KR101786855B1 - 진동파들의 반사 감쇠 - Google Patents

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마이클 엘. 키트로프
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사무엘 더블유. 쉥
쉬-밍 쉬
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센톤스 아이엔씨.
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Abstract

터치 입력 검출기가 개시된다. 터치 입력 검출기는 터치 입력 매체를 통해 음파를 송신하기 위한 음향 송신기를 포함한다. 터치 입력 검출기는 또한 송신된 음파를 수신하기 위한 음향 수신기를 포함하고, 음향 수신기 상의 음파의 입사 타이밍이 터치 입력 매체의 표면 상의 터치 입력 위치의 적어도 일부를 나타낸다. 터치 입력 검출기는 또한 송신된 음파의 반사들을 감쇠하기 위해 터치 입력 매체에 결합된 음향 감쇠 물질을 포함한다.

Description

진동파들의 반사 감쇠{DAMPING VIBRATIONAL WAVE REFLECTIONS}
본 출원은 모든 목적들을 위해 참조로 본 문서에 포함되는, 발명의 명칭이 "DAMPING VIBRATIONAL WAVE REFLECTIONS"인 2013년 10월 8일 출원된 미국 가 특허 출원 번호 61/888,479(대리인 문서 번호 SENTP018+)에 우선권을 청구한다.
초음파들이 고체 표면 상의 터치 위치 검출을 위해 사용될 수 있다. 예를 들면, 초음파 신호들은 터치 검출 표면의 매체를 통해 송신되고, 터치 입력의 위치를 결정하기 위해 터치 검출 표면 상의 터치 입력에 의해 유발된 송신 초음파 신호의 교란이 검출된다(예를 들면, 터치 입력 매체에 부착된 수신기에 의해). 그러나, 송신된 초음파 신호들은 초음파 신호들이 이동하는 터치 입력 매체의 모서리들, 경계들, 또는 다른 불연속면들에서 반사된다. 무선 통신 시스템들에 의해 경험되는 다중경로 문제들과 상당히 유사하게, 이러한 반사들은 터치 입력 매체 상의 수신기에 의해 감지될 것이며, 터치 입력에 의해 교란된 바람직한 초음파 신호의 검출과 간섭할 수 있다. 전형적으로, 신호 필터들과 다른 신호 처리가 반사들의 효과들을 감소시키도록 사용될 수 있다. 그러나, 이러한 반사들을 보상하는데 필요한 계산은 너무 많은 계산 리소스들을 소비할 수 있다.
따라서, 반사들을 감소시키기 위한 더욱 효율적인 방법이 필요하다.
본 발명은 프로세스; 장치; 시스템; 조성물; 컴퓨터 판독가능한 저장 매체 상에 포함된 컴퓨터 프로그램 제품; 및/또는 프로세서에 결합된 메모리에 저장된 및/또는 메모리에 의해 제공된 명령들을 수행하도록 구성된 프로세서와 같은 프로세서를 포함하는, 다양한 방식들로 구현될 수 있다. 본 명세서에서, 이러한 구현들, 또는 본 발명이 취할 수 있는 임의의 다른 형태를 기술들이라고 부른다. 일반적으로, 개시된 프로세스들의 단계들의 순서는 발명의 범위 안에서 변경될 수 있다. 다르게 언급되지 않는 한, 작업을 수행하도록 구성되는 것으로 설명된 프로세서 또는 메모리와 같은 구성요소는 주어진 시간에서 작업을 수행하도록 일시적으로 구성되는 일반적인 구성요소로서 또는 작업을 수행하도록 제조되는 특정 구성요소로서 구현될 수 있다. 여기서 사용되는 것과 같은, '프로세서'라는 용어는 하나 이상의 디바이스들, 회로들, 및/또는 컴퓨터 프로그램 명령들과 같은 데이터를 처리하도록 구성된 처리 코어들을 말한다.
본 발명의 하나 이상의 실시예들의 상세한 설명이 발명의 원리들을 설명하는 첨부 도면들과 함께 이하에 제공된다. 본 발명이 이러한 실시예들과 함께 설명되지만, 본 발명은 임의의 실시예로 제한되지 않는다. 본 발명의 범위는 오직 청구항들에 의해서만 제한되며 본 발명은 다양한 대안들, 변경들 및 동등물들을 포함한다. 다양한 특정의 상세들은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위하여 다음 설명에서 개시된다. 이러한 상세들은 예시의 목적으로 제공되며 본 발명은 이러한 특정의 상세들의 일부 또는 전부가 없이도 청구항들에 따라 실행될 수 있다. 명확성을 위하여, 본 발명과 관련된 기술적 분야들에 알려진 기술적 사항은 상세히 설명되지 않았으며 따라서 본 발명은 불필요하게 애매하지 않다.
일부 실시예들에서, 터치 입력의 위치가 검출된다. 예를 들면, 디스플레이 스크린의 유리 표면 상의 사용자 터치 입력이 검출된다. 일부 실시예들에서, 전파 매체에 결합된 송신기는 전파 매체를 통해 전파될 신호를 방출한다. 예를 들면, 음파/초음파 신호와 같은 신호가 전파 매체에 결합된 송신기로부터 터치 입력 표면을 갖는 전파 매체를 통해 자유롭게 전파된다. 전파 매체에 결합된 수신기는 신호 상의 터치 입력의 효과에 의해 표시된 터치 입력의 위치를 적어도 부분적으로 검출하기 위하여 송신기로부터 신호를 수신한다. 예를 들면, 전파 매체의 표면이 터치될 때, 전파 매체를 통해 전파하는 방출 신호가 교란된다(예를 들면, 터치가 전파된 신호와의 간섭을 야기한다). 일부 실시예들에서, 수신된 신호들을 처리하고 각각을 대응하는 예상 신호와 비교하는 것에 의해, 터치 입력과 연관된 표면 상의 위치가 적어도 부분적으로 결정된다.
터치 입력 검출기가 개시된다. 일부 실시예들에서, 검출기는 터치 입력 매체를 통해 음파를 전송하기 위한 음향 송신기를 포함한다. 예를 들면, 유리 터치 입력 스크린에 결합된 압전 변환기가 유리를 통해 검출 신호를 전파한다. 검출기는 송신된 음파를 수신하기 위한 음향 수신기를 포함한다. 음향 수신기 상의 음파의 입사 타이밍은 터치 입력 매체의 표면 상의 터치 입력 위치의 적어도 일부를 나타낸다. 검출기는 송신된 음파의 반사들을 감쇠하기 위해 터치 입력 매체 주위에 배치된 음향 감쇠 물질을 포함한다.
매체 상의 터치 입력들을 검출하기 위하여 유리와 같은 매체를 통해 신호 전파를 시도할 때, 송신된 신호에 사용될 수 있는 주파수들의 범위는 신호와 신호의 노이즈에 의해 여기된 매체의 전파 모드 뿐만 아니라 신호에 필요한 대역폭을 결정한다.
대역폭에 대하여, 신호가 바람직한 기능을 성취하는데 필요한 것보다 더 많은 주파수 구성요소들을 포함하면, 신호는 필요한 것보다 더 많은 대역폭을 소비하고, 낭비된 리소스 소비와 더 느려진 처리 시간들을 야기한다.
매체의 전파 모드들에 대하여, 유리와 같은 전파 매체는 일정한 전파 모드로 신호(예를 들면, 초음파/음파 신호)를 전파하는 것을 좋아한다. 예를 들면, 유리의 A0 전파 모드에서, 전파된 신호는 위아래의 파동들로 (예를 들면, 유리를 구부리는 것에 의해) 유리의 표면에 수직으로 이동하는 반면, 유리의 S0 전파 모드에서는, 전파된 신호는 위아래의 파동들로 (예를 들면, 유리를 압축하고 확장하는 것에 의해) 유리에 평행하게 이동한다. 유리 표면 상의 터치 입력 접촉이 A0 모드의 수직한 구부러진 파동을 교란시키고 터치 입력은 S0 모드의 평행 압축 파동들을 상당히 교란시키지 않으므로, 터치 검출에는 A0 모드가 S0 모드에 비해 바람직하다. 예시적인 유리 매체는 전파된 신호들의 상이한 주파수들로 여기될 A1 모드 및 S1 모드와 같은 더 높은 차수의 전파 모드들을 갖는다.
신호의 노이즈에 대하여, 전파된 신호가 사람들의 청각 주파수 범위에 있으면, 사람인 사용자는 사용자의 사용자 경험을 손상시킬 수 있는 전파된 신호를 들을 수 있을 것이다. 전파된 신호가 전파 매체의 더 높은 차수의 전파 모드들을 여기시킨 주파수 구성요소들을 포함했다면, 신호는 전파된 신호의 터치 입력 교란들의 검출을 성취하기 어렵게 만드는 전파 매체 내에 바람직하지 않은 노이즈를 생성할 수 있다.
일부 실시예들에서, 송신기는 신호의 스펙트럼 제어를 수행한다. 일부 실시예들에서, 신호 상에서 스펙트럼 제어를 수행하는 것은 신호에 포함된 주파수들을 제어하는 것을 포함한다. 스펙트럼 제어를 수행하기 위하여, 윈도 함수(예를 들면, 해닝 윈도, 올림 코사인 윈도, 등) 및/또는 진폭 변조(예를 들면, 신호 측파대 변조, 잔류 측파대 변조, 등)가 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 스펙트럼 제어는 단지 전파 매체의 A0 전파 모드의 여기만을 시도하도록 수행된다. 일부 실시예들에서, 스펙트럼 제어는 전파된 신호의 주파수 범위를 50kHz 내지 500kHz 내로 제한시키도록 수행된다.
다양한 실시예들에서, 터치 입력은 사람의 손가락, 펜, 포인터, 스타일러스(stylus), 및/또는 표면을 접촉하거나 교란시키도록 사용될 수 있는 임의의 다른 몸체 부분들 또는 객체들을 이용한 표면에 대한 물리적 접촉을 포함한다. 일부 실시예들에서, 터치 입력은 입력 제스처 및/또는 다중 터치 입력을 포함한다. 일부 실시예들에서, 수신된 신호는 터치 입력과 연관된 다음: 제스처, 좌표 위치, 시간, 시간 프레임, 방향, 속도, 힘의 정도, 근접 정도, 압력, 크기, 및 다른 측정가능하거나 파생된 파라미터들 중 하나 이상을 결정하도록 사용된다. 일부 실시예들에서, 자유롭게 전파된 신호의 교란들을 검출하는 것에 의해, 터치 입력 검출 기술은 일정한 이전의 터치 검출 기술들과 비교하여 더 큰 표면 영역들에, 또는 더 큰 표면 영역으로 인한 부가적인 비용이 적은 또는 전혀 없이 적용될 수 있다. 부가적으로, 저항성 및 용량형 터치 기술들에 비교할 때 터치 스크린의 광학적 투명성은 영향을 받지 않아야 할 것이다. 단지 예시의 방식으로, 여기서 설명된 터치 검출은 키오스크, ATM, 컴퓨팅 디바이스, 오락 디바이스, 디지털 사이니지(signage) 장치, 휴대용 전화, 태블릿 컴퓨터, 매장 단말, 음식 및 식당 장치, 게임 디바이스, 카지노 게임 및 애플리케이션, 가구의 일부, 차량, 산업용 애플리케이션, 재정적 애플리케이션, 의료 디바이스, 가전, 및 표면들을 갖는 임의의 다른 객체들 또는 디바이스들와 같은 다양한 객체들로 적용될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들이 다음의 상세한 설명과 첨부 도면들에서 개시된다.
도 1a는 터치 입력 표면 교란을 검출하는 시스템의 실시예를 도시하는 블록도.
도 1b는 감쇠 물질을 사용하여 터치 입력을 검출하는 시스템의 실시예를 도시하는 도면.
도 1c는 성형된 감쇠 물질의 실시예를 도시하는 도면.
도 1d는 도 1c에 도시된 실시예의 확대도를 도시하는 도면.
도 2는 터치 입력을 검출하는 시스템의 실시예를 도시하는 블록도.
도 3은 터치 검출을 보정하고 승인하는 프로세스의 실시예를 도시하는 흐름도.
도 4는 사용자 터치 입력을 검출하는 프로세스의 실시예를 도시하는 흐름도.
도 5는 표면 상의 교란과 연관된 위치를 결정하는 프로세스의 실시예를 도시하는 흐름도.
도 6은 터치 입력에 의해 유발된 교란을 포착하는 시간 도메인 신호를 결정하는 프로세스의 실시예를 도시하는 흐름도.
도 7은 터치 입력의 터치 접촉 위치(들)를(을) 결정하도록 공간 도메인 신호들을 하나 이상의 예상 신호들과 비교하는 프로세스의 실시예를 도시하는 흐름도.
도 8은 터치 접촉 위치(들)의 선택된 가설 세트를 선택하는 프로세스의 실시예를 도시하는 흐름도.
도 1a는 터치 입력 표면 교란을 검출하는 시스템의 실시예를 도시하는 블록도이다. 일부 실시예들에서, 도 1a에 도시된 시스템은 키오스크(kiosk), ATM, 컴퓨팅 디바이스, 오락 디바이스, 디지털 사이니지 장치, 휴대용 전화, 태블릿 컴퓨터, 매장 단말, 음식 및 식당 장치, 게임 디바이스, 카지노 게임 및 애플리케이션, 가구의 일부, 차량, 산업용 애플리케이션, 재정적 애플리케이션, 의료 디바이스, 가전, 및 표면들을 갖는 임의의 다른 객체들 또는 디바이스들에 포함된다. 신호 전파 매체(102)가 송신기들(104, 106, 108, 및 110)과 수신기들/센서들(112, 114, 116, 및 118)과 결합된다. 도 1a에 도시된 것과 같은 송신기들(104, 106, 108, 및 110)과 센서들(112, 114, 116, 및 118)이 신호 전파 매체(102)와 결합된 위치들은 단지 예시이다. 송신기와 센서 위치들의 다른 구성들이 다양한 실시예들에 존재할 수 있다. 도 1a는 송신기들 근처에 위치된 센서들을 도시하고 있지만, 다른 실시예들에서는 센서들이 송신기들로부터 떨어져 위치될 수 있다. 일부 실시예들에서, 하나 이상의 변환기들 중에서 적어도 하나의 변환기가 송신기와 센서 모두로 사용된다. 다양한 실시예들에서, 전파 매체는 다음: 패널, 테이블, 유리, 스크린, 문, 바닥, 화이트보드, 플라스틱, 나무, 철, 금속, 반도체, 절연체, 도체, 및 음파 또는 초음파 신호를 전파할 수 있는 임의의 매체 중 하나 이상을 포함한다. 예를 들면, 매체(102)는 디스플레이 스크린의 유리이다. 매체(102)의 제 1 표면은 사용자가 선택 입력을 제공하도록 터치할 수 있는 표면 영역을 포함하고, 주로 매체(102)의 반대 표면이 도 1a에 도시된 송신기들 및 센서들과 결합된다. 다양한 실시예들에서, 매체(102)의 표면은 주로 평평하거나, 구부러져있거나, 그의 조합들이고, 직사각형, 정사각형, 타원형, 원형, 사다리꼴, 고리형, 또는 그들의 임의의 조합 등과 같은 다양한 모양들로 구성될 수 있다.
송신기들(104, 106, 108, 및 110)의 예들은 압전 변환기들, 전자기 변환기들, 송신기들, 센서들, 및/또는 매체(102)를 통해 신호를 전파할 수 있는 임의의 다른 송신기들과 변환기들을 포함한다. 센서들(112, 114, 116, 및 118)의 예들은 압전 변환기들, 전자기 변환기들, 레이저 진동계 송신기들, 및/또는 매체(102) 상의 신호를 검출할 수 있는 임의의 다른 센서들과 변환기들을 포함한다. 일부 실시예들에서, 매체(102)의 미리 정해진 영역에서 사용자의 입력이 검출되는 것을 허용하는 방식으로 도 1a에 도시된 송신기들과 센서들이 매체(102)와 결합된다. 4개의 송신기들과 4개의 센서들이 도시되었으나, 다른 실시예들에서는 임의의 수의 송신기들과 임의의 수의 센서들이 사용될 수 있다. 예를 들면, 두개의 송신기들과 3개의 센서들이 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 하나의 변환기가 송신기와 센서 모두로 동작한다. 예를 들면, 송신기(104)와 센서(112)는 하나의 압전 변환기를 나타낸다. 도시된 예에서, 송신기들(104, 106, 108, 및 110)은 각각 매체(102)를 통해 신호를 전파할 수 있다. 송신기에 의해 방출된 신호는 다른 송신기에 의해 방출된 다른 신호와 구별될 수 있다. 신호들을 구별하기 위하여, 신호들의 위상(예를 들면, 코드 분할 다중화), 신호들의 주파수 범위(예를 들면, 주파수 분할 다중화), 또는 신호들의 타이밍(예를 들면, 시간 분할 다중화)이 변화될 수 있다. 센서들(112, 114, 116, 및 118) 중 하나 이상이 전파된 신호들을 수신한다. 다른 실시예에서, 도 1a의 송신기들/센서들이 봉합재 및/또는 접착 물질 및/또는 파스너(fastener)들을 통해 매체(102)와 결합된 유연한 케이블에 부착된다.
터치 검출기(120)가 도 1a에 도시된 송신기들과 센서들에 접속된다. 일부 실시예들에서, 검출기(120)는 다음: 집적 회로 칩, 인쇄 회로 기판, 프로세서, 및 다른 전기적 구성요소들 및 커넥터들 중 하나 이상을 포함한다. 검출기(120)는 송신기들(104, 106, 108, 및 110)에 의해 전파될 신호들을 결정하고 전송한다. 검출기(120)는 또한 센서들(112, 114, 116, 및 118)에 의해 검출된 신호들을 수신한다. 수신된 신호들은 사용자 입력과 연관된 교란이 교란과 연관된 매체(102)의 표면 상의 위치에서 검출되었는지 여부를 결정하기 위해 검출기(120)에 의해 처리된다. 검출기(120)는 애플리케이션 시스템(122)과 통신한다. 애플리케이션 시스템(122)은 검출기(120)에 의해 제공된 정보를 사용한다. 예를 들면, 애플리케이션 시스템(122)은 애플리케이션 시스템(122)의 소프트웨어 애플리케이션을 제어하도록 애플리케이션 시스템(122)에 의해 사용되는 사용자 터치 입력과 연관된 좌표를 검출기(120)로부터 수신한다. 일부 실시예들에서, 애플리케이션 시스템(122)은 프로세서 및/또는 메모리/저장장치를 포함한다. 다른 실시예들에서, 검출기(120)와 애플리케이션 시스템(122)이 하나의 프로세서에/에서 적어도 일부 포함된다/처리된다. 검출기(120)에 의해 애플리케이션 시스템(122)에 제공된 데이터의 예는 사용자 지시와 연관된 다음: 매체(102)의 표면의 위치 좌표, 제스처, 동시 사용자 지시들(예를 들면, 다중 터치 입력), 시간, 상태, 방향, 속도, 힘의 정도, 근접 정도, 압력, 크기, 및 다른 측정가능하거나 파생된 정보 중 하나 이상을 포함한다.
도 1b는 감쇠 물질을 사용하여 터치 입력을 검출하는 시스템의 실시예를 도시하는 도면이다. 도 1b는 도 1a에 도시된 신호 전파 매체(102)와 송신기들 및 수신기들/센서들의 대안의 구성을 도시한다. 일부 실시예들에서, 도 1b에 도시된 시스템은 키오스크, ATM, 컴퓨팅 디바이스, 오락 디바이스, 디지털 사이니지 장치, 휴대용 전화, 태블릿 컴퓨터, 매장 단말, 음식 및 식당 장치, 게임 디바이스, 카지노 게임 및 애플리케이션, 가구의 일부, 차량, 산업용 애플리케이션, 재정적 애플리케이션, 의료 디바이스, 가전, 및 표면들을 갖는 임의의 다른 객체들 또는 디바이스들에 포함된다. 신호 전파 매체(102)가 송신기들(104, 106, 108, 및 110)과 수신기들/센서들(112, 114, 116, 118, 113, 115, 117, 및 119)과 결합된다. 도 1b에 도시된 것과 같은 송신기들(104, 106, 108, 및 110)과 센서들(112, 114, 116, 118, 113, 115, 117, 및 119)이 신호 전파 매체(102)와 결합된 위치들은 단지 예시이다. 송신기와 센서 위치들의 다른 구성들이 다양한 실시예들에 존재할 수 있다. 일부 실시예들에서, 하나 이상의 변환기들 중 적어도 하나의 변환기가 송신기와 센서 모두로 사용된다. 다양한 실시예들에서, 신호 전파 매체(102)는 다음: 패널, 테이블, 유리, 스크린, 문, 바닥, 화이트보드, 플라스틱, 나무, 철, 금속, 반도체, 절연체, 도체, 및 음파 또는 초음파 신호를 전파할 수 있는 임의의 매체 중 하나 이상을 포함한다. 예를 들면, 매체(102)는 디스플레이 스크린의 유리이다. 매체(102)의 제 1 표면은 사용자가 선택 입력을 제공하도록 터치할 수 있는 표면 영역을 포함하고, 주로 매체(102)의 반대 표면이 도 1b에 도시된 송신기들 및 센서들과 결합된다. 일부 실시예들에서, 송신기들과 센서들은 사용자가 선택 입력을 제공하도록 터치할 수 있는 매체(102)의 동일 표면에 결합된다. 다양한 실시예들에서, 매체(102)의 표면은 주로 평평하거나, 구부러져있거나, 그의 조합들이고, 직사각형, 정사각형, 타원형, 원형, 사다리꼴, 고리형, 또는 그들의 임의의 조합 등과 같은 다양한 모양들로 구성될 수 있다.
송신기들(104, 106, 108, 및 110)의 예들은 압전 변환기들, 전자기 변환기들, 송신기들, 센서들, 및/또는 매체(102)를 통해 신호를 전파할 수 있는 임의의 다른 송신기들과 변환기들을 포함한다. 센서들(112, 114, 116, 118, 113, 115, 117, 및 119)의 예들은 압전 변환기들, 전자기 변환기들, 레이저 진동계 송신기들/센서들, 및/또는 매체(102) 상의 신호를 검출할 수 있는 임의의 다른 센서들과 변환기들을 포함한다. 일부 실시예들에서, 매체(102)의 미리 정해진 영역에서 사용자의 입력이 검출되는 것을 허용하는 방식으로 도 1b에 도시된 송신기들과 센서들이 매체(102)와 결합된다. 4개의 송신기들과 8개의 센서들이 도시되었으나, 다른 실시예들에서는 임의의 수의 송신기들과 임의의 수의 센서들이 사용될 수 있다. 예를 들면, 8개의 송신기들과 12개의 센서들이 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 하나 이상의 변환기들 중 적어도 하나의 변환기가 송신기와 센서 모두로 동작한다. 도시된 예에서, 송신기들(104, 106, 108, 및 110)은 각각 매체(102)를 통해 신호를 전파할 수 있다. 송신기에 의해 방출된 신호는 다른 송신기에 의해 방출된 다른 신호와 구별될 수 있다. 신호들을 구별하기 위하여, 신호들의 위상(예를 들면, 코드 분할 다중화), 신호들의 주파수 범위(예를 들면, 주파수 분할 다중화), 또는 신호들의 타이밍(예를 들면, 시간 분할 다중화)이 변화될 수 있다. 센서들(112, 114, 116, 118, 113, 115, 117, 및 119) 중 하나 이상이 전파된 신호들을 수신한다. 다른 실시예에서, 도 1b의 송신기들/센서들이 봉합재 및/또는 접착 물질 및/또는 파스너들을 통해 매체(102)와 결합된 유연한 케이블에 부착된다. 일부 실시예들에서, 송신기들(104, 106, 108, 및 110)과 센서들(112, 114, 116, 118, 113, 115, 117, 및 119) 중 하나 이상이 도 1a의 터치 검출기(120)와 같은 터치 검출기에 접속된다. 예를 들면, 배선이 도 1b의 송신기들과 센서들을 터치 검출기(120)에 접속시킨다.
추적선(130)은 송신기(104)로부터 수신기/센서(112)로 이동하는 전파된 신호를 도시한다. 일부 실시예들에서, 센서(112)에서 수신된 송신기(104)로부터의 신호의 교란을 검출하는 것에 의해, 터치 입력의 위치가 적어도 일부 결정될 수 있다. 그러나, 매체(102)의 모서리들은 또한 전파된 신호들을 반사시킨다. 추적선(132)은 매체(102)의 모서리를 튕겨 센서(112)에서 수신되는 송신기(104)의 전파된 신호를 도시한다. 매체(102) 상의 터치 입력에 의해 반사/교란된 전파된 신호를 매체(102)의 모서리로부터 반사된 전파된 신호와 구별하기 위하여, 도 1b에 도시된 시스템은 매체(102)의 모서리들로부터 반사된 신호들을 보상하고/보상하거나 최소화하여야 한다. 일부 실시예들에서, 시스템은 매체(102) 상의 터치 입력에 의해 반사/교란된 전파된 신호를 터치 입력에 의해 반사/교란되고 매체(102)의 하나 이상의 모서리들로부터 또한 반사된 전파된 신호와 구별하여야 한다. 모서리에서 반사된 신호들은 신호 처리를 이용하여 수신기/센서에서 수신된 신호로부터 필터링/보상/제거될 수 있다. 그러나, 반사된 신호들은 반사를 감소시키는 신호 처리가 어렵게되고 계산적으로도 고비용이 되게 하는 다른 신호 왜곡들 중 감쇠와 위상 시프트들을 경험한다. 도 1b는 매체(102)를 둘러싸는 감쇠 물질(140)을 도시한다. 감쇠 물질의 예들은 탄성중합체들, 하나 이상의 경질 구속층(들)을 갖는 탄성중합체들, 중입자들로 채워진 탄성중합체들, 접착성 테이프들, 및 댐핑 폼(damping foam)을 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다. 감쇠 물질(140)은 매체(102)의 모서리 영역의 경계를 이루며 하나 이상의 송신기들/센서들/수신기들과 매체(102)의 하나 이상의 모서리들 사이의 표면 영역의 적어도 일부와 만난다(예를 들면, 10mm 두께의 모서리 경계가 매체(102)의 모서리들 근처의 표면과 만난다). 감쇠 물질(140)은 물질을 통해 지나가는 신호들을 감쇠시키며, 매체(102)의 모서리들을 튕겨가는 신호들을 감소시킨다. 그러나, 경계 주위의 사용가능한 표면 영역은 제한되고, 감쇠 물질(140)은 단지 원치않는 파동들의 적은 부분을 감쇠시킬 수 있을 뿐이다.
매체(102)의 표면 상에 놓인 감쇠 물질(140)은 매체(102)를 통해 이동하는 파동들(예를 들면, 하나 이상의 송신기들에 의해 전파된 신호들)에 부가적인 불연속성을 생성하고, 결과적으로 (추적선(134)에 도시된 바와 같은) 부가적인 원치않는 다중경로 바운스로서 감쇠 물질(140)의 앞쪽 모서리에 반사되는 파동 에너지의 부분을 생성한다. 감쇠 물질 밑을 지나가는 파동에 더 큰 감쇠를 생성하도록(예를 들면, 추적선(132)에 도시된 바와 같이 매체(102)의 모서리 반사를 감소시키도록) 감쇠 물질(140)의 특성들이 변화됨에 따라(예를 들면, 더 무겁고 더 조밀한 물질이 감쇠 물질(140)로 사용된다면), 감쇠 물질(140)의 앞쪽 모서리에서의 불연속성은 증가하고, 이는 (예를 들면, 추적선(134)에 도시된 바와 같이) 감쇠 물질(140)의 앞쪽 모서리에서 원치않게 큰 반사 신호를 유발한다. 따라서, 감쇠 물질 자체를 조절하는 것에 의해 성취될 수 있는 순수한 개선에는 종종 제한이 있다. 매체(102)의 모서리에 의해 유발된 반사들을 감소시키는 것과 감쇠 물질(140)의 모서리에 의해 유발된 반사들을 감소시키는 것 사이의 거래로 인해, 종종 매체(102) 상의 센서/수신기에서 수신된 신호는 원치않는 신호 반사들에 의해 상당히 악화될 수 있다.
도 1c는 성형된 감쇠 물질의 실시예를 도시하는 도면이다. 도 1c는 상이하게 성형된 감쇠 물질을 사용하는 도 1b에 도시된 신호 전파 매체(102)와 송신기들 및 수신기들/센서들의 대안의 구성을 도시한다. 4개의 송신기들과 8개의 센서들이 도시되었으나, 다른 실시예들에서는 임의의 수의 송신기들과 임의의 수의 센서들이 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 하나 이상의 변환기들 중 적어도 하나의 변환기가 송신기와 센서 모두로 동작한다. 일부 실시예들에서, 송신기들(104, 106, 108, 및 110)과 센서들(112, 114, 116, 118, 113, 115, 117, 및 119) 중 하나 이상이 도 1a의 터치 검출기(120)와 같은 터치 검출기에 접속된다. 예를 들면, 배선이 도 1b의 송신기들과 센서들을 터치 검출기(120)에 접속시킨다.
도 1c는 매체(102)를 둘러싸는 감쇠 물질(142)을 도시한다. 감쇠 물질의 예들은 탄성중합체들, 하나 이상의 경질 구속층(들)을 갖는 탄성중합체들, 중입자들로 채워진 탄성중합체들, 접착성 테이프들, 및 댐핑 폼을 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다. 감쇠 물질(142)은 매체(102)의 모서리 영역의 경계를 이루며 하나 이상의 송신기들/센서들/수신기들과 매체(102)의 하나 이상의 모서리들 사이의 표면 영역의 적어도 일부와 만난다. 감쇠 물질(142)은 물질을 통해 지나가는 신호들을 감쇠시키며, 매체(102)의 모서리들을 튕겨가는 신호들을 감소시킨다. 감쇠 물질(140)과 비교하면, 감쇠 물질(142)의 무반향(anechoic) 모양을 사용하는 것에 의해 개선이 이루어질 수 있다.
감쇠 물질(142)의 모양은 무반향, 삼각형, 톱니, 쐐기, 피라미드, 등으로 설명될 수 있다. 감쇠 물질(142)의 테이퍼링(tapering)된 끝 단부들은 가능한 들어오는 신호 파동들을 향해 안쪽으로 뾰족해진다. 일부 실시예들에서, 물질(142)의 삼각형 모양의 테이퍼(taper)는 그들이 끝들(감쇠 물질의 적은 양이 있는 곳)에서 삼각형 모양의 기저(더 많은 감쇠 물질이 있는 곳)로 향하여 이동함에 따라 신호 파동들에 점진적인 불연속성을 제공한다. 이러한 더욱 점진적인 불연속성은 감쇠 물질 경계의 앞쪽 모서리에 감소된 신호 반사를 가져올 수 있다. 이는 고감쇠(예를 들면, 고 음향 임피던스) 물질이 매체(102)의 모서리 반사를 감쇠시키는데 주효한 감쇠 물질로 사용될 때 특히 유익할 수 있으나, 감쇠 물질의 앞쪽 모서리에 상당한 반사를 생성한다.
일부 실시예들에서, 감쇠 특성(예를 들면, 음향 임피던스)의 테이퍼링이 도 1b의 감쇠 물질(140)과 같은 임의의 성형된 감쇠 물질에 사용될 수 있다. 예를 들면, 감쇠 물질(140)의 두께 및/또는 물질 특성들(예를 들면, 밀도)이 그가 매체(102)의 모서리에 있을 때보다 매체(102)의 중심에 가까울수록 더 가늘/가벼울/덜 조밀할 수 있다. 일부 실시예들에서, 감쇠 물질(142)과 같은 성형된 감쇠 물질의 두께 및/또는 물질 특성들(예를 들면, 밀도)이 그가 매체(102)의 모서리에 있을 때보다 매체(102)의 중심에 가까울수록 더 가늘/가벼울/덜 조밀할 수 있다. 예를 들면, 매체(102)의 모서리에 가장 가까운 모서리를 향할수록 조밀해지고 매체(102)의 중심에 가장 가까운 감쇠 물질의 내부 모서리로 향할수록 덜 조밀해지는 균일한 두께의 감쇠 물질이 사용된다. 일부 실시예들에서, 감쇠 물질(예를 들면, 물질(140 또는 142))의 감쇠 특성(예를 들면, 음향 임피던스)이 양들을 변화시킴으로써 감쇠 물질을 압축하는 것(예를 들면, 무반향/테이퍼 모양 클램프를 이용하여 매체(102)에 대해 감쇠 물질을 조이는 것)에 의해 변화될 수 있다. 일부 실시예들에서, 감쇠 물질의 감쇠 특성이 비균일하게(non-homogeneously)(예를 들면, 점진적으로, 별개의 단계들로, "계단식으로(stair-stepped)", 등) 변화될 수 있다(예를 들면, 증가하는 불연속성을 제공하기 위해, 매체(102)의 모서리에 가장 가까운 모서리로부터 매체(102)의 중심에 가장 가까운 감쇠 물질의 내부 모서리로). 다양한 실시예들에서, 감쇠 물질의 두께 및/또는 물질 특성들(예를 들면, 밀도)은 3차원 방향들 중 임의의 방향에서 변화될 수 있다(예를 들면, 하나 이상의 x, y, 및/또는 z 방향들 중 임의의 방향에서 변화될 수 있다).
도 1d는 도 1c에 도시된 실시예의 확대도를 도시하는 도면이다. 뷰 윈도(150)는 도 1c에 도시된 감쇠 물질(142)의 무반향 돌기들(예를 들면, 삼각형 쐐기들)의 확대도를 도시한다. 감쇠 물질(142)의 삼각형 쐐기들의 모서리에서 반사된 전파 매체(예를 들면, 전파 매체(102))를 통해 이동하는 신호들은 즉시 신호 파동이 더욱 감쇠되고 가두어질(trapped) 근처의 "이빨(tooth)"로 튕겨질 것이다. 추적선(136)이 감쇠 물질(142)의 삼각형 쐐기들 사이에서 튕겨지고(각 튕김에 따라 감쇠되고) 감쇠 물질(142)에 의해 거의 완전하게 제거되는 신호를 도시한다. 일부 실시예들에서, 감쇠 물질(142)의 모양의 각 무반향 돌기(예를 들면, 각 삼각형 "이빨")의 높이는 기저의 폭보다 크게 되도록 구성되어(예를 들면, 각 삼각형 "이빨"의 높이는 삼각형 "이빨"의 기저의 폭의 적어도 2.5배이다), 스넬의 법칙(즉, 입사각=반사각)에 의해, 임의의 입사 신호 파동은 감쇠 물질을 벗어나기 전에 두개의 삼각형 영역들 사이에서 많은 횟수동안 튕겨져야 한다. 도 1d는 두개의 상이한 무반향 돌기들의 높이와 기저 폭을 라벨링한다. 감쇠 물질의 무반향 돌기들 사이에 반사된 신호를 가두는 것은 무반향 돌기들 사이의 이격과 비교하여 파동이 작은 더 높은 주파수들에서 효율적일 수 있다. 일부 실시예들에서, 감쇠 물질(142)의 각각의 무반향 돌기(예를 들면, 각 삼각형의 "이빨")의 높이는 감쇠 물질에 의해 감쇠되길 원하는 신호의 가장 큰 파동의 파동의 1/4보다 커지도록 구성된다. 따라서, 감쇠 물질(142)의 성형은 (1) 반사들을 감소시키기 위해 그의 감쇠 특성(예를 들면, 음향 임피던스)을 점진적으로 테이퍼링하는 것과 (2) 무반향 돌기들 사이에서 신호들을 반사시키는 것에 의해 무반향 돌기들 사이에 반사들을 가두는 것 모두를 가능하게 한다.
일부 실시예들에서, 감쇠 물질의 모양 또는 테이퍼를 생성하기 위하여 접착성 물질이 사용될 수 있다(예를 들면, 감쇠 물질의 직선 조각을 사용하는데, 무반향 "톱니" 패턴 모양으로 감쇠 물질과 신호 전파 매체 사이에 접착제를 부가한다). 일부 실시예들에서, 신호 전파 매체(예를 들면, 매체(102)의 표면)가 무반향 모양을 사용하여 에칭되어 감쇠 물질에 부착된다. 일부 실시예들에서, 감쇠 물질(142)과 같은 감쇠 물질의 적어도 일부는 포물선, 지수곡선, 및/또는 로그곡선의 모양이다. 예를 들면, 감쇠 물질(142)은 하나 이상의 포물선, 지수곡선, 또는 로그곡선 모양의 테이퍼 이빨/쐐기 돌기들을 포함하도록 성형된다.
도 2는 터치 입력을 검출하는 시스템의 실시예를 도시하는 블록도이다. 일부 실시예들에서, 터치 검출기(202)는 도 1a의 터치 검출기(120)에 포함된다. 다양한 실시예들에서, 도면들(1a 내지 1d)의 하나 이상의 송신기들 및/또는 수신기들/센서들이 터치 검출기(202)에 접속된다. 일부 실시예들에서, 도 2의 시스템은 집적 회로 칩에 집적된다. 터치 검출기(202)는 검출기(202)의 하나 이상의 다른 구성요소들에 동기 시스템 시간 소스를 제공하는 시스템 클록(204)을 포함한다. 제어기(210)는 마이크로프로세서(206), 인터페이스(208), DSP 엔진(220), 및 신호 생성기(212) 사이의 데이터 흐름 및/또는 명령들을 제어한다. 일부 실시예들에서, 마이크로프로세서(206)는 검출기(202)의 소프트웨어/펌웨어를 프로그래밍하고/프로그래밍하거나 데이터를 처리하는데 사용될 수 있는 명령들 및/또는 계산들을 처리한다. 일부 실시예들에서, 메모리가 마이크로프로세서(206)에 결합되고, 마이크로프로세서(206)에 명령들을 제공하도록 구성된다.
신호 생성기(212)는 도면들(1a 내지 1d)의 송신기들(104, 106, 108, 및 110)에 의해 전파된 신호들과 같은 신호들을 전파하도록 사용될 신호들을 생성한다. 예를 들면, 신호 생성기(212)는 디지털에서 아날로그 신호들로 변환되는 의사랜덤 2진 시퀀스(pseudorandom binary sequence) 신호들을 생성한다. 상이한 신호들(예를 들면, 각 송신기에 대하여 상이한 신호)이 신호들의 위상(예를 들면, 코드 분할 다중화), 신호들의 주파수 범위(예를 들면, 주파수 분할 다중화), 또는 신호들의 타이밍(예를 들면, 시간 분할 다중화)을 변화시키는 것에 의해 신호 생성기(212)에 의해 생성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 신호 생성기(212)에 의해 생성된 신호의 스펙트럼 제어(예를 들면, 신호 주파수 범위 제어)가 수행된다. 예를 들면, 마이크로프로세서(206), DSP 엔진(220), 및/또는 신호 생성기(212)는 신호 생성기(212)에 의해 생성된 신호의 주파수들을 제어하는데 사용될 윈도 함수(windowing function) 및/또는 진폭 변조를 결정한다. 윈도 함수의 예들은 해닝 윈도(Hanning window) 및 올림 코사인 윈도(raised cosine window)를 포함한다. 진폭 변조의 예들은 신호 측파대(signal sideband) 변조와 잔류 측파대(vestigial sideband) 변조를 포함한다. 일부 실시예들에서, 결정된 윈도 함수는 캐리어 주파수로 변조될 신호를 생성하도록 신호 생성기(212)에 의해 사용될 수 있다. 송신 신호가 초음파 신호가 되도록 캐리어 주파수가 선택될 수 있다. 예를 들면, 전파 매체를 통해 전파될 송신 신호는 음파 노이즈로의 원치않는 간섭을 최소화하고 전파 매체의 원치않는 전파 모드들의 여기(excitation)를 최소화하도록 초음파 신호가 되는 것이 바람직하다. 신호의 변조는 신호의 스펙트럼을 수행하도록 신호 측파대 변조와 잔류 측파대 변조와 같은 진폭 변조의 유형을 이용하여 구현될 수 있다. 변조는 신호 생성기(212) 및/또는 구동기(214)에 의해 구현될 수 있다. 구동기(214)는 생성기(212)로부터 신호를 수신하고 매체를 통해 신호들을 전파하기 위해 도면들(1a 내지 1d)의 송신기들(104, 106, 108, 및 110)과 같은 하나 이상의 송신기들을 구동한다.
도면들(1a 내지 1d)의 센서(112)와 같은 센서로부터 검출된 신호는 검출기(202)에 의해 수신되고 신호 컨디셔너(216)는 수신된 아날로그 신호를 다른 처리를 위해 컨디셔닝(예를 들면, 필터링)한다. 예를 들면, 신호 컨디셔너(216)는 구동기(214)에 의해 출력된 신호를 수신하고 신호 컨디셔너(216)에 의해 수신된 신호의 에코 소거를 수행한다. 컨디셔닝된 신호는 아날로그-디지털 컨버터(218)에 의해 디지털 신호로 변환된다. 변환된 신호는 디지털 신호 처리기 엔진(220)에 의해 처리된다. 예를 들면, DSP 엔진(220)은 상이한 송신기들에 의해 전파된 상이한 신호들에 대응하는 구성요소들을 수신된 신호로부터 분리시키고, 각 구성요소는 기준 신호에 대하여 상관된다. 상관의 결과는 사용자 터치 입력과 연관된 위치를 결정하도록 마이크로프로세서(206)에 의해 사용될 수 있다. 예를 들면, 마이크로프로세서(206)는 위치를 결정하기 위해 상이한 송신기들로부터 시작하는 신호들에서 검출된 교란들 및/또는 상이한 수신기들/센서들에서 수신된 교란들의 상대적인 차이들을 비교한다.
일부 실시예들에서, DSP 엔진(220)은 전파된 신호 상의 터치 입력에 의해 유발된 시간 지연을 표현하는 시간 도메인 신호를 결정하기 위해, 변환된 신호를 기준 신호에 상관시킨다. 일부 실시예들에서, DSP 엔진(220)은 분산 보상을 수행한다. 예를 들면, 상관으로부터 결과된 시간 지연 신호는 터치 입력 표면 매체의 분산에 대해 보상되고, 터치 입력에 의해 교란된 전파된 신호에 의해 이동된 물리적 거리를 나타내는 공간 도메인 신호로 변환된다. 일부 실시예들에서, DSP 엔진(220)은 기저 펄스 상관을 수행한다. 예를 들면, 공간 도메인 신호가 신호의 노이즈를 감소시키도록 매치 필터를 이용하여 필터링된다. DSP 엔진(220)의 결과는 사용자 터치 입력과 연관된 위치를 결정하기 위해 마이크로프로세서(206)에 의해 사용될 수 있다. 예를 들면, 마이크로프로세서(206)는 터치 입력이 수신될 수 있는 가설 위치(hypothesis location)를 결정하고, 터치 입력이 가설 위치에서 수신되었다면 생성되리라 예상되는 예상 신호를 계산하고, 예상 신호는 터치 입력이 가설 위치에 제공되었는지 여부를 결정하기 위해 DSP 엔진(220)의 결과와 비교된다.
인터페이스(208)는 외부의 구성요소이 검출기(202)를 액세스 및/또는 제어하는 것을 허용하도록 마이크로프로세서(206)와 제어기(210)에 대한 인터페이스를 제공한다. 예를 들면, 인터페이스(208)는 검출기(202)가 도 1a의 애플리케이션 시스템(122)과 통신하는 것을 허용하고 어플리케이션 시스템에 사용자 터치 입력과 연관된 위치 정보를 제공한다.
도 3은 터치 검출을 보정하고 승인하는 프로세스의 실시예를 도시하는 흐름도이다. 일부 실시예들에서, 도 3의 프로세스는 도면들(1a 내지 1d)의 시스템들 및/또는 도 2의 시스템을 적어도 일부 보정하고 승인하는데 사용된다. 302에서, 표면에 대한 신호 송신기들 및 센서들의 위치들이 결정된다. 예를 들면, 도면들(1a 내지 1d)에 도시된 송신기들 및 센서들의 위치들이 매체(102)의 표면 상의 그들의 위치에 대하여 결정된다. 일부 실시예들에서, 위치들을 결정하는 것은 위치 정보를 수신하는 것을 포함한다. 다양한 실시예들에서, 위치들의 하나 이상이 고정되고/고정되거나 변화될 수 있다.
304에서, 신호 송신기들과 센서들이 보정된다. 일부 실시예들에서, 송신기를 보정하는 것은 신호 구동기 및/또는 송신기의 특성(예를 들면, 강도)을 보정하는 것을 포함한다. 일부 실시예들에서, 센서를 보정하는 것은 센서의 특성(예를 들면, 민감도)을 보정하는 것을 포함한다. 일부 실시예들에서, 304의 보정은 커버리지를 최적화하고 매체를 통해 전파될 신호(예를 들면, 음파 또는 초음파)의 신호-대-노이즈 전송/검출 및/또는 검출될 교란을 개선시키도록 수행된다. 예를 들면, 도면들(1a 내지 1d)의 시스템들 및/또는 도 2의 시스템의 하나 이상의 구성요소들이 신호-대-노이즈 요구를 만족시키도록 조절된다. 일부 실시예들에서, 304의 보정은 송신/전파 매체의 크기와 유형 및 송신기들/센서들의 지리적 구성에 의존한다. 일부 실시예들에서, 단계(304)의 보정은 송신기 또는 센서의 고장 또는 노화를 검출하는 것을 포함한다. 일부 실시예들에서, 단계(304)의 보정은 송신기 및/또는 수신기를 사이클링(cycling)하는 것을 포함한다. 예를 들면, 압전 송신기 및/또는 수신기의 안정성과 신뢰성을 증가시키기 위하여, 번-인(burn-in) 신호를 사용하여 번-인 사이클이 수행된다. 일부 실시예들에서, 304의 단계는 감지 디바이스를 사용하여 교란과 연관된 표시를 포착하기 위하여 미리 정해진 공간적 영역의 부근 내에 적어도 하나의 감지 디바이스를 구성하는 것을 포함한다. 교란은 미리 정해진 공간적 영역의 선택된 부분에 대응하는 입력 신호의 선택된 부분에서 유발된다.
306에서, 표면 교란 검출이 보정된다. 일부 실시예들에서, 인가된 교란이 없을 때 예상되는 감지 신호를 결정하기 위하여 테스트 신호가 도면들(1a 내지 1d)의 매체(102)와 같은 매체를 통해 전파된다. 일부 실시예들에서, 하나 이상의 미리 정해진 교란들(예를 들면, 미리 정해진 터치)이 미리 정해진 위치에 인가될 때 감지 신호를 결정하기 위해 테스트 신호가 매체를 통해 전파된다. 감지 신호를 사용하여, 하나 이상의 구성요소들이 교란 검출을 보정하기 위해 조절될 수 있다. 일부 실시예들에서, 터치 입력에 의해 교란된 검출 신호를 처리/필터링하기 위해 나중에 사용될 수 있는 신호를 결정하도록 테스트 신호가 사용된다.
일부 실시예들에서, 터치 입력이 터치 입력 표면 상의 특정 위치에 제공될 때 결과될 예상 신호를 계산하기 위하여 사용될 수 있는 데이터(예를 들면, 식, 변수, 계수들, 등)를 결정하도록 도 3의 하나 이상의 단계들을 이용하여 결정된 데이터가 사용된다. 예를 들면, 하나 이상의 미리정해진 테스트 터치 교란이 터치 입력 표면 상의 하나 이상의 특정 위치들에 인가되고, 터치 입력이 하나 이상의 특정 위치들에 제공될 때 결과될 예상 신호를 계산하도록 사용될 데이터(예를 들면, 송신기/센서 파라미터들)를 결정하도록 테스트 터치 교란에 의해 교란된 테스트 전파된 신호가 사용된다.
308에서, 터치 검출 시스템의 승인이 수행된다. 예를 들면, 도면들(1a 내지 1d) 및/또는 도 2의 시스템들이 검출 정밀성, 검출 해상도, 다중 터치 검출, 및/또는 응답 시간을 결정하도록 미리 정해진 교란 패턴들을 사용하여 테스트된다. 승인이 실패하면, 도 3의 프로세스가 적어도 일부 반복될 수 있고/있거나 하나 이상의 구성요소들이 다른 승인을 수행하기 전에 조절될 수 있다.
도 4는 사용자 터치 입력을 검출하는 프로세스의 실시예를 도시하는 흐름도이다. 일부 실시예들에서, 도 4의 프로세스는 도 1a의 터치 검출기(120) 및/또는 도 2의 터치 검출기(202) 상에서 적어도 일부 수행된다.
402에서, 표면 영역을 통해 능동 신호를 전파하도록 사용될 수 있는 신호가 전송된다. 일부 실시예들에서, 신호를 전송하는 것은 표면 영역을 갖는 전파 매체를 통해 능동 신호(예를 들면, 음파 또는 초음파)를 전파시키도록 변환기와 같은 송신기(예를 들면, 도 1a의 송신기(104))를 구동시키는 것(예를 들면, 도 2의 구동기(214)를 사용하여)을 포함한다. 일부 실시예들에서, 신호는 신호의 자동상관을 최적화하도록 선택된(예를 들면, 좁은/짧은 피크들로 결과되는) 시퀀스를 포함한다. 예를 들면, 신호는 자도프-추(Zadoff-Chu) 시퀀스를 포함한다. 일부 실시예들에서, 신호는 변조된 또는 변조되지 않은 의사랜덤 2진 시퀀스를 포함한다. 일부 실시예들에서, 전파된 신호는 음향 신호이다. 일부 실시예들에서, 전파된 신호는 초음파 신호(예를 들면, 사람이 듣는 범위의 밖)이다. 예를 들면, 전파된 신호는 20kHz보다 높은(예를 들면, 80kHz와 100kHz 사이의 범위 내의) 신호이다. 다른 실시예들에서, 전파된 신호는 사람이 듣는 범위의 내에 있을 수 있다. 일부 실시예들에서, 능동 신호를 사용하는 것에 의해, 표면 영역 상의 또는 근처의 사용자 입력이 전파 매체 상의 센서에 의해 수신될 때의 능동 신호의 교란들을 검출하는 것에 의해 검출될 수 있다. 표면 상의 사용자 터치 표시를 단순히 수동적으로 듣기만 하기보다는 능동 신호를 사용하는 것에 의해서, 사용자 터치 지시와 거의 연관이 없을 것 같은 다른 진동들과 교란들이 더욱 쉽게 구별/필터링될 수 있다. 일부 실시예들에서, 사용자 입력을 결정하기 위해 사용자 입력으로부터의 수동 신호를 수신하는 것에 부가하여, 능동 신호가 사용된다.
매체 상의 터치 입력들을 검출하기 위하여 유리와 같은 매체를 통해 신호 전파를 시도할 때, 송신된 신호에서 사용될 수 있는 주파수들의 범위는 신호와 신호의 노이즈에 의해 여기된 매체의 전파 모드 뿐만 아니라 신호에 대해 필요한 대역폭도 결정한다.
대역폭에 대해, 신호가 바람직한 기능을 성취하는데 필요한 것보다 더 많은 주파수 구성요소들을 포함한다면, 신호는 필요한 것보다 더 많은 대역폭을 소비하고, 낭비된 리소스 소비와 더 느려진 처리 시간들을 야기한다.
매체의 전파 모드들에 대해, 유리와 같은 전파 매체는 일정한 전파 모드들에서 신호(예를 들면, 초음파/음파 신호)를 전파하는 것을 좋아한다. 예를 들면, 유리의 AO 전파 모드에서 전파된 신호는 유리의 표면에 수직한 위아래의 파동들로 이동하는데 반해(예를 들면, 유리를 구부리는 것에 의해), 유리의 SO 전파 모드에서 전파된 신호는 유리에 수평한 위아래의 파동들로 이동한다(예를 들면, 유리를 압축하고 확장하는 것에 의해). 유리 표면 상의 터치 입력 접촉은 AO 모드의 수직한 구부러진 파동을 교란시키고 터치 입력은 SO 모드의 평행 압축 파동들을 상당히 교란시키지는 않으므로, 터치 검출에는 AO 모드가 SO 모드보다 바람직하다. 예시적인 유리 매체는 전파된 신호들의 상이한 주파수들로 여기될 A1 모드 및 S1 모드와 같은 더 높은 차수의 전파 모드들을 가진다.
신호의 노이즈에 대해, 전파된 신호가 사람들의 청각 주파수 범위에 있다면, 사람인 사용자는 전파된 신호를 들을 수 있을 것이며 사용자의 사용자 경험을 손상시킬 수 있다. 전파된 신호가 전파 매체의 더 높은 차수의 전파 모드들을 여기시킨 주파수 구성요소들을 포함하였다면, 신호는 전파된 신호의 터치 입력 교란들의 검출을 성취하기 어렵게 하는 전파 매체 내에 바람직하지 않은 노이즈를 생성할 수 있다.
일부 실시예들에서, 신호를 전송하는 것은 신호의 스펙트럼 제어를 수행하는 것을 포함한다. 일부 실시예들에서, 신호 상의 스펙트럼 제어를 수행하는 것은 신호에 포함된 주파수들을 제어하는 것을 포함한다. 스펙트럼 제어를 수행하기 위하여, 윈도 함수(예를 들면, 해닝 윈도, 올림 코사인 윈도, 등) 및/또는 진폭 변조(예를 들면, 신호 측파대 변조, 잔류 측파대 변조, 등)가 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 전파 매체의 A0 전파 모드만을 여기시키는 것을 시도하도록 스펙트럼 제어가 수행된다. 일부 실시예들에서, 전파된 신호의 주파수 범위를 50kHz 내지 250kHz 내로 제한하도록 스펙트럼 제어가 수행된다.
일부 실시예들에서, 전송된 신호는 의사램던 2진 시퀀스를 포함한다. 2진 시퀀스는 정사각형의 펄스를 이용하여 표현될 수 있다. 그러나, 정사각형 펄스의 변조된 신호는 정사각형 펄스의 날카로운 정사각형 모서리들로 인한 주파수 구성요소들의 넓은 범위를 포함한다. 의사랜덤 2진 시퀀스를 효율적으로 송신하기 위하여, 성형된 펄스를 사용하는 것에 의해 2진 시퀀스 신호의 날카로운 모서리들을 "스무스 아웃(smooth out)"하는 것이 바람직하다. 날카로운 모서리들을 "스무스 아웃"하고 신호의 주파수 범위를 감소시키는데 윈도 함수가 사용될 수 있다. 해닝 윈도 및/또는 올림 코사인 윈도와 같은 윈도 함수가 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 윈도 함수의 유형 및/또는 하나 이상의 파라미터들이 도면들(1a 내지 1d)의 매체(102)와 같은 전파 매체의 특성에 적어도 일부 기초하여 결정된다. 예를 들면, 전파 매체의 전파 모드들 및 연관된 주파수들에 대한 정보가 윈도 함수의 유형 및/또는 파라미터(들)를(을) 선택하는데(예를 들면, 원하는 전파 모드를 여기시키고 원치않는 전파 모드를 여기시키지 않는데) 사용된다. 일부 실시예들에서, 전파 매체의 유형이 윈도 함수의 유형 및/또는 파라미터(들)를(을) 선택하는데 사용된다. 일부 실시예들에서, 전파 매체의 분산 계수, 크기, 차수, 및/또는 두께가 윈도 함수의 유형 및/또는 파라미터(들)를(을) 선택하도록 사용된다. 일부 실시예들에서, 송신기의 특성이 윈도 함수의 유형 및/또는 파라미터(들)를(을) 선택하도록 사용된다.
일부 실시예들에서, 신호를 전송하는 것은 (예를 들면, 진폭 변조를 사용하여) 신호를 변조하는 것을 포함한다. 예를 들면, 원하는 기저대역 신호(예를 들면, 의사랜덤 2진 시퀀스 신호)가 캐리어 주파수(예를 들면, 초음파 주파수)에서 전송되는 것이 바람직하다. 이러한 예에서, 캐리어 주파수의 신호의 진폭은 바람직한 기저대역 신호를 전송하기 위해 (예를 들면, 진폭 변조를 사용하여) 변화될 수 있다. 그러나, (예를 들면, 이중 측파대 변조를 사용하는) 종래의 진폭 변조는 원래의 기저대역 신호의 주파수 대역폭의 두배를 갖는 출력 신호를 생성한다. 이러한 출력 신호를 송신하는 것은 그렇지 않다면 사용되지 않아야 하는 리소스들을 소비한다. 일부 실시예들에서, 단일 측파대 변조가 사용된다. 일부 실시예들에서, 단일 측파대 변조에서, 출력 신호는 이중 측파대 변조된 신호에 포함된 불필요한 제 2 측파대를 사용하지 않는 것에 의해 이중 측파대 변조의 주파수 대역폭의 절반을 사용한다. 일부 실시예들에서, 잔류 측파대 변조가 사용된다. 예를 들면, 잔류 측파대 신호를 형성하기 위해 불필요한 측파대들 중 하나의 일부가 대응하는 이중 측파대 변조된 신호로부터 효율적으로 제거된다. 일부 실시예들에서, 이중 측파대 변조가 사용된다.
일부 실시예들에서, 신호를 전송하는 것은 송신기에 의해 송신될 신호를 결정하여 신호를 다른 송신기들에 의해 송신된 다른 신호(들)와(과) 구별할 수 있게 하는 것을 포함한다. 일부 실시예들에서, 신호를 전송하는 것은 (예를 들면, 코드 분할 다중화/CDMA를 사용하여) 송신될 신호의 위상을 결정하는 것을 포함한다. 예를 들면, 송신될 의사랜덤 2진 시퀀스 내의 오프셋이 결정된다. 이러한 예에서, 각 송신기(예를 들면, 도면들(1a 내지 1d)의 송신기들(104, 106, 108, 및 110))는 동일한 의사랜덤 2진 시퀀스를 갖지만 상이한 위상/오프셋을 갖는 신호를 송신한다. 송신기들에 의해 송신된 신호들 사이의 신호 오프셋/위상 차이는 동일하게 이격될 수 있거나(예를 들면, 각각의 연속적인 신호에 대해 64-비트 오프셋) 또는 동일하지 않게 이격될 수 있다(예를 들면, 상이한 오프셋 신호들). 신호들 사이의 위상/오프셋이 선택되어 상이한 송신기들에 의해 송신된 상이한 신호들 사이가 충분히 신뢰할만하게 구분될 수 있게 된다. 일부 실시예들에서, 신호가 선택되어 신호가 매체를 통해 송신되고 전파된 다른 신호들로부터 구분가능하게 된다. 일부 실시예들에서, 신호가 선택되어 신호가 매체를 통해 송신되고 전파된 다른 신호들과 수직하게 된다(예를 들면, 각 신호는 서로에 대해 수직하다).
일부 실시예들에서, 신호를 전송하는 것은 (예를 들면, 주파수 분할 다중화/FDMA를 사용하여) 송신될 신호의 주파수를 결정하는 것을 포함한다. 예를 들면, 신호를 위해 사용될 주파수 범위가 결정된다. 이러한 예에서, 각 송신기(예를 들면, 도면들(1a 내지 1d)의 송신기들(104, 106, 108, 및 110))는 다른 송신기들에 의해 송신된 신호들과 비교하여 상이한 주파수 범위에 있는 신호를 송신한다. 송신기들에 의해 송신된 신호들에 의해 사용될 수 있는 주파수들의 범위는 송신기들 중에서 분할된다. 신호들에 의해 사용될 수 있는 주파수들의 범위가 작은 일부 경우들에서, 모든 송신기들의 바람직한 상이한 신호들의 전부를 송신하는 것은 어려울 수 있다. 따라서 주파수 분할 다중화/FDMA에서 사용될 수 있는 송신기들의 수는 코드 분할 다중화/CDMA에서 사용될 수 있는 것보다 작을 수 있다.
일부 실시예들에서, 신호를 전송하는 것은 (예를 들면, 시간 분할 다중화/TDMA를 사용하여) 송신될 신호의 타이밍을 결정하는 것을 포함한다. 예를 들면, 신호가 송신되어야 하는 시간이 결정된다. 이러한 예에서, 각 송신기(예를 들면, 도면들(1a 내지 1d)의 송신기들(104, 106, 108, 및 110))는 다른 송신기들에 의해 송신된 신호들과 비교하여 상이한 시간 슬롯들에서 신호를 송신한다. 이는 송신기들이 라운드 로빈 방식으로 신호들을 송신하여 한번에 단지 하나의 송신기만이 방출/송신하도록 하게 한다. 이전 송신기의 신호가 다음 송신기의 새로운 신호를 송신하기 전에 효율적으로 소멸하는 것을 허용하도록, 상이한 송신기들의 송신의 기간들 사이에 지연 기간이 삽입될 수 있다. 일부 경우들에서, 시간 분할 다중화/TDMA는 코드 분할 다중화/CDMA와 비교하여 송신/검출의 속도를 느리게 하므로, 시간 분할 다중화/TDMA는 터치 입력의 빠른 검출이 바람직한 경우들에서는 사용하기가 어려울 수 있다.
404에서, 표면 영역의 교란에 의해 교란된 능동 신호가 수신된다. 교란은 사용자 터치 지시와 연관될 수 있다. 일부 실시예들에서, 교란은 매체를 통해 전파하는 능동 신호가 감쇠되고/감쇠되거나 지연되도록 한다. 일부 실시예들에서, 능동 신호의 선택된 부분의 교란은 사용자에 의해 지시된(예를 들면, 터치된) 표면 상의 위치에 대응한다.
406에서, 교란과 연관된 위치를 적어도 일부 결정하도록 수신된 신호가 처리된다. 일부 실시예들에서, 위치를 결정하는 것은 터치 입력을 검출하는데 유용하지 않은 관련없는 노이즈 및 진동들에 의해 유발된 교란들과 같은 수신된 신호의 바람직하지 않은 구성요소들을 제거하거나 감소시키는 것에 의해 적어도 일부 수신된 신호로부터 원하는 신호를 추출하는 것을 포함한다. 일부 실시예들에서, 상이한 송신기들의 상이한 신호들과 연관된 수신 신호의 구성요소들이 분리된다. 예를 들면, 상이한 송신기들로부터 출발한 상이한 신호들은 개별적인 처리를 위해 다른 송신기들의 다른 신호들로부터 분리된다. 일부 실시예들에서, 위치를 결정하는 것은 수신된 신호(예를 들면, 하나의 송신기로부터의 신호 구성요소)의 적어도 일부를 교란에 의해 영향을 받지 않은 기준 신호(예를 들면, 송신기 신호에 대응하는 기준 신호)와 비교하는 것을 포함한다. 비교의 결과는 기준 신호와 복수의 센서들에서 수신된 다른 신호(들)를(을) 사용하여 수행된 다른 비교들의 결과와 함께 사용될 수 있다.
일부 실시예들에서, 수신된 신호를 수신하는 것과 수신된 신호를 처리하는 것이 주기적인 간격에서 수행된다. 예를 들면, 수신된 신호가 5 ms 간격들로 포착되고 처리된다. 일부 실시예들에서, 위치를 결정하는 것은 터치 입력을 검출하는데 유용하지 않은 관련없는 노이즈와 진동들에 의해 유발된 교란들과 같은 수신된 신호의 바람직하지 않은 구성요소들을 제거하거나 감소시키는 것에 의해 적어도 일부 수신된 신호로부터 원하는 신호를 추출하는 것을 포함한다. 일부 실시예들에서, 위치를 결정하는 것은 터치 접촉이 계산된 예측 신호의 가설 위치에서 수신되었는지 여부를 결정하기 위해, 수신 신호를 처리하고 처리된 수신 신호를 가설 터치 접촉 위치와 연관된 계산된 예측 신호와 비교하는 것을 포함한다. 처리된 수신 신호와 가장 잘 매치하는 예측 신호가 발견되어 매칭된 예측 신호의 가설 위치가 터치 입력의 터치 접촉 위치(들)와(과) 동일하게 될 때까지 상이한 가설 위치들에 연관된 다양한 예측 신호들과의 많은 비교들이 구현될 수 있다. 예를 들면, 모든 각각의 수신 신호들과 예측 신호들 사이의 모든 차이를 최소화하는 터치 입력 위치(예를 들면, 단일 또는 다중 터치 위치들)를 결정하기 위하여, 다양한 송신기들(예를 들면, 도면들(1a 내지 1d)의 송신기들(104, 106, 108, 및 110))로부터 센서들(예를 들면, 도면들(1a 내지 1d)의 센서들(112, 114, 116, 118, 113, 115, 117, 및/또는 119))에 의해 수신된 신호들이 대응하는 예측 신호들과 비교된다.
일부 실시예들에서, 위치는 사용자가 터치 입력을 제공하였던 표면 영역 상의 위치(예를 들면, 위치 좌표)이다. 위치를 결정하는 것에 부가하여, 교란과 연관된 다음 정보: 제스처, 동시 사용자 지시들(예를 들면, 다중 터치 입력), 시간, 상태, 방향, 속도, 힘의 정도, 근접 정도, 압력, 크기, 및 다른 측정가능하거나 파생된 정보 중 하나 이상의 406에서 결정될 수 있다. 일부 실시예들에서, 수신된 신호를 사용하여 위치가 결정될 수 없을 때 및/또는 교란이 사용자 입력과 연관되지 않는 것으로 결정될 때, 위치는 406에서 결정되지 않는다. 406에서 결정된 정보가 제공 및/또는 출력될 수 있다.
도 4는 교란된 능동 신호를 수신하고 처리하는 것을 도시하나, 일부 실시예들에서, 수신된 신호는 터치 입력에 의해 교란되지 않았고 수신된 신호는 터치 입력이 검출되지 않았다는 것을 결정하도록 처리된다. 터치 입력이 검출되지 않았다는 표시가 제공/출력될 수 있다.
도 5는 표면 상의 교란과 연관된 위치를 결정하는 프로세스의 실시예를 도시하는 흐름도이다. 일부 실시예들에서, 도 5의 프로세스는 도 4의 406에 포함된다. 도 5의 프로세스는 도 1a의 터치 검출기(120) 및/또는 도 2의 터치 검출기(202)에서 구현될 수 있다. 일부 실시예들에서, 도 5의 프로세스의 적어도 일부가 송신기 및 센서 쌍의 각 조합에 대해 반복된다. 예를 들면, 송신기에 의해 송신된(예를 들면, 도면들(1a 내지 1d)의 송신기(104, 106, 108, 또는 110)에 의해 송신된) 각각의 능동 신호에 대하여, 도 5의 프로세스의 적어도 일부가 능동 신호를 수신하는 각 센서(예를 들면, 도면들(1a 내지 1d)의 센서들(112, 114, 116, 118, 113, 115, 117, 및/또는 119))에 대해 반복된다. 일부 실시예들에서, 도 5의 프로세스가 주기적으로(예를 들면, 5ms 주기 간격으로) 수행된다.
502에서, 수신된 신호가 컨디셔닝된다. 일부 실시예들에서, 수신된 신호는 사용자 입력을 수신하도록 사용될 수 있는 표면을 갖는 매체를 통해 자유롭게 전파된 의사랜덤 2진 시퀀스를 포함하는 신호이다. 예를 들면, 수신된 신호는 도 4의 404에서 수신된 신호이다. 일부 실시예들에서, 신호를 컨디셔닝하는 것은 수신된 신호 및/또는 사용자 터치 입력에 포함된 의사랜덤 2진 시퀀스의 검출에 대한 신호 품질(예를 들면, 신호-대-노이즈 비)을 개선시키기 위하여 수신된 신호를 필터링하거나 그렇지 않다면 변조하는 것을 포함한다. 일부 실시예들에서, 수신된 신호를 컨디셔닝하는 것은 사용자 터치 지시와 연관이 없어보이는 관련없는 신호 및/또는 진동들을 신호로부터 필터링하는 것을 포함한다.
504에서, 502에서 컨디셔닝된 신호 상에서 아날로그-디지털 신호 변환이 수행된다. 다양한 실시예들에서, 임의의 수의 표준 아날로그-디지털 신호 컨버터들이 사용될 수 있다.
506에서, 터치 입력 교란에 의해 유발된 수신된 신호의 시간 지연을 포착하는 시간 도메인 신호가 결정된다. 일부 실시예들에서, 시간 도메인 신호를 결정하는 것은 기준 신호(예를 들면, 매체를 통해 송신된 기준 의사랜덤 2진 시퀀스)에 대응하는 것 같은 신호 부분이 위치되는 변환된 신호의 시간 오프셋을 위치시키도록(예를 들면, 의사랜덤 2진 시퀀스 디컨벌루션을 수행하도록) 수신된 신호(예를 들면, 504로부터 결과된 신호)를 상관하는 것을 포함한다. 예를 들면, 상관의 결과는 수신되고 변환된 신호 내의 시간(예를 들면, 신호들 사이의 시간 지체)과 유사성의 정도의 그래프로 그려질 수 있다. 일부 실시예들에서, 상관을 수행하는 것은 복수의 상관들을 수행하는 것을 포함한다. 예를 들면, 조악한 상관이 먼저 수행되고 이후 조밀한 상관의 제 2 레벨이 수행된다. 일부 실시예들에서, 터치 입력 교란에 의해 교란되지 않은 기저라인 신호가 결과적인 시간 도메인 신호에서 제거된다. 예를 들면, 터치 입력 교란에 의해 교란되지 않은 수신된 능동 신호와 연관된 측정 신호(예를 들면, 기저라인 시간 도메인 신호)를 나타내는 기저라인 신호(예를 들면, 도 3의 306에서 결정된)가 터치 입력 교란에 의해 영향을 받지 않은 안정된 상태의 기저라인 신호의 구성요소들을 제거하는 것에 의해 터치 입력 교란의 효과들을 또한 분리시키도록 상관의 결과로부터 차감된다.
508에서, 시간 도메인 신호가 공간 도메인 신호로 변환된다. 일부 실시예들에서, 시간 도메인 신호를 변환하는 것은 506에서 결정된 시간 도메인 신호를, 시간 도메인 신호로 표현된 시간 지연을 터치 입력 교란으로 인하여 전파 매체에서 수신된 신호에 의해 이동된 거리로 변환하는 공간 도메인 신호로 변환하는 것을 포함한다. 예를 들면, 수신되고 변환된 신호 내의 시간 대 유사성의 정도로 그려질 수 있는 시간 도메인 신호는 매체에서 이동된 거리 대 유사성의 정도로 그려질 수 있는 공간 도메인 신호로 변환된다.
일부 실시예들에서, 변환을 수행하는 것은 분산 보상을 수행하는 것을 포함한다. 예를 들면, 전파 매체를 특징짓는 분산 곡선을 이용하여, 시간 도메인 신호의 시간 값들이 공간 도메인 신호의 거리 값들로 변환된다. 일부 실시예들에서, 터치 입력 교란으로 인해 수신된 신호에 의해 이동된 것 같은 거리를 나타내는 시간 도메인 신호의 결과적인 곡선은 터치 입력 교란에 의해 유발된 것 같은 시간 지연을 나타내는 시간 도메인 신호에 포함된 곡선보다 더 좁다. 일부 실시예들에서, 시간 도메인 신호는 신호의 바람직하지 않은 노이즈를 감소시키기 위해 매치 필터를 이용하여 필터링된다. 예를 들면, 공간 도메인 신호의 이상적인 모양을 나타내는 견본 신호를 사용하여, 견본 신호의 대역폭에 포함되지 않은 노이즈를 감소시키기 위하여, 변환된 공간 도메인 신호가 매치 필터링된다(예를 들면, 공간 도메인 신호가 견본 신호와 상관된다). 샘플 터치 입력을 터치 입력 표면에 인가하고 수신 신호를 측정하는 것에 의해 견본 신호는 미리 정해질 수 있다(예를 들면, 도 3의 306에서 결정될 수 있다).
510에서, 수신된 신호에 의해 포착된 터치 입력을 결정하기 위해 공간 도메인 신호가 하나 이상의 예상 신호들과 비교된다. 일부 실시예들에서, 공간 도메인 신호를 예상 신호와 비교하는 것은 터치 접촉이 가설 위치들에서 수신되었을 경우 야기될 예상 신호들을 생성하는 것을 포함한다. 예를 들면, 터치 입력이 터치 입력 표면 상에서 수신된 하나 이상의 위치들(예를 들면, 단일 터치 또는 많은 터치 위치들)의 가설 세트가 결정되고, 터치 접촉들이 위치(들)의 가설 세트에서 수신된 경우에 508에서 야기될 예상 공간 도메인 신호가 결정된다(예를 들면, 도 3의 306에서 측정된 데이터를 사용하여 특정 송신기와 센서 쌍에 대해 결정된다). 예상 공간 도메인 신호는 508에서 결정된 실질적인 공간 신호와 비교될 수 있다. 하나 이상의 위치들의 가설 세트는 복수의 위치들의 가설 세트들 중 하나일 수 있다(예를 들면, 터치 입력 표면을 분할하는 좌표 그리드 상의 가능한 터치 접촉 위치들의 완전한 세트).
수신된 신호에 의해 포착된 실질적인 터치 접촉 위치(들)에 대한 가설 세트의 위치(들)의 근접도는 가설 세트의 예상 신호와 508에서 결정된 공간 신호 사이의 유사성의 정도에 비례할 수 있다. 일부 실시예들에서, 송신기들(예를 들면, 도면들(1a 내지 1d)의 송신기들(104, 106, 108, 및 110))로부터 센서들(예를 들면, 도면들(1a 내지 1d)의 센서들(112, 114, 116, 118, 113, 115, 117, 및/또는 119))에 의해 수신된 신호들은 모든 각각의 검출 신호와 예측 신호 사이의 모든 차이를 최소화하는 가설 세트를 선택하도록 각 센서/송신기 쌍에 대해 대응하는 예상 신호들과 비교된다. 일부 실시예들에서, 한번 가설 세트가 선택되면, 결정된 공간 도메인 신호들과, 선택된 가설 세트의 위치(들) 근처의 더욱 세밀한 해상도의 가설 터치 위치(들)(예를 들면, 선택된 가설 세트에 의해 사용된 좌표 그리드보다 나은 해상도를 갖는 새로운 좌표 그리드 상의 위치들)와(과) 연관된 하나 이상의 새로운 예상 신호들 사이의 다른 비교가 결정된다.
도 6은 터치 입력에 의해 유발된 교란을 포착하는 시간 도메인 신호를 결정하는 프로세스의 실시예를 도시하는 흐름도이다. 일부 실시예들에서, 도 6의 프로세스는 도 5의 506에 포함된다. 도 6의 프로세스는 도 1a의 터치 검출기(120) 및/또는 도 2의 터치 검출기(202)에서 구현될 수 있다.
602에서, 제 1 상관이 수행된다. 일부 실시예들에서, 제 1 상관을 수행하는 것은 수신된 신호(예를 들면, 도 5의 504에서 결정된 결과적인 변환 신호)를 기준 신호와 상관하는 것을 포함한다. 상관을 수행하는 것은 시간 지체가 신호들 중 하나로 인가됨에 따른 두개의 신호들의 유사성을 측정하기 위하여 변환된 신호의 기준 신호에 대한 컨벌루션(예를 들면, 간섭법)을 교차상관하는 것 또는 결정하는 것을 포함한다. 상관을 수행하는 것에 의해, 기준 신호에 가장 잘 대응하는 변환된 신호의 부분의 위치가 위치결정될 수 있다. 예를 들면, 상관의 결과는 수신되고 변환된 신호 내의 시간(예를 들면, 신호들 사이의 시간 지체)과 유사성의 정도의 그래프로 그려질 수 있다. 유사성의 정도가 가장 큰 값의 연관된 시간 값은 두개의 신호들이 가장 잘 대응하는 위치에 대응한다. 이러한 측정된 시간 값을 터치 지시 교란과 연관되지 않는 기준 시간 값에 대해 비교하는 것에 의해(예를 들면, 도 3의 306에서), 터치 입력에 의해 유발된 교란으로 인해 수신 신호 상에서 유발된 시간 지연/오프셋 또는 위상 차이가 결정될 수 있다. 일부 실시예들에서, 결정된 시간에서 수신된 신호 대 기준 신호의 진폭/강도 차이를 측정하는 것에 의해, 터치 지시와 연관된 힘이 결정될 수 있다. 일부 실시예들에서, (전파된 소스 의사랜덤 2진 시퀀스 신호에 기초하여) 매체를 통해 전파된 신호에 적어도 일부 기초하여 기준 신호가 결정된다. 일부 실시예들에서, 기준 신호가 도 3의 306의 보정동안 결정된 정보를 이용하여 적어도 일부 결정된다. 기준 신호가 선택되어 상관동안 구현될 필요가 있는 계산들이 단순화될 수 있다. 예를 들면, 기준 신호는 수신되고 변환된 신호와 기준 신호 사이의 상대적으로 큰 시간 차이(예를 들면, 지체 시간)에 대해 기준 신호를 효율적으로 상관하는데 사용될 수 있는 단순화된 기준 신호이다.
604에서, 제 1 상관의 결과에 기초하여 제 2 상관이 수행된다. 제 2 상관을 수행하는 것은 수신된 신호(예를 들면, 도 5의 504에서 결정된 결과적인 변환 신호)를 제 2 기준 신호와 상관시키는 것(예를 들면, 단계(602)와 유사한 교차상관 또는 컨벌루션)을 포함한다. 제 2 기준 신호는 602에서 사용된 제 1 기준 신호와 비교하여 더 복잡하고/상세한(예를 들면, 더많이 계산적으로 조밀한) 기준 신호이다. 일부 실시예들에서, 602에서 제 2 기준 신호를 사용하는 것이 602에서 상관될 필요가 있는 시간 간격에 대해 너무 계산적으로 조밀할 수 있기 때문에 제 2 상관이 수행된다. 제 1 상관의 결과에 기초하여 제 2 상관을 수행하는 것은 제 1 상관의 결과로 결정된 하나 이상의 시간 값들을 사용하는 것을 포함한다. 예를 들면, 제 1 상관의 결과를 사용하여, 수신된 신호와 제 1 기준 신호 사이에서 가장 잘 상관할 것 같은 시간 값들(예를 들면, 시간 지체)의 범위가 결정되고, 제 2 기준 신호(및, 연관에 의해, 또한 제 1 기준 신호)가 수신 신호와 매치하는 값에 가장 잘 대응하는 시간 값을 미세하게 조율하고 결정하도록 시간 값들의 결정된 범위만을 거쳐 제 2 기준 신호를 사용하여 제 2 상관이 수행된다. 다양한 실시예들에서, 전파 매체의 표면 상의 위치에서의 터치 입력에 의해 유발된 교란에 대응하는 수신 신호 내의 부분을 결정하는데 제 1 및 제 2 상관들이 사용되었다. 다른 실시예들에서, 제 2 상관은 선택적이다. 예를 들면, 단지 하나의 상관 단계가 수행된다. 상관들의 임의의 수의 레벨들이 다른 실시예들에서 구현될 수 있다.
도 7은 터치 입력의 터치 접촉 위치(들)를(을) 결정하도록 공간 도메인 신호들을 하나 이상의 예상 신호들과 비교하는 프로세스의 실시예를 도시하는 흐름도이다. 일부 실시예들에서, 도 7의 프로세스는 도 5의 510에 포함된다. 도 7의 프로세스는 도 1a의 터치 검출기(120) 및/또는 도 2의 터치 검출기(202)에서 구현될 수 있다.
702에서, 터치 입력에 포함된 다수의 동시 터치 접촉들의 가설이 결정된다. 일부 실시예들에서, 터치 접촉의 위치를 검출할 때, 터치 입력 표면(예를 들면, 도면들(1a 내지 1d)의 매체(102)의 표면)에 형성되는 동시 접촉들의 수가 결정되는 것이 바람직하다. 예를 들면, 터치 입력 표면을 터치하는 손가락들의 수(예를 들면, 단일 터치 또는 다중 터치)를 결정하는 것이 바람직하다. 일부 실시예들에서, 동시 터치 접촉들의 수를 결정하기 위하여, 가설 수가 결정되고, 가설 수는 가설 수가 올바른지 여부를 결정하기 위해 테스트된다. 일부 실시예들에서, 가설 수는 처음에 (예를 들면, 제공되는 터치 입력이 없는 것과 연관된) 0으로 결정된다. 일부 실시예들에서, 동시 터치 접촉들의 가설 수를 결정하는 것은 가설 수를 이전에 결정된 터치 접촉들의 수로 초기화시키는 것을 포함한다. 예를 들면, 도 7의 프로세스의 이전 수행이 두개의 터치 접촉들이 동시에 제공된다고 결정하였으면 가설 수는 2로 설정된다. 일부 실시예들에서, 가설 수를 결정하는 것은 이전에 결정된 터치 접촉들의 가설 수를 증가시키거나 감소시키는 것을 포함한다. 예를 들면, 이전에 결정된 가설 수가 2이면 가설 수를 결정하는 것은 이전에 결정된 수를 증가시키고 가설 수를 증가된 수(즉, 3)로 결정하는 것을 포함한다. 일부 실시예들에서, 새로운 가설 수가 결정되는 각 시간에서, 임계 최대(예를 들면, 10) 및/또는 임계 최소(예를 들면, 0) 값이 도달되지 않았다면, 이전에 결정된 가설 수가 반복적으로 증가되고/증가되거나 감소된다.
704에서, 동시 터치 접촉들의 가설 수와 연관된 하나 이상의 터치 접촉 위치들의 하나 이상의 가설 세트들이 결정된다. 일부 실시예들에서, 터치 입력 표면을 터치하는 손가락들의 좌표 위치들을 결정하는 것이 바람직하다. 일부 실시예들에서, 터치 접촉 위치들을 결정하기 위해, 하나 이상의 가설 세트들이 터치 접촉(들)의 잠재적 위치(들) 상에 결정되고 가설 세트가 검출된 데이터와 가장 일치하는가를 결정하기 위해 각 가설 세트가 테스트된다.
일부 실시예들에서, 잠재적 터치 접촉 위치들의 가설 세트를 결정하는 것은 터치 입력 표면을 터치 접촉이 검출될 수 있는 제한된 수의 점들로 분할하는 것(예를 들면, 좌표 그리드로 분할하는 것)을 포함한다. 예를 들면, 테스트될 가설 세트들의 수를 처음에 제한하기 위하여, 터치 입력 표면이 가능한 좌표들 사이에 상대적으로 큰 공간을 갖는 좌표 그리드로 분할된다. 각 가설 세트는 702에서 결정된 가설 수와 매치하는 다수의 위치 식별자들(예를 들면, 위치 좌표들)을 포함한다. 예를 들면, 2가 702에서 가설 수로 결정되었으면, 각 가설 세트는 수신된 터치 입력의 터치 접촉들의 잠재적 위치들에 대응하는 결정된 좌표 그리드 상의 두개의 위치 좌표들을 포함한다. 일부 실시예들에서, 하나 이상의 가설 세트들을 결정하는 것은 동시 터치 접촉들의 결정된 가설 수에 대하여 결정된 좌표 그리드 상의 모든 가능한 터치 접촉 위치 조합들을 완전하게 커버하는 완전한 가설 세트들을 결정하는 것을 포함한다. 일부 실시예들에서, 이전에 결정된 터치 입력의 이전에 결정된 터치 접촉 위치(들)가(이) 가설 세트의 터치 접촉 위치(들)로 초기화된다.
706에서, 터치 접촉 위치(들)의 하나 이상의 가설 세트들 중에서 검출된 신호(들)에 의해 포착된 터치 접촉 위치들에 가장 잘 대응하는 선택된 가설 세트가 선택된다. 일부 실시예들에서, 터치 입력 표면 상의 터치 입력에 의해 교란된 하나 이상의 전파된 능동 신호들(예를 들면, 도 4의 402에서 송신된 신호)이 도면들(1a 내지 1d)의 센서들(112, 114, 116, 118, 113, 115, 117, 및 119)과 같은 하나 이상의 센서들에 의해 수신된다(예를 들면, 도 4의 404에서 수신된다). 각 송신기로부터 송신된 각각의 능동 신호(예를 들면, 도면들(1a 내지 1d)의 송신기들(104, 106, 108, 및 110)에 의해 각각 송신된 상이한 능동 신호들)가 각 센서(도면들(1a 내지 1d)의 센서들(112, 114, 116, 118, 113, 115, 117, 및/또는 119))에 의해 수신되고, 터치 입력에 의해 유발된 신호 교란을 특징짓는 검출 신호(예를 들면, 도 5의 508에서 결정된 공간 도메인 신호)를 결정하도록 처리될 수 있다. 일부 실시예들에서, 터치 접촉 위치(들)의 각 가설 세트에 대해, 하나 이상의 센서들에서 수신되리라 예상된 각 신호에 대해 예상 신호가 결정된다. 예상 신호는 하나 이상의 미리정해진 계수들(예를 들면, 특정 센서 및/또는 센서에서 수신될 신호를 송신하는 송신기에 대해 결정된 계수)을 사용하는 미리정해진 함수와 터치 접촉 위치(들)의 대응하는 가설 세트를 이용하여 결정될 수 있다. 예상 신호(들)는(은) 특정 가설 세트에 대한 모든 예상 신호(들)와(과) 대응하는 검출 신호들 사이의 차이의 지시자를 결정하도록 대응하는 검출 신호(들)와(과) 비교될 수 있다. 하나 이상의 가설 세트들의 각각에 대해 지시자들을 비교하는 것에 의해, 선택된 가설 세트가 선택될 수 있다(예를 들면, 가장 작게 표시된 차이를 갖는 가설 세트가 선택된다).
708에서, 부가적인 최적화가 구현될 것인지가 결정된다. 일부 실시예들에서, 부가적인 최적화가 구현될 것인지를 결정하는 것은 더 좋게 선택된 가설 세트를 결정하기 위한 시도를 위하여 터치 접촉 위치(들)의 임의의 새로운 가설 세트(들)가(이) 분석되어야 하는지를 결정하는 것을 포함한다. 예를 들면, 단계(706)의 제 1 수행은 터치 입력 표면 상에 덮어쓰인 더 큰 거리 증가 좌표 그리드 상의 위치들을 이용하여 결정된 가설 세트들을 사용하고, 부가적인 최적화는 더 작은 거리 증가들을 갖는 좌표 그리드로부터의 위치들을 포함하는 새로운 가설 세트들을 사용하여 수행된다. 부가적인 최적화들은 임의의 횟수로 구현될 수 있다. 일부 실시예들에서, 부가적인 최적화들이 수행되는 횟수는 미리 정해진다. 일부 실시예들에서, 부가적인 최적화들이 수행되는 횟수는 동적으로 결정된다. 예를 들면, 선택된 가설 세트에 대한 비교 임계 지시자 값이 도달될 때까지 및/또는 선택된 가설에 대한 비교 지시자가 임계량에 의해 개선되지 않을 때까지 부가적인 최적화가 수행된다. 일부 실시예들에서, 각 최적화 반복을 위해, 선택된 가설 세트의 단지 하나의 터치 접촉 위치에 대해 최적화가 구현될 수 있으며, 선택된 가설의 다른 터치 접촉 위치들이 최적화의 다음 반복에서 최적화될 수 있다.
708에서 부가적인 최적화가 수행되어야 한다고 결정되면, 710에서, 터치 접촉들의 가설 수와 연관된 하나 이상의 터치 접촉 위치들의 하나 이상의 새로운 가설 세트들이 선택된 가설 세트에 기초하여 결정된다. 일부 실시예들에서, 새로운 가설 세트들을 결정하는 것은 선택된 가설 세트의 터치 접촉 위치들의 하나를 개선시키기 위한 시도에서 선택된 가설 세트의 터치 접촉 위치들의 하나 근처에 있는 위치점들(예를 들면, 더 작은 거리 증가들을 갖는 좌표 그리드 상의 더욱 상세한 해상도의 위치들)을 결정하는 것을 포함한다. 새로운 가설 세트들은 각각 새롭게 결정된 위치점들 중 하나를 포함할 수 있고, 그렇다면, 새로운 가설 세트의 다른 터치 접촉 위치(들)는(은) 이전에 선택된 가설 세트와 동일한 위치들에 있을 것이다. 일부 실시예들에서, 새로운 가설 세트들은 선택된 가설 세트의 모든 터치 접촉 위치들의 개선을 시도할 수 있다. 프로세스는 706으로 다시 진행하고, 새롭게 선택된 가설 세트(예를 들면, 이전에 선택된 가설 세트가 여전히 검출된 신호(들)와(과) 가장 잘 대응한다면, 이전에 선택된 가설 세트가 새롭게 선택된 가설 세트로 유지된다)가 터치 접촉 위치(들)의 새롭게 결정된 가설 세트들 중에서 선택되거나 그렇지 않게 된다.
708에서 부가적인 최적화가 수행되지 않아야 한다고 결정되면, 712에서, 임계가 도달되었는지 여부가 결정된다. 일부 실시예들에서, 임계가 도달되었는지를 결정하는 것은 접촉점들의 상이한 숫자가 터치 입력에 대해 수신되었는지를 테스트하도록 접촉점들의 결정된 가설 수가 변경되어야 하는지 여부를 결정하는 것을 포함한다. 일부 실시예들에서, 임계가 도달하였는지를 결정하는 것은 선택된 가설 세트에 대한 비교 임계 지시자 값이 도달되었는지 및/또는 이전에 선택된 가설 세트에 대한 비교 지시자의 이전 결정 이래로 선택된 가설에 대한 비교 지시자가 임계량에 의해 개선되지 않았는지를 결정하는 것을 포함한다. 일부 실시예들에서, 임계가 도달하였는지를 결정하는 것은 선택된 가설 세트의 예상 신호에 대한 계수 이후에 에너지의 임계량이 검출된 신호에 아직 남아있는지를 결정하는 것을 포함한다. 예를 들면, 부가적인 터치 검출 필요들이 선택된 가설 세트에 포함된다면 에너지의 임계량은 아직 남아있다.
712에서, 임계가 도달하지 않았다고 결정되면, 프로세스는 터치 입력들의 새로운 가설 수가 결정되는 702로 진행한다. 새로운 가설 수는 이전의 가설 수에 기초될 수 있다. 예를 들면, 이전의 가설 수는 새로운 가설 수에 1만큼 증가된다.
712에서, 임계가 도달하였다고 결정되면, 714에서, 선택된 가설 세트는 터치 입력의 터치 접촉(들)의 검출 위치(들)를(을)(을) 나타낸다. 예를 들면, 터치 접촉(들)의 위치 좌표(들)가(이) 제공된다.
도 8은 터치 접촉 위치(들)의 선택된 가설 세트를 선택하는 프로세스의 실시예를 도시하는 흐름도이다. 일부 실시예들에서, 도 8의 프로세스는 도 7의 706에 포함된다. 도 8의 프로세스는 도 1a의 터치 검출기(120) 및/또는 도 2의 터치 검출기(202)에서 구현될 수 있다.
802에서, 각 가설 세트(예를 들면, 도 7의 704에서 결정된)에 대해, 터치 접촉이 가설 세트의 접촉 위치(들)에서 수신되었을 경우 야기될 예상 신호가 각 검출 신호 및 가설 세트의 각 터치 접촉 위치에 대해 결정된다. 일부 실시예들에서, 예상 신호를 결정하는 것은 예상 신호를 생성/시뮬레이션하기 위해 함수 및 하나 이상의 함수 계수들을 사용하는 것을 포함한다. 함수 및/또는 하나 이상의 함수 계수들은 미리 결정되고(예를 들면, 도 3의 306에서 결정되거나)/결정되거나 동적으로 결정될 수 있다(예를 들면, 하나 이상의 제공된 터치 접촉 위치들에 기초하여 결정될 수 있다). 일부 실시예들에서, 함수 및/또는 하나 이상의 함수 계수들이 특히 검출 신호의 특정 송신기 및/또는 센서에 대해 결정/선택될 수 있다. 예를 들면, 예상 신호가 검출 신호와 비교되며, 예상 신호는 검출 신호의 송신기와 센서의 쌍에 대해 특히 결정된 함수 계수를 이용하여 생성된다. 일부 실시예들에서, 함수 및/또는 하나 이상의 함수 계수들이 동적으로 결정될 수 있다.
일부 실시예들에서, 가설 세트가 하나보다 많은 터치 접촉 위치(예를 들면, 다중 터치 입력)를 포함하는 경우에, 각각의 개별적인 터치 접촉 위치에 대한 예상 신호는 개별적으로 결정되어 함께 조합된다. 예를 들면, 부가된 신호들의 터치 접촉들이 동시에 제공될 때 결과되리라 예상된 단일 신호를 생성하기 위해, 터치 접촉이 단일 터치 접촉 위치에 제공되었을 때 결과되리라 예상된 신호가 (예를 들면, 다중 동시 터치 접촉들을 선형으로 부가하는 것으로부터 영향받는) 다른 단일 터치 접촉 예상 신호들에 부가된다.
일부 실시예들에서, 단일 터치 접촉에 대한 예상 신호는 다음 함수와 같이 모델링된다:
C * P(x-d)
여기서 C는 함수 계수(예를 들면, 복소수 계수)이고 P(x)는 함수이며 d는 송신기(예를 들면, 시뮬레이션되기에 바람직한 신호의 송신기)에서 터치 입력 위치 사이와 터치 입력 위치와 센서(예를 들면, 시뮬레이션되기에 바람직한 신호의 수신기) 사이의 총 경로 거리이다.
일부 실시예들에서, 하나 이상의 터치 접촉들에 대한 예상 신호는 다음 함수와 같이 모델링된다:
∑N j=1 Cj P(x -dj)
여기서 j는 터치 접촉을 나타내고 N은 모델링되는 총 동시 터치 접촉들의 수(예를 들면, 도 7의 702에서 결정된 가설 수)를 나타낸다.
804에서, 대응하는 검출 신호들이 대응하는 예상 신호들과 비교된다. 일부 실시예들에서, 검출 신호는 도 5의 508에서 결정된 공간 도메인 신호들을 포함한다. 일부 실시예들에서, 신호들을 비교하는 것은 신호들 사이의 평균 제곱 에러를 결정하는 것을 포함한다. 일부 실시예들에서, 신호들을 비교하는 것은 신호들 사이의 유사성/차이점을 나타내는 비용 함수를 결정하는 것을 포함한다. 일부 실시예들에서, 단일의 송신기/센서 쌍에 대해 분석된 가설 세트(예를 들면, 도 7의 704에서 결정된 가설 세트)에 대한 비용 함수는 다음과 같이 모델링된다:
ε(rx,tx)=｜q(x) - ∑N j=1 Cj P(x -dj)｜2
여기서 ε(rx,tx)는 비용 함수이고, q(x)는 검출 신호이며, ∑N j=1 Cj P(x -dj)는 예상 신호이다. 일부 실시예들에서, 하나보다 많은(예를 들면, 전부의) 송신기/센서 쌍에 대해 분석된 가설 세트에 대한 글로벌 비용 함수는 다음과 같이 모델링된다:
ε= ∑Z i=1 ε(rx,tx)i
여기서 ε은 글로벌 비용 함수이고, Z는 총 송신기/센서 쌍들의 수이며, i는 특정 송신기/센서 쌍을 나타내고, ε(rx,tx)i는 특정 송신기/센서 쌍의 비용 함수이다.
806에서, 검출 신호(들)에 대하여 가장 잘 대응하는 터치 접촉 위치(들)의 선택된 가설 세트가 터치 접촉 위치(들)의 하나 이상의 가설 세트들 중에서 선택된다. 일부 실시예들에서, 선택된 가설 세트가 도 7의 704 내지 710에서 결정된 가설 세트들 중에서 선택된다. 일부 실시예들에서, 선택된 가설 세트를 선택하는 것은 가설 세트들의 그룹에서 각 가설 세트에 대해 글로벌 비용 함수(예를 들면, 위에서 설명된 함수(ε))를 결정하는 것과 가장 작은 글로벌 비용 함수 값에서 결과된 가설 세트를 선택하는 것을 포함한다.
앞의 실시예들은 이해의 명확성을 위해 일부의 상세들로 설명되었으나, 본 발명은 제공된 상세들로 제한되지 않는다. 발명을 수행하는데에는 많은 대안의 방법들이 있다. 개시된 실시예들은 예시적인 것이며 제한적인 것이 아니다.
102: 신호 전파 매체 120: 터치 검출기
206: 마이크로프로세서 210: 제어기
214: 구동기 216: 신호 컨디셔너

Claims (20)

  1. 터치 입력 검출기에 있어서:
    터치 입력 표면을 갖는 터치 입력 매체를 통해 자유롭게 전파되는 음향 신호(a freely propagating acoustic signal)를 송신하는 음향 송신기로서, 상기 자유롭게 전파되는 음향 신호는 상기 터치 입력 매체를 통해 복수의 방향으로 상기 터치 입력 매체의 복수의 축들 상의 복수의 수신기들로 자유롭게 전파되도록 허용되는, 상기 음향 송신기;
    상기 터치 입력 표면에 접하는 터치 입력에 의해 교란된 상기 자유롭게 전파되는 음향 신호를 수신하는 음향 수신기로서, 상기 음향 수신기상의 수신된 신호의 입사 타이밍은 상기 터치 입력 표면상의 상기 터치 입력의 터치 입력 위치의 적어도 일부를 나타내는, 상기 음향 수신기; 및
    상기 자유롭게 전파되는 음향 신호의 반사들을 감쇠(dampen)하기 위해 상기 터치 입력 매체에 결합된 음향 감쇠 물질을 포함하고,
    상기 음향 감쇠 물질의 두께는 상기 음향 감쇠 물질의 제 1 모서리에서 상기 음향 감쇠 물질의 제 2 모서리로 증가하고,
    상기 음향 감쇠 물질의 더 얇은 제 1 모서리는 상기 음향 감쇠 물질의 더 두꺼운 제 2 모서리보다 상기 복수의 수신기들에 더 가깝고,
    상기 음향 감쇠 물질은 상기 터치 입력 매체를 통한 전파를 통해 도달하는 상기 자유롭게 전파되는 음향 신호의 적어도 일 부분을 감쇠하도록 구성되고,
    상기 음향 감쇠 물질의 더 얇은 제 1 모서리는 상기 음향 감쇠 물질의 더 두꺼운 제 2 모서리보다 상기 음향 송신기에 더 가깝고,
    상기 음향 감쇠 물질의 상기 제 1 모서리 및 상기 음향 감쇠 물질의 상기 제 2 모서리는 적어도 부분적으로 상기 터치 입력을 수신하도록 구성된 상기 터치 입력 매체의 앞 표면과 반대편인 상기 터치 입력 매체의 뒷 표면에 결합하는 상기 음향 감쇠 물질의 스트립(strip)의 평행한 모서리들을 정의하고,
    상기 음향 송신기 및 상기 음향 수신기는 상기 터치 입력 매체의 상기 뒷 표면상의 상기 터치 입력 매체에 결합되는, 터치 입력 검출기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 음향 송신기는 제 1 변환기이고 상기 음향 수신기는 제 2 변환기인, 터치 입력 검출기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 터치 입력 매체는 유리 패널을 포함하는, 터치 입력 검출기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 터치 입력 위치는 터치 입력이 수신된 상기 터치 입력 매체 상의 위치인, 터치 입력 검출기.
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 음향 감쇠 물질은 탄성중합체(elastomer)를 포함하는, 터치 입력 검출기.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 음향 감쇠 물질은 하나 이상의 경질(stiff) 구속층들을 갖는 탄성중합체를 포함하는, 터치 입력 검출기.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 음향 감쇠 물질은 중입자들로 채워진 탄성중합체를 포함하는, 터치 입력 검출기.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 음향 감쇠 물질의 적어도 일부는 상기 음향 송신기와 상기 터치 입력 매체의 모서리 사이에 있는 상기 터치 입력 매체의 영역의 적어도 일부를 둘러싸는, 터치 입력 검출기.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 음향 감쇠 물질의 적어도 일부는 무반향(anechoic) 모양인, 터치 입력 검출기.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 음향 감쇠 물질은 복수의 삼각형 돌기들을 포함하는, 터치 입력 검출기.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 삼각형 돌기들의 하나 이상은 다음 모양들: 지수곡선 모양, 로그곡선 모양, 또는 포물선 모양 중 하나 이상의 모양인, 터치 입력 검출기.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 음향 감쇠 물질의 음향 임피던스는 상기 음향 감쇠 물질의 하나의 모서리로부터 상기 음향 감쇠 물질의 다른 모서리까지 변화하는, 터치 입력 검출기.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 음향 감쇠 물질의 밀도는 상기 음향 감쇠 물질의 하나의 모서리로부터 상기 음향 감쇠 물질의 다른 모서리까지 변화하는, 터치 입력 검출기.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 음향 감쇠 물질의 감쇠 특성은 상기 음향 감쇠 물질 내에서 비균일하게(non-homogeneously) 변화하는, 터치 입력 검출기.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 음향 감쇠 물질은 삼각형 돌기를 포함하고, 상기 삼각형 돌기의 높이는 상기 삼각형 돌기의 기저의 길이보다 적어도 2.5배 더 길게 되도록 구성되는, 터치 입력 검출기.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 음향 감쇠 물질은 삼각형 돌기를 포함하고, 상기 삼각형 돌기의 높이는 상기 음향 감쇠 물질에 의해 감쇠되는 것이 요구되는 상기 자유롭게 전파되는 음향 신호의 가장 큰 파동의 길이의 적어도 1/4이 되도록 구성되는, 터치 입력 검출기.
  18. 제 1 항에 있어서,
    상기 음향 감쇠 물질은 무반향 모양으로 패터닝된 접착제를 사용하여 상기 터치 입력 매체에 결합되는, 터치 입력 검출기.
  19. 제 1 항에 있어서,
    상기 음향 감쇠 물질은 무반향 모양으로 성형된 클램프를 사용하여 상기 터치 입력 매체에 결합되는, 터치 입력 검출기.
  20. 제 1 항에 있어서,
    상기 터치 입력 매체는 무반향 모양으로 에칭되는, 터치 입력 검출기.
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