KR20100109996A - 근접인식이 가능한 다채널 정전용량 터치센서 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 다채널 정전용량 터치센서는, 복수개의 터치패드(P1-Pn); 터치패드(P1-Pn)에 물체가 접근할 때 각각의 터치패드(P1-Pn)에서의 정전용량 변화율을 센싱하여 각각의 터치패드(P1-Pn)의 정전용량변화율을 출력하는 정전용량 변화율 센싱블럭(31); 정전용량 변화율 센싱블럭(31)에서 출력되는 각각의 터치패드(P1-Pn)의 정전용량변화율을 합산하는 정전용량 변화율 합산블럭(32); 정전용량 변화율 합산블럭(32)에서 얻어지는 정전용량 변화율 합산값을 사용자가 미리 정해놓은 근접인식 기준값과 비교하여 상기 정전용량 변화율 합산값이 상기 근접인식 기준값보다 클 경우에 근접인식신호를 출력하는 근접인식블럭(33); 및 근접인식블럭(33)의 근접인식신호를 입력받아 근접신호를 외부로 출력하는 마이크로 컨트롤러(34);를 구비하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 근접을 인식하기 위한 근접인식패드가 필요없기 때문에 작은 공간에 다채널 정전용량 터치센서를 설치할 수 있다.
다채널 정전용량 터치센서, 근접인식패드, 합산블럭, 시분할
Description
본 발명은 근접인식이 가능한 다채널 정전용량 터치센서에 관한 것으로서, 특히 별도의 근접인식용 패드를 설치하지 않고서도 근접인식이 가능한 다채널 정전용량 터치센서에 관한 것이다.
종래의 다채널 정전용량 터치센서는, 도 1에 도시된 바와 같이, PCB 기판(20)과 이를 덮는 케이스(10) 사이에 복수개의 터치패드(P1-Pn)가 형성되며, 터치패드(P1-Pn)에 연결되는 정전용량 센서칩(30)이 PCB 기판(20)의 소정부위에 설치된다.
터치패드(P1-Pn)에 터치가 이루어지면 정전용량 센서칩(30)은 터치패드(P1-Pn)의 정전용량변화를 입력받아 출력단자(K)를 통하여 터치신호를 외부로 출력한다. 이 때 터치 이외에 근접을 인식하기 위해서 별도의 근접인식패드(A1-An)가 설치되는데, 이는 정전용량이 유기되는 면적을 더 확보하기 위한 것이다.
근접인식패드(A1-An)에 의해, C= (8.85 x 10-12) * K * A/D 라는 정전용량값이 더 유기된다. 여기서, K는 케이스(10)의 유전율, A는 근접인식패드(A1-An)의 면적, D는 근접거리이다.
근접거리(D)를 인식하는 최소 정전용량값이 일정하다고 가정할 경우 근접인식패드(A1-An)의 면적(A)을 크게 할수록 인식할 수 있는 근접거리(D)가 더 길어진다. 따라서 일반적인 터치패드(P1-Pn)에 근접인식패드(A1-An)를 덧붙여서 정전용량변화가 유기되는 면적을 더 크게 하는 것이다.
상술한 바와 같이 종래에는 근접을 인식하기 위하여 별도의 근접인식패드(A1-An)가 설치되었기 때문에 그로 인해 PCB 기판(20)의 크기가 커지는 문제가 있었다.
따라서 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 별도의 근접인식패드가 설치되지 않아도 근접을 인식할 수 있도록 함으로써 PCB 기판의 공간 활용도를 증가시킬 수 있는 다채널 정전용량 터치센서를 제공하는 데 있다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 다채널 정전용량 터치센서는, 복 수개의 터치패드; 상기 터치패드에 물체가 접근할 때 상기 각각의 터치패드에서의 정전용량 변화율을 센싱하여 각각의 상기 터치패드의 정전용량변화율을 출력하는 정전용량 변화율 센싱블럭; 상기 정전용량 변화율 센싱블럭에서 출력되는 각각의 상기 터치패드의 정전용량변화율을 합산하는 정전용량 변화율 합산블럭; 상기 정전용량 변화율 합산블럭에서 얻어지는 정전용량 변화율 합산값을 사용자가 미리 정해놓은 근접인식 기준값과 비교하여 상기 정전용량 변화율 합산값이 상기 근접인식 기준값보다 클 경우에 근접인식신호를 출력하는 근접인식블럭; 및 상기 근접인식블럭의 근접인식신호를 입력받아 근접신호를 외부로 출력하는 마이크로 컨트롤러;를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 정전용량 변화율 센싱블럭, 정전용량 변화율 합산블럭, 및 상기 근접인식블럭은 상기 마이크로 컨트롤러에 의해 시분할적으로 동작되는 것이 바람직하다.
상기 정전용량 변화율 센싱블럭, 정전용량 변화율 합산블럭, 근접인식블럭, 및 마이크로 컨트롤러는 하나의 정전용량 센서칩 내에 설치되는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 근접을 인식하기 위한 근접인식패드가 필요없기 때문에 작은 공간에 다채널 정전용량 터치센서를 설치할 수 있다.
이하에서, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 아래의 실시예는 본 발명의 내용을 이해하기 위해 제시된 것일 뿐이며 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상 내에서 많은 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명의 권리범위가 이러한 실시예에 한정되는 것으로 해석돼서는 안 된다.
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 다채널 정전용량 터치센서를 설명하기 위한 도면들이다. 도 2 및 도 3을 참조하면, PCB 기판(20)과 이를 덮는 케이스(10) 사이에는 복수개의 터치패드(P1-Pn)가 형성될 뿐이며, 여기에 도 1에서와 같은 근접인식패드(A1-An)는 설치되지 않는다.
정전용량 센서칩(30)은 정전용량 변화율 센싱블럭(31), 정전용량 변화율 합산블럭(32), 근접인식블럭(33), 및 마이크로 컨트롤러(34)를 포함하여 이루어진다.
물체가 터치패드(P1-Pn)에 접근하면 정전용량 변화율 센싱블럭(31)은 각 터치패드(P1-Pn)에서의 정전용량변화율을 센싱하여 각 터치패드(P1-Pn)의 정전용량변화율을 정전용량 변화율 합산블럭(32)으로 출력한다. 그러면 정전용량 변화율 합산블럭(32)은 정전용량 변화율 센싱블럭(31)에서 출력되는 각 터치패드(P1-Pn)의 정전용량 변화율을 모두 합산하여 그 합산값을 근접인식블럭(33)으로 출력한다.
근접인식블럭(33)은 정전용량변화율 합산블럭(32)으로부터 입력되는 정전용량 변화율 합산값을 사용자가 미리 세팅해놓은 근접인식 기준값과 비교하여 상기 정전용량 변화율 합산값이 상기 근접인식 기준값보다 클 경우에 근접인식출력을 마이크로 컨트롤러(34)로 출력한다. 따라서 상기 근접인식 기준값에 따라 근접인식거리가 결정될 것이다. 마이크로 컨트롤러(34)는 출력단자(K)를 통하여 근접되는 물 체가 있음을 알리는 근접신호를 외부로 출력한다.
도 4는 근접인식을 위한 도 3의 블록도의 동작 타이밍도로서, 도 4(a)는 정전용량 변화율 센싱블럭(31)의 동작 타이밍도이고, 도 4(b)는 각 터치패드(P1-Pn)의 정전용량 변화율의 타이밍도이고, 도 4(c)는 정전용량 변화율 합산블럭(32)에서의 합산타이밍도이고, 도 4(d)는 정전용량 변화율 합산블럭(32)에서의 정전용량 변화율 합산값에 대한 타이밍도이고, 도 4(e)는 근접인식블럭(33)의 동작 타이밍도이고, 도 4(f)는 마이크로 컨트롤러(34)의 근접신호 출력 타이밍도이다.
도 4에서와 같이, 정전용량변화율 센싱블럭(31), 정전용량 변화율 합산블럭(32), 근접인식블럭(33)의 각 동작 타이밍(T1, T2, T3)을 시분할적으로 구성하면 노이즈 없이 물체의 근접을 인식할 수 있게 되어 바람직하다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 근접을 인식하기 위한 근접인식패드가 필요없기 때문에 PCB 기판의 크기를 줄일 수 있다는 장점이 있다.
도 1은 종래의 다채널 정전용량 터치센서를 설명하기 위한 도면;
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 다채널 정전용량 터치센서를 설명하기 위한 도면들;
도 4는 근접인식을 위한 도 3의 블록도의 동작 타이밍도이다.
<도면의 주요부분에 대한 참조번호의 설명>
10: 케이스 20: PCB 기판
30: 정전용량 센서칩 31: 정전용량 변화율 센싱블럭
32: 정전용량 변화율 합산블럭 33: 근접인식블럭
34: 마이크로 컨트롤러 A1-An: 근접인식패드
P1-Pn: 터치패드
Claims (3)
- 복수개의 터치패드;상기 터치패드에 물체가 접근할 때 상기 각각의 터치패드에서의 정전용량 변화율을 센싱하여 각각의 상기 터치패드의 정전용량변화율을 출력하는 정전용량 변화율 센싱블럭;상기 정전용량 변화율 센싱블럭에서 출력되는 각각의 상기 터치패드의 정전용량변화율을 합산하는 정전용량 변화율 합산블럭;상기 정전용량 변화율 합산블럭에서 얻어지는 정전용량 변화율 합산값을 사용자가 미리 정해놓은 근접인식 기준값과 비교하여 상기 정전용량 변화율 합산값이 상기 근접인식 기준값보다 클 경우에 근접인식신호를 출력하는 근접인식블럭; 및상기 근접인식블럭의 근접인식신호를 입력받아 근접신호를 외부로 출력하는 마이크로 컨트롤러;를 구비하는 것을 특징으로 하는 다채널 정전용량 터치센서.
- 제1항에 있어서, 상기 정전용량 변화율 센싱블럭, 정전용량 변화율 합산블럭, 및 상기 근접인식블럭이 상기 마이크로 컨트롤러에 의해 시분할적으로 동작되는 것을 특징으로 하는 다채널 정전용량 터치센서.
- 제1항에 있어서, 상기 정전용량 변화율 센싱블럭, 정전용량 변화율 합산블럭, 근접인식블럭, 및 마이크로 컨트롤러가 하나의 정전용량 센서칩 내에 설치되는 것을 특징으로 하는 다채널 정전용량 터치센서.
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| KR1020090028325A KR20100109996A (ko) | 2009-04-02 | 2009-04-02 | 근접인식이 가능한 다채널 정전용량 터치센서 |
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Publications (1)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11195447B2 (en) | 2018-09-03 | 2021-12-07 | Samsung Display Co., Ltd. | Display device and driving method thereof |
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2009
- 2009-04-02 KR KR1020090028325A patent/KR20100109996A/ko not_active Application Discontinuation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US11195447B2 (en) | 2018-09-03 | 2021-12-07 | Samsung Display Co., Ltd. | Display device and driving method thereof |
| US11495165B2 (en) | 2018-09-03 | 2022-11-08 | Samsung Display Co., Ltd. | Display device and driving method thereof |
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