KR20180049460A - 터치 센서 컨트롤러 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센서 컨트롤러는, 터치 패널의 센서 라인들에 구동 신호를 입력하는 트랜스미터, 상기 센서 라인들에서 생성된 전하를 전압 신호로 변환하여 출력하는 전하 증폭기, 상기 전압 신호를 검출하는 제1 샘플러와 제2 샘플러를 포함하는 샘플링 회로, 및 상기 전압 신호에 포함된 노이즈 신호의 세기에 따라 상기 트랜스미터의 동작 여부를 결정하고, 상기 트랜스미터의 동작이 중단되면 상기 노이즈 신호의 부호에 따라 상기 제1 샘플러와 상기 제2 샘플러 중 어느 하나가 상기 전압 신호를 샘플링하도록 상기 제1 샘플러와 상기 제2 샘플러를 제어하는 로직 회로를 포함한다.

Description

터치 센서 컨트롤러{TOUCH SENSOR CONTROLLER}
본 발명은 터치 센서 컨트롤러에 관한 것이다.
터치 센서 컨트롤러는 디스플레이 장치의 전면에 부착되는 터치 패널과 연결되어 사용자의 터치 입력을 감지할 수 있다. 터치 패널과 터치 센서 컨트롤러를 포함하는 터치 스크린 장치는 스마트 폰, 태블릿 PC, 랩톱 컴퓨터 등의 모바일 기기는 물론 데스크톱 PC, 텔레비전, 자동차 등으로 점점 그 적용 영역을 넓혀가는 추세이다. 최근에는 터치 스크린 장치에서 터치 입력을 정확히 감지하기 위하여 외부에서 입력되는 노이즈 신호의 영향을 배제하기 위한 다양한 방안이 제안되고 있다.
본 발명의 기술적 사상이 이루고자 하는 기술적 과제 중 하나는, 터치 패널에 유입되는 노이즈 신호를 이용하여 터치 입력을 감지할 수 있는 터치 센서 컨트롤러를 제공하는 데에 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센서 컨트롤러는, 터치 패널의 센서 라인들에 구동 신호를 입력하는 트랜스미터, 상기 센서 라인들에서 생성된 전하를 전압 신호로 변환하여 출력하는 전하 증폭기, 상기 전압 신호를 검출하는 제1 샘플러와 제2 샘플러를 포함하는 샘플링 회로, 및 상기 전압 신호에 포함된 노이즈 신호의 세기에 따라 상기 트랜스미터의 동작 여부를 결정하고, 상기 트랜스미터의 동작이 중단되면 상기 노이즈 신호의 부호에 따라 상기 제1 샘플러와 상기 제2 샘플러 중 어느 하나가 상기 전압 신호를 샘플링하도록 상기 제1 샘플러와 상기 제2 샘플러를 제어하는 로직 회로를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센서 컨트롤러는, 터치 패널의 센서 라인들에 구동 신호를 입력하는 트랜스미터와, 상기 센서 라인들에서 생성된 전하를 검출하여 아날로그 신호를 생성하는 리시버를 포함하는 아날로그 회로, 및 상기 센서 라인들에 유입되는 노이즈 신호의 세기에 따라 노멀 모드 및 노이즈 모드 중 어느 하나로 상기 아날로그 회로를 동작시키며, 상기 노멀 모드에서는 상기 센서 라인들에서 생성된 전하를 결합 정전용량(Mutual-Capacitance) 방식으로 검출하도록 상기 리시버를 제어하고, 상기 노이즈 모드에서는 상기 센서 라인들에서 생성된 전하를 자체 정전용량(Self-Capacitance) 방식으로 검출하도록 상기 리시버를 제어하는 로직 회로를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센서 컨트롤러는, 터치 패널의 센서 라인들에 구동 신호를 출력하는 트랜스미터, 및 터치 입력에 의해 상기 센서 라인들에서 생성된 전하를 검출하여 아날로그 신호를 생성하는 리시버를 포함하며, 상기 센서 라인들에 유입되는 노이즈 신호의 세기가 소정의 기준값보다 크면, 상기 트랜스미터는 상기 구동 신호 출력을 중단하고, 상기 리시버는 상기 노이즈 신호 및 상기 터치 입력에 의해 상기 센서 라인들에서 생성된 전하를 검출하여 상기 아날로그 신호를 생성한다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 노이즈 신호의 세기가 지나치게 큰 경우 터치 센서 컨트롤러가 노이즈 모드로 동작할 수 있다. 노이즈 모드에서 터치 센서 컨트롤러는 센서 라인으로 입력되는 구동 신호를 차단하고, 노이즈 신호를 이용하여 자체 정전용량 방식으로 터치 입력을 센싱할 수 있다. 따라서, 터치 입력의 센싱 속도를 개선하고, 저전력 구동을 구현할 수 있다.
본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센서 컨트롤러를 포함하는 터치스크린 장치를 나타낸 블록도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센서 컨트롤러의 노멀 모드 동작을 설명하기 위해 제공되는 도면이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센서 컨트롤러의 노이즈 모드 동작을 설명하기 위해 제공되는 도면이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센서 컨트롤러의 시뮬레이션 결과를 나타낸 파형도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센서 컨트롤러를 나타낸 회로도이다.
도 10은 도 9에 도시한 터치 센서 컨트롤러의 동작을 설명하기 위해 제공되는 도면이다.
도 11은 도 9에 도시한 터치 센서 컨트롤러의 시뮬레이션 결과를 나타낸 파형도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센서 컨트롤러가 적용될 수 있는 전자 기기를 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 다음과 같이 설명한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센서 컨트롤러를 포함하는 터치스크린 장치를 나타낸 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 터치스크린 장치는 터치 패널(1)과 터치 센서 컨트롤러(2)를 포함할 수 있다. 터치 패널(1)은 적어도 하나 이상의 투명 기판 및 투명 기판 상에 형성되는 복수의 센서 라인들을 포함할 수 있다. 복수의 센서 라인들 중 적어도 일부는 서로 다른 방향으로 연장되어 서로 교차할 수 있다. 복수의 센서 라인들은 ITO(Indium Tin Oxide), ZnO(Zinc Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), 탄소 나노 튜브 등과 같은 투명 전도성 물질로 형성되거나, 또는 매우 얇은 금속 미세 패턴으로 형성될 수도 있다.
터치 센서 컨트롤러(2)는 아날로그 회로(3), 아날로그-디지털 컨버터(ADC, 4), 및 디지털 회로(5)를 포함할 수 있다. 아날로그 회로(3)는 터치 패널(1)의 센서 라인들에서 생성되는 전하를 전압 신호로 변환하여 출력하는 전하 증폭기, 전하 증폭기가 출력하는 전압 신호를 누적 또는 적분하는 샘플링 회로 등을 포함할 수 있다. 아날로그 회로(3)의 출력은 아날로그-디지털 컨버터(4)에 의해 디지털 신호로 변환될 수 있다.
디지털 회로(5)는 아날로그-디지털 컨버터(4)가 전달하는 디지털 신호를 입력받아 터치 입력의 좌표, 제스처 등을 판단할 수 있다. 디지털 회로는 디지털 처리 프로세서(Digital Signal Processer, DSP) 등으로 구현될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 터치 센서 컨트롤러(2)의 구성 요소들 중 적어도 일부는, 터치스크린 장치를 포함하는 전자 기기의 메인 프로세서와 하나의 모듈로 구현될 수도 있다.
다음으로 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치스크린 장치는 터치 패널(10)과 터치 센서 컨트롤러(20)를 포함할 수 있다. 터치 패널(10)은 투명 기판(11) 및 복수의 센서 라인들(12, 13)을 포함할 수 있다. 센서 라인들(12, 13)은 세로 방향으로 연장되어 x축 좌표를 판단하는 데에 이용되는 제1 센서 라인들(12)과, 가로 방향으로 연장되어 y축 좌표를 판단하는 데에 이용되는 제2 센서 라인들(13)을 포함할 수 있다. 제1 센서 라인들(12)은 제2 센서 라인들(13)과 전기적으로 분리될 수 있다.
도 2에 도시한 실시예에서, 센서 라인들(12, 13) 각각은, 서로 연결되는 다이아몬드 형태의 단위 전극을 복수 개 포함할 수 있다. 다만, 센서 라인들(12, 13)의 형태가 반드시 이와 같은 형태로 한정되는 것은 아니며, 다른 다양한 형상을 가질 수도 있다. 예를 들어, 센서 라인들(12, 13) 각각은 직사각형의 막대 형상을 갖거나, 또는 금속 미세패턴을 가질 수도 있다.
터치 센서 컨트롤러(20)는 트랜스미터(21), 리시버(22) 및 로직 회로(23) 등을 포함할 수 있다. 트랜스미터(21)는 제1 센서 라인들(12)에 연결되는 제1 트랜스미터(21X)와, 제2 센서 라인들(13)에 연결되는 제2 트랜스미터(21Y)를 포함할 수 있다. 제1 트랜스미터(21X)는 제1 센서 라인들(12)로 구동 신호를 출력할 수 있으며, 일 실시예에서 제1 트랜스미터(21X)는 제1 센서 라인들(12)에 순차적으로, 또는 한 번에 구동 신호를 출력할 수 있다. 상기 구동 신호에 의해 제1 센서 라인들(12)에 전하가 충전될 수 있다. 유사하게, 제2 트랜스미터(21Y)는 제2 센서 라인들(13)에 구동 신호를 출력할 수 있다. 제1 트랜스미터(21X)와 제2 트랜스미터(21Y) 각각이 출력하는 구동 신호는 서로 같거나 다를 수 있다.
리시버(22)는 센서 라인들(12, 13)에서 생성되는 전하를 검출하기 위한 회로로서, 전하 증폭기, 샘플링 회로, 적분기 등을 포함할 수 있다. 도 2에 도시한 실시예에서는 리시버(22)가 하나의 블록으로 도시되었으나 반드시 이와 같은 형태로 한정되는 것은 아니며, 복수의 리시버(22)가 터치 센서 컨트롤러(20)에 포함될 수 있다. 이 경우, 복수의 리시버(22)에 의해 복수의 센서 라인들(12, 13)에서 생성된 전하가 동시에 검출될 수 있다.
로직 회로(23)는 트랜스미터(21)와 리시버(22)를 제어할 수 있다. 로직 회로(23)는 타이밍 컨트롤러, 연산 회로 등을 포함할 수 있다. 로직 회로(23)는 메인 클록 주기를 참조하여 트랜스미터(21)가 센서 라인들(12, 13)에 구동 신호를 출력하는 타이밍과 구동 신호의 특성 등을 조절할 수 있다. 또한 로직 회로(23)는, 센서 라인들(12, 13)에서 생성되는 전하를 아날로그 신호로 변환하도록 리시버(22)를 제어할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 아날로그 신호로부터 터치 입력을 판단하기 위한 회로인 아날로그-디지털 컨버터 및 디지털 회로는 로직 회로(23) 내에 포함되어 구현될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센서 컨트롤러(20)는 외부에서 유입되는 노이즈 신호의 세기에 따라 노멀 모드 또는 노이즈 모드로 동작할 수 있다. 로직 회로(23)는 리시버(22)가 센서 라인들(12, 13)의 전하로부터 생성하는 전압 신호의 크기를 검출하여 노이즈 신호의 세기를 판단할 수 있다. 판단 결과, 노이즈 신호의 세기가 미리 정해진 기준보다 크다고 판단되면, 로직 회로(23)는 터치 센서 컨트롤러(20)가 노이즈 모드에서 동작하도록 제어할 수 있다. 노이즈 신호의 세기가 미리 정해진 기준보다 작으면, 로직 회로(23)는 터치 센서 컨트롤러(20)가 노멀 모드에서 동작하도록 제어할 수 있다.
터치 센서 컨트롤러(20)는 노멀 모드에서는 결합 정전용량(Mutual Capacitance) 방식으로 터치 입력을 센싱할 수 있다. 한편, 노이즈 모드에서는 터치 센서 컨트롤러(20)가 자체 정전용량(Self Capacitance) 방식으로 터치 입력을 센싱할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센서 컨트롤러(20)는, 노이즈 모드에서 노이즈 신호를 의도적으로 제거하는 대신, 노이즈 신호를 이용하여 터치 입력을 센싱할 수 있다. 따라서, 외부에서 유입되는 노이즈가 심한 상황에서 터치 센서 컨트롤러(20)의 소모 전력을 줄일 수 있고, 터치 입력의 센싱 속도를 개선할 수 있다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센서 컨트롤러의 노멀 모드 동작을 설명하기 위해 제공되는 도면이다.
우선 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센서 컨트롤러는 전하 증폭기(Charge Amplifier, 110), 샘플링 회로(120), 적분기(130) 및 로직 회로(140) 등을 포함할 수 있다. 전하 증폭기(110)와 샘플링 회로(120), 및 적분기(130)의 동작은, 로직 회로(140)에 의해 제어될 수 있다.
전하 증폭기(110)는 제1 연산 증폭기(OP1)와 피드백 커패시터(CFB) 및 리셋 스위치(SWRST)를 포함할 수 있다. 피드백 커패시터(CFB)는 제1 연산 증폭기(0P1)의 반전 입력 단자와 출력 단자 사이에 연결되며, 리셋 스위치(SWRST)는 피드백 커패시터(CFB)와 병렬로 연결될 수 있다. 제1 연산 증폭기(OP1)의 비반전 입력 단자는 소정의 공통 전압(VCM)에 연결될 수 있다. 일 실시예에서, 공통 전압(VCM)은 터치 센서 컨트롤러(100)에 입력되는 전원 전압(VDD)의 1/2의 크기를 가질 수 있다.
샘플링 회로(120)는 제1 샘플러(121)와 제2 샘플러(122)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 샘플러(121)와 제2 샘플러(122)를 포함하는 샘플링 회로(120)는 상관 이중 샘플러(Correlated Double Sampler)일 수 있다. 제1 샘플러(121)는 제1 포지티브 커패시터(CP1)와 제2 포지티브 커패시터(CP2), 및 제2 연산 증폭기(OP2)를 포함할 수 있다. 로직 회로(140)는 제1 스위치(SW1) 및 제3 스위치(SW3)를 제어하여 제1 샘플러(121)의 출력을 조절할 수 있다. 제1 스위치(SW1)와 제3 스위치(SW3)는 서로 상보적으로 동작할 수 있다.
한편, 제2 샘플러(122)는 제1 네거티브 커패시터(CN1)와 제2 네거티브 커패시터(CN2), 및 제3 연산 증폭기(OP3)를 포함할 수 있다. 로직 회로(140)는 제2 스위치(SW2) 및 제4 스위치(SW4)를 제어하여 제2 샘플러(122)의 출력을 조절할 수 있다. 로직 회로(140)는 제2 스위치(SW2) 및 제4 스위치(SW4)가 서로 상보적으로 동작하도록 제어할 수 있다.
적분기(130)는 제1 샘플러(121)가 출력하는 포지티브 전압(VOUTP)과 제2 샘플러(122)가 출력하는 네거티브 전압(VOUTN)의 차이를 계산할 수 있다. 적분기(130)가 포지티브 전압(VOUTP)과 네거티브 전압(VOUTN)의 차이를 계산함으로써 저주파 노이즈 신호가 제거될 수 있다.
로직 회로(140)는 전하 증폭기(110), 샘플링 회로(120) 및 적분기(130)를 제어할 수 있다. 일 실시예에서, 로직 회로(140)는 전하 증폭기(110)가 출력하는 전압 신호(VCA)를 공통 전압(VCM)과 비교하는 비교 회로(141)를 포함할 수 있다. 비교 회로(141)에 포함되는 연산 증폭기(OP4)는, 래치 비교기로 동작할 수 있다. 로직 회로(140)는 전압 신호(VCA)와 공통 전압(VCM)의 차이를 계산하고, 전압 신호(VCA)와 공통 전압(VCM)의 차이가 소정의 기준값보다 작으면, 터치 센서 컨트롤러(100)를 노멀 모드로 동작시킬 수 있다.
일 실시예에서, 전압 신호(VCA)에 유입된 노이즈 신호의 세기가 크지 않은 경우, 전압 신호(VCA)의 크기 변화는 터치 입력에 의해 나타날 수 있는 정도로 한정될 수 있다. 따라서, 전압 신호(VCA)와 공통 전압(VCM)의 차이가 상기 기준값 이내일 경우, 로직 회로(140)는 현재 유입되는 노이즈 신호의 세기를 샘플링 회로(120) 및 적분기(130) 등에서 상쇄가능한 수준으로 판단할 수 있으며, 터치 센서 컨트롤러(100)는 노멀 모드로 동작할 수 있다.
일 실시예에서, 로직 회로(140)는 전하 증폭기(110)와 샘플링 회로(120)에 포함되는 스위치들(SW1-SW4, SWRST)을 제어할 수 있다. 로직 회로(140)는 스위치들(SW1-SW4, SWRST)의 온/오프를 제어함으로써, 전하 증폭기(110)가 출력하는 전압 신호(VCA)를 제1 샘플러(121)가 출력하는 포지티브 전압(VOUTP) 또는 제2 샘플러(122)가 출력하는 네거티브 전압(VOUTN)에 반영할 수 있다.
노멀 모드에서, 로직 회로(140)는 제1 스위치 제어 신호(SC1) 및 제2 스위치 제어 신호(SC2)를 생성하여 제1 내지 제4 스위치들(SW1-SW4)을 제어할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 스위치 제어 신호(SC1)에 의해 제1 및 제4 스위치들(SW1, SW4)이 제어되며, 제2 스위치 제어 신호(SC2)에 의해 제2 및 제3 스위치들(SW2, SW3)이 제어될 수 있다. 즉, 제2 및 제3 스위치들(SW2, SW3)은 동시에 턴-온 또는 턴-오프되고, 제1 및 제4 스위치들(SW1, SW4)이 동시에 턴-온 또는 턴-오프될 수 있다.
제1 샘플러(121)와 제2 샘플러(122) 각각은 전하 증폭기(110)가 출력하는 전압 신호(VCA)을 교대로 샘플링할 수 있다. 제1 샘플러(121)가 포지티브 전압(VOUTP)을 생성하고, 제2 샘플러(122)가 네거티브 전압(VOUTN)을 생성하는 과정에서, 전압 신호(VCA)에 포함된 고주파 노이즈 신호가 제거될 수 있다.
디스플레이 장치를 비롯한 전자 장치의 여러 부품들과 인접하여 동작하는 터치스크린 장치의 특성 상, 터치 패널과 터치 센서 컨트롤러(100)에는 다양한 소스로부터 노이즈가 유입될 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 고주파 노이즈 신호는 샘플링 회로(120)가 포지티브 전압(VOUTP)과 네거티브 전압(VOUTN)을 생성하는 과정에서 제거될 수 있으며, 저주파 노이즈 신호는 적분기(130)가 포지티브 전압(VOUTP)과 네거티브 전압(VOUTN)의 차이를 계산하는 과정에서 제거될 수 있다. 따라서, 노이즈 신호의 세기가 그리 크지 않은 경우, 터치 센서 컨트롤러(100)는 노멀 모드로 동작하며 샘플링 회로(120)와 적분기(130)에서 노이즈 신호를 제거할 수 있다. 이하, 도 4를 함께 참조하여 설명하기로 한다.
도 4는 터치 센서 컨트롤러(100)의 노멀 모드로 동작하는 경우를 나타낸 타이밍 다이어그램이다. 도 4를 참조하면, 전하 증폭기(110)의 리셋 스위치(SWRST)를 제어하는 리셋 신호(RST)에 의해 전하 증폭기(110)의 피드백 커패시터(CFB)가 리셋될 수 있다. 즉, 리셋 신호(RST)에 의해 전하 증폭기(110)의 피드백 커패시터(CFB)에 충전되어 있던 전하가 방전될 수 있다.
피드백 커패시터(CFB)의 리셋 동작이 시작되면, 제1 스위치 제어 신호(SC1)는 하이(high) 값으로, 제2 스위치 제어 신호(SC2)는 로우(low) 값으로 설정될 수 있다. 도 3에 도시한 실시예에 따른 터치 센서 컨트롤러(100)에서, 로직 회로(140)는 제1 스위치 제어 신호(SC1)를 이용하여 제1 스위치(SW1) 및 제4 스위치(SW4)를 제어하며, 제2 스위치 제어 신호(SC2)를 이용하여 제2 스위치(SW2) 및 제3 스위치(SW3)를 제어할 수 있다.
리셋 신호(RST)와 제1 스위치 제어 신호(SC1)가 함께 하이(high) 값을 갖는 동안, 피드백 커패시터(CFB) 및 제1 네거티브 커패시터(CN1)에 충전되어 있던 전하가 방전될 수 있다. 따라서 전하 증폭기(110)가 출력하는 전압 신호(VCA)가 공통 전압(VCM)까지 △V 만큼 감소할 수 있다. 또한, 제1 포지티브 커패시터(CP1)에 충전되어 있던 전하는 턴-온된 제1 스위치(SW1)를 통해 제2 포지티브 커패시터(CP2)로 전달되어 포지티브 전압(VOUTP)이 △V 만큼 증가할 수 있다.
리셋 신호(RST)가 로우(low) 값으로 전환되면, 트랜스미터에 의해 하이(high) 값의 구동 신호(TX)가 센서 라인들에 입력될 수 있다. 전하 증폭기(110)는 터치 패널의 센서 라인들에서 생성되는 전하를 결합 정전용량(Mutual-Capacitance) 방식으로 검출할 수 있다. 전하 증폭기(110)의 피드백 커패시터(CFB)에 충전된 전하는 제1 포지티브 커패시터(CP1) 및 제2 포지티브 커패시터(CP2)를 통해 포지티브 전압(VOUTP)에 반영될 수 있다. 따라서, 포지티브 전압(VOUTP)이 △V 만큼 증가할 수 있다. 결과적으로 제1 스위치 제어 신호(SC1)가 하이(high) 값을 갖는 동안, 포지티브 전압(VOUTP)은 전하 증폭기(110)가 출력하는 전압 신호(VCA)의 변화량인 2·△V 만큼 증가할 수 있다.
구동 신호(TX)의 반주기가 종료되면, 리셋 신호(RST)에 의해 전하 증폭기(110)의 피드백 커패시터(CFB)가 다시 리셋되어 전하 증폭기(110)가 출력하는 전압 신호(VCA)가 공통 전압(VCM)으로 설정될 수 있다. 피드백 커패시터(CFB)가 리셋되는 동안 제2 스위치 제어 신호(SC2)가 하이(high) 값으로 설정되며, 제1 포지티브 커패시터(CP1)가 함께 리셋되고, 전압 신호(VCA)의 변화량 △V는 네거티브 전압(VOUTN)에 반영될 수 있다.
리셋 동작이 완료되면 로우(low) 값의 구동 신호가 센서 라인들에 입력되며, 전하 증폭기(110)가 출력하는 전압 신호(VCA)가 제2 샘플러(122)에 의해 샘플링될 수 있다. 따라서 네거티브 전압(VOUTN)이 △V 만큼 증가할 수 있다. 결과적으로 제2 스위치 제어 신호(SC2)가 하이(high) 값을 갖는 동안, 포지티브 전압(VOUTN)은 전하 증폭기(110)가 출력하는 전압 신호(VCA)의 변화량인 2·△V 만큼 감소할 수 있다.
도 4에 도시한 실시예에서, 구동 신호(TX)가 하이(high) 값을 갖는 시간 동안에는 전하 증폭기(110)가 출력하는 전압 신호(VCA)가 제1 샘플러(121)에 의해 검출될 수 있다. 또한, 구동 신호(TX)가 로우(low) 값을 갖는 시간 동안에는 전하 증폭기(110)가 출력하는 전압 신호(VCA)가 제2 샘플러(122)에 의해 검출될 수 있다. 즉, 터치 센서 컨트롤러(100)가 노멀 모드로 동작하는 동안, 제1 샘플러(121)와 제2 샘플러(122)는 구동 신호(TX)의 반주기마다 교대로 전압 신호(VCA)를 검출할 수 있다.
적분기(130)는 포지티브 전압(VOUTP)과 네거티브 전압(VOUTN)의 차이를 계산하여 아날로그 출력 신호(VOUT)를 생성할 수 있다. 일 실시예에서, 포지티브 전압(VOUTP)과 네거티브 전압(VOUTN) 각각에 포함된 저주파 노이즈는 서로 거의 동일할 수 있다. 따라서, 적분기(130)가 포지티브 전압(VOUTP)과 네거티브 전압(VOUTN)의 차이를 계산하는 과정에서 저주파 노이즈 신호가 제거될 수 있다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센서 컨트롤러의 노이즈 모드 동작을 설명하기 위해 제공되는 도면이다.
우선 도 5를 참조하면, 터치 센서 컨트롤러(100)의 회로 구성은 도 3에 도시한 실시예와 동일할 수 있다. 다만, 도 3 및 도 4에 도시한 실시예와 비교하여, 도 5 및 도 6에 도시한 실시예에서는 제1 내지 제4 스위치들(SW1-SW4)을 제어하기 위한 신호가 다를 수 있다. 또한, 도 5 및 도 6에 도시한 실시예에서는, 트랜스미터가 터치 패널의 센서 라인들로 구동 신호를 출력하지 않을 수 있다.
도 5를 참조하면, 노이즈 모드에서 제1 스위치(SW1)는 포지티브 적분 신호(INTP)에 의해 제어되며, 제2 스위치(SW2)는 네거티브 적분 신호(INTN)에 의해 제어될 수 있다. 한편, 제3 스위치(SW3)는 포지티브 리셋 신호(RSTP)에 의해 제어되며, 제4 스위치(SW4)는 네거티브 리셋 신호(RSTN)에 의해 제어될 수 있다. 따라서, 도 3 및 도 4를 참조하여 설명한 노멀 모드와 달리, 노이즈 모드에서는 제1 및 제4 스위치들(SW1, SW4)이 동시에 턴-온 또는 턴-오프되지 않으며, 제2 및 제3 스위치들(SW2, SW3)이 동시에 턴-온 또는 턴-오프되지 않을 수 있다.
터치 센서 컨트롤러(100)의 로직 회로(140)는 전하 증폭기(110)가 출력하는 전압 신호(VCA)의 크기를 검출하여 노이즈 모드로 동작할지 여부를 결정할 수 있다. 일례로, 로직 회로(140)는, 전압 신호(VCA)의 크기와, 이전 샘플링 주기에 전하 증폭기(110)가 출력한 전압 신호(VCA)의 크기의 차이를 계산할 수 있다. 상기 계산한 차이가 소정의 기준값보다 큰 경우, 로직 회로(140)는 일반적인 터치 또는 호버 동작이 아닌 외부에서 유입된 노이즈 신호가 존재한다고 판단하여 터치 센서 컨트롤러(100)를 노이즈 모드로 동작시킬 수 있다.
다른 실시예에서, 로직 회로(140)는 전압 신호(VCA)의 크기와, 소정의 공통 전압(VCM)의 크기의 차이를 계산할 수 있다. 전압 신호(VCA)와 공통 전압(VCM)의 크기 차이가 소정의 기준값보다 크면, 로직 회로(140)는 터치 센서 컨트롤러(100)를 노이즈 모드로 동작시킬 수 있다. 일 실시예에서, 로직 회로(140)에 포함되는 비교 회로(141)에 의해 전압 신호(VCA)와 공통 전압(VCM)의 크기가 서로 비교될 수 있다.
터치 센서 컨트롤러(100)의 동작 모드가 노이즈 모드로 설정되면, 로직 회로(140)는 센서 라인들에 구동 신호가 입력되지 않도록 트랜스미터를 제어할 수 있다. 아울러 로직 회로(140)는, 메인 클록 신호의 주기마다 전하 증폭기(110)가 출력하는 전압 신호(VCA)를 검출하여 노이즈 신호의 부호를 판단할 수 있다. 노이즈 신호의 부호는 포지티브(+) 및 네거티브(-) 중 어느 하나로 결정될 수 있다.
일 실시예로, 로직 회로(140)는 전압 신호(VCA)의 크기가, 이전 샘플링 주기에 검출한 전압 신호(VCA)의 크기보다 클 경우, 노이즈 신호의 부호를 포지티브로 판단할 수 있다. 반대로, 전압 신호(VCA)의 크기가, 이전 샘플링 주기에 검출한 전압 신호(VCA)의 크기보다 작으면, 로직 회로(140)는 노이즈 신호의 부호를 네거티브로 판단할 수 있다.
또 다른 일 실시예로, 로직 회로(140)는 전압 신호(VCA)의 크기가 공통 전압(VCM)의 크기보다 클 경우, 노이즈 신호의 부호를 포지티브로 판단할 수 있다. 이 경우, 전압 신호(VCA)의 크기가, 공통 전압(VCM)의 크기보다 작으면, 로직 회로(140)는 노이즈 신호의 부호를 네거티브로 판단할 수 있다.
도 5 및 도 6에 도시한 실시예에서, 로직 회로(140)는 전압 신호(VCA)를 공통 전압(VCM)과 비교하여 노이즈 신호의 부호를 결정할 수 있다. 메인 클록 신호의 처음 네 번의 주기 동안 전압 신호(VCA)는 공통 전압(VCM)보다 크며, 따라서 비교 회로(141)의 출력 신호(VOP4)가 하이(high) 값을 가질 수 있다. 비교 회로(141)의 출력 신호(VOP4)가 하이(high) 값을 유지하는 동안, 로직 회로(140)는 메인 클록 신호에 동기화되어 하이(high) 값을 갖는 포지티브 적분 신호(INTP)를 출력할 수 있다. 동시에, 로직 회로(140)는 네거티브 적분 신호(INTN)를 로우(low) 값으로 유지할 수 있다. 따라서, 제1 샘플러(121)가 출력하는 포지티브 전압(VOUTP)에 노이즈 신호 및 터치 입력으로부터 생성된 전압 신호(VCA)가 반영될 수 있다.
노이즈 모드로 동작하는 동안 전압 신호(VCA)가 공통 전압(VCM)보다 작으면, 비교 회로(141)의 출력 신호(VOP4)는 로우(low) 값을 가질 수 있다. 비교 회로(141)의 출력 신호(VOP4)가 로우(low) 값을 유지하는 동안, 로직 회로(140)는 메인 클록 신호에 동기화되어 하이(high) 값을 갖는 네거티브 적분 신호(INTN)를 출력할 수 있다. 동시에, 로직 회로(140)는 포지티브 적분 신호(INTP)를 로우(low) 값으로 유지할 수 있다. 따라서, 노이즈 신호 및 터치 입력으로부터 생성된 전압 신호(VCA)가 네거티브 전압(VOUTN)에 반영될 수 있다.
적분기(130)는 포지티브 전압(VOUTP)과 네거티브 전압(VOUTN)의 차이를 계산하여 아날로그 출력 신호(VOUT)를 생성할 수 있다. 아날로그 출력 신호(VOUT)가 아날로그-디지털 컨버터로 전송되면, 로직 회로(140)는 제3 스위치(SW3), 제4 스위치(SW4) 및 리셋 스위치(SWRST)를 턴-온시켜 전하 증폭기(110) 및 샘플링 회로(120)에 포함된 커패시터들을 리셋할 수 있다.
도 7 및 도 8은 도 5에 도시한 실시예에 따른 터치 센서 컨트롤러의 시뮬레이션 결과를 나타낸 파형도이다. 도 7에 도시한 실시예는 터치 패널에 충전 노이즈 신호가 유입된 경우에 대응할 수 있으며, 도 8에 도시한 실시예는 터치 패널에 사인파 형태의 노이즈 신호가 유입된 경우에 대응할 수 있다.
먼저 도 7을 참조하면, 외부에서 유입된 노이즈 신호(NEXT)에 의해 전하 증폭기(110)가 출력하는 전압 신호(VCA)의 크기가 변동될 수 있다. 로직 회로(140)는 노이즈 신호(NEXT)가 반영된 전압 신호(VCA)를 공통 전압(VCM)과 비교하여 포지티브 적분 회로(INTP) 및 네거티브 적분 회로(INTN)를 생성할 수 있다. 로직 회로(140)는, 메인 클록 신호(CLK)와 동기화되도록 포지티브 적분 신호(INTP)와 네거티브 적분 신호(INTN)를 생성할 수 있다.
포지티브 적분 신호(INTP)가 하이(high) 값을 가지면 제1 샘플러(121)로 전압 신호(VCA)가 입력되며, 네거티브 적분 신호(INTN)가 하이(high) 값을 가지면 제2 샘플러(122)로 전압 신호(VCA)가 입력될 수 있다. 제1 샘플러(121)와 제2 샘플러(122) 각각은 전압 신호(VCA)를 누적하여 포지티브 전압(VOUTP) 및 네거티브 전압(VOUTN)에 반영할 수 있다. 제1 샘플러(121)와 제2 샘플러(122)는 미리 설정된 적분 시간이 경과한 후 포지티브 전압(VOUTP) 및 네거티브 전압(VOUTN)은 적분기(130)로 출력할 수 있다. 적분기(130)는 포지티브 전압(VOUTP)과 네거티브 전압(VOUTN)의 차이를 계산하여 아날로그-디지털 컨버터로 전송할 수 있다.
다음으로 도 8을 참조하면, 로직 회로(140)에 포함되는 비교 회로(141)의 출력 신호(VOP4)가 도시되어 있다. 비교 회로(141)의 출력 신호(VOP4)는 노이즈 신호가 공통 전압(VCM)보다 클 때 하이(high) 값을 가질 수 있으며, 노이즈 신호가 공통 전압(VCM)보다 작을 때 로우(low) 값을 가질 수 있다. 로직 회로(140)는 비교 회로(141)의 출력 신호(VOP4)에 따라 포지티브 적분 신호(INTP) 및 네거티브 적분 신호(INTN)를 생성하여, 전하 증폭기(110)의 전압 신호(VCA)를 제1 샘플러(121)의 포지티브 전압(VOUTP) 및 제2 샘플러(122)의 네거티브 전압(VOUTN) 중 어느 하나에 누적시킬 수 있다. 도 7의 실시예와 마찬가지로, 포지티브 적분 신호(INTP) 및 네거티브 적분 신호(INTN)는 메인 클록 신호에 동기화될 수 있다.
포지티브 적분 신호(INTP) 및 네거티브 적분 신호(INTN)를 메인 클록 신호에 동기화시킴으로써, 별도의 클록 신호 없이 미리 설정된 적분 시간이 경과하였는지 여부를 판단할 수 있다. 메인 클록 신호보다 낮은 주파수의 노이즈 신호가 유입되는 경우에는 포지티브 적분 신호(INTP)와 네거티브 적분 신호(INTN)를 메인 클록 신호에 동기화시켜도 노이즈 신호의 부호를 정확히 판단할 수 있다. 반면, 노이즈 신호의 주파수가 메인 클록 신호의 주파수보다 큰 경우에는 메인 클록 신호의 한 주기 동안 노이즈 신호의 부호가 여러 번 바뀔 수 있어 노이즈 신호가 포지티브 전압(VOUTP) 및 네거티브 전압(VOUTN)에 정확히 반영되지 않을 수 있다. 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 본 발명에서는, 노이즈 신호의 부호 및 주파수를 반영한 별도의 샘플링 클록 신호를 생성할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센서 컨트롤러를 나타낸 회로도이며, 도 10은 도 9에 도시한 터치 센서 컨트롤러의 동작을 설명하기 위해 제공되는 도면이다. 도 9 및 도 10에 도시한 실시예에서는, 터치 센서 컨트롤러(200)의 메인 클록 신호의 주파수가, 노이즈 신호의 주파수보다 작을 수 있다.
먼저 도 9를 참조하면, 터치 센서 컨트롤러(200)는 전하 증폭기(210), 샘플링 회로(220), 적분기(230) 및 로직 회로(240) 등을 포함할 수 있다. 전하 증폭기(210), 샘플링 회로(220) 및 적분기(230)의 구성과 동작 방법 등은 도 3 및 도 5를 참조하여 설명한 바와 유사할 수 있다.
로직 회로(240)는 샘플링 클록 신호를 생성하는 클록 생성 회로(241)를 포함할 수 있다. 클록 생성 회로(241)는 비교기로 동작하는 연산 증폭기(OP5)와 전류 검출 저항(RS) 및 인버터(INV) 등을 포함할 수 있다. 연산 증폭기(OP5)의 입력 단자 중 하나는 공통 전압(VCM)에 연결되며, 다른 입력 단자는 전하 증폭기(210)의 출력 단자에 연결될 수 있다. 즉, 연산 증폭기(OP5)는 전하 증폭기(210)가 출력하는 전압 신호(VCA)에 포함된 노이즈 신호(NI)와 공통 전압(VCM)을 비교하여 샘플링 클록 신호를 생성할 수 있다. 샘플링 클록 신호에 의해 제1 샘플러(221)에 포함된 제2 스위치(SW2)가 제어될 수 있으며, 샘플링 클록 신호를 인버터(INV)로 반전시킨 신호에 의해 제2 샘플러(222)에 포함된 제3 스위치(SW3)가 제어될 수 있다. 즉, 제2 스위치(SW2)와 제3 스위치(SW3)는 서로 상보적 관계에 있는 신호에 의해 턴-온 또는 턴-오프될 수 있다.
도 9를 참조하면, 전하 증폭기(210)의 입력단(IN)을 통해 외부 노이즈 신호(NEXT)가 유입되며, 외부 노이즈 신호(NEXT)에 의해 전하 증폭기(210)에서 노이즈 신호(NI)가 생성될 수 있다. 전하 증폭기(210)에 반영된 노이즈 신호(NI)는 전류 신호일 수 있으며, 전하 증폭기(210)가 출력하는 전압 신호(VCA)에 반영될 수 있다. 클록 생성 회로(241)는, 전류 검출 저항(RS)을 이용하여 노이즈 신호(NI)의 전압 크기를 공통 전압(VCM)과 비교하고, 그 결과에 따라 샘플링 클록 신호(CLKN1, CLKN2)를 생성할 수 있다.
도 10은 샘플링 클록 신호를 생성하는 방법을 설명하기 위해 제공되는 도이다. 도 10을 참조하면, 클록 생성 회로(241)는 노이즈 신호(NI)의 전압 크기를 공통 전압(VCM)과 비교하여 제1 샘플링 클록 신호(CLKN1)를 생성할 수 있다. 제1 샘플링 클록 신호(CLKN1)는 노이즈 신호(NI)의 전압이 공통 전압(VCM)보다 클 때 하이(high) 값을 가지며, 노이즈 신호(NI)의 전압이 공통 전압(VCM)보다 작을 때 로우(low) 값을 가질 수 있다. 한편, 클록 생성 회로(241)는 인버터(INV)를 이용하여 제1 샘플링 클록 신호(CLKN1)를 반전시킴으로써 제2 샘플링 클록 신호(CLKN2)를 생성할 수 있다.
제1 샘플러(221)에 포함되는 제1 스위치(SW1)는 제1 샘플링 클록 신호(CLKN1)에 의해 제어될 수 있으며, 제2 샘플러(222)에 포함되는 제2 스위치(SW2)는 제2 샘플링 클록 신호(CLKN2)에 의해 제어될 수 있다. 제1 샘플링 클록 신호(CLKN1)와 제2 샘플링 클록 신호(CLKN2)가 서로 상보적 관계에 있기 때문에, 제1 스위치(SW1)가 턴-온되면 제2 스위치(SW2)는 턴-오프되고, 제1 스위치(SW1)가 턴-오프될 때 제2 스위치(SW2)는 턴-온될 수 있다.
제1 샘플링 클록 신호(CLKN1)와 제2 샘플링 클록 신호(CLKN2)는 로직 회로(240)의 메인 클록 신호와 관계없이, 전하 증폭기(210)의 출력단에서 검출한 노이즈 신호(NI)와 공통 전압(VCM)의 비교 결과에 의해서 생성되는 신호일 수 있다. 일 실시예에서, 제1 샘플링 클록 신호(CLKN1)와 제2 샘플링 클록 신호(CLKN2)는 메인 클록 신호와 다른 주파수를 가질 수 있다. 따라서, 터치 패널의 센서 라인들을 통해 전하 증폭기(210)로 유입된 노이즈 신호(NI)가 메인 클록 신호보다 큰 주파수를 갖는 경우에도 노이즈 신호(NI)의 부호에 따른 전압 신호(VCA)의 변화를 포지티브 전압(VOUTP) 또는 네거티브 전압(VOUTN)에 정확히 반영할 수 있다.
도 11a 내지 도 11c는 도 9에 도시한 터치 센서 컨트롤러의 시뮬레이션 결과를 나타낸 파형도이다.
도 11a을 참조하면, 터치 패널의 센서 라인들을 통해 전하 증폭기(210)의 입력단(IN)으로 유입되는 외부 노이즈 신호(NEXT), 외부 노이즈 신호(NEXT)에 의해 전하 증폭기(210)가 출력하는 전압 신호(VCA)에서 검출되는 노이즈 신호(NI), 및 샘플링 회로(220)가 출력하는 포지티브 전압(VOUTP)과 네거티브 전압(VOUTN)이 도시되어 있다. 도 11a에 도시한 실시예에서, 외부 노이즈 신호(NEXT)의 주파수는, 터치 센서 컨트롤러(200)의 메인 클록 신호의 주파수보다 클 수 있다.
도 11a의 A 구간을 확대 도시한 도 11b를 참조하면, 전하 증폭기(210)의 출력단 (CAOUT)에서 검출되는 노이즈 신호(NI)와 공통 전압(VCM)의 대소 관계에 따라 제1 샘플링 클록 신호(CLKN1)가 결정될 수 있다. 제1 샘플링 클록 신호(CLKN1)는 메인 클록 신호와 달리 일정한 주기성을 갖지 않으며, 외부 노이즈 신호(NEXT)에 동기화되어 가변 주파수를 가질 수 있다. 한편, 도 11a의 B 구간을 확대도시한 도 11c에서도, 제1 샘플링 클록 신호(CLKN1)는 비주기성을 나타내며 외부 노이즈 신호(NEXT)에 동기화된 가변 주파수를 가질 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센서 컨트롤러가 적용될 수 있는 전자 기기를 나타낸 도면이다.
도 12를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 센서(1010)는 컴퓨터 장치(1000)에 적용될 수 있다. 도 12에 도시한 실시예에 따른 컴퓨터 장치(1000)는 이미지 센서(1010) 외에 입출력 장치(1020), 메모리(1030), 프로세서(1040), 및 포트(1050) 등을 포함할 수 있다. 이외에 컴퓨터 장치(1000)는 유무선 통신 장치, 전원 장치 등을 더 포함할 수 있다. 도 12에 도시된 구성 요소 가운데, 포트(1050)는 컴퓨터 장치(1000)가 비디오 카드, 사운드 카드, 메모리 카드, USB 장치 등과 통신하기 위해 제공되는 장치일 수 있다. 컴퓨터 장치(1000)는 일반적인 데스크톱 컴퓨터나 랩톱 컴퓨터 외에 스마트폰, 태블릿 PC, 스마트 웨어러블 기기 등을 모두 포괄하는 개념일 수 있다.
프로세서(1040)는 특정 연산이나 명령어 및 태스크 등을 수행할 수 있다. 프로세서(1040)는 중앙 처리 장치(CPU) 또는 마이크로프로세서 유닛(MCU)일 수 있으며, 버스(1060)를 통해 메모리 장치(1030), 입출력 장치(1020), 이미지 센서(1010) 및 포트(1050)에 연결된 다른 장치들과 통신할 수 있다.
메모리(1030)는 컴퓨터 장치(1000)의 동작에 필요한 데이터, 또는 멀티미디어 데이터 등을 저장하는 저장 매체일 수 있다. 메모리(1030)는 랜덤 액세스 메모리(RAM)와 같은 휘발성 메모리나, 또는 플래시 메모리 등과 같은 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 또한 메모리(1030)는 저장장치로서 솔리드 스테이트 드라이브(SSD), 하드 디스크 드라이브(HDD), 및 광학 드라이브(ODD) 중 적어도 하나를 포함할 수도 있다.
입출력 장치(1020)는 사용자에게 제공되는 키보드, 마우스, 터치스크린 등과 같은 입력 장치 및 디스플레이, 오디오 출력부 등과 같은 출력 장치를 포함할 수 있다. 디스플레이 전면에는 터치스크린이 부착되어 사용자에게 터치 입력 환경을 제공할 수 있다.
입출력 장치(1020)에 포함되는 터치스크린은 앞서 설명한 본 발명의 다양한 실시예에 따른 터치 센서 컨트롤러를 포함할 수 있다. 일 실시예로, 터치 센서 컨트롤러는 노이즈 신호의 세기에 따라 노멀 모드 또는 노이즈 모드로 동작할 수 있다. 노이즈 신호의 세기가 상대적으로 강한 경우, 노이즈 모드로 동작하며 자체 정전용량 방식으로 터치 입력을 감지함으로써, 터치 입력의 감지 속도를 높이고 소모 전력을 줄일 수 있다. 터치 센서 컨트롤러에 포함되는 구성 요소 중 일부는, 실시예에 따라 프로세서(1040)와 하나의 모듈로 구현될 수도 있다.
이미지 센서(1010)는 버스(1060) 또는 다른 통신 수단에 의해 프로세서(1040)와 연결될 수 있다. 이미지 센서(1010)는 외부에서 유입되는 빛을 전기 신호로 변환하여 프로세서(1040)에 제공할 수 있으며, 프로세서(1040)는 상기 전기 신호를 이용하여 이미지 데이터를 생성할 수 있다.
본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.
100, 200: 터치 센서 컨트롤러
110, 210: 전하 증폭기
120, 220: 샘플링 회로
121, 221: 제1 샘플러
122, 222: 제2 샘플러
130, 230: 적분기
140, 240: 로직 회로

Claims (20)

  1. 터치 패널의 센서 라인들에 구동 신호를 입력하는 트랜스미터;
    상기 센서 라인들에서 생성된 전하를 전압 신호로 변환하여 출력하는 전하 증폭기;
    상기 전압 신호를 검출하는 제1 샘플러와 제2 샘플러를 포함하는 샘플링 회로; 및
    상기 전압 신호에 포함된 노이즈 신호의 세기에 따라 상기 트랜스미터의 동작 여부를 결정하고, 상기 트랜스미터의 동작이 중단되면 상기 노이즈 신호의 부호에 따라 상기 제1 샘플러와 상기 제2 샘플러 중 어느 하나가 상기 전압 신호를 샘플링하도록 상기 제1 샘플러와 상기 제2 샘플러를 제어하는 로직 회로; 를 포함하는 터치 센서 컨트롤러.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 로직 회로는, 상기 노이즈 신호의 부호가 포지티브(+)이면, 상기 제1 샘플러가 상기 전압 신호를 검출하도록 제어하고, 상기 노이즈 신호의 부호가 네거티브(-)이면, 상기 제2 샘플러가 상기 전압 신호를 검출하도록 제어하는 터치 센서 컨트롤러.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 로직 회로는, 상기 전압 신호와 소정의 공통 전압 사이의 차이가 소정의 기준값보다 크면, 상기 센서 라인들에 상기 구동 신호가 입력되지 않도록 상기 트랜스미터를 제어하는 터치 센서 컨트롤러.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 로직 회로는, 상기 전압 신호가 상기 공통 전압보다 크면 상기 제1 샘플러가 상기 전압 신호를 검출하도록 제어하고, 상기 전압 신호가 상기 공통 전압보다 작으면 상기 제2 샘플러가 상기 전압 신호를 검출하도록 제어하는 터치 센서 컨트롤러.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 전하 증폭기는 소정의 샘플링 주기마다 상기 전하를 상기 전압 신호로 변환하여 출력하는 터치 센서 컨트롤러.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 로직 회로는, 상기 전압 신호와, 이전 샘플링 주기에 상기 전하 증폭기가 출력한 전압 신호의 차이가 소정의 임계값보다 크면, 상기 센서 라인들에 상기 구동 신호가 입력되지 않도록 상기 트랜스미터를 제어하는 터치 센서 컨트롤러.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 로직 회로는, 상기 전압 신호가 상기 이전 샘플링 주기에 상기 전하 증폭기가 출력한 전압 신호보다 크면 상기 제1 샘플러가 상기 전압 신호를 검출하도록 제어하고, 상기 전압 신호가 상기 이전 샘플링 주기에 상기 전하 증폭기가 출력한 전압 신호보다 작으면 상기 제2 샘플러가 상기 전압 신호를 검출하도록 제어하는 터치 센서 컨트롤러.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 로직 회로는, 상기 전압 신호에 포함된 상기 노이즈 신호의 세기를 소정의 기준값과 비교하는 비교 회로를 포함하는 터치 센서 컨트롤러.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 로직 회로는, 상기 트랜스미터가 상기 센서 라인들에 상기 구동 신호를 입력하면, 상기 제1 샘플러와 상기 제2 샘플러가 교대로 상기 전압 신호를 검출하도록 상기 제1 샘플러와 상기 제2 샘플러를 제어하는 터치 센서 컨트롤러.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 로직 회로는, 상기 트랜스미터의 동작이 중단되면, 상기 노이즈 신호의 부호가 포지티브(+)이면 하이(high) 값을 갖고 상기 노이즈 신호의 부호가 네거티브(-)이면 로우(low) 값을 갖는 포지티브 적분 신호와, 상기 노이즈 신호의 부호가 포지티브(+)이면 로우(low) 값을 갖고 상기 노이즈 신호의 부호가 네거티브(-)이면 하이(high) 값을 갖는 네거티브 적분 신호를 생성하는 터치 센서 컨트롤러.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 샘플러는 상기 포지티브 적분 신호가 하이 값을 갖는 동안 상기 전압 신호를 검출하고,
    상기 제2 샘플러는 상기 네거티브 적분 신호가 하이 값을 갖는 동안 상기 전압 신호를 검출하는 터치 센서 컨트롤러.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 포지티브 적분 신호와 상기 네거티브 적분 신호는 상기 로직 회로의 메인 클록 신호에 동기화되는 터치 센서 컨트롤러.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 로직 회로는, 상기 노이즈 신호의 부호 및 주파수에 기초하여 제1 및 제2 샘플링 클록 신호를 생성하며, 상기 제1 및 제2 샘플링 클록 신호를 이용하여 상기 제1 샘플러 및 상기 제2 샘플러를 제어하는 터치 센서 컨트롤러.
  14. 터치 패널의 센서 라인들에 구동 신호를 입력하는 트랜스미터와, 상기 센서 라인들에서 생성된 전하를 검출하여 아날로그 신호를 생성하는 리시버를 포함하는 아날로그 회로; 및
    상기 센서 라인들에 유입되는 노이즈 신호의 세기에 따라 노멀 모드 및 노이즈 모드 중 어느 하나로 상기 아날로그 회로를 동작시키며, 상기 노멀 모드에서는 상기 센서 라인들에서 생성된 전하를 결합 정전용량(Mutual-Capacitance) 방식으로 검출하도록 상기 리시버를 제어하고, 상기 노이즈 모드에서는 상기 센서 라인들에서 생성된 전하를 자체 정전용량(Self-Capacitance) 방식으로 검출하도록 상기 리시버를 제어하는 로직 회로; 를 포함하는 터치 센서 컨트롤러.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 로직 회로는, 상기 노이즈 모드에서 상기 센서 라인들에 상기 구동 신호가 입력되지 않도록 상기 트랜스미터를 제어하는 터치 센서 컨트롤러.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 로직 회로는, 상기 노이즈 모드에서 상기 노이즈 신호의 전압을 소정의 공통 전압과 비교하여 제1 샘플링 클록 신호 및 제2 샘플링 클록 신호를 생성하는 클록 생성 회로를 포함하는 터치 센서 컨트롤러.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제1 샘플링 클록 신호는 상기 노이즈 신호의 전압이 상기 공통 전압보다 크면 하이(high) 값을 가지며, 상기 노이즈 신호의 전압이 상기 공통 전압보다 작으면 로우(low) 값을 갖는 터치 센서 컨트롤러.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 제2 샘플링 클록 신호는 상기 노이즈 신호의 전압이 상기 공통 전압보다 크면 로우(low) 값을 가지며, 상기 노이즈 신호의 전압이 상기 공통 전압보다 작으면 하이(high) 값을 갖는 터치 센서 컨트롤러.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 로직 회로는, 상기 노이즈 모드에서 상기 노이즈 신호의 전압을 소정의 공통 전압과 비교하여 상기 제1 샘플링 클록 신호를 생성하고, 상기 제1 샘플링 클록 신호를 반전시켜 상기 제2 샘플링 클록 신호를 생성하는 터치 센서 컨트롤러.
  20. 터치 패널의 센서 라인들에 구동 신호를 출력하는 트랜스미터; 및
    터치 입력에 의해 상기 센서 라인들에서 생성된 전하를 검출하여 아날로그 신호를 생성하는 리시버; 를 포함하며,
    상기 센서 라인들에 유입되는 노이즈 신호의 세기가 소정의 기준값보다 크면, 상기 트랜스미터는 상기 구동 신호의 출력을 중단하고, 상기 리시버는 상기 노이즈 신호 및 상기 터치 입력에 의해 상기 센서 라인들에서 생성된 전하를 검출하여 상기 아날로그 신호를 생성하는 터치 센서 컨트롤러.

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