用于触屏的控制电路以及噪声去除方法.pdf

本发明公开了用于触屏的控制电路以及噪声去除方法。本发明包括对触屏面板的两个相邻的感测线的输出执行差分感测并对差分感测信号执行积分以过滤噪声的技术。根据本发明的控制电路以及噪声过滤可去除可能对两个相邻的感测线产生影响的显示噪声、具有预定频率的三波灯噪声、60Hz噪声以及由电池充电所导致的充电器噪声。

权利要求书
1.  一种用于触屏的控制电路的噪声去除方法，包括：
差分感测信号生成步骤，周期性地生成对于触屏面板的两个相邻的感测线的感测信号的差分感测信号；
差分分布电压存储步骤，在每个周期将所述差分感测信号分别存储作为第一差分分布电压以及第二差分分布电压；
噪声检测步骤，在每个周期对一个或多个感测信号进行噪声检测；以及
信号处理步骤，在每个周期执行积分，其中，如果未检测到所述噪声，则选择与确定进行所述噪声检测的所述感测信号所属的周期相对应的第一差分分布电压并对所选的所述第一差分分布电压执行积分，如果检测到所述噪声，则选择与确定进行所述噪声检测的所述感测信号所属的周期先前周期中的感测信号相对应的第二差分分布电压并对所选的所述第二差分分布电压执行积分。

2.  如权利要求1所述的噪声去除方法，其中，
在所述噪声检测步骤中，在确定进行所述噪声检测的所述感测信号的输入时间点延迟了一个周期的时间点提供所述噪声检测的确定结果；
在所述差分分布电压存储步骤中，将所述第一差分分布电压周期性交替地存储在两个延迟元件中；以及
对应于未检测到所述噪声的所述信号处理步骤，选择与确定进行所述噪声检测的所述感测信号所属的周期相对应的所述第一差分分布电压以用于积分。

3.  如权利要求1所述的噪声去除方法，其中，
在所述噪声检测步骤中，在确定进行所述噪声检测的所述感测信号的输入时间点延迟了一个周期的时间点提供所述噪声检测的确定结果；
在所述差分分布电压存储步骤中，将所述第二差分分布电压周期性地存储在至少三个充电元件中；以及
对应于检测到所述噪声的所述信号处理步骤，在存储在所述至少三个充电元件中的所述第二差分分布电压中选择与确定进行所述噪声检测的所述感测信号所属的周期先前周期中的感测信号相对应的第二差分分布电压以用于积分。

4.  如权利要求1所述的噪声去除方法，其中，
在所述噪声检测步骤中，确定进行所述噪声检测的所述感测信号的输入时间点延迟了一个周期的时间点提供所述噪声检测的确定结果；
在所述差分分布电压存储步骤中，每隔一个周期交替地执行对于延迟元件的充电以及对于所述延迟元件的电荷分布；以及
使用经电荷分布的电压存储分别与奇数周期和偶数周期相对应的第二差分分布电压。

5.  如权利要求4所述的噪声去除方法，其中，在所述差分分布电压存储步骤中，在检测到所述噪声时阻挡所述电荷分布，并且对应于检测到所述噪声的所述信号处理步骤，交替地选择属于所述偶数周期和所述奇数周期的第二差分分布电压以用于积分。

6.  如权利要求1所述的噪声去除方法，其中，在所述信号处理步骤中，根据至少两个周期的所述差分感测信号来执行积分。

7.  一种用于触屏的控制电路，包括：
差分感测单元，周期性地生成对于触屏面板的两个相邻的感测线的感测信号的差分感测信号；
噪声检测单元，周期性地对至少一个所述感测信号进行噪声检测；
延迟单元，包括第一延迟元件和第二延迟元件，对所述第一延迟元件和所述第二延迟元件中的每个分别执行所述差分感测信号的充电 以及经充电的所述差分感测信号作为第一差分分布电压的输出，并且在所述噪声检测单元中未检测到与所述感测信号相关的噪声时输出所述第一差分分布电压，其中，对于所述第一延迟元件和所述第二延迟元件的所述差分感测信号的所述充电和所述输出是周期性交替地执行的；
存储单元，包括多个充电元件，所述存储单元对所述多个充电元件依次执行由所述延迟单元周期性提供的所述差分感测信号的充电，并且在所述噪声检测单元中检测到关于所述感测信号的噪声时在所述多个充电元件中选择与确定进行所述噪声检测的所述感测信号所属的周期先前周期中的感测信号相对应的第二差分分布电压并输出所选的所述第二差分分布电压；以及
积分单元，对所述延迟单元的所述第一差分分布电压以及所述存储单元的所述第二差分分布电压执行积分。

8.  如权利要求7所述的控制电路，其中，所述噪声检测单元包括：
第一电路，如果所述至少一个感测信号超出上限和下限，则确定所述至少一个感测信号中包含有噪声；
第二电路，生成与所述噪声的确定结果相对应的脉冲并将所述脉冲延迟一个周期；以及
第三电路，使用经延迟的脉冲输出具有相反相位的第一噪声检测信号以及第二噪声检测信号。

9.  如权利要求7所述的控制电路，其中，所述延迟单元包括：
包括所述第一延迟元件的第一电流路径；
包括所述第二延迟元件的第二电流路径；
放大器，包括输入端子和输出端子，其中，所述第一电流路径和所述第二电流路径并联连接在所述输入端子和所述输出端子之间，并且所述放大器将用于充电的所述差分感测信号输出至所述第一电流路径和所述第二电流路径中的任一个；
第一切换电路，周期性交替地将经充电的差分感测信号输出至所 述第一电流路径和所述第二电流路径；以及
第二切换电路，在所述噪声检测单元中未检测到关于所述感测信号的噪声时，将在所述第一切换电路选择的所述差分感测信号输出作为所述第一差分分布电压。

10.  如权利要求9所述的控制电路，其中，
所述存储单元包括至少三个充电元件；
由所述延迟单元周期性提供的所述差分感测信号依次存储在所述至少三个充电元件中，并且在所述噪声检测单元中检测到关于所述感测信号的噪声时，在存储在所述至少三个充电元件中的所述第二差分分布电压中选择与确定进行所述噪声检测的所述感测信号所属的周期先前周期中的感测信号相对应的第二差分分布电压并输出所选的所述第二差分分布电压。

11.  如权利要求9所述的控制电路，其中：
所述存储单元包括延迟元件，
每隔一个周期交替地执行对于所述延迟元件的充电以及对于所述延迟元件的电荷分布，以及
使用经电荷分布的电压存储分别与奇数周期和偶数周期相对应的所述第二差分分布电压。

12.  如权利要求11所述的控制电路，其中，
在所述噪声检测单元中检测到关于所述感测信号的噪声时，所述存储单元阻挡所述电荷分布，交替地选择与所述奇数周期和所述偶数周期相对应的所述差分感测信号，并输出所选的所述差分感测信号作为所述第二差分分布电压。

说明书用于触屏的控制电路以及噪声去除方法
技术领域
本公开涉及触屏，特别是，涉及去除流入触屏的噪声的用于触屏的控制电路以及噪声去除方法。
背景技术
触屏面板(TSP)配置为使用电阻式、电容式或红外式来检测用户触摸。近年来，电容式主要用于触屏面板。在中等以及小尺寸的移动产品组中，电容式触屏面板具有优良的可视性(Superior visivility)、耐久性(Durability)以及多点触摸功能的优势。特别地，主要使用互电容式触屏面板。
由于各种噪声，使用电容式面板的触屏具有较低的信噪比(Signal to Noise Ratio；SNR)。影响触屏的噪声可划分为随机噪声以及周期性(Periodic)噪声。随机噪声可包括显示噪声(display Noise)。周期性噪声可包括生成于荧光灯中的60Hz噪声以及生成于三波长逆变器灯中的40KHz至50KHz噪声等。特别是，周期性噪声可包括电池充电时生成的充电器噪声(charger noise)，并且充电器噪声可归类为最糟糕类型的噪声。
如果噪声很严重，那么用于处理触屏面板感测线信号的引出电路不能恰当地识别包含于感测线中的电荷。因此，可能由于噪声而导致在触屏的触摸识别中产生错误。
发明内容
技术问题
本发明的目标是提供用于触屏的控制电路，控制电路通过对触屏面板的两个相邻的感测线执行差分感测来过滤包括显示噪声的噪声。
本发明的另一目标是提供用于触屏的控制电路，用于触屏的控制 电路在对触屏面板的两个相邻的感测线执行差分感测之后使用移动平均法来过滤包括周期性噪声的噪声。
本发明的又一目标的是提供用于触屏的控制电路以及噪声去除方法，用于触屏的控制电路以及噪声去除方法周期性存储由触屏面板输出的感测线的电压，并且在正常情况下度对先前周期的电压进行积分，而在检测到噪声的情况下阻挡对先前周期的电压进行积分从而过滤包括充电器噪声的噪声。
本发明的又一目标的是提供用于触屏的控制电路以及噪声去除方法，用于触屏的控制电路以及噪声去除方法对用于感测由触屏面板的感测线输出的感测信号的变化的差分感测信号执行周期性积分，并且在感测信号中检测到噪声的情况下使用在检测到噪声的周期先前周期中存储的差分感测信号来执行上述积分从而去除噪声。
本发明的又一目标是提供用于触屏的控制电路以及噪声去除方法，用于触屏的控制电路以及噪声去除方法对用于感测由触屏面板的感测线输出的感测信号的变化的差分感测信号同时执行周期性延迟和存储，对经延迟的所述差分感测信号执行积分，并且在输出以用于积分的感测信号中检测到噪声的情况下使用在检测到噪声的周期先前周期中存储的差分感测信号来执行积分。
而且，本发明的又一目标的是提供用于触屏的控制电路以及噪声去除方法，用于触屏的控制电路以及噪声去除方法对用于感测由触屏面板的感测线输出的感测信号的变化的差分感测信号同时执行延迟和存储，对经延迟的所述差分感测信号执行积分，并且在感测信号中检测到噪声的情况下阻挡对于检测到噪声的感测信号相对应的差分感测信号的存储并且使用根据未检测到噪声的最后一个周期的感测信号而存储的差分感测信号来执行上述积分。
解决问题的手段
根据本发明的用于触屏的控制电路的噪声去除方法包括：差分感测信号生成步骤，周期性地生成对于触屏面板的两个相邻的感测线的感测信号的差分感测信号；差分分布电压存储步骤，在每个周期将差 分感测信号分别存储作为第一差分分布电压以及第二差分分布电压；噪声检测步骤，在每个周期对一个或多个感测信号进行噪声检测；以及信号处理步骤，在每个周期执行积分，其中，如果未检测到噪声，则选择与确定进行噪声检测的感测信号所属的周期相对应的第一差分分布电压并对所选的第一差分分布电压执行积分，如果检测到噪声，则选择与确定进行噪声检测的感测信号所属的周期先前周期中的感测信号相对应的第二差分分布电压并对所选的第二差分分布电压执行积分。
此外，根据本发明的用于触屏的控制电路包括差分感测单元、噪声检测单元、延迟单元、存储单元、以及积分单元，其中，差分感测单元周期性地生成对于触屏面板的两个相邻的感测线的感测信号的差分感测信号，噪声检测单元周期性地对至少一个感测信号进行噪声检测，延迟单元包括第一延迟元件和第二延迟元件，其中对第一延迟元件和第二延迟元件中的每个分别执行差分感测信号的充电以及经充电的差分感测信号作为第一差分分布电压的输出，并且其中对于第一延迟元件和第二延迟元件的差分感测信号的充电和输出是周期性交替地执行的，并且在噪声检测单元中未检测到关于感测信号的噪声时输出第一差分分布电压，存储单元包括多个充电元件，在多个充电元件上依次执行由延迟单元周期性提供的对于差分感测信号的充电，并且在噪声检测单元中检测到关于感测信号的噪声时在多个充电元件中选择与确定进行噪声检测的感测信号所属的周期先前周期中的感测信号相对应的第二差分分布电压并输出所选的第二差分分布电压，积分单元对延迟单元的第一差分分布电压以及存储单元的第二差分分布电压执行积分。
有益效果
根据本发明，在模拟前端(Analog Front End；AFE)阶段中预先去除了可能对触屏产生影响的各种噪声，从而能够降低后续数字处理器的负担并且能够准确地识别触摸发生的部分。
此外，根据本发明，对触屏面板的两个相邻的感测线执行差分感 测，从而能够过滤共同施加于相邻的感测线的显示噪声，并且能够使用移动平均法(Moving Average Method)过滤差分感测信号中的周期性噪声。
此外，根据本发明，能够使用具有较低电容量的反馈电容器配置用于积分的充电电路，并且由于基于相邻的感测线的比较来执行噪声过滤，因此不需要用于补偿路径延迟的额外电路。
此外，根据本发明，周期性地存储由触屏面板的感测线输出的感测信号，并在对存储的电压执行积分的过程中执行与噪声感测相对应的阻挡，从而过滤了噪声。
根据本发明，在感测信号中存在有噪声(尤其是，电池充电时所产生的充电器噪声)时，在执行用于识别触摸的积分过程中阻挡存在有噪声的周期中的感测信号的差分感测信号反映于所述积分上。
附图说明
图1是示出了根据本发明的用于触屏的控制电路的实施方式的电路图。
图2是图1的实施方式的概念图。
图3是示出了根据本发明的用于触屏的控制电路的另一实施方式的电路图。
图4示出了图3的实施方式中的各个节点的波形图。
图5是示出了将路径切换器添加至图3的实施方式中的实施方式的电路图。
图6是用于模拟与流入触屏的各种类型的噪声相关的根据本发明的实施方式的响应特性的电路图。
图7是示出了用于图6的电路的计算机模拟结果的图形。
图8是示出了图1和图3的实施方式的响应特性的图形。
图9是示出了图1和图3的实施方式中在差分感测之前的感测线的响应特性的图形。
图10是示出了图1和图3中的实施方式中在积分之后的感测线的响应特性的图形。
图11是示出了根据本发明的用于触屏的噪声去除方法的实施方式的流程图。
图12是示出了根据本发明的用于触屏的控制电路的又一实施方式的框图。
图13是图2中示出的用于触屏的控制电路的详细电路图。
图14是图13中示出的比较器的实施方式的电路图。
图15是图13中示出的比较器的又一实施方式的电路图。
图16是图15中示出的比较电路的实施方式的电路图。
图17是图15中示出的比较电路的实施方式的电路图。
图18是示出了根据两个感测信号、最高电压以及最低电压确定的比较电压之间的关系的视图
图19是根据图12的实施方式中的模拟结果获得的图形。
图20是示出了根据本发明的用于触屏的噪声去除方法的另一实施方式的流程图。
图21是示出了根据本发明的用于触屏的控制电路的又一实施方式的框图。
图22是图21中示出的用于触屏的控制电路的详细电路图。
图23示出了用于图22的实施方式中的信号的波形图。
图24至图26是示出了当未检测到噪声时控制电路的操作的电路图。
图27至图29是示出了当检测到噪声时图22的控制电路的存储单元的操作的电路图。
图30是示出了图21的实施方式中的存储单元的另一实施方式的电路图。
图31示出了图30中使用的信号的波形图。
图32和图33是示出了当未检测到噪声时图30的存储单元的操作的电路图。
图34和图35是示出了当检测到噪声时图30中的存储单元的操作的电路图。
图36是示出了根据图22的存储单元的使用对差分感测信号积分的 概念的视图。
图37是示出了根据图30的存储单元的使用对差分感测信号积分的概念的视图。
具体实施方式
参照附图，本发明的优选实施方式将在下文中被更详细地描述，附图中相同的标号指示相同的元件。
图1是示出了根据本发明的用于触屏的控制电路的实施方式的电路图。
在图1中，触屏面板10和用于触屏的控制电路100被配置。
触屏面板10包括多个驱动线和多个感测线D1、D2，其中，该多个驱动线供驱动信号Tx施加，而该多个感测线D1、D2与多个驱动线联接，并且其中，绝缘物质介于多个驱动线和多个感测线D1、D2之间。用于触屏的控制电路100接收两个相邻的感测线D1、D2的感测信号并执行用于检测触屏面板10上是否存在触摸的功能，并且用于触屏的控制电路100包括差分感测单元110和积分单元120。
差分感测单元110生成Δ(delta)值，即，充电在触屏面板10的两个相邻的感测线D1、D2中的电荷Q1、Q2之间的差值。积分单元120对差分感测单元110的输出(Δ值)进行积分。下文中，充电在感测线D1、D2中的电荷Q1、Q2是指感测线D1、D2的感测信号。
差分感测单元110被配置为包括Δ值生成器111和开关S1-S4。
开关S1、S3形成将感测线D1的感测信号传输至Δ值生成器111的传输电路。开关S2、S4形成将感测线D2的感测信号传输至Δ值生成器111的传输电路。
开关S1连接在感测线D1与Δ值生成器111的正输入端子(+)之间，并且响应于第二引导信号2对充电在感测线D1中的电荷Q1至Δ值生成器111的正输入端子+的传输进行开关。开关S2连接在感测线D2与Δ值生成器111的负输入端子(-)之间，并且响应于第二引导信号2对充电在感测线D2中的电荷Q2至Δ值生成器111的负输入端子(-)的传输进行开关。开关S3连接至感测线D1与开关S1之间的节点，并且响应于第 一引导信号1对接地电压GND至Δ值生成器111的正输入端子(+)的传输进行开关。开关S4连接至感测线D2与开关S2之间的节点，并且响应于第一引导信号1对接地电压GND至Δ值生成器111的负输入端子(-)的传输进行开关。在这种情况下，第二引导信号2可以被定义为具有与第一引导信号1的大小相同的大小以及与第一引导信号1的相位相反的相位的信号。此外，第一引导信号1和第二引导信号2优选为彼此不重叠且具有不同相位的非重叠两相(Non overlap two phase)信号。根据情况，驱动信号Tx可以被用作第一引导信号1。
Δ值生成器111生成与输入至正输入端子(+)和负输入端子(-)的电荷之间的差值(Q1-Q2)相对应的Δ值，并且可以由差分感测器形成。
积分单元120被配置为包括差分放大器121、基准电压源122、反馈电容器Cf以及开关S5-S7。开关S5连接在Δ值生成器111的输出端子与差分放大器121的负输入端子(-)之间，并且响应于第二引导信号2对由Δ值生成器111输出的Δ值至差分放大器121的负输入端子(-)的传输进行开关。开关S6连接至Δ值生成器111的输出端子与开关S5之间的节点，并且响应于第一引导信号1对基准电压源122的基准电压Vref至差分放大器121的负输入端子(-)的传输进行开关。基准电压Vref施加至差分放大器121的正输入端子(+)。反馈电容器Cf和开关S7被配置为以并联的方式连接在差分放大器121的负输入端子(-)与输出端子之间。开关S7响应于重置信号3将差分放大器121的负输入端子(-)与差分放大器121的输出端电连接。
图1中示出的触屏面板10的等效电路是众所周知的，因此省略其细节描述。对供驱动信号Tx施加的多个驱动线与输出感测信号的多个感测线D1、D2进行联接的电容器由Cm指示。此外，驱动线的线电阻和感测线D1、D2的线电阻分别由Rd和Rs指示。形成在驱动线和感测线D1、D2中的寄生电容器分别由Cd和Cs指示。
在图1中示出的实施方式中，为了去除共同地对两个相邻的感测线D1、D2产生影响的显示噪声，感测Δ值(＝Q1-Q2)，即，充电在两个感测线D1、D2中的电荷Q1、Q2之间的差值。Δ值的感测由差分感测单 元110执行。
如图1的实施方式中所示共同地对两个相邻的感测线D1、D2产生影响的显示噪声可以由差分感测单元110的差分感测来过滤。
此外，在图1中示出的实施方式中，积分单元120可以通过执行移动平均法(moving average method)过滤具有周期性的噪声，其中，移动平均法用于反复地循环积分由差分感测单元110输出的Δ值(＝Q1-Q2)(即，差分信号)。
图2是示出了图1的实施方式的操作概念的示意图。图2描述了使用充电在触屏面板10的两个感测线中的两个电荷Q1、Q2之间的差值(Q1-Q2)获得Δ值Q并且对该Δ值积分的图1中的实施方式的概念。
图3示出了根据本发明的用于触屏的控制电路的另一实施方式。图3的用于触屏的控制电路300包括差分感测单元310和积分单元320。
差分感测单元310包括滤波单元311、313、差分感测器315以及路径切换器316。
滤波单元311去除从感测线D1流入的噪声。滤波单元313去除从感测线D2流入的噪声。差分感测器315对应于图1中的Δ值生成器111，并且生成与由滤波单元311、313输出的感测信号之间的差值(Q1-Q2)相对应的Δ值。路径切换器316将具有负值的滤波单元311、313的输出交替地施加至差分感测器315的两个输入端子(+、-)。
滤波单元311包括放大器312。放大器312具有连接至感测线D1的负输入端子(-)，并且具有供基准电压Vref施加的正输入端子(+)。并联连接的反馈电阻Rf1和反馈电容器Cf1连接在放大器312的负输入端子(-)与输出端子之间。
滤波单元313包括放大器314。放大器314具有连接至感测线D2的负输入端子(-)，并且具有供基准电压Vref施加的正输入端子(+)。并联连接的反馈电阻Rf2和反馈电容器Cf2连接在放大器314的负输入端子(-)与输出端子之间。
差分放大器315具有连接至滤波单元311的输出端子的正输入端子(+)，并且具有连接至滤波单元313的输入端子的负输入端子(-)。差分感测器315可以使用运算跨导放大器(Operational  Transconductance Amplifier；OTA)来实现，其中，运算跨导放大器通过其输出端子输出Δ值。
路径切换器316执行用于交换输入信号以使得积分器320具有单向输出的操作。响应于触屏面板10上的触摸，由感测线D1、D2输出的信号具有使正值和负值反复的模式。路径切换器316直接传输来自滤波单元311、313的输入输入信号中具有正值的信号而不作任何改变，而对于来自滤波单元311、313的输入信号中具有负值的信号，路径切换器316改变其极性以使其具有正值并传输具有改变后的极性的信号。因此，由于路径切换器316的上述动作，用于对差分感测器315的输出积分的积分器320可以始终具有单向输出。
用于对由差分感测单元310输出的Δ值积分的积分单元320包括差分放大器321。差分放大器321具有连接至基准电压Vref的正输入端子(+)，并且具有供Δ值(即，差分感测器315的输出)施加的负输入端子(-)。并联连接的反馈电容器Cf和重置开关S8连接在差分放大器321的负输入端子(-)与输出端子之间。重置开关S8响应于重置信号对差分放大器321的输出端子与负输入端之间的电连接进行开关。
图4示出了图3的实施方式中的各个的节点的波形图。
图4(a)是滤波单元311的输出信号，图4(b)是滤波单元313的输出信号，图4(c)是差分感测器315的输出信号，以及图4是积分单元320的输出信号。
在根据本发明的图3的实施方式中，响应于由两个感测线D1、D2施加的图4(a)和4(b)的信号之差，输出例如图4(c)中的差分感测信号。差分感测信号(即，Δ值)通过积分单元320转换为例如4(d)中的具有特定大小的积分信号。
图3示出了单个路径切换器316已经被安装。然而，这是为了解说的方便以及绘图的简明，并且各种实施方式可以被用于路径切换器的安装。
图5示出了将路径切换器添加至图3的实施方式的实施方式。
当将图5(a)与图3比较时，单路径切换器331可以被进一步添加在差分感测器315和两个滤波单元311、313之间，并且另一路径切换器 332可以被添加至差分感测器315内。此外，路径切换器333可以被添加至形成积分单元320的放大器321的两个输入端子。路径切换器334也可以被添加在放大器321内。在这种情况中，包括在椭圆中的现有的路径切换器316和添加的路径切换器331相互抵消。因此，如图5(b)中所示，本实施方式可具有通过抵消效应去除了两个路径切换器316、331并且仅安装有三个路径切换器332、333、334的配置。
因为如图3和5中所示安装有奇数个路径切换器，所以根据本发明的用于触屏的控制电路可以有效地获得已过滤掉周期性噪声的积分信号。
作为参考，图4示出了根据本发明的实施方式的响应特性中的一般触摸信号。下文中对根据实施方式的噪声的响应特性进行描述。
图6是用于模拟与流入触屏的各种类型的噪声相关的根据本发明的实施方式的响应特性的电路图。
在图6中，假设包括当用户触摸触屏时经由手指施加的60Hz噪声和40KHz的三波长噪声的噪声Vn以及显示噪声Vdn已施加至已应用本实施方式的触屏面板。。图6中的电路与图3中的电路相同。各种类型噪声的特性和流入路径是众所周知的，因此省略详细描述。在图6中，Vcom指的是显示面板(未示出)的公共电极。当公共电极与触屏面板联接时，显示噪声Vdn可流入触屏面板。
图7示出了对于图6中示出的电路的计算机模拟的结果。
如果如图6中所示已流入各种类型的噪声，则从图7的中部示出的差分感测器315的输出信号中可以觉察出在图7的底部示出的在滤波单元311的输出信号V1和滤波单元313的输出信号V2之间的差值(V2-V1)。从如图7的上部所示的具有特定斜率的积分单元320的输出信号中可以看出，虽然已流入各种类型的噪声，但是根据本发明的实施方式的输出几乎不被影响。噪声包括在积分单元320的输出信号Vo中，但是具有微不足道的量。
图8示出了图1和图3的实施方式的响应特性。
图8的下部示出了图1中所示的用于触屏的控制电路100的响应特性的结果。图8的上部示出了图3中示出的用于触屏的控制电路300的响 应特性的结果。4V峰间电压的60Hz噪声和10V峰间电压的三波长40kHz噪声流入整个部分。显示噪声仅流入开始和最后部分。
可以看出的是，图3中示出的考虑了所有各种类型的噪声的控制电路300比着重于显示噪声的、图1中示出的控制电路100具有更好的响应特性。
根据本发明的用于触屏的控制电路提出了如图1所示对针对两个感测线的电荷之间的差值的Δ值进行积分的第一实施方式，并且提出了如图3所示对两个感测线的每个进行滤波并且对针对经滤波的电荷之间的差值的Δ值进行积分的第二实施方式。从图8中可以看出的是，第二实施方式比第一实施方式具有更好的响应特性。
在第二实施方式中，因为需要添加滤波器，所以由电路占据的面积增加。因此，根据所需的实施方式的产品需要通过考虑第一实施方式和第二实施方式的优点和缺点来应用。
图9示出了根据本发明的实施方式的在差分感测之前的响应特性，以及图10示出了根据本发明的实施方式的在积分之后的响应特性。
从图9中可以看出的是，在感测线D2与控制电路之间的距离最短(V2-最佳)时差分感测之前的响应波形与在感测线D2与控制电路之间的距离最长(V2-最差)时差分感测之前的响应波形在大小上存在着差异。
相反，从图10中可以看出的是，虽然差分感测之前的响应波形在大小上存在着差异，但是被积分后的响应波形之间的差异并不大。
因为当用户触摸触屏时流入的噪声被如图3所示的具有带通滤波器特性的两个滤波单元去除、显示噪声被差分感测单元过滤、以及由差分感测单元输出的Δ值被积分，所以根据本发明的用于触屏的控制电路可以具有改善的SNR特性。
参照图3，根据本发明的用于触屏的控制电路的优势在于：由于积分是在驱动信号Tx的下降沿以及在驱动信号Tx的上升沿处执行的，因此改善了移动平均法效果。
图11是示出了根据本发明的用于触屏的噪声去除方法的流程图。图12是示出了根据本发明的用于触屏的控制电路的又一实施方式的框 图。图12中示出的用于触屏的控制电路可实现为图13中所示。
图11的噪声去除方法S100公开了对由触屏面板施加的充电器噪声的方法，并且包括差分感测信号生成步骤S120、差分感测信号存储步骤S130、噪声检测步骤S140以及信号处理步骤S150、S160。
在差分感测信号生成步骤S120中，以预定周期生成与触屏面板的两个相邻的感测线D1、D2的感测信号之间的差异相对应的差分感测信号。在差分感测信号存储步骤S130中，在每个周期均存储在差分感测信号生成步骤S120中生成的差分感测信号。在噪声检测步骤S140中，在每个周期均确定噪声是否被施加至两个感测线D1、D2。在信号处理步骤S150、S160中，根据噪声检测的结果而进行不同的操作。如果确定未施加有噪声，则传输在前一个周期中存储的差分感测信号以进行积分(S150)。相反，如果确定施加有噪声，则不执行差分感测信号的用于积分的传输、而是被阻挡(S160)。
在图11的噪声去除方法S100中，由触屏面板的两个相邻的感测线D1、D2施加的感测信号被生成为差分感测信号，被延迟一个周期，并且随后被传输。在对差分感测信号的传输延迟期间，确定噪声是否包括在由感测线D1、D2施加的感测信号内。
如果噪声检测单元230确定噪声不包括在由感测线D1、D2施加的感测信号内，延迟单元240则将已在前一个周期中输入并为延迟而存储的差分感测信号传输至至随后的信号处理步骤(S150)，而不是传输当前输入并存储的差分感测信号。积分单元250对由延迟单元240提供的信号积分。
如果噪声检测单元230确定噪声包括在由感测线D1、D2施加的感测信号内，延迟单元240则阻挡已在前一个循环中输入并为延迟而存储的差分感测信号被传输至随后的信号处理步骤。因此，噪声可以在积分单元250的信号处理之前的步骤被过滤。
在图11的初始值设置步骤S110中，分布给变量i的值被重置为1，并且存储在当前步骤(i＝1)之前的周期中的差分感测信号0被重置为0。此外，在变量增加步骤S170，每次在执行一系列过程S120至S160之后变量i增加1。
图11的控制方法可以由图12和图13中的控制电路实施。图12包括触屏面板10和控制电路200。
控制电路200可以包括差分感测单元220、噪声检测单元230、延迟单元240以及积分单元250。
控制电路200可以示意性地包括切换模块210。切换模块210可配置为选择触屏面板10的感测线中两个相邻的感测线D1、D2的电荷并且输出所选的电荷。例如，切换模块210可以在一个周期(称为奇数(Odd)周期)中选择位于特定位置处的感测线和与该感测线的一侧相邻的感测线，以及在下一个周期(称为偶数(Even)周期)中选择位于特定位置处的感测线和与该感测线的另一侧相邻的感测线。此外，切换模块210可以在重复奇数周期和偶数周期期间切换模块执行对于选择两个相邻的感测线D1、D2的切换。
差分感测单元220对两个感测线D1、D2的感测信号之间的差值进行感测以生成差分感测信号DS_O。噪声检测单元230生成第一噪声检测信号S_B和第二噪声检测信号S_BB，其中，第一噪声检测信号S_B和第二噪声检测信号S_BB在两个感测线D1、D2中的至少一个施加有噪声时生效。第二噪声检测信号S_BB是与第一噪声检测信号S_B具有相同大小并且与第一噪声检测信号S_B具有相反相位的信号。延迟单元240响应于第一噪声检测信号S_B和第二噪声检测信号S_BB在每个周期存储差分感测信号DS_O以用于延迟，并且向积分单元250传输或阻挡在前一个周期存储的差分感测信号DS_O。积分单元250输出通过对由延迟单元240传输的差分感测信号Del_O积分而获得的值S_RO。
图13是图12的实施方式的详细电路图。
在图13中，差分感测单元220生成与两个感测线D1、D2的感测信号之间的差值相对应的差分感测信号DS_O，并且可以根据输入/输出特性通过各种形式的电路来实施。在图13中，差分感测单元220可以包括用于生成与输入至差分感测器221的正输入端子(+)和负输入端子(-)的电荷之间的差值相对应的差分感测信号DS_O的差分感测器221。
噪声检测单元230可以包括比较器231、或非门232、时钟生成器 233、延迟单元234、D触发器235、SR触发器236以及D触发器237。
比较器231生成比较电压OH和比较电压OL，其中，比较电压OH和比较电压OL的值是根据两个感测线D1、D2的感测信号是否落入在最高电压VH和最低电压VL的预定范围内来确定的。为此，比较器231可以使用多输入窗口比较器(Multi-input window Comparator)来配置。
或非门232在比较电压OH和比较电压OL上执行逻辑或，反置逻辑或的结果，并输出反置的结果。
时钟生成器233使用由或非门232输出的信号生成作为两相非重叠(two phase non-overlapping)信号的第一时钟信号CLK和第二时钟信号CLKB。
延迟单元234可以具有以特定时间延迟第一时钟信号CLK和第二时钟信号CLLK中的一个的结构。图13示出了第一时钟信号CLK被延迟。
D触发器235通过第二时钟信号CLKB重置。D触发器235具有供操作电压VDD施加的输入端子D，并且具有供第三时钟信号CLK1施加的时钟输入端子。
SR触发器236具有供由延迟单元234输出的信号施加的设置输入端子S，并且具有供由D触发器235的输出端子输出的信号施加的重置输入端子R。
D触发器237具有供由SR触发器的输出端子Q输出的信号施加的输入端子D，并且具有供第四时钟信号CLK2施加的时钟端子。D触发器237具有输出第一噪声检测信号S_B的输出端子Q，并且具有输出第二噪声检测信号S_BB的输出端子QB。
在这种情况中，第三时钟信号CLK1和第四时钟信号CLK2的周期可以是积分周期的两倍。第四时钟信号CLK2的相位优选为比第三时钟信号的相位提前特定时间。
根据这种配置，噪声检测单元230输出与延迟了一个周期的两个感测线D1、D2的感测信号相对应的第一噪声检测信号S_B以及第二噪声检测信号S_BB。
延迟单元240可以包括放大器241、延迟电容器CPD1、CPD2以及开 关S11至S20。
放大器241具有供差分感测信号DS_O施加的负输入端子(-)，并且具有供基准电压Vref施加的正输入端子。延迟电容器CPD1和CPD2并联地配置在放大器241的负输入端子(-)和输出端子之间。开关S11连接在放大器241的负输入端子(-)和延迟电容器CPD1之间，并且响应于第二引导信号2对差分感测信号DS_O至延迟电容器CPD1的传输进行开关。开关S14连接在放大器241的负输入端子(-)和延迟电容器CPD2之间，并且响应于第一引导信号1对差分感测信号DS_O至延迟电容器CPD2的传输进行开关。开关S13响应于第一引导信号1对接地电压至延迟电容器CPD1的施加进行开关。开关S16响应于第二引导信号2对接地电压至延迟电容器CPD2的施加进行开关。开关S12连接在放大器241的输出端子和延迟电容器CPD1之间，并且响应于第二引导信号2对用于将差分感测信号DS_O存储在延迟电容器CPD1中的路径进行开关。开关S15连接在放大器241的输出端子和延迟电容器CPD2之间，并且响应于第一引导信号1对用于将差分感测信号DS_O存储在延迟电容器CPD1中的路径进行开关。开关S17以与开关12并联的方式连接至电容器CPD1，并且响应于第一引导信号1对用于传输延迟电容器CPD1的差分感测信号DS_O以用于积分的路径进行开关。开关S18以与开关15并联的方式连接至电容器CPD2，并且响应于第一引导信号2对用于传输延迟电容器CPD2的差分感测信号DS_O以用于积分的路径进行开关。开关S19响应于第一噪声检测信号S_B对开关S17和开关S18所共同连接的节点至积分单元250的连接进行开关。此外，开关S20响应于第二噪声检测信号S_BB对基准电压Vref在开关S17和开关S18所共同连接的节点与开关19之间的传输进行开关。
积分单元250包括放大器251，并且包括并联连接在放大器251的负输入端子(-)和输入端子之间的反馈电容器CF和开关S21。放大器251具有施加有由延迟单元240传输的差分感测信号Del_O的负输入端子-，并且具有施加有基准电压Vref的正输入端子+。开关S21响应于重置信号对反馈电容器CF放电。
图14是图13中示出的比较器231的实施方式。
参照图14，比较器231包括比较电路401、402、403、404、或门405以及与非门406。
比较电路401将两个感测线D1、D2中感测线D1的感测信号与最高电压VH相比较，并生成中间比较电压O1。比较电路402将两个感测线D1、D2中作为剩下的一个的感测线D2的感测信号与最高电压VH相比较，并生成中间比较电压O2。比较电路403将两个感测线D1、D2中感测线D1的感测信号与最低电压VL相比较，并生成中间比较电压O3。比较电路404将两个感测线D1、D2中作为剩下的一个的感测线D2的感测信号与最低电压VL相比较，并生成中间比较电压O4。或门405在比较电路401和比较电路402的输出O1、O2上执行逻辑或以生成比较电压OH。与非门506在比较电路403和比较电路404的输出O3、O4上执行逻辑与并且生成从逻辑与的结果中反置的比较电压OL。
图15是图13中所示的比较器231的另一实施方式。
参照图15，比较器231包括比较电路501、502、或门505以及与非门506。
比较电路501将两个感测线D1、D2的感测信号与最高电压VH相比较，并生成中间比较电压O1和中间比较电压O2。比较电路502将两个感测线D1、D2的感测信号与最低电压VL相比较，并生成中间比较电压O3和中间比较电压O4。或门505在中间比较电压O1和中间比较电压O2上执行逻辑或以生成比较电压OH。与非门506在中间比较电压O3和中间比较电压O4上执行逻辑与并且生成从逻辑与的结果中反置的比较电压OL。
图15中示出的比较器与图14中示出的比较器不同之处在于使用了两个比较电路，但是图14中示出的比较器使用了四个比较电路。如果在使用四个比较电路的设计时有负担，制造者会选择性地使用如图15中所示的两个比较电路。
图16是图15中示出的比较电路501的实施方式。
参考图16，图15中示出的比较电路501可以包括单电流源Ids1和12个MOS晶体管M1～M12。
MOS晶体管M1具有供给有工作电压VDD的一个端子、并且具有 连接到MOS晶体管M1的另一个端子的栅极端子。MOS晶体管M2具有连接至MOS晶体管M1的另一个端子的一个端子、并且具有供给有感测线D1的感测信号供给的栅极端子。MOS晶体管M3具有供给有工作电压VDD的一个端子、并且具有连接至MOS晶体管M3的另一个端子的栅极端子。MOS晶体管M4具有连接至MOS晶体管M3的另一个端子的一个端子、并且具有供给有感测线D2的感测信号的栅极端子。MOS晶体管M5具有供给有工作电压VDD的一个端子、并且具有连接至MOS晶体管M5的另一个端子的栅极端子。MOS晶体管M6具有连接至MOS晶体管M5的另一个端子的一个端子、并且具有供给有最高电压VH供给的栅极端子。
电流源Ids1公同地连接至MOS晶体管M2、MOS晶体管M4以及MOS晶体管M6。
MOS晶体管M7具有供给有工作电压VDD的一个端子、并且具有连接至MOS晶体管M5的栅极端子的栅极端子。MOS晶体管M8具有连接至MOS晶体管M7的另一个端子的一个端子和栅极端子、并且具有连接至接地电压GND的另一个端子。MOS晶体管M9具有供给有工作电压VDD的一个端子、并且具有连接至MOS晶体管M3的栅极端子的栅极端子。MOS晶体管M10具有连接至MOS晶体管M9的另一个端子的一个端子、具有连接至接地电压GND的另一个端子、并且具有连接至MOS晶体管M8的栅极端子的栅极端子。MOS晶体管M11具有供给有工作电压VDD的一个端子、并且具有连接至MOS晶体管M1的栅极端子的栅极端子。MOS晶体管M12具有连接至MOS晶体管M11的另一个端子的一个端子、具有连接至接地电压GND的另一个端子、并且具有连接至MOS晶体管M8的栅极端子的栅极端子。
中间比较电压O1经由连接MOS晶体管M11和MOS晶体管M12的节点输出。中间比较电压O2经由连接MOS晶体管M9和MOS晶体管M10的节点输出。
在图16中示出的比较电路501中，MOS晶体管M1、MOS晶体管M3、MOS晶体管M5、MOS晶体管M7、MOS晶体管M9和MOS晶体管M11是P型MOS晶体管，剩下的所有MOS晶体管都是N型MOS晶 体管。
图17是图15中示出的比较电路502的实施方式。
参考图17，比较电路502包括单电流源Ids2和12个MOS晶体管M21～M32。
MOS晶体管M21具有连接至接地电压GND的一个端子、并且具有连接至MOS晶体管M21的另一个端子的栅极端子。MOS晶体管M22具有连接至MOS晶体管M21的另一个端子的一个端子、具有连接至电流源Ids2的另一个端子、并且具有供给有感测线D1的感测信号的栅极端子。MOS晶体管M23具有连接至接地电压GND的一个端子、并且具有连接至MOS晶体管M23的另一个端子的栅极端子。MOS晶体管M24具有连接至MOS晶体管M23的另一个端子的一个端子、具有连接至电流源Ids2的另一个端子并且具有供给有感测线D2的感测信号的栅极端子。MOS晶体管M25具有连接至接地电压GND的一个端子、并且具有连接至MOS晶体管M25的另一个端子的栅极端子。MOS晶体管M26具有连接至MOS晶体管M25的另一个端子的一个端子、具有连接至电流源Ids2的另一个端子、并且具有供给有最低电压VL的栅极端子。
MOS晶体管M27具有连接至接地电压GND的一个端子、并且具有连接至MOS晶体管M25的栅极端子的栅极端子。MOS晶体管M28具有连接至MOS晶体管M27的另一个端子的一个端子和栅极端子、并且具有供给有工作电压VDD的另一个端子。MOS晶体管M29具有连接至接地电压GND的一个端子、并且具有连接至MOS晶体管M23的栅极端子的栅极端子。MOS晶体管M30具有连接至MOS晶体管M29的另一个端子的一个端子、具有供给有工作电压VDD的另一个端子、并且将劝连接至MOS晶体管M28的栅极端子的栅极端子。MOS晶体管M31具有连接至接地电压GND的一个端子、并且具有连接至MOS晶体管M21的栅极端子的栅极端子。MOS晶体管M32具有连接至MOS晶体管M31的另一个端子的一个端子、具有供给有工作电压VDD的另一个端子、并且具有连接至MOS晶体管M28的栅极端子的栅极端子。
中间比较电压O3经由连接MOS晶体管M31和MOS晶体管M32的节点输出。中间比较电压O4经由连接MOS晶体管M29和MOS晶体 管M30的节点输出。
在图17中示出的比较电路502中，MOS晶体管M22、MOS晶体管M24、MOS晶体管M26、MOS晶体管M28、MOS晶体管M30和MOS晶体管M32是P型MOS晶体管，剩下的所有MOS晶体管都是N型MOS晶体管。
图18示出了基于两个感测信号、最高电压以及最低电压确定的比较电压之间的关系。
参考图18，如果两个感测线D1、D2的感测信号中的至少一个比最高电压VH高或比最低电压VL低，则比较电压OH和比较电压OL中的一个具有工作电压VDD的电平(逻辑高电平)。这种情况对应于包含噪声的情况。
当如上所述包含噪声时，对图13的实施方式的操作进行描述。
响应于噪声检测单元230的比较器231的输出，或非门232将低电平输出提供给时钟发生器233。时钟发生器233输出与低电平输入相对应的第一时钟信号CLK和第二时钟信号CLK_B。延迟单元234延迟第一时钟信号CLK并将延迟的时钟信号提供给SR触发器236。重置D触发器235使用第二时钟信号作为重置信号输出与第三时钟信号CLK1同步的重置信号。SR触发器236接收延迟单元234的输出作为设置信号，接收D触发器235的输出作为重置信号，并输出脉冲。D触发器237接收SR触发器236的脉冲并与第四时钟信号CLK2同步地输出第一噪声检测信号S_B和第二噪声检测信号S_BB。也就是说，噪声检测单元230输出与包含噪声的感测信号相对应的第一噪声检测信号S_B和第二噪声检测信号S_BB。
如上所述，当噪声检测单元230输出与包含噪声的感测信号相对应的第一噪声检测信号S_B和第二噪声检测信号S_BB时，延迟单元240的开关S19被关断，并且开关S20被导通。也就是说，延迟单元240到积分单元250的信号的传输被阻挡。在这种情况下，通过开关20所提供的电压Vref充当用于给延迟电容器CPD1或延迟电容器CPD2充电荷的偏压。
对应于感测信号输入的时间点，第一噪声检测信号S_B和第二噪声 检测信号S_BB在由噪声检测单元230的延迟单元232的延迟而被延迟了一个周期的时间点处提供给延迟单元240。也就是说，噪声检测单元230提供第一噪声检测信号S_B和第二噪声检测信号S_BB，其中，第一噪声检测信号S_B和第二噪声检测信号S_BB用于控制存储在前一个周期的延迟单元240中的差分感测信号的输出。
因此，检测出噪声的感测信号在延迟噪声检测单元230的延迟时间期间存储在延迟电容器CPD1或延迟电容器CPD2中。随后，即使是响应于第一引导信号1和第二引导信号2而选择输出存储在延迟电容器CPD1或延迟电容器CPD2中的感测信号，到积分单元250的输出的供应也会因开关S19的关断而被阻挡。
因此，由于积分单元250不对检测出噪声的感测信号积分，所以噪声不会反映到所输出的积分值S_RO中。
另外，参考图18，如果两个感测线D1、D2的感测信号比最高电压VH低并且比最低电压VL高，则比较电压OH和比较电压OL具有接地电压GND的电平(逻辑低电平)。这种情况对应于不包含噪声的情况。
当如上所述不包含噪声时，对图13的实施方式的操作进行描述。
响应于噪声检测单元230的比较器231的输出，或非门232将高电平输出提供给时钟发生器233。时钟发生器233输出与高电平输入相对应的第一时钟信号CLK和第二时钟信号CLK_B。延迟单元234对第一时钟信号CLK进行延迟并将延迟的时钟信号提供给SR触发器236。D触发器235使用第二时钟信号作为重置信号以输出与第三时钟信号CLK1同步的重置信号。SR触发器236接收延迟单元234的输出作为设置信号，接收D触发器235的输出作为重置信号，并输出脉冲。D触发器237接收SR触发器236的脉冲并与第四时钟信号CLK2同步地输出第一噪声检测信号S_B和第二噪声检测信号S_BB。也就是说，噪声检测单元230输出与不包含噪声的感测信号相对应的第一噪声检测信号S_B和第二噪声检测信号S_BB。
包含噪声时的第一噪声检测信号S_B和第二噪声检测信号S_BB与不包含噪声时的第一噪声检测信号S_B和第二噪声检测信号S_BB可以具有相反的相位。此外，对应于感测信号输入的时间点，第一噪声检测 信号S_B和第二噪声检测信号S_BB可以在由延迟单元232的延迟而被延迟了一个周期的时间点处输出。
响应于由噪声检测单元230输出的第一噪声检测信号S_B和第二噪声检测信号S_BB，开关S19被导通并且开关S20被关断。因此，存储在延迟单元240的延迟电容器CPD1和延迟电容器CPD2中的电荷依次传输到积分单元250。
更具体地，当第一引导信号1转变到启用状态时，包括导通的开关S14、延迟电容器CPD2、导通的开关S15和放大器241的电流路径被成形，并且根据差分放大信号DS_O的电荷被充电进延迟电容器CPD2。同时，经由导通的开关S13、延迟电容器CPD1、导通的开关S17和导通的开关S19的电流路径被成形，并且充电进延迟电容器CPD1的电荷被提供给积分单元250。
随后，当第二引导信号2转变到启用状态时，包括导通的开关S11、延迟电容器CPD1、导通的开关S12和放大器241的电流路径被成形，并且根据差分放大信号DS_O的电荷被充电进延迟电容器CPD1。同时，经由导通的开关S16、延迟电容器CPD2、导通的开关S18和导通的开关S19的电流路径被成形，并且充电进延迟电容器CPD2的电荷被提供给积分单元250。
对应于感测信号被输入的时间点，第一噪声检测信号S_B和第二噪声检测信号S_BB在由噪声检测单元230的延迟单元232的延迟而被延迟了一个周期的时间点处提供给延迟单元240。
因此，未检测到噪声的感测信号在噪声检测单元230的延迟时间期间存储在延迟电容器CPD1或电容器CPD2中。随后，响应于第一引导信号1和第二引导信号1而被选择输出，并经由导通的开关S19提供给积分单元250。
因此，积分单元250对未检测到噪声的感测信号进行积分并输出积分值S_RO。
图19示出了对于充电器噪声的根据图11到13实施方式的计算机模拟结果的输出特性。
图19上部的图表示出了两个感测线D1、D2中的一个的感测信号的 随着时间的变化，并且图19下部的图表示出了积分单元250的输出电压的随着时间的变化。从图19可知，在充电器噪声施加至感测线的情况下，根据本发明实施方式的增加趋势(由粗实线指示)比传统的增加趋势(由细实线指示)具有相对更好的线性。
因此，在参考图11到19描述的本发明的实施方式中，由于阻挡了如充电器噪声的大噪声传输至积分单元250，所以可以获得噪声过滤效果。
在图11到19的实施方式中，为了有助于理解，示出了感测信号被延迟一个周期的例子，但是延迟周期可以根据制造者而被设置得不同。
另外，在根据本发明的图20到22的实施方式中，为了检测由触屏面板10的感测线输出的感测信号的变化并识别出触摸，在与感测信号相对应的差分感测信号上执行周期性的积分，并且在在感测信号中检测到噪声时，使用在检测到噪声之前的周期中存储的差分感测信号执行上述积分，从而可以去除噪声。
图20是示出根据本发明的用于触屏的噪声去除方法的另一个实施方式的流程图，图21是示出执行图20的噪声去除方法的根据本发明的用于触屏的控制电路的又一个实施方式的框图。图21的用于触屏的控制电路可以实施为如图22中所示。
参考图20，用于触屏的噪声去除方法S200包括差分感测信号生成步骤S220、差分分布电压存储步骤S230、噪声检测步骤S240以及信号处理步骤S250、S260。
在差分感测信号生成步骤S220中，以预定周期生成与触屏面板10的两个相邻的感测线的感测信号之间差异相对应的差分感测信号。在差分分布电压存储步骤S230中，在每个周期将差分感测信号i分别存储作为第一差分分布电压i和第二差分分布电压i。在噪声检测步骤S240中，在每个周期确定是否在两个感测线的感测信号中检测到噪声。如果在感测信号中未检测到噪声，则执行信号处理步骤S250。如果在感测信号中检测到噪声，则执行信号处理步骤S260。如果在感测信号中未检测到噪声，则在步骤S250中输出与确定噪声检测的感测信号相对应的、经存储的差分感测信号作为第一差分分布电压i以进行积分。如果在感测信号中 检测到噪声，则在步骤S260中，对在对应于确定噪声检测的感测信号而存储的差分感测信号的前一周期中存储的第二差分分布电压i-1进行积分。
在这种情况下，第二差分分布电压可以具有与第一差分分布电压的电压电平相同的电压电平，或者可以具有以特定比例对两个周期之前的第一差分分布电压的平均电压电平和前一个周期的第一差分分布电压进行平均而获得的平均电压电平。
在图20所示的初始值设置步骤S210中，分布给变量i的值被重置为1，当前周期(i＝1)之前存储的差分感测电压(0)被重置为0(零)，并且第一差分分布电压(0)和第二差分分布电压(0)中的每一个都被重置为0。在变量增加步骤S170，在经过一系列处理S220～S260后变量增加1。
图20的噪声去除方法可以通过在图21和22中示出的用于触屏的控制电路400执行。首先，参考图21，控制电路400包括差分感测单元420、噪声检测单元430、延迟单元440、存储单元450和积分单元460。
图21的控制电路400可以示例性地包括切换模块410。如图12的切换模块210，切换模块410可以被配置为选择和输出触屏面板10的感测线中的两个相邻的感测线D1、D2中的电荷。
差分感测单元420生成作为切换模块410中选择的两个感测线的感测信号之间的差异的差分感测信号DS_O。
噪声检测单元430生成第一噪声检测信号S_B和第二噪声检测信号S_BB，其中第一噪声检测信号S_B在两个感测线D1、D2中的至少一个中检测到噪声时被启用，第二噪声检测信号S_BB具有与第一噪声检测信号S_B同样的量级以及与第一噪声检测信号S_B相反的相位。此处，噪声检测单元430可与用于噪声检测而输入的感测信号相对应地输出延迟了一个周期的第一噪声检测信号S_B和第二噪声检测信号S_BB。也就是说，第一噪声检测信号S_B和第二噪声检测信号S_BB是用于指示在比当前输入到噪声检测单元430的感测信号早一个周期的感测信号中是否检测到了噪声的信号。噪声检测单元430的详细配置与图13的噪声检测单元230相同，因此省略对其的重复描述。
延迟单元440在每个周期对差分感测信号DS_O进行延迟并存储作为第一差分分布电压Del_O，并且响应于第一噪声检测信号S_B和第二噪声检测信号S_BB将在当前输入的差分感测信号DS_O的周期的前一周期中存储的第一差分分布电压Del_O传输到积分单元460，并且生成与当前输入的差分感测信号DS_O相对应的恒定电压电平的内部输出电压VO_I。延迟单元440的配置也与图13的延迟单元240相对应。
存储单元450在每个周期将从延迟单元440输出的内部输出电压VO_I存储作为第二差分分布电压Mem_O，并且响应于第一噪声检测信号S_B和第二噪声检测信号S_BB将比将从延迟单元440输出的第一差分分布电压Del_O早一个周期的第二差分分布电压Mem_O传输到积分单元260。积分单元460对从延迟单元440传输的第一差分分布电压Del_O或者从存储单元450传输的第二差分分布电压Mem_O执行积分。
图21的控制电路400可配置成如图22中所示。在图22中，切换模块410、差分感测单元420、噪声检测单元430、延迟单元440和积分单元460示出为与图13的切换模块210、差分感测单元220、噪声检测单元230、延迟单元240和积分单元250具有相同配置。因此，省略它们的描述。
另外，存储单元450包括与门451～453、充电电容器CC1～CC3和开关S31～S36。
与门451通过对第一噪声检测信号S_B和第三开关控制信号C3执行逻辑与而生成信号C3_E。与门452通过对第一噪声检测信号S_B和第一开关控制信号C1执行逻辑与而生成信号C1_E。与门453通过对第一噪声检测信号S_B和第二开关控制信号C2执行逻辑与而生成信号C2_E。参考电压Vref被施加于充电电容器CC1～CC3中每个的一个端子。
开关S31响应于第一开关控制信号C1而被开关，并且对作为放大器441的输出电压的内部输出电压VO_I至充电电容器CC1的另一个端子的施加进行开关。开关S32响应于与门451的信号C3_E而被开关，并且对充电电容器CC1的另一个端子的电压作为第二差分分布电压Mem_O的供给进行开关。开关S33响应于第二开关控制信号C2而被开关，并且对作为放大器441的输出电压的内部输出电压VO_I至充电电容器CC2的另一 个端子的施加进行开关。开关S34响应于与门452的信号C1_E而被开关，并且对充电电容器CC2的另一个端子的电压作为第二差分分布电压Mem_O的供给进行开关。开关S35响应于第三开关控制信号C3而被开关，并且对作为放大器441的输出电压的内部输出电压VO_I至充电电容器CC3的另一个端子的施加进行开关。开关S36响应于与门453的信号C2_E而被开关，并且对充电电容器CC3的另一个端子的电压作为第二差分分布电压Mem_O的供给进行开关。此外，提供第二差分分布电压Mem_O的开关S32、S34和S36的端子被共同连接，并连接到积分单元460的放大器461的负输入端子(-)。
图23示出了被用于图22的控制电路的信号的波形图。
参考图23，第一开关控制信号C1、第二开关控制信号C2和第三开关控制信号C3中的每个都具有积分周期1.5倍的周期。第一开关控制信号C1、第二开关控制信号C2和第三开关控制信号C3被启动的时间点可以与第一引导信号1和第二引导信号2转变到高电平的时间点同步。
图24到26示出了控制电路400根据与感测信号中未检测到噪声的情况相对应的内部开关状态的操作。
如果感测信号中未检测到噪声，则开关S19响应于第一噪声检测信号S_B而被导通，并且存储单元450不将第二差分分布电压Mem_O提供给积分单元460。在图25至图27中，用实线指示了电荷被存储的路径，并且用虚线指示了电荷被传输到积分单元460的路径。
图24示出了电荷根据第一引导信号已启用(enable)而第二引导信号2已禁用的状态而被存储的路径。
参考图24，与通过差分感测单元420输出的差分感测信号DS_O对应的电荷传输到包括开关S14、延迟电容器CPD2、开关S15和积分器441的输出端VO_I的电流路径，并且具有在延迟单元440的延迟电容器CPD2和存储单元450的充电电容器CC1中存储相同值的电荷。在这种情况下，在比被输入的差分感测信号DS_O早一个周期的先前周期中存储在延迟电容器CPD1中的电荷经由开关S17和开关S19输出作为第一差分分布电压DEL_O。第一差分分布电压Del_O在被传输到积分单元460后再被积分。
在这种情况下，输出到积分器460的第一差分分布电压Del_O与比当前输入到延迟单元440的差分感测信号早一个周期的差分感测信号相对应。用于导通开关S19并且关断开关S20的第一噪声检测信号S_B和第二噪声检测信号S_BB也与比当前输入到延迟单元220的差分感测信号早一个周期的感测信号中的噪声检测相对应。也就是说，从第一噪声检测信号S_B和第二噪声检测信号S_BB的观点，延迟单元440输出与确定未检测到噪声的感测信号的周期相对应的第一差分分布电压Del_O。此外，从当前输入的差分感测信号观点，延迟单元440输出与早一个周期的先前周期中输入的差分感测信号相对应的第一差分分布电压Del_O。
图25示出了电荷根据第二引导信号2已启用(enable)而第一引导信号1已禁用的状态而被存储的路径。
参考图25，与通过差分感测单元420输出的差分感测信号DS_O相对应的电荷传输到包括开关S14、延迟电容器CPD1、开关S12和积分器441的输出端VO_I的电流路径，并且在延迟单元440的延迟电容器CPD2和存储单元450的充电电容器CC2中存储具有相同值的电荷。在这种情况下，在比被输入的差分感测信号DS_O早一个周期的先前周期中存储在延迟电容器CPD2中的电荷经由开关S18和开关S19输出作为第一差分分布电压DEL_O。第一差分分布电压Del_O在被传输到积分单元460后再被积分。当前输入的差分感测信号与输出的第一差分分布电压Del_O以及第一噪声检测信号S_B和第二噪声检测信号S_BB之间的关系与参考图24进行的描述相同。
图26示出了电荷根据第一引导信号1已启用而第二引导信号2已禁用的状态而被存储的路径。图26的操作与图24的操作相同，因此省略其重复描述。然而，在这种情况下，图26的操作与图24的操作区别在于，与通过差分感测单元420输出的差分感测信号相对应的电荷被存储在存储单元450的充电电容器CC3中。
存储单元450包括三个充电电容器CC1、CC2和CC3。这是为了当前输入到延迟单元440的差分感测信号的存储，以及为了比当前输入到延迟单元440的差分感测信号早一个周期的先前差分感测信号的存储，即，是为了对于与当前通过延迟单元440输出的第一差分分布电压Del_O相 对应的差分感测信号的存储，以及为了对于与根据感测信号的检测检测而替代第一差分分布电压Del_O来输出的第二差分分布电压Del_O相对应的差分感测信号的存储。存储在存储单元450的各个充电电容器CC1、CC2和CC3中的差分感测信号与相隔一个周期的三个连续的周期相对应。
如果在感测信号中未检测到噪声，则施加到存储单元450的三个与门451、452和453的一个输入端子的第一噪声检测信号S_B不被启用。因此，由于三个与门451、452和453已禁用，开关S32、S34和S36保持断开状态。所以，存储单元450不将第二差分分布电压Mem_O提供给积分单元460。
相反，当在感测信号中检测到噪声并且第一噪声检测信号S_B被启用时，根据施加到存储单元450的三个与门451、452和453的另一个输入端子的三个开关控制信号C1、C2和C3确定第二差分分布电压Mem_O的输出。如果在感测信号中检测到噪声，则开关S19响应于第一噪声检测信号S_B而保持断开状态，并且延迟单元440由于开关S19的断开而不将第一差分分布电压Del_O提供给积分单元460。替代性地，存储单元450将第二差分分布电压Mem_O提供给积分单元460。
图27至图29示出了在如上所述检测到噪声时存储单元450根据内部开关状态的的操作。在图27至图29中，用实线指示了电荷被存储的路径，并且用虚线指示了电荷被提供至积分单元460的路径。
图27示出了图22中第一开关控制信号C1已启用而第二开关控制信号C2和第三开关控制信号C3已禁用的状态。当第一开关控制信号被启用时，开关S31被导通并且与门452的信号C1_E被启用。响应于此，开关S34被导通。因此，通过延迟单元440的放大器441的输出端子VO_I传输的电荷经由导通的开关S31存储在充电电容器CC1中(用实线指示)。如虚线所指示，存储在充电电容器CC2中的电荷经由导通的开关S34提供至积分单元460作为第二差分分布电压Mem_O。
图27与在图24的延迟电容器CPD1中以电荷形式存储的感测信号中已发生了噪声的情况相对应，并且处于根据噪声检测单元430的噪声检测而关断了开关S19并由此阻挡了存储在图24的延迟电容器CPD1 中的电荷作为第一差分分布电压Del_O的输出的状态。代替存储在图24的延迟电容器CPD1中的电荷，存储在图27的充电电容器CC2中的电荷被输出作为第二差分分布电压Mem_O。存储在充电电容器CC2中的电荷是在比存储在延迟电容器CPD1中的电荷相对应的感测信号早一个周期的先前周期中存储的。此外，存储在图24的延迟电容器CPD2中的电荷量与存储在图27的充电电容器CC1中的电荷量相等。储存在图24的延迟电容器CPD2中的电荷以及存储在图27的充电电容器CC1中的电荷与当前输入的感测信号相对应。
图28示出了图22中第二开关控制信号C2已启用而第一开关控制信号C1和第三开关控制信号C3已禁用的状态。当第二开关控制信号C2被启用时，开关S33被导通并且与门453的信号C2_E被启用。响应于此，开关S36被导通。因此，通过延迟单元440的放大器441的输出端子VO_I传输的电荷经由导通的开关S33存储在充电电容器CC2中(用实线指示)。如虚线所指示，存储在充电电容器CC3中的电荷经由导通的开关S36提供至积分单元460作为第二差分分布电压Mem_O，。
图28与已在图25的延迟电容器CPD2中以电荷形式存储的感测信号中已发生了噪声的情况相对应，并且处于根据噪声检测单元430的噪声检测而关断了开关S19并由此阻挡了存储在图25的延迟电容器CPD2中的电荷作为第一差分分布电压Del_O的输出的状态。代替存储在图25的延迟电容器CPD2中的电荷，存储在图28的充电电容器CC3中的电荷被输出作为第二差分分布电压Mem_O。存储在充电电容器CC3中的电荷是在比存储在延迟电容器CPD2中的电荷相对应的感测信号早一个周期的先前周期中存储的。此外，存储在图25的延迟电容器CC2中的电荷量与存储在图28的充电电容器CC2中的电荷量相等。存储在图25的延迟电容器CPD1中的电荷以及存储在图28的充电电容器CC2中的电荷与当前输入的感测信号相对应。
图29与在图26的延迟电容器CPD1中以电荷形式存储的感测信号中已发生了噪声的情况相对应，并且处于根据噪声检测单元430的噪声检测而关断了开关S19并由此阻挡了存储在图25的延迟电容器CPD1 中的电荷作为第一差分分布电压Del_O的输出的状态。代替存储在图26的延迟电容器CPD1中的电荷，存储在图29的充电电容器CC1中的电荷被输出作为第二差分分布电压Mem_O。存储在充电电容器CC1中的电荷是在比存储在延迟电容器CPD1中的电荷相对应的感测信号早一个周期的先前周期中存储的。此外，存储在图26的延迟电容器CPD2中的电荷量与存储在图29的充电电容器CC3中的电荷量相等。存储在图26的延迟电容器CPD1中的电荷以及存储在图29的充电电容器CC3中的电荷与当前输入的感测信号相对应。
如图27至图29所示，正电荷，与存储在延迟电容器CPD1和CPD2中的电荷相等量的电荷被转移并存储在图29的充电电容器CC1、CC2、CC3中。此外，代替因发生了噪声而被阻挡了输出的延迟电容器CPD1、CPD2，与未检测到噪声的早一个周期的先前感测信号对应的充电电容器CC1、CC2、CC3的电荷可被使用作为第二差分分布电压Mem_O。
因此，积分单元460可根据感测信号的状态来接收第一差分分布电压Del_O或第二差分分布电压Mem_O并执行积分。因此，能够获得噪声已被过滤的积分值，从而能够准确地实现触摸识别。
另外，图30示出了存储单元450的另一实施方式。参照图30，存储单元450包括两个与门456和457、放大器455、四个充电电容器CC4～CC7、以及七个开关S41～S47。
放大器455具有连接至充电电容器CC5的另一个端子的正输入端子(+)以及连接至放大器455的输出端子的负输入端子(-)。与门456配置为输出通过对第一噪声检测信号S_B和第五开关控制信号C5执行逻辑与而获得的信号C5_E。与门457配置为输出通过对第一噪声检测信号和第四开关控制信号C4执行逻辑与而获得的信号C4_E。4个充电电容器CC4～CC7中每个的一个端子配置为施加有参考电压Vref。
响应于第四开关控制信号C4，开关S41对由延迟单元440的放大器441的输出端子VO_I提供的电荷至充电电容器CC4中的充电进行开关。响应于第五开关控制信号C5，开关S42对存储在充电电容器CC4中的电荷的输出进行开关。响应于反相的第一噪声检测信号S_B，开关S43对由开关S42输出的电荷至充电电容器CC5的传输进行开关。 响应于第四开关控制信号C4，开关S44对放大器455输出在充电电容器CC6中的存储进行开关。响应于与门456的信号C5_E，开关S45对充电电容器CC6的电荷作为第二差分分布电压Mem_O的输出进行开关。响应于第五开关控制信号C5，开关S46对放大器455的输出在充电电容器CC7中的存储进行开关。响应于与门457的信号C4_E，开关S47对充电电容器CC7的电荷作为第二差分分布电压Mem_O的输出进行开关。其中，开关S43可配置为接收通过逆变器(未示出)反相的第一噪声检测信号S_B来执行切换操作，或者可配置为执行与其它开关相反的开/关操作。即，如果其它开关由NMOS晶体管形成，那么开关S43可配置为使用PMOS晶体管。
图31示出了用于图30中所示存储单元450中的信号的波形图。参照图31，依照，第四开关控制信号C4和第五开关控制信号C5分别对应于第一引导信号1和第二引导信号2启用时间点而被启用。如果未检测到噪声，则禁用的第一噪声检测信号S_B被提供至与门456和与门457，并且与门456和与门457被禁用并且开关S45和开关S47被关断。因此，存储在充电电容器CC6和充电电容器CC7中的电荷不被输出作为第二差分分布电压Mem_O。
如果检测到噪声，则启用的第一噪声检测信号S_B被提供至与门456和与门457。在这种情况下，根据第五开关控制信号C5确定由与门456输出的信号C5_E的逻辑值，并且根据第四开关控制信号C4确定由与门457输出的信号C4_E的逻辑值。，存储在充电电容器CC6和充电电容器CC7中的电荷根据开关S45和开关S47的导通状态而被选择性地提供至积分单元460。
图32和图33示出了与未检测到噪声的状态相对应的存储单元450的操作。
图32与第四开关控制信号C4已启用而第一噪声检测信号S_B和第五开关控制信号C5已禁用的情况相对应。因此，开关S41、开关S43以及开关S44被导通，而所有剩余的开关被关断。存储在充电电容器CC6和充电电容器CC7中的电荷不被输出至积分单元460。由放大器441的输出端子VO_I提供的电荷经由开关S41存储在充电电容器 CC4中。存储在充电电容器CC5中的电荷在放大器455中缓冲后经由开关S44传输至充电电容器CC6。充电电容器CC4根据参考电压Vref而维持至少一定的充电量。
图33与第五开关控制信号C5已启用而第一噪声检测信号S_B和第四开关控制信号C4已禁用的情况相对应。因此，开关S42、开关S43以及开关S46被导通，而所有剩余的开关被关断。存储在充电电容器CC6和充电电容器CC7中的电荷不被输出至积分单元460。此外，存储在充电电容器CC4中的电荷经由开关S42和开关S43传输至充电电容器CC5，并且根据充电电容器CC4和充电电容器CC5的电容量(Capacitance)来执行电荷分布。与在充电电容器CC5中电荷分布并存储的电荷相同量的电荷在放大器455中缓冲后经过开关S46传输至充电电容器CC7。
如果充电电容器CC5的电容量比充电电容器CC4的电容量高，则相比于当前从充电电容器CC4施加至充电电容器CC5的电荷量，先前电荷分布并存储在充电电容器CC5中的电荷量可能会对电荷分布产生更大的影响。因此，充电电容器CC5可执行对于输入电荷的电荷分布。充电电容器CC4和充电电容器CC5的电容量之比可根据本发明的存储单元450的使用方式来确定。
如图32和图33所示，图30中所示存储单元450仅在第四开关控制信号C4被启用的周期中将由放大器441的输出端子VO_I提供的电荷存储在充电电容器CC4中，而在第五控制开关C5被启用的周期中不对由放大器441的输出端子VO_I提供的电荷进行充电。
在图30的存储单元450的实施方式中，如图32和图33所示，存储在奇数周期和偶数周期中任一周中期提供的电荷，并且如图34和图35所示，可在检测到噪声时使用所存储的电荷提供第二差分分布电压Mem_O。
图34和图35示出了检测到噪声时存储单元450的操作。
图34与第四开关控制信号C4和第一噪声检测信号S_B已启用而第五开关控制信号C5已禁用的情况相对应。因此，开关S41、开关S43、开关S44以及开关S47被开启，而所有剩余的开关被关断。因 此，阻挡了存储在充电电容器CC4中的电荷传输至充电电容器CC5。即，阻挡了由与检测到噪声的感测信号相对应的延迟单元440的放大器441的输出端子VO_I提供的电荷传输至充电电容器CC5。存储在充电电容器CC5中的电荷被设定为检测到噪声之前的状态。充电在充电电容器CC5中的固定量的电荷在放大器455中缓冲后充电在充电电容器CC6中。在这种情况下，充电在充电电容器CC7中的电荷经由导通的开关S47提供作为第二差分分布电压Mem_O。
图35与第五开关控制信号C5和第一噪声检测信号S_B已启用而第四开关控制信号C4已禁用的情况相对应。因此，开关S42、开关S45以及开关S46被开启，而所有剩余的开关被关断。在这种情况下，也阻挡了存储在充电电容器CC4中的电荷传输至充电电容器CC5。即，阻挡了由与检测到噪声的感测信号相对应的延迟元件440的放大器441的输出端子VO_I提供的电荷传输至充电电容器CC5。充电在充电电容器CC5中的电荷维持检测到噪声之前的状态。充电在充电电容器CC5中的固定量的电荷在放大器455中缓冲后充电在充电电容器CC7中。在这种情况中，充电在充电电容器CC6中的电荷经由开关S45提供作为第二差分分布电压Mem_O。
随后，当在感测信号中未检测到噪声时，图30的存储单元450转换至图32和图33的状态。
根据本发明的图30的存储单元450以与积分周期相同的周期对由延迟元件440的放大器441的输出端子VO_I提供的电荷进行充电，并且将充电的电荷进行电荷共享后以与对感测信号进行感测的周期相同的周期分别存储在彼此不同的充电电容器CC7、CC7中。随后，当在感测信号中检测到噪声时，阻挡使用包含噪声的电荷进行的电荷分布，并且使用检测到噪声之前在充电电容器CC5中设定的电荷提供第二差分分布电压Mem_O。
图36示出了根据图22中所示存储单元450的使用的积分概念。参照图36，当检测到噪声时，存储单元450将在未检测到噪声的先前周期中存储的电荷传输至积分单元460。
图37示出了根据图30中所示存储单元450的使用的积分概念。 参照图37，当检测到噪声时，存储单元450不执行充电电容器CC4与充电电容器CC4之间的电荷分布。因此，存储单元450将在检测到噪声之前设定的电荷传输至积分单元460。即使是在连续地发生噪声的情况下，图30的存储单元也能够使用在检测到噪声之前设定的电荷来执行积分。因此，根据图30的存储单元450，本发明的实施方式能够避免噪声并执行对于感测噪声的积分。
虽然已在上文中结合附图描述了本发明的技术精神，但是这仅仅是为了示意性地说明本发明的优选实施方式，而不是出于限制本发明的目的。此外，本领域的普通技术人员应明确，在不背离本发明的技术精神范畴的情况下可实施各种修改及变型。