KR101625104B1

KR101625104B1 - Coordinate input device with advanced touch sensing

Info

Publication number: KR101625104B1
Application number: KR1020140078449A
Authority: KR
Inventors: 최도현
Original assignee: (주) 엔피홀딩스
Priority date: 2014-06-25
Filing date: 2014-06-25
Publication date: 2016-05-27
Also published as: KR20160000783A

Abstract

본 발명의 좌표입력장치는 복수개의 센싱 스트립 안테나를 갖는 센싱패널과 센싱패널을 제어하여 터치입력을 감지하고 해당되는 터치입력좌표를 산출하여 호스트로 제공하는 센싱제어회로로 구성된다. 좌표입력장치는 정전 오브젝트의 터치입력좌표를 감지하기 위한 스캔신호를 복수개의 센싱 스트립 안테나로 공급한다. 이때, 정전 오브젝트의 터치입력좌표에 대응하여 발생되는 스캔신호의 임피던스 정합과 관련된 전기적 특성값의 변화량에 기초하여 터치입력좌표를 산출하여 호스트로 제공한다. 본 발명의 좌표입력장치는 정전 오브젝트의 터치 입력에 대하여 스캔신호의 임피던스 정합과 관련된 전기적 특성값의 변화량에 기초하여 터치입력좌표를 산출함으로 향상된 터치 감지 성능을 제공한다. 또한 공진회로를 내장한 스타일러스 펜의 터치 입력도 감지하도록 구성될 수 있다. 즉, 스타일러스 펜의 터치 입력을 감지하기 위한 별도의 디지타이저 패널을 구비하지 않고 동일한 하나의 센싱패널을 이용하여 정전 오브젝트와 스타일러스 펜의 각각의 터치 입력을 모두 감지도록 센싱제어회로를 구성할 수도 있다. 본 발명의 향상된 터치 감지 성능을 갖는 좌표입력장치는 임피던스 정합 회로를 이용하여 정전 오브젝트의 터치 입력을 검출하도록 함으로서 향상된 터치 감지 성능을 구현할 수 있다. 또한 동일한 하나의 센싱 패널과 터치감지모드의 전환 기능을 이용하여 정전 오브젝트의 터치 입력과 공진회로를 구비한 스타일러스 펜의 터치 입력을 모두 검출할 수 있다.The coordinate input device of the present invention comprises a sensing panel having a plurality of sensing strip antennas and a sensing control circuit for sensing a touch input by controlling the sensing panel, calculating the corresponding touch input coordinates, and providing the touch input coordinates to the host. The coordinate input device supplies a plurality of sensing strip antennas with a scanning signal for sensing touch input coordinates of the electrostatic object. At this time, the touch input coordinates are calculated and provided to the host based on the variation amount of the electrical characteristic value related to the impedance matching of the scan signal generated corresponding to the touch input coordinate of the power failure object. The coordinate input device of the present invention provides enhanced touch detection performance by calculating the touch input coordinates based on the amount of change of the electrical characteristic value related to the impedance matching of the scan signal with respect to the touch input of the electrostatic object. The touch input of the stylus pen incorporating the resonant circuit can also be detected. That is, the sensing control circuit may be configured to detect both the touch input of each of the electrostatic object and the stylus pen using the same sensing panel without a separate digitizer panel for sensing the touch input of the stylus pen. The coordinate input device having the improved touch sensing performance of the present invention can detect touch input of an electrostatic object using an impedance matching circuit, thereby realizing an improved touch sensing performance. Also, the touch input of the electrostatic object and the touch input of the stylus pen having the resonant circuit can be all detected by using the same sensing panel and the switching function of the touch sensing mode.

Description

[0001] COORDINATE INPUT DEVICE WITH ADVANCED TOUCH SENSING [0002]

본 발명은 좌표입력장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 정전 오브젝트의 터치 입력을 감지할 수 있는 그리고 공진회로를 내장한 스타일러스 펜의 터치입력을 감지할 수 있는 좌표입력장치에 관한 것이다.The present invention relates to a coordinate input device, and more particularly, to a coordinate input device capable of sensing a touch input of an electrostatic object and sensing a touch input of a stylus pen having a built-in resonant circuit.

터치 스크린 또는 디지타이저와 같은 좌표입력장치는 컴퓨터를 기반으로 하는 사용자 인터페이스에 널리 사용되고 있다. 터치스크린의 경우 터치를 감지하는 방식에 따라 다양한 방식의 센싱패널이 이용되고 있다. 대표적인 터치 감지 방식으로는 저항막 방식, 정전 방식, 적외선 방식, 초음파 방식, 카메라 방식 등이 있다. 정전 방식의 경우 스마트폰이나 타블릿 PC와 같은 중소형 이동형 기기에 널리 적용되고 있다. 한편, 디지타이저의 경우 섬세한 터지 입력이 가능하기 때문에 그래픽 응용 분야에 널리 사용되고 있다.Coordinate input devices such as touch screens or digitizers are widely used in computer-based user interfaces. In the case of a touch screen, sensing panels of various types are used according to a method of sensing a touch. Typical touch sensing methods include resistive, electrostatic, infrared, ultrasonic, and camera. The electrostatic method is widely applied to small and medium-sized mobile devices such as smart phones and tablet PCs. Digitizers, on the other hand, are widely used in graphics applications because of their delicate popping.

최근 스마트폰이나 타블릿 PC와 같은 기기기에는 정전 방식의 터치스크린과 함께 디지타이저가 탑재되기 시작하고 있는데 각각의 장점을 하나의 기기에서 구현하고자 하기 때문이다. 그런데 정전 방식의 센싱 패널과 디지타이저 패널이 각기 독립적으로 기기에 탑재되고 있어 가격 상승의 요인이 되고 있다. 또한 정전 방식의 터치스크린의 경우 디스플레이 패널의 전면에 위치하고 있기 때문에 투명전극의 사용이라든지 제조상 제약사항이 많은 문제점이 있다. 정전 방식의 터치스크린을 디스플레이 후면에 설치할 수 있다면 기술적으로나 제조상 많은 이점을 얻을 수 있으나 아직까지는 정전 방식의 터치스크린의 터치 감지 성능이 그에 미치치 못하고 있는 실정이다. Recently, devices such as smart phones and tablet PCs are beginning to be equipped with electrostatic touch screens and digitizers, because they want to realize their advantages in one device. However, the electrostatic-type sensing panel and the digitizer panel are each independently mounted on the device, which causes a rise in the price. In addition, since the electrostatic touch screen is located on the front surface of the display panel, there are many problems such as the use of a transparent electrode or manufacturing limitations. The ability to install an electrostatic touchscreen on the backside of the display provides many technical and manufacturing advantages, but the touch sensing capabilities of electrostatic touchscreens have not yet been met.

본 발명의 목적은 정전 오브젝트의 터치 감지를 위하여 보다 향산된 터치 감지 성능을 갖는 좌표입력장치를 제공하는 있다. 또는 하나의 센싱패널을 이용하여 정전 오브젝트의 터치 감지와 공진회로를 내장한 스타일러스 펜의 터치 입력을 모두 감지할 수 있는 좌표입력장치를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a coordinate input device having a more enhanced touch sensing capability for touch sensing of an electrostatic object. Or a touch panel of a stylus pen incorporating a resonant circuit by using a single sensing panel.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일면은 향상된 터치 감지 성능을 갖는 좌표입력장치에 관한 것이다. 본 발명의 좌표입력장치는: 터치입력좌표에서 제1 좌표를 검출하기 위한 제1 센싱 스트립 안테나 그룹과 터치입력좌표에서 제2 좌표를 검출하기 위한 제2 센싱 스트립 안테나 그룹을 포함하는 복수개의 센싱 스트립 안테나; 및 정전 오브젝트의 터치입력좌표를 감지하기 위한 스캔신호를 상기 복수개의 센싱 스트립 안테나로 공급하고 상기 정전 오브젝트의 터치입력좌표에 대응하여 발생되는 상기 스캔신호의 임피던스 정합과 관련된 전기적 특성값의 변화량에 기초하여 터치입력좌표를 산출하는 센싱제어회로를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a coordinate input device having improved touch sensing performance. The coordinate input device of the present invention includes: a plurality of sensing strips including a first sensing strip antenna group for detecting a first coordinate in touch input coordinates and a second sensing strip antenna group for detecting a second coordinate in touch input coordinates; antenna; And a controller for supplying a scan signal for sensing touch input coordinates of the electrostatic object to the plurality of sensing strip antennas, and based on a change amount of an electrical characteristic value related to impedance matching of the scan signal generated corresponding to touch input coordinates of the electrostatic object And a sensing control circuit for calculating touch input coordinates.

일 실시예에 있어서, 상기 센싱제어회로는 상기 제1 센싱 스트립 안테나 그룹을 선택적으로 구동하기 위한 제1 스캔 스위칭부; 상기 제2 센싱 스트립 안테나 그룹을 선택적으로 구동하기 위한 제2 스캔 스위칭부; 제1 주파수의 스캔신호와 제2 주파수의 스캔신호를 발생하는 스캔신호 공급원; 상기 스캔신호 공급원과 상기 제1 스캔 스위칭부 사이에 구성되는 제1 임피던스 정합부; 상기 스캔신호 공급원과 상기 제2 스캔 스위칭부 사이에 구성되는 제2 임피던스 정합부; 상기 제1 및 제2 센싱 스트립 안테나 그룹에 동시에 각기 인가된 상기 제1 및 제2 주파수의 스캔신호의 임피던스 정합과 관련된 전기적 특성값의 변화량을 검출하기 위한 전기적 신호 처리를 수행하는 정전터치 검출부; 및 상기 정전터치 검출부를 통하여 처리된 신호를 입력 받고 상기 정전 오브젝트의 터치 유무에 따른 상기 제1 및 제2 주파수의 스캔신호에 대한 임피던스 정합과 관련된 전기적 특성값의 변화량을 검출하여 상기 정전 오브젝트의 터치입력좌표를 산출하는 컨트롤러를 포함한다.In one embodiment, the sensing control circuit includes: a first scan switching unit for selectively driving the first sensing strip antenna group; A second scan switching unit for selectively driving the second sensing strip antenna group; A scan signal supply source for generating a scan signal of a first frequency and a scan signal of a second frequency; A first impedance matching unit configured between the scan signal source and the first scan switching unit; A second impedance matching unit configured between the scan signal source and the second scan switching unit; An electrostatic touch detection unit for performing electrical signal processing for detecting a change amount of an electrical characteristic value related to impedance matching of the first and second frequency scan signals applied to the first and second sensing strip antenna groups simultaneously; And a control unit for receiving a signal processed through the electrostatic touch detection unit and detecting a change amount of an electrical characteristic value associated with impedance matching of the first and second frequency scan signals according to whether the electrostatic object is touched, And a controller for calculating input coordinates.

일 실시예에 있어서, 상기 정전 터치 검출부는 상기 정전터치 스캔신호의 전기적 특성값을 검출하기 위한 전압 센서와 전류 센서를 포함한다.In one embodiment, the electrostatic touch detection unit includes a voltage sensor and a current sensor for detecting an electrical characteristic value of the electrostatic touch scan signal.

일 실시예에 있어서, 상기 복수개의 센싱 스트립 안테나는 상기 정전 오브젝트의 터치 입력을 감지하기 위해 동작하는 제1 터치감지모드와 공진회로를 구비한 스타일러스 펜의 터치 입력을 감지하기 위해 동작하는 제2 터치감지모드를 갖고, 상기 센싱제어회로는: 상기 제1 터치감지모드에서 상기 제1 주파수의 스캔신호가 상기 제1 스캔 스위칭부로 출력되고 동시에 상기 제2 주파수의 스캔신호가 상기 제2 스캔 스위칭부로 출력되도록 스위칭 동작하고, 상기 제2 터치감지모드에서는 상기 제1 주파수의 스캔신호가 상기 제1 및 제2 스캔 스위칭부로 순차적으로 출력되도록 스위칭 동작하는 터치모드 스위칭부; 및 상기 제2 터치감지모드에서 상기 복수개의 센싱 스트립 안테나로부터 전기적 신호를 감지하여 상기 스타일러스 펜의 터치입력좌표를 감지하기 위한 전기적 신호 처리를 수행하는 펜터치 검출부를 포함하고, 상기 컨트롤러는 제2 터치감지모드에서 상기 펜터치 검출부를 통하여 처리된 신호를 입력받아 상기 스타일러스 펜의 공진 회로에서 상기 제1 주파수의 스캔신호가 공진되어 전송되는 무선 주파수 신호의 수신 여부 검출하여 상기 스타일러스 펜의 터치입력좌표를 산출한다.In one embodiment, the plurality of sensing strip antennas may include a first touch sensing mode for sensing a touch input of the electrostatic object, a second touch sensing mode for sensing a touch input of a stylus pen having a resonant circuit, Wherein the sensing control circuit comprises: a first touch sensing mode in which the first frequency scan signal is output to the first scan switching unit and the second frequency scan signal is output to the second scan switching unit A touch mode switching unit for performing a switching operation so that the first frequency scan signal is sequentially output to the first and second scan switching units in the second touch sensing mode; And a pen touch detection unit for sensing an electrical signal from the plurality of sensing strip antennas in the second touch sensing mode and performing electrical signal processing for sensing touch input coordinates of the stylus pen, The stylus pen receives a signal processed through the pen touch detection unit in the sensing mode, detects whether or not a radio frequency signal transmitted through the resonance circuit of the stylus pen resonates with the first frequency scan signal, .

일 실시예에 있어서, 상기 터치모드 스위칭부는 상기 제2 터치감지모드에서 상기 제1 주파수 신호가 상기 제1 임피던스 정합부를 통하지 않고 바이패스 되어 상기 제1 스캔 스위칭부와 상기 제2 스캔 스위칭부로 순차적으로 출력되도록 스위칭 동작한다.In one embodiment, the touch mode switching unit switches the first frequency signal to the first scan switching unit and the second scan switching unit sequentially in bypass mode without passing through the first impedance matching unit in the second touch sensing mode. Output.

일 실시예에 있어서, 공진 회로를 구비한 스타일러스 펜으로 파워를 전송하기 위한 파워 전송 안테나를 포함하고, 상기 복수개의 센싱 스트립 안테나는 상기 정전 오브젝트의 터치 입력을 감지하기 위해 동작하는 제1 터치감지모드와 상기 스타일러스 펜의 터치 입력을 감지하기 위해 동작하는 제2 터치감지모드를 갖고, 상기 센싱제어회로는 상기 제1 터치감지모드에서 상기 제1 주파수의 스캔신호가 상기 제1 스캔 스위칭부로 출력되고 동시에 상기 제2 주파수의 스캔신호가 상기 제2 스캔 스위칭부로 출력되도록 스위칭 동작하고, 상기 제2 터치감지모드에서는 상기 제1 주파수의 스캔신호가 상기 파워 전송 안테나로 출력되도록 스위칭 동작하는 터치모드 스위칭부; 및 상기 제2 터치감지모드에서 상기 복수개의 센싱 스트립 안테나로부터 전기적 신호를 감지하여 상기 스타일러스 펜의 터치입력좌표를 감지하기 위한 전기적 신호 처리를 수행하는 펜터치 검출부를 포함하고, 상기 컨트롤러는 제2 터치감지모드에서 상기 펜터치 검출부를 통하여 처리된 신호를 입력받아 상기 스타일러스 펜의 공진 회로에서 상기 제1 주파수의 스캔신호가 공진되어 전송되는 무선 주파수 신호의 수신 여부 검출하여 상기 스타일러스 펜의 터치입력좌표를 산출한다.In one embodiment, the present invention includes a power transmission antenna for transmitting power to a stylus pen having a resonant circuit, wherein the plurality of sensing strip antennas includes a first touch sensing mode for sensing a touch input of the electrostatic object, And a second touch sensing mode that operates to sense a touch input of the stylus pen, wherein the sensing control circuit outputs the scan signal of the first frequency to the first scan switching unit in the first touch sensing mode A touch mode switching unit for switching the scan signal of the second frequency to be outputted to the second scan switching unit and switching the scan signal of the first frequency to be output to the power transmission antenna in the second touch sensing mode; And a pen touch detection unit for sensing an electrical signal from the plurality of sensing strip antennas in the second touch sensing mode and performing electrical signal processing for sensing touch input coordinates of the stylus pen, The stylus pen receives a signal processed through the pen touch detection unit in the sensing mode, detects whether or not a radio frequency signal transmitted through the resonance circuit of the stylus pen resonates with the first frequency scan signal, .

일 실시예에 있어서, 상기 센싱제어회로는 상기 제1 센싱 스트립 안테나 그룹을 선택적으로 구동하기 위한 제1 스캔 스위칭부; 상기 제2 센싱 스트립 안테나 그룹을 선택적으로 구동하기 위한 제2 스캔 스위칭부; 제1 주파수의 스캔신호를 공급하는 스캔신호 공급원; 상기 스캔신호 공급원과 상기 제1 스캔 스위칭부 사이에 구성되는 제1 임피던스 정합부; 상기 제1 센싱 스트립 안테나 그룹에 인가된 상기 제1 주파수의 스캔신호의 임피던스 정합과 관련된 전기적 특성값의 변화량을 검출하기 위한 전기적 신호 처리를 수행하는 정전터치 검출부; 상기 제2 스캔 스위칭부와 상기 정전터치 검출부 사이에 연결되는 제2 임피던스 정합부; 및 상기 정전터치 검출부를 통하여 처리된 신호를 입력 받고 상기 정전 오브젝트의 터치 유무에 따른 상기 제1 주파수의 스캔신호에 대한 임피던스 정합과 관련된 전기적 특성값의 변화량을 검출하여 상기 정전 오브젝트의 터치입력좌표를 산출하는 컨트롤러를 포함한다.In one embodiment, the sensing control circuit includes: a first scan switching unit for selectively driving the first sensing strip antenna group; A second scan switching unit for selectively driving the second sensing strip antenna group; A scan signal supply source for supplying a scan signal of a first frequency; A first impedance matching unit configured between the scan signal source and the first scan switching unit; An electrostatic touch detection unit for performing electrical signal processing for detecting a change amount of an electrical characteristic value associated with impedance matching of a scan signal of the first frequency applied to the first sensing strip antenna group; A second impedance matching unit connected between the second scan switching unit and the electrostatic touch detection unit; And a control unit for receiving a signal processed through the electrostatic touch detection unit and detecting a change amount of an electrical characteristic value related to impedance matching with respect to a scan signal of the first frequency according to whether the electrostatic object is touched, And a controller for calculating the output voltage.

일 실시예에 있어서,에 있어서, 상기 정전 터치 검출부는 상기 정전터치 스캔신호의 전기적 특성값을 검출하기 위한 전압 센서와 전류 센서를 포함한다.In one embodiment, the electrostatic touch detection unit includes a voltage sensor and a current sensor for detecting an electrical characteristic value of the electrostatic touch scan signal.

일 실시예에 있어서,에 있어서, 상기 복수개의 센싱 스트립 안테나는 상기 정전 오브젝트의 터치 입력을 감지하기 위해 동작하는 제1 터치감지모드와 공진회로를 구비한 스타일러스 펜의 터치 입력을 감지하기 위해 동작하는 제2 터치감지모드를 갖고, 상기 센싱제어회로는 상기 제1 터치감지모드에서 상기 제1 주파수의 스캔신호가 상기 제1 스캔 스위칭부로 출력되고 상기 제2 스캔 스위칭부를 통하여 출력되는 상기 제1 주파수의 스캔신호가 상기 제2 임피던스 정합부로 입력되도록 스위칭 동작하고, 상기 제2 터치감지모드에서는 상기 제1 주파수의 스캔신호가 상기 제1 및 제2 스캔 스위칭부로 순차적으로 출력되도록 스위칭 동작하는 터치모드 스위칭부; 및 상기 제2 터치감지모드에서 상기 복수개의 센싱 스트립 안테나로부터 전기적 신호를 감지하여 상기 스타일러스 펜의 터치입력좌표를 감지하기 위한 전기적 신호 처리를 수행하는 펜터치 검출부를 포함하고, 상기 컨트롤러는 제2 터치감지모드에서 상기 펜터치 검출부를 통하여 처리된 신호를 입력받아 상기 스타일러스 펜의 공진 회로에서 상기 제1 주파수의 스캔신호가 공진되어 전송되는 무선 주파수 신호의 수신 여부 검출하여 상기 스타일러스 펜의 터치입력좌표를 산출한다.In one embodiment, the plurality of sensing strip antennas include a first touch sensing mode for sensing a touch input of the electrostatic object, and a second touch sensing mode for sensing a touch input of a stylus pen having a resonant circuit Wherein the sensing control circuit has a second touch sensing mode in which the first frequency scan signal is output to the first scan switching unit and the second frequency is output through the second scan switching unit in the first touch sensing mode, A touch mode switching unit for switching a scan signal to be input to the second impedance matching unit and a scan signal of the first frequency to be sequentially output to the first and second scan switching units in the second touch sensing mode, ; And a pen touch detection unit for sensing an electrical signal from the plurality of sensing strip antennas in the second touch sensing mode and performing electrical signal processing for sensing touch input coordinates of the stylus pen, The stylus pen receives a signal processed through the pen touch detection unit in the sensing mode, detects whether or not a radio frequency signal transmitted through the resonance circuit of the stylus pen resonates with the first frequency scan signal, .

일 실시예에 있어서, 상기 터치모드 스위칭부는 상기 제2 터치감지모드에서 상기 제1 주파수의 스캔신호가 상기 제1 임피던스 정합부를 통하지 않고 바이패스 되어 상기 제1 스캔 스위칭부와 상기 제2 스캔 스위칭부로 순차적으로 출력되도록 스위칭 동작한다.In one embodiment, the touch mode switching unit switches the first scan signal of the first frequency to the first scan switching unit and the second scan switching unit, bypassing the first impedance matching unit, So as to be sequentially outputted.

일 실시예에 있어서, 공진 회로를 구비한 스타일러스 펜으로 파워를 전송하기 위한 파워 전송 안테나를 포함하고, 상기 복수개의 센싱 스트립 안테나는 상기 정전 오브젝트의 터치 입력을 감지하기 위해 동작하는 제1 터치감지모드와 상기 스타일러스 펜의 터치 입력을 감지하기 위해 동작하는 제2 터치감지모드를 갖고, 상기 센싱제어회로는 상기 제1 터치감지모드에서 상기 제1 주파수의 스캔신호가 상기 제1 스캔 스위칭부로 출력되고 상기 제2 스캔 스위칭부를 통하여 출력되는 상기 제1 주파수의 스캔신호가 상기 제2 임피던스 정합부로 입력되도록 스위칭 동작하고, 상기 제2 터치감지모드에서는 상기 제1 주파수의 스캔신호가 상기 파워 전송 안테나로 출력되도록 스위칭 동작하는 터치모드 스위칭부; 및 상기 제2 터치감지모드에서 상기 복수개의 센싱 스트립 안테나로부터 전기적 신호를 감지하여 상기 스타일러스 펜의 터치입력좌표를 감지하기 위한 전기적 신호 처리를 수행하는 펜터치 검출부를 포함하고, 상기 컨트롤러는 제2 터치감지모드에서 상기 펜터치 검출부를 통하여 처리된 신호를 입력받아 상기 스타일러스 펜의 공진 회로에서 상기 제1 주파수의 스캔신호가 공진되어 전송되는 무선 주파수 신호의 수신 여부 검출하여 상기 스타일러스 펜의 터치입력좌표를 산출한다.In one embodiment, the present invention includes a power transmission antenna for transmitting power to a stylus pen having a resonant circuit, wherein the plurality of sensing strip antennas includes a first touch sensing mode for sensing a touch input of the electrostatic object, And a second touch sensing mode that operates to sense a touch input of the stylus pen, wherein the sensing control circuit outputs the scan signal of the first frequency to the first scan switching unit in the first touch sensing mode, The scan signal of the first frequency outputted through the second scan switching unit is inputted to the second impedance matching unit and the scan signal of the first frequency is outputted to the power transmission antenna in the second touch sensing mode A touch mode switching unit for switching operation; And a pen touch detection unit for sensing an electrical signal from the plurality of sensing strip antennas in the second touch sensing mode and performing electrical signal processing for sensing touch input coordinates of the stylus pen, The stylus pen receives a signal processed through the pen touch detection unit in the sensing mode, detects whether or not a radio frequency signal transmitted through the resonance circuit of the stylus pen resonates with the first frequency scan signal, .

본 발명의 향상된 터치 감지 성능을 갖는 좌표입력장치는스캔신호에 대한 임피던스 정합과 관련된 전기적 특성값의 변화량을 검출하여 상기 정전 오브젝트의 터치입력좌표를 산출함으로서 터치 감지 성능을 보다 향상할 수 있다. 또한 동일한 하나의 센싱 패널과 터치감지모드의 전환 기능을 이용하여 정전 오브젝트의 터치 입력과 공진회로를 구비한 스타일러스 펜의 터치 입력을 모두 검출할 수 있다.The coordinate input device having the enhanced touch sensing performance of the present invention can improve the touch sensing performance by calculating the touch input coordinates of the electrostatic object by detecting a change amount of the electrical characteristic value related to the impedance matching with respect to the scan signal. Also, the touch input of the electrostatic object and the touch input of the stylus pen having the resonant circuit can be all detected by using the same sensing panel and the switching function of the touch sensing mode.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 좌표입력장치의 회로구성을 보여주는 도면이다.
도 2는 및 도 3은 제1 터치감지모드와 제2 터치감지모드에서 터치모드 스위칭부의 스위칭 상태를 보여주는 도면이다.
도 4는 정전터치 검출부가 전압센서와 전류센서를 포함하는 예를 도시하는 도면이다.
도 5는 임피던스 정합부에 적용 가능한 다양한 임피던스 정합 회로를 예시하는 도면이다.
도 6은 정전 터치 유무에 따른 스캔 주파수의 전기적 특성값의 변화를 예시하는 도면이다.
도 7 및 도 8은 제2 터치감지모드에서 터치모드 스위칭부의 바이패스 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 9 내지 도 12는 센싱 스트립 안테나의 다양한 변형 구조를 보여주는 도면이다.
도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 좌표입력장치의 회로구성을 보여주는 도면이다.
도 14는 제2 실시예에 있어서 정전 터치를 감지하기 위한 제1 터치감지모드에서의 스위칭 동작을 보여주는 도면이다.
도 15는 제2 실시예에 있어서 EMR 스타일러스펜의 터치를 감지하기 위한 제2 터치감지모드에서의 스위칭 동작을 보여주는 도면이다.
도 16은 본 발명의 제3 실시예에 따른 좌표입력장치의 회로구성을 보여주는 도면이다.1 is a diagram showing a circuit configuration of a coordinate input device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 and FIG. 3 are views showing the switching states of the touch mode switching unit in the first touch sensing mode and the second touch sensing mode.
Fig. 4 is a diagram showing an example in which the electrostatic touch detection section includes a voltage sensor and a current sensor.
5 is a diagram illustrating various impedance matching circuits applicable to the impedance matching unit.
6 is a diagram illustrating a change in the electrical characteristic value of the scan frequency depending on the presence or absence of the electrostatic touch.
FIGS. 7 and 8 are views for explaining the bypass structure of the touch mode switching unit in the second touch sensing mode.
9 to 12 are views showing various modified structures of the sensing strip antenna.
13 is a diagram showing a circuit configuration of a coordinate input device according to a second embodiment of the present invention.
14 is a diagram illustrating a switching operation in a first touch sensing mode for detecting an electrostatic touch in the second embodiment.
15 is a diagram illustrating a switching operation in a second touch sensing mode for sensing a touch of an EMR stylus pen in the second embodiment.
16 is a diagram showing a circuit configuration of a coordinate input device according to a third embodiment of the present invention.

본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공 되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 구성은 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.For a better understanding of the present invention, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The embodiments of the present invention may be modified into various forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described in detail below. The present embodiments are provided to enable those skilled in the art to more fully understand the present invention. Therefore, the shapes and the like of the elements in the drawings can be exaggeratedly expressed to emphasize a clearer description. It should be noted that the same components are denoted by the same reference numerals in the drawings. Detailed descriptions of well-known functions and constructions which may be unnecessarily obscured by the gist of the present invention are omitted.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 좌표입력장치의 회로구성을 보여주는 도면이다.1 is a diagram showing a circuit configuration of a coordinate input device according to a first embodiment of the present invention.

도 1을 참조하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 좌표입력장치(100)는 복수개의 센싱 스트립 안테나(210)를 갖는 센싱패널(200)과 센싱패널(200)을 제어하여 터치입력을 감지하고 해당되는 터치입력좌표를 산출하여 호스트(400)로 제공하는 센싱제어회로(300)로 구성된다. 좌표입력장치(100)는 정전 오브젝트(220)의 터치입력좌표를 감지하기 위한 스캔신호를 복수개의 센싱 스트립 안테나(210)로 공급한다. 이때, 정전 오브젝트(220)의 터치입력좌표에 대응하여 발생되는 스캔신호의 임피던스 정합과 관련된 전기적 특성값의 변화량에 기초하여 터치입력좌표를 산출하여 호스트(400)로 제공한다.1, a coordinate input device 100 according to a first embodiment of the present invention controls a sensing panel 200 having a plurality of sensing strip antennas 210 and a sensing panel 200 to sense a touch input And a sensing control circuit 300 for calculating the corresponding touch input coordinates and providing the touch input coordinates to the host 400. The coordinate input device 100 supplies a plurality of sensing strip antennas 210 with a scanning signal for sensing the touch input coordinates of the electrostatic object 220. At this time, the touch input coordinates are calculated on the basis of the amount of change of the electrical characteristic value associated with the impedance matching of the scan signal generated corresponding to the touch input coordinates of the electrostatic object 220, and the coordinates are provided to the host 400.

본 발명의 좌표입력장치(100)는 정전 오브젝트(220)의 터치 입력에 대하여 스캔신호의 임피던스 정합과 관련된 전기적 특성값의 변화량에 기초하여 터치입력좌표를 산출함으로 향상된 터치 감지 성능을 제공한다. 또한 공진회로(232)를 내장한 스타일러스 펜(230)의 터치 입력도 감지하도록 구성될 수 있다. 즉, 스타일러스 펜(230)의 터치 입력을 감지하기 위한 별도의 디지타이저 패널을 구비하지 않고 동일한 하나의 센싱패널(200)을 이용하여 정전 오브젝트(220)와 스타일러스 펜(230)의 각각의 터치 입력을 모두 감지도록 센싱제어회로(300)를 구성할 수도 있다.The coordinate input device 100 of the present invention provides enhanced touch sensing performance by calculating the touch input coordinates based on the amount of change in the electrical characteristic value associated with the impedance matching of the scan signal with respect to the touch input of the electrostatic object 220. [ And may also be configured to sense the touch input of the stylus pen 230 incorporating the resonant circuit 232. That is, the touch input of each of the electrostatic object 220 and the stylus pen 230 may be performed by using the same sensing panel 200 without a separate digitizer panel for sensing the touch input of the stylus pen 230 It is also possible to configure the sensing control circuit 300 to detect all of them.

센싱 패널(200)은 터치입력좌표에서 Y축 좌표를 검출하기 위한 제1 센싱 스트립 안테나 그룹(212)과 터치입력좌표에서 X축 좌표를 검출하기 위한 제2 센싱 스트립 안테나 그룹(214)을 포함하는 복수개의 센싱 스트립 안테나(210)을 구비한다. 센싱제어회로(300)는 제1 및 제2 스캔 스위칭부(312, 314), 스캔신호 공급원(320), 제1 및 제2 임피던스 정합부(332, 334), 정전터치 검출부(350), 및 컨트롤러(370)를 구비한다. 그리고 스타일러스 펜(230)의 터치입력을 감지하기 위하여 터치모드 스위칭부(340)와 펜터치 검출부(360)가 부가될 수 있다.The sensing panel 200 includes a first sensing strip antenna group 212 for detecting the Y axis coordinate in the touch input coordinate and a second sensing strip antenna group 214 for detecting the X axis coordinate in the touch input coordinate And a plurality of sensing strip antennas 210 are provided. The sensing control circuit 300 includes first and second scan switching units 312 and 314, a scan signal supply source 320, first and second impedance matching units 332 and 334, an electrostatic touch detection unit 350, And a controller 370. The touch mode switching unit 340 and the pen touch detection unit 360 may be added to detect the touch input of the stylus pen 230.

제1 스캔 스위칭부(312)는 스캔신호가 제1 센싱 스트립 안테나 그룹(212)에서 선택적으로 공급되도록 한다. 제2 스캔 스위칭부(314)는 스캔신호가 제2 센싱 스트립 안테나 그룹(214)에서 선택적으로 공급되도록 한다. 스캔신호 공급원(320)은 제1 주파수의 스캔신호와 제2 주파수의 스캔신호를 발생한다. 스캔신호 공급원(320)은 제1 및 제2 주파수의 스캔신호를 발생하기 위한 제1 및 제2 주파수 발생원(322, 324)을 구비한다. 스캔신호 공급원(320)을 하나의 단일 주파수 발생원을 이용하여 제1 및 제2 주파수 스캔신호를 공급하도록 회로를 구성할 수도 있다. 제1 및 제2 주파수의 스캔신호는 동일한 주파수이거나 서로 다른 주파수일 수 있다. 제1 및 제2 주파수의 스캔신호의 파형은 정현파, 삼각파, 구형파 등 다양한 파형이 사용될 수 있다.The first scan switching unit 312 selectively supplies scan signals to the first sensing strip antenna group 212. The second scan switching unit 314 allows the scan signal to be selectively supplied to the second sensing strip antenna group 214. The scan signal source 320 generates a scan signal of the first frequency and a scan signal of the second frequency. The scan signal source 320 includes first and second frequency generation sources 322 and 324 for generating scan signals of first and second frequencies. The scan signal source 320 may be configured to supply the first and second frequency scan signals using one single frequency source. The scan signals of the first and second frequencies may be the same frequency or different frequencies. The waveform of the scan signal of the first and second frequencies may be a sinusoidal wave, a triangular wave, a square wave, or the like.

제1 임피던스 정합부(332)는 스캔신호 공급원(320)과 제1 스캔 스위칭부(312) 사이에 구성되며, 제2 임피던스 정합부(334)는 스캔신호 공급원(320)과 제2 스캔 스위칭부(314) 사이에 구성된다. 제1 및 제2 임피던스 정합부(332, 334)는 스캔신호 공급원(320)과 제1 및 제2 센싱 스트립 안테나(212, 214) 사이에 구성되어 임피던스 정합을 수행한다.The first impedance matching unit 332 is connected between the scan signal supply source 320 and the first scan switching unit 312 and the second impedance matching unit 334 is connected between the scan signal supply source 320 and the second scan switching unit 312. [ (314). The first and second impedance matchers 332 and 334 are configured between the scan signal source 320 and the first and second sensing strip antennas 212 and 214 to perform impedance matching.

정전터치 검출부(350)는 제1 및 제2 센싱 스트립 안테나 그룹(212, 214)에 동시에 각기 인가된 제1 및 제2 주파수의 스캔신호의 임피던스 정합과 관련된 전기적 특성값의 변화량을 검출하기 위한 전기적 신호 처리를 수행하여 컨트롤러(370)로 제공된다. 컨트롤러(370)는 정전터치 검출부(350)를 통하여 처리된 신호를 입력 받아 제1 및 제2 주파수의 스캔신호에 대한 임피던스 정합과 관련된 전기적 특성값의 변화량을 검출하여 정전 오브젝트의 터치입력좌표를 산출하여 호스트(400)로 제공한다.The electrostatic touch detection unit 350 is electrically connected to the first and second sensing strip antenna groups 212 and 214 to detect the amount of change in the electrical characteristic values associated with the impedance matching of the first and second frequency scan signals, And is provided to the controller 370 by performing signal processing. The controller 370 calculates the touch input coordinates of the electrostatic object by detecting the amount of change of the electrical characteristic values related to the impedance matching with respect to the scan signals of the first and second frequencies by receiving the processed signal through the electrostatic touch detecting unit 350 And provides it to the host 400.

정전 오브젝트(220)와 스타일러스 펜(230)의 터치 입력을 모두 감지하기 위하여 복수개의 센싱 스트립 안테나(210)는 정전 오브젝트(220)의 터치 입력을 감지하기 위해 동작하는 제1 터치감지모드와 스타일러스 펜(230)의 터치 입력을 감지하기 위해 동작하는 제2 터치감지모드를 갖는다. 그리고 센싱제어회로(300)에는 제1 및 제2 터치감지모드에 따라 스캔신호가 센싱패널(200)로 선택적으로 공급되도록 하기 위하여 터치모드 스위칭부(340)가 구비된다. 컨트롤러(370)는 제1 및 제2 터치감지모드에 따라 스캔신호 공급원(320), 터치모드 스위칭부(340), 제1 및 제2 스캔 스위칭부(312, 314)의 스위칭 동작을 제어한다.A plurality of sensing strip antennas 210 are provided for sensing a touch input of the electrostatic object 220 and the stylus pen 230. The plurality of sensing strip antennas 210 may include a first touch sensing mode for sensing a touch input of the electrostatic object 220, And a second touch sensing mode that operates to sense a touch input of the touch sensing device 230. The sensing control circuit 300 includes a touch mode switching unit 340 for selectively supplying a scan signal to the sensing panel 200 according to the first and second touch sensing modes. The controller 370 controls the switching operation of the scan signal source 320, the touch mode switching unit 340 and the first and second scan switching units 312 and 314 according to the first and second touch sensing modes.

터치모드 스위칭부(340)는 제1 터치감지모드에서 제1 주파수의 스캔신호가 제1 스캔 스위칭부(312)로 출력되고 동시에 제2 주파수의 스캔신호가 제2 스캔 스위칭부(314)로 동시에 출력되도록 스위칭 동작한다. 터치모드 스위칭부(340)는 제2 터치감지모드에서 제1 주파수의 스캔신호가 제1 및 제2 스캔 스위칭부(312, 314)로 순차적으로 출력되도록 스위칭 동작한다. 펜터치 검출부(360)는 제2 터치감지모드에서 복수개의 센싱 스트립 안테나(210)로부터 전기적 신호를 감지하여 스타일러스 펜(230)의 터치입력좌표를 감지하기 위한 전기적 신호 처리를 수행한다. 컨트롤러(370)는 제2 터치감지모드에서 펜터치 검출부(360)를 통하여 처리된 신호를 입력받아 스타일러스 펜(230)의 공진 회로(232)에서 제1 주파수 신호가 공진되어 전송되는 무선 주파수 신호의 수신 여부 검출하여 스타일러스 펜(230)의 터치입력좌표를 산출하여 호스트(400)로 제공한다.The touch mode switching unit 340 outputs the scan signal of the first frequency to the first scan switching unit 312 and the scan signal of the second frequency to the second scan switching unit 314 at the same time Output. The touch mode switching unit 340 performs a switching operation so that the first frequency scan signal is sequentially output to the first and second scan switching units 312 and 314 in the second touch sensing mode. The pen touch detection unit 360 senses electrical signals from the plurality of sensing strip antennas 210 in the second touch sensing mode and performs electrical signal processing for sensing touch input coordinates of the stylus pen 230. The controller 370 receives the signal processed through the pen touch detection unit 360 in the second touch sensing mode and outputs the radio frequency signal transmitted through the resonance circuit 232 of the stylus pen 230 in resonance with the first frequency signal The touch input coordinates of the stylus pen 230 are calculated and provided to the host 400.

도 2는 및 도 3은 제1 터치감지모드와 제2 터치감지모드에서 터치모드 스위칭부의 스위칭 상태를 보여주는 도면이다.FIG. 2 and FIG. 3 are views showing the switching states of the touch mode switching unit in the first touch sensing mode and the second touch sensing mode.

도 2를 참조하여, 제1 터치감지모드에서 제1 주파수 발생원(322)에서 발생된 제1 주파수의 스캔신호가 제1 임피던스 정합부(332)와 터치모드 스위칭부(340)를 통하여 제1 스캔 스위칭부(312)로 출력된다. 이와 동시에 제2 주파수 발생원(324)에서 발생된 제2 주파수의 스캔신호가 제2 임피던스 정합부(334)와 터치모드 스위칭부(340)을 통하여 제2 스캔 스위칭부(314)로 출력된다. 이와 같은 상태에서 제1 및 제2 스캔 스위칭부(312, 314)는 각기 스캔 주기에 따라 순차적으로 스위칭 동작을 하면서 제1 및 제2 주파수의 스캔신호를 제1 및 제2 센싱 스트립 안테나 그룹(212, 214)으로 공급한다.2, a first frequency scan signal generated in the first frequency generation source 322 in the first touch sensing mode is supplied to the first scan electrode driver 320 through the first impedance matcher 332 and the touch mode switching unit 340, And is output to the switching unit 312. The scan signal of the second frequency generated by the second frequency generator 324 is output to the second scan switching unit 314 through the second impedance matching unit 334 and the touch mode switching unit 340. In this state, the first and second scan switching units 312 and 314 sequentially switch the first and second frequency scan signals according to the scan periods, respectively, and output the first and second scan signals to the first and second sensing strip antenna groups 212 , 214).

이와 같이, 제1 터치감지모드에서는 제1 스캔 스위칭부(312)가 순차적으로 스위칭 동작하면서 제1 센싱 스트립 안테나 그룹(212)에 속한 어느 하나의 센싱 스트립 안테나(212-1)로 제1 주파수의 스캔신호가 입력되고, 이와 더불어 제2 스캔 스위칭부(314)가 순차적으로 스위칭 동작하면서 제2 센싱 스트립 안테나 그룹(214)에 속한 어느 하나의 센싱 스트립 안테나(214-1)로는 제2 주파수의 스캔신호가 입력된다.In this manner, in the first touch sensing mode, the first scan switching unit 312 switches sequentially, and the first sensing strip antenna 212-1 of the first sensing strip antenna group 212 receives the first frequency The second scan switching unit 314 sequentially switches and the scan signal is inputted to one of the sensing strip antennas 214-1 belonging to the second sensing strip antenna group 214, Signal is input.

이때, 정전터치 검출부(350)는 제1 및 제2 센싱 스트립 안테나 그룹(312, 314)에 각기 동시에 인가된 제1 및 제2 주파수의 스캔신호의 임피던스 정합과 관련된 전기적 특성값의 변화량을 검출하기 위한 전기적 신호 처리를 수행한다. 컨트롤러(370)는 정전터치 검출부(350)를 통하여 처리된 신호를 입력 받고 정전 오브젝트(220)의 터치 유무에 따른 제1 및 제2 주파수의 스캔신호에 대한 임피던스 정합과 관련된 전기적 특성값의 변화량을 검출하여 정전 오브젝트의 터치입력좌표를 산출하여 호스트(400)로 제공한다.At this time, the electrostatic touch detecting unit 350 detects the amount of change of the electrical characteristic value associated with the impedance matching of the first and second frequency scan signals applied to the first and second sensing strip antenna groups 312 and 314, respectively To perform electrical signal processing. The controller 370 receives the processed signal through the electrostatic touch detection unit 350 and calculates a change amount of an electrical characteristic value related to the impedance matching with respect to the first and second frequency scan signals depending on whether the electrostatic object 220 is touched Calculates the touch input coordinates of the electrostatic object, and provides it to the host (400).

도 4는 정전터치 검출부가 전압센서와 전류센서를 포함하는 예를 도시하는 도면이다.Fig. 4 is a diagram showing an example in which the electrostatic touch detection section includes a voltage sensor and a current sensor.

도 4를 참조하여, 컨트롤러(370)는 정전 오브젝트(220)의 터치가 없는 상태에서 정전터치 검출부(350)를 통해서 입력되는 값을 기준으로 임피던스 정합과 관련된 전기적 특성값의 변화량을 검출하여 터치 유무를 판별한다. 여기서 전기적 특성값은 다양한 전기적 특성 값 예를 들어, 전압의 크기, 전압의 위상, 전류의 크기, 전류의 위상, 전압과 전류의 위상차 등이다. 정전터치 검출부(350)는 정전 오브젝트(220)의 터치 유무에 따른 전기적 특성값의 변화를 검출하기 위하여 예를 들어 전압센서(352)와 전류센서(354)를 구비한다.Referring to FIG. 4, the controller 370 detects a change amount of an electrical characteristic value related to impedance matching based on a value input through the electrostatic touch detection unit 350 in a state in which the electrostatic object 220 is not touched, . Here, the electrical characteristic values include various electrical characteristic values such as the magnitude of the voltage, the phase of the voltage, the magnitude of the current, the phase of the current, and the phase difference between the voltage and the current. The electrostatic-touch detecting unit 350 includes, for example, a voltage sensor 352 and a current sensor 354 to detect a change in an electrical characteristic value depending on whether the electrostatic object 220 is touched or not.

전기적 특성값의 변화를 검출하는 방법에 있어서 전압센서(352)와 전류센서(354)에 의해 측정된 전압값 및 전류값이 측정되어 컨트롤러(370)에 의해 전기적 특성 값들의 변화량이 측정될 수 있다. 또는 정전터치 검출부(350)에 전기적 특성값들을 비교할 수 있는 회로를 구성하여 비교된 결과가 컨트롤러(370)로 제공되도록 할 수도 있다. 일 예로, 스캔신호의 입력과 출력을 비교할 수 있는 차동 증폭기(미도시)를 구비하여 비교된 신호가 컨트롤러(370)로 입력되도록 하여 전기적 특성값의 변화를 검출하도록 할 수도 있다. 이외에 정전터치 검출부(350)에는 정전 터치 검출을 위한 필요한 회로들이 추가적으로 구성될 수 있다.The voltage value and the current value measured by the voltage sensor 352 and the current sensor 354 in the method of detecting the change of the electrical characteristic value may be measured and the amount of change of the electrical characteristic values by the controller 370 may be measured . Or a circuit capable of comparing the electrical characteristic values to the electrostatic touch detection unit 350 may be provided so that the comparison result is provided to the controller 370. [ For example, a differential amplifier (not shown) capable of comparing the input and the output of the scan signal may be provided, and a comparison signal may be input to the controller 370 to detect a change in the electrical characteristic value. In addition, the electrostatic touch detection unit 350 may further include circuits necessary for electrostatic touch detection.

도 5는 임피던스 정합부에 적용 가능한 다양한 임피던스 정합 회로를 예시하는 도면이다.5 is a diagram illustrating various impedance matching circuits applicable to the impedance matching unit.

도 5를 참조하여, 제1 및 제2 임피던스 정합부(332, 334)는 다양한 형태의 임피던스 정합 회로들이 사용될 수 있다. 공진 설계 방식에 따라 L 매칭 네트워크, T 매칭 네트워크, Pi 매칭 네트워크 등이 사용될 수도 있다. 공진 회로의 구성에 있어서, 가변형 또는 고정형의 커페시터나 인덕터를 사용할 수 있으며 연결 구조에 있어서도 직렬 구조 또는 병렬 구조가 사용될 수도 있다. 공진 설계에 있어서도 정전 오브젝트가 터치되지 않은 상태에서 최대값을 갖도록 하거나, 정전 오브젝트가 터치된 상태에서 최대값을 갖도록 할 수도 있다.Referring to FIG. 5, various types of impedance matching circuits may be used for the first and second impedance matching portions 332 and 334. An L matching network, a T matching network, a Pi matching network, or the like may be used according to the resonance design scheme. In the configuration of the resonance circuit, a variable or fixed type capacitor or an inductor may be used, and a series structure or a parallel structure may be used for the connection structure. In the resonance design, it is also possible to have the maximum value in the state where the power failure object is not touched, or to have the maximum value in the touched state of the power failure object.

도 6은 정전 터치 유무에 따른 스캔 주파수의 전기적 특성값의 변화를 예시하는 도면이다.6 is a diagram illustrating a change in the electrical characteristic value of the scan frequency depending on the presence or absence of the electrostatic touch.

도 6을 참조하여, 정전 오브젝트(220)가 터치되지 않은 상태를 기준으로 임피던스 매칭이 된 경우, 정전 오브젝트(220)가 터치되면 제1 및 제2 주파수의 스캔신호는 임피던스 매칭과 관련하여 전기적 특성값이 변화된다. 예를 들어, 전압과 전류의 크기나 위상이 변화될 수 있으며, 전압 전류의 위상차가 변화될 수 있다.Referring to FIG. 6, when impedance matching is performed based on the non-touched state of the electrostatic object 220, when the electrostatic object 220 is touched, the first and second frequency scan signals have electrical characteristics The value is changed. For example, the magnitude and phase of the voltage and the current can be changed, and the phase difference of the voltage current can be changed.

예를 들어, 다시 도 2를 참조하여, 제1 터치감지모드에서 제1 및 제2 센싱 스트립 안테나 그룹(212, 214)으로 제1 및 제2 주파수의 스캔신호가 입력되는 상황에서 정전 오브젝트(220)의 터치 입력이 발생되면 임피던스의 변화가 발생된다. 이 전기적 특성값의 변화는 정전 오브젝트(220)가 터치된 영역과 상관된 특정 센싱 스트립 안테나(212-1, 214-1)가 구동되는 시점에서 검출된다. 그럼으로 정전 오브젝트(220)의 터치유무를 검출하고 그때 구동된 특정 센싱 스트립 안테나(212-1, 214-1)를 기준으로 하여 터치입력좌표를 산출할 수 있다.2, when the first and second frequency scan signals are input to the first and second sensing strip antenna groups 212 and 214 in the first touch sensing mode, the electrostatic object 220 ) Is generated, a change in impedance occurs. The change in the electrical characteristic value is detected at the time when the specific sensing strip antenna 212-1, 214-1, which is correlated with the touched area of the electrostatic object 220, is driven. Thus, the presence or absence of the touch of the electrostatic charge object 220 can be detected, and the touch input coordinates can be calculated based on the specific sensing strip antenna 212-1, 214-1 driven at that time.

다시, 도 3을 참조하여, 본 발명의 좌표입력장치(100)는 하나의 동일한 센싱 패널(200)을 이용하여 공진회로(232)를 내장한 스타일러스 펜(230)의 터치 입력을 감지할 수 있다. 스타일러스 펜(230)의 터치를 감지하기 위해 센싱 패널(200)은 제2 터치감지모드로 동작한다. 제2 터치감지모드에서 터치모드 스위칭부(340)는 제1 주파수 발생원(332)에서 발생된 제1 주파수의 스캔신호가 제1 및 제2 스캔 스위칭부로 순차적으로 출력되도록 스위칭 동작한다. 그리고 제1 및 제2 센싱 스트립 안테나(312, 314)도 복수개의 센싱 스트립 안테나를 순차적으로 구동하기 위한 스위칭 동작을 한다. 예를 들어, 제1 스캔 스위칭부(312)에 의해서 제1 센싱 스트립 안테나 그룹(212)에 대한 스캔 동작이 완료되며 이어 제2 스캔 스위칭부(314)에 의해서 제2 센싱 스트립 안테나 그룹(214)에 대한 스캔 동작이 이루어진다.3, the coordinate input device 100 of the present invention can sense the touch input of the stylus pen 230 incorporating the resonant circuit 232 using one and the same sensing panel 200 . The sensing panel 200 operates in the second touch sensing mode to sense the touch of the stylus pen 230. In the second touch sensing mode, the touch mode switching unit 340 performs a switching operation so that the first frequency scan signal generated by the first frequency generator 332 is sequentially output to the first and second scan switching units. The first and second sensing strip antennas 312 and 314 also perform a switching operation for sequentially driving the plurality of sensing strip antennas. For example, the scan operation for the first sensing strip antenna group 212 is completed by the first scan switching unit 312, and then the second sensing strip antenna group 214 is turned on by the second scan switching unit 314, The scan operation is performed.

제2 터치감지모드에서 복수개의 센싱 스트립 안테나(210)는 송신 안테나 기능과 수신 안테나 기능을 갖는다. 즉, 스캔 동작에 따라서 복수개의 센싱 스트립 안테나(210)는 순차적으로 구동되면서 제1 주파수의 스캔신호를 무선으로 출력하고, 다시 스타일러스 펜(230)의 공진 회로(232)에서 공진되어 전송되는 무선 신호를 수신하도록 동작한다. 컨트롤러(370)는 펜터치 검출부(360)를 통하여 처리된 신호를 입력받아 스타일러스 펜(230)의 공진 회로(232)에서 제1 주파수의 스캔신호가 공진되어 다시 전송되는 무선 주파수 신호의 수신 여부 검출하여 스타일러스 펜의 터치입력좌표를 산출한다.In the second touch sensing mode, the plurality of sensing strip antennas 210 have a transmitting antenna function and a receiving antenna function. That is, according to the scan operation, the plurality of sensing strip antennas 210 are sequentially driven to wirelessly output the scan signal of the first frequency, and the wireless signal (resonance signal) transmitted by the resonance circuit 232 of the stylus pen 230 Lt; / RTI > The controller 370 receives a signal processed through the pen touch detection unit 360 and detects whether or not a reception of a radio frequency signal that is transmitted by the resonance circuit 232 of the stylus pen 230 with the first frequency scan signal resonated, Thereby calculating the touch input coordinates of the stylus pen.

이와 같이, 본 발명의 좌표입력장치(100)는 임피던스 정합 회로를 이용하여 정전 오브젝트(220)의 터치 입력을 검출하도록 함으로서 향상된 터치 감지 성능을 구현할 수 있다. 또한 동일한 하나의 센싱 패널(200)과 터치감지모드의 전환 기능을 이용하여 정전 오브젝트(220)의 터치 입력과 공진회로(232)를 구비한 스타일러스 펜(230)의 터치 입력을 모두 검출할 수 있다.As described above, the coordinate input device 100 of the present invention can detect the touch input of the electrostatic object 220 by using the impedance matching circuit, thereby realizing an improved touch detection performance. The touch input of the electrostatic object 220 and the touch input of the stylus pen 230 having the resonance circuit 232 can all be detected using the same sensing panel 200 and the switching function of the touch sensing mode .

도 7 및 도 8은 제2 터치감지모드에서 터치모드 스위칭부의 바이패스 구조를 설명하기 위한 도면이다.FIGS. 7 and 8 are views for explaining the bypass structure of the touch mode switching unit in the second touch sensing mode.

도 7 및 도 8을 참조하여, 공진회로(232)를 내장한 스타일러스 펜(230)의 터치 입력을 감지하기 위한 제2 터치감지모드에서 제1 주파수 발생원(322)으로부터 발생된 제1 주파수의 스캔신호가 제1 임피던스 정합부(322)를 통과하지 않고 바이패스되어 제1 및 제2 스캔 스위칭부(312, 314)로 공급될 수 있다. 터치모드 스위칭부(346)는 제1 터치감지모드에서는 바이패스되지 않고 제2 터치감지모드에서는 바이패스 되도록 하는 스위치(346, 347)를 더 구비할 수 있다.7 and 8, in the second touch sensing mode for sensing the touch input of the stylus pen 230 incorporating the resonant circuit 232, the scan of the first frequency generated from the first frequency generator 322 Signals can be bypassed without passing through the first impedance matching unit 322 and supplied to the first and second scan switching units 312 and 314. The touch mode switching unit 346 may further include switches 346 and 347 for bypassing in the first touch sensing mode and bypassing in the second touch sensing mode.

도 9 내지 도 12는 센싱 스트립 안테나의 다양한 변형 구조를 보여주는 도면이다.9 to 12 are views showing various modified structures of the sensing strip antenna.

도 9 내지 도 12를 참조하여, 본 발명의 좌표입력장치(100)의 센싱 스트립 안테나(210)는 다양한 방식으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 도 9에 도시된 바와 같이, 원턴 형태로 비중첩되게 구현되거나 또는 원턴 형태로 중첩되게 구현될 수 있다. 또는 도 10에 도시된 바와 같이, 스캔신호가 서로 교대적으로 대칭되게 입력되도록 배치될 수도 있다. 그리고 도 11에 도시된 바와 같이, 원턴 형태의 센싱 스트립 안테나의 폭(d1, d2)이 전체 길이에서 동일하거나 다를 수 있다. 센싱 안테나 스트립의 전자계 밀도를 보다 균일하게하기 위해서 폭을 다르게 할 수 있다.9 to 12, the sensing strip antenna 210 of the coordinate input device 100 of the present invention can be implemented in various ways. For example, as shown in FIG. 9, they may be implemented in a non-overlapping manner in the form of a circle, or superimposed in a circle. Alternatively, as shown in FIG. 10, the scan signals may be alternately and symmetrically input. As shown in FIG. 11, the widths d1 and d2 of the sensing type strip antennas of the one-shot type may be the same or different in the entire length. The widths of the sensing antenna strips can be made different to make the density of the electromagnetic field more uniform.

도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 좌표입력장치의 회로구성을 보여주는 도면이고, 도 14는 제2 실시예에 있어서 정전 터치를 감지하기 위한 제1 터치감지모드에서의 스위칭 동작을 보여주는 도면이다. 그리고 도 15는 제2 실시예에 있어서 EMR 스타일러스펜의 터치를 감지하기 위한 제2 터치감지모드에서의 스위칭 동작을 보여주는 도면이다.FIG. 13 is a diagram illustrating a circuit configuration of a coordinate input device according to a second embodiment of the present invention. FIG. 14 is a diagram illustrating a switching operation in a first touch sensing mode for detecting an electrostatic touch in the second embodiment to be. And FIG. 15 is a diagram illustrating a switching operation in a second touch sensing mode for sensing a touch of an EMR stylus pen in the second embodiment.

도 13을 참조하여, 본 발명의 제2 실시예는 상술한 제1 실시예와 거의 동일한 구성을 갖는다. 그럼으로 동일한 구성에 대해서는 반복된 설명을 생략한다. 제2 실시예에 따른 좌표입력장치(100)는 스캔신호 공급원(320a)을 하나의 주파수 발생원(322)을 사용한다. 제1 터치감지모드에서 터치모드 스위칭부(340)는 제1 주파수의 스캔신호가 제1 임피던스 정합부(332)를 통하여 제1 스캔 스위칭부(312)로 공급되도록 하며, 제2 임피던스 정합부(334)는 제2 스캔 스위칭부(314)로 연결되도록 스위칭 동작한다. 그럼으로 제1 터치감지모드에서 컨트롤러(370)는 정전 오브젝트(220)의 터치 유무에 따른 제1 주파수의 스캔신호에 대한 임피던스 정합과 관련된 전기적 특성값의 변화량을 검출하여 정전 오브젝트(220)의 터치입력좌표를 산출한다. 제2 터치감지모드에서의 동작은 상술한 제1 실시예와 동일하다. Referring to Fig. 13, the second embodiment of the present invention has substantially the same configuration as that of the above-described first embodiment. Therefore, the repeated description will be omitted for the same configuration. The coordinate input device 100 according to the second embodiment uses one frequency source 322 as a scan signal source 320a. In the first touch sensing mode, the touch mode switching unit 340 allows the first frequency scan signal to be supplied to the first scan switching unit 312 through the first impedance matcher 332, and the second impedance matcher 334 are connected to the second scan switching unit 314. Accordingly, in the first touch sensing mode, the controller 370 detects the amount of change in the electrical characteristic value associated with the impedance matching with respect to the scan signal of the first frequency according to the touch of the electrostatic object 220, The input coordinates are calculated. The operation in the second touch sensing mode is the same as in the first embodiment described above.

도 16은 본 발명의 제3 실시예에 따른 좌표입력장치의 회로구성을 보여주는 도면이다.16 is a diagram showing a circuit configuration of a coordinate input device according to a third embodiment of the present invention.

도 16을 참조하여, 본 발명의 제3 실시예에 따른 좌표입력장치(100)는 상술한 제1 실시예와 제2 실시예와 거의 동일하다. 그럼으로 동일한 구성에 대해서는 반복된 설명을 생략한다. 본 발명의 제3 실시예에 따른 좌표입력장치(100)는 공진회로(232)를 내장한 스타일러스 펜(230)으로 공진을 위한 파워전송안테나(216)을 별도록 구비할 수 있다. 파워전송안테나(216)는 제2 터치감지모드에서 동작한다. 터치모드 스위칭부(340)는 제2 터치감지모드에서 제1 주파수의 스캔신호가 파워전송안테나(216)로 공급되도록 스위칭된다. 즉, 제1 및 제2 센싱 스트립 안테나(212, 214)는 수신용 안테나로서만 기능하게 된다.Referring to Fig. 16, the coordinate input device 100 according to the third embodiment of the present invention is substantially the same as the first and second embodiments described above. Therefore, the repeated description will be omitted for the same configuration. The coordinate input device 100 according to the third embodiment of the present invention may include a stylus pen 230 incorporating a resonant circuit 232 and a power transmission antenna 216 for resonance. The power transmission antenna 216 operates in the second touch sensing mode. The touch mode switching unit 340 is switched so that the scan signal of the first frequency is supplied to the power transmission antenna 216 in the second touch sensing mode. That is, the first and second sensing strip antennas 212 and 214 function only as reception antennas.

본 발명의 좌표입력장치(100)는 정전 오브젝트(220)의 터치 입력만을 감지하도록 구성하는 경우에는 통상적으로 사용되는 용어인 터치스크린장치로 명명할 수도 있다. 또한 정전 오브젝트(220)와 스타일러스 펜(230)의 터치 입력을 모두 감지하도록 구성하는 경우에는 디지타이저(또는 타블렛)로 명명될 수도 있다. 터치스크린장치 또는 타블렛과 같은 기기들은 모두 좌표입력을 위한 기기임으로 본 발명의 좌표입력장치와 용어적으로 혼용되어 사용될 수 있다. The coordinate input device 100 of the present invention may be referred to as a touch screen device which is a commonly used term in the case of configuring to detect touch input of the electrostatic object 220 only. In addition, when it is configured to detect both the touch input of the electrostatic charge object 220 and the stylus pen 230, it may be called a digitizer (or tablet). The touch screen device or the tablet are all devices for coordinate input, and thus can be used in a terminology mixed with the coordinate input device of the present invention.

이상에서 설명된 본 발명의 향상된 터치 감지 성능을 갖는 좌표입력장치의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그럼으로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The embodiments of the coordinate input device having the improved touch sensing performance of the present invention described above are merely illustrative and those skilled in the art will appreciate that various modifications and equivalent embodiments can be made without departing from the scope of the present invention. You can see that it is possible. Accordingly, it is to be understood that the present invention is not limited to the above-described embodiments. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims. It is also to be understood that the invention includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

100: 좌표입력장치 200: 센싱패널
210: 센싱 스트립 안테나 212: 제1 센싱 스트립 안테나 그룹
214: 제2 센싱 스트립 안테나 그룹 216: 파워전송안테나
220: 정전 오브젝트 230: 스타일러스 펜
232: 공진회로 250, 260: 센싱 스트립 안테나
300: 센싱제어회로 312: 제1 스캔 스위칭부
314: 제2 스캔 스위칭부 320: 스캔신호 공급원
322: 제1 주파수 발생원 324: 제2 주파수 발생원
332: 제1 임피던스 정합부 334: 제2 임피던스 정합부
340: 터치모드 스위칭부 350: 정전터치 검출부
360: 펜터치 검출부 370: 컨트롤러
400: 호스트100: coordinate input device 200: sensing panel
210: sensing strip antenna 212: first sensing strip antenna group
214: second sensing strip antenna group 216: power transmission antenna
220: power outage object 230: stylus pen
232: resonant circuit 250, 260: sensing strip antenna
300: sensing control circuit 312: first scan switching section
314: Second scan switching unit 320: Scan signal source
322: first frequency generator 324: second frequency generator
332: First Impedance Matching Portion 334: Second Impedance Matching Portion
340: touch mode switching unit 350:
360: Pen touch detection unit 370: Controller
400: Host

Claims

A plurality of sensing strip antennas including a first sensing strip antenna group for detecting a first coordinate in a touch input coordinate and a second sensing strip antenna group for detecting a second coordinate in a touch input coordinate; And
A scan signal for sensing touch input coordinates of an electrostatic object is supplied to the plurality of sensing strip antennas and based on a change amount of an electrical characteristic value related to impedance matching of the scan signal generated corresponding to touch input coordinates of the electrostatic object And a sensing control circuit for calculating touch input coordinates,
The sensing control circuit
A first scan switching unit for selectively driving the first sensing strip antenna group;
A second scan switching unit for selectively driving the second sensing strip antenna group;
A scan signal supply source for generating a scan signal of a first frequency and a scan signal of a second frequency;
A first impedance matching unit configured between the scan signal source and the first scan switching unit;
A second impedance matching unit configured between the scan signal source and the second scan switching unit;
An electrostatic touch detection unit for performing electrical signal processing for detecting a change amount of an electrical characteristic value related to impedance matching of the first and second frequency scan signals applied to the first and second sensing strip antenna groups simultaneously; And
A touch input unit for receiving a signal processed through the electrostatic touch detection unit and detecting a change amount of an electrical characteristic value related to impedance matching of the first and second frequency scan signals according to whether or not the electrostatic object is touched, And a controller for calculating coordinates based on the position information.

delete

The method according to claim 1,
Wherein the electrostatic touch detection unit includes a voltage sensor and a current sensor for detecting an electrical characteristic value of the electrostatic touch scan signal.

The method according to claim 1,
The plurality of sensing strip antennas
A first touch sensing mode for sensing a touch input of the electrostatic object, and a second touch sensing mode for sensing a touch input of a stylus pen having a resonant circuit,
The sensing control circuit
Wherein the switching operation is performed such that a scan signal of the first frequency is output to the first scan switching unit and a scan signal of the second frequency is output to the second scan switching unit in the first touch sensing mode, A touch mode switching unit for switching the scan signal of the first frequency to be sequentially output to the first and second scan switching units; And
And a pen touch detection unit for sensing an electrical signal from the plurality of sensing strip antennas in the second touch sensing mode and performing electrical signal processing for sensing touch input coordinates of the stylus pen,
The controller receives the signal processed through the pen touch detection unit in the second touch sensing mode, detects whether or not a radio frequency signal transmitted through the resonance circuit of the stylus pen resonates with the first frequency scan signal, And calculates the touch input coordinates of the pen.

5. The method of claim 4,
The touch mode switching unit
Wherein the first touch sensing mode is a switching operation so that the first frequency signal is bypassed without passing through the first impedance matching unit and sequentially output to the first scan switching unit and the second scan switching unit. Device.

The method according to claim 1,
And a power transmission antenna for transmitting power to a stylus pen having a resonance circuit,
The plurality of sensing strip antennas
A first touch sensing mode for sensing a touch input of the electrostatic object, and a second touch sensing mode for sensing a touch input of the stylus pen,
The sensing control circuit
Wherein the switching operation is performed such that a scan signal of the first frequency is output to the first scan switching unit and a scan signal of the second frequency is output to the second scan switching unit in the first touch sensing mode, A touch mode switching unit for switching the scan signal of the first frequency to be output to the power transmission antenna; And
And a pen touch detection unit for sensing an electrical signal from the plurality of sensing strip antennas in the second touch sensing mode and performing electrical signal processing for sensing touch input coordinates of the stylus pen,
The controller receives the signal processed through the pen touch detection unit in the second touch sensing mode, detects whether or not a radio frequency signal transmitted through the resonance circuit of the stylus pen resonates with the first frequency scan signal, And calculates the touch input coordinates of the pen.

A plurality of sensing strip antennas including a first sensing strip antenna group for detecting a first coordinate in a touch input coordinate and a second sensing strip antenna group for detecting a second coordinate in a touch input coordinate; And
A scan signal for sensing touch input coordinates of an electrostatic object is supplied to the plurality of sensing strip antennas and based on a change amount of an electrical characteristic value related to impedance matching of the scan signal generated corresponding to touch input coordinates of the electrostatic object And a sensing control circuit for calculating touch input coordinates,
The sensing control circuit
A first scan switching unit for selectively driving the first sensing strip antenna group;
A second scan switching unit for selectively driving the second sensing strip antenna group;
A scan signal supply source for supplying a scan signal of a first frequency;
A first impedance matching unit configured between the scan signal source and the first scan switching unit;
An electrostatic touch detection unit for performing electrical signal processing for detecting a change amount of an electrical characteristic value associated with impedance matching of a scan signal of the first frequency applied to the first sensing strip antenna group;
A second impedance matching unit connected between the second scan switching unit and the electrostatic touch detection unit;
A touch input coordinate of the electrostatic object is calculated by detecting a change amount of an electrical characteristic value related to impedance matching with respect to the scan signal of the first frequency according to whether the electrostatic object is touched or not, And a controller for controlling the coordinate input device.

8. The method of claim 7,
Wherein the electrostatic touch detection unit includes a voltage sensor and a current sensor for detecting an electrical characteristic value of the electrostatic touch scan signal.

8. The method of claim 7,
The plurality of sensing strip antennas
A first touch sensing mode for sensing a touch input of the electrostatic object, and a second touch sensing mode for sensing a touch input of a stylus pen having a resonant circuit,
The sensing control circuit
Wherein the first scan signal of the first frequency is output to the first scan switching unit and the scan signal of the first frequency output through the second scan switching unit is input to the second impedance matching unit in the first touch sensing mode, A touch mode switching unit for switching the scan signal of the first frequency to be sequentially output to the first and second scan switching units in the second touch sensing mode; And
And a pen touch detection unit for sensing an electrical signal from the plurality of sensing strip antennas in the second touch sensing mode and performing electrical signal processing for sensing touch input coordinates of the stylus pen,
The controller receives the signal processed through the pen touch detection unit in the second touch sensing mode, detects whether or not a radio frequency signal transmitted through the resonance circuit of the stylus pen resonates with the first frequency scan signal, And calculates the touch input coordinates of the pen.

10. The method of claim 9,
The touch mode switching unit
And a switching operation is performed such that the scan signal of the first frequency is bypassed without passing through the first impedance matching unit and sequentially output to the first scan switching unit and the second scan switching unit in the second touch sensing mode Coordinate input device.

8. The method of claim 7,
And a power transmission antenna for transmitting power to a stylus pen having a resonance circuit,
The plurality of sensing strip antennas
A first touch sensing mode for sensing a touch input of the electrostatic object, and a second touch sensing mode for sensing a touch input of the stylus pen,
The sensing control circuit
Wherein the first scan signal of the first frequency is output to the first scan switching unit and the scan signal of the first frequency output through the second scan switching unit is input to the second impedance matching unit in the first touch sensing mode, A touch mode switching unit for switching the scan signal of the first frequency to be output to the power transmission antenna in the second touch sensing mode; And
And a pen touch detection unit for sensing an electrical signal from the plurality of sensing strip antennas in the second touch sensing mode and performing electrical signal processing for sensing touch input coordinates of the stylus pen,
The controller receives the signal processed through the pen touch detection unit in the second touch sensing mode, detects whether or not a radio frequency signal transmitted through the resonance circuit of the stylus pen resonates with the first frequency scan signal, And calculates the touch input coordinates of the pen.