KR20170004333A - 전자기 유도 방식의 위치 검출 센서를 이용한 터치 입력 장치, 터치 검출기 및 터치 검출 방법 - Google Patents

전자기 유도 방식의 위치 검출 센서를 이용한 터치 입력 장치, 터치 검출기 및 터치 검출 방법 Download PDF

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Abstract

실시예에 따른 터치 입력 장치는 복수의 루프 전극 패턴; 상기 복수의 루프 전극 패턴 중 적어도 하나의 루프 전극 패턴에 구동신호를 인가하고 상기 복수의 루프 전극 패턴 중 적어도 하나의 루프 전극 패턴으로부터 감지신호를 수신하여 터치 압력을 검출하도록 구성된 압력 검출 회로를 포함할 수 있다.

Description

전자기 유도 방식의 위치 검출 센서를 이용한 터치 입력 장치, 터치 검출기 및 터치 검출 방법{TOUCH INPUT DEVICE, TOUCH DETECTOR AND TOUCH DETECTING METHOD USING ELECTROMAGNETIC INDUCTION POSITION DETECTION SENSOR}
본 발명은 전자기 유도 방식의 위치 검출 센서를 이용한 터치 입력 장치, 터치 검출기 및 터치 검출 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 전자기 유도 방식의 지시기의 위치를 검출하기 위한 위치 검출 센서를 이용하여 터치의 위치 및 압력을 동시에 검출할 수 있는 방법 및 장치에 관한 것이다.
전자기 유도 방식의 위치 입력 장치가 태블릿형 단말기, 스마트폰(smart phone) 등과 같은 고기능 휴대 단말기의 입력 장치로서 이용되고 있다. 이러한 위치 입력 장치는 펜(pen) 형태의 위치 지시기와 이 펜 형태의 위치 지시기를 이용하여 포인팅 조작이나 문자 및 그림 등의 입력을 실시하는 입력면을 가지는 위치 검출 장치로 이루어진다. 펜형태의 위치 지시기는 코일과 콘덴서로 이루어지는 공진 회로를 구비할 수 있다. 또한, 위치 지시기의 위치 검출 장치는 가로 방향(X축 방향)으로 배치된 X축 방향의 루프 코일 그룹과 세로 방향(Y축 방향)으로 배치된 Y축 방향 루프 코일 그룹이 적층된 위치 검출 센서를 구비할 수 있다.
이때, 위치 검출 센서에 배열된 복수의 루프 코일 중 소정 순서로 1개의 루프 코일을 선택하고, 이렇게 선택된 루프 코일을 통해 펜형태의 위치 지시기에 송신 신호를 송신한다. 이를 통해, 펜형태의 위치 지시기의 콘덴서가 충전될 수 있다. 이후, 송신에 이용한 루프 코일을 수신 회로에 접속하여 펜형태의 위치 지시기의 공진 회로로부터 송신되는 신호를 수신하고 이에 기초하여 위치 지시기의 지시 위치를 검출할 수 있다. 이와 같은 신호의 송수신을 루프 코일에 대해서 순차적으로 수행함으로써 위치 검출 센서에 대한 펜형태의 위치 지시기에 의한 지시 위치가 검출될 수 있다.
이러한 전자기 유도 방식의 위치 입력 장치는 개인 컴퓨터 등의 외부 입력 장치로 이용되는 외에, 태블릿형 단말기나 고기능 휴대 단말기 등의 입력 디바이스로도 이용되고 있다. 이때, 전자기 유도 방식의 위치 입력 장치는 LCD 등 디스플레이 모듈에 대해서 적층하듯이 배치되어, 태블릿형 단말기나 고기능 휴대 단말기와 일체로 구성될 수 있다.
최신 이러한 태블릿형 단말기나 고기능 휴대 단말기에서 터치 위치뿐 아니라 터치 압력을 검출하기 위한 연구가 지속되고 있다. 이때, 전자기 유도 방식의 위치 입력 장치에 더하여 터치 압력을 검출하기 위한 구성을 별도로 추가하는 경우 태블릿형 단말기나 휴대 단말기의 두께, 부피, 무게 및 이들 제조 비용이 증가하는 문제점이 발생한다. 따라서, 전자기 유도 방식의 위치 입력 장치를 구비하는 단말기의 두께, 무게, 부피 및/또는 제조 비용 등을 최소화하면서도 위치 지시기의 위치뿐 아니라 터치 압력의 크기를 검출할 수 있는 위치 및 압력 검출 기법에 대한 필요성이 야기되고 있다.
본 발명의 목적은 전자기 유도식 위치 검출 센서 상의 지시기의 위치뿐 아니라 터치의 압력의 크기를 검출할 수 있는 전자기 유도 방식의 위치 검출 센서를 이용한 위치 및 압력 검출 방법 및 장치, 및 터치 검출기를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 전자기 유도식 위치 검출 센서를 적용한 단말기의 두께, 무게, 부피 및/또는 제조 비용을 최소화하면서도 위치 지시기의 위치뿐 아니라 터치 압력의 크기를 검출할 수 있는 전자기 유도 방식의 위치 검출 센서를 이용한 위치 및 압력 검출 방법 및 장치, 및 터치 검출기를 제공하는 것이다.
실시예에 따른 터치 입력 장치는 복수의 루프 전극 패턴; 상기 복수의 루프 전극 패턴 중 적어도 하나의 루프 전극 패턴에 구동신호를 인가하고 상기 복수의 루프 전극 패턴 중 적어도 하나의 루프 전극 패턴으로부터 감지신호를 수신하여 터치 압력을 검출하도록 구성된 압력 검출 회로를 포함할 수 있다.
실시예에 따른 터치 검출기는 복수의 루프 전극 패턴 중 적어도 하나의 루프 전극 패턴에 구동신호를 인가하는 구동부; 및 상기 복수의 루프 전극 패턴 중 적어도 하나의 루프 전극 패턴으로부터 감지신호를 수신하여 터치 압력을 검출하는 감지부를 포함하는 압력 검출 회로를 포함할 수 있다.
실시예에 따른 터치 검출 방법은 제1시간 구간에, 복수의 루프 전극 패턴에 전기적 신호를 인가하고 상기 복수의 루프 전극 패턴으로부터 발생하는 유도 신호를 수신하여 전자기 유도 방식을 통해 위치 지시기의 위치를 검출하는 단계; 및 상기 제1시간 구간과 다른 제2시간 구간에, 상기 복수의 루프 전극 패턴 중 적어도 하나의 루프 전극 패턴에 구동신호를 인가하고 상기 복수의 루프 전극 패턴 중 적어도 하나의 루프 전극 패턴으로부터 감지신호를 수신하여 터치 압력을 검출하는 단계를 포함할 수 있다.
실시예에 따르면 전자기 유도 방식의 위치 검출 센서 상의 지시기의 위치뿐 아니라 터치의 압력의 크기를 검출할 수 있는 전자기 유도 방식의 위치 검출 센서를 이용한 터치 입력 장치, 터치 검출기 및 터치 검출 방법을 제공할 수 있다.
또한, 실시예에 따르면 전자기 유도 방식의 위치 검출 센서를 적용한 단말기의 두께, 무게, 부피 및/또는 제조 비용을 최소화하면서도 위치 지시기의 위치뿐 아니라 터치 압력의 크기를 검출할 수 있는 전자기 유도 방식의 위치 검출 센서를 이용한 터치 입력 장치, 터치 검출기 및 터치 검출 방법을 제공할 수 있다.
또한, 실시예에 따르면 원칩 IC(one chip Integrated Circuit)로 전자기 유도 방식의 위치 검출 센서를 이용하여 위치 지시기의 위치 및 터치 압력의 크기를 검출하도록 구성할 수 있다.
또한, 실시예에 따르면 전자기 유도 방식의 위치 검출 센서를 이용하여 위치 지시기의 위치를 검출할 뿐 아니라, 위치 지시기 및 기타 객체를 통한 터치시 터치 압력의 크기를 검출할 수 있는 전자기 유도 방식의 위치 검출 센서를 이용한 터치 입력 장치, 터치 검출기 및 터치 검출 방법을 제공할 수 있다.
도1은 실시예에 따른 전자기 유도 방식의 위치 입력 장치의 구성을 예시한다.
도2는 실시예에 따른 전자기 유도 방식의 위치 입력 장치에 포함된 위치 검출 센서의 코일을 예시한다.
도3a는 실시예에 따른 전자기 유도 방식의 위치 검출 센서를 통해 터치 압력을 검출하기 위한 위치 검출 센서의 단면의 제1예를 예시한다.
도3b는 도3a에 예시된 제1예에 따른 위치 검출 센서를 이용해 터치 압력의 크기를 검출하기 위한 구성을 예시한다.
도4a는 실시예에 따른 전자기 유도 방식의 위치 검출 센서를 통해 터치 압력을 검출하기 위한 위치 검출 센서의 단면의 제2예를 예시한다.
도4b는 도4a에 예시된 제2예에 따른 위치 검출 센서를 이용해 터치 압력의 크기를 검출하기 위한 구성을 예시한다.
도5는 실시예에 따른 루프 전극 패턴의 배치 및 이에 따른 압력 채널 구성을 예시한다.
도6a는 실시예에 따른 전자기 유도 방식의 위치 검출 센서와 제1실시예에 따른 위치 및 압력 검출 수단 사이의 채널 및 작동을 예시한다.
도6b는 실시예에 따른 전자기 유도 방식의 위치 검출 센서와 제2실시예에 따른 위치 및 압력 검출 수단 사이의 채널 및 작동을 예시한다.
도7a는 실시예에 따른 전자기 유도 방식의 위치 검출 센서와 제3실시예에 따른 위치 및 압력 검출 수단 사이의 채널 및 작동을 예시한다.
도7b는 실시예에 따른 전자기 유도 방식의 위치 검출 센서와 제4실시예에 따른 위치 및 압력 검출 수단 사이의 채널 및 작동을 예시한다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
도1은 실시예에 따른 전자기 유도 방식의 위치 입력 장치의 구성을 예시한다. 도1을 참조하여, 전자기 유도 방식의 위치 입력 장치의 구성 및 이의 동작에 대해서 먼저 살펴본다.
도1에 예시된 바와 같이, 전자기 유도 방식의 위치 입력 장치는 펜형 위치 지시기(100) 및 지시기의 위치 검출 장치(200)로 구성될 수 있다. 펜형 위치 지시기(100)는 코일(101)과 이 코일(101)에 병렬로 접속된 콘덴서(102)로 구성되는 공진 회로를 내장하고 있다.
도1에 예시된 바와 같이, 위치 검출 센서(20)는 루프 전극 패턴을 포함할 수 있다. 도2는 실시예에 따른 전자기 유도 방식의 위치 입력 장치에 포함된 위치 검출 센서(20)의 루프 전극 패턴을 예시한다. 루프 전극 패턴은 루프 코일 형태를 가질 수 있다.
도2에 예시된 바와 같이, 위치 검출 센서(20)에 포함된 X축 방향의 루프 전극 패턴 그룹(21)은 X축 방향으로 배열된 n+1(n은 2 이상의 정수) 개의 루프 전극 패턴(Xo~Xn)로 이루어져 있다. 또한, 위치 검출 센서(20)에 포함된 Y축 방향의 루프 전극 패턴 그룹(22)은 Y축 방향으로 배열된 m+1(m은 2 이상의 정수)개의 루프 전극 패턴(Yo~Yn)로 이루어져 있다. 위치 검출 센서(20)에 있어서, X축 방향의 루프 전극 패턴 그룹(21)과 Y축 방향의 루프 전극 패턴 그룹(22)에 의해 위치 검출 영역(25)이 구성될 수 있다.
위치 검출 센서(20)는 커넥터부(미도시)를 통해 위치 검출 회로(40)에 접속될 수 있다. 이 위치 검출 회로(40)는 송신부(41), 수신부(42), 송수신 전환 회로(43) 및 위치 처리 제어부(44)를 포함할 수 있다.
X축 방향의 루프 전극 패턴 그룹(21) 및 Y축 방향의 루프 전극 패턴 그룹(22)은 선택 회로(미도시)에 접속될 수 있다. 선택 회로는 위치 처리 제어부(44)로부터의 제어 신호에 따라 2개의 루프 전극 패턴 그룹(21, 22) 중 하나의 루프 전극 패턴을 순차적으로 선택할 수 있다.
발진기(411)는 주파수(fo)의 교류 신호를 생성할 수 있다. 이 교류 신호는 전류 드라이버(412)에 공급되어 전류로 변환되어, 이후 송수신 전환 회로(43)에 송출될 수 있다. 위치 검출 제어부(44)의 제어를 통해 송수신 전환 회로(43)는 선택 회로에 의해 선택된 루프 전극 패턴이 접속되는 접속단(송신측 단자(T), 수신측 단자(R))을 소정의 시간마다 전환할 수 있다. 송신측 단자(T)에는 전류 드라이버(412)가 접속되어 있고 수신측 단자(R)에는 수신 앰프(421)가 접속되어 있다.
따라서, 송신시에는 송수신 전환 회로(43)의 송신측 단자(T)를 통해, 전류 드라이버(411)로부터의 교류 신호가 선택 회로에 의해 선택되어 있는 루프 전극 패턴에 공급될 수 있다. 또한, 수신시에는 선택 회로로 선택된 루프 전극 패턴에서 발생하는 유도 전압은 선택 회로 및 송수신 전환 회로(43)의 수신측 단자(R)를 통해서 수신부(42)에 공급될 수 있다. 유도 전압은 수신 앰프(미도시)에 공급되어 증폭된 뒤, 유도 신호 처리 회로(421)에 송출될 수 있다. 이때, 앰프(미도시)는 유도 신호 처리 회로(421)에 포함되어 구성될 수 있다.
유도 신호 처리 회로(412)는 검파 회로, 저역 통과 필터 및 샘플 홀드 회로(sample hold circuit)을 포함할 수 있다. 검파 회로에 의해 검파된 신호는 저역 통과 필터 및 샘플 홀드 회로를 통해서 ADC(Analog/Digital Convertor: 422)에 공급될 수 있다. ADC 회로(422)에서 아날로그 신호가 디지털 신호로 변환된 후 위치 검출 제어부(44)에 공급된다. 위치 검출 제어부(44)는 위치 검출을 위한 제어를 실시한다. 즉, 위치 검출 제어부(44)는 선택 회로에 있어서의 루프 전극 패턴의 선택, 송수신 전환 회로(43)에서의 신호 전환 제어, 샘플 홀드 회로의 타이밍 등을 제어할 수 있다.
위치 검출 제어부(44)는 송수신 전환 회로(43)를 송신측 단자(T)에 접속하도록 전환함으로써, X축 방향 루프 전극 패턴 그룹(21) 또는 Y축 방향의 루프 전극 패턴 그룹(22) 중 선택 회로에 의해 선택된 루프 전극 패턴을 통전 제어하여 전자파를 송출시킬 수 있다. 펜형 위치 지시기(100)의 공진 회로는 이 루프 전극 패턴으로부터 송출된 전자파를 수신하여 에너지를 축적할 수 있다.
다음으로, 위치 검출 제어부(44)는 송수신 전환 회로(43)가 수신측 단자(R)에 접속하도록 전환할 수 있다. 이 경우, X축 방향의 루프 전극 패턴 그룹(21) 및 Y축 방향의 루프 전극 패턴 그룹(22)의 각 루프 전극 패턴에는 펜형 위치 지시기(100)로부터 송출되는 전자파에 의해서 유도 전압이 발생한다. 위치 검출 제어부(44)는 이 각 루프 전극 패턴에 발생한 유도 전압의 전압치의 레벨에 기초하여 위치 검출 센서(20)의 위치 검출 영역(25)에 있어서 X축 방향 및 Y축 방향의 지시기 위치의 좌표값을 산출할 수 있다. 그 다음, 위치 검출 제어부(44)는 산출한 좌표값의 정보를 예를 들면 외부의 PC 등에 공급할 수 있다.
이상에서는 전자기 유도 방식의 위치 입력 장치를 이용하여 펜형 위치 지시기의 위치를 검출하는 구성 및 방법에 대해서 설명하였다. 이하에서는 전자기 유도 방식의 위치 검출 센서를 이용하여 터치 압력의 크기 또한 검출할 수 있도록 하는 실시예에 따른 전자기 유도 방식의 위치 검출 센서를 이용한, 위치 및 압력 검출 방법 및 장치에 대해서 살펴본다.
도3a는 실시예에 따른 전자기 유도 방식의 위치 검출 센서를 통해 터치 압력을 검출하기 위한 위치 검출 센서의 단면의 제1예를 예시한다. 제1예에서는 X축 방향의 루프 전극 패턴 그룹(21)과 Y축 방향의 루프 전극 패턴 그룹(22) 중 하나의 그룹이 압력을 검출하는데 이용될 수 있는 구조이다. 예컨대, X축 방향의 루프 전극 패턴 그룹(21)과 Y축 방향의 루프 전극 패턴 그룹(22)은 도1을 참조하여 설명된 바와 같이, 위치 지시기(100)의 지시 좌표를 검출하는데 이용될 수 있다. 이와 구분되는 시간 동안에 X축 방향의 루프 전극 패턴 그룹(21)은 위치 검출 센서에 대한 터치의 압력 크기를 검출하는데도 이용될 수 있다. 이때, 터치는 위치 지시기(100)뿐 아니라 기타의 객체에 의한 터치일 수 있다.
실시예에 따른 위치 검출 센서(20)는 FPCB(Flexible Printed Circuit Board)의 형태로 제작될 수 있다. 이때, 실시예에 따른 위치 검출 센서(20)가 디스플레이 패널(display panel) 또는 디스플레이 모듈(display module)의 뒷면에 배치되는 경우에, 위치 검출 센서(20) 제작을 위한 트레이스(trace) 배선 및/또는 비아(via)의 위치 등에 제약이 완화될 수 있다.
제1예에서, X축 방향의 루프 전극 패턴 그룹(21)과 Y축 방향의 루프 전극 패턴 그룹(22)은 제1절연층(210)를 사이에 두고 배치될 수 있다. 이때, Y축 방향의 루프 전극 패턴 그룹(22)은 제2절연층(211)에 의해 덮이고 X축 방향의 루프 전극 패턴 그룹(21)은 제3절연층(212)에 의해 덮일 수 있다. 이때, 제1절연층(210) 내지 제3절연층(212)은 폴리이미드(polyimide)와 같은 절연 물질일 수 있다. 또한, 제1절연층(210)은 PET(Polyethylene terephthalate)일 수 있고 제2절연층(211) 및 제2절연층(212)는 잉크(ink)로 이루어진 덮개층(cover layer)일 수 있다. 실시예에 따라, 제1절연층(210)과 제2절연층(211) 사이 및/또는 제1절연층(210)과 제2절연층(212) 사이는 액체 접착체(liquid bond)와 같은 접착제(미도시)로 접착될 수 있다.
제1예에서, X축 방향의 루프 전극 패턴 그룹(21)과 Y축 방향의 루프 전극 패턴 그룹(22) 중 임의의 하나의 그룹이 압력 검출하는데 이용될 수 있으나, 도3a 및 이하의 설명에서 X축 방향의 루프 전극 패턴 그룹(21)이 압력 검출하는데 이용되는 것이 예시된다.
도3a를 참조하면, X축 방향의 루프 전극 패턴 그룹(21)은 스페이서(220)를 사이에 두고 기준 전위층(230)과 거리(d)로 이격되어 배치될 수 있다. 기준 전위층(230)은 그라운드(ground) 전위를 갖는 층이거나 임의의 전위를 갖는 층일 수 있다. 도3a에서 기준 전위층(230)이 실시예에 따른 위치 검출 센서(20)에 일체로 형성된 것이 예시되나, 기준 전위층(230)는 위치 검출 센서(20)와는 별개로 제작될 수 있다. 예컨대, 기준 전위층(230)은 전자기 유도 방식의 위치 검출 센서(20)가 장착되는 단말기 등에 내장된 임의의 그라운드 전위층 또는 임의의 전위 층일 수 있다. 예컨대, 전자기 유도 방식의 위치 검출 센서(20)가 장착되는 단말기에서, 디스플레이 패널의 노이즈(noise) 차폐층, 또는 상기 단말기의 작동을 위한 메인보드(main board) 상의 중앙 처리 유닛(CPU) 또는 AP(Application Processor) 등으로부터 발생하는 노이즈를 차폐하기 위한 차폐층, 또는 상기 단말기 내에 위치하는 임의의 전위층일 수 있다.
도3a에 예시된 제1예에서, 위치 검출 센서(20)의 상부면 측에서 객체에 의한 터치가 있을 때, 압력에 의해 X축 방향의 루프 전극 패턴 그룹(21)과 기준 전위층(230) 사이에 위치한 스페이서(220)가 눌릴 수 있다. 이때, 압력의 크기가 커짐에 따라 X축 방향의 루프 전극 패턴 그룹(21)과 기준 전위층(230) 사이의 거리(d)는 감소할 수 있다. 거리(d)가 감소함에 따라 기준 전위층(230)에 대한 X축 방향의 루프 전극 패턴 그룹(21)의 자기(self) 정전용량이 증가할 수 있다. 따라서, 이러한 정전용량의 변화량을 검출함으로써 터치 압력의 크기를 계산할 수 있다.
여기서, 스페이서(220)는 빠른 회복력을 갖는 탄성폼(elastic foam)으로 구성될 수 있다. 탄성폼은 충격이 인가되었을 때 눌리는 등 형태가 변할 수 있는 유연성을 가짐으로써 충격흡수 역할을 수행하면서도 복원력을 가져 압력 검출에 대한 성능 균일성을 제공할 수 있다. 스페이서(220)를 탄성폼으로 구성하는 경우, 위치 검출 센서(20)가 디스플레이 패널 등을 포함하는 단말기에 장착될 때 추가의 탄성 물질을 삽입하지 않고도 디스플레이 패널에 대한 충격을 완화하고 디스플레이 패널의 화질을 유지할 수 있다.
실시예에 따른 탄성폼은 폴리우레탄(Polyurethane), 폴리에스테르(Polyester), 폴리프로필렌(Polypropylene) 및 아크릴(Acrylic) 중 적어도 어느 하나를 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 탄성폼은 디스플레이 패널에 인가되는 충격을 완화할 수 있도록 충분한 두께로 형성될 수 있으며 이와 동시에 압력 검출의 민감도를 높일 수 있도록 X축 방향의 루프 전극 패턴 그룹(21)과 기준 전위층(230) 사이의 거리가 너무 멀지 않게 하는 두께로 형성될 수 있다. 예컨대, 실시예에 따른 탄성폼은 10μm 내지 1mm의 두께로 형성될 수 있다. 탄성폼이 10μm보다 얇게 형성되면 충분히 충격을 흡수할 수 없고 1mm보다 두꺼운 경우 기준 전위층과 X축 방향의 루프 전극 패턴 그룹(21) 사이의 거리가 멀어 압력 검출의 민감도가 저하될 수 있다.
또한, 실시예에 따라 스페이서(220)는 에어갭(air gap)으로 구현되거나 유전체를 포함하도록 구성될 수도 있다.
도3a에서는 스페이서(220)가 위치 검출 센서(20)와 일체로 형성된 것이 예시되나, 스페이서(220)는 위치 검출 센서(20)와는 별개로 제작될 수 있다. 예컨대, 스페이서(220)는 전자기 유도 방식의 위치 검출 센서(20)가 장착되는 단말기 등에 내장되거나 위치 검출 센서(20)가 장착될 때 형성될 수도 있으며, 기준 전위층(230)과 X축 방향의 루프 전극 패턴 그룹(21) 사이에 배치되는 임의의 스페이서(220)일 수 있다.
도3b는 도3a에 예시된 제1예에 따른 위치 검출 센서를 이용해 터치 압력의 크기를 검출하기 위한 구성을 예시한다. 도3b를 참조하여, 위치 검출 센서(20)에 포함된 X축 방향의 루프 전극 패턴 그룹(21)을 통해 터치 압력의 크기를 검출하기 위한 구성 및 과정에 대해서 살펴본다.
실시예에 따라 위치 검출 센서(20)의 루프 전극 패턴 그룹을 이용하여 압력을 검출하기 위한 압력 검출 회로(30)는 구동부(31)와 감지부(32)를 포함할 수 있다.
구동부(31)는 클록 생성기(311) 및 버퍼(312)를 포함할 수 있다. 클록 생성기(311)에서 생성된 신호는 버퍼(312)를 통해 압력 검출을 위한 X축 방향의 루프 전극 패턴 그룹(21)에 인가될 수 있다.
감지부(32)는 캐패시턴스 센서(321) 및 ADC(322)를 포함하여 구성될 수 있다. 캐패시턴스 센서(321)는 증폭기 및 상기 증폭기의 반전입력단(inverting terminal)과 상기 증폭기의 출력단 사이, 즉 궤환 경로에 결합된 궤환 캐패시터를 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 증폭기의 비반전입력단(non-inverting terminal)은 그라운드(ground) 또는 기준 전위(Vref)에 접속될 수 있다. 증폭기의 반전입력단은 X축 방향의 루프 전극 패턴 그룹(21)과 연결되어, X축 방향의 루프 전극 패턴 그룹(21)과 기준 전위층(230) 사이의 정전용량에 대한 정보를 포함하는 전류 신호를 수신한 후 적분하여 전압으로 변환할 수 있다. 감지부(32)는 캐패시턴스 센서(321)를 통과한 아날로그 데이터 신호를 디지털 데이터로 변환하는 ADC(322)에 전달할 수 있다. 추후, 디지털 데이터는 처리부(미도시)에 입력되어 터치 압력의 크기에 대한 정보를 획득하도록 처리될 수 있다. 감지부(32)는 캐패시턴스 센서(321) 및 ADC(322)와 더불어, 처리부를 포함하여 구성될 수 있다.
이때, 압력 검출 회로(30)는 압력 검출 제어부(33)를 더 포함하여, 구동부(31)와 감지부(32)가 각각 구동제어신호 및 감지제어신호에 따라 X축 방향의 루프 전극 패턴 그룹(21)으로 구현되는 압력 전극에 구동신호를 인가하고 상기 압력 전극을 통해 자기 정전용량에 대한 정보를 포함하는 감지신호를 입력받아 압력 크기를 검출하도록 제어할 수 있다.
도4a는 실시예에 따른 전자기 유도 방식의 위치 검출 센서를 통해 터치 압력을 검출하기 위한 위치 검출 센서 단면의 제2예를 예시한다. 제2예에서는 X축 방향의 루프 전극 패턴 그룹(21)과 Y축 방향의 루프 전극 패턴 그룹(22)이 압력을 검출하는데 이용될 수 있는 구조이다. 예컨대, X축 방향의 루프 전극 패턴 그룹(21)과 Y축 방향의 루프 전극 패턴 그룹(22)은 도1 및 도2를 참조하여 설명된 바와 같이, 위치 지시기(100)의 지시 좌표를 검출하는데 이용될 수 있다. 이와 구분되는 시간 동안에 X축 방향의 루프 전극 패턴 그룹(21)과 Y축 방향의 루프 전극 패턴 그룹(22)은 위치 검출 센서(20)에 대한 터치의 압력 크기를 검출하는데도 이용될 수 있다. 이하에서는, 제1예와의 차이점을 위주로 제2예에 대해서 설명한다.
제2예에서, X축 방향의 루프 전극 패턴 그룹(21)과 Y축 방향의 루프 전극 패턴 그룹(22)은 스페이서(220)를 사이에 두고 배치될 수 있다. 이때, Y축 방향의 루프 전극 패턴 그룹(22)은 제2절연층(211)에 의해 덮이고 X축 방향의 루프 전극 패턴 그룹(21)은 제3절연층(212)에 의해 덮일 수 있다. 스페이서(220)는 탄성폼으로 구성되는 것도 가능하다.
도4a에 예시된 제2예에서, 위치 검출 센서(20)의 상부면 측에서 객체에 의한 터치가 있을 때, 압력에 의해 X축 방향의 루프 전극 패턴 그룹(21)과 Y축 방향의 루프 전극 패턴 그룹(22) 사이에 위치한 스페이서(220)가 눌릴 수 있다. 이때, 압력의 크기가 커짐에 따라 X축 방향의 루프 전극 패턴 그룹(21)과 Y축 방향의 루프 전극 패턴 그룹(22) 사이의 거리(d)는 감소할 수 있다. 거리(d)가 감소함에 따라 Y축 방향의 루프 전극 패턴 그룹(22)과 X축 방향의 루프 전극 패턴 그룹(21) 사이의 상호 정전용량이 증가할 수 있다. 따라서, 이러한 정전용량의 변화량을 검출함으로써 터치 압력의 크기를 계산할 수 있다.
도4b는 도4a에 예시된 제2예에 따른 위치 검출 센서를 이용해 터치 압력의 크기를 검출하기 위한 구성을 예시한다. 도4b를 참조하여, 위치 검출 센서(20)에 포함된 X축 방향의 루프 전극 패턴 그룹(21) 및 Y축 방향의 루프 전극 패턴 그룹(22)을 통해 터치 압력의 크기를 검출하기 위한 구성 및 과정에 대해서 살펴본다. 이하에서, X축 방향의 루프 전극 패턴 그룹(21)이 압력 수신전극으로 이용되고 Y축 방향의 루프 전극 패턴 그룹(22)이 압력 구동전극으로 이용되는 경우를 예시하나, 이는 역으로 구현될 수도 있다.
실시예에 따라 위치 검출 센서(20)의 루프 전극 패턴 그룹을 이용하여 압력을 검출하기 위한 압력 검출 회로(30)는 구동부(31)와 감지부(32)를 포함할 수 있다. 구동부(31)는 클록 생성기(311) 및 버퍼(312)를 포함할 수 있다. 클록 생성기(311)에서 생성된 신호는 버퍼(312)를 통해 압력 검출을 위한 Y축 방향의 루프 전극 패턴 그룹(22)에 인가될 수 있다. 감지부(32)는 X축 방향의 루프 전극 패턴 그룹(21)으로부터 X축 방향의 루프 전극 패턴 그룹(21)과 Y축 방향의 루프 전극 패턴 그룹(22) 사이의 정전용량에 대한 정보를 포함하는 신호를 수신하여 터치 압력의 크기를 검출하도록 동작할 수 있다.
도5는 실시예에 따른 루프 전극 패턴의 배치 및 이에 따른 압력 채널 구성을 예시한다. 도5에서는 설명의 편의를 위해 X축 방향의 루프 전극 패턴 그룹(21)을 입체적으로 도시한다. 도5에 예시된 바와 같이, X축 방향의 루프 전극 패턴 그룹(21)에 포함된 각각의 루프 전극 패턴(Xo 내지 Xn)은 서로 인접한 루프 전극 패턴 사이에 오버랩(overlap)되도록 배열될 수 있다. 예컨대, 제1루프 전극 패턴(Xo)은 제2 내지 제5루프 전극 패턴(X1 내지 X4)과 오버랩되도록 배열될 수 있다. 이때, 제6루프 전극 패턴(X5)은 제1루프 전극 패턴(Xo)과 오버랩되지 않도록 배열된 것을 알 수 있다.
이때, 실시예에 따라 위치 검출 정밀도를 높이거나 무효 영역을 줄이기 위해서 각각의 루프 전극 패턴의 권선 수는 2회 이상일 수 있다. 예컨대, 제1루프 전극 패턴(Xo)은 2턴(turn) 이상의 권선 수를 가질 수 있다. 압력 검출 및 위치 지시기 좌표를 검출하는데 동시에 이용될 수 있도록 루프 전극 패턴의 폭을 적절히 선택할 수 있다. 예컨대, 루프 전극 패턴의 X축 방향 폭이 너무 작으면 압력 검출 감지 능력이 감소하고 X축 방향의 폭이 너무 크면 전자기 유도 신호의 감지 능력이 감소할 수 있다.
실시예에 따라, X축 방향의 루프 전극 패턴 그룹(21)을 압력을 검출하는데 이용하는 경우, X축 방향의 루프 전극 패턴 그룹(21)에 포함된 모든 루프 전극 패턴(Xo 내지 Xn)이 하나의 채널(channel)을 구성하도록 하여 압력을 검출할 수 있다. 또는, X축 방향의 루프 전극 패턴 그룹(21) 중 하나의 루프 전극 패턴을 선택하여 압력을 검출할 수 있다. 또는, X축 방향의 루프 전극 패턴 그룹(21) 중 복수의 루프 전극 패턴들이 그룹(group)을 이루어 하나의 채널을 구성하도록 하여 압력을 검출할 수 있다. 이때, 루프 전극 패턴의 일 노드는 전자기 유도 방식의 위치 검출을 위해, 도2에 예시된 바와 같이, 그라운드(ground)에 연결될 수 있다. 루프 전극 패턴이 압력 검출을 위해 이용되는 경우 그라운드에 연결되었던 노드는 플로팅(floating)으로 유지되거나 압력 검출을 위한 감지신호(RX)를 수신하기 위한 전극으로 이용될 수 있다. 이러한 연결관계는 스위치를 통해서 제어되도록 구성될 수 있다.
실시예에 따라, X축 방향의 루프 전극 패턴 그룹(21) 중 복수개의 루프 전극 패턴들 각각이 개별 채널을 구성하도록 하여 압력을 검출할 수 있다. 이에 따라, 멀티 터치(multi-touch)된 경우에도 멀티 터치 각각에 대한 압력을 검출할 수 있다. 이때, 도5에서 제1루프 전극 패턴(Xo)이 압력 검출시 제1채널을 구성하도록 선택되고, 제6루프 전극 패턴(X5)이 압력 검출시 제2채널을 구성하도록 선택되고, 이와 마찬가지로 제n+1루프 전극 패턴(Xn)이 제k채널을 구성하도록 선택될 수 있다. 또한, 실시예에 따라 각 채널이 복수개의 루프 전극 패턴들로 구성될 수 있다. 이때, 서로 다른 채널을 구성하는 루프코일들은 서로 오버랩되지 않도록 선택될 수 있다. 예컨대, 제1채널을 구성하는 제1루프 전극 패턴(Xo)과 제2채널을 구성하는 제6루프 전극 패턴(X5)은 서로 오버랩되지 않을 수 있다. 이와 같이, 각 채널을 구성하는 루프 전극 패턴을 선택함으로써 멀티 터치에 따른 압력 검출의 정밀도가 향상될 수 있다.
또한, 실시예에 따라 X축 방향의 루프 전극 패턴 그룹(21) 중 각각의 채널을 구성하는 루프 전극 패턴을 선택할 때 위치 검출 영역(25)의 중앙으로 갈수록 그 밀집도가 낮도록 선택될 수 있다. 이는 객체에 의해 터치가 이루어질 때, 일반적으로 동일한 터치 압력에 대해서 위치 검출 영역(25)의 중앙부에서 눌리는 정도가 가장 자리에서 눌리는 정도보다 크기 때문이다. 이를 보상하기 위해서, 각각의 채널을 구성하는 루프 전극 패턴이 위치 검출 영역(25)의 중앙부에서는 낮은 밀도로 배열되도록 하고 가장자리에서는 높은 밀도로 배열되도록 선택할 수 있다.
이때, 압력을 검출하도록 선택되지 않은 루프 전극 패턴은 압력 검출시에 그라운드(ground)나 고정 전압(fixed voltage) 상태로 유지될 수 있다. 이상에서 살펴본 바와 같은 채널 구성은 Y축 방향의 루프 전극 패턴 그룹(22)이 압력 검출을 위한 전극으로 이용되는 경우에도 동일하게 적용될 수 있다.
도6a는 실시예에 따른 전자기 유도 방식의 위치 검출 센서와 제1실시예에 따른 위치 및 압력 검출 수단 사이의 채널 및 작동을 예시한다. 도6a에서는 도1에 예시된 전자기 유도 방식의 위치 검출 회로(40)와 도3a 및 도3b에 예시된 제1예에 따른 압력 검출 회로(30)가 하나의 칩 IC으로 구현되는 경우를 예시한다. 도6a에서 하나의 칩 IC로 구성된 위치 및 압력 검출 회로(300)에 아날로그 전원 전압(AVDD)와 디지털 전원 전압(DVDD) 및 그라운드(GND)가 연결되어 있는 것이 도시된다.
도6a에서는 하나의 칩 IC로 구성된 위치 및 압력 검출 회로(300)와 위치 검출 센서(20) 사이에 송수신되는 신호를 Tr, Rc, TX 및 RX로 표시된다.
이하에서, 도1을 참조하여, Tr는 전류 드라이버(412)로부터 루프 전극 패턴(21)에 공급되는 교류 신호로서 제1송신신호를 지칭하고 Rc는 루프 전극 패턴(20)을 통해 수신부(42)에 수신되는 유도 전압 신호로서 제1수신신호를 지칭한다. 제1송신신호(Tr)와 제1수신신호(Rc)는 전자기 유도 방식의 위치 검출 센서에 대한 위치 지시기의 위치 좌표를 검출하기 위한 신호이다.
도3b를 참조하여, TX는 구동부(31)에서 압력 전극(21)에 인가되는 구동신호로서 제1구동신호를 지칭하고 RX는 압력 전극(21)으로부터 정전용량에 대한 정보를 포함하며 감지부(32)에 입력되는 신호로서 제1감지신호를 지칭한다. 제1구동신호(TX)와 제1감지신호(RX)는 위치 검출 센서(20)에 포함된 루프 전극 패턴을 이용하여 정전용량 방식에 따라 압력을 검출하기 위한 신호이다.
도6a에서 위치 및 압력 검출 회로(300)와 전자기 유도 방식의 위치 검출 센서(20) 사이에 A로 표시된 신호 송수신 화살표는, 예컨대, Y축 방향의 루프 전극 패턴 그룹(22)에 대한 것이고 B로 표시된 신호 송수신 화살표는, X축 방향의 루프 전극 패턴 그룹(21)에 대한 것일 수 있다.
도6a의 경우, 위치 검출 제어부(44)와 압력 검출 제어부(33)를 통합적으로 관리하는 제어기(미도시)가 위치 검출 회로(40)와 압력 검출 회로(30)의 시분할 동작을 제어하도록 할 수 있다. 예컨대, 전자기 유도 방식의 위치 검출 장치가 장착되는 단말기 등의 프로세서(Application Processor) 등이 제어기로 이용될 수 있다. 또는 통합적인 제어기(미도시)가 위치 및 압력 검출 회로(300)의 IC에 함께 집적되어 구성될 수도 있다. 또는, 도1을 참조하여 설명한, 위치 검출 제어부(44)가 전자기 유도 방식의 위치 검출 회로(40)와 압력 검출 회로(30)의 동작을 통합적으로 제어하도록 구성될 수 있다. 또는, 도3a를 참조하여 설명한, 압력 검출 제어부(33)가 전자기 유도 방식의 위치 검출 회로(40) 및 압력 검출 회로(30)의 시분할 동작을 제어하도록 구성될 수 있다. 이 경우, 위치 검출 제어부(44)와 압력 검출 제어부(33)는 제어 신호를 송수신하도록 구성될 수 있다.
예컨대, 제1시간 구간에, X축 방향의 루프 전극 패턴 그룹(21) 및 Y축 방향의 루프 전극 패턴 그룹(22)과 제1송신신호(Tr) 및 제1수신신호(Rc)를 통해서, 전자기 유도 방식의 위치 검출 회로(40)가 위치 좌표를 검출하는 동작을 수행하도록 하고, 제2시간 구간에 압력 검출 회로(30)가 압력을 검출하도록 시분할하여 제어될 수 있다. 제2시간 구간에 X축 방향의 루프 전극 패턴 그룹(21) 및 Y축 방향의 루프 전극 패턴 그룹(22)이 제1송신신호(Tr) 및 제1수신신호(Rc)를 송수신하지 않도록 하고, 압력 검출 회로(30)가 X축 방향의 루프 전극 패턴 그룹(21)(또는, Y축 방향의 루프 전극 패턴 그룹(22))과 제1구동신호(TX) 및 제1감지신호(RX)를 통해서 압력을 감지하도록 제어할 수 있다.
제1시간 구간 동안에 X축 방향의 루프 전극 패턴 그룹(21) 및/또는 Y축 방향의 루프 전극 패턴 그룹(22)에 포함된 루프 전극 패턴의 일 노드(node)는 그라운드(ground)로 유지될 수 있다. 이때, X축 방향의 루프 전극 패턴 그룹(21) 및/또는 Y축 방향의 루프 전극 패턴 그룹(22)에 포함된 루프 전극 패턴의 타 노드에는 제1송신신호(Tr)가 인가되거나 또는 상기 타 노드로부터 제1수신신호(Rc)가 출력될 수 있다.
제2시간 구간 동안에, 압력 검출 동작에 이용되지 않는 Y축 방향의 루프 전극 패턴 그룹(22)의 루프 전극 패턴의 일 노드는 그라운드(ground)나 고정 전압(fixed voltage)으로 유지될 수 있다. 제2 시간 구간 동안에 압력 검출 동작에 이용되는 X축 방향의 루프 전극 패턴 그룹(21)에 포함된 루프 전극 패턴의 일 노드의 그라운드와의 연결은 오프(off)될 수 있다. 이때, X축 루프 전극 패턴의 2개의 노드 중 하나의 노드에는 제1구동신호(TX)가 인가되고 나머지 하나의 노드로부터 제1감지신호(RX)가 출력될 수 있다.
이때, 실시예에 따라 제1시간 구간 동안에 위치를 검출하는 경우, X축 방향의 루프 전극 패턴 그룹(21) 및 Y축 방향의 루프 전극 패턴 그룹(22) 중 적어도 2개 이상의 루프 전극 패턴에 동시에 제1송신신호(Tr)가 송신되고 및/또는 적어도 2개 이상의 루프 전극 패턴으로부터 동시에 제1수신신호(Rc)가 수신되도록 위치 검출 회로(40)가 동작하도록 제어될 수 있다.
또한, 실시예에 따라 제2시간 구간 동안에 압력을 검출하는데 이용되는 X축 방향의 루프 전극 패턴 그룹(21)에 포함된 루프 전극 패턴 중 적어도 2개 이상의 루프 전극 패턴에 동시에 제1구동신호(TX)가 인가되고 및/또는 적어도 2개 이상의 루프 전극 패턴으로부터 동시에 제1감지신호(RX)가 수신되도록 압력 검출 회로(30)가 동작하도록 제어될 수 있다.
도6b는 실시예에 따른 전자기 유도 방식의 위치 검출 센서와 제2실시예에 따른 위치 및 압력 검출 수단 사이의 채널 및 작동을 예시한다. 도6b에서는 도1에 예시된 전자기 유도 방식의 위치 검출 회로(40)와 도4a 및 도4b에 예시된 제2예에 따른 압력 검출 회로(30)가 하나의 칩 IC으로 구현되는 경우를 예시한다. 도6a와의 차이는, 제2시간 구간에 제1구동신호(TX)가 Y축 방향의 루프 전극 패턴 그룹(22)에 인가되고 제1감지신호(RX)가 X축 방향의 루프 전극 패턴 그룹(21)으로부터 입력되는 것이다. 이때, 제1구동신호(TX)가 인가되는 노드는 위치 검출시 그라운드에 연결되는 노드이거나 또는 위치 검출시 제1송신신호(Tr)가 인가되는 노드일 수 있다. 또한, 제1감지신호(RX)가 출력되는 노드는 위치 검출시 그라운드에 연결되는 노드이거나 또는 위치 검출시 제1송신신호(Tr)가 인가되는 노드일 수 있다.
도7a는 실시예에 따른 전자기 유도 방식의 위치 검출 센서와 제3실시예에 따른 위치 및 압력 검출 수단 사이의 채널 및 작동을 예시한다. 도7a에서는 도1에 예시된 전자기 유도 방식의 위치 검출 회로(40)와 도3a 및 도3b에 예시된 제1예에 따른 압력 검출 회로가 서로 다른 칩 IC으로 구현되는 경우를 예시한다.
이와 같이, 위치 검출 회로(40)와 압력 검출 회로(30)가 서로 다른 칩으로 구현되는 경우라고 하더라도 시간을 분할하여 위치 검출 회로(40)와 압력 검출 회로(30)가 일체화되어 동작할 필요가 있다. 따라서, 도6a를 참조하여 설명된 바와 같이, 통합적인 제어기(미도시)가 위치 검출 회로(40)와 압력 검출 회로(30)의 시분할 동작을 제어하도록 할 수 있다. 또는, 도1을 참조하여 설명한, 위치 검출 제어부(44)와 도3a를 참조하여 설명한 압력 검출 제어부(33) 중 어느 하나가 전자기 유도 방식의 위치 검출 회로(40) 및 압력 검출 회로(30)의 시분할 동작을 통합적으로 제어하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 위치 검출 제어부(44)와 압력 검출 제어부(33) 중 어느 하나가 매스터(master) 제어기로서 기능하고 나머지 하나는 이에 대한 슬레이브(slave) 제어기로 기능할 수 있다.
도7b는 실시예에 따른 전자기 유도 방식의 위치 검출 센서와 제4실시예에 따른 위치 및 압력 검출 수단 사이의 채널 및 작동을 예시한다. 도7b에서는 도1에 예시된 전자기 유도 방식의 위치 검출 회로(40)와 도4a 및 도4b에 예시된 제2예에 따른 압력 검출 회로가 서로 다른 칩 IC으로 구현되는 경우를 예시한다. 도6a 및 도6b와 공통된 설명은 도7a 및 도7b에 대해서 재차 언급하지 않는다.
본 발명의 실시예에 따른 터치 입력 장치는 이상에서 살펴본 바와 같은 위치 검출 센서(20), 위치 검출 회로(40) 및/또는 압력 검출 회로(30)를 포함하는 장치일 수 있다. 실시예에 따른 터치 입력 장치는 셀폰(cell phone), PDA(Personal Data Assistant), 스마트폰(smartphone), 태블랫 PC(tablet Personal Computer), MP3 플레이어, 노트북(notebook) 등과 같은 터치 스크린을 포함하는 전자 장치를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 터치 검출기는 이상에서 살펴본 바와 같은 위치 검출 회로(40) 및/또는 압력 검출 회로(30)를 포함하는 구성일 수 있다. 실시예에서, 터치 검출기는 위치 및 압력 검출 회로(300)를 포함하는 구성일 수 있다.
또한, 이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
20: 전자기 유도 방식의 위치 검출 센서
21: X축 방향의 루프 전극 패턴 그룹
22: Y축 방향의 루프 전극 패턴 그룹
30: 압력 검출 회로
40: 전자기 유도 방식의 위치 검출 회로
100: 펜형 위치 지시기
200: 전자기 유도 방식의 위치 검출 장치
300: 위치 및 압력 검출 회로

Claims (19)

  1. 복수의 루프 전극 패턴;
    상기 복수의 루프 전극 패턴 중 적어도 하나의 루프 전극 패턴에 구동신호를 인가하고 상기 복수의 루프 전극 패턴 중 적어도 하나의 루프 전극 패턴으로부터 감지신호를 수신하여 터치 압력을 검출하도록 구성된 압력 검출 회로를 포함하는,
    터치 입력 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 루프 전극 패턴에 전기적 신호를 인가하고 상기 복수의 루프 전극 패턴으로부터 발생하는 유도 신호를 수신하여 전자기 유도 방식을 통해 위치 지시기의 위치를 검출하도록 구성된 위치 검출 회로를 더 포함하는,
    터치 입력 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 감지신호는, 상기 감지신호가 수신되는 상기 적어도 하나의 루프 전극 패턴과 스페이서를 사이에 두고 이격된 기준 전위층과 상기 감지신호가 수신되는 상기 적어도 하나의 루프 전극 패턴 사이의 거리에 따라 변하는 정전용량 변화량에 대한 정보를 포함하는,
    터치 입력 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 감지신호가 수신되는 상기 적어도 하나의 루프 전극 패턴과 상기 구동신호가 인가되는 상기 적어도 하나의 루프 전극 패턴은 스페이서를 사이에 두고 서로 이격되며,
    상기 감지신호는, 상기 감지신호가 수신되는 상기 적어도 하나의 루프 전극 패턴과 상기 구동신호가 인가되는 상기 적어도 하나의 루프 전극 패턴 사이의 거리에 따라 변하는 정전용량 변화량에 대한 정보를 포함하는,
    터치 입력 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    제1시간 구간에 상기 위치 검출 회로가 상기 위치를 검출하도록 동작하고,
    상기 제1시간 구간과 다른 제2시간 구간에 상기 압력 검출 회로가 상기 압력을 검출하도록 동작하는,
    터치 입력 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1시간 구간에, 상기 복수의 루프 전극 패턴에 포함된 루프 전극 패턴의 2개의 노드 중 하나의 노드는 그라운드에 접속되고 나머지 노드에는 상기 전기적 신호가 인가되거나 상기 나머지 노드로부터 상기 유도 신호가 출력되며,
    상기 제2시간 구간에, 상기 복수의 루프 전극 패턴에 포함된 루프 전극 패턴의 상기 하나의 노드는 상기 그라운드로의 접속이 해제되는,
    터치 입력 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2시간 구간에, 상기 복수의 루프 전극 패턴에 포함된 루프 전극 패턴의 상기 하나의 노드는 플로팅(floating)되거나, 상기 구동신호가 인가되거나, 또는 상기 하나의 노드로부터 상기 감지신호가 출력되는,
    터치 입력 장치.
  8. 복수의 루프 전극 패턴 중 적어도 하나의 루프 전극 패턴에 구동신호를 인가하는 구동부; 및 상기 복수의 루프 전극 패턴 중 적어도 하나의 루프 전극 패턴으로부터 감지신호를 수신하여 터치 압력을 검출하는 감지부를 포함하는 압력 검출 회로를 포함하는,
    터치 검출기.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 복수의 루프 전극 패턴에 전기적 신호를 인가하는 송신부; 및 상기 복수의 루프 전극 패턴으로부터 발생하는 유도 신호를 수신하여 전자기 유도 방식을 통해 위치 지시기의 위치를 검출하는 수신부를 포함하는 위치 검출 회로를 더 포함하는,
    터치 검출기.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 감지신호는, 상기 감지신호가 수신되는 상기 적어도 하나의 루프 전극 패턴과 스페이서를 사이에 두고 이격된 기준 전위층과 상기 감지신호가 수신되는 상기 적어도 하나의 루프 전극 패턴 사이의 거리에 따라 변하는 정전용량 변화량에 대한 정보를 포함하는,
    터치 검출기.
  11. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 감지신호가 수신되는 상기 적어도 하나의 루프 전극 패턴과 상기 구동신호가 인가되는 상기 적어도 하나의 루프 전극 패턴은 스페이서를 사이에 두고 서로 이격되며,
    상기 감지신호는, 상기 감지신호가 수신되는 상기 적어도 하나의 루프 전극 패턴과 상기 구동신호가 인가되는 상기 적어도 하나의 루프 전극 패턴 사이의 거리에 따라 변하는 정전용량 변화량에 대한 정보를 포함하는,
    터치 검출기.
  12. 제9항에 있어서,
    제1시간 구간에 상기 위치 검출 회로가 상기 위치를 검출하도록 동작하고,
    상기 제1시간 구간과 다른 제2시간 구간에 상기 압력 검출 회로가 상기 압력을 검출하도록 동작하는,
    터치 검출기.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1시간 구간에, 상기 복수의 루프 전극 패턴에 포함된 루프 전극 패턴의 2개의 노드 중 하나의 노드는 그라운드에 접속되고 나머지 노드에는 상기 전기적 신호가 인가되거나 상기 나머지 노드로부터 상기 유도 신호가 출력되며,
    상기 제2시간 구간에, 상기 복수의 루프 전극 패턴에 포함된 루프 전극 패턴의 상기 하나의 노드는 상기 그라운드로의 접속이 해제되는,
    터치 검출기.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제2시간 구간에, 상기 복수의 루프 전극 패턴에 포함된 루프 전극 패턴의 상기 하나의 노드는 플로팅(floating)되거나, 상기 구동신호가 인가되거나, 또는 상기 하나의 노드로부터 상기 감지신호가 출력되는,
    터치 검출기.
  15. 제1시간 구간에, 복수의 루프 전극 패턴에 전기적 신호를 인가하고 상기 복수의 루프 전극 패턴으로부터 발생하는 유도 신호를 수신하여 전자기 유도 방식을 통해 위치 지시기의 위치를 검출하는 단계; 및
    상기 제1시간 구간과 다른 제2시간 구간에, 상기 복수의 루프 전극 패턴 중 적어도 하나의 루프 전극 패턴에 구동신호를 인가하고 상기 복수의 루프 전극 패턴 중 적어도 하나의 루프 전극 패턴으로부터 감지신호를 수신하여 터치 압력을 검출하는 단계를 포함하는,
    터치 검출 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 감지신호는, 상기 감지신호가 수신되는 상기 적어도 하나의 루프 전극 패턴과 스페이서를 사이에 두고 이격된 기준 전위층과 상기 감지신호가 수신되는 상기 적어도 하나의 루프 전극 패턴 사이의 거리에 따라 변하는 정전용량 변화량에 대한 정보를 포함하는,
    터치 검출 방법.
  17. 제15항 있어서,
    상기 감지신호가 수신되는 상기 적어도 하나의 루프 전극 패턴과 상기 구동신호가 인가되는 상기 적어도 하나의 루프 전극 패턴은 스페이서를 사이에 두고 서로 이격되며,
    상기 감지신호는, 상기 감지신호가 수신되는 상기 적어도 하나의 루프 전극 패턴과 상기 구동신호가 인가되는 상기 적어도 하나의 루프 전극 패턴 사이의 거리에 따라 변하는 정전용량 변화량에 대한 정보를 포함하는,
    터치 검출 방법.
  18. 제15항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1시간 구간에, 상기 복수의 루프 전극 패턴에 포함된 루프 전극 패턴의 2개의 노드 중 하나의 노드는 그라운드에 접속되고 나머지 노드에는 상기 전기적 신호가 인가되거나 상기 나머지 노드로부터 상기 유도 신호가 출력되며,
    상기 제2시간 구간에, 상기 복수의 루프 전극 패턴에 포함된 루프 전극 패턴의 상기 하나의 노드는 상기 그라운드로의 접속이 해제되는,
    터치 검출 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 제2시간 구간에, 상기 복수의 루프 전극 패턴에 포함된 루프 전극 패턴의 상기 하나의 노드는 플로팅(floating)되거나, 상기 구동신호가 인가되거나, 또는 상기 하나의 노드로부터 상기 감지신호가 출력되는,
    터치 검출 방법.
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