KR20100027042A - 멀티 포인트 터치 감지 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 터치 감지 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 적어도 제 1 에지와 제 2 에지를 구비하고, 상기 제 2 에지는 상기 제 1 에지에 대체로 평행하고, 전원이 제 1 에지와 제 2 에지에 연결될 때 상기 제 1 에지와 제 2 에지 사이의 제 1 전도층을 통해 전압강하가 발생하는 제 1 전도층과 간격층에 의해 상기 제 1 전도층과 분리되고, 다수 개의 절연 전도 영역을 포함하는 제 2 전도층을 포함하고, 상기 적어도 2개의 전도 영역이 동시에 제 1 전도층과 접촉할 경우, 상기 전도 영역 각각은 출력 신호를 발생하고, 상기 출력신호의 크기는 적어도 상기 전도구역이 상기 제 1 및 2 에지와 상대한 위치에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 터치 감지 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따라 보여질 수 있는 것 처럼, 단지 터치 포인트 신호만을 출력하기 위한 터치 패널의 전도층은 적어도 2개의 절연 전도 영역으로 분리된다. 이런 구성에 기반하여, 상기 다른 전도 영역은 터치 패널에 터치된 터치 포인트를 가리키는 개별적인 신호들을 출력할 수 있으며, 이로 인해 동시에 터치된 적어도 2개의 터치 포인트가 식별될 수 있다.
Figure P1020090080177
터치 감지, 다수개의 접촉, 터치 포인트

Description

멀티 포인트 터치 감지 장치 {A Multi-point Touch-sensitive Device}
본 발명은 터치-감지 디스플레이 분야에 적용되고, 특히 멀티포인트 터치 감지 장치에 관한 것이다.
오늘날, 거의 모든 전자 기기(electronic application)은 입력 버튼(push botton), 키패드, 마우스 등과 같이 휴먼-머신 상호작용(human-machine interactions)을 위한 사용자 인터페이스를 지원한다.
다양한 사용자 인터페이스 관련 기술 중, 터치 감지 디스플레이(또한 "터치 스크린" 또는 "터치 패널"로 알려진)가 직관적이고 조작이 편리하여 점점 더 인기를 얻고 있다.
터치 감지 디스플레이(Touch-senstive display)는 특히, 휴대용 장치, 공공 시스템에서 전자 기기에 널리 사용되고 있다. 사용자 인터페이스로서, 터치 감지 디스플레이는 사용자 접촉을 감지하고, 상기 사용자 접촉을 전기적 신호로 변환하고, 상기 신호를 신호처리기로 전송한다.
신호 해석을 통해, 상기 신호처리기는 터치 감지 디스플레이 상에 사용자가 접촉한 위치를 결정하고, 상기 사용자 위치와 일치하는 적어도 하나의 대응 동작을 수행한다.
본 발명의 목적은 동시에 입력된 적어도 2개의 터치 포인트를 식별할 수 있는 멀티 포인트 터치 감지 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 특징은 하기와 같은 터치 감지 장치와 관련된다.
상기 터치 감지 장치는 제 1 전도층과 제 2 전도층을 포함한다. 상기 제 1 전도층은 적어도 제 1 에지와 제 2 에지를 포함한다. 상기 제 2 에지는 상기 제 1 에지와 대체적으로 평행하고, 전원(Power supply)이 제 1 및 2 에지와 연결되었을 때, 상기 제 1 에지와 제 2 에지 사이의 제 1 전도층을 통해 전압 강하(voltage drop)가 발생한다.
상기 제 2 전도층은 간격층(spacer layer)에 의해 상기 제 1 전도층으로부터 분리된다. 상기 제 2 전도층은 다수 개의 절연 전도 영역(electrically isolated conductive regions)을 포함한다.
적어도 2개의 전도 영역이 제 1 전도층에 동시에 접촉되었을 때, 상기 각 전도 영역은 출력 신호를 발생하고, 상기 출력 신호의 크기는 적어도 상기 제 1 및 2 에지에 상대적인 전도 영역의 위치에 따라 결정된다.
본 발명의 또 다른 특징은 하기와 같은 터치 감지 장치와 관련된다.
상기 터치 감지 장치는 제 1 전도층과 제 2 전도층을 포함한다. 상기 제 1 전도층은 적어도 한 쌍의 대체로 평행인 에지를 가진다. 전원이 대체로 평행인 에지 쌍에 연결될 때 상기 대체로 평행인 에지 쌍의 각 에지 사이의 제 1 전도층을 통해 전압 강하가 발생하고, 상기 전압 강하는 대체로 상기 두개의 에지 사이의 거리에 비례한다.
상기 제 2 전도층은 간격층에 의해 상기 제 1 전도층과 분리되고 상기 제 1 전도층과 평행하다. 상기 제 2 전도층은 다수 개의 절연 전도 영역을 포함한다.
상기 전도 영역 중 2개 영역의 개별적인 위치에서 상기 제 1 전도층과 동시에 접촉이 있는 경우, 각 2개의 영역은 각 에지 쌍에 대응한 출력 신호를 발생하고, 상기 에지 쌍 사이의 대응 전압 강하와 출력 신호 사이의 비는 대체로 상기 에지 쌍 중 하나의 에지까지의 접촉 위치 거리와 비례한다.
본 발명의 또 다른 특징은 하기와 같은 터치 감지 장치와 관련된다.
상기 터치 감지 장치는 제 1 전도층, 전원 및 제 2 전도층을 포함한다.
상기 제 1 전도층은 상기 제 1 전도층의 대체로 평행한 두개의 에지 상에 배치된 제 1 전극군과 제 2 전극군을 구비한다.
상기 전원은 상기 제 1 및 2 전극군과 연결된 경우 상기 제 1 전극군으로부터 상기 제 2 전극군까지 제 1 전도층을 통해 전압 강하를 발생하는 상기 제 1 및 제 2 전극군과 연결된다.
상기 제 2 전도층은 다수 개의 절연 전도 영역을 포함하고, 간격층에 의해 제 1 전도층과 분리된다.
일 실시예에서, 개별 위치에서 적어도 2개의 전도 영역에 적용된 동시에 외 부 압력들에 대한 응답으로 상기 적어도 2개의 전도 영역은 개별 출력 신호를 발생하고, 개별 출력신호와 전압 강하는 2개의 전극군 중 하나의 전극군까지의 대응 접촉 위치 거리에 비례하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 멀티 포인트 터치 감지 장치는 동시에 입력된 적어도 2개의 터치 포인트를 식별할 수 있으므로 더욱 정교한 휴먼-머신 상호 작용을 위한 사용자 인터페이스를 제공할 수 있다.
이하, 구체적인 실시예에 대해 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
하기의 상세한 설명에는, 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해 수많은 구체적인 설명들이 개시된다. 그러나, 상기와 같은 구체적인 설명이 없이 기재된 내용은 종래의 통상의 기술 중의 하나가 명백할 것이다. 다른 실시예들에서, 잘 알려진 방법, 절차, 구성 그리고 회로는 실시예의 특징을 불필요하게 흐리지 않기 위해서 상세하게 설명되지 않는다.
다양한 산업 기기(industrial applications)에서 목표로 삼는 터치 패널의 다른 타입을 만들기 위해 표면 초음파 터치 패널(surface acoustic wave touch panel), 적외선 터치 패널(infrared touch panel), 정전용량 터치 패널(capacitive touch panel), 저항막 터치 패널(resistive touch panel)등과 같이 많은 기술들이 사용될 수 있다.
표면 초음파 터치 패널은 터치 패널의 표면을 통과하는 초음파를 모니터링한다. 패널이 손가락에 의해 터치 될 때, 상기 터치 패널 상의 터치 이벤트를 구성하면서, 상기 파의 일부분이 흡수된다. 초음파에서의 이러한 변화는 예를 들어, 손가락이 터치 패널 상의 손가락 접촉 같은 터치 이벤트의 위치를 추정하기 위해 감지된다.
적외선(IR) 터치 패널은 터치 이벤트를 포착하기 위한 두가지 다른 방법을 적용한다. 한가지 방법은 상기 터치 패널의 표면 저항의 열전사 변화(thermal induced changes)를 감지한다. 다른 한가지 방법은 터치 스크린의 표면 근처에서 변조된 광선(light beam)의 차단(interruption)을 감지하기 위해 터치 패널 상에 IR 센서를 수직 및 수평적으로 배치하는 것이다.
정전용량 터치 패널은 상기 터치 패널을 통한 전류가 통하는 ITO(Indium Thin Oxide), 발광 폴리머(LEP, light emitting polymer) 등과 같은 전도성 투명 재료로 코팅된 유리 패널이다. 상기 터치 패널은 상기 터치 패널의 수직 및 수평 축에서 저장된 전자가 세심하게 컨트롤된 필드를 구비한 커패시터로써 작용한다. 인체 또한 저장된 전자를 가지는 전기 장치로 작용하기 때문에 커패시턴스를 나타낸다.
터치 패널의 "정상" 커패시턴스 필드(capacitance field)(기준 상태)가 사용자의 손가락 같은 다른 커패시턴스 필드에 의해 영향을 받을 때, 상기 터치패널의 일측에 위치하는 전자회로는 터치 이벤트로서 기준 커패시턴스 필드에서 합성 "왜 곡"을 감지하고, 이는 상기 터치 패널 상의 터치 이벤트의 위치를 추정하기 위한 정보로 사용될 수 있다.
저항막 터치 패널은 두개의 박막 전도층(예를 들어, 얇은 공간으로 분리된 상부 전도층과 하부 전도층)을 포함하는 다수 개의 층으로 구성된다. 동작시, 전원이 하부 전도층에 연결될 때, 하부 전도층을 통해 전류와 전압 강하가 발생한다.
사용자가 예를 들어, 손가락 또는 스타일러스를 사용하여 저항막 터치패널의 상부 전도층을 터치하면, 두개의 전도층이 특정 포인트에서 접촉된다. 일 실시예에서(in some embodiment), 상부 전도층은 상기 접촉 포인트에서 전압 레벨에 대응된 신호를 발생한다. 이런 전압 신호는 터치 패널 상의 상기 접촉 포인트의 위치를 측정하기 위해 사용될 수 있다.
다른 일 실시예에서(in some other embodiments), 상기 접촉 포인트를 통한 상부 전도층으로 전류의 일부가 흐르고, 하부 전도층에서 전류의 변화를 초래한다. 상기 전류 변화의 양은 터치 이벤트로 감지되고, 터치 패널 상의 접촉 포인트의 위치를 추정하기 위해 사용된다.
예증을 위해, 전압 출력 신호를 발생하는 저항막 터치 패널은 본 발명에서 상세하게 설명된다.
그러나, 동일한 기술이 전류 변화를 감지하도록 구성된 저항막 터치 패널에 적용될 수 있음은 종래 기술의 통상의 지식을 가진 당업자에게 자명할 것이다.
전압 기반 저항막 터치 패널은 전기적으로 출력 터미널을 가진 전압 분배기(voltage divider)로서 작용한다.
도 1은 이러한 전압 분배기를 도시한 블럭 다이어그램이다.
직렬로 연결된 저항 Z1과 Z2는 상부 전도층과의 접촉 포인트에 의해 분리된 하부 전도층의 두가지 부분을 나타낸다. 전원 Vin이 상기 두 저항의 두개의 대향 단(opposite end)에 적용된다면, 출력 터미널 Vout에서 전압 시그널은 하기와 같다;
Figure 112009052821753-PAT00001
쉬운 예시를 위해, 전압 출력 터미널을 가지는 저항막 터치 패널이 본 명세서의 바람직한 실시예에 상세하게 설명되었으나, 본 명세서에 개시된 본 발명은 결코 저항막 터치 패널에 한정되지 않으며, 종래에 다른 공지된 기술에 근거한 터치 패널로 구현될 수 있음은 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 당업자에게 자명한 것이다.
도 2는 동시에 두개의 손가락이 접촉한다고 가정한 하나의 터치 감지 영역을 가지는 장치를 도시한 블럭 다이어그램이다.
상기 저항막 터치 패널은 적어도 2개 부분, 베이스(100)와 접촉 필름(200)을 포함한다. 일 실시예에서, 상기 베이스(100)는 상기 장치에서 요구되는 기계적 안정성을 제공하는 유리와 같은 경질 재료로 제조된 패널이다. 그리고 접촉 필름(200)은 상기 2개 부분이 압력하에 연결될 수 있도록 유연한 수단을 제공하는 PET(Poly Ethylene Terephthalate)와 같은 연질 재료로 제조된다.
일 실시예에서, 베이스(100)의 상면과 플라스틱 접촉 필름(200)의 하면은 ITO 또는 LEP와 같은 전도성 투명 재료로 코팅된다.
상기 터치 패널은 터치 패널을 사용하는 세부적 응용에 따라 정방형(regular) 또는 비정방형(irregular) 등 다른 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 도 2에 도시된 상기 터치 패널은 4개의 에지(edge)를 가진 정사각 형상을 가진다. 4개의 전극 군(110)은 4개의 에지를 따라 배치되고, 상기 베이스(100)의 상면 상의 전도층과 전기적으로 연결된다. 상기 접촉 필름(200)은 상기 하면에서 상기 전도층과 연결되는 신호 출력 터미널(210)을 구비한다.
특히, 상기 상기 베이스(100)와 접촉필름(200)에 각각 부착된 전도층은 간격층(도 2에 미도시)에 의해 공간상에서 분리된다. 상기 접촉필름(200)의 상면에 압력이 가해지지 않으면, 상기 두개의 전도층은 각각으로부터 전기적으로 절연된다. 손톱과 같은 물체가 상기 접촉 필름(200)을 가압할 경우, 상기 접촉 필름(200)은 하부로 변형되고, 상기 두개의 전도층의 접촉을 일으킨다.
상기 두개의 전도층 사이에 단지 하나의 접촉 포인트(예를 들어, "+"기호로 표현된 포인트)가 있다면 상기 터치 패널의 접촉 포인트의 위치는 ⅰ) 상기 베이스(100)의 왼쪽 및 오른쪽 에지 상의 2개의 전극군에 전원을 인가하고, 상기 터미널(210)에서 출력 신호를 측정하고, ⅱ) 상기 베이스(100)의 상부와 하부 에지상의 2개의 전극군에 전원을 인가하고, 상기 터미널(210)에서 출력 신호를 측정함으로써 결정될 수 있다. 각 두개의 출력 신호는 두개의 전도층의 접촉 포인트의 X축 좌표와 Y축 좌표를 결정하는 것을 도울 수 있고, 이로 인해 접촉 포인트의 위치를 찾을 수 있다.
동시에 적어도 2개의 손가락이 접촉되어 상기 터치 패널 상에 적어도 2개의 접촉포인트를 가진다면, 도 2에서 보여지는 형상에 따라 상기 터치 패널은 하나의 추정된 접촉 포인트의 X축 좌표와 Y축 좌표에 대응되는 2개의 출력 신호만을 발생할 수 있다.
이 경우에, 추정된 위치는 상기 터치 패널 상의 2개 이상의 손가락 접촉 포인트의 평균값의 추정치이다. 상기 평균 손가락 접촉 포인트와 두개의 실제 손가락 접촉 포인트가 터치 패널 상의 다른 인터페이스 항목에 대응된다면, 사용자 인터페이스 장치로서 터치 패널을 사용하는 전자기기는 두개의 손가락 접촉 포인트의 평균값에 기반하여서는 사용자의 명령을 정확하게 해석할 수 없다.
상기와 같은 문제를 피하기 위해, 사용자는 동시에 상기 터치 패널에 2개의 손가락 접촉이 되지 않도록 매우 주의하여야만 한다. 또한, 상기와 같은 제한으로 상기 터치 패널이 더욱 정교한 휴먼-머신 상호 작용 동작을 위해 다중 터치 기능을 필요로 하는 기기를 지원하지 못하는 문제가 있다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 동시에 6개의 손가락 접촉할 수 있다고 가정된 다중 터치 감지 영역을 가지는 장치를 도시한 블럭 다이어 그램이다.
도 2에서 도시된 터치 패널과 같이, 도 3의 터치 패널 또한 각각 전도층으로 코팅된 베이스(300)와 접촉 필름(400)을 구비한다. 4개의 전극군(310)은 베이스(300)의 4개의 에지에 배치된다. 멀티-터치 기능을 지원하기 위해, 상기 접촉 필름(400)의 하면의 상기 전도층은 각 전도 영역마다 출력 터미널(410-1 내지 410-6)을 가지는 6개의 절연 전도 영역(six electrically isolated conductive regions)(400-1 내지 400-6)으로 분리된다.
상기 6개의 전도 영역이 서로 절연되기 때문에, 동시에 6개 전도 영역 각각에 손가락 접촉이 있는 경우 각 전도 영역은 독립적인 출력 신호를 발생할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 6개 전도 영역 각각은 동시에 손가락 터치를 허용한다. 동시에, 상기 베이스(300)의 상부와 하부 에지에 있는 전극에 전원Vin이 인가되고, 상기 6개 출력 터미널에서 대응 전도 영역에서 접촉 포인트로부터 발생한 6개의 전압 신호가 발생한다.
다음으로, 상기 베이스(300)의 상부와 하부 에지에 있는 전극에 인가된 전원이 제거되고, 상기 베이스(300)의 오른쪽과 왼쪽 에지 상의 전극에 전원Vin이 인가된다. 6개의 손가락이 터치 패널의 상면으로부터 들어올려지지 않는 동안, 상기 6개의 터미널에서 또 다른 6개의 전압 신호가 발생된다.
그 결과로, 상기 6개의 전도 영역 각각은 한 쌍의 측정 신호가 연관되고, 하나는 상기 베이스(300)의 오른쪽과 왼쪽 에지에 연관되고, 다른 하나는 상기 베이스(300)의 상부와 하부 에지에 연관된다. 각 측정 신호 쌍은 대응 전도 영역 내의 접촉 포인트를 추정하기 위해 사용될 수 있으며, 상기 터치 패널 상의 6개의 동시의 개별적인 손가락 접촉 포인트가 감지될 수 있다.
도 4A와 4B는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도 3의 멀티-터치 장치가 제어 회로에 의해 연결되고 제어되는 방법을 도시한 블럭 다이어 그램이다.
상기 베이스(300) 내의 6개의 1점 쇄선은 상기 베이스(300)상에 접촉 필름(400)의 전도 영역이 투사된 것을 나타낸다. 상기 전도 영역 중 어떠한 두개의 인접 영역 사이에 중첩되는 영역이 없다는 점을 주목해야 한다.
4개의 제어 회로(11 내지 14) 각각은 상기 베이스(300)의 하나의 에지를 따라 형성된 최소한 하나의 전극군과 연결된다. 일 실시예에서, 하나의 제어회로는 각 스위치가 대응 전극에서 온/오프 상태를 제어하는 다수개의 스위치를 포함한다. 전극에 연결된 스위치가 턴온된 경우, 상기 스위치와 전극을 포함하는 전기 회로 루프가 형성된다.
상기 6개의 전도 영역 중 하나에 손가락이 접촉되면 대응 출력 터미널에서 전압 출력 신호를 발생한다. 일 실시예에서, 상기 터치 패널은 터치 패널 마이크로컨트롤러와 같은 ASIC(Application-Specific Intergrated Circuit)에 의해 연결되어 제어된다. 다른 실시예에서, 4개의 제어 회로는 상기 마이크로컨트롤러의 일부이다. 다른 실시예에서, 상기 터치 패널은 다수 개의 터치 패널 마이크로컨트롤러와 연결된다. 각 마이크로컨트롤러는 적어도 하나의 방향으로 상기 터치 패널의 동작 제어하는 역할을 담당한다.
도 4A를 다시 참조하면, 특정 전도 영역 내의 손가락 접촉 포인트(예를 들어, P1)의 Y축 좌표를 추정하기 위해, 전원 Vin이 상기 베이스(300)의 상부와 하부에 대향된 에지에서 2개의 전극군에 인가된다. 제어회로(11,12)가 동작하는 방 법에 따라, 상기 터치 패널은 상기 손가락 접촉이 있는 전도 영역과 연관된 출력 터미널에서 적어도 하나의 신호를 발생한다. 일 실시예에서, 상기 2개의 제어회로(11,12)내의 상기 스위치들은 상기 베이스(300) 상의 전도층 내의 필로 형상의 전기장 뒤틀림(pillow-shape electric field distortion)에 의해 초래되는 에러를 최소화하기 위해 미리 설정된 기법에 따라 온과 오프를 스위칭하도록 구성된다.
예를 들어, 상기 제어 회로(11,12)내의 다른 스위치들이 손가락 접촉 위치를 감지하기 위한 과정 동안 동시에 온과 오프될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 상기 제어 회로(11) 내에 하나의 스위치와 상기 제어 신호(12)내에 대칭적으로 위치하는 하나의 스위치로 구성된 스위치 쌍이 동시에 온과 오프 스위칭된다.
이렇게 함으로써, 같은 출력 터미널에서 다수개의 측정값이 발생되고, 다수개의 측정값의 평균치가 손가락 접촉 포인트의 Y축 좌표를 추정하기 위해 사용된다.
일 실시예에서, 평균 측정값은 상기 베이스(300)의 에지를 따라 형성된 대응 스위치 쌍의 위치와 일치하는 다수 개의 측정 신호를 더함으로써(weighting) 결정된다.
만족스런 측정값을 얻기 위해 각 제어 회로 내에 다수 개의 스위치가 동작하는 많은 기술이 공지되어 있다는 것을 주목해야 한다.
여기서, 발명의 명칭이 "터치 감지 구조 및 이를 이용한 저항막 터치 패널"이고, 2008년 5월 6일 출원번호 CN200810096144.6호로 출원된 중국 특허가 참조로 포함된다. 상기 특허에 공지된 기술이 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널에 적용될 수 있다.
저항막 멀티 포인트 감지 장치의 접촉 필름 상의 절연 전도 영역은 전자기기에 의한 사양(requirements) 뿐만 아니라 전체 터치 패널의 치수에 따라 다른 형상과 크기를 가질 수 있다.
예를 들어, 도 4A에서 6개 전도 영역 각각은 같은 크기의 사각형이다.
기기가 접촉 포인트의 X축 좌표와 Y축 좌표를 추정하기 위한 동일하거나 유사한 분해능 사양(resolution requirement)을 가진다면, 이런 형상이 바람직할 수 있다.
일 실시예에서, 각 전도 영역은 같거나 다른 크기의 직사각형 형상을 가진다. 이 경우에, 상기 터치 패널은 X축과 Y축에 따라 다른 분해능 사양을 가질 수 있다. 일 실시예에서, 전도 영역은 정방형 또는 비정방형의 다각형이다. 일 실시예에서, 상기 전도 영역은 원 또는 타원이다.
도 4B는 다수 개의 전도 영역을 가지는 터치 패널을 도시한 평면도이다.
상기 터치 패널은 상부 전도층과 하부 전도층을 구비한다. 상기 상부 전도층은 6개의 사각형 전도 영역(430-1 내지 430-6)으로 분리된다. 상기 하부 전도층(420)은 4개의 모서리에 전극(1 내지 4)을 구비한다. 접촉 포인트 "P7"의 Y좌표를 측정하기 위해, 전극 1과 2는 전원의 양극과 연결되고, 전극 3과 4는 전원의 음극과 연결된다. 상부 전도층이 접촉 포인트 "P7"에서 하부 전도층(420)과 접촉되기 때문에, 전도 영역(430-4)의 출력 터미널은 전압 신호를 발생한다. 상기 전 압 신호의 크기는 상기 접촉 포인트의 Y축 좌표와 미리 설정된 관계(예를 들어, 비례관계)를 가진다.
Y축 좌표를 측정한 후, 전극 1과 3은 전원의 양극에 연결되고, 전극 2와 4는 전원의 음극과 연결된다. 이 경우에, 전도 영역(430-4)은 다른 전압 신호를 발생한다. 상기 전압 신호의 크기는 상기 접촉 포인트의 X축 좌표와 미리 설정된 관계(예를 들어, 비례관계)를 가진다.
X축과 Y축 방향에서 상기 전압 측정값은 상기 상부와 하부의 전도층이 포인트(P7)에서 접촉하고 손가락이 터치 패널의 상면으로부터 들어올려지지 않는 동안의 짧은 시간 내에 만들어진다는 것을 주목해야 한다.
도 5A 내지 5C는 본 발명의 일 실시예에 따른 다수 개의 전도 영역을 가지는 터치 감지 장치를 도시한 블럭 다이어 그램이다.
도 5A에 도시된 바와 같이, 상기 터치 패널(505)은 사각형 형상을 가지고, 접촉 필름은 같은 크기의 20개의 삼각형으로 분리된다. 각 삼각형은 개별적으로 출력 터미널을 구비한 전도 영역을 나타낸다. 전원이 상기 터치 패널(505)의 대향 에지들에 인가되었을 때 전압 출력 신호를 측정하는 도 3, 4와 관련하여 상기에서 설명된 동일한 기술을 사용하여, 상기 터치 패널(505)의 다른 전도 영역에서 다수 개의 동시의 손가락 접촉 포인트의 X축 좌표와 Y축 좌표를 감지하는 것이 가능하다.
일반적으로, 접촉 필름을 많은 수의 작은 전도 영역으로 분리하는 것은 멀티 포인트 터치 패널의 분해능을 개선하는데 도움을 줄 수 있다.
도 5B는 다른 형상과 다른 크기의 다수 개의 전도 영역을 포함하는 접촉 필 름을 가지는 터치 패널(515)을 도시한 것이다.
전도 영역의 일부(520)는 "M" 형상이고, 나머지(530, 540)는 삼각형 형상이다. 여기서, 상기 각 전도 영역은 개별적으로 출력 터미널을 가진다.
전원이 상기 터치 패널(515)의 대향 에지들에 인가된 경우, 전압 출력 신호를 측정하는 도 3, 4와 관련하여 상기에서 설명된 동일한 기술을 사용하여, 상기 터치 패널(515)의 다른 전도 영역에서 다수 개의 동시의 손가락 접촉 포인트의 X축 좌표와 Y축 좌표를 감지하는 것이 가능하다.
상기 터치 패널 상의 다른 영역 및/또는 다른 방향이 다른 사용을 위해 설계된다면 도 5B에 도시된 형상을 가진 터치 패널이 바람직하고, 이에 따라 다른 분해능 사양을 가진다.
예를 들어, 도 5B에 도시된 터치 패널(515)은 중앙 영역과 종(vertical) 방향에서 분해능 사양보다 터치 패널의 에지 또는 횡(lateral) 방향에서 더 높은 분해능 사양을 가질 수 있다.
도 5C는 다수 개의 전도 영역을 가지는 6각형 형상의 터치 패널(525)을 도시한 것이다.
상기 터치 패널(525)의 접촉 필름은 6개의 전도 영역(550)으로 분리된다. 각 전도 영역은 정삼각형이고, 개별적으로 출력 터미널을 구비한다.
본 실시예에서, 특정 전도 영역에서 손가락 접촉 포인트가 "P"라고 가정한다. 상기 손가락 접촉 포인트의 위치를 결정하기 위해, 세가지 다른 방향(예를 들어, X-X'방향, Y-Y'방향, Z-Z'방향)을 따라 터치 패널(525)에 전원이 인가된 다.
각 방향 마다 출력 터미널(560)에서 개별적인 출력 신호가 발생한다. 상기 출력 신호는 상기 특정 위치에서 접촉 포인트를 결정할 수 있다.
세가지 방향에서 동일한 절차를 반복하여 접촉 포인트의 위치에 대한 세가지 추정값을 발생한다. 상기 세가지 방향 사이의 관계가 알려져 있기 때문에, 상기 세가지 추정값 중 선택된 어느 2개가 전적으로 터치 패널 상의 접촉 포인트를 결정하기 위해 사용될 수 있고, 나머지 하나의 추정치가 상기 터치 패널(525) 상의 접촉 포인트의 위치의 정확성을 개선하기 위해 사용될 수 있다.
상기 터치 패널의 분해능의 더 많은 개선이 요구될 경우, 다양한 방향에 따라 더 많은 측정을 수행하는 것은 당 업계의 통상의 지식을 가진 당업자에게 자명할 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 다수 개의 전도 영역을 가지는 멀티 포인트 터치 감지 패널의 단면도를 도시한 블럭 다이어 그램이다.
상기 도면에서 보여지는 층들의 치수는 단지 도시화를 위한 목적이고, 다른 층들의 실제 치수를 나타내는 것이 아니라는 것을 주목해야 한다.
전도층(670)은 상기 터치 패널의 베이스 기판의 상면 상에 ITO 또는 LEP 같은 전도성 투명 재료로 코팅된 층을 나타낸다.
일 실시예에서, 간격층(660)이 전도층 상에 증착된다. 일 실시예에서, 상기 간격층(660)은 마이크로 도트 스페이서(microdot spacers)들의 2차원적 배열로 구성된다. 상기 마이크로 도트 스페이서들의 배열은 실수 또는 의도되지 않은 접촉을 피하기 위해 상부 전도층과 하부 전도층을 분리한다.
일 실시예에서, 상기 마이크로도트 스페이서의 배열은 도트 크기, 높이 및 밀도에 대해 정확하게 제어하는 전담 프로세스에 의해 상기 하부 전도층(670) 상으로 프린트된다.
일 실시예에서, 미리 설정된 도트 밀도는 상기 터치 패널에 의해 지원되는 대응 동작 방법을 결정한다. 예를 들어, 저밀도 도트는 큰 지문을 가진 손가락 접촉을 위해 적합할 수 있다. 반대로, 고밀도 도트는 스타일러스와 같은 입력 장치를 지원하기 위해 요구될 수 있다.
일 실시예에서, 먼지나 미세입자 뿐만 아니라, 실수 또는 의도되지 않은 접촉이 상기 터치 패널을 손상시키는 것을 방지하기 위해 전도층들 사이의 간극에 약간의 정의 공기압(positive air pressure)이 적용된다.
하부 전극층(650)은 전도층(670)의 에지를 따라 배치된다. 상기 전극층(650)과 전도층(670)은 적어도 2개의 절연영역을 포함한다. 여기서, 각 영역은 도 3에 도시된 것 처럼 베이스(300)의 같은 에지를 따라 배치된 전극군과 전기적으로 연결된다.
전원의 양극과 음극이 전도층(670)의 두개의 대향 에지에 있는 2개의 전극군과 연결된다. 이로 인해, 전도층(670)을 통한 전압 강하와 전류 흐름이 발생한다.
전도층(610)은 상기 터치 패널의 접촉 필름의 하면 상에 IT0 또는 LEP와 같은 도전성 투명 재료로 코팅된 또 다른 층을 나타낸다.
상기 전도층(610)의 점선은 다수 개의 절연 영역(610-1 내지 610-N)으로 분 리되는 것을 나타낸다. 상부 전극층(620)은 상기 전도층(610)의 에지를 따라 배치된다.
일 실시예에서, 상기 상부 전극층(620)은 다수 개의 절연 구획(segment)으로 구분되고, 각 구획은 상기 절연 영역(610-1 내지 610-N) 중 하나와 전기적으로 연결된다. 상기 상부 전도층(610)의 전도 영역이 특별한 포인트에서 상기 하부 전도층(670)과 접촉이 발생할 경우, 전압 신호는 상기 상부 전극층(620)의 구획을 통해 대응 출력 터미널로 전송되고, 그후 상기 터치 패널과 연결된 마이크로컨트롤러로 전송된다.
2개의 절연층(630)은 상부 전극층(620)과 하부 전극층(650)의 각 면에 각각 부착된다. 상기 절연층(630)은 상기 두개의 전극층(620,650)이 서로 연결되는 것을 방지하고, 상기 멀티 포인트 터치 패널을 사용하는 전자기기의 잠재적인 오작동을 피하기 위해 사용된다.
일 실시예에서, 상기 두개의 절연층(630)은 양면 접착층(640)에 의해 함께 본딩된다. 다른 실시예에서, 상기 양면 접착층(640)은 그 자체로 절연층이다.
이 경우에, 상부 전극층(620)과 하부 전극층(650)은 직접적으로 상기 양면 접착층(640)에 함께 부착되고, 두개의 절연층(630)은 제거될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 포인트 터치 감지 시스템 내의 데이터 흐름을 개략적으로 도시한 플로우 차트이다.
상기 멀티 포인트 터치 감지 시스템은 상기에서 설명한 것 처럼, 스크린(710), 응용 마이크로프로세서(720), 터치패널 마이크로컨트롤러(730) 및 멀 티 포인트 터치 패널(740)을 포함한다.
일 실시예에서, 상기 멀티 포인트 터치 감지 시스템은 모바일폰, 게임 콘솔, GPS(Global Position System), PDA(Personal Digital Assistant)와 같은 휴대 전자 기기의 이거나 일부를 구성한다.
다른 실시예에서, 상기 멀티 포인트 터치 감지 시스템은 은행 지점에서의 ATM 기기, 터미널에서 자동 티켓 발매기, 공공 도서관에서 도서 검색 시스템(book circulation registration system)과 같은 공공시스템 이거나 일부를 구성한다.
다른 실시예에서, 상기 멀티 포인트 터치 감지 시스템은 자동차 전자 제어 시스템 또는 제품 제조 제어 시스템이거나 일부를 구성한다.
동작시, 마이크로컨트롤러(730)는 동시에 다수 개의 손가락 접촉 또는 다수 개의 펜과 같은 도구의 접촉을 사용하는 사용자로부터 입력된 명령 또는 요청을 감지하기 위해 제어 신호(19)를 통해 상기 터치 패널로 명령을 전송한다.
사용자 요청에 대한 응답으로, 상기 터치 패널(740)은 상기에서 설명한 바와 같이 다수 개의 전도 영역으로부터 다수 개의 출력 신호(20)를 발생하고, 상기 마이크로컨트롤러(730)로 출력 신호(20)를 전송한다.
상기 마이크로컨트롤러(730)는 다수 개의 접촉의 위치-관련 정보(17)를 결정하기 위해 출력 신호(20)를 처리하고, 상기 위치-관련 정보(17)를 응용 마이크로프로세서(720)(예를 들어, CPU 프로세서)로 전송한다.
마이크로프로세서(720)는 상기 위치-관련 정보(17)에 기반한 미리 설정된 동작을 수행하고, 상기 스크린(710)상에 동작 결과(16)를 디스플레이한다.
예를 들어, 상기 스크린 상에 디스플레이된 화면을 회전하기 위해 상기 사용자가 멀티 포인트 손가락 입력을 사용할 수 있다. 상기 스크린 상의 다수 개의 손가락의 움직임에 기반하여, 마이크로프로세서(720)는 예를 들어, 90도로 화면을 회전함으로써 본래 화면을 회전된 화면으로 변환한다.
일 실시예에서, 상기 마이크로프로세서(720)는 또한 상기 마이크로컨트롤러(730)로부터 피드백된 응답 신호를 전송한다. 상기 응답 신호(18)에 기반하여, 상기 마이크로프로세서(720)와 마이크로컨트롤러(730)는 ASIC과 같은 하나의 집적회로 내에 다른 회로 영역으로 구성될 수 있다.
도 8은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 멀티 포인트 터치 감지 시스템을 도시한 블럭 다이어그램이다.
터치 패널(810)과 터치 패널 드라이버(820) 사이에는 다수 개의 통신 채널이 존재한다. 설명의 편의를 위해, 상기 터치 패널(810)은 도 3에 도시된 터치 패널과 동일한 구조를 가지는 것으로 가정한다. 출력 터미널(Vin1 내지 Vin6)은 상기 상부 전도층내의 6개의 전도 영역 중 하나와 각각 연결되고, 상기 터치 패널(810)의 상면에 동시에 다수 개의 손가락 접촉이 있는 경우, 전압 신호를 발생하여 송출하도록 설계된다.
상기 6개의 전도 영역 중의 하나로부터 출력 신호를 감지하자 마자, 상기 터치 패널 드라이버(820)는 인터럽트 신호(interrupt signal)(827)를 사용하는 마이크로컨트롤러(830)에게 통지한다.
상기 마이크로컨트롤러(830)는 응답으로, 상기 터치 패널 드라이버(820)에 동작 명령(825)을 전송한다. 상기 동작 명령(825)은 상기 6개의 전도 영역에서 전압 출력을 측정하고, 상기 출력을 대응 전도 영역에 터치 이벤트의 좌표로 변환하는 것을 포함한다.
일 실시예에서, 상기 터치 패널 드라이버(820)는 다수 개의 전압 신호 측정 유닛을 포함하고, 상기 각 유닛은 적어도 하나의 대응 전도 영역을 모니터링하는 역할을 담당한다.
상기 다수 개의 전압 신호 측정 유닛은 병렬로 작동할 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 터치 패널 드라이버(820)는 하나의 신호 측정 유닛을 포함한다.
이 경우에, 상기 유닛은 한번에 한 영역씩, 순차적인 방법으로 상기 터치 패널 상의 모든 전도 영역을 모니터링하는 역할을 담당한다.
일 실시예에서, 상기 터치 패널 드라이버(820)와 마이크로컨트롤러(830)는 충분히 높은 신호 처리 용량을 가진다. 따라서, 상기 멀티 포인트 터치 감지 시스템은 상기 다수 개의 전도 영역에서 터치 이벤트가 있는지 여부를 감지할 수 있고, 특정 전도 영역에서 터치 이벤트가 있다면, 상기 터치 이벤트의 대응 위치를 추정할 수 있다.
다른 전도 영역에서 상기 터치 이벤트들이 순차적으로 결정된다 하더라도, 사용자의 관점에서는 실제적으로 동시에 일어난다. 상기 터치 패널 드라이버(820)가 하나 또는 다수 개의 신호 측정 유닛을 포함하는지 여부는 상기 멀티 포인트 터치 패널을 적용한 특정 기기에 좌우된다.
상기 다수개의, 동시 또는 실질적으로 동시 발생하는 터치 이벤트의 위치를 결정한 후, 상기 마이크로컨트롤러(830)는 상기 위치들에 의해 식별된 상기 스크린(840) 상에 디스플레이된 항목에 대한 동작을 수행한다.
예를 들어, 상기 사용자가 멀티 포인트 손가락 제스처가 상기 스크린(840) 상에 디스플레이된 화면을 회전하는 것에 적용된다면, 상기 마이크로컨트롤러(830)는 본래의 화면을 예를 들어, 90도로 회전된 화면으로 전환한다.
도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 멀티-포인트 터치 감지 시스템을 도시한 블럭 다이어그램이다.
멀티 터치 입력 패널(910)은 마이크로컨트롤러(920)와 연결된다. 일 실시예에서, 상기 마이크로컨트롤러(920)는 다수 개의 회로를 포함하는 ASIC 칩이다. 다른 실시예에서, 상기 마이크로컨트롤러(920)는 다수 개의 IC를 포함하는 전자 시스템이다. 상기 각 IC는 특정 기능을 가진다.
예를 들어, 상기 패널 드라이브(930)는 도 4A에 도시된 개별 제어 회로에서 스위치들을 제어하는(예를 들어, 스위치들을 턴온/턴오프하는) 역할을 담당한다.
다른 방향에서 상기 스위치들의 온/오프 시퀀스를 스케줄링함으로써, 상기 멀티 포인트 터치 감지 시스템은 다른 전도 영역에서 동시 또는 동시가 아닌 개별 터치 이벤트의 X축 좌표와 Y축 좌표를 측정할 수 있다.
상기 멀티 터치 패널(910)은 다른 전도 영역으로부터 출력 신호들을 노이즈 필터(940)에 전송한다. 종래에 공지된 많은 노이즈 제거 알고리즘이 출력 신호들의 분해능를 개선하고, 상기 터치 이벤트들의 위치들을 추정하는 에러를 감소시키기 위해 상기 노이즈 필터(940)에 구현될 수 있다.
상기 출력 신호에서 노이즈가 제거된 후, 상기 노이즈 필터(940)는 상기 출력 신호들을 제어 섹션 회로(960)에 있는 A/D 컨버터(950)로 전송한다.
상기 A/D 컨버터(950)는 상기 터치 패널(910)에서 발생된 아날로그 출력 신호들 디지털 신호로 변환한다. 상기 A/D 컨버터(950)의 분해능는 어느정도 상기 멀티 터치 패널(910)의 분해능에 영향을 미친다.
멀티 포인트 터치 감지 시스템내의 대표적인 A/D 컨버터는 적어도 8비트, 대게는 12비트 이상을 가진다.
상기 제어 섹션 회로(960)은 소거 가능한 메모리(erasable memory)를 포함하거나 연결된다. 일 실시예에서, 상기 메모리 장치(970)는 디지털로 변환된 출력 신호들에 기반한 터치 이벤트 위치 신호 정보를 추정하기 위한 적어도 하나의 신호 처리 알고리즘을 저장한다.
상기 메모리 장치(970)의 사이즈는 상기 신호 처리 알고리즘의 복잡성에 의존한다. 대표적인 메모리 칩은 최소 4K 비트 또는 그 이상을 가진다. 상기 제어 섹션 회로(960)는 상기 메모리 장치(970)로부터 적어도 하나의 신호 처리 알고리즘을 추출하고, 상기 멀티 터치 패널(910) 상의 대응 터치 이벤트들의 위치들을 결정하기 위해 상기 A/D 컨버터에 의해 발생된 디지털로 변환된 신호들을 상기 알고리즘들에 적용한다.
일 실시예에서, 상기 마이크로컨트롤러(920)는 적어도 하나의 인터페이스 회로(980)를 포함한다. 상기 인터페이스 회로(980)를 통해, 상기 마이크로컨트롤러(920)는 같은 전자기기 내의 다른 장치들(예를 들어, 도 7의 마이크로 프로세서(720)) 또는 상기 멀티 포인트 터치 감지 시스템 외부에 있는 몇몇 다른 전자기기와 연결된다.
상기 터치 이벤트들에 대한 정보는 상기 인터페이스 회로(980)를 통해 다른 장치 또는 기기들로 전송될 수 있다. 또한, 상기 다른 장치 또는 기기들은 상기 인터페이스 회로(980)를 통해 상기 멀티 포인트 터치 감지 시스템으로 명령들을 전송할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 인터페이스 회로(980)는 특정 기기를 위해 제안된 전용장치이다. 다른 실시예에서, 상기 인터페이스 회로(980)는 USB와 RS232와 같은 기준 I/O 프로토콜에 호환되는 인터페이스 회로이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 포인트 터치 감지 시스템의 작동 방법을 도시한 플로우 차트이다.
도 7 내지 9와 관련하여 상기에서 설명한 바와 같이, 멀티 터치 감지 시스템은 일반적으로 터치 감지 장치, 상기 터치 감지 장치와 연결된 마이크로컨트롤러 그리고 상기 마이크로컨트롤러와 연결된 전자기기(electronic application)를 포함한다.
상기 터치 감지 장치는 상기 터치 감지 장치에 동시의 손가락 접촉들을 감지하도록 설계된 다수 개의 절연 전도 영역을 가진다.
사용자의 다수 개의 동시의 접촉을 감지한다.(1010 단계), 상기 터치 감지 장치는 다수 개의 출력 신호들을 발생한다.(1020 단계). 일 실시예에서. 다수 개의 동시의 접촉 각각에 대한 하나의 신호가 발생한다. 일 실시예에서, 다수 개의 출력 신호들은 동시에 발생된다. 다른 실시예에서, 다수 개의 출력 신호들은 순차적으로 발생된다. 또 다른 실시예에서, 다수 개의 출력 신호들은 다수 개의 군으로 분리된다. 특별한 군 내의 출력 신호들이 순차적으로 발생되는 동안, 다른 군으로부터 상기 출력 신호들은 동시에 발생된다.
상기 다수 개의 출력 신호들은 마이크로컨트롤러로 전송된다.(1030 단계), 일 실시예에서, 상기 마이크로컨트롤러는 다수 개의 신호 처리 유닛을 포함하고, 각 유닛은 적어도 하나의 출력 신호를 처리하는 것을 담당한다.
상기 다수 개의 신호 처리 유닛은 상기 다수 개의 출력 신호를 병렬적으로 처리한다. 다른 실시예에서, 상기 마이크로컨트롤러는 다수 개의 출력 신호들에 대해 한번에 하나씩 순차적으로 처리하는 하나의 신호 처리 유닛을 가진다.
또 다른 실시예에서, 상기 마이크로컨트롤러는 그들의 연관된 전도 영역에 따라 출력신호들에 대해 우선순위를 부여한다. 예를 들어, 상기 터치 패널의 특정 영역(예를 들어, 중앙 영역)에서 전도 영역과 연관된 출력 신호는 더 높은 우선 순위가 부여된다. 따라서, 상기 마이크로컨트롤러는 다른 전도 영역(예를 들어, 상기 터치 패널의 에지 근처)과 연관된 다른 출력 신호를 처리하기 전에, 상기 출력 신호를 먼저 처리한다.
일 실시예에서, 상기 전도 영역 들에 랭킹 또는 우선순위를 부여하는 특징은 다른 크기의 전도 영역들에서 고려된다. 예를 들어, 동시에 또는 상기 터치 스크린 상에 이전 사용자 선택과 또 다른 목록에 대한 또 다른 손가락 접촉이 있다 하더라 도, 컴퓨터 게임 콘솔 또는 ATM 머신은 단지 하나의 손가락 접촉을 통한 항목에 대한 사용자 선택에 응답하여 상기 터치 스크린 상의 항목에 연관된 하나의 작업을 수행을 수행할 수 있다.
다시 밀해, 상기 터치 스크린 상의 다른 목록들에 대해 인터페이싱하는 사용자의 연속적인 절차는 상기 항목들에 대한 사용자의 동시의 손가락 접촉의 처리 순서를 필요로 할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 멀티 터치 패널 상의 상기 다수 개의 전도 영역은 상기 터치 감지 시스템에 의해 지원되는 다른 응용기기들에 대해 시간에 따라 다르게 우선순위가 부여될 수 있다.
또 다른 실시예에서, 상기와 같은 우선순위 변경은 사용자가 직접 프로세스 구성을 디자인(user-configurable)할 수 있다.
상기 마이크로컨트롤러는 상기 출력 신호들에 응답하여 적어도 하나의 제어 신호를 발생하고, 상기 제어 신호들을 상기 전자 기기로 전송하도록 구성된다.(1040 단계)
상기 전자 기기는 다수 개의 휴먼-머신 상호작용 항목들(interactive objects)을 디스플레이하는 스크린을 포함한다.
예를 들어, 상기 휴먼-머신 상호 대화형 객체들은 텍스트, 가상 푸쉬 버튼, 이미지 및 가상 키패드를 포함한다.
상기 제어 신호들에 응답하여, 상기 전자 기기는 상기 스크린 상의 휴먼-머신 상호 대화형 객체의 표시를 변경한다.
예를 들어, 상기 전자 기기는 이미지를 회전하거나, 상기 스크린 상의 사용자가 선택한 영역을 특히 밝게 표시(하이라이트)할 수 있다.
상기의 기재는 설명의 목적을 위해 특정 실시예를 참조하여 기재되었으나, 상기의 실시예는 본 발명을 공지된 정확한 형태로 한정하는 것은 아니고, 상기의 기술의 관점에서 많은 다양한 변형 실시예가 가능하다.
상기 실시예들은 본 발명의 원칙 및 그것을 실제 응용을 최적으로 설명하고, , 이로 인해본 발명의 기술분야의 당업자가 본 발명을 최적으로 사용할 수 있도록 선택되고 설명되었다. 또한, 다양한 변형을 가진 다양한 실시예가 의도된 특별한 사용에 적합할 수 있음은 자명하다.
도 1은 저항막 터치 패널의 전압 분배기를 도시한 블럭 다이어그램이다.
도 2는 동시에 두개의 손가락이 접촉한다고 가정한 하나의 터치 감지 영역을 가지는 장치를 도시한 블럭 다이어그램이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 동시에 6개의 손가락 접촉할 수 있다고 가정된 다중 터치 감지 영역을 가지는 장치를 도시한 블럭 다이어 그램이다.
도 4A와 4B는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도 3의 멀티-터치 장치가 제어 회로에 의해 연결되고 제어되는 방법을 도시한 블럭 다이어 그램이다.
도 5A 내지 5C는 본 발명의 일 실시예에 따른 다수 개의 전도 영역을 가지는 터치 감지 장치를 도시한 블럭 다이어 그램이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 다수 개의 전도 영역을 가지는 멀티 포인트 터치 감지 패널의 단면도를 도시한 블럭 다이어 그램이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 포인트 터치 감지 시스템 내의 데이터 흐름을 개략적으로 도시한 플로우 차트이다.
도 8은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 멀티 포인트 터치 감지 시스템을 도시한 블럭 다이어그램이다.
도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 멀티-포인트 터치 감지 시스템을 도시한 블럭 다이어그램이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 포인트 터치 감지 시스템의 작동 방법을 도시한 플로우 차트이다.

Claims (15)

  1. 적어도 제 1 에지와 제 2 에지를 구비하고, 상기 제 2 에지는 상기 제 1 에지에 대체로 평행하고, 전원이 제 1 에지와 제 2 에지에 연결될 때 상기 제 1 에지와 제 2 에지 사이의 제 1 전도층을 통해 전압 강하가 발생하는 제 1 전도층과;
    간격층에 의해 상기 제 1 전도층과 분리되고, 다수 개의 절연 전도 영역을 포함하는 제 2 전도층을 포함하고,
    상기 적어도 2개의 전도 영역이 동시에 제 1 전도층과 접촉할 경우, 상기 전도 영역 각각은 출력 신호를 발생하고, 상기 출력신호의 크기는 적어도 상기 전도구역과 상기 제 1 및 2 에지의 상대적인 위치에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 터치 감지 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 다수 개의 절연 전도 영역은
    동일한 크기 또는 적어도 2가지 크기인 것을 특징으로 하는 터치 감지 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 다수 개의 절연 전도 영역 중 적어도 하나는
    정다각형 또는 불규칙적인 다각형의 형상을 가지는 다각형의 형상이거나;
    또는 원, 타원, 삼각형, 장방형, 정방형 및 육각형을 포함하는 그룹에서 선택된 형상인 것을 특징으로 하는 터치 감지 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 및 2 전도층 중 적어도 하나는
    투명한 도전성 재료로 형성된 것을 특징으로 하는 터치 감지 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 투명한 도전성 소재는
    ITO(Induim Tin Oxide) 또는 발광 폴리머(LEP)인 것을 특징으로 하는 터치 감지 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 전도층의 제 1 에지에 배치된 제 1 다수개의 전극과;
    상기 제 1 전도층의 제 2 에지에 배치된 제 2 다수개의 전극을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 감지 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    다수 개의 출력 터미널을 더 포함하되,
    각 출력 터미널은 상기 다수 개의 절연 전도 영역 중 하나와 연결된 것을 특징으로 하는 터치 감지 장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    제 1 표면과 상기 제 1표면과 대면하는 제 2 표면을 가지는 절연층을 더 포함하되,
    상기 절연층은 상기 제 1 표면이 상기 제 1 전도층과 부착되고, 상기 제 2 표면이 상기 제 2 전도층과 부착되는 것을 특징으로 하는 터치 감지 장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 전도층은 제 3 에지와 제 4 에지를 구비하고,
    상기 제 3 에지는 대체적으로 상기 제 4 에지와 평행하고, 전원이 제 3 에지와 제 4 에지에 공급될 때 상기 제 3 에지와 제 4 에지 사이의 제 1 전도층을 통해 전압강하가 발생하고,
    상기 적어도 2개의 전도 영역이 동시에 제 1 전도층과 접촉할 경우, 상기 전도 영역 각각은 출력 신호를 발생하고, 상기 출력신호의 크기는 적어도 상기 전도구역과 상기 제 3 및 4 에지의 상대적인 위치에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 터치 감지 장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 제 3 에지는
    제 1 에지와 대체로 수직인 것을 것을 특징으로 하는 터치 감지 장치.
  11. 적어도 하나의 대체로 평행인 에지 쌍을 가지되, 전원이 대체로 평행인 에지 쌍에 연결될 때 상기 대체로 평행인 에지 쌍의 각 에지 사이의 제 1 전도층을 통해 전압 강하가 발생하고, 상기 전압 강하는 대체로 상기 두개의 에지 사이의 거리에 비례하는 제 1 전도층과;
    간격층에 의해 상기 제 1 전도층과 분리되고 상기 제 1 전도층과 평행하고, 다수 개의 절연 전도 영역을 포함하는 제 2 전도층을 포함하되,
    제 1 및 2 전도 영역이 각각 제 1 위치와 제 2 위치에서 상기 제 1 전도층과 동시에 접촉될 때, 각 제 1 및 2 전도 영역은 각 에지 쌍에 대응한 출력 신호를 발생하고, 상기 에지 쌍 사이의 대응 전압 강하와 출력 신호 사이의 비는 대체로 상 기 에지 쌍 중 하나의 에지까지의 접촉 위치 거리와 비례하는 것을 특징으로 하는 터치 감지 장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    대체적으로 평행한 에지들의 각 쌍의 하나의 에지에 배치된 제 1 다수 개의 전극과;
    대체적으로 평행한 에지들의 각 쌍의 반대편 에지에 배치된 제 2 다수 개의 전극을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 감지 장치.
  13. 제 11항에 있어서,
    다수 개의 출력 터미널을 포함하되,
    각 출력 터미널은 상기 다수 개의 절연 전도 영역 중 하나와 연결된 것을 특징으로 하는 터치 감지 장치.
  14. 제 1 전도층의 대체로 평행한 두개의 에지 상에 배치된 제 1 전극군과 제 2 전극군을 구비한 제 1 전도층과;
    전원이 상기 제 1 및 2 전극군과 연결된 경우 상기 제 1 전극군으로부터 상 기 제 2 전극군까지 제 1 전도층을 통해 전압 강하를 발생하는 상기 제 1 및 제 2 전극군과 연결된 전원과;
    다수 개의 절연 전도 영역을 포함하고, 간격층에 의해 제 1 전도층과 분리된 제 2 전도층을 포함하되,
    개별 위치에서 적어도 2개의 전도 영역에 적용된 동시에 외부 압력들에 대한 응답으로 상기 적어도 2개의 전도 영역은 개별 출력 신호를 발생하고, 개별 출력신호와 전압 강하는 2개의 전극군 중 하나의 전극군까지의 대응 접촉 위치 거리에 비례하는 것을 특징으로 하는 터치 감지 장치.
  15. 제 14항에 있어서,
    제 1 표면과 상기 제 1 표면과 대향하는 제 2 표면을 가지는 절연층을 더 포함하되,
    상기 절연층은 상기 제 1 표면에 제 1 전도층이 부착되고, 상기 제 2 표면에 제 2 전도층이 부착되는 것을 특징으로 하는 터치 감지 장치.
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