KR101207328B1 - 압력 감지 터치 스크린, 압력 감지 터치 스크린을 구비하는 데이터 처리 시스템, 데이터 처리 시스템과의 사용자 상호작용을 쉽게 하는 방법, 및 컴퓨터 판독 가능한 매체 - Google Patents

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KR101207328B1 KR1020077002492A KR20077002492A KR101207328B1 KR 101207328 B1 KR101207328 B1 KR 101207328B1 KR 1020077002492 A KR1020077002492 A KR 1020077002492A KR 20077002492 A KR20077002492 A KR 20077002492A KR 101207328 B1 KR101207328 B1 KR 101207328B1
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마이클 히세만스
갈릴레오 제이. 데스투라
라몬 이. 에프. 반 데 벤
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코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

예를 들면 원격 제어 디바이스와 같은 데이터 처리 시스템은 디스플레이 모니터에 대하여 배열되는 압력 감지 터치 스크린을 구비한다. 이 모니터는 터치 스크린에 의해 등록된 압력의 크기에 의존하는 시각적인 표시를 제공한다. 이 표시로 터치 영역 상에 집중되도록 렌더링되고, 가해진 압력에 의존하는 속성을 갖는다.
터치, 스크린, 모니터, 시각, 압력, 압력센서

Description

압력 감지 터치 스크린, 압력 감지 터치 스크린을 구비하는 데이터 처리 시스템, 데이터 처리 시스템과의 사용자 상호작용을 쉽게 하는 방법, 및 컴퓨터 판독 가능한 매체{PRESSURE-SENSITIVE TOUCH SCREEN, DATA PROCESSING SYSTEM WITH THE SAME, METHOD OF FACILITATING USER INTERACTION WITH THE DATA PROCESSING SYSTEM AND COMPUTER READABLE MEDIA}
본 발명은 시스템과의 사용자의 상호작용을 가능하도록 하는 압력 감지형 터치 스크린을 가지는 데이터 처리 시스템에 대한 것이다.
이러한 시스템은, 예를 들면 유럽 특허 제EP-A 0 595 746호 "데이터 처리 시스템에서 입력 디바이스 압력 표시를 위한 방법 및 시스템(METHOD AND SYSTEM FOR INPUT DEVICE PRESSURE INDICATION IN A DATA PROCESSING SYSTEM)"으로부터 알려져 있다. 이 알려진 시스템은 압력 의존 시각적 피드백을 사용자에 제공하여, 사용자가 시각적 표시의 제어 하에서 터치 스크린 상에 가해진 압력을 조절할 수 있게 한다. 이 시스템은 예를 들면, 터치 스크린 또는 마우스와 같은 압력 감지형 그래픽 입력 디바이스에서 사용자에 의해 가해진 압력의 시각적 표시를 제공하며, 이는 데이터 처리 시스템에 연결된다. 비디오 디스플레이 디바이스는 입력을 표시하는 디스플레이 내의 위치에서의 압력 감지형 그래픽 입력 디바이스에 포인터(즉, 입력의 그래픽 표현)를 제공하기 위해 이용된다. 압력 감지형 그래픽 입력 디바이스의 선택시, 사용자에 의해 가해진 압력은 주기적으로 결정되고 그 입력의 그래픽 표현의 모양을 변경하기 위하여 이용되어, 압력 감지형 그래픽 입력 디바이스에서 가해진 압력의 변화가 시각적으로 표시되도록 허용한다. 관련 포인터의 컬러 또는 사이즈를 자동적으로 다양하게 함으로써, 또는 포인터와 관련된 숫자 또는 그래픽 조건을 다양하게 함으로써, 압력 감지형 그래픽 입력 디바이스에서 사용자에 의해 가해진 압력량에 응답하여, 그 압력은 용이하고 연속적으로 결정될 수 있다.
본 발명자는 알려진 시스템에 있어서 압력 종속 시각적 피드백은 심각한 단점, 즉 시각적인 피드백이 압력이 가해진 스크린 상의 다른 위치로부터 떨어져 있는 터치 스크린 상의 위치에서 주어지려 한다는 점을 깨닫게 되었다. 만일 위치가 동일하다면, 사용자의 손 또는 손가락, 또는 사용자에 의해 조작되는 스타일러스(stylus)는 시각적 피드백을 불명확하게 할 것이다. 그러나 서로 다른 스크린 위치의 이러한 구성은 사용자가 시스템의 작동 시에 양쪽 위치 둘 다에 주의를 기울이게 되므로, 상호작용(interaction)을 덜 사용자 친화적으로 만든다. 덧붙여, 터치에 대하여 하나의 위치를, 대응하는 압력 종속 시각적 피드백에 대해 다른 하나의 위치를 사용하는 것은 스크린 실제 영역(screen real estate)에 관해 매우 효율적이지 못하며, 특히 PDA, 휴대폰 및 MP3 플레이어와 같은 핸드헬드 디바이스 상에서 효율적이지 못하다.
그러므로, 본 발명자는 대안적인 접근방식을 제안한다. 따라서, 본 발명은 디스플레이 모니터에 대하여 배열되는 압력 감지 터치 스크린을 구비하는 데이터 처리 시스템에 대한 것이다. 이 모니터는 터치 스크린에 의해 등록된 압력의 크기에 의존하는 시각적인 표시를 제공한다. 이 표시는 압력이 가해진 스크린상의 제 2 영역 아래의 모니터 상의 제 1 영역 주위에 집중되도록 렌더링된다. 이러한 방식으로, 사용자는 실제 가해진 압력에 관한 시각적인 피드백을 얻기 위하여 터치 위치를 지켜보게 된다. 바람직하게는, 제 1 영역은 제 2 영역의 제 2 크기의 제어 하에 있는 제 1 크기를 갖는다. 이러한 특징은 시각적인 표시의 크기가 접촉 영역(즉, 사용자가 터치하는 영역)의 크기에 의존하도록 만들어 짐을 보장한다. 이 이점은 시각적인 표시가, 터치 스크린과 상호작용하기 위해 사용되는 스타일러스 또는 현재 사용자 손가락의 크기에 관계없이 항시 시각적일 수 있다는 점이다. 바람직하게는, 표시는 압력의 크기, 예를 들면 터치된 영역에서 렌더링된 이미지와의 콘트라스트, 사이즈, 컬러 등에 의존하는 속성을 갖는 그래픽 표현을 갖는다. 본 발명의 일실시예에서, 시각적인 표시는 압력이 제거된 후 일정 시간 동안 시각적으로 남아 있도록 만들어 질 수 있다.
본 발명의 시스템은 배포 시스템일 수 있으며, 여기서 모니터 및 터치 스크린 결합은 인터넷과 같은 데이터 네트워크를 통하여 컴퓨터 또는 서버에 연결된다. 대안적으로, 본 발명의 시스템은 단일 장치, 예를 들면 데스크탑, 랩탑 PC, 팜탑 PC, 휴대폰, 원격 제어 디바이스 또는 다른 핸드헬드 디바이스 내에 포함된다.
또한, 본 발명은 디스플레이 모니터에 대하여 배열되는 압력 감지 터치 스크린을 구비하는 데이터 처리 시스템에서 위에 기술된 기능성을 구현하기 위한 제어 소프트웨어에 대한 것이다. 이 소프트웨어는 예를 들면, 기술된 디스플레이 모니터/터치 스크린 구성을 가지는 데이터 처리 시스템을 위한 업그레이드 또는 판매후 추가방식(after-market add-on)과 같이, 상업적으로 이용될 수 있다.
또한, 본 발명은 디스플레이 모니터에 대하여 배열된 압력 감지 터치 스크린에 대한 것으로, 이 모니터는 터치 스크린에 의해 등록된 압력의 크기에 의존하는 시각적인 표시를 제공하도록 구성되며, 이 표시는 압력이 가해진 스크린 상의 제 2 영역 아래의 모니터 상의 제 1 영역 주위에 집중되도록 렌더링된다. 이러한 디스플레이 모니터/터치 스크린 결합은 데이터 처리 시스템을 위한 사용자 인터페이스로서 상업적으로 이용될 수 있다.
또한, 본 발명은 디스플레이 모니터에 대하여 배열된 압력 감지 터치 스크린을 가지는 데이터 처리 시스템과의 사용자 상호작용을 쉽게 하는 방법에 대한 것이다. 본 발명의 방법은, 터치 스크린에 의해 등록된 압력의 크기에 의존하는 시각적인 표시를 제공하는 단계를 포함하되, 상기 표시는 압력이 가해지는 스크린상의 제 2 영역 아래의 모니터 상의 제 1 영역 주위에 집중되도록 렌더링된다. 본 발명의 일시예에 있어서, 본 방법은, 상기 제 2 영역의 제 2 크기에 종속하여 상기 제 1 영역의 제 1 크기를 제어하는 단계를 포함한다. 본 방법의 다른 실시예에서, 상기 표시는 압력의 크기에 의존하는 속성을 가지는 그래픽 표현을 포함한다. 상기 속성은, 예를 들면 디스플레이 상에 렌더링되는 이미지와의 콘트라스트, 사이즈, 모양, 컬러 및 투명도 등을 포함한다. 바람직하게는, 상기 속성은 사용자가 프로그래밍할 수 있는 특성을 갖는다. 이러한 방법은, 예를 들면 인터넷과 같은 데이터 네트워크를 통하여 서비스를 제공하는 서비스 제공자에 관계된 방법이다. 이 서비스 제공자는 GUI를 제공하고, 터치 위치 및 터치 압력을 나타내는 데이터를 수신하여 이 데이터를 명령어로 해석하여, 예를 들면 웹페이지, 지리적인 지도에서 디스플레이된 사용자 선택 가능한 옵션의 메뉴로 커서의 시각적 측면 및 위치를 제어하게 된다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 예로서 더 상세하게 기술된다.
도 1은 본 발명에 있어서의 시스템의 블럭도.
도 2 및 3은 압력 의존 시각적인 표시를 예시한 도면.
도면 전체를 통하여, 동일한 참조번호는 유사한 또는 대응하는 특징을 나타낸다.
도 1은 본 발명에서 시스템(100)의 블럭도이다. 시스템(100)은 그자체로 디스플레이 모니터(104)를 가지는 사용자 입력 디바이스(102), 압력 감지 터치 스크린(106) 및 압력 센서(108)를 포함한다. 압력 감지 터치 스크린은 사용자가 동작중 터치 스크린 상에 가하는 힘 또는 압력을 나타내는 입력 데이터, 바람직하게는 스크린에 관련한 터치 위치를 나타내는 데이터를 나타내는 입력 데이터를 처리할 수 있다. 터치 스크린(106)은 디스플레이 모니터(104) 위에 위치하게 되지만, 여기서는 도면을 명확히 하기 위해 별도로 도시하였다. 센서(108)는 사용자(110)에 의해 스크린에 인가된 압력의 크기를 검출한다. 시스템(100)은, 예를 들면 도면에서와 같이 데이터 네트워크(114)를 통하여 디바이스(102)에 연결된 데이터 프로세서 (112)를 더 포함한다. 또 다른 실시예에서, 디바이스(102) 및 프로세서(112)는, 예를 들면 무선 또는 케이블을 통하여 직접 연결되거나, 또는 휴대폰 또는 원격 제어 디바이스와 같은 단일 물리적 장치 내에 서로 집적된다. 이러한 예에서, 프로세서(112)는 시스템(100)으로 하여금 본 발명에 따라 동작하게 하는 제어 소프트웨어(116)를 포함한다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예의 동작을 예시한다. 도 2에서, 터치 스크린(106)은 특정 위치에서 사용자(110)와의 접촉을 접촉 물체의 크기(여기서는 사용자의 손가락(110))에 의해 결정된 특정 표면적에 등록한다. 이제 시스템(100)은 모니터(104) 상에 렌더링되는 시각적인 표시(202)를 제공한다. 표시(202)는 속성, 즉 센서(108)에 의해 등록된 압력의 크기에 의존하는 크기를 갖는다. 표시(202)는, 예를 들면 불투명하거나 또는 반투명한 디스크 모양이 될 수 있다. 사용자가 압력을 증시각킬 경우, 표시의 크기로 결과적으로 증가되어, 표시(204)를 발생시키게 된다. 사용자가 더 압력을 증시각키는 경우, 표시도 커지게 되어 결국 표시(206)가 된다. 사용자가 다시 압력을 감소시키는 경우, 표시는 표시(204)의 모양을 띠게 될 수 있다. 대안적으로, 최고 압력에 대응하는 표시는 압력이 감소 또는 심지어 사라진 후 일부 시간 동안 볼 수 있는 채로 남아 있을 수 있다. 이는 적절한 소프트웨어(116)의 문제이다. 표시의 크기는 압력의 크기에 따라 완만하게 나타날 수 있다. 대안적으로, 압력의 숫자값 중 2개의 근접한 범위 사이의 임계값으로 여겨지는 압력값에 도달한 경우 표시로 이산 단계방식으로 변화될 수 있다. 후자의 옵션은 만일 압력이 예를 들면 메뉴에서의 다중 옵션 중으로부터 선택되기 위해 사용되는 경 우, 유용하다.
바람직하게는, 표시(202)의 크기는 표시(202)가 의미있는 사용자 입력으로서 취해 질 수 있는 압력의 적당한 값에서 조차 시각화될 수 있도록 접촉 영역의 크기보다 더 큰 최소값을 가진다. 도 3은 압력"p"의 함수로서 표시의 차원"D"의 그래프로 예로서 도시된다. 영 압력과 저 압력값의 함수적으로 작은 범위(R) 내에서, 표시는 전혀 렌더링되지 않는다. 그러므로, 압력값이 바람직하게는 프로그램 가능한 입계값(T) 이상으로 증가하게 되어, 표시는 비제로 최소차원(Dmin)으로 렌더링된다. 최소 크기(Dmin)는 예를 들면 생체 측정에 기반하고 사전에 결정된 통계에 기초하여, 사용자의 손가락(110)과 터치 스크린(106) 사이의 접촉 영역보다 더 크게 선택된다. 대안적으로, 터치 스크린(06)은 접촉 영역의 위치 및 크기 둘 다를 등록하고, 가능하게는 사용자(110)가 최소 크기(Dmin)에 관한 자신의 선호에 따라 프로그래밍된 시스템(100)을 가진 후에 충분히 크도록 표시(202)의 크기를 조절한다. 만일 사용자(110)가 압력을 더 증시각키기 되면, 표시의 크기는 이에 따라 도시된 예에서 선형적으로 변하게 된다. 선형 이외의 다른 관계가 또한 사용될 수 있다. 예를 들면, 압력(p)에서의 단위 변화당 크기(D)의 변화율은 압력(p)의 더 큰 크기에 대하여 더 크다. 또한, 압력(p)이 터치 스크린(106)이 견딜 수 있는 물리적 한계의 범위내의 특정 최고 값에 도달하는 경우, 표시는 사용자에 대한 경고로서 완전히 디스플레이 모니터(104)의 스크린을 덮도록 만들어질 수 있다.
그 크기가 되는 표시의 속성에 대한 대안으로서 또는 그에 부가하여 이루어지므로, 시각적인 표시는 압력에 의존하여 변화하는 컬러 및/또는 컬러에 의존하여 변화하는 모양 등을 가질 수 있다.
본 명세서에서 사용된 "터치 스크린"이라는 용어는, 예들 들면 스타일러스로 동작되는 그래픽 태블릿(graphical tablet)을 또한 포함할 수 있다. 사용자의 손가락과 상호 작용하는 터치 스크린에 관해 상술된 것은 또한 그래픽 태블릿에 적용가능하다.
이에 따라, 본 발명은 시스템과의 사용자 상호작용이 가능하도록 하는 압력 감지형 터치 스크린을 가지는 데이터 처리 시스템에 이용가능하다.

Claims (14)

  1. 디스플레이 모니터에 대하여 배열된 압력 감지 터치 스크린을 구비하는 데이터 처리 시스템으로서,
    상기 모니터는 터치 스크린에 의해 등록된 압력의 크기에 의존하는 시각적인 표시를 제공하고, 상기 표시는, 상기 압력 감지 터치 스크린 상에서 압력이 가해지는 제 2 영역의 아래에 위치하는, 상기 모니터 상의 제 1 영역 주위에 집중되도록 렌더링되며,
    상기 제 1 영역은 상기 제 2 영역의 영역 크기(area dimension)보다 큰 가변적인 영역 크기를 가지고, 상기 제 1 영역의 영역 크기는 상기 제 2 영역에 가해진 압력 크기(magnitude of a pressure)의 제어하에 결정되며,
    상기 제 1 영역의 영역 크기는 상기 압력 크기가 임계값을 초과할 때 최소 크기로 설정되고, 상기 압력 감지 터치 스크린 상에서 압력이 가해진 상기 제 2 영역의 영역 크기는 등록되어, 상기 제 2 영역에 대해 등록된 상기 제 2 영역의 영역 크기의 제어하에 상기 최소 크기는 등록된 상기 제 2 영역의 영역 크기보다 더 크도록 선택되는,
    압력 감지 터치 스크린을 구비하는 데이터 처리 시스템.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 표시는 압력의 크기에 의존하는 속성을 가지는 그래픽 표현을 포함하는, 압력 감지 터치 스크린을 구비하는 데이터 처리 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 속성은, 디스플레이 상에 렌더링되는 이미지와의 콘트라스트, 사이즈, 모양, 컬러 및 투명도 중 적어도 하나를 포함하는, 압력 감지 터치 스크린을 구비하는 데이터 처리 시스템.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 속성은 프로그램 가능한 특성을 가지는, 압력 감지 터치 스크린을 구비하는 데이터 처리 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서, 핸드헬드 전자 디바이스에 포함되는, 압력 감지 터치 스크린을 구비하는 데이터 처리 시스템.
  7. 디스플레이 모니터에 대하여 배열된 압력 감지 터치 스크린을 구비하는 데이터 처리 시스템에서의 사용을 위한 제어 소프트웨어를 저장한 컴퓨터 판독 가능한 매체로서,
    상기 제어 소프트웨어는, 상기 모니터가 터치 스크린에 의해 등록된 압력의 크기에 의존하여 시각적인 표시를 제공하도록 동작하고, 상기 표시가, 상기 압력 감지 터치 스크린 상에서 압력이 가해지는 제 2 영역의 아래에 위치하는, 상기 모니터 상의 제 1 영역 주위에 중심을 갖도록 렌더링되게 동작하며,
    상기 제 1 영역은 상기 제 2 영역의 영역 크기(area dimension)보다 큰 가변적인 영역 크기를 가지고, 상기 제 1 영역의 영역 크기는 상기 제 2 영역에 가해진 압력 크기(magnitude of a pressure)의 제어하에 결정되며,
    상기 제 1 영역의 영역 크기는 상기 압력 크기가 임계값을 초과할 때 최소 크기로 설정되고, 상기 압력 감지 터치 스크린 상에서 압력이 가해진 상기 제 2 영역의 영역 크기는 등록되어, 상기 제 2 영역에 대해 등록된 상기 제 2 영역의 영역 크기의 제어하에 상기 최소 크기는 등록된 상기 제 2 영역의 영역 크기보다 더 크도록 선택되는,
    압력 감지 터치 스크린을 구비하는 데이터 처리 시스템에서의 사용을 위한 제어 소프트웨어를 저장한 컴퓨터 판독 가능한 매체.
  8. 제 7 항에 있어서,
    압력의 크기에 의존하는 속성을 가지는 그래픽 표현으로 상기 표시의 렌더링을 제어하기 위해 동작하는, 압력 감지 터치 스크린을 구비하는 데이터 처리 시스템에서의 사용을 위한 제어 소프트웨어를 저장한 컴퓨터 판독 가능한 매체.
  9. 디스플레이 모니터에 대하여 배열된 압력 감지 터치 스크린으로서,
    상기 모니터는 터치 스크린에 의해 등록된 압력의 크기에 의존하는 시각적인 표시를 제공하도록 구성되고, 상기 표시는, 상기 압력 감지 터치 스크린 상에서 압력이 가해지는 제 2 영역의 아래에 위치하는, 상기 모니터 상의 제 1 영역 주위에 집중되도록 렌더링되며,
    상기 제 1 영역은 상기 제 2 영역의 영역 크기(area dimension)보다 큰 가변적인 영역 크기를 가지고, 상기 제 1 영역의 영역 크기는 상기 제 2 영역에 가해진 압력 크기(magnitude of a pressure)의 제어하에 결정되며,
    상기 제 1 영역의 영역 크기는 상기 압력 크기가 임계값을 초과할 때 최소 크기로 설정되고, 상기 압력 감지 터치 스크린 상에서 압력이 가해진 상기 제 2 영역의 영역 크기는 등록되어, 상기 제 2 영역에 대해 등록된 상기 제 2 영역의 영역 크기의 제어하에 상기 최소 크기는 등록된 상기 제 2 영역의 영역 크기보다 더 크도록 선택되는,
    압력 감지 터치 스크린.
  10. 디스플레이 모니터에 대하여 배열된 압력 감지 터치 스크린을 구비하는 데이터 처리 시스템과의 사용자 상호작용을 쉽게 하는 방법으로서,
    터치 스크린에 의해 등록된 압력의 크기에 의존하는 모니터상의 시각적인 표시를 제공하는 단계를 포함하되, 상기 표시는, 상기 압력 감지 터치 스크린 상에서 압력이 가해지는 제 2 영역의 아래에 위치하는, 상기 모니터 상의 제 1 영역 주위에 집중되도록 렌더링되며,
    상기 제 1 영역은 상기 제 2 영역의 영역 크기(area dimension)보다 큰 가변적인 영역 크기(area dimension)를 가지고, 상기 제 1 영역의 영역 크기는 상기 제 2 영역에 가해진 압력 크기(magnitude of a pressure)의 제어하에 결정되며,
    상기 제 1 영역의 영역 크기는 상기 압력 크기가 임계값을 초과할 때 최소 크기로 설정되고, 상기 압력 감지 터치 스크린 상에서 압력이 가해진 상기 제 2 영역의 영역 크기는 등록되어, 상기 제 2 영역에 대해 등록된 상기 제 2 영역의 영역 크기의 제어하에 상기 최소 크기는 등록된 상기 제 2 영역의 영역 크기보다 더 크도록 선택되는,
    압력 감지 터치 스크린을 구비하는 데이터 처리 시스템과의 사용자 상호작용을 쉽게 하는 방법.
  11. 삭제
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 표시는 압력의 크기에 의존하는 속성을 가지는 그래픽 표현을 포함하는, 압력 감지 터치 스크린을 구비하는 데이터 처리 시스템과의 사용자 상호작용을 쉽게 하는 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 속성은, 디스플레이 상에 렌더링되는 이미지에 대한 콘트라스트, 사이즈, 모양, 컬러 및 투명도 중 적어도 하나를 포함하는, 압력 감지 터치 스크린을 구비하는 데이터 처리 시스템과의 사용자 상호작용을 쉽게 하는 방법.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 속성은 사용자-프로그램 가능한 특성을 가지는, 압력 감지 터치 스크린을 구비하는 데이터 처리 시스템과의 사용자 상호작용을 쉽게 하는 방법.
KR1020077002492A 2004-08-02 2005-07-21 압력 감지 터치 스크린, 압력 감지 터치 스크린을 구비하는 데이터 처리 시스템, 데이터 처리 시스템과의 사용자 상호작용을 쉽게 하는 방법, 및 컴퓨터 판독 가능한 매체 KR101207328B1 (ko)

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EP04103707 2004-08-02

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