KR20160144997A - 직교 시그널링 터치 유저, 손과 객체 구별 시스템 및 방법 - Google Patents

직교 시그널링 터치 유저, 손과 객체 구별 시스템 및 방법 Download PDF

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KR20160144997A
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Abstract

터치 감지 장치 상의 동시 터치 이벤트의 소스 사이를 구별하기 위한 시스템 및 방법이 개시된다. 터치 감지 장치는 행 도체와 열 도체를 포함하며, 행 도체의 각각의 도체의 경로는 열 도체의 각각의 도체의 경로를 크로싱한다. 직교 행 시그널은 행 도체 상에서 발생되고 직교 열 시그널은 열 도체 상에서 발생된다. 실시형태에서, 복수의 행 도체의 각각의 도체 상에 존재하는 복수의 직교 행 시그널의 각각의 시그널의 양이 감지되고, 복수의 열 도체의 각각의 도체 상에 존재하는 복수의 직교 열 시그널의 각각의 시그널의 양이 감지되며, 이와 같은 양의 적어도 하나의 양은 복수의 동시 터치 이벤트의 각각과 개별 소스를 연관하는데 사용된다. 행 도체 사이의 이와 같이 감지된 "크로스토크"의 강도는 한손 동작과 양손 동작을 구별하고, 다른 유저에 의해 시작된 바와 같이 두 개의 터치 이벤트를 구별하며, 손과 수동 객체를 구별하고, 팜 리젝션을 향상시키며 우발적 터치 리젝션을 향상시켜서 두 개 이상의 터치 이벤트를 구별하는데 사용될 수 있다.

Description

직교 시그널링 터치 유저, 손과 객체 구별 시스템 및 방법{ORTHOGONAL SIGNALING TOUCH USER, HAND AND OBJECT DISCRIMINATION SYSTEMS AND METHODS}
본 출원은 2014년 3월 17일자 출원된 "유저 식별 기술을 갖는 빠른 멀티 터치 센서"라는 명칭의 미국 특허 출원 번호 14/217,015호의 부분 연속 출원인 2014년 8월 22일자 출원된 "직교 시그널링 터치 유저, 손 및 객체 구별 시스템 및 방법"이란 명칭의 미국 특허 출원 번호 14/466,624호와 2014년 3월 17일자 출원된 "빠른 멀티 터치 소음 감소"라는 명칭의 미국 특허 출원 번호 14/216,791호에 대하여 우선권을 주장한다. 또한, 본 출원은 2014년 3월 17일자 출원된 "빠른 멀티 터치 스타일러스 및 센서"라는 명칭의 미국 특허 출원 번호 14/216,948호에 대해 우선권을 주장한다. 우선권 출원의 전체 개시는 본원에서 참조로써 포함된다. 본 출원은 저작권 보호에 영향받는 물질을 포함한다. 저작권 소유자는 특허 및 상표권 파일 또는 기록에서 나타나는 바와 같이 본 개시의 그 누구에 의한 팩시밀리 재생산에 반대를 하지 않지만 모든 저작권에 대한 권리를 갖는다.
개시된 시스템 및 방법은 일반적으로 유저 입력의 분야에 관한 것이며 특히 빠른 멀티 터치 센서에서 유저, 손 및 객체 구별을 제공하는 유저 입력 시스템에 관한 것이다.
본 개시의 이전의 목적 및 다른 목적, 특징 및 이점은 다음의 도면에 도시된 바와 같이 실시형태의 다음의 보다 특정한 기재로부터 분명해질 것이며, 참조 번호는 다양한 도면에서 동일한 부분을 지칭한다. 도면은 축적일 필요는 없으며 대신 개시된 실시형태의 원리를 도시하는 것이 강조된다.
도 1은 저지연 터치 센서 장치의 실시형태를 도시하는 하이 레벨 블록 다이어그램을 제공한다.
도 2는 저지연 터치 센서 장치의 실시형태에서 사용될 수 있는 크로싱 전도 경로를 위한 레이아웃의 실시형태를 도시한다.
도 3은 영역 편평 절차를 도시하는 블록 다이어그램이다.
도 4는 로컬 최대 주위에 사연결 지역을 도시하는 다이어그램이다.
도 5는 로컬 최대 주위에 팔연결 지역을 도시하는 다이어그램이다.
도 6은 비대칭 터치 포인트로의 타원형 핏을 도시하는 기하학도이다.
도 7은 소음 감소를 위해 설정된 저지연 터치 센서 장치의 실시형태를 도시하는 하이 레벨 블록 다이어그램이다.
도 8 내지 도 11, 12A 및 12B는 시그널 발생 및 전송 계획의 단순화된 다이어그램 도시이다.
도 13은 개시된 시스템 및 방법의 실시형태에 따른 유저 인식 기술을 도시하는 측면도를 보여준다.
도 14 및 도 15는 개시된 시스템 및 방법의 실시형태에 따른 빠른 멀티 터치 스타일러스들을 도시하는 개략도를 보여준다.
도 16은 센서 시트 및 작동 광학 스타일러스를 도시하는 상부도를 보여준다.
도 17은 센서 시트 및 작동 광학 스타일러스를 도시하는 측면도를 보여준다.
도 18은 개시된 작동 광학 스타일러스의 실시형태에 따른 센서 시트에서의 내부 반사를 도시하는 측면도를 보여준다.
도 19는 개시된 작동 광학 스타일러스의 실시형태에 따른 모난 필터의 사용을 도시하는 측면도를 보여준다
도 20은 작동 광학 스타일러스에 의해 센서 시트 위로 방출된 패턴을 보여주는 측면도를 보여준다.
도 21 내지 도 23은 센서 시트의 에지를 따라 작동 광학 스타일러스에 의해 방출된 스폿의 기하학적 투영을 도시한다.
도 24는 센서 시트 상으로 투영된 다양한 패턴을 도시하는 상부도를 보여준다.
도 25는 동일한 사람에 의해 터치될 때 직교 시그널링 센서에서 크로스토크을 도시하는 개략적인 상부도를 보여준다.
도 26은 다른 사람의 두 손에 의해 터치될 때 직교 시그널링 센서에서 크로스토크의 부족을 도시하는 개략적인 상부도를 보여준다.
도 27은 두 개의 터치가 행이나 열을 공유할 때 발생하는 문제를 도시하는 센서의 개략적인 상부도를 보여준다.
도 28은 터치스크린 및/또는 프로세서가 변경되어 모든 행과 모든 열에서 직교 시그널을 발생시키고 모든 행과 모든 열에서 모든 시그널을 감지하는 현재 개시된 유저, 손 및 객체 구별 시스템의 실시형태를 도시하는 개략적인 상부도를 보여준다.
도 29는 단일 유저가 디스플레이 상 두 개의 터치를 만들고 하나의 행로부터의 시크널이 그의 몸체를 통과하여 다른 행로 통과하는 예시를 도시하는 센서의 개략적인 상부도를 보여준다.
도 30은 시그널이 유저의 손을 통하여 결합된 예시를 도시하는 센서의 개략적인 상부도를 보여준다.
도 31은 두 개의 터치가 두 명의 다른 유저에 의해 만들어지고 시그널이 유저 간에 이동을 할 경로가 없어서 행 대 행 결합이나 열 대 열 결합이 없는 예시를 도시하는 센서의 개략적인 상부도를 보여준다.
도 32는 센서의 상부에 위치하는 객체를 도시하는 개략적인 상부도를 보여준다.
본 출원은 "저지연 터치 감지 장치"란 명칭으로 2013년 3월 15일자 출원된 미국 특허 출원 번호 13/841,436호, "빠른 멀티 터치 업데이트 비율 쓰로트링"이란 명칭으로 2014년 1월 16일자 출원된 미국 특허 출원 번호 61/928,069호, "저지연 유저 입력 프로세싱 및 피드백을 위한 혼합 시스템 및 방법"이란 명칭으로 2013년 10월 4일자 출원된 미국 특허 출원 번호 14/046,819호, "빠른 멀티 터치 스타일러스"란 명칭으로 2013년 3월 15일자 출원된 미국 특허 출원 번호 61/798,948호, "유저 식별 기술을 갖는 빠른 멀티 터치 센서"란 명칭으로 2013년 3월 15일자 출원된 미국 특허 출원 번호 61/799,035호, "빠른 멀티 터치 소음 감소"란 명칭으로 2013년 3월 15일자 출원된 미국 특허 출원 번호 61/798,828호, "작동 광 스타일러스"란 명칭으로 2013년 3월 15일자 출원된 미국 특허 출원 번호 61/798,708호, "저지연 유저 입력 프로세싱 및 피드백을 위한 혼합 시스템 및 방법"이란 명칭으로 2012년 10월 5일자 출원된 미국 특허 출원 번호 61/710,256호, "빠른 멀티 터치 포스트 프로세싱"이란 명칭으로 2013년 7월 12일자 출원된 미국 특허 출원 번호 61/845,892호, "규정된 크로스 제어 행동으로 제어 반응 지연을 감소"이란 명칭으로 2013년 7월 12일자 출원된 미국 특허 출원 번호 61/845,879호, "상대 변화에 대한 정보를 사용하고 미래 유저 입력을 에측하여 유저 입력에 대한 반응을 제공하기 위한 시스템 및 방법"이란 명칭으로 2013년 9월 21일자 출원된 미국 특허 출원 번호 61/880,887호, "저지연 유저 입력 프로세싱 및 피드백을 위한 혼합 시스템 및 방법"이란 명칭으로 2013년 10월 4일자 출원된 미국 특허 출원 번호 14/046,823호, "빠른 멀티 터치 포스트 프로세싱"이란 명칭으로 2013년 11월 1일자 출원된 미국 특허 출원 번호 14/069,609호, "티치 및 스타일러스 지연 테스팅 장치"란 명칭으로 2013년 10월 7일자 출원된 미국 특허 출원 번호 61/887,615호, "터치 센서 내에서 가능한 채널의 다이나믹 할당"이란 명칭으로 2014년 1월 22일자 출원된 미국 특허 출원 번호 61/930,159호 및 "입력 이벤트 프로세싱을 위한 제거 전략"이란 명칭으로 2014년 1월 27일자 출원된 미국 특허 출원 번호 61/932,047호에서 개시된 빠른 멀티 터치 센서 및 다른 인터페이스와 같은 유저 인터페이스와 관련된 것이다.
다양한 실시형태에서, 본 개시는 다른 손, 유저 또는 객체 예를 들면, 스타일러스에 의해 발생한 터치 포인트 사이에서 장치가 구별할 수 있게 하는 것에 중점을 두며 터치 표면 상의 터치 포인트의 소스 또는 소스들을 구별하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다. 개시된 기술은 또한 객체, 손 또는 유저를 식별하는데 사용될 수 있다.
본 개시를 통하여, "터치", "터치들", "접촉", "접촉들" 또는 다른 기재어와 같은 용어는 유저의 손가락, 스타일러스, 객체 또는 몸체 부분이 센서에 의해 탐지되는 시간의 기간을 기재하는데도 사용될 수 있다. 일부 실시형태에서, 이러한 탐지는 유저가 센서 또는 그것이 포함된 장치와 물리적 접촉을 할 때만 발생한다. 다른 실시형태에서, 센서는 터치 표면 위로 고정된 거리를 호버링하는 "터치" 또는 "접촉"의 탐지를 가능하도록 조절될 수 있다. 따라서, 감지된 물리적 접촉에 대한 의지를 내포하는 본 개시 내에서 언어의 사용은 개시된 기술이 그러한 실시형태에만 적용된다고 의미하는 것으로 간주되면 안 된다. 실제로, 여기서 기재된 거의 대부분은 균등하게 "터치" 및 "호버" 센서에 적용된다.
여기서 개시된 직교 시그널링 터치 유저, 손 및 객체 구별 시스템 및 방법은 정전용량 터치 센서 특히, 주파수 분할 다중화(FDM), 코드 분할 다중화(CDM) 또는 FDM과 CDM 방식을 결합한 혼합 변조 기술에 제한되지 않지만 이를 포함하는 직교 시그널링에 기반한 다중화 계획을 이용하는 정전용량 터치 센서에 관한 것이다. 여기서 주파수에 관한 참조는 다른 직교 시그널 베이스를 지칭할 수 있다. 그와 같이, 본 출원은 참조에 의해 출원인의 이전 출원 즉, "저지연 터치 감지 장치"로 2013년 3월 15일자로 출원된 미국 특허 출원 번호 13/841,436호 및 "빠른 멀티 터치 포스트 프로세싱"으로 2013년 11월 1일자로 출원된 미국 특허 출원 번호 14/069/609호를 통합한다. 이러한 출원은 여기서 개시된 직교 시그널링 터치 유저, 손 및 객체 구별 시스템 및 방법과 연결되어 사용될 수 있는 정전식 FDM, CDM 또는 FDM/CDM 혼합 터치 센서를 고려한다. 그러한 센서에서, 행로부터의 시그널이 열과 결합되고 그 열에서 수신될 때 터치는 감지된다.
이러하나시는 본 구별 시스템 및 방법이 적용될 수 있는 빠른 멀티 터치 센서의 작동을 우선 기재할 것이다. 본 개시된 유저, 손 및 객체 차별 시스템 및 방법의 자세한 사항은 "유저, 손 및 객체 구별"이라는 제목으로 아래에서 더 자세히 기재된다.
실시형태에서, 본 유저, 손 및 객체 구별 기술을 사용하는 빠른 멀티 터치 센서는 이차원 매니폴드 상에 인체 손가락(또는 다른 객체)으로부터 터치 이벤트(또는 다른 동작)의 감지를 제공하고 감지되고 서로 구별되는 터치 이벤트 또는 다양한 동시 터치 이벤트를 위한 능력을 갖는다. 여기서 사용된 바와 같이, 명사로서 사용될 때 "터치 이벤트"라는 어구와 "터치"라는 단어는 센서를 사용하여 식별될 수 있는 인접 터치 및 인접 터치 이벤트 또는 임의의 다른 동작을 포함한다. 실시형태에 따라서, 터치 이벤트는 예를 들어 10 밀리세컨드 또는 미만의 순서 도는 일 밀리세컨드 미만의 순서로 감지, 프로세스 및 다운스트림 계산 프로세스로 매우 낮은 지연으로 공급될 수 있다.
실시형태에서, 개시된 빠른 멀티 터치 센서는 터치 이벤트의 고 업데이트 비율 및 저지연 측정을 위해 향상된 투영된 정전식 방식을 사용한다. 기술은 상기 이점을 얻기 위하여 병렬 하드웨어 및 더 높은 주파수 파형을 사용할 수 있다. 감지 및 철저한 측정을 얻기 위한 방법도 개시되며, 투명한 디스플레이 표면 상에서 사용될 수 있고, 기술을 사용하는 상품의 경제적 생산을 허용한다. 이러한 점에서, 여기서 사용된 바와 같은 "정전식 객체"는 손가락, 인체의 다른 부분, 스타일러스 또는 센서가 감지한 임의의 객체일 수 있다. 여기서 개시된 센서와 방법은 정전 용량에 의지하면 안 된다. 아래에서 개시된 광학 센서 실시형태에 관하여, 그러한 실시형태는 터치 이벤트를 감지하기 위해 광자 터넬링 및 누설을 사용하며 여기서 사용된 "정전식 객체"는 그러한 감지와 호환 가능한 스타일러스 또는 손가락과 같은 임의의 객체를 포함한다. 유사하게, 여기서 사용된 "터치 위치" 및 "터치 감지 장치"는 정전식 객체와 개시된 센서 사이의 작동의 터칭 접촉을 필요로 하지 않는다.
도 1은 실시형태에 따른 빠른 멀티 터치 센서(100)의 특정한 원리를 도시한다. 참조번호(200)에서, 다른 시그널은 표면의 각각의 행 안으로 전송된다. 시그널은 "직교" 즉, 서로 분리 가능하며 구별 가능하도록 설계된다. 참조번호(300)에서, 수신기는 각각의 열에 부착된다. 수신기는 임의의 전송된 시그널 또는 그들의 임의의 조합을 수신하고 그러한 열에 존재하는 각각의 직교 전송 시그널의 양을 각각 측정하도록 설계된다. 센서의 터치 표면(400)은 직교 시그널이 전파되는 연속의 행과 열(전체 도시되지 않음)을 포함한다. 실시형태에서, 행과 열은 터치 이벤트에 영향받지 않을 때, 시그널의 더 작은 또는 무시할 수 있는 양이 그들 사이에서 결합되지만, 그들이 터치 이벤트에 영향받을 때 시그널의 더 높은 또는 무시할 수 없는 양이 그들 사이에서 결합 되도록 설계된다. (실시형태에서, 반대는 유지될 수 있다 - 시그널의 더 적은 양이 터치 이벤트를 나타내며 시그널의 더 큰 양이 터치의 부족을 나타낸다). 상기 기재된 바와 같이, 터치 또는 터치 이벤트는 물리적 터칭보다는 결합 시그널의 레벨에 영향을 끼치는 이벤트를 요구로 한다.
도 1을 계속 참조하면, 실시형태에서 일반적으로 행과 열의 근접한 터치 이벤트의 정전식 결과는 열에 결합된 행 상에 무시할 수 없는 양의 시그널을 일으킬 수 있다. 보다 일반적으로, 터치 이벤트는 열 상의 수신된 시그널을 일으키고 이에 따라 응답하도록 한다. 행 상의 시그널이 직교하기 때문에, 다양한 행 시그널은 열에 결합 될 수 있고 수신기에 의해 구별될 수 있다. 유사하게, 각각의 행 상의 시그널은 다양한 열에 결합 될 수 있다. 주어진 행에 결합된 각각의 열의 경우, 열 상에 발견된 시그널은 어떤 행이 그러한 열과 동시에 터치되는 지를 나타낼 정보를 포함한다. 수신된 각각의 시그널의 양은 일반적으로 상응하는 시그널을 옮기는 열과 행 사이의 커플링 량과 관련되며 이에 따라서 터칭 객체와 그 표면 사이의 거리를 나타낼 수 있으며, 그 표면의 영역는 터치 및/또는 터치의 압력에 의해 덮힌다.
행과 열이 동시에 터치될 때, 행 상에 존재하는 일부 시그널은 상응하는 열에 결합된다. (상기 기재된 바와 같이, 터치 또는 터치된 이라는 용어는 실제 물리적 접촉을 요구하기보다는 상대적인 근접을 요구한다). 실제로, 터치 장치의 다양한 실시형태에서, 행 및/또는 열의 물리적 접촉은 행 및/또는 열 및 손가락 또는 터치의 임의의 객체 사이의 보호막이 있을 수 있어서 가능성은 낮다. 또한, 일반적으로 행과 열 자체는 서로 터치되지 않으며 그보다는 근접하여 위치되어 거기서 서로 결합되는 무시할 수 있는 양의 시그널 이상을 방지한다. 일반적으로, 행 열 결합는 그들 사이의 실제 접촉, 손가락 또는 터치의 다른 객체로부터의 실제 접촉에 의해서가 아닌 손가락(또는 다른 객체)을 아주 가깝게 하는 정전식 효과에 의해 발생하며 정전식 효과를 낳는 아주 가까움은 여기서 터치로 참조된다).
행과 열의 성질은 임의적이며 특정한 배향은 상관없다. 실제로, 행과 열이라는 용어는 사각형 그리드가 아닌 시그널이 전송되는 도체 세트(행)와 시그널이 결합될 수 있는 도체 세트(열)를 참조하도록 의도된다. 행과 열이 그리드일 필요는 없다. 터치 이벤트가 "행"의 파트와 "열"의 파트를 터치하며 결합의 일부 형식을 일으키는 한 다른 형상은 가능하다. 예를 들면, "행"은 동심 원일 수 있고 "열"은 중심에서 발산된 스포크일 수 있다. 또한, 두 가지 유형인 시그널 전파 채널이 있을 필요는 없다: 행과 열 대신 실시형태에서 채널 "A", "B" 및 "C"가 제공될 수 있고, "A" 상에 전송된 시그널은 "B"와 "C" 상에서 수신될 수 있거나 실시형태에서 "A"와 "B" 상에 전송된 시그널은 "C" 상에서 수신될 수 있다. 또한 시그널 전파 채널이 기능, 때로는 지지 전송기와 때로는 지지 수신기를 변경하는 것이 가능하다. "행"과 "열"이 아닌 세 개 이상 유형의 안테나 도체가 사용될 수 있다. 많은 대안의 실시형태가 가능하며 본 개시를 고려한 후에는 당업자에게 분명할 것이다.
상기 주목된 바와 같이, 실시형태에서 터치 표면(400)은 시그널이 전파할 수 있는 연속의 행과 열을 포함한다. 상기 기재된 바와 같이, 행과 열은 그들이 터치되지 않을 때 무시할 수 있는 양의 시그널이 그들 사이에서 결합되도록 설계된다. 또한, 다른 시그널은 각각의 열 안으로 전송된다. 실시형태에서, 각각의 다른 시그널은 서로 직교(즉, 분리 가능하며 구별 가능한)한다. 행과 열이 동시에 터치될 때, 행 상의 무시할 수 있는 양의 시그널은 상응하는 열에 결합된다. 열 위로 결합된 시그널의 양은 터치의 압력 또는 영역과 연관될 수 있다.
수신기(300)는 각각의 열에 부착된다. 수신기는 임의의 직교 시그널의 무시할 수 없는 양 또는 직교 시그널의 임의의 조합을 수신하고 시그널의 무시할 수 없는 양을 제공하는 열을 식별하도록 설계된다. 실시형태에서, 수신기는 열 상에 존재하는 직교하는 전송된 각각의 시그널의 양을 측정할 수 있다. 이러한 방식으로, 각각의 열과 터치된 행을 식별하는 것 이외에, 수신기는 터치와 관련된 추가적인 (예를 들면, 질적) 정보를 제공할 수 있다. 일반적으로, 터치 이벤트는 열 상의 수신된 시그널과 상응할 수 있다. 각각의 열의 경우, 거기에서 수신된 다른 시그널은 상응하는 행의 어떤 행이 그 열과 동시에 터치되는지를 나타낸다. 실시형태에서, 수신된 시그널의 무시할 수 없는 양은 상응하는 행과 열 사이의 커플링 양과 관련될 수 있고 터치, 터치의 압력 등에 의해 덮힌 표면 영역을 나타낼 수 있다.
단순한 사인곡선 실시형태
실시형태에서, 행 안으로 전송된 직교 시그널은 피변조 사인 곡선일 수 있고 각각 다른 주파수를 가지며 주파수는 수신기에서 쉽게 서로 구별될 수 있도록 선택된다. 실시형태에서, 주파수는 그들 사이에서 충분한 간격을 제공하도록 선택되어 그들은 수신기에서 쉽게 서로 구별될 수 있다. 실시형태에서, 선택된 주파수 사이에 단순한 조파 관계가 존재하지 않는다. 단순한 조파 관계의 부족은 하나의 시그널이 다른 시그널을 흉내낼 수 있게 하는 비선형 인공물을 완화할 수 있다.
일반적으로, 주파수 사이의 간격 △f가 측정 기간 τ의 최소 상호값이면 인접한 주파수 사이의 간격이 일정하며 최대 주파수가 최저 주파수의 두 배 미만인 주파수의 "빗"은 이러한 조건을 만족할 것이다. 예를 들면, 어떤 행 시그널이 밀리세컨드(τ) 당 존재하는지를 결정하기 위해 시그널의 조합(예를 들면, 열으로부터)을 측정하는 것이 바람직하면, 주파수 간격(△f)은 일 킬로헤르츠(즉, △f>1/τ)보다 반드시 커야 한다. 이러한 계산에 따라서 10 개의 행만 가진 예시 경우에, 다음의 주파수를 사용할 수 있다.
행 1: 5.000 MHZ 행 6: 5.005 MHZ
행 2: 5.001 MHZ 행 7: 5.006 MHZ
행 3: 5.002 MHZ 행 8: 5.007 MHZ
행 4: 5.003 MHZ 행 9: 5.008 MHZ
행 5: 5.004 MHZ 행 10: 5.009 MHZ
주파수 간격이 튼튼한 설계를 허용할 수 있도록 최소치보다 훨씬 더 클 수 있다는 것은 당업자에게 분명할 것이다. 예를 들면, 0.5cm 행/열 간격을 갖는 20cm x 20cm 터치 표면은 40개의 행 및 40개의 열을 필요로 하며 40개의 다른 주파수에서 사인 곡선을 필요로 하게 한다. 밀리세컨드 당 분석 비율이 1KHz 간격만을 요구하는 반면, 임의의 더 큰 간격이 보다 더 튼튼한 실행을 위해 사용된다. 임의로 더 큰 간격은 상수에 의해 영향을 받으며 최대 주파수는 최저치의 두 배 이상이 되면 안 된다(즉, fmax<2(fmin)). 이 예시에서, 5MHZ의 최저 주파수 세트를 갖는 100kHZ의 주파수 간격이 사용될 수 있어 5.0MHz, 5.1MHz, 5.2MHz 에서 8.9MHz까지 이르는 주파수 리스트를 발생시킨다.
실시형태에서, 리스트 상의 각각의 사인곡선은 시그널 발생기에 의해 발생될 수 있고 전송기에 의해 분리된 행 상에서 전송될 수 있다. 동시에 터치된 행과 열을 식별하기 위해, 수신기는 열 상에 존재하는 임의의 시그널을 수신하며 시그널 프로세서는 리스트 상 임의의 어떤 주파수가 나타나는 지를 결정하기 위해 시그널을 분석한다. 실시형태에서, 식별은 주파수 분석 기술(예를 들면, 푸리에 변환) 또는 필터 뱅크를 사용하여 지지될 수 있다.
실시형태에서, 각 열의 시그널로부터 수신기는 그러한 열 상의 시그널에서 발견된 주파수의 리스트로부터 각각의 주파수의 세기를 결정할 수 있다. 실시형태에서, 주파수의 세기가 일부 임계치보다 더 크면, 시그널 프로세서는 그러한 주파수에 상응하는 열과 행 사이에서 터치 이벤트가 있다는 것을 식별한다. 실시형태에서, 행/열 교점으로부터 터치의 거리, 터치 객체의 크기, 객체가 프레스되는 압력, 터치되는 행/열 교점의 일부 등을 포함하는 다양한 물리적 현상에 상응할 수 있는 시그널 세기 정보가 터치 이벤트의 영역를 국한시키기 위해 보조제로서 사용될 수 있다.
시그널 세기가 적어도 두 개의 세기(행에 상응하는) 또는 적어도 두 개의 열을 위해 계산되면, 이차원 맵이 그러한 행/열 교점에서 맵의 값인 시그널 세기로 형성될 수 있다. 실시형태에서, 시그널의 세기는 각각의 열 상에 각각의 주파수를 위해 계산된다. 시그널 세기가 계산되면 이차원 맵이 형성될 수 있다. 실시형태에서 시그널 세기는 그러한 행/열 교점에서의 맵의 값이다. 실시형태에서, 다른 주파수에서 다른 표면에서의 물리적 차이 때문에, 시그널 세기는 주어진 터치를 위해 표준화되거나 보정되어야 한다. 유사하게, 실시형태에서 터치 표면 위에서 또는 교점 사이의 물리적 차이 때문에, 시그널 세기는 주어진 터치를 위해 표준화되거나 보정되어야 한다.
실시형태에서, 이차원 맵 데이터는 터치 이벤트를 더 잘 식별, 결정 또는 분리하기 위해 임계치될 수 있다. 실시형태에서, 이차원 맵 데이터는 표면을 터치하는 객체의 형상, 배향 등에 관한 정보를 추론하는데 사용될 수 있다.
행 상으로 전송되는 시그널의 기재로 돌아가면, 사인곡선은 상기 기재된 설정에서 사용될 수 있는 유일한 직교 시그널은 아니다. 실제로, 상기 기재된 바와 같이 서로 구별 가능한 시그널의 임의의 세트는 작동할 것이다. 그럼에도 불구하고, 더 단순한 엔지니어링과 이러한 기술을 사용하는 장치의 보다 더 비용 효율적인 생산을 허용할 수 있게 하는 일부 바람직한 성질을 가질 수 있다. 예를 들면, 사인곡선은 매우 폭이 좁은 주파수 프로파일(규정상)을 가지며 DC에 근접하여 저 주파수로 연장되면 안 된다. 또한, 사인곡선은 1/f 소음에 의해 상대적으로 영향을 받지 않을 수 있고 소음은 저주파수로 연장되는 폭이 더 넓은 시그널에 영향을 끼친다.
실시형태에서, 사인곡선은 필터 뱅크에 의해 감지될 수 있다. 실시형태에서, 사인곡선은 주파수 분석 기술(예를 들면, 푸리에 변환)에 의해 감지될 수 있다. 주파수 분석 기술은 상대적으로 효율적인 방식으로 실시될 수 있고 우수한 다이나믹 분포 특징을 가지는 경향이 있을 수 있으며 더 많은 수의 동시 사인곡선 사이에서 그들이 감지하고 구별할 수 있게 한다. 넓은 시그널 프로세싱 용어로, 수신기의 다양한 사인곡선의 디코딩은 주파수 분할 멀티플렉싱의 형식으로 생각될 수 있다. 실시형태에서, 시간 분할 및 코드 분할 멀티플렉싱과 같은 다른 변조 기술도 사용될 수 있다. 시간 분할 멀티플렉싱은 우수한 다이나믹 분포 특징을 가지나 유한 시간이 확장되어 터치 표면 안으로 전송되는(으로부터 수신된 시그널을 분석하거나) 것을 일반적으로 요구한다. 코드 분할 멀티플렉싱은 주파수 분할 멀티플렉싱과 같은 동일한 동시의 성질을 가지나 다이나믹 분포 문제점을 마주할 수 있고 다양한 동시의 시그널 사이에서 쉽게 구별할 수 없다.
변조 사인곡선 실시형태
실시형태에서, 변조된 사인곡선은 상기 기재된 사인곡선 실시형태를 대신하며 상기 기재된 사인곡선 실시형태와 조합 및/또는 상기 기재된 사인곡선 실시형태의 향상으로서 사용될 수 있다. 비변조 사인곡선의 사용은 무선주파수 방해가 터치 표면에 인접한 다른 장치에 일으킬 수 있어 그들을 사용하는 장치는 규정 테스팅(예를 들면, FCC, CE)을 통과하는 문제점에 마주칠 수 있다. 또한, 비변조된 사인곡선의 사용은 고의적인 전송기로부터 또는 다른 방해 장치(아마도 다른 동일한 터치 표면조차도)이든 환경에서 다른 사인곡선으로부터의 방해에 영향받기 쉽다. 실시형태에서, 그러한 방해는 상기 기재된 잘못되거나 저감된 터치 측정을 일으킬 수 있다.
실시형태에서, 방해를 피하기 위하여 사인곡선은 시그널이 수신기에 도달하면 시그널이 복조("교란되지 않은")될 수 있는 방식으로 전송기에 의해 전송되기 전에 변조되거나 교란될 수 있다. 실시형태에서, 가역 변환(또는 거역 변환에 근접한)은 시그널을 변조하는데 사용될 수 있어 변조는 보상될 수 있고 그들이 수신기에 도달하면 시그널은 실질적으로 저장된다. 당업자에게 명백해지는 바와 같이, 여기서 기재된 바와 같이 터치 장치에서 변조 기술을 사용하여 방출되거나 수신된 시그널은 다른 것들과 덜 상호 연관될 것이며 이에 따라서 환경에서 존재하는 다른 시그널과 유사 및/또는 그러한 시그널에 영향을 받는 것처럼 보이기보다는 단순한 소음과 같이 작동할 것이다.
실시형태에서, 사용된 변조 기술은 전송된 데이터가 장치 작동의 환경에서 상당히 임의적이거나 적어도 일반적이지 않게 보이도록 할 것이다. 두 개의 변조 계획은 아래에서 기재된다: 주파수 변조 및 직접 시퀀스 확산 스펙트럼 변조
주파수 변조
사인곡선의 전체 세트의 주파수 변조는 "그들을 스메어함으로써" 동일한 주파수에서 나타나지 않게 한다. 규정상 테스팅이 일반적으로 고정된 주파수에 관한 것이므로, 주파수 변조된 전송된 사인곡선은 더 작은 진폭에서 나타날 것이며 이에 따라서 염려가 될 가능성은 낮다. 수신기가 그것으로의 임의의 사인곡선 입력을 동일하고 반대의 방식으로 "언스매어"할 것이기 때문에, 전송된 사인곡선은 복조될 것이며 그들이 변조되기 전에 열하듯이 그 뒤에 상당히 나타날 것이다. 하지만 환경으로부터 들어가는(예를 들면, 방해하는) 임의의 고정된 주파수 사인곡선은 "언스메어링" 작동에 의해 "스매어"될 것이며 이에 따라서 의도된 시그널 상에서 감소되거나 제거된 효과를 가질 것이다. 따라서, 센서에 가해질 수 있는 방해는 실시형태의 터치 센서에서 사용되는 예를 들면, 주파수의 빗으로 주파수 변조를 사용함으로써 감소된다.
실시형태에서, 사인곡선의 전체 세트는 그 자체가 변조된 단일 참조 주파수로부터 그들을 발생시킴으로써 주파수 변조될 수 있다. 예를 들면, 100kHz 간격을 갖는 사인곡선의 세트는 동일한 100kHz 참조 주파수를 다른 정수에 곱함으로써 발생될 있다. 실시형태에서, 이러한 기술은 위상 동기 루프를 사용하여 달성될 수 있다. 첫번째 5.0MHz 사인곡선을 발생시키기 위해, 50으로 참조를 곱할 수 있고, 5.1MHz 사인곡선을 발생시키기 위해, 51로 참조를 곱할 수 있으며 마찬가지도 가능하다. 수신기는 감지 및 복조 기능을 실행하기 위해 동일한 변조 참조를 사용할 수 있다.
직접 시퀀스 확산 스펙트럼 변조
실시형태에서, 사인곡선은 전송기 및 수신기에 알려진 의사 난수(또는 심지어 실제로 임의) 스케줄 상에서 그들을 주기적으로 가역시킴으로써 변조될 수 있다. 따라서, 실시형태에서 각각의 사인곡선이 그것의 상응하는 행로 전송되기 전에 그것은 선택 가능한 가역 회로를 통해 통과되며 그것의 결과는 "가역 선택" 입력의 상태에 따라서 +1 또는 -1에 의해 곱해진 입력 시그널이다. 실시형태에서, 모든 이러한 "가역 선택" 입력은 동일한 시그널로부터 구동되어 각각의 행을 위한 사인곡선은 동시에 +1 또는 -1에 의해 모두 곱해진다. 실시형태에서, "가역 선택" 입력을 구동시키는 시그널은 환경에서 존재할 수 있는 임의의 시그널 또는 기능에 상관없이 의사 난수 기능일 수 있다. 사인곡선의 의사 난수 가역은 주파수에서 그들을 전파시키며 그들이 임의의 소음과 같이 보이도록 하여 그들이 접촉할 수 있는 임의의 장치와 무시할 정도로 방해한다.
수신기 측면 상에서, 열으로부터의 시그널은 행 상의 시그널처럼 동일한 의사 난수 시그널에 의해 구동된 선택 가능한 가역 회로를 통해 통과될 수 있다. 그 결과는 전송된 시그널이 주파수에서 퍼지지만, 그들은 그들이 +1 이나 -1로 두 번 곱해져서 그들을 그들의 비변조 상태로 남기거나 그들의 비변조 상태로 돌아가게 하기 때문에 수신기 전에 디스프레드된다. 직접 시퀀스 스프레드 스펙트럼을 적용하는 것은 열 상에 존재하는 임의의 방해 시그널을 전파시킬 수 있어 그들은 소음으로만 작동하고 의도된 사인곡선의 임의의 세트를 흉내내지 않는다.
실시형태에서, 선택 가능한 인버터는 적은 수의 단순한 요소로부터 형성 및/또는 VLSI 프로세스에서 트랜지스터에서 실시될 수 있다.
많은 변조 기술이 서로 독립적이기 때문에, 실시형태에서 다양한 변조 기술 예를 들면, 사인곡선 세트의 주파수 변조 및 직접 시퀀스 스프레드 스펙트럼 변조 는 동시에 사용될 수 있다. 잠재적으로 실시하기에 더 복잡하지만, 그러한 다양한 변조 실시는 보다 나은 방해 저항을 달성할 수 있다.
환경에서 특정한 의사 난수 변조를 마주치는 것이 매우 드물기 때문에, 여기서 개시된 멀티 터치 센서가 실제로 임의의 변조 스케줄을 요구하지 않을 것이다. 한 가지 예외는 동일한 실시를 가지는 하나 이상의 터치 표면이 동일한 사람에 의해 터치되는 경우이다. 그러한 경우에, 그들이 매우 복잡한 의사 난수 스케줄을 사용하더라도 표면이 서로 방해하는 것은 가능할 수 있다. 따라서, 실시형태에서 충돌하지 않을 것 같은 의사 난수 스케줄을 설계하도록 신경써야 한다. 실시형태에서, 일부 진짜 임의성은 변조 스케줄로 소개될 수 있다. 실시형태에서, 임의성은 실제로 임의의 소스로부터 의사 난수 발생기를 공급시키고 그것이 충분히 긴 출력 기간(그것이 반복하기 전에)을 가지는 것을 확실히 함으로써 소개된다. 그러한 실시형태는 두 개의 터치 표면이 동시에 시퀀스의 동일한 부분을 사용할 가능성을 상당히 낮춘다. 실시형태에서, 임의성은 실제로 임의의 시퀀스를 갖는 배타적 논리합(XOR) 의사 난수 시퀀스에 의해 소개된다. XOR 기능은 그것의 입력의 엔트로피를 결합시켜 그것의 출력의 엔트로피는 절대로 어떤 입력보다 작지 않다.
저비용 실시 실시형태
이전에 기재된 기술을 사용하는 터치 표면은 다른 방법과 비교하여 사인곡선을 발생시키고 감지하는 것과 연관된 상대적으로 높은 비용을 가질 수 있다. 보다 비용 효율적 및/또는 대량 생산에 보다 적합할 수 있는 사인곡선을 발생시키고 감지하는 방법이 아래에서 기재된다.
사인곡선 감지
실시형태에서, 사인곡선은 푸리에 변환 감지 계획을 갖는 완전한 비율 수신기를 사용하여 수신기에서 감지될 수 있다. 그러한 감지는 고속 RF 파형을 디지털화하고 거기서 디지털 시그널 프로세싱을 실행하는 것을 요구할 수 있다. 분리된 디지털화 및 시그널 프로세싱은 표면의 모든 열에서 실시될 수 있다; 이것은 시그널 프로세서가 어떤 행 시그널이 그러한 열과 터치되는지를 발견할 수 있게 한다. 상기 주목된 예시에서, 40개의 행과 40개의 열을 갖는 터치 표면을 가지는 것은 이러한 시그널 체인의 40개의 카피를 요구한다. 오늘날, 디지털화 및 디지털 시그널 프로세싱은 하드웨어, 비용 및 파워의 측면에서 상대적으로 비싼 작동이다. 사인곡선을 감지하는 보다 비용 효율적인 방법 특히, 쉽게 복제될 수 있고 매우 적은 파워를 요구하는 방법을 사용하는 것이 유용하다.
실시형태에서, 사인곡선은 필터 뱅크를 사용하여 감지될 수 있다. 필터 뱅크는 입력 시그널을 차지하고 그것을 각각의 필터와 연관된 주파수 요소로 분해할 수 있는 대역 통과 필터의 어레이를 포함한다. 이산 푸리에 변환(DFT, 그 중 FET는 효과적인 실시)은 주파수 분석에 공통적으로 사용되는 균등한 간격의 대역 통과 필터를 갖는 필터 뱅크의 형태이다. DETs는 디지털적으로 실시될 수 있지만, 디지털화 단계는 비쌀 수 있다. 수동 LC(인턱터 및 캐패시터) 또는 RC 능동 필터와 같은 개별적인 필터에서 필터 뱅크를 실시하는 것은 가능하다. 인덕터는 VLSI 프로세스에서 잘 실시하는 것은 어려우며, 이산 인턱터는 크며 값이 비싸 인덕터를 필터 뱅크에서 사용하는 것은 비용 효율적일 수 없다.
더 작은 주파수(대략 10MHz 및 이하)에서, VLSI 상에 RC 능동 필터를 만드는 것은 가능하다. 그러한 능동 필터는 잘 작동할 수 있으나 또한 많은 다이 공간을 차지하고 바람직한 것보다 더 큰 파워를 요구할 수 있다.
더 높은 주파수에서, 표면 탄성파(SAW) 필터 기술로 필터 뱅크를 만드는 것은 가능하다. 이것은 거의 임의의 FIR 필터 기하학적 구조를 가능하게 한다. SAW 필터 기술은 직접적인 CMOS VLSI보다 더 비싼 압전 물질을 요구한다. 또한, SAW 필터 기술은 충분한 동시의 탭이 충분히 많은 필터를 단일 패키지로 통합시킬 수 있게 할 수 없으며, 이에 따라서 생산 비용을 높인다.
실시형태에서, 사인곡선은 FET와 같은 "나비" 위상 기하학을 사용하는 표준 CMOS VLSI 프로세스 상에서 스위치된 캐패시터 기술로 실시된 아날로그 필터 뱅크를 사용하여 감지될 수 있다. 그러한 실시를 위한 다이 영역는 일반적으로 채널의 개수의 사각형의 기능이며 동일한 기술을 사용하는 64 채널 필터 뱅크가 1024 채널 버젼의 다이 영역의 1/256만큼만 요구하는 것을 의미한다. 실시형태에서, 저지연 터치 센서를 위한 완전한 수신 시스템은 필터 뱅크의 적절한 세트 및 적절한 증폭기, 스위치, 에너지 감지기 등을 포함하여 복수의 VLSI 다이 상에서 실시된다. 실시형태에서, 저지연 터치 센서를 위한 완전한 수신 시스템은 필터 뱅크의 적절한 세트 및 적절한 증폭기, 스위치, 에너지 감지기 등을 포함하여 단일 VLSI 다이 상에서 실시된다. 실시형태에서, 저지연 터치 센서의 완전한 수신 시스템은 n 개의 채널 필터 뱅크의 n 개의 예시를 포함하며 적절한 증폭기, 스위치, 에너지 감지기 등을 위한 공간을 남기는 단일 VLSI 상에서 실시된다.
사인곡선 발생
저지연 터치 센서에서 전송 시그널(예를 들면, 사인곡선)을 발생시키는 것은 열 수신기는 많은 시그널 사이에서 감지하고 구별해야 하는 반면 각각의 행이 단일 시그널의 발생을 요구하는 주된 이유로 감지보다 일반적으로 덜 복잡하다. 실시형태에서, 사인곡선은 연속의 위상 동기 루프(PLLs)로 생성될 수 있고 각각은 동일한 참조 주파수를 다른 배수를 곱한다.
실시형태에서, 저지연 터치 센서 설계는 전송된 사인곡선이 상당히 고품질이지만 라디오 회로에서 일반적으로 허용 가능하거나 바람직할 수 있는 것보다 많은 위상 잡음, 주파수 변동(시간, 온도 등에 따라서), 고조파 왜곡 및 다른 결함을 갖는 전송된 사인곡선을 수용하는 것을 필요로 하지 않는다. 실시형태에서, 주파수의 더 많은 수가 디지털 수단에 의해 발생될 수 있고 그 뒤에 상대적으로 거친 아날로그 대 디지털 변환 프로세스를 사용한다. 상기 기재된 바와 같이, 실시형태에서 발생된 행 주파수는 서로가 단순한 조파 관계를 가지면 안되며 기재된 발생 프로세스에서 임의의 비선형은 세트의 일 시그널이 다른 것을 "복제" 또는 흉내내도록 해서는 안 된다.
실시형태에서, 주파수 빗은 필터 뱅크에 의해 필터된 폭이 좁은 펄스의 트레인을 가짐으로써 발생될 수 있으며, 뱅크에서 각각의 필터는 행 상에서 전송을 위한 시그널을 출력한다. 주파수 "빗"은 수신기에 의해 사용될 수 있는 필터 뱅크와 유사할 수 있는 필터 뱅크에 의해 생산된다. 예를 들면, 실시형태에서 100kHz의 비율로 반복된 10 나노세컨드 펄스는 5MHz에서 시작하는 주파수 요소의 빗을 분리하도록 설계되고 100kHz에 의해 분리된 필터 뱅크 안으로 통과된다. 규정된 펄스 트레인은 100kHz로부터 수십 MHz까지의 주파수 요소를 가지며 따라서 전송기에서 모든 행에 대한 시그널을 가진다. 따라서, 펄스 트레인이 수신된 열 시그널에서 사인곡선을 감지하기 위해 동일한 필터 뱅크를 통하여 상기 기재된 것으로 통과되면, 그 뒤 필터 뱅크 출력은 행 안으로 전송될 수 있는 단일 사인곡선을 각각 포함할 것이다.
투명한 디스플레이 표면
터치 표면이 컴퓨터 디스플레이와 통합되어 사람이 컴퓨터 발생 그래픽 및 이미지와 상호 작용할 수 있는 것은 바람직할 수 있다. 전방 투영이 불투명한 터치 표면과 사용될 수 있고 후방 투영이 투명한 표면과 사용될 수 있는 반면, 현대적인 평평한 패널 디스플레이(LCD, 플라스마, OLED 등)는 일반적으로 터치 표면이 투명한 것을 요구한다. 실시형태에서, 본 기술의 행과 열은 시그널이 그들을 따라서 전파시킬 수 있으며 그러한 시그널에 전도되어야 한다. 실시형태에서, 본 기술의 행과 열은 라디오 주파수 시그널이 그들을 따라서 전파시킬 수 있으며 전기적으로 전도성이어야 한다.
행과 열이 불충분하게 전도성이면, 행/열을 따른 유닛 길이당 저항은 유닛 길이당 정전 용량과 결합하여 저 통과 필터를 형성할 것이다: 일 단부에 적용된 임의의 고주파수 시그널은 불량한 전도체를 따라서 전파되면서 실질적으로 약화될 것이다.
시각적으로 투명한 전도체는 상업적으로 이용 가능하지만(예를 들면, 인듐-주석-산화물 또는 ITO), 투명성과 전도성 사이의 균형은 여기서 기재된 저지연 터치 센서의 일부 실시형태에 바람직할 수 있는 주파수에서 문제가 있다: ITO가 특정 길이에 걸쳐 특정 바람직한 주파수를 지지하기에 충분히 두껍다면, 일부 적용에서 불충분하게 투명할 수 있다. 실시형태에서, 행 및/또는 열은 전체적으로 또는 적어도 부분적으로 매우 전도성이며 광학적으로 투명한 그라핀 및/또는 탄소 나노튜부로부터 형성될 수 있다.
실시형태에서, 행 및/또는 열은 그들 뒤에서 디스플레이의 무시할 정도의 양을 막는 하나 이상의 가는 와이어로부터 형성될 수 있다. 실시형태에서, 가는 와이어는 그것 뒤에 디스플레이를 볼 때 너무 작어서 볼 수 없거나 적어도 너무 작아서 시각 장애를 제공할 수 없다. 실시형태에서, 투명한 유리 또는 플라스틱 위로 패턴된 가는 은 와이어는 행 및/또는 열을 설정하는데 사용될 수 있다. 그러한 가는 와이어는 행/열을 따라서 우수한 전도체를 형성하기 위해 충분한 단면을 가져야 하지만, 그러한 와이어가 충분히 작고 충분히 분산되어 적용에 적합하게 언더라잉 디스플레이의 일부를 막는 것이 바람직하다(후방 디스플레이를 위한). 실시형태에서, 가는 와이어 크기는 언더라잉 디스플레이의 픽셀 크기 및/또는 피치를 기초로 선택된다.
예를 들면, 새로운 애플 레티나 디스플레이는 측면 상에 대략 80마이크론의 픽셀 크기를 내는 인치 당 대략 300픽셀을 포함한다. 실시형태에서, 대략 10옴의 저항을 갖는 20센티미터 길이의 20마이크론 직경 은 와이어(iPad 디스플레이의 길이)는 여기서 기재된 바와 같이 저지연 터치 센서에서 행 및/또는 열 및/또는 행 및/또는 열의 부분으로 사용된다. 그러한 20마이크론 직경 은 와이어는 하지만 레티나 디스플레이에서 스트레치되면 픽셀의 전체 길이의 25%까지 막을 수 있다. 따라서, 실시형태에서 멀티플하고 더 얇은 직경 은 와이어는 열 또는 행로 이용될 수 있고, 적절한 저항을 유지하며 라디오주파수 피부 깊이 이슈에 대해 수용 가능한 응답을 제공할 수 있다. 그러한 멀티플하고 더 얇은 은 와이어는 곧지는 않지만 다소 불규칙한 패턴으로 놓일 수 있다. 더 얇은 와이어의 임의의 또는 불규칙한 패턴은 덜 시각적으로 침범할 수 있다. 실시형태에서, 얇은 와이어의 그물은 사용된다; 그물의 사용은 패터닝에서 생산 결합에 반하는 것을 포함하여 튼튼함을 향상시킬 것이다. 실시형태에서, 단일의 더 얇은 직경 와이어는 더 얇은 와이어가 충분히 전도성이어서 적절한 레벨 저항과 라디오주파수 피부 깊이 이슈에 관한 수용 응답을 유지한다면 열 또는 행로서 사용될 수 있다.
도 2는 다이아몬드 형상의 행/열 그물을 가지는 열/행 터치 표면의 실시형태를 도시한다. 이러한 그물 패턴은 행과 열 사이에 최소한의 오버랩을 허용하면서 행과 열에 최대 및 균등한 표면 영역을 제공하도록 설계된다.
다이아몬드 중 일 다이아몬드보다 더 큰 영역을 가지는 터치 이벤트는 행과 열의 적어도 일부를 커버할 것이며 행 시그널의 오버랩된 열으로의 일부 결합을 허용할 것이다. 실시형태에서, 다이아몬드는 터칭 실시(손가락, 스타일러스 등)보다 더 작도록 크기 설정된다. 실시형태에서, 행과 열 사이의 0.5cm 간격은 사람의 손가락을 위해 더 잘 실행한다.
실시형태에서 와이어의 단순한 그리드는 행과 열으로 사용된다. 그러한 그리드는 행과 열을 위한 더 작은 표면 영역을 제공하지만 라디오 주파수 시그널에 충분하고 수신기에 의해 감지될 수 있는 충분히 무시할 수 없는 결합을 제공한다.
실시형태에서, 도 2에 나타난 바와 같은 행과 열을 위한 "다이아몬드 패턴"은 나타난 형상의 공간을 채우는 얇은 와이어의 임의로 연결된 그물을 사용하거나 와이어 그물과 ITO와 같은 다른 투명한 전도체를 결합함으로써 형성될 수 있다. 실시형태에서, 얇은 와이어는 예를 들면, 전체 스크린에 걸처셔 전도성의 긴 스트레치를 위해 사용될 수 있고 ITO는 다이아몬드 형상의 영역과 같은 전도성의 지역 영역을 위해 사용될 수 있다.
광학 실시형태
라디오주파수 및 기재된 빠른 멀티 터치 기술을 실시하는 전기식 방법은 상기 기재되었지만, 다른 매체도 사용될 수 있다. 예를 들면, 시그널은 광학 시그널(즉, 라이트)일 수 있고 행과 열을 위한 도파관 또는 다른 매체를 가진다. 실시형태에서, 광학 시그널을 위해 사용된 라이트는 시각 영역, 적외선 및/또는 자외선에 있을 수 있다.
실시형태에서, 라디오주파수 시그널을 지니는 전기식 전도성 행 및 열 대신에, 행과 열은 직교 시그널을 발생시키고 광학 결합기에 의해 도파관에 결합된 하나 이상의 라이트 소스에 의해 공급되는 광학 섬유와 같은 광학 도파관을 포함할 수 있다. 예를 들면, 라이트의 다른 별개의 파장은 각각의 행 섬유 안으로 투입될 수 있다. 사람의 손가락이 행 섬유를 터치할 때, 그 안의 라이트의 일부는 좌절된 전체 내부 반사 때문에 손가락 안으로 누출(즉, 결합)될 것이다. 손가락으로부터의 라이트는 상호 프로세스 때문에 열 손가락 중 일 손가락으로 들어가며 섬유의 단부의 감지기로 전파될 수 있다.
실시형태에서, 광학 시그널은 다른 파장의 LEDs 또는 광학 필터를 사용하여 생성될 수 있다. 실시형태에서, 표준 방해 필터는 사용된다. 실시형태에서, 섬유 열 상에 존재하는 라이트의 다른 파장은 광학 필터 뱅크를 사용하여 감지될 수 있다. 실시형태에서, 그러한 광학 필터 뱅크는 표준 방해 필터를 사용하여 실시될 수 있다. 실시형태에서, 시각 스펙트럼(예를 들면, 적외선 및/또는 자외선 라이트) 외부의 라이트의 파장은 디스플레이에 추가의 시각 라이트를 추가하여 피하는 데 사용될 수 있다.
실시형태에서, 행과 열 섬유는 함께 짜여질 수 있어 손가락은 그들을 동시에 터치할 수 있다. 실시형태에서, 짜여진 설계는 디스플레이를 불분명하게 하는 것을 피하도록 필요하게 시각적으로 투명해질 수 있다.
빠른 멀티 터치 포스트 프로세싱
각각의 열에서 각각의 행로부터의 시그널 세기가 예를 들면, 상기 기재된 절차를 사용하여 계산된 후에, 포스트 프로세싱은 실행되어 결과적인 2-D "히트 맵"을 사용 가능한 터치 이벤트로 변환한다. 실시형태에서, 그러한 포스트 프로세싱은 다음의 네 가지 절차의 적어도 일부를 포함한다: 필드 플래트닝, 터치 포인트 감지, 보간법 및 프레임 사이의 터치 포인트 매칭. 필드 플래트닝 절차는 행과 열 사이의 크로스토크을 제거하기 위해 오프셋 레벨을 차감하며 약화에 의한 특정 행/열 조합 사이의 진폭의 차이를 보상한다. 터치 포인트 감지 절차는 평평해진 시그널에서 지역 최대치를 찾음으로써 거친 터치 포인트를 계산한다. 보간법 절차는 거친 터치 포인트와 연관된 데이터를 포물면에 맞춤으로써 가는 터치 포인트를 계산한다. 프레임 매칭 절차는 계산된 터치 포인트를 프레임에 걸쳐 서로 매치시킨다. 아래에서, 네 가지 절차의 각 절차는 차례로 기재된다. 또한, 각각의 프로세싱 단계를 위한 실시, 가능한 실패 모드 및 시퀀스의 예시가 개시된다. 매우 낮은 지연의 필요조건 때문에, 프로세싱 단계는 최적화되고 비교되어야 한다.
필드 플래트닝 절차를 우선 기재한다. 터치 표면과 센서 전자 공학의 설계로 인한 시스템적인 이슈는 각각의 열의 수신된 시그널 세기에서 인공물을 일으킬 수 있다. 이러한 인공물은 다음과 같이 보상될 수 있다. 우선, 행과 열 사이의 크로스토크 때문에, 각각의 행/열 조합을 위한 수신된 시그널 세기는 오프셋 레벨을 경험할 것이다. 우수하게 예측하면, 이러한 오프셋 레벨은 일정할 것이며 차감될 수 있다.
둘째, 주어진 행 및 열 교점에서 변조된 터치로 인해 열에서 수신된 시그널의 진폭은 주로 그들이 행 및 열을 따라서 전파되면서 시그널의 완화로 인하여 그러한 특별한 행 및 열에 의존할 것이다. 그들이 더 멀리 이동할수록, 더 많은 완화가 있을 것이며 전송기로부터 더 먼 열 및 수신기로부터 더 먼 행은 그들의 상대보다 "히트 맵"에서 더 낮은 시그널 세기를 가질 것이다. 행 및 열의 RF 완화가 낮으면, 시그널 세기 차이는 무시할 정도일 수 있고 적은 보상 또는 아무런 보상도 필요하지 않을 것이다. 완화가 높으면, 보상이 필요할 수 있거나 보상이 터치 감지의 감지도 또는 질을 향상시킬 수 있다. 일반적으로, 수신기에서 측정된 시그널 세기는 열 안으로 송신된 시그널의 양과 선형이 되도록 예상된다. 따라서, 실시형태에서 보상은 그러한 특정 행/열 조합을 위해 히트 맵에서의 각각의 위치를 변조 상수로 곱하는 것과 연관될 것이다. 실시형태에서, 측정 또는 예측은 히트 맵 보상 테이블을 결정하는데 사용될 수 있고 그러한 테이블은 곱셈에 의한 보상을 제공하는데 유사하게 사용될 수 있다. 실시형태에서, 변조 작동은 히트 맵 보상 테이블을 형성하는데 사용된다. 여기서 사용된 "히트 맵"이라는 용어는 행의 실제 맵을 필요로 하지 않지만, 그 용어는 위치에 상응하는 데이터를 포함하는 적어도 이차원의 임의의 어레이를 뜻할 수 있다.
예시적인 실시형태에서, 전체 필드 플래트닝 절차는 다음과 같다. 표면을 터칭하는 것 없이, 각각의 열 수신기에서 각각의 행 시그널을 위한 시그널 세기를 측정한다. 터치가 없기 때문에, 실질적으로 수신된 전체 시그널은 크로스토크 때문이다. 측정된 값(예를 들면 각각의 열에서 발견된 각각의 행의 시그널의 양)은 히트 맵 안에서 그 위치로부터 차감되어야 한다. 그 뒤, 일정한 오프셋이 차감되어 각각의 행/열 교점에 변조된 터치 객체를 위치시키고 그러한 열 수신기에서 그 열의 시그널의 시그널 세기를 측정한다. 시그널 프로세서는 터치 표면상에서 한 위치의 값에 터치 이벤트를 일반화시키도록 설정될 수 있다. 우리는 가장 센 시그널(그것이 최소의 완화를 경험하기 때문에)을 가질 만한 위치 즉, 전송기와 수신기에 가장 인접한 행/열 교점을 임의로 선택할 수 있다. 이 위치에서 변조된 터치 시그널 세기는 SN이고 각각의 행 및 열을 위한 변조된 터치 시그널 세기는 SR,C이며 우리가 히트 맵 안의 각각의 위치를 (SN/SR,C)로 곱하면, 그 뒤 모든 터치 값은 정상화될 것이다. 변조된 터치의 경우, 히트 맵 안에서 임의의 행/열을 위한 정상화된 시그널 세기는 일과 동일할 것이다.
필드 플래트닝 절차도 평열해진다. 오직 한 번만 열해져야 하는(또는 유치 간격으로 가능한 다시) 오프셋 및 정상화 파라미터가 측정되고 저장이 되면, 각각의 시그널 세기가 측정이 되자마자 교정이 적용될 것이다. 도 3은 필드 플래트닝 절차의 실시형태를 도시한다.
실시형태에서, 각각의 행/열 교점을 변조하는 것은 규칙적이거나 선택된 유지 간격으로 요구될 수 있다. 실시형태에서, 각각의 행/열 교점을 변조하는 것은 유닛당 한 번 요구될 수 있다. 실시형태에서, 특히 예를 들면 행 및 열의 RF 완화가 낮은 곳에서, 각각의 행/열 교점을 변조하는 것은 요구되지 않을 수 있다. EH한, 행 및 열을 따라 시그널 완화가 충분히 예측 가능한 곳에서, 오직 일부 교점 측정으로부터 전체 표면을 변조하는 것은 가능할 수 있다.
터치 표면이 많은 완화를 경험하면, 필드 플래트닝 절차는 적어도 일부 정도 측정을 정상화할 것이지만 일부 부작용을 가질 수 있다. 예를 들면, 각각의 측정 상의 소음은 그것의 정상화 상수가 커질수록 커질 것이다. 더 작은 시그널 세기와 더 높은 완화의 경우, 이것이 터치 포인트 감지 및 보간법 절차에서 에러와 불안정성을 일으킬 수 있다는 것은 당업자에 명백할 것이다. 따라서, 실시형태에서 최대 완화를 위한 충분한 시그널 세기를 제공하기 위해 주의가 기울여야 한다(예를 들면, 최대로 먼 행/열 교점).
이제 터치 포인트 감지를 기재한다. 히트 맵이 발생되고 필드가 평평해지면, 하나 이상의 거친 터치 포인트가 식별될 수 있다. 하나 이상의 거친 터치 포인트를 식별하는 것은 정상화된(즉, 평평해진) 시그널 세기에서 지역 최대값을 찾음으로써 열해진다. 하나 이상의 터치 포인트를 찾기 위한 빠르고 평열 가능한 방법은 정상화된 히트 맵의 각각의 요소를 그 이웃과 비교하고 그것이 그들 전체보다 엄격히 더 크면 그것을 지역 최대값으로 라벨하는 것을 포함한다. 실시형태에서, 그것이 그 이웃과 주어진 임계값보다 더 크면 지역 최대값으로 식별된다.
다양한 방식으로 이웃의 세트를 규장하는 것은 본 개시의 범위에 있다. 실시형태에서, 가장 인접한 이웃은 폰 노이만 이웃에 의해 규정된다. 폰 노이만 이웃은 중앙에서 요소에 수직 및 수평으로 인접한 네 개의 요소(즉, 그것의 북쪽, 남쪽, 동쪽 및 서쪽으로의 요소)를 포함할 수 있다. 이것으 또한 "사방향 연결" 이웃으로도 불린다. 보다 복잡한(즉, 더 큰) 폰 노이만 이웃은 또한 적용 가능하며 사용될 수 있다. 무어 이웃은 중앙에서 요소에 수직, 수평 및 대각선으로 인접한 팔 요소(즉, 그것의 북쪽, 남쪽, 동쪽, 서쪽, 북동쪽, 북서쪽, 남동쪽 및 남서쪽으로의 요소)를 포함한다. 이것은 또한 "팔방향 연결" 이웃으로 불린다.
선택된 이웃은 가는 터치 포인트를 계산하는데 사용된 보간법에 따라서 달라진다.
주어진 이웃 비교에서, 요소의 정상화된 시그널 세기가 엄격히 그 이웃의 하나 이상의 이웃과 동일한 곳 또는 소음 레벨을 허용하는 범위에서 특별한 경우가 존재할 수 있다. 실시형태에서 그러한 짝의 어떤 포인트도 그들이 임계값보다 더 큰 값을 갖더라도 터치 포인트로 간주되지 않는다. 실시형태에서, 그러한 짝의 양 포인트는 터치 포인트로 간주된다. 실시형태에서, 두 개 이상의 이웃 포인트가 대략 동일한 값을 가지는 영역은 하나의 터치 이벤트로 간주된다. 실시형태에서, 두 개 이상의 이웃 포인트가 대략 동일한 값을 갖는 영역은 단일 지역 최대값이 발견될 수 있는 영역으로부터의 다른 유형의 터치 이벤트로 간주된다(예를 들면, 아마다 누군가는 터치 표면과 접촉하는 그들의 허리를 갖는다).
보간법 절차를 기재한다. 거친 터치 포인트가 결정되면(즉, 식별되면), 가는 터치 포인트는 보간법을 사용하여 계산될 수 있다. 실시형태에서, 분포된 터치의 정전식 접촉은 최대값을 갖는 모델 함수에 맞는다. 실시형태에서, 모델 함수는 이차원 이상에서 이차 함수이다. 실시형태에서, 이차 함수는 포물면이다. 실시형태에서, 포물면 모델은 손가락 또는 스타일러스와 같은 터치 표면을 터치하는데 사용될 수 있는 다양한 객체를 위한 수용 가능한 근사값이다. 또한, 아래에서 기재된 바와 같이, 포물면 모델은 상대적으로 계산하기에 분산된다. 실시형태에서, 보다 복잡하거나 보다 계산적으로 집중 모델은 평평한 히트 맵에서의 터치의 보다 정확한 예상을 제공하는데 사용될 수 있다. 아래 기재의 목적을 위해, 포물면은 도시적인 예시로 사용되지만, 당업자에게 명백할 것이며 더 크거나 더 작은 복잡성의 모델을 포함하는 다른 모델은 보간법의 목적상 사용될 것이다.
도 4는 예시적인 지역 최대값 주위의 폰 노이만 이웃을 도시한다. 그러한 사방향 연결 또는 폰 노이만 이웃의 경우 적절한 포인트는 중앙 요소가 지역 최대값이며 서브스크립이 그것에 상대적인 특정 요소의 좌표로 나타난 것과 유사하다. 오 요소의 위치 및 시그널 세기는 우리가 포물면을 규정하는 다음의 식에 그들을 맞출 수 있게 한다:
Figure pct00001
x와 y는 요소의 위치이며, z는 요소의 시그널 크기이고, A,C,D,E 및 F는 2차 다항식의 계수이다. 중앙 포인트에 상대적으로 모든 요소 x,y 위치는 일정하다. z값은 각각의 요소에서의 측정된 시그널 세기이며 따라서 알려진다. 실시형태에서, 다섯개의 연립방적식이 다섯개의 알려지지 않은 다항식 계수를 위해 풀기 위해 사용될 수 있다. 각각의 식은 중앙 포인트 및 그것의 네 개의 이웃을 포함하여 다섯개의 포인트의 일 포인트를 나타낸다.
실시형태에서, 방데르몽드와 같은 매트릭스는 다음과 같이 다항 계수를 위해 풀기 위해 사용될 수 있다:
Figure pct00002
요소 위치를 위한 값을 치환하면, 우리는 다음을 얻는다:
Figure pct00003
그리고 일정한 방데르몽드와 같은 매트릭스를 도치시킴으로써 다항 계수를 우해 풀면 다음과 같다:
Figure pct00004
이것은 다음을 발생시킨다:
Figure pct00005
실시형태에서, 다항 계수는 시그널 세기의 선형 조합이고 부정 및 단순한 변화를 포함하여 단순한 곱셈만 그들을 계산하는데 필요하다; 따라서, 그들은 FPGA 또는 ASIC에서 효과적으로 계산될 수 있다.
포물면의 최대값에서, 양 편도함수는 0이다:
Figure pct00006
이것은 포인트 xf, yf에서 일어날 것이다:
Figure pct00007
따라서, 이웃 데이터가 포물면에 맞는 실시형태에서, 포물면이 하나의 최대값을 가지기 때문에, 최대값은 가는 터치 포인트의 위치로 사용된다. 네방향 연결 이웃을 사용하는 실시형태에서, xf , yf 값은 서로 독립적이며 xf는 중앙 포인트의 좌우로 요소의 오직 시그널 세기에 따라 달라지고 yf는 그것의 위 아래의 요소의 오직 시그널 세기에 따라 달라진다.
도 5는 지역 최대값 주위의 무어 또는 팔방향 연결 이웃을 도시한다. 그러한 팔방향 또는 무어 이웃에서, 적절한 포인트는 중앙 요소가 지역 최대값이며 서브스크립이 그것에 상대적인 특정 요소의 좌표로 나타난다. 구 요소의 위치 및 시그널 세기는 포물면 식에 맞을 수 있다. 더 많은 입력 데이터가 이전의 예시보다는 이 예시에서 사용 가능하기 때문에, 포물면을 위한 다소 보다 더 복잡한 식이 사용될 수 있다:
Figure pct00008
이러한 식은 추가된 xy 크로싱 항목과 모델이 x 또는 y가 아닌 방향의 연장을 보상하는 새로운 B 계수를 가진다. 다시, 중앙 포인트에 상대적으로 요소 x, y 위치의 모든 위치는 일정하며 z 값은 알려진다. 아홉개의 연립방정식(요소당 하나의 연립방정식)은 여섯 개의 알려지지 않은 다항 계수를 결정(즉, 과잉 결정)하기 위해 사용될 수 있다. 최소 제곱법 기술은 여섯 개의 알려지지 않은 다항 계수를 위해 풀기 위해 사용될 수 있다.
방데르몽드와 같은 매트릭스는 다항식을 맞추기 위해 사용될 수 있다. 상기 기재된 실시형태와 다르게, 매트릭스는 아홉 개의 행과 여섯 개의 열을 가지는 정사각형이 아니다.
Figure pct00009
방데르몽드와 같은 매트릭스에서 전체는 일정하며 z 값은 알려지고 일정한 값을 치환하면 다음과 같다.
Figure pct00010
방데르몽드와 같은 매트릭스는 정사각형이 아니기 때문에, 다열 계수를 위해 풀기 위해 도치될 수 없다. 하지만, 무어펜로즈 의사역열렬을 사용하고 다항 계수에 맞는 적어도 사각형을 실행하여 풀릴 수 있다. 실시형태에서, 의사역열렬은 다음과 같이 규정된다:
Figure pct00011
는 다음을 도출한다.
Figure pct00012
다항 계수는 시그널 세기의 선형 조합이다. 곱셈은 약간 더 복잡하지만, 많은 피승수는 제외될 수 있고 계산 끝에 인접하여 단일 시간으로 적용될 수 있다. 이 단계의 목적은 포물면의 최대값을 발견하는 것이다. 따라서, 전반적인 축척 계수는 관련이 없으며 상대적인 값과 많은 작동이 실시의 효율성을 향상시키면서 상쇄시킬 수 있는 실시형태에서 함수를 최대화시키는 토론에 집중되어야 한다.
상기 기재된 바와 같이, 가는 터치 포인트는 포물면의 최대값에서 가정되며, 양 편도함수는 0이다:
Figure pct00013
이것은 포인트 xf, yf에서 일어날 것이다:
Figure pct00014
팔방향 연결 이웃에서, 값 xf 및 yf은 서로 독립적이지 않다. 양 값은 모든 여덟 이웃의 시그널 세기에 따라 다르다. 따라서, 이러한 방식은 증가된 계산적 부담과 시그널 세기의 특정 조합이 가는 터치 포인트를 위한 단일 값을 생산할 가능성을 가질 수 있다. 여덟 개의 무어 이웃 상에서 최소 제곱법을 사용하는 실시형태에서, 그러한 실시는 시끄러운 시그널 세기 값에 대해 더 튼튼하다. 즉, 실시형태에서 하나의 시그널 세기에서 작은 에러는 계산에 사용된 데이터의 증가된 양과 그러한 데이터의 자기 일관성에 의해 보상될 것이다.
또한, 팔방향 연결 이웃은 유저 인터페이스의 부분으로 유용하다고 입증될 수 있는 정보의 추가적인 피스인 B 계수를 제공한다. xy 크로싱 항목의 B 계수는 맞는 포물면 안에서 및 A 및 C 계수 안에 내재된 영상비 정보를 따라서 비대칭을 특징짓는데 사용될 수 있고, 소프트웨어가 터치가 일어나는 각도를 결정할 수 있게 한다.
도 6은 타원 단면을 갖는 예시 터치 포인트를 보여주며, 특정 z 값에서 포물면을 절단함으로써 얻어질 수 있다. a와 b의 값은 다항식의 A 및 C 계수로부터 얻어질 수 있고 그들은 표면을 터칭하는 객체의 영상비에 관한 정보를 제공한다. 예를 들면, 손가락 또는 스타일러스는 원형으로 대칭적일 필요가 없으며 a와 b의 비율은 그것의 형상에 관한 정보를 제공할 수 있다.
각도 φ의 지식은 타원의 배향에 관한 정보를 제공할 수 있으며 예를 들면 손가락 또는 스타일러스가 가르키는 방향을 나타낼 수 있다. φ는 다음에 주어진 2 x 2 매트릭스 M의 아이겐값 및 아이겐벡터로부터 계산될 수 있다.
Figure pct00015
이 매트릭스는 두 개의 아이겐값과 두 개의 아이겐벡터를 가질 것이다. 최대 아이겐값과 연관된 아이겐벡터는 타원의 장축의 방향으로 가르킬 것이다. 다른 아이겐벡터는 단축의 방향으로 가르킬 것이다. 아이겐값 λ1 및 λ2는 다음과 같이 계산될 수 있다.
Figure pct00016
tr(M)은 매트릭스 M의 추적이며, AC와 동일하고, det(M)은 매트릭스 M의 계수이며, AC - B2/4와 동일하다.
아이겐값이 얻어지면, 우리는 케일리-해밀턴 정리를 사용하여 아이겐값을 계산할 수 있다. λ1과 연관된 아이겐벡터는 매트릭스 M - λ2I의 열 중의 하나이며 λ2와 연관된 아이겐벡터는 M - λ1I의 열 중의 하나이다.아이겐값 지수의 역을 주목해야 한다. 타원의 장축이 우리의 좌표 시스템의 x 축에 대해 만드는 각도 φ는 아이겐벡터의 기울기의 역정접이다. 아이겐벡터의 기울기는 △y/△x이다.
상기 기재된 바와 같이, 보간법 단계는 예를 들면 평평해진 히트 맵으로부터 얻어진 데이터를 사용하여 가는 터치 포인트를 결정하는 것을 요구하지만 상기 기재된 도시적인 포물면 모델에 제한되지 않는다. 가는 터치 포인트를 결정하는 목적은 포스트 프로세서가 터치 포인트에서 더 나은 입상도를 제공하며 구체적으로 센서의 교점을 초과하는 입상도를 제공할 수 있게 하는 것이다. 다르게 말하면, 가는 터치 포인트의 모델식 및 보간법식 가는 터치 포인트는 행/열 교점 상 또는 교점 사이의 임의의 곳에서 직접적으로 위치할 수 있다. 모델의 정확성과 그것의 계산식 요구조건 사이에 상쇄가 있을 수 있다; 유사하게, 실제 터치와 상응하는 보간법식 가는 터치 포인트를 제공하기 위해 모델의 정확성과 그것의 능력 사이에 상쇄가 있을 수 있다. 따라서, 실시형태에서 모델은 보간법식 터치 포인트와 실제 터치 사이의 충분한 상응을 제공하면서 최소 계산식 로드를 요구하도록 선택된다. 실시형태에서. 모델은 보간법식 터치 포인트와 실제 터치 사이의 충분한 상응을 요구하도록 선택되며 프로세싱 하드웨어는 모델의 계산식 로드를 수용하도록 선택된다. 실시형태에서, 모델은 이미 선택된 하드웨어의 계산식 용량 및/또는 터치 인터페이스를 작동시키는 다른 소프트웨어를 초과하지 않도록 선택된다.
프레임 매칭 절차를 보면, 시간에 걸쳐 터치 표면 상에서 이동하는 객체를 적절히 추적하기 위해서, 프레임 경계에 걸쳐서 계산된 터치 포인트가 서로 매치되고 따라서 예를 들면, 그들이 이동하면 터치 표면 상에서 이동하는 객체를 추적하는 것은 중요하다. 다르게 말하면, 일 프레임에서의 각각의 계산된 터치 포인트는 식별되어야 하거나 이후 프레임에서 다른 배치(예를 들면, 제거)를 가질 수 있다. 이것은 일반적인 경우에 풀리지 않을 수 있는 근본적으로 어려운 문제지만, 실시형태는 기하학과 물리 법칙을 사용하여 실시될 수 있다. 터치 표면과 접촉하는 아이템이 유한한 크기이며 특정한 물리 원칙에 따라서 이동하기 때문에, 특정 경우는 가능한 범위의 밖으로서 무시될 수 있다. 또한, 실시형태에서 프레임 비율은 합리적인 확실성으로 객체 추적(즉, 프레임 대 프레임 터치 포인트 추적)을 가능하기에 충분해야 한다. 따라서, 예를 들면 추적된 객체가 터치 표면에 걸쳐서 최대 비율로 이동하도록 알려지거나 추적이 최대 비율까지만 객체를 추적하도록 설계되면, 프레임 비율은 합리적인 확실성으로 추적을 허용하도록 선택될 수 있다. 예를 들면, 터치 표면의 행 또는 열에 걸친 이동의 최대 비율이 예를 들면, 초당 1000 행 또는 열이면, 그 뒤 1000Hz의 프레임 비율은 객체가 프레임 당 1 행 또는 열 이하로 이동하는 것을 "볼" 것이다. 실시형태에서, 터치 포인트 보간법(상기 기재된 바와 같은)은 터치 포인트 위치의 보다 정확한 측정을 제공할 수 있어서, 행 내부 및 열 내부 위치는 보다 자세히 여기서 기재되는 바와 같이 쉽게 식별 가능하다.
손가락과 스타일러스는 최소 크기를 가지며 애매모호한 경우를 일으키도록 서로에게 충분히 근접하여 다가가지 않을 것이다. 또한 그들은 문제를 일으키는 사람의 팔과 그 부분(예를 들면, 팔목, 팔꿈치, 손가락 등)의 이동의 특징을 갖는 속도로 이동한다. 여기서 개시된 센서의 터치 표면이 실시형태에서 일 킬로헤르츠 또는 그 이상의 순서일 수 있는 상대적으로 높은 업데이트 비율을 가지기 때문에, 표면을 터칭하는 손가락과 스타일러스는 일 프레임에서 다음 프레임으로 업데이트 기간 동안 매우 멀리 또는 극단적인 각도로 이동할 수 없다. 제한된 거리와 각도 때문에, 추적은 본 개시에 따라서 다소 단순화될 수 있다.
실시형태에서, 시간에 걸친 터치 표면 상에서 이동하는 객체의 추적은 일 프레임으로부터의 데이터를 하나 이상의 지난 프레임과 비교함으로써 실행된다. 실시형태에서, 지난 프레임(예를 들면, 히트 맵)에 관한 정보는 일시적인 버퍼로 유지될 수 있다. 실시형태에서, 지난 프레임과 관한 프로세스된 데이터(예를 들면, 필드 플래튼 히트 맵 또는 맞는 다항 계수)는 일시적인 버퍼로 유지될 수 있다. 실시형태에서, 일시적 버퍼로 유지되는 지난 프레임에 관한 데이터는 이전의 프레임에서 각각의 가는 터치 포인트를 위한 보간법식 가는 터치 포인트 좌표 및 존재하는 정도로 그러한 가는 터치 포인트의 이전의 이동에 관한 벡터를 포함하거나 포함할 수 있다. 일시적 버퍼는 하나 이상의 지난 프레임에 관한 데이터를 포함할 수 있고 그것이 이후의 계산에 더 이상 관련이 없을 때 데이터를 포함하지 않을 수 있다.
실시형태에서, 프레임 매칭 프로세스는 초기에 현재 프레임 i 안에서 객체의 터치 포인트는 아마도 그것에 기하학적으로 가장 인접한 이전의 프레임 안의 터치 포인트(즉, i-1)이다.
실시형태에서, 터치 포인트의 이동에 관한 데이터(예를 들면, 속도 및 방향)는 하나 이상의 프레임과 연결되어 결정되고 저장된다. 실시형태에서, 터치 포인트의 이동에 관한 데이터는 다음 프레인 안에서 그러한 터치 포인트의 가능한 위치를 예측하는데 사용된다. 터치 포인트의 이동에 관한 데이터는 예를 들면 위치 안에서 속도 및 변화를 포함할 수 있고 하나 이상의 이전 프레임으로부터 올 수 있다. 실시형태에서, 프레임 안의 유사한 위치를 예측하는 것은 프레임당 변이 및 그 방향을 발생시키는 두 개의 프레임 사이의 이동을 고려함으로써 열해진다. 실시형태에서, 프레임에서 가능한 위치를 예측하는 것은 세 개 이상의 프레임에서 이동을 고려함으로써 열해진다. 세 개 이상의 프레임으로부터의 터치 포인트 위치 정보를 사용하는 것은 그것이 프레임당 변이 및 위치뿐만 아니라 가속도와 위치의 변화를 고려할 수 있기 때문에 보다 정확한 예측을 발생시킬 수 있다. 실시형태에서, 추가적인 무게가 더 이전의 프레임 데이터 보다는 보다 최근의 프레임 데이터에 할당된다. 프레임 매칭 프로세스는 초기에 현재 프레임 i 안의 객체의 터치 포인트가 아마도 재 프레임 안의 터치 포인트에 가장 근접한 예측된 가능한 위치와 연관된 이전의 프레임(즉, i-1) 안의 터치 포인트와 상응한다는 것을 가정할 수 있다.
실시형태에서, 터치 포인트(예를 들면, 포물면의 A 및 C 계수)의 크기(규모)에 관한 데이터는 하나 이상의 프레임과 연결되어 결정되고 저장된다. 프레임 매칭 프로세스는 현재 프레임 i안의 주어진 객체의 크기가 아마도 이전의 프레임(즉, i-1) 안의 그 객체의 크기와 상응한다고 초기에 가정할 수 있다.
실시형태에서, 시간에 걸친 터치 포인트의 크기(규모)에서의 변화에 관한 데이터는 하나 이상의 프레임과 연결되어 결정되고 저장된다. 실시형태에서, 프레임 안의 터치 포인트의 크기에서의 변화에 관한 데이터(즉, 최종 프레임 이후 또는 복수의 프레임에 걸친)는 다음 프레임 안의 그러한 터치 포인트를 위한 가능한 크기를 예측하는데 사용된다. 프레임 매칭 프로세스는 현재 프레임 i 안의 객체가 아마 현재 프레임 안의 터치 포인트의 크기에 가장 인접한 예측된 가능한 크기와 연관된 이전의 프레임(즉, i-1) 안의 객체와 상응한다고 초기에 가정할 수 있다.
실시형태에서, 시간에 걸친 터치 포인트의 회전 배향(예를 들면, 포물면의 B 계수)에서의 변화에 관한 데이터는 하나 이상의 프레임과 연결되어 결정되고 저장된다. 실시형태에서, 프레임 안의 터치 포인트의 회전 배향에 관한 데이터(예를 들면, 최종 프레임 또는 복수의 프레임에 걸쳐)는 다음 프레임 안의 그러한 터치 포인트를 위한 회전 배향을 예측하는 데 사용된다. 프레임 매칭 프로세스는 현재 프레임 i 안의 객체가 아마도 현재 프레임 안의 터치 포인트의 회전 배향에 가장 인접한 예측된 가능한 회전 배향과 연관된 이전의 프레임(즉, i-1) 안의 객체와 상응한다고 초기에 가정할 수 있다. 실시형태에서, 터치 포인트의 회전 배향은 회전의 단일 터치 포인트 제어(예를 들면, 단일 손가락 제어)를 가능하게 할 수 있어서 예를 들면, 스크린상의 하나의 손가락의 회전은 예를 들면 터치 표면과의 접촉의 두 개의 회전 포인트를 전통적으로 요구하는 기능으로 뷰를 회전하기 위해 충분한 정보를 제공할 수 있다. 시간에 걸친 회전 배향을 기재하는 데이터를 사용하여, 회전 속도가 계산될 수 있다. 유사하게, 회전 배향 또는 회전 속도에 관한 데이터는 회전 가속도를 계산하는 데 사용될 수 있다. 따라서, 회전 속도 및 회전 가속도 모두 회전 배향을 사용한다. 회전 배향, 회전 속도 및/또는 회전 가속도는 터치 포인트 및 출력을 위해 계산되거나 프레임 매칭 프로세스에 의해 사용될 수 있다.
실시형태에서, 프레임 매칭을 위한 체험은 거리 및 터치 포인트의 속도 벡터에서의 변화를 포함한다. 실시형태에서, 프레임 매칭을 위한 체험은 다음 중 하나 이상을 포함한다:
a. 프레임 i + l 안의 객체의 터치 포인트는 아마도 그것과 기하학적으로 가장 인접한 프레임 i 안의 터치 포인트이다;
b. 프레임 i + l 안의 객체의 터치 포인트는 아마도 주어진 객체의 속도 역사에 에서 예측되는 포인트가 가장 인접한 프레임 i 안의 터치 포인트이다;
c. 프레임 i + l 안의 객체의 터치 포인트는 프레임 i 안의 그것의 터치 포인트와 유사한 크기일 수 있다.
이력 데이터의 다른 조합은 본 개시의 정신에서 벗어나지 않으면서 사용될 수 있다. 실시형태에서, 이전 위치와 속도 역사는 휴리스틱 프레임 매칭 프로세스에서 사용될 수 있다. 실시형태에서, 이전 위치, 속도 역사 및 크기 역사는 휴리스틱 프레임 매칭 프로세스에서 사용될 수 있다. 실시형태에서, 이전 위치 및 다른 이력 정보는 휴리스틱 프레임 매칭 프로세스에서 사용될 수 있다. 실시형태에서, 복수의 프레임에 걸친 이력 정보는 휴리스틱 프레임 매칭 프로세스에서 사용된다. 다른 조합은 이전의 개시를 보면 당업자에게 명백할 것이다.
빠른 멀티 터치 소음 감소
실시형태에서, 방법 및 시스템은 소음은 빠른 멀티 터치(FMT) 센서와 방해를 생산하거나 팬텀이 빠른 멀티 터치(FMT) 센서 안에서 터치하는 특정 조건을 극복하도록 제공된다. 상기 기재된 센서의 실시형태에서, 행은 거기서 전송된 시그널을 가지며 터치 또는 터치들이 센서의 표면에 적용되거나 인접할 때 전성된 시그널은 터치 또는 터치들에 인접한 열에 결합된다(일부 경우에, 터치 또는 터치들은 열에서 행 시그널의 감소를 일으킬 수 있다). 터치의 위치는 열으로부터의 시그널을 읽고 그들이 생산된 행을 결정함으로써 결정된다.
상기 기재된 바와 같은 센서가 특정 조건의 존재에서 사용될 때(예를 들면, 전자기 소음), 장치의 행 중 하나의 행에 의해 발생된 알려진 시그널과 혼동될 수 있는 다른 소스로부터의 시그널을 열이 수신하는 것은 가능하다. 그러한 경우에, 장치는 열에서 수신된 시그널이 행로부터 오는 것을 결정하여 실제가 아닌 팬텀 터치를 보고할 수 있다. 본 실시형태는 그러한 팬텀 터치의 발생을 줄이거나 제거하기 위한 방법 및 장치를 제공한다.
따라서, 센서의 실시형태에서 장치의 행 및 열은 독특한 시그널을 전송하고 장치의 열 또는 행로부터 시그널을 각각 수신하도록 설정된다. 실시형태에서, 주어진 열 안에서 행 N으로부터의 감지된 시그널은 그러한 열의 전송된 시그널이 행 N에서 동시에 감지되면 터치로 여겨질 수 있다. 즉, 행 및 열은 장치가 행 및 열의 교점에서 터치를 보고하도록 하게 하기 위해서 다른 것의 전송된 시그널을 수신받아야 한다. 이러한 방식으로 매치되지 않는 행 및 열에서 수신된 시그널은 예를 들면 외부 소스로부터의 소음으로 리젝션될 수 있다. 대안의 실시형태에서, 주어진 열 안의 행 N으로부터의 감지된 시그널 및 행 N 읜 주어진 열으로부터의 감지된 시그널은 매칭이 발견되는 여부와 상관없이 각각 터치로 여겨질 수 있다. 이러한 설정이 상기 기재된 매칭의 이익을 제공할 수 없지만, 그것은 증가된 감지도를 갖는 센서를 제공할 수 있다.
실시형태에서, 독특한 시그널은 모든 행 및 열상에서 전송될 수 있다. 실시형태에서, 독특한 시그널은 행의 하나 이상의 서브세트 안에서 각각의 행 상에서 전송될 수 있다. 실시형태에서, 독특한 시그널은 열의 하나 이상의 서브세트 안에서 각각의 열 상에서 전송될 수 있다. 실시형태에서, 모든 행 및 열은 독특한 시그널을 감지하도록 설정된다. 실시형태에서, 행의 하나 이상의 서브세트 안에서의 각각의 행은 독특한 시그널을 감지하도록 설정된다. 실시형태에서, 열의 하나 이상의 서브세트 안의 각각의 열은 독특한 시그널을 감지하도록 설정된다.
도 7은 터치 센서의 실시형태에 따른 빠른 멀티 터치 센서(700)의 특정 원리를 도시한다. 전송기 및 수신기(702)는 각각의 행에 부착되고 수신기(703)는 각각의 열에 부착된다. 702에 나타난 전송기는 703에 나타난 전송기와 같이 동일한 요소로부터 또는 동일한 요소의 부분과 별개일 수 있다. 유사하게, 702에 나타난 수신기는 703에 나타난 수신기와 같이 동일한 요소 또는 동일한 요소의 부분과 별개일 수 있다. 702와 703의 전송기는 그 자체가 별개의 요소일 수 있거나 단일 발생기와 같이 시그널의 소스로의 연결을 단순히 포함할 수 있거나 단일 발생기의 부분일 수 있다. 유사하게, 702와 703에 나타난 수신기는 별개의 요소일 수 있거나 시그널 프로세서 또는 단일 프로세서의 부분으로의 연결을 단순히 포함할 수 있다. 참조번호 704는 전송된 행 시그널과 수신된 행 시그널을 나타내며 참조번호 705는 전송된 열 시그널과 수신된 열 시그널을 나타낸다. 전송된 행 시그널의 적어도 하나의 서브세트는 직교 즉, 분리 가능하고 서로 구별 가능하도록 설계된다. 유사하게, 전송된 열 시그널의 적어도 하나의 서브세트는 서로에 대해 직교가 되도록 설계된다. 시그널 프로세서가 열 또는 행 상에 존재하는 직교 시그널의 적어도 일부의 양을 개별적으로 측정하도록 설정되는 반면, 수신기는 전송된 시그널의 임의의 시그널 또는 그들의 임의의 조합을 수신하도록 설계된다. 실시형태에서, 행 상에 전송된 각각의 직교 시그널은 열을 위한 수신기/시그널 프로세서에 의해 수신되고 측정될 수 있고 열 상에 전송된 각각의 직교 시그널은 행을 위한 수신기/시그널 프로세서에 의해 수신되고 측정될 수 있다. 상기 기재된 바와 같이, 읽기의 편의상 도면에 나타난 수신기와 시그널 프로세서 사이의 구별은 시그널 발생기와 전송기 사이의 구별일 수 있다. 예를 들면, 행 및 열은 시그널 프로세서에 직접적으로 연결될 수 있어서 시그널 프로세서는 수신기로 작동하며 유사하게 행 및 열은 시그널 발생기에 연결될 수 있어서 시그널 발생기는 전송기로 작동할 서이다. 실시형태에서 모든 시그널 발생기 및 수신기 시그널 프로세서는 동일한 혼합된 시그널 ASIC 내에서 통합될 수 있다.
일반적으로, 본 센서에서 행 및 열 사이에 결합된 시그널은 그들이 터치 이벤트에 영향을 받지 않을 때와 받을 때 변한다. 실시형태에서, 행 및 열은 그들이 터치 이벤트에 영향을 받지 않을 때, 시그널의 더 낮은 또는 무시할 수 있는 양이 그들 사이에서 결합되는 반면 그들이 터치 이벤트에 영향을 받을 때, 시그널의 더 높은 또는 무시할 수 없는 양이 그들 사이에 결합되도록 설정된다. 실시형태에서, 행 및 열은 그들이 터치 이벤트에 영향을 받을 때, 시그널의 더 낮은 무시할 수 있는 양이 그들 사이에 결합되는 반면, 그들이 터치 이벤트에 영향을 받지 않을 때, 시그널의 더 높은 또는 무시할 수 없는 양이 그들 사이에 결합되도록 설정된다. 실시형태에서, 행과 열 사이에 결합된 시그널은 그들이 터치 이벤트에 영향을 받지 않을 때 대 받을 때 변한다. 상기 기재된 바와 같이, 터치라는 용어 또는 터치 이벤트라는 구는 물리적 터칭을 요구하지 않지만 그보다는 센서와 결합된 시그널의 레벨에 영향을 끼치는 이벤트(예를 들면, 소음이 아닌)를 요구한다. 이러한 점에서, 호버링은 터치 이벤트로 간주된다. 또한, 여기서 사용된 바와 같이 시그널의 "레벨" 또는 "양"은 별개의 미리 결정된 레벨뿐만 아니라 시그널의 상대적 양, 시그널의 양의 범위, 시간의 간격에서 또는 터치 이벤트 결정이 만들어질 때, 다이나믹하게 결정되는 시그널의 양 또는 그들의 조합을 포함한다. 따라서, 실시형태에서, 개시된 센서 및 설정은 하나 이상의 행과 하나 이상의 열 사이에 결합된 시그널에서의 변화에 따른 터치 이벤트를 식별할 수 있다.
아래에서 사용된 바와 같이, 기재의 편의를 위하여, 전송 도체 및 수신 도체라는 용어가 사용될 것이다. 전송 전도체는 예를 들면, 시그널 발생기로부터 시그널을 지니는 행 또는 열일 수 있다. 이러한 점에서, 여기서 사용된 바와 같이 "도체"는 전기 도체뿐만 아니라 시그널이 흐르는 다른 경로를 포함한다. 수신 도체는
터치 이벤트가 수신 도체에 인접하여 일어날 때 터치 이벤트의 결합으로 인한 시그널을 지니고 터치 이벤트가 수신 도체에 인접하여 발생하지 않을 때 터치 이벤트의 결합으로 인한 시그널을 지니지 않는 행 또는 열일 수 있다. 실시형태에서, 수신기/시그널 프로세서는 시그널이 터치 이벤트의 결합으로부터 일어나는 수신 도체 상에 각각의 직교 전송 시그널의 양을 측정한다. 양의 측정은 터치 이벤트의 식별을 가능하게 한다. 수신기/시그널 프로세서는 DSP, 필터 뱅크, 또는 그들의 조합을 포함할 수 있다. 실시형태에서, 수신기/시그널 프로세서는 직교 시그널에 상응하는 밴드를 제공하는 빗 필터이다.
행 열 교점에 인접한 임의의 터치 이벤트가 열 상에 존재하는 행 시그널과 행 상에 존재하는 열 시그널을 변화시킬 수 있기 때문에, 실시형태에서, 상응하는 행 또는 열 대응을 가지지 않는 열 또는 행 상의 임의의 시그널이 리젝션될 수 있다. 실시형태에서, 열 수신기/시그널 프로세서에서 수신된 행 시그널은 상응하는 열 시그널이 상응하는 행 수신기/시그널 프로세서에서 수신되더라도 터치 이벤트를 위치시키거나 식별하는 데 사용된다. 예를 들면, C 열의 전송된 시그널이 또한 R 행에서 감지되더라도 C 열의 R 행으로부터의 감지된 시그널은 터치 이벤트에 의해 일어나는 것으로만 간주된다. 실시형태에서, C 열과 R 행은 동시에 다른 행과 열 시그널에 직교하고 서로 직교하는 시그널을 전송한다. 실시형태에서, C 열과 R 행은 동시에 시그널을 전송하지 않고 그보다는 할당된 시간 슬라이스에서 그것의 시그널을 각각 전송한다. 그러한 실시형태에서, 시그널은 동일한 시간 슬라이스로 전송된 다른 시그널로부터 직교성을 요구하기만 한다.
도시된 바와 같이, 실시형태에서 단일 시그널 발생기는 행 및 열을 위한 직교 시그널을 발생시키는 데 사용될 수 있고 단일 시그널 프로세서는 행 및 열으로부터의 수신된 시그널을 프로세스하는데 사용될 수 있다. 실시형태에서, 하나의 시그널 발생기는 행 시그널을 발생시키도록 하고 분리된 시그널 발생기는 열 시그널을 발생시키도록 한다. 실시형태에서, 복수의 시그널 발생기는 행 시그널과 동일한 것을 발생시키도록 하거나 분리된 복수의 시그널 발생기는 열 시그널을 발생시키도록 한다. 유사하게, 실시형태에서 단일 시그널 프로세서는 행 시그널을 프로세싱하도록 하고 분리된 단일 프로세서는 열 시그널을 프로세싱하도록 한다. 실시형태에서, 복수의 시그널 프로세서는 행 시그널과 동일한 것을 프로세싱하도록 하거나 복수의 시그널 프로세서는 열 시그널을 프로세싱하도록 한다.
실시형태에서, 각각의 수신 도체는 그것의 수신기 및 시그널 프로세서로 작동하는 필터 뱅크와 연관되며, 필터 뱅크는 복수의 직교 시그널 사이에서 구별하도록 적응된다. 실시형태에서, 수신 도체 행과 연관된 필터 뱅크는 그러한 수신 도체 행과 연관된 터치 이벤트로부터 일어날 수 있는 모든 직교 시그널 사이에서 구별하도록 적응된다; 유사하게, 수신 도체 열과 연관된 필터 뱅크는 그러한 수신 도체 열과 연관된 터치 이벤트로부터 일어날 수 있는 모든 직교 시그널 사이에서 구별하도록 적응된다.
실시형태에서, 각각의 행과 각각의 열은 시그널과 연관될 수 있고 각각의 행 또는 열과 연관된 열은 독특하며 모든 다른 행 또는 열을 위한 시그널과 관련하여 직교한다. 그러한 실시형태에서, 모든 행 및 열 시그널을 동시에 "전송"하는 것은 가능할 수 있다. 설계 또는 다른 제한이 요구하거나 행 및 열 당 하나의 시그널보다 더 작은 시그널을 사용하는 것이 바람직하면, 시간 분할 멀티플렉싱은 사용될 수 있다.
도 8은 세 개의 행과 네 개의 열을 가지는 전송 계획의 단순화된 예시를 도시한다. 이러한 도시된 실시형태에서, 각각의 행과 각각의 열은 시그널과 연관될 수 있고 각각의 행 또는 열과 연관된 시그널은 독특하며 모든 다른 행 또는 열을 위한 시그널에 대해 직교한다. 구체적으로, 시그널 A, B, C는 행 1, 2, 3과 연관되지만 D, E, F, G 시그널은 1, 2, 3, 4 열과 연관된다. 이러한 실시형태에서, 모든 행과 열을 동시에 "전송"하는 것은 가능할 수 있으며, 각각의 행과 열은 전송 도체로 작동하고, 각각의 행과 열이 동시에 수신 도체로 작동할 수 있게 하며 이에 따라서 터치 이벤트로부터 동시에 일어날 수 있는 모든 시그널을 프로세스할 수 있게 한다.
도 9는 세 개의 행과 네 개의 열을 가지는 다른 전송 계획의 단순화된 예시를 도시한다. 이러한 도시된 실시형태에서, 각각의 행은 시그널과 연관되며 각각의 행과 연관된 시그널은 독특하고 모든 다른 행을 위한 시그널에 대해 직교하며 각각의 열은 시그널과 연관되고 각각의 열과 연관된 시그널은 독특하며 모든 다른 열을 위한 시그널에 대해 직교한다. 도시된 실시형태에서, 하지만 행과 연관된 시그널은 예를 들면, A 시그널이 행과 열을 위해 사용되는 것과 같이 열과 연관된 시그널과 모두 직교하지 않는다. 여기서, 시그널은 제 2 시간 슬라이스 T2 도중에 행 상에서 전송되고 열 상에서 수신된다. 이러한 방식으로, 일곱 개의 직교 시그널보다는 오직 네 개의 직교 시그널이 실시에 필요하다.
도 10은 세 개의 행과 네 개의 열을 갖는 다른 전송 계획의 단순화된 예시를 도시한다. 이러한 도시된 실시형태에서, 각각의 행과 열은 시그널과 연관되고 각각의 행과 열과 연관된 시그널은 독특하며 모든 다른 행과 열을 위한 시그널에 대해 직교한다. 도시된 실시형태에서, 하지만 행과 연관된 시그널이 열과 연관된 시그널과 모두 직교할지라도, 제한 또는 다른 설계 고려가 시그널의 전송을 시간 분할 멀티플렉스하는 것을 바람직하게 한다. 여기서 다시, 시그널은 제 1 시간 슬라이스 T1 도중에 행 상에서 전송되고 열 상에서 수신되며, 제 2 시간 슬라이스 T2 도중에 열 상에서 전송되고 행 상에서 수신된다. 그러한 실시형태는 예를 들면, 전송을 위해 사용 가능한 주파수의 범위가 제한될 수 있고 분리가 수신에 중요한 곳에서 유용할 수 있다. 따라서, 할당은 다음과 같이 만들어질 수 있으며 동시에 전송된 시그널을 위한 더 나은 분리를 가능하게 한다.
행 A: 5.001 MHz
행 B: 5.003 MHz
행 C: 5.005 MHz
열 D: 5.000 MHz
열 E: 5.002 MHz
열 F: 5.004 MHz
열 G: 5.006 MHz
도 11은 세 개의 행과 여덟 개의 열을 갖는 전송 계획의 단순화된 예시를 도시한다. 이러한 도시된 실시형태에서, 각각의 행은 시그널과 연관되며 각각의 행과 연관된 시그널은 독특하며 모든 다른 행을 위한 시그널과 관련하여 직교하며 열은 도시된 바와 같이 행 시그널과 오버랩되는 독특한 직교 시그널을 공유한다. 도시된 실시형태에서, 세 개의 타임 슬라이스가 사용되어 독특한 직교 시그널만 동시에 전송되며 이에 따라서 필터 뱅크 또는 다른 시그널 프로세서는 이러하나시에 따라서 터치 이벤트를 위치시킬 수 있다.
도 12a는 열의 세트뿐만 아니라 네 개의 행과 여덟 개의 열을 갖는 센서 안에 행의 세트 안에서 적용된 시간 분한 멀티플렉싱의 예시를 도시한다. 이러한 예시에서, 직교 주파수 A와 B는 시간 슬라이스 T1 도중에 행의 제 1 세트 상에서 전송되고 직교 주파수 C와 D는 열의 제 1 세트 상에서 전송된다. 이후의 시간 슬라이스 T2 도중에 직교 주파수 A와 B는 행의 제 2 세트 상에서 전송되고 직교 주파수 C와 D는 열의 제 2 세트 상에서 전송된다. 직교 주파수 C와 D는 이후의 시간 슬라이스 T3 도중에 열의 제 3 세트 상에서 전송되고 직교 주파수 C와 D는 이후의 시간 슬라이스 T4 도중에 열의 제 4 세트 상에서 전송된다. 선택적으로, 직교 주파수 A와 B는 예를 들어, 시간 내에 터치 이벤트의 더 큰 해상도를 제공하기 위하여 시간 슬라이스 T3 및/또는 T4 도중에 행의 제 1 또는 제 2 세트 상에서 전송될 수 있다.
도 12b는 네 개의 행과 여덟 개의 열을 갖는 다른 전송 계획의 단순화된 예시를 도시한다. 이러한 도시된 실시형태에서, 두 개의 직교 시그널 A와 B만 사용된다. 도시된 실시형태에서, 여섯 개의 타임 슬라이스가 사용되어 두 개의 독특한 직교 시그널이 동시에 전송될 수 있는 반면, 한 번에 하나의 도체 이상에서 전송될 수 없다는 것을 확실히 하도록 사용된다. 도시된 바와 같이, A와 B는 제 1 시간 슬라이스 도중에 행 1과 행2 상에서, 제 2 시간 슬라이스 도중에 열 1과 열2 상에서, 제 3 시간 슬라이스 도중에 열 3과 열4에서 전송되며 마찬가지이다.
직교 시그널 발생기가 전송 계획의 선택에 영향을 주는 요소는 예를 들면, 제한 없이 센서에서 행의 개수와 열의 개수, 센서의 바람직한 해상도, 행과 열의 재료와 크기, 사용 가능한 시그널 프로세싱 파워 및 시스템의 최소 수용 가능한 지연을 포함한다. 다수의 다른 변화가 만들어질 수 있고 본 개시와 첨부 도면의 범위와 정신 내에 있다. 예를 들면, 다양한 시그널이 동일한 시간 슬라이스 안에서 전송되고 그러한 다양한 시그널의 각각의 시그널이 그러한 시간 슬라이스 안에서 전송된 다른 시그널의 모든 시그널로부터 직교한다면, 다양한 상쇄가 독특한 직교 시그널의 개수와 주어진 터치 탐지 시스템에 의해 사용된 시간 슬라이스의 개수 사이에서 선택하는데 사용될 수 있다는 것은 당업자에게 명백할 것이다.
상기 기재된 바와 같이, 특정한 열 상의 열 수신기 Rx는 하나 이상의 행 도체 상에서 전송된 직교 시그널을 수신할 수 있고 시그널은 터치 이벤트 결합을 책임지는 행 도체를 결정하기 위해 시그널 프로세서에 의해 사용될 것이며 이에 따라서 행 열 좌표를 발생시킨다. 하나 이상의 행 상에 전송된 직교 시그널뿐만 아니라, 열 수신기 Rx는 열 전송기 Tx로부터 발생하는 시그널을 “볼” 수 있고 그것의 진폭은 상당히 클 수 있어 행과 열의 횡부분을 갖는 더 낮은 진폭 시그널의 프로세싱과 방해할 수 있다. 실시형태에서, 본 개시된 시스템 및 방법은 열 수신기 Rx에 의해 프로세스된 시그널로부터의 열 송신기 Tx 시그널의 제고를 제공한다. 따라서, 실시형태에서 열 송신기 Tx에 의해 보내진 직교 시그널은 열 수신기 Rx에서 수신된 시그널로부터 차감될 수 있다. 그러한 차감은 열 전송기 Tx에 의해 전송된 시그널의 역이 열 수신기 Rx에 의해 수신된 시그널에 추가되도록 설정된 인버터를 포함하는 회로에 의해 전기적으로 제공될 수 있어서 수신된 열 시그널로부터의 전송된 열 시그널을 차감시킨다. 그러한 차감 기능은 시그널 프로세서에 대안으로 제공될 수 있다(도 7).
가능한 채널의 다이나믹 할당
컴퓨터 시스템에서 터치 센서의 인지된 질은 높은 시그널 대 소음에 따라 달라지며 유저 입력 시그널은 충분한 전자기 소음으로부터 적절히 구별된다. 그러한 전자기 소음은 컴퓨터 시스템 안의 다른 부품으로 나올 수 있으며 그러한 컴퓨터 시스템의 터치 센서는 부분(예를 들면, LCD 정보 디스플레이)이거나 유저의 외부 환경에서의 인공적이거나 자연스러운 시그널(예를 들면, 장치의 외부 AC 파워 충전기로부터의 원치 않는 시그널)로부터 나온다. 이러한 원치 않는 전자기 시그널은 유저 입력으로서 터치 센서에 의해 거짓으로 탐지될 수 있고 그럼으로써 거짓이거나 시끄러운 유저 지시을 생산할 수 있다.
실시형태에서, 시스템 및 방법은 다른 컴퓨터 시스템 부품 또는 원치 않는 외부 시그널로부터의 전자기 소음과 방해하는 것에 인접하더라도, 터치 센서가 그러한 거짓 또는 시끄러운 리딩을 감소 또는 제거시키고 높은 시그널 대 소음 비율을 유지할 수 있게 한다. 이러한 방법은 또한 병열, 지연, 샘플 비율, 다이나믹 범위, 입상도 감지 등의 관점에서 센서의 전체 실행을 여전히 최적화하면서 센서의 전체 파워 소비를 낮추기 위해 시간의 주어진 포인트에서 터치 센서의 선택 부분 또는 전체 표면 영역을 조절하는 시그널 변조 계획을 다이나믹하게 재설정하는데도 사용될 수 있다.
본 시스템과 방법의 실시형태는 그 실행이 전자기 시그널의 정확한 리딩에 따라 달라지는 정전용량 터치 센서에 특히 스캔 비율을 증가시키고 컴퓨터 시스템에 대한 보고된 터치 입력 이벤트의 지연을 더 낮추는 주파수 분할 멀티플렉싱(FDM)을 사용하는 정전용량 터치 센서에 적용될 때 특히 바람직하다. 이러한 점에서, 본 실시형태는 실시형태로서 정전식 주파수 분할 멀티플렉싱을 다루는 출원인의 2013년 3월 15일자로 출원된 미국 특허 출원 번호 13/841,436호 "저지연 터치 감지 장치"와 2013년 11월 1일자로 출원된 미국 특허 출원 번호 14/069,609호 "빠른 멀티 터치 포스트 프로세싱"에 개시된 것과 같은 센서에 적용될 수 있다.
다이나믹 할당 프로세스의 실시형태
단계 1: 터치 시그널과 소음을 합리적으로 구별하는 단계
터치 센서는 어떤 유저도 센서를 터칭하지 않는다고 알려지거나 작동 터치 시그널이 합리적으로 알려질 때 모든 시그널을 분석할 수 있다(즉, 터치 표면의 일부 부분이 터치되는 반면 다른 부분이 터칭되지 않는다고 알려지면).
터치 센서가 터치되는지 아닌지와 어디서 터치 센서가 터치되는지의 그러한 결정은 센서 그 자체, 가속도계와 같은 다른 공통의 컴퓨터 입력 센서, 컴퓨터 시스템의 파워 상태(예를 들면, 컴퓨터가 "슬립 모드" 등에 위치되면), 컴퓨터 시스템 상의 현재 실행되는 소프트웨어 적용 등으로부터의 리딩의 조합을 분석함으로써 형헝되고 강화될 수 있다. 시스템 상태, 시스템 부품의 상태 또는 유저의 상태에 관한 결론을 도출하기 위해 컴퓨터 시스템에서 하나 이상의 센서로부터의 데이터를 의존하는 이러한 분석 프로세스는 업계에서 "센서 융합"으로 공통으로 불린다.
알려진 터치 인 핸드에 관한 분석적인 판단으로, 터치 센서의 수신된 시그널의 모든 시그널은 이러한 알려진 터치를 위해 수신된 시그널과 그 뒤 비교될 수 있다. 센서가 측정한 시그널과 측정되도록 나와야 하는 시그널(현재 또는 이전의 터치 이벤트에 관해 알려진 바가 주어지면) 소음과 방해를 완화하는 데 그 뒤 사용될 수 있다.
이러한 방식의 실시형태에서, 방해 시그널의 이러한 측정의 일부는 설계 시간에 예측될 수 있는 그것의 방해의 일부를 위해 적어도 설계 시간에 일어날 수 있다. 이러한 방식의 실시형태에서, 측정의 일부는 생산 또는 테스팅 시간에 일어날 수 있다. 다른 실시형태에서, 측정의 일부는 유저가 터치 센서를 터칭하지 않는다고 합리적으로 알려질 때 사용 이전 기간 도중에 일어날 수 있다. 다른 실시형태에서 유저가 알려진 위치에서 센서를 터칭할 때 측정의 일부는 일어날 수 있다. 다른 실시형태에서, 측정의 일부는 그것이 다른 센서에 의해 또는 알고리즘으로 유저가 터치 표면을 터칭하지 않는다고 예측될 때 유저 터치 사이에서 간혹 일어날 수 있다.
다른 실시형태에서, 측정의 일부는 유저의 터치의 통계적 패턴과 가능성을 측정할 수 있는 소프트웨어에 의해 통계적으로 일어날 수 있다. 예를 들면, 유저 인터페이스(UI)는 터치 표면 상의 특정 위치에만 위치된 버튼을 가질 수 있어 특정 위치만이 유저가 주어진 시간에 터칭을 할 수 있는 위치이다. 이러한 알려진 위치 중의 한 위치에서 터치될 때, 터치/터치 없는 상태 사이의 차이는 소음의 존재시에도 분명할 수 있다. 실시형태에서, UI는 버튼이 특정한 규정된 기간의 시간(아마도 디스플레이에 의해 나타난) 동안 억제되어야만 하며 소음의 존재 없이 터치가 탐지될 수 있는 이미 결정된 기간을 발생시키도록 설계될 수 있다. 다른 실시형태에서, 이러한 UI 제어가 시간에 앞서 UI에 의해 알려지거나 센서 융합을 통해 장치 상의 다른 센서에 의해 다이나믹하게 결정(일정 부분)될 수 있는 임의의 경로를 사용자가 따를 수 있게 하여 슬라이더 또는 이차원 "포인터"가 버튼 대신 사용될 수 있다. 실시형태에서, 그러한 UI 슬라이더는 iOS, 안드로이드, 다른 리눅스 변형 또는 윈도우에 제한되지 않지만 이와 같은 터치 친화 작동 시스템의 "락스크린" 사이에서 공통적으로 발견된 단일 "열기 위해 슬라이드" 슬라이더 제어일 수 있다. 실시형태에서, 가상 키보드는 단어의 글자가 이웃 글자를 바라봄으로써 쉽고 정확하게 예측될 수 있어 알려진 터치 위치를 제공한다.
실시형태에서, 그러한 분석은 터치 센서의 별개 터치 제어기 상에서 실행될 수 있다. 다른 실시형태에서, 그러한 분석은 ASIC, MCU, FPGA, CPU, GPU 또는 SoC에 제한되지 않지만 이러한 다른 컴퓨터 시스템 부품 상에서 실행될 수 있다.
단계 2: 방해를 피하는 단계
시끄러운 리딩이 알려진 터치 시그널을 기초로 및/또는 단계 1에서 알려진 바와 같이 통계적 방해를 통하여 "방해"로 식별이 되면, 전자기 방해의 그러한 지식은 그러한 소음이 터치 센서에 의해 감지될 수 있거나 감지될 수 있는 주파수-, 시간- 또는 코드-공간의 특정 부분 사이의 충동을 피하기 위해 사용될 수 있다. 알려진 터치 시그널과 식별된 전자기 방해 사이의 충동은 다음과 같이 제한되지 않지만 그러한 다양한 기술 또는 기술의 조합을 통해 회피될 수 있다.
방해가 없거나 약간의 방해를 가지는 식별된 시그널 주파수가 있으면, 그 뒤 터치 센서는 그들을 사용하도록 설정되어야만 한다. 약간의 방해 또는 방해가 없는 시간 슬롯이 있으면, 그 뒤 터치 센서는 그들을 사용하도록 설정되어야만 한다. 약간의 방해 또는 방해가 없는 코드가 있으면, 그 뒤 터치 센서는 그들을 사용하도록 설정되어야만 한다. 약간의 방해를 가지거나 방해가 없는 주파수, 시간과 코드의 조합이 있으면, 그 뒤 터치 센서는 그들을 사용하도록 설정되어야만 한다.
주파수 분할 멀티플렉싱(FDM)을 사용하는 터치 센서를 위해, 터치 센서가 사용하는 시그널 주파수는 연속적일 필요는 없다. 주파수 대역의 일부 부분이 방해에 의해 차지가 되면, 그 뒤 터치 센서는 그러한 주파수를 피하기 위해 설정될 수 있다. 주파수 대역의 일부 대역은 특정한 알려진 시간에 방해에 의해 차지가 되면, 그 뒤 터치 센서는 그러한 알려진 시간에 그러한 시그널 주파수를 사용하여 회피하도록 설정될 수 있다. 주파수 대역의 일부 부분이 특정한 알려진 시간에 상대적으로 정적 방해에 의해 차지되면, 터치 센서에 의해 전송된 시그널은 복조가 알려진 방해를 취소하거나 제거할 방식으로 그러한 시간에 변조될 수 있다. 예를 들면, 이러한 변조 기술의 실시형태에서 방해가 일부 관심 주파수에서 일정한 사인곡선이면, 디지털 주파수 변조 기술(BPSK)은 터치 센서에 의해 방출된 주파수를 변조하기 위해 사용되어야 하며 반대 BPSK가 터치 센서와 방해 시그널로부터 수신된 시그널의 결과적이 s합을 복조하는 데 사용될 때, 방해의 동등 부분이 양성상에 의해 곱해지며 동등 부분이 음성상에 의해 곱해져서 시그널이 전체 수신 기간에 걸쳐 통합될 때, 방해 시그널은 무시할 수 있는 정도로 합해진다. 동일한 효과를 갖는 변조의 다른 형식은 가능하다.
FDM을 사용하는 터치 센서가 주파수 분석 또는 주파수 빈의 개수가 알고리즘 또는 알고리즘의 성질에 의해 제한되는 유사한 빠른 알고리즘을 실행하기 위해 빠른 푸리에 변환을 사용하면, 센서는 더 많은 수의 빈(아마도 다음 사이즈까지)을 갖는 더 많은 변환을 사용할 수 있어 추가적인 가능한 수신 주파수가 있다. 터치 센서는 이러한 주파수의 임의의 주파수에서 전송할 수 있는 능력으로 생산하기 전에 설정될 수 있다. 이러한 방식으로, 주파수 빈의 일부가 방해를 포함하면, 방해를 갖지 않거나 일부 방해를 갖는 주파수를 선호하여 피해질 수 있다.
단계 3: 원치 않는 핫스팟을 회피하는 단계
전자기 방해의 일부가 이전에 언급된 기술의 사용을 통하여 완전히 제거될 수 없으면, 터치 센서는 그러한 소음이 센서의 표면 영역에 걸쳐서 고르게 퍼져 남아있는 방해에 의해 야기된 임의의 작동 문제를 최소화하는 것을 확실히 하도록 설정될 수 있다.
실시형태에서, 터치 센서는 좋은 유저 경험을 확실히 한느 것과 관련한 더 많은 소음 내성 UI 부품이 더 많은 소음으로 터치 표면의 부분에 위치되는 것과 정밀 제어를 위한 필요로 인한 거의 무소음인 입력 지시을 요구하는 UI의 부분이 적은 방해 또는 무방해에 의해 영향받는 터치 센서의 표면의 부분과 연관되는 것을 확실케 하도록 설정되어 표준 적용 프로그래밍 인터페이스(APIs)와 짝을 이룰 수 있다. 다른 실시형태에서, 이러하나념의 실질적으로 반대가 사용된다. 즉, 개발자 API는 터치 표면 상에 높은 실행 변조 계획의 위치를 그 뒤 지시하는 UI 부품을 표시하는 데 사용될 수 있다.
다른 실시형태에서, 원치 않는 전자기 소음은 타이밍, 주파수 및 터치 센서 시그널에 할당된 코드를 리맵핑함으로써 완화될 수 있다. 터치 센서의 행과 열과 관련된 이러한 시그널의 분할은 고정된 관계를 가질 필요가 없고 요구된 바와 같이 다이나믹하게 리맵핑될 수 있다. 예를 들면, 실시형태에서 FDM을 사용하는 터치 센서는 주어진 행을 위한 특정 주파수의 사인곡선을 언제나 전송할 수 있거나 그것은 그것이 다이나믹하게 전송하는 주파수를 리맵할 수 있다. 예를 들면, 터치 센서의 전송기와 수신기가 다른 "n" 주파수로 작동할 수 있고 그러한 주파수의 "m"이 결정되어 충분히 작은 양의 방해를 포함하며 터치 센서 행의 개수(동시에 전송된 주파수)가 "r"이면("n"은 "r"보다 크거나 동일한 "m"보다 더 크거나 동일하다), 그 뒤 터치 센서는 "m" 세트 중에서 "r" 주파수를 선택하고 그러한 것들을 유저 경험에 대한 저감를 최소화하도록 설계된 방식으로 행에 맵할 수 있다. 다른 실시형태에서, 센서의 선택된 세트의 작동 주파수는 다이나믹하게, 모든 프레임에서 임의적으로 또는 의사 난수 방식으로 리맵될 수 있어서 주목할 만한 시간에 걸쳐 터치 표면의 다른 부분 사이에 소음 통계의 무시할 수 있는 정도의 상관관계가 있다. 보다 구체적으로, 터치 센서는 그들이 적어도 소음을 가지면 가능한 "m" 주파수에서 "r" 주파수를 선택할 수 있거나 그것은 주목할 만한 시간에 걸쳐 터치 표면의 다른 부분 사이의 소음 통계의 상관관계를 최소화하도록 설계된 방식으로 그들 중에서 다이나믹하고 임의적(또는 의사 난수 방식으로)으로 선택할 수 있다. 유사한 방식은 시간 슬롯, 코드 또는 다른 변조 계획 또는 그 조합을 위해 사용될 수 있다.
다른 실시형태에서, FDM을 주로 사용하는 터치 센서를 위해, 방해의 충분히 작응 양을 포함하도록 결정된 "m" 주파수가 각각의 센서 행 상에 독특한 주파수를 동시에 전송하도록 요구되는 "r" 주파수의 개수보다 더 크거나 동일한 경우, 터치 센서는 UI 제어의 알려진 레이아웃과 요구조건을 기초로 터치 센서의 표면 영역의 구체적 부분의 지연과 샘플 비율 실행을 최적화하는 다이나믹 FDM 변조 계획을 사용할 수 있다. 여기서, 높은 정확성, 저지연 유저 입력을 요구하는 UI 제어의 시간에 주어진 포인트에서의 알려진 위치는 시그널 변조 계획이 높은 실행을 위해 시간내 주어진 포인트에서 최적화된 터치 센서의 표면 영역의 상응하는 부분으로 맵된다. 컴퓨터 시스템의 소프트웨어 규정 UI 제어의 위치와 실행 요구조건과 터치 센서의 표면 영역의 위치와 실행 요구조건 사이 그러한 다이나믹 맵핑은 적용 프로그래밍 인터페이스(APIs)에 의해 규정된 적용, 작동 시스템과 터치 표면 사이의 커뮤니케이션으로 외적으로 실행 시간 전에 적용 개발자에 의해 규정되거나 UI 제어의 실행 시간의 작동 시스템 논리와 분석에 의해 규정될 수 있다. 동시에 이러한 높은 실행 영역을 따라서, 동일한 표면 영역의 다른 인접 영역은 더 낮은 실행 지연, 시간 또는 코드 변조 계획을 사용할 것이다. 센서의 구체적인 영역만 요구 실행 레벨에서 작동되어 표면 영역의 나머지가 실행에 걸친 에너지 절약을 최적화하는 변조 계획으로 작동할 수 있게 하여 병열, 지연, 샘플 비율, 다이나믹 범위, 감지 입감도 등의 관점에서 높은 실행을 위해 최적화된 변조 계획을 갖는 터치 센서의 표면 영역의 선택 영역만 실행하는 것은 유저 입력을 감지하고 프로세스하기 위해 터치 센서에 의해 소비되는 전체 에너지를 잠재적으로 낮추는 이점을 더 가진다. 그러한 다이나믹 변조 계획은 센서 입력의 모든 새로운 프레임처럼 빠르게 업데이트되고 재최적화될 수 있다.
다른 실시형태에서, FDM을 주로 사용하는 터치 센서의 경우, 최소 소음으로 식별되는 "m" 가능 주파수의 세트는 터치 센서의 각각의 행에 독특한 주파수를 할당하는데 필요한 "r" 독특한 센서 시그널의 개수보다 더 작은 수이며, 센서는 시간, 코드 또는 다른 변조 계획을 주파수 분할과 결합하는 혼합 변조 방식을 사용하도록 설정될 수 있다. 이러한 방식의 실시형태에서, 구체적인 혼합 변조 방식은 터치 센서에 의해 다이나믹하게 선택되고 재평가되어 센서 입력의 모든 새로운 프레임처럼 빠르게 전체 센서의 표면 영역에 걸쳐 최저 지연과 최고 터치 이벤트 샘플 비율을 최적화할 수 있다. 이러한 방식의 다른 실시형태에서, 구체적인 혼합 변조 방식은 UI 제어의 알려진 레이아웃과 요구조건을 기초로 터치 센서의 표면 영역의 구체적인 부분의 지연과 샘플 비율 실행을 최적화하기 위해 터치 센서에 의해 다이나믹하게 선택되고 재평가될 수 있다. 높은 정확도, 저지연 유저 입력을 요구하는 UI 제어의 시간에서 주어진 포인트의 알려진 위치는 시그널 변조 계획이 병열, 지연, 샘플 비율, 다이나믹 범위, 감지 입상도 등의 관점에서 높은 실행을 위한 시간에서 주어진 포인트에서 최적화되기 위한 터치 센서의 표면 영역의 상응하는 부분 위로 맵된다. 컴퓨터 시스템의 소프트웨어 규정 UI 제어의 위치와 실행 요구조건과 터치 센서의 표면 영역의 위치와 실행 요구조건 사이의 그러한 다이나믹 맵핑은 적용 프로그래밍 인터페이스(APIs)에 의해 규정된 적용, 작동 시스템과 터치 표면 사이의 커뮤니케이션으로 외적으로 실행 시간 이전에 적용 개발자에 의해 규정되거나 UI 제어의 실행 시간에서 작동 시스템 논리와 분석에 의해 규정될 수 있다. 이러한 높은 실행 영역을 따라 동시에, 동일 표면 영역의 다른 인접 영역은 더 낮은 실행 주파수, 시간 또는 코드 변조 계획을 사용할 수 있다. 센서의 구체적인 영역만 요구 실행 레벨에서 작동하여 표면 영역의 나머지가 실행에 걸쳐 에너지 절약을 최적화하는 변조 계획으로 작동할 수 있게 하여 병열, 지연, 샘플 비율, 다이나믹 범위, 감지 입상도 등의 관점에서 높은 실행을 위해 최적화된 변조 계획으로 터치 센서의 표면 영역의 선택 영역만 실행하는 것은 유저 입력을 감지하고 프로세스하기 위해 터치 센서에 의해 소비된 전체 에너지를 잠재적으로 낮추는 이점을 가진다. 그러한 다이나믹 변조 계획은 센서 입력의 모든 새로운 프레임처럼 빠르게 업데이트되고 재최적화된다.
다른 실시형태에서, FDM을 주로 사용하는 터치 센서를 위하여 최소 소음으로 식별되는 "m" 가능 주파수의 세트가 터치 센서의 각각의 행에 독특한 주파수를 할당하는 데 필요한 "r" 독특한 센서의 개수보다 더 낮은 수이며, 센서는 주어진 시간 기간 동안 시간 분할 멀티플렉싱(TDM)으로 들어가도록 설정될 수 있으며 "m"에서 주파수 중의 하나의 주파수를 선택하고 TDM 방식에 일반적인 것처럼 연속적으로 행과 열을 샘플링한다. 주어진 시간 기간 동안 주요 FDM 센서를 순수 TDM 모드로 스위칭하는 것은 프레임 비율의 비용과 센서 리딩의 지연에서 정확한 입력을 확실히 하도록 한다.
다른 실시형태에서, FDM을 주로 사용하는 터치 센서의 경우, 최소 소음으로 식별된 "m" 가능 주파수의 세트는 터치 센서의 각각의 행에 독특한 주파수를 할당하는데 필요한 "r" 독특한 센서 시그널의 개수보다 더 낮은 수이며, 센서는 주어진 시간 기간 동안 혼합 FDM과 TDM 모드로 들어가도록 설정될 수 있어 "m"에서 주파수 선택 개수를 선택하여 이에 따라서 순수 연속 TDM 모드의 실행 제한에 걸쳐 센서 리딩의 프레임 비율과 지연을 향상시키기 위해 병열하여 다양한 행과 열을 이후에 샘플링한다. 그러한 혼합 FDM과 TDM 변조 계획은 동시에 둘러싸는 전자기 소음의 실시간, 이력 및/또는 통계적 분석이 보다 더 방해적일 수 있는 "m" 외부의 센서 시그널을 사용함으로써 발생하는 시끄러운 리딩의 부정적인 영향을 완화시키면서 센서 병열과 실행을 향상시킨다.
단계 4: 센서의 시그널 대 소음 비율을 증가시키기 위해 감지의 복제를 사용하는 단계
또한 터치 센서는 터치 센서에서 방해의 영향과 다른 소음을 줄이기 위해 많은 기술을 사용할 수 있다. 예를 들면, FDM을 사용하는 터치 센서를 위한 실시형태에서, 터치 센서는 행 당 다양한 주파수를 사용할 수 있어 센서가 어떤 주파수 빈이 방해에 영향을 받을지를 예측할 수 없더라도, 그 뒤 다양한 방식으로 각각의 행(또는 열)을 사용하고 최소한의 시끄러운 측정(또는 측정의 조합)을 측정하며 그 뒤 그들을 사용할 수 있다. 측정이 방해에 의해 영향을 받는지 아닌지 결정하는 것이 어려운 경우에, 터치 센서가 보팅 계획을 사용할 수 있어 측정의 복수 보팅 또는 유사한 통계적 방법이 어떤 측정을 버릴 것인지와 시그널 대 소음 방해 비율을 최대화하여 이에 따라 유저 경험을 향상시키도록 하는 것들을 통계적으로 및 수학적으로 결합시키는 최선의 방식을 보유할 것인지를 결정하는 것이 사용된다. 예를 들면, 실시형태에서 방해에 영향을 받는 FDM 터치 센서는 각각의 행에 세 개의 다른 주파수를 전송하고(주파수가 충분히 분리되어 그들 사이의 방해가 통계적으로 가능하지 않을) 그 결과를 측정할 수 있다. 그 뒤, 세 개 중 두 개의 보팅 시스템을 사용하여, 센서는 어떤 주파수가 방해에 의해 최대로 저감되는지를 결정하고 최종 측정에서 고려로부터 그 측정을 제거하거나 통계적으로 가능한 방식으로 남아있는 두 개를 결합하거나(센서가 방해와 소음 통계에 대해 연역적으로 "안는지가 알려지면) 통계적으로 가능한 방식으로 모든 세 개를 포함하고 그들을 조합할 수 있어 소음과 방해에 의한 그것의 저감의 통계적 가능성에 의한 각각의 주파수 측정의 영향을 따진다.
터치 센서가 이러한 방식으로 사용할 수 있는 일부 방식은 다음을 포함하지만 이에 제한되지 않는다:
1. 행 당 다양한 주파수를 사용하는 단계. 이러한 주파수는 동시에 또는 연속적으로 사용될 수 있다.
2. 행로부터 열으로 및 열으로부터 행로(상기 자세히 기재된 바와 같이 연속으로 또는 동시에) 전송하는 단계. 또한, 이것은 상기 다양한 주파수의 사용 또는 변조 계획의 다른 조합과 결합될 수 있다.
3. FDM 상에서 CDMA 또는 변조 계획의 일부 조합을 사용하는 단계. FDM 기술에 의해 공통적으로 사용된 그러한 것과 다르게 CDMA 시그널은 근본적으로 "비자연적"이며 이에 따라서 컴퓨터 시스템의 외부 환경에서 자연적으로 발생하는 다양한 시그널에 대해 FDM 변조 계획에 비해 종종 더 면역적이다.
유저 식별 기술
실시형태에서, 빠른 멀티 터치 센서는 동일한 유저, 동일한 유저 유저 또는 다른 유저의 동일한 손, 다른 손으로부터 오는 것과 같은 터치를 식별하는 능력이 제공된다. 실시형태에서, 빠른 멀티 터치 센서는 그 위치와 배향을 결정하는 데 도움을 주기 위해 단일 객체 상의 정전식 터치 포인트를 통하여 또는 그/그녀의 몸체의 부분을 동시에 갖는 디스플레이의 다른 영역을 또한 터칭하는 유저에 의해 고정된 스타일러스를 통하여 터치 영역에 연결된 객체의 부분으로부터 오는 것과 같이 터치를 식별하는 능력이 제공된다.
처음 상기 기재된 센서의 기본 실시형태에서, 각각의 행은 시그널 전송기를 가진다. 터치 또는 터치들이 표면에 적용될 때 시그널은 인접하는 열 안으로 결합된다. 이러한 터치의 위치는 열으로부터의 시그널을 읽고 그들이 어떤 행에서 발생하는지를 알게 됨으로써 결정된다.
유저가 센서 또는 센서가 결합된 장치와 접촉을 하거나 센서의 특정 거리 내에서 오거나 그렇지 않으면 터치 이벤트를 하나 이상의 위치에서 야기할 때, 시그널이 하나의 터치 위치로부터 다른 터치 위치로 유저의 몸체에 의해 전송되면 동일한 유저에 의해 만들어진 터치에 걸쳐 발생할 결합의 특정 양이 일반적으로 있을 것이다. 도 13을 참조하면, 단일 터치 또는 인접 터치가 행 r1과 열 c1의 교점에서 유저의 손가락(1402)에 의해 적용될 때, 결합은 행 r1과 열 c1 사이에서 발생할 것이다. 두 번째로 동시의 터치 또는 인접 터치가 행 r2와 열 c2의 교점에서 유저의 제 2 손가락(1403)에 의해 만들어지면, 결합은 행 r2와 열 c2 사이에서 발생할 것이다. 또한, 더 약한 결합은 행 r2와 열 c1 사이뿐만 아니라 행 r1과 열 c2 사이에서 발생할 수 있다. 일부 실시형태에서, 더 약한 결합은 열 사이와 행 사이에서 발생할 것이다.
"소음" 또는 "크로스토크"으로 해산될 수 있는 더 약한 몸체 전송 시그널은 단일 유저가 양 터치에 책임지는 것을 식별하기 위해 추가적인 '시그널'로서 시그널 프로세서(도 7)에 의해 대신 사용될 수 있다. 특히, 상기 예시를 연장하기 위해, 행 r2와 열 c1 사이뿐만 아니라 행 r1과 열 c2 사이의 결합은 터치가 행 r1과 열 c2 또는 행 r2와 열 c1의 교점에서 잘못 보고되지 않는 것을 확실히 하기 위해 보통 '소음'으로 간주되고 필터(또는 그렇지 않으면 무시)될 수 있다. 더 약한 몸체 전송 결합은 여전히 필터될 수 있어 정확한 터치 위치만 보고되는 것을 확실히 하도록 하기 위해 여전히 필터될 수 있고 뿐만 아니라 터치가 동일한 유저로부터 비롯되는지를 시스템이 식별할 수 있게 하도록 해석될 수 있다. 센서(400)는 위치(1403이외에 1404, 1405 또는 1406)에 제한되지 않지만 이를 포함하여 유저의 손의 임의의 손가락으로부터 전송된 더 약한 몸체 전송 결합을 탐지하도록 설정될 수 있다. 시그널 프로세서(도 7)는 동일한 유저, 동일한 유저 또는 다른 유저의 동일한 손 또는 다른 손으로부터 오는 것과 같이 터치를 식별하기 위해 그러한 탐지를 사용하도록 설정될 수 있다.
유저 식별을 갖는 터치 센서의 다른 실시형태에서, 시그널 발생기는 포켓용 유닛, 의자 밑의 패드와 같이 유저 또는 센서가 통합되는 장치의 에지 상에 실제로 결합될 수 있다. 그러한 발생기는 상기 기재된 것과 유사한 방식을 특별한 터치를 만드는 유저를 식별하는 데 사용될 수 있다. 다른 실시형태에서, 시그널 발생기는 스타일러스 펜 또는 다른 객체 안으로 통합될 수 있다.
다음은 동일한 손, 동일한 유저 또는 다른 유저로부터 오는 것 같이 터치를 감지하고 터치를 식별하는 데 사용될 수 있는 더 약한 결합의 유형의 예시이다: 유저의 손가락의 제 1 손가락에 의해 터치되는 행 또는 열과 유저의 손가락 중 제 2 손가락에 의해 터치되는 행 또는 열 사이의 커플링; 유저의 손가락에 의해 터치되는 행 또는 열과 유저의 몸체(그의 손바닥)의 다른 부분에 의해 터치되는 행 또는 열 사이의 커플링; 유저의 몸체(그의 손가락 또는 손바닥)의 부분에 의해 터치되는 행 또는 열과 유저의 몸체에 작동하며 연결되는 시그널 발생기 사이의 결합과 유저의 몸체(그의 손가락 또는 그의 손바닥과 같은)의 부분에 의해 터치되는 행 또는 열과 스타일러스 또는 펜 안으로 결합되는 시그널 발생기 사이의 결합과 스타일러스 또는 다른 유형과 같은 전도 중간 객체를 통해 유저의 몸체의 부분에 의해 터치되는 행 또는 열 사이의 커플링과 가능한 스타일러스 또는 다른 유형과 같은 전도 중간 객체를 통해 유저의 몸체의 부분에 의해 터치되는 행 또는 열 사이의 커플링. 여기서 사용된 바와 같이, "터치"는 유저와 개시된 센서 사이의 물리적 결합이 있는 이벤트와 센서에 인접하여 발생하고 센서에 의해 탐지되는 유저에 의한 행동을 제외한 물리적 접촉이 없는 이벤트도 포함한다.
상기 기재된 더 약한 결합은 동일한 손, 동일한 유저의 다른 손, 동일한 유저 또는 다른 유저로부터 오는 것과 같이 터치를 식별하는데 사용될 수 있다. 예를 들면, 상대적을 강한 더 약한 결합의 존재는 동일한 손의 두 손가락(예를 들면, 집게 손가락과 엄지) 또는 동일한 손의 손가락과 손바닥으로부터와 같이 동일한 손으로부터 오는 것과 같이 두 개의 터치 이벤트를 식별하는데 사용될 수 있다. 다른 예씨로서, 상대적으로 약한 더 약한 결합(이전의 예시에 상대적인)은 두 개의 터치 이벤트를 동일한 사람의 다른 손 또는 동일한 사람의 손과 다른 몸체 부분으로부터 오는 것으로 식별하는 데 사용될 수 있다. 또한, 유저의 몸체에 작동하며 연결되는 시그널 발생기로부터의 시그널의 존재는 특정 유저로부터 오는 것과 같이 터치를 식별하는 데 사용될 수 있고 그러한 시그널의 부재는 특정 유저로부터 오지 않는 것으로 터치를 식별하는데 사용될 수 있다.
빠른 멀티 터치 스타일러스
빠른 멀티 터치 센서의 특정 실시형태에서, 센서는 스타일러스의 위치와 선택적으로 그 종방향 축에 관한 경사각 및 회전 각도 탐지하도록 설정된다, 그러한 실시형태는 최초로 상기 기재된 바와 같이 필수적으로 센서 하드웨어와 함께 시작하며 그 팁에 인접한 시그널 전송기를 갖는 스타일러스를 더 사용하며, 그것으로부터 시그널이 전송되며 행 또는 열 상에 전송될 수 있는 직교 시그널에 직교하는 것과 호환 가능하다(동일하거나 유사한 변조 계획, 유사한 주파수 등). 스타일러스의 팁 안에 예를 들면, 인접 탐지기 또는 압력 센서를 포함하는 임의의 종류의 스위치일 수 있는 스위치는 켜지거나 꺼진다. 스타일러스는 일반적인 작동 조건에서, 스타일러스가 빠른 멀티 터치 센서의 표면과 또는 그 표면에 인접하여 접촉할 때 스위치는 전송기를 켠다. 대안의 실시형태에서, 스타일러스는 그것이 일정하게 시그널을 전송하고 스위치의 상태가 그 주파수, 진폭 또는 유사한 것과 같은 시그널의 하나 이상의 성질을 변경시킬 수 있도록 설정된다. 이것은 스타일러스가 그것이 터치 감지 장치의 표면과 접촉할 때뿐만 아니라 그것이 약간 위에 있을 때도 사용되도록 하여 "호버" 능력을 제공한다.
실시형태에서, 스타일러스에 의해 전송된 시그널은 상기 기재된 행 위로 전송될 수 있는 직교 시그널과 유사하며 스타일러스는 추가 행과 같이 본질적으로 다루어질 수 있다. 스타일러스에 의해 방출된 시그널은 인접 열 안으로 결합되고 열 상에 수신된 시그널의 양은 그들에 대한 펜의 위치를 결정하는 데 사용될 수 있다.
이 차원으로 스타일러스의 위치를 측정하는 능력을 제공하기 위해, 수신기가 열 위뿐만 아니라 FMT 센서의 행 위에 위치될 수 있다. 행 상의 수신기는 열 상의 그것처럼 복잡할 필요는 없다: 열 수신기는 열 상에 전송된 시그널의 임의의 시그널 사이에서 선택하고 구별하도록 설정되어야만 한다. 하지만, 행 수신기는 스타일러스 또는 일부 실시형태에서 다양한 스타일러스들에 의해 전송되는 임의의 시그널 사이에서 고르고 구별할 수 있으면 된다.
실시형태에서, 스타일러스에 의해 전송된 시그널은 행 안으로 전송된 그것들과 별개여서 그들 사이에 혼동은 없다. 행 시그널이 변조되면, 스타일러스 시그널은 다른 수신기와 호환 가능하도록 유사하게 변조되어야 한다. 실시형태에서, 그러한 변조는 멀티 터치 센서가 커뮤니케이션 채널을 통하여 스타이러스에게 제공하도록 설정될 수 있는 시간 참조를 요구한다. 그러한 채널은 라디오 링크, 광학 링크, 음향 링크 또는 초음파 링크 또는 그와 유사한 것일 수 있다. 실시형태에서, 스타일러스는 행 시그널을 수신하고 그들에 대하여 그것의 변조를 동시에 발생시키며 어떤 다른 커뮤니케이션 채널이 관련되지 않는다.
스타일러스가 그것의 시그널을 전송을 하면, 그들은 열과 행 수신기에 의해 수신된다. 행과 열 상의 시그널 크기는 행과 열에 대한 이차원에서 스타일러스의 위치를 결정하기 위해 사용된다. 더 강한 시그널 크기는
스타일러스가 센서에 상대적으로 가깝게 인접하며 더 약한 시그널 크기는 스타일러스가 더 멀리 떨어져 있다는 것을 나타낸다. 보간법은 행과 열의 물리적 입상도보다 더 미세한 해상도에 대한 스타일러스의 위치를 결정하는데 사용될 수 있다.
스타일러스 기울기와 회전
보다 복잡한 실시형태는 사용자가 스타일러스의 위치를 측정을 하면서 스타일러스를 고정하면 스타일러스의 기울기와 회전을 동시에 측정할 수 있게 한다.
단일 시그널을 방출하는 대신에, 이러한 실시형태에서 스타일러스는 다양한 시그널을 방출할 수 있고 각각의 시그널은 스타일러스의 팁에 인접하지만 스타일러스의 둘레 주위로 퍼진 포인트로부터 전송된다. 180도로 떨어진 두 개의 그러한 시그널이 요구된 정보의 일부를 제공하는 반면, 적어도 세 개의 시그널(이상적으로 120도로 떨어진)이 스타일러스의 기울기와 회전을 확실하게 측정하는데 필요하며 네 개의 시그널(이상적으로 90도로 떨어진)은 수학과 시그널 프로세싱을 덜 번거롭게 한다. 네 개의 시그널 경우는 아래 예시에서 사용된다.
스타일러스 기울기 측정
도 14 및 도 15는 그것의 팁(1505)에서 전송기(1502)를 가지는 빠른 멀티 터치 스타일러스(1501)의 두 개의 실시형태를 보여준다. 도 14의 실시형태에서 전송기(1502)는 팁(1505) 위에 외부에 있지만 도 15의 실시형태에서 전송기(1502)는 팁(1505)으로 내부에 있다. 네 개의 전송기(1502)는 스타일러스(1501)의 둘레 주위에 배치되며 빠른 멀티 터치 센서(400)의 평면 표면을 따라 각각 북쪽, 동쪽, 남쪽 및 서쪽을 향해 배향된다. 펜의 시작 위치가 z축에 평열하며 센서의 평면 표면의 x축과 y축에 수직이라고 가정한다. 스타일러스가 나타난 바와 같이 동쪽으로 기울어져서 센서(400)의 평면에 대하여 각도 α로 x축 또는 y축을 따라 회전하면, 동향 전송기(1503)는 북쪽 전송기 및 남쪽 전송기에 상대적으로 삼차원 공간의 센서(400)의 표면에 인접하여 이동하며 서향 전송기는 북쪽 전송기와 남쪽 전송기에 상대적으로 센서로부터 더 떨어져서 이동한다. 이것은 동쪽 전송기에 의해 방출된 직교 시그널이 인접한 행과 열과 더 강하게 결합하도록 하며 빠른 멀티 터치 센서 안에서 수신기에 의해 측정될 수 있다. 서쪽 전송기에 의해 방출된 직교 시그널은 인접한 행과 열과 덜 강하게 결합하며 그것의 시그널이 그것의 인접한 행과 열의 수신기 안에서 더 낮은 세기를 갖도록 나타나도록 한다. 동쪽 시그널과 서쪽 시그널의 상대적 세기를 비교함으로써, 스타일러스의 기울기 각도 α를 결정할 수 있다. 북남 방향의 기울기는 북쪽 및 동쪽 직교 시그널로 동일한 프로세스에 의해 결정될 수 있다. 실시형태에서, 스타일러스(1501)의 팁(1505) 안의 스위치 또는 압력 센서(1504)는 전송기가 켜지고 꺼지는 때를 제어하는 데 사용된다. 일반적인 작동 조건에서, 스타일러스가 빠른 멀티 터치 센서(400)의 표면과 접촉하거나 표면에 인접할 때 스위치(1504)가 전송기를 켜도록 스타일러스는 설정될 수 있다.
스타일러스 회전 측정
스타일러스 회전은 동일한 방식으로 탐지될 수 있다. 스타일러스의 네 개의 전송기(1502)의 각각의 전송기의 x 위치 및 y 위치는 z 축에 평열하여 회전되면, 펜 상의 네 개의 전송기는 터치 표면의 다양한 행과 열에 선형적으로 더 인접하거나 더 멀어질 것이다. FMT의 다양한 행과 열에 상대적인 스타일러스의 전송기의 x 위치와 y 위치 사이의 이러한 다른 선형 거리는 FMT의 수신기에 의해 선택된 다른 시그널 세기를 야기한다. z축에 평열하여 스타일러스를 회전시키는 것은 이러한 선형 거리를 변경시켜 이에 따라 연관된 시그널 세기를 변경시킨다. 스타일러스의 x위치와 y 위치는 시그널 세기의 이러한 차이로부터 추론될 수 있다.
작동 광학 스타일러스
본 발명의 실시형태는 컴퓨터 디스플레이 또는 터치 센서 상의 육필 입력을 위해 사용될 수 있는 빠르고 정확한 저지연 스타일러스 및 센서 시스템을 포함한다. 실시형태에서, 스타일러스는 유동적이며 자연스러운 입력을 제공하여 펜 또는 연필의 경험을 흉내낸다. 이러한 점에서, 시스템의 업데이트 비율은 킬로헤르츠 이상으로 높아질 수 있고 스타일러스 이동으로부터 측정된 위치 및 다른 변수의 지연은 일 밀리세컨드 미만으로 낮춰질 수 있다. 스타일러스의 위치를 측정하면서, 그것의 기울기 각도와 회전은 측정될 수 있다. 여기서 기재된 작동 광학 스타일러스는 가상적으로 모든 설계의 컴퓨터 디스플레이와 터치 센서와 호환 가능하며 상기 기재된 빠른 멀티 터치 센서와의 사용에 제한되지 않는다고 주목되어야 한다.
개시된 기술은 유도 전체 내부 반사(ITIR)을 사용하는 광학 방식을 포함한다. 기술은 입력 목적을 위해 동시에 사용되는 복수의 스타일러스를 가능하게 한다. 센서 시스템은 컴퓨터 디스플레이(LCD 또는 OLED 모니터와 같은)의 상부에 위치될 수 있고 선, 곡선, 텍스트 등을 컴퓨터 디스플레이 상에 그리는데 시간에 걸친 추론된 센서 위치 및 다른 변수가 사용된다.
작동 광학 스타일러스의 실시형태에서, 스타일러스는 복수의 별개 패턴의 라이트를 센서 표면 위로 방출한다. 센서 표면은 스타일러스로부터 방출된 라이트의 파장에서 투명하거나 반투명한 물질(또는 일부 차원 다양성)의 얇고 평평한 시트이다.
도 16은 센서 시트와 시스템의 상부도를 전체적으로 보여준다. 스타일러스(글자 S에 의해 나타난)는 복수의 별개 패턴의 라이트를 센서 시트(글자 A로 나타난) 안으로 비춘다. 투명한 매체 안에 정지된 입자를 포함할 수 있는 방향 변경 수단을 통하여, 시트는 그것이 전체 내부 반사에 의해 모든 수평 방향에서 전파할 때 패턴 위치의 라이트가 센서 시트 안에 갇히도록 한다. 각진 필터(글자 B에 의해 나타난)는 필터를 통해 통과하는 센서 시트 에지에 수직하여 주위로 작은 각도 즉, 제한 각도로 라이트를 허용하기만 한다. 선형 라이트 센서(글자 C에 의해 나타난)는 그들의 길이를 따라서 그러한 라이트가 그들 위에 영향을 주는 위치를 탐지한다. 실시형태에서, 단일 단순 스타일러스의 X, Y 위치를 탐지하기 위해, 라이트의 최대 양이 영향을 주는 선형 센서 상의 위치를 찾는 것만 필요하다. "V"로 라벨된 화살을 따른 라이트는 스타일러스의 수직 위치를 제공한다. "H"로 라벨된 화살을 따른 라이트는 수평 위치를 제공한다. 다른 위치에서의 라이트는 필터되고 무시된다.
도 17은 센서 시트의 측면도를 보여준다. 일반적으로, 주위 매체보다 더 높은 굴절의 인덱스를 가지는 투명 물질을 들어가는 라이트는 다른 측면으로 통과될 것이며 얕은 각도로 굴절될 것이다. 산란 매체와 같은 것이 무시할 수 없는 영역의 반투명 물질과 직접 접촉하지 않으면, 외부로부터 방출된 라이트가 내부에 갇히는 것은 가능하지 않을 수 있다(전체 내부 반사 상황에서 발생할 수 있는). 하지만 요구되는 무시할 수 없는 접촉 영역은 접촉 물질에 의해 경험되는 드래그와 기울어지고 여전히 접촉을 유지할 수 있는 스타일러스를 만드는 어려움 때문에 나쁜 스타일러스를 만든다. 바람직한 실시형태는 투명 물질 내부에 방향 변경 수단을 사용한다.
시트 내부에, 스타일러스에 의해 방출된 라이트의 일부는 방향 변경 수단과 상호 작동하며, 일부 라이트가 센서 시트 안에 갇히고 스타일러스가 그 위치에서 시트 안으로 방출하는 라이트의 별개 패턴으로부터 멀어져 외부로 전파될 수 있게 한다. 전파 라이트는 그것이 각진 필터에 도달하는 시트의 에지로 이동한다. 필터(및 시트의 에지)에 수직인 라이트는 선형 라이트 센서로 통과될 수 있다.
도 18은 센서 시트의 측면도를 보여준다. 투명 물질 내부의 방향 변경 수단은 스타일러스로부터 방출된 라이트가 시트 내부에 갇힌 라이트로 종료될 수 있게 하며, 전체 내부 반사를 경험하고 시트 안의 모든 방향에서 전파된다. 시트로 들어가는 라이트(솔리드 화살)는 방향 변경 수단(구름 형상)으로 들어간다. 라이트는 많은 방향에서 방향 변경 수단을 나오며 일부는 전체 내부 반사가 발생할 수 있는 각도 내이다(파선). 일부는 전체 내부 반사가 발생할 수 있는 각도 외부이다(점선). 이러한 라이트는 갇힐 수 없고 센서 시트를 남긴다. 방향 변경 수단은 산란으로부터 나올 수 있지만 바람직한 실시형태에서 그것은 스타일러스에 의해 방출된 라이트를 흡수하고 다른 파장으로 라이트를 방출하는 형광성 또는 인광성 물질이며 모든 방향에서 외부로 전파된다.
선형 라이트 센서는 그 길이를 따라서 그것에 영향을 주는 라이트의 양을 측정하며, 우리가 스타일러스의 위치를 추론할 수 있게 한다. 라이트의 최대 양을 수신하는 선형 라이트 센서를 따른 위치는 그 크기를 따른 스타일러스 위치의 투영에 상응한다.
시스템은 스타일러스가 라이트의 단일 광선 보다 더 방출하면 센서 시트 상의 스타일러스의 위치를 측정할 수 있을 뿐만 아니라 그것의 기울기와 회전도 추론할 수 있다. 스타일러스가 라이트의 다양한 광선 또는 아마도 원뿔 또는 다른 형상을 방출하면, 안테나 시트의 측면을 따른 이러한 것의 투영은 시스템 및 스타일러스의 위치, 기울기와 회전을 동시에 추론하는 데 사용된 그러한 데이터에 의해 측정될 수 있다.
물질의 라이트 방향 변경 성질
일반적으로, 센서 표면과 같이 얇은 투명 매체를 들어가는 라이트는 다른 측면 밖으로 나올 것이며 어떤 라이트도 전체 내부 반사에 의해 내부에 갇히고 전파되지 않을 것이다. 들어가는 라이트가 갇히고 내부로 전파되기 위해서는, 일부 수단이 그 위치를 변경시키는데 필요하다. 일 실시형태에서, 센서 표면은 다른 방향으로 유입 라이트의 일부를 산란시킨다. 그러한 방향의 일부는 전체 내부 반사가 일어날 수 있는 각도 내이다. 산란이 라이트의 방향을 더 변경시키는 것을 방지하는 방법이 없기 때문에 선형 라이트 센서에 의해 수신된 라이트의 양을 낮추고 방향의 제 1 변경이 일어난 이후에도 비직선 경로로 라이트가 이동하게 하는 산란은 바람직한 방법이 아니다. 비직선 경로는 라이트가 올바르지 않은 방향으로부터 오는 것처럼 보이고 시스템이 거짓 위치 리딩을 발생시키도록 할 것이다.
바람직한 방향 변경 수단은 형광성 또는 인광성 물질과 같은 1회용 파장 변경 수단이다. 파장 W1에서 스타일러스에 의해 방출된 라이트는 센서 시트로 들어가며 그것은 1회용 파장 변경 수단과 상호 작동한다. 상기 수단은 그러한 라이트의 일부를 흡수하고 다양한 방향으로 파장 W2의 라이트를 방출한다. 파장 W1은 전자기 매체의 자외선 부분일 수 있다. 1회용 파장 변경 수단이 파장 W2를 눈에 띄게 영향을 주지 않기 때문에 파장 W2에서 라이트의 일부는 전체 내부 반사를 통해 센서 시트를 따라서 이제 전파되고 어떤 것도 그것을 침범하지 않는다.
각진 필터
센서 표면을 통해 전파되는 라이트는 다수의 각도로부터 에지에 도달한다. 센서 표면 내부에 스타일러스의 라이트 패턴의 위치를 추론하기 위해, 우리는 선형 라이트 센서의 가시 범위을 특정 방향으로 제한하기를 원한다. 실시형태에서, 각진 필터는 이러한 기능을 제공한다. 바람직한 실시형태에서, 두 측면 상의 직사각형 센서 시트와 선형 라이트 센서로 우리는 라이트 센서의 가시 범위를 센서 시트의 에지에 수직인 방향으로 제한하기를 원한다. 이것은 컴퓨터 모니터를 위한 프라이버스 스크린이 모니터 앞에 직접적으로 그 뷰를 좁은 각도로 제한하는 방식과 유사하게 "베니션 블라인드"의 작은 세트로 달성될 수 있다.
의도된 가시 범위 외부 방향으로부터의 각진 필터 상에 영향을 끼치는 라이트는 바람직하게 필터에 의해 흡수가 되거나 리젝션된 라이트가 들어가지 않는 방식으로 반사가 되거나 시스템의 임의의 선형 라이트 센서에 의해 감지되어야 한다.
도 19는 시스템의 상부로부터 보여진 선형 라이트 센서(글자 C에 의해 나타난) 앞에 각진 필터(글자 B에 의해 나타난)를 보여준다. 각진 필터는 라이트가 필터에 수직으로 들어갈 수 있게 한다(그리고 선형 라이트 센서). 필터는 다른 각도로 들어가는 라이트를 막는 복수의 수직 블레이드로 베니션 블라인드와 유사한 방식으로 실시될 수 있다. 그러한 경우에 화살(1901)을 따른 라이트는 들어가서 필터를 통해 통과할 수 있다. 화살(1902)을 따른 라이트는 들어가지 않으며 필터에 의해 흡수(바람직하게)되거나 아마도 그냥 떨어져서 반사된다. 선형 라이트 센서는 그것의 길이를 따른 복수의 포인트에서 그것에 영향을 끼치는 라이트의 양을 측정할 수 있다. 라이트의 최대 양이 영향을 끼치는 포인트는 아마 선형 라이트 센서의 방향을 따라서 스타일러스의 위치의 투영이다.
선형 라이트 센서
선형 라이트 센서는 그것의 길이를 따라서 복수의 위치에서 그것에 영향을 끼치는 라이트의 양을 측정한다. 위치 감지 탐지기, 선형 CCD 어레이, 선형 CMOS 이미져 어레이, 광전자 배증관 튜브의 어레이, 개별 광다이오드의 어레이, 광트랜지스터, 광전지 또는 라이트를 탐지하는 임의의 다른 수단에 의해 실시될 수 있다.
스타일러스
도 20을 참조하면, 스타일러스(2001)는 유저가 그것을 펜 또는 연필과 같이 잡고 센서 시트(2002)의 표면 상에 그릴 때 복수의 별개 패턴으로 라이트를 센서 시트(2002)로 방출할 수 있는 펜 형상 장치이다. 센서 시트의 에지를 따른 패턴의 투영은 스타일러스의 위치, 기울기와 회전을 추론하는데 사용될 수 있다. 다양한 스타일러스가 요구되면, 그들은 시간 분할 멀티플렉싱의 형식으로 한 번에 그 라이트를 방출할 수 있다. 이것은 스타일러스 사이의 동기화의 일부 형식을 요구하며 라디오 링크, 자외선 또는 광학 시그널에 제한되지 않지만 이를 포함하는 다양한 단순 커뮤니케이션 채널에 의해 실시될 수 있다. 광학 시그널은 센서 시트 아래로 컴퓨터 디스플레이에 의해 발생될 수 있으며 펜이 거의 추가적인 하드웨어를 사용하지 않고 펜이 동기화되도록 할 수 있다.
스타일러스는 접촉 스위치 또는 압력 센서가 스타일러스가 센서 시트와 접촉하는지를 감지할 때 도시된 라이트 방출 다이오드와 같은 라이트 소스를 사용하여 만들어질 수 있다. 렌즈, 회절 격자, 라이트 파이프, 스프리터 등과 같은 광학 부품은 복수의 라이트 소스로부터 라이트를 가지며 센서 시트로 투영될 수 있는 라이트의 다른 복수의 별개 패턴을 형성할 수 있다. 실시형태에서, 스타일러스는 레이져와 같은 비접촉 라이트 소스일 수도 있다.
단일 스폿 실시형태
기술의 기본 실시형태에서, 스타일러스는 아마 스타일러스 몸체에 공통 축을 가지며 라이트의 단일 광선 또는 원뿔을 방출한다. 라이트의 단일 광선은 센서 시트의 측면을 따라서 이러한 패턴의 단순하고 포인트 같은 투영을 일으키며 우리가 스타일러스의 위치를 추론할 수 있게 한다. 도 21은 센서 시트의 에지를 따라서 단순한 스타일러스에 의해 방출된 스폿의 기하학적 투영을 보여준다. 그 길이를 따라서 선형 라이트 센서에 의해 탐지된 라이트의 최대치는 우리에게 센서 시트 상의 도시된 스폿의 기하학적 투영을 준다. 이것으로부터 우리는 센서 위치를 추론할 수 있다.
스타일러스가 원뿔 형상 빔을 방출하면, 그것은 원(스타일러스가 표면에 수직으로 고정되면)이나 타원(스타일러스가 수직에서 멀어져 기울어지면)으로 센서 시트를 크로싱할 것이다. 이러한 크로싱의 투영은 다른 형상과 폭을 가질 것이며 우리가 스타일러스가 고정되는 센서 시트 에지에 상대적인 각도뿐만 아니라 기울기 각도를 추론할 수 있게 한다. 도 22는 센서 시트의 에지를 따라서 단순한 스타일러스에 의해 방출된 스폿의 기하학적 투영을 보여준다. 그 길이를 따라서 선형 라이트 센서에 의해 탐지된 라이트의 최대치는 센서 시트 상의 도시된 스폿의 기하학적 투영을 준다. 이것으로부터 우리는 센서 위치를 추론할 수 있다.
도 23에 나타난 바와 같이, 스타일러스가 라이트의 광선 대신 라이트의 원뿔을 방출하면 그러한 원뿔이 크로싱하는 곳에서 센서 시트는 타원을 일으킬 것이다. 타원의 투영은 그것이 다른 방향에 있는 것보다 한 방향에서 다를 수 있고 우리가 스타일러스의 기울기를 추론할 수 있게 한다.
다양한 스폿 실시형태
스타일러스가 다양한 패턴을 센서 시트로 투영하면, 센서 시트의 측면을 따라서 이러한 패턴의 투영은 스타일러스의 위치, 기울기와 회전 각도를 추론하는데 사용될 수 있다. 도 24에 나타난 바와 같이, 모든 투영이 센서 시트에 수직으로 고정된 스타일러스를 우리가 예상하는 것보다 양 투영은 폭이 더 넓고 크기가 거의 동일하면, 스타일러스는 아마도 센서 시트의 에지의 방향에 45도 각도로 기울어진다.투영의 폭은 수직으로부터 기울기 각도를 추론하는데 사용될 수 있다. 투영의 폭이 더 넓으면, 기울기는 더 크다.
도 25를 참조하면, 스타일러스가 그 둘레 주위로 라이트의 다양한 패턴을 방출하면, 센서 시트의 에지를 따른 이러한 패턴의 투영은 우리가 스타일러스가 센서 시트를 터칭하는 위치를 따라서 센서 기울기와 또한 그 축 주위의 회전을 추론할 수 있게 한다. 스타일러스에 의해 투영된 패턴의 개수와 배치는 신중하게 선택되어야만 한다. 예를 들면, 패턴은 스타일러스의 다양한 회전 각도가 센서 시트의 에지를 따라서 동일한 투영된 라이트 패턴을 가지게 할 수 있기 때문에 스타일러스의 둘레 주위로 균등하게 떨어지면 안 된다. 이렇다하더라도, 스타일러스의 절대 회전은 항상 측정될 수 없더라도, 작은 상대 회전은 측정될 수 있고 유용한 정보를 유저 인터페이스에게 제공할 수 있다. 그것의 방출된 패턴의 기하학적 투영으로부터의 스타일러스 위치, 기울기와 회전을 추론하는 가장 직접적인 방법은 광범위하게 다양한 스타일러스 위치를 위한 투영을 측정하고 투영으로부터 다시 스타일러스 변수 위로 얻기 위해 그 뒤에 패턴 위로 맵하고 패턴 사이에서 삽입하는 것이다. A와 B에 나타난 두 개의 스타일러스 패턴은 스타일러스가 더 낮은 오른쪽으로 이동되고 45도로 시계 방향을 회전된 것을 제외하면 동일하다.
태양 블라인드 UV
태양빛은 라이트의 많은 파장을 포함하고 이러한 파장이 태양빛에서 사용되면 스타일러스 시스템의 작동을 방해할 수 있다. 지구의 표면에서 경험되는 바와 같이 태양 스펙트럼에서 존재하지 않거나 매우 약한 파장에서 스타일러스가 방출하는 것은 바람직하다. 한 가지 가능성은 스타일러스가 자외선의 태양 블라인드 영역에서 라이트를 방출하는 것이며 지구의 대기에서 센서는 그러한 파장의 대부분 또는 모든 파장을 흡수한다. UV 스펙트럼의 태양 블라인드 부분에서 방출하는 LED는 상업 시장에서 사용 가능하다.
유사한 논쟁이 시스템에 영향을 끼치고 그 사용을 방해할 수 있는 다른 소스(자연 또는 인공)로부터의 라이트의 파장을 위해 만들어질 수 있다.
다양한 스타일러스 실시형태
다양한 스타일러스를 동시에 사용하는 것이 바람직하면, 방법은 각각으로부터 시그널의 차이를 분명히 보여주는데 사용되어야 한다. 예를 들면, 시간 분할 멀티플렉싱이 사용될 수 있고 그런 경우에 각각의 스타일러스는 턴 방출 패턴(예를 들면, 도 20에 나타난 바와 같이)을 센서 시트로 가지고 온다.
다양한 스타일러스도 다른 방향 변경 수단을 사용할 수 있어 각각은 다른 파장에서 방출할 수 있고 이러한 다른 파장은 선형 라이트 센서에 의해 방향 변경 수단을 따라서 구별될 수 있다.
특정 실시형태에서, 모든 스타일러스는 동일한 파장으로 동일한 시간에 방출하며 그들이 사용되면 스타일러스의 가능하고 가능한 궤도의 지식을 사용하여 소프트웨어 또는 펌웨어에서 센서 시트의 측면을 따라 기하학적 투영으로 그들의 기여를 분명하게 한다.
유저 , 손 및 객체 구별
개시된 직교 시그널링 터치 유저, 손 및 객체 구별 시스템 및 방법과 연결되어 사용될 수 있는 정전식 FDM, CDM과 FDM/CDM 혼합 터치 센서의 다양한 실시형태가 상기 기재된다. 그러한 센서에서, 행로부터의 시그널이 열에 결합되고 그러한 열 상에서 수신될 때 터치는 감지된다.
도 25를 참조하면, 상기 기재된 바와 같이 직교 시그널링 터치 센서에서, 유저가 다양한 손가락과 터치할 때, 동일한 유저에 의해 행로부터의 시그널이 터치가 발생하는 열에 결합 될 뿐만 아니라 다른 터치의 열에 결합된다. 도 25는 하나의 손가락으로부터 다른 손가락으로 유저의 몸체를 통한 크로스토크의 경로를 보여준다. 도면에서, 화살표는 시그널의 경로를 보여주며 하얀 원은 감지된 터치의 위치를 보여주고 검정 원은 터치 중 크로스토크의 위치 즉, 크로스토크이 터치스크린 상에서 감지되는 곳을 보여준다. 이러한 크로스토크 시그널은 그것이 유저의 몸체를 통해 크로스하면 행로부터의 시그널이 약화되기 때문에 "실제" 시그널보다 작다.
유저의 몸체에 걸쳐 결합된 시그널은 그것이 몸체를 통하여 이동하면서 약화된다. 그와 같이, 이러한 경로를 이동한 각각의 열 상에 감지된 시그널은 터치로부터의 각각의 열 상에 감지된 시그널 자체보다 상당히 작다. 이러한 차이는 몸체에 걸친 이러한 결합으로 인한 크로스토크 "팬텀" 터치로부터 실제 터치를 구별하는데 도움을 준다. 일반적으로, 수신된 시그널 레벨의 단순한 임계화는 이러한 두 개의 시그널 세기를 구별할 수 있다.
상기 "유저 식별 기술"로 지칭된 섹션에 알려진 기본 방식은 개인 유저의 손가락 사이에서 점핑하는 시그널에 의해 야기된 크로스토크을 찾는다. 크로스토크이 존재하면, 터치는 동일한 사람들로부터 오는 것으로 여겨진다. 크로스토크이 존재하지 않으면, 그들은 다수의 사람들로부터 오는 것으로 여겨진다. 도 25를 참조하면, 이러한 방식은 흰색 영역에 두 개의 터치가 있다는 것을 결정한 이후에 검정 원 영역에서 크로스토크을 찾는다. 이러한 크로스토크이 존재할 때, 두 개의 터치는 동일한 유저로부터 오는 것으로 여겨진다. 도 26은 두 명의 유저 즉, 터치스크린을 터치하는 각각의 유저로부터 하나의 손가락에 의하여 만들어진 동일한 두 개의 터치를 보여준다. 각각의 행로부터의 시그널이 열에 결합하지 않기 때문에, 터치 사이의 크로스토크은 없을 것이며 따라서 크로스토크은 검정 원에 의해 나타난 영역에 존재하지 않을 것이다. 따라서, 이러한 두 개의 포인트는 두 명의 유저로부터 오는 것으로 간주될 수 있다.
"유저 식별 기술"로 지칭된 섹션에 알려진 다른 기본 방식은 수신된 시그널을 위한 센서를 치우고 시그널 레벨을 "배경 소음", "터치" 또는 "크로스토크"으로 식별한다. 두 개의 터치는 터치 주파수를 포함하는 식별된 크로스토크 시그널이 있으면 동일한 유저로부터 오는 것으로 간주된다. 이러한 기본 방식은 터치와 크로스토크 위치를 무시하고 식별된 터치와 크로스토크 시그널을 크로스토크 주파수로 매칭되는 터치 주파수로 횡단시키는 것에 의존한다. 이러한 기본 방식의 이득은 [00235]과 비교하면 이러한 방법은 도 26에 묘사된 검정 영역을 식별하는 필요를 경감시키는 것이다. 추가적인 분명화를 위한 필요가 발생할 때마다, 크로스토크과 손가락 위치는 고려될 수 있다.
하지만, 크로스토크 포인트가 분명하지 않을 수 있는 일부 터치 설정으로 발생한다. 단순한 예시는 도 27에 나타난 바와 같이 X와 Y를 공유하는 두 개의 손가락 중 하나의 손가락이다. 포인트 사이에서 발생하는 크로스토크이 터치 자체의 의해 마스크되기 때문에 이러한 두 개의 터치는 식별하기 어렵다. 즉, 이러한 설정에서 이러한 터치가 동일한 사람 또는 다수의 사람들로부터 비롯되는지를 알 수 없다. 터치가 동일한 사람들로부터 온다면, 임의의 크로스토크은 반대 터치 포인트에 의해 발생한 그것으로 동일한 시그널을 발생시킬 것이며 따라서 실제 터치 이벤트 대신에 크로스토크에 의해 시그널이 발생했다는 것을 알 수 없다.
상기 방금 언급한 문제를 위한 가능한 해결책은 다양한 주파수를 위한 각각의 터치를 체크하는 것이다. 두 개 이상의 주파수가 측정될 때, 터치는 더 큰 규모의 주파수에 의해 식별되고 터치 시그널에 존재하는 이차 덜 집중적인 주파수를 기초로 다른 터치와 연관된다.
도 28을 참조하면, 여기서 개시된 구별 기술의 실시형태에서, 터치스크린 및/또는 프로세서는 변경되어 각각의 행과 각각의 열 상에 직교 시그널을 발생시키고 각각의 행과 각각의 열 상에 모든 시그널을 감지한다. 터치 감지는 상기 기재된 바와 같이 동일한 방식으로 발생하며 유저의 손가락은 행로부터의 시그널을 열에 또는 열으로부터 행로 결합한다.하지만, 시스템은 크로스토크 결합 행 대 열 및 크로스토크 결합 열 대 행 로부터의 터치를 그룹으로 묶을 수 있다.
터치 위치를 결정하기 위하여 행 대 열과 열 대 행로부터의 결합을 감지하는 것 이외에, 실시형태에서 개시된 시스템은 행 대 행 결합과 열 대 열 결합을 감지할 수 있다. "유저 식별 기술"이라는 제목 아래 상기 기재된 이전의 시스템 및 방법에 따라서, 한 손가락 터치에서는 다른 행에 의해 감지된 행로부터의 시그널은 없다. 유사하게, 다른 열에 의해 감지된 열으로부터의 시그널은 없다. 시그널이 예를 들면 강한 매우 "시끄러울" 것이므로 각각의 행과 각각의 열은 그들이 발생시키는 시그널을 무시해야만 할 것이라는 것을 고려해야 한다. 또한 손가락이 충분히 커서 다양한 행에 걸치기 때문에 터치가 있을 때 행이 아마도 그것의 인접 행을 볼 것이라는 것을 간주해야 한다.
유저가 두 개 이상의 손가락으로 터치스크린을 터치할 때, 그는 행으로부터 다른 행로의 시그널과 열으로부터 다른 열으로의 시그널을 결합한다. 행과 열 중에 이러한 크로스토크은 행/열의 쌍 중 크로스토크과 유사하며 다양한 터치가 동일한 유저에 의해 발생한다는 것을 결정하는 데 사용될 수 있다. 도 29는 그러한 행로부터 다른 행로의 한 경로를 보여준다. 이러한 경우에, 단일 유저는 디스플레이 상 두 개의 터치를 만들고 하나의 행로부터의 시그널은 그들의 몸체를 통하여 다른 행로 통과한다.
도 29에 따르면, 하나의 열 상에서 발생한 시그널은 유저의 몸체를 통하여 다른 열에 결합되며 그것은 감지된다. 시그널이 행 대 행 또는 열 대 열으로부터 결합될 때 두 개의 터치가 동일한 유저로부터 온다는 것을 결정할 수 있다. 이러한 도면만 명확하게 하나의 시그널 경로를 보여주지만 동일한 경로는 다른 방향으로 이동하는 시그널뿐만 아니라 이전에 기재된 행 대 행 크로스토크뿐만 아니라 행 대 열과 열 대 행 결합을 위해 존재할 것이다.
도 30은 도 29의 변형이며 시그널은 손 사이보다는 유저 손을 통해 결합된다. 도 30에 따라, 하나의 열에서 발생한 시그널은 유저의 몸체를 통해 다른 열에 결합되며 그것은 감지된다.
도 31은 두 개의 다른 유저에 의해 만들어진 두 개의 터치를 보여준다. 이러한 경우에, 시그널이 유저 사이에서 이동하는 경로가 없기 때문에 행 대 행 결합 또는 열 대 열 결합은 없다. 결합이 없이, 이러한 두 개의 포인트는 두 개의 다른 개인으로부터 오는 것으로 간주될 수 있다.
실시형태에서, 크로스토크의 세기는 다양한 포인트가 동일한 사람의 한 손, 두 손 또는 다수의 사람들로부터의 터치로부터 비롯되는지를 결정하기 위해 프로세서, 회로 또는 다른 하드웨어에 의해 사용된다. 몸체를 통한 시그널의 약화는 사용된 손의 개수와 시그널이 이동해야만 하는 거리에 따라서 다르다. 체험적으로, 한 손에서 손가락으롭퉈 손가락으로의 완화는 동일한 사람의 두 개의 다른 손 상에 손가락으로부터 손가락으로의 완화보다 덜 할 것이며 한 사람의 손가락으로부터 다른 사람의 손가락으로의 완화보다 덜 할 것이다. 크로스토크의 세기는 두 개 이상의 터치 이벤트를 구별하기 위해 예를 들면 한 손 동작과 두 손 동작을 구별하고, 다른 유저에 의해 시작된 바와 같이 두 개의 터치 이벤트를 구별하며, 손과 수동 객체를 구별하고 유저가 객체를 터칭하는지 안하는지 수동 객체를 식별하거나 팜 리젝션을 향상시키고 우발적 터치 리젝션을 향상시킴으로써 프로세서, 회로 또는 다른 하드웨어에 의해 사용될 수 있다.
복수의 임계치를 가짐으로써, 예를 들면, 두 개의 터치가 동일한 사람의 한 손, 두 손 또는 다른 사람의 손으로부터 비롯되는지를 결정할 수 있다. 실시형태에서, 그러한 임계치는 터치 감지 장치가 사용되면서 적응하여 정해진다.
터치(손, 유저 등)의 물리적 소스를 결정하는 것이 입력의 각각의 프레임 상에서 발생할 필요가 없다는 것은 주목되어야 한다. 사실, 그것은 장치 상에서 만들어진 특정 터칭의 지속기간당 한 번만큼 빈번하지 않게 발생할 수 있다. 일부 실시형태에서, 이러한 체킹을 적절하게 제한하도록 실행, 파워 또는 다른 뷰의 포인트로부터 바람직할 수 있다. 예를 들면, 유저가 처음으로 접촉을 할 때, 의도적으로 한 번만 체크함으로써 열해질 수 있다. 대안으로, 유저 구별 체크는 센서에 비해 더 늦은 사이클 상에서 있을 수 있다(예를 들면, n 프레임마다 또는 m 밀리세컨드마다 체킹). 대조적으로, 유저 구별은 감지 프로세스의 나머지로 오프 사이클로 체크될 수 있다.
그러한 실시형태에서, 시스템의 복잡도는 전송을 시간 멀티플렉싱하고 행 대 열 및 열 대 행뿐만 아니라 가능한 행 대 행 및 열 대 열으로부터의 수신함으로써 감소된다. 이러한 실시형태에서, 동일한 직교 시그널 발생 하드웨어와 시그널 하드웨어는 고속 스위치의 사용을 통하여 행과 그 뒤 열 상에서 발생시키고 열과 그 뒤 행 상 등등에서 수신하기 위해 시간 멀티플렉스될 수 있다. 이러한 방식으로, 시그널 발생기와 수신기의 요구되는 숫자는 상당히 감소된다.
라벨링
우리가 기재한 바와 같이, 동일한 손으로부터 오는 접촉을 식별하는 뿐만 아니라 동일한 유저로부터의 접촉을 식별하여 유저에 의해 이상적으로 터치 접촉을 '그룹'지을 수 있는 것은 바람직하다. 당업자에 의해 이해되는 바와 같이, 센서 장치의 스캔 사이클에 걸친 터치 접촉의 라벨링은 수동으로 열해진다. 본 발명의 실시형태에는, "스캔"자체는 없지만 그럼에도 불구하고 어레이가 샘플화되는 각각의 시간에 입력 프레임으로 생각될 수 있고 디스플레이를 갖는 유저의 계속 접촉의 이산으로 생각될 수 있다. 이러한 이산은 하나의 프레임으로부터 다음 프레임까지 장치는 어떤 접촉이 지속되고 무엇이 새로운 접촉에 의해 치환되는지를 결정해야 한다. 다양한 실시형태에서, 여기서 개시된 유저, 손 및 객체 구별의 개시된 시스템과 방법은 라벨링의 영역을 갖는 적어도 세 개의 교점을 갖는다: 프레임에 걸쳐 라벨을 제공할 필요, 접촉의 전통적인 독특한 라벨링을 향상 및 유저 식별을 향상시키기 위한 전통 라벨링의 사용.
입력 프레임에 걸친 접촉의 라벨링은 터치(및 비터치) 입력을 위해 만들어진 전통적인 유저 인터페이스에 중요하다. 예를 들면, 유저가 버튼을 누르고 있으면, 그것은 작동되면 안된다. 두 개의 연속적인 입력 프레임은 버튼 상의 접촉을 보여줄 수 있다; 하지만 그것은 동일한 것인지 또는 유저가 그 손가락을 올리고 장치 위에 다시 위치시키는가? 이전의 경우라면, 버튼은 작동하면 안 된다. 이후의 경우라면, 버튼은 작동해야 한다. 이것은 연속적인 동작에도 연장된다: 아이템의 드래깅은 손가락이 그것으로부터 언제 올려질 때 종료될 수 있다; 드래그 도중의 입력의 각각의 프레임의 경우, 시스템은 결정해야만 한다: 이전의 프레임 안의 입력으로부터 일부 밀리미터가 떨어진 접촉이 동일한 손가락이며 프레임 사이에서 이동하는지 또는 유저가 그 손가락을 올리고 드래그를 종료시키는지 및 새로운 아이템으로 가르키는 것을 의도하는가이다.
접촉의 라벨링을 위한 전통적인 기술은 접촉(예를 들면: 시그널 세기), 그것의 형상, 그것의 배향과 이전의 접촉으로의 그것의 인접과 같은 체험과 연관이 있다. 본 발명의 실시형태가 이러한 전통적인 방식의 일부 또는 모든 방식을 사용할 수 있는 반면, 접촉의 라벨링은 여기서 기재된 유저 구별 기술에 의해 더 향상될 수 있다: 다른 프레임에서 각각 보여진 두 개의 접촉이 다른 유저에 의해 만들어지면, 문제는 해결된다: 이것은 동일한 접촉이 아니다.
지속적인 라벨이 전통적인 장치 안에서 접촉을 위해 발생되는 것과 같이, 본 발명을 사용하는 장치는 프레임에 걸쳐 동일한 유저에 속하는 것과 같이 접촉의 라벨링을 통해 향상될 수 있다. 이것은 접촉을 위한 "유저 ID"(UID)라 불릴 수 있다. UID's는 손을 더 식별할 수 있고 이 명세서에서 "UID"는 손이 구별되는 실시형태와 그렇지 않은 실시형태를 참조하는데 사용된다는 것은 주목되어야 한다. 손이 구별되는 실시형태에서, UID는 유저와 손을 일반적으로 식별한다. 프레임에 걸쳐 동일한 유저에 속하는 것과 같이 접촉의 라벨링은 항상은 아니지만 전통적인 터치 ID에 추가적이다. 본 발명의 대부분의 실시형태에서, 접촉의 UID는 계속하여 되찾아진다. 하지만, 일부 실시형태에서 단계는 UID의 지속을 확실히 하도록 열해진다.
예를 들면, 두 명의 유저는 각각 장치 상에 손가락을 위치시키며, 두 개의 독특한 UID's는 그러한 접촉에 할당될 것이다. 유저의 손가락이 디스플레이에 걸쳐 이동되면, 그러한 ID's는 지속될 것이다. 두 번째 손가락이 각각의 유저에 의해 추가되면, 본 발명은 그러한 탐지된 접촉을 쌍을 지으며 동일한 UID's를 각각의 유저로부터의 새로운 접촉에 적용할 것이다. 한 명의 유저가 그의 원래 손가락을 그 뒤 올리면, 두 번째 손가락의 UID는 새로 발생되지 않고 지속될 것이다. 또한, 추가적인 접촉이 그 유저에 의해 장치에 만들어지면, UID는 지속될 것이다. 일반적으로, 목표는 유저 사이의 터치를 구별하는 것뿐만 아니라 최대한 가능하게 유저 안의 터치를 그룹화하기 위한 것이다.
상기 기재된 바와 같이, 여기서 개시된 구별 시스템 및 방법의 일부 실시형태에서, '마스킹'은 두 개의 접촉(또는 인접 손가락 탐지)이 동일한 감지 부분(행 또는 열)에 만들어지는 곳에서 발생할 수 있으며, 크로스토크의 탐지 및 유저 ID를 방지한다. 그러한 실시형태에서, 상기 기재된 기술을 사용하여 프레임에 걸쳐서 지속되는 각각의 접촉에 적용된 라벨은 UID를 제공하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들면, 두 개의 손가락이 디스플레이를 터칭하고 그 표면에 걸쳐서 미끄러지면, 입력의 각각의 프레임은 접촉을 감지하고 UID를 발생시킨다. 상기 기재된 바와 같이 프레임에 걸친 접촉의 라벨링이 UID에 의해 향상되는 것과 같이, UID's도 이러한 특별한 경우에서 라벨링에 의해 도움을 받는다.
전통적인 입력 장치에서와 같이 터치가 먼저 만들어질 때, 접촉은 예를 들어, 상기 리스트된 기술을 사용하여 프레임에 걸쳐 지속되는 방식으로 라벨된다. 두 개의 손가락이 장치에 걸쳐서 미끄러지면, 그들은 동일한 감지 행/열과 동시에 접촉할 수 있게 된다.
적용 영역
다른 유저 또는 동일한 유저로부터 모바일 및 정적 계산에서 현재의 멀티 터치 소프트웨어 인터페이스는 다른 손 사이에서 구별할 수 있다. 그 결과는 적용 설계, 특징 및 기능성을 부정적으로 제한하는 유저 입력의 실제 의도를 해석할 때 단일 유저와 단일 디스플레이 그룹웨어 적용은 상당한 동작 애매모호함을 완화시켜야만 한다는 것이다. 여기서 개시된 기술은 촉감 입력을 탐지하기 위해 정전식 감지에 의존하는 터치와 스타일러스 계산 시스템을 위한 이러한 제한의 많은 제한을 제거할 것이다. 다양한 유저가 동일한 터치 입력 표면을 공유하는 단일 디스플레이 그룹웨어 적용을 위해, 계산 시스템은 감지된 멀티 터치 입력이 동일한 유저 또는 다른 유저로부터 비롯되는지를 신뢰 가능하게 식별할 수 있을 것이다. 이러한 새로운 레빌의 이해는 두 명의 다른 유저로부터의 두 개의 별개 단일 터치 드래그 이벤트와 동일한 유저로부터의 두 손가락에 의해 야기된 핀치 대 줌 이벤트 사이에서 식별하는 것과 같이 동작 입력 혼동의 공통의 소스를 해결한다. 떨어져 이동하는 임의의 두 개의 접촉이 이전에 "줌된" UI를 가질 수 있는 곳에서, 본 발명을 사용하는 시스템은 대신 다른 유저로부터 오는 것과 같이 두 개의 접촉을 식별할 때 객체를 절반으로 "찢거나' 복사본을 만들 수 있다.
객체
유저 손이 아닌 객체가 식별될 수 있다. 수동적 객체는 기재된 기술에 의해 식별된 많은 터치에 의해 식별될 수 있다. 이러한 다양한 터치는 특징적으로 하나의 객체를 다른 객체로부터 분명히 할 수 있게 하도록 상대적인 위치일 수 있다. 실시형태에서, 하나의 객체의 터치 포인트의 위치는 등변 삼각형 안에 있을 수 있으며, 다른 형식의 위치는 비등변 삼각형, 직사각형 또는 그들의 상대적인 위치에 의해 구별될 수 있는 터치 포인트의 일부 다른 세트이다. 이러한 방식으로, 객체는 서로 구별될 수 있고 터치 표면에 대한 그들의 이동과 회전은 결정될 수 있다.
실시형태에서, 터치 포인트의 간격은 행 또는 열 간격의 단순한 비율이 아니며 객체의 이동 또는 회전이 원래보다 더 정확하게 측정될 수 있게 한다.
도 32는 센서의 상부에 위치하는 객체를 보여준다. 실시형태에서, 객체는 단일 발생기 SG가 없는 수동적 객체이다. 그러한 객체는 스크린을 터치하거나 스크린에 매우 인접하며 그들 사이에서 전기식으로 연결된 많은 프롱(prong)을 가질 수 있다. 유저가 있는 경우와 같이, 이것은 행 대 행 또는 열 대 열 결합과 어떤 터치가 동일한 객체에 속하는지를 식별하는 능력을 가능하게 한다. 객체 식별은 서로 연결되고 특정 패턴을 형성하는 많은 프롱을 식별하거나 터치 표면에 인식 가능한 패턴으로 터치 사이의 전기 연결로 스위칭함으로써 객체 식별은 달성될 수 있다. 따라서, 시그널이 행 대 행 또는 열 대 열으로부터 결합될때, 두 개의 터치가 동일한 객체로부터 비롯되는지를 결정할 수 있다.
실시형태에서, 도 32에 나타난 객체는 단일 발생기 SG를 갖춘 능동 객체이며 열, 행 또는 모두에서 탐지될 수 있는 시그널을 방출한다. 이러한 시그널은 특정한 능동 장치로부터 발생하는 것과 같이 임의의 접촉을 식별한다.
실시형태에서, 능동 객체는 하나 이상의 스위치에 의해 연결 또는 비연결된 다양한 접촉 포인트를 가짐으로써 실시될 수 있다. 이러한 스위치는 닫힐 때 하나 이상의 터치 포인트를 함께 연결할 수 있다. 스위치 또는 스위치들은 하나의 객체를 다른 객체로부터 분명히 하도록 특징 패턴에서 행리고 닫힐 수 있다.
객체와의 조합
특정 상황에서, 접촉이 유저에 의해 고정된 객체로 만들어지는 때를 식별하는 것은 바람직할 수 있다. 본 발명은 추가적인 향상을 그러한 상황에서 유저 경험에 제공한다. 예를 들면, 쓰기를 위해 사용되고 손가락으로 만들어지는 입력과 구별되는 스타일러스로 작동을 위해 유저는 스크린을 터치할 수 있다. 본 발명은 적어도 두 개의 이점을 제공할 수 있다: 객체의 더 쉬운 식별과 동일한 유저 및/또는 객체를 고정하는 손에 의해 만들어지는 것과 같은 접촉의 라벨링.
유저를 사용하여, 개시된 손과 객체 구별 기술인 시그널을 발생시키는 객체의 라벨링은 상당히 감소된다. 본 기술을 사용하는 장치는 독특한 주파수 또는 하나 이상의 장치 또는 터치 표면이 독특하게 인식할 수 있는 시그널에 의해 공유된 주파수에서 시그널을 발생시키는 시그널 발생기를 가질 수 있다. 일부 실시형태에서, 장치는 그것의 독특한 주파수에 의해 또는 진폭의 변조, 주파수 또는 다른 알려진 방법에 의해 인식될 수 있다. 그와 같이 행함으로써, 유저는 장치가 시스템으로부터 구별된 응답을 수신하는 것에 확신 받을 수 있다. 예를 들면, 하나의 펜을 스크린에 터칭하는 것은 그리기 적용에서 파란 잉크, 다른 것, 빨간 잉크, 그 손가락, 캔버스의 이동을 발생시킬 수 있다.
또한, 구별된 객체는 한 번 식별되면 다른 접촉을 만드는 동일한 유저에 의해 고정된 바와 같이 또한 라벨될 수 있다. 이것은 능동 장치로 가능하여 디지털화 장치에 의해 선택된 시그널을 발생시키거나 상기 기재된 방식으로 탐지된 피동 장치로 가능하다. 어떤 경우에도, 장치를 잡는 손에 의해 또는 유저의 몸체의 다른 부분에 의해 만들어진 추가적인 접촉은 이전에 기재된 동일한 방식으로 구별 가능하며 일부 실시형태에서 그러한 접촉처럼 동일한 UID로 라벨될 것이다. 이것은 많은 방식으로 유저 경험을 향상시킬 수 있다. 예를 들면, 이것은 장치를 잡는 손으로부터의 터치를 무시하는 것을 선택하도록 설정될 수 있고 팜 리젝션을 향상시키며 유저가 쓰는 동안 스크린 상에 그 손을 안전하게 위치할 수 있게 하며 그의 다른 손으로 입력을 한다.
일부 실시형태에서, 장치는 두 개 이상의 다른 시그널을 방출하도록 설정된다: 장치의 인식을 위한 적어도 하나의 시그널과 여기서 기재된 바와 같은 유저에 결합을 위한 적어도 하나의 시그널. 예를 들면, 스타일러스는 위치 감지를 위해 그 팁에서 일 시그널을 그리고 유저 짝짓기를 위해 그 몸체 주위에 다른 시그널을 발생시킬 수 있다. 여전히 다른 실시형태에서, 객체는 짝을 짓는 목적으로만 시그널을 발생시킬 수 있다(여기서 기재된 시계 또는 그렇지 않은 수동 스타일러스와 같은).
실시형태에서, 객체가 유저 식별이 입력 프레임에 걸쳐 지속될 수 있게 하도록 장치는 설정될 수 있다. 예를 들면, 실시형태에서 유저가 시계를 차고 펜을 잡거나 여기서 기재된 유형의 시그널을 발생시키는 모바일 폰을 지니면, 장치로의 그러한 터치는 그 시그널을 가질 것이다. 따라서, 초, 분, 일, 년에 만들어지는 터치는 동일한 유저로부터 오는 것으로 알려질 수 있다(또는 그러한 장치와 접촉하여 유저로부터 오는 것으로 알려진).
완화된 감지도로 작동
컴퓨터 입력 장치의 파워 소비를 낮추기 위해, 입력 장치가 시간의 100% 미만으로 사용된다는 사실을 우리는 주목해야 한다. 따라서, 입력 장치가 사용되지 않은 도중에, 그것은 더 작은 에너지를 소비하거나 그렇지 않으면 완화된 작동 감지도로 작동하는 다른 모드로 그것은 변경될 수 있다. 여기서 사용된 바와 같이, "파워"와 "작동 감지도"는 파워 소비, 에너지 주파수(즉, 일시적 해상도와 강하게 연결된 업데이트 비율), 터치 감지도, 공간 해상도(예를 들면, 모든 다른 행 또는 모든 행을 프로세싱하는), 터치 지연, 시그널 대 소음 비율(유저 인터페이스 정확도와 강하게 연결되며 이에 따라서 유저 경험과 강하게 연결된), 계산 파워, 프레임 비율, 유저 경험과 호버 탐지의 가용성에 제한되지 않지만 이를 포함한다.
또한, 유저가 입력 장치의 최대 실행 레벨을 요구하지 않는 태스크를 실행하기 위해 시스템을 사용하기 때문에 컴퓨터 시스템은 입력 장치가 그것의 최대 실행 레벨로 작동하는 것을 언제나 요구하지 않을 것이다. 따라서, 이러한 기간 동안 컴퓨터 시스템은 더 작은 파워를 소비하는 모드에서 입력 장치를 위치할 수 있으나 더 작은 실행을 가질 수 있다.
컴퓨터는 실행의 최대 레벨이 필요하지 않다는 것을 자동으로 탐지함으로써 파워 절약 모드에서 입력 장치를 위치시킬 수 있거나 입력 장치는 더 작은 파워에서 적용 논리에 의한 더 작은 실행을 작동하도록 지시을 받을 수 있다.
실시형태에서, 복수의 모드가 있을 수 있으며 각각의 모드는 작동 실행과 파워 소비 사이에 다른 상쇄를 가진다.
실시형태에서, 입력 장치는 터치 센서이다.
실시형태에서, 입력 장치는 멀티 터치 센서이다.
실시형태에서, 입력 장치는 저지연 터치 센서이다.
실시형태에서, 입력 장치는 "저지연 터치 감지 장치"로 지칭된 2013년 3월 15일자로 출원된 미국 특허 출원 번호 13/841,436호, "빠른 멀티 터치 포스트 프로세싱"으로 지칭된 2013년 11월 1일자로 출원된 미국 특허 출원 번호 14/069,609호와 "빠른 멀티 터치 포스트 프로세싱"으로 지칭된 2013년 7월 12일자로 출원된 미국 특허 출원 번호 61/845,892호에서 개시된 직교 시그널에 의지하는 저지연 터치 센서이다. 그러한 특허 출원의 전체 개시는 참조에 의해 본원에서 포함된다.
이것의 하나의 적용은 유저가 입력 장치를 사용하지 않을 때이며, 장치는 더 높은 지연, 더 낮은 업데이트 비율 등과 같은 실행을 저감시킬 수 있는 저파워 모드로 들어갈 수 있다. 유저가 입력 장치를 사용하기 시작하자마자, 장치는 즉시 더 높은 실행 모드 아마도, 완전 실행 모드 안으로 놓인다.
입력 장치의 더 낮은 실행이 최종 유저에 의해 인식되지 않을 수 있거나 유저의 경험 또는 생산성에 영향을 끼치지 않을 짧은 시간 기간 동안 열해질 수 있다면 유저가 입력 장치를 사용하기 시작한 후에 더 낮은 실행, 더 낮은 파워 상태에 장치를 남기는 것조차 가능해질 수 있다.
잉킹, 그리기, 스크롤링 등과 같은 다른 유저 활동은 테이핑, 메뉴 선택하기 등과 같은 다른 유저 활동에 비해 더 높은 실행을 요구할 수 있다. 더 높은 실행을 요구하는 상황에서, 입력 장치는 더 높은 파워를 소비할 수 있는 더 높은 실행 모드 안으로 위치될 수 있다. 그만큼의 실행을 요구하지 않는 상황에서 입력 장치는 더 낮은 실행을 가질 수 있는 더 낮은 파워 모드 안으로 위치될 수 있다.
일부 실시형태에서 입력의 특징은 더 높은 실행 비율이 요구된다는 것을 나타낸다. 예를 들면, 많은 방향 변경을 가지는 입력 스트로크는 더 높은 프레임 비율이 스트로크의 뉘앙스를 수집할 수 있게 한다. 그러한 형상을 탐지하면, 장치는 더 빠른 모드로 놓일 수 있다. 반대로, 뉘앙스되지 않은 스트로크는 더 작은 샘플링 비율이 충분할 수 있어 프레임 비율이 감소될 수 있다는 것을 나타낸다. 유사하게, 손가락 주위의 바로 인접은 더 높은 비율로 샘플될 수 있다.
장치와의 유저 상호 작동은 손가락 또는 스타일러스로 장치 위로 호버링하는 것과 같이 비접촉 모드일 수 있다. 멀티 터치에 반대되는 것처럼 단일 터치와 같이 더 작은 공간 해상도, 더 작은 시간 해상도, 또는 더 작은 입력 정보를 요구할 수 있는 상황에서, 장치는 실행의 필수 레벨을 여전히 제공할 더 작은 파워 모드 안으로 위치될 수 있다(공간, 일시적 등).
실시형태에서, 유저가 곧 더 높은 레벨의 실행을 요구할 것이라는 것을 컴퓨터가 예측하면 입력 장치의 실행은 감소될 것이다. 예를 들면, 장치가 터치 입력 장치를 터칭하지는 않지만 그것에 인접하여 유저의 손가락 호버링을 탐지하면, 그것은 터치 입력 장치의 실행을 증가시키기 위하여 트리거로서 그 정보를 사용할 수 있어 유저의 손가락이 최종적으로 입력 장치를 터치할 때 입력 장치는 우수한 유저 경험을 위해 요구될 수 있는 실행 레벨로 이미 증가한다.
실시형태에서, 적용 상태는 더 높은 프레임 비율이 요구된다는 것을 나타낼 수 있다. 이것은 예를 들면 인터프로세스 커뮤니케이션, 기능 콜 또는 다른 수단을 통하여 작동 시스템, 시스템 이용 특징 또는 적용에 의해 명확하게 추론될 수 있다.
실시형태에서, 컴퓨터 시스템은 유저가 다음에 입력을 제공할 때와 제공할 곳을 포함하여 다음에 장치를 어떻게 사용할 것인가에 대한 일시적 및.또는 공간적 예측을 형성하기 위해 알고리즘 예측 기술을 이용할 것이다. 구체적으로, 터치 입력 장치를 위해 예를 들면, 손가락 또는 스타일러스가 디스플레이와 접촉할 때와 접촉할 곳의 일시적 또는 공간적 예측은 더 적절한 실행/파워 소비 모드 또는 상쇄를 갖는 모드로 유저 입력 장치를 위치시키도록 사용될 수 있다.
실시형태에서, 우리는 센서 융합을 사용할 수 있어 컴퓨터 시스템 안에 포함된 복수의 센서 또는 유저 입력 장치 상의 예측은 실행/파워 소비 상쇄의 요구되는 모드를 알고리즘하게 예측하는데 사용될 수 있다. 예를 들면, 실시형태에서 스마트폰 안에 만들어진 가속도계는 터치 스크린의 모드를 변경하는데 사용될 수 있다. 폰의 가속의 시간 이력는 유저가 터치 입력 장치를 터치하려고 할 때 또는 터치 입력 장치를 막 터치한 때를 예측할 수 있고 이에 따라서 터치 입력 장치의 실행/파워 소비 모드를 변경할 수 있다. 다른 실시형태에서, 하나의 파워/실행 상쇄 모드로부터 다른 모드로의 스위치를 지배하는 임계치 및 논리는 외부 파워 소스의 가용성 또는 조건에 의지하는 것뿐만 아니라 장치의 배터리 레벨을 결합한다.
이러한 이벤트를 정확하게 탐지하는 가능성의 통계적 지식은 거짓 알람과 정확한 탐지 비율을 상쇄시킴으로써 장치의 파워 소비를 최적화하는데 사용될 수 있어(특징 통계를 작동시키는 수신기) 파워 소비와 유저 경험은 적절히 정렬된다. 이러한 최적화는 설계 시간과 생산 시간에서 시간에 앞서서 열해질 수 있거나 그것은 특정 유저의 이력과 습관에 적응하기 위해 학습 기술을 사용할 수 있다.
실시형태에서, 영역에 걸쳐 터치를 탐지할 수 있는 터치 입력 장치는 영역의 다른 부분이 다른 실행/파워 소비 상쇄를 가지는 모드 안으로 위치될 수 있다. 예를 들면, 전체 터치 영역은 유저가 터치하는 영역 내에서 그것이 그 영역 어디에서 터치되고 있다는 것을 감지할 수 없는 모드 안으로 위치될 수 있다. 유사하게, 터치 영역의 일부 부분은 공간 해상도, 일시 해상도, 지연 또는 다른 터치 변수 사이의 구체적인 상쇄와 모드 안으로 위치될 수 있는 반면 터치 영역의 다른 부분은 이러한 변수의 다른 상쇄를 가진다. 실시형태에서, 슬라이더 UI 제어를 제어하는 터치 영역의 부분은 푸시 버튼을 가지는 터치 영역의 부분 보다 더 높은 공간 해상도 및 일시 해상도와 함께 모드 안에 위치될 것이며 더 작은 공간 해상도 또는 일시 해상도를 요구할 것이고 유저에게 여전히 만족스러운 유저 경험을 제공하면서 더 높은 지연 교점을 견딜 수 있다.
실시형태에서, 입력 장치의 파워/실행 상쇄 모드는 예를 들면, 제어 패널과 같은 사람 대 컴퓨터 인터페이스를 통하여 유저에 의해 명확하게 규정될 수 있다.
실시형태에는, 복수의 입력 장치가 있다. 각각의 입력 장치는 유저의 경험을 최적화하기 위해 다른 파워/실행 상쇄 모드에서 위치될 수 있다. 예를 들면, 단일 게임 콘솔 제어기는 각각 유저의 왼손과 오른손을 위해 두 개의 멀티 터치 패드를 가질 수 있으며 각각은 게임 플레이 도중에 다른 시간에서 작동되어 사용될 수 있다.
본 시스템 및 방법은 빠른 멀티 터치 센서에서 유저, 손 및 객체 구별을 위한 방법 및 장치의 블록 다이어그램과 작동 도시를 참조하여 상기 기재된다. 블록 다이어그램 또는 작동 도시의 각각의 블록과 블록 다이어그램 또는 작동 도시에서 블록의 조합은 아날로그 또는 디지털 하드웨어와 컴퓨터 프로그램 지시에 의해 실시될 수 있다. 이러한 컴퓨터 지시는 일반 목적 컴퓨터, 특별 목적 컴퓨터, ASIC 또는 다른 프로그램 가능 데이터 프로세싱 장치의 프로세서에 제공될 수 있어 컴퓨터 또는 다른 프로그램 가능 데이터 프로세싱 장치의 프로세서를 통하여 실행하는 지시는 블록 다이어그램 또는 작동 블록 또는 블록에 명시된 기능/작동을 실시한다. 일부 대안의 실시형태에서, 블록에서 주목된 기능/작동은 작동 도시에서 주목되어 순서가 바뀌어 발생할 수 있다. 예를 들면, 연속으로 나타난 두 개의 블록은 사실 실질적으로 동시에 실행될 수 있거나 블록은 연관된 기능성/작동에 따라서 역 순서로 때로 실행될 수 있다.
본 발명이 그것의 바람직한 실시형태를 참조하여 특별히 나타나고 기재되었지만, 형식과 자세한 사항에서 다양한 변경이 본 발명의 정신과 범위에서 벗어나지 않고 만들어질 수 있다는 것은 당업자에게 이해될 것이다.

Claims (142)

  1. 터치 감지 장치 상의 동시 터치 이벤트의 소스 사이의 구별을 위한 방법으로서, 상기 터치 감지 장치는 복수의 행 도체와 복수의 열 도체를 포함하며, 상기 행 도체의 각각의 경로는 상기 열 도체의 각각의 경로를 크로싱하고,
    상기 복수의 행 도체 중 적어도 일부의 각각의 도체 상에 복수의 각각의 직교 행 시그널을 동시에 전송하는 단계,
    상기 복수의 열 도체의 각각의 도체 상에 존재하는 상기 복수의 직교 행 시그널의 각각의 시그널의 양을 감지하는 단계,
    상기 열 도체 중 적어도 일부의 각각의 도체 상에 복수의 각각의 직교 열 시그널을 동시에 전송하는 단계,
    상기 복수의 행 도체의 각각의 도체 상에 존재하는 상기 복수의 직교 열 시그널의 각각의 시그널의 양을 감지하는 단계,
    적어도 하나의 행 도체 상에 존재하는 상기 복수의 직교 행 시그널 중 적어도 하나의 시그널의 양을 감지하는 단계,
    적어도 하나의 열 도체 상에 존재하는 상기 복수의 직교 열 시그널의 각각의 시그널의 양을 감지하는 단계 및,
    상기 복수의 동시 터치 이벤트의 각각과 적어도 하나의 행 도체 상에 존재하는 상기 복수의 직교 행 시그널 중 적어도 하나의 감지된 양 또는 적어도 하나의 열 도체 상에 존재하는 상기 복수의 직교 열 시그널의 각각의 시그널의 상기 감지된 양 중 적어도 하나를 기초로 한 개별적인 소스를 연관하는 단계를 포함하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    한손 동작과 양손 동작을 구별하는 단계를 더 포함하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 터치 이벤트 중 적어도 두 개를 다른 유저에 의해 시작되는 바와 같이 구별하는 단계를 더 포함하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    손과 수동 객체를 구별하는 단계를 더 포함하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    유저가 상기 수동 객체를 터치하는지의 여부를 식별하는 단계를 더 포함하는 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    수동 객체를 식별하는 단계를 더 포함하는 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 수동 객체가 스타일러스인 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 수동 객체를 식별하는 단계가 서로 연결되고 특정 패턴을 형성하는 다수의 프롱을 식별하는 단계를 포함하는 방법.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 수동 객체를 식별하는 단계가 상기 터치 감지 장치에 인식 가능한 패턴으로 상기 터치 간의 전기 연결을 스위칭하는 단계를 더 포함하는 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    능동 객체를 식별하는 단계를 더 포함하는 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 능동 객체가 시그널 발생기를 포함하는 방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 능동 객체가 스타일러스인 방법.
  13. 제 1 항에 있어서,
    팜 리젝션을 향상시키기 위해 상기 연관을 사용하는 단계를 더 포함하는 방법.
  14. 제 1 항에 있어서,
    우발적 터치 리젝션을 향상시키기 위해 상기 연관을 사용하는 단계를 더 포함하는 방법.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 터치 이벤트가 한손으로부터 비롯되는지를 결정하는 단계를 더 포함하는 방법.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 터치 이벤트가 동일한 사람의 양손으로부터 비롯되는지를 결정하는 단계를 더 포함하는 방법.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 터치 이벤트가 다수의 사람들로부터의 터치로부터 비롯되는지를 결정하는 단계를 더 포함하는 방법.
  18. 제 1 항에 있어서,
    다른 프레임에서 각각 식별된 두 개의 접촉이 다른 유저에 의해 만들어지는지를 결정하는 단계를 더 포함하는 방법.
  19. 제 1 항에 있어서,
    다른 프레임에서 각각 식별된 두 개의 접촉이 동일한 접촉인지를 결정하는 단계를 더 포함하는 방법.
  20. 제 1 항에 있어서,
    복수의 임계치를 사용하는 단계를 더 포함하는 방법.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 복수의 임계치를 사용하여 두 개의 상기 복수의 터치 이벤트가 한 손으로부터 비롯되는지, 두 개의 상기 복수의 터치 이벤트가 동일한 사람의 양손으로부터 비롯되는지 또는 두 개의 상기 복수의 터치 이벤트가 다른 사람의 손으로부터 비롯되는지 중 적어도 하나를 결정하는 단계를 더 포함하는 방법.
  22. 제 20 항에 있어서,
    상기 임계치가 상기 터치 감지 장치가 사용되는 바와 같이 적절하게 설정되는 방법.
  23. 제 1 항에 있어서,
    상기 터치 이벤트를 식별하는 단계가 시그널 프로세서에 의해 실행되는 방법.
  24. 제 1 항에 있어서,
    상기 터치 이벤트를 식별하는 단계가 유저의 손가락 중 제 1 손가락에 의해 터치되는 행과 상기 유저의 손가락 중 제 2 손가락에 의해 터치되는 행 사이의 커플링을 감지하는 단계를 포함하는 방법.
  25. 제 1 항에 있어서,
    상기 터치 이벤트를 식별하는 단계가 유저의 손가락 중 제 1 손가락에 의해 터치되는 열과 상기 유저의 손가락 중 제 2 손가락에 의해 터치되는 열 사이의 커플링을 감지하는 단계를 포함하는 방법.
  26. 제 1 항에 있어서,
    상기 터치 이벤트를 식별하는 단계가 유저의 몸체의 일부에 의해 야기된 터치 이벤트에 인접한 행과 유저의 몸체의 다른 부분에 의해 야기된 터치 이벤트에 인접한 행 사이의 커플링을 감지하는 단계를 포함하는 방법.
  27. 제 26 항에 있어서,
    유저의 몸체의 일부가 손가락이고 상기 유저의 몸체의 다른 부분이 상기 유저의 손바닥을 포함하는 방법.
  28. 제 1 항에 있어서,
    상기 터치 이벤트가 상기 터치 감지 장치에 인접하여 발생되는 유저에 의한 행동을 포함하는 방법.
  29. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 직교 행 시그널의 각각의 시그널을 동시에 전송하는 단계는 상기 터치 감지 장치의 각각의 행 상에 직교 시그널을 전송하는 단계를 포함하고,
    상기 복수의 직교 열 시그널의 각각의 시그널을 동시에 전송하는 단계는 상기 터치 감지 장치의 각각의 열 상에 직교 열 시그널을 전송하는 단계를 포함하며,
    상기 복수의 열 도체의 각각의 도체 상에 존재하는 상기 복수의 직교 행 시그널의 각각의 시그널의 양을 감지하는 단계는 상기 터치 감지 장치의 각각의 열 상의 직교 행 시그널을 감지하는 단계를 포함하고,
    상기 복수의 행 도체의 각각의 도체 상에 존재하는 상기 복수의 직교 열 시그널의 각각의 시그널의 양을 감지하는 단계는 상기 장치의 각각의 행 상의 직교 열 시그널을 감지하는 단계를 포함하는 방법.
  30. 제 1 항에 있어서,
    라벨을 접촉에 적용하는 단계를 더 포함하는 방법.
  31. 제 30 항에 있어서,
    상기 접촉에 적용된 라벨을 프레임에 걸쳐서 유지시키는 단계를 더 포함하는 방법.
  32. 제 1 항에 있어서,
    상기 행 도체와 열 도체는 그리드로 배치되는 방법.
  33. 제 1 항에 있어서,
    상기 행 도체와 열 도체는 그리드가 아닌 형상으로 배치되는 방법.
  34. 제 33 항에 있어서,
    상기 행 도체는 동심 원으로 배치되는 방법.
  35. 제 34 항에 있어서,
    상기 열 도체는 상기 동심 원의 중심으로부터 방사형으로 퍼지는 스포크로서 배치되는 방법.
  36. 제 1 항에 있어서,
    행 도체와 열 도체 이외에 제 3 유형의 도체를 더 포함하는 방법.
  37. 터치 감지 장치 상의 동시 터치 이벤트의 소스 사이를 구별하기 위한 방법으로서, 상기 터치 감지 장치는 복수의 행 도체와 복수의 열 도체를 포함하고, 상기 행 도체의 각각의 도체의 경로가 상기 열 도체의 각각의 도체의 경로를 크로싱하고,
    상기 복수의 행 도체의 적어도 일부 도체의 각각의 도체 상에 복수의 직교 행 시그널의 각각의 시그널을 동시에 전송하는 단계,
    적어도 하나의 행 상에 존재하는 상기 복수의 직교 행 시그널의 적어도 하나의 시그널의 양을 감지하는 단계,
    상기 열 도체의 적어도 일부 도체의 각각의 도체 상에 복수의 직교 열 시그널의 각각의 시그널을 동시에 전송하는 단계,
    상기 열 도체의 적어도 하나의 도체 상에 존재하는 상기 복수의 직교 열 시그널의 각각의 시그널의 양을 감지하는 단계,
    상기 복수의 직교 행 시그널의 각각의 시그널의 감지된 양을 사용하여 상기 터치 감지 장치 상의 터치 이벤트를 식별하는 단계, 및
    상기 복수의 행 도체의 적어도 하나의 도체 상에 존재하는 상기 복수의 직교 행 시그널의 적어도 하나의 시그널의 감지된 양을 기초로 상기 복수의 동시 터치 이벤트의 각각과 개별적인 소스를 연관하는 단계를 포함하는 방법.
  38. 제 37 항에 있어서,
    한손 동작과 양손 동작을 구별하는 단계를 더 포함하는 방법.
  39. 제 37 항에 있어서,
    상기 복수의 터치 이벤트의 적어도 두 개를 다른 유저에 의해 시작되는 바와 같이 구별하는 단계를 더 포함하는 방법.
  40. 제 37 항에 있어서,
    손과 수동 객체를 구별하는 단계를 더 포함하는 방법.
  41. 제 37 항에 있어서,
    유저가 상기 수동 객체를 터치하는지의 여부를 식별하는 단계를 더 포함하는 방법.
  42. 제 37 항에 있어서,
    수동 객체를 식별하는 단계를 더 포함하는 방법.
  43. 제 42 항에 있어서,
    상기 수동 객체가 스타일러스인 방법.
  44. 제 41 항에 있어서,
    상기 수동 객체를 식별하는 단계가 서로 연결되고 특정 패턴을 형성하는 다수의 프롱을 식별하는 단계를 포함하는 방법.
  45. 제 41 항에 있어서,
    상기 수동 객체를 식별하는 단계가 상기 터치 감지 장치에 인식 가능한 패턴으로 상기 터치 사이의 전기 연결로 스위칭하는 단계를 포함하는 방법.
  46. 제 37 항에 있어서,
    능동 객체를 식별하는 단계를 더 포함하는 방법.
  47. 제 46 항에 있어서,
    상기 능동 객체가 시그널 발생기를 포함하는 방법.
  48. 제 46 항에 있어서,
    상기 능동 객체가 스타일러스인 방법.
  49. 제 37 항에 있어서,
    팜 리젝션을 향상시키기 위해 상기 연관을 사용하는 단계를 더 포함하는 방법.
  50. 제 37 항에 있어서,
    우발적 터치 리젝션을 향상시키기 위해 상기 연관을 사용하는 단계를 더 포함하는 방법.
  51. 제 37 항에 있어서,
    상기 복수의 터치 이벤트가 한손으로부터 비롯되는지를 결정하는 단계를 더 포함하는 방법.
  52. 제 37 항에 있어서,
    상기 복수의 터치 이벤트가 동일한 사람의 양손으로부터 비롯되는지를 결정하는 단계를 더 포함하는 방법.
  53. 제 37 항에 있어서,
    상기 복수의 터치 이벤트가 다수의 사람들로부터의 터치로부터 비롯되는지를 결정하는 단계를 더 포함하는 방법.
  54. 제 37 항에 있어서,
    다른 프레임에서 각각 식별된 두 개의 접촉이 다른 유저에 의해 만들어지는지를 결정하는 단계를 더 포함하는 방법.
  55. 제 37 항에 있어서,
    다른 프레임에서 각각 식별된 두 개의 접촉이 동일한 접촉인지를 결정하는 단계를 더 포함하는 방법.
  56. 제 37 항에 있어서,
    복수의 임계치를 사용하는 단계를 더 포함하는 방법.
  57. 제 56 항에 있어서,
    상기 복수의 임계치를 사용하여 두 개의 상기 복수의 터치 이벤트가 한 손으로부터 비롯되는지, 두 개의 상기 복수의 터치 이벤트가 동일한 사람의 양손으로부터 비롯되는지 또는 두 개의 상기 복수의 터치 이벤트가 다른 사람의 손으로부터 비롯되는지 중 적어도 하나를 결정하는 단계를 더 포함하는 방법.
  58. 제 56 항에 있어서,
    상기 임계치가 상기 터치 감지 장치가 사용되는 바와 같이 적절하게 설정되는 방법.
  59. 제 37 항에 있어서,
    상기 터치 이벤트를 식별하는 단계가 시그널 프로세서에 의해 실행되는 방법.
  60. 제 37 항에 있어서,
    상기 터치 이벤트를 식별하는 단계가 유저의 손가락 중 제 1 손가락에 의해 터치되는 행과 상기 유저의 손가락 중 제 2 손가락에 의해 터치되는 행 사이의 커플링을 감지하는 단계를 포함하는 방법.
  61. 제 37 항에 있어서,
    상기 터치 이벤트를 식별하는 단계가 유저의 손가락 중 제 1 손가락에 의해 터치되는 열과 상기 유저의 손가락 중 제 2 손가락에 의해 터치되는 열 사이의 커플링을 감지하는 단계를 포함하는 방법.
  62. 제 37 항에 있어서,
    상기 터치 이벤트를 식별하는 단계가 유저의 몸체의 일부에 의해 야기된 터치 이벤트에 인접한 행과 유저의 몸체의 다른 부분에 의해 야기된 터치 이벤트에 인접한 행 사이의 커플링을 감지하는 단계를 포함하는 방법.
  63. 제 62 항에 있어서,
    상기 유저의 몸체의 일부가 손가락이고 상기 유저의 몸체의 다른 부분이 상기 유저의 손바닥을 포함하는 방법.
  64. 제 37 항에 있어서,
    상기 터치 이벤트가 상기 터치 감지 장치에 인접하여 발생되는 유저에 의한 행동을 포함하는 방법.
  65. 제 37 항에 있어서,
    상기 복수의 직교 행 시그널의 각각의 시그널을 동시에 전송하는 단계는 상기 터치 감지 장치의 각각의 행 상에 직교 시그널을 전송하는 단계를 포함하고,
    상기 복수의 직교 열 시그널의 각각의 시그널을 동시에 전송하는 단계는 상기 터치 감지 장치의 각각의 열 상에 직교 열 시그널을 전송하는 단계를 포함하며,
    상기 복수의 열 도체의 각각의 도체 상에 존재하는 상기 복수의 직교 행 시그널의 각각의 시그널의 양을 감지하는 단계는 상기 터치 감지 장치의 각각의 열 상의 직교 행 시그널을 감지하는 단계를 포함하고,
    상기 복수의 행 도체의 각각의 도체 상에 존재하는 상기 복수의 직교 열 시그널의 각각의 시그널의 양을 감지하는 단계는 상기 장치의 각각의 행 상의 직교 열 시그널을 감지하는 단계를 포함하는 방법.
  66. 제 37 항에 있어서,
    라벨을 접촉에 적용하는 단계를 더 포함하는 방법.
  67. 제 66 항에 있어서,
    상기 접촉에 적용된 라벨을 프레임에 걸쳐서 유지시키는 단계를 더 포함하는 방법.
  68. 제 37 항에 있어서,
    상기 행 도체와 열 도체는 그리드로 배치되는 방법.
  69. 제 37 항에 있어서,
    상기 행 도체와 열 도체는 그리드가 아닌 형상으로 배치되는 방법.
  70. 제 69 항에 있어서,
    상기 행 도체는 동심 원으로 배치되는 방법.
  71. 제 70 항에 있어서,
    상기 열 도체는 상기 동심 원의 중심으로부터 방사형으로 퍼지는 스포크로서 배치되는 방법.
  72. 제 37 항에 있어서,
    행 도체와 열 도체 이외에 제 3 유형의 도체를 더 포함하는 방법.
  73. 터치 감지 장치 상의 복수의 동시 터치 이벤트의 소스 사이를 구별하기 위한 방법으로서, 상기 터치 감지 장치는 복수의 행 도체와 복수의 열 도체를 포함하며, 상기 행 도체의 각각의 도체의 경로가 상기 열 도체의 각각의 도체의 경로를 크로싱하고,
    복수의 행 도체의 각각의 도체 상에 존재하는 복수의 직교 행 시그널의 각각의 시그널의 양을 감지하는 단계, 및
    상기 복수의 행 도체의 적어도 하나의 도체 상에 존재하는 상기 복수의 직교 행 시그널의 적어도 하나의 시그널의 감지된 양을 기초로 상기 복수의 동시 터치 이벤트의 각각과 개별적인 소스를 연관하는 단계를 포함하는 방법.
  74. 제 73 항에 있어서,
    한손 동작과 양손 동작을 구별하는 단계를 더 포함하는 방법.
  75. 제 73 항에 있어서,
    상기 복수의 터치 이벤트의 적어도 두 개를 다른 유저에 의해 시작된 바와 같이 구별하는 단계를 더 포함하는 방법.
  76. 제 73 항에 있어서,
    손과 수동 객체를 구별하는 단계를 더 포함하는 방법.
  77. 제 73 항에 있어서,
    유저가 상기 수동 객체를 터치하는지의 여부를 식별하는 단계를 더 포함하는 방법.
  78. 제 73 항에 있어서,
    수동 객체를 식별하는 단계를 더 포함하는 방법.
  79. 제 78 항에 있어서,
    상기 수동 객체가 스타일러스인 방법.
  80. 제 78 항에 있어서,
    상기 수동 객체를 식별하는 단계가 서로 연결되고 특정 패턴을 형성하는 다수의 프롱을 식별하는 단계를 포함하는 방법.
  81. 제 78 항에 있어서,
    상기 수동 객체를 식별하는 단계가 상기 터치 감지 장치에 인식 가능한 패턴으로 상기 터치 사이의 전기 연결로 스위칭하는 단계를 포함하는 방법.
  82. 제 73 항에 있어서,
    능동 객체를 식별하는 단계를 더 포함하는 방법.
  83. 제 82 항에 있어서,
    상기 능동 객체가 시그널 발생기를 포함하는 방법.
  84. 제 82 항에 있어서,
    상기 능동 객체가 스타일러스인 방법.
  85. 제 73 항에 있어서,
    팜 리젝션을 향상시키기 위해 상기 연관을 사용하는 단계를 더 포함하는 방법.
  86. 제 73 항에 있어서,
    우발적 터치 리젝션을 향상시키기 위해 상기 연관을 사용하는 단계를 더 포함하는 방법.
  87. 제 73 항에 있어서,
    상기 복수의 터치 이벤트가 한손으로부터 비롯되는지를 결정하는 단계를 더 포함하는 방법.
  88. 제 73 항에 있어서,
    상기 복수의 터치 이벤트가 동일한 사람의 양손으로부터 비롯되는지를 결정하는 단계를 더 포함하는 방법.
  89. 제 73 항에 있어서,
    상기 복수의 터치 이벤트가 다수의 사람들로부터의 터치로부터 비롯되는지를 결정하는 단계를 더 포함하는 방법.
  90. 제 73 항에 있어서,
    다른 프레임에서 각각 식별된 두 개의 접촉이 다른 유저에 의해 만들어지는지를 결정하는 단계를 더 포함하는 방법.
  91. 제 73 항에 있어서,
    다른 프레임에서 각각 식별된 두 개의 접촉이 동일한 접촉인지를 결정하는 단계를 더 포함하는 방법.
  92. 제 73 항에 있어서,
    복수의 임계치를 사용하는 단계를 더 포함하는 방법.
  93. 제 92 항에 있어서,
    상기 복수의 임계치를 사용하여 두 개의 상기 복수의 터치 이벤트가 한 손으로부터 비롯되는지, 두 개의 상기 복수의 터치 이벤트가 동일한 사람의 양손으로부터 비롯되는지 또는 두 개의 상기 복수의 터치 이벤트가 다른 사람의 손으로부터 비롯되는지 중 적어도 하나를 결정하는 단계를 더 포함하는 방법.
  94. 제 92 항에 있어서,
    상기 임계치가 상기 터치 감지 장치가 사용되는 바와 같이 적절하게 설정되는 방법.
  95. 제 73 항에 있어서,
    상기 터치 이벤트를 식별하는 단계가 시그널 프로세서에 의해 실행되는 방법.
  96. 제 73 항에 있어서,
    상기 터치 이벤트를 식별하는 단계가 유저의 손가락 중 제 1 손가락에 의해 터치되는 행과 상기 유저의 손가락 중 제 2 손가락에 의해 터치되는 행 사이의 커플링을 감지하는 단계를 포함하는 방법.
  97. 제 73 항에 있어서,
    상기 터치 이벤트를 식별하는 단계가 유저의 손가락 중 제 1 손가락에 의해 터치되는 열과 상기 유저의 손가락 중 제 2 손가락에 의해 터치되는 열 사이의 커플링을 감지하는 단계를 포함하는 방법.
  98. 제 73 항에 있어서,
    상기 터치 이벤트를 식별하는 단계가 유저의 몸체의 일부에 의해 야기된 터치 이벤트에 인접한 행과 유저의 몸체의 다른 부분에 의해 야기된 터치 이벤트에 인접한 행 사이의 커플링을 감지하는 단계를 포함하는 방법.
  99. 제 98 항에 있어서,
    상기 유저의 몸체의 일부가 손가락이고 상기 유저의 몸체의 다른 부분이 상기 유저의 손바닥을 포함하는 방법.
  100. 제 73 항에 있어서,
    상기 터치 이벤트가 상기 터치 감지 장치에 인접하여 발생되는 유저에 의한 행동을 포함하는 방법.
  101. 제 73 항에 있어서,
    라벨을 접촉에 적용하는 단계를 더 포함하는 방법.
  102. 제 101 항에 있어서,
    상기 접촉에 적용된 상기 라벨을 프레임에 걸쳐서 유지시키는 단계를 더 포함하는 방법.
  103. 제 73 항에 있어서,
    상기 행 도체와 열 도체는 그리드로 배치되는 방법.
  104. 제 73 항에 있어서,
    상기 행 도체와 열 도체는 그리드가 아닌 형상으로 배치되는 방법.
  105. 제 104 항에 있어서,
    상기 행 도체는 동심 원으로 배치되는 방법.
  106. 제 105 항에 있어서,
    상기 열 도체는 상기 동심 원의 중심으로부터 방사형으로 퍼지는 스포크로서 배치되는 방법.
  107. 제 73 항에 있어서,
    행 도체와 열 도체 이외에 제 3 유형의 도체를 더 포함하는 방법.
  108. 이하의 것을 포함하는 저지연 터치 감지 장치.
    i. 상기 복수의 행 도체의 각각의 도체 경로는 상기 복수의 열 도체의 각각의 도체 경로를 크로싱하고,
    ii. 상기 터치 감지 장치가 터치되지 않을 때, 시그널의 제 1 레벨은 그들 사이에서 커플링되며,
    iii. 상기 터치 감지 장치가 터치될 때, 시그널의 제 2 레벨은 그들 사이에서 커플링되도록 배치된,
    a. 복수의 행 도체 및 열 도체,
    b. 상기 복수의 행 도체에 작동 가능하게 연결된 행 시그널 발생기로서, 복수의 유니크한 직교 행 시그널을 동시에 발생하도록 조정되고, 각각의 유니크한 직교 행 시그널은 다른 유니크한 직교 행 시그널의 각각의 시그널에 직교하는 행 시그널 발생기,
    c. 상기 복수의 열 도체에 작동 가능하게 연결된 열 시그널 디코더로서, 상기 복수의 열 도체의 각각의 도체 상의 상기 복수의 유니크한 직교 행 시그널의 각각의 시그널에 대한 레벨을 감지하도록 조정된 열 시그널 디코더,
    d. 상기 복수의 열 도체에 작동 가능하게 연결된 열 시그널 발생기로서, 복수의 유니크한 직교 열 시그널을 동시에 발생시키도록 조정되고, 각각의 유니크한 직교 열 시그널은 다른 유니크한 직교 열 시그널의 각각의 시그널에 직교하는 열 시그널 발생기,
    e. 상기 복수의 행 도체에 작동 가능하게 연결된 행 시그널 디코더로서, 상기 행 시그널 디코더는 상기 복수의 행 도체의 각각의 도체 상의 상기 복수의 유니크한 직교 행 시그널의 각각의 시그널에 대한 레벨과 상기 복수의 행 도체의 각각의 도체 상의 상기 복수의 유니크한 직교 행 시그널의 각각의 시그널에 대한 레벨을 감지하도록 조정된 행 시그널 디코더, 및
    f. 상기 복수의 행 도체의 적어도 하나의 도체 상에 존재하는 상기 복수의 직교 행 시그널의 적어도 하나의 시그널의 감지된 양을 기초로 복수의 동시 터치 이벤트의 각각과 개별 소스를 연관하도록 구성되는 프로세서
  109. 제 108 항에 있어서,
    상기 프로세서는 한손 동작과 양손 동작을 구별하도록 더 구성되는 장치.
  110. 제 108 항에 있어서,
    상기 프로세서는 다른 유저에 의해 시작된 바와 같이 상기 복수의 터치 이벤트 중 적어도 두 개를 구별하도록 더 구성되는 장치.
  111. 제 108 항에 있어서,
    상기 프로세서는 손과 수동 객체를 구별하도록 더 구성되는 장치.
  112. 제 108 항에 있어서,
    상기 프로세서는 유저가 상기 수동 객체를 터칭하는지를 식별하도록 더 구성되는 장치.
  113. 제 108 항에 있어서,
    상기 프로세서는 수동 객체를 식별하도록 더 구성되는 장치.
  114. 제 113 항에 있어서,
    상기 수동 객체가 스타일러스인 장치.
  115. 제 113 항에 있어서,
    상기 프로세서가 서로 연결되고 특정 패턴을 형성하는 다수의 프롱을 식별하도록 더 구성되는 장치.
  116. 제 113 항에 있어서,
    상기 프로세서가 상기 터치 감지 장치에 인식 가능한 패턴으로 상기 터치 사이의 전기 연결로 스위치하도록 더 구성되는 장치.
  117. 제 108 항에 있어서,
    상기 프로세서가 능동 객체를 식별하도록 더 구성되는 장치.
  118. 제 117 항에 있어서,
    상기 능동 객체가 시그널 발생기를 포함하는 장치.
  119. 제 117 항에 있어서,
    상기 능동 객체가 스타일러스인 장치.
  120. 제 108 항에 있어서,
    상기 프로세서가 팜 리젝션을 향상시키기 위해 상기 연관을 사용하도록 더 구성되는 장치.
  121. 제 108 항에 있어서,
    상기 프로세서가 우발적 터치 리젝션을 향상시키기 위해 상기 연관을 사용하도록 더 구성되는 장치.
  122. 제 108 항에 있어서,
    상기 프로세서가 상기 복수의 터치 이벤트가 한손으로부터 비롯되는지를 결정하도록 더 구성되는 장치.
  123. 제 108 항에 있어서,
    상기 프로세서가 상기 복수의 터치 이벤트가 동일한 사람의 양손으로부터 비롯되는지를 결정하도록 더 구성되는 장치.
  124. 제 108 항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 복수의 터치 이벤트가 다수의 사람의 터치로부터 비롯되는지를 결정하도록 더 구성되는 장치.
  125. 제 108 항에 있어서,
    상기 프로세서가 다른 프레임에서 각각 식별된 두 개의 접촉이 다른 유저에 의해 만들어지는지를 결정하도록 더 구성되는 장치.
  126. 제 108 항에 있어서,
    상기 프로세서는 다른 프레임에서 각각 식별된 두 개의 접촉이 동일한 접촉인지를 결정하도록 더 구성되는 장치.
  127. 제 108 항에 있어서,
    상기 프로세서는 복수의 임계치를 사용하도록 더 구성되는 장치.
  128. 제 127 항에 있어서,
    상기 복수의 임계치를 사용하여 두 개의 상기 복수의 터치 이벤트가 한 손으로부터 비롯되는지, 두 개의 상기 복수의 터치 이벤트가 동일한 사람의 양손으로부터 비롯되는지 또는 두 개의 상기 복수의 터치 이벤트가 다른 사람의 손으로부터 비롯되는지 중 적어도 하나를 결정하도록 더 구성되는 장치.
  129. 제 127 항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 터치 감지 장치가 사용되는 바와 같이 상기 임계치를 적절하게 설정하도록 더 구성되는 장치.
  130. 제 108 항에 있어서,
    상기 프로세서는 시그널 프로세서인 장치.
  131. 제 108 항에 있어서,
    상기 프로세서가 유저의 손가락 중 제 1 손가락에 의해 터치되는 행과 상기 유저의 손가락 중 제 2 손가락에 의해 터치되는 행 사이의 커플링을 감지하도록 더 구성되는 장치.
  132. 제 108 항에 있어서,
    상기 프로세서는 유저의 손가락 중 제 1 손가락에 의해 터치되는 열과 상기 유저의 손가락 중 제 2 손가락에 의해 터치되는 열 사이의 커플링을 감지하도록 더 구성되는 장치.
  133. 제 108 항에 있어서,
    상기 프로세서는 유저의 몸체의 일부에 의해 야기된 터치 이벤트에 인접한 행과 유저의 몸체의 다른 부분에 의해 야기된 터치 이벤트에 인접한 행 사이의 커플링을 감지하도록 더 구성되는 장치.
  134. 제 133 항에 있어서,
    상기 유저의 몸체의 일부가 손가락이고 상기 유저의 몸체의 다른 부분이 상기 유저의 손바닥을 포함하는 장치.
  135. 제 108 항에 있어서,
    상기 터치 이벤트가 상기 터치 감지 장치에 인접하여 발생되는 유저에 의한 행동을 포함하는 장치.
  136. 제 108 항에 있어서,
    상기 프로세서는 라벨을 접촉에 적용하도록 더 구성되는 장치.
  137. 제 136 항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 접촉에 적용된 라벨을 프레임에 걸쳐서 유지시키도록 더 구성되는 장치.
  138. 제 108 항에 있어서,
    상기 행 도체와 열 도체는 그리드로 배치되는 장치.
  139. 제 108 항에 있어서,
    상기 행 도체와 열 도체는 그리드가 아닌 형상으로 배치되는 장치.
  140. 제 139 항에 있어서,
    상기 행 도체는 동심 원으로 배치되는 장치.
  141. 제 140 항에 있어서,
    상기 열 도체는 상기 동심 원의 중심으로부터 방사형으로 퍼져서 스포크로서 배치되는 장치.
  142. 제 108 항에 있어서,
    행 도체와 열 도체 이외에 제 3 유형의 도체를 더 포함하는 장치.
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