KR101314580B1 - 터치신호 처리회로, 터치신호 처리시스템 및 터치신호 처리방법 - Google Patents

터치신호 처리회로, 터치신호 처리시스템 및 터치신호 처리방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 터치스크린을 경유하여 인가되는 구동신호에 포함된 잡음을 연속잡음과 피크잡음으로 구분하고, 한편으로는 연속잡음을 대역통과 필터링하고 다른 한 편으로는 피크잡음을 감지하며, 피크잡음이 감지된 경우에는 해당 구동신호를 대역통과 필터링하지 않도록 하여 구동신호에 포함된 피크잡음도 제거하는 터치신호 처리회로, 터치신호 처리시스템 및 터치신호 처리방법을 개시(introduce)한다.

Description

터치신호 처리회로, 터치신호 처리시스템 및 터치신호 처리방법 {Processing circuit, processing system and processing method for touch signal}
본 발명은 터치스크린 구동장치의 터치신호 처리에 관한 것이다.
터치스크린 패널의 일측에 구동신호를 인가하고 터치스크린을 경유한 구동신호의 변화를 이용하면 터치스크린에 사용자의 접촉이 있었는가를 판단할 수 있다. 그러나 터치스크린 하부에 있는 디스플레이 패널 공급 전원에 의한 잡음, 외부 조명 및 사용자의 손가락을 통해 인가되는 잡음 등이 구동신호에 포함되면, 잡음에 의해 신호처리 결과가 정확하지 않게 되는 문제가 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 터치신호 처리회로의 입력신호에 포함된 잡음을 제거한다. 메인신호경로(Main Signal Path)를 통하여 입력신호에 포함된 연속잡음을 대역통과 필터링하고, 잡음검출경로(Noise Detection Path)를 통하여 입력신호에서 피크잡음이 감지되면 해당 입력신호를 대역통과 필터링하지 않도록 하여 입력신호에 포함된 피크잡음을 제거하는 터치신호 처리회로, 터치신호 처리시스템 및 터치신호 처리방법을 제공하는 것에 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 터치신호 처리회로는, 미분회로, 제1적분회로 및 잡음감지회로를 구비한다. 상기 미분회로는 커플링 커패시터와 결합하여 동작하며, 적어도 하나의 상기 커플링 커패시터의 일 단자를 통해 인가되는 구동신호를 미분하여 미분신호를 생성한다. 상기 제1적분회로는 적분제어신호에 응답하여, 상기 구동신호에 잡음이 포함되어 있지 않은 경우에는 상기 미분신호를 적분하여 상기 구동신호에 포함된 연속잡음을 제거한 제1적분신호를 생성하고, 피크 잡음이 포함되어 있는 경우에는 상기 미분신호를 적분하지 않는다. 상기 잡음감지회로는 상기 미분신호에 포함된 피크 잡음을 감지하고, 피크 잡음의 포함 여부에 따라 활성화되는 잡음감지신호를 생성한다. 여기서 상기 적분제어신호는 상기 잡음감지신호를 이용하여 생성된다.
상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 터치신호 처리시스템은, 제1스위치블록, 터치신호 처리블록, 아날로그 디지털 변환기, 제2스위치블록 및 제어신호 생성블록을 구비한다. 상기 제1스위치블록은 채널선택신호들에 응답하여 터치스크린에 설정된 복수 개의 채널 단자를 스위칭한다. 상기 터치신호 처리블록은 복수 개의 제어신호에 응답하여, 상기 터치스크린 및 상기 제1스위칭 블록을 경유하여 전달되는 구동신호를 처리하여, 각각 잡음감지신호 및 적분신호를 생성하는 복수 개의 터치신호 처리회로를 포함한다. 상기 제2스위치블록은 다중선택신호에 응답하여 상기 복수 개의 적분신호들을 상기 아날로그 디지털 변환기로 스위칭한다. 상기 제어신호 생성블록은 상기 복수 개의 잡음감지신호를 이용하여 상기 복수 개의 제어신호를 생성하고, 상기 채널선택신호 및 상기 다중선택신호를 생성한다.
상기 또 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 터치신호 처리방법은, 피크전압 생성단계, 피크잡음 감지단계 및 신호처리 수행단계를 구비한다. 상기 피크전압 생성단계는 터치스크린을 통과한 구동신호를 미분하여 피크 전압신호로 변환한다. 상기 피크전압 감지단계는 상기 피크 전압신호를 적분하고 적분 된 신호를 이용하여 상기 피크 전압신호에 라이징 피크 및 폴링 피크 중 하나만 포함되어 있다고 판단한 경우에는 잡음감지신호를 활성화한다. 상기 신호처리 수행단계는 상기 피크 전압신호를 적분함으로써, 상기 구동신호에 대하여 대역통과 필터링하여, 미리 설정된 주파수 대역에 비해 높거나 낮은 주파수를 가지는 상기 구동신호에 포함된 연속잡음을 제거하며, 상기 잡음감지신호가 활성화된 경우에는 상기 구동신호에 대해 대역통과 필터링을 수행하지 않는다.
본 발명에 따른 터치신호 처리회로는, 메인신호경로의 입력신호 적분을 통해 입력신호를 대역통과 필터링하여 연속잡음을 제거하며, 잡음검출경로에서 입력신호에 피크 잡음이 포함된 것을 검출하면 메인신호경로의 적분 작업이 수행되지 않도록 하여, 입력신호에 포함된 연속 잡음과 피크 잡음을 제거한다. 그러므로 본 발명에 따른 터치신호 처리회로는 신호대 잡음 비를 최적화할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 터치신호 처리회로의 일 실시 예를 나타낸다.
도 2는 본 발명에 따른 터치신호 처리회로의 다른 일 실시 예를 나타낸다.
도 3은 도 1에 도시된 미분회로의 일 실시 예이다.
도 4는 도 2에 도시된 미분회로의 일 실시 예이다.
도 5는 본 발명에 따른 제1적분회로의 일 실시 예이다.
도 6은 본 발명에 따른 잡음감지회로의 일 실시 예이다.
도 7은 본 발명에 따른 터치신호 처리회로에서 사용하는 신호의 파형도이다.
도 8은 적분제어신호를 생성하는 적분제어신호 생성회로의 일 실시 예를 나타낸다.
도 9는 비교전압 생성장치의 일 실시 예이다.
도 10은 찹핑 연결을 포함하는 연산증폭기의 일 실시 예이다.
도 11은 본 발명에 따른 터치신호 처리시스템의 일 실시 예를 나타낸다.
도 12는 본 발명에 따른 터치신호 처리방법의 일 실시 예를 나타낸다.
도 13은 본 발명에 따른 터치신호 처리장치의 주파수 특성을 나타낸다.
도 14는 싱글채널 입력모드와 디퍼랜셜채널 입력모드에서 출력되는 적분신호를 나타낸다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 잡음감지회로의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 예시적인 실시 예를 설명하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명에 따른 터치신호 처리회로의 일 실시 예를 나타낸다.
도 1을 참조하면, 터치신호 처리회로(100)는 미분회로(110), 제1적분회로(120) 및 잡음감지회로(130)를 포함한다.
미분회로(110)는 커플링 커패시터(Cm1)와 결합하여 동작하며, 커플링 커패시터(Cm1)의 일단을 통해 인가되는 입력신호(S1)를 미분하여 미분신호(S3)를 생성한다. 커플링 커패시터(Cm1)는 터치 스크린의 구동전극과 수신전극의 교차 노드에 형성되는 커패시터로서, 터치 스크린의 터치 여부에 따라 커패시턴스가 변하는 커패시터이다. 구동전극은 구동신호(SD)가 인가되는 전극이고, 수신전극은 미분회로(110)에 연결되는 전극이다. 구동신호(SD)는 일정 주파수를 가지는 구형파(Square Wave) 신호일 수 있다. 미분신호(S3)는 구동신호(SD)의 라이징(rising) 타이밍과 폴링(falling) 타이밍에서 발생되는 폴링 미분출력신호와 라이징 미분출력신호를 포함한다. 폴링 미분출력신호와 라이징 미분출력신호는 크기가 같고 크기의 방향이 반대인 피크신호이다.
제1적분회로(120)는 적분제어신호(STC)에 응답하여, 미분신호(S3)를 적분함으로써 입력신호(S1)에 포함된 연속잡음(continuous noise)을 제거하거나, 미분신호(S3)를 적분하지 않음으로써 입력신호(S1)에 포함된 피크잡음(peaking noise)이 다음 스테이지의 연산에 활용되지 않도록 한다. 여기서, 연속잡음(continuous noise)은 구동신호 주파수보다 낮은 주파수 대역 및 높은 주파수 대역에 포함되는 잡음으로서 예를 들면, 형광등으로부터 유기되는 60Hz 잡음, 삼파장 인버터 램프로부터 유기되는 삼파장 잡음을 포함한다. 피크잡음은 디스플레이 구동에 따른 디스플레이 잡음 및 배터리 충전시 발생하는 충전 잡음(charger noise) 등 피크성 잡음을 포함한다. 적분제어신호(STC)는 입력신호(S1)에 피크잡음이 포함되어 있는지 아닌지에 대한 정보를 포함한다.
잡음감지회로(130)는 미분신호(S3)를 제2적분회로(131)로 적분하고, 제2적분회로(131)의 적분신호(S4)를 잡음검출회로(132)로 입력 받아 입력신호(S1)에 피크 잡음이 포함되었는지 여부를 나타내는 잡음감지신호(SND)를 생성한다. 잡음감지신호(SND)는 적분제어신호(STC) 생성시 사용될 수 있다.
본 실시 예에 따른 터치신호 처리회로를 입력신호 처리관점에서 보면, 터치신호 처리회로는 메인신호경로(Main Signal Path)와 잡음검출경로(Noise Detection Path)를 포함한다. 메인신호경로는 미분회로(110)와 제1적분회로(120)를 포함하며, 입력신호에 포함된 연속잡음이 대역통과 필터링되어 제거되는 경로이다. 잡음검출경로는 미분회로(110), 제2적분회로(131) 및 잡음검출회로(132)를 포함하며, 입력신호에 피크잡음이 포함된 것이 감지되면 메인신호경로 동작 제어에 사용되는 신호(예 잡음감지신호)를 생성하여 피크잡음이 포함된 입력신호가 터치신호 처리회로의 다음 스테이지로 전달되지 않도록 한다. 따라서 본 실시 예에 따른 터치신호 처리회로는 입력신호에 포함되는 연속잡음 및 피크잡음을 제거할 수 있다.
도 1의 터치신호 처리회로는 1개 채널의 구동신호(SD)를 처리하는 회로이다. 이하에서 1개 채널의 구동신호(SD)를 처리하는 모드를 싱글모드(single mode)라고 한다.
도 3은 도 1에 도시된 미분회로의 일 실시 예이다.
도 3을 참조하면, 미분회로(110)는 연산증폭기(301), 제1저항(R1) 및 제2저항(R2)을 포함한다. 연산증폭기(301)는 수신전극으로부터 인가되는 입력신호(S1)를 미분신호(S3)로 생성한다. 제1저항(R1)은 일 단자가 커플링 커패시터(Cm1)의 다른 일 단에 수신전극을 통해 연결되고 다른 일 단자가 연산증폭기(301)의 네거티브 입력단자(-)에 연결된다. 제2저항(R2)은 연산증폭기(301)의 네거티브 입력단자(-) 및 연산증폭기(301)의 출력단자 사이에 연결된다.
미분회로(110)는 커플링 커패시터(Cm1)와 결합하여 입력신호(S1)를 미분하는 회로로 동작할 수 있다. 미분회로(110)는 터치 스크린의 기생커패시턴스와 기생저항을 이용하여 주파수 측면에서 고역통과 필터(HPF) 특성을 가질 수 있다. 커플링 커패시터(Cm1)와 제1저항(R1), 터치 스크린의 기생커패시턴스와 기생저항을 이용한 미분회로(110)의 고역통과 필터 기능은 아래 도 13에서 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 터치신호 처리회로(200)의 다른 일 실시 예를 나타낸다.
도 2를 참조하면, 미분회로(210)는 이웃하는 2개의 채널의 제1 및 제2 커플링 커패시터(Cm1, Cm2)와 결합하여 동작한다. 미분회로(210)는 제1 및 제2 커플링 커패시터(Cm1, Cm2)를 통해 각각 인가되는 제1 및 제2 입력신호(S1, S2)의 차이를 미분하여 미분신호(S3)를 생성한다. 기타 제1적분회로(220) 및 잡음감지회로(230)는 도 1에 도시된 실시 예와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
도 2의 터치신호 처리회로(200)는 이웃하는 2개 채널의 구동신호(SD)를 처리하는 회로이다. 이하에서는 2개 채널의 구동신호(SD)를 처리하는 모드를 디퍼랜셜모드(differential mode)라고 한다.
도 4는 도 2에 도시된 미분회로의 일 실시 예이다.
도 4를 참조하면, 미분회로(210)는 연산증폭기(401), 제1저항(R1), 제2저항(R2), 제3저항(R3), 제4저항(R4), 제1스위치(SW1) 및 제2스위치(SW2)를 포함한다.
연산증폭기(401)는 제1 및 제2 커플링 커패시터(Cm1, Cm2)를 통해 각각 인가되는 제1 및 제2 입력신호(S1, S2)의 차이를 미분하여 미분신호(S3)를 생성한다.
제1저항(R1)은 일 단자가 제1커플링 커패시터(Cm1)의 다른 일 단에 수신전극을 통해 연결되고 다른 일 단자가 연산증폭기(401)의 네거티브 입력단자(-)에 연결된다. 제2저항(R2)은 연산증폭기(401)의 네거티브 입력단자(-) 및 연산증폭기(401)의 출력단자에 사이에 연결된다. 제3저항(R3)은 일 단자가 기준전압(Vref)과 연결되고 다른 일 단자는 연산증폭기(401)의 포지티브 입력단자(+)에 연결된다. 제4저항(R4)은 일 단자가 제1스위치(SW1)에 연결되고 다른 일 단자는 연산증폭기(401)의 포지티브 입력단자(+)에 연결된다. 제1스위치(SW1)는 디퍼랜셜모드 동작을 나타내는 디퍼랜셜모드신호(M)에 응답하여 제2커플링 커패시터(Cm2)의 다른 일 단을 제4저항(R4)의 일 단자로 스위칭한다. 제2스위치(SW2)는 싱글모드신호(MB)에 응답하여 기준전압(Vref)을 제1스위치(SW1) 및 제4저항(R4)의 공통단자로 스위칭한다. 싱글모드신호(MB)는 싱글모드 동작을 나타내는 신호로서, 디퍼랜셜모드신호(M)와 크기는 동일하고 위상은 서로 반대인 모드신호이다.
미분회로(210)는 싱글모드신호(MB) 또는 디퍼랜셜채널모드신호(M)의 활성화에 의해 동작모드가 선택될 수 있다. 모드신호 활성화는 모드신호의 제어를 받는 스위치를 단락(short)시킨다.
제1저항(R1), 제2저항(R2), 제3저항(R3) 및 제4저항(R4)은 가변저항인 것이 바람직하다. 본 실시 예에 따른 미분회로(210)는 제1저항(R1)과 제2저항(R2) 또는 제3저항(R3)과 제4저항(R4)의 크기를 조정하여 이득(gain) 및 주파수 특성을 조정할 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 제1적분회로의 일 실시 예이다. 도 5에 예시된 제1적분회로는 구동신호(SD)의 주파수와 일치하는 스위칭 주파수를 가지는 유한 임펄스 응답 필터(Finite Impulse Response Filter) 기능을 수행한다.
도 5를 참조하면, 제1적분회로(120, 220)는, 연산증폭기(501), 스위치드 커패시터(CSC), 제3스위치(SW3), 제4스위치(SW4), 제5스위치(SW5), 제6스위치(SW6), 제7스위치(SW7) 및 피드백 커패시터(CF1)를 포함한다. 스위치드 커패시터(CSC) 및 피드백 커패시터(CF1)는 제1적분회로(120, 220)의 이득(gain)과 주파수 특성을 조절할 수 있는 가변 커패시터인 것이 바람직하다.
연산증폭기(501)는 포지티브 입력단자(+)에 기준전압(Vref)이 연결되며, 네거티브 입력단자(-)에 피드백 커패시터(CF1)와 제6스위치(SW6)에 연결되어 미분신호(S3)을 적분하여 제1적분신호(Aout)를 생성한다. 피드백 커패시터(CF1) 양단에 제7스위치(SW7)가 병렬로 연결된다. 스위치드 커패시터(switched capacitor)(CSC)의 일단은 미분신호(S3)를 스위칭하는 제3스위치(SW3)와 기준전압(Vref)을 스위칭하는 제4스위치(SW4)의 공통노드에 연결된다. 스위치드 커패시터(CSC)의 타단은 연산증폭기(501)의 네거티브 입력단자(-)에 연결되는 제5스위치(SW5)와 기준전압(Vref)을 스위칭하는 제6스위치(SW6)의 공통노드에 연결된다.
스위치드 커패시터(CSC)는 커패시턴스(capacitance)와 제1 내지 제4 스위치(SW3~SW6)를 스위칭하는 스위칭 주파수에 따라 결정되는 저항(resistance) 특성을 가진다. 제1적분회로(120, 220)는, 연산증폭기(501), 연산증폭기(501)의 네거티브 입력단자(-)와 출력단자를 연결하는 피드백 커패시터(CF1)로 인해 미분신호(S3)를 적분하는 적분회로로 동작한다.
제3스위치(SW3)는 제1프리차지신호(SPC1)에 응답하여 미분신호(S3)를 스위치드 커패시터(CSC)의 일단으로 스위칭한다. 제4스위치(SW4)는 전하전달신호(STR)에 응답하여 기준전압(Vref)을 스위치드 커패시터(CSC)의 일단으로 스위칭한다. 제5스위치(SW5)는 제1프리차지신호(SPC1)에 응답하여 기준전압(Vref)을 스위치드 커패시터(CSC)의 타단으로 스위칭한다. 제6스위치(SW6)는 적분제어신호(STC)에 응답하여 스위치드 커패시터(CSC)의 타단을 연산증폭기(501)의 네거티브 입력단자(-)로 스위칭한다. 제7스위치(SW7)는 제1리셋신호(SRST1)에 응답하여 피드백 커패시터(CF1)의 양단자를 단락시킴으로써 리셋시킨다.
여기서 제1프리차지신호(SPC1) 및 전하전달신호(STR)는 활성화되는 구간이 중첩되지 않는 논 오버랩 투 페이즈(non-overlap two phase) 신호를 사용하여, 동시에 단락되는 스위치들로 인해 전하의 누설이 발생하지 않도록 하는 것이 좋다.
제1적분회로(120, 220)는 폴링 미분출력신호와 라이징 미분출력신호 중 하나의 미분출력신호를 선택(sampling)하여 N(N은 1이상의 자연수)번 적분한다. 제1적분회로(120, 220)는 미분출력신호의 N번 적분을 수행함으로써, 주파수 영역(Frequency Domain)에서 구동신호(SD)의 주파수(fdriving)를 중심으로 미분출력신호의 주파수들을 저주파 대역으로 이동시키며 널 주파수(null frequency)를 생성한다. 적분 횟수인 N을 조정하면, 널 주파수를 조정하여 예상되는 잡음을 제거할 수 있다. 예를 들면, 50kHZ에서 발생되는 잡음이 예측되면 N을 조정하여 50kHZ 널 주파수를 생성함으로써 50kHZ 잡음을 제거할 수 있다.
적분제어신호(STC)는 제1적분회로(120, 220)의 스위치드 커패시터(CSC)에 충전된 전하를 연산증폭기(501)의 네거티브 입력단자(-)로 전달할 것인가를 결정하는 신호이므로 전하전달신호(STR)와 관련이 있다. 제1적분회로(120, 220)는 적분제어신호(STC)가 제6스위치(SW6)를 턴 온 시키면, 전하전달신호(STR)에 의해 스위치드 커패시터(CSC)에 충전된 전하가 연산증폭기(501)로 전달되어 미분신호(S3)에 대한 적분이 수행되지만, 적분제어신호(STC)가 제6스위치(SW6)를 오프시키면 전하전달신호(STR)에 관계없이 스위치드 커패시터(CSC)에 충전된 전하가 연산증폭기(501)로 전달되는 것이 차단된다.
도 6은 본 발명에 따른 잡음감지회로의 일 실시 예이다.
도 6을 참조하면, 잡음감지회로(130, 230)는 제2적분회로(131, 231) 및 잡음검출회로(132, 232)로 구성될 수 있다.
제2적분회로(131, 231)는 연산증폭기(601), 제5저항(R5), 제8스위치(SW8), 제9스위치(SW9) 및 피드백 커패시터(CF2)를 포함한다. 연산증폭기(601)는 포지티브 입력단자(+)에 기준전압(Vref)이 인가되며 네거티브 입력단자(-)에 제5저항(R5)와 피드백 커패시터(CF2)의 공통노드가 연결된다. 제9스위치(SW9)는 피드백 커패시터(CF2)와 병렬로 연결된다. 제5저항(R5)은 일 단자가 연산증폭기(601)의 네거티브 입력단자(-)에 연결된다. 제8스위치(SW8)는 제2프리차지신호(SPC2)에 응답하여 미분신호(S3)를 제5저항(R5)의 다른 일 단자로 스위칭한다. 제9스위치(SW9)는 제2리셋신호(SRST2)에 응답하여 피드백 커패시터(CF2)를 리셋시킨다. 본 실시 예에서 제2적분회로(131, 231)는 RC 적분기인 경우를 예시하였지만 제2적분회로(131, 231)는 이에 한정되지 아니하며 예를 들면, 스위치드 커패시터 적분기일 수도 있다.
제2적분회로(131, 231)는 폴링 미분출력신호와 라이징 미분출력신호를 모두 적분하여 제2적분신호(S4)를 생성한다. 폴링 미분출력신호와 라이징 미분출력신호는 크기가 같고 크기의 방향이 반대이므로, 입력신호에 피크잡음이 없다면 제2적분신호(S4)는 터치여부에 상관없이 기준전압(Vref) 레벨이 된다. 반면 입력신호에 피크잡음이 있다면 제2적분신호(S4)는 기준전압(Vref) 레벨보다 크거나 작은 레벨을 가지게 된다.
잡음검출회로(132, 232)는 제2적분신호(S4)가 기준전압(Vref) 레벨인지 아닌지를 확인하여 입력신호에 피크잡음이 포함되었는지 여부를 판단한다. 피크잡음에 의해 제2적분신호(S4)가 기준전압(Vref) 레벨보다 작거나 클 수 있으므로, 입력신호에 피크잡음이 포함되었는지 여부를 판단하는 기준신호로 기준전압(Vref)보다 작은 제1비교전압(VRN), 기준전압(Vref)보다 큰 제2비교전압(VRN, VRP)을 사용하는 것이 좋다.
잡음검출회로(132, 232)는 비교부(602) 및 연산회로(605)를 포함한다. 비교부(602)는 제2적분신호(S4)와 제1비교전압(VRN)을 비교하여 제1비교신호(COM1)를 생성하는 제1비교기(603) 및 제2적분신호(S4)와 제2비교전압(VRP)을 비교하여 제2비교신호(COM2)를 생성하는 제2비교기(604)로 구현될 수 있다. 여기서 제1 및 제2비교전압(VRN, VRP)은 감지하고자 하는 피크 잡음 크기에 따라 결정될 수 있다. 제1비교신호(COM1)는 제2적분신호(S4)가 제1비교전압(VRN)보다 작을 때 활성화되고, 제2비교신호(COM2)는 제2적분신호(S4)가 제2비교전압(VRP)보다 클 때 활성화될 수 있다.
연산회로(605)는 제1 및 제2비교신호(COM1, COM2)의 논리 상태에 따라 잡음감지신호(SND)를 활성화한다. 제1 및 제2비교신호(COM1, COM2)는 구동신호(SD)에 피크 잡음이 포함되는 경우 활성화된다. 그러므로 잡음감지신호(SND)는 제1 및 제2 비교신호(COM1, COM2) 중 하나라도 활성화되는 경우 활성화된다. 따라서 연산회로(605)는 이러한 논리를 감안하여 결정되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 논리하이 상태로 제1 및 제2비교신호(COM1, COM2)가 활성화될 때, 잡음감지신호(SND)를 활성화하는 연산회로(605)는 2 입력 오어 게이트(2 input OR gate)로 구현될 수 있다. 반대로 논리로우 상태로 제1 및 제2비교신호(COM1, COM2)가 활성화될 때, 잡음감지신호(SND)를 활성화하는 연산회로(605)는 2 입력 앤드 게이트(2 input AND gate)로 구현될 수도 있다. 연산회로(605)의 출력인 잡음감지신호(SND)의 논리 상태를 어떻게 이용할 것인가 하는 것은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 용이한 일이므로 여기서는 자세하게 설명하지 않는다.
도 7은 본 발명에 따른 터치신호 처리장치에서 사용하는 신호의 파형도이다.
도 7을 참조하면, 제2적분회로(131,231)의 제2프리차지신호(SPC2) 주파수는 제1적분회로(120,220)의 제1프리차지신호(SPC1) 주파수의 2배인 것이 바람직하다.
제1적분회로(120, 220)는 폴링 미분출력신호와 라이징 미분출력신호 중 하나의 미분출력신호를 선택(sampling)하여 적분하는 반면, 제2적분회로(131, 231)는 폴링 미분출력신호와 라이징 미분출력신호를 모두 적분하여 제2적분신호(S4)를 생성하기 때문이다. 전하전달신호(STR)와 제1프리차지신호(SPC1)는 논 오버랩 투 페이즈 상태인 것이 좋다.
도 8은 적분제어신호 생성회로의 일 실시 예를 나타낸다.
도 8을 참조하면, 적분제어신호 생성회로(801)는 도 5에서 설명한 적분제어신호(STC)의 특성을 고려하여 설계될 수 있다. 적분제어신호 생성회로(801)는 입력신호에 피크잡음이 포함된 경우 제1적분회로(120,220)의 적분동작이 수행되지 않도록 하는 적분제어신호(STC)를 생성한다.
예를 들면, 입력신호에 피크잡음이 포함되지 않아 잡음감지신호(SND)가 비활성화되면, 적분제어신호(STC)는 전하전달신호(STR) 활성화 여부에 따라 제1적분회로(120,220)가 적분을 수행하도록 생성된다. 입력신호에 피크잡음이 포함되어 잡음감지신호(SND)가 활성화되면, 적분제어신호(STC)는 전하전달신호(STR) 활성화 여부에 상관없이 제1적분회로(120,220)가 적분을 수행하지 않도록 생성된다. 본 실시 예에서 적분제어신호(STC)는 잡음감지신호(SND)와 전하전달신호(STR)의 논리곱(AND) 연산을 통하여 생성되는 경우를 예시하지만 이에 한정되지 아니한다.
도 9는 비교전압 생성장치의 일 실시 예이다.
도 9를 참조하면, 비교전압 생성장치(901)은 서로 다른 전압준위를 가지는 상위전압(VRH), 하위전압(VRL) 사이에 직렬로 연결된 저항들로 구성될 수 있다. 제1비교전압(VRN)과 제2비교전압(VRP)은 직렬로 연결된 저항들의 노드 전압 중 선택될 수 있다. 상위전압(VRH)과 하위전압(VRL)의 중간전압은 제2적분회로(131,231)에 사용되는 기준전압(Vref)일 수 있다.
도 10은 찹핑 연결을 포함하는 연산증폭기의 일 실시 예이다.
도 10에 도시된 찹핑(Chopping) 연산증폭기(1000)는 도 3, 도 4, 도 5 및 도 6에 도시된 연산증폭기(301, 401, 501, 601)의 다른 실시예이다. 찹핑(Chopping) 연산증폭기(1000)는 연산증폭기 입력단자와 연결된 입력 스테이지(1002) 및 연산증폭기 회로 내부에 위치하는 내부 스테이지(1003)를 포함한다. 입력 스테이지(1002)와 내부 스테이지(1003)는 신호전달경로가 서로 교차함으로써 DC 오프셋(offset) 등을 제거하는 찹핑 회로로 구현되는 것이 바람직하다.
도 11은 본 발명에 따른 터치신호 처리시스템의 일 실시 예를 나타낸다.
도 11을 참조하면 터치신호 처리시스템(1100)은, 터치스크린(1110), 제어신호 생성블록(1120), 제1스위치블록(1130), 터치신호 처리블록(1140), 제2스위치블록(1150) 및 아날로그 디지털 변환기(1160)를 포함한다.
제1스위치블록(1130)은 채널선택신호(CH_ctrl)에 응답하여 터치스크린(1110)에 형성된 복수의 채널 단자(CH1, CH2, ... , CH(M-1), CHM)를 해당 터치신호 처리회로(1141 ~1143)로 스위칭한다.
터치신호 처리블록(1140)은 복수의 제어신호(SCON1 ~ SCONN)에 각각 응답하여, 터치스크린(1110)에서 출력되어서 제1스위치블록(1130)을 통해 입력되는 입력신호(미도시)를 처리하여, 잡음감지신호(SND1 ~ SNDN) 및 적분신호들(Aout1 ~ AoutN)을 각각 생성하는 복수의 터치신호 처리회로(1141 ~1143)를 포함한다.
제2스위치블록(1150)은 다중선택신호(MUX_ctrl)에 응답하여 복수의 적분신호들(Aout1 ~ AoutN)을 아날로그 디지털 변환기(1160)로 스위칭한다. 아날로그 디지털 변환기(1160)는 적분신호들(Aout1 ~ AoutN)을 디지털 신호로 변환한다.
제어신호 생성블록(1120)은 복수의 잡음감지신호(SND1 ~ SNDN)를 이용하여 복수의 제어신호(SCON1 ~ SCONN)를 생성하고, 채널선택신호(CH_ctrl) 및 다중선택신호(MUX_ctrl)를 생성한다. 복수의 제어신호(SCON1 ~ SCONN)는 터치신호 처리회로들(1141 ~ 1143)로 공급되는 디퍼랜셜모드신호(M), 싱글모드신호(MB), 제1프리차지신호(SPC1), 제2프리차지신호(SPC2), 제1리셋신호(SRST1), 제2리셋신호(SRST2), 전하전달신호(STR) 및 적분제어신호(STC)를 포함한다.
도 12는 본 발명에 따른 터치신호 처리방법의 일 실시 예를 나타낸다.
도 12를 참조하면, 터치신호 처리방법(1200)은 피크신호 생성단계(1210), 피크잡음 감지단계(1220) 및 신호처리 수행단계(1230)로 구현된다.
피크신호 생성단계(1210)는 터치스크린을 통과한 입력신호를 미분하여 폴링 미분출력신호와 라이징 미분출력신호로 변환한다. 피크잡음 감지단계(1220)는 폴링 미분출력신호와 라이징 미분출력신호를 모두 적분하고 적분 된 신호를 이용하여 잡음감지신호를 활성화한다. 신호처리 수행단계(1230)는 피크신호 생성단계(1210)로부터 잡음감지신호가 비활성화되어 제공되면, 폴링 미분출력신호와 라이징 미분출력신호 중 하나의 미분출력신호를 적분하여 제1적분신호(Aout)를 생성한다(1231). 이 단계(1231)에서, 입력신호는 대역통과 필터링되며, 미리 설정된 주파수 대역에 비해 높거나 낮은 주파수를 가지는 연속잡음이 입력신호에서 제거된다. 또한 신호처리 수행단계(1230)는 피크전압 감지단계(1220)로부터 잡음감지신호가 활성화되어 제공되면 현재 입력된 입력신호에 대해 대역통과 필터링을 수행하지 않는다.
피크잡음 감지단계(1220)를 보다 구체적으로 설명하면, 피크잡음 감지단계(1220)는, 미분출력신호를 적분하여 제2적분신호(ANDout)를 생성하는 제2적분신호 생성단계(1221), 제2적분신호(ANDout)를 미리 설정한 2개의 비교전압(VRN, VRP)과 비교하는 비교단계(1222) 및 비교 결과에 따라 상기 잡음감지신호(SND)를 활성화하는 잡음신호활성화 판단단계(1223)를 포함한다.
여기서 제2적분신호(ANDout)를 생성하는데 적용되는 적분주기는 제1적분신호(Aout)를 생성하는데 적용되는 적분주기에 비해 2배인 것이 바람직하다.
도 13은 본 발명에 따른 터치신호 처리장치의 주파수 특성을 나타낸다.
도 13의 (a)는 본 발명의 일실시예에 따른 미분회로의 고대역통과 필터 특성을 나타내며, 도 13의 (b)는 적분회로의 저대역통과 필터 특성을 나타낸다. fdriving는 구동신호(SD) 주파수이고, fnoise는 구동신호(SD) 주파수보다 낮은 주파수를 가지는 잡음 주파수이다.
싱글채널 입력모드의 대역통과 필터의 전달함수(Hsing(s))는 수학식 1에 그리고 디퍼랜셜채널 입력모드의 대역통과 필터의 전달함수Hdiff(s)는 수학식 2에 각각 표시하였다.
Figure 112012037052789-pat00001
Figure 112012037052789-pat00002
여기서, s는 복소 주파수, R1 및 R2는 도 3 및 도 4에 도시된 제1저항(R1) 및 제2저항(R2)을 의미한다. Cm1는 도 1에 도시된 제1커플링 커패시터(Cm1)이고 Cm2는 도 2에 도시된 제2커플링 커패시터(Cm2)이다. RTSP는 터치스크린 패널의 쉬트 저항(Sheet resistance)이고 Cpara는 터치스크린 패널의 기생 커패시턴스(parastic capacitance)를 의미한다.
도 13의 (a)를 참조하면, 미분회로의 대역통과 필터 주파수 특성은 대역통과 필터 전달함수에 의해 결정된다. 수학식 1 및 수학식 2를 참조하면, 첫 번째 폴(P1)과 두 번째 폴(P2)은 수학식 3과 같이 표시할 수 있다.
Figure 112012037052789-pat00003
수학식3을 참조하면, 첫 번째 폴(P1)은 커플링 커패시터와 저항(R2)에 의해 결정되고, 두 번째 폴(P2)은 터치스크린의 쉬트저항과 기생 커패시턴스에 의해 결정됨을 알 수 있다.
도 13의 (b)를 참조하면, 적분회로의 저대역통과 필터는 미분출력신호 주파수들을 저대역으로 쉬프트(Shift)시키고 널 주파수(null frequency)를 생성한다. 본 실시 예에서 구동신호(SD) 주파수(fdriving)는 DC 주파수로 쉬프트되고, 잡음 주파수(fnoise)는 두 번째 널 주파수로 쉬프트된다.
따라서 적분회로의 저대역통과 필터를 통과하고 난 후 구동신호는 대역통과 필터에 설정된 최대 이득이 곱해진 값으로 출력되지만 잡음신호는 저대역통과 필터에 설정된 낮은 이득이 곱해진 값으로 출력된다. 저통과대역의 이득을 1(one)이라고 가정할 때 통과대역 이외의 구간에서의 이득은 적어도 1/1000 (= -60dB)이 되므로, 저통과대역 이외에서의 주파수를 가지는 신호는 저대역통과를 필터를 통과하였을 때 거의 무시할 수 있을 정도의 크기를 가지게 되어 제거될 수 있다.
도 14는 싱글채널 입력모드와 디퍼랜셜채널 입력모드에서 출력되는 적분신호를 나타낸다.
도 14를 참조하면, 본 발명의 일실시 예에 따른 터치신호 처리회로(100, 200)로부터 출력되는 적분신호(Aout)는 사용자가 터치스크린을 터치하지 않았을 경우(점선)와 터치하였을 경우(실선)에 일정한 전압차이가 있다. 도 14의 (b)에서 이점 쇄선은 인접한 채널을 터치하였을 때 적분신호를 나타낸다.
도 14의 (a)를 참조하면, 적분신호의 전압준위의 차이(△Vsingle)는 터치한 경우와 터치하지 않은 경우 적분신호의 차이를 나타낸다. 싱글채널 입력모드에서의 터치한 경우와 터치하지 않은 경우 적분신호 최대차이(△Vmax,single)는 수학식 4와 같이 표시할 수 있다.
Figure 112012037052789-pat00004
여기서 VDD는 동작전압의 전압준위를 의미한다.
도 14의 (b)를 참조하면, 적분신호의 전압준위의 차이(△Vdiff)는 터치한 경우와 터치하지 않은 경우 적분신호의 차이를 나타낸다. 디퍼랜셜채널 입력모드에서의 터치한 경우와 터치하지 않은 경우 적분신호 최대차이(△Vmax,diff)는 수학식 5와 같이 표시할 수 있다.
Figure 112012037052789-pat00005
디퍼랜셜채널 입력모드에서 인접채널의 적분신호의 전압준위와의 최대차이(△Vmax,diff,adj)는 수학식 6과 같이 표시할 수 있다.
Figure 112012037052789-pat00006
수학식 4, 수학식 5 및 수학식 6을 참조하면, 사용자가 터치스크린 패널에 터치하였을 때와 터치하지 않았을 때의 차이는 디퍼랜셜채널 입력모드 인 경우가 싱글채널 입력모드 인 경우에 비해 크므로, 신호대 잡음 비(SNR, Signal to Noise Ratio)는 디퍼랜셜채널 입력모드가 싱글채널 입력모드에 비해 상대적으로 좋다는 것을 알 수 있다.
도 15는 본 발명에 따른 잡음감지회로의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 15를 참조하면, 피크잡음이 없는 경우, 잡음감지회로(130, 230)를 구성하는 제2적분회로(131, 231)의 적분신호(S4)는 점선으로 표시한 바와 같이 일정한 주기로 일정한 전압까지 올라가다가 기준전압(Vref)으로 하강하는 주기적인 형태를 가지게 되며, 이 경우 제1적분회로(120, 220)로부터 출력되는 적분신호(Aout)는 이들 값들이 누적되어 점선과 같은 전압준위를 가진다.
피크잡음이 두 곳(case 1, case 2)에서 발생한 경우, 제2적분회로(131, 231)의 적분신호(S4)는 실선으로 표시한 바와 같이 피크잡음의 형태에 따라, 피크잡음이 없는 경우에 비해 기준전압(Vref)보다 높은 전압준위를 가지거나 기준전압(Vref)보다 낮은 전압준위를 가지게 된다. 이 경우 제1적분회로(120, 220)로부터 출력되는 적분신호(Aout)는, 피크잡음이 발생된 구간에서는 미분출력신호를 적분을 하지 않으므로, 실선과 같은 전압준위를 가진다.
특히 피크잡음의 크기가 기준잡음(Noise threshold)보다 큰 경우(case 1)에는 제1적분회로(120, 220)에서 적분을 하지 않지만, 잡음의 크기가 기준잡음(Noise threshold)의 범위 이내인 경우(case 2)에는 제1적분회로(120, 220)에서 적분을 수행할 수 있다. 왜곡된 신호를 적분으로 적분신호의 전압준위에 발생하는 차이(Verror)를 방지하기 위하여, 기준잡음(Noise threshold)의 범위는 시스템에 맞추어 적응적으로 조정될 수 있다.
이상에서는 본 발명에 대한 기술사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 이라면 누구나 본 발명의 기술적 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방 가능함은 명백한 사실이다.
100, 200: 터치신호 처리회로 110, 210: 미분회로
120, 220: 제1적분회로 130, 230: 잡음감지회로
1110: 터치스크린 1120: 제어신호 생성블록
1130: 제1스위치블록 1140: 터치신호 처리블록
1150: 제2스위치블록 1160: 아날로그 디지털 변환기

Claims (12)

  1. 터치 스크린의 커플링 커패시터를 통해 인가되는 입력신호를 미분하여 미분신호를 생성하는 미분회로;
    적분제어신호에 응답하여, 상기 미분신호를 적분하여 상기 입력신호에 포함된 연속잡음을 제거하거나, 상기 미분신호를 적분하지 않는 제1적분회로; 및
    상기 입력신호에 피크 잡음의 포함 여부에 따라 활성화되는 잡음감지신호를 생성하는 잡음감지회로;를 포함하며,
    상기 적분제어신호는 상기 잡음감지신호를 이용하여 생성되고, 상기 입력신호에 피크잡음이 포함되면 활성화되고, 상기 입력신호에 피크잡음이 포함되지 않으면 비활성화되는 것을 특징으로 하는 터치신호 처리회로.
  2. 제1항에 있어서, 상기 입력신호는,
    상기 터치 스크린의 구동전극에 인가된 구동신호가 상기 커플링 커패시터를 경유하여 상기 터치 스크린의 수신전극으로부터 상기 미분회로로 인가되는 것을 특징으로 하는 터치신호 처리회로.
  3. 제2항에 있어서, 상기 미분회로는,
    상기 입력신호를 미분하여 상기 구동신호의 라이징 타이밍과 폴링 타이밍에서 발생하는 폴링 미분출력신호와 라이징 미분출력신호를 미분신호로 생성하는 것을 특징으로 하는 터치신호 처리회로.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1적분회로는,
    상기 적분제어신호가 활성화되면 상기 미분신호를 적분함으로써 입력신호에 포함된 연속잡음을 제거하고, 상기 적분제어신호가 비활성화되면 상기 미분신호를 적분하지 않음으로써 상기 입력신호에 포함된 피크잡음이 다음 스테이지의 연산에 활용되지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 터치신호 처리회로.
  5. 제1항에 있어서, 상기 잡음감지회로는,
    상기 미분신호를 적분하여 제2적분신호를 생성하는 제2적분회로; 및
    상기 제2적분신호에 포함된 상기 피크 잡음을 검출하여 상기 잡음감지신호를 생성하는 잡음검출회로;를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치신호 처리회로.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2적분회로는,
    상기 미분신호에 포함된 폴링 미분출력신호와 라이징 미분출력신호를 모두 적분하여 제2적분신호를 생성하는 적분기를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치신호 처리회로.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 잡음검출회로는,
    서로 다른 전압준위를 가지는 적어도 2개의 비교전압과 상기 제2적분신호를 비교한 적어도 2개의 비교신호를 생성하는 비교부; 및
    상기 적어도 2개의 비교신호를 이용하여 상기 잡음감지신호를 생성하는 연산회로;를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치신호 처리회로.
  8. 제7항에 있어서, 상기 비교부는,
    상기 제2적분신호와 제1비교전압의 전압준위를 비교하여 제1비교신호를 생성하는 제1비교기; 및
    상기 제2적분신호와 제2비교전압의 전압준위를 비교하여 제2비교신호를 생성하는 제2비교기;를 포함하며,
    상기 연산회로는 상기 제1비교신호 및 상기 제2비교신호를 이용하여 상기 잡음감지신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 터치신호 처리회로.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1비교신호는 상기 제2적분신호의 전압준위가 상기 제1비교전압의 전압준위에 비해 낮을 때 활성화되고, 상기 제2비교신호는 상기 제2적분신호의 전압준위가 상기 제2비교전압의 전압준위에 비해 높을 때 활성화되며,
    상기 잡음감지신호는 상기 제1비교신호 및 상기 제2비교신호 중 적어도 하나가 활성화될 때 활성화되는 것을 특징으로 하는 터치신호 처리회로.
  10. 제1항에 있어서, 상기 미분회로는,
    상기 미분신호를 생성하는 연산증폭기;
    일 단자가 제1커플링 커패시터의 일 단자에 연결되고 다른 일 단자가 상기 연산증폭기의 네거티브 입력단자에 연결된 제1저항;
    상기 연산증폭기의 네거티브 입력단자와 출력단자를 연결하는 제2저항;
    일 단자가 기준전압에 연결되고 다른 일 단자가상기 연산증폭기의 포지티브 입력단자에 연결된 제3저항;
    일 단자가 상기 연산증폭기의 포지티브 입력단자에 연결된 제4저항;
    모드신호에 응답하여 제2커플링 커패시터의 일 단자를 상기 제4저항의 다른 일 단자로 스위칭하는 제1스위치; 및
    역모드신호에 응답하여 상기 기준전압을 상기 제1스위치 및 상기 제4저항의 공통단자로 스위칭하는 제2스위치;를 포함하며,
    상기 모드신호와 상기 역모드신호는 크기는 같고 위상은 서로 반대되는 신호인 것을 특징으로 하는 터치신호 처리회로.
  11. 채널선택신호에 응답하여 터치스크린에 설정된 복수 개의 채널 단자를 스위칭하는 제1스위치블록;
    상기 채널 단자 별 입력신호를 처리하여 잡음감지신호를 각각 생성하며, 복수 개의 제어신호에 응답하여 상기 채널 단자 별 상기 입력신호를 처리하여 적분신호를 각각 생성하는 복수 개의 터치신호 처리회로를 포함하는 터치신호 처리블록;
    다중선택신호에 응답하여 상기 복수 개의 적분신호들을 아날로그 디지털 변환기로 전달하는 것을 스위칭하는 제2스위치블록; 및
    상기 복수 개의 잡음감지신호를 이용하여 상기 복수 개의 제어신호를 생성하고, 상기 채널선택신호 및 상기 다중선택신호를 생성하는 제어신호 생성블록;을 포함하는 것을 특징으로 하는 터치신호 처리시스템.
  12. 터치스크린에서 전달되는 입력 신호를 수신하고, 상기 입력 신호에 피크잡음이 포함되었는지 여부를 나타내는 잡음감지신호를 생성하는 잡음검출경로를 제공하는 제1회로; 및
    상기 입력 신호를 수신하고, 상기 입력 신호에 포함된 연속잡음에 대한 대역통과필터링을 수행한 적분신호를 생성하는 메인신호경로를 제공하며, 상기 잡음감지신호에 의하여 상기 메인신호경로를 통한 상기 적분신호의 전달을 제어하는 제2 회로;를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 신호 처리 회로.


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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101504031B1 (ko) * 2013-10-07 2015-03-18 삼성전기주식회사 터치스크린 장치
KR20150056685A (ko) * 2013-11-15 2015-05-27 주식회사 실리콘웍스 터치스크린의 신호 처리 회로 및 그의 제어 방법
KR20150056686A (ko) * 2013-11-15 2015-05-27 주식회사 실리콘웍스 터치 스크린 시스템
KR20150102883A (ko) * 2014-03-01 2015-09-09 주식회사 센트론 용량방식의 터치입력 감지회로
KR20160011849A (ko) * 2014-07-23 2016-02-02 주식회사 실리콘웍스 터치패널 센싱 장치 및 그 제어 장치
KR20180121869A (ko) * 2016-03-29 2018-11-09 마이크로칩 테크놀로지 저머니 게엠베하 용량성 버튼의 물 로버스트성 및 검출

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9958986B2 (en) * 2011-12-28 2018-05-01 Silicon Works Co., Ltd. Touch sensing apparatus
KR101394159B1 (ko) * 2011-12-28 2014-05-15 주식회사 실리콘웍스 수신 주파수 밴드를 조절할 수 있는 터치감지회로 및 상기 터치감지회로를 구비하는 터치감지시스템
US9092101B2 (en) * 2012-06-26 2015-07-28 Google Technology Holdings LLC Battery charging interrupt
TWI493418B (zh) * 2013-01-23 2015-07-21 Mstar Semiconductor Inc 電容式觸控系統及其驅動裝置
CN104765519B (zh) 2015-04-27 2018-09-04 京东方科技集团股份有限公司 触控检测电路及显示装置
CN104915061B (zh) * 2015-06-25 2019-02-26 西宁科进工业设计有限公司 触摸模拟装置及触摸模拟方法
TWI581167B (zh) * 2016-03-29 2017-05-01 矽創電子股份有限公司 雜訊抑制電路
US11054942B2 (en) 2018-04-05 2021-07-06 Synaptics Incorporated Noise suppression circuit
CN113447697B (zh) * 2021-04-19 2022-11-08 深圳市爱协生科技有限公司 信号检测电路、信号检测方法、触摸面板及显示装置
KR20240018846A (ko) * 2022-08-03 2024-02-14 주식회사 엘엑스세미콘 터치센싱장치 및 터치센싱방법
CN117250416B (zh) * 2023-11-20 2024-04-09 上海海栎创科技股份有限公司 多相信号扫描检测电路及检测方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100117986A1 (en) 2008-11-12 2010-05-13 Tpo Displays Corp. Capacitive touch panel and capacitance sensing apparatus and method for the same
KR20120027412A (ko) * 2009-05-29 2012-03-21 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 고속 멀티-터치 터치 디바이스 및 그 제어기
KR20120040037A (ko) * 2010-10-18 2012-04-26 주식회사 포인칩스 멀티 터치 패널용 정전용량 감지회로

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012027327A2 (en) * 2010-08-24 2012-03-01 Cypress Semiconductor Corporation Noise suppression circuits and methods for capacitance sensing systems
US8654098B2 (en) * 2011-09-12 2014-02-18 Stmicroelectronics Asia Pacific Pte Ltd Capacitive touch screen controller implementing a sensing method for improved noise immunity

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100117986A1 (en) 2008-11-12 2010-05-13 Tpo Displays Corp. Capacitive touch panel and capacitance sensing apparatus and method for the same
KR20120027412A (ko) * 2009-05-29 2012-03-21 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 고속 멀티-터치 터치 디바이스 및 그 제어기
KR20120040037A (ko) * 2010-10-18 2012-04-26 주식회사 포인칩스 멀티 터치 패널용 정전용량 감지회로

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101504031B1 (ko) * 2013-10-07 2015-03-18 삼성전기주식회사 터치스크린 장치
KR20150056685A (ko) * 2013-11-15 2015-05-27 주식회사 실리콘웍스 터치스크린의 신호 처리 회로 및 그의 제어 방법
KR20150056686A (ko) * 2013-11-15 2015-05-27 주식회사 실리콘웍스 터치 스크린 시스템
KR102175304B1 (ko) * 2013-11-15 2020-11-09 주식회사 실리콘웍스 터치스크린의 신호 처리 회로 및 그의 제어 방법
KR102187827B1 (ko) * 2013-11-15 2020-12-08 주식회사 실리콘웍스 터치 스크린 시스템
KR20150102883A (ko) * 2014-03-01 2015-09-09 주식회사 센트론 용량방식의 터치입력 감지회로
KR101697733B1 (ko) 2014-03-01 2017-01-18 주식회사 센트론 용량방식의 터치입력 감지회로
KR20160011849A (ko) * 2014-07-23 2016-02-02 주식회사 실리콘웍스 터치패널 센싱 장치 및 그 제어 장치
KR102249651B1 (ko) * 2014-07-23 2021-05-10 주식회사 실리콘웍스 터치패널 센싱 장치 및 그 제어 장치
KR20180121869A (ko) * 2016-03-29 2018-11-09 마이크로칩 테크놀로지 저머니 게엠베하 용량성 버튼의 물 로버스트성 및 검출
KR102321235B1 (ko) 2016-03-29 2021-11-04 마이크로칩 테크놀로지 저머니 게엠베하 용량성 버튼의 물 로버스트성 및 검출

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