KR101033316B1 - Capacitive touch detect system - Google Patents

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KR101033316B1 KR1020090112018A KR20090112018A KR101033316B1 KR 101033316 B1 KR101033316 B1 KR 101033316B1 KR 1020090112018 A KR1020090112018 A KR 1020090112018A KR 20090112018 A KR20090112018 A KR 20090112018A KR 101033316 B1 KR101033316 B1 KR 101033316B1
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이정우
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주식회사 티엘아이
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Abstract

PURPOSE: A capacitive touch detection system which uses the voltage of a response terminal is provided to sense the entry of an object within a sensing region by confirming the voltage of the response terminal which is converted to digital data. CONSTITUTION: A sensor(110) generates an induced charge according to a driving signal by coupling a sensing electrode to a driving electrode. An electric charge collector(130) generates the voltage according to the quantity of charge which flows in the response terminal. An electric charge measurer(140) measures the voltage of the response terminal. A switching unit(150) connects the sensing electrode to the response terminal.

Description

용량성 터치 감지 시스템{CAPACITIVE TOUCH DETECT SYSTEM}Capacitive Touch Sensing System {CAPACITIVE TOUCH DETECT SYSTEM}

본 발명의 상세한 설명에서 사용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여, 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.In order to more fully understand the drawings used in the detailed description of the invention, a brief description of each drawing is provided.

도 1a는 감지 영역 내에 어떠한 물체도 진입하지 않은 경우의 두개의 전극 사이의 전기장을 나타내는 도면이며, 도 1b는 감지 영역 내에 물체가 있는 경우의 두개의 전극 사이의 전기장을 나타내는 도면이다.FIG. 1A is a diagram showing an electric field between two electrodes when no object enters the sensing area, and FIG. 1B is a diagram showing an electric field between two electrodes when there is an object in the sensing area.

도 2은 도 1a 및 도 1b에 따른 용량성 커플링의 변화를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 2 is a view for explaining a change in capacitive coupling according to FIGS. 1A and 1B.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 용량성 터치 감지 시스템을 개략적으로 나타내는 도면이다.3 is a diagram schematically illustrating a capacitive touch sensing system according to a first embodiment of the present invention.

도 4는 도 3의 제1 실시예에 따른 용량성 터치 감지 시스템의 주요신호의 타이밍도이다.4 is a timing diagram of main signals of the capacitive touch sensing system according to the first embodiment of FIG. 3.

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 용량성 터치 감지 시스템을 개략적으로 나타내는 도면이다.5 is a diagram schematically illustrating a capacitive touch sensing system according to a second embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 용량성 터치 감지 시스템을 개략적으로 나타내는 도면이다.6 is a diagram schematically illustrating a capacitive touch sensing system according to a third embodiment of the present invention.

도 7a 및 도 7b는 도 6의 제3 실시예에 따른 용량성 터치 감지 시스템의 주요신호의 타이밍도들이다.7A and 7B are timing diagrams of main signals of the capacitive touch sensing system according to the third embodiment of FIG. 6.

도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 용량성 터치 감지 시스템을 개략적으로 나타내는 도면이다.8 is a diagram schematically illustrating a capacitive touch sensing system according to a fourth embodiment of the present invention.

본 발명은 감지영역 내의 물체의 존재를 검출하는 용량성 터치 감지 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a capacitive touch sensing system for detecting the presence of an object in a sensing area.

최근, 터치 감지 시스템은 사용상의 편리함과 미학적 우수함으로 인하여, 노트북 컴퓨터 뿐만 아니라, 가정용 및 휴대용 장치 또는 가전기기들 등에서도 널리 사용되고 있다. 일반적으로, 터치 감지 시스템에서는, 감지 소자들이 제어 패널 상의 일정한 위치에 매트릭스 구조로 배열된다. 그리고, 터치 감지 시스템은 사용자 또는 물체의 접촉이 발생되는 감지 소자의 제어패널 상의 위치를 감지하여 사용자의 입력을 수신한다.Recently, the touch sensing system has been widely used not only in notebook computers but also in home and portable devices or home appliances due to its convenience and aesthetics. In general, in a touch sensing system, the sensing elements are arranged in a matrix structure at a predetermined position on the control panel. In addition, the touch sensing system senses a position on the control panel of the sensing element in which contact of the user or an object is generated and receives a user input.

그런데, 기존의 터치 감지 시스템에서는, 제어패널에 직접적으로 접촉하는 경우에만, 접촉 위치가 감지되어 궁극적으로 사용자의 입력을 수신할 수 있다. 이 경우, 제어패널에 얼룩 등이 발생하여 미관상의 훼손이 발생될 수 있으며, 물체의 접촉에 따른 마모가 발생될 수도 있다.However, in the existing touch sensing system, only when the control panel directly contacts the touch panel, the contact position may be sensed and ultimately receive a user input. In this case, a stain or the like may occur on the control panel, thereby causing aesthetic appearance, and wear due to contact of an object.

따라서, 물체의 직접적인 접촉없이, 소정의 감지영역 내의 물체가 존재하는 경우에도, 이를 감지하여 궁극적으로 사용자의 입력을 수신할 수 있는 터치 감지 시스템이 요구된다.Accordingly, there is a need for a touch sensing system capable of detecting an event and ultimately receiving a user input even when an object exists within a predetermined sensing region without direct contact with the object.

본 발명의 목적은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 감지영역 내의 물체의 존재를 검출하는 용량성 터치 감지 시스템을 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to solve the problems of the prior art, to provide a capacitive touch sensing system for detecting the presence of an object in the sensing area.

상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일면은 용량성 터치 감지 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 일면에 따른 용량성 터치 감지 시스템은 구동 전극 및 감지 전극을 포함하는 감지 소자로서, 상기 구동 전극은 구동신호에 커플링되며, 상기 감지 전극은 상기 구동 전극에 용량성으로 커플링되어 상기 구동 신호에 따른 유도 전하를 발생하는 상기 감지 소자; 리셋 신호에 응답하여 동일한 전압으로 리셋되는 축전단자와 응답단자 사이에 형성되는 전하 집적기로서, 상기 축전단자에 유입되는 전하량에 따른 전압을 상기 응답단자에 발생하는 상기 전하 집적기; 상기 응답단자의 전압을 측정하는 전하 측정기; 스위칭 신호의 제1 상태에서 상기 감지 전극을 상기 축전단자에 연결하며, 상기 스위칭 신호의 제2 상태에서 상기 감지 전극에 상기 구동신호를 인가하도록 구동되는 스위칭 소자; 및 상기 구동신호, 상기 리셋신호 및 상기 스위칭 신호를 제공하는 컨트롤러를 구비한다.One aspect of the present invention for achieving the above technical problem relates to a capacitive touch sensing system. According to an aspect of the present invention, there is provided a capacitive touch sensing system including a driving electrode and a sensing electrode, wherein the driving electrode is coupled to a driving signal, and the sensing electrode is capacitively coupled to the driving electrode. The sensing element generating an induced charge according to a driving signal; A charge integrator formed between a capacitor and a response terminal reset to the same voltage in response to a reset signal, the charge integrator generating a voltage in the response terminal according to the amount of charge flowing into the capacitor; A charge meter for measuring a voltage of the response terminal; A switching element connected to the sensing electrode in the first state of a switching signal and driven to apply the driving signal to the sensing electrode in a second state of the switching signal; And a controller providing the driving signal, the reset signal, and the switching signal.

상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 일면도 용량성 터치 감지 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 다른 일면에 따른 용량성 터치 감지 시스템은 제어 패널을 포함한다. 상기 제어 패널은 제1 방향으로 배열되는 N개의 입력라인들; 제2 방향으로 배열되는 M개의 출력라인들; 상기 입력라인들과 상기 출력라인들로 이루어지는 매트릭스 구조의 교차점 상에 배열되는 N x M개의 감지 소자들로서, 각각이 구동 전극과 감지 전극을 포함하되, 상기 구동 전극은 각자의 상기 입력라인을 통하여 수신되는 구동신호에 커플링되며, 상기 감지 전극은 상기 구동 전극에 용량성으로 커플링되어 상기 구동 신호에 따른 유도 전하를 각자의 상기 출력 출력라인으로 발생하는 상기 N x M개의 감지 소자들; 및 수신되는 동작신호에 따라 상기 입력라인들 각각에 각자의 상기 구동신호를 발생하는 신호 발생 블락을 구비한다. 그리고, 본 발명의 다른 일면에 따른 용량성 터치 감지 시스템은 리셋 신호에 응답하여 동일한 전압으로 리셋되는 축전단자와 응답단자 사이에 형성되는 전하 집적기로서, 상기 축전단자에 유입되는 전하량에 따른 전압을 상기 응답단자에 발생하는 상기 전하 집적기; 상기 응답단자의 전압을 측정하는 전하 측정기; 스위칭 신호의 제1 상태에서 선택되는 어느하나의 상기 출력라인을 상기 축전단자에 연결하며, 상기 스위칭 신호의 제2 상태에서 상기 출력라인들에 상기 동작신호를 인가하도록 구동되는 스위칭 블락; 및 상기 동작신호, 상기 리셋신호 및 상기 스위칭 신호를 제공하는 컨트롤러를 더 구비한다.Another aspect of the present invention for achieving the above technical problem relates to a capacitive touch sensing system. According to another aspect of the present invention, a capacitive touch sensing system includes a control panel. The control panel includes N input lines arranged in a first direction; M output lines arranged in a second direction; N x M sensing elements arranged on an intersection of a matrix structure consisting of the input lines and the output lines, each comprising a driving electrode and a sensing electrode, wherein the driving electrode is received through the respective input line. Coupled to the driving signal, wherein the sensing electrode is capacitively coupled to the driving electrode, the N × M sensing elements generating induced charges according to the driving signal to the respective output output lines; And a signal generation block for generating the driving signal on each of the input lines according to the received operation signal. The capacitive touch sensing system according to another aspect of the present invention is a charge integrator formed between a capacitor and a response terminal which are reset to the same voltage in response to a reset signal, and the voltage according to the amount of charge flowing into the capacitor is measured. The charge integrator generated in the response terminal; A charge meter for measuring a voltage of the response terminal; A switching block connected to any one of the output lines selected in the first state of a switching signal to the power storage terminal, the switching block being driven to apply the operation signal to the output lines in the second state of the switching signal; And a controller providing the operation signal, the reset signal, and the switching signal.

상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 일면도 용량성 터치 감지 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 또 다른 일면에 따른 용량성 터치 감지 시스템은 구동 전극 및 감지 전극을 포함하는 감지 소자로서, 상기 구동 전극은 구동신호에 커플링되며, 상기 감지 전극은 상기 구동 전극에 용량성으로 커플링되어 상기 구동 신호에 따른 유도 전하를 발생하는 상기 감지 소자; 리셋 신호에 응답하여 동일한 전압으로 리셋되는 축전단자와 응답단자 사이에 형성되는 전하 집적기로서, 상기 축전단자에 유입되는 전하량에 따른 전압을 상기 응답단자에 발생하는 상기 전하 집적기; 상기 응답단자의 전압을 측정하는 전하 측정기; 스윙 제어신호를 드라이빙하여, 풀스윙하는 풀스윙 신호를 출력단으로 제공하는 풀스윙 소자; 스위칭 신호의 제1 상태에 따라 상기 감지 전극을 상기 축전단자에 연결하며, 상기 스위칭 신호의 제2 상태에 따라 상기 감지 전극에 상기 풀스윙 신호를 인가하도록 구동되는 스위칭 소자; 및 상기 구동신호, 상기 리셋신호, 상기 스위칭 신호 및 상기 스윙 제어신호를 제공하는 컨트롤러를 구비한다.Another aspect of the present invention for achieving the above technical problem relates to a capacitive touch sensing system. According to another aspect of the present invention, a capacitive touch sensing system includes a sensing element including a driving electrode and a sensing electrode, wherein the driving electrode is coupled to a driving signal, and the sensing electrode is capacitively coupled to the driving electrode. The sensing element generating an induced charge according to the driving signal; A charge integrator formed between a capacitor and a response terminal reset to the same voltage in response to a reset signal, the charge integrator generating a voltage in the response terminal according to the amount of charge flowing into the capacitor; A charge meter for measuring a voltage of the response terminal; A full swing element for driving a swing control signal to provide a full swing signal to the output stage; A switching element connected to the sensing electrode according to a first state of a switching signal and driven to apply the full swing signal to the sensing electrode according to a second state of the switching signal; And a controller providing the driving signal, the reset signal, the switching signal, and the swing control signal.

상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 일면도 용량성 터치 감지 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 또 다른 일면에 따른 용량성 터치 감지 시스템은 제어 패널을 포함한다. 상기 제어 패널은 제1 방향으로 배열되는 N개의 입력라인들; 제2 방향으로 배열되는 M개의 출력라인들; 상기 입력라인들과 상기 출력라인들로 이루어지는 매트릭스 구조의 교차점 상에 배열되는 N x M개의 감지 소자들로서, 각각이 구동 전극과 감지 전극을 포함하되, 상기 구동 전극은 각자의 상기 입력라인을 통하여 수신되는 구동신호에 커플링되며, 상기 감지 전극은 상기 구동 전극에 용량성으로 커플링되어 상기 구동 신호에 따른 유도 전하를 각자의 상기 출력 출력라인으로 발생하는 상기 N x M개의 감지 소자들; 및 수신되는 동작신 호에 따라 상기 입력라인들 각각에 각자의 상기 구동신호를 발생하는 신호 발생 블락을 구비한다. 그리고, 본 발명의 또 다른 일면에 따른 용량성 터치 감지 시스템은 상기 용량성 터치 감지 시스템은 리셋 신호에 응답하여 동일한 전압으로 리셋되는 축전단자와 응답단자 사이에 형성되는 전하 집적기로서, 상기 축전단자에 유입되는 전하량에 따른 전압을 상기 응답단자에 발생하는 상기 전하 집적기; 상기 응답단자의 전압을 측정하는 전하 측정기; 스윙 제어신호를 드라이빙하여, 풀스윙하는 풀스윙 신호를 출력단으로 제공하는 풀스윙 소자; 스위칭 신호의 제1 상태에 따라 선택되는 어느하나의 상기 출력라인을 상기 축전단자에 연결하며, 상기 스위칭 신호의 제2 상태에 따라 상기 출력라인들에 상기 풀스윙 신호를 인가하도록 구동되는 스위칭 블락; 및 상기 동작신호, 상기 리셋신호, 상기 스위칭 신호 및 상기 스윙 제어신호를 제공하는 컨트롤러를 더 구비한다.Another aspect of the present invention for achieving the above technical problem relates to a capacitive touch sensing system. According to another aspect of the present invention, a capacitive touch sensing system includes a control panel. The control panel includes N input lines arranged in a first direction; M output lines arranged in a second direction; N x M sensing elements arranged on an intersection of a matrix structure consisting of the input lines and the output lines, each comprising a driving electrode and a sensing electrode, wherein the driving electrode is received through the respective input line. Coupled to the driving signal, wherein the sensing electrode is capacitively coupled to the driving electrode, the N × M sensing elements generating induced charges according to the driving signal to the respective output output lines; And a signal generation block for generating the driving signal on each of the input lines according to the received operation signal. In addition, the capacitive touch sensing system according to another aspect of the present invention, the capacitive touch sensing system is a charge integrator is formed between the capacitor and the response terminal is reset to the same voltage in response to a reset signal, the capacitor The charge integrator generating a voltage at the response terminal according to an amount of charge introduced into the response terminal; A charge meter for measuring a voltage of the response terminal; A full swing element for driving a swing control signal to provide a full swing signal to the output stage; A switching block connected to any one of the output lines selected according to a first state of a switching signal to the power storage terminal, the switching block being driven to apply the full swing signal to the output lines according to a second state of the switching signal; And a controller providing the operation signal, the reset signal, the switching signal, and the swing control signal.

본 발명과 본 발명의 동작상의 잇점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다. 각 도면을 이해함에 있어서, 동일한 부재는 가능한 한 동일한 참조부호로 도시하고자 함에 유의해야 한다.For a better understanding of the present invention and its operational advantages, and the objects attained by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings, which illustrate preferred embodiments of the invention, and the accompanying drawings. In understanding each of the figures, it should be noted that like parts are denoted by the same reference numerals whenever possible.

먼저, 본 발명의 실시예들을 구체적으로 기술하기에 앞서 감지소자의 감지영역 내의 물체의 존재에 따라 발생되는 용량성 커플링의 변화에 대하여 살펴본다.First, before describing the embodiments of the present invention in detail, the change in the capacitive coupling caused by the presence of an object in the sensing region of the sensing device will be described.

도 1a는 감지 영역 내에 어떠한 물체도 진입하지 않은 경우의 두개의 전극 사이의 전기장을 나타내는 도면이며, 도 1b는 감지 영역 내에 물체(즉, 접지되어 있는 사용자의 손가락)가 있는 경우의 두개의 전극 사이의 전기장을 나타내는 도면이다. 도 1a 및 도 1b에서는, 간략화하기 위하여 감지소자를 형성하는 2개의 전극(10, 20) 만이 도시된다.FIG. 1A is a diagram showing an electric field between two electrodes when no object enters the sensing area, and FIG. 1B is a diagram between two electrodes when there is an object in the sensing area (ie, a finger of a user grounded). It is a figure which shows the electric field of. 1A and 1B, only two electrodes 10, 20 forming a sensing element are shown for simplicity.

도 1a와 같이 어떠한 물체도 감지 영역 내에 진입하지 않은 경우(CASE1)에는, 두개의 전극(10, 20) 사이에 형성되는 모든 전기력선이 두개의 전극(10, 20)에 접속된다. 그러나, 도 1b와 같이 사용자의 손가락(30)이 감지 영역 내에 진입하는 경우(CASE2)에는, 두개의 전극(10, 20) 사이에 형성되는 전기력선의 일부가 손가락(30)을 통하여 접지면과 결합되고, 나머지 전기력선만이 전극(10, 20)에 접속된다. When no object enters the sensing region as shown in FIG. 1A (CASE1), all electric force lines formed between the two electrodes 10 and 20 are connected to the two electrodes 10 and 20. However, when the user's finger 30 enters the sensing area as shown in FIG. 1B (CASE2), a part of the electric force line formed between the two electrodes 10 and 20 is coupled with the ground plane through the finger 30. Only the remaining electric force lines are connected to the electrodes 10 and 20.

이에 따라, 도 2에 도시되는 바와 같이, 사용자의 손가락(30)이 감지 영역 내에 진입하는 경우(CASE2)에는, 어떠한 물체도 감지 영역 내에 진입하지 않은 경우(CASE1)에 비하여, 전극들(10, 20)간의 용량성 커플링이 감소된다.Accordingly, as shown in FIG. 2, when the user's finger 30 enters into the sensing area (CASE2), the electrodes 10, as compared with the case where no object enters into the sensing area (CASE1), are shown in FIG. 20) capacitive coupling is reduced.

이러한 원리를 이용하여, 구동신호(XDR)과 같은 일정한 파형을 하나의 전극(10)에 인가하고, 다른 전극(20)에서 이에 따른 감지신호(XDT)의 전압의 변화를 측정함으로써, 축전소자의 감지 영역 내에 어떠한 물체가 접근하는지 여부를 감지할 수 있게 된다.By using this principle, by applying a constant waveform, such as a drive signal (XDR) to one electrode 10, and by measuring the change in the voltage of the detection signal (XDT) according to the other electrode 20, It is possible to detect which object is approaching within the detection area.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제1 First 실시예Example

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 용량성 터치 감지 시스템을 개략적으로 나타내는 도면이다.3 is a diagram schematically illustrating a capacitive touch sensing system according to a first embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 제1 실시예의 용량성 터치 감지 시스템은 감지 소자(110), 전하 집적기(130), 전하 측정기(140), 스위칭 소자(150) 및 컨트롤러(160)를 구비한다.Referring to FIG. 3, the capacitive touch sensing system of the first embodiment includes a sensing element 110, a charge integrator 130, a charge meter 140, a switching element 150, and a controller 160.

상기 감지 소자(110)는 구동 전극(EDR) 및 감지 전극(EDT)을 포함하여 형성된다. 상기 구동 전극(EDR)은 구동 신호(XDR)에 커플링된다. 그리고, 상기 구동 전극(EDR)과 상기 감지 전극(EDT) 사이에는 유전체 등이 형성되어, 상기 감지 전극(EDT)은 상기 구동 전극(ERD)에 용량성으로 커플링된다. 이에 따라, 상기 감지 전극(EDT)는 상기 구동 전극(EDR)에 인가되는 구동 신호(XDR)에 따른 유도 전하가 발생된다.The sensing element 110 includes a driving electrode EDR and a sensing electrode EDT. The driving electrode EDR is coupled to the driving signal XDR. In addition, a dielectric is formed between the driving electrode EDR and the sensing electrode EDT, and the sensing electrode EDT is capacitively coupled to the driving electrode ERD. Accordingly, the sensing electrode EDT generates induced charges according to the driving signal XDR applied to the driving electrode EDR.

상기 전하 집적기(130)는 리셋 신호(RST)에 응답하여 동일한 전압으로 리셋되는 축전단자(NCP)와 응답단자(NRS) 사이에 형성된다. 이때, 상기 축전단자(NCP)에는, 전하가 유입된다. 그리고, 상기 응답단자(NRS)에는, 상기 축전단자(NCP)에 유입되는 전하량에 따른 전압이 발생된다.The charge integrator 130 is formed between the capacitor terminal NCP and the response terminal NRS that are reset to the same voltage in response to the reset signal RST. At this time, electric charge flows into the power storage terminal NCP. The response terminal NRS generates a voltage corresponding to the amount of charge flowing into the storage terminal NCP.

바람직하기로는, 상기 전하 집적기(130)는 축전 캐패시터(131), 리셋 스위치(133) 및 증폭 수단(135)을 구비한다.Preferably, the charge integrator 130 includes a storage capacitor 131, a reset switch 133 and an amplification means 135.

상기 축전 캐패시터(131)는 상기 축전단자(NCP)와 상기 응답단자(NRS) 사이에 형성된다. 상기 리셋 스위치(133)는 상기 리셋 신호(XRS)에 응답하여 상기 축전단자(NCP)와 상기 응답단자(NRS)를 전기적으로 연결한다.The power storage capacitor 131 is formed between the power storage terminal NCP and the response terminal NRS. The reset switch 133 electrically connects the power storage terminal NCP and the response terminal NRS in response to the reset signal XRS.

상기 증폭 수단(135)은 상기 축전 단자(NCP)에 축전되는 전하의 증가에 따라 상기 응답 단자(NRS)의 전압레벨을 상승시킨다. 바람직하기로는, 상기 증폭 수단(135)는 양의 입력단에 기준전압(VREF)이 인가되고, 음의 입력단에 상기 축전단자(NCP)가 인가되며, 출력단이 상기 응답단자(NRS)가 연결되는 연산 증폭기이다.The amplifying means 135 increases the voltage level of the response terminal NRS as the charge stored in the power storage terminal NCP increases. Preferably, the amplifying means 135 is a calculation that the reference voltage (VREF) is applied to the positive input terminal, the power storage terminal (NCP) is applied to the negative input terminal, the output terminal is connected to the response terminal (NRS) It is an amplifier.

상기 전하 측정기(140)는 상기 응답단자(NRS)의 전압을 측정한다. 바람직한 실시예에서는, 상기 전하 측정기(140)는 상기 응답단자(NRS)의 전압을 디지털 데이터(XDIG)로 변환하여 출력하는 ADC 회로이다.The charge meter 140 measures the voltage of the response terminal (NRS). In a preferred embodiment, the charge meter 140 is an ADC circuit for converting the voltage of the response terminal (NRS) to digital data (XDIG) and outputs.

상기 스위칭 소자(150)는, 스위칭 신호(XSW)의 제1 상태(예를 들면, 논리 'H')에서, 상기 감지 전극(EDT)을 상기 축전단자(NCP)에 연결한다. 그리고, 상기 스위칭 소자(150)는, 스위칭 신호(XSW)의 제2 상태(예를 들면, 논리 'L')에서, 상기 감지 전극(EDT)에 상기 구동신호(XDR)를 인가하도록 구동된다.The switching element 150 connects the sensing electrode EDT to the storage terminal NCP in a first state (eg, logic 'H') of the switching signal XSW. The switching element 150 is driven to apply the driving signal XDR to the sensing electrode EDT in a second state (eg, logic 'L') of the switching signal XSW.

그리고, 상기 컨트롤러(160)는 상기 구동신호(XDR), 상기 리셋신호(XRS) 및 상기 스위칭 신호(XSW)를 제공한다.The controller 160 provides the driving signal XDR, the reset signal XRS, and the switching signal XSW.

계속 도 3을 참조하면, 바람직하기로는, 제1 실시예의 용량성 터치 감지 시스템은 전하 완충기(170)를 더 구비한다.With continued reference to FIG. 3, preferably, the capacitive touch sensing system of the first embodiment further includes a charge buffer 170.

상기 전하 완충기(170)는 상기 축전 단자(NCP)에 커플드되며, 상기 구동신호(XDR)에 따라 상기 축전단자(NCP)에 형성되는 상기 유도 전하를 완충하는 정류 전류를 제공한다. 상기 전하 완충기(170)에 의하여, 상기 축전단자(NCP)의 전압레벨이 보다 신속히 회복될 수 있다.The charge buffer 170 is coupled to the power storage terminal NCP, and provides a rectified current for buffering the induced charge formed in the power storage terminal NCP according to the driving signal XDR. By the charge buffer 170, the voltage level of the capacitor NCP can be restored more quickly.

도 4는 도 3의 제1 실시예에 따른 용량성 터치 감지 시스템의 주요신호의 타 이밍도이다. 도 4를 참조하여, 제1 실시예에 따른 용량성 터치 감지 시스템의 동작원리가 기술된다.4 is a timing diagram of main signals of the capacitive touch sensing system according to the first embodiment of FIG. 3. Referring to Fig. 4, the operation principle of the capacitive touch sensing system according to the first embodiment is described.

도 4를 도 3과 함께 참조하면, 시점 t11에서, 상기 리셋신호(XRS)가 "L"로 되면, 상기 전하 집적기(130)의 상기 축전단자(NCP)와 상기 응답단자(NRS) 사이의 리셋 상태가 해제된다.Referring to FIG. 4 together with FIG. 3, when the reset signal XRS becomes “L” at a time point t11, between the power storage terminal NCP and the response terminal NRS of the charge integrator 130. The reset state is released.

그리고, 시점 t12에서, 상기 스위칭 신호(XSW)가 "H"로 되면, 상기 감지 전극(EDT)은 상기 기준전압(VREF)으로 제어된다. 시점 t13에서, 상기 구동 신호(XDR)가 "L"로 천이하면, 상기 감지 단자(EDT)에 발생되는 유도 전하(P11) 및 이에 따른 상기 축전단자(NCP)의 유입 전하량(P12)에 따라, 상기 응답단자(NRS)의 전압레벨이 상승하게 된다. When the switching signal XSW becomes “H” at time t12, the sensing electrode EDT is controlled to the reference voltage VREF. At the time t13, when the driving signal XDR transitions to “L”, according to the induced charge P11 generated at the sensing terminal EDT and thus the amount of inflow charge P12 of the storage terminal NCP, The voltage level of the response terminal NRS is increased.

그리고, 시점 t14에서, 상기 스위칭 신호(XSW)가 "L"로 되면, 상기 감지 전극(EDT)은 상기 구동 신호(XDR)에 따라 접지전압(VSS)로 된다. 그리고, 시점 t15에서는, 상기 감지 전극(EDT)은 상기 구동 신호(XDR)에 따라 전원전압(VCC)로 제어된다. 이와 같이, 상기 감지 전극(EDT)이 접지전압(VSS) 및 전원전압(VCC)과 같은 파워전압으로 제어됨으로 인하여, 상기 감지 전극(EDT)은 다시 리셋 상태로 제어된다.At the time t14, when the switching signal XSW becomes “L”, the sensing electrode EDT becomes the ground voltage VSS according to the driving signal XDR. At the time t15, the sensing electrode EDT is controlled by the power supply voltage VCC according to the driving signal XDR. As such, since the sensing electrode EDT is controlled to the same power voltage as the ground voltage VSS and the power supply voltage VCC, the sensing electrode EDT is controlled to the reset state again.

그리고, 미리 결정된 일정 갯수(도 4에서는 4회)의 상기 구동 신호(XDR)의 활성화가 발생된 후의 시점 t16에서의 상기 응답단자(NRS)의 전압(VFN)을 디지털 데이터(XDIG)로 변환한다.Then, the voltage VFN of the response terminal NRS is converted into digital data XDIG at a time point t16 after the predetermined number of times (four times in FIG. 4) of activation of the driving signal XDR is generated. .

이때, 상기 디지털 데이터(XDIG)로 변환되는 상기 응답단자(NRS)의 전 압(VFN)을 확인하여 상기 감지 소자(110)의 감지 영역 내에 물체가 진입하는지 여부를 감지할 수 있게 된다. 만약, 상기 감지 소자(110)의 감지 영역 내에 물체가 진입한 경우에는, 상기 감지 소자(110)의 감지 영역 내에 물체가 존재하지 않는 경우에 비하여, 상기 응답단자(NRS)의 전압레벨의 상승폭은 현저히 작은 값이 될 것이다.In this case, the voltage VFN of the response terminal NRS converted into the digital data XDIG may be checked to detect whether an object enters the sensing region of the sensing element 110. If an object enters into the sensing area of the sensing element 110, the rising width of the voltage level of the response terminal NRS may be higher than that of an object not present in the sensing area of the sensing element 110. It will be a significantly smaller value.

상기와 같은 제1 실시예의 용량성 터치 감지 시스템에 의하여, 감지 소자(110)의 직접적인 접촉없이도, 감지 영역 내에 진입하는 물체의 감지가 가능하다.By the capacitive touch sensing system of the first embodiment as described above, it is possible to detect an object entering the sensing region without direct contact with the sensing element 110.

또한, 본 실시예에서는, 상기 감지 단자(EDT)에 유도된 전하가 상기 전하 집적기(130)의 축전 단자(NCP)에 전달된 이후, 상기 감지 단자(EDT)에는 풀스윙하는 구동 신호(XDR)가 인가된다. 그러므로, 상기 감지 단자(EDT)는 유도된 전하를 상기 전하 집적기(130)의 축전 단자(NCP)에 전달한 후, 신속히 리셋 상태를 회복하게 된다. In addition, in the present embodiment, after the charge induced in the sensing terminal EDT is transferred to the power storage terminal NCP of the charge integrator 130, the driving signal XDR is full swinged in the sensing terminal EDT. ) Is applied. Therefore, the sensing terminal EDT recovers the reset state quickly after transferring the induced charge to the power storage terminal NCP of the charge integrator 130.

한편, 도 3의 제1 실시예는 도 5의 제2 실시예와 같이 확장될 수 있다.Meanwhile, the first embodiment of FIG. 3 may be expanded like the second embodiment of FIG. 5.

제2 2nd 실시예Example

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 용량성 터치 감지 시스템을 개략적으로 나타내는 도면으로서, 도 3의 제1 실시예의 기술적 사상을 이용하여 제어 패널 상의 특정한 위치에 물체가 진입되었지 여부를 감지하는 시스템이다.FIG. 5 is a diagram schematically illustrating a capacitive touch sensing system according to a second embodiment of the present invention, which detects whether an object has entered a specific position on a control panel using the technical spirit of the first embodiment of FIG. 3. System.

도 5의 실시예에서, 도 3의 실시예와 동일한 기능을 가지는 구성요소 및 신 호에 대하여, 동일한 참조부호 및 참조번호가 부여되며, 이에 대한 구체적인 도시는 생략된다.In the embodiment of Figure 5, the same reference numerals and reference numerals are given to components and signals having the same function as the embodiment of Figure 3, the specific illustration thereof is omitted.

도 5를 참조하면, 제2 실시예의 용량성 터치 감지 시스템은 N(도 5에서는, 4개가 예로서 도시됨)개의 입력라인들(LIN1~LIN4), M(도 5에서는, 4개가 예로서 도시됨)개의 출력라인들(LOUT1~LOUT4), 그리고, N x M 개의 감지 소자들(110) 및 신호 발생 블락(BGN)을 제어 패널(CONPAL) 상에 포함하며, 전하 집적기(130), 전하 측정기(140), 스위칭 블락(BSW) 및 컨트롤러(160)를 구비한다.Referring to FIG. 5, the capacitive touch sensing system of the second embodiment includes N input lines LIN1 to LIN4 and 4 (in FIG. 5, four are shown as examples). Output lines LOUT1 to LOUT4, and N × M sensing elements 110 and a signal generation block BGN on the control panel CONPAL, and include a charge integrator 130 and a charge. The measurement device 140 includes a switching block BSW and a controller 160.

상기 입력라인들(LIN1~LIN4)은 제1 방향(예를 들면, 행의 방향)으로 나란히 배열되며, 상기 출력라인들(LOUT1~LOUT4)은 제2 방향(예를 들면, 열의 방향)으로 나란히 배열된다.The input lines LIN1 to LIN4 are arranged side by side in a first direction (eg, a row direction), and the output lines LOUT1 to LOUT4 are side by side in a second direction (eg, a column direction). Are arranged.

상기 감지 소자들(110)은 상기 입력라인들(LIN1~LIN4)과 상기 출력라인들(LOUT1~LOUT4)로 이루어지는 매트릭스 구조의 교차첨 상에 배열된다. 이때, 도 5의 감지 소자들(110) 각각은 도 3의 감지 소자(110)와 동일한 구성으로 구현될 수 있으며, 또한 동일한 방식으로 작용한다.The sensing elements 110 are arranged on the intersection of a matrix structure consisting of the input lines LIN1 to LIN4 and the output lines LOUT1 to LOUT4. In this case, each of the sensing elements 110 of FIG. 5 may be embodied in the same configuration as the sensing element 110 of FIG. 3 and may also function in the same manner.

즉, 상기 감지 소자들(110) 각각은 구동 전극(EDR, 도 5에는 미도시) 및 감지 전극(EDT, 도 5에는 미도시)을 포함하여 형성된다. 상기 구동 전극(EDR)은 각자의 구동 신호(XDR1~XDR4)에 커플링된다. 그리고, 상기 구동 전극(EDR)과 상기 감지 전극(EDT) 사이에는 유전체 등이 형성되어, 상기 감지 전극(EDT)은 상기 구동 전극(ERD)에 용량성으로 커플링된다. 이에 따라, 상기 감지 전극(EDT)는 상기 구동 전극(EDR)에 인가되는 각자의 구동 신호(XDR1~XDR4)에 따른 유도 전하가 발생된다. That is, each of the sensing elements 110 includes a driving electrode EDR (not shown in FIG. 5) and a sensing electrode EDT (not shown in FIG. 5). The driving electrode EDR is coupled to the respective driving signals XDR1 to XDR4. In addition, a dielectric is formed between the driving electrode EDR and the sensing electrode EDT, and the sensing electrode EDT is capacitively coupled to the driving electrode ERD. Accordingly, the sensing electrode EDT generates inductive charges according to respective driving signals XDR1 to XDR4 applied to the driving electrode EDR.

그리고, 상기 신호 발생 블락(BGN)은 행 선택 어드레스(RADD)에 의하여 선택되는 상기 입력라인들(LIN1~LIN4)에, 수신되는 동작신호(XOP)에 따른 각자의 상기 구동신호(XDR1~XDR4)를 발생한다. 이때, 상기 신호 발생 블락(BGN)에 포함되는 신호 발생기(120_1~120_4)는 상기 행 선택 어드레스(RADD)에 의하여 인에이블되는 신호 발생기(120_1~120_4)가 결정된다.The signal generation block BGN is connected to the input lines LIN1 to LIN4 selected by the row selection address RADD, and the driving signals XDR1 to XDR4 corresponding to the received operation signal XOP. Occurs. In this case, the signal generators 120_1 to 120_4 included in the signal generation block BGN are determined by the signal generators 120_1 to 120_4 enabled by the row selection address RADD.

상기 전하 집적기(130)는 도 3의 전하 집적기(130)와 동일하게 구성될 수 있다. 즉, 상기 전하 집적기(130)는 리셋 신호(XRS)에 응답하여 동일한 전압으로 리셋되는 축전단자(NCP)와 응답단자(NRS) 사이에 형성되며, 상기 축전단자(NCP)에 유입되는 전하량에 따른 전압을 상기 응답단자(NRS)에 발생한다. The charge integrator 130 may be configured in the same manner as the charge integrator 130 of FIG. 3. That is, the charge integrator 130 is formed between the capacitor terminal NCP and the response terminal NRS, which are reset to the same voltage in response to the reset signal XRS, to the amount of charge flowing into the capacitor terminal NCP. The corresponding voltage is generated at the response terminal NRS.

그리고, 상기 전하 측정기(140)도 도 3의 전하 측정기(140)와 동일하게 구성될 수 있으며, 상기 응답단자(NRS)의 전압을 측정한다. 바람직하기로는, 상기 전하 측정기(140)는 상기 응답단자(NRS)의 전압을 디지털 데이터(XDIG)로 변환하는 ADC 회로로 구현된다.The charge meter 140 may also be configured in the same manner as the charge meter 140 of FIG. 3, and measures the voltage of the response terminal NRS. Preferably, the charge meter 140 is implemented as an ADC circuit for converting the voltage of the response terminal (NRS) into digital data (XDIG).

그리고, 상기 스위칭 블락(BSW)은 스위칭 신호(XSW)의 제1 상태에서 선택되는 어느하나의 상기 출력라인(LOUT1~LOUT4)을 상기 축전단자(NCP)에 연결하며, 상기 스위칭 신호(XSW)의 제2 상태에서 상기 출력라인들(LOUT1~LOUT4)에 상기 구동신호(XOP)를 인가하도록 구동된다. 이때, 상기 스위칭 블락(BSW)에 포함되는 스위칭 소자들(150_1~150_4)는 도 3의 스위칭 소자(150)와 유사하게 구현될 수 있으며, 상기 열 선택 어드레스(CADD)에 의하여 인에이블되는 스위칭 소자(150_1~150_4)가 결정된다.The switching block BSW connects one of the output lines LOUT1 to LOUT4 selected in the first state of the switching signal XSW to the power storage terminal NCP, and the switching signal XSW. In the second state, the driving signal XOP is applied to the output lines LOUT1 to LOUT4. In this case, the switching elements 150_1 to 150_4 included in the switching block BSW may be implemented similarly to the switching element 150 of FIG. 3 and may be enabled by the column selection address CADD. (150_1 to 150_4) is determined.

그리고, 상기 컨트롤러(160)는 도 3의 컨트롤러(140)와 동일하게 구성될 수 있으며, 상기 동작신호(XOP), 상기 리셋신호(XRS) 및 상기 스위칭 신호(XSW)를 제공한다.The controller 160 may be configured in the same manner as the controller 140 of FIG. 3, and provides the operation signal XOP, the reset signal XRS, and the switching signal XSW.

계속 도 5를 참조하면, 바람직하기로는, 제2 실시예의 용량성 터치 감지 시스템은 전하 완충기(170)를 더 구비한다.5, preferably, the capacitive touch sensing system of the second embodiment further includes a charge buffer 170.

상기 전하 완충기(170)는 도 3의 전하 완충기(170)와 동일하게 구성될 수 있으며, 동일한 기능을 수행한다. 즉, 상기 전하 완충기(170)는 상기 축전 단자(NCP)에 커플드되며, 상기 구동신호(XDR)에 따라 상기 축전단자(NCP)에 형성되는 상기 유도 전하를 완충하는 정류 전류를 제공한다. 따라서, 상기 전하 완충기(170)에 의하여, 상기 축전단자(NCP)의 전압레벨이 보다 신속히 회복될 수 있다.The charge buffer 170 may be configured in the same manner as the charge buffer 170 of FIG. 3, and performs the same function. That is, the charge buffer 170 is coupled to the power storage terminal NCP, and provides a rectified current that buffers the induced charge formed in the power storage terminal NCP according to the driving signal XDR. Therefore, by the charge buffer 170, the voltage level of the power storage terminal (NCP) can be restored more quickly.

상기와 같은 제2 실시예의 용량성 터치 감지 시스템에 의하여, 감지 소자(110)의 직접적인 접촉없이도, 감지 영역 내에 진입하는 물체의 감지가 가능하다. 그리고, 도 5의 제2 실시예에서는, 물체가 감지 영역 내에 진입하는 제어패널(CONPAL) By the capacitive touch sensing system of the second embodiment as described above, it is possible to detect an object entering the sensing area without direct contact with the sensing element 110. In the second embodiment of FIG. 5, the control panel CONPAL into which the object enters the detection area.

상의 감지 소자(110)를 파악하여, 궁극적으로 사용자의 입력을 수신할 수 있다.The sensing element 110 of the image may be identified to ultimately receive a user input.

도 3 및 도 5의 제1 및 제2 실시예에서, 상기 전하 측정기(140), 컨트롤러(160) 및 전하 완충기(170)는 별개의 구성요소로 도시되어 있다. 그러나, 이들 구성요소들의 기능성(functionality)은 단일 집적회로 칩에 의해 구현될 수 있음은 당업자에게는 자명하다.In the first and second embodiments of FIGS. 3 and 5, the charge meter 140, the controller 160 and the charge buffer 170 are shown as separate components. However, it will be apparent to those skilled in the art that the functionality of these components may be implemented by a single integrated circuit chip.

한편, 본 발명의 용량성 터치 감지 시스템은 다양한 형태로 변형될 수 있다.On the other hand, the capacitive touch sensing system of the present invention can be modified in various forms.

제3 The third 실시예Example

도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 용량성 터치 감지 시스템을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 6을 참조하면, 제2 실시예의 용량성 터치 감지 시스템은 감지 소자(210), 전하 집적기(230), 전하 측정기(240), 풀스윙 소자(245), 스위칭 소자(250) 및 컨트롤러(260)를 구비하며, 바람직하기로는, 전하 완충기(270)를 더 구비한다. 6 is a diagram schematically illustrating a capacitive touch sensing system according to a third embodiment of the present invention. Referring to FIG. 6, the capacitive touch sensing system of the second embodiment includes a sensing element 210, a charge integrator 230, a charge meter 240, a full swing element 245, a switching element 250, and a controller ( 260, and preferably further includes a charge buffer 270.

도 6의 제3 실시예는 도 3의 제1 실시예와 거의 동일하며, 상기 풀스윙 소자(245)가 추가되고, 상기 스위칭 소자(250)에서 상기 스위칭 신호(XSW)의 제2 상태에서의 인가되는 작용에 차이점이 있을 뿐이다. 그러므로, 도 6의 제3 실시예를 기술함에 있어서, 도 3의 제1 실시예와 동일한 작용을 하는 신호들에 대해서는, 가능한 한 동일한 참조부호가 사용된다.The third embodiment of FIG. 6 is substantially the same as the first embodiment of FIG. 3, in which the full swing element 245 is added and in the second state of the switching signal XSW in the switching element 250. There is only a difference in the action applied. Therefore, in describing the third embodiment of FIG. 6, for signals having the same function as the first embodiment of FIG. 3, the same reference numerals are used as much as possible.

다시 도 6을 참조하면, 상기 감지 소자(210)는 구동 전극(EDR) 및 감지 전극(EDT)을 포함하여 형성된다. 상기 구동 전극(EDR)은 구동 신호(XDR)에 커플링된다. 그리고, 상기 구동 전극(EDR)과 상기 감지 전극(EDT) 사이에는 유전체 등이 형성되어, 상기 감지 전극(EDT)은 상기 구동 전극(ERD)에 용량성으로 커플링된다. 이에 따라, 상기 감지 전극(EDT)는 상기 구동 전극(EDR)에 인가되는 구동 신호(XDR)에 따른 유도 전하가 발생된다.Referring to FIG. 6 again, the sensing element 210 includes a driving electrode EDR and a sensing electrode EDT. The driving electrode EDR is coupled to the driving signal XDR. In addition, a dielectric is formed between the driving electrode EDR and the sensing electrode EDT, and the sensing electrode EDT is capacitively coupled to the driving electrode ERD. Accordingly, the sensing electrode EDT generates induced charges according to the driving signal XDR applied to the driving electrode EDR.

상기 전하 집적기(230)는 리셋 신호(RST)에 응답하여 동일한 전압으로 리셋 되는 축전단자(NCP)와 응답단자(NRS) 사이에 형성된다. 이때, 상기 축전단자(NCP)에는, 전하가 유입된다. 그리고, 상기 응답단자(NRS)에는, 상기 축전단자(NCP)에 유입되는 전하량에 따른 전압이 발생된다.The charge integrator 230 is formed between the capacitor terminal NCP and the response terminal NRS that are reset to the same voltage in response to the reset signal RST. At this time, electric charge flows into the power storage terminal NCP. The response terminal NRS generates a voltage corresponding to the amount of charge flowing into the storage terminal NCP.

바람직하기로는, 상기 전하 집적기(230)는 축전 캐패시터(231), 리셋 스위치(233) 및 증폭 수단(235)을 구비한다.Preferably, the charge integrator 230 has a storage capacitor 231, a reset switch 233 and the amplifying means 235.

상기 축전 캐패시터(231)는 상기 축전단자(NCP)와 상기 응답단자(NRS) 사이에 형성된다. 상기 리셋 스위치(233)는 상기 리셋 신호(XRS)에 응답하여 상기 축전단자(NCP)와 상기 응답단자(NRS)를 전기적으로 연결한다.The power storage capacitor 231 is formed between the power storage terminal NCP and the response terminal NRS. The reset switch 233 electrically connects the power storage terminal NCP and the response terminal NRS in response to the reset signal XRS.

상기 증폭 수단(235)은 상기 축전 단자(NCP)에 축전되는 전하의 증가에 따라 상기 응답 단자(NRS)의 전압레벨을 상승시킨다. 바람직하기로는, 상기 증폭 수단(235)는 양의 입력단에 기준전압(VREF)이 인가되고, 음의 입력단에 상기 축전단자(NCP)가 인가되며, 출력단이 상기 응답단자(NRS)가 연결되는 연산 증폭기이다.The amplifying means 235 increases the voltage level of the response terminal NRS as the charge stored in the power storage terminal NCP increases. Preferably, the amplifying means 235 is a calculation that the reference voltage (VREF) is applied to the positive input terminal, the capacitor terminal (NCP) is applied to the negative input terminal, the output terminal is connected to the response terminal (NRS) It is an amplifier.

상기 전하 측정기(240)는 상기 응답단자(NRS)의 전압을 측정한다. 바람직한 실시예에서는, 상기 전하 측정기(240)는 상기 응답단자(NRS)의 전압을 디지털 데이터(XDIG)로 변환하여 출력하는 ADC 회로이다.The charge meter 240 measures the voltage of the response terminal (NRS). In a preferred embodiment, the charge meter 240 is an ADC circuit for converting the voltage of the response terminal (NRS) to digital data (XDIG) and outputs.

상기 풀스윙 소자(245)는 스윙 제어신호(XPCON)를 드라이빙하여, 전원전압(VCC)과 접지전압(VSS) 사이를 풀스윙하는 풀스윙 신호(XPUL)를 제공한다. 본 실시예에서, 상기 풀스윙 신호(XPUL)는, 감지동작에서 "H"로 제어된다.The full swing element 245 drives the swing control signal XPCON to provide a full swing signal XPUL for full swing between the power supply voltage VCC and the ground voltage VSS. In this embodiment, the full swing signal XPUL is controlled to be "H" in the sensing operation.

상기 스위칭 소자(250)는, 스위칭 신호(XSW)의 제1 상태(예를 들면, 논리 'H')에서, 상기 감지 전극(EDT)을 상기 축전단자(NCP)에 연결한다. 그리고, 상기 스위칭 소자(250)는, 스위칭 신호(XSW)의 제2 상태(예를 들면, 논리 'L')에서, 상기 감지 전극(EDT)에 상기 풀스윙 신호(XPUL)를 인가하도록 구동된다.The switching element 250 connects the sensing electrode EDT to the storage terminal NCP in a first state (eg, logic 'H') of the switching signal XSW. The switching element 250 is driven to apply the full swing signal XPUL to the sensing electrode EDT in a second state (eg, logic 'L') of the switching signal XSW. .

그리고, 상기 컨트롤러(260)는 상기 구동신호(XDR), 상기 리셋신호(XRS), 상기 스위칭 신호(XSW) 및 상기 스윙 제어신호(XPCON)를 제공한다.The controller 260 provides the driving signal XDR, the reset signal XRS, the switching signal XSW, and the swing control signal XPCON.

계속 도 6을 참조하면, 바람직하기로는, 제3 실시예의 용량성 터치 감지 시스템은 전하 완충기(270)를 더 구비한다.With continued reference to FIG. 6, preferably, the capacitive touch sensing system of the third embodiment further includes a charge buffer 270.

상기 전하 완충기(270)는 상기 축전 단자(NCP)에 커플드되며, 상기 구동신호(XDR)에 따라 상기 축전단자(NCP)에 형성되는 상기 유도 전하를 완충하는 정류 전류를 제공한다. 상기 전하 완충기(270)에 의하여, 상기 축전단자(NCP)의 전압레벨이 보다 신속히 회복될 수 있다.The charge buffer 270 is coupled to the power storage terminal NCP, and provides a rectified current for buffering the induced charge formed in the power storage terminal NCP according to the driving signal XDR. By the charge buffer 270, the voltage level of the capacitor NCP may be restored more quickly.

도 7a 및 도 7b는 도 6의 제3 실시예에 따른 용량성 터치 감지 시스템의 주요신호의 타이밍도들로서, 도 7a는 감지 소자(210)의 감지 단자(EDT)가 전원전압(VCC)으로 리셋되는 경우를 나타내며, 도 7b는 감지 소자(210)의 감지 단자(EDT)가 접지전압(VSS)으로 리셋되는 경우를 나타낸다. 도 7a 및 도 7b를 참조하여, 제3 실시예에 따른 용량성 터치 감지 시스템의 동작원리가 기술된다.7A and 7B are timing diagrams of main signals of the capacitive touch sensing system according to the third embodiment of FIG. 6, and FIG. 7A shows that the sensing terminal EDT of the sensing element 210 is reset to the power supply voltage VCC. FIG. 7B illustrates a case where the sensing terminal EDT of the sensing element 210 is reset to the ground voltage VSS. 7A and 7B, the operating principle of the capacitive touch sensing system according to the third embodiment is described.

도 7a 및 도 7b을 도 6과 함께 참조하면, 시점 t21 및 t31에서, 상기 리셋신호(XRS)가 "L"로 되면, 상기 전하 집적기(230)의 상기 축전단자(NCP)와 상기 응답단자(NRS) 사이의 리셋 상태가 해제된다.Referring to FIGS. 7A and 7B together with FIG. 6, when the reset signal XRS becomes “L” at time points t21 and t31, the capacitor NCP and the response terminal of the charge integrator 230 are used. The reset state between (NRS) is released.

그리고, 시점 t22 및 t32에서, 상기 스위칭 신호(XSW)가 "H"로 되면, 상기 감지 전극(EDT)은 상기 기준전압(VREF)으로 제어된다. 시점 t23 및 t33에서, 상기 구동 신호(XDR)가 "L"로 천이하면, 상기 감지 단자(EDT)에 발생되는 유도 전하(P21 및 P31) 및 이에 따른 상기 축전단자(NCP)의 유입 전하량(P22 및 P32)에 따라, 상기 응답단자(NRS)의 전압레벨이 상승하게 된다. At the time points t22 and t32, when the switching signal XSW becomes “H”, the sensing electrode EDT is controlled to the reference voltage VREF. At the times t23 and t33, when the driving signal XDR transitions to "L", the induced charges P21 and P31 generated in the sensing terminal EDT and thus the amount of inflow charge P22 of the capacitor terminal NCP. And P32, the voltage level of the response terminal (NRS) is raised.

그리고, 시점 t24 및 t34에서, 상기 스위칭 신호(XSW)가 "L"로 되면, 상기 감지 전극(EDT)은 상기 풀스윙 신호(XPUL)에 따라 전원전압(VCC) 또는 접지전압(VSS)로 제어된다. 이와 같이, 상기 감지 전극(EDT)이 전원전압(VCC) 또는 접지전압(VSS)과 같은 파워전압으로 제어됨으로 인하여, 상기 감지 전극(EDT)은 다시 리셋 상태로 제어된다.When the switching signal XSW becomes “L” at the time points t24 and t34, the sensing electrode EDT is controlled by the power supply voltage VCC or the ground voltage VSS according to the full swing signal XPUL. do. As such, since the sensing electrode EDT is controlled to a power voltage such as the power supply voltage VCC or the ground voltage VSS, the sensing electrode EDT is controlled to the reset state again.

그리고, 미리 결정된 일정 갯수(도 7에서는 4회)의 상기 구동 신호(XDR)의 활성화가 발생된 후의 시점 t25 및 t35에서의 상기 응답단자(NRS)의 전압(VFN)을 디지털 데이터(XDIG)로 변환한다.Then, the voltage VFN of the response terminal NRS at the time points t25 and t35 after the predetermined number (four times in FIG. 7) of activation of the driving signal XDR is generated as the digital data XDIG. To convert.

이때, 상기 디지털 데이터(XDIG)로 변환되는 상기 응답단자(NRS)의 전압(VFN)을 확인하여 상기 감지 소자(210)의 감지 영역 내에 물체가 진입하는지 여부를 감지할 수 있게 된다.In this case, by checking the voltage VFN of the response terminal NRS converted into the digital data XDIG, it is possible to detect whether an object enters the sensing region of the sensing element 210.

또한, 본 실시예에서는, 상기 감지 단자(EDT)에 유도된 전하가 상기 전하 집적기(230)의 축전 단자(NCP)에 전달된 이후, 상기 감지 단자(EDT)에는 풀스윙하는 풀스윙 신호(XPUL)가 인가된다. 그러므로, 상기 감지 단자(EDT)는 유도된 전하를 상기 전하 집적기(230)의 축전 단자(NCP)에 전달한 후, 신속히 리셋 상태를 회복하게 된다. In addition, in the present embodiment, after the charge induced in the sensing terminal EDT is transferred to the power storage terminal NCP of the charge integrator 230, the full swing signal (swinging full swing to the sensing terminal EDT) XPUL) is applied. Therefore, the sensing terminal EDT recovers the reset state quickly after transferring the induced charge to the power storage terminal NCP of the charge integrator 230.

도 6의 제3 실시예는 도 8의 제4 실시예와 같이 확장될 수 있다.The third embodiment of FIG. 6 may be expanded like the fourth embodiment of FIG. 8.

제4 Fourth 실시예Example

도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 용량성 터치 감지 시스템을 개략적으로 나타내는 도면으로서, 도 6의 제3 실시예의 기술적 사상을 이용하여 제어 패널 상의 특정한 위치에 물체가 진입되었지 여부를 감지하는 시스템이다.FIG. 8 is a diagram schematically illustrating a capacitive touch sensing system according to a fourth embodiment of the present invention, which detects whether an object has entered a specific position on a control panel using the technical spirit of the third embodiment of FIG. 6. System.

도 8의 실시예에서, 도 6의 실시예와 동일한 기능을 가지는 구성요소 및 신호에 대하여, 동일한 참조부호 및 참조번호가 부여되며, 이에 대한 구체적인 도시는 생략된다.In the embodiment of FIG. 8, the same reference numerals and reference numerals are given to components and signals having the same function as the embodiment of FIG. 6, and detailed illustrations thereof are omitted.

도 8을 참조하면, 제4 실시예의 용량성 터치 감지 시스템은 N(도 8에서는, 4개가 예로서 도시됨)개의 입력라인들(LIN1~LIN4), M(도 8에서는, 4개가 예로서 도시됨)개의 출력라인들(LOUT1~LOUT4), 그리고, N x M 개의 감지 소자들(210) 및 신호 발생 블락(BGN)을 제어 패널(CONPAL) 상에 포함하며, 전하 집적기(230), 전하 측정기(240), 풀스윙 소자(245), 스위칭 블락(BSW) 및 컨트롤러(160)를 구비한다.Referring to FIG. 8, the capacitive touch sensing system of the fourth embodiment includes N input lines LIN1 to LIN4 and 4 (in FIG. 8, four are shown as examples). Output lines LOUT1 to LOUT4, and N × M sensing elements 210 and a signal generation block BGN on the control panel CONPAL, and include a charge integrator 230 and a charge. The measurement device 240 includes a full swing element 245, a switching block BSW, and a controller 160.

상기 입력라인들(LIN1~LIN4)은 제1 방향(예를 들면, 행의 방향)으로 나란히 배열되며, 상기 출력라인들(LOUT1~LOUT4)은 제2 방향(예를 들면, 열의 방향)으로 나란히 배열된다.The input lines LIN1 to LIN4 are arranged side by side in a first direction (eg, a row direction), and the output lines LOUT1 to LOUT4 are side by side in a second direction (eg, a column direction). Are arranged.

상기 감지 소자들(210)은 상기 입력라인들(LIN1~LIN4)과 상기 출력라인들(LOUT1~LOUT4)로 이루어지는 매트릭스 구조의 교차첨 상에 배열된다. 이때, 도 8의 감지 소자들(210) 각각은 도 6의 감지 소자(210)와 동일한 구성으로 구현될 수 있으며, 또한 동일한 방식으로 작용한다.The sensing elements 210 are arranged at the intersection of a matrix structure consisting of the input lines LIN1 to LIN4 and the output lines LOUT1 to LOUT4. In this case, each of the sensing elements 210 of FIG. 8 may be embodied in the same configuration as the sensing element 210 of FIG. 6 and may also function in the same manner.

즉, 상기 감지 소자들(210) 각각은 구동 전극(EDR, 도 8에는 미도시) 및 감지 전극(EDT, 도 8에는 미도시)을 포함하여 형성된다. 상기 구동 전극(EDR)은 각자의 구동 신호(XDR1~XDR4)에 커플링된다. 그리고, 상기 구동 전극(EDR)과 상기 감지 전극(EDT) 사이에는 유전체 등이 형성되어, 상기 감지 전극(EDT)은 상기 구동 전극(ERD)에 용량성으로 커플링된다. 이에 따라, 상기 감지 전극(EDT)는 상기 구동 전극(EDR)에 인가되는 각자의 구동 신호(XDR1~XDR4)에 따른 유도 전하가 발생된다. That is, each of the sensing elements 210 is formed to include a driving electrode EDR (not shown in FIG. 8) and a sensing electrode EDT (not shown in FIG. 8). The driving electrode EDR is coupled to the respective driving signals XDR1 to XDR4. In addition, a dielectric is formed between the driving electrode EDR and the sensing electrode EDT, and the sensing electrode EDT is capacitively coupled to the driving electrode ERD. Accordingly, the sensing electrode EDT generates inductive charges according to respective driving signals XDR1 to XDR4 applied to the driving electrode EDR.

그리고, 상기 신호 발생 블락(BGN)은 행 선택 어드레스(RADD)에 의하여 선택되는 상기 입력라인들(LIN1~LIN4)에, 수신되는 동작신호(XOP)에 따른 각자의 상기 구동신호(XDR1~XDR4)를 발생한다. 이때, 상기 신호 발생 블락(BGN)에 포함되는 신호 발생기(220_1~220_4)는 상기 행 선택 어드레스(RADD)에 의하여 인에이블되는 신호 발생기(220_1~220_4)가 결정된다.The signal generation block BGN is connected to the input lines LIN1 to LIN4 selected by the row selection address RADD, and the driving signals XDR1 to XDR4 corresponding to the received operation signal XOP. Occurs. In this case, the signal generators 220_1 to 220_4 included in the signal generation block BGN are determined by the signal generators 220_1 to 220_4 enabled by the row selection address RADD.

상기 전하 집적기(230)는 도 6의 전하 집적기(230)와 동일하게 구성될 수 있다. 즉, 상기 전하 집적기(230)는 리셋 신호(XRS)에 응답하여 동일한 전압으로 리셋되는 축전단자(NCP)와 응답단자(NRS) 사이에 형성되며, 상기 축전단자(NCP)에 유입되는 전하량에 따른 전압을 상기 응답단자(NRS)에 발생한다. The charge integrator 230 may be configured in the same manner as the charge integrator 230 of FIG. 6. That is, the charge integrator 230 is formed between the capacitor terminal NCP and the response terminal NRS, which are reset to the same voltage in response to the reset signal XRS, to the amount of charge flowing into the capacitor terminal NCP. The corresponding voltage is generated at the response terminal NRS.

그리고, 상기 전하 측정기(240)도 도 6의 전하 측정기(240)와 동일하게 구성될 수 있으며, 상기 응답단자(NRS)의 전압을 측정한다. 바람직하기로는, 상기 전하 측정기(240)는 상기 응답단자(NRS)의 전압을 디지털 데이터(XDIG)로 변환하는 ADC 회로로 구현된다.The charge meter 240 may also be configured in the same manner as the charge meter 240 of FIG. 6, and measures the voltage of the response terminal NRS. Preferably, the charge meter 240 is implemented as an ADC circuit for converting the voltage of the response terminal (NRS) into digital data (XDIG).

상기 풀스윙 소자(245)는 도 6의 풀스윙 소자(245)와 동일하게 구성될 수 있 으며, 스윙 제어신호(XPCON)를 드라이빙하여, 전원전압(VCC)과 접지전압(VSS) 사이를 풀스윙하는 풀스윙 신호(XPUL)를 제공한다. 본 실시예에서, 상기 풀스윙 신호(XPUL)는, 본 발명의 용량성 터치 감지 시스템의 감지동작에서, "H"로 제어된다.The full swing element 245 may be configured in the same manner as the full swing element 245 of FIG. 6, and may drive a swing control signal XPCON to pull between the power supply voltage VCC and the ground voltage VSS. Provides a swing full swing signal (XPUL). In the present embodiment, the full swing signal XPUL is controlled to be "H" in the sensing operation of the capacitive touch sensing system of the present invention.

그리고, 상기 스위칭 블락(BSW)은 스위칭 신호(XSW)의 제1 상태에서 선택되는 어느하나의 상기 출력라인(LOUT1~LOUT4)을 상기 축전단자(NCP)에 연결하며, 상기 스위칭 신호(XSW)의 제2 상태에서 상기 출력라인들(LOUT1~LOUT4)에 상기 풀스윙 신호(XPUL)를 인가하도록 구동된다. 이때, 상기 스위칭 블락(BSW)에 포함되는 스위칭 소자들(250_1~250_4)은 도 6의 스위칭 소자(250)와 유사하게 구현될 수 있으며, 상기 열 선택 어드레스(CADD)에 의하여 인에이블되는 스위칭 소자(250_1~250_4)가 결정된다.The switching block BSW connects one of the output lines LOUT1 to LOUT4 selected in the first state of the switching signal XSW to the power storage terminal NCP, and the switching signal XSW. In the second state, the driving signal is driven to apply the full swing signal XPUL to the output lines LOUT1 to LOUT4. In this case, the switching elements 250_1 to 250_4 included in the switching block BSW may be implemented similarly to the switching element 250 of FIG. 6 and may be enabled by the column selection address CADD. (250_1 to 250_4) is determined.

그리고, 상기 컨트롤러(260)는 도 3의 컨트롤러(240)와 동일하게 구성될 수 있으며, 상기 동작신호(XOP), 상기 리셋신호(XRS), 상기 스위칭 신호(XSW) 및 상기 스윙 제어신호(XPCON)를 제공한다.The controller 260 may be configured in the same manner as the controller 240 of FIG. 3, and the operation signal XOP, the reset signal XRS, the switching signal XSW, and the swing control signal XPCON. ).

계속 도 8을 참조하면, 바람직하기로는, 제4 실시예의 용량성 터치 감지 시스템은 전하 완충기(270)를 더 구비한다.With continued reference to FIG. 8, preferably, the capacitive touch sensing system of the fourth embodiment further includes a charge buffer 270.

상기 전하 완충기(270)는 도 6의 전하 완충기(270)와 동일하게 구성될 수 있으며, 동일한 기능을 수행한다. 즉, 상기 전하 완충기(270)는 상기 축전 단자(NCP)에 커플드되며, 상기 구동신호(XDR)에 따라 상기 축전단자(NCP)에 형성되는 상기 유도 전하를 완충하는 정류 전류를 제공한다. 따라서, 상기 전하 완충기(270)에 의하여, 상기 축전단자(NCP)의 전압레벨이 보다 신속히 회복될 수 있다.The charge buffer 270 may be configured in the same manner as the charge buffer 270 of FIG. 6, and performs the same function. That is, the charge buffer 270 is coupled to the power storage terminal NCP, and provides a rectified current for buffering the induced charge formed in the power storage terminal NCP according to the driving signal XDR. Therefore, by the charge buffer 270, the voltage level of the capacitor NCP can be restored more quickly.

상기와 같은 제4 실시예의 용량성 터치 감지 시스템에 의하여, 감지 소자(210)의 직접적인 접촉없이도, 감지 영역 내에 진입하는 물체의 감지가 가능하다. 그리고, 도 8의 제4 실시예에서는, 물체가 감지 영역 내에 진입하는 제어패널(CONPAL) 상의 감지 소자(210)를 파악하여, 궁극적으로 사용자의 입력을 수신할 수 있다.By the capacitive touch sensing system of the fourth embodiment as described above, it is possible to detect an object entering the sensing area without direct contact with the sensing element 210. In addition, in the fourth exemplary embodiment of FIG. 8, the sensing element 210 on the control panel CONPAL in which an object enters the sensing area may be grasped to ultimately receive a user input.

상기와 같이 본 발명의 용량성 터치 감지 시스템은 구동 전극에 용량성으로 커플링되어 유도 전하를 감지전극에 발생하는 상기 감지 소자, 축전단자에 유입되는 전하량에 따른 전압을 응답단자에 발생하는 상기 전하 집적기 및 응답단자의 전압을 측정하는 전하 측정기 및 상기 감지 전극을 연결을 제어하는 스위칭 소자를 구비한다. 이때, 디지털 데이터로 변환되는 응답단자의 전압을 확인하여 상기 감지 소자의 감지 영역 내에 물체가 진입하는지 여부를 감지할 수 있게 된다. 따라서, 본 발명의 용량성 터치 감지 시스템에 의하면, 감지 소자의 직접적인 접촉없이도, 감지 영역 내에 진입하는 물체의 감지가 가능하다. As described above, the capacitive touch sensing system of the present invention is capacitively coupled to a driving electrode, the sensing element generating induced charges on the sensing electrode, and the charge generating voltage on the response terminal according to the amount of charge flowing into the storage terminal. A charge meter for measuring the voltage of the integrator and the response terminal and a switching element for controlling the connection of the sensing electrode. At this time, by checking the voltage of the response terminal is converted into digital data it is possible to detect whether the object enters into the sensing region of the sensing element. Therefore, according to the capacitive touch sensing system of the present invention, it is possible to detect an object entering the sensing area without directly touching the sensing element.

또한, 본 실시예들에서는, 상기 감지 단자(EDT)에 유도된 전하가 상기 전하 집적기(130, 230)의 축전 단자(NCP)에 전달된 이후, 상기 감지 단자(EDT)에는 풀스윙하는 구동신호(XDR), 동작 신호(XOP) 또는 풀스윙 신호(XPUL)가 인가된다. 그러므로, 상기 감지 단자(EDT)는 유도된 전하를 상기 전하 집적기(130, 230)의 축전 단자(NCP)에 전달한 후, 신속히 리셋 상태를 회복하게 된다. In addition, in the present exemplary embodiment, after the charge induced in the sensing terminal EDT is transferred to the power storage terminal NCP of the charge integrators 130 and 230, the driving terminal swings full to the sensing terminal EDT. Signal XDR, operation signal XOP or full swing signal XPUL is applied. Therefore, the sensing terminal EDT transfers the induced charge to the power storage terminal NCP of the charge integrators 130 and 230, and then quickly recovers the reset state.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

Claims (12)

용량성 터치 감지 시스템에 있어서,In the capacitive touch sensing system, 구동 전극 및 감지 전극을 포함하는 감지 소자로서, 상기 구동 전극은 구동신호에 커플링되며, 상기 감지 전극은 상기 구동 전극에 용량성으로 커플링되어 상기 구동 신호에 따른 유도 전하를 발생하는 상기 감지 소자;A sensing element comprising a driving electrode and a sensing electrode, wherein the driving electrode is coupled to a driving signal, and the sensing electrode is capacitively coupled to the driving electrode to generate an induced charge according to the driving signal. ; 리셋 신호에 응답하여 동일한 전압으로 리셋되는 축전단자와 응답단자 사이에 형성되는 전하 집적기로서, 상기 축전단자에 유입되는 전하량에 따른 전압을 상기 응답단자에 발생하는 상기 전하 집적기;A charge integrator formed between a capacitor and a response terminal reset to the same voltage in response to a reset signal, the charge integrator generating a voltage in the response terminal according to the amount of charge flowing into the capacitor; 상기 응답단자의 전압을 측정하는 전하 측정기;A charge meter for measuring a voltage of the response terminal; 스위칭 신호의 제1 상태에서 상기 감지 전극을 상기 축전단자에 연결하며, 상기 스위칭 신호의 제2 상태에서 상기 감지 전극에 상기 구동신호를 인가하도록 구동되는 스위칭 소자; 및A switching element connected to the sensing electrode in the first state of a switching signal and driven to apply the driving signal to the sensing electrode in a second state of the switching signal; And 상기 구동신호, 상기 리셋신호 및 상기 스위칭 신호를 제공하는 컨트롤러를 구비하는 것을 특징으로 하는 용량성 터치 감지 시스템.And a controller for providing the drive signal, the reset signal, and the switching signal. 제1 항에 있어서, 상기 용량성 터치 감지 시스템는The system of claim 1, wherein the capacitive touch sensing system is 상기 축전 단자에 커플드되는 전하 완충기로서, 상기 유도 전하를 완충하는 정류 전류를 제공하도록 구동되는 상기 전하 완충기를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 용량성 터치 감지 시스템.And a charge buffer coupled to the power storage terminal, the charge buffer being driven to provide a rectified current to buffer the induced charge. 제어 패널을 포함하는 용량성 터치 감지 시스템에서,In a capacitive touch sensing system that includes a control panel, 상기 제어 패널은The control panel 제1 방향으로 배열되는 N개의 입력라인들;N input lines arranged in a first direction; 제2 방향으로 배열되는 M개의 출력라인들;M output lines arranged in a second direction; 상기 입력라인들과 상기 출력라인들로 이루어지는 매트릭스 구조의 교차점 상에 배열되는 N x M개의 감지 소자들로서, 각각이 구동 전극과 감지 전극을 포함하되, 상기 구동 전극은 각자의 상기 입력라인을 통하여 수신되는 구동신호에 커플링되며, 상기 감지 전극은 상기 구동 전극에 용량성으로 커플링되어 상기 구동 신호에 따른 유도 전하를 각자의 상기 출력 출력라인으로 발생하는 상기 N x M개의 감지 소자들; 및N x M sensing elements arranged on an intersection of a matrix structure consisting of the input lines and the output lines, each comprising a driving electrode and a sensing electrode, wherein the driving electrode is received through the respective input line. Coupled to the driving signal, wherein the sensing electrode is capacitively coupled to the driving electrode, the N × M sensing elements generating induced charges according to the driving signal to the respective output output lines; And 수신되는 동작신호에 따라 상기 입력라인들 각각에 각자의 상기 구동신호를 발생하는 신호 발생 블락을 구비하며,A signal generation block for generating each of the driving signals in each of the input lines according to a received operation signal; 상기 용량성 터치 감지 시스템은The capacitive touch sensing system 리셋 신호에 응답하여 동일한 전압으로 리셋되는 축전단자와 응답단자 사이에 형성되는 전하 집적기로서, 상기 축전단자에 유입되는 전하량에 따른 전압을 상기 응답단자에 발생하는 상기 전하 집적기;A charge integrator formed between a capacitor and a response terminal reset to the same voltage in response to a reset signal, the charge integrator generating a voltage in the response terminal according to the amount of charge flowing into the capacitor; 상기 응답단자의 전압을 측정하는 전하 측정기;A charge meter for measuring a voltage of the response terminal; 스위칭 신호의 제1 상태에서 선택되는 어느하나의 상기 출력라인을 상기 축전단자에 연결하며, 상기 스위칭 신호의 제2 상태에서 상기 출력라인들에 상기 동작신호를 인가하도록 구동되는 스위칭 블락; 및A switching block connected to any one of the output lines selected in the first state of a switching signal to the power storage terminal, the switching block being driven to apply the operation signal to the output lines in the second state of the switching signal; And 상기 동작신호, 상기 리셋신호 및 상기 스위칭 신호를 제공하는 컨트롤러를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 용량성 터치 감지 시스템.And a controller for providing the operation signal, the reset signal, and the switching signal. 제3 항에 있어서, 상기 전하 집적기는4. The charge integrator of claim 3, wherein the charge integrator 상기 축전단자와 상기 응답단자 사이에 형성되는 축전 캐패시터;A power storage capacitor formed between the power storage terminal and the response terminal; 상기 리셋 신호에 응답하여 상기 축전단자와 상기 응답단자를 전기적으로 연결하는 리셋 스위치; 및A reset switch electrically connecting the power storage terminal and the response terminal in response to the reset signal; And 양의 입력단에 기준전압이 인가되고, 음의 입력단에 상기 축전단자가 인가되며, 출력단이 상기 응답단자에 연결되는 증폭 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 용량성 터치 감지 시스템.And amplifying means having a reference voltage applied to a positive input terminal, said capacitor terminal applied to a negative input terminal, and an output terminal connected to said response terminal. 제3 항에 있어서, 상기 신호 발생 블락는The method of claim 3, wherein the signal generation block is 소정의 행어드레스에 따라 상기 동작신호를 게이팅하여 상기 각 입력라인의 상기 구동 신호로 제공하는 것을 특징으로 하는 용량성 터치 감지 시스템.And the operation signal is gated according to a predetermined row address and provided as the driving signal of each input line. 제3 항에 있어서, 상기 용량성 터치 감지 시스템은The system of claim 3, wherein the capacitive touch sensing system is 상기 축전 단자에 커플드되는 전하 완충기로서, 상기 유도 전하를 완충하는 정류 전류를 제공하도록 구동되는 상기 전하 완충기를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 용량성 터치 감지 시스템.And a charge buffer coupled to the power storage terminal, the charge buffer being driven to provide a rectified current to buffer the induced charge. 용량성 터치 감지 시스템에 있어서,In the capacitive touch sensing system, 구동 전극 및 감지 전극을 포함하는 감지 소자로서, 상기 구동 전극은 구동신호에 커플링되며, 상기 감지 전극은 상기 구동 전극에 용량성으로 커플링되어 상기 구동 신호에 따른 유도 전하를 발생하는 상기 감지 소자;A sensing element comprising a driving electrode and a sensing electrode, wherein the driving electrode is coupled to a driving signal, and the sensing electrode is capacitively coupled to the driving electrode to generate an induced charge according to the driving signal. ; 리셋 신호에 응답하여 동일한 전압으로 리셋되는 축전단자와 응답단자 사이에 형성되는 전하 집적기로서, 상기 축전단자에 유입되는 전하량에 따른 전압을 상기 응답단자에 발생하는 상기 전하 집적기;A charge integrator formed between a capacitor and a response terminal reset to the same voltage in response to a reset signal, the charge integrator generating a voltage in the response terminal according to the amount of charge flowing into the capacitor; 상기 응답단자의 전압을 측정하는 전하 측정기;A charge meter for measuring a voltage of the response terminal; 스윙 제어신호를 드라이빙하여, 풀스윙하는 풀스윙 신호를 출력단으로 제공하는 풀스윙 소자;A full swing element for driving a swing control signal to provide a full swing signal to the output stage; 스위칭 신호의 제1 상태에 따라 상기 감지 전극을 상기 축전단자에 연결하며, 상기 스위칭 신호의 제2 상태에 따라 상기 감지 전극에 상기 풀스윙 신호를 인가하도록 구동되는 스위칭 소자; 및A switching element connected to the sensing electrode according to a first state of a switching signal and driven to apply the full swing signal to the sensing electrode according to a second state of the switching signal; And 상기 구동신호, 상기 리셋신호, 상기 스위칭 신호 및 상기 스윙 제어신호를 제공하는 컨트롤러를 구비하는 것을 특징으로 하는 용량성 터치 감지 시스템.And a controller for providing the driving signal, the reset signal, the switching signal, and the swing control signal. 제7 항에 있어서, 상기 용량성 터치 감지 시스템는The method of claim 7, wherein the capacitive touch sensing system 상기 축전 단자에 커플드되는 전하 완충기로서, 상기 유도 전하를 완충하는 정류 전류를 제공하도록 구동되는 상기 전하 완충기를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 용량성 터치 감지 시스템.And a charge buffer coupled to the power storage terminal, the charge buffer being driven to provide a rectified current to buffer the induced charge. 제어 패널을 포함하는 용량성 터치 감지 시스템에서,In a capacitive touch sensing system that includes a control panel, 상기 제어 패널은The control panel 제1 방향으로 배열되는 N개의 입력라인들;N input lines arranged in a first direction; 제2 방향으로 배열되는 M개의 출력라인들;M output lines arranged in a second direction; 상기 입력라인들과 상기 출력라인들로 이루어지는 매트릭스 구조의 교차점 상에 배열되는 N x M개의 감지 소자들로서, 각각이 구동 전극과 감지 전극을 포함하되, 상기 구동 전극은 각자의 상기 입력라인을 통하여 수신되는 구동신호에 커플링되며, 상기 감지 전극은 상기 구동 전극에 용량성으로 커플링되어 상기 구동 신호에 따른 유도 전하를 각자의 상기 출력 출력라인으로 발생하는 상기 N x M개의 감지 소자들; 및N x M sensing elements arranged on an intersection of a matrix structure consisting of the input lines and the output lines, each comprising a driving electrode and a sensing electrode, wherein the driving electrode is received through the respective input line. Coupled to the driving signal, wherein the sensing electrode is capacitively coupled to the driving electrode, the N × M sensing elements generating induced charges according to the driving signal to the respective output output lines; And 수신되는 동작신호에 따라 상기 입력라인들 각각에 각자의 상기 구동신호를 발생하는 신호 발생 블락을 구비하며,A signal generation block for generating each of the driving signals in each of the input lines according to a received operation signal; 상기 용량성 터치 감지 시스템은The capacitive touch sensing system 리셋 신호에 응답하여 동일한 전압으로 리셋되는 축전단자와 응답단자 사이에 형성되는 전하 집적기로서, 상기 축전단자에 유입되는 전하량에 따른 전압을 상기 응답단자에 발생하는 상기 전하 집적기;A charge integrator formed between a capacitor and a response terminal reset to the same voltage in response to a reset signal, the charge integrator generating a voltage in the response terminal according to the amount of charge flowing into the capacitor; 상기 응답단자의 전압을 측정하는 전하 측정기;A charge meter for measuring a voltage of the response terminal; 스윙 제어신호를 드라이빙하여, 풀스윙하는 풀스윙 신호를 출력단으로 제공하는 풀스윙 소자;A full swing element for driving a swing control signal to provide a full swing signal to the output stage; 스위칭 신호의 제1 상태에 따라 선택되는 어느하나의 상기 출력라인을 상기 축전단자에 연결하며, 상기 스위칭 신호의 제2 상태에 따라 상기 출력라인들에 상기 풀스윙 신호를 인가하도록 구동되는 스위칭 블락; 및A switching block connected to any one of the output lines selected according to a first state of a switching signal to the power storage terminal, the switching block being driven to apply the full swing signal to the output lines according to a second state of the switching signal; And 상기 동작신호, 상기 리셋신호, 상기 스위칭 신호 및 상기 스윙 제어신호를 제공하는 컨트롤러를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 용량성 터치 감지 시스템.And a controller configured to provide the operation signal, the reset signal, the switching signal, and the swing control signal. 제9 항에 있어서, 상기 전하 집적기는10. The system of claim 9, wherein the charge integrator 상기 축전단자와 상기 응답단자 사이에 형성되는 축전 캐패시터;A power storage capacitor formed between the power storage terminal and the response terminal; 상기 리셋 신호에 응답하여 상기 축전단자와 상기 응답단자를 전기적으로 연결하는 리셋 스위치; 및A reset switch electrically connecting the power storage terminal and the response terminal in response to the reset signal; And 양의 입력단에 기준전압이 인가되고, 음의 입력단에 상기 축전단자가 인가되며, 출력단이 상기 응답단자에 연결되는 증폭 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 용량성 터치 감지 시스템.And amplifying means having a reference voltage applied to a positive input terminal, said capacitor terminal applied to a negative input terminal, and an output terminal connected to said response terminal. 제9 항에 있어서, 상기 신호 발생 블락는The method of claim 9, wherein the signal generation block is 소정의 행 선택 신호에 따라 상기 동작신호를 게이팅하여 상기 각 입력라인의 상기 구동 신호로 제공하는 것을 특징으로 하는 용량성 터치 감지 시스템.And the operation signal is gated according to a predetermined row selection signal and provided as the driving signal of each input line. 제9 항에 있어서, 상기 용량성 터치 감지 시스템은The method of claim 9, wherein the capacitive touch sensing system is 상기 축전 단자에 커플드되는 전하 완충기로서, 상기 유도 전하를 완충하는 정류 전류를 제공하도록 구동되는 상기 전하 완충기를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 용량성 터치 감지 시스템.And a charge buffer coupled to the power storage terminal, the charge buffer being driven to provide a rectified current to buffer the induced charge.
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