[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

KR102348144B1 - 전류 컨베이어를 이용한 터치입력 감지장치 - Google Patents

전류 컨베이어를 이용한 터치입력 감지장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102348144B1
KR102348144B1 KR1020200173498A KR20200173498A KR102348144B1 KR 102348144 B1 KR102348144 B1 KR 102348144B1 KR 1020200173498 A KR1020200173498 A KR 1020200173498A KR 20200173498 A KR20200173498 A KR 20200173498A KR 102348144 B1 KR102348144 B1 KR 102348144B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
operational amplifier
terminal
output terminal
inverting input
input terminal
Prior art date
Application number
KR1020200173498A
Other languages
English (en)
Inventor
심우근
김복만
Original Assignee
주식회사 지니틱스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 지니틱스 filed Critical 주식회사 지니틱스
Priority to KR1020200173498A priority Critical patent/KR102348144B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102348144B1 publication Critical patent/KR102348144B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • G06F3/0418—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers for error correction or compensation, e.g. based on parallax, calibration or alignment
    • G06F3/04182—Filtering of noise external to the device and not generated by digitiser components
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/94—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated
    • H03K17/96—Touch switches
    • H03K17/962—Capacitive touch switches
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K2217/00—Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00
    • H03K2217/94—Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00 characterised by the way in which the control signal is generated
    • H03K2217/96—Touch switches
    • H03K2217/9607—Capacitive touch switches
    • H03K2217/960705—Safety of capacitive touch and proximity switches, e.g. increasing reliability, fail-safe

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)

Abstract

감지전극을 통해 흐르는 전하에 대응하는 전하를 시분할하여 교대로 축적하는 제1연산증폭기 및 제2연산증폭기를 포함하는 적분장치, 상기 적분장치의 입력단자에 연결된 전류 컨베이어, 및 상기 전류 컨베이어의 입력단에 연결된 노이즈 필터를 포함하는, 터치입력 감지장치를 공개한다.

Description

전류 컨베이어를 이용한 터치입력 감지장치{Touch input sensing device with current conveyor}
본 발명은 전자장치에 관한 것으로서, 사용자기기에 제공되는 사용자의 터치입력을 감지하는 기능을 제공하는 터치입력 감지회로를 포함하는 터치입력 감지장치에 관한 것이다.
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.
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.
도 1은 다양한 실시예들에 따라 제공되는 터치입력 감지장치의 구성을 나타낸 것이다.
도 1의 (a)는 터치패널의 감지전극(50)에 적분회로(100)가 직접 연결되어 있는 구조이다
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 제공되는 터치입력 감지장치의 구성을 나타낸 것이다.
도 2의 (a)는 본 발명의 일 실시예에 따라 제공되는 터치입력 감지장치의 구성을 블록 다이어그램으로 나타낸 것이다.
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.
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.
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.
상기 적분회로(100)은 상기 전류 컨베이어(400)의 출력전류에 의한 전하를 축적하여 상기 축적된 전하에 관한 출력전압을 출력하도록 되어 있을 수 있다.
도 2의 (b)는 도 2의 (a)에 나타낸 각 블록의 구성예를 나타낸 것이다.
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.
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.
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.
상기 전류 컨베이어(400)는 상기 노이즈 필터(200)의 출력단자로부터 제공되는 DC성분을 제거할 수 있다.
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.
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.
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.
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.
일 실시예에서, 도 2의 (b)에 나타낸 상기 제1리셋스위치(130), 상기 제2리셋스위치(180), 및 상기 제4리셋스위치(240)의 동작은 서로 동기화되어 있을 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따라 제공되는 터치입력 감지장치의 구성을 나타낸 것이다.
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.
도 4는 도 2에 제시한 본 발명의 일 실시예에 따라 제공되는 터치입력 감지장치에 의한 효과를 설명하기 위한 것이다.
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.
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.
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.
도 4의 (a) 및 (b)에서 제2그래프(82)는 상기 제1제어스위치(140)의 온/오프 타임을 제어하는 스위치 제어신호의 파형이다.
도 4의 (a) 및 (b)에서 제3그래프(83)는 상기 제2제어스위치(190)의 온/오프 타임을 제어하는 스위치 제어신호의 파형이다.
도 4의 (a) 및 (b)에서 제4그래프(84)는 상기 노이즈 필터(200)의 상기 제4연산증폭기(210)의 반전입력단자의 전압을 나타낸 것이다.
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.
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.
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.
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.
따라서 도 2의 (b)의 회로가 도 1의 (c)의 회로에 비하여 우수한 효과를 나타냄을 이해할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 제공되는 사용자기기의 구성을 나타낸 것이다.
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.
상기 터치입력 감지장치(1)는, 펄스트레인 신호를 생성하여 터치패널(2)의 감지전극(5)에 제공하는 구동부(80)를 더 포함할 수 있다.
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.

Claims (10)

  1. 감지전극을 통해 흐르는 전하에 대응하는 전하를 시분할하여 교대로 축적하는 제1연산증폭기 및 제2연산증폭기를 포함하는 적분장치;
    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.
  2. 제1항에 있어서, 상기 전류 컨베이어는 상기 노이즈 필터로부터 출력되는 전류에 의해 제어되는 출력전류를 상기 적분장치에게 제공하도록 되어 있는, 터치입력 감지장치.
  3. 제1항에 있어서,
    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.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 노이즈 필터는, 상기 제4연산증폭기의 반전입력단자에 연결된 일단자를 갖는 제5저항을 포함하며,
    상기 제5저항의 타단자는 상기 감지전극에 직접 연결되도록 되어 있는,
    터치입력 감지장치.
  6. 제1항에 있어서,
    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.
  7. 제1항에 있어서,
    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.
  8. 제7항에 있어서,
    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.
  9. 제8항의 터치입력 감지장치; 및 주 처리장치를 포함하는 사용자기기로서,
    상기 주 처리장치는 상기 처리부에 의해 산출된 상기 터치입력의 존재여부 및 그 강도를 기초로 상기 사용자기기에 대한 사용자 입력을 처리하도록 되어 있는, 사용자기기.
  10. 제1항 내지 제3항, 및 제5항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 터치입력 감지장치; 감지전극을 포함하는 터치패널; 주 처리장치; 디스플레이부; 및 저장부를 포함하는 사용자기기.
KR1020200173498A 2020-12-11 2020-12-11 전류 컨베이어를 이용한 터치입력 감지장치 KR102348144B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200173498A KR102348144B1 (ko) 2020-12-11 2020-12-11 전류 컨베이어를 이용한 터치입력 감지장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200173498A KR102348144B1 (ko) 2020-12-11 2020-12-11 전류 컨베이어를 이용한 터치입력 감지장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102348144B1 true KR102348144B1 (ko) 2022-01-07

Family

ID=79355278

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200173498A KR102348144B1 (ko) 2020-12-11 2020-12-11 전류 컨베이어를 이용한 터치입력 감지장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102348144B1 (ko)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014010692A (ja) * 2012-06-29 2014-01-20 Sharp Corp タッチパネルコントローラ、タッチパネルシステムおよび電子機器
KR20170052051A (ko) * 2015-11-03 2017-05-12 주식회사 리딩유아이 터치 센싱 방법, 터치 센싱 콘트롤러 및 이를 갖는 터치 센싱장치
KR20190116940A (ko) * 2018-04-05 2019-10-15 시냅틱스 인코포레이티드 노이즈 억제 회로

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014010692A (ja) * 2012-06-29 2014-01-20 Sharp Corp タッチパネルコントローラ、タッチパネルシステムおよび電子機器
KR20170052051A (ko) * 2015-11-03 2017-05-12 주식회사 리딩유아이 터치 센싱 방법, 터치 센싱 콘트롤러 및 이를 갖는 터치 센싱장치
KR20190116940A (ko) * 2018-04-05 2019-10-15 시냅틱스 인코포레이티드 노이즈 억제 회로

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4352562B2 (ja) 信号処理装置
JP6212922B2 (ja) チョッパ増幅装置
US20100065341A1 (en) Driving scanned channel and non-scanned channels of a touch sensor with same amplitude and same phase
WO2009136198A3 (en) Capacitive transducer circuit and method
US10901552B2 (en) Signal processing circuit and related method of processing sensing signal
KR100453971B1 (ko) 적분형 용량-전압 변환장치
US8497731B1 (en) Low pass filter circuit
US11750157B2 (en) Common-mode leakage error calibration for current sensing in a Class-D stage using a pilot tone
JP5664265B2 (ja) ダイナミックレンジ圧縮回路
Kim et al. A fully-differential capacitive touch controller with input common-mode feedback for symmetric display noise cancellation
CN111819528A (zh) 电容检测电路、触控芯片和电子设备
JP2005301974A (ja) 座標位置検出装置
JP4853176B2 (ja) Ｄ級増幅器
JP2014219408A (ja) センサ回路構成
US20200220544A1 (en) Noise cancellation circuit and operating method thereof
KR102348144B1 (ko) 전류 컨베이어를 이용한 터치입력 감지장치
JP2012037439A (ja) 静電容量検出回路
JPH08327677A (ja) 容量型センサ用検出回路および検出方法
JP2024055972A (ja) 増幅器
JP2015141076A (ja) Ｃｖ変換回路
US10585539B2 (en) High sensitivity readout circuit for touch panel
KR102440297B1 (ko) 노이즈 필터를 갖는 단일 누적연산증폭기를 이용한 정전용량 감지장치
US8461918B2 (en) Switched capacitor circuit
EP1722211A2 (en) Linearizer circuit for a capacitive pressure sensor
JP4582463B2 (ja) 接近センサー装置

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant