KR20070029161A - 다양한 폭 감지 요소를 가지는 단층 정전 용량성 감지 장치 - Google Patents

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KR20070029161A
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Abstract

본 발명에 관련된 한 실시예는 2차원 감지 센서 장치를 포함한다. 2차원 정전 용량성 센서는 다양한 폭을 가지는 제1 감지 요소, 다양한 폭을 가지는 제2 감지 요소 및 다양한 폭을 가지는 제3 감지 요소를 포함할 수 있다. 부가적으로, 제1, 제2 및 제3 감지 요소는 제1 축에 실질적으로 평행하다. 더구나, 제1, 제2 및 제3 감지 요소 각각은 2차원 공간의 제1 축을 따라 제1 위치를 결정하기 위해 서로 겹치지 않도록 위치할 수 있다. 게다가, 제1, 제2 및 제3 감지 요소는 실질적으로 일정한 중첩 폭을 가질 수 있다.

Description

다양한 폭 감지 요소를 가지는 단층 정전 용량성 감지 장치{ONE LAYER CAPACITIVE SENSING APPARATUS HAVING VARYING WIDTH SENSING ELEMENTS}
본 발명에 관련된 한 실시예는 2차원 감지 센서 장치를 포함한다. 2차원 정전 용량성 센서는 다양한 폭을 가지는 제1 감지 요소, 다양한 폭을 가지는 제2 감지 요소 및 다양한 폭을 가지는 제3 감지 요소를 포함할 수 있다. 부가적으로, 제1, 제2 및 제3 감지 요소는 제1 축에 실질적으로 평행하다. 더구나, 제1, 제2 및 제3 감지 요소 각각은 2차원 공간의 제1 축을 따라 제1 위치를 결정하기 위해 서로 겹치지 않도록 위치할 수 있다. 게다가, 제1, 제2 및 제3 감지 요소는 실질적으로 일정한 중첩 폭을 가질 수 있다.
기존의 연산장치는 사용자가 정선 또는 선택을 입력할 수 있는 여러 가지 방법을 제공한다. 예를 들면, 사용자는 정선 또는 선택을 지시하기 위해 연산장치에 전달하도록 연결된 문자와 숫자가 조합된 키보드의 하나 또는 그 이상의 키를 사용할 수 있다. 게다가, 사용자는 정선을 지시하기 위해 연산장치에 전달하도록 연결된 커서(cursor) 제어 장치를 사용할 수 있다. 또한, 사용자는 특정 선택을 들릴 수 있게 지시하기 위해 연산장치에 전달하도록 마이크로폰을 사용할 수 있다. 더구나, 터치 감지 기술은 연산장치 또는 다른 전자장치에 입력 선택을 제공할 수 있 도록 사용될 수 있다.
터치 감지 기술의 넓은 카테고리 안에서 정전 용량성 감지 터치 스크린이 존재한다. 기존의 정전 용량성 감지 터치 스크린 중에는, 다른 감지 기술들이 있다. 예를 들면, 한 감지 기술은 각 삼각점의 방향이 변하는 삼각형 모양으로 형성된 감지 전극의 사용을 포함한다. 그러나, 이 기술과 관련된 단점들이 있다. 예를 들면, 단점 가운데 하나는 손가락 (또는 사물)이 제1 삼각형 모양 전극의 넓은 말단 및 제2 삼각형 모양 전극의 좁은 점을 향해 움직임에 따라, 좁은 점의 전극은 고유의 신호 대 잡음 비율(signal to noise ratio) 때문에 우수한 신호를 제공하지 않는다는 것이다. 그러한 것처럼, 이는 신호 대 잡음 비율 관계가 유도하는 감지 기하학적 배열로 언급될 수 있다.
다른 감지 기술은 서로 교차하는 전도 요소의 그리드(grid)를 이용한다. 이 디자인은 용이한 신호 해석을 제공하는 반면, 이는 또한 높은 제조 비용의 단점을 가진다. 더한 단점은 각 층이 정전 용량성 감지 터치 스크린의 시각적인 투명도를 떨어뜨리는 것과 같은, 복층 센서에 영향을 미친다는 것이다.
본 발명은 상기 언급된 논점들의 하나 또는 그 이상을 언급할 것이다.
본 발명의 실시예에서 자세히 언급된 것이고, 그 예들은 첨부된 도면에서 도시된다. 본 발명이 실시예의 조합에 의해 설명될 반면, 이러한 실시예들이 발명을 한정하는 것으로 의도되지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 반대로, 본 발명은 대안, 변형 및 동등안도 포함하며, 이는 부가된 청구항에 의해 정의된 바처럼 본 발명의 정신 및 범위 안에서 포함되어 질 것이다. 더구나, 본 발명의 다음의 상세한 설명에서, 많은 특별한 세부사항은 본 발명의 자세한 이해를 위해 제공되기 위해 개시된다. 그러나, 본 발명이 이러한 특별한 세부사항 없이 적용될 수 있다는 것은 당해 기술분야에서 일반적인 기술 중에 하나임은 명백하다. 다른 예에서, 공지된 방법, 공정, 구성요소 및 회로들은 본 발명의 불필요한 모호한 측면이 아닌 한 자세히 기술되지 않는다.
도 1은 본 발명의 하나 또는 그 이상의 실시예를 포함하도록 수행될 수 있는 전형적인 2차원 정전 용량성 센서 장치(100)의 평면도이다. 정전 용량성 센서 장치(100)는 연산장치 또는 다른 전자장치에 사용자 입력(예를 들면, 사용자의 손가락 또는 프로브(probe)를 사용하는 것)를 전달하기 위해 이용될 수 있다. 예를 들면, 정전 용량성 센서 장치(100)는 기본적인 이미지 또는 정보 디스플레이 장치(미도시) 위에 놓일 수 있는 정전 용량성 터치 스크린으로서 적용될 수 있다. 이러한 방법에서, 사용자는 도시된 바와 같이 정전 용량성 센서 장치(100)의 실질적으로 투명한 감지 지역(108)을 통해 봄으로써 기본적인 이미지 또는 정보 디스플레이 장치를 볼 것이다. 본 발명에 따른 하나 또는 그 이상의 실시예는 정전 용량성 센서 장치(100)와 유사한 정전 용량성 터치 스크린으로 구체화될 수 있음이 주목된다.
터치 스크린으로 적용되었을 때 정전 용량성 센서 장치(100)는 전도성 결합 트레이스(104)의 제1 세트 및 거기에 패턴화된 (또는 형성된) 전도성 결합 트레이스(106)의 제2 세트를 가지는 실질적으로 투명한 기판(102)을 포함할 수 있다. 전도성 결합 트레이스(104 및/또는 106)는 그것에 의해 정전 용량성 센서 장치(100)를 작동시킬 수 있는 감지 회로(110)와 감지 지역(108)을 형성하는 어떤 감지 요소(미도시) 또는 전도성 트레이스를 연결하기 위해 이용될 수 있다. 전도성 결합 트레이스(104, 106)는 하나 또는 그 이상의 전도성 결합 요소 또는 트레이스를 각각 포함할 것이다. 본 발명에 따른 감지 요소 패턴의 실시예는 감지 지역(108)을 형성하도록 실현될 수 있도록 여기서 기술됨이 주목된다.
도 1에서, 정전 용량성 센서 장치(100)는 또한 정전 용량성 터치패드 장치로 실현될 수 있다. 예를 들면, 정전 용량성 센서 장치(100)의 기판(102)은, 제한적이지 않도록, 정전 용량성 터치패드 장치를 위한 기판으로 이용될 수 있는 하나 또는 그 이상의 불투명한 물질로 실현될 수 있다.
도 1은 본 발명의 하나 또는 그 이상의 실시예를 포함하도록 구현될 수 있는 전형적인 정전 용량성 터치 스크린이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 전형적인 정전 용량성 센서 패턴을 도시한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 또 다른 전형적인 정전 용량성 센서 패턴을 도시한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 극성 좌표로의 전환에 따른 전형적인 신호 강도 표를 도시한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 또 다른 전형적인 정전 용량성 센서 패턴을 도시한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 한층 다른 전형적인 정전 용량성 센서 패턴을 도시한다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따라 더욱 다른 전형적인 정전 용량성 센서 패턴을 도시한다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따라 또 다른 전형적인 정전 용량성 센서 패턴을 도시한다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따라 전형적인 루프(loop) 정전 용량성 센서 패턴을 도시한다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따라 또 다른 전형적인 루프(loop) 정전 용량성 센서 패턴을 도시한다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따라 더욱 다른 전형적인 루프(loop) 정전 용량성 센서 패턴을 도시한다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따라 한층 전형적인 루프(loop) 정전 용량성 센서 패턴을 도시한다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따라 전형적인 "어골형(fishbone)" 정전 용량성 센서 용량을 도시한다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따라 또 다른 전형적인 "어골형(fishbone)" 정전 용량성 센서 용량을 도시한다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따라 더욱 다른 전형적인 "어골형(fishbone)" 정전 용량성 센서 용량을 도시한다.
도 16은 본 발명의 실시예에 따라 한층 다른 전형적인 "어골형(fishbone)" 정전 용량성 센서 용량을 도시한다.
본 명세서에서 언급된 도면은 특별히 기록한 것을 제외하고는 범위를 한정하는 것으로 이해되어서는 안 된다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전형적인 정전 용량성 센서 패턴(200)의 평면도이다. 특히, 센서 패턴(200)은 터치 스크린 및/또는 터치 패드와 같은, 그러나 이에 제한되지 않는 2차원 정전 용량성 센서 장치(예를 들면, 100)의 부품으로 이용될 수 있는 세 가지 상을 가진 감지 요소(202, 204 및 206)를 포함한다. 전기적으로 결합하였을 때, 센서 패턴(200)은 교차하지 않고 실질적으로 평행한 트레이스 (또는 요소)를 가지는 센서 패턴에서 위치 정보를 제공한다. 위치 정보는 감지 요소가 사물(예를 들면, 사용자의 손가락, 프로브 등등) 및 감지 요소(202, 204, 206)에서 신호의 비례 강도를 인지하는 것에서 유추될 수 있다.
특히, 감지 요소(202, 204, 206)는 전도성 물질의 단층을 사용하는 것으로 적응될 수 있어서 제1 축과 실질적으로 평행하며 센서 표면에 그들의 정전 용량성 결합은 각 트레이스(또는 감지 요소)의 길이에 따라 주기적으로 변할 수 있다. 한 실시예에서, 감지 요소(202, 204, 206)의 폭은 사인(sin)곡선으로 변한다. 예를 들면, 감지 요소(202, 204, 206)의 폭은 각각 위치의 사인(sin) 함수일 수 있다. 그러나, 각 감지 요소(202, 204, 206)의 다양한 폭은 사인(sin) 파형의 전부 또는 일부를 포함할 수 있다. 부가적으로, 각 감지 요소(202, 204, 206)의 다양한 폭은 복합 사인(sin) 파형 또는 어떤 다른 유형의 파형을 포함할 수 있다. 트레이스(202, 204, 206) 폭의 합계는 실질적으로 일정하게 적용될 수 있다.
도 2에서, 트레이스(202, 204, 206)의 상은 각각 그 주변과 관련하여 이동할 수 있어서, 트레이스(202, 204, 206)의 합계는 신호의 상보적인 세트를 생성한다. 감지 요소(202, 204, 206)는 어떤 각도(예를 들면, 실질적으로 24, 30, 36, 40, 45, 60, 72, 90 또는 120° 등)에 의해 상이 다를 수 있다. 본 발명에서, 감지 요소(202, 204, 206)는 각각 다른 상을 가질 때 사인(sin) 파형의 한 사이클(또는 주기) 이하를 포함하도록 각각 적용된다. 이러한 방법으로, 감지 요소(202, 204, 206) 각각은 그 길이에 따라 독특한 신호를 생성한다. 그러므로, 감지 요소(202, 204, 206)에 의해 생성된 출력 신호의 조합은 특히 센서 패턴(200)의 길이에 따라 사물(예를 들면, 사용자의 손가락, 프로브(probe), 촉침(stylus) 등)의 위치를 인지할 수 있다. 감지 요소(202, 204, 206)는 2차원 공간의 제1 축을 따라 사물의 제1 위치를 결정하기 위해 그들은 서로 겹쳐지지 않도록 하는 위치이다.
감지 요소(202, 204, 206)의 형태 및 상은 다양한 방법으로 적용될 수 있다. 예를 들면, 본 발명에서, 만약 감지 요소(202)의 파형 형태가 실질적으로 사인(sin) θ와 동일하다면, 감지 요소(204)의 파형 형태는 사인(sin) (θ+120°)와 실질적으로 동일할 것인 반면, 감지 요소(206)의 파형 형태는 사인(sin) (θ+240°)와 실질적으로 동일할 것이다. 그러나, 감지 요소(204, 206)의 파형은 감지 요소(202)의 파형에서 2π/3만큼 각각 상쇄될 것이다. 그러나, 감지 요소(202, 204, 206)의 파형의 상과 형태는 본 실시예에서 어떤 방법으로도 한정되지 않는다.
감지 요소(202, 204, 206)에 의한 신호 출력을 사용하여 센서 패턴(200)의 길이와 관련하여 사물의 위치를 결정하기 위한 본 실시예에 따른 다양한 방법이 있다. 예를 들면, 도 4는 본 발명의 실시예에 따라 극성 좌표로의 전화에 따른 전형적인 신호 강도 표(402)를 도시한다. 예를 들면, 신호 "A"가 감지 요소(202)(도 2)와 연관된다고 가정하면, 신호 "B"는 감지 요소(204)와 연관되고, 신호 "C"는 감지 요소(206)에 연관된다. 그와 같이, 표(402)에서 도시된 신호 강도에 기반을 두면, 감지 요소(204)가 가장 넓고, 감지 트레이스(202)가 가장 두 번째로 넓고, 감지 트레이스(206)가 세 번째로 넓은 센서(200)를 따라 사물이 위치한다는 것이 결정될 수 있다. 그러므로, 본 실시예에서, 사물은 센서 패턴(200)의 오른편으로 도는 말단 근처에 위치한다.
더욱 특히, 신호 "A"가 감지 요소(202)에 대응한다면, 상기에서 언급한 바와 같이, 신호 "B"는 감지 요소(204)에, 신호 "C"는 감지 요소(206)에 대응한다. 어떤 사물도 존재하지 않거나 센서 패턴(200) 근처에 없을 때, 만약 감지 요소(또는 트레이스)(202, 204, 206)가 각각 A0, B0, C0 값을 갖는 것으로 관찰된다고 가정하자. 그로서, a=A-A0 , b=B-B0 , c=C-C0 이라 하자. 그러므로, 신호 A, B, C에 연관된 극성 좌표 "h", "r" 및 각 θ 이 결정될 수 있다.
도 4에서, "h" 값은 점(406, 408, 410)이 위치할 수 있는 원(404)의 중점의 높이와 대응한다. 점(406, 408, 410)은 각각 신호 A, B, C에 대응한다. "r" 값은 윈(404)의 반지름에 대응한다. 각 θ의 값은 센서 패턴(200)의 길이와의 관계에서 사물의 선형 위치를 지시하는데 사용될 수 있다. 특히, 높이 "h"의 값은 다음 관계를 사용하여 결정될 수 있다:
h=(a+b+c)/3
일단 "h"이 결정되면, 반지름 "r"은 다음 관계를 사용하여 결정될 수 있다:
r=sqrt((2/3)*[(a-h)2+(b-h)2+(c-h)2])
여기서 "sqrt"는 제곱근 함수(square root function)를 나타낸다. 일단 "r" 이 결정되면, 각 θ는 다음 관계를 사용하여 결정될 수 있다:
θ=sin-1((a-h)/r)
또는
θ=sin-1((b-h)/r)
또는
θ=sin-1((c-h)/r)
일단 각 θ가 결정되면, 말단 점의 하나에서 센서 패턴(200)의 길이에 따라 측정된 선형 위치에 대응하는 거리로 전환될 수 있다. 예를 들면, 각 θ의 각각의 각도는 센서 패턴(200)의 말단 점의 하나에서 특정 거리(예를 들면, 밀리미터(millimeters) 또는 인치(inches)의 특정 숫자)와 동일할 것이다. 그러나, 색인표는 결정된 θ에 대응하는 거리를 확인하기 위해 사용될 수 있다. "h" 및 "r" 이 사물의 크기에 관한 정보를 제공하는 반면 각 θ는 센서 패턴(200)에 따른 사물의 중앙의 위치를 제공함이 주목된다.
상술한 방법으로 센서 패턴(200)의 제1 축(예를 들면, X 축)에 따른 위치를 결정하는 장점 중에 하나는 일반 양식 잡음이 "r" 및 θ의 결정에 어떤 효과도 미치지 않는다는 것이다.
도 4에서, 각 θ는 다음 관계를 이용하여 다른 방법으로 결정될 수 있음이 주목된다:
cosθ=a-(b+c)/2
sinθ=sqrt(3)/2(b-c)
θ=ATAN 2(cosθ, sinθ)
여기서 "ATAN 2"는 호 탄젠트 함수(arc tangent function)를 나타낸다. 상기 세 가지 관계는 더 작은 마이크로프로세서를 이용함에 있어 더 편리하다.
센서 패턴(200)의 감지 요소(202, 204, 206)는 어떤 절연 기판(예를 들면, 102) 위에 어떤 전도성 물질을 가공할 수 있다. 예를 들면, 이는 기존의 구리/섬유 유리 인쇄 회로 구조, 유리 위에 패턴화된 인-주석 산화물(ITO), 플라스틱에 패턴화된 스크린 인쇄 전도체 등을 포함할 수 있다. 센서 패턴(200)이 그것이 가공된 기판의 다른 면에 있는 사물을 인지하는데 사용될 수 있음이 주목된다. 기판의 한 면에서 잡음의 신호를 인지하는 것을 방지하기 위해서, 기준 평면(ground plane) 또는 구동 차폐물 전도체(driven shield conductor)가 그 면을 차폐하는데 이용될 수 있다.
도 2의 센서 패턴(200)에 연관된 장점이 있다. 예를 들면, 센서 패턴(200)의 제조는 한 층의 전도성 물질을 포함하기 때문에, 이는 터치패드에서 일반적으로 사용되는 이중 층 X-Y 그리드(grid)와 관련하여 제조비용을 감소시킨다. 부가적으로, 터치스크린의 경우에, 단층의 전도성 물질만 사용하여 모든 가공을 하는 것은 낮은 출력 정열 단계를 없앤다. 더구나, 터치 스크린의 시각적 성질은 인 주석 산화물(indium tin oxide, ITO)과 같은, 실질적으로 투명한 전도성 물질의 한 층만의 사용으로 이득을 얻을 수 있다.
센서 패턴(200)은 도시된 감지 요소(202, 204, 206)보다 더 많은 감지 요소로 적용될 수 있다. 그러나, 만약 센서 패턴(200)이 더 많은 감지 요소로 적용된다면, 도 4 및 도 2와 관련하여 설명된 관계는 "h", "r" 및 θ를 결정하기 위해 변형될 것이다.
도 2에서, 센서 패턴(200)의 감지 요소(202, 204, 206)는 각각 전도성 결합 트레이스(104 및/또는 106)를 이용하여 감지 회로(110, 도 1)와 결합할 수 있다. 이러한 방법으로 결합할 때, 센서 패턴(200)은 감지 지역(108)을 형성하기 위해 이용될 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전형적인 정전 용량성 센서 패턴(300)의 평면도이다. 전기적으로 결합할 때, 센서 패턴(300)은 교차하지 않고 실질적으로 평행한 트레이스 (또는 요소)를 가진 2차원 위치 정보를 제공할 수 있다. 부가적으로, 센서 패턴(300)은 감지 요소(예를 들면, 202, 204, 206) 저-주파수 세트 및 감 지 요소(302, 304, 306)의 고-주파수 세트를 포함한다. 이러한 두 세트는 "비정교한(coarse)" 및 "정교한(fine)" 위치 정보를 제공하기 위해 함께 작동할 수 있다.
특히, 감지 요소(202, 204, 206)는 센서 패턴(300)과의 관계에서 사물(예를 들면, 사용자의 손가락, 프로브 등등)의 선형 위치에 대응하는 "비정교한" 정보를 제공하기 위해서 상기에서 기술한 것과 유사한 어떤 방법으로 작동할 수 있다. 예를 들면, 감지 요소(202, 204, 206)와 연관된 신호 각각은 도 2 및 4와 관련하여 설명한 바와 같이, 각 θ를 결정하는데 이용될 수 있다. 이러한 방법으로, 센서 패턴(300)의 제1 축(예를 들면, X 축)에 따른 "비정교한" 위치는 첫 번째 방법으로 결정된다.
"정교한" 위치 정보, 또는 두 번째 방법으로의 결정은 감지 요소(302, 304, 306)를 이용하여 얻어질 수 있다. 예를 들면, 감지 요소(302, 304, 306)에 대응하는 신호 각각은 여기서 도 2 및 4와 관련하여 기술한 것과 유사한 방법으로 두 번째 θ를 결정하는데 이용될 수 있다. 감지 요소(302, 304, 306)는 사인(sin) 파형의 4 주기(또는 사이클)를 포함하기 때문에, 결정된 두 번째의 θ는 트레이스(302, 304, 306)를 따라 네 가지 다른 위치를 나타낼 수 있다. 그러나, "비정교한" 위치는 감지 요소(202, 204, 206)와 관련하여 알려지기 때문에, "비정교한" 위치에 가장 가깝게 위치한 두 번째 θ를 사용할 수 있다. 이러한 방법으로, 이 두 번째 결정방법은 센서 패턴(300)과의 관계에서 사물의 더 정확한 위치 결과를 제공한다.
도 3에서, 센서 패턴(300)의 감지 요소(202, 204, 206)는 하나 또는 그 이상의 파형에 따라, 파형의 부분을 포함할 수 있다. 부가적으로, 센서 패턴(300)의 감지 요소(302, 304, 306)는 많은 파형, 또는 파형의 일부를 포함할 수 있다. 감지 요소(302, 304, 306)는 센서 패턴(300)의 감지 요소(202, 204, 206)가 적용되는 방법과 다른 어떤 방법으로 적용될 수 있다.
센서 패턴(300)의 감지 요소(202, 204, 206, 302, 304, 306)는 어떤 절연 기판(예를 들면, 102) 위에 어떤 전도성 물질로 가공될 수 있다. 예를 들면, 이는 기존의 구리/섬유 유리 인쇄 회로 구조, 유리 위에 패턴화된 인 주석 산화물(ITO), 플라스틱에 패턴화된 스크린 인쇄 전도체 등을 포함할 수 있다. 센서 패턴(300)이 그것이 가공된 기판의 다른 면에 있는 사물을 인지하는데 사용될 수 있음이 주목된다. 기판의 한 면에서 잡음의 신호를 인지하는 것을 방지하기 위해서, 기준 평면(ground plane) 또는 구동 차폐물 전도체(driven shield conductor)가 그 면을 차폐하는데 이용될 수 있다.
도 3에서, 센서 패턴(300)의 감지 요소(예를 들면, 202, 204, 206)의 "저-주파수" (또는 "비정교한") 세트는 도시된 것보다 더 많은 감지 요소로 적용될 수 있다. 그러나, 만약 감지 요소의 "비정교한" 세트 또는 감지 요소의 "정교한" 세트 또는 둘 다가 더 많은 감지 요소로 적용되면, 도 2 및 4와 관련하여 기술한 관계는 "h", "r" 및 θ를 결정하기 위해서 변형될 것이다.
센서 패턴(300)의 감지 요소(202, 204, 206, 302, 304, 306)는 각각 전도성 결합 트레이스(104 및/또는 106)를 이용하여 감지 회로(110, 도 1)와 결합할 수 있다. 이러한 방법으로 결합할 때, 센서 패턴(300)은 감지 지역(108)을 형성하기 위해 이용될 수 있다. 센서 패턴(300)은 여기서 기술한 것과 유사한 방법으로, 그러나 이에 한정하지 않고, 이용될 수 있음을 이해해야 한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전형적인 정전 용량성 센서 패턴(500)의 평면도이다. 특히, 센서 패턴(500)은 터치 스크린 및/또는 터치 패드와 같은, 그러나 이에 한정되지 않는 2차원 정전 용량성 센서 장치(예를 들면, 100)의 부품으로 이용될 수 있는 세 가지 상을 갖는 감지 요소(202a, 204a, 206a)와 유사한 세 번 반복된 패턴을 포함한다. 전기적으로 결합할 때, 센서 패턴(500)은 교차하지 않고 실질적으로 평행한 트레이스 (또는 감지 요소)를 가지는 2차원 위치 정보를 제공할 수 있다. 센서 패턴(500)은 도 2 및 4와 관련하여 여기서 기술한 것과 유사한 어떤 방법으로 이용될 수 있다. 부가적으로, 세 개의 인접한 트레이스의 어떤 세트가 센서 패턴(500)의 길이에 따라 사물의 제1 축 위치를 결정하기 위한 신호를 제공할 수 있다. 본 실시예에서, 센서 패턴(500)은 세 개의 인접한 트레이스의 일곱 세트를 허용하는 아홉 개의 트레이스를 포함한다. 센서 패턴(500)이 여기서 기술한 것과 유사한, 그러나 이에 한정하지 않고, 어떤 방법으로 이용될 수 있다.
센서 패턴(500)의 감지 요소(202a, 204a, 206a, 202b, 204b, 206b, 202c, 204c, 206c)는 도 2 및 3의 감지 요소(202, 204, 206)와 다른 방법으로 적용된다. 특히, 감지 요소(202a, 204a, 206a, 202b, 204b, 206b, 202c, 204c, 206c) 각각은 그 길이에 따른 직선 가장자리를 포함하지 않는다. 그러나, 센서 패턴(500)의 감지 요소(예를 들면, 202a, 204a, 206a) 세트의 폭의 합계는 실질적으로 일정한 것으로 적용될 것이다.
도 5에서, 센서 패턴(500)의 아홉 개의 감지 요소(202a, 204a, 206a, 202b, 204b, 206b, 202c, 204c, 206c) 각각은 전도성 결합 트레이스(104 및/또는 105)를 이용하는 감지 회로(110, 도 1)와 각각 결합할 수 있다. 이러한 방법에서, 센서 패턴(500)은 감지 지역(108)을 형성하기 위해 이용될 수 있다. 더구나, 이러한 방법으로 결합할 때, 센서 패턴(500)은 여기서 기술한 바와 같이, 제2 축(예를 들면, Y 축) 및 제1 축(예를 들면, X 축)에 따른 위치 정보를 제공할 수 있다.
특히, 센서 패턴(500)의 감지 요소(202a, 204a, 206a, 202b, 204b, 206b, 202c, 204c, 206c) 각각은 실질적으로 제1 축(예를 들면, X 축)에 직각 (또는 평행하지 않음)일 수 있는 제2 축(예를 들면, Y 축)에 따른 제2 위치를 결정하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들면, 만약 감지 요소(202a, 204a)가 강한 신호를 생성하는 반면 감지 요소(204b, 206b)가 매우 약한 신호를 생성한다면, 센서 패턴(500)과 결 합한 감지 회로(예를 들면, 100)는 사물이 2차원 공간의 Y 방향에서 감지 요소(202a) 근처의 위치에 있음을 결정할 수 있다. 그러나, 만약 감지 요소(206c)가 강한 신호를 생성하는 반면 감지 요소(202b)가 매우 약한 신호를 생성한다면, 감지회로는 사물이 2차원 공간의 Y 방향에서 감지 요소(206c)의 아래 또는 근처에 위치함을 결정할 수 있다. 이러한 방법으로, 센서 패턴(500)은 센서 패턴(500)과 관련하여 사물의 위치에 대응하는 2차원 공간과 연관된 두 좌표 위를 제공하는데 이용될 수 있다.
도 5에서, 센서 패턴(500)의 유사한 감지 요소(예를 들면, 202a, 202b, 206b) 모두는 전도성 결합 트레이스(104 및/또는 105)를 이용하는 감지 회로(110, 도 1)에 함께 결합할 수 있다. 이러한 방법으로 결합할 때, 센서 패턴(500)은 제2 축(예를 들면, Y 축)에 따른 것이 아니라, 제1 축(예를 들면, X 축)에 대응하는 감지 회로(100)에 위치 정보를 제공할 수 있다.
센서 패턴(500)은 본 실시예에서 도시된 것보다 더 많은 또는 더 적은 감지 요소로 적용될 수 있다. 센서 패턴(500) 및 그 감지 요소(202a, 204a, 206a, 202b, 204b, 206b, 202c, 204c, 206c)는 여기서 기술한 바와 같이, 그러나 이에 한정되지 않는 유사한 어떤 방법으로 적용될 수 있다.
도 5에서, 센서 패턴(500)의 감지 요소(예를 들면, 202a - 206c)의 각 세트( 예를 들면, 206a, 202b, 204b)는 센서 패턴(500)과의 관계에서 사물(예를 들면, 사용자의 손가락, 프로브 등등)의 선형 위치에 대응하는 위치 정보를 제공하기 위해서 여기서 기술한 바와 유사한 어떤 방법으로 작동할 수 있다. 예를 들면, 감지 요소(예를 들면, 204b, 206b, 202c)의 한 세트와 연관된 신호의 각 세트는 도 2 및 4와 관련하여 상술한 바와 같이, 각 θ를 결정하는데 이용될 수 있다. 이러한 방법으로, 센서 패턴(500)의 제1 축(예를 들면, X 축)에 따른 위치가 결정될 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 전형적인 정전 용량성 센서 패턴(600)의 평면도이다. 특히, 센서 패턴(600)은 터치 스크린 및/또는 터치 패드와 같은, 그러나 이에 한정되지 않는 2차원 정전 용량성 센서 장치(예를 들면, 100)의 부품으로 이용될 수 있는 세 가지 상을 갖는 감지 요소(202, 204, 206) 한 세트의 다섯 번 반복된 패턴을 포함한다. 부가적으로, 센서 패턴(600)은 제1 축에 실질적으로 평행하고 감지 요소(202, 204, 206)의 각 세트와 맞물린 제2 축(예를 들면, Y 축) 감지 요소(602)를 포함하며, 제2 축에 따른 위치 정보를 제공하는데 이용될 수 있다. 센서 패턴(600)은 교차하지 않고 실질적으로 평행한 트레이스 (또는 감지 요소)를 가지는 2차원 위치 정보를 제공할 수 있다. 센서 패턴(600)은 여기서 기술한 것과 유사한, 그러나 이에 한정하지 않는, 어떤 방법으로 이용될 수 있음을 알아야 한다.
센서 패턴(600)의 유사한 제1 축 감지 요소(예를 들면, 202) 각각은 함께 및 전도성 결합 트레이스(106)를 이용하는, 그러나 이에 한정하지 않는, 감지 회로(100)에 결합할 수 있다. 그러나, 유사한 제1 축 감지 요소 각각은 함께 및 전도성 결합 트레이스(104 및/또는 106)를 이용하는 감지 회로에 결합할 수 있다. 부가적으로, 제2 축 감지 요소(예를 들면, 602) 각각은 전도성 결합 트레이스(104)를 이용하는, 그러나 이에 한정하지 않는, 감지 회로에 독립적으로 결합할 수 있다. 그러나, 제2 축 감지 요소(602)는 전도성 결합 트레이스(104 및/또는 106)를 이용하는 감지 회로에 독립적으로 결합할 수 있다. 이러한 방법으로 결합할 때, 제2 축 감지 요소(602)는 센서 패턴(600)과 관련하여 사물(예를 들면, 사용자의 손가락, 프로브, 촉침 등등)의 제2 축 위치에 대응하는 위치 정보를 제공하기 위해 작동할 수 있다. 그러므로, 이러한 방법으로 결합할 때, 센서 패턴(600)은 제2 축(예를 들면, Y 축)에 따른 제1 축(예를 들면, X 축)에 대응하는 감지 회로에 위치 정보를 제공할 수 있다. 제2 축은 제1 축에 평행하지 않고 실질적으로 직각일 수 있음이 주목된다. 센서 패턴(600)은 감지 지역(108)을 형성하는데 이용될 수 있다.
그러나, 센서 패턴(600)의 제1 축 감지 요소(예를 들면, 202, 204, 206) 각각은 전도성 결합 트레이스(104 및/또는 106)를 이용하는 감지 회로(110, 도 1)에 독립적으로 결합할 수 있다. 이러한 방법으로 결합할 때, 센서 패턴(600)은 감지 지역(108)을 형성하기 위해 이용될 수 있다. 더구나, 이러한 방법으로 결합할 때, 센서 패턴(600)의 제1 축 감지 요소(예를 들면, 202, 204, 206)는 각 트레이스가 감지 회로에 의해 독립적으로 인지된 신호를 생성할 수 있기 때문에 제1 축(예를 들면, X 축) 및 제2 축(예를 들면, Y 축) 둘 다를 위한 위치 정보를 제공할 수 있다. 그러나, 이러한 방법으로 결합할 때, 센서 패턴(600)은 제2 축 감지 요소(602) 없이 적용될 수 있다.
센서 패턴(600)은 본 실시예에서 도시된 것보다 더 많은 또는 더 적은 감지 요소로 적용될 수 있다. 센서 패턴(600) 및 그 감지 요소는 여기서 기술한 바와 같이, 그러나 이에 한정하지 않은, 유사한 어떤 방법으로 적용될 수 있다.
도 6에서, 센서 패턴(600)의 제1 축 감지 요소(예를 들면, 202, 204, 206)의 각 세트는 센서 패턴(600)과 관련하여 사물(예를 들면, 사용자의 손가락, 프로브 등)의 선형 위치에 대응하는 위치 정보를 제공하기 위해 여기서 기술한 것과 유사한 방법으로 작동할 수 있다. 예를 들면, 감지 요소(예를 들면, 202, 204, 206)의 한 세트와 연관된 신호 각 세트는 도 2 및 4와 관련하여 상술한 바와 같이, 각 θ를 결정하기 위해 이용될 수 있다. 이러한 방법에서, 센서 패턴(600)의 제1 축(예를 들면, X 축)에 따른 위치가 결정된다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 전형적인 정전 용량성 센서 패턴(700)의 평면도이다. 특히, 센서 패턴(700)은 터치 스크린 및/또는 터치패드와 같은, 그러나 이에 한정하지 않는, 2차원 정전 용량성 센서 장치(예를 들면, 100)의 부품으로 이용될 수 있는 감지 요소(202, 204, 206, 302, 304, 306)의 "비정교한" 및 "정교한" 세트의 네 번 반복된 패턴을 포함한다. 부가적으로, 센서 패턴(700)은, 감지 요소(202, 204, 206, 302, 304, 306)의 각 세트에 맞물린, 제1 축에 실질적으로 평행하고, 제2 축에 따라 위치 정보를 제공하는데 이용될 수 있는 제2 축(예를 들면, Y 축) 감지 요소(702)를 포함한다. 센서 패턴(700)은 교차하지 않고 실질적으로 평행한 트레이스 (또는 감지 요소)를 가지는 2차원 위치 정보를 제공할 수 있다. 센서 패턴(700)은 여기서 기술한 것, 그러나 그에 한정하지 않는 유사한 어떤 방법으로 이용될 수 있다.
센서 패턴(700)의 유사한 제1 축 감지 요소(예를 들면, 302) 각각은 함께 및 전도성 결합 트레이스(104)를, 그러나 이에 한정하지 않고, 이용하는 감지 회로(110, 도 1)에 결합할 수 있다. 그러나, 각 유사 제1 축 감지 요소는 함께 및 전도성 결합 트레이스(104 및/또는 106)를 이용하는 감지 회로에 결합할 수 있다. 더구나, 제2 축 감지 요소(예를 들면, 702) 각각은 전도성 결합 트레이스(106)를, 그러나 이에 한정하지 않고, 이용하는 감지 회로에 독립적으로 결합할 수 있다. 그러나, 제2 축 감지 요소(702) 각각은 전도성 결합 트레이스(104 및/또는 106)를 이용하는 감지 회로에 독립적으로 결합할 수 있다. 이러한 방법으로 결합할 때, 센서 패턴(700)은 감지 지역(108)을 형성하기 위해 이용될 수 있다. 부가적으로, 이러한 방법으로 결합할 때, 센서 패턴(700)은 제2 축(예를 들면, Y 축)을 따라 제 1 축(예를 들면, X 축)에 대응하는 감지 회로에 위치 정보를 제공할 수 있다. 제2 축은 제1 축에 평행하지 않고 실질적으로 직각일 수 있다는 것은 주목된다.
그러나, 센서 패턴(700)의 제1 축 감지 요소(예를 들면, 202, 204, 206, 302, 304, 306) 각각은 전도성 결합 트레이스(104 및/또는 106)를 이용하는 감지 회로(110, 도 1)에 각각 결합할 수 있다. 이러한 방법으로 결합할 때, 센서 패턴(700)은 감지 지역(108)을 형성하는데 이용될 수 있다. 더구나, 이러한 방법으로 결합할 때, 각 트레이스가 감지 회로에 의해 각각 인지된 신호를 생성하기 때문에 센서 패턴(700)의 제1 축 감지 요소(예를 들면, 202, 204, 206, 302, 304, 306)는 제1 축(예를 들면, X 축) 및 제2 축(예를 들면, Y 축) 둘 다를 위한 위치 정보를 제공할 수 있다. 그러나, 이러한 방법으로 결합할 때, 센서 패턴(700)은 제2 축 감지 요소(702) 없이 적용될 수 있다.
센서 패턴(700)은 본 실시예에서 도시된 것보다 더 많은 또는 더 적은 감지 요소로 적용될 수 있다. 센서 패턴(700) 및 그 감지 요소들은 여기서 기술한 바와 같이, 그러나 이에 한정하지 않고 유사한 어떤 방법으로 적용될 수 있다.
도 7에서, 센서 패턴(700)의 제1 축 감지 요소(예를 들면, 202, 204, 206, 302, 304, 306) 각 세트는 센서 패턴(700)과의 관계에서 사물(예를 들면, 사용자의 손가락, 프로브 등등)의 선형 위치에 대응하는 위치 정보를 제공하기 위해 여기서 기술한 것과 유사한 방법으로 작동할 것이다. 예를 들면, 감지 요소(예를 들면, 202, 204, 204) 세트에 연관된 각 신호 세트는 도 2 및 4와 관련하여 상술한 바와 같이, 각 θ를 결정하는데 이용될 수 있다. 이러한 방법으로, 센서 패턴(700)의 제1 축에 따른 위치가 결정된다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 전형적인 정전 용량성 센서 패턴(800)의 평면도이다. 특히, 센서 패턴(800)은 터치 스크린 및/또는 터치패드와 같은, 그러나 이에 한정하지 않는, 2차원 정전 용량성 센서 장치(예를 들면, 100)의 부품으로 이용될 수 있는 세 가지 상을 가지는 감지 요소(202a, 204a, 206a)의 다섯 번 반복된 패턴에 따른 가이드 트레이스(802, 804)를 포함한다. 전기적으로 결합할 때, 센서 패턴(800)은 교차하지 않고 실질적으로 평행한 트레이스 (또는 감지 요소)를 가지는 2차원 위치 정보를 제공할 수 있다. 센서 패턴(800)은 여기서 기술한 것, 그러나 그에 한정하지 않는 유사한 어떤 방법으로 이용될 수 있다.
감지 요소(202a, 204a, 206a)의 다섯 번 반복된 패턴이, 여기서 기술된, 도 5의 센서 패턴(500)과 유사한 방법으로 작동할 수 있다는 것이 주목된다. 그러나, 도 8의 센서 패턴(800)은 감지 요소 근처에 위치한 "가장자리(edge)" 감지 요소가 센서 패턴(800) 안에서 더 중앙에 위치한 그러한 감지 요소와 유사한 방법으로 작동하기 위하는 센서 패턴(800)의, 각각, "상부(top)" 및 "저면(bottom)"에 위치한 가이드 트레이스(802, 804)를 또한 포함한다. 가이드 트레이스(802, 804)는 본 발 명의 실시예에 따라 실질적으로 고정된 또는 일정한 전압에 전기적으로 구동, 접지 및/또는 고정될 것이다.
예를 들면, 도 8의 가이드 트레이스(802, 804)는 지면에 결합할 것이다; 이런 방법에서, 가이드 트레이스(802, 804)는 접지된 트레이스로써 작용한다. 그러나, 가이드 트레이스(802, 804)는 정전압 신호에 연결될 수 있다; 이런 방법에서, 가이드 트레이스(802, 804)는 정전압 트레이스로 작용한다. 가이드 트레이스(802, 804)는 또한 능동적으로 구동할 수 있다; 이런 방법에서, 가이드 트레이스(802, 804)는 구동 가이드 트레이스로서 작용한다. 가이드 트레이스(802, 804)가 본 실시예에 따라 매우 다양한 방법으로 적용될 수 있음이 주목된다.
가이드 트레이스(802, 804)와 유사한 가이드 트레이스(또는 접지된 또는 정전압 트레이스)는 또한 여기서 기술한 감지 패턴으로 또는 부분으로서 포함될 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 전형적인 루프 정전 용량성 센서 패턴(900)의 평면도이다. 특히, 센서 패턴(900)은 터치 스크린 및/또는 터치패드와 같은, 그러나 이에 한정하지 않는, 2차원 정전 용량성 센서 장치(예를 들면, 100)의 부품으로 이용될 수 있는 세 가지 상을 가지는 세 감지 요소(202d, 204d, 206d)의 두 세트의 원형 루프 패턴을 포함한다. 전기적으로 결합할 때, 센서 패턴(900)은 교 차하지 않고 다양한 폭을 가지는 감지 요소를 가지는 지속적인 2차원 위치 정보를 제공할 수 있다. 센서 패턴(900)은 여기서 기술한 것, 그러나 그에 한정하지 않는 유사한 어떤 방법으로 이용될 수 있다.
특히, 감지 요소(202d, 204d, 206d) 각각은 다양한 폭을 가지며 실질적으로 원형(또는 루프) 패턴을 형성한다. 루프 패턴은 폐-루프(closed loop) 패턴 형태 (예를 들면, 원, 정사각형, 직사각형, 삼각형, 다각형 등), 방사형 호(arc) 센서 패턴, 반원 센서 패턴, 및/또는 실질적으로 직선이 아닌 어떤 센서 패턴을 포함할 것이다. 감지 요소(202d, 204d, 206d)는 2차원 공간에서 실질적으로 원형 패턴(예를 들면, 루프)에 관련된 사물의 각 위치 φ를 결정하기 위해 서로 겹쳐질 필요가 없다. 각 위치 φ는 센서 패턴(900)과 연관된 어떤 곳에 위치할 수 있는 원점(origin, 902)에서 시작함이 주목된다. 감지 요소(202d, 204d, 206d)는 트레이스(202d, 204d, 206d)를 따라 다른 위치에 실질적으로 일정한 중첩 출력 신호를 제공한다.
도 9에서, 감지 요소(202d, 204d, 206d)는 각각 전도성 트레이스를 포함할 수 있다. 더구나, 감지 요소(202d, 204d, 206d)의 각 세트는 2차원 공간에서 루프에 관련된 사물의 방사상 위치 "R"을 결정하는데 이용될 수 있다.
센서 패턴(900)의 감지 요소(202d, 204d, 206d) 각각은 전도성 결합 트레이 스(104 및/또는 106)를 이용하는 감지 회로(110, 도 1)에 각각 결합할 수 있다. 이러한 방법으로 결합할 때, 센서 패턴(900)은 감지 지역(108)을 형성하기 위해 이용될 수 있다. 더구나, 이러한 방법으로 결합할 때, 센서 패턴(900)은 각 위치 φ 및 방사상 위치 "R"에 따른 위치 정보를 제공할 수 있다.
그러나, 센서 패턴(900)의 모든 유사 감지 요소(예를 들면, 202d)는 함께 및 전도성 결합 트레이스(104 및/또는 106)를 이용하는 감지 회로(110, 도 1)에 결합할 수 있다. 이러한 방법으로 결합할 때, 센서 패턴(900)은 방사상 위치 "R"이 아닌, 각 위치 φ에 대응하는 감지 회로에 위치 정보를 제공할 수 있다. 방사상 위치 "R"이 여기서 기술한 바와 같이, 제2 축 위치를 결정할 수 있는 방법과 유사한 어떤 방법으로 결정될 수 있음을 알아야 한다.
센서 패턴(900)은 본 발명의 실시예에서 도시한 것보다 더 많은 또는 더 적은 감지 요소로 적용될 수 있음을 알아야 한다. 예를 들면, 센서 패턴(900)은 감지 요소(202d, 204d, 206d)의 한 세트로 적용될 수 있다. 그러나, 센서 패턴(900)은 감지 요소(202d, 204d, 206d)의 다수 세트로 적용될 수도 있다. 센서 패턴(900) 및 그 감지 요소는 여기서 기술한 것과, 그러나 이에 한정하지 않고, 유사한 어떤 방법으로 적용될 수 있다.
도 9에서, 센서 패턴(900)의 감지 요소(202d, 204d, 206d) 각 세트는 센서 패턴(900)과의 관계에서 사물(예를 들면, 사용자의 손가락, 프로브, 촉침 등등)의 각 위치 φ에 대응하는 위치 정보를 제공하기 위해 여기서 기술한 방법과 유사한 방법으로 작동할 수 있다. 예를 들면, 감지 요소(202d, 204d, 206d) 세트에 연관된 각 신호 세트는 도 2 및 4와 관련하여 여기서 기술한 방법과 유사한 방법으로 상 각도 θ를 결정하는데 이용될 수 있다. 일단 상 각도 θ가 결정되면, 그것은 원점(902)과 관련하여 기하학적 위치 각도 φ로 전환할 수 있음이 주목된다. 이러한 방법으로, 사물의 각 위치 φ는 센서 패턴(900)과 관련하여 결정된다.
"비정교한" 또는 "정교한" 파형 패턴은 루프 센서의 원주와 다른 파장을 가질 것임이 주목된다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 전형적인 루프 정전 용량성 센서 패턴(1000)의 평면도이다. 특히, 센서 패턴(1000)은 터치 스크린 및/또는 터치패드와 같은, 그러나 이에 한정하지 않는, 2차원 정전 용량성 센서 장치(예를 들면, 100)의 부품으로 이용될 수 있는 네 가지 상을 가지는 세 감지 요소(202e, 204e, 206e, 1002)의 두 세트의 원형 루프 패턴을 포함한다. 전기적으로 결합할 때, 센서 패턴(1000)은 교차하지 않고 다양한 폭을 가지는 감지 요소를 가지는 지속적인 2차원 위치 정보를 제공할 수 있다. 센서 패턴(1000)은 여기서 기술한 것, 그러나 그에 한정하지 않는 유사한 어떤 방법으로 이용될 수 있다.
특히, 감지 요소(202e, 204e, 206e, 1002) 각각은 다양한 폭을 가지며 실질적으로 원형(또는 루프) 패턴을 형성한다. 감지 요소(1002)는 감지 요소와 관련하여 여기서 기술한 것과 유사한 어떤 방법으로 작동하고 적용될 수 있음이 주목된다. 루프 패턴은 폐-루프(closed loop) 패턴 형태 (예를 들면, 원, 정사각형, 직사각형, 삼각형, 다각형 등), 방사형 호(arc) 센서 패턴, 반원 센서 패턴, 및/또는 실질적으로 직선이 아닌 어떤 센서 패턴을 포함할 것이다. 감지 요소(202e, 204e, 206e, 1002)는 2차원 공간에서 실질적으로 원형 패턴(예를 들면, 루프)에 관련된 사물의 각 위치 φ를 결정하기 위해 서로 겹쳐질 필요가 없다. 각 위치 φ는 센서 패턴(1000)과 연관된 어떤 곳에 위치할 수 있는 원점(origin, 1004)에서 시작한다. 감지 요소(202e, 204e, 206e, 1002)는 트레이스(202e, 204e, 206e, 1002)를 따라 다른 위치에 실질적으로 일정한 중첩 출력 신호를 제공한다.
도 10에서, 감지 요소(202e, 204e, 206e, 1002)는 둘 또는 그 이상의 인접한 요소에 의해 형성된 비-전도성 지역을 각각 포함할 수 있다. 부가적으로, 감지 요소(202e, 204e, 206e, 1002)는 각각 전도성 트레이스를 포함할 수 있다. 더구나, 감지 요소(예를 들면, 202e, 204e, 206e, 1002)의 각 세트는 2차원 공간에서 패턴(1000)에 관련된 사물의 방사상 위치 "R"을 결정하는데 또한 이용될 수 있다.
센서 패턴(1000)의 감지 요소(예를 들면, 202e, 204e, 206e, 1002) 각각은 전도성 결합 트레이스(104 및/또는 106)를 이용하는 감지 회로(110, 도 1)에 각각 결합할 수 있다. 이러한 방법으로 결합할 때, 센서 패턴(800)은 감지 지역(108)을 형성하기 위해 이용될 수 있다. 더구나, 이러한 방법으로 결합할 때, 센서 패턴(1000)은 각 위치 φ 및 방사상 위치 "R"에 따른 위치 정보를 제공할 수 있다.
그러나, 센서 패턴(1000)의 모든 유사 감지 요소(예를 들면, 202e)는 함께 및 전도성 결합 트레이스(104 및/또는 106)를 이용하는 감지 회로(110, 도 1)에 결합할 수 있다. 이러한 방법으로 결합할 때, 센서 패턴(1000)은 방사상 위치 "R"이 아닌, 각 위치 φ에 대응하는 감지 회로에 위치 정보를 제공할 수 있다. 방사상 위치 "R"이 여기서 기술한 바와 같이, 제2 축 위치를 결정할 수 있는 방법과 유사한 어떤 방법으로 결정될 수 있음을 알아야 한다.
센서 패턴(1000)은 본 발명의 실시예에서 도시한 것보다 더 많은 또는 더 적은 감지 요소로 적용될 수 있음을 알아야 한다. 센서 패턴(1000) 및 그 감지 요소는 여기서 기술한 것과, 그러나 이에 한정하지 않고, 유사한 어떤 방법으로 적용될 수 있다.
도 10에서, 센서 패턴(1000)의 감지 요소(202e, 204e, 206e, 1002) 각 세트는 센서 패턴(1000)과의 관계에서 사물(예를 들면, 사용자의 손가락, 프로브, 촉침 등등)의 각 위치 φ에 대응하는 위치 정보를 제공하기 위해 여기서 기술한 방법과 유사한 방법으로 작동할 수 있다. 예를 들면, 감지 요소(예를 들면, 202e, 204e, 206e, 1002) 세트에 연관된 각 신호 세트는 도 2 및 4와 관련하여 여기서 기술한 방법과 유사한 방법으로 상 각도 θ를 결정하는데 이용될 수 있다. 일단 상 각도 θ가 결정되면, 그것은 원점(1004)과 관련하여 기하학적 위치 각도 φ로 전환할 수 있음이 주목된다. 이러한 방법으로, 센서 패턴(1000)과 관련하여 사물의 각 위치 φ는 결정된다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 전형적인 루프 정전 용량성 센서 패턴(1100)의 평면도이다. 특히, 센서 패턴(1100)은 터치 스크린 및/또는 터치패드와 같은, 그러나 이에 한정하지 않는, 2차원 정전 용량성 센서 장치(예를 들면, 100)의 부품으로 이용될 수 있는 세 가지 상을 가지는 세 감지 요소(202f, 204f, 206f)의 네 세트의 원형 루프 패턴에 따른 실질적으로 "고정된" 폭 감지 요소(1104, 1106, 1108)를 포함한다. 전기적으로 결합할 때, 센서 패턴(1100)은 교차하지 않고 다양한 폭을 가지는 감지 요소를 가지는 지속적인 2차원 위치 정보를 제공할 수 있다. 센서 패턴(1100)은 여기서 기술한 것, 그러나 그에 한정하지 않는 유사한 어떤 방법으로 이용될 수 있다.
센서 패턴(1100)의 "고정된" 폭 감지 요소(1104, 1106, 1108) 각각은 전도성 결합 트레이스(104 및/또는 106)를 이용하는 감지 회로(110, 도 1)에 각각 결합할 수 있다. 이러한 방법으로 결합할 때, 감지 요소(1104, 1106, 1108)는 센서 패턴(1100)과 관련하여 사물(예를 들면, 사용자의 손가락, 프로브, 촉침 등등)의 방사 상 위치 "R"에 연관된 감지 회로(110)에 위치 정보를 제공하는데 이용될 수 있다. 부가적으로, 감지 요소(202f, 204f, 206f)의 네 세트의 유사 감지 요소 각각은 함께 및 전도성 결합 트레이스(104 및/또는 106)를 이용하는 감지 회로(110, 도 1)에 결합할 수 있다. 이러한 방법으로 결합할 때, 감지 요소(202f, 204f, 206f)의 네 세트는 원점(1102)과 관련하여 사물의 각 위치 φ에 대응하는 감지 회로(110)에 위치 정보를 제공할 수 있다.
그러므로, 도 11의 일정한 폭 감지 요소(1104, 1106, 1108)는 사물에 대응한 감지 회로에 방사상 위치 "R"를 제공할 수 있는 반면, 감지 요소(202f, 204f, 206f)의 네 세트는 센서와 연관된 감지 회로에 각 위치 φ 정보를 제공할 수 있다.
센서 패턴(1100)의 "고정된" 폭 감지 요소(1104, 1106, 1108) 각각은 실질적으로 고정된 또는 일정한 폭으로 적용됨이 주목된다. 센서 패턴(1100)의 방사상 위치 "R"은 여기서 기술한 바와 같이, 제2 축 위치가 결정될 수 있는 방법과 유사한 어떤 방법으로 결정될 수 있음을 알아야 한다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 전형적인 루프 정전 용량성 센서 패턴(1200)의 평면도이다. 특히, 센서 패턴(1200)은 터치 스크린 및/또는 터치패드와 같은, 그러나 이에 한정하지 않는, 2차원 정전 용량성 센서 장치(예를 들면, 100)의 부품으로 이용될 수 있는 세 가지 상을 가지는 세 감지 요소(202g, 204g, 206g) 의 두 세트의 비-원형 루프 패턴을 포함한다. 전기적으로 결합할 때, 센서 패턴(1200)은 교차하지 않고 다양한 폭을 가지는 감지 요소를 가지는 지속적인 2차원 위치 정보를 제공할 수 있다. 센서 패턴(1200)은 여기서 기술한 것, 그러나 그에 한정하지 않는 유사한 어떤 방법으로 이용될 수 있다.
센서 패턴(1200)은 도 9의 센서 패턴(900)과 유사한 어떤 방법으로 작동할 수 있다. 더구나, 센서 패턴(1200)의 어떤 세 인접한 트레이스 (또는 감지 요소) 폭의 합계는 실질적으로 일정한 폭으로 적용될 수 있다. 센서 패턴(1200)은 본 실시예에서 도시된 것보다 더 많은 또는 더 적은 감지 요소로 적용될 수 있다. 센서 패턴(1200) 및 그 감지 요소는 여기서 기술한 것과 유사한, 그러나 그에 한정하지 않은 어떤 방법으로 적용될 수 있다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 전형적인 "어골형(fishborn) 정전 용량성 센서 패턴(1300)의 평면도이다. 특히, 센서 패턴(1300)은 터치 스크린 및/또는 터치패드와 같은, 그러나 이에 한정하지 않는, 2차원 정전 용량성 센서 장치(예를 들면, 100)의 부품으로 이용될 수 있는 세 가지 상을 가지는 감지 요소(202h, 204h, 206h)의 세 번 반복된 패턴을 포함한다. 전기적으로 결합할 때, 센서 패턴(1300)은 교차하지 않고 실질적으로 평행한 트레이스 (또는 감지 요소)를 가지는 2차원 위치 정보를 제공할 수 있다. 센서 패턴(1300)은 도 2 및 4와 관련하여 여기서 기술한 것과 유사한 어떤 방법으로 이용될 수 있다. 부가적으로, 센서 패턴(1300)은 여기서 기술한 것, 그러나 그에 한정하지 않는 유사한 어떤 방법으로 이용될 수 있다.
특히, 감지 요소(202h)는 서로 실질적으로 평행하고 감지 요소(202h)의 제1 축에 실질적으로 수직인 (또는 평행하지 않은) 복수의 연장부(1302)를 포함한다. 복수의 연장부(1302)는 제1 파형의 형태에서 포락선으로 중첩적으로 규정된다. 감지 요소(204h)는 서로 실질적으로 평행하고 감지 요소(204h)의 제1 축에 실질적으로 직각인 (또는 평행하지 않은) 복수의 연장부(1304)를 포함한다. 복수의 연장부(1304)는 제2 파형의 형태에서 포락선으로 중첩적으로 규정됨을 알아야 한다. 감지 요소(206h)는 서로 실질적으로 평행하고 감지 요소(206h)의 제1 축에 실질적으로 직각인 (또는 평행하지 않은) 복수의 연장부(1306)를 포함한다. 복수의 연장부(1306)는 제3 파형의 형태에서 포락선으로 중첩적으로 규정됨을 알아야 한다.
감지 요소(202h, 204h, 206h)의 반복된 세트는 2차원 공간의 제1 축에 따라 센서 패턴(1300)과 관련하여 사물(예를 들면, 사용자의 손가락, 프로브, 촉침 등등)의 제1 위치를 결정하는데 이용될 수 있다. 더구나, 감지 요소(202h, 204h, 206h)의 반복된 세트는 2차원 공간의 제1 축 및 제2 축을 따라 센서 패턴(1300)과 관련하여 사물의 제1 및 제2 위치를 결정하는데 이용될 수 있으며, 여기서 제2 축은 제1 축에 실질적으로 평행하지 않다(또는 실질적으로 직각이다).
도 13에서, 센서 패턴(1300)은 도 5의 센서 패턴(500)과 유사한 어떤 방법으로 작동할 수 있다. 더구나, 센서 패턴(1300)의 어떤 세 인접한 트레이스 (또는 감지 요소)의 폭 합계는 실질적으로 일정한 폭으로서 적용될 수 있음을 알아야 한다. 센서 패턴(1300)은 본 실시예에서 도시된 것보다 더 많은 또는 더 적은 감지 요소로 적용될 수 있다. 센서 패턴(1300) 및 그 감지 요소들은 여기서 기술한 바와 유사한 어떤 방법으로, 그러나 이에 한정되지 않고 적용될 수 있다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 전형적인 "어골형(fishborn) 정전 용량성 센서 패턴(1400)의 평면도이다. 특히, 센서 패턴(1400)은 터치 스크린 및/또는 터치패드와 같은, 그러나 이에 한정하지 않는, 2차원 정전 용량성 센서 장치(예를 들면, 100)의 부품으로 이용될 수 있는 세 가지 상을 가지는 감지 요소(202i, 204i, 206i)의 세 번 반복된 패턴을 포함한다. 전기적으로 결합할 때, 센서 패턴(1400)은 교차하지 않고 실질적으로 평행한 트레이스 (또는 감지 요소)를 가지는 2차원 위치 정보를 제공할 수 있다. 센서 패턴(1400)은 도 2 및 4와 관련하여 여기서 기술한 것과 유사한 어떤 방법으로 이용될 수 있다. 더구나, 센서 패턴(1400)은 여기서 기술한 것, 그러나 그에 한정하지 않는 유사한 어떤 방법으로 이용될 수 있다.
특히, 감지 요소(202i)는 서로 실질적으로 평행하고 감지 요소(202i)의 제1 축에 실질적으로 평행하지 않은 복수의 연장부(1402)를 포함한다. 복수의 연장부 (1402)는 제1 파형의 형태에서 포락선으로 중첩적으로 규정됨이 주목된다. 감지 요소(204i)는 서로 실질적으로 평행하고 감지 요소(204i)의 제1 축에 실질적으로 평행하지 않은 복수의 연장부(1404)를 포함한다. 복수의 연장부(1404)는 제2 파형의 형태에서 포락선으로 중첩적으로 규정됨을 알아야 한다. 감지 요소(206i)는 서로 실질적으로 평행하고 감지 요소(206i)의 제1 축에 실질적으로 평행하지 않은 복수의 연장부(1406)를 포함한다. 복수의 연장부(1406)는 제3 파형의 형태에서 포락선으로 중첩적으로 규정됨을 알아야 한다.
감지 요소(202i, 204i, 206i)의 반복된 세트는 2차원 공간의 제1 축에 따라 센서 패턴(1400)과 관련하여 사물(예를 들면, 사용자의 손가락, 프로브, 촉침 등등)의 제1 위치를 결정하는데 이용될 수 있다. 더구나, 감지 요소(202i, 204i, 206i)의 반복된 세트는 2차원 공간의 제1 축 및 제2 축을 따라 센서 패턴(1400)과 관련하여 사물의 제1 및 제2 위치를 결정하는데 이용될 수 있으며, 여기서 제2 축은 제1 축에 실질적으로 평행하지 않다(또는 실질적으로 직각이다).
도 14에서, 센서 패턴(1400)은 도 5의 센서 패턴(500)과 유사한 어떤 방법으로 작동할 수 있다. 더구나, 센서 패턴(1400)의 어떤 세 인접한 트레이스 (또는 감지 요소)의 폭 합계는 실질적으로 일정한 폭으로서 적용될 수 있음을 알아야 한다. 센서 패턴(1400)은 본 실시예에서 도시된 것보다 더 많은 또는 더 적은 감지 요소로 적용될 수 있다. 센서 패턴(1400) 및 그 감지 요소들은 여기서 기술한 바 와 유사한 어떤 방법으로, 그러나 이에 한정되지 않고 적용될 수 있다.
도 13 및 14에서, 실질적으로 일정한 폭을 가지는 제2 축(예를 들면, Y 축) 감지 요소는 센서 패턴(1300 및/또는 1400)의 부분으로서 적용될 수 있다. 예를 들면, 제2 축 감지 요소는 도 6 및 7과 관련하여 여기서 기술된 것과 유사한 어떤 방법으로, 그러나 이에 한정하지 않고, 센서 패턴(1300 및/또는 1400)으로 통합될 수 있다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 전형적인 "어골형(fishborn) 정전 용량성 센서 패턴(1500)의 평면도이다. 특히, 센서 패턴(1500)은 터치 스크린 및/또는 터치패드와 같은, 그러나 이에 한정하지 않는, 2차원 정전 용량성 센서 장치(예를 들면, 100)의 부품으로 이용될 수 있는 세 가지 상을 가지는 감지 요소(202j, 204j, 206j)의 세 번 반복된 패턴을 포함한다. 전기적으로 결합할 때, 센서 패턴(1500)은 교차하지 않고 실질적으로 평행한 트레이스 (또는 감지 요소)를 가지는 2차원 위치 정보를 제공할 수 있다. 센서 패턴(1500)은 도 2 및 4와 관련하여 여기서 기술한 것과 유사한 어떤 방법으로 이용될 수 있다. 더구나, 센서 패턴(1500)은 여기서 기술한 것, 그러나 그에 한정하지 않는 유사한 어떤 방법으로 이용될 수 있다.
특히, 감지 요소(202j)는 서로 실질적으로 평행하고 감지 요소(202j)의 제1 축에 실질적으로 직각인 복수의 연장부(1502)를 포함한다. 복수의 연장부(1502)는 이웃 연장부과 약간 다양한 다른 폭을 각각 적용될 수 있음을 알아야 한다. 그와 같이, 제1 파형은 복수의 연장부(1502)의 다양한 폭에 의해 규정된다. 감지 요소(204j)는 서로 실질적으로 평행하고 감지 요소(204j)의 제1 축에 실질적으로 직각인 복수의 연장부(1504)를 포함한다. 복수의 연장부(1504)는 이웃 연장부과 약간 다양한 다른 폭을 각각 적용될 수 있음을 알아야 한다. 그러므로, 제2 파형은 복수의 연장부(1504)의 다양한 폭에 의해 규정된다. 감지 요소(206j)는 서로 실질적으로 평행하고 감지 요소(206j)의 제1 축에 실질적으로 직각인 복수의 연장부(1506)를 포함한다. 복수의 연장부(1506)는 이웃 연장부과 약간 다양한 다른 폭을 각각 적용될 수 있음을 알아야 한다. 그와 같이, 제3 파형은 복수의 연장부(1506)의 다양한 폭에 의해 규정된다.
도 15에서, 감지 요소(202j)의 복수의 연장부(1502)는 감지 요소(204j)의 복수의 연장부(1504)에 맞물린다. 더구나, 감지 요소(206j)의 복수의 연장부(1506)는 감지 요소(204j)의 복수의 연장부(1504)에 맞물린다.
감지 요소(202j, 204j, 206j)의 반복된 세트는 2차원 공간의 제1 축에 따라 센서 패턴(1500)과 관련하여 사물(예를 들면, 사용자의 손가락, 프로브, 촉침 등등)의 제1 위치를 결정하는데 이용될 수 있다. 더구나, 감지 요소(202j, 204j, 206j)의 반복된 세트는 2차원 공간의 제1 축 및 제2 축을 따라 센서 패턴(1500)과 관련하여 사물의 제1 및 제2 위치를 결정하는데 이용될 수 있으며, 여기서 제2 축은 제1 축에 실질적으로 평행하지 않다(또는 실질적으로 직각이다).
도 15에서, 센서 패턴(1500)은 도 5의 센서 패턴(500)과 유사한 어떤 방법으로 작동할 수 있다. 부가적으로, 센서 패턴(1500)은 본 실시예에서 도시된 것보다 더 많은 또는 더 적은 감지 요소로 적용될 수 있다. 센서 패턴(1500) 및 그 감지 요소들은 여기서 기술한 바와 유사한 어떤 방법으로, 그러나 이에 한정되지 않고 적용될 수 있다.
도 16는 본 발명의 실시예에 따른 전형적인 "어골형(fishborn) 정전 용량성 센서 패턴(1600)의 평면도이다. 특히, 센서 패턴(1600)은 터치 스크린 및/또는 터치패드와 같은, 그러나 이에 한정하지 않는, 2차원 정전 용량성 센서 장치(예를 들면, 100)의 부품으로 이용될 수 있는 세 가지 상을 가지는 감지 요소(202k, 204k, 206k)의 네 번 반복된 패턴을 포함한다. 전기적으로 결합할 때, 센서 패턴(1600)은 교차하지 않고 실질적으로 평행한 트레이스 (또는 감지 요소)를 가지는 2차원 위치 정보를 제공할 수 있다. 센서 패턴(1600)은 도 2 및 4와 관련하여 여기서 기술한 것과 유사한 어떤 방법으로 이용될 수 있다. 더구나, 센서 패턴(1600)은 여기서 기술한 것, 그러나 그에 한정하지 않는 유사한 어떤 방법으로 이용될 수 있다.
특히, 감지 요소(202k)는 서로 실질적으로 평행하고 감지 요소(202k)의 제1 축에 실질적으로 평행하지 않은 복수의 연장부(1602)를 포함한다. 복수의 연장부(1602)는 이웃 연장부과 약간 다양한 다른 폭을 각각 적용될 수 있음을 알아야 한다. 그와 같이, 제1 파형은 복수의 연장부(1602)의 다양한 폭에 의해 규정된다. 감지 요소(204k)는 서로 실질적으로 평행하고 감지 요소(204k)의 제1 축에 실질적으로 평행하지 않은 복수의 연장부(1604)를 포함한다. 복수의 연장부(1604)는 이웃 연장부과 약간 다양한 다른 폭을 각각 적용될 수 있음을 알아야 한다. 그러므로, 제2 파형은 복수의 연장부(1604)의 다양한 폭에 의해 규정된다. 감지 요소(206k)는 서로 실질적으로 평행하고 감지 요소(206k)의 제1 축에 실질적으로 평행하지 않은 복수의 연장부(1606)를 포함한다. 복수의 연장부(1606)는 이웃 연장부과 약간 다양한 다른 폭을 각각 적용될 수 있음을 알아야 한다. 그와 같이, 제3 파형은 복수의 연장부(1606)의 다양한 폭에 의해 규정된다.
도 16에서, 감지 요소(202k)의 복수의 연장부(1602)는 감지 요소(204k)의 복수의 연장부(1604)에 맞물린다. 더구나, 감지 요소(206k)의 복수의 연장부(1606)은 감지 요소(204k)의 복수의 연장부(1604)에 맞물린다.
감지 요소(202k, 204k, 206k)의 반복된 세트는 2차원 공간의 제1 축에 따라 센서 패턴(1600)과 관련하여 사물(예를 들면, 사용자의 손가락, 프로브, 촉침 등등)의 제1 위치를 결정하는데 이용될 수 있다. 부가적으로, 감지 요소(202k, 204k, 206k)의 반복된 세트는 2차원 공간의 제1 축 및 제2 축을 따라 센서 패턴(1600)과 관련하여 사물의 제1 및 제2 위치를 결정하는데 이용될 수 있으며, 여기서 제2 축은 제1 축에 실질적으로 평행하지 않다(또는 실질적으로 직각이다).
도 16에서, 센서 패턴(1600)은 도 5의 센서 패턴(500)과 유사한 어떤 방법으로 작동할 수 있다. 더구나, 센서 패턴(1600) 본 실시예에서 도시된 것보다 더 많은 또는 더 적은 감지 요소로 적용될 수 있다. 센서 패턴(1600) 및 그 감지 요소들은 여기서 기술한 바와 유사한 어떤 방법으로, 그러나 이에 한정되지 않고 적용될 수 있다.
도 5 내지 16에서, 센서 패턴(500 내지 1600)은 매우 적은 센서 채널로 각각 작동될 수 있음이 주목된다. 이는 만약 낮은 핀-카운트 패키지를 사용하거나 정전 용량성 센서 장비 또는 장치를 위한 간략화된 센서 특정용도 집적회로(ASIC, application-specific integrated circuit)를 제조하기를 원한다면 실질적인 비용 절감을 제공할 수 있다.
센서 패턴(200, 300, 500~1600)은 신호 대 잡음 비율 관계를 귀납하지 못하는 정전 용량성 감지 기하학을 각각 제공한다. 부가적으로, 센서 패턴(500~1600)은 가공된 기판의 다른 면에서 사물을 인지하는데 각각 사용될 것이다. 기판의 한 면에서 잡음 신호를 인지하는 것을 방지하기 위해서, 기준 평면 또는 구동 차폐 전 도체가 그 면을 차폐하기 위해서 각각의 센서 패턴(500~1600)으로 이용될 것이다.
도 2, 3 및 5 내지 16에서, 센서 패턴(200, 300, 500~1600)의 감지 요소는 둘 또는 그 이상의 인접 감지 요소에 의해 형성된 비-전도성 지역을 각각 포함할 수 있다는 것은 명백하다.
본 발명의 특정한 실시예의 앞선 기술은 설명 및 기술의 목적을 위하여 제시된다. 그들은 공지된 정확한 형태로 발명을 철저하게 하거나 제한하는 의도가 아니며, 명백하게 많은 변형 및 변화는 상기 개시에 비추어 가능하다. 실시예는 발명의 이론 및 그 실천적인 적용을 가장 잘 설명하기 위해 선택되고 기술되며, 그것에 의해 기술분야에서 숙련된 사람이 심사숙고된 특정 사용에 알맞게 다양한 변형으로 발명 및 다양한 실시예을 가장 잘 이용할 수 있게 된다. 본 발명은 첨부된 청구항의 범위에 의해서만 제한될 수 있도록 의도된다.

Claims (52)

  1. 다양한 폭을 가지는 제1 감지 요소; 및
    다양한 폭을 가지는 제2 감지 요소를 포함하는 2차원 정전 용량성 센서 장치에 있어서,
    상기 제1 감지 요소 및 상기 제2 감지 요소는 전도성이며 루프를 형성하고,
    상기 제1 감지 요소 및 상기 제2 감지 요소 각각은 2차원 공간에서 상기 루프와 관련하여 사물의 각 위치를 결정하기 위해 상기 제1 감지 요소 및 상기 제2 감지 요소가 서로 겹치지 않도록 위치하는 것을 특징으로 하는 2차원 정전 용량성 센서 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 감지 요소는 제1 파형을 포함하며; 및
    상기 제2 감지 요소는 제2 파형을 포함하는 것을 특징으로 하는 2차원 정전 용량성 센서 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 감지 요소는 제1 상을 포함하며; 및
    상기 제2 감지 요소는 상기 제1 상과 다른 제2 상을 포함하는 것을 특징으로 하는 2차원 정전 용량성 센서 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 장치는 다양한 폭을 가지는 제3 감지 요소를 더 포함하며,
    상기 제1 감지 요소, 상기 제2 감지 요소 및 상기 제3 감지 요소는 실질적인 원형 패턴을 형성하며, 상기 제1 감지 요소, 상기 제2 감지 요소 및 제3 감지 요소가 2차원 공간에서 상기 실질적 원형 패턴과 관련하여 사물의 각 위치를 결정하기 위해 서로 겹쳐지지 않도록 위치하며,
    상기 제1 감지 요소, 상기 제2 감지 요소 및 상기 제3 감지 요소는 상기 실질적 원형 패턴을 따라 다른 위치에서 실질적으로 일정한 중첩 출력 신호를 제공하는 것을 특징으로 하는 2차원 정전 용량성 센서 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 감지 요소는 파형을 포함하며;
    상기 제2 감지 요소는 상기 제1 감지 요소의 상기 파형에서 2π/3 라디안만큼 상쇄된 파형을 포함하며; 및
    상기 제3 감지 요소는 상기 제1 감지 요소의 상기 파형에서 2π/3 라디안만큼 상쇄된 파형을 포함하는 것을 특징으로 하는 2차원 정전 용량성 센서 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 각 위치는 제1 감지 요소 신호, 제2 감지 요소 신호 및 제3 감지 요소 신호를 이용하여 결정되는 것을 특징으로 하는 2차원 정전 용량성 센서 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 각 위치는 삼각 함수를 이용하여 결정되는 것을 특징으로 하는 2차원 정전 용량성 센서 장치.
  8. 전도성인 제1 감지 요소;
    전도성인 제2 감지 요소; 및
    전도성인 제3 감지 요소를 포함하는 겹치는 감지 요소를 필요로 하지 않는 2차원 정전 용량성 센서 장치에 있어서,
    상기 제2 감지 요소의 형태는 상기 제1 감지 요소의 형태 및 상기 제3 감지 요소의 형태에 의해 규정되며,
    상기 제1 감지 요소, 상기 제2 감지 요소 및 상기 제3 감지 요소는 2차원 공간에서 루프와 관련하여 사물의 각 위치를 결정하기 위한 상기 루프를 형성하는 것을 특징으로 하는 2차원 정전 용량성 센서 장치.
  9. 제1항, 제4항 및 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 감지 요소는 상기 2차원 공간에서 상기 루프와 관련하여 상기 사물의 방사상 위치를 결정하는데 이용되는 것을 특징으로 하는 2차원 정전 용량성 센서 장치.
  10. 다양한 폭을 가지는 제1 감지 요소;
    다양한 폭을 가지는 제2 감지 요소; 및
    다양한 폭을 가지는 제3 감지 요소를 포함하는 2차원 정전 용량성 센서 장치에 있어서,
    상기 제1 감지 요소, 상기 제2 감지 요소 및 상기 제3 감지 요소는 전도성이며 제1 축에 실질적으로 평행하며,
    상기 제1 감지 요소, 상기 제2 감지 요소 및 상기 제3 감지 요소 각각은 2차원 공간의 상기 제1 축에 따른 제1 위치를 결정하기 위해 상기 제1 감지 요소, 상기 제2 감지 요소 및 상기 제3 감지 요소가 서로 겹치지 않도록 위치하며,
    상기 제1 감지 요소, 상기 제2 감지 요소 및 상기 제3 감지 요소는 실질적으로 일정한 중첩 폭을 가지는 것을 특징으로 하는 2차원 정전 용량성 센서 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 감지 요소, 상기 제2 감지 요소 및 상기 제3 감지 요소는 상기 제1 축에 실질적으로 직각인 제2 축에 따른 제2 위치를 결정하기 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 2차원 정전 용량성 센서 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 제1 감지 요소는 사인(θ) 파형을 포함하며;
    상기 제2 감지 요소는 상기 사인(θ) 파형에서 상쇄된 파형을 포함하고; 및
    상기 제3 감지 요소는 상기 사인(θ) 파형에서 상쇄된 파형을 포함하는 것을 특징으로 하는 2차원 정전 용량성 센서 장치.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 제1 축에 따른 상기 제1 위치는 제1 감지 요소 신호, 제2 감지 요소 신호 및 제3 감지 요소 신호를 사용하여 결정되는 것을 특징으로 하는 2차원 정전 용량성 센서 장치.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 제1 축에 따른 상기 제1 위치는 삼각 함수를 이용하여 결정되는 것을 특징으로 하는 2차원 정전 용량성 센서 장치.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 장치는 상기 제1 축에 실질적으로 직각인 제2 축에 따른 제2 위치를 결정하기 위해 이용되는 제4 감지 요소를 더 포함하며,
    상기 제4 감지 요소는 상기 제1 축에 실질적으로 평행한 것을 특징으로 하는 2차원 정전 용량성 센서 장치.
  16. 제10항에 있어서,
    상기 장치는 다양한 폭을 가지는 제4 감지 요소;
    다양한 폭을 가지는 제5 감지 요소; 및
    다양한 폭을 가지는 제6 감지 요소를 더 포함하며,
    상기 제4, 제5 및 제6 감지 요소는 상기 제1 감지 요소에 실질적으로 평행하며 상기 제1 축에 따른 상기 제1 위치를 결정하기 위해 상기 제1, 제2, 제3, 제4, 제5 및 제6 감지 요소가 겹치지 않도록 위치하는 것을 특징으로 하는 2차원 정전 용량성 센서 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6 감지 요소는 상기 제1 축에 평행하지 않은 제2 축에 따른 제2 위치를 결정하는데 이용되는 것을 특징으로 하는 2차원 정전 용량성 센서 장치.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 제1, 제2 및 제3 감지 요소 각각은 제1 사인 파형을 포함하며; 및
    상기 제4, 제5 및 제6 감지 요소 각각은 제2 사인 파형을 포함하는 것을 특징으로 하는 2차원 정전 용량성 센서 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 제1 사인 파형은 상기 제2 사인 파형보다 저-주파수를 가지는 것을 특 징으로 하는 2차원 정전 용량성 센서 장치.
  20. 제10항에 있어서,
    상기 제1, 제2 및 제3 감지 요소는 정전 용량성 터치 스크린 또는 정전 용량성 터치 패드 장치의 부품으로 이용될 수 있는 것을 특징으로 하는 2차원 정전 용량성 센서 장치.
  21. 다양한 폭을 가지며 전도성인 제1 감지 요소;
    다양한 폭을 가지며 전도성인 제2 감지 요소; 및
    다양한 폭을 가지며 전도성인 제3 감지 요소를 포함하는 2차원 정전 용량성 센서 장치에 있어서,
    상기 제1 감지 요소, 상기 제2 감지 요소 및 상기 제3 감지 요소는 제1 축에 실질적으로 평행하며 2차원 공간의 상기 제1 축에 따른 제1 위치를 결정하기 위해 상기 제1 감지 요소, 상기 제2 감지 요소 및 상기 제3 감지 요소가 서로 겹치지 않도록 위치하고,
    상기 제1 감지 요소, 상기 제2 감지 요소 및 상기 제3 감지 요소는 상기 제1 감지 요소, 상기 제2 감지 요소 및 상기 제3 감지 요소에 따른 다른 위치에서 실질적으로 일정한 중첩 출력 신호를 제공하는 것을 특징으로 하는 2차원 정전 용량성 센서 장치.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 제1 감지 요소, 상기 제2 감지 요소 및 상기 제3 감지 요소는 상기 제1축에 실질적으로 직각인 제2 축에 따른 제2 위치를 결정하는데 이용되는 것을 특징으로 하는 2차원 정전 용량성 센서 장치.
  23. 제21항에 있어서,
    상기 제1 축에 따른 상기 제1 위치는 상기 제1 감지 요소, 상기 제2 감지 요소, 상기 제3 감지 요소 및 삼각 함수를 이용하여 결정되는 것을 특징으로 하는 2차원 정전 용량성 센서 장치.
  24. 제21항에 있어서,
    상기 장치는 상기 제1 축에 평행하지 않은 제2 축에 따른 제2 위치를 결정하기 위해 이용되는 제4 감지 요소를 더 포함하며,
    상기 제4 감지 요소는 상기 제3 감지 요소에 실질적으로 평행한 것을 특징으로 하는 2차원 정전 용량성 센서 장치.
  25. 서로 실질적으로 평행하고 제1 전도성 트레이스의 제1 축에 실질적으로 평행하지 않은 제1 복수의 연장부를 포함하는 제1 전도성 트레이스(상기 제1 복수의 연장부는 제1 파형의 형태에서 포락선으로 중첩적으로 규정된다);
    서로 실질적으로 평행하고 제2 전도성 트레이스의 제1 축에 실질적으로 평행 하지 않은 제2 복수의 연장부를 포함하는 제2 전도성 트레이스(상기 제2 복수의 연장부는 제2 파형의 형태에서 포락선으로 중첩적으로 규정된다); 및
    서로 실질적으로 평행하고 제3 전도성 트레이스의 제1 축에 실질적으로 평행하지 않은 제3 복수의 연장부를 포함하는 제3 전도성 트레이스(상기 제3 복수의 연장부는 제3 파형의 형태에서 포락선으로 중첩적으로 규정된다);을 포함하는 겹치는 감지 요소를 필요로 하지 않은 2차원 정전 용량성 센서 장치에 있어서,
    상기 제1, 제2 및 제3 전도성 트레이스는 2차원 공간의 상기 제1 축에 따른 제1 위치를 결정하는데 이용되는 것을 특징으로 하는 2차원 정전 용량성 센서 장치.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 제1 복수의 연장부 및 상기 제2 복수의 연장부는 맞물리는 것을 특징으로 하는 2차원 정전 용량성 센서 장치.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 제2 복수의 연장부 및 상기 제3 복수의 연장부는 맞물리는 것을 특징으로 하는 2차원 정전 용량성 센서 장치.
  28. 2차원 정전 용량성 센서; 및
    상기 2차원 정전 용량성 센서와 결합하는 프로세서를 포함하는 휴대용 전자 장치에 있어서,
    상기 2차원 정전 용량성 센서는 다양한 폭을 가지는 제1 감지 요소; 다양한 폭을 가지는 제2 감지 요소; 및 다양한 폭을 가지는 제2 감지 요소를 포함하며,
    상기 제1 감지 요소, 상기 제2 감지 요소 및 상기 제3 감지 요소는 각각 전도성이며 제1 축에 실질적으로 평행하고,
    상기 제1 감지 요소, 상기 제2 감지 요소 및 상기 제3 감지 요소 각각은 2차원 공간의 상기 제1축에 따른 제1 위치를 결정하기 위해 상기 제1 감지 요소, 상기 제2 감지 요소 및 상기 제3 감지 요소가 서로 겹치지 않도록 위치하는 것을 특징으로 하는 휴대용 전자 장치.
  29. 제28항에 있어서,
    상기 제1 감지 요소, 상기 제2 감지 요소 및 상기 제3 감지 요소는 상기 제1 축에 평행하지 않은 제2 축에 따른 제2 위치를 결정하는데 이용되는 것을 특징으로 하는 휴대용 전자 장치.
  30. 제4항, 제8항, 제10항, 제21항 및 제28항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 감지 요소는 제1 파형을 포함하며;
    상기 제2 감지 요소는 제2 파형을 포함하고; 및
    상기 제3 감지 요소는 제3 파형을 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 전자 장치.
  31. 제21항 또는 제30항에 있어서,
    상기 제1 감지 요소는 제1 상을 포함하며;
    상기 제2 감지 요소는 제2 상을 포함하고; 및
    상기 제3 감지 요소는 제3 상을 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 전자 장치.
  32. 제28항에 있어서,
    상기 제1 감지 요소는 사인(θ) 파형을 포함하며;
    상기 제2 감지 요소는 상기 제1 감지 요소의 상기 사인(θ) 파형에서 2π/3 라디안만큼 이동한 사인(θ) 파형을 포함하고; 및
    상기 제3 감지 요소는 상기 제1 감지 요소의 상기 사인(θ) 파형에서 2π/3 라디안만큼 이동한 사인(θ) 파형을 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 전자 장치.
  33. 제28항에 있어서,
    상기 제1 축에 따른 상기 제1 위치는 제1 감지 요소 신호, 제2 감지 요소 신호, 제3 감지 요소 신호를 사용하여 결정되는 것을 특징으로 하는 휴대용 전자 장치.
  34. 제28항에 있어서,
    상기 제1 축에 따른 상기 제1 위치는 삼각 함수를 이용하여 결정되는 것을 특징으로 하는 휴대용 전자 장치.
  35. 제28항에 있어서,
    상기 장치는 상기 제1 축에 실질적으로 직각인 제2 축에 따라 제2 위치를 결정하는데 이용되는 제4 감지 요소를 더 포함하며,
    상기 제4 감지 요소는 상기 제1 축에 실질적으로 평행한 것을 특징으로 하는 휴대용 전자 장치.
  36. 2차원 정전 용량성 센서; 및
    상기 2차원 정전 용량성 센서와 결합하는 프로세서를 포함하는 휴대용 전자 장치에 있어서,
    상기 2차원 정전 용량성 센서는 다양한 폭을 가지는 제1 감지 요소;
    다양한 폭을 가지는 제2 감지 요소; 및
    다양한 폭을 가지는 제2 감지 요소를 포함하며,
    상기 제1 감지 요소, 상기 제2 감지 요소 및 상기 제3 감지 요소는 전도성이며 루프를 따라 배열되고,
    상기 제1 감지 요소, 상기 제2 감지 요소 및 상기 제3 감지 요소 각각은 2차원 공간에서 상기 루프와 관련하여 사물의 각 위치를 결정하기 위해 상기 제1 감지 요소, 상기 제2 감지 요소 및 상기 제3 감지 요소가 서로 겹치지 않도록 위치하며,
    상기 제1 감지 요소, 상기 제2 감지 요소 및 상기 제3 감지 요소는 실질적으로 일정한 중첩 폭을 가지는 것을 특징으로 하는 휴대용 전자 장치.
  37. 제36항에 있어서,
    상기 제1 감지 요소, 상기 제2 감지 요소 및 상기 제3 감지 요소는 상기 2차원 공간에서 상기 루프와 관련하여 상기 사물의 방사상 위치를 결정하는데 사용되는 것을 특징으로 하는 휴대용 전자 장치.
  38. 제36항에 있어서,
    상기 제1 감지 요소, 상기 제2 감지 요소 및 상기 제3 감지 요소는 상기 제1 감지 요소, 상기 제2 감지 요소 및 상기 제3 감지 요소를 따라 다른 위치에서 실질적으로 일정한 중첩 출력 신호를 제공하는 것을 특징으로 하는 휴대용 전자 장치.
  39. 제36항에 있어서,
    상기 제1 감지 요소는 상을 포함하며;
    상기 제2 감지 요소는 상기 제1 감지 요소의 상기 상과 다른 상을 포함하고; 및
    상기 제3 감지 요소는 상기 제1 감지 요소의 상기 상과 다른 상을 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 전자 장치.
  40. 기판;
    다양한 폭을 가지며 상기 기판에 배열된 제1 전도성 트레이스;
    다양한 폭을 가지며 상기 기판에 배열된 제2 전도성 트레이스; 및
    다양한 폭을 가지며 상기 기판에 배열된 제3 전도성 트레이스를 포함하는 정전 용량성 센서 장치에 있어서,
    상기 제1, 제2 및 제3 전도성 트레이스는 제1 축에 실질적으로 평행하며 제1 축 위치를 결정하기 위해서 상기 제1, 제2 및 제3 전도성 트레이스가 겹치지 않도록 위치하는 것을 특징으로 하는 정전 용량성 센서 장치.
  41. 제40항에 있어서,
    상기 제1 전도성 트레이스는 제1 파형을 포함하며;
    상기 제2 전도성 트레이스는 제2 파형을 포함하고; 및
    상기 제3 전도성 트레이스는 제3 파형을 포함하는 것을 특징으로 하는 정전 용량성 센서 장치.
  42. 제41항에 있어서,
    상기 제1 전도성 트레이스는 제1 상을 포함하며;
    상기 제2 전도성 트레이스는 제2 상을 포함하고;
    상기 제3 전도성 트레이스는 제3 상을 포함하는 것을 특징으로 하는 정전 용 량성 센서 장치.
  43. 제40항에 있어서,
    상기 제1, 제2 및 제3 전도성 트레이스는 실질적으로 일정한 중첩 폭을 가지는 것을 특징으로 하는 정전 용량성 센서 장치.
  44. 제40항에 있어서,
    상기 제1 축 위치는 제1 전도성 트레이스 신호, 제2 전도성 트레이스 신호 및 제3 전도성 트레이스 신호를 사용하여 결정되는 것을 특징으로 하는 정전 용량성 센서 장치.
  45. 제40항에 있어서,
    상기 장치는 상기 제1 축 위치에 평행하지 않은 제2 축 위치를 결정하는데 사용되는 제4 전도성 트레이스를 더 포함하며,
    상기 제4 전도성 트레이스는 상기 제1 축에 평행하지 않은 것을 특징으로 하는 정전 용량성 센서 장치.
  46. 제40항에 있어서,
    상기 제1, 제2 및 제3 전도성 트레이스는 상기 제1 축에 평행하지 않은 제2 축 위치를 결정하는데 이용되는 것을 특징으로 하는 정전 용량성 센서 장치.
  47. 다양한 폭을 가지는 제1 감지 요소;
    다양한 폭을 가지는 제2 감지 요소;
    다양한 폭을 가지는 제3 감지 요소를 포함하는 2차원 정전 용량성 센서 장치에 있어서,
    상기 제1 감지 요소, 상기 제2 감지 요소 및 상기 제3 감지 요소는 전도성이며 곡선 진로를 형성하며,
    상기 제1 감지 요소, 상기 제2 감지 요소 및 상기 제3 감지 요소 각각은 2차원 공간의 상기 곡선 진로에 따른 방사상 위치를 결정하기 위해 상기 제1 감지 요소, 상기 제2 감지 요소 및 상기 제3 감지 요소가 서로 겹치지 않도록 위치하고,
    상기 제1 감지 요소, 상기 제2 감지 요소 및 상기 제3 감지 요소는 실질적으로 일정한 중첩 폭을 가지는 것을 특징으로 하는 2차원 정전 용량성 센서 장치.
  48. 제47항에 있어서,
    상기 제1 감지 요소, 상기 제2 감지 요소 및 상기 제3 감지 요소는 상기 2차원 공간에서 상기 곡선 진로와 관련하여 상기 사물의 각 위치를 결정하는데 이용되는 것을 특징으로 하는 휴대용 전자 장치.
  49. 제47항에 있어서,
    상기 제1 감지 요소, 상기 제2 감지 요소 및 상기 제3 감지 요소는 상기 제1 감지 요소, 상기 제2 감지 요소 및 상기 제3 감지 요소에 따라 다른 위치에서 실질적으로 일정한 중첩 출력 신호를 제공하는 것을 특징으로 하는 휴대용 전자 장치.
  50. 제36항 또는 제47항에 있어서,
    상기 제1 감지 요소는 파형을 포함하며;
    상기 제2 감지 요소는 파형을 포함하고; 및
    상기 제3 감지 요소는 파형을 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 전자 장치.
  51. 제50항에 있어서,
    상기 제1 감지 요소는 상을 포함하며;
    상기 제2 감지 요소는 상기 제1 감지 요소의 상기 상과 다른 상을 포함하고; 및
    상기 제3 감지 요소는 상기 제1 감지 요소의 상기 상과 다른 상을 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 전자 장치.
  52. 제1항, 제8항, 제36항, 제42항 또는 제47항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 감지 요소는 사인 파형을 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 전자 장치.
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