KR102548588B1

KR102548588B1 - 적응적 필터 제어를 이용한 터치 스크린 컨트롤러와 이를 포함하는 터치 스크린 시스템

Info

Publication number: KR102548588B1
Application number: KR1020160029120A
Authority: KR
Inventors: 박준철; 김범수; 이경곤; 김차동; 변산호; 이진철; 최윤경
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2015-06-22
Filing date: 2016-03-10
Publication date: 2023-06-28
Also published as: KR20160150574A

Abstract

감지 라인과 구동 라인에 연결된 용량성 터치 센서들을 포함하는 용량성 터치 스크린을 제어하고 상기 용량성 터치 스크린의 터치 이벤트를 감지하는 터치 스크린 컨트롤러는, 기준 신호와 상기 감지 라인으로부터 출력된 감지 신호를 비교하고 제1출력 신호를 생성하는 제1비교기와, 감지 주기마다 상기 제1출력 신호를 적분하여 제2출력 신호를 생성하는 필터와, 상기 제2출력 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그-디지털 변환기와, 기준 디지털 신호와 상기 디지털 신호에 기초하여 노이즈의 발생 여부와 상기 터치 이벤트의 발생 여부 중에서 적어도 하나를 판단하고, 판단의 결과에 기초하여 상기 필터의 상기 감지 주기의 횟수를 조절하는 컨트롤러를 포함한다.

Description

적응적 필터 제어를 이용한 터치 스크린 컨트롤러와 이를 포함하는 터치 스크린 시스템{TOUCH SCREEN CONTROLLER USING ADAPTIVE FILTER CONTROL AND TOUCH SCREEN SYSTEM HAING THE SAME}

본 발명의 개념에 따른 실시 예는 터치 스크린 컨트롤러에 관한 것으로, 특히 전력소모를 줄이고 동작 동적 범위(operation dynamic range)를 증가시키기 위해 외부 노이즈의 검출 여부에 따라 필터의 감지 주기의 횟수를 조절할 수 있는 터치 스크린 컨트롤러와 이를 포함하는 터치 스크린 시스템에 관한 것이다.

터치 스크린(touch screen)은 정보 처리 시스템의 전자 시각 디스플레이의 최상위에 배치된 입력 장치이다. 사용자는 특별한 스타일러스(stylus), 또는 하나 또는 그 이상의 손가락들을 사용하여 상기 터치 스크린을 터치하여 하나의 터치 제스처 또는 멀티-터치 제스처들을 통해 상기 정보 처리 시스템을 제어하거나 상기 정보 처리 시스템에 입력을 제공할 수 있다.

터치 스크린은 저항성 터치 스크린, 용량성 터치 스크린, 상호 커패시턴스 터치 스크린, 또는 셀프-커패시턴스 터치 스크린으로 분류될 수 있다.

터치 스크린 컨트롤러는 상기 터치 스크린에 전기적으로 연결된다. 상기 터치 스크린 컨트롤러는 상기 터치 스크린에 포함된 터치 센서들 중에서 적어도 하나에 의해 감지된 터치 신호를 감지하지 위한 감지 회로를 포함한다.

상기 터치 센서들 중에서 적어도 하나가 도전체에 의해 터치될 때, 상기 도전체를 통해 외부 노이즈가 상기 감지 회로로 유입된다. 상기 외부 노이즈가 상기 감지 회로로 유입되기 때문에, 상기 감지 회로는 상기 터치 신호와 상기 외부 노이즈를 구별하기 위한 필터를 포함한다.

상기 필터의 성능이 향상될수록, 상기 외부 노이즈 제거 효과가 커지기 때문에 상기 감지 회로가 발전할수록 고성능의 필터가 요구된다. 고성능의 필터가 구현되면, 상기 필터의 물리적인 크기가 증가하고 상기 필터를 포함하는 상기 감지 회로의 물리적인 크기도 증가한다. 그러나 고성능의 필터가 구현되지 않으면, 외부 노이즈를 제거하는 시간이 많이 소요되고, 상기 필터에서 소모되는 전류의 양도 증가하고, 응답 속도가 감소한다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는 전력 소모를 줄이고 동작 동적 범위를 증가시키기 위해 외부 노이즈의 검출 여부에 따라 필터의 감지 주기의 횟수를 조절할 수 있는 터치 스크린 컨트롤러와 이를 포함하는 터치 스크린 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 실시 예에 따른, 감지 라인과 구동 라인에 연결된 용량성 터치 센서들을 포함하는 용량성 터치 스크린을 제어하고 상기 용량성 터치 스크린의 터치 이벤트를 감지하는 터치 스크린 컨트롤러는, 기준 신호와 상기 감지 라인으로부터 출력된 감지 신호를 비교하고 제1출력 신호를 생성하는 제1비교기와, 감지 주기마다 상기 제1출력 신호를 적분하여 제2출력 신호를 생성하는 필터와, 상기 제2출력 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그-디지털 변환기와, 기준 디지털 신호와 상기 디지털 신호에 기초하여 노이즈의 발생 여부와 상기 터치 이벤트의 발생 여부 중에서 적어도 하나를 판단하고, 판단의 결과에 기초하여 상기 필터의 상기 감지 주기의 횟수를 조절하는 컨트롤러를 포함한다.

실시 예들에 따라, 상기 컨트롤러는 상기 노이즈가 발생하지 않았다고 판단될 때 상기 감지 주기의 상기 횟수를 제1값으로 결정하고, 상기 노이즈가 발생했다고 판단될 때 상기 감지 주기의 상기 횟수를 제2값으로 결정하고, 상기 제1값은 상기 제2값보다 더 작다.

실시 예들에 따라, 상기 컨트롤러는 발생한 상기 노이즈가 기준 값들로 정의된 원도우 내에 존재할 때, 상기 감지 주기의 상기 횟수를 제1값으로 결정하고, 발생한 상기 노이즈가 상기 원도우 밖에 존재할 때, 상기 감지 주기의 상기 횟수를 제2값으로 결정하고, 상기 제1값은 상기 제2값보다 더 작다.

실시 예들에 따라, 상기 컨트롤러는 상기 터치 이벤트가 발생하지 않았다고 판단될 때 상기 감지 주기의 상기 횟수를 제1값으로 결정하고, 상기 터치 이벤트가 발생했다고 판단될 때 상기 감지 주기의 상기 횟수를 제2값으로 결정하고, 상기 제1값은 상기 제2값보다 더 작다.

상기 터치 스크린 컨트롤러는 상기 구동 라인으로 구동 주기마다 구동 펄스들을 전송하는 구동 회로를 더 포함하고, 상기 컨트롤러는 상기 판단의 결과에 기초하여 제어 신호를 상기 구동 회로로 출력하고, 상기 구동 회로는 상기 제어 신호에 응답하여 상기 구동 주기의 횟수를 조절한다. 상기 감지 주기의 상기 횟수는 상기 구동 주기의 상기 횟수와 서로 동일하다.

상기 컨트롤러는 발생한 상기 노이즈가 기준 값들로 정의된 원도우 내에 존재할 때, 상기 구동 주기의 상기 횟수를 제1값으로 설정하는 상기 제어 신호를 생성하고, 발생한 상기 노이즈가 상기 원도우 밖에 존재할 때, 상기 구동 주기의 상기 횟수를 제2값으로 설정하기 위한 상기 제어 신호를 생성하고, 상기 제1값은 상기 제2값보다 더 작다.

상기 필터는 상기 제1비교기의 출력 단자에 연결된 제1단자를 포함하는 제1커패시터와, 상기 제1커패시터의 제2단자와 접지 사이에 연결된 제1스위치와, 제1입력 단자와 제2입력 단자를 포함하는 제2비교기와, 상기 제2단자와 상기 제1입력 단자 사이에 연결된 제2스위치와, 상기 제1입력 단자와 상기 제2비교기의 출력 단자 사이에 연결된 제2커패시터와, 상기 제2커패시터와 병렬로 연결된 리셋 스위치를 포함하고, 상기 제1스위치, 상기 제2스위치, 및 상기 리셋 스위치 각각의 총 스위칭 회수는 상기 감지 주기의 상기 횟수에 따라 결정된다.

상기 필터는 상기 감지 주기마다 새롭게 생성된 상기 제1출력 신호를 적분하여 상기 제2출력 신호를 생성하여 출력하고, 상기 아날로그-디지털 변환기는 상기 감지 주기마다 상기 필터로부터 출력되는 상기 제2출력 신호를 상기 디지털 신호로 변환하고, 상기 컨트롤러는 상기 감지 주기마다 상기 아날로그-디지털 변환기로부터 출력되는 상기 디지털 신호를 누계하고, 누계된 디지털 신호를 상기 감지 주기의 상기 횟수로 나누어 최종 디지털 신호를 생성한다.

상기 컨트롤러는 상기 기준 디지털 신호와 현재 프레임의 상기 디지털 신호에 기초하여 상기 노이즈의 발생 여부와 상기 터치 이벤트의 발생 여부 중에서 상기 적어도 하나를 판단하고, 상기 판단의 결과에 기초하여 다음 프레임을 위한 상기 감지 주기의 횟수를 조절한다.

본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린 시스템은 감지 라인과 구동 라인에 연결된 용량성 터치 센서들을 포함하는 용량성 터치 스크린과, 상기 용량성 터치 스크린에 전기적으로 연결된 터치 스크린 컨트롤러를 포함한다. 상기 터치 스크린 컨트롤러는 기준 신호와 상기 감지 라인으로부터 출력된 감지 신호를 비교하고 제1출력 신호를 생성하는 제1비교기와, 감지 주기마다 상기 제1출력 신호를 적분하여 제2출력 신호를 생성하는 필터와, 상기 제2출력 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그-디지털 변환기와, 기준 디지털 신호와 상기 디지털 신호에 기초하여 노이즈의 발생 여부와 상기 터치 이벤트의 발생 여부 중에서 적어도 하나를 판단하고, 판단의 결과에 기초하여 상기 감지 주기의 횟수를 조절하는 컨트롤러를 포함한다.

본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린 시스템은 감지 라인과 구동 라인에 연결된 용량성 터치 센서들을 포함하는 용량성 터치 스크린과, 상기 감지 라인과 상기 구동 라인을 통해 상기 용량성 터치 스크린에 연결된 터치 스크린 컨트롤러를 포함한다. 상기 터치 스크린 컨트롤러는 기준 신호와 현재 프레임의 제1감지 주기마다 상기 감지 라인으로부터 출력된 감지 신호를 비교하고 제1출력 신호를 생성하는 제1비교기와, 상기 제1감지 주기마다 상기 제1출력 신호를 적분하여 제2출력 신호를 생성하는 필터와, 상기 현재 프레임의 제1구동 주기마다 상기 구동 라인으로 구동 펄스들을 전송하는 구동 회로와, 상기 제1감지 주기마다 상기 제2출력 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그-디지털 변환기와, 기준 디지털 신호와 상기 현재 프레임의 상기 디지털 신호에 기초하여 노이즈의 발생 여부와 상기 터치 이벤트의 발생 여부 중에서 적어도 하나를 판단하고, 판단의 결과에 기초하여 다음 프레임의 제2감지 주기의 횟수와 상기 다음 프레임의 제2구동 주기의 횟수 중에서 적어도 하나를 조절하는 컨트롤러를 포함한다.

상기 컨트롤러는 발생한 상기 노이즈가 기준 값들로 정의된 원도우 내에 존재할 때, 상기 제2감지 주기의 상기 횟수를 제1값으로 결정하고, 발생한 상기 노이즈가 상기 원도우 밖에 존재할 때, 상기 제2감지 주기의 상기 횟수를 제2값으로 결정하고, 상기 제1값은 상기 제2값보다 더 작다.

본 발명의 실시 예에 따라 필터를 포함하는 터치 스크린 컨트롤러는 외부 노이즈의 검출 여부에 따라 상기 필터의 감지 주기의 횟수를 조절할 수 있는 효과가 있다.

상기 터치 스크린 컨트롤러는 상기 필터의 특성, 예컨대 상기 감지 주기의 상기 횟수를 적응적으로 조절할 수 있으므로, 상기 터치 스크린 컨트롤러의 전력 소모를 줄일 수 있는 효과가 있다.

상기 터치 스크린 컨트롤러는 감지 주기마다 새로운 데이터를 처리할 수 있으므로 동작 동적 범위(operation dynamic range)를 증가시키는 효과가 있다.

상기 터치 스크린 컨트롤러는 상기 필터의 특성, 예컨대 상기 감지 주기의 상기 횟수를 적응적으로 조절할 수 있으므로, 상기 필터의 크기를 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 상세한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린 컨트롤러를 포함하는 터치 스크린 시스템의 블록도를 나타낸다.
도 2는 도 1에 도시된 제1감지 회로와 이의 동작을 설명하는 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 필터의 회로도를 나타낸다.
도 4는 도 1에 도시된 제1감지 회로의 동작을 설명하는 플로우 차트이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 로우 노이즈와 하이 노이즈를 판단하는 과정을 나타낸다.
도 6은 도 3에 도시된 필터의 감지 주기의 횟수가 제1값일 때, 도 1에 도시된 제1감지 회로의 동작을 설명하는 타이밍 도이다.
도 7은 도 3에 도시된 필터의 감지 주기의 횟수가 제1값일 때, 도 1에 도시된 제1감지 회로의 동작을 설명하는 타이밍 도이다.
도 8은 도 3에 도시된 필터의 감지 주기의 횟수가 제2값일 때, 도 1에 도시된 제1감지 회로의 동작을 설명하는 타이밍 도이다.
도 9는 도 3에 도시된 필터의 감지 주기의 횟수가 제1값일 때와 제2값일 때, 도 1에 도시된 제어 로직 회로의 동작과 동적 범위를 나타내는 개념도이다.
도 10은 도 1에 도시된 제1감지 회로의 동작을 설명하는 플로우 차트이다.

본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태들로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되지 않는다.

본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시 형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.

제1 또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 벗어나지 않은 채, 제1구성 요소는 제2구성 요소로 명명될 수 있고 유사하게 제2구성 요소는 제1구성 요소로도 명명될 수 있다.

어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성 요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 본 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 나타낸다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 본 명세서에 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린 컨트롤러를 포함하는 터치 스크린 시스템의 블록도를 나타낸다. 도 1을 참조하면, 터치 스크린 시스템(10)은 터치 스크린(100)과 터치 스크린 컨트롤러(200)를 포함할 수 있다.

터치 스크린 시스템(10)은 PC(personal computer), 전자 투표 기계 (electronic voting machine), 스마트 카, 전기 차(electric car), 오토모티브 시스템(automotive system), 또는 모바일 장치(mobile device)를 의미할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 터치 스크린(100)은 터치 스크린 패널을 의미할 수 있다.

상기 모바일 장치는 랩탑 컴퓨터, 이동 전화기, 스마트폰, 태블릿 PC, PDA (personal digital assistant), EDA(enterprise digital assistant), 디지털 스틸 카메라(digital still camera), 디지털 비디오 카메라(digital video camera), PMP (portable multimedia player), PND(personal navigation device 또는 portable navigation device), 휴대용 게임 콘솔(handheld game console), 모바일 인터넷 장치(mobile internet device(MID)), 웨어러블 컴퓨터, 사물 인터넷(Internet of Things(IoT)) 장치, 만물 인터넷(Internet of Everything(IoE)) 장치, 드론 (drone), 또는 e-북(e-book)으로 구현될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

터치 스크린(100)은 복수의 감지 요소들(sensing elements), 예컨대 용량성 (capacitive) 터치 센서들(TS)을 포함할 수 있다. 예컨대, 용량성 터치 센서들(TS) 각각은 상호 용량(mutual-capacitance)를 이용하는 터치 센서로 구현될 수 있다.

터치 스크린 컨트롤러(200)는 터치 스크린(100)에 포함된 용량성 터치 센서들(TS) 각각의 오프셋 커패시턴스(offset capacitance)를 제거할 수 있다. 상기 오프셋 커패시턴스는 하나 또는 그 이상의 용량성 터치 센서들(TS)에 의해 생성된 커패시턴스를 의미할 수 있다.

비록, 도 1에는 상호 용량성(mutual capacitive) 감지 방식을 사용하는 용량성 터치 스크린(100)이 예시적으로 도시되어 있으나, 본 발명의 기술적 사상에 따른 감지 요소(예컨대, 터치 센서)의 오프셋 커패시턴스를 제거하는 방법은 이에 한정되는 것은 아니다.

예컨대, 각 용량성 터치 센서(TS)는 각 터치(또는 각 터치 이벤트(touch event))를 감지하기 위해 각 감지 라인(SL1~SLn; n은 4 이상의 자연수)과, 각 구동 신호(TX1~TXm)를 전송하는 각 구동 라인(DL1~DLm; m은 4 이상의 자연수)에 연결될 수 있다. 라인은 전송 매체, 예컨대 금속 라인을 의미할 수 있다.

터치 스크린 컨트롤러(200)는 디스플레이 패널을 구동하는 디스플레이 드라이버 IC와 별개의 IC로 구현될 수도 있다. 실시 예들에 따라, 터치 스크린 컨트롤러(200)는 상기 디스플레이 드라이버 IC에 머지된(merged) 형태로 구현될 수 있다. 예컨대, 터치 스크린 컨트롤러(200)의 기능을 수행할 수 있는 터치 스크린 컨트롤러 블록과 디스플레이 드라이버 IC의 기능을 수행할 수 있는 디스플레이 드라이버 블록은 하나의 반도체 칩으로 구현될 수 있다.

터치 스크린 컨트롤러(200)는 복수의 감지 회로들(210-1~210-n), 선택 회로 (230), 아날로그-디지털 변환기(analog-to-digital converter(ADC); 235), 컨트롤 로직 회로(240), 및 메모리 장치(250)를 포함할 수 있다. 터치 스크린 컨트롤러 (200)는 구동 회로(260)를 더 포함할 수 있다.

터치 스크린 컨트롤러(200)는 채널(CH)을 통해 터치 스크린(100)에 연결될 수 있다. 예컨대, 터치 스크린 컨트롤러(200)에 포함된 각 핀(201-1~201-n)은 각 전송 매체를 통해 터치 스크린(100)에 배치된 각 감지 라인(SL1~SLn)에 연결될 수 있고, 터치 스크린 컨트롤러(200)에 포함된 각 핀(263-1~263-m)은 각 전송 매체를 통해 터치 스크린(100)에 배치된 각 구동 라인(DL1~DLm)에 연결될 수 있다.

복수의 감지 회로들(210-1~210-n) 각각의 구조와 작동은 동일 또는 유사하므로, 본 명세서에서는 제1감지 회로(210-1)의 구조와 동작이 대표적으로 설명될 것이다.

오프셋 제거시간(offset cancellation time)은 교정(calibration) 단계에서 각 용량성 터치 센서(TS)의 오프셋 커패시턴스를 제거하는 시간 또는 사용자의 터치를 처리하기 위해 용량성 터치 센서(TS)의 오프셋 커패시턴스를 제거하는 시간을 의미할 수 있다.

제1오프셋 제거시간 동안, 구동 회로(260)에 포함된 제1드라이버(261-1)가 제1구동 신호(TX1)를 제1구동 라인(DL1)으로 구동(또는 전송)하면, 제1구동 신호 (TX1)를 전송하는 제1구동 라인(DL1)에 접속된 용량성 터치 센서들(TS) 각각의 오프셋 커패시턴스에 해당하는 신호는 감지 라인들(SL1~SLn) 각각을 통해 복수의 감지 회로들(210-1~210-n) 각각으로 공급될 수 있다.

상기 제1오프셋 제거시간 동안, 복수의 감지 회로들(210-1~210-n) 각각은 제1구동 라인(DL1)에 의해 정의된 제1컬럼에 배치된 용량성 터치 센서들(TS) 각각의 오프셋 커패시턴스를 제거하는데 사용되는 제2출력 신호들(OUT2-1~OUT2-n) 각각을 생성할 수 있다.

선택 회로(230)는, 선택 신호들(SEL)에 응답하여, 제2출력 신호들(OUT2-1~OUT2-n) 각각을 ADC(235)로 순차적으로 출력할 수 있다. ADC(235)는 제2출력 신호들(OUT2-1~OUT2-n) 각각에 해당하는 출력 디지털 신호들(OCODE) 각각을 순차적으로 생성할 수 있다.

컨트롤 로직 회로(240)는 각 디지털 신호(CODE1~CODEn)를 생성할 수 있는 코드 생성기의 기능을 수행할 수 있다. 교정 동작(calibration operation) 동안, 컨트롤 로직 회로(240)는, 기준 디지털 신호(RCODE)와 각 제2출력 신호(OUT2-1~OUT2-n)에 해당하는 각 출력 디지털 신호(OCODE)가 동일해질 때까지, 각 디지털 신호 (CODE1~CODEn)를 변경할 수 있다. 본 명세서에서 디지털 신호는 복수의 비트들을 포함하고, 상기 복수의 비트들 각각은 로직 1(예컨대, 데이터 1 또는 하이 레벨) 또는 로직 0(예컨대, 데이터 1 또는 로우 레벨)으로 표현될 수 있다. 상기 디지털 신호는 복수의 비트들을 포함하는 디지털 코드를 의미할 수 있다.

예컨대, 컨트롤 로직 회로(240)는 기준 디지털 신호(RCODE)와 제2출력 신호 (OUT2-1)에 해당하는 출력 디지털 신호(OCODE)가 동일해질 때까지, 제1디지털 신호 (CODE1)를 변경할 수 있다. 또한, 컨트롤 로직 회로(240)는 기준 디지털 신호 (RCODE)와 제n출력 신호(OUT2-n)에 해당하는 출력 디지털 신호(OCODE)가 동일해질 때까지, 제n디지털 신호(CODEn)를 변경할 수 있다.

예컨대, 기준 디지털 신호(RCODE)는 출력 디지털 코드(OCODE)의 최대값의 절반에 해당할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 출력 디지털 코드 (OCODE)의 최대값이 십진수 2047에 해당하는 이진수로 표현될 때, 기준 디지털 코드(RCODE)는 십진수 1023에 해당하는 이진수로 표현될 수 있다.

교정 작동 동안, 컨트롤 로직 회로(240)는 기준 디지털 신호(RCODE)와 각 제2출력 신호(OUT2-1~OUT2-n)에 해당하는 각 출력 디지털 신호(OCODE)가 동일해할 때에 결정된 각 디지털 신호(CODE1~CODEn)를 각 감지 회로(210-1~210-n)로 출력하거나 메모리 장치(250)에 저장할 수 있다.

예컨대, 컨트롤 로직 회로(240)는 기준 디지털 신호(RCODE)와 제2출력 신호 (OUT2-1)에 해당하는 출력 디지털 신호(OCODE)가 동일해할 때에 결정된 제1디지털 신호(CODE1)를 감지 회로(210-1)로 출력하거나 메모리 장치(250)에 저장할 수 있다. 또한, 컨트롤 로직 회로(240)는 기준 디지털 신호(RCODE)와 제2출력 신호 (OUT2-n)에 해당하는 출력 디지털 신호(OCODE)가 동일해할 때에 결정된 제n디지털 신호(CODEn)를 감지 회로(210-n)로 출력하거나 메모리 장치(250)에 저장할 수 있다. 예컨대, 메모리 장치(250)는 SRAM(static random access memory)로 구현될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

제m오프셋 제거시간 동안, 구동 회로(260)에 포함된 제m드라이버(261-m)가 제m구동 신호(TXm)를 제m구동 라인(DLm)으로 구동(또는 전송)하면, 제m구동 신호 (TXm)를 전송하는 제m구동 라인(DLm)에 접속된 용량성 터치 센서들(TS) 각각의 오프셋 커패시턴스에 해당하는 신호는 감지 라인들(SL1~SLn) 각각을 통해 복수의 감지 회로들(210-1~210-n) 각각으로 공급될 수 있다.

상기 제m오프셋 제거시간 동안, 복수의 감지 회로들(210-1~210-n) 각각은 제m구동 라인(DLm)에 의해 정의된 제m컬럼에 배치된 용량성 터치 센서들(TS) 각각의 오프셋 커패시턴스를 제거하는데 사용되는 제2출력 신호들(OUT2-1~OUT2-n) 각각을 생성할 수 있다.

교정 동작 동안, 컨트롤 로직 회로(240)는, 기준 디지털 신호(RCODE)와 각 제2출력 신호(OUT2-1~OUT2-n)에 해당하는 각 출력 디지털 신호(OCODE)가 동일해질 때까지, 각 디지털 신호(CODE1~CODEn)를 변경할 수 있다. 예컨대, 컨트롤 로직 회로(240)는 기준 디지털 신호(RCODE)와 제2출력 신호 (OUT2-1)에 해당하는 출력 디지털 신호(OCODE)가 동일해질 때까지, 제1디지털 신호 (CODE1)를 변경할 수 있다. 또한, 컨트롤 로직 회로(240)는 기준 디지털 신호 (RCODE)와 제n출력 신호(OUT2-n)에 해당하는 출력 디지털 신호(OCODE)가 동일해질 때까지, 제n디지털 신호(CODEn)를 변경할 수 있다.

교정 작동 동안, 컨트롤 로직 회로(240)는 기준 디지털 신호(RCODE)와 각 제2출력 신호(OUT2-1~OUT2-n)에 해당하는 각 출력 디지털 신호(OCODE)가 동일해할 때에 결정된 각 디지털 신호(CODE1~CODEn)를 각 감지 회로(210-1~210-n)로 출력하거나 메모리 장치(250)에 저장할 수 있다. 예컨대, 컨트롤 로직 회로(240)는 기준 디지털 신호(RCODE)와 제2출력 신호(OUT2-1)에 해당하는 출력 디지털 신호(OCODE)가 동일해할 때에 결정된 제1디지털 신호(CODE1)를 감지 회로(210-1)로 출력하거나 메모리 장치(250)에 저장할 수 있다. 또한, 컨트롤 로직 회로(240)는 기준 디지털 신호(RCODE)와 제2출력 신호(OUT2-n)에 해당하는 출력 디지털 신호(OCODE)가 동일해할 때에 결정된 제n디지털 신호(CODEn)를 감지 회로(210-n)로 출력하거나 메모리 장치(250)에 저장할 수 있다.

각 구동 라인(DL1~DLm)으로 정의된 각 컬럼에 대한 각 오프셋 제거시간은 서로 중첩되지 않을 수 있다. 상기 각 오프셋 제거시간 동안, 각 구동 신호(TX1~TXm)는 각 감지 회로(210-1~210-n)에 포함된 필터의 감지 주기의 횟수와 동일한 구동 주기를 가질 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

선택 회로(230)는 선택 신호들(SEL)에 응답하여 동작하는 멀티플렉서 (multiplexer)로 구현될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 선택 회로 (230)는 선택 신호들(SEL)에 응답하여 감지 회로들(210-1~210-n)의 제2출력 신호들 (OUT2-1~OUT2-n) 각각의 출력 타이밍을 제어할 수 있다.

컨트롤 로직 회로(240)는 각 디지털 코드(CODE1~CODEn)를 생성할 수 있는 코드 생성기의 기능을 포함할 수 있다. 교정 작동(calibration operation) 동안, 컨트롤 로직 회로(240)는, 기준 디지털 신호(RCODE)와 터치 스크린(100)의 컬럼별로 출력된 각 제2출력 신호(OUT2-1~OUT2-n)에 해당하는 각 출력 디지털 신호(OCODE)가 동일해질 때까지, 각 디지털 코드(CODE1~CODEn)를 변경할 수 있다.

컨트롤 로직 회로(240)는 선택 신호들(SEL)을 생성할 수 있고, 구동 회로 (260)을 제어할 수 있는 제어 신호(CTRL)를 생성할 수 있다. 구동 회로(260)는, 제어 신호(CTRL)에 응답하여, 각 구동 신호(TX1~TXm)의 구동 주기의 횟수를 제어할 수 있다. 각 구동 신호(TX1~TXm)의 구동 주기마다 각 구동 신호(TX1~TXm)는 구동 펄스들을 포함할 수 있다.

구동 회로(260)는 복수의 드라이버들(261-1~261-m)을 포함할 수 있다. 복수의 드라이버들(261-1~261-m) 각각은 구동 핀들(263-1~263-m) 각각을 통해 구동 신호들(TX1~TXm) 각각은 구동 라인들(DL1~DLm) 각각으로 전송할 수 있다. 예컨대, 복수의 드라이버들(261-1~261-m) 각각은, 제어 신호(CTRL)에 응답하여, 각 구동 신호 (TX1~TXm)의 구동 주기의 횟수를 제어할 수 있다.

각 교정 동작 동안, 컨트롤 로직 회로(240)는 각 컬럼마다 배치된 용량성 터치 센서들(TS) 각각의 오프셋 커패시턴스를 제거하기 위한 각 디지털 신호 (CODE1~CODEn)를 생성하고, 각 디지털 신호(CODE1~CODEn)를 테이블(255) 형태로 메모리 장치(250)에 저장할 수 있다.

예컨대, 각 교정 동작 동안 또는 교정 동작이 완료된 후, 컨트롤 로직 회로 (240)는 터치 스크린 패널(100)에 포함된 용량성 터치 센서들(TS) 각각의 오프셋 커패시턴스를 제거하기 위한 각 디지털 신호(CODE1~CODEn)를 터치 스크린 컨트롤러 (200)의 외부에 배치된 불휘발성 메모리 장치, 예컨대 플래시-기반 메모리 장치에 저장할 수 있다. 예컨대, 플래시-기반 메모리 장치는 NAND-타입 플래시 메모리 장치 또는 NOR-타입 플래시 메모리 장치일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

교정 동작이 완료된 후(또는 터치 스크린 컨트롤러(200)가 판매된 후), 터치 스크린 시스템(10)에 포함된 터치 스크린 컨트롤러(200)가 부트(boot)될 때, 터치 스크린 컨트롤러(200)의 컨트롤 로직 회로(240)는 상기 불휘발성 메모리 장치에 저장된 터치 스크린 패널(100)에 포함된 용량성 터치 센서들(TS) 각각의 오프셋 커패시턴스를 제거하기 위한 각 디지털 신호(CODE1~CODEn)를 메모리 장치(250)로 로드(load)할 수 있다.

교정 동작이 완료된 후, 터치 스크린 패널(100)과 터치 스크린 컨트롤러 (200)를 포함하는 터치 스크린 시스템(10)이 부트된 후, 각 감지 회로(210-1~210-n)는 상기 불휘발성 메모리 장치로부터 메모리 장치(250)로 로드된 각 디지털 신호 (CODE1~CODEn)를 이용하여 터치 스크린 패널(100)에 포함된 모든 용량성 터치 센서들(TS) 각각의 오프셋 커패시턴스를 제거할 수 있다.

도 2는 도 1에 도시된 제1감지 회로와 이의 동작을 설명하는 도면이다. 도 1의 터치 스크린(100)에 배치된 터치 센서들(TS) 중에서 첫 번째 로우와 첫 번째 컬럼에 배치된 제1터치 센서(101)가 터치되었다고 가정한다.

도 2에서 CF는 사용자의 손가락이 제1터치 센서(101)의 위(on or above)에 배치된 투명 기판(103)에 터치되었을 때의 손가락 커패시턴스(finger capacitance)이고, CM은 제1터치 센서(101)와 터치 센서들(TS) 중에서 제1터치 센서(101) 주변의 터치 센서들 사이의 상호 커패시턴스(mutual capacitance)이고, RD는 구동 라인 (DL1)과 제1터치 센서(101) 사이의 저항값이고, CD는 구동 라인(DL1)과 제1터치 센서(101) 사이의 커패시턴스이고, RS는 제1터치 센서(101)와 제1감지 라인(SL1) 사이의 저항값이고, CS는 제1터치 센서(101)와 제1감지 라인(SL1) 사이의 커패시턴스이다.

제1감지 회로(210-1)는 제1비교기(310), 오프셋 커패시터 제거 회로(COFF), 및 필터(330)를 포함할 수 있다.

사용자의 손가락 또는 도전체가 제1터치 센서(101)의 위에 배치된 투명 기판 (103)에 터치되었을 때, 상기 터치에 의해 생성된 감지 신호와 노이즈는 제1핀 (201-1)을 통해 제1비교기(310)로 공급될 수 있다.

제1비교기(310)는 기준 신호와 상기 감지 신호를 서로 비교하고 제1출력 신호(OUT1)를 생성할 수 있다. 예컨대, 상기 기준 신호는 접지 전압일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 제1비교기(310)는 제1입력 단자(-)로 입력되는 상기 감지 신호와 제2입력 단자(+)로 입력되는 접지 전압을 비교하고, 제1비교기(310)의 출력 단자를 통해 비교 신호, 즉 제1출력 신호(OUT1)를 출력할 수 있다. 커패시터 (CF)는 제1입력 단자(-)와 제1비교기(310)의 상기 출력 단자 사이에 연결될 수 있다.

오프셋 커패시터 제거 회로(COFF)는 k-개의 커패시터들과 k-개의 스위치들을 포함할 수 있다. 상기 k-개의 커패시터들 각각의 커패시턴스(C~2^k-1C)는 가중된 값 (weighted value)을 가질 수 있다. 상기 k-개의 커패시터들 각각에 연결된 상기 k-개의 스위치들 각각은 제1디지털 신호(CODE1)에 포함된 k-비트들 각각에 기초하여 제1전압(VREF)을 공급하는 제1메탈 라인 또는 제2전압(GND)을 공급하는 제2메탈 라인에 연결될 수 있다. 제1전압(VREF)은 제2전압(GND)보다 높다. 오프셋 커패시터 제거 회로(COFF)는 제1감지 라인(SL1)에 연결된 터치 센서들(TS) 각각의 오프셋 커패시턴스를 서로 다른 제1디지털 신호(CODE1)를 이용하여 서로 다른 시간에 제거할 수 있다.

필터(330)는 감지 주기마다 제1출력 신호(OUT1)를 적분하고 적분 신호, 즉 제2출력 신호(OUT2)를 생성하여 출력할 수 있다.

도 3은 도 2에 도시된 필터의 회로도를 나타낸다. 도 3을 참조하면, 필터 (330)는 제1커패시터(C1), 제1스위치(331), 제2스위치(333), 제2비교기(335), 제2커패시터(C2), 및 리셋 스위치(337)를 포함할 수 있다. 필터(330)는 제1출력 신호 (OUT1)를 적분하는 적분기의 기능, 또는 제1출력 신호(OUT1)를 샘플링하고 홀드하는 수행할 수 있다.

제1커패시터(C1)는 제1비교기(310)의 출력 단자와 노드(ND) 사이에 연결되고, 제1스위치(331)는 노드(ND)와 접지(GND) 사이에 연결되고, 제2스위치(333)는 노드(ND)와 제2비교기(335)의 제1입력 단자(-) 사이에 연결되고, 제2커패시터(C2)는 제1입력 단자(-)와 제2비교기(335)의 출력 단자 사이에 연결되고, 리셋 스위치 (337)는 제2커패시터(C2)와 병렬로 연결된다.

제1스위치(331)는 제1스위치 신호(SW1)에 응답하여 노드(ND)와 접지(GND) 사이의 연결을 제어하고, 제2스위치(333)는 제2스위치 신호(SW2)에 응답하여 노드 (ND)와 제2비교기(335)의 제1입력 단자(-) 사이의 연결을 제어하고, 리셋 스위치 (337)는 리셋 신호(RST)에 응답하여 제2커패시터(C2)의 리셋을 제어할 수 있다. 예컨대, 제1스위치 신호(SW1)와 제2스위치 신호(SW2)는 넌-오버랩 구간을 갖는 상보 신호들일 수 있다.

도 4는 도 1에 도시된 제1감지 회로의 동작을 설명하는 플로우 차트이다. 도 1부터 도 4를 참조하면, 제1감지 회로(210-1)에 대한 교정 단계(또는 교정 동작)가 수행되고(S110), 오프셋 커패시턴스 제거 동작이 수행된다(S120). 실시 예들에 따라, 단계들(S110과 S120)은 동시에, 병렬적으로 또는 시간적으로 오버랩되어 수행될 수 있다. 실시 예들에 따라, 단계(S120)가 단계(S110)보다 먼저 수행될 수 있다. 실시 예들에 따라, 교정 단계가 미리 수행된 경우 상기 교정 단계는 생략될 수 있다.

상술한 바와 같이, 부팅에 의해 오프셋 커패시턴스 제거 동작이 완료된 후, 제1비교기(310)는 기준 신호와 감지 라인(SL1)으로부터 출력된 감지 신호를 수신하여 서로 비교하고 제1출력 신호(OUT1)를 생성할 수 있다. 필터(330)는 감지 주기(예컨대, 이전 프레임(previous frame)에 대해 결정된 감지 주기)마다 제1출력 신호(OUT1)를 적분하여 제2출력 신호(OUT2-1)를 생성할 수 있다. 선택 회로(230)는 선택 신호들(SEL)에 응답하여 제2출력 신호(OUT2-1)를 ADC(235)로 출력할 수 있다.

ADC(235)는 제2출력 신호(OUT2-1)를 출력 디지털 신호(OCODE)로 변환할 수 있다. 제어 로직 회로(240)는, 기준 디지털 신호(RCODE)와 ADC(230)로부터 출력된 디지털 신호(OCODE)에 기초하여, 노이즈의 발생 여부와 터치 이벤트의 발생 여부 중에서 적어도 하나를 판단하고, 판단의 결과에 기초하여 필터(330)의 감지 주기의 횟수를 조절할 수 있다.

상기 노이즈는 상기 터치 이벤트의 발생과 무관하게 발생할 수 있고, 상기 노이즈는 상기 터치 이벤트의 발생과 함께 발생할 수 있다.

제어 로직 회로(240)는, 기준 디지털 신호(RCODE)와 제2출력 신호(OUT2-1)에 해당하는 디지털 신호(OCODE)에 기초하여, 노이즈의 발생 여부를 판단할 수 있다 (S130).

상기 노이즈가 발생하지 않았을 때, 기준 디지털 신호(RCODE)와 제2출력 신호(OUT2-1)에 해당하는 디지털 신호(OCODE)는 서로 동일하다. 즉, 오프셋 커패시터 제거 회로(COFF)의 총 커패시턴스는 제1디지털 신호(CODE1)에 의해 조절 또는 결정되므로, 상기 노이즈가 발생하지 않았을 때 디지털 신호(OCODE)는 기준 디지털 신호(RCODE)와 서로 동일해야 한다.

그러나 상기 노이즈가 발생했을 때, 기준 디지털 신호(RCODE)와 제2출력 신호(OUT2-1)에 해당하는 디지털 신호(OCODE)는 서로 동일하지 않다. 여기서 동일한 완전동일 또는 오차 허용 범위 내에서 동일을 의미할 수 있고, 상기 오차 허용 범위는 터치 스크린 컨트롤러(240)의 제조자 또는 판매자에 의해 결정되고, 제어 로직 회로(240)에 의해 액세스 가능한 불휘발성 메모리 장치에 저장될 수 있다.

컨트롤러(240)는, 상기 노이즈가 발생했다고 판단될 때(S130의 YES), 필터 (330)의 감지 주기의 횟수(예컨대, 다음 프레임을 위한 감지 주기의 횟수)를 제2값으로 결정한다(S140). 따라서, 도 8에 도시된 바와 같이 다음 프레임에서 필터 (330)는 제2값만큼 샘플링 동작을 수행할 수 있다(S150).

제어 로직 회로(240), 즉 컨트롤러(240)는, 상기 노이즈가 발생하지 않았다고 판단될 때(S130의 NO), 필터(330)의 감지 주기의 횟수(예컨대, 다음 프레임을 위한 감지 주기의 횟수)를 제1값으로 결정한다(S145). 따라서, 도 6 또는 도 7에 도시된 바와 같이 다음 프레임에서 필터(330)는 제1값만큼 샘플링 동작을 수행할 수 있다(S155). 상기 제1값은 상기 제2값보다 더 작다.

상기 노이즈가 발생하지 않았다고 판단될 때(S130의 NO), 필터(330)는 제1값에 해당하는 감지 주기만큼 필터링 동작(예컨대, 적분 동작)을 수행하므로, 터치 스크린 컨트롤러(200)에서 소모되는 전력은 감소한다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 로우 노이즈와 하이 노이즈를 판단하는 과정을 나타낸다. 도 5를 참조하면, 노이즈가 발생하더라도 상기 노이즈에 해당하는 출력 디지털 신호(OCODE=CODEX)가 기준 값들(CODE-L과 CODE-H)로 정의된 원도우 (WINDOW) 내에 존재할 때, 컨트롤러(240)는 다음 프레임을 위한 필터(330)의 감지 주기의 횟수를 제1값으로 결정할 수 있다.

상기 제1값은 메모리 장치(250)에 저장되거나 컨트롤러(240)에 의해 실행되는 펌웨어에 의해 컨트롤러(240)에 의해 액세스 가능한 메모리 장치에 저장될 수 있다. 상기 메모리 장치는 컨트롤러(240)의 내부 또는 외부에 구현될 수 있다. 예컨대, 상기 메모리 장치는 캐시 또는 레지스터일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 컨트롤러(240)는 CPU 또는 프로세서로 구현될 수 있다.

상기 노이즈가 발생하여 상기 노이즈에 해당하는 출력 디지털 신호 (OCODE=CODEY 또는 CODEZ)가 원도우(WINDOW) 밖에 존재할 때, 컨트롤러(240)는 다음 프레임을 위한 필터(330)의 감지 주기의 횟수를 제2값으로 결정할 수 있다. 상기 제2값은 메모리 장치(250)에 저장되거나 컨트롤러(240)에 의해 실행되는 상기 펌웨어에 의해 컨트롤러(240)에 의해 액세스 가능한 상기 메모리 장치에 저장될 수 있다.

상위(upper) 기준 디지털 신호(CODE-H)는 기준 디지털 신호(RCODE)보다 크고 하위(lower) 기준 디지털 신호(CODE-L)는 기준 디지털 신호(RCODE)보다 작다. 상위 기준 디지털 신호(CODE-H)와 기준 디지털 신호(RCODE)의 제1차이는 기준 디지털 신호(RCODE)와 하위 기준 디지털 신호(CODE-L)의 제2차이는 서로 동일하거나 서로 다를 수 있다.

기준 디지털 신호(RCODE)는 출력 디지털 신호(OCODE)의 최소값(CODE-min)과 출력 디지털 신호(OCODE)의 최대값(CODE-max)의 평균값일 수 있으나, 기준 디지털 신호(RCODE)를 결정하는 방법은 다양하게 변경될 수 있다.

출력 디지털 신호(OCODE=CODEX)가 원도우(WINDOW) 내에 존재할 때, 노이즈는 로우 노이즈(low noise; LN) 또는 약한 노이즈라 하고, 출력 디지털 신호 (OCODE=CODEY 또는 CODEZ)가 원도우(WINDOW) 밖에 존재할 때, 노이즈는 하이 노이즈(high noise; HN) 또는 강한 노이즈라 한다.

로우 노이즈(LN)가 발생할 때, 컨트롤러(240)는 노이즈가 발생하지 않았다고 판단할 수 있다. 하이 노이즈(HN)가 발생할 때, 컨트롤러(240)는 노이즈가 발생했다고 판단할 수 있다.

도 6은 도 3에 도시된 필터의 감지 주기의 횟수가 제1값일 때, 도 1에 도시된 제1감지 회로의 동작을 설명하는 타이밍 도이다.

도 1부터 도 6을 참조하면, 이전 프레임에서 노이즈가 제1감지 회로(210-1)로 유입되지 않았다고 컨트롤러(240)에 의해 판단된 때, 또는 상기 이전 프레임에서 제1감지 회로(210-1)로 유입된 노이즈가 로우 노이즈일 때, 컨트롤러(240)는 현재 프레임을 위한 필터(330)의 감지 주기의 횟수를 제1값, 즉 1로 설정했다고 가정한다.

컨트롤러(240) 또는 컨트롤러(240)에서 실행되는 펌웨어는 이전 프레임에서 결정된 상기 제1값을 이용하여 현재 프레임을 위한 도 6에 도시된 리셋 신호(RST)와 스위치 신호들(SW1과 SW2)을 생성할 수 있다.

제1감지 주기(T1)를 수행하기 전에, 리셋 신호(RST)에 의해 필터(330)가 리셋된다. 리셋 신호(RST)가 하이 레벨로부터 로우 레벨로 천이(transition)함에 따라 리셋이 해제되면, 제1구동 주기(DT1)에서 제1구동 라인(DL1)으로 공급되는 제1구동 신호(TX1)에 의해 제1터치 센서(101)에 의해 감지된 감지 신호는 제1감지 라인(SL1)을 통해 주기적으로 제1감지 회로(210-1)로 공급된다.

도 6에 도시된 바와 같이, 제1구동 신호(TX1)는 스위치 신호들(SW1과 SW2)을 포함한다고 가정한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 제1스위치 신호(SW1)에 의해 동작 전압(VDD)이 RD로 번갈아 공급되고, 제2스위치 신호(SW2)에 의해 접지 전압이 상기 RD로 번갈아 공급된다.

제1구동 주기(DT1)에서 오실레이션(oscillation) 또는 토글링(toggling)하는 제1구동 신호(TX1)가 제1구동 라인(DL1)에 공급됨에 따라, 제1감지 주기(T1)에서 제1터치 센서(101)로부터 감지된 감지 신호는 제1감지 라인(SL1)과 제1핀(201-1)을 통해 제1비교기(310)로 주기적으로 공급된다.

제1감지 주기(T1)에서 제1비교기(310)는 스윙 폭(ΔV)을 갖는 제1출력 신호 (OUT1)를 필터(330)로 주기적으로 출력한다.

제1감지 주기(T1)에서 필터(330)는, 도 6에 도시된 파형들을 갖는 스위치 신호들(SW1과 SW2)에 따라 동작하는 스위치들(331과 333)을 이용하여, 제1비교기 (310)로부터 주기적으로 전송되는 제1출력 신호(OUT1)를 적분하고, 샘플링 시점 (Sampling)에서 샘플된 제1적분 신호(SIG1)를 제2출력 신호(OUT2-1)로서 출력한다.

ADC(235)는 제2출력 신호(OUT2-1=SIG1)를 출력 디지털 신호(OCODE)로 변환하고, 컨트롤러(240)는 출력 디지털 신호(OCODE)에 해당하는 데이터를 생성할 수 있다.

샘플링 시점(Sampling)이 지난 후, 활성화된 리셋 신호(RST)에 의해 리셋 스위치(337)가 온(on) 되므로, 제2커패시터(C2)에 적분된(또는 충전된) 전하들은 접지(GND)로 방전된다. 즉, 필터(330)는 리셋된다. 제1감지 주기(T1) 이후에, 스위치들(331과 333)은 모두 오프되므로, 스위치들(331과 333) 각각의 스위칭에 의한 전력 소모는 발생하지 않는다.

도 7은 도 3에 도시된 필터의 감지 주기의 횟수가 제1값일 때, 도 1에 도시된 제1감지 회로의 동작을 설명하는 타이밍 도이다. 샘플링 시점(Sampling)이 지난 후 도 6의 리셋 신호(RST)는 펄스 형태를 가지나, 샘플링 시점(Sampling)이 지난 후 도 7의 리셋 신호(RST)는 하이 레벨을 유지한다. 도 7에 도시된 바와 같이, 하이 레벨을 갖는 리셋 신호(RST)에 의해 리셋 스위치(337)가 온(on) 되므로, 제2커패시터(C2)에 적분된 전하들은 접지(GND)로 방전된다. 즉, 필터(330)는 리셋된다. 제1감지 주기(T1) 이후에, 스위치들(331과 333)은 모두 오프되므로, 스위치들(331과 333) 각각의 스위칭에 의한 전력 소모는 발생하지 않는다.

도 8은 도 3에 도시된 필터의 감지 주기의 횟수가 제2값일 때, 도 1에 도시된 제1감지 회로의 동작을 설명하는 타이밍 도이다.

도 1부터 도 5, 및 도 8을 참조하면, 이전 프레임에서 노이즈가 제1감지 회로(210-1)로 유입되었다고 컨트롤러(240)에 의해 판단된 때, 또는 상기 이전 프레임에서 제1감지 회로(210-1)로 유입된 노이즈가 하이 노이즈일 때, 컨트롤러(240)는 현재 프레임을 위한 필터(330)의 감지 주기의 횟수를 제2값으로 설정했다고 가정한다. 예컨대, 제2값은 3 이상의 자연수이다.

컨트롤러(240) 또는 컨트롤러(240)에서 실행되는 펌웨어는 이전 프레임에서 결정된 상기 제2값을 이용하여 현재 프레임을 위한 도 8에 도시된 리셋 신호(RST)와 스위치 신호들(SW1과 SW2)을 생성할 수 있다.

제1감지 주기(T1)를 수행하기 전에, 활성화된 리셋 신호(RST)에 의해 필터 (330)가 리셋된다. 리셋이 해제되면, 즉 리셋 신호(RST)가 하이 레벨로부터 로우 레벨로 천이하면, 제1구동 주기(DT1)에서 제1구동 라인(DL1)으로 공급되는 제1구동 신호(TX1)에 의해 터치 센서(101)에 의해 감지된 감지 신호는 제1감지 라인(SL1)을 통해 주기적으로 제1감지 회로(210-1)로 공급된다.

제1구동 주기(DT1)에서 오실레이션 또는 토글링하는 제1구동 신호(TX1)가 제1구동 라인(DL1)에 공급됨에 따라, 제1감지 주기(T1)에서 제1터치 센서(101)로부터 감지된 감지 신호는 제1감지 라인(SL1)과 제1핀(201-1)을 통해 제1비교기(310)로 주기적으로 공급된다.

제1감지 주기(T1)에서 필터(330)는, 도 8에 도시된 파형들을 갖는 스위치 신호들(SW1과 SW2)에 따라 동작하는 스위치들(331과 333)을 이용하여, 제1비교기 (310)로부터 주기적으로 전송되는 제1출력 신호들(OUT1)을 적분하고, 샘플링 시점 (Sampling)에서 샘플된 제1적분 신호(SIG1)를 제2출력 신호(OUT2-1)로서 출력한다. ADC(235)는 제2출력 신호(OUT2-1=SIG1)를 출력 디지털 신호(OCODE)로 변환하고, 컨트롤러(240)는 출력 디지털 신호(OCODE)에 해당하는 데이터를 생성할 수 있다.

샘플링 시점(Sampling)이 지난 후, 활성화된 리셋 신호(RST)에 의해 리셋 스위치(337)가 온(on) 되므로, 제2커패시터(C2)에 적분된 전하들은 접지(GND)로 방전된다. 즉, 필터(330)는 리셋된다.

제2구동 주기(DT2)에서 제1구동 라인(DL1)으로 공급되는 제1구동 신호(TX1)에 의해 터치 센서(101)에 의해 감지된 감지 신호는 제1감지 라인(SL1)을 통해 주기적으로 제1감지 회로(210-1)로 공급된다.

제2구동 주기(DT2)에서 오실레이션 또는 토글링하는 제1구동 신호(TX1)가 제1구동 라인(DL1)에 공급됨에 따라, 제2감지 주기(T2)에서 제1터치 센서(101)로부터 감지된 감지 신호는 제1감지 라인(SL1)과 제1핀(201-1)을 통해 제1비교기(310)로 주기적으로 공급된다.

제2감지 주기(T2)에서 제1비교기(310)는 스윙 폭(ΔV)을 갖는 제1출력 신호 (OUT1)를 필터(330)로 주기적으로 출력한다.

제2감지 주기(T2)에서 필터(330)는, 스위치 신호들(SW1과 SW2)에 따라 동작하는 스위치들(331과 333)을 이용하여, 제1비교기(310)로부터 주기적으로 전송되는 제1출력 신호(OUT1)를 적분하고, 샘플링 시점(Sampling)에서 샘플된 제2적분 신호 (SIG2)를 제2출력 신호(OUT2-1)로서 출력한다. ADC(235)는 제2출력 신호(OUT2-1=SIG2)를 출력 디지털 신호(OCODE)로 변환하고, 컨트롤러(240)는 출력 디지털 신호(OCODE)에 해당하는 데이터를 생성할 수 있다.

제n구동 주기(DTn)에서 제1구동 라인(DL1)으로 공급되는 제1구동 신호(TX1)에 의해 터치 센서(101)에 의해 감지된 감지 신호는 제1감지 라인(SL1)을 통해 주기적으로 제1감지 회로(210-1)로 공급된다.

제n구동 주기(DTn)에서 오실레이션 또는 토글링하는 제1구동 신호(TX1)가 제1구동 라인(DL1)에 공급됨에 따라, 제n감지 주기(Tn)에서 제1터치 센서(101)로부터 감지된 감지 신호는 제1감지 라인(SL1)과 제1핀(201-1)을 통해 제1비교기(310)로 주기적으로 공급된다.

제n감지 주기(Tn)에서 제1비교기(310)는 스윙 폭(ΔV)을 갖는 제1출력 신호 (OUT1)를 필터(330)로 주기적으로 출력한다. 각 감지 주기(T1~Tn)는 서로 동일하다.

제n감지 주기(Tn)에서 필터(330)는, 스위치 신호들(SW1과 SW2)에 따라 동작하는 스위치들(331과 333)을 이용하여, 제1비교기(310)로부터 주기적으로 전송되는 제1출력 신호(OUT1)를 적분하고, 샘플링 시점(Sampling)에서 샘플된 제n적분 신호 (SIGn)를 제2출력 신호(OUT2-1)로서 출력한다. ADC(235)는 제n출력 신호(OUT2-1=SIGn)를 출력 디지털 신호(OCODE)로 변환하고, 컨트롤러(240)는 출력 디지털 신호(OCODE)에 해당하는 데이터를 생성할 수 있다.

샘플링 시점(Sampling)이 지난 후, 활성화된 리셋 신호(RST)에 의해 리셋 스위치(337)가 온(on) 되므로, 제2커패시터(C2)에 적분된 전하들은 접지(GND)로 방전된다. 즉, 필터(330)는 리셋된다. 각 감지 주기(T1~Tn)에서 샘플링이 수행된 후, 필터(330)는 리셋된다. 도 6, 도 7, 또는 도 8에 도시된 바와 같이, 감지 주기의 횟수와 구동 주기의 횟수는 서로 동일하다.

도 6, 도 7, 및 도 8에 도시된 바와 같이, 감지 주기 횟수 제어를 위한 총 시간(TT)은 모두 동일하다고 가정한다. 따라서, 총 시간(TT)의 범위 내에서 도 6과 도 7에 도시된 바와 같이 감지 주기의 횟수는 1회로 결정될 수 있고, 도 8에 도시된 바와 같이 감지 주기의 횟수는 n회로 결정될 수 있다.

도 9는 도 3에 도시된 필터의 감지 주기의 횟수가 제1값일 때와 제2값일 때, 도 1에 도시된 제어 로직 회로의 동작과 동적 범위를 나타내는 개념도이다. 도 1부터 도 9를 참조하면, 노이즈가 로우 노이즈(LN)일 때, 컨트롤러(240)는 제1적분 신호(SIG1)에 해당하는 제1출력 디지털 신호(OCODE=DATA1)를 출력 데이터(DATA)로서 출력할 수 있다.

노이즈가 하이 노이즈(HN)일 때, 컨트롤러(240)는 제1감지 주기(T1)에서 생성된 제1적분 신호(SIG1)에 해당하는 제1출력 디지털 신호(OCODE=DATA1)를 메모리 장치(250) 또는 컨트롤러(240) 내부의 메모리 장치에 저장한다. 컨트롤러(240)는 제2감지 주기(T2)에서 생성된 제2적분 신호(SIG2)에 해당하는 제2출력 디지털 신호 (OCODE=DATA2)와 메모리 장치(250) 또는 컨트롤러(240) 내부의 메모리 장치에 저장된 제1출력 디지털 신호(OCODE=DATA1)를 누계하여 제1누계 디지털 신호(ADATA1)를 생성하고 제1누계 디지털 신호(ADATA1)를 메모리 장치(250) 또는 컨트롤러(240) 내부의 메모리 장치에 저장한다.

컨트롤러(240)는 제3감지 주기(T3)에서 생성된 제3적분 신호(SIG3)에 해당하는 제3출력 디지털 신호(OCODE=DATA3)와 메모리 장치(250) 또는 컨트롤러(240) 내부의 메모리 장치에 저장된 제1누계 디지털 신호(ADATA1)를 누계하고 제2누계 디지털 신호(ADATA2)를 메모리 장치(250) 또는 컨트롤러(240) 내부의 메모리 장치에 저장한다.

상술한 방법에 따라, 컨트롤러(240)는 각 감지 주기(T4~Tn)에서 생성된 각 적분 신호(SIG4~SIGn)에 해당하는 각 출력 디지털 신호(DATA4~DATAn)와 메모리 장치(250) 또는 컨트롤러(240) 내부의 메모리 장치에 저장된 각 누계 디지털 신호 (ADATA2~ADATAn)를 순차적으로 누계한다. 컨트롤러(240)는 최종 누계 디지털 신호 (ADATAn)를 감지 주기의 횟수(n)로 나누어 최종 디지털 신호를 계산하고, 상기 최종 디지털 신호를 출력 데이터(DATA)로서 출력할 수 있다.

도 9를 참조하여 설명한 바와 같이, 필터(300)는 각 감지 주기(T1~Tn)마다 리셋 신호(RST)에 의해 리셋되므로, 감지 주기(T1~Tn)마다 필터(330)의 제2커패시터(C2)에 저장된 전하들은 접지로 방전된다. 따라서, 필터(330)의 제2커패시터(C2)는 감지 주기(T1~Tn)마다 적분된 각 적분 신호(SIG1~SIGn)만을 저장한다.

따라서 모든 감지 주기들에서 적분된 적분 신호를 모두 적분하는 종래의 필터에 비하여, 본 발명의 실시 예에 따른 필터(300)는 감지 주기(T1~Tn)마다 적분된 적분 신호(SIG1~SIGn)만을 저장하므로, 필터(300)의 노이즈 마진은 증가하고 필터 (300)의 동작 동적 범위는 증가하는 효과가 있다.

도 10은 도 1에 도시된 제1감지 회로의 동작을 설명하는 플로우 차트이다. 도 1부터 도 10을 참조하면, 제1감지 회로(210-1)에 대한 교정 단계가 수행되고 (S210), 오프셋 커패시턴스 제거 동작이 수행된다(S220).

실시 예들에 따라, 단계들(S210과 S220)은 동시에, 병렬적으로 또는 시간적으로 오버랩되어 수행될 수 있다. 실시 예들에 따라, 단계(S220)가 단계(S210)보다 먼저 수행될 수 있다. 실시 예들에 따라, 교정 단계가 미리 수행된 경우, 상기 교정 단계는 생략될 수 있다.

상술한 바와 같이, 부팅에 의해 오프셋 커패시턴스 제거 동작이 완료된 후, 제1비교기(310)는 기준 신호와 감지 라인(SL1)으로부터 출력된 감지 신호를 수신하여 비교하고 제1출력 신호(OUT1)를 생성할 수 있다. 필터(330)는 감지 주기(예컨대, 이전 프레임에 대해 결정된 감지 주기)마다 제1출력 신호(OUT1)를 적분하여 제2출력 신호(OUT2-1)를 생성할 수 있다. 선택 회로(230)는 선택 신호들(SEL)에 응답하여 제2출력 신호(OUT2-1)를 ADC(235)로 출력할 수 있다.

ADC(235)는 제2출력 신호(OUT2-1)를 출력 디지털 신호(OCODE)로 변환할 수 있다. 제어 로직 회로(240)는 기준 디지털 신호(RCODE)와 ADC(230)로부터 출력된 디지털 신호(OCODE)에 기초하여 노이즈의 발생 여부와 터치 이벤트의 발생 여부 중에서 적어도 하나를 판단하고, 판단의 결과에 기초하여 필터(330)의 감지 주기의 횟수를 조절할 수 있다.

제어 로직 회로(240)는, 기준 디지털 신호(RCODE)와 제2출력 신호(OUT2-1)에 해당하는 디지털 신호(OCODE)에 기초하여, 터치 이벤트의 발생 여부를 판단할 수 있다(S230).

상기 터치 이벤트가 발생하지 않았을 때, 기준 디지털 신호(RCODE)와 제2출력 신호 (OUT2-1)에 해당하는 디지털 신호(OCODE)는 동일하다.

그러나 상기 터치 이벤트가 발생했을 때, 기준 디지털 신호(RCODE)와 제2출력 신호(OUT2-1)에 해당하는 디지털 신호(OCODE)는 서로 동일하지 않다.

컨트롤러(240)는, 상기 터치 이벤트가 발생했다고 판단될 때(S230의 YES), 필터(330)의 감지 주기의 횟수(예컨대, 다음 프레임을 위한 감지 주기의 횟수)를 제2값으로 결정한다(S240). 따라서, 다음 프레임에서 필터(330)는 제2값만큼 샘플링 동작을 수행할 수 있다(S250).

컨트롤러(240)는, 상기 터치 이벤트가 발생하지 않았다고 판단될 때(S230의 NO), 필터(330)의 감지 주기의 횟수(예컨대, 다음 프레임을 위한 감지 주기의 횟수)를 제1값으로 결정한다(S245). 따라서, 다음 프레임에서 필터(330)는 제1값만큼 샘플링 동작을 수행할 수 있다(S255). 상기 제1값은 상기 제2값보다 더 작다.

상기 터치 이벤트가 발생하지 않았다고 판단될 때(S230의 NO), 필터(330)는 제1값에 해당하는 감지 주기만큼 필터링 동작(예컨대, 적분 동작)을 수행하므로, 터치 스크린 컨트롤러(200)에서 소모되는 전력은 감소한다.

본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

10: 터치 스크린 시스템
100: 터치 스크린
200: 터치 스크린 컨트롤러
210-1~210-n: 감지 회로
230: 선택 회로
240: 제어 로직 회로
250: 메모리 장치
255: 테이블
310: 제1비교기
330: 필터
331: 제1스위치
333: 제2스위치
335: 제2비교기
337: 리셋 스위치

Claims

감지 라인과 구동 라인에 연결된 용량성 터치 센서들을 포함하는 용량성 터치 스크린을 제어하고 상기 용량성 터치 스크린의 터치 이벤트를 감지하는 터치 스크린 컨트롤러에 있어서,
기준 신호와 상기 감지 라인으로부터 출력된 감지 신호를 비교하고 제1출력 신호를 생성하는 제1비교기;
감지 주기마다 새롭게 생성된 상기 제1출력 신호를 적분하여 제2출력 신호를 생성하는 필터;
상기 감지 주기마다 상기 필터로부터 출력되는 상기 제2출력 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그-디지털 변환기; 및
상기 감지 주기마다 상기 아날로그-디지털 변환기로부터 출력되는 상기 디지털 신호를 누계하고, 누계된 디지털 신호를 상기 감지 주기의 횟수로 나누어 최종 디지털 신호를 생성하고, 기준 디지털 신호와 상기 최종 디지털 신호에 기초하여 노이즈의 발생 여부와 상기 터치 이벤트의 발생 여부 중에서 적어도 하나를 판단하고, 판단의 결과에 기초하여 상기 필터의 상기 감지 주기의 상기 횟수를 조절하는 컨트롤러를 포함하는 터치 스크린 컨트롤러.
제1항에 있어서, 상기 컨트롤러는,
상기 노이즈가 발생하지 않았다고 판단될 때 상기 감지 주기의 상기 횟수를 제1값으로 결정하고,
상기 노이즈가 발생했다고 판단될 때 상기 감지 주기의 상기 횟수를 제2값으로 결정하고,
상기 제1값은 상기 제2값보다 더 작은 터치 스크린 컨트롤러.
제1항에 있어서, 상기 컨트롤러는,
발생한 상기 노이즈가 기준 값들로 정의된 원도우 내에 존재할 때, 상기 감지 주기의 상기 횟수를 제1값으로 결정하고,
발생한 상기 노이즈가 상기 원도우 밖에 존재할 때, 상기 감지 주기의 상기 횟수를 제2값으로 결정하고,
상기 제1값은 상기 제2값보다 더 작은 터치 스크린 컨트롤러.
제1항에 있어서, 상기 컨트롤러는,
상기 터치 이벤트가 발생하지 않았다고 판단될 때 상기 감지 주기의 상기 횟수를 제1값으로 결정하고,
상기 터치 이벤트가 발생했다고 판단될 때 상기 감지 주기의 상기 횟수를 제2값으로 결정하고,
상기 제1값은 상기 제2값보다 더 작은 터치 스크린 컨트롤러.
제1항에 있어서,
상기 구동 라인으로 구동 주기마다 구동 펄스들을 전송하는 구동 회로를 더 포함하고,
상기 컨트롤러는 상기 판단의 결과에 기초하여 제어 신호를 상기 구동 회로로 출력하고,
상기 구동 회로는 상기 제어 신호에 응답하여 상기 구동 주기의 횟수를 조절하는 터치 스크린 컨트롤러.
제5항에 있어서,
상기 감지 주기의 상기 횟수는 상기 구동 주기의 상기 횟수와 서로 동일한 터치 스크린 컨트롤러.
제5항에 있어서, 상기 컨트롤러는,
발생한 상기 노이즈가 기준 값들로 정의된 원도우 내에 존재할 때, 상기 구동 주기의 상기 횟수를 제1값으로 설정하는 상기 제어 신호를 생성하고,
발생한 상기 노이즈가 상기 원도우 밖에 존재할 때, 상기 구동 주기의 상기 횟수를 제2값으로 설정하기 위한 상기 제어 신호를 생성하고,
상기 제1값은 상기 제2값보다 더 작은 터치 스크린 컨트롤러.
제1항에 있어서, 상기 필터는,
상기 제1비교기의 출력 단자에 연결된 제1단자를 포함하는 제1커패시터;
상기 제1커패시터의 제2단자와 접지 사이에 연결된 제1스위치;
제1입력 단자와 제2입력 단자를 포함하는 제2비교기;
상기 제2단자와 상기 제1입력 단자 사이에 연결된 제2스위치;
상기 제1입력 단자와 상기 제2비교기의 출력 단자 사이에 연결된 제2커패시터; 및
상기 제2커패시터와 병렬로 연결된 리셋 스위치를 포함하고,
상기 제1스위치, 상기 제2스위치, 및 상기 리셋 스위치 각각의 총 스위칭 회수는 상기 감지 주기의 상기 횟수에 따라 결정되는 터치 스크린 컨트롤러.
삭제
제1항에 있어서, 상기 컨트롤러는,
상기 기준 디지털 신호와 현재 프레임의 상기 디지털 신호에 기초하여 상기 노이즈의 발생 여부와 상기 터치 이벤트의 발생 여부 중에서 상기 적어도 하나를 판단하고, 상기 판단의 결과에 기초하여 다음 프레임을 위한 상기 감지 주기의 횟수를 조절하는 터치 스크린 컨트롤러.
감지 라인과 구동 라인에 연결된 용량성 터치 센서들을 포함하는 용량성 터치 스크린; 및
상기 용량성 터치 스크린에 전기적으로 연결되고, 상기 용량성 터치 스크린의 터치 이벤트를 감지하는 터치 스크린 컨트롤러를 포함하고,
상기 터치 스크린 컨트롤러는,
기준 신호와 상기 감지 라인으로부터 출력된 감지 신호를 비교하고 제1출력 신호를 생성하는 제1비교기;
감지 주기마다 새롭게 생성된 상기 제1출력 신호를 적분하여 제2출력 신호를 생성하는 필터;
상기 감지 주기마다 상기 필터로부터 출력되는 상기 제2출력 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그-디지털 변환기; 및
상기 감지 주기마다 상기 아날로그-디지털 변환기로부터 출력되는 상기 디지털 신호를 누계하고, 누계된 디지털 신호를 상기 감지 주기의 횟수로 나누어 최종 디지털 신호를 생성하고, 기준 디지털 신호와 상기 최종 디지털 신호에 기초하여 노이즈의 발생 여부와 상기 터치 이벤트의 발생 여부 중에서 적어도 하나를 판단하고, 판단의 결과에 기초하여 상기 필터의 상기 감지 주기의 상기 횟수를 조절하는 컨트롤러를 포함하는 터치 스크린 시스템.
제11항에 있어서, 상기 컨트롤러는,
상기 노이즈가 발생하지 않았다고 판단될 때 상기 감지 주기의 상기 횟수를 제1값으로 결정하고,
상기 노이즈가 발생했다고 판단될 때 상기 감지 주기의 상기 횟수를 제2값으로 결정하고,
상기 제1값은 상기 제2값보다 더 작은 터치 스크린 시스템.
제11항에 있어서, 상기 컨트롤러는,
발생한 상기 노이즈가 기준 값들로 정의된 원도우 내에 존재할 때, 상기 감지 주기의 상기 횟수를 제1값으로 결정하고,
발생한 상기 노이즈가 상기 원도우 밖에 존재할 때, 상기 감지 주기의 상기 횟수를 제2값으로 결정하고,
상기 제1값은 상기 제2값보다 더 작은 터치 스크린 시스템.
제11항에 있어서, 상기 컨트롤러는,
상기 터치 이벤트가 발생하지 않았다고 판단될 때 상기 감지 주기의 상기 횟수를 제1값으로 결정하고,
상기 터치 이벤트가 발생했다고 판단될 때 상기 감지 주기의 상기 횟수를 제2값으로 결정하고,
상기 제1값은 상기 제2값보다 더 작은 터치 스크린 시스템.
제11항에 있어서,
상기 구동 라인으로 구동 주기마다 구동 펄스들을 전송하는 구동 회로를 더 포함하고,
상기 컨트롤러는 상기 판단의 결과에 기초하여 제어 신호를 상기 구동 회로로 출력하고,
상기 구동 회로는 상기 제어 신호에 응답하여 상기 구동 주기의 횟수를 조절하는 터치 스크린 시스템.
제15항에 있어서, 상기 컨트롤러는,
발생한 상기 노이즈가 기준 값들로 정의된 원도우 내에 존재할 때, 상기 구동 주기의 상기 횟수를 제1값으로 설정하는 상기 제어 신호를 생성하고,
발생한 상기 노이즈가 상기 원도우 밖에 존재할 때, 상기 구동 주기의 상기 횟수를 제2값으로 설정하기 위한 상기 제어 신호를 생성하고,
상기 제1값은 상기 제2값보다 더 작은 터치 스크린 시스템.
제11항에 있어서, 상기 필터는,
상기 제1비교기의 출력 단자에 연결된 제1단자를 포함하는 제1커패시터;
상기 제1커패시터의 제2단자와 접지 사이에 연결된 제1스위치;
제1입력 단자와 제2입력 단자를 포함하는 제2비교기;
상기 제2단자와 상기 제1입력 단자 사이에 연결된 제2스위치;
상기 제1입력 단자와 상기 제2비교기의 출력 단자 사이에 연결된 제2커패시터; 및
상기 제2커패시터와 병렬로 연결된 리셋 스위치를 포함하고,
상기 제1스위치, 상기 제2스위치, 및 상기 리셋 스위치 각각의 총 스위칭 회수는 상기 감지 주기의 상기 횟수에 따라 결정되는 터치 스크린 시스템.
삭제
감지 라인과 구동 라인에 연결된 용량성 터치 센서들을 포함하는 용량성 터치 스크린; 및
상기 감지 라인과 상기 구동 라인을 통해 상기 용량성 터치 스크린에 연결되고, 상기 용량성 터치 스크린의 터치 이벤트를 감지하는 터치 스크린 컨트롤러를 포함하고,
상기 터치 스크린 컨트롤러는,
기준 신호와 현재 프레임의 제1감지 주기마다 상기 감지 라인으로부터 출력된 감지 신호를 비교하고 제1출력 신호를 생성하는 제1비교기;
상기 제1감지 주기마다 새롭게 생성된 상기 제1출력 신호를 적분하여 제2출력 신호를 생성하는 필터;
상기 현재 프레임의 제1구동 주기마다 상기 구동 라인으로 구동 펄스들을 전송하는 구동 회로;
상기 제1감지 주기마다 상기 필터로부터 출력되는 상기 제2출력 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그-디지털 변환기; 및
상기 제1감지 주기마다 상기 아날로그-디지털 변환기로부터 출력되는 디지털 신호를 누계하고, 누계된 디지털 신호를 상기 제1감지 주기의 횟수로 나누어 상기 현재 프레임의 최종 디지털 신호를 생성하고, 기준 디지털 신호와 상기 현재 프레임의 상기 최종 디지털 신호에 기초하여 노이즈의 발생 여부와 상기 터치 이벤트의 발생 여부 중에서 적어도 하나를 판단하고, 판단의 결과에 기초하여 다음 프레임의 제2감지 주기의 횟수와 상기 다음 프레임의 제2구동 주기의 횟수 중에서 적어도 하나를 조절하는 컨트롤러를 포함하는 터치 스크린 시스템.
제19항에 있어서, 상기 컨트롤러는,
발생한 상기 노이즈가 기준 값들로 정의된 원도우 내에 존재할 때, 상기 제2감지 주기의 상기 횟수를 제1값으로 결정하고,
발생한 상기 노이즈가 상기 원도우 밖에 존재할 때, 상기 제2감지 주기의 상기 횟수를 제2값으로 결정하고,
상기 제1값은 상기 제2값보다 더 작은 터치 스크린 시스템.