CN106201054B - 检测触摸压力的触摸输入装置的灵敏度修正方法及计算机可读记录介质 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了检测触摸压力的触摸输入装置的灵敏度修正方法。包括：对多个组的触摸输入装置，对定义在触摸输入装置所具备的触摸传感器面板的多个点施加压力而检测静电容量变化量的步骤；针对每个组，基于静电容量变化量，生成被定义的点的静电容量变化量的行数据的步骤；针对每个组，将组内的数据值除以组内的最大值而生成小数值数据的步骤；基于针对每个组所生成的小数值数据，算出各点的平均值的步骤；基于平均值，算出与触摸传感器面板的全部点对应的值，生成值数据的骤；基于代表值数据算出系数的步骤；利用系数修正触摸输入装置的触摸压力灵敏度的步骤。能够以用显示器的整个表面中均匀的灵敏度检测触摸压力的方式修正触摸输入装置的灵敏度。

Description

检测触摸压力的触摸输入装置的灵敏度修正方法及计算机可 读记录介质
技术领域
本发明涉及一种检测触摸压力的触摸输入装置的灵敏度修正方法及计算机可读记录介质，更详细地涉及一种能够均匀地修正对触摸传感器面板的触摸压力灵敏度的检测触摸压力的触摸输入装置的灵敏度修正方法及记录了执行其的程序的计算机可读记录介质。
背景技术
按钮(button)、键(key)、控制杆(joystick)及触摸屏等用于操作计算系统的多种输入装置正被开发和利用。其中，触摸屏由于具有操作的简便性、产品的小型化及制造工序的简单化等多种优点，是最受瞩目的。
触摸屏可以构成包含可以为具备触摸感应表面(touch-sensitive surface)的透明面板的触摸传感器面板(touch sensor panel)的触摸输入装置的触摸表面。这种触摸传感器面板附着在触摸屏整个表面，从而触摸感应表面可以覆盖触摸屏。使用者可以用手指等对触摸屏进行触摸而操作计算系统。由此，计算系统识别对触摸屏的触摸与否及触摸位置而执行运算，从而执行按照使用者的意图的工作。
此外，兴起了对于为了提高操作的便利性还检测触摸压力的装置的需求，并对这种装置进行着研究，但存在在检测触摸压力的情况下，无法在显示器表面以均匀的灵敏度检测触摸压力这一问题。而且，由于制造工序或制造环境的差异，制造的每个产品可能会显示出不同的灵敏度，因此需要为了弥补这一点的触摸输入装置的灵敏度修正。
发明内容
本发明是鉴于上述问题提出的，本发明的目的在于，提供作为检测触摸压力的触摸输入装置，能够以在显示器的整个表面以均匀的灵敏度检测触摸压力的方式修正触摸输入装置的触摸压力灵敏度的检测触摸压力的触摸输入装置的灵敏度修正方法及计算机可读记录介质。
为实现上述目的，根据本发明的灵敏度修正方法为检测触摸压力的触摸输入装置的灵敏度修正方法，其包括：对多个组的触摸输入装置，对触摸输入装置所具备的触摸传感器面板定义多个点，对上述多个点施加压力而检测静电容量变化量的步骤；针对每个组，基于检测出的上述静电容量变化量，生成各点的静电容量变化量的行数据的步骤；取出各组内的最大值，将组内的数据值除以上述最大值，而对每个组生成小数值数据的步骤；基于上述各组的小数值数据，按照点算出平均值的步骤；基于按照点算出的上述平均值，计算上述触摸传感器面板的所有点的平均值，来生成代表值数据的步骤；基于上述代表值数据算出均衡系数的步骤；以及利用所算出的上述均衡系数，修正上述触摸输入装置的触摸压力灵敏度的步骤。
此外，还可包括：将在上述修正步骤中修正的在上述触摸输入装置检测的静电容量变化量用后述的数学式3至7的式子校准的步骤。
此外，在生成上述行数据的步骤中，计算与在被定义的上述多个点测定的帧数据中的饱和的区间对应的帧的平均值，并将上述平均值定为相应点的静电容量变化量。
此外，在算出上述代表值数据的步骤，可以以上述多个点的平均值为基础，对被定义的上述多个点之外的任意点进行插值，由此算出对上述任意点的平均值。
此外，施加于被定义的上述多个点的压力可为通过800g、8phi所施加的压力。
此外，上述多个点可由横向具有5个、纵向具有9个排列的45个点构成。
此外，在算出上述均衡系数的步骤中，可对上述代表值数据乘以规定系数(A)而算出均衡系数。
此外，在算出上述均衡系数的步骤中，可对上述代表值数据乘以规定系数(A)而算出均衡系数。
另外，为实现上述目的，根据本发明的检测触摸压力的触摸输入装置的灵敏度修正方法可包括：检测由施加于上述触摸输入装置的压力而产生的静电容量变化量的步骤；和用后述的数学式3至数学式7中任一式子校准检测出的上述静电容量变化量的步骤。
另外，为实现上述目的，根据本发明的计算机可读记录介质可记录执行上述灵敏度修正方法的程序。
根据本发明的输入装置的灵敏度修正方法及计算机可读记录介质，能够以用显示器的整个表面中均匀的灵敏度检测触摸压力的方式修正触摸输入装置的灵敏度。
附图说明
图1是示出使用本发明的灵敏度修正方法的触摸输入装置的结构的示意图。
图2是示出使用根据本发明一实施例的灵敏度修正方法的、被构成为可检测触摸位置及触摸压力的触摸输入装置的剖视图。
图3是用于说明在根据本发明一实施例的灵敏度修正方法中生成行数据的过程的图。
图4是示出根据本发明一实施例的灵敏度修正方法的小数值数据的图。
图5是用于说明在根据本发明一实施例的灵敏度修正方法中对全部节点的代表值进行插值的过程的图。
图6及图7是用于说明在根据本发明一实施例的灵敏度修正方法中利用的插值方法的图表。
图8是示出所有节点的均衡系数的数据。
图9是比较均衡过程进行之前的各节点的灵敏度和均衡过程进行之后的各节点的灵敏度的图表。
图10是用于说明在根据本发明一实施例的灵敏度修正方法的校准过程中的基于乘法方式的校准的问题的图表。
图11是用于说明在根据本发明一实施例的灵敏度修正方法的校准过程中加法方式的校准所具有的效果的图表。
图12及图13是用于说明在根据本发明一实施例的灵敏度修正方法的校准过程中混合方式的校准所具有的的效果的图表。
图14是用于说明在根据本发明一实施例的灵敏度修正方法的校准过程中用于弥补混合方式的校准的图表。
附图标记说明
100…触摸传感器面板
110…检测部
120…驱动部
130…控制部
200…显示器模块
1000…触摸输入装置
具体实施方式
以能够实施本发明的特定实施例为示例参照附图而进行下述的对本发明的详细说明。对这些实施例进行详细说明以能够使本领域技术人员充分实施本发明。本发明的多种实施例虽然不同但应理解不存在相互排他的需要。例如，此处记载的特定形状、结构及特性与一实施例相关，从而可以在不脱离本发明的构思及范围内以其他实施例实现。此外，应理解：所示出的各实施例中的各构成要素的位置或者配置在不脱离本发明的构思及范围的情况下可进行变更。因此，下述的详细说明并不旨于限定含义，适当地说明本发明的范围，则为包括权利要求所主张的和与此等同的所有范围而仅由权利要求限定。附图中类似的附图标记指代在多个侧面上相同或类似的功能。
图1是示出使用本发明的灵敏度修正方法的触摸输入装置的结构的示意图。
参照图1，本发明的触摸传感器面板100包括多个驱动电极(TX1至TXn)及多个接收电极(RX1至RXm)，并且可以包括为了上述触摸传感器面板100的工作而对上述多个驱动电极(TX1至TXn)施加驱动信号的驱动部120、以及接收包含对静电容量变化量的信息在内的检测信号而检测触摸与否及触摸位置的检测部110，上述静电容量变化量根据对触摸传感器面板100的触摸表面的触摸而发生变化。
如图1所示，触摸传感器面板100可以包括多个驱动电极(TX1至TXn)和多个接收电极(RX1至RXm)。虽然在图1中示出了触摸传感器面板100的多个驱动电极(TX1至TXn)和多个接收电极(RX1至RXm)正交排列的构成，但本发明不限于此，多个驱动电极(TX1至TXn)和多个接收电极(RX1至RXm)可以具有包括对角线、同心圆及三维随机排列等任意维数及其应用排列。其中，n及m是正整数，可以具有相同或不同的值，还可以使大小不同。
如图1所示，多个驱动电极(TX1至TXn)和多个接收电极(RX1至RXm)可以分别以相互交叉的方式排列。驱动电极(TX)可以包括沿着第一轴方向延伸的多个驱动电极(TX1至TXn)，接收电极(RX)可以包括沿着与第一轴方向交叉的第二轴方向延伸的多个接收电极(RX1至RXm)。
在本发明的结构之一的触摸传感器面板100中，多个驱动电极(TX1至TXn)和多个接收电极(RX1至RXm)可以形成在彼此相同的层。例如，多个驱动电极(TX1至TXn)和多个接收电极(RX1至RXm)可以形成在绝缘膜(未图示)的相同的表面。此外，多个驱动电极(TX1至TXn)和多个接收电极(RX1至RXm)可以形成在彼此不同的层。例如，多个驱动电极(TX1至TXn)和多个接收电极(RX1至RXm)可以分别形成在一个绝缘膜(未图示)的双面，或者也可以是多个驱动电极(TX1至TXn)形成在第一绝缘膜(未图示)的一面，而多个接收电极(RX1至RXm)形成在不同于上述第一绝缘膜的第二绝缘膜(未图示)的一面上。
多个驱动电极(TX1至TXn)和多个接收电极(RX1至RXm)可由透明导电性物质(例如，由氧化锡(SnO2)及氧化铟(In2O3)等构成的ITO(Indium Tin Oxide)或者ATO(AntimonyTin Oxide))等形成。然而，这仅仅是示例，驱动电极(TX)及接收电极(RX)也可以由其他透明导电性物质或者不透明导电性物质形成。例如，驱动电极(TX)及接收电极(RX)可以包含银墨(silver ink)、铜(copper)和碳纳米管(CNT：Carbon Nano tube)中的至少任一个而构成。此外，驱动电极(TX)及接收电极(RX)可以由金属网格(metal mesh)实现或由纳米银(nano silver)物质构成。
根据本发明一实施例的触摸输入装置100的结构之一的驱动部120可以对驱动电极(TX1至TXn)施加驱动信号。在根据本发明一实施例的触摸输入装置1000中，从第一驱动电极(TX1)到第n驱动电极(TXn)依次地一次对一个驱动电极施加驱动信号。这种驱动信号的施加可以再次地重复性地进行。这仅仅是示例，也可以根据实施例对多个驱动电极同时施加驱动信号。
检测部110通过接收电极(RX1至RXm)接收检测信号，能够检测触摸与否及触摸位置，其中检测信号包含与在施加了驱动信号的驱动电极(TX1至TXn)和接收电极(RX1至RXm)之间产生的静电容量(Cm)101有关的信息。例如，检测信号可以是施加于驱动电极(TX)的驱动信号被驱动电极(TX)和接收电极(RX)之间产生的静电容量(Cm)101耦合的信号。
像这样，通过接收电极(RX1至RXm)检测施加于第一驱动电极(TX1)部到第n驱动电极(TXn)的驱动信号的过程，可以称为对触摸传感器面板100进行扫描(scan)。
例如，检测部110可以包括通过开关与各接收电极(RX1至RXm)连接的接收器(未图示)而构成。上述开关在检测相应接收电极(RX)的信号的时间区间被导通(on)，从而从接收电极(RX)由接收器检测检测信号。接收器可以包括放大器(未图示)及与放大器的负(-)输入端和放大器的输出端之间即反馈路径结合的反馈电容器而构成。此时，放大器的正(+)输入端可以被接地(ground)。此外，接收器还可以包括与反馈电容器并联连接的复位开关。复位开关可以对通过接收器执行的电流到电压的转换进行复位。放大器的负输入端可以与相应接收电极(RX)连接而接收包含对静电容量(Cm)101的信息的电流信号后，对其进行积分而转换为电压。检测部110还可以包括将通过接收器积分的数据转换为数字化数据的ADC(未图示，analog to digital converter：模数转换器)。之后，将数字化数据输入于处理器(未图示)而获得对触摸传感器面板100的触摸信息的方式对其进行处理。检测部110包括接收器、ADC及处理器而构成。
控制部130可以执行控制驱动部120和检测部110的工作的功能。例如，控制部130可以在生成驱动控制信号后将其传递给驱动部120，从而使得驱动信号在规定时间内施加于预先设定的驱动电极(TX)。此外，控制部130可以在生成检测控制信号后将其传递给检测部110，使得检测部110在规定时间内从由预先设定的接收电极(RX)接收检测信号，从而执行预先设定的功能。
在图1中，驱动部120及检测部110可以构成检测对根据本发明一实施例的触摸输入装置1000的触摸传感器面板100的触摸与否及触摸位置的触摸检测装置(未示出)。根据本发明一实施例的触摸输入装置1000还可以包括控制部130。在本发明的一实施例中，在包括触摸传感器面板100的触摸输入装置1000中，可以在作为触摸传感电路的触摸传感IC(touch sensing Integrated Circuit)上集成而实现。触摸传感器面板100所包括的驱动电极(TX)及接收电极(RX)可以通过例如导电性线路(conductive trace)及/或者在电路基板上印刷的导电图案(conductive pattern)等与触摸传感IC150所包括的驱动部120及检测部110连接。
如上所述，驱动电极(TX)和接收电极(RX)的每个交叉地点均生成规定值的静电容量(C)，在手指这种对象接近触摸传感器面板100时这种静电容量的值可发生变化。在图1中上述静电容量可以表示互电容(mutual capacitance)(Cm)。在检测部110检测这种电特性，从而能够检测对触摸传感器面板100的触摸与否及/或触摸位置。例如，能够检测对由第一轴和第二轴构成的二维平面构成的触摸传感器面板100的表面的触摸与否及/或触摸位置。
更具体而言，发生对触摸传感器面板100的触摸时，通过检测施加有驱动信号的驱动电极(TX)，能够检测触摸的第二轴方向的位置。与此相同地，对触摸传感器面板100进行触摸时，由通过接收电极(RX)接收的接收信号检测静电容量变化，由此能够检测触摸的第一轴方向的位置。
在上文中对作为触摸传感器面板100的互电容方式的触摸传感器面板进行了详细说明，但根据本发明一实施例的触摸输入装置1000中用于检测触摸与否及触摸位置的触摸传感器面板100，可以利用除上述方法之外的磁性静电容量方式、表面静电容量方式、投射(projected)静电容量方式、电阻膜方式、表面声波方式(SAW：surface acoustic wave)、红外线(infrared)方式、光学成像方式(optical imaging)，分散信号方式(dispersivesignal technology)及声学脉冲识别(acoustic pulse recognition)方式等任意的触摸传感方式来实现。
在根据本发明的实施例的触摸输入装置1000中，用于检测触摸位置的触摸传感器面板100可以位于显示器模块200外部或者内部。
根据本发明一实施例的触摸输入装置1000的显示器模块200可以为液晶显示装置(LCD：Liquid Crystal Display)，此时，采用IPS(In Plane Switching：平面转换)方式、VA(Vertical Alignment：垂直配向)方式及TN(Twisted Nematic：扭曲向列)方式中任意方式的显示器面板均可以。此外，根据本发明一实施例的触摸输入装置1000的显示器模块200也可以为PDP(Plasma Display Panel：等离子显示器)、有机发光显示装置(Organic LightEmitting Diode：OLED)等所包括的显示器面板。由此，使用者能够一边用肉眼确认显示在显示器面板的画面，一边对触摸表面执行触摸而执行输入行为。
此时，显示器模块200可以包括控制电路，以由用于触摸输入装置100的工作的主板(main board)上的中央处理单元CPU(central processing unit)或者AP(applicationprocessor：应用处理器)等接收输入而在显示器面板显示期望的内容。
此时，用于显示器面板200的工作的控制电路，可以包括显示器面板控制IC、图形控制IC(graphic controller IC)及其他显示器面板200工作所需的电路。
图2是使用根据本发明一实施例的灵敏度修正方法的、以能够检测触摸位置及触摸压力的方式构成的触摸输入装置的剖视图。
在包括显示器模块200的触摸输入装置1000中，用于检测触摸位置的触摸传感器面板100及压力检测模块400可以附着在显示器模块200的整个表面。由此，可以保护显示器模块200的显示器屏，提高触摸传感器面板100的触摸检测灵敏度。
此时，压力检测模块400可以与用于检测触摸位置的触摸传感器面板100另行工作，例如，压力检测模块400可以以与用于检测触摸位置的触摸传感器面板100独立地以仅检测压力的方式构成。此外，压力检测模块400可以以与用于检测触摸位置的触摸传感器面板100结合而检测触摸压力的方式构成。例如，用于检测触摸位置的触摸传感器面板100所包含的驱动电极(TX)和接收电极(RX)中的至少一个电极可以用于检测触摸压力。
图2中示出了压力检测模块400与触摸传感器面板100结合而可以检测触摸压力的情况。在图2中，压力检测模块400包括使上述触摸传感器面板100和显示器模块200分隔的间隔层420。压力检测模块400可以包括通过间隔层420与触摸传感器面板100分隔的基准电位层。此时，显示器模块200可以起到作为基准电位层的功能。
基准电位层可以具有使在驱动电极(TX)和接收电极(RX)之间生成的静电容量101产生变化的任意电位。例如，基准电位层可以为具有接地(ground)电位的接地层。基准电位层可以是显示器模块200的接地(ground)层。此时，基准电位层可以具有与触摸传感器面板100的二维平面平行的平面。
如图2所示，触摸传感器面板100和作为基准电位层的显示器模块200分隔配置。此时，根据触摸传感器面板100和显示器模块200的粘合方法的不同，触摸传感器面板100和显示器模块200之间的间隔层420可以由气隙(air gap)实现。
此时，为了固定触摸传感器面板100和显示器模块200，可以利用双面胶430(DAT：Double Adhesive Tape)。例如，触摸传感器面板100和显示器模块200可以是各自的面积重叠的形状，在触摸传感器面板100和触摸传感器面板200各自的边缘区域，通过双面胶430粘合两个层，而在其余区域中触摸传感器面板100和显示器模块200可以分隔规定距离(d)。
一般来说，即使在触摸传感器面板100没有弯曲地对触摸表面进行触摸的情况下，驱动电极(TX)和接收电极(RX)之间的静电容量101(Cm)也会发生变化。即，对触摸传感器面板100进行触摸时，互电容(Cm)101可相对于基本互电容减少。这是因为，在如手指等作为导体的对象接近触摸传感器面板100的情况下，对象起到接地(GND)的作用，从而互电容(Cm)101的边缘静电容量(fringing capacitance)被对象吸收。基本互电容是不对触摸传感器面板100触摸的情况下的驱动电极(TX)和接收电极(RX)之间的互电容的值。
在用对象对作为触摸传感器面板100的触摸表面的上部表面进行触摸时，施加压力的情况下，触摸传感器面板100可能会被弯曲。此时，驱动电极(TX)和接收电极(RX)之间的互电容101(Cm)的值可能会进一步减少。这是因为，由于触摸传感器面板100弯曲，触摸传感器面板100和基准电位层之间的距离被减小，由此上述互电容101(Cm)的边缘静电容量不仅被对象吸收还被基准电位层吸收。在触摸对象为非导体的情况下，互电容(Cm)的变化可仅由触摸传感器面板100和基准电位层之间的距离变化引起。
如上所述，通过在显示器模块200上包括触摸传感器面板100及压力检测模块400而构成触摸输入装置1000，不仅能够检测触摸位置还能同时检测触摸压力。
然而，如图2所示，在不仅将触摸传感器面板100配置在显示器模块200的上部，还将压力检测模块400配置在显示器模块200上部的情况下，会发生显示器模块的显示特性降低的问题。尤其是，在显示器模块200上部包括气隙420的情况下，显示器模块的清晰度及光透过率可能会降低。
因此，为了防止这种问题的发生，在用于检测触摸位置的触摸传感器面板100和显示器模块200之间不配置气隙，而是通过用OCA(Optically Clear Adhesive：光学透明胶)这种粘合剂使触摸传感器面板100和显示器模块200被完全层压(lamination)。
在关于图1及图2的上述说明中，为了说明触摸位置及触摸压力检测原理，指定使用根据本发明一实施例的灵敏度修正方法的触摸输入装置1000的结构而进行了说明，但若为可产生触摸压力的触摸输入装置，则可以将根据本发明的灵敏度修正方法用于具有与图1及图2所示的结构不同的触摸输入装置。
在下文中，对检测触摸压力的触摸输入装置的灵敏度修正方法进行详细说明。
根据本发明一实施例的检测触摸压力的触摸输入装置的灵敏度修正方法包括均衡(balance)过程和校准(calibration)过程。
首先，对均衡过程进行说明。均衡过程是用于使多个触摸输入装置组(set)内的各位置的偏差均匀的过程，在一组的最终批量生产前的DVT(设计验证测试)步骤中，利用约20～200个样本进行均衡过程。
均衡过程由后述的4个步骤，即，(1)测定行数据；(2)算出平均值；(3)计算与最大值之比；(4)插值(interpolation)构成。当然，可以省略其中的某一过程，也可以包括除这些之外的其他过程。
在(1)到(4)的过程都进行之后，按各节点获得0～255个8比特区域(8bit range)的均衡系数，将均衡系数用于触摸输入装置，由此均等地修正触摸输入装置的触摸传感器面板的灵敏度。
首先，实现用于获得行数据的过程。在本说明书中，利用800g、8phi的压载物测定由横向5个×纵向9个构成的共45个点(point)。
关于点的个数，在使用以5英寸(inch)为基准用横向3个×纵向5个点测定而获得的均衡系数的情况下，点和点之间不是线性(linear)的。
此外，若用多于45个的个数的点进行均衡过程，则相邻的点彼此重合，在将均衡系数插值时，难以确认是由哪个节点(node)算出的值。因此，在本发明中，利用由横向5个×纵向9个构成的共45个点(point)。
其中，点的个数可以根据触摸传感器面板的大小增多或减少。可以根据触摸传感器面板的大小和各组的状态适当地选择点的个数。
另外，利用800g、8phi的压载物施加压力是为了最佳地模拟人的食指。其中，由于按压的力或手指的大小是因人而异的，所以也可以对压载物的重量或半径采用不同设定。
为了对共45个点，利用800g、8phi的压载物生成对各位置的压力的静电容量变化量，即行数据，可以利用关键生命测试仪(key life tester)或武藏(MUSASHI)等装置。
对45个点用800g、8phi的压载物施加压力，检测各点的静电容量变化量。静电容量变化量的检测与上面说明的相同。
在算出静电容量变化量数据的过程中，确认在各点测定的帧数据(frame data)，检测按照时间的静电容量变化量，之后找出充分饱和(saturation)的区间，在找出的区域内算出N个(N是自然数)帧的平均，求出相应点的静电容量变化量。
图3示出在1个点处的帧数据(frame data)及饱和(saturation)的区间。x轴表示时间，y轴表示在各帧(frame)检测的静电容量变化量。其中，时间单位可以为每单位5ms左右，但不限于此，可以改成其他值。
在图3的图表中，可知在61.5s(12295*5ms)以后的区间(S)中被饱和。若算出属于S区间的5个帧的平均，则相应点的静电容量变化量被确定。
若利用帧数据决定各点的静电容量变化量值，则可以减小基于抖动(jitter)的测定误差。此时，算出用于决定静电容量变化量的平均值所利用的帧个数优选为20～100个。以上述方式，求出对所有点的平均值，生成共45个点的帧平均值数据。
帧平均值数据生成后，将帧平均值数据除以组内的最大值(max)而换算成0～1范围内的小数。该过程结束后，每组获得0～1范围内的45点数据。
图4示出将帧平均值数据除以组内的最大值而换算成小数的、对45点的各组的小数值数据。图4中各列表示组名(set1、set2、set3…)，各行表示点(p1、p2、p3、…、p45)。
图4所示的各组的数据是按各点算出平均值。即，第一点(p1)的平均值是通过将所有组中的第一点值相加后除以组的个数而算出的。
同样，第二点(p2)的平均值是通过将所有组中的第二点值相加后除以组的个数而算出的。
以这种方式，算至第45点(p45)的平均值后，生成一个代表值数据。即，代表值数据包括所有组中的每个点的平均值。
在上述说明中，计算在组内与最大值之比的理由是为了使各组反映在代表值的比例相同。均衡过程的目的在于缩小各组的各位置的偏差。因此，虽然各组间的差异并不是很重要，但组内的各位置的差异是较重要的。为了对此进行确认而计算与最大值之比。
可以省略计算与最大值之比的过程，但在该情况下，会将静电容量变化量的最大值虽然为3000但以500检测出的位置、和最大值虽然为10000且但以500检测出的位置判断为相同，并计算平均值，因此难以缩小各位置的偏差。即，若计算与最大值之比，可以有效缩小各位置的偏差。
在上述过程结束之后，获得0～1范围内的45点代表值数据。代表值数据用于求出具有0～255的值的各节点的均衡系数。其中，节点是指图5的各个单元格。即，将图5的全部单元格看成触摸传感器面板的表面时，各个节点可以对应于相同位置。
将在45点测定的值按各节点进行插值而转换成按各节点测定的值。此时，对与利用驱动电极(Tx)和接收电极(Rx)的间距(pitch)测定的点对应的节点赋予各点的数据。
图5中Y区域与45个点对应，利用下述数学式1，算出与图5的B区域所包括的节点对应的值。在图5中示出Y区域、B区域、G区域及O区域，Y区域是指包括对应于45点的节点的区域，B区域是指包括存在于Y区域的节点之间的节点的区域，G区域是指包括与Y区域和B区域的节点直接相邻而包围Y区域及B区域的节点的区域，O区域是指包括位于G区域外的其余节点的区域。
【数学式1】
其中，X和Y是指X节点和Y节点的值，x和y是指节点的位置，n是指欲算出值的节点和X节点之间的距离。另外，利用下述数学式2，算出与图5的G区域所包括的节点对应的值。
【数学式2】
其中，X1是指与要计算的节点相距1个格的节点的值，X2与要计算的节点相距2个格的节点的值。即，减小上一个节点和上上个节点的斜率的一半的值被确定为节点的值。
对于O区域，使之具有与G区域的值相同的值。以这种方式填充对O区域的值是为了缩小最小值(min)和最大值(max)之差。
如果在数学式2中不使用1/2而扩张至O区域，则虽然根据斜率有所不同，但有可能出现负数，因此难以用这种方式扩张至O区域。此外，即使不出现负数，在全部数据中最小值和最大值之差有可能大。在这种情况下，产生行数据中边缘部分的误差增大，均衡系数太大或减小的结果。因此，会产生即使用小的力也会被饱和或者反应太迟钝而用力按压也没有反应的现象。
另外，还可能存在分辨率问题。均衡过程被设计成基本上以最小值为基准进行均衡。在均衡过程中，确定要均衡的值的基准。此时，若以最大值为基准，则对最大值以上的值乘以1以下的系数，而构成如图6的②所示的图表。如果，以最小值与最大值之间的值为基准，则会在①和②的图表之间出现直线。
不以最大值为基准进行均衡的理由是由于分辨率问题，此处所指的分辨率是指对各重力下的静电容量变化量的分辨率。用实际静电容量变化量表示的各重量下的数据如图7所示。
即，只看与一个压力如基于800g重量的压力对应的数据时，成为与图6相同的图表，但若将与基于0～800g的重量的压力对应的数据一同表示，则具有被积分的值，因此显示如图7那样的二维图形。
考虑上述情况，可知图6的①和②的图表存在较大差异。这是因为，由于均衡过程不是以模拟(analog)方式进行，而是以数字(digital)方式进行，所以在①和②的图表中产生密度差。
在如①的图表那样以最大值为基准进行均衡过程的情况下，由于需要填充在最小值部分中不存在的部分，在各重量下的静电容量变化量中密度变小，从而制作按1、3、5、7、9方式进行的密度小的数据，产生分辨率(resolution)降低的结果。
相反地，在以最小值为基准进行均衡过程的情况下，密度升高而以0.8、1.6、2.4、3.2、4.0方式进行的数据在最大值部分中被制作。在该情况下，只是会被表示得具体些，并不存在问题。
然而，回到最初状态，若最小值和最大值之差非常大，则最大值的数据以所需以上的程度形成得太密，产生通过校准过程消失的数据。因此，在最小值和最大值之差非常大的情况下，分辨率会受损。
鉴于上述情况，执行如上所述的插值过程。
若对0～1范围内的各节点的代表值(参照图5)的全部节点值，乘以系数A而使之具有0～255的范围，则最终获得各节点的均衡系数。此时，为了获得各节点的均衡系数的上述0～255的范围，可以具有其他范围的值。例如，可以设成0～1的范围或者0～65535的范围等。对此，本发明不限定于特定范围。
具体而言，将要在下文中描述的图8的均衡系数数据作为对图5的各节点值的倒数乘以系数A而获得的数据，其中系数A采用8.4而计算均衡系数数据。
图8是最终完成的显示所有节点的均衡系数的数据。若将图8的均衡系数用于触摸传感器面板，则能够实现所有节点中均等的灵敏度。
图9是比较均衡过程进行前的各节点的灵敏度和均衡过程进行后的各节点的灵敏度的图表。x轴表示触摸传感器面板上的位置(各点或者节点)，y轴是静电容量变化量值。此外，用虚线表示的图表是基于均衡进行前的数据的图表，用实线表示的图表是基于均衡进行后的数据的图表。
如图9所示，均衡进行前，触摸传感器面板的每个位置均具有不同的灵敏度；均衡进行后(实线)，在所有位置具有均等的灵敏度。
若上文中描述的均衡过程结束，则接着进行校准过程。
校准可以仅通过乘法实现。即，可以采用如下方式的校准：对在触摸传感器面板的所有点测定的静电容量变化量值乘以特定系数而将值对齐成一定，此时，利用下述数学式3。
【数学式3】
其中，Z表示校准后的静电容量变化量，Diffsum表示校准前静电容量变化量，Target表示目标值，Center800g diff表示校准前中心点(位于触摸传感器面板的中心的点)的静电容量变化量。目标值可被设成，由用800g的力施加的压力产生的静电容量变化量的数据相当于80％的值，但不限于此，其他实施例的目标值可被设成对应于与此不同的范围。例如，在AP规格的情况下，可以将与0～65535的80％对应的值即52428作为目标值。
此时，由于在均衡过程中，用样本的平均执行均衡，所以在仅利用乘法而进行校准的情况下，可能会存在如下问题。图10是为了说明这种问题的图表，示出了使用上述数学式3的各位置的基于重量的静电容量变化量。
图10中，x轴表示压力(基于重量的压力)，y轴表示静电容量变化量。
若在校准之前施加规定压力(由800g所施加的压力)而检测的静电容量变化量在3个点(a、b、c)处分别为100、200、300，则以平均值200为基准，其余两个点的差异为±100。
假设将上述200的10倍值2000作为基准而执行了乘法方式的校准，则对各点的图表的斜率会移动(a’、b’、c’)，此时的Z值分别为1000、2000、3000，以平均值2000为基准看其余两个点时，其差异为±1000，大了很多。需要对此进行弥补，而弥补的方法可以利用两种方式。
第一种是将目标值(target)定义成低于校准前的值。例如，在上述说明中，若以200的1/2的100作为基准进行校准，则Z值变成50、100、150，差异变成±50，从而灵敏度得到进一步提高。然而，在该情况下，目标值需要比显示最低静电容量变化量的组的静电容量变化量低才具有意义，而在此时由于用过低的值进行校准，从而存在容易受到噪波干扰的问题。
第二种是对各个组使用不同的均衡系数的方法。然而，此时存在如下问题：与使用相同值而缩小各位置的偏差的均衡过程的原主旨相悖，需要各个组的各位置的数据，因此需要在批量生产过程中设置过多的点。
为了消除上述问题，在本发明中执行校准时，提出加法方式的校准而不是单纯的乘法方式。此时，可以利用下述数学式4。
【数学式4】
Z＝Diffsum+(Target-Center800g diff)
其中，Z表示校准后的静电容量变化量，Diffsum表示校准前静电容量变化量，Target表示目标值，Center800g diff表示校准前中心点(位于触摸传感器面板的中心的点)的静电容量变化量。
图11是使用加法方式的校准的图表。如图11所示，若利用加法方式的校准，则可以以将图表的斜率保持原状态接近目标值而移动。
例如，若在校准之前施加规定压力(由800g施加的压力)而检测的静电容量变化量在3个点处分别为100、200、300，则以平均值200作为基准，其余两个点的差异为±100。
此时，假设执行了加法方式的校准，则Z值分别变成1900、2000、2100，维持±100这一差异。因此，能够消除如上所述的问题。
此外，作为弥补乘法方式的方式，对用于本发明的校准方式提出了将乘法和加法的优点混合的混合方式。此时，可以利用下述数学式5。
【数学式5】
此处，Z表示校准后的静电容量变化量，Diffsum表示校准前静电容量变化量，Target表示目标值，Center800g diff表示校准前中心点(位于触摸传感器面板的中心的点)的静电容量变化量。
在图12中示出利用数学式5的、使用混合方式的校准的情况。如图12所示，静电容量变化量在目标值以下时，使用乘法方式的校准，静电容量变化量在目标值以上时，使用加法方式的校准。
另外，图13是示出3个位置点中，执行了混合方式的校准的结果的图表。
如图13所示，若在校准之前施加规定压力(由800g所施加的压力)而检测的静电容量变化量在3个位置点处分别为100、200、300，则以平均值200为基准，其余两个点的差异为±100。
假设执行了混合方式的校准，则校准后的Z值分别为1000、2000、2100。即，在点之间显示出更小的差异，尤其是，对于小于目标值的值，在高压力(以800g以上的重量施加的压力)的数据中超过中间值2000而转换成加法方式，因此能够缩小静电容量变化量的差异。
此外，若利用混合方式的校准，则施加大力时各位置的差异被灵敏地检测到，因此使用者会体会到灵敏度修正实现得很好。
另外，在目标值小于校准前在中心点检测的静电容量变化量的情况下，可能会引起问题。若为一般情况，则会将目标值设定成大于中心点的静电容量变化量，但也可能存在不是这样的情况。
图14是在目标值小于中心点的静电容量变化量时，使用混合方式的校准的图表。如图14所示，在低压力(以小于500g的重量施加的压力)下产生无法检测压力的区域(deadzone)。为了对此进行弥补，本发明中可以使用下述数学式6。
【数学式6】
if(Targer＞Center800g diff)
else
其中，Z表示校准后的静电容量变化量，Diffsum表示校准前静电容量变化量，Target表示目标值，Center800g diff表示校准前中心点(位于触摸传感器面板的中心的点)的静电容量变化量。
即，在目标值大于中心点的静电容量变化量的情况下，利用混合方式的校准；在目标值小于中心点的静电容量变化量的情况下，利用乘法方式的校准。
而且，在本发明中，考虑到力的调节因人而异，设定补偿值而使所有人均感受到近似的灵敏度。此时，可以利用下述数学式7。
【数学式7】
if(Targer＞Center800g diff)
else
其中，Z表示校准后的静电容量变化量，Diffsum表示校准前静电容量变化量，Target表示目标值，Center800g diff表示校准前中心点(位于触摸传感器面板的中心的点)的静电容量变化量，Offset表示将要使用的补偿值。
若利用上述数学式7，则具有能够解决上文中描述的在加法方式的校准中可能产生的补偿问题的效果。
其中，数学式7的补偿值(Offset)是以施加非常小的力的情况为前提的，可以假定补偿值为全部的5～10％左右的值。即，若表示的压力值为0～65535，则可以将其的5～10％的3277～6553这一值作为补偿值。当然，本发明不限于上述值，在其他实施例中可以以不同方式设定补偿值。
此外，本发明可以以记录程序的计算机可读记录介质的形式实现，该程序用于执行上述灵敏度修正方法所包括的各步骤。
即，可以通过根据本发明一实施例的记录介质所记录的程序来执行均衡过程和校准过程中的至少一个。
上述计算机可读记录介质所记录的程序命令语句，可以是为了本发明特别设计而构成的，或者也可以是对于计算机软件领域的本领域技术人员而言公知而可以使用的。
计算机可读记录介质可包括硬盘、软盘及磁带等磁性介质，CD-ROM、DVD等光记录介质，光磁软盘(floptical disk)等磁光介质(magneto-optical media)，及ROM、RAM、闪存等以储存程序命令语句而执行的特殊方式构成的硬件装置。
程序命令语句不仅可以包括像由编译器编译出的机器代码，还可以包括能够使用解释器等而由计算机执行的高级语言代码等。
上述硬件装置，可以为了执行根据本发明的处理而可以作为一个以上的软件模块工作的方式构成，反之也是相同的。
在上文中，在实施例中描述的特点、结构、效果等由本发明的一个实施例包含，但并非必须仅限定于一个实施例。进而，对于各实施例中示出的特点、结构、效果等，可以由实施例所属的领域中具有常规知识的人对其他实施例进行组合或变形而实施。因此，应理解有关这种组合和变形的内容均包含在本发明的范围内。
此外，上文中以实施例中心进行了说明，但这仅仅是示例，并不旨于限定本发明，若为本发明所属的领域中具有常规知识的人，则可知在不脱离本实施例的本质特性的范围内可以进行在上文中未示出的各种变形及应用。例如，可以对实施例中具体示出的各构成要素进行变形而实施。此外，与这种变形及应用相关的不同点应被解释为包含在随附的权利要求书所规定的本发明的范围内。

Claims (17)

1.一种检测触摸压力的触摸输入装置的灵敏度修正方法，其特征在于，
包括：
对多个组的触摸输入装置，对定义在触摸输入装置所具备的触摸传感器面板上的多个点施加压力而检测静电容量变化量的步骤；
针对每个组，基于检测出的所述静电容量变化量，生成被定义的所述点的静电容量变化量的行数据的步骤；
针对每个组，将组内的数据值除以组内的最大值而生成小数值数据的步骤；
基于针对每个组所生成的所述小数值数据，算出被定义的各所述点的平均值的步骤；
基于各所述点的所述平均值，算出与所述触摸传感器面板的全部点对应的值，来生成代表值数据的步骤；
基于所述代表值数据算出均衡系数的步骤；以及
利用所述均衡系数，修正所述触摸输入装置的触摸压力灵敏度的修正步骤。
2.根据权利要求1所述的灵敏度修正方法，其特征在于，
还包括：将在所述修正步骤中修正的在所述触摸输入装置检测的静电容量变化量用下述式子校准的步骤，
其中，Z：相应点的校准后的值，Diffsum：校准前在相应点检测的静电容量变化量，Target：目标值，Center800g diff：在校准前在中心点、即位于所述触摸传感器面板的中心的点检测的静电容量变化量。
3.根据权利要求1所述的灵敏度修正方法，其特征在于，
还包括：将在所述修正步骤中修正的在所述触摸输入装置检测的静电容量变化量用下述式子校准的步骤，
Z＝Diffsum+(Target-Center800g diff)
其中，Z：相应点的校准后的值，Diffsum：校准前在相应点检测的静电容量变化量，Target：目标值，Center800g diff：在校准前在中心点、即位于所述触摸传感器面板的中心的点检测的静电容量变化量。
4.根据权利要求1所述的灵敏度修正方法，其特征在于，
还包括：将在所述修正步骤中修正的在所述触摸输入装置检测的静电容量变化量用下述式子校准的步骤，
其中，Z：相应点的校准后的值，Diffsum：校准前在相应点检测的静电容量变化量，Target：目标值，Center800g diff：在校准前在中心点、即位于所述触摸传感器面板的中心的点检测的静电容量变化量。
5.根据权利要求1所述的灵敏度修正方法，其特征在于，
还包括：将在所述修正步骤中修正的在所述触摸输入装置检测的静电容量变化量用下述式子校准的步骤，
if(Target＞Center800g diff)
else
其中，Z：相应点的校准后的值，Diffsum：校准前在相应点检测的静电容量变化量，Target：目标值，Center800g diff：在校准前在中心点、即位于所述触摸传感器面板的中心的点检测的静电容量变化量。
6.根据权利要求1所述的灵敏度修正方法，其特征在于，
还包括：将在所述修正步骤中修正的在所述触摸输入装置检测的静电容量变化量用下述式子校准的步骤，
if(Target＞Center800g diff)
else
其中，Z：相应点的校准后的值，Diffsum：校准前在相应点检测的静电容量变化量，Target：目标值，Center800g diff：在校准前在中心点、即位于所述触摸传感器面板的中心的点检测的静电容量变化量。
7.根据权利要求1所述的灵敏度修正方法，其特征在于，
在生成所述行数据的步骤中，计算与在被定义的所述多个点测定的帧数据中的饱和的区间对应的帧的平均值，并将所述平均值定为相应点的静电容量变化量。
8.根据权利要求1所述的灵敏度修正方法，其特征在于，
在算出所述代表值数据的步骤中，以被定义的所述多个点的平均值为基础，对所述多个点之外的任意点进行插值，由此算出对所述任意点的平均值。
9.根据权利要求1所述的灵敏度修正方法，其特征在于，
施加于被定义的所述多个点的压力是通过800g、8phi所施加的压力。
10.根据权利要求1所述的灵敏度修正方法，其特征在于，
被定义的所述多个点由横向具有5个、纵向具有9个排列的45个点构成。
11.根据权利要求1所述的灵敏度修正方法，其特征在于，
在算出所述均衡系数的步骤中，对所述代表值数据乘以规定系数(A)而算出均衡系数。
12.一种检测触摸压力的触摸输入装置的灵敏度修正方法，其特征在于，
包括：
检测由施加于定义在所述触摸输入装置所具备的触摸传感器面板上的多个点的压力而产生的静电容量变化量的步骤；和
用下述式子校准检测出的所述静电容量变化量的步骤，
其中，Z：相应点的校准后的值，Diffsum：校准前在相应点检测的静电容量变化量，Target：目标值，Center800g diff：在校准前在中心点、即位于所述触摸传感器面板的中心的点检测的静电容量变化量。
13.一种检测触摸压力的触摸输入装置的灵敏度修正方法，其特征在于，
包括：
检测由施加于定义在所述触摸输入装置所具备的触摸传感器面板上的多个点的压力而产生的静电容量变化量的步骤；和
用下述式子校准检测出的所述静电容量变化量的步骤，
Z＝Diffsum+(Target-Center800g diff)
其中，Z：相应点的校准后的值，Diffsum：校准前在相应点检测的静电容量变化量，Target：目标值，Center800g diff：在校准前在中心点、即位于所述触摸传感器面板的中心的点检测的静电容量变化量。
14.一种检测触摸压力的触摸输入装置的灵敏度修正方法，其特征在于，
包括：
检测由施加于定义在所述触摸输入装置所具备的触摸传感器面板上的多个点的压力而产生的静电容量变化量的步骤；和
用下述式子校准检测出的所述静电容量变化量的步骤，
其中，Z：相应点的校准后的值，Diffsum：校准前在相应点检测的静电容量变化量，Target：目标值，Center800g diff：在校准前在中心点、即位于所述触摸传感器面板的中心的点检测的静电容量变化量。
15.一种检测触摸压力的触摸输入装置的灵敏度修正方法，其特征在于，
检测由施加于定义在所述触摸输入装置所具备的触摸传感器面板上的多个点的压力而产生的静电容量变化量的步骤；和
用下述式子校准检测出的所述静电容量变化量的步骤，
if(Target＞Center800g diff)
else
其中，Z：相应点的校准后的值，Diffsum：校准前在相应点检测的静电容量变化量，Target：目标值，Center800g diff：在校准前在中心点、即位于所述触摸传感器面板的中心的点检测的静电容量变化量。
16.一种检测触摸压力的触摸输入装置的灵敏度修正方法，其特征在于，
包括：
检测由施加于定义在所述触摸输入装置所具备的触摸传感器面板上的多个点的压力而产生的静电容量变化量的步骤；和
用下述式子校准检测出的所述静电容量变化量的步骤，
if(Target＞Center800g diff)
else
其中，Z：相应点的校准后的值，Diffsum：校准前在相应点检测的静电容量变化量，Target：目标值，Center800g diff：在校准前在中心点、即位于所述触摸传感器面板的中心的点检测的静电容量变化量，Offset：补偿值。
17.一种计算机可读记录介质，其特征在于，
其记录了执行权利要求1至16中任一项所述的灵敏度修正方法的程序。
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