WO2021221222A1 - Touch drive device and touch drive system - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a touch driving device and a touch driving system, and more particularly, to a touch driving device and a touch driving system capable of minimizing power consumption by differently setting a driving signal applied in a standby state depending on whether an electronic pen is initially recognized. It's about the system.
- a touch panel is an input device that is installed in a display device and allows a user to input information by directly touching a screen using a finger or a pen.
- the electrostatic method is a method of determining whether a touch exists and determining touch coordinates by detecting a change in capacitance that occurs when a conductive material or a part of the body comes into contact with the touch panel.
- the pen to which the capacitive method is applied may be used as a touch input means in a touch panel using the capacitive method.
- a touch recognition method using a capacitive pen includes a passive pen method that detects a position of the pen by recognizing only a change in capacitance, and an active pen method that detects the pen by transmitting and receiving a signal to and from a touch panel.
- the signal used in the active pen method may include information on the touch panel and information on the active pen, and the display device including the touch panel may provide more functions to the user by using this information.
- the touch panel determines the touch input by distinguishing between an electrostatic input by a pen and an electrostatic input by a conductive material such as a finger.
- a driving signal for sensing a pen and a driving signal for sensing an object other than the pen should always be applied to the touch panel in the touch input standby state or the touch input sensing state.
- the present invention provides a touch driving device capable of increasing the use time of the device in an environment in which the electronic pen is not used by not applying a driving signal for pen recognition when the electronic pen is not recognized, and
- An object of the present invention is to provide a touch drive system.
- an object of the present invention is to provide a touch driving device and a touch driving system capable of increasing the accuracy of touch sensing by setting different periods for applying a driving signal in a touch standby state and a touch input state. have.
- the present invention provides a touch driving device and a touch driving device capable of minimizing power consumption and increasing touch sensing accuracy by differently setting a driving signal applied in a touch input state according to a type of an input touch.
- the purpose is to provide a system.
- a touch driving apparatus provides a touch panel including a plurality of touch electrodes, applying a first driving signal and/or a second driving signal to the touch panel, and performing the first driving a sensor circuit for receiving a sensing signal induced by the signal and/or the second driving signal; and a control unit for detecting a touch input from the sensing signal received by the sensor circuit, wherein the control unit includes a pen input after the touch driving device boots.
- the first driving signal may be a signal for detecting an input by an external object
- the second driving signal may be a signal for detecting a pen input
- the controller when the controller detects a touch input from a sensing signal corresponding to the first driving signal, an uplink signal for detecting the electronic pen is applied to the touch panel, and when a downlink signal is received, it is determined that the touch input is a pen input, and when the pen input is detected, the first driving signal and the second driving signal can be applied to the touch panel.
- the control unit when detecting a touch input from a sensing signal corresponding to the first driving signal, touches an uplink signal for detecting the electronic pen. If applied to the panel and a downlink signal is not received, it is determined that the touch input is not a pen input. If the pen input is not detected after the touch driving device boots, the first driving signal may be applied to the touch panel. .
- the touch input may be an input by an external object or a pen input.
- the controller applies the first driving signal periodically, and applies the first driving signal when an input by an external object is not detected.
- the period may be longer than the period of applying the first driving signal when an input by an external object is detected.
- the control unit periodically applies the second driving signal, and when the pen input is not detected, the period of applying the second driving signal is: When the pen input is detected, it may be longer than the period of applying the second driving signal.
- the controller periodically applies the first driving signal and/or the second driving signal, and when a pen input is detected, the second driving signal A period of applying ? may be shorter than a period of applying the first driving signal when an external object input is detected.
- the controller periodically applies the first driving signal and/or the second driving signal, and when a pen input is detected, the first driving signal A period of applying ? may be longer than a period of applying the first driving signal when a touch input is not detected.
- the controller periodically applies the first driving signal and/or the second driving signal, and when an input by an external object is detected, the A period of applying the second driving signal may be longer than a period of applying the second driving signal when a touch input is not detected.
- the first driving signal may include a first sensing signal including a plurality of pulses for detecting a touch from an external object.
- the second driving signal is a second sensing consisting of a plurality of pulses for detecting an uplink signal and a downlink signal received from the electronic pen. It may contain signals.
- the magnitude of the uplink signal included in the second driving signal may be greater than the magnitude of the second sensing signal.
- the uplink signal includes at least one of pilot data, tip selection data, and ring selection data
- the downlink signal includes pen identification information, It may include at least one of pen pressure, battery status, tip data, and ring data.
- the controller compares the sync of the received downlink signal with the second sensing signal, and It can be determined whether the pen is bidirectional or unidirectional according to whether or not the pen is aligned.
- the controller may determine whether the pen is bidirectional or unidirectional based on the content of data included in the downlink signal.
- the control unit the first period of applying the second driving signal when the sync coincides with the first cycle when the sync does not coincide 2 It may be set to be shorter than the second period of applying the driving signal.
- the controller detects a touch input from a sensing signal corresponding to the first driving signal and/or the second driving signal, and on the touch panel. Touch input coordinates can be calculated.
- the touch panel may be a capacitive touch panel
- the pen may be an active electrostatic (AES) pen.
- a touch driving system for achieving the above object may include a touch driving device and at least one electronic pen transmitting a downlink signal to the touch driving device.
- the electronic pen transmits the pen tip contacting or close to the touch panel of the touch driving device and the second driving signal applied to the touch panel to the pen. It may include a receiver for receiving through the tip and a transmitter for transmitting a downlink signal including pen information based on the received second driving signal.
- the touch driving apparatus and the touch driving system according to an embodiment of the present invention have the effect of minimizing power consumption by differently setting the driving signal applied in the standby state depending on whether the electronic pen is initially recognized.
- the touch driving apparatus and the touch driving system reduce the use time of the device in an environment in which the electronic pen is not used by not applying a driving signal for pen recognition when the electronic pen is not recognized. has the effect of increasing it.
- the touch driving apparatus and the touch driving system according to an embodiment of the present invention have the effect of increasing the accuracy of touch sensing by setting different periods of applying the driving signal in the touch standby state and the touch input state.
- the touch driving apparatus and the touch driving system according to an embodiment of the present invention set different driving signals applied in a touch input state according to the type of the input touch, thereby minimizing power consumption and increasing the accuracy of touch sensing. can have an effect.
- FIG. 1 is a diagram illustrating a touch driving system according to an embodiment of the present invention.
- FIGS. 2 and 3 show a mobile terminal including a touch driving device according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 4 is a diagram illustrating a touch driving device according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 5 shows the structure of the electronic pen of the touch driving system of FIG. 1 .
- FIG. 6 illustrates transmission and reception of uplink and downlink signals between the touch driving device and the electronic pen of FIG. 4 .
- FIG. 7 illustrates a driving signal applied to the touch panel of the touch driving device of FIG. 6 .
- FIG. 8 to 11 show driving signals of a standby section, a pen detection section, a sensing section, and a standby section in a state before the first pen detection.
- 12 to 15 illustrate driving signals of a waiting section, a pen detection section, a sensing section, and a waiting section in a state after the pen is detected.
- 16 to 17 are diagrams illustrating that the first driving signal and the second driving signal are time-divided and input in the waiting section and the sensing section.
- FIG. 18 is a diagram illustrating a comparison table of current consumed in the touch driving device of the present invention.
- module and “part” for the components used in the following description are given or mixed in consideration of only the ease of writing the specification, and do not have a meaning or role distinct from each other by themselves. Accordingly, the terms “module” and “unit” may be used interchangeably.
- the electronic device described in this specification is mainly described by taking a mobile terminal as an example for convenience, but is not necessarily limited thereto.
- the electronic device may include a vehicle video device such as a black box, a closed caption TV (CCTV), a mobile terminal, a robot cleaner, and the like.
- the mobile terminal may include a mobile phone, a smart phone, a notebook computer, a digital broadcasting terminal, personal digital assistants (PDA), a navigation device, a tablet PC, a wearable device, and the like.
- PDA personal digital assistants
- FIG. 1 is a diagram illustrating a touch driving system 10 according to an embodiment of the present invention.
- the touch driving system 10 may include a touch driving device 200 and at least one electronic pen 300 .
- the touch driving apparatus 200 may sense a touch by a body part (eg, a finger) and may sense a touch by the electronic pen 300 .
- a body part eg, a finger
- the touch driving device 200 may sense a touch from a pen to which an electrostatic method is applied, and transmit a signal to a passive pen or a touch panel that detects the position of the pen by recognizing only a change in capacitance.
- a touch may be sensed from an active pen that transmits/receives.
- a touch by a passive pen is processed in the same way as a touch by a finger. Accordingly, in this specification, a touch by a finger includes a touch by a passive pen.
- an input by an active pen is referred to as a pen input
- any touch by a passive pen or a finger other than the active pen is referred to as an input by an external object.
- the touch driving device 200 may sense a touch by the active pen 300 in association with the active pen 300 .
- the touch driving device 200 applies different driving signals to the touch panel for a case in which a pen input is not detected after the touch driving device 200 boots and a case in which a pen input is detected at least once,
- the driving device 200 may operate to reduce power consumed.
- FIG. 2 is a diagram illustrating an exterior of a mobile terminal 100 including a touch driving device 200 according to an embodiment of the present invention.
- (a) is a front view of the mobile terminal 100
- (b) is a side view
- (c) is a rear view
- (d) is a bottom view.
- the case constituting the exterior of the mobile terminal 100 is formed by a front case 100 - 1 and a rear case 100 - 2 .
- Various electronic components may be embedded in the space formed by the front case 100-1 and the rear case 100-2.
- the display 180, the first camera device 195a, the first sound output module 153a, and the like may be disposed on the front case 100-1.
- first to second user input units 130a and 130b may be disposed on a side surface of the rear case 100 - 2 .
- the display 180 may operate as a touch screen by overlapping touch pads in a layered structure.
- the display 180 may include the touch driving device 200 according to an embodiment of the present invention, and the touch driving device 200 may be positioned on the upper surface of the display 180 to detect a touch input.
- the first sound output module 153a may be implemented in the form of a receiver or a speaker.
- the first camera device 195a may be implemented in a form suitable for capturing an image or a moving picture of a user or the like.
- the microphone 123 may be implemented in a form suitable for receiving a user's voice, other sounds, and the like.
- the first to second user input units 130a and 130b and the third user input unit 130c to be described later may be collectively referred to as a user input unit 130 .
- the first microphone (not shown) may be disposed on the upper side of the rear case 100-2, that is, on the upper side of the mobile terminal 100, for audio signal collection, the lower side of the rear case 100-2, That is, the second microphone 123 may be disposed under the mobile terminal 100 to collect audio signals.
- a second camera device 195b , a third camera device 195c , a flash 196 , and a third user input unit 130c may be disposed on the rear side of the rear case 100 - 2 .
- the second and third camera devices 195b and 195c may have a photographing direction substantially opposite to that of the first camera device 195a, and may have different pixels from the first camera device 195a.
- the second camera device 195b and the third camera device 195c may have different angles of view to expand the shooting range.
- a mirror (not shown) may be additionally disposed adjacent to the third camera device 195c.
- another camera device may be further installed adjacent to the third camera device 195c to be used for capturing a 3D stereoscopic image, or may be used for capturing an additional different angle of view.
- the flash 196 may be disposed adjacent to the third camera 195c.
- the flash 196 illuminates light toward the subject when the subject is photographed by the third camera 195c.
- a second sound output module 153b may be additionally disposed in the rear case 100 - 2 .
- the second sound output module may implement a stereo function together with the first sound output module 153a, and may be used for a call in a speakerphone mode.
- a power supply unit 190 for supplying power to the mobile terminal 100 may be mounted on the rear case 100 - 2 side.
- the power supply unit 190 is, for example, a rechargeable battery, and may be configured integrally with the rear case 100 - 2 or may be detachably coupled to the rear case 100 - 2 for charging or the like.
- FIG. 3 is a block diagram of the mobile terminal 100 of FIG. 2 .
- the mobile terminal 100 includes a wireless communication unit 110 , an audio/video (A/V) input unit 120 , a user input unit 130 , a sensing unit 140 , an output unit 150 , and a memory. 160 , an interface unit 175 , a terminal control unit 170 , and a power supply unit 190 .
- A/V audio/video
- the mobile terminal 100 includes a wireless communication unit 110 , an audio/video (A/V) input unit 120 , a user input unit 130 , a sensing unit 140 , an output unit 150 , and a memory. 160 , an interface unit 175 , a terminal control unit 170 , and a power supply unit 190 .
- the wireless communication unit 110 may include a broadcast reception module 111 , a mobile communication module 113 , a wireless Internet module 115 , a short-range communication module 117 , and a GPS module 119 .
- the broadcast reception module 111 may receive at least one of a broadcast signal and broadcast-related information from an external broadcast management server through a broadcast channel.
- a broadcast signal and/or broadcast-related information received through the broadcast reception module 111 may be stored in the memory 160 .
- the mobile communication module 113 may transmit/receive a wireless signal to/from at least one of a base station, an external terminal, and a server on a mobile communication network.
- the wireless signal may include a voice call signal, a video call call signal, or various types of data according to text/multimedia message transmission/reception.
- the wireless Internet module 115 refers to a module for wireless Internet access, and the wireless Internet module 115 may be built-in or external to the mobile terminal 100 .
- the short-range communication module 117 refers to a module for short-range communication.
- Bluetooth, RFID (Radio Frequency Identification), infrared data association (IrDA), UWB (Ultra Wideband), ZigBee, NFC (Near Field Communication), etc. may be used as short-range communication technologies.
- the Global Position System (GPS) module 119 receives location information from a plurality of GPS satellites.
- the A/V (Audio/Video) input unit 120 is for inputting an audio signal or a video signal, and may include a camera device 195 , a microphone 123 , and the like.
- the camera device 195 may process an image frame such as a still image or a moving image obtained by an image sensor in a video call mode or a photographing mode. Then, the processed image frame may be displayed on the display 180 .
- the image frame processed by the camera device 195 may be stored in the memory 160 or transmitted to the outside through the wireless communication unit 110 .
- Two or more camera devices 195 may be provided according to the configuration of the electronic device.
- the microphone 123 may receive an external audio signal by a microphone in a display off mode, for example, a call mode, a recording mode, or a voice recognition mode, and process it as electrical voice data.
- a display off mode for example, a call mode, a recording mode, or a voice recognition mode
- the microphones 123 may be disposed as a plurality of microphones 123 at different positions.
- the audio signal received from each microphone may be processed by the terminal controller 170 or the like.
- the user input unit 130 generates key input data input by the user to control the operation of the electronic device.
- the user input unit 130 may include a keypad, a dome switch, a touch pad (static pressure/capacitance), and the like, through which a command or information can be input by a user's pressing or touch manipulation.
- a touch pad static pressure/capacitance
- the touch pad forms a layer structure with the display 180 to be described later, it may be referred to as a touch screen.
- the sensing unit 140 is configured to control the operation of the mobile terminal 100 by sensing the current state of the mobile terminal 100 such as an open/closed state of the mobile terminal 100 , a location of the mobile terminal 100 , and whether or not there is a user's contact. A sensing signal can be generated.
- the sensing unit 140 may include a proximity sensor 141 , a pressure sensor 143 , a motion sensor 145 , a touch sensor 146 , and the like.
- the proximity sensor 141 may detect an object approaching the mobile terminal 100 or the presence or absence of an object existing in the vicinity of the mobile terminal 100 without mechanical contact.
- the proximity sensor 141 may detect a proximity object using a change in an alternating current magnetic field or a change in a static magnetic field, or a change rate of an electrostatic capacity.
- the pressure sensor 143 may detect whether pressure is applied to the mobile terminal 100 and the magnitude of the pressure.
- the motion sensor 145 may detect a position or movement of the mobile terminal 100 using an acceleration sensor, a gyro sensor, or the like.
- the touch sensor 146 may be included in the touch driving device 200 according to an embodiment of the present invention.
- the touch sensor 146 may detect a touch input by a user's finger or a touch input by a specific pen.
- the touch driving device 200 in the form of a touch screen panel is disposed on the display 180, the touch driving device 200 includes a touch sensor ( 146) can be provided.
- the sensing signal sensed by the touch sensor 146 may be transmitted to the control unit 250 of the touch driving apparatus 200 , and may be transmitted to the terminal control unit 170 .
- the output unit 150 is for outputting an audio signal, a video signal, or an alarm signal.
- the output unit 150 may include a display 180 , a sound output module 153 , an alarm unit 155 , and a haptic module 157 .
- the display 180 displays and outputs information processed by the mobile terminal 100 .
- a user interface (UI) or graphic user interface (GUI) related to a call is displayed.
- the captured or received images may be displayed individually or simultaneously, and a UI and a GUI may be displayed.
- the display 180 and the touchpad form a mutually layered structure and are configured as a touch screen
- the display 180 may also be used as an input device capable of inputting information by a user's touch in addition to an output device.
- the sound output module 153 may output audio data received from the wireless communication unit 110 or stored in the memory 160 in a call signal reception, a call mode or a recording mode, a voice recognition mode, a broadcast reception mode, and the like. In addition, the sound output module 153 outputs an audio signal related to a function performed in the mobile terminal 100, for example, a call signal reception sound, a message reception sound, and the like.
- the sound output module 153 may include a speaker, a buzzer, and the like.
- the alarm unit 155 outputs a signal for notifying the occurrence of an event in the mobile terminal 100 .
- the alarm unit 155 outputs a signal for notifying the occurrence of an event in a form other than an audio signal or a video signal.
- the signal may be output in the form of vibration.
- the haptic module 157 generates various tactile effects that the user can feel.
- a representative example of the tactile effect generated by the haptic module 157 is a vibration effect.
- the haptic module 157 When the haptic module 157 generates vibration as a tactile effect, the intensity and pattern of the vibration generated by the haptic module 157 may be converted, and different vibrations may be synthesized and outputted or output sequentially.
- the memory 160 may store a program for processing and control of the terminal control unit 170, and a function for temporary storage of input or output data (eg, phone book, message, still image, video, etc.) can also be performed.
- input or output data eg, phone book, message, still image, video, etc.
- the interface unit 175 functions as an interface with all external devices connected to the mobile terminal 100 .
- the interface unit 175 may receive data or receive power from an external device and transmit it to each component inside the mobile terminal 100 , and may allow data inside the mobile terminal 100 to be transmitted to an external device.
- the mobile terminal 100 may be provided with a fingerprint recognition sensor for recognizing a user's fingerprint, and the terminal control unit 170 may use fingerprint information detected through the fingerprint recognition sensor as an authentication means.
- the fingerprint recognition sensor may be embedded in the display 180 or the user input unit 130 .
- the terminal control unit 170 controls the overall operation of the mobile terminal 100 by generally controlling the operation of each unit. For example, it may perform related control and processing for voice calls, data communications, video calls, and the like.
- the terminal control unit 170 may include a multimedia playback module 181 for multimedia playback.
- the multimedia playback module 181 may be configured as hardware in the terminal control unit 170 , or may be configured as software separately from the terminal control unit 170 .
- the terminal control unit 170 may include an application processor (not shown) for driving an application.
- the application processor (not shown) may be provided separately from the terminal control unit 170 .
- the power supply unit 190 may receive external power and internal power under the control of the terminal control unit 170 to supply power required for the operation of each component.
- the power supply unit 190 may include a connection port, and the connection port may be electrically connected to an external charger that supplies power for charging the battery. Meanwhile, the power supply unit 190 may be configured to charge the battery in a wireless manner without using the connection port.
- FIG. 4 is a diagram illustrating a touch driving apparatus 200 according to an embodiment of the present invention.
- the touch driving device 200 may include a touch panel 210 , a sensor circuit 220 , and a controller 230 .
- the touch panel 210 may include a plurality of touch electrodes TE.
- the sensor circuit 220 applies a first driving signal to the touch panel 210 or applies a first driving signal and a second driving signal, and sensing induced by the first driving signal and/or the second driving signal signal can be received.
- the controller 230 may detect a touch input from the detection signal received by the sensor circuit 220 .
- the controller 230 controls to apply the first driving signal to the touch panel 210 , and after the touch driving device 200 boots up After the pen input is detected at least once, the first driving signal and the second driving signal may be applied to the touch panel 210 .
- the first driving signal may be a signal for detecting an input by an external object
- the second driving signal may be a signal for detecting a pen input
- the touch driving device 200 may be included in the display unit 180 and the touch panel 210 may be integrally formed with the display panel 182 . Meanwhile, the touch panel 210 is located on the upper surface of the display panel 182 , and the touch driving apparatus 200 may control the touch section separately from the display section of the display panel 182 .
- the display unit 180 may include a display panel 182 , a data driver 183 , a gate driver 184 , and a panel controller 185 .
- the display panel 182 may be various types of panels such as a liquid crystal display device (LCD) or an organic light emitting display device (OLED).
- LCD liquid crystal display device
- OLED organic light emitting display device
- the display panel 182 may include a plurality of pixels arranged in a matrix form. In order to drive each pixel, the display panel 182 may include a plurality of data lines DL and a plurality of gate lines GL crossing the data lines.
- a pixel is formed at the intersection of the data line and the gate line.
- a thin film transistor (TFT) a pixel electrode for charging a data voltage to the pixel, and a common electrode for driving the liquid crystal charged in the pixel together with the pixel electrode may be formed.
- a black matrix BM and a color filter may be formed on the display panel 182 .
- the panel controller 185 receives a timing signal such as a data enable signal DE and a clock signal CLK, and generates control signals for operations of the data driver 183 and the gate driver 184 .
- the gate driver 184 sequentially applies scan pulses to the gate lines GL according to the control signal generated by the panel controller 185 .
- the data driver 183 applies a data voltage corresponding to image data to the data lines DL according to the control signal generated by the panel controller 185 .
- a data voltage may be selectively applied to each of the data lines DL during a period in which the scan pulse is applied to the gate line GL.
- the touch panel 210 of the touch driving device 200 may be formed or attached to the upper surface of the display panel 182 .
- the touch panel 210 may be formed or attached to the display panel 182 as an in-cell type, an on-cell type, an Add-On type, or a hybrid in-cell type. have.
- touch electrodes are embedded in the display panel 182 .
- the on-cell type touch panel is directly formed on the upper surface of the substrate constituting the display panel 182 .
- the add-on type touch panel is manufactured independently of the display panel 182 that outputs an image, and then is attached to the display panel 182 .
- some of the touch electrodes constituting the touch panel 210 may be formed on a substrate constituting the display panel 182 .
- the touch panel 210 may be a touch panel using a capacitive method.
- the touch panel 210 may be configured in a mutual-capacitance method or may be configured in a self-capacitance method.
- a driving electrode to which a touch driving voltage is sequentially supplied and a receiving electrode for receiving a sensing signal generated by the touch driving voltage are included.
- a driving signal may be sequentially supplied to the touch electrodes, and a sensing signal may be received from the corresponding touch electrodes.
- FIG. 5 shows the structure of the electronic pen 300 of the touch driving system 10 of FIG. 1 .
- the electronic pen 300 may receive a driving signal from the touch panel 210 and transmit a downlink signal to the touch electrode TE of the touch panel 210 .
- the electronic pen 300 may be an active electrostatic pen (AES pen).
- the electronic pen 300 may include a pen tip 310 , a receiver 320 , a transmitter 330 , a pen controller 340 , and a battery 350 .
- the pen tip 310 may contact or be close to the touch panel 210 of the touch driving device 200 .
- the pen tip 310 may generate an alternating electric field according to the downlink signal supplied from the transmitter 330 , and generate electric charge according to the driving signal transmitted from the touch panel 210 and supply it to the receiver 320 .
- the pen tip 310 may be a conductor.
- the receiver 320 may receive the second driving signal applied to the touch panel 210 through the pen tip 310 .
- the receiver 320 may provide the second driving signal to the pen controller 340 .
- the second driving signal may include at least one of pilot data, tip selection data, and ring selection data.
- the transmitter 330 may transmit a downlink signal including pen information generated based on the second driving signal.
- the transmitter 330 may transmit the downlink signal generated by the pen controller 340 to the touch panel 210 through the pen tip 310 .
- the downlink signal may include at least one of pen identification information (Pen ID), pen pressure, battery status, tip data, and ring data.
- the pen control unit 340 generates a downlink signal including pen information based on the second driving signal received by the receiving unit 320 , and transmits the downlink signal through the transmitting unit 330 . control, and can control all functions related to driving of the electronic pen 300 .
- the pen control unit 340 controls the operation state of a button (not shown) installed in the electronic pen 300 , the pen pressure value detected by the pen pressure detection unit (not shown) through the pen tip 310 , and the battery 350 . It is possible to output pen data such as remaining amount state data.
- the battery 350 may apply power for operation of each circuit of the electronic pen 300 .
- the electronic pen 300 may further include a storage unit (not shown), and may store pen identification information, pen data, and the like, in the storage unit.
- the electronic pen 300 may be a pen capable of two-way communication or a pen capable of one-way communication.
- a pen capable of bidirectional communication means a pen that receives information transmitted from a touch driving device, generates information corresponding thereto, and transmits the generated information to the touch driving device.
- a pen capable of one-way communication refers to a pen that generates pen-related information and transmits the generated information to a touch driving device.
- a pen capable of two-way communication may be an Active ElectroStatic 2.0 (AES 2.0) pen, and a pen capable of one-way communication may be an AES 1.0 pen.
- AES 2.0 Active ElectroStatic 2.0
- AES 1.0 pen an AES 1.0 pen.
- the touch driving device 200 determines the touch input, detects the electronic pen 300 input, and after the touch driving device 200 boots, the pen input is detected at least once and the case where it is not detected By dividing, the application of the driving signal will be described in detail.
- FIG. 6 illustrates transmission and reception of uplink and downlink signals between the touch driving device 200 and the electronic pen 300 of FIG. 4 .
- the controller 230 of the touch driving device 200 applies a first driving signal to the touch electrodes TE of the touch panel 210 or a first driving signal to detect a touch input.
- the sensor circuit 220 may be controlled to apply the signal and the second driving signal together.
- the controller 230 controls to apply the first driving signal to the touch electrodes TE of the touch panel 210 when a pen input is never detected after the touch driving device 200 boots.
- the first driving signal is transmitted to the touch electrodes TE of the touch panel 210 . and a second driving signal may be applied.
- the first driving signal is a signal for detecting a touch input or proximity by an external object including a body part such as a finger or a passive pen
- the second driving signal is a touch input by an electronic pen such as an active pen or This is a signal for detecting proximity.
- the user of the electronic device eg, the mobile terminal 100
- the touch driving device 200 is in a state in which the user does not use the pen, so the controller 230 controls the external
- the controller 230 controls the external
- the controller 230 may detect a pen input by the electronic pen 300 in a state where only the first driving signal is applied. To this end, when a touch input is detected, the controller 230 applies an uplink signal to the touch electrodes TE of the touch panel 210 and determines whether the touch input is a pen input according to whether a downlink signal is received. can be judged
- the controller 230 may detect a touch input from a sensing signal corresponding to the first driving signal.
- the corresponding touch input may be an input by an external object or an input by an electronic pen.
- the controller 230 may distinguish whether the detected touch input is an input by an external object or an input by an electronic pen. To this end, the controller 230 may apply an uplink signal for detecting the electronic pen to the touch electrodes TE of the touch panel 210 .
- the controller 230 may determine that the touch input is a pen input, and when the downlink signal is not received, the controller 230 may determine that the touch input is not a pen input.
- a special signal is not transmitted from an external object including a body part such as a finger or a passive pen, and a downlink signal is transmitted from an active pen. Accordingly, the controller 230 may distinguish whether the touch input is an input by an external object or a pen input based on whether a downlink signal is received.
- the controller 230 may apply the first driving signal and the second driving signal together to the touch electrodes TE of the touch panel 210 in order to detect the pen input later. Also, when the pen input is not detected, the controller 230 may apply the first driving signal to the touch electrodes TE of the touch panel 210 .
- the controller 230 receives a downlink signal from the electronic pen 300 by applying the second driving signal to the touch electrodes TE, and receives the downlink signal from the received downlink signal.
- pen-related information such as pen pressure of the pen, a tilt angle of the pen, and remaining battery state information.
- FIG. 7 illustrates a driving signal applied to the touch panel 210 of the touch driving device 200 of FIG. 6 .
- the controller 230 applies a first driving signal to the touch electrodes TE of the touch panel 210 when a pen input is never detected after the touch driving device 200 boots.
- the touch driving device 200 boots up, when a pen input is detected at least once, that is, after the first pen input is detected, the first touch electrodes TE of the touch panel 210 are applied.
- the driving signal and the second driving signal may be controlled to be applied.
- the controller 230 may periodically apply a first driving signal to the touch panel 210 of the touch driving device 200 .
- the first driving signal is a signal for detecting a touch input or proximity by an external object including a body part such as a finger or a passive pen.
- the controller 230 may control the sensor circuit 220 so that the first driving signal is applied to the touch electrode TE at a constant cycle or a constant frequency (f 1 Hz).
- the first driving signal may include a first sensing signal including a plurality of pulses for detecting a touch from an external object.
- the first sensing signal may be a pulse signal having a constant frequency (f a Hz).
- f a Hz the frequency of the first sensing signal
- the frequency fa of the first sensing signal may be 354 kHz, but the frequency of the first sensing signal is not limited thereto.
- the controller 230 periodically transmits the first driving signal and the second driving signal to the touch driving device. It can be applied to the touch panel 210 of 200 .
- the second driving signal is a signal for detecting a touch input or proximity by the active pen.
- the controller 230 may control the sensor circuit 220 so that the second driving signal is applied to the touch electrode TE at a constant cycle or a constant frequency (f 2 Hz).
- the second driving signal detects an uplink signal including information to be transmitted to the active pen and a touch from the active pen, and a second sensing signal composed of a plurality of pulses for detecting a downlink signal transmitted from the active pen. signal) may be included.
- the second sensing signal may be a pulse signal having a constant frequency (f b Hz).
- f b of the second sensing signal may be 1.8 MHz, but the frequency of the second sensing signal is not limited thereto.
- the second driving signal may include only the second sensing signal.
- the uplink signal may include pilot data. Meanwhile, the uplink signal may further include Tip selection data and Ring selection data.
- the pilot data may be data including information that enables the touch driving device 200 and the active pen to recognize a counterpart device.
- the tip selection data is a signal for requesting tip data transmitted from the pen tip 310 included in the pen
- the ring selection data is a signal for requesting data from a ring (not shown) included in the pen.
- the downlink signal may include pen identification information (Pen ID) and pen pressure data. Meanwhile, the downlink signal may further include battery state data, Tip data, Ring data, and the like.
- the pen pressure data is data including a pressure value applied through the pen tip 310 when the electronic pen contacts the touch panel 210 .
- the battery state data may be data including a current remaining amount of a battery of the electronic pen.
- Tip data may be information transmitted from the pen tip 310
- Ring data may be information transmitted from the ring of the electronic pen.
- the controller 230 may compare the Tip data and the Ring data, calculate the relative positions of the Tip and the Ring, and derive a tilt angle of the electronic pen based on this.
- the controller 230 may determine whether the electronic pen 300 is bidirectional or unidirectional based on the downlink signal. For example, the controller 230 may determine whether the electronic pen 300 is an Active ElectroStatic 2.0 (AES 2.0) pen or an AES 1.0 pen, based on the downlink signal.
- AES 2.0 Active ElectroStatic 2.0
- AES 1.0 pen based on the downlink signal.
- the magnitude A 21 of the uplink signal included in the second driving signal may be greater than the magnitude A 22 of the second sensing signal.
- the magnitude A 21 of the uplink signal may be 3V or 6V
- the magnitude A 22 of the second sensing signal may be 1.8V.
- the magnitude of the uplink signal and the magnitude of the second sensing signal are not limited thereto, and may have voltage values of various magnitudes.
- the magnitude A 1 of the first sensing signal included in the first driving signal may be equal to the magnitude A 22 of the second sensing signal included in the second driving signal.
- the magnitude A 1 of the first sensing signal and the magnitude A 22 of the second sensing signal may be 1.8V.
- the magnitude of the first sensing signal and the magnitude of the second sensing signal are not limited thereto, and may have voltage values of various magnitudes.
- An operation for the touch driving apparatus 200 to detect a touch input may be divided into a plurality of sections.
- the controller 230 may apply the first driving signal and the second driving signal to the touch electrode TE of the touch driving apparatus 200 for each section.
- operations for each touch input section of the touch driving apparatus 200 will be described in detail with reference to FIGS. 8 to 15 .
- FIGS. 8 to 15 are diagrams illustrating a chant signal applied by the touch driving device 200 according to a touch input section and an input signal of the electronic pen 300 according thereto.
- FIGS. 8 to 11 show driving signals of the waiting section W1, the pen detecting section D1, the sensing section S1, and the waiting section W2 in a state before the first pen detection
- FIGS. 12 to 15 shows driving signals in the waiting period W3, pen detecting period D2, sensing period S2, and standby period W4 in a state after the pen is detected.
- first driving signal and the second driving signal are illustrated separately on different time axes. However, it should be understood that the first driving signal and the second driving signal are time-divided and applied through the same touch electrode TE.
- the touch input section of the touch driving device 200 may be divided into a waiting section, a pen detecting section, and a touch sensing mode.
- the controller 230 may control the first driving signal and the second driving signal in each section.
- the controller 230 may differently control the first driving frequency f 1 for applying the first driving signal to the touch electrode TE for each section, and the touch electrode TE of the second driving signal Whether to apply (ON/OFF) can be differently controlled for each section, and the second driving frequency f 2 for applying the second driving signal to the touch electrode TE can be differently controlled for each section.
- the controller 230 transmits the first driving signal to the touch electrode TE in order to sense the touch input in a state in which the pen input is never detected after the touch driving device 200 is booted. It is possible to control the sensor circuit 220 to apply.
- a period in which the controller 230 applies the first driving signal or the first driving signal and the second driving signal in order to sense the touch input may be referred to as a standby period.
- the controller 230 may apply the first driving signal to the touch electrode TE at the 1-1 standby frequency f 1w1 in the standby period W1 .
- the 1-1 standby frequency f 1w1 may be, for example, 70 Hz, but is not limited thereto.
- controller 230 may control the second driving signal not to be applied to the touch electrode TE. Accordingly, only the first driving signal may be applied to the touch electrode TE.
- the touch driving apparatus 200 may minimize the current applied to the touch electrode TE for sensing the touch input while the pen input is never detected.
- the touch driving apparatus 200 does not apply a driving signal for pen recognition in a waiting period or a sensing period in a state in which a pen input has never been recognized, so that the electronic device is not used in an environment in which the electronic pen is not used. It has the effect of increasing the use time.
- FIG. 9 shows the operation of the pen detecting section D1 in a state before the first pen detection.
- the controller 230 may control the sensor circuit 220 to perform a pen detecting operation.
- the controller 230 may detect the touch input from a sensing signal corresponding to the first driving signal.
- the corresponding touch input may be an input by an external object or an input by an electronic pen.
- the controller 230 may distinguish whether the detected touch input is an input by an external object or an input by an electronic pen. To this end, the controller 230 may apply an uplink signal for detecting the electronic pen to the touch electrodes TE of the touch panel 210 .
- a section in which the controller 230 applies an uplink signal in response to a touch input generated in the standby section may be referred to as a pen detecting section D1.
- the controller 230 may control the sensor circuit 220 to apply the second driving signal for pen detection to the touch electrode TE.
- the controller 230 may control the second driving signal to be periodically applied to the touch electrode TE at the detecting frequency f 2d .
- the second driving signal may include an uplink signal and a second sensing signal.
- the uplink signal is a signal for detecting the electronic pen 300 or distinguishing the type of the electronic pen 300
- the second sensing signal is a pen touch input by sensing a downlink signal transmitted from the electronic pen 300 . It is a signal for identifying not only the coordinates but also pen-related information such as pen pressure of the pen, the inclination angle of the pen, and battery state information.
- the detecting frequency f 2d may be 200 Hz, but is not limited thereto. Meanwhile, the detecting frequency f 2d may be set to be the same as the frequency at which the downlink signal is transmitted from the unidirectional active pen.
- the controller 230 may determine whether the touch input is a pen input according to whether a downlink signal is received.
- the controller 230 determines that the touch input is a pen input, and when a downlink signal is not received (case 3), determines that the touch input is not a pen input can do.
- the controller 230 may determine whether the electronic pen 300 is bidirectional or unidirectional based on the downlink signal. For example, the controller 230 may determine whether the electronic pen 300 is an Active ElectroStatic 2.0 (AES 2.0) pen or an AES 1.0 pen, based on the downlink signal.
- AES 2.0 Active ElectroStatic 2.0
- AES 1.0 pen based on the downlink signal.
- the controller 230 may compare the sync between the received downlink signal and the second sensing signal, and determine whether the pen is bidirectional or unidirectional according to whether the sync matches.
- control unit 230 when the timing of the received downlink signal and the second sensing signal coincide with each other or within a set value, the received downlink signal It may be determined that the link signal is synchronized with the second sensing signal.
- the controller 230 may control the sensor circuit 220 to include the first synchronization signal in the uplink signal to be applied to the touch electrode TE.
- the electronic pen 300 When the electronic pen 300 is an active pen (AES 2.0) of a two-way communication method, the electronic pen 300 generates a downlink signal based on the first synchronization signal included in the uplink signal to generate the touch driving device 200 . ) can be transmitted to the touch panel 210 .
- the electronic pen 300 may synchronize the internal operation timing of the pen with the operation timing of the touch driving device 200 using the first synchronization signal. For example, the electronic pen 300 may synchronize an operating frequency or an operating timing within a frequency range of 40 Hz to 360 Hz, but is not limited thereto.
- the downlink signal transmitted by the electronic pen 300 may be synchronized with the second sensing signal. Accordingly, the controller 230 may determine that the electronic pen 300 is an active pen (AES 2.0) of a two-way communication method (case 1 of FIG. 9 ).
- AES 2.0 active pen
- control unit 230 when the timing (timing) of the received downlink signal and the second sensing signal does not match with each other or there is a difference of more than a set value, the received downlink signal It may be determined that the link signal is not synchronized with the second sensing signal.
- the electronic pen 300 When the electronic pen 300 is a one-way communication type active pen (AES 1.0), the electronic pen 300 generates a downlink signal irrespective of the uplink signal to the touch panel 210 of the touch driving device 200 . ) is sent to The electronic pen 300 operates according to the internal operation timing of the pen regardless of the first synchronization signal.
- AES 1.0 one-way communication type active pen
- the controller 230 may determine that the electronic pen 300 is an active pen (AES 1.0) of a one-way communication method (case 2 of FIG. 9 ).
- the controller 230 may determine whether the pen is bidirectional or unidirectional based on the content of data included in the downlink signal.
- the downlink signal transmitted from the electronic pen 300 may include pen identification information (Pen ID) and pen pressure data. Meanwhile, the downlink signal may further include battery state data, Tip data, Ring data, and the like.
- the downlink signal may include pen identification information, pen pressure data, battery state data, tip data, and ring data.
- the electronic pen 300 is a one-way communication type active pen (AES 1.0)
- the downlink signal does not include ring data.
- the control unit 230 may determine that the electronic pen 300 is an active pen (AES 2.0) of a two-way communication method, and the downlink signal includes Ring data. If not, it may be determined that the electronic pen 300 is an active pen (AES 1.0) of a one-way communication method.
- the controller 230 may determine whether the electronic pen is bidirectional or unidirectional based on whether the received downlink signal is synchronized with the second sensing signal and the content of data included in the downlink signal.
- the controller 230 may determine that the touch input is not a pen input.
- the first driving signal is not applied to the touch electrode TE in the pen detecting period D1 . can be controlled to be applied.
- FIG. 10 shows the operation of the sensing section S1 according to the type of the detected touch input.
- the controller 230 may control the sensor circuit 220 to sense the continuously input touch input.
- the controller 230 is configured to control a first driving signal and/or a second driving signal in the case of a two-way communication type active pen (case 1), a case of a one-way communication type active pen (case 2), and an external object (case 3). may be applied to the touch panel TE.
- a section in which the controller 230 applies the first driving signal and/or the second driving signal according to the type of the touch input may be referred to as a sensing section S1.
- case 1 in which the touch input determined in the pen detecting section D1 is a bidirectional communication type active pen will be described.
- the controller 230 may control the second driving signal to be periodically applied to the touch electrode TE at the 2-1 th sensing frequency f 2s1 .
- the second driving signal includes an uplink signal and a second sensing signal.
- the 2-1 sensing frequency f 2s1 may be 240 Hz, but is not limited thereto. Meanwhile, the 2-1th sensing frequency f 2s1 may be greater than the detection frequency f 2d .
- the controller 230 may calculate coordinates at which a pen touch is input on the touch panel 210 based on the received downlink signal. Also, the controller 230 may further derive a pen pressure, an inclined angle of the pen, battery state information, and the like, based on the pen-related information included in the received downlink signal.
- the control unit 230 transmits the calculated coordinate information and the derived pen-related information to the terminal control unit 170 of the electronic device including the touch driving device 200 or the panel control unit 185 of the display unit 180 .
- the controller 230 may control the first driving signal to be periodically applied to the touch electrode TE at the 1-2 standby frequency f 1w2 .
- the first driving signal includes a first sensing signal.
- the 1-2 standby frequency f 1w2 may be 40 Hz, but is not limited thereto.
- the 1-2 th standby frequency f 1w2 may be smaller than the 1-1 th standby frequency f 1w1 . That is, as in case 1 of FIG. 10 , when the pen input is detected, the period of applying the first driving signal may be longer than the period of applying the first driving signal when the touch input is not detected (standby state W1). have.
- the controller 230 sets the standby frequency of the first driving signal for detecting the input of an external object to be smaller than the standby frequency input in the standby state W1. , power consumed by the touch driving device 200 may be reduced.
- the 2-1 th sensing frequency f 2s1 may be greater than the 1-2 th standby frequency f 1w2 .
- the touch driving apparatus 200 may set different driving signals applied in the touch input state according to the type of the input touch, thereby minimizing power consumption and increasing the accuracy of touch sensing.
- the controller 230 may control the second driving signal to be periodically applied to the touch electrode TE at the 2-2nd sensing frequency f 2s2 .
- the second driving signal may include an uplink signal and a second sensing signal. Meanwhile, the second driving signal may not include the uplink signal and may include only the second sensing signal.
- the 2-2 sensing frequency f 2s2 may be 200 Hz, but is not limited thereto. Meanwhile, the second-second sensing frequency f 2s2 may be the same as the detection frequency f 2d .
- the unidirectional active pen transmits a downlink signal at a frequency of a certain magnitude. Accordingly, the 2-2nd sensing frequency f 2s2 may be set to be the same as the frequency of the downlink signal transmitted from the unidirectional active pen.
- the controller 230 may calculate coordinates at which a pen touch is input on the touch panel 210 based on the received downlink signal. Also, the controller 230 may further derive pen pressure, battery state information, and the like, based on the pen-related information included in the received downlink signal.
- the control unit 230 transmits the calculated coordinate information and the derived pen-related information to the terminal control unit 170 of the electronic device including the touch driving device 200 or the panel control unit 185 of the display unit 180 .
- the controller 230 may control the first driving signal to be periodically applied to the touch electrode TE at the 1-2 standby frequency f 1w2 .
- the first driving signal includes a first sensing signal.
- the 1-2 standby frequency f 1w2 may be 40 Hz, but is not limited thereto.
- the 1-2 th standby frequency f 1w2 may be smaller than the 1-1 th standby frequency f 1w1 . That is, as in case 2 of FIG. 10 , when the pen input is detected, the period of applying the first driving signal may be longer than the period of applying the first driving signal when the touch input is not detected (standby state W1). have.
- the 2-2nd sensing frequency f 2s2 may be greater than the 1-2nd standby frequency f 1w2 .
- the touch driving apparatus 200 may set different driving signals applied in the touch input state according to the type of the input touch, thereby minimizing power consumption and increasing the accuracy of touch sensing.
- the controller 230 may control the first driving signal to be periodically applied to the touch electrode TE at the first sensing frequency f 1s .
- the first driving signal includes a first sensing signal.
- the first sensing frequency f 1s may be 120 Hz, but is not limited thereto.
- the first sensing frequency f 1s may be greater than the 1-1 standby frequency f 1w1 or the 1-2 th standby frequency f 1w2 .
- a period of applying the first driving signal when an input by an external object is not detected may be longer than a period of applying the first driving signal when an input by an external object is detected.
- the controller 230 is higher than the 1-1 standby frequency f 1w1 for applying the first driving signal in the standby state W1 in which an input by an external object is not detected. , in a state where an input by an external object is detected, the first sensing frequency f 1s for applying the first driving signal may be controlled to be greater.
- the first sensing frequency f 1s may be smaller than the 2-1 sensing frequency f 2s1 or the 2-2 sensing frequency f 2s2 . That is, a period of applying the second driving signal when a pen input is detected may be shorter than a period of applying the first driving signal when an external object input is detected.
- the controller 230 can increase the accuracy of sensing the touch input by the pen.
- the controller 230 may control so that the second driving signal is not applied to the touch electrode TE.
- the controller 230 may control so that only the first driving signal is applied to the touch electrode TE because the input by the pen is never sensed.
- the controller 230 transmits the first driving signal and/or the second driving signal to the touch electrode TE in order to sense the touch input when there is no touch input for more than a predetermined time after a touch is input. It is possible to control the sensor circuit 220 to apply.
- a period in which the controller 230 applies the first driving signal or the first driving signal and the second driving signal in order to sense the touch input may be referred to as a waiting period W2.
- the controller 230 may control to apply the first driving signal or the first driving signal and the second driving signal in the waiting period W2 according to whether a pen input is detected.
- the controller 230 controls the first driving signal and the second driving signal in the standby period W2. can be controlled to apply.
- the controller 230 may apply the first driving signal to the touch electrode TE at the 1-1 standby frequency f 1w1 , and touch the second driving signal at the 2-1 standby frequency f 2w1 . It may be applied to the electrode TE.
- the 1-1 standby frequency f 1w1 and the 2-1 standby frequency f 2w1 may be the same as each other.
- the 1-1 standby frequency f 1w1 and the 2-1 standby frequency f 2w1 may be 70 Hz, but are not limited thereto.
- the pen input Since the pen input has been detected at least once, the pen input may be further detected later. Accordingly, in a state in which the pen input is detected at least once, the controller 230 applies the first driving signal and the second driving signal to the touch electrode TE to effectively detect the pen input and the external object input. do. Meanwhile, only the second sensing signal may be included in the second driving signal applied in the waiting period W2.
- the controller 230 may control to apply the first driving signal in the waiting period W2.
- the controller 230 may apply the first driving signal to the touch electrode TE at the 1-1 standby frequency f 1w1 in the standby period W2 .
- the 1-1 standby frequency f 1w1 may be, for example, 70 Hz, but is not limited thereto.
- controller 230 may control the second driving signal not to be applied to the touch electrode TE. Accordingly, only the first driving signal may be applied to the touch electrode TE.
- the operation of the waiting period W2 may be the same as the operation of the waiting period W1 .
- the current applied to the touch electrode TE for sensing the touch input may be minimized.
- the touch driving apparatus 200 does not apply a driving signal for pen recognition in a waiting period or a sensing period in a state in which a pen input has never been recognized, so that the electronic device is not used in an environment in which the electronic pen is not used. It has the effect of increasing the use time.
- the controller 230 touches the first driving signal and the second driving signal to sense the touch input in a state where the pen input is detected at least once after booting the touch driving device 200 .
- the sensor circuit 220 may be controlled to apply to the electrode TE.
- a period in which the controller 230 applies the first driving signal and the second driving signal in order to sense the touch input may be referred to as a waiting period W3.
- the controller 230 may control the sensor circuit 220 to apply the first driving signal and the second driving signal in the waiting section W3. have.
- the controller 230 may apply the first driving signal to the touch electrode TE at the 1-1 standby frequency f 1w1 , and touch the second driving signal at the 2-1 standby frequency f 2w1 . It may be applied to the electrode TE.
- the 1-1 standby frequency f 1w1 and the 2-1 standby frequency f 2w1 may be the same as each other.
- the 1-1 standby frequency f 1w1 and the 2-1 standby frequency f 2w1 may be 70 Hz, but are not limited thereto.
- the pen input Since the pen input has been detected at least once, the pen input may be further detected later. Accordingly, in a state in which the pen input is detected at least once, the controller 230 applies the first driving signal and the second driving signal to the touch electrode TE to effectively detect the pen input and the external object input. do. Meanwhile, the second driving signal applied in the waiting period W3 may include only the second sensing signal.
- the operation of the waiting period W3 may be the same operation as cases 1 and 2 of the waiting period W2.
- the controller 230 may control the sensor circuit 220 to perform a pen detecting operation.
- a period in which the controller 230 applies a second driving signal including an uplink signal in response to a touch input generated in the standby period may be referred to as a pen detection period D2.
- the controller 230 may control the sensor circuit 220 to detect the continuously input touch input.
- the controller 230 touches the first driving signal and the second driving signal with respect to the case of the two-way communication type active pen (case 4), the case of the one-way communication type active pen (case 5), and the case of an external object (case 6) It can be applied to the panel (TE).
- a section in which the controller 230 applies the first driving signal and the second driving signal according to the type of touch input may be referred to as a sensing section S2.
- the controller 230 may control the first driving signal to be periodically applied to the touch electrode TE at the first sensing frequency f 1s , and the second driving signal may be applied to the second driving signal.
- the controller 230 It can be controlled to be periodically applied to the touch electrode TE with the standby frequency f 2w2 .
- the 2-2 standby frequency f 2w2 may be 40 Hz, but is not limited thereto.
- the 2-2nd standby frequency f 2w2 may be the same as the 1-2nd standby frequency f 1w2 .
- the 2-2nd standby frequency f 2w2 may be smaller than the 2nd-1st standby frequency f 2w1 . That is, when an external object input is detected as in case 6, the period of applying the second driving signal may be longer than the period of applying the second driving signal when the touch input is not detected (standby state W3).
- the controller 230 sets the standby frequency of the second driving signal for sensing the pen input to be smaller than the standby frequency input in the standby state W3, Power consumed by the touch driving device 200 may be reduced.
- the 2-2nd standby frequency f 2w2 and the 2-1th standby frequency f 2w1 may be smaller than the 2-1th sensing frequency f 2s1 and the 2-2nd sensing frequency f 2s2 . .
- the period of applying the second driving signal when the pen input is not detected may be longer than the period of applying the second driving signal when the pen input is detected.
- the control unit 230 is higher than the 2-1 standby frequency f 2w1 for applying the second driving signal in the standby state W3 in which the input by the pen is not detected, 2-1 sensing frequency for applying a second drive signal in a state in which the input pen is detected by (f 2s1) and the second-second sensing frequency (f 2s2) is can be controlled to be larger.
- the first sensing frequency f 1s may be greater than the 1-1 standby frequency f 1w1 or the 1-2 standby frequency f 1w2 .
- a period of applying the first driving signal when an input by an external object is not detected may be longer than a period of applying the first driving signal when an input by an external object is detected.
- the controller 230 is higher than the 1-1 standby frequency f 1w1 for applying the first driving signal in the standby state W3 in which an input by an external object is not detected. , in a state where an input by an external object is detected, the first sensing frequency f 1s for applying the first driving signal may be controlled to be greater.
- the first sensing frequency f 1s may be smaller than the 2-1 sensing frequency f 2s1 or the 2-2 sensing frequency f 2s2 . That is, a period of applying the second driving signal when a pen input is detected may be shorter than a period of applying the first driving signal when an external object input is detected.
- the controller 230 can increase the accuracy of sensing the touch input by the pen.
- the controller 230 applies a first driving signal and a second driving signal to the touch electrode TE in order to sense the touch input when there is no touch input for more than a predetermined time after a touch is input.
- the sensor circuit 220 may be controlled to do so.
- a period in which the controller 230 applies the first driving signal and the second driving signal to sense the touch input may be referred to as a waiting period W4.
- the controller 230 may control the sensor circuit 220 to apply the first driving signal and the second driving signal in the standby section W4. have.
- the controller 230 may apply the first driving signal to the touch electrode TE at the 1-1 standby frequency f 1w1 , and touch the second driving signal at the 2-1 standby frequency f 2w1 . It may be applied to the electrode TE.
- the 1-1 standby frequency f 1w1 and the 2-1 standby frequency f 2w1 may be the same as each other.
- the 1-1 standby frequency f 1w1 and the 2-1 standby frequency f 2w1 may be 70 Hz, but are not limited thereto.
- the pen input Since the pen input has been detected at least once, the pen input may be further detected later. Accordingly, in a state in which the pen input is detected at least once, the controller 230 applies the first driving signal and the second driving signal to the touch electrode TE to effectively detect the pen input and the external object input. do. Meanwhile, only the second sensing signal may be included in the second driving signal applied in the waiting period W4.
- the operation of the waiting period W4 may be the same as the operation of the waiting period W3 .
- 16 to 17 are diagrams illustrating that the first driving signal and the second driving signal are time-divided and input in the waiting section and the sensing section.
- the first driving signal and the second driving signal are shown separately on different time axes. However, the first driving signal and the second driving signal are the same touch electrode TE. It is time-shared through
- FIG. 16 is a diagram illustrating that the first driving signal and the second driving signal are time-divided and applied in the waiting period.
- the controller 230 controls the first driving signal to be applied to the touch electrode TE or the first driving signal and the second driving signal to be applied to the touch electrode TE. can do.
- the controller 230 transmits the first driving signal to the touch electrode in order to detect the touch input in a state in which the pen input is never detected after the touch driving device 200 is booted.
- the sensor circuit 220 may be controlled to apply (TE).
- the controller 230 may apply the first driving signal to the touch electrode TE at the 1-1 standby frequency f 1w1 .
- the time for which the first driving signal is applied to the touch electrode TE may be changed as needed within one period (1/f 1w1 ) during which the first driving signal is applied.
- the controller 230 may set a long time for the first driving signal to be applied to the touch electrode TE. Meanwhile, in order to reduce power consumption consumed by the first driving signal, the controller 230 may set a short time for which the first driving signal is applied to the touch electrode TE.
- control unit 230 is configured to detect a touch input at least once after booting of the touch driving device 200, so as to detect a touch input using a first driving signal and a second driving signal.
- the sensor circuit 220 may be controlled to apply the driving signal to the touch electrode TE.
- the controller 230 applies the first driving signal to the touch electrode TE at the 1-1 standby frequency f 1w1 , and applies the second driving signal to the touch electrode TE at the 2-1 standby frequency f 2w1 .
- TE may be approved.
- the 1-1 standby frequency f 1w1 and the 2-1 standby frequency f 2w1 may be the same.
- the first driving signal and the second driving signal may be time-divided and sequentially applied. Specifically, after the first driving signal is applied for a predetermined time, the second driving signal may be applied for a predetermined time.
- the time for which the first driving signal is applied to the touch electrode TE may be varied as needed within one period (1/f 1w1 ) to which the first driving signal is applied, and the second driving signal may be applied to the touch electrode ( The time applied to TE) may be varied as needed within one period (1/f 2w1 ) in which the second driving signal is applied.
- the controller 230 may be configured to increase the sensing accuracy of the external object input sensed by the first driving signal and the sensing accuracy of the pen input sensed by the second driving signal, the first driving signal and the second driving signal.
- the time for which the signal is applied to the touch electrode TE may be set to be long.
- the control unit 230 may set a shorter time for which the first driving signal and the second driving signal are applied to the touch electrode TE.
- FIG. 17 is a diagram illustrating that the first driving signal and the second driving signal are time-divided and applied in the sensing section.
- the controller 230 performs a second operation in the case of a bidirectional communication type active pen (case 4), a unidirectional communication type active pen case (case 5), and an external object (case 6).
- the first driving signal and the second driving signal may be time-divided and applied to the touch panel TE.
- the controller 230 applies the first driving signal at the 1-2 standby frequency f 1w2 .
- the second driving signal may be time- divided into a 2-1 th sensing frequency f 2s1 or a 2-2 th sensing frequency f 2s2 and applied. Accordingly, the first driving signal may be periodically applied to the touch panel TE to have a longer period than the second driving signal in a state where it does not overlap the second driving signal.
- the controller 230 applies the first driving signal to the first sensing frequency f 1s and applies the second driving signal to the 2-2 standby frequency f 2w2 ) can be applied by time division. Accordingly, the first driving signal may be periodically applied to the touch panel TE to have a shorter period than the first driving signal in a state where it does not overlap the second driving signal.
- the time for which the first driving signal is applied to the touch electrode TE may be about 1 ms, and the time for which the second driving signal is applied to the touch electrode TE may be about 2 ms.
- the length of time during which the first driving signal and the second driving signal are applied is not limited thereto, and may be set to various lengths of time.
- FIG. 18 is a diagram illustrating a comparison table of current consumed by the touch driving device 200 of the present invention.
- Modes 1 and 2 are input frequencies of the first driving signal and the second driving signal in the standby state W1 and the standby state W3 of the touch driving apparatus 200 according to an embodiment of the present invention; and a standby current flowing through the touch driving device 200 .
- Mode 3 shows the input frequencies of the first and second driving signals and the standby current flowing through the touch driving device in the full sensing state.
- the standby current flowing through the touch driving device 200 in a state where there is no pen input is 0.63 mA, which is about 5% compared to the standby current in the full sensing state. It can be seen that the standby current flowing through the touch driving device 200 in the state of being detected at least once is 1.93 mA, which is about 13% compared to the standby current of the full sensing state.
- the touch driving apparatus 200 may reduce power consumption by differently setting the driving signal applied in the standby state according to whether the electronic pen is initially recognized.
- the touch driving apparatus 200 according to an embodiment of the present invention reduces power consumption by setting a period of applying a driving signal in a standby state longer than a period of applying a driving signal in a sensing state where a touch is input. can do it
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Abstract
Description
본 발명은 터치 구동 장치 및 터치 구동 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 전자펜의 최초 인식 여부에 따라 대기 상태에서 인가되는 구동 신호를 다르게 설정하여 전력 소모를 최소화할 수 있는 터치 구동 장치 및 터치 구동 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a touch driving device and a touch driving system, and more particularly, to a touch driving device and a touch driving system capable of minimizing power consumption by differently setting a driving signal applied in a standby state depending on whether an electronic pen is initially recognized. It's about the system.
터치 패널은 디스플레이 장치에 설치되어 사용자가 손가락이나 펜 등을 이용하여 화면을 직접 접촉하여 정보를 입력할 수 있는 입력 장치이다. A touch panel is an input device that is installed in a display device and allows a user to input information by directly touching a screen using a finger or a pen.
터치를 감지하는 방법으로, 압력을 감지하는 감압방식과 정전용량의 변화를 감지하는 정전방식이 있다. 정전 방식은 전도성 물질 또는 신체의 일부가 터치 패널에 접촉할 경우 발생하는 정전 용량의 변화를 감지하여 터치 유무를 판단하고 터치 좌표를 판단하는 방식이다.As a method of sensing a touch, there are a decompression method for sensing pressure and an electrostatic method for sensing a change in capacitance. The electrostatic method is a method of determining whether a touch exists and determining touch coordinates by detecting a change in capacitance that occurs when a conductive material or a part of the body comes into contact with the touch panel.
정전 방식을 적용한 펜은, 정전 용량 방식을 이용하는 터치 패널에서 터치 입력 수단으로 활용될 수 있다. 정전 방식 펜을 이용한 터치 인식 방법은, 정전 용량의 변화만을 인식하여 펜의 위치를 검출하는 패시브 펜 방식 및 터치 패널과 신호를 송수신하여 펜을 검출하는 액티브 펜 방식이 있다.The pen to which the capacitive method is applied may be used as a touch input means in a touch panel using the capacitive method. A touch recognition method using a capacitive pen includes a passive pen method that detects a position of the pen by recognizing only a change in capacitance, and an active pen method that detects the pen by transmitting and receiving a signal to and from a touch panel.
액티브 펜 방식에 사용되는 신호에는, 터치 패널에 대한 정보 및 액티브 펜에 대한 정보가 포함될 수 있고, 터치 패널을 포함하는 디스플레이 장치는 이러한 정보를 이용하여 보다 많은 기능을 사용자에게 제공할 수 있다.The signal used in the active pen method may include information on the touch panel and information on the active pen, and the display device including the touch panel may provide more functions to the user by using this information.
이 경우, 터치 패널은 펜에 의한 정전 입력과 손가락과 같은 전도성 물질에 의한 정전 입력을 구분하여 터치 입력을 판단한다. 이를 위해, 터치 패널에는 터치 입력 대기 상태 또는 터치 입력 센싱 상태에서 항상 펜 센싱을 위한 구동 신호와 펜 이외의 오브젝트 센싱을 위한 구동 신호가 모두 인가되어야 한다.In this case, the touch panel determines the touch input by distinguishing between an electrostatic input by a pen and an electrostatic input by a conductive material such as a finger. To this end, both a driving signal for sensing a pen and a driving signal for sensing an object other than the pen should always be applied to the touch panel in the touch input standby state or the touch input sensing state.
그러나, 터치 패널에서 펜이 사용되지 않는 경우, 펜 센싱을 위한 구동 신호 입력에 의해 불필요한 전력 소모가 발생하게 되고, 모바일 전자 기기에서는 배터리 사용 시간이 짧아지는 문제점이 있다.However, when the pen is not used on the touch panel, unnecessary power consumption occurs due to the input of a driving signal for pen sensing, and a battery usage time is shortened in the mobile electronic device.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여, 전자펜의 최초 인식 여부에 따라 대기 상태에서 인가되는 구동 신호를 다르게 설정하여 전력 소모를 최소화할 수 있는 터치 구동 장치 및 터치 구동 시스템을 제공하는데 목적이 있다.In order to solve the above problems, it is an object of the present invention to provide a touch driving device and a touch driving system capable of minimizing power consumption by differently setting a driving signal applied in a standby state depending on whether an electronic pen is initially recognized. .
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여, 전자펜이 인식되지 않으면 펜 인식을 위한 구동 신호를 인가하지 않음으로써, 전자펜을 사용하지 않는 환경에서 기기의 사용 시간을 증가시킬 수 있는 터치 구동 장치 및 터치 구동 시스템을 제공하는데 목적이 있다.In order to solve the above problems, the present invention provides a touch driving device capable of increasing the use time of the device in an environment in which the electronic pen is not used by not applying a driving signal for pen recognition when the electronic pen is not recognized, and An object of the present invention is to provide a touch drive system.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여, 터치 대기 상태와 터치 입력 상태에서 구동 신호를 인가하는 주기를 다르게 설정하여, 터치 센싱의 정확도를 높일 수 있는 터치 구동 장치 및 터치 구동 시스템을 제공하는데 목적이 있다.In order to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a touch driving device and a touch driving system capable of increasing the accuracy of touch sensing by setting different periods for applying a driving signal in a touch standby state and a touch input state. have.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여, 입력되는 터치의 종류에 따라 터치 입력 상태에서 인가되는 구동 신호를 다르게 설정하여, 전력 소모를 최소화하고 터치 센싱의 정확도를 높일 수 있는 터치 구동 장치 및 터치 구동 시스템을 제공하는데 목적이 있다.In order to solve the above problems, the present invention provides a touch driving device and a touch driving device capable of minimizing power consumption and increasing touch sensing accuracy by differently setting a driving signal applied in a touch input state according to a type of an input touch. The purpose is to provide a system.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems of the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs from the following description.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 구동 장치는, 복수개의 터치 전극을 포함하는 터치 패널, 터치 패널에 제1 구동신호 및/또는 제2 구동신호를 인가하고, 제1 구동신호 및/또는 제2 구동신호에 의해 유도된 감지 신호를 수신하는 센서 회로 및 센서 회로가 수신한 감지 신호로부터 터치 입력을 검출하는 제어부를 포함하고, 제어부는, 터치 구동 장치가 부팅한 이후 펜 입력이 한번도 검출되지 않은 경우 터치패널에 제1 구동신호를 인가하도록 제어하고, 터치 구동 장치가 부팅한 이후 펜 입력이 적어도 한번 검출된 이후에는 터치 패널에 제1 구동신호 및 제2 구동신호를 인가하며, 제1 구동신호는 외부 오브젝트에 의한 입력 검출을 위한 신호이고, 제2 구동신호는 펜 입력 검출을 위한 신호일 수 있다.In order to achieve the above object, a touch driving apparatus according to an embodiment of the present invention provides a touch panel including a plurality of touch electrodes, applying a first driving signal and/or a second driving signal to the touch panel, and performing the first driving a sensor circuit for receiving a sensing signal induced by the signal and/or the second driving signal; and a control unit for detecting a touch input from the sensing signal received by the sensor circuit, wherein the control unit includes a pen input after the touch driving device boots. If this is never detected, control to apply the first driving signal to the touch panel, and after the touch driving device boots up and after the pen input is detected at least once, the first driving signal and the second driving signal are applied to the touch panel, , the first driving signal may be a signal for detecting an input by an external object, and the second driving signal may be a signal for detecting a pen input.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 구동 장치에서, 제어부는 제1 구동신호에 대응하는 감지 신호로부터 터치 입력을 검출하면, 전자펜 검출을 위한 업링크(uplink) 신호를 상기 터치 패널에 인가하고, 다운링크(downlink) 신호가 수신되면, 터치 입력이 펜 입력인 것으로 판단하며, 펜 입력이 검출되면, 터치 패널에 제1 구동신호 및 제2 구동신호를 인가할 수 있다.Meanwhile, in the touch driving apparatus according to an embodiment of the present invention for achieving the above object, when the controller detects a touch input from a sensing signal corresponding to the first driving signal, an uplink signal for detecting the electronic pen is applied to the touch panel, and when a downlink signal is received, it is determined that the touch input is a pen input, and when the pen input is detected, the first driving signal and the second driving signal can be applied to the touch panel. have.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 구동 장치에서, 제어부는, 제1 구동신호에 대응하는 감지 신호로부터 터치 입력을 검출하면, 전자펜 검출을 위한 업링크 신호를 터치 패널에 인가하고, 다운링크 신호가 수신되지 않으면, 터치 입력이 펜 입력이 아닌 것으로 판단하며, 터치 구동 장치가 부팅한 이후 펜 입력이 검출되지 않으면, 터치 패널에 제1 구동신호를 인가할 수 있다.On the other hand, in the touch driving device according to an embodiment of the present invention for achieving the above object, when detecting a touch input from a sensing signal corresponding to the first driving signal, the control unit touches an uplink signal for detecting the electronic pen. If applied to the panel and a downlink signal is not received, it is determined that the touch input is not a pen input. If the pen input is not detected after the touch driving device boots, the first driving signal may be applied to the touch panel. .
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 구동 장치에서, 터치 입력은, 외부 오브젝트에 의한 입력 또는 펜 입력일 수 있다.Meanwhile, in the touch driving apparatus according to an embodiment of the present invention for achieving the above object, the touch input may be an input by an external object or a pen input.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 구동 장치에서, 제어부는 제1 구동신호를 주기적으로 인가하며, 외부 오브젝트에 의한 입력이 검출되지 않는 경우 제1 구동신호를 인가하는 주기는, 외부 오브젝트에 의한 입력이 검출되는 경우 제1 구동신호를 인가하는 주기보다 길 수 있다. On the other hand, in the touch driving device according to an embodiment of the present invention for achieving the above object, the controller applies the first driving signal periodically, and applies the first driving signal when an input by an external object is not detected. The period may be longer than the period of applying the first driving signal when an input by an external object is detected.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 구동 장치에서, 제어부는 제2 구동신호를 주기적으로 인가하며, 펜 입력이 검출되지 않는 경우 제2 구동신호를 인가하는 주기는, 펜 입력이 검출되는 경우 제2 구동신호를 인가하는 주기보다 길 수 있다.On the other hand, in the touch driving apparatus according to an embodiment of the present invention for achieving the above object, the control unit periodically applies the second driving signal, and when the pen input is not detected, the period of applying the second driving signal is: When the pen input is detected, it may be longer than the period of applying the second driving signal.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 구동 장치에서, 제어부는 제1 구동신호 및/또는 제2 구동신호를 주기적으로 인가하며, 펜 입력이 검출되는 경우 제2 구동신호를 인가하는 주기는, 외부 오브젝트 입력이 검출되는 경우 제1 구동신호를 인가하는 주기보다 짧을 수 있다.On the other hand, in the touch driving device according to an embodiment of the present invention for achieving the above object, the controller periodically applies the first driving signal and/or the second driving signal, and when a pen input is detected, the second driving signal A period of applying ? may be shorter than a period of applying the first driving signal when an external object input is detected.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 구동 장치에서, 제어부는 제1 구동신호 및/또는 제2 구동신호를 주기적으로 인가하며, 펜 입력이 검출되는 경우 제1 구동신호를 인가하는 주기는, 터치 입력이 검출되지 않는 경우 제1 구동신호를 인가하는 주기보다 길 수 있다.On the other hand, in the touch driving device according to an embodiment of the present invention for achieving the above object, the controller periodically applies the first driving signal and/or the second driving signal, and when a pen input is detected, the first driving signal A period of applying ? may be longer than a period of applying the first driving signal when a touch input is not detected.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 구동 장치에서, 제어부는 제1 구동신호 및/또는 제2 구동신호를 주기적으로 인가하며, 외부 오브젝트에 의한 입력이 검출되는 경우 제2 구동신호를 인가하는 주기는, 터치 입력이 검출되지 않는 경우 제2 구동신호를 인가하는 주기보다 길 수 있다.On the other hand, in the touch driving device according to an embodiment of the present invention for achieving the above object, the controller periodically applies the first driving signal and/or the second driving signal, and when an input by an external object is detected, the A period of applying the second driving signal may be longer than a period of applying the second driving signal when a touch input is not detected.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 구동 장치에서, 제1 구동신호는 외부 오브젝트로부터의 터치를 검출하기 위한 복수개의 펄스로 이루어지는 제1 센싱신호를 포함할 수 있다.Meanwhile, in the touch driving apparatus according to an embodiment of the present invention for achieving the above object, the first driving signal may include a first sensing signal including a plurality of pulses for detecting a touch from an external object.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 구동 장치에서, 제2 구동신호는 업링크 신호 및 전자펜으로부터 수신되는 다운링크 신호를 검출하기 위한 복수개의 펄스로 이루어지는 제2 센싱신호를 포함할 수 있다.On the other hand, in the touch driving device according to an embodiment of the present invention for achieving the above object, the second driving signal is a second sensing consisting of a plurality of pulses for detecting an uplink signal and a downlink signal received from the electronic pen. It may contain signals.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 구동 장치에서, 제2 구동신호에 포함되는 업링크 신호의 크기는, 제2 센싱신호의 크기보다 더 클 수 있다.Meanwhile, in the touch driving apparatus according to an embodiment of the present invention for achieving the above object, the magnitude of the uplink signal included in the second driving signal may be greater than the magnitude of the second sensing signal.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 구동 장치에서, 업링크 신호는 Pilot 데이터, Tip 선택 데이터, Ring 선택 데이터 중 적어도 하나를 포함하고, 다운링크 신호는 펜 식별정보, 필압, 배터리 상태, Tip 데이터, Ring 데이터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.Meanwhile, in the touch driving device according to an embodiment of the present invention for achieving the above object, the uplink signal includes at least one of pilot data, tip selection data, and ring selection data, and the downlink signal includes pen identification information, It may include at least one of pen pressure, battery status, tip data, and ring data.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 구동 장치에서, 제어부는, 다운링크 신호가 수신되는 경우, 수신된 다운링크 신호와 제2 센싱신호의 싱크를 비교하고, 싱크의 일치여부에 따라 펜의 양방향 또는 단방향 여부를 판단할 수 있다.On the other hand, in the touch driving device according to an embodiment of the present invention for achieving the above object, when a downlink signal is received, the controller compares the sync of the received downlink signal with the second sensing signal, and It can be determined whether the pen is bidirectional or unidirectional according to whether or not the pen is aligned.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 구동 장치에서, 제어부는, 다운링크 신호에 포함되는 데이터의 내용에 더 기초하여 펜의 양방향 또는 단방향 여부를 판단할 수 있다.Meanwhile, in the touch driving device according to an embodiment of the present invention for achieving the above object, the controller may determine whether the pen is bidirectional or unidirectional based on the content of data included in the downlink signal.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 구동 장치에서, 제어부는, 싱크가 일치하는 경우의 제2 구동신호를 인가하는 제1 주기가, 싱크가 일치하지 않는 경우의 제2 구동신호를 인가하는 제2 주기보다 더 짧게 설정할 수 있다.On the other hand, in the touch driving apparatus according to an embodiment of the present invention for achieving the above object, the control unit, the first period of applying the second driving signal when the sync coincides with the first cycle when the sync does not coincide 2 It may be set to be shorter than the second period of applying the driving signal.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 구동 장치에서, 제어부는, 제1 구동신호 및/또는 제2 구동신호에 대응하는 감지 신호로부터 터치 입력을 검출하고, 터치 패널 상에서 터치 입력된 좌표를 계산할 수 있다.On the other hand, in the touch driving device according to an embodiment of the present invention for achieving the above object, the controller detects a touch input from a sensing signal corresponding to the first driving signal and/or the second driving signal, and on the touch panel. Touch input coordinates can be calculated.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 구동 장치에서, 터치 패널은 정전식 터치 패널이고, 펜은 액티브 정전식(AES, Active Electrostatic) 펜일 수 있다.Meanwhile, in the touch driving device according to an embodiment of the present invention for achieving the above object, the touch panel may be a capacitive touch panel, and the pen may be an active electrostatic (AES) pen.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 구동 시스템은, 터치 구동 장치 및 터치 구동 장치로 다운링크 신호를 전송하는 적어도 하나의 전자 펜을 포함할 수 있다.Meanwhile, a touch driving system according to an embodiment of the present invention for achieving the above object may include a touch driving device and at least one electronic pen transmitting a downlink signal to the touch driving device.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 구동 시스템에서, 전자펜은, 터치 구동 장치의 터치 패널과 접촉 또는 근접하는 펜 팁, 터치 패널에 인가된 제2 구동신호를 펜 팁을 통해 수신하는 수신부 및 수신된 제2 구동신호에 근거하여 펜 정보를 포함하는 다운링크 신호를 전송하는 송신부를 포함할 수 있다.On the other hand, in the touch driving system according to an embodiment of the present invention for achieving the above object, the electronic pen transmits the pen tip contacting or close to the touch panel of the touch driving device and the second driving signal applied to the touch panel to the pen. It may include a receiver for receiving through the tip and a transmitter for transmitting a downlink signal including pen information based on the received second driving signal.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.The details of other embodiments are included in the detailed description and drawings.
본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과가 있다.According to the present invention, there are the following effects.
본 발명의 일 실시예에 따른 터치 구동 장치 및 터치 구동 시스템은, 전자펜의 최초 인식 여부에 따라 대기 상태에서 인가되는 구동 신호를 다르게 설정하여 전력 소모를 최소화할 수 있는 효과가 있다.The touch driving apparatus and the touch driving system according to an embodiment of the present invention have the effect of minimizing power consumption by differently setting the driving signal applied in the standby state depending on whether the electronic pen is initially recognized.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 구동 장치 및 터치 구동 시스템은, 전자펜이 인식되지 않으면 펜 인식을 위한 구동 신호를 인가하지 않음으로써, 전자펜을 사용하지 않는 환경에서 기기의 사용 시간을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, the touch driving apparatus and the touch driving system according to an embodiment of the present invention reduce the use time of the device in an environment in which the electronic pen is not used by not applying a driving signal for pen recognition when the electronic pen is not recognized. has the effect of increasing it.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 구동 장치 및 터치 구동 시스템은, 터치 대기 상태와 터치 입력 상태에서 구동 신호를 인가하는 주기를 다르게 설정하여, 터치 센싱의 정확도를 높일 수 있는 효과가 있다.In addition, the touch driving apparatus and the touch driving system according to an embodiment of the present invention have the effect of increasing the accuracy of touch sensing by setting different periods of applying the driving signal in the touch standby state and the touch input state.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 구동 장치 및 터치 구동 시스템은, 입력되는 터치의 종류에 따라 터치 입력 상태에서 인가되는 구동 신호를 다르게 설정하여, 전력 소모를 최소화하고 터치 센싱의 정확도를 높일 수 있는 효과가 있다.In addition, the touch driving apparatus and the touch driving system according to an embodiment of the present invention set different driving signals applied in a touch input state according to the type of the input touch, thereby minimizing power consumption and increasing the accuracy of touch sensing. can have an effect.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the art from the description of the claims.
도 1는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 구동 시스템을 나타내는 도면이다.1 is a diagram illustrating a touch driving system according to an embodiment of the present invention.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 구동 장치를 포함하는 이동 단말기를 나타낸 것이다.2 and 3 show a mobile terminal including a touch driving device according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 구동 장치를 나타내는 도면이다.4 is a diagram illustrating a touch driving device according to an embodiment of the present invention.
도 5는 도 1의 터치 구동 시스템의 전자펜의 구조를 도시한 것이다.FIG. 5 shows the structure of the electronic pen of the touch driving system of FIG. 1 .
도 6은 도 4의 터치 구동 장치와 전자펜의 업링크 및 다운링크 신호 송수신을 나타낸 것이다.FIG. 6 illustrates transmission and reception of uplink and downlink signals between the touch driving device and the electronic pen of FIG. 4 .
도 7은 도 6의 터치 구동 장치의 터치 패널에 인가되는 구동신호를 도시한 것이다.FIG. 7 illustrates a driving signal applied to the touch panel of the touch driving device of FIG. 6 .
도 8 내지 11은 최초 펜 검출 이전 상태에서 대기 구간, 펜 디텍션 구간, 센싱 구간 및 대기 구간의 구동 신호를 도시한 것이다.8 to 11 show driving signals of a standby section, a pen detection section, a sensing section, and a standby section in a state before the first pen detection.
도 12 내지 15는 펜 검출된 이후 상태에서 대기 구간, 펜 디텍션 구간, 센싱 구간 및 대기 구간의 구동 신호를 도시한 것이다.12 to 15 illustrate driving signals of a waiting section, a pen detection section, a sensing section, and a waiting section in a state after the pen is detected.
도 16 내지 도 17은 대기 구간과 센싱 구간에서 제1 구동신호와 제2 구동신호가 시분할되어 입력되는 것을 도시한 것이다.16 to 17 are diagrams illustrating that the first driving signal and the second driving signal are time-divided and input in the waiting section and the sensing section.
도 18은 본 발명의 터치 구동 장치에서 소모되는 전류 비교 표를 도시한 도면이다.18 is a diagram illustrating a comparison table of current consumed in the touch driving device of the present invention.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 따라서, 상기 "모듈" 및 "부"는 서로 혼용되어 사용될 수도 있다.Regardless of the reference numerals, the same or similar components are assigned the same reference numerals, and overlapping descriptions thereof will be omitted. The suffixes "module" and "part" for the components used in the following description are given or mixed in consideration of only the ease of writing the specification, and do not have a meaning or role distinct from each other by themselves. Accordingly, the terms “module” and “unit” may be used interchangeably.
또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.In addition, in describing the embodiments disclosed in the present specification, if it is determined that detailed descriptions of related known technologies may obscure the gist of the embodiments disclosed in the present specification, the detailed description thereof will be omitted. In addition, the accompanying drawings are only for easy understanding of the embodiments disclosed in the present specification, and the technical spirit disclosed herein is not limited by the accompanying drawings, and all changes included in the spirit and scope of the present invention , should be understood to include equivalents or substitutes.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms including an ordinal number, such as first, second, etc., may be used to describe various elements, but the elements are not limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.When a component is referred to as being “connected” or “connected” to another component, it is understood that the other component may be directly connected or connected to the other component, but other components may exist in between. it should be On the other hand, when it is said that a certain element is "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that no other element is present in the middle.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In the present application, terms such as "comprises" or "have" are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It should be understood that this does not preclude the existence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
본 명세서에서 설명되는 전자기기는, 편의상 주로 이동 단말기를 예로 하여 설명하나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 여기서 전자기기는 블랙박스(black box)와 같은 차량용 비디오 장치, CCTV(Closed Caption TV), 이동 단말기, 로봇 청소기 등을 포함할 수 있다. 이동 단말기에는 휴대폰, 스마트폰, 노트북 컴퓨터, 디지털 방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), 네비게이션 장치, 태블릿 PC(tablet PC), 웨어러블 디바이스(wearable device) 등이 포함될 수 있다.The electronic device described in this specification is mainly described by taking a mobile terminal as an example for convenience, but is not necessarily limited thereto. Here, the electronic device may include a vehicle video device such as a black box, a closed caption TV (CCTV), a mobile terminal, a robot cleaner, and the like. The mobile terminal may include a mobile phone, a smart phone, a notebook computer, a digital broadcasting terminal, personal digital assistants (PDA), a navigation device, a tablet PC, a wearable device, and the like.
도 1는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 구동 시스템(10)을 나타내는 도면이다.1 is a diagram illustrating a touch driving system 10 according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따른 터치 구동 시스템(10)은 터치 구동 장치(200) 및 적어도 하나의 전자 펜(300)을 포함할 수 있다.The touch driving system 10 according to an embodiment of the present invention may include a
터치 구동 장치(200)는, 신체 일부 부위(예: 손가락)에 의한 터치를 센싱할 수 있고, 전자 펜(300)에 의한 터치를 센싱할 수 있다.The
예를 들어, 터치 구동 장치(200)는, 정전 방식을 적용한 펜으로부터 터치를 센싱할 수 있고, 정전 용량의 변화만을 인식하여 펜의 위치를 검출하는 패시브 펜(passive pen) 또는 터치 패널과 신호를 송수신하는 액티브 펜(active pen)으로부터 터치를 센싱할 수 있다. For example, the
패시브 펜에 의한 터치는 손가락에 의한 터치와 동일하게 처리된다. 따라서, 본 명세서에서는, 손가락에 의한 터치는 패시브 펜에 의한 터치를 포함한다.A touch by a passive pen is processed in the same way as a touch by a finger. Accordingly, in this specification, a touch by a finger includes a touch by a passive pen.
본 명세서에서, 액티브 펜에 의한 입력을 펜입력으로 명명하고, 액티브 펜 이외의 패시브 펜이나 손가락 등에 의한 터치는 모두 외부 오브젝트에 의한 입력으로 명명한다.In the present specification, an input by an active pen is referred to as a pen input, and any touch by a passive pen or a finger other than the active pen is referred to as an input by an external object.
터치 구동 장치(200)는, 액티브 펜(300)과 연동하여 액티브 펜(300)에 의한 터치를 센싱할 수 있다. The
터치 구동 장치(200)는, 터치 구동 장치(200)가 부팅한 이후 펜 입력이 검출되지 않은 경우와, 적어도 한번 펜 입력이 검출된 경우에 대하여, 서로 다른 구동 신호를 터치 패널로 인가하여, 터치 구동 장치(200)에서 소모되는 전력을 감소시킬 수 있도록 동작할 수 있다.The
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 터치 구동 장치(200)를 포함하는 이동 단말기(100)의 외관을 도시한 도면이다. (a)는 이동 단말기(100)의 정면도, (b)는 측면도, (c)는 배면도, (d)는 저면도이다. FIG. 2 is a diagram illustrating an exterior of a
도 2를 참조하면, 이동 단말기(100)의 외관을 이루는 케이스는, 프론트 케이스(100-1)와 리어 케이스(100-2)에 의해 형성된다. 프론트 케이스(100-1)와 리어 케이스(100-2)에 의해 형성된 공간에는 각종 전자부품들이 내장될 수 있다.Referring to FIG. 2 , the case constituting the exterior of the
구체적으로, 프론트 케이스(100-1)에는 디스플레이(180), 제1 카메라 장치(195a), 제1 음향출력 모듈(153a) 등이 배치될 수 있다. 그리고, 리어 케이스(100-2)의 측면에는 제1 내지 제2 사용자 입력부(130a, 130b) 등이 배치될 수 있다.Specifically, the
디스플레이(180)는 터치패드가 레이어 구조로 중첩됨으로써, 디스플레이(180)가 터치스크린으로 동작할 수 있다. 디스플레이(180)는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 구동 장치(200)를 포함할 수 있고, 터치 구동 장치(200)가 디스플레이(180)의 상면에 위치하여 터치 입력을 감지할 수 있다.The
제1 음향출력 모듈(153a)은 리시버 또는 스피커의 형태로 구현될 수 있다. 제1 카메라 장치(195a)는 사용자 등에 대한 이미지 또는 동영상을 촬영하기에 적절한 형태로 구현될 수 있다. 그리고, 마이크(123)는 사용자의 음성, 기타 소리 등을 입력받기 적절한 형태로 구현될 수 있다.The first
제1 내지 제2 사용자 입력부(130a, 130b)와 후술하는 제3 사용자 입력부(130c)는 사용자 입력부(130)라 통칭할 수 있다.The first to second
제1 마이크(미도시)는, 리어 케이스(100-2)의 상측, 즉, 이동 단말기(100)의 상측에, 오디오 신호 수집을 위해 배치될 수 있으며, 리어 케이스(100-2)의 하측, 즉, 이동 단말기(100)의 하측에, 제2 마이크(123)가 오디오 신호 수집을 위해 배치될 수 있다. The first microphone (not shown) may be disposed on the upper side of the rear case 100-2, that is, on the upper side of the
리어 케이스(100-2)의 후면에는 제2 카메라 장치(195b), 제3 카메라 장치(195c), 플래시(196), 및 제3 사용자 입력부(130c)가 배치될 수 있다.A
제2 및 제3 카메라 장치(195b, 195c)는 제1 카메라 장치(195a)와 실질적으로 반대되는 촬영 방향을 가지며, 제1 카메라 장치(195a)와 서로 다른 화소를 가질 수 있다. 제2 카메라 장치(195b)와 제3 카메라 장치(195c)는 촬영 범위 확대를 위해 서로 다른 화각을 가질 수 있다. 제3 카메라 장치(195c)에 인접하게는 거울(미도시)이 추가로 배치될 수도 있다. 또한, 제3 카메라 장치(195c) 인접하게 다른 카메라 장치를 더 설치하여 3차원 입체 영상의 촬영을 위해 사용하거나, 추가적인 다른 화각 촬영을 위해 사용할 수도 있다.The second and
플래시(196)는 제3 카메라(195c)에 인접하게 배치될 수 있다. 플래시(196)는 제3 카메라(195c)로 피사체를 촬영하는 경우에 피사체를 향하여 빛을 비추게 된다.The
리어 케이스(100-2)에는 제2 음향출력 모듈(153b)가 추가로 배치될 수도 있다. 제2 음향출력 모듈은 제1 음향출력 모듈(153a)와 함께 스테레오 기능을 구현할 수 있으며, 스피커폰 모드로 통화를 위해 사용될 수도 있다.A second
리어 케이스(100-2) 측에는 이동 단말기(100)에 전원을 공급하기 위한 전원공급부(190)가 장착될 수 있다. 전원공급부(190)는, 예를 들어 충전 가능한 배터리로서, 리어 케이스(100-2)에 일체형으로 구성되거나, 충전 등을 위하여 리어 케이스(100-2)에 착탈 가능하게 결합될 수 있다.A
도 3은 도 2의 이동 단말기(100)의 블럭도이다. FIG. 3 is a block diagram of the
도 3을 참조하면, 이동 단말기(100)는 무선 통신부(110), A/V(Audio/Video) 입력부(120), 사용자 입력부(130), 센싱부(140), 출력부(150), 메모리(160), 인터페이스부(175), 단말 제어부(170), 및 전원 공급부(190)를 포함할 수 있다. 이와 같은 구성요소들은 실제 응용에서 구현될 때 필요에 따라 2 이상의 구성요소가 하나의 구성요소로 합쳐지거나, 혹은 하나의 구성요소가 2 이상의 구성요소로 세분되어 구성될 수 있다.Referring to FIG. 3 , the
무선 통신부(110)는 방송수신 모듈(111), 이동통신 모듈(113), 무선 인터넷 모듈(115), 근거리 통신 모듈(117), 및 GPS 모듈(119) 등을 포함할 수 있다.The
방송수신 모듈(111)은 방송 채널을 통하여 외부의 방송관리 서버로부터 방송 신호 및 방송관련 정보 중 적어도 하나를 수신할 수 있다. 방송수신 모듈(111)을 통해 수신된 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보는 메모리(160)에 저장될 수 있다.The broadcast reception module 111 may receive at least one of a broadcast signal and broadcast-related information from an external broadcast management server through a broadcast channel. A broadcast signal and/or broadcast-related information received through the broadcast reception module 111 may be stored in the
이동통신 모듈(113)은, 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신할 수 있다. 여기서, 무선 신호는, 음성 호 신호, 화상 통화 호 신호, 또는 문자/멀티미디어 메시지 송수신에 따른 다양한 형태의 데이터를 포함할 수 있다. The
무선 인터넷 모듈(115)은 무선 인터넷 접속을 위한 모듈을 말하는 것으로, 무선 인터넷 모듈(115)은 이동 단말기(100)에 내장되거나 외장될 수 있다. The
근거리 통신 모듈(117)은 근거리 통신을 위한 모듈을 말한다. 근거리 통신 기술로 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), UWB(Ultra Wideband), 지그비(ZigBee), NFC(Near Field Communication) 등이 이용될 수 있다.The short-
GPS(Global Position System) 모듈(119)은 복수 개의 GPS 인공위성으로부터 위치 정보를 수신한다.The Global Position System (GPS)
A/V(Audio/Video) 입력부(120)는 오디오 신호 또는 비디오 신호 입력을 위한 것으로, 이에는 카메라 장치(195)와 마이크(123) 등이 포함될 수 있다. The A/V (Audio/Video)
카메라 장치(195)는 화상 통화모드 또는 촬영 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상 등의 화상 프레임을 처리할 수 있다. 그리고, 처리된 화상 프레임은 디스플레이(180)에 표시될 수 있다.The
카메라 장치(195)에서 처리된 화상 프레임은 메모리(160)에 저장되거나 무선 통신부(110)를 통하여 외부로 전송될 수 있다. 카메라 장치(195)는 전자 기기의 구성 태양에 따라 2개 이상이 구비될 수도 있다.The image frame processed by the
마이크(123)는, 디스플레이 오프 모드, 예를 들어, 통화모드, 녹음모드, 또는 음성인식 모드 등에서 마이크로폰(Microphone)에 의해 외부의 오디오 신호를 입력받아 전기적인 음성 데이터로 처리할 수 있다. The
한편, 마이크(123)는, 서로 다른 위치에, 복수개로서 배치될 수 있다. 각 마이크에서 수신되는 오디오 신호는 단말 제어부(170) 등에서 오디오 신호 처리될 수 있다.Meanwhile, the
사용자 입력부(130)는 사용자가 전자 기기의 동작 제어를 위하여 입력하는 키 입력 데이터를 발생시킨다. 사용자 입력부(130)는 사용자의 누름 또는 터치 조작에 의해 명령 또는 정보를 입력받을 수 있는 키 패드(key pad), 돔 스위치(dome switch), 터치 패드(정압/정전) 등으로 구성될 수 있다. 특히, 터치 패드가 후술하는 디스플레이(180)와 상호 레이어 구조를 이룰 경우, 이를 터치스크린(touch screen)이라 부를 수 있다.The
센싱부(140)는 이동 단말기(100)의 개폐 상태, 이동 단말기(100)의 위치, 사용자 접촉 유무 등과 같이 이동 단말기(100)의 현 상태를 감지하여 이동 단말기(100)의 동작을 제어하기 위한 센싱 신호를 발생시킬 수 있다.The
센싱부(140)는 근접센서(141), 압력센서(143), 및 모션 센서(145), 터치 센서(146) 등을 포함할 수 있다.The
근접센서(141)는 이동 단말기(100)로 접근하는 물체나, 이동 단말기(100)의 근방에 존재하는 물체의 유무 등을 기계적 접촉이 없이 검출할 수 있다. 특히, 근접센서(141)는, 교류자계의 변화나 정자계의 변화를 이용하거나, 혹은 정전용량의 변화율 등을 이용하여 근접물체를 검출할 수 있다. The
압력센서(143)는 이동 단말기(100)에 압력이 가해지는지 여부와, 그 압력의 크기 등을 검출할 수 있다. The
모션 센서(145)는 가속도 센서, 자이로 센서 등을 이용하여 이동 단말기(100)의 위치나 움직임 등을 감지할 수 있다. The
터치 센서(146)는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 구동 장치(200)에 포함될 수 있다. 터치 센서(146)는, 사용자의 손가락에 의한 터치 입력 또는 특정 펜에 의한 터치 입력을 감지할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이(180) 상에 터치 스크린 패널 형태의 터치 구동 장치(200)가 배치되는 경우, 터치 구동 장치(200)는, 터치 입력의 위치 정보, 세기 정보 등을 감지하기 위한 터치 센서(146)를 구비할 수 있다. 터치 센서(146)에서 감지된 센싱 신호는, 터치 구동 장치(200)의 제어부(250)로 전달될 수 있고, 단말 제어부(170)로 전달될 수 있다. The
출력부(150)는 오디오 신호 또는 비디오 신호 또는 알람(alarm) 신호의 출력을 위한 것이다. 출력부(150)에는 디스플레이(180), 음향출력 모듈(153), 알람부(155), 및 햅틱 모듈(157) 등이 포함될 수 있다.The
디스플레이(180)는 이동 단말기(100)에서 처리되는 정보를 표시 출력한다. 예를 들어 이동 단말기(100)가 통화 모드인 경우 통화와 관련된 UI(User Interface) 또는 GUI(Graphic User Interface)를 표시한다. 그리고 이동 단말기(100)가 화상 통화 모드 또는 촬영 모드인 경우, 촬영되거나 수신된 영상을 각각 혹은 동시에 표시할 수 있으며, UI, GUI를 표시한다. The
한편, 전술한 바와 같이, 디스플레이(180)와 터치패드가 상호 레이어 구조를 이루어 터치스크린으로 구성되는 경우, 디스플레이(180)는 출력 장치 이외에 사용자의 터치에 의한 정보의 입력이 가능한 입력 장치로도 사용될 수 있다. Meanwhile, as described above, when the
음향출력 모듈(153)은 호 신호 수신, 통화 모드 또는 녹음 모드, 음성인식 모드, 방송수신 모드 등에서 무선 통신부(110)로부터 수신되거나 메모리(160)에 저장된 오디오 데이터를 출력할 수 있다. 또한, 음향출력 모듈(153)은 이동 단말기(100)에서 수행되는 기능, 예를 들어, 호 신호 수신음, 메시지 수신음 등과 관련된 오디오 신호를 출력한다. 이러한 음향출력 모듈(153)에는 스피커(speaker), 버저(Buzzer) 등이 포함될 수 있다.The
알람부(155)는 이동 단말기(100)의 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력한다. 알람부(155)는 오디오 신호나 비디오 신호 이외에 다른 형태로 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력한다. 예를 들면, 진동 형태로 신호를 출력할 수 있다. The
햅틱 모듈(haptic module)(157)은 사용자가 느낄 수 있는 다양한 촉각 효과를 발생시킨다. 햅틱 모듈(157)이 발생시키는 촉각 효과의 대표적인 예로는 진동 효과가 있다. 햅틱 모듈(157)이 촉각 효과로 진동을 발생시키는 경우, 햅택 모듈(157)이 발생하는 진동의 세기와 패턴 등은 변환가능하며, 서로 다른 진동을 합성하여 출력하거나 순차적으로 출력할 수도 있다.The
메모리(160)는 단말 제어부(170)의 처리 및 제어를 위한 프로그램이 저장될 수도 있고, 입력되거나 출력되는 데이터들(예를 들어, 폰북, 메시지, 정지영상, 동영상 등)의 임시 저장을 위한 기능을 수행할 수도 있다. The
인터페이스부(175)는 이동 단말기(100)에 연결되는 모든 외부기기와의 인터페이스 역할을 수행한다. 인터페이스부(175)는 외부 기기로부터 데이터를 전송받거나 전원을 공급받아 이동 단말기(100) 내부의 각 구성 요소에 전달할 수 있고, 이동 단말기(100) 내부의 데이터가 외부 기기로 전송되도록 할 수 있다.The
이동 단말기(100)에는 사용자의 지문을 인식하는 지문 인식 센서가 구비될 수 있으며, 단말 제어부(170)는 지문 인식 센서를 통하여 감지되는 지문정보를 인증 수단으로 이용할 수 있다. 상기 지문 인식 센서는 디스플레이(180) 또는 사용자 입력부(130)에 내장될 수 있다.The
단말 제어부(170)는 통상적으로 상기 각부의 동작을 제어하여 이동 단말기(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어 음성 통화, 데이터 통신, 화상 통화 등을 위한 관련된 제어 및 처리를 수행할 수 있다. 또한, 단말 제어부(170)는 멀티 미디어 재생을 위한 멀티미디어 재생 모듈(181)을 구비할 수도 있다. 멀티미디어 재생 모듈(181)은 단말 제어부(170) 내에 하드웨어로 구성될 수도 있고, 단말 제어부(170)와 별도로 소프트웨어로 구성될 수도 있다. The
한편, 단말 제어부(170)는, 애플리케이션 구동을 위한 애플리케이션 프로세서(미도시)를 구비할 수 있다. 또는 애플리케이션 프로세서(미도시)는 단말 제어부(170)와 별도로 마련되는 것도 가능하다. Meanwhile, the
그리고, 전원 공급부(190)는 단말 제어부(170)의 제어에 의해 외부의 전원, 내부의 전원을 인가받아 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급할 수 있다. In addition, the
전원 공급부(190)는 연결 포트를 구비할 수 있으며, 연결 포트는 배터리의 충전을 위하여 전원을 공급하는 외부 충전기가 전기적으로 연결될 수 있다. 한편, 전원 공급부(190)는 상기 연결 포트를 이용하지 않고 무선 방식으로 배터리를 충전하도록 이루어질 수 있다.The
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 구동 장치(200)를 나타내는 도면이다.4 is a diagram illustrating a
터치 구동 장치(200)는, 터치 패널(210), 센서회로(220) 및 제어부(230)를 포함할 수 있다.The
터치 패널(210)은, 복수개의 터치 전극(TE)을 포함할 수 있다.The
센서 회로(220)는, 터치 패널(210)에 제1 구동신호를 인가하거나, 제1 구동신호 및 제2 구동신호를 인가하고, 제1 구동신호 및/또는 제2 구동신호에 의해 유도된 감지 신호를 수신할 수 있다.The
제어부(230)는, 센서 회로(220)가 수신한 감지 신호로부터 터치 입력을 검출할 수 있다. The
제어부(230)는, 터치 구동 장치(200)가 부팅한 이후 펜 입력이 검출되지 않은 경우, 터치 패널(210)에 제1 구동신호를 인가하도록 제어하고, 터치 구동 장치(200)가 부팅한 이후 펜 입력이 적어도 한번 검출된 이후에는, 터치 패널(210)에 제1 구동신호 및 제2 구동신호를 인가할 수 있다.When the pen input is not detected after the
여기서, 제1 구동신호는 외부 오브젝트에 의한 입력 검출을 위한 신호이고, 제2 구동신호는 펜 입력 검출을 위한 신호일 수 있다.Here, the first driving signal may be a signal for detecting an input by an external object, and the second driving signal may be a signal for detecting a pen input.
터치 구동 장치(200)는, 디스플레이부(180)에 포함되고 터치 패널(210)이 디스플레이 패널(182)과 일체로 형성될 수도 있다. 한편, 터치 패널(210)은 디스플레이 패널(182) 상면에 위치하고, 터치 구동 장치(200)는 디스플레이 패널(182)의 디스플레이 구간과 별개로 터치 구간을 제어할 수도 있다.The
본 도면에서는 터치 구동 장치(200)의 터치 패널(210)이 디스플레이 패널(181)과 별개로 구성되는 실시예를 도시하였으나, 이에 제한되지는 않는다.In this drawing, although an embodiment in which the
디스플레이부(180)는, 디스플레이 패널(182), 데이터 드라이버(183), 게이트 드라이버(184) 및 패널 제어부(185)를 포함할 수 있다.The
디스플레이 패널(182)은, 액정 패널(LCD, Liquid Crystal Display Device) 또는 유기 발광 패널(OLED, Organic Light Emitting Display Device) 등과 같은 다양한 종류의 패널이 될 수 있다. 이하에서는, 설명의 편의상 디스플레이 패널(182)이 액정 패널인 경우로 설명한다.The
디스플레이 패널(182)은, 매트릭스 형태로 배치되는 복수개의 픽셀들을 포함할 수 있다. 각 픽셀들을 구동하기 위하여, 디스플레이 패널(182)은 복수의 데이터 라인들(DL) 및 데이터 라인들과 교차되는 다수의 게이트 라인들(GL)을 포함할 수 있다. The
데이터 라인과 게이트라인의 교차지점에는 픽셀이 형성된다. 각 픽셀에는 박막트랜지스터(TFT: Thin Film Transistor), 픽셀에 데이터전압을 충전시키기 위한 픽셀전극 및 픽셀전극과 함께 픽셀에 충전된 액정을 구동하기 위한 공통전극들이 형성될 수 있다.A pixel is formed at the intersection of the data line and the gate line. In each pixel, a thin film transistor (TFT), a pixel electrode for charging a data voltage to the pixel, and a common electrode for driving the liquid crystal charged in the pixel together with the pixel electrode may be formed.
또한, 디스플레이 패널(182)에는 블랙 매트릭스(BM)와 컬러필터 등이 형성될 수 있다.In addition, a black matrix BM and a color filter may be formed on the
패널 제어부(185)는, 데이터 인에이블 신호(DE), 클럭 신호(CLK) 등과 같은 타이밍 신호를 입력받고, 데이터 드라이버(183)와 게이트 드라이버(184)의 동작을 위한 제어신호들을 발생시킨다. The
게이트 드라이버(184)는 패널 제어부(185)에서 생성한 제어신호에 따라, 게이트 라인들(GL)에 순차적으로 스캔 펄스를 인가한다. The
데이터 드라이버(183)는 패널 제어부(185)에서 생성된 제어신호에 따라, 영상 데이터에 대응하는 데이터 전압을 데이터 라인들(DL)에 인가한다. 구체적으로, 게이트 라인(GL)에 스캔 펄스가 인가되는 기간에, 각 데이터 라인들(DL)에 데이터 전압을 선택적으로 인가할 수 있다. The
터치 구동 장치(200)의 터치 패널(210)은, 디스플레이 패널(182)의 상면에 형성되거나 부착될 수 있다. 예를 들어, 터치 패널(210)은, 인셀 타입, 온셀 타입, 에드-온 타입(Add-On) 또는 하이브리드 인셀 타입(hybrid in-cell type) 등으로 디스플레이 패널(182)에 형성되거나 부착될 수 있다. The
인셀 타입 터치패널에서는, 터치전극들이 디스플레이 패널(182)에 내장된다. 온셀 타입 터치패널은, 디스플레이 패널(182)을 구성하는 기판의 상단면에 직접 형성된다. 애드-온 타입 터치패널은, 영상을 출력하는 디스플레이 패널(182)과 독립적으로 제조된 후, 디스플레이 패널(182)에 합착된다. 하이브리드 인셀 타입 터치패널에서는, 터치 패널(210)을 구성하는 터치 전극들 중 일부가 디스플레이 패널(182)을 구성하는 기판에 형성될 수 있다.In the in-cell type touch panel, touch electrodes are embedded in the
터치 패널(210)은, 정전 용량 방식을 이용하는 터치 패널일 수 있다. 터치 패널(210)은, 뮤추얼 캡(Mutual-capacitance) 방식으로 구성될 수 있고, 셀프 캡(Self-capacitance) 방식으로 구성될 수도 있다. 뮤추얼 캡 방식에서는 터치 구동 전압이 순차적으로 공급되는 구동 전극과 터치 구동 전압에 의해 생성된 감지신호를 수신하는 수신 전극이 포함된다. 한편, 셀프 캡 방식에서는 터치 전극들에 구동 신호가 순차적으로 공급되고, 해당 터치 전극들에서 감지 신호를 수신할 수 있다.The
도 5는 도 1의 터치 구동 시스템(10)의 전자펜(300)의 구조를 도시한 것이다.FIG. 5 shows the structure of the
전자펜(300)은, 터치 패널(210)로부터 구동 신호를 수신하고, 터치 패널(210)의 터치 전극(TE)으로 다운링크 신호를 송신할 수 있다. 구체적으로, 전자펜(300)은 액티브 정전식 펜(AES pen, Active ElectroStatic pen)일 수 있다.The
전자펜(300)은, 펜 팁(310), 수신부(320), 송신부(330), 펜제어부(340) 및 배터리(350)를 포함할 수 있다.The
펜 팁(310)은, 터치 구동 장치(200)의 터치 패널(210)과 접촉 또는 근접할 수 있다. 펜 팁(310)은, 송신부(330)에서 공급되는 다운링크 신호에 따라 교번 전계를 발생시킬 수 있고, 터치 패널(210)에서 송신하는 구동 신호에 따른 전하를 발생시켜 수신부(320)로 공급할 수 있다. 펜 팁(310)은 도체일 수 있다.The
수신부(320)는, 터치 패널(210)에 인가된 제2 구동신호를 펜 팁(310)을 통해 수신할 수 있다. 수신부(320)는, 제2 구동신호를 펜제어부(340)로 제공할 수 있다. 제2 구동신호에는 Pilot 데이터, Tip 선택 데이터, Ring 선택 데이터 중 적어도 하나가 포함될 수 있다.The
송신부(330)는, 제2 구동신호에 근거하여 생성된 펜 정보를 포함하는 다운링크 신호를 전송할 수 있다. 송신부(330)는, 펜제어부(340)가 생성한 다운링크 신호를 펜 팁(310)을 통해 터치 패널(210)로 전송할 수 있다. 다운링크 신호는 펜 식별 정보(Pen ID), 필압, 배터리 상태, Tip 데이터, Ring 데이터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The
펜제어부(340)는, 수신부(320)가 수신한 제2 구동신호에 근거하여 펜 정보를 포함하는 다운링크 신호를 생성하고, 송신부(330)를 통해 다운링크 신호가 전송되도록 송신부(330)를 제어하며, 전자펜(300)의 구동과 관련한 모든 기능을 제어할 수 있다.The
한편, 펜제어부(340)는, 전자펜(300)에 설치된 버튼(미도시) 등의 조작 상태, 필압 검출부(미도시)가 펜 팁(310)을 통해 검출한 필압 값, 배터리(350)의 잔량 상태 데이터 등과 같은 펜 데이터를 출력할 수 있다.On the other hand, the
배터리(350)는, 전자펜(300)의 각 회로의 동작을 위한 전원을 인가할 수 있다.The
한편, 전자펜(300)은, 저장부(미도시)를 더 포함할 수 있고, 저장부에 펜의 식별정보, 펜 데이터 등을 저장할 수 있다.Meanwhile, the
전자펜(300)은, 양방향 통신이 가능한 펜 또는 단방향 통신이 가능한 펜일 수 있다. 양방향 통신이 가능한 펜은, 터치 구동 장치가 전송하는 정보를 수신하여, 이에 대응하는 정보를 생성하고, 생성된 정보를 터치 구동 장치로 전송하는 펜을 의미한다. 단방향 통신이 가능한 펜은, 펜과 관련한 정보를 생성하고, 생성된 정보를 터치 구동 장치로 전송하는 펜을 의미한다. The
예를 들어, 양방향 통신이 가능한 펜은, AES 2.0(Active ElectroStatic 2.0) 펜일 수 있고, 단방향 통신이 가능한 펜은, AES 1.0 펜일 수 있다.For example, a pen capable of two-way communication may be an Active ElectroStatic 2.0 (AES 2.0) pen, and a pen capable of one-way communication may be an AES 1.0 pen.
이하, 터치 구동 장치(200)가 터치 입력을 판단하여, 전자펜(300) 입력을 검출하고, 터치 구동 장치(200)가 부팅한 이후, 펜 입력이 적어도 한번 검출된 경우와, 검출되지 않은 경우를 구분하여, 구동 신호를 인가하는 것과 관련하여 상세히 설명한다.Hereinafter, when the
도 6은 도 4의 터치 구동 장치(200)와 전자펜(300)의 업링크 및 다운링크 신호 송수신을 나타낸 것이다.FIG. 6 illustrates transmission and reception of uplink and downlink signals between the
터치 구동 장치(200)의 제어부(230)는, 터치 입력을 검출하기 위하여, 터치 패널(210)의 터치 전극(TE)들로 제1 구동신호(First driving signal)를 인가하거나, 또는 제1 구동신호 및 제2 구동신호(Second driving signal)를 함께 인가하도록 센서 회로(220)를 제어할 수 있다.The
구체적으로, 제어부(230)는, 터치 구동 장치(200)가 부팅한 이후, 펜 입력이 한번도 검출되지 않은 경우, 터치 패널(210)의 터치 전극(TE)들에 제1 구동신호를 인가하도록 제어하고, 터치 구동 장치(200)가 부팅한 이후, 펜 입력이 적어도 한번 검출된 경우, 즉, 최초 펜 입력을 검출한 이후에는, 터치 패널(210)의 터치 전극(TE)들에 제1 구동신호 및 제2 구동신호를 인가하도록 제어할 수 있다.Specifically, the
여기서, 제1 구동신호는 손가락 등과 같은 신체 부위, 패시브 펜 등을 포함하는 외부 오브젝트에 의한 터치 입력 또는 근접을 검출하기 위한 신호이고, 제2 구동신호는 액티브 펜과 같은 전자펜에 의한 터치 입력 또는 근접을 검출하기 위한 신호이다.Here, the first driving signal is a signal for detecting a touch input or proximity by an external object including a body part such as a finger or a passive pen, and the second driving signal is a touch input by an electronic pen such as an active pen or This is a signal for detecting proximity.
장치가 부팅한 이후 펜 입력이 한번도 일어나지 않은 경우, 터치 구동 장치(200)를 포함하는 전자 기기(예, 이동 단말기(100))의 사용자가 펜을 사용하지 않는 상태이므로, 제어부(230)는 외부 오브젝트의 입력 또는 근접을 검출하기 위한 제1 구동신호만을 터치 패널(210)의 터치 전극(TE)들로 인가하여, 제2 구동신호 공급에 의한 전자 기기의 전력 소모를 감소시킬 수 있게 된다.When a pen input has never occurred after the device boots, the user of the electronic device (eg, the mobile terminal 100) including the
한편, 제어부(230)는, 제1 구동신호만 인가하는 상태에서, 전자펜(300)에 의한 펜 입력을 검출할 수 있다. 이를 위해, 터치 입력이 검출되는 경우, 제어부(230)는 터치 패널(210)의 터치 전극(TE)들로 업링크 신호를 인가하고, 다운링크 신호의 수신 여부에 따라 터치 입력이 펜 입력인지 여부를 판단할 수 있다.Meanwhile, the
구체적으로, 제어부(230)는, 제1 구동신호에 대응하는 감지 신호로부터 터치 입력을 검출할 수 있다. 해당 터치 입력은 외부 오브젝트에 의한 입력일 수도 있고 전자펜에 의한 입력일 수도 있다.Specifically, the
제어부(230)는, 검출된 터치 입력이 외부 오브젝트에 의한 입력인지 전자펜에 의한 입력인지를 구분할 수 있다. 이를 위해, 제어부(230)는, 전자펜 검출을 위한 업링크(uplink) 신호를 터치 패널(210)의 터치 전극(TE)들에 인가할 수 있다.The
제어부(230)는, 다운링크 신호가 수신되면, 터치 입력이 펜 입력인 것으로 판단하며, 다운링크 신호가 수신되지 않으면, 터치 입력이 펜 입력이 아닌 것으로 판단할 수 있다.When the downlink signal is received, the
손가락 등과 같은 신체 부위, 패시브 펜 등을 포함하는 외부 오브젝트에서는, 특별한 신호를 송출하지 않으며, 액티브 펜에서는 다운링크 신호를 송출한다. 따라서, 제어부(230)는, 다운링크 신호가 수신되는지 여부를 기준으로, 터치 입력이 외부 오브젝트에 의한 입력인지 펜 입력인지를 구분할 수 있다.A special signal is not transmitted from an external object including a body part such as a finger or a passive pen, and a downlink signal is transmitted from an active pen. Accordingly, the
제어부(230)는, 펜 입력이 검출되면, 추후 펜 입력을 검출하기 위하여, 터치 패널(210)의 터치 전극(TE)들에 제1 구동신호 및 제2 구동신호를 함께 인가할 수 있다. 또한, 제어부(230)는, 펜 입력이 검출되지 않으면, 터치 패널(210)의 터치 전극(TE)들에 상기 제1 구동신호를 인가할 수 있다.When the pen input is detected, the
제어부(230)는, 펜 입력이 적어도 한번 검출된 이후에는, 제2 구동신호를 터치 전극(TE)들에 인가하여, 전자펜(300)으로부터 다운링크 신호를 수신하고, 수신한 다운링크 신호로부터 펜 터치 입력 좌표뿐만 아니라, 펜의 필압, 펜의 기울어진 각도(tilt angle), 배터리 잔량 상태 정보 등과 같은 펜 관련 정보들을 파악할 수 있게 된다.After the pen input is detected at least once, the
도 7은 도 6의 터치 구동 장치(200)의 터치 패널(210)에 인가되는 구동신호를 도시한 것이다.FIG. 7 illustrates a driving signal applied to the
도면을 참조하면, 제어부(230)는, 터치 구동 장치(200)가 부팅한 이후, 펜 입력이 한번도 검출되지 않은 경우, 터치 패널(210)의 터치 전극(TE)들에 제1 구동신호를 인가하도록 제어하고, 터치 구동 장치(200)가 부팅한 이후, 펜 입력이 적어도 한번 검출된 경우, 즉, 최초 펜 입력을 검출한 이후에는, 터치 패널(210)의 터치 전극(TE)들에 제1 구동신호 및 제2 구동신호를 인가하도록 제어할 수 있다.Referring to the drawing, the
도 7의 (a)를 참조하면, 제어부(230)는, 제1 구동신호를 주기적으로 터치 구동 장치(200)의 터치 패널(210)로 인가할 수 있다.Referring to FIG. 7A , the
제1 구동신호는 손가락 등과 같은 신체 부위, 패시브 펜 등을 포함하는 외부 오브젝트에 의한 터치 입력 또는 근접을 검출하기 위한 신호이다. The first driving signal is a signal for detecting a touch input or proximity by an external object including a body part such as a finger or a passive pen.
제어부(230)는, 제1 구동신호가 일정한 주기 또는 일정 주파수(f1 Hz)로 터치 전극(TE)로 인가되도록 센서 회로(220)를 제어할 수 있다.The
제1 구동신호에는 외부 오브젝트로부터의 터치를 검출하기 위한 복수개의 펄스로 이루어지는 제1 센싱신호(first sensing signal)를 포함할 수 있다. 제1 센싱신호는 일정 주파수(fa Hz)를 갖는 펄스 신호일 수 있다. 예를 들어, 제1 센싱신호의 주파수(fa)는 354kHz일 수 있으나, 제1 센싱신호의 주파수는 이에 제한되지 않는다.The first driving signal may include a first sensing signal including a plurality of pulses for detecting a touch from an external object. The first sensing signal may be a pulse signal having a constant frequency (f a Hz). For example, the frequency fa of the first sensing signal may be 354 kHz, but the frequency of the first sensing signal is not limited thereto.
도 7의 (b)를 참조하면, 제어부(230)는 터치 구동 장치(200)의 부팅 후, 적어도 한번 펜 입력을 검출한 이후에는, 제1 구동신호 및 제2 구동신호를 주기적으로 터치 구동 장치(200)의 터치 패널(210)로 인가할 수 있다.Referring to FIG. 7B , after booting of the
제2 구동신호는 액티브 펜에 의한 터치 입력 또는 근접을 검출하기 위한 신호이다. The second driving signal is a signal for detecting a touch input or proximity by the active pen.
제어부(230)는, 제2 구동신호가 일정한 주기 또는 일정 주파수(f2 Hz)로 터치 전극(TE)로 인가되도록 센서 회로(220)를 제어할 수 있다.The
제2 구동신호에는 액티브 펜으로 전송할 정보가 포함되는 업링크 신호 및 액티브 펜으로부터의 터치를 검출하며, 액티브펜에서 전송한 다운링크 신호를 검출하기 위한 복수개의 펄스로 이루어지는 제2 센싱신호(second sensing signal)를 포함할 수 있다. 제2 센싱신호는 일정 주파수(fb Hz)를 갖는 펄스 신호일 수 있다. 예를 들어, 제2 센싱신호의 주파수(fb)는 1.8MHz일 수 있으나, 제2 센싱신호의 주파수는 이에 제한되지 않는다. 한편, 제2 구동신호에는 제2 센싱신호만 포함될 수도 있다.The second driving signal detects an uplink signal including information to be transmitted to the active pen and a touch from the active pen, and a second sensing signal composed of a plurality of pulses for detecting a downlink signal transmitted from the active pen. signal) may be included. The second sensing signal may be a pulse signal having a constant frequency (f b Hz). For example, the frequency f b of the second sensing signal may be 1.8 MHz, but the frequency of the second sensing signal is not limited thereto. Meanwhile, the second driving signal may include only the second sensing signal.
업링크 신호는, Pilot 데이터를 포함할 수 있다. 한편, 업링크 신호는, Tip 선택 데이터, Ring 선택 데이터를 더 포함할 수 있다. The uplink signal may include pilot data. Meanwhile, the uplink signal may further include Tip selection data and Ring selection data.
여기서, Pilot 데이터는 터치 구동 장치(200)와 액티브 펜이 상대 장치를 인식할 수 있도록 하는 정보를 포함하는 데이터일 수 있다. Tip 선택 데이터는, 펜에 포함되는 펜 팁(310)으로부터 전송되는 Tip 데이터를 요청하는 신호이고, Ring 선택 데이터는, 펜에 포함되는 Ring(미도시)으로부터 데이터를 요청하는 신호이다.Here, the pilot data may be data including information that enables the
다운링크 신호는, 펜의 식별정보(Pen ID)와 필압 데이터를 포함할 수 있다. 한편, 다운링크 신호는, 배터리 상태 데이터, Tip 데이터, Ring 데이터 등을 더 포함할 수 있다.The downlink signal may include pen identification information (Pen ID) and pen pressure data. Meanwhile, the downlink signal may further include battery state data, Tip data, Ring data, and the like.
여기서, 필압 데이터는, 전자펜이 터치 패널(210) 상에 접촉할 때, 펜 팁(310)을 통해 가해지는 압력 값을 포함하는 데이터이다. 배터리 상태 데이터는 현재 전자펜의 배터리의 잔량 값을 포함하는 데이터일 수 있다. Tip 데이터는 펜 팁(310)에서 송신된 정보이고, Ring 데이터는 전자펜의 Ring에서 송신된 정보일 수 있다. 제어부(230)는, Tip 데이터와 Ring 데이터를 비교하여, Tip과 Ring의 상대적인 위치를 연산하고, 이를 바탕으로 전자펜이 기울어진 각도(tilt angle)를 도출할 수 있다.Here, the pen pressure data is data including a pressure value applied through the
한편, 제어부(230)는, 전자펜(300)으로부터 다운링크 신호가 수신되는 경우, 다운링크 신호를 기초로, 전자펜(300)의 양방향 또는 단방향 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 제어부(230)는, 다운링크 신호를 기초로, 전자펜(300)이 AES 2.0(Active ElectroStatic 2.0) 펜 또는 AES 1.0 펜인지 여부를 판단할 수 있다.Meanwhile, when a downlink signal is received from the
한편, 제2 구동신호에 포함되는 업링크 신호의 크기(A21)는, 제2 센싱신호의 크기(A22)보다 클 수 있다. 예를 들어, 업링크 신호의 크기(A21)는 3V 또는 6V 일 수 있고, 제2 센싱신호의 크기(A22)는 1.8V 일 수 있다. 그러나, 업링크 신호의 크기와 제2 센싱신호의 크기는 이에 제한되지 않으며, 다양한 크기의 전압 값을 가질 수 있다. Meanwhile, the magnitude A 21 of the uplink signal included in the second driving signal may be greater than the magnitude A 22 of the second sensing signal. For example, the magnitude A 21 of the uplink signal may be 3V or 6V, and the magnitude A 22 of the second sensing signal may be 1.8V. However, the magnitude of the uplink signal and the magnitude of the second sensing signal are not limited thereto, and may have voltage values of various magnitudes.
한편, 제1 구동신호에 포함되는 제1 센싱신호의 크기(A1)는 제2 구동신호에 포함되는 제2 센싱신호의 크기(A22)와 같을 수 있다. 예를 들어, 제1 센싱신호의 크기(A1)와 제2 센싱신호의 크기(A22)는 1.8V 일 수 있다. 그러나, 제1 센싱신호의 크기와 제2 센싱신호의 크기는 이에 제한되지 않으며, 다양한 크기의 전압 값을 가질 수 있다. Meanwhile, the magnitude A 1 of the first sensing signal included in the first driving signal may be equal to the magnitude A 22 of the second sensing signal included in the second driving signal. For example, the magnitude A 1 of the first sensing signal and the magnitude A 22 of the second sensing signal may be 1.8V. However, the magnitude of the first sensing signal and the magnitude of the second sensing signal are not limited thereto, and may have voltage values of various magnitudes.
터치 구동 장치(200)가 터치 입력을 검출하기 위한 동작은, 복수의 구간으로 구분될 수 있다. 제어부(230)는 각각의 구간에 대하여 제1 구동신호와 제2 구동신호를 터치 구동 장치(200)의 터치 전극(TE)에 인가할 수 있다. 이하, 도 8 내지 15에서 터치 구동 장치(200)의 터치 입력 구간별 동작에 대하여 상세히 설명한다.An operation for the
도 8 내지 15는 터치 구동 장치(200)가 터치 입력 구간에 따라 인가하는 구송 신호와 이에 따른 전자펜(300)의 입력 신호를 도시한 것이다. 8 to 15 are diagrams illustrating a chant signal applied by the
구체적으로, 도 8 내지 11은 최초 펜 검출 이전 상태에서 대기 구간(W1), 펜 디텍팅 구간(D1), 센싱 구간(S1) 및 대기 구간(W2)의 구동 신호를 도시한 것이고, 도 12 내지 15는 펜 검출된 이후 상태에서 대기 구간(W3), 펜 디텍팅 구간(D2), 센싱 구간(S2) 및 대기 구간(W4)의 구동 신호를 도시한 것이다.Specifically, FIGS. 8 to 11 show driving signals of the waiting section W1, the pen detecting section D1, the sensing section S1, and the waiting section W2 in a state before the first pen detection, FIGS. 12 to 15 shows driving signals in the waiting period W3, pen detecting period D2, sensing period S2, and standby period W4 in a state after the pen is detected.
설명의 편의상, 제1 구동신호와 제2 구동신호를 서로 다른 시간 축으로 구분하여 도시한다. 그러나, 제1 구동신호와 제2 구동신호는 동일한 터치 전극(TE)을 통해 시분할되어 인가되는 것으로 이해되어야 한다.For convenience of description, the first driving signal and the second driving signal are illustrated separately on different time axes. However, it should be understood that the first driving signal and the second driving signal are time-divided and applied through the same touch electrode TE.
터치 구동 장치(200)의 터치 입력 구간은, 대기 구간(waiting mode), 펜 디텍팅 구간(pen detecting mode) 및 센싱 구간(touch sensing mode)으로 구분될 수 있다.The touch input section of the
제어부(230)는, 각각의 구간에서, 제1 구동신호와 제2 구동신호를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(230)는, 제1 구동신호를 터치 전극(TE)으로 인가하는 제1 구동 주파수(f1)를 구간별로 다르게 제어할 수 있고, 제2 구동신호의 터치 전극(TE)으로 인가 여부(ON/OFF 여부)를 구간별로 다르게 제어할 수 있으며, 제2 구동신호를 터치 전극(TE)으로 인가하는 제2 구동 주파수(f2)를 구간별로 다르게 제어할 수 있다.The
먼저, 펜이 한 번도 검출되지 않은 상태에서, 터치 입력을 감지하는 동작에 대하여 설명한다.First, an operation of sensing a touch input in a state in which the pen is never detected will be described.
도 8은 최초 펜 검출 이전 상태에서 대기 구간(W1)의 동작을 나타낸 것이다. 도 8을 참조하면, 제어부(230)는, 터치 구동 장치(200)의 부팅 이후 펜 입력이 한 번도 검출되지 않은 상태에서, 터치 입력을 감지하기 위하여, 제1 구동신호를 터치 전극(TE)으로 인가하도록 센서 회로(220)를 제어할 수 있다. 8 illustrates the operation of the waiting period W1 in a state before the first pen detection. Referring to FIG. 8 , the
여기서, 터치 입력이 없는 상태에서, 터치 입력을 센싱하기 위하여, 제어부(230)가 제1 구동신호 또는 제1 구동신호 및 제2 구동신호를 인가하는 구간을 대기 구간이라고 명명할 수 있다.Here, in the absence of a touch input, a period in which the
제어부(230)는, 대기 구간(W1)에서, 제1 구동신호를 제1-1 대기 주파수(f1w1)로 터치 전극(TE)에 인가할 수 있다. 제1-1 대기 주파수(f1w1)는, 예를 들어, 70Hz 일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.The
또한, 제어부(230)는, 제2 구동신호는 터치 전극(TE)에 인가되지 않도록 제어할 수 있다. 따라서, 터치 전극(TE)에는 제1 구동신호만 인가될 수 있다.Also, the
이에 따라, 터치 구동 장치(200)는, 펜 입력이 한 번도 검출되지 않은 상태에서, 터치 입력 감지를 위해 터치 전극(TE)에 인가되는 전류를 최소화할 수 있게 된다.Accordingly, the
또한, 터치 구동 장치(200)는, 펜 입력이 한 번도 인식되지 않은 상태에서는, 대기 구간이나 센싱 구간에서 펜 인식을 위한 구동 신호를 인가하지 않음으로써, 전자펜을 사용하지 않는 환경에서 전자 기기의 사용 시간을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, the
도 9는 최초 펜 검출 이전 상태에서 펜 디텍팅 구간(D1)의 동작을 나타낸 것이다. 도 9를 참조하면, 대기 구간에서, 터치 전극(TE)을 통해 터치 입력이 발생하는 경우, 제어부(230)는, 펜 디텍팅 동작이 수행되도록, 센서 회로(220)를 제어할 수 있다.9 shows the operation of the pen detecting section D1 in a state before the first pen detection. Referring to FIG. 9 , when a touch input is generated through the touch electrode TE in the waiting period, the
대기 구간(W1)에서 터치 입력이 발생하는 경우, 제어부(230)는, 제1 구동신호에 대응하는 감지 신호로부터 터치 입력을 검출할 수 있다. 해당 터치 입력은 외부 오브젝트에 의한 입력일 수도 있고 전자펜에 의한 입력일 수도 있다.When a touch input is generated in the waiting period W1 , the
제어부(230)는, 검출된 터치 입력이 외부 오브젝트에 의한 입력인지 전자펜에 의한 입력인지를 구분할 수 있다. 이를 위해, 제어부(230)는, 전자펜 검출을 위한 업링크 신호를 터치 패널(210)의 터치 전극(TE)들에 인가할 수 있다. The
여기서, 대기 구간에서 발생한 터치 입력에 대응하여 제어부(230)가 업링크 신호를 인가하는 구간을 펜 디텍팅 구간(D1)이라고 명명할 수 있다.Here, a section in which the
펜 디텍팅 구간(D1)에서, 제어부(230)는, 펜 디텍팅을 위한 제2 구동신호를 터치 전극(TE)으로 인가하도록 센서 회로(220)를 제어할 수 있다.In the pen detection period D1 , the
이 경우, 제어부(230)는, 제2 구동신호가 디텍팅 주파수(f2d)로 터치 전극(TE)에 주기적으로 인가되도록 제어할 수 있다. 제2 구동신호에는 업링크 신호 및 제2 센싱신호가 포함될 수 있다.In this case, the
업링크 신호는, 전자펜(300)을 검출하거나 전자펜(300)의 종류를 구분하기 위한 신호이고, 제2 센싱신호는, 전자펜(300)으로부터 송신되는 다운링크 신호를 센싱하여 펜 터치 입력 좌표뿐만 아니라, 펜의 필압, 펜의 기울어진 각도, 배터리 상태 정보 등과 같은 펜 관련 정보들을 파악하기 위한 신호이다.The uplink signal is a signal for detecting the
여기서, 디텍팅 주파수(f2d)는 200Hz 일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다. 한편, 디텍팅 주파수(f2d)는 단방향 방식의 액티브 펜에서 다운링크 신호가 송출되는 주파수와 동일하도록 설정될 수 있다.Here, the detecting frequency f 2d may be 200 Hz, but is not limited thereto. Meanwhile, the detecting frequency f 2d may be set to be the same as the frequency at which the downlink signal is transmitted from the unidirectional active pen.
제어부(230)는, 다운링크 신호의 수신 여부에 따라 터치 입력이 펜 입력인지 여부를 판단할 수 있다.The
제어부(230)는, 다운링크 신호가 수신되면(case 1, 2), 터치 입력이 펜 입력인 것으로 판단하며, 다운링크 신호가 수신되지 않으면(case 3), 터치 입력이 펜 입력이 아닌 것으로 판단할 수 있다.When a downlink signal is received (
한편, 제어부(230)는, 전자펜(300)으로부터 다운링크 신호가 수신되는 경우, 다운링크 신호를 기초로, 전자펜(300)의 양방향 또는 단방향 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 제어부(230)는, 다운링크 신호를 기초로, 전자펜(300)이 AES 2.0(Active ElectroStatic 2.0) 펜 또는 AES 1.0 펜인지 여부를 판단할 수 있다.Meanwhile, when a downlink signal is received from the
구체적으로, 제어부(230)는, 수신된 다운링크 신호와 제2 센싱신호의 싱크(Sync)를 비교하고, 싱크의 일치여부에 따라 펜의 양방향 또는 단방향 여부를 판단할 수 있다.Specifically, the
예를 들어, 제어부(230)는, 도 9의 case 1에 도시된 바와 같이, 수신된 다운링크 신호와 제2 센싱신호의 타이밍(timing)이 서로 일치하거나, 설정값 이내인 경우, 수신된 다운링크 신호와 제2 센싱신호의 싱크가 일치한다고 판단할 수 있다.For example, the
이를 위해, 제어부(230)는, 업링크 신호에 제1 동기화 신호를 포함하여, 터치 전극(TE)에 인가되도록 센서 회로(220)를 제어할 수 있다.To this end, the
전자펜(300)이 양방향 통신 방식의 액티브 펜(AES 2.0)인 경우, 전자펜(300)은 업링크 신호에 포함된 제1 동기화 신호에 기초하여, 다운링크 신호를 생성하여 터치 구동 장치(200)의 터치 패널(210)로 전송할 수 있다. 전자펜(300)은 제1 동기화 신호를 이용하여 펜의 내부 동작 타이밍을 터치 구동 장치(200)의 동작 타이밍과 동기화시킬 수 있다. 예를 들어, 전자펜(300)은 40Hz에서 360Hz의 주파수 범위 내에서 동작 주파수 또는 동작 타이밍을 동기화시킬 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.When the
이 경우, 전자펜(300)이 전송하는 다운링크 신호는, 제2 센싱신호와 싱크가 일치할 수 있다. 이에 따라, 제어부(230)는 전자펜(300)이 양방향 통신 방식의 액티브 펜(AES 2.0)이라고 판단할 수 있다(도 9의 case 1).In this case, the downlink signal transmitted by the
한편, 제어부(230)는, 도 9의 case 2에 도시된 바와 같이, 수신된 다운링크 신호와 제2 센싱신호의 타이밍(timing)이 서로 불일치하거나, 설정값 이상 차이가 있는 경우, 수신된 다운링크 신호와 제2 센싱신호의 싱크가 일치하지 않는다고 판단할 수 있다.On the other hand, the
전자펜(300)이 단방향 통신 방식의 액티브 펜(AES 1.0)인 경우, 전자펜(300)은 업링크 신호와는 무관하게, 다운링크 신호를 생성하여 터치 구동 장치(200)의 터치 패널(210)로 전송한다. 전자펜(300)은, 제1 동기화 신호와 무관하게 펜의 내부 동작 타이밍에 따라 동작한다.When the
이 경우, 전자펜(300)이 전송하는 다운링크 신호는, 제2 센싱신호와 싱크가 서로 불일치하거나, 설정값 이상 차이가 있게 된다. 이에 따라, 제어부(230)는 전자펜(300)이 단방향 통신 방식의 액티브 펜(AES 1.0)이라고 판단할 수 있다(도 9의 case 2).In this case, in the downlink signal transmitted by the
한편, 제어부(230)는, 다운링크 신호에 포함되는 데이터의 내용에 기초하여 펜의 양방향 또는 단방향 여부를 판단할 수 있다.Meanwhile, the
전자펜(300)에서 전송하는 다운링크 신호는, 펜의 식별정보(Pen ID)와 필압 데이터를 포함할 수 있다. 한편, 다운링크 신호는, 배터리 상태 데이터, Tip 데이터, Ring 데이터 등을 더 포함할 수 있다.The downlink signal transmitted from the
전자펜(300)이 양방향 통신 방식의 액티브 펜(AES 2.0)인 경우, 다운링크 신호는 펜의 식별 정보, 필압 데이터, 배터리 상태 데이터, Tip 데이터 및 Ring 데이터를 포함할 수 있다. 한편, 전자펜(300)이 단방향 통신 방식의 액티브 펜(AES 1.0)인 경우, 다운링크 신호는 Ring 데이터를 포함하지 않는다. When the
따라서, 제어부(230)는, 다운링크 신호에 Ring 데이터가 포함되는 경우, 전자펜(300)이 양방향 통신 방식의 액티브 펜(AES 2.0)인 것으로 판단할 수 있고, 다운링크 신호에 Ring 데이터가 포함되지 않는 경우, 전자펜(300)이 단방향 통신 방식의 액티브 펜(AES 1.0)인 것으로 판단할 수 있다.Accordingly, when the downlink signal includes Ring data, the
한편, 제어부(230)는, 수신된 다운링크 신호와 제2 센싱신호의 싱크 일치여부 및 다운링크 신호에 포함되는 데이터의 내용에 기초하여 전자펜의 양방향 또는 단방향 여부를 판단할 수 있다.Meanwhile, the
한편, 제어부(230)는, 도 9의 case 3에 도시된 바와 같이, 다운링크 신호가 수신되지 않으면, 터치 입력이 펜 입력이 아닌 것으로 판단할 수 있다.Meanwhile, as illustrated in
한편, 도 9에는, 펜 디텍팅 구간(D1)에서 제1 구동신호는 터치 전극(TE)에 인가되지 않는 것으로 도시하였으나, 제어부(230)는, 펜 디텍팅 구간(D1)에서도 제1 구동신호가 인가되도록 제어할 수 있다.Meanwhile, in FIG. 9 , it is illustrated that the first driving signal is not applied to the touch electrode TE in the pen detecting period D1 . can be controlled to be applied.
도 10은 검출된 터치 입력의 종류에 따른 센싱 구간(S1)의 동작을 나타낸 것이다. 도 10을 참조하면, 펜 디텍팅 구간(D1)에서, 터치 입력의 종류를 판별하면, 제어부(230)는, 지속적으로 입력되는 터치 입력을 감지하도록 센서 회로(220)를 제어할 수 있다.FIG. 10 shows the operation of the sensing section S1 according to the type of the detected touch input. Referring to FIG. 10 , when the type of the touch input is determined in the pen detecting section D1 , the
제어부(230)는, 양방향 통신 방식 액티브 펜인 경우(case 1), 단방향 통신 방식 액티브 펜인 경우(case 2) 및 외부 오브젝트인 경우(case 3)에 대하여, 제1 구동신호 및/또는 제2 구동신호를 터치 패널(TE)로 인가할 수 있다.The
여기서, 제어부(230)가 터치 입력의 종류에 따라, 제1 구동신호 및/또는 제2 구동신호를 인가하는 구간을 센싱 구간(S1)이라고 명명할 수 있다.Here, a section in which the
먼저, 펜 디텍팅 구간(D1)에서 판별한 터치 입력이, 양방향 통신 방식 액티브 펜인 경우(case 1)에 대하여 설명한다.First, a case (case 1) in which the touch input determined in the pen detecting section D1 is a bidirectional communication type active pen will be described.
터치 입력이 양방향 방식의 액티브 펜인 경우, 제어부(230)는, 제2 구동신호가 제2-1 센싱 주파수(f2s1)로 터치 전극(TE)에 주기적으로 인가되도록 제어할 수 있다. 제2 구동신호에는 업링크 신호 및 제2 센싱신호가 포함된다.When the touch input is a bidirectional active pen, the
여기서, 제2-1 센싱 주파수(f2s1)는 240Hz 일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다. 한편, 제2-1 센싱 주파수(f2s1)는 디텍팅 주파수(f2d)보다 더 클 수 있다.Here, the 2-1 sensing frequency f 2s1 may be 240 Hz, but is not limited thereto. Meanwhile, the 2-1th sensing frequency f 2s1 may be greater than the detection frequency f 2d .
제어부(230)는, 전자펜(300)으로부터 다운링크 신호가 수신되면, 수신된 다운링크 신호에 기초하여, 터치 패널(210) 상에서 펜 터치가 입력된 좌표를 계산할 수 있다. 또한, 제어부(230)는, 수신된 다운링크 신호에 포함되는 펜 관련 정보에 기초하여, 필압, 펜의 기울어진 각도, 배터리 상태 정보 등을 더 도출할 수 있다.When a downlink signal is received from the
제어부(230)는, 계산된 좌표 정보와, 도출된 펜 관련 정보를, 터치 구동 장치(200)를 포함하는 전자기기의 단말 제어부(170) 또는 디스플레이부(180)의 패널 제어부(185)로 전송할 수 있다.The
한편, 제어부(230)는, 제1 구동신호가 제1-2 대기 주파수(f1w2)로 터치 전극(TE)에 주기적으로 인가되도록 제어할 수 있다. 제1 구동신호에는 제1 센싱신호가 포함된다. Meanwhile, the
여기서, 제1-2 대기 주파수(f1w2)는 40Hz 일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다. Here, the 1-2 standby frequency f 1w2 may be 40 Hz, but is not limited thereto.
한편, 제1-2 대기 주파수(f1w2)는 제1-1 대기 주파수(f1w1)보다 더 작을 수 있다. 즉, 도 10의 case 1과 같이 펜 입력이 검출되는 경우, 제1 구동신호를 인가하는 주기는, 터치 입력이 검출되지 않는 경우(대기 상태 W1)에 제1 구동신호를 인가하는 주기보다 길 수 있다.Meanwhile, the 1-2 th standby frequency f 1w2 may be smaller than the 1-1 th standby frequency f 1w1 . That is, as in
터치 패널(210)로 한번 터치가 입력되면, 동일한 종류의 터치 입력이 지속적으로 입력되는 것이 일반적이다. 펜에 의한 터치가 터치 패널(210)에 입력되면, 펜 입력이 지속적으로 입력될 수 있다. 따라서, 제어부(230)는, 펜에 의한 터치가 입력된 상태에서, 외부 오브젝트의 입력을 감지하기 위한 제1 구동신호의 대기 주파수를, 대기 상태(W1)에서 입력되는 대기 주파수보다 더 작게 설정함으로써, 터치 구동 장치(200)에서 소모되는 전력을 감소시킬 수 있다.When a touch is input to the
한편, 제2-1 센싱 주파수(f2s1)는 제1-2 대기 주파수(f1w2) 보다 더 클 수 있다.Meanwhile, the 2-1 th sensing frequency f 2s1 may be greater than the 1-2 th standby frequency f 1w2 .
이에 따라, 터치 구동 장치(200)는, 입력되는 터치의 종류에 따라 터치 입력 상태에서 인가되는 구동 신호를 다르게 설정하여, 전력 소모를 최소화하고 터치 센싱의 정확도를 높일 수 있게 된다.Accordingly, the
다음으로, 펜 디텍팅 구간(D1)에서 판별한 터치 입력이, 단방향 통신 방식 액티브 펜인 경우(case 2)에 대하여 설명한다.Next, a case in which the touch input determined in the pen detecting section D1 is a one-way communication type active pen (case 2) will be described.
터치 입력이 단방향 방식의 액티브 펜인 경우, 제어부(230)는, 제2 구동신호가 제2-2 센싱 주파수(f2s2)로 터치 전극(TE)에 주기적으로 인가되도록 제어할 수 있다. 제2 구동신호에는 업링크 신호 및 제2 센싱신호가 포함될 수 있다. 한편 제2 구동신호에는 업링크 신호는 포함되지 않고, 제2 센싱신호만 포함될 수도 있다.When the touch input is a unidirectional active pen, the
여기서, 제2-2 센싱 주파수(f2s2)는 200Hz 일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다. 한편, 제2-2 센싱 주파수(f2s2)는 디텍팅 주파수(f2d)와 동일할 수 있다.Here, the 2-2 sensing frequency f 2s2 may be 200 Hz, but is not limited thereto. Meanwhile, the second-second sensing frequency f 2s2 may be the same as the detection frequency f 2d .
단방향 방식의 액티브 펜은, 일정한 크기의 주파수로 다운링크 신호를 송신한다. 따라서, 제2-2 센싱 주파수(f2s2)는 단방향 방식의 액티브 펜에서 송출되는 다운링크 신호의 주파수와 동일하도록 설정될 수 있다.The unidirectional active pen transmits a downlink signal at a frequency of a certain magnitude. Accordingly, the 2-2nd sensing frequency f 2s2 may be set to be the same as the frequency of the downlink signal transmitted from the unidirectional active pen.
제어부(230)는, 전자펜(300)으로부터 다운링크 신호가 수신되면, 수신된 다운링크 신호에 기초하여, 터치 패널(210) 상에서 펜 터치가 입력된 좌표를 계산할 수 있다. 또한, 제어부(230)는, 수신된 다운링크 신호에 포함되는 펜 관련 정보에 기초하여, 필압, 배터리 상태 정보 등을 더 도출할 수 있다.When a downlink signal is received from the
제어부(230)는, 계산된 좌표 정보와, 도출된 펜 관련 정보를, 터치 구동 장치(200)를 포함하는 전자기기의 단말 제어부(170) 또는 디스플레이부(180)의 패널 제어부(185)로 전송할 수 있다.The
한편, 제어부(230)는, 제1 구동신호가 제1-2 대기 주파수(f1w2)로 터치 전극(TE)에 주기적으로 인가되도록 제어할 수 있다. 제1 구동신호에는 제1 센싱신호가 포함된다. Meanwhile, the
여기서, 제1-2 대기 주파수(f1w2)는 40Hz 일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다. Here, the 1-2 standby frequency f 1w2 may be 40 Hz, but is not limited thereto.
한편, 제1-2 대기 주파수(f1w2)는 제1-1 대기 주파수(f1w1)보다 더 작을 수 있다. 즉, 도 10의 case 2와 같이 펜 입력이 검출되는 경우, 제1 구동신호를 인가하는 주기는, 터치 입력이 검출되지 않는 경우(대기 상태 W1)에 제1 구동신호를 인가하는 주기보다 길 수 있다.Meanwhile, the 1-2 th standby frequency f 1w2 may be smaller than the 1-1 th standby frequency f 1w1 . That is, as in
한편, 제2-2 센싱 주파수(f2s2)는 제1-2 대기 주파수(f1w2) 보다 더 클 수 있다.Meanwhile, the 2-2nd sensing frequency f 2s2 may be greater than the 1-2nd standby frequency f 1w2 .
이에 따라, 터치 구동 장치(200)는, 입력되는 터치의 종류에 따라 터치 입력 상태에서 인가되는 구동 신호를 다르게 설정하여, 전력 소모를 최소화하고 터치 센싱의 정확도를 높일 수 있게 된다.Accordingly, the
다음으로, 펜 디텍팅 구간(D1)에서 판별한 터치 입력이, 액티브 펜이 아니고, 외부 오브젝트인 경우(case 3)에 대하여 설명한다.Next, a case in which the touch input determined in the pen detecting section D1 is not an active pen but an external object (case 3) will be described.
터치 입력이 외부 오브젝트에 의한 경우, 제어부(230)는, 제1 구동신호가 제1 센싱 주파수(f1s)로 터치 전극(TE)에 주기적으로 인가되도록 제어할 수 있다. 제1 구동신호에는 제1 센싱신호가 포함된다.When the touch input is caused by an external object, the
여기서, 제1 센싱 주파수(f1s)는 120Hz 일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다. Here, the first sensing frequency f 1s may be 120 Hz, but is not limited thereto.
제1 센싱 주파수(f1s)는 제1-1 대기 주파수(f1w1) 또는 제1-2 대기 주파수(f1w2) 보다 더 클 수 있다. The first sensing frequency f 1s may be greater than the 1-1 standby frequency f 1w1 or the 1-2 th standby frequency f 1w2 .
즉, 외부 오브젝트에 의한 입력이 검출되지 않는 경우 제1 구동신호를 인가하는 주기는, 외부 오브젝트에 의한 입력이 검출되는 경우 제1 구동신호를 인가하는 주기보다 길 수 있다.That is, a period of applying the first driving signal when an input by an external object is not detected may be longer than a period of applying the first driving signal when an input by an external object is detected.
외부 오브젝트에 의한 터치가 입력되는 경우, 지속적으로 터치가 입력될 수 있다. 따라서, 제어부(230)는, 터치 입력 센싱의 정확도를 높이기 위하여, 외부 오브젝트에 의한 입력이 검출되지 않는 대기 상태(W1)에서 제1 구동신호를 인가하는 제1-1 대기 주파수(f1w1)보다, 외부 오브젝트에 의한 입력이 검출되는 상태에서 제1 구동신호를 인가하는 제1 센싱 주파수(f1s)가 더 크도록 제어할 수 있다.When a touch by an external object is input, the touch may be continuously input. Therefore, in order to increase the accuracy of sensing the touch input, the
한편, 제1 센싱 주파수(f1s)는, 제2-1 센싱 주파수(f2s1) 또는 제2-2 센싱 주파수(f2s2)보다 작을 수 있다. 즉, 펜 입력이 검출되는 경우 제2 구동신호를 인가하는 주기는, 외부 오브젝트 입력이 검출되는 경우 제1 구동신호를 인가하는 주기보다 짧을 수 있다.Meanwhile, the first sensing frequency f 1s may be smaller than the 2-1 sensing frequency f 2s1 or the 2-2 sensing frequency f 2s2 . That is, a period of applying the second driving signal when a pen input is detected may be shorter than a period of applying the first driving signal when an external object input is detected.
이에 따라, 제어부(230)는, 펜에 의한 터치 입력을 센싱하는 정확도를 높일 수 있게 된다.Accordingly, the
펜 디텍팅 구간(D1)에서 판별한 터치 입력이 외부 오브젝트에 의한 경우, 제어부(230)는, 제2 구동신호가 터치 전극(TE)에 인가되지 않도록 제어할 수 있다.When the touch input determined in the pen detecting period D1 is caused by an external object, the
제어부(230)는, 펜에 의한 입력이 한 번도 감지되지 않은 상태이므로, 제1 구동신호만 터치 전극(TE)에 인가되도록 제어할 수 있다.The
도 11은 센싱 구간(S1) 이후의 대기 구간(W2)의 동작을 나타낸 것이다. 도 11을 참조하면, 제어부(230)는, 터치가 입력되다가 일정 시간 이상 터치 입력이 없는 경우, 터치 입력을 감지하기 위하여, 제1 구동신호 및/또는 제2 구동신호를 터치 전극(TE)으로 인가하도록 센서 회로(220)를 제어할 수 있다.11 shows the operation of the waiting period W2 after the sensing period S1. Referring to FIG. 11 , the
여기서, 터치 입력이 없는 상태에서, 터치 입력을 센싱하기 위하여, 제어부(230)가 제1 구동신호 또는 제1 구동신호 및 제2 구동신호를 인가하는 구간을 대기 구간(W2)이라고 명명할 수 있다.Here, in the absence of a touch input, a period in which the
제어부(230)는, 펜 입력이 검출되었는지 여부에 따라, 대기 구간(W2)에서, 제1 구동신호 또는 제1 구동신호 및 제2 구동신호를 인가하도록 제어할 수 있다.The
먼저, 펜 디텍팅 구간(D1) 또는 센싱 구간(S1)에서 판별한 터치 입력이, 액티브 펜인 경우(case 1, 2)에 대하여 설명한다.First, cases in which the touch input determined in the pen detecting period D1 or the sensing period S1 is an active pen (
펜 디텍팅 구간(D1) 또는 센싱 구간(S1)에서 판별한 터치 입력이 양방향 방식 또는 단방향 방식의 액티브 펜인 경우, 제어부(230)는, 대기 구간(W2)에서 제1 구동신호 및 제2 구동신호를 인가하도록 제어할 수 있다.When the touch input determined in the pen detecting period D1 or the sensing period S1 is an active pen of a bidirectional method or a unidirectional method, the
제어부(230)는, 제1 구동신호를 제1-1 대기 주파수(f1w1)로 터치 전극(TE)에 인가할 수 있고, 제2 구동신호를 제2-1 대기 주파수(f2w1)로 터치 전극(TE)에 인가할 수 있다.The
제1-1 대기 주파수(f1w1)와 제2-1 대기 주파수(f2w1)는 서로 동일할 수 있다. 예를 들어, 제1-1 대기 주파수(f1w1)와 제2-1 대기 주파수(f2w1)는 70Hz 일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.The 1-1 standby frequency f 1w1 and the 2-1 standby frequency f 2w1 may be the same as each other. For example, the 1-1 standby frequency f 1w1 and the 2-1 standby frequency f 2w1 may be 70 Hz, but are not limited thereto.
펜 입력이 적어도 한 번 검출되었으므로, 이후에 펜 입력이 더 검출될 수 있다. 따라서, 펜 입력이 적어도 한 번 검출된 상태에서, 제어부(230)는, 제1 구동신호와 제2 구동신호를 터치 전극(TE)에 인가하여, 펜 입력과 외부 오브젝트 입력을 효과적으로 감지할 수 있게 된다. 한편, 대기 구간(W2)에서 인가되는 제2 구동신호에는 제2 센싱신호만 포함될 수도 있다.Since the pen input has been detected at least once, the pen input may be further detected later. Accordingly, in a state in which the pen input is detected at least once, the
다음으로, 펜 디텍팅 구간(D1) 또는 센싱 구간(S1)에서 판별한 터치 입력이, 외부 오브젝트인 경우(case 3)에 대하여 설명한다.Next, a case in which the touch input determined in the pen detecting section D1 or the sensing section S1 is an external object (case 3) will be described.
펜 디텍팅 구간(D1) 또는 센싱 구간(S1)에서 판별한 터치 입력이 외부 오브젝트인 경우, 제어부(230)는, 대기 구간(W2)에서 제1 구동신호를 인가하도록 제어할 수 있다.When the touch input determined in the pen detecting period D1 or the sensing period S1 is an external object, the
제어부(230)는, 대기 구간(W2)에서, 제1 구동신호를 제1-1 대기 주파수(f1w1)로 터치 전극(TE)에 인가할 수 있다. 제1-1 대기 주파수(f1w1)는, 예를 들어, 70Hz 일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.The
또한, 제어부(230)는, 제2 구동신호는 터치 전극(TE)에 인가되지 않도록 제어할 수 있다. 따라서, 터치 전극(TE)에는 제1 구동신호만 인가될 수 있다.Also, the
이 경우, 대기 구간(W2)의 동작은, 대기 구간(W1)의 동작과 동일할 수 있다.In this case, the operation of the waiting period W2 may be the same as the operation of the waiting period W1 .
이에 따라, 펜 입력이 한 번도 검출되지 않은 상태에서, 터치 입력 감지를 위해 터치 전극(TE)에 인가되는 전류를 최소화할 수 있게 된다.Accordingly, in a state in which a pen input is never detected, the current applied to the touch electrode TE for sensing the touch input may be minimized.
또한, 터치 구동 장치(200)는, 펜 입력이 한 번도 인식되지 않은 상태에서는, 대기 구간이나 센싱 구간에서 펜 인식을 위한 구동 신호를 인가하지 않음으로써, 전자펜을 사용하지 않는 환경에서 전자 기기의 사용 시간을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, the
다음으로, 펜이 적어도 한 번 검출된 상태에서, 터치 입력을 감지하는 동작에 대하여 설명한다.Next, an operation of sensing a touch input in a state in which the pen is detected at least once will be described.
도 12는 펜이 적어도 한 번 검출된 이후, 대기 구간(W3)의 동작을 나타낸 것이다. 도 12를 참조하면, 제어부(230)는, 터치 구동 장치(200)의 부팅 이후 펜 입력이 적어도 한 번 검출된 상태에서, 터치 입력을 감지하기 위하여, 제1 구동신호 및 제2 구동신호를 터치 전극(TE)으로 인가하도록 센서 회로(220)를 제어할 수 있다. 12 illustrates the operation of the waiting period W3 after the pen is detected at least once. Referring to FIG. 12 , the
여기서, 터치 입력이 없는 상태에서, 터치 입력을 센싱하기 위하여, 제어부(230)가 제1 구동신호 및 제2 구동신호를 인가하는 구간을 대기 구간(W3)이라고 명명할 수 있다.Here, in the absence of a touch input, a period in which the
앞선 펜 디텍팅 구간 또는 센싱 구간에서 펜 입력이 적어도 한번 검출되었으므로, 제어부(230)는, 대기 구간(W3)에서 제1 구동신호 및 제2 구동신호를 인가하도록 센서 회로(220)를 제어할 수 있다.Since the pen input is detected at least once in the previous pen detecting section or sensing section, the
제어부(230)는, 제1 구동신호를 제1-1 대기 주파수(f1w1)로 터치 전극(TE)에 인가할 수 있고, 제2 구동신호를 제2-1 대기 주파수(f2w1)로 터치 전극(TE)에 인가할 수 있다.The
제1-1 대기 주파수(f1w1)와 제2-1 대기 주파수(f2w1)는 서로 동일할 수 있다. 예를 들어, 제1-1 대기 주파수(f1w1)와 제2-1 대기 주파수(f2w1)는 70Hz 일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.The 1-1 standby frequency f 1w1 and the 2-1 standby frequency f 2w1 may be the same as each other. For example, the 1-1 standby frequency f 1w1 and the 2-1 standby frequency f 2w1 may be 70 Hz, but are not limited thereto.
펜 입력이 적어도 한 번 검출되었으므로, 이후에 펜 입력이 더 검출될 수 있다. 따라서, 펜 입력이 적어도 한 번 검출된 상태에서, 제어부(230)는, 제1 구동신호와 제2 구동신호를 터치 전극(TE)에 인가하여, 펜 입력과 외부 오브젝트 입력을 효과적으로 감지할 수 있게 된다. 한편, 대기 구간(W3)에서 인가되는 제2 구동신호에는 제2 센싱신호만 포함될 수도 있다.Since the pen input has been detected at least once, the pen input may be further detected later. Accordingly, in a state in which the pen input is detected at least once, the
이 경우, 대기 구간(W3)의 동작은, 대기 구간(W2)의 case 1, 2와 동일한 동작일 수 있다.In this case, the operation of the waiting period W3 may be the same operation as
도 13은 펜이 적어도 한 번 검출된 이후, 펜 디텍팅 구간(D2)의 동작을 나타낸 것이다. 도 13을 참조하면, 대기 구간에서, 터치 전극(TE)을 통해 터치 입력이 발생하는 경우, 제어부(230)는, 펜 디텍팅 동작이 수행되도록, 센서 회로(220)를 제어할 수 있다.13 illustrates an operation of the pen detecting section D2 after the pen is detected at least once. Referring to FIG. 13 , when a touch input is generated through the touch electrode TE in the waiting period, the
여기서, 대기 구간에서 발생한 터치 입력에 대응하여 제어부(230)가 업링크 신호를 포함하는 제2 구동신호를 인가하는 구간을 펜 디텍팅 구간(D2)이라고 명명할 수 있다.Here, a period in which the
펜 디텍팅 구간(D2)의 case 4, 5 및 6은 앞서 설명한 펜 디텍팅 구간(D1)의case1, 2 및 3과 동일하므로, 자세한 설명을 생략한다.Since cases 4, 5, and 6 of the pen detecting section D2 are the same as
도 14는 검출된 터치 입력의 종류에 따른 센싱 구간(S2)의 동작을 나타낸 것이다. 도 14를 참조하면, 펜 디텍팅 구간(D2)에서, 터치 입력의 종류를 판별하면, 제어부(230)는, 지속적으로 입력되는 터치 입력을 감지하도록 센서 회로(220)를 제어할 수 있다.14 illustrates the operation of the sensing section S2 according to the type of the detected touch input. Referring to FIG. 14 , when the type of the touch input is determined in the pen detecting section D2 , the
제어부(230)는, 양방향 통신 방식 액티브 펜인 경우(case 4), 단방향 통신 방식 액티브 펜인 경우(case 5) 및 외부 오브젝트인 경우(case 6)에 대하여, 제1 구동신호 및 제2 구동신호를 터치 패널(TE)로 인가할 수 있다.The
여기서, 제어부(230)가 터치 입력의 종류에 따라, 제1 구동신호 및 제2 구동신호를 인가하는 구간을 센싱 구간(S2)이라고 명명할 수 있다.Here, a section in which the
펜 디텍팅 구간(D2)에서 판별한 터치 입력이, 양방향 통신 방식 액티브 펜인 경우(case 4)와 단방향 통신 방식 액티브 펜인 경우(case5)는 앞선 센싱 구간(S1)의 case 1 및 case 2와 동일하므로, 자세한 설명을 생략한다. Since the touch input determined in the pen detecting section D2 is the same as
이하, 펜 디텍팅 구간(D2)에서 판별한 터치 입력이, 액티브 펜이 아니고, 외부 오브젝트인 경우(case 6)에 대하여 설명한다.Hereinafter, a case where the touch input determined in the pen detecting section D2 is not an active pen but an external object (case 6) will be described.
터치 입력이 외부 오브젝트에 의한 경우, 제어부(230)는, 제1 구동신호가 제1 센싱 주파수(f1s)로 터치 전극(TE)에 주기적으로 인가되도록 제어할 수 있고, 제2 구동신호가 제2-2 대기 주파수(f2w2)로 터치 전극(TE)에 주기적으로 인가되도록 제어할 수 있다.When the touch input is caused by an external object, the
여기서, 제2-2 대기 주파수(f2w2)는 40Hz 일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다. Here, the 2-2 standby frequency f 2w2 may be 40 Hz, but is not limited thereto.
한편, 제2-2 대기 주파수(f2w2)는 제1-2 대기 주파수(f1w2)와 서로 동일할 수 있다. Meanwhile, the 2-2nd standby frequency f 2w2 may be the same as the 1-2nd standby frequency f 1w2 .
한편, 제2-2 대기 주파수(f2w2)는 제2-1 대기 주파수(f2w1)보다 더 작을 수 있다. 즉, case 6과 같이 외부 오브젝트 입력이 검출되는 경우, 제2 구동신호를 인가하는 주기는, 터치 입력이 검출되지 않는 경우(대기 상태 W3)에 제2 구동신호를 인가하는 주기보다 길 수 있다.Meanwhile, the 2-2nd standby frequency f 2w2 may be smaller than the 2nd-1st standby frequency f 2w1 . That is, when an external object input is detected as in case 6, the period of applying the second driving signal may be longer than the period of applying the second driving signal when the touch input is not detected (standby state W3).
터치 패널(210)로 한번 터치가 입력되면, 동일한 종류의 터치 입력이 지속적으로 입력되는 것이 일반적이다. 외부 오브젝트에 의한 터치가 터치 패널(210)에 입력되면, 외부 오브젝트에 의한 입력이 지속적으로 입력될 수 있다. 따라서, 제어부(230)는, 외부 오브젝트에 의한 터치가 입력된 상태에서, 펜 입력을 감지하기 위한 제2 구동신호의 대기 주파수를, 대기 상태(W3)에서 입력되는 대기 주파수보다 더 작게 설정함으로써, 터치 구동 장치(200)에서 소모되는 전력을 감소시킬 수 있다.When a touch is input to the
한편, 제2-2 대기 주파수(f2w2) 및 제2-1 대기 주파수(f2w1)는 제2-1 센싱 주파수(f2s1) 및 제2-2 센싱 주파수(f2s2) 보다 더 작을 수 있다.Meanwhile, the 2-2nd standby frequency f 2w2 and the 2-1th standby frequency f 2w1 may be smaller than the 2-1th sensing frequency f 2s1 and the 2-2nd sensing frequency f 2s2 . .
즉, 펜 입력이 검출되지 않는 경우 제2 구동신호를 인가하는 주기는, 펜 입력이 검출되는 경우 제2 구동신호를 인가하는 주기보다 길 수 있다.That is, the period of applying the second driving signal when the pen input is not detected may be longer than the period of applying the second driving signal when the pen input is detected.
펜에 의한 터치가 입력되는 경우, 지속적으로 터치가 입력될 수 있다. 따라서, 제어부(230)는, 터치 입력 센싱의 정확도를 높이기 위하여, 펜에 의한 입력이 검출되지 않는 대기 상태(W3)에서 제2 구동신호를 인가하는 제2-1 대기 주파수(f2w1)보다, 펜에 의한 입력이 검출되는 상태에서 제2 구동신호를 인가하는 제2-1 센싱 주파수(f2s1) 및 제2-2 센싱 주파수(f2s2)가 더 크도록 제어할 수 있다.When a touch by a pen is input, the touch may be continuously input. Therefore, in order to increase the accuracy of sensing the touch input, the
한편, 제1 센싱 주파수(f1s)는 제1-1 대기 주파수(f1w1) 또는 제1-2 대기 주파수(f1w2) 보다 더 클 수 있다. Meanwhile, the first sensing frequency f 1s may be greater than the 1-1 standby frequency f 1w1 or the 1-2 standby frequency f 1w2 .
즉, 외부 오브젝트에 의한 입력이 검출되지 않는 경우 제1 구동신호를 인가하는 주기는, 외부 오브젝트에 의한 입력이 검출되는 경우 제1 구동신호를 인가하는 주기보다 길 수 있다.That is, a period of applying the first driving signal when an input by an external object is not detected may be longer than a period of applying the first driving signal when an input by an external object is detected.
외부 오브젝트에 의한 터치가 입력되는 경우, 지속적으로 터치가 입력될 수 있다. 따라서, 제어부(230)는, 터치 입력 센싱의 정확도를 높이기 위하여, 외부 오브젝트에 의한 입력이 검출되지 않는 대기 상태(W3)에서 제1 구동신호를 인가하는 제1-1 대기 주파수(f1w1)보다, 외부 오브젝트에 의한 입력이 검출되는 상태에서 제1 구동신호를 인가하는 제1 센싱 주파수(f1s)가 더 크도록 제어할 수 있다.When a touch by an external object is input, the touch may be continuously input. Accordingly, in order to increase the accuracy of sensing the touch input, the
한편, 제1 센싱 주파수(f1s)는, 제2-1 센싱 주파수(f2s1) 또는 제2-2 센싱 주파수(f2s2)보다 작을 수 있다. 즉, 펜 입력이 검출되는 경우 제2 구동신호를 인가하는 주기는, 외부 오브젝트 입력이 검출되는 경우 제1 구동신호를 인가하는 주기보다 짧을 수 있다.Meanwhile, the first sensing frequency f 1s may be smaller than the 2-1 sensing frequency f 2s1 or the 2-2 sensing frequency f 2s2 . That is, a period of applying the second driving signal when a pen input is detected may be shorter than a period of applying the first driving signal when an external object input is detected.
이에 따라, 제어부(230)는, 펜에 의한 터치 입력을 센싱하는 정확도를 높일 수 있게 된다.Accordingly, the
도 15는 센싱 구간(S2) 이후의 대기 구간(W4)의 동작을 나타낸 것이다. 도 15를 참조하면, 제어부(230)는, 터치가 입력되다가, 일정 시간 이상 터치 입력이 없는 경우, 터치 입력을 감지하기 위하여, 제1 구동신호 및 제2 구동신호를 터치 전극(TE)으로 인가하도록 센서 회로(220)를 제어할 수 있다.15 shows the operation of the waiting period W4 after the sensing period S2. Referring to FIG. 15 , the
여기서, 터치 입력이 없는 상태에서, 터치 입력을 센싱하기 위하여, 제어부(230)가 제1 구동신호 및 제2 구동신호를 인가하는 구간을 대기 구간(W4)이라고 명명할 수 있다.Here, in the absence of a touch input, a period in which the
앞선 펜 디텍팅 구간 또는 센싱 구간에서 펜 입력이 적어도 한번 검출되었으므로, 제어부(230)는, 대기 구간(W4)에서 제1 구동신호 및 제2 구동신호를 인가하도록 센서 회로(220)를 제어할 수 있다.Since the pen input has been detected at least once in the previous pen detecting section or sensing section, the
제어부(230)는, 제1 구동신호를 제1-1 대기 주파수(f1w1)로 터치 전극(TE)에 인가할 수 있고, 제2 구동신호를 제2-1 대기 주파수(f2w1)로 터치 전극(TE)에 인가할 수 있다.The
제1-1 대기 주파수(f1w1)와 제2-1 대기 주파수(f2w1)는 서로 동일할 수 있다. 예를 들어, 제1-1 대기 주파수(f1w1)와 제2-1 대기 주파수(f2w1)는 70Hz 일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.The 1-1 standby frequency f 1w1 and the 2-1 standby frequency f 2w1 may be the same as each other. For example, the 1-1 standby frequency f 1w1 and the 2-1 standby frequency f 2w1 may be 70 Hz, but are not limited thereto.
펜 입력이 적어도 한 번 검출되었으므로, 이후에 펜 입력이 더 검출될 수 있다. 따라서, 펜 입력이 적어도 한 번 검출된 상태에서, 제어부(230)는, 제1 구동신호와 제2 구동신호를 터치 전극(TE)에 인가하여, 펜 입력과 외부 오브젝트 입력을 효과적으로 감지할 수 있게 된다. 한편, 대기 구간(W4)에서 인가되는 제2 구동신호에는 제2 센싱신호만 포함될 수도 있다.Since the pen input has been detected at least once, the pen input may be further detected later. Accordingly, in a state in which the pen input is detected at least once, the
이 경우, 대기 구간(W4)의 동작은, 대기 구간(W3)의 동작과 동일할 수 있다.In this case, the operation of the waiting period W4 may be the same as the operation of the waiting period W3 .
도 16 내지 도 17은 대기 구간과 센싱 구간에서 제1 구동신호와 제2 구동신호가 시분할되어 입력되는 것을 도시한 것이다.16 to 17 are diagrams illustrating that the first driving signal and the second driving signal are time-divided and input in the waiting section and the sensing section.
앞선 도 8 내지 도 15와 관련한 설명에서, 편의상 제1 구동신호와 제2 구동신호를 서로 다른 시간 축으로 구분하여 도시하였다, 그러나, 제1 구동신호와 제2 구동신호는 동일한 터치 전극(TE)을 통해 시분할되어 인가된다.8 to 15, for convenience, the first driving signal and the second driving signal are shown separately on different time axes. However, the first driving signal and the second driving signal are the same touch electrode TE. It is time-shared through
도 16은 대기 구간에서 제1 구동신호와 제2 구동신호가 시분할되어 인가되는 것을 도시한 것이다. 도 16을 참조하면, 대기 구간에서, 제어부(230)는 제1 구동신호를 터치 전극(TE)으로 인가되도록 제어하거나, 제1 구동신호 및 제2 구동신호를 터치 전극(TE)으로 인가되도록 제어할 수 있다.16 is a diagram illustrating that the first driving signal and the second driving signal are time-divided and applied in the waiting period. Referring to FIG. 16 , in the waiting period, the
도 16의 (a)를 참조하면, 제어부(230)는, 터치 구동 장치(200)의 부팅 이후 펜 입력이 한 번도 검출되지 않은 상태에서, 터치 입력을 감지하기 위하여, 제1 구동신호를 터치 전극(TE)으로 인가하도록 센서 회로(220)를 제어할 수 있다.Referring to (a) of FIG. 16 , the
제어부(230)는, 제1 구동신호를 제1-1 대기 주파수(f1w1)로 터치 전극(TE)에 인가할 수 있다. 제1 구동신호가 터치 전극(TE)에 인가되는 시간은, 제1 구동신호가 인가되는 한 주기(1/f1w1) 내에서, 필요에 따라 가변될 수 있다.The
예를 들어, 제어부(230)는, 제1 구동신호에 의해 감지되는 외부 오브젝트 입력의 센싱 정확도를 높이기 위하여, 제1 구동신호가 터치 전극(TE)에 인가되는 시간을 길게 설정할 수 있다. 한편, 제어부(230)는, 제1 구동신호에 의해 소비되는 전력 소모를 감소시키기 위하여, 제1 구동신호가 터치 전극(TE)에 인가되는 시간을 짧게 설정할 수 있다.For example, in order to increase the sensing accuracy of the external object input sensed by the first driving signal, the
도 16의 (b)를 참조하면, 제어부(230)는, 터치 구동 장치(200)의 부팅 이후 펜 입력이 적어도 한 번 검출된 상태에서, 터치 입력을 감지하기 위하여, 제1 구동신호 및 제2 구동신호를 터치 전극(TE)으로 인가하도록 센서 회로(220)를 제어할 수 있다.Referring to (b) of FIG. 16 , the
제어부(230)는, 제1 구동신호를 제1-1 대기 주파수(f1w1)로 터치 전극(TE)에 인가하고, 제2 구동신호를 제2-1 대기 주파수(f2w1)로 터치 전극(TE)에 인가할 수 있다. The
여기서, 제1-1 대기 주파수(f1w1)와 제2-1 대기 주파수(f2w1)는 동일할 수 있다.Here, the 1-1 standby frequency f 1w1 and the 2-1 standby frequency f 2w1 may be the same.
제1 구동신호와 제2 구동신호는 시분할되어, 연속하여 인가될 수 있다. 구체적으로 제1 구동신호가 일정시간 인가된 이후, 제2 구동신호가 일정시간 인가될 수 있다.The first driving signal and the second driving signal may be time-divided and sequentially applied. Specifically, after the first driving signal is applied for a predetermined time, the second driving signal may be applied for a predetermined time.
제1 구동신호가 터치 전극(TE)에 인가되는 시간은, 제1 구동신호가 인가되는 한 주기(1/f1w1) 내에서, 필요에 따라 가변될 수 있고, 제2 구동신호가 터치 전극(TE)에 인가되는 시간은, 제2 구동신호가 인가되는 한 주기(1/f2w1) 내에서, 필요에 따라 가변될 수 있다.The time for which the first driving signal is applied to the touch electrode TE may be varied as needed within one period (1/f 1w1 ) to which the first driving signal is applied, and the second driving signal may be applied to the touch electrode ( The time applied to TE) may be varied as needed within one period (1/f 2w1 ) in which the second driving signal is applied.
예를 들어, 제어부(230)는, 제1 구동신호에 의해 감지되는 외부 오브젝트 입력의 센싱 정확도 및 제2 구동신호에 의해 감지되는 펜 입력의 센싱 정확도를 높이기 위하여, 제1 구동신호 및 제2 구동신호가 터치 전극(TE)에 인가되는 시간을 길게 설정할 수 있다. 한편, 제어부(230)는, 제1 구동신호 및 제2 구동신호에 의해 소비되는 전력 소모를 감소시키기 위하여, 제1 구동신호 및 제2 구동신호가 터치 전극(TE)에 인가되는 시간을 짧게 설정할 수 있다.For example, the
도 17은 센싱 구간에서 제1 구동신호와 제2 구동신호가 시분할되어 인가되는 것을 도시한 것이다. 도 17을 참조하면, 센싱 구간에서, 제어부(230)는, 양방향 통신 방식 액티브 펜인 경우(case 4), 단방향 통신 방식 액티브 펜인 경우(case 5) 및 외부 오브젝트인 경우(case 6)에 대하여, 제1 구동신호 및 제2 구동신호를 시분할하여 터치 패널(TE)로 인가할 수 있다.17 is a diagram illustrating that the first driving signal and the second driving signal are time-divided and applied in the sensing section. Referring to FIG. 17 , in the sensing section, the
터치 입력이 양방향 통신 방식 액티브 펜이거나, 단방향 통신 방식의 액티브 펜인 경우(case 4, 5), 제어부(230)는, 제1 구동신호를 제1-2 대기 주파수(f1w2)로 인가하고, 제2 구동신호를 제2-1 센싱 주파수(f2s1) 또는 제2-2 센싱 주파수(f2s2)로 시분할하여 인가할 수 있다. 따라서, 제1 구동신호는, 제2 구동신호와 겹치지 않는 상태에서, 제2 구동신호보다 더 긴 주기를 갖도록 주기적으로 터치 패널(TE)로 인가될 수 있다.When the touch input is a two-way communication type active pen or a unidirectional communication type active pen (cases 4 and 5), the
한편, 터치 입력이 외부 오브젝트인 경우(case 6), 제어부(230)는, 제1 구동신호를 제1 센싱 주파수(f1s)로 인가하고, 제2 구동신호를 제2-2 대기 주파수(f2w2)로 시분할하여 인가할 수 있다. 따라서, 제1 구동신호는, 제2 구동신호와 겹치지 않는 상태에서, 제1 구동신호보다 더 짧은 주기를 갖도록 주기적으로 터치 패널(TE)로 인가될 수 있다.On the other hand, when the touch input is an external object (case 6), the
한편, 제1 구동신호가 터치 전극(TE)에 인가되는 시간은 약 1ms 일 수 있고, 제2 구동신호가 터치 전극(TE)에 인가되는 시간은 약 2ms 일 수 있다. 그러나 제1 구동 신호 및 제2 구동신호가 인가되는 시간의 길이는 이에 제한되지 않으며, 다양한 길이의 시간으로 설정될 수 있다.Meanwhile, the time for which the first driving signal is applied to the touch electrode TE may be about 1 ms, and the time for which the second driving signal is applied to the touch electrode TE may be about 2 ms. However, the length of time during which the first driving signal and the second driving signal are applied is not limited thereto, and may be set to various lengths of time.
도 18은 본 발명의 터치 구동 장치(200)에서 소모되는 전류 비교 표를 도시한 도면이다.18 is a diagram illustrating a comparison table of current consumed by the
표에서, Mode 1 및 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 구동 장치(200)의 대기 상태(W1) 및 대기 상태(W3)에서, 제1 구동신호와 제2 구동신호의 입력 주파수, 및 터치 구동 장치(200)에 흐르는 대기 전류를 나타낸 것이다. Mode 3은, 비교예로써, full sensing 상태에서, 제1 구동신호와 제2 구동신호의 입력 주파수, 및 터치 구동 장치에 흐르는 대기 전류를 나타낸 것이다.In the table,
표를 참조하면, 펜 입력이 한 번도 없는 상태에서 터치 구동 장치(200)에 흐르는 대기 전류는 0.63mA으로서, full sensing 상태의 대기 전류와 비교하여 약 5% 수준인 것을 확인할 수 있고, 펜 입력이 적어도 한번 검출된 상태에서 터치 구동 장치(200)에 흐르는 대기 전류는 1.93mA로서, full sensing 상태의 대기 전류와 비교하여 약 13% 수준인 것을 확인할 수 있다.Referring to the table, it can be seen that the standby current flowing through the
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 구동 장치(200)는, 전자펜의 최초 인식 여부에 따라 대기 상태에서 인가되는 구동 신호를 다르게 설정하여, 전력 소모를 감소시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 구동 장치(200)는, 대기 상태에서 구동 신호를 인가하는 주기를 터치가 입력되는 센싱 상태에서 구동 신호를 인가하는 주기보다 길게 설정하여, 전력 소모를 감소시킬 수 있다.That is, the
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.In the above, preferred embodiments of the present invention have been illustrated and described, but the present invention is not limited to the specific embodiments described above, and it is common in the technical field to which the present invention pertains without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims. Various modifications may be made by those having the knowledge of, of course, and these modifications should not be individually understood from the technical spirit or perspective of the present invention.
Claims (21)
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| US202063016997P | 2020-04-29 | 2020-04-29 | |
| US63/016,997 | 2020-04-29 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2021221222A1 true WO2021221222A1 (en) | 2021-11-04 |
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ID=78374133
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| PCT/KR2020/006247 Ceased WO2021221222A1 (en) | 2020-04-29 | 2020-05-13 | Touch drive device and touch drive system |
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2020
- 2020-05-13 WO PCT/KR2020/006247 patent/WO2021221222A1/en not_active Ceased
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