KR20160150574A

KR20160150574A - Touch screen controller using adaptive filter control and touch screen system haing the same

Info

Publication number: KR20160150574A
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: 2016-12-30
Anticipated expiration: 2036-03-10
Also published as: KR102548588B1

Abstract

A touch screen controller controls a capacitive touch screen including capacitive touch sensors connected to a sensing line and a driving line and senses a touch event of the capacitive touch screen. The touch controller includes a first comparator which compares a reference signal with a sensing signal outputted from the sensing line and generates a first output signal, a filter which generates a second output signal by integrating the first output signal for each sensing period of the filter, an analog-to-digital converter which converts the second output signal to a digital signal, and a controller which determines at least one of whether a noise is generated and whether the touch event is generated based on the digital signal and a reference digital signal, and which controls the number of the sensing periods of the filter based on a result of the determination. Accordingly, the present invention can reduce power consumption and increase an operation dynamic range.

Description

TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a touch screen controller using adaptive filter control and a touch screen system including the touch screen controller.

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.An embodiment according to the concept of the present invention relates to a touch screen controller and, more particularly, to a touch screen controller capable of controlling the number of times of the detection cycle of a filter according to whether external noise is detected or not in order to reduce power consumption and increase an operation dynamic range To a touch screen controller and a touch screen system including the same.

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.A touch screen is an input device disposed at the top of an electronic visual display of an information processing system. The user may touch the touch screen using a special stylus or one or more fingers to control the information processing system via one touch gesture or multi-touch gestures or provide input to the information processing system .

터치 스크린은 저항성 터치 스크린, 용량성 터치 스크린, 상호 커패시턴스 터치 스크린, 또는 셀프-커패시턴스 터치 스크린으로 분류될 수 있다.The touch screen may be classified as a resistive touch screen, a capacitive touch screen, a mutual capacitance touch screen, or a self-capacitance touch screen.

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.A touch screen controller is electrically connected to the touch screen. The touch screen controller includes a sensing circuit for sensing a touch signal sensed by at least one of the touch sensors included in the touch screen.

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.When at least one of the touch sensors is touched by a conductor, external noise enters the sensing circuit through the conductor. Since the external noise flows into the sensing circuit, the sensing circuit includes a filter for distinguishing the touch signal from the external noise.

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.As the performance of the filter improves, the effect of removing the external noise increases. Therefore, a higher performance filter is required as the sensing circuit is developed. When a high-performance filter is implemented, the physical size of the filter increases and the physical size of the sensing circuit including the filter also increases. However, if a high-performance filter is not implemented, it takes a long time to remove external noise, the amount of current consumed in the filter increases, and the response speed decreases.

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.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a touch screen controller and a touch screen system including the touch screen controller, which can adjust the number of times the filter is sensed according to whether external noise is detected in order to reduce power consumption and increase the dynamic range of operation will be.

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.According to an embodiment of the present invention, a touch screen controller for controlling a capacitive touch screen including capacitive touch sensors connected to a sensing line and a driving line and sensing a touch event of the capacitive touch screen includes a reference signal, A first comparator for comparing the sensing signal output from the line and generating a first output signal; a filter for integrating the first output signal for each sensing period to produce a second output signal; Based on the reference digital signal and the digital signal, whether at least one of whether noise is generated and whether or not the touch event is generated is determined, and based on the result of the determination, And a controller for controlling the number of times.

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.According to embodiments, the controller determines the number of times of the sensing period as a first value when it is determined that the noise has not occurred, and sets the number of times of the sensing period as a second value when it is determined that the noise has occurred And the first value is smaller than the second value.

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.According to embodiments, the controller determines the number of times of the sensing period as a first value when the generated noise is present within a window defined by reference values, and when the generated noise is outside the window, The number of times is determined as a second value, and the first value is smaller than the second value.

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.According to embodiments, the controller determines the number of times of the sensing period as a first value when it is determined that the touch event has not occurred, and when the touch event is determined to have occurred, Value, and the first value is smaller than the second value.

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.Wherein the touch screen controller further includes a drive circuit for transmitting drive pulses at every drive period to the drive line, wherein the controller outputs a control signal to the drive circuit based on a result of the determination, And adjusts the number of the driving periods in response to the signal. The number of times of the sensing period is equal to the number of times of the driving period.

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.Wherein the controller generates the control signal to set the number of times of the driving period to a first value when the generated noise is present in the window defined by the reference values, and when the generated noise is outside the window, To generate a control signal for setting the number of times of the control signal to a second value, wherein the first value is smaller than the second value.

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. A first switch connected between a second terminal of the first capacitor and a ground; a first switch connected between the first input terminal and the second input terminal, the first switch having a first terminal connected to the output terminal of the first comparator, A second switch connected between the second terminal and the first input terminal; a second capacitor connected between the first input terminal and an output terminal of the second comparator; And a reset switch connected in parallel with the capacitor, wherein the total number of switching times of each of the first switch, the second switch, and the reset switch is determined according to the number of times of the sensing period.

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.The filter integrates the first output signal newly generated for each sensing period to generate and output the second output signal, and the analog-to-digital converter converts the second output signal output from the filter The controller integrates the digital signal output from the analog-to-digital converter at each detection period, and divides the accumulated digital signal by the number of times of the detection period to generate a final digital signal.

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.Wherein the controller determines at least one of whether the noise is generated and whether the touch event is generated based on the reference digital signal and the digital signal of the current frame, and based on the result of the determination, Adjust the number of cycles.

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.A touch screen system according to an embodiment of the present invention includes a capacitive touch screen including capacitive touch sensors connected to a sensing line and a driving line, and a touch screen controller electrically connected to the capacitive touch screen. The touch screen controller includes a first comparator that compares a reference signal with a sensing signal output from the sensing line and generates a first output signal, a filter that integrates the first output signal at every sensing period to generate a second output signal, An analog-to-digital converter for converting the second output signal into a digital signal, and a controller for determining at least one of whether noise is generated and whether the touch event is generated based on the reference digital signal and the digital signal, And a controller for controlling the number of times of the detection period based on the detection period.

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.A touch screen system according to an embodiment of the present invention includes a capacitive touch screen including capacitive touch sensors connected to a sensing line and a driving line, a touch screen controller connected to the capacitive touch screen through the sensing line and the driving line, . The touch screen controller includes a first comparator that compares a reference signal with a sense signal output from the sense line for each first sensing period of a current frame and generates a first output signal; A driving circuit for transmitting driving pulses to the driving line every first driving period of the current frame, and a driving circuit for converting the second output signal into a digital signal Based on the reference digital signal and the digital signal of the current frame, whether or not noise is generated and whether or not the touch event is generated, and based on the result of the determination, 2 < / RTI > detection period and the number of second driving periods of the next frame It includes Russia.

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.Wherein the controller determines the number of times of the second sensing period as a first value when the generated noise is present within a window defined by reference values, and when the generated noise is outside the window, The number of times is determined as a second value, and the first value is smaller than the second value.

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.According to the embodiment of the present invention, the touch screen controller including the filter has the effect of adjusting the number of times of the detection cycle of the filter according to whether external noise is detected.

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.The touch screen controller can adaptively adjust the characteristics of the filter, for example, the number of times of the sensing period, thereby reducing power consumption of the touch screen controller.

상기 터치 스크린 컨트롤러는 감지 주기마다 새로운 데이터를 처리할 수 있으므로 동작 동적 범위(operation dynamic range)를 증가시키는 효과가 있다.The touch screen controller can process new data every sensing cycle, thereby increasing the operation dynamic range.

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.The touch screen controller can adaptively adjust the characteristics of the filter, for example, the number of times of the sensing period, thereby reducing the size of the filter.

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.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In order to more fully understand the drawings recited in the detailed description of the present invention, a detailed description of each drawing is provided.
1 is a block diagram of a touch screen system including a touch screen controller in accordance with an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view for explaining the operation of the first sensing circuit shown in FIG. 1; FIG.
Fig. 3 shows a circuit diagram of the filter shown in Fig. 2. Fig.
4 is a flow chart for explaining the operation of the first sensing circuit shown in Fig.
FIG. 5 illustrates a process of determining low noise and high noise according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a timing chart for explaining the operation of the first sensing circuit shown in FIG. 1 when the number of sensing cycles of the filter shown in FIG. 3 is a first value.
FIG. 7 is a timing chart for explaining the operation of the first sensing circuit shown in FIG. 1 when the number of sensing cycles of the filter shown in FIG. 3 is a first value.
FIG. 8 is a timing chart for explaining the operation of the first sensing circuit shown in FIG. 1 when the number of sensing cycles of the filter shown in FIG. 3 is a second value.
FIG. 9 is a conceptual diagram illustrating the operation and the dynamic range of the control logic circuit shown in FIG. 1 when the number of sensing cycles of the filter shown in FIG. 3 is a first value and a second value.
10 is a flowchart illustrating the operation of the first sensing circuit shown in FIG.

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.It is to be understood that the specific structural or functional description of embodiments of the present invention disclosed herein is for illustrative purposes only and is not intended to limit the scope of the inventive concept But may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments set forth herein.

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.The embodiments according to the concept of the present invention can make various changes and can take various forms, so that the embodiments are illustrated in the drawings and described in detail herein. It should be understood, however, that it is not intended to limit the embodiments according to the concepts of the present invention to the particular forms disclosed, but includes all modifications, equivalents, or alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

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.The terms first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The terms may be named for the purpose of distinguishing one element from another, for example, without departing from the scope of the right according to the concept of the present invention, the first element may be referred to as a second element, The component may also be referred to as a first component.

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.It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, . On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between. Other expressions that describe the relationship between components, such as "between" and "between" or "neighboring to" and "directly adjacent to" should be interpreted as well.

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.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, the terms "comprises" or "having" and the like are used to specify that there are features, numbers, steps, operations, elements, parts or combinations thereof described herein, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

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.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the meaning of the context in the relevant art and, unless explicitly defined herein, are to be interpreted as ideal or overly formal Do not.

이하, 본 명세서에 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings attached hereto.

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.1 is a block diagram of a touch screen system including a touch screen controller in accordance with an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, the touch screen system 10 may include a touch screen 100 and a touch screen controller 200.

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.The touch screen system 10 may refer to a personal computer, an electronic voting machine, a smart car, an electric car, an automotive system, or a mobile device. But is not limited thereto. The touch screen 100 may refer to a touch screen panel.

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.The mobile device may be a laptop computer, a mobile phone, a smart phone, a tablet PC, a PDA (personal digital assistant), an enterprise digital assistant (EDA), a digital still camera, a digital video camera, portable multimedia player, PND (personal navigation device or portable navigation device), handheld game console, mobile internet device (MID), wearable computer, Internet of Things (IoT) But is not limited to, a device, an Internet of Everything (IoE) device, a drone, or an e-book.

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.The touch screen 100 may include a plurality of sensing elements, e.g., capacitive touch sensors TS. For example, each capacitive touch sensor TS may be implemented with a touch sensor that uses mutual-capacitance.

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.The touch screen controller 200 may remove the offset capacitance of each of the capacitive touch sensors TS included in the touch screen 100. [ The offset capacitance may refer to a capacitance generated by one or more capacitive touch sensors TS.

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.Although a capacitive touch screen 100 using a mutual capacitive sensing scheme is illustrated by way of example in FIG. 1, the offset capacitance of a sensing element (e.g., a touch sensor) in accordance with the teachings of the present invention Is not limited thereto.

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.For example, each of the capacitive touch sensors TS includes a plurality of sensing lines SL1 to SLn (n is a natural number of 4 or more) for sensing each touch (or each touch event), and driving signals TX1 to TXm (M is a natural number of 4 or more) for transmitting the driving signals (DL1 to DLm). The lines may refer to transmission media, such as metal lines.

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.The touch screen controller 200 may be implemented as a separate IC from a display driver IC that drives the display panel. According to embodiments, the touch screen controller 200 may be implemented in a form merged into the display driver IC. For example, the touch screen controller block capable of performing the functions of the touch screen controller 200 and the display driver block capable of performing the functions of the display driver IC may be implemented as one semiconductor chip.

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.The touch screen controller 200 includes a plurality of sensing circuits 210-1 to 210-n, a selection circuit 230, an analog-to-digital converter (ADC) 235, a control logic circuit 240, and a memory device 250. The touch screen controller 200 may further include a driving circuit 260.

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.The touch screen controller 200 may be connected to the touch screen 100 through a channel CH. For example, each of the pins 201-1 to 201-n included in the touch screen controller 200 may be connected to each of the sensing lines SL1 to SLn disposed on the touch screen 100 through each transmission medium, Each of the pins 263-1 to 263-m included in the screen controller 200 may be connected to each of the driving lines DL1 to DLm disposed on the touch screen 100 through each transmission medium.

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.Since the structure and operation of each of the plurality of sensing circuits 210-1 to 210-n are the same or similar, the structure and operation of the first sensing circuit 210-1 will be exemplarily described herein.

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.The offset cancellation time eliminates the offset capacitance of each capacitive touch sensor TS in the calibration step or eliminates the offset capacitance of the capacitive touch sensor TS to handle the user's touch It can mean time to do.

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.If the first driver 261-1 included in the driving circuit 260 drives (or transmits) the first driving signal TX1 to the first driving line DL1 during the first offset canceling time, A signal corresponding to the offset capacitance of each capacitive touch sensor TS connected to the first driving line DL1 for transmitting the signal TX1 is supplied to each of the plurality of sensing circuits SL1 to SLn through each of the sensing lines SL1 to SLn, (210-1 to 210-n), respectively.

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.During the first offset removal time, each of the plurality of sensing circuits 210-1 through 210-n includes capacitive touch sensors TS disposed in a first column defined by a first driving line DL1, The second output signals OUT2-1 to OUT2-n, which are used to remove the offset capacitance of the second output signal OUT2-1.

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.The selection circuit 230 can sequentially output each of the second output signals OUT2-1 to OUT2-n to the ADC 235 in response to the selection signals SEL. The ADC 235 may sequentially generate each of the output digital signals OCODE corresponding to the second output signals OUT2-1 to OUT2-n.

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.The control logic circuit 240 may perform a function of a code generator capable of generating each of the digital signals CODE1 to CODEn. During the calibration operation, the control logic circuit 240 determines whether the reference digital signal RCODE and each output digital signal OCODE corresponding to each of the second output signals OUT2-1 through OUT2-n become equal The digital signals CODE1 to CODEn can be changed. Herein, the digital signal includes a plurality of bits, and each of the plurality of bits may be represented by a logic 1 (e.g., data 1 or high level) or a logic 0 (e.g., data 1 or low level). The digital signal may refer to a digital code comprising a plurality of bits.

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.For example, the control logic circuit 240 can change the first digital signal CODE1 until the output digital signal OCODE corresponding to the reference digital signal RCODE and the second output signal OUT2-1 becomes equal have. The control logic circuit 240 can also change the n-th digital signal CODEn until the output digital signal OCODE corresponding to the n-th output signal OUT2-n becomes equal to the reference digital signal RCODE have.

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.For example, the reference digital signal RCODE may correspond to half of the maximum value of the output digital code OCODE, but is not limited thereto. For example, when the maximum value of the output digital code (OCODE) is represented by a binary number corresponding to the decimal number 2047, the reference digital code (RCODE) can be represented by a binary number corresponding to the decimal number 1023.

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.During the calibration operation, the control logic circuit 240 compares the reference digital signal RCODE with each digital signal OCODE determined when the respective output digital signals OCODE corresponding to the respective second output signals OUT2-1 through OUT2-n are equal Signals CODE1 to CODEn may be output to the respective sensing circuits 210-1 to 210-n or may be stored in the memory device 250. [

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.For example, the control logic circuit 240 outputs the first digital signal CODE1 determined when the reference digital signal RCODE and the output digital signal OCODE corresponding to the second output signal OUT2-1 are equal, (210-1), or may be stored in the memory device (250). The control logic circuit 240 outputs the n digital signal CODEn determined when the reference digital signal RCODE and the output digital signal OCODE corresponding to the second output signal OUT2- Lt; RTI ID = 0.0 > 210-n. &Lt; / RTI > For example, the memory device 250 may be implemented as a static random access memory (SRAM), but is not limited thereto.

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.When the m-th driver 261-m included in the driving circuit 260 drives (or transmits) the m-th driving signal TXm to the m-th driving line DLm during the m-th offset removing time, A signal corresponding to the offset capacitance of each capacitive touch sensor TS connected to the m th driving line DLm for transmitting the signal TXm is supplied to each of the plurality of sensing circuits SL1 through SLn through each of the sensing lines SL1 through SLn, (210-1 to 210-n), respectively.

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.During the m < th > offset removal time period, each of the plurality of sensing circuits 210-1 to 210-n includes capacitive touch sensors TS disposed in the m-th column defined by the m- The second output signals OUT2-1 to OUT2-n, which are used to remove the offset capacitance of the second output signal OUT2-1.

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.During the calibration operation, the control logic circuit 240 determines whether the output digital signal OCODE corresponding to each of the second output signals OUT2-1 to OUT2-n is equal to the reference digital signal RCODE, The digital signals CODE1 to CODEn can be changed. For example, the control logic circuit 240 can change the first digital signal CODE1 until the output digital signal OCODE corresponding to the reference digital signal RCODE and the second output signal OUT2-1 becomes equal have. The control logic circuit 240 can also change the n-th digital signal CODEn until the output digital signal OCODE corresponding to the n-th output signal OUT2-n becomes equal to the reference digital signal RCODE have.

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.During the calibration operation, the control logic circuit 240 compares the reference digital signal RCODE with each digital signal OCODE determined when the respective output digital signals OCODE corresponding to the respective second output signals OUT2-1 through OUT2-n are equal Signals CODE1 to CODEn may be output to the respective sensing circuits 210-1 to 210-n or may be stored in the memory device 250. [ For example, the control logic circuit 240 outputs the first digital signal CODE1 determined when the reference digital signal RCODE and the output digital signal OCODE corresponding to the second output signal OUT2-1 are equal, (210-1), or may be stored in the memory device (250). The control logic circuit 240 outputs the n digital signal CODEn determined when the reference digital signal RCODE and the output digital signal OCODE corresponding to the second output signal OUT2- Lt; RTI ID = 0.0 > 210-n. &Lt; / RTI >

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.The respective offset elimination times for the respective columns defined by the respective drive lines DL1 to DLm may not overlap with each other. During each of the offset removal times, each of the driving signals TX1 to TXm may have a driving period equal to the number of sensing periods of the filters included in the sensing circuits 210-1 to 210-n, but is not limited thereto .

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.The selection circuit 230 may be implemented with a multiplexer that operates in response to the selection signals SEL, but is not limited thereto. That is, the selection circuit 230 controls the output timing of each of the second output signals OUT2-1 to OUT2-n of the sense circuits 210-1 to 210-n in response to the selection signals SEL can do.

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.The control logic circuit 240 may include the function of a code generator capable of generating each of the digital codes CODE1 to CODEn. During the calibration operation, the control logic circuit 240 receives the reference digital signal RCODE corresponding to each of the second output signals OUT2-1 through OUT2-n output for each column of the touch screen 100 Each of the digital codes CODE1 to CODEn can be changed until each output digital signal OCODE becomes equal.

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.Control logic circuit 240 may generate selection signals SEL and generate a control signal CTRL that can control driving circuit 260. [ The driving circuit 260 can control the number of driving periods of the driving signals TX1 to TXm in response to the control signal CTRL. Each driving signal TX1 to TXm may include driving pulses for each driving period of each of the driving signals TX1 to TXm.

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.The driving circuit 260 may include a plurality of drivers 261-1 through 261-m. Each of the plurality of drivers 261-1 to 261-m transmits each of the driving signals TX1 to TXm to the driving lines DL1 to DLm through the driving pins 263-1 to 263- . For example, each of the plurality of drivers 261-1 to 261-m can control the number of driving periods of the driving signals TX1 to TXm in response to the control signal CTRL.

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.During each calibration operation, the control logic circuit 240 generates respective digital signals CODE1 to CODEn for eliminating the offset capacitance of each of the capacitive touch sensors TS disposed for each column, ~ CODEn) may be stored in the memory device 250 in the form of a table 255.

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.For example, during each calibration operation or after the calibration operation has been completed, the control logic circuit 240 generates each digital signal CODE1 for eliminating the offset capacitance of each capacitive touch sensor TS included in the touch screen panel 100, CODEN) may be stored in a non-volatile memory device, such as a flash-based memory device, disposed outside the touch screen controller 200. For example, the flash-based memory device may be a NAND-type flash memory device or a NOR-type flash memory device, but is not limited thereto.

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.When the touch screen controller 200 included in the touch screen system 10 is booted after the calibration operation is completed (or after the touch screen controller 200 is sold), the control of the touch screen controller 200 The logic circuit 240 outputs each digital signal CODE1 to CODEn for eliminating the offset capacitance of each capacitive touch sensor TS included in the touch screen panel 100 stored in the nonvolatile memory device to the memory device 250). &Lt; / RTI >

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.After the calibration operation is completed, the touch screen system 10 including the touch screen panel 100 and the touch screen controller 200 is booted, and then the sensing circuits 210-1 to 210-n are connected to the non- Each of the digital signals CODE1 to CODEn loaded from the device to the memory device 250 may be used to remove the offset capacitance of each capacitive touch sensor TS included in the touch screen panel 100. [

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.FIG. 2 is a view for explaining the operation of the first sensing circuit shown in FIG. 1; FIG. It is assumed that the first row and the first touch sensor 101 arranged in the first column among the touch sensors TS arranged on the touch screen 100 of FIG. 1 are touched.

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.2, CF denotes a finger capacitance when the user's finger is touched to the transparent substrate 103 disposed on or above the first touch sensor 101, CM denotes the finger capacitance of the first touch sensor 101, RD is the mutual capacitance between the touch sensor 101 and the touch sensors TS around the first touch sensor 101 and RD is a mutual capacitance between the touch sensor 101 and the first touch sensor 101, CD is a capacitance between the driving line DL1 and the first touch sensor 101, RS is a resistance between the first touch sensor 101 and the first sensing line SL1, CS is a resistance value between the first touch sensor 101 and the first sensing line SL1, 1 is the capacitance between the touch sensor 101 and the first sensing line SL1.

제1감지 회로(210-1)는 제1비교기(310), 오프셋 커패시터 제거 회로(COFF), 및 필터(330)를 포함할 수 있다.The first sensing circuit 210-1 may include a first comparator 310, an offset capacitor cancellation circuit (COFF), and a filter 330.

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.When the user's finger or conductor is touched to the transparent substrate 103 disposed on the first touch sensor 101, the sensing signal and noise generated by the touch are transmitted through the first pin 201-1 to the first And may be supplied to the comparator 310.

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.The first comparator 310 may compare the reference signal and the sense signal with each other and generate a first output signal OUT1. For example, the reference signal may be a ground voltage, but is not limited thereto. The first comparator 310 compares the sensing signal input to the first input terminal (-) with the ground voltage input to the second input terminal (+), and outputs the comparison signal That is, the first output signal OUT1. The capacitor CF may be connected between the first input terminal (-) and the output terminal of the first comparator 310.

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.The offset capacitor removal circuit (COFF) may comprise k-capacitors and k-switches. The capacitances C ~ ^2k- 1C of each of the k-capacitors may have a weighted value. Each of the k-number of switches connected to each of the k-capacitors is connected to a first metal line or a second metal line for supplying a first voltage VREF based on k-bits included in the first digital signal CODE1. 2 < / RTI > voltage (GND). The first voltage VREF is higher than the second voltage GND. The offset capacitor elimination circuit COFF can remove the offset capacitance of each of the touch sensors TS connected to the first sensing line SL1 at different times using a different first digital signal CODE1.

필터(330)는 감지 주기마다 제1출력 신호(OUT1)를 적분하고 적분 신호, 즉 제2출력 신호(OUT2)를 생성하여 출력할 수 있다.The filter 330 may integrate the first output signal OUT1 every sensing cycle and generate and output an integral signal, i.e., the second output signal OUT2.

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.Fig. 3 shows a circuit diagram of the filter shown in Fig. 2. Fig. 3, the filter 330 includes a first capacitor C1, a first switch 331, a second switch 333, a second comparator 335, a second capacitor C2, and a reset switch 337 < / RTI > The filter 330 may perform the function of an integrator that integrates the first output signal OUT1, or the first output signal OUT1 to sample and hold.

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.The first capacitor C1 is connected between the output terminal of the first comparator 310 and the node ND and the first switch 331 is connected between the node ND and the ground GND, The second capacitor 333 is connected between the node ND and the first input terminal (-) of the second comparator 335 and the second capacitor C2 is connected between the first input terminal (-) and the second comparator 335 Output terminal, and the reset switch 337 is connected in parallel with the second capacitor C2.

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.The first switch 331 controls the connection between the node ND and the ground GND in response to the first switch signal SW1 and the second switch 333 controls the connection between the node ND and the ground GND in response to the second switch signal SW2 Controls the connection between the node ND and the first input terminal (-) of the second comparator 335 and the reset switch 337 controls the reset of the second capacitor C2 in response to the reset signal RST can do. For example, the first switch signal SW1 and the second switch signal SW2 may be complementary signals having a non-overlap period.

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.4 is a flow chart for explaining the operation of the first sensing circuit shown in Fig. Referring to FIGS. 1 to 4, a calibration step (or a calibration operation) for the first sensing circuit 210-1 is performed (S110), and an offset capacitance removal operation is performed (S120). According to embodiments, steps S110 and S120 may be performed concurrently, in parallel, or in time overlapping. According to the embodiments, step S120 may be performed before step S110. According to embodiments, the calibration step may be omitted if a calibration step has been performed in advance.

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.As described above, after the offset capacitance removal operation is completed by booting, the first comparator 310 receives the reference signal and the sensing signal output from the sensing line SL1 and compares them with each other, and outputs the first output signal OUT1 Can be generated. The filter 330 may integrate the first output signal OUT1 to generate the second output signal OUT2-1 every detection cycle (e.g., a sensing period determined for the previous frame). The selection circuit 230 may output the second output signal OUT2-1 to the ADC 235 in response to the selection signals SEL.

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.The ADC 235 can convert the second output signal OUT2-1 into an output digital signal OCODE. The control logic circuit 240 determines at least one of whether noise is generated and whether a touch event is generated based on the reference digital signal RCODE and the digital signal OCODE output from the ADC 230, The number of times of the detection period of the filter 330 can be adjusted based on the result.

상기 노이즈는 상기 터치 이벤트의 발생과 무관하게 발생할 수 있고, 상기 노이즈는 상기 터치 이벤트의 발생과 함께 발생할 수 있다.The noise may occur irrespective of the occurrence of the touch event, and the noise may occur together with the occurrence of the touch event.

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).The control logic circuit 240 can determine whether or not noise is generated based on the digital signal OCODE corresponding to the reference digital signal RCODE and the second output signal OUT2-1 at step 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.When the noise is not generated, the reference digital signal RCODE and the digital signal OCODE corresponding to the second output signal OUT2-1 are equal to each other. That is, since the total capacitance of the offset capacitor elimination circuit COFF is adjusted or determined by the first digital signal CODE1, the digital signal OCODE should be equal to the reference digital signal RCODE when no noise occurs do.

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.However, when the noise occurs, the reference digital signal RCODE and the digital signal OCODE corresponding to the second output signal OUT2-1 are not equal to each other. Where the error tolerance is determined by the manufacturer or vendor of the touch screen controller 240 and is determined by the manufacturer of the non-volatile memory 240, which is accessible by the control logic circuit 240, May be stored in the device.

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).The controller 240 determines the number of times of the detection cycle of the filter 330 (e.g., the number of detection cycles for the next frame) as a second value when it is determined that the noise has occurred (YES in S130) ). Accordingly, as shown in FIG. 8, in the next frame, the filter 330 can perform a sampling operation by a second value (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.The control logic circuit 240 or the controller 240 determines the number of times of the detection cycle of the filter 330 (for example, the number of times of the detection cycle for the next frame) when it is determined that no noise has occurred (NO in S130) As a first value (S145). Accordingly, as shown in FIG. 6 or 7, in the next frame, the filter 330 can perform a sampling operation by a first value (S155). The first value is less than the second value.

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.When it is determined that no noise has occurred (NO in S130), the filter 330 performs a filtering operation (e.g., an integral operation) for a sensing period corresponding to the first value, Power decreases.

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.FIG. 5 illustrates a process of determining low noise and high noise according to an embodiment of the present invention. 5, when the output digital signal (OCODE = CODEX) corresponding to the noise exists in a window defined by reference values CODE-L and CODE-H even if noise occurs, The number of times of the detection period of the filter 330 for the next frame may be determined as the first value.

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.The first value may be stored in the memory device 250 or in a memory device accessible by the controller 240 by firmware executed by the controller 240. [ The memory device may be implemented inside or outside the controller 240. For example, the memory device may be a cache or a register, but is not limited thereto. The controller 240 may be implemented as a CPU or a processor.

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.When the noise is generated and the output digital signal (OCODE = CODEY or CODEZ) corresponding to the noise exists outside the window, the controller 240 sets the number of times of the detection period of the filter 330 for the next frame to the second Value. &Lt; / RTI > The second value may be stored in the memory device 250 or in the memory device accessible by the controller 240 by the firmware executed by the controller 240. [

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.The upper reference digital signal CODE-H is larger than the reference digital signal RCODE and the lower reference digital signal CODE-L is smaller than the reference digital signal RCODE. The first difference between the upper reference digital signal CODE-H and the reference digital signal RCODE may be that the second difference between the reference digital signal RCODE and the lower reference digital signal CODE-L may be the same or different from each other.

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.The reference digital signal RCODE may be an average value of the minimum value CODE-min of the output digital signal OCODE and the maximum value CODE-max of the output digital signal OCODE, The method can be varied in various ways.

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.When the output digital signal (OCODE = CODEX) exists in the window WINDOW, the noise is referred to as low noise (LN) or weak noise, and the output digital signal OCODE = CODEY or CODEZ exists outside the window WINDOW Noise is called high noise (HN) or strong noise.

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.When the low noise LN occurs, the controller 240 can determine that no noise has occurred. When high noise HN occurs, the controller 240 can determine that noise has occurred.

도 6은 도 3에 도시된 필터의 감지 주기의 횟수가 제1값일 때, 도 1에 도시된 제1감지 회로의 동작을 설명하는 타이밍 도이다.FIG. 6 is a timing chart for explaining the operation of the first sensing circuit shown in FIG. 1 when the number of sensing cycles of the filter shown in FIG. 3 is a first value.

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.1 to 6, when it is determined by the controller 240 that noise has not flowed into the first sensing circuit 210-1 in the previous frame, or when the first sensing circuit 210-1 The controller 240 assumes that the number of detection cycles of the filter 330 for the current frame is set to the first value, i.e., 1.

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.The firmware executed in the controller 240 or the controller 240 generates the reset signal RST and the switch signals SW1 and SW2 shown in FIG. 6 for the current frame using the first value determined in the previous frame can do.

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.Before performing the first sensing period T1, the filter 330 is reset by the reset signal RST. When the reset is released as the reset signal RST transitions from the high level to the low level, the first driving signal TX1 supplied to the first driving line DL1 in the first driving period DT1 The sensing signal sensed by the first touch sensor 101 is periodically supplied to the first sensing circuit 210-1 through the first sensing line SL1.

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.As shown in FIG. 6, it is assumed that the first driving signal TX1 includes the switch signals SW1 and SW2. As shown in Fig. 2, the operating voltage VDD is alternately supplied to the RD by the first switch signal SW1, and the ground voltage is alternately supplied to the RD by the second switch signal SW2.

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.The first driving signal TX1 oscillating or toggling in the first driving period DT1 is supplied to the first driving line DL1 so that the first driving signal The sensing signal sensed by the touch sensor 101 is periodically supplied to the first comparator 310 through the first sensing line SL1 and the first pin 201-1.

제1감지 주기(T1)에서 제1비교기(310)는 스윙 폭(ΔV)을 갖는 제1출력 신호 (OUT1)를 필터(330)로 주기적으로 출력한다.The first comparator 310 periodically outputs the first output signal OUT1 having the swing width? V to the filter 330 in the first sensing period T1.

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.In a first sensing period T1 the filter 330 uses switches 331 and 333 operating in accordance with the switch signals SW1 and SW2 having the waveforms shown in Figure 6, And outputs a first integrated signal SIG1 sampled at a sampling time as a second output signal OUT2-1.

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.The ADC 235 may convert the second output signal OUT2-1 = SIG1 into an output digital signal OCODE and the controller 240 may generate data corresponding to the output digital signal OCODE.

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.Since the reset switch 337 is turned on by the activated reset signal RST after the sampling time has elapsed, the charges integrated in the second capacitor C2 (or charged) are grounded (GND) &Lt; / RTI > That is, the filter 330 is reset. Since the switches 331 and 333 are all turned off after the first sensing period T1, power consumption by switching of each of the switches 331 and 333 does not occur.

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.FIG. 7 is a timing chart for explaining the operation of the first sensing circuit shown in FIG. 1 when the number of sensing cycles of the filter shown in FIG. 3 is a first value. After the sampling time, the reset signal RST of FIG. 6 has a pulse form, but the reset signal RST of FIG. 7 maintains the high level after the sampling time. As shown in Fig. 7, the reset switch 337 is turned on by the reset signal RST having the high level, so that the charges integrated in the second capacitor C2 are discharged to the ground GND. That is, the filter 330 is reset. Since the switches 331 and 333 are all turned off after the first sensing period T1, power consumption by switching of each of the switches 331 and 333 does not occur.

도 8은 도 3에 도시된 필터의 감지 주기의 횟수가 제2값일 때, 도 1에 도시된 제1감지 회로의 동작을 설명하는 타이밍 도이다.FIG. 8 is a timing chart for explaining the operation of the first sensing circuit shown in FIG. 1 when the number of sensing cycles of the filter shown in FIG. 3 is a second value.

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.1 to 5 and 8, when it is determined by the controller 240 that noises have been introduced into the first sensing circuit 210-1 in the previous frame, or when the first sensing circuit 210-1 The controller 240 assumes that the number of times of the detection period of the filter 330 for the current frame is set to the second value. For example, the second value is a natural number of 3 or more.

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.The firmware executed in the controller 240 or the controller 240 generates the reset signal RST and the switch signals SW1 and SW2 shown in FIG. 8 for the current frame using the second value determined in the previous frame can do.

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.Before performing the first sensing period T1, the filter 330 is reset by the activated reset signal RST. The reset signal RST changes from the high level to the low level by the first driving signal TX1 supplied to the first driving line DL1 in the first driving period DT1, The sensing signal sensed by the sensing circuit 101 is periodically supplied to the first sensing circuit 210-1 through the first sensing line SL1.

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.The first driving signal TX1 for oscillating or toggling in the first driving period DT1 is supplied to the first driving line DL1 and the first driving signal TX1 is supplied from the first touch sensor 101 at the first sensing period T1 The sensed sensing signal is periodically supplied to the first comparator 310 through the first sensing line SL1 and the first pin 201-1.

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.At a first sensing period T1 the filter 330 uses the switches 331 and 333 operating in accordance with the switch signals SW1 and SW2 having the waveforms shown in Figure 8, And outputs the first integrated signal SIG1 sampled at the sampling time as the second output signal OUT2-1. The ADC 235 may convert the second output signal OUT2-1 = SIG1 into an output digital signal OCODE and the controller 240 may generate data corresponding to the output digital signal OCODE.

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.After the sampling time has elapsed, the reset switch 337 is turned on by the activated reset signal RST, so that the charges integrated in the second capacitor C2 are discharged to the ground GND. That is, the filter 330 is reset.

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.The sensing signal sensed by the touch sensor 101 by the first driving signal TX1 supplied to the first driving line DL1 in the second driving period DT2 is periodically transmitted through the first sensing line SL1 And is supplied to the first sensing circuit 210-1.

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.The first driving signal TX1 for oscillating or toggling in the second driving period DT2 is supplied to the first driving line DL1 and the second driving signal TX1 is supplied from the first touch sensor 101 in the second sensing period T2 The sensed sensing signal is periodically supplied to the first comparator 310 through the first sensing line SL1 and the first pin 201-1.

제2감지 주기(T2)에서 제1비교기(310)는 스윙 폭(ΔV)을 갖는 제1출력 신호 (OUT1)를 필터(330)로 주기적으로 출력한다.The first comparator 310 periodically outputs the first output signal OUT1 having the swing width? V to the filter 330 in the second sensing period T2.

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.In the second sensing period T2, the filter 330 uses the switches 331 and 333, which operate in accordance with the switch signals SW1 and SW2, Integrates the output signal OUT1 and outputs the second integrated signal SIG2 sampled at the sampling time as the second output signal OUT2-1. The ADC 235 may convert the second output signal OUT2-1 = SIG2 into an output digital signal OCODE and the controller 240 may generate data corresponding to the output digital signal OCODE.

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.The sensing signal sensed by the touch sensor 101 by the first driving signal TX1 supplied to the first driving line DL1 in the nth driving period DTn is periodically transmitted through the first sensing line SL1 And is supplied to the first sensing circuit 210-1.

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.The first driving signal TX1 for oscillating or toggling in the n-th driving period DTn is supplied from the first touch sensor 101 at the n-th sensing period Tn to the first driving line DL1 The sensed sensing signal is periodically supplied to the first comparator 310 through the first sensing line SL1 and the first pin 201-1.

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.The first comparator 310 periodically outputs the first output signal OUT1 having the swing width? V to the filter 330 in the n-th detection period Tn. The detection periods T1 to Tn are equal to each other.

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.The filter 330 in the n-th detection period Tn uses the switches 331 and 333 operating in accordance with the switch signals SW1 and SW2 to switch the first Integrates the output signal OUT1 and outputs the sampled n-th integration signal SIGn as the second output signal OUT2-1 at the sampling time. The ADC 235 converts the nth output signal OUT2-1 = SIGn into the output digital signal OCODE and the controller 240 generates the data corresponding to the output digital signal OCODE.

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.After the sampling time has elapsed, the reset switch 337 is turned on by the activated reset signal RST, so that the charges integrated in the second capacitor C2 are discharged to the ground GND. That is, the filter 330 is reset. After sampling is performed in each sensing period T1 to Tn, the filter 330 is reset. As shown in FIG. 6, FIG. 7, or FIG. 8, the number of sensing cycles and the number of driving cycles are equal to each other.

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.As shown in FIGS. 6, 7, and 8, it is assumed that the total time TT for controlling the number of times of sensing cycles is all the same. Therefore, within the total time TT, the number of sensing cycles may be determined as one as shown in FIGS. 6 and 7, and the number of sensing cycles may be determined as n as shown in FIG.

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.FIG. 9 is a conceptual diagram illustrating the operation and the dynamic range of the control logic circuit shown in FIG. 1 when the number of sensing cycles of the filter shown in FIG. 3 is a first value and a second value. 1 to 9, when the noise is low noise LN, the controller 240 outputs the first output digital signal (OCODE = DATA1) corresponding to the first integrated signal SIG1 as the output data (DATA) As shown in Fig.

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.When the noise is high noise (HN), the controller 240 outputs a first output digital signal (OCODE = DATA1) corresponding to the first integrated signal SIG1 generated in the first sensing period T1 to the memory device 250 Or in a memory device within the controller 240. The controller 240 outputs the second output digital signal OCODE = DATA2 corresponding to the second integration signal SIG2 generated in the second sensing period T2 and the second output digital signal OCODE = DATA2 generated in the memory device 250 or the controller 240, And outputs the first accumulated digital signal ADATA1 to the memory device 250 or the memory device in the controller 240. The first accumulated digital signal ADATA1 is stored in the memory device 250, .

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.The controller 240 compares the third output digital signal OCODE = DATA3 corresponding to the third integrated signal SIG3 generated in the third sensing period T3 with the third output digital signal OCODE = DATA3 in the memory device 250 or the memory device 250 in the controller 240. [ Accumulates the first accumulated digital signal ADATA1 stored in the memory device 250 or the controller 240 and accumulates the second accumulated digital signal ADATA2 in the memory device 250 or the memory device in the controller 240. [

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.The controller 240 outputs the output digital signals DATA4 to DATAn corresponding to the respective integration signals SIG4 to SIGn generated in the respective sensing periods T4 to Tn to the memory device 250 or the controller 250. [ (ADATA2 to ADATAn) stored in the memory device in the memory 240 in order. The controller 240 may divide the final accumulated digital signal ADATAn by the number of sensing periods n to calculate the final digital signal and output the final digital signal as the output data DATA.

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.9, the filter 300 is reset by the reset signal RST for each sensing period T1 to Tn. Therefore, the second capacitor (for example, C2 are discharged to the ground. Therefore, the second capacitor C2 of the filter 330 stores only the integrated signals SIG1 to SIGn integrated for the sensing periods T1 to Tn.

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.Therefore, the filter 300 according to the embodiment of the present invention can detect only the integration signals SIG1 to SIGn integrated for the sensing periods T1 to Tn, as compared with the conventional filter that integrates all the integrated signals integrated in all sensing periods The noise margin of the filter 300 is increased and the dynamic range of operation of the filter 300 is increased.

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).10 is a flowchart illustrating the operation of the first sensing circuit shown in FIG. Referring to FIGS. 1 to 10, a calibration step for the first sensing circuit 210-1 is performed (S210), and an offset capacitance removal operation is performed (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.According to embodiments, steps S210 and S220 may be performed concurrently, in parallel, or temporally overlapping. According to the embodiments, step S220 may be performed before step S210. According to embodiments, if the calibration step has been performed in advance, the calibration step may be omitted.

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.As described above, after the offset capacitance removal operation is completed by booting, the first comparator 310 receives and compares the reference signal and the sensing signal output from the sensing line SL1 and generates the first output signal OUT1 can do. The filter 330 may integrate the first output signal OUT1 to generate the second output signal OUT2-1 every detection period (e.g., a sensing period determined for the previous frame). The selection circuit 230 may output the second output signal OUT2-1 to the ADC 235 in response to the selection signals SEL.

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.The ADC 235 can convert the second output signal OUT2-1 into an output digital signal OCODE. The control logic circuit 240 determines at least one of whether noise is generated and whether a touch event is generated based on the reference digital signal RCODE and the digital signal OCODE output from the ADC 230, The number of times of the detection period of the filter 330 can be adjusted.

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).The control logic circuit 240 may determine whether a touch event has occurred based on the digital signal OCODE corresponding to the reference digital signal RCODE and the second output signal OUT2-1 at step S230.

상기 터치 이벤트가 발생하지 않았을 때, 기준 디지털 신호(RCODE)와 제2출력 신호 (OUT2-1)에 해당하는 디지털 신호(OCODE)는 동일하다.When the touch event is not generated, the digital signal OCODE corresponding to the reference digital signal RCODE and the second output signal OUT2-1 is the same.

그러나 상기 터치 이벤트가 발생했을 때, 기준 디지털 신호(RCODE)와 제2출력 신호(OUT2-1)에 해당하는 디지털 신호(OCODE)는 서로 동일하지 않다.However, when the touch event occurs, the reference digital signal RCODE and the digital signal OCODE corresponding to the second output signal OUT2-1 are not equal to each other.

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).The controller 240 determines the number of times of the sensing period of the filter 330 (e.g., the number of sensing periods for the next frame) as the second value when it is determined that the touch event has occurred (YES in S230) S240). Therefore, in the next frame, the filter 330 may perform a sampling operation by a second value (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.When it is determined that the touch event has not occurred (NO in S230), the controller 240 determines the number of detection cycles of the filter 330 (e.g., the number of detection cycles for the next frame) as a first value (S245). Accordingly, in the next frame, the filter 330 can perform the sampling operation by the first value (S255). The first value is less than the second value.

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.When it is determined that the touch event has not occurred (NO in S230), the filter 330 performs a filtering operation (e.g., an integral operation) for a sensing period corresponding to the first value, The power to be consumed decreases.

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.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is evident that many alternatives, modifications and variations will be apparent to those skilled in the art. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

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 스위치10: Touch screen system
100: Touch screen
200: Touch screen controller
210-1 to 210-n: Detection circuit
230: selection circuit
240: control logic circuit
250: memory device
255: Table
310: first comparator
330: Filter
331: first switch
333: second switch
335: second comparator
337: Reset switch

Claims

A touch screen controller for controlling a capacitive touch screen including capacitive touch sensors connected to a sensing line and a driving line and sensing a touch event of the capacitive touch screen,
A first comparator for comparing the reference signal with the sense signal output from the sense line and generating a first output signal;
A filter for integrating the first output signal every sensing cycle to generate a second output signal;
An analog-to-digital converter for converting the second output signal into a digital signal; And
And a controller for determining at least one of whether a noise is generated and whether or not the touch event is generated based on the reference digital signal and the digital signal, and controlling the number of times of the detection period of the filter based on a result of the determination. Screen controller.

2. The apparatus of claim 1,
Determines the number of times of the sensing period as a first value when it is determined that no noise has occurred,
Determines the number of times of the sensing period as a second value when it is determined that the noise has occurred,
Wherein the first value is less than the second value.

2. The apparatus of claim 1,
Determining the number of times of the sensing period as a first value when the generated noise is present in the window defined by the reference values,
Determining the number of times of the sensing period as a second value when the generated noise is present outside the window,
Wherein the first value is less than the second value.

2. The apparatus of claim 1,
Determines the number of times of the sensing period as a first value when it is determined that the touch event has not occurred,
Determines the number of times of the sensing period as a second value when it is determined that the touch event has occurred,
Wherein the first value is less than the second value.

The method according to claim 1,
Further comprising a driving circuit for transmitting driving pulses to the driving line every driving period,
The controller outputs a control signal to the drive circuit based on a result of the determination,
Wherein the driving circuit adjusts the number of driving cycles in response to the control signal.

6. The method of claim 5,
Wherein the number of times of the sensing period is equal to the number of times of the driving period.

6. The apparatus of claim 5,
Generating the control signal to set the number of times of the driving period to a first value when the generated noise is present in the window defined by the reference values,
Generates the control signal for setting the number of times of the driving period to a second value when the generated noise is present outside the window,
Wherein the first value is less than the second value.

2. The filter according to claim 1,
A first capacitor including a first terminal coupled to an output terminal of the first comparator;
A first switch coupled between a second terminal of the first capacitor and ground;
A second comparator including a first input terminal and a second input terminal;
A second switch connected between the second terminal and the first input terminal;
A second capacitor connected between the first input terminal and an output terminal of the second comparator; And
And a reset switch connected in parallel with the second capacitor,
Wherein the total number of switching times of each of the first switch, the second switch, and the reset switch is determined according to the number of times of the sensing period.

The method according to claim 1,
The filter integrates the first output signal newly generated for each sensing period to generate and output the second output signal,
Wherein the analog-to-digital converter converts the second output signal output from the filter into the digital signal every detection period,
The controller integrating the digital signal output from the analog-to-digital converter for each sensing period and dividing the accumulated digital signal by the number of times of the sensing period to generate a final digital signal.

2. The apparatus of claim 1,
Determining whether or not the noise is generated and whether or not the touch event is generated based on the digital signal of the current frame and the reference digital signal; and determining the number of times of the detection cycle for the next frame based on a result of the determination A touch-screen controller that adjusts the volume.

A capacitive touch screen including capacitive touch sensors coupled to the sense line and the drive line; And
A touch screen controller electrically connected to the capacitive touch screen,
The touch screen controller includes:
A first comparator for comparing the reference signal with the sense signal output from the sense line and generating a first output signal;
A filter for integrating the first output signal every sensing cycle to generate a second output signal;
An analog-to-digital converter for converting the second output signal into a digital signal; And
And a controller for determining at least one of whether noise is generated and whether the touch event is generated based on the reference digital signal and the digital signal, and adjusting the number of times of the sensing period based on a result of the determination.

12. The apparatus of claim 11,
Determines the number of times of the sensing period as a first value when it is determined that no noise has occurred,
Determines the number of times of the sensing period as a second value when it is determined that the noise has occurred,
Wherein the first value is smaller than the second value.

12. The apparatus of claim 11,
Determining the number of times of the sensing period as a first value when the generated noise is present in the window defined by the reference values,
Determining the number of times of the sensing period as a second value when the generated noise is present outside the window,
Wherein the first value is smaller than the second value.

12. The apparatus of claim 11,
Determines the number of times of the sensing period as a first value when it is determined that the touch event has not occurred,
Determines the number of times of the sensing period as a second value when it is determined that the touch event has occurred,
Wherein the first value is smaller than the second value.

12. The method of claim 11,
Further comprising a driving circuit for transmitting driving pulses to the driving line every driving period,
The controller outputs a control signal to the drive circuit based on a result of the determination,
Wherein the driving circuit adjusts the number of the driving periods in response to the control signal.

16. The apparatus of claim 15,
Generating the control signal to set the number of times of the driving period to a first value when the generated noise is present in the window defined by the reference values,
Generates the control signal for setting the number of times of the driving period to a second value when the generated noise is present outside the window,
Wherein the first value is smaller than the second value.

12. The filter according to claim 11,
A first capacitor including a first terminal coupled to an output terminal of the comparator;
A first switch coupled between a second terminal of the first capacitor and ground;
A second comparator including a first input terminal and a second input terminal;
A second switch connected between the second terminal and the first input terminal;
A second capacitor connected between the first input terminal and an output terminal of the second comparator; And
And a reset switch connected in parallel with the second capacitor,
Wherein the total number of switching times of each of the first switch, the second switch, and the reset switch is determined according to the number of times of the sensing period.

12. The method of claim 11,
The filter integrates the first output signal newly generated for each sensing period to generate and output the second output signal,
Wherein the analog-to-digital converter converts the second output signal output from the filter into the digital signal every detection period,
Wherein the controller accumulates the digital signal output from the analog-to-digital converter at each sensing period and divides the accumulated digital signal by the number of times of the sensing period to generate a final digital signal.

A capacitive touch screen including capacitive touch sensors coupled to the sense line and the drive line; And
And a touch screen controller coupled to the capacitive touch screen via the sense line and the drive line,
The touch screen controller includes:
A first comparator for comparing the reference signal and the sense signal output from the sense line for each first sensing period of the current frame and generating a first output signal;
A filter for integrating the first output signal at every first sensing period to generate a second output signal;
A driving circuit for transmitting driving pulses to the driving line every first driving period of the current frame;
An analog-to-digital converter for converting the second output signal into a digital signal at every first sensing period; And
Determining whether or not noise is generated and whether or not the touch event is generated based on the reference digital signal and the digital signal of the current frame; and determining, based on the determination result, And a controller for adjusting at least one of the number of times of the second driving period of the frame.

20. The apparatus of claim 19,
Determining the number of times of the second sensing period as a first value when the generated noise is present within a window defined by reference values,
Determining the number of times of the second sensing period as a second value when the generated noise is present outside the window,
Wherein the first value is smaller than the second value.