KR101146750B1 - 터치 스크린 상에서 2개-손가락에 의한 입력을 탐지하는 시스템 및 방법과, 터치 스크린 상에서 적어도 2개의 손가락을 통한 3-차원 터치를 센싱하는 시스템 및 방법 - Google Patents

터치 스크린 상에서 2개-손가락에 의한 입력을 탐지하는 시스템 및 방법과, 터치 스크린 상에서 적어도 2개의 손가락을 통한 3-차원 터치를 센싱하는 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

컴퓨터 등과 같은 디스플레이의 터치 스크린 상에 적어도 2개-손가락 입력을 탐지하기 위한 시스템 및 방법은 디스플레이 스크린; 디스플레이 스크린 상에 터치를 센싱하기 위해 배열된 센싱 그리드; 센싱 그리드에 전기적으로 연결되고, 센싱 그리드의 모서리에 배열된 복수의 전극을 포함한다. 제어기는 센싱 그리드로부터 출력을 수신하고, 모듈은 사용자에 의해 터치된 디스플레이 스크린의 위치를 표시하는 그리드 상의 적어도 2개의 포인트를 식별하고 적어도 2개의 포인트에 기반하여 식별될 디스플레이 스크린의 지리적 부분을 식별한다. 손가락의 위치가 Z-좌표의 방향에서 변화를 통하여 스크린의 위치에 상대적이므로, 가변 가능한 줌은 다중 손가락이 디스플레이 스크린으로부터 센싱되는 서로 다른 거리와 비례한 센싱 그리드에 의해 제공될 수 있다.
터치, 스크린, 좌표, 손가락, 센싱

Description

터치 스크린 상에서 2개-손가락에 의한 입력을 탐지하는 시스템 및 방법과, 터치 스크린 상에서 적어도 2개의 손가락을 통한 3-차원 터치를 센싱하는 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR DETECTING TWO-FINGER INPUT ON A TOUCH SCREEN, SYSTEM AND METHOD FOR DETECTING FOR THREE-DIMENSIONAL TOUCH SENSING BY AT LEAST TWO FINGERS ON A TOUCH SCREEN}
본 발명은 컴퓨터 단말기, 키오스크(kiosk), PDA 등에서 사용되는 터치 스크린 디스플레이에 대한 것이다. 특히, 본 발명은 터치 스크린 상에서 다중 손가락 입력에 관한 것이다.
터치 스크린은 현대 생활의 많은 부분에서 대단한 성장을 하고 있다. 터치 스크린은 공항의 키오스크(kiosk), ATM(Automatic Teller Machine), 벤딩 머신, 모든 종류의 컴퓨터와 같은 장소에 지금 흔하다. 많은 응용에서 포인팅 디바이스 및/또는 라이트 펜을 위한 필요성의 제거가 폭넓게 성공적으로 되고 있다.
수 개의 다른 터치 기술이 있으며, 이들 중 많은 수가 터치가 감지되는 방식에 있어 차이가 있다. 예를 들면, 용량성(capacitive) 기술은 적은 교류 전류를 위한 션트(shunt)로서 손가락을 이용하며, 이 전류는 작동자의 신체를 통하여 접지되도록 흐르게 된다. 적외선을 스캐닝하는 시스템에서, 손가락(또는 스타일러스)이 적외선 빔의 어레이를 만나게 되는 경우, 사용자의 터치는 등록된다. 또한, 표면 음향파 터치 스크린이 있으며, 이 스크린은 터치 표면상에 전파되는 음향파를 흡수하고, 이 터치는 터치 위치로부터 음향 신호의 강하에 의해 식별된다. 저항성 터치 기술은, 작고 겨우 보이는 간극자(spacer)에 의해 분리되어 있는 2개의 전도성 물질층에 기반한다. 스크린이 터치된 경우, 2개의 막이 접촉하게 되고, 2-차원 좌표 정보가 이 터치 위치에서 생성된 전압에 의해 발생한다.
일반적인 터치 메커니즘이 가지는 문제 중의 하나가 이 메커니즘이 적어도 2개의 손가락이 사용된 경우, 스크린에 대하여 압박된 손가락의 정확한 위치를 결정할 수 없다는 점이다. 이러한 탐지 메커니즘이 다중-손가락 포인팅에 대한 문제점을 가지는 한 가지 이유는 센싱 그리드(sensing grid)가 다수의 포인트 센서 대신에 사용된다는 점이다.
도 1은 센싱 그리드를 예시한 것이다. 이 도면은 미리 결정된 모양을 가지는 일련의 그리드를 보여준다. 따라서, 만일 2개의 손가락이 동시에 스크린을 터치하면, 그리드(A',B,B',B)는 손가락이 A와 B, 또는 A'와 B를 터치함으로써 야기되는 지를 결정할 수 없게 된다.
2개의 손가락이 서로 다른 수직선(점 A와 B는 서로 다른 수직선과 서로 다른 수평선상에 있음)을 터치하는 경우, 양쪽 2개의 수직선과 2개의 수평선이 활성화되는 문제점이 있다. 즉 각 포인트가 서로 다른 Y와 서로 다른 X 좌표를 갖게 된다. 그러므로, 이 종래 기술에서, 센싱 그리드를 사용하여 2개 손가락 입력을 구별할 필요성이 여전히 존재한다.
현재 청구된 본 발명은 터치 메커니즘이 터치 스크린 상에 2개의 손가락 입력을 탐지하도록 하는 방법 및 장치를 제공한다. 비록 일반적인 센싱 그리드 시스템에서 그리드 상의 손가락의 위치를 결정하는 것이 어려울 지라도, 본 발명의 제 1 측면에 있어서, 2개의 손가락 터치에 의해 야기되는 센싱 그리드 상의 선 활성화에 의해 형성된 사각 블럭(square)이 이러한 사각 블럭 내에 디스플레이된 아이템을 선택하기 위해 사용될 수 있다. 따라서, 선택, 줌(zoom), 복사, 이동, 삭제 등 또는 이 그리드의 콘텐츠를 회전시키기 위해 다이얼(dial)을 선택할 수 있다. 본 발명에 있어서, 조합적인 매트릭스 터치 스크린이 2개의 손가락으로 사각 블럭을 표시하기 위해 사용된다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 본 발명의 2개의 손가락 입력을 사용하는 3D 가상 터치 스크린은 Z-좌표 주위 선택된 아이템들을 회전시키기 위해 사용될 수 있는 Z-좌표를 허용한다. 덧붙여, Z-좌표는 스크린에 대한 거리의 함수로서 선택의 크기를 변경함으로써 "줌"으로 사용될 수 있다.
도 1은 터치 스크린 탐지 메커니즘에 의해 사용된 그리드 어레이의 예시하는 도면.
도 2a는 활성화되고 있는 센싱 그리드의 단일 라인을 보여주는 본 발명의 제 1 측면을 예시하는 도면.
도 2b는 터치에 의해 감지된 더 정확한 영역을 형성하기 위해 사각 블럭의 중심을 이용하는 본 발명의 제 2 측면을 예시하는 도면.
도 3은 3 차원 시청 시스템과 함께 사용될 수 있는 본 발명의 제 3 측면을 예시하는 도면.
당업자라면, 다음 설명은 예시를 위해 제공되며 제한을 위한 것이 아님을 이해해야 할 것이다. 또한, 당업자라면 수많은 변형이 첨부된 청구항의 청구범위 및 본 발명의 사상 내에 놓여 있음을 이해한다. 잘 알려진 기능 및 동작에 대해 불필요하게 상세한 설명은 본 발명의 더 명확한 관점을 애매하지 않도록 하기 위해 현재 설명으로부터 생략될 수 있다.
본 발명의 측면에 따르면, A, B, A' 및 B'에 의해 형성된 도 1에 도시된 사각 블럭은 4개의 포인트 중 어떤 2개가 사용자에 의해 터치되는지를 정확히 식별하지 않고 시스템에 의해 사용될 수 있다. 환언하면, 포인트(A와 B) 또는 포인트(A'와 B')(또는 포인트 (A'와 B) 또는 포인트(A와 B'))사이를 구별하기보다, 경계가 정해진(bounded) 직사각형(A'B B'A)이 입력으로 취해지고, 이후 이 입력은 선택, 줌, 컬러변경, 하이라이트(highlight), 삭제 등과 같은 기능을 위해 사용된다. 스크린을 따라 손가락의 이동은 스크린의 선택 부분을 변경시킬 수 있다. 그러나, 예를 들면, 아이템이 선택되면, 스크린을 가로질러서 손가락을 이동시키는 것은 사용자가 마우스와 같은 포인팅 디바이스를 보통 사용하는 드래그(drag) 기능을 실행할 수 있게 한다.
덧붙여, 손가락이 스크린으로부터 위치되는 거리가, 예를 들면 아이템을 선택하고, 줌 정도를 변경시키고, 경계가 정해진 박스 영역 내에서의 컬러를 변경시키거나, 또는 심지어 경계가 정해진(bounded) 박스 내에 아이템을 하이라이트하기 위해 사용될 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 만일 동일한 선이 다중 위치상에 터치된다면, 이러한 다중-손가락의 터치는 수평 방향 내에서 어느 선이 터치되었는지를 비교함으로써 탐색된다. 도 2a는 센싱 그리드(AB)의 단일 선을 활성화시키면서 2개의 포인트에서 터치된 단일선을 예시한 것이다. 이러한 특정한 경우는 첫 번째 예보다 덜 발생하기 쉬우며, 예를 들면, 만일 일정 방향에서 활성화된 선들 사이의 차이가 너무 작으면(예를 들어 선택될 수 있는 디스플레이된 아이템의 입상(粒狀)이 주어진다면), 이러한 특정한 경우는 특정 값을 가진다.
도 2a에 도시된 특정한 경우에서, 수직선은 2개의 손가락 터치에 의해 활성화되는 것으로 가정된다. 즉, 손가락들 중의 하나는 포인트(A 205)를 터치하고 또 다른 손가락은 포인트(B 215)를 특정하게 된다. 포인트(A 215)와 포인트(B 205)사이의 측정 가능한 수직 거리(Y축 방향에서)가 있는 반면, 수평 거리는 특히 두 포인트 사이에 제로가 된다. 만일 단지 AB 센싱 라인(210)이 활성화된다면, 본 발명에 따라 사각 블록(square)은 AB에 대해 직교선을 사용하고 이 직교선의 중간점을 관통하면서 스크린 상에 하이라이트될 수 있다. 정확한 동일 개념이 적어도 2개의 손가락이 1개의 수평선과 2개의 수직선을 활성화하는 동일 수평선, 또는 가능하게는 대각선과 같은 다른 각도를 따라 터치되는 수평으로 활성화된 센싱 라인에도 동일하게 적용되는데, 이는 이들 용어는 터치 스크린을 보는 사용자의 위치에 상대적이기 때문이라는 것을 주목해야 한다.
달리 말하면, 만일 사용자가 AB(210)사이의 거리를 측정한다면, 이 거리의 반은 선의 중앙(즉, 중간점)이 된다. AB(210) 거리의 정확한 길이이지만 선(AB 210)에 수직인 또 다른 선은 도 2b에 도시된 수평선(A'B' 230)을 형성하기 위해 중간점을 관통하여 활성화된다. 따라서, 예들 들면 손가락중 하나가 포인트(205)를 터치하고 다른 손가락이 포인트(221)를 터치함을 가정하면, 이 센싱 그리드 상의 단일 사각 블록/직사각형은 2개의 손가락 입력으로 구성되는 디스플레이 스크린 상에 조명될 수 있다.
그러므로, 경계로 정해진 박스가 서로 다른 X 및 Y 좌표를 가지는, 2개의 포인트로부터 생성되는 본 발명의 제 1 측면과 달리, 이러한 예에서, 디스플레이 상에 도시된 사각형의 크기는 적어도 하나의 센싱된 선의 길이의 센싱에 의해, 그리고 적어도 하나의 센싱된 선의 중간점에서, 상기 적어도 하나의 센싱된 선(210)과 동일한 길이를 가지며 적어도 하나의 센싱된 선에 수직인 제 2 라인(221)을 계산함으로써, 계산된다. 따라서, 적어도 2개의 손가락에 의해 터치된 디스플레이 스크린의 상기 적어도 2개의 포인트(205, 220)의 위치에 의해 한정된 길이 및 제 2 라인(220)의 2개의 종점 포인트(225,230)에 의해 한정된 폭에 기반하여, 디스플레이 스크린 상에 식별된 사각형을 보여주기 위해 좌표가 제공된다.
도 3은 본 발명의 또 다른 측면을 예시한 것으로, 스크린은 3D 가상 터치 스 크린을 포함한다. 일반적으로, 본 발명의 이러한 측면에서, 스크린은 바람직하게는 용량성 센싱(capacitance sensing) 스크린을 포함할 수 있다. 그러나, 다른 타입의 터치 스크린에서 응용이 있을 수 있음은 본 발명의 사상 및 범위 내에 있다.
스크린(305)은 각 포인트(310,312)에서 2개의 손가락으로 사용자에 의하여 터치된다. 따라서, (사용자의 신체를 통하여) 2개의 손가락이 접지로 흐르는 미소 교류 전류를 위한 션트(shunt)로 작동함으로써, 용량성 센싱 필드는 다중 "블립(blip)"을 센싱한다. 도 1 및 도 2에 도시된 수직 및 수평 좌표(즉 X 및 Y)에 덧붙여, 터치 스크린의 표면으로부터 높이인 "Z" 좌표는 또한 앞서 기술한 2개-손가락 입력으로 구현될 수 있다.
터치 스크린의 표면으로부터 손가락 각각의 거리는 사용자를 통하여 션트되는 전류의 양에 영향을 끼칠 수 있다. 손가락의 거리에 대한 결정이 예를 들면 테이블 값에 관하여 전류 강하에 기반하여 이루어질 수 있다. 물론, 만일 손가락이 사용자가 션트의 역할을 하도록 허용하는 스크린으로부터의 거리를 초과한다면, 특정 손가락이 "스크린을 터치하기"로서 더 이상 센싱되지 않을 것이다. 사실, "터치"라는 용어는 이러한 예에서 상대적인데, 왜냐하면, 손가락이 스크린상을 누를 필요없이 스크린 디스플레이의 작동을 야기할 수 있기 때문이다.
Z-좌표가 사용될 수 있어서, 예를 들면 스크린 상에 선택된 아이템을 Z-축 쥐위로 회전시킬 수 있다. 추가적으로, 본 발명에 따르면, 특히 스크린 상의 의도된 선택의 크기가 손의 손가락들의 간격보다 더 큰 경우, Z-좌표는 줌(zoom)으로 사용될 수 있다. 이 줌은 대형 컴퓨터 모니터, 텔레비전, 욕조 거울 등에서 특히 유용할 수 있다. 스크린으로부터 손가락들의 거리는 가변 줌을 제공하기 위해 크기조정(scale)될 수 있다.
이후, Z-좌표는 거리 대 스크린의 함수로써 선택의 사이즈를 줌하기 위해 사용될 수 있다. 만일 각도(α)(도 3에 도시됨)가 모든 거리에 대하여 일정하게 유지된다면, 선택 표면의 크기는 스크린으로부터의 거리 변화의 제곱에 따라 증가 된다. 만일 사용자가 자신의 손가락들을 함께 더 가깝게 이동하거나 또는 더 벌어지게 이동시킴으로써 각도(α)를 변화시킨다면, 이는 도 3에 도시된 선택된 영역을 구성하는 것을 야기할 것이다. 포인트(310 및 312) 사이에 있는 것보다 많거나 또는 적은 것이 각도(α')에서의 변화로 인해 선택된다는 것을 의미한다.
예를 들면, 도 3은 먼저 스크린(305)과 근사 접촉 하에 있는 사용자의 손가락을 도시한 것이다. 만일 손가락들을 스크린으로부터 거리(2h)로 이격시키기 위해 사용자가 자신의 손가락을 뒤로 물리면, 포인트(310)와 포인트(312) 사이의 보이는 것은 확대되어 포인트(320)와 포인트(322) 사이에 디스플레이될 수 있다. 만일 손가락이 거리(2h)보다 스크린에 다소 근접하게 이동하지만, 포인트(310,312)보다 스크린으로부터 더 떨어진다면, 포인트(310)와 포인트(312) 사이의 스크린 영역은 확대되어 포인트(330)와 포인트(332) 사이의 공간을 커버하게 된다. 따라서, 사용자는 스크린으로부터 자신의 손가락을 더 가깝게 또는 멀게 이동시킴으로써 필요에 따라 줌을 변화시킬 수 있다.
도 3에 도시된 "h"는 스크린 대 손의 거리 또는 손가락의 길이에 대충 동일 하게 취해지므로, 비례적인 변경을 직관적으로 만들 수 있음을 주목해야 한다. 스크린으로부터 거리의 제곱으로서 표면의 줌 팩터(zoom factor)를 취하는 함수는 필요에 따라 가변될 수 있다. 줌에 관하여, 위치에서의 변화가 있을때, 거리("d")(도 3에 도시됨)와 높이("h") 사이의 관계는 다음식에 의해 정의될 수 있다.
Figure 112006093054056-pct00001
여기서, Δh > 0이다.
예를 들면, 만일 h가 두 배이면, Δh는 h와 같고, d는 다음과 같다.
Figure 112006093054056-pct00002
위 관계식은 각도(α')(도 3에 도시된 알파임)가 일정하고 Δh > 0인 한 유효하다. 그러나, 사용자가 전체 스크린을 손가락으로 잴 수 없는 소정의 알파에 대하여도 가능하며, 이 경우 각도(α')는 변경되어야 한다. 이러한 경우에, d와 h사이의 관계는 다음식에 의해 정의될 수 있다.
Figure 112006093054056-pct00003
여기서, 입실론(e)은 추가 곱셈인자이다. 예를 들면, 만일 입실론이 2라면, 거리의 배수는 d의 4배를 야기한다(영역의 높이 및 폭).
또한, 예를 들면 센싱 그리드를 따라 션트(shunt)되는 센싱된 전류량에 기반하여, 터치 스크린으로부터 손가락의 거리에 따라 줌을 다양하게 하는 경우, 스크린으로부터 손가락들의 거리를 결정하는 정확성은 스크린으로부터 모든 거리에 대하여 일정하지 않다는 것이 주목되어야 한다. 예를 들면, 손가락들이 스크린으로부터 더 멀리 떨어져 있을수록, 거리 탐지는 덜 정확해지는 경향이 있으며, 결과적으로 거리탐지는 손가락들에 의해 야기된 션팅 효과를 탐지조차 할 수 없게 된다. 반복하기 위해, 본 발명은 심지어 손가락들이 탐지될 수 있는 스크린으로부터 거리가 현재 탐지할 수 있는 것으로부터 변화될지라도 적용가능하다. 추가적으로, 비록 도 3이 줌 팩터가 엄밀히 선형이라는 인상을 줄지라도, 실제 줌 팩터가 선형이 모두 선형이 될 수 없음을 이해해야할 것이다. 스크린에 더 근접한 거리에서의 근소 차이는 결국 스크린으로부터 비교적 더 멀어져 있는 경우, 손가락들의 거리에서의 근소 차이에 비해 동일하지 않은 줌의 양에서 가변되는 결과가 될 수 있다.
또한, 손가락 크기로 인해 션팅에서의 개별차이도 있을 수 있다. 예를 들면 어린이의 손가락은 스크린과 근사 접촉하는 경우, 큰 손가락을 가진 성인과 정확히 동일한 양으로 션트(shunt)지 않을 것이다. 그러나, 개별 션팅은 결국 서로 다른 손가락을 가지는 사람이 다른 사용자와 동일한 줌 정도를 획득하기 위해 다소 서로 다른 거리(h)에 자신의 손가락을 위치시키도록 한다. 물론, 이 원리는 줌이 스크린으로부터 손가락의 거리에 따라 가변된다는 점에서 변화가 없다.
또한, 2개의 손가락 입력에 기반한 가변 줌에 관하여, 현재 청구된 본 발명은 지압(finger pressure)에 기반한 저항의 양을 변화시키는 저항성 스크린과의 사용을 위해 적응될 수 있다. 이러한 경우, 일정 정도의 압력으로 2개의 포인트에서 스크린의 터치가 시야 영역을 초기에 선택하기 위해 사용될 수 있으며, 두 개의 손가락으로 스크린을 더 세게 누르는 것(또는 그 스크린에 대하여 더 가볍게)은 줌을 선택된 영역 내 및 밖으로 가변하기 위해 사용될 수 있다.
도 4는 본 발명에 따라 사용될 수 있는 하드웨어의 예를 예시한 것이다. 이러한 특정 예는 용량성 기술을 예시한 것이나, 다른 타입의 터치 스크린에 적응될 수 있음이 현재 청구된 본 발명의 사상 및 범위 내에 있다는 것을 주목해야 할 것이다.
전압 소스(401)는 미리 설정된 전압을 접점(405,406,407,408)에 제공할 것이다. 이 전압은 단지 일부의 접점에만 전달될 수 있고 이후 미리 결정된 시간의 양 경과후 다른 접점으로 변경될 수 있거나, 또는 모든 접점에 전달될 수 있다. 일반적으로, 스크린은 투명한 금속 산화물로 코팅된 오버레이(overlay)를 가질 수 있다. 전압이 접점에 인가되는 경우, 미소 전류가 그리드(408)를 통과하여 흐를 수 있다. 2개의 손가락이 스크린을 터치하거나(도트(409)에 의해 표시됨) 또는 이미 결정된 거리 내에 들게 되는 경우, 도면에 있어서 도트(409)로 표시된 포인트(X1,Y1,X2,Y2)에서 전압 강하를 생성하게 된다. 손가락은 이 그리드로부터 일부 전류/전압을 빼내기 위해서 션트와 같은 기능을 한다. 포인트의 정확한 위치는 제어기(415)에 의해 계산되며, 스크린 출력을 제공하는 디스플레이 로직(420)에 전송된다.
제어기(415)는 일반적으로는 사각형인 스크린 영역을 탐지하기 위해 사용되는 모듈(417)을 구비하며, 직사각형의 초기 영역은 접촉된 스크린 상의 포인트에 의해 결정된다. 모듈(417)은 포인트(409)에서 터치에 의해 활성화된 센싱 라인의 중간점을 찾음으로써 사각형을 구성하고, 이 중간점을 통하여 동일한 길이의 수직 센싱 라인을 제공하기 위한 하드웨어 및/또는 소프트웨어를 포함한다.
또한, 덧붙여, 모듈(417)은 3D-능력을 허용하도록 적응되며, 여기서 선택된 영역은 가변 줌을 제공하기 위해 Z좌표 주위를 또는 손가락들 사이의 공통 각에서 스크린으로부터 손가락의 근접위치 주위를 회전할 수 있다. 손가락이 포인트(409)로부터 떨어져서 뒤로 물림으로써, 줌은 더 커지게 되며, 2개의 손가락이 실제 포인트(409)에 근접되면, 줌은 감소될 수 있다. 또한, 줌을 역으로 하는 것도 가능하다. 따라서, 당신이 손가락을 스크린으로부터 멀리 이동하면 줌은 작아지고, 손가락을 스크린에 근접시키면 줌은 커지게 된다.
또한, 당업자라면, 스크린으로부터 손가락의 거리가 줌 기능이외 기능을 위해 사용될 수 있음을 이해해야 할 것이다. 예를 들면, 거리가 제어될 수 있는 영역의 선택 크기를 증가/감소시키기 위해 사용될 수 있다.
첨부된 청구항의 범위 또는 본 발명의 사상을 벗어나지 않으면서도 당업자에 의해 본 발명에 대한 다양한 변형이 이루어질 수 있다. 예를 들면, 터치 스크린은 저항성, 용량성, SAW, 적외선 또는 NFI(Near Field Imaging)을 사용할 수 있다. 출원인이 사각형이 2개의 손가락에 의해 하이라이트되는 것을 개시하였을 지라도, 여전히 본 발명의 사상 및 첨부된 청구항의 범위 내에 있는 다른 모양을 표현하는 것도 가능하다. 사각형이 하이라이트되는 경우, 이동, 삭제, 회전과 같은 일련의 옵션이 스크린 상에 나타날 수 있으며, 워드(삭제, 90도 회전, 45 도 회전, 이동, 색깔변경, 모양변경 등과 같은)가 하이라이트될 수 있는 그리드의 특정 영역을 터치함으로써 이 옵션은 활성화될 수 있다. 회전 및 병진이 손가락 보다는 오히려 손을 회전 또는 이동시킴으로써 잘 수행된다는 것을 주목해야 한다. 덧붙여, 색깔변경 및 모양변경과 같은 다른 아이템은 터치에 의해 실행될 수 있다.
스크린은 터치 스크린을 위하여 사용되는 임의의 잘 알려진 필름으로 코팅될 수 있으며, 거울, 윈도우, 텔레비전, 자동차의 전면 유리(이 경우, 맵(map)은 전면 유리의 작은 영역 상에서 디스플레이될 수 있고 손가락은 줌인(축소) 및 줌아웃(확대)을 할 수 있음), 컴퓨터, PDA, 무선 통신 디바이스, 표준 통신 전화기, 화상 휴대 전화기 등을 포함하는 임의 타입의 디스플레이 상에 사용될 수 있다. 더욱이, 터치에 의해 식별되는 지리적인 부분이 사각형(즉 사각 블럭(square))으로서 설명에서 예시되었을 지라도, 이 지리적인 부분은 원형, 달걀형, 삼각형, 다이아몬드 모양(2개의 반대된 삼각형)의 다각형, 병렬-피케(parallel-piqued)가 될 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명은 컴퓨터 단말기, 키오스크, PDA 등에서 사용되는 터치 스크린 디스플레이에 대한 것으로서, 특히 터치 스크린 상에서 다중 손가락 입력 작동하는 방법에 이용 가능하다.

Claims (34)

  1. 디스플레이 스크린;
    상기 디스플레이 스크린 상에 터치를 센싱하기 위해 배열된 센싱 그리드;
    상기 센싱 그리드에 전기적으로 연결되고, 상기 센싱 그리드의 모서리에 배열된 복수의 전극;
    상기 센싱 그리드로부터 출력을 수신하는 제어기; 및
    (i) 사용자의 적어도 2개의 손가락에 의해 터치된 디스플레이 스크린의 위치를 표시하는 그리드 상의 적어도 2개의 포인트와, (ii) 상기 적어도 2개의 포인트에 기반하여 상기 디스플레이 스크린의 지리적 부분을 식별하는 제어 모듈을 포함하되,
    상기 지리적 부분은 한정되는 직사각형을 포함하고,
    (ii)(a) 상기 적어도 2개의 포인트는 다른 X 및 Y 좌표를 갖고, 상기 직사각형의 면들은 (ii)(a)(1) 상기 적어도 2개의 포인트의 Y 좌표에 대응하는 수평 방향에서 상기 센싱 그리드의 2개의 활성 라인과, (ii)(a)(2) 상기 적어도 2개의 포인트의 X 좌표에 대응하는 수직 방향에서 상기 센싱 그리드의 2개의 활성 라인을 포함하고,
    (ii)(b) 적어도 하나의 센싱된 라인이 상기 적어도 2개의 포인트 사이에 연결되고, 만약 하나의 수직 센싱 라인 또는 하나의 수평 센싱 라인만이, 상기 사용자의 적어도 2개의 손가락에 의해 터치된 상기 센싱 그리드 상의 상기 식별된 적어도 2개의 포인트에 응답하여, 상기 적어도 2개의 포인트 사이의 상기 센싱 그리드 상에서 활성화된다면, 상기 직사각형의 크기는, (ii)(b)(1) 상기 적어도 하나의 센싱된 라인의 길이를 센싱하는 상기 제어 모듈에 의해 계산되고, (ii)(b)(2) 상기 적어도 하나의 센싱 라인의 중간점에서, 상기 제어 모듈은 상기 적어도 하나의 센싱된 라인에 수직인 제 2 라인을 계산하고, 상기 제 2 라인은 상기 적어도 하나의 센싱된 라인의 길이와 동일한 길이를 갖고, (ii)(b)(3) 사용자의 적어도 2개의 손가락에 의해 터치된 상기 센싱 그리드 상의 상기 적어도 2개의 포인트의 위치에 의해 한정된 길이와, 상기 제 2 라인의 두 개의 종단 포인트에 의해 한정된 폭에 기초하여, 상기 제어 모듈은 상기 디스플레이 스크린상에서 식별된 상기 직사각형의 길이와 폭의 좌표를 제공하는,
    터치 스크린 상의 2개-손가락에 의한 입력을 탐지하는 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 디스플레이 스크린은 용량성 센싱을 위해 적응되는, 터치 스크린 상의 2개-손가락에 의한 입력을 탐지하는 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 디스플레이 스크린은 저항성 센싱을 위해 적응되는, 터치 스크린 상의 2개-손가락에 의한 입력을 탐지하는 시스템.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 디스플레이 스크린은 광 센싱을 위해 적응되는, 터치 스크린 상의 2개-손가락에 의한 입력을 탐지하는 시스템.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 디스플레이 스크린은 음향파 센싱을 위해 적응되는, 터치 스크린 상의 2개-손가락에 의한 입력을 탐지하는 시스템.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어 모듈은 상기 디스플레이 스크린 상에 표시된 이미지를 제어하는 디스플레이 로직에 사각형의 좌표를 제공하는, 터치 스크린 상의 2개-손가락에 의한 입력을 탐지하는 시스템.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 디스플레이 스크린은 NFI(Near Field Imaging:근접 필드 이미징)기법을 위해 적응되는, 터치 스크린 상의 2개-손가락에 의한 입력을 탐지하는 시스템.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 디스플레이 스크린의 상기 식별된 지리적 부분은 상기 센싱 그리드에 의해 센싱되고 상기 제어기에 의해 결정된 2개의 손가락 입력의 위치에 의해 결정된 디스플레이 스크린 상에 디스플레이되는 영역의 선택을 위해 적응되는, 터치 스크린 상의 2개-손가락에 의한 입력을 탐지하는 시스템.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 디스플레이 스크린의 상기 식별된 지리적 부분은 상기 센싱 그리드에 의해 센싱되고 상기 제어기에 의해 결정된 2개의 손가락 입력의 위치에서의 변화에 의해 회전과 삭제 중 적어도 하나를 위해 적응되는, 터치 스크린 상의 2개-손가락에 의한 입력을 탐지하는 시스템.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 디스플레이 스크린의 상기 식별된 지리적 부분은 상기 센싱 그리드에 의해 센싱되고 상기 제어기에 의해 결정된 2개의 손가락 입력의 위치에서의 변화에 의해 상기 디스플레이 스크린 상에서 아이템의 컬러 변경과 아이템의 하이라이팅 중 적어도 하나를 위해 적응되는, 터치 스크린 상의 2개-손가락에 의한 입력을 탐지하는 시스템.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 디스플레이 스크린의 상기 식별된 지리적 부분은 상기 센싱 그리드에 의해 센싱되고 상기 제어기에 의해 결정된 2개의 손가락 입력의 위치에서의 변화에 의해 상기 디스플레이 스크린 상에서 디스플레이된 아이템을 이동시키기 위해 적응되는, 터치 스크린 상의 2개-손가락에 의한 입력을 탐지하는 시스템.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 디스플레이 스크린의 상기 식별된 지리적 부분은 상기 센싱 그리드에 의해 센싱되고 상기 제어기에 의해 결정된 2개의 손가락 입력의 위치에서의 변화에 기반한 가변 줌(variable zooming)을 위해 적응되는, 터치 스크린 상의 2개-손가락에 의한 입력을 탐지하는 시스템.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 2개의 손가락 입력의 위치에서의 변화는 상기 제어기에 의해 결정된 스크린으로부터 센싱된 거리에 기반한, 터치 스크린 상의 2개-손가락에 의한 입력을 탐지하는 시스템.
  19. 제 17 항에 있어서,
    센싱된 거리는 상기 센싱 그리드에 의해 센싱되고, 상기 제어기에 의해 결정되는 전류 강하의 양에 의해 결정되는, 터치 스크린 상의 2개-손가락에 의한 입력을 탐지하는 시스템.
  20. 디스플레이 스크린;
    상기 디스플레이 스크린 상에 터치를 센싱하기 위해 배열된 센싱 그리드;
    상기 센싱 그리드에 전기적으로 연결되고, 상기 센싱 그리드의 가장자리에 배열된 복수의 전극;
    상기 센싱 그리드에 가까이 근접한 적어도 2개의 손가락의 출력을 수신하는 제어기; 및
    (i) 사용자의 적어도 2개의 손가락에 의해 터치된 디스플레이 스크린의 위치를 표시하는 그리드 상의 적어도 2개의 포인트와, (ii) 각 포인트를 위한 X 및 Y 좌표를 결정하기 위해 상기 적어도 2개의 포인트에 기반하여 상기 디스플레이 스크린의 지리적 부분을 식별하는 제어 모듈을 포함하며,
    상기 지리적 부분은 한정되는 직사각형을 포함하고,
    (ii)(a) 상기 적어도 2개의 포인트는 다른 X 및 Y 좌표를 갖고, 상기 직사각형의 면들은 (ii)(a)(1) 상기 적어도 2개의 포인트의 Y 좌표에 대응하는 수평 방향에서 상기 센싱 그리드의 2개의 활성 라인과, (ii)(a)(2) 상기 적어도 2개의 포인트의 X 좌표에 대응하는 수직 방향에서 상기 센싱 그리드의 2개의 활성 라인을 포함하고,
    (ii)(b) 적어도 하나의 센싱된 라인이 상기 적어도 2개의 포인트 사이에 연결되고, 만약 하나의 수직 센싱 라인 또는 하나의 수평 센싱 라인만이, 상기 사용자의 적어도 2개의 손가락에 의해 터치된 상기 센싱 그리드 상의 상기 식별된 적어도 2개의 포인트에 응답하여, 상기 적어도 2개의 포인트 사이의 상기 센싱 그리드 상에서 활성화된다면, 상기 직사각형의 크기는, (ii)(b)(1) 상기 적어도 하나의 센싱된 라인의 길이를 센싱하는 상기 제어 모듈에 의해 계산되고, (ii)(b)(2) 상기 적어도 하나의 센싱 라인의 중간점에서, 상기 제어 모듈은 상기 적어도 하나의 센싱된 라인에 수직인 제 2 라인을 계산하고, 상기 제 2 라인은 상기 적어도 하나의 센싱된 라인의 길이와 동일한 길이를 갖고, (ii)(b)(3) 사용자의 적어도 2개의 손가락에 의해 터치된 상기 센싱 그리드 상의 상기 적어도 2개의 포인트의 위치에 의해 한정된 길이와, 상기 제 2 라인의 두 개의 종단 포인트에 의해 한정된 폭에 기초하여, 상기 제어 모듈은 상기 디스플레이 스크린상에서 식별된 상기 직사각형의 길이와 폭의 좌표를 제공하고,
    상기 제어 모듈은 상기 디스플레이 스크린으로부터 상기 적어도 2개의 손가락의 거리를 포함하는 Z 좌표에 기반하여 가변 줌 팩터(zoom factor)를 제공하는,
    터치 스크린상에서 적어도 2개-손가락을 통한 3-차원 터치를 센싱하는 시스템.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 모듈은 상기 디스플레이 스크린으로부터 적어도 2개의 손가락의 높이(h)를 결정하기 위해 상기 적어도 2개의 포인트에서 탐지된 전류 강하의 양을 계산하는, 터치 스크린 상에서 적어도 2개-손가락을 통한 3-차원 터치를 센싱하는 시스템.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 디스플레이 스크린의 식별된 지리적 부분의 시야는 상기 스크린으로부터 상기 2개의 손가락 높이(h)가 이미 설정된 최대치까지 증가되면서 가변적으로 확대되는, 터치 스크린 상에서 적어도 2개-손가락을 통한 3-차원 터치를 센싱하는 시스템.
  23. 제 22 항에 있어서,
    가변 확대의 양은 상기 디스플레이 스크린으로부터 2개의 손가락 높이(h)에 비례하는, 터치 스크린 상에서 적어도 2개-손가락을 통한 3-차원 터치를 센싱하는 시스템.
  24. 제 20 항에 있어서,
    상기 디스플레이 스크린 상의 이미지의 식별된 지리적 부분은 센싱 그리드(410)에 의해 센싱되고 상기 제어기에 의해 결정된 2개의 손가락 입력의 위치에서의 변화에 따라 회전, 선택 또는 삭제 중 적어도 어느 하나를 위해 적응되는, 터치 스크린 상에서 적어도 2개-손가락을 통한 3-차원 터치를 센싱하는 시스템.
  25. 제 20 항에 있어서,
    상기 디스플레이 스크린 상의 이미지의 식별된 지리적 부분은 센싱 그리드에 의해 센싱되고 상기 제어기에 의해 결정된 2개의 손가락 입력의 위치에서의 변화에 따라 컬러 변경에 적응되는, 터치 스크린 상에서 적어도 2개-손가락을 통한 3-차원 터치를 센싱하는 시스템.
  26. 제 20 항에 있어서,
    상기 디스플레이 스크린 상의 이미지의 식별된 지리적 부분은 센싱 그리드에 의해 센싱되고 상기 제어기에 의해 결정된 2개의 손가락 입력의 위치에서의 변화에 따라 모양 변경에 적응되는, 터치 스크린 상에서 적어도 2개-손가락을 통한 3-차원 터치를 센싱하는 시스템.
  27. 제 20 항에 있어서,
    상기 디스플레이 스크린 상의 이미지의 식별된 지리적 부분은 센싱 그리드에 의해 센싱되고 상기 제어기에 의해 결정된 2개의 손가락 입력의 위치에서의 변화에 따라 이미지의 조명량 변경에 적응되는, 터치 스크린 상에서 적어도 2개-손가락을 통한 3-차원 터치를 센싱하는 시스템.
  28. (a) 디스플레이 스크린을 제공하는 단계;
    (b) 상기 디스플레이 스크린 상에 터치를 센싱하기 위해 상기 디스플레이 스크린과 통신하는 센싱 그리드를 배열하는 단계;
    (c) 상기 센싱 그리드에 복수의 전극을 전기적으로 연결하는 단계;
    (d) 상기 센싱 그리드로부터 출력을 수신하는 제어기를 제공하는 단계; 및
    (e) 제어 모듈을 통해 (i) 사용자의 적어도 2개의 손가락에 의해 터치된 디스플레이 스크린의 위치를 표시하는 센싱 그리드 상의 적어도 2개의 포인트와, (ii) 상기 적어도 2개의 손가락에 의해 터치된 적어도 2개의 포인트에 기반하여 상기 디스플레이 스크린의 직사각형 부분을 포함하는 지리적 부분을 식별하는 단계로서,
    상기 지리적 부분은 한정되는 직사각형을 더 포함하고, (ii)(a) 상기 적어도 2개의 포인트는 다른 X 및 Y 좌표를 갖고, 상기 직사각형의 면들은 (ii)(a)(1) 상기 적어도 2개의 포인트의 Y 좌표에 대응하는 수평 방향에서 상기 센싱 그리드의 2개의 활성 라인과, (ii)(a)(2) 상기 적어도 2개의 포인트의 X 좌표에 대응하는 수직 방향에서 상기 센싱 그리드의 2개의 활성 라인을 포함하고, (ii)(b) 적어도 하나의 센싱된 라인이 상기 적어도 2개의 포인트 사이에 연결되고, 만약 하나의 수직 센싱 라인 또는 하나의 수평 센싱 라인만이, 상기 사용자의 적어도 2개의 손가락에 의해 터치된 상기 센싱 그리드 상의 상기 식별된 적어도 2개의 포인트에 응답하여, 상기 적어도 2개의 포인트 사이의 상기 센싱 그리드 상에서 활성화된다면, 상기 직사각형의 크기는, (ii)(b)(1) 상기 적어도 하나의 센싱된 라인의 길이를 센싱하는 상기 제어 모듈에 의해 계산되고, (ii)(b)(2) 상기 적어도 하나의 센싱 라인의 중간점에서, 상기 제어 모듈은 상기 적어도 하나의 센싱된 라인에 수직인 제 2 라인을 계산하고, 상기 제 2 라인은 상기 적어도 하나의 센싱된 라인의 길이와 동일한 길이를 갖고, (ii)(b)(3) 사용자의 적어도 2개의 손가락에 의해 터치된 상기 센싱 그리드 상의 상기 적어도 2개의 포인트의 위치에 의해 한정된 길이와, 상기 제 2 라인의 두 개의 종단 포인트에 의해 한정된 폭에 기초하여, 상기 제어 모듈은 상기 디스플레이 스크린상에서 식별된 상기 직사각형의 길이와 폭의 좌표를 제공하는,
    식별하는 단계를
    포함하는 터치 스크린 상에서 2개-손가락에 의한 입력을 탐지하는 방법.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 지리적 부분의 크기는 제어 모듈에 의해 계산되며,
    상기 제어 모듈은,
    상기 적어도 2개의 손가락에 의해 터치된 상기 적어도 2개의 포인트에 의해 활성화된 적어도 하나의 센싱된 라인의 길이를 센싱하고,
    상기 적어도 하나의 센싱된 라인의 중간점에서 상기 적어도 하나의 센싱된 라인에 수직이고 상기 적어도 하나의 센싱된 라인과 동일한 길이를 갖는 제 2 라인을 계산하고,
    상기 적어도 2개의 포인트의 위치에 의해 정의된 길이와 상기 제 2 라인의 2개의 종단 포인트에 의해 정의된 폭에 기반하여, 상기 디스플레이 스크린 상에 식별될 상기 지리적 부분의 좌표를 제공하는, 터치 스크린 상에서 2개-손가락에 의한 입력을 탐지하는 방법.
  30. 제 28 항에 있어서,
    상기 디스플레이 스크린 상에서 이미지의 지리적 부분은 센싱 그리드에 의해 센싱되고 상기 제어기에 의해 결정된 2개의 손가락 입력의 위치에서의 변화에 따라 컬러 변경에 적응되는, 터치 스크린 상에서 2개-손가락에 의한 입력을 탐지하는 방법.
  31. 제 28 항에 있어서,
    상기 디스플레이 스크린 상에서 이미지의 지리적 부분은 센싱 그리드에 의해 센싱되고 상기 제어기에 의해 결정된 2개의 손가락 입력의 위치에서의 변화에 따라 모양 변경에 적응되는, 터치 스크린 상에서 2개-손가락에 의한 입력을 탐지하는 방법.
  32. 제 28 항에 있어서,
    상기 디스플레이 스크린 상에서 이미지의 식별된 지리적 부분은 센싱 그리드에 의해 센싱되고 상기 제어기에 의해 결정된 2개의 손가락 입력의 위치에서의 변화에 따라 이미지의 조명량 변경에 적응되는, 터치 스크린 상에서 2개-손가락에 의한 입력을 탐지하는 방법.
  33. (a) 디스플레이 스크린을 제공하는 단계;
    (b) 상기 디스플레이 스크린 상에 터치를 센싱하기 위해 상기 디스플레이 스크린과 통신하는 센싱 그리드를 배열하는 단계;
    (c) 상기 센싱 그리드의 코너에 배열된 복수의 전극을 전기적으로 연결하는 단계;
    (d) 상기 센싱 그리드로부터 출력을 수신하는 제어기를 제공하는 단계;
    (e) 제어 모듈을 통해 (i) 사용자의 적어도 2개의 손가락에 의해 터치된 디스플레이 스크린의 적어도 2개의 위치를 표시하는 센싱 그리드 상의 적어도 2개의 포인트와, (ii) 각 포인트에 대해 X 및 Y 좌표를 결정하기 위해 상기 적어도 2개의 포인트의 위치에 기반하여 상기 디스플레이 스크린의 직사각형 부분을 포함하는 지리적 부분을 식별하는 단계로서,
    상기 직사각형 부분이 한정되고, (ii)(a) 상기 적어도 2개의 포인트는 다른 X 및 Y 좌표를 갖고, 상기 직사각형 부분의 면들은 (ii)(a)(1) 상기 적어도 2개의 포인트의 Y 좌표에 대응하는 수평 방향에서 상기 센싱 그리드의 2개의 활성 라인과, (ii)(a)(2) 상기 적어도 2개의 포인트의 X 좌표에 대응하는 수직 방향에서 상기 센싱 그리드의 2개의 활성 라인을 포함하고, (ii)(b) 적어도 하나의 센싱된 라인이 상기 적어도 2개의 포인트 사이에 연결되고, 만약 하나의 수직 센싱 라인 또는 하나의 수평 센싱 라인만이, 상기 사용자의 적어도 2개의 손가락에 의해 터치된 상기 센싱 그리드 상의 상기 식별된 적어도 2개의 포인트에 응답하여, 상기 적어도 2개의 포인트 사이의 상기 센싱 그리드 상에서 활성화된다면, 상기 직사각형 부분의 크기는, (ii)(b)(1) 상기 적어도 하나의 센싱된 라인의 길이를 센싱하는 상기 제어 모듈에 의해 계산되고, (ii)(b)(2) 상기 적어도 하나의 센싱 라인의 중간점에서, 상기 제어 모듈은 상기 적어도 하나의 센싱된 라인에 수직인 제 2 라인을 계산하고, 상기 제 2 라인은 상기 적어도 하나의 센싱된 라인의 길이와 동일한 길이를 갖고, (ii)(b)(3) 사용자의 적어도 2개의 손가락에 의해 터치된 상기 센싱 그리드 상의 상기 적어도 2개의 포인트의 위치에 의해 한정된 길이와, 상기 제 2 라인의 두 개의 종단 포인트에 의해 한정된 폭에 기초하여, 상기 제어 모듈은 상기 디스플레이 스크린상에서 식별된 상기 직사각형 부분의 길이와 폭의 좌표를 제공하는,
    식별하는 단계; 및
    (f) 상기 디스플레이 스크린으로부터 상기 적어도 2개의 손가락의 거리를 포함하는 Z좌표에 기반하여 가변 줌 팩터(zoom factor)를 제공하는 단계
    를 포함하는, 터치 스크린 상에서 적어도 2개의 손가락을 통한 3-차원 터치를 센싱하는 탐지 방법.
  34. 제 33 항에 있어서,
    상기 디스플레이 스크린의 식별된 지리적 부분의 시야는 스크린으로부터 높이(h)가 미리 결정된 최대치까지 증가되면서 가변적으로 확대되는, 터치 스크린 상에서 적어도 2개의 손가락을 통한 3-차원 터치를 센싱하는 탐지 방법.
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