KR102093634B1 - Sensor Device And Method Of Controlling The Same - Google Patents

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KR102093634B1
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타카유키 스즈키
히데오 나카야
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엘지디스플레이 주식회사
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Abstract

본 발명의 과제는, 센서 어레이의 판독 속도를 고속화하는 것이 가능한 센서 장치 및 그 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 센서 장치는, 2차원상으로 복수의 센서가 배치된 센서 어레이와, 복수의 상기 센서로부터 신호를 판독하는 판독 회로와, 상기 판독 회로를 제어하고, 복수의 상기 센서로부터 판독한 신호에 기초하여, 상기 센서 어레이 중에서 상기 신호의 변화가 생긴 위치 좌표를 검출하는 제어 연산부를 구비하고, 상기 제어 연산부는, 상기 센서 어레이에 있어서, 행 및 열을 건너뛰면서 1차 주사를 수행하고, 상기 1차 주사에서 판독된 복수의 신호에 기초하여, 상기 위치 좌표가 포함되는 다음의 주사 영역을 설정하며, 상기 주사 영역에 있어서, 상기 1차 주사보다 주사 간격이 작은 2차 주사를 수행한다.An object of the present invention is to provide a sensor device and a control method capable of increasing the read speed of a sensor array.
The sensor device of the present invention includes a sensor array in which a plurality of sensors are arranged in two dimensions, a reading circuit that reads signals from a plurality of the sensors, and a control circuit that controls the reading circuit to read signals from a plurality of the sensors. On the basis of the, the sensor array includes a control operation unit that detects a position coordinate in which the signal has changed, and the control operation unit performs primary scanning while skipping rows and columns in the sensor array. Based on a plurality of signals read in the secondary scan, the next scan region including the position coordinates is set, and in the scan region, a secondary scan having a smaller scanning interval than the primary scan is performed.

Description

센서 장치 및 그 제어 방법{Sensor Device And Method Of Controlling The Same}Sensor device and method of controlling the same

본 발명은, 센서 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이며, 특히 센서 어레이의 판독 속도의 고속화 기술에 관한 것이다. The present invention relates to a sensor device and a control method thereof, and more particularly, to a technique for increasing the read speed of a sensor array.

유저에 의한 터치 조작의 위치 좌표를 검출하는 것이 가능한 터치 패널은, 직감적인 조작을 실현하는 뛰어난 유저 인터페이스로서, 디스플레이와 휴대 단말에 널리 이용되고 있다. 예를 들면 특허문헌 1에 기재된 터치 패널에서는, 2차원상으로 배치된 복수의 센서로부터 출력되는 신호에 기초하여 터치 조작의 위치 좌표를 검출하고 있다. A touch panel capable of detecting a position coordinate of a touch operation by a user is widely used in displays and portable terminals as an excellent user interface for realizing intuitive operation. For example, in the touch panel described in Patent Document 1, the position coordinates of the touch operation are detected based on signals output from a plurality of sensors arranged in two dimensions.

특허문헌 1: 일본특허공개공보 2017-120418 호Patent Document 1: Japanese Patent Publication No. 2017-120418 특허문헌 2: 일본특허공개공보 2017-049659 호Patent Document 2: Japanese Patent Publication No. 2017-049659

근년의 디스플레이와 휴대 단말의 대형화에 수반하여 터치 패널도 대형화되고 있다. 그러나 특허문헌 1의 터치 패널에서는, 2차원상으로 배치된 복수의 센서를 순서대로 주사하고 있기 때문에 센서 어레이에 배치된 센서의 전체 개수가 많아지면 센서 어레이 판독에 시간이 필요하여 터치 패널의 반응 속도가 저하된다는 과제가 있었다. In recent years, with the increase in the size of displays and portable terminals, touch panels have also grown in size. However, in the touch panel of Patent Document 1, since a plurality of sensors arranged in two dimensions are sequentially scanned, when the total number of sensors arranged in the sensor array increases, it takes time to read out the sensor array, and the response speed of the touch panel There was a problem that is lowered.

본 발명의 하나의 관점에 의하면, 2차원상으로 복수의 센서가 배치된 센서 어레이와, 복수의 상기 센서로부터 신호를 판독하는 판독 회로와, 상기 판독 회로를 제어하고, 복수의 상기 센서로부터 판독한 신호에 기초하여, 상기 센서 어레이 중의 상기 신호의 변화가 생긴 위치 좌표를 검출하는 제어 연산부를 구비하고, 상기 제어 연산부는, 상기 센서 어레이에 있어서 행 및 열을 건너뛰면서 1차 주사를 수행하고, 상기 1차 주사에서 판독된 복수의 신호에 기초하여, 상기 위치 좌표가 포함되는 다음 주사 영역을 설정하며, 상기 주사 영역에 있어서, 상기 1차 주사보다 주사 간격이 작은 2차 주사를 수행하는 센서 장치가 제공된다. According to one aspect of the present invention, a sensor array in which a plurality of sensors are disposed in two dimensions, a reading circuit for reading signals from a plurality of the sensors, and controlling the reading circuit, read from a plurality of the sensors Based on a signal, a control operation unit for detecting a position coordinate of a change in the signal in the sensor array is provided, and the control operation unit performs primary scanning while skipping rows and columns in the sensor array. Based on a plurality of signals read from the first scan, a sensor device for setting a next scan region including the position coordinates, and in the scan region, performing a secondary scan with a smaller scanning interval than the first scan Is provided.

본 발명의 다른 관점에 의하면, 2차원상으로 복수의 센서가 배치된 센서 어레이와, 복수의 상기 센서로부터 신호를 판독하는 판독 회로와, 상기 판독 회로를 제어하고, 복수의 상기 센서로부터 판독한 신호에 기초하여, 상기 센서 어레이 중에서 상기 신호의 변화가 생긴 위치 좌표를 검출하는 제어 연산부를 구비한 센서 장치의 제어 방법으로서, 상기 제어 연산부에 있어서, 상기 센서 어레이에서 행 및 열을 건너뛰면서 1차 주사를 수행하는 단계와, 상기 1차 주사에서 판독된 복수의 신호에 기초하여, 상기 위치 좌표가 포함되는 다음 주사 영역을 설정하는 단계와, 상기 주사 영역에 있어서, 상기 1차 주사보다 주사 간격이 작은 2차 주사를 수행하는 단계를 가지는 제어 방법이 제공된다. According to another aspect of the present invention, a sensor array in which a plurality of sensors are arranged in two dimensions, a reading circuit for reading signals from a plurality of the sensors, and a signal for controlling the reading circuit and reading from a plurality of the sensors Based on the above, as a control method of a sensor device having a control operation unit for detecting a position coordinate of a change in the signal among the sensor array, the control operation unit, the primary scanning while skipping rows and columns in the sensor array And setting a next scan area including the position coordinates based on a plurality of signals read in the first scan. In the scan area, the scan interval is smaller than the first scan. A control method is provided having a step of performing a second injection.

본 발명에 의하면 센서 어레이의 판독 속도를 고속화하는 것이 가능한 센서 장치 및 그 제어 방법을 제공할 수 있다. ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the sensor apparatus which can speed up the reading speed of a sensor array, and its control method can be provided.

도 1은 제 1 실시형태에 따른 센서 장치의 구성을 모식적으로 도시한 블록도이다.
도 2는 제 1 실시형태에 따른 센서 장치의 제어 방법을 모식적으로 도시한 도면이다.
도 3은 제 1 실시형태에 따른 센서 장치의 판독 회로 구성을 모식적으로 도시한 도면이다.
도 4는 제 1 실시형태에 따른 센서 장치에 있어서의 센서의 전극 형상의 예를 도시한 도면이다.
도 5는 종래의 센서 장치에 있어서 센서 어레이로부터 판독되는 신호의 타이밍 차트이다.
도 6은 제 1 실시형태에 따른 센서 장치에 있어서 센서 어레이로부터 판독되는 신호의 타이밍 차트이다.
도 7은 제 1 실시형태에 따른 센서 장치의 제어 방법을 도시한 플로차트이다.
도 8은 제 2 실시형태에 따른 센서 장치의 구성을 모식적으로 도시한 블록도이다. 1 is a block diagram schematically showing the configuration of a sensor device according to a first embodiment.
2 is a diagram schematically showing a method of controlling the sensor device according to the first embodiment.
3 is a diagram schematically showing the structure of a readout circuit of the sensor device according to the first embodiment.
4 is a diagram showing an example of the electrode shape of the sensor in the sensor device according to the first embodiment.
5 is a timing chart of signals read from a sensor array in a conventional sensor device.
6 is a timing chart of signals read from the sensor array in the sensor device according to the first embodiment.
7 is a flowchart showing a control method of the sensor device according to the first embodiment.
8 is a block diagram schematically showing the configuration of a sensor device according to a second embodiment.

이하, 본 발명의 바람직한 실시형태에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 또한 본 발명은 이하의 실시형태에 한정되는 것이 아니며, 그 요지를 벗어나지 않는 범위에서 적절히 변경 가능하다. 또한 각 도면에 있어서 동일하거나 또는 상응하는 기능을 가지는 것은 동일 부호를 부여하고, 그 설명을 생략하거나 또는 간결히 하는 경우도 있다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited to the following embodiment, It can be changed suitably as long as it does not deviate from the summary. In addition, the same reference numerals are assigned to the same or corresponding functions in each drawing, and the description thereof may be omitted or simplified.

<제 1 실시형태><First Embodiment>

도 1은, 제 1 실시형태에 따른 센서 장치의 구성을 모식적으로 도시한 블록도이다. 본 실시형태의 센서 장치는 센서 어레이(1), 판독 회로(2) 및 제어 연산부(3)를 구비하여 구성된다. 도 1에 도시한 센서 장치는, 예를 들면 디스플레이와 휴대 단말용 터치 패널로서 적용될 수 있다. 1 is a block diagram schematically showing the configuration of a sensor device according to a first embodiment. The sensor device of the present embodiment is configured with a sensor array 1, a read circuit 2, and a control operation unit 3. The sensor device shown in FIG. 1 can be applied, for example, as a touch panel for displays and portable terminals.

센서 어레이(1)는 2차원상으로 배치되고, 유저에 의한 터치 주사를 접수하는 복수의 센서(10)를 가지고 있다. 센서(10)는, 원리적으로 유저에 의한 터치 조작을 검출 가능한 것이면 된다. 이하의 설명에서는 센서(10)가, 전극을 가지는 자기 용량형과 상호 용량형의 정전 용량 방식으로서, 정전 용량 변화를 측정하여 터치 조작의 위치 좌표를 검출하는 것을 가정한다. The sensor array 1 is arranged in two dimensions and has a plurality of sensors 10 that accept a touch scan by a user. In principle, the sensor 10 only needs to be capable of detecting a touch operation by a user. In the following description, it is assumed that the sensor 10 is a self-capacitance type and a mutual-capacitance type having electrodes, and it detects a position coordinate of a touch operation by measuring a change in capacitance.

판독 회로(2)는, 센서 어레이(1)로부터 신호 출력선(11)을 통하여 신호를 판독한다. 본 실시형태의 판독 회로(2)는, 센서 어레이(1)의 행 및 열을 건너뛰면서 혹은 소정의 주사 블록을 단위로서 주사를 수행하는 것이 가능한 구성을 가지고 있다. 판독 회로(2)의 구체적인 구성에 대해서는 추후 도 3을 가지고 설명한다. The reading circuit 2 reads a signal from the sensor array 1 through the signal output line 11. The reading circuit 2 of this embodiment has a configuration capable of performing scanning by skipping rows and columns of the sensor array 1 or by using a predetermined scanning block as a unit. The specific configuration of the read circuit 2 will be described later with reference to FIG. 3.

제어 연산부(3)는, 마이크로프로세서 및 메모리를 구비한 반도체 IC이다. 제어 연산부(3)는, 도시하지 않은 기억부에 기록된 프로그램을 실행하고 판독 회로(2)를 제어하며, 센서 어레이(1)로부터 판독한 복수의 신호에 기초하여, 유저에 의한 터치 조작의 위치 좌표를 검출한다. 제어 연산부(3)는, 전형적으로는 센서 어레이(1)나 판독 회로(2)와는 다른 기판에 실장되지만, 제어 연산부(3)는 센서 어레이(1) 또는 판독 회로(2)와 동일한 기판에 실장되어도 된다. The control operation unit 3 is a semiconductor IC equipped with a microprocessor and memory. The control operation unit 3 executes a program recorded in a storage unit (not shown), controls the reading circuit 2, and positions the touch operation by the user based on a plurality of signals read from the sensor array 1. Coordinates are detected. The control operation unit 3 is typically mounted on a different substrate from the sensor array 1 or the read circuit 2, but the control operation unit 3 is mounted on the same substrate as the sensor array 1 or the read circuit 2. You may work.

또한 도 1에는 편의상 센서 어레이(1)의 4행 x 4열, 합계 16개의 센서(10)만 도시했지만 일반적인 센서 어레이(1)는 더욱 많은 센서(10)를 가지고 있다. 특히 대형 디스플레이용 센서 어레이(1)에는 수 만개 이상의 센서(10)를 가지는 것도 있다. In addition, for convenience, only 4 sensors x 4 columns of sensor array 1, 16 sensors 10 in total are shown, but the general sensor array 1 has more sensors 10. In particular, the sensor array 1 for a large display may have tens of thousands of sensors or more.

전술한 것과 같이 종래의 센서 장치의 제어 방법에서는, 2차원상으로 배치된 복수의 센서(10)를 순서대로 주사하고 있다. 그렇기 때문에 센서 어레이(1)에 배치된 센서(10)의 전체 개수가 많아지면 센서 어레이(1) 판독에 시간을 필요로 하여 터치 패널의 반응 속도가 저하된다는 과제가 있었다. As described above, in the conventional method for controlling a sensor device, a plurality of sensors 10 arranged in two dimensions are sequentially scanned. Therefore, when the total number of sensors 10 arranged in the sensor array 1 increases, there is a problem that the response speed of the touch panel decreases because it takes time to read the sensor array 1.

그러나 유저에 의해 동시에 터치되는 면적은, 만일 10 포인트 정도의 멀티 터치가 수행된 경우라도 센서 어레이(1)의 면적에 비교하면 충분히 작다. 따라서 터치 패널과 같은 센서 장치에 있어서는 반드시 센서 어레이(1)의 전영역을 순서대로 주사할 필요는 없다. 그래서 본 실시형태에서는 센서 어레이(1)의 주사를, 전영역에 있어서 수행하는 성긴 주사와, 터치 조작이 포함되는 일부 영역에서 수행하는 조밀한 주사로 나눔으로써 센서 어레이(1)의 판독 속도를 고속화시킨다. However, the area simultaneously touched by the user is sufficiently small compared to the area of the sensor array 1 even when multi-touch of about 10 points is performed. Therefore, in a sensor device such as a touch panel, it is not always necessary to sequentially scan the entire area of the sensor array 1. Therefore, in this embodiment, the reading speed of the sensor array 1 is increased by dividing the scanning of the sensor array 1 into coarse scanning performed in all areas and dense scanning performed in some areas including touch manipulation. Order.

도 2는, 제 1 실시형태에 따른 센서 장치의 제어 방법을 모식적으로 도시한 도면이다. 이하에서는 도 2(a)에 도시한 터치 조작의 위치 좌표(P0)를, 본 실시형태의 센서 어레이(1)의 판독 방법을 이용하여 검출하는 경우의 예에 대하여, 도 2(b) ~ 도 2(d)를 참조하면서 설명한다. 2 is a diagram schematically showing a method of controlling the sensor device according to the first embodiment. Hereinafter, an example in the case where the position coordinate P0 of the touch operation shown in Fig. 2 (a) is detected using the reading method of the sensor array 1 of this embodiment is shown in Fig. 2 (b) to Fig. This will be described with reference to 2 (d).

또한 도 2에는 편의상 12행 x 12열, 합계 144개의 센서(10)를 가지는 센서 어레이(1)를 도시하고 있지만, 본 실시형태에서는 센서(10)의 수는 특별히 제한되지 않는다. 단 후술하는 것처럼 본 실시형태의 센서 어레이(1)의 판독 방법은, 센서 어레이(1)에 배치된 센서(10)의 전체 개수가 많은 경우에 특히 뛰어난 효과가 얻어진다. 2 shows the sensor array 1 having 12 rows x 12 columns and a total of 144 sensors 10 for convenience, the number of sensors 10 is not particularly limited in this embodiment. However, as will be described later, the reading method of the sensor array 1 of the present embodiment has a particularly excellent effect when the total number of the sensors 10 arranged in the sensor array 1 is large.

우선 제어 연산부(3)는, 도 2(b)에 화살표로 도시한 것과 같이 센서 어레이(1)의 행 및 열을 건너뛰면서, 도 2(b)에 사선으로 도시한 복수의 센서(10)를 성기게 주사하는 제 1 주사를 수행한다. 도 2(b)는, 제 1 주사에 있어서의 행의 건너뛰기 간격(a1) 및 열의 건너뛰기 간격(b1)이 모두 3인 경우의 예를 도시하고 있다. 여기서 건너뛰기 간격의 값은 센서(10)의 배치 간격을 단위로 한 값이며, 이하의 설명에서도 동일하다. First, the control operation unit 3 skips the rows and columns of the sensor array 1 as shown by arrows in Fig. 2 (b), and the plurality of sensors 10 shown in diagonal lines in Fig. 2 (b). A first injection is performed sparingly. Fig. 2 (b) shows an example in which the row skipping interval a1 and the column skipping interval b1 in the first scan are both three. Here, the value of the skip interval is a value based on the arrangement interval of the sensor 10, and is the same in the following description.

제 1 주사에 있어서의 행의 건너뛰기 간격(a1) 및 열의 건너뛰기 간격(b1)은, 건너뛰는 경우라도, 적어도 터치 조작 유무가 센서 어레이(1)의 전영역에 있어서 검지 가능해지도록, 하기 식(1)을 만족하도록 설정된다. The skip interval (a1) of the row and the skip interval (b1) of the column in the first scan can be detected at least in the entire area of the sensor array 1 so that the presence or absence of a touch operation can be detected even in the case of skipping. It is set to satisfy (1).

Figure 112018075850783-pat00001
Figure 112018075850783-pat00001

상기 식(1)에서는, 센서(10)에 의해 검지 가능한 센서 어레이(1)의 행 범위(a0) 및 열 범위(b0)를 이용했다. 예를 들면 도 2(b)에서는 행 범위(a0) 및 열 범위(b0)는 모두 4 이상이다. 여기서 행 범위의 값 및 열 범위의 값은 센서(10)의 배치 간격을 단위로 한 값이며, 이하의 설명에서도 동일하다. In the formula (1), the row range a0 and column range b0 of the sensor array 1 detectable by the sensor 10 are used. For example, in FIG. 2 (b), both the row range a0 and the column range b0 are 4 or more. Here, the value of the row range and the value of the column range are values in units of the arrangement interval of the sensors 10, and are the same in the following description.

계속해서 제어 연산부(3)는, 제 1 주사에서 판독한 신호의 크기가 소정 값 이상이거나 또는 최대인 센서(10)의 위치 좌표(P1)를 검출한다. 그리고 제어 연산부(3)는, 위치 좌표(P1)를 중심으로 하는 소정 크기의 직사각형 영역을, 다음의 제 2 주사를 수행할 제 2 주사 영역(R2)으로 설정한다. 제 2 주사 영역(R2)에는 유저에 의한 터치 조작의 위치 좌표(P0)가 포함된다. Subsequently, the control operation unit 3 detects the position coordinate P1 of the sensor 10 whose magnitude of the signal read in the first scan is greater than or equal to a predetermined value. Then, the control operation unit 3 sets a rectangular area of a predetermined size centered on the position coordinate P1 as the second scanning area R2 to perform the next second scanning. The second scanning area R2 includes the position coordinate P0 of the touch operation by the user.

도 2(b)에서는 제 2 주사 영역(R2)의 크기를 5행 x 5열로 했지만, 제 2 주사 영역(R2)의 행 범위는, 제 1 주사에 있어서의 행의 건너뛰기 간격(a1)을 이용하여 2 x a1 + 1 이하면 된다. 또한 제 2 주사 영역(R2)의 열 범위는, 제 1 주사에 있어서의 열의 건너뛰기 간격(b1)을 이용하여 2 x b1 +1 이하면 된다. In FIG. 2 (b), the size of the second scanning area R2 is 5 rows x 5 columns, but the row range of the second scanning area R2 is the interval (a1) of skipping rows in the first scanning. Use 2 x a1 + 1 or less. In addition, the column range of the second scanning area R2 may be 2 x b1 +1 or less using the skip interval b1 of the columns in the first scanning.

다음으로 제어 연산부(3)는, 도 2(c)에 화살표로 도시한 것과 같이 제 2 주사 영역(R2)에 있어서, 제 1 주사보다 작은 건너뛰기 간격으로 행 및 열을 건너뛰면서, 도 2(c)에 사선으로 도시한 복수의 센서(10)를 조밀한 주사 간격으로 주사하는 제 2 주사를 수행한다. 이 때 제 2 주사에서는, 앞선 제 1 주사에서 판독한 센서(10)의 주사는 생략해도 된다. 도 2(c)는, 제 2 주사에 있어서의 행의 건너뛰기 간격(a2) 및 열의 건너뛰기 간격(b2)이 모두 1인 경우의 예를 도시하고 있다. Next, the control operation unit 3, in the second scanning area R2 as shown by an arrow in FIG. 2 (c), skips rows and columns at a smaller skipping interval than the first scanning, while FIG. 2 ( A second scan is performed in which the plurality of sensors 10 shown in diagonal lines in c) are scanned at dense scanning intervals. At this time, in the second scan, scanning of the sensor 10 read in the previous first scan may be omitted. Fig. 2 (c) shows an example in which the row skipping interval a2 and the column skipping interval b2 in the second scan are both 1.

제 2 주사에 있어서의 행의 건너뛰기 간격(a2) 및 열의 건너뛰기 간격(b2)은, 하기 식(2)를 만족하도록 설정된다. The row skipping interval a2 and the column skipping interval b2 in the second scan are set to satisfy the following equation (2).

Figure 112018075850783-pat00002
Figure 112018075850783-pat00002

계속해서 제어 연산부(3)는, 제 2 주사에서 판독한 신호의 크기가 소정 값 이상이거나 또는 최대인 센서(10)의 위치 좌표(P2)를 검출한다. 그리고 제어 연산부(3)는, 위치 좌표(P2)를 중심으로 하는 소정 크기의 직사각형 영역을, 다음의 제 3 주사를 수행할 제 3 주사 영역(R3)으로 설정한다. 제 3 주사 영역(R3)에는 유저에 의한 터치 조작의 위치 좌표(P0)가 포함된다. Subsequently, the control operation unit 3 detects the position coordinate P2 of the sensor 10 whose magnitude of the signal read in the second scan is greater than or equal to a predetermined value. Then, the control operation unit 3 sets a rectangular area of a predetermined size centered on the position coordinate P2 as the third scanning area R3 to perform the next third scanning. The third scanning area R3 includes the position coordinate P0 of the touch operation by the user.

도 2(c)에서는 제 3 주사 영역(R3)의 크기를 3행 x 3열로 했지만, 제 3 주사 영역(R3)의 행 범위는, 제 2 주사에 있어서의 행의 건너뛰기 간격(a2)을 이용하여 2 x a2 + 1 이하면 된다. 또한 제 3 주사 영역(R3)의 열 범위는, 제 2 주사에 있어서의 열의 건너뛰기 간격(b2)을 이용하여 2 x b2 + 1 이하면 된다. 도시한 바와 같이, 이러한 제 3 주사 영역(R3)은 제 2 주사 영역(R2)보다 작으며, 제 2 주사 영역(R2)과 부분적으로 중첩한다. In Fig. 2 (c), the size of the third scanning area R3 is 3 rows x 3 columns, but the row range of the third scanning area R3 is the interval (a2) of skipping rows in the second scanning. Use 2 x a2 + 1 or less. Further, the column range of the third scanning area R3 may be 2 x b2 + 1 or less using the skip interval b2 of the columns in the second scanning. As illustrated, the third scanning area R3 is smaller than the second scanning area R2, and partially overlaps the second scanning area R2.

다음으로 제어 연산부(3)는, 도 2(d)에 도시한 것과 같이 제 3 주사 영역(R3)에 있어서 건너뛰기 없이, 도 2(d)에 사선으로 도시한 복수의 센서(10)를 순서대로 주사하는 제 3 주사를 수행한다. 이 때 제 3 주사에서는, 앞선 제 2 주사에서 판독한 센서(10)의 주사는 생략해도 된다. Next, the control operation unit 3 sequentially processes the plurality of sensors 10 shown in diagonal lines in FIG. 2D without skipping in the third scanning area R3 as shown in FIG. 2D. A third injection is performed as it is. At this time, in the third scan, scanning of the sensor 10 read in the previous second scan may be omitted.

계속해서 제어 연산부(3)는, 제 3 주사에서 판독한 복수 신호의 센서 어레이(1)에 있어서의 2차원 분포에 기초하여, 도 2(a)에 도시한 유저에 의한 터치 조작의 위치 좌표(P0)를 검출한다. 이 때 제어 연산부(3)는, 유저에 의한 터치 조작의 중심(G)을 하기 식(3)으로 산출하고, 터치 조작의 위치 좌표(P0)를 센서(10)의 배치 간격보다 작은 정밀도로 검출한다. Subsequently, the control operation unit 3, based on the two-dimensional distribution in the sensor array 1 of the multiple signals read in the third scan, the position coordinates of the touch operation by the user shown in Fig. 2 (a) ( P0) is detected. At this time, the control operation unit 3 calculates the center G of the touch operation by the user by the following equation (3), and detects the position coordinate P0 of the touch operation with less precision than the arrangement interval of the sensor 10. do.

Figure 112018075850783-pat00003
Figure 112018075850783-pat00003

여기서 중심(G) 및 위치 좌표(Pij)는 벡터이다. 신호 S(Pij)는, 위치 좌표(Pij)에 배치된 센서(10)로부터 판독한 신호 값으로, 위치 좌표(Pij)의 첨자는, 센서(10)의 행 번호(i) 및 열 번호(j)를 나타내고 있다. Σ는, 제 3 주사 영역(R3) 내의 모든 위치 좌표(Pij)의 합을 나타내고 있다. Here, the center G and the position coordinates P ij are vectors. Signal S (P ij), the position coordinate (P ij) of the signal value read out from the sensor 10, position coordinate subscript (P ij), the line number (i) and columns in the sensor 10 disposed in the Number (j) is shown. Σ represents the sum of all position coordinates P ij in the third scanning area R3.

이와 같이 본 실시형태의 센서 어레이(1)의 판독 방법은, 우선 센서 어레이(1)에 있어서 행 및 열을 건너뛰면서 성긴 주사(1차 주사, 제 1 주사)를 수행한다. 그리고 성긴 주사에서 판독한 복수의 신호에 기초하여 다음 주사 영역을 설정하고, 설정한 주사 영역에 있어서 더욱 작은 건너뛰기 간격으로 행 및 열을 건너뛰면서 혹은 건너뛰기 없이 조밀한 주사(2차 주사, 제 2 및 제 3 주사)를 수행한다. In this way, the reading method of the sensor array 1 of the present embodiment first performs sparse scanning (first scan, first scan) while skipping rows and columns in the sensor array 1. Then, based on a plurality of signals read from the coarse scan, the next scan region is set, and dense scans (secondary scan, second scan, skip or skip rows and columns at smaller skip intervals in the set scan region) 2 and 3 injections).

이로써 예를 들면 도 2에 도시한 센서 어레이(1)의 판독 방법에서는, 종래와 같이 센서 어레이(1)의 12 x 12개의 센서(10)를 순서대로 주사하는 대신 제 1 ~ 제 3 주사에 있어서 각각 9개의 센서(10)를 주사하기만 하면 된다. 특히 앞선 주사에서 판독한 센서(10)를, 다음 주사에서 주사하지 않는 경우, 제 2 ~ 제 3 주사에 있어서 각각 8개의 센서(10)를 주사하기만 하면 된다. 이 결과 센서 어레이(1)를 판독할 때 주사하는 센서(10)의 수를 (9+8+8)/(12x12)≒1/6으로 저감할 수 있다. Thus, for example, in the method of reading the sensor array 1 shown in FIG. 2, instead of sequentially scanning 12 x 12 sensors 10 of the sensor array 1 as in the prior art, in the first to third scans, You only need to scan 9 sensors 10 each. In particular, if the sensors 10 read in the previous scan are not scanned in the next scan, it is only necessary to scan eight sensors 10 in the second to third scans, respectively. As a result, the number of sensors 10 to be scanned when reading the sensor array 1 can be reduced to (9 + 8 + 8) / (12x12) ≒ 1/6.

보다 일반적으로는 센서 어레이(1)에 M x N개의 센서(10)가 배치되어 있는 경우, 종래와 같이 센서 어레이(1)의 M x N개의 센서(10)를 순서대로 주사하는 대신 제 1 주사에서는 (M/a1) x (N/b1)개의 센서(10)를 주사하기만 하면 된다. 또한 제 2 ~ 제 3 주사에서는, 각각 8개의 센서(10)를 주사하기만 하면 된다. 이 결과 센서 어레이(1)를 판독할 때 주사하는 센서(10)의 수를 하기 식(4)와 같이 저감할 수 있다. More generally, when M x N sensors 10 are arranged in the sensor array 1, instead of sequentially scanning the M x N sensors 10 of the sensor array 1 as in the prior art, the first scan is performed. In, it is only necessary to scan (M / a1) x (N / b1) sensors 10. In addition, in the second to third scans, it is only necessary to scan eight sensors 10 each. As a result, the number of sensors 10 to be scanned when reading the sensor array 1 can be reduced as shown in the following equation (4).

Figure 112018075850783-pat00004
Figure 112018075850783-pat00004

센서 어레이(1)에 배치된 센서(10)의 전체 개수 M x N이 많아지면 상기 식(4)의 제 2 항은, 제 1 항에 비해서 상대적으로 무시할 수 있다. 따라서 본 실시형태의 센서 어레이(1)의 판독 방법은, 센서 어레이(1)에 배치된 센서(10)의 전체 개수가 많은 경우에 특히 뛰어난 효과가 얻어진다. When the total number M x N of the sensors 10 arranged in the sensor array 1 increases, the second term of the equation (4) can be relatively neglected compared to the first term. Therefore, the readout method of the sensor array 1 of the present embodiment has a particularly excellent effect when the total number of the sensors 10 arranged in the sensor array 1 is large.

또한 상기 식(4)에 있어서의 행의 건너뛰기 간격(a1) 및 열의 건너뛰기 간격(b1)은, 상기 식(1)에 도시한 것과 같이 센서(10)에 의해 검지 가능한 센서 어레이(1)의 행 범위(a0) 및 열 범위(b0)에 의해 규정된다. 따라서 센서(10)에 의해 검지 가능한 센서 어레이(1)의 행 범위(a0) 및 열 범위(b0)가 클수록 센서 어레이(1)를 판독할 때 주사하는 센서(10)의 수를 저감할 수 있다. The sensor array 1 detectable by the sensor 10 is as shown in the above formula (1), in the above formula (4), the row skip interval a1 and the column skip interval b1. It is defined by the row range (a0) and the column range (b0). Therefore, the larger the row range a0 and the column range b0 of the sensor array 1 detectable by the sensor 10, the less the number of sensors 10 to be scanned when reading the sensor array 1 can be reduced. .

도 2에서는, 유저에 의해 동시에 조작되는 터치 수가 1개인, 싱글 터치인 경우의 예를 도시했지만, 유저에 의해 동시에 조작되는 터치 수가 복수인, 멀티 터치인 경우에도 본 실시형태의 수법을 적용하는 것이 가능하다. In Fig. 2, an example is shown in the case where the number of touches simultaneously operated by the user is single or single touch, but the method of this embodiment is applied even when the number of touches simultaneously operated by the user is multi-touch or multi-touch. It is possible.

도 3은, 제 1 실시형태에 따른 센서 장치에 있어서의 판독 회로(2)의 구성을 모식적으로 도시한 도면이다. 본 실시형태의 판독 회로(2)는, 복수의 행 선택 회로(21) 및 열 선택 회로(22)를 가지고 구성된다. 판독 회로(2)는, 판독한 신호의 노이즈를 저감하기 위한 필터 회로 등을 더욱 가지고 있어도 된다. FIG. 3 is a diagram schematically showing the configuration of the read circuit 2 in the sensor device according to the first embodiment. The read circuit 2 of this embodiment is constituted by a plurality of row selection circuits 21 and column selection circuits 22. The read circuit 2 may further include a filter circuit or the like for reducing noise of the read signal.

행 선택 회로(21)는, 센서 어레이(1)의 열마다 설치되어 있고, 신호 출력선(11)을 통하여 동일한 열의 복수의 센서(10)에 접속되어 있다. 또한 열 선택 회로(22)는, 복수의 행 선택 회로(21)에 접속되어 있다. 행 선택 회로(21) 및 열 선택 회로(22)는, 행 또는 열을 선택하기 위한 스위치 회로 및 선택한 센서(10)로부터 출력되는 신호를 증폭하는 증폭 회로를 각각 가지고 있다. The row selection circuit 21 is provided for each column of the sensor array 1, and is connected to a plurality of sensors 10 of the same column through the signal output line 11. Further, the column selection circuit 22 is connected to a plurality of row selection circuits 21. The row selection circuit 21 and the column selection circuit 22 have switch circuits for selecting rows or columns, and amplification circuits for amplifying signals output from the selected sensors 10, respectively.

제어 연산부(3)는, 행 선택 회로(21) 및 열 선택 회로(22)와 접속되어 있고, 행 선택 회로(21) 및 열 선택 회로(22)를 제어하여 센서 어레이(1)의 행 및 열을 선택한다. The control operation unit 3 is connected to the row selection circuit 21 and the column selection circuit 22, and controls the row selection circuit 21 and the column selection circuit 22 to row and column the sensor array 1 Select.

행 선택 회로(21)는, 센서 어레이(1)의 동일한 열의 복수의 센서(10)로부터 1개 행을 선택한다. 또한 열 선택 회로(22)는, 각 열의 행 선택 회로(21)에 의해 선택된 복수의 센서(10)로부터 1개의 열을 선택한다. 열 선택 회로(22)는, 예를 들면 행 선택 회로(21)와 동일한 선택 회로를 포함하여 구성된다. 제어 연산부(3)는, 행 선택 회로(21) 및 열 선택 회로(22)에 의해 선택된 센서(10)로부터 신호를 순서대로 판독한다. The row selection circuit 21 selects one row from a plurality of sensors 10 in the same column of the sensor array 1. In addition, the column selection circuit 22 selects one column from the plurality of sensors 10 selected by the row selection circuit 21 of each column. The column selection circuit 22 includes, for example, the same selection circuit as the row selection circuit 21. The control operation unit 3 sequentially reads signals from the sensors 10 selected by the row selection circuit 21 and the column selection circuit 22.

도 4는, 제 1 실시형태에 따른 센서 장치에 있어서의 센서(10)의 전극 형상의 예를 도시한 도면이다. 상술한 도 1 ~ 도 3에서는, 센서(10)의 전극 형상이, 도 4(a)에 도시한 것과 같은 사각형인 것을 가정했지만, 본 실시형태의 센서(10)의 전극은 이러한 형상에 한정되지 않는다. 예를 들면 도 4(b) ~ 도 4(h)에 도시한 것과 같은, 각각 다이아몬드, 십자, 삼각형, 계단, 요철, H형, Fish bone의 전극 형상이어도 된다. 4 is a diagram showing an example of the electrode shape of the sensor 10 in the sensor device according to the first embodiment. 1 to 3, it is assumed that the electrode shape of the sensor 10 is a square as shown in FIG. 4 (a), but the electrode of the sensor 10 of this embodiment is not limited to this shape. Does not. For example, as shown in Figs. 4 (b) to 4 (h), electrode shapes of diamonds, crosses, triangles, steps, irregularities, H-shapes, and fish bones, respectively, may be used.

또한 센서(10)는, 반드시 상술한 설명과 같이 센서 어레이(1)에 행렬상으로 배치되지 않아도 된다. 센서(10)는 대체로 센서 어레이(1)에 2차원상으로 배치되고, 도 3에 도시한 판독 회로(2)에 의해 판독되는 구성을 가지고 있으면 된다. 실제 센서 어레이(1)에 있어서의 센서(10)의 레이아웃은, 유저에 의한 터치 조작의 위치 좌표의 검출 정밀도를 향상시키기 위해서, 예를 들면 특허문헌 2에 기재된 것과 같이 다양하게 고안될 수 있다. In addition, the sensor 10 does not necessarily need to be arranged in a matrix in the sensor array 1 as described above. The sensor 10 is generally arranged in a two-dimensional shape on the sensor array 1, and only needs to have a configuration read by the reading circuit 2 shown in FIG. 3. The layout of the sensor 10 in the actual sensor array 1 can be variously designed as described in Patent Document 2, for example, in order to improve the detection accuracy of the position coordinates of the touch operation by the user.

도 5는, 종래의 센서 장치에 있어서 센서 어레이(1)로부터 판독되는 신호의 타이밍 차트이다. 도 5에는, 종래의 센서 장치에 있어서 센서 어레이(1)의 제 1 행 ~ 제 6 행 및 제 1 열 ~ 제 6 열의 센서(10)로부터 판독되는 신호를 도시하고 있다. 판독되는 신호의 행 번호는 제 1 열에만 도시하고 있다. 5 is a timing chart of signals read from the sensor array 1 in a conventional sensor device. 5 shows signals read from the sensors 10 of the first to sixth rows and the first to sixth columns of the sensor array 1 in the conventional sensor device. The row numbers of the signals to be read are shown only in the first column.

종래의 센서 장치에서는 시프트 레지스터 등을 이용하여, 도 5에 도시한 것과 같이 센서 어레이(1)의 제 1 행 제 1 열부터 순서대로 주사가 수행된다. 또한 도 5에서는, 동일한 행의 신호가 동일한 타이밍에서 병렬로 판독되도록 도시되어 있지만, 실제로는 순서대로 판독이 수행된다. 그렇기 때문에 종래의 센서 장치의 제어 방법에서는, 센서 어레이(1)에 배치된 센서(10)의 전체 개수가 많아지면 센서 어레이(1)의 주사 기간(T)이 커지고, 터치 패널의 반응 속도가 저하된다. In the conventional sensor device, scanning is performed in order from the first column to the first row of the sensor array 1 using a shift register or the like, as shown in FIG. 5. Also in FIG. 5, signals in the same row are shown to be read in parallel at the same timing, but in practice, reading is performed in order. Therefore, in the control method of the conventional sensor device, when the total number of sensors 10 arranged in the sensor array 1 increases, the scanning period T of the sensor array 1 increases, and the response speed of the touch panel decreases. do.

그러나 유저에 의해 동시에 터치되는 면적은, 만일 10 포인트 정도의 멀티 터치가 수행된 경우라도 센서 어레이(1)의 면적에 비교하면 충분히 작다. 따라서 터치 패널과 같은 센서 장치에 있어서는 반드시 센서 어레이(1)의 전영역을 순서대로 주사할 필요는 없다. 그래서 본 실시형태에서는, 센서 어레이(1)의 주사를, 전영역에 있어서 수행하는 성긴 주사와, 터치 조작이 포함되는 일부 영역에서 수행하는 조밀한 주사로 나눔으로써 센서 어레이(1)의 판독 속도를 고속화시킨다. However, the area simultaneously touched by the user is sufficiently small compared to the area of the sensor array 1 even when multi-touch of about 10 points is performed. Therefore, in a sensor device such as a touch panel, it is not always necessary to sequentially scan the entire area of the sensor array 1. Therefore, in the present embodiment, the reading speed of the sensor array 1 is divided by dividing the scanning of the sensor array 1 into coarse scanning performed in all areas and dense scanning performed in some areas including touch operations. Speed it up.

도 6은, 제 1 실시형태에 따른 센서 장치에 있어서 센서 어레이(1)로부터 판독되는 신호의 타이밍 차트이다. 도 6에는, 도 2에 도시한 센서 장치의 제어 방법을 이용한 경우, 센서 어레이(1)의 제 1 행 ~ 제 6 행 및 제 1 열 ~ 제 6 열의 센서(10)로부터 판독되는 신호를 각각 도시하고 있다. 판독되는 신호의 행 번호는 각 신호 위에 나타내고 있다. 6 is a timing chart of signals read from the sensor array 1 in the sensor device according to the first embodiment. In FIG. 6, when the control method of the sensor device shown in FIG. 2 is used, signals read from the sensors 10 of the first to sixth rows and the first to sixth columns of the sensor array 1 are respectively shown. Doing. The row numbers of the signals to be read are indicated on each signal.

본 실시형태의 센서 장치에서는, 도 2에서 설명한 것과 같이 제 1 ~ 제 3 주사로 나뉘어 센서 어레이(1)의 주사가 수행된다. 제 1 ~ 제 3 주사는, 도 6에 도시한 주사 기간(T1 ~ T3)에 있어서 각각 수행된다. 또한 도 6에서는, 동일한 행의 신호가 동일한 타이밍에서 병렬로 판독되도록 도시되어 있지만 실제로는 순서대로 판독이 수행된다. In the sensor device of this embodiment, as described in Fig. 2, the sensor array 1 is divided into first to third scans to perform scanning. The first to third scans are respectively performed in the scan periods T1 to T3 shown in FIG. 6. Also in FIG. 6, signals in the same row are shown to be read in parallel at the same timing, but in practice, reading is performed in order.

도 6에 도시한 타이밍 차트에서는, 도 2에서 설명한 것과 같이 종래의 센서 장치에 있어서의 센서 어레이(1)의 주사 기간(T)에 대해서, 상기 식(4)와 같이 주사 기간(T1 ~ T3)이 단축된다. 이로써 센서 어레이(1)에 배치된 센서(10)의 전체 개수가 많은 경우라도 센서 어레이(1)의 주사 기간(T)을 작게 해서 센서 어레이(1)의 판독 속도를 고속화할 수 있다. In the timing chart shown in Fig. 6, as described in Fig. 2, with respect to the scanning period T of the sensor array 1 in the conventional sensor device, the scanning periods T1 to T3 as in the above formula (4) This is shortened. Thereby, even when the total number of the sensors 10 arranged in the sensor array 1 is large, the scanning period T of the sensor array 1 can be reduced to speed up the reading speed of the sensor array 1.

도 7은, 제 1 실시형태에 따른 센서 장치의 제어 방법을 도시한 플로차트이다. 이하에서는, 도 2에 도시한 센서 장치의 제어 방법에 대하여, 도 7을 참조하면서 설명한다. 7 is a flowchart showing a method of controlling the sensor device according to the first embodiment. Hereinafter, a control method of the sensor device illustrated in FIG. 2 will be described with reference to FIG. 7.

우선 제어 연산부(3)는, 센서 어레이(1)의 행 및 열을 건너뛰면서 제 1 주사를 수행한다(단계 S101). 제 1 주사에서는, 센서 어레이(1)의 전영역을 성기게 주사한다. 계속해서 제어 연산부(3)는, 제 1 주사에서 판독한 복수의 신호에 기초하여, 유저에 의한 터치 조작의 위치 좌표(P0)가 포함되는 제 2 주사 영역(R2)을, 다음의 제 2 주사를 수행할 주사 영역으로 설정한다(단계 S102).First, the control operation unit 3 performs the first scan while skipping the rows and columns of the sensor array 1 (step S101). In the first scan, the entire area of the sensor array 1 is sparsely scanned. Subsequently, the control operation unit 3 scans the second scanning area R2 including the position coordinates P0 of the touch operation by the user based on the plurality of signals read in the first scanning, followed by the second scanning. Is set as the scanning area to be performed (step S102).

다음으로 제어 연산부(3)는, 제 2 주사 영역(R2)에 있어서 제 1 주사보다 작은 건너뛰기 간격으로 제 2 주사를 수행한다(단계 S103). 제 2 주사에서는, 제 2 주사 영역(R2)을 조밀하게 주사한다. 계속해서 제어 연산부(3)는, 제 2 주사에서 판독한 복수의 신호에 기초하여, 유저에 의한 터치 조작의 위치 좌표(P0)가 포함되는 제 3 주사 영역(R3)을, 다음의 제 3 주사를 수행할 주사 영역으로서 설정한다(단계 S104).Next, the control operation unit 3 performs the second scan in the second scan area R2 at a skip interval smaller than the first scan (step S103). In the second scan, the second scan area R2 is densely scanned. Subsequently, the control operation unit 3 scans the third scanning area R3 including the position coordinate P0 of the touch operation by the user based on the plurality of signals read in the second scanning, followed by the third scanning. Is set as the scanning area to be performed (step S104).

다음으로 제어 연산부(3)는, 제 3 주사 영역(R3)에 있어서 건너뛰기 없이 제 3 주사를 수행한다(단계 S105). 그리고 제어 연산부(3)는, 제 3 주사에서 판독한 신호에 기초하여, 유저에 의한 터치 조작의 중심(G)을, 상기 식(3)에 의해 산출한다(단계 S106).Next, the control operation unit 3 performs the third scan without skipping in the third scan area R3 (step S105). Then, the control operation unit 3 calculates the center G of the touch operation by the user based on the signal read in the third scan by the formula (3) (step S106).

이와 같이 본 실시형태의 센서 장치는, 센서 어레이(1)에 있어서 행 및 열을 건너뛰면서 성긴 주사(1차 주사, 제 1 주사)를 수행한다. 그리고 성긴 주사에서 판독한 복수의 신호에 기초하여 다음 주사 영역을 설정하고, 설정한 주사 영역에 있어서 더욱 작은 건너뛰기 간격으로 행 및 열을 건너뛰면서 혹은 건너뛰기 없이 조밀한 주사(2차 주사, 제 2 및 제 3 주사)를 수행한다. In this way, the sensor device of this embodiment performs sparse scans (first scan, first scan) while skipping rows and columns in the sensor array 1. Then, based on a plurality of signals read from the coarse scan, the next scan region is set, and dense scans (secondary scan, second scan, skip or skip rows and columns at smaller skip intervals in the set scan region) 2 and 3 injections).

이와 같은 구성에 의하면, 센서 어레이(1)의 판독 속도를 고속화하는 것이 가능한 센서 장치 및 그 제어 방법을 제공할 수 있다. 특히 본 실시형태의 센서 장치 및 그 제어 방법은, 센서 어레이(1)에 배치된 센서(10)의 전체 개수가 많은 경우에 뛰어난 효과가 얻어진다. According to such a configuration, it is possible to provide a sensor device capable of increasing the read speed of the sensor array 1 and a control method thereof. In particular, the sensor device of the present embodiment and its control method have excellent effects when the total number of sensors 10 arranged in the sensor array 1 is large.

<제 2 실시형태><Second Embodiment>

도 8은, 제 2 실시형태에 따른 센서 장치의 구성을 모식적으로 도시한 블록도이다. 본 실시형태의 센서 장치는 센서 어레이(1), 수직 주사 회로(2a), 판독 회로(2b) 및 제어 연산부(3)를 구비하여 구성된다. 도 8에 도시한 본 실시형태의 센서 장치는, 제 1 실시형태의 센서 장치와 비교해서, 판독 회로(2) 대신 수직 주사 회로(2a) 및 판독 회로(2b)를 구비하고 있는 점을 특징으로 하고 있다. 8 is a block diagram schematically showing the configuration of the sensor device according to the second embodiment. The sensor device of this embodiment is constituted by a sensor array 1, a vertical scanning circuit 2a, a reading circuit 2b, and a control operation unit 3. The sensor device of this embodiment shown in FIG. 8 is characterized by having a vertical scanning circuit 2a and a reading circuit 2b instead of the reading circuit 2, as compared with the sensor device of the first embodiment. Doing.

종래의 수직 주사 회로와 판독 회로는, 시프트 레지스트 등을 가지고 구성되고, 센서 어레이의 행 및 열을 순서대로 주사하였다. 한편 도 8에 도시한 본 실시형태의 수직 주사 회로(2a)는, 센서 어레이(1)의 행을 건너뛰면서 혹은 소정의 행 범위를 단위로서 주사를 수행하는 것이 가능한 구성을 가지고 있다. 또한 본 실시형태의 판독 회로(2b)는, 센서 어레이(1)의 열을 건너뛰면서 혹은 소정의 열 범위를 단위로서 주사를 수행하는 것이 가능한 구성을 가지고 있다. Conventional vertical scanning circuits and reading circuits are constructed with shift resists or the like, and the rows and columns of the sensor array are sequentially scanned. On the other hand, the vertical scanning circuit 2a of the present embodiment shown in Fig. 8 has a configuration capable of performing scanning by skipping rows of the sensor array 1 or as a unit of a predetermined row range. In addition, the read circuit 2b of the present embodiment has a configuration capable of performing scanning by skipping a column of the sensor array 1 or as a unit of a predetermined column range.

보다 구체적으로 본 실시형태의 수직 주사 회로(2a) 및 판독 회로(2b)는, 도 3에 도시한 것과 같은 행 선택 회로(21)와 열 선택 회로(22)를 가지고 구성된다. 기타 구성에 대해서는 제 1 실시형태와 동일하므로 설명은 생략한다. More specifically, the vertical scanning circuit 2a and the reading circuit 2b of this embodiment are configured with a row selection circuit 21 and a column selection circuit 22 as shown in FIG. 3. Other configurations are the same as those in the first embodiment, and description thereof is omitted.

이와 같은 구성에 의해서도, 제 1 실시형태와 마찬가지로 센서 어레이(1)의 주사를, 전영역에 있어서 수행하는 성긴 주사와, 터치 조작이 포함되는 일부 영역에서 수행하는 조밀한 주사로 나누어, 센서 어레이(1)의 판독 속도를 고속화시킬 수 있다. Even with this configuration, as in the first embodiment, the sensor array 1 is divided into a coarse scan performed in all areas and a dense scan performed in some areas including touch operations, and the sensor array ( The reading speed of 1) can be increased.

<기타 실시형태><Other embodiments>

상술한 실시형태는 모두 본 발명을 실시하는데 있어서 구체화된 예를 도시한 것에 불과하며, 이들에 의해 본 발명의 기술적 범위가 한정적으로 해석되어서는 안 되는 것이다. 즉 본 발명은 그 기술 사상 또는 주요 특징으로부터 벗어나지 않고, 다양한 형태로 실시할 수 있다. All of the above-described embodiments are merely illustrative of specific examples in carrying out the present invention, and the technical scope of the present invention should not be interpreted by them. That is, the present invention can be implemented in various forms without departing from its technical spirit or main features.

센서(10)는 정전 용량 방식 이외에도, 예를 들면 압력에 따라서 저항 값이 변하는 감압 도전 고무 등을 이용한 압력 센서여도 된다. 이 경우, 압력 센서는 액티브 매트릭스로 되며, 도 8에 도시한 제 2 실시형태의 구성에 의해 제어될 수 있다. 또한 터치 센서 이외에 온도 센서나 습도 센서 등을 더욱 가져도 된다. The sensor 10 may be a pressure sensor using a pressure-sensitive conductive rubber or the like whose resistance value changes depending on pressure, in addition to the electrostatic capacity method. In this case, the pressure sensor becomes an active matrix, and can be controlled by the configuration of the second embodiment shown in FIG. 8. In addition, a temperature sensor or a humidity sensor may be further included in addition to the touch sensor.

또한 상술한 실시형태에서는 제 1 ~ 제 3 주사를 3회 수행하는 경우의 예를 도시했지만, 본 발명에서는 주사 횟수는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면 제 2 주사를 생략해도 되고, 제 2 주사에 있어서 주사 영역을 단계적으로 작게 하면서 복수 회 주사를 수행해도 된다. 혹은 제 3 주사를 생략하고, 제 2 주사에서 판독한 복수의 신호에 기초하여 터치 조작의 위치 좌표를 검출해도 된다. In the above-described embodiment, an example in the case where the first to third scans are performed three times is shown, but the number of scans is not particularly limited in the present invention. For example, the second scan may be omitted, and a plurality of scans may be performed while the scan area is gradually reduced in the second scan. Alternatively, the third scan may be omitted, and the position coordinates of the touch operation may be detected based on the plurality of signals read in the second scan.

상술한 실시형태의 1 이상의 기능을 실현하기 위한 프로그램도 본 발명의 범주에 포함된다. 상기 프로그램은, 네트워크 또는 기록 매체를 통하여 시스템 또는 장치에 공급될 수 있다. 그 시스템 또는 장치에 포함되는 컴퓨터에 있어서, 1 이상의 프로세서가 프로그램을 판독하여 실행함으로써 상술한 실시형태의 1 이상의 기능이 실현될 수 있다. 또한 상술한 실시형태의 1 이상의 기능은, ASIC, FPGA 등의 회로에 의해 실현되는 것이어도 된다. Programs for realizing one or more functions of the above-described embodiments are also included in the scope of the present invention. The program can be supplied to a system or device through a network or recording medium. In a computer included in the system or device, one or more processors read and execute a program, so that one or more functions of the above-described embodiments can be realized. Further, the functions of one or more of the above-described embodiments may be realized by circuits such as ASICs and FPGAs.

1: 센서 어레이
2, 2b: 판독 회로
2a: 수직 주사 회로
3: 제어 연산부
10: 센서
11: 신호 출력선
20: 제어 연산부
21: 행 선택 회로
22: 열 선택 회로1: Sensor array
2, 2b: read circuit
2a: vertical scanning circuit
3: Control operation section
10: sensor
11: signal output line
20: control operation unit
21: row selection circuit
22: column selection circuit

Claims (19)

2차원상으로 복수의 센서가 배치된 센서 어레이와,
복수의 상기 센서로부터 신호를 판독하는 판독 회로와,
상기 판독 회로를 제어하고, 복수의 상기 센서로부터 판독한 신호에 기초하여, 상기 센서 어레이 중에서 상기 신호의 변화가 생긴 위치 좌표를 검출하는 제어 연산부를 구비하고,
상기 제어 연산부는,
상기 센서 어레이의 제 1 주사 영역에 있어서, 행 및 열을 건너뛰면서 1차 주사를 수행하고,
상기 1차 주사에서 판독된 복수의 신호에 기초하여, 판독된 신호의 크기가 소정 값 이상이거나 또는 최대인 제 1 좌표의 센서를 검출하고, 상기 제 1 좌표의 센서를 중심으로 하며 상기 위치 좌표가 포함되는 소정 크기의 직사각형 영역인 다음의 제 2 주사 영역을 설정하며,
상기 제 2 주사 영역에 있어서, 상기 1차 주사보다 주사 간격이 작은 2차 주사를 수행하는 센서 장치.
A sensor array in which a plurality of sensors are arranged in two dimensions,
A reading circuit for reading signals from a plurality of said sensors,
A control operation unit that controls the readout circuit and detects a position coordinate in which the signal has changed in the sensor array based on signals read from a plurality of the sensors,
The control operation unit,
In the first scanning area of the sensor array, primary scanning is performed while skipping rows and columns,
Based on the plurality of signals read in the first scan, the sensor of the first coordinate whose magnitude of the read signal is greater than or equal to a predetermined value is detected, centered on the sensor of the first coordinate, and the position coordinate is Set the next second scanning area, which is a rectangular area of a predetermined size to be included,
In the second scanning area, the sensor device performs a secondary scan with a smaller scanning interval than the primary scan.
삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 센서는, 정전 용량 방식인 센서 장치.
According to claim 1,
The sensor is a capacitive sensor device.
제 1 항에 있어서,
상기 제어 연산부는, 상기 2차 주사에서 판독된 복수의 신호에 기초하여, 상기 신호의 변화의 중심을 하기 식에 따라 산출하는 센서 장치.
Figure 112019106547120-pat00013

(G는 상기 신호의 변화가 생긴 중심, S(Pij)는 좌표(Pij)에 배치된 상기 센서로부터 판독한 신호, Pij는 i행 및 j열의 좌표, Σ는 상기 제 2 주사 영역 내의 모든 좌표(Pij)의 합)
According to claim 1,
The sensor unit calculates the center of change of the signal according to the following equation, based on a plurality of signals read in the second scan.
Figure 112019106547120-pat00013

(G is the center where the signal is changed, S (Pij) is the signal read from the sensor arranged at the coordinate P ij , P ij is the coordinate of the i row and j column, Σ is all within the second scanning area Sum of coordinates (P ij ))
제 1 항에 있어서,
상기 제어 연산부는, 상기 1차 주사에서 판독된 상기 제 1 좌표의 센서를, 상기 2차 주사에서는 주사하지 않는 센서 장치.
According to claim 1,
The control operation unit is a sensor device that does not scan the sensor of the first coordinate read from the primary scan in the secondary scan.
제 1 항에 있어서,
상기 2차 주사는, 행 및 열을 건너뛰면서 수행되는 주사인 센서 장치.
According to claim 1,
The secondary scanning is a scanning device that is performed while skipping rows and columns.
제 6 항에 있어서,
상기 2차 주사에 있어서의 행의 건너뛰기 간격은, 상기 센서에 의해 검지 가능한 상기 센서 어레이의 행 범위보다 작고,
상기 2차 주사에 있어서의 열의 건너뛰기 간격은, 상기 센서에 의해 검지 가능한 상기 센서 어레이의 열 범위보다 작은 센서 장치.
The method of claim 6,
The interval of skipping rows in the second scan is smaller than the range of rows of the sensor array detectable by the sensor,
A sensor device in which the skipping interval of the heat in the second scan is smaller than the heat range of the sensor array detectable by the sensor.
제 1 항에 있어서,
상기 1차 주사 또는 상기 2차 주사에 있어서의 행의 건너뛰기 간격과 열의 건너뛰기 간격이 같은 센서 장치.
According to claim 1,
The sensor device in which the skip interval of a row and the skip interval of a column are the same in the primary scan or the secondary scan.
제 1 항에 있어서,
상기 제어 연산부는, 상기 2차 주사에 있어서, 상기 주사 영역을 단계적으로 작게 하면서 복수 회 주사를 수행하는 센서 장치.
According to claim 1,
The control operation unit, in the secondary scan, a sensor device that performs a plurality of scans while gradually reducing the scan area.
제 1 항에 있어서,
상기 판독 회로는, 상기 센서 어레이의 동일한 열의 복수의 상기 센서로부터 1개의 행을 선택하는 행 선택 회로를 열마다 가지는 센서 장치.
According to claim 1,
The reading circuit has a row selection circuit for each column, which selects one row from a plurality of the sensors in the same column of the sensor array.
제 10 항에 있어서,
상기 판독 회로는, 각 열의 상기 행 선택 회로에 의해 선택된 복수의 상기 센서로부터 1개 열을 선택하는 열 선택 회로를 가지는 센서 장치.
The method of claim 10,
The reading circuit has a column selection circuit for selecting one column from a plurality of the sensors selected by the row selection circuit in each column.
제 1 항에 있어서,
상기 2차 주사는, 행 및 열의 건너뛰기를 수행하지 않는 주사인 센서 장치.
According to claim 1,
The secondary scan is a sensor device that does not skip rows and columns.
2차원상으로 복수의 센서가 배치된 센서 어레이와,
복수의 상기 센서로부터 신호를 판독하는 판독 회로와,
상기 판독 회로를 제어하고, 복수의 상기 센서로부터 판독한 신호에 기초하여, 상기 센서 어레이 중에서 상기 신호의 변화가 생긴 위치 좌표를 검출하는 제어 연산부를 구비한 센서 장치의 제어 방법으로서,
상기 제어 연산부에 있어서,
상기 센서 어레이의 제 1 주사 영역에서, 행 및 열을 건너뛰면서 1차 주사를 수행하는 단계와,
상기 1차 주사에서 판독된 복수의 신호에 기초하여, 판독된 신호의 크기가 소정 값 이상이거나 또는 최대인 제 1 좌표의 센서를 검출하고, 상기 제 1 좌표의 센서를 중심으로 하며 상기 위치 좌표가 포함되는 소정 크기의 직사각형 영역인 다음의 제 2 주사 영역을 설정하는 단계와,
상기 제 2 주사 영역에 있어서, 상기 1차 주사보다 주사 간격이 작은 2차 주사를 수행하는 단계를 가지는 제어 방법.
A sensor array in which a plurality of sensors are arranged in two dimensions,
A reading circuit for reading signals from a plurality of said sensors,
A control method of a sensor device having a control operation unit that controls the read circuit and detects a position coordinate in which the signal has changed in the sensor array based on signals read from a plurality of the sensors,
In the control operation unit,
Performing a primary scan while skipping rows and columns in a first scan region of the sensor array,
Based on the plurality of signals read in the first scan, the sensor of the first coordinate whose magnitude of the read signal is greater than or equal to a predetermined value is detected, centered on the sensor of the first coordinate, and the position coordinate is Setting a next second scanning area which is a rectangular area of a predetermined size to be included;
In the second scanning area, the control method comprising the step of performing a secondary scan with a smaller scanning interval than the primary scan.
2차원상으로 복수의 센서가 배치된 센서 어레이와,
복수의 상기 센서로부터 신호를 판독하는 판독 회로와,
상기 판독 회로를 제어하고, 복수의 상기 센서로부터 판독한 신호에 기초하여, 상기 센서 어레이 중에서 상기 신호의 변화가 생긴 위치 좌표를 검출하는 제어 연산부를 구비한 센서 장치에 있어서,
컴퓨터를,
상기 센서 어레이의 제 1 주사 영역에 있어서, 행 및 열을 건너뛰면서 1차 주사를 수행하는 수단과,
상기 1차 주사에서 판독된 복수의 신호에 기초하여, 판독된 신호의 크기가 소정 값 이상이거나 또는 최대인 제 1 좌표의 센서를 검출하고, 상기 제 1 좌표의 센서를 중심으로 하며 상기 위치 좌표가 포함되는 소정 크기의 직사각형 영역인 다음의 제 2 주사 영역을 설정하는 수단과,
상기 제 2 주사 영역에 있어서, 상기 1차 주사보다 주사 간격이 작은 2차 주사를 수행하는 수단으로서 기능시키는 프로그램을 기록한 컴퓨터가 판독 가능한 기록 매체.
A sensor array in which a plurality of sensors are arranged in two dimensions,
A reading circuit for reading signals from a plurality of said sensors,
In the sensor device for controlling the read circuit, and based on the signal read from the plurality of sensors, the sensor device having a control operation unit for detecting the position coordinate of the change of the signal in the sensor array,
Computer,
Means for performing a primary scan while skipping rows and columns in a first scan region of the sensor array,
Based on the plurality of signals read in the first scan, the sensor of the first coordinate whose magnitude of the read signal is greater than or equal to a predetermined value is detected, centered on the sensor of the first coordinate, and the position coordinate is Means for setting a next second scanning area that is a rectangular area of a predetermined size to be included;
In the second scanning area, a computer-readable recording medium recording a program that functions as a means for performing secondary scanning with a smaller scanning interval than the primary scanning.
삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 2차 주사에서 판독된 복수의 신호에 기초하여, 판독된 신호의 크기가 소정 값 이상이거나 또는 최대인 제 2 좌표의 센서를 검출하고, 상기 제 2 좌표의 센서를 중심으로 하며 상기 위치 좌표가 포함되는 소정 크기의 직사각형 영역인 다음의 제 3 주사 영역을 설정하며,
상기 제 3 주사 영역에 있어서, 건너뛰기 없이 순서대로 주사하는 3차 주사를 수행하고,
상기 3차 주사에서 판독된 복수의 신호에 기초하여 상기 위치 좌표를 검출하는 센서 장치.
According to claim 1,
Based on the plurality of signals read in the second scan, the sensor of the second coordinate whose magnitude of the read signal is greater than or equal to a predetermined value is detected, centered on the sensor of the second coordinate, and the position coordinate is Set the next third scanning area, which is a rectangular area of a predetermined size to be included,
In the third scan region, a third scan is performed in order of scanning without skipping,
A sensor device for detecting the position coordinates based on a plurality of signals read in the third scan.
제 16 항에 있어서,
상기 제 3 주사 영역은 상기 제 2 주사 영역보다 작으며, 상기 제 2 주사 영역과 부분적으로 중첩하는 센서 장치.
The method of claim 16,
The third scanning area is smaller than the second scanning area, and the sensor device partially overlaps the second scanning area.
제 16 항에 있어서,
상기 제 2 주사 영역의 행 범위는 2×a1+1 이하이고, 상기 제 2 주사 영역의 열 범위는 2×b1+1 이하(a1은 상기 1차 주사에 있어서의 행의 건너뛰기 간격, b1은 상기 1차 주사에 있어서의 열의 건너뛰기 간격)인 센서 장치.
The method of claim 16,
The row range of the second scanning area is 2 × a1 + 1 or less, and the column range of the second scanning area is 2 × b1 + 1 or less (a1 is the skipping interval of the row in the primary scan, b1 is Sensor device).
제 18 항에 있어서,
상기 제 3 주사 영역의 행 범위는 2×a2+1 이하이고, 상기 제 3 주사 영역의 열 범위는 2×b2+1 이하(a2는 상기 2차 주사에 있어서의 행의 건너뛰기 간격, b2는 상기 2차 주사에 있어서의 열의 건너뛰기 간격)인 센서 장치.The method of claim 18,
The row range of the third scan area is 2 × a2 + 1 or less, and the column range of the third scan area is 2 × b2 + 1 or less (a2 is the skip interval of the row in the secondary scan, b2 is Sensor device).
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