CN106371647B - 触摸压力灵敏度修正方法及计算机可读记录介质 - Google Patents

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Abstract

本发明公开触摸压力灵敏度修正方法。包括：在触摸传感器面板定义多个基准点的步骤；生成多个基准点的静电容量变化量的基准数据的步骤；生成与任意点的静电容量变化量对应的插值数据的步骤；基于基准数据及插值数据，对基准点及任意点的每一个，算出修正系数的步骤；以及将修正系数使用于对应的各个点而均匀地修正触摸压力灵敏度的步骤，插值数据生成步骤包括：生成基本轮廓的步骤；对多个基准点的坐标，生成算出基本轮廓和基准数据的静电容量变化量的偏差的变量数据的步骤；以及基于变量数据，算出任意点的静电容量变化量的步骤。由此，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。

Description

触摸压力灵敏度修正方法及计算机可读记录介质
技术领域
本发明涉及触摸压力灵敏度修正方法及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种类的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，从而触摸检测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。
另外，为了提高操作的便利性兴起了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，所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触摸压力灵敏度修正方法及计算机可读记录介质。
为了实现上述目的，根据本发明的触摸压力灵敏度修正方法包括：在触摸传感器面板定义多个基准点的步骤；生成在上述多个基准点施加相同的压力而检测的静电容量变化量的基准数据的步骤；生成与在上述多个基准点之间存在的任意点的静电容量变化量对应的插值数据的步骤；基于上述基准数据及上述插值数据，对上述基准点及上述任意点的每一个，算出用于将触摸输入装置的灵敏度修正为目标值的修正系数的步骤；以及将算出的上述修正系数使用于对应的各个点，从而均匀地修正触摸输入装置的触摸压力灵敏度的步骤；在上述插值数据生成步骤中，基于上述任意点与上述多个基准点的分隔距离及上述基准数据，生成与上述任意点的静电容量变化量对应的插值数据。
另外，上述修正系数可以相当于上述目标值除以记录于上述基准数据和上述插值数据的静电容量变化量而得的值，并且对上述基准点及任意点分别算出上述修正系数。
并且，对于定义上述基准点的步骤而言，可以通过使上述基准点位于在上述触摸传感器面板上的相互平行的n个横线和相互平行的m个纵线的交叉点来定义n×m(n、m是2以上的自然数)个基准点。
另外，为了实现上述目的，根据本发明的触摸压力灵敏度修正方法可包括：在触摸传感器面板定义多个基准点的步骤；生成在上述多个基准点施加相同的压力而检测的静电容量变化量的基准数据的步骤；生成与在上述多个基准点之间存在的任意点的静电容量变化量对应的插值数据的步骤；基于上述基准数据及上述插值数据，对上述基准点及上述任意点的每一个，算出用于将触摸输入装置的灵敏度修正为目标值的修正系数的步骤；以及将算出的上述修正系数使用于对应的各个点，从而均匀地修正触摸输入装置的触摸压力灵敏度的步骤；在上述插值数据生成步骤中，算出基于上述多个基准点的坐标及上述基准数据的函数，在上述函数中代入上述任意点的坐标，从而生成与上述任意点的静电容量变化量对应的插值数据。
另外，上述修正系数可以相当于上述目标值除以记录于上述基准数据和上述插值数据的静电容量变化量而得的值，并且对上述基准点及任意点分别算出上述修正系数。
并且，对于定义上述基准点的步骤而言，可以通过使上述基准点位于在上述触摸传感器面板上的相互平行的n个横线和相互平行的m个纵线的交叉点来定义n×m(n、m是2以上的自然数)个基准点。
为了实现上述目的，根据本发明的触摸压力灵敏度修正方法可包括：在触摸传感器面板定义多个基准点的步骤；生成在上述多个基准点施加相同的压力而检测的静电容量变化量的基准数据的步骤；生成与在上述多个基准点之间存在的任意点的静电容量变化量对应的插值数据的步骤；基于上述基准数据及上述插值数据，对上述基准点及上述任意点的每一个，算出用于将触摸输入装置的灵敏度修正为目标值的修正系数的步骤；以及将算出的上述修正系数使用于对应的各个点，从而均匀地修正触摸输入装置的触摸压力灵敏度的步骤；上述插值数据生成步骤可包括：基于对静电容量变化量的2个以上的轮廓生成基本轮廓的步骤；对上述多个基准点的坐标，生成算出上述基本轮廓的静电容量变化量和上述基准数据的静电容量变化量的偏差的变量数据的步骤；以及基于上述变量数据，算出上述任意点的静电容量变化量的步骤。
并且，上述轮廓可以是对在同一工序中制造的多个触摸输入装置，记录对多个坐标施加相同的压力而检测的静电容量变化量的数据。
另外，在上述插值数据生成步骤中，可基于与上述多个基准点的分隔距离及上述变量数据，算出上述任意点的静电容量变化量，从而生成插值数据。
并且，在上述插值数据生成步骤中，可算出基于上述多个基准点的坐标及上述变量数据的函数，在上述函数中代入上述任意点的坐标，从而生成与上述任意点的静电容量变化量对应的插值数据。
为了实现上述目的，根据本发明的计算机可读记录介质可记录执行上文中记载的触摸压力灵敏度修正方法的程序。
根据本发明的触摸压力灵敏度修正方法及计算机可读记录介质，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灵敏度。
附图说明
图1是示出使用本发明的触摸压力灵敏度修正方法的触摸输入装置的结构的示意图。
图2是使用根据本发明一实施例的触摸压力灵敏度修正方法的、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。
图3a是示出对触摸传感器面板的各位置施加相同的压力检测出的静电容量变化量的图表。
图3b是示出优选的静电容量变化量的图表。
图4是示根据本发明的触摸压力灵敏度修正方法的流程图。
图5a及图5b是示出根据本发明的触摸压力灵敏度修正方法中定义的基准点的一实施例的图。
图6是用于说明根据本发明的触摸压力灵敏度修正方法中生成插值数据的一实施例的图。
图7是用于说明根据本发明的触摸压力灵敏度修正方法中生成插值数据的一实施例的图。
图8是用于说明根据本发明的触摸压力灵敏度修正方法中生成基本轮廓的一实施例的图。
图9是用于说明根据本发明的触摸压力灵敏度修正方法中生成变量数据的一实施例的图。
图10是示出根据本发明的触摸压力灵敏度修正方法中基于轮廓的插值数据的生成所带来的效果的图表。
图11a是示出对多个位置点施加相同的压力而检测的静电容量变化量的图表。
图11b是示出对多个位置点施加相同的压力而检测静电容量变化量的数据。
图12a是使用根据本发明的触摸压力灵敏度修正方法的结果的图表。
图12b是使用根据本发明的触摸压力灵敏度修正方法的结果的数据。
图13a是示出使用根据本发明的触摸压力灵敏度修正方法的结果的图表。
图13b是示出根据本发明的触摸压力灵敏度修正方法的结果的数据。
图14是示出用于根据本发明一实施例的触摸压力灵敏度修正方法的初次修正步骤的流程图。
图15a是示出根据本发明的触摸压力灵敏度修正方法中使用初次修正步骤的结果的图表。
图15b是示出根据本发明的触摸压力灵敏度修正方法中使用初次修正步骤的结果的数据。
图16a是示出根据本发明的触摸压力灵敏度修正方法中经过初次修正步骤后使用实质性修正步骤的结果的图表。
图16b是示出根据本发明的触摸压力灵敏度修正方法中经过初次修正步骤后使用实质性修正步骤的结果的数据。
图17a是示出根据本发明的触摸压力灵敏度修正方法中经过初次修正步骤后使用实质性修正步骤的结果的图表。
图17b是示出根据本发明的触摸压力灵敏度修正方法中经过初次修正步骤后使用实质性修正步骤的结果的数据。
附图标记说明
1000…触摸输入装置；100…触摸传感器面板；200…显示器模块；400…压力检测模块。
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。另外，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触摸压力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。另外，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。另外，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。
使用根据本发明一实施例的触摸压力灵敏度修正方法的触摸输入装置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。在使用根据本发明一实施例的触摸压力灵敏度修正方法的触摸输入装置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，其中检测信号包含有关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)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)。另外，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)而以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可以包括接收器、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200，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)。另外，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)。使用根据本发明一实施例的触摸压力灵敏度修正方法的触摸输入装置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)上直接集成而实现。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IC(150)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(dispersive signal 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。
在使用根据本发明实施例的触摸压力灵敏度修正方法的触摸输入装置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。
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 CrystalDisplay)，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。另外，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 Light Emitting Diode：OLED)等所包括的显示器面板。由此，使用者用肉眼确认显示在显示器面板的画面，从而能够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)上的中央处理单元即CPU(central processing unit)或者AP(application processor：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触摸压力灵敏度修正方法的、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。另外，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由d减少至d'，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(d-d')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器特性降低的问题。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触摸压力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触摸压力灵敏度修正方法用于具有与图1及图2不同的结构的装置。
如上所述，压力检测是基于对触摸传感器面板100施加规定的压力所产生的弯曲引起的电极间的距离变化、进而是这些电极间的静电容量变化来实现的。然而，触摸传感器面板100的弯曲程度不可能在所有位置都相同。尤其是，触摸传感器面板100的外缘部分，作为固定于壳体的部分，具有如下特点：即使被施加相同压力，相比图触摸传感器面板100的中央部位，弯曲程度更小。
图3a是对这种触摸传感器面板100的各位置施加相同的压力时所检测的静电容量变化量的图表化的图表。在图3a的图表中，x轴及y轴分别表示横轴位置及纵轴位置，z轴表示所检测的静电容量变化量。由图3a的图表可知，施加相同压力时，静电容量变化量根据位置存在差异，触摸传感器面板100的中央部的静电容量变化大，越靠向外缘部分，静电容量变化量越小。
这是指触摸传感器面板100的外缘具有比中央部更低的灵敏度，是在触摸输入装置1000的制造工序及结构上无法避免的问题。理想的是，优选如图3b所示，在触摸传感器面板100的所有区域具有相同的灵敏度。因此，本发明提供一种通过触摸压力灵敏度修正，使在触摸传感器面板100的所有位置检测的静电容量变化量如图3b所示均匀地实现的触摸压力灵敏度修正方法。
图4是示出根据本发明的触摸压力灵敏度修正方法的流程图。
首先，在触摸输入装置1000所具备的触摸传感器面板100定义多个基准点(S110)。对所定义的基准点施加规定的压力，之后生成与检测出的静电容量变化量对应的基准数据(S120)。
基准数据生成后，通过插值法(interpolation)算出在已定义的基准点之间存在的任意点的静电容量变化量，生成插值数据(S130)。
生成的基准数据和插值数据具有触摸传感器面板100整体位置的静电容量变化量的信息。基于生成的基准数据及插值数据，算出用于将触摸输入装置的灵敏度设定为目标值的修正系数(S140)。
最后，将算出的修正系数用于分别对应的点，从而均匀地修正触摸输入装置1000的灵敏度(S150)。
下面，对图4的流程图所示的根据本发明的一实施例的触摸压力灵敏度修正方法所包含的各步骤进行详细说明。
基准点定义步骤(S110)
在触摸输入装置1000所具备的触摸传感器面板100上定义多个基准点。在触摸传感器面板100设定虚拟的横线和纵线之后，使基准点位于横线和纵线的交叉点，由此能够定义上述基准点。
此时，横线和纵线优选在2个以上，因此至少能够定义4个基准点。
以上述方式定义的基准点如图5a及图5b所示。在图5a及图5b中，虚线对应于上文中描述的横线或者纵线，标记了英文字母的圆圈表示被定义的基准点。
图5a中示出了在5个横线和3个纵线交叉的地点定义从A到O的共15个基准点，图5b中示出了在4个横线和3个纵线交叉的地点定义从A到L的共12个基准点。
当然，也可以定义比上述个数多或少的基准点，但在下文中，为了便于说明及理解，假定如图5a及图5b所示定义了共15个基准点和共12个基准点的情况而进行说明。
基准数据生成步骤(S120)
基准点被定义后，对基准点所在的位置施加规定的压力。此时，优选所施加的压力具有与由人的手指施加的压力相近的大小。
对各基准点施加压力后，检测对所施加的压力的静电容量变化量。对于静电容量变化量的检测而言，由于与上述内容相同，故在此省略对其的说明。
对各基准点检测的静电容量变化量用于生成基准数据。例如，如图5a所示定义了15个基准点的情况下，对从A到O的基准点的静电容量变化量被记录于基准数据中。如图5b所示定义了12个基准点的情况下，对从A到L的基准点的静电容量变化量被记录于基准数据中。基准数据包括各基准点的位置和静电容量变化量。
插值数据生成步骤(S130)
基准数据是通过对定义的基准点直接施加压力，并直接检测对被施加压力的静电容量变化量而生成的，而插值数据是基于在定义的基准点检测出的静电容量变化量算出的。
此时，对于插值数据，基于与多个基准点的分隔距离和在S120步骤生成的基准数据，算出与对任意点的静电容量变化量对应的插值数据。在下文中，对根据本发明的插值数据生成步骤(S130)的多种实施例进行说明。
首先，根据本发明的触摸压力修正方法可以通过线性插值法生成插值数据。作为线性插值法，可利用直线性插值法(linear interpolation)和双线性插值法(bilinearinterpolation)。
直线性插值法是估计(estimation)2个基准点之间的任意点的静电容量变化量时，根据与2个基准点的直线距离来线性决定任意点的静电容量变化量的方法。
双线性插值法是在已知正方形的4个基准点的静电容量变化量时，估计矩形的边和其内部的任意点的静电容量变化量的方法。
图6是用于说明根据本发明的触摸压力灵敏度修正方法的生成插值数据的一实施例的线性插值法的图。图6中，Q12、Q22、Q11、Q21相当于多个基准点中位于矩形的顶点上的4个基准点。并且，标出了作为任意点的R2、P、R1。
首先，任意点R2和R1的静电容量变化量可通过直线性插值法算出。R2(x，y1)和R1(x，y2)的值可通过下述数学式1定义。
(数学式1)
其中，x，y表示坐标值，f(Qx)表示在基准点Qx检测的静电容量变化量的值。
另外，若对任意点P再次使用线性插值法，则任意点P(x，y)的值可通过下述数学式2定义。
(数学式2)
其中，x及y表示对各轴的坐标值，f(Qx)表示在基准点Qx检测的静电容量变化量的值。
即，与基准点的分隔距离和基准数据的值被定义后，通过数学式2，能够算出基准点之间存在的任意点的静电容量变化量，并通过用上述公式算出规定个数的任意点的静电容量变化量，能够生成插值数据。
另外，对于根据本发明的触摸压力修正方法，可通过双三次插值法(bicubicinterpolation)生成插值数据。图7是用于说明根据本发明的触摸压力灵敏度修正方法的生成插值数据的一实施例的双三次插值法的图。
与线性插值法不同，图7的图表具有三次函数图表，用一般式表示则为下述数学式3。
(数学式3)
f(x)＝ax3+bx2+cx+d
f′(x)＝3ax2+2bx+c
在上述式中，若为了求出各系数(a、b、c，d)，代入P0、P1、P2、P3的坐标和值后，则为下述数学式4。
(数学式4)
f(0)＝d f(0)＝P1
f(1)＝a+b+c+d f(1)＝P2
f′(0)＝d
f′(1)＝3a+2b+c
若将数学式4代入数学式3，则各系数的值的算出结果如下所示。
d=P1
若将算出的各系数代入数学式3，则导出关于x坐标的下述数学式6。
(数学式6)
并且，基于上述数学式6，可将求出任意点(x，y)的静电容量变化量的公式以下述数学式7一般化。
(数学式7)
g(x，y)＝f(f(P00，P01，P02，P03，y)，f(P10，P11，P12，P13，y)，f(P20，P21，P22，P23，y)，f(P30，P31，P32，P33，y)，x)
如上所述，若与基准点的分隔距离和基准数据的值被定义，则通过数学式7，能够算出基准点之间存在的任意点的静电容量变化量，并通过用上述公式算出规定个数的任意点的静电容量变化量，能够生成插值数据。
另外，对于根据本发明的触摸压力修正方法，可通过基于轮廓估计(profilebased estimation)生成插值数据。
首先，如图8的左侧图所示，生成2个以上的静电容量变化量的轮廓。在图8的图表中，下部面的x轴和y轴是指触摸输入装置的显示器表面的各轴，z轴是指对规定个数的坐标施加相同的压力而检测的静电容量变化量。对多个触摸输入装置生成的轮廓可用于生成更接近实际数据的插值数据。
虽然在图8中示出了静电容量变化量的4个轮廓，即，从4个触摸输入装置获得的轮廓，但可以使用多于4个或少于4个的轮廓。如图8所示，基于多个轮廓，算出其平均值，能够生成在右侧示出的基本轮廓。
关于基本轮廓的生成，可使用的轮廓抽取方式有曲率检测(curvaturedetection)、边缘检测(edge detection)算法等低程度特性抽取(low level featureextraction)方式，模板匹配(template matching)、霍夫变换(Hough transform)算法等形状匹配(shape matching)方式，变形模板(deformable templates)、蛇形(Snakes)算法等灵活形状抽取(flexible shape extraction)方式等。但这仅仅是示例，可使用与此不同的多种轮廓抽取方法。
生成基本轮廓后，算出基准数据的静电容量变化量和基本轮廓的静电容量变化量的偏差，从而生成变量(delta)数据。参照图9，将基准数据的基准点a、基准点b、基准点c及基准点d的静电容量变化量和与基准点a、基准点b、基准点c及基准点d的坐标对应的基本轮廓的静电容量变化量值作比较，算出其偏差值(Δa、Δb、Δc、Δd)。
之后，为了生成插值数据，基于作为任意点的x、y、z的坐标值(或者与基准点的分隔距离)和对上述基准点生成的偏差值，利用上文中描述过的线性插值法或双三次插值法，能够算出x、y、z的偏差值。
对任意点算出偏差值后，能够生成变量数据。之后，通过基于与多个基准点的分隔距离及上述变量数据，算出上述任意点的静电容量变化量，能够生成插值数据。即，算出基于多个基准点的坐标及变量数据的函数，在该函数中代入任意点的坐标而算出静电容量变化量，由此生成插值数据。
图10是将通过各方式生成的插值数据与实际数据作比较的图表。在图10中，点a、b、c表示基准点，点x、y、z、k是任意点，由此通过上文中描述过的各方式算出静电容量变化量值。
连接点a、b、c的实线表示实际数据，连接任意点(x、y、z、k)和基准点(a、b、c)的虚线是基于通过线性插值法生成的插值数据的图表，连接任意点(x、y、z、k)和基准点(a、b、c)的一点划线是基于通过双三次插值法生成的插值数据的图表，连接任意点(x、y、z、k)和基准点(a、b、c)的两点划线是基于通过基于轮廓插值法生成的插值数据的图表。
虽然通过线性插值法生成的插值数据的图案与任意点的实际数据的图案多少存在差异，但在倾斜度的增减方面上显示出近似的方向性，因此能够用于根据本发明的触摸压力灵敏度修正方法。
另外，若利用双三次插值法，则相比通过线性插值法的结果，显示出更近似实际数据的图案，能够以更高精度实现灵敏度修正。
此外，在利用基于轮廓的插值法的情况下，由于与实际数据的图案非常近似，故能够实现最理想的灵敏度修正。
修正系数算出步骤(S140)
基准数据及插值数据对触摸传感器面板100的整体表面具有与各位置对应的静电容量变化量信息。
此时，可以预设定用于对触摸传感器面板100的整体表面设定均匀的灵敏度的目标值。或者，在生成基准数据及插值数据之后设定目标值也是可以的。
上述目标值与基准数据及插值数据一同用于算出对基准点及任意点的修正系数。修正系数可以是记录于各数据的静电容量变化量的倒数。与此不同地，修正系数也可以是记录于各数据的静电容量变化量的倒数乘以目标值而得的值。
例如，若目标值为3000，基准点A的(直接施加压力而测得的)静电容量变化量为962，则基准点A的修正系数可以为1/962，也可以将乘以目标值而得的3000/962作为修正系数。另外，若目标值为3000，任意点(x)的静电容量变化量为1024，则任意点(x)的修正系数可以为1/1024，也可以将乘以目标值而得的3000/1024作为修正系数。
如上所述，对定义的基准点及设定的任意点、即所有点算出修正系数。
灵敏度修正步骤(S150)
对存在于触摸传感器面板100的所有点(基准点及任意点)算出的修正系数，用于均匀地修正触摸输入装置1000的灵敏度。
即，对与各点的位置对应的静电容量变化量乘以修正系数，则最终检测的静电容量变化量具有在整体上均匀的值。
图12a及图12b，还有图13a及图13b示出使用根据本发明的触摸压力灵敏度修正方法的结果的图表和数据。
对共3组的触摸输入装置1000，将基准点及任意点加在一起设定了共45个点。此时，如图5a所示，在基准点为15个的情况下，设定了30个任意点；如图5b所示，基准点为12个的情况下，任意点可以为33个。其中，图11a及图11b作为比较对象，示出对所有点施加相同的压力而检测出的静电容量变化量。
图11a及图11b是示出在不执行修正的情况下的触摸输入装置的静电容量变化量的图。可以理解为是对应于图3a的图表。
此时，图11a的横轴表示测定位置，是以依次扫描图11b的各行的方式设定了编号。例如，图11b的(1，A)、(1，B)、(1，C)、(1，D)、(1，E)分别对应于图11a的横轴所记载的1、2、3、4、5，并且，图11b的(2，A)、(2，B)、(2，C)、(2，D)、(2，E)分别对应于图11a的横轴所记载的6、7、8、9、10。图11b的各单元格的位置可以对应于触摸传感器面板100的位置。
参照图11a及图11b，可知即使施加了相同的压力，各点的静电容量变化量也不是均匀的。
图12a及图12b示出进行了根据本发明的触摸压力灵敏度修正后的静电容量变化量。尤其是，图12a及图12b示出如图5a所示定义了15个基准点后最终算出修正系数的情况。
参照图12a及图12b，可知在使用分别对45个点算出的修正系数的情况下，在这45个所有的点上检测到在整体上均匀的静电容量变化量，并且，这是指触摸输入装置1000的灵敏度实现了均匀化。
参照图12b的数据，可知(1，A)、(1，C)、(1，E)，(3，A)、(3，C)、(3，E)，(5，A)、(5，C)、(5，E)，(7，A)、(7，C)、(7，E)，(9，A)、(9，C)、(9，E)的单元格均具有作为目标值的3000这一值，这是因为，作为与直接检测静电容量变化量的基准点对应的单元格，对静电容量变化量的倒数乘以目标值而得的修正系数乘以静电容量变化量引起的，因此具有保持目标值不变的3000这一值。
然而，其余点由于是由基于基准点算出的静电容量变化量值算出的，所以可能与目标值存在略微的误差。然而，由于这种误差使用者难以识别，所以能够与图3b相同地，实现理想的压力触摸灵敏度。
图13a及图13b示出进行了根据本发明的触摸压力灵敏度修正后的静电容量变化量。尤其是，图13a及图13b示出如图5b所示定义了12个基准点之后最终算出修正系数的情况。
参照图13a及图13b，可知在使用对45个点分别算出的修正系数的情况下，在这45个所有点上检测到在整体上均匀的静电容量变化量，这是指触摸输入装置1000的灵敏度实现了均匀化。
参照图13b的数据，(1，A)、(1，C)、(1，E)，(4，A)、(4，C)、(4，E)，(6，A)、(6，C)、(6，E)，(9，A)、(9，C)、(9，E)的单元格均具有作为目标值的3000这一值，这是因为，作为与直接检测静电容量变化量的基准点对应的单元格，对静电容量变化量的倒数乘以目标值而得的修正系数乘以静电容量变化量而引起的，因此具有保持目标值不变的3000这一值。
然而，由于在该情况下，其余点也是由基于基准点算出的静电容量变化量值算出的，所以可能与目标值存在略微的误差。然而，由于这种误差使用者难以识别，所以能够与图3b相同地，实现理想的压力触摸灵敏度。
另外，根据本发明的一实施例的触摸压力灵敏度修正方法中，可以预先执行图4的初次修正步骤(S200)。图14是示出用于根据本发明的一实施例的触摸压力灵敏度修正方法的初次修正步骤(事先修正步骤)的流程图。
在初次修正步骤中，首先，在多个触摸输入装置所具备的触摸传感器面板定义多个位置点(S210)。在上述的图4的方法中，可以仅用一个触摸输入装置100进行灵敏度修正，但是为了执行初次修正，需要至少2个触摸输入装置100。
多个位置点被定义后，对多个位置点施加相同的压力而检测静电容量变化量(S220)。此时，对多个触摸输入装置执行S220步骤，在各触摸输入装置中取出相互对应的位置的静电容量变化量，并算出其平均值。对所有位置点进行这种过程后，能够算出对所有位置点的静电容量变化量的平均值，并基于此生成平均值数据(S230)。
生成的平均值数据用在算出用于初次修正的初次修正系数(S240)。此时，初次修正系数可以是取平均值的倒数的值，也可以是在该值上乘以目标值而得的值。
初次修正系数被算出后，将该初次修正系数用于多个位置点，从而修正触摸输入装置的灵敏度(S250)。
在下文中，对用于执行初次修正的各步骤进行更详细的说明。
位置点定义步骤(S210)
在初次修正中，位置点可以对应于在图4的方法中定义的基准点及任意点。即，在图4的方法中定义15个基准点及30个任意点的情况下，位置点也可以分别配置于上述15个基准点及30个任意点所处的区域。并且，定义12个基准点及33个任意点的情况下，位置点也可以分别配置于上述12个基准点及30个任意点所处的区域。
静电容量变化量检测步骤(S220)
对多个位置点施加相同的压力，此时优选地，对各位置点施加的压力具有与由人的手指施加的压力相近的大小。
若对各位置点施加相同的压力，则检测对施加的压力的静电容量变化量。对于静电容量变化量的检测已在上文中描述过，故在此省略对其的说明。
平均值数据生成步骤(S230)
例如，可以如图11a及图11b所示，对3个触摸输入装置检测对各位置点的静电容量变化量。图11b所示的3个数据是分别由3个触摸输入装置检测的静电容量变化量，算出与相同的位置点对应的静电容量变化量(记录在相同的单元格的静电容量变化量)的平均值，从而生成平均值数据。
初次修正系数算出步骤(S240)
平均值数据被生成后，基于此算出对各位置点的初次修正系数。初次修正系数可以具有对各位置点算出的平均值的倒数的值或对该值乘以目标值而得的值。
触摸压力灵敏度修正步骤(S240)
算出的初次修正系数用于对触摸输入装置的灵敏度的初次修正，初次修正的触摸输入装置的灵敏度再次经过实质上的修正步骤(图4的S110至S150)，从而再次进行修正。
图15a及图15b是示出经过初次修正的触摸输入装置的灵敏度的图表及数据。若经过初次修正，则能够得到远比经过修正之前的图表(参照图11a)均匀的图表。这是指触摸输入装置的灵敏度在经过初次修正后实现均匀化。
图16a及图16b示出在进行初次修正之后，再次经过实质上的修正步骤(图4的S110至S150)的情况下的各位置点(基准点及任意点)的静电容量变化量。尤其是，图16a及图16b示出假定15个基准点及30个任意点而执行修正的情况。
可知与不进行初次修正而只进行实质上的修正的情况(参照图12a)相比，将初次修正和实质上的修正都执行的触摸输入装置具有更均匀的压力触摸灵敏度。
图17a及图17b示出在进行初次修正之后，再次经过实质上的修正步骤(图4的S110至S150)的情况下的各位置点(基准点及任意点)的静电容量变化量。尤其是，图17a及图17b示出假定12个基准点及33个任意点而执行修正的情况。
可知与不进行初次修正而只进行实质上的修正的情况(参照图13a)相比，将初次修正和实质上的修正都执行的触摸输入装置具有更均匀的压力触摸灵敏度。
另外，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触摸压力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上述S110至S150步骤(包括或不包括S210至S250步骤)。
上述用计算机可读的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。
用计算机可读的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。
另外，上文中围绕实施例进行了说明，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。另外，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 (8)

1.一种触摸压力灵敏度修正方法，其特征在于，
包括：
在触摸传感器面板定义多个基准点的步骤；
生成在所述多个基准点施加相同的压力而检测的静电容量变化量的基准数据的步骤；
生成与在所述多个基准点之间存在的任意点的静电容量变化量对应的插值数据的步骤；
基于所述基准数据及所述插值数据，对所述基准点及所述任意点的每一个，算出用于将触摸输入装置的灵敏度修正为目标值的修正系数的步骤；以及
将算出的所述修正系数使用于对应的各个点，从而均匀地修正触摸输入装置的触摸压力灵敏度的步骤；
在所述插值数据生成步骤中，算出基于所述多个基准点的坐标及所述基准数据的函数，在所述函数中代入所述任意点的坐标，从而生成与所述任意点的静电容量变化量对应的插值数据。
2.根据权利要求1所述的触摸压力灵敏度修正方法，其特征在于，
所述修正系数相当于所述目标值除以记录于所述基准数据和所述插值数据的静电容量变化量而得的值，并且对所述基准点及任意点分别算出所述修正系数。
3.根据权利要求1所述的触摸压力灵敏度修正方法，其特征在于，
对于定义所述基准点的步骤而言，通过使所述基准点位于所述触摸传感器面板上的相互平行的n个横线和相互平行的m个纵线的交叉点来定义n×m个基准点，其中，n、m是2以上的自然数。
4.一种触摸压力灵敏度修正方法，其特征在于，
包括：
在触摸传感器面板定义多个基准点的步骤；
生成在所述多个基准点施加相同的压力而检测的静电容量变化量的基准数据的步骤；
生成与在所述多个基准点之间存在的任意点的静电容量变化量对应的插值数据的步骤；
基于所述基准数据及所述插值数据，对所述基准点及所述任意点的每一个，算出用于将触摸输入装置的灵敏度修正为目标值的修正系数的步骤；以及
将算出的所述修正系数使用于对应的各个点，从而均匀地修正触摸输入装置的触摸压力灵敏度的步骤；
所述插值数据生成步骤包括：
基于对从同一工序中制造的两个以上触摸输入装置获得的静电容量变化量的两个以上的轮廓生成基本轮廓的步骤；
对所述多个基准点的坐标，生成算出所述基本轮廓的静电容量变化量和所述基准数据的静电容量变化量的偏差的变量数据的步骤；以及
基于所述变量数据，算出所述任意点的静电容量变化量的步骤。
5.根据权利要求4所述的触摸压力灵敏度修正方法，其特征在于，
所述基本轮廓是针对所述两个以上触摸输入装置记录对多个坐标施加相同的压力而检测的静电容量变化量的数据。
6.根据权利要求4所述的触摸压力灵敏度修正方法，其特征在于，
在所述插值数据生成步骤中，基于所述任意点与所述多个基准点的分隔距离及所述变量数据，算出所述任意点的静电容量变化量，从而生成插值数据。
7.根据权利要求4所述的触摸压力灵敏度修正方法，其特征在于，
在所述插值数据生成步骤中，算出基于所述多个基准点的坐标及所述变量数据的函数，在所述函数中代入所述任意点的坐标，从而生成与所述任意点的静电容量变化量对应的插值数据。
8.一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7中的任一项所述的触摸压力灵敏度修正方法的程序。
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