KR102348144B1 - Touch input sensing device with current conveyor - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전자장치에 관한 것으로서, 사용자기기에 제공되는 사용자의 터치입력을 감지하는 기능을 제공하는 터치입력 감지회로를 포함하는 터치입력 감지장치에 관한 것이다.The present invention relates to an electronic device, and to a touch input sensing device including a touch input sensing circuit providing a function of sensing a user's touch input provided to a user device.
정전용량방식의 터치패널(이하, 간단히 '터치패널')은 LCD와 같은 디스플레이 패널과 가깝게 결합되어 사용될 수 있다. 상기 정전용량방식은 상호정전용량방식과 자기정전용량방식으로 구분될 수 있다. 상호정전용량방식에 대한 관련 기술로서, 한국등록특허 '10-1544115' 및 한국등록특허 '10-1677194'가 있다. 자기정전용량방식에 대한 관련 기술로서, 한국등록특허 '10-1554247', 한국등록특허 '10-1788594', 한국등록특허 '10-1591293' 및 한국공개특허 '10-2017-0116756'이 있다. 이들 선행기술에는 터치패널의 전극에 의해 형성되는 커패시터를 통해 이동하는 전하를 축적하는 적분회로를 포함하는 터치입력 감지회로의 예들이 공개되어 있다.A capacitive touch panel (hereinafter, simply 'touch panel') may be used in close combination with a display panel such as an LCD. The capacitive method may be divided into a mutual capacitance method and a self-capacitance method. As related technologies for the mutual capacitance method, there are Korean Patent Registration '10-1544115' and Korean Patent Registration '10-1677194'. As a related technology for the self-capacitance method, there are Korean Patent Registration '10-1554247', Korean Patent Registration '10-1788594', Korean Patent Registration '10-1591293', and Korean Patent Publication '10-2017-0116756'. In these prior arts, examples of a touch input sensing circuit including an integrating circuit for accumulating a charge moving through a capacitor formed by an electrode of a touch panel are disclosed.
터치패널은 디스플레이 패널에서 발생하는 노이즈에 취약할 수 있다. 특히 터치패널을 구성하는 감지전극과 디스플레이 패널 간에 형성되는 용량성분이 커질수록 디스플레이 패널로부터의 노이즈로 인한 영향이 증가한다. 디스플레이 패널과 터치패널이 함께 채택되는 사용자기기의 두께가 날로 감소하는 추세에 따라 상기 감지전극과 디스플레이 패널 간에 형성되는 용량성분이 증가하고 있으며, 따라서 디스플레이 패널로부터의 노이즈가 터치패널에 미치는 영향을 배제해야 할 필요가 있다.The touch panel may be vulnerable to noise generated from the display panel. In particular, as the capacitance component formed between the sensing electrode constituting the touch panel and the display panel increases, the influence due to noise from the display panel increases. As the thickness of user equipment in which the display panel and the touch panel are adopted is decreasing day by day, the capacitive component formed between the sensing electrode and the display panel is increasing, thus excluding the effect of noise from the display panel on the touch panel need to do
도 1은 다양한 실시예들에 따라 제공되는 터치입력 감지장치의 구성을 나타낸 것이다.1 illustrates a configuration of a touch input sensing device provided according to various embodiments.
도 1의 (a)는 터치패널의 감지전극(50)에 적분회로(100)가 직접 연결되어 있는 구조이다1 (a) is a structure in which the
도 1의 (b)는 터치패널의 감지전극(50)과 적분회로(100) 사이에 노이즈 필터(200)가 구비되어 있으며, 적분회로(100)와 노이즈 필터(200) 사이에 DC 차단 커패시터(300)가 연결된 구조이다. 상기 노이즈 필터(200)는 터치패널에서 인가되는 노이즈를 제거하기 위한 것이다. 도 1의 (b)에 나타낸 회로의 구성은 도 2의 (b)에서 후술할 회로와 유사한 구성을 갖는다.1B shows a
그런데 도 1의 (b)에 나타낸 회로에서 상기 DC 차단 커패시터(300)로 인하여, 터치패널로부터 상기 적분회로(100)로 전달되는 터치입력정보에 왜곡이 발생한다는 문제가 있다.However, in the circuit shown in FIG. 1B , due to the
상술한 내용은 본 발명의 이해를 돕기 위해 본 특허출원 발명의 발명자가 알고 있는 내용을 제시한 것으로서, 상술한 내용 모두가 반드시 본 특허출원의 출원 시에 공개된 것으로 당연히 인정하는 것은 아니다.The above-mentioned contents are presented to the inventors of the present invention in order to help the understanding of the present invention, and it is not necessarily recognized that all of the above-mentioned contents are necessarily disclosed at the time of filing the present patent application.
본 발명에서는 터치패널에 대한 터치입력으로 인해 변화하는 터치패널과 관련된 상호커패시턴스 및 자기커패시턴스에 대한 정보를 동일한 구동으로 왜곡 없이 동시에 얻을 수 있는 기술을 제공하고자 한다. 또한 터치패널의 기생커패시턴스 발생요인과 적분회로 간의 아이솔레이션을 제공함으로써 터치패널의 기생커패시턴스에 의한 입력 오프셋에 대한 영향을 감소시키는 기술을 제공하고자 한다.An object of the present invention is to provide a technique for simultaneously obtaining information on mutual capacitance and self-capacitance related to a touch panel that changes due to a touch input to the touch panel without distortion through the same driving. In addition, it is intended to provide a technology for reducing the influence of the parasitic capacitance of the touch panel on the input offset by providing isolation between the parasitic capacitance generating factor of the touch panel and the integrating circuit.
본 발명의 일 관점에 따라 제공되는 터치입력 감지장치는 상기 DC 차단 커패시터 대신 전류 컨베이어(CC, Current Conveyor)를 사용하여 터치패널로부터 상기 적분회로로 전달되는 터치입력정보에 왜곡을 발생시키지 않고 터치입력에 관한 정보를 적분회로에 전달한다.The touch input sensing device provided according to an aspect of the present invention uses a current conveyor (CC) instead of the DC blocking capacitor to generate a touch input information transmitted from a touch panel to the integration circuit without distortion. information is transmitted to the integrator circuit.
본 발명의 일 관점에 따른 터치입력 감지장치는, 감지전극(50)을 통해 흐르는 전하에 대응하는 전하를 시분할하여 교대로 축적하는 제1연산증폭기(110) 및 제2연산증폭기(160)를 포함하는 적분장치(100); 상기 적분장치(100)의 입력단자에 연결된 전류 컨베이어(400); 및 상기 전류 컨베이어(400)의 입력단에 연결된 노이즈 필터(200)를 포함할 수 있다.A touch input sensing device according to an aspect of the present invention includes a first
이때, 상기 전류 컨베이어(400)는 상기 노이즈 필터(200)로부터 출력되는 전류에 의해 제어되는 출력전류를 상기 적분회로(100)에게 제공하도록 되어 있을 수 있다.In this case, the
이때, 상기 전류 컨베이어(400)는 전압출력단자와 전류출력단자를 포함하는 제3연산증폭기(410), 제1저항(420), 및 제2저항(430)을 포함하며, 상기 제1저항(420)의 일단자는 상기 제3연산증폭기(410)의 반전입력단자에 연결되어 있고, 상기 제1저항(420)의 타단자는 구동전위에 연결되어 있으며, 상기 제2저항(430)의 일단자는 상기 제3연산증폭기(410)의 반전입력단자에 연결되고, 상기 제2저항(430)의 타단자는 기준전위에 연결되어 있으며, 상기 제3연산증폭기(410)의 비반전입력단자는 상기 노이즈 필터(200)의 출력단자에 연결되어 있을 수 있다.At this time, the
이때, 상기 노이즈 필터(200)는, 제4연산증폭기(210); 상기 제4연산증폭기(210)의 출력단자와 반전입력단자 사이에 연결된 제4저항(220); 상기 제4연산증폭기(210)의 출력단자와 반전입력단자 사이에 연결된 제4커패시터(230); 및 상기 제4연산증폭기(210)의 출력단자와 반전입력단자 사이에 연결된 제4리셋스위치(240);를 포함할 수 있다.At this time, the
이때, 상기 노이즈 필터(200)는, 상기 제4연산증폭기(210)의 반전입력단자에 연결된 일단자를 갖는 제5저항(250)을 포함하며, 상기 제5저항(250)의 타단자는 상기 감지전극(50)에 직접 연결되도록 되어 있을 수 있다.At this time, the
이때, 상기 감지전극(50)과 상기 노이즈 필터(200) 사이에 연결된 제2전류 컨베이어(500)를 더 포함하며, 상기 제2전류 컨베이어(500)는 제5연산증폭기(510)를 포함하며, 상기 제5연산증폭기(510)는 전류출력단자와 전압출력단자를 포함하며, 상기 제5연산증폭기(510)의 전압출력단자는 상기 제5연산증폭기(510)의 반전입력단자에 연결되고, 상기 제5연산증폭기(510)의 전류출력단자는 상기 제4연산증폭기(210)의 반전입력단자에 연결되어 있으며, 상기 제5연산증폭기(510)의 비반전입력단자는 기준전위에 연결되어 있으며, 상기 제5연산증폭기(510)의 반전입력단자는 상기 감지전극(50)에 직접 연결되도록 되어 있을 수 있다.In this case, a second
이때, 상기 적분회로(100)는, 제1연산증폭기(110); 상기 제1연산증폭기(110)의 출력단자와 반전입력단자 사이에 연결된 제1커패시터(120); 상기 제1연산증폭기(110)의 출력단자와 반전입력단자 사이에 연결된 제1리셋스위치(130); 상기 제1연산증폭기(110)의 반전입력단자에 연결된 제1제어스위치(140); 제2연산증폭기(160); 상기 제2연산증폭기(160)의 출력단자와 반전입력단자 사이에 연결된 제2커패시터(170); 상기 제2연산증폭기(160)의 출력단자와 반전입력단자 사이에 연결된 제2리셋스위치(180); 및 상기 제2연산증폭기(160)의 반전입력단자에 연결된 제2제어스위치(190)를 포함할 수 있다. 상기 제1연산증폭기(110)의 비반전단자 및 상기 제2연산증폭기(160)의 비반전단자에는 서로 다른 전위가 인가되어 있고, 상기 제1제어스위치(140)와 상기 제2제어스위치(190)는 서로 상보적인 펄스트레인에 의해 온/오프 상태가 제어되도록 되어 있으며, 상기 제1제어스위치(140)의 일단부는 상기 제1연산증폭기(110)의 반전입력단자에 연결되고, 상기 제1제어스위치(140)의 타단부는 상기 전류 컨베이어(400)의 전류출력단자에 연결되어 있으며, 상기 제2리셋스위치(190)의 일단부는 상기 제2연산증폭기(160)의 반전입력단자에 연결되고, 상기 제2리셋스위치(190)의 타단부는 상기 전류 컨베이어(400)의 전류출력단자에 연결되어 있으며, 상기 제1리셋스위치(130), 상기 제2리셋스위치(180), 및 상기 제4리셋스위치(240)의 온/오프 상태는 동일한 스위치 제어신호에 의해 제어될 수 있다.At this time, the
이때, 상기 제1연산증폭기(110)의 출력단자와 상기 제2연산증폭기(160)의 출력단자 간의 전위차이를 입력받는 ADC(60); 및 상기 ADC(60)의 출력단에 연결된 처리부(70);를 더 포함하며, 상기 처리부(70)는 상기 ADC(60)의 출력단으로부터 제공되는 디지털 값을 기초로 상기 감지전극(50)에 제공된 터치입력의 존재여부 및 그 강도를 산출하도록 되어 있을 수 있다.At this time, the ADC (60) receiving the potential difference between the output terminal of the first operational amplifier (110) and the output terminal of the second operational amplifier (160); and a
본 발명의 일 관점에 따라 상기 터치입력 감지장치; 및 주 처리장치(main processor)를 포함하는 사용자기기를 제공할 수 있다. 이때, 상기 주 처리장치는 상기 처리부에 의해 산출된 상기 터치입력의 존재여부 및 그 강도를 기초로 상기 사용자기기에 대한 사용자 입력을 처리하도록 되어 있을 수 있다.According to an aspect of the present invention, the touch input sensing device; and a user device including a main processor. In this case, the main processing device may be configured to process the user input to the user device based on the presence or absence of the touch input and the intensity of the touch input calculated by the processing unit.
본 발명의 다른 관점에 따른 사용자기기는, 상기 터치입력 감지장치(1); 감지전극을 포함하는 터치패널(2); 주 처리장치(3); 디스플레이부(4); 및 저장부(5)를 포함할 수 있다.User equipment according to another aspect of the present invention, the touch input sensing device (1); a
본 발명에 따르면 터치패널에 대한 터치입력으로 인해 변화하는 터치패널과 관련된 상호커패시턴스 및 자기커패시턴스에 대한 정보를 동일한 구동으로 왜곡 없이 동시에 얻을 수 있다. 또한 터치패널의 기생커패시턴스 발생요인과 적분회로 간의 아이솔레이션을 제공함으로써 터치패널의 기생커패시턴스에 의한 입력 오프셋에 대한 영향을 감소시킬 수 있다.According to the present invention, information on mutual capacitance and self-capacitance related to a touch panel that changes due to a touch input to the touch panel can be simultaneously obtained without distortion through the same driving. In addition, by providing isolation between the parasitic capacitance generating factor of the touch panel and the integrating circuit, the influence on the input offset by the parasitic capacitance of the touch panel can be reduced.
도 1은 다양한 실시예들에 따라 제공되는 터치입력 감지장치의 구성을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 제공되는 터치입력 감지장치의 구성을 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따라 제공되는 터치입력 감지장치의 구성을 나타낸 것이다.
도 4는 도 2에 제시한 본 발명의 일 실시예에 따라 제공되는 터치입력 감지장치에 의한 효과를 설명하기 위한 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 제공되는 사용자기기의 구성을 나타낸 것이다.1 illustrates a configuration of a touch input sensing device provided according to various embodiments.
2 shows the configuration of a touch input sensing device provided according to an embodiment of the present invention.
3 shows the configuration of a touch input sensing device provided according to another embodiment of the present invention.
FIG. 4 is for explaining the effect of the touch input sensing device provided according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 2 .
5 shows the configuration of a user equipment provided according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참고하여 설명한다. 그러나 본 발명은 본 명세서에서 설명하는 실시예에 한정되지 않으며 여러 가지 다른 형태로 구현될 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 용어는 실시예의 이해를 돕기 위한 것이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 의도된 것이 아니다. 또한, 이하에서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be implemented in various other forms. The terminology used herein is for the purpose of helping the understanding of the embodiments, and is not intended to limit the scope of the present invention. Also, singular forms used hereinafter include plural forms unless the phrases clearly indicate the opposite.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 제공되는 터치입력 감지장치의 구성을 나타낸 것이다.2 shows the configuration of a touch input sensing device provided according to an embodiment of the present invention.
도 2의 (a)는 본 발명의 일 실시예에 따라 제공되는 터치입력 감지장치의 구성을 블록 다이어그램으로 나타낸 것이다.2A is a block diagram showing the configuration of a touch input sensing device provided according to an embodiment of the present invention.
도 2의 (a)에 제시된 본 발명의 일 실시예에 따라 제공되는 터치입력 감지장치(1)는, 노이즈 필터(200), 전류 컨베이어(400), 및 적분회로(100)가 순차적으로 연결된 구조를 갖는다. The touch
상기 노이즈 필터(200)의 입력단자는 터치패널의 감지전극(50)에 연결될 수 있다. 상기 노이즈 필터(200)는 상기 감지전극(50)부터의 노이즈가 상기 적분회로(100)에 흘러가는 것을 차단한다.The input terminal of the
상기 전류 컨베이어(400)의 입력단자는 상기 노이즈 필터(200)의 출력단자에 연결되어 있을 수 있다. 상기 전류 컨베이어(400)는 상기 노이즈 필터(200)의 출력단자의 전압에 의해 제어되는 출력전류를 상기 전류 컨베이어(400)의 출력단자를 통해 출력하도록 되어 있을 수 있다. 즉, 상기 전류 컨베이어(400)는 상기 노이즈 필터(200)의 출력전압에 의해 제어되는 전류원일 수 있다.An input terminal of the
상기 적분회로(100)은 상기 전류 컨베이어(400)의 출력전류에 의한 전하를 축적하여 상기 축적된 전하에 관한 출력전압을 출력하도록 되어 있을 수 있다.The
도 2의 (b)는 도 2의 (a)에 나타낸 각 블록의 구성예를 나타낸 것이다.Fig. 2(b) shows a configuration example of each block shown in Fig. 2(a).
상기 노이즈 필터(200)는 제4연산증폭기(210), 상기 제4연산증폭기(210)의 출력단자와 반전입력단자 사이에 연결된 제4저항(220), 상기 제4연산증폭기(210)의 출력단자와 반전입력단자 사이에 연결된 제4커패시터(230), 상기 제4연산증폭기(210)의 출력단자와 반전입력단자 사이에 연결된 제4리셋스위치(240), 및 상기 제4연산증폭기(210)의 반전입력단자에 연결된 제5저항(250)을 포함할 수 있다. 상기 제5저항(250)은 상기 감지전극(50)에 직접 연결될 수 있다. 상기 제4연산증폭기(210)의 비반전입력단자는 기준전위에 연결될 수 있다.The
상기 제4저항(220)과 상기 제4커패시터의 조합에 따라 상기 노이즈 필터(200)의 컷오프 주파수가 결정될 수 있다. 상기 노이즈 필터(200)는 로우패스 필터로서 동작할 수 있다. 상기 제4저항(220)과 상기 제5저항(250)의 비율에 따라 상기 노이즈 필터(200)의 이득이 조절될 수 있다.The cutoff frequency of the
상기 전류 컨베이어(400)는 전압출력단자 및 전류출력단자를 포함하는 제3연산증폭기(410), 상기 제3연산증폭기(410)의 반전입력단자에 연결된 제1저항(420), 및 제2저항(430)을 포함할 수 있다. 상기 제1저항(420)의 일단자는 상기 제3연산증폭기(410)의 반전입력단자에 연결되고, 상기 제1저항(420)의 타단자는 구동전위에 연결될 수 있다. 상기 제2저항(430)의 일단자는 상기 제3연산증폭기(410)의 반전입력단자에 연결되고, 상기 제2저항(430)의 타단자는 기준전위에 연결될 수 있다. 상기 제3연산증폭기(410)의 비반전입력단자는 상기 노이즈 필터(200)의 출력단자에 연결될 수 있다.The
상기 전류 컨베이어(400)는 상기 노이즈 필터(200)의 출력단자로부터 제공되는 DC성분을 제거할 수 있다.The
상기 적분회로(100)는, 제1연산증폭기(110), 상기 제1연산증폭기(110)의 출력단자와 반전입력단자 사이에 연결된 제1커패시터(120), 상기 제1연산증폭기(110)의 출력단자와 반전입력단자 사이에 연결된 제1리셋스위치(130), 상기 제1연산증폭기(110)의 반전입력단자에 연결된 제1제어스위치(140), 제2연산증폭기(160), 상기 제2연산증폭기(160)의 출력단자와 반전입력단자 사이에 연결된 제2커패시터(170), 상기 제2연산증폭기(160)의 출력단자와 반전입력단자 사이에 연결된 제2리셋스위치(180), 및 상기 제2연산증폭기(160)의 반전입력단자에 연결된 제2제어스위치(190)를 포함할 수 있다.The
이때, 상기 제1연산증폭기(110)의 비반전단자 및 상기 제2연산증폭기(160)의 비반전단자에는 서로 다른 전위가 인가될 수 있다. 또한, 상기 제1제어스위치(140)와 상기 제2제어스위치(190)는 서로 상보적인 펄스트레인에 의해 그 온/오프가 제어될 수 있다. In this case, different potentials may be applied to the non-inverting terminal of the first
상기 제1제어스위치(140)의 일단부는 상기 제1연산증폭기(110)의 반전입력단자에 연결되고 상기 제1제어스위치(140)의 타단부는 상기 전류 컨베이어(400)의 전류출력단자에 연결될 수 있다. 상기 제2리셋스위치(190)의 일단부는 상기 제2연산증폭기(160)의 반전입력단자에 연결되고 상기 제2리셋스위치(190)의 타단부는 상기 전류 컨베이어(400)의 전류출력단자에 연결될 수 있다.One end of the
상기 제1연산증폭기(110)의 출력단자와 상기 제2연산증폭기(160)의 출력단자 간의 전위차이를 기초로 상기 감지전극(50)에 제공된 터치입력의 존재여부 및 그 강도를 산출할 수 있다. 이를 위하여 상기 제1연산증폭기(110)의 출력단자와 상기 제2연산증폭기(160)의 출력단자 간의 전위 차이는 하류단(downstream stage)에 제공되는 ADC에 제공될 수 있다. 상기 ADC의 출력단에 연결된 처리부는 상기 ADC의 출력단으로부터 제공되는 디지털값을 기초로 상기 감지전극(50)에 제공된 터치입력의 존재여부 및 그 강도를 산출할 수 있다. 상기 처리부는 외부의 처리장치에게 상기 산출한 결과를 제공하도록 되어 있을 수 있다. 상기 터치입력 감지장치(1)는 상기 ADC 및 상기 처리부를 더 포함할 수 있다. 그리고 상기 외부의 처리장치는 사용자기기의 주 처리장치이고 상기 터치입력 감지장치(1)은 상기 사용자기기에 포함된 장치일 수 있다.Based on the potential difference between the output terminal of the first
일 실시예에서, 도 2의 (b)에 나타낸 상기 제1리셋스위치(130), 상기 제2리셋스위치(180), 및 상기 제4리셋스위치(240)의 동작은 서로 동기화되어 있을 수 있다.In an embodiment, the operations of the
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따라 제공되는 터치입력 감지장치의 구성을 나타낸 것이다.3 shows the configuration of a touch input sensing device provided according to another embodiment of the present invention.
도 3의 구성을 도 2와 비교하면, 상기 노이즈 필터(200)에 포함되어 있던 제5저항(250)이 제거되었다. 그리고 상기 감지전극(50)과 상기 노이즈 필터(200) 사이에 또 다른 전류 컨베이어(제2전류 컨베이어)(500)이 제공되어 있다. 상기 또 다른 전류 컨베이어(500)는 제5연산증폭기(510)를 포함한다. 상기 제5연산증폭기(510)는 전류출력단자와 전압출력단자를 포함한다. 상기 제5연산증폭기(510)의 전압출력단자는 상기 제5연산증폭기(510)의 반전입력단자에 연결되고, 상기 제5연산증폭기(510)의 전류출력단자는 상기 제4연산증폭기(210)의 반전입력단자에 연결될 수 있다. 상기 제5연산증폭기(510)의 비반전입력단자는 기준전위에 연결될 수 있다. 상기 또 다른 전류 컨베이어(500)는 상기 감지전극(50)을 통해 흐르는 전류에 의해 제어되는 전류를 출력하는 전류제어 전류원으로 동작할 수 있다.When the configuration of FIG. 3 is compared with that of FIG. 2 , the
도 4는 도 2에 제시한 본 발명의 일 실시예에 따라 제공되는 터치입력 감지장치에 의한 효과를 설명하기 위한 것이다.FIG. 4 is for explaining the effect of the touch input sensing device provided according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 2 .
도 4의 (a)는 도 1의 (c)에 제시한 구성을 갖는 터치입력 감지장치의 동작에 의해 발생하는 파형을 나타낸 것이며, 도 4의 (b)는 도 2에 제시한 구성을 갖는 터치입력 감지장치의 동작에 의해 발생하는 파형을 나타낸 것이다.Figure 4 (a) shows a waveform generated by the operation of the touch input sensing device having the configuration shown in Figure 1 (c), Figure 4 (b) is a touch having the configuration shown in Figure 2 The waveform generated by the operation of the input sensing device is shown.
도 2의 (b)에 나타낸 회로와 도 1의 (c)에 나타낸 회로를 서로 비교해 보면, 도 1의 (c)에 나타낸 회로 중 DC 차단 커패시터(300)가 도 2의 (b)에서는 상기 전류 컨베이어(400)로 대체되었다는 점을 제외하고는 서로 동일하다. Comparing the circuit shown in Fig. 2 (b) and the circuit shown in Fig. 1 (c) with each other, the
도 4의 (a) 및 (b)에서 제1그래프(81)는 상기 제1리셋스위치(130), 상기 제2리셋스위치(180), 상기 제4리셋스위치(240)의 온/오프 타임을 제어하는 스위치 제어신호의 파형이다.4 (a) and (b), the
도 4의 (a) 및 (b)에서 제2그래프(82)는 상기 제1제어스위치(140)의 온/오프 타임을 제어하는 스위치 제어신호의 파형이다.In FIGS. 4A and 4B , the second graph 82 is a waveform of a switch control signal for controlling the on/off time of the
도 4의 (a) 및 (b)에서 제3그래프(83)는 상기 제2제어스위치(190)의 온/오프 타임을 제어하는 스위치 제어신호의 파형이다.In FIGS. 4A and 4B , the
도 4의 (a) 및 (b)에서 제4그래프(84)는 상기 노이즈 필터(200)의 상기 제4연산증폭기(210)의 반전입력단자의 전압을 나타낸 것이다.A
도 4의 (a)에서 그래프(85)는 상기 DC 차단 커패시터(300)에서 출력되는 전압의 파형을 나타낸 것이다. 이에 비하여, 도 4의 (b)에서 그래프(185)는 상기 전류 컨베이어(400)에서 출력되는 전압의 파형을 나타낸 것이다. 즉, 도 4의 (a)의 그래프(85)와 도 4의 (b)의 그래프(185)는 모두 상기 적분회로(100)의 입력단자에 제공되는 전압의 파형을 나타낸 것이다.A
도 1의 (c)의 회로 및 도 2의 (b)에 나타낸 회로 모두에서 상기 제1그래프(81), 상기 제2그래프(82), 상기 제3그래프(83), 및 상기 제4그래프(84)가 서로 동일한 조건이라고 하더라도, 상기 적분회로(100)의 입력단자에 제공되는 전압의 파형은 서로 다르다는 점을 확인할 수 있다.The
도 1의 (c)의 회로에 있어서, 상기 적분회로(100)보다 상류단에 존재하는 상기 노이즈 필터(200) 및 상기 DC 차단 커패시터(300)는 노이즈 필터 및 DC 차단이라는 목적을 갖고 있다. 따라서 도 4의 (a)에 나타낸 상기 그래프(85)는 상기 제4그래프(84)에 대응하는 파형을 갖는 것이 바람직하지만, 실제로 도 4의 (a)에서는 그렇지 않다는 점을 확인할 수 있다.In the circuit of FIG. 1C , the
도 2의 (b)의 회로에 있어서도, 상기 적분회로(100)보다 상류단에 존재하는 상기 노이즈 필터(200) 및 상기 전류 컨베이어(400)는 노이즈 필터 및 DC 차단이라는 목적을 갖고 있다. 따라서 도 4의 (b)에 나타낸 상기 그래프(185)는 상기 제4그래프(84)에 대응하는 파형을 갖는 것이 바람직하며, 실제로 바람직한 결과를 나타내고 있음을 확인할 수 있다.Also in the circuit of FIG. 2B , the
따라서 도 2의 (b)의 회로가 도 1의 (c)의 회로에 비하여 우수한 효과를 나타냄을 이해할 수 있다.Therefore, it can be understood that the circuit of FIG. 2(b) exhibits an excellent effect compared to the circuit of FIG. 1(c).
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 제공되는 사용자기기의 구성을 나타낸 것이다.5 shows the configuration of a user equipment provided according to an embodiment of the present invention.
사용자기기(10)는 상술한 감지전극(50)을 포함하는 터치패널(2), 상기 터치입력 감지장치(1), 상기 주 처리장치(3), 디스플레이부(4), 저장부(5), 및 통신부(6)를 포함할 수 있다.The
상기 터치입력 감지장치(1)는, 펄스트레인 신호를 생성하여 터치패널(2)의 감지전극(5)에 제공하는 구동부(80)를 더 포함할 수 있다.The touch
상술한 본 발명의 실시예들을 이용하여, 본 발명의 기술 분야에 속하는 자들은 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에 다양한 변경 및 수정을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 특허청구범위의 각 청구항의 내용은 본 명세서를 통해 이해할 수 있는 범위 내에서 인용관계가 없는 다른 청구항에 결합될 수 있다.By using the above-described embodiments of the present invention, those skilled in the art will be able to easily implement various changes and modifications within the scope without departing from the essential characteristics of the present invention. The content of each claim in the claims may be combined with other claims without reference within the scope that can be understood through this specification.
Claims (10)
상기 적분장치의 입력단자에 연결된 전류 컨베이어; 및
상기 전류 컨베이어의 입력단에 연결된 노이즈 필터;
를 포함하며,
상기 노이즈 필터는,
제4연산증폭기,
상기 제4연산증폭기의 출력단자와 반전입력단자 사이에 연결된 제4저항,
상기 제4연산증폭기의 출력단자와 반전입력단자 사이에 연결된 제4커패시터, 및
상기 제4연산증폭기의 출력단자와 반전입력단자 사이에 연결된 제4리셋스위치
를 포함하는,
터치입력 감지장치.an integrator including a first operational amplifier and a second operational amplifier that time-division and alternately accumulate electric charges corresponding to the electric charges flowing through the sensing electrode;
a current conveyor connected to the input terminal of the integrator; and
a noise filter connected to the input end of the current conveyor;
includes,
The noise filter is
4th operational amplifier,
a fourth resistor connected between the output terminal of the fourth operational amplifier and the inverting input terminal;
a fourth capacitor connected between the output terminal and the inverting input terminal of the fourth operational amplifier; and
a fourth reset switch connected between the output terminal of the fourth operational amplifier and the inverting input terminal
containing,
Touch input sensor.
상기 전류 컨베이어는 전압출력단자와 전류출력단자를 포함하는 제3연산증폭기, 제1저항, 및 제2저항을 포함하며,
상기 제1저항의 일단자는 상기 제3연산증폭기의 반전입력단자에 연결되어 있고, 상기 제1저항의 타단자는 구동전위에 연결되어 있으며,
상기 제2저항의 일단자는 상기 제3연산증폭기의 반전입력단자에 연결되고, 상기 제2저항의 타단자는 기준전위에 연결되어 있으며,
상기 제3연산증폭기의 비반전입력단자는 상기 노이즈 필터의 출력단자에 연결되어 있는,
터치입력 감지장치.According to claim 1,
The current conveyor includes a third operational amplifier including a voltage output terminal and a current output terminal, a first resistor, and a second resistor,
One end of the first resistor is connected to an inverting input terminal of the third operational amplifier, and the other terminal of the first resistor is connected to a driving potential,
One end of the second resistor is connected to the inverting input terminal of the third operational amplifier, and the other terminal of the second resistor is connected to a reference potential,
The non-inverting input terminal of the third operational amplifier is connected to the output terminal of the noise filter,
Touch input sensor.
상기 노이즈 필터는, 상기 제4연산증폭기의 반전입력단자에 연결된 일단자를 갖는 제5저항을 포함하며,
상기 제5저항의 타단자는 상기 감지전극에 직접 연결되도록 되어 있는,
터치입력 감지장치.According to claim 1,
The noise filter includes a fifth resistor having one terminal connected to the inverting input terminal of the fourth operational amplifier,
The other terminal of the fifth resistor is directly connected to the sensing electrode,
Touch input sensor.
상기 감지전극과 상기 노이즈 필터 사이에 연결된 제2전류 컨베이어를 더 포함하며,
상기 제2전류 컨베이어는 제5연산증폭기를 포함하며,
상기 제5연산증폭기는 전류출력단자와 전압출력단자를 포함하며,
상기 제5연산증폭기의 전압출력단자는 상기 제5연산증폭기의 반전입력단자에 연결되고,
상기 제5연산증폭기의 전류출력단자는 상기 제4연산증폭기의 반전입력단자에 연결되어 있으며,
상기 제5연산증폭기의 비반전입력단자는 기준전위에 연결되어 있으며,
상기 제5연산증폭기의 반전입력단자는 상기 감지전극에 직접 연결되도록 되어 있는,
터치입력 감지장치.The method of claim 1,
Further comprising a second current conveyor connected between the sensing electrode and the noise filter,
The second current conveyor includes a fifth operational amplifier,
The fifth operational amplifier includes a current output terminal and a voltage output terminal,
The voltage output terminal of the fifth operational amplifier is connected to the inverting input terminal of the fifth operational amplifier,
The current output terminal of the fifth operational amplifier is connected to the inverting input terminal of the fourth operational amplifier,
The non-inverting input terminal of the fifth operational amplifier is connected to a reference potential,
The inverting input terminal of the fifth operational amplifier is directly connected to the sensing electrode,
Touch input sensor.
상기 적분장치는,
제1연산증폭기;
상기 제1연산증폭기의 출력단자와 반전입력단자 사이에 연결된 제1커패시터;
상기 제1연산증폭기의 출력단자와 반전입력단자 사이에 연결된 제1리셋스위치;
상기 제1연산증폭기의 반전입력단자에 연결된 제1제어스위치;
제2연산증폭기;
상기 제2연산증폭기의 출력단자와 반전입력단자 사이에 연결된 제2커패시터;
상기 제2연산증폭기의 출력단자와 반전입력단자 사이에 연결된 제2리셋스위치; 및
상기 제2연산증폭기의 반전입력단자에 연결된 제2제어스위치
를 포함하며,
상기 제1연산증폭기의 비반전단자 및 상기 제2연산증폭기의 비반전단자에는 서로 다른 전위가 인가되어 있고,
상기 제1제어스위치와 상기 제2제어스위치는 서로 상보적인 펄스트레인에 의해 온/오프 상태가 제어되도록 되어 있으며,
상기 제1제어스위치의 일단부는 상기 제1연산증폭기의 반전입력단자에 연결되고,
상기 제1제어스위치의 타단부는 상기 전류 컨베이어의 전류출력단자에 연결되어 있으며,
상기 제2리셋스위치의 일단부는 상기 제2연산증폭기의 반전입력단자에 연결되고,
상기 제2리셋스위치의 타단부는 상기 전류 컨베이어의 전류출력단자에 연결되어 있으며,
상기 제1리셋스위치, 상기 제2리셋스위치, 및 상기 제4리셋스위치의 온/오프 상태는 동일한 스위치 제어신호에 의해 제어되는,
터치입력 감지장치.According to claim 1,
The integrator is
a first operational amplifier;
a first capacitor connected between an output terminal of the first operational amplifier and an inverting input terminal;
a first reset switch connected between an output terminal of the first operational amplifier and an inverting input terminal;
a first control switch connected to an inverting input terminal of the first operational amplifier;
a second operational amplifier;
a second capacitor connected between an output terminal of the second operational amplifier and an inverting input terminal;
a second reset switch connected between an output terminal of the second operational amplifier and an inverting input terminal; and
a second control switch connected to the inverting input terminal of the second operational amplifier
includes,
Different potentials are applied to the non-inverting terminal of the first operational amplifier and the non-inverting terminal of the second operational amplifier,
The on/off state of the first control switch and the second control switch is controlled by a pulse train complementary to each other,
One end of the first control switch is connected to the inverting input terminal of the first operational amplifier,
The other end of the first control switch is connected to the current output terminal of the current conveyor,
One end of the second reset switch is connected to the inverting input terminal of the second operational amplifier,
The other end of the second reset switch is connected to the current output terminal of the current conveyor,
On/off states of the first reset switch, the second reset switch, and the fourth reset switch are controlled by the same switch control signal,
Touch input sensor.
상기 제1연산증폭기의 출력단자와 상기 제2연산증폭기의 출력단자 간의 전위차이를 입력받는 ADC; 및
상기 ADC의 출력단에 연결된 처리부;
를 더 포함하며,
상기 처리부는 상기 ADC의 출력단으로부터 제공되는 디지털 값을 기초로 상기 감지전극에 제공된 터치입력의 존재여부 및 그 강도를 산출하도록 되어 있는,
터치입력 감지장치.8. The method of claim 7,
an ADC receiving the potential difference between the output terminal of the first operational amplifier and the output terminal of the second operational amplifier; and
a processing unit connected to an output terminal of the ADC;
further comprising,
The processing unit is configured to calculate the presence or absence of the touch input provided to the sensing electrode and the intensity thereof based on the digital value provided from the output terminal of the ADC;
Touch input sensor.
상기 주 처리장치는 상기 처리부에 의해 산출된 상기 터치입력의 존재여부 및 그 강도를 기초로 상기 사용자기기에 대한 사용자 입력을 처리하도록 되어 있는, 사용자기기.The touch input sensing device of claim 8; And as a user device comprising a main processing unit,
and the main processing device is configured to process a user input to the user device based on the presence or absence of the touch input and the intensity of the touch input calculated by the processing unit.
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JP2014010692A (en) * | 2012-06-29 | 2014-01-20 | Sharp Corp | Touch panel controller, touch panel system, and electronic device |
KR20170052051A (en) * | 2015-11-03 | 2017-05-12 | 주식회사 리딩유아이 | Touch sensing method, touch sensing controller and touch sensing device having the same |
KR20190116940A (en) * | 2018-04-05 | 2019-10-15 | 시냅틱스 인코포레이티드 | Noise suppression circuit |
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- 2020-12-11 KR KR1020200173498A patent/KR102348144B1/en active IP Right Grant
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