KR102406530B1 - 터치 패널, 전자 장치 및 정보 처리 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 터치 패널, 전자 장치 및 정보 처리 방법을 제공하며, 상기 터치 패널은 기판; 및, 상기 기판 내부 또는 상기 기판상에 위치하고, 상기 터치 패널에 대응하는 형태를 가진 전극층을 포함하되, 상기 전극층은 복수의 육각형 형태 구조의 전극을 포함하며, 각 전극이 서로 연결되어 상기 전극층을 형성한다. 본 발명의 실시예는 구조가 간단하고, 적용성이 더욱 우수한 특징을 가진다.
Description
본 발명은 출원번호가 201810671485.5이고, 출원일이 2018년 6월26일이며, 발명의 명칭이 "터치 패널, 전자 장치 및 정보 처리 방법"인 중국 특허 출원의 우선권을 주장하며, 상기 발명의 전체 내용을 참조로 본 출원에 원용한다.
본 발명은 터치 장치 분야에 관한 것으로, 특히 터치 패널, 전자 장치 및 정보 처리 방법에 관한 것이다.
터치 기술의 지속적인 발전과 더불어, 현재 터치 장치의 적용이 점점 더 대중화되고 있지만, 종래의 터치 패널은 거의 모두 직사각형이고, 대응하는 터치 전극 패턴도 직사각형 또는 정사각형이다. 다만, 사물 인터넷과 웨어러블 기기의 출현으로 이형 스크린의 적용 및 수요가 증가되어 원형 또는 타원형과 같은 다양한 형태의 터치 패널이 생산되고 있다.
그러나, 정사각형의 터치 전극은 원형 또는 다른 형태의 터치 패널에 적응되기 어렵기 때문에, 기존의 정사각형 터치 전극은 다양한 터치 패널에 적용될 수 없다.
상기와 같은 문제점을 감안하여, 본 발명은 구조가 간단하고 적용성이 더욱 우수한 터치 패널, 전자 장치 및 정보 처리 방법을 제공한다.
본 발명의 제1 양태에서는 기판; 및, 상기 기판 내부 또는 상기 기판상에 위치하고, 상기 터치 패널에 대응하는 형태를 가진 전극층을 포함하되, 상기 전극층은 복수의 육각형 형태 구조의 전극을 포함하며, 각 전극이 서로 연결되어 상기 전극층을 형성하는 터치 패널을 제공한다.
본 발명의 실시예에서, 상기 전극층은 제1 전극과, 상기 제1 전극을 중심으로 순차적으로 연장되어 연결설치된 제2 전극을 포함한다.
본 발명의 실시예에서, 상기 터치 패널은 상기 전극층의 각 전극에 연결되어 각 전극의 정전 용량값을 검출하기 위한 검출 모듈; 및, 상기 검출 모듈에 의해 검출된 각 전극의 정전 용량값을 기반으로 상기 터치 패널의 터치 정보를 결정하도록 구성된 데이터 처리 모듈을 더 포함한다.
본 발명의 실시예에서, 상기 데이터 처리 모듈은 또한 각 전극의 정전 용량 변화량의 합이 제1 임계값을 초과하는 경우 또는 적어도 하나의 상기 전극의 정전 용량 변화량이 제2 임계값을 초과하는 경우 상기 터치 패널이 터치된 것으로 결정하도록 구성된다.
본 발명의 실시예에서, 상기 데이터 처리 모듈은 또한 정전 용량 변화량이 제2 임계값을 초과하는 전극을 기반으로 터치 선택 영역을 결정하고 터치 선택 영역 내 각 전극의 정전 용량 변화량과 가중치를 기반으로 터치 위치를 결정하도록 구성된다.
본 발명의 실시예에서, 상기 데이터 처리 모듈은 또한 정전 용량 변화량이 제2 임계값을 초과하는 전극 중의 정전 용량 변화량이 제일 큰 전극을 제3 전극으로 결정하고 상기 제3 전극을 중심으로 외부로 연장되어 사전 설정 범위을 형성하며 상기 사전 설정 범위가 상기 터치 선택 영역으로 결정되도록 구성된다.
본 발명의 실시예에서, 상기 데이터 처리 모듈은 또한
3축 좌표계를 구축하여, 상기 터치 선택 영역 내 각 전극의 중심의 3축 좌표계의 각 좌표축에서의 투영 거리를 기반으로 상기 전극의 대응되는 좌표축에서의 가중치를 결정하고,
각 좌표축에 대해, 각 전극의 정전 용량 변화량과 상기 전극의 상기 좌표축에서의 가중치의 곱의 합과, 상기 터치 선택 영역 내 각 전극의 정전 용량의 합 사이의 비율을 계산하여,
각 좌표축에 대응하는 상기 비율을 기반으로 접촉점의 위치 좌표를 결정하도록 구성된다.
본 발명의 실시예에서, 상기 제1 전극 및 제2 전극은 동일한 정육각형이다.
본 발명의 실시예에서, 기판의 구조는 원형 또는 타원형이다.
본 발명의 제2 양태에서는 상기 제1 양태의 터치 패널을 포함하는 전자 장치를 제공한다.
본 발명의 제3 양태에서는 터치 패널의 터치 정보를 결정하기 위해 사용되고,
터치 패널의 전극층의 각 전극의 정전 용량값을 획득하는 단계 - 상기 전극층의 형태는 상기 터치 패널의 형태와 대응되고, 상기 전극층의 각 전극의 구조는 육각형 형태이며, 각 전극이 서로 연결되어 상기 전극층을 형성함 - ; 및,
획득된 각 전극의 정전 용량값을 기반으로 상기 터치 패널의 터치 정보를 결정하는 단계를 포함하는 정보 처리 방법을 제공한다.
본 발명의 실시예에서, 상기 획득된 각 전극의 정전 용량값을 기반으로 상기 터치 패널의 터치 정보를 결정하는 단계는,
각 전극의 정전 용량 변화량을 결정하는 단계; 및,
각 전극의 정전 용량 변화량의 합이 제1 임계값을 초과하는 경우 또는 적어도 하나의 상기 전극의 정전 용량 변화량이 제2 임계값을 초과하는 경우에 상기 터치 패널이 터치된 것으로 결정하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예에서, 상기 획득된 각 전극의 정전 용량값을 기반으로 상기 터치 패널의 터치 정보를 결정하는 단계는,
각 전극의 정전 용량 변화량을 결정하는 단계; 및,
정전 용량 변화량이 제2 임계값을 초과하는 전극을 기반으로 터치 선택 영역을 결정하고 상기 터치 선택 영역 내 각 전극의 정전 용량 변화량과 가중치를 기반으로 터치 위치를 결정하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예에서, 상기 정전 용량 변화량이 제2 임계값을 초과하는 전극을 기반으로 터치 선택 영역을 결정하는 단계는,
정전 용량 변화량이 제2 임계값을 초과하는 전극 중의 정전 용량 변화량이 제일 큰 전극을 제3 전극으로 결정하는 단계; 및,
상기 제3 전극을 중심으로 외부로 연장되어 사전 설정 범위을 형성하며 상기 사전 설정 범위가 상기 터치 선택 영역으로 결정되는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예에서, 상기 터치 선택 영역 내 각 전극의 정전 용량 변화량과 가중치를 기반으로 터치 위치를 결정하는 단계는,
3축 좌표계를 구축하는 단계;
상기 터치 선택 영역 내 각 전극의 중심이 3축 좌표계의 각 좌표축에서의 투영 거리를 획득하여 상기 전극의 대응되는 좌표축에서의 가중치를 결정하는 단계;
각 좌표축에 대해, 상기 전극의 상기 좌표축에서의 가중치와 정전 용량 변화량의 곱의 합과 상기 터치 선택 영역 내 각 전극의 정전 용량의 합 사이의 비율을 계산하는 단계; 및,
각 좌표축에 대응하는 상기 비율을 기반으로 접촉점의 위치 좌표를 결정하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예에서, 터치 패널 중의 전극층은 육각형 형태의 전극으로 형성되는데, 정사각형 전극에 비해, 원형 또는 타원형의 터치 패널에 더욱 잘 적용될 수 있는 동시에 육각형 구조는 다양한 조합이 가능하기 때문에, 육각형 전극으로 구성된 전극층이 정사각형 또는 다른 형태의 터치 패널에도 적용될 수 있어 더욱 우수한 적용성을 가진다. 또한, 육각형 형태의 전극을 사용하면 전극의 설치 수량을 줄일 수 있고 전극의 처리에 사용되는 회로를 감소하여 원가를 절감할 수 있으며, 또한 대응되는 회로 설계 및 출력을 감소할 수 있다. 또한, 육각형의 전극을 설치하면, 터치 검출 감도를 제고할 수 있다.
본 발명의 다른 특징 및 양태는 첨부 도면을 결부하여 예시적인 실시예에 대해 상세히 설명함으로써 더욱 명백해질 것이다.
첨부 도면은 명세서에 포함되고 명세서의 일부분을 구성하며 명세서와 함께 본 발명의 예시적인 실시예, 특징 및 양태를 나타내며, 본 발명의 원리를 설명하기 위해 사용된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 터치 패널의 구조도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 터치 패널의 구조도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전극층의 구조도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 터치 패널의 원리를 나타낸 구조도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 터치 패널의 3축 좌표계의 구조도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 정보 처리 방법의 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 터치 정보를 결정하는 방법의 흐름도이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 터치 패널의 구조도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 터치 패널의 구조도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전극층의 구조도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 터치 패널의 원리를 나타낸 구조도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 터치 패널의 3축 좌표계의 구조도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 정보 처리 방법의 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 터치 정보를 결정하는 방법의 흐름도이다.
이하, 첨부 도면을 결부하여 본 발명의 다양한 예시적인 실시예, 특징 및 양태에 대해 상세히 설명한다. 첨부 도면에서 동일한 부호는 동일하거나 유사한 기능을 갖는 구성 요소를 나타낸다. 비록 첨부 도면에서 실시예의 여러 가지 양태를 나타냈지만, 특별히 언급하지 않은 한, 반드시 특정 비례에 따라 첨부 도면을 작성해야 하는 것은 아니다.
상기 전문 용어 "예시적인"은 "예, 실시예 또는 실례로 사용되는 것"을 의미한다. 본 명세서에서 "예시적인" 것으로 설명된 임의의 실시예가 반드시 다른 실시예보다 바람직한 실시예인 것으로 해석되어서는 안된다.
또한, 본 발명을 더욱 명확히 설명하기 위해, 이하의 구체적인 실시 방식에서 많은 세부 사항이 제시되지만, 당업자는 구체적인 세부 사항이 없어도 마찬가지로 본 발명을 구현할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 일부 실시예에서, 본 발명의 취지를 두드러지게 하기 위해, 당업자에게 공지된 방법, 수단, 구성 요소 및 회로에 대해서는 상세히 설명하지 않는다.
도 1 및 도 2는 각각 본 발명의 실시예에 따른 터치 패널의 구조도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 터치 패널의 전극층의 구조도이다.
본 발명의 실시예에 따른 터치 패널은 기판(1); 및, 상기 기판(1) 내부(도 1 참조) 또는 상기 기판(1)상(도 2 참조)에 형성된 전극층(2)을 포함한다. 여기서, 상기 기판(1)은 터치 조작을 수행하기 위한 패널로 사용될 수 있다. 예를 들어, 터치 패널이 휴대폰과 같은 터치를 디스플레이할 수 있는 전자 장치의 터치 스크린으로 사용될 때, 기판(1)은 투명 유리 기판 일 수 있고, 터치 패널이 노트북의 터치패드로 사용되는 경우, 기판(1)은 불투명한 기판 또는 기판(1) 상에 차광 재료를 코팅함으로써 불투명한 상태로 형성될 수 있지만, 본 발명에서는 이를 한정하지 않는다.
또한, 본 발명의 실시예에서, 전극층(2)의 형태는 터치 패널의 형태에 대응될 수 있고, 또한 전극층(2)의 형태는 기판(1)의 형태에도 대응될 수 있다. 예를 들어, 터치 패널 또는 기판(1)이 원형 또는 타원형인 경우, 전극층(2)은 이에 대응하는 원형 또는 타원형으로 구성될 수 있고, 터치 패널 또는 기판(1)이 정사각형인 경우, 전극층(2)은 이에 대응하는 정사각형으로 구성될 수도 있고, 또는 터치 패널 또는 기판(1)이 다른 형태인 경우, 전극층(2)은 마찬가지로 이에 대응하는 다른 형태로 구성됨으로써, 터치 패널의 대응하는 영역의 터치 기능을 구현할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 터치 패널은 상기 기판(1)과 전극층(2) 외에 상기 전극층에 연결된 검출 모듈(3)과 데이터 처리 모듈(4)을 더 포함할 수 있고, 이와 동시에, 터치 스크린으로 구성된 터치 패널의 경우, 편광판, 액정층, TFT(박막 트랜지스터) 기판 등 부속품을 더 포함함으로써, 터치 패널의 디스플레이 및 터치 기능을 구현하지만, 여기서는 더 이상 상세히 설명하지 않으며, 당업자는 수요에 따라 구성할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 기판(1)의 하나의 표면 또는 내부에 도전막을 코팅할 수 있고, 또한 상기 도전막에 전극층(2)의 전극 패턴을 형성할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에서 전극층(2)은 복수의 육각형 형태의 전극을 포함하고, 각 전극이 서로 연결되어 상기 전극층(2)을 형성할 수 있다. 다시 말하면, 본 발명의 실시예에서 전극층(2)은 복수의 서로 연결되는 육각형 형태의 전극으로 구성될 수 있으며, 도 3에 도시된 바와 같이, 각 전극은 변의 길이가 동일한 정육각형일 수 있다. 상기 전극층(2)은 제1 전극(21)과, 상기 제1 전극(21)을 중심으로 순차적으로 연장되어 연결설치된 제2 전극(22)을 포함할 수 있다. 다시 말하면, 서로 인접하는 두 개의 전극은 모두 하나의 공통한 변을 가진다.
본 발명의 실시예에서, 전극층(2)의 중심에 위치한 전극을 제1 전극(21)이라 부르고, 제1 전극(21)을 중심으로 외부로 연장되어 여러 고리의 제2 전극(22)을 설치하며, 각 고리의 제2 전극(22)은 모두 인접하는 고리의 전극과 서로 연결된다. 여기서, 제1 전극(21)과 인접되는 고리가 제1 고리이고, 제1 고리에 6개의 제2 전극(22)이 설치될 수 있고, 각 제2 전극(22)은 제1 전극(21)을 형성하는 육각형과 하나의 공통한 변을 가지며, 이와 같이 유추하면, 제2 고리에 12개의 육각형이 설치될 수 있고, 마찬가지로, 상기 제2 고리의 각 제2 전극(22)은 각각 제1 고리의 인접하는 제2 전극(21)과 서로 연결된다. 본 발명의 실시예에서, 만일 제2 전극(22)의 고리수가 ｒ이라 가정하면, 전극층(2)의 정육각형의 전극의 수량은 ｈ이며, r과 h의 관계는 h = 3r2 + 3r + 1 이다.
또는, 본 발명의 다른 실시예에서, 전극을 형성하는 육각형의 변의 길이는 서로 다를 수 있다. 여기서, 상기 제1 전극에 대응하는 육각형의 변의 길이는 각 제2 전극에 대응하는 육각형의 변의 길이의 n배이고, n은 1보다 큰 정수이다. 예를 들어, 제1 전극의 변의 길이가 2r일 수 있고, 제1 전극(21)을 중심으로 외부로 연장되어 인접 설치된 제2 전극의 변의 길이는 r일 수 있으며, 이 경우, 각 제1 전극(21)의 하나의 변이 각각 2개의 제2 전극(22)에 연결될 수 있고, 이와 같이 유추하면, 다시 각각 복수 고리의 제2 전극(22)을 형성한다. 다시 말하면, 본 발명의 실시예의 각 전극에 대응하는 육각형의 변의 길이는 서로 다를 수 있으며, 복수의 육각형 형태의 전극을 서로 연결하여 터치 패널에 대응하는 전극층(2)을 구성할 수만 있으면, 본 발명의 실시예로 사용될 수 있다.
본 발명의 실시예에서 제공하는 육각형 형태의 전극으로 형성된 전극층이 더욱 원형에 가까운 형태를 형성할 수 있기 때문에, 정사각형 전극에 비해, 현재 출현된 원형, 타원형 등 이형 터치 패널에 더욱 적합하고, 게다가 육각형 형태의 전극도 조합을 통해 정사각형 형태를 구성할 수 있기에 마찬가지로 정사각형 터치 패널에 적용될 수 있으며, 더욱 우수한 적용성을 가진다. 또한, 어떤 형태의 터치 패널이든지 물론하고, 그 효과적인 터치 조작의 터치 영역이 거의 모두 원형이고 또한 육각형 전극으로 구성된 전극층이 원형에 더욱 가깝기 때문에, 효과적인 터치 영역에 대해 더욱 완벽하게 어울리며, 또한, 동일한 크기의 터치 패널에 대해 동일한 면적의 정사각형과 정육각형의 전극을 사용하는 경우, 소요되는 정사각형 전극의 수량이 정육각형의 수량보다 훨씬 많기 때문에, 육각형 형태의 전극으로 설계하면 전극의 수량을 감소할 수 있는 동시에, 터치 칩의 샘플링, 변환, 저장 등의 회로 면적을 감소시킬 수 있다.
또한, 전극층(2)에 전원을 공급 후, 동일한 종류의 전하가 한정된 범위를 갖는 평행판 축전기의 정전 용량에 "불균일한" 분포를 나타내는데, 구체적으로는 등각 변환에 의해 해답을 구할 수 있고, 다음과 같이 간단히 요약할 수 있다. 즉: 가장자리와 예리한 코너의 전하량이 중심의 전하량보다 높고, 예리한 코너의 전하량이 가장자리의 전하량보다 높은데, 이는 첨단 방전 원리에도 부합된다. 이러한 프린징 전계의 영향은 가급적으로 피면해야 한다. 면적이 같은 정육각형과 정사각형의 경우, 정육각형이 정사각형보다 원에 더 가깝고, 상부의 각 점이 원의 중심에 더욱 "균일하게" 근접하고 예리한 코너를 피한다. 또한, 터치 동작 수행 시, 이동 과정에서 터치 동작에 대응되는 터치 영역이 이동 경로에 커버된 전극의 정전 용량에 보다 균일한 영향을 미치며, 위치 계산의 정확성이 더욱 일치하다. 또한, 본 발명의 실시예에서, 전극의 정전 용량 변화에 대한 터치 동작의 영향은 전극 패턴에서의 접촉 영역의 투영 면적에 정비례한다. 정사각형 전극 및 정육각형 전극에서의 투영은 다음과 같은 몇 가지 가능성을 가지는데, 접촉점이 서로 인접하는 ４개 정사각형의 정점의 상호 접속점에 놓이는 경우, 상기 4개 정사각형 전극에 대해 동시에 작용하기 때문에 단일 전극에서의 영향력이 가장 약하며, 유효한 신호가 노이즈 간섭에 가장 취약한 경우이다. 만일 정육각형 전극을 사용하면, 전극에 대한 영향력이 가장 약한 경우는 접촉점이 3개의 서로 인접한 정육각형의 정점의 상호 접속점에 놓이는 경우이며, 다만 이 경우에도, 단일 전극에 대한 영향력이 정사각형의 경우보다 더 우수한 바, 이와 같은 두가지 경우에 세마포어 크기의 비율은 대략 6.51 : 4.91이며, 다시 말하면, 정육각형의 전극이 터치의 영향을 더욱 적게 받고, 터치 동작에 더욱 민감하다.
또한, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 터치 패널의 원리를 나타낸 구조도이며, 본 발명의 실시예에 따른 터치 패널은 검출 모듈(3) 및 데이터 처리 모듈(4)을 더 포함할 수 있다.
검출 모듈(3)은 전극층(2)의 각 전극에 연결되어 각 전극의 정전 용량값을 검출할 수 있다. 데이터 처리 모듈(4)은 검출 모듈(1)에 연결되어 검출 모듈(1)에 의해 검출된 각 전극의 정전 용량값을 기반으로 터치 패널의 터치 정보를 결정할 수 있다. 다시 말하면, 검출 모듈(1)은 전극층(2) 내 정전 용량값의 크기를 검출하기 위해 사용될 수 있다. 터치 동작이 존재하면 터치 동작이 전극의 정전 용량값의 변화를 초래하기 때문에, 검출 모듈(3)을 통해 전극의 정전 용량값을 실시간으로 검출하여 각 정전 용량의 정전 용량 변화량을 결정하고 상기 정전 용량 변화량을 데이터 처리 모듈(4)에 전송함으로써, 데이터 처리 모듈(4)에 의해 터치 동작의 존재 여부 및 터치 동작의 위치 등 정보를 결정할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에서, 검출 모듈(3)은 정전 용량 센서를 포함할 수 있고, 각 전극은 각각 정전 용량 센서에 연결되거나 또는 각 전극에 모두 각각 하나의 정전 용량 센서를 연결할 수 있다. 데이터 처리 모듈은 상기 정전 용량 센서에 연결되어 대응하는 정전 용량값을 수신할 수 있다.
먼저, 데이터 처리 모듈(4)은 정전 용량의 변화량을 기반으로 터치 동작의 존재 여부를 결정할 수 있는데, 예를 들어, 데이터 처리 모듈(4)은 전극층(2)의 모든 전극의 정전 용량 변화량을 기반으로 터치 동작의 존재 여부를 결정하거나 또는 정전 용량 변화가 발생한 전극의 정전 용량 변화량에 따라 터치 동작의 존재 여부를 결정할 수도 있다. 여기서, 데이터 처리 모듈(2)은 검출 모듈(2)로부터 모든 전극의 정전 용량값과 정전 용량 변화량값을 획득할 수 있고, 정전 용량값 변화가 발생한 각 전극의 정전 용량 변화량의 합이 제1 임계값을 초과하는 경우, 터치 패널에 의해 터치 동작이 수행된 것으로 결정한다. 또는, 데이터 처리 모듈(4)은 적어도 하나의 전극의 정전 용량 변화량이 제2 임계값을 초과한 경우, 터치 패널이 터치된 것으로 결정한다. 데이터 처리 모듈(2)은 정전 용량값 변화가 발생한 각 전극의 정전 용량 변화량의 합이 제1 임계값을 초과하지 않는 동시에 모든 정전 용량 변화가 발생한 전극의 정전 용량 변화량이 모두 제2 임계값을 초과하지 않는 경우, 터치 패널에 의해 터치 동작이 수행되지 않은 것으로 결정하고, 그 어떤 응답도 하지 않는다. 여기서, 상기 제1 임계값과 제2 임계값은 같을 수도 있고 같지 않을 수도 있으며, 당업자는 수요에 따라 설정할 수 있다.
만일 터치 패널이 터치된 것이 결정되면, 데이터 처리 모듈(4)은 한층 더 나아가 터치 동작의 터치 위치를 결정한다. 본 발명의 실시예에서, 데이터 처리 모듈(4)은 정전 용량 변화량이 제2 임계값을 초과한 전극을 기반으로 터치 선택 영역을 결정하고, 터치 선택 영역 내 각 전극의 정전 용량 변화량과 가중치를 기반으로 터치 위치를 결정한다.
상술 한 바와 같이, 본 발명의 실시예의 데이터 처리 모듈(4)은 먼저 정전 용량 변화량이 제2 임계값을 초과하는 전극에 따라 터치 선택 영역을 결정할 수 있으며, 상기 터치 선택 영역이 바로 터치 동작의 대략적인 위치 영역이다. 본 발명의 실시예에서, 데이터 처리 모듈(4)은 전극층(2)의 각 전극의 식별 정보 및 대응하는 위치 정보를 획득할 수 있는데, 예를 들어, 데이터 처리 모듈(4)에 상기 식별 정보와 위치 정보가 저장될 수 있거나 또는 설치된 메모리로부터 상기 식별 정보와 위치 정보를 획득할 수 있다. 데이터 처리 모듈(4)이 어떤 위치의 전극에 정전 용량 변화가 발생하였는지를 편리하게 결정할 수 있도록, 검출 모듈(3)은 데이터 처리 모듈(4)에 각 전극의 정전 용량값 또는 정전 용량 변화량값을 전송할 때 전극의 식별 정보를 전송할 수 있다. 여기서, 식별 정보는 유일하게 전극을 결정할 수 있는 정보로서, 고유 코드 또는 라벨과 같은 정보일 수 있지만, 본 발명의 실시예에서는 이를 한정하지 않는다.
터치 선택 영역 결정 시, 데이터 처리 모듈(4)은 정전 용량 변화량이 제2 임계값을 초과하는 모든 전극의 위치를 기반으로 터치 선택 영역을 결정할수 있는데, 다시 말하면, 상기 터치 선택 영역은 모든 정전 용량 변화량이 제2 임계값을 초과하는 전극에 의해 형성된다. 또는, 본 발명의 다른 실시예에서, 데이터 처리 모듈은 미리 설정된 규칙에 따라, 정전 용량 변화량이 제일 큰 전극의 위치를 기반으로 터치 선택 영역을 결정할 수 있다. 데이터 처리 모듈(4)은 또한 정전 용량 변화량이 제2 임계값을 초과하는 전극 중의 정전 용량 변화량이 제일 큰 전극을 제3 전극으로 결정하고 상기 제3 전극을 중심으로 외부로 연장되어 사전 설정 범위을 형성하며 상기 사전 설정 범위가 상기 터치 선택 영역으로 결정될 수 있다. 예를 들어, 데이터 처리 모듈(4)은 정전 용량 변화량이 제일 큰 제3 전극을 중심으로 외부로 미리 설정한 고리(ring)만큼 연장되어 상기 미리 설정한 고리수(preset number of rings) 내의 전극에 의해 형성된 영역을 터치 선택 영역으로 결정할 수 있다. 다시 말하면, 터치 동작 수행 시에, 전극의 정전 용량이 제일 큰 위치를 대체로 터치 중심 부근의 위치로 결정하여 상기 위치에 대응하는 전극을 중심으로 외부로 미리 설정된 고리수 만큼 전극을 연장함으로써 터치 선택 영역을 형성한다.
본 발명의 실시예는 다양한 방식을 통해 상기 사전 설정 범위를 결정할 수 있다. 예를 들어, 미리 설정된 파라미터에 따라 미리 설정 고리수의 정보를 결정할 수 있는데, 다시 말하면, 사용자가 상기 고리수의 정보를 미리 설정하거나 또는 데이터 처리 모듈(4) 내에 상기 고리수 정보를 미리 저장 후, 터치 선택 영역 결정 시 직접 상기 설정된 정보에 따라 수행할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서, 데이터 처리 모듈(4)은 미리 설정 시간 내에 사용자가 터치 동작을 수행한 터치 범위에 따라 상기 미리 설정 고리수를 결정할 수도 있는데, 다시 말하면, 데이터 처리 모듈(4)은 미리 설정 시간 내에 사용자가 터치 동작 수행 시 터치 영역의 범위를 기록하여 상기 범위의 크기 및 전극의 크기를 기반으로 상기 미리 설정 고리수를 결정한다. 예를 들어, 상기 터치 영역의 범위는 면적의 방식을 통해 구현될 수 있는데, 미리 설정 시간 내 터치 동작의 터치 범위의 면적의 평균값을 통해 터치 동작의 평균 범위를 결정하여 상기 평균 범위와 전극의 크기를 기반으로 미리 설정 고리수의 정보를 결정할 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 상기 터치 동작은 단일 터치 동작을 포함하거나 또는 연속 터치 동작일 수 있고, 연속 터치 동작은 복수의 단일 터치 동작으로 인정될 수 있다.
상기 미리 설정 고리수를 결정한 후, 데이터 처리 모듈(4)은 제3 전극을 중심으로 외부에로 미리 설정 고리수 만큼 해당하는 사전 설정 범위를 연장함으로써 터치 선택 영역을 결정한다. 터치 선택 영역을 결정한 후, 데이터 처리 모듈(4)은 한층 더 나아가 접촉점의 위치를 결정하는 바, 예를 들어 터치 선택 영역 내 각 전극의 정전 용량 변화량과 가중치를 기반으로 터치 위치를 결정한다.
상술 한 바와 같이, 본 발명의 실시예에서, 데이터 처리 모듈(4)은 각 전극의 위치 정보를 획득할 수 있고, 위치 정보는 좌표의 형식으로 표시될 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 3축 좌표계를 구축하여 각 전극의 위치 정보를 표시할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 터치 패널의 3축 좌표계의 구조도이고, 여기서 3축 좌표계의 3개 좌표축인 u축, v축 및 w축은 각각 동일한 평면에 설치되며, 두 개의 축 사이의 끼인 각이 120도이고, 상기 제1 전극의 중심은 상기 3축 좌표계의 원심일 수 있다. 설명의 편의를 위해, 다음과 같이 정의한다. 즉: 정사각형의 수직 좌표축은 각각 ｘ축 및 ｙ축이고, 대응되는 정육각형의 수직 좌표축도 ｘ축 및 ｙ축이며, ２π／３ 각도마다 ｕ축, ｖ축 및 ｗ축이 분포되고, 상기 w축과 ｙ축의 방향은 서로 반대된다. 상기 직교 좌표계 중의 x축 및 y축과 3축 좌표계 중의 ｕ축, ｖ축 및 ｗ축 사이에는 좌표 변환이 가능하며, ｕ축, ｖ축 및 ｗ축은 2차원 평면에 평균적으로 분포된 3축 좌표이기 때문에, 유효한 정육각형의 좌표값은 모두 ｕ＋ｖ＋ｗ＝０을 만족하는 바, 다시 말하면, 3개 좌표축에서의 좌표값의 합이 0이다.
또한, 본 발명의 실시예에서, 3축 좌표계 중의 좌표 u, v 및 w의 값을 직교 좌표계 중의 x 및 y로 변환할 수 있다. U／V／W좌표(u,v,w)로부터 X／Y좌표(x,y)로 변환하는 공식은 다음과 같다. 즉:
여기서, sign(p)은 p의 극성이고, 값은 +1 또는 1를 취하며, p가 0인 경우, 값은 +1을 취한다. 상기 q의 값은 음수가 아닌 실수이다.
동시에, 본 발명의 실시예에서, X／Y좌표(x,y)로부터 U／V／W 좌표(u,v,w)로 변환하는 공식은 다음과 같다. 즉:
여기서, eps는 매우 작은 양의 실수이고, sign(x)는 x의 극성이고, 값은 +1 또는 1을 취하며, x가 0인 경우, 값은 +1을 취한다. 여기서, x의 값은 음수가 아닌 실수이다.
데이터 처리 모듈(4)은 전극층(2)의 각 전극의 상기 3축 좌표계에서의 위치를 각각 획득할 수 있는데, 예를 들어 전극의 중심이 3축 좌표계에서의 위치 정보를 결정할 수 있다. 또한, 데이터 처리 모듈(4)은 결정된 터치 선택 영역 내 각 전극의 중심이 3축 좌표계 내 각 좌표축에서의 투영 거리를 기반으로 상기 전극의 대응되는 좌표축에서의 가중치를 결정할 수 있고; 또한, 각 좌표축에 대해 각 전극의 정전 용량 변화량과 상기 전극의 상기 좌표축에서의 가중치의 곱의 합을 계산하고, 상기 합과 상기 터치 선택 영역 내 각 전극의 정전 용량의 합 사이의 비율을 계산하며, 각 좌표축에 대응하는 상기 비율을 기반으로 접촉점의 위치 좌표를 한층 더 결정할 수 있다.
예를 들어, 본 발명의 실시예에서, 데이터 처리 모듈(4)은 터치 선택 영역을 결정 후, 상기 터치 선택 영역 내 전극의 위치 정보를 결정함으로써, 각 좌표축에서 각 전극에 대응하는 가중치를 결정할 수 있다. 예를 들어 u축에 대한 각 전극의 제1 가중치는 각 전극의 중심이 u축에서의 제1 투영 거리일 수 있고, v축에 대한 각 전극의 제2 가중치는 각 전극의 중심이 v축에서의 제2 투영 거리일 수 있고, w축에 대한 각 전극의 제3 가중치는 각 전극의 중심이 w축에서의 제3 투영 거리일 수 있다. 각 좌표축에서의 터치 선택 영역 내 각 전극의 3개 가중치를 획득한 후, 좌표축에서의 각 전극의 가중치와 전극의 정전 용량 변화량의 곱의 합을 각각 획득할 수 있다. 예를 들어, u축에서의 각 전극의 제1 가중치와 대응하는 전극의 정전 용량 변화량의 곱을 합산하여 제1 합산값을 얻고, v축에서의 각 전극의 제2 가중치와 대응하는 전극의 정전 용량 변화량의 곱을 합산하여 제2 합산값을 얻고, w축에서의 각 전극의 제3 가중치와 대응하는 전극의 정전 용량 변화량의 곱을 합산하여 제3 합산값을 얻으며, 마지막에 제1 합산값과 터치 선택 영역 내 각 전극의 정전 용량값의 합 사이의 제1 비율을 기반으로 터치 위치의 u축 좌표값을 결정하고, 제2 합산값과 터치 선택 영역 내 각 전극의 정전 용량값의 합 사이의 제2 비율을 기반으로 터치 위치의 v축 좌표값을 결정하고, 제3 합산값과 터치 선택 영역 내 각 전극의 정전 용량값의 합 사이의 제3 비율을 기반으로 터치 위치의 w축 좌표값을 결정함으로써, 상기 u축 좌표값, v축 좌표값 및 w축 좌표값을 기반으로 터치 위치를 결정한다. 다시 말하면, 상기 3개 좌표값에 의해 형성된 접촉점이 터치 위치로 결정된다.
상기와 같은 구성에 의해 터치 동작의 터치 위치를 결정할 수 있는 바, 본 발명의 실시예는 평면 내 3축 좌표계의 방식을 통해 터치 위치를 결정하기 때문에, 다양한 형태의 터치 패널에 적용될 수 있고, 종래의 직교 좌표축의 방식과 비교하면, 수평 및 수직 방향의 불완전한 작업을 수행할 필요가 없기에 회로 설계가 불필요하고 해당 비용을 절감할 수 있다.
또한, 실제 사용에 있어서, 종종 노이즈로 인해 터치 위치 중의 u, v, ｗ좌표값의 합이 ｕ＋ｖ＋ｗ＝０ 의 조건을 만족하지 못하기 때문에, 본 발명의 실시예에서는 터치 위치의 정확도를 한층 향상하기 위해 3축 좌표값을 직각 좌표값으로 변환하여 최적화한다. 여기서, 결정된 터치 위치의 3축 좌표값 중의 3개 값(u, v 및 w)을 각각 두 개씩 조합하여 직교 좌표계 중의 x값과 y값으로 변환하여 3개 그룹의 x값과 y값을 얻고, 그 다음에 다시 상기 3개 그룹의 x값과 y값의 평균값을 기반으로 직교 좌표계에서의 터치 위치의 좌표값을 결정함으로써, 위치의 정확도를 한층 더 제고한다. 예를 들어, 각각 3축 좌표값 중의 u값과 v값을 기반으로 제1 그룹의 x값과 y값, 제2 그룹의 x값과 y값 및 제3 그룹의 x값과 y값을 결정하고, 그 다음에 다시 3개 그릅의 x값의 평균값인 
및 3개 그룹의 y값의 평균값인 
를 얻고, 
및 
를 통해 직교 좌표계에서의 터치 위치의 좌표값을 얻는다.
상기 내용은 터치 선택 영역 내 각 전극의 정전 용량 변화량과 가중치를 기반으로 터치 위치를 결정하는 하나의 예시에 불과하며, 본 발명은 가중치를 결정하거나 가중치를 기반으로 터치 위치를 결정하는 구체적인 방식에 대해 한정하지 않는다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 터치 패널의 전극층은 육각형 형태의 전극으로 형성될 수 있으며, 정사각형 전극에 비해 상대적으로 원형 또는 타원형의 터치 패널에 더욱 적합한 동시에 정사각형의 터치 패널에도 마찬가지로 적용되기에 더욱 우수한 적용성을 가진다. 또한, 육각형 형태의 전극을 사용하기에 전극의 설치 수량을 줄이고 원가를 절감하며, 이와 동시에 대응하는 회로 설계 및 출력을 감소할 수 있다. 또한, 육각형의 전극을 설치하면, 터치 검출 감도를 제고할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예는 상기 실시예의 터치 패널을 포함하는 전자 장치를 더 제공하며, 본 발명의 실시예에 따른 전자 장치는 휴대폰, 컴퓨터, 노트북 컴퓨터 등 터치 기능을 가진 장치를 포함하는 바, 다시 말하면, 본 발명의 실시예에 따른 전자 장치는 터치 기능을 갖는 임의의 장치를 포함하지만, 여기에서는 일일이 설명하지 않는다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 터치 패널은 전자 장치의 임의의 위치에 설치될 수 있다. 당업자는 필요에 따라 다양하게 설정할 수 있으며, 본 발명은 이를 한정하지 않는다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 전자 장치 중의 터치 패널은 구체적으로 상기 실시예의 설명과 같이 구성되기에 여기서는 더 이상 설명하지 않는다. 전자 장치도 다른 데이터 처리 기능도 구비할 수 있다. 당업자는 필요에 따라 다양하게 설정할 수 있으며, 본 발명은 이를 한정하지 않는다.
또한, 본 발명의 실시예는 정보 처리 방법을 제공하는데, 상기 방법은 상기 실시예의 터치 패널 또는 전자 장치에 적용되어 터치 패널의 터치 정보를 결정할 수 있으며, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 정보 처리 방법의 흐름도이다. 상기 방법은 다음과 같은 단계를 포함한다.
S1: 터치 패널의 전극층의 각 전극의 정전 용량값을 획득한다 - 상기 전극층의 형태는 상기 터치 패널의 형태와 대응되고, 상기 전극층의 각 전극의 구조는 육각형 형태이며, 각 전극이 서로 연결되어 상기 전극층을 형성함 - ;
S2: 획득된 각 전극의 정전 용량값을 기반으로 상기 터치 패널의 터치 정보를 결정한다.
본 발명의 실시예에 따른 터치 패널은 검출 모듈(3) 및 데이터 처리 모듈(4)(도 4 참조)을 포함할 수 있다. 여기서, 검출 모듈(3)은 전극층(2)의 각 전극에 연결되어 각 전극의 정전 용량값을 검출한다. 데이터 처리 모듈(4)은 검출 모듈에 의해 검출된 각 전극의 정전 용량값을 기반으로 상기 터치 패널의 터치 정보를 결정한다. 다시 말하면, 검출 모듈(1)은 전극층(2) 내 정전 용량값의 크기를 검출하기 위해 사용될 수 있다. 터치 동작이 존재하면 터치 동작이 전극의 정전 용량값의 변화를 초래하기 때문에, 검출 모듈(3)을 통해 전극의 정전 용량값을 실시간으로 검출하여 각 정전 용량의 정전 용량 변화량을 결정하고 상기 정전 용량 변화량을 데이터 처리 모듈(4)에 전송함으로써, 데이터 처리 모듈(4)에 의해 터치 동작의 존재 여부 및 터치 동작의 위치 등 정보를 결정할 수 있다.
먼저, 데이터 처리 모듈(4)은 정전 용량의 변화량을 기반으로 터치 동작의 존재 여부를 결정할 수 있는데, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 터치 정보를 결정하는 방법의 흐름도이며, 여기서 단계 S2는 다음과 같은 단계를 더 포함한다. 즉:
S201: 각 전극의 정전 용량 변화량을 결정한다.
S202: 각 전극의 정전 용량 변화량의 합이 제1 임계값을 초과하는 경우 또는 적어도 하나의 상기 전극의 정전 용량 변화량이 제2 임계값을 초과하는 경우, 상기 터치 패널이 터치된 것으로 결정한다.
본 발명의 실시예에서, 데이터 처리 모듈(4)은 전극층(2)의 모든 전극의 정전 용량 변화량을 기반으로 터치 동작의 존재 여부를 결정하거나 또는 정전 용량 변화가 발생한 전극의 정전 용량 변화량에 따라 터치 동작의 존재 여부를 결정할 수도 있다. 여기서, 데이터 처리 모듈(2)은 검출 모듈(2)로부터 모든 전극의 정전 용량값과 정전 용량 변화량값을 획득할 수 있고, 정전 용량값 변화가 발생한 각 전극의 정전 용량 변화량의 합이 제1 임계값을 초과하는 경우, 터치 패널에 의해 터치 동작이 수행된 것으로 결정한다. 또는, 데이터 처리 모듈(4)은 적어도 하나의 전극의 정전 용량 변화량이 제2 임계값을 초과한 경우, 터치 패널이 터치된 것으로 결정한다. 데이터 처리 모듈(2)은 정전 용량값 변화가 발생한 각 전극의 정전 용량 변화량의 합이 제1 임계값을 초과하지 않는 동시에 모든 정전 용량 변화가 발생한 전극의 정전 용량 변화량이 모두 제2 임계값을 초과하지 않는 경우, 터치 패널에 의해 터치 동작이 수행되지 않은 것으로 결정하고, 그 어떤 응답도 하지 않는다. 여기서, 상기 제1 임계값과 제2 임계값은 같을 수도 있고 같지 않을 수도 있으며, 당업자는 수요에 따라 설정할 수 있다.
만일 터치 패널이 터치된 것이 결정되면, 데이터 처리 모듈(4)은 한층 더 나아가 터치 동작의 터치 위치를 결정한다. 여기서, 본 발명의 실시예에서 획득한 각 전극의 정전 용량값을 기반으로 상기 터치 패널의 터치 정보를 결정하는 단계는,
각 전극의 정전 용량 변화량을 결정하는 단계; 및,
정전 용량 변화량이 제2 임계값을 초과하는 전극을 기반으로 터치 선택 영역을 결정하고, 터치 선택 영역 내 각 전극의 정전 용량 변화량과 가중치를 기반으로 터치 위치를 결정하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예에서, 데이터 처리 모듈(4)은 정전 용량 변화량이 제2 임계값을 초과하는 전극을 기반으로 터치 선택 영역을 결정하고, 터치 선택 영역 내 각 전극의 정전 용량 변화량과 가중치를 기반으로 터치 위치를 결정할 수 있다.
상술 한 바와 같이, 본 발명의 실시예에서, 데이터 처리 모듈(4)은 먼저 정전 용량 변화량이 제2 임계값을 초과하는 전극을 기반으로 터치 선택 영역을 결정하고, 상기 터치 선택 영역이 바로 터치 동작의 대략적인 위치 영역이다. 본 발명의 실시예에서, 데이터 처리 모듈(4)은 전극층(2)의 각 전극의 식별 정보 및 대응하는 위치 정보를 획득할 수 있는데, 예를 들어, 데이터 처리 모듈(4)에 상기 식별 정보와 위치 정보가 저장될 수 있거나 또는 설치된 메모리로부터 상기 식별 정보와 위치 정보를 획득할 수 있다. 데이터 처리 모듈(4)이 어떤 위치의 전극에 정전 용량 변화가 발생하였는지를 편리하게 결정할 수 있도록, 검출 모듈(3)은 데이터 처리 모듈(4)에 각 전극의 정전 용량값 또는 정전 용량 변화량값을 전송할 때 전극의 식별 정보를 전송할 수 있다. 여기서, 식별 정보는 유일하게 전극을 결정할 수 있는 정보로서, 고유 코드 또는 라벨과 같은 정보일 수 있지만, 본 발명의 실시예에서는 이를 한정하지 않는다.
또한, 본 발명의 실시예에서, 정전 용량 변화량이 제2 임계값을 초과하는 전극을 기반으로 터치 선택 영역을 결정하는 단계는,
정전 용량 변화량이 제2 임계값을 초과하는 전극 중의 정전 용량 변화량이 제일 큰 전극을 제3 전극으로 결정하는 단계; 및,
상기 제3 전극을 중심으로 외부로 연장되어 사전 설정 범위을 형성하며 상기 사전 설정 범위가 상기 터치 선택 영역으로 결정되는 단계를 포함한다.
데이터 처리 모듈은 미리 설정된 규칙에 따라, 정전 용량 변화량이 제일 큰 전극의 위치를 기반으로 터치 선택 영역을 결정할 수 있다. 데이터 처리 모듈(4)은 또한 정전 용량 변화량이 제2 임계값을 초과하는 전극 중의 정전 용량 변화량이 제일 큰 전극을 제3 전극으로 결정하고 상기 제3 전극을 중심으로 외부로 연장되어 사전 설정 범위를 형성하며 상기 사전 설정 범위가 상기 터치 선택 영역으로 결정될 수 있다. 예를 들어, 데이터 처리 모듈(4)은 정전 용량 변화량이 제일 큰 제3 전극을 중심으로 외부로 미리 설정한 고리만큼 연장되어 상기 미리 설정한 고리수 내의 전극에 의해 형성된 영역을 터치 선택 영역으로 결정할 수 있다. 다시 말하면, 터치 동작 수행 시에, 전극의 정전 용량이 제일 큰 위치를 대체로 터치 중심 부근의 위치로 결정하여 상기 위치에 대응하는 전극을 중심으로 외부로 미리 설정된 고리수 만큼 전극을 연장함으로써 터치 선택 영역을 형성한다.
본 발명의 실시예는 다양한 방식을 통해 상기 사전 설정 범위를 결정할 수 있다. 예를 들어, 미리 설정된 파라미터에 따라 미리 설정 고리수의 정보를 결정할 수 있는데, 다시 말하면, 사용자가 상기 고리수의 정보를 미리 설정하거나 또는 데이터 처리 모듈(4) 내에 상기 고리수 정보를 미리 저장 후, 터치 선택 영역 결정 시 직접 상기 설정된 정보에 따라 수행할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서, 데이터 처리 모듈(4)은 미리 설정 시간 내에 사용자가 터치 동작을 수행한 터치 범위에 따라 상기 미리 설정 고리수를 결정할 수도 있는데, 다시 말하면, 데이터 처리 모듈(4)은 미리 설정 시간 내에 사용자가 터치 동작 수행 시 터치 영역의 범위를 기록하여 상기 범위의 크기 및 전극의 크기를 기반으로 상기 미리 설정 고리수를 결정한다. 예를 들어, 상기 터치 영역의 범위는 면적의 방식을 통해 구현될 수 있는데, 미리 설정 시간 내 터치 동작의 터치 범위의 면적의 평균값을 통해 터치 동작의 평균 범위를 결정하여 상기 평균 범위와 전극의 크기를 기반으로 미리 설정 고리수의 정보를 결정할 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 상기 터치 동작은 단일 터치 동작을 포함하거나 또는 연속 터치 동작일 수 있고, 연속 터치 동작은 복수의 단일 터치 동작으로 인정될 수 있다.
상기 미리 설정 고리수를 결정한 후, 데이터 처리 모듈(4)은 제3 전극을 중심으로 외부에로 미리 설정 고리수 만큼 해당하는 사전 설정 범위를 연장함으로써 터치 선택 영역을 결정한다. 터치 선택 영역을 결정한 후, 데이터 처리 모듈(4)은 한층 더 나아가 접촉점의 위치를 결정하는 바, 예를 들어 터치 선택 영역 내 각 전극의 정전 용량 변화량과 가중치를 기반으로 터치 위치를 결정한다.
본 발명의 실시예에서, 상기 터치 선택 영역 내 각 전극의 정전 용량 변화량과 가중치를 기반으로 터치 위치를 결정하는 단계는,
3축 좌표계를 구축하는 단계;
상기 터치 선택 영역 내 각 전극의 중심이 3축 좌표계의 각 좌표축에서의 투영 거리를 획득하여 상기 전극의 대응되는 좌표축에서의 가중치를 결정하는 단계;
각 좌표축에 대해, 상기 전극의 상기 좌표축에서의 가중치와 정전 용량 변화량의 곱의 합과 상기 터치 선택 영역 내 각 전극의 정전 용량의 합 사이의 비율을 계산하는 단계; 및,
각 좌표축에 대응하는 상기 비율을 기반으로 접촉점의 위치 좌표를 결정하는 단계를 포함한다.
상술 한 바와 같이, 본 발명의 실시예에서, 데이터 처리 모듈(4)은 각 전극의 위치 정보를 획득할 수 있고, 위치 정보는 좌표의 형식으로 표시될 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 3축 좌표계를 구축하여 각 전극의 위치 정보를 표시할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 터치 패널의 3축 좌표계의 구조도이고, 여기서 3축 좌표계의 3개 좌표축인 u축, v축 및 w축은 각각 동일한 평면에 설치되며, 두 개의 축 사이의 끼인각이 120도이고, 상기 제1 전극의 중심은 상기 3축 좌표계의 원심일 수 있다. 설명의 편의를 위해, 다음과 같이 정의한다. 즉: 정사각형의 수직 좌표축은 각각 ｘ축 및 ｙ축이고, 대응되는 정육각형의 수직 좌표축도 ｘ축 및 ｙ축이며, ２π／３ 각도마다 ｕ축, ｖ축 및 ｗ축이 분포되고, 상기 w축과 ｙ축의 방향은 서로 반대된다. 상기 직교 좌표계 중의 x축 및 y축과 3축 좌표계 중의 ｕ축, ｖ축 및 ｗ축 사이에는 좌표 변환이 가능하며, ｕ축, ｖ축 및 ｗ축은 2차원 평면에 평균적으로 분포된 3축 좌표이기 때문에, 유효한 정육각형의 좌표값은 모두 ｕ＋ｖ＋ｗ＝０을 만족하는 바, 다시 말하면, 3개 좌표축에서의 좌표값의 합이 0이다.
데이터 처리 모듈(4)은 전극층(2)의 각 전극의 상기 3축 좌표계에서의 위치를 각각 획득할 수 있는데, 예를 들어 전극의 중심이 3축 좌표계에서의 위치 정보를 결정할 수 있다. 또한, 데이터 처리 모듈(4)은 결정된 터치 선택 영역 내 각 전극의 중심이 3축 좌표계 내 각 좌표축에서의 투영 거리를 기반으로 상기 전극의 대응되는 좌표축에서의 가중치를 결정할 수 있고; 또한, 각 좌표축에 대해 각 전극의 정전 용량 변화량과 상기 전극의 상기 좌표축에서의 가중치의 곱의 합을 계산하고, 상기 합과 상기 터치 선택 영역 내 각 전극의 정전 용량의 합 사이의 비율을 계산하며, 각 좌표축에 대응하는 상기 비율을 기반으로 접촉점의 위치 좌표를 한층 더 결정한다.
예를 들어, 본 발명의 실시예에서, 데이터 처리 모듈(4)은 터치 선택 영역을 결정 후, 상기 터치 선택 영역 내 전극의 위치 정보를 결정함으로써, 각 좌표축에서 각 전극에 대응하는 가중치를 결정할 수 있다. 예를 들어 u축에 대한 각 전극의 제1 가중치는 각 전극의 중심이 u축에서의 제1 투영 거리일 수 있고, v축에 대한 각 전극의 제2 가중치는 각 전극의 중심이 v축에서의 제2 투영 거리일 수 있고, w축에 대한 각 전극의 제3 가중치는 각 전극의 중심이 w축에서의 제3 투영 거리일 수 있다. 각 좌표축에서의 터치 선택 영역 내 각 전극의 3개 가중치를 획득한 후, 좌표축에서의 각 전극의 가중치와 전극의 정전 용량 변화량의 곱의 합을 각각 획득할 수 있다. 예를 들어, u축에서의 각 전극의 제1 가중치와 대응하는 전극의 정전 용량 변화량의 곱을 합산하여 제1 합산값을 얻고, v축에서의 각 전극의 제2 가중치와 대응하는 전극의 정전 용량 변화량의 곱을 합산하여 제2 합산값을 얻고, w축에서의 각 전극의 제3 가중치와 대응하는 전극의 정전 용량 변화량의 곱을 합산하여 제3 합산값을 얻으며, 마지막에 제1 합산값과 터치 선택 영역 내 각 전극의 정전 용량값의 합 사이의 제1 비율을 기반으로 터치 위치의 u축 좌표값을 결정하고, 제2 합산값과 터치 선택 영역 내 각 전극의 정전 용량값의 합 사이의 제2 비율을 기반으로 터치 위치의 v축 좌표값을 결정하고, 제3 합산값과 터치 선택 영역 내 각 전극의 정전 용량값의 합 사이의 제3 비율을 기반으로 터치 위치의 w축 좌표값을 결정함으로써, 상기 u축 좌표값, v축 좌표값 및 w축 좌표값을 기반으로 터치 위치를 결정한다. 다시 말하면, 상기 3개 좌표값에 의해 형성된 접촉점이 터치 위치로 결정된다.
상기와 같은 구성에 의해 터치 동작의 터치 위치를 결정할 수 있는 바, 본 발명의 실시예는 평면 내 3축 좌표계의 방식을 통해 터치 위치를 결정하기 때문에, 다양한 형태의 터치 패널에 적용될 수 있고, 종래의 직접 좌표축의 방식과 비교하면, 수평 및 수직 방향의 불완전한 작업을 수행할 필요가 없기에 회로 설계가 불필요하고 해당 비용을 절감할 수 있다.
또한, 실제 사용에 있어서, 종종 노이즈로 인해 터치 위치 중의 u, v, ｗ좌표값의 합이 ｕ＋ｖ＋ｗ＝０ 의 조건을 만족하지 못하기 때문에, 본 발명의 실시예에서는 터치 위치의 정확도를 한층 향상하기 위해 3축 좌표값을 직각 좌표값으로 변환하여 최적화한다. 여기서, 결정된 터치 위치의 3축 좌표값 중의 3개 값(u, v 및 w)을 각각 두 개씩 조합하여 직교 좌표계 중의 x값과 y값으로 변환하여 3개 그룹의 x값과 y값을 얻고, 그 다음에 다시 상기 3개 그룹의 x값과 y값의 평균값을 기반으로 직교 좌표계에서의 터치 위치의 좌표값을 결정함으로써, 위치의 정확도를 한층 더 제고한다. 예를 들어, 각각 3축 좌표값 중의 u값과 v값을 기반으로 제1 그룹의 x값과 y값, 제2 그룹의 x값과 y값 및 제3 그룹의 x값과 y값을 결정하고, 그 다음에 다시 3개 그릅의 x값의 평균값인 
및 3개 그룹의 y값의 평균값인 
를 얻고, 
및 
를 통해 직교 좌표계에서의 터치 위치의 좌표값을 얻는다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 터치 패널의 전극층은 육각형 형태의 전극으로 형성될 수 있으며, 정사각형 전극에 비해 상대적으로 원형 또는 타원형의 터치 패널에 더욱 적합한 동시에 정사각형의 터치 패널에도 마찬가지로 적용되기에 더욱 우수한 적용성을 가진다. 또한, 육각형 형태의 전극을 사용하기에 전극의 설치 수량을 줄이고 원가를 절감하며, 이와 동시에 대응하는 회로 설계 및 출력을 감소할 수 있다. 또한, 육각형의 전극을 설치하면, 터치 검출 감도를 제고할 수 있다.
본 발명은 시스템, 방법 및/또는 컴퓨터 프로그램 제품일 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 프로세서에 의해 본 발명의 각 양태를 구현하기 위한 컴퓨터 판독 가능 프로그램 명령이 저장된 컴퓨터 판독 가능 저장 매체를 포함할 수 있다.
컴퓨터 판독 가능 저장 매체는 명령 실행 장치에 의해 사용되는 명령을 보유 및 저장할 수 있는 유형(有形)의 장치일 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체는 예를 들어, 전자 저장 장치, 자기 저장 장치, 광 저장 장치, 전자기 저장 장치, 반도체 저장 장치 또는 상기 임의의 적절한 조합일 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체의 보다 구체적인 예(비제한 리스트)는 휴대용 컴퓨터 디스크, 하드 디스크, 랜덤 액세스 메모리(RAM), 판독 전용 메모리(ROM), 소거 가능 프로그램 가능 판독 전용 메모리(EPROM), 스태틱 랜덤 액세스 메모리(SRAM), CD-ROM, DVD, 메모리 스틱, 플로피 디스크, 기계적 인코딩 장치, 명령이 저장된 홀 카드 또는 그루브의 돌기 구조 및 상기의 임의의 적절한 조합을 포함할 수 있다. 여기서 사용된 컴퓨터 판독 가능 저장 매체는 전파 또는 다른 자유 전파 전자기파, 도파관 또는 다른 전송 매체를 통해 전파되는 전자기파 (예를 들어, 광섬유 케이블을 통한 광 펄스) 또는 와이어를 통해 전송하는 전기 신호 등 임시 신호 자체로 해석되어서는 안된다.
본 명세서에 설명된 컴퓨터 판독 가능 프로그램 명령은 컴퓨터 판독 가능 저장 매체로부터 다양한 컴퓨팅/프로세싱 장치로 다운로드되거나 또는 인터넷, 근거리 통신망, 광역 통신망 및/또는 무선 네트워크와 같은 네트워크를 통해 외부 컴퓨터 또는 외부 저장 장치로 다운로드될 수 있다. 네트워크는 구리 전송 케이블, 광섬유 전송, 무선 전송, 라우터, 방화벽, 스위치, 게이트웨이 컴퓨터 및/또는 에지 서버를 포함할 수 있다. 각 컴퓨팅/프로세싱 장치 내의 네트워크 어댑터 카드 또는 네트워크 인터페이스는 네트워크로부터 컴퓨터 판독 가능 프로그램 명령을 수신하고, 각 컴퓨팅/프로세싱 장치 내의 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장되도록 상기 컴퓨터 판독 가능 프로그램 명령을 전달한다.
본 발명의 동작을 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램 명령어는 어셈블리 명령어, 명령어 세트 아키텍처(ISA) 명령어, 머신 명령어, 머신 관련 명령어, 마이크로 코드, 펌웨어 명령어, 상태 설정 데이터 또는 하나 이상의 프로그래밍 언어 조합으로 작성한 소스 코드 또는 오브젝트 코드일 수 있고, 상기 프로그래밍 언어는 Smalltalk, C++ 등과 같은 객체 지향 프로그래밍 언어 및 "C" 언어 또는 유사한 프로그래밍 언어와 같은 일반적인 절차적 프로그래밍 언어를 포함한다. 컴퓨터 판독 가능 프로그램 명령은 전부 사용자 컴퓨터에서 실행되거나 또는 일부분이 사용자 컴퓨터에서 실행되거나 또는 독립 소프트웨어 패키지로 실행되거나 또는 일부분은 사용자 컴퓨터에서 실행되고 일부분은 원격 컴퓨터에서 실행되거나 또는 전부 원격 컴퓨터 또는 서버에서 실행될 수 있다. 원격 컴퓨터를 포함하는 경우, 원격 컴퓨터는 LAN 또는 WAN 을 포함한 모든 종류의 네트워크를 통해 사용자 컴퓨터에 연결되거나 또는 외부 컴퓨터(예를 들어, 인터넷 서비스 제공 업체를 통해 인터넷으로 연결)에 연결될 수 있다. 일부 실시예에서, 프로그램 가능 논리 회로, 필드 프로그램 가능 게이트 어레이(FPGA) 또는 프로그램 가능 논리 어레이(PLA)와 같은 컴퓨터 판독 가능 프로그램 명령의 상태 정보를 이용하여 개인 맞춤형 전자 회로를 구성하고, 상기 전자 회로는 컴퓨터 판독 가능 프로그램 명령을 실행하여 본 발명의 다양한 양태를 구현할 수 있다.
여기서, 본 발명의 실시예에 따른 방법, 장치(시스템) 및 컴퓨터 프로그램 제품의 흐름도 및/또는 블록도를 참조하여 본 발명의 양태를 설명한다. 흐름도 및/또는 블록도의 각 블록 및 흐름도 및/또는 블록도의 각 블록의 조합은 모두 컴퓨터 판독 가능 프로그램 명령에 의해 구현될 수 있다는 것을 이해해야 한다.
이러한 컴퓨터 판독 가능 프로그램 명령은 범용 컴퓨터, 전용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능 데이터 처리 장치의 프로세서에 제공되어, 컴퓨터 또는 다른 프로그래밍 가능한 데이터 처리 장치에 의해 실행될 때, 흐름도 및/또는 블록도 중의 하나 이상의 블록의 기능 또는 동작을 구현할 수 있는 유닛을 생성한다. 또한, 컴퓨터 판독 가능 프로그램 명령을 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장하여 컴퓨터, 다른 프로그래밍 가능한 데이터 처리 장치 또는 다른 장치에서 특정된 방식으로 작동되게 할수 있으며, 컴퓨터 판독 가능 저장 매체는 흐름도 및/또는 블록도의 하나 이상의 기능/동작을 구현 가능한 명령어를 포함한다.
또한, 컴퓨터 판독 가능 프로그램 명령을 컴퓨터, 다른 프로그래밍 가능한 데이터 처리 장치 또는 다른 장치에 로딩하여 컴퓨터, 다른 프로그래밍 가능한 데이터 처리 장치 또는 다른 장치에서 일련의 동작 단계를 수행함으로써, 컴퓨터, 다른 프로그래밍 가능한 데이터 처리 장치 또는 다른 장치에서 명령어를 실행하여 흐름도 및/또는 블록도의 하나 이상의 기능/동작을 구현할 수 있다.
첨부 도면의 흐름도 및 블록도는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 시스템, 방법 및 컴퓨터 프로그램 제품의 가능한 구현의 시스템 구조, 기능 및 동작을 나타낸다. 여기서, 흐름도 또는 블록도의 각 블록은 하나 이상의 지정된 논리 기능을 구현하기 위한 실행 명령을 포함하는 모듈, 프로그램 세그먼트 또는 명령의 일부를 대표할 수 있다. 일부 대안적인 구현에서, 블록에 언급된 기능은 도면에 도시된 순서와 다른 순서로 구현될 수도 있다. 예를 들어, 2 개의 연속적인 블록은 실질적으로 병렬로 실행될 수 있고, 관련 기능에 따라 때때로 반대의 순서로 실행될 수도 있다. 블록도 및/또는 흐름도의 각 블록 및 블록도 및/또는 흐름도의 블록의 조합은 지정된 기능 또는 동작을 수행하는 전용 하드웨어 기반 시스템에 의해 구현될 수 있거나 또는 전용 하드웨어와 컴퓨터 명령의 조합에 의해 구현될 수 있다.
본 발명의 각 실시예를 상기와 같이 설명하였지만, 상기 설명은 예시적인 것으로서 궁극적인 것이 아니며, 또한 개시된 각 실시예에 한정되지 않는다. 본 발명의 다양한 실시예의 범위와 정신을 벗어나지 않는 한, 당업자는 많은 수정과 변경을 실시할 수 있다. 본 명세서에서는 각 실시예의 원리를 가장 잘 해석할 수 있거나 또는 실제 적용 기술 또는 시중 기술의 개선 또는 당업자가 본 발명의 실시예를 가장 잘 이해할 수 있도록 용어를 선택한다.
Claims (15)
- 터치 패널로서,
기판;
상기 기판 내부 또는 상기 기판 상에 위치하고, 상기 터치 패널에 대응하는 형태를 가진 전극층 - 상기 전극층은 복수의 육각형 형태 구조의 전극을 포함하며, 각 전극이 서로 연결되어 상기 전극층을 형성함 -;
상기 전극층의 전극 각각에 연결되어 상기 전극 각각의 정전 용량값을 검출하기 위한 검출 모듈; 및
상기 검출 모듈에 의해 검출된 상기 전극 각각의 정전 용량값을 기반으로 상기 터치 패널의 터치 정보를 결정하도록 구성된 데이터 처리 모듈
을 포함하고,
상기 데이터 처리 모듈은,
상기 검출 모듈에 의해 검출된 상기 전극 각각의 정전 용량값을 기반으로 상기 터치 패널의 터치 선택 영역을 결정하되, 상기 터치 선택 영역 내 상기 전극 각각의 정전 용량(capacitance) 변화량(variation) 및 가중치에 따라 터치 위치를 결정하고, 상기 터치 선택 영역 내 상기 전극 각각의 상기 가중치는 3축 좌표계 내 각 좌표축에서의 투영 거리를 기반으로 결정되며,
상기 데이터 처리 모듈은,
상기 정전 용량 변화량이 가장 큰 전극을 제3 전극으로 결정하고,
미리 설정된 시간 내에 사용자가 터치 동작을 수행한 터치 영역의 범위를 기록하고,
상기 기록된 터치 영역의 범위 및 각 전극의 크기에 기초하여 상기 전극들 중 몇 개에 의해 형성된 미리 설정된 고리수를 결정하고; 및
상기 미리 설정된 고리수에 따라 미리 설정된 범위를 상기 터치 선택 영역으로 결정하도록 구성되고,
상기 미리 설정된 범위는 상기 제3 전극을 중심으로 하여 외부로 연장되는,
터치 패널.
- 제1항에 있어서,
상기 전극층은 제1 전극과, 상기 제1 전극을 중심으로 순차적으로 연장되어 연결설치된 제2 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 패널. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 데이터 처리 모듈은 상기 전극 각각의 정전 용량 변화량의 합이 제1 임계값을 초과하는 경우 또는 적어도 하나의 상기 전극의 정전 용량 변화량이 제2 임계값을 초과하는 경우 상기 터치 패널이 터치된 것으로 결정하는,
터치 패널.
- 제1항에 있어서,
상기 데이터 처리 모듈은, 상기 정전 용량 변화량이 제2 임계값을 초과하는 전극을 기반으로 상기 터치 선택 영역을 결정하는,
터치 패널.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 데이터 처리 모듈은,
각 좌표축에 대해, 상기 전극 각각의 정전 용량 변화량과 상기 전극의 상기 좌표축에서의 가중치의 곱의 합과 상기 터치 선택 영역 내 상기 전극 각각의 정전 용량의 합 사이의 비율을 계산하고,
각 좌표축에 대응하는 상기 비율을 기반으로 상기 터치 위치의 위치 좌표를 결정하는,
터치 패널.
- 제2항에 있어서,
상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 동일한 정육각형인,
터치 패널.
- 제1항에 있어서,
상기 기판은 원형 또는 타원형인,
터치 패널.
- 제1항, 제2항, 제4항, 제5항, 또는 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항의 터치 패널을 포함하는,
전자 장치.
- 전자장치에서 수행되는, 터치 패널의 터치 위치를 결정하기 위한 정보 처리 방법으로서,
상기 터치 패널의 전극층에 포함되는 복수의 전극 각각의 정전 용량 값을 획득하는 단계 - 상기 전극층의 형태는 상기 터치 패널의 형태와 대응되고, 상기 전극층의 상기 전극 각각은 육각형 형태이며, 상기 전극 각각이 서로 연결되어 상기 전극층을 형성함 -;
상기 전극 각각의 정전 용량 변화량을 결정하는 단계;
정전 용량 변화량이 제2 임계값을 초과하는 전극을 기반으로 터치 선택 영역을 결정하는 단계;
상기 터치 선택 영역 내 상기 전극 각각의 정전 용량(capacitance) 변화량(variation) 및 가중치에 따라 터치 위치를 결정하는 단계
를 포함하고,
상기 터치 선택 영역 내 상기 전극 각각의 상기 가중치는 3축 좌표계 내 각 좌표축에서의 투영 거리를 기반으로 결정되고,
상기 터치 선택 영역을 결정하는 단계는,
상기 정전 용량 변화량이 가장 큰 전극을 제3 전극으로 결정하는 단계;
미리 설정된 시간 내에 사용자가 터치 동작을 수행한 터치 영역의 범위를 기록하는 단계;
상기 기록된 터치 영역의 범위 및 각 전극의 크기에 기초하여 상기 전극들 중 몇 개에 의해 형성된 미리 설정된 고리수를 결정하는 단계; 및
상기 미리 설정된 고리수에 따라 미리 설정된 범위를 상기 터치 선택 영역으로 결정하는 단계
를 포함하고,
상기 미리 설정된 범위는 상기 제3 전극을 중심으로 하여 외부로 연장되는,
방법.
- 제11항에 있어서,
상기 전극 각각의 정전 용량의 변화량의 합이 제1 임계값을 초과하는 경우 또는 적어도 하나의 상기 전극의 정전 용량의 변화량이 제2 임계값을 초과하는 경우에 상기 터치 패널이 터치된 것으로 결정하는 단계
를 더 포함하는, 방법.
- 제11항에 있어서,
상기 터치 선택 영역을 결정하는 단계는,
상기 정전 용량의 변화량이 제2 임계값을 초과하는 전극을 기반으로 터치 선택 영역을 결정하는 단계
를 포함하는, 방법.
- 삭제
- 제11항에 있어서,
상기 터치 위치를 결정하는 단계는,
각 좌표축에 대해, 상기 전극 각각의 정전 용량 변화량과 상기 전극의 상기 좌표축에서의 가중치의 곱의 합과 상기 터치 선택 영역 내 상기 전극 각각의 정전 용량의 합 사이의 비율을 계산하는 단계; 및
각 좌표축에 대응하는 상기 비율을 기반으로 상기 터치 위치의 위치 좌표를 결정하는 단계
를 포함하는, 방법.
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