KR20230002774A - 터치 센서에서의 증폭된 전하 소거, 및 관련 시스템들, 방법들 및 디바이스들 - Google Patents
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Abstract
증폭된 전하 소거를 제공하는 전하 보상 회로가 개시된다. 그러한 전하 보상 회로를 포함하고, 물체의 근접으로 인한 정전용량에 있어서의 변화보다 훨씬 더 큰 기준선 정전용량 신호들에 대한 개선된 내성을 실현할 수 있는 터치 컨트롤러가 개시된다. 그러한 전하 보상 회로는 커패시터, 펄스형 전압 신호를 커패시터에 인가하도록 배열된 구동기 회로, 및 프로그래밍 가능한 이득을 갖고, 펄스형 전압 신호에 응답하여 커패시터에 의해 생성되는 초기 전하를 증폭시키고 증폭된 전하를 전하 소거 회로의 출력에 제공하도록 배열된 전류 컨베이어를 포함할 수 있다.
Description
우선권 주장
본 출원은 2020년 4월 22일자로 출원된 미국 가특허 출원 제63/013,721호의 35 U.S.C. §119(e) 하의 이익을 주장하며, 이 출원의 개시 내용은 이에 의해 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함된다.
기술분야
본 설명은, 일반적으로, 몇몇 실시예들에서, 몇몇 종래의 전하 소거 기법들 및 전하 보상 회로들과 연관된 결점들 중 적어도 일부 없이 개선된 전하 소거를 제공하는, 터치 감지 시스템들에서를 포함하여, 증폭된 전하 소거를 제공하는 전하 보상 회로에 관한 것이다.
정전용량 터치 센서들이 때때로 물체들을 검출하는 데 사용된다. 자기-정전용량을 측정하는 정전용량 터치 센서의 경우에, 물체가 정전용량 터치 센서에 근접해 있을 때, 물체는 정전용량 터치 센서의 센서 라인들에서 자기-정전용량에 있어서의 변화를 유도한다. 측정 회로가 센서 라인의 자기-정전용량을 측정하고, 비제한적인 예들로서, 측정된 값들에 있어서의 변화 또는 측정된 값과 임계치 사이의 차이를 검출함으로써 자기-정전용량에 있어서의 변화를 관찰할 수 있다.
임의의 특정 요소 또는 동작에 대한 논의를 쉽게 식별하기 위해, 참조 번호에서의 최상위 숫자 또는 숫자들은 그 요소가 처음 소개되는 도면 번호를 지시한다.
도 1은 하나 이상의 실시예들에 따른, 증폭된 전하 소거 회로를 포함하는 터치 컨트롤러의 개략도를 도시한다.
도 2는 하나 이상의 실시예들에 따른, 증폭된 전하 소거를 사용하여 터치 센서의 자기-정전용량 측정을 수행하기 위한 프로세스를 도시하는 흐름도이다.
도 3은 하나 이상의 실시예들에 따른, 도 2에 의해 도시된 자기-정전용량 측정을 수행하기 위한 프로세스 동안 소거 전하를 주입하기 위한 프로세스를 도시하는 흐름도이다.
도 4는 도 1의 터치 컨트롤러를 터치 센서 라인에 결합하는 데 사용되는 패드로부터 관찰 가능한, 스캔 지속시간에 걸쳐 터치 센서 라인에서의 전압 레벨들에 의해 생성되는 스캔 신호의 파형을 도시하는 도면이다.
도 5는 터치 컨트롤러가 종래의 전하 보상 회로의 비제한적인 예를 포함하는 터치 시스템을 도시하는 개략도이다.
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도 4는 도 1의 터치 컨트롤러를 터치 센서 라인에 결합하는 데 사용되는 패드로부터 관찰 가능한, 스캔 지속시간에 걸쳐 터치 센서 라인에서의 전압 레벨들에 의해 생성되는 스캔 신호의 파형을 도시하는 도면이다.
도 5는 터치 컨트롤러가 종래의 전하 보상 회로의 비제한적인 예를 포함하는 터치 시스템을 도시하는 개략도이다.
하기의 상세한 설명에서, 상세한 설명의 일부를 이루고, 본 개시가 실시될 수 있는 실시예의 구체적인 예가 예시로서 도시되어 있는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 이 분야의 통상의 기술자가 본 개시를 실시하는 것을 가능하게 하기에 충분히 상세히 설명된다. 그러나, 본 개시의 범위로부터 벗어남이 없이 본 명세서에서 가능하게 되는 다른 실시예가 이용될 수 있고 구조, 재료 및 프로세스 변경이 이루어질 수 있다.
여기에 제시된 예시들은 임의의 특정한 방법, 시스템, 디바이스 또는 구조의 실제 도면들인 것으로 의도되는 것이 아니라, 단지 본 개시의 실시예들을 설명하는 데 이용되는 이상화된 표현들이다. 몇몇 경우들에서, 다양한 도면들 내의 유사한 구조들 또는 컴포넌트들이 독자의 편의를 위해 동일한 또는 유사한 넘버링을 보유할 수 있지만, 넘버링에 있어서의 유사성은 구조들 또는 컴포넌트들이 크기, 조성, 구성 또는 임의의 다른 특성에 있어서 동일하다는 것을 반드시 의미하지는 않는다.
이하의 설명은 이 분야의 통상의 기술자가 개시된 실시예들을 실시할 수 있게 하는 것을 돕기 위한 예들을 포함할 수 있다. 용어 "예시적인", "예로서", 및 "예를 들어"의 사용은 관련 설명이 설명적인 것임을 의미하며, 본 개시의 범위가 예들 및 법적 등가물들을 포함하도록 의도되지만, 그러한 용어의 사용은 실시예 또는 본 개시의 범위를 명시된 컴포넌트들, 단계들, 특징들, 기능들 등으로 제한하도록 의도되지 않는다.
본 명세서에서 일반적으로 기술되고 도면에 예시된 바와 같은 실시예의 컴포넌트들이 매우 다양한 상이한 구성들로 배열 및 설계될 수 있는 것이 손쉽게 이해될 것이다. 따라서, 다양한 실시예들의 하기 설명은 본 개시의 범위를 제한하려는 것이 아니라, 단지 다양한 실시예들을 나타낼 뿐이다. 실시예들의 다양한 태양들이 도면들에 제시될 수 있지만, 명확히 지시되지 않는 한 도면들은 반드시 일정한 축척으로 작성된 것은 아니다.
또한, 도시되고 설명되는 특정 구현예들은 단지 예일 뿐이며, 본 명세서에서 달리 명시되지 않는 한 본 개시를 구현하는 유일한 방법으로 해석되지 않아야 한다. 요소들, 회로들 및 기능들은 불필요한 상세로 본 개시를 모호하게 하지 않기 위해 블록도 형태로 도시될 수 있다. 반대로, 도시 및 설명된 특정 구현예들은 단지 예시적인 것일 뿐이며, 본 명세서에서 달리 명시되지 않는 한 본 개시를 구현하는 유일한 방법으로 해석되지 않아야 한다. 또한, 블록 정의들 및 다양한 블록들 사이의 로직의 분할은 특정 구현예를 예시한다. 본 개시가 많은 다른 분할 솔루션에 의해 실시될 수 있다는 것을 이 분야의 통상의 기술자가 손쉽게 알 수 있을 것이다. 대부분, 타이밍 고려 사항 등에 관한 상세들은, 그러한 상세들이 본 개시의 완전한 이해를 얻는 데 필요하지 않고 관련 분야의 통상의 기술자의 능력 내에 있는 경우 생략되었다.
이 분야의 통상의 기술자는 정보 및 신호가 다양한 상이한 기술들 및 기법들 중 임의의 것을 사용하여 표현될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 몇몇 도면들은 프레젠테이션 및 설명의 명료함을 위해 신호들을 단일 신호로서 예시할 수 있다. 신호는 신호들의 버스를 표현할 수 있으며, 여기서 버스는 다양한 비트 폭들을 가질 수 있고 본 개시는 단일 데이터 신호를 포함한 임의의 수의 데이터 신호에 대해 구현될 수 있다는 것이 이 분야의 통상의 기술자에 의해 이해될 것이다.
본 명세서에 개시된 실시예들과 관련하여 설명된 다양한 예시적인 논리 블록들, 모듈들 및 회로들은 범용 프로세서, 특수 목적 프로세서, 디지털 신호 프로세서(DSP), 집적 회로(IC), 주문형 집적 회로(ASIC), 필드 프로그래밍 가능 게이트 어레이(FPGA) 또는 다른 프로그래밍 가능 로직 디바이스, 이산 게이트 또는 트랜지스터 로직, 이산 하드웨어 컴포넌트들, 또는 본 명세서에 설명된 기능들을 수행하도록 설계된 이들의 임의의 조합 - 이들 모두는 용어 "프로세서"의 사용에 의해 포함됨 - 을 이용하여 구현되거나 수행될 수 있다. 범용 프로세서는 마이크로프로세서일 수 있지만, 대안에서, 프로세서는 임의의 종래의 프로세서, 컨트롤러, 마이크로컨트롤러 또는 상태 머신일 수 있다. 프로세서는 또한 컴퓨팅 디바이스들의 조합, 예컨대 DSP와 마이크로프로세서의 조합, 복수의 마이크로프로세서, DSP 코어와 관련한 하나 이상의 마이크로프로세서, 또는 임의의 다른 그러한 구성으로서 구현될 수 있다. 프로세서를 포함하는 범용 컴퓨터는 특수 목적 컴퓨터로 간주되는 반면, 범용 컴퓨터는 본 개시의 실시예들과 관련된 컴퓨팅 명령어들(예를 들어, 제한 없이, 소프트웨어 코드)을 실행하도록 구성된다.
실시예들은 플로차트, 흐름도, 구조도, 또는 블록도로서 묘사되는 프로세스의 관점에서 설명될 수 있다. 플로차트가 동작 액트들을 순차적인 프로세스로서 설명할 수 있지만, 이러한 액트들 중 다수는 다른 시퀀스로, 병렬로, 또는 실질적으로 동시에 수행될 수 있다. 게다가, 액트들의 순서는 재배열될 수 있다. 프로세스는 방법, 스레드, 기능, 절차, 서브루틴, 서브프로그램, 다른 구조, 또는 이들의 조합들에 대응할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 개시된 방법들은 하드웨어, 소프트웨어 또는 둘 모두로 구현될 수 있다. 소프트웨어로 구현되는 경우, 기능들은 컴퓨터-판독 가능 매체에 하나 이상의 명령어 또는 코드로서 저장되거나 송신될 수 있다. 컴퓨터-판독 가능 매체는 컴퓨터 저장 매체와, 한 장소로부터 다른 장소로의 컴퓨터 프로그램의 전송을 용이하게 하는 임의의 매체를 포함한 통신 매체 둘 모두를 포함한다.
"제1", "제2" 등과 같은 명칭을 사용한 본 명세서에서의 요소에 대한 임의의 언급은 그러한 요소들의 수량 또는 순서를 제한하지 않는다 - 그러한 제한이 명확하게 언급되지 않는 한 -. 오히려, 이러한 명칭들은 본 명세서에서 둘 이상의 요소 또는 요소의 인스턴스들을 구별하는 편리한 방법으로서 사용될 수 있다. 따라서, 제1 및 제2 요소들에 대한 언급은 2개의 요소만이 거기에서 이용될 수 있거나 제1 요소가 소정 방식으로 제2 요소에 선행해야 한다는 것을 의미하지 않는다. 또한, 달리 언급되지 않는 한, 요소들의 세트는 하나 이상의 요소를 포함할 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 주어진 파라미터, 특성 또는 조건과 관련한 용어 "실질적으로"는, 이 분야의 통상의 기술자가 이해할 정도로, 주어진 파라미터, 특성 또는 조건이 허용 가능한 제조 공차들 이내와 같은 적은 정도의 변동을 갖고서 충족되는 것을 의미하고 포함한다. 예로서, 실질적으로 충족되는 특정 파라미터, 특성 또는 조건에 따라, 파라미터, 특성 또는 조건은 적어도 90% 충족되거나, 적어도 95% 충족되거나, 심지어 적어도 99% 충족될 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "위", "아래", "상", "밑에 있는", "상부", "하부" 등과 같은 임의의 상관적인 용어는 본 개시 및 첨부 도면들을 이해함에 있어서 명료함 및 편리함을 위해 사용되며, 문맥이 명확하게 달리 지시하는 경우를 제외하고는, 임의의 특정한 선호, 배향, 또는 순서를 함축하거나 그에 의존하지 않는다.
본 설명에서, 용어 "결합된" 및 그의 파생어들은 2개의 요소가 서로 협력하거나 상호작용한다는 것을 나타내기 위해 사용될 수 있다. 요소가 다른 요소에 "결합된" 것으로 설명되는 경우, 그 요소들은 직접적인 물리적 또는 전기적 접촉 상태에 있을 수 있거나, 개재되는 요소들 또는 층들이 존재할 수 있다. 대조적으로, 요소가 다른 요소에 "직접 결합된" 것으로 설명되는 경우, 개재되는 요소들 또는 층들이 존재하지 않는다. 용어 "접속된"은 본 설명에서 용어 "결합된"과 상호교환적으로 사용될 수 있으며, 명확하게 달리 지시되거나 문맥이 이 분야의 통상의 기술자에게 달리 지시하지 않는 한 동일한 의미를 갖는다.
물체가 정전용량 센서와 접촉하거나 정전용량 센서와 접촉하는 물체의 정전용량 영향력이 변할 때, 정전용량에 있어서의 변화가 접촉의 위치에서 또는 그 부근에서 정전용량 센서 내에서 발생할 수 있다("센서 정전용량"). 전송된 전하의 양이 아날로그-디지털 변환기(ADC)에 의해 디지털 값들로 변환될 수 있고, 프로세서는 그 디지털 값들을 처리하여, 제한 없이, 정전용량 및 정전용량에 있어서의 변화를 결정하거나 터치를 검출할 수 있다.
(본 명세서에서 "자기-정전용량 센서(self-cap sensor)"로 지칭될 수 있는) 자기-정전용량 센서는 접지에 대한 정전용량에 있어서의 변화들에 개별적으로(또는 센서 어레이의 경우에, 집합적으로) 응답하는 정전용량 필드 센서이다. 그들은 전형적으로 접촉 또는 센서와 접촉하는 물체에서의 변화들에 독립적으로 반응하는 로우(row)들 및 컬럼(column)들의 어레이로 레이 아웃된다. 비제한적인 예로서, 자기-정전용량 센서는 플로팅 단자들을 갖는 공통 집적 CMOS 푸시-풀 드라이버 회로부를 사용하는 반복적인 충전-이어서-전송 사이클들을 채용하는 회로를 포함할 수 있다.
상호 정전용량 센서들은 2개의 전극, 즉 구동 전극과 감지 전극 간의 정전용량에 있어서의 변화들에 응답하는 정전용량 필드 센서들이다. 구동 라인들 및 감지 라인들의 각각의 교차점에서의 구동 전극 및 감지 전극 쌍들이 커패시터를 형성한다. 그러한 구동 전극 및 감지 전극의 쌍은 본 명세서에서 "정전용량 센서"로 지칭될 수 있다
일반적으로, 터치 센서의 센서 라인들은, 제한 없이, 터치 패드, 터치 디스플레이, 또는 레벨 센서를 위한 터치 감응식 표면을 제공하는 NxM 센서 라인들의 2차원(2D) 그리드로 배열될 수 있다. 센서 라인들은, 제한 없이, 수지, 유리, 및 플라스틱과 같은 하나 이상의 재료이거나 이를 포함하는 지지 구조물 상에 또는 내에 형성되거나, 달리 그에 의해 지지될 수 있다. 몇몇 경우들에서, 동일한 재료 또는 다른 재료가 터치 센서를 커버하기 위한 절연 보호 오버레이들을 제공할 수 있다.
자기-정전용량 및 상호 정전용량 기법들은 동일한 정전용량 감지 시스템에서 사용될 수 있고, 서로 상보적일 수 있는데, 예를 들어 자기-정전용량이 상호 정전용량을 사용하여 검출되는 접촉 또는 물체에서의 변화를 확인하는 데 사용될 수 있다.
예로서, 정전용량 센서들은 2D 접촉 감응식 표면을 위한 2차원(2D) 배열로 오버레이될 수 있고, 연관된 재료 또는 디바이스를 이용한 레벨 감지 또는 연관된 디바이스 또는 기기와의 사용자 상호작용을 용이하게 할 수 있다. 절연 보호 층들(예컨대, 제한 없이, 수지, 유리, 및/또는 플라스틱)이 정전용량 센서들을 커버하는 데 사용될 수 있고, 본 명세서에서 "오버레이"로 지칭될 수 있다. 오버레이를 갖거나 갖지 않는 그러한 2차원 배열은 본 명세서에서 "정전용량 센서 어레이"로 지칭될 수 있다. 몇몇 응용들에서, 보호 층은, 제한 없이, 정전용량 버튼 유형 배열과 같은 정전용량 센서 어레이를 포함하는 디바이스 또는 기기에 적용되는 유리, 하우징, 페인트 또는 다른 코팅일 수 있다.
자기-정전용량 센서들의 매트릭스 센서 접근법을 사용하는 정전용량 센서 어레이의 비제한적인 예를 사용하여, 전극들은 NxM 정전용량 센서 노드들의 "매트릭스" 어레이를 정의하도록 로우들 및 컬럼들로 연장될 수 있다. 정전용량 센서들의 매트릭스는 각각의 정전용량 센서 노드에서의 전극으로 구성될 수 있거나 - 각각의 전극은 개별적으로 어드레스 가능함 -, 각각의 로우 및 컬럼은 어드레스 가능한 전극일 수 있고 각각의 정전용량 센서 노드는 고유의 로우/컬럼 쌍에 대응한다. 측정 신호(즉, 제한 없이, 구형파, 방형파, 삼각파, 및 정현파 중 하나 이상을 포함하는 임의의 파형을 갖는 시변 자극)가 정전용량 센서 어레이의 전극들에 반복적으로 제공된다. 물체가 정전용량 센서 어레이를 터치할 때, 물체와 전극들 사이의 결합은 전극들 상에서 인출되는 전류를 증가시키고, 이는 정전용량 센서들 중 하나 이상의 자기-정전용량 Cs를 변화시키며(예컨대, 증가시키며), 이러한 센서 정전용량에 있어서의 변화가 검출될 수 있다. 예를 들어, 구동 신호가 전극 로우 2 및 전극 컬럼 3에 인가되는 동안 정전용량에 있어서의 증가가 검출되는 경우, 터치의 위치 또는 이미 터치하고 있는 물체에 있어서의 변화는 로우 2, 컬럼 3일 수 있다. 보간 기법들이 정전용량 센서 노드들 사이의 위치들을 식별하는 데 사용될 수 있다. 정전용량 센서 어레이의 정전용량 센서 노드들은 전극들의 로우들 및 컬럼들의 조합들을 통해 시퀀싱함으로써 순차적으로 스캐닝될 수 있다.
터치 감지 시스템은 터치 센서(제한 없이, 단독이거나, 터치 스크린으로서 배열되거나, 터치 패널에 통합됨) 및 터치 컨트롤러를 포함할 수 있다. 터치 컨트롤러는 펌웨어를 실행하는 컴퓨터 프로세서, 주문형 집적 회로(ASIC)와 같은 특수 목적 프로세서, 또는 (제한 없이, 시스템-온-칩(SoC)의 집적 회로부와 같은) 집적 회로부 내에 구현된 하나 이상의 기능 블록들/모듈들과 같은 지적 재산(IP)일 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "근접"은 정전용량 센서와의 물체의 물리적 접촉, 및 신뢰성 있게 검출되기에 충분한 정전용량 센서의 근방 이내의 물체의 존재 둘 모두를 포함한다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "터치"는 명확하게 달리 지시되지 않는 한 "근접"을 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 개시된 정전용량 센서들은, 제한 없이, 정전용량 센서의 근방으로 가져와지는 물체에 응답하거나, 정전용량 센서가 턴온될 때 이미 정전용량 센서의 근방에 있는 물체에 응답하거나, 정전용량을 변화시키는 물체의 재료의 양 또는 전기적 특성에 있어서의 변화에 응답할 수 있다.
용어 "터치 센서", "정전용량 센서", 및 "자기-정전용량 센서"는 본 명세서에서 자기-정전용량 센서를 지칭하기 위해 상호교환적으로 사용된다. 용어들 "터치 센서 라인" 및 "센서 라인"은 본 명세서에서 자기-정전용량 센서의 센서 라인을 지칭하기 위해 상호교환적으로 사용된다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "기준선 정전용량"은 물체가 센서 라인의 근방에 있지 않을 때의 센서 라인의 자기-정전용량 Cs의 크기(이는 "양"으로서 추가로 특성화될 수 있음)를 의미한다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "기준선 측정 값"은 예컨대 기준선 정전용량의 측정된 값으로서의, 기준선 정전용량에 대응하는 값을 의미한다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "기준선 신호"는 기준선 정전용량을 나타내는 신호를 의미한다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "유도된 정전용량"은 터치 센서가 물체와 접촉할 때의 센서 라인의 자기-정전용량 Cs에 있어서의 변화량 ΔC를 의미한다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "유도된 측정 값"은 예를 들어 유도된 정전용량의 측정된 값으로서의, 유도된 정전용량에 대응하는 값을 의미한다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "유도된 신호"는 유도된 정전용량을 나타내는 신호를 의미한다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "측정 정전용량"은 터치 측정이 수행될 때의 센서 라인의 유효 자기-정전용량을 의미한다. 터치 센서가 물체와 접촉할 때, 측정 정전용량은 기준선 정전용량 및 유도된 정전용량을 포함할 수 있고, 터치 센서가 물체와 접촉하지 않을 때, 유도된 정전용량은 측정 정전용량에 부존재할 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "터치 측정 값"은 측정 정전용량에 대응하는, 측정 회로에 의해 측정 가능한 값을 의미한다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "측정 신호"는 측정 정전용량을 나타내는 신호를 의미한다.
기준선 신호와 연관된 전하 전송은 본 명세서에서 "기준선 전하 전송"으로 지칭될 수 있고, 유도된 신호와 연관된 전하 전송은 본 명세서에서 "유도된 전하 전송"으로 지칭될 수 있다.
논의를 위해, 몇몇 경우들에서 측정 정전용량은 기준선 정전용량 성분 및 유도된 정전용량 성분을 포함하는 것으로 가정될 수 있고, 터치 센서가 물체와 접촉하지 않는 경우, 측정 정전용량에 대한 유도된 정전용량 성분의 기여는 제로인 것으로(또는 중요하지 않은 것으로) 가정된다.
터치 센서의 센서 라인은 정전용량 Cs를 갖는 회로 요소(본 명세서에서 센서 요소로 지칭됨)로서 모델링될 수 있는 연관된 자기-정전용량 Cs를 갖는다. 자기-정전용량 Cs는, 예를 들어, 제한 없이, 몇몇 터치 센서들에서 1 nF(나노패럿)까지, 터치 센서의 물리적 실현에 따라 매우 클 수 있다. 물체가 센서 라인의 근방에 있을 때, 물체는 기준선 정전용량으로부터 자기-정전용량에 있어서의 차이 또는 변화를 유도할 수 있으며, 자기-정전용량에 있어서의 차이 또는 변화는 센서 라인에서 ΔC(본 명세서에서 "유도된 정전용량"으로 지칭됨)로 표시되며, 여기서 유도된 정전용량은 적어도 부분적으로 물체와 센서 라인 사이의 거리에 기초하여 달라진다. 유도된 정전용량은 전형적으로 수 pF(피코패럿) 미만이다.
몇몇 터치 감지 시스템들은 유도된 정전용량에 응답함으로써 동작한다. 유도된 정전용량은 측정 회로(이는 위에서 논의된 바와 같이 ADC를 포함할 수 있음)에 의해 관찰되고, 물체의 존재 또는 터치 패널에 대한 물체의 위치를 결정하는 데 사용될 수 있다.
터치 센서에서의 유도된 정전용량을 관찰하기 위한 하나의 기법은 정전용량에 있어서의 변화가 기준선 전하 전송(즉, 특정 기준선 정전용량을 고려해 볼 때의 전송된 전하의 양)과 측정 전하 전송(즉, 기준선 정전용량 및 유도된 정전용량을 고려해 볼 때의 전송된 전하의 양) 사이의 측정 가능한 차이로부터 관찰되게 하는 전하 전송 기법을 수행하는 것이다. 그러한 측정을 수행하기 위해, (예를 들어, 제한 없이, 본 명세서에서 "측정 펄스들"로 지칭되는 전압 펄스들의 형태의) 전압 변화들이 구동 라인에 그리고 그에 의해 프리차지된 센서 라인에 인가된다. 인가된 전압 변화들에 응답하여 기준선 정전용량을 가로질러 센서 라인으로 전하 전송이 발생한다. 기준선 신호의 진폭은 기준선 전하 전송의 양에 대응한다.
터치 센서의 각자의 센서 라인의 기준선 정전용량은 전형적으로 유도된 정전용량보다 훨씬 더 크며, 따라서 기준선 신호가 또한 전형적으로 유도된 신호보다 상당히 더 크다. 달리 말하면, 측정 신호에 대한 기준선 신호의 상대적 기여는 전형적으로 측정 신호에 대한 유도된 신호의 상대적 기여보다 훨씬 더 크다.
유도된 신호에 비해 큰 기준선 신호는 유도된 신호를 관찰하고/하거나 유도된 측정 값을 결정하려고 시도하는 전형적인 측정 회로에 대한 난제들을 생성할 수 있다. 비제한적인 예로서, 유도된 측정 값은 훨씬 더 큰 기준선 측정 값에 의해 오버-스케일링될 수 있고, 오버 스케일링은 터치 감지 시스템의 최적이 아닌 해상력, 정확도, 또는 선형성을 야기할 수 있다.
더욱이, 터치 시스템의 측정 회로는 전형적으로, 몇몇 경우들에서 기준선 신호들을 포함하고 몇몇 경우들에서 기준선 신호들 및 유도된 신호들 둘 모두를 포함하는 측정 신호들을 핸들링한다. 기준선 신호와 연관된 전하 전송을 유도하는 것은, 예를 들어, 제한 없이, 램프의 정착 타이밍 요건들을 다루기 위해서 측정 회로에 의해 원하는 램프-업/램프-다운을 제공하기 위해 측정 회로의 강한 구동 능력을 요구할 수 있다. 측정 회로에서의 강한 구동 능력은 때때로 빠른 램프-업 및/또는 램프-다운의 큰 전하 전송을 지원하는 데 사용된다. 짧은 지속시간에 걸쳐 큰 전하 전송을 지원하는 큰 구동 전류는 기준선 전하 전송(이 경우에, 최대 전하 전송)으로 인한 정전용량에 비해 훨씬 더 작은 유도된 전하 전송으로 인한 유도된 정전용량을 정밀하게 측정하는 측정 회로의 능력을 감소시킬 수 있다.
본 개시의 발명자들에게 알려진 기법은 측정 신호로부터 기준선 신호를 소거하는 보상 전하를 추가한다. 도 5는 터치 컨트롤러가 본 개시의 발명자들에게 알려진 종래의 전하 보상 회로를 포함하고, 그에 의해 구동기 회로(CCCAP 구동기 회로)가 전압 펄스를 전하 보상 커패시터(CCCAP)에 인가함으로써 보상 회로의 출력에서 전하를 유도하는 터치 시스템을 도시하는 개략도이다. 그러한 보상 회로를 사용함으로써, 측정 회로는 유도된 측정 값들보다 훨씬 더 큰 기준선 측정 값들을 반드시 지원할 필요는 없다.
본 개시의 발명자들은 이제 도 5에 의해 도시된 것과 같은 종래의 전하 보상 회로들에서 전형적으로 요구되는 큰 CCCAP의 큰 실리콘 비용 없이 전하 소거를 갖는 것이 바람직할 것임을 인식한다.
하나 이상의 실시예들은, 일반적으로, 본 개시의 발명자들에게 알려진 종래의 전하 보상 회로들과 연관된 결점들 중 일부 또는 전부 없이 개선된 전하 보상을 제공할 수 있는 증폭된 전하 보상 회로에 관한 것이다. 하나 이상의 실시예들은, 일반적으로, 개선된 전하 보상 회로들 및 전하 보상을 구현하는 터치 컨트롤러들 및 터치 측정들에 관한 것이다. 하나 이상의 실시예들은, 일반적으로, 개시된 실시예들에 따른 터치 컨트롤러들 및 전하 보상 회로들을 포함하는 터치 시스템들에 관한 것이다.
도 1은 하나 이상의 실시예들에 따른, 증폭된 전하 소거를 수행하도록 구성된 터치 컨트롤러 통합 칩(102)(본 명세서에서 "터치 컨트롤러(102)"로도 지칭됨)을 포함하는 터치 감지 시스템(100)을 도시하는 개략도이다.
터치 컨트롤러(102)는 프리차지 회로(106), 측정 회로(108), 제1 및 제2 스위치들(스위치1 및 스위치2), 및 전하 소거 회로(104)(본 명세서에서 "전하 보상 회로(104)"로도 지칭됨)를 포함한다.
전하 소거 회로(104)는 측정 회로(108)에 의해 터치 센서 라인(116)에 제공되는 측정 신호로부터 기준선 신호의 적어도 일부를 소거하기 위한 전하를 주입하도록 배열된다. 전하 소거 회로(104)는 전하 보상 커패시터(110)(본 명세서에서 "CAP(110)"로도 지칭됨), CAP 구동기 회로(112)(본 명세서에서 "구동기 회로(112)"로도 지칭됨), 및 CAP(110)와 직렬로 결합된 프로그래밍 가능 전류 컨베이어(114)(본 명세서에서 "전류 컨베이어(114)"로도 지칭됨)를 포함한다.
터치 컨트롤러(102)는, 여기서 외부 접속성을 제공하는 패드(122)에 의해, 터치 센서의 외부 터치 센서 라인(116)에 결합된다. 프리차지 회로(106)는, 일반적으로, 제한 없이, 터치 컨트롤러(102)의 2개의 반대의 전압 레일 소스들(120) 중 하나, 예를 들어 VDD 또는 접지에 대응하는(예를 들어, 제한 없이, 그와 실질적으로 동일한) 전압 레벨을 나타내는 전압을 생성하도록 구성된다. 비제한적인 예로서, 프리차지 회로(106)는 전압 인버터일 수 있다. 스위치들(스위치1 및 스위치2)은 프리차지 회로(106)에 의해 생성된 제1 또는 제2 전압 레일을 나타내는 전압을 터치 센서 라인(116)에 선택적으로 인가하고 그에 의해, 경우에 따라, 터치 센서 라인(116)을 제1 전압 레일, 제2 전압 레일, 또는 그들 사이의 중간 전압으로 프리차지하도록 배열된 CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) 트랜지스터 유형 스위치들이다.
측정 회로(108)는, 일반적으로, 적어도 부분적으로 제어 신호(124)(예를 들어, 제한 없이, 측정 펄스들 및 구동기 펄스들을 생성하기 위한 타이밍을 표시하는 데 사용되는 디지털 신호 표명들)에 응답하여 측정 펄스들을 생성하도록 구성된다. 그러한 측정 펄스는 전압 V1(V1로 대체로 단조 방식으로 증가하는 전압 레벨을 나타내는 전압)로의 펄스의 상승 에지, 또는 전압 V2(예를 들어, V2로 대체로 단조로 감소하는 전압 레벨을 나타내는 전압)로의 펄스의 하강 에지를 포함할 수 있다. 측정 회로는 또한 유도된 정전용량을 포함하는 측정 정전용량을 검출하도록 구성된다.
비제한적인 예로서, 측정 회로(108)는 전압 펄스 생성기 또는 펄스 성형 회로(집합적으로, "전압 펄스 생성기"), 전류 컨베이어, 적분기, 및 아날로그-디지털 변환기(ADC)를 포함할 수 있다. 측정 회로(108)에 의한 기준선 측정에서, 기준선 정전용량이 관찰되고 유도된 정전용량은 부존재한다. 터치 측정에서, 기준선 정전용량 및 유도된 정전용량 둘 모두를 포함할 수 있는 측정 정전용량이 관찰된다. 일반적으로, 터치 측정 값(기준선 정전용량 및 유도된 정전용량을 나타내는 값)과 기준선 측정 값(기준선 정전용량을 나타내는 값) 사이의 차이는 유도된 측정 값(유도된 정전용량을 나타내는 값)이다. 유도된 측정 값은 센서 라인에서의 접촉 및 각자의 센서 라인을 포함하는 터치 센서에서의 그러한 접촉의 위치에 관해 터치 컨트롤러의 로직(도 1에 의해 도시되지 않은 로직)에게 알리는 데 사용될 수 있다.
구동기 회로(112)는, 일반적으로, 적어도 부분적으로 제어 신호(124)에 응답하여 펄스형 전압 신호(118)(본 명세서에서 "구동기 펄스(118)"로도 지칭됨)를 생성하도록 구성된다. 구동기 회로(112)는 제어 신호(124)에 적어도 부분적으로 기초하여 측정 회로(108)에 의해 생성된 측정 펄스들의 타이밍을 인식하기 때문에, 구동기 펄스(118)는 측정 회로(108)에 의해 생성된 측정 펄스와 실질적으로 동일한 또는 반대의(극성의 면에서 - 즉, 증가하는 또는 감소하는 전압 레벨) 전압 변화를 나타낼 수 있다. 전류 컨베이어(114)가 네거티브 출력을 갖는/사용하는 실시예들에서, 구동기 펄스(118)는, 주어진 시점에서, 측정 회로(108)에 의해 생성된 측정 펄스와 동일한 전압 변화 극성을 나타낼 수 있다. 전류 컨베이어(114)가 포지티브 출력을 갖는/사용하는 실시예들에서, 구동기 펄스(118)는, 주어진 시점에서, 측정 회로(108)에 의해 생성된 측정 펄스와 반대의 전압 변화 극성을 나타낼 수 있다.
CAP(110)는 터치 컨트롤러(102)의 온-칩 커패시터, 비제한적인 예로서, 금속-절연체-금속 커패시터와 폴리-폴리 커패시터의 조합을 포함하는 온-칩 커패시터일 수 있다.
전류 컨베이어(114)는 전류들(예를 들어, 제한 없이, 진폭, 피크 진폭과 같은 전류 신호의 특성들)에 의해 주로 결정되는 응답을 갖는 전류 모드 회로의 유형이고, 그러한 회로의 입력들 및 출력들은 전류들이다. 전류 컨베이어(114)는 전자 디바이스이고, 보다 구체적으로는, 동작 동안, 다중 이득(예를 들어, 제한 없이, 약 1.5x, 2x, 10x, 20x, 또는 그 초과)의 형태의 미리 결정된 전류 이득을 나타내는 전자 증폭기이지만, 전류 컨베이어(114)는 프로그래밍 가능하고 선택적으로 리프로그래밍 가능하기 때문에, 미리 결정된 전류 이득은 프로그래밍될 수 있으며 설계에 의해 고정되지 않는다. 하나 이상의 실시예들에서, 전류 컨베이어(114)의 전류 이득은 아래에서 논의되는 증폭된 소거 전하 ΔQamp의 생성 동안 분수 또는 단위 이득으로 설정되지 않지만, 다중 이득으로서 프로그래밍되지만 분수 또는 단위 이득으로 프로그래밍 가능한 전류 이득을 갖는 전류 컨베이어의 사용은 본 개시의 범위를 초과하지 않는다. 몇몇 실시예들에서, 전류 컨베이어(114)의 전류 이득은 초기화되고/되거나 원하는 전류 이득 값으로 튜닝될 수 있다. 하나 이상의 실시예들에서, 전류 컨베이어(114)의 전류 이득 G를 튜닝하는 것은, 제한 없이, 원하는 전류 이득이 실현되는 것과 같이 조건이 충족될 때까지 전류 이득 G가 다수의 리프로그래밍 사이클들에 걸쳐 증분 증가들 또는 감소들로 리프로그래밍되게 하는 프로세스이다. 튜닝은 응용에서의 비이상적인 조건들에 대처하도록 전류 컨베이어(114)의 전류 이득을 리프로그래밍하는 기법의 비제한적인 예이다. 전류 컨베이어(114)의 초기화된 전류 이득이, 비제한적인 예로서, CCCAP의 가능한 프로세스 변동으로 인해 원하는 증폭된 소거 전하를 생성하지 않는다고 가정하면, 리프로그래밍 가능한 컨베이어는 튜닝 프로세스를 겪을 수 있는데, 예를 들어, 제한 없이, 원하는 증폭된 소거 전하 또는 원하는 증폭된 소거 전하로부터의 최소의 테스트된 차이를 생성하는 프로그래밍된 값을 찾으려고 시도하기 위해 한 번에 하나의 "증분"만큼 이득을 스위프 업/다운(sweep up/down)한다.
전류 컨베이어(114)는 CAP(110)의 상부 플레이트에 결합된 입력, 및 측정 회로(108)와 패드(122) 사이의 전하 전송 경로에 결합된 출력(경우에 따라, 포지티브 또는 네거티브)을 갖도록 배열된다.
하나 이상의 실시예들에서, 전류 컨베이어(114)의 전류 이득 G의 값은 전류 컨베이어(114)에 의해 제공되는 증폭된 소거 전하 ΔQamp를 포함하는 증폭된 전류가 측정 회로(108)에 알려진 미리 지정된 양만큼 터치 센서 라인(116)과 측정 회로(108) 사이의 전하 전송을 감소시키기에 충분한 크기를 갖도록 설정될 수 있다. 하나 이상의 실시예들에서, 미리 지정된 양은 기준선 전하 전송의 예상된 크기에 대응하거나, 유도된 정전용량을 식별하기 위해 측정 회로(108) 상의 스트레스를 감소시키기에 충분한 임의의 양의 전하 전송 감소에 대응할 수 있다.
아래의 식 1, 식 2, 및 식 3은 전하 소거 ΔQamp가 전류 컨베이어(114)를 위한 프로그래밍 가능 전류 컨베이어를 사용함으로써 어떻게 획득되는지를 예시한다.
구동기 펄스(118)를 CAP(110)의 하부 플레이트에 인가함으로써 전류 컨베이어(114)의 입력에서 주입된 초기 소거 전하 ΔQinitial에 대해, ΔQinitial은 식 1에서 CAP(110)의 하부 플레이트에 인가되고 ΔVcapdriver로서 표시되는 구동기 펄스(118)의 진폭 및 CCAP로서 표시되는 CAP(110)의 정전용량으로서 표현될 수 있다:
[식 1]
전류 컨베이어(114)에 대해, 그의 입력과 포지티브 출력 사이의 관계들은 식 2 및 식 3으로서 표현된다:
[식 2]
[식 3]
고려된 동작에서, 초기 소거 전하 ΔQinitial은 전류 컨베이어(114)의 입력에서 수신되고, 이에 응답하여, 증폭된 소거 전하 ΔQamp가 전류 컨베이어(114)의 출력에서 생성된다. 전류 컨베이어(114)는 증폭된 소거 전하 ΔQamp가 센서 라인에서(그리고 보다 구체적으로는 측정 회로(108)와 패드(122) 사이의 전하 전송 경로에서) 주입되어서, 측정 펄스를 터치 센서 라인(116)에 인가함으로써 야기되는 전압 변화들로 인해 터치 센서 라인(116)을 가로질러 전송되는 측정 전하 ΔQ를 감소시키도록 전하 소거 회로(104)에 배열된다. 초기 소거 전하 ΔQinitial에 대한 증폭된 소거 전하 ΔQamp의 관계는 식 4에 의해 표현된다:
[식 4]
특히, (도 5에서의 CCCAP와 같은) 본 개시의 발명자들에게 알려진 종래의 보상 회로에서 사용되는 것보다 더 작은 면적의(즉, 실리콘 리얼 에스테이트(silicon real estate)의 면에서) 커패시터가 CAP(110)에 대해 사용될 수 있다. 감소된 면적의 정도는 전류 컨베이어(114)의 전류 이득의 증가에 비례한다. 전류 컨베이어(114)가 작은 이득을 갖도록 프로그래밍되는 경우, CAP(110)는 도 5에서의 CCCAP보다 약간만 더 작을 수 있고, 전류 컨베이어(114)가 큰 이득을 갖도록 프로그래밍되는 경우, CAP(110)는 도 5에서의 CCCAP보다 훨씬 더 작을 수 있다. 비제한적인 예로서, 전류 이득을 10x로 설정함으로써, CAP(110)의 커패시터 값 및 그에 따라 그의 면적은 (도 5에서의 CCCAP와 같은) 종래의 전하 보상 커패시터들의 1/10로 감소되고 실질적으로 동일한 증폭된 소거 전하 ΔQamp를 획득할 수 있다.
측정 회로(108)에 의해 생성된 측정 펄스에 응답하여 터치 센서 라인(116)에서 주입되는 측정 전하 ΔQ는 기준선 전하 전송의 예상된 크기와 같은 지정된 양과 실질적으로 동일한 양만큼 감소된다. 따라서, 측정 신호의 진폭은 예상된 기준선 신호의 양만큼 상응하여 감소되고 유도된 신호에 대응하는 측정 신호의 부분이 남는다.
특히, 기준선 측정 전하가 (상당히) 감소되기 때문에, 측정 회로는 기준선 커패시터를 구동하기 위해 강한 전류 구동 능력을 지원할 필요가 없다. 이것은 센서 라인에서의 빠른 안정된 램프(fast settled ramp)가 큰 기준선 커패시터와는 관계없이(또는 부분적으로 관계없이) 획득될 수 있다는 것을 의미한다. . 또한, 개시된 전하 소거 회로(104)는 본 개시의 발명자들에게 알려진 종래의 보상 회로들보다 요구되는 리얼 에스테이트(레이아웃 면적)의 면에서 더 비용 효과적이다.
도 2는 하나 이상의 실시예들에 따른, 증폭된 전하 소거를 사용하여 터치 센서의 자기-정전용량 측정을 수행하기 위한 프로세스(200)를 도시하는 흐름도이다.
프로세스(200)의 동작(202)에서, 스위치1이 턴오프되고 스위치2가 턴온된 상태에서, 터치 센서 라인(제한 없이, 터치 센서 라인(116))은 (예를 들어, 제한 없이, 프리차지 회로(106)에 의해) 제1 전압 레일(예를 들어, 제한 없이, GROUND 또는 VDD)로 프리차지된다.
프로세스(200)의 동작(204)에서, 스위치2가 턴오프되고 스위치1이 턴온된 상태에서, 터치 센서 라인에서 제1 측정 펄스(예를 들어, 제한 없이, V1로의 상승 전압 에지를 갖는 펄스)를 인가함으로써 터치 센서 라인에서 (예를 들어, 측정 회로(108)에 의해) 측정 전하를 주입한다.
프로세스(200)의 동작(206)에서, 제1 측정 펄스가 터치 센서 라인에서 인가되는 동안, 제1 증폭된 소거 전하가 (예를 들어, 제한 없이, 전하 소거 회로(104)에 의해) 센서 라인에서 주입된다. 제1 증폭된 소거 전하의 크기는 기준선 전하 전송의 예상된 크기와 실질적으로 동일한 크기를 갖는다.
프로세스(200)의 동작(208)에서, 스위치1이 턴오프되고 스위치2가 턴온된 상태에서, 터치 센서 라인은 (예를 들어, 제한 없이, 프리차지 회로(106)에 의해) 제2 전압 레일(예를 들어, 제한 없이, 동작(202)에서의 VDD 또는 GROUND 중 다른 것)로 프리차지된다.
프로세스(200)의 동작(210)에서, 스위치2가 턴오프되고 스위치1이 턴온되는 동안, 터치 센서 라인에서 제2 측정 펄스(예를 들어, 제한 없이, V2로의 하강 전압 에지)를 인가함으로써 (예를 들어, 측정 회로(108)에 의해) 센서 라인에서 측정 전하가 주입된다.
프로세스(200)의 동작(212)에서, 제2 측정 펄스가 터치 센서 라인에서 인가되는 동안, (예를 들어, 전하 소거 회로(104)에 의해) 센서 라인에서 제2 증폭된 소거 전하를 주입한다. 제2 증폭된 소거 전하는 기준선 전하 전송의 예상된 크기와 실질적으로 동일한 크기를 갖는다.
프로세스(200)의 동작(214)에서, 스위치1이 턴오프되고 스위치2가 턴온된 상태에서, 터치 센서 라인은 (예를 들어, 제한 없이, 프리차지 회로(106)에 의해) 제1 전압 레일로 프리차지된다.
도 3은 하나 이상의 실시예들에 따른, 프로세스(200) 동안 증폭된 소거 전하를 주입하기 위한 프로세스(300)를 도시하는 흐름도이다. 하나 이상의 실시예들에서, 측정 펄스에 의해 나타내어지는 전압 변화와 동일한 또는 반대인 전압 변화를 나타내는 구동기 펄스가 생성된다. 프로세스(300)에 의해 생성되는 구동기 펄스들 중 하나는 측정 펄스에 의해 나타내어지는 전압 변화와 동일한 전압 변화를 나타내야 하고, 프로세스(300)에 의해 생성되는 구동기 펄스들 중 하나는 측정 펄스에 의해 나타내어지는 전압 변화와 반대인 전압 변화를 나타내야 한다.
동작(302)에서, 프로세스(300)는 (경우에 따라) 제1 측정 펄스 또는 반전된 제1 측정 펄스에 의해 나타내어지는 전압 변화를 추적하는 전압 변화들을 나타내는 전압 변화를 갖는 구동기 펄스를 보상 커패시터의 하부 플레이트에 인가함으로써 제1 초기 소거 전하를 생성한다.
동작(304)에서, 프로세스(300)는 전류 컨베이어에서 제1 초기 소거 전하를 증폭시킴으로써 터치 센서 라인에서 제1 증폭된 소거 전하를 주입한다.
동작(306)에서, 프로세스(300)는 (경우에 따라) 제2 측정 펄스 또는 반전된 제2 측정 펄스에 의해 나타내어지는 전압 변화를 추적하는 전압 변화들을 나타내는 제2 구동기 펄스를 인가함으로써 제2 초기 소거 전하를 생성한다.
동작(308)에서, 프로세스(300)는 전류 컨베이어에서 제2 초기 소거 전하를 증폭시킴으로써 터치 센서 라인에서 제2 증폭된 소거 전하를 주입한다.
도 4는 도 1의 패드(122)로부터 관찰 가능한, 스캔 지속시간(412)에 걸쳐 터치 센서 라인(116)에서의 전압 레벨들에 의해 생성되는 기준선 커패시터 스캔 신호의 파형(400)을 도시하는 도면이다. 도 4에 도시된 특정 예에서, 제1 전압 레일은 GROUND를 지칭하고 제2 전압 레일은 VDD를 지칭한다. 터치 센서 라인(116)에서의 전압 레벨 V1로의 상승 에지는 적어도 2개의 램프 기울기들, 제1 램프 기울기(414) 및 제2 램프 기울기(416)를 포함한다. 터치 센서 라인(116)에서의 VDD로부터의 전압 레벨 V2로의 하강 에지는 적어도 2개의 램프 기울기들, 제1 램프 기울기(414') 및 제2 램프 슬로우(416')를 포함한다. 터치 센서 라인(116)에서의 전압은 본 명세서에 설명된 터치 센서 라인(116) 상의 전하 소거로 인해 제1 측정 페이즈(404)의 제1 부분 동안(그리고 하강 에지에 대하여, 제2 측정 페이즈(408)의 제1 부분 동안) GROUND와 V1의 약 90% 사이의 제1 램프 기울기(414)를 나타내고(그리고 하강 에지에 대하여, VDD와 VDD-V2의 약 90% 사이의 제1 램프 기울기(414')를 유사하게 나타내고), 측정 회로(108)는 기준선 커패시터를 충전하기 위한 구동 전류를 생성하지 않는다. 터치 센서 라인(116)에서의 전압은 제1 측정 페이즈(404)의 제2의 나중의 부분 동안(그리고 하강 에지에 대하여, 제2 측정 페이즈(408)의 제2 부분 동안) 약 90% V1과 약 V1 사이의 제2 램프 기울기(416)를 나타낸다(그리고 하강 에지에 대하여, VDD-V2의 약 90%와 약 V2 사이의 제1 램프 슬로우(416')를 유사하게 나타낸다). 측정 회로(108)는 V1의 마지막 약 10%(그리고 하강 에지에 대하여, VDD-V2의 마지막 약 10%)에 대한 기준선 커패시터를 충전하기 위한 구동 전류를 생성한다. GROUND로부터 V1로 그리고 VDD로부터 VDD-V2로 기준선 커패시터에서의 전압 변화를 구동하기 위해 측정 회로(108)에 의해 생성되는 총 구동 전류는 V1 및 VDD-V2의 약 10% 이하에 기인한다. 특히, 전류 컨베이어(114)에 의한 전하 증폭과 함께, V1의 그리고 V2로의 나머지 10%는 기준선 전하 전송의 전체를 소거하기 위해 원하는 증폭된 소거 전하 ΔQamp가 획득되도록 전류 컨베이어(114)의 전류 이득 G를 프로그래밍함으로써 충분히 보상된다. 따라서, 측정 회로(108)는 기준선 커패시터를 구동하기 위한 구동 전류를 제공할 필요가 없다.
도면은 스캔 지속시간(412)의 5개의 페이즈: (GROUND로의) 제1 프리차지 페이즈(402), 제1 측정 펄스가 V1로의 상승 전압 펄스를 생성하기 위해 인가되는 제1 측정 페이즈(404), (VDD로의) 제2 프리차지 페이즈(406), 제2 측정 펄스가 V2로의 하강 전압 펄스를 생성하기 위해 인가되는 제2 측정 페이즈(408), 및 (다시 GROUND로의) 제3 프리차지 페이즈(410) 동안 스위치1 및 스위치2의 동작 및 스위치 제어를 위한 콜아웃들을 포함한다.
특히, 본 개시를 이해한 이 분야의 통상의 기술자에게 명백할 개시된 실시예들에 대한 사소한 변경들 및/또는 추가들과 함께, 본 개시의 범위를 초과함이 없이, 본 명세서에서 논의된 극성들은 반전될 수 있고 중간 전압 레벨들이 사용될 수 있다.
본 개시에서 사용된 바와 같이, 복수의 요소들과 관련한 용어 "조합"은 모든 요소들의 조합, 또는 요소들 중 일부의 요소들의 다양한 상이한 하위조합들 중 임의의 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 문구 "A, B, C, D, 또는 이들의 조합들"은 A, B, C, 또는 D 중 임의의 하나; A, B, C, 및 D 각각의 조합; 및 A, B, C, 또는 D의 임의의 하위조합, 예컨대 A, B, 및 C; A, B, 및 D; A, C, 및 D; B, C, 및 D; A 및 B; A 및 C; A 및 D; B 및 C; B 및 D; 또는 C 및 D를 지칭할 수 있다.
본 개시에서 그리고 특히 첨부된 청구항(예컨대, 제한 없이, 첨부된 청구항의 본문)에서 사용되는 용어는 일반적으로 "개방형" 용어로서 의도된다(예컨대, 제한 없이, 용어 "포함하는"은 "~를 포함하지만, 이로 제한되지 않는"으로 해석되어야 하고, 용어 "갖는"은 "적어도 ~를 갖는"으로 해석되어야 하고, 용어 "포함하다"는 "~를 포함하지만, 이로 제한되지 않는다"로 해석되어야 한다). 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "각각"은 일부 또는 전체를 의미한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "각각 및 모든"은 전체를 의미한다.
또한, 도입된 청구항 열거의 특정 수가 의도되는 경우, 그러한 의도는 그 청구항에 명확하게 열거될 것이며, 그러한 열거의 부재 시에 그러한 의도는 존재하지 않는다. 예를 들어, 이해를 돕기 위해, 하기의 첨부된 청구항들은 청구항 열거를 도입하기 위해 도입 문구 "적어도 하나" 및 "하나 이상"의 사용을 포함할 수 있다. 그러나, 그러한 문구의 사용은 부정관사("a" 또는 "an")에 의한 청구항 열거의 도입이 그러한 도입된 청구항 열거를 포함하는 임의의 특정 청구항을, 동일 청구항이 도입 문구 "하나 이상" 또는 "적어도 하나" 및 "a" 또는 "an"과 같은 부정관사를 포함하는 경우에도, 하나의 그러한 열거만을 포함하는 실시예로 제한한다는 것을 암시하는 것으로 해석되지 않아야 하며(예컨대, 제한 없이, "a" 및/또는 "an"은 "적어도 하나" 또는 "하나 이상"을 의미하는 것으로 해석되어야 함); 이는 청구항 열거를 도입하는 데 사용되는 정관사의 사용에 대해 적용된다.
또한, 도입된 청구항 열거의 특정 수가 명확하게 열거될지라도, 당업자는 그러한 열거가 적어도 열거된 수를 의미하는 것으로 해석되어야 한다는 것을 인식할 것이다(예컨대, 제한 없이, 다른 수식어가 없는, "2개의 열거"의 꾸밈이 없는 열거는 적어도 2개의 열거 또는 2개 이상의 열거를 의미한다). 더욱이, "A, B 및 C 중 적어도 하나 등" 또는 "A, B 및 C 중 하나 이상 등"과 유사한 규약이 사용되는 그러한 경우에, 일반적으로 그러한 구성은 A 단독, B 단독, C 단독, A 및 B 함께, A 및 C 함께, B 및 C 함께, 또는 A, B 및 C 함께 등을 포함하는 것으로 의도된다.
또한, 설명에서든, 청구항에서든, 또는 도면에서든, 2개 이상의 대안적인 용어를 제시하는 임의의 이접 단어 또는 문구는 용어들 중 하나, 용어들 중 어느 하나, 또는 둘 모두의 용어를 포함하는 가능성을 고려하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, 문구 "A 또는 B"는 "A" 또는 "B" 또는 "A 및 B"의 가능성을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 개시의 추가의 비제한적인 실시예들은 다음을 포함한다:
실시예 1: 전하 소거 회로로서, 커패시터; 커패시터에 펄스형 전압 신호를 인가하도록 배열된 구동기 회로; 및 프로그래밍 가능한 이득을 갖는 전류 컨베이어를 포함하며, 전류 컨베이어는 펄스형 전압 신호에 응답하여 커패시터에 의해 생성되는 초기 전하를 증폭시키고 증폭된 전하를 전하 소거 회로의 출력에 제공하도록 배열되는, 전하 소거 회로.
실시예 2: 전류 컨베이어는 포지티브 출력 또는 네거티브 출력 중 하나를 포함하는, 실시예 1에 따른 전하 소거 회로.
실시예 3: 네거티브 출력은 입력 신호의 극성에 대해 출력 신호의 극성을 반전시키도록 구성되는, 실시예 1 또는 실시예 2에 따른 전하 소거 회로.
실시예 4: 포지티브 출력은 입력 신호의 극성에 대해 출력 신호의 극성을 추적하도록 구성되는, 실시예 1 내지 실시예 3 중 어느 한 실시예에 따른 전하 소거 회로.
실시예 5: 터치 감지 시스템의 감지 라인의 커패시터를 가로지른 전하 전송을 감소시키는 방법으로서, 터치 센서 라인을 제1 전압 레일로 프리차지하는 단계; 터치 센서 라인에서 제1 측정 전하를 주입하는 단계; 터치 센서 라인에서 제1 증폭된 소거 전하를 주입하는 단계; 터치 센서 라인을 제2 전압 레일로 프리차지하는 단계; 터치 센서 라인에서 제2 측정 전하를 주입하는 단계; 터치 센서 라인에서 제2 증폭된 소거 전하를 주입하는 단계; 및 터치 센서 라인을 제1 전압 레일로 프리차지하는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 6: 터치 센서 라인에서 제1 측정 전하 또는 제2 측정 전하를 주입하는 단계는, 제1 측정 전하 또는 제2 측정 전하를 생성하기 위해 터치 센서 라인에서 제1 또는 제2 측정 펄스를 인가하는 단계를 포함하는, 실시예 5에 따른 방법.
실시예 7: 터치 센서 라인에서 제1 증폭된 소거 전하 또는 제2 증폭된 소거 전하를 주입하는 단계는, 각각, 제1 증폭된 소거 전하 또는 제2 증폭된 소거 전하를 생성하기 위해 보상 커패시터에서 제1 또는 제2 구동기 펄스를 인가하는 단계를 포함하는, 실시예 5 또는 실시예 6에 따른 방법.
실시예 8: 터치 센서 라인에서 제1 측정 전하 또는 제2 측정 전하를 주입하기 위해 생성된 측정 펄스에 의해 나타내어지는 전압 변화들을 추적하는 전압 변화들을 나타내는 제1 또는 제2 구동기 펄스를 생성하는 단계를 포함하는, 실시예 5 내지 실시예 7 중 어느 한 실시예에 따른 방법.
실시예 9: 터치 센서 라인에서 제1 측정 전하 또는 제2 측정 전하를 주입하기 위해 생성된 측정 펄스에 대응하는 반전된 측정 펄스에 의해 나타내어지는 전압 변화들을 추적하는 전압 변화들을 나타내는 제1 또는 제2 구동기 펄스를 생성하는 단계를 포함하는, 실시예 5 내지 실시예 8 중 어느 한 실시예에 따른 방법.
실시예 10: 터치 컨트롤러로서, 패드; 프리차지 회로; 측정 회로; 및 패드와 측정 회로 사이의 전하 전송 경로에 증폭된 소거 전하를 제공하도록 배열된 전하 소거 회로를 포함하며, 전하 소거 회로는, 커패시터; 커패시터에 펄스형 전압 신호를 인가하도록 배열된 구동기 회로; 및 펄스형 전압 신호에 응답하여 커패시터에 의해 생성되는 초기 전하를 증폭시키고 증폭된 전하를 전하 소거 회로의 출력에 제공하도록 배열된, 프로그래밍 가능한 이득을 갖는 전류 컨베이어를 포함하는, 터치 컨트롤러.
실시예 11: 구동기 회로는 측정 회로에 의해 생성된 측정 펄스에 의해 나타내어지는 전압 변화들을 추적하는 전압 변화들을 나타내는 구동기 펄스를 생성하도록 구성되는, 실시예 10에 따른 터치 컨트롤러.
실시예 12: 구동기 회로는 측정 회로에 의해 생성된 측정 펄스에 대응하는 반전된 측정 펄스에 의해 나타내어지는 전압 변화들을 추적하는 전압 변화들을 나타내는 구동기 펄스를 생성하도록 구성되는, 실시예 10 또는 실시예 11에 따른 터치 컨트롤러.
실시예 13: 전류 컨베이어의 출력은 네거티브 출력 및 포지티브 출력 중 하나인, 실시예 10 내지 실시예 12 중 어느 한 실시예에 따른 터치 컨트롤러.
실시예 14: 프리차지 회로를 패드에 선택적으로 결합하도록 배열된 제1 스위치; 및 측정 회로 및 전하 소거 회로를 패드에 선택적으로 결합하도록 배열된 제2 스위치를 포함하는, 실시예 10 내지 실시예 13 중 어느 한 실시예에 따른 터치 컨트롤러.
본 개시가 소정의 예시된 실시예들과 관련하여 본 명세서에서 설명되었지만, 이 분야의 통상의 기술자는 본 발명이 그런 식으로 제한되지 않는다는 것을 인지 및 인식할 것이다. 오히려, 예시되고 설명된 실시예들에 대한 많은 추가, 삭제 및 수정이 그의 법적 등가물과 함께 이하에서 청구되는 바와 같은 본 발명의 범위로부터 벗어남이 없이 이루어질 수 있다. 또한, 하나의 실시예로부터의 특징들은 본 발명자에 의해 고려되는 바와 같은 본 발명의 범위 내에 여전히 포함되면서 다른 실시예의 특징들과 조합될 수 있다.
Claims (14)
- 전하 소거 회로로서,
커패시터;
상기 커패시터에 펄스형 전압 신호를 인가하도록 배열된 구동기 회로; 및
프로그래밍 가능한 이득을 갖는 전류 컨베이어를 포함하며, 상기 전류 컨베이어는 상기 펄스형 전압 신호에 응답하여 상기 커패시터에 의해 생성되는 초기 전하를 증폭시키고 증폭된 전하를 상기 전하 소거 회로의 출력에 제공하도록 배열되는, 전하 소거 회로. - 제1항에 있어서, 상기 전류 컨베이어는 포지티브 출력 또는 네거티브 출력 중 하나를 포함하는, 전하 소거 회로.
- 제2항에 있어서, 상기 네거티브 출력은 입력 신호의 극성에 대해 출력 신호의 극성을 반전시키도록 구성되는, 전하 소거 회로.
- 제3항에 있어서, 상기 포지티브 출력은 입력 신호의 극성에 대해 출력 신호의 극성을 추적하도록 구성되는, 전하 소거 회로.
- 터치 감지 시스템의 감지 라인의 커패시터를 가로지른 전하 전송을 감소시키는 방법으로서,
터치 센서 라인을 제1 전압 레일로 프리차지하는 단계;
상기 터치 센서 라인에서 제1 측정 전하를 주입하는 단계;
상기 터치 센서 라인에서 제1 증폭된 소거 전하를 주입하는 단계;
상기 터치 센서 라인을 제2 전압 레일로 프리차지하는 단계;
상기 터치 센서 라인에서 제2 측정 전하를 주입하는 단계;
상기 터치 센서 라인에서 제2 증폭된 소거 전하를 주입하는 단계; 및
상기 터치 센서 라인을 상기 제1 전압 레일로 프리차지하는 단계를 포함하는, 방법. - 제5항에 있어서, 상기 터치 센서 라인에서 상기 제1 측정 전하 또는 상기 제2 측정 전하를 주입하는 단계는,
상기 제1 측정 전하 또는 상기 제2 측정 전하를 생성하기 위해 상기 터치 센서 라인에서 제1 또는 제2 측정 펄스를 인가하는 단계를 포함하는, 방법. - 제5항에 있어서, 상기 터치 센서 라인에서 상기 제1 증폭된 소거 전하 또는 상기 제2 증폭된 소거 전하를 주입하는 단계는,
각각, 상기 제1 증폭된 소거 전하 또는 상기 제2 증폭된 소거 전하를 생성하기 위해 보상 커패시터에서 제1 또는 제2 구동기 펄스를 인가하는 단계를 포함하는, 방법. - 제7항에 있어서, 상기 터치 센서 라인에서 상기 제1 측정 전하 또는 상기 제2 측정 전하를 주입하기 위해 생성된 측정 펄스에 의해 나타내어지는 전압 변화들을 추적하는 전압 변화들을 나타내는 상기 제1 또는 제2 구동기 펄스를 생성하는 단계를 포함하는, 방법.
- 제7항에 있어서, 상기 터치 센서 라인에서 상기 제1 측정 전하 또는 상기 제2 측정 전하를 주입하기 위해 생성된 측정 펄스에 대응하는 반전된 측정 펄스에 의해 나타내어지는 전압 변화들을 추적하는 전압 변화들을 나타내는 상기 제1 또는 제2 구동기 펄스를 생성하는 단계를 포함하는, 방법.
- 터치 컨트롤러로서,
패드;
프리차지 회로;
측정 회로; 및
상기 패드와 상기 측정 회로 사이의 전하 전송 경로에 증폭된 소거 전하를 제공하도록 배열된 전하 소거 회로를 포함하며, 상기 전하 소거 회로는,
커패시터,
상기 커패시터에 펄스형 전압 신호를 인가하도록 배열된 구동기 회로, 및
상기 펄스형 전압 신호에 응답하여 상기 커패시터에 의해 생성되는 초기 전하를 증폭시키고 증폭된 전하를 상기 전하 소거 회로의 출력에 제공하도록 배열된, 프로그래밍 가능한 이득을 갖는 전류 컨베이어를 포함하는, 터치 컨트롤러. - 제10항에 있어서, 상기 구동기 회로는 상기 측정 회로에 의해 생성된 측정 펄스에 의해 나타내어지는 전압 변화들을 추적하는 전압 변화들을 나타내는 구동기 펄스를 생성하도록 구성되는, 터치 컨트롤러.
- 제10항에 있어서, 상기 구동기 회로는 상기 측정 회로에 의해 생성된 측정 펄스에 대응하는 반전된 측정 펄스에 의해 나타내어지는 전압 변화들을 추적하는 전압 변화들을 나타내는 구동기 펄스를 생성하도록 구성되는, 터치 컨트롤러.
- 제10항에 있어서, 상기 전류 컨베이어의 출력은 네거티브 출력 및 포지티브 출력 중 하나인, 터치 컨트롤러.
- 제10항에 있어서,
상기 프리차지 회로를 상기 패드에 선택적으로 결합하도록 배열된 제1 스위치; 및
상기 측정 회로 및 상기 전하 소거 회로를 상기 패드에 선택적으로 결합하도록 배열된 제2 스위치를 포함하는, 터치 컨트롤러.
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| CN102216892A (zh) * | 2008-10-22 | 2011-10-12 | 爱特梅尔公司 | 传感器及感测方法 |
| US10955973B2 (en) * | 2013-04-16 | 2021-03-23 | Atmel Corporation | Differential sensing for touch sensors |
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