KR20140012286A

KR20140012286A - 터치 센싱 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20140012286A
Application number: KR1020120078711A
Authority: KR
Inventors: 김민상
Original assignee: (주)멜파스
Priority date: 2012-07-19
Filing date: 2012-07-19
Publication date: 2014-02-03
Also published as: CN104471515B; US20150193076A1; WO2014014316A1; KR101383589B1; CN104471515A

Abstract

본 발명은 터치 센싱 방법에 있어서, 터치 센싱 장치에 터치 입력이 발생한 경우, 상기 터치 입력이 터치펜을 통한 입력인지 판단하는 과정과, 상기 터치 입력이 터치펜을 통한 입력으로 판단된 경우, 상기 터치 센싱 장치의 입력 모드를 펜 모드로 설정하는 과정과, 상기 펜 모드에 따른 터치 입력 임계 범위를 설정하는 과정과, 상기 터치 입력에 따른 입력 좌표를 산출하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.

Description

터치 센싱 방법 및 장치{TOUCH SENSING METHOD AND APPARATUS}

본 발명은 터치펜을 이용한 입력을 처리하기 위한 터치 센싱 장치 및 방법에 관한 것이다.

사용자의 화면 터치나 제스쳐(gesture)를 입력정보로 인식하는 터치 센싱 장치는 동작 방식에 따라 저항막 방식, 정전 용량 방식, 초음파 방식, 적외선 방식 등으로 분류된다. 이 중 정전 용량 방식은 전기 전도성이 있는 물체가 터치 스크린에 접촉되면, 접촉된 물체와 투명한 감지 전극 사이에서 생성되는 정전 용량(capacitance) 변화를 이용하여 접촉 물체의 위치 등을 감지하는 방식이다. 정전 용량 방식 터치 스크린은 다른 방식의 터치 스크린에 비해 수명이 길고, 두께가 얇으며, 반응 속도가 빠른 장점을 가지고 있어 다양한 분야에 사용되고 있다.

최근에는 전자 기기의 화면이 대형화되고 기기가 소형화되는 추세에 따라, 키패드 등의 입력 장치를 배제하고, 디스플레이와 결합된 터치 스크린을 유일한 입력수단으로 사용하는 경우가 늘어나고 있다.

이러한 정전 용량 방식 터치 스크린은 일반적으로 사용자가 손가락을 이용하여 터치 입력을 수행한다. 그러나, 사람의 손가락으로 입력을 수행할 경우 접촉 면적이 넓고 입력 부분의 화면을 손가락으로 가리게 되어 사용자가 원하는 지점에 세밀한 입력이 힘들어 그림을 그리거나 글씨를 쓰는 등의 필기 입력이 용이하지 않은 문제가 있다.

이에 따라, 최근에는 정전 용량 방식 터치 스크린에 터치펜을 이용한 입력 방식이 적용되고 있으나, 펜을 이용하여 터치 입력을 수행할 경우에는 일반적으로 사람의 손가락에 비해 터치 스크린과의 접촉 면적이 협소하기 때문에 터치 센서 상에서 유도되는 정전용량이 적고 이에 따라 터치 인식이 비교적 쉽지 않다. 따라서, 터치펜을 이용한 터치 입력을 정확하게 인식하기 위해서는 손가락에 의한 터치 입력 처리와는 다른 입력 처리 방식이 요구된다.

본 발명은 터치펜을 이용한 터치 입력을 정확히 검출할 수 있는 터치 센싱 방법 및 장치를 제공하고자 한다.

이를 달성하기 위한 본 발명의 일 형태에 따르면, 본 발명은 터치 센싱 방법에 있어서, 터치 센싱 장치에 터치 입력이 발생한 경우, 상기 터치 입력이 터치펜을 통한 입력인지 판단하는 과정과, 상기 터치 입력이 터치펜을 통한 입력으로 판단된 경우 상기 터치 센싱 장치의 입력 모드를 펜 모드로 설정하는 과정과, 상기 펜 모드에 따른 터치 입력 임계 범위를 설정하는 과정과, 상기 터치 입력에 따른 입력 좌표를 산출하는 과정과, 펜 모드 해제 여부를 판단하는 과정을 포함한다.

상기 터치 입력이 터치펜을 통한 입력인지 판단하는 과정은 상기 터치 입력 영역의 최대 감도 값이 미리 설정된 터치펜 판단 범위에 포함되는지 결정하는 단계를 포함한다.

상기 터치 입력이 터치펜을 통한 입력인지 판단하는 과정은 상기 터치 입력의 최대 감도 값을 상기 터치 입력 영역의 폭과 비교하는 단계를 포함한다.

상기 터치 입력이 터치펜을 통한 입력인지 판단하는 과정은 상기 터치 입력 영역의 최대 감도 값의 주변 영역의 터치 입력 감도를 검사하는 단계를 포함한다.

상기 펜 모드에 따른 터치 입력 임계 범위는 상기 터치펜이 상기 터치 센싱 장치와 접촉 시의 접촉 면적보다 작게 설정한다.

상기 펜 모드에 따른 터치 입력 임계 범위를 설정하는 과정은 상기 펜 모드에 따른 터치 입력 임계 범위를 설정하는 단계와, 상기 터치 센싱 장치의 리퍼런스 트래킹 동작을 위한 리퍼런스 조정 값을 설정하는 단계를 포함한다.

상기 펜 모드 해제 여부를 판단하는 과정은 상기 터치 입력이 해제되고 미리 설정된 시간 이상 터치 입력 해제 상태가 유지되는지 판단하는 단계를 포함한다.

상기 펜 모드 해제 여부를 판단하는 과정은 상기 펜 모드 해제 여부를 판단하는 과정은, 상기 터치 입력 영역의 최대 감도 값이 미리 설정된 터치펜 판단 범위에 포함되는지 결정하는 단계와, 상기 터치 입력의 최대 감도 값을 상기 터치 입력 영역의 폭과 비교하는 단계와, 상기 터치 입력 영역의 최대 감도 값의 주변 영역의 터치 입력 감도를 검사하는 단계를 포함한다.

상기 터치펜은 상기 터치 센싱 장치에 접촉하는 접촉부가 도전성 물질을 포함하며 몸통부가 금속물질을 포함한다.

본 발명의 다른 형태에 따르면, 본 발명은 터치 센싱 장치에 있어서 사용자의 터치 신호를 입력받기 위한 터치 패널과, 상기 터치 패널에 터치 입력이 발생한 경우 상기 터치 입력이 터치펜을 통한 입력인지 판단하며, 상기 터치 입력이 터치펜을 통한 입력으로 판단된 경우 상기 터치 센싱 장치의 입력 모드를 펜 모드로 설정하며, 상기 펜 모드에 따른 터치 입력 임계 범위를 설정하며, 상기 터치 입력에 따른 입력 좌표를 산출하는 터치 센싱 제어부를 포함한다.

본 발명에 따른 정전 용량 방식 터치 센싱 장치는 터치 입력이 발생 시, 펜을 통한 입력 여부를 판단하고 펜을 통한 입력으로 판단되는 경우 펜입력 모드로 전환하여 펜 입력에 최적화된 입력 처리 동작을 수행함에 따라, 일반적인 손가락을 이용한 터치 입력 및 펜을 이용한 터치 입력을 정확히 검출할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 정전 용량 방식 터치 센싱 장치는 4 파이(직경 4mm) 미만의 스타일러스 팁을 갖는 터치펜을 통한 터치 입력을 정확히 검출할 수 있다.

도 1은 일반적인 정전 용량 방식 터치 센싱 장치에서 터치펜을 이용하여 터치 입력을 수행하는 예를 나타낸 도면
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 정전 용량 방식 터치 센싱 장치의 구성을 나타낸 도면
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 정전 용량 방식 터치 셍싱 방법의 동작 흐름을 나타낸 도면
도 4는 일반적인 손가락을 이용한 터치 입력 시 터치 영역 별 터치 감도의 예 및 터치펜을 이용한 터치 입력 시 터치 영역 별 터치 감도의 예를 나타낸 도면
도 5는 터치펜을 이용한 터치 입력 시 터치 패널 상의 입력 영역의 형성 예를 나타낸 도면 및 일반적인 손가락을 이용한 터치 입력 시 터치 패널 상의 입력 영역의 형성 예를 나타낸 도면

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 구성하는 장치 및 동작 방법을 본 발명의 실시 예를 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명에서는 구체적인 구성 소자 등과 같은 특정 사항들이 나타나고 있는데 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들이 본 발명의 범위 내에서 소정의 변형이나 혹은 변경이 이루어질 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.

본 발명의 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용한다. 또한, 도면에서는 설명의 편의를 위하여 각 구성의 크기 및 두께를 임의로 나타냈으므로, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 터치 센싱 방법 및 장치를 도면을 통해 설명하기로 한다.

도 1은 일반적인 정전 용량 방식 터치 센싱 장치에서 터치펜을 이용하여 터치 입력을 수행하는 예를 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 일반적인 정전 용량 방식 터치 센싱 장치에서 터치펜(101)을 이용하여 터치 입력을 수행하는 경우, 사용자는 터치펜(101)을 파지하고 터치 패널(102)에 접촉시켜 필기 입력을 수행한다. 이때 사용자의 신체, 예를 들어 터치펜(101)을 파지한 손 또는 터치 패널(102)을 지지하는 손의 접촉은 터치 입력으로 인식하지 않을 수 있다.

한편, 일반적으로 필기 시에는 사용자가 터치펜(101)을 기울여서 사용하기 때문에 터치펜(101)의 팁이 4 파이(직경 4mm) 미만인 경우 실제 터치 패널(102)에 접촉하는 면적은 2 파이 미만이 되는 경우가 많다. 이 때문에 터치펜(101)을 통한 입력을 인식하기 위해서는 터치 입력 범위의 임계치를 2 파이 미만으로 설정해야한다. 그러나, 터치 입력 범위 임계치를 2 파이 미만으로 작게 설정하는 경우, 실제 접촉이 일어나지 않고 터치 패널(102)에 근접한 거리에 호버링(hovering)이 발생하는 경우에도 터치 입력이 발생한 것으로 인식할 수 있으며, 기타 환경적인 원인으로 인한 노이즈의 영향이 더 커질 수 있어 터치 인식 성능의 열화가 발생할 수 있다.

본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위해, 사용자의 신체를 이용한 터치 입력이 발생하는 경우를 일반모드로 정의하여 터치 입력 범위 임계치를 4 파이로 설정하고, 터치펜을 이용하여 입력이 발생하는 경우를 펜 모드로 정의하여 펜 모드에 진입하는 경우에만 터치 입력 범위 임계치를 1.5 파이로 설정한다.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 정전 용량 방식 터치 센싱 장치의 구성을 나타낸 도면이다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 정전 용량 방식 터치 센싱 장치(210)는 터치 패널(211)과 터치 센싱 제어부(212)를 포함한다.

일반적으로 터치 센싱 장치(210)는 전자 디바이스(250)와 연결된다. 전자 디바이스(250)는 터치 패널(211) 주변에 배치되고, 클럭 신호 또는 구동 신호에 의해 구동되어 전자기파를 발생시키는 장치를 의미한다. 예를 들어, 터치 패널(211)은 화상을 디스플레이하는 표시 패널 상에 배치되는 것이 일반적이므로, 전자 디바이스(250)는 표시 패널일 수 있고, 터치 패널(211)에 전압을 공급하는 전압 공급부일 수도 있으며, 터치 패널(211)을 포함하는 멀티 터치 입력 처리 장치(100) 외부에 배치되어 전자기파를 발생시키는 전자 디바이스(250)일 수도 있다.

전자 디바이스(250)는 표시 패널일 수 있다. 표시 패널은 화상을 디스플레이하는 패널로서, 액정 표시 패널(Liquid Crystal Display Panel), 전기영동 표시 패널(Electrophoretic Display Panel), OLED 패널(Organic Light Emitting Diode Panel), LED 패널, 무기 EL 패널(Electro Luminescent Display Panel), FED 패널(Field Emission Display Panel), SED 패널(Surface-conduction Electronemitter Display Panel), PDP(Plasma Display Panel), CRT(Cathode Ray Tube) 표시 패널일 수 있다. 터치 패널(211)은 표시 패널의 일면 상에 적층될 수 있다. 본 명세서에서는 설명의 편의를 위해 전자 디바이스(250)가 표시 패널인 것으로 설명하나, 전자 디바이스(250)는 이에 제한되지 않으며 터치 패널(211) 외부에서 전자기파를 발생시켜 터치 패널(211)의 동작에 영향을 줄 수 있는 모든 전자 장치가 될 수 있다.

표시 패널은 클럭 신호를 사용하여 구동되는 액정 표시 패널일 수 있다. 본 명세서에서는 설명의 편의를 위해 전자 디바이스(250)가 표시 패널 중 액정 표시 패널인 것으로 설명하나, 이에 제한되지 않고 클럭 신호 또는 구동 신호에 의해 구동되는 다양한 종류의 표시 패널이 채용될 수 있음은 자명하다.

터치 패널(211)은 전자 디바이스(250)와 인접하게 배치되고 사용자의 터치 신호를 입력 받을 수 있다. 터치 패널(211)은 화상을 디스플레이하는 표시 패널 상에 배치되어, 사용자의 터치 신호를 입력 받을 수 있다. 터치 패널(211)은 사용자의 터치 신호를 입력 받는 패널로서, 다양한 형태로 구현될 수 있고 특정 형태에 제한되지 않는다. 예를 들어, 터치 패널(211)은 2층(layer) 구조로 이루어질 수 있으며, 이때 터치 센서는 다수의 센싱 전극 트레이스들(예를 들면, X축 방향으로 연장된 트레이스들) 위에 교차하는 다수의 구동 전극 트레이스들(예를 들면, Y축 방향으로 연장된 트레이스들)에 의해 형성된 픽셀들의 어레이로서 구현될 수 있다. 또한, 터치 패널(211)은 기판의 단일 층의 단일 측면 상에 제조된 동일 평면 상의 단일 층 터치 센서들을 갖는 터치 패널(211)로 구현될 수 있다.

터치 센싱 제어부(212)는 터치 패널(211)에 구동 신호를 인가하고, 터치 패널(211)로부터 감지 신호를 입력 받을 수 있다. 즉, 터치 센싱 제어부(212)는 터치 패널(211)의 구동 전극 트레이스들에 구동 신호를 인가할 수 있고, 터치 패널(211)의 센싱 전극 트레이스들로부터 감지 신호를 입력받을 수 있다. 터치 센싱 제어부(212)는 터치 패널(211)에 인가된 구동 신호와 터치 패널(211)로부터 입력 받은 감지 신호에 기초하여 사용자의 터치 위치를 결정할 수 있다.

터치 센싱 제어부(212)는 터치 패널(211)에 실장될 수 있고, 터치 패널(211)의 구동 전극 트레이스들 및 센싱 전극 트레이스들과 동일 평면 상에 배치될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 터치 센싱 제어부(212)는 터치 패널(211)이 아닌 별도의 회로 기판에 실장될 수 있고, 터치 센싱 제어부(212)가 실장된 회로 기판은 터치 패널(211)과 전기적으로 연결될 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시 예에서 터치 센싱 제어부(212)는 터치 패널(211)에 터치 입력이 발생한 경우 터치 입력이 터치펜을 통한 입력인지 판단하며, 터치 입력이 터치펜을 통한 입력으로 판단된 경우 터치 센싱 장치의 입력 모드를 펜 모드로 설정하며, 펜 모드에 따른 터치 입력 임계 범위를 설정하며, 상기 터치 입력에 따른 입력 좌표를 산출한다.

또한, 터치 센싱 제어부(212)는 터치 입력이 터치펜을 통한 입력인지 판단하기 위해, 터치 입력 영역의 최대 감도 값이 미리 설정된 터치펜 판단 범위에 포함되는지 결정하고, 터치 입력의 최대 감도 값을 상기 터치 입력 영역의 폭과 비교하며, 상기 터치 입력 영역의 최대 감도 값의 주변 영역의 터치 입력 감도를 검사한다.

터치 센싱 제어부(212)는 펜 모드에 따른 터치 입력 임계 범위를 상기 터치펜이 상기 터치 센싱 장치와 접촉 시의 접촉 면적보다 작게 설정한다.

또한, 터치 센싱 제어부(212)는 펜 모드에 따른 터치 입력 임계 범위를 설정하고 터치 센싱 장치(210)의 리퍼런스 트래킹 동작을 위한 리퍼런스 조정 값을 설정한다.

또한, 터치 센싱 제어부(212)는 펜 모드 해제 여부를 판단한다. 펜 모드 해제 여부를 판단하는 것은 터치 입력이 해제되고 미리 설정된 시간 이상 터치 입력 해제 상태가 유지되는지 판단하는 동작에 의해 수행될 수 있으며, 펜 모드로 진입 시 미리 설정된 시간동안 펜 모드를 유지하다가 미리 설정된 시간 이후에 펜 모드를 해제하도록 설정할 수 있다.

또한, 펜 모드는 펜 입력 여부를 판단하는 기준과 대응되는 기준으로 펜을 통한 입력 여부를 판단하여 펜 모드를 해제하도록 설정할 수 있다. 예를 들어, 터치 센싱 제어부(212)는 터치 입력 영역의 최대 감도 값이 터치펜 판단 범위에 포함되지 않으며, 터치 입력 영역의 최대 감도 값이 터치 입력 영역의 폭보다 작고, 터치 입력 영역의 최대 입력 감도 주변 8방향에 비슷한 크기의 터치 입력 감도가 존재하는 경우, 펜 모드를 해제하도록 설정할 수 있다.

터치펜(260)은 터치 패널(211)과 정전유도를 일으킬 수 있는 도전성 스타일러스 펜이 사용된다. 도전성 스타일러스 펜은 터치 패널(211)에 접촉하는 접촉부(팁)가 도전성 실리콘 고무 또는 탄소가 함유된 도전성 섬유를 포함하며, 몸통부가 금속을 포함하여 구성되어 터치 패널(211)과 정전유도를 일으킬 수 있다.

터치펜(260)은 전자 디바이스(250)와 별개로 구성될 수 있으나, 사용자의 편의를 위해 전자 디바이스(250)와 함께 휴대가 가능하도록 전자 디바이스(250) 내부에 삽입될 수도 있다. 또한, 필요에 의해 전자 디바이스(250)와 전기적으로 연결되거나 전자 디바이스(250)와 통신을 수행할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 정전 용량 방식 터치 센싱 방법의 동작 흐름을 나타낸 도면이다.

도 3을 참조하면, 먼저 터치 센싱 제어부(212)는 310단계에서 터치 패널(211)에 터치 입력이 발생하였는지 판단한다. 다음 320단계에서 터치 센싱 제어부(212)는 발생한 터치 입력이 터치펜을 통한 입력인지 판단한다. 320단계에서 터치 센싱 제어부(202)는 터치 입력이 발생시 터치 입력 영역을 결정한다. 터치 입력 영역의 결정은 일반적인 워터쉐드(watershed) 알고리즘을 이용하여 수행할 수 있다. 다음, 터치 센싱 제어부(212)는 터치 입력 시 터치 입력 영역의 초기 2프레임의 최대 감도값이 미리 설정된 터치펜 판단 범위에 속하는지 판단한다. 상기 터치펜 판단 범위는 일반적인 손가락을 이용한 터치 입력 시 발생하는 터치 입력 영역의 최대 감도값의 20~30 퍼센트로 설정할 수 있다. 예를 들어, 손가락을 이용한 터치 입력 시 터치 센서에서 발생하는 터치 입력 영역의 최대 감도 값이 평균적으로 55~65인 경우, 미리 설정된 터치펜 크기 범위는 10~20로 설정할 수 있다.

도 4는 일반적인 손가락을 이용한 터치 입력 시 터치 영역 별 터치 감도의 예 및 터치펜을 이용한 터치 입력 시 터치 영역 별 터치 감도의 예를 나타낸 도면이다. 일반적으로 손가락을 이용하여 터치 입력을 수행하면 비교적 넓은 접촉 면적이 발생하기 때문에 도 4의 (a)에 도시된 바와 같은 입력 영역의 특징이 나타난다. 반면, 터치펜을 이용하여 터치 입력을 수행하면 비교적 좁은 접촉 면적이 발생하기 때문에 도 4의 (b)에 도시된 바와 같은 입력 영역의 특징이 나타날 수 있다.

도 4를 참조하면, 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이 손가락을 이용한 터치 입력 영역의 최대 감도는 60이고, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이 터치펜을 이용한 터치 입력 영역의 최대 감도는 13이다. 또한, 손가락을 이용한 터치 입력 영역의 최대 감도는 손가락을 이용한 터치 입력 영역의 폭보다 작으며, 터치펜을 이용한 터치 입력 영역의 최대 감도는 터치펜을 이용한 터치 입력 영역의 폭보다 크다.

본 발명은 이러한 특징을 이용하여, 터치펜을 통한 입력을 검출하기 위해, 입력된 터치 입력 영역의 최대 감도 값이 터치펜 판단 범위에 포함되는지 판단하고, 터치 입력 영역의 최대 감도 값이 터치 입력 영역의 폭보다 큰지 판단한다.

도 5는 터치펜을 이용한 터치 입력 시 터치 패널 상의 입력 영역의 형성 예를 나타낸 도면 및 일반적인 손가락을 이용한 터치 입력 시 터치 패널 상의 입력 영역의 형성 예를 나타낸 도면이다. 본 발명의 일 실시 예에서 터치 패널은 복수의 센싱 전극 트레이스(501)와 복수의 구동 전극 트레이스(502)의 배열을 포함한다. 이 경우, 각 전극 트레이스들 간의 간격은 4mm로 설정될 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에서 터치 패널은 하나의 센싱 전극 트레이스(501)와 하나의 구동 전극 트레이스(502)가 교차되는 부분을 하나의 정전 용량 감지 영역으로 설정할 수 있다.

도 5의 (a)는 본 발명의 터치 패널 상에 터치펜을 통한 입력이 발생한 경우 터치 입력 영역의 예를 도시한다. 터치펜을 통한 입력의 경우, 일반적으로 접촉 영역이 2파이 미만인 경우가 많기 때문에 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이 펜을 통한 입력 영역(511)이 하나의 센싱 전극 트레이스에서만 주로 검출될 뿐, 복수의 센싱 전극 트레이스에서 비슷한 크기의 터치 입력이 검출되지 않는다.

도 5의 (b)는 본 발명의 터치 패널 상에 손가락을 통한 입력이 발생한 경우 터치 입력 영역의 예를 도시한다. 손가락을 통한 입력이 발생하는 경우 일반적으로 터치 패널과의 접촉 영역이 4파이 이상이 되는 경우가 많기 때문에 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이 손가락을 통한 입력 영역(521)이 복수의 센싱 전극 트레이스에 걸쳐서 형성될 수 있으며, 이에 따라, 비슷한 감도의 터치 입력이 인접한 센싱 전극 트레이스의 정전 용량 감지 영역(551, 552)에서 검출될 수 있다.

상기와 같이 손가락을 통한 입력이 발생하는 경우에는 인근의 정전 용량 감지 영역에서 비슷한 크기의 터치 입력이 검출될 수 있다. 그러나, 터치펜을 통한 입력의 경우 접촉 면적이 작기 때문에 주변 정전 용량 감지 영역에 비슷한 크기의 터치 입력이 검출되지 않는다. 따라서, 본 발명은 터치 패널에 입력이 발생할 경우, 최대 감도의 정전 용량 감지 영역의 주변의 정전 용량 감지 영역에 비슷한 크기의 터치 입력이 발생하였는지 판단한다. 예를 들어 최대 터치 입력 감도의 정전 용량 감지 영역의 주변 8방향(상, 하, 좌, 우, 좌상, 좌하, 우상, 우하)의 정전 용량 감지 영역을 검사하여 최대 터치 입력 감도와 비슷한 크기의 터치 입력 감도를 갖는 정전 용량 감지 영역이 존재하는지 판단한다.

예를 들어, 최대 터치 입력 감도의 80% 이상의 터치 입력 감도를 갖는 주변 정전 용량 감지 영역의 터치 입력 감도가 존재하는 경우, 비슷한 크기의 터치 입력 감도를 갖는 정전 용량 감지 영역이 존재하는 것으로 판단할 수 있다.

이에 따라, 320단계에서 터치 센싱 제어부(212)는 터치 입력 영역의 최대 감도 값이 터치펜 판단 범위에 포함되고, 터치 입력 영역의 최대 감도 값이 터치 입력 영역의 폭보다 크고, 터치 입력 영역의 최대 입력 감도 주변 8방향에 비슷한 크기의 터치 입력 감도가 존재하지 않는 경우, 해당 터치 입력이 터치펜에 의한 터치 입력인 것으로 판단한다. 한편, 본 발명의 일 실시 예에서는 상기 3 가지의 판단 요소를 모두 고려하여 터치펜의 의한 터치 입력 여부를 판단하지만, 상기 3 가지의 판단 요소중 하나 혹은 두개의 판단 요소만 고려하여 터치펜에 의한 터치 입력 여부를 판단할 수도 있다.

만약 320단계에서 판단 결과, 터치 입력이 터치펜에 의한 입력으로 판단된 경우, 330단계로 진행하여 터치 센싱 장치(210)의 입력 모드를 펜 모드로 설정하고 350단계로 진행한다. 350단계에서 터치 센싱 제어부(212)는 터치 입력 임계 범위를 1.5파이로 설정한다. 다음 370단계로 진행한다. 한편, 350단계에서 터치 입력 임계 범위를 1.5파이로 설정하였으나, 이 값은 1 내지 2 파이 중 어느 한 값으로 변경 적용될 수도 있다.

만약 320단계에서 판단 결과, 터치 입력이 터치펜에 의한 입력이 아닌 경우, 340단계로 진행하여 터치 센싱 장치(210)의 입력 모드를 일반 모드로 설정하고 360단계로 진행한다. 360단계에서 터치 센싱 제어부(212)는 터치 입력 임계 범위를 4파이로 설정한다. 다음 370단계로 진행한다.

370단계에서 터치 센싱 제어부(212)는 터치 센싱 장치(200)의 리퍼런스 트래킹 조건을 설정한다. 리퍼런스 트래킹은 터치 입력 시 정전 용량 변화에 의해 변경되는 리퍼런스 전류(혹은 전압)값의 초기 값을 터치 센싱 장치 주변의 환경적인 변화 혹은 노이즈 등을 고려해서 stable margin 내에서 리퍼런스 값을 리퍼런스 조정값 이하로 조정하여 주변의 환경적인 변화 혹은 노이즈의 영향을 최소한으로 줄이는 기술을 말한다. 본 발명의 일 실시예에서는 입력 모드에 따라 리퍼런스 트래킹에서 사용되는 리퍼런스 조정값을 다르게 설정할 수 있다. 바람직하게는 펜 모드에서의 리퍼런스 조정값을 일반모드에서의 리퍼런스 조정값보다 작게 설정할 수 있다.

380단계에서 터치 센싱 제어부(212)는 터치 입력에 따른 입력 좌표를 산출하여 전자 디바이스(250)로 전달한다.

390단계에서 터치 센싱 제어부(212)는 펜 모드의 해제 여부를 판단한다. 만약 390단계에서 펜 모드가 해제되지 않은 경우 380단계로 진행하여 입력 좌표 산출 동작을 계속 수행하며, 390단계에서 펜 모드가 해제된 경우에는 310단계로 진행한다.

390단계에서 터치 센싱 제어부(212)는 터치 입력이 해제된 경우 펜 모드가 해제된 것으로 판단할 수 있다. 그러나, 펜 모드의 경우 글자 입력 시 글자 획의 입력에 의해 짧은 시간 동안 터치 해제가 반복하여 발생할 수 있다. 이때마다 펜 모드를 해제한다면 새로운 획 입력시마다 펜 모드 진입 여부를 검사하기 위한 연산이 반복적으로 요구될 수 있다. 이에 따라 본 발명의 일 실시 예에서는 터치 입력이 해제된 경우 터치 입력 해제가 1초 이상 유지된 경우에만 펜 모드를 해제하도록 설정할 수 있다.

한편, 펜 모드로 진입 시 미리 설정된 시간동안 펜 모드를 유지하다가 미리 설정된 시간 이후에 펜 모드를 해제하도록 설정할 수 있다.

또한, 펜 모드는 320단계에서 판단한 펜 입력 여부를 판단하는 기준과 대응되는 기준으로 펜을 통한 입력 여부를 판단하여 펜 모드를 해제하도록 설정할 수 있다. 예를 들어, 터치 센싱 제어부(212)는 터치 입력 영역의 최대 감도 값이 터치펜 판단 범위에 포함되지 않으며, 터치 입력 영역의 최대 감도 값이 터치 입력 영역의 폭보다 작고, 터치 입력 영역의 최대 입력 감도 주변 8방향에 비슷한 크기의 터치 입력 감도가 존재하는 경우, 펜 모드를 해제하도록 설정할 수 있다.

이러한 동작 및 구성에 따라 본 발명의 일 실시 예에 따른 터치 센싱 방법 및 장치는 터치 패널에 입력이 발생 시, 그 터치 입력이 터치펜에 의한 입력인지 정확히 판단하고, 터치펜에 의한 입력으로 판단된 경우 터치 센싱 장치를 터치펜 입력 모드에 최적화하여 정확한 터치펜 입력 인식을 수행할 수 있다.

상기와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 센싱 방법 및 장치의 구성이 이루어질 수 있으며, 한편 상기한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나 여러 가지 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 실시될 수 있다.

Claims

터치 센싱 방법에 있어서,
터치 센싱 장치에 터치 입력이 발생한 경우, 상기 터치 입력이 터치펜을 통한 입력인지 판단하는 과정과,
상기 터치 입력이 터치펜을 통한 입력으로 판단된 경우, 상기 터치 센싱 장치의 입력 모드를 펜 모드로 설정하는 과정과,
상기 펜 모드에 따른 터치 입력 임계 범위를 설정하는 과정과,
상기 터치 입력에 따른 입력 좌표를 산출하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 터치 센싱 방법.
제 1항에 있어서, 상기 터치 입력이 터치펜을 통한 입력인지 판단하는 과정은,
상기 터치 입력 영역의 최대 감도 값이 미리 설정된 터치펜 판단 범위에 포함되는지 결정하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 터치 센싱 방법.
제 1항에 있어서, 상기 터치 입력이 터치펜을 통한 입력인지 판단하는 과정은,
상기 터치 입력의 최대 감도 값을 상기 터치 입력 영역의 폭과 비교하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 터치 센싱 방법.
제 1항에 있어서, 상기 터치 입력이 터치펜을 통한 입력인지 판단하는 과정은,
상기 터치 입력 영역의 최대 감도 값의 주변 영역의 터치 입력 감도를 검사하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 터치 센싱 방법.
제 1항에 있어서, 상기 펜 모드에 따른 터치 입력 임계 범위는 상기 터치펜이 상기 터치 센싱 장치와 접촉 시의 접촉 면적보다 작게 설정하는 것을 특징으로 하는 터치 센싱 방법.
제 1항에 있어서, 상기 펜 모드에 따른 터치 입력 임계 범위를 설정하는 과정은,
상기 펜 모드에 따른 터치 입력 임계 범위를 설정하는 단계와,
상기 터치 센싱 장치의 리퍼런스 트래킹 동작을 위한 리퍼런스 조정 값을 설정하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 터치 센싱 방법.
제 1항에 있어서, 펜 모드 해제 여부를 판단하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 터치 센싱 방법.
제 1항에 있어서, 상기 펜 모드 해제 여부를 판단하는 과정은,
상기 터치 입력이 해제되고 미리 설정된 시간 이상 터치 입력 해제 상태가 유지되는지 판단하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 터치 센싱 방법.
제 1항에 있어서, 상기 펜 모드 해제 여부를 판단하는 과정은,
상기 터치 입력 영역의 최대 감도 값이 미리 설정된 터치펜 판단 범위에 포함되는지 결정하는 단계와, 상기 터치 입력의 최대 감도 값을 상기 터치 입력 영역의 폭과 비교하는 단계와, 상기 터치 입력 영역의 최대 감도 값의 주변 영역의 터치 입력 감도를 검사하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 터치 센싱 방법.
제 1항에 있어서, 상기 터치펜은
상기 터치 센싱 장치에 접촉하는 접촉부가 도전성 물질을 포함하며 몸통부가 금속물질을 포함함을 특징으로 하는 터치 센싱 방법.
터치 센싱 장치에 있어서,
사용자의 터치 신호를 입력받기 위한 터치 패널;
상기 터치 패널에 터치 입력이 발생한 경우 상기 터치 입력이 터치펜을 통한 입력인지 판단하며, 상기 터치 입력이 터치펜을 통한 입력으로 판단된 경우 상기 터치 센싱 장치의 입력 모드를 펜 모드로 설정하며, 상기 펜 모드에 따른 터치 입력 임계 범위를 설정하며, 상기 터치 입력에 따른 입력 좌표를 산출하는 터치 센싱 제어부를 포함함을 특징으로 하는 터치 센싱 장치.
제 11항에 있어서, 상기 터치 입력이 터치펜을 통한 입력인지 판단하는 것은 상기 터치 입력 영역의 최대 감도 값이 미리 설정된 터치펜 판단 범위에 포함되는지 결정하는 것을 포함함을 특징으로 하는 터치 센싱 장치.
제 11항에 있어서, 상기 터치 입력이 터치펜을 통한 입력인지 판단하는 것은 상기 터치 입력의 최대 감도 값을 상기 터치 입력 영역의 폭과 비교하는 것을 포함함을 특징으로 하는 터치 센싱 장치.
제 11항에 있어서, 상기 터치 입력이 터치펜을 통한 입력인지 판단하는 것은 상기 터치 입력 영역의 최대 감도 값의 주변 영역의 터치 입력 감도를 검사하는 것을 포함함을 특징으로 하는 터치 센싱 장치.
제 11항에 있어서, 상기 펜 모드에 따른 터치 입력 임계 범위는 상기 터치펜이 상기 터치 센싱 장치와 접촉 시의 접촉 면적보다 작게 설정하는 것을 특징으로 하는 터치 센싱 장치.
제 11항에 있어서, 상기 터치 센싱 제어부가 펜 모드에 따른 터치 입력 임계 범위를 설정하는 것은, 상기 펜 모드에 따른 터치 입력 임계 범위를 설정하고 상기 터치 센싱 장치의 리퍼런스 트래킹 동작을 위한 리퍼런스 조정 값을 설정하는 것을 포함함을 특징으로 하는 터치 센싱 장치.
제 11항에 있어서, 상기 터치 센싱 제어부는 펜 모드 해제 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 터치 센싱 장치.
제 11항에 있어서, 상기 터치 센싱 제어부가 상기 펜 모드 해제 여부를 판단하는 것은 상기 터치 입력이 해제되고 미리 설정된 시간 이상 터치 입력 해제 상태가 유지되는지 판단하는 것을 포함함을 특징으로 하는 터치 센싱 장치.
제 11항에 있어서, 상기 터치 센싱 제어부가 상기 펜 모드 해제 여부를 판단하는 것은, 상기 터치 입력 영역의 최대 감도 값이 미리 설정된 터치펜 판단 범위에 포함되는지 결정하고, 상기 터치 입력의 최대 감도 값을 상기 터치 입력 영역의 폭과 비교하며, 상기 터치 입력 영역의 최대 감도 값의 주변 영역의 터치 입력 감도를 검사하는 것을 포함함을 특징으로 하는 터치 센싱 장치.
제 11항에 있어서, 상기 터치펜은 상기 터치 센싱 장치에 접촉하는 접촉부가 도전성 물질을 포함하며 몸통부가 금속물질을 포함함을 특징으로 하는 터치 센싱 장치.