KR20150056769A - 터치스크린의 제어 회로 및 노이즈 제거 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 터치스크린의 제어 회로 및 노이즈 필터링 방법을 개시한다. 본 발명은 터치스크린 패널의 인접한 2개의 감지라인의 출력에 대해 차동 센싱을 수행하고, 차동 센싱신호를 적분하여 노이즈에 대한 필터링을 수행하는 기술을 포함한다. 본 발명의 제어 회로 및 노이즈 필터링에 의하여 인접한 2 개의 감지라인에 영향을 미치는 디스플레이 잡음, 일정한 주파수를 가지는 삼파장 램프 잡음, 60Hz 잡음 및 배터리 충전에 의한 차저 노이즈를 제거할 수 있다.

Description

터치스크린의 제어 회로 및 노이즈 제거 방법{CONTROL CIRCUIT AND NOISE REMOVING METHOD FOR TOUCH SCREEN}
본 발명은 터치스크린에 관한 것으로, 특히, 터치스크린에서 유입되는 노이즈를 해소하는 터치스크린의 제어 회로 및 노이즈 제거 방법에 관한 것이다.
터치스크린 패널(Touch Screen Panel; TSP)은 저항막 방식, 정전용량 방식 또는 적외선 방식을 이용하여 사용자의 터치를 감지하도록 구성된다. 최근에는 터치스크린 패널로 정전용량 방식이 많이 이용된다. 정전용량 방식의 터치스크린 패널은 중형 및 소형 모바일 제품군에서 뛰어난 가시성(Superior visivility)과 내구성(Durability) 및 멀티 터치 기능 등에 장점이 있으며, 특히 상호 정전용량 방식의 터치스크린 패널이 주로 이용된다.
정전용량 방식의 패널을 사용하는 터치스크린은 다양한 형태의 노이즈 때문에 신호 대 노이즈 비(Singal to Noise Ratio; SNR)가 낮다. 터치스크린에 영향을 미치는 노이즈는 랜덤 노이즈 및 주기성(Periodic) 노이즈로 구분될 수 있다. 랜덤 노이즈는 디스플레이 노이즈(display Noise) 등을 포함할 수 있고, 주기성 노이즈는 형광등에서 발생하는 60Hz 노이즈 및 삼파장 인버터 램프에서 발생하는 40 내지 50 KHz 노이즈 등을 포함할 수 있다. 특히, 주기성 노이즈에 배터리 충전시 발생하는 차저 노이즈(charger noise)가 포함될 수 있으며, 차저 노이즈는 가장 나쁜 타입의 노이즈로 분류될 수 있다.
노이즈가 심한 경우, 터치스크린 패널의 감지라인의 신호를 처리하는 리드아웃회로는 감지라인에 포함된 전하를 정확하게 인식하지 못한다. 결국 노이즈로 인하여 터치스크린의 터치 인식에 오류가 발생할 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 터치스크린 패널의 인접한 2개의 감지라인을 차동 센싱하여 디스플레이 노이즈를 포함하는 노이즈를 필터링하는 터치스크린의 제어 회로를 제공함에 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 터치스크린 패널의 인접한 2개의 감지라인을 차동 센싱한 후 이동 평균 방법(Moving Average Method)를 이용하여 주기성 노이즈를 포함하는 노이즈를 필터링하는 터치 스크린의 제어 회로를 제공함에 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 또다른 기술적 과제는, 터치스크린 패널에서 출력되는 감지라인의 전압을 주기적으로 저장하며, 정상적인 경우 이전 주기의 전압을 적분하여 출력하고 노이즈를 감지한 경우 이전 주기의 전압을 적분하는 것을 블로킹하여 차저 노이즈를 포함하는 노이즈를 필터링하는 터치스크린의 제어 회로 및 노이즈 제거 방법을 제공함에 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 또다른 기술적 과제는, 터치스크린 패널의 감지라인에서 출력되는 감지신호의 변화를 감지하기 위한 차동 센싱 신호의 주기적인 적분을 수행하며, 감지신호에서 노이즈가 검출된 경우 노이즈가 검출되기 이전 주기에 저장된 차동 센싱 신호를 이용하여 상기 적분을 수행함으로써 노이즈를 제거하는 터치스크린의 제어 회로 및 노이즈 제거 방법을 제공함에 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 또다른 기술적 과제는, 터치스크린 패널의 감지라인에서 출력되는 감지신호의 변화를 감지하기 위한 차동 센싱 신호의 주기적인 지연과 저장을 병행하며, 상기 지연된 차동 센싱 신호를 적분하고, 적분을 위하여 출력할 감지 신호에서 노이즈가 검출된 경우 노이즈가 검출되기 이전 주기에 저장된 차동 센싱 신호를 이용하여 적분을 수행하는 터치스크린의 제어 회로 및 노이즈 제거 방법을 제공함에 있다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 또다른 기술적 과제는, 터치스크린 패널의 감지 라인에서 출력되는 감지 신호의 변화를 감지하기 위한 차동 센싱 신호의 지연과 저장을 병행하며, 상기 지연된 차동 센싱 신호를 적분하고, 감지 신호에서 노이즈가 검출된 경우 노이즈가 검출된 감지 신호에 대응하는 차동 센싱 신호의 저장을 차단하며, 노이즈가 검출되지 않은 마지막 주기의 감지 신호에 대응하여 저장된 차동 센싱 신호를 이용하여 상기 적분을 수행하는 터치스크린의 제어 회로 및 노이즈 제거 방법을 제공함에 있다.
본 발명에 따른 터치스크린의 제어 회로의 노이즈 제거 방법은, 터치스크린 패널의 인접한 두 개의 감지라인의 감지신호들에 대한 차동 센싱 신호를 주기적으로 생성하는 차동 센싱 신호 생성단계; 각각의 상기 주기마다 상기 차동 센싱 신호를 제1차동분배전압 및 제2차동분배전압으로 각각 저장하는 차동 분배 전압 저장 단계; 각각의 상기 주기마다 하나 이상의 상기 감지신호에 대하여 노이즈를 검출하는 노이즈 검출 단계; 및 상기 주기마다 적분을 수행하며, 상기 노이즈가 검출되지 않으면 상기 노이즈의 검출을 판단한 상기 감지신호가 해당된 주기에 대응하는 상기 제1차동분배전압을 선택하여 상기 적분을 수행하고, 상기 노이즈가 검출되면 상기 노이즈의 검출을 판단한 상기 감지신호가 해당된 주기보다 이전 주기의 상기 감지신호에 대응하는 상기 제2 차동분배전압을 선택하여 상기 적분을 수행하는 신호처리단계;를 포함함을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 터치스크린의 제어 회로는, 터치스크린 패널의 인접한 두 개의 감지라인의 감지신호들에 대한 차동 센싱 신호를 주기적으로 생성하는 차동 센싱부; 적어도 하나의 상기 감지신호에 대한 노이즈 검출을 주기적으로 수행하는 노이즈 검출부; 제1 및 제2 지연소자를 포함하며, 상기 차동 센싱 신호를 충전하는 것과 충전된 상기 차동 센싱 신호를 제1차동분배전압으로 출력하는 것이 상기 제1 및 제2 지연소자에 각각 수행되며, 상기 제1 및 제2 지연소자에 대한 상기 차동 센싱 신호의 상기 충전과 상기 출력이 주기적으로 번갈아 수행되고, 상기 노이즈 검출부에서 상기 감지신호에 대한 노이즈가 검출되지 않은 경우에 대응하여 제1차동분배전압을 출력하는 지연부; 복수 개의 충전 소자를 포함하며, 상기 지연부에서 주기적으로 제공되는 상기 차동 센싱 신호에 대한 충전이 상기 복수 개의 충전 소자에 대하여 순차적으로 수행되고, 상기 노이즈검출부에서 상기 감지 신호에 노이즈가 검출된 경우에 대응하여 상기 노이즈의 검출을 판단한 상기 감지신호가 해당된 주기보다 이전 주기의 상기 감지신호에 대응하는 상기 제2 차동분배전압을 상기 복수 개의 충전 소자에서 선택하여 제2차동분배전압으로 출력하는 저장부; 및 상기 지연부의 상기 제1 차동분배전압과 상기 저장부의 상기 제2 차동분배전압을 적분하는 적분부;를 포함함을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 터치스크린에 영향을 줄 수 있는 여러 가지 노이즈들을 아날로그 프론트 엔드(Analog Front End; AFE) 단에서 미리 제거함으로써 후속하는 디지털 프로세서의 부담을 감소시키며 터치가 발생한 부분을 정확하게 인식할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 터치스크린 패널의 인접한 2개의 감지라인에 대한 차동 센싱을 수행함에 따라서 인접한 감지라인에 공통으로 적용되는 디스플레이 노이즈를 필터링할 수 있고, 이동 평균 방법(Moving Average Method)를 이용하여 차동 센싱된 신호에서 주기성 노이즈를 필터링할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 작은 용량의 피드백 캐패시터로 적분을 위한 충전 회로를 구성할 수 있고, 인접한 감지라인을 비교하여 노이즈 필터링을 수행하므로 경로 지연에 따른 보상을 위한 부가적인 회로가 불필요한 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 터치스크린 패널의 감지라인에서 출력되는 감지신호를 주기적으로 저장하며 저장된 전압을 적분하는 과정에서 노이즈 감지에 대응한 블로킹을 수행하여 차저 노이즈를 필터링하는 효과가 있다.
본 발명에 의하면, 노이즈 특히 배터리 충전 시 발생하는 차저 노이즈가 감지신호에 있는 경우, 터치 인식을 위한 적분을 수행하는 과정에 노이즈가 있는 주기의 감지 신호에 의한 차동 센싱 신호가 상기 적분에 반영하는 것을 차단하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 터치스크린의 제어 회로의 일 실시 예를 나타내는 회로도.
도 2는 도 1의 실시예의 개념도.
도 3은 본 발명에 따른 터치스크린의 제어 회로의 다른 실시예를 나타내는 회로도.
도 4는 도 3의 실시예의 노드 별 파형도.
도 5는 도 3의 실시예에 경로교환기를 추가한 실시 예의 회로도.
도 6은 터치스크린에 유입되는 각종 노이즈에 대한 본 발명에 따른 실시예의 응답특성을 모의실험하기 위한 회로도.
도 7은 도 6의 회로의 컴퓨터 모의실험 결과를 나타내는 그래프.
도 8은 도 1 및 도 3의 실시예의 응답특성을 나타내는 그래프.
도 9는 도 1 및 도 3의 실시예의 차동 센싱 전의 감지라인들의 응답특성을 나타내는 그래프.
도 10은 도 1 및 도 3의 실시예의 적분 후 감지라인들에 대한 응답특성을 나타내는 그래프.
도 11은 본 발명에 따른 터치스크린의 노이즈 제거 방법의 실시예를 설명하는 플로우차트.
도 12는 본 발명에 따른 터치스크린의 제어 회로의 또다른 실시예를 나타내는 블록도.
도 13은 도 12에 도시된 터치스크린의 제어 회로의 상세 회로도.
도 14는 도 13에 도시된 비교기의 일 실시예의 회로도.
도 15는 도 13에 도시된 비교기의 다른 실시예의 회로도.
도 16은 도 15에 도시된 비교회로의 실시예의 회로도.
도 17은 도 15에 도시된 비교회로의 실시예의 회로도.
도 18은 2개의 감지신호, 최고전압, 최저전압에 따라 결정되는 비교전압들의 관계를 설명하는 도면.
도 19는 도 12의 실시예의 모의 실험 결과에 따라 얻어지는 그래프.
도 20은 본 발명에 따른 터치스크린의 노이즈 제거 방법의 다른 실시예를 설명하는 플로우차트.
도 21은 본 발명에 따른 터치스크린의 제어 회로의 또다른 실시예를 나타내는 블록도.
도 22는 도 21에 도시된 터치스크린의 제어 회로의 상세 회로도.
도 23은 도 22의 실시예에서 사용되는 신호들의 파형도.
도 24 내지 도 26은 노이즈가 검출되지 않은 경우의 제어 회로의 동작을 설명하는 회로도.
도 27 내지 도 29는 노이즈가 검출된 경우의 도 22의 제어 회로의 저장부의 동작을 설명하는 회로도.
도 30은 도21의 실시예의 저장부의 다른 실시예를 나타내는 회로도.
도 31는 도 30에 사용되는 신호들의 파형도.
도 32 및 도 33은 노이즈가 검출되지 않은 경우 도 30의 저장부의 동작을 설명하는 회로도.
도 34 및 도 35는 노이즈가 검출된 경우 도 30의 저장부의 동작을 설명하는 회로도.
도 36은 도 22에 도시된 저장부의 사용에 따른 차동센싱신호에 대한 적분의 개념을 설명하는 도면.
도 37은 도 30에 도시된 저장부의 사용에 따른 차동센싱신호에 대한 적분의 개념을 설명하는 도면.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 설명하며, 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명에 따른 터치스크린의 제어 회로의 일 실시 예를 나타낸다.
도 1에는 터치스크린 패널(10)과 터치스크린의 제어 회로(100)가 구성된다.
터치스크린 패널(10)은 구동신호(Tx)가 인가되는 복수 개의 구동라인 및 절연물질을 사이에 두고 구동라인들과 커플링되는 복수 개의 감지라인(D1, D2)을 포함한다. 터치스크린의 제어 회로(100)는 인접한 2개의 감지라인(D1. D2)의 감지신호들을 전달받아서 터치스크린 패널(10)의 터치 여부를 감지하는 기능을 수행하며, 차동센싱부(110) 및 적분부(120)를 포함한다.
차동센싱부(110)는 터치스크린 패널(10)의 인접한 두 개의 감지라인(D1, D2)에 충전된 전하들(Q1, Q2)의 차이 값인 델타값을 생성하며, 적분부(120)는 차동센싱부(110)의 출력(델타값)을 적분한다. 이하, 감지라인들(D1, D2)에 충전된 전하들(Q1, Q2)은 감지라인들(D1, D2)의 감지신호들을 의미한다.
차동센싱부(110)는 델타값 생성기(111) 및 스위치들(S1~S4)을 포함하여 구성된다.
스위치들(S1, S3)은 감지라인(D1)의 감지신호를 델타값 생성기(111)에 전달하는 전달 회로를 구성하고, 스위치들(S2, S4)는 감지라인(D2)의 감지신호를 델타값 생성기(111)에 전달하는 전달 회로를 구성한다.
스위치(S1)는 감지라인(D1)과 델타값 생성기(111)의 포지티브 입력단자(+) 사이에 연결되며 제2 리드신호(2)에 응답하여 감지라인(D1)에 충전된 전하(Q1)를 델타값 생성기(111)의 포지티브 입력단자(+)로 전달하는 것을 스위칭한다. 스위치(S2)는 감지라인(D2)과 델타값 생성기(111)의 네거티브 입력단자(-) 사이에 연결되며 제2 리드신호(2)에 응답하여 감지라인(D2)에 충전된 전하(Q2)를 델타값 생성기(111)의 네거티브 입력단자(-)로 전달하는 것을 스위칭한다. 스위치(S3)는 감지라인(D1)과 스위치(S1) 사이의 노드에 연결되며 제1 리드신호(1)에 응답하여 접지전압(GND)을 델타값 생성기(111)의 포지티브 입력단자(+)로 전달하는 것을 스위칭한다. 스위치(S4)는 감지라인(D2)과 스위치(S2) 사이의 노드에 연결되며 제1 리드신호(1)에 응답하여 접지전압을 델타값 생성기(111)의 네거티브 입력단자(-)로 전달하는 것을 스위칭한다. 여기에서, 제2 리드신호(2)는 제1 리드신호(1)와 크기는 동일하고 위상이 반대되는 신호로 정의될 수 있다. 또한, 제1 리드신호(1) 및 제2 리드신호(2)는 중첩되지 않는 서로 다른 위상을 갖는 논 오버랩 투 페이즈(Non overlap two phase) 신호인 것이 바람직하다. 경우에 따라서는 구동신호(Tx)가 제1 리드신호(1)로 사용될 수도 있다.
델타값 생성기(111)는 포지티브 입력단자(+)와 네거티브 입력단자(-)로 입력된 전하들의 차이 값(Q1-Q2)에 대응되는 델타값()을 생성하며, 차동센싱기로 구성될 수 있다.
적분부(120)는 차동증폭기(121), 기준전압원(122), 피드백 커패시터(Cf) 및 스위치들(S5~S7)을 포함하여 구성된다. 스위치(S5)는 델타값 생성기(111)의 출력단과 차동증폭기(121)의 네거티브 입력단자(-) 사이에 연결되며 제2 리드신호(2)에 응답하여 델타값 생성기(111)에서 출력되는 델타값을 차동증폭기(121)의 네거티브 입력단자(-)로 전달하는 것을 스위칭한다. 스위치(S6)는 델타값 생성기(111)의 출력단과 스위치(S5) 사이의 노드에 연결되며 제1 리드신호(1)에 응답하여 기준전압원(122)의 기준전압(Vref)을 차동증폭기(121)의 네가티브 입력단자(-)로 전달하는 것을 스위칭한다. 차동증폭기(121)의 포지티브 입력단자(+)에는 기준전압(Vref)이 인가된다. 차동증폭기(121)의 네거티브 입력단자(-)와 출력단 사이에는 병렬로 연결된 피드백 커패시터(Cf)와 스위치(S7)이 구성되며, 스위치(S7)는 리셋신호(3)에 응답하여 차동증폭기(121)의 네거티브 입력단자(-)와 차동증폭기(121)의 출력단을 전기적으로 연결한다.
도 1에 도시된 터치스크린 패널(10)의 등가회로는 일반적으로 알려져 있는 것이므로 상세한 설명은 생략한다. 다만 구동신호(Tx)가 인가되는 복수 개의 구동라인과 감지신호를 출력하는 복수 개의 감지라인(D1, D2)이 커플링되는 커패시터는 Cm으로 표시한다. 또한 구동라인의 라인저항과 감지라인(D1, D2)의 라인저항은 각각 Rd 및 Rs로 표시하고, 구동라인과 감지라인(D1, D2)에 형성되는 기생 커패시터는 각각 Cd 및 Cs로 표시한다.
도 1에 도시된 실시예는 인접한 두 개의 감지라인(D1, D2)에 공통으로 영향을 주는 디스플레이 노이즈를 제거하기 위하여 두 개의 감지라인(D1, D2)에 충전된 전하(Q1, Q2)의 차이인 델타값(=Q1-Q2)을 센싱한다. 델타값의 센싱은 차동센싱부(110)에서 수행된다.
도 1의 실시예와 같이 인접한 두 개의 감지라인(D1, D2)에 공통으로 영향을 주는 디스플레이 노이즈는 차동센싱부(110)의 차동 센싱에 의하여 필터링될 수 있다.
또한, 도 1에 도시된 실시예는 차동센싱부(110)에서 출력되는 델타값(=Q1-Q2) 즉 차동센싱 신호를 주기적으로 반복 적분하는 이동평균(Moving average) 방법을 적분부(120)에서 수행하여 주기성을 갖는 노이즈를 필터링할 수 있다.
도 2는 도 1의 실시예의 동작 개념을 설명하기 위한 도면이다. 도 2는 터치스크린 패널(10)의 2개의 감지라인에 충전된 2개의 전하(Q1, Q2)의 차이(Q1-Q2)를 델타값(Q)으로 구하고 델타값을 적분하는 도 1의 실시예의 개념을 설명하고 있다.
도 3은 본 발명에 따른 터치스크린의 제어 회로의 다른 일 실시 예를 나타낸다. 도 3의 터치스크린의 제어 회로(300)는 차동센싱부(310) 및 적분부(320)를 포함한다.
차동센싱부(310)는 필터부들(311, 313), 차동센싱기(315) 및 경로교환기(316)를 포함한다.
필터부(311)는 감지라인(D1)에서 유입되는 노이즈를 제거한다. 필터부(313)는 감지라인(D2)에서 유입되는 노이즈를 제거한다. 차동센싱기(315)는 필터부들(311, 313)로부터 출력되는 감지신호의 차이(Q1-Q2)에 대응되는 델타값을 생성하며 도 1의 델타값 생성기(111)에 대응된다. 경로교환기(316)는 네거티브값을 갖는 필터부들(311, 312)의 출력을 교차하여 차동센싱기(315)의 두 개의 입력단자(+, -)로 인가되도록 한다.
필터부(311)는 증폭기(312)를 포함한다. 증폭기(312)는 네거티브 입력단자(-)가 감지라인(D1)에 연결되고 포지티브 입력단자(+)에 기준전압(Vref)이 인가된다. 증폭기(312)의 네거티브 입력단자(-)와 출력단 사이에는 병렬로 연결된 피드백 저항(Rf1) 및 피드백 커패시터(Cf1)가 연결된다.
필터부(313)는 증폭기(314)를 포함한다. 증폭기(314)는 네거티브 입력단자(-)가 감지라인(D2)에 연결되고 포지티브 입력단자(+)에 기준전압(Vref)이 인가된다. 증폭기(314)의 네거티브 입력단자(-)와 출력단 사이에는 병렬로 연결된 피드백 저항(Rf2) 및 피드백 커패시터(Cf2)가 연결된다.
차동센싱기(315)는 포지티브 입력단자(+)가 필터부(311)의 출력단에 연결되고 네거티브 입력단자(-)가 필터부(313)의 출력단에 연결된다. 차동 센싱기(315)는 출력단으로 델타값을 출력하는 OTA(Operational Transconductance Amplifier)를 이용하여 구현할 수 있다.
경로교환기(316)는 적분기(320)의 출력이 단방향성을 가질 수 있도록 입력 신호를 교환하는 동작을 수행한다. 터치스크린 패널(10)의 터치에 대응하여 감지라인(D1, D2)에서 출력되는 신호는 포지티브 값과 네거티브 값이 반복되는 패턴을 갖는다. 경로교환기(316)는 필터부들(311, 313)에서 입력되는 입력 신호 중 포지티브 값을 갖는 신호는 그냥 전달하고 네거티브 값을 갖는 신호는 극성을 변경하여 포지티브 값을 갖도록 변경하여 전달한다. 그러므로, 경로교환기(316)의 상기한 작용에 의하여 차동센싱기(315)의 출력을 적분하는 적분기(320)의 출력은 항상 단방향성을 가질 수 있다.
차동센싱부(310)에서 출력되는 델타값을 적분하는 적분부(320)는 차동증폭기(321)를 포함한다. 차동증폭기(321)는 포지티브 입력단자(+)가 기준전압(Vref)에 연결되고 네거티브 입력단자(-)에 델타값 즉 차동센싱기(315)의 출력이 인가된다. 차동증폭기(321)의 네거티브 입력단자(-)와 출력단 사이에는 병렬로 연결된 피드백 커패시터(Cf)와 리셋 스위치(S8)가 연결된다. 리셋 스위치(S8)는 리셋신호(R)에 응답하여 차동증폭기(321)의 출력단과 네거티브 입력단자(-)를 전기적으로 연결하는 것을 스위칭한다.
도 4는 도 3의 실시 예의 노드 별 파형도를 나타낸다.
도 4의 (a)는 필터부(311)의 출력신호이고, 도 4의 (b)는 필터부(313)의 출력신호이며, 도 4의 (c)는 차동센싱기(315)의 출력신호이고, 도 4의 (d)는 적분부(320)의 출력신호이다.
본 발명에 따른 도 3의 실시예는 2개의 감지라인(D1, D2)에서 인가되는 도 4의 (a) 및 도 4의 (b)의 신호들의 차이에 대응하여 도 4의 (c)와 같은 차동 센싱 신호를 출력하며, 차동 센싱 신호 즉 델타값들은 적분부(320)에서 일정한 크기를 가지는 도 4의 (d)와 같은 적분 신호로 변환된다.
도 3은 하나의 경로교환기(316)가 설치된 것을 도시한다. 그러나, 이는 설명의 편의 및 도면의 간소화를 위해 간략화한 것으로 경로교환기의 설치 관점에서 다양한 실시 예가 가능하다.
도 5는 도 3에 도시된 실시 예에 경로교환기를 추가한 실시 예를 나타낸다.
도 5의 (a)를 도 3과 비교하면, 차동센싱기(315)와 2개의 필터부(311, 313) 사이에 하나의 경로교환기(331)가 더 추가될 수 있고, 다른 하나의 경로교환기(332)가 차동센싱기(315)의 내부에 추가될 수 있다. 또한 적분부(320)를 구성하는 증폭기(321)의 2개의 입력단자에 경로교환기(333)가 추가될 수 있고, 증폭기(321)의 내부에도 경로교환기(334)가 추가될 수 있다. 이 경우 타원에 포함된 기존의 경로교환기(316)와 추가된 경로교환기(331)는 서로 상쇄된다. 결국, 도 5의 (b)와 같이 실시예는 2개의 경로교환기(316, 331)는 상쇄 효과에 의하여 제거되며, 3개의 경로교환기(332, 333, 334)만 설치되는 구성을 가질 수 있다.
본 발명에 따른 터치스크린의 제어 회로는 도 3 및 도 5와 같이 홀수 개의 경로교환기가 설치됨으로써 주기성 노이즈를 필터링한 적분신호를 효과적으로 얻을 수 있다.
참고로, 도 4는 본 발명에 따른 실시예의 응답특성 중 일반 터치 신호에 대한 것을 나타낸 것이다. 이하에서는 실시예의 노이즈에 대한 응답특성에 대하여 설명한다.
도 6은 터치스크린에 유입되는 각종 노이즈에 대한 본 발명에 따른 실시예의 응답특성을 모의실험하기 위한 회로도이다.
도 6은 사용자가 터치스크린에 접촉하였을 때 손가락을 통해 인가되는 60Hz 노이즈, 40kHz의 삼파장 노이즈를 포함하는 노이즈(Vn)와 디스플레이 노이즈(Vdn)가 실시예를 적용한 터치스크린 패널에 인가되었을 때를 가정한 것이다. 도 6에 기재된 회로는 도 3에 기재된 회로와 일치하며, 상기 각종 노이즈의 특성 및 유입 경로는 일반적으로 알려져 있으므로 여기서는 구체적으로 설명하지 않는다. 도 6에서 Vcom은 디스플레이 패널(도시되지 않음)의 공통 전극을 의미하며, 공통 전극이 터치스크린 패널과 커플링됨에 따라서 디스플레이 노이즈(Vdn)가 터치스크린 패널로 유입될 수 있다.
도 7은 도 6에 도시된 회로의 컴퓨터 모의실험 결과를 나타낸다.
도 6에 도시된 바와 같이 각종 노이즈가 유입된 경우, 도 7의 최하부에 도시된 필터부(311)의 출력신호(V1) 및 필터부(313)의 출력신호(V2)의 차이(V2-V1)는 중간에 도시된 차동센싱기(315)의 출력신호로부터 알 수 있다. 도 7의 최상부에 도시되며 일정한 기울기를 가지는 적분부(320)의 출력신호(Vo)를 참조하면, 각종 노이즈가 유입된 경우라도 본 발명에 따른 실시예의 출력에는 거의 영향을 주지 않는다는 것을 알 수 있다. 적분부(320)의 출력신호(Vo)에는 노이즈가 포함되어 있기는 하지만, 무시할 수 있을 정도의 크기이다.
도 8은 본 발명에서 제안하는 터치스크린의 제어 회로의 응답특성을 나타낸다.
도 8의 하부는 도 1에 도시된 터치스크린의 제어 회로(100)의 응답특성 결과를 나타내고, 도 8의 상부는 도 3에 도시된 터치스크린의 제어 회로(300)의 응답특성 결과를 나타낸다. 4V 피크 투 피크(Peak to peak) 전압의 60Hz 노이즈와 10V 피크 투 피크 전압 삼파장 40kHz 노이즈는 전구간에서 유입되었고, 디스플레이 노이즈는 초반 및 후반부에만 유입되었다.
디스플레이 노이즈에 중점을 둔 도 1에 도시된 제어 회로(100)의 응답특성에 비해 각종 노이즈 모두를 고려한 도 3에 도시된 제어 회로(300)의 응답특성이 상대적으로 우수하다는 것을 알 수 있다.
본 발명에 따른 터치스크린의 제어 회로는 도 1에 도시된 바와 같이 2개의 감지라인의 전하의 차이에 대한 델타값을 적분하는 실시예와 도 3에 도시된 바와 같이 2개의 감지라인에 대하여 각각 필터링하고, 필터링 한 전하의 차이에 대한 델타값을 적분하는 제2 실시예를 제안하고 있으며, 도 8로부터 알 수 있듯이 제2실시예가 제1실시예에 비해 응답특성이 우수하다.
그러나 제2실시예는 필터부가 더 추가되어야 하므로, 회로가 차지하는 면적이 증가한다. 그러므로 제1실시예와 제2실시예의 장단점을 고려하여 필요한 실시예의 제품 적용이 고려될 수 있다.
도 9는 차동 센싱 전 본 발명에 따른 실시예에 의한 응답특성을 나타내고, 도 10은 적분 후 본 발명에 따른 실시예에 의한 응답특성을 나타낸다.
도 9를 참조하면, 감지라인(D2)과 제어 회로의 거리가 최단인 경우(V2-best)와 감지라인(D2)과 제어 회로의 거리가 최장인 경우(V2-worst)의 차동센싱 전 응답 파형의 크기는 차이가 있다는 것을 알 수 있다.
그러나 도 10을 참조하면, 차동센싱 전 응답 파형의 크기에 차이가 있어도 적분된 응답 파형은 차이가 크지 않다는 것을 알 수 있다.
본 발명에 따른 터치스크린의 제어 회로는 사용자가 터치스크린에 접촉할 때 유입되는 노이즈가 도 3에 도시된 대역통과필터의 특성을 가지는 2 개의 필터부에서 제거되고, 디스플레이 노이즈는 차동센싱부에서 필터링되며, 차동센싱부로부터 출력되는 델타값을 적분함으로써 신호 대 노이즈 특성이 향상될 수 있다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 터치스크린의 제어 회로는 구동신호(Tx)의 라이징 에지 뿐만 아니라 폴링 에지에서도 적분이 이루어지므로 이동 평균(Moving average) 효과가 향상되는 이점을 갖는다.
도 11은 본 발명에 따른 터치스크린의 노이즈 제거 방법을 설명하는 플로우차트이며, 도 12는 도 11의 노이즈 제거 방법을 수행하는 본 발명에 따른 터치스크린의 제어 회로의 또다른 실시예를 나타내는 블록도이다. 도 12의 터치스크린의 제어 회로는 도 13과 같이 실시될 수 있다.
도 11의 노이즈 제거 방법(S100)은 터치스크린 패널에서 인가되는 차저 노이즈를 필터링하는 방법을 개시하며, 차동 센싱 신호 생성 단계(S120), 차동 센싱 신호 저장 단계(S130), 노이즈 검출 단계(S140) 및 신호 처리 단계(S150, S160)를 포함한다.
차동 센싱 신호 생성 단계(S120)는 터치스크린 패널의 서로 인접한 두 개의 감지라인(D1, D2)의 감지신호의 차이에 대응되는 차동 센싱 신호를 미리 설정된 주기로 생성한다. 차동 센싱 신호 저장 단계(S130)는 매 주기마다 차동 센싱신호 생성 단계(S120)에서 생성된 차동 센싱 신호를 저장한다. 노이즈 검출 단계(S140)는 매 주기마다 두 개의 감지라인(D1, D2)으로 노이즈가 인가되는지 판단한다. 신호 처리 단계(S150, S160)는 노이즈 검출 결과에 따라서 동작이 달라진다. 노이즈가 인가되지 않는 것으로 판단되면, 이전 주기에 저장된 차동 센싱 신호는 적분을 위하여 전달된다(S150). 이와 달리 노이즈가 인가된 것으로 판단되면, 차동 센싱 신호의 적분을 위한 전달은 수행되지 않고 블로킹된다(S160).
도 11의 노이즈 제거 방법(S100)은, 터치스크린 패널의 인접한 2 개의 감지라인(D1, D2)에서 인가되는 감지신호를 차동 센싱 신호로 생성한 후 한 주기 지연시켜서 전달하며, 차동 센싱 신호의 전달이 지연되는 동안 감지라인(D1, D2)에서 인가되는 감지신호에 노이즈가 포함되어 있는지 판단한다.
노이즈 검출부(230)에서 감지라인(D1, D2)에서 인가되는 감지신호에 노이즈가 포함되지 않은 것으로 판단한 경우, 지연부(240)는 현재 입력되어 저장되는 차동 센싱신호가 아니라 이전 주기에 입력되어 지연을 위하여 저장된 차동 센싱 신호를 후속하는 신호처리 스테이지에 전달하며(S150), 적분부(250)는 지연부(240)에서 제공되는 신호를 적분한다.
만약, 노이즈 검출부(230)에서 감지라인(D1, D2)에서 인가되는 감지신호에 노이즈가 포함된 것으로 판단한 경우, 지연부(240)는 이전 주기에 입력되어 지연을 위하여 저장된 차동 센싱 신호를 후속하는 신호처리 스테이지로 전달하는 것을 블로킹한다. 결과적으로 적분부(250)의 신호처리 이전 단계에서 노이즈가 필터링될 수 있다.
도 11에서 초기값 설정 단계(S110)는 변수(i)에 할당된 값을 1로 초기화하고, 현재 단계(i=1) 이전 주기에 저장된 차동 센싱 신호(0)를 0으로 각각 초기화하는 것이다. 그리고, 변수 증가 단계(S170)는 일련의 과정(S120 내지 S160)을 거친 후 변수(i)를 1씩 증가시키는 것이다.
도 11의 제어 방법은 도 12 및 도 13의 제어 회로에 의하여 구현될 수 있다. 도 12에는 터치스크린 패널(10) 및 제어 회로(200)가 포함된다.
제어 회로(200)는 차동센싱부(220), 노이즈검출부(230), 지연부(240) 및 적분부(250)를 포함할 수 있다.
제어회로(200)는 예시적으로 스위칭블록(210)을 포함할 수 있으며, 스위칭블록(210)은 터치스크린 패널(10)의 감지라인들 중 인접한 2개의 감지라인들(D1, D2)의 전하를 선택하여 출력하도록 구성될 수 있다. 일례로, 스위칭블록(210)은 한 주기(오드(Odd) 주기라 함)는 특정한 위치의 감지 라인과 그의 일측에 인접한 감지라인을 선택할 수 있고, 다음 주기(이븐(Even) 주기라 함)는 특정한 위치의 감지 라인과 그의 다른 일측에 인접한 감지라인을 선택할 수 있다. 그리고, 스위칭블록(210)은 상기한 오드 주기와 이븐 주기를 반복하면서 인접한 2 개의 감지라인들(D1, D2)을 선택하는 스위칭을 수행할 수 있다.
차동센싱부(220)는 2개의 감지라인(D1, D2)의 감지신호의 차를 센싱하여 차동 센싱 신호(DS_O)을 생성한다. 노이즈검출부(230)는 2개의 감지라인(D1, D2) 중 적어도 하나의 감지라인에 노이즈가 인가되는 경우 활성화되는 제1 노이즈검출신호(S_B) 및 제2 노이즈검출신호(S_BB)를 생성한다. 제2 노이즈검출신호(S_BB)는 제1 노이즈검출신호(S_B)와 크기는 동일하고 위상은 반대되는 신호이다. 지연부(240)는 제1 노이즈검출신호(S_B) 및 제2 노이즈검출신호(S_BB)에 응답하여 차동 센싱 신호(DS_O)를 매 주기마다 지연을 위하여 저장하고, 이전 주기에 저장된 차동 센싱신호(DS_O)를 적분부(250)로 전달하거나 블로킹한다. 적분부(250)는 지연부(240)에서 전달된 차동 센싱신호(Del_O)를 적분한 값(S_RO)을 출력한다.
도 13은 도 12의 실시예에 대한 상세 회로도이다.
도 13에서 차동센싱부(220)는 2개의 감지라인(D1, D2)의 감지신호의 차에 대응하는 차동 센싱 신호(DS_O)로 생성하며, 입출력 특성에 따라 다양한 형태의 회로로 구현하는 것이 가능하다. 도 13에서 차동센싱부(220)는 포지티브 입력단자(+)와 네거티브 입력단자(-)로 입력된 전하들의 차이 값에 대응되는 차동 센싱 신호(DS_O)을 생성하는 차동센싱기(221)를 포함할 수 있다.
노이즈검출부(230)는, 비교기(231), 노어게이트(232), 클럭발생기(233), 지연기(234), D플립플롭(235), SR플립플롭(236) 및 D플립플롭(237)을 포함할 수 있다.
비교기(231)는 2개의 감지라인(D1, D2)의 감지신호가 미리 설정한 최고전압(VH)과 최저전압(VL)의 범위 내에 있는지 여부에 따라 그 값이 결정되는 비교전압(OH) 및 비교전압(OL)을 생성한다. 이를 위하여 비교기(231)는 다중 입력 윈도우 비교기(Multi-input window Comparator)로 구성될 수 있다.
노어게이트(232)는 비교전압(OH) 및 비교전압(OL)을 논리합하고, 논리합의 결과를 반전시켜 출력한다.
클럭발생기(233)는 노어게이트(232)로부터 출력되는 신호를 이용하여 2 페이즈 논 오버랩핑(two phase non-overlapping) 신호인 제1 클럭신호(CLK) 및 제2 클럭신호(CLKB)를 생성한다.
지연기(234)는 제1 클럭신호(CLK) 및 제2 클럭신호(CLLK) 중 하나의 신호를 일정 시간 지연시키는 구성을 가질 수 있으며, 도 13은 제1 클럭신호(CLK)를 지연시키는 것을 도시하고 있다.
D플립플롭(235)은 제2 클럭신호(CLKB)에 의하여 리셋되며, 입력단자(D)에 동작전압(VDD)이 인가되며, 클럭입력단자에 제3 클럭신호(CLK1)가 인가된다.
SR플립플롭(236)은 셋 입력단자(S)에 지연기(234)로부터 출력되는 신호가 인가되고 리셋 입력단자(R)에 D플립플롭(235)의 출력단자(Q)로부터 출력되는 신호가 인가된다.
D플립플롭(237)은 입력단자(D)에 SR플립플롭(236)의 출력단자(Q)로부터 출력되는 신호가 인가되고, 클럭단자에는 제4 클럭신호(CLK2)가 인가되며, 출력단자(Q)는 제1 노이즈검출신호(S_B)를 출력하고 출력단자(QB)는 제2 노이즈검출신호(S_BB)를 출력한다.
여기서 제3 클럭신호(CLK1) 및 제4 클럭신호(CLK2)의 주기는 적분 주기의 2배가 될 수 있으며, 제4 클럭신호(CLK2)의 위상은 제3 클럭신호(CLK1)의 위상에 비해 일정한 시간 앞서는 것이 바람직하다.
상기한 구성에 의하여 노이즈검출부(230)는 입력되는 2개의 감지라인(D1, D2)의 감지신호가 한주기 동안 지연된 것에 대응하는 제1 노이즈검출신호(S_B) 및 제2 노이즈검출신호(S_BB)를 출력한다.
지연부(240)는 증폭기(241), 지연커패시터들(CPD1,CPD2)및 스위치들(S11 내지 S20)을 포함할 수 있다.
증폭기(241)는 네거티브 입력단자(-)에 차동 센싱신호(DS_O)가 인가되며 포지티브 입력단자에 기준전압(Vref)이 인가된다. 증폭기(241)의 네거티브 입력단자(-)와 출력단 사이에는 지연커패시터들(CPD1,CPD2)이 병렬로 구성된다. 스위치(S11)는 증폭기(241)의 네거티브 입력단자(-)와 지연커패시터(CPD1)사이에 연결되며, 제2 리드신호(2)에 응답하여 차동 센싱신호(DS_O)를 지연커패시터(CPD1)로 전달하는 것을 스위칭한다. 스위치(S14)는 증폭기(241)의 네거티브 입력단자(-)와 지연커패시터(CPD2)사이에 연결되며, 제1 리드신호(1)에 응답하여 차동 센싱 신호(DS_O)를 지연커패시터(CPD2)로 전달하는 것을 스위칭한다. 스위치(S13)는 제1 리드신호(1)에 응답하여 지연커패시터(CPD1)에 접지전압을 인가하는 것을 스위칭한다. 스위치(S16)는 제2 리드신호(2)에 응답하여 지연커패시터(CPD2)에 접지전압을 인가하는 것을 스위칭한다. 스위치(S12)는 증폭기(241)의 출력단과 지연커패시터(CPD1)사이에 연결되며, 제2 리드신호(2)에 응답하여 지연커패시터(CPD1)에 차동 센싱신호(DS_O)를 저장하기 위한 경로를 스위칭한다. 스위치(S15)는 증폭기(241)의 출력단과 지연커패시터(CPD2)사이에 연결되며, 제1 리드신호(1)에 응답하여 지연커패시터(CPD2)에 차동 센싱 신호(DS_O)를 저장하기 위한 경로를 스위칭한다. 스위치(S17)는 스위치(S12)와 병렬로 지연커패시터(CPD1)에 연결되며, 제1 리드신호(1)에 응답하여 지연커패시터(CPD1)의 차동 센싱 신호(DS_O)를 적분을 위하여 전달하는 경로를 스위칭한다. 스위치(S18)는 스위치(S15)와 병렬로 지연커패시터(CPD2)에 연결되며, 제2 리드신호(2)에 응답하여 지연커패시터(CPD2)의 차동 센싱 신호(DS_O)를 적분을 위하여 전달하는 경로를 스위칭한다. 스위치(S19)는 제1 노이즈검출신호(S_B)에 응답하여 스위치(S17)와 스위치(S18)의 공통 연결된 노드를 적분부(250)에 연결하는 것을 스위칭한다. 그리고, 스위치(S20)는 제2 노이즈검출신호(S_BB)에 응답하여 스위치(S17)와 스위치(S18)의 공통 연결된 노드와 스위치(S19) 사이에 기준전압(Vref)을 전달하는 것을 스위칭한다.
적분부(250)는 증폭기(251)를 포함하며, 증폭기(251)의 네거티브 입력단자(-)와 출력단 사이에 병렬로 연결된 피드백 커패시터(CF)및 스위치(S21)를 포함한다. 증폭기(251)는 네거티브 입력단자(-)에 지연부(240)에서 전달된 차동 센싱 신호(Del_O)가 인가되고 포지티브 입력단자(+)에 기준전압(Vref)이 인가된다. 스위치(S21)는 리셋신호(R)에 응답하여 피드백 커패시터(CF)를 방전시킨다.
도 14는 도 13의 비교기(231)의 일 실시 예이다.
도 14를 참조하면, 비교기(231)는, 비교회로들(401, 402, 403, 404), 오어게이트(405) 및 NAND게이트(406)를 포함한다.
비교회로(401)는 2개의 감지라인(D1, D2) 중 감지라인(D1)의 감지신호와 최고전압(VH)을 비교하여 중간비교전압(O1)을 생성한다. 비교회로(402)는 2개의 감지라인(D1, D2) 중 나머지 하나인 감지라인(D2)의 감지신호와 최고전압(VH)을 비교하여 중간비교전압(O2)을 생성한다. 비교회로(403)는 2개의 감지라인(D1, D2) 중 감지라인(D1)의 감지신호와 최저전압(VL)을 비교하여 중간비교전압(O3)을 생성한다. 비교회로(404)는 2개의 감지라인(D1, D2) 중 나머지 하나인 감지라인(D2)의 감지신호와 최저전압(VL)을 비교하여 중간비교전압(O4)을 생성한다. 오어게이트(405)는 비교회로(401) 및 비교회로(402)의 출력들(O1, O2)을 논리합하여 비교전압(OH)을 생성한다. NAND게이트(406)는 비교회로(403) 및 비교회로(404)의 출력들(O3, O4)을 논리곱하고 논리곱한 결과를 반전시킨 비교전압(OL)을 생성한다.
도 15는 도 13의 비교기(231)의 다른 일 실시 예이다.
도 15를 참조하면, 비교기(231)는, 비교회로들(501, 502), 오어게이트(505) 및 NAND게이트(506)를 포함한다.
비교회로(501)는 2개의 감지라인(D1, D2)의 감지신호들을 최고전압(VH)과 비교하여 중간비교전압(O1) 및 중간비교전압(O2)을 생성한다. 비교회로(502)는 2개의 감지라인(D1, D2)의 감지신호들을 최저전압(VL)과 비교하여 중간비교전압(O3) 및 중간비교전압(O4)을 생성한다. 오어게이트(505)는 중간비교전압(O1) 및 중간비교전압(O2)을 논리합하여 비교전압(OH)을 생성한다. NAND게이트(506)는 중간비교전압(O3) 및 중간비교전압(O4)을 논리곱하고 논리곱한 결과를 반전시킨 비교전압(OL)을 생성한다.
도 15에 도시된 비교기는 2개의 비교회로가 사용되는데 반해 도 14에 도시된 비교기는 4개의 비교회로를 사용한다는 점에서 차이점이 있다. 4 개의 비교회로를 사용하는 것이 설계 관점에서 부담이 있는 경우, 도 15와 같이 2 개의 비교회로를 사용하는 것이 제작자에 의하여 선택될 수 있다.
도 16은 도 15에 도시된 비교회로(501)의 실시 예이다.
도 16을 참조하면, 도 15에 도시된 비교회로(501)는 하나의 전류원(Ids1)과 12개의 모스트랜지스터(M1~M12)를 포함할 수 있다.
모스트랜지스터(M1)는 일 단자로 동작전압(VDD)이 인가되고 게이트단자가 다른 일 단자와 연결된다. 모스트랜지스터(M2)는 일 단자가 모스트랜지스터(M1)의 다른 일 단자에 연결되고 게이트단자에 감지라인(D1)의 감지신호가 인가된다. 모스트랜지스터(M3)는 일 단자로 동작전압(VDD)이 인가되고 게이트 단자가 다른 일 단자와 연결된다. 모스트랜지스터(M4)는 일 단자가 모스트랜지스터(M3)의 다른 일 단자에 연결되고 게이트 단자에 감지라인(D2)의 감지신호가 인가된다. 모스트랜지스터(M5)는 일 단자로 동작전압(VDD)이 인가되고 게이트단자가 다른 일 단자와 연결된다. 모스트랜지스터(M6)는 일 단자가 모스트랜지스터(M5)의 다른 일 단자에 연결되고 게이트단자에 최고전압(VH)이 인가된다.
전류원(Ids1)은 모스트랜지스터(M2), 모스트랜지스터(M4) 및 모스트랜지스터(M6)에 공통으로 연결된다.
모스트랜지스터(M7)는 일 단자로 동작전압(VDD)이 인가되고 게이트 단자가 모스트랜지스터(M5)의 게이트 단자에 연결된다. 모스트랜지스터(M8)는 일 단자 및 게이트 단자가 모스트랜지스터(M7)의 다른 일 단자에 연결되고 다른 일 단자는 접지전압(GND)에 연결된다. 모스트랜지스터(M9)는 일 단자로 동작전압(VDD)이 인가되고 게이트단자가 모스트랜지스터(M3)의 게이트 단자에 연결된다. 모스트랜지스터(M10)는 일 단자가 모스트랜지스터(M9)의 다른 일 단자에 연결되고 다른 일 단자는 접지전압(GND)에 연결되며 게이트단자는 모스트랜지스터(M8)의 게이트 단자에 연결된다. 모스트랜지스터(M11)는 일 단자로 동작전압(VDD)이 인가되고 게이트단자가 모스트랜지스터(M1)의 게이트 단자와 연결된다. 모스트랜지스터(M12)는 일 단자가 모스트랜지스터(M11)의 다른 일 단자에 연결되고 다른 일 단자가 접지전압(GND)에 연결되며 게이트단자는 모스트랜지스터(M8)의 게이트 단자에 연결된다.
모스트랜지스터(M11)와 모스트랜지스터(M12)가 연결된 노드로 중간비교전압(O1)이 출력되며, 모스트랜지스터(M9)와 모스트랜지스터(M10)가 연결된 노드로 중간비교전압(O2)이 출력된다.
도 16에 도시된 비교회로(501)에서, 모스트랜지스터(M1), 모스트랜지스터(M3), 모스트랜지스터(M5), 모스트랜지스터(M7), 모스트랜지스터(M9) 및 모스트랜지스터(M11)는 P형 모스트랜지스터이며, 나머지 모스트랜지스터들은 모두 N형 모스트랜지스터이다.
도 17은 도 15에 도시된 비교회로(502)의 실시 예이다.
도 17을 참조하면, 비교회로(502)는 하나의 전류원(Ids2)및 12개의 모스트랜지스터(M21~M32)를 포함한다.
모스트랜지스터(M21)는 일 단자가 접지전압(GND)에 연결되고 게이트단자가 다른 일 단자와 연결된다. 모스트랜지스터(M22)는 일 단자가 모스트랜지스터(M21)의 다른 일 단자와 연결되고 다른 일 단자가 전류원(Ids2)에 연결되며 게이트 단자에 감지라인(D1)의 감지신호가 인가된다. 모스트랜지스터(M23)는 일 단자가 접지전압(GND)에 연결되고 게이트 단자가 다른 일 단자와 연결된다. 모스트랜지스터(M24)는 일 단자가 모스트랜지스터(M23)의 다른 일 단자와 연결되고 다른 일 단자가 전류원(Ids2)에 연결되며 게이트 단자에 감지라인(D2)의 감지신호가 인가된다. 모스트랜지스터(M25)는 일 단자가 접지전압(GND)에 연결되고 게이트단자가 다른 일 단자와 연결된다. 모스트랜지스터(M26)는 일 단자가 모스트랜지스터(M25)의 다른 일 단자와 연결되고 다른 일 단자가 전류원(Ids2)에 연결되며 게이트 단자에 최저전압(VL)이 인가된다.
모스트랜지스터(M27)는 일 단자가 접지전압(GND)에 연결되고 게이트단자가 모스트랜지스터(M25)의 게이트 단자에 연결된다. 모스트랜지스터(M28)는 일 단자 및 게이트 단자가 모스트랜지스터(M27)의 다른 일 단자에 연결되고 다른 일 단자로 동작전압(VDD)이 인가된다. 모스트랜지스터(M29)는 일 단자가 접지전압(GND)에 연결되고 게이트단자가 모스트랜지스터(M23)의 게이트 단자에 연결된다. 모스트랜지스터(M30)는 일 단자가 모스트랜지스터(M29)의 다른 일 단자에 연결되고 다른 일 단자로 동작전압(VDD)이 인가되며 게이트단자는 모스트랜지스터(M28)의 게이트 단자에 연결된다. 모스트랜지스터(M31)는 일 단자가 접지전압(GND)에 연결되고 게이트단자가 모스트랜지스터(M21)의 게이트 단자에 연결된다. 모스트랜지스터(M32)는 일 단자가 모스트랜지스터(M31)의 다른 일 단자에 연결되고 다른 일 단자로 동작전압(VDD)이 인가되며 게이트단자는 모스트랜지스터(M28)의 게이트 단자에 연결된다.
모스트랜지스터(M31)와 모스트랜지스터(M32)가 연결된 노드로 중간비교전압(O3)이 출력되며, 모스트랜지스터(M29)와 모스트랜지스터(M30)가 연결된 노드로 중간비교전압(O4)이 출력된다.
도 17에 도시된 비교회로(502)에서, 모스트랜지스터(M22), 모스트랜지스터(M24), 모스트랜지스터(M26), 모스트랜지스터(M28), 모스트랜지스터(M30) 및 모스트랜지스터(M32)는 P형 모스트랜지스터이고, 나머지 트랜지스터는 모두 N형 모스트랜지스터 이다.
도 18은 2개의 감지신호, 최고전압, 최저전압에 따라 결정되는 비교전압들의 관계를 나타낸다.
도 18을 참조하면, 2개의 감지라인(D1, D2) 중 적어도 하나의 감지신호가 최고전압(VH)보다 높거나 최저전압(VL)보다 낮은 경우에는 비교전압(OH) 및 비교전압(OL) 중 하나가 동작전압(VDD)의 레벨(논리적 하이 레벨)을 갖는다. 이 경우는 노이즈가 포함된 것에 해당된다.
상기한 바와 같이 노이즈가 포함된 경우, 도 13의 실시예의 동작을 설명한다.
노이즈검출부(230)의 비교기(231)의 출력에 의하여 노어게이트(232)는 로우 레벨의 출력을 클럭발생기(233)로 제공하고, 클럭발생기(233)는 로우 레벨의 입력에 대응하는 제1 클럭신호(CLK)와 제2 클럭신호(CLK_B)를 출력한다. 지연기(234)는 제1 클럭신호(CLK)를 지연하여 SR플립플롭(236)으로 제공하며, D플립플롭(235)은 제2 클럭신호를 리셋신호로 이용하여 제3 클럭신호(CLK1)에 동기된 리셋 신호를 출력한다. SR플립플롭(236)은 지연기(234)의 출력을 셋 신호로 수신하고 D플립플롭(235)의 출력을 리셋 신호로 수신하여 펄스를 출력하며, D플립플롭(237)은 SR플립플롭(236)의 펄스를 수신하고 제4 클럭신호(CLK2)에 동기하여 제1 노이즈검출신호(S_B)와 제2 노이즈검출신호(S_BB)를 출력한다. 즉, 노이즈검출부(230)는 노이즈가 포함된 감지신호에 대응한 제1 노이즈검출신호(S_B)와 제2 노이즈검출신호(S_BB)를 출력한다.
상기와 같이, 노이즈 검출부(230)에서 노이즈가 포함된 감지신호에 대응한 제1 노이즈검출신호(S_B)와 제2 노이즈검출신호(S_BB)를 출력하면, 지연부(240)의 스위치(S19)는 턴오프되고 스위치(S20)는 턴온된다. 즉, 지연부(240)의 신호가 적분부(250)로 전달되는 것이 블로킹된다. 이때, 스위치(20)를 통하여 제공되는 전압 Vref은 지연커패시터(CPD1)또는 지연커패시터(CPD2)의 전하 충전을 위한 바이어스 전압으로 작용된다.
감지신호의 입력 시점에 대응하여 제1 노이즈검출신호(S_B)와 제2 노이즈검출신호(S_BB)는 노이즈 검출부(230) 내의 지연기(232)의 지연에 의하여 한 주기 지연된 시점에 지연부(240)로 제공된다. 즉, 노이즈 검출부(230)는 지연부(240)에 저장된 이전 주기의 차동 센싱 신호를 출력하는 것을 제어하기 위한 제1 노이즈검출신호(S_B)와 제2 노이즈검출신호(S_BB)를 제공한다.
그러므로, 노이즈가 검출된 감지신호는 노이즈 검출부(230)의 지연 시간동안 지연커패시터(CPD1)또는 지연커패시터(CPD2)에 저장되고 그 후 제1 리드신호(1)와 제2 리드신호(1)에 의하여 출력이 선택되더라도 스위치(S19)의 턴오프에 의하여 적분부(250)로 제공되는 것이 블로킹된다.
그러므로, 적분부(250)는 노이즈가 검출된 감지신호를 적분하지 않으므로 출력되는 적분 값(S_RO)에 노이즈가 반영되지 않는다.
한편, 도 18을 참조하면, 2개의 감지라인(D1, D2)의 감지신호가 최고전압(VH)보다 낮고 동시에 최저전압(VL)보다 높은 경우에는 비교전압(OH) 및 비교전압(OL)은 접지전압(GND)의 레벨(논리적 로우 레벨)을 갖는다. 이 경우는 노이즈가 포함되지 않은 것에 해당된다.
상기한 바와 같이 노이즈가 포함된 경우, 도 13의 실시예의 동작을 설명한다.
노이즈검출부(230)의 비교기(231)의 출력에 의하여 노어게이트(232)는 하이 레벨의 출력을 클럭발생기(233)로 제공하고, 클럭발생기(233)는 하이 레벨의 입력에 대응하는 제1 클럭신호(CLK)와 제2 클럭신호(CLK_B)를 출력한다. 지연기(234)는 제1 클럭신호(CLK)를 지연하여 SR플립플롭(236)으로 제공하며, D플립플롭(235)은 제2 클럭신호를 리셋신호로 이용하여 제3 클럭신호(CLK1)에 동기된 리셋 신호를 출력한다. SR플립플롭(236)은 지연기(234)의 출력을 셋 신호로 수신하고 D플립플롭(235)의 출력을 리셋 신호로 수신하여 펄스를 출력하며, D플립플롭(237)은 SR플립플롭(236)의 펄스를 수신하고 제4 클럭신호(CLK2)에 동기하여 제1 노이즈검출신호(S_B)와 제2 노이즈검출신호(S_BB)를 출력한다. 즉, 노이즈검출부(230)는 노이즈가 포함되지 않은 감지신호에 대응한 제1 노이즈검출신호(S_B)와 제2 노이즈검출신호(S_BB)를 출력한다.
노이즈가 포함된 경우와 노이즈가 포함되지 않은 경우의 제1 노이즈검출신호(S_B)와 제2 노이즈검출신호(S_BB)는 서로 반대의 위상을 가질 수 있다. 그리고, 감지신호의 입력 시점에 대응하여 제1 노이즈검출신호(S_B)와 제2 노이즈검출신호(S_BB)는 지연기(232)의 지연에 의하여 한 주기 지연된 시점에 출력될 수 있다.
상기와 같은 노이즈검출부(230)에서 출력되는 제1 노이즈검출신호(S_B)와 제2 노이즈검출신호(S_BB)에 대응하여 스위치(S19)는 턴온되며 스위치(S20)는 턴오프된다. 그러므로, 지연부(240)의 지연커패시터(CPD1)및 지연커패시터(CPD2)에 저장된 전하는 순차적으로 적분부(250)에 전달된다.
보다 구체적으로 설명하면, 제1 리드신호(1)가 인에이블 상태로 천이되면, 턴온된 스위치(S14), 지연커패시터(CPD2),턴온된 스위치(S15) 및 증폭기(241)를 포함하는 전류 경로가 형성되며, 지연커패시터(CPD2)에 차동 증폭 신호(DS_O)에 의한 전하가 충전된다. 이와 동시에 턴온된 스위치(S13), 지연커패시터(CPD1),턴온된 스위치(S17) 및 턴온된 스위치(S19)를 경유하여 전류 경로가 형성되며, 지연커패시터(CPD1)에 충전된 전하는 적분부(250)로 제공된다.
그 후, 제2 리드신호(2)가 인에이블 상태로 천이되면, 턴온된 스위치(S11), 지연커패시터(CPD1),턴온된 스위치(S12) 및 증폭기(241)를 포함하는 전류 경로가 형성되며, 지연커패시터(CPD1)에 차동 증폭 신호(DS_O)에 의한 전하가 충전된다. 이와 동시에 턴온된 스위치(S16), 지연커패시터(CPD2),턴온된 스위치(S18) 및 턴온된 스위치(S19)를 경유하여 전류 경로가 형성되며, 지연커패시터(CPD2)에 충전된 전하는 적분부(250)로 제공된다.
감지신호의 입력 시점에 대응하여 제1 노이즈검출신호(S_B)와 제2 노이즈검출신호(S_BB)는 노이즈 검출부(230) 내의 지연기(232)의 지연에 의하여 한 주기 지연된 시점에 지연부(240)로 제공된다.
그러므로, 노이즈가 검출되지 않은 감지신호는 노이즈 검출부(230)의 지연 시간동안 지연커패시터(CPD1)또는 지연커패시터(CPD2)에 저장되고 그 후 제1 리드신호(1)와 제2 리드신호(1)에 의하여 출력이 선택되어서 턴오프된 스위치(S19)를 경유하여 적분부(250)로 순차적으로 제공된다.
그러므로, 적분부(250)는 노이즈가 검출되지 않은 감지신호를 적분하여 적분 값(S_RO)을 출력한다.
도 19는 차저 노이즈에 대한 본 발명에 따른 도 11 내지 도 13으로 구현된 실시예의 컴퓨터 모의실험 결과에 따른 출력 특성을 나타낸다.
도 19의 상부 그래프는 2개의 감지라인(D1, D2) 중 하나의 감지신호의 시간에 따른 변화를 나타내고, 하부는 적분부(250)의 출력전압의 시간에 따른 변화를 나타낸다. 도 9를 참조하면, 차저 노이즈가 감지라인에 인가된 경우, 본 발명에 따른 실시예에 의한 증가 경향(굵은 실선)이 종래에 의한 증가 경향(가는 실선)에 비해 상대적으로 우수한 선형성을 가진다는 것을 알 수 있다.
따라서, 도 11 내지 도 19로 설명된 본 발명에 따른 실시예는 차저 노이즈와 같은 큰 노이즈가 적분부(250)로 전달되는 것을 블로킹함으로써 노이즈 필터링 효과를 얻을 수 있다.
도 11 내지 도 19의 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위하여 감지신호를 1주기 지연시킨 것으로 구현하였으나 제작자에 따라 지연 주기를 다르게 설정하는 것도 가능하다.
한편, 본 발명에 따른 도 20 내지 도 22의 실시예는 터치스크린 패널(10)의 감지라인에서 출력되는 감지신호의 변화를 감지하여 터치를 인식하기 위하여, 감지신호에 대응하는 차동 센싱 신호의 주기적인 적분을 수행하며, 감지신호에서 노이즈가 검출된 경우 노이즈가 검출되기 이전 주기에 저장된 차동 센싱 신호를 이용하여 상기 적분을 수행함으로써 노이즈를 제거할 수 있다.
도 20은 본 발명에 따른 터치스크린의 노이즈 제거 방법의 다른 실시예를 설명하는 플로우차트이며, 도 21은 도 20의 노이즈 제거 방법을 수행하는 본 발명에 따른 터치스크린의 제어 회로의 또다른 실시예를 나타내는 블록도이다. 도 21의 터치스크린의 제어 회로는 도 22과 같이 실시될 수 있다.
도 20을 참조하면, 터치스크린의 노이즈 제거 방법(S200)은, 차동센싱신호생성단계(S220), 차동분배전압저장단계(S230), 노이즈검출단계(S240) 및 신호처리단계(S250, S260)를 포함한다.
차동센싱신호생성단계(S220)에서, 터치스크린 패널(10)의 서로 인접한 두 개의 감지라인의 감지신호의 차이에 대응되는 차동 센싱 신호가 미리 설정된 주기로 생성된다. 차동분배전압저장단계(S230)에서, 매 주기마다 차동 센싱 신호(i)가 제1 차동분배전압(i) 및 제2 차동분배전압(i)으로 각각 저장된다. 노이즈검출단계(S240)에서, 매 주기마다 두 개의 감지라인의 감지신호에 노이즈가 검출되는지 판단한다. 감지신호에 노이즈가 검출되지 않은 경우, 신호처리단계(S250)가 수행되고 감지 신호에 노이즈가 검출된 경우 신호처리단계(S260)가 수행된다. 노이즈가 검출되지 않은 경우, 단계(S250)에서 노이즈 검출을 판단한 감지신호에 대응하는 저장된 차동 센싱 신호를 제1차동분배전압(i)으로 출력하여서 적분한다. 노이즈가 검출된 경우, 단계(S260)에서 노이즈 검출을 판단한 감지신호에 대응하여 저장된 차동 센싱 신호보다 앞선 주기에 저장된 제2차동분배전압(i-1)을 적분한다.
여기서 제2차동분배전압은, 제1차동분배전압과 동일한 전압레벨을 가지거나, 두 주기 이전까지의 제1차동분배전압의 평균 전압레벨과 바로 이전 주기의 제1차동분배전압을 일정한 비율로 평균한 전압레벨을 가질 수 있다.
도 20에 도시된 초기값 설정단계(S210)는 변수 i에 할당된 값을 1, 현재 주기(i=1) 이전에 저장된 차동 센싱 전압(0)을 0(zero), 제1차동분배전압(0) 및 제2차동분배전압(0)을 0으로 각각 초기화하며, 변수 증가단계(S170)는 일련의 과정(S220~S260)을 거친 후 변수를 1씩 증가시킨다.
도 20의 노이즈 제거 방법은 도 21 및 도 22의 터치스크린의 제어회로(400)에 의하여 수행될 수 있다. 먼저, 도 21을 참조하면, 제어 회로(400)는, 차동센싱부(420), 노이즈검출부(430), 지연부(440), 저장부(450) 및 적분부(460)를 포함한다.
도 21의 제어 회로(400)는 예시적으로 스위칭블록(410)을 포함할 수 있으며, 스위칭블록(410)은 도 12의 스위칭블록(210)과 같이 터치스크린 패널(10)의 감지라인들 중 인접한 2개의 감지라인들(D1, D2)의 전하를 선택하여 출력하도록 구성될 수 있다.
차동센싱부(420)는 스위칭블록(410)에서 선택한 2개의 감지라인의 감지신호들의 차인 차동 센싱 신호(DS_O)를 생성한다.
노이즈검출부(430)는 2개의 감지라인(D1, D2) 중 적어도 하나의 감지라인에 노이즈가 검출되는 경우 활성화되는 제1 노이즈검출신호(S_B) 및 제1 노이즈검출신호(S_B)와 크기는 동일하고 위상은 반대되는 제2 노이즈검출신호(S_BB)를 생성한다. 여기에서, 노이즈 검출부(430)는 노이즈 검출을 위하여 입력된 감지 신호에 대응하여 한 주기 지연된 제1 노이즈검출신호(S_B) 및 제2 노이즈검출신호(S_BB)를 출력할 수 있다. 즉, 현재 노이즈 검출부(430)에 입력되는 감지 신호와 대비하여 제1 노이즈검출신호(S_B) 및 제2 노이즈검출신호(S_BB)는 한 주기 이전의 감지신호에 노이즈가 검출되었는지 나타내는 신호이다. 노이즈검출부(430)의 상세한 구성은 도 13의 노이즈검출부(230)과 동일하므로 이에 대한 중복된 설명은 생략한다.
지연부(440)는 차동 센싱 신호(DS_O)를 매 주기마다 제1차동분배전압(Del_O)으로 지연하여서 저장하고, 제1 노이즈검출신호(S_B) 및 제2 노이즈검출신호(S_BB)에 응답하여 현재 입력되는 차동 센싱 신호(DS_O)의 이전 주기에 저장된 제1차동분배전압(Del_O)을 적분부(460)로 전달하고, 현재 입력되는 차동 센싱 신호(DS_O)에 대응한 일정한 전압레벨의 내부출력전압(VO_I)을 생성한다. 지연부(440)의 구성도 도 13의 지연부(240)에 대응된다.
저장부(450)는 매 주기마다 지연부(440)에서 출력되는 내부출력전압(VO_I)을 제2차동분배전압(Mem_O)으로 저장하고, 제1 노이즈검출신호(S_B) 및 제2 노이즈검출신호(S_BB)에 응답하여 지연부(440)에서 출력해야 할 제1차동분배전압(Del_O) 보다 한 주기 앞선 제2차동분배전압(Mem_O)을 적분부(260)로 전달한다. 적분부(460)는 지연부(440)에서 전달되는 제1차동분배전압(Del_O) 또는 저장부(450)에서 전달되는 제2차동분배전압(Mem_O)을 적분한다.
도 21의 제어 회로(400)는 도 22와 같이 구성될 수 있다. 도 22에서 스위칭블록(410), 차동센싱부(420), 노이즈검출부(430), 지연부(440) 및 적분부(460)의 구성은 도 13의 스위칭블록(210), 차동센싱부(220), 노이즈검출부(230), 지연부(240) 및 적분부(250)와 동일한 구성으로 예시된다. 그러므로, 이들에 대한 구성에 대한 설명은 생략한다.
한편, 저장부(450)는, AND게이트들(451~453), 충전커패시터들(CC1~CC3)및 스위치들(S31~S36)를 포함한다.
AND게이트(451)는 제1 노이즈검출신호(S_B) 및 제3스위치제어신호(C3)를 논리 곱한 신호(C3_E)를 생성한다. AND게이트(452)는 제1 노이즈검출신호(S_B) 및 제1스위치제어신호(C1)를 논리곱한 신호(C1_E)를 생성한다. AND게이트(453)는 제1 노이즈검출신호(S_B) 및 제2스위치제어신호(C2)를 논리 곱한 신호(C2_E)를 생성한다. 충전커패시터(CC1~CC3)의 각각의 일 단자에는 기준전압(Vref)이 인가된다.
스위치(S31)는 제1스위치제어신호(C1)에 응답하여 스위칭되며, 증폭기(441)의 출력 전압인 내부출력전압(VO_I)을 충전커패시터(CC1)의 다른 일 단자로 인가하는 것을 스위칭한다. 스위치(S32)는 AND게이트(451)의 신호(C3_E)에 응답하여 스위칭되며, 충전커패시터(CC1)의 다른 일 단자의 전압을 제2차동분배전압(Mem_O)으로 제공하는 것을 스위칭한다. 스위치(S33)는 제2스위치제어신호(C2)에 응답하여 스위칭되며, 증폭기(441)의 출력 전압인 내부출력전압(VO_I)을 충전커패시터(CC2)의 다른 일 단자로 인가하는 것을 스위칭한다. 스위치(S34)는 AND게이트(452)의 신호(C1_E)에 응답하여 스위칭되며, 충전커패시터(CC2)의 다른 일 단자의 전압을 제2차동분배전압(Mem_O)으로 제공하는 것을 스위칭한다. 스위치(S35)는 제3스위치제어신호(C3)에 응답하여 스위칭되며, 증폭기(441)의 출력 전압인 내부출력전압(VO_I)을 충전커패시터(CC3)의 다른 일 단자로 인가하는 것을 스위칭한다. 스위치(S36)는 AND게이트(453)의 신호(C2_E)에 응답하여 스위칭되며, 충전커패시터(CC3)의 다른 일 단자의 전압을 제2차동분배전압(Mem_O)으로 제공하는 것을 스위칭한다. 그리고, 스위치들(S32, S34, S36)의 제2차동분배전압(Mem_O)을 제공하는 단자가 공통으로 연결되어서 적분부(460)의 증폭기(461)의 네가티브 입력단자(-)에 연결된다.
도 23는 도 22의 제어 회로에서 사용되는 신호들의 파형도이다.
도 23를 참조하면, 제1스위치제어신호(C1), 제2스위치제어신호(C2) 및 제3스위치제어신호(C3) 각각은 적분주기에 비해 1.5배의 주기를 가지며, 인에이블 시점이 제1 리드신호(1) 및 제2 리드신호(2)가 하이 레벨로 천이되는 시점에 동기될 수 있다.
도 24 내지 도 26은 감지신호에 노이즈가 검출되지 않은 경우에 대응한 내부 스위치들의 상태에 따른 제어 회로(400)의 동작을 나타낸다.
감지신호에 노이즈가 검출되지 않은 경우, 제1 노이즈검출신호(S_B)에 의해 스위치(S19)가 턴온되고, 저장부(450)는 제2차동분배전압(Mem_O)을 적분부(460)로 제공하지 않는다. 도 25 내지 도 27에서, 전하가 저장되는 경로는 실선으로 표시하였고, 전하가 적분부(460)로 전달되는 경로는 점선으로 표시하였다.
도 24는 제1 리드신호(1)가 활성화(enable) 되고 제2 리드신호(2)는 불활성화된 상태에 대응하여 전하가 저장되는 경로를 나타낸다.
도 24를 참조하면, 차동센싱부(420)에서 출력되는 차동 센싱 신호(DS_O)에 대응되는 전하는 스위치(S14), 지연커패시터(CPD2),스위치(S15) 및 적분기(441)의 출력단자(VO_I)를 포함하는 전류 경로로 전달되고, 지연부(440)의 지연커패시터(CPD2)및 저장부(450)의 충전커패시터(CC1)에 동일한 값의 전하가 저장된다. 이때 입력되는 차동 센싱 신호(DS_O)보다 한 주기 앞선 이전 주기에 지연커패시터(CPD1)에 저장된 전하들은 스위치(S17) 및 스위치(S19)를 경유하여 제1 차동분배전압(DEL_O)으로 출력된다. 제1 차동분배전압(Del_O)은 적분부(460)로 전달된 후 적분된다.
여기에서 적분기(460)로 출력되는 제1 차동분배전압(Del_O)은 현재 지연부(440)에 입력되는 차동 센싱 신호보다 한 주기 앞선 차동 센싱 신호에 대응되는 것이며, 스위치(S19)를 턴온하고 스위치(S20)를 턴오프하는 제1 노이즈검출신호(S_B) 및 제2 노이즈검출신호(S_BB)도 현재 지연부(220)에 입력되는 차동 센싱 신호보다 한 주기 앞선 감지신호의 노이즈 검출을 판단한 것에 해당된다. 즉, 제1 노이즈검출신호(S_B) 및 제2 노이즈검출신호(S_BB)의 관점에서, 지연부(440)는 노이즈가 검출되지 않은 것으로 판단한 감지신호의 주기에 대응하는 제1 차동분배전압(Del_O)를 출력한다. 또한, 현재 입력되는 차동 센싱 신호의 관점에서, 지연부(440)는 한 주기 이전 주기에 입력된 차동 센싱 신호에 대응하는 제1 차동분배전압(Del_O)을 출력한다.
도 25는 제2 리드신호(2)가 활성화(enable) 되고 제1 리드신호(1)는 불활성화된 상태에 대응하여 전하가 저장되는 경로를 나타낸다.
도 25를 참조하면, 차동센싱부(420)로부터 출력되는 차동센싱신호(DS_O)에 대응되는 전하는 스위치(S11), 지연커패시터(CPD1),스위치(S12) 및 적분기(441)의 출력단자(VO_I)를 포함하는 전류 경로로 전달되고, 지연부(440)의 지연커패시터(CPD2)및 저장부(450)의 충전커패시터(CC2)에 동일한 값으로 저장된다. 이때 입력되는 차동 센싱 신호(DS_O)보다 한 주기 앞선 주기에 지연커패시터(CPD2)에 저장된 전하들은 스위치(S18) 및 스위치(S19)를 경유하여 제1 차동분배전압(DEL_O)으로 출력된다. 제1 차동분배전압(Del_O)은 적분부(460)로 전달된 후 적분된다. 현재 입력되는 차동 센싱 신호와 출력되는 제1 차동분배전압(Del_O) 및 제1 노이즈검출신호(S_B) 및 제2 노이즈검출신호(S_BB)의 관계는 도 24를 참조하여 설명한 바와 같다.
도 26은 다시 제1 리드신호(1)가 활성화(enable) 되고 제2 리드신호(2)는 불활성화된 상태에 대응하여 전하가 저장되는 경로를 나타낸다. 도 26의 동작은 도 24와 동일하므로 중복되는 설명은 생략한다. 다만, 이 경우 차동센싱부(420)로부터 출력되는 차동 센싱 신호(DS_O)에 대응되는 전하는 저장부(450)의 충전커패시터(CC3)에 저장된다는 점에서 차이가 있다.
저장부(450)는 세개의 충전캐패시터(CC1,CC2,CC3)를 구비한다. 이는 현재 지연부(440)에 입력되는 차동 센싱 신호에 대응한 저장, 현재 지연부(440)에 입력되는 차동 센싱 신호의 한 주기 이전의 차동 센싱 신호에 대한 저장 즉 현재 지연부(440)에서 출력하는 제1 차동분배전압(Del_O)에 대응하는 차동 센싱 신호에 대한 저장, 및 감지 신호의 노이즈 검출에 대응하여 현재 지연부(440)에서 출력할 제1 차동분배전압(Del_O) 대신 출력할 제2 차동분배전압(Del_O)에 대응하는 차동 센싱 신호에 대한 저장을 위한 것이다. 저장부(450)의 각 충전캐패시터(CC1,CC2,CC3)에 저장되는 차동 센싱 신호는 한 주기의 시간차를 갖는 연속된 세 주기에 대응된다.
감지신호에 노이즈가 검출되지 않은 경우 저장부(450)의 3개의 AND게이트(451, 452, 453)의 일 입력단자에 인가되는 제1 노이즈검출신호(S_B)가 활성화되지 않는다. 그 결과, 3개의 AND게이트(451, 452, 453)가 불활성화에 의하여 스위치(S32, S34, S36)가 턴오프 상태를 유지하므로, 저장부(450)는 제2 차동분배전압(Mem_O)을 적분부(460)로 제공하지 않는다.
이와 달리, 감지신호에서 노이즈가 검출되어서 제1 노이즈검출신호(S_B)가 활성화되는 경우, 저장부(450)의 3개의 AND게이트(451, 452, 453)의 다른 일 입력단자로 인가되는 3개의 스위치제어신호(C1, C2, C3)에 의해 제2 차동분배전압(Mem_O)의 출력이 결정된다. 감지신호에서 노이즈가 검출된 경우, 제1 노이즈검출신호(S_B)에 의해서 스위치(S19)는 턴 오프 상태를 유지하며, 지연부(440)는 스위치(S19)의 턴오프에 의하여 제1차동분배전압(Del_O)을 적분부(460)로 제공하지 않는다. 이에 대체하여 저장부(450)가 제2 차동분배전압(Mem_O)을 적분부(460)로 제공한다.
도 27 내지 도 29는 상기와 같이 노이즈가 검출된 경우, 내부 스위치들의 상태에 따른 저장부(450)의 동작을 설명하기 위한 것이다. 도 27 내지 도 29에서, 전하가 저장되는 경로는 실선으로 표시하였고, 전하가 적분부(460)로 제공되는 경로는 점선으로 표시하였다.
도 27은 도 22에서 제1스위치제어신호(C1)가 활성화되고 제2스위치제어신호(C2) 및 제3스위치제어신호(C3)는 불활성화된 상태를 표시한다. 제1스위치제어신호(C1)가 활성화되는 경우, 스위치(S31)이 턴온되고, AND게이트(452)의 신호(C1_E)가 활성화되며, 그에 따라서 스위치(S34)가 턴온된다. 따라서, 지연부(440)의 증폭기(441)의 출력단자(VO_I)에서 전달되는 전하는 턴온된 스위치(S31)를 통하여 충전커패시터(CC1)에 저장되고(실선), 충전커패시터(CC2)에 저장된 전하는 턴온된 스위치(S34)를 경유하여 제2 차동분배전압(Mem_O)으로 적분부(460)에 점선과 같이 제공된다.
도 27은 도 24의 지연커패시터(CPD1)에 전하로 저장된 감지신호에 노이즈가 발생한 경우에 해당하며, 노이즈검출부(430)의 노이즈 검출에 의하여 스위치(S19)가 턴오프되어서 도 24의 지연커패시터(CPD1)에 저장된 전하가 제1 차동분배전압(Del_O)로 출력되는 것이 차단된 상태이다. 도 24의 지연커패시터(CPD1)에 저장된 전하에 대신하여, 도 27의 충전커패시터(CC2)에 저장된 전하가 제2 차동분배전압(Mem_O)으로 출력되며, 충전커패시터(CC2)에 저장된 전하는 지연커패시터(CPD1)에 저장된 전하들에 대응하는 감지신호보다 한 주기 앞선 것에 의하여 저장된 것이다. 그리고, 도 24의 지연커패시터(CPD2)에 저장되는 것과 같은 양의 전하가 도 27의 충전커패시터(CC1)에 저장된다. 도 24의 지연커패시터(CPD2)와 도 27의 충전커패시터(CC1)에 저장되는 전하는 현재 입력되는 감지신호에 대응되는 것이다.
도 28은 도 22에서 제2스위치제어신호(C2)가 활성화되고 제1스위치제어신호(C1) 및 제3스위치제어신호(C3)는 불활성화된 상태를 표시한다. 제2스위치제어신호(C2)가 활성화되는 경우, 스위치(S33)이 턴온되고, AND게이트(453)의 신호(C2_E)가 활성화되며, 그에 따라서 스위치(S36)가 턴온된다. 따라서, 지연부(440)의 증폭기(441)의 출력단자(VO_I)에서 전달되는 전하는 턴온된 스위치(S33)를 통하여 충전커패시터(CC2)에 저장되고(실선), 충전커패시터(CC3)에 저장된 전하는 턴온된 스위치(S36)를 경유하여 제2 차동분배전압(Mem_O)으로 적분부(460)에 점선과 같이 제공된다.
도 28은 도 25의 지연커패시터(CPD2)에 전하로 저장된 감지신호에 노이즈가 발생한 경우에 해당하며, 노이즈검출부(430)의 노이즈 검출에 의하여 스위치(S19)가 턴오프되어서 도 25의 지연커패시터(CPD2)에 저장된 전하가 제1 차동분배전압(Del_O)로 출력되는 것이 차단된 상태이다. 도 25의 지연커패시터(CPD2)에 저장된 전하에 대신하여, 도 28의 충전커패시터(CC3)에 저장된 전하가 제2 차동분배전압(Mem_O)으로 출력되며, 충전커패시터(CC3)에 저장된 전하는 지연커패시터(CPD2)에 저장된 전하들에 대응하는 감지신호보다 한 주기 앞선 것에 의하여 저장된 것이다. 그리고, 도 25의 지연커패시터(CPD1)에 저장되는 것과 같은 양의 전하가 도 28의 충전커패시터(CC2)에 저장된다. 도 25의 지연커패시터(CPD1)와 도 28의 충전커패시터(CC2)에 저장되는 전하는 현재 입력되는 감지신호에 대응되는 것이다.
도 29는 도 26의 지연커패시터(CPD1)에 전하로 저장된 감지신호에 노이즈가 발생한 경우에 해당하며, 노이즈검출부(430)의 노이즈 검출에 의하여 스위치(S19)가 턴오프되어서 도 25의 지연커패시터(CPD1)에 저장된 전하가 제1 차동분배전압(Del_O)로 출력되는 것이 차단된 상태이다. 도 26의 지연커패시터(CPD1)에 저장된 전하에 대신하여, 도 29의 충전커패시터(CC1)에 저장된 전하가 제2 차동분배전압(Mem_O)으로 출력되며, 충전커패시터(CC1)에 저장된 전하는 지연커패시터(CPD1)에 저장된 전하들에 대응하는 감지신호보다 한 주기 앞선 것에 의하여 저장된 것이다. 그리고, 도 26의 지연커패시터(CPD2)에 저장되는 것과 같은 양의 전하가 도 29의 충전커패시터(CC3)에 저장된다. 도 26의 지연커패시터(CPD1)와 도 29의 충전커패시터(CC3)에 저장되는 전하는 현재 입력되는 감지신호에 대응되는 것이다.
상술한 도 27 내지 도 29와 같이, 지연커패시터(CPD1,CPD2)에 저장되는 것과 같은 양의 전하가 도 29의 충전커패시터(CC1,CC2,CC3)에 시프트되면서 저장된다. 또한, 노이즈가 발생하여 출력이 차단된 지연커패시터(CPD1,CPD2)에 대신하여 노이즈가 감지되지 않은 한 주기 앞선 감지신호의 충전커패시터(CC1,CC2,CC3)의 전하가 제2 차동분배전압(Mem_o)에 이용될 수 있다.
따라서, 적분부(460)는 감지신호의 상태에 따라서 제1 차동분배전압(Del_O) 또는 제2 차동분배전압(Mem_O)을 제공받아서 적분을 수행할 수 있으며, 그 결과 노이즈가 필터링된 적분 값을 얻을 수 있어서, 터치 인식을 정확히 구현할 수 있다.
한편, 도 30은 저장부(450)의 다른 실시 예를 나타낸다. 도 30을 참조하면, 저장부(450)는 2개의 AND게이트(456, 457), 증폭기(455), 4개의 충전커패시터(CC4~CC7)및 7개의 스위치(S41 ~ S47)를 포함한다.
증폭기(455)는 포지티브 입력단자(+)가 충전커패시터(CC5)의 다른 일 단자와 연결되고 네거티브 입력단자(-)가 출력단자와 연결된다. AND게이트(456)는 제1 노이즈검출신호(S_B) 및 제5스위치제어신호(C5)를 논리 곱한 신호(C5_E)를 출력하도록 구성된다. AND게이트(457)는 제1 노드이검출신호(S_B) 및 제4스위치제어신호(C4)를 논리 곱한 신호(C4_E)를 출력하도록 구성된다. 4개의 충전커패시터(CC4~CC7)의 각각의 일 단자는 기준전압(Vref)이 인가되도록 구성된다.
스위치(S41)는 제4스위치제어신호(C4)에 응답하여 지연부(440)의 증폭기(441)의 출력단자(VO_I)에서 제공되는 전하를 충전커패시터(CC4)에 충전하는 것을 스위칭한다. 스위치(S42)는 제5스위치제어신호(C5)에 응답하여 충전커패시터(CC4)에 저장된 전하를 출력하는 것을 스위칭한다. 스위치(S43)는 인버팅된 제1 노이즈검출신호(S_B)에 응답하여 스위치(S42)에서 출력되는 전하를 충전커패시터(CC5)에 전달하는 것을 스위칭한다. 스위치(S44)는 제4스위치제어신호(C4)에 응답하여 증폭기(455)의 출력을 충전커패시터(CC6)에 저장하는 것을 스위칭한다. 스위치(S45)는 AND게이트(456)의 신호(C5_E)에 응답하여 충전커패시터(CC6)의 전하를 제2 차동분배전압(Mem_O)으로 출력하는 것을 스위칭한다. 스위치(S46)는 제5스위치제어신호(C5)에 응답하여 증폭기(455)의 출력을 충전커패시터(CC7)에 저장하는 것을 스위칭한다. 스위치(S47)는 AND게이트(457)의 신호(C4_E)에 응답하여 충전커패시터(CC7)의 전하를 제2 차동분배전압(Mem_O)으로 출력하는 것을 스위칭한다. 이 중 스위치(S43)는 인버터(도시되지 않음)를 통하여 인버팅된 제1 노이즈검출신호(S_B)를 수신하여 스위칭 동작하거나 다른 스위치들과 온오프가 반대로 수행되는 것을 구성할 수 있다. 즉, 다른 스위치들이 NMOS 트랜지스터로 구성되는 경우, 스위치(S43)는 PMOS 트랜지스터로 구성될 수 있다.
도 31은 도 30에 도시된 저장부(450)에서 사용되는 신호들의 파형도이다. 도 31을 참조하면, 제4스위치제어신호(C4) 및 제5스위치제어신호(C5)는 제1 리드신호(1) 및 제2 리드신호(2)가 인에이블되는 시점과 각각 대응되어 인에이블된다. 노이즈가 검출되지 않은 경우, 불활성화된 제1 노이즈검출신호(S_B)가 AND게이트(456) 및 AND게이트(457)에 제공되며, AND게이트(456) 및 AND게이트(457)는 불활성화되고, 스위치(S45) 및 스위치(S47)는 턴오프된다. 그러므로, 충전커패시터(CC6)및 충전커패시터(CC7)에 저장된 전하는 제2 차동분배전압(Mem_O)으로 출력되지 않는다.
노이즈가 검출된 경우, 활성화된 제1 노이즈검출신호(S_B)가 AND게이트(456) 및 AND게이트(457)에 제공된다. 이때, AND게이트(456)로부터 출력되는 신호(C5_E)의 논리 값은 제5스위치제어신호(C5)에 의해 결정되며, AND게이트(457)로부터 출력되는 신호(C4_E)의 논리 값은 제4스위치제어신호(C4)에 결정된다. 충전커패시터(CC6)및 충전커패시터(CC7)에 저장된 전하는 스위치(S45)와 스위치(S47)의 턴온 상태에 따라 선택적으로 적분부(460)로 제공된다.
도 32 및 도 33은 노이즈가 검출되지 않은 상태에 대응한 저장부(450)의 동작을 나타낸다.
도 32를 참조하면, 제4스위치제어신호(C4)는 활성화되고, 제1 노이즈검출신호(S_B) 및 제5스위치제어신호(C5)는 불활성화된 경우이다. 따라서, 스위치(S41), 스위치(S43) 및 스위치(S44)는 턴온되고 나머지 모든 스위치들은 턴오프된다. 충전커패시터(CC6)및 충전커패시터(CC7)에 저장된 전하는 적분부(460)로 출력되지 않는다. 증폭기(441)의 출력단자(VO_I)에서 제공되는 전하는 스위치(S41)를 경유하여 충전커패시터(CC4)에 저장되며, 충전커패시터(CC5)에 저장된 전하는 증폭기(455)에서 버퍼링된 후 스위치(S44)를 통해 충전커패시터(CC6)로 전달된다. 충전커패시터(CC4)는 기준전압(Vref)에 의하여 적어도 일정한 충전량은 유지한다.
도 33을 참조하면, 제5스위치제어신호(C5)는 활성화되고 제1 노이즈검출신호(S_B) 및 제4스위치제어신호(C4)는 불활성화된 경우이다. 따라서 스위치(S42), 스위치(S43) 및 스위치(S46)는 턴온되고 나머지 모든 스위치들은 턴오프된다. 충전커패시터(CC6)및 충전커패시터(CC7)에 저장된 전하는 적분부(460)로 출력되지 않는다. 그리고, 충전커패시터(CC4)에 저장된 전하는 스위치(S42) 및 스위치(S43)를 경유하여 충전커패시터(CC5)로 전달되며, 충전커패시터(CC4)및 충전커패시터(CC5)의 용량(Capacitance)에 따라 전하분배가 이루어진다. 충전커패시터(CC5)에 전하 분배되어 저장되는 전하와 동일한 양의 전하가 증폭기(455)에서 버퍼링된 후 스위치(S46)를 통해 충전커패시터(CC7)로 전달된다.
충전커패시터(CC5)의 용량이 충전커패시터(CC4)의 용량에 비해 클 경우, 현재 충전커패시터(CC4)로부터 충전커패시터(CC5)로 인가되는 전하의 양보다 이전까지 전하 분배되어 충전커패시터(CC5)에 저장된 전하의 양이 전하분배에 더 큰 영향을 미칠 수 있다. 그러므로, 충전커패시터(CC5)는 입력된 전하에 대한 전하분배를 수행할 수 있다. 충전커패시터(CC4)및 충전커패시터(CC5)의 용량의 비는 본 발명에 따른 저장부(450)의 사용방식에 따라 결정될 수 있다.
상술한 도 32 및 도 33과 같이, 도 30에 예시된 저장부(450)는 제4 스위치제어신호(C4)가 활성화되는 주기에만 증폭기(441)의 출력단자(VO_I)에서 제공되는 전하를 충전커패시터(CC4)에 저장하고, 제5 스위치제어신호(C5)가 활성화되는 주기에는 증폭기(441)의 출력단자(VO_I)에서 제공되는 전하를 충전하지 않는다.
도 30의 저장부(450)의 실시예는 도 32 및 도 33과 같이 오드 주기와 이븐 주기 중 어느 하나의 주기에 제공되는 전하를 저장하고, 이를 이용하여 노이즈가 검출된 경우에 대응하여 후술되는 도 34 및 도 35와 같이 제2 차동분배전압(Mem_O)을 제공할 수 있다.
도 34 및 도 35는 노이즈가 검출된 경우 저장부(450)의 동작을 나타낸다.
도 34를 참조하면, 제4스위치제어신호(C4)와 제1 노이즈검출신호(S_B)가 활성화되고, 제5스위치제어신호(C5)는 불활성화된 경우이다. 따라서, 스위치(S41), 스위치(S43), 스위치(S44) 및 스위치(S47)이 턴온되고 나머지 모든 스위치들은 턴오프된다. 그러므로, 충전커패시터(CC4)에 저장된 전하가 충전커패시터(CC5)로 전달되는 것이 차단된다. 즉, 노이즈가 검출된 감지신호에 대응하는 지연부(440)의 증폭기(441)의 출력단자(VO_I)에서 제공되는 전하가 충전커패시터(CC5)로 전달되는 것이 차단된다. 충전커패시터(CC5)에 충전된 전하는 노이즈가 검출하기 전 상태로 세팅되고, 충전커패시터(CC5)에 충전된 고정된 양의 전하는 충전증폭기(455)에서 버퍼링된 후 충전커패시터(CC6)에 충전된다. 이때, 충전커패시터(CC7)에 충전된 전하는 턴온된 스위치(S47)를 통하여 제2 차동분배전압(Mem_O)으로 제공된다.
도 35를 참조하면, 제5스위치제어신호(C5)와 제1 노이즈검출신호(S_B)가 활성화되고, 제4스위치제어신호(C4)는 불활성화된 경우이다. 따라서, 스위치(S42), 스위치(S45) 및 스위치(S46)이 턴온되고 나머지 모든 스위치들은 턴오프된다. 이 때도, 충전커패시터(CC4)에 저장된 전하가 충전커패시터(CC5)로 전달되는 것이 차단된다. 즉, 노이즈가 검출된 감지신호에 대응하는 지연부(440)의 증폭기(441)의 출력단자(VO_I)에서 제공되는 전하가 충전커패시터(CC5)로 전달되는 것이 차단된다. 충전커패시터(CC5)에 충전된 전하는 노이즈가 검출하기 전 상태로 유지되고, 충전커패시터(CC5)에 충전된 고정된 양의 전하는 충전증폭기(455)에서 버퍼링된 후 충전커패시터(CC7)에 충전된다. 이때, 충전커패시터(CC6)에 충전된 전하는 턴온된 스위치(S45)를 통하여 제2 차동분배전압(Mem_O)으로 제공된다.
그 후 도 30의 저장부(450)는 감지신호에서 노이즈가 검출되지 않으면, 도 32 및 도 33의 상태로 전환된다.
본 발명에 따른 도 30의 저장부(450)는 적분 주기와 동일한 주기로 지연부(440)의 증폭기(441)의 출력단자(VO_I)에서 제공되는 전하를 충전하고, 충전된 전하를 차지 쉐어한 후 감지 신호를 감지하는 주기와 동일한 주기로 서로 다른 충전커패시터(CC7,CC7)에 각각 저장한다. 그 후 감지신호에서 노이즈가 검출되면, 노이즈를 갖는 전하를 이용한 전하 분배는 차단하고 노이즈 검출 이전에 충전커패시터(CC5)에 세팅된 전하를 이용하여 제2 차동분배전압(Mem_o)를 제공한다.
도 36은 도 22에 도시된 저장부(450)의 사용에 따른 적분의 개념을 설명한다. 도 36을 참조하면, 노이즈가 검출된 경우, 저장부(450)는 노이즈가 검출되지 않은 이전 주기에 저장된 전하를 적분부(460)로 전달한다.
도 37은 도 30에 도시된 저장부(450)의 사용에 따른 적분의 개념을 설명한다. 도 37을 참조하면, 노이즈가 검출된 경우, 저장부(450)는 충전커패시터(CC4)및 충전커패시터(CC4)간의 전하 분배가 수행되지 않는다. 그러므로, 저장부(450)는 노이즈가 검출되기 이전 세팅된 전하를 적분부(460)로 전달한다. 도 30의 저장부는 노이즈가 연속하여 발생하여도 노이즈를 감지하기 전 세팅된 전하를 이용하여 적분이 수행될 수 있다. 그러므로, 도 30의 저장부(450)에 의하여 본 발명에 따른 실시예는 노이즈를 회피하여 감지신호에 대한 적분을 수행할 수 있다.
이상에서는 본 발명에 대한 기술사상이 첨부 도면과 함께 서술되었지만 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.

Claims (12)

  1. 터치스크린 패널의 인접한 두 개의 감지라인의 감지신호들에 대한 차동 센싱 신호를 주기적으로 생성하는 차동 센싱 신호 생성단계;
    각각의 상기 주기마다 상기 차동 센싱 신호를 제1차동분배전압 및 제2차동분배전압으로 각각 저장하는 차동 분배 전압 저장 단계;
    각각의 상기 주기마다 하나 이상의 상기 감지신호에 대하여 노이즈를 검출하는 노이즈 검출 단계; 및
    상기 주기마다 적분을 수행하며, 상기 노이즈가 검출되지 않으면 상기 노이즈의 검출을 판단한 상기 감지신호가 해당된 주기에 대응하는 상기 제1차동분배전압을 선택하여 상기 적분을 수행하고, 상기 노이즈가 검출되면 상기 노이즈의 검출을 판단한 상기 감지신호가 해당된 주기보다 이전 주기의 상기 감지신호에 대응하는 상기 제2 차동분배전압을 선택하여 상기 적분을 수행하는 신호처리단계;를
    포함하는 것을 특징으로 하는 터치스크린의 제어 회로의 노이즈 제거 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 노이즈 검출 단계에서 상기 노이즈의 검출을 판단한 상기 감지신호의 입력 시점보다 한 주기 지연된 시점에 상기 노이즈의 검출에 대한 판단 결과가 제공되며, 상기 차동 분배 전압 저장 단계에서 두 개의 지연 소자에 주기적으로 번갈아서 상기 제1차동분배전압이 저장되고, 상기 노이즈가 검출되지 않은 상기 신호처리단계에 대응하여 상기 노이즈의 검출을 판단한 상기 감지신호가 해당된 주기에 대응하는 상기 제1차동분배전압이 상기 적분을 위하여 선택되는 터치스크린의 제어 회로의 노이즈 제거 방법.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 노이즈 검출 단계에서 상기 노이즈의 검출을 판단한 상기 감지신호의 입력 시점보다 한 주기 지연된 시점에 상기 노이즈의 검출에 대한 판단 결과가 제공되며, 상기 차동 분배전압 저장 단계에서 상기 제2차동분배전압이 주기적으로 적어도 세 개의 충전 소자에 저장되고, 상기 노이즈가 검출된 상기 신호처리단계에 대응하여 상기 적어도 세 개의 충전 소자에 저장된 상기 제2 차동 분배전압 중 상기 노이즈의 검출을 판단한 상기 감지신호가 해당된 주기보다 이전 주기의 상기 감지신호에 대응하는 상기 제2 차동분배전압이 상기 적분을 위하여 선택되는 터치스크린의 제어회로의 노이즈 제거 방법.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 노이즈 검출 단계에서 상기 노이즈의 검출을 판단한 상기 감지신호의 입력 시점보다 한 주기 지연된 시점에 상기 노이즈의 검출에 대한 판단 결과가 제공되며, 상기 차동 분배 전압 저장 단계에서 지연 소자에 대한 상기 충전과 지연 소자에 대한 전하분배를 매 주기마다 번갈아 수행하고, 전하분배된 전압을 이용하여 오드 주기와 이븐 주기에 대응하는 상기 제2차동분배전압을 각각 저장하는 해당하는 터치스크린의 제어회로의 노이즈 제거 방법.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 차동 분배 전압 저장 단계는 상기 노이즈가 검출된 것에 대응하여 상기 전하분배를 차단하고, 상기 노이즈가 검출된 상기 신호처리단계에 대응하여 상기 오드 주기와 이븐 주기에 해당하는 상기 제2 차동분배전압이 상기 적분을 위하여 번갈아 선택되는 터치스크린의 제어회로의 노이즈 제거 방법.
  6. 제1 항에 있어서, 상기 신호처리단계는,
    적어도 두 주기의 상기 차동 센싱 신호에 대응하여 적분을 수행하는 터치스크린의 제어회로의 노이즈 제거 방법.
  7. 터치스크린 패널의 인접한 두 개의 감지라인의 감지신호들에 대한 차동 센싱 신호를 주기적으로 생성하는 차동 센싱부;
    적어도 하나의 상기 감지신호에 대한 노이즈 검출을 주기적으로 수행하는 노이즈 검출부;
    제1 및 제2 지연소자를 포함하며, 상기 차동 센싱 신호를 충전하는 것과 충전된 상기 차동 센싱 신호를 제1차동분배전압으로 출력하는 것이 상기 제1 및 제2 지연소자에 각각 수행되며, 상기 제1 및 제2 지연소자에 대한 상기 차동 센싱 신호의 상기 충전과 상기 출력이 주기적으로 번갈아 수행되고, 상기 노이즈 검출부에서 상기 감지신호에 대한 노이즈가 검출되지 않은 경우에 대응하여 제1차동분배전압을 출력하는 지연부;
    복수 개의 충전 소자를 포함하며, 상기 지연부에서 주기적으로 제공되는 상기 차동 센싱 신호에 대한 충전이 상기 복수 개의 충전 소자에 대하여 순차적으로 수행되고, 상기 노이즈검출부에서 상기 감지 신호에 노이즈가 검출된 경우에 대응하여 상기 노이즈의 검출을 판단한 상기 감지신호가 해당된 주기보다 이전 주기의 상기 감지신호에 대응하는 상기 제2 차동분배전압을 상기 복수 개의 충전 소자에서 선택하여 제2차동분배전압으로 출력하는 저장부; 및
    상기 지연부의 상기 제1 차동분배전압과 상기 저장부의 상기 제2 차동분배전압을 적분하는 적분부;를 포함하는 터치스크린의 제어회로.
  8. 제7 항에 있어서, 상기 노이즈 검출부는,
    상기 적어도 하나의 감지 신호가 상한과 하한을 벗어나는 경우 노이즈로 판단하는 제1 회로;
    노이즈 판단 여부에 대응한 펄스를 생성하고 상기 펄스를 한 주기 지연하는 제2 회로; 및
    상기 지연된 펄스를 이용하여 서로 위상이 반대되는 제1 및 제2 노이즈검출신호를 출력하는 제3 회로;를 포함하는 터치스크린의 제어 회로.
  9. 제7 항에 있어서, 상기 지연부는,
    상기 제1 지연소자를 포함하는 제1 전류 경로;
    상기 제2 지연소자를 포함하는 제2 전류 경로;
    상기 제1 전류경로와 제2 전류경로가 입력단과 출력단 사이에 병렬로 연결되며 상기 제1 전류 경로와 상기 제2 전류 경로 중 어느 하나에 충전을 위한 상기 차동 센싱 신호를 출력하는 증폭기; 및
    상기 제1 전류 경로와 상기 제2 전류 경로에 충전된 상기 차동 센싱 신호를 주기적으로 번갈아서 출력하는 제1 스위칭 회로; 및
    상기 노이즈 검출부에서 상기 감지신호에 대한 노이즈가 검출되지 않은 경우에 대응하여, 상기 제1 스위칭 회로에서 선택된 상기 차동 센싱 신호를 제1차동배분전압으로 출력하는 제2 스위칭 회로;를 포함하는 터치스크린의 제어 회로.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 저장부는 적어도 세 개의 충전 소자를 포함하며,
    상기 지연부에서 주기적으로 제공되는 상기 차동 센싱 신호를 상기 적어도 세 개의 충전 소자에 순차적으로 저장하고, 상기 노이즈 검출부에서 상기 감지 신호에 대한 노이즈를 검출한 경우에 대응하여 상기 적어도 세 개의 충전 소자에 저장된 상기 제2 차동 분배전압 중 상기 노이즈의 검출을 판단한 상기 감지신호가 해당된 주기보다 이전 주기의 상기 감지신호에 대응하는 상기 차동 센싱 신호를 상기 제2 차동분배전압으로 출력하는 터치스크린의 제어회로.
  11. 제9 항에 있어서,
    상기 저장부는 지연 소자를 포함하며, 상기 지연 소자에 대한 상기 충전과 지연 소자에 대한 전하분배를 매 주기마다 번갈아 수행하고, 전하분배된 전압을 이용하여 오드 주기와 이븐 주기에 대응하는 상기 제2차동분배전압을 각각 저장하는 해당하는 터치스크린의 제어회로.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 저장부는 상기 노이즈 검출부에서 상기 감지 신호에 대한 노이즈를 검출한 경우에 대응하여 상기 전하분배를 차단하고, 상기 오드 주기와 상기 이븐 주기에 해당하는 상기 차동 센싱 신호를 번갈아 선택하여 상기 제2 차동분배전압으로 출력하는 터치스크린의 제어회로.
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