KR102381997B1 - 터치 검출을 위한 송수신 시스템, 표시 장치, 및 터치스크린 패널의 구동 방법 - Google Patents

터치 검출을 위한 송수신 시스템, 표시 장치, 및 터치스크린 패널의 구동 방법 Download PDF

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Abstract

송수신 시스템은 터치스크린 패널; 터치스크린 패널의 입력 라인에 입력 신호를 송신하기 위한 송신기; 터치스크린 패널의 터치 이벤트를 검출하기 위해 터치스크린 패널의 출력 라인으로부터 출력 신호를 수신하기 위한 수신기; 및 터치스크린 패널의 광대역 동작 주파수 내에서 입력 신호의 송신 주파수들을 설정하고, 입력 신호의 송신 주파수들에서 출력 신호를 필터링하기 위해 수신기를 조정하기 위한 상태 머신을 포함한다.

Description

터치 검출을 위한 송수신 시스템, 표시 장치, 및 터치스크린 패널의 구동 방법{TRANSCEIVER SYSTEM, DISPLAY DEVICE, AND METHOD OF DRIVINIG TOUCH SCREEN PANEL FOR TOUCH DETECTION}
본 발명의 실시예들의 하나 이상의 양태는 터치 검출을 위한 송수신 시스템, 표시 장치, 및 터치스크린 패널의 구동 방법에 관한 것이다.
터치스크린 패널은 표시 장치 등에 표시되는 명령 컨텐츠를 인간의 손 또는 물체로 선택함으로써 사용자의 명령을 입력할 수 있는 입력 장치다. 이를 위해, 터치스크린 패널은, 인간의 손 또는 물체의 터치 포인트(예를 들어, 접촉 위치)의 정보를 전기 신호로 변환하기 위해 표시 장치의 정면 상에 제공될 수 있다. 터치 포인트에서 선택된 명령 컨텐츠는 입력 신호로 인식될 수 있다. 터치스크린 패널은 표시 장치에 접속된 별도의 입력 장치, 예를 들어, 키보드 또는 마우스 대신 사용할 수 있기 때문에, 그 적용 영역들이 점차 확장되고 있다.
터치스크린 패널의 터치 센서의 구현 타입은 저항성 오버레이 터치 센서, 감광성 터치 센서, 용량성 터치 센서 등을 포함한다. 이러한 터치 센서들 중, 용량성 터치 센서는, 사용자의 손 또는 물체가 터치스크린 패널과 접촉하는 경우, 전도성 감지 전극과 인접한(또는 중첩된) 감지 전극 또는 접지 전극 사이에 형성되는 커패시턴스의 변화를 감지함으로써 터치 포인트 정보를 전기 신호로 변환한다.
본 발명의 배경이 되는 기술에서 개시된 상기 정보는 본 발명의 배경의 이해를 향상시키기 위함이며, 따라서, 종래 기술을 구성하지 않는 정보를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들의 하나 이상의 양태는, 터치스크린 패널 상의 터치 이벤트들을 검출하기 위한 송수신 시스템 및 그 구동 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 송수신 시스템은, 터치스크린 패널; 터치스크린 패널의 입력 라인에 입력 신호를 송신하도록 구성된 송신기; 터치스크린 패널의 터치 이벤트를 검출하기 위해 터치스크린 패널의 출력 라인으로부터 출력 신호를 수신하도록 구성된 수신기; 및 터치스크린 패널의 광대역 동작 주파수 내에서 입력 신호의 송신 주파수들을 설정하고, 입력 신호의 송신 주파수들에서 출력 신호를 필터링하기 위해 수신기를 조정하도록 구성된 상태 머신을 포함한다.
일 실시예에서, 송신기는 디지털-아날로그 변환기; 및 전압 제어 오실레이터를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상태 머신은 입력 신호의 송신 주파수들을 설정하도록 구성된 주파수 제어부를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 수신기는 디지털 대역통과 필터를 포함할 수 있고, 상태 머신은 송신 주파수들에 따라 디지털 대역통과 필터를 조정하기 위한 디지털 대역통과 필터 계수 선택기를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 수신기는 출력 신호의 고속 푸리에 변환을 통해 식별된 주파수들에서 잡음을 제거하도록 구성된 복수의 노치 필터를(notch filter) 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 입력 라인은 복수의 입력 라인들을 포함할 수 있고, 복수의 입력 신호는 복수의 입력 라인들에 순차적으로 송신될 수 있다.
일 실시예에서, 입력 신호는 광대역 동작 주파수의 서브-대역들로 분할되는 복수의 입력 신호들을 포함할 수 있고, 입력 라인은 복수의 입력 라인들을 포함할 수 있고, 입력 신호들은 입력 라인들에 동시에 송신될 수 있다.
일 실시예에서, 수신기는 복수의 디지털 대역통과 필터들을 포함할 수 있고, 상태 머신은 서브-대역들 중 대응하는 서브-대역에 따라 디지털 대역통과 필터들 각각을 조정하기 위한 디지털 대역통과 필터 계수 선택기를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 표시 장치는, 액티브 영역에서 이미지를 표시하도록 구성된 표시 패널; 액티브 영역에서 표시 패널과 중첩하는 터치스크린 패널; 터치스크린 패널의 입력 라인에 입력 신호를 송신하도록 구성된 송신기; 터치스크린 패널 상의 터치 이벤트를 검출하기 위해 터치스크린 패널의 출력 라인으로부터 출력 신호를 수신하도록 구성된 수신기; 및 터치스크린 패널의 광대역 동작 주파수 내에서 입력 신호의 송신 주파수들을 설정하고, 입력 신호의 송신 주파수들에서 출력 신호를 필터링하기 위해 수신기를 조정하도록 구성된 상태 머신을 포함한다.
일 실시예에서, 송신기는 디지털-아날로그 변환기; 및 전압 제어 오실레이터를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상태 머신은, 입력 신호의 송신 주파수들을 설정하도록 구성된 주파수 제어부를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 수신기는 디지털 대역통과 필터를 포함할 수 있고, 상태 머신은 송신 주파수들에 따라 디지털 대역통과 필터를 교정하기 위한 디지털 대역통과 필터 계수 선택기를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 수신기는 출력 신호의 고속 푸리에 변환을 통해 식별된 주파수들에서 잡음을 제거하도록 구성된 복수의 노치 필터들 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 입력 라인은 복수의 입력 라인들을 포함할 수 있고, 입력 신호는 복수의 입력 라인들에 순차적으로 송신될 수 있다.
일 실시예에서, 입력 신호는 광대역 동작 주파수의 서브-대역들로 분할되는 복수의 입력 신호들을 포함할 수 있고, 입력 라인은 복수의 입력 라인들을 포함할 수 있고, 복수의 입력 신호들은 복수의 입력 라인들에 동시에 송신될 수 있다.
일 실시예에서, 수신기는 복수의 디지털 대역통과 필터들을 포함할 수 있고, 상태 머신은 서브-대역들 중 대응하는 서브-대역에 따라 디지털 대역통과 필터들 각각을 조정하기 위한 디지털 대역통과 필터 계수 선택기를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 터치스크린 패널의 구동 방법은, 상태 머신에 의해, 터치스크린 패널의 광대역 동작 주파수 내에서 입력 신호의 송신 주파수들을 설정하는 단계; 송신기에 의해 입력 신호를 생성하는 단계; 송신기에 의해, 입력 신호를 터치스크린 패널에 송신하는 단계; 및 수신기에 의해, 입력 신호의 송신 주파수들에서 터치스크린 패널의 출력 신호를 필터링하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 상태 머신에 의해, 잡음을 갖는 주파수들을 식별하기 위해, 출력 신호에 고속 푸리에 변환을 적용하여 잡음을 갖는 주파수들을 식별하는 단계; 및 수신기에 의해, 식별된 주파수들에서 출력 신호를 필터링하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 입력 신호는 터치스크린 패널의 입력 라인들에 순차적으로 송신될 수 있다.
일 실시예에서, 상태 머신에 의해 입력 신호를 광대역 동작 주파수의 서브-대역들로 분할하는 단계; 및 송신기에 의해 터치스크린 패널의 입력 라인들에 입력 신호의 서브-대역들을 동시에 송신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
입력 신호의 송신 주파수들에 동조하여 출력 신호의 주파수들에서 잡음을 제거할 수 있고, 이에 따라 터치 이벤트의 검출 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 상기 및 다른 양상들 및 특징들은 첨부된 도면들을 참조하여 예시적인 실시예들에 대한 다음의 상세한 설명으로부터 당업자들에게 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 터치스크린 패널을 포함하는 표시 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 송수신 시스템을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예들에 따라 도 1 및 도 2에 도시된 터치스크린 패널의 일예를 나타내는 도면이다.
도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 실시예들에 따른 입력 신호의 예를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 터치 검출을 위한 송수신 시스템을 나타낸다.
도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 검출을 위한 송수신 시스템을 나타낸다.
도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 터치스크린 패널의 구동 방법을 나타내는 흐름도이다.
이하, 예시적인 실시예들은 첨부된 도면들을 참조하여 더 상세히 설명될 것이고, 도면에서 유사한 참조 부호들은 도면 전반에 걸쳐 유사한 엘리먼트들을를 지칭한다. 그러나, 본 발명은 다양한 상이한 형태들로 구현될 수 있고, 오직 본원에서 예시되는 실시예들로 제한되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 오히려, 이러한 실시예들은, 본 개시가 철저하고 완전해지도록, 그리고 당업자들에게 본 발명의 양상들 및 특징들을 완전히 전달하도록 예들로서 제공된다. 따라서, 본 발명의 양상들 및 특징들의 철저한 이해를 위해 당업자들에게 필수적이 아닌 프로세스들, 엘리먼트들 및 기술들은 설명되지 않을 수 있다. 달리 언급되지 않으면, 첨부된 도면들 및 기록된 설명 전반에 걸쳐 유사한 참조 부호들은 유사한 엘리먼트들을를 나타내므로, 그에 대한 설명들은 반복되지 않을 수 있다.
도면들에서, 엘리먼트들, 층들 및 구역들의 상대적 크기들은 명확화를 위해 과장 및/또는 단순화될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어들, 예를 들어, "밑", "아래", "하부", "하", "위", "상부" 등은 본원에서, 설명의 용이함을 위해, 도면들에 예시된 바와 같이, 다른 엘리먼트(들) 또는 특징(들)과 하나의 엘리먼트 또는 특징의 관계를 설명하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어들은, 도면들에 도시된 방향에 추가로, 사용되거나 동작중인 장치의 상이한 방향들을 포함하도록 의도됨을 이해할 것이다. 예를 들어, 도면들의 장치가 뒤집히면, 다른 엘리먼트들 또는 특징들의 "아래" 또는 "밑" 또는 "하"로 설명된 엘리먼트들은 그 다른 엘리먼트들 또는 특징들의 "위"로 위치될 것이다. 따라서, 예시적인 용어들 "아래" 및 "하"는 위 및 아래의 방향 둘 모두를 포함할 수 있다. 장치는 달리 배향될 수 있고(예를 들어, 90도 또는 다른 배향들로 회전될 수 있고), 본원에서 사용되는 공간적으로 상대적인 설명은 그에 따라 해석되어야 한다.
용어 "제1", "제2", "제3" 등은 본원에서 다양한 엘리먼트들, 컴포넌트들, 구역들, 층들 및/또는 섹션들을 설명하기 위해 사용될 수 있지만, 이러한 엘리먼트들, 컴포넌트들, 구역들, 층들 및/또는 섹션들은 이러한 용어들에 의해 제한되어서는 안됨을 이해할 것이다. 이러한 용어들은, 하나의 엘리먼트, 컴포넌트, 구역, 층 또는 섹션을 다른 엘리먼트, 컴포넌트, 구역, 층 또는 섹션으로부터 구별하기 위해 사용된다. 따라서, 아래에서 설명되는 제1 엘리먼트, 컴포넌트, 구역, 층 또는 섹션은, 본 발명의 사상 및 범주로부터 벗어남이 없이 제2 엘리먼트, 컴포넌트, 구역, 층 또는 섹션으로 지칭될 수도 있다.
엘리먼트 또는 층이 다른 엘리먼트 또는 층 "위에", "에 접속" 또는 "에 커플링"되는 것으로 지칭되는 경우, 이는, 그 다른 엘리먼트 또는 층 바로 위에 있거나, 그에 직접 접속되거나, 또는 직접 커플링될 수 있거나, 또는 하나 이상의 개재된 엘리먼트들 또는 층들이 존재할 수 있음을 이해할 것이다. 또한, 엘리먼트 또는 층이 2개의 엘리먼트들 또는 층들 "사이"에 있는 것으로 지칭되는 경우, 이는, 2개의 엘리먼트들 또는 층들 사이에 바로 그 엘리먼트 또는 층만이 존재할 수 있거나, 또는 하나 이상의 개재된 엘리먼트들 또는 층들이 또한 존재할 수 있음을 또한 이해할 것이다.
본원에서 사용되는 용어는 특정 실시예들을 설명하기 위한 목적이고, 본 발명을 제한하는 것으로 의도되지 않는다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 단수형 형태들("a" 및 "an")은, 문맥상 명시적으로 달리 표시하지 않으면, 복수형 형태들을 또한 포함하는 것으로 의도된다. 본 명세서에서 사용되는 경우, 용어들 "포함하다", "포함하는", "구비하다" 및 "구비하는"은, 언급된 특징들, 정수들, 단계들, 오퍼레이션들, 엘리먼트들 및/또는 컴포넌트들의 존재를 특정하지만, 다른 특징들, 정수들, 단계들, 오퍼레이션들, 엘리먼트들, 컴포넌트들 및/또는 이들의 그룹들 중 하나 이상의 존재 또는 추가를 배제하지는 않음을 추가로 이해할 것이다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "및/또는"은, 연관된 나열된 항목들 중 하나 이상의 임의의 및 모든 결합들을 포함한다. "적어도 하나"와 같은 표현들은 엘리먼트들의 리스트에 선행하는 경우, 엘리먼트들의 전체 리스트를 수식하는 것이며, 리스트의 개별적인 엘리먼트들을 수식하지는 않는다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "실질적으로", "약" 및 유사한 용어들은, 정도에 관한 용어들로서가 아니라 근사화에 대한 용어들로 사용되며, 당업자들에 의해 인식될 측정되거나 계산된 값들에서의 고유한 변화들을 설명하도록 의도된다. 추가로, 본 발명의 실시예들을 설명하는 경우 "수 있다"의 사용은, "본 발명의 하나 이상의 실시예들"을 지칭한다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어들 "사용하다", "사용하는" 및 "사용된'은 용어들 "활용하다", "활용하는" 및 "활용된"과 각각 동의어로 고려될 수 있다. 또한, 용어 "예시적인"은 예 또는 예시를 지칭하도록 의도된다.
달리 정의되지 않으면, 본원에서 사용되는 모든 용어들(기술적 및 과학적 용어들을 포함함)은 본 발명이 속하는 분야의 통상의 기술자에 의해 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 통상적으로 사용되는 사전들에서 정의되는 것과 같은 용어들은 관련 분야 및/또는 본 명세서의 상황에서 이들의 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본원에서 명시적으로 그렇게 정의되지 않는 한 이상화된 또는 과하게 공식적인 관점에서 해석되지 않아야 함을 추가로 이해할 것이다.
일반적으로, 용량성 터치스크린 패널들에 대해 공지된(예를 들어, 설정된 또는 미리 결정된) 신호는 터치스크린 패널(TSP)의 터치 센서에 입력되고, 터치 센서의 출력이 모니터링된다. 통상적으로, 입력 신호는 1 및 0의 교번하는 시퀀스를 갖는 클럭 패턴(예를 들어, 클럭 신호)의 형태일 수 있거나, 정현파 형태일 수 있다. 흔하지는 않지만, 램프 파형들 또는 톱니 파형들이 입력 신호로 사용될 수 있다. 출력 신호는 터치 이벤트(예를 들어, 손가락 또는 TSP와 접촉하는 스타일러스와 같은 물체)에 대응하여 변동한다(통상적으로 크기가 작아진다).
주어진 터치 센서에 대해, 터치 센서가 터치와 노-터치(no-touch) 사이의 차이를 나타내는 좁은 주파수 대역들이 존재한다. 이러한 주파수 대역들은 입력 신호를 송신하는데에는 이상적이지만 동일한 주파수 대역들을 점유하는 잡음원들이 또한 존재할 수 있다. 이러한 잠음원들은 시변적 및/또는 주파수 가변적일 수 있고, TSP의 터치 이벤트의 잘못된 표시를 초래할 수 있다.
본 발명의 하나 이상의 실시예에 따르면, 입력 신호는 광대역(또는 광대역 내의 서브-대역들) 주파수에 걸쳐 확산될 수 있고, 터치 이벤트는 입력 신호와 동일한 주파수(또는 순시 주파수)의 출력 신호에서 검출될 수 있다. 본 발명의 하나 이상의 실시예들에 따르면, 하나 이상의 상태 머신들은 광대역(또는 광대역 내의 서브-대역들)을 통해 확산되는 설정된 또는 미리 결정된 주파수들로 입력 신호를 TSP에 송신하도록 하나 이상의 송신기들을 제어할 수 있다. 그리고 하나 이상의 상태 머신들은 입력 신호의 주파수와 동일한 광대역(또는 서브-대역들)의 설정된 또는 미리 결정된 주파수의 터치 이벤트에 대한 출력 신호를 청취하면서 다른 주파수들에서의 잡음들을 필터링하도록 하나 이상의 수신기를 조정할 수 있다. 예를 들어, 수신기들은 TSP의 출력 라인들에 접속될 수 있고, 수신기들 각각은 터치 이벤트를 검출하기 위해 출력 라인들 각각 상의 출력 신호를 필터링하기 위한 하나 이상의 필터(예를 들어, 대역통과 필터들)을 포함할 수 있다. 상태 머신은 임의의 주어진 시간에서 입력 신호들의 동일한 또는 순시 주파수에 따라 필터들 각각을 구성할 수 있다. 따라서, 다른 주파수들에서의 잡음들이 필터링되는 동안, 입력 신호와 동일한 주파수 또는 순시 주파수의 출력 신호에서 터치 이벤트가 검출될 수 있다.
따라서, 바람직하지 않은 잡음들이 감소되거나 제거됨에 따라 더욱 신뢰할 수 있는 TSP를 만들할 수 있다. 또한, 입력 신호가 주파수의 광대역에 걸쳐 확산되기 때문에, 전자기 방출이 감소될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 터치스크린 패널을 포함하는 표시 장치를 예시하는 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 송수신 시스템을 예시하는 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시예들에 따라 도 1 및 도 2에 도시된 터치스크린 패널의 일예를 나타내는 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 표시 장치(100)는 타이밍 컨트롤러(110), 스캔 드라이버(120), 데이터 드라이버(130), 및 액티브 영역(예를 들어, 표시 영역 또는 터치 영역)(AA)에 배열된 복수의 픽셀들(Px)을 포함한다. 복수의 픽셀들(Px) 각각은 스캔 라인들(SL1 내지 SLn)(여기서, n은 양의 정수) 및 데이터 라인들(DL1 내지 DLj)(여기서, j는 양의 정수)의 교차 영역들에서 대응하는 스캔 라인(SL1 내지 SLn) 및 데이터 라인(DL1 내지 DLj)에 연결된다. 픽셀들(Px) 각각은 스캔 드라이버(120)로부터 각 스캔 라인들(SL1 내지 SLn)을 통해 스캔 신호가 인가될 때 각 데이터 라인들(DL1 내지 DLj)을 통해 데이터 드라이버(130)로부터의 데이터 신호를 수신한다.
타이밍 컨트롤러(110)는 외부 소스(예를 들어, 타이밍 제어기 외부의 소스)로부터 이미지 신호(Image), 동기 신호(Sync) 및 클럭 신호(CLK)를 수신한다. 타이밍 컨트롤러(110)는 이미지 데이터(DATA), 데이터 구동 제어 신호(DCS) 및 스캔 구동 제어 신호(SCS)를 생성한다. 동기 신호(Sync)는 수직 동기 신호(Vsync) 및 수평 동기 신호(Hsync)를 포함할 수 있다. 타이밍 컨트롤러(110)는 이미지 데이터(DATA) 및 데이터 구동 제어 신호(DCS)를 데이터 드라이버(130)에 송신하고, 스캔 구동 제어 신호(SCS)를 스캔 드라이버(120)에 송신한다.
터치스크린 패널(TSP)은 액티브 영역(AA)의 복수의 픽셀들(Px)과 중첩하도록 배열될 수 있다. 터치스크린 패널(TSP)은 액티브 영역(AA)에서 사용자의 손 또는 물체의 터치 포인트(예를 들어, 접촉 위치 또는 터치 이벤트)(TP)를 검출하고, 터치 포인트(TP)의 정보를 전기 신호로 변환할 수 있다. 전기 신호는 터치스크린 패널(TSP)의 출력 신호로서 터치스크린 패널(TSP)의 대응하는 출력 라인에 연결된 대응하는 수신기에 송신될 수 있다.
이와 관련하여, 터치 송수신기(또는 터치 구동기)(140)는 터치스크린 패널(TSP)에 연결될 수 있다. 터치 송수신기(140)는 하나 이상의 송신기(210), 하나 이상의 수신기(220), 및 송신기(210)와 수신기(220)를 제어 및 구성하는 하나 이상의 상태 머신(280)을 포함할 수 있다. 본 발명의 하나 이상의 실시예들에 따르면, 상태 머신(280)은 광대역 주파수(또는 광대역 내의 서브-대역들)의 입력 신호를 터치스크린 패널(TSP)에 송신하도록 송신기(210)를 제어할 수 있고, 다른 주파수들에서의 잡음을 필터링하면서 입력 신호와 동일한 주파수의 출력 신호를 청취하도록 수신기(220)를 조정할 수 있다. 따라서, 상태 머신(280)은 하나 이상의 송신기(210)를 하나 이상의 수신기(220)와 동기화 상태를 유지할 수 있고, 터치 이벤트는 광대역 주파수(또는 서브-대역들)에 걸쳐 대응하는 주파수에서 임의의 주어진 시간에 검출될 수 있다.
터치스크린 패널(TSP)은 복수의 터치 센서들을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 예를 들어, 복수의 터치 센서들은 복수의 제1 라인들(예를 들어, 제1 전극들 또는 입력 라인들)(X1 내지 Xm), 및 복수의 제1 라인들(X1 내지 Xm)과 교차하는 복수의 제2 라인들(예를 들어, 제2 전극들 또는 출력 라인들)(Y1 내지 Yi)을 포함할 수 있고, 여기서 m 및 i는 자연수이다. 예를 들어, 복수의 제1 라인들(X1 내지 Xm)은 행 방향으로 연장될 수 있고, 복수의 제2 라인들(Y1 내지 Yi)은 열 방향으로 연장될 수 있다.
제1 라인들(X1 내지 Xm) 및 제2 라인들(Y1 내지 Yi)의 각각의 교차 영역에는 상호 기생 커패시터(Cp)가 형성될 수 있다. 상호 기생 커패시터(Cp)가 형성되는 각각의 교차 영역은 터치 이벤트를 인지할 수 있는 터치 센서(또는 센싱 셀)로 동작할 수 있다.
터치 송수신기(140)는 타이밍 컨트롤러(110)의 제어를 통해 제1 라인들(X1 내지 Xm)에 입력 신호들(SEN)을 공급할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 송신기(210)는 제1 라인들(X1 내지 Xm)에 접속되어 입력 신호들(SEN)을 제1 라인들(X1 내지 Xm)에 순차적으로 또는 동시에(예를 들어, 동시에 또는 동일한 시간에) 공급할 수 있다. 입력 신호들(SEN)이 제1 라인들(X1 내지 Xm)에 공급되는 실시예에서, 각각의 터치 센서에 생성되는 상호 커패시턴스는 대응하는 제2 라인들(Y1 내지 Yi) 상에 출력 신호(예를 들어, 센싱 신호)(DET)를 생성한다. 따라서, 예를 들어, 도 3의 터치 포인트(TP)에서 사용자의 손가락 또는 물체가 터치스크린 패널(TSP)과 접촉하게 되는 경우, 터치 포인트(TP)에서 상호 커패시턴스의 변화가 발생한다. 따라서, 제2 라인들(Y1 내지 Yi) 중 대응하는 라인(예를 들어, 도 3에 도시된 예의 제2 출력 라인(Y2)) 상의 출력 신호(DET)가 또한 변경되어 접촉을 등록(또는 인식)한다. 이와 관련하여, 하나 이상의 수신기(220)는 제2 라인들(Y1 내지 Yi)에 접속되어 제2 라인들(Y1 내지 Yi)로부터의 출력 신호들(DET)을 수신 및 필터링할 수 있다.
이상적으로, 상호 커패시턴스의 변화는 오직 사용자의 손가락 또는 물체가 터치스크린 패널(TSP)과 접촉할 경우에만 발생하지만, 바람직하지 않은 잡음원으로 인해 상호 커패시턴스의 변화가 발생할 수 있고, 이는 터치 이벤트에 대해 잠재적인 긍정 오류를 초래할 수 있다. 그러나, 많은 경우들에서 바람직하지 않은 잡음원으로부터의 잡음은 단일 또는 좁은 주파수 대역에서만 나타날 수 있는 반면, 정상적인 터치 이벤트들은 여전히 광대역 주파수에서 검출될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들에서, 입력 신호(SEN)는 주파수의 광대역(또는 주파수의 광대역 내의 서브-대역들)에 걸쳐 확산될 수 있고, 다른 주파수들에서의 잡음이 필터링되어 입력 신호(SEN)의 주파수와 동일한 주파수에서 터치 이벤트가 검출될 수 있다.
도 4a 내지 도 4d는, 본 발명의 실시예들에 따른 입력 신호의 예를 나타낸다. 도 4a는 본 발명의 실시예에 따라 주파수 도메인에서 대응하는 터치스크린 패널에 대한 유용한 주파수의 광대역을 예시한다. 도 4b는 본 발명의 실시예에 따라 시간에 따라 변화하는 도 4a의 입력 신호를 예시한다. 도 4c는 본 발명의 실시예에 따른 시간 도메인에서 도 4a의 입력 신호를 예시한다. 도 4d는 도 4a의 주파수 도메인에서의 입력 신호와 도 4c의 시간 도메인과의 비교를 예시한다.
도 4a 내지 도 4d를 참조하면, 임의의 특정 터치스크린 패널(TSP)에 대하여, 터치스크린 패널(TSP)이 동작하는 주파수 대역이 존재한다. 이 주파수 대역은, 유용한 주파수 대역, 최적의 주파수 대역, 동작 주파수 대역 또는 "스위트 스팟(sweet spot)"으로 지칭될 수 있다. 임의의 주어진 터치스크린 패널(TSP)의 파라미터들은 터치스크린 패널(TSP)의 제조자에 의해 지시될 수 있다. 예를 들어, 도 4a에 도시된 특정 터치스크린 패널(TSP)의 파라미터들은 약 100kHz 내지 약 500kHz의 광대역에 걸쳐 유용한 주파수 대역을 가질 수 있다. 따라서, 이 경우, 본 발명의 일 실시예에 따른 입력 신호는 약 100kHz 내지 약 500kHz의 유용한 주파수 대역(또는 유용한 주파수 대역 내의 서브-대역들)에 걸쳐 확산될 수 있다.
도 4b 내지 도 4d를 참조하면, 유용한 주파수 대역에 걸쳐 입력 신호를 확산시키기 위해, 입력 신호의 주파수는 유용한 주파수 대역의 광대역 내에서 시간에 따라 점진적으로 변할 수 있다. 예를 들어, 입력 신호를 약 100kHz 내지 약 500kHz의 주파수들의 광대역에 걸쳐 확산시키기 위해, 입력 신호는 약 100kHz부터 시작하여 입력될 수 있고, 재생률 및 입력 라인들의 수에 따라 시간에 걸쳐 약 500kHz까지 점진적으로 증가할 수 있다. 또한, 수신기는 임의의 주어진 시간에 입력 신호의 동일 또는 순시 주파수 상의 터치 이벤트를 청취하면서 다른 주파수들에서의 잡음을 필터링하도록 조정될 수 있다.
도 2 및 도 4b를 참조하면, 시간 T1에서, 상태 머신(280)은 약 100kHz의 주파수에서 입력 신호를 송신하도록 송신기(210)를 제어할 수 있고, 이와 동시에 약 100kHz의 동일한 주파수에서 출력 신호를 청취하면서 다른 주파수들, 예를 들어, 90kHz 미만 및 110kHz 초과에서의 잡음을 필터링하도록 수신기(220)를 조정할 수 있다. 시간 T1과 T2 사이에서, 상태 머신(280)은 100kHz와 200kHz 사이의 입력 신호의 주파수를 점진적으로 증가시키면서 수신기(220)를 점진적 증가를 위해 재조정할 수 있다. 예를 들어, 시간 T1과 T2 사이에서, 상태 머신들(280)은 약 10kHz의 증분들로 입력 신호의 주파수를 증가시키면서(예를 들어, 110kHz, 120kHz, 130kHz 등), 약 10kHz의 동일한 증분들에서 출력 신호를 청취하고(예를 들어, 110kHz, 120kHz, 130kHz 등), 다른 주파수들에서의 잡음을 필터링하도록 수신기(220)를 재조정할 수 있다. 따라서, 입력 신호가 약 110kHz로 증가되는 경우, 수신기(220)는 약 110kHz에서 터치 이벤트를 검출하면서, 약 100kHz 미만 및 약 120kHz 초과의 잡음을 필터링하도록 조정될 수 있다. 입력 신호가 약 120kHz로 증가되는 경우, 수신기(220)는 약 120kHz에서 터치 이벤트들을 검출하면서, 약 110kHz 미만 및 약 130kHz 초과의 잡음을 필터링하도록 조정될 수 있다.
유사하게, 시간 T2 내지 T3, T3 내지 T4, 및 T4 내지 신호 종료까지 상태 머신(280)은 약 200kHz의 주파수 내지 약 500kHz인 신호 종료의 주파수로 입력 신호를 송신하도록 송신기(210)를 제어할 수 있고, 동일한 주파수에서 출력 신호를 청취하면서 다른 주파수들에서의 잡음을 필터링하도록 수신기(220)를 조정할 수 있다. 이러한 방식으로, 상태 머신(280)은 유용한 주파수 대역의 광대역에 걸쳐 입력 신호를 확산시키도록 송신기(210)를 제어하면서, 입력 신호의 주파수와 동일한 주파수들에서 출력 신호를 청취하도록 수신기(220)를 조정하고, 다른 주파수들에서의 잡음을 필터링할 수 있다. 도 4b는 100kHz 단위로 증분되는 주파수들을 도시하지만, 본 발명은 이에 제한되지 않으며, 시간에 걸쳐 유용한 주파수 대역에 걸쳐 임의의 적절한 단위로 주파수가 증분될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 송신기(210)는 입력 신호들을 순차적으로(예를 들어, 라인별로) 입력 라인들(예를 들어, 도 3의 X1 내지 Xm)에 송신할 수 있다. 예를 들어, 송신기(210)는 상이한 시간들에 입력 라인들 각각에 유용한 주파수 대역(또는 유용한 주파수 대역 내의 서브-대역들)의 광대역에 걸쳐 입력 신호를 송신할 수 있고, 수신기(220) 각각은 입력 신호의 동일 주파수 또는 순시 주파수에서 출력 라인들(예를 들어, Y1 내지 Yi) 중 대응하는 출력 라인 상의 출력 신호를 청취하면서, 다른 주파수들에서의 잡음을 필터링하도록 조정될 수 있다.
예를 들어, 상태 머신(280)은 설정된 또는 미리 결정된 시간 내에서 n개의 상태들(n은 자연수)까지 순환할 수 있다. 설정된 또는 미리 결정된 시간은 재생률 및 입력 라인들의 수에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 재생률이 120Hz이고 입력 라인들의 수가 20인 경우, 설정된 또는 미리 결정된 시간 기간은 약 416㎲(예를 들어, 1/120/20)일 수 있다. 입력 신호는 리프레쉬(refreshes) 사이에서 한번에 하나씩 입력 라인들 각각에 송신될 수 있고, 따라서 설정된 또는 미리 결정된 시간 전체에 걸쳐, 상태 머신(280)은 대응하는 입력 라인에 대해 n개의 상태들까지 순환할 수 있다. 각각의 상태에 대하여, 상태 머신(280)은 유용한 주파수 대역 내의 송신 주파수로 입력 신호를 대응하는 입력 라인에 송신하도록 송신기(210)를 제어할 수 있고, 대응하는 송신 주파수에서 청취하도록 수신기(220) 각각에 대한 필터 계수들(예를 들어, 대역통과 계수들)을 구성할 수 있다. 상태 머신(280)이 n번째 상태에 도달하면, 상태 머신(280)은 다음 입력 라인에 대한 초기 상태로 리셋된다. 이 경우, 입력 라인은 상이한 시간에 입력 신호들을 수신하기 때문에, 입력 라인들 중 대응하는 입력 라인에 송신되는 입력 신호와 출력 라인들 중 대응하는 출력 라인 상에서 검출된 터치 이벤트의 타이밍에 의해 터치 포인트(TP)의 좌표가 결정될 수 있다.
그러나, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니며, 실시예들에 따르면, 송신기(210)는 입력 신호들을 동시에(예를 들어, 동시에 또는 동일한 시간에) 입력 라인들에 송신할 수 있다. 이 경우, 입력 신호들은 유용한 주파수 대역 내의 상이한 서브-대역에 걸쳐 입력 라인들에 동시에 송신될 수 있고, 수신기(220) 각각은 모든 서브-대역에 걸쳐 출력 신호들을 청취하도록 구성될 수 있다.
이 경우, 입력 신호들을 입력 라인들에 동시에 송신하기 위한 서브-대역들의 수는 입력 라인들의 수에 의존한다. 예를 들어, 터치스크린 패널(TSP)이 4개의 입력 라인들을 갖는 것으로 가정하면, 유용한 주파수 대역은 4개의 서브-대역들로 분할될 수 있고, 입력 라인들 각각은 서로 동시에 서브-대역들의 상이한 하나를 통해 입력 신호를 수신할 수 있다. 이 경우, 예를 들어 도 4b를 참조하면, 상태 머신(280)은 동시에 유용한 주파수 대역의 약 100kHz 내지 약 200kHz에 걸친 입력 신호를 제1 입력 라인에 송신하도록 송신기(210) 중 제1 송신기를 구성하고, 유용한 주파수 대역의 약 200kHz 내지 약 300kHz에 걸친 입력 신호를 제2 입력 라인에 송신하도록 송신기(210) 중 제2 송신기를 구성하고, 유용한 주파수 대역의 약 300kHz 내지 약 400kHz에 걸친 입력 신호를 제3 입력 라인에 송신하도록 송신기(210) 중 제3 송신기를 구성하고, 그리고 유용한 주파수 대역의 약 400kHz 내지 약 500kHz에 걸친 입력 신호를 제4 입력 라인에 송신하도록 송신기(210) 중 제4 송신기를 구성할 수 있다.
또한, 입력 신호들이 입력 라인들에 동시에 송신되는 경우, 출력 라인들에 접속된 수신기(220) 각각은 동시에 송신기(210) 각각의 순시 주파수들을 청취하면서, 다른 주파수들에서의 잡음을 필터링하도록 조정될 수 있다. 예를 들어, 수신기(220) 각각은 다른 주파수들에서의 잡음을 각각 필터링하면서 제1 입력 라인의 서브-대역의 순시 주파수를 청취하기 위한 제1 필터(예를 들어, 제1 대역통과 필터), 제2 입력 라인의 서브-대역의 순시 주파수를 청취하기 위한 제2 필터(예를 들어, 제2 대역통과 필터), 제3 입력 라인의 서브-대역의 순시 주파수를 청취하기 위한 제3 필터(예를 들어, 제3 대역통과 필터), 및 제4 입력 라인의 순시 주파수를 청취하기 위한 제4 필터(예를 들어, 제4 대역통과 필터)를 가질 수 있다. 이 경우, 상태 머신(280)은 각각의 서브-대역들의 순시 주파수들을 청취하면서 다른 주파수들에서의 잡음을 필터링하도록 수신기(220) 각각의 필터를 조정할 수 있다. 따라서, 터치 이벤트가 검출된 출력 라인 및 터치 이벤트가 검출된 대응하는 서브-대역에 기초하여 터치 이벤트의 좌표가 결정될 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 터치 검출을 위한 송수신 시스템을 나타낸다.
도 5를 참조하면, 송수신 시스템(300)은 송신기(310), 터치스크린 패널(TSP), 하나 이상의 수신기(320) 및 하나 이상의 상태 머신(380)을 포함할 수 있다. 터치스크린 패널(TSP)은 도 3에 도시된 터치스크린 패널(TSP)과 동일하거나 실질적으로 동일한 구조를 가질 수 있으므로, 이에 대한 상세한 설명은 반복되지 않을 것이다.
송신기(310)는 입력 라인들에 입력 신호들을 송신하기 위해 입력 라인들(예를 들어, 도 2의 X1 내지 Xm 참조) 각각에 연결될 수 있다. 예를 들어, 송신기(310)는 입력 신호들을 입력 라인들에 순차적으로 공급할 수 있다.
일 실시예에서, 송신기(310)는 디지털-아날로그 변환기(DAC)(312) 및 전압 제어 오실레이터(VCO)(314)를 포함할 수 있다. 송신기(310)는 상태 머신(380)의 제어에 따라 DAC(312)를 통해 VCO(314)의 제어 전압을 변화시킴으로써 입력 신호(예를 들어, 대역통과 입력 신호)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 도 4a를 다시 참조하면, 상태 머신(380)은 시간에 걸쳐 송신기(310)의 DAC(312)를 통해 VCO(314)의 제어 전압(Vcontrol)을 변화시킴으로써, 특정 터치스크린 패널(TSP)(또는 터치 센서)의 유용한 주파수 대역에 대응하는 시간에 걸쳐 주파수들의 광대역(또는 서브-대역들)에 걸쳐 확산되도록 입력 신호의 송신 주파수를 제어할 수 있다.
수신기(320)는 복수의 수신기들을 포함할 수 있고, 수신기(320) 각각은 터치스크린 패널(TSP) 상의 터치 이벤트들을 검출하기 위해 출력 라인들(예를 들어, 도 3의 Y1 내지 Yi 참조) 중 대응하는 라인에 연결될 수 있다. 예를 들어, 도 5는 편의상 제1 출력 라인(예를 들어, Y1)에 연결되는 제1 수신기(420)를 나타낸다. 그러나, 복수의 수신기들 중 다른 수신기들 각각은 다른 출력 라인들(예를 들어, Y2 내지 Yi) 중 대응하는 하나에 연결될 수 있고, 도 5에 도시된 제1 수신기(320)와 동일하거나 실질적으로 동일한 구조를 가질 수 있다. 따라서, 이에 대한 상세한 설명은 반복되지 않을 것이다.
상태 머신(380)은 송신기(310)에 의해 송신된 입력 신호의 동일 주파수 또는 순시 주파수에서 터치 이벤트들을 청취하기 위해 송신기(310)와 (예를 들어, 시간 도메인 및 주파수 도메인에서) 동기화되도록 수신기들(320)을 조정할 수 있다. 따라서, 수신기(320)는 터치 이벤트들을 검출하기 위해 입력 신호의 동일한 송신 주파수에서 출력 신호를 모니터링하면서, 자연스럽게 잡음들을 소거한다. 이와 관련한 실시예에 따르면, 수신기(320)는 아날로그 구성 요소(340) 및 디지털 구성 요소(360)를 포함할 수 있다.
아날로그 구성 요소(340)는 증폭기(342), 필터(예를 들어, 3차 저역 통과 필터)(344) 및 아날로그-디지털 변환기(ADC)(346)를 포함할 수 있다. 증폭기(342)는 원하는 주파수 범위에서 TSP로부터 수신된 출력 신호를 증폭할 수 있다. 필터(344)는 컷오프 주파수(cut-off frequency)에서 출력 신호를 통과시킬 수 있고, 컷오프 주파수보다 높거나 낮은 주파수들에서 출력 신호를 감쇠시킬 수 있다. ADC(346)는 출력 신호를 디지털 신호로 변환할 수 있고, 디지털 출력 신호를 디지털 구성 요소(360) 및 상태 머신(380)으로 송신할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 디지털 구성 요소(360)는 디지털 자동 이득 제어부(AGC)(예를 들어, AGC 모듈 또는 자동 이득 제어기)(362), 하나 이상의 노치 필터들(364, 366), 디지털 대역통과 필터(BPF)(368), 절대 값 블록(ABS)(370), 적분기(372) 및 판정 블록(374)을 포함할 수 있다. 상태 머신(280)은 디지털 AGC(362)를 제어 및 조정하기 위한 디지털 AGC 값 선택기(예를 들어, 디지털 AGC 계산기)(382), 잡음이 도입되고 있는 출력 신호 내의 주파수들을 결정하기 위한 고속 푸리에 변환(FFT)(예를 들어, 고속 푸리에 변환 모듈)(384), 노치 필터들(364, 366)을 교정하기 위한 노치 계수 선택부(386), 송신기(310)의 입력 신호의 주파수들을 설정하기 위한 주파수 제어부(388), 및 주파수 제어부(388)에 의해 설정된 입력 신호의 주파수들에 따라 디지털 BPF(368)를 조정하기 위한 디지털 BPF 계수(예를 들어, 디지털 BPF 계수 선택기)(390)를 포함할 수 있다.
디지털 AGC 값 선택기(382)는 ADC(346)로부터 수신된 출력 신호의 이득을 부스팅하기 위해 디지털 AGC(362)를 조정할 수 있다. 예를 들어, 디지털 AGC 값 선택기(382)는 가중 팩터(예를 들어, AGC 값)를 계산할 수 있고, 가중 팩터를 디지털 AGC(362)에 공급할 수 있다. 디지털 AGC(362)는 ADC(346)의 출력 신호에 가중 팩터를 곱하여 일정하거나 실질적으로 일정한 출력 신호를 생성할 수 있다.
노치 필터들(364, 366)은 입력 신호의 송신 주파수에 따라 설정된 또는 미리 결정된 주파수들에서 출력 신호로부터 잡음을 제거할 수 있다. 예를 들어, FFT(384)는 잡음이 도입되는 출력 신호 내의 주파수들을 결정할 수 있고, 노치 계수 선택부(386)는 노치 필터들(364, 366)을 조정하여 식별된 주파수들에서 잡음을 제거(또는 필터링)할 수 있다. 예를 들어, FFT(384)가 50GHz 및 100GHz에서 과도한 잡음이 존재함을 식별하면, 하나의 노치 필터는 50GHz에서의 잡음을 제거하도록 설정될 수 있고, 다른 노치 필터는 100GHz에서의 잡음을 제거하도록 설정될 수 있다. 일 실시예에서, 노치 필터들(364, 366) 각각은 2-극 무한 임펄스 응답(IIR) 필터 일 수 있지만, 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 도 5는 2개의 노치 필터들(364, 366)이 존재함을 도시하지만, 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 다른 실시예에서, 임의의 적절한 수의 노치 필터들이 존재할 수 있거나, 노치 필터들이 모두 생략될 수 있다.
본 발명의 하나 이상의 실시예들에 따르면, FFT(384)는 ADC(346) 출력의 256 포인트 FFT일 수 있다. 즉, FFT(384)는 FFT를 수행하기 위해 256 개의 연속적인 ADC 출력 값들을 취할 수 있다. 그 다음, FFT의 다중 판독치들이 평균되어 신뢰가능한 스펙트럼 정보(예를 들어, FFT_Average)가 형성될 수 있다. 평균 FFT와 원래의 신호의 FFT(예를 들어, FFT_Signal) 사이의 차이가 결정될 수 있고, 그 차이는 임계치(예를 들어, FFT_Threshold)와 비교될 수 있다. 차이가 임계치를 초과하는 경우, 톤(예를 들어, 잡음)이 그 빈(bin) 값에 존재하는 것으로 결정될 수 있다. 이 정보는 노치 필터들(364, 366)의 계수들을 선택하기 위해 사용될 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 제한되지 않으며, FFT(384)는 256 포인트보다 크거나 작을 수 있다. 예를 들어, FFT(384)는 128 포인트 FFT 또는 1024 포인트 FFT 일 수 있다.
디지털 BPF(368)는 입력 신호의 송신 주파수에 따라 출력 신호를 추가로 필터링할 수 있다. 예를 들어, 주파수 제어부(388)는 (예를 들어, DAC(312) 및 VCO(314)를 통해) 송신기(310)의 입력 신호의 송신 주파수를 설정할 수 있고, 임의의 주어진 시간에 설정된 주파수에서 청취하도록 디지털 BPF(368)를 조정하기 위해 디지털 BPF 계수(390)를 제어할 수 있다. 따라서, 수신기(320)는 입력 신호의 동일 주파수 또는 순시 주파수에서 청취하도록 디지털 BPF(368)를 조절함으로써 송신기(310)와 (예를 들어, 시간 및 주파수에서) 동기화될 수 있다.
ABS 블록(370)은 출력 신호의 절대 값을 결정하고, 적분기(372)는 설정된 또는 미리 결정된 시간(예를 들어, 1 밀리초 또는 수백 마이크로초) 동안 절대 값들을 누산한다. 그 다음, 누산된 값들은 판정 블록(374)에 의해 임계 값과 비교되어 터치스크린 패널(TSP)상에서 터치 이벤트가 발생했는지 여부 및 터치 이벤트가 발생한 위치(예를 들어, 행 및 열)를 결정한다.
따라서, 일 실시예에서, 송신기(310)는 시간에 걸쳐 유용한 주파수 대역(또는 서브-대역들)을 통해 입력 신호들을 입력 라인들(예를 들어, 도 3의 X1 내지 Xm)에 순차적으로 입력할 수 있고, 수신기(320)는 입력 신호들의 동일한 송신 주파수에서 출력 라인들(예를 들어, 도 3의 Y1 내지 Yi) 상에서 터치 이벤트들을 검출할 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 검출을 위한 송수신 시스템을 나타낸다.
도 6의 실시예에서, 복수의 송신기들(410)은 동시에(예를 들어, 동일한 시간에) 입력 라인들(예를 들어, 도 3의 X1 내지 Xm 참조)에 입력 신호들을 송신할 수 있고, 출력 라인들(예를 들어, 도 3의 Y1 내지 Yi 참조) 각각은 터치스크린 패널(TSP) 상에서 터치 이벤트들을 검출하기 위해 복수의 수신기들(420) 중 대응하는 수신기에 커플링될 수 있다. 예를 들어, N개의 입력 라인들(N은 1보다 큰 자연수)을 동시에 구동하기 위해, 복수의 송신기들(410)은 N개의 송신기들을 포함할 수 있고, 송신기들 각각은 DAC 및 VCO를 포함할 수 있다. 상태 머신(480)은 유용한 주파수 대역의 상이한 서브-대역에 걸쳐 입력 신호의 송신 주파수들을 확산시키도록 송신기들 각각을 제어할 수 있다. 송신기들(410)은 대응하는 송신 주파수들을 갖는 입력 신호들을 입력 라인들에 각각 동시에 송신할 수 있다. 따라서, 대응하는 터치 센서의 유용한 주파수 대역(예를 들어, 도 4a-4d 참조)은 N개의 서브-대역들로 분할될 수 있다. 각각의 송신기(410)는, 그의 할당된 서브-대역을 통해 입력 라인들(예를 들어, 도 3의 X1 내지 Xm) 중 대응하는 하나에 확산되는 송신 주파수들을 갖는 입력 신호를 송신할 수 있다. 수신기들 각각은 모든 출력 신호들의 합산인 복합 출력 신호를 수신한다. 예를 들어, 수신기들 각각은 입력 신호들 각각의 송신 주파수들을 청취하기 위해 N개의 대역통과 필터들을 포함하여 어느 행(예를 들어, 도 3의 입력 라인 X1 내지 Xm)이 터치 이벤트를 수신했는지를 결정할 수 있다. 즉, 이것은 주파수 분할 멀티플렉싱과 기능적으로 균등할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 송신기들(410)은 복수의 VCO들(412, 414, 416)에 각각 커플링된 복수의 DAC들(411, 413, 415)을 포함할 수 있다. 각각의 DAC 및 VCO 쌍은 복수의 송신기들(410) 중 하나의 송신기를 구성할 수 있고, 송신기들(410) 각각은 입력 라인들(예를 들어, 도 3의 X1 내지 Xm) 중 대응하는 하나에 커플링될 수 있다. 즉, 제1 DAC(411) 및 제1 VCO(412)를 포함하는 제1 송신기는 제1 입력 라인(예를 들어, 도 3의 X1)에 커플링될 수 있고, 제2 DAC(413) 및 제2 VCO(414)를 포함하는 제2 송신기는 제2 입력 라인(예를 들어, 도 3의 X2)에 커플링될 수 있고, 제N DAC(415) 및 제N VCO(416)를 포함하는 제N 송신기는 제N 입력 라인(예를 들어, 도 3의 Xm)에 커플링될 수 있다. 복수의 송신기(410)는 동시에 입력 라인들(예를 들어, 도 3의 X1 내지 Xm)에 입력 신호들을 송신할 수 있다. 입력 신호들 각각은 대응하는 터치 센서의 유용한 주파수 대역의 대응하는 서브-대역에 걸쳐 확산되는 송신 주파수들을 가질 수 있다(예를 들어, 도 4a-4d 참조). 일 실시예들에서, 서브-대역들은 서로 중첩하지 않을 수 있거나, 서로 부분적으로 중첩할 수도 있다.
출력 라인들(예를 들어, 도 3의 Y1 내지 Yi) 각각은 출력 신호에서 터치 이벤트들을 검출하기 위해 복수의 수신기들 중 대응하는 수신기에 커플링될 수 있다. 예를 들어, 도 6는 편의상 제1 출력 라인(예를 들어, 도 3의 Y1)에 커플링되는 복수의 수신기들 중 제1 수신기(RX(1))(420)를 도시한다. 그러나, 복수의 수신기들 중 다른 수신기들 각각은 다른 출력 라인들(예를 들어, 도 3의 Y2 내지 Yi) 중 대응하는 하나에 커플링될 수 있고, 도 6에 도시된 제1 수신기(420)와 동일하거나 실질적으로 동일한 구조를 가질 수 있다. 따라서, 이에 대한 상세한 설명은 반복되지 않을 것이다.
일 실시예에 따르면, 수신기(420) 각각은 아날로그 구성 요소(440) 및 디지털 구성 요소(460)를 포함할 수 있다. 하나 이상의 상태 머신(480)은 수신기(420)를 자동으로 조정 및 조절할 수 있다. 아날로그 구성 요소(440)는 증폭기(442), 필터(예를 들어, 3차 저역 통과 필터)(444) 및 아날로그-디지털 변환기(ADC)(446)를 포함할 수 있다. 증폭기(442)는 원하는 주파수 범위에서 TSP로부터 수신된 출력 신호를 증폭할 수 있다. 필터(444)는 컷오프 주파수에서 출력 신호를 통과시킬 수 있고, 컷오프 주파수보다 높거나 낮은 주파수들에서 출력 신호를 감쇠시킬 수 있다. ADC(446)는 출력 신호를 디지털 신호로 변환할 수 있고, 디지털 출력 신호를 디지털 구성 요소(460) 및 상태 머신(480)으로 송신할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 디지털 구성 요소(460)는 디지털 자동 이득 제어부(AGC)(예를 들어, AGC 모듈 또는 자동 이득 제어기)(462), 하나 이상의 노치 필터들(464, 466), 복수의 디지털 대역통과 필터들(BPF들)(468a, 468b, 468c), 복수의 절대 값 블록들(ABS들)(470a, 470b, 470c), 복수의 적분기들(472a, 472b, 472c), 및 복수의 판정 블록들(474a, 474b 및 474c)을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상태 머신(480)은 디지털 AGC(462)를 제어 및 조정하기 위한 디지털 AGC 값 선택기(예를 들어, 디지털 AGC 계산기)(482), 잡음이 도입되고 있는 N개의 서브-대역 출력 신호들 내의 주파수들을 결정하기 위한 고속 푸리에 변환(FFT)(예를 들어, 고속 푸리에 변환 모듈)(484), 노치 필터들(464, 466)을 교정하기 위한 노치 계수 선택부(486), 송신기들(410) 각각의 입력 신호들 각각의 N개의 서브-대역 주파수들을 설정하고, 입력 신호들의 주파수와 동일한 N개의 서브-대역 주파수들에서 출력 신호들을 모니터링하도록 수신기(420) 각각을 교정하기 위한 주파수 선택부(488), 및 입력 신호들의 주파수들에 따라 복수의 디지털 BPF들(468a, 468b 및 468c) 각각을 교정하기 위한 디지털 BPF 계수(예를 들어, 디지털 BPF 계수 선택기)(490)를 포함할 수 있다.
디지털 AGC 값 선택기(482)는 ADC(446)로부터 수신된 출력 신호의 이득을 부스팅하기 위해 디지털 AGC(462)를 조정할 수 있다. 예를 들어, 디지털 AGC 값 선택기(482)는 가중 팩터(예를 들어, AGC 값)를 계산할 수 있고, 가중 팩터를 디지털 AGC(462)에 공급할 수 있다. 디지털 AGC(462)는 ADC(446)의 출력 신호에 가중 팩터를 곱하여 일정하거나 실질적으로 일정한 출력 신호를 생성할 수 있다.
노치 필터들(464, 466)은 입력 신호의 송신 주파수들에 따라 설정된 또는 미리 결정된 주파수들에서 출력 신호로부터 잡음을 제거할 수 있다. 예를 들어, FFT(484)는 잡음이 도입되는 출력 신호 내의 주파수들을 결정할 수 있고, 노치 계수 선택부(486)는 노치 필터들(464, 466)을 조정하여 식별된 주파수들에서 잡음을 제거(또는 필터링)할 수 있다. 예를 들어, FFT(484)가 50GHz 및 100GHz에서 과도한 잡음이 존재함을 식별하면, 하나의 노치 필터는 50GHz에서의 잡음을 제거하도록 설정될 수 있고, 다른 노치 필터는 100GHz에서의 잡음을 제거하도록 설정될 수 있다. 도 6은 수신기(420) 각각에 대해 2개의 노치 필터들(464, 466)이 존재함을 도시하지만, 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 다른 실시예들에서, 임의의 적절한 수의 노치 필터들이 존재할 수 있거나, 노치 필터들이 모두 생략될 수 있다.
복수의 디지털 BPF들(468a, 468b, 468c)은 입력 라인(들)(예를 들어, 도 3의 X1 내지 Xm) 중 어느 입력 라인(들)이 터치 이벤트를 수신했는지 결정하기 위해, 입력 신호의 N개의 서브-대역 주파수들 각각에서 출력 신호를 추가로 필터링하기 위한 제1 내지 제N 디지털 BPF들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 주파수 선택부(488)는 (예를 들어, DAC들(411, 413, 415) 및 VCO들(412, 414, 416)을 통해) 송신기들(410) 각각의 입력 신호의 N개의 서브-대역 주파수들을 설정하고, 대응하는 서브-대역 주파수들에서 청취하도록 디지털 BPF들(468a, 468b, 468c) 각각을 조정하기 위해 디지털 BPF 계수(490)를 제어할 수 있다. 따라서, 수신기들 각각은, 입력 신호들 각각의 대응하는 서브-대역 주파수들에서 청취하도록 수신기들 각각의 디지털 BPF들(468a, 468b, 468c)을 조절함으로써, 송신기들(410) 각각의 N개의 서브-대역들과 동기화될 수 있다. 이와 관련하여, 제1 디지털 BPF(468a)는 제1 입력 라인 상에서 터치 이벤트가 수신되는지 여부를 결정하기 위해 제1 입력 라인(예를 들어, 도 3의 X1)의 서브-대역 주파수들로 동조될 수 있고, 제2 디지털 BPF(468b)는 제2 입력 라인 상에서 터치 이벤트가 수신되는지 여부를 결정하기 위해 제2 입력 라인(예를 들어, 도 3의 X2)의 서브-대역 주파수들로 동조될 수 있고, 제N 디지털 BPF(468c)는 제N 입력 라인 상에서 터치 이벤트가 수신되는지 여부를 결정하기 위해 제N 입력 라인(예를 들어, 도 3의 Xm)의 서브-대역 주파수들로 동조될 수 있다.
복수의 ABS 블록들(470a, 470b, 470c)은 대응하는 출력 신호의 절대 값을 결정하고, 복수의 적분기들(472a, 472b, 472c)은 설정된 또는 미리 결정된 시간(예를 들어, 1 밀리초 또는 수백 마이크로초) 동안 절대 값을 누산한다. 그 다음, 누산된 값들은 판정 블록들(474a, 474b, 474c) 중 대응하는 판정 블록들에 의해 임계 값과 비교되어 터치스크린 패널(TSP)상에서 터치 이벤트가 발생했는지 여부 및 터치 이벤트가 발생한 위치(예를 들어, 행 및 열)가 결정된다.
따라서, 송신기들(410)은 동시에 입력 라인들(예를 들어, 도 3의 X1 내지 Xm)에 복수의 입력 신호들을 입력할 수 있고, 수신기들(420) 각각은, 터치스크린 패널(TSP) 상에서 터치가 발생했는지 여부를 결정하기 위해 입력 신호들 각각의 동일한 서브-대역 주파수들에서 대응하는 출력 라인(예를 들어, 도 3의 Y1 내지 Yi)의 출력 신호를 모니터링할 수 있다. 또한, 입력 라인들 각각은 유용한 주파수 대역의 고유한 서브-대역을 갖는 입력 신호를 수신하기 때문에, 수신기들(420) 각각은, 행의 고유한 서브-대역 주파수들에 기초하여 터치 이벤트가 발생한 행을 결정할 수 있다. 따라서, 터치 이벤트의 위치(예를 들어, 행 및 열)가 결정될 수 있다.
도 5는 모든 입력 신호들이 터치스크린 패널(TSP)에 순차적으로 입력되는 것을 나타내는 반면, 도 6은 모든 입력 신호들이 터치스크린 패널(TSP)에 동시에 입력되는 것을 나타내지만, 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 일 실시예들에서, 입력 라인들(예를 들어, 도 3의 X1 내지 Xm)은 복수의 수평 블록들로 분할될 수 있고, 수평 블록들 각각은 입력 라인들의 일부를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 수평 블록들 각각의 입력 라인들 각각에 입력되는 입력 신호들은 도 5를 참조하여 설명된 바와 같이 순차적으로 입력될 수 있고, 수평 블록들 각각에서 동일한 차수의 입력 라인들은 입력 신호들을 동시에 수신할 수 있다. 일 실시예에서, 수평 블록들 각각에 입력되는 입력 신호들은 도 6을 참조하여 설명된 바와 같이 수평 블록들의 각각에 동시에 입력될 수 있고, 입력 신호들은 수평 블록들에 순차적으로 입력될 수 있다. 따라서, 당업자들에 의해 이해되는 바와 같이, 도 5 및 도 6의 송수신 시스템들은 설계 및/또는 타이밍 제한들에 따라 다양한 적절한 형태들로 결합될 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 터치스크린 패널의 구동 방법을 나타내는 흐름도이다. 그러나, 본 발명은 도 7에 도시된 방법의 동작들의 순서 또는 수로 제한되지 않고, 당업자에 의해 인식되는 바와 같이, 동작들의 임의의 원하는 순서 또는 수로 변경될 수 있다. 예를 들어, 실시예에 따라 순서는 변할 수 있거나, 방법은 더 적은 또는 추가적인 동작들을 포함할 수 있다.
도 7을 참조하면, 터치스크린 패널(TSP)의 터치 센서의 유용한 주파수(예를 들어, 도 4a 내지 도 4d 참조)에 걸쳐 확산되는 광대역 입력 신호가 터치스크린 패널(TSP)에 송신된다(동작 610). 출력 신호가 터치스크린 패널(TSP)로부터 수신된다(동작 620).
잡음이 도입되는 주파수들을 식별하기 위해 출력 신호에 대해 고속 푸리에 변환이 수행된다(동작 630). 식별된 주파수들에서 잡음이 필터링된다(동작 640).
입력 신호와 동일한 광대역 주파수에서 출력 신호를 필터링하여 값을 얻는다(동작 650). 획득한 값을 임계 값과 비교하여 TSP 상에 터치 이벤트가 발생했는지 여부를 결정한다(동작 660).
본 발명의 실시예들에 따르면, 입력 신호는 주파수들의 광대역에 걸쳐 확산될 수 있고, 출력 신호는 입력 신호의 순시 주파수에 따라 모니터링되어 터치스크린 패널 상의 터치 이벤트들이 검출될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 송신기는 터치스크린 패널의 입력 라인들에 광대역 입력 신호를 순차적으로 입력할 수 있고, 하나 이상의 수신기들은 터치스크린 패널 상에 터치가 발생했는지 여부 및 터치의 위치를 결정하기 위해 입력 신호의 동일한 주파수에서 터치스크린 패널의 출력 라인들의 출력 신호들을 모니터할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 광대역 입력 신호들은 터치스크린 패널의 터치 센서의 유용한 주파수 대역의 서브-대역들에 걸쳐 확산될 수 있고, 하나 이상의 수신기들 각각은 복수의 디지털 대역통과 필터들을 포함할 수 있고, 디지털 대역통과 필터들 각각은 터치스크린 패널 상에서 터치가 발생했는지 여부를 결정하고 터치의 위치 결정하기 위해 입력 신호들 각각에 대응하는 서브-대역 주파수를 모니터링하도록 동조된다.
본원에서 설명되는 본 발명의 실시예들에 따른 전자 또는 전기 장치들 및/또는 임의의 다른 관련 장치들 또는 컴포넌트들은 임의의 적절한 하드웨어, 펌웨어(예를 들어, 주문형 집적 회로), 소프트웨어, 또는 소프트웨어, 펌웨어 및 하드웨어의 조합을 활용하여 구현될 수 있다. 예를 들어, 이러한 장치들의 다양한 컴포넌트들은 하나의 집적 회로(IC) 칩 상에 또는 별개의 IC 칩들 상에 형성될 수 있다. 또한, 이러한 장치들의 다양한 컴포넌트들은 연성 인쇄 회로막, 테이프 캐리어 패키지(TCP), 인쇄 회로 기판(PCB) 상에 구현될 수 있거나, 하나의 기판 상에 형성될 수 있다. 또한, 이러한 장치들의 다양한 컴포넌트들은, 본원에서 설명되는 다양한 기능들을 수행하기 위해 컴퓨터 프로그램 명령들을 실행하고 다른 시스템 컴포넌트들과 상호작용하는 하나 이상의 컴퓨팅 장치들에서 하나 이상의 프로세서들 상에서 실행되는 프로세스 또는 스레드(thread)일 수 있다. 컴퓨터 프로그램 명령들은, 예를 들어, 랜덤 액세스 메모리(RAM)와 같은 표준 메모리 장치를 사용하여 컴퓨팅 장치에서 구현될 수 있는 메모리에 저장된다. 컴퓨터 프로그램 명령들은 또한, 예를 들어, CD-ROM, 플래쉬 드라이브 등과 같은 다른 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체에 저장될 수 있다. 또한, 당업자는, 본 발명의 예시적인 실시예들의 사상 및 범주로부터 벗어남이 없이, 다양한 컴퓨팅 장치들의 기능이 단일 컴퓨팅 장치에 결합 또는 통합될 수 있거나, 특정 컴퓨팅 장치의 기능이 하나 이상의 다른 컴퓨팅 장치들에 걸쳐 분산될 수 있음을 인식해야 한다.
본 발명은 예시적인 실시예들을 참조하여 설명되었지만, 당업자들은, 본 발명의 사상 및 범주를 벗어남이 없이, 설명된 실시예들에 대한 다양한 변경들 및 수정들이 수행될 수 있음을 인식할 것이다. 또한, 당업자들은, 본원에 설명된 본 발명이 다른 애플리케이션들에 대한 다른 작업들 및 적응들에 대한 솔루션들을 제시할 것임을 인식할 것이다. 본 발명의 사상 및 범위를 벗어남이 없이, 본 개시의 목적으로 본원에서 선택된 본 발명의 예시적인 실시예들에 대해 행해질 수 있는 이러한 변경들 및 수정들, 및 본 발명의 모든 이러한 용도들은 본원의 청구항들에 의해 커버되는 것이 본 출원인의 의도이다. 따라서, 본 발명의 예시적인 실시예들은 모든 면에서 제한적이 아니라 예시적인 것으로서 고려되어야 하며, 본 발명의 사상 및 범주는 첨부된 청구항들 및 그 균등물들에 의해 표시된다.
110: 타이밍 컨트롤러
120: 스캔 드라이버
130: 데이터 드라이버
140: 터치 송수신기
310, 410: 송신기
320, 420: 수신기
380, 480: 상태 머신

Claims (20)

  1. 터치스크린 패널,
    상기 터치스크린 패널의 입력 라인에 입력 신호를 송신하는 송신기,
    상기 터치스크린 패널의 터치 이벤트를 검출하기 위해 상기 터치스크린 패널의 출력 라인으로부터 출력 신호를 수신하는 수신기, 그리고
    상기 터치스크린 패널의 광대역 동작 주파수 내에서 상기 입력 신호의 송신 주파수들을 설정하고, 상기 수신기를 조정하여 상기 입력 신호의 현재 송신 주파수에 따라 상기 출력 신호를 필터링하는 상태 머신
    을 포함하며,
    상기 상태 머신은 복수의 상태를 포함하고, 한 주기 내에 상기 복수의 상태를 순환하고, 상기 각 상태에 대해서 상기 현재 송신 주파수를 현재 상태와 관련된 상기 광대역 동작 주파수 내에서 송신 주파수로 설정하며,
    상기 한 주기는 재생률의 역수를 상기 입력 라인의 수로 나눈 것에 해당하는
    송수신 시스템.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 송신기는,
    디지털-아날로그 변환기, 그리고
    전압 제어 오실레이터를 포함하는 송수신 시스템.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 상태 머신은,
    상기 입력 신호의 송신 주파수들을 설정하도록 구성된 주파수 제어부를 포함하는 송수신 시스템.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 수신기는 디지털 대역통과 필터를 포함하고,
    상기 상태 머신은 상기 현재 송신 주파수에 따라 상기 디지털 대역통과 필터를 조정하기 위한 디지털 대역통과 필터 계수 선택기를 더 포함하는 송수신 시스템.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 수신기는,
    상기 출력 신호의 고속 푸리에 변환을 통해 식별된 주파수들에서 잡음을 제거하도록 구성된 복수의 노치 필터들을 포함하는 송수신 시스템.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 입력 신호는 상기 복수의 입력 라인들에 순차적으로 송신되는 송수신 시스템.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 입력 신호는 상기 광대역 동작 주파수의 서브-대역들로 분할되는 복수의 입력 신호들을 포함하고,
    상기 복수의 입력 신호들은 상기 복수의 입력 라인들에 동시에 송신되는 송수신 시스템.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 수신기는 복수의 디지털 대역통과 필터들을 포함하고,
    상기 상태 머신은 상기 서브-대역들 중 대응하는 서브-대역에 따라 상기 디지털 대역통과 필터들 각각을 조정하기 위한 디지털 대역통과 필터 계수 선택기를 포함하는 송수신 시스템.
  9. 액티브 영역에서 이미지를 디스플레이하는 표시 패널,
    상기 액티브 영역에서 상기 표시 패널과 중첩하는 터치스크린 패널,
    상기 터치스크린 패널의 입력 라인에 입력 신호를 송신하는 송신기,
    상기 터치스크린 패널의 터치 이벤트를 검출하기 위해 상기 터치스크린 패널의 출력 라인으로부터 출력 신호를 수신하도록 구성된 수신기; 및
    상기 터치스크린 패널의 광대역 동작 주파수 내에서 상기 입력 신호의 송신 주파수들을 설정하고, 상기 수신기를 조정하여 상기 입력 신호의 현재 송신 주파수에 따라 상기 출력 신호를 필터링하는 상태 머신
    을 포함하며,
    상기 상태 머신은 복수의 상태를 포함하고, 한 주기 내에 상기 복수의 상태를 순환하고, 상기 각 상태에 대해서 상기 현재 송신 주파수를 현재 상태와 관련된 상기 광대역 동작 주파수 내에서 송신 주파수로 설정하며,
    상기 한 주기는 재생률의 역수를 상기 입력 라인의 수로 나눈 것에 해당하는
    표시 장치.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 송신기는,
    디지털-아날로그 변환기, 그리고
    전압 제어 오실레이터를 포함하는 표시 장치.
  11. 제9 항에 있어서,
    상기 상태 머신은,
    상기 입력 신호의 송신 주파수들을 설정하도록 구성된 주파수 제어부를 포함하는 표시 장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 수신기는 디지털 대역통과 필터를 포함하고,
    상기 상태 머신은 상기 현재 송신 주파수에 따라 상기 디지털 대역통과 필터를 조정하기 위한 디지털 대역통과 필터 계수 선택기를 더 포함하는 표시 장치.
  13. 제9 항에 있어서,
    상기 수신기는,
    상기 출력 신호의 고속 푸리에 변환을 통해 식별된 주파수들에서 잡음을 제거하도록 구성된 복수의 노치 필터들을 포함하는 표시 장치.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 입력 신호는 상기 복수의 입력 라인들에 순차적으로 송신되는 표시 장치.
  15. 제9 항에 있어서,
    상기 입력 신호는 상기 광대역 동작 주파수의 서브-대역들로 분할되는 복수의 입력 신호들을 포함하고,
    상기 복수의 입력 신호들은 상기 복수의 입력 라인들에 동시에 송신되는 표시 장치.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 수신기는 복수의 디지털 대역통과 필터들을 포함하고,
    상기 상태 머신은 상기 서브-대역들 중 대응하는 서브-대역에 따라 상기 디지털 대역통과 필터들 각각을 조정하기 위한 디지털 대역통과 필터 계수 선택기를 포함하는 표시 장치.
  17. 상태 머신에 의해, 터치스크린 패널의 광대역 동작 주파수 내에서 입력 신호의 송신 주파수들을 설정하는 단계,
    송신기에 의해 상기 입력 신호를 생성하는 단계,
    상기 송신기에 의해, 상기 입력 신호를 상기 터치스크린 패널의 입력 라인에 송신하는 단계, 그리고
    수신기에 의해, 상기 입력 신호의 현재 송신 주파수에 따라 상기 터치스크린 패널의 출력 신호를 필터링하는 단계
    를 포함하며,
    상기 상태 머신은 상기 터치스크린 패널의 광대역 동작 주파수 내에서 상기 입력 신호의 송신 주파수들을 설정하고, 상기 수신기를 조정하여 상기 입력 신호의 현재 송신 주파수에 따라 상기 출력 신호를 필터링하고,
    상기 상태 머신은 복수의 상태를 포함하고, 한 주기 내에 상기 복수의 상태를 순환하고, 상기 각 상태에 대해서 상기 현재 송신 주파수를 현재 상태와 관련된 상기 광대역 동작 주파수 내에서 송신 주파수로 설정하며,
    상기 한 주기는 재생률의 역수를 상기 입력 라인의 수로 나눈 것에 해당하는
    터치스크린 패널의 구동 방법.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 상태 머신에 의해, 잡음을 갖는 주파수들을 식별하기 위해 상기 출력 신호에 고속 푸리에 변환을 적용하는 단계; 및
    상기 수신기에 의해, 식별된 주파수들에서 상기 출력 신호를 필터링하는 단계를 더 포함하는 터치스크린 패널의 구동 방법.
  19. 제17 항에 있어서, 상기 입력 신호는 상기 터치스크린 패널의 입력 라인들에 순차적으로 송신되는 터치스크린 패널의 구동 방법.
  20. 제17 항에 있어서,
    상기 상태 머신에 의해, 상기 입력 신호를 상기 광대역 동작 주파수의 서브-대역들로 분할하는 단계; 및
    상기 송신기에 의해, 상기 터치스크린 패널의 입력 라인들에 상기 입력 신호의 상기 서브-대역들을 동시에 송신하는 단계를 더 포함하는 터치스크린 패널의 구동 방법.
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10528204B2 (en) * 2018-03-26 2020-01-07 Samsung Display Co., Ltd. Digital differential detection for touch sensors
JP7509404B2 (ja) * 2019-03-22 2024-07-02 サンコ テキスタイル イスレットメレリ サン ベ ティク エーエス 静電容量式タッチセンサ
CN114174966B (zh) * 2019-08-02 2024-03-08 爱特美尔公司 用于宽带触摸感测的技术以及相关系统、方法和设备
CN113539721B (zh) * 2021-06-24 2023-02-17 上海江南长兴造船有限责任公司 一种磁力快速登舰设备
KR102485671B1 (ko) * 2022-09-08 2023-01-09 주식회사 알에프투디지털 터치 센서 잡음 최소화 시스템
KR102485669B1 (ko) * 2022-09-08 2023-01-09 주식회사 알에프투디지털 노치 필터를 이용한 터치 센서 잡음 제거 시스템
TWI834523B (zh) * 2023-03-16 2024-03-01 奕力科技股份有限公司 觸控顯示裝置及其操作方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140184536A1 (en) * 2012-12-27 2014-07-03 Shanghai Tianma Micro-electronics Co., Ltd. Touch panel and touch detecting method therefor

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5565658A (en) * 1992-07-13 1996-10-15 Cirque Corporation Capacitance-based proximity with interference rejection apparatus and methods
GB2316179B (en) * 1995-06-12 2000-01-19 Samsung Electronics Co Ltd Digitizer controller
US7145855B2 (en) 2002-07-30 2006-12-05 Media Tek Inc. Method of controlling an optical disk drive by calculating a target frequency of a DPLL signal
KR100703366B1 (ko) * 2004-12-21 2007-04-03 삼성전자주식회사 무선 송수신기의 노이즈 제거 장치
US8493331B2 (en) * 2007-06-13 2013-07-23 Apple Inc. Touch detection using multiple simultaneous frequencies
JP4535145B2 (ja) * 2008-02-26 2010-09-01 ソニー株式会社 通信装置、ノイズ除去方法、およびプログラム
US8592697B2 (en) 2008-09-10 2013-11-26 Apple Inc. Single-chip multi-stimulus sensor controller
US8659579B2 (en) 2009-05-22 2014-02-25 Elo Touch Solutions, Inc. Method and apparatus for detecting hold condition on an acoustic touch surface
US9753586B2 (en) * 2009-10-08 2017-09-05 3M Innovative Properties Company Multi-touch touch device with multiple drive frequencies and maximum likelihood estimation
CA2722831A1 (en) * 2009-12-17 2011-06-17 Panasonic Corporation Touch screen device
US9059721B2 (en) 2011-01-12 2015-06-16 Blackberry Limited Electronic device including voltage controlled oscillator pulling compensation circuit and related methods
US20120313895A1 (en) 2011-06-10 2012-12-13 Texas Instruments Incorporated Touch screen
US8493360B2 (en) 2011-07-19 2013-07-23 Cypress Semiconductor Corporation Quadrature signal receiver using synchronized oscillator
US20130050132A1 (en) 2011-08-26 2013-02-28 Analog Devices, Inc. Techniques for capacitive touch screen control
US9372581B2 (en) 2012-01-09 2016-06-21 Broadcom Corporation Interference estimation and adaptive reconfiguration of a capacitive touch controller
KR20130098459A (ko) 2012-02-28 2013-09-05 삼성전자주식회사 노이즈 스펙트럼 추정 장치 및 이를 포함하는 터치 스크린 장치
US9331632B2 (en) 2012-04-18 2016-05-03 Qualcomm Incorporated Integrated circuit for mixing millimeter-wavelength signals
US9024912B2 (en) 2012-11-08 2015-05-05 Broadcom Corporation Baseline recalculation after frequency reconfiguration of a mutual capacitive touch controller
KR20140071049A (ko) * 2012-12-03 2014-06-11 삼성전자주식회사 용량성 멀티 터치 시스템 및 용량성 멀티 터치 시스템의 저잡음 구동 주파수 결정 방법
TWI489399B (zh) 2012-12-14 2015-06-21 Egalax Empia Technology Inc 觸控螢幕的校正方法與其儲存媒體及電子裝置
AU2014232336A1 (en) 2013-03-15 2015-09-24 Tactual Labs Co. Fast multi-touch sensor with user identification techniques
US9048851B2 (en) * 2013-03-15 2015-06-02 Intel Corporation Spread-spectrum apparatus for voltage regulator
EP2804324B1 (en) 2013-05-15 2015-04-15 Asahi Kasei Microdevices Corporation Digital phase-locked loop device with automatic frequency range selection
WO2014190018A1 (en) 2013-05-21 2014-11-27 Stanley Innovation, Inc. A system and method for a human machine interface utilizing near-field quasi-state electrical field sensing technology
KR102204678B1 (ko) * 2014-12-11 2021-01-20 삼성전자주식회사 인버터 증폭기 기반의 이중 루프 레귤레이터 및 그에 따른 전압 레귤레이팅 방법
US20160231854A1 (en) 2015-02-06 2016-08-11 Qualcomm Technologies, Inc. Orthogonal frequency division scanning method for sensors

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140184536A1 (en) * 2012-12-27 2014-07-03 Shanghai Tianma Micro-electronics Co., Ltd. Touch panel and touch detecting method therefor

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