KR20120082819A

KR20120082819A - 위치 정보 보정 장치, 터치 센서, 위치 정보 보정 방법 및 프로그램

Info

Publication number: KR20120082819A
Application number: KR1020120002002A
Authority: KR
Inventors: 가즈유끼 야마모또; 다꾸로 노다; 이꾸오 야마노
Original assignee: 소니 주식회사
Priority date: 2011-01-14
Filing date: 2012-01-06
Publication date: 2012-07-24
Also published as: CN102622147B; US20120182257A1; US8836657B2; CN102622147A; JP2012146266A; TW201232363A; JP5589859B2

Abstract

본원 발명은, 실제로 검출된 터치 위치를 보다 정확한 터치 위치로 보정하는 것이다. 제1 방향을 따라서 배선된 복수의 제1 전극과, 제1 방향에 대략 직각인 제2 방향을 따라서 배선된 복수의 제2 전극과, 제1 및 제2 전극에서의 정전 용량에 기초하여 제1 및 제2 전극에 근접한 조작체의 위치를 검출하는 위치 검출부를 갖는 터치 센서로부터, 상기의 위치 검출부에 의해 검출된 조작체의 위치를 나타내는 위치 정보와, 제1 및 제2 전극에서의 정전 용량의 값을 나타내는 용량값을 취득하고, 제1 전극의 배선 간격을 주기로 하고, 또한, 그 용량값에 따른 제1 진폭 A1을 갖는 제1 주기 함수를 포함하는 제1 보정 함수와, 제2 전극의 배선 간격을 주기로 하고, 또한, 그 용량값에 따른 제2 진폭 A2를 갖는 제2 주기 함수를 포함하는 제2 보정 함수를 사용하여, 취득한 위치 정보를 보정하는 위치 정보 보정 장치가 제공된다.

Description

위치 정보 보정 장치, 터치 센서, 위치 정보 보정 방법 및 프로그램{POSITIONAL INFORMATION CORRECTION DEVICE, TOUCH SENSOR, POSITIONAL INFORMATION CORRECTION METHOD, AND PROGRAM}

본 발명은, 위치 정보 보정 장치, 터치 센서, 위치 정보 보정 방법 및 프로그램에 관한 것이다.

최근, 다양한 방식의 터치 센서가 개발되고(예를 들어, 하기의 특허 문헌 1 등을 참조), 이미 실용화되어 있는 방식도 다수 존재한다. 그 중에서도, 조작성의 양호함이나 내구성의 높음 등의 관점에서, 정전 용량식의 터치 센서에 큰 주목이 집중되고 있다. 정전 용량식의 터치 센서는, 터치 센서에 조작체(예를 들어, 손가락 등)가 근접함으로써 터치 센서 내의 전극과 조작체 사이에 발생하는 정전 용량의 변화를 이용하여 조작체의 위치를 검출한다. 전극과 조작체 사이에 발생하는 정전 용량의 변화는, 조작체가 터치 센서에 접촉하지 않아도 발생한다. 그 때문에, 터치 센서는, 그 표면에 조작체가 근접하거나, 그 표면에 조작체가 가볍게 접촉하거나 한 것만으로도 반응한다. 이와 같은 반응의 양호함 때문에, 유저는, 양호한 조작감을 얻을 수 있다. 또한, 정전 용량식의 터치 센서는, 그 표면에 근접 또는 접촉한 복수의 조작체의 위치를 각각 검출할 수 있다.

특허 문헌 1 : 일본 특허 공개 제2010-39515호 공보

정전 용량식의 터치 센서는, 조작성의 양호함 등을 이유로, 다양한 전자 기기에 탑재되도록 되고 있다. 예를 들어, 정전 용량식의 터치 센서는, 휴대 전화, 휴대 정보 단말기, 휴대 음악 플레이어, 휴대 게임기 등, 다양한 휴대형의 전자 기기에 탑재되어 있다. 또한, 정전 용량식의 터치 센서는, 텔레비전 수상기, 퍼스널 컴퓨터, 카 내비게이션 시스템, 디지털 사이니지 단말기, ATM 등, 비교적 큰 크기의 전자 기기에의 적용도 기대되고 있다. 그러나, 정전 용량식의 터치 센서에는 극복해야 할 과제가 존재한다. 그 하나가 터치 위치의 검출 정밀도이다.

따라서, 본 발명은, 상기 문제를 감안하여 이루어진 것이며, 본 발명의 목적으로 하는 바는, 실제로 검출된 터치 위치를 보다 정확한 터치 위치로 보정하는 것이 가능한, 신규이면서도 개량된 위치 정보 보정 장치, 터치 센서, 위치 정보 보정 방법 및 프로그램을 제공하는 것에 있다.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 어느 한 관점에 의하면, 제1 방향을 따라서 배선된 복수의 제1 전극과, 상기 제1 방향에 대략 직각인 제2 방향을 따라서 배선된 복수의 제2 전극과, 상기 제1 및 제2 전극에서의 정전 용량에 기초하여 상기 제1 및 제2 전극에 근접한 조작체의 위치를 검출하는 위치 검출부를 갖는 터치 센서로부터, 상기 위치 검출부에 의해 검출된 조작체의 위치를 나타내는 위치 정보를 취득하는 위치 정보 취득부와, 상기 터치 센서로부터, 상기 제1 및 제2 전극에서의 정전 용량의 값을 나타내는 용량값을 취득하는 용량값 취득부와, 상기 제1 전극의 배선 간격을 주기로 하고, 또한, 상기 용량값 취득부에 의해 취득된 용량값에 따른 제1 진폭 A1을 갖는 제1 주기 함수를 포함하는 제1 보정 함수와, 상기 제2 전극의 배선 간격을 주기로 하고, 또한, 상기 용량값 취득부에 의해 취득된 용량값에 따른 제2 진폭 A2를 갖는 제2 주기 함수를 포함하는 제2 보정 함수를 사용하여, 상기 위치 정보 취득부에 의해 취득된 위치 정보를 보정하는 위치 정보 보정부를 구비하는 위치 정보 보정 장치가 제공된다.

또한, 상기 제1 및 제2 진폭은, 상기 용량값의 감소에 수반하여 증가하도록 구성되어 있어도 된다.

또한, 상기 제1 및 제2 진폭은, 상기 용량값이 소정값을 하회하는 영역에서 일정값을 취하고, 또한, 상기 용량값이 소정값을 상회하는 영역에서 상기 용량값의 감소에 수반하여 증가하도록 구성되어 있어도 된다.

또한, 상기 제1 보정 함수는, 상기 제1 주기 함수의 주기에 비해 K배(K는 3 이상의 홀수)의 주기를 갖고, 또한, 상기 용량값 취득부에 의해 취득된 용량값에 따른 제3 진폭 A3을 갖는 제3 주기 함수를 더 포함하고 있어도 된다. 또한, 상기 제2 보정 함수는, 상기 제2 주기 함수의 주기에 비해 K배의 주기를 갖고, 또한, 상기 용량값 취득부에 의해 취득된 용량값에 따른 제4 진폭 A4를 갖는 제4 주기 함수를 더 포함하고 있어도 된다. 이 경우, 상기 제1 진폭에 대한 상기 제3 진폭의 비율(A3/A1) 및 상기 제2 진폭에 대한 상기 제4 진폭의 비율(A4/A2)은, 상기 용량값의 감소에 수반하여 증가하도록 구성된다.

또한, 상기 위치 정보 보정부는, 상기 위치 정보 취득부에 의해 취득된 위치 정보 중, 상기 제1 방향을 따른 위치를 나타내는 제1 좌표를 상기 제1 보정 함수에 기초하여 보정하고, 상기 제2 방향을 따른 위치를 나타내는 제2 좌표를 상기 제2 보정 함수에 기초하여 보정하도록 구성되어 있어도 된다.

또한, 상기의 위치 정보 보정 장치는, 상기 위치 정보 보정부에 의해 보정된 위치 정보에 기초하여 상기 조작체의 이동 속도를 산출하는 속도 산출부를 더 구비하고 있어도 된다.

또한, 상기 제1 보정 함수는, 상기 제1 주기 함수의 주기에 비해 2배의 주기를 갖고, 또한, 상기 용량값 취득부에 의해 취득된 용량값에 따른 제3 진폭 A3을 갖는 제3 주기 함수를 더 포함하고 있어도 된다. 또한, 상기 제2 보정 함수는, 상기 제2 주기 함수의 주기에 비해 2배의 주기를 갖고, 또한, 상기 용량값 취득부에 의해 취득된 용량값에 따른 제4 진폭 A4를 갖는 제4 주기 함수를 더 포함하고 있어도 된다. 이 경우, 상기 제1 진폭에 대한 상기 제3 진폭의 비율(A3/A1) 및 상기 제2 진폭에 대한 상기 제4 진폭의 비율(A4/A2)은 대략 일정값으로 되도록 구성된다.

또한, 상기 제1 및 제2 보정 함수에 포함되는 주기 함수는 정현 함수이어도된다.

또한, 상기 제1 보정 함수는, 상기 용량값이 일정해지도록 유지하면서 상기 제1 방향을 따라서 상기 조작체를 일정 속도로 이동한 경우에 상기 위치 검출부에 의해 검출되는 위치의 간격을 일정하게 근접시키는 방향으로 보정하기 위한 함수이어도 된다. 또한, 상기 제2 보정 함수는, 상기 용량값이 일정해지도록 유지하면서 상기 제2 방향을 따라서 상기 조작체를 일정 속도로 이동한 경우에 상기 위치 검출부에 의해 검출되는 위치의 간격을 일정하게 근접시키는 방향으로 보정하기 위한 함수이어도 된다.

또한, 상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 다른 관점에 의하면, 제1 방향을 따라서 배선된 복수의 제1 전극과, 상기 제1 방향에 대략 직각인 제2 방향을 따라서 배선된 복수의 제2 전극과, 상기 제1 및 제2 전극에서의 정전 용량의 값을 검출하는 용량 검출부와, 상기 용량 검출부에 의해 검출된 정전 용량의 값에 기초하여 상기 제1 및 제2 전극에 근접한 조작체의 위치를 검출하는 위치 검출부와, 상기 제1 전극의 배선 간격을 주기로 하고, 또한, 상기 정전 용량의 값에 따른 제1 진폭을 갖는 제1 주기 함수를 포함하는 제1 보정 함수와, 상기 제2 전극의 배선 간격을 주기로 하고, 또한, 상기 정전 용량의 값에 따른 제2 진폭을 갖는 제2 주기 함수를 포함하는 제2 보정 함수를 사용하여, 상기 위치 검출부에 의해 검출된 위치의 정보를 보정하는 위치 보정부를 구비하는 터치 센서가 제공된다.

또한, 상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 다른 관점에 의하면, 제1 방향을 따라서 배선된 복수의 제1 전극과, 상기 제1 방향에 대략 직각인 제2 방향을 따라서 배선된 복수의 제2 전극과, 상기 제1 및 제2 전극에서의 정전 용량에 기초하여 상기 제1 및 제2 전극에 근접한 조작체의 위치를 검출하는 위치 검출부를 갖는 터치 센서로부터, 상기 위치 검출부에 의해 검출된 조작체의 위치를 나타내는 위치 정보를 취득하는 위치 정보 취득 스텝과, 상기 터치 센서로부터, 상기 제1 및 제2 전극에서의 정전 용량의 값을 나타내는 용량값을 취득하는 용량값 취득 스텝과, 상기 제1 전극의 배선 간격을 주기로 하고, 또한, 상기 용량값 취득 스텝에서 취득된 용량값에 따른 제1 진폭 A1을 갖는 제1 주기 함수를 포함하는 제1 보정 함수와, 상기 제2 전극의 배선 간격을 주기로 하고, 또한, 상기 용량값 취득 스텝에서 취득된 용량값에 따른 제2 진폭 A2를 갖는 제2 주기 함수를 포함하는 제2 보정 함수를 사용하여, 상기 위치 정보 취득 스텝에서 취득된 위치 정보를 보정하는 위치 정보 보정 스텝을 포함하는 위치 정보 보정 방법이 제공된다.

또한, 상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 다른 관점에 의하면, 제1 방향을 따라서 배선된 복수의 제1 전극과, 상기 제1 방향에 대략 직각인 제2 방향을 따라서 배선된 복수의 제2 전극과, 상기 제1 및 제2 전극에서의 정전 용량에 기초하여 상기 제1 및 제2 전극에 근접한 조작체의 위치를 검출하는 위치 검출부를 갖는 터치 센서로부터, 상기 위치 검출부에 의해 검출된 조작체의 위치를 나타내는 위치 정보를 취득하는 위치 정보 취득 기능과, 상기 터치 센서로부터, 상기 제1 및 제2 전극에서의 정전 용량의 값을 나타내는 용량값을 취득하는 용량값 취득 기능과, 상기 제1 전극의 배선 간격을 주기로 하고, 또한, 상기 용량값 취득 기능에 의해 취득된 용량값에 따른 제1 진폭 A1을 갖는 제1 주기 함수를 포함하는 제1 보정 함수와, 상기 제2 전극의 배선 간격을 주기로 하고, 또한, 상기 용량값 취득 기능에 의해 취득된 용량값에 따른 제2 진폭 A2를 갖는 제2 주기 함수를 포함하는 제2 보정 함수를 사용하여, 상기 위치 정보 취득 기능에 의해 취득된 위치 정보를 보정하는 위치 정보 보정 기능을 컴퓨터에 실현시키기 위한 프로그램이 제공된다.

또한, 상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 다른 관점에 의하면, 상기의 프로그램이 기록된, 컴퓨터에 의해 판독 가능한 기록 매체가 제공된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 실제로 검출된 터치 위치를 보다 정확한 터치 위치로 보정하는 것이 가능해진다.

도 1은 정전 용량식 터치 센서의 전극 구조에 대하여 설명하기 위한 설명도.
도 2는 정전 용량식 터치 센서의 전극 구조에 대하여 설명하기 위한 설명도.
도 3은 정전 용량식 터치 센서의 전극 구조에 대하여 설명하기 위한 설명도.
도 4는 정전 용량식 터치 센서에 의한 터치 위치의 검출 방법에 대하여 설명하기 위한 설명도.
도 5는 정전 용량식 터치 센서의 구성에 대하여 설명하기 위한 설명도.
도 6은 정전 용량식 터치 센서에 의한 터치 위치의 검출 방법에 대하여 설명하기 위한 설명도.
도 7은 드래그 조작을 행하였을 때에 정전 용량식 터치 센서에 의해 실제로 검출되는 터치 위치의 궤적에 대하여 설명하기 위한 설명도.
도 8은 드래그 조작을 행하였을 때에 정전 용량식 터치 센서에 의해 실제로 검출되는 터치 위치의 궤적에 대하여 설명하기 위한 설명도.
도 9는 드래그 조작을 행하였을 때에 정전 용량식 터치 센서에 의해 실제로 검출되는 터치 위치의 궤적에 대하여 설명하기 위한 설명도.
도 10은 탭 조작을 행하였을 때에 정전 용량식 터치 센서에 의해 실제로 검출되는 정전 용량의 분포에 대하여 설명하기 위한 설명도.
도 11은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 정전 용량식 터치 센서를 구성하는 제어 장치의 기능 구성에 대하여 설명하기 위한 설명도.
도 12는 정전 용량식 터치 센서에 의해 검출되는 정전 용량의 크기와, 터치 위치의 궤적에 나타나는 웨이빙의 진폭의 관계에 대하여 설명하기 위한 설명도.
도 13은 본 실시 형태에 관한 터치 위치의 보정 방법에 사용하는 보정량의 특성에 대하여 설명하기 위한 설명도.
도 14는 본 실시 형태에 관한 터치 위치의 보정 방법을 적용한 경우에 얻어지는 효과에 대하여 설명하기 위한 설명도.
도 15는 본 실시 형태에 관한 터치 위치의 보정 방법을 적용한 경우에 얻어지는 효과에 대하여 설명하기 위한 설명도.
도 16은 정전 용량식 터치 센서의 다른 전극 구조에 대하여 설명하기 위한 설명도.
도 17은 다른 전극 구조를 갖는 정전 용량식 터치 센서에 있어서, 본 실시 형태에 관한 터치 위치의 보정 방법을 적용한 경우에 얻어지는 효과에 대하여 설명하기 위한 설명도.
도 18은 본 실시 형태에 관한 터치 위치의 보정 방법에 사용하는 보정량의 특성에 대하여 설명하기 위한 설명도.
도 19는 본 실시 형태에 관한 터치 위치의 보정 방법에 사용하는 보정량의 특성에 대하여 설명하기 위한 설명도.
도 20은 본 실시 형태에 관한 터치 위치의 보정 방법에 사용하는 보정량의 특성에 대하여 설명하기 위한 설명도.
도 21은 본 실시 형태에 관한 제어 장치 또는 본 실시 형태에 관한 정전 용량식 터치 센서를 탑재한 정보 처리 장치의 기능을 실현하는 것이 가능한 하드웨어 구성에 대하여 설명하기 위한 설명도.

이하에 첨부 도면을 참조하면서, 본 발명의 적합한 실시 형태에 대하여 상세하게 설명한다. 또한, 본 명세서 및 도면에 있어서, 실질적으로 동일한 기능 구성을 갖는 구성 요소에 대해서는, 동일한 번호를 부여함으로써 중복 설명을 생략한다.

[설명의 흐름에 대하여]

여기서, 이하에 기재하는 본 발명의 실시 형태에 관한 설명의 흐름에 대하여 간단히 설명한다. 우선, 도 1 내지 도 3을 참조하면서, 정전 용량식 터치 센서의 전극 구조에 대하여 설명한다. 계속해서, 도 4 내지 도 6을 참조하면서, 정전 용량식 터치 센서에 의한 터치 위치의 검출 방법에 대하여 설명한다. 계속해서, 도 7 내지 도 9를 참조하면서, 드래그 조작을 행하였을 때에 정전 용량식 터치 센서에 의해 실제로 검출되는 터치 위치의 궤적에 대하여 설명한다. 또한, 도 10을 참조하면서, 탭 조작을 행하였을 때에 정전 용량식 터치 센서에 의해 실제로 검출되는 정전 용량의 분포에 대하여 설명한다.

계속해서, 도 11을 참조하면서, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 정전 용량식 터치 센서를 구성하는 제어 장치(100)의 기능 구성에 대하여 설명한다. 계속해서, 도 12를 참조하면서, 정전 용량식 터치 센서에 의해 검출되는 정전 용량의 크기와, 터치 위치의 궤적에 나타나는 웨이빙의 진폭의 관계에 대하여 설명한다. 계속해서, 도 13을 참조하면서, 본 실시 형태에 관한 터치 위치의 보정 방법에 사용하는 보정량의 특성에 대하여 설명한다. 계속해서, 도 14 및 도 15를 참조하면서, 본 실시 형태에 관한 터치 위치의 보정 방법을 적용한 경우에 얻어지는 효과에 대하여 설명한다.

계속해서, 도 16을 참조하면서, 정전 용량식 터치 센서의 다른 전극 구조에 대하여 설명한다. 계속해서, 도 17을 참조하면서, 다른 전극 구조를 갖는 정전 용량식 터치 센서에 있어서, 본 실시 형태에 관한 터치 위치의 보정 방법을 적용한 경우에 얻어지는 효과에 대하여 설명한다. 계속해서, 도 18 내지 도 20을 참조하면서, 본 실시 형태에 관한 터치 위치의 보정 방법에 사용하는 보정량의 특성에 대하여 설명한다. 계속해서, 도 21을 참조하면서, 본 실시 형태에 관한 제어 장치(100) 또는 본 실시 형태에 관한 정전 용량식 터치 센서를 탑재한 정보 처리 장치의 기능을 실현하는 것이 가능한 하드웨어 구성에 대하여 설명한다.

마지막으로, 본 실시 형태의 기술적 사상에 대하여 요약하고, 당해 기술적 사상으로부터 얻어지는 작용 효과에 대하여 간단히 설명한다.

(설명 항목)

1 : 서두

1-1 : 정전 용량식 터치 센서의 전극 구조

1-2 : 정전 용량식 터치 센서에 의한 터치 위치의 검출 방법

1-3 : 드래그 조작 시의 검출 궤적에 발생하는 웨이빙에 대하여

2 : 실시 형태

2-1 : 제어 장치(100)의 기능 구성

2-2 : 보정에 의해 얻어지는 효과

3 : 변형예(전극 구조의 변형)

3-1 : 정전 용량식 터치 센서의 전극 구조

3-2 : 터치 위치의 보정 방법

3-3 : 보정에 의해 얻어지는 효과

4 : 하드웨어 구성예

5 : 요약

<1 : 서두>

처음에, 정전 용량식 터치 센서의 구성예 및 정전 용량식 터치 센서에 의해 검출되는 터치 위치의 검출 정밀도에 대하여 간단히 설명한다.

[1-1 : 정전 용량식 터치 센서의 전극 구조]

우선, 도 1 내지 도 3을 참조하면서, 정전 용량식 터치 센서의 전극 구조에 대하여 설명한다. 도 1 내지 도 3은 정전 용량식 터치 센서의 전극 구조에 대하여 설명하기 위한 설명도이다. 또한, 여기서는 다이아몬드 타입의 전극 구조를 예로 들어 설명한다.

정전 용량식 터치 센서는, 도 1에 도시한 바와 같이 X 방향을 따라서 배선된 복수의 X 전극(11)[제1 전극군(10)] 및 도 2에 도시한 바와 같이 Y 방향을 따라서 배선된 복수의 Y 전극(21)[제2 전극군(20)]을 갖는다. 또한, 제1 전극군(10)과 제2 전극군(20)은, 도 3에 도시한 바와 같이, Z 방향으로 본 경우에 X 전극(11)의 직사각형 부분(이하, 전극 패드)과 Y 전극(21)의 직사각형 부분(전극 패드)이 균등하게 노출되도록 나란히 배선된다. 또한, 여기서는 간단히 하기 위해 몇 개의 전극만 도시하고 있지만, 실제로는 다수의 전극이 존재한다.

[1-2 : 정전 용량식 터치 센서에 의한 터치 위치의 검출 방법]

도 4에 도시한 바와 같이, 손가락 등의 조작체 H(유전체)가 X 전극(11)[또는 Y 전극(21)]에 근접하면, 조작체 H와 X 전극(11)[또는 Y 전극(21)] 사이에 정전 결합이 형성되어, X 전극(11)[또는 Y 전극(21)]의 정전 용량이 증가한다(예를 들어, 도 10을 참조). 그 때문에, 정전 용량의 변화를 검출함으로써, 조작체 H의 근접을 검지하는 것이 가능하다. 또한, 각 X 전극(11) 및 각 Y 전극(21)의 정전 용량을 감시함으로써, 조작체 H가 근접한 위치(이하, 터치 위치)를 검출할 수 있다. 이와 같은 정전 용량의 감시 및 터치 위치의 검출은, 예를 들어 도 5에 도시한 바와 같이, 제1 전극군(10) 및 제2 전극군(20)에 접속된 제어 장치(100)에 의해 행해진다.

또한, 제어 장치(100)의 기능은, 하드웨어적으로 실현되어도 되고, 소프트웨어적으로 실현되어도 된다. 예를 들어, 제어 장치(100)의 일부 기능은, 정전 용량식 터치 센서의 제어 IC에 의해 하드웨어적으로 실현되어도 된다. 또한, 제어 장치(100)의 일부 기능은, 정전 용량식 터치 센서의 제어 IC에 실장되는 펌웨어에 의해 실현되어도 된다. 또한, 제어 장치(100)의 일부 기능은, 정전 용량식 터치 센서를 제어하기 위한 디바이스 드라이버에 의해 실현되어도 된다. 또한, 제어 장치(100)의 일부 기능은, 정전 용량식 터치 센서를 탑재하는 정보 처리 장치의 오퍼레이팅 시스템 상에서 동작하는 미들웨어나 어플리케이션에 의해 실현되어도 된다.

그런데, 도 5에 도시한 바와 같이, 제1 전극군(10) 및 제2 전극군(20)의 전극 단자 X1 내지 X5, Y1 내지 Y4에서 검출되는 정전 용량의 값(이하, 용량값)은, 제어 장치(100)에 입력된다. 각 전극의 용량값이 입력되면, 제어 장치(100)는, 입력된 각 전극의 용량값에 기초하여 터치 위치를 검출한다. 터치 위치의 검출 방법은 다음과 같다.

도 6에 도시한 바와 같이, 조작체 H가 X 전극(11) 및 Y 전극(21)에 근접하면, 그 터치 위치에 가까운 X 전극(11) 및 Y 전극(21)의 정전 용량이 변화한다. 그리고, 변화한 용량값이 제어 장치(100)에 의해 검출된다. 예를 들어, 도 6에 도시한 바와 같이, 전극 단자(X1, X2, X3, X4, X5)로부터, 각각 용량값(0.01, 0.03, 0.73, 0.22, 0.01)이 검출된 것으로 한다. 또한, 전극 단자(Y1, Y2, Y3, Y4)로부터, 각각 용량값(0.01, 0.02, 0.60, 0.37)이 검출된 것으로 한다. 이 경우, 제어 장치(100)는, 검출된 용량값을 사용하여 터치 위치를 검출한다.

또한, 여기서 예시한 용량값은, 모든 X 전극(11) 또는 모든 Y 전극(21)에 대하여 합계한 경우에 1로 되도록 정규화하고 있다. 또한, 전극 단자 X1에 대응하는 X 좌표를 1, 전극 단자 X2에 대응하는 X 좌표를 2, 전극 단자 X3에 대응하는 X 좌표를 3, 전극 단자 X4에 대응하는 X 좌표를 4, 전극 단자 X5에 대응하는 X 좌표를 5로 한다. 또한, 전극 단자 Y1에 대응하는 Y 좌표를 1, 전극 단자 Y2에 대응하는 Y 좌표를 2, 전극 단자 Y3에 대응하는 Y 좌표를 3, 전극 단자 Y4에 대응하는 Y 좌표를 4로 한다. 이 경우, 터치 위치의 X 좌표는 3.19로 된다. 또한, 터치 위치의 Y 좌표는 3.33으로 된다.

이와 같이, 제어 장치(100)는, X 전극(11)의 전극 단자 X1 내지 X5 및 Y 전극(21)의 전극 단자 Y1 내지 Y4에서 검출되는 정전 용량의 변화를 감시하고, 변화한 용량값으로부터 터치 위치를 산출한다. 또한, 상기의 예에서는, 전극 단자 X1 내지 X5, Y1 내지 Y4 모두에서 검출된 용량값을 사용하여 터치 위치를 산출하고 있지만, 예를 들어 가장 용량값이 큰 전극 단자의 주변에 위치하는 일부의 전극 단자에서 검출된 용량값을 이용하여 터치 위치를 산출해도 된다. 상기의 예에서는, 전극 단자 X2 내지 X4, Y2 내지 Y4에서 검출된 용량값만을 이용하여 터치 위치를 산출하도록 해도 된다.

이상, 터치 위치의 검출 방법에 대하여 설명하였다.

[1-3 : 드래그 조작 시의 검출 궤적에 발생하는 웨이빙에 대하여]

다음으로, 정전 용량식 터치 센서가 안고 있는 과제에 대하여 설명한다. 도 7의 좌측 도면에 도시한 바와 같이 조작체 H에 의해 터치면 상을 경사 방향을 향하여 직선적으로 그리면, 도 7의 우측 도면과 같은 터치 위치의 궤적이 검출된다. 도 7의 우측 도면으로부터 명백해지는 바와 같이, 터치 위치의 궤적은 주기적으로 물결친 형상(이하, 웨이빙)을 이루고 있다. 즉, 유저가 조작체 H로 그린 궤적과, 실제로 정전 용량식 터치 센서에 의해 검출되는 궤적이 일치하고 있지 않다. 또한 바꾸어 말하면, 조작체 H가 터치면에 근접 또는 접촉한 위치의 좌표와, 실제로 정전 용량식 터치 센서에 의해 검출되는 터치 위치의 좌표 사이에 오차가 발생하고 있는 것이다.

또한, 도 8의 좌측 도면에 도시한 바와 같이 X 방향을 따라서 직선적인 드래그 조작을 행하면, 도 8의 우측 도면에 도시한 바와 같은 터치 위치의 궤적이 검출된다. 도 8의 우측 도면에 도시한 바와 같이, X 방향을 따라서 직선적으로 조작체 H를 이동시킨 경우에는, 도 7의 우측 도면에 보여진 웨이빙이 거의 발생하고 있지 않다. 그러나, 도 8의 우측 도면에 도시한 터치 위치의 궤적에는, 터치 위치를 나타내는 점의 배열에 조밀(coarseness)이 확인된다. 터치 위치의 샘플링은 일정한 시간 간격으로 행하고 있기 때문에, 본래는, 균일한 간격으로 터치 위치를 나타내는 점이 플롯되어야 한다. 그러나, 도 8의 우측 도면에 있어서는, 터치 위치를 나타내는 점의 배열에 조밀이 발생하였다. 즉, 이 경우도, 조작체 H가 터치면에 근접 또는 접촉한 위치의 좌표와, 실제로 정전 용량식 터치 센서에 의해 검출되는 터치 위치의 좌표 사이에 오차가 발생하고 있는 것이다.

도 7의 우측 도면 및 도 8의 우측 도면에 도시한 바와 같이, 드래그 조작시에 정전 용량식 터치 센서에 의해 검출되는 터치 위치의 궤적에는, 주기적인 웨이빙이나 조밀(이하, 모두 「웨이빙」이라고 칭함)이 발생한다. 또한, 도시하지 않지만, Y 방향을 따라서 직선적인 드래그 조작을 행한 경우에도, 터치 위치를 나타내는 점의 배열에 주기적인 조밀이 확인된다. 따라서, 이 주기적에 대하여 상세하게 조사하기 위해서, 도 8의 예에 있어서 터치 위치를 나타내는 점간의 거리(계속해서 샘플링된 점간의 거리; 이하, 좌표간 거리)를 플롯하여 좌표간 거리의 피크 간격을 측정하였다. 그 결과, 도 9에 도시한 바와 같이, 피크 간격 ΔG가 정확히 X 전극(11)의 간격(그리드 간격)에 일치하는 것을 알 수 있었다. 또한, Y 방향을 따라서 드래그 조작한 경우에 관측되는 웨이빙의 주기는, Y 전극(21)의 간격(그리드 간격)에 일치한다.

이상 설명한 바와 같이, 터치하는 위치에 따라서, 정전 용량식 터치 센서에 의해 검출되는 터치 위치와 실제의 터치 위치 사이에는 오차가 발생한다. 그 때문에, 탭 조작하였을 때에 다른 좌표가 검출되어, 유저가 의도하지 않은 커맨드가 실행되게 되는 경우가 있다. 또한, 드래그 조작하였을 때에 검출되는 터치 위치의 궤적에 웨이빙이 발생하기 때문에, 드래그 조작에 추종하여 움직이는 오브젝트가 부자연스러운 움직임을 하거나, 올바르게 제스처가 인식되지 않거나 하게 된다. 또한, 일정 속도로 드래그 조작을 행하고 있어도 좌표간 거리가 변화하기 때문에, 화면의 스크롤 등, 움직임의 방향이 정해져 있는 동작이라도, 동작 속도가 변동되기 때문에, 유저에게 위화감을 주게 된다.

이러한 사정을 감안하여, 본건 발명자는, 정전 용량식 터치 센서에 의해 터치 위치를 보다 올바르게 검출할 수 있도록 하는 구조를 고안하였다. 또한, 웨이빙의 주기는, X 전극(11)의 간격 및 Y 전극(21)의 간격에 의존한다. 그 때문에, X 전극(11) 및 Y 전극(21)의 간격을 좁힘(그리드의 밀도를 높임)으로써, 웨이빙을 어느 정도 억제할 수 있다. 그러나, 전극의 개수가 증가하면, 터치 위치를 주사하는 데에 요하는 시간이 연장되게 되어, 리스펀스의 저하로 이어진다. 또한, 단자수가 늘어남으로써 제조 비용이 증대되게 된다. 그 때문에, 예를 들어 그리드 간격을 5 내지 7㎜ 정도로 유지하는 것이 바람직하다.

<2 : 실시 형태>

이하, 본 발명의 일 실시 형태에 대하여 설명한다. 본 실시 형태는, 정전 용량식 터치 센서에 의해 터치 위치를 보다 올바르게 검출할 수 있도록 하는 구조에 관한 것이다. 또한, 이 구조는 제어 장치(100)의 기능에 의해 실현된다.

[2-1 : 제어 장치(100)의 기능 구성]

우선, 도 11을 참조하면서, 본 실시 형태에 관한 제어 장치(100)의 기능 구성에 대하여 설명한다. 도 11은 본 실시 형태에 관한 제어 장치(100)의 기능 구성에 대하여 설명하기 위한 설명도이다.

도 11에 도시한 바와 같이, 제어 장치(100)는, 용량값 검출부(101)와, 좌표 산출부(102)와, 좌표 보정부(103)에 의해 구성된다.

우선, 용량값 검출부(101)는, 각 X 전극(11) 및 각 Y 전극(21)에 있어서의 용량값을 검출한다. 용량값을 검출하면, 용량값 검출부(101)는, 검출한 용량값을 좌표 산출부(102) 및 좌표 보정부(103)에 입력한다. 각 X 전극(11) 및 각 Y 전극(21)에 있어서의 용량값이 입력되면, 좌표 산출부(102)는, 예를 들어 도 6에 도시한 방법에 의해 터치 위치의 좌표를 산출한다. 터치 위치의 좌표를 산출하면, 좌표 산출부(102)는, 산출한 터치 위치의 좌표를 좌표 보정부(103)에 입력한다. 각 X 전극(11) 및 각 Y 전극(21)에 있어서의 용량값 및 터치 위치의 좌표가 입력되면, 좌표 보정부(103)는, 입력된 용량값을 사용하여, 입력된 터치 위치의 좌표를 보정한다.

이때, 좌표 보정부(103)는, X 전극(11)의 간격 및 Y 전극(21)의 간격을 주기로 하는 주기 함수를 포함하는 보정 함수를 사용하여 웨이빙을 캔슬하도록 터치 위치의 좌표를 보정한다. 예를 들어, 좌표 보정부(103)는, 하기의 수학식 1 및 수학식 2에 나타내는 바와 같은 보정 함수 fx, fy를 이용하여, 하기의 수학식 3 및 수학식 4와 같이 터치 위치의 좌표를 보정한다. 단, 보정 전의 좌표를 (X, Y), 보정 후의 좌표를 (X', Y'), X 전극(11)의 간격을 L, Y 전극(21)의 간격을 L로 한다.

또한, 여기서는 웨이빙의 형상(예를 들어, 도 7의 우측 도면을 참조)이 삼각파적인 것을 고려하고, 주기 L의 정현 함수 외에 3차 성분을 고려한 보정 함수 fx, fy를 소개하였다. 물론, 5차 성분 등, 홀수차의 고차 성분을 더 고려해도 된다. 또한, 상기의 보정 함수 fx, fy에 포함되는 계수 a, b, c, d는, 용량값 검출부(101)에 의해 검출된 용량값의 크기에 따라서 결정된다. 도 12에 도시한 바와 같이, 웨이빙의 진폭은, 용량값의 크기에 의존한다. 구체적으로는, 용량값이 작아짐에 따라서, 웨이빙의 진폭이 커지는 경향이 있다. 그 때문에, 웨이빙을 잘 상쇄하도록 보정하기 위해서는, 보정 함수 fx, fy의 진폭을 나타내는 계수 a, b, c, d를 용량값에 따라서 변화시키는 것이 바람직하다.

예를 들어, 좌표 보정부(103)는, 도 13에 도시한 바와 같이, 용량값에 따라서, 보정 함수 fx, fy의 1차 성분에 대응하는 계수 a, c(1차의 게인) 및 3차 성분에 대응하는 계수 b, d(3차의 게인)를 결정한다. 또한, 계수 a, b, c, d의 크기를 보정량이라고 부르기로 한다. 이 보정량은, 도 12에 도시한 웨이빙의 특성과 마찬가지로, 용량값이 작아질수록 큰 값으로 설정된다. 또한, 용량값이 작아질수록 웨이빙의 형상이 삼각파에 가까워지기 때문에, 용량값이 작은 영역에서 3차의 게인이 크게 설정된다. 예를 들어, 계수 a, b, c, d는, 용량값에 의존하는 소정의 함수에 의해 표현되거나, 웨이빙의 실측값으로 맵핑함으로써 얻어지는 데이터 테이블 등을 사용하여 표현된다.

이와 같이, 좌표 보정부(103)는, X 전극(11)의 간격 및 Y 전극(21)의 간격을 주기로 하는 주기 함수를 포함하는 보정 함수 fx, fy에 의해 터치 위치의 궤적에 나타나는 웨이빙을 상쇄하도록 좌표를 보정한다. 이 보정에 의해, 다음과 같은 효과가 얻어진다.

[2-2 : 보정에 의해 얻어지는 효과]

우선, 도 14를 참조한다. 도 14는 경사 방향으로 드래그 조작한 경우에 검출되는 터치 위치의 궤적에 대하여, 상기의 수학식 3 및 수학식 4에 나타내는 보정 함수 fx, fy를 작용시킨 결과를 나타내고 있다. 도 14를 참조하면, 상기의 수학식 3 및 수학식 4에 나타내는 보정 함수 fx, fy를 작용시킴으로써, 웨이빙의 진폭이 충분히 억제되어 있는 것을 알 수 있다. 계속해서, 도 15를 참조한다. 도 15는 X 방향으로 드래그 조작한 경우에 검출되는 터치 위치의 궤적에 대하여, 상기의 수학식 3 및 수학식 4에 나타내는 보정 함수 fx, fy를 작용시킨 결과를 나타내고 있다. 도 15를 참조하면, 상기의 수학식 3 및 수학식 4에 나타내는 보정 함수 fx, fy를 작용시킴으로써, 좌표간 거리(속도에 상당)의 웨이빙이 억제되어 있는 것을 알 수 있다. 이와 같이, 본 실시 형태에 관한 좌표의 보정을 적용함으로써, 정전 용량식 터치 센서에 의한 터치 위치의 검출 결과에 발생하는 웨이빙을 억제하는 것이 가능해진다.

이상, 본 발명의 일 실시 형태에 대하여 설명하였다. 상기와 같이 터치 위치의 좌표가 올바르게 보정됨으로써, 탭 조작시에 발생하는 오판정, 드래그 조작시에 발생하는 속도나 궤적의 변동, 제스처 조작의 오인식 등을 억제하는 것이 가능하게 된다.

<3 : 변형예(전극 구조의 변형)>

다음으로, 본 실시 형태의 일 변형예에 대하여 설명한다. 본 변형예는, 라인 타입의 전극 구조를 갖는 정전 용량식 터치 센서에 대하여, 본 실시 형태에 관한 기술을 적용하는 방법에 관한 것이다.

[3-1 : 정전 용량식 터치 센서의 전극 구조]

도 16에 도시한 바와 같이, 라인 타입의 전극 구조를 갖는 정전 용량식 터치 센서는, 가는 슬릿으로 구획되고, 거의 한 면을 덮도록 배치된 GND를 이루는 복수의 X 전극(51)과, 라인 형상의 복수의 Y 전극(52)을 갖는다. 앞서 설명한 정전 용량식 터치 센서와 마찬가지로, X 전극(51) 및 Y 전극(52)의 정전 용량은 제어 장치(100)에 의해 감시된다. 또한, 제어 장치(100)는, 그 정전 용량의 변화로부터 터치 위치의 좌표를 검출한다. 또한, 제어 장치(100)의 기능 구성은 도 11에 도시한 바와 같다. 단, 이 경우, 좌표 보정부(103)에 의한 좌표의 보정에 이용되는 보정 함수의 구성이 다음과 같이 변형된다.

[3-2 : 터치 위치의 보정 방법]

좌표 보정부(103)는, X 전극(51)의 간격 및 Y 전극(52)의 간격을 주기로 하는 주기 함수를 포함하는 보정 함수를 사용하여 웨이빙을 캔슬하도록 터치 위치의 좌표를 보정한다. 예를 들어, 좌표 보정부(103)는, 하기의 수학식 5 및 수학식 6에 나타내는 바와 같은 보정 함수 fx', fy'를 이용하여, 하기의 수학식 7 및 수학식 8과 같이 터치 위치의 좌표를 보정한다. 단, 보정 전의 좌표를 (X, Y), 보정 후의 좌표를 (X', Y'), X 전극(51)의 간격을 L, Y 전극(52)의 간격을 L로 한다.

[3-3 : 보정에 의해 얻어지는 효과]

본 변형예에 관한 전극 구조의 경우, 경사 방향으로 드래그 조작하였을 때에 정전 용량식 터치 센서에 의해 검출되는 터치 위치의 궤적은, 도 17의 좌측 도면과 같이 된다. 또한, 상기의 수학식 7 및 수학식 8에 나타낸 보정 함수 fx', fy'에 의해 보정한 후의 궤적은, 도 17의 우측 도면과 같이 된다. 도 17의 좌측 도면 및 우측 도면을 비교하면 명백해지는 바와 같이, 터치 위치의 궤적에 발생하고 있던 웨이빙은, 상기의 보정에 의해 억제되어 있다.

(보충 설명)

또한, 보정 함수 fx', fy'의 진폭을 나타내는 계수 a, b, c, d는, 용량값에 대한 의존 관계(도 18 및 도 19를 참조)를 갖는다. 본 변형예의 경우, X 전극(51)은 폭이 넓고, Y 전극(52)은 폭이 좁다. 그 때문에, 조작체 H의 약간의 위치 변화에 대한 정전 용량의 변화는, X 전극(51)보다도 폭이 좁은 Y 전극(52)에 발생하기 쉽다. 그 때문에, X 방향에 대한 보정량(도 18)에 비해, Y 방향에 대한 보정량(도 19) 쪽이 수배(이 예에서는 약 3배) 커져 있다. 또한, 이 예에 있어서 비 a/b, 비 c/d는 일정하게 되어 있다.

이와 같이, 전극 구조에 의존하여 보정 함수 fx', fy'의 진폭을 나타내는 계수 a, b, c, d는 적절히 조정되어야 한다. 예를 들어, 어떤 정전 용량식 터치 센서에 있어서 발생하는 웨이빙을 상쇄하도록 보정량을 조정한 결과, 도 20에 도시한 바와 같은 특성이 얻어지는 경우도 있다. 도 20의 예에서는, 용량값이 큰 영역에서 보정량이 마이너스의 값을 취하고 있다. 단, 이와 같은 경우, 실측값 등으로부터 보정량의 조정을 행할 필요가 있다.

이상, 본 실시 형태에 관한 일 변형예에 대하여 설명하였다. 상기와 같이 터치 위치의 좌표가 올바르게 보정됨으로써, 탭 조작시에 발생하는 오판정, 드래그 조작시에 발생하는 속도나 궤적의 변동, 제스처 조작의 오인식 등을 억제하는 것이 가능하게 된다.

<4 : 하드웨어 구성예>

상기의 제어 장치(100) 또는 상기의 정전 용량식 터치 센서를 탑재한 정보 처리 장치가 갖는 각 구성 요소의 기능은, 예를 들어 도 21에 도시한 하드웨어 구성을 사용하여 실현하는 것이 가능하다. 즉, 당해 각 구성 요소의 기능은, 컴퓨터 프로그램을 사용하여 도 21에 도시한 하드웨어를 제어함으로써 실현된다. 또한, 이 하드웨어의 형태는 임의이며, 예를 들어 퍼스널 컴퓨터, 휴대 전화, PHS, PDA 등의 휴대 정보 단말기, 게임기, 또는 다양한 정보 가전이 이것에 포함된다. 단, 상기의 PHS는, Personal Handy-phone System의 약칭이다. 또한, 상기의 PDA는, Personal Digital Assistant의 약칭이다.

도 21 도시한 바와 같이, 이 하드웨어는, 주로, CPU(902)와, ROM(904)과, RAM(906)과, 호스트 버스(908)와, 브리지(910)를 갖는다. 또한, 이 하드웨어는, 외부 버스(912)와, 인터페이스(914)와, 입력부(916)와, 출력부(918)와, 기억부(920)와, 드라이브(922)와, 접속 포트(924)와, 통신부(926)를 갖는다. 단, 상기의 CPU는, Central Processing Unit의 약칭이다. 또한, 상기의 ROM은, Read Only Memory의 약칭이다. 그리고, 상기의 RAM은 Random Access Memory의 약칭이다.

CPU(902)는, 예를 들어 연산 처리 장치 또는 제어 장치로서 기능하고, ROM(904), RAM(906), 기억부(920), 또는 리무버블 기록 매체(928)에 기록된 각종 프로그램에 기초하여 각 구성 요소의 동작 전반 또는 그 일부를 제어한다. ROM(904)은, CPU(902)에 읽어들여지는 프로그램이나 연산에 사용하는 데이터 등을 저장하는 수단이다. RAM(906)에는, 예를 들어 CPU(902)에 읽어들여지는 프로그램이나, 그 프로그램을 실행할 때에 적절히 변화하는 각종 파라미터 등이 일시적 또는 영속적으로 저장된다.

이들 구성 요소는, 예를 들어 고속의 데이터 전송이 가능한 호스트 버스(908)를 통하여 서로 접속된다. 한편, 호스트 버스(908)는, 예를 들어 브리지(910)를 통하여 비교적 데이터 전송 속도가 저속인 외부 버스(912)에 접속된다. 또한, 입력부(916)로서는, 예를 들어 마우스, 키보드, 터치 패널, 버튼, 스위치 및 레버 등이 사용된다. 또한, 입력부(916)로서는, 적외선이나 그 밖의 전파를 이용하여 제어 신호를 송신하는 것이 가능한 리모트 컨트롤러(이하, 리모콘)가 사용되는 경우도 있다.

출력부(918)로서는, 예를 들어 CRT, LCD, PDP, 또는 ELD 등의 디스플레이 장치, 스피커, 헤드폰 등의 오디오 출력 장치, 프린터, 휴대 전화, 또는 팩시밀리 등, 취득한 정보를 이용자에 대하여 시각적 또는 청각적으로 통지하는 것이 가능한 장치이다. 단, 상기의 CRT는, Cathode Ray Tube의 약칭이다. 또한, 상기의 LCD는, Liquid Crystal Display의 약칭이다. 그리고, 상기의 PDP는, Plasma Display Panel의 약칭이다. 또한, 상기의 ELD는, Electro-Luminescence Display의 약칭이다.

기억부(920)는, 각종 데이터를 저장하기 위한 장치이다. 기억부(920)로서는, 예를 들어 하드디스크 드라이브(HDD) 등의 자기 기억 디바이스, 반도체 기억 디바이스, 광 기억 디바이스, 또는 광자기 기억 디바이스 등이 사용된다. 단, 상기의 HDD는 Hard Disk Drive의 약칭이다.

드라이브(922)는, 예를 들어 자기 디스크, 광 디스크, 광자기 디스크, 또는 반도체 메모리 등의 리무버블 기록 매체(928)에 기록된 정보를 판독하거나, 또는 리무버블 기록 매체(928)에 정보를 기입하는 장치이다. 리무버블 기록 매체(928)는, 예를 들어 DVD 미디어, Blu-ray 미디어, HD DVD 미디어, 각종 반도체 기억 미디어 등이다. 물론, 리무버블 기록 매체(928)는, 예를 들어 비접촉형 IC 칩을 탑재한 IC 카드, 또는 전자 기기 등이어도 된다. 단, 상기의 IC는 Integrated Circuit의 약칭이다.

접속 포트(924)는, 예를 들어 USB 포트, IEEE1394 포트, SCSI, RS-232C 포트, 또는 광 오디오 단자 등과 같은 외부 접속 기기(930)를 접속하기 위한 포트이다. 외부 접속 기기(930)는, 예를 들어 프린터, 휴대 음악 플레이어, 디지털 카메라, 디지털 비디오 카메라, 또는 IC 레코더 등이다. 단, 상기의 USB는, Universal Serial Bus의 약칭이다. 또한, 상기의 SCSI는, Small Computer System Interface의 약칭이다.

통신부(926)는, 네트워크(932)에 접속하기 위한 통신 디바이스이며, 예를 들어 유선 또는 무선 LAN, Bluetooth(등록 상표), 또는 WUSB용의 통신 카드, 광 통신용의 라우터, ADSL용의 라우터, 또는 각종 통신용의 모뎀 등이다. 또한, 통신부(926)에 접속되는 네트워크(932)는, 유선 또는 무선에 의해 접속된 네트워크에 의해 구성되며, 예를 들어 인터넷, 가정 내 LAN, 적외선 통신, 가시광 통신, 방송, 또는 위성 통신 등이다. 단, 상기의 LAN은, Local Area Network의 약칭이다. 또한, 상기의 WUSB는, Wireless USB의 약칭이다. 그리고, 상기의 ADSL은 Asymmetric Digital Subscriber Line의 약칭이다.

<5 : 요약>

마지막으로, 본 발명의 실시 형태에 관한 기술 내용에 대하여 간단히 요약한다. 여기서 설명하는 기술 내용은, 예를 들어 PC, 휴대 전화, 휴대 게임기, 휴대 정보 단말기, 정보 가전, 카 내비게이션 시스템 등, 다양한 정보 처리 장치 및 당해 정보 처리 장치에 탑재되는 정전 용량식 터치 센서에 적용 가능하다.

예를 들어, 이와 같은 정전 용량식 터치 센서로서는, 제1 방향을 따라서 배선된 복수의 제1 전극과, 상기 제1 방향에 대략 직각인 제2 방향을 따라서 배선된 복수의 제2 전극과, 상기 제1 및 제2 전극에서의 정전 용량에 기초하여 상기 제1 및 제2 전극에 근접한 조작체의 위치를 검출하는 위치 검출부를 갖는 것이 생각된다.

또한, 이와 같은 정전 용량식 터치 센서를 탑재한 정보 처리 장치로서는, 후술하는 위치 정보 취득부, 용량값 취득부 및 위치 정보 보정부를 갖는 것이 생각된다. 당해 위치 정보 취득부는, 상기의 정전 용량식 터치 센서로부터, 상기 위치 검출부에 의해 검출된 조작체의 위치를 나타내는 위치 정보를 취득하는 것이다. 또한, 상기의 용량값 취득부는, 상기 정전 용량식 터치 센서로부터, 상기 제1 및 제2 전극에서의 정전 용량의 값을 나타내는 용량값을 취득하는 것이다.

그리고, 상기의 위치 정보 보정부는, 상기 제1 전극의 배선 간격을 주기로 하고, 또한, 상기 용량값 취득부에 의해 취득된 용량값에 따른 제1 진폭 A1을 갖는 제1 주기 함수를 포함하는 제1 보정 함수와, 상기 제2 전극의 배선 간격을 주기로 하고, 또한, 상기 용량값 취득부에 의해 취득된 용량값에 따른 제2 진폭 A2를 갖는 제2 주기 함수를 포함하는 제2 보정 함수를 사용하여, 상기 위치 정보 취득부에 의해 취득된 위치 정보를 보정하는 것이다.

제1 및 제2 전극으로 그리드를 구성하는 정전 용량식 터치 센서를 사용하면, 직선적인 드래그 조작시에 검출되는 터치 위치의 궤적에, 그리드의 주기를 갖는 웨이빙이 발생한다. 그러나, 본 실시 형태에 관한 기술을 적용하면, 그리드의 주기를 갖는 보정 함수에 의해 웨이빙이 상쇄되어, 올바른 터치 위치의 궤적이 얻어진다. 또한, 정전 용량의 크기에 따라서 변화하는 웨이빙의 진폭을 고려한 보정 함수를 이용함으로써, 터치 위치의 궤적에 발생하는 웨이빙을 더욱 효과적으로 상쇄하는 것이 가능해진다. 그 결과, 보다 올바른 터치 위치의 궤적이 얻어진다. 물론, 드래그 조작 이외의 터치 조작을 행하는 경우에 있어서도, 상기의 보정 함수를 이용하여 터치 위치를 보정함으로써, 보다 정확한 터치 위치를 얻는 것이 가능해진다.

(비고)

상기의 제어 장치(100)는, 위치 정보 보정 장치의 일례이다. 상기의 X 전극(11, 51) 또는 Y 전극(21, 52)은, 제1 전극 또는 제2 전극의 일례이다. 상기의 용량값 검출부(101) 및 좌표 산출부(102)는, 위치 검출부의 일례이다. 상기의 좌표 보정부(103)는, 위치 정보 취득부, 용량값 취득부, 위치 정보 보정부, 속도 산출부의 일례이다.

이상, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 적합한 실시 형태에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는 것은 물론이다. 당업자라면 특허 청구 범위에 기재된 범주 내에서, 각종 변경예 또는 수정예에 상도할 수 있는 것은 명백하고, 그들에 대해서도 당연히 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것으로 이해된다.

10 : 제1 전극군
11, 51 : X 전극
20 : 제2 전극군
21, 52 : Y 전극
100 : 제어 장치
101 : 용량값 검출부
102 : 좌표 산출부
103 : 좌표 보정부

Claims

위치 정보 보정 장치로서,
제1 방향을 따라서 배선된 복수의 제1 전극과, 상기 제1 방향에 대략 직각인 제2 방향을 따라서 배선된 복수의 제2 전극과, 상기 제1 및 제2 전극에서의 정전 용량에 기초하여 상기 제1 및 제2 전극에 근접한 조작체의 위치를 검출하는 위치 검출부를 갖는 터치 센서로부터, 상기 위치 검출부에 의해 검출된 조작체의 위치를 나타내는 위치 정보를 취득하는 위치 정보 취득부와,
상기 터치 센서로부터, 상기 제1 및 제2 전극에서의 정전 용량의 값을 나타내는 용량값을 취득하는 용량값 취득부와,
상기 제1 전극의 배선 간격을 주기로 하고, 또한, 상기 용량값 취득부에 의해 취득된 용량값에 따른 제1 진폭 A1을 갖는 제1 주기 함수를 포함하는 제1 보정 함수와, 상기 제2 전극의 배선 간격을 주기로 하고, 또한, 상기 용량값 취득부에 의해 취득된 용량값에 따른 제2 진폭 A2를 갖는 제2 주기 함수를 포함하는 제2 보정 함수를 사용하여, 상기 위치 정보 취득부에 의해 취득된 위치 정보를 보정하는 위치 정보 보정부를 구비하는, 위치 정보 보정 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 진폭은 상기 용량값의 감소에 수반하여 증가하는, 위치 정보 보정 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 진폭은 상기 용량값이 소정값을 하회하는 영역에서 일정값을 취하고, 또한, 상기 용량값이 소정값을 상회하는 영역에서 상기 용량값의 감소에 수반하여 증가하는, 위치 정보 보정 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 보정 함수는 상기 제1 주기 함수의 주기에 비해 K배(K는 3 이상의 홀수)의 주기를 갖고, 또한, 상기 용량값 취득부에 의해 취득된 용량값에 따른 제3 진폭 A3을 갖는 제3 주기 함수를 더 포함하고,
상기 제2 보정 함수는 상기 제2 주기 함수의 주기에 비해 K배의 주기를 갖고, 또한, 상기 용량값 취득부에 의해 취득된 용량값에 따른 제4 진폭 A4를 갖는 제4 주기 함수를 더 포함하고,
상기 제1 진폭에 대한 상기 제3 진폭의 비율(A3/A1) 및 상기 제2 진폭에 대한 상기 제4 진폭의 비율(A4/A2)은 상기 용량값의 감소에 수반하여 증가하는, 위치 정보 보정 장치.
제1항에 있어서,
상기 위치 정보 보정부는 상기 위치 정보 취득부에 의해 취득된 위치 정보 중, 상기 제1 방향을 따른 위치를 나타내는 제1 좌표를 상기 제1 보정 함수에 기초하여 보정하고, 상기 제2 방향을 따른 위치를 나타내는 제2 좌표를 상기 제2 보정 함수에 기초하여 보정하는, 위치 정보 보정 장치.
제1항에 있어서,
상기 위치 정보 보정부에 의해 보정된 위치 정보에 기초하여 상기 조작체의 이동 속도를 산출하는 속도 산출부를 더 구비하는, 위치 정보 보정 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 보정 함수는 상기 제1 주기 함수의 주기에 비해 2배의 주기를 갖고, 또한, 상기 용량값 취득부에 의해 취득된 용량값에 따른 제3 진폭 A3을 갖는 제3 주기 함수를 더 포함하고,
상기 제2 보정 함수는 상기 제2 주기 함수의 주기에 비해 2배의 주기를 갖고, 또한, 상기 용량값 취득부에 의해 취득된 용량값에 따른 제4 진폭 A4를 갖는 제4 주기 함수를 더 포함하고,
상기 제1 진폭에 대한 상기 제3 진폭의 비율(A3/A1) 및 상기 제2 진폭에 대한 상기 제4 진폭의 비율(A4/A2)은 대략 일정값으로 되는, 위치 정보 보정 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 보정 함수에 포함되는 주기 함수는 정현 함수인, 위치 정보 보정 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 보정 함수는 상기 용량값이 일정해지도록 유지하면서 상기 제1 방향을 따라서 상기 조작체를 일정 속도로 이동한 경우에 상기 위치 검출부에 의해 검출되는 위치의 간격을 일정하게 근접시키는 방향으로 보정하기 위한 함수이고,
상기 제2 보정 함수는 상기 용량값이 일정해지도록 유지하면서 상기 제2 방향을 따라서 상기 조작체를 일정 속도로 이동한 경우에 상기 위치 검출부에 의해 검출되는 위치의 간격을 일정하게 근접시키는 방향으로 보정하기 위한 함수인, 위치 정보 보정 장치.
터치 센서로서,
제1 방향에 따라서 배선된 복수의 제1 전극과,
상기 제1 방향에 대략 직각인 제2 방향을 따라서 배선된 복수의 제2 전극과,
상기 제1 및 제2 전극에서의 정전 용량의 값을 검출하는 용량 검출부와,
상기 용량 검출부에 의해 검출된 정전 용량의 값에 기초하여 상기 제1 및 제2 전극에 근접한 조작체의 위치를 검출하는 위치 검출부와,
상기 제1 전극의 배선 간격을 주기로 하고, 또한, 상기 정전 용량의 값에 따른 제1 진폭을 갖는 제1 주기 함수를 포함하는 제1 보정 함수와, 상기 제2 전극의 배선 간격을 주기로 하고, 또한, 상기 정전 용량의 값에 따른 제2 진폭을 갖는 제2 주기 함수를 포함하는 제2 보정 함수를 사용하여, 상기 위치 검출부에 의해 검출된 위치의 정보를 보정하는 위치 보정부를 구비하는, 터치 센서.
위치 정보 보정 방법으로서,
제1 방향을 따라서 배선된 복수의 제1 전극과, 상기 제1 방향에 대략 직각인 제2 방향을 따라서 배선된 복수의 제2 전극과, 상기 제1 및 제2 전극에서의 정전 용량에 기초하여 상기 제1 및 제2 전극에 근접한 조작체의 위치를 검출하는 위치 검출부를 갖는 터치 센서로부터, 상기 위치 검출부에 의해 검출된 조작체의 위치를 나타내는 위치 정보를 취득하는 위치 정보 취득 스텝과,
상기 터치 센서로부터 상기 제1 및 제2 전극에서의 정전 용량의 값을 나타내는 용량값을 취득하는 용량값 취득 스텝과,
상기 제1 전극의 배선 간격을 주기로 하고, 또한, 상기 용량값 취득 스텝에서 취득된 용량값에 따른 제1 진폭 A1을 갖는 제1 주기 함수를 포함하는 제1 보정 함수와, 상기 제2 전극의 배선 간격을 주기로 하고, 또한, 상기 용량값 취득 스텝에서 취득된 용량값에 따른 제2 진폭 A2를 갖는 제2 주기 함수를 포함하는 제2 보정 함수를 사용하여, 상기 위치 정보 취득 스텝에서 취득된 위치 정보를 보정하는 위치 정보 보정 스텝을 포함하는, 위치 정보 보정 방법.
제1 방향을 따라서 배선된 복수의 제1 전극과, 상기 제1 방향에 대략 직각인 제2 방향을 따라서 배선된 복수의 제2 전극과, 상기 제1 및 제2 전극에서의 정전 용량에 기초하여 상기 제1 및 제2 전극에 근접한 조작체의 위치를 검출하는 위치 검출부를 갖는 터치 센서로부터, 상기 위치 검출부에 의해 검출된 조작체의 위치를 나타내는 위치 정보를 취득하는 위치 정보 취득 기능과,
상기 터치 센서로부터 상기 제1 및 제2 전극에서의 정전 용량의 값을 나타내는 용량값을 취득하는 용량값 취득 기능과,
상기 제1 전극의 배선 간격을 주기로 하고, 또한, 상기 용량값 취득 기능에 의해 취득된 용량값에 따른 제1 진폭 A1을 갖는 제1 주기 함수를 포함하는 제1 보정 함수와, 상기 제2 전극의 배선 간격을 주기로 하고, 또한, 상기 용량값 취득 기능에 의해 취득된 용량값에 따른 제2 진폭 A2를 갖는 제2 주기 함수를 포함하는 제2 보정 함수를 사용하여, 상기 위치 정보 취득 기능에 의해 취득된 위치 정보를 보정하는 위치 정보 보정 기능을 컴퓨터에 실현시키기 위한 프로그램.