KR20160019402A

KR20160019402A - 저지연 터치 감지 장치

Info

Publication number: KR20160019402A
Application number: KR1020157026612A
Authority: KR
Inventors: 데런 레이; 다니엘 위그도어
Original assignee: 텍추얼 랩스 컴퍼니
Priority date: 2013-03-15
Filing date: 2014-03-17
Publication date: 2016-02-19
Also published as: IL240351A0; SG11201506853YA; EP2972702A1; CA2902129A1; IL240351B; HK1222720A1; AU2014232348A1; SG10201606732WA; EP2972702A4; CN105144047A; WO2014145936A1; KR102369581B1; JP2018136982A; JP6566453B2; BR112015022921A2; JP2016517098A; MX347340B; CN110007812A; JP6344806B2; CN105144047B

Abstract

2차원 매니폴드 상의 사람의 손가락으로부터의 터치 이벤트의 감지를 제공하고, 다수의 동시 터치 이벤트가 감지되고 서로 구별되는 기능을 갖는 센서 및 방법이 개시된다. 일 실시형태에 따라, 터치 이벤트는 매우 낮은 지연, 예를 들면 1㎳ 또는 이하 단위의 다운스트림 컴퓨터 처리에 따라 감지되고, 처리되고, 공급될 수 있다. 높은 업데이트율 및 터치 이벤트의 저지연 측정을 향상시킨 투영 정전 용량 방식이 개시된다. 기술은 상기 이점을 얻기 위해 병렬 하드웨어 및 높은 주파수 파형을 사용할 수 있다. 민감하고 탄탄한 측정을 구성하는 방법이 더 개시되며, 이 기술이 투명한 디스플레이 표면 상에서 사용될 수 있고, 본 기술을 사용하는 제품을 경제적으로 생산할 수 있게 할 수 있다.

Description

저지연 터치 감지 장치{LOW-LATENCY TOUCH SENSITIVE DEVICE}

본 발명은 일반적으로 사용자 입력 분야, 특히 저지연 사용자 경험을 전달하는 사용자 입력 시스템에 관한 것이다.

본 개시의 앞서 말한, 또한 다른 목적, 특징, 및 장점은 참조 번호가 다양한 도면을 통해 동일 부분을 지칭하는 첨부되는 도면에 도시되는 바와 같이, 다음의 보다 구체적인 실시형태의 설명으로부터 명백해질 것이다. 도면은 반드시 축척대로 나타낸 것은 아니며, 대신 개시되는 실시형태의 원리를 설명하는데 중점을 두고 있다.

도 1은 저지연 터치 센서 장치의 일 실시형태를 도시하는 고레벨 블록 다이어그램을 제공한다.
도 2는 저지연 터치 센서 장치의 일 실시형태에서 사용될 수 있는 교차 전도성 경로에 대한 레이아웃의 일 실시형태를 도시한다.

2차원 매니폴드 상의 사람의 손가락으로부터의 터치 이벤트의 감지를 제공하고, 다수의 동시 터치 이벤트가 감지되고 서로 구별되는 기능을 갖는 센서 및 방법이 개시된다. 일 실시형태에 따라, 터치 이벤트는 저지연, 예를 들면 1㎳ 또는 이하 단위의 다운스트림 컴퓨터 처리에 따라 감지되고, 처리되고, 공급될 수 있다.

일 실시형태에서, 본 발명은 높은 업데이트율 및 터치 이벤트의 저지연 측정을 향상시킨 투영 정전 용량 방식을 제공한다. 기술은 상기 이점을 얻기 위해 병렬 하드웨어 및 높은 주파수 파형을 사용할 수 있다. 민감하고 탄탄한 측정을 구성하는 방법이 더 개시되며, 이 방법은 투명한 디스플레이 표면 상에서 사용될 수 있고, 본 기술을 사용하는 제품을 경제적으로 생산할 수 있게 할 수 있다.

도 1은 터치 센서(100)의 일 실시형태에 따른 본 발명의 일부 원리를 도시한다. 참조 번호 200에서, 표면의 행 각각에 다른 신호가 전송된다. 신호는 "직교"하도록, 즉 서로 분리 가능하고 구별 가능하도록 설계된다. 참조 번호 300에서, 각 열에 수신기가 장착된다. 수신기는 임의의 전송되는 신호, 또는 그것들의 임의의 조합을 수신하고, 그 열에 존재하는 전송된 직교 신호 각각의 양을 개별적으로 측정하도록 설계된다. 센서의 터치 표면(400)은 직교 신호가 전파될 수 있는 일련의 행과 열(모두 도시되지는 않음)을 포함한다. 행과 열은 터치되지 않을 때 무시할 수 있는 양의 신호가 행과 열 사이에서 커플링되도록 설계된다.

계속해서 도 1을 참조하면, 일반적으로, 열과 행 부근의 터치 이벤트의 정전 용량은 결과적으로 행 상에 존재하는 무시할 수 없는 양의 신호가 열과 커플링되도록 할 것이므로, 일반적으로 터치 이벤트는 열에 수신되는 신호를 발생시키고, 따라서, 그 신호에 대응한다. 행 상의 신호가 직교하므로, 다수 행의 신호는 열과 커플링되고, 수신기에 의해 구별될 수 있다. 마찬가지로, 각 행 상의 신호는 다수의 열과 커플링될 수 있다. 정해진 행과 커플링되는 각 열에 있어서, 열 상에 있는 신호는 어떤 행이 그 열과 동시에 터치되었는지를 나타낸다. 일반적으로, 수신되는 각 신호의 양은 상응하는 신호를 전달하는 열과 행 사이의 커플링의 양과 관련되므로 터치, 터치의 압력 등에 의해 커버되는 표면의 면적을 나타낼 수 있다.

행과 열이 동시에 터치되었을 때, 행 상에 존재하는 신호의 일부는 상응하는 열과 커플링된다. (본원에서 사용되는 바와 같이, 터치 또는 터치된이라는 용어는 실제 물리적 접촉이 아니라 매우 근접함을 필요로 한다.) 실제로, 많은 실시형태에서, 물리적 접촉은 일반적으로 행 및/또는 열과, 손가락 또는 다른 터치 객체 사이의 보호 장벽 때문에 일어날 가능성이 거의 없다. 또한, 일반적으로, 행과 열 자체는 서로 접촉하지 않고, 무시할 수 있는 양 이상의 신호가 그들 사이에서 커플링되는 것을 방지하는 근접 위치에 위치된다. 일반적으로, 행과 열의 커플링은 그들 사이의 실제 접촉 및 손가락 또는 다른 터치 객체의 실제 접촉으로부터 기인하지 않고, 손가락(또는 다른 객체)을 가까이 근접시키는 정전 용량 효과에 의해 기인하며, 이 정전 용량 효과로 이어지는 가까이 근접시키는 행위는 본원에서 터치로 지칭된다.

행과 열의 속성은 임의적이며, 특정 배향과 상관없다. 실제로, 행 및 열이라는 용어는 정사각형 격자가 아닌, 신호가 전송되는 컨덕터의 세트(행) 및 신호가 커플링될 수 있는 컨덕터의 세트(열)를 지칭하도록 의도된다. 사실상, 행과 열이 반드시 격자 형상일 필요도 없다. 터치 이벤트가 "행"의 일부 및 "열"의 일부를 동시에 터치하여 어떤 커플링을 형성할 수 있는 한, 다른 형상이 가능하다. 예를 들면, "행"은 동심원 형상일 수 있고, "열"은 바퀴살과 같이 중앙으로부터 바깥쪽으로 방사되는 형상일 수 있다. 또한, 2가지 타입의 신호 전파 채널만 있을 필요가 없다. 행 및 열 대신에, 채널 "A", "B", 및 "C"가 제공될 수 있고, "A"에 전송되는 신호는 "B" 및 "C"에서 수신될 수 있고, "A" 및 "B"에 전송되는 신호는 "C"에서 수신될 수 있다. 신호 전파 채널이, 어떤 경우 전송기를 지원하고 어떤 경우 수신기를 지원하면서, 기능을 교대할 수 있는 것도 가능하다. 당업자가 이 개시를 고려한 후, 다양한 대안적 실시형태가 가능하다는 것이 명백해질 것이다.

상술한 바와 같이, 일 실시형태에서, 터치 표면(400)은 신호가 전파될 수 있는 일련의 행과 열을 포함한다. 상술한 바와 같이, 행과 열은 터치되지 않을 때 무시할 수 있는 양의 신호가 그들 사이에서 커플링되도록 설계된다. 또한, 다른 신호가 행 각각에 전송된다. 일 실시형태에서, 다른 신호 각각은 서로 직교한다(즉, 분리 가능하고 구별 가능하다). 행과 열이 동시에 터치되었을 때, 행 상에 존재하는 무시할 수 없는 양의 신호가 상응하는 열과 커플링된다. 열과 커플링되는 신호의 양은 터치의 압력 또는 면적과 관련될 수 있다.

수신기(300)는 각 열에 장착된다. 수신기는 무시할 수 없는 양의 임의의 직교 신호, 또는 직교 신호의 임의의 조합을 수신하고, 무시할 수 없는 양의 신호를 제공하는 열을 식별하도록 설계된다. 일 실시형태에서, 수신기는 그 열 상에 존재하는 전송된 직교 신호 각각의 양을 측정할 수 있다. 이러한 방식으로, 각 열과 접촉한 행을 식별하는데 더하여, 수신기는 터치와 관련된 추가 정보(예를 들면, 양)를 제공할 수 있다. 일반적으로, 터치 이벤트는 열 상의 수신된 신호와 상응할 수 있다. 각 열에 있어서, 그것에 수신된 다른 신호는 어떤 상응하는 행이 그 열과 동시에 터치되었는지 나타낸다. 일 실시형태에서, 무시할 수 없는 양의 수신된 각 신호는 상응하는 행과 열 사이의 커플링의 양과 관련되고, 터치, 터치의 압력 등에 의해 커버되는 표면의 면적을 나타낼 수 있다.

단순 정현파 실시형태

본 기술의 이 간단한 실시형태에서, 행에 전송되는 직교 신호는 변조되지 않은 정현파이고, 각각은 다른 주파수를 갖는다. 일 실시형태에서, 주파수는 수신기 내에서 서로 쉽게 구별될 수 있도록 선택된다. 수신기 내에서 서로 쉽게 구별될 수 있는 주파수를 선택하는 한가지 방식은 그들 사이에 충분한 간격을 제공하고, 그들 사이에 단순 고조파 관계가 존재하지 않는 것을 보장하는 것이므로, 하나의 신호가 다른 하나를 모방할 수 있게 하는 비선형 아티팩트를 경감시킬 수 있다.

근접 주파수 사이의 간격이 일정하고, 최고 주파수가 최저 주파수의 2배보다 낮은 주파수 "빗(comb)"은 주파수 사이의 간격 Δf가 적어도 측정 주기(τ)의 역수이면, 이 기준을 일반적으로 충족시킬 것이다. 예를 들면, 어떤 행의 신호가 ㎳마다 한번씩 나타나는지 판별하도록 (예를 들면, 열로부터) 신호의 결합을 측정하는 것이 바람직하면, 주파수 간격은 1㎑보다 커야한다(즉, Δf > 1/τ). 이 계산에 따라, 오직 10개의 행을 갖는 특별한 경우에 있어서, 다음의 주파수를 사용할 수 있다.

행 1: 5.000 ㎒ 행 6: 5.005 ㎒

행 2: 5.001 ㎒ 행 7: 5.006 ㎒

행 3: 5.002 ㎒ 행 8: 5.007 ㎒

행 4: 5.003 ㎒ 행 9: 5.008 ㎒

행 5: 5.004 ㎒ 행 10:5.009 ㎒

일 실시형태에서, 탄탄한 설계를 가능하게 하도록 주파수 간격은 실질적으로 이 최소보다 커야 한다. 개념적인 예로서, 0.5㎝ 행/열을 갖는 20㎝×20㎝ 터치 표면은 40개의 행과 40개의 열을 필요로 하고, 40개의 다른 주파수의 정현파를 필요로 할 수 있다. ㎳마다 한번의 분석률이 1㎑ 간격만을 필요로 할 수 있는 반면, 일 실시형태에서 보다 탄탄한 구현을 위해 임의의 큰 간격이 이용된다. 임의의 큰 간격은 최대 주파수가 최소 주파수의 2배 이하[즉, f_max<2(f_min)]일 것으로 제한하도록 되어 있다. 이 개념적인 예에서, 최저 주파수가 5㎒로 설정된 100㎑의 주파수 간격이 사용될 수 있고, 5.0㎒, 5.1㎒, 5.2㎒ 등, 8.9 ㎒까지의 주파수 리스트를 양산한다.

일 실시형태에서, 리스트 상의 정현파 각각은 신호 생성기에 의해 생성되고, 전송기에 의해 분리된 행에 전송될 수 있다. 동시에 터치되는 행과 열을 식별하도록, 수신기는 열 상에 존재하는 임의의 신호를 수신하고, 신호 처리기는 만약 있다면, 리스트 상의 어떤 주파수가 나타나는지 판별하도록 신호를 분석한다. 일 실시형태에서, 식별은 주파수 분석 기술(예를 들면, 푸리에 변환), 또는 필터 뱅크의 사용에 의해 지원될 수 있다.

일 실시형태에서, 각 열의 신호로부터, 수신기는 그 열 상의 신호의 주파수의 리스트로부터 각 주파수의 강도를 판별할 수 있다. 주파수의 강도가 어떤 임계값보다 큰 일 실시형태에서, 신호 처리기는 그 주파수에 상응하는 열과 행 사이의 터치 이벤트가 존재하는지 판별한다. 일 실시형태에서, 터치 툴의 사이즈, 툴이 하방으로 압박된 압력, 터치되는 행/열 교차점의 부분 등을 포함하는 다양한 물리적 현상에 상응할 수 있는 신호 강도 정보는 터치 이벤트 영역의 위치를 알아내는 것을 지원하는데 사용될 수 있다.

일 실시형태에서, 신호 강도가 (행에 상응하는) 각 주파수 또는 각 열에 대해 계산되면, 신호 강도가 행/열이 교차하는 맵의 값으로 되는 2차원 맵이 생성될 수 있다. 일 실시형태에서, 다른 주파수의 터치 표면의 물리적 차이로 인해, 정해진 터치에 대해 신호 강도 응답을 정규화할 필요가 있을 수 있다.

일 실시형태에서, 2차원 맵 데이터는 터치 이벤트를 보다 잘 식별하고, 판별하고 또는 구분하도록 임계점이 설정될 수 있다. 일 실시형태에서, 2차원 맵 데이터는 면을 터치하는 객체의 형상, 방향 등에 대한 정보를 추론하는데 사용될 수 있다.

물론, 정현파가 상술한 구성에서 사용될 수 있는 유일한 직교 신호가 아니며, 실제로, 상술한 바와 같이 서로 구별될 수 있는 신호의 임의의 세트가 사용될 수 있다. 그럼에도 불구하고, 정현파는 보다 간단한 공학 기술 및 이 기술을 사용하는 장치의 비용 효율적인 제조를 가능하게 할 수 있는 몇몇 바람직한 특성을 가질 수 있다. 정현파는 (정의에 의해) 매우 좁은 주파수 프로필을 갖고, 직류 근처의 저주파수까지 낮게 연장될 필요가 없다. 정현파는 1/f 노이즈에 의해 상대적으로 영향을 받지 않고, 이는 매우 낮은 주파수까지 연장되는 신호에 대한 주제일 수 있다.

일 실시형태에서, 정현파는 필터 뱅크에 의해 또는 비교적 효율적인 방식으로 구현될 수 있고, 양호한 동적 범위 특성을 갖는 경향이 있어서, 다수의 동시 정현파 사이를 감지하고 구별할 수 있는 주파수 분석 기술(예를 들면, 푸리에 변환)에 의해 감지될 수 있다. 넓은 신호 처리 관점에서, 다수의 정현파의 수신기의 디코딩은 주파수 분할 다중화의 형태로 고려될 수 있다. 일 실시형태에서, 시분할 및 코드 분할 다중화와 같은 다른 변조 기술도 사용될 수 있지만, 이 기술은 기존 센서의 실시예에 적용될 때 단점을 가질 수 있다. 시분할 다중화는 양호한 동적 범위를 갖지만, 터치 표면에 전송하는데(또는 터치 표면으로 수신된 신호를 분석하는데) 유한 시간이 소모될 것을 필요로 하여 저지연 장치의 목표와 상충한다. 코드 분할 다중화는 주파수 분할 다중화와 동일한 속성을 갖지만, 동적 범위 문제가 발생할 수 있고, 쉽게 다수의 동시 신호 사이를 구별할 수 없다.

변조 정현파 실시형태

일 실시형태에서, 변조 정현파는 상술한 단순 정현파 실시형태를 보강하여, 또한 대신 사용될 수 있다. 비변조 정현파의 사용은 터치 표면 부근의 다른 장치에 무선 주파수 간섭을 일으킬 수 있으므로, 그러한 것들을 사용하는 장치가 규정 검사(예를 들면, FCC, CE)를 통과하는데 있어서 문제가 발생할 수 있다. 또한, 비변조 정현파의 사용은 의도적인 전송 또는 다른 장치로부터의 간섭(가령, 다른 동일한 터치 표면)이 있는 환경에서 다른 정현파로부터의 간섭에 취약할 수 있다. 일 실시형태에서, 그러한 간섭은 설명된 장치의 터치 측정에 실패하거나 또는 저하시킬 수 있다.

일 실시형태에서, 간섭을 피하도록, 정현파는 신호가 수신기에 도달하면 복조["분리(unstirred)"]될 수 있는 방식으로, 전송기에 의해 전송되기 전에 변조 또는 "혼합(stirred)"될 수 있다. 일반적으로, 임의 형식의 역변환은 신호가 수신기에 도달하면 변환이 보상되어 복원될 수 있도록 사용될 수 있다. 일반적으로, 변조 기술을 사용해서 방출 또는 수신되는 신호는 다른 것과 보다 적은 상관 관계를 가지므로, 환경 내에 존재하는 다른 신호와 유사하게 나타나거나 및/또는 그로부터 간섭되기보다, 노이즈가 거의 없이 작동할 가능성이 높다.

일 실시형태에서, 이용되는 변조 기술은 전송되는 데이터가 장치 동작 환경 내에서 아주 무작위로, 또는, 적어도 특이하게 나타나게 할 것이다. 주파수 변조 및 직접 시퀀스 확산 스펙트럼 변조라는 2개의 변조 체계가 아래에서 논의된다.

주파수 변조

정현파 전체 세트의 주파수 변조는 "그들을 번지게 하는 것(smearing them out)"에 의해 그것들이 동일한 주파수로 나타나지 않게 한다. 규정 검사가 일반적으로 고정 주파수와 관련되기 때문에, 주파수 변조된 전송되는 정현파는 저레벨로 나타날 것이므로 관련될 가능성이 거의 없다. 수신기가 동일 또한 반대 방식으로 그것에 입력되는 임의의 정현파를 "모으기(un-smear)" 때문에, 의도적으로 변조된 전송되는 정현파는 복조될 수 있고, 그 후 그것들은 실질적으로 변조되기 전처럼 나타날 것이다. 환경으로부터 진입(예를 들면, 간섭)하는 고정 주파수 정현파는 그러나, "모으기" 작동에 의해 "번지게(smeared out)" 될 것이다. 따라서, 그렇지 않으면 센서에 의해 발생될 수 있는 간섭이 주파수 변조, 예를 들면 일 실시형태에서 터치 센서에 사용되는 주파수 빗을 사용함으로써 감소된다.

일 실시형태에서, 정현파의 전체 세트는 단일 기준 주파수로 모두 생성, 즉 자체 변조함으로써 주파수 변조될 수 있다. 예를 들면, 100㎑ 간격을 갖는 정현파의 세트는 다른 정수로 동일한 100㎑ 기준 주파수를 곱함으로써 생성될 수 있다. 일 실시형태에서, 이 기술은 위상 동기 루프(phase-locked loop)를 사용하여 달성될 수 있다. 첫번째 5.0㎒ 정현파를 생성하도록 기준에 50을 곱하고, 5.1㎒ 정현파를 생성하도록 기준에 51을 곱하는 등을 할 수 있다. 수신기는 감지 및 복조 기능을 수행하도록 동일한 변조 기준을 사용할 수 있다.

직접 시퀀스 확산 스펙트럼 변조

일 실시형태에서, 정현파는 전송기 및 수신기에 주지된 의사 난수(pseudo-random)[또는 실제 난수(truly random)] 스케줄로 그것을 주기적으로 반전시킴으로써 변조될 수 있다. 따라서, 일 실시형태에서, 각 정현파가 상응하는 행에 전송되기 전에, 선택 가능한 반전 회로를 통과하고, 그 출력은 "반전 선택" 입력의 상태에 따라 +1 또는 -1 곱해지는 입력 신호이다. 일 실시형태에서, 모든 이 "반전 선택" 입력은 각 행에 대한 정현파가 모두 동시에 +1 또는 -1로 곱해지도록 동일 신호로부터 구동된다. 일 실시형태에서, "반전 선택" 입력을 구동하는 신호는 환경 내에 존재할 수 있는 임의의 신호 또는 기능에 독립적인 의사 난수 기능을 한다. 정현파의 의사 난수 반전은 그것을 주파수 밖으로 확산시켜, 그것이 무작위 노이즈와 같이 나타나게 하여, 그것이 접속될 수 있는 임의의 장치와 무시할 수 있을 정도로 간섭한다.

수신기 측에서, 열로부터의 신호는 행 상의 하나의 신호와 같은 동일한 의사 난수 신호에 의해 구동되는 선택 가능한 반전 회로를 통과할 수 있다. 결과적으로, 전송되는 신호가 주파수 내에 확산되어 있지만, 그것들이 +1 또는 -1로 두번 곱해져 있어 그것들을 변조되지 않은 채로 남겨놓기 때문에, 수신되기 전에 역확산된다. 직접 시퀀스 확산 스펙트럼 변조를 적용하는 것은 그것들이 노이즈로서만 작용하거나 의도적인 정현파의 임의의 세트를 모방하지 않도록 열 상에 존재하는 임의의 간섭 신호를 밖으로 확산시킬 수 있다.

일 실시형태에서, 선택 가능한 인버터는 작은 수의 단순 성분으로부터 생성되거나 및/또는 VLSI 처리에서 트랜지스터 내에서 구현될 수 있다.

많은 변조 기술이 서로 독립적이기 때문에, 일 실시형태에서, 다수의 변조 기술, 예를 들면 정현파 세트의 주파수 변조 및 직접 시퀀스 확산 스펙트럼 변조는 동시에 사용될 수 있다. 어쩌면 구현이 보다 복잡하지만, 그러한 다수의 변조 구현은 간섭 저항을 줄일 수 있다.

환경 내에서 특정 의사 난수 변조를 접하는 것은 매우 드물기 때문에, 본 발명의 센서는 실제 난수 변조 스케줄을 필요로 하지 않을 것이다. 한가지 가능한 예외는 동일한 구현을 갖는 적어도 하나의 터치 표면이 동일한 사람에 의해 터치될 때이다. 그러한 경우, 그들이 매우 복잡한 의사 난수 스케줄을 사용할지라도 표면이 서로 간섭할 가능성이 있을 수 있다. 일 실시형태에서, 충돌할 가능성이 거의 없는 의사 난수 스케줄을 설계하는데 주의가 필요하다. 일 실시형태에서, 몇몇 실제 무작위성(true randomness)이 변조 스케줄에 도입된다. 일 실시형태에서, 무작위성은 실제 무작위 소스로부터의 의사 난수 생성기를 배정하여 (반복되기 전에) 충분히 긴 출력 기간을 갖는 것을 보장함으로써 도입된다. 그러한 일 실시형태는 2개의 터치 표면이 시퀀스의 동일 부분을 동시에 사용할 가능성을 매우 낮출 수 있다. 일 실시형태에서, 무작위성은 실제 무작위 시퀀스를 갖는 의사 난수 시퀀스를 배타적 논리(exclusive or'ing)(XOR)에 적용함으로써 도입된다. XOR 기능은 그 입력의 엔트로피를 결합하여, 그 출력의 엔트로피가 입력보다 절대로 작아지지 않게 한다.

저비용 구현 실시형태

이전에 설명된 기술을 사용하는 터치 표면은 다른 방법과 비교하여, 정현파를 생성하고 감지하는데 관련하여 비교적 높은 비용이 들 수 있다. 대량 생산에 대해 보다 비용 효율적이고 및/또는 보다 적절할 수 있는 정현파를 생성하고 감지하는 방법이 아래에서 논의된다.

정현파 감지

일 실시형태에서, 정현파는 푸리에 변환 감지 체계를 갖는 완전한 무선 수신기를 사용하여 수신기에서 감지될 수 있다. 그러한 감지는 고속 RF 파형을 디지털화하고 그 위에 디지털 신호 처리를 수행하는 것을 필요로 할 수 있다. 별도의 디지털화 및 신호 처리는 표면의 모든 열에 대해 구현될 수 있고, 이것은 어떤 행 신호가 그 열과 터치되는지 발견하는 신호 처리를 가능하게 할 수 있다. 상술한 예에서, 40개의 행과 40개의 열을 갖는 터치 표면을 갖는 것은 이 신호 체인의 40개의 복사본을 필요로 할 수 있다. 오늘날, 디지털화 및 디지털 신호 처리는 하드웨어, 비용, 및 전력면에서 비교적 비싼 작업이다. 정현파를 감지하는 보다 비용 효율적인 방법, 특히 쉽게 복제되고 매우 적은 전력을 필요로 하는 것을 이용하는 것이 유용할 수 있다.

일 실시형태에서, 정현파는 필터 뱅크를 사용하여 감지될 수 있다. 필터 뱅크는 입력 신호를 받아 각 필터와 관련된 주파수 성분으로 분리할 수 있는 다수의 대역 통과 필터를 포함한다. 이산 푸리에 변환(FFT가 효율적인 구현인 DFT)은 통상적으로 주파수 분석에 사용되는 고른 간격의 대역 통과 필터를 갖는 필터 뱅크의 형식이다. DFT는 디지털로 구현될 수 있지만, 디지털화 단계는 고가이다. 수동 LC(인덕터 및 캐패시터) 또는 RC 능동 필터(포함)와 같은 개별 필터로 필터 뱅크를 구현하는 것이 가능하다. 인덕터는 VLSI 처리 상에 제대로 구현하는 것이 매우 어렵고, 별개의 인덕터는 크고 고가라서, 인덕터를 필터 뱅크에 사용하는 것은 비용 효율적이지 않다.

저주파수로(대략 10㎒ 및 그 이하), VLSI 상에 RC 능동 필터 뱅크를 구현하는 것이 가능하다. 이것이 제대로 수행될 수 있지만, 많은 다이 스페이스(die space)를 차지할 수도 있고, 요구되는 것보다 많은 전력을 필요로 할 수 있다.

고주파수로, 표면 탄성파(SAW) 필터 기술로 필터 뱅크를 구현하는 것이 가능하다. 이것들은 거의 임의의 FIR 필터 구조를 가능하게 한다. 그러나, 그것은 직렬 CMOS VLSI보다 고가인 압전 재료를 필요로 하고, 많은 필터를 단일 패키지로 통합하기 위한 동시 탭을 충분히 허용하지 않으므로 제조 비용을 증가시킨다.

일 실시형태에서, 정현파는 FFT와 같은 "버터플라이" 토폴로지를 사용하는 표준 CMOS VLSI 상에 스위치형 캐패시터 기술로 구현된 아날로그 필터 뱅크를 사용하여 감지될 수 있다. 그러한 구현을 위해 필요되는 다이 영역은 채널 수의 제곱의 함수이며, 동일 기술을 사용하는 64 채널 필터 뱅크가 1024 채널 버전의 다이 영역의 1/256만 필요로 할 수 있다는 것을 의미한다. 일 실시형태에서, 저지연 터치 센서용 완전 수신 시스템(complete receive system)은 적절한 필터 뱅크의 세트 및 적절한 증폭기, 스위치, 에너지 감지기 등을 포함하여 복수의 VLSI 다이 상에 구현된다. 일 실시형태에서, 저지연 터치 센서용 완전 수신 시스템은 적절한 필터 뱅크의 세트 및 적절한 증폭기, 스위치, 에너지 감지기 등을 포함하여 단일 VLSI 다이 상에 구현된다. 일 실시형태에서, 저지연 터치 센서용 완전 수신 시스템은 n개 채널 필터 뱅크의 n개 경우를 포함하고 적절한 증폭기, 스위치, 에너지 감지기 등을 위해 공간을 남겨놓는 단일 VLSI 다이 상에 구현된다.

정현파 생성

저전력 터치 센서에 전송 신호(예를 들면, 정현파)를 생성하는 것은, 주로 열 수신기가 많은 신호 사이를 감지하고 구별해야만 하는 한편, 각 행이 단일 신호의 생성을 필요로 하기 때문에, 일반적으로 감지기보다 덜 복잡하다. 일 실시형태에서, 정현파는 일련의 위상 동기 루프(PLLs)로 생성될 수 있고, 각각은 다른 곱에 의해 공통 기준 주파수로 곱해진다.

일 실시형태에서, 저지연 터치 센서 설계는 전송되는 정현파가 매우 높은 품질일 것을 요구하지 않고, 오히려 보통 무선 회선에서 허용 가능하고 바람직할 수 있는 것보다 많은 위상 노이즈, 주파수 변동(시간 경과, 온도 등), 고조파 왜곡 및 다른 결함을 갖는 전송되는 정현파를 위한 공간을 제공한다. 일 실시형태에서, 다수의 주파수는 디지털 수단에 의해 생성될 수 있고, 비교적 거친 아날로그 디지털 변환 처리가 사용된다. 상술한 바와 같이, 일 실시형태에서, 생성되는 행 주파수는 서로 단순 고조파 관계를 가지면 안되며, 설명되는 생성 처리에 있어서 어떠한 비선형성은 한개의 신호가 다른 하나를 "통칭(alias)"되는 세트로 되거나 또는 모방하지 않게 해야 한다.

일 실시형태에서, 주파수 빗은 필터 뱅크에 의해 필터링되는 좁은 펄스의 열을 가짐으로써 생성될 수 있고, 뱅크 내의 각 필터는 행으로의 전송을 위해 신호를 출력한다. 주파수 "빗"은 수신기에 사용될 수 있는 필터 뱅크와 동일할 수 있는 필터 뱅크에 의해 생성된다. 예로서, 일 실시형태에서, 100㎑의 비율로 반복되는 10㎱ 펄스는 주파수 성분의 빗을 5㎒에서 시작해서 분리하여 100㎑로 분리되도록 설계되는 필터 뱅크를 통과한다. 정의된 바와 같은 펄스열은 100㎑부터 수천 ㎒까지의 주파수 성분을 가질 수 있으므로, 전송기 내의 모든 열에 대한 신호를 가질 수 있다. 따라서, 수신된 열 신호 내의 정현파를 감지하도록, 펄스열이 동일 필터 뱅크를 지나 상술한 것까지 통과하면, 필터 뱅크 출력은 각각 행에 전송될 수 있는 정현파 신호를 포함한다.

투명 디스플레이 표면

사람이 컴퓨터에서 생성되는 그래픽 및 이미지와 상호 작용할 수 있도록, 터치 표면이 컴퓨터 디스플레이와 통합되는 것이 바람직할 수 있다. 전방 투영이 불투명 터치 표면에 사용될 수 있고, 후방 투영이 반투명한 것에 사용될 수 있는 한편, 현대의 평탄 패널 디스플레이(LCD, 플라즈마, OLED, 등)는 일반적으로 터치 표면이 투명할 것을 필요로 한다. 일 실시형태에서, 신호가 그것들을 따라 전파되는 것을 가능하게 하는 본 기술의 행과 열은 그들 신호에 대해 전도성을 필요로 한다. 일 실시형태에서, 무선 주파수 신호가 그것들을 따라 전파되는 것을 가능하게 하는 본 기술의 행과 열은 전기적 전도성을 필요로 한다.

행과 열이 불충분한 전도성을 가지면, 행/열을 따르는 단위 길이 당 저항이 단위 길이 당 정전 용량과 결합되어 저주파수 통과 필터를 형성할 것이다. 일단부에 인가되는 임의의 고주파수 신호는 이 열악한 컨덕터를 통과하므로 상당히 약화될 것이다.

시각적으로 투명한 컨덕터[예를 들면, 인듐 주석 옥사이드(indium-tin-oxide) 또는 ITO]가 상업적으로 이용 가능하지만, 본원에 설명되는 저지연 터치 센서의 일부 실시형태에 바람직할 수 있는 주파수에서는 투명성과 전도성 사이의 타협이 문제가 된다. ITO가 어떤 길이에 걸쳐 어떤 바람직한 주파수를 지원하는데 충분히 두꺼우면, 일부 적용에 불충분하게 투명할 수 있다. 일 실시형태에서, 행 및/또는 열이 전체적으로 또는 적어도 부분적으로 둘 다 높은 전도성과 광 투과성을 갖는 그래핀 및/또는 나노 튜브로 형성될 수 있다.

일 실시형태에서, 행 및/또는 열은 그들 뒤의 디스플레이가 차단되는 것이 무시될 수 있는 양의 하나 이상의 가는 와이어로 형성될 수 있다. 일 실시형태에서, 가는 와이어는 볼 수 없을 정도로 작거나, 또는 적어도 그들 뒤의 디스플레이를 볼 때 시각적 장애물을 제공하지 않을 만큼 작다. 일 실시형태에서, 투명 유리 또는 플라스틱 상에 패턴화되는 가는 은 와이어는 행 및/또는 열을 형성하는데 사용될 수 있다. 그러한 가는 와이어는 행/열을 따르는 양호한 컨덕터를 생성하도록 충분한 단면을 가질 필요가 있지만, 그러한 와이어가 애플리케이션용 기본 디스플레이를 위해 적절할 만큼 작은 부분을 차단하도록 충분히 작고 충분히 분산되는 것이 바람직하다. 일 실시형태에서, 가는 와이어의 사이즈는 기본 디스플레이의 픽셀 사이즈 및/또는 피치를 기반으로 선택된다.

예로서, 새로운 애플 레티나 디스플레이는 면 상에 대략 80미크론의 픽셀 사이즈가 산출되는 인치당 대략 300픽셀을 포함한다. 일 실시형태에서, 대략 10Ω의 저항을 갖는 20미크론 직경, 20㎝ 길이(아이패드 디스플레이의 길이) 은 와이어는 본원에 설명되는 바와 같은 저지연 터치 센서에서 행 및/또는 열로서 및/또는 행 및/또는 열의 일부로서 사용된다. 그러나, 그러한 20미크론 직경의 은 와이어는 레티나 디스플레이를 가로질러 놓이게 되면 픽셀 전체 라인의 25%까지 차단할 것이다. 따라서, 일 실시형태에서, 적절한 저항을 유지하고 무선 주파수 표면 깊이 문제에 관한 적절한 대응을 제공할 수 있는 다수의 얇은 직경의 은 와이어가 열 또는 행으로서 사용될 수 있다. 그러한 다수의 얇은 직경의 은 와이어는 직선형이 아닌 다소 불규칙적인 패턴으로 놓일 수 있다. 얇은 무작위의 또는 불규칙적인 패턴은 시각적으로 보다 거슬리지 않을 가능성이 높다. 일 실시형태에서, 얇은 와이어의 메쉬가 사용된다. 메쉬의 사용은 패터닝에 있어서의 제조 결함에 반하는 것을 포함하여 강성을 향상시킬 것이다. 일 실시형태에서, 얇은 와이어가 적절한 레벨의 저항을 유지하도록 충분한 전도성을 갖고, 무선 주파수 표면 깊이 문제에 관한 기준에 적절하면, 단일의 얇은 직경의 와이어가 열 또는 행으로 사용될 수 있다.

도 2는 다이아몬드형 행/열 메쉬를 갖는 행/열 터치 표면의 실시형태를 도시한다. 이 메쉬 패턴은 그들 사이의 최소 중첩을 허용하면서, 행 및 열에 대해 최대 또한 동일한 표면 면적을 제공하도록 설계된다.

다이아몬드 중 하나보다 큰 면적의 터치 이벤트는 행 및 열의 적어도 일부를 커버할 것이며, 이는 행 신호가 중첩된 열로 일부 커플링되도록 할 것이다. 일 실시형태에서, 다이아몬드는 터치 도구(손가락, 스타일러스 등)보다 작도록 사이즈화된다. 일 실시형태에서, 행과 열 사이의 0.5㎝ 간격이 사람의 손가락에 대해 적절한 수행 간격이다.

일 실시형태에서, 단순 격자형의 와이어가 행 및 열로 사용된다. 그러한 격자형은 행 및 열에 대해 보다 적은 표면 면적을 제공하지만, 무선 주파수 신호에 대해 충분하고, 수신기에 의해 감지될 수 있는 충분한 무시할 수 없는 커플링을 제공할 수 있다.

일 실시형태에서, 도 2에 도시된 바와 같은 행 및 열에 대한 "다이아몬드 패턴"은 표시된 형상의 공간을 채우는 얇은 와이어의 무작위로 연결된 메쉬를 사용함으로써, 또는 와이어 메쉬를 ITO와 같은 다른 투명 컨덕터와 결합함으로써 생성될 수 있다. 일 실시형태에서, 얇은 와이어는 예를 들면 전체 스크린에 걸쳐 전도성을 길게 연장하기 위해 사용될 수 있고, ITO는 다이아몬드 형상 영역과 같은 전도성 로컬 영역을 위해 사용될 수 있다.

광학 실시형태

설명되는 고속 멀티 터치 기술을 구현하는 무선 주파수 및 전기적 방법이 위에서 논의된 한편, 다른 매체 또한 사용될 수 있다. 예를 들면, 신호는 행 및 열에 대한 도파로 또는 다른 수단을 갖는 광학 신호(즉, 빛)일 수 있다. 일 실시형태에서, 광학 신호로 사용되는 빛은 가시 영역 내, 적외선 및/또는 자외선일 수 있다.

일 실시형태에서, 무선 주파수 신호를 이송하는 전기적 전도성 행 및 열 대신에, 행 및 열은 직교 신호를 생성하는 하나 이상의 광원에 의해 공급되고 광결합기에 의해 도파로와 커플링되는 광파이버와 같은 광도파로를 포함할 수 있다. 예를 들면, 다른 별개 파장의 빛이 각 행의 파이버에 주사될 수 있다. 사람의 손가락이 행의 파이버를 터치했을 때, 내부의 일부 빛은 충족되지 못한 내부 전반사로 인해 손가락 내로 누출될 것이다. 이어서, 손가락으로부터의 빛은 상호 과정으로 인해 열 파이버 중 하나로 들어가고, 파이버 단부의 감지기에 전달된다.

일 실시형태에서, 광신호는 다른 파장의 LED 또는 광파이버를 사용함으로써 생성될 수 있다. 일 실시형태에서, 주문 제작형 간섭 필터가 사용된다. 일 실시형태에서, 파이버 열에 존재하는 다른 파장의 빛은 광파이버 뱅크를 사용해서 감지될 수 있다. 일 실시형태에서, 그러한 광파이버 뱅크는 주문 제작형 간섭 필터를 사용해서 구현될 수 있다. 일 실시형태에서, 가시 스펙트럼 외부 파장의 빛(예를 들면, 적외선 및/또는 자외선)은 디스플레이에 여분의 가시 광선이 추가되는 것을 피하기 위해 사용될 수 있다.

일 실시형태에서, 행 및 열 파이버는 손가락이 그것들을 동시에 터치할 수 있도록 함께 엮일 수 있다. 일 실시형태에서, 엮임 구조는 필요에 따라, 디스플레이가 보이지 않게 하는 것을 피하기 위해 시각적으로 투명하게 구성될 수 있다.

본 발명의 터치 센터, 방법, 및 사용에 관한 더욱 상세한 사항은 첨부된 소스 코드를 포함하여 그 전체 개시가 참조로서 본원에 포함되는 2012년 10월 5일에 제출된 계류중인(co-pending) 미국 가특허 출원 제 61/710/256 호의 개시로부터 명백해질 것이다.

본 발명의 범위 및 사상으로부터 벗어나지 않고 본 발명에 대한 다양한 변형 및 변경이 당업자에게 명백해질 것이다. 본 발명이 본원에 제시된 특정 실시형태 및 예시에 지나치게 제한되도록 의도되지 않으며, 그러한 실시형태 및 예시는 본원에 첨부된 청구범위에 의해서만 제한되도록 의도되는 본 발명의 범위 내의 발명을 단지 예시하도록 제시된다는 것이 이해되어야 한다. 따라서, 본 발명이 그 바람직한 실시형태를 참조하여 특별하게 나타나고 설명되었지만, 형태 및 상세한 사항에 있어서의 다양한 변경이 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 이루어질 수 있다는 것이 당업자에 의해 이해될 것이다.

Claims

저지연 터치 감지 장치로서,
복수의 제 1 컨덕터의 컨덕터의 경로 각각이 복수의 제 2 컨덕터의 컨덕터의 경로 각각과 교차하도록 배치되어 터치 감지 장치가 터치되지 않을 때 무시할 수 있는 양의 신호가 복수의 제 1 및 제 2 컨덕터 사이에서 커플링되며, 터치 감지 장치가 터치될 때 무시할 수 없는 양의 신호가 제 1 및 제 2 컨덕터 사이에서 커플링되는 복수의 제 1 및 제 2 컨덕터와,
복수의 고유 직교 신호를 생성하도록 적용되는 신호 생성기와,
복수의 제 1 컨덕터와 관련된 전송기와,
복수의 제 2 컨덕터와 관련된 수신기와,
복수의 제 2 컨덕터 상에 존재하는 신호를 해독하도록 적용되는 신호 처리기를 포함하고,
고유 직교 신호 각각은 다른 고유 직교 신호 각각과 직교하며,
전송기는 복수의 고유 직교 신호 각각을 복수의 제 1 컨덕터에 동시에 전송하도록 적용되고,
수신기는 복수의 제 2 컨덕터 각각에 존재하는 신호를 수신하도록 적용되며,
복수의 제 2 컨덕터 각각에 존재하는 신호 각각은 어떤 고유 직교 신호가 무시할 수 없는 부분을 형성하는지 판별하는 저지연 터치 감지 장치.
제 1 항에 있어서,
신호는 교차 근방의 터치로부터 기인하는 용량성 커플링의 결과로서 교차하는 컨덕터 사이에서 커플링되는 저지연 터치 감지 장치.
제 1 항에 있어서,
복수의 고유 직교 신호는 각각 정현파 신호인 저지연 터치 감지 장치.
제 3 항에 있어서,
정현파 신호 각각은 미리 선택되는 저지연 터치 감지 장치.
제 4 항에 있어서,
정현파 신호 각각은 다른 정현파 신호와 단순 고조파 관계를 갖지 않도록 미리 선택되는 저지연 터치 감지 장치.
제 1 항에 있어서,
전송 전에 복수의 고유 직교 신호를 변조하기 위한 변조기와,
복조 전에 복수의 고유 직교 신호를 복조하기 위한 복조기를 더 포함하고,
전송기는 변조된 고유 직교 신호를 전송하고 수신기는 변조된 고유 직교 신호를 수신하는 저지연 터치 감지 장치.
제 6 항에 있어서,
변조 및 복조는 BPSK인 저지연 터치 감지 장치.
제 6 항에 있어서,
복수의 고유 직교 신호의 변조 및 복조는 반대 기능인 저지연 터치 감지 장치.
제 1 항에 있어서,
신호 처리기는 신호의 복조와 관련하여 푸리에 변환을 수행하는 저지연 터치 감지 장치.
제 1 항에 있어서,
신호 처리기는 신호의 복조와 관련하여 필터 뱅크를 이용하는 저지연 터치 감지 장치.
제 1 항에 있어서,
신호 처리기는 신호를 복조하도록 필터 뱅크를 포함하는 저지연 터치 감지 장치.
제 1 항에 있어서,
신호 처리기는 복수의 제 2 컨덕터 각각에 존재하는 신호 각각의 무시할 수 없는 부분을 형성하는 고유 직교 신호의 상대적 강도를 판별하는 저지연 터치 감지 장치.
제 12 항에 있어서,
고유 직교 신호의 상대적 강도를 포함하는 정보로부터 터치 위치를 판별하기 위한 보간기를 더 포함하는 저지연 터치 감지 장치.
제 11 항에 있어서,
필터 뱅크는 아날로그 필터를 포함하는 저지연 터치 감지 장치.
제 11 항에 있어서,
필터 뱅크는 스위치형 캐패시터 아날로그 필터를 포함하는 저지연 터치 감지 장치.
제 1 항에 있어서,
신호 처리기에 의해 복조되기 전에 복수의 제 2 컨덕터 각각에 존재하는 수신된 신호를 필터링하기 위한 대역 통과 필터와,
신호 처리기에 의해 복조되기 전에 복수의 제 2 컨덕터 각각에 존재하는 대역 통과 필터링된 수신된 신호의 주파수를 감소시키기 위한 헤테로다인을 더 포함하는 저지연 터치 감지 장치.
제 1 항에 있어서,
신호 처리기는 정현파의 조합을 포함하는 소스 신호를 생성하는 소스 신호 생성기와,
소스 신호를 받아서 복수의 고유 직교 신호로 필터링하도록 적용되는 필터 뱅크를 포함하는 저지연 터치 감지 장치.
제 1 항에 있어서,
복수의 제 1 및 제 2 컨덕터 각각은 전도성 재료의 얇고 불규칙적인 웹(web)을 포함하는 저지연 터치 감지 장치.
제 1 항에 있어서,
복수의 제 1 및 제 2 컨덕터 각각은 적어도 일부의 얇고 투명한 컨덕터를 포함하는 저지연 터치 감지 장치.
제 19 항에 있어서,
적어도 일부의 얇고 투명한 컨덕터는 다른 컨덕터와 교차하지 않는 위치에서 보다 넓은 저지연 터치 감지 장치.
제 1 항에 있어서,
복수의 제 1 및 제 2 컨덕터는 각각 행 및 열에 배치되는 저지연 터치 감지 장치.
제 21 항에 있어서,
행 및 열은 서로 수직인 저지연 터치 감지 장치.
제 21 항에 있어서,
행 및 열은 약 30°와 150° 사이로 서로에 대해 각을 이루는 저지연 터치 감지 장치.
제 21 항에 있어서,
행을 형성하는 복수의 제 1 컨덕터는 일반적으로 서로 평행한 저지연 터치 감지 장치.
제 24 항에 있어서,
열을 형성하는 복수의 제 2 컨덕터는 일반적으로 서로 평행한 저지연 터치 감지 장치.
제 1 항에 있어서,
복수의 제 1 및 제 2 컨덕터는 각각 동심원형 및 바퀴살형 구성으로 배치되는 저지연 터치 감지 장치.
제 1 항에 있어서,
복수의 제 2 컨덕터는 각각 동심원형 및 바퀴살형으로 배치되는 저지연 터치 감지 장치.
제 1 항에 있어서,
복수의 제 3 컨덕터의 컨덕터 각각이 적어도 하나의 다른 컨덕터와 교차하도록 배치되는 복수의 제 3 컨덕터와,
복수의 제 2 고유 직교 신호를 생성하도록 적용되는 제 2 신호 생성기를 더 포함하고,
복수의 제 2 고유 직교 신호 각각은 복수의 제 2 고유 직교 신호 내의 다른 신호 각각과 고유 직교 신호와 직교하는 저지연 터치 감지 장치.
저지연 터치 감지 장치로서,
터치 감지 장치가 터치되지 않을 때 무시할 수 있는 양의 광이 복수의 제 1 및 제 2 광 도파관 사이에서 커플링되고, 터치 감지 장치가 터치될 때 무시할 수 없는 양의 광이 복수의 제 1 및 제 2 광 도파관 사이에서 커플링되도록 배치되는 복수의 제 1 및 제 2 광도파관과,
복수의 고유 직교 광빔을 생성하도록 적용되는 광원과,
복수의 제 1 광학 도파관과 관련되는 광결합기와,
복수의 제 2 광도파관과 관련되는 수신기와,
복수의 제 2 광도파관 각각과 상응하는 전자 신호를 복조하도록 적용되는 신호 처리기를 포함하고,
고유 직교 광빔 각각은 다른 고유 직교 광빔 각각과 직교하며,
광결합기는 복수의 고유 직교 광빔 각각을 복수의 제 1 광도파관에 전송하도록 적용되고,
수신기는 복수의 제 2 광도파관 각각에 존재하는 광을 수신하고 전기 신호로 변환하도록 적용되며,
복수의 제 2 광도파관 각각에 상응하는 신호 각각은 어떤 신호가 무시할 수 없는 부분을 형성하는지 판별하는 저지연 터치 감지 장치.
제 29 항에 있어서,
복수의 고유 직교 광빔 각각은 광의 고유 직교 파장을 포함하는 저지연 터치 감지 장치.
제 30 항에 있어서,
광의 고유 직교 파장 각각은 적외선부터 자외선까지의 범위인 저지연 터치 감지 장치.
제 30 항에 있어서,
광의 고유 직교 파장 각각은 적외선 스펙트럼 내에 있는 저지연 터치 감지 장치.
제 30 항에 있어서,
광의 고유 직교 파장 각각은 자외선 스펙트럼 내에 있는 저지연 터치 감지 장치.
저지연 터치 감지 장치로서,
i. 복수의 행 컨덕터의 컨덕터의 경로 각각이 복수의 열 컨덕터의 컨덕터의 경로 각각과 교차하고,
ii. 터치 감지 장치가 터치되지 않을 때 제 1 레벨의 신호가 복수의 행 컨덕터와 열 컨덕터 사이에서 커플링되고,
iii. 터치 감지 장치가 터치될 때 제 2 레벨의 신호가 복수의 행 컨덕터와 열 컨덕터 사이에서 커플링되도록 배치되는,
a. 복수의 행 컨덕터 및 열 컨덕터와,
b. 복수의 행 컨덕터에 작동 가능하게 연결되는 행 신호 생성기와,
c. 복수의 열 컨덕터에 작동 가능하게 연결되는 열 신호 디코더와,
d. 적어도 부분적으로, 복수의 열 컨덕터 각각의 복수의 고유 직교 행 신호 각각에 대한 감지된 레벨에 기반하여 터치 이벤트의 좌표를 판별하기 위한 터치 이벤트 로케이터를 포함하고,
행 신호 생성기는 복수의 고유 직교 행 신호를 동시에 생성하도록 적용되고, 고유 직교 행 신호 각각은 다른 고유 직교 행 신호 각각과 직교하며,
열 신호 디코더는 복수의 열 컨덕터 각각의 복수의 고유 직교 행 신호 각각에 대한 레벨을 감지하도록 적용되는 저지연 터치 감지 장치.