 때 정사각형, 직사각형, 원형 등 다양한 모양으로 센싱 영역을 설정할 수 있다. 또한, 터치 패널 운용 모듈(120)은 터치 입력에 따른 센싱 영역을 터치 입력의 개수에 따라 다양한 크기로 설정할 수 있다. 예를 들어, 터치 패널 운용 모듈(120)은 센싱된 터치 입력의 개수가 많아질수록 센싱 영역의 크기를 작게 설정할 수 있다.
한 실시 예에 따르면, 터치 패널 운용 모듈(120)은 터치 패널(113)에 입력된 터치 조작의 위치가 이동되면 터치 조작의 이동에 대응되도록 센싱 영역을 변경할 수 있다. 예를 들어, 터치 패널 운용 모듈(120)은 최대 터치 개수에 대응되는 터치 입력에 따라 터치 패널의 일부 영역이 센싱 영역으로 설정된 경우, 또는 최대 터치 개수와 무관하게 터치 입력에 따라 터치 패널의 일부 영역이 센싱 영역으로 설정되면, 터치 위치가 이동됨에 따라 설정된 센싱 영역이 터치 입력을 추적하도록 센싱 영역을 변경할 수 있다. 이에 대해 도 12를 참조하여 설명한다.
도 12는 터치 조작의 위치에 따라 센싱 영역이 변경되는 예를 나타내는 도면이다.
도 12의 (a)를 참조하면 터치 패널(113) 상의 특정 위치 P3에 터치 입력이 센싱되면 터치 입력이 센싱된 위치 P3를 포함하는 일부 영역(99)이 센싱 영역으로 설정될 수 있다.
도 12의 (b)를 참조하면 터치 조작의 위치가 P4로 이동되면 터치 조작의 이동된 방향으로 센싱 영역(99)이 이동될 수 있다. 이에 따라, 스와이프(swipe), 플릭(flick)등 최초에 입력된 터치 조작의 위치가 이동되더라도 이동되는 터치 조작의 위치를 추적하여 지속적으로 센싱할 수 있다. 상술한 동작에서, 본 발명의 터치 패널 운용 모듈(120)은 터치 입력이 센싱된 위치 P3를 기준으로 일정 영역(또는 전체 영역)을 복수개의 구동 신호를 이용하여 센싱함으로써, 플릭 등의 빠른 터치 동작이 발생하더라도 정확한 터치 이동 추적을 수행할 수 있다.
한 실시 예에 따르면, 터치 패널 운용 모듈(120)은 프로세서(140)로부터 펜 인식 패널(115)의 센싱 영역에 대한 정보가 수신되면, 펜 인식 패널의 센싱 영역을 제외한 영역을 센싱하도록 제어할 수 있다. 이 동작에서, 터치 패널 운용 모듈(120)은 직교주파수 분할과 코드 할당 방식으로 생성되어 주변 노이즈 신호에 강건한 특징을 가지는 구동 신호를 운용함으로써, 펜 인식 패널의 구동에 따라 발생하는 노이즈에 강건한 특징을 가질 수 있다. 이에 따라, 터치 패널 운용 모듈(120)은 터치 패널에 구동 신호를 공급하는 과정에서 상대적으로 작은 전력을 이용한 구동 신호를 터치 패널(113)에 공급하여 사용자 터치를 모니터링하더라도 정확도가 높은 터치 센싱을 처리할 수 있다. 또한, 도 13 과 같이 펜의 터치 위치를 기반으로 터치 패널(113)의 일부 영역을 센싱 영역으로 설정함으로써 전체 영역을 센싱하는 것에 비해 빠른 속도로 센싱이 가능하게 하거나, 같은 시간동안 일부 영역에 대한 센싱 레이트를 높일 수 있어 노이즈에 강건하고 민감도가 높은 센싱을 달성할 수 있다.
한 실시 예에 따르면, 터치 패널 운용 모듈(120)은, 전자 장치(100)가 전면부에 투명 영역을 포함하는 커버와 결합된 상태에서 커버의 닫힘이 감지되면, 커버의 일부 영역(예: 투명 영역 또는 불투명 영역 등)에 대응되는 영역을 터치 패널(113)를 통해 센싱하도록 제어할 수 있다. 센서 모듈(130)은 커버의 닫힘을 감지할 수 있는 센서(예: 조도 센서, 적외선 센서, 근접 센서 또는 마그네틱 센서 등)를 포함할 수 있다. 센서 허브 또는 프로세서(140)는 조도 센서, 적외선 센서, 근접 센서 또는 마그네틱 센서 등에 의해 커버의 닫힘이 감지되면 터치 패널 운용 모듈(120)로 커버의 개폐 상태에 대한 정보를 전송할 수 있다. 터치 패널 운용 모듈(120)은 센서 허브 또는 프로세서(140)로부터 수신되는 커버의 개폐 상태 정보에 기초하여 터치 패널(113)의 센싱 영역을 설정할 수 있다. 예를 들어, 터치 패널 운용 모듈(120)은 커버의 투명 영역에 대응되는 영역을 센싱 영역으로 설정할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 커버의 투명 영역에 대한 정보는 메모리(미도시)에 미리 저장되어 있을 수 있다. 상술한 동작에서, 터치 패널 운용 모듈(120)은 커버의 닫힘 상태에서는 제1 구동 신호를 터치 패널에 공급하고, 커버의 열림 상태에서는 제2 구동 신호를 터치 패널에 공급할 수 있다. 터치 패널 운용 모듈(120)은 커버의 투명 영역에 제공하는 구동 신호와 불투명 영역에 제공하는 구동 신호를 구분함으로써, 획득된 수신 신호의 처리를 보다 분명하게 할 수 있으며, 터치의 위치 에러 등을 근본적으로 제거할 수 있다.
한 실시 예에 따르면, 터치 패널 운용 모듈(120)은, 터치 패널(113)의 센싱이 정지된 상태(예: 디스플레이가 off되어 있는 경우)에서 전자 장치(100)에 지정된(specified) 움직임이 감지되면, 지정된 센싱 모드(예: 이벤트 검출 모드)로 터치 패널(113)의 동작을 제어할 수 있다. 이벤트 검출 모드는 터치 패널(113)에 입력되는 터치 입력의 좌표는 판단하지 않고 터치 패널(113)에 터치 조작이 입력되었는지 여부만을 판단하는 모드를 의미할 수 있다.
센서 모듈(130)에 포함된 움직임 감지 센서(예: 가속도 센서 또는 자이로 센서)는 전자 장치(100)의 움직임을 감지할 수 있다. 센서 허브 또는 프로세서(140)는, 움직임 감지 센서에 의해 전자 장치(100)의 움직임에 대한 정보가 획득되면, 전자 장치(100)의 움직임에 대한 정보를 터치 패널 운용 모듈(120)로 전송할 수 있다. 터치 패널 운용 모듈(120)은, 센서 허브 또는 프로세서(140)로부터 수신되는 전자 장치(100)의 움직임 정보에 기초하여, 지정된지정된 모드로 터치 패널(113)의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 터치 패널 운용 모듈(120)은, 전자 장치(100)가 지정된 시간(예: 1분) 동안 움직임이 없는 상태에서 움직임이 감지되었다는 정보가 수신되면, 터치 패널(113)이 이벤트 검출 모드로 동작하도록 제어할 수 있다. 다른 예를 들어, 터치 패널 운용 모듈(120)은, 사용자가 전자 장치(100)를 테이블에서 들어올리거나 주머니에서 꺼내는 등의 행동에 대응하는 움직임 정보가 수신되면, 터치 패널(113)이 이벤트 검출 모드로 동작하도록 제어할 수 있다.
한 실시 예에 따르면, 터치 패널 운용 모듈(120)은, 터치 패널(113)의 센싱이 정지된 상태(예: 디스플레이가 off되어 있는 경우)에서 마이크에 지정된 음성이 인식되면, 지정된 센싱 모드(예: 이벤트 검출 모드)로 터치 패널(113)의 동작을 제어할 수 있다. 센서 모듈(130)에 포함된 마이크는 사용자의 음성을 감지할 수 있다. 센서 허브 또는 프로세서(140)는, 마이크에 의해 사용자 음성에 대한 정보가 획득되면 전자 장치(100)의 사용자 음성에 대한 정보를 터치 패널 운용 모듈(120)로 전송할 수 있다. 터치 패널 운용 모듈(120)은, 센서 허브 또는 프로세서(140)로부터 수신되는 사용자 음성에 대한 정보에 기초하여, 지정된 센싱 모드로 터치 패널(113)의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 터치 패널 운용 모듈(120)은, 터치 패널(113)의 센싱이 정지된 상태에서 특정 사용자의 목소리가 인식되었다는 정보가 수신되거나 또는 지정된 단어가 인식되었다는 정보가 수신되면, 이벤트 검출 모드로 터치 패널(113)의 동작을 제어할 수 있다. 또한 터치 패널 운용 모듈 (120)은 터치 패널 (113)이 정지된 상태 혹은 동작하는 상태에서 특정 사용자의 목소리의 센싱 모드에 대한 명시적인 지시, 지정에 의해 해당 센싱모드로 동작하도록 제어할 수 있다. 예를 들어 터치 패널 운용 모듈 (120)은 사용자의 목소리에 따라 위에서 기술한 센싱 모드 중의 하나나, 지문 인식, 이벤트 인식 모드 등으로 동작하도록 제어할 수 있다.
한 실시 예에 따르면, 터치 패널 운용 모듈(120)은, 프로세서(140)로부터 수신되는 어플리케이션 실행 정보에 따라 터치 패널(113)이 생체 센싱 모드로 동작하도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 터치 패널 운용 모듈(120)은, 어플리케이션 사용 시나리오에 따라 지문 인식, 심박, 심전도 또는 맥박 측정 등이 필요한 경우, 터치 패널(113)의 특정 영역의 센싱 민감도를 향상시켜 지문, 심박, 심전도 또는 맥박을 터치 패널(113)을 통해 측정하도록 제어할 수 있다.
상술한 다양한 실시 예들에 따르면, 전자 장치(100)는 터치 패널(113)의 구동 속도와 민감도(sensitivity) 개선과 관련하여 터치 패널(113)을 운용하는 터치 패널 운용 모듈(120)의 구동 신호에 DSSS(Direct Sequence Spread Spectrum) 방식을 적용하고 수신 모듈은 차지(charge)를 적분하는 방식을 적용할 수 있다. 이러한 상기 전자 장치(100)는 다채널 송신 및 다채널 수신을 기반으로 한 동시 구동이 가능하여, 터치 패널(113)의 크기가 증가하거나, 채널수가 증가하더라도 스캔 속도에 맞는 운용을 용이하게 지원할 수 있다. 또한 전자 장치(100)는 센싱 신호의 리포트 레이트(Report rate)가 고정된 경우 스캔 속도를 개선하거나 또는 동시에 처리할 수 있는 노드(예: 전극 라인)의 개수가 많아져 수신 모듈에서 데이터 수집(Data acquisition)에 소요되는 시간을 줄이고, 신호 품질 향상을 위한 신호 처리에 더 많은 시간을 할당할 수 있다. 이에 따라, 전자 장치(100)는 신호대잡음비 (Signal to Noise Ratio), 터치 패널의 민감도 및 정확도를 향상시킬 수 있다.
또한, 전자 장치(100)는 사용자의 사용 상태 등에 따라 터치 패널(113)의 센싱 모드 또는 센싱 영역을 가변적으로 설정할 수 있다. 이에 따라, 터치 패널의 전력 소모를 줄이고 센싱 속도를 개선할 수 있다. 또한, 센싱 속도의 개선에 따라 센싱 신호, 적분, 필터링 등의 신호 품질 향상을 위한 신호 처리량을 늘려 민감도 및 센싱 정확도를 향상시킬 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치는, 복수의 송신 전극 라인 및 복수의 수신 전극 라인을 포함하는 터치 패널 및 상기 복수의 송신 전극 라인 및 복수의 수신 전극 라인 중 일부를 선택하여, 설정된 센싱 모드에 따라 상기 터치 패널의 일부 영역을 센싱하도록 제어하는 터치 패널 운용 모듈을 포함할 수 있다.
한 실시 예에 따르면, 상기 터치 패널 운용 모듈은, 상기 터치 패널로 구동 신호를 공급하는 송신 모듈, 상기 터치 패널로부터 수신 신호를 수신하는 수신 모듈, 구동 신호가 공급될 송신 전극 라인을 선택하는 송신 채널 선택 스위치, 수신 신호가 수신될 수신 전극 라인을 선택하는 수신 채널 선택 스위치 및 상기 복수의 송신 전극 라인 및 복수의 수신 전극 라인 중 일부를 선택하여 상기 터치 패널의 일부 영역을 센싱하도록 제어하는 제어 모듈을 포함할 수 있다.
한 실시 예에 따르면, 상기 터치 패널 운용 모듈은, 고유의 코드 정보를 가지는 복수의 구동 신호를 이용하여 상기 터치 패널의 일부 영역을 동시에 센싱하도록 제어할 수 있다.
한 실시 예에 따르면, 상기 터치 패널 운용 모듈은, 고유의 코드 정보를 가지는 복수의 구동 신호를 생성하여 상기 복수의 구동 신호 각각이 서로 상이한 영역으로 공급되도록 제어할 수 있다.
한 실시 예에 따르면, 상기 전자 장치는, UI를 표시하는 표시 패널을 더 포함할 수 있으며, 상기 터치 패널 운용 모듈은, 상기 표시 패널에 표시되는 UI의 유효 터치 영역에 대한 정보가 수신되면 상기 유효 터치 영역에 대응되는 일부 영역을 센싱하도록 제어할 수 있다.
한 실시 예에 따르면, 상기 터치 패널 운용 모듈은, 상기 일부 영역의 센싱 레이트 또는 신호 처리량을 높게 설정할 수 있다.
한 실시 예에 따르면, 상기 터치 패널 운용 모듈은, 상기 터치 패널에 터치 입력이 센싱되면 상기 터치 입력이 센싱된 위치를 포함하는 일부 영역을 센싱하도록 제어할 수 있다.
한 실시 예에 따르면, 상기 터치 패널 운용 모듈은, 상기 터치 입력의 위치가 이동되면 상기 터치 입력의 이동에 대응하여 센싱 영역이 변경되도록 제어할 수 있다.
한 실시 예에 따르면, 상기 터치 패널 운용 모듈은, 상기 터치 입력이 센싱된 위치를 포함하는 일부 영역 및 상기 터치 패널의 전체 영역을 지정된 비율로 교대로 센싱하도록 제어할 수 있다.
한 실시 예에 따르면, 상기 전자 장치는, EMR 펜 조작을 센싱하는 펜 인식 패널을 더 포함할 수 있으며, 상기 터치 패널 운용 모듈은, 상기 펜 인식 패널의 센싱 영역에 대한 정보가 수신되면 상기 펜 인식 패널의 센싱 영역을 제외한 영역을 센싱하도록 제어할 수 있다.
한 실시 예에 따르면, 상기 터치 패널 운용 모듈은, 상기 전자 장치가 전면부에 투명 영역을 포함하는 커버와 결합된 상태에서 상기 커버가 닫혀있다는 정보가 수신되면 상기 투명 영역에 대응되는 영역을 센싱하도록 제어할 수 있다.
한 실시 예에 따르면, 상기 전자 장치는, UI를 표시하는 표시 패널을 더 포함할 수 있으며, 상기 터치 패널 운용 모듈은, 상기 표시 패널에 표시되는 UI에 대응되는 최대 터치 개수에 대한 정보가 수신되면 상기 터치 패널이 상기 최대 터치 개수에 대응되는 터치 입력만을 센싱할 수 있다.
한 실시 예에 따르면, 상기 전자 장치는, 상기 전자 장치의 움직임을 감지하는 움직임 감지 센서를 더 포함할 수 있으며, 상기 터치 패널 운용 모듈은, 상기 터치 패널의 센싱이 정지된 상태에서 상기 전자 장치에 지정된 움직임이 감지되면, 상기 터치 패널이 이벤트 검출 모드로 동작하도록 제어할 수 있다.
한 실시 예에 따르면, 상기 전자 장치는, 사용자의 음성을 감지하는 마이크를 더 포함할 수 있으며, 상기 터치 패널 운용 모듈은, 상기 터치 패널의 센싱이 정지된 상태에서 상기 마이크에 지정된 음성이 인식되면, 상기 터치 패널이 특정 센싱 모드나 이벤트 검출 모드 등으로 동작하도록 제어할 수 있다.
도 13은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 터치 센싱 방법을 나타내는 흐름도이다. 도 13에 도시된 흐름도는 도 1에 도시된 전자 장치(100)에서 처리되는 동작들로 구성될 수 있다. 따라서, 이하에서 생략된 내용이라 하더라도 도 1 내지 도 12를 참조하여 전자 장치(100)에 관하여 기술된 내용은 도 13에 도시된 흐름도에도 적용될 수 있다.
전자 장치(100)는, 1310 동작에서, 터치 패널(113)의 센싱 모드 및 센싱 영역을 설정할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(100)는 UI, 실행 중인 어플리케이션 또는 센서 모듈의 동작 상태 등에 따라 터치 패널(113)의 센싱 모드 또는 센싱 영역을 설정할 수 있다.
한 실시 예에 따르면, 전자 장치(100)는 표시 패널(111)에 표시되는 UI의 유효 터치 영역을 판단하여, 유효 터치 영역에 대응되는 일부 영역을 센싱 영역으로 설정할 수 있다.
한 실시 예에 따르면, 전자 장치(100)는 터치 패널(113)에 터치 입력이 센싱되면 터치 입력이 센싱된 위치를 포함하는 일부 영역을 센싱 영역으로 설정할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)는 특정 영역에 설정된 최대 터치 개수에 대응되는 터치 입력이 센싱되면 터치 입력이 센싱된 위치를 포함하는 일부 영역을 센싱 영역으로 설정할 수 있다. 다른 예를 들어, 전자 장치(100)는 최대 터치 개수와 무관하게 터치 입력이 센싱된 위치를 포함하는 일부 영역을 센싱 영역으로 설정할 수 있다.
한 실시 예에 따르면, 전자 장치(100)는 터치 조작의 입력된 위치를 포함하는 일부 영역이 센싱 영역으로 설정되면, 터치 조작의 입력된 위치를 포함하는 일부 영역 및 전체 영역을 교대로 센싱하도록 센싱 영역을 설정할 수 있다. 예를 들어, 사용자의 터치 입력이 센싱되어 터치 패널의 일부 영역이 센싱 영역으로 설정된 상태에서 지정된 시간 간격으로 전체 화면을 센싱하는 구간이 삽입될 수 있다.
한 실시 예에 따르면, 전자 장치(100)는 터치 입력이 센싱된 위치를 포함하는 일부 영역을 센싱 영역으로 설정할 때 정사각형, 직사각형, 원형 등 다양한 모양으로 센싱 영역을 설정할 수 있다. 또한, 전자 장치(100)는 터치 입력에 따른 센싱 영역을 터치 입력의 개수에 따라 다양한 크기로 설정할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)는 센싱된 터치 입력의 개수가 많아질수록 센싱 영역의 크기를 작게 설정할 수 있다.
한 실시 예에 따르면, 전자 장치(100)는 터치 패널(113)에 입력된 터치 조작의 위치가 이동되면 터치 조작의 이동에 대응되도록 센싱 영역을 변경할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)는 터치 입력에 대응하여 설정된 센싱 영역이 터치 입력을 추적하도록 센싱 영역을 변경할 수 있다.
한 실시 예에 따르면, 전자 장치(100)는 전자 장치(100)가 전면부에 투명 영역을 포함하는 커버와 결합된 상태에서 커버의 닫힘이 감지되면 커버의 투명 영역에 대응되는 영역을 센싱 영역으로 설정할 수 있다.
한 실시 예에 따르면, 전자 장치(100)는 터치 패널(113)의 일부 영역이 센싱 영역으로 설정되면 센싱 영역의 센싱 레이트를 전체 영역을 센싱할 때보다 높게 설정할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)는 센싱 영역에 대해 필터링 등의 추가적인 신호 처리를 수행할 수 있다.
한 실시 예에 따르면, 전자 장치(100)는 표시 패널(111)에 표시되는 UI의 최대 터치 개수를 판단하여, 터치 패널(113)이 상기 최대 터치 개수에 대응되는 터치 입력만을 센싱하도록 센싱 모드를 설정할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)는 터치 패널의 일부 영역은 최대 터치 개수를 하나로 설정(1 터치 모드)하고, 나머지 영역은 최대 터치 개수를 두 개로 설정(2 터치 모드)할 수 있다.
한 실시 예에 따르면, 전자 장치(100)는 터치 패널(113)의 센싱이 정지된 상태(예: 디스플레이가 off되어 있는 경우)에서 전자 장치(100)에 지정된 움직임이 감지되면 터치 패널(113)의 센싱 모드를 이벤트 검출 모드로 설정할 수 있다.
한 실시 예에 따르면, 전자 장치(100)는 터치 패널(113)의 센싱이 정지된 상태(예: 디스플레이가 off되어 있는 경우)에서 마이크에 지정된 음성이 인식되면, 터치 패널(113)의 센싱 모드를 이벤트 검출 모드로 설정할 수 있다.
한 실시 예에 따르면, 전자 장치(100)는 어플리케이션 실행 정보에 따라 터치 패널(113)의 센싱 모드를 생체 센싱 모드로 설정할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)는 어플리케이션 사용 시나리오에 따라 지문 인식, 심박, 심전도 또는 맥박 측정 등이 필요한 경우 터치 패널(113)의 특정 영역의 센싱 민감도를 향상시켜 지문, 심박, 심전도 또는 맥박을 측정할 수 있다.
전자 장치(100)는, 1320 동작에서, 설정된 센싱 영역에 대응되는 송신 전극 라인 및 수신 전극 라인을 선택할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)는 송신 채널 선택 스위치(127)를 이용하여 터치 패널(113)의 복수의 송신(Tx) 채널(또는, 전극 라인) 중 적어도 일부를 선택하여 터치 패널(113)의 특정 영역으로 구동 신호가 공급되도록 할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 전자 장치(100)는 그룹 선택 스위치(3)를 이용하여 복수의 송신 채널 중 적어도 일부를 그룹(또는, 영역) 단위로 선택할 수 있다. 또한, 전자 장치(100)는 터치 패널(113)의 복수의 수신(Rx) 채널(또는, 전극 라인) 중 적어도 일부를 선택하여 터치 패널(113)의 특정 영역으로부터 수신 신호가 수신되도록 할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 전자 장치(100)는 그룹 선택 스위치(7)를 이용하여 복수의 수신 채널 중 적어도 일부를 그룹(또는, 영역) 단위로 선택할 수 있다.
전자 장치(100)는, 1330 동작에서, 설정된 센싱 모드에 따라 터치 패널의 적어도 일부 영역을 센싱할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 전자 장치(100)는, 송신 모듈(123)의 구동 신호(예: 송신 신호 또는 송신 채널 신호)를 공급하고, 수신 모듈(125)에 수신되는 수신 신호(또는 센서 신호 또는 수신 채널 신호)를 분석할 수 있다. 전자 장치(100)는 수신 신호의 분석 결과에 따라 터치 패널(113)에 터치 조작이 입력되었는지 여부 또는 터치 패널(113)의 특정 지점 또는 특정 영역에 터치 조작이 입력되었는지를 판단할 수 있다.
한 실시 예에 따르면, 전자 장치(100)는 설정된 센싱 모드에 대응되는 구동 신호를 생성할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 전자 장치(100)는 생성되는 구동 신호에 고유의 코드를 할 당할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 전자 장치(100)는 복수개의 코드 정보 또는 신호 정보에 대응하는 복수개의 구동 신호를 생성할 수 있다. 전자 장치(100)는 생성된 구동 신호를 터치 패널(113)에 공급할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 전자 장치(100)는 복수의 구동 신호를 각각 터치 패널의 상이한 영역에 공급할 수 있다. 예를 들어, 송신 모듈(123)은 생성된 복수개의 구동 신호를 송신 채널 선택 스위치(127)에 의해 선택된 터치 패널(113)의 특정 전극 라인(또는, 채널)들로 동시 공급할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 전자 장치(100)는 터치 패널(113)의 송신 채널들로 서로 다른 구동 신호를 각각 동시 공급할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 터치 센싱 방법은, 복수의 송신 전극 라인 및 복수의 수신 전극 라인을 포함하는 터치 패널의 센싱 모드 및 센싱 영역을 설정하는 동작, 상기 설정된 센싱 영역에 대응되는 송신 전극 라인 및 수신 전극 라인을 선택하는 동작 및 상기 설정된 센싱 모드에 따라 상기 터치 패널의 일부 영역을 센싱하는 동작을 포함할 수 있다.
한 실시 예에 따르면, 상기 터치 패널의 일부 영역을 센싱하는 동작은, 복수의 코드 정보를 가지는 복수의 구동 신호를 생성하는 동작 및 상기 복수의 구동 신호를 상기 터치 패널의 일부 영역으로 동시에 공급하는 동작을 포함할 수 있다.
한 실시 예에 따르면, 상기 터치 패널의 일부 영역을 센싱하는 동작은, 복수의 코드 정보를 가지는 복수의 구동 신호를 생성하는 동작 및 상기 복수의 구동 신호 각각을 서로 상이한 영역으로 공급하는 동작을 포함할 수 있다.
한 실시 예에 따르면, 상기 센싱 영역을 설정하는 동작은, 표시 패널에 UI를 표시하는 동작, 상기 표시 패널에 표시되는 UI의 유효 터치 영역을 판단하는 동작 및 상기 터치 패널이 상기 유효 터치 영역에 대응되는 영역을 영역으로 설정하는 동작을 포함할 수 있다.
한 실시 예에 따르면, 상기 센싱 영역을 설정하는 동작은, 상기 터치 패널에 터치 입력이 센싱되면 상기 터치 입력이 센싱된 위치를 포함하는 일부 영역을 센싱 영역으로 설정하는 동작을 포함할 수 있다.
한 실시 예에 따르면, 상기 센싱 영역을 설정하는 동작은, 상기 터치 입력의 위치가 이동되면 상기 터치 입력의 이동에 대응하여 센싱 영역을 변경하는 동작을 더 포함할 수 있다.
본 문서에서 사용된 용어 "모듈"은, 예를 들면, 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어(firmware) 중 하나 또는 둘 이상의 조합을 포함하는 단위(unit)를 의미할 수 있다. "모듈"은, 예를 들면, 유닛(unit), 로직(logic), 논리 블록(logical block), 부품(component), 또는 회로(circuit) 등의 용어와 바꾸어 사용(interchangeably use)될 수 있다. "모듈"은, 일체로 구성된 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. "모듈"은 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는 최소 단위 또는 그 일부가 될 수도 있다. "모듈"은 기계적으로 또는 전자적으로 구현될 수 있다. 예를 들면,"모듈"은, 알려졌거나 앞으로 개발될, 어떤 동작들을 수행하는 ASIC(application-specific integrated circuit) 칩, FPGAs(field-programmable gate arrays) 또는 프로그램 가능 논리 장치(programmable-logic device) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 장치(예: 모듈들 또는 그 기능들) 또는 방법(예: 동작들)의 적어도 일부는, 예컨대, 프로그램 모듈의 형태로 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장매체(computer-readable storage media)에 저장된 명령어로 구현될 수 있다. 상기 명령어가 프로세서(140)에 의해 실행될 경우, 상기 하나 이상의 프로세서가 상기 명령어에 해당하는 기능을 수행할 수 있다.. 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장매체는, 예를 들면, 메모리가 될 수 있다.
컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체는, 하드디스크, 플로피디스크, 마그네틱 매체(magnetic media)(예: 자기테이프), 광기록 매체(optical media)(예: CD-ROM(compact disc read only memory), DVD(digital versatile disc), 자기-광 매체(magneto-optical media)(예: 플롭티컬 디스크(floptical disk)), 하드웨어 장치(예: ROM(read only memory), RAM(random access memory), 또는 플래시 메모리 등) 등을 포함할 수 있다. 또한, 프로그램 명령에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다. 상술한 하드웨어 장치는 다양한 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지다.
다양한 실시예에 따른 모듈 또는 프로그램 모듈은 전술한 구성요소들 중 적어도 하나 이상을 포함하거나, 일부가 생략되거나, 또는 추가적인 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따른 모듈, 프로그램 모듈 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적, 병렬적, 반복적 또는 휴리스틱(heuristic)한 방법으로 실행될 수 있다. 또한, 일부 동작은 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 다른 동작이 추가될 수 있다.
그리고 본 문서에 개시된 실시예는 개시된, 기술 내용의 설명 및 이해를 위해 제시된 것이며, 본 문서에서 기재된 기술의 범위를 한정하는 것은 아니다. 따라서, 본 문서의 범위는, 본 문서의 기술적 사상에 근거한 모든 변경 또는 다양한 다른 실시예를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 전자 장치 110 : 디스플레이
111 : 표시 패널 113 : 터치 패널
115 : 펜 인식 패널 120 : 터치 패널 운용 모듈
121 : 제어 모듈 123 : 송신 모듈
125 : 수신 모듈 127 : 송신 채널 선택 스위치
129 : 수신 채널 선택 스위치 130 : 센서 모듈
140 : 프로세서

Claims (20)

  1. 복수의 송신 전극 라인 및 복수의 수신 전극 라인을 포함하는 터치 패널; 및
    상기 복수의 송신 전극 라인 및 복수의 수신 전극 라인 중 일부를 선택하여, 설정된 센싱 모드에 따라 상기 터치 패널의 일부 영역을 센싱하도록 제어하는 터치 패널 운용 모듈;을 포함하는 전자 장치.
  2. 제1항에 있어서,

    상기 터치 패널 운용 모듈은,
    상기 터치 패널로 구동 신호를 공급하는 송신 모듈;
    상기 터치 패널로부터 수신 신호를 수신하는 수신 모듈;
    구동 신호가 공급될 송신 전극 라인을 선택하는 송신 채널 선택 스위치;
    수신 신호가 수신될 수신 전극 라인을 선택하는 수신 채널 선택 스위치; 및
    상기 복수의 송신 전극 라인 및 복수의 수신 전극 라인 중 일부를 선택하여 상기 터치 패널의 일부 영역을 센싱하도록 제어하는 제어 모듈;을 포함하는 전자 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 터치 패널 운용 모듈은,
    고유의 코드 정보를 가지는 복수의 구동 신호를 이용하여 상기 터치 패널의 일부 영역을 동시에 센싱하도록 제어하는 전자 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 터치 패널 운용 모듈은,
    고유의 코드 정보를 가지는 복수의 구동 신호를 생성하여 상기 복수의 구동 신호 각각이 서로 상이한 영역으로 공급되도록 제어하는 전자 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    UI를 표시하는 표시 패널;을 더 포함하며,
    상기 터치 패널 운용 모듈은,
    상기 표시 패널에 표시되는 UI의 유효 터치 영역에 대한 정보가 수신되면 상기 유효 터치 영역에 대응되는 일부 영역을 센싱하도록 제어하는 전자 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 터치 패널 운용 모듈은,
    상기 일부 영역의 센싱 레이트 또는 신호 처리량을 높게 설정하는 전자 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 터치 패널 운용 모듈은,
    상기 터치 패널에 터치 입력이 센싱되면 상기 터치 입력이 센싱된 위치를 포함하는 일부 영역을 센싱하도록 제어하는 전자 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 터치 패널 운용 모듈은,
    상기 터치 입력의 위치가 이동되면 상기 터치 입력의 이동에 대응하여 센싱 영역이 변경되도록 제어하는 전자 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 터치 패널 운용 모듈은,
    상기 터치 입력이 센싱된 위치를 포함하는 일부 영역 및 상기 터치 패널의 전체 영역을 지정된 비율로 교대로 센싱하도록 제어하는 전자 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    EMR 펜 조작을 센싱하는 펜 인식 패널;을 더 포함하며,
    상기 터치 패널 운용 모듈은,
    상기 펜 인식 패널의 센싱 영역에 대한 정보가 수신되면 상기 펜 인식 패널의 센싱 영역을 제외한 영역을 센싱하도록 제어하는 전자 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 터치 패널 운용 모듈은,
    상기 전자 장치가 전면부에 투명 영역을 포함하는 커버와 결합된 상태에서 상기 커버가 닫혀있다는 정보가 수신되면 상기 투명 영역에 대응되는 영역을 센싱하도록 제어하는 전자 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    UI를 표시하는 표시 패널;을 더 포함하며,
    상기 터치 패널 운용 모듈은,
    상기 표시 패널에 표시되는 UI에 대응되는 최대 터치 개수에 대한 정보가 수신되면 상기 터치 패널이 상기 최대 터치 개수에 대응되는 터치 입력만을 센싱하도록 제어하는 전자 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 전자 장치의 움직임을 감지하는 움직임 감지 센서;를 더 포함하며,
    상기 터치 패널 운용 모듈은,
    상기 터치 패널의 센싱이 정지된 상태에서 상기 전자 장치에 지정된 움직임이 감지되면, 상기 터치 패널이 이벤트 검출 모드로 동작하도록 제어하는 전자 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    사용자의 음성을 감지하는 마이크;를 더 포함하며,
    상기 터치 패널 운용 모듈은,
    상기 터치 패널의 센싱이 정지된 상태에서 상기 마이크에 지정된 음성이 인식되면, 상기 터치 패널이 해당 센싱 모드로 동작하도록 제어하는 전자 장치.
  15. 복수의 송신 전극 라인 및 복수의 수신 전극 라인을 포함하는 터치 패널의 센싱 모드 및 센싱 영역을 설정하는 동작;
    채널 선택 스위치를 이용하여 상기 설정된 센싱 영역에 대응되는 송신 전극 라인 및 수신 전극 라인을 선택하는 동작; 및
    상기 설정된 센싱 모드에 따라 상기 터치 패널의 일부 영역을 센싱하는 동작;을 포함하는 전자 장치의 터치 센싱 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 터치 패널의 일부 영역을 센싱하는 동작은,
    복수의 코드 정보를 가지는 복수의 구동 신호를 생성하는 동작; 및
    상기 복수의 구동 신호를 상기 터치 패널의 일부 영역으로 동시에 공급하는 동작;을 포함하는 전자 장치의 터치 센싱 방법.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 터치 패널의 일부 영역을 센싱하는 동작은,
    복수의 코드 정보를 가지는 복수의 구동 신호를 생성하는 동작; 및
    상기 복수의 구동 신호 각각을 서로 상이한 영역으로 공급하는 동작;을 포함하는 전자 장치의 터치 센싱 방법.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 센싱 영역을 설정하는 동작은,
    표시 패널에 UI를 표시하는 동작;
    상기 표시 패널에 표시되는 UI의 유효 터치 영역을 판단하는 동작; 및
    상기 터치 패널이 상기 유효 터치 영역에 대응되는 영역을 영역으로 설정하는 동작;을 포함하는 전자 장치의 터치 센싱 방법.
  19. 제15항에 있어서,
    상기 센싱 영역을 설정하는 동작은,
    상기 터치 패널에 터치 입력이 센싱되면 상기 터치 입력이 센싱된 위치를 포함하는 일부 영역을 센싱 영역으로 설정하는 동작;을 포함하는 전자 장치의 터치 센싱 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 센싱 영역을 설정하는 동작은,
    상기 터치 입력의 위치가 이동되면 상기 터치 입력의 이동에 대응하여 센싱 영역을 변경하는 동작;을 더 포함하는 전자 장치의 터치 센싱 방법.
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