KR20180040034A - Appararus and method for finger sensing - Google Patents

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김홍채
이광구
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주식회사 트레이스
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Abstract

The present invention relates to a sensing apparatus and a method thereof and, more specifically, to a sensing apparatus and a method thereof capable of performing accurate touch/fingerprint recognition in which a signal applied to each transmission channel is adjusted to remove a parasitic component. According to an aspect of the present invention, the sensing apparatus comprises: a touch signal driving part for transmitting driving and floating signals to a transmission channel; a switching part for switching and transmitting the driving and floating signals to the transmission channel; and a timing part for performing control of timing of signal transmission/reception.

Description

센싱 장치 및 방법{APPARARUS AND METHOD FOR FINGER SENSING}[0001] APPARATUS AND METHOD FOR FINGER SENSING [0002]

본 발명은 센싱 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 송신 채널 별로 인가되는 신호를 조정하여 기생(parasitic) 성분이 제거된 정확한 터치/지문 인식의 수행이 가능한 센싱 장치 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a sensing apparatus and method, and more particularly, to a sensing apparatus and method capable of performing accurate touch / fingerprint recognition by removing a parasitic component by adjusting a signal applied to each transmission channel.

지문 인식은 생체 인식 기술 중 하나로서, 각 개인마다 상이한 지문정보를 추출하여 정보화시키는 인증 방식을 뜻한다. Fingerprint recognition is one of the biometrics technologies, and it means authentication method that extracts different fingerprint information for each individual and informs them.

피부의 표피 밑층인 진피에서 만들어진 지문은 진피 부분이 손상되지 않는 한 불변하는 특성을 가지고 있으므로, 이러한 지문 인식 기술은 개개인을 인식하는 방법으로서 보편적으로 제안되고 있다. Since the fingerprints made from the dermis, which is the subcutaneous layer of the skin, have the invariable characteristics as long as the dermis is not damaged, such fingerprint recognition technology has been universally proposed as a method of recognizing individual persons.

정전 용량 방식의 센싱 기법은 터치 전후의 정전 용량 차이를 인식하는 것에 기술적 기반을 두고 있는데, 셀프 캡(self-Cap.) 방식과 뮤추얼 캡(Mutual-Cap.)방식으로 구분된다. The capacitive sensing technique has a technical basis for recognizing the capacitance difference before and after the touch, and is classified into a self-cap type and a mutual-cap type.

뮤추얼 캡 방식은 발생시킨 전기장이 손가락으로 흡수되어 송수신 사이의 뮤추얼 정전용량이 감소함을 이용하게 되는데, 이러한 뮤추얼 캡 방식을 차용한 투명 지문 인식 센서는 커버 글래스가 두껍게 배치됨으로 인하여 센싱이 어려운 문제점을 내포하고 있다. In the mutual cap method, the generated electric field is absorbed by the finger and the mutual capacitance between the transmission and reception is reduced. The transparent fingerprint sensor using the mutual cap method has a problem in that sensing is difficult due to the thick cover glass It implies.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 타이밍 제어에 따라 드라이빙 신호 및 플로팅 신호를 송신 채널로 인가함으로써, 터치/지문 인식의 효율성이 증대되는 센싱 장치 및 방법을 제공하는 데 목적이 있다. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a sensing apparatus and method in which the efficiency of touch / fingerprint recognition is increased by applying a driving signal and a floating signal to a transmission channel according to timing control .

본 발명의 일면에 따른 센싱 장치는 송신 채널에 대하여 드라이빙 신호 및 플로팅 신호를 전송하는 터치 신호 구동부와, 드라이빙 신호 및 플로팅 신호를 송신 채널로 스위칭하여 전송하는 스위칭부 및 신호 송수신의 타이밍 제어를 수행하는 타이밍부를 포함하는 것을 특징으로 한다. A sensing apparatus according to an embodiment of the present invention includes a touch signal driver for transmitting a driving signal and a floating signal to a transmission channel, a switching unit for switching a driving signal and a floating signal to a transmission channel and transmitting the signal, And a timing unit.

본 발명에 따른 센싱 방법은 송신 채널로 전송되는 드라이빙 신호 및 플로팅 신호의 타이밍 제어를 수행하는 단계와, 타이밍 제어에 따라 제1 송신 채널로 드라이빙 신호를 인가하고, 제1 송신 채널과 인접한 제2 송신 채널로 플로팅 신호를 인가하는 단계 및 송신 채널로 인가되는 신호에 따라 기생 성분이 제거된 터치 센싱을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a sensing method comprising: performing timing control of a driving signal and a floating signal transmitted through a transmission channel; applying a driving signal to a first transmission channel according to timing control; Applying a floating signal to the channel, and performing touch sensing in which parasitic components are removed according to a signal applied to the transmission channel.

본 발명에 따른 센싱 장치 및 방법은 드라이빙 신호가 인가되는 송신 채널의 인접 채널로 플로팅 신호를 인가시킴으로써, 드라이빙 신호 인가 시 발생되는 기생 성분을 제거함으로써, 손가락 센싱의 유효성과 신뢰성을 증대하는 것이 가능한 효과가 있다. The sensing device and method according to the present invention can reduce the parasitic component generated when the driving signal is applied by applying the floating signal to the adjacent channel of the transmission channel to which the driving signal is applied, thereby improving the effectiveness and reliability of the finger sensing .

본 발명에 따르면 송수신 채널을 군집화하고, 그 군집화된 채널 별로 신호 송수신을 수행함으로써 커버 글래스가 필연적으로 두껍게 형성되는 투명 지문 인식 센서에서도 빠른 속도로 신뢰성 높은 손가락 센싱을 가능하게 하는 효과가 있다. According to the present invention, the transmission and reception channels are clustered and the signal transmission and reception is performed for each grouped channel, thereby achieving a fast and reliable finger sensing even in a transparent fingerprint recognition sensor in which a cover glass is inevitably formed thick.

본 발명의 효과는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to those mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

도 1 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 센싱 장치의 구성을 나타내는 회로도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 센싱 방법을 나타내는 순서도이다. 1 to 6 are circuit diagrams showing a configuration of a sensing apparatus according to an embodiment of the present invention.
7 is a flowchart illustrating a sensing method according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 전술한 목적 및 그 이외의 목적과 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other objects, advantages and features of the present invention and methods of achieving them will be apparent from the following detailed description of embodiments thereof taken in conjunction with the accompanying drawings.

그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 이하의 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 목적, 구성 및 효과를 용이하게 알려주기 위해 제공되는 것일 뿐으로서, 본 발명의 권리범위는 청구항의 기재에 의해 정의된다. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the exemplary embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, And advantages of the present invention are defined by the description of the claims.

한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자가 하나 이상의 다른 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가됨을 배제하지 않는다.It is to be understood that the terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. &Quot; comprises "and / or" comprising ", as used herein, unless the recited component, step, operation, and / Or added.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 센싱 장치의 구성을 나타내는 회로도이다. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a sensing apparatus according to an embodiment of the present invention.

당업자의 명확한 이해를 돕기 위하여, 송신 채널(Tx)는 가로축으로 임의의 n개가 배열되어 있고, 수신 채널(Rx)는 세로축으로 임의의 n개가 배열되어 있음을 가정한다. In order to facilitate a clear understanding of the person skilled in the art, it is assumed that the transmission channel Tx is arranged in an arbitrary number n in the horizontal axis and the reception channel Rx is arranged in arbitrary n in the vertical axis.

본 발명의 실시예에 따른 센싱 장치가 적용된 지문인식 센싱 장치는 터치 구동부(110) 및 스위칭부(210)를 이용하여 지문 인식 센서의 송신 채널을 구동하고, 센싱부(410)를 이용하여 지문 인식 센서의 수신 채널을 구동한다. The fingerprint recognition sensing device using the sensing device according to the embodiment of the present invention drives the transmission channel of the fingerprint recognition sensor using the touch driver 110 and the switching unit 210, Drive the receive channel of the sensor.

터치 신호 구동부(110)는 송신 채널에 대하여 드라이빙(Driving) 신호 및 플로팅(Floating) 신호를 전송하며, 스위칭부(210)는 이러한 터치 신호 구동부(110)와 연결되어 드라이빙 신호 및 플로팅 신호를 기설정된 순서대로 송신 채널로 인가하게 된다. The touch signal driving unit 110 transmits a driving signal and a floating signal to the transmission channel and the switching unit 210 is connected to the touch signal driving unit 110 to set a driving signal and a floating signal And are sequentially applied to the transmission channel.

본 발명의 실시예에 따른 스위칭부(210)는 타이밍부(300)로부터 인가되는 타이밍 제어 신호에 따라 드라이빙 신호를 전송하고, 드라이빙 신호를 전송 받은 송신 채널과 인접한 타 송신 채널로 플로팅 신호를 전송한다. The switching unit 210 according to the embodiment of the present invention transmits a driving signal according to a timing control signal applied from the timing unit 300 and transmits a floating signal to another transmission channel adjacent to the transmission channel to which the driving signal is transmitted .

예를 들어, 송신 채널 중 Tx3에 드라이빙 신호가 인가되는 경우, 플로팅 신호는 송신 채널 중 Tx3에 인접한 Tx2 및 Tx4에 인가된다. For example, when a driving signal is applied to Tx3 of the transmission channel, the floating signal is applied to Tx2 and Tx4 adjacent to Tx3 of the transmission channel.

또한, 송신 채널 중 드라이빙 신호 또는 플로팅 신호를 인가 받지 않는 나머지 송신 채널들(Tx1, Tx5, Tx6, ..., Txn)은 그라운드(Ground) 연결된다. In addition, among the transmission channels, the remaining transmission channels Tx1, Tx5, Tx6, ..., Txn not receiving the driving signal or the floating signal are grounded.

타이밍부(300)의 타이밍 제어에 따라 송신 채널들에 대하여 순차적으로 드라이빙 신호가 인가되고, 그와 더불어 플로팅 신호는 드라이빙 신호가 인가되는 양 옆의 송신 채널에 인가되는 것이다. The driving signal is sequentially applied to the transmission channels according to the timing control of the timing unit 300 and the floating signal is applied to the transmission channels on both sides to which the driving signal is applied.

뮤추얼 캡 방식의 투명 지문 인식 센서는 커버 글래스의 두께에 의하여 캡 센싱이 어려운 문제점이 있어, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 본 발명의 실시예에 따르면 드라이빙 신호와 함께 플로팅 신호를 송신 채널 별로 인가함으로써, 드라이빙 시 발생되는 기생(parasitic) 성분을 제거하여 센싱의 유효성 및 신뢰성을 증대하게 된다. In order to solve such a problem, the transparent fingerprint recognition sensor of the mutual cap type has a problem that cap sensing is difficult due to the thickness of the cover glass. To solve this problem, according to the embodiment of the present invention, , Parasitic components generated during driving are removed to increase the effectiveness and reliability of sensing.

도 1은 터치 구동부 1개 및 스위칭부 1개로 지문인식 센서의 송신 채널을 구동하고, 센싱부 1개로 지문인식 센서의 수신 채널을 구동하는 경우를 도시한 것으로, 이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 센싱 장치의 회로도를 도시한 도 2 내지 도 6을 참조하여 설명하기로 한다. 1 shows a case in which a transmission channel of a fingerprint recognition sensor is driven by one touch driving unit and one switching unit and a reception channel of a fingerprint recognition sensor is driven by one sensing unit. Will be described with reference to Figs. 2 to 6 showing a circuit diagram of a sensing device according to the present invention.

도 2에 따르면, 터치 신호 구동부(110, 120) 및 스위칭부(210, 220)는 군집화된 송신 채널 별로 페어링되어 연결된다. 2, the touch signal drivers 110 and 120 and the switching units 210 and 220 are paired and connected according to the clustered transmission channels.

제1 터치 신호 구동부(110) 및 이와 연결된 제1 스위칭부(210)는 군집화된 제1 송신 채널 집단(예: Tx1, Tx2, ..., Txm)과 연결되고, 제2 터치 신호 구동부(120) 및 이와 연결된 제2 스위칭부(220)는 군집화된 제2 송신 채널 집단(예: Txm+1, Txm+2, ..., Txn)과 연결되어 지문 인식 센서의 송신 채널을 구동한다. The first touch signal driver 110 and the first switching unit 210 connected to the first touch signal driver 110 are connected to the first group of transmission channels (e.g., Tx1, Tx2, ..., Txm) And the second switching unit 220 connected thereto are connected to the clustered second transmission channel group (e.g., Txm + 1, Txm + 2, ..., Txn) to drive the transmission channel of the fingerprint recognition sensor.

앞서 설명한 바와 같이, 도 2에 도시한 터치 신호 구동부(110, 120)와 스위칭부(210, 220)는 타이밍부(300)의 타이밍 제어에 따라, 기설정된 송신 채널로 드라이빙 신호를 인가시키고, 그 송신 채널 양 옆의 송신 채널에 대하여는 플로팅 신호를 인가시키고, 그 외의 송신 채널에 대하여는 그라운드 연결하며, 도 2에 도시한 센싱부(410)는 1개로 구성되어, 모든 수신 채널과 연결되어 있다. As described above, the touch signal driving units 110 and 120 and the switching units 210 and 220 shown in FIG. 2 apply a driving signal to a predetermined transmission channel according to the timing control of the timing unit 300, A floating signal is applied to the transmission channels on both sides of the transmission channel, and the other transmission channels are grounded. The sensing unit 410 shown in FIG. 2 is connected to all the reception channels.

도 3에 따르면, 터치 신호 구동부(110, 120) 및 스위칭부(210, 220)는 군집화된 송신 채널 별로 페어링되어 연결되는데, 송신 채널의 배치 순서에 따라 홀수번째 및 짝수번째 송신 채널이 군집화된다. Referring to FIG. 3, the touch signal drivers 110 and 120 and the switching units 210 and 220 are paired and connected according to the clustered transmission channels. The odd and even transmission channels are clustered according to the arrangement order of the transmission channels.

즉, 제1 터치 신호 구동부(110) 및 이와 연결된 제1 스위칭부(210)는 군집화된 제1 송신 채널 집단(예: Tx1, Tx3, ..., Txm)과 연결되고, 제2 터치 신호 구동부(120) 및 이와 연결된 제2 스위칭부(220)는 군집화된 제2 송신 채널 집단(예: Tx2, Tx4, ..., Txm+1, Txm+3, ..., Txn)과 연결되어 지문 인식 센서의 송신 채널을 구동한다. That is, the first touch signal driver 110 and the first switching unit 210 connected to the first touch signal driver 110 are connected to the grouped first transmission channel group (e.g., Tx1, Tx3, ..., Txm) The first switching unit 120 and the second switching unit 220 connected thereto are connected to the grouped second transmission channel group (e.g., Tx2, Tx4, ..., Txm + 1, Txm + 3, ..., Txn) And drives the transmission channel of the recognition sensor.

제1 터치 신호 구동부(110), 제1 스위칭부(210), 제2 터치 신호 구동부(120), 제2 스위칭부(220)는 타이밍부(300)와 연결되어, 타이밍 제어에 따라 드라이빙 신호가 인가되는 송신 채널의 양 옆 송신 채널로는 플로팅 신호를 인가하게 된다. The first touch signal driver 110, the first switch 210, the second touch signal driver 120 and the second switch 220 are connected to the timing unit 300, The floating signal is applied to the transmission channels on both sides of the transmission channel to be applied.

예컨대, 타이밍 제어에 따라 제1 터치 신호 구동부(110) 및 제1 스위칭부(210)가 5번째 순서의 송신 채널인 Tx5에 드라이빙 신호를 인가하는 경우, 제2 터치 신호 구동부(120) 및 제2 스위칭부(220)는 4번째 및 6번재 송신 채널인 Tx4 및 Tx6에 플로팅 신호를 인가하게 된다. For example, when the first touch signal driver 110 and the first switch 210 apply the driving signal to the fifth transmission channel Tx5 according to the timing control, the second touch signal driver 120 and the second touch signal driver 120 The switching unit 220 applies the floating signal to the fourth and sixth transmission channels Tx4 and Tx6.

도 4 내지 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 센싱부의 배치에 대한 센싱 장치의 회로도를 나타낸다. 4 to 6 show a circuit diagram of a sensing device for the arrangement of the sensing part according to another embodiment of the present invention.

도 4는 도 1을 참조하여 설명한 실시예를 변형한 것으로, 송신 채널(Tx)는 터치 신호 구동부(110) 및 스위칭부(210)와 연결되어 드라이빙 신호 및 플로팅 신호를 순차적으로 인가받게 되고, 수신 채널은 군집화되어 각각 페어링되는 제1 센싱부(410) 및 제2 센싱부(420)와 연결된다. 1, the transmission channel Tx is connected to the touch signal driving unit 110 and the switching unit 210 to sequentially receive a driving signal and a floating signal, The channels are connected to the first sensing unit 410 and the second sensing unit 420, which are clustered and paired with each other.

즉, 지문 인식 센서의 송신 채널은 1개의 터치 구동부(110) 및 스위칭부(210)를 통해 구동되고, 지문 인식 센서의 수신 채널은 2개의 센싱부(410, 420)를 통해 구동된다. That is, the transmission channel of the fingerprint recognition sensor is driven through one touch driver 110 and the switching unit 210, and the reception channel of the fingerprint recognition sensor is driven through the two sensing units 410 and 420.

도 5는 도 2를 참조하여 설명한 실시예를 변형한 것으로, 송신 채널(Tx)는 군집화되어, 각각의 군집 별로 제1 터치 신호 구동부(110), 제1 스위칭부(210), 제2 터치 신호 구동부(120) 및 제2 스위칭부(220)와 연결되어 드라이빙 신호 및 플로팅 신호를 순차적으로 인가받게 되고, 수신 채널은 군집화되어 각각 페어링되는 제1 센싱부(410) 및 제2 센싱부(420)와 연결된다. FIG. 5 is a modification of the embodiment described with reference to FIG. 2. The transmission channel Tx is grouped into a plurality of groups, and the first touch signal driver 110, the first switching unit 210, A first sensing unit 410 and a second sensing unit 420 that are connected to the driving unit 120 and the second switching unit 220 and sequentially receive the driving signal and the floating signal, Lt; / RTI >

즉, 지문 인식 센서의 송신 채널은 각각 2개의 터치 구동부 및 스위칭부를 통해 구동되고, 지문 인식 센서의 수신 채널은 2개의 센싱부를 통해 구동된다. That is, the transmission channel of the fingerprint recognition sensor is driven through two touch driving units and the switching unit, respectively, and the reception channel of the fingerprint recognition sensor is driven through two sensing units.

도6은 도 3를 참조하여 설명한 실시예를 변형한 것으로, 송신 채널(Tx)는 배열된 순서별로 홀수번째 송신채널 및 짝수번째 송신채널 별로 군집화되어, 각각의 군집 별로 제1 터치 신호 구동부(110), 제1스위칭부(210), 제2 터치 신호 구동부(120) 및 제2 스위칭부(220)와 연결되어 드라이빙 신호 및 플로팅 신호를 순차적으로 인가받고, 수신 채널은 군집화되어 각각 페어링되는 제1 센싱부(410) 및 제2 센싱부(420)와 연결된다. 3, the transmission channel Tx is clustered for each of the odd-numbered transmission channels and the even-numbered transmission channels according to the arranged order, and the first touch signal driver 110 The first and second touch signal drivers 120 and 220 are sequentially connected to the first switch 210, the second touch signal driver 120, and the second switch 220 to sequentially receive the driving signal and the floating signal. And is connected to the sensing unit 410 and the second sensing unit 420.

즉, 지문 인식 센서의 송신 채널은 각각 2개의 터치 구동부 및 스위칭부를 통해 구동되고, 지문 인식 센서의 수신 채널은 2개의 센싱부를 통해 구동된다. That is, the transmission channel of the fingerprint recognition sensor is driven through two touch driving units and the switching unit, respectively, and the reception channel of the fingerprint recognition sensor is driven through two sensing units.

도 1 내지 도 6을 통해 터치 신호 구동부, 스위칭부 및 센싱부의 배치 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 범주는 구성요소의 개수에 제한되는 것이 아니며, 예컨대 터치 신호 구동부, 스위칭부 및 센싱부의 각각의 개수가 4개인 경우에도 적용됨이 가능하다. The embodiments of the touch signal driver, the switching unit, and the sensing unit have been described with reference to FIGS. 1 through 6. However, the scope of the present invention is not limited to the number of the components. For example, the touch signal driver, The number of which is four.

아래 [표 1] 내지 [표 3]은 송신 채널(Tx line)에 플로팅 바운더리 컨디션(floating boundary condition)을 두고 시뮬레이션을 수행한 결과로서, 각각 터치가 없을 때(No touch), 지문의 ridge, valley에 대한 캐패시턴스 매트릭스를 나타낸다. [Table 1] to [Table 3] below show the result of performing a simulation with a floating boundary condition on a transmission channel (Tx line). When there is no touch (No touch) ≪ / RTI >

Rx_0Rx_0 Rx_0_1Rx_0_1 Rx_0_2Rx_0_2 Rx_0_3Rx_0_3 Rx_0_4Rx_0_4 Tx_0_2Tx_0_2 Rx_0Rx_0 37.78437.784 -7.7188-7.7188 -5.1604-5.1604 -4.6618-4.6618 -4.5804-4.5804 -15.663-15.663 Rx_0_1Rx_0_1 -7.7188-7.7188 4040 -7.2133-7.2133 -4.9596-4.9596 -4.6605-4.6605 -15.448-15.448 Rx_0_2Rx_0_2 -5.1604-5.1604 -7.2133-7.2133 40.18240.182 -7.2181-7.2181 -5.1635-5.1635 -15.427-15.427 Rx_0_3Rx_0_3 -4.6618-4.6618 -4.9596-4.9596 -7.2181-7.2181 40.02740.027 -7.7287-7.7287 -15.459-15.459 Rx_0_4Rx_0_4 -4.5804-4.5804 -4.6605-4.6605 -5.1635-5.1635 -7.7287-7.7287 37.80337.803 -15.67-15.67 Tx_0_2Tx_0_2 -15.663-15.663 -15.448-15.448 -15.427-15.427 -15.459-15.459 -15.67-15.67 77.66677.666 핑거커플링Finger coupling -0.0004-0.0004 -0.0002-0.0002 -0.0003-0.0003 -0.0002-0.0002 -0.0001-0.0001 -0.001-0.001

0번 내지 4번 Rx 라인 및 2번 Tx 라인에 대한 캐패시턴스 매트릭스는 [표 1]과 같으며, 37.784, 40, 40.182, 40.027, 37.803, 77.666은 셀프 캐패시턴스를 나타내고, 나머지는 뮤츄얼 캐패시턴스를 나타낸다. The capacitance matrixes for the Rx lines # 0 to # 4 and the Tx line # 2 are as shown in Table 1, and the self-capacitance is shown at 37.784, 40, 40.182, 40.027, 37.803, and 77.666, and the remaining capacitances are shown as the mutual capacitances.

시뮬레이션 결과, 셀프 캡(Self cap)은 100fF에서 77fF로 감소하고, 베이스 캡(Base cap)은 7.1fF에서 15.4fF으로 증가함을 확인할 수 있다. Simulation results show that the self cap decreases from 100 fF to 77 fF and the base cap increases from 7.1 fF to 15.4 fF.

Rx_0Rx_0 Rx_0_1Rx_0_1 Rx_0_2Rx_0_2 Rx_0_3Rx_0_3 Rx_0_4Rx_0_4 Tx_0_2Tx_0_2 Rx_0Rx_0 38.23838.238 -7.2572-7.2572 -4.6461-4.6461 -4.1501-4.1501 -4.0837-4.0837 -14.974-14.974 Rx_0_1Rx_0_1 -7.2572-7.2572 40.52540.525 -6.6504-6.6504 -4.3997-4.3997 -4.1226-4.1226 -14.716-14.716 Rx_0_2Rx_0_2 -4.6461-4.6461 -6.6504-6.6504 40.80240.802 -6.6581-6.6581 -4.4502-4.4502 -14.597-14.597 Rx_0_3Rx_0_3 -4.1501-4.1501 -4.3997-4.3997 -6.5681-6.5681 40.68140.681 -7.0727-7.0727 -14.613-14.613 Rx_0_4Rx_0_4 -4.0837-4.0837 -4.1226-4.1226 -4.5402-4.5402 -7.0727-7.0727 38.43138.431 -14.837-14.837 Tx_0_2Tx_0_2 -14.974-14.974 -14.716-14.716 -14.597-14.597 -14.613-14.613 -14.837-14.837 78.73978.739 핑거커플링Finger coupling -3.1269-3.1269 -3.3791-3.3791 -3.8002-3.8002 -3.8774-3.8774 -3.7748-3.7748 -5.002-5.002

본 발명에 따르면, 지문 센싱의 지표 파라미터인 ΔCm이 0.246fF에서 0.803fF으로 증가됨을 확인할 수 있다. According to the present invention, it is confirmed that the index parameter ΔCm of the fingerprint sensing is increased from 0.246fF to 0.803fF.

Rx_0Rx_0 Rx_0_1Rx_0_1 Rx_0_2Rx_0_2 Rx_0_3Rx_0_3 Rx_0_4Rx_0_4 Tx_0_2Tx_0_2 Rx_0Rx_0 38.06138.061 -7.4897-7.4897 -4.9226-4.9226 -4.4182-4.4182 -4.3148-4.3148 -15.235-15.235 Rx_0_1Rx_0_1 -7.4897-7.4897 40.25640.256 -6.9922-6.9922 -4.7325-4.7325 -4.4128-4.4128 -15.053-15.053 Rx_0_2Rx_0_2 -4.9226-4.9226 -6.9922-6.9922 40.40740.407 -6.9836-6.9836 -4.9082-4.9082 -15.017-15.017 Rx_0_3Rx_0_3 -4.4182-4.4182 -4.7325-4.7325 -6.9836-6.9836 40.26840.268 -7.4653-7.4653 -15.039-15.039 Rx_0_4Rx_0_4 -4.3147-4.3147 -4.4128-4.4128 -4.9082-4.9082 -7.4653-7.4653 38.08638.086 -15.21-15.21 Tx_0_2Tx_0_2 -15.235-15.235 -15.053-15.053 -15.017-15.017 -15.039-15.039 -15.21-15.21 78.37578.375 핑거커플링Finger coupling -1.6807-1.6807 -1.5758-1.5758 -1.5834-1.5834 -1.6294-1.6294 -1.7749-1.7749 -2.821-2.821

본 발명에 따르면, 지문 센싱의 지표 파라미터인 ΔCm이 0.408fF이고, ΔCm_rv값은 0.153fF에서 0.405fF으로 증가됨을 확인할 수 있다. According to the present invention, it is confirmed that the index parameter ΔCm of the fingerprint sensing is 0.408fF and the ΔCm_rv value is increased from 0.153fF to 0.405fF.

본 발명에 따르면, Tx line들을 플로팅 시키면 베이스 캡(base cap)은 2배 증가, Cm은 약 3.7배 증가, Cm_rv은 2.5배 증가함을 확인할 수 있었고, 플로팅을 통해 Tx 및 Tx 간의 커플링을 방지하는 것의 중요성을 확인할 수 있다.According to the present invention, it has been confirmed that when the Tx lines are floated, the base cap is increased by 2 times, Cm is increased by about 3.7 times, Cm_rv is increased by 2.5 times, and floating is prevented from coupling between Tx and Tx Can be identified.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 센싱 방법을 나타내는 순서도이다.7 is a flowchart illustrating a sensing method according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 따른 센싱 방법은 송신 채널로 전송되는 드라이빙 신호 및 플로팅 신호의 타이밍 제어를 수행하는 단계(S100)와, 타이밍 제어에 따라 제1 송신 채널로 드라이빙 신호를 인가하고, 제1 송신 채널과 인접한 제2 송신 채널로 플로팅 신호를 인가하는 단계(S200) 및 송신 채널로 인가되는 신호에 따라 기생 성분이 제거된 터치 센싱을 수행하는 단계(S300)를 포함한다. A sensing method according to an exemplary embodiment of the present invention includes performing a timing control of a driving signal and a floating signal transmitted through a transmission channel (S100), applying a driving signal to a first transmission channel in accordance with timing control, A step S200 of applying a floating signal to a second transmission channel adjacent to the channel, and a step S300 of performing touch sensing in which parasitic components are removed according to a signal applied to the transmission channel.

S100 단계는 타이밍부가 송신 채널이 배열된 순서대로, 드라이빙 신호 및 플로팅 신호의 인가 타이밍을 제어하는 단계로서, 터치 신호 구동부 및 스위칭부는 타이밍부와 연결되어 어느 송신 채널에 드라이빙 신호를 인가하고, 어느 송신 채널에 플로팅 신호를 인가할지를 결정한다. The step S100 is a step of controlling the application timing of the driving signal and the floating signal in the order that the timing-added transmission channels are arranged. The touch signal driving unit and the switching unit are connected to the timing unit to apply a driving signal to a certain transmission channel, To determine whether to apply a floating signal to the channel.

S200 단계는 도 1을 참조하면, 송신 채널 중 Tx2(제1 송신 채널)에 드라이빙 신호가 인가되는 경우, 그 양 옆의 송신 채널인 Tx1 및 Tx3(제2 송신 채널)에 플로팅 신호를 인가하는 단계이다. Referring to FIG. 1, in step S200, when a driving signal is applied to Tx2 (first transmission channel) among the transmission channels, a step of applying a floating signal to Tx1 and Tx3 (second transmission channel) to be.

즉, 드라이빙 시 발생되는 파라스틱 성분을 제거하게 됨으로써, 손가락 인식 시의 성능을 향상시키는 효과가 있다. That is, by removing the parasitic component generated during driving, there is an effect of improving the performance at the time of finger recognition.

S200 단계는 도 1 및 도 4에 도시한 바와 같이 단일의 터치 신호 구동부 및 스위칭부에 의하여 수행되는 것도 가능하나, 도 2, 도 3, 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이 복수 개의 터치 신호 구동부 및 스위칭부에 의하여 수행되는 것 역시 가능하다. As shown in FIGS. 2, 3, 5, and 6, although the touch signal driver and the switching unit may perform the operation S200 as shown in FIGS. 1 and 4, And a switching unit.

즉, 송신 채널은 기설정 방식에 따라 군집화되는데, 도 2 및 도 5에 도시한 바와 같이 배치 순서에 따라 기준(Txm)을 두고 각각의 군집이 형성될 수도 있고, 도 3 및 도 6에 도시한 바와 같이 배치 순서에 따라 홀수번째 송신 채널의 군집, 짝수번째 송신 채널의 군집으로 형성될 수도 있다. That is, the transmission channels are clustered according to the preset method. As shown in FIG. 2 and FIG. 5, each cluster may be formed with the reference Txm according to the arrangement order, And may be formed as a cluster of an odd-numbered transmission channel and a cluster of an even-numbered transmission channel according to an arrangement order as shown in FIG.

S200 단계에서 복수 개의 터치 신호 구동부 및 스위칭부가 신호 인가를 수행하는 경우, 타이밍부의 타이밍 제어에 따라 각각의 터치 신호 구동부 및 스위칭부는 드라이빙 신호 또는 플로팅 신호를 기설정된 송신 채널로 인가하게 된다. In step S200, when the plurality of touch signal drivers and the switching unit perform signal application, each of the touch signal driver and the switching unit applies the driving signal or the floating signal to the predetermined transmission channel according to the timing control of the timing unit.

S300 단계는 도 2, 도 3, 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 군집화된 수신 채널별로 페어링되는 센싱부가 터치 센싱을 수행하는 단계이다. As shown in FIGS. 2, 3, 5, and 6, step S300 is a step of performing touch sensing on the sensing unit, which is paired for each clustered reception channel.

본 발명의 실시예에 따르면 센싱부는 1개 또는 2개로 구성됨을 예를 들어 도시하였으나, 수신 채널의 군집 개수에 따라 더 많은 개수(예: 4개)로 구성되어 터치 센싱을 수행하는 것 역시 가능하다. According to the embodiment of the present invention, it is shown that the sensing unit is composed of one or two sensing units. However, it is also possible to perform touch sensing with a larger number (for example, four) depending on the number of receiving channels .

이제까지 본 발명의 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음ㅁ을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.The embodiments of the present invention have been described above. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in an illustrative rather than a restrictive sense. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than by the foregoing description, and all differences within the scope of equivalents thereof should be construed as being included in the present invention.

110, 120: 터치 신호 구동부 210, 220: 스위칭부
300: 타이밍부 410, 420: 센싱부110, 120: Touch signal driver 210, 220:
300: timing section 410, 420: sensing section

Claims (10)

송신 채널에 대하여 드라이빙 신호 및 플로팅 신호를 전송하는 터치 신호 구동부;
상기 드라이빙 신호 및 플로팅 신호를 상기 송신 채널로 스위칭하여 전송하는 스위칭부; 및
상기 스위칭부 및 수신 채널과 접속된 센싱부와 연결되어, 신호 송수신의 타이밍 제어를 수행하는 타이밍부
를 포함하는 센싱 장치.
A touch signal driver for transmitting a driving signal and a floating signal to a transmission channel;
A switching unit for switching the driving signal and the floating signal to the transmission channel and transmitting the switching signal; And
A timing unit connected to the switching unit and the sensing unit connected to the reception channel for performing timing control of signal transmission and reception,
.
제1항에 있어서,
상기 스위칭부는 상기 타이밍부로부터 인가되는 타이밍 제어 신호에 따라 상기 드라이빙 신호를 전송하고, 상기 드라이빙 신호를 전송 받은 송신 채널과 인접한 타 송신 채널로 상기 플로팅 신호를 전송하는 것
인 센싱 장치.
The method according to claim 1,
The switching unit transmits the driving signal according to a timing control signal applied from the timing unit and transmits the floating signal to another transmission channel adjacent to the transmission channel to which the driving signal is transmitted
Sensing device.
제1항에 있어서,
상기 터치 신호 구동부 및 스위칭부는 군집화된 상기 송신 채널 별로 페어링되는 것
인 센싱 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the touch signal driver and the switching unit are paired for each of the clustered transmission channels
Sensing device.
제3항에 있어서,
복수의 상기 송신 채널은 배열된 순서대로 교차하며 군집화되고, 상기 터치 신호 구동부 및 스위칭부는 군집화된 상기 송신 채널의 집합과 연결되어 상기 드라이빙 신호 및 플로팅 신호를 인가하는 것
인 센싱 장치.
The method of claim 3,
Wherein the plurality of transmission channels are grouped in a sequence in which the touch channels are arranged in an arrayed order, and the touch signal driver and the switching unit are connected to the set of the grouped transmission channels to apply the driving signal and the floating signal
Sensing device.
제1항에 있어서,
상기 송신 채널 중 상기 드라이빙 신호 및 플로팅 신호를 인가 받지 않는 송신 채널은 그라운드 연결되는 것
인 센싱 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the driving channel in which the driving signal and the floating signal are not received is grounded
Sensing device.
제1항에 있어서,
상기 센싱부는 군집화된 상기 수신 채널 별로 페어링되는 것
인 센싱 장치.
The method according to claim 1,
The sensing unit being paired for each of the clustered reception channels
Sensing device.
(a) 송신 채널로 전송되는 드라이빙 신호 및 플로팅 신호의 타이밍 제어를 수행하는 단계;
(b) 상기 타이밍 제어에 따라 제1 송신 채널로 상기 드라이빙 신호를 인가하고, 상기 제1 송신 채널과 인접한 제2 송신 채널로 상기 플로팅 신호를 인가하는 단계; 및
(c) 상기 송신 채널로 인가되는 신호에 따라 기생 성분이 제거된 터치 센싱을 수행하는 단계
를 포함하는 센싱 방법.
(a) performing timing control of a driving signal and a floating signal transmitted through a transmission channel;
(b) applying the driving signal to a first transmission channel in accordance with the timing control, and applying the floating signal to a second transmission channel adjacent to the first transmission channel; And
(c) performing touch sensing in which parasitic components are removed according to a signal applied to the transmission channel
/ RTI >
제7항에 있어서,
상기 (a) 단계는 상기 송신 채널의 배열 순서대로 상기 드라이빙 신호 및 플로팅 신호의 인가 타이밍을 제어하는 것
인 센싱 방법.
8. The method of claim 7,
The step (a) may include controlling the application timing of the driving signal and the floating signal in the order of arrangement of the transmission channels
In sensing method.
제7항에 있어서,
상기 (b) 단계는 군집화된 상기 송신 채널 별로 페어링되어, 상기 드라이빙 신호 및 플로팅 신호의 인가 명령에 따라 그 신호를 전송하는 것
인 센싱 방법.
8. The method of claim 7,
The step (b) is performed for each of the clustered transmission channels, and the signal is transmitted according to the driving signal and the application command of the floating signal
In sensing method.
제7항에 있어서,
상기 (c) 단계는 군집화된 수신 채널 별로 페어링되어, 인가되는 수신 신호에 따라 상기 터치 센싱을 수행하는 것
인 센싱 방법. 8. The method of claim 7,
In the step (c), the touch sensing is performed according to a received signal paired for each clustered reception channel
In sensing method.
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