JP2013120598A - タッチ領域ラベリング方法及びタッチセンサ駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ラベリング時間を短縮し、かつラベルデータを保存するメモリ容量を低減する。
【解決手段】タッチセンサの各タッチノードに対応してタッチノード別ローデータを保存するステップと、ローデータを順次スキャニングしつつタッチのあるローデータにラベルデータを与えるステップとを含み、前記ラベルデータを与えるステップは、ローデータをスキャニングしながら、スキャニングマスク内でタッチのあるターゲットローデータと隣接したラベルデータとを比較するステップと、スキャニングマスク内にターゲットローデータと隣接したラベルデータがあれば、タッチのあるターゲットローデータに、隣接したラベルデータと同一のラベルデータを与えるステップと、スキャニングマスク内にターゲットローデータと隣接したラベルデータがなければ、タッチのあるターゲットローデータに順次のラベルデータを与えるステップとを含む。
【選択図】図３

Description

本願発明は、タッチ領域ラベリング方法及びタッチセンサ駆動装置に係り、特に、マルチ−タッチ認識にかかる時間を短縮できるとともに、タッチ領域ラベリングのために必要なメモリ容量を低減できるタッチ領域ラベリング方法及びタッチセンサ駆動装置に関する。

現在、各種表示装置の画面上でタッチにより情報入力を可能にするタッチセンサがコンピュータシステムの情報入力装置として広く用いられている。タッチセンサは、ユーザが指またはスタイラスを用いて画面をタッチするだけで表示情報を移動させたり選択したりできるため、老若男女誰でも容易に使用することができる。

タッチセンサ駆動装置は、表示装置上のタッチセンサで発生したタッチ及びタッチ位置を感知してタッチ情報として出力し、コンピュータシステムは、タッチ情報を分析して命令を実行する。表示装置としては、液晶表示装置、プラズマディスプレイパネル、有機発光ダイオード表示装置などのような平板表示装置が主に用いられる。タッチセンサ技術には、センシング原理によって、抵抗膜方式、静電容量（Ｃａｐａｃｉｔｉｖｅ）方式、光学方式、赤外線方式、超音波方式、電磁気方式などがある。

タッチセンサは、パネル状に製作されて、表示装置の上部に取り付けられるオン−セルタッチセンサ（Ｏｎ−ｃｅｌｌ ＴｏｕｃｈＳｅｎｓｏｒ）、または表示装置の画素マトリクス内に組み込まれるイン−セルタッチセンサ（Ｉｎ−ｃｅｌｌ Ｔｏｕｃｈ Ｓｅｎｓｏｒ）で構成される。タッチセンサには、フォトトランジスタを用いて光強度によってタッチを認識するフォトタッチセンサと、静電容量の可変によってタッチを認識する静電容量タッチセンサが主に用いられる。

一般に、タッチセンサ駆動装置において、タッチコントローラは、タッチセンサを駆動するとともに、タッチセンサから受信される読出し（ｒｅａｄｏｕｔ）信号を用いてローデータ（Ｒｏｗ Ｄａｔａ）を検出し、ローデータを基準値と比較してタッチ有無を判断し、タッチ座標を算出してホストコンピュータに伝送する。ホストコンピュータは、タッチ座標に該当する命令を実行する。

従来のタッチセンサ駆動装置は、マルチ−タッチ（Ｍｕｌｔｉ−ｔｏｕｃｈ）を独立的に認識するために、隣接したタッチノードをグルーピング（クラスタリング）してラベリングするタッチ領域ラベリングアルゴリズムを用いる。

従来のタッチ領域ラベリングアルゴリズムは、ローデータフレームを順次スキャニングしながら、タッチのあるデータに、順次増加する１次ラベル（１，２，・・・）を与え、スキャニング方向に隣接したローデータには同一の１次ラベルを与えて保存する。その後、保存された一フレームの１次ラベルデータを再びスキャニングし、上下左右に隣接した１次ラベルに同一の２次ラベルを与え、同一の２次ラベルが与えられた複数のタッチノードがグルーピングされて１個のタッチ領域として認識される。

しかしながら、従来のタッチ領域ラベリングアルゴリズムは、１次ラベリングのためのローデータスキャニング時間に加えて、２次ラベリングのために一フレームの１次ラベルをスキャニングする時間をさらに必要とするため、タッチ認識のための処理時間が増加するだけでなく、中間演算過程のデータである一フレームの１次ラベルデータを保存するためのメモリ空間が必要であればいう問題点があった。

本発明は、上記のような従来技術の問題点を解決するために案出されたもので、解決しようとする課題は、隣接したローデータをグルーピングしてラベーリングすることによって、ラベリング時間を短縮できるとともに、ラベルデータを保存するメモリ容量を低減できるタッチ領域ラベリング方法及びタッチセンサ駆動装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係るタッチ領域ラベリング方法は、タッチセンサの各タッチノードに対応してタッチの有無を示すタッチノード別ローデータを保存するステップと、前記ローデータを順次にスキャニングしながら、タッチのあるローデータにラベルデータを与えるステップとを含み、前記タッチのあるローデータにラベルデータを与えるステップは、あらかじめ設定されたスキャニングマスクを用いて前記ローデータをスキャニングしながら、前記スキャニングマスク内でタッチのあるターゲットローデータとこれに隣接したラベルデータとを比較するステップと、前記スキャニングマスク内に前記ターゲットローデータと隣接したラベルデータがあれば、前記タッチのあるターゲットローデータに、前記隣接したラベルデータと同一のラベルデータを与えるステップと、前記スキャニングマスク内に前記ターゲットローデータと隣接したラベルデータがなければ、前記タッチのあるターゲットローデータに順次のラベルデータを与えるステップとを含む。

本発明の実施例に係るタッチセンサ駆動装置は、タッチセンサと、前記タッチセンサを駆動するとともに、前記タッチセンサからの読出し信号から、前記タッチセンサの各タッチノードに対応してタッチの有無を示すタッチノード別ローデータを検出して保存し、前記ローデータを順次にスキャニングしながら、タッチのあるローデータにラベルデータを与えてタッチのある隣接したローデータをタッチ領域別にグルーピングし、前記タッチ領域別座標を算出して出力するタッチコントローラとを備え、前記タッチコントローラは、あらかじめ設定されたスキャニングマスクを用いて前記ローデータをスキャニングしながら、該スキャニングマスク内でタッチのあるターゲットローデータとこれに隣接したラベルデータとを比較し、前記スキャニングマスク内に前記ターゲットローデータと隣接したラベルデータがあれば、前記タッチのあるターゲットローデータに、前記隣接したラベルデータと同一のラベルデータを与え、前記スキャニングマスク内に前記ターゲットローデータと隣接したラベルデータがなければ、前記タッチのあるターゲットローデータに順次のラベルデータを与える。

本発明に係るタッチ領域ラベリング方法及びタッチセンサ駆動装置では、タッチのある隣接したタッチノードのローデータをグルーピングして同一のタッチ領域にラベリングし、タッチはあるが、隣接していない（離間した）他のローデータには、別のラベルデータを与えて、別のタッチ領域にグルーピングする。特に、タッチ領域ラベリング時に、隣接したラベルデータのうちの最小ラベルデータを、隣接したローデータ及びターゲットローデータに与えることによって、１回のスキャニングだけでも隣接したローデータをグルーピングしてタッチ領域をラベリングすることができる。その結果、従来における等価ラベリングのための２次ラベリング過程が省けるため、タッチ領域ラベリング時間を短縮できる他、従来における中間過程の１次ラベルデータが不要であるため、ラベルデータを保存するメモリ容量を低減することができる。

本発明の実施例に係るタッチセンサを有する表示装置の構成を概略的に示す図である。 図１に示すタッチセンサの構造を例示する図である。 本発明の実施例に係るタッチセンサ駆動装置の構成を概略的に示す図である。 本発明のタッチ領域ラベリングに用いられるローデータフレームを例示する図である。 本発明のタッチ領域ラベリング過程を例示する図である。 本発明のタッチ領域ラベリング過程を例示する図である。 本発明のタッチ領域ラベリング過程を例示する図である。 本発明のタッチ領域ラベリング過程を例示する図である。 本発明のタッチ領域ラベリング過程を例示する図である。 本発明のタッチ領域ラベリング過程を例示する図である。 本発明のタッチ領域ラベリング結果を例示する図である。 本発明のタッチ領域ラベリング結果を例示する図である。 本発明のタッチ領域ラベリングに用いられるローデータフレームにダミーフレームデータが付加された構造を示す図である。 本発明の実施例に係るタッチ領域ラベリング方法を示すフローチャートである。

図１は、本発明の実施例に係るタッチセンサを有する表示装置の構成を示すブロック図てあり、図２は、図１におけるタッチセンサ２０の構造を例示する図である。

図１を参照すると、タッチセンサ駆動装置を有する表示装置は、表示パネル１０と、表示パネル１０を駆動するデータドライバ１２及びゲートドライバ１４を含むパネル駆動部１６と、パネル駆動部１６を制御するタイミングコントローラ１８と、表示パネル１０上のタッチセンサ２０と、タッチセンサ２０を駆動するタッチコントローラ３０とを備える。タイミングコントローラ１８及びタッチコントローラ３０は、ホストコンピュータ５０に接続される。

タイミングコントローラ１８及びデータドライバ１２は、それぞれのＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）に集積化されてもよく、タイミングコントローラ１８がデータドライバ１２内に組み込まれて１個のＩＣに集積化されてもよい。タッチコントローラ３０及びタイミングコントローラ１８も、それぞれのＩＣに集積化されてもよく、タッチコントローラ３０がタイミングコントローラ１８内に組み込まれて１個のＩＣに集積化されてもよい。

表示パネル１０は、複数の画素が配列された画素アレイを有する。画素アレイは、ポインタまたはカーソルを含むグラフィックユーザインターフェース（Ｇｒａｐｉｃ Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ；ＧＵＩ）、及びその他の映像を表示する。表示パネル１０としては、液晶表示パネル（以下、液晶パネル）、プラズマディスプレイパネル、有機発光ダイオード表示パネルのような平板表示パネルを主に用いることができる。以下では、液晶パネルを取り上げて説明する。

表示パネル１０として液晶パネルを用いる場合に、表示パネル１０は、カラーフィルタアレイが形成されたカラーフィルタ基板と、薄膜トランジスタアレイが形成された薄膜トランジスタ基板と、カラーフィルタ基板及び薄膜トランジスタ基板との間の液晶層と、カラーフィルタ基板及び薄膜トランジスタ基板の外側面にそれぞれ取り付けられた偏光板とを備える。表示パネル１０は、複数の画素が配列された画素マトリクスを通して映像を表示する。各画素は、データ信号に基づく液晶配列の可変により光透過率を調節する赤、緑、青のサブ画素の組み合わせで所望の色を具現する。各サブ画素は、ゲートラインＧＬ及びデータラインＤＬに接続された薄膜トランジスタＴＦＴと、薄膜トランジスタＴＦＴに並列接続された液晶キャパシタＣｌｃ及びストレージキャパシタＣｓｔとを備える。液晶キャパシタＣｌｃは、薄膜トランジスタＴＦＴを介して画素電極に供給されたデータ信号と共通電極に供給された共通電圧Ｖｃｏｍとの差電圧を充電し、充電された電圧によって液晶を駆動して光透過率を調節する。ストレージキャパシタＣｓｔは、液晶キャパシタＣｌｃに充電された電圧を安定的に保持させる。液晶層は、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）モードまたはＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モードのように垂直電界により駆動されたり、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードまたはＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ Ｆｉｅｌｄ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードのように水平電界により駆動される。

データドライバ１２は、タイミングコントローラ１８からのデータ制御信号に応答して、タイミングコントローラ１８からの映像データを表示パネル１０の複数のデータラインＤＬに供給する。データドライバ１２は、タイミングコントローラ１８から入力されるデジタルデータを、ガンマ電圧を用いて正極性／負極性のアナログデータ信号に変換し、該データ信号を、各ゲートラインＧＬが駆動される度にデータラインＤＬに供給する。データドライバ１２は、少なくとも一つのデータＩＣで構成され、ＴＣＰ（Ｔａｐｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｐａｃｋａｇｅ）、ＣＯＦ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｆｉｌｍ）、ＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔ Ｃｉｒｃｕｉｔ）などのような回路フィルムに実装された後、表示パネル１０にＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｂｏｎｄｉｎｇ）方式で取り付けられてもよく、ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）方式で表示パネル１０上に実装されてもよい。

ゲートドライバ１４は、タイミングコントローラ１８からのゲート制御信号に応答して、表示パネル１０の薄膜トランジスタアレイに形成された複数のゲートラインＧＬを順次駆動する。ゲートドライバ１４は、各ゲートラインＧＬの該当のスキャン期間ごとにゲートオン電圧のスキャンパルスを供給し、他のゲートラインＧＬが駆動される残りの期間にはゲートオフ電圧を供給する。ゲートドライバ１４は、少なくとも一つのゲートＩＣで構成され、ＴＣＰ、ＣＯＦ、ＦＰＣなどのような回路フィルムに実装された後、表示パネル１０にＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｂｏｎｄｉｎｇ）方式で取り付けられてもよく、ＣＯＧ方式で表示パネル１０上に実装されてもよい。また、ゲートドライバ１４は、ＧＩＰ（Ｇａｔｅ Ｉｎ Ｐａｎｅｌ）方式で表示パネル１０内に組み込まれて、画素アレイと共に薄膜トランジスタ基板上に形成されてもよい。

タイミングコントローラ１８は、ホストコンピュータ５０から入力された映像データを信号処理してデータドライバ１２に供給する。例えば、タイミングコントローラ１８は、液晶の応答速度を向上させるために、隣接フレーム間のデータ差に基づいてオーバーシュート（Ｏｖｅｒｓｈｏｏｔ）値またはアンダーシュート（Ｕｎｄｅｒｓｈｏｏｔ）値を付加するオーバードライビング駆動によりデータを補正して出力することができる。また、タイミングコントローラ１８は、ホストコンピュータ５０から入力された複数の同期信号、すなわち、垂直同期信号（Ｖｓｙｎｃ）、水平同期信号（Ｈｓｙｎｃ）、データイネーブル信号、ドットクロックを用いて、データドライバ１２の駆動タイミングを制御するデータ制御信号、及びゲートドライバ１４の駆動タイミングを制御するゲート制御信号を生成する。タイミングコントローラ１８は、生成されたデータ制御信号及びゲート制御信号をデータドライバ１２及びゲートドライバ１４にそれぞれ出力する。データ制御信号は、データ信号のラッチを制御するソーススタートパルス及びソースサンプリングクロック、データ信号の極性を制御する極性制御信号、データ信号の出力期間を制御するソース出力イネーブル信号などを含む。ゲート制御信号は、ゲート信号のスキャニングを制御するゲートスタートパルス及びゲートシフトクロック、ゲート信号の出力期間を制御するゲート出力イネーブル信号などを含む。タイミングコントローラ１８は、同期信号（垂直同期信号（Ｖｓｙｎｃ）、水平同期信号（Ｈｓｙｎｃ））などをタッチコントローラ３０に供給して、液晶パネル１０の駆動タイミングとタッチセンサ２０の駆動タイミングとが連動するようにタッチコントローラ３０の駆動タイミングを制御することができる。

タッチセンサ２０は、ユーザのタッチを感知して、ユーザが表示パネル１０に表示されたＧＵＩと対話できるようにする。タッチセンサ２０は、人体やスタイラスのような導電体がタッチする際に少量の電荷がタッチ点に移動して発生する静電容量の変化を感知してタッチを認識する静電容量（ｃａｐａｃｉｔｉｖｅ）タイプのタッチセンサを主に用いる。タッチセンサ２０は、表示パネル１０上に取り付けられてもよく、表示パネル１０の画素アレイ内に組み込まれてもよい。

例えば、表示パネル１０上に取り付けられる静電容量タイプのタッチセンサ２０は、図２に示すように、横方向に配置された複数の第１のセンシング電極２２が電気的に接続して構成された複数のスキャンラインまたは送信ラインＴＸ１〜ＴＸｎと、縦方向に配置された複数の第２のセンシング電極２４が電気的に接続して構成された複数の読出し（ｒｅａｄｏｕｔ）ラインまたは受信ラインＲＸ１〜ＲＸｍを有する。第１及び第２のセンシング電極２２，２４のそれぞれは、主に菱形に形成されるが、その他様々な形状に形成されてもよい。第１及び第２のセンシング電極２２，２４は、タッチコントローラ３０により駆動されてフリンジ電界（Ｆｒｉｎｇｅ Ｆｉｅｌｄ）によりキャパシタンスを形成し、タッチセンサ２０をタッチする伝導性タッチ物体とのキャパシタを形成してキャパシタンスを変化させることによって、タッチの有無を示す読出し信号をタッチコントローラ３０に出力する。

タッチコントローラ３０は、タッチセンサ２０のスキャンラインＴＸ１〜ＴＸｎに駆動信号を供給すると共に、タッチセンサ２０の読出しラインＲＸ１〜ＲＸｍから出力される読出し信号を用いてタッチノード別にタッチのあるか否かを判断し、その結果に基づいてタッチ数及びタッチ座標を算出してホストコンピュータ５０に供給する。特に、タッチコントローラ３０は、タッチのある隣接したタッチノードのローデータをグルーピングして同一タッチ領域とラベリングし、そのラベリングされた各タッチ領域をマルチ−タッチにおいて独立したタッチ領域として認識し、タッチ領域別にタッチ座標を算出する。タッチコントローラ３０は、タッチ領域ラベリング時に、隣接したラベルデータのうち、最小のラベルデータを隣接したローデータ及びターゲットローデータに与えることによって、１回のスキャニングだけでも、隣接したローデータをグルーピングしてタッチ領域をラベリングすることができる。

そのため、従来における等価ラベリングのための２次ラベリング過程が省けるため、タッチ領域ラベリング時間を短縮でき、かつ、従来における中間過程の１次ラベルデータが不要になるため、ラベルデータを保存するメモリ容量を低減することができる。

ホストコンピュータ５０は、映像データ及び複数の同期信号をタイミングコントローラ１８に供給し、タッチコントローラ３０から入力されたタッチ座標を分析して、ユーザのタッチ動作に対応する命令を実行する。

図３は、本発明の実施例に係るタッチセンサ駆動装置の構成を示すブロック図である。

同図で、タッチセンサ２０に接続されたタッチコントローラ３０は、読出し回路３２、タッチセンサ駆動部３４、及びＭＣＵ（ＭｉｃｒｏＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ｕｎｉｔ）３６（すなわち、信号プロセッサ）を備える。

タッチセンサ駆動部３４は、ＭＣＵ３６の制御に応答してタッチセンサ２０のスキャンラインＴＸ１〜ＴＸｎに駆動パルスを順次供給する。

読出し回路３２は、タッチセンサ２０のスキャンラインＴＸ１〜ＴＸｎに駆動パルスが供給される度に読出しラインＲＸ１〜ＲＸｍから出力される読出し信号を用いてタッチノード別ローデータを検出する。そのために、読出し回路３２は、センシング部（増幅器）、及びアナログ−デジタルコンバータ（Ａｎａｌｏｇ−ｔｏ−Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ；ＡＤＣ）を備える。センシング部である増幅器は、タッチセンサ２０からの読出し信号を、あらかじめ設定された基準電圧と比較し、基準電圧以上の電圧を増幅してセンシング信号として出力する。ＡＤＣは、センシング部からのアナログセンシング信号をデジタルローデータに変換してＭＣＵ３６に出力する。

信号プロセッサであるＭＣＵ３６は、読出し回路３２からのローデータを用いてタッチの有無及びタッチ数を判断すると共に、タッチ座標を算出してホストコンピュータ５０（図１）に供給する。ＭＣＵ３６は、タッチのある隣接したタッチノードをグルーピングしてタッチ領域別にラベリングし、該ラベリングされたタッチ領域別にタッチ座標を算出する。ＭＣＵ３６は、タッチ領域ラベリング時に、隣接したラベルのうちの最小ラベル値を、隣接したタッチノード及びターゲットタッチノードに与えることによって、１回のスキャニングだけでもタッチノードをグルーピングしてタッチ領域をラベリングすることができる。

具体的に、ＭＣＵ３６は、読出し回路３２からのタッチノード別ローデータを、あらかじめ設定された基準値と比較し、図４に示すように、タッチノード別にタッチの有無を「０（タッチ無し）」と「１（タッチ有り）」で表す二値ローデータに変換して保存する。

図５に、ＭＣＵ３６のタッチラベリング過程を示す。図５Ａは、図４に示す二値ローデータフレームの初期ラベリングを示すものである。図５Ａを参照すると、ＭＣＵ３６は、タッチセンサ２０の各ノードに「０」のラベルデータを与える。ＭＣＵ３６は、図５に示すように、スキャニングマスクＳＭを用いて一フレームの二値ローデータを順次にスキャニングして、スキャニングマスクＳＭのターゲットとなるタッチノード別にラベルデータを与える。ラベルデータはローデータと同じ大きさを有する。スキャニングマスクＳＭは、Ｎ×Ｍ（ここで、Ｎ及びＭは、同一または異なる正の整数）個のセルに対応するマスクの大きさを有したり、Ｎ×Ｍ（ここで、Ｎ及びＭは、同一または異なる正の整数）個のセルのうち、中心セルとその中心セルの以前にスキャニングされる複数のセルとを含む大きさを有し、セルはローデータにそれぞれ対応し、中心セルがターゲットローデータに対応する。

例えば、図５Ａに示すように、スキャニングマスクＳＭは、３×３大きさのマスクが適用されたり、３×３セルのうち、中心セル（ターゲットセル）１個と該中心セルの前にスキャニングされる４個のセルとを含む５個のセルに対応するマスク大きさを有するスキャニングマスクＳＭ１が適用されるが、これに限定されるわけではない。スキャニングマスクＳＭ，ＳＭ１の中心セルがターゲットローデータに対応する。図５Ｂ〜図５Ｆの説明ではスキャニングマスクＳＭを用いるものとする。

ＭＣＵ３６は、スキャニングマスクＳＭを用いて二値ローデータを順次にスキャニングしながら、スキャニングマスクＳＭのターゲットセル（中心セル）が「１」に会うと、該ターゲットセルに対応する二値ローデータにラベリングデータを与える。ラベリングデータは「１，２，３，・・・ｎ（ｎは正の整数）」のように、最小値１から順次与える。ＭＣＵ３６は、スキャニングマスクＳＭを用いて左上端の二値ローデータから右側方向に第１の水平ラインのデータを順次にスキャニングする。スキャニングマスクＳＭは、第１の水平ラインの全セルがターゲットセルでスキャンされるまで、現在位置から１セルずつ移動する。あるいは、スキャニングマスクＳＭは、第１の水平ラインの全セルがスキャニングマスクＳＭでスキャンされるまで２以上のセルずつ移動することもできる。スキャニングマスクＳＭは、スキャニングマスクＳＭの幅よりも小さい数のセルずつ移動すればいい。ＭＣＵ３６は、同じ方法で残り水平ラインのデータを順次スキャニングしながら、タッチノード別の二値ローデータにラベリングデータを与える。

特に、ＭＣＵ３６は、スキャニングマスクＳＭ内でターゲットセルと隣接したセルに「１」以上のラベルデータが付与されていると、ターゲットセルに隣接したラベルデータと同じラベルデータを与え、隣接した「１」以上のラベルデータがなければ、次のラベルデータを与える。この時、ＭＣＵ３６は、スキャニングマスクＳＭ内でターゲットセルが、互いに異なる第１及び第２のラベルデータと隣接した場合には、隣接した第１及び第２のラベルデータのうち、最小値を有する第１のラベルデータをターゲットセルのローデータに与えるとともに、隣接した第２のラベルデータも、この最小値である第１のラベルデータにアップデートする。

例えば、図５Ａで、スキャニングマスクＳＭのターゲットセル（中心セル）が、図４に示すローデータ「１」に会うと、スキャニングマスクＳＭ内で隣接したセルのラベルデータを基づいてターゲットセルに１以上のラベルデータを与える。図５Ａで、スキャニングマスクＳＭ内でターゲットセルと隣接したセルのラベルデータがいずれも「０」であるから、図５Ｂに示すように、ターゲットセルにラベルデータ「１」を与える。

図５Ｂで、スキャニングマスクＳＭがその水平ラインにおいて次のターゲットセルに順次に移動する。この時、スキャニングマスクＳＭの順次移動は、スキャニングマスクＳＭにより全セルがスキャニングされるように（カバーされるように）少なくとも１回に１個以上ずつ移動することを含む。一方、スキャニングマスクＳＭの以前位置のエッジに対応するラベルデータがスキャニングマスクＳＭによりカバーされるようにスキャニングマスクＳＭが非順次的に移動することもできる。例えば、スキャニングマスクＳＭは不規則なパターンで移動してもよい。

図５Ｂで、スキャニングマスクＳＭのターゲットセルに対応する二値ローデータは、タッチ無しの状態である「０」を示すので、ＭＣＵ３６は、ターゲットセルのラベルデータ「０」をそのまま維持する。

図５Ｃに示すように、スキャニングマスクＳＭがその水平ラインにおいて次の隣接したセルに移動する。図５Ｃで、スキャニングマスクＳＭのターゲットセルに対応する二値ローデータがタッチ有りの状態である「１」を示しており、且つスキャニングマスクＳＭ内で隣接したセルのラベルデータがいずれも「０」であるから、ＭＣＵ３６は、ターゲットセルに、次のラベルデータである「２」を与える。同様の処理が、当該水平ラインにおいて残りのセルに反復される。

図５Ｄで、スキャニングマスクＳＭのターゲットセルに対応する二値ローデータが、タッチ有りの状態である「１」を示し、且つスキャニングマスクＳＭ内で隣接したセルのラベルデータ「１」が存在するから、ＭＣＵ３６は、ターゲットセルに隣接したセルのラベルデータである「１」を与える。

図５Ｅに示すように、スキャニングマスクＳＭがその水平ラインにおいて次の隣接したセルに移動する。図５Ｅで、スキャニングマスクＳＭのターゲットセルに対応する二値ローデータが、タッチ有りの状態である「１」を示し、且つスキャニングマスクＳＭ内で隣接したセルのラベルデータ「１」及び「２」が存在するから、これらのうち、最小値であるラベルデータ「１」をターゲットセルに与える。なお、図５Ｆに示すように、スキャニングマスクＳＭ内で隣接したセルに以前に与えられたラベルデータ「２」を、スキャニングマスクＳＭ内の最小値であるラベルデータ「１」にアップデートする。

そのため、１次スキャニングだけでタッチのある隣接したローデータに同一ラベルデータを付与することによって、同一タッチ領域にグルーピングすることができる。すなわち、ＭＣＵ３６は、二値ローデータの単一スキャニングによりタッチセンサ２０のノードにラベルデータを与えるとともに、ラベルデータをアップデートすることができる。

図６Ａを参照すると、タッチのある隣接した複数のローデータには、同じラベルデータが与えられて一つのタッチ領域にグルーピングされ、隣接せずに離隔した他のローデータには、別のラベルデータが与えられて、別のタッチ領域にグルーピングされる。例えば、図６Ａで、第１のタッチ領域６１はラベルデータ“１”に対応し、第２のタッチ領域６２はラベルデータ“２”に対応する。その結果、ラベリング後には、図６Ｂに示すように、タッチ領域別に異なるラベリングデータ１〜４が与えられ、よって、マルチ−タッチ時にも、タッチされた指の個数分の独立したタッチ領域を検出することができる。

ＭＣＵ３６は、各タッチ領域の座標を算出してホストコンピュータ５０に伝送する。

一方、図４に示す一フレームの二値ローデータのうち、周辺部に位置するデータにラベルデータを与える時にも、同じ大きさのスキャニングマスクＳＭを用いるために、図７に示すように、二値ローデータの一フレームを取り囲む外周部にダミーフレームデータ０を与えて保存することもできる。

図８は、本発明の実施例に係るタッチ領域ラベリング方法を順次に説明したフローチャートであり、図３に示すＭＣＵ３６により実行される。

ステップＳ２で、ＭＣＵ３６は、タッチノード別にタッチの有無を示す一フレームのローデータを入力し、ステップＳ４で、ＭＣＵ３６は、同じスキャニングマスクＳＭを適用するために、図７に示すように、ローデータフレームの外周部にダミーフレームデータを付加して保存する。例えば、スキャニングマスクＳＭは、３×３セルに対応する大きさのマスクが適用されたり、３×３セルのうち、中心セル（ターゲットセル）１個と該中心セル以前にスキャニングされる４個のセルとを含む５個のセルに対応する大きさを有するマスクが適用されるが、これに限定されるわけではない。スキャニングマスクＳＭにおいて各セルはタッチノード別の二値ローデータに対応する。

ステップＳ６で、ＭＣＵ３６は、スキャニングマスクＳＭのターゲットセル（中心セル）を１番目のローデータに対応付けた後、ステップＳ８で、ターゲットセルがタッチ有りのデータ「１」であるか否か判断する。

このステップＳ８でターゲットセルがタッチ有りのデータ「１」に会うと（Ｙｅｓ）、ＭＣＵ３６は、次のステップＳ１０で、スキャニングマスクＳＭ中の隣接したセルのラベルデータと比較する。一方、ステップＳ８でターゲットセルがタッチ無しのデータ「０」に会うと（Ｎｏ）、ＭＣＵ３６は、ステップＳ１６で、スキャニングマスクＳＭのターゲットセルを次のローデータに移動させた後、ステップＳ８にリターンする。

上記のステップＳ１０で、ＭＣＵ３６は、スキャニングマスクＳＭ内でターゲットセルと隣接したセルにラベルデータがなければ、ステップＳ１２で、ターゲットローデータに、１以上のラベルデータのうち、最小値の「１」から順次に与える。一方、上記のステップＳ１０で、ＭＣＵ３６は、スキャニングマスクＳＭ内でターゲットセルと隣接したセルに「１」以上のラベルデータが与えられていると、ターゲットセルに隣接したラベルデータと同じラベルデータを与え、隣接した「１」以上のラベルデータがなければ、次のラベルデータを与える。この時、ＭＣＵ３６は、スキャニングマスクＳＭ内でターゲットセルが、互いに異なる第１及び第２のラベルデータに隣接すると、隣接した第１及び第２のラベルデータのうち、最小値を有する第１のラベルデータをターゲットセルのローデータに与えるとともに、隣接した第２のラベルデータも、この最小値である第１のラベルデータにアップデートする。

続いて、ステップＳ１４において最後のローデータでなければ（Ｎｏ）、ＭＣＵ３６は、スキャニングマスクＳＭのターゲットセルを次のローデータに移動させた後、前述したステップＳ８乃至ステップＳ８〜Ｓ１４を反復する。

このように、本発明に係るタッチ領域ラベリング方法及びそれを用いるタッチセンサ駆動装置では、タッチのある隣接したタッチノードのローデータをグルーピングして同一のタッチ領域にラベリングし、タッチはあるが、隣接していない（離間した）他のローデータには、別のラベルデータを与えて、別のタッチ領域にグルーピングする。特に、タッチ領域ラベリング時に、隣接したラベルデータのうちの最小ラベルデータを、隣接したローデータ及びターゲットローデータに与えることによって、１回のスキャニングだけでも隣接したローデータをグルーピングしてタッチ領域をラベリングすることができる。その結果、従来における等価ラベリングのための２次ラベリング過程が省けるため、タッチ領域ラベリング時間を短縮できる他、従来における中間過程の１次ラベルデータが不要であるため、ラベルデータを保存するメモリ容量を低減することができる。

以上説明した本発明は、上述した実施例及び添付の図面に限定されるものではなく、本発明の技術的思想から逸脱しない範囲内で様々な置換、変形及び変更が可能であることが本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者には明らかであろう。

１０ 液晶パネル
１２ データドライバ
１４ ゲートドライバ
１６ パネル駆動部
１８ タイミングコントローラ
２０ タッチセンサ
２２ 第１のセンシング電極
２４ 第２のセンシング電極
３０ タッチコントローラ
３２ 読出し回路
３４ タッチセンサ駆動部
３６ ＭＣＵ

Claims (12)

1. タッチセンサの各タッチノードに対応してタッチの有無を示すタッチノード別ローデータを保存するステップと、
   前記ローデータを順次スキャニングしながら、タッチのあるローデータにラベルデータを与えるステップと
   を含み、
   前記タッチのあるローデータにラベルデータを与えるステップは、
   あらかじめ設定されたスキャニングマスクを用いて前記ローデータをスキャニングしながら、前記スキャニングマスク内でタッチのあるターゲットローデータとこれに隣接したラベルデータとを比較するステップと、
   前記スキャニングマスク内に前記ターゲットローデータと隣接したラベルデータがあれば、前記タッチのあるターゲットローデータに、前記隣接したラベルデータと同一のラベルデータを与えるステップと、
   前記スキャニングマスク内に前記ターゲットローデータと隣接したラベルデータがなければ、前記タッチのあるターゲットローデータに順次のラベルデータを与えるステップとを含むことを特徴とする、タッチ領域ラベリング方法。
2. 前記タッチのあるローデータにラベルデータを与えるステップは、
   前記スキャニングマスク内に、前記ターゲットローデータと隣接し、且つ互いに異なる第１及び第２のラベルデータがあれば、前記第１及び第２のラベルデータのうち、最小値である第１のラベルデータを、前記タッチのあるターゲットローデータに与えるとともに、前記第２のラベルデータを前記第１のラベルデータにアップデートするステップをさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載のタッチ領域ラベリング方法。
3. 前記ローデータを保存するステップは、
   前記ローデータの一フレームの外周部にダミーフレームデータを付加して保存するステップを含むことを特徴とする、請求項１に記載のタッチ領域ラベリング方法。
4. 前記ラベルデータは前記ローデータと同じ大きさを有することを特徴とする、請求項１に記載のタッチ領域ラベリング方法。
5. 前記スキャニングマスクは、Ｎ×Ｍ（ここで、Ｎ及びＭは同一または異なる正の整数）個のセルに対応する大きさを有し、前記セルは、前記ローデータにそれぞれ対応し、
   前記スキャニングマスクの中心セルが前記ターゲットローデータに対応することを特徴とする、請求項１に記載のタッチ領域ラベリング方法。
6. 前記スキャニングマスクは、Ｎ×Ｍ（ここで、Ｎ及びＭは同一または異なる正の整数）個のセルのうち、中心セルと、該中心セルの以前にスキャニングされる複数のセルとを含む大きさを有し、前記セルは前記ローデータにそれぞれ対応し、前記中心セルが前記ターゲットローデータに対応することを特徴とする、請求項１に記載のタッチ領域ラベリング方法。
7. タッチセンサと、
   前記タッチセンサを駆動するとともに、前記タッチセンサからの読出し信号から、前記タッチセンサの各タッチノードに対応してタッチの有無を示すタッチノード別ローデータを検出して保存し、前記ローデータを順次スキャニングしながら、タッチのあるローデータにラベルデータを与えてタッチのある隣接したローデータをタッチ領域別にグルーピングし、前記タッチ領域別座標を算出して出力するタッチコントローラと
   を備え、
   前記タッチコントローラは、
   あらかじめ設定されたスキャニングマスクを用いて前記ローデータをスキャニングしながら、該スキャニングマスク内でタッチのあるターゲットローデータとこれに隣接したラベルデータとを比較し、
   前記スキャニングマスク内に前記ターゲットローデータと隣接したラベルデータがあれば、前記タッチのあるターゲットローデータに、前記隣接したラベルデータと同一のラベルデータを与え、
   前記スキャニングマスク内に前記ターゲットローデータと隣接したラベルデータがなければ、前記タッチのあるターゲットローデータに順次のラベルデータを与えることを特徴とする、タッチセンサ駆動装置。
8. 前記タッチコントローラは、
   前記スキャニングマスク内に、前記タッチのあるターゲットローデータと隣接し、且つ互いに異なる第１及び第２のラベルデータがあれば、前記第１及び第２のラベルデータのうち、最小値である第１のラベルデータを、前記タッチのあるターゲットローデータに与えるとともに、前記第２のラベルデータを前記第１のラベルデータにアップデートすることを特徴とする、請求項７に記載のタッチセンサ駆動装置。
9. 前記タッチコントローラは、
   前記ローデータの一フレームの外周部にダミーフレームデータを付加して保存することを特徴とする、請求項７に記載のタッチセンサ駆動装置。
10. 前記ラベルデータは前記ローデータと同じ大きさを有することを特徴とする、請求項７に記載のタッチセンサ駆動装置。
11. 前記スキャニングマスクは、Ｎ×Ｍ（ここで、Ｎ及びＭは同一または異なる正の整数）個のセルに対応する大きさを有し、前記セルが前記ローデータにそれぞれ対応し、前記スキャニングマスクの中心セルが前記ターゲットローデータに対応することを特徴とする、請求項７に記載のタッチセンサ駆動装置。
12. 前記スキャニングマスクは、Ｎ×Ｍ（ここで、Ｎ及びＭは同一または異なる正の整数）個のセルのうち、中心セルと、該中心セルの以前にスキャニングされる複数のセルとを含む大きさを有し、前記セルが前記ローデータにそれぞれ対応し、前記中心セルが前記ターゲットローデータに対応することを特徴とする、請求項７に記載のタッチセンサ駆動装置。

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