KR20150030180A - 전기 부품들의 부착 - Google Patents

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KR20150030180A
KR20150030180A KR20140120258A KR20140120258A KR20150030180A KR 20150030180 A KR20150030180 A KR 20150030180A KR 20140120258 A KR20140120258 A KR 20140120258A KR 20140120258 A KR20140120258 A KR 20140120258A KR 20150030180 A KR20150030180 A KR 20150030180A
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시-밍 시
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센톤스 아이엔씨.
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Abstract

터치 입력 장치가 개시된다. 터치 입력 장치는 터치 입력을 수신하도록 구성된 터치 입력 매체를 포함한다. 터치 입력 장치는 상기 터치 입력 매체에 연결된 도전성 트레이스(conductive trace)를 포함한다. 터치 입력 장치는 또한 상기 도전성 트레이스에 전기적으로 결합되고 비-도전성 접착제를 통해 상기 터치 입력 매체에 결합된 트랜스듀서를 포함한다.

Description

전기 부품들의 부착{ATTACHING ELECTRICAL COMPONENTS}
본 발명의 전기 부품들의 부착에 관한 것이다.
디스플레이의 유리와 같은 터치 입력 매체 상에 수신되는 터치 입력의 위치는 터치 입력 매체와 접촉하는 터치 입력에 의해 야기된 교란을 측정하여 검출될 수 있다.
변환기들은 터치 입력 매체 상의 교란을 검출하도록 터치 입력 매체 상에 부착될 수 있다. 게다가, 변환기들은 변환기에 의해 수신된 교란을 처리하도록 회로에 전기 접속되어야 한다.
제조 처리는 일반적으로 제 1 제조 처리를 사용하여 터치 입력 매체에 변환기를 부착하는 단계와 제 2 제조 처리를 사용하여 회로에 변환기를 전기 접속하는 단계를 포함한다. 이러한 다른 처리들은 시간 소모가 크고 비용이 많이 든다. 따라서, 변환기에 더 효율적으로 부착되고 전기 접속되는 방법이 필요하다.
본 발명의 다양한 실시예들이 다음의 상세한 설명과 첨부된 도면들에 개시되어 있다.
도 1은 터치 입력면 교란을 검출하기 위한 시스템의 하나의 실시예를 도시한 블록도.
도 2는 터치 입력을 검출하기 위한 시스템의 하나의 실시예를 도시한 블록도.
도 3은 터치 검출을 교정하고 확인하기 위한 처리의 하나의 실시예를 도시한 흐름도.
도 4는 사용자 터치 입력을 검출하기 위한 처리의 하나의 실시예를 도시한 흐름도.
도 5는 표면 상의 교란과 연관된 위치를 결정하기 위한 처리의 하나의 실시예를 도시한 흐름도.
도 6은 터치 입력에 의해 야기된 교란의 시간 영역 신호 포획(capturing)을 결정하기 위한 처리의 하나의 실시예를 도시한 흐름도.
도 7은 터치 입력의 터치 접촉 위치(들)를 결정하도록 공간 영역 신호들과 하나 이상의 예상 신호들을 비교하는 처리의 하나의 실시예를 도시한 흐름도.
도 8은 터치 접촉 위치(들)의 선택된 추정 세트를 선택하기 위한 처리의 하나의 실시예를 도시한 흐름도.
도 9의 A1 내지 E1 및 A2 내지 E2는 터치 입력 매체에 전자 부품을 연결하기 위한 처리의 하나의 예를 도시한 도면들.
도 10은 터치 입력 매체에 전자 부품을 연결하기 위한 처리의 하나의 실시예를 도시한 흐름도.
본 발명은 처리와; 장치와; 시스템과; 물질의 성분과; 컴퓨터 판독 가능 저장 매체 상에서 구현되는 컴퓨터 프로그램 제품; 및/또는 메모리 상에 저장되고 및/또는 프로세서에 연결된 메모리에 의해 제공되는 명령들을 실행하도록 구성된 프로세서와 같은 프로세서를 포함하여, 많은 방법들로 실행될 수 있다. 이 명세서에서, 이러한 구현들, 또는 발명이 실행될 수 있는 임의의 다른 형태는 기술로서 지칭될 수 있다. 일반적으로, 개시된 처리들의 단계들의 순서는 본 발명의 범주 내에서 달라질 수 있다. 달리 언급되지 않는다면, 과제를 수행하도록 구성되는 것으로서 설명된 프로세서 또는 메모리와 같은 부품은 주어진 시간에 과제를 수행하도록 일시적으로 구성되는 일반적인 부품 또는 과제를 수행하도록 제조되는 특정한 부품으로서 실행될 수 있다. 여기에 사용된 바와 같이, 용어 '프로세서'는 하나 이상의 장치들, 회로들 및/또는 컴퓨터 프로그램 명령들과 같은 데이터를 처리하도록 구성된 프로세싱 코어들로 지칭된다.
본 발명의 하나 이상의 실시예들의 상세한 설명은 본 발명의 원리들을 설명하는 수반된 도면들과 함께 아래에 제공되어 있다. 본 발명은 이러한 실시예들과 관련되어 설명되어 있지만, 본 발명은 임의의 실시예에 제한되지 않는다. 본 발명의 범주는 청구항들에 의해서만 제한되고 본 발명은 많은 대안들, 수정들 및 등가물들을 포함한다. 많은 특정한 상세 사항들이 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해 다음의 설명에 제시되어 있다. 이 상세 사항들은 예의 목적을 위해 제공되어 있고 본 발명은 이러한 특정한 상세 사항들의 일부 또는 전체 없이 청구항들에 따라 실행될 수 있다. 명료성을 위해, 본 발명이 불필요하게 모호하지 않도록 본 발명과 연관된 기술 분야에 공지되어 있는 기술 재료는 상세하게 설명되어 있지 않다.
터치 입력 장치가 개시되어 있다. 일부 실시예들에 있어서, 터치 입력 장치는 터치 입력 접촉을 수용하도록 구성된 터치 입력 매체를 포함한다. 예를 들어, 터치 입력 매체는 터치 입력 스크린의 유리 커버이다. 터치 입력 장치는 터치 입력 매체에 도포된 도전성 트레이스(trace)를 포함한다. 예를 들어, 도전성 트레이스들(예를 들어, 도전성 경로들)은 도전성 트레이스들의 전기 패드들(예를 들어, 전기 부품의 전기 연결부가 부착될 수 있는)을 케이블이 부착될 수 있는 케이블 커넥터와 같은 하나 이상의 수신지들에 연결하는 패턴으로 터치 입력 매체 상에 인쇄된다. 터치 입력 장치는 또한 도전성 트레이스에 전기 연결되고 비도전성 접착제를 통해 터치 입력 매체에 물리적으로/기계적으로 연결되는 변환기를 포함한다. 예를 들어, 에폭시는 터치 입력 매체에 변환기를 부착하고(예를 들어, 변환기가 터치 입력 매체 상의 신호를 검출하고 및/또는 전송하도록 허용하는) 전기적/물리적 접촉부가 변환기의 전기 단자와 도전성 트레이스 사이에서 유지되도록 허용하는 위치에서 변환기가 있게 하도록 사용된다.
일부 실시예들에 있어서, 터치 입력 위치가 결정된다. 예를 들어, 디스플레이 스크린의 유리면 상의 사용자 터치 입력이 검출된다. 일부 실시예들에 있어서, 터치 입력은 복수의 동시의 터치 접촉들(즉, 멀티 터치 입력)을 포함한다. 예를 들어, 사용자는 터치 스크린 디스플레이 상에 2개의 손가락들을 둔다. 일부 실시예들에 있어서, 음향 또는 초음파 신호와 같은 신호는 매체에 연결된 송신기를 사용하여 표면에서 전파 매체를 통해 자유롭게 전파된다. 표면이 터치될 때, 전파된 신호는 교란된다(예를 들어, 터치는 전파된 신호와의 혼선을 야기함). 일부 실시예들에 있어서, 교란된 신호는 전파 매체에 연결된 감지기에서 수신된다. 수신된 신호를 처리하고 수신된 신호를 예상 신호와 비교하여, 터치 입력과 연관된 표면 상의 하나 이상의 터치 접촉 위치들은 적어도 부분적으로 결정된다. 예를 들어, 교란된 신호는 복수의 감지기들에서 수신되고 상대 시간 차이는 교란된 신호가 다른 감지기들에서 수신되었을 때 시간 차이들을 나타내는 시간 영역 신호들을 결정하도록 사용된다. 일부 실시예들에 있어서, 시간 영역 신호들은 각각의 수신된 신호들에 의해 전파 매체 상에서 진행하는 전체 거리들을 나타내는 공간 영역 신호들을 결정하도록 변형된다. 공간 영역 신호들은 터치 접촉 위치와 아주 가깝게 일치하는 예상 신호와 연관되는 잠재적 위치를 선택하도록 터치 입력의 다른 잠재적 터치 접촉 위치들과 연관된 하나 이상의 예상 신호들과 비교될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 터치 입력 위치는 제스처, 좌표 위치, 시간, 시간 프레임, 방향, 속도, 힘 크기, 가까움의 정도, 압력, 크기 및 다른 측정할 수 있거나 파생된 파라미터들과 같은 터치 입력과 연관된 것들 중 하나 이상을 결정하도록 사용된다. 일부 실시예들에 있어서, 자유롭게 전파된 신호의 교란을 검출하여, 터치 입력 검출 기술은 특정한 이전의 터치 검출 기술들과 비교할 때 더 큰 표면 영역 때문에 어떠한 추가의 비용 없이 더 큰 표면 영역들에 적용될 수 있다. 게다가, 터치 스크린의 광 투명도는 저항성 및 용량성 터치 기술들과 비교할 때 영향을 미치지 않을 수 있다. 단지 예로써, 여기서 설명된 터치 검출은 키오스크, ATM, 컴퓨팅 장치, 오락 장치, 디지털 신호 체계 장치, 셀 폰, 태블릿 컴퓨터, 판매 단말점, 음식 및 레스토랑 장치, 게임 장치, 카지노 게임 및 용례, 가구 하나, 차량, 산업 용례, 재정 용례, 의학 장치, 기기 및 임의의 다른 물체들 또는 표면들을 가진 장치들과 같은 다양한 물체들에 적용될 수 있다.
도 1은 터치 입력면 교란을 검출하기 위한 시스템의 하나의 실시예를 도시한 블록도이다. 일부 실시예들에 있어서, 도 1에 도시된 시스템은 키오스크, ATM, 컴퓨팅 장치, 오락 장치, 디지털 신호 체계 장치, 셀 폰, 태블릿 컴퓨터, 판매 단말점, 음식 및 레스토랑 장치, 게임 장치, 카지노 게임 및 용례, 가구 하나, 차량, 산업 용례, 재정 용례, 의학 장치, 기기 및 임의의 다른 물체들 또는 표면들을 가진 장치들에 포함된다. 전파 신호 매체(102)는 송신기들(104, 106, 108 및 110) 및 감지기들(112, 114, 116 및 118)에 연결된다. 송신기들(104, 106, 108 및 110) 및 감지기들(112, 114, 116 및 118)이 전파 신호 매체(102)에 연결되는 위치들은 도 1에 도시된 바와 같이 단지 예시적인 것이다. 송신기 및 감지기 위치들의 다른 구성들은 다양한 실시예들에서 나타날 수 있다. 도 1이 송신기들에 인접하게 위치된 감지기들을 도시할지라도, 감지기들은 다른 실시예들에서 송신기들로부터 이격되어 위치될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 신호 변환기는 송신기와 감지기 둘 다로서 사용된다. 다양한 실시예들에서, 전파 매체는 패널, 테이블, 유리, 플라스틱, 폴리카보네이트, 사파이어, 스크린, 도어, 플로어, 화이트보드, 플라스틱, 나무, 강, 금속, 반도체, 절연체, 전도체 및 음향 또는 초음파 신호를 전파할 수 있는 임의의 매체 중 하나 이상을 포함한다. 예를 들어, 매체(102)는 디스플레이 스크린의 유리이다. 매체(102)의 제 1 표면은 사용자가 선택 입력을 제공하도록 터치 입력을 제공할 수 있는 표면과 도 1에 도시된 송신기들과 감지기들에 연결된 실질적으로 맞은편의 매체(102)의 제 2 표면을 포함한다. 다양한 실시예들에서, 매체(102)의 표면은 실질적으로 평평하고, 곡선을 이루거나 또는 그것들의 조합이고 직사각형, 정사각형, 타원형, 원형, 사다리꼴, 환형, 또는 이것들의 임의의 조합 등과 같은 다양한 형태들로 구성될 수 있다.
도 1에 도시된 매체(102)의 제 2 표면은 중앙 영역(130)과 경계 영역(132)을 포함한다. 일부 실시예들에 있어서, 매체(102)는 투명한 매체(예를 들어, 유리, 사파이어 등과 같은)이고 중앙 영역(130)은 투명하다(예를 들어, 사용자가 매체(102)를 통해 전자 디스플레이 스크린을 보게 함). 일부 실시예들에 있어서, 경계 영역(132)은 경계 영역(132)을 불투명하게 형성하도록(예를 들어, 전자 부품들 및 와이어들에 대해 노출된 표면의 맞은편의 표면으로부터 사용자 뷰잉 매체(102)에 대해 전자 부품들과 와이어들을 시각적으로 숨기도록) 커버링 재료(예를 들어, 페인트, 칼라 에폭시, 다른 부착된 불투명한 재료 등)로 덮이게 된다. 일부 실시예들에 있어서, 매체(102)는 불투명한 매체(예를 들어, 금속)이고 경계 영역(132)은 매체(102)에 연결된 배선, 도전성 트레이싱 및/또는 전자 부품들로부터 매체(102)를 전기 절연하는 전기 절연층으로 덮일 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 영역(130 및 132) 사이의 차이는 선택적이다. 예를 들어, 매체(102)는 불투명하고 매체(102)의 전체 표면은 균일한 절연층으로 덮이게 된다.
도전성 트레이스들(134)은 송신기들(104, 106, 108 및 110)과 감지기들(112, 114, 116 및 118)을 커넥터(136)에 연결한다. 예를 들어, 도전성 트레이스들(134)은 송신기들(104, 106, 108 및 110)과 감지기들(112, 114, 116 및 118)의 전기 연결 단자들을 커넥터(136)의 적합한 핀/패드에 개별적으로 연결하는 전기적으로 분리된 트레이스를 포함한다. 도 1이 도면을 단순화하도록 두꺼운 실선으로서 도전성 트레이스들(134)을 도시할지라도, 도전성 트레이스들(134)은 복수의 개별 전기적으로 분리된 트레이스들을 포함한다. 일부 실시예들에 있어서, 도전성 트레이스들(134)은 송신기들(104, 106, 108 및 110)과 감지기들(112, 114, 116 및 118)의 전기 단자과 전기적 접촉을 하는 하나 이상의 전기 패드들을 포함한다. 도전성 트레이스들(134)의 예들은 은 트레이스, 구리 트레이스, 탄소 트레이스, 산화 인듐 트레이스, 접착제와 혼합된 도전성 물질 입자들, 및 임의의 다른 도전성 물질을 포함한다. 도전성 트레이스들(134)은 매체(102) 상에 도전성 물질을 인쇄하고 및/또는 매체(102) 상에 도전성 물질을 스퍼터링하고 매체(102) 상의 도전성 물질의 원치 않는 부분들을 에칭하여 매체(102)에 도포될 수 있다. 커넥터(136)의 예들은 리본 케이블 커넥터, 플렉스 케이블 커넥터, 배선 커넥터, 케이블 커넥터, ACF(anisotropic conductive film) 또는 도전성 트레이스들(134)이 터치 검출기(120)에 연결된 배선에 연결되게 하는 임의의 다른 커넥터를 포함한다. 일부 실시예들에 있어서, 커넥터(136)는 선택적이다. 예를 들어, 접촉 패드들은 도전성 트레이스들(134)이 터치 검출기(120)에 연결되게 한다(예를 들어, 접촉 패드들에 전기 접속된 배선을 통해).
케이블(138)은 커넥터(136)와 터치 검출기(120)에 연결된다. 케이블(138)은 리본 케이블 커넥터, 플렉스 케이블 커넥터, 배선 커넥터 및 케이블 커넥터와 같은 커넥터를 통해 터치 검출기(120)에 연결될 수 있다. 케이블(138)은 복수의 전기 절연된 전기 경로들/와이어들을 포함한다. 케이블(138)의 예들은 리본 케이블, 플렉스 케이블, 및 번들 배선을 포함한다. 일부 실시예들에 있어서, 케이블(138)의 각각의 전기 경로/와이어는 도전성 트레이스들(134) 내에 포함된 다른 도전성 트레이스에 대응한다. 예를 들어, 송신기들(104, 106, 108 및 110)과 감지기들(112, 114, 116 및 118)의 전기 연결 단자들 각각은 도전성 트레이스들(134) 내에 포함된 다른 도전성 트레이스에 대응하고 도전성 트레이스들 각각은 케이블(138) 내에 포함된 다른 전기 경로/와이어에 연결된다. 일부 실시예들에 있어서, 터치 검출기(120)는 집적 회로 칩이고 케이블(138)의 각각의 전기 경로/와이어는 터치 검출기(120)의 다른 단자/핀에 연결될 수 있다. 이것은 송신기들(104, 106, 108 및 110)과 감지기들(112, 114, 116 및 118)의 전기 연결 단자들 각각이 터치 검출기(120)의 다른 핀들/단자들에 연결되게 한다.
송신기들(104, 106, 108 및 110)의 예들은 압전 변환기들, 전자기 변환기들, 송신기들, 감지기들 및/또는 매체(102)를 통해 신호를 전파할 수 있는 임의의 다른 송신기들 및 변환기들을 포함한다. 감지기들(112, 114, 116 및 118)의 예들은 압전 변환기들, 전자기 변환기들, 레이저 진동계들, 송신기들 및/또는 매체(102) 상의 신호를 검출할 수 있는 임의의 다른 감지기들 및 변환기들을 포함한다. 일부 실시예들에 있어서, 도 1에 도시된 송신기들 및 감지기들은 사용자의 입력이 매체(102)의 사전결정된 영역에서 검출되게 하는 방식으로 매체(102)에 연결된다. 4개의 송신기들 및 4개의 감지기들이 도시될지라도, 임의의 수의 송신기들 및 임의의 수의 감지기들이 다른 실시예들에서 사용될 수 있다. 예를 들어, 2개의 송신기들 및 3개의 감지기들이 사용될 수도 있다. 감지기들 및 송신기들의 위치들 및 수는 터치 검출 성능을 최적화하도록 선택될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 단일 변환기는 송신기 및 감지기 둘 다의 역할을 한다. 예를 들어, 송신기(104) 및 감지기(112)는 단일 압전 변환기를 나타낸다. 도시된 예에서, 송신기(104)는 매체(102)를 통해 신호를 전파할 수 있다. 감지기들(112, 114, 116 및 118)은 전파된 신호를 수신한다.
터치 검출기(120)는 도 1에 도시된 송신기들 및 감지기들에 연결된다. 일부 실시예들에 있어서, 검출기(120)는 집적 회로 칩, 인쇄 회로 기판, 프로세서 및 다른 전기 부품들 및 커넥터들 중 하나 이상을 포함한다. 검출기(120)는 송신기들(104, 106, 108 및 110)에 의해 전파될 신호를 결정하고 전송한다. 검출기(120)는 또한 감지기들(112, 114, 116 및 118)에 의해 검출된 신호를 수신한다. 수신된 신호들은 사용자 입력과 연관된 교란이 교란과 연관된 매체(102)의 표면 상의 위치에서 검출되는지를 결정하도록 검출기(120)에 의해 처리된다. 검출기(120)는 도포 시스템(122)과 통신한다. 일부 실시예들에 있어서, 검출기(120)는 USB(Universal Serial Bus) 프로토콜을 사용하여 도포 시스템(122)과 통신한다.
도포 시스템(122)은 검출기(120)에 의해서 제공된 정보를 사용한다. 예를 들어, 도포 시스템(122)은 도포 시스템(122)의 소프트웨어 애플리케이션을 제어하기 위하여 도포 시스템(122)에 의해서 사용되는 사용자 터치 입력과 관련된 좌표를 검출기(120)로부터 수신한다. 일부 실시예에서, 도포 시스템(122)은 프로세서 및/또는 메모리/저장장치를 포함한다. 다른 실시예에서, 검출기(120) 및 도포 시스템(122)은 단일 프로세서에서 적어도 부분적으로 포함/처리된다. 검출기(120)에 의해서 도포 시스템(122)으로 제공된 데이터의 예는 사용자 애플리케이션과 관련된 하나 이상의 하기 사항을 포함한다: 매체(102)의 표면의 위치 좌표, 제스처, 동시 사용자 표시(예를 들어, 멀티-터치 입력), 시간, 상태, 방향, 속도, 힘 크기, 근위 크기, 압력, 사이즈 및 다른 측정가능한 또는 획득한 정보.
도 1에 도시된 부품 및 영역의 크기 및 치수들은 축적되지 않는다. 도 1의 특정 형태는 도면을 단순화하고 예를 명확하게 도시하기 위하여 확대 또는 최소화되었다. 일부 실시예에서, 전자 시각 디스플레이(예를 들어, 액정 디스플레이, 유기 발광 다이오드 디스플레이 등)는 매체(102) 위에 배치되어서, 사용자는 영역(130)을 통하여 도 1에 도시된 표면의 대향 표면으로부터 스크린을 볼 수 있다. 본 실시예에서, 터치 검출기(120) 및 도포 시스템(122)은 디스플레이 스크린 옆에 및/또는뒤에 배치된 회로보드에 포함될 수 있다. 일부 실시예에서, 도 1에 도시된 부품들은 하우징에 의해서 포위된다. 일부 실시예에서, 도 1에 도시된 부품들은 컴퓨터 디바이스, 스마트폰, 테이블 컴퓨터, 랩탑 컴퓨터, 데스크탑 컴퓨터, 컴슈머 전자 디바이스, 전기 기구 및/또는 임의의 다른 전기 디바이스와 같은 디바이스 내에 포함된다.
도 2는 터치 입력을 검출하기 위한 시스템의 일 실시예를 도시하는 블록도이다. 일부 실시예에서, 터치 검출기(202)는 도 1의 터치 검출기(120)에 포함된다. 일부 실시예에서, 도 2의 시스템은 집적 회로칩에 집적된다. 터치 검출기(202)는 동기화 시스템 타임 소스를 검출기(202)의 하나 이상의 다른 부품들에 제공하는 시스템 클럭(204)을 포함한다. 제어기(210)는 마이크로프로세서(206), 인터페이스(208), DSP 엔진(220) 및 신호 발생기(212) 사이의 데이터 흐름 및/또는 명령을 제어한다. 일부 실시예에서, 마이크로프로세서(206)는 소프트웨어/펌웨어를 프로그램화하거나 및/또는 검출기(120)의 데이터를 처리하는데 사용될 수 있는 지시 및/또는 계산들을 처리한다. 일부 실시예에서, 메모리는 마이크로프로세서(206)에 결합되고 마이크로프로세서(206)에 지시를 제공하도록 구성된다. 신호 발생기(212)는 도 1의 송신기(104)에 의해서 전파된 신호와 같은 신호를 전파하는데 사용된 신호를 발생시킨다. 예를 들어, 신호 발생기(212)는 의사랜덤 이진 연속 신호를 발생시킨다. 드라이버(214)는 발생기(212)로부터 신호를 수신하고 매체를 통하여 신호를 전파하기 위하여 도 1의 송신기(104,106,108,110)와 같은 하나 이상의 송신기를 구동한다.
도 1의 감지기(112)와 같은 감지기로부터 검출된 신호는 검출기(202)에 의해서 수신되고 신호 컨디셔너(216)는 추가 처리를 위하여 수신된 아날로그 신호를 조율(여과)한다. 예를 들어, 신호 컨디셔너(216)는 드라이버(214)에 의해서 출력된 신호를 수신하고 신호 컨디셔너(216)에 의해서 수신된 신호의 에코 소거(echo cancellation)를 실행한다. 조율된 신호는 아날로그 대 디지털 변환기(218)에 의해서 디지털 신호로 변환된다. 변환된 신호는 디지털 신호 프로세서 엔진(220)에 의해서 처리된다. 예를 들어, DSP 엔진(220)은 전파된 신호 상의 터치 입력에 의해서 유발된 시간 지연을 나타내는 시간 영역 신호를 결정하기 위하여 기준 신호에 대해서 변환된 신호를 상관시킨다. 일부 실시예에서, DSP 엔진(220)은 분산 보상을 실행한다. 예를 들어, 상관으로부터 발생된 시간 지연 신호는 터치 입력 표면 매체 내에서 분산에 대해서 보충되고 터치 입력에 의해서 교란된 전파 신호에 의해서 이동한 물리적 거리를 나타내는 공간 영역 신호로 병진이동한다. 일부 실시예에서, DSP 엔진(220)은 기본 펄스 상관을 실행한다. 예를 들어, 공간 영역 신호는 매치 필터를 사용하여 여과되어서 신호의 잡음을 감소시킨다.
DSP 엔진(220)의 결과는 사용자 터치 입력과 관련된 위치를 결정하기 위하여 마이크로프로세서(206)에 의해서 사용될 수 있다. 예를 들어, 마이크로프로세서(206)는 터치 입력이 수신된 추정 위치를 결정하고 터치 입력이 추정 위치에 수신되었다면 발생될 것으로 예상되는 예상 신호를 계산하고 예상 신호는 DSP 엔진(220)의 결과와 비교되어서 터치 입력이 추정 위치에 제공되었는 지를 결정한다.
인터페이스(208)는 외부 부품이 검출기(202)를 접근하고 및/또는 제어하도록 허용하는 제어기(210) 및 마이크로프로세서(206)에 대한 인터페이스를 제공한다. 예를 들어, 인터페이스(208)는 검출기(202)가 도 1의 도포 시스템(122)과 통신하게 허용하고 사용자 터치 입력과 관련된 위치 정보를 도포 시스템에 제공한다.
도 3은 터치 검출을 교정하고 검증하기 위한 처리의 일 실시예를 도시하는 흐름도이다. 일부 실시예에서, 도 3의 처리는 적어도 부분적으로 도 1의 시스템 및/또는 도 2의 시스템을 교정하고 검증하는데 사용된다. 302에서, 표면에 대한 신호 송신기 및 감지기들의 위치가 결정된다. 예를 들어, 도 1에 도시된 송신기 및 감지기의 위치는 매체(102)의 표면 상의 위치에 대해서 결정된다. 일부 실시예에서, 위치를 결정하는 것은 위치 정보를 수신하는 것을 포함한다. 다양한 실시예에서, 하나 이상의 위치들은 고정되거나 및/또는 가변될 수 있다.
304에서, 신호 송신기 및 감지기들은 교정된다. 일부 실시예에서, 송신기를 교정하는 것은 신호 드라이버 및/또는 송신기의 특징(예를 들어, 강도)를 교정하는 것을 포함한다. 일부 실시예에서, 감지기를 교정하는 것은 감지기의 특징(예를 들어, 민감도)을 교정하는 것을 포함한다. 일부 실시예에서, 304의 교정은 검출될 매체 및/또는 교란을 통하여 전파될 신호(예를 들어, 음향 또는 초음파)의 적용범위를 최적화하고 신호 대 소음 송신/검출을 개선하기 위하여 실행된다. 예를 들어, 도 1의 시스템 및/또는 도 2의 시스템의 하나 이상의 부품들은 신호 대 잡음 필요조건을 충족하도록 조정된다. 일부 실시예에서, 304의 교정은 송신기/감지기들의 기하학적 구성 및 송신/전파 매체의 크기 및 유형에 따라 좌우된다. 일부 실시예에서, 단계 304의 교정은 송신기 또는 감지기의 피로 또는 노화를 검출하는 것을 포함한다. 일부 실시예에서, 단계 304의 교정은 송신기 및/또는 수신기를 순환시키는 것을 포함한다. 예를 들어, 압전 송신기 및/또는 수신기의 안정성 및 신뢰성을 증가시키기 위하여. 번인 사이클(burin-in cycle)인 번인 신호를 사용하여 실행된다. 일부 실시예에서, 304의 단계는 감지 디바이스를 사용하여 교란과 관련된 표시를 포획하기 위하여 소정 공간 영역의 인근에 적어도 하나의 감지 디바이스를 구성하는 것을 포함한다. 교란은 소정 공간 영역의 선택 부분에 대응하는 입력 신호의 선택 부분에서 유발된다.
306에서, 표면 교란 검출은 교정된다. 일부 실시예에서, 시험 신호는 교란이 적용되지 않을 때 기계 감지 신호를 결정하기 위하여 도 1의 매체(102)와 같은 매체를 통하여 전파된다. 일부 실시예에서, 시험 신호는 하나 이상의 소정 교란(예를 들어, 소정 터치)이 소정 위치에 적용될 때 감지 신호를 결정하기 위하여 매체를 통하여 전파된다. 감지된 신호를 사용함으로써, 하나 이상의 부품들은 교란 검출을 교정하도록 조정될 수 있다. 일부 실시예에서, 시험 신호는 터치 입력에 의해서 교란된 검출 신호를 처리/여과하는데 차후에 사용될 수 있는 신호를 결정하기 위하여 사용된다.
일부 실시예에서, 도 3의 하나 이상의 단계를 사용하여 결정된 데이터는 터치 입력이 터치 입력 표면 상의 특정 위치에 제공될 때 발생하는 예상 신호를 계산하는데 사용될 수 있는 데이터(예를 들어, 공식, 변수, 계수 등)을 결정하는데 사용된다. 예를 들어, 하나 이상의 소정 시험 터치 교란들은 터치 입력이 하나 이상의 특정 위치에 제공될 때 발생하는 예상 신호를 계산하는데 사용되는 데이터(예를 들어, 송신기/감지기 파라미터)를 결정하는데 사용되는 시험 터치 교란에 의해서 교란된 시험 전파 신호 및 터치 입력 표면 상의 하나 이상의 특정 위치에 적용된다.
308에서, 터치 검출 시스템의 검증이 실행된다. 예를 들어, 도 1 및/또는 도 2의 시스템은 검출 정확성, 검출 해상도, 멀티-터치 검출 및/또는 반응 시간을 결정하기 위하여 소정 교란 패턴을 사용하여 시험된다. 검증이 실패하면, 도 3의 처리는 적어도 부분적으로 반복될 수 있고 그리고/또는 하나 이상의 부품들은 다른 검증을 실행하기 전에 조정될 수 있다.
도 4는 사용자 터치 입력을 검출하기 위한 처리의 일 실시예를 도시하는 흐름도이다. 일부 실시예에서, 도 4의 처리는 도 1의 터치 검출기 및/또는 도 2의 터치 검출기(202)에서 적어도 부분적으로 실행된다.
402에서, 표면 영역을 통하여 능동 신호를 전파하는데 사용되는 신호가 송신된다. 일부 실시예에서, 신호를 송신하는 것은 표면 영역을 갖는 전파 매체를 통하여 능동 신호(예를 들어, 음향파 또는 초음 기계파)를 전파하기 위하여 트랜스듀서(예를 들어 도 1의 송신기(104))와 같은 송신기를 구동하는 것(도 2의 드라이버(214)를 사용하는 것)을 포함한다. 일부 실시예에서, 신호는 신호의 자동상관(예를 들어, 좁고/짧은 피크를 발생시킴)을 최적화하도록 선택된 시퀀스를 포함한다. 예를 들어, 신호는 자도프-추 시퀀스(Zadoff-Chu sequence)를 포함한다. 일부 실시예에서, 신호는 변조된 또는 변조 없는 의사랜덤 이진 시퀀스를 포함한다. 일부 실시예에서, 전파 신호는 음파 신호이다. 일부 실시예에서, 전파된 신호는 초음파 신호(예를 들어, 인간 가청 범위 밖의)이다. 예를 들어, 전파 신호는 20kHz 위의 신호(예를 들어, 50kHz 내지 500kHz 범위 내)이다. 다른 실시예에서, 전파 신호는 인간 가청 범위 내에 있을 수 있다. 일부 실시예에서, 능동 신호를 사용함으로써, 표면 영역 상의 또는 인근의 사용자 입력은 전파 매체 상의 감지기에 의해서 수신될 때 능동 신호에서 교란을 검출함으로써 검출될 수 있다. 표면 상의 사용자 터치 표시에 대해서 단지 수동적으로 듣는 것보다 능동 신호를 사용함으로써, 사용자 터비 표시와 관련될 것 같지 않은 다른 진동 및 교란은 더욱 용이하게 분별/여과될 수 있다. 일부 실시예에서, 능동 신호는 사용자 입력을 결정하기 위하여 사용자 입력으로부터 수동 신호를 수신하는 것에 추가하여 사용된다.
404에서, 표면 영역의 교란에 의해서 교란된 능동 신호가 수신된다. 교란은 사용자 터치 표시와 관련될 수 있다. 일부 실시예에서, 교란은 감쇄 및/또는 지연되도록 매체를 통하여 전파되는 능동 신호를 유발한다. 일부 실시예에서, 능동 신호의 선택 부분에서의 교란은 사용자에 의해서 표시된(예를 들어, 터치된) 표면 상의 위치와 대응한다.
406에서, 수신 신호는 교란과 연관된 위치를 적어도 부분적으로 결정하기 위하여 처리된다. 일부 실시예에서, 수신 신호를 수신하고 수신 신호를 처리하는 것은 주기적 간격으로 실행된다. 예를 들어, 수신 신호는 5ms 간격으로 포획되고 처리된다. 일부 실시예에서, 위치를 결정하는 것은 터치 입력을 결정할 때 유용하지 않은 비본질적 잡음 및 진동에 의해서 유발된 교란과 같은 수신 신호의 원하지 않은 부품을 제거 또는 감소시킴으로써 적어도 부분적으로 수신 신호로부터 원하는 신호를 추출하는 것을 포함한다. 일부 실시예에서, 위치를 결정하는 것은 수신 신호를 처리하고 터치 접촉이 계산된 예상 신호의 추정 위치에서 수신되는 지를 결정하기 위하여 추정 터치 접촉 위치과 관련된 계산된 예상 신호와 처리된 수신 신호를 비교하는 것을 포함한다. 처리된 수신 신호와 가장 잘 부합되는 예상 신호가 발생되고 부합된 예상 신호의 추정 위치가 터치 입력의 터치 접촉 위치(들)로서 식별될 때까지, 다중 비교는 상이한 추정 위치들과 관련된 여러 예상 신호들에 의해서 실행될 수 있다. 예를 들어, 여러 송신기들(예를 들어, 도 1의 송신기들(104,106,108 및 110))로부터 감지기들(예를 들어, 감지기들(112,114,116,118))에 의해서 수신된 신호들은 모든 각각 수신된 및 예상 신호들 사이의 전체 차이를 최소화하는 터치 입력 위치(예를 들어, 단일 또는 다중 터치 위치)를 결정하기 위하여 대응 예상 신호들과 비교된다.
일부 실시예들에서 위치는 사용자가 터치 접촉을 제공한 표면 영역 상의 하나 이상의 위치들(예를 들어, 위치 좌표(들))이다. 위치를 결정하는 것에 추가하여, 교란과 연관된 하나 이상의 하기 정보들이 406에서 결정될 수 있다: 제스처, 동시 사용자 신호(예를 들어, 다중 터치 입력), 시간, 상태, 방향, 속도, 힘 크기, 인접 크기, 압력, 사이즈 및 다른 측정가능한 또는 획득한 정보. 일부 실시예에서, 위치가 수신 신호를 사용하여 결정될 수 없다면 위치는 406에서 결정되지 않고 그리고/또는 교란은 사용자 입력과 연관되지 않도록 결정된다. 406에서 결정된 정보는 제공되고 및/또는 출력될 수 있다.
도 4는 교란된 능동 신호를 수신 및 처리하는 것을 도시하지만, 일부 실시예에서 수신 신호는 터치 입력에 의해서 교란되지 않고 수신 신호는 터치 입력이 검출되지 않은 것을 결정하도록 처리된다. 터치 입력이 검출되지 않은 표시가 제공되고 및/또는 출력될 수 있다.
도 5는 표면 상의 교란과 관련된 위치를 결정하기 위한 처리의 일 실시예를 도시하는 흐름도이다. 일부 실시예에서, 도 5의 처리는 도 4의 406에 포함된다. 도 5의 처리는 도 1의 터치 검출기(120) 및/또는 도 2의 터치 검출기(202)에서 실행될 수 있다. 일부 실시예에서,도 5의 처리의 적어도 일부는 송신기 및 감지기 쌍의 각각의 조합에 대해서 반복된다. 예를 들어, 송신기(예를 들어, 도 1의 송신기(104,106,108 또는 110)에 의해서 송신된) 각 능동 신호에 대한, 도 5의 처리의 적어도 일부가 능동 신호를 수신하는 각 감지기(예를 들어, 도 1의 감지기(112,114,116,118))에 대해서 반복된다. 일부 실시예에서, 도 5의 처리는 주기적으로 (예를 들어, 5ms 주기적 간격)으로 실행된다.
502에서, 수신 신호는 조율된다. 일부 실시예에서, 수신 신호는 사용자 입력을 수신하는데 사용될 수 있는 표면을 갖는 매체를 통하여 자유롭게 전파된 의사랜덤 이진 시퀀스를 포함하는 신호이다. 예를 들어, 수신 신호는 도 4의 404에서 수신된 신호이다. 일부 실시예에서, 신호를 조율하는 것은 수신 신호 및/또는 사용자 터치 입력에 포함된 의사랜덤 이진 시퀀스의 검출을 위하여 신호 품질(예를 들어, 신호 대 잡음 비율)을 개선하도록 수신 신호를 여과 또는 다르게는 변조시키는 것을 포함한다. 일부 실시예에서, 수신 신호를 조율하는 것은 사용자 터치 표시와 관련되지 않을 것 같은 외부 잡음 및/또는 진동을 신호에서 여과하는 것을 포함한다.
504에서, 아날로그 대 디지털 신호 변환은 502에서 조율된 신호에서 실행된다. 여러 실시예에서, 임의의 수의 표준 아날로그 대 디지털 신호 변환기가 사용될 수 있다.
506에서, 터치 입력 교란에 의해서 유발된 수신 신호 시간 지연을 포획하는 시간 영역 신호가 결정된다. 일부 실시예에서, 시간 영역 신호를 결정하는 것은 기준 신호(예를 들어, 매체를 통하여 송신된 의사랜덤 이진 시퀀스를 참조)에 대응하는 신호 부분이 위치하는 변환 신호(예를 들어, 의사랜덤 이진 시퀀스 디컨볼루션을 실행)에 시간 오프셋을 위치시키기 위해 수신 신호(예를 들어, 504에서 발생된 신호)를 상관시키는 것을 포함한다. 예를 들어, 상관의 결과는 수신 및 변환 신호(예를 들어 신호들 사이의 시간 지체) 내의 시간 대 유사성의 측정값의 그래프로서 플롯될 수 있다. 일부 실시예에서, 상관을 실행하는 것은 복수의 상관들을 실행하는 것을 포함한다. 예를 들어, 거친 상관이 그때 먼저 실행되고 미세 상관의 제 2 레벨이 실행된다. 일부 실시예에서, 터치 입력 교란에 의해서 교란되지 않은 기본라인 신호는 결과적인 시간 영역 신호에서 제거된다. 예를 들어, 터치 입력 교란에 의해서 교란되지 않은 수신 능동 신호과 관련된 측정 신호(예를 들어, 기본라인 시간 영역 신호)를 나타내는 기본라인 신호(예를 들어, 도 3의 306에서 결정됨)는 상관의 결과로부터 차감되어서 입력 교란에 의해서 영향을 받지 않는 안정된 상태의 기본라인 신호의 성분을 제거함으로써 터치 입력 교란의 효과들을 추가로 고립시킨다.
508에서, 시간 영역 신호는 공간 영역 신호로 변환된다. 일부 실시예에서, 시간 영역 신호를 변환시키는 것은 506에서 결정된 시간 영역 신호를 공간 영역 신호를 변환시키는 것을 포함하고, 상기 공간 영역 신호는 시간 영역 신호에서 나타난 시간 지연을 터치 입력 거리로 인하여 전파 매체에서 수신 신호에 의해서 이동한 거리로 병진이동한다. 예를 들어, 수신 및 변환 신호 내의 시간 대 유사성의 측정값으로 그래프될 수 있는 시간 영역 신호는 매체에서 이동한 거리 대 유사성의 측정값으로 그래프될 수 있는 공간 영역 신호로 변환된다.
일부 실시예에서, 변환을 실행하는 것은 분산 보상을 실행하는 것을 포함한다. 예를 들어, 전파 매체를 특징으로 하는 분산 곡선을 사용함으로써, 시간 영역 신호의 시간 값들은 공간 영역 신호에서 거리 값들로 병진이동한다. 일부 실시예에서, 터치 입력 교란으로 인하여 수신 신호에 의해서 이동한 거리를 나타내는 시간 영역 신호의 생성 곡선은 터치 입력 교란에 의해서 유발된 시간 지연을 나타내는 시간 영역 신호에 수신된 곡선보다 좁다. 일부 실시예에서, 시간 영역 신호는 신호에서 원하지 않는 잡음을 감소시키기 위하여 매치 필터를 사용하여 여과된다. 예를 들어, 공간 영역 신호의 이상적 형상을 나타내는 템플레이트 신호를 사용함으로써, 변환된 공간 영역 신호는 템플레이트 신호의 대역폭에 수신되지 않은 잡음을 감소시키기 위하여 매치 여과된다(예를 들어, 공간 영역 신호는 템플레이트 신호와 상관된다). 템플레이트 신호는 샘플 터치 입력을 터치 입력 표면에 적용하고 수신 신호를 측정함으로써 예정(예를 들어 도 3의 306에서 결정)될 수 있다.
510에서, 공간 영역 신호는 수신된 신호에 의해 포획된 터치 입력을 결정하기 위해 하나 이상의 예상 신호들과 비교된다. 일부 실시예들에 있어서, 공간 영역 신호를 예상 신호와 비교하는 단계는 터치 접촉이 추정 위치들에 수신되는 경우 발생하는 예상 신호들을 생성하는 단계를 포함한다. 예를 들면, 터치 입력이 터치 입력면상에 수신되는 하나 이상의 위치들(예를 들면, 단일 터치 또는 다중 터치 위치들)의 추정 세트가 결정되고, 터치 접촉들이 추정 세트의 위치(들)에 수신되는 경우, 508에서 발생되는 예상 공간 영역 신호가 결정된다(예를 들면, 도 3의 306에서 측정된 데이터를 사용하여 특정한 송신기 및 감지기 쌍에 대해 결정됨). 예상 공간 영역 신호는 508에서 결정된 실제 공간 신호와 비교될 수 있다. 하나 이상의 위치들의 추정 세트는 위치들의 복수의 추정 세트들 중 하나일 수 있다(예를 들면, 터치 입력면을 분할하는 좌표 격자상의 가능한 터치 접촉 위치들의 완전한 세트).
수신된 신호에 의해 포획된 실제 터치 접촉 위치(들)에 대한 추정 세트의 위치(들)의 근접성은 추정 세트의 예상 신호와 508에서 결정된 공간 신호 사이의 유사도에 비례할 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 송신기들(예를 들면, 도 1의 송신기들(104, 106, 108, 110))로부터 감지기들(예를 들면, 도 1의 감지기들(112, 114, 116, 118))에 의해 수신된 신호들은 모든 각각의 검출 및 예상 신호들 사이의 전체 차이를 감소시키는 추정 세트를 선택하기 위해 각각의 감지기/송신기 쌍에 대한 대응하는 예상 신호들과 비교된다. 일부 실시예들에 있어서, 일단 추정 세트가 선택되면, 결정된 공간 영역 신호들과 선택된 추정 세트의 위치(들) 근처의 더 좋은 해상도 추정 터치 위치(들)(예를 들면, 선택된 추정 세트에 의해 사용된 좌표 격자보다 더 양호한 해상도를 갖는 새로운 좌표 격자상의 위치들)과 연관된 하나 이상의 새로운 예상 신호들 사이의 다른 비교가 결정된다.
도 6은 터치 입력에 의해 야기된 교란을 포획하는 시간 영역 신호를 결정하기 위한 처리의 일 실시예를 도시하는 플로차트이다. 일부 실시예들에 있어서, 도 6의 처리는 도 5의 506에 포함된다. 도 6의 처리는 도 1의 터치 검출기(120) 및/또는 도 2의 터치 검출기(202)에서 실행될 수 있다.
602에서, 제 1 상관이 수행된다. 일부 실시예들에 있어서, 제 1 상관을 수행하는 단계는 수신된 신호(예를 들면, 도 5의 504에서 결정된 결과의 변환 신호)를 기준 신호와 상관시키는 단계를 포함한다. 상관을 수행하는 단계는 시차가 신호들 중 하나에 적용될 때, 두 개의 신호들의 유사도를 측정하기 위해 기준 신호와 변환 신호의 컨볼루션(예를 들면, 간섭 측정)을 결정하는 단계 또는 교차 상관하는 단계를 포함한다. 상관을 수행함으로써, 기준 신호에 최대로 대응하는 변환 신호의 일 부분의 위치가 위치 지정될 수 있다. 예를 들면, 상관의 결과는 수신 및 변환 신호내 시간(예를 들면, 신호들 사이의 시차) 대 유사도 측정치의 그래프로서 나타낼 수 있다. 유사도의 측정치의 가장 큰 값의 연관된 시간 값은 두 개의 신호들이 최대로 대응하는 위치에 대응한다. 터치 표시 교란과 연관되지 않은 기준 시간값(예를 들면 도 3의 306에서)에 대해 이러한 측정된 시간값을 비교함으로써, 터치 입력에 의해 야기된 교란에 의한 수신된 신호상에 야기된 시간 지연/오프셋 또는 위상차가 결정될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 기준 신호에 대한 결정된 시간에 수신된 신호의 진폭/강도차를 측정함으로써, 터치 표시와 연관된 힘이 결정될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 기준 신호는 매체를 통해 전파되는 신호상에 적어도 부분적으로 기초하여(전파되는 의사랜덤 2진 시퀀스 신호에 기초하여) 결정된다. 일부 실시예들에 있어서, 기준 신호는 도 3의 306에서 교정 동안 결정된 정보를 사용하여 적어도 부분적으로 결정된다. 기준 신호는 상관 동안 수행되도록 요구된 계산들이 간소화될 수 있도록 선택될 수 있다. 예를 들면, 기준 신호는 수신되고 변환된 신호와 기준 신호 사이의 비교적 큰 시간차(예를 들면, 지연 시간)를 통해 기준 신호를 효율적으로 상관시키기 위해 사용될 수 있는 간소화된 기준 신호이다.
604에서, 제 2 상관은 제 1 상관의 결과에 기초하여 수행된다. 제 2 상관을 수행하는 단계는 수신 신호(예를 들면, 도 5의 504에서 결정된 결과적인 변환된 신호)와 제 2 기준 신호를 상관시키는 단계(예를 들면, 단계 602와 유사한 교차 상관 또는 컨볼루션)를 포함한다. 제 2 기준 신호는 602에서 사용된 제 1 기준 신호와 비교할 때 더 복잡한/상세한(예를 들면, 더 계산 집중적) 기준 신호이다. 일부 실시예들에 있어서, 602에서 제 2 기준 신호를 사용하는 것이 602에서 상관되도록 요구된 시간 간격에 대해 너무 계산 집중형일 수 있기 때문에, 제 2 상관이 수행된다. 제 1 상관의 결과에 기초하여 제 2 상관을 수행하는 단계는 제 1 상관의 결과로서 결정된 하나 이상의 시간값들을 사용하는 단계를 포함한다. 예를 들면, 제 1 상관의 결과를 사용하여, 수신 신호와 제 1 기준 신호 사이의 최대로 상관하는 가능한 시간값들(예를 들면, 시간 지연)의 범위가 결정되고, 제 2 상관은 제 2 기준 신호(및, 연관에 의해, 또한 제 1 기준 신호)가 수신 신호에 매칭하는 최대로 대응하는 시간 값을 미세 동조하고 결정하기 위해 결정된 시간값들의 범위에 걸쳐 단지 제 2 기준 신호만을 사용하여 수행된다. 다수의 실시예들에서, 제 1 및 제 2 상관들은 전파 매체의 표면상의 위치에서 터치 입력에 의해 야기된 교란에 대응하는 수신 신호내 일 부분을 결정하기 위해 사용된다. 다른 실시예들에서, 제 2 상관은 선택적이다. 예를 들면, 단지 단일한 상관 단계가 수행된다. 임의의 수의 상관들의 레벨들이 다른 실시예들에서 수행될 수 있다.
도 7은 터치 입력의 터치 접촉 위치(들)를 결정하기 위해 하나 이상의 예상 신호와 공간 영역 신호들을 비교하는 처리의 일 실시예를 도시하는 플로차트이다. 일부 실시예들에 있어서, 도 7의 처리는 도 5의 510에 포함된다. 도 7의 처리는 도 1의 터치 검출기(120) 및/또는 도 2의 터치 검출기(202)에서 실행될 수 있다.
702에서, 터치 입력에 포함된 동시 터치 접촉들의 수의 추정이 결정된다. 일부 실시예들에 있어서, 터치 접촉의 위치를 검출할 때, 터치 입력면(예를 들면, 도 1의 매체(102)의 표면)에 행해진 동시 접촉들의 수가 결정되는 것이 바람직하다. 예를 들면, 터치 입력면을 터치하는(예를 들면, 단일 터치 또는 다중 터치) 손가락들의 수를 결정하는 것이 바람직하다. 일부 실시예들에 있어서, 동시 터치 접촉들의 수를 결정하기 위해, 추정수가 결정되고 추정수가 정확한지의 여부를 결정하기 위해 추정수가 검사된다. 일부 실시예들에 있어서, 추정수는 초기에 0으로서 결정된다(예를 들면, 제공되는 터치 입력이 없는 것과 연관되어). 일부 실시예들에 있어서, 동시 터치 접촉들의 추정수를 결정하는 단계는 추정수를 터치 접촉들의 이전 결정된 수로 초기화하는 단계를 포함한다. 예를 들면, 도 7의 처리의 이전 실행은 두 개의 터치 접촉들이 동시에 제공된다는 것이 결정되고 추정수는 2로서 설정된다. 일부 실시예들에 있어서, 추정수를 결정하는 단계는 터치 접촉들의 이전에 결정된 추정수를 증분하거나 또는 감소시키는 단계를 포함한다. 예를 들면, 이전에 결정된 추정수는 2이고 추정수를 결정하는 단계는 이전에 결정된 수를 증분하는 단계 및 추정수를 증분된 수(즉, 3)로 결정하는 단계를 포함한다. 일부 실시예들에 있어서, 새로운 추정값이 결정될 때마다, 임계 최대치(예를 들면, 10) 및/또는 임계 최소치(예를 들면, 0)가 도달되지 않으면, 이전 결정된 추정수는 반복적으로 증분되거나 및/또는 감소된다.
704에서, 동시 터치 접촉들의 추정수와 연관된 하나 이상의 터치 접촉 위치들의 하나 이상의 추정 세트들이 결정된다. 일부 실시예들에 있어서, 터치 입력면을 터치하는 손가락들의 좌표 위치들을 결정하는 것이 바람직하다. 일부 실시예들에 있어서, 터치 접촉 위치들을 결정하기 위해, 하나 이상의 추정 세트들이 터치 접촉(들)의 잠재적인 위치(들)상에 결정되고 각각의 추정 세트는 어느 추정 세트가 검출된 데이터와 가장 일치하는지를 결정하기 위해 검사된다.
일부 실시예들에 있어서, 잠재적인 터치 접촉 위치들의 추정 세트를 결정하는 단계는 터치 입력면을 터치 접촉이 검출될 수 있는 제한된 수의 지점들로 분할(예를 들면, 좌표 격자로 분할)하는 단계를 포함한다. 예를 들면, 처음에 검사될 추정 세트들의 수를 제한하기 위해, 터치 입력면은 가능한 좌표들 사이의 비교적 큰 공간을 갖는 좌표 격자로 분할된다. 각각의 추정 세트는 702에서 결정된 추정수를 매칭하는 위치 식별자들(예를 들면, 위치 좌표들)의 수를 포함한다. 예를 들면, 702에서 추정수가 2로 결정되는 경우, 각각의 추정 세트는 수신된 터치 입력의 터치 접촉들의 잠재적인 위치들에 대응하는 결정된 좌표 격자상의 두 개의 위치 좌표들을 포함한다. 일부 실시예들에 있어서, 하나 이상의 추정 세트들을 결정하는 단계는 동시 터치 접촉들의 결정된 추정수에 대하여 결정된 좌표 격자상의 모든 가능한 터치 접촉 위치 조합들을 완전히 포함하는 완전한 추정 세트들을 결정하는 단계를 포함한다. 일부 실시예들에 있어서, 이전에 결정된 터치 입력의 이전에 결정된 터치 접촉 위치(들)은 추정 세트의 터치 접촉 위치(들)로서 초기화된다.
706에서, 선택된 추정 세트는 검출된 신호(들)에 의해 포획된 터치 접촉 위치들에 가장 잘 대응하는 것으로 터치 접촉 위치(들)의 하나 이상의 추정 세트들 중에서 선택된다. 일부 실시예들에 있어서, 터치 입력면상의 터치 입력에 의해 교란되는 하나 이상의 전파된 능동 신호들(예를 들면, 도 4의 402에 송신된 신호)은 도 1의 감지기들(112, 114, 116, 118)과 같은 하나 이상의 감지기들에 의해 수신된다(도 4의 404에 수신된다). 각각의 송신기로부터 송신된 각각의 능동 신호(도 1의 송신기들(104, 106, 108, 110)에 의해 각각 송신된 상이한 능동 신호들)는 각각의 감지기(예를 들면, 도 1의 감지기들(112, 114, 116, 118))에 의해 수신되고, 터치 입력에 의해 야기된 신호 교란을 특징으로 하는 검출된 신호(예를 들면, 도 5의 508에서 결정된 공간 영역 신호)를 결정하도록 처리될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 터치 접촉 위치(들)의 각각의 추정 세트에 대하여, 예상 신호는 하나 이상의 감지기들에 수신될 것이 예상된 각각의 신호에 대해 결정된다. 예상 신호는 하나 이상의 미리 결정된 계수들(예를 들면, 특정 감지기 및/또는 감지기에 수신될 신호를 송신하는 송신기에 대해 결정된 계수)를 이용하는 미리 결정된 함수 및 터치 접촉 위치(들)의 대응하는 추정 세트를 사용하여 결정될 수 있다. 예상 신호(들)는 특정 추정 세트에 대한 모든 예상 신호(들)와 대응하는 검출된 신호들 사이의 차의 표시자를 결정하기 위해 대응하는 검츨된 신호(들)와 비교될 수 있다. 하나 이상의 추정 세트들의 각각에 대한 표시자들을 비교함으로써, 선택된 추정 세트가 선택될 수 있다(예를 들면, 가장 작은 표시된 차이를 갖는 추정 세트가 선택됨).
708에서, 추가의 최적화가 수행될지의 여부가 결정된다. 일부 실시예들에 있어서, 추가의 최적화가 수행될지의 여부를 결정하는 단계는 터치 접촉 위치(들)의 임의의 새로운 추정 세트(들)가 더 잘 선택된 추정 세트를 결정하기를 시도하기 위해 분석될지의 여부를 결정하는 단계를 포함한다. 예를 들면, 단계 706의 제 1 실행은 터치 입력면상에 놓인 더 큰 거리 증분 좌표 격자상의 위치들을 사용하여 결정된 추정 세트들을 이용하고 추가의 최적화는 더 작은 거리 증분들을 갖는 좌표 격자로부터의 위치들을 포함하는 새로운 추정 세트들을 사용하여 수행될 것이다. 추가의 최적화들은 임의의 횟수들로 수행될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 수행되는 추가의 최적화들의 횟수들이 미리 결정된다. 일부 실시예들에 있어서, 수행되는 추가의 최적화들의 횟수들은 동적으로 결정된다. 예를 들면, 선택된 추정 세트에 대한 비교 임계치 표시자 값이 도달되고 및/또는 선택된 추정에 대한 비교 표시자가 임계량만큼 개선되지 않을 때까지 추가의 최적화들이 수행된다. 일부 실시예들에 있어서, 각각의 최적화 반복에 대하여, 최적화는 선택된 추정 세트의 단일 터치 접촉 위치에 대해서만 수행될 수 있고, 선택된 추정의 다른 터치 접촉 위치들은 최적화의 후속 반복에서 최적화될 수 있다.
708에서, 추가의 최적화가 수행되어야 하는 것이 결정되는 경우, 710에서, 터치 접촉들의 추정 세트와 연관된 하나 이상의 터치 접촉 위치들의 하나 이상의 새로운 추정 세트들은 선택된 추정 세트에 기초하여 결정된다. 일부 실시예들에 있어서, 새로운 추정 세트들을 결정하는 단계는 선택된 추정 세트의 터치 접촉 위치들 중 하나를 개선하는 것의 시도시 선택된 추정 세트의 터치 접촉 위치들 중 하나에 가까운 위치 지점들(예를 들면, 더 작은 거리 증분들을 갖는 좌표 격자상의 더 상세한 해상도 위치들)을 결정하는 단계를 포함한다. 새로운 추정 세트들은 새로 결정된 위치 지점들 중 하나를 각각 포함할 수 있고, 만약 있다면, 새로운 추정 세트의 다른 터치 접촉 위치(들)는 이전에 선택된 추정 세트와 동일한 위치들일 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 새로운 추정 세트들은 선택된 추정 세트의 모든 터치 접촉 위치들을 개선하는 것을 시도할 수 있다. 처리는 새롭게 선택된 추정 세트(예를 들면, 이전에 선택된 추정 세트가 여전히 검출된 신호(들)에 가장 잘 대응하는 경우, 이전에 선택된 추정 세트는 새로운 선택된 추정 세트로서 유지된다)가 터치 접촉 위치(들)의 새롭게 결정된 추정 세트들 중에서 선택되든 아니든 706으로 다시 진행한다.
708에서, 추가의 최적화가 수행되지 않는 것이 결정되는 경우, 712에서, 임계치가 도달되었는지의 여부가 결정된다. 일부 실시예들에 있어서, 임계치가 도달되었는지의 여부를 결정하는 단계는 접촉 지점들의 결정된 추정수가 상이한 수의 접촉 지점들이 터치 입력에 대해 수신되었는지의 여부를 검사하기 위해 변경되어야 하는지의 여부를 결정하는 단계를 포함한다. 일부 실시예들에 있어서, 임계치가 도달되었는지의 여부를 결정하는 단계는 선택된 추정 세트에 대한 비교 임계치 표시자 값이 도달되었는지 및/또는 이전에 선택된 추정 세트에 대한 비교 표시자의 이전의 결정 때문에 선택된 추정에 대한 비교 표시자가 임계량만큼 개선되지 않는지의 여부를 결정하는 단계를 포함한다. 일부 실시예들에 있어서, 임계치가 도달되었는지의 여부를 결정하는 단계는 선택된 추정 세트의 예상 신호를 처리한 후, 에너지의 임계량이 여전히 검출된 신호에 남아있는지의 여부를 결정하는 단계를 포함한다. 예를 들면, 추가의 터치 접촉이 선택된 추정 세트에 포함될 필요가 있는 경우, 에너지의 임계량이 여전히 유지된다.
712에서, 임계치가 도달되지 않은 것이 결정되는 경우, 처리는 터치 입력들의 새로운 추정 수가 결정되는 702로 계속한다. 새로운 추정수는 이전 추정 수에 기초할 수 있다. 예를 들면, 이전 추정수는 새로운 추정수로서 1만큼 증분된다.
712에서, 임계치가 도달된 것이 결정되면, 714에서 선택된 추정 세트는 터치 입력의 터치 접촉(들)의 검출된 위치(들)로서 표시된다. 예를 들면, 터치 접촉(들)의 위치 좌표(들)가 제공된다.
도 8은 터치 접촉 위치(들)의 선택된 추정 세트를 선택하기 위한 처리의 일 실시예를 도시하는 플로차트이다. 일부 실시예들에 있어서, 도 8의 처리는 도 7의 706에 포함된다. 도 8의 처리는 도 1의 터치 검출기(120) 및/또는 도 2의 터치 검출기(202)에서 실행될 수 있다.
802에서, 각 추정 세트(예, 도 7의 704에서 결정된)에 대해, 터치 접촉이 추정 세트의 접촉 위치(들)에서 수신되었다면 초래할 예상된 신호는, 각 검출된 신호에 대해 및 추정 세트의 각 터치 접촉 위치에 대해 결정된다. 일부 실시예들에 있어서, 예상된 신호를 결정하는 단계는 예상된 신호를 생성/시뮬레이션하기 위하여 하나의 함수 및 하나 이상의 함수 계수들을 사용하는 단계를 포함한다. 함수 및/또는 하나 이상의 함수 계수들은 미리 결정될 수 있고(예, 도 3의 306에서 결정될 수 있고) 및/또는 동적으로 결정될 수 있다(예, 하나 이상의 제공된 터치 접촉 위치들에 기초하여 결정될 수 있다). 일부 실시예들에 있어서, 함수 및/또는 하나 이상의 함수 계수들은 검출된 신호의 특별한 송신기 및/또는 감지기에 대해 특별히 결정/선택될 수 있다. 예컨대, 예상된 신호는 검출된 신호와 비교되어야 하고, 예상된 신호는 검출된 신호의 송신기 및 감지기 쌍을 위해 특별하게 결정된 함수 계수를 사용하여 생성된다. 일부 실시예들에 있어서, 함수 및/또는 하나 이상의 함수 계수들은 동적으로 결정될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 추정 세트가 하나 이상의 터치 접촉 위치(예, 멀티-터치 입력)을 포함하는 경우, 각 대별 터치 접촉 위치에 대한 예상된 신호는 별도로 결정되어 함께 결합된다. 예컨대, 터치 접촉이 단일 터치 접촉 위치에 제공되었을 경우 초래할 예상된 신호는 다른 단일 터치 접촉 예상된 신호들과 더해져(예, 다수의 동시 터치 접촉들로부터의 영향들이 선형적으로 더해져), 더해진 신호들의 터치 접촉들이 동시에 제공되었다면 초래할 단일 예상된 신호를 생성한다.
일부 실시예들에 있어서, 단일 터치 접촉에 대한 예상된 신호는 다음의 함수로서 모델링된다.
C * P(x-d)
위 함수에서, C는 함수 계수(예, 복소 계수)이고, P(x)는 함수이고, d는 송신기(예, 시뮬레이션될 필요가 있는 신호의 송신기)로부터 터치 입력 위치 사이 및 터치 입력 위치와 감지기(예, 시뮬레이션될 필요가 있는 신호의 수신기) 사이의 총 경로거리이다.
일부 실시예들에 있어서, 하나 이상의 터치 접촉들에 대한 예상된 신호는 다음의 함수로서 모델링된다.
Figure pat00001
위 함수에서, j는 어느 터치 접촉인지를 나타내고, N은 모델링되는 총 동시 터치 접촉들의 수(예, 도 7의 702에서 결정된 추정적인 수)이다.
802에서, 대응하는 검출된 신호들은 대응하는 예상된 신호들과 비교된다. 일부 실시예들에 있어서, 검출된 신호들은 도 5의 508에서 결정된 공간 영역 신호들을 포함한다. 일부 실시예들에 있어서, 신호들을 비교하는 단계는 신호들 사이의 평균 제곱 에러를 결정하는 단계를 포함한다. 일부 실시예들에 있어서, 신호들을 비교하는 단계는 신호들 사이의 유사성/차이를 나타내는 경비 함수를 결정하는 단계를 포함한다. 일부 실시예들에 있어서, 단일 송신기/감지기 쌍에 대해 분석된 추정 세트(예, 도 7의 704에서 결정된 추정 세트)를 위한 비용 함수는 다음과 같이 모델링된다.
Figure pat00002
위 식에서,
Figure pat00003
는 비용 함수이고, q(x)는 검출된 신호이고,
Figure pat00004
는 예상된 신호이다. 일부 실시예들에 있어서,하나 보다 많은 (예컨대, 모든) 송신기/감지기 쌍에 대해 분석된 추정 세트에 대한 전역 비용 함수는 다음과 같이 모델링된다:
Figure pat00005
위 식에서, ε는 전역 비용 함수이고, Z는 총 송신기/감지기 쌍들의 수이고, i는 특별한 송신기/감지기 쌍을 나타내고,
Figure pat00006
는 특별한 송신기/감지기 쌍의 비용 함수이다.
806에서, 터치 접촉 위치(들)의 선택된 추정 세트는 터치 접촉 위치(들)의 하나 이상의 추정 세트들 중에서 검출된 신호(들)에 최상으로 대응하는 것으로 선택된다. 일부 실시예들에 있어서, 선택된 추정 세트는 도 7의 704 또는 710에서 결정된 추정 세트들 중에서 선택된다. 일부 실시예들에 있어서, 선택된 추정 세트를 선택하는 단계는 추정 세트들의 그룹 내에서 각 추정 세트에 대한 전역 비용 함수(예, 위에서 기술된 함수 ε)를 결정하는 단계와 가장 작은 전역 비용 함수값을 초래하는 추정 세트를 선택하는 단계를 포함한다.
도 9의 A1 내지 E1 및 도 9의 A2 내지 E2는 전자 부품을 터치 입력 매체에 결합시키는 처리의 예를 도시하는 도면들이다. 도 9의 A1 내지 E1는 전자 부품을 터치 입력 매체에 결합시키는데 사용된 단계들의 연속 도면들을 도시한다. 일부 실시예들에 있어서, 터치 입력 매체(902)는 도 1의 매체(102)이다. 예컨대, 도 9의 A1 내지 E1에 도시된 도면들은 도 1에 도시된 매체(102)의 동일한 표면인 터치 입력 매체(902)의 표면을 도시한다. 일부 실시예들에 있어서, 도 9의 A1 내지 E1은, 사용자가 터치 입력을 제공하기 위하여 터치 입력 매체(902)와 접촉할 수 있는 터치 입력 매체(902)의 제 2 표면으로부터 반대의 터치 입력 매체(902)의 제 1 표면의 도면을 도시한다. 도 9의 A2 내지 E2는 터치 입력 매체(902)의 단면도(예, 측단면도)를 도시한다. 도 9의 A2 내지 E2는 도 9의 A1 내지 E1의 대응하는 단면도이다. 도 9의 A1 내지 E1 및 도 9의 A2 내지 E2는 실시예를 명확하게 도시하기 위하여 축척에 맞추어지지 않았고 단순화되었다.
매체(902)의 오로지 한 부분만이 도 9의 A1 내지 E1 및 도 9의 A2 내지 E2에 도시되었다. 일부 실시예들에 있어서, 매체(902)는 도 1의 매체(102)의 일 부분이다. 일부 실시예들에 있어서, 영역(932)은 도 1의 경계 영역(132)의 일 부분이다. 예컨대, 영역(932)은 영역(932)을 비-투명으로 만들기 위하여(예, 전자 및 도전성 트레이스들을, 전자 부품들 및 도전성 트레이스들에 노출된 도시된 표면의 반대 표면으로부터 매체(902)를 시청하는 사용자에 대해 시각적으로 은익하기 위하여) 피복 물질(934)(예컨대, 페인트, 컬러 에폭시, 다른 부착 비-투명 물질, 등)로 코팅되었다. 일부 실시예들에 있어서, 피복 물질(934)은 전자적으로 절연 물질이다. 일부 실시예들에 있어서, 도전성 트레이스(904)과 도전성 트레이스(906)은 도 1의 도전성 트레이스들(134)에 포함된다. 도전성 트레이스(904)과 도전성 트레이스(906)의 오로지 일부만이 도 9의 A1 내지 E1 및 도 9의 A2 내지 E2에 도시되었다. 예컨대, 도 9의 A1 내지 E1 및 도 9의 A2 내지 E2는 도전성 트레이스(904)과 도전성 트레이스(906)에 의해 형성된 전기 접촉 패드들을 포함하고 이들을 둘러싸는 도전성 트레이스(904)과 도전성 트레이스(906)의 부분들만을 도시한다.
도 10은 전자 부품을 터치 입력 매체에 결합하기 위한 처리의 일 실시예를 도시하는 흐름도이다. 일부 실시예들에 있어서, 도 10의 처리는 도 1에 도시된 요소들의 적어도 일부를 결합시키기 위하여 사용된다. 일부 실시예들에 있어서, 도 9의 A1 내지 E1 및 도 9의 A2 내지 E2는 도 10의 처리의 적어도 일부를 도시한다.
1002에서, 도전성 트레이스들은 터치 입력 매체의 표현에 도포된다. 도전성 트레이스들의 예들은 은 트레이스, 구리 트레이스, 탄소 트레이스, 접착제와 혼합된 도전성 물질, 터치 입력 매체에 결합된 인듐 주석 산화물 트레이스를 포함한다. 도전성 트레이스들은, 도전성 물질을 터치 입력 매체 상에 프린팅함으로써, 및/또는 도전성 물질을 터치 입력 매체 상에 스퍼터링하고 터치 입력 매체 상의 도전성 물질의 불필요한 부분을 에칭 제거함으로써 터치 입력 매체에 도포될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 도전성 트레이스들은 도 1의 도전성 트레이스들(134)을 포함한다. 일부 실시예들에 있어서, 도전성 트레이스들은 터치 입력 매체의 표면의 적어도 일부에 도포된 피복 물질(예컨대, 페인트, 에폭시, 컬러 에폭시, 다른 부착 비-투명 물질, 전기적으로 절연 물질, 등)의 상부에 도포된다. 일부 실시예들에 있어서, 도포된 도전성 트레이스들은 도 9의 A1 내지 E1에 도시된 도전성 트레이스(904) 및 도전성 트레이스(906)을 포함한다. 도 9의 A1 내지 E1는 단계(1002)를 도시한다.
도 9의 A1은 매체(902)의 영역(932)에 도포/결합된 도전성 트레이스(904) 및 도전성 트레이스(906)을 도시한다. 윤곽(905)은 트랜스듀서 부품(예, 도 1의 송신기들(104,106,108, 또는 110) 또는 감지기들(112,114,116 또는 118))의 전기 단자에 전기적으로 결합될 전기 패드를 생성하기 위하여 도포된 도전성 트레이스(904) 일부의 윤곽을 표시한다. 윤곽(907)은 트랜스듀서 부품(예, 도 1의 송신기들(104,106,108, 또는 110) 또는 감지기들(112,114,116 또는 118))의 전기 단자에 전기적으로 결합될 전기 패드를 생성하기 위하여 도포된 도전성 트레이스(906) 일부의 윤곽을 표시한다. 윤곽(905)과 윤곽(907)에 의해 윤곽이 그려진 패드들은, 접착제가 흘러 영역(923)의 일부를 패드들의 상부에 위치한 요소에 부착시킬 수 있는 도전성 트레이스 라인들에 의해 적어도 일부가 둘러싸인 영역들을 포함한다. 예컨대, 전기적인 패드들은 그 전체가 도전성 트레이스 물질로 덮이는 것은 아니다. 대신에, 패드들은 봉우리 부분들(예, 도전성 트레이스에 의해 생성된)과 접착제가 흘러들어 하부의 물질과 접촉할 수 있는 골자기 부분들(예, 패드의 도전성 트레이스 사이에 또는 그 옆에 도전성 트레이스 물질이 없는 영역)을 포함한다. 일부 실시예들에 있어서, 윤곽(905)과 윤곽(907)에 의해 윤곽이 그려진 패드들의 도전성 트레이스들의 적어도 일부는 연결된 도전성 트레이스들의 다른 부분들과 비교하여 더 높고/상승된다.
도 9의 A2는 도 9의 A1에 도시된 예의 단면도를 도시한다. 피복 층(933)은 도 9의 A1에 도시된 영역(932)에 도포된 피복 물질(예컨대, 페인트, 에폭시, 컬러 에폭시, 다른 부착 비-투명 물질, 전기적으로 절연 물질, 등)의 층이다. 피복 층(933)은 매체(902)의 표면(901)으로부터 보았을 때 물체들을 피복 층(933) 뒤에 은익할 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 피복 층(933)은 도전성 트레이스(904) 및 도전성 트레이스(906)을 매체(902)로부터 전기적으로 차단한다. 윤곽(905)과 윤곽(907)에 의해 윤곽이 그려진 패드들은 도 9의 A1에서 윤곽(905)과 윤곽(907)에 의해 윤곽이 그려진 패드들의 단면도를 도시한다. 윤곽(905)과 윤곽(907)에 의해 윤곽이 그려진 패드들 내에 존재하는 공백들/개구부 영역들(예, 패드의 도전성 트레이스 사이의 또는 그 옆의 도전성 트레이스 물질이 없는 영역들)은 윤곽(905)과 윤곽(907)의 도전성 트레이스(904) 및 도전성 트레이스(906) 내에서 실선 및 파선의 수직 라인들에 의해 한정된다. 일부 실시예들에 있어서, 윤곽(905)과 윤곽(907)에 의해 윤곽이 그려진 패드들은 패드들의 각각에 연결된 도전성 트레이스들의 다른 부분들과 비교하여 높은/상승된 부분들을 포함한다. 높은/상승된 부분들은 패드들의 상부 상에 위치될 전기 부품(예, 트랜스듀서)의 전기 단자들에 접촉하기 위하여 사용될 수 있다.
1004에서, 접착제는 도전성 트레이스의 하나 이상의 도전성 패드들 위에 배치된다. 접착제의 예들은 에폭시, 낮은 점도(예, 200-400 센티푸아즈)의 접착제, 비-도전성 접착제, 낮은 점도의 비-도전성 에폭시, 또는 자외선 광으로 경화 가능한 낮은 점도의 비-도전성 에폭시를 포함한다. 일부 실시예들에 있어서, 낮은 점도의 접착제는, 접착제가 도전성 트레이스/패드의 측면들로 쉽게 흘러가, 접착제가 도전성 패드의 상부에 배치된 부품과 함께 도전성 트레이스 아래의 물질과 접착하도록 허용하면서 패드의 상부에 배치된 부품이 패드와 직접 물리적인 접촉을 하는 것을 허용하기 위하여 요구된다.
일부 실시예들에 있어서, 배치된 접착제는 도 9의 B1 및 도 9의 B2에 도시된 접착제(940)를 포함한다. 도 9의 B1은 도 9의 A1에 도시된 부품들을 포함하고, 단계(1004)를 도시한다. 접착제(940)는 윤곽(905)과 윤곽(907) 내에서 윤곽이 그려진 패드 영역들의 적어도 일부의 상부에 배치되었다. 도 9의 B1이 접착제(940)의 단일 방울을 도시하지만, 다른 예들에 있어서, 접착제의 하나 이상의 방울(예, 윤곽(905)의 패드를 위한 제 1 방울 및 윤곽(907)의 패드를 위한 제 2 방울)이 사용될 수 있다. 도 9의 B2는 도 9의 B1에 도시된 예의 단면도를 도시한다. 도 9의 B2는 도 9의 A2에 도시된 부품들을 포함한다. 도 9의 B2가 접착제(940)의 단일 방울을 도시하지만, 다른 예들에 있어서, 접착제의 하나 이상의 방울(예, 윤곽(905)의 패드를 위한 제 1 방울 및 윤곽(907)의 패드를 위한 제 2 방울)이 사용될 수 있다.
1006에서, 전기적인 부품은 접착제의 상부 상에 배치되고, 일시적인 압력이 전기 부품에 적용된다. 일부 실시예들에 있어서, 전기적인 부품을 배치시키는 단계는 전기적인 부품들의 하나 이상의 전기적인 단자들을 도전성 트레이스들에 의해 형성된 하나 이상의 패드들과 정렬시키는 단계를 포함한다. 전기적인 부품의 예들은 칩, 패키징된 전기 부품, 트랜스듀서, 또는 도 1에 도시된 송신기 또는 감지기를 포함한다. 일부 실시예들에 있어서, 압력을 적용하는 단계는 배치된 접착제를 이동시킴으로써 전기 부품의 전기 단자들이 도전성 트레이스들의 하나 이상의 패드들과 접촉하는 것을 허용하기 위하여 충분한 압력을 일시적으로 적용하는 단계를 포함한다. 압력은 접착제를 적어도 실질적으로 경화시키는데 필요한 시간보다 짧은 시간 기간 동안 적용될 수 있다. 예컨대, 종래의 접근법들에서 접착제를 사용하여 부품을 부착할 때 압력이 접착제가 완전히 경화될 때까지 부품상에 적용되었지만, 압력은 접착제의 경화 시간보다 짧은 (예, 수 초보다 짧은) 지속기간 동안 적용된다(예, 접착제의 경화시간에 관계없이).
일부 실시예들에 있어서, 열(예, 85-120 ℃)은 압력을 적용하는 동안 인가된다. 열은 접착제가 경화를 시작하여 접착력을 증가시키도록(예, 접착제가 압력이 적용될 때 전기 부품의 위치를 적용된 압력이 없이도 유지하는 것을 허용하도록) 허용한다. 열은 접착제의 점도를 증가시키기 위하여(예, 전기 부품의 전기 단자와의 접촉이 이루어질 도전성 트레이스 패드의 상부 표면으로부터 접착제의 흐름을 조장하기 위하여) 적용될 수 있다. 열의 온도는 접착제의 경화 온도 이상으로 하지만 전기 부품의 큐리 온도(예, 압전 부품의 큐리 온도) 미만으로 선택될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 자외선 광은 압력을 적용하면서 적용된다(예, 자외선 광으로 경화 가능한 접착제가 사용될 때).
접착제 상부에 배치된 전기 부품의 예는 도 9의 C1 및 도 9의 C2에 도시된다. 도 9의 C1은 도 9의 B1에 도시된 부품들을 포함하고, 단계(1006)의 예를 도시한다. 부품(950)은 도 9의 B1에 도시된 접착제(940)의 상부에 배치되었다. 압력은 부품(950)의 상부에서 영역(932)과 매체(902)를 향해 아래쪽으로 적용된다. 일부 실시예들에 있어서, 충분한 압력이 적용되어, 접착제(940)를 이동시킴으로써 윤곽(905)과 윤곽(907)(도 9의 A1에 도시된)에 의해 윤곽이 그려진 패드들과 접촉하는 것을 허용한다. 도 9의 C2는 도 9의 C1에 도시된 예의 단면도를 도시한다. 도 9의 C2는 도 9의 B2에 도시된 부품들을 포함한다. 부품(950)은 접착제(940)의 상부에 배치되었다. 압력은 부품(950)의 상부에서 매체(902)를 향해 아래쪽으로 적용된다. 일부 실시예들에 있어서, 충분한 압력이 적용되어, 접착제(940)를 이동시킴으로써 부품(950)의 전기 단자들(952 및 954)이 도 9의 A1의 윤곽(905)과 윤곽(907)에 의해 윤곽이 그려진 패드들과 접촉하는 것을 허용한다.
1006에서 일시적인 압력을 적용한 결과의 예는 도 9의 D1 및 도 9의 D2에 도시된다. 도 9의 D1은 도 9의 C1에 도시된 부품들을 포함한다. 부품(950)의 전기 단자들은 압력이 적용된 후 (도 9의 A1에 도시된) 윤곽(905)과 윤곽(907)에 의해 윤곽이 그려진 패드들과 접촉한다. 도 9의 D2는 도 9의 D1에 도시된 예의 단면도를 도시한다. 도 9의 D2는 도 9의 C2에 도시된 부품들을 포함한다. 부품(950)(도 9의 C2에 도시된)의 전기 단자들(952 및 954)은 압력이 적용된 후 (도 9의 A2에 도시된) 윤곽(905)과 윤곽(907)에 의해 윤곽이 그려진 패드들과 접촉한다. 압력과 접착제(940)의 흐름으로 인해, 접착제(940)는 전기 단자들(952와 954) 주위의 영역들로 이동한다. 이동은 접착제가 부품(950)을 층(933)과 도전성 트레이스들(904 및 906)을 갖는 매체(902)와 물리적으로 결합시키는 것을 허용한다.
1008에서, 접착제는 경화된다. 일부 실시예들에 있어서, 접착제를 경화시키는 단계는 시간이 경과하는 것을 허용하여 접착제가 굳고, 경화되고 및/또는 더 큰 점도를 갖도록 허용함으로써 접착제가 접착제와 접촉하는 물질들을 함께 접착/부착시키는 것을 허용하는 단계를 포함한다. 일부 실시예들에 있어서, 접착제를 경화시키는 단계는 접착제를 열적으로 경화시키는 단계를 포함한다. 예컨대, 열은 미리 결정된 양의 시간 동안 인가된다(예, 접착제 및 부착된 부품들은 오븐 내에 위치된다). 일부 실시예들에 있어서, 접착제는 전기 부품을 터치 입력 매체에 물리적으로 결합시킨다. 이것은 전기 부품의 전기 단자들이 터치 입력 매체 상의 도전성 트레이스들과 물리적인 및 전기적인 접촉을 유지하는 것을 허용할 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 경화된 접착제 결합은 전기 부품이 터치 입력 매체 상의 기계적인 진동을 송신 및/또는 검출하는 것을 허용한다. 예컨대, 접착제는 경화 처리 도중에 경화되고, 접착제는 진동 에너지를 전기 부품(예, 트랜스듀서)과 터치 입력 매체 사이에서 전달한다.
경화된 접착제의 예는 도 9의 E1 및 도 9의 E2에 도시되었다. 도 9의 E1은 도 9의 D1에 도시된 부품들을 포함하고 단계(1008)의 결과의 예를 도시한다. 부품(950)은 경화된 접착제(접착제(940))를 통해 매체(902)와 물리적으로 결합한다. 도 9의 E2는 도 9의 D2에 도시된 부품들을 포함한다. 부품(950)은 경화된 접착제(940)를 통해 매체(902)와 물리적으로 결합한다.
상술한 실시예들이 이해의 명확성을 위해 일부 상세하게 기술되었지만, 본 발명은 제공된 세부사항들로 국한되지 않는다. 본 발명을 구현하는 많은 대안적인 방식들이 존재한다. 개시된 실시예들은 예시적이며 제한적인 것은 아니다.

Claims (20)

  1. 터치 입력을 수신하도록 구성된 터치 입력 매체;
    상기 터치 입력 매체에 결합된 도전성 트레이스; 및
    상기 도전성 트레이스에 전기적으로 결합되고 비-도전성 접착제를 통해 상기 터치 입력 매체에 결합된 트랜스듀서를 포함하는, 터치 입력 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 터치 입력 매체는 유리 매체인, 터치 입력 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 터치 입력 매체는 적어도 부분적으로 투명한, 터치 입력 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 터치 입력 매체는 금속인, 터치 입력 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 터치 입력 매체는 전자 디스플레이를 커버링하는, 터치 입력 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 터치 입력은 사람 손가락의 터치 입력을 포함하는, 터치 입력 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 도전성 트레이스는 은 트레이스(silver trace)인, 터치 입력 장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 도전성 트레이스는 상기 터치 입력 매체의 표면에 결합된 컬러 에폭시에 결합되는, 터치 입력 장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 도전성 트레이스는 프린트된 것인, 터치 입력 장치.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 도전성 트레이스는 적어도 부분적으로 에칭에 의해 형성된 것인, 터치 입력 장치.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 도전성 트레이스는 케이블 커넥터에 전기적으로 접속되는, 터치 입력 장치.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 도전성 트레이스의 적어도 일부는 전기적 접속 패드를 형성하고, 상기 패드의 적어도 일부는 전기적 접속을 유지하기 위해 상기 트랜스듀서의 전기적 단자를 물리적으로 접촉하는, 터치 입력 장치.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 전기적 접속 패드는 공동 영역(void area)을 포함하고, 상기 공동 영역에서, 상기 비-도전성 접착제가 상기 도전성 트레이스의 적어도 일부의 기저를 이루는 물질에 상기 트랜스듀서를 직접 부착하는, 터치 입력 장치.
  14. 제 1항에 있어서,
    상기 트랜스듀서는 압전 트랜스듀서인, 터치 입력 장치.
  15. 제 1항에 있어서,
    상기 트랜스듀서는 상기 비-도전성 접착제를 통하여 상기 터치 입력 매체를 통해 기계적 진동을 전달하도록 구성되는, 터치 입력 장치.
  16. 제 1항에 있어서,
    상기 트랜스듀서는 상기 비-도전성 접착제를 통하여 상기 터치 입력 매체 상의 기계적 진동을 검출하도록 구성된, 터치 입력 장치.
  17. 제 1항에 있어서,
    상기 비-도전성 접착제 저 점착성 비-도전성 접착제인, 터치 입력 장치.
  18. 도전성 트레이스를 매체에 결합하도록 상기 도전성 트레이스를 도포하는 단계;
    상기 도전성 트레이스의 적어도 일부에 의해 형성된 전기적 접속 패드의 적어도 일부 상에 비-도전성 접착제를 배치하는 단계;
    상기 접착제 상에 전기 부품을 배치하는 단계; 및
    상기 전기 부품 상에 압력을 가하고, 상기 접착제가 경화되기 전에 상기 압력을 해제하는 단계를 포함하는, 장치를 어셈블리하는 방법.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 압력을 가하는 단계는 상기 전기 부품의 전기적 단자와 접촉하는 상기 전기적 접속 패드의 적어도 일부로부터 상기 접착제를 떨어지도록 함으로써 상기 전기 부품의 전기적 단자를 상기 전기적 접속 패드의 적어도 일부와 적어도 부분적으로 접촉하게 하는, 장치를 어셈블리하는 방법.
  20. 제 18항에 있어서,
    상기 도전성 트레이스를 도포하는 단계는 상기 매체의 코팅된 표면 상에 상기 도전성 트레이스를 프린팅하는 단계를 포함하는, 장치를 어셈블리하는 방법.
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