KR20110044770A - 이분법 원리를 이용하는 멀티컨택트 촉각 센서의 포착 및 분석을 위한 방법, 및 그러한 방법을 구현하는 전자 회로 및 멀티컨택트 촉각 센서 - Google Patents

이분법 원리를 이용하는 멀티컨택트 촉각 센서의 포착 및 분석을 위한 방법, 및 그러한 방법을 구현하는 전자 회로 및 멀티컨택트 촉각 센서 Download PDF

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Abstract

본 발명은 캡처 포인트들의 매트릭스, 및 그 매트릭스의 포착 및 분석을 제어하기 위한 전자 분석 회로를 포함하는 멀티컨택트 촉각 센서의 포착 및 분석을 위한 방법에 관한 것이다. 이 방법은 다음의 연속적인 단계들, 즉 센서 검출 구역의 접촉 포인트들 각각의 상태를 결정하기 위한, 검출 영역의 포착을 포함하는 단계(24, 25), 및 접촉 포인트들의 활성화 상태의 함수로서 정보를 전달하기 위한, 상기 검출의 분석을 포함하는 단계(26)를 포함한다. 포착 단계(24, 25) 및 분석 단계(26)는 되풀이하여 반복된다. 포착 단계(24, 25)는 선행하는 분석 단계(26) 동안 결정된 활성화된 접촉 포인트들을 포함하는 검출 구역에서 수행된다. 검출 구역은 선행하는 포착 동안 포착된 검출 구역보다 작다.

Description

이분법 원리를 이용하는 멀티컨택트 촉각 센서의 포착 및 분석을 위한 방법, 및 그러한 방법을 구현하는 전자 회로 및 멀티컨택트 촉각 센서{METHOD FOR THE ACQUISITION AND ANALYSIS OF A MULTI-CONTACT TACTILE SENSOR USING A DICHOTOMOUS PRINCIPLE, AND ELECTRONIC CIRCUIT AND MULTI-CONTACT TACTILE SENSOR IMPLEMENTING ONE SUCH METHOD}
본 발명은 이분법 원리(dichotomous principle)를 이용하는 멀티컨택트 터치 감지형 센서를 위한 포착(acquisition) 및 분석 방법, 및 그러한 방법을 구현하는 전자 회로 및 멀티컨택트 터치 감지형 센서에 관한 것이다.
본 발명은 멀티컨택트 터치 감지형 센서의 분야에 관한 것이다. 이러한 유형의 센서는 바람직하게는 그래픽 인터페이스를 통해 기기를 제어하기 위해, 그것의 표면 상에서의 복수의 손가락의 위치, 압력, 크기, 형상 및 이동을 동시에 포착하기 위한 수단을 구비한다. 본 발명을 제한하는 것은 아니지만, 이들은 휴대용 또는 그 외의 개인용 컴퓨터, 셀룰러 전화기, ATM(automatic teller machines)(은행, POS, 티켓팅), 게임 콘솔, 휴대용 멀티미디어 플레이어(디지털 워크맨), 시청각 장치 또는 가정용 기기의 컨트롤, 산업용 기기 또는 GPS 네비게이션 시스템의 컨트롤을 위한 인터페이스로서 이용될 수 있다.
본 발명은 더 구체적으로는 캡처 포인트들의 매트릭스를 포함하는 멀티컨택트 터치 감지형 센서를 위한 포착 및 분석 방법, 및 매트릭스의 포착 및 분석을 제어하기 위한 포착 및 분석 전자 회로에 관한 것으로, 이 방법은 검출 영역의 접촉 포인트들 각각의 상태를 결정하기 위한 센서의 검출 영역의 포착 단계, 및 접촉 포인트들의 활성화의 상태의 함수로서 정보를 전달하기 위한 이러한 검출 영역의 분석 단계를 연속적으로 포함한다.
종래 기술에서, 복수의 접촉 포인트의 존재(presence) 및 상태를 동시에 검출하기 위한 멀티컨택트 터치 감지형 센서들이 이미 알려져 있다. 그러한 센서는 매트릭스 타입일 수 있다. 센서의 이미지를 매초마다 여러번 생성하기 위해, 매트릭스의 각 노드들의 단자들에서의 전압이 순차적으로 신속하게 측정된다.
감지불가능한 응답 시간을 필요로 하는 애플리케이션들(타이핑, 비디오 게임, 음악 또는 멀티미디어 애플리케이션 제어)을 위해 이러한 센서들을 이용하는 것을 목적으로 하면, 20밀리초의 최대 반응시간(latency)으로 손가락의 활동을 측정할 수 있을 필요가 있다.
종래 기술에서 제안된 한가지 해법은 멀티컨택트 터치감지형 스크린 상에서의 가상 그래픽 개체들의 조작에 의한 제어를 위한 장치를 다루는 프랑스 특허 문서 FR 2 866 726에 기술되어 있다. 이 장치는 100㎐의 샘플링 주파수를 이용하여 센서로부터의 데이터를 포착 및 분석하기 위한 포착 및 분석 전자 회로를 더 포함한다. 센서는 이러한 영역들의 병렬 처리를 시행하기 위해 복수의 영역으로 분할될 수 있다.
이러한 해법의 단점은 높은 스캐닝 주파수에서 센서의 포인트들 전부를 측정함으로써 생성되는 정보의 양에 있다. 컨트롤러는 임의의 접촉의 존재에 무관하게 센서의 전체를 스캐닝한다. 따라서, 어떠한 접촉도 존재하지 않는 경우에서조차도 센서 전체가 스캐닝된다. 마찬가지로, 단 하나의 접촉 영역이 검출되더라도, 센서의 나머지 전체가 스캐닝된다. 일반적인 규칙으로서, 해상도를 증가시키는 것, 즉 센서의 각 셀의 크기를 감소시키는 것이 바람직할 수 있다. 주어진 스캐닝 주파수에 대하여, 해상도를 증가시키면 정보의 양이 증가한다. 각 접촉 영역에서의 해상도는 한편으로는 센서의 공간적 해상도(스캐닝되는 셀들의 개수)와 다른 한편으로는 시간적 해상도(각 셀을 측정하기 위한 시간) 간의 절충의 결과이다. 이러한 유형의 센서의 일상적인 용도에서, 활성화되는 접촉 포인트의 개수는 평균적으로 활성화될 수 있는 센서의 접촉 포인트의 총 개수보다 훨씬 더 적다.
본 발명의 목적은 주어진 개수의 접촉 포인트들에 대해 활성화된 접촉 포인트들 각각을 결정하는 데에 필요한 포착의 양을 감소시킴으로써 이러한 기술적 문제들을 해결하는 것이다.
이를 위해, 본 발명은 포착 단계들의 수를 활성화되는 접촉 포인트들의 개수의 함수로서 필요한 최소로 감소시키는 것을 목적으로 하여, 이분법 원리에 따른 취득 및 분석의 연쇄를 수행하는 것을 제안한다.
이러한 해법을 위한 작업은 센서의 상이한 검출 영역들에서 상이한 공간적 해상도들로 스캐닝함으로써, 공간적 해상도와 시간적 해상도 간의 절충을 불필요하게 하고자 하는 것을 수반한다. 이러한 공간적 해상도의 진전(evolution)은 접촉 영역들을 결정하기 위해 센서의 전체가 초기에 저주파수로 스캐닝되도록 하는 것이어야 한다. 이 후에, 검출된 접촉 영역들을 포함하는 검출 영역들만이 증강된 공간적 해상도를 이용하여 다시 스캐닝된다. 이 방법은 검출된 접촉 영역들에 관련하여 충분히 좁은 스캐닝된 검출 영역들이 얻어질 때까지 반복적으로 수행될 수 있다. 센서 전체의 정상적인 스캐닝을 위한 것과 동일한 전체적인 스캐닝 주파수를 얻기 위해, 전체적인 스캐닝 주파수보다 높은 주파수에서, 증강된 공간적 해상도로의 스캐닝이 시행된다.
이를 위해, 본 발명은 캡처 포인트들의 매트릭스, 및 그 매트릭스의 포착(acquisition) 및 분석을 제어하기 위한 포착 및 분석 전자 회로를 포함하는 멀티컨택트 터치 감지형 센서를 위한 포착 및 분석 방법을 제안한다. 이 방법은 센서 검출 영역의 접촉 포인트들 각각의 상태를 결정하기 위한, 상기 검출 영역의 포착 단계, 및 접촉 포인트들의 활성화 상태의 함수로서 정보를 전달하기 위한, 상기 검출 영역의 분석 단계를 연속적으로 포함한다. 본 발명에 따르면, 포착 단계 및 분석 단계는 되풀이하여 반복된다. 포착 단계는 선행하는 분석 단계 동안 결정된 활성화된 접촉 포인트들을 포함하는 검출 영역에서 수행된다. 검출 영역은 선행하는 포착 단계 동안에 포착된 검출 영역보다 작다. 반복(iteration)은 미리 정해진 공간적 해상도(spatial resolution)가 획득될 때까지 시행된다.
이러한 방법은 시행될 측정의 양을 감소시킨다. 각각의 새로운 반복에서, 포착은 활성화된 접촉 포인트의 검출의 함수로서 이전에 포착된 검출 영역들 중 단 하나에만 적용된다. 이 방법은, 활성화된 접촉이 없는 검출 영역들에서는 측정을 시행하지 않는 것을 가능하게 한다.
제1 반복 동안, 포착 단계는 바람직하게는 센서의 전체에서 시행된다. 따라서, 접촉 포인트들의 위치를 구체화(refine)할 후속 반복으로 진행하기 전에, 전체적인 센서의 상태에 관한 정보를 획득하는 것이 가능하다.
반복 동안, 처리될 검출 영역은 더 작은 검출 부-영역(sub-area)들로 분할되고, 접촉 정보는 각각의 검출 부-영역에 무관하게 포착된다. 다음 반복은 접촉 정보를 생성한 각각의 검출 부-영역에서 시행된다. 이는 활성화된 접촉 포인트가 없는 검출 영역들에서 반복을 시행하는 것을 방지한다.
반복 동안 어떠한 접촉 포인트도 활성화된 것으로서 검출되지 않는 경우, 다음 반복은 유리하게 센서 전체에서 시행된다.
각각의 반복의 포착 및 분석 단계 동안 포착되는 검출 영역은 유리하게는 직사각형 형상이다.
한 구체적인 실시예에서, 각각의 반복에서, 포착될 영역의 각 축에서의 치수들은 각각 2개로(by two numbers) 나누어진다.
각 반복에서, 포착될 영역의 크기는 바람직하게는 선행하는 반복 동안 포착된 영역의 크기를 4로 나눈 것이다. 이는 진정한 이분법적인 포착 및 분석 방법을 가능하게 한다. 각각의 반복에서, 선행하여 포착된 검출 영역은 동일한 크기의 4개의 검출 부-영역으로 분할되고, 거기에서 접촉 영역의 위치가 식별된다. 따라서, 각 반복 동안, 접촉 영역에 포함된 검출 부-영역만이 다시 스캐닝된다.
일 실시예에서, 복수의 접촉 영역이 검출되는 상황을 해결하기 위해, 한 반복 동안 복수의 접촉 영역이 명백하게 검출되는 경우, 다음 반복의 포착 및 분석 단계는 접촉 영역들 각각에서 병렬로 시행된다.
본 발명은 또한 그러한 포착 및 분석 방법을 이용하는, 접촉 포인트들의 매트릭스를 포함하는 멀티컨택트 터치 감지형 센서들을 위한 포착 및 분석 전자 회로에 관한 것이다.
본 발명의 제1 실시예에서, 검출 영역의 측정은 검출 영역의 모든 열들에 동시에 급전하고, 검출 영역의 모든 행들을 공통으로 측정함으로써 시행된다.
본 발명의 제2 실시예에서, 검출 영역은, 검출 영역의 모든 열들에 동시에 급전하고, 검출 영역의 모든 행들을 개별적으로 측정함으로써 측정된다.
트랜지스터를 포함하는 접촉 포인트들의 능동 매트릭스를 포함하는 멀티컨택트 터치 감지형 센서들의 경우에서, 검출 영역은 바람직하게는 그 검출 영역의 모든 열들 및 모든 행들에 동시에 급전하고, 센서의 공통 전극을 측정함으로써 측정된다.
최종적으로, 본 발명은 캡처 포인트들의 매트릭스, 및 그러한 포착 및 분석 방법을 이용하여 매트릭스의 포착 및 분석의 명령을 내리기 위한 그러한 포착 및 분석 전자 회로를 포함하는 멀티컨택트 터치 감지형 센서에 관한 것이다.
본 발명은 각각 도면들이 첨부된 비제한적인 일 실시예의 상세한 설명을 읽으면 더 잘 이해될 것이다.
도 1은 수동 매트릭스 멀티컨택트 터치 감지형 전자 장치를 도시한 것이다.
도 2는 전자 회로에 의해 이용되는 센서의 영역에서의 포착의 방법을 도시한것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예의 포착 및 분석 방법의 도면이다.
도 4a 내지 4c는 본 발명의 포착 및 분석 방법이 이용되는 상이한 상황들이다.
본 발명의 포착 및 분석 전자 회로는 매트릭스 타입의 멀티컨택트 터치 감지형 센서에 통합되도록 의도된 것이다. 이것은 수동 매트릭스, 즉 매트릭스로 배열되고 절연층에 의해 분리된 2개의 투명한 도전성 재료층으로 이루어진 것, 또는 매트릭스의 각 노드가 트랜지스터 또는 다이오드와 같은 능동 컴포넌트로 이루어진 능동 매트릭스일 수 있다. 수동 또는 능동 매트릭스의 축들은 커맨드 부분을 위한 열(column) 및 측정 부분을 위한 행(row)이라고 칭해진다. 행 및 열의 투영된 교차점은 노드를 형성한다.
도 1은 터치 감지형 전자 장치의 도면을 나타낸 것으로서,
- 매트릭스 터치 감지형 센서(1),
- 디스플레이 스크린(2),
- 캡처 인터페이스(3),
- 메인 프로세서(4), 및
- 그래픽 프로세서(5)
를 포함한다.
이러한 터치 감지형 장치의 제1 기본 컴포넌트는 캡처 인터페이스(3)를 통한 포착 - 멀티컨택트 조작 - 에 필요한 터치 감지형 센서(1)이다. 이 캡처 인터페이스(3)는 포착 및 분석 회로를 포함한다. 터치 감지형 센서(1)는 매트릭스 타입의 것이다. 이것은 캡처를 가속하기 위해 복수의 부분으로 분할될 수 있으며, 이러한 부분들이 동시에 스캐닝된다.
캡처 인터페이스(3)로부터의 데이터는 필터링되어 메인 프로세서(4)에 보내진다. 이것은 조작을 위해, 패드로부터의 데이터를 스크린(2) 상에 디스플레이된 그래픽 개체들과 연관시키기 위한 로컬 프로그램을 실행한다. 또한, 메인 프로세서(4)는 디스플레이 스크린(2) 상에 디스플레이될 데이터를 그래픽 인터페이스(5)에 보낸다. 또한, 이 그래픽 인터페이스는 그래픽 프로세서에 의해 구동될 수 있다.
매트릭스 센서(1)는 예를 들어 저항성 또는 투영 정전용량성 타입의 센서이다. 이것은 도전성 배선들에 대응하는 행들 또는 열들이 그 위에 배열되어 있는 2개의 투명층으로 구성된다. 따라서, 이러한 층들은 도전성 와이어들의 매트릭스 어레이를 형성한다.
접촉이 활성화되었는지를 알기 위해, 매트릭스의 각 노드의 단자들에서 전기적 특성들 - 전압, 용량 또는 인덕턴스 - 이 측정된다. 100㎐ 정도의 샘플링 주파수를 이용하여, 장치는 센서(1), 및 메인 프로세서(4)에 통합되는 제어 회로에 의해 센서(1)의 전체로부터 데이터를 포착한다.
수동 매트릭스 터치 감지형 센서인 경우에서, 포착은 다음의 방식으로 시행된다: 열들이 급전되고, 센서의 각 행의 응답이 검출된다. 접촉 영역은 나머지 상태에 대하여 변경된 상태를 갖는 노드들에 대응하는 이러한 응답의 함수로서 결정된다. 변경된 상태를 갖는 인접 노드들의 하나 이상의 집합이 결정된다. 그러한 인접 노드들의 집합은 접촉 영역을 정의한다. 이러한 노드들의 집합으로부터, 본 특허에서 커서로서 참조되는 위치 정보가 계산된다. 비활성 영역들에 의해 분리되는 복수의 노드 집합의 경우에, 동일한 스캐닝 페이즈 동안 복수의 독립적인 커서가 결정된다.
이 정보는 새로운 스캐닝 페이즈들 동안 주기적으로 리프레시된다. 커서들은 연속적인 스캐닝 동안 획득되는 정보의 함수로서 생성, 추적 및 소멸된다. 예를 들어, 커서는 접촉 영역의 무게 중심 함수(barycentric function)에 의해 계산된다. 일반 원칙은 터치 감지형 센서 상에서 접촉 영역들이 검출된 만큼 커서를 생성하고, 시간에 따른 그들의 진전(evolution)을 따르는 것이다. 사용자가 센서로부터 손가락을 떼면, 관련 커서가 소멸된다. 이러한 방식으로, 터치 감지형 센서 상의 복수의 손가락에 관련된 위치들 및 변화들을 동시에 캡처하는 것이 가능하다.
메인 프로세서(4)는 조작을 위해, 센서로부터의 데이터를 디스플레이 스크린(2) 상에 디스플레이되는 그래픽 개체에 연관시키기 위한 프로그램을 실행한다.
도 2는 센서의 영역 [P1, P2, Q1, Q2]에 걸쳐 전자 회로에 의해 이용되는 포착의 방법의 도면을 나타낸 것이다.
매트릭스 센서(1)는 N개의 행 및 M개의 열을 포함한다. 방법(10)의 기능은 매트릭스 센서(1)의 검출 영역의 상태, 즉 이 영역이 적어도 하나의 접촉 포인트를 포함하는지를 결정하는 것이다. 센서의 이러한 검출 영역 [P1, P2, Q1, Q2]는 P=P2-P1개의 행 및 Q=Q2-Q1개의 열을 포함한다. 이러한 검출 영역의 윤곽은 정수 매개변수 P1, P2, Q1, Q2에 의해 정의된다. 따라서, 방법(10)은 행 P1 내지 P2와 열 Q1 내지 Q2에 의해 범위가 정해지는 검출 영역을 측정한다.
이 방법은 검출 영역 [P1, P2, Q1, Q2]을 한 블럭으로서 측정하는 것에 대응한다. 측정되는 이 검출 영역의 전기적 특성은 예를 들어 전압이다. 이 방법은 주어진 시간에 매트릭스 센서(1)의 검출 영역 [P1, P2, Q1, Q2]의 상태를 제공한다.
포착 방법(10)은 선행하는 포착 동안 획득된 데이터를 초기화하는 단계(11)로 시작한다. 여기에서, 열 축은 급전 축(energization axis)을 구성하고, 행 축은 검출 축을 구성한다. 그 다음, 이 방법은 열 Q1 내지 Q2를 급전하는 한편(12), 모든 행 P1 내지 P2가 동시에 측정된다(13).
따라서, 측정값은 열 Q1 및 Q2와 행 P1 및 P2에 의해 범위가 정해지는 블록 전체에 대해 구해진다. 제로가 아닌 전압을 검출하는 것은 검출 영역 [P1, P2, Q1, Q2] 내에 적어도 하나의 접촉 포인트가 존재한다는 것을 의미하며, 제로 전압을 검출하는 것은 이러한 검출 영역 [P1, P2, Q1, Q2] 내에 어떠한 접촉도 존재하지 않음을 의미한다.
이러한 포착 프로세스는 검출 영역에서의 포착을 시행하여 그 영역의 노드들 각각에 대해서가 아니라 영역 전체에 대한 접촉 정보를 획득하기 위해 이하에 설명되는 본 발명의 포착 및 분석 방법에서 이용된다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에서 이용되는 포착 및 분석 방법의 도면을 나타낸 것이다.
이 방법(20)은 일련의 반복 단계들로 구성된다:
- 검출 영역에서의 반복의 시작
- 검출 영역을 N개의 검출 부-영역으로 분할
- 각각의 검출 부-영역에 대해:
● 부-영역에 관련된 열들의 공통 커맨드
● 부-영역에 관련된 행들의 측정
● 부-영역에 대한 접촉 정보의 결정
● 접촉이 검출된 경우, 부-영역에서의 후속 반복
방법(20)에 의해 고려되는 제1 영역은 센서 전체에 대응하는 영역 Z1이다. 이 영역은 단계(22) 동안 4개의 부-영역(SZ11, SZ12, SZ13 및 SZ14)으로 분할된다. 제1 부-영역(SZ11)의 열들의 동시적인 급전(24) 및 이 부-영역(SZ11)의 행들의 측정(25)이 후속한다. 관련된 검출 부-영역을 초기화하는 단계(도시되지 않음)가 급전 단계(24) 및 측정 단계(25)에 선행한다.
이 부-영역(SZ11)에서 접촉이 검출되지 않으면, 부-영역(SZ12)의 열들의 급전(24) 및 그것의 행들에서의 측정(25)이 후속하며, 이러한 동작들이 4개의 부-영역(SZ11, SZ12, SZ13 및 SZ14) 전부에 대해 시행될 때까지 이와 같이 계속된다.
접촉이 부-영역(SZ11) 내에 존재하는 경우, 최대의 공간적 해상도 레벨에 도달되었는지가 우선 확인된다. 그에 도달한 경우, 관련된 부-영역(SZ11)을 4개의 새로운 부-영역으로 분할하는 것이 불가능하다. 그렇지 않은 경우, 부-영역(SZ11)은 영역(Z2)이 되고, 이 영역을 4개의 부-영역(SZ21, SZ22, SZ23 및 SZ24)으로 분할하는 것(22)이 후속하며, 그 다음 부-영역(SZ11)에서 행해진 것과 완전히 동일한 방식으로, 이러한 4개의 부-영역에서의 접촉의 급전(24), 측정(26) 및 검출(26)이 연속적으로 되풀이하여 후속한다. 이러한 상이한 단계들이 실행되는 영역들은 "Zi"로 지정되며, 여기에서 i는 처리될 이러한 영역들 간을 구별하기 위한 증분이다.
방법은 최대의 해상도 레벨에 도달할 때까지, 또는 4개의 부-영역 전부가 처리될 때까지 이러한 방식으로 진행한다. 그 다음, 처리되지 않았을 수 있는 다른 부-영역들의 존재의 확인(32)이 후속한다. 부-영역 "SZkl"(k≤i 및 l≤4, i는 연속적으로 처리되는 영역들 간을 구별하기 위한 증분임)이 처리되지 않은 경우(즉, 열들의 급전, 행들의 측정, 및 해당 부-영역에서 접촉이 있는 경우 그러한 접촉의 존재의 결정이 없었던 경우), 동일한 처리가 이 부-영역 SZkl에 다시 적용된다. 이를 위해, 정수 i는 1(unity)만큼 증분되고, 부-영역 SZkl은 영역 Zi가 된다.
더 이상 처리될 부-영역이 없는 경우, 포착 및 분석 방법은 단계(35)에서 종료된다. 따라서, 이 방법은 미리 정해진 공간적 해상도 레벨까지, 접촉이 존재하는 검출 영역들을 결정한다. 이와 같이 미리 정하는 것은 사용자에 의해 수동으로 구현될 수 있고, 또는 단순하게 센서의 노드들의 개수에 의해 설정될 수 있다. 따라서, 활성화된 접촉 영역들에서만 최대 해상도 레벨로 정보를 획득하는 것이 가능하다. 접촉이 검출되지 않은 부-영역들은 이 방법에 의해 처리되지 않으며, 따라서 최대 공간적 해상도에 도달할 때까지 관찰될 필요가 없고, 이는 센서 포착 및 분석 동안 획득되는 정보의 양을 상당히 제한한다.
이 방법은:
- 급전 단계(24) 및 측정 단계(25)(도 3에는 도시되지 않았지만, 포착될 영역을 초기화하는 단계가 선행함)에 대응하는 포착 단계들, 및
- 포착이 시행되는 검출 영역 내에서의 가능한 접촉의 존재에 관한 질의 단계(26)에 대응하는 분석 단계들
을 되풀이하여 실행한다.
포착 및 분석 방법(20)이 완료되면, 소프트웨어는 터치 감지형 스크린을 실시간으로 리프레시하기 위해, 활성화된 접촉 영역들에 대응하는 커서들을 결정하고, 터치 감지형 스크린 상의 가상 그래픽 개체들에 특정한 처리를 적용할 수 있다.
도 4a 내지 4c는 본 발명의 포착 및 분석 방법이 이용되는 각각의 상이한 상황들을 도시한 것이다.
각각의 반복 동안, 각각의 검출 영역이 4개의 검출 부-영역으로 나누어진다. 따라서, 4회의 연속적인 반복은 1/16과 동일한 각 축의 공간적 해상도를 만들어낸다.
도 4A에서, 센서의 단일 접촉 영역이 활성화된다. 제1 반복(41) 동안, 센서 전체로 이루어지는 검출 영역이 동일한 크기를 갖는 4개의 검출 부-영역으로 분할되고, 검출 부-영역 중 하나에서 접촉 영역의 위치가 식별된다. 제2 반복(42) 동안, 검출된 접촉 구역을 포함하는 검출 영역은 동일한 크기를 갖는 4개의 검출 부-영역으로 분할되고, 이러한 새로운 검출 부-영역들에서 접촉 영역의 위치가 식별된다. 후속하는 반복들(43 및 44)은 요구되는 공간적 해상도가 얻어질 때까지 동일한 처리를 반복한다.
더 일반적으로, 측정되는 검출 영역의 수는 활성화되는 접촉 영역들의 수 및 최대 반복 회수에 의존한다.
따라서, 도 4a의 예에서, 이러한 이분법적 방법은 4회의 반복(16회의 측정)에서 각 축에 대해 1/16의 정확도로 접촉 포인트의 위치를 구한다. 표준 스캐닝의 경우에서, 등가의 정확도는 256회의 측정을 필요로 한다.
도 4b를 참조하면, 복수의 검출 영역에서 접촉 영역이 활성화된다. 제1 반복(51) 동안, 센서 전체로 이루어지는 검출 영역은 동일한 크기를 갖는 4개의 검출 부-영역으로 분할되고, 검출 부-영역 중 단 하나에서만 접촉 영역의 위치가 식별된다. 제2 반복(52) 동안, 이 새로운 영역은 동일한 크기를 갖는 4개의 부-영역으로 분할되고, 접촉 영역은 2개의 새로운 부-영역에서 검출된다. 그 다음, 반복들(53 및 54)에서, 부분적으로 적어도 하나의 접촉 영역을 갖는 이러한 새로운 검출 영역들 각각이 4개의 새로운 검출 부-영역으로 나누어지고, 그 안에서의 접촉 영역의 위치가 식별된다.
도 4c를 참조하면, 제1 반복(61)에서 2개의 별개의 접촉 영역이 검출된다. 후속하는 반복들(62, 63, 64) 동안, 적어도 부분적으로 접촉 영역을 포함하는 것으로서 식별되는 각각의 검출 영역은 동일한 크기를 갖는 4개의 검출 부-영역으로 분할되고, 접촉 영역들에서 요구되는 해상도가 얻어질 때까지, 그 안에서의 접촉 영역들의 위치가 식별된다.
도 4b 및 4c에 의해 도시된 이러한 마지막 두가지 상황들에서, 이 방법은 4회의 반복(각각 32 및 44회의 측정)으로 각 축에서 1/16의 정확도로 접촉 포인트들의 위치를 획득한다. 표준 스캐닝의 경우에서, 등가의 정확도는 256회의 측정을 필요로 할 것이다.
본 발명의 다른 실시예에서, 이분법적인 방법은 2회의 양분(dichotomies)을 결합한다. 제1 단계는 수평적 양분을 수반하고, 제2 단계는 수직적 양분을 수반한다. 이러한 2개의 단계 각각은 이전에 포착된 영역을 동일한 크기의 2개의 새로운 영역으로 분리하는 것에 대응한다. 이러한 2회의 양분의 연속은 위에서 설명되고 도 3 및 도 4a-4c에 의해 도시된 것과 동일한 이분법적 방법을 만들어낸다.
본 발명의 다른 실시예에서, 이분법적 방법은 이전에 포착된 영역을 4개의 새로운 영역이 아니라 임의의 상이한 개수의 새로운 영역(예를 들어, 9개 12개 또는 16개의 영역)으로 분할함으로써 구현된다.
다수의 실시예에서, 반복 방법은 이하의 예시들로서 구현될 수 있다:
- 하나의 부-영역에 대한 반복은 활성화된 접촉 포인트의 검출 직후에 시행되며, 이는 함수적 회귀(functional recursion)를 필요로 하며, 따라서 상기 부-영역을 포함하는 영역들의 위치 및 크기의 저장을 필요로 한다.
- 반복은 선행하는 반복에 의해 검출된 적어도 하나의 활성화된 접촉 포인트를 포함하는 검출 영역들 모두에 대응하는 부-영역들 모두를 측정하는 것을 포함하며, 이는 회귀를 필요로 하지 않고, 더 많은 양의 데이터를 저장하는 것으로 이어진다.
위에 설명된 본 발명의 실시예들은 예시로서 제공되며, 결코 본 발명을 제한하지 않는다. 본 기술분야에 지식을 가진 자라면, 본 특허의 범위를 벗어나지 않고서 본 발명의 다양한 변형들을 만들어낼 수 있음을 이해해야 한다.

Claims (12)

  1. 캡처 포인트들의 매트릭스, 및 상기 매트릭스의 포착(acquisition) 및 분석을 제어하기 위한 포착 및 분석 전자 회로를 포함하는 멀티컨택트 터치 감지형 센서(multicontact touch-sensitive sensor)를 위한 포착 및 분석 방법으로서,
    센서 검출 영역의 접촉 포인트들 각각의 상태를 결정하기 위한, 상기 검출 영역 내에서의 포착 단계(24, 25), 및 상기 접촉 포인트들의 활성화 상태의 함수로서 정보를 전달하기 위한, 상기 검출 영역의 분석 단계(26)를 연속적으로 포함하고,
    상기 포착 단계(24, 25) 및 상기 분석 단계(26)는 되풀이하여 반복되고, 상기 포착 단계(24, 25)는 선행하는 분석 단계(26) 동안 결정된 활성화된 접촉 포인트들을 포함하는 검출 영역에서 수행되고, 상기 검출 영역은 선행하는 포착 단계(24, 25) 동안에 포착된 검출 영역보다 작고, 상기 반복(iteration)은 미리 정해진 공간적 해상도(spatial resolution)가 획득(27)될 때까지 시행되는 것을 특징으로 하는 포착 및 분석 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    제1 반복 동안, 상기 포착 단계(24, 25)는 상기 센서의 전체에서 시행되는 포착 및 분석 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    반복 동안 어떠한 접촉 포인트도 활성화된 것으로서 검출되지 않는 경우, 다음 반복은 센서 전체에서 시행되는 포착 및 분석 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    각 반복의 상기 포착 단계(24, 25) 및 상기 분석 단계(26) 동안 포착되는 검출 영역은 직사각형 형상인 포착 및 분석 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    각 반복에서, 포착될 영역의 각 축에서의 치수들은 각각 2개로(by two numbers) 나누어지는 포착 및 분석 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    각 반복에서, 포착될 영역의 크기는 선행하는 반복 동안 포착된 영역의 크기를 4로 나눈 것인 포착 및 분석 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    반복 동안 복수의 개별 접촉 영역이 검출되는 경우, 다음 반복의 상기 포착 단계(24, 25) 및 상기 분석 단계(26)는 이러한 접촉 영역들 각각에서 병렬로 시행되는 포착 및 분석 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 포착 및 분석 방법을 이용하는, 접촉 포인트들의 매트릭스를 포함하는 멀티컨택트 터치 감지형 센서들을 위한 포착 및 분석 전자 회로.
  9. 제8항에 있어서,
    검출 영역의 측정은 상기 검출 영역의 모든 열들에 동시에 급전(energizing)하고, 상기 검출 영역의 모든 행들을 공통으로 측정함으로써 시행되는 포착 및 분석 전자 회로.
  10. 제8항에 있어서,
    검출 영역은 상기 검출 영역의 모든 열들에 동시에 급전하고, 상기 검출 영역의 모든 행들을 개별적으로 측정함으로써 측정되는 포착 및 분석 전자 회로.
  11. 제8항에 있어서,
    트랜지스터를 포함하는 접촉 포인트들의 능동 매트릭스를 포함하는 멀티컨택트 터치 감지형 센서들을 위한 것이고,
    검출 영역은 상기 검출 영역의 모든 열들 및 모든 행들에 동시에 급전하고, 상기 센서의 공통 전극을 측정함으로써 측정되는 포착 및 분석 전자 회로.
  12. 캡처 포인트들의 매트릭스, 및 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 포착 및 분석 방법을 이용하여 상기 매트릭스의 포착 및 분석의 명령을 내리기 위한, 제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 포착 및 분석 전자 회로를 포함하는 멀티컨택트 터치 감지형 센서.
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