(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基準周波数の励起信号を生成してロードされたタッチスクリーンパネルにチャネル別に印加するロジック部、
前記タッチスクリーンパネルから出力されるチャネル別の放電信号をデジタル信号に変換する信号変換部、
前記デジタル信号を用いて各チャネルにおいてピクセル単位の容量変化量を検知する制御部、および
前記ピクセル単位の容量変化量を外部に送信する通信モジュール
を含んで構成され、
前記ロジック部は、前記ロードされたタッチスクリーンパネルの製品仕様に応じて前記励起信号の基準周波数を変更して生成し、
前記ロジック部は、前記ロードされたタッチスクリーンパネルの製品仕様に応じて前記励起信号を印加するチャネル数を変更することを特徴とするタッチスクリーンパネルの容量測定装置。
【請求項２】
前記チャネル別の放電信号が並列出力されることによって前記チャネル別の放電信号を直列信号に変換して前記信号変換部に出力するＭＵＸをさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載のタッチスクリーンパネルの容量測定装置。
【請求項３】
前記ロジック部は、前記基準周波数を有する矩形波を生成して前記タッチスクリーンパネルにチャネル別に印加することを特徴とする、請求項１に記載のタッチスクリーンパネルの容量測定装置。
【請求項４】
前記ロジック部は、前記ロードされたタッチスクリーンパネルのキャパシタンス容量に応じて前記励起信号の基準周波数を変更して生成することを特徴とする、請求項１に記載のタッチスクリーンパネルの容量測定装置。
【請求項５】
前記制御部で検知されたピクセル単位の容量変化量を各チャネル別にディスプレイするディスプレイ部をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載のタッチスクリーンパネルの容量測定装置。
【請求項６】
前記ディスプレイ部は、前記制御部で検知されたピクセル単位の容量変化量を波形でディスプレイすることを特徴とする、請求項５に記載のタッチスクリーンパネルの容量測定装置。
【請求項７】
前記放電信号は、チャネル別のピクセル単位の容量値であることを特徴とする、請求項１に記載のタッチスクリーンパネルの容量測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッチスクリーンパネルの容量をピクセル単位で測定する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、移動通信端末、個人用デジタル機器、コンピュータなどに広く適用されているタッチスクリーンパネル（ＴＳＰ：Ｔｏｕｃｈ  Ｓｃｒｅｅｎ  Ｐａｎｅｌ）は、ディスプレイデバイスなどの画面に現れた指示内容を人の手または物体で選択してユーザの命令を入力できるようにした入力装置として多様に用いられている。
タッチスクリーンパネルは接触した部分を検知する方式に応じて抵抗膜方式、静電容量方式、表面超音波方式、赤外線方式などがある。
【０００３】
静電容量方式は、薄い導電性物質がコーティングされた透明基板を利用する。一定量の電流を透明基板の表面に流れるようにし、ユーザがコーティングされた透明基板の表面をタッチすれば、一定量の電流がユーザの体内に吸収され、接触面の電流量が変更された部分を認識することによってタッチされた部分を確認する。静電容量方式のタッチスクリーンパネルは、接触面での接触位置を正確に判断するためにＸ軸座標およびＹ軸座標を認識するための２種類の検知電極を有する。
大量生産するタッチスクリーンパネルは最終的に検査工程を経る。検査工程は不良品を選び出すための過程であり、生産された全ての製品はタッチ検知機能に対する検査を受ける。
【０００４】
しかし、前記検査はタッチ有無に応じた検知機能を検査するためのものであり、タッチ時に要求されるキャパシタンス値が十分に測定されるかを検査するためのものである。これは、タッチスクリーンパネルの自体的な構造においてピクセル間の開放（ｏｐｅｎ）や短絡（ｓｈｏｒｔ）などのエラーが全く発生しないという仮定下で実施される。
そのため、ピクセル間の開放（ｏｐｅｎ）や短絡（ｓｈｏｒｔ）などのエラーが存在するタッチスクリーンパネルにおいては前記検査が無意味な結果をもたらす。したがって、タッチスクリーンパネル自体の容量値が仕様で定義したレベルであるか否かを計測する必要がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、前記したことを考慮して導き出されたものであって、特に製品仕様に応じてタッチスクリーンパネルの容量をピクセル単位で計測するようにするタッチスクリーンパネルの容量測定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するための本発明に係るタッチスクリーンパネルの容量測定装置の特徴は、基準周波数の励起信号を生成してロードされたタッチスクリーンパネルにチャネル別に印加するロジック部、前記タッチスクリーンパネルから出力されるチャネル別の放電信号をデジタル信号に変換する信号変換部、前記デジタル信号を用いて各チャネルにおいてピクセル単位の容量変化量を検知する制御部、および前記ピクセル単位の容量変化量を外部に送信する通信モジュールを含んで構成される。
【０００７】
好ましくは、前記チャネル別の放電信号が並列出力されることによって前記チャネル別の放電信号を直列信号に変換して前記信号変換部に出力するＭＵＸをさらに備えても良い。
好ましくは、前記ロジック部は、前記基準周波数を有する矩形波を生成して前記タッチスクリーンパネルにチャネル別に印加しても良い。
好ましくは、前記ロジック部は、前記ロードされたタッチスクリーンパネルの製品仕様に応じて前記励起信号の基準周波数を変更して生成しても良い。
【０００８】
好ましくは、前記ロジック部は、前記ロードされたタッチスクリーンパネルの製品仕様に応じて前記励起信号を印加するチャネル数を変更しても良い。
好ましくは、前記制御部で検知されたピクセル単位の容量変化量を各チャネル別にディスプレイするディスプレイ部をさらに含んでも良い。ここで、前記ディスプレイ部は、前記制御部で検知されたピクセル単位の容量変化量を波形でディスプレイしても良い。
好ましくは、前記放電信号はチャネル別のピクセル単位の容量値であっても良い。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、タッチスクリーンパネルの仕様に応じて容量変化量を検知することができる。
特に、タッチスクリーンパネルのピクセル間の開放（ｏｐｅｎ）やピクセル間の短絡（ｓｈｏｒｔ）の検出に必要なデータを計測するようにする。すなわち、検知された容量変化量の傾きと電位差を基準データ（基準傾きおよび基準電位差）と比較した差に応じてピクセル間の開放（ｏｐｅｎ）時に検出される容量値とピクセル間に短絡（ｓｈｏｒｔ）時に検出される容量値を検出できるようにする。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係るタッチスクリーンパネルの容量測定装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態によるタッチスクリーンパネルの容量測定装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の他の実施形態によるタッチスクリーンパネルの容量測定装置の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の他の目的、特徴および利点は、添付した図面を参照した実施形態の詳細な説明によって明らかになる。
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態の構成とその作用を説明し、図面に図示され、且つ、それによって説明される本発明の構成と作用は少なくとも１つの実施形態として説明されるものであり、それによって前記した本発明の技術的思想とその核心構成および作用が制限されるものではない。
【００１２】
以下、添付図面を参照して本発明に係るタッチスクリーンパネルの容量測定装置の好ましい実施形態を詳しく説明する。
図１は、本発明に係るタッチスクリーンパネルの容量測定装置の構成を示すブロック図である。
図１を参照すれば、本発明に係るタッチスクリーンパネルの容量測定装置は、基準周波数の励起信号を生成するロジック部２０、タッチスクリーンパネル１０の出力をデジタル信号に変換する信号変換部３０、およびデジタル信号を用いて容量変化量を検知する制御部４０を含んで構成される。
【００１３】
ロジック部２０は、タッチスクリーンパネル（ＴＳＰ：Ｔｏｕｃｈ  Ｓｃｒｅｅｎ  Ｐａｎｅｌ）１０の仕様に応じて互いに異なる基準周波数の励起信号を生成する。一例として、タッチスクリーンパネル１０は用途や目的に応じてキャパシタンスが１０〜１００ｐＦの容量、１〜１０ｐＦの容量、または０．１〜１ｐＦの容量などの様々な仕様を有することができる。また、タッチスクリーンパネル１０は縦横に備えられるチャネル数が異なる仕様を有することができる。
【００１４】
それにより、ロジック部２０は、タッチスクリーンパネル１０がロードされる時、そのロードされたタッチスクリーンパネル１０のキャパシタンス容量に応じた測定範囲を設定し、その設定された測定範囲に該当する基準周波数の励起信号を生成する。また、ロジック部２０は、タッチスクリーンパネル１０がロードされる時、そのロードされたタッチスクリーンパネル１０の縦横に備えられるチャネル数に対応するように励起信号を生成する。
【００１５】
また、ロジック部２０は、生成された励起信号をロードされたタッチスクリーンパネル１０にチャネル別に印加する。ここで、励起信号は矩形波（Ｓｑｕａｒｅ  ｗａｖｅ）信号であることが好ましい。
ロジック部２０は、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）またはＣＰＬＤ（Ｃｏｍｐｌｅｘ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｌｏｇｉｃ  Ｄｅｖｉｃｅ）で実現されることができる。
【００１６】
信号変換部３０は、タッチスクリーンパネル１０から出力されるチャネル別の放電信号をデジタル信号に変換する。信号変換部３０はアナログ信号をデジタル信号に変換するものであり、チャネル別の放電信号を所定ビット列のデジタル信号に変換する。
制御部４０は、信号変換部３０から出力されるデジタル信号を用いて各チャネルにおいてピクセル単位の容量変化量を検知する。すなわち、制御部４０は、信号変換部３０から出力されるデジタル信号を用いてピクセル単位の容量値（Ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ）を算出し、それよりピクセル単位の容量変化量を検知する。ここで、容量値は、タッチスクリーンパネル１０の自己キャパシタンス値と寄生キャパシタンス値を含むことができる。
【００１７】
一方、信号変換部３０と制御部４０は、ＳＰＩ（Ｓｅｒｉａｌ  Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ）バスやＩ２Ｃ（Ｉｎｔｅｒ−Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）バスで接続されることができる。
図２は、本発明の一実施形態によるタッチスクリーンパネルの容量測定装置の構成を示すブロック図である。
【００１８】
図２を参照すれば、一実施形態による容量測定装置は、基準周波数の励起信号を生成するロジック部１２０、タッチスクリーンパネル１１０の出力を直列信号として出力するＭＵＸ１３０、ＭＵＸ１３０の出力をデジタル信号に変換する信号変換部１４０、デジタル信号を用いて容量変化量を検知する制御部１５０、および制御部１５０で検知された容量変化量を外部に送信する通信モジュール１６０を含んで構成される。
【００１９】
ロジック部１２０は、ロードされたタッチスクリーンパネル１１０の仕様に応じて互いに異なる基準周波数の励起信号を生成する。ここで、ロジック部１２０は矩形波信号を励起信号として生成するＦＰＧＡまたはＣＰＬＤであっても良い。それにより、ロジック部１２０は、ロードされたタッチスクリーンパネル１１０のキャパシタンス容量に応じた測定範囲を設定し、その設定された測定範囲に応じて互いに異なる基準周波数の励起信号を生成し、その生成された励起信号をタッチスクリーンパネル１１０にチャネル別に印加する。
【００２０】
好ましくは、ロジック部１２０は、タッチスクリーンパネル１１０の製品仕様に応じて励起信号の基準周波数を変更して生成し、また、タッチスクリーンパネル１１０の製品仕様に応じて励起信号を印加するチャネル数を変更することが好ましい。
タッチスクリーンパネル１１０の出力はチャネル別に並列出力される。
ＭＵＸ１３０は、チャネル別の放電信号が並列出力されることにより、そのチャネル別の放電信号を直列信号に変換して信号変換部１４０に出力する。
【００２１】
信号変換部１４０は、タッチスクリーンパネル１１０から出力されてＭＵＸ１３０を経たチャネル別の放電信号をデジタル信号に変換する。信号変換部１４０はアナログ信号をデジタル信号に変換するものであり、チャネル別の放電信号を所定ビット列のデジタル信号に変換する。別の例として、信号変換部１４０の後端には補正エンジン（ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ  ｅｎｇｉｎｅ）がさらに備えられることができる。
制御部１５０は、信号変換部１４０から出力されるデジタル信号を用いてピクセル単位の容量値（Ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ）を算出し、その算出結果からチャネル別のピクセル単位の容量変化量を検知する。ここで、容量値は、タッチスクリーンパネル１１０の自己キャパシタンス値と寄生キャパシタンス値を含むことができる。
【００２２】
通信モジュール１６０は、制御部１５０と連動し、制御部１５０で検知された結果を外部に送信する。
図３は、本発明の他の実施形態によるタッチスクリーンパネルの容量測定装置の構成を示すブロック図である。
図３を参照すれば、他の実施形態による容量測定装置は、基準周波数の励起信号を生成するロジック部２２０、タッチスクリーンパネル２１０の出力を直列信号として出力するＭＵＸ２３０、ＭＵＸ２３０の出力をデジタル信号に変換する信号変換部２４０、デジタル信号を用いて容量変化量を検知する制御部２５０、制御部２５０で検知された容量変化量を外部に送信する通信モジュール２６０、および制御部２５０で検知された容量変化量をディスプレイするディスプレイ部２７０で構成される。
【００２３】
ロジック部２２０は、タッチスクリーンパネル２１０の仕様に応じて互いに異なる基準周波数の励起信号を生成する。ここで、ロジック部２２０は矩形波信号を励起信号として生成するＦＰＧＡまたはＣＰＬＤであっても良い。それにより、ロジック部２２０は、タッチスクリーンパネル２１０のキャパシタンス容量に応じた測定範囲を設定し、その設定された測定範囲に応じて互いに異なる基準周波数の励起信号を生成し、その生成された励起信号をタッチスクリーンパネル２１０にチャネル別に印加する。また、ロジック部２２０は、タッチスクリーンパネル２１０がロードされる時、そのタッチスクリーンパネル２１０の縦横に備えられるチャネル数に対応するように励起信号を生成してチャネル別に印加する。このために、ロジック部２２０は、タッチスクリーンパネル２１０の製品仕様に応じて励起信号の基準周波数を変更設定し、また、励起信号を印加するチャネル数を変更して設定する。それにより、ロジック部２２０は、ロードされたタッチスクリーンパネル２１０の製品仕様に応じて励起信号の基準周波数を変更して生成し、チャネル数を変更してその生成された励起信号を印加する。
【００２４】
前記において、励起信号の基準周波数を変更したり励起信号を印加するチャネル数を変更したりすることは、タッチスクリーンパネル２１０を製造する製造会社に応じて、製品の特性のうち適用される基準周波数と縦横のチャネル数が互いに異なるためである。したがって、本発明においては、測定対象としてロードされたタッチスクリーンパネル２１０の仕様に応じて励起信号の基準周波数を互いに異なるように設定するか、励起信号を印加するチャネル数を異なるように設定することが好ましい。
【００２５】
ＭＵＸ２３０は、タッチスクリーンパネル２１０からチャネル別に並列出力されるチャネル別の放電信号を直列信号に変換して信号変換部２４０に出力する。
信号変換部２４０は、ＭＵＸ２３０から出力される直列のチャネル別の放電信号をデジタル信号に変換する。信号変換部２４０は、アナログ信号に該当する直列のチャネル別の放電信号を所定ビット列のデジタル信号に変換する。
【００２６】
制御部２５０は、信号変換部２４０から出力されるデジタル信号を用いてピクセル単位の自己キャパシタンス値と寄生キャパシタンス値を含むピクセル単位の容量値（Ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ）を算出し、その算出結果からチャネル別のピクセル単位の容量変化量を検知する。
通信モジュール２６０は、制御部２５０と連動し、制御部２５０で検知された結果を外部に送信する。
【００２７】
ディスプレイ部２７０は、制御部２５０と連動し、その制御部２５０で検知された結果を各チャネル別にディスプレイする。すなわち、制御部２５０で検知されたピクセル単位の容量変化量を各チャネル別にディスプレイする。特に、ディスプレイ部２７０は、制御部２５０で検知されたピクセル単位の容量変化量を波形でディスプレイする。
結局、ディスプレイ部２７０を介してディスプレイされる波形の傾きと電位差を基準データ（基準傾きおよび基準電位差）と比較した差に応じてピクセル間の開放（ｏｐｅｎ）時に検出される容量値とピクセル間に短絡（ｓｈｏｒｔ）時に検出される容量値を検出することができる。
【００２８】
上述したように本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明が属する技術分野で通常の知識を有した者であれば、本発明の本質的な特性を外れない範囲内で変形された形態で実現することができるであろう。
したがって、ここで説明した本発明の実施形態は限定的な観点でなく説明的な観点で考慮しなければならず、本発明の範囲は上述した説明でなく特許請求の範囲に示されており、それと同等な範囲内にある全ての差異点は本発明に含まれると解釈しなければならない。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
前記のような本発明に係るタッチスクリーンパネルの容量測定装置は、タッチスクリーンパネルだけでなく、容量性センサーのように外部変化によってキャパシタンス容量が変化するデバイスに対して自体の容量値が仕様で定義したレベルであるか否かを計測するのに適用されることができる。
【図１】
0005863992.tif 000002
【図２】
0005863992.tif 000003
【図３】
0005863992.tif 000004