KR20070109360A - 터치 스크린 장치 및 이의 노이즈 제거 방법 - Google Patents

터치 스크린 장치 및 이의 노이즈 제거 방법 Download PDF

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KR20070109360A
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Abstract

본 발명의 터치 스크린 장치 및 이의 노이즈 제거 방법에 관한 것으로 터치 스크린에 포함된 센서로부터의 센서신호와 중첩된 오프셋 노이즈를 제거하여 SNR을 향상시킨 터치 스크린 장치 및 이의 노이즈 제거 방법을 제공하는 데 있다.
이를 위하여, 본 발명은 터치 스크린의 다수의 센서들로부터 입력된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 로우 데이터를 생성하는 단계와, 상기 로우 데이터를 프레임별로 정렬하는 단계와, 상기 프레임별로 정렬된 로우 테이터의 오프셋 노이즈를 제거하는 단계 및 이전 프레임과 현재 프레임의 상기 로우 데이터의 변화량을 비교하여 센서신호를 판단하는 단계를 포함하는 터치 스크린의 노이즈 제거 방법을 제공하고, 이러한 방법으로 신호처리되는 터치 스크린 장치를 제공한다.

Description

터치 스크린 장치 및 이의 노이즈 제거 방법{TOUCH SCREEN DEVICE AND NOISE ELIMINATION METHOD THEREOF}
도 1은 종래 터치 스크린 장치가 장착된 액정표시장치에서 센서신호에 영향을 미치는 요인들을 도시한 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 터치 스크린 장치의 센서에서 출력되는 신호를 정량적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린의 노이즈 제거 방법을 순차적으로 도시한 블로도이다.
도 4a 및 도 4b는 도 3에 도시된 터치 스크린의 노이즈 제거 방법에 따라 신호처리 전 후의 센서신호와 노이즈들 간의 SNR을 비교한 도면들이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린 장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.
<도면 부호의 간단한 설명>
10: 액정패널 20: 터치 스크린
30: 전원부 40: 증폭 및 아날로그-디지털 변환부
50: 디지털 신호처리부 60: 센서
100: 터치 스크린 200: 아날로그-디지털 변환부
300: 디지털 신호처리부
본 발명은 터치 스크린 장치 및 이의 노이즈 제거 방법에 관한 것으로, 구체적으로 오프셋 노이즈를 제거하여 센서신호의 SNR을 개선한 터치 스크린 장치 및 이의 노이즈 제거 방법이다.
터치 스크린 장치는 액정표시장치, OLED 등의 표시장치에 부착되어 사용자가 표시장치를 보면서 터치 스크린을 가압하여 컴퓨터에 미리 저장된 정보를 입력하는 주변장치이다.
일반적으로, 터치 스크린 장치는 터치 스크린과 터치 스크린에 형성된 다수의 센서와 센서로부터의 신호를 변환하고 처리하는 데이터 처리부를 포함한다. 여기서 센서로부터 공급되는 센서신호는 다양한 요인에 의해 외곡되어 결과적으로 표시장치에 오류를 발생시킨다.
도 1은 종래 액정표시장치에 사용되는 센서 및 센서 신호에 영향을 미치는 요소들을 도시한 블록도이고, 도 2는 도 1에 도시된 센서의 출력신호에 포함된 노이즈를 정성적으로 분해한 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 액정패널(10)의 상부면에는 터치 스크린(20)이 형 성된다. 그리고 터치 스크린(20)에 포함된 센서(60)와 센서(60)에 전원을 공급하는 전원부(30)와, 센서(60)로부터 입력된 신호를 증폭하고 증폭된 신호를 디지털 변환하는 증폭 및 아날로그-디지털 변환부(40) 및 증폭 및 아날로그-디지털 변환부(40)에서 공급된 센서신호를 처리하는 디지털 신호처리부(50)를 포함한다.
전원부(30)는 액정패널(10)을 구동하는 구동부(도시하지 않음)에 전원신호를 공급함과 아울러 센서(60) 및 증폭 및 아날로그-디지털 변환부(40)에 전원신호를 공급한다. 센서(60)는 터치 스크린(20)에 형성되어 외부의 입력을 감지하여 증폭 및 아날로그-디지털 변환부(40)에 공급한다. 증폭 및 아날로그-디지털 변환부(40)로 공급된 센서신호는 아날로그 형태의 신호로 공급되므로 이를 신호처리 하기 위하여 신호의 크기를 증폭하고, 증폭된 신호를 디지털 변환한다. 디지털 변환된 신호는 디지털 신호처리부(50)에서 신호처리가 된다. 이 때, 액정패널(10)에는 센서(60)의 신호에 영향을 미치는 다양한 성분들이 존재한다. 예를 들어, 게이트 라인 및 데이터 라인에 공급되는 게이트 및 데이터 구동신호와, 공통전극에 공급되는 공통전압과, 각각의 신호라인들 및 화소전극 사이의 커패시터 성분 및 저항 성분들이 센서신호에 영향을 미치게 된다. 여기서, 센서신호를 제외한 신호들은 모두 노이즈로 작용하여 신호검출시 오류를 발생시키는 원인이 된다.
액정패널(10) 상의 터치 스크린 및 센서가 형성되는 공간이 별도로 마련되지 못하기 때문에 노이즈 발생원인을 제공하는 요인들과 적어도 일정부분은 중첩되어 형성되므로 필연적으로 센서신호에 노이즈가 섞인다.
도 2를 참조하면, 센서(60)에서 출력된 센서신호는 검출신호에 노이즈가 더 해진다. 이때, 노이즈는 랜덤 노이즈와 오프셋 노이즈로 각각 분류할 수 있다. 랜덤노이즈는 열에 의해 발생되는 노이즈와, 액정패널의 각종 신호라인 및 커패시터 성분들에서 발생되는 노이즈 및 센서와 액정패널의 제작공정에서 편차에 의해 발생되는 노이즈들이다. 이러한 랜덤 노이즈는 발생빈도, 시간, 크기 및 방향들을 예측할 수 없다. 오프셋 노이즈는 전원부의 불완정성에서 발생하는 성분으로 발생빈도, 시간, 크기 및 방향들을 예측할 수는 없으나, 센서의 기준 전압 변동에 의해 평등하게 작용하므로 동일시간에 발생하는 오프셋 노이즈는 중첩되어도 제거되지 않는다.
이러한 센서신호와 이와 중첩된 노이즈들이 약 40㏈의 이득을 갖는 증폭기에 의해 증폭되면 센서신호와 노이즈들 모두 증폭된다. 신호와 노이즈의 비율을 통해 신호의 감도를 측정하기 위하여 신호대 잡음비(Sinal to Noise Ratio; 이하 'SNR'이라 함)를 계산한다. SNR은 수학식 1과 같이 표시할 수 있다.
Figure 112006032878323-PAT00001
수학식 1에서 Vs는 신호의 크기이고, Vn은 노이즈의 크기이다. 여기서, SNR이 양수이면 신호가 노이즈보다 크고, SNR이 음수이면 신호가 노이즈보다 작다. 따라서, 센서 신호는 0보다 커야하고, 적어도 임계치 이상이 되어야 한다. 한편, 수학식 1에서 Vs와 Vn이 동시에 커지게 되면 SNR은 더 작은수가 되어 노이즈를 증폭하지 않고, 신호만 증폭하여 SNR을 크게 할 필요가 있다. 그러나, 신호와 노이 즈는 서로 분리하기가 쉽지 않다. 이에 따라, 증폭된 신호의 SNR은 더욱 나빠지게 되어 신호처리시 노이즈를 센서신호로 인식하는 오류가 발생되는 문제가 있다.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 센서로부터의 센서신호에 중첩된 오프셋 노이즈를 제거하여 SNR을 향상시키는 터치 스크린 장치 및 이의 노이즈 제거 방법을 제공하는 데 있다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 터치 스크린의 다수의 센서들로부터 입력된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 로우 데이터를 생성하는 단계와, 상기 로우 데이터를 프레임별로 정렬하는 단계와, 상기 프레임별로 정렬된 로우 테이터의 오프셋 노이즈를 제거하는 단계 및
이전 프레임과 현재 프레임의 상기 로우 데이터의 변화량을 비교하여 센서신호를 판단하는 단계를 포함하는 터치 스크린의 노이즈 제거 방법을 제공한다.
여기서, 상기 로우 데이터는 상기 센서신호와, 오프셋 노이즈 및 랜덤 노이즈를 포함한다.
그리고 상기 로우 데이터를 프레임별로 정렬하는 단계는 상기 프레임 정렬된 로우 데이터들 중 필요한 데이터를 추출하기 위해 샘플링을 하는 단계를 더 포함한다.
또한, 상기 오프셋 노이즈를 제거하는 단계는 상기 임의의 시간에 출력된 임의의 센서의 프레임 데이터 값에서 상기 임의의 센서를 제외한 다른 센서들로부터 수신된 로우 데이터의 평균값인 오프셋 노이즈를 빼는 단계를 더 포함한다.
한편, 상기 오프셋 노이즈를 제거하는 단계 이후에 임의의 센서로부터 다른 시간에 따라 입력된 로우 데이터의 평균을 구해 랜덤 노이즈의 크기를 초기의 랜덤 노이즈 값보다 적어도 같게 하는 단계를 더 포함한다.
그리고 상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 다수의 센서를 포함하는 터치 스크린과, 상기 다수의 센서로부터 측정된 아날로그 데이터를 디지털 변환하여 로우 데이터를 생성하는 아날로그-디지털 변환부와, 상기 아날로그-디지털 변환부에서 생성된 로우 데이터를 프레임별로 정렬하고, 상기 프레임별로 정렬된 로우 테이터의 오프셋 노이즈를 제거하며, 이전 프레임과 현재 프레임의 상기 로우 데이터 신호의 변화량을 비교하여 센서신호를 판단하는 디지털 신호 처리부를 구비하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 장치를 제공한다.
여기서 상기 디지털 신호처리부는 임의의 센서로부터 다른 시간에 따라 입력된 로우 데이터의 평균을 구해 랜덤 노이즈의 크기를 초기의 랜덤 노이즈 값보다 적어도 같게 하는 것을 특징으로 한다.
상기 기술적 과제 외에 본 발명의 다른 기술적 과제 및 특징들은 첨부한 도면을 참조한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백히 드러나게 될 것이다.
이하, 도 3 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린 장치의 노이즈 제거 방법을 순차적으로 도시한 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 터치 스크린 장치의 노이즈 제거 방법은 터치 스크린의 다수의 센서들로부터 입력된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 로우 데이터를 생성하는 단계(S10)와, 로우 데이터를 프레임별로 정렬하는 단계(S20)와, 프레임별로 정렬된 로우 테이터의 오프셋 노이즈를 제거하는 단계(S30) 및 이전 프레임과 현재 프레임의 로우 데이터의 변화량을 비교하여 센서신호를 판단하는 단계(S40)를 포함한다.
구체적으로, 터치 스크린 장치의 다수의 센서를 포함하는 센서부에서 공급된 신호는 센서신호와, 오프셋 노이즈 및 랜덤 노이즈를 포함한다.
오프셋 노이즈는 센서에 전원을 공급하는 전원부의 불완전성에서 발생하는 성분으로 발생빈도, 시간, 크기 및 방향들을 예측할 수는 없으나, 단위 프레임 동안에는 그 크기를 대략적으로 측정할 수 있다. 랜덤 노이즈는 열에 의해 발생되는 노이즈와, 표시패널의 각종 신호라인 및 커패시터 성분들에서 발생되는 간섭 노이즈 및 센서와 액정패널의 제작공정에서 편차에 의해 발생되는 노이즈들이다. 이러한 노이즈들 중 발생빈도, 시간, 크기 및 방향들을 예측할 수 없는 신호들이다.
여기서, 센서에서 공급되는 신호는 상술한 센서신호, 오프셋 신호 및 랜덤 신호들이 중첩되어 아날로그 형태의 신호로 아날로그-디지털 변환부로 공급된다. 아날로그-디지털 변환부로 공급된 아날로그 신호는 센서에서 검출된 신호의 레벨을 더 크게 하기 위하여 증폭기를 통해 증폭되며 증폭된 신호는 디지털 변환된다. 즉, 아날로그-디지털 변환부로 입력된 아날로그 신호는 샘플링 레이트(Sampling Rate)에 따라 샘플링된 후 양자화 과정을 거쳐 디지털 변환된다. 여기서, 디지털 변환된 신호는 사용자의 터치로 인하여 임의의 시간에 임의의 센서로부터 검출된 신호는 그 시간 정보 및 그 위치 정보를 모두 포함한다. 그리고 터치가 일어나지 않은 센서들로부터도 신호가 공급된다. 즉, 터치 스크린 장치의 전원이 턴온 되면 터치 스크린의 센서는 상술한 오프셋 노이즈와 랜덤 노이즈가 중첩된 신호를 계속 공급하게 된다. 여기서, 센서들로부터 공급되는 신호는 일정한 시간 동안 데이터들이 전송되어 프레임 단위를 갖는다. 검출된 센서의 시간 및 위치 정보를 포함하고 디지털 변환된 로우 데이터는 데이터 신호처리부에 공급된다.
다음으로, 디지털 신호처리부는 입력된 로우 데이터를 프레임별로 정렬한다. 여기서 프레임은 서로 다른 위치 정보를 갖는 각각의 센서들로 공급되는 신호는 센싱 프레임을 통해 동시간에 처리된다. 이를 위해, 로우 데이터는 센싱 프레임별로 정렬된다.
여기서, 프레임별로 정렬된 로우 데이터는 이들 중 필요한 정보를 갖는 로우 데이터만을 추출하기 위해 셈플링을 하는 단계를 더 포함한다. 즉, 다수의 프레임들에 있는 모든 데이터들 중 중요한 데이터와 중요하지 않은 데이터가 있으므로, 중요한 데이터들만을 추출하여 샘플링하게 되면 데이터 추출 또는 데이터 비교시 그 시간이 절약된다. 여기서 샘플링 레이트는 프레임의 중요도에 따라 결정되며 최대 샘플링 레이트로 샘플링된다.
다음으로, 프레임별로 정렬된 로우 데이터의 오프셋 노이즈를 제거한다. 여기서, 오프셋 노이즈를 제거하기 위해서는 오프셋 노이즈를 로우 데이터에서 추출하여 추출된 오프셋 노이즈를 제거하는 방법을 사용한다. 즉, 오프셋 노이즈는 임의의 프레임에 입력된 로우 데이터의 평균값이므로 각각의 시간동안의 로우 데이터에서 오프셋 노이즈 값을 빼주면 된다. 예를 들어, 다수의 센싱 프레임동안 사용자가 터치 스크린에 입력하는 시간은 불연속적이므로 연속적으로 입력된 데이터 즉, 오프셋 노이즈와 랜덤 노이즈를 시간에 대해 적분하여 평균을 취하고, 계산된 평균값을 프레임 데이터 전체에서 빼준다. 이를 통해, 로우 데이터에서는 오프셋 노이즈가 제거된다.
여기서, 오프셋 노이즈가 제거된 로우 데이터는 센서신호와 랜덤 노이즈만 남게된다. 이때, 랜덤 노이즈는 시간에 따라 점점 증가하기 때문에 랜덤 노이즈의 크기를 낮게 유지해야 하므로, 랜덤 노이즈를 낮게 하는 단계를 더 포함한다.
랜덤 노이즈는 일반적으로 신호를 중첩시키면 제거되므로, 동일한 센서에서 시간에 따라 공급되는 신호들을 중첩하여 평균을 취하면 간단히 제거된다.
다음으로, 이전 프레임과 현재 프레임의 로우 데이터의 변화량을 비교하여 센서신호를 검출한다. 로우 데이터는 오프셋 데이터가 제거되었으므로 센서신호와 랜덤 노이즈 성분만으로 이루진다. 이때, 현재 프레임의 랜덤 노이즈와 센서신호의 비율은 이전 프레임에서 또는 다음 프레임에서도 동일하지 않기 때문에 현재 프레임과 이전 프레임의 로우 데이터를 비교한다. 예를 들어, 이전 프레임에서 센서신호의 크기가 5㎷이고, 랜덤 노이즈의 크기가 0.1㎷이라 가정하고, 현재 프레임에 서 센서신호의 크기가 10㎷이고, 랜덤 노이즈의 크기가 1㎷라 하면, 각각의 SNR은 수학식 1을 통해 계산된 바와 같이, 약 34㏈와 20㏈이다. 계산된 값에서 알 수 있듯이 신호와 노이즈의 크기의 차가 크더라고 SNR이 작으므로 신호의 감도는 더 낮다 할 수 있다. 따라서, 랜덤 노이즈의 크기의 변화량을 통해 이전 프레임과 현재 프레임의 노이즈 레벨을 비교하고 노이즈 레벨이 현재 프레임에서 더 클경우 이전프레임의 렌덤 노이즈 값을 빼서 로우 데이터 신호의 크기를 줄인다. 여기서, 로우 데이터의 크기가 전체적으로 작아지더라도 SNR은 증가하게 되어 신호의 감도가 좋아진다.
도 4a 및 도 4b는 도 3에 도시된 노이즈 제거방에 따라 오프셋 노이즈를 제거하기 전과 후를 비교하여 설명한 도면이다. 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 동일한 프레임에서 측정된 신호대 잡음비가 오프셋 노이즈가 제거된 후일 때 더 큼을 알 수 있다. 즉, 오프셋 노이즈가 제거되기 전에 SNR은 4.9이고, 오프셋 노이즈가 제거된 후의 SNR은 9.5이다. 따라서 SNR이 증가함을 알 수 있다. 또한, 센서신호의 크기를 비교하면 오프셋 노이즈가 제거되기 전에 SNR이 측정된 지점에서의 센서신호의 크기는 64mV 였으나, 오프셋 노이즈가 제거된 후에는 동일 지점에서 측정된 센서신호의 크기가 58mV 임을 알 수 있다. 이를 통해, 센서신호의 크기를 작게 하여도 노이즈가 제거되어 SNR이 더 크기때문에 공급되는 센서신호의 크기를 작게 하여도 무방하다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 터치 스크린 장치를 계략적으로 도시한 블록도이다.
도 5을 참조하면, 다수의 센서를 포함하는 터치 스크린(100)과, 다수의 센서로부터 측정된 아날로그 데이터를 디지털 변환하여 로우 데이터를 생성하는 아날로그-디지털 변환부(200) 및 아날로그-디지털 변환부(200)에서 생성된 로우 데이터를 프레임별로 정렬하고, 프레임별로 정렬된 로우 테이터의 오프셋 노이즈를 제거하며, 이전 프레임과 현재 프레임의 로우 데이터 신호의 변화량을 비교하여 센서신호를 판단하는 디지털 신호 처리부(300)를 구비한다.
구체적으로, 표시패널의 상부에는 터치 스크린(100)이 부착된다. 터치 스크린(100)은 표시패널의 상부면에 투명한 상부 및 하부 전극과, 상부 및 하부 전극이 서로 일정 공간을 갖도록 두 기판 사이에 스페이서가 형성된다. 상부 전극에는 보호 필름이 더 형성되며 필름에 손가락 또는 펜과 같은 소정의 입력 수단으로 눌러 두 기판이 접촉하게 되면, 상부 전극 및 하부 전극이 상호 통전되고, 그 위치 좌표를 다수의 센서를 통해 전송한다. 여기서, 센서에 공급되는 전원부를 더 구비하여 터치 스크린의 센서에 전원을 공급한다. 전원부의 불완전성에 의해 센서신호에는 오프셋 노이즈가 포함된다. 따라서, 터치 스크린에서 공급된 센서 정보 신호는 센서신호와, 오프셋 노이즈 및 랜덤 노이즈가 중첩된 아날로그 신호이다.
센서로부터 공급된 아날로그 신호는 아날로그-디지털 컨버터에서 디지털 변환된다. 여기서 아날로그 신호는 그 신호의 크기를 더 크게 하기 위해 증폭기를 통해 증폭된다. 증폭된 아날로그 신호는 노이즈들도 같이 증폭되므로 SNR이 낮아진다. 이렇게 증폭된 신호는 디지털 변환되어 디지털 신호처리부(300)에 전송된다.
디지털 신호처리부(300)로 전송된 로우 데이터는 오프셋 신호가 제거되고 랜덤 노이즈가 더 낮아져 SNR이 향상된다. 즉, 디지털 신호처리부(300)로 공급된 로우 데이터는 프레임별로 정렬되고, 정렬된 프레임의 로우 데이터의 평균값을 로우 데이터에서 빼 오프셋 노이즈를 제거한다. 그 구체적인 방법은 위에서 설명하였으므로 생략한다. 오프셋 노이즈가 제거된 로우 데이터는 랜덤 노이즈의 크기를 작게 한다. 그리고 랜덤 노이즈가 작아진 로우 데이터의 시간에 따른 변화량을 국부적인 영역에서 제한하여 센서신호를 판단한다.
이러한 센서신호는 SNR이 도 4b에 도시된 바와 같이, 향상되어 센서에서 공급되는 신호의 크기가 작아도 검출이 용이하다. 즉, 신호처리를 위한 센서신호의 문턱전압이 랜덤 노이즈의 최대값으로 정의되어 낮은 크기의 센서신호가 입력되어도, 센서는 더욱 정교하게 동작하게 된다.
또한, 센서로부터 공급되는 아날로그 신호를 증폭하는 증폭기의 이득이 작은 것을 사용하여도 무방하므로 비용을 절감할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 터치 스크린 장치 및 이의 노이즈 제거 방법은 디지털 변환된 로우 데이터에서 오프셋 노이즈를 추출하여 이를 제거함으로써 센서신호의 SNR을 개선할 수 있다. 이를 통해 터치 스크린의 센서에서 공급되는 신호의 크기가 작아도 신호를 수신할 수 있다.
이상에서 상술한 본 발명은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다 할 것이다. 따라서 본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정하지 않고 청구범위에 의해 그 권리가 정해져야 할 것이다.

Claims (7)

  1. 터치 스크린의 다수의 센서들로부터 입력된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 로우 데이터를 생성하는 단계와;
    상기 로우 데이터를 프레임별로 정렬하는 단계와;
    상기 프레임별로 정렬된 로우 테이터의 오프셋 노이즈를 제거하는 단계; 및
    이전 프레임과 현재 프레임의 상기 로우 데이터의 변화량을 비교하여 센서신호를 판단하는 단계를 포함하는 터치 스크린의 노이즈 제거 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 로우 데이터는
    상기 센서신호와, 오프셋 노이즈 및 랜덤 노이즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치스크린의 노이즈 제거 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 로우 데이터를 프레임별로 정렬하는 단계는
    상기 프레임 정렬된 로우 데이터들 중 필요한 데이터를 추출하기 위해 샘플링을 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 노이즈 제거 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 오프셋 노이즈를 제거하는 단계는
    상기 임의의 시간에 출력된 임의의 센서의 프레임 데이터 값에서 상기 임의의 센서를 제외한 다른 센서들로부터 수신된 로우 데이터의 평균값인 오프셋 노이즈를 빼는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 노이즈 제거방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 오프셋 노이즈를 제거하는 단계 이후에,
    임의의 센서로부터 다른 시간에 따라 입력된 로우 데이터의 평균을 구해 랜덤 노이즈의 크기를 초기의 랜덤 노이즈 값보다 적어도 같게 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 장치의 노이즈 제거방법.
  6. 다수의 센서를 포함하는 터치 스크린과;
    상기 다수의 센서로부터 측정된 아날로그 데이터를 디지털 변환하여 로우 데이터를 생성하는 아날로그-디지털 변환부와;
    상기 아날로그-디지털 변환부에서 생성된 로우 데이터를 프레임별로 정렬하고, 상기 프레임별로 정렬된 로우 테이터의 오프셋 노이즈를 제거하며, 이전 프레임과 현재 프레임의 상기 로우 데이터 신호의 변화량을 비교하여 센서신호를 판단하는 디지털 신호 처리부를 구비하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 디지털 신호처리부는
    임의의 센서로부터 다른 시간에 따라 입력된 로우 데이터의 평균을 구해 랜덤 노이즈의 크기를 초기의 랜덤 노이즈 값보다 적어도 같게 하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 장치.
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Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101391017B1 (ko) * 2011-07-28 2014-04-30 가부시키가이샤 재팬 디스프레이 터치 패널
KR20140075907A (ko) * 2012-12-11 2014-06-20 엘지디스플레이 주식회사 터치 센싱 시스템과 그 노이즈 제거 방법
CN103885657A (zh) * 2012-12-21 2014-06-25 乐金显示有限公司 补偿基准数据的方法和使用该方法的触摸屏设备
KR20140094165A (ko) * 2013-01-21 2014-07-30 엘지디스플레이 주식회사 터치 센서를 갖는 전자장치와 이의 구동 방법
KR20140098282A (ko) * 2013-01-30 2014-08-08 엘지디스플레이 주식회사 터치 인식 장치 및 터치 인식 방법
KR101526168B1 (ko) * 2014-10-23 2015-06-08 (주)이미지스테크놀로지 정전용량 터치 센서에서 효과적인 노이즈 제거 방법 및 이를 이용한 터치스크린 장치
KR101531841B1 (ko) * 2014-10-23 2015-06-29 (주)이미지스테크놀로지 정전용량 터치센서에서 효과적인 노이즈 레벨 측정 방법 및 노이즈 레벨 측정 모듈
KR20150073363A (ko) * 2013-12-23 2015-07-01 엘지디스플레이 주식회사 표시장치 및 그 구동방법
KR20160094526A (ko) * 2015-01-30 2016-08-10 엘지디스플레이 주식회사 표시장치
US9417741B2 (en) 2013-02-13 2016-08-16 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Capacitance sensing apparatus and touchscreen apparatus
CN106293184A (zh) * 2015-06-03 2017-01-04 小米科技有限责任公司 可侧边触控的终端及其触控方法
US10042482B2 (en) 2008-10-30 2018-08-07 Samsung Electronics Co., Ltd. Touch controller having increased sensing sensitivity, and display driving circuit and display device and system having the touch controller
KR20200141782A (ko) * 2019-06-11 2020-12-21 엘지디스플레이 주식회사 터치 구동 회로, 터치 컨트롤러 및 터치 디스플레이 장치

Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090174676A1 (en) * 2008-01-04 2009-07-09 Apple Inc. Motion component dominance factors for motion locking of touch sensor data
US8810542B2 (en) * 2008-09-10 2014-08-19 Apple Inc. Correction of parasitic capacitance effect in touch sensor panels
US8384678B2 (en) * 2008-10-20 2013-02-26 Lg Display Co. Ltd. Touch sensing device and method for correcting output thereof
US8605037B2 (en) * 2008-10-21 2013-12-10 Atmel Corporation Noise reduction in capacitive touch sensors
US8922521B2 (en) 2009-02-02 2014-12-30 Apple Inc. Switching circuitry for touch sensitive display
US8593410B2 (en) 2009-04-10 2013-11-26 Apple Inc. Touch sensor panel design
US8542202B2 (en) * 2009-12-31 2013-09-24 Motorola Mobility Llc Electronic device and method for determining a touch input applied to a capacitive touch panel system incorporated therein
JP5523191B2 (ja) * 2010-04-30 2014-06-18 株式会社ジャパンディスプレイ タッチ検出機能付き表示装置
US20120013565A1 (en) 2010-07-16 2012-01-19 Perceptive Pixel Inc. Techniques for Locally Improving Signal to Noise in a Capacitive Touch Sensor
US9965104B2 (en) * 2011-01-19 2018-05-08 Synaptics Incorporated Device and method for interference avoidance in an input device
CN102707821B (zh) * 2011-03-28 2015-04-22 深圳市汇顶科技股份有限公司 触摸检测装置的降噪处理方法及系统
TW201333787A (zh) 2011-10-11 2013-08-16 Flatfrog Lab Ab 觸控系統中改良的多點觸控偵測
KR20130063131A (ko) * 2011-12-06 2013-06-14 삼성전자주식회사 터치 감지 파라미터 설정 방법 및 장치
US9329723B2 (en) 2012-04-16 2016-05-03 Apple Inc. Reconstruction of original touch image from differential touch image
US9310457B2 (en) 2013-03-13 2016-04-12 Synaptics Incorporated Baseline management for sensing device
US9035906B2 (en) 2013-03-13 2015-05-19 Synaptics Incorporated Proximity sensing
US9811213B2 (en) 2013-03-15 2017-11-07 Synaptics Incorporated Systems and methods for input device noise mitigation via a touch buffer
US9886141B2 (en) 2013-08-16 2018-02-06 Apple Inc. Mutual and self capacitance touch measurements in touch panel
KR102098878B1 (ko) * 2013-09-03 2020-04-08 엘지디스플레이 주식회사 터치 센서를 갖는 전자장치와 이의 구동 방법
WO2015178920A1 (en) 2014-05-22 2015-11-26 Onamp Research Llc Panel bootstrapping architectures for in-cell self-capacitance
US10289251B2 (en) 2014-06-27 2019-05-14 Apple Inc. Reducing floating ground effects in pixelated self-capacitance touch screens
US9880655B2 (en) 2014-09-02 2018-01-30 Apple Inc. Method of disambiguating water from a finger touch on a touch sensor panel
EP3175330B1 (en) 2014-09-22 2022-04-20 Apple Inc. Ungrounded user signal compensation for pixelated self-capacitance touch sensor panel
WO2016069642A1 (en) 2014-10-27 2016-05-06 Pylemta Management Llc Pixelated self-capacitance water rejection
CN111610890A (zh) 2015-02-02 2020-09-01 苹果公司 柔性自电容和互电容触摸感测系统架构
US10488992B2 (en) 2015-03-10 2019-11-26 Apple Inc. Multi-chip touch architecture for scalability
CN106293283B (zh) * 2015-06-05 2020-02-07 小米科技有限责任公司 按键触发方法、装置及终端
US10365773B2 (en) 2015-09-30 2019-07-30 Apple Inc. Flexible scan plan using coarse mutual capacitance and fully-guarded measurements
AU2017208277B2 (en) 2016-09-06 2018-12-20 Apple Inc. Back of cover touch sensors
US10642418B2 (en) 2017-04-20 2020-05-05 Apple Inc. Finger tracking in wet environment
KR102139808B1 (ko) * 2018-03-28 2020-07-31 주식회사 하이딥 복수 채널을 구성하는 압력 센서, 이를 포함하는 터치 입력 장치 및 이를 이용한 압력 검출 방법
US11157109B1 (en) 2019-09-06 2021-10-26 Apple Inc. Touch sensing with water rejection
US11662867B1 (en) 2020-05-30 2023-05-30 Apple Inc. Hover detection on a touch sensor panel

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10042482B2 (en) 2008-10-30 2018-08-07 Samsung Electronics Co., Ltd. Touch controller having increased sensing sensitivity, and display driving circuit and display device and system having the touch controller
US10768760B2 (en) 2008-10-30 2020-09-08 Samsung Electronics Co., Ltd. Touch controller having increased sensing sensitivity, and display driving circuit and display device and system having the touch controller
US10649591B2 (en) 2008-10-30 2020-05-12 Samsung Electronics Co., Ltd. Touch controller having increased sensing sensitivity, and display driving circuit and display device and system having the touch controller
US10254903B2 (en) 2008-10-30 2019-04-09 Samsung Electronics Co., Ltd. Touch controller having increased sensing sensitivity, and display driving circuit and display device and system having the touch controller
KR101391017B1 (ko) * 2011-07-28 2014-04-30 가부시키가이샤 재팬 디스프레이 터치 패널
US9069424B2 (en) 2011-07-28 2015-06-30 Japan Display Inc. Touch panel
KR20140075907A (ko) * 2012-12-11 2014-06-20 엘지디스플레이 주식회사 터치 센싱 시스템과 그 노이즈 제거 방법
CN103885657A (zh) * 2012-12-21 2014-06-25 乐金显示有限公司 补偿基准数据的方法和使用该方法的触摸屏设备
KR20140081420A (ko) * 2012-12-21 2014-07-01 엘지디스플레이 주식회사 기준 데이터 보정방법과 이를 이용한 터치 스크린 장치
KR20140094165A (ko) * 2013-01-21 2014-07-30 엘지디스플레이 주식회사 터치 센서를 갖는 전자장치와 이의 구동 방법
KR20140098282A (ko) * 2013-01-30 2014-08-08 엘지디스플레이 주식회사 터치 인식 장치 및 터치 인식 방법
US9417741B2 (en) 2013-02-13 2016-08-16 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Capacitance sensing apparatus and touchscreen apparatus
KR20150073363A (ko) * 2013-12-23 2015-07-01 엘지디스플레이 주식회사 표시장치 및 그 구동방법
KR101531841B1 (ko) * 2014-10-23 2015-06-29 (주)이미지스테크놀로지 정전용량 터치센서에서 효과적인 노이즈 레벨 측정 방법 및 노이즈 레벨 측정 모듈
KR101526168B1 (ko) * 2014-10-23 2015-06-08 (주)이미지스테크놀로지 정전용량 터치 센서에서 효과적인 노이즈 제거 방법 및 이를 이용한 터치스크린 장치
KR20160094526A (ko) * 2015-01-30 2016-08-10 엘지디스플레이 주식회사 표시장치
CN106293184A (zh) * 2015-06-03 2017-01-04 小米科技有限责任公司 可侧边触控的终端及其触控方法
CN106293184B (zh) * 2015-06-03 2020-06-02 小米科技有限责任公司 可侧边触控的终端及其触控方法
KR20200141782A (ko) * 2019-06-11 2020-12-21 엘지디스플레이 주식회사 터치 구동 회로, 터치 컨트롤러 및 터치 디스플레이 장치

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