KR20130096295A - 다수의 터치 지점들의 실제 좌표들을 결정하기 위한 터치 디바이스 및 그 방법 - Google Patents
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Abstract
다수의 터치 지점들의 실제 좌표들을 결정하기 위한 터치 디바이스(100)가 제공된다. 이 터치 디바이스(100)는 복수의 전극들(120, 130) 및 전극들(120, 130)에 연결되는 정규 스캐닝 회로(Normal Scanning Circuit) 및 다수의 터치 지점들의 실제 좌표를 출력하도록 원 좌표들로부터 다수의 터치 지점들의 고스트 좌표들을 제거하기 위한 분할 스캐닝 회로(Split Scanning Circuit)를 포함하는 스캐닝 회로를 포함한다. 터치 디바이스(100) 상의 다수의 터치 지점들의 실제 좌표들을 결정하기 위한 방법이 또한 제공된다.
Description
본 개시는 터치 디바이스들에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 다수의 터치 지점들의 실제 좌표들을 결정하기 위한 터치 디바이스 및 그 방법에 관한 것이다.
최근 20년 동안 터치 기술들은 ATM들(automated-teller machines)의 터치 스크린들, 랩톱 컴퓨터들의 트랙 패드들, 및 미디어 재생기들의 스크롤 휠들과 같은 다양한 소비자 애플리케이션들에서 적용된다. 이들 소비자 애플리케이션들에서, 터치 디바이스의 표면을 따른 손가락 또는 스타일러스와 같은 객체의 이동은 후속 프로세스들을 위한 전기 신호들을 생성하도록 터치 디바이스 내부에 임베딩된 터치 센서에 의해 검출된다.
저항 감지 타입, 용량 감지 타입, 음향파 감지 타입, 광 감지 타입 등과 같이 다수의 타입들의 터치 감지 방법들이 존재한다. 용량 감지 타입에 대해, 터치 센서는 인간 몸의 부분 또는 금속과 같은 전도성 객체가 부근에 있음으로 인해 커패시턴스의 변화를 검출함으로써 터치 위치들을 지각한다. 용량 터치 센서들은 정전 용량 센서들(projective capacitive sensors) 및 표면 용량 센서들로서 분류된다. 정전 용량 센서들은 격자 전극 패턴을 포함하는 반면에, 표면 용량 센서들은 연속적인 전도성 시트의 바깥둘레 상에 형성되는 전극들을 포함한다.
도 1a 및 도 1b는 제 1 방향으로 배열되는 복수의 제 1 전극들(2), 제 2 방향으로 배열되는 복수의 제 2 전극들(3), 절연체(4), 기판(5), 복수의 배선들(6) 및 프로세서(7)를 포함하는 정전 용량 터치 디바이스(1)를 도시한다. 복수의 제 1 전극들(2) 및 복수의 제 2 전극들(3)은 기판(5) 상에 배치된 격자 패턴을 형성하도록 서로 교차된다. 절연체(4)는 복수의 제 1 전극들(2)과 복수의 제 2 전극들(3) 사이에 샌드위치된다. 프로세서(7)는 배선(6)에 의해 복수의 제 1 전극들 및 복수의 제 2 전극들(3)에 연결된다. 손가락 또는 스타일러스와 같은 전도성 객체가 정전 용량 터치 센서(1)의 표면 상으로 이동하거나 터치할 때, 제 1 전극들(2) 및 제 2 전극들(3)의 자기 커패시턴스(self capacitance)의 변화는 프로세서(7)에 전송되고 이어서 프로세서(7)에 의해 프로세싱될 수 있다. 자기 커패시턴스의 변화의 중심들은 정전 용량 터치 디바이스(1)의 제 1 방향 및 제 2 방향에서 터치 포인트의 위치들을 표시한다. 터치 포인트의 좌표들은 제 1 방향 및 제 2 방향의 중심들을 교차함으로써 계산된다. 즉, 터치 포인트를 검출하는 종래의 방법은: (a) 제 1 전극들(2) 및 제 2 전극들(3) 둘 다를 스캐닝하고; (b), 제 1 방향 및 제 2 방향에서 자기 커패시턴스의 변화의 중심을 계산하고; 및 (3) 중심들에 기초하여 터치 포인트의 좌표들을 계산하는 것을 포함한다.
도 2는 2개의 터치 포인트들(G, H)이 정전 용량 터치 디바이스(1)의 표면 상에 나타날 때, 2개의 중심들(8a, 8b)이 제 1 전극(2) 상에서 계산되는 반면에 2개의 중심들(9a, 9b)이 제 2 전극들(3) 상에서 계산된다는 것을 도시한다. 따라서 4개의 원(raw) 좌표들(G(8a,9a), G'(8a,9b), H'(8b,9a), H(8b,9b))은 4개의 중심들(8a, 8b, 9a, 9b) 상에 기초하여 생성된다. 그러나 이들 4개의 원 좌표들에서, 단지 2개의 원 좌표들은 2개의 터치 포인트들(G, H)을 표시하는 실제 좌표들이고, 다른 2개의 원 좌표들은 이른바 '고스트 포인트들(ghost points)'의 좌표들인 '고스트 좌표들(ghost coordinates)'로서 정의된다.
그 결과, 종래의 정전 용량 터치 디바이스(1)가 다수의 포인트들을 결정할 때, 고스트 좌표들은 종래의 정전 용량 터치 검출 디바이스(1)의 결정 프로세스에서 생성되며, 이는 다수의 터치 포인트들을 결정하기 위한 종래의 정전 용량 터치 디바이스의 응용 및 동작을 제한한다. 그러므로 위에서 언급된 터치 디바이스 상에 위치되는 다수의 터치 포인트들을 결정하는 프로세스 동안 고스트 좌표들을 제거하는 것이 필수적이다.
본 개시의 목적은 디바이스 실제 좌표들을 결정하기 위해 터치 포인트의 원 좌표들로부터 고스트 좌표들을 제거할 수 있는 다수의 터치 포인트들을 결정하기 위한 터치 디바이스를 제공하는 것이다.
다수의 터치 지점들의 실제 좌표들을 결정하기 위한 터치 디바이스는 복수의 전극들 및 상기 전극들에 연결되는 정규 스캐닝 회로(Normal Scanning Circuit) 및 분할 스캐닝 회로(Split Scanning Circuit)를 갖는 스캐닝 회로를 포함한다. 정규 스캐닝 회로는 다수의 터치 지점들의 실제 좌표들을 검출하기 위해 전극들을 스캐닝하는데 이용되는(여기서 '정규 스캐닝 회로'로서 지칭됨) 반면에, 분할 스캐닝 회로는 상기 다수의 터치 지점들의 상기 실제 좌표들을 결정하도록 상기 다수의 터치 지점들의 상기 원 좌표들로부터 상기 다수의 터치 지점들의 고스트 좌표들(ghost coordinates)을 제거하기 위해, 제 1 A 전극들, 제 1 B 전극들, 제 2 A 전극들 및 제 2 B 전극들로부터 선택된, 2개의 별개의 부분들로의 분할로부터의 전극 부분들을 스캐닝하는데 이용된다(여기서 '분할 스캐닝 회로'로서 지칭됨).
본 개시의 다른 목적은 다수의 터치 포인트들의 실제 좌표들을 결정하는 방법을 제공하는 것이다.
다수의 터치 지점들의 실제 좌표들을 결정하는 방법은: (a) 정규 스캐닝 회로에 의해 상기 다수의 터치 지점들의 원 좌표들을 검출하도록 제 1 방향 및 제 2 방향 둘 다에서 복수의 전극들을 스캐닝하는 단계; 및 (b) 분할 스캐닝 회로에 의해 상기 원 좌표들에서 상기 터치 지점들의 실제 좌표들을 결정하기 위해 상기 전극들을 스캐닝하는 단계를 포함한다.
본 개시에 의해, 터치 디바이스는 다수의 터치 포인트들을 결정하는 프로세스 동안 고스트 좌표들을 제거하고 실제 좌표들을 출력하며 이에 따라 이들 종래의 터치 디바이스들의 단점을 극복한다.
당업자들은 아래에 기술되는 도면들이 단지 예시 목적을 위한 것임을 이해할 것이다. 도면들은 어떤 방식으로도 본 교시들의 범위를 제한하도록 의도되지 않는다. 유사한 참조 번호들은 몇 개의 도면들 전체에 걸쳐서 대응하는 부분들을 나타낸다.
도 1a는 종래의 정전 용량 터치 디바이스의 개략적인 상면도.
도 1b는 도 1a의 라인(A-A)를 따라 취해진 개략적인 단면도.
도 2는 도 1a 및 도 1b의 종래의 정전 용량 터치 디바이스 상에서 나타나는 2개의 터치 포인트들의 개략적인 도면.
도 3a는 본 개시의 제 1 실시예에 따라 터치 디바이스의 개략적인 회로도.
도 3b는 도 3a의 터치 디바이스의 개략적인 단면도.
도 4a는 본 개시의 제 2 실시예에 따라 터치 디바이스의 개략적인 회로도.
도 4b는 도 4a의 터치 디바이스의 개략적인 단면도.
도 5는 본 개시의 제 1 실시예에 따라 다수의 터치 포인트들의 실제 좌표들을 결정하는 방법을 도시하는 흐름도.
도 6a 내지 도 6c는 2개의 이웃 전극 영역들에서 발생하는 2개의 터치 포인트들의 개략도.
도 7a 내지 도 7b는 2개의 대각 전극 영역들에서 발생하는 2개의 터치 포인트들의 개략도.
도 8은 동일한 전극 상에서 발생하는 2개의 터치 포인트들의 개략도.
도 9는 본 개시의 제 2 실시예에 따라 다수의 터치 포인트들의 실제 좌표들을 결정하는 방법을 도시하는 흐름도.
도 1b는 도 1a의 라인(A-A)를 따라 취해진 개략적인 단면도.
도 2는 도 1a 및 도 1b의 종래의 정전 용량 터치 디바이스 상에서 나타나는 2개의 터치 포인트들의 개략적인 도면.
도 3a는 본 개시의 제 1 실시예에 따라 터치 디바이스의 개략적인 회로도.
도 3b는 도 3a의 터치 디바이스의 개략적인 단면도.
도 4a는 본 개시의 제 2 실시예에 따라 터치 디바이스의 개략적인 회로도.
도 4b는 도 4a의 터치 디바이스의 개략적인 단면도.
도 5는 본 개시의 제 1 실시예에 따라 다수의 터치 포인트들의 실제 좌표들을 결정하는 방법을 도시하는 흐름도.
도 6a 내지 도 6c는 2개의 이웃 전극 영역들에서 발생하는 2개의 터치 포인트들의 개략도.
도 7a 내지 도 7b는 2개의 대각 전극 영역들에서 발생하는 2개의 터치 포인트들의 개략도.
도 8은 동일한 전극 상에서 발생하는 2개의 터치 포인트들의 개략도.
도 9는 본 개시의 제 2 실시예에 따라 다수의 터치 포인트들의 실제 좌표들을 결정하는 방법을 도시하는 흐름도.
도 3a 및 도 3b는 본 개시의 제 1 실시예에 따라 다수의 터치 포인트들의 실제 좌표들을 결정하기 위한 터치 디바이스(100)를 도시한다. 터치 디바이스(100)는 기판(110), 제 1 방향(X)으로 배치된 복수의 제 1 전극들(120), 제 2 방향(Y)으로 배치된 복수의 제 2 전극들(130), 절연층(140), 프로세서(150), 복수의 배선들(170) 및 보수의 스위치들(161, 162, 163, 164)을 포함한다. 제 1 전극들(120)은 기판(110) 상에 배치된다. 제 1 방향(X)은 제 2 방향(Y)과 상이하다. 제 1 전극들(120) 및 제 2 전극들(130)은 절연층(140)의 맞은편 상에 배치되어서, 제 1 전극(120)은 제 2 전극들(130)과 절연된다. 제 1 전극들(120)은 복수의 교차점을 정의하기 위해 제 2 전극들(130)과 교차한다. 절연층(140)은 실질적으로 평탄하다. 또한, 각각의 제 1 전극(120)은 제 1 방향(X)에서 서로 이격되는 2개의 별개의 전극 부분들로 분할되며, 이 전극 부분들은 제 1 A 전극(121) 및 제 1 B 전극(122)이다. 각각의 제 2 전극(130)은 제 2 방향에서 서로 이격되는 2개의 별개의 전극 부분들로 분할되며, 이 전극 부분들은 제 2 A 전극(131) 및 제 2 B 전극(132)이다. 그러므로 제 1 A 전극(121)은 제 1 전극 영역(Q1)을 정의하도록 제 2 A 전극들(131)과 교차한다. 동일한 방식으로, 제 1 B 전극들(122)은 제 1 전극 영역(Q2)을 형성하도록 제 2 A 전극들(131)과 교차하며; 제 1 A 전극들(121)은 제 1 전극 영역(Q3)을 형성하도록 제 2 B 전극들(132)과 교차하고, 제 1 B 전극들(122)은 제 1 전극 영역(Q4)을 정의하도록 제 2 B 전극들(132)과 교차한다. 스위치들(161)은 제 1 A 전극들(121) 및 프로세서(150)를 상호연결한다. 스위치들(162)는 제 1 전극들(122) 및 프로세서(150)를 상호연결한다. 스위치들(163)은 제 1 A 전극들(131) 및 프로세서(150)를 상호연결한다. 스위치들(164)은 제 2 B 전극들(132) 및 프로세서(150)를 상호연결한다. 터치 디바이스(100)는 정규 스캐닝 회로(Normal Scanning Circuit) 및 분할 스캐닝 회로(Split Scanning Circuit)를 갖는 스캐닝 회로(도시되지 않음)를 추가로 포함한다. 이들 2개의 상이한 스캐닝 회로들은 둘 다는 다수의 터치 포인트들이 터치 디바이스(100) 상에서 발생할 때 제 1 전극들(120) 및 제 2 전극들(130)을 스캐닝하도록 활용된다.
스위치들(161, 162, 163, 164)은 스캐닝 회로에 의해 제어된다. 모든 스위치들(161, 162, 163, 164)은 스캐닝 신호들을 전극들에 전송하기 위해 턴 오프될 때, 스캐닝 신호들은 제 1 A 전극들(121) 및 제 1 B 전극들(122) 둘 다에 전송되어, 제 1 A 전극(121) 및 제 1 B 전극(122)이 함께 제 1 전극(120)인 전체 구조로서 수행한다. 유사한 방식으로 스캐닝 신호들이 제 2 A 전극들(131) 및 제 2 B 전극들(132)에 전송되어, 제 2 A 전극들(131) 및 제 2 B 전극이 함께 제 2 전극들(130)인 전체 구조로서 수행한다. 이 시간에, 정규 스캐닝 회로는 제 1 전극들(120) 및 제 2 전극들(130)을 스캐닝하기 시작한다.
제 1 A 전극들(121)에 연결된 스위치들(161)이 턴 오프되고 스위치들(162, 163, 164)이 턴 온될 때, 분할 스캐닝 회로는 제 1 A 전극들(121)을 스캐닝하기 시작한다. 제 1 B 전극들(122)에 연결된 스위치들(162)이 턴 오프되고 스위치들(161, 163, 164)이 턴 온될 때, 분할 스캐닝 회로는 제 1 B 전극들(122)을 스캐닝하기 시작한다. 제 2 A 전극들(131)에 연결된 스위치들(163)이 턴 오프되고, 스위치들(161, 162, 164)이 턴 온 될 때, 분할 스캐닝 회로는 제 2 A 전극들(131)을 스캐닝하기 시작한다. 제 2 B 전극(132)에 연결된 스위치들(164)이 턴 오프되고, 스위치들(161, 162, 163)이 턴 온될 때, 분할 스캐닝 회로는 제 2 B 전극들(132)을 스캐닝하기 시작한다.
다양한 설계 요건들을 충족하기 위해, 제 1 A 전극들(121), 제 1 B 전극들(122), 제 2 A 전극들(131) 및 제 2 B 전극들(132)은 상이한 형태를 갖는다. 예를 들어, 제 1 A 전극들(121)은 제 1 B 전극들(122)에 대칭적인 반면에, 제 2 A 전극들(131)은 제 2 B 전극들(132)에 대칭적이고; 이에 따라 4개의 전극 영역들(Q1, Q2, Q3, Q4)은 서로 대칭적이다. 다른 예에서, 제 1 A 전극들(121)은 제 1 B 전극들(122)에 대칭적이지 않은 반면에, 제 2 A 전극들(131)은 제 1 B 전극들(132)에 대칭적이지 않고; 이에 따라 4개의 전극 영역들(Q1, Q2, Q3, Q4)은 서로 대칭적이지 않다.
도 4a 및 도 4b는 본 개시의 제 2 실시예에 따라 다수의 터치 포인트들의 실제 좌표들을 결정하기 위한 터치 디바이스(200)를 예시한다. 본 개시의 제 1 실시예에 따른 터치 디바이스(100)와 유사하게, 터치 디바이스(200)는 기판(210), 제 1 방향으로 배열되는 복수의 제 1 전극들(220), 제 2 방향(Y)으로 배열되는 복수의 제 2 전극들(230), 복수의 절연 엘리먼트들(240), 프로세서(250), 복수의 배선들(270), 및 복수의 스위치들(261, 262, 263, 264)을 포함한다. 제 1 전극들(220) 및 제 2 전극들(230)이 둘 다 기판(210)의 동일한 표면 상에 배치된다는 것이 차이점이다. 제 2 전극들(230)로부터 제 1 전극들(220)을 절연시키기 위해, 절연 엘리먼트들(240)은 2개의 전극들의 교차점들에서 제 1 전극들(220)과 제 2 전극들(230) 사이에 위치된다. 또한, 각각의 제 1 전극(220)은 제 1 방향(X)에서 제 1 A 전극(220) 및 제 1 B 전극(222)인 2개의 별개의 전극 부분들로 분할되는 반면에 각각의 제 2 전극(230)은 제 2 방향(Y)에서 제 2 A 전극(231) 및 제 2 B 전극(232)인 2개의 별개의 전극 부분들로 분할된다. 본 개시의 제 2 실시예에 따른 터치 디바이스(200)의 다른 컴포넌트들은 위에서 언급된 터치 디바이스(100)의 컴포넌트들과 동일하다.
제 1 전극들 및 제 2 전극들의 형상은 줄무니, 다각형 등과 같이 임의의 기하학적 윤곽 또는 상이한 기하학적 윤곽의 조합으로 이루어질 수 있다.
본 개시에서 제 1 방향(X)에서 적어도 2개의 제 1 전극들 및 제 2 방향(Y)에서 적어도 2개의 제 2 전극들이 존재한다는 것이 이해될 것이다. 본 개시에서 터치 디바이스의 해상도 및 크기는 전극들의 수에 영향을 주는 주요 팩터들이다. 더 높은 해상도 또는 더 큰 크기는 더 많은 전극들을 요구한다.
다양한 디바이스들에 적용되면, 본 개시의 터치 디바이스는 예를 들어, 랩톱 컴퓨터의 터치 패드들과 같이 불투명해질 수 있거나, 또는 예를 들어, 셀 전화의 터치 스크린과 같이 투명해질 수 있다. 제 1 전극들 및 제 2 전극들은 전도성 물질로 이루어지는 반면에, 절연층 및 절연 엘리먼트들은 절연 물질로 이루어진다. 불투명한 전도성 물질은 구리, 알루미나, 금 및 다른 금속들로부터 선택될 수 있는 반면에, 투명한 전도성 물질은 ITO(Indium Tin Oxides), 알루미늄-도핑 아연 산화물, 투명 전도성 산화물 등일 수 있다. 절연 물질은 플라스틱, 유리 등일 수 있다.
적어도 2개의 터치 포인트들이 본 개시에서의 다수의 터치 포인트들의 실제 좌표들을 결정하기 위한 터치 디바이스의 표면 상에 나타날 때, 터치 포인트들의 실제 좌표들은 도 5에서 도시된 다수의 터치 포인트들의 실제 좌표들을 결정하는 방법을 이용함으로써 결정될 수 있다. 정전 용량 터치 디바이스의 표면 상에 나타나는 2개의 터치 포인트들의 상황은 도 6a 내지 도 6c를 참조하여 예로서 취해진다. 프로세스는 터치 디바이스가 준비 상태에 있는 단계(10)에서 시작한다. 2개의 터치 포인트들(A 및 B)이 터치 디바이스의 표면 상의 2개의 이웃 전극 영역들에서 발생할 때, 프로세스는 단계(11)로 진행한다.
단계(11)에서, 모든 스위치들이 턴 오프되고, 이어서 프로세서는 각각 배선을 통해 제 1 전극들 및 제 2 전극들로 스캐닝 신호를 인가한다. 정규 스캐닝 회로는 제 1 방향(X)에서 제 1 전극들을 그리고 제 2 방향(Y)에서 제 2 전극들을 스캐닝한다. 2개의 터치 포인트들(A, B)에 의해 야기되는 제 1 방향(A) 및 제 2 방향(Y) 둘 다의 자기-커패시턴스의 변화를 나타내는 신호들이 프로세서(150)에 전송된다(도 3a에서 도시됨).
제 1 방향(X)에서 2개의 터치 포인트들(A, B)에 대응하는 자기 커패시턴스의 변화들의 중심들(x1, x2) 및 제 2 방향(Y)에서 2개의 터치 포인트들(A, B)에 대응하는 자기 커패시턴스의 중심들(y1, y2)은 단계(11)에서 생성된 자기-커패시턴스의 변화들을 나타내는 신호들에 기초하여 프로세서(150)에 의해 계산되는 단계(12)가 구현된다. 제 2 A 전극들(131) 및 제 2 B 전극들(132)의 위치에 따라, 프로세서(150)는 중심(y1)이 제 2 A 전극들(131) 상에 있고, 중심(y2)이 제 2 B 전극들(132) 상에 있다. 중심들(x1, x2, y1, y2)을 교차함으로써, 4개의 좌표들(a(x1,y1), b(x2,y2), a'(x1,y2) 및 b'(x2,y1))은 도 6a를 참조하여 계산된다.
단계(13)에서, 단지 하나의 중심이 제 1 방향(X) 또는 제 2 방향(Y)에서 계산되는지 여부가 결정된다. 아닌 경우, 프로세스는, 프로세서(150)가 이들 4개의 원 좌표들의 2개의 대각 좌표들을 일 그룹에 속하는 것으로서 정의하고 이에 따라 원 좌표들의 2개의 그룹들 즉, 일 그룹에서 a(x1,y1), b(x2,y2) 및 다른 그룹에서 a'(x1,y2), b'(x2,y1)를 야기한다. 고스트 좌표들이 존재하기 때문에 2개의 그룹들 중 하나의 원 좌표들은 실제 좌표들인 반면에, 다른 그룹의 원 좌표들은 고스트 좌표들이다.
단계(15)에서, 제 1 전극들(121)에 연결된 스위치들만이 턴 오프되는 반면에 다른 스위치들은 턴 온되고, 이어서 프로세서(150)는 배선들을 통해 스캐닝 신호를 제 1 전극들(121)에 전송한다. 분할 스캐닝 회로는 제 1 전극들(121)을 스캔한다. 터치 지점들에 의해 야기되는 자기 커패시턴스의 변화를 나타내는 신호들은 도 6b를 참조하면 프로세서(150)에 전송된다. 프로세서(150)는 프로세서(150)에 전송된 신호들에 기초하여 자기 커패시턴스의 변화의 중심들을 계산한다.
단계(16)에서, 단계(15)에서 단지 하나의 중심만이 계산되는지 여부를 결정하고, 그렇지 않은 경우, 프로세스는 단계(17)로 진행한다.
단계(17)에서, 제 2 A 전극들(131)에 연결된 스위치들만이 턴 오프되는 반면에, 다른 스위치들은 턴 온되고 이어서 프로세서는 배선들을 통해 제 2 A 전극들(131)에 스캐닝 신호를 전송한다. 분할 스캐닝 회로들은 제 2 A 전극들(131)을 스캔한다. 터치 지점들에 의해 야기되는 자기 커패시턴스의 변화들을 나타내는 신호들은 도 6을 참조하면 프로세서로 전송된다. 프로세서(150)는 프로세서(150)에 전송된 신호들에 기초하여 자기 커패시턴스의 변화들의 중심들을 계산한다.
단계(17) 이후에, 단지 하나의 중심(x1)이 계산된다. 또한, 단계(12)에서 계산된 중심(y1) 만이 제 2 전극들(131) 상에 있다. 따라서 원 좌표들(a(x1, y1)이 실제 좌표들이고 그의 대각 좌표들(b(x2, y2))과 동일한 그룹에 있다. 따라서 실제 좌표(a(x1, y1))를 포함하는, 단계(14)의 원 좌표들(a(x1, y1) 및 b(x2, y2))의 그룹은 2개의 터치 지점들(A, B)의 실제 좌표이다. 프로세서(150)는 단계(18)에서 실제 좌표들(a(x1, y1) 및 b(x2, y2))을 출력한다.
도 7a 및 도 7b는 2개의 터치 지점들(C, D)이 2개의 대각 전극 영역들에서 발생했음을 도시한다. 단계(12)에서, 제 1 A 전극들(121) 및 제 1 B 전극들(122)의 위치 및 정의에 따라, 프로세서(150)는 중심(x3)이 제 1 A 전극들(121) 상에 있고 중심(x4)이 제 1 B 전극들(122) 상에 있다는 것을 결정할 수 있다. 이 상황에서, 도 5의 프로세스의 단계(16)에서 결정된 결과는, 단지 하나의 중심(y3)만이 단계(15)에서 계산된다는 것이다. 따라서 원 좌표들의 2개의 그룹들(c(x3,y3), d(x4,y4) 및 c'(x3,y4), d'(x4,y3))에서, 실제 좌표(c(x3,y3))를 포함하는 원 좌표들(c(x3,y3) and d(x4,y4))의 그룹이 2개의 터치 지점들(C, D)의 실제 좌표들이다. 단계(16) 이후에, 프로세스는 프로세서(150)가 실제 좌표들(c(x3,y3) 및 d(x4,y4))을 출력하는 단계(18)로 바로 진행한다.
도 8은 2개의 터치 지점들(E, F)이 동일한 전극 상에서 발생하는 것을 예시한다. 이 상황에서, 도 5의 프로세스의 단계(13)에서 결정된 결과는, 단지 하나의 중심(y5)만이 계산된다는 것이며, 이는 단지 2개의 원 좌표들(e(x5,y5) 및 f(x6,y6))이 단계(12)에서 계산된다는 것을 제시한다. 따라서 이들 2개의 원 좌표들은 2개의 터치 지점들(E, F)의 실제 좌표들이다. 단계(13)에서, 프로세스는 프로세서가 실제 좌표들(e(x5,y5) 및 f(x6,y6))을 출력하는 단계(18)로 바로 진행한다.
다수의 터치 지점들의 실제 좌표들은 후속 실행들을 위해 디바이스 또는 디스플레이를 제어하도록 출력될 수 있으며, 이는 본 개시에서 제한되지 않는다.
스캐닝 회로의 다양한 설계들에 의해, 분할 스캐닝 회로는 스캐닝된 전극들에 연결되는 스위치들이 턴 오프되고 다른 전극들에 연결된 스위치들이 턴 온되면 제 1 또는 제 2 전극들 중 임의의 전극들을 매번 스캐닝할 수 있다. 2개 이상의 중심이 계산되는 경우, 분할 스캐닝 회로는 상이한 방향의 다른 전극들을 스캐닝함으로써 프로세스를 반복할 수 있다. 예를 들어, 단계(15)에서, 제 1 B 전극들에 연결되는 스위치들이 턴 오프되고, 분할 스캐닝 회로는 다른 전극들은 턴 온되는 동안 제 1 B 전극들을 스캐닝한다. 2개의 중심들이 계산되는 경우, 단계(17)에서, 제 2 B 전극들에 연결되는 스위치들이 턴 오프되고, 분할 스캐닝 회로는 다른 전극들이 턴 온 되는 동안 제 2 B 전극들을 스캔한다.
다수의 터치 지점들의 실제 좌표들은 또한 도 9에서 설명된 방법을 이용함으로써 결정될 수 있다. 도 5에서 제시된 방법과 유사하게, 단계(20) 내지 단계(23)의 프로세스는 단계(10) 내지 단계(13)의 프로세스와 동일하다. 그럼에도, 2개의 중심들이 제 1 방향(X) 및 제 2 방향(Y) 둘 다에서 계산될 때, 프로세서는 원 좌표들을 분할하는 것이 아니라, 단계(24)에서와 같이, 분할 스캐닝 회로는, 실제 좌표들을 바로 발견하기 위해 다른 스위치들이 턴 온되는 동안 전극들에 연결된 스위치들이 턴 오프되면, 임의의 순서로 모든 전극들(제 1 A 전극들, 제 1 B 전극들, 제 2 A 전극들, 및 제 2 B 전극들)을 스캔한다. 단계(24) 이후에, 프로세서는 단계(25)에서 실제 좌표들을 출력한다.
위에서 언급되는 프로세서는 스캐닝 유닛, 계산 유닛 및 출력 유닛을 포함한다. 스캐닝 유닛은 스캐닝 신호를 전극들에 제공하고 전극들의 자기 커패시턴스의 변화를 나타내는 신호와 같이, 전극들의 스캐닝 동안 생성되는 전기 신호를 수신하는데 이용된다. 계산 유닛은 중심을 계산하고 투사(projection)를 계산하는 역할을 수행한다. 터치 지점들의 실제 좌표들과 같이 계산 유닛에 의해 계산되는 결과들은 출력 유닛에 의해 출력된다.
위에서 언급된 2개의 터치 지점들의 실제 좌표들을 결정하는 방법은 또한 3개 이상의 터치 지점들의 실제 좌표들을 결정하는데 활용될 수 있다. 정규 스캐닝 회로가 상기 터치 지점들의 실제 좌표들을 검출하기 위해 제 1 방향 및 제 2 방향 둘 다에서 복수의 전극들을 스캔하고, 이어서 분할 스캐닝 회로는 상기 원 좌표들로부터 상기 터치 지점들의 실제 좌표들을 결정하도록 상기 전극들을 스캔한다.
위에서 기술된 다수의 터치 지점들 중 하나는 제 1 전극들 및 제 2 전극들의 적어도 하나의 교차점에 위치된다.
특정한 실시예들이 도시되고 기술되었지만, 다양한 수정들 및 대체들이 본 발명의 사상 및 범위로부터 벗어남 없이 이들 실시예들에 대해 이루어질 수 있다. 그러므로 본 개시는 제한이 아닌 예시의 방식으로 기술되었다는 것이 이해될 것이다.
Claims (20)
- 다수의 터치 지점들의 실제 좌표들을 결정하는 터치 디바이스에 있어서,
복수의 전극들; 및
스캐닝 회로
를 포함하고,
상기 스캐닝 회로는,
상기 전극들에 연결되고, 상기 다수의 터치 지점의 원(raw) 좌표들을 찾기 위해 상기 전극들을 스캐닝하는 정규 스캐닝 회로(Normal Scanning Circuit) 및 상기 다수의 터치 지점들의 상기 원 좌표들로부터 상기 다수의 터치 지점들의 고스트 좌표들(ghost coordinates)을 제거하기 위해 상기 전극들을 스캐닝하는 분할 스캐닝 회로(Split Scanning Circuit)를 갖는,
터치 디바이스. - 제 1 항에 있어서,
상기 전극들은,
제 1 방향으로 배치되는 복수의 제 1 전극들 및 제 2 방향으로 배치되는 복수의 제 2 전극들을 포함하고,
상기 제 1 방향은 상기 제 2 방향과 교차하는,
터치 디바이스. - 제 2 항에 있어서,
각각의 상기 제 1 전극은,
제 1 A 전극 및 상기 제 1 A 전극으로부터 이격된 제 1 B 전극
을 포함하고,
각각의 상기 제 2 전극은,
제 2 A 전극 및 상기 제 2 A 전극으로부터 이격된 제 2 B 전극
을 포함하는,
터치 디바이스. - 제 3 항에 있어서,
상기 제 1 A 전극 및 상기 제 1 B 전극은 복수의 교차점 및 전극 영역들을 정의하기 위해 상기 제 2 A 전극 및 상기 제 2 B 전극과 교차하는,
터치 디바이스. - 제 3 항에 있어서,
상기 제 1 A 전극, 상기 제 1 B 전극, 상기 제 2 A 전극 및 상기 제 2 B 전극에 연결되는 프로세서
를 더 포함하는,
터치 디바이스. - 제 5 항에 있어서,
상기 스캐닝 회로는,
상기 제 1 A 전극, 상기 제 1 B 전극, 상기 제 2 A 전극 및 상기 제 2 B 전극을 상기 프로세서에 각각 연결하는 복수의 스위치들
을 더 포함하는,
터치 디바이스. - 제 2 항에 있어서,
상기 제 1 전극들은,
상기 제 2 전극들로부터 절연되는,
터치 디바이스. - 제 7 항에 있어서,
상기 제 1 전극들 및 상기 제 2 전극들 사이에 샌드위치되는 절연층
을 더 포함하는,
터치 디바이스. - 제 7 항에 있어서,
상기 제 1 전극들 및 상기 제 2 전극들의 교차점들에 위치되는 복수의 절연 엘리먼트들
을 더 포함하는,
터치 디바이스. - 제 1 항에 있어서,
상기 전극들은,
투명한 전도성 물질로 이루어지는,
터치 디바이스. - 제 1 항에 있어서,
상기 전극들은,
금속으로 이루어지는,
터치 디바이스. - 다수의 터치 지점들의 실제 좌표들을 결정하는 방법으로서,
(a) 정규 스캐닝 회로에 의해 상기 다수의 터치 지점들의 원 좌표들을 검출하도록 제 1 방향 및 제 2 방향 둘 다에서 복수의 전극들을 스캐닝하는 단계; 및
(b) 분할 스캐닝 회로에 의해 상기 원 좌표들에서 상기 다수의 터치 지점들의 실제 좌표들을 결정하기 위해 상기 전극들을 스캐닝하는 단계
를 포함하는,
다수의 터치 지점들의 실제 좌표들을 결정하는 방법. - 제 12 항에 있어서,
상기 전극들은,
상기 제 1 방향으로 배치되는 복수의 제 1 전극들 및 상기 제 2 방향을 배치되는 복수의 제 2 전극들을 포함하고,
상기 단계(a)는,
상기 제 1 방향 및 상기 제 2 방향 둘 다에서 상기 다수의 터치 지점들에 대응하는 상기 전극들의 자기 커패시턴스의 변화의 중심들을 계산하는 단계; 및
상기 중심들을 교차함으로써 상기 다수의 터치 지점들의 원 좌표들을 계산하는 단계
를 더 포함하는,
다수의 터치 지점들의 실제 좌표들을 결정하는 방법. - 제 13 항에 있어서,
각각의 상기 제 1 전극은,
제 1 A 전극 및 상기 제 1 A 전극으로부터 이격되는 제 1 B 전극
을 포함하고,
각각의 상기 제 2 전극은 ,
제 2 A 전극 및 상기 제 2 A 전극으로부터 이격되는 제 2 B 전극
을 포함하고,
상기 단계(a)는,
상기 제 1 방향(X) 또는 상기 제 2 방향(Y) 중 어느 하나에서 단지 하나의 중심만이 계산되는지를 결정하는 단계
를 더 포함하고,
만약 그렇다면, 상기 원 좌표들은 실제 좌표들이고, 그렇지 않다면, 상기 원 좌표들은 적어도 2개의 상기 중심들이 상기 제 1 방향 및 상기 제 2 방향 둘 다에서 계산될 때 2개의 그룹들로 분할되는,
다수의 터치 지점들의 실제 좌표들을 결정하는 방법. - 제 14 항에 있어서,
상기 단계(b)는,
(b1) 상기 제 1 A 전극들 상의 자기 커패시턴스의 변화들의 중심들을 계산하기 위해 상기 분할 스캐닝 회로에 의해 상기 제 1 A 전극들을 스캐닝하는 단계;
(b2) 적어도 2개의 상기 중심들이 상기 단계(b1)에서 계산될 때 상기 제 2 A 전극들 상의 자기 커패시턴스의 변화의 중심을 계산하기 위해 상기 분할 스캐닝 회로에 의해 상기 제 2 A 전극들을 스캐닝하는 단계;
(b3) 상기 다수의 터치 지점들의 실제 좌표들로서 상기 단계(b2)에서의 상기 중심을 갖는 원 좌표들의 상기 그룹을 출력하는 단계
를 더 포함하는,
다수의 터치 지점들의 실제 좌표들을 결정하는 방법. - 제 15 항에 있어서,
상기 단계(b1)는,
상기 제 1 B 전극들의 자기 커패시턴스의 변화들의 중심들을 계산하기 위해 상기 분할 스캐닝 회로에 의해 복수의 제 1 B 전극들을 스캐닝하는 단계
를 포함하는,
다수의 터치 지점들의 실제 좌표들을 결정하는 방법. - 제 15 항에 있어서,
상기 단계(b2)는,
상기 제 2 B 전극들의 자기 커패시턴스의 변화들의 중심들을 계산하기 위해 상기 분할 스캐닝 회로에 의해 복수의 제 2 B 전극들을 스캐닝하는 단계
를 포함하는,
다수의 터치 지점들의 실제 좌표들을 결정하는 방법. - 제 14 항에 있어서,
상기 단계(b)는,
(b1) 상기 제 1 A 전극들의 자기 커패시턴스의 변화들의 중심들을 계산하기 위해 상기 분할 스캐닝 회로에 의해 복수의 제 1 A 전극들을 스캐닝하는 단계; 및
(b2) 단지 하나의 중심이 상기 단계(b1)에서 계산될 때 상기 다수의 터치 지점들의 실제 좌표들로서 상기 단계(b1)에서 상기 중심을 갖는 원 좌표들의 상기 그룹을 출력하는 단계
를 더 포함하는,
다수의 터치 지점들의 실제 좌표들을 결정하는 방법. - 제 18 항에 있어서,
상기 단계(b1)는,
상기 제 1 B 전극들의 자기 커패시턴스의 변화들의 중심들을 계산하기 위해 상기 분할 스캐닝 회로에 의해 복수의 제 1 B 전극들을 스캐닝하는 단계
를 포함하는,
다수의 터치 지점들의 실제 좌표들을 결정하는 방법. - 다수의 터치 지점들의 실제 좌표들을 결정하는 방법으로서,
(a) 정규 스캐닝 회로에 의해 상기 다수의 터치 지점들의 원 좌표들을 검출하기 위해 제 1 방향 및 제 2 방향으로 배열되는 복수의 전극들을 스캐닝하는 단계 - 상기 제 1 방향은 상기 제 2 방향과 교차함 - ;
(b) 상기 제 1 방향 및 상기 제 2 방향 둘 다에서 상기 다수의 터치 지점들에 대응하는 상기 전극들의 자기 커패시턴스의 변화들의 중심들을 계산하고, 상기 중심들을 교차함으로써 상기 다수의 터치 지점들의 원 좌표들을 계산하는 단계; 및
(c) 상기 단계 (b)에서 상기 제 1 방향 또는 상기 제 2 방향 중 어느 하나에서 단지 하나의 상기 중심이 계산될 때 상기 다수의 터치 지점들의 실제 좌표들로서 상기 원 좌표들을 출력하는 단계
를 포함하는,
다수의 터치 지점들의 실제 좌표들을 결정하는 방법.
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