KR20120058596A - 네거티브 픽셀 보상 - Google Patents

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Abstract

터치 센서 패널에서의 네거티브 픽셀 보상이 개시된다. 패널은 패널을 터치하는 물체의 좋지 못한 그라운딩으로 인한 터치 신호 출력들에서의 네거티브 픽셀 효과를 보상할 수 있다. 그렇게 하기 위해서, 패널은 캡처된 터치 이미지를 재구성하여 네거티브 픽셀 효과를 표시하는 네거티브 픽셀 값들을 제거하고, 캡처된 이미지와 재구성된 이미지로부터 합성 이미지를 계산하여 캡처된 이미지를 교체할 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 패널은 캡처된 터치 이미지를 재구성하여 네거티브 픽셀 효과를 표시하는 네거티브 픽셀 값들을 제거하고, 캡처된 이미지를 재구성된 이미지로 교체할 수 있다.

Description

네거티브 픽셀 보상{NEGATIVE PIXEL COMPENSATION}
본원은 일반적으로 터치 센서 패널들에 관한 것이고, 더욱 구체적으로, 터치 센서 채널들에서의 네거티브 픽셀 효과들을 보상하는 것에 관한 것이다.
버튼 또는 키, 마우스, 트랙볼, 조이스틱, 터치 센서 패널, 터치 스크린 등과 같이, 많은 유형의 입력 디바이스들이 컴퓨팅 시스템에서 동작들을 수행하는 데 현재 이용가능하다. 특히 터치 스크린들과 같은 터치 감응형 디바이스들은 그것들의 가격을 감소시킬 뿐만 아니라 그것들의 동작의 용이성 및 다목적성 때문에 점차 대중적이 되고 있다. 터치 감응형 디바이스는 터치 감응형 표면을 갖는 클리어 패널일 수 있는 터치 센서 패널, 및 터치 감응형 표면이 디스플레이 디바이스의 가시 영역의 적어도 일부분을 커버할 수 있도록 패널 뒤에 부분적으로 또는 완전히 위치할 수 있는 액정 디스플레이(liquid crystal display; LCD)와 같은 디스플레이 디바이스를 포함할 수 있다. 터치 감응형 디바이스는 사용자가 디스플레이 디바이스에 의해 디스플레이되는 사용자 인터페이스(user interface; UI)에 의해 종종 지시되는 위치에서 손가락, 스타일러스 또는 다른 물체를 이용하여 터치 센서 패널을 터치함으로써 다양한 기능들을 수행할 수 있게 할 수 있다. 일반적으로, 터치 감응형 디바이스는 터치 이벤트 및 터치 센서 패널 상의 터치 이벤트의 위치를 인식할 수 있고, 컴퓨팅 시스템은 그 다음에 터치 이벤트가 일어난 때에 나타나는 디스플레이에 따라 터치 이벤트를 해석할 수 있고, 그 후에 터치 이벤트에 기초하여 하나 이상의 액션을 수행할 수 있다.
터치 센서 패널을 터치하는 물체가 좋지 못하게(poorly) 그라운드(ground)될 때, 터치 이벤트를 표시하는 터치 출력 값들은 잘못되거나 그렇지 않으면 왜곡될 수 있다. 이러한 잘못되거나 왜곡된 값들의 가능성은 2 이상의 동시 터치 이벤트가 터치 센서 패널에서 일어날 때 더욱 증가할 수 있다.
본원은 패널을 터치하는 사용자 또는 다른 물체들의 좋지 못한 그라운딩에 의해 야기될 수 있는 에러들에 대해 터치 센서 패널에서 터치를 표시하는 터치 신호들을 보상하는 것에 관한 것이다. 하나의 이러한 에러는 복수의 동시 터치들 동안 패널에 의해 명백한(apparent) 네거티브 양의 터치가 감지될 수 있는 네거티브 픽셀 효과일 수 있다. 일부 실시예들에서, 이러한 효과를 보상하기 위해서, 패널은 캡처된 터치 이미지를 재구성하여 네거티브 픽셀 값들을 제거하고 나서 캡처된 터치 이미지와 재구성된 터치 이미지의 합성을 계산하여 캡처된 이미지를 교체할 수 있다. 다른 실시예들에서, 이러한 효과를 보상하기 위해서, 패널은 캡처된 터치 이미지를 재구성하여 네거티브 픽셀 값들을 제거하고 나서 캡처된 이미지를 재구성된 이미지로 교체할 수 있다. 터치 센서 패널에서 네거티브 픽셀 효과를 보상하기 위한 능력은 좋지 못한 그라운딩 상태들에 있는 측정들을 반복할 필요가 없음으로써, 유리하게는 전력 절감뿐만 아니라, 더 빠르고 더 정확한 터치 검출을 제공할 수 있다. 또한, 패널은 사용자 또는 다른 물체의 다양한 그라운딩 상태들에 더욱 강건하게 적응할 수 있다.
도 1은 다양한 실시예들에 따른 터치 없는 상태(no-touch condition)에서의 예시적인 터치 센서 패널을 도시한다.
도 2는 다양한 실시예들에 따른 터치 없는 상태에서의 터치 센서 패널의 예시적인 터치 맵을 도시한다.
도 3은 다양한 실시예들에 따른 네거티브 픽셀 효과를 생성할 수 있는 그라운드되지 않은(ungrounded) 물체로부터의 다수의 터치를 갖는 예시적인 터치 센서 패널을 도시한다.
도 4는 다양한 실시예들에 따른 네거티브 픽셀 효과를 생성할 수 있는 그라운드되지 않은 물체로부터의 다수의 터치를 갖는 터치 센서 패널의 예시적인 터치 맵을 도시한다.
도 5는 다양한 실시예들에 따른 네거티브 픽셀 효과를 보상하기 위한 예시적인 방법을 도시한다.
도 6은 다양한 실시예들에 따라 네거티브 픽셀 효과를 보상하기 위해 활용될 수 있는 물체의 그라운딩 상태 대 과잉 보상 비의 예시적인 도표를 도시한다.
도 7은 다양한 실시예들에 따라 네거티브 픽셀 효과를 보상하기 위해 활용될 수 있는 물체의 그라운딩 상태 대 네거티브 픽셀 비의 예시적인 도표를 도시한다.
도 8은 다양한 실시예들에 따른 네거티브 픽셀 효과를 보상하기 위한 다른 예시적인 방법을 도시한다.
도 9는 다양한 실시예들에 따라 네거티브 픽셀 효과를 보상하기 위해 활용될 수 있는 터치 크기 대 하나의 손가락 터치 컨피던스(touch magnitude versus one finger touch confidence)의 예시적인 도표를 도시한다.
도 10은 다양한 실시예들에 따라 네거티브 픽셀 효과를 보상하기 위해 활용될 수 있는 네거티브 픽셀 비 대 네거티브 픽셀 그라운딩 컨피던스(negative pixel ratio versus negative pixel grounding confidence)의 예시적인 도표를 도시한다.
도 11은 다양한 실시예들에 따라 네거티브 픽셀 효과를 보상하기 위해 활용될 수 있는 가중화된 비 결합 대 이미지 혼합 인자(weighted ratio combination versus image mixing factor)의 예시적인 도표를 도시한다.
도 12는 다양한 실시예들에 따라 네거티브 픽셀 효과를 보상할 수 있는 예시적인 컴퓨팅 시스템을 도시한다.
도 13은 다양한 실시예들에 따라 네거티브 픽셀 효과를 보상할 수 있는 예시적인 모바일 전화기를 도시한다.
도 14는 다양한 실시예들에 따라 네거티브 픽셀 효과를 보상할 수 있는 예시적인 디지털 미디어 플레이어를 도시한다.
도 15는 다양한 실시예들에 따라 네거티브 픽셀 효과를 보상할 수 있는 예시적인 퍼스널 컴퓨터를 도시한다.
다양한 실시예들의 다음의 설명에서, 그의 일부를 형성하고 실시될 수 있는 특정 실시예들이 예시적으로 도시되는 첨부 도면들에 대해 참조가 이루어진다. 다양한 실시예들의 범위에서 벗어나지 않고 다른 실시예들이 이용될 수 있고 구조적 변경들이 만들어질 수 있다는 것을 이해한다.
본원은 패널을 터치하는 사용자 또는 다른 물체들의 좋지 못한 그라운딩으로 인한 터치 센서 패널에서의 네거티브 픽셀 효과를 보상하는 것에 관한 것이다. 일부 실시예들에서, 패널은 캡처된 터치 이미지를 재구성하여 네거티브 픽셀 효과를 표시하는 네거티브 픽셀 값들을 제거하고 나서 캡처된 이미지와 재구성된 이미지의 합성 이미지를 계산하여 캡처된 이미지를 교체함으로써, 네거티브 픽셀 효과를 보상할 수 있다. 일부 실시예들에서, 패널은 캡처된 터치 이미지를 재구성하여 네거티브 픽셀 효과를 표시하는 네거티브 픽셀 값들을 제거하고 나서 캡처된 이미지를 재구성된 이미지로 교체함으로써, 네거티브 픽셀 효과를 보상할 수 있다.
터치 센서 패널에서 네거티브 픽셀 효과를 보상하기 위한 능력은 좋지 못한 그라운딩 상태들에 있는 측정들을 반복할 필요가 없음으로써, 유리하게는 전력 절감뿐만 아니라, 더 빠르고 더 정확한 터치 검출을 제공할 수 있다. 또한, 패널은 사용자 또는 다른 물체의 다양한 그라운딩 상태들에 더욱 강건하게 적응할 수 있다.
"좋지 못하게 그라운드된(poorly grounded)", "비그라운드의(ungrounded)", "그라운드되지 않은(not grounded)", "부분적으로 그라운드된(partially grounded)", "그라운드가 잘 되지 않은(not well grounded)", "부적절하게 그라운드된(improperly grounded)", "절연된(isolated)" 및 "플로팅(floating)"이라는 용어들은 물체가 터치 센서 패널의 그라운드에 대한 저 임피던스 전기적 커플링(low impedance electrical coupling)을 만들고 있지 않을 때 존재할 수 있는 좋지 못한 그라운딩 상태들을 가리키기 위해 교체해서 사용될 수 있다.
"그라운드된(grounded)", "적절하게 그라운드된(properly grounded)", 및 "잘 그라운드된(well grounded)"이라는 용어들은 물체가 터치 센서 패널의 그라운드에 대한 저 임피던스 전기적 커플링을 만들고 있을 때 존재할 수 있는 양호한 그라운딩 상태들을 가리키기 위해 교체해서 사용될 수 있다.
다양한 실시예들이 본원에서 상호 용량 멀티 터치 센서 패널들(mutual capacitance multi-touch sensor panels)에 관하여 설명되고 예시될 수 있지만, 다양한 실시예들은 그렇게 한정되지 않고, 부가적으로 터치 신호를 발생하기 위해 단일 자극 신호들이 이용될 수 있고 합성 터치 신호를 발생하기 위해 복수의 동시 자극 신호들이 이용될 수 있는 다른 센서들에도 적용가능할 수 있다는 것을 이해해야 한다. 또한, 본원에 설명되고 예시된 다양한 실시예들은 양면 ITO(DITO) 터치 센서 패널들을 이용하여 구현될 수 있지만, 다양한 실시예들은 구동 및 감지 라인들이 상이한 기판들 상에 또는 커버 유리의 뒷면 상에 형성될 수 있는 구성들, 및 구동 및 감지 라인들이 단일 기판의 동일한 측면 상에 형성될 수 있는 구성들과 같은, 불투명한 터치 센서 패널들을 포함하는, 다른 터치 센서 패널 구성들에도 적용가능할 수 있다는 것을 이해해야 한다. 또한, 다양한 실시예들이 본원에서 서로 직교하는 도전성 라인들의 로우들과 컬럼들에 관하여 설명되고 예시되지만, 다양한 실시예들은 그것으로 한정되지 않고, 부가적으로 극좌표 구성의 동심 방사상 라인들, 사선 구성의 대각선 라인들, 비-직교 라인들 등과 같은 다른 기하학적 구성들을 포함한다는 것을 이해해야 한다.
도 1은 다양한 실시예들에 따른, 터치 없는 상태, 즉, 패널에서 현재 터치들이 존재하지 않는 상태에서의 예시적인 터치 센서 패널을 도시한다. 도 1의 예에서, 터치 센서 패널(124)은 구동 라인들(101)(D0-D3)의 로우들과 감지 라인들(102)(S0-S3)의 컬럼들의 교점들에 형성될 수 있는 픽셀들(126)의 어레이를 포함할 수 있다. 각각의 픽셀(126)은 픽셀을 형성하는 구동 라인(101)이 자극 신호 Vstm(116)로 자극될 때 연관된 상호 용량 Csig(114)을 가질 수 있다. 각각의 픽셀(126)은 또한 픽셀을 형성하는 구동 라인(101)이 자극 신호 Vstm(116)로 자극되지 않지만 DC에 접속될 때 연관된 플로팅 용량 Cstray를 가질 수 있다. 이 예에서, 구동 라인 D0은 자극 신호(116)(Vstm)로 자극될 수 있어, 구동 라인 D0 및 교차하는 감지 라인들 S0-S3 사이에 형성되는 픽셀들(126)에서 상호 용량 Csig(114)을 형성한다. 하나 이상의 구동 라인들(101)은 한번에 자극될 수 있다.
도 2는 다양한 실시예들에 따른 터치 없는 상태에서의 터치 센서 패널의 예시적인 터치 맵을 도시한다. 도 2의 예에서, 터치 센서 패널의 구동 라인들 D0-D3은 자극 신호(들) Vstm로 개별적으로 및/또는 동시에 자극될 수 있다. 구동 라인들 D0-D3 및 교차하는 감지 라인들 S0-S3에 의해 형성되는 픽셀들(126)을 터치하는 손가락들(또는 다른 물체들)이 존재하지 않기 때문에, 손가락들은 상호 용량 Csig을 분량 ΔCsig만큼 감소하기 위해서 구동 라인들이 자극될 때에 형성되는 전기장 라인들(electric field lines)의 일부를 차단할 수 없다. 이와 같이, 터치 맵은 터치가 없음을 표시하기 위해 픽셀들(126)에서 실질적으로 평평하게 유지할 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 그라운드된 사용자의 손가락(또는 다른 물체)이 패널(124)을 터치할 때, 손가락은 용량 Csig(114)이 앞서 언급한 바와 같이 터치 위치에서 분량 ΔCsig만큼 감소하게 할 수 있다. 이 용량 변화 ΔCsig는 그라운드로 터치하는 손가락을 통해 션트되는(shunted) 전기장 라인들로부터의 전류 또는 전하에 의해 야기될 수 있다. 용량 변화 ΔCsig를 표현하는 터치 신호들은 프로세싱을 위해 감지 회로에 감지 라인들(102)에 의해 전송될 수 있다. 터치 신호들은 터치가 발생한 픽셀(126) 및 그 픽셀 위치에서 발생된 터치의 양을 표시할 수 있다.
반대로, 그라운드되지 않은 사용자의 손가락(또는 다른 물체)이 패널(124)을 터치할 때, 전기장 라인들로부터의 전류 또는 전하는 그라운드로 션트되기보다는 교차하는 감지 라인(102)으로 터치하는 손가락에 의해 거꾸로 전송될 수 있다. 결과로서, ΔCsig만큼 감소되는 터치 위치에서의 픽셀의 용량 Csig(114) 대신에, Csig는 오직 (ΔCsig-Cneg)만큼 감소될 수 있고, 여기서 Cneg는 손가락의 좋지 못한 그라운딩으로 인한 교차하는 감지 라인에 커플링되는 전하로부터 생기는 소위 "네거티브 용량"을 표현할 수 있다. 터치 신호들은 여전히 일반적으로 터치가 발생한 픽셀(126)을 표시할 수 있지만, 실제로 발생한 것보다 더 적은 양의 터치의 표시로 표시할 수 있다.
복수의 그라운드되지 않은 사용자의 손가락들(또는 다른 물체들)이 패널(124)을 터치할 때, 더 적은 양의 터치는 소위 "네거티브 픽셀 효과"를 생성하도록 악화될 수 있다.
도 3은 다양한 실시예들에 따른 네거티브 픽셀 효과를 생성할 수 있는 그라운드되지 않은 사용자(또는 다른 물체들)로부터의 다수의 터치를 갖는 예시적인 터치 센서 패널을 도시한다. 도 3의 예에서, 터치 센서 패널(124)의 구동 라인들(301) 중 하나(D0)가 자극 신호(116)(Vstm)로 자극되어 자극된 구동 라인(D0) 및 교차하는 감지 라인들(302)(S0-S3) 사이에 상호 용량 Csig(114)을 형성할 수 있다. 이 예에서, 사용자(319)는 구동 라인(D0)과 감지 라인(S1)에 의해 형성되는 픽셀(126-a)("픽셀 D0,S1")에서 손가락(319-a)으로 그리고 구동 라인(D1)과 감지 라인(S2)에 의해 형성되는 픽셀(126-b)("픽셀 D1,S2")에서 손가락(319-b)으로 터치할 수 있다. 사용자(319)가 그라운드되어 있지 않기 때문에, 그라운드에 대한 사용자의 신체 용량 Cbody은 상당히, 예를 들어, 일부 실시예들에서 10-100pF 사이에서 변할 수 있다. 사용자의 손가락(319-a)은 또한 자극된 구동 라인(D0)으로부터 그 손가락에 용량 Cfd를 형성할 수 있다. 손가락(319-a)이 터치 센서 패널(124)을 터치할 때, 손가락은 구동 라인(D0)이 자극될 때에 형성되는 전기장 라인들 중 일부를 차단할 수 있다. 그러나 그라운드로 션트되는 그것들의 전기장 라인들 대신에, 손가락(319-a)으로부터 감지 라인(S1)으로의 용량 Cfs이 형성됨으로써, 손가락으로부터 감지 라인(S1)으로 용량성 경로(308-a)를 통해 전기장 전하의 일부를 보낸다. 결과로서, ΔCsig만큼 감소되는 픽셀 D0,S1에서의 상호 용량 Csig 대신에, Csig는 오직 (ΔCsig-Cneg)만큼 감소될 수 있고, 이것은 앞서 설명한 바와 같이, 사용자의 좋지 못한 그라운딩으로 인한 감지 라인(S1)으로 보내진 전하로부터 생긴다.
유사하게, 손가락(319-b)으로부터 감지 라인(S2)으로의 용량 Cfs이 형성될 수도 있어, 손가락으로부터 감지 라인(S2)으로 용량성 경로(308-b)를 통해 전기장 전하의 일부를 보낸다. 결과로서, 구동 라인(D0)이 자극되어 있는 동안 구동 라인(D1)이 Vstm으로 자극되어 있지 않더라도, 픽셀 D1,S2에서의 손가락(319-b)은 픽셀 D1,S2에서의 터치의 소위 "네거티브 픽셀" 또는 이론적인 네거티브 양의 출현을 제공하기 위해 터치 없는 상태의 것 위의 용량으로 그 픽셀의 용량을 Cneg(사용자의 좋지 못한 그라운딩으로 인한 감지 라인(S2)으로 보내진 전하로부터 생기는 픽셀에서의 네거티브 용량) 만큼 증가시킬 수 있다.
인접하는 픽셀들은 또한 이 네거티브 픽셀 효과를 경험할 수 있다. 구동 라인(D0) 및 교차하는 감지 라인(S2)에 의해 형성되는 픽셀(126-c)("픽셀 D0,S2")은 손가락(319-b)에 의해 감지 라인(S2)에 도입된 용량 Cfs으로 인해, 그 픽셀의 용량 Csig을 Cneg만큼 증가시킬 수 있다. 유사하게, 구동 라인(D1) 및 교차하는 감지 라인(S1)에 의해 형성되는 픽셀(126-d)("픽셀 D1,S1")은 손가락(319-a)에 의해 감지 라인(S1)에 도입된 용량 Cfs으로 인해, 터치 없는 상태의 것 위의 용량으로 그 픽셀의 용량을 Cneg만큼 증가시킬 수 있다.
손가락(319-a)과 유사하게, 구동 라인(D1)이 Vstm으로 자극될 때, 손가락(319-b)은 픽셀 D1,S2에서 (ΔCsig-Cneg)만큼 상호 용량 Csig을 감소시킬 수 있고, 여기서 Cneg는 구동 라인(D1)이 자극될 때 감지 라인(S2)에 보내진 전기장 전하로부터 생기는 픽셀에서의 네거티브 용량일 수 있다. 이 예에서, 구동 라인(D1)이 자극되어 있는 동안 구동 라인(D0)이 자극되어 있지 않기 때문에, 픽셀 D0,S1에서의 손가락(319-a)은 네거티브 픽셀의 출현을 제공하기 위해 Cneg에 의해 그 픽셀의 용량을 증가시킬 수 있다. 인접하는 픽셀들 D1,S2 및 D0,S1은 유사하게 네거티브 픽셀 효과를 경험할 수 있다.
도 4는 다양한 실시예들에 따른 네거티브 픽셀 효과를 생성할 수 있는 그라운드되지 않은 사용자(또는 다른 물체들)로부터의 다수의 터치를 갖는 터치 센서 패널의 예시적인 터치 맵을 도시한다. 도 4의 예에서, 터치 센서 패널의 구동 라인들(D0-D3)은 자극 신호(들)(Vstm)로 개별적으로 및/또는 동시에 자극될 수 있다. 사용자(319)는 도 3에서와 같이, 픽셀 D0,S1에서 손가락(319-a)으로 그리고 픽셀 D1,S2에서 손가락(319-b)으로 터치할 수 있다. 구동 라인(D0)이 자극될 때, 픽셀 D0,S1에서의 손가락(319-a)은 그라운드 대신에 감지 라인(S1)으로 차단된 전기장 라인들의 일부를 션트할 수 있어, 터치 맵은 (도 4에서 슬라이트 피크(slight peak)로 상징적으로 예시되는) 그 픽셀에서 감쇠된 트루(true) 터치(또는 포지티브 픽셀)를 표시할 수 있다. 유사하게, 구동 라인(D1)이 자극될 때, 픽셀 D1,S2에서의 손가락(319-b)은 그라운드 대신에 감지 라인(S2)으로 차단된 전기장 라인들의 일부를 션트할 수 있어, 터치 맵은 (도 4에서 슬라이트 피크로 상징적으로 예시되는) 그 픽셀에서 감쇠된 트루 터치(또는 포지티브 픽셀)를 표시할 수 있다. 인접하는 픽셀들 D1,S1 및 D0,S2는 앞서 설명한 바와 같이 네거티브 픽셀 효과를 경험할 수 있어, 터치 맵은 (도 4에서 할로우들(hollows)로 상징적으로 예시되는) 이들 픽셀들에서 네거티브 터치(또는 네거티브 픽셀)를 표시할 수 있다. 좋지 못하게 그라운드되어 있는 사용자의 최종적인 결과는, 터치되어 있는 픽셀의 터치 신호가 감쇠될 수 있고 인접하는 픽셀들이 네거티브 터치 신호들을 가질 수 있다는 것일 수 있다.
이 예에서의 터치 맵은 구동 라인들(D0 및 D1)이 둘다 자극될 때 터치들을 표시한다. 그러나, 구동 라인(D0)만이 자극되는 경우에는, 터치 맵은 픽셀 D0,S1에서 손가락(319-a)의 감쇠된 터치를 표시할 수 있고 픽셀 D1,S2에서 그리고 인접하는 터치 없는 픽셀들 D1,S1 및 D0,S2에서 손가락(319-b)의 다양한 크기들의 네거티브 터치들을 표시할 수 있다. 반대로, 구동 라인(D1)만이 자극되는 경우에는, 터치 맵은 픽셀 D1,S2에서 손가락(319-b)의 감쇠된 터치를 표시할 수 있고 픽셀 D0,S1에서 그리고 인접하는 터치 없는 픽셀들 D1,S1 및 D0,S2에서 손가락(319-a)의 다양한 크기들의 네거티브 터치들을 표시할 수 있다.
따라서, 네거티브 픽셀 효과를 검출하고 효과에 대해 터치 신호들을 보상하는 것은 좋지 못한 그라운딩 상태들에서 터치 센서 패널의 터치 감지를 향상시킬 수 있다.
도 5는 다양한 실시예들에 따른 네거티브 픽셀 효과를 보상하기 위한 예시적인 방법을 도시한다. 도 5의 예에서, 터치가 터치 센서 패널에서 검출되고 터치 이미지에 캡처될 수 있다. 캡처된 터치 이미지에 기초하여 2개 이상의 손가락(또는 다른 물체들)이 패널을 터치하고 있는지에 대해 결정이 행해질 수 있다(501). 다양한 메트릭들이 이 결정을 행하기 위해 이용될 수 있다. 예를 들어, 터치 크기가 터치 이미지로부터 측정될 수 있고, 여기서 크기는 패널에서 터치를 행하는 손가락의 수를 표시할 수 있다. 즉, 특정 크기 범위가 터치하는 하나의 손가락을 표시할 수 있고, 다른 크기 범위가 터치하는 2개 이상의 손가락을 표시할 수 있다. 터치 크기는 예를 들어, 배경 잡음 임계값과 같은 특정 임계값 위의 터치 이미지 픽셀 값들의 합으로서 산출될 수 있다. 2개 이상의 손가락이 터치하고 있는 경우, 터치 센서 패널은 터치 이미지가 보상될 수 있는 네거티브 픽셀 효과를 경험할 가능성이 클 수 있다. 반대로, 하나의 손가락이 터치하고 있는 경우, 터치 센서 패널은 네거티브 픽셀 효과를 경험할 가능성이 적을 수 있어 터치 이미지 보상이 생략될 수 있다. 따라서, 하나의 손가락만이 터치하고 있는 경우, 캡처된 터치 이미지는 네거티브 픽셀 보상 없이 추가 프로세싱을 위해 이용될 수 있다(515). 일부 실시예들에서, 터치 센서 패널을 터치하는 하나의 평평해진(flattened) 손가락은 복수의 터치하는 손가락들과 유사하게 네거티브 픽셀 효과를 생성할 수 있어, 터치 이미지가 보상될 수 있다는 것을 주목해야 한다. 따라서, 하나의 평평한 손가락 터치(one-flat-finger touch)는 다중 손가락 터치(multi-finger touch)로서 다뤄질 수 있다.
2개 이상의 손가락이 터치 센서 패널을 터치하고 있는 경우, 캡처된 터치 이미지는 네거티브 픽셀 값들 없이, 즉, 네거티브 픽셀 효과가 발생하지 않은 것처럼 재구성될 수 있다(503). 다양한 방법이 재구성된 이미지를 생성하기 위해 이용될 수 있다. 예를 들어, 하나의 방법에서, 픽셀에서의 실제 터치 신호 값 ΔCsig,a이 다음과 같이 그 픽셀에서의 측정된 터치 신호 값 ΔCsig,m으로부터 재구성될 수 있다.
Figure pct00001
여기서, R = Cfd, Cfs, 및 Cbody의 함수일 수 있는 네거티브 픽셀 보상 인자이고, 이로써 사용자의 그라운딩 상태를 표현함;
Figure pct00002
= 구동 라인 i을 따르는 모든 측정된 터치 신호 출력들의 합; 및
Figure pct00003
= 감지 라인 j을 따르는 모든 측정된 터치 신호 출력들의 합이다.
네거티브 픽셀 보상 인자 R은 다음과 같이 근사화될 수 있다.
Figure pct00004
여기서, b = 주어진 패널 감지 패널 설계를 위해 자극 및/또는 경험적 측정들을 통해 취득될 수 있는 터치 센서 패널 설계 상수; 및 Cbody = 그라운드되지 않은 상태에서의 사용자의 공칭 신체 그라운드 용량(nominal body ground capacitance)이다.
재구성된 터치 이미지에서, 캡처된 터치 이미지로부터의 네거티브 픽셀 값들은 감쇠될 수 있고, 캡처된 터치 이미지로부터의 트루(또는 포지티브) 터치 픽셀 값들은 두드러지게 된다(accentuated).
Cbody의 특정 공칭 값에 대해 과잉 보상 비가 산출될 수 있다(505). 과잉 보상 비는 사용자의 그라운딩 상태, 및 따라서 네거티브 픽셀 효과가 있을 것 같은지에 대한 표시일 수 있다. 예를 들어, 그라운드된 사용자는 네거티브 픽셀 효과를 일으킬 가능성이 적다. 과잉 보상 비는 원래 캡처된 터치 이미지에서의 포지티브 터치 값들의 합에 대한 재구성된 이미지에서의 포지티브 터치 값들의 합의 비로서 산출될 수 있다. 대안적으로, 과잉 보상 비는 원래 캡처된 터치 이미지에서의 모든 터치 값들의 합에 대한 재구성된 이미지에서의 모든 터치 값들의 합의 비로서 산출될 수 있다. 대안적으로, 과잉 보상 비는 원래 캡처된 터치 이미지에서의 최대 가능한 터치 값에 대한 재구성된 이미지에서의 피크 터치 값의 비로서 산출될 수 있다. 더 높은 과잉 보상 비는 거의 없거나 전혀 없는 네거티브 픽셀 효과를 표시할 수 있다. 더 높은 비는, 그라운드된 상태에 대해 무한한 Cbody의 실제 값보다는 Cbody의 유한한 값에 대해 재구성이 수행될 수 있다는 사실로 인해, 포지티브 픽셀 값들의 세기 및 수가 캡처된 이미지에서의 수보다 현저하게 증가하도록 불필요하게 보상된 픽셀들을 포함하는 재구성된 이미지의 결과일 수 있다. 반대로, 더 낮은 과잉 보상 비는 더 많은 네거티브 픽셀 효과를 표시할 수 있다. 더 낮은 비는 포지티브 픽셀 값들의 수가 캡처된 이미지에서의 수에 더욱 근접하게 매칭되도록 적절하게 보상된 픽셀들을 포함하는 재구성된 이미지의 결과일 수 있다.
도 6은 물체, 예를 들어, 사용자의 그라운딩 상태 대 과잉 보상 비의 예시적인 도표를 도시한다. 도 6의 예에서, 임계값 Ot 위의 과잉 보상 비는 터치 센서 패널을 터치하는 그라운드된 사용자, 및 따라서 거의 없거나 전혀 없는 네거티브 픽셀 효과를 표시할 수 있다. 반대로, 임계값 Ot 아래의 과잉 보상 비는 패널을 터치하는 그라운드되지 않은 사용자, 및 따라서 더 많은 네거티브 픽셀 효과를 표시할 수 있다. 일부 실시예들에서, 과잉 보상 비 임계값 Ot은 1.8인 것으로 결정될 수 있다. 일부 실시예들에서, 최소 과잉 보상 비 Omin는 그라운드되지 않은 사용자를 표시하는, 1.3인 것으로 결정될 수 있다.
다시 도 5를 참조하면, 산출된 과잉 보상 비가 임계값 Ot 위에 있어서 터치하는 사용자가 그라운드되어 있다는 것을 표시하는지에 대해 결정이 행해질 수 있다(507). 그렇다면, 캡처된 터치 이미지는 네거티브 픽셀 보상 없이 추가의 프로세싱을 위해 이용될 수 있다(515).
산출된 과잉 보상 비가 임계값 Ot 아래에 있어서 터치하는 사용자가 그라운드되어 있지 않다는 것을 표시하는 경우, 그라운딩 상태를 확인하기 위해 부가적인 분석이 수행될 수 있다. 여기서, 네거티브 픽셀 비가 산출될 수 있다(509). 네거티브 픽셀 비는 사용자의 그라운딩 상태, 및 따라서 네거티브 픽셀 효과가 있을 것 같은지에 대한 표시일 수 있다. 예를 들어, 그라운드된 사용자는 네거티브 픽셀 효과를 일으킬 가능성이 적다. 네거티브 픽셀 비는 원래 캡처된 터치 이미지에서의 포지티브 터치 값들의 합에 대한 네거티브 터치 값들의 합의 비로서 산출될 수 있다. 더 높은 네거티브 픽셀 비는 (네거티브 픽셀 효과를 표시하는) 네거티브 픽셀들의 수가 포지티브 픽셀들의 수에 더 가깝고 더 크기 때문에 네거티브 픽셀 효과를 표시할 수 있다. 반대로, 더 낮은 네거티브 픽셀 비는 네거티브 픽셀들의 수가 포지티브 픽셀들의 수보다 훨씬 더 낮을 수 있기 때문에 거의 없거나 전혀 없는 네거티브 픽셀 효과를 표시할 수 있다.
도 7은 물체, 예를 들어, 사용자의 그라운딩 상태 대 네거티브 픽셀 비의 예시적인 도표를 도시한다. 도 7의 예에서, 임계값 Nt 아래의 네거티브 픽셀 비는 터치 센서 패널을 터치하는 그라운드된 사용자, 및 따라서 거의 없거나 전혀 없는 네거티브 픽셀 효과를 표시할 수 있다. 반대로, 임계값 Nt 위의 네거티브 픽셀 비는 패널을 터치하는 그라운드되지 않은 사용자, 및 따라서 더 많은 네거티브 픽셀 효과를 표시할 수 있다. 일부 실시예들에서, 네거티브 픽셀 비 임계값 Nt은 0.1인 것으로 결정될 수 있다. 일부 실시예들에서, 최대 네거티브 픽셀 비 Nmax는 그라운드되지 않은 사용자를 표시하는, 0.4인 것으로 결정될 수 있다.
다시 도 5를 참조하면, 산출된 네거티브 픽셀 비가 임계값 Nt 아래에 있어서 터치하는 사용자가 그라운드되어 있다는 것을 표시하는지에 대해 결정이 행해질 수 있다(511). 산출된 네거티브 픽셀 비가 임계값 아래에 있다고 결정되면, 네거티브 픽셀 비 및 과잉 보상 비는 사용자의 충돌하는 그라운딩 상태들을 표시할 것이다 -- 과잉 보상 비는 그라운드되지 않은 것을 표시하고, 네거티브 픽셀 비는 그라운드된 것을 표시할 것이다. 네거티브 픽셀 비는 일반적으로 과잉 보상 비의 그라운드되지 않은 표시보다 더 일관될 수 있기 때문에, 네거티브 픽셀 비는 사용자의 그라운딩 상태의 결정인자일 수 있다. 따라서, 네거티브 픽셀 비가 터치하는 사용자가 그라운드되어 있다는 것을 표시하는 경우, 원래 캡처된 터치 이미지는 네거티브 픽셀 보상 없이 추가의 프로세싱을 위해 이용될 수 있다(515).
네거티브 픽셀 비가 임계값 Nt 위에 있어서 터치하는 사용자가 그라운드되어 있지 않다는 것을 표시하는 경우, 재구성된 이미지는 추가의 프로세싱을 위해 캡처된 터치 이미지 대신에 이용될 수 있다(513).
도 8은 다양한 실시예들에 따른 네거티브 픽셀 효과를 보상하기 위한 다른 예시적인 방법을 도시한다. 도 8의 예에서, 터치가 터치 센서 패널에서 검출되고 터치 이미지에 캡처될 수 있다. 캡처된 터치 이미지에 기초하여 2개 이상의 손가락(또는 다른 물체들)이 패널을 터치하고 있는지에 대해 결정이 행해질 수 있다(801). 앞서 설명한 터치 크기와 같이, 다양한 메트릭들이 이 결정을 행하기 위해 이용될 수 있다. 하나의 손가락만이 터치하고 있는 경우, 캡처된 터치 이미지는 네거티브 픽셀 효과가 있을 가능성이 적을 수 있기 때문에 추가 프로세싱을 위해 이용될 수 있다(817). 2개 이상의 손가락이 터치하고 있는 경우, 캡처된 터치 이미지는 네거티브 픽셀 효과를 감소시키도록 재구성될 수 있다(803). 앞서 설명한 바와 같이, 다양한 방법이 재구성된 이미지를 생성하기 위해 이용될 수 있다. 과잉 보상 비가 산출될 수 있다(805). 과잉 보상 비는 앞서 설명한 바와 같이 산출될 수 있다. 네거티브 픽셀 비가 산출될 수 있다(807). 네거티브 픽셀 비는 앞서 설명한 바와 같이 산출될 수 있다. 아래에서 더 논의되는 바와 같이, 터치하는 손가락들의 수에 대한 전술한 결정에 기초하여 하나의 손가락 터치 컨피던스 값(one finger touch confidence value)이 결정될 수 있고, 전술한 네거티브 픽셀 비에 기초하여 네거티브 픽셀 그라운딩 컨피던스 값(negative pixel grounding confidence value)이 결정될 수 있다.
도 9는 터치 크기 대 하나의 손가락 터치 컨피던스의 예시적인 도표를 도시한다. 도 9의 예에서, Tt1보다 작은 터치 크기는 하나의 손가락이 터치 센서 패널을 터치하고 있다는 것을 표시할 수 있다. 컨피던스 값 1.0은 하나의 손가락이 패널을 터치하고 있는 컨피던스를 표시하는, 하나의 손가락 값에 대응할 수 있다. Tt2보다 큰 터치 크기는 2개 이상의 손가락 또는 하나의 평평한 손가락이 패널을 터치하고 있다는 것을 표시할 수 있다. 0.0과 Fc 사이의 컨피던스 값은 복수의 손가락들 또는 평평한 손가락이 패널을 터치하고 있는 컨피던스를 표시하는, 다중 손가락 또는 평평한 손가락 값에 대응할 수 있다. Tt1과 Tt2 사이의 터치 크기는 패널을 터치하는 하나의 손가락, 복수의 손가락, 또는 하나의 평평한 손가락을 표시할 수 있다. Fc와 1.0 사이의 컨피던스 값은 패널을 터치하는 손가락의 수를 아는 것에 있어서 컨피던스가 적음을 표시하는, Tt1 내지 Tt2의 터치 크기에 대응할 수 있다. 이 예에서, 1.0에 더 가까운 컨피던스 값은 하나의 터치하는 손가락을 표시할 수 있고, 0.0에 더 가까운 컨피던스 값은 2개 이상의 터치하는 손가락 또는 하나의 평평한 터치하는 손가락을 표시할 수 있다.
도 10은 네거티브 픽셀 비 대 네거티브 픽셀 그라운딩 컨피던스의 예시적인 도표를 도시한다. 도 10의 예에서, Nu보다 작은 네거티브 픽셀 비는 그라운드되지 않은 사용자가 터치 센서 패널을 터치하고 있다는 것을 표시할 수 있다. Nc와 1.0사이의 컨피던스 값은 사용자가 그라운드되어 있지 않다는 컨피던스를 표시하는, 그 네거티브 픽셀 비에 대응할 수 있다. Ng보다 큰 네거티브 픽셀 비는 그라운드된 사용자가 패널을 터치하고 있다는 것을 표시할 수 있다. 컨피던스 값 0.0은 사용자가 그라운드되어 있다는 컨피던스를 표시하는, 그 네거티브 픽셀 비에 대응할 수 있다. Nu와 Ng 사이의 네거티브 픽셀 비는 그라운드되지 않은 사용자 또는 그라운드된 사용자를 표시할 수 있다. Nc와 0.0 사이의 컨피던스 값은 사용자의 그라운딩 상태를 아는 것에 있어서 컨피던스가 적음을 표시하는, Nu와 Ng 간의 비에 대응할 수 있다. 이 예에서, 1.0에 더 가까운 컨피던스 값은 그라운드되지 않은 사용자를 표시할 수 있고, 0.0에 더 가까운 컨피던스 값은 그라운드된 사용자를 표시할 수 있다.
다시 도 8을 참조하면, (801로부터의) 결정된 수의 터치하는 손가락들은 대응하는 하나의 손가락 터치 컨피던스 값을 결정하기 위해 도 9의 도표에 적용될 수 있다(809). (807로부터의) 산출된 네거티브 픽셀 비는 대응하는 네거티브 픽셀 그라운딩 컨피던스 값을 결정하기 위해 도 10의 도표에 적용될 수 있다(809). 결정된 하나의 손가락 터치 컨피던스 값, 결정된 네거티브 픽셀 그라운딩 컨피던스 값, 및 산출된 과잉 보상 비(805로부터)는 가중화된 비 결합 W를 산출하기 위해 다음과 같이 더해질 수 있다(810).
Figure pct00005
여기서, O = 산출된 과잉 보상 비; T = 결정된 하나의 손가락 터치 컨피던스 값; N = 결정된 네거티브 픽셀 그라운딩 컨피던스 값; x = 하나의 손가락 가중치; 및 y = 네거티브 픽셀 가중치이다. 일부 실시예들에서, x=1.0이고 y=0.5이다. 일부 손 위치들에서, 포지티브 및 네거티브 픽셀들은 삭제할 수 있기 때문에, 네거티브 픽셀 비는 그라운드되지 않은 상태에서 기대되는 것보다 낮을 수 있다. 이러한 경우, 네거티브 픽셀 그라운딩 컨피던스 값을 결정하기 전에 네거티브 픽셀 비에 가중화 인자가 적용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 네거티브 픽셀 비 가중화 인자는 0.5일 수 있다. 컨피던스 값들 및/또는 과잉 보상 비를 결합하기 위한 다른 공식들이 또한 가중화된 비 결합을 산출하는 데 이용될 수 있다. 이미지 혼합 인자가 가중화된 비 결합에 기초하여 결정될 수 있다(811).
도 11은 가중화된 비 결합 대 이미지 혼합 인자의 예시적인 도표를 도시한다. 도 11의 예에서, Wu보다 작은 가중화된 비 결합은 그라운드되지 않은 사용자가 터치 센서 패널을 터치하고 있다는 것을 표시할 수 있다. 이미지 혼합 인자 0.0은 네거티브 픽셀 효과가 존재하고 원래 캡처된 터치 이미지는 사용자의 그라운드되지 않은 상태로 인해 네거티브 픽셀 효과에 대해 보상되어야 한다는 것을 표시하는 그 결합 값에 대응할 수 있다. Wg보다 큰 가중화된 비 결합은 그라운드된 사용자가 패널을 터치하고 있다는 것을 표시할 수 있다. 이미지 혼합 인자 1.0은 네거티브 픽셀 효과가 존재하지 않고 원래 캡처된 터치 이미지는 사용자가 그라운드되어 있기 때문에 보상되어서는 안 된다는 것을 표시하는 그 결합 값에 대응할 수 있다. Wu와 Wg 간의 가중화된 비 결합은 부분적으로 그라운드된 사용자가 패널을 터치하고 있다는 것을 표시할 수 있다. 0.0과 1.0 사이의 이미지 혼합 인자는 네거티브 픽셀 효과가 가중화된 비 결합 값에 의해 결정된 정도로 존재할 것 같고 원래 캡처된 터치 이미지가 그 정도로 네거티브 픽셀 효과에 대해 보상되어야 한다는 것을 표시하는 Wu와 Wg 사이의 결합 값들에 대응할 수 있다. 이미지 혼합 인자는 1.0의 값에서 포화(saturate)할 수 있다. 이 예에서, 1.0에 더 가까운 이미지 혼합 인자는 터치 이미지 보상이 생략될 수 있는 거의 없거나 전혀 없는 네거티브 픽셀 효과를 표시할 수 있고, 반면, 0.0에 더 가까운 이미지 혼합 인자는 터치 이미지가 보상될 수 있는 네거티브 픽셀 효과를 표시할 수 있다.
다시 도 8을 참조하면, 합성 이미지가 다음과 같이 산출될 수 있다(813).
Figure pct00006
여기서, I" = 합성 이미지; I = 캡처된 터치 이미지; I' = 재구성된 이미지; 및 m = 이미지 혼합 인자이다. 합성 이미지는 더 높은 이미지 혼합 인자에 의해 표시되는 바와 같이 네거티브 픽셀 효과가 거의 없거나 전혀 없을 때 원래 캡처된 터치 이미지에 더욱 근접하게 매칭될 수 있다. 합성 이미지는 더 낮은 이미지 혼합 인자에 의해 표시되는 바와 같이 네거티브 픽셀 효과가 더 많이 존재할 때 재구성된 이미지에 더욱 근접하게 매칭될 수 있다. 합성 이미지는 추가의 프로세싱을 위해 캡처된 터치 이미지 대신에 이용될 수 있다(815).
네거티브 픽셀 효과에 대해 보상하기 위한 방법은 도 5 내지 11에 예시된 것으로 한정되지 않고, 다양한 실시예들에 따라 네거티브 픽셀 보상이 가능한 다른 및/또는 부가적인 액션들 및 파라미터들을 포함할 수 있다는 것을 이해해야 한다.
또한, 도 5 내지 11의 방법들은 네거티브 픽셀 효과에 대해 보상하는 것으로 한정되지 않고, 다양한 실시예들에 따라 예를 들어 이미지 블러링(image blurring)과 같은 터치 이미지들에서의 다른 이상들에 대해 보상하는 데 이용될 수 있다는 것을 이해해야 한다.
도 12는 본원에 설명된 다양한 실시예들에 따라 네거티브 픽셀 효과를 보상할 수 있는 예시적인 컴퓨팅 시스템(1200)을 도시한다. 도 12의 예에서, 컴퓨팅 시스템(1200)은 터치 컨트롤러(1206)를 포함할 수 있다. 터치 컨트롤러(1206)는, ARM968 프로세서들 또는 유사한 기능 및 능력들을 갖는 다른 프로세서들과 같은 하나 이상의 메인 프로세서를 포함할 수 있는, 하나 이상의 프로세서 서브시스템(1202)을 포함할 수 있는 단일 ASIC(application specific integrated circuit)일 수 있다. 그러나, 다른 실시예들에서, 프로세서 기능은 상태 머신과 같은 전용 로직에 의해 대신 구현될 수 있다. 프로세서 서브시스템들(1202)은 또한 랜덤 액세스 메모리(random access memory; RAM) 또는 다른 유형의 메모리 또는 스토리지, 워치독 타이머 등과 같은 주변장치들(도시되지 않음)을 포함할 수 있다. 터치 컨트롤러(1206)는 또한 하나 이상의 감지 채널(도시되지 않음)의 터치 신호들(1203), 센서(1211)와 같은 다른 센서들로부터의 다른 신호들 등과 같은 신호들을 수신하기 위한 수신부(1207)를 포함할 수 있다. 터치 컨트롤러(1206)는 또한 멀티스테이지 벡터 복조 엔진과 같은 복조부(1209), 패널 스캔 로직(1210), 및 패널을 구동하기 위해 터치 센서 패널(1224)에 자극 신호들(1216)을 송신하기 위한 송신부(1214)를 포함할 수 있다. 패널 스캔 로직(1210)은 RAM(1212)에 액세스하고, 감지 채널들로부터 데이터를 자동으로 판독하고, 감지 채널들에 대한 제어를 제공할 수 있다. 또한, 패널 스캔 로직(1210)은 터치 센서 패널(1224)의 로우들에 선택적으로 적용될 수 있는 다양한 주파수들 및 위상들에서 자극 신호들(1216)을 발생하기 위해 송신부(1214)를 제어할 수 있다.
터치 컨트롤러(1206)는 또한 송신부(1214)를 위한 공급 전압을 발생하는 데 이용될 수 있는 전하 펌프(charge pump)(1215)를 포함할 수 있다. 자극 신호들(1216)은 전하 펌프(1215)를 형성하기 위해 2개의 전하 저장 디바이스들, 예를 들어, 캐패시터들을 함께 캐스케이드(cascade)하는 것에 의해 최대 전압보다 높은 진폭들을 가질 수 있다. 따라서, 자극 전압은 단일 캐패시터가 핸들링할 수 있는 전압 레벨(예를 들어, 3.6V)보다 더 높을 수 있다(예를 들어, 6V). 도 12는 송신부(1214)와 별개인 전하 펌프(1215)를 도시하지만, 전하 펌프는 송신부의 부분일 수 있다.
터치 센서 패널(1224)은 로우 트레이스들(row traces)(예를 들어, 구동 라인들) 및 컬럼 트레이스들(column traces)(예를 들어, 감지 라인들)을 갖는 용량성 감지 매체를 포함할 수 있고, 다른 감지 매체 및 다른 물리적 구성들이 또한 이용될 수 있다. 로우 및 컬럼 트레이스들은 인듐 주석 산화물(Indium Tin Oxide; ITO) 또는 안티몬 주석 산화물(Antimony Tin Oxide; ATO)과 같은 실질적으로 투명한 도전성 매체로부터 형성될 수 있고, 구리와 같은 다른 투명한 및 불-투명한(non-transparent) 물질들도 이용될 수 있다. 트레이스들은 또한 인간의 눈에 실질적으로 투명할 수 있는 얇은 불-투명한 물질들로부터 형성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 로우 및 컬럼 트레이스들은 서로 직각일 수 있고, 다른 실시예들에서 다른 비-데카르트 방위(non-Cartesian orientations)가 가능하다. 예를 들어, 극좌표계에서, 감지 라인들은 동심원들일 수 있고, 구동 라인들은 방사상으로 연장하는 라인들일 수 있다(또는 그 반대일 수 있다). 따라서, 본원에서 이용된 바와 같은 "로우" 및 "컬럼"이라는 용어들은 직교 격자들뿐만 아니라, 제1 및 제2 치수들(dimensions)(예를 들어, 극좌표 배열의 동심 및 방사상 라인들)을 갖는 다른 기하학적 구성들의 교차하거나 인접하는 트레이스들을 포함하는 것으로 의도된다는 것을 이해해야 한다. 로우들 및 컬럼들은 예를 들어, 실질적으로 투명한 유전체 물질에 의해 분리되는 실질적으로 투명한 기판의 단일 측면 상에, 기판의 반대 측면들 상에, 유전체 물질에 의해 분리되는 2개의 별개의 기판들 상에 등등 형성될 수 있다.
트레이스들이 서로 위 및 아래로 지나가거나(교차하거나) 또는 인접하는 경우(그러나 서로 직접 전기적 접촉을 하지 않는 경우), 트레이스들은 본질적으로 2개의 전극을 형성할 수 있다(3개 이상의 트레이스가 또한 교차할 수 있지만). 로우 및 컬럼 트레이스들의 각각의 교점 또는 이웃은 용량성 감지 노드를 표현할 수 있고, 픽처 요소(픽셀)(1226)로서 보여질 수 있고, 이것은 특히 터치 센서 패널(1224)이 터치의 "이미지"를 캡처하는 것으로서 보일 때에 유용할 수 있다. (다시 말해, 터치 컨트롤러(1206)가 터치 이벤트가 터치 센서 패널의 각각의 터치 센서에서 검출되었는지를 결정한 후에, 터치 이벤트가 발생한 멀티 터치 패널에서의 터치 센서들의 패널은 터치의 "이미지"(예를 들어, 패널을 터치하는 손가락들의 패턴)로서 보여질 수 있다.) 로우 및 컬럼 전극들 사이의 용량은 주어진 로우가 직류(DC) 전압 레벨들에 유지될 때 플로팅 용량 Cstray으로서 그리고 주어진 로우가 교류(AC) 신호로 자극될 때 상호 신호 용량 Csig으로서 나타날 수 있다. 터치 센서 패널 근처 또는 위의 손가락 또는 다른 물체의 존재는 Csig의 함수일 수 있는 터치되는 픽셀들에 존재하는 신호 전하 Qsig에 대한 변화들을 측정함으로써 검출될 수 있다. 신호 전하 Qsig는 또한 나중에 더 상세히 설명되는 바와 같이, 그라운드에 대한 손가락 또는 다른 물체의 용량 Cbody의 함수일 수 있다.
컴퓨팅 시스템(1200)은 또한 프로세서 서브시스템(1202)으로부터 출력들을 수신하고, 커서 또는 포인터와 같은 물체의 이동, 스크롤링 또는 패닝(panning), 제어 설정들의 조정, 파일 또는 문서 열기, 메뉴 보기, 선택하기, 명령어 실행, 호스트 디바이스에 결합된 주변 디바이스를 동작시키기, 전화 호출에 답하기, 전화 호출걸기, 전화 호출 종료하기, 볼륨 또는 오디오 설정들을 변경하기, 주소들, 자주 전화 건 번호, 수신 호출, 부재중 호출과 같은 전화 통신과 관련된 정보를 저장하기, 컴퓨터 또는 컴퓨터 네트워크에 로그온하기, 컴퓨터 또는 컴퓨터 네트워크의 제한된 영역들에 대한 액세스를 인가된 개인에 허용하기, 컴퓨터 데스크톱의 사용자의 선호 구성과 연관된 사용자 프로파일을 로드하기, 웹 콘텐츠에의 액세스를 허가하기, 특정 프로그램 시작하기, 및/또는 메시지의 암호화 또는 디코딩 등을 포함하지만 이것들로 한정되지 않는 액션들을 출력들에 기초하여 수행하기 위한 호스트 프로세서(1228)를 포함할 수 있다. 호스트 프로세서(1228)는 또한 패널 프로세싱과 관련되지 않을 수 있는 부가적인 기능들을 수행할 수 있고, 프로그램 스토리지(1232) 및 디바이스의 사용자에게 UI를 제공하기 위한 LCD 디스플레이와 같은 디스플레이 디바이스(1230)에 결합될 수 있다. 일부 실시예들에서, 호스트 프로세서(1228)는 도시된 바와 같이 터치 컨트롤러(1206)와 별개의 컴포넌트일 수 있다. 다른 실시예들에서, 호스트 프로세서(1228)는 터치 컨트롤러(1206)의 부분으로서 포함될 수 있다. 또 다른 실시예들에서, 호스트 프로세서(1228)의 기능들은 프로세서 서브시스템(1202)에 의해 수행될 수 있고 및/또는 터치 컨트롤러(1206)의 다른 컴포넌트들 사이에 분산될 수 있다. 터치 센서 패널(1224)과 함께 디스플레이 디바이스(1230)는, 터치 센서 패널 아래 부분적으로 또는 완전히 배치될 때 또는 터치 센서 패널과 통합될 때, 터치 스크린과 같은 터치 감응형 디바이스를 형성할 수 있다.
네거티브 픽셀 효과는 다양한 실시예들에 따라 서브시스템(1202) 내의 프로세서, 호스트 프로세서(1228), 상태 머신과 같은 전용 로직, 또는 그의 임의의 결합에 의해 결정되고 보상될 수 있다.
전술한 기능들 중 하나 이상은 예를 들어, 메모리(예를 들어, 주변장치들 중 하나)에 저장되고 프로세서 서브시스템(1202)에 의해 실행되거나, 또는 프로그램 스토리지(1232)에 저장되고 호스트 프로세서(1228)에 의해 실행되는 펌웨어에 의해 수행될 수 있다. 펌웨어는 또한 명령어 실행 시스템, 장치, 또는 디바이스로부터 명령어들을 인출하고 명령어들을 실행할 수 있는 컴퓨터 기반 시스템, 프로세서 포함 시스템, 또는 다른 시스템과 같은, 명령어 실행 시스템, 장치, 또는 디바이스에 의해 또는 그와 접속하여 사용하기 위한 임의의 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체 내에 저장 및/또는 수송(transport)될 수 있다. 본 문서의 문맥에서, "컴퓨터 판독 가능한 저장 매체"는 명령어 실행 시스템, 장치, 또는 디바이스에 의해 또는 그와 접속하여 사용하기 위한 프로그램을 포함하거나 저장할 수 있는 임의의 매체일 수 있다. 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체는 전자, 자기, 광학, 전자기, 적외선, 또는 반도체 시스템, 장치 또는 디바이스, 포터블 컴퓨터 디스켓(자기), 랜덤 액세스 메모리(random access memory; RAM)(자기), 리드 온리 메모리(read-only memory; ROM)(자기), EPROM(erasable programmable read-only memory)(자기), CD, CD-R, CD-RW, DVD, DVD-R, 또는 DVD-RW와 같은 포터블 광학 디스크, 또는 콤팩트 플래시 카드, 보안 디지털 카드, USB 메모리 디바이스, 메모리 스틱 등과 같은 플래시 메모리를 포함할 수 있고, 이것으로 한정되지 않는다.
펌웨어는 또한 명령어 실행 시스템, 장치, 또는 디바이스로부터 명령어들을 인출하고 명령어들을 실행할 수 있는 컴퓨터 기반 시스템, 프로세서 포함 시스템, 또는 다른 시스템과 같은, 명령어 실행 시스템, 장치, 또는 디바이스에 의해 또는 그와 접속하여 사용하기 위한 임의의 수송 매체(transport medium) 내에 전파(propagate)될 수 있다. 본 문서의 문맥에서, "수송 매체"는 명령어 실행 시스템, 장치, 또는 디바이스에 의해 또는 그와 접속하여 사용하기 위한 프로그램을 통신, 전파 또는 수송할 수 있는 임의의 매체일 수 있다. 수송 매체는 전자, 자기, 광학, 전자기 또는 적외선 유선 또는 무선 전파 매체를 포함할 수 있고, 이것으로 한정되지 않는다.
터치 센서 패널은 도 12에 설명된 바와 같이 터치로 한정되지 않고 다양한 실시예들에 따른 근접 패널(proximity panel) 또는 임의의 다른 패널일 수 있다는 것을 이해한다. 또한, 본원에 설명된 터치 센서 패널은 싱글 터치 또는 멀티 터치 센서 패널일 수 있다.
또한, 컴퓨팅 시스템은 도 12의 컴포넌트들 및 구성으로 한정되지 않고, 다양한 실시예들에 따라 네거티브 픽셀 효과를 보상할 수 있는 다양한 구성의 다른 및/또는 부가적인 컴포넌트들을 포함할 수 있다는 것을 이해해야 한다.
도 13은 다양한 실시예들에 따라 네거티브 픽셀 효과를 보상할 수 있는, 터치 센서 패널(1324), 디스플레이(1336), 및 다른 컴퓨팅 시스템 블록들을 포함할 수 있는, 예시적인 모바일 전화기(1300)를 도시한다.
도 14는 다양한 실시예들에 따라 네거티브 픽셀 효과를 보상할 수 있는, 터치 센서 패널(1424), 디스플레이(1436), 및 다른 컴퓨팅 시스템 블록들을 포함할 수 있는, 예시적인 디지털 미디어 플레이어(1400)를 도시한다.
도 15는 다양한 실시예들에 따라 네거티브 픽셀 효과를 보상할 수 있는, 터치 센서 패널(트랙패드)(1524), 디스플레이(1536), 및 다른 컴퓨팅 시스템 블록들을 포함할 수 있는, 예시적인 퍼스널 컴퓨터(1500)를 도시한다.
도 13 내지 15의 모바일 전화기, 미디어 플레이어, 및 퍼스널 컴퓨터는 다양한 실시예들에 따라 네거티브 픽셀 효과를 보상함으로써 전력 절감, 향상된 정확성, 더 빠른 속도, 및 더 나은 강건성을 실현할 수 있다.
실시예들은 첨부 도면들을 참조하여 완전히 설명되었지만, 이 기술분야의 통상의 기술자에게 다양한 변경들 및 수정들이 명백하게 될 것이라는 것을 주목한다. 이러한 변경들 및 수정들은 첨부된 청구항들에 의해 정의되는 바와 같이 다양한 실시예들의 범위 내에 포함되는 것으로서 이해되어야 한다.

Claims (25)

  1. 터치 센서 패널로부터 터치 이미지를 재구성하는 단계; 및
    상기 터치 이미지와 상기 재구성된 터치 이미지의 합성 이미지를 계산함으로써 상기 터치 이미지를 네거티브 픽셀 효과(negative pixel effect)에 대해 보상하는 단계
    를 포함하고,
    상기 합성 이미지 내의 상기 터치 이미지 및 상기 재구성된 터치 이미지의 가중화(weighting)는 상기 네거티브 픽셀 효과의 크기에 기초하여 결정되는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 터치 이미지를 재구성하는 단계는, 상기 터치 이미지를 조정하여 상기 네거티브 픽셀 효과에 의해 영향을 받는 터치 값들을 제거하는 단계를 포함하는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 터치 이미지를 보상하는 단계는,
    상기 네거티브 픽셀 효과와 연관된 복수의 파라미터들을 결정하는 단계;
    이미지 혼합 인자(image mixing factor)를 제공하기 위해 상기 결정된 파라미터들을 결합하는 단계;
    상기 이미지 혼합 인자를 이용하여 상기 터치 이미지 및 상기 재구성된 터치 이미지를 가중화하는 단계; 및
    상기 가중화된 터치 이미지 및 상기 가중화된 재구성된 터치 이미지로부터 상기 합성 이미지를 계산하는 단계
    를 포함하는 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 복수의 파라미터들을 결정하는 단계는,
    상기 터치 센서 패널을 터치하는 것으로서 상기 터치 이미지에 캡처된 손가락의 수를 결정하는 단계 - 1개의 손가락은 상기 네거티브 픽셀 효과의 부재를 표시하고, 2개 이상의 손가락은 상기 네거티브 픽셀 효과의 존재를 표시함 - ; 및
    상기 결정이 상기 터치 센서 패널을 터치하는 1개의 손가락을 표시하는 경우에 상기 방법을 종료하는 단계
    를 포함하는 방법.
  5. 제3항에 있어서, 상기 복수의 파라미터들을 결정하는 단계는,
    상기 터치 센서 패널을 터치하는 사용자의 그라운딩 상태(grounding condition)를 표시하는 과잉 보상 비(overcompensation ratio)를 결정하는 단계를 포함하고,
    상기 결정된 과잉 보상 비가 임계값보다 크면, 상기 사용자는 그라운드되어 있고 상기 네거티브 픽셀 효과는 적용하지 않는 방법.
  6. 제3항에 있어서, 상기 복수의 파라미터들을 결정하는 단계는,
    상기 터치 센서 패널을 터치하는 사용자의 그라운딩 상태를 표시하는 네거티브 픽셀 비(negative pixel ratio)를 결정하는 단계를 포함하고,
    상기 결정된 네거티브 픽셀 비가 임계값보다 작으면, 상기 사용자는 그라운드되어 있고 상기 네거티브 픽셀 효과는 적용되지 않는 방법.
  7. 터치 센서 패널로서,
    터치 이미지를 생성하도록 구성되는 복수의 픽셀들; 및
    상기 픽셀들과 통신하는 프로세서
    를 포함하고, 상기 프로세서는,
    상기 터치 이미지에 대한 네거티브 픽셀 효과를 결정하고,
    상기 터치 이미지를 재구성하고,
    상기 터치 이미지의 가중화된 픽셀 값들과 상기 재구성된 터치 이미지의 가중화된 픽셀 값들을 결합함으로써 합성 터치 이미지를 계산하도록 구성되는 터치 센서 패널.
  8. 제7항에 있어서, 상기 네거티브 픽셀 효과를 결정하는 것은, 상기 터치 이미지에 따라 2개 이상의 손가락이 상기 패널을 터치하고 있는지를 판정하는 것을 포함하고, 2개 이상의 손가락의 판정은 상기 네거티브 픽셀 효과가 존재함을 표시하는 터치 센서 패널.
  9. 제7항에 있어서, 상기 터치 이미지를 재구성하는 것은 상기 네거티브 픽셀 효과를 받는 상기 터치 이미지의 픽셀 값들을 정정하는 것을 포함하는 터치 센서 패널.
  10. 제7항에 있어서, 상기 합성 터치 이미지를 계산하는 것은, 상기 터치 이미지 및 상기 재구성된 터치 이미지에 대한 가중치로서 상기 네거티브 픽셀 효과의 크기를 표시하는 이미지 혼합 인자를 산출하는 것을 포함하는 터치 센서 패널.
  11. 제7항에 있어서, 모바일 전화기, 디지털 미디어 플레이어, 또는 컴퓨터 중 적어도 하나 내에 통합되는 터치 센서 패널.
  12. 터치 센서 패널의 사용자의 그라운딩 상태를 표시하는 적어도 하나의 파라미터를 계산하는 단계;
    네거티브 픽셀 효과가 상기 터치 센서 패널에 적용되는지를 판정하기 위해 상기 계산된 파라미터를 임계값과 비교하는 단계; 및
    상기 비교에 기초하여, 상기 터치 이미지를 상기 네거티브 픽셀 효과가 실질적으로 감소된 재구성된 터치 이미지로 교체함으로써 상기 네거티브 픽셀 효과에 대하여 상기 터치 센서 패널의 터치 이미지를 보상하는 단계
    를 포함하는 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 파라미터를 계산하는 단계는, 과잉 보상 비를 계산하는 단계를 포함하고, 더 높은 과잉 보상 비는 상기 사용자가 그라운드되어 있다고 표시하는 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 계산된 파라미터가 상기 사용자가 그라운드되어 있지 않다는 것을 표시하는 경우 제2 파라미터를 계산하는 단계; 및
    상기 네거티브 픽셀 효과가 상기 터치 센서 패널에 적용되는지를 판정하기 위해 상기 제2 파라미터를 다른 임계값과 비교하는 단계
    를 더 포함하는 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 제2 파라미터는 네거티브 픽셀 비를 포함하고, 더 낮은 네거티브 픽셀 비는 상기 사용자가 그라운드되어 있다고 표시하는 방법.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 사용자의 2개 이상의 손가락이 상기 터치 센서 패널을 터치하고 있는지를 판정하는 단계; 및
    터치하고 있지 않으면, 상기 계산하는 단계, 비교하는 단계, 및 보상하는 단계를 생략하는 단계
    를 더 포함하는 방법.
  17. 터치 센서 패널로서,
    터치 이미지를 생성하도록 구성되는 복수의 픽셀들; 및
    상기 픽셀들과 통신하는 프로세서
    를 포함하고, 상기 프로세서는,
    상기 터치 이미지가 네거티브 픽셀 효과를 표시하는지를 판정하고,
    상기 판정에 기초하여, 상기 터치 이미지를 상기 네거티브 픽셀 효과가 감소된 재구성된 터치 이미지로 교체함으로써 상기 터치 이미지를 상기 네거티브 픽셀 효과에 대해 보상하도록 구성되는 터치 센서 패널.
  18. 제17항에 있어서, 상기 터치 이미지가 상기 네거티브 픽셀 효과를 표시하는지를 판정하는 것은, 2개 이상의 손가락이 상기 터치 이미지에 캡처되는지를 판정하는 것을 포함하는 터치 센서 패널.
  19. 제17항에 있어서, 상기 터치 이미지가 상기 네거티브 픽셀 효과를 표시하는지를 판정하는 것은, 과잉 보상 비가 상기 터치 센서 패널의 사용자의 그라운딩을 표시하는지를 판정하는 것을 포함하는 터치 센서 패널.
  20. 제17항에 있어서, 상기 터치 이미지가 상기 네거티브 픽셀 효과를 표시하는지를 판정하는 것은, 네거티브 픽셀 비가 상기 터치 센서 패널의 사용자의 그라운딩을 표시하는지를 판정하는 것을 포함하는 터치 센서 패널.
  21. 제17항에 있어서, 상기 터치 이미지를 보상하는 것은, 상기 네거티브 픽셀 효과가 판정되면 상기 터치 이미지를 교체하고 그렇지 않으면 상기 터치 이미지를 유지하는 것을 포함하는 터치 센서 패널.
  22. 터치 센서 패널에서 네거티브 픽셀 효과를 보상하기 위한 명령어들의 세트가 저장된 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체로서, 상기 명령어들의 세트는, 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 프로세서로 하여금,
    상기 터치 센서 패널에서 상기 네거티브 픽셀 효과를 표시하는 적어도 하나의 파라미터를 계산하게 하고,
    상기 네거티브 픽셀 효과에 대해 상기 터치 센서 패널에 의해 생성된 터치 이미지의 픽셀 값들을, 상기 계산된 파라미터를 상기 픽셀 값들에 적용하는 것에 의해 보상하게 하는, 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체.
  23. 제22항에 있어서, 상기 파라미터는 특정 임계값 위의 상기 픽셀 값들의 합으로서 계산되는 터치 크기인 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체.
  24. 제22항에 있어서, 상기 파라미터는 상기 터치 이미지에서의 포지티브 픽셀 값들의 합에 대한 재구성된 이미지에서의 포지티브 픽셀 값들의 합의 비로서 계산되는 과잉 보상 비이고, 상기 재구성된 이미지는 네거티브 픽셀 값들이 없는 상기 터치 이미지로부터 형성되는 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체.
  25. 제22항에 있어서, 상기 파라미터는 상기 터치 이미지에서의 포지티브 픽셀 값들에 대한 네거티브 픽셀 값들의 비로서 계산되는 네거티브 픽셀 비인 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체.
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