KR101512911B1 - 터치 패널, 터치 입력 디바이스 및 다중 터치 포인트들의 실제 좌표들을 결정하는 방법 - Google Patents
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Abstract
다중 터치 포인트들의 실제 좌표들을 결정하기 위한 터치 패널이 제공된다. 터치 패널은 복수의 제1 경로들과 복수의 제2 경로들을 갖는 감지 경로층 및 복수의 제3 경로들을 갖는 제거 경로층을 포함한다. 터치 패널 상의 다중 터치 포인트들의 실제 좌표들을 결정하는 방법 및 터치 패널을 이용하는 터치 입력 디바이스가 또한 제공된다.
Description
본 발명개시는 터치 패널, 터치 입력 디바이스 및 다중 터치 포인트들의 원시 좌표(raw coordinate)들을 검출하는 동안 실제 좌표들을 결정하는 방법에 관한 것이다.
최근의 이십여년 동안, ATM(automatic teller machines)에서의 터치 스크린, 랩탑 컴퓨터에서의 트랙 패드, 및 미디어 플레이어에서의 스크롤 휠과 같은, 다양한 소비자 응용들에서 터치 기술들이 수용되어 왔다. 이러한 소비자 응용들에서, 후속 처리들을 위한 전기적 신호들을 생성하기 위해 터치 센서의 표면을 따른 손가락 또는 스타일러스와 같은 물체의 이동이 터치 센서에 의해 검출된다.
터치 감지 방법들에는 저항식 감지형, 정전용량식 감지형, 광학식 감지형, 음향파 감지형 등과 같은 다양한 유형들이 있다. 정전용량식 감지 방법의 경우, 신체의 일부 또는 금속과 같은 도전성 물체의 근접으로 인한 정전용량의 변화를 검출함으로써 터치 센서는 터치 위치들을 인식한다. 정전용량식 터치 센서들은 투영 정전용량식(projective capacitive type)과 표면 정전용량식(surface capacitive type)으로 분류된다. 투영 정전용량식 터치 센서는 격자 전극 패턴을 포함한 반면에, 표면 정전용량식 터치 센서는 연속적인 도전성 쉬트의 주변 가장자리들 상에서 형성된 전극들을 포함한다.
도 1과 도 2는 제1 방향으로 배열된 복수의 제1 전극들(2), 제2 방향으로 배열된 복수의 제2 전극들(3), 절연체(4) 및 기판(5)을 포함한 통상적인 투영 정전용량식 터치 패널(1)을 도시한다. 복수의 제1 전극들(2)과 복수의 제2 전극들(3)은 서로 교차되어 기판(5) 상에 위치한 격자 패턴을 형성한다. 절연체(4)는 복수의 제1 전극들(2)과 복수의 제2 전극들(3) 사이에 배열된다. 이외에도, 프로세서(미도시됨)가 복수의 제1 전극들(2)과 복수의 제2 전극들(3)에 연결된다. 손가락 또는 스타일러스와 같은 도전성 물체가 투영 정전용량식 터치 패널(1) 상에서 이동하거나 또는 이에 터치된 경우, 제1 방향의 제1 전극들(2)과 제2 방향의 제2 전극들(3) 모두에서 생성된 자기 정전용량(self capacitance) 변화가 프로세서에 송신된 후 프로세서에 의해 처리될 수 있다. 투영 정전용량식 터치 패널(1)의 제1 방향 및 제2 방향에서의 터치 포인트의 위치를 표시하기 위해 자기 정전용량 변화의 중심이 산출된다. 터치 포인트의 좌표는 제1 방향 및 제2 방향으로의 중심들을 교차시킴으로써 계산된다. 다시 말하면, 터치 포인트를 검출하는 통상적인 방법은: (a) 제1 전극들(2)을 제1 방향으로 스캐닝하고 제2 전극들(3)을 제2 방향으로 스캐닝하는 단계; (b) 제1 방향 및 제2 방향으로의 자기 정전용량 변화의 중심들을 산출하는 단계; 및 (c) 중심들에 기초하여 터치 포인트의 좌표를 계산하는 단계를 포함한다.
도 3은 두 개의 터치 포인트들(C, D)이 투영 정전용량식 터치 패널(1)의 표면 상에서 나타나는 경우, 두 개의 중심들(6a, 6b)이 제1 전극들(2) 상에서 검출되는 반면에, 두 개의 중심들(7a, 7b)은 제2 전극들(3) 상에서 검출되는 것을 도시한다. 따라서, 네 개의 원시 좌표들 C(6a,7a), D'(6a,7b), D'(6b,7a), D(6b,7b)이 계산되며, 이 중 두 개는 실제 좌표들이며 나머지 다른 두 개는 허상 좌표들이다.
음향식 터치 센서는 음파를 방출시키는 엘리먼트와 음파를 수신하는 또다른 엘리먼트를 포함하며, 이것은 음파가 터치 센서의 표면에 걸쳐 전달되도록 한다. 물체의 터치는 일부 음파 에너지를 흡수하는데, 이것은 터치 위치에서 검출될 수 있다. 광학식 터치 센서는 표면을 따라 전달되는 파가 적외선파와 같은 광파라는 점을 제외하고는, 음향식 터치 센서와 유사한 방식으로 동작한다. 위 감지 방법의 구현시, 음향식 터치 패널 및 광학식 터치 패널은 두 방향들의 감지 경로들을 이용하여 터치 포인트의 좌표를 계산할 수 있다. 따라서, 음향식 또는 광학식 터치 패널 상에 하나 보다 많은 터치 포인트들이 존재하는 경우, 허상 좌표들은 불가피할 것이다.
그 결과로서, 앞서 언급한 통상적인 터치 패널들은 다중 터치 포인트들을 결정하기 위한 이러한 터치 패널들의 응용 및 동작을 제한시키는 허상 좌표들의 문제를 가질 수 있다. 그러므로, 앞서 언급한 이러한 터치 패널들 상에서의 다중 터치 포인트들을 결정하는 처리 동안 허상 좌표들을 제거하는 것이 필요하다.
본 발명의 목적은 실제 좌표들을 결정하기 위해 터치 포인트들의 원시 좌표(raw coordinate)들로부터 허상 좌표들을 제거시킬 수 있는 다중 터치 포인트들을 결정하기 위한 터치 패널을 제공하는 것이다.
다중 터치 포인트들의 실제 좌표들을 결정하기 위한 터치 패널은 상기 다중 터치 포인트들의 원시 좌표들을 검출하기 위한 복수의 제1 경로들과 복수의 제2 경로들을 갖는 감지 경로층, 및 복수의 제3 경로들을 갖는 제거 경로층을 포함한다. 제1 경로들의 방향 및 제2 경로들의 방향과는 일치하지 않는 제3 방향을 따라 복수의 제3 경로들이 연장해 있는 이 층(여기서는 "제거 경로층"이라고 칭한다)은 상기 다중 터치 포인트들의 상기 실제 좌표들을 출력하기 위해 상기 다중 터치 포인트들의 상기 원시 좌표들로부터 상기 다중 터치 포인트들의 허상 좌표들을 제거하기 위한 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 다중 터치 포인트들의 실제 좌표들을 결정하기 위한 방법을 제공하는 것이다.
다중 터치 포인트들의 실제 좌표들을 결정하기 위한 방법은: (a) 적어도 두 개의 터치 포인트들이 나타날 때, 감지 경로층의 복수의 제1 경로들을 제1 방향으로 스캐닝하고 복수의 제2 경로들을 제2 방향으로 스캐닝하는 단계; (b) 상기 제1 방향과 상기 제2 방향 모두에서의 상기 터치 포인트들에 대응하는 자기 정전용량들의 변화들의 중심들을 산출하고, 상기 중심들을 교차시킴으로써 상기 터치 포인트들의 원시 좌표들을 계산하는 단계; (c) 상기 단계 (b)에서 적어도 두 개의 상기 중심들이 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향 모두에서 산출된 경우, 제거 경로층의 복수의 제3 경로들을 제3 방향으로 스캐닝하는 단계; (d) 상기 제3 방향으로의 상기 터치 포인트들의 투영들(projections)을 산출하는 단계; (e) 상기 제3 방향으로의 상기 터치 포인트들의 상기 원시 좌표들의 투영들을 계산하는 단계; (f) 상기 터치 포인트들의 상기 투영들 각각과 상기 터치 포인트들의 상기 원시 좌표들의 상기 투영들 각각 사이의 거리를 임계값과 비교하는 단계; 및 (g) 상기 단계 (f)에서 상기 거리가 상기 임계값보다 작은 경우, 상기 터치 포인트들의 실제 좌표들로서 상기 터치 포인트들의 상기 원시 좌표들을 출력하는 단계를 포함한다.
상술한 터치 패널은 통상적인 터치 패널들의 단점을 극복하고 허상 좌표들을 제거하며 다중 터치 포인트들을 결정하기 위한 처리 동안 실제 좌표들을 출력할 수 있다.
도면들에 있는 구성요소들은 반드시 실척도로 도시될 필요는 없으며, 대신에 본 개시내용의 원리들을 명확히 도시할 때 강조표시된다. 더 나아가, 도면들에서, 동일한 참조 번호들은 도면들에 걸쳐서 대응하는 부분들을 가리킨다.
도 1은 통상적인 투영 정전용량식 터치 패널의 개략적인 평면도이다.
도 2는 도 1의 A-A선을 따라 절단하여 바라본 개략적인 단면도이다.
도 3은 도 1의 투영 정전용량식 터치 패널상에서 나타난 두 개의 터치 포인트들을 도시한다.
도 4a는 감지 경로층과 제거 경로층을 포함한 터치 패널의 제1 실시예의 개략적인 단면도이다.
도 4b는 도 4a의 감지 경로층의 개략적인 평면도이다.
도 4c는 도 4a의 제거 경로층의 개략적인 평면도이다.
도 5는 도 4a의 터치 패널을 포함한 터치 입력 디바이스의 실시예의 개략적인 평면도이다.
도 6a는 감지 경로층을 포함한 터치 패널의 제2 실시예의 개략적인 단면도이다.
도 6b는 도 6a의 감지 경로층의 개략적인 평면도이다.
도 7은 터치 패널의 제3 실시예의 감지 경로층의 개략적인 단면도이다.
도 8은 터치 패널의 제4 실시예의 감지 경로층의 개략적인 단면도이다.
도 9는 터치 패널 상의 다중 터치 포인트들의 실제 좌표들을 결정하기 위한 방법의 실시예의 흐름도이다.
도 10은 도 4a의 터치 패널 상에 나타난 두 개의 터치 포인트들의 네 개의 원시 좌표들을 도시한다.
도 11은 도 10에서의 두 개의 터치 포인트들의 원시 좌표들의 제3 방향으로의 투영들의 개략도이다.
도 1은 통상적인 투영 정전용량식 터치 패널의 개략적인 평면도이다.
도 2는 도 1의 A-A선을 따라 절단하여 바라본 개략적인 단면도이다.
도 3은 도 1의 투영 정전용량식 터치 패널상에서 나타난 두 개의 터치 포인트들을 도시한다.
도 4a는 감지 경로층과 제거 경로층을 포함한 터치 패널의 제1 실시예의 개략적인 단면도이다.
도 4b는 도 4a의 감지 경로층의 개략적인 평면도이다.
도 4c는 도 4a의 제거 경로층의 개략적인 평면도이다.
도 5는 도 4a의 터치 패널을 포함한 터치 입력 디바이스의 실시예의 개략적인 평면도이다.
도 6a는 감지 경로층을 포함한 터치 패널의 제2 실시예의 개략적인 단면도이다.
도 6b는 도 6a의 감지 경로층의 개략적인 평면도이다.
도 7은 터치 패널의 제3 실시예의 감지 경로층의 개략적인 단면도이다.
도 8은 터치 패널의 제4 실시예의 감지 경로층의 개략적인 단면도이다.
도 9는 터치 패널 상의 다중 터치 포인트들의 실제 좌표들을 결정하기 위한 방법의 실시예의 흐름도이다.
도 10은 도 4a의 터치 패널 상에 나타난 두 개의 터치 포인트들의 네 개의 원시 좌표들을 도시한다.
도 11은 도 10에서의 두 개의 터치 포인트들의 원시 좌표들의 제3 방향으로의 투영들의 개략도이다.
본 발명개시는 첨부도의 도면들로 제한되는 것이 아닌 단지 예시로서 설명되며, 도면들에서 동일한 참조들은 유사한 엘리먼트들을 가리킨다. 본 발명개시에서의 "하나의" 또는 "일" 실시예에 대한 언급들은 반드시 동일한 실시예에 대한 것만은 아니며, 이러한 언급들은 적어도 하나의 실시예를 의미한다는 것을 유념해야 한다.
도 4a는 투영 정전용량식 터치 감지 방법에 기초한, 다중 터치 포인트들의 실제 좌표들을 결정하기 위한 터치 패널(100)의 제1 실시예를 도시한다. 터치 패널(100)은 감지 경로층(110) 및 감지 경로층(110)의 일측상에 위치한 제거 경로층(130)을 포함한다. 감지 경로층(110)은 복수의 제1 전극들(111), 복수의 제2 전극들(112) 및 절연층(113)을 포함한다. 도 4b에서 도시된 바와 같이, 제1 전극들(111)은 절연층(113)의 일측상에서, 제1 방향으로, 예컨대 X축을 따라 연장하며, 제2 전극들(112)은 제1 전극들(111)에 대해 반대측의, 절연층(113)의 다른측상에서 제2 방향으로, 예컨대 Y축을 따라 연장한다. X축은 실질적으로 Y축에 수직하다. 도 4c는 제거 경로층(130)이 제3 방향을 따라, 예컨대 X축 및 Y축 각각과 각을 형성하는 Z축을 따라 연장한 복수의 제3 전극들(131)을 포함한 것을 도시한다. 감지 경로층(110)을 제거 경로층(130)으로부터 절연시키기 위해, 터치 패널(100)은 감지 경로층(110)과 제거 경로층(130) 사이에 위치한 절연 기판(120)을 더 포함한다.
도 5는 다중 터치 포인트들의 실제 좌표들을 결정하기 위한 터치 입력 디바이스(10)의 실시예를 도시한다. 터치 입력 디바이스(10)는 감지 경로층(110)과 제거 경로층(130)을 구비한 터치 패널(100), 복수의 배선들(140) 및 프로세서(150)를 포함한다. 감지 경로층(110)의 제1 전극들(111), 제2 전극들(112), 및 제거 경로층(130)의 제3 전극들(131)은 복수의 배선들(140)에 의해 프로세서(150)에 전기적으로 연결된다.
도 6a는 투영 정전용량식 터치 감지 방법에 또한 기초한, 다중 터치 포인트들의 실제 좌표들을 결정하기 위한 터치 패널(200)의 제2 실시예를 도시한다. 터치 패널(100)과 유사한 터치 패널(200)은 복수의 제1 전극들(211)과 복수의 제2 전극들(212)을 구비한 감지 경로층(210), 도 4c의 제3 전극들(131)과 동일한 형태를 취하는 복수의 제3 전극들(미도시됨)을 구비한 제거 경로층(230), 및 감지 경로층(210)과 제거 경로층(230) 사이에 위치한 절연 기판(220)을 포함한다. 그 이외에, 제1 전극들(211)과 제2 전극들(212)이 절연기판(220)의 동일 표면상에서 교차하여 복수의 교차점들을 형성한다. 제1 전극들(211)을 제2 전극들(212)로부터 절연시키기 위해, 터치 패널(200)은 도 6b에서 도시된 바와 같이, 제1 전극들(211)과 제2 전극들(212)의 교차점들에 위치한 복수의 절연 엘리먼트들(213)을 더 포함한다.
감지 경로층의 제1 전극들과 제2 전극들의 레이아웃은 제1 실시예에서와는 다를 수 있다. 도 7은 터치 패널의 제3 실시예의 감지 경로층(310)을 나타낸다. 터치 패널(100)의 감지 경로층(110)과 마찬가지로, 감지 경로층(310)은 복수의 제1 전극들(311), 복수의 제2 전극들(312), 및 제1 전극들(311)과 제2 전극들(312) 사이의 절연층(313)을 포함한다. 그 이외에, 제1 전극들(311)은 복수의 개별적인 제1 도전셀들(311a)과 복수의 제1 도전셀들(311a)에 상호연결된 복수의 제1 도전라인들(311b)을 포함한 반면에, 제2 전극들(312)은 복수의 개별적인 제2 도전셀들(312a)과 복수의 제2 도전셀들(312a)에 상호연결된 복수의 제2 도전라인들(312b)을 포함한다. 터치 패널의 제3 실시예의 다른 컴포넌트들은 상술한 터치 패널(100)의 것과 동일하다. 제1 도전셀들(311a)과 제2 도전셀들(312a)은 임의의 기하학적 윤곽의 형상을 가질 수 있고 투명한 도전성 물질들로 형성될 수 있다.
도 8은 터치 패널의 제4 실시예의 감지 경로층(410)을 도시한다. 터치 패널(200)의 감지 경로층(210)과 마찬가지로, 감지 경로층(410)은 복수의 제1 전극들(411), 복수의 제2 전극들(412), 및 제1 전극들(411)을 제2 전극들(412)로부터 절연시키는 복수의 절연 엘리먼트들(413)을 포함한다. 그 이외에, 제1 전극들(411)은 복수의 개별적인 제1 도전셀들(411a)과 복수의 제1 도전셀들(411a)에 상호연결된 복수의 제1 도전라인들(411b)을 포함한 반면에, 제2 전극들(412)은 복수의 개별적인 제2 도전셀들(412a)과 복수의 제2 도전셀들(412a)에 상호연결된 복수의 제2 도전라인들(412b)을 포함한다. 제1 도전셀들(411a)은 제2 도전셀들(412a)과 제2 도전라인들(412b)에 의해 서로 분리된다. 절연 엘리먼트들(413)은 제1 도전셀들(411a)과 제2 도전셀들(412a) 사이에 배치된다. 터치 패널의 제4 실시예의 다른 컴포넌트들은 상술한 터치 패널(200)의 것과 동일하다.
다양한 설계 요건들에 따르면, 제1 도전셀들 또는 제2 도전셀들의 갯수는 적어도 두 개인 반면에, 제1 도전라인들 또는 제2 도전라인들의 갯수는 적어도 하나이다.
다중 터치 포인트들의 실제 좌표들을 결정하기 위한 터치 패널은 또한 광학적 터치 감지 방법을 활용할 수 있다. 감지 경로층은 제1 방향을 따라 연장하는 복수의 제1 광경로들과 제2 방향을 따라 연장하는 복수의 제2 광경로들을 포함할 수 있다. 이외에, 제거 경로층은 제3 방향으로의 복수의 제3 광경로들을 포함할 수 있다. 설명한 투영 정전용량식 터치 패널과 비교하여, 제1 광경로들, 제2 광경로들 및 제3 광경로들은 서로 분리되고 상이한 층들 상에 배치된다. 투영 정전용량식 터치 패널의 경우 전기적 신호들이 도전 매체를 통해 전달되는 것과는 달리, 광학식 터치 패널의 경우에서는 광파가 대기를 통해 전달될 수 있다. 광파의 이러한 특징을 감안하여, 제1 광경로들, 제2 광경로들 및 제3 광경로들은 또한 동일한 층에서 배열될 수도 있다. 이에 의해, 다중 터치 포인트들의 실제 좌표들을 결정하기 위해 요청된 요건에 따라 제1 광경로들, 제2 광경로들 및 제3 광경로들을 차례로 제공하기 위해, 광학 터치 패널에 연결된 프로세서는 제1 광경로들, 제2 광경로들 및 제3 광경로들 사이를 스위칭할 수 있다. 광학 터치 패널과 유사한 원리를 갖기 때문에, 다중 터치 포인트들의 실제 좌표들을 결정하기 위한 터치 패널은 음향파 터치 감지 방법과 함께 활용될 수 있다. 음향파 터치 패널의 경로들은 음향파 경로들이다. 광학식 터치 패널의 구조는 음향파 터치 패널의 구조와 동일하다.
터치 패널은 다양한 터치 입력 디바이스들에서 적용되기 때문에, 터치 패널은 예컨대 랩탑 컴퓨터의 터치패드와 같이 불투명할 수 있거나, 또는 예컨대 셀룰러폰의 터치 스크린과 같이 투명할 수 있다. 제1 전극들, 제2 전극들 및 제3 전극들은 도전성 물질로 형성되는 반면에, 절연층, 절연기판 및 절연 엘리먼트들은 절연물질로 형성된다. 불투명한 도전성 물질은 구리, 알루미나, 금, 및 다른 금속들로 구성된 그룹으로부터 선택될 수 있는 반면에, 투명한 도전성 물질은 ITO(Indium Tin Oxides), AZO(Aluminum-doped Zinc Oxide) 등일 수 있다. 절연물질은 플라스틱, 유리 등일 수 있다.
설명된 실시예들에서, 제1 방향은 제2 방향과 평행하지 않다. 제1 경로들은 서로 실질적으로 평행하다. 마찬가지로, 제2 경로들도 서로 실질적으로 평행하며, 제3 경로들도 이와 마찬가지다.
제1 경로들, 제2 경로들 및 제3 경로들 각각은 적어도 두 개의 경로들을 포함한다. 경로들의 갯수는 터치 패널의 해상도와 크기에 의존한다. 보통, 보다 높은 해상도 또는 보다 높은 크기는 보다 많은 경로들을 필요로 한다.
적어도 두 개의 터치 포인트들이 다중 터치 포인트들의 실제 좌표들을 결정하기 위한 터치 패널의 표면 상에 나타나는 경우, 터치 포인트들의 실제 좌표들은 도 9에서 도시된 다중 터치 포인트들의 실제 좌표를 결정하기 위한 방법의 실시예를 이용함으로써 결정될 수 있다. 투영 정전용량식 터치 패널의 표면 상에 두 개의 터치 포인트들이 나타나는 상황을 도 10을 또한 참조하면서 예로서 취한다. 본 방법은 일반적으로 터치 패널이 사용 준비되는 단계(20)에서 시작한다. 두 개의 터치 포인트들, 예컨대 A와 B가 터치 패널의 표면 상에 나타나는 경우, 공정은 단계(21)로 진행한다.
단계(21)에서, 프로세서는 배선들을 통해 감지 경로층에 있는 제1 전극들과 제2 전극들 각각에 스캐닝 신호를 전달하고, 제1 전극들을 제1 방향으로 스캐닝하고 제2 전극들을 제2 방향으로 스캐닝한다. 두 개의 터치 포인트들에 의해 야기된 제1 방향 및 제2 방향 모두에서의 자기 정전용량 변화들을 나타내는 신호들이 프로세서에 전달된다. 단계(21)를 수행하기 전에, 제거 경로층에 있는 제3 전극들은 쉴드(shield)로서 역할을 하도록 쇼트되어 접지 또는 활성 출력에 연결되는데, 이 쉴드는 감지 경로층에 있는 전극들을 스캐닝하는 동안에 생성된 전자기 간섭을 차단시키도록 구성된다.
단계(21)에서 생성된 자기 정전용량 변화들을 나타내는 신호들에 기초하여, 두 개의 터치 포인트들(A, B)에 대응하는 제1 방향으로의 자기 정전용량 변화의 중심들(x1, x2)과 두 개의 터치 포인트들(A, B)에 대응하는 제2 방향으로의 자기 정전용량 변화의 중심들(y1, y2)이 프로세서에 의해 산출되는 단계(22)가 이행된다. 중심들(x1, x2, y1, y2)에 기초하여, 두 개의 원시 좌표 쌍들 a(x1,y1), b(x2,y2)과 a'(x1,y2), b'(x2,y1)이 계산된다.
단계(22) 이후, 단계(23)에서 제1 방향 또는 제2 방향으로의 단하나의 중심이 산출되었는지 여부를 결정한다. 만약 단하나의 중심이 산출된 경우, 단계(28)로 진행한다. 만약 제1 방향과 제2 방향 모두에서 두 개의 중심들이 산출된 경우, 즉 x1이 x2와 동일하지 않고 y1이 y2와 동일하지 않는다는 것을 나타내는 경우, 공정은 단계(24)로 진행한다.
단계(24)에서, 프로세서는 배선들을 통해 제거 경로층의 제3 전극들에 스캐닝 신호를 전달하고, 제3 전극들을 제3 방향으로 스캐닝한다. 두 개의 터치 포인트들에 의해 야기된 제3 방향으로의 자기 정전용량 변화들을 나타내는 신호들은 프로세서에 전달된다. 단계(24)를 수행할 때, 감지 경로층에 있는 제1 전극들과 제2 전극들은 간섭을 회피하기 위해 플로우팅된다.
단계(24)에서 생성된 자기 정전용량 변화들을 나타내는 신호들에 기초하여, 제3 방향으로의 두 개의 터치 포인트들(A, B)의 투영들(D1, D2) 및 중심들(Z1, Z2)이 프로세서에 의해 산출되는 단계(25)가 이행된다. 도 11을 참조하면, 두 개의 투영들(D1, D2)은 두 개의 터치 포인트들(A, B)의 실제 투영들이다.
단계(26)에서, 도 11을 참조하여, 단계(21)에서의 두 개의 원시 좌표 쌍들 a(x1,y1), b(x2,y2) 및 a'(x1,y2), b'(x2,y1)의 제3 방향으로의 투영들(D1a, D1b 및 D1a', D1b')이 프로세서에 의해 계산된다.
단계(26) 이후, 단계(27)에서 투영들(D1, D2) 각각과 투영들(D1a, D1b 및 D1a', D1b') 각각 사이의 거리가 임계값(P)보다 작은지 여부를 결정한다. 거리가 임계값(P)보다 작은 경우, 공정은 두 개의 터치 포인트들의 원시 좌표들이 두 개의 터치 포인트들의 실제 좌표들로서 출력되는 단계(28)로 진행한다. 그렇지 않은 경우, 공정은 두 개의 터치 포인트들의 원시 좌표들이 두 개의 터치 포인트들의 허상 좌표들로서 제거되는 단계(29)로 진행한다. 예를 들어, 투영(D1)과 투영(D1a) 사이의 거리가 임계값(P)보다 작은 경우, 투영(D1a)에 따른 원시 좌표 a(x1,y1)는 터치 포인트(A)의 실제 좌표이다. 이와는 반대로, 투영(D1)과 투영(D1a) 사이의 거리가 임계값(P)을 초과하는 경우, 원시 좌표 a(x1,y1)는 터치 포인트(A)의 허상 좌표이다. 마찬가지 방식으로, 터치 포인트(B)의 실제 좌표가 결정될 수 있다. 임계값(P)은 픽셀 갯수와 같은, 다양한 요건들에 따라 상이한 방법들로 정의될 수 있다. 임계값(P)의 범위는 실험적 데이터에 의존하여 세팅된다. 예를 들어, 임계값(P)은 픽셀일 수 있다.
단계(23)에서, 만약 제1 방향 또는 제2 방향으로 단하나의 중심이 산출된 경우, 즉 x1이 x2와 동일하고 y1이 y2와 동일하다는 것을 나타내는 경우, 이것은 단계(22)에서 오직 두 개의 좌표들이 계산될 수 있다는 것을 의미한다. 따라서, 두 개의 터치 포인트들을 검출하는 공정 동안에 두 개의 터치 포인트들의 허상 좌표는 나타나지 않으며, 이러한 두 개의 좌표들은 단계(28)에서 출력되는 두 개의 터치 포인트들(A, B)의 실제 좌표들이다.
앞서 언급한 프로세서는 스캐닝 유닛, 컴퓨팅 유닛, 비교 유닛 및 출력 유닛을 포함한다. 스캐닝 유닛은 스캐닝 신호를 경로들에 제공하고, 자기 정전용량 변화를 나타내는 신호와 같은, 경로들을 스캐닝하는 동안에 생성되는 전기적 신호를 수신하기 위해 이용된다. 컴퓨팅 유닛은 중심을 산출하고 투영을 계산하도록 수행한다. 비교 유닛에서, 거리들과 같은, 각각의 값들은 임계값과 비교되어 진다. 터치 포인트들의 실제 좌표들과 같은, 결과값들은 출력 유닛에 의해 출력된다.
앞서 언급한 두 개의 터치 포인트들의 실제 좌표들을 결정하는 방법은 또한 두 개보다 많은 터치 포인트들의 실제 좌표들을 결정하기 위해 활용될 수 있다. 보다 많은 터치 포인트들이 나타날 수록, 보다 많은 허상 좌표들은 제거되고, 보다 많은 거리들이 단계(27)에서 임계값(P)과 비교되어 진다.
다중 터치 포인트들의 실제 좌표들은 후속 실행들을 위해 제어 디바이스 또는 디스플레이에 출력될 수 있다. 제어 디바이스 및 후속 실행들은 제한되지 않는다.
다중 터치 포인트들의 실제 좌표들을 결정하는 방법은 광학식 터치 패널과 음향파 터치 패널에서 이용될 수 있다.
앞서 언급한 본 발명개시의 다중 터치 포인트들 중 하나는 제1 경로들과 제2 경로들의 적어도 하나의 교차점에서 위치한다.
일정한 실시예들이 도시되고 설명되어 왔지만, 본 발명의 범위와 사상을 벗어나지 않고서 다양한 수정들과 대체구성들이 이뤄질 수 있다. 그러므로, 본 발명은 제한적 의미가 아닌 예시를 목적으로 기술되었다는 것을 이해해야 한다.
Claims (16)
- 다중 터치 포인트들의 실제 좌표들(real coordinates)을 결정하기 위한 터치 패널에 있어서,
복수의 제1 경로들과 복수의 제2 경로들을 갖는 감지 경로층; 및
복수의 제3 경로들을 갖는 제거 경로층
을 포함하고,
상기 복수의 제3 경로들은, 상기 제1 경로들 및 상기 제2 경로들을 스캐닝하는 동안에 쉴드(shield)로서 동작하도록, 활성 출력(active output)에 연결되며,
상기 제거 경로층과 상기 감지 경로층은 상이한 층들 상에 배치되는 것인, 터치 패널. - 제1항에 있어서, 상기 제1 경로들, 상기 제2 경로들 및 상기 제3 경로들은 상이한 방향들로 연장되는 것인, 터치 패널.
- 제1항에 있어서, 상기 제1 경로들, 상기 제2 경로들 및 상기 제3 경로들은 투영 정전용량식(projective capacitive) 전극들인 것인, 터치 패널.
- 제3항에 있어서, 상기 감지 경로층은 상기 제거 경로층으로부터 절연된 것인, 터치 패널.
- 제3항에 있어서, 상기 제3 경로들은 상기 제1 경로들 및 상기 제2 경로들 각각과 각(angle)을 형성하는 것인, 터치 패널.
- 제3항에 있어서, 상기 제1 경로들은 상기 제2 경로들과 교차하며 상기 제2 경로들로부터 절연된 것인, 터치 패널.
- 제4항에 있어서, 상기 감지 경로층과 상기 제거 경로층 사이에 위치한 절연기판을 더 포함하는, 터치 패널.
- 다중 터치 포인트들의 실제 좌표들(real coordinates)을 결정하기 위한 터치 입력 디바이스에 있어서,
터치 패널로서,
복수의 제1 경로들과 복수의 제2 경로들을 갖는 감지 경로층; 및
복수의 제3 경로들을 갖는 제거 경로층을 포함하는, 상기 터치 패널; 및
상기 감지 경로층과 상기 제거 경로층에 전기적으로 연결된 프로세서
를 포함하고,
상기 복수의 제3 경로들은, 상기 제1 경로들 및 상기 제2 경로들을 스캐닝하는 동안에 쉴드로서 동작하도록, 활성 출력에 연결되며,
상기 제거 경로층과 상기 감지 경로층은 상이한 층들 상에 배치되는 것인, 터치 입력 디바이스. - 다중 터치 포인트들의 실제 좌표들(real coordinates)을 결정하는 방법에 있어서,
a) 제거 경로층의 복수의 제3 경로들이 쉴드로서 동작하도록 활성 출력에 연결되어 있는 동안, 터치 디바이스의 표면상에 나타나는 상기 다중 터치 포인트들의 원시 좌표들(raw coordinates)을 검출하기 위해 감지 경로층의 복수의 제1 경로들과 복수의 제2 경로들을 스캐닝하는 단계 - 상기 제거 경로층과 상기 감지 경로층은 상이한 층들 상에 배치됨 - ;
b) 상기 다중 터치 포인트들의 상기 원시 좌표들로부터 상기 다중 터치 포인트들의 허상 좌표들(ghost coordinates)을 제거하기 위해 상기 제거 경로층의 상기 복수의 제3 경로들을 스캐닝하여 상기 다중 터치 포인트들의 상기 실제 좌표들을 출력하는 단계
를 포함하는, 다중 터치 포인트들의 실제 좌표들을 결정하는 방법. - 다중 터치 포인트들의 실제 좌표들(real coordinates)을 결정하는 방법에 있어서,
(a) 제거 경로층의 제3 방향으로의 복수의 제3 경로들이 쉴드로서 동작하도록 활성 출력에 연결되어 있는 동안, 적어도 두 개의 터치 포인트들이 터치 디바이스의 표면상에 나타날 때, 감지 경로층의 복수의 제1 경로들을 제1 방향으로 스캐닝하고 복수의 제2 경로들을 제2 방향으로 스캐닝하는 단계 - 상기 제거 경로층과 상기 감지 경로층은 상이한 층들 상에 배치됨 - ;
(b) 상기 제1 방향과 상기 제2 방향 모두에서의 상기 터치 포인트들에 대응하는 자기 정전용량들(self capacitances)의 변화들의 중심들을 산출하고, 상기 중심들에 기초하여 상기 터치 포인트들의 원시 좌표들(raw coordinates)을 계산하는 단계;
(c) 상기 단계 (b)에서 적어도 두 개의 상기 중심들이 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향 모두에서 산출된 경우, 상기 복수의 제3 경로들을 스캐닝하는 단계;
(d) 상기 제3 방향으로의 상기 터치 포인트들의 투영들을 산출하는 단계;
(e) 상기 제3 방향으로의 상기 터치 포인트들의 상기 원시 좌표들의 투영들을 계산하는 단계;
(f) 상기 터치 포인트들의 상기 투영들 각각과 상기 터치 포인트들의 상기 원시 좌표들의 상기 투영들 각각 사이의 거리를 임계값과 비교하는 단계; 및
(g) 상기 단계 (f)에서 상기 거리가 상기 임계값보다 작은 경우, 상기 터치 포인트들의 실제 좌표들로서 상기 터치 포인트들의 상기 원시 좌표들을 출력하는 단계
를 포함하는, 다중 터치 포인트들의 실제 좌표들을 결정하는 방법. - 제10항에 있어서, 상기 단계 (a)는 상기 제거 경로층의 상기 제3 경로들을 쇼트시키고 접지에 연결시키는 단계를 더 포함하는 것인, 다중 터치 포인트들의 실제 좌표들을 결정하는 방법.
- 제10항에 있어서, 상기 단계 (a)는 상기 제거 경로층의 상기 제3 경로들을 쇼트시키고 활성 출력에 연결시키는 단계를 더 포함하는 것인, 다중 터치 포인트들의 실제 좌표들을 결정하는 방법.
- 제11항 또는 제12항에 있어서, 상기 제거 경로층은 쉴드(shield)로서 동작하는 것인, 다중 터치 포인트들의 실제 좌표들을 결정하는 방법.
- 제10항에 있어서, 상기 단계 (c)는 상기 감지 경로층의 상기 제1 경로들과 상기 제2 경로들을 플로우팅(floating)시키는 단계를 더 포함하는 것인, 다중 터치 포인트들의 실제 좌표들을 결정하는 방법.
- 제10항에 있어서, 상기 단계 (g)는, 상기 단계 (f)에서 상기 거리가 상기 임계값보다 큰 경우, 상기 터치 포인트들의 상기 원시 좌표들을 상기 터치 포인트들의 허상 좌표들로서 제거시키는 단계를 더 포함하는 것인, 다중 터치 포인트들의 실제 좌표들을 결정하는 방법.
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