(57)【要約】  本発明は、タッチ感知装置が提供される。本発明によるタッチ感知装置は、シールドレイヤ、前記シールドレイヤから分離されている静電容量式タッチパネル及び前記静電容量式タッチパネルとシールドレイヤに電圧を印加して第１キャパシタンスを形成させて非接触タッチを感知し、前記非接触タッチに該当する前記第１キャパシタンスの可変量を測定する近接タッチコントローラを含む。
2015523656.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シールドレイヤ；
前記シールドレイヤから分離配置される静電容量式タッチパネル；及び
前記静電容量式タッチパネルとシールドレイヤに電圧を印加して第１キャパシタンスを形成させて非接触タッチを感知し、前記非接触タッチに該当する前記第１キャパシタンスの可変量を測定する近接タッチコントローラを含むことを特徴とする近接タッチ感知装置。
【請求項２】
前記近接タッチコントローラは、
前記シールドレイヤをノイズ遮蔽用グラウンドとして動作させ、前記静電容量式タッチパネルに電圧を印加して第２キャパシタンスを形成させて接触タッチを感知し、前記接触タッチに該当する前記第２キャパシタンスの可変量を測定することを特徴とする請求項１に記載の近接タッチ感知装置。
【請求項３】
前記近接タッチコントローラは、
前記非接触タッチを感知した場合、前記シールドレイヤをノイズ遮蔽用グラウンドとして動作させないことを特徴とする請求項２に記載の近接タッチ感知装置。
【請求項４】
前記近接タッチコントローラは、
前記第１キャパシタンスの可変量がしきい値に到達した場合、前記非接触タッチに対する信号を生成して出力することを特徴とする請求項１に記載の近接タッチ感知装置。
【請求項５】
前記近接タッチコントローラは、
前記第１キャパシタンスの可変量がしきい値に到達した場合、前記シールドレイヤをノイズ遮蔽用グラウンドとして動作するように変更し、前記静電容量式タッチパネルに電圧を印加して第２キャパシタンスを形成させて接触タッチを感知し、前記接触タッチに該当する前記第２キャパシタンスの可変量を測定することを特徴とする請求項１に記載の近接タッチ感知装置。
【請求項６】
前記近接タッチコントローラは、
前記シールドレイヤを送信チャネルとして構成し、前記静電容量式タッチパネルを受信チャネルとして構成し、前記送信チャネル及び受信チャネルに電圧を印加して前記第１キャパシタンスを形成させる請求項１に記載の近接タッチ感知装置。
【請求項７】
前記静電容量式タッチパネルは、第１方向に延長されるｘ電極ラインと、前記ｘ電極ラインと絶縁し、前記第１方向に実質的に直交する第２方向に延長されるｙ電極ラインを含み、
前記近接タッチコントローラは、
前記ｘ電極ライン及びｙ電極ラインの中の少なくとも１つを前記受信チャネルとして構成させることを特徴とする請求項６に記載の近接タッチ感知装置。
【請求項８】
前記近接タッチコントローラは、
前記静電容量式タッチパネルの最初のｘ電極ライン、最後のｘ電極ライン、最初のｙ電極ライン及び最後のｙ電極ラインを前記受信チャネルとして構成させる請求項７に記載の近接タッチ感知装置。
【請求項９】
前記静電容量式タッチパネルは、第１方向に延長されるｘ電極ラインと、前記ｘ電極ラインと絶縁し、前記第１方向に実質的に直交する第２方向に延長されるｙ電極ラインを含み、
前記近接タッチコントローラは、
前記ｘ電極ライン及びｙ電極ラインに電圧を印加して前記第２キャパシタンスを形成させることを特徴とする請求項２に記載の近接タッチ感知装置。
【請求項１０】
前記シールドレイヤは、
ディスプレイ上に構成されることを特徴とする請求項１に記載の近接タッチ感知装置。
【請求項１１】
静電容量式タッチパネルを受信チャネルとして構成する段階；
前記静電容量式タッチパネルから分離して配置されるシールドレイヤをノイズ遮蔽用グラウンドの動作から送信チャネルとして動作するように変更する段階；
前記送信チャネル及び受信チャネルに電圧を印加して第１キャパシタンスを形成して非接触タッチを感知する段階；及び
前記非接触タッチに該当する前記第１キャパシタンスの可変量を測定する段階を含むことを特徴とする近接タッチ感知方法。
【請求項１２】
前記シールドレイヤを送信チャネルの動作からノイズ遮蔽用グラウンドとして動作するように変更する段階；
前記静電容量式タッチパネルに電圧を印加して第２キャパシタンスを形成して接触タッチを感知する段階；及び
前記接触タッチに該当する前記第２キャパシタンスの可変量を測定する段階を含むことを特徴とする請求項１１に記載の近接タッチ感知方法。
【請求項１３】
前記第１キャパシタンスの可変量がしきい値に到達した場合、前記非接触タッチに対する信号を生成して出力する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の近接タッチ感知方法。
【請求項１４】
前記シールドレイヤを送信チャネルの動作からノイズ遮蔽用グラウンドとして動作するように変更する段階と、前記静電容量式タッチパネルに電圧を印加して第２キャパシタンスを形成して接触タッチを感知する段階は、
前記第１キャパシタンスの可変量がしきい値に到達した場合に行われることを特徴とする請求項１３に記載の近接タッチ感知方法。
【請求項１５】
前記静電容量式タッチパネルを受信チャネルとして構成する段階は、
第１方向に延長される前記ｘ電極ラインの中の少なくとも１つと、前記ｘ電極ラインと絶縁し、前記第１方向に実質的に直交する第２方向に延長される前記ｙ電極ラインの中の少なくとも１つを受信チャネルとして構成することを特徴とする請求項１１に記載の近接タッチ感知方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、近接タッチを感知するための装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯端末の普及率の急速な増加に伴い、携帯端末は今では現代人の生活必需品として位置づけられている。かかる携帯端末は、固有の音声通話サービスのみならず各種データの伝送サービスや様々な付加価値サービスも提供できるようになり、機能的にはマルチメディア通信機器として使用されるようになった。携帯端末が提供可能なサービスの増加とともに携帯端末を制御するＵＩ（ｕｓｅｒ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）技術も持続的に開発された。
【０００３】
従来は、近接センサを具備した携帯端末が発売され、携帯端末は、ユーザが携帯端末に近接したか否かを認識して所定の機能を行うようになる。
【０００４】
従来の近接センサは、代表的にはフォトダイオード（ｐｈｏｔｏｄｉｏｄｅ）ベースの近接センサが使用される。近接センサは、発光部及び受光部を具備し、発光部は一般にＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）で構成され、受光部はフォトダイオードで構成される。発光部が投射すると近接センサに近接した物体によって投射された光が反射され、反射された光は受光部に伝達され、受光部は伝達された光を吸収することで物体が近接センサに近接したことを認識するようになる。
【０００５】
近接センサを用いた携帯端末の代表的な機能としては、画面ロック及びロック解除機能がある。しかし、かかる近接センサは単に近接有無のみを判断することしかできず、それを活用した携帯端末の機能も限定的なものでしかない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記問題点を解決するために案出されたものであって、本発明の目的は、静電容量式タッチパネルを用いて非接触タッチを感知できる近接タッチ感知装置及び方法を提供することにある。
【０００７】
本発明の他の目的は、ディスプレイのノイズ遮蔽用シールドレイヤを非接触タッチ感知のためのキャパシタンスを形成する送信Ｔｘチャネルに変更することができる近接タッチ感知装置及び方法を提供することにある。
【０００８】
本発明のさらに他の目的は、静電容量式タッチパネルのｘ電極ライン及びｙ電極ラインの中の少なくとも１つを非接触タッチ感知のためのキャパシタンスを形成する受信Ｒｘチャネルとして構成する近接タッチ感知装置及び方法を提供することにある。
【０００９】
本発明のさらに他の目的は、接触タッチ感知と非接触タッチ感知とを互いに変更することができる近接タッチ感知装置及び方法を提供することにある。
【００１０】
本発明のさらに他の目的は、静電容量式タッチパネルを受信Ｒｘチャネルとして構成し、静電容量式タッチパネルの下部に配置されるノイズ遮蔽用シールドレイヤを送信Ｔｘチャネルとして構成し、静電容量式タッチパネルとシールドレイヤとの間に電界を形成させて非接触タッチを感知する近接タッチ感知装置及び方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するための第１見地によれば、本発明は、シールドレイヤ、前記シールドレイヤ上部に所定の距離を置いて配置される静電容量式タッチパネル及び前記静電容量式タッチパネルとシールドレイヤに電圧を印加して第１キャパシタンスを形成させて非接触タッチを感知する近接タッチコントローラを含む近接タッチ感知装置を提供する。
【００１２】
上記課題を解決するための第２見地によれば、本発明は、ディスプレイ、前記ディスプレイに構成されるシールドレイヤ、前記ディスプレイ上部に配置される静電容量式タッチパネル及び前記静電容量式タッチパネルとシールドレイヤに電圧を印加して第１キャパシタンスを形成させて非接触タッチを感知し、前記シールドレイヤをノイズ遮蔽用グラウンドとして動作させ、前記静電容量式タッチパネルに電圧を印加して第２キャパシタンスを形成させて接触タッチを感知する近接タッチコントローラを含むタッチスクリーン装置を提供する。
【００１３】
上記課題を解決するための第３見地によれば、本発明は、静電容量式タッチパネルを受信Ｒｘチャネルとして構成する段階、前記静電容量式タッチパネルの下部に所定の距離を置いて配置されるシールドレイヤをノイズ遮蔽用グラウンドから送信Ｔｘチャネルに変更する段階及び前記送信Ｔｘチャネルと受信Ｒｘチャネルに電圧を印加して第１キャパシタンスを形成して非接触タッチを感知する段階を含む近接タッチ感知方法を提供する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明による近接タッチ感知装置及び方法は、単に近接有無のみを判断することに限らず、静電容量式タッチパネルのタッチ領域を非接触タッチ感知のための領域に具現化できるので、様々な近接ジェスチャ、例えば、手の平認識、フィンガースワイプ等に対する様々な機能を提供できる。
【００１５】
また、本発明は、静電容量式タッチパネル及びディスプレイのノイズ遮蔽用シールドレイヤを電界発生の手段として構成するが、静電容量式タッチパネルの電極ラインを選択的に利用することができ、静電容量式タッチパネルとシールドレイヤとの間の距離を調節して最適の非接触タッチ感知のための電界を発生させることができる。
【００１６】
さらに、本発明は、予め構成されたディスプレイのノイズ遮蔽用シールドレイヤを非接触タッチ感知のための電界発生の手段として利用するので、端末 の製造コストを節減することができる。
【００１７】
さらに、本発明は、タッチスクリーンを介して接触タッチ感知と非接触タッチ感知とを互いに変更できるのでタッチスクリーンの活用度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明による近接感知装置を適用する携帯端末の斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態による近接感知装置を適用する携帯端末のブロック構成図である。
【図３】本発明の一実施形態による近接タッチ感知装置の構成を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態による近接タッチ感知の手順を示すフローチャートである。
【図５】非接触タッチ信号に対するホスト装置の動作手順を示すフローチャートである。
【図６】本発明の一実施形態による非接触タッチ感知を示す図である。
【図７】本発明の一実施形態による接触タッチ感知を示す図である。
【図８】本発明の一実施形態による非接触タッチ感知のために静電容量式タッチパネルで受信Ｒｘチャネルとして選択される電極ラインを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の好ましい実施形態を添付された図面を参照して詳しく説明すると下記のとおりである。しかし、本発明の要旨を不要に不明確にする可能性があると判断された場合、その詳細な説明は省略する。しかし、本発明は、様々な形態で実施されることができ、以下に述べる実施形態に限定されない。さらには、本発明の機能について定義された以下の用語は、ユーザまたは当業者の意図によって異なるように実施される場合もある。したがって、用語は本明細書による陳述に基づいて理解されるべきである。本発明の原則及び特徴は、本発明の思想から逸脱しない範囲で様々な実施形態において適用されることができる。
【００２０】
同一の符号は、同一又は類似の部分で参照され得るように図面において使用され得る。また、図面が本発明の実施形態を代表する場合であっても、その図面は拡大／縮小される必要はなく、特定の特徴は本発明をより明確に描写し説明するために誇張又は省略される場合がある。
【００２１】
以下で言及される用語のうち、端末は、外部の個体にデータを伝送する、又は外部の個体からデータを受信することができる。端末は、画面上に保存データ及び様々な実行可能な機能に該当するアイコン又はメニューを表示できる。端末は、コンピュータ、ノートブック、タブレットＰＣ、モバイル機器などを含むことができる。
【００２２】
以下で言及される用語のうち、画面（ｓｃｒｅｅｎ）は、ユーザに情報を可視的に表示するディスプレイ又はその他の出力装置に関連するものであって、画面は、ペン、ユーザの指又はユーザから前記出力装置にユーザの選択を伝達するためのその他の技術を使用してユーザからの触覚を用いた入力を受信して電気的に処理できる。
【００２３】
以下で言及される用語のうち、「非接触タッチ」は、タッチスクリーン又はその他のタッチ感知装置でタッチとして感知されるイベントであって、実際の物理的な接触とは無関係である。
【００２４】
以下で言及される用語のうち、ｘ電極ラインは、Ｘ軸方向に実質的に平行する電極ラインを示し、ｙ電極ラインは、Ｙ軸方向に実質的に平行する電極ラインを示す。
【００２５】
本図面では、携帯端末を図示し、静電容量タッチスクリーンを用いる近接タッチ感知装置を図示して述べるが、これに限定されない。例えば、本発明は、静電容量タッチスクリーンを含む様々な電子装置、例えば、ＡＴＭｓ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  ｔｅｌｌｅｒ  ｍａｃｈｉｎｅｓ）に適用可能である。
【００２６】
図１は、本発明による近接感知装置を適用する携帯端末の斜視図である。
【００２７】
携帯端末１０の前面２に静電容量式タッチパネルを含むタッチスクリーン装置２０が設けられる。このようなタッチスクリーン装置２０は、データの入力及び出力機能を同時にサポートするだけでなく、本発明の技術的構成を適用した場合、近接タッチを感知することができる。近接タッチはタッチスクリーンに対する接触タッチ及び非接触タッチをいずれも含む。
【００２８】
タッチスクリーン装置２０の上部には電気信号を可聴周波数帯域に変換して電気信号に該当するオーディオサウンドを出力するスピーカ３、人やその他の音源から伝達された音波を電気信号に変換するマイクロホン４が設置される。
【００２９】
図２は、本発明の一実施形態による近接感知装置を適用する携帯端末のブロック構成図である。
【００３０】
このような携帯端末１０は、移動電話（ｍｏｂｉｌｅ  ｐｈｏｎｅ）、モバイルパッド（ｍｏｂｉｌｅ  ｐａｄ）、メディアプレーヤ（ｍｅｄｉａ  ｐｌａｙｅｒ）、タブレットコンピュータ（ｔａｂｌｅｔ  ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、ハンドヘルドコンピュータ（ｈａｎｄｈｅｌｄ  ｃｏｍｐｕｔｅｒ）又はＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）のような装置であり得る。また、このような装置のうち２種以上の機能を結合した装置を含む任意の携帯端末であり得る。
【００３１】
携帯端末１０は、ホスト装置１１０、外部メモリ装置１２０、カメラ装置１３０、センサ装置１４０、無線通信装置１５０、オーディオ装置１６０、外部ポート装置１７０、タッチスクリーン装置２０及びその他の入力／制御装置１９０を含む。メモリ装置１２０及び外部ポート装置１７０は、複数で構成されることができる。
【００３２】
ホスト装置１１０は、内部メモリ１１１、１つ以上のプロセッサ１１２及びインタフェース１１３を含む。内部メモリ１１１、１つ以上のプロセッサ１１２及びインタフェース１１３は、別個の構成要素であるか、又は１つ以上の集積化された回路として構成され得る。
【００３３】
プロセッサ１１２は、様々なソフトウェアプログラムを実行して携帯端末１０のための様々な機能を行い、音声通信、ビデオ通信及びデータ通信のための処理及び制御を行う。また、このような通常の機能に加えて、プロセッサ１１２は、内部メモリ１１１及び／又は外部メモリ装置１２０に保存されているソフトウェアモジュール（または、命令セット）を実行してそのモジュールに対応する特定の様々な機能を行う。すなわち、プロセッサ１１２は、内部メモリ１１１及び／又は外部メモリ装置１２０に保存されたソフトウェアモジュールを用いて動作して本発明の実施形態の方法を行う。また、プロセッサ１１２は、１つ以上のデータプロセッサ、イメージプロセッサ、及び／又はコーデック（ＣＯＤＥＣ）を含むことができる。さらには、携帯端末１０は、データプロセッサ、イメージプロセッサ又はコーデックを別途構成することもできる。
【００３４】
インタフェース１１３は、携帯端末１０の様々な装置とホスト装置１１０を接続させる。
【００３５】
カメラ装置１３０は、写真及びビデオクリップレコーディングなどのカメラ機能を行うことができる。カメラ装置１３０は、ＣＣＤ（ｃｈａｒｇｅｄ  ｃｏｕｐｌｅｄ  ｄｅｖｉｃｅ）又はＣＭＯＳ（ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  ｍｅｔａｌ−ｏｘｉｄｅ  ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）などを含む。また、カメラ装置１３０は、プロセッサ１１２が実行するカメラモジュールによってハードウェア的な構成の変更、例えば、レンズ移動、絞りのＦ数などを調節する。
【００３６】
携帯端末１０の様々な構成要素は、図２において構成要素の間のライン又は矢印で代表される１つ以上の通信バス又はストリームラインを介して接続され得る。
【００３７】
センサ装置１４０は、モーションセンサ、光センサ、温度センサなどを含み、様々な機能を可能にする。例えば、モーションセンサは、携帯端末１０のモーションを感知し、光センサは周辺の光を感知できる。
【００３８】
無線通信装置１５０は、無線通信を可能にするものであって、無線周波数送受信機、光（及び／又は赤外線）送受信機を含むことができる。無線通信装置１５０は、通信ネットワークによってＧＳＭ(登録商標)（Ｇｌｏｂａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）ネットワーク、ＥＤＧＥ（Ｅｎｈａｎｃｅｄ  Ｄａｔａ  ＧＳＭ(登録商標)  Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ）ネットワーク、ＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）ネットワーク、Ｗ−ＣＤＭＡ（Ｗ−Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）ネットワーク、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）ネットワーク、ＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）ネットワーク、Ｗｉ−Ｆｉ（ＷＩ−ＦＩアライアンスによって商業的に利用可能なコンピューターネットワーク上におけるデータ交換のための無線技術を使用するＷＩ−ＦＩ）ネットワーク、ＷｉＭａｘネットワーク又は／及びブルートゥースネットワーク（ブルートゥースＳＩＧ（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ(登録商標)  Ｓｐｅｃｉａｌ  Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｇｒｏｕｐ）によって商業的に利用可能な２．４ＧＨｚ帯域における近距離無線通信技術）の中の１つによって動作するように設計されることができる。
【００３９】
オーディオ装置１６０は、図１においてスピーカ３及びマイクロホン４でそれぞれ代表されるスピーカ１６１及びマイクロホン１６２に接続されて音声認識、音声複製、デジタルレコーディング及び通話機能などのオーディオ入力及び／又は出力を担当する。すなわち、オーディオ装置１６０は、スピーカ１６１及びマイクロホン１６２を介してユーザとコミュニケーションさせる。また、オーディオ装置１６０は、ホスト装置１１０からデータ信号を受信し、受信したデータ信号を電気信号に変換し、変換した電気信号に該当するオーディオサウンドをスピーカ１６１を介して出力させる。スピーカ１６１は、電気信号を可聴周波数帯域に変換する方式によって電気信号に該当するオーディオサウンドを出力する。マイクロホン１６２は、人やその他の音源から伝達された音波を電気信号に変換する。また、オーディオ装置１６０は、マイクロホン１６２から電気信号を受信し、受信した電気信号をオーディオデータ信号に変換し、変換したオーディオデータ信号をホスト装置１１０に伝送する。オーディオ装置１６０は、携帯端末１０に脱着可能なイヤホン、ヘッドホン又はヘッドセットを含むことができる。
【００４０】
外部ポート装置１７０は、携帯端末１０を他の携帯端末に直接接続したり、ネットワーク（例えば、インターネット、イントラネット、無線ＬＡＮ等）を介して他の携帯端末に間接的に接続する。
【００４１】
タッチスクリーン装置２０は、携帯端末１０とユーザとの間の入力及び出力インタフェースを提供する。タッチスクリーン装置２０は、タッチ感知技術を適用してユーザのタッチ入力をホスト装置１１０に伝達し、ホスト装置１１０から提供される視覚情報（例えば、テキスト、グラフィック、ビデオ等）をユーザに示す。また、タッチスクリーン装置２０は、静電容量性、抵抗性、赤外線及び表面音響波技術だけでなくその他の近接センサ配列又はその他の要素を含む任意のマルチタッチ感知技術をさらに適用することができる。
【００４２】
タッチスクリーン装置２０は、ディスプレイ装置２１及び近接タッチ感知装置３００を含む。ディスプレイ装置２１は、ディスプレイ２２及びシールドレイヤ（ｓｈｉｅｌｄ  ｌａｙｅｒ）３２０を含む。ディスプレイ２２は、ホスト装置１１０の制御下に映像を出力し、シールドレイヤ３２０は、ディスプレイ２２に積層構成されてタッチスクリーン装置２０から発生するノイズ（ｎｏｉｓｅ）を遮蔽する。
【００４３】
近接タッチ感知装置３００は、静電容量式タッチパネル３１０、シールドレイヤ３２０及び近接タッチコントローラ３３０を含む。静電容量式タッチパネル３１０は、シールドレイヤ３２０から所定の距離上に位置（例えば、シールドレイヤ３２０の垂直上に配置）し、キャパシタンスを形成するためのｘ電極ライン及びｙ電極ラインを配置する。シールドレイヤ３２０は、上記のように、ディスプレイ２２に構成されてノイズを遮蔽する。近接タッチコントローラ３３０は、静電容量式タッチパネル３１０上で発生した近接タッチに対する信号を感知し、これをホスト装置１１０に伝送する。近接タッチは、静電容量式タッチパネル３１０に対する接触タッチ及び非接触タッチをいずれも含む。非接触タッチ感知は、公知の近接認識方式を含み、様々な近接ジェスチャを含むことができる。非接触タッチ感知は、単なる近接感知に限定されない。近接タッチコントローラ３３０は、静電容量式タッチパネル３１０上の近接タッチを感知するために公知のアナログ−デジタル変換器（Ａｎａｌｏｇ  ｔｏ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）を含む。
【００４４】
近接タッチコントローラ３３０は、近接タッチを感知するための構成をとり、下記図面を参照して後述する。
【００４５】
その他の入力／制御装置１９０は、例えば、ボリューム制御のためのアップ／ダウンボタンを含むことができる。その他にも、その他の入力／制御装置１９０は、該当機能が与えられたプッシュボタン（ｐｕｓｈ  ｂｕｔｔｏｎ）、ロッカーボタン（ｌｏｃｋｅｒ  ｂｕｔｔｏｎ）、ロッカー（ｌｏｃｋｅｒ）スイッチ、サムホイール（ｔｈｕｍｂ−ｗｈｅｅｌ）、ダイヤル（ｄｉａｌ）、スティック（ｓｔｉｃｋ）、及びスタイラスなどのポインタ装置の中の少なくとも１つを含むことができる。
【００４６】
外部メモリ装置１２０は、１つ以上の磁気ディスク保存装置のような高速ランダムアクセスメモリ及び／又は不揮発性メモリ、１つ以上の光保存装置及び／又はフラッシュメモリ（例えば、ＮＡＮＤ、ＮＯＲ）を含む。
【００４７】
外部メモリ装置１２０は、ソフトウェアを保存し、ソフトウェアは、オペレーションシステムモジュール、通信モジュール、グラフィックモジュール、ユーザインタフェースモジュール、コーデックモジュール、カメラモジュール、１つ以上のアプリケーションモジュール及び近接タッチモジュールを含む。モジュールは、命令の集合、命令セット（ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ  ｓｅｔ）又はプログラムを含むことができる。
【００４８】
オペレーションシステムモジュールは、ＷＩＮＤＯＷＳ(登録商標)（マイクロソフト社によって商業的に利用可能なオペレーションシステム）だけでなく、ＬＩＮＵＸ(登録商標)、ダーウィン（Ｄａｒｗｉｎ）、ＲＴＸＣ、ＵＮＩＸ(登録商標)、ＯＳ  Ｘ、又はＶｘＷｏｒｋｓのような内蔵オペレーションシステムを含むことができ、一般的なシステム動作（ｓｙｓｔｅｍ  ｏｐｅｒａｔｉｏｎ）を制御する様々なソフトウェア構成要素を含む。かかる一般的なシステム動作の制御は、メモリ管理及び制御、保存用ハードウェア（装置）制御及び管理、電力制御及び管理などを含む。さらに、オペレーションシステムモジュールは、様々なハードウェア（装置）とソフトウェア構成要素（モジュール）との間の通信を円滑にする機能も行う。
【００４９】
通信モジュールは、無線通信装置１５０又は外部ポート装置１７０を介してコンピュータ、サーバ及び携帯端末などの相手方の携帯端末との通信を可能にすることができる。
【００５０】
グラフィックモジュールは、タッチスクリーン装置２０にグラフィックを提供して表示するための様々なソフトウェア構成要素を含む。グラフィック（ｇｒａｐｈｉｃｓ）という用語は、テキスト（ｔｅｘｔ）、ウェブページ（ｗｅｂ  ｐａｇｅ）、アイコン（ｉｃｏｎ）、デジタルイメージ（ｄｉｇｉｔａｌ  ｉｍａｇｅ）、ビデオ（ｖｉｄｅｏ）、アニメーション（ａｎｉｍａｔｉｏｎ）などを示す。
【００５１】
ユーザインタフェースモジュールは、ユーザインタフェースに関連した様々なソフトウェア構成要素を含む。さらに、ユーザインタフェースモジュールは、ユーザインタフェースの状態がどのように変更されるか又はユーザインタフェース状態の変更がどのような条件で行われるか等に関する内容を含む。
【００５２】
コーデックモジュールは、ビデオファイルのエンコード及びデコードに関連したソフトウェア構成要素を含む。
【００５３】
カメラモジュールは、カメラ関連プロセス及び機能を可能にするカメラ関連ソフトウェア構成要素を含む。
【００５４】
アプリケーションモジュールは、ブラウザ（ｂｒｏｗｓｅｒ）、電子メール（ｅｍａｉｌ）システム、インスタントメッセージ（ｉｎｓｔａｎｔ  ｍｅｓｓａｇｅ）システム、ワードプロセッシング（ｗｏｒｄ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）、キーボードエミュレーション（ｋｅｙｂｏａｒｄ  ｅｍｕｌａｔｉｏｎ）システム、アドレスブック（ａｄｄｒｅｓｓ  ｂｏｏｋ）、電子的タッチリスト（ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  ｔｏｕｃｈ  ｌｉｓｔ）、ウィジェット（ｗｉｄｇｅｔ）、デジタル著作権管理（ＤＲＭ、Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｒｉｇｈｔ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）システム、音声認識（ｖｏｉｃｅ  ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ）、音声複製、位置決定機能（ｐｏｓｉｔｉｏｎ  ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇ  ｆｕｎｃｔｉｏｎ）、ロケーションベースサービス（ｌｏｃａｔｉｏｎ  ｂａｓｅｄ  ｓｅｒｖｉｃｅ）などを含む。メモリは、上記モジュール以外にも追加的なモジュール（命令）をさらに含むことができる。
【００５５】
特に、本発明によれば、近接タッチコントローラ３３０によって実行及び／又はプロセッサ１１２によって動作する近接タッチモジュールは、静電容量式タッチパネル３１０を受信Ｒｘチャネルとして構成し、前記静電容量式タッチパネル３１０の下部に所定の距離を置いて配置されるシールドレイヤ３２０をノイズ遮蔽用グラウンドから送信Ｔｘチャネルに変更し、前記送信Ｔｘチャネル及び受信Ｒｘチャネルに電圧を印加して第１キャパシタンスを形成して非接触タッチを感知できる。また、近接タッチモジュールは、前記シールドレイヤ３２０を送信Ｔｘチャネルからノイズ遮蔽用グラウンドに変更し、前記静電容量式タッチパネル３１０に電圧を印加して第２キャパシタンスを形成して接触タッチを感知できる。
【００５６】
また、本発明による携帯端末１０の様々な機能は、１つ以上のストリームプロセッシング（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）及び／又は特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ：Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ）を含むハードウェア及び／又はソフトウェア及び／又はこれらの組み合わせによって実行され得る。
【００５７】
図３は、本発明の一実施形態による近接タッチ感知装置の構成を示す。
【００５８】
図３を参照すると、近接タッチ感知装置３００は、静電容量式タッチパネル３１０、シールドレイヤ３２０及び近接タッチコントローラ３３０を含む。
【００５９】
静電容量式タッチパネル３１０は、第１方向に延長されて等距離配列されるｘ電極ライン３１１と、ｘ電極ライン３１１から絶縁され、第２方向に延長されて互いに等距離配列されるｙ電極ライン３１２を含むことができる。ここで、第１方向と第２方向は、互いに直交する又は実質的に互いに直交することができる。ｘ電極ラインの第１ｘ電極ライン、第２ｘ電極ライン〜最後のｘ電極ラインは、３１１−１ｓｔ，３１１−２ｎｄ〜３１１−ｅｎｄでそれぞれ表記される。同様に、ｙ電極ラインの第１ｙ電極ライン、第２ｙ電極ライン〜最後のｙ電極ラインは３１２−１ｓｔ，３１２−２ｎｄ〜３１２−ｅｎｄでそれぞれ表記される。
【００６０】
シールドレイヤ３２０は、静電容量式タッチパネル３１０から指定された方向（例えば、垂直方向）に指定された距離（例えば、静電容量式タッチパネル３１０の下部に）上に配置される。本発明によれば、シールドレイヤ３２０は、ノイズ遮蔽グラウンド、又は非接触タッチを感知するためにキャパシタンスを形成する電極であり得る。
【００６１】
近接タッチコントローラ３３０は、静電容量式タッチパネル３１０及びシールドレイヤ３２０と電気的に接続され、近接タッチを感知するために下記の２種の制御を行うことができる。
【００６２】
第一に、近接タッチコントローラ３３０は、静電容量式タッチパネル３１０を用いて接触タッチ感知のためのキャパシタンスを発生させる。近接タッチコントローラ３３０は、静電容量式タッチパネル３１０のｘ電極ライン３１１を送信Ｔｘチャネルとして構成し、ｙ電極ライン３１２を受信Ｒｘチャネルとして構成し、送信Ｔｘチャネル及び受信Ｒｘチャネルに電圧を印加してキャパシタンスを形成させる。この時、静電容量式タッチパネル３１０に導電体（例えば、指）が接触した場合、近接タッチコントローラ３３０は、接触タッチに対する信号を生成し、生成した信号をホスト装置１１０に伝送する。
【００６３】
第二に、近接タッチコントローラ３３０は、静電容量式タッチパネル３１０及びシールドレイヤ３２０を用いて非接触タッチ感知のためのキャパシタンスを発生させる。近接タッチコントローラ３３０は、シールドレイヤ３２０をノイズ遮蔽用グラウンドから電界発生電極の送信Ｔｘチャネルに変更し、静電容量式タッチパネル３１０の少なくとも１つの電極ラインを受信Ｒｘチャネルとして構成する。また、近接タッチコントローラ３３０は、送信Ｔｘチャネル及び受信Ｒｘチャネルに電圧を印加してキャパシタンスを形成させる。この時、静電容量式タッチパネル３１０に導電体がしきい距離に到達する非接触があった場合、近接タッチコントローラ３３０は、非接触タッチに対する信号を生成し、生成した信号をホスト装置１１０に伝送する。
【００６４】
したがって、ユーザがタッチスクリーン装置２０に近接するように指又はその他の導電体を近づけた場合、本発明は、可変するキャパシタンスを感知し、タッチスクリーン装置２０の近くに指又は導電体が近接したことが感知されたことを示す該当電気的信号を生成してホスト装置１１０に伝送する。
【００６５】
図４は、本発明の一実施形態による近接タッチ感知の手順を示すフローチャートである。
【００６６】
図４を参照すると、ステップ４０１にて、近接タッチコントローラ３３０は、静電容量式タッチパネル３１０のｘ電極ライン及びｙ電極ラインの中の少なくとも１つを受信Ｒｘチャネルとして構成する。
【００６７】
ステップ４０３にて、近接タッチコントローラ３３０は、シールドレイヤ３２０をノイズ遮蔽用グラウンドから送信Ｔｘチャネルに変更する。
【００６８】
ステップ４０５にて、近接タッチコントローラ３３０は、非接触タッチ感知のために送信Ｔｘチャネル及び受信Ｒｘチャネルに電圧を印加して第１キャパシタンスを形成させる。
【００６９】
ステップ４０７にて、第１キャパシタンスの可変量が第１しきい値以上かつ第２しきい値未満の場合、近接タッチコントローラ３３０は、ステップ４０９に進み、非接触タッチに対する信号をホスト装置１１０に伝送する。一方、ステップ４０７にて、第１キャパシタンスの可変量が第１しきい値以上かつ第２しきい値未満でない場合、近接タッチコントローラ３３０は、ステップ４０１に戻る。
【００７０】
ステップ４０９以降、ステップ４１１にて、第１キャパシタンスの可変量が第２しきい値以上の場合、近接タッチコントローラ３３０は、ステップ４１３に進み、静電容量式タッチパネルのｘ電極ライン３１１を送信Ｔｘチャネルとして構成し、ｙ電極ライン３１２を受信Ｒｘチャネルとして構成する。一方、ステップ４１１にて、第１キャパシタンスの可変量が第２しきい値以上でない場合、近接タッチコントローラ３３０は、ステップ４０１に戻る。
【００７１】
ステップ４１３以降、ステップ４１５にて、近接タッチコントローラ３３０は、シールドレイヤ３２０を送信Ｔｘチャネルからノイズ遮蔽用グラウンドに変更する。
【００７２】
ステップ４１７にて、接触タッチ感知のために送信Ｔｘチャネル及び受信Ｒｘチャネルに電圧を印加して第２キャパシタンスを形成させる。
【００７３】
ステップ４１９にて、第２キャパシタンスの可変量が第３しきい値以上の場合、近接タッチコントローラ３３０は、ステップ４２１に進み、接触タッチに対する信号をホスト装置１１０に伝送し、図４の手順を終了する。しかし、ステップ４１９にて、ステップ４１９の条件が満足してない場合、近接タッチコントローラ３３０は、ステップ４０１に戻り、ステップ４０１以降を行うことができる。
【００７４】
図５は、非接触タッチ信号に対するホスト装置１１０の動作手順を示すフローチャートである。
【００７５】
図５を参照すると、ステップ５０１にて、ホスト装置１１０は、近接タッチコントローラ３３０から非接触タッチに対する信号を受信する。
【００７６】
ステップ５０３にて、ホスト装置１１０は、非接触タッチに対する機能遂行を許可するように設定されたかを確認する。例えば、ユーザは、端末１０が非接触タッチに対する機能を実行しないように予め設定するか、反対に、端末１０が非接触タッチに対する機能を実行するように予め設定できる。
【００７７】
ステップ５０３にて、非接触タッチに対する機能遂行を許可するようにと設定された場合、ホスト装置１１０は、ステップ５０５に進み、非接触タッチに対する機能を遂行し、図５の手順を終了する。
【００７８】
一方、ステップ５０３にて、非接触タッチに対する機能遂行を許可しないように設定された場合、ホスト装置１１０は、非接触タッチに対する機能を行うことなく、ステップ５０５をスキップして図５の手順を終了する。
【００７９】
このような図５の手順は、図４の実施形態で非接触タッチを感知する構成から接触タッチを感知する構成に変更する過程のうち、特に、ステップ４０９にて発生する信号の処理に関連する。
【００８０】
また、図示していないが、近接タッチコントローラ３３０から接触タッチに対する信号を受信する場合、ホスト装置１１０は、接触タッチに対する該当機能をタッチスクリーン装置２０上でタッチイベントを処理する通常の方式によって行う。
【００８１】
図６Ａ乃至６Ｃは、本発明の一実施形態による非接触タッチ感知を示す図である。静電容量式タッチパネル３１０の最初のｘ電極ライン３１１−１ｓｔ及び最後のｘ電極ライン３１１−ｅｎｄを受信Ｒｘチャネルとして構成して電界を発生させた例を示す。
【００８２】
図６Ａを参照すると、本発明の一実施形態による近接タッチ感知装置３００は、静電容量式タッチパネル３１０を受信Ｒｘチャネルとして構成し、静電容量式タッチパネル３１０の下に、静電容量式タッチパネル３１０から指定された距離Ｄをおいて配置されるシールドレイヤ３２０を送信Ｔｘチャネルとして構成する。送信Ｔｘチャネル及び受信Ｒｘチャネルに電圧を印加されると、非接触タッチ感知のための電界３５０が形成される。そして、ユーザが手、指又はその他の部材を電界３５０へ移動すると、キャパシタンスが変化し、これにより、近接タッチコントローラ３３０はこれを感知して信号を生成し、生成した信号をホスト装置１１０に伝送する。
【００８３】
図６Ａに示すように、キャパシタンス（静電容量）（ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ）は電界３５０に関連したエネルギーを示し、その大きさが大きいほど非接触タッチ感知に有利である。しかし、最適の非接触タッチ感知のために次の事項を考慮することが好ましい。
【００８４】
キャパシタンスは、誘電率、電極面積に比例し、２つの電極間の距離に反比例する。したがって、静電容量式タッチパネル３１０で受信Ｒｘチャネルとしていくつの電極ラインが選択されるか、どの位置の電極ラインが選択されるかはキャパシタンスを決定する変数となる。また、本発明は、一般的なタッチパネルの電極に比べて相対的に大きな面積のシールドレイヤ３２０を送信Ｔｘチャネルとして構成するため、キャパシタンスを上げることができる。さらに、静電容量式タッチパネル３１０とシールドレイヤ３２０との距離Ｄは、キャパシタンスを決定する変数となるが、距離Ｄが小さいほどキャパシタンスは高くなる。一方、静電容量式タッチパネル３１０とシールドレイヤ３２０との間の距離Ｄが大きいほどキャパシタンスは小さくなるが、導電体の接近に対するキャパシタンスの可変量は小さいため、敏感な非接触タッチ感知を決定する際の考慮事項になり得る。すなわち、キャパシタンスの相対的に小さな変化が感知されるので、構成要素間の距離及び構成要素の大きさは低減することができる。
【００８５】
図６Ｂを参照すると、ユーザの手を静電容量式タッチパネル３１０と離隔された所定の距離に近づけると、第１キャパシタンスの可変量は減少して第１しきい値Ｆ１に到達し、近接タッチコントローラ３３０は、非接触タッチに対する信号を生成してホスト装置１１０に伝送する。
【００８６】
図６Ｃを参照すると、手を静電容量式タッチパネル３１０にさらに近づけると、第１キャパシタンスの可変量は減少して第２しきい値Ｆ２に到達し、近接タッチコントローラ３３０は、シールドレイヤ３２０を電界形成用電極からノイズ遮蔽用グラウンドに変更して静電容量式タッチパネルのみで電界を発生させて接触タッチを感知する。したがって、ユーザの手、指又はその他の部材が静電容量式タッチパネル３１０に接触した状態で近づける場合、本発明は、静電容量式タッチパネル３１０のみを使用して電界を生成して接触タッチを感知する。
【００８７】
図７Ａ乃至７Ｂは、本発明の一実施形態による接触タッチ感知を示す図である。
【００８８】
図６Ａに示すように、電界は静電容量式タッチパネル３１０及びシールドレイヤ３２０を用いて生成され、第１キャパシタンスの可変量が指のような導電体の存在によって減少し、図６Ｃに示すように第２しきい値Ｆ２に到達する場合、近接タッチコントローラ３３０は、図３に示すように、静電容量式タッチパネル３１０のｘ電極ライン３１１及びｙ電極ライン３１２を用いた電界を発生させ、図７Ａに示すように、シールドレイヤ３２０を電界形成用電極からノイズ遮蔽用グラウンドに変更する。
【００８９】
次に、図７Ｂに示すように、手、指又はユーザのその他の部材が静電容量式タッチパネル３１０に接触するように移動される場合、静電容量式タッチパネル３１０の第２キャパシタンスの可変量は、第３しきい値Ｆ３以上になり、近接タッチコントローラ３３０は、接触タッチに対する信号を生成してホスト装置１１０に伝送する。
【００９０】
非接触タッチ感知と接触タッチ感知との間の切り替えが可能なので、静電容量式タッチパネル３１０の表面から手などの部材の距離によって接触タッチ感知から非接触タッチ感知に端末１０及び／又は端末１０のタッチスクリーン装置２０を変更する。
【００９１】
図８は、本発明の一実施形態による非接触タッチ感知のために静電容量式タッチパネル３１０で受信Ｒｘチャネルとして選択される電極ラインを示す。
【００９２】
本発明は、送信Ｔｘチャネルとして構成されたシールドレイヤ３２０に関連づけて電界を形成するための受信Ｒｘチャネルを決定するにあたって、非接触タッチ感知のための最適の電界を形成するために、静電容量式タッチパネル３１０の少なくとも１つの電極ラインを選択的に決定する。
【００９３】
図８に示す本発明の一実施形態は、静電容量式タッチパネル３１０の最外縁に配置される最初のｘ電極ライン３１１−１ｓｔ、最後のｘ電極ライン３１１−ｅｎｄ、最初のｙ電極ライン３１２−１ｓｔ及び最後のｙ電極ライン３１２−ｅｎｄを電界形成のための受信Ｒｘチャネルとして選択する。図８に示すように、最初のｘ電極ライン３１１−１ｓｔ、最後のｘ電極ライン３１１−ｅｎｄ、最初のｙ電極ライン３１２−１ｓｔ及び最後のｙ電極ライン３１２−ｅｎｄは、影付きで表示され、静電容量式タッチパネル３１０の外縁の部分に配置されることを示す。
【００９４】
本発明の様々な実施形態の請求項又は明細書に記載された実施形態による方法は、ハードウェア、ソフトウェア、又はハードウェアとソフトウェアの組み合わせによって実現され得る。追加的には、ソフトウェア又はコンピュータコードは、ＣＤ−ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フロッピー(登録商標)ディスク、ＣＤ、ＤＶＤ、メモリチップ、ハードディスク、マグネティック保存メディア、光記録媒体、光磁気ディスク、又は遠隔保存媒体上に保存され、ネットワークを介してダウンロードされたコンピュータコード、コンピュータ読取可能な記録媒体などの非一時的記録媒体又は非一時的マシン読取可能な媒体に保存され、この方法は、ソフトウェア、コンピュータコード、ソフトウェアモジュール、ソフトウェアオブジェクト、指示、アプリケーション、アプレット（ａｐｐｌｅｔｓ）などで具現され得る。すなわち、本発明の方法は、汎用コンピュータ、デジタルコンピュータ又は特定のプロセッサ又はプログラム可能な専用のハードウェア（例えば、ＡＳＩＣ又はＦＰＧＡ）を使用して保存されることができる。公知のように、コンピュータ、プロセッサ、マイクロプロセッサコントローラ又はプログラム可能なハードウェアは揮発性及び／又は不揮発性ストレージ及びメモリ部品（例:ＲＡＭ、ＲＯＭ、Ｆｌａｓｈ等）を含み、これらはコンピュータ、プロセッサ又はハードウェアによる接続がある場合に要求される本発明に関連するソフトウェア又はコンピュータコードを保存又は受信する。また、汎用コンピュータがコードに接続してコードを実行することによって所期の目的を達成することができるであろう。また、プログラムは、無線／有線接続によって伝送される通信信号のような所定の媒体を介して電気的に伝送されることができる。プログラム及びコンピュータ読取可能な記録媒体は、ネットワークに接続されたコンピュータシステムとして配布されることができ、よって、コンピュータ読取可能なコードは配布方式で保存されて実行されることができる。
【００９５】
一方、本発明の詳細な説明では具体的な実施形態について説明したが、本発明の範囲から逸脱しない限度内で様々な変形が可能である。したがって、本発明の範囲は説明された実施形態に限定されて定められてはならず、後述する特許請求の範囲のみでなくこの特許請求の範囲と均等なものによって定められるべきである。
【符号の説明】
【００９６】
１０  携帯端末
２０  タッチスクリーン装置
２  前面
３  スピーカ
４  マイクロホン
１１０  ホスト装置
１１１  内部メモリ
１１２  プロセッサ
１１３  インタフェース
１２０  外部メモリ装置
１３０  カメラ装置
１４０  センサ装置
１５０  無線通信装置
１６０  オーディオ装置
１６１  スピーカ
１６２  マイクロホン
１７０  外部ポート装置
１９０  その他の入力／制御装置
２１  ディスプレイ装置
２２  ディスプレイ
３００  近接タッチ感知装置
３１０  静電容量式タッチパネル
３２０  シールドレイヤ
３３０  近接タッチコントローラ
【図１】
2015523656.tif 000003
【図２】
2015523656.tif 000004
【図３】
2015523656.tif 000005
【図４】
2015523656.tif 000006
【図５】
2015523656.tif 000007
【図６】
2015523656.tif 000008
【図７】
2015523656.tif 000009
【図８】
2015523656.tif 000010
【国際調査報告】
2015523656.tif 000011
2015523656.tif 000012