KR20110046129A - 입력 장치 및 이 장치의 접촉 위치 검출 방법 - Google Patents

입력 장치 및 이 장치의 접촉 위치 검출 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20110046129A
KR20110046129A KR1020090102983A KR20090102983A KR20110046129A KR 20110046129 A KR20110046129 A KR 20110046129A KR 1020090102983 A KR1020090102983 A KR 1020090102983A KR 20090102983 A KR20090102983 A KR 20090102983A KR 20110046129 A KR20110046129 A KR 20110046129A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
touch
clustered
values
touch patterns
coordinates
Prior art date
Application number
KR1020090102983A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101190276B1 (ko
Inventor
샤오링 우
이방원
장세은
정철용
Original Assignee
주식회사 애트랩
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 애트랩 filed Critical 주식회사 애트랩
Priority to KR1020090102983A priority Critical patent/KR101190276B1/ko
Priority to US13/501,201 priority patent/US20120200530A1/en
Priority to JP2012536651A priority patent/JP2013508876A/ja
Priority to CN2010800492241A priority patent/CN102597927A/zh
Priority to PCT/KR2010/007031 priority patent/WO2011052914A2/ko
Priority to TW099136339A priority patent/TWI439894B/zh
Publication of KR20110046129A publication Critical patent/KR20110046129A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101190276B1 publication Critical patent/KR101190276B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0446—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using a grid-like structure of electrodes in at least two directions, e.g. using row and column electrodes
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • G06F3/04166—Details of scanning methods, e.g. sampling time, grouping of sub areas or time sharing with display driving
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • G06F3/0418—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers for error correction or compensation, e.g. based on parallax, calibration or alignment

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Position Input By Displaying (AREA)
  • User Interface Of Digital Computer (AREA)

Abstract

본 발명은 입력 장치 및 이 장치의 접촉 위치 검출 방법을 공개한다. 이 장치는 접촉 위치에 따라 서로 다른 복수개의 측정값들이 발생되고, 상기 복수개의 측정값들을 출력하는 터치 패널부, 상기 측정값들을 입력하고, 문턱값을 이용하여 상기 복수개의 측정값들로부터 적어도 하나 이상의 클러스터를 포함하는 클러스터링된 측정값들을 출력하는 클러스터링부, 및 상기 클러스터링된 측정값들을 입력하고, 가중치 평균을 이용하여 상기 클러스터 각각에 대한 좌표를 계산하여 출력하는 중심점 계산부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

입력 장치 및 이 장치의 접촉 위치 검출 방법{Input device and touch position detecting method thereof}
본 발명은 입력 장치에 관한 것으로, 특히, 터치 패널을 구비하는 입력 장치에 있어서, 접촉 위치를 보다 세밀하게 검출할 수 있는 입력 장치 및 이 장치의 접촉 위치 검출 방법에 관한 것이다.
개인용 컴퓨터, 휴대용 전송 장치, 그 밖의 정보 처리 장치 등은 입력 장치를 이용하여 다양한 기능을 수행한다. 최근, 이러한 입력장치로서 터치 패널을 구비하는 입력 장치가 많이 사용되고 있다.
일반적으로 터치 패널은 CRT, LCD, PDP, EL(electroluminescence) 등과 같은 디스플레이 장치의 표면에 설치되어 접촉에 의한 접촉 위치를 검출할 수 있는 장치로서, ITO(인듐-주석의 복합 산화물) 필름을 이용하여 만들어질 수 있다.
이러한 터치 패널을 구비하는 입력 장치는 사용자가 터치 패널 상의 특정 위치에 접촉 물체(예를 들면, 손가락이나 스타일러스 펜 등)를 접촉하여 다양한 정보를 화면상에 표현하거나, 상기 입력 장치를 구비하는 기기가 다양한 기능을 수행하도록 구성될 수 있다. 그런데, 상기 입력 장치가 소형화되거나, 상기 입력 장치를 구비하는 기기가 보다 다양한 기능을 수행하도록 구성되기 위해서는 아이콘 등 접촉 물체가 접촉하여야 할 면적이 보다 좁아지게 된다. 따라서, 이러한 경우에는 접촉 물체의 접촉 위치를 보다 정밀하게 측정하여야 한다.
본 발명의 목적은 보다 세밀하게 접촉 위치를 검출할 수 있는 입력 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기 목적을 달성하기 위한 입력 장치의 접촉 위치 검출 방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 입력 장치는 접촉 위치에 따라 서로 다른 복수개의 측정값들이 발생되고, 상기 복수개의 측정값들을 출력하는 터치 패널부, 상기 측정값들을 입력하고, 문턱값을 이용하여 상기 복수개의 측정값들로부터 적어도 하나 이상의 클러스터를 포함하는 클러스터링된 측정값들을 출력하는 클러스터링부, 및 상기 클러스터링된 측정값들을 입력하고, 가중치 평균을 이용하여 상기 클러스터 각각에 대한 좌표를 계산하여 출력하는 중심점 계산부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 입력 장치의 상기 클러스터는 상기 측정값들 중 상기 문턱값보다 큰 값을 가지는 상기 측정값들로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 입력 장치의 상기 클러스터링부는 상기 측정값들을 입력하여 상기 측정값들의 극대값의 수를 검출하고, 상기 측정값들로부터 상기 극대값의 수와 동일한 수의 클러스터를 포함하는 상기 클러스터링된 측정값들을 출력하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 입력 장치의 상기 터치 패널부는 복수개의 터치 패턴들을 구비하는 터치 패턴부, 및 상기 복수개의 터치 패턴들 중 적어도 하나 이상의 터치 패턴으로 입력 신호를 출력하고, 상기 복수개의 터치 패턴들 중 적어도 하나 이상의 터치 패턴을 통해 발생된 출력 신호를 입력하여 상기 복수개의 측정값들을 계산하는 측정부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 입력 장치의 제1 실시예의 상기 터치 패턴부는 제1 방향으로 배치된 복수개의 제1 터치 패턴들, 및 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 배치된 복수개의 제2 터치 패턴들을 구비하고, 상기 복수개의 제1 터치 패턴들 각각은 상기 제2 방향으로 배치된 복수개의 제1 터치 패드들, 및 상기 복수개의 제1 터치 패드들 각각을 연결하는 제1 연결 패드들을 구비하고, 상기 복수개의 제2 터치 패턴들 각각은 상기 제1 방향으로 배치된 복수개의 제2 터치 패드들, 및 상기 복수개의 제2 터치 패드들 각각을 연결하는 제2 연결 패드들을 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 입력 장치의 제1 실시예의 상기 측정부는 상기 제1 터치 패턴들 각각으로 기준 펄스를 상기 입력 신호로 인가하고, 상기 제1 터치 패턴들 각각을 통하여 발생되는 지연 펄스들을 상기 출력 신호로 입력하고, 상기 지연 펄스들 각각과 상기 기준 펄스의 지연 시간차를 측정하여 제1 측정값들을 계산하고, 상기 제2 터치 패턴들 각각으로 상기 기준 펄스를 상기 입력 신호로 인가하고, 상기 제2 터치 패턴들 각각을 통하여 발생되는 지연 펄스들을 상 기 출력 신호로 입력하고, 상기 지연 펄스들 각각과 상기 기준 펄스의 지연 시간차를 측정하여 제2 측정값들을 계산하고, 상기 제1 측정값들 및 상기 제2 측정값들을 상기 측정값으로 출력하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 입력 장치의 제1 실시예의 상기 클러스터링부는 상기 제1 측정값들 중 제1 문턱값보다 큰 값을 가지는 적어도 하나의 제1 클러스터를 포함하는 클러스터링된 제1 측정값들 및 상기 제2 측정값들 중 제2 문턱값보다 큰 값을 가지는 적어도 하나의 제2 클러스터를 포함하는 클러스터링된 제2 측정값들을 상기 클러스터링된 측정값으로 출력하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 입력 장치의 제1 실시예의 상기 중심점 계산부는 상기 제1 클러스터 각각에 대하여 가중치 평균을 이용하여 제1 방향의 좌표를 계산하고, 상기 제2 클러스터 각각에 대하여 가중치 평균을 이용하여 제2 방향의 좌표를 계산하고, 상기 제1 방향의 좌표 및 상기 제2 방향의 좌표를 조합하여 상기 클러스터 각각에 대한 좌표를 계산하여 출력하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 입력 장치의 제2 실시예의 상기 터치 패턴부는 제1 방향으로 신장되고, 상기 제1 방향의 일측이 상기 측정부와 연결되며, 제2 방향으로 배치된 복수개의 제1 터치 패턴들, 및 상기 제1 방향으로 신장되고, 상기 제1 방향의 타측이 상기 측정부와 연결되며, 상기 제2 방향으로 배치된 복수개의 제2 터치 패턴들을 구비하고, 상기 복수개의 제1 터치 패턴들 각각은 상기 제1 방향의 상기 타측으로 갈수록 접촉 면적이 감소하고, 상기 복수개의 제2 터치 패턴들 각각은 상기 제1 방향의 상기 일측으로 갈수록 접촉 면적이 감소하는 것 을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 입력 장치의 제2 실시예의 상기 측정부는 상기 제1 터치 패턴들 각각에 대하여, 상기 제1 방향의 상기 일측으로 기준 펄스를 상기 입력 신호로 인가하고, 상기 제1 방향의 상기 일측에서 발생된 지연 펄스를 상기 출력 신호로 입력하고, 상기 기준 펄스와 상기 지연 펄스의 지연 시간차를 측정하여 제1 측정값을 계산하고, 상기 제2 터치 패턴들 각각에 대하여, 상기 제1 방향의 상기 타측으로 상기 기준 펄스를 상기 입력 신호로 인가하고, 상기 제1 방향의 상기 타측에서 발생된 지연 펄스를 상기 출력 신호로 입력하고, 상기 기준 펄스와 상기 지연 펄스의 지연 시간차를 측정하여 제2 측정값을 계산하고, 상기 제1 측정값들과 상기 제2 측정값들을 상기 측정값으로 출력하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 입력 장치의 제2 실시예의 상기 클러스터링부는 상기 제1 측정값들을 입력하여 제1 문턱값을 이용하여 클러스터링된 제1 방향 제1 측정값들을 계산하고, 상기 제2 측정값들을 입력하여 상기 제1 문턱값을 이용하여 클러스터링된 제1 방향 제2 측정값들을 계산하고, 상기 제1 측정값들 및 상기 제2 측정값들 중 상기 제2 방향의 대응하는 위치에 배치된 상기 제1 터치 패턴 및 상기 제2 터치 패턴에 대한 상기 제1 측정값과 상기 제2 측정값들을 가산한 제2 방향 측정값들을 계산하고, 상기 제2 방향 측정값을 입력하여 제2 문턱값을 이용하여 클러스터링된 제2 방향 측정값들을 계산하고, 상기 클러스터링된 제1 방향 제1 측정값들, 상기 클러스터링된 제1 방향 제2 측정값들, 및 상기 클러스터링된 제2 방향 측정값들을 상기 클러스터링된 측정값으로 출력하는 것을 특징으로 한 다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 입력 장치의 제2 실시예의 상기 중심점 계산부는 상기 클러스터링된 제1 방향 제1 측정값들 및 상기 클러스터링된 제1 방향 제2 측정값들 중 대응하는 값들의 가중치 평균을 이용하여 상기 클러스터의 상기 제1 방향의 좌표를 계산하고, 상기 클러스터링된 제2 방향 측정값들의 가중치 평균을 이용하여 상기 클러스터의 제2 방향의 좌표를 계산하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 입력 장치의 제3 실시예의 상기 터치 패턴부는 제1 방향으로 배치된 복수개의 제1 터치 패턴들, 및 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 배치된 복수개의 제2 터치 패턴들을 구비하고, 상기 복수개의 제1 터치 패턴들 각각은 상기 제2 방향으로 배치된 복수개의 제1 터치 패드들, 및 상기 복수개의 제1 터치 패드들 각각을 연결하는 제1 연결 패드들을 구비하고, 상기 복수개의 제2 터치 패턴들 각각은 상기 제1 방향으로 신장되는 제1 바, 및 상기 제1 바와 연결되고, 상기 제2 방향으로 신장되며, 상기 제1 터치 패드들 각각의 상기 제1 방향의 측변에 배치되는 복수개의 제2 바를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 입력 장치의 제3 실시예의 상기 측정부는 상기 제2 터치 패턴들 각각으로 상기 입력 신호를 인가하고, 상기 제1 터치 패턴들 각각으로부터 발생되는 상기 출력 신호를 입력하여 상기 제1 터치 패턴들 각각과 상기 제2 터치 패턴들 각각의 사이의 커패시턴스를 측정하고, 측정된 상기 커패시턴스를 상기 측정값들로 출력하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 입력 장치의 제3 실시예의 상기 클러스터링부는 소정의 기준값에서 상기 측정값들을 감산한 후, 감산한 결과값들 중 상기 문턱값보다 큰 값으로 구성되는 적어도 하나의 상기 클러스터를 포함하는 상기 클러스터링된 측정값을 출력하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 입력 장치의 제3 실시예의 상기 중심점 계산부는 상기 클러스터 각각에 대하여, 상기 클러스터링된 측정값 중 상기 제1 방향의 측정값들의 가중치 평균을 이용하여 상기 제1 방향의 좌표를 계산하고, 상기 클러스터링된 측정값 중 상기 제2 방향의 측정값들의 가중치 평균을 이용하여 상기 제2 방향의 좌표를 계산하고, 상기 제1 방향의 좌표 및 상기 제2 방향의 좌표를 조합하여 상기 클러스터 각각에 대한 좌표를 계산하여 출력하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 입력 장치는 상기 측정값들을 입력하여 노이즈를 제거하여 표준화된 측정값들을 출력하거나, 상기 측정값들을 입력하여 교정 작업을 수행하여 표준화된 측정값들을 출력하는 프리 프로세싱부를 추가적으로 구비하고, 상기 클러스터링부는 상기 표준화된 측정값들을 입력하여 상기 클러스터링된 측정값들을 출력하는 것을 특징으로 한다.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 입력 장치의 접촉 위치 검출 방법은 접촉 위치에 따라 서로 다른 복수개의 측정값들이 발생되고, 상기 복수개의 측정값들을 출력하는 터치 패널부를 구비하는 입력 장치에 있어서, 상기 측정값들을 입력하고, 문턱값을 이용하여 상기 복수개의 측정값들로부터 적어도 하나 이상 의 클러스터를 포함하는 클러스터링된 측정값을 출력하는 클러스터링 단계, 및 상기 클러스터링된 측정값들을 입력하고, 가중치 평균을 이용하여 상기 클러스터 각각에 대한 좌표를 계산하여 출력하는 중심점 계산 단계를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 입력 장치의 접촉 위치 검출 방법의 상기 클러스터는 상기 측정값들 중 상기 문턱값보다 큰 값을 가지는 측정값들로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 입력 장치의 접촉 위치 검출 방법의 상기 클러스터링 단계는 상기 측정값들을 입력하여 상기 측정값들의 극대값의 수를 검출하고, 상기 측정값들로부터 상기 극대값의 수와 동일한 수의 클러스터를 포함하는 상기 클러스터링된 측정값들을 출력하는 것을 특징으로 한다.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 입력 장치의 접촉 위치 검출 방법의 제1 형태의 상기 터치 패널부는 제1 방향으로 배치된 복수개의 제1 터치 패턴들, 및 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 배치된 복수개의 제2 터치 패턴들을 구비하고, 상기 제1 터치 패턴들 각각은 상기 제2 방향으로 배치된 복수개의 제1 터치 패드들, 및 상기 복수개의 제1 터치 패드들 각각을 연결하는 제1 연결 패드들을 구비하고, 상기 제2 터치 패턴들 각각은 상기 제1 방향으로 배치된 복수개의 제2 터치 패드들, 및 상기 제2 터치 패드들 각각을 연결하는 제2 연결 패드들을 구비하고, 상기 접촉 위치 검출 방법은 상기 제1 터치 패턴들 각각으로 기준 펄스를 인가하고, 상기 제1 터치 패턴들 각각을 통하여 발생되는 지연 펄스와 상기 기준 펄스의 지연 시간차를 측정하여 제1 측정값들을 계산하고, 상기 제2 터치 패턴들 각각으로 상기 기준 펄스를 인가하고, 상기 제2 터치 패턴들 각각을 통하여 발생되는 지연 펄스들 각각과 상기 기준 펄스의 지연 시간차를 측정하여 제2 측정값들을 계산하고, 상기 제1 측정값들 및 상기 제2 측정값들을 상기 측정값으로 출력하는 측정 단계를 추가적으로 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 입력 장치의 접촉 위치 검출 방법의 제1 형태의 상기 클러스터링 단계는 상기 제1 측정값들 중 제1 문턱값보다 큰 값을 가지는 적어도 하나의 제1 클러스터를 포함하는 클러스터링된 제1 측정값들 및 상기 제2 측정값들 중 제2 문턱값보다 큰 값을 가지는 적어도 하나의 제2 클러스터를 포함하는 클러스터링된 제2 측정값들을 상기 클러스터링된 측정값으로 출력하는 것을 특징으로 한다.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 입력 장치의 접촉 위치 검출 방법의 제1 형태의 상기 중심점 계산 단계는 상기 제1 클러스터 각각에 대하여 가중치 평균을 이용하여 상기 제1 방향의 좌표를 계산하고, 상기 제2 클러스터 각각에 대하여 가중치 평균을 이용하여 상기 제2 방향의 좌표를 계산하고, 상기 제1 방향의 좌표 및 상기 제2 방향의 좌표를 조합하여 상기 클러스터 각각에 대한 좌표를 출력하는 것을 특징으로 한다.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 입력 장치의 접촉 위치 검출 방법의 제2 형태의 상기 터치 패널부는 제1 방향으로 신장되고, 제2 방향으로 배치된 복수개의 제1 터치 패턴들, 및 상기 제1 방향으로 신장되고, 상기 제2 방향으로 배 치된 복수개의 제2 터치 패턴들을 구비하고, 상기 복수개의 제1 터치 패턴들 각각은 상기 제1 방향의 일측으로 갈수록 접촉 면적이 감소하고, 상기 복수개의 제2 터치 패턴들 각각은 상기 제1 방향의 타측으로 갈수록 접촉 면적이 감소하고, 상기 접촉 위치 검출 방법은 상기 제1 터치 패턴들 각각에 대하여, 상기 제1 방향의 상기 일측으로 기준 펄스를 인가하고, 상기 기준 펄스와 상기 제1 방향의 상기 일측에서 발생된 지연 펄스의 지연 시간차를 측정하여 제1 측정값을 계산하고, 상기 제2 터치 패턴들 각각에 대하여, 상기 제1 방향의 상기 타측으로 기준 펄스를 인가하고, 상기 기준 펄스와 상기 제1 방향의 상기 타측에서 발생된 지연 펄스의 지연 시간차를 측정하여 제2 측정값을 계산하고, 상기 제1 측정값들과 상기 제2 측정값들을 상기 측정값으로 출력하는 측정 단계를 추가적으로 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 입력 장치의 접촉 위치 검출 방법의 제2 형태의 상기 클러스터링 단계는 상기 제1 측정값들을 입력하여 제1 문턱값을 이용하여 클러스터링된 제1 방향 제1 측정값들을 계산하고, 상기 제2 측정값들을 입력하여 상기 제1 문턱값을 이용하여 클러스터링된 제1 방향 제2 측정값들을 계산하고, 상기 제1 측정값들 및 상기 제2 측정값들 중 상기 제2 방향의 대응하는 위치에 배치된 상기 제1 터치 패턴 및 상기 제2 터치 패턴에 대한 상기 제1 측정값과 상기 제2 측정값들을 가산한 제2 방향 측정값들을 계산하고, 상기 제2 방향 측정값을 입력하여 제2 문턱값을 이용하여 클러스터링된 제2 방향 측정값들을 계산하고, 상기 클러스터링된 제1 방향 제1 측정값들, 상기 클러스터링된 제1 방향 제2 측정값들, 및 상기 클러스터링된 제2 방향 측정값들을 상기 클러스터링된 측정값으로 출력하는 것을 특징으로 한다.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 입력 장치의 접촉 위치 검출 방법의 제2 형태의 상기 중심점 계산 단계는 상기 클러스터링된 제1 방향 제1 측정값들 및 상기 클러스터링된 제1 방향 제2 측정값들 중 대응하는 값들의 가중치 평균을 이용하여 상기 클러스터의 상기 제1 방향의 좌표를 계산하고, 상기 클러스터링된 제2 방향 측정값들의 가중치 평균을 이용하여 상기 클러스터의 제2 방향의 좌표를 계산하는 것을 특징으로 한다.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 입력 장치의 접촉 위치 검출 방법의 제3 형태의 상기 터치 패널부는 제1 방향으로 배치된 복수개의 제1 터치 패턴들, 및 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 배치된 복수개의 제2 터치 패턴들을 구비하고, 상기 제1 터치 패턴들 각각은 상기 제2 방향으로 배치된 복수개의 제1 터치 패드들, 및 상기 복수개의 제1 터치 패드들 각각을 연결하는 제1 연결 패드들을 구비하고, 상기 제2 터치 패턴들 각각은 상기 제1 방향으로 신장되는 제1 바, 및 상기 제1 바와 연결되고, 상기 제2 방향으로 신장되며, 상기 제1 터치 패드들 각각의 상기 제1 방향의 측변에 배치되는 복수개의 제2 바를 구비하고, 상기 접촉 위치 검출 방법은 상기 제2 터치 패턴들 각각으로 상기 입력 신호를 인가하고, 상기 제1 터치 패턴들 각각으로부터 발생되는 상기 출력 신호를 입력하여 상기 제1 터치 패턴들 각각과 상기 제2 터치 패턴들 각각의 사이의 커패시턴스를 측정하고, 측정된 상기 커패시턴스를 상기 측정값들로 출력하는 것을 특징으로 한다.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 입력 장치의 접촉 위치 검출 방법의 제3 형태의 상기 클러스터링 단계는 소정의 기준값에서 상기 측정값들을 감산한 후, 감산한 결과값들 중 상기 문턱값보다 큰 값으로 구성되는 적어도 하나의 상기 클러스터를 포함하는 상기 클러스터링된 측정값을 출력하는 것을 특징으로 한다.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 입력 장치의 접촉 위치 검출 방법의 제3 형태의 상기 중심점 계산 단계는 상기 클러스터 각각에 대하여, 상기 클러스터링된 측정값 중 상기 제1 방향의 측정값들의 가중치 평균을 이용하여 상기 제1 방향의 좌표를 계산하고, 상기 클러스터링된 측정값 중 상기 제2 방향의 측정값들의 가중치 평균을 이용하여 상기 제2 방향의 좌표를 계산하고, 상기 제1 방향의 좌표 및 상기 제2 방향의 좌표를 조합하여 상기 글러스터 각각에 대한 좌표를 계산하여 출력하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 본 발명의 입력 장치 및 이 장치의 접촉 위치 검출 방법은 적은 수의 터치 패턴들을 구비하더라도 정밀한 접촉 위치 검출이 가능하다.
이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 입력 장치 및 이 장치의 접촉 위치 검출 방법을 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 입력 장치의 실시예의 구성을 나타내는 것으로, 본 발명의 입력 장치는 터치 패널부(100), 프리 프로세싱부(210), 클러스터링부(220), 고스트 패턴 제거부(230), 및 중심점 계산부(240)를 구비하여 구성될 수 있다.
도 1에 나타낸 블럭들 각각의 기능을 설명하면 다음과 같다.
터치 패널부(100)는 복수개의 터치 패턴들을 구비하여 구성될 수 있으며, 접촉 물체의 접촉 위치에 따라 서로 다른 복수개의 측정값들(P_V)을 출력한다. 측정값들(P_V)은 접촉 물체의 접촉 위치에 따라 가변되는 지연 시간일 수 있다.
프리 프로세싱부(210)는 상기 측정값들(P_V)을 입력하여 노이즈 등을 제거하고, 공정상 변화 또는 환경 변화에 따른 영향을 상쇄하기 위한 교정 작업 등을 수행하여 표준화된 측정값들(nP_V)을 출력한다. 프리 프로세싱부(210)는 필터를 이용하거나, 문턱값 등을 설정함으로써 노이즈 등을 제거할 수 있다. 또한, 노이즈 제거 및 교정 작업 중 어느 하나만 수행하도록 구성될 수도 있다.
클러스터링부(220)는 상기 표준화된 측정값(nP_V)을 입력하여 클러스터링 작업을 수행하여 적어도 하나의 클러스터를 포함하는 클러스터링된 측정값(nP_VC)을 출력한다. 상기 클러스터는 접촉 물체의 접촉 위치에 대응하는 상기 측정값들(P_V)(또는, 표준화된 측정값들(nP_V))의 집합을 의미한다. 예를 들면, 클러스터링부(220)는 소정의 문턱값을 이용하여 클러스트링 작업을 수행할 수 있다. 이 경우, 상기 클러스터는 상기 측정값들(P_V)(또는, 표준화된 측정값들(nP_V)) 중 상기 문턱값보다 큰 값을 가지는 측정값들로 구성될 수 있다. 즉, 표준화된 측정값(nP_V) 중 상기 소정의 문턱값보다 작은 값은 0으로 변환하여 출력함으로써 클러스터링 작업을 수행하도록 구성될 수 있다. 또한, 클러스터링부(220)는 상기 표준화된 측정값(nP_V)들 중 극대값들을 검출하여 클러스터의 수를 결정하고, 결정된 클러스터의 수에 따라 클러스터링 작업을 수행하도록 구성될 수도 있다. 상기 극대값은 상기 표준화된 측정값(nP_V)들이 일정한 방식을 통해 정해진 구간들(또는 주어진 집합값들)로 구분될 경우, 상기 구간들(또는 집합값들) 내에서의 국소적인 최대값을 의미한다. 또한, 클러스터의 수는 접촉 위치의 수에 대응한다.
고스트 패턴 제거부(230)는 클러스터링된 측정값(nP_VC)을 입력하여 고스트 패턴을 제거한다. 예를 들면, 고스트 패턴 제거부(230)는 클러스터링된 측정값(nP_VC)을 입력하여 상기 측정값들을 상호 비교하여 고스트 패턴을 제거할 수도 있으며, 상기 측정값이 순차적으로 입력된 경우에는 먼저 입력된 측정값을 이용하여 고스트 패턴을 제거할 수도 있다.
중심점 계산부(240)는 고스트 패턴이 제거된 측정값(nP_VCG)을 이용하여 가중치 평균을 이용하여 각 클러스터에 대한 좌표(T_P)를 계산하여 출력한다. 각 클러스터에 대한 좌표(T_P)는 접촉 물체의 접촉 위치의 중심점을 의미한다.
클러스터링부(220) 및 중심점 계산부(240)에 대한 구체적인 동작은 후술한다. 또한, 본 발명의 입력 장치는 프리 프로세싱부(210) 및/또는 고스트 패턴 제거부(230)를 구비하지 않을 수 있다. 즉, 본 발명의 입력 장치는 프리 프로세싱부(210) 및/또는 고스트 패턴 제거부(230)는 필요한 경우에만 구비하도록 구성될 수 있다. 고스트 패턴 제거부(230)가 구비되지 않은 경우에, 중심점 계산부(240)는 클러스터링된 측정값(nP_VC)을 이용하여 접촉 위치의 중심점을 계산한다.
도 2는 도 1에 나타낸 본 발명의 입력 장치의 터치 패널부(100)의 실시예의 구성을 나타내는 것으로서, 터치 패널부(100)는 터치 패턴부(110) 및 측정부(120) 를 구비하여 구성될 수 있다.
도 2에 나타낸 블록들 각각의 기능을 설명하면 다음과 같다.
터치 패턴부(110)는 복수개의 터치 패턴들을 구비하여 구성될 수 있으며, 접촉 위치에 따라 가변되는 출력 신호를 발생시킨다. 상기 출력 신호는 접촉 위치에 따라 서로 다른 지연 시간을 가지는 지연 펄스(P_d)일 수 있다. 즉, 터치 패턴부(110)는 접촉 물체의 접촉 여부 및 접촉 위치에 따라 서로 다른 지연 시간을 가지는 지연 펄스를 각각 출력하는 복수개의 터치 패턴들을 구비하여 구성될 수 있다. 예를 들면, 터치 패턴부(110)를 구성하는 복수개의 터치 패턴들 각각은 기준 펄스(P_r)를 입력하고, 접촉 물체의 접촉 여부 및 접촉 위치에 따라 서로 다른 지연 시간을 가지는 지연 펄스(P_d)를 발생할 수 있다.
측정부(120)는 입력 신호를 출력하고, 터치 패턴부(100)를 통해 발생된 출력 신호를 입력하여 복수개의 측정값(P_V)을 출력한다. 상기 입력 신호는 기준 펄스(P_r)일 수 있으며, 상기 출력 신호는 지연 펄스(P_d)일 수 있다. 즉, 측정부(120)는 기준 펄스(P_r)를 출력하고, 터치 패턴부(110)를 통하여 발생된 지연 펄스(P_d)와 상기 기준 펄스(P_r)의 지연 시간차를 계산하여 상기 지연 시간차에 대응하는 측정값(P_V)을 출력할 수 있다. 예를 들면, 측정부(120)는 상기 기준 펄스(P_r)를 상기 터치 패턴부(110)의 복수개의 터치 패턴들 각각에 순차적으로(또는 동시에) 인가하고, 상기 터치 패턴부(110)의 복수개의 터치 패턴들 각각을 통하여 발생되는 상기 지연 펄스(P_d)를 순차적으로(또는 동시에) 입력하고, 상기 복수개의 터치 패턴들 각각에 대한 상기 지연 시간차를 계산하여 상기 측정값(P_V)을 출 력하도록 구성될 수 있다.
도 2에서는 접촉 여부 및 접촉 위치에 따라 지연 펄스의 지연 시간이 달라지는 것을 이용하는 것, 즉, 기준 펄스와 지연 펄스의 지연 시간차를 측정값으로 출력하는 경우를 예를 들어 설명하였으나, 다양한 방법으로 접촉 여부 및 접촉 위치를 감지할 수 있다. 예를 들면, 상기 터치 패턴부(110)의 복수개의 터치 패턴들 각각에 순차적으로(또는 동시에) 일정한 전류를 인가하여 전압의 변화(예를 들면, 전압이 일정한 문턱 전압에 도달하는 시간 또는 일정한 시간이 경과한 후 전압의 크기)를 측정하여 상기 측정값을 출력할 수도 있다. 또는, 상기 터치 패턴부(110)의 복수개의 터치 패턴들 각각에 순차적으로(또는 동시에) 소정의 펄스 폭을 가지는 펄스 신호를 인가하고, 상기 펄스 신호가 측정되는지 여부(예를 들면, 상기 펄스 신호가 소정의 문턱 전압 이상으로 측정되는지 여부)를 판단하여 상기 측정값을 출력할 수도 있다.
도 3은 도 2에 나타낸 터치 패널부(100)의 터치 패턴부(110)의 제1 실시예의 구성을 나타내는 것으로서, 터치 패턴부(110)는 제1 방향으로 배치된 복수개의 제1 터치 패턴들(x0~x5) 및 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 배치된 복수개의 제2 터치 패턴들(y0~y10)을 구비하여 구성될 수 있다. 도 3에서, T_O1, 및 T_O2 각각은 접촉 물체가 접촉된 부분을 나타낸다.
사선으로 해칭된 제1 터치 패턴들(x0~x5)과 점으로 해칭된 제2 터치 패턴들(y0~y10)은 교차하는 부분이 서로 절연되도록 형성된다. 예를 들면, 제1 터치 패턴들(x0~x5)은 ITO 필름의 전면에, 제2 터치 패턴들(y0~y10)은 ITO 필름의 뒷면에 형성되거나, ITO 필름의 한 면에 제1 터치 패턴들(x0~x5) 및 제2 터치 패턴들(y0~y10)을 배치하고 제1 터치 패턴들(x0~x5) 각각과 제2 터치 패턴들(y0~y10)각각이 교차하는 부분은 전기적으로 연결되지 않도록 형성하거나, 제1 터치 패턴들(x0~x5)과 제2 터치 패턴들(y0~y10)을 각각 서로 다른 ITO 필름에 형성하는 등, 다양한 방법으로 형성될 수 있다.
제1 터치 패턴들(x0~x5) 각각을 통하여 접촉 물체의 접촉 여부 및 접촉 위치에 따라 서로 다른 지연 시간을 가지는 지연 펄스(P_d)가 발생되며, 제2 터치 패턴들(y0~y10) 각각을 통하여도 제1 터치 패턴들(x0~x5)과 마찬가지로 접촉 물체가 접촉 여부 및 접촉 위치에 따라 서로 다른 지연 시간을 가지는 지연 펄스(P_d)가 발생된다.
예를 들면, 측정부(120)는 제1 터치 패턴들(x0~x5) 및 제2 터치 패턴들(y0~y10) 각각의 일측으로 순차적으로(또는 동시에) 기준 펄스(P_r)를 인가하고, 제1 터치 패턴들(x0~x5) 및 제2 터치 패턴들(y0~y10) 각각의 타측에서 발생되는 지연 펄스(P_d)를 순차적으로(또는 동시에) 입력하여 상기 측정값(P_V)을 계산하여 출력할 수 있다. 측정부(120)는 제1 터치 패턴들(x0~x5) 및 제2 터치 패턴들(y0~y10) 각각의 일측으로 기준 펄스(P_r)를 인가하고, 제1 터치 패턴들(x0~x5) 및 제2 터치 패턴들(y0~y10) 각각의 상기 일측에서 발생되는 지연 펄스(P_d)를 입력하도록 구성될 수도 있다.
또한, 도 3에 나타낸 바와 같이, 제1 터치 패턴들(x1~x7) 각각은 제2 방향(예를 들면, y축 방향)으로 배치된 복수개의 제1 터치 패드들(PD1)과 상기 복수개 의 제1 터치 패드들(PD1) 각각을 연결하는 제1 연결 패드들(CP1)을 구비하여 구성될 수 있으며, 제2 터치 패턴들(y1~y7) 각각은 제1 방향(예를 들면, x축 방향)으로 배치된 복수개의 제2 터치 패드들(PD2)과 상기 복수개의 제2 터치 패드들(PD2) 각각을 연결하는 제2 연결 패드들(CP2)을 구비하여 구성될 수 있다.
또한, 도 3에서는 제1 터치 패드들(PD1) 및 제2 터치 패드들(PD2) 각각이 마름모 형태를 가지는 것을 예시하였으나, 제1 터치 패드들(PD1) 및 제2 터치 패드들(PD2) 각각은 원 또는 다른 다각형 형태일 수도 있다. 즉, 제1 터치 패드들(PD1) 및 제2 터치 패드들(PD2) 각각은 일정한 형태를 가지는 특정 영역에 균일하게 형성된 패드일 수 있다.
다음으로, 터치 패턴부(110)가 도 3에 나타낸 것과 동일한 형태를 가지는 경우에, 본 발명의 클러스터링부(220) 및 중심점 계산부(240)의 동작을 설명하면 다음과 같다.
도 3에 나타낸 바와 같이 접촉 물체가 접촉된 경우에, 제1 터치 패턴들(x0~x5) 각각을 통하여 발생된 측정값(P_V)(또는, 표준화된 측정값(nP_V)), 즉, 지연 펄스들의 지연 시간은 다음과 같이 나타날 수 있다. dx0~dx5 각각은 제1 터치 패턴들(x0~x5) 각각을 통하여 발생된 제1 측정값(또는, 표준화된 제1 측정값)을 나타낸다.
(dx0, dx1, dx2, dx3, dx4, dx5)
= (0, 6, 137, 84, 9, 4)
상기 측정값들로부터, 극대값은 하나(137)인 것을 알 수 있으므로, 클러스터 의 수는 하나라고 판단할 수 있다.
또한, 제2 터치 패턴들(y0~y10) 각각을 통하여 발생된 측정값(P_V)(또는, 표준화된 측정값(nP_V)), 즉, 지연 펄스들의 지연 시간은 다음과 같이 나타날 수 있다. dy0~dy10 각각은 제2 터치 패턴들(y0~y10) 각각을 통하여 발생된 제2 측정값(또는, 제2 표준화된 측정값)을 나타낸다.
(dy0, dy1, dy2, dy3, dy4, dy5, dy6, dy7, dy8, dy9, dy10)
= (1, 4, 45, 25, 2, 2, 13, 52, 58, 15, 4)
상기 측정값들로부터, 극대값은 둘(45, 58)인 것을 알 수 있으므로, 클러스터의 수는 둘이라고 판단할 수 있다.
즉, 측정부(120)(또는, 프리 프로세싱부(210))는 상기 제1 및 제2 측정값(또는, 표준화된 제1 측정값 및 표준화된 제2 측정값)을 상기 측정값(P_V)(또는 표준화된 측정값(nP_V))으로 출력한다.
클러스터링부(220)는 상기 측정값(P_V)(또는 표준화된 측정값(nP_V))을 입력하여 다음과 같은 방법으로 클러스터링 작업을 수행한다.
제1 방향(예를 들면, x축) 및 제2 방향(예를 들면, y축) 각각에 대한 문턱값을 20으로 설정하였다고 가정하면, 클러스터링된 측정값(nP_VC)은 각각 다음과 같이 나타날 수 있다. nP_VCx는 제1 측정값을 이용하여 발생된 클러스터링된 제1 측정값을, nP_VCy는 제2 측정값을 이용하여 발생된 클러스터링된 제2 측정값을 각각 나타낸다.
nP_VCx = (0, 0, 137, 84, 0, 0)
nP_VCy = (0, 0, 45, 25, 0, 0, 0, 52, 58, 0, 0)
만일, 문턱값이 크게 설정되면 클러스터의 크기가 작아져서 중심점의 좌표의 정밀도가 제한되며, 문턱값이 작게 설정되면 클러스터의 크기가 커져서 문턱값이 노이즈에 취약하게 된다. 따라서, 문턱값은 실험적으로 또는 기타 적절한 방법을 통해 설정될 수 있다. 또한, 문턱값은 입력 장치를 생산하는 과정에서 설정될 수도 있으며, 사용자에 의해 설정될 수도 있다. 예를 들면, 문턱값은 클러스터들 사이의 거리가 접촉 물체(예를 들면, 손가락)가 닿는 크기의 2배 정도 되도록 설정할 수 있다.
이상과 같이, 클러스터링부(220)에 의해 측정값(P_V)(또는 표준화된 측정값(nP_V))이 소정 개수의 클러스터들로 클러스터링된다.
다음으로, 중심점 계산부(240)는 상기 클러스터링된 측정값(nP_VC)을 입력하여 가중치 평균을 이용하여 각 클러스터의 좌표, 즉, 접촉 위치의 중심점을 계산한다. 즉, 클러스터링된 측정값(np_VC) 각각에 대해 가중치를 곱하여 더한 값을 클러스터링된 측정값(np_VC)을 더한 값으로 나누어 각 클러스터의 좌표를 계산한다.
먼저, 접촉 위치(T_O1)에 대한 클러스터의 제1 방향(예를 들면, x축) 좌표(T_P(x)) 및 제2 방향(예를 들면, y축) 좌표(T_P(y)) 각각은 다음과 같이 계산될 수 있다.
T_P(x) = (137*2 + 84*3) / (137+84) = 2.38
T_P(y) = (45*2 + 25*3) / (45+25) = 2.36
따라서, 중심점 계산부(240)는 접촉 위치(T_O1)에 대한 클러스터의 좌표, 즉, 계산된 중심점 좌표(2.38, 2.36)를 접촉 위치(T_O1)의 좌표로 출력한다.
다음으로, 접촉 위치(T_O2)에 대한 클러스터의 제1 방향(예를 들면, x축) 좌표(T_P(x)) 및 제2 방향(예를 들면, y축) 좌표(T_P(y)) 각각은 다음과 같이 계산될 수 있다.
T_P(x) = (137*2 + 84*3) / (137+84) = 2.38
T_P(y) = (52*7 + 58*8) / (52+58) = 7.53
따라서, 중심점 계산부(240)는 접촉 위치(T_O2)에 대한 클러스터의 좌표, 즉, 계산된 중심점 좌표(2.38, 7.53)를 접촉 위치(T_O2)의 좌표로 출력한다.
도 4는 도 2에 나타낸 터치 패널부(100)의 터치 패턴부(110)의 다른 실시예의 구성을 나타내는 것으로서, 터치 패턴부(110)는 제2 방향(예를 들면, y축 방향)으로 배치된 복수개의 제1 터치 패턴들(P0_1~P5_1) 및 제2 방향으로 배치된 복수개의 제2 터치 패턴들(P0_2~P5_2)을 구비하여 구성될 수 있다.
또한, 복수개의 제1 터치 패턴들(P0_1~P5_1) 각각의 제1 방향(예를 들면, x축 방향)의 일측이 측정부(120)와 연결되고, 복수개의 제2 터치 패턴들(P0_2~P5_2) 각각의 제1 방향의 타측이 측정부(120)와 연결되도록 구성될 수 있다. 또한, 도 4에 나타낸 바와 같이, 복수개의 제1 터치 패턴들(P0_1~P5_1) 각각은 상기 제1 방향의 상기 일측으로부터 상기 타측으로 갈수록 접촉 면적이 좁아지도록 형성되고, 복수개의 제2 터치 패턴들(P0_2~P5_2) 각각은 상기 제1 방향의 상기 타측으로부터 상기 일측으로 갈수록 접촉 면적이 좁아지도록 형성될 수 있다. 도 4에서는 복수개의 제1 터치 패턴들(P0_1~P5_1) 및 복수개의 제2 터치 패턴들(P0_2~P5_2) 각각이 톱니 모양으로 형성된 경우를 예시하였으나, 복수개의 제1 터치 패턴들(P0_1~P5_1) 및 복수개의 제2 터치 패턴들(P0_2~P5_2) 각각은 이등변 삼각형 또는 직각 삼각형 등 다양한 형태로 형성될 수 있다.
터치 패턴부(110)가 도 4에 나타낸 것과 동일한 형태를 가지는 경우에, 측정부(120)는 복수개의 제1 터치 패턴들(P0_1~P5_1) 각각의 제1 방향의 일측의 제1 채널들(CH0_1~CH5_1) 및 복수개의 제2 터치 패턴들(P0_2~P5_2) 각각의 상기 제1 방향의 타측의 제2 채널들(CH0_2~CH5_2)로 순차적으로(또는 동시에) 기준 펄스(P_r)를 출력하고, 상기 제1 채널들(CH0_1~CH5_1) 및 상기 제2 채널들(CH0_2~CH5_2)에서 발생된 지연 펄스(P_d)를 순차적으로(또는 동시에) 입력하여 기준 펄스(P_r)와 지연 펄스(P_d)의 지연 시간차를 측정하여 측정값(P_V)을 출력할 수 있다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 접촉 물체가 두 군데(T_O1, T_O2)에서 접촉되었다면, 상기 측정값(P_V)(또는 표준화된 측정값(nP_V))은 다음과 같이 측정될 수 있다. d11~d51은 제1 채널들(CH0_1~CH5_1)에서 발생된 지연 펄스(P_d)의 지연 시간에 대응하는 제1 측정값을 나타내고, d12~d52는 제2 채널들(CH0_2~CH5_2)에서 발생된 지연 펄스(P_d)의 지연 시간에 대응하는 제2 측정값을 나타낸다.
(d11, d21, d31, d41, d51)
= (5, 35, 15, 51, 23, 4) = nP_Vx0
(d12, d22, d32, d42, d52)
= (2, 22, 7, 56, 24, 3) = nP_Vx1
상기 측정값들은 제1 방향의 제1 측정값(nP_Vx0) 및 제1 방향의 제2 측정 값(nP_Vx1)이 된다.
또한, 클러스터링부(220)는 상기 측정값들을 이용하여 제2 방향의 측정값(nP_Vy)을 계산한다. 즉, 클러스터링부(220)는 제2 방향의 동일한 위치에 배치된 터치 패턴들((P0_1, PO_2), (P0_1, PO_2), (P0_1, PO_2), (P0_1, PO_2), (P0_1, PO_2)) 각각을 통하여 발생된 측정값들을 가산하여 제2 방향의 측정값(nP_Vy)을 계산한다. 제2 방향의 측정값(nP_Vy)은 다음과 같이 나타날 수 있다.
nP_Vy = (7, 57, 22, 107, 47, 7)
제1 방향의 문턱값이 20으로 설정되고, 제2 방향의 문턱값이 40으로 설정되었다면, 클러스터링된 제1 방향의 제1 측정값(nP_VCx0), 클러스터링된 제1 방향의 제2 측정값(nP_VCx1), 및 클러스터링된 제2 방향의 측정값(nP_VCy) 각각은 다음과 같이 나타날 수 있다.
nP_VCx0 = (0, 35, 0, 51, 23, 0)
nP_VCx1 = (0, 22, 0, 56, 24, 0)
nP_VCy = (0, 57, 0, 107, 47, 0)
중심점 계산부(240)는 상기 클러스터링된 제1 방향의 제1 측정값(nP_VCx0), 클러스터링된 제1 방향의 제2 측정값(nP_VCx1), 및 클러스터링된 제2 방향의 측정값(nP_VCy)을 입력하여 접촉 위치들(T_O1, T_O2) 각각에 대한 클러스터의 좌표, 즉, 접촉 위치들(T_O1, T_O2) 각각의 중심점 좌표를 계산한다. 중심점 계산부(240)가 접촉 위치 각각의 중심점을 계산하는 방법은 도 3에서 설명한 것과 유사하다.
먼저, 접촉 위치(T_O1)에 대한 클러스터의 제1 방향의 좌표는 다음과 같이 계산될 수 있다.
(35*0 + 22*1) / (35 + 22) = 0.39
접촉 위치(T_O1)에 대한 클러스터의 제2 방향의 좌표는 다음과 같이 계산될 수 있다.
(57*1) / 57 = 1
따라서, 중심점 계산부(240)는 접촉 위치(T_O1)에 대한 클러스터의 좌표, 즉, 계산된 중심점 좌표(0.39, 1)를 접촉 위치(T_O1)의 좌표로 출력한다.
다음으로, 접촉 위치(T_O2)에 대한 클러스터의 제1 방향의 좌표는 다음과 같이 계산될 수 있다.
((51+23)*0 + (56+24)*1) / ((51+23) + (56+24)) = 0.52
접촉 위치(T_O2)에 대한 클러스터의 제2 방향의 좌표는 다음과 같이 계산될 수 있다.
(107*3 + 47*4) / (107 + 47) = 3.31
따라서, 중심점 계산부(240)는 접촉 위치(T_O2)에 대한 클러스터의 좌표, 즉, 계산된 중심점 좌표(0.52, 3.31)를 접촉 위치(T_O2)의 좌표로 출력한다.
이상에서는 제2 방향(예를 들면, y축 방향)의 좌표를 클러스터링 작업을 통하여 계산하는 것을 예시하였으나, 터치 패턴부(110)가 도 4에 나타낸 것과 동일한 구성을 가지는 경우에는 어떤 터치 패턴에 접촉 물체가 접촉되었는지를 판단함으로써 제2 방향 좌표를 계산할 수도 있다. 따라서, 터치 패턴부(110)가 도 4에 나타낸 것과 동일한 구성을 가지는 경우에는 제1 방향(예를 들면, x축 방향)의 좌표만을 클러스터링 작업을 통하여 계산할 수도 있다.
도 5는 도 2에 나타낸 터치 패널부(100)의 터치 패턴부(110)의 또다른 실시예의 구성을 나타내는 것으로서, 터치 패턴부(110)는 제1 방향으로 배치된 복수개의 제1 터치 패턴들(x0~x6) 및 제2 방향으로 배치된 복수개의 제2 터치 패턴들(y0~y4)을 구비하여 구성될 수 있다.
도 5에 나타낸 바와 같이, 제1 터치 패턴들(x0~x6) 각각은 제2 방향(예를 들면, y축 방향)으로 배치된 복수개의 터치 패드들과 상기 복수개의 터치 패드들 각각을 연결하는 연결 패드들을 구비하여 구성될 수 있으며, 제2 터치 패턴들(y0~y4) 각각은 제1 방향(예를 들면, x축 방향)으로 신장된 바와, 상기 제1 방향으로 신장된 바와 연결되고, 상기 제2 방향으로 신장되며, 상기 제1 터치 패턴들(x0~x6) 각각의 복수개의 터치 패드들 각각의 제1 방향의 측면에 배치되는 복수개의 바를 구비하여 구성될 수 있다.
또한, 도 3에서 설명한 바와 유사하게 제1 터치 패턴들(x0~x6)과 제2 터치 패턴들(y0~y4)은 서로 절연되도록 형성될 수 있다.
터치 패턴부(110)가 도 5에 나타낸 바와 같이 형성되는 경우에, 측정부(120)는 제2 터치 패턴들(y0~y4)로 순차적으로 신호를 인가하고, 제1 터치 패턴들(x0~x6) 각각으로부터 출력되는 신호를 입력하여 터치 패턴들 각각의 사이의 커패시턴스를 측정한다. 접촉 물체가 접촉된 터치 패턴들 사이의 커패시턴스의 크기는 접촉 물체에 의해 모서리 전계(fringe field)가 차단되어 감소한다. 따라서, 터치 패턴부(110)가 도 5에 나타낸 바와 같이 형성되는 경우에는 측정부(120)는 입력 되는 신호, 즉, 커플링된 신호를 측정하여 터치 패턴들 사이의 커패시턴스를 계산할 수 있다. 커플링된 신호를 측정하여 커패시턴스를 측정하는 회로는 다양하게 구성될 수 있으며, 이에 대하여는 구체적인 회로들이 공지되어 있으므로 본 출원에서는 그 설명을 생략한다.
도 6은 터치 패턴부(110)가 도 5에 나타낸 바와 같이 형성되고, 접촉 물체가 도 5에 나타낸 바와 같이 두 군데(T_O1, T_O2)에 접촉된 경우의 측정값(P_V)(또는 표준화된 측정값(nP_V))을 나타낸 것이다. 이하에서, 설명의 편의를 위해 측정된 커패시턴스의 크기 대신 측정값(P_V)(또는 표준화된 측정값(nP_V))을 사용하여 설명한다.
도 7 및 도 8은 터치 패턴부(110)가 도 5에 나타낸 것과 동일한 형태를 가지는 경우의 클러스터링부(220)의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 터치 패턴부(110)가 도 5에 나타낸 것과 동일한 형태를 가지는 경우, 클러스터링부(220)는 소정의 기준값에서 도 6에 나타낸 측정값들을 감산한 후, 감산한 결과값들 중 소정의 문턱값보다 큰 값으로 구성되는 적어도 하나의 클러스터를 포함하는 클러스터링된 측정값(nP_VC)을 출력한다. 이때, 상기 소정의 기준값은 접촉 물체가 접촉되지 않은 경우의 측정값과 동일한 값일 수 있다.
도 7은 소정의 기준값(예를 들면, 10)에서 도 6에 나타낸 측정값(P_V)(또는 표준화된 측정값(nP_V))들 각각을 뺀 값을 나타낸 것이다.
도 8은 도 7에 나타낸 측정값(P_V)(또는 표준화된 측정값(nP_V))을 이용하여 클러스터링을 수행한 결과를 나타내는 것으로서, 제1 방향에 대한 문턱값 및 제2 방향에 대한 문턱값이 2인 경우를 나타내는 것이다.
중심점 계산부(240)는 상기 도 8에 나타낸 클러스터링된 측정값(nP_VC)을 이용하여 접촉 위치들(T_O1, T_O2) 각각에 대응하는 클러스터들 각각의 좌표, 즉, 접촉 위치들(T_O1, T_O2) 각각의 중심점 좌표를 계산한다. 각 클러스터의 좌표를 계산하는 방법은 도 3에서 설명한 것과 유사하다. 즉, 중심점 계산부(240)는 클러스터들 각각에 대하여, 각 클러스터를 구성하는 클러스터링된 측정값(nP_VC) 중 제1 방향의 측정값들의 가중치 평균을 이용하여 제1 방향의 좌표를 계산하고, 각 클러스터를 구성하는 클러스터링된 측정값(nP_VC) 중 제2 방향의 측정값들의 가중치 평균을 이용하여 제2 방향의 좌표를 계산하고, 상기 제1 방향의 좌표 및 상기 제2 방향의 좌표를 조합하여 상기 클러스터 각각에 대한 좌표를 계산하여 출력한다.
즉, 접촉 위치(T_O1)에 대한 클러스터의 제1 방향의 좌표는 다음과 같이 계산될 수 있다.
(10*1 + 10*2) / (10 + 10) = 1.5
접촉 위치(T_O1)에 대한 클러스터의 제2 방향의 좌표는 다음과 같이 계산될 수 있다.
(10*1) / 10 = 1
따라서, 중심점 계산부(240)는 (1.5, 1)을 접촉 위치(T_O1)에 대한 클러스터의 좌표, 즉, 접촉 위치(T_O1)의 좌표로 출력한다.
다음으로, 접촉 위치(T_O2)에 대한 클러스터의 제1 방향의 좌표는 다음과 같이 계산될 수 있다.
((3+8)*4 + (3+8)*5) / ((3+8) + (3+8)) = 4.5
접촉 위치(T_O2)에 대한 클러스터의 제2 방향의 좌표는 다음과 같이 계산될 수 있다.
((3+3)*2 + (8+8)*3) / ((3+3) + (8+8)) = 2.64
따라서, 중심점 계산부(240)는 (4.5, 2.64)를 접촉 위치(T_O2)에 대한 클러스터의 좌표, 즉, 접촉 위치(T_O2)의 좌표로 출력한다.
터치 패턴부(110)는 도 3, 도 4, 및 도 5에 나타낸 것을 다양하게 변형시켜 사용할 수도 있다. 예를 들면, 도 3에 나타낸 터치 패턴부(110)의 경우, 제1 터치 패턴들(x1_x7) 및 제2 터치 패턴들(y1~y7) 각각의 양쪽 끝에 배치된 제1 및 제2 터치 패드들(PD1 및 PD2)은 마름모 형태(또는, 다른 일정한 형태)의 절반을 자른 형태인 삼각형 형태(또는, 상기 다른 일정한 형태의 절반을 자른 형태)로 형성될 수도 있으며, 제1 및 제2 터치 패드들(PD1 및 PD2) 각각의 면적이 서로 다르거나, 서로 다른 형태로 형성될 수도 있다. 또한, 도 4에 나타낸 터치 패턴부(110)의 경우, 제1 터치 패턴들(P0_1~P5_1) 및 제2 터치 패턴들(P0_2~P5_2) 각각의 양쪽 끝이 서로 연결되어 형성될 수도 있다.
상술한 바와 같이, 터치 패턴부(110)가 변형되어 사용되는 경우, 터치 패드들 위에 투명 윈도우(또는 렌즈)를 볼록하게 만드는 등의 공정이 추가되어 터치 패드에서 표면의 간격이 균일하지 않은 경우, 또는, 제조 공정상의 조립 산포 등으로 인해 터치 패드와 터치 패드 아래에 있는 디스플레이 장치의 표면 사이의 간격이 균일하지 않는 경우 등 상기 측정값(P_V) (또는, 표준화된 측정값(nP_V)을 그대로 이용하면 정확한 접촉 위치의 중심점을 계산하는 것이 어려운 경우에는 상기 측정값(P_V) (또는, 표준화된 측정값(nP_V)에 오프셋 값을 가감하거나, 별도의 가중치를 곱한 값을 이용하여 접촉 위치의 중심점을 계산할 수도 있다.
도 9는 본 발명의 입력 장치의 접촉 위치 검출 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도를 나타낸 것이다.
도 9를 참고하여 본 발명의 입력 장치의 접촉 위치 검출 방법을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 문턱값보다 큰 측정값(P_V)(또는, 표준화된 측정값(nP_V))이 있는지 여부를 판단한다.(s300 단계) s300 단계에서 판단한 결과, 문턱값보다 큰 측정값(P_V)이 없다면 종료한다.
다음으로, 측정값(P_V)(또는, 표준화된 측정값(nP_V))을 이용하여 클러스터의 수를 판단한다. (s310 단계) 예를 들면, 측정값(P_V)(또는, 표준화된 측정값(nP_V))으로부터 극대값을 검출하고, 극대값의 수가 클러스터의 수라고 판단할 수 있다.
다음으로, 문턱값을 이용하여 클러스터링한다. (s320 단계) 상술한 바와 같이, 클러스터링은 상기 문턱값보다 작은 측정값을 0으로 치환하는 방법으로 수행될 수 있다. 클러스터링 결과, 클러스터링된 측정값(nP_VC)들은 적어도 하나의 클러스터를 가지게 된다.
다음으로, 고스트 패턴이 존재하는지 여부를 판단한다. (s330 단계) 예를 들면, 터치 패턴부(110)가 도 3에 나타낸 것과 동일한 구성을 가지는 경우에, 제1 터 치 패턴들(x0~x5)로부터 발생된 측정값으로부터 제1 방향에 대하여 두 군데 이상의 접촉 위치가 존재하고, 제2 터치 패턴들(y0~y10)로부터 발생된 측정값으로부터 제2 방향에 대하여 두 군데 이상의 접촉 위치가 존재하면 고스트 패턴이 존재한다고 판단할 수 있다.
s330 단계에서 판단한 결과, 고스트 패턴이 존재한다면 고스트 패턴을 제거하고, 실제 접촉 위치를 판단한다. (s340 단계) 예를 들면, 터치 패턴부(110)가 도 3에 나타낸 것과 동일한 구성을 가지는 경우에, 제1 터치 패턴들(x0~x5)로부터 발생된 두 군데 이상의 접촉 위치에 대한 측정값들을 서로 비교하고, 제2 터치 패턴들(y0~y10)로부터 발생된 두 군데 이상의 접촉 위치에 대한 측정값들을 서로 비교하여 고스트 패턴을 제거하고 실제 접촉 위치를 판단할 수 있다.
다음으로, 클러스터링된 측정값(nP_VC)을 입력하여 가중치 평균을 이용하여 각 클러스터의 좌표를 계산한다. (x350 단계) 즉, 각 클러스터(즉, 각각의 접촉 위치)에 대하여, 가중치 평균을 이용하여 계산된 각 클러스터의 좌표를 계산하여 상기 접촉 위치의 좌표로 출력한다.
상기에서는 접촉된 부분의 중심점 (예를 들면, 가중치 평균을 이용한 중심점)을 계산하고, 상기 중심점을 접촉 위치의 좌표로 출력하는 경우를 예를 들어 설명하였으나, 상기 계산된 중심점에 접촉 물체에 따른 오프셋을 고려한 좌표를 접촉 위치의 좌표로 출력할 수도 있다. 예를 들면, 접촉 물체가 손가락으로 인식되는 경우에, 손가락의 터치값(예를 들면, 측정값(P_V)(또는 표준화된 측정값(nP_V))에 따른 등고선을 구하여 손가락의 템플릿(template)의 크기를 구하고, 상기 계산된 중 심점의 좌표에 해당되는 오프셋을 더한 좌표를 접촉 위치의 좌표로 출력할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 입력 장치의 실시예의 구성을 나타내는 것이다.
도 2는 도 1에 나타낸 본 발명의 입력 장치의 터치 패널부의 실시예의 구성을 나타내는 것이다.
도 3은 도 2에 나타낸 본 발명의 입력 장치의 터치 패널부의 터치 패턴부의 일실시예의 구성을 나타내는 것이다.
도 4는 도 2에 나타낸 본 발명의 입력 장치의 터치 패널부의 터치 패턴부의 다른 실시예의 구성을 나타내는 것이다.
도 5는 도 2에 나타낸 본 발명의 입력 장치의 터치 패널부의 터치 패턴부의 또다른 실시예의 구성을 나타내는 것이다.
도 6 내지 도 8은 터치 패턴부가 도 5에 나타낸 또다른 실시예의 구성을 가지는 경우의 클러스터링부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 입력 장치의 접촉 위치 검출 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도이다.

Claims (32)

  1. 접촉 위치에 따라 서로 다른 복수개의 측정값들이 발생되고, 상기 복수개의 측정값들을 출력하는 터치 패널부;
    상기 측정값들을 입력하고, 문턱값을 이용하여 상기 복수개의 측정값들로부터 적어도 하나 이상의 클러스터를 포함하는 클러스터링된 측정값들을 출력하는 클러스터링부; 및
    상기 클러스터링된 측정값들을 입력하고, 가중치 평균을 이용하여 상기 클러스터 각각에 대한 좌표를 계산하여 출력하는 중심점 계산부를 구비하는 것을 특징으로 하는 입력 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 클러스터는
    상기 측정값들 중 상기 문턱값보다 큰 값을 가지는 상기 측정값들로 구성되는 것을 특징으로 하는 입력 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 클러스터링부는
    상기 측정값들을 입력하여 상기 측정값들의 극대값의 수를 검출하고, 상기 측정값들로부터 상기 극대값의 수와 동일한 수의 클러스터를 포함하는 상기 클러스터링된 측정값들을 출력하는 것을 특징으로 하는 입력 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 터치 패널부는
    복수개의 터치 패턴들을 구비하는 터치 패턴부; 및
    상기 복수개의 터치 패턴들 중 적어도 하나 이상의 터치 패턴으로 입력 신호를 출력하고, 상기 복수개의 터치 패턴들 중 적어도 하나 이상의 터치 패턴을 통해 발생된 출력 신호를 입력하여 상기 복수개의 측정값들을 계산하는 측정부를 구비하는 것을 특징으로 하는 입력 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 터치 패턴부는
    제1 방향으로 배치된 복수개의 제1 터치 패턴들; 및
    상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 배치된 복수개의 제2 터치 패턴들을 구비하는 것을 특징으로 하는 입력 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 복수개의 제1 터치 패턴들 각각은
    상기 제2 방향으로 배치된 복수개의 제1 터치 패드들; 및
    상기 복수개의 제1 터치 패드들 각각을 연결하는 제1 연결 패드들을 구비하는 것을 특징으로 하는 입력 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 복수개의 제2 터치 패턴들 각각은
    상기 제1 방향으로 배치된 복수개의 제2 터치 패드들; 및
    상기 복수개의 제2 터치 패드들 각각을 연결하는 제2 연결 패드들을 구비하 는 것을 특징으로 하는 입력 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 측정부는
    상기 제1 터치 패턴들 각각으로 기준 펄스를 상기 입력 신호로 인가하고, 상기 제1 터치 패턴들 각각을 통하여 발생되는 지연 펄스들을 상기 출력 신호로 입력하고, 상기 지연 펄스들 각각과 상기 기준 펄스의 지연 시간차를 측정하여 제1 측정값들을 계산하고,
    상기 제2 터치 패턴들 각각으로 상기 기준 펄스를 상기 입력 신호로 인가하고, 상기 제2 터치 패턴들 각각을 통하여 발생되는 지연 펄스들을 상기 출력 신호로 입력하고, 상기 지연 펄스들 각각과 상기 기준 펄스의 지연 시간차를 측정하여 제2 측정값들을 계산하고, 상기 제1 측정값들 및 상기 제2 측정값들을 상기 측정값으로 출력하는 것을 특징으로 하는 입력 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 클러스터링부는
    상기 제1 측정값들 중 제1 문턱값보다 큰 값을 가지는 적어도 하나의 제1 클러스터를 포함하는 클러스터링된 제1 측정값들 및 상기 제2 측정값들 중 제2 문턱값보다 큰 값을 가지는 적어도 하나의 제2 클러스터를 포함하는 클러스터링된 제2 측정값들을 상기 클러스터링된 측정값으로 출력하는 것을 특징으로 하는 입력 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 중심점 계산부는
    상기 제1 클러스터 각각에 대하여 가중치 평균을 이용하여 제1 방향의 좌표를 계산하고, 상기 제2 클러스터 각각에 대하여 가중치 평균을 이용하여 제2 방향의 좌표를 계산하고, 상기 제1 방향의 좌표 및 상기 제2 방향의 좌표를 조합하여 상기 클러스터 각각에 대한 좌표를 계산하여 출력하는 것을 특징으로 하는 입력 장치.
  11. 제4항에 있어서, 상기 터치 패턴부는
    제1 방향으로 신장되고, 상기 제1 방향의 일측이 상기 측정부와 연결되며, 제2 방향으로 배치된 복수개의 제1 터치 패턴들; 및
    상기 제1 방향으로 신장되고, 상기 제1 방향의 타측이 상기 측정부와 연결되며, 상기 제2 방향으로 배치된 복수개의 제2 터치 패턴들을 구비하고,
    상기 복수개의 제1 터치 패턴들 각각은 상기 제1 방향의 상기 타측으로 갈수록 접촉 면적이 감소하고, 상기 복수개의 제2 터치 패턴들 각각은 상기 제1 방향의 상기 일측으로 갈수록 접촉 면적이 감소하는 것을 특징으로 하는 입력 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 측정부는
    상기 제1 터치 패턴들 각각에 대하여, 상기 제1 방향의 상기 일측으로 기준 펄스를 상기 입력 신호로 인가하고, 상기 제1 방향의 상기 일측에서 발생된 지연 펄스를 상기 출력 신호로 입력하고, 상기 기준 펄스와 상기 지연 펄스의 지연 시간 차를 측정하여 제1 측정값을 계산하고,
    상기 제2 터치 패턴들 각각에 대하여, 상기 제1 방향의 상기 타측으로 상기 기준 펄스를 상기 입력 신호로 인가하고, 상기 제1 방향의 상기 타측에서 발생된 지연 펄스를 상기 출력 신호로 입력하고, 상기 기준 펄스와 상기 지연 펄스의 지연 시간차를 측정하여 제2 측정값을 계산하고, 상기 제1 측정값들과 상기 제2 측정값들을 상기 측정값으로 출력하는 것을 특징으로 하는 입력 장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 클러스터링부는
    상기 제1 측정값들을 입력하여 제1 문턱값을 이용하여 클러스터링된 제1 방향 제1 측정값들을 계산하고, 상기 제2 측정값들을 입력하여 상기 제1 문턱값을 이용하여 클러스터링된 제1 방향 제2 측정값들을 계산하고, 상기 제1 측정값들 및 상기 제2 측정값들 중 상기 제2 방향의 대응하는 위치에 배치된 상기 제1 터치 패턴 및 상기 제2 터치 패턴에 대한 상기 제1 측정값과 상기 제2 측정값들을 가산한 제2 방향 측정값들을 계산하고, 상기 제2 방향 측정값을 입력하여 제2 문턱값을 이용하여 클러스터링된 제2 방향 측정값들을 계산하고, 상기 클러스터링된 제1 방향 제1 측정값들, 상기 클러스터링된 제1 방향 제2 측정값들, 및 상기 클러스터링된 제2 방향 측정값들을 상기 클러스터링된 측정값으로 출력하는 것을 특징으로 하는 입력 장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 중심점 계산부는
    상기 클러스터링된 제1 방향 제1 측정값들 및 상기 클러스터링된 제1 방향 제2 측정값들 중 대응하는 값들의 가중치 평균을 이용하여 상기 클러스터의 상기 제1 방향의 좌표를 계산하고, 상기 클러스터링된 제2 방향 측정값들의 가중치 평균을 이용하여 상기 클러스터의 제2 방향의 좌표를 계산하는 것을 특징으로 하는 입력 장치.
  15. 제6항에 있어서, 상기 복수개의 제2 터치 패턴들 각각은
    상기 제1 방향으로 신장되는 제1 바; 및
    상기 제1 바와 연결되고, 상기 제2 방향으로 신장되며, 상기 제1 터치 패드들 각각의 상기 제1 방향의 측변에 배치되는 복수개의 제2 바를 구비하는 것을 특징으로 하는 입력 장치.
  16. 제15항에 있어서, 상기 측정부는
    상기 제2 터치 패턴들 각각으로 상기 입력 신호를 인가하고, 상기 제1 터치 패턴들 각각으로부터 발생되는 상기 출력 신호를 입력하여 상기 제1 터치 패턴들 각각과 상기 제2 터치 패턴들 각각의 사이의 커패시턴스를 측정하고, 측정된 상기 커패시턴스를 상기 측정값들로 출력하는 것을 특징으로 하는 입력 장치.
  17. 제16항에 있어서, 상기 클러스터링부는
    소정의 기준값에서 상기 측정값들을 감산한 후, 감산한 결과값들 중 상기 문 턱값보다 큰 값으로 구성되는 적어도 하나의 상기 클러스터를 포함하는 상기 클러스터링된 측정값을 출력하는 것을 특징으로 하는 입력 장치.
  18. 제17항에 있어서, 상기 중심점 계산부는
    상기 클러스터 각각에 대하여, 상기 클러스터링된 측정값 중 상기 제1 방향의 측정값들의 가중치 평균을 이용하여 상기 제1 방향의 좌표를 계산하고, 상기 클러스터링된 측정값 중 상기 제2 방향의 측정값들의 가중치 평균을 이용하여 상기 제2 방향의 좌표를 계산하고, 상기 제1 방향의 좌표 및 상기 제2 방향의 좌표를 조합하여 상기 클러스터 각각에 대한 좌표를 계산하여 출력하는 것을 특징으로 하는 입력 장치.
  19. 제1항에 있어서, 상기 입력 장치는
    상기 측정값들을 입력하여 노이즈를 제거하여 표준화된 측정값들을 출력하는 프리 프로세싱부를 추가적으로 구비하고,
    상기 클러스터링부는 상기 표준화된 측정값들을 입력하여 상기 클러스터링된 측정값들을 출력하는 것을 특징으로 하는 입력 장치.
  20. 제1항에 있어서, 상기 입력 장치는
    상기 측정값들을 입력하여 교정 작업을 수행하여 표준화된 측정값들을 출력하는 프리 프로세싱부를 추가적으로 구비하고,
    상기 클러스터링부는 상기 표준화된 측정값들을 입력하여 상기 클러스터링된 측정값들을 출력하는 것을 특징으로 하는 입력 장치.
  21. 접촉 위치에 따라 서로 다른 복수개의 측정값들이 발생되고, 상기 복수개의 측정값들을 출력하는 터치 패널부를 구비하는 입력 장치에 있어서,
    상기 측정값들을 입력하고, 문턱값을 이용하여 상기 복수개의 측정값들로부터 적어도 하나 이상의 클러스터를 포함하는 클러스터링된 측정값을 출력하는 클러스터링 단계; 및
    상기 클러스터링된 측정값들을 입력하고, 가중치 평균을 이용하여 상기 클러스터 각각에 대한 좌표를 계산하여 출력하는 중심점 계산 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 접촉 위치 검출 방법.
  22. 제21항에 있어서, 상기 클러스터는
    상기 측정값들 중 상기 문턱값보다 큰 값을 가지는 측정값들로 구성되는 것을 특징으로 하는 접촉 위치 검출 방법.
  23. 제21항에 있어서, 상기 클러스터링 단계는
    상기 측정값들을 입력하여 상기 측정값들의 극대값의 수를 검출하고, 상기 측정값들로부터 상기 극대값의 수와 동일한 수의 클러스터를 포함하는 상기 클러스터링된 측정값들을 출력하는 것을 특징으로 하는 접촉 위치 검출 방법.
  24. 제21항에 있어서, 상기 터치 패널부는
    제1 방향으로 배치된 복수개의 제1 터치 패턴들, 및 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 배치된 복수개의 제2 터치 패턴들을 구비하고, 상기 제1 터치 패턴들 각각은 상기 제2 방향으로 배치된 복수개의 제1 터치 패드들, 및 상기 복수개의 제1 터치 패드들 각각을 연결하는 제1 연결 패드들을 구비하고, 상기 제2 터치 패턴들 각각은 상기 제1 방향으로 배치된 복수개의 제2 터치 패드들, 및 상기 제2 터치 패드들 각각을 연결하는 제2 연결 패드들을 구비하고,
    상기 접촉 위치 검출 방법은
    상기 제1 터치 패턴들 각각으로 기준 펄스를 인가하고, 상기 제1 터치 패턴들 각각을 통하여 발생되는 지연 펄스와 상기 기준 펄스의 지연 시간차를 측정하여 제1 측정값들을 계산하고, 상기 제2 터치 패턴들 각각으로 상기 기준 펄스를 인가하고, 상기 제2 터치 패턴들 각각을 통하여 발생되는 지연 펄스들 각각과 상기 기준 펄스의 지연 시간차를 측정하여 제2 측정값들을 계산하고, 상기 제1 측정값들 및 상기 제2 측정값들을 상기 측정값으로 출력하는 측정 단계를 추가적으로 구비하는 것을 특징으로 하는 접촉 위치 검출 방법.
  25. 제24항에 있어서, 상기 클러스터링 단계는
    상기 제1 측정값들 중 제1 문턱값보다 큰 값을 가지는 적어도 하나의 제1 클러스터를 포함하는 클러스터링된 제1 측정값들 및 상기 제2 측정값들 중 제2 문턱 값보다 큰 값을 가지는 적어도 하나의 제2 클러스터를 포함하는 클러스터링된 제2 측정값들을 상기 클러스터링된 측정값으로 출력하는 것을 특징으로 하는 접촉 위치 검출 방법.
  26. 제25항에 있어서, 상기 중심점 계산 단계는
    상기 제1 클러스터 각각에 대하여 가중치 평균을 이용하여 상기 제1 방향의 좌표를 계산하고, 상기 제2 클러스터 각각에 대하여 가중치 평균을 이용하여 상기 제2 방향의 좌표를 계산하고, 상기 제1 방향의 좌표 및 상기 제2 방향의 좌표를 조합하여 상기 클러스터 각각에 대한 좌표를 출력하는 것을 특징으로 하는 접촉 위치 검출 방법.
  27. 제21항에 있어서, 상기 터치 패널부는
    제1 방향으로 신장되고, 제2 방향으로 배치된 복수개의 제1 터치 패턴들, 및 상기 제1 방향으로 신장되고, 상기 제2 방향으로 배치된 복수개의 제2 터치 패턴들을 구비하고, 상기 복수개의 제1 터치 패턴들 각각은 상기 제1 방향의 일측으로 갈수록 접촉 면적이 감소하고, 상기 복수개의 제2 터치 패턴들 각각은 상기 제1 방향의 타측으로 갈수록 접촉 면적이 감소하고,
    상기 접촉 위치 검출 방법은
    상기 제1 터치 패턴들 각각에 대하여, 상기 제1 방향의 상기 일측으로 기준 펄스를 인가하고, 상기 기준 펄스와 상기 제1 방향의 상기 일측에서 발생된 지연 펄스의 지연 시간차를 측정하여 제1 측정값을 계산하고, 상기 제2 터치 패턴들 각각에 대하여, 상기 제1 방향의 상기 타측으로 기준 펄스를 인가하고, 상기 기준 펄스와 상기 제1 방향의 상기 타측에서 발생된 지연 펄스의 지연 시간차를 측정하여 제2 측정값을 계산하고, 상기 제1 측정값들과 상기 제2 측정값들을 상기 측정값으로 출력하는 측정 단계를 추가적으로 구비하는 것을 특징으로 하는 접촉 위치 검출 방법.
  28. 제27항에 있어서, 상기 클러스터링 단계는
    상기 제1 측정값들을 입력하여 제1 문턱값을 이용하여 클러스터링된 제1 방향 제1 측정값들을 계산하고, 상기 제2 측정값들을 입력하여 상기 제1 문턱값을 이용하여 클러스터링된 제1 방향 제2 측정값들을 계산하고, 상기 제1 측정값들 및 상기 제2 측정값들 중 상기 제2 방향의 대응하는 위치에 배치된 상기 제1 터치 패턴 및 상기 제2 터치 패턴에 대한 상기 제1 측정값과 상기 제2 측정값들을 가산한 제2 방향 측정값들을 계산하고, 상기 제2 방향 측정값을 입력하여 제2 문턱값을 이용하여 클러스터링된 제2 방향 측정값들을 계산하고, 상기 클러스터링된 제1 방향 제1 측정값들, 상기 클러스터링된 제1 방향 제2 측정값들, 및 상기 클러스터링된 제2 방향 측정값들을 상기 클러스터링된 측정값으로 출력하는 것을 특징으로 하는 접촉 위치 검출 방법.
  29. 제28항에 있어서, 상기 중심점 계산 단계는
    상기 클러스터링된 제1 방향 제1 측정값들 및 상기 클러스터링된 제1 방향 제2 측정값들 중 대응하는 값들의 가중치 평균을 이용하여 상기 클러스터의 상기 제1 방향의 좌표를 계산하고, 상기 클러스터링된 제2 방향 측정값들의 가중치 평균을 이용하여 상기 클러스터의 제2 방향의 좌표를 계산하는 것을 특징으로 하는 접촉 위치 검출 방법.
  30. 제21항에 있어서, 상기 터치 패널부는
    제1 방향으로 배치된 복수개의 제1 터치 패턴들, 및 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 배치된 복수개의 제2 터치 패턴들을 구비하고, 상기 제1 터치 패턴들 각각은 상기 제2 방향으로 배치된 복수개의 제1 터치 패드들, 및 상기 복수개의 제1 터치 패드들 각각을 연결하는 제1 연결 패드들을 구비하고, 상기 제2 터치 패턴들 각각은 상기 제1 방향으로 신장되는 제1 바, 및 상기 제1 바와 연결되고, 상기 제2 방향으로 신장되며, 상기 제1 터치 패드들 각각의 상기 제1 방향의 측변에 배치되는 복수개의 제2 바를 구비하고,
    상기 접촉 위치 검출 방법은
    상기 제2 터치 패턴들 각각으로 상기 입력 신호를 인가하고, 상기 제1 터치 패턴들 각각으로부터 발생되는 상기 출력 신호를 입력하여 상기 제1 터치 패턴들 각각과 상기 제2 터치 패턴들 각각의 사이의 커패시턴스를 측정하고, 측정된 상기 커패시턴스를 상기 측정값들로 출력하는 것을 특징으로 하는 접촉 위치 검출 방법.
  31. 제30항에 있어서, 상기 클러스터링 단계는
    소정의 기준값에서 상기 측정값들을 감산한 후, 감산한 결과값들 중 상기 문턱값보다 큰 값으로 구성되는 적어도 하나의 상기 클러스터를 포함하는 상기 클러스터링된 측정값을 출력하는 것을 특징으로 하는 접촉 위치 검출 방법.
  32. 제31항에 있어서, 상기 중심점 계산 단계는
    상기 클러스터 각각에 대하여, 상기 클러스터링된 측정값 중 상기 제1 방향의 측정값들의 가중치 평균을 이용하여 상기 제1 방향의 좌표를 계산하고, 상기 클러스터링된 측정값 중 상기 제2 방향의 측정값들의 가중치 평균을 이용하여 상기 제2 방향의 좌표를 계산하고, 상기 제1 방향의 좌표 및 상기 제2 방향의 좌표를 조합하여 상기 글러스터 각각에 대한 좌표를 계산하여 출력하는 것을 특징으로 하는 접촉 위치 검출 방법.
KR1020090102983A 2009-10-28 2009-10-28 입력 장치 및 이 장치의 접촉 위치 검출 방법 KR101190276B1 (ko)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090102983A KR101190276B1 (ko) 2009-10-28 2009-10-28 입력 장치 및 이 장치의 접촉 위치 검출 방법
US13/501,201 US20120200530A1 (en) 2009-10-28 2010-10-14 Input device, and method for detecting the contact position of the device
JP2012536651A JP2013508876A (ja) 2009-10-28 2010-10-14 入力装置及びその装置の接触位置検出方法
CN2010800492241A CN102597927A (zh) 2009-10-28 2010-10-14 输入装置以及其装置的触控位置侦测方法
PCT/KR2010/007031 WO2011052914A2 (ko) 2009-10-28 2010-10-14 입력 장치 및 이 장치의 접촉 위치 검출 방법
TW099136339A TWI439894B (zh) 2009-10-28 2010-10-25 輸入裝置以及其觸控位置偵測方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090102983A KR101190276B1 (ko) 2009-10-28 2009-10-28 입력 장치 및 이 장치의 접촉 위치 검출 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110046129A true KR20110046129A (ko) 2011-05-04
KR101190276B1 KR101190276B1 (ko) 2012-10-12

Family

ID=43922763

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090102983A KR101190276B1 (ko) 2009-10-28 2009-10-28 입력 장치 및 이 장치의 접촉 위치 검출 방법

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20120200530A1 (ko)
JP (1) JP2013508876A (ko)
KR (1) KR101190276B1 (ko)
CN (1) CN102597927A (ko)
TW (1) TWI439894B (ko)
WO (1) WO2011052914A2 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014129826A1 (ko) * 2013-02-21 2014-08-28 주식회사 실리콘웍스 차동 터치 센싱 시스템의 좌표 계산 장치 및 방법
KR20160084941A (ko) * 2015-01-06 2016-07-15 삼성디스플레이 주식회사 터치 센서 장치 및 이를 포함하는 표시 장치

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8866491B2 (en) 2011-02-24 2014-10-21 Cypress Semiconductor Corporation Tail effect correction for SLIM pattern touch panels
US9952737B2 (en) 2011-02-24 2018-04-24 Parade Technologies, Ltd. Single layer touch sensor
US9389258B2 (en) 2011-02-24 2016-07-12 Parade Technologies, Ltd. SLIM sensor design with minimum tail effect
US8866490B1 (en) 2013-01-18 2014-10-21 Cypress Semiconductor Corporation Method and apparatus for eliminating tail effect in touch applications
JP5738707B2 (ja) * 2011-07-28 2015-06-24 株式会社ジャパンディスプレイ タッチパネル
TWI493438B (zh) * 2012-01-09 2015-07-21 Amtran Technology Co Ltd 觸控方法
TW201403430A (zh) * 2012-07-05 2014-01-16 Novatek Microelectronics Corp 感應裝置及相關電容式觸控顯示裝置
JP5988295B2 (ja) * 2012-08-08 2016-09-07 アルプス電気株式会社 入力装置
JP6037327B2 (ja) * 2012-09-24 2016-12-07 株式会社ジャパンディスプレイ 液晶表示装置
CN103019442B (zh) * 2012-12-03 2016-03-30 深圳市金立通信设备有限公司 一种触摸屏响应的方法及终端
JP6177026B2 (ja) * 2013-06-28 2017-08-09 キヤノン株式会社 タッチパネルの制御装置、タッチパネルの制御方法、及びプログラム
CN104516580A (zh) * 2013-10-02 2015-04-15 联咏科技股份有限公司 触控面板
TWI502443B (zh) * 2013-10-09 2015-10-01 Ili Technology Corp 應用於觸控面板基線校正的面板時間延遲檢測電路
US9465456B2 (en) 2014-05-20 2016-10-11 Apple Inc. Reduce stylus tip wobble when coupled to capacitive sensor
TWI641986B (zh) * 2014-06-01 2018-11-21 美商英特爾公司 用於判定使用者之數目與他們相對於一裝置之個別位置的方法、電子裝置及電腦可讀媒體
TWI543054B (zh) * 2014-07-09 2016-07-21 晨星半導體股份有限公司 感測電極及感測電容量的估測方法與裝置
US9658726B2 (en) 2014-07-10 2017-05-23 Cypress Semiconductor Corporation Single layer sensor pattern
TWI554916B (zh) * 2014-07-21 2016-10-21 晨星半導體股份有限公司 觸控顯示面板
CN105005409A (zh) * 2015-06-30 2015-10-28 汪念鸿 一种利用多点手势实现触摸屏终端功能键的方法
TWI730111B (zh) * 2016-07-25 2021-06-11 瑞典商指紋卡公司 用於確定手指移動事件的方法和指紋感測系統
US10963098B1 (en) 2017-09-29 2021-03-30 Apple Inc. Methods and apparatus for object profile estimation
TWI707257B (zh) * 2018-10-08 2020-10-11 友達光電股份有限公司 觸控裝置及其驅動方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5679816A (en) * 1979-12-03 1981-06-30 Fujitsu Ltd Transparent switch
US7663607B2 (en) * 2004-05-06 2010-02-16 Apple Inc. Multipoint touchscreen
KR101253168B1 (ko) * 2006-08-18 2013-04-10 엘지전자 주식회사 터치 패드를 구비한 입력 장치
KR101281830B1 (ko) * 2006-09-26 2013-07-03 엘지디스플레이 주식회사 멀티 터치 감지기능을 갖는 액정표시장치와 그 구동방법
JP4368373B2 (ja) * 2006-11-01 2009-11-18 有限会社Ｓｉｒｅｓ デジタル情報坦体
KR20080067885A (ko) * 2007-01-17 2008-07-22 삼성전자주식회사 터치 신호 인식 장치 및 방법
JP4859061B2 (ja) * 2007-03-07 2012-01-18 公立大学法人大阪府立大学 画像の補正方法、補正プログラムおよび画像歪み補正装置
JP4356757B2 (ja) * 2007-03-13 2009-11-04 セイコーエプソン株式会社 液晶装置、電子機器および位置特定方法
JP4967780B2 (ja) * 2007-04-20 2012-07-04 セイコーエプソン株式会社 座標入力装置及び表示装置
CN101539825B (zh) * 2008-03-18 2012-05-23 禾瑞亚科技股份有限公司 投影电容式触控面板的判定多触点位置的装置及其方法
CN101477419B (zh) * 2008-12-02 2010-09-15 广东威创视讯科技股份有限公司 一种触摸定位的方法及装置
JP3152611U (ja) * 2009-05-26 2009-08-06 洋華光電股▲ふん▼有限公司 タッチパネルのキャパシター感知構造

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014129826A1 (ko) * 2013-02-21 2014-08-28 주식회사 실리콘웍스 차동 터치 센싱 시스템의 좌표 계산 장치 및 방법
KR20140104736A (ko) * 2013-02-21 2014-08-29 주식회사 실리콘웍스 차동 터치 센싱 시스템의 좌표 계산 장치 및 방법
KR20160084941A (ko) * 2015-01-06 2016-07-15 삼성디스플레이 주식회사 터치 센서 장치 및 이를 포함하는 표시 장치

Also Published As

Publication number Publication date
TWI439894B (zh) 2014-06-01
KR101190276B1 (ko) 2012-10-12
WO2011052914A2 (ko) 2011-05-05
WO2011052914A3 (ko) 2011-07-14
JP2013508876A (ja) 2013-03-07
CN102597927A (zh) 2012-07-18
US20120200530A1 (en) 2012-08-09
TW201120707A (en) 2011-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101190276B1 (ko) 입력 장치 및 이 장치의 접촉 위치 검출 방법
KR101548819B1 (ko) 터치스크린 장치 및 그의 터치 감지 방법
KR101201979B1 (ko) 입력 장치 및 이 장치의 접촉 위치 검출 방법
US20100277433A1 (en) Touch panel device and method of detecting contact position thereof
KR101239880B1 (ko) 터치 감지 장치 및 방법
US20110115732A1 (en) Multimode touchscreen device
KR20120086055A (ko) 터치 압력을 검출할 수 있는 터치 스크린 장치 및 이를 갖는 전자 장치
CN104142769B (zh) 用于重构失真电容性触摸数据的方法、媒体及装置
US9335873B2 (en) Method of compensating for retransmission effects in a touch sensor
JP2012514264A (ja) タッチスクリーンコントローラ
JP6660066B2 (ja) 周波数分割変調タッチシステムにおける信号検知
CN102169401A (zh) 多点触摸屏
US20150138152A1 (en) Control unit, sensing device for a capacitive touch panel and method thereof
US9727194B2 (en) Touch panel apparatus and position detection method using the touch panel apparatus
US20130027342A1 (en) Pointed position determination apparatus of touch panel, touch panel apparatus, electronics apparatus including the same, method of determining pointed position on touch panel, and computer program storage medium
JP5814704B2 (ja) タッチパネルコントローラ、タッチパネルの制御方法、それを用いた入力装置および電子機器
GB2584669A (en) Touch-sensitive apparatus and method
US11126304B2 (en) Capacitance sensor, method for controlling the same, and program
US9354739B2 (en) Self-capacitive touch control apparatus and control method thereof
TW201403430A (zh) 感應裝置及相關電容式觸控顯示裝置
CN103164092B (zh) 触碰点侦测方法
JP2021071830A (ja) 静電容量型タッチパネル
TW201535214A (zh) 觸控系統及其座標修正方法
TW201642097A (zh) 觸控面板及觸控偵測電路
JP7221501B1 (ja) 座標算出装置、タッチパネル、および座標算出方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee