KR20140010859A - 고속 패널 스캐닝을 위한 이득 정정 - Google Patents

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KR20140010859A
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유리 보이처크
데이비드 피. 핀치
바실 만드지이
올렉산드르 카르핀
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사이프레스 세미컨덕터 코포레이션
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Abstract

커패시턴스 터치스크린내 고-임피던스 전도성 물질들을 위한 정착 시간은 일련의 기계적 또는 하드웨어 구현 정정 인자들을 활용함으로써 극복될 수 있다. 정정 인자들은 보다 빠른 상호 커패시턴스 측정을 허용할 수 있으며 상호 커패시턴스 패널들을 위한 보다 큰 노이즈 성능을 가능하게 한다.

Description

고속 패널 스캐닝을 위한 이득 정정{GAIN CORRECTION FOR FAST PANEL SCANNING}
본 출원은 2012년 7월 17일 출원된 미합중국 임시 출원 제 61/672,614 호의 이익을 주장하며, 인용에 의해 본 명세서에 포함된다.
본 개시는 터치-센서들의 분야에 관한 것으로, 특히, 상호 커패시턴스 터치스크린들에 관한 것이다.
노트북 컴퓨터들, 개인 휴대용 정보단말기들(PDA들), 키오스크들, 그리고 모바일 핸드셋들과 같은 컴퓨팅 디바이스들은 휴먼 인터페이스 디바이스들(HID)로서 또한 알려진 사용자 인터페이스 디바이스들을 갖는다. 보다 일반적이 된 하나의 사용자 인터페이스 디바이스는 (또한 일반적으로 터치패드로서 지칭된)터치-센서 패드이다. 기본적인 노트북 컴퓨터 터치-센서 패드는 퍼스널 컴퓨터(PC) 마우스의 기능을 에뮬레이트한다. 터치-센서 패드는 전형적으로 빌트-인 이동성을 위해 PC 노트북내에 임베드된다. 터치-센서 패드는, 손가락 또는 스타일러스 펜과 같은, 하나 또는 하나를 초과하는 전도성 객체들의 위치를 검출하는 센서 엘리먼트들의 집합을 포함하는 2개의 정의된 축들을 이용함으로써 마우스 X/Y 움직임을 모사한다. 마우스 우측/좌측 버튼 클릭들은, 터치패드 근처에 위치되는 2개의 기계적인 버튼들, 또는 터치-센서 패드 자체 상의 커맨드들을 탭(tapping)함으로써 모사될 수 있다. 터치-센서 패드는 디스플레이 상에 포인터를 위치시키거나, 또는 아이템을 선택하는 것과 같은 이와 같은 기능들을 수행하기 위한 사용자 인터페이스 디바이스를 제공한다. 이들 터치-센서 패드들은 다중 축들에서 움직임을 검출하기 위해 다-차원 센서 어레이들을 포함할 수 있다. 센서 어레이는 하나의 축에서 움직임을 검출하는 1-차원 센서 어레이를 포함할 수 있다. 센서 어레이는 또한 2개의 축들에서 움직임들을 검출하는 2차원일 수 있다.
보다 일반적이 된 다른 사용자 인터페이스는 터치 스크린이다. 터치스크린들, 터치 윈도우들, 터치 패널들, 또는 터치스크린 패널들로서 또한 알려진 터치 스크린들은 전형적으로 압력-감지(저항 또는 압전), 전기-감지(용량성), 음향-감지(표면 탄성파(SAW)) 또는 광-감지(적외)인 투명 디스플레이 오버레이들이다. 이와 같은 오버레이들의 효과는 디스플레이가 입력 디바이스로서 사용되도록 허용하여 디스플레이의 컨텐트와 상호작용하기 위한 주 입력 디바이스로서 키보드 및/또는 마우스를 제거한다. 이와 같은 디스플레이들은, 터미널들로서, 컴퓨터들 또는 네트워크들에 부착될 수 있다. 터치 스크린들은 소매점들, 판매 시점 정보관리 시스템들, ATM들, 모바일 핸드셋들, 키오스크들, 게임 콘솔들, 그리고 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)를 조작하고 데이터를 입력하기 위해 스타일러스가 때때로 사용되는 PDA들에서 친숙하다. 사용자는 데이터를 다루기 위해 터치 스크린 또는 터치-센서 패드를 터치할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 메뉴로부터 아이템을 선택하기 위해, 터치 스크린의 표면을 터치하도록 손가락을 이용함으로써, 싱글 터치를 적용할 수 있다.
사용자 인터페이스는 보다 복잡해지고 특색있는 디바이스들이 더욱 요구됨에 따라서, 패널을 스캔하기 위해 걸리는 시간이 압축된다. 동시에, 데이터의 충실도와 정확성이 또한 증가해야 하거나 적어도 보다 빠른 스캔 시간들과 보다 낮은 전력을 요구하는 사용자 인터페이스들의 요구들을 따라야 한다.
본 개시는 첨부 도면들의 도면들 내에 예로서 예시되며, 제한으로써 예시되지 않는다.
도 1은 터치 센서 데이터를 처리하는 전자 시스템의 실시예를 예시하는 블록도이다.
도 2a는 상호 커패시턴스 어레이내 송신 및 수신 전극의 실시예를 예시한다.
도 2b는 상호 커패시턴스 어레이내 송신 및 수신 전극의 개략적인 표현을 예시한다.
도 3은 다이아몬드 패턴을 갖는 용량성 센서 어레이의 실시예를 예시한다.
도 4는 터치 센서 데이터를 처리하고 모든 전극들 상에서 수신하도록 구성되는 전자 시스템의 실시예를 예시하는 블록도이다.
도 5는 복수의 상호 커패시턴스 감지 노드들과 패널에 걸쳐서 연관된 송신(TX) 신호 저하의 개략적인 표현을 예시한다.
도 6은 커패시턴스를 측정하고 접점들을 식별하기 위한 방법의 실시예를 예시한다.
도 7은 측정된 상호 커패시턴스 값들의 노드당 이득 정정을 위한 방법의 실시예를 예시한다.
도 8a는 일 실시예에 따른 차이 카운트들의 지수 보간법의 예를 예시한다.
도 8b는 측정된 상호 커패시턴스 값들의 이득 정정을 위한 지수 보간법을 위한 방법의 실시예를 예시한다.
도 8c는 일 실시예에 따른 차이 카운트들의 선형 보간법의 예를 예시한다.
도 8d는 측정된 상호 커패시턴스 값들의 이득 정정을 위해 선형 보간법을 위한 방법의 실시예를 예시한다.
도 9는 하드웨어 이득 정정을 위해 구성가능한 회로의 실시예를 예시한다.
후속하는 상세한 설명은 본 발명의 여러 실시예들의 양호한 이해를 제공하기 위해 특정 시스템들, 컴포넌트들, 방법들 등의 예들과 같은 수 많은 특정한 세부내용들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 적어도 몇몇 실시예들은 이들 특정한 세부내용들 없이 수행될 수 있다는 것이 당업자에게 분명할 것이다. 다른 경우들에서, 잘 알려진 컴포넌트들 또는 방법들은 본 발명을 불필요하게 모호하게 하는 것을 피하기 위해 상세하게 기술되지 않거나 단순 블록도 포맷으로 제공된다. 따라서, 특정한 세부내용들에 대한 설명은 단지 예시적이다. 특별한 구현들은 이들 예시적인 세부내용들로부터 변할 수 있으며 본 발명의 사상 및 범주내에 존재하는 것으로 여전히 고려될 것이다.
용량성 센서 어레이의 실시예는 센서 엘리먼트들간의 교차점에 대응하는 각각의 유닛 셀이 메인 트레이스(main trace)와 메인 트레이스로부터 떨어져 분기하는 하나 또는 하나를 초과하는 주 서브트레이스들을 포함할 수 있도록 배열된 센서 엘리먼트들을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 센서 엘리먼트는 주 서브트레이스로부터 분기하는 하나 또는 하나를 초과하는 보조 서브트레이스들, 또는 보조 서브트레이스로부터 분기하는 하나 또는 하나를 초과하는 제 3 서브트레이스들을 또한 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 이와 같은 패턴을 갖는 센서 어레이는, 다이아몬드 패턴과 같은, 다른 패턴들에 비해 신호 불균형이 감소되고 제조능력 문제들이 감소될 수 있다. 특히, 토템 폴 패턴(totem pole pattern)과 같은, 메인 트레이스들과 메인 트레이스로부터 분기하는 서브트레이스들을 갖는 센서 엘리먼트들을 갖는 용량성 센서 어레이는, 개선된 광 품질뿐만 아니라, 감소된 비용과 증가된 수율로 제조될 수 있다.
이와 같은 용량성 센서 어레이의 실시예는 제 1 복수의 엘리먼트들과 각각의 제 1 복수의 센서 엘리먼트들과 각각 교차하는 제 2 복수의 센서 엘리먼트들을 포함할 수 있다. 제 1 복수의 센서 엘리먼트들 중 하나와 제 2 복수의 센서 엘리먼트들 중 하나 간의 각각의 교차점은 대응하는 유닛 셀과 연관될 수 있다. 유닛 셀은 용량성 센서 어레이에 대한 커패시턴스 측정의 싱글 노드 또는 픽셀일 수 있다. 일 실시예에서, 교차점에 대응하는 유닛 셀은 센서 엘리먼트들 간의 임의의 다른 교차점보다 대응하는 교차점에 보다 가까이 존재하는 센서 어레이의 표면 위 모든 위치들을 포함하는 영역으로서 이해될 수 있다.
용량성 센서 어레이의 일 실시예에서, 각각의 제 2 복수의 센서 엘리먼트들은 복수의 유닛 셀들 중 적어도 하나를 가로지르는 메인 트레이스를 포함하며, 각각의 유닛 셀내에, 메인 트레이스로부터 떨어져 분기하는 주 서브트레이스를 더 포함한다. 일 실시예에서, 주 서브트레이스는 "토템 폴"을 닮은 메인 트레이스의 반대 사이드들로부터 대칭적으로 분기하는 둘 또는 둘을 초과하는 주 서브트레이스들 중 하나일 수 있다. 대안으로, 주 서브트레이스들은 메인 트레이스로부터 비대칭적으로 분기할 수 있다.
도 1은 용량성 터치 센서 어레이(121)와 측정된 커패시턴스들을 좌표들로 변환하는 커패시턴스 센서(101)의 일 실시예를 예시하는 블록도이다. 좌표들은 측정된 커패시턴스들에 기초하여 계산된다. 일 실시예에서, 터치 센서 어레이(121)와 커패시턴스 센서(101)는 전자 시스템(100)과 같은 시스템에서 구현된다. 터치 센서 어레이(121)는 N×M 전극들(N개의 수신 전극들과 M개의 송신 전극들)의 매트릭스(110)를 포함하며, 이는 송신(TX) 전극(122)과 수신(RX) 전극(123)을 더 포함한다. 매트릭스(110)내 각각의 전극들은 디멀티플렉서(112)와 멀티플렉서(113)를 통해 커패시턴스 센서(101)와 연결될 수 있다.
커패시턴스 센서(101)는 멀티플렉서 컨트롤(111), 디멀티플렉서(112) 및 멀티플렉서(113), 클럭 발생기(114), 신호 발생기(115), 복조 회로(116), 그리고 아날로그-디지털 변환기(ADC)(117)를 포함할 수 있다. ADC(117)는 터치 좌표 변환기(118)과 더 결합된다. 터치 좌표 변환기(118)는 프로세싱 로직(102)으로 신호를 출력한다.
매트릭스(110)내 송신 및 수신 전극들은 교차점들의 어레이를 형성하기 위한 것과 같이 각각의 송신 전극들이 오버랩되고 각각의 수신 전극들을 가로지르도록 배열될 수 있는 동시에, 서로로부터 갈바닉 절연(galvanic isolation)을 유지한다. 따라서, 각각의 송신 전극은 각각의 수신 전극들에 용량적으로 결합될 수 있다. 예를 들어, 송신 전극(122)은 송신 전극(122)과 수신 전극(123)이 오버랩되는 포인트에서 수신 전극(123)과 용량적으로 결합된다.
클럭 발생기(114)는 클럭 신호를 신호 발생기(115)로 공급하고, 신호 발생기(115)는 터치 센서 어레이(121)의 송신 전극들에 공급될 TX 신호(124)를 발생한다. 일 실시예에서, 신호 발생기(115)는 클럭 발생기(114)로부터 클럭 신호에 따라서 동작하는 스위치들의 세트를 포함한다. 스위치들은 신호 발생기(115)의 출력을 제 1 전압 그리고 그 다음 제 2 전압에 주기적으로 연결함으로써 TX 신호(124)를 발생할 수 있으며, 여기서 상기 제 1 및 제 2 전압들은 다르다.
신호 발생기(115)의 출력은 디멀티플렉서(112)와 연결되고, 디멀티플렉서(112)는 TX 신호(124)가 터치 센서 어레이(121)의 M 송신 전극들 중 임의의 전극에 인가되도록 허용한다. 일 실시예에서, 멀티플렉서 컨트롤(111)은 TX 신호(124)가 컨트롤된 시퀀스로 각각의 송신 전극(122)에 인가되도록 디멀티플렉서(112)를 컨트롤한다. 디멀티플렉서(112)는 TX 신호(124)가 현재 인가되고 있지 않은 다른 송신 전극들에 교류 신호를 접지, 플로트, 또는 연결하기 위해 또한 사용될 수 있다.
송신 전극들과 수신 전극들간의 용량성 결합 때문에, 각각의 송신 전극에 인가된 TX 신호(124)는 각각의 수신 전극들내에 전류를 유도한다. 예를 들어, TX 신호(124)가 디멀티플렉서(112)를 통해 송신 전극(122)에 인가될 때, TX 신호(124)는 매트릭스(110)내 수신 전극들상에 RX 신호(127)를 유도한다. 그 다음 각각의 수신 전극들에 대한 RX 신호(127)는 각각의 N개의 수신 전극들을 순차적으로 복조 회로(116)에 연결하기 위해 멀티플렉서(113)를 이용함으로써 순차적으로 측정될 수 있다. 일 실시예에서, 다중 멀티플렉서들은 다중 복조 회로들에 의해 RX 신호들이 병렬로 수신되도록 허용할 수 있다.
TX 전극과 RX 전극 사이의 각각의 교차점과 연관된 상호 커패시턴스는 디멀티플렉서(112)와 멀티플렉서(113)를 이용하여 TX 전극과 RX 전극의 모든 활용가능한 조합을 선택함으로써 감지될 수 있다. 성능을 향상시키기 위해, 멀티플렉서(113)는 매트릭스(110)내 수신 전극들 중 하나를 초과하는 전극들이 추가적인 복조 회로들(116)로 라우팅되도록 또한 분할될 수 있다. 최적화된 구성에서, 수신 전극들과 복조 회로(116)의 인스턴스들의 1대1 대응이 존재하며, 멀티플렉서(113)는 시스템내에 존재하지 않을 수 있다.
손가락 또는 스타일러스와 같은 객체가 매트릭스(110)에 접근할 때, 객체는 전극들 중 단지 몇몇 전극들 간의 상호 커패시턴스에 있어서 감소를 야기한다. 예를 들어, 손가락 또는 스타일러스가 송신 전극(122)과 수신 전극(123)의 교차점 근처에 놓여 지면, 손가락의 존재는 전극들(122 및 123) 간의 상호 커패시턴스를 감소시킬 것이다. 따라서, 터치패드 상의 손가락의 위치는 감소된 상호 커패시턴스가 하나 또는 하나를 초과하는 수신 전극들에 대해 측정된 시점에 TX 신호(124)가 인가된 송신 전극을 식별하는 것 외에, 감소된 상호 커패시턴스를 갖는 하나 또는 하나를 초과하는 수신 전극들을 식별함으로써 결정될 수 있다.
매트릭스(110)내 전극들의 각각의 교차점과 연관된 상호 커패시턴스를 결정함으로써, 하나 또는 하나를 초과하는 터치 접점들의 위치들이 결정될 수 있다. 결정은 순차적, 병렬일 수 있거나, 또는 일반적으로 사용된 전극들에서 보다 자주 발생할 수 있다.
대안적인 실시예들에서, 손가락 또는 전도성 객체의 존재를 검출하기 위한 다른 방법들은 손가락 또는 전도성 객체가 하나 또는 하나를 초과하는 전극들에서 커패시턴스의 증가를 야기하는 경우에 사용될 수 있으며, 전극들은 격자 또는 다른 패턴으로 배열될 수 있다. 예를 들어, 용량성 센서의 전극 근처에 놓여진 손가락은 전극과 접지 간의 전체 커패시턴스를 증가시키는 접지로 추가적인 커패시턴스를 도입할 수 있다. 손가락의 위치는 증가된 커패시턴스가 검출되는 하나 또는 하나를 초과하는 전극들의 위치들로부터 결정될 수 있다.
유도된 전류 신호(RX 신호(127))는 복조 회로(116)에 의해 정류된다. 그 다음 복조 회로(116)에 의해 출력된 정류 전류는 필터링되고 ADC(117)에 의해 디지털 코드로 변환될 수 있다.
디지털 코드는 터치 좌표 변환기(118)에 의해 터치 센서 어레이(121)상에 입력의 위치를 표시하는 터치 좌표들로 변환된다. 터치 좌표들은 입력 신호로서 프로세싱 로직(102)으로 전송된다. 일 실시예에서, 입력 신호는 프로세싱 로직(102)에 대한 입력에서ㅗ 수신된다. 일 실시예에서, 입력은 복수의 행 좌표들과 복수의 열 좌표들을 표시하는 커패시턴스 측정치들을 수신하도록 구성될 수 있다. 대안으로, 입력은 행 좌표들과 열 좌표들을 수신하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 터치 센서 어레이(121)는 다중 터치들을 검출하도록 구성될 수 있다. 멀티-터치 검출을 위한 하나의 기법은 2-축 구현을 사용한다: 행들을 지지하기 위해 하나의 축 그리고 열들을 지지하기 위해 다른 하나의 축. 추가적인 레이어들을 이용해 표면상에 구현된, 대각선 축과 같은, 추가적인 축들은 추가적인 터치들의 분해(resolution)를 허용할 수 있다.
도 2a는 송신 전극(122)과 수신 전극(123)의 싱글 교차점, 또는 노드(210)의 실시예의 단순 표현(200)의 실시예를 예시한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 송신 전극(122)은 1→M 디멀티플렉서(112)에 결합되고 수신 전극(123)은 N→1 멀티플렉서(113)에 결합된다. 노드(210)는 송신 전극(122)과 수신 전극(123) 사이의 상호 커패시턴스(Cm)로 특징지워진다. 상호 커패시턴스(Cm)는 (도 1에 도시된)N×M 전극 매트릭스(110)내 각각의 송신 전극과 각각의 수신 전극 사이의 각각의 교차점에 대해 존재한다.
도 2b는 도 2a로부터 싱글 교차점, 또는 노드(210)의 회로 표현(201)을 예시한다. 송신 전극(122)은 저항(R1)과 기생 커패시턴스(C1)를 포함한다. 수신 전극(123)은 저항(R2)과 기생 커패시턴스(C2)를 포함한다. 저항(R1 및 R2)은 각각 송신 전극(122)과 수신 전극(123)의 임피던스의 함수이다. 인듐 주석 산화물과 같은 고임피던스 물질들은 송신 및 수신 전극들에 대한 충전 및 방전의 속도(rate)를 제한한다. 커패시터(C1 및 C2)는 각각 어레이의 나머지 그리고 각각의 송신 전극(122)과 각각의 수신 전극(123)을 위한 시스템의 나머지에 대해 각각의 전극이 갖는 기생 커패시턴스를 나타낸다. 기생 커패시턴스(C1 및 C2)는 노드(210)의 다른 사이드를 포함하는 송신 또는 수신 전극을 제외한 시스템내 모든 것에 대해 각각의 전극의 커패시턴스이다. 전압원(220)은 송신 전극(122)에 교류 전압원(신호)을 제공할 수 있으며, 따라서 저항기(R1)를 통해 전류(Iin)을 발생하고, 상호 커패시터(Cm)에 대해 전위를 구축한다. 그 다음 이러한 전위는 저항기(R2)를 통해 전류(Iout)로 변환된다. 전류(Iout)는 송신 전극(122)과 수신 전극(123)간의 상호 커패시턴스(Cm)를 나타낸다.
도 3은 용량성 센서 어레이(320)를 포함하는 용량성 터치 센싱 시스템(300)의 실시예를 예시한다. 용량성 센서 어레이(320)는 복수의 행 센서 엘리먼트들(331-345)과 복수의 열 센서 엘리먼트들(350-359)을 포함한다. 행과 열 센서 엘리먼트들(331-345 및 350-359)은 프로세싱 디바이스(305)에 연결되고, 프로세싱 디바이스(305)는 도 1의 커패시턴스 센서(101)의 기능을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 프로세싱 디바이스(305)는 센서 어레이(320)내 행 센서 엘리먼트와 열 센서 엘리먼트간의 각각의 교차점들, 또는 노드들(310)과 연관된 상호 커패시턴스 값을 측정하기 위해 용량성 센서 어레이(320)의 TX-RX 스캔들을 수행할 수 있다. 측정된 커패시턴스들은 용량성 센서 어레이(320)에서 하나 또는 하나를 초과하는 접점들의 중심, 또는 질량(mass)의 중심, 위치들을 결정하기 위해 더 처리될 수 있다.
일 실시예에서, 프로세싱 디바이스(305)는 프로세싱 디바이스(305)로부터 측정된 커패시턴스 또는 계산된 중심 위치들을 수신할 수 있는 호스트(360)에 연결된다.
도 3에 예시된 용량성 센서 어레이(320)는 다이아몬드 패턴으로 배열된 센서 엘리먼트들을 포함할 수 있다. 특히, 용량성 센서 어레이(320)의 센서 엘리먼트들(331-345)은 도 3에 도시된 바와 같이 싱글 솔리드 다이아몬드 패턴(SSD)으로 배열될 수 있다. 다른 실시예들에서, 센서 엘리먼트들(331-345 및 350-359)은 속이빈 다이아몬드들("싱글 속이 빈 다이아몬드들") 또는 하나 또는 양 단부들에서 결합된 다이아몬드들의 쌍들("듀얼 솔리드 다이아몬드들")일 수 있다. 다른 실시예에서, 속이 빈 다이아몬드들의 쌍들은 하나 또는 양 단부들("듀얼 속이 빈 다이아몬드들")에서 결합될 수 있다.
도 4는 대안적인 실시예(402)에서 용량성 센서 어레이(422)를 예시한다. 용량성 센서 어레이(422)는 일련의 스트라이프들(stripes)(431-445) 및 바들(bars)(450-459)을 포함할 수 있으며, 여기서 바들은 3개의 보다 작은 바들로 분할되고 용량성 센서 어레이(422)의 하나 또는 양 단부들에서 연결된다. 삼지창 형태의 각각의 바들은 전기적으로 등가이지만, 송신 바들(450-459)과 스트라이프들(431-445)간의 보다 많은 용량성 결합이 사용자 손가락들과 같은 전도성 객체들에 접근가능할 수 있으며 따라서 커패시턴스에 있어서 보다 큰 변화가 측정될 수 있다. 프로세싱 디바이스(405)는 용량성 센서 어레이(422)내 행 센서 엘리먼트와 열 센서 엘리먼트간의 각각의 교차점들(412)과 연관된 상호 커패시턴스 값을 측정하기 위해 용량성 센서 어레이(422)의 TX-RX 스캔들을 수행할 수 있다. 비록 도 4는 3개의 보다 작은 바들을 갖는 것으로서 바들(450-459)을 예시하지만, 바들(450-459)이 3개의 보다 작은 바들 또는 필요에 따라서 또는 어플리케이션들 요구조건들에 의해 허용됨에 따라서 3개를 초과하는 보다 작은 바들을 가질 수 있다.
본 명세서에서 기술된 상호 커패시턴스 센싱 방법들과 센선 구성들은 단지 예시적이라는 것을 의미한다. 상호 커패시턴스의 다른 방법들은 셀프 커패시턴스 어레이내 행들과 열들에 대한 커패시턴스를 검출하거나 상호 커패시턴스 어레이내 각각의 어레이를 위해 활용될 수 있다. 상호 커패시턴스 센싱 방법들은 싱글-터치 어레이들 또는 멀티-터치 어레이에 대한 커패시턴스를 측정하기 위해 사용될 수 있다. 이와 같은 실시예들 어느 쪽에서도, 동일한 회로와 프로세싱이 사용될 수 있지만, 싱글 또는 다중 접점들이 어레이상에 검출되고 추적될 수 있다. 일 실시예에서, 멀티-터치 어레이상에서 검출되는 추가적인 접점들은 완전히 무시될 수 있다. 다른 실시예에서, 추가적인 접점들로부터 커패시턴스 데이터는 전체 어레이로부터 커패시턴스 데이터에 기초하여 싱글 접촉의 위치를 결정하기 위해 사용될 수 있다.
상호 커패시턴스를 측정하도록 구성된 용량성 센싱 디바이스의 일 실시예에서, 각각의 노드(310 또는 412)에 대한 커패시턴스 값들은 RAM, ROM, 플래시 또는 다른 스토리지 위치들과 같은 메모리내에 저장될 수 있다. 커패시턴스 값들은 각각의 노드에 대한 "행" 커패시턴스 값들 또는 행 커패시턴스 값들에서 전도성 객체가 존재하지 않는 센서를 표시하는 베이스 커패시턴스 값(즉, 베이스라인)을 뺌으로써 계산된 보상된 커패시턴스 값일 수 있다. 이러한 실시예에서, 보상된 커패시턴스 값들은 활성 노드들, 즉, 어레이상에 존재하는 접점들 없이 측정된 커패시턴스로부터 측정가능한 커패시턴스 변화가 존재하는 노드들에 대해서만 0이 아니다.
도 3과 4의 센싱 전극들은 구리, 은 잉크, 탄소 잉크, 또는 인듐 주석 산화물(ITO)과 같은 투명한 전도성 물질들을 포함하는 임의의 전도성 물질로 구성될 수 있다. 은 및 탄소 잉크와 같은 전도체들은 구리보다 높은 임피던스를 갖는다. TX-RX 센싱 체계를 활용한 상호 커패시턴스 센싱 어레이에서, 송신 전극들(122, 도1)의 신호 세기는 전극의 임피던스로 인해 저하된다. 송신 및 수신된 전극들의 교차점이 존재하는 송신 소스에 대한 물리적 연결로부터 멀리 떨어질 수록, 송신 전극에 의한 신호는 보다 약해지고 수신 전극에 의한 신호가 약해진다.
도 5는 복수의 노드들(510-514)의 개략적인 표현, 그리고 송신 신호가 이들로 이동할 때 대응하는 신호 손실을 예시한다. 각각의 커패시턴스 노드(C)(도 2, 210)는 전극의 패널 저항(R)과 함께 저역-통과 필터(FPF)로서 동작한다.
노이즈 면역은 신호 발생기(115)(도 1)로부터 보다 높은 송신 주파수에서 상호 커패시턴스 센서를 동작시킴으로써 개선될 수 있다. 그러나, 보다 높은 송신 주파수들은 LPF 신호 저하로부터 커패시턴스 센싱 패널내 각각의 노드에서 측정된 커패시턴스 값들에 있어 보다 큰 편차를 가져올 수 있다. 전도성 객체에 대해 각각의 노드의 민감도는
Figure pat00001
(1)
와 같이 주어질 수 있으며, 여기서 R은 노드에 대한 전극의 직렬 저항이며 C는 노드에서 상호 커패시턴스이다. Vout은 상호 커패시턴스 노드에서의 커패시턴스를 나타내고 도 1에 도시된 회로에 따라서 측정될 수 있다.
커패시턴스 센싱 어레이상의 전도성 입력의 위치는 다음 식들로 주어질 수 있다:
Figure pat00002
여기서, N x 은 열들의 수이고, ResX는 X 방향 분해이며, S i 는 로컬 최대치 근처 5×5 매트릭스의 각각의 열로부터의 신호들의 합이고 i는 x-축을 따라서 로컬 최대치의 지수이며, 그리고 여기서 N y 는 행들의 수이고, ResY는 Y 방향 분해이며, S j 는 로컬 최대치 근처 5×5 매트릭스의 각각의 행으로부터의 신호들의 합이고 j는 y-축을 따라서 로컬 최대치의 지수이다. 따라서, 전극의 보다 높은 임피던스로 인한 신호에 있어서의 저하가 존재하면, 이것은 전도성 객체의 검출된 위치에 있어서 에러들 또는 부정확함들로서 그 자체로 명백할 것이다. 신호에 있어서 감소를 보상하기 위해, 다양한 체계들이 상호 커패시턴스 센싱 어레이의 각각의 센싱 노드를 위한 신호를 얻기 위해 활용되고 어레이에 대한 스캐닝 방법으로 처리될 수 있다.
도 6은 커패시턴스를 측정하고 접점들을 식별하기 위한 방법(600)의 일 실시예를 예시한다. 각각의 노드의 상호 커패시턴스는 블록(610)에서 도 1의 센싱 회로에 따라서 측정될 수 있다. 비록 도 1의 상호 커패시턴스 센싱 회로가 본 명세서에 제시되지만, 이것이 유일한 센싱 방법이라는 것을 의도하지 않는다. 다른 상호 커패시턴스 센싱 방법들과 회로들이 구현될 수 있다. 원 데이터 필터들(raw data filters)이 블록(620)에서 적용될 수 있다. 원 데이터 필터들은 커패시턴스 시스템내에 존재할 수 있는 지터와 노이즈를 감소시키기 위해 사용될 수 있다. 비록 보다 높은 주파수에서 커패시턴스 센싱 회로를 구동하는 것이 시스템의 노이즈 민감도를 감소시킨다고 하더라도, 측정된 값들은 몇몇 기본적인 필터링을 여전히 요구할 수 있다. 그 다음 필터링된 값들이 블록(630)에서 각각의 노드를 위한 펌웨어를 통해 베이스라인 커패시턴스를 갱신하기 위해 사용될 수 있다. 센서들이 터치되지 않을 때, 커패시턴스 또는 신호 변화들로서 명백한 환경적 변화들을 유지하기 위해 각각의 센서의 본래의 커패시턴스가 저장되고 추적될 수 있다. 각각의 노드의 차이 값은 전류 스캔의 측정된 값에서 각각의 노드를 위한 베이스라인 값을 뺌으로써 블록(640)에서 계산될 수 있다. 블록(650)에서 이득 정정 인자가 차이 값들에 적용될 수 있다. 그 다음 블록(660)에서 로컬 최대값들을 식별하기 위해 정정된 차이 값들이 사용될 수 있다. 그 다음 블록(670)에서 식들(2 및 3)에 따라서 각각의 터치에 대한 중심 위치들을 계산하기 위해 로컬 최대값들이 사용될 수 있다. 그 다음 블록(680)에서 중심들은 이산 터치들로서 식별되고 추적될 수 있다.
블록(650)의 이득 정정은 보다 느린, 보다 민감한 상호 커패시턴스 측정에 따라서 신호가 정상화되도록 허용한다.
일 실시예에서, 이득은 상이한 주파수들에서 수행된 복수의 스캔들로부터 커패시턴스 센싱 값들의 비교로부터 파생될 수 있다. 첫번째, 보다 느린 주파수에서, 커패시턴스 센싱 값들이 측정되고 기록될 수 있다. 이들 값들은 상호 커패시턴스 센서의 정착 시간이, 센서가 구형파 송신 신호(도 5)에 의해 보다 완전히 충전 및 방전되도록 허용하기 때문에 각각의 노드에서 더욱 실제 신호를 표시할 수 있다. 그 다음 이들은
Figure pat00003
에 따른 값들로서 저장될 수 있다.
그 다음 커패시턴스 센서들은 두번째, 보다 빠른 주파수에서 측정될 수 있다. 커패시턴스 센서들의 RC 시간 상수와 이들의 정착 시간은 고-임피던스 센서를 따라서 센싱 회로로부터 이들의 거리에 의존하여 각각의 노드들에 대한 출력 전압, 또는 신호를 감소시킨다. 그 다음 각각의 커패시턴스 센싱 노드를 위한 정정 테이블은
Figure pat00004
로 주어질 수 있으며, 여기서 Diff[x;y]는 두번째, 보다 빠른 주파수에서 각각의 센싱 노드에서 측정된 신호이다. Surface TABLE [x;y]에 대한 값들은
Figure pat00005
. (6)
에 따른 정상적인 디바이스 동작동안 두번째, 보다 빠른 주파수에서 측정된 신호에 적용될 수 있는 각각의 센싱 노드에 대한 정정 값을 나타낸다.
일 실시예에서, 첫번째, 보다 느린 주파수에서 측정은 개발중에 일어날 수 있으며 정정 테이블, Surface TABLE [x;y], 은 디바이스내 메모리 위치에 저장될 수 있다. 디바이스 동작동안, 센싱 회로 또는 프로세싱 회로는 그 다음 Diff COR [x;y]을 계산하기 위해 Surface TABLE [x;y] 로부터 값들을 적용할 수 있다. 그 다음 Diff COR [x;y]의 값들은 상호 커패시턴스 센싱 어레이상의 하나 또는 복수의 전도성 객체들 위치를 계산하기 위해 사용될 수 있다. 다른 실시예에서, 첫번째, 보다 빠른 주파수에서 측정은 디바이스 시동시 이루어질 수 있다. 정정 테이블, Surface TABLE [x;y], 은 디바이스내 메모리 위치에 저장될 수 있다. 이러한 실시예에서, 각각의 노드는 사용자가 터치스크린을 사용하기 시작하기 전에 첫번째, 보다 느린 주파수에서 스캔될 수 있다. 이것은 각각의 노드를 위해 보다 동적인 이득 정정 값을 제공할 수 있지만, 전체 어레이를 스캔하기에 충분한 최소한의 시간 주기동안 각각의 센서들의 비활성화를 요구한다. 또 다른 실시예에서, 어레이가 보다 느린 주파수에서 스캔되는 캘리브레이션 체계가 구동 시간동안, 센싱 회로에 의해 자동적이거나 호스트 컨트롤러 또는 사용자 자신의 커맨드에 의해 주기적으로 수행될 수 있다.
도 7은 이득 정정 값들의 노드 당 정정 테이블의 일 실시예의 방법(700)을 예시한다. 측정된 차이 값들은 블록(710)에서 입력된다. 이들은 상호 커패시턴스 노드를 보다 크게 정착시키는 것을 허용하는 첫번째, 보다 느린 주파수에서 스캔될 수 있다. 그 다음 블록(720)에서 각각의 노드에 대한 최대 차이 값들이 계산되고 저장될 수 있다. 블록(730)에서 정정 값들은 식 5에 따라서 첫 번째, 보다 느린 주파수와 두 번째, 보다 빠른 주파수에서 각각의 노드에 대해 측정된 값들을 비교함으로써 계산될 수 있다. 그 다음 식 5로부터 Surface TABLE [x;y]의 정정 값들이 식 6에 따른 Diff COR [x;y]를 발생하기 위해 Diff[x;y]에 적용될 수 있다. 그 다음 Diff COR [x;y]의 값들은 로컬 최대값들(블록(660))을 식별하고 접촉 식별을 완료하기 위해 도 6의 방법에 의해 사용될 수 있다.
보다 높은 송신 주파수들에서 신호 저하에 대한 정정을 위해 요구되는 전반적인 메모리 또는 프로세싱 전력을 감소시키기 위해 다양한 압축 체계들이 활용될 수 있다. 일 실시예에서, 지수 정정 인자가 적용될 수 있다. 이러한 실시예에서, 곡선은 각각의 주파수들에서 측정된 차이 값들에 꼭 맞을 수 있다. 정정 인자는
Figure pat00006
로 주어질 수 있으며, 여기서 a,b,c,d,e,f 그리고 g는 상수들이며 x와 y는 어레이의 각각의 노드의 좌표들이다. 도 8a는 Surface EXP [x;y]에 대한 곡선의 일 실시예(800)를 예시한다.
도 8b는 차이 값들에 대한 곡선 피트에 기초하여 값들을 정정하기 위한 방법(801)의 일 실시예를 예시한다. 각각의 축을 따라서 곡선은 각각의 노드에서 커패시턴스의 예상되고 측정된 값들에 기초하여 블록(810)에서 계산될 수 있다. 이러한 곡선은 메모리 위치에 저장될 수 있다. 후속적인 스캔에서, 블록(820)에서 각각의 측정된 값들이 수집된 다음에 저장될 수 있다. 그 다음 블록(830)에서 곡선 피트는 계산된 각각의 측정된 값들과 정정된 값들, Diff COR [x;y],에 적용될 수 있다. 그 다음 Diff COR [x;y]은 블록(660)(도 6)의 로컬 최대값들 식별을 위해 적용될 수 있다. 비록 이러한 방법이 도 7의 테이블 정정 방법만큼 정밀하지 않지만, 요구되는 메모리와 프로세싱이 훨씬 적으며 정정 값들과 스캐닝의 보다 빠른 어플리케이션을 허용할 수 있다.
다른 실시예에서, 선형 정정 인자가 적용될 수 있다. 이러한 실시예에서, 선형 곡선은 각각의 주파수들에서 측정된 차이 값들에 꼭 맞을 수 있다. 정정 인자는
Figure pat00007
로 주어질 수 있으며, 여기서 a와 b는 상수들이며 x와 y는 어레이의 각각의 노드의 좌표들이다. 도 8c는 Surface LIN [x;y]에 대한 곡선의 일 실시예(804)를 예시한다.
도 8d는 차이 값들에 대한 곡선 피트에 기초하여 값들을 정정하기 위한 방법(805)의 일 실시예를 예시한다. 각각의 축을 따라서 곡선은 각각의 노드에서 커패시턴스의 예상되고 측정된 값들에 기초하여 블록(815)에서 계산된다. 이러한 곡선은 메모리 위치에 저장될 수 있다. 후속적인 스캔에서, 블록(825)에서 각각의 측정된 값들이 수집된 다음에 저장될 수 있다. 그 다음 블록(835)에서 곡선 피트는 계산된 각각의 측정된 값들과 정정된 값들, Diff COR [x;y],에 적용될 수 있다. 그 다음 Diff COR [x;y]은 블록(660)(도 6)의 로컬 최대값들 식별을 위해 적용될 수 있다. 비록 이러한 방법이 도 7의 테이블 정정 방법 또는 도 8b의 지수 곡선 피트만큼 정밀하지 않지만, 요구되는 메모리와 프로세싱이 훨씬 적으며 정정 값들과 스캐닝의 보다 빠른 어플리케이션을 허용할 수 있다.
비록 도 8b와 8d가 상호 커패시턴스 센싱 입력들을 위한 이득 정정에 대한 수학적 실시예들을 예시한다고 하더라도, 다른 실시예들에서 이득 정정은 하드웨어로 달성될 수 있다. 도 9는, 복조 회로(116) 및 ADC(117)를 포함하는, 커패시턴스 센서(101)의 수신 채널의 일 실시예를 예시한다. RX 신호(127)는 복수의 프로그래밍 가능한 전류원들을 포함하는 하드웨어 베이스라이닝 회로(910)에서 처리될 수 있다. 그 다음 RX 신호(127)로부터 베이스라인-정정 입력이 이득 회로(920)에 입력될 수 있다. 이득 회로는 베이스라인-정정 입력으로 부분형 이득(fractional gain) 또는 곱셈형 이득(multiplicative gian)을 제공하도록 구성될 수 있다. 부분형 이득의 경우에, 이득 회로(920)의 감쇄비는 복조 회로(116)에 입력되는 전류를 감소시키기 위해 선택될 수 있다. 곱셈형 이득의 경우에, 복조 회로(116)에 입력되는 전류가 증가될 수 있다. 이득 회로(920)에 의해 감쇄와 이득 둘 다를 위해, 이득 회로의 출력은 복조 회로(116)에 입력된다. 복조 회로(116)는 이득 회로(116)의 전류 출력을 적어도 하나의 집적 커패시터들(CINT1 -CINTn)에 대한 전압으로 변환하도록 구성될 수 있다. 집적 커패시터들은 전체 집적 커패시턴스의 값을 증가 또는 감소시키기 위해 서로 병렬로 결합될 수 있다. 복조 회로(116)의 집적 커패시턴스의 값을 증가시킴으로써, ADC(117)로 입력된 전압이 이득 회로(920)로부터의 동일한 전류에 따라 적어될 수 있으며, 따라서 터치 좌표 변환기(118)로 출력되는 출력 신호를 감소시킨다. 복조 회로(116)의 집적 커패시턴스의 값을 감소시킴으로써, ADC(117)로 입력된 전압이 이득 회로(920)로부터의 동일한 전류에 따라 커질 수 있으며, 따라서 터치 좌표 변환기(118)로 출력되는 입력 신호를 증가시킨다.
이득 회로(920)의 설정들과 복조 회로(116)의 집적 커패시턴스는 개발중에 결정되고 테이블에 저장될 수 있다. 다른 실시예에서, 이들은 도 7의 방법에 따라서 측정된 값들과 예상된 값들을 비교함으로써 구동 시간에 유도될 수 있다.
특정한 실시예들은 컴퓨터-판독가능 매체에 저장된 명령들을 포함할 수 있는 컴퓨터 프로그램 제품으로서 구현될 수 있다. 이들 명령들은 기술된 동작들을 수행하기 위해 범용 또는 특수 목적 프로세서를 프로그래밍하기 위해 사용될 수 있다. 컴퓨터-판독가능 매체는 기계(예를 들어, 컴퓨터)에 의해 판독가능한 형태(예를 들어, 소프트웨어, 프로세싱 어플리케이션)로 정보를 저장하거나 전송하기 위한 임의이 메커니즘을 포함한다. 컴퓨터-판독가능 저장 매체는 자기 저장 매체(예를 들어, 플로피 디스켓); 광 저장 매체(예를 들어, CD-ROM); 자기-광 저장 매체; 판독-전용 메모리(ROM); 랜덤-액세스 메모리(RAM); 삭제가능 프로그래밍 가능한 메모리(예를 들어, EPROM 및 EEPROM); 플래시 메모리, 또는 전자 명령들을 저장하기에 적합한 또 다른 타입의 매체를 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
추가로, 몇몇 실시예들은 컴퓨터-판독가능 매체가 하나를 초과하는 컴퓨터 시스템에 저장되고/되거나 컴퓨터 시스템에 의해 실행되는 분산 컴퓨팅 환경에서 실행될 수 있다. 게다가, 컴퓨터 시스템들간에 전달된 정보는 컴퓨터 시스템들을 연결하는 송신 매체를 가로질러 당겨지거나 밀릴 수 있다.
비록 본 명세서의 방법(들)의 동작들이 특별한 순서로 도시되고 기술되었지만, 각각의 방법의 동작들의 순서는 특정한 동작들이 반대 순서로 수행될 수 있거나 특정한 동작이, 적어도 부분적으로, 다른 동작들과 동시에 수행될 수 있도록 변경될 수 있다. 다른 실시예에서, 명령들 또는 다른 동작들의 서브-동작들이 간헐적 및/또는 교대 방식으로 존재할 수 있다.
상기 명세서에서, 발명은 발명의 특정 예시적인 실시예들을 참조하여 기술되었다. 그러나, 첨부된 청구항들에 설명된 바와 같이 발명의 보다 넓은 사상 및 범주를 벗어남이 없이 본 발명에 다양한 변경들과 변화들이 이루어질 수 있다는 것이 분명할 것이다. 따라서, 명세서 및 도면들은 제한적인 의미보다는 예시적인 의미로 간주될 것이다.

Claims (21)

  1. 방법으로서,
    복수의 커패시턴스 센서들 중 적어도 하나를 위해 정정 인자를 계산하는 단계;
    상기 복수의 커패시턴스 센서들 중 상기 적어도 하나의 커패시턴스를 측정하는 단계;
    정정되고 측정된 커패시턴스 값을 발생하기 위해 상기 복수의 커패시턴스 센서들 중 상기 적어도 하나의 상기 측정된 커패시턴스에 상기 정정 인자를 적용하는 단계;
    정정되고 측정된 커패시턴스 값들에 기초하여 상기 복수의 커패시턴스 센서들 근처의 적어도 하나의 전도성 객체의 위치를 결정하는 단계
    를 포함하는,
    방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 정정 인자를 계산하는 단계는 :
    제 1 송신 주파수에서 상기 복수의 커패시턴스 센서들의 상호 커패시턴스를 측정하는 단계;
    제 2 송신 주파수로서 상기 복수의 커패시턴스 센서들의 상기 상호 커패시턴스를 측정하는 단계;
    상기 제 1 및 제 2 송신 주파수들의 상기 측정된 상호 커패시턴스들을 비교하는 단계
    를 포함하는,
    방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 송신 주파수들의 상기 측정된 상호 커패시턴스들의 상기 비교는 상기 복수의 커패시턴스 센서들의 제조중에 일어나는,
    방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 송신 주파수들의 상기 측정된 상호 커패시턴스들의 상기 비교는 디바이스 시동시 일어나는,
    방법.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 측정된 상호 커패시턴스들의 상기 비교는 복수의 커패시턴스 센서들 각각에서 상기 측정된 상호 커패시턴스들간의 차이들에 대응하는 곡선 피트(curve fit)를 발생하는,
    방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 곡선 피트는 지수 관계인,
    방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 복수의 커패시턴스 센서들 중 상기 적어도 하나의 상기 측정된 커패시턴스에 상기 정정 인자를 적용하는 단계는 상기 측정된 커패시턴스와 상기 계산된 정정 인자를 곱하는 단계를 포함하는,
    방법.
  8. 제 2 항에 있어서,
    상기 정정 인자는 커패시턴스 측정 회로의 집적 커패시터의 값인,
    방법.
  9. 제 2 항에 있어서,
    상기 정정 인자는 커패시턴스 측정 회로의 입력에 대한 감쇄비인,
    방법.
  10. 장치로서,
    복수의 상호 커패시턴스 센서들;
    상기 복수의 상호 커패시턴스 센서들 각각에 결합된 신호 송신 회로 ― 상기 송신 회로는 복수의 신호들을 발생하기 위해 구성가능하고, 상기 복수의 신호들은 상이한 주파수들을 가짐 ―;
    상기 복수의 상호 커패시턴스 센서들 각각에 결합된 신호 수신 회로 ― 상기 신호 수신 회로는 송신 신호와 센서의 상호 커패시턴스를 나타내는 디지털 값을 출력하기 위해 구성가능함 ― ; 그리고
    프로세싱 회로
    를 포함하고,
    상기 프로세싱 회로는,
    상기 송신 신호와 상기 센서의 상기 상호 커패시턴스를 나타내는 상기 디지털 값을 수신하고;
    상기 복수의 커패시턴스 센서들 중 적어도 하나의 측정된 커패시턴스에 정정 인자를 적용하며; 그리고
    정정되고 측정된 커패시턴스 값들에 기초하여 상기 복수의 커패시턴스 센서들 근처의 적어도 하나의 전도성 객체의 위치를 결정하도록 구성가능한,
    장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 프로세싱 회로는 적어도 2개의 송신 주파수들로부터의 디지털 값에 대한 비교에 기초하여 상기 정정 인자를 계산하도록 더 구성되는,
    장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 정정 인자는 상기 적어도 2개의 송신 주파수들에서 디지털 값들 간의 차이들의 곡선 피트로부터 계산되는,
    장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 곡선 피트는 지수 관계인,
    장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 정정 인자는 디바이스 제조중에 계산되고 메모리에 저장되는,
    장치.
  15. 제 10 항에 있어서,
    상기 정정 인자는 커패시턴스 측정 회로의 집적 커패시터의 값인,
    장치.
  16. 제 10 항에 있어서,
    상기 정정 인자는 커패시턴스 측정 회로의 입력에 대한 감쇄비인,
    장치.
  17. 시스템으로서,
    복수의 주파수들에서 구동되도록 구성가능한 상호 커패시턴스 센싱 어레이;
    상기 상호 커패시턴스 센싱 어레이내 복수의 노드들 각각의 상호 커패시턴스를 나타내는 디지털 값들을 출력하도록 구성된 상호 커패시턴스 측정 회로; 그리고
    프로세싱 회로
    를 포함하고,
    상기 프로세싱 회로는,
    송신 신호와 센서의 상호 커패시턴스를 나타내는 디지털 값을 수신하고;
    복수의 커패시턴스 센서들 중 적어도 하나의 측정된 커패시턴스에 정정 인자를 적용하며; 그리고
    정정되고 측정된 커패시턴스 값들에 기초하여 상기 복수의 커패시턴스 센서들 근처의 적어도 하나의 전도성 객체의 위치를 결정하도록 구성가능한 ,
    시스템.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 프로세싱 회로는 적어도 2개의 송신 주파수들로부터의 디지털 값에 대한 비교에 기초하여 상기 정정 인자를 계산하도록 더 구성되는,
    시스템.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 정정 인자는 적어도 2개의 송신 주파수들에서 디지털 값들 간의 차이들의 곡선 피트로부터 계산되는,
    시스템.
  20. 제 12 항에 있어서,
    상기 정정 인자는 커패시턴스 측정 회로의 집적 커패시터의 값인,
    시스템.
  21. 제 17 항에 있어서,
    상기 정정 인자는 커패시턴스 측정 회로의 입력에 대한 감쇄비인,
    시스템.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170084836A (ko) * 2016-01-13 2017-07-21 에릭슨엘지엔터프라이즈 주식회사 터치 감도 교정 방법 및 장치
US9733761B2 (en) 2015-01-06 2017-08-15 Samsung Display Co., Ltd. Touch sensor device and display device including the same

Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090174676A1 (en) 2008-01-04 2009-07-09 Apple Inc. Motion component dominance factors for motion locking of touch sensor data
US8922521B2 (en) 2009-02-02 2014-12-30 Apple Inc. Switching circuitry for touch sensitive display
US8593410B2 (en) 2009-04-10 2013-11-26 Apple Inc. Touch sensor panel design
US8957874B2 (en) 2009-06-29 2015-02-17 Apple Inc. Touch sensor panel design
TWI463386B (zh) * 2012-04-03 2014-12-01 Elan Microelectronics Corp A method and an apparatus for improving noise interference of a capacitive touch device
US9329723B2 (en) 2012-04-16 2016-05-03 Apple Inc. Reconstruction of original touch image from differential touch image
US9024912B2 (en) * 2012-11-08 2015-05-05 Broadcom Corporation Baseline recalculation after frequency reconfiguration of a mutual capacitive touch controller
US10352975B1 (en) * 2012-11-15 2019-07-16 Parade Technologies, Ltd. System level filtering and confidence calculation
US9383861B2 (en) * 2013-03-15 2016-07-05 Synaptics Incorporated Systems and methods for image filtering in sensor devices
US9886141B2 (en) * 2013-08-16 2018-02-06 Apple Inc. Mutual and self capacitance touch measurements in touch panel
US10013113B2 (en) 2013-08-19 2018-07-03 Touchsensor Technologies, Llc Capacitive sensor filtering apparatus, method, and system
MX350081B (es) 2013-08-19 2017-08-25 Touchsensor Tech Llc Método de filtración de sensor capacitivo.
US9569054B2 (en) * 2013-08-19 2017-02-14 Touchsensor Technologies, Llc Capacitive sensor filtering apparatus, method, and system
JP6577478B2 (ja) * 2014-02-04 2019-09-18 サーク・コーポレーション タッチ・センサ上の指追跡線形性を改良する動的にスケール化された線形補正の使用
WO2015178920A1 (en) 2014-05-22 2015-11-26 Onamp Research Llc Panel bootstrapping architectures for in-cell self-capacitance
US10289251B2 (en) 2014-06-27 2019-05-14 Apple Inc. Reducing floating ground effects in pixelated self-capacitance touch screens
US9411458B2 (en) 2014-06-30 2016-08-09 Synaptics Incorporated System and method for determining input object information from proximity and force measurements
US9880655B2 (en) 2014-09-02 2018-01-30 Apple Inc. Method of disambiguating water from a finger touch on a touch sensor panel
US9632638B2 (en) 2014-09-10 2017-04-25 Synaptics Incorporated Device and method for force and proximity sensing employing an intermediate shield electrode layer
US10185427B2 (en) 2014-09-11 2019-01-22 Synaptics Incorporated Device and method for localized force sensing
KR101648632B1 (ko) * 2014-09-18 2016-08-16 장욱 멀티 터치 장치 및 그 장치의 동작 방법
WO2016048269A1 (en) 2014-09-22 2016-03-31 Onamp Research Llc Ungrounded user signal compensation for pixelated self-capacitance touch sensor panel
WO2016057174A1 (en) * 2014-10-07 2016-04-14 Analog Devices, Inc. Focused capacitive sensing
CN112379792A (zh) 2014-10-27 2021-02-19 苹果公司 像素化自电容水排斥
CN107209602B (zh) 2015-02-02 2020-05-26 苹果公司 柔性自电容和互电容触摸感测***架构
US10488992B2 (en) 2015-03-10 2019-11-26 Apple Inc. Multi-chip touch architecture for scalability
US10365773B2 (en) 2015-09-30 2019-07-30 Apple Inc. Flexible scan plan using coarse mutual capacitance and fully-guarded measurements
AU2017208277B2 (en) 2016-09-06 2018-12-20 Apple Inc. Back of cover touch sensors
US10386965B2 (en) 2017-04-20 2019-08-20 Apple Inc. Finger tracking in wet environment
CN109976588B (zh) * 2019-04-04 2022-08-30 广州视源电子科技股份有限公司 一种应用于智能交互平板的数据纠正方法和装置
US11157109B1 (en) 2019-09-06 2021-10-26 Apple Inc. Touch sensing with water rejection
US11662867B1 (en) 2020-05-30 2023-05-30 Apple Inc. Hover detection on a touch sensor panel

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5777898A (en) 1996-08-19 1998-07-07 Symbios Logic Inc. Method and apparatus for aligning a digitizing panel with a display device
US6977646B1 (en) 2001-11-30 2005-12-20 3M Innovative Properties Co. Touch screen calibration system and method
US20070074913A1 (en) * 2005-10-05 2007-04-05 Geaghan Bernard O Capacitive touch sensor with independently adjustable sense channels
US8279180B2 (en) 2006-05-02 2012-10-02 Apple Inc. Multipoint touch surface controller
US8125455B2 (en) 2007-01-03 2012-02-28 Apple Inc. Full scale calibration measurement for multi-touch surfaces
TW200905538A (en) 2007-07-31 2009-02-01 Elan Microelectronics Corp Touch position detector of capacitive touch panel and method of detecting the touch position
US20110156839A1 (en) 2009-12-31 2011-06-30 Silicon Laboratories Inc. Capacitive sensor with variable corner frequency filter
JP5533558B2 (ja) * 2010-10-28 2014-06-25 セイコーエプソン株式会社 入力装置
US20130173202A1 (en) * 2011-12-30 2013-07-04 Aktiebolaget Skf Systems and Methods for Dynamic Prognostication of Machine Conditions for Rotational Motive Equipment
US9239655B2 (en) * 2012-05-10 2016-01-19 Nuvoton Technology Corporation Parsimonious systems for touch detection and capacitive touch methods useful in conjunction therewith

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9733761B2 (en) 2015-01-06 2017-08-15 Samsung Display Co., Ltd. Touch sensor device and display device including the same
KR20170084836A (ko) * 2016-01-13 2017-07-21 에릭슨엘지엔터프라이즈 주식회사 터치 감도 교정 방법 및 장치

Also Published As

Publication number Publication date
US9069399B2 (en) 2015-06-30
US20140022201A1 (en) 2014-01-23

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