JP5631962B2 - 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

タッチ領域ラベリング方法及びタッチセンサ駆動装置 Download PDF

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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の範囲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の範囲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の範囲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前記与えられたラベルデータの次の値を有する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の範囲内に、前記ターゲットローデータと隣接し、且つ互いに異なる複数のラベルデータがあれば、前記複数のラベルデータのうち、最小値のラベルデータを前記ターゲットローデータに与えるとともに、前記スキャニングマスクの範囲でのみ前記複数のラベルデータのうち、前記最小値を除外した残りのラベルデータを前記最小値にアップデートするステップとを含み、前記スキャンニングマスクは、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、前記ターゲットローデータに対応する中心セルと、その中心セルと4方向にそれぞれ隣接する少なくとも4個のセルを含む大きさを有し、前記少なくとも4個のセルは、前記ターゲットローデータ以前にスキャンニングされる少なくとも4個のローデータにそれぞれ対応する
本発明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の範囲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の範囲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の範囲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前記与えられたラベルデータの次の値を有するラベルデータを与え、前記スキャニングマスクの範囲内に、前記ターゲットローデータと隣接し、且つ互いに異なる複数のラベルデータがあれば、前記複数のラベルデータのうち、最小値のラベルデータを前記ターゲットローデータに与えるとともに、前記スキャニングマスクの範囲でのみ前記複数のラベルデータのうち、前記最小値を除外した残りのラベルデータを前記最小値にアップデートし、前記スキャンニングマスクは、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、前記ターゲットローデータに対応する中心セルと、その中心セルと4方向にそれぞれ隣接する少なくとも4個のセルを含む大きさを有し、前記少なくとも4個のセルは、前記ターゲットローデータ以前にスキャンニングされる少なくとも4個のローデータにそれぞれ対応する
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 (4)

  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の範囲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の範囲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の範囲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前記与えられたラベルデータの次の値を有する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の範囲内に、前記ターゲットローデータと隣接し、且つ互いに異なる複数のラベルデータがあれば、前記複数のラベルデータのうち、最小値のラベルデータを前記ターゲットローデータに与えるとともに、前記スキャニングマスクの範囲でのみ前記複数のラベルデータのうち、前記最小値を除外した残りのラベルデータを前記最小値にアップデートするステップと
    を含み、
    前記スキャンニングマスクは、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、前記ターゲットローデータに対応する中心セルと、その中心セルと4方向にそれぞれ隣接する少なくとも4個のセルを含む大きさを有し、前記少なくとも4個のセルは、前記ターゲットローデータ以前にスキャンニングされる少なくとも4個のローデータにそれぞれ対応する
    ことを特徴とする、タッチ領域ラベリング方法。
  2. 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。
  3. 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の範囲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の範囲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の範囲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前記与えられたラベルデータの次の値を有するラベルデータを与え
    前記スキャニングマスクの範囲内に、前記ターゲットローデータと隣接し、且つ互いに異なる複数のラベルデータがあれば、前記複数のラベルデータのうち、最小値のラベルデータを前記ターゲットローデータに与えるとともに、前記スキャニングマスクの範囲でのみ前記複数のラベルデータのうち、前記最小値を除外した残りのラベルデータを前記最小値にアップデートし、
    前記スキャンニングマスクは、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、前記ターゲットローデータに対応する中心セルと、その中心セルと4方向にそれぞれ隣接する少なくとも4個のセルを含む大きさを有し、前記少なくとも4個のセルは、前記ターゲットローデータ以前にスキャンニングされる少なくとも4個のローデータにそれぞれ対応する
    ことを特徴とする、タッチセンサ駆動装置。
  4. 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、請求項に記載のタッチセンサ駆動装置。
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