KR101093803B1 - 터치 센싱 장치 - Google Patents

Abstract

터치 센싱 장치는 두 개 이상의 상기 터치 라인의 각 센싱 신호를 입력받아 차동 신호로 전압을 출력하는 차동 적분기를 입력단으로 형성한 복수개 센싱 리드부를 포함한다.

터치 스크린, 센싱 리드, 차동 적분기, 터치 감지부, 터치 센싱 장치

Description

터치 센싱 장치{Touch Sensing Apparatus}

본 발명은 터치 스크린에 사용되는 터치 센싱 장치에 관한 것이다.

일반적으로 터치 스크린은 터치 스크린 패널(Touch Screen Panel, TSP)의 입력 수단을 통해 터치시 인가되는 저항 변화를 인지하여 터치 스크린 내의 터치 위치를 알아낸다. 이러한 터치 스크린의 출력을 센싱하기 위해서는 터치 센싱 장치를 사용하게 된다.

터치 센싱 장치는 터치 스크린의 복수의 터치 라인에 접속되어 터치 라인의 센싱 신호를 감지하는 복수의 센싱 리드부를 포함한다.

도 1은 종래 기술에 따른 센싱 리드부의 입력단 구조를 나타낸 도면이다.

종래 기술에 따른 센싱 리드부의 입력단 구조(10, 12)는 단일 종단 적분기(10, 12)를 이용하여 각각의 터치 스크린의 출력을 단일 종단으로 수신하고 터치 스크린의 출력과 기설정된 특정 기준 전압과 비교하여 단일 종단 구조로 출력한다.

종래의 센싱 리드부의 입력단 구조(10, 12)는 터치 스크린 패널의 각각의 터치 라인의 정보를 각각의 센싱 리드부를 이용하여 데이터를 처리하는 방식이었다.

이러한 종래 기술은 터치 스크린 패널의 터치 라인의 수만큼 센싱 리드부가 필요하여 전력 소모가 크고, 칩 상에 존재하는 노이즈에 민감하며 출력의 개수만큼 적분기 또는 증폭기가 필요하여 칩 면적이 크다는 문제점이 있었다.

또한, 종래 기술은 센싱 리드부의 입력단(10, 12)을 복수의 단일 종단 적분기(10, 12)를 사용하기 때문에 출력값이 단일 종단으로 출력된다. 따라서, 종래 기술은 단일 종단의 출력을 이후에 차동 신호로 변환해야 하는 어려움이 있었다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 차동 적분기로 구성된 복수개의 센싱 리드부를 포함한 터치 센싱 장치를 제공하기 위한 것이다.

이러한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 터치 센싱 장치는 두 개 이상의 상기 터치 라인의 각 센싱 신호를 입력받아 차동 신호로 전압을 출력하는 차동 적분기를 입력단으로 형성한 복수개 센싱 리드부를 포함한다.

전술한 구성에 의하여, 본 발명은 차동 센싱 리드부의 입력단을 차동 적분기로 구성하여 터치 라인을 쌍으로 묶어서 데이터를 처리함으로써 적분기의 개수를 줄일 수 있고 이에 따른 면적과 전력 소모를 줄일 수 있다.

본 발명은 차동 센싱 리드부의 입력단 구조가 터치 스크린의 출력을 쌍으로 비교하는 방식으로 인접한 두 개의 신호를 수신하여 노이즈에 강한 장점이 있다.

본 발명은 종래 기술에 따른 센싱 리드부의 출력이 단일 종단으로 차동 신호 로 변환해야 하는 반면 단일 구조를 차동 구조로 바꾸는 노력이 필요하지 않다.

본 발명은 차동 센싱 리드부의 입력단 구조로 인하여 차동 센싱 리드부의 다음단에 오는 회로들의 성능 요구 사항을 줄여 전체 시스템적으로 전력을 줄일 수 있다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 터치 센싱 장치를 나타낸 도면이다.

본 발명의 실시예에 따른 터치 센싱 장치(100)는 터치 스크린 패널의 터치 라인의 센싱 신호에 따라 센싱 전압을 출력한다.

터치 센싱 장치(100)는 두 개의 터치 라인의 정보를 입력받아 차동 신호의 전압으로 출력하는 복수개의 센싱 리드부(110)를 포함한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 센싱 리드부의 내부 구성을 나타낸 블록도 이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 도 3의 실시예의 클럭 사용의 일례를 나타낸 도면이다.

본 발명의 실시예에 따른 센싱 리드부(110)는 차동 적분기(Differential Integrator)(112), 글로벌 증폭기(114) 및 아날로그 디지털 변환기(116)를 포함한다.

차동 적분기(112)는 터치 라인의 센싱 신호의 전류량에 따라 출력 전압의 전압값이 변화한다. 차동 적분기(112)는 두 개의 터치 라인의 센싱 신호를 입력받아 상대적인 전압을 비교하여 차동 신호의 출력을 결정한다.

또한, 차동 적분기(112)는 두 개의 터치 라인의 센싱 신호를 입력받는 경우, 인접 채널의 터치 라인을 선택하게 된다. 인접 채널의 터치 라인의 선택은 터치 스크린의 종류에 따라 달라질 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 차동 적분기(112)는 터치 스크린의 종류에 따라 채널 간격 인수(k)를 선택하여 터치 라인의 채널 간격을 설정하고 설정된 터치 라인의 센싱 신호가 입력되는 것이다. 여기서, 채널 간격 인수는 멀티 터치를 대비하여 작게 설정되고 한 포인트를 터치하는 경우 2개 이상이 터치되지 않도록 크게 설정되도록 한다.

글로벌 증폭기(114)는 차동 적분기(112)의 출력 전압을 증폭하는 기능을 한다.

아날로그 디지털 변환기(116)는 글로벌 증폭기(114)의 증폭된 출력 전압을 디지털 형태로 변환시키는 기능을 한다.

본 발명의 실시예에 따른 센싱 리드부(110)는 설명의 편의를 위해 글로벌 증폭기(114)와 아날로그 디지털 변환기(116)를 구성요소로 하고 있지만 다양한 장치로 응용할 수 있다.

센싱 리드부(110)는 차동 적분기(112)로 구성되어 CK_RO 클럭(200)에서 터치 스크린의 터치 데이터를 센싱하여 Cs에 저장하며, CK_ROB 클럭(210)에서 센싱 리드부(110)의 개수만큼 나누어 각각의 채널을 P2_ch1, P2_ch2, P2_ch3...의 클럭에서 글로벌 증폭기(114)로 데이터를 전송한다.

이때 종래에는 N개의 채널을 처리하기 위해서 N번의 데이터를 전송해야 하므로 CK_ROB 구간(210)을 N개로 나누어야 했다. 그러나 센싱 리드부(110)의 차동 적분기(112)는 터치 데이터를 비교하는 상대 비교 방식을 사용하므로 예를 들어, 2개의 채널을 비교하는 경우 CK_ROB 구간(210)을 N/2개로 나누어도 되는 장점이 있다.

이러한 경우, 글로벌 증폭기(114)는 데이터를 처리해야 하는 시간이 2배로 늘어나서 성능 요구 사항이 낮아질 수 있으며, 이에 따른 아날로그 디지털 변환기(116)의 성능 요구 사항도 낮아지는 장점이 있다.

CK_RO 클럭(200)에서 터치 스크린의 데이터를 인가받고 CK_ROB 클럭(210)에서 각각의 차동 적분기(112)의 출력을 글로벌 증폭기(114)가 처리하여 아날로그 디지털 변환기(116)로 인가해주는 방식이다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 각 센싱 리드부의 입력단인 차동 적분기를 나타낸 도면이다.

본 발명의 실시예에 따른 센싱 리드부(110)의 차동 적분기(112)는 터치 스크 린 패널로부터 2개의 터치 라인의 센싱 신호를 입력으로 수신하고 인접 채널 간 센싱 신호를 비교하여(상대적인 전압을 비교함) 차동 신호로 출력한다.

본 발명의 실시예에 따른 차동 적분기(112)는 2개의 터치 라인의 센싱 신호를 상대적으로 비교하였지만 회로 구성을 변경하여 2개 이상의 터치 라인의 센싱 신호를 입력받아 처리할 수 있다.

이러한 센싱 리드부(110)의 입력단 구조는 증폭기 또는 적분기의 개수를 줄일 수 있고 이에 따른 면적과 전력 소모를 줄일 수 있다.

또한, 센싱 리드부(110)의 입력단 구조는 터치 스크린의 출력을 쌍으로 비교하는 방식으로 인접한 2개의 센싱 신호를 수신하여 커플링 노이즈에 강한 장점이 있다.

센싱 리드부(110)의 입력단 구조는 센싱 리드부(110)의 다음단에 오는 회로들의 성능 요구값을 줄임으로 하여 시스템적으로 전력을 줄일 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 센싱 리드부의 입력단 구조를 나타낸 도면이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 터치 센싱 장치를 나타낸 도면이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 센싱 리드부의 내부 구성을 나타낸 블록도이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 도 3의 실시예의 클럭 사용의 일례를 나타낸 도면이다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 각 센싱 리드부의 입력단인 차동 적분기를 나타낸 도면이다.

Claims (4)

1. 터치 라인을 구비한 터치 스크린에 사용되는 터치 센싱 장치에 있어서,

   두 개 이상의 터치 라인에서 각각 발생되는 두 개 이상의 센싱 신호를 입력받아 차동 신호로 전압을 출력하는 차동 적분기를 입력단으로 형성한 복수개 센싱 리드부를 포함하는 터치 센싱 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 각 센싱 리드부는,

   상기 터치 라인의 상기 센싱 신호를 쌍으로 상대적인 전압을 비교하여 출력을 결정하는 상기 차동 적분기를 포함하는 터치 센싱 장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 터치 스크린의 종류에 따라 채널 간격 인수를 선택하여 상기 터치 라인의 채널 간격을 설정하여 상기 차동 적분기의 입력으로 사용하는 터치 센싱 장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 복수개 센싱 리드부의 각 센싱 리드부는,

   상기 터치 라인의 센싱 신호를 쌍으로 상대적인 전압을 비교하여 출력 전압의 전압값을 결정하는 차동 적분기;

   상기 차동 적분기의 상기 결정한 전압값을 증폭시키는 글로벌 증폭기; 및

   상기 증폭된 전압값을 디지털 형태로 변환시키는 아날로그 디지털 변환기

   를 포함하는 터치 센싱 장치.

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