(57)【要約】【課題】  タッチパネル上の近距離に位置した複数のタッチを判別できるタッチパネルの近接タッチ分離方法を提供する。【解決手段】  最初にタッチパネル上のそれぞれのパネルポイントにおける入力タッチレベルの分布に対応したノイズを除去して、有効タッチレベルを決定する（Ｓ１００）。このとき、有効タッチレベルの２次元パターンは、タッチパネル平面上でのパターンを示し、列方向パターン、行方向パターンなどを含む。次に、決定された有効タッチレベルに基づいて、タッチパネル上の近接タッチを分離し、タッチパネルのパネルポイントのうち１つ以上のタッチポイントを決定する（Ｓ５００）。これにより、タッチパネル上の複数のタッチを正確に検出することができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タッチパネル上のそれぞれのパネルポイントの入力タッチレベルの分布に対応してノイズを除去して有効タッチレベルを決定する段階と、
前記有効タッチレベルの２次元パターンに基づいて近接タッチを分離して前記パネルポイントのうち１つ以上のタッチポイントを決定する段階と、
を含むことを特徴とするタッチパネルのマルチタッチ検出方法。
【請求項２】
前記有効タッチレベルを決定する段階は、
前記入力タッチレベルの分布に基づいてノイズ水準を決定する段階と、
前記ノイズ水準以下の入力タッチレベルをノイズとして除去する段階と、
前記ノイズ水準より大きい入力タッチレベルを前記有効タッチレベルとして維持する段階と、
を含むことを特徴とする請求項１に記載のタッチパネルのマルチタッチ検出方法。
【請求項３】
前記ノイズ水準を決定する段階は、
それぞれの前記入力タッチレベルに対する前記パネルポイントの個数を示すヒストグラムを計算する段階と、
それぞれのスレッショルドタッチレベルに対して、前記スレッショルドタッチレベル未満の前記入力タッチレベルに対するノイズ分布及び前記スレッショルドタッチレベル以上の前記入力タッチレベルに対するタッチ分布を計算する段階と、
前記ノイズ分布、前記タッチ分布及び前記ヒストグラムに基づいて、前記ノイズ水準を決定する段階と、
を含むことを特徴とする請求項２に記載のタッチパネルのマルチタッチ検出方法。
【請求項４】
前記ノイズ水準は、
ＶＢＣ（ｔ）＝ＷＮ（ｔ）×ＷＴ（ｔ）×［ＭＮ（ｔ）−ＭＴ（ｔ）]2の値が最大となるときの前記スレッショルドタッチレベルであって、
ｔは前記スレッショルドタッチレベルであって、ＷＮ（ｔ）及びＭＮ（ｔ）は前記スレッショルドタッチレベル未満の前記入力タッチレベルに対するノイズヒストグラム加重値及びノイズ平均であって、ＷＴ（ｔ）及びＭＴ（ｔ）は前記スレッショルドタッチレベル以上の前記入力タッチレベルに対するタッチヒストグラム加重値及びタッチ平均であることを特徴とする請求項３に記載のタッチパネルのマルチタッチ検出方法。
【請求項５】
前記ノイズ水準は、
ＶＷＣ（ｔ）＝ＷＮ（ｔ）×ＶＮ（ｔ）＋ＷＴ（ｔ）×ＶＴ（ｔ）の値が最小となるときの前記スレッショルドタッチレベルであって、
ｔは前記スレッショルドタッチレベルであって、ＷＮ（ｔ）及びＶＮ（ｔ）は前記スレッショルドタッチレベル未満の前記入力タッチレベルに対するノイズヒストグラム加重値及びノイズ分散であって、ＷＴ（ｔ）及びＶＴ（ｔ）は前記スレッショルドタッチレベル以上の前記入力タッチレベルに対するタッチヒストグラム加重値及びタッチ分散であることを特徴とする請求項３に記載のタッチパネルのマルチタッチ検出方法。
【請求項６】
前記タッチポイントを決定する段階は、
前記有効タッチレベルを有しながら互いに隣接するパネルポイントの集合に該当する１つ以上のタッチグループを決定する段階と、
行方向パターン及び列方向パターンのうち、それぞれの前記タッチグループのパターンを決定する段階と、
それぞれの前記タッチグループのパターンに基づいて近接したタッチポイントを分離して前記タッチポイントの座標を提供する段階と、
を含むことを特徴で請求項１に記載のタッチパネルのマルチタッチ検出方法。
【請求項７】
前記タッチグループを決定する段階は、
前記有効タッチレベルを有するパネルポイントに第１値を与え、残りパネルポイントに第２値を与えて、バイナリマップを生成する段階と、
前記バイナリマップをスキャンして前記タッチグループを決定する段階と、
を含むことを特徴とする請求項６に記載のタッチパネルのマルチタッチ検出方法。
【請求項８】
前記バイナリマップをスキャンして前記タッチグループを決定する段階は、
それぞれのソースポイントに対し周辺のカーネルポイントからなるカーネルを設定する段階と、
前記ソースポイントが前記第１値を有して前記カーネルポイントが前記第２値を有する場合、新しいタッチグループで判別する段階と、
を含むことを特徴とする請求項７に記載のタッチパネルのマルチタッチ検出方法。
【請求項９】
前記それぞれのソースポイントの列座標をｘ、行座標をｙとするとき、それぞれのソースポイント（ｘ，ｙ）に対して、前記カーネルポイントは（ｘ−１，ｙ−１）、（ｘ，ｙ−１）、（ｘ＋１，ｙ−１）、及び（ｘ−１，ｙ）の４つのポイントが設定され、
前記ソースポイントを（０，０）から始め、列座標ｘを増加させ、１つの行のスキャンが完了すると、行座標ｙを増加させ、前記タッチパネルの全てのパネルポイントに対して前記タッチグループを決定するためのスキャンを実行することを特徴とする請求項８に記載のタッチパネルのマルチタッチ検出方法。
【請求項１０】
それぞれの前記タッチグループのパターンを決定する段階は、
それぞれの前記タッチグループに属するパネルポイントの行方向の有効タッチレベルを合算した値のうちから極大値の個数を示す列方向エッジ値を決定する段階と、
それぞれの前記タッチグループに属するパネルポイントの列方向の有効タッチレベルを合算した値のうちから極大値の個数を示す行方向エッジ値を決定する段階と、
前記列方向エッジ値と前記行方向エッジ値とを比較してそれぞれの前記タッチグループのパターンを決定する段階と、
を含むことを特徴とする請求項６に記載のタッチパネルのマルチタッチ検出方法。
【請求項１１】
それぞれの前記タッチグループのパターンを決定する段階は、
それぞれの前記タッチグループの行方向の長さと列方向の長さとを比較してそれぞれの前記タッチグループのパターンを決定する段階を含むことを特徴とする請求項６に記載のタッチパネルのマルチタッチ検出方法。
【請求項１２】
それぞれの前記タッチグループの行方向の長さ及び列方向の長さのうち少なくとも１つに基づいて前記タッチグループの大きさが基準値より大きい場合、使用者が意図しなかったタッチ行為と判断する段階をさらに含むことを特徴とする請求項６に記載のタッチパネルのマルチタッチ検出方法。
【請求項１３】
前記近接したタッチポイントを分離して前記タッチポイントの座標を提供する段階は、
決定されたそれぞれの前記タッチグループのパターンに基づいてそれぞれの行、または、それぞれの列に対して前記有効タッチレベルの最大値及び前記最大値を有するパネルポイントの座標を求める段階と、
前記最大値を比較して前記タッチポイントの座標を提供する段階と、
を含むことを特徴とする請求項６に記載のタッチパネルのマルチタッチ検出方法。
【請求項１４】
タッチパネルのそれぞれのパネルポイントの入力タッチレベルの分布に対応してノイズを除去して有効タッチレベルを決定する段階と、
前記有効タッチレベルの２次元パターンに基づいて近接タッチを分離して前記パネルポイントのうち１つ以上のタッチポイントを決定する段階と、
前記タッチポイントに対応するディスプレイパネルの対応座標を抽出する段階と、
を含むことを特徴とするタッチスクリーン装置の作動方法。
【請求項１５】
前記ディスプレイパネルの対応座標を抽出する段階は、
それぞれの前記タッチポイントを中心に周辺のパネルポイントを含むマスクを設定する段階と、
前記マスク内のパネルポイントの前記入力タッチレベルを加重値として前記ディスプレイパネルの対応座標を計算する段階と、
を含むことを特徴とする請求項１４に記載のタッチスクリーン装置の作動方法。
【請求項１６】
前記マスクは、それぞれの前記タッチポイントを中心に複数の行と複数の列とに該当する周辺のパネルポイントを含むように拡張することを特徴とする請求項１５に記載のタッチスクリーン装置の作動方法。
【請求項１７】
タッチパネルのそれぞれのパネルポイントの入力タッチレベルに基づいて有効タッチレベルを有しながら互いに隣接するパネルポイントの集合に該当する１つ以上のタッチグループを決定する段階と、
行方向パターン及び列方向パターンのうち、それぞれの前記タッチグループのパターンを決定する段階と、
それぞれの前記タッチグループのパターンに基づいて近接したタッチポイントを分離し、前記タッチポイントの座標を提供する段階と、
を含むことを特徴とするタッチパネルの近接タッチ分離方法。
【請求項１８】
前記タッチポイントの座標を提供する段階は、
決定された前記それぞれのタッチグループのパターンに基づいて、それぞれの行、またはそれぞれの列に対して前記有効タッチレベルの最大値及び前記最大値を有するパネルポイントの座標を求める段階と、
前記最大値を比較して前記タッチポイントの座標を提供する段階と、
を含むことを特徴とする請求項１７に記載のタッチパネルの近接タッチ分離方法。
【請求項１９】
入力フレームデータの分布に基づいてノイズ水準を決定する段階と、
前記入力フレームデータにおいて前記ノイズ水準以下の入力タッチレベルをノイズとして除去し、前記ノイズ水準より大きい入力タッチレベルを前記有効タッチレベルとして維持する段階と、
をさらに含み、
前記有効タッチレベルに基づいて前記タッチグループを決定することを特徴とする請求項１７に記載のタッチパネルの近接タッチ分離方法。
【請求項２０】
タッチパネルとディスプレイパネルとを含むタッチスクリーンと、
前記タッチパネルのそれぞれのパネルポイントの入力タッチレベルの分布に対応したノイズを除去して有効タッチレベルを決定し、前記有効タッチレベルの２次元パターンに基づいて近接タッチを分離して前記パネルポイントのうち１つ以上のタッチポイントを決定するタッチパネル制御部と、
前記ディスプレイパネル上に映像を表示するように前記ディスプレイパネルを制御するディスプレイ駆動部と、
を含むことを特徴とするタッチスクリーン装置。
【請求項２１】
タッチパネルの複数のパネルポイントに対応して入力タッチレベルをセンシングする段階と、
前記入力タッチレベルの分布を利用して前記パネルポイントのうちノイズタッチレベルを除去する段階と、
前記ノイズタッチレベルを除去した後に残った入力タッチレベルのバイナリマップを生成する段階と、
前記バイナリマップを利用してタッチグループを決定する段階と、
前記タッチグループの２次元パターンを決定する段階と、
を含むことを特徴とするタッチパネルのマルチタッチ検出方法。
【請求項２２】
前記タッチグループを決定する段階は、
前記バイナリマップのそれぞれのソースポイントに対応して周辺のカーネルポイントからなるカーネルを設定する段階と、
前記ソースポイントの値と前記カーネルポイントの値とに差があるとき、新しいタッチグループを検出する段階と、
を含むことを特徴とする請求項２１に記載のタッチパネルのマルチタッチ検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はタッチパネルに関し、より詳細にはタッチパネルの近接タッチ分離方法、マルチタッチ検出方法及びそれを利用したタッチスクリーン装置の動作方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
使用者による入力動作または、イベントを認識するための装置の１つとしてタッチパネル及びタッチスクリーンが広く利用されている。タッチスクリーンは使用者の指、スタイラスペンなどをスクリーン表面に接触することによって使用者が意図した機能が実行できるように利用することができる。
【０００３】
タッチスクリーンは特に小型化を指向する携帯用機器などにその適用範囲が拡張されていて、キーボード、マウスなどの入力装置を代えている。タッチスクリーンの用途が拡張され、その性能が向上し実質的に同時に複数のタッチを入力するマルチタッチイベントを認識できる機能が要求されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】韓国特許出願公開２００８−００２８８５２号明細書
【特許文献２】韓国特許出願公開２００９−０１０８０６３号明細書
【特許文献３】特開２０１０−０５５５７７号公報
【特許文献４】韓国登録特許第１０−０５３２０９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、タッチパネル上の近距離に位置した複数のタッチを判別できるタッチパネルの近接タッチ分離方法を提供することにある。
【０００６】
本発明の他の目的は、タッチパネル上の近距離に位置した複数のタッチを含むマルチタッチを判別できるタッチパネルのマルチタッチ検出方法を提供することにある。
【０００７】
本発明の他の目的は、近接タッチ分離方法、及び／または、マルチタッチ検出方法を利用したタッチスクリーン装置及びタッチスクリーン装置の動作方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によると、タッチパネルのマルチタッチ検出方法は、タッチパネルのそれぞれのパネルポイントの入力タッチレベルの分布に対応したノイズを除去して有効タッチレベルを決定する段階、及び、有効タッチレベルの２次元パターンに基づいて近接タッチを分離してパネルポイントのうち１つ以上のタッチポイントを決定する段階、を含む。
【０００９】
有効タッチレベルを決定する段階は、入力タッチレベルの分布に基づいてノイズ水準を決定する段階、ノイズ水準以下の入力タッチレベルをノイズとして除去する段階、及び、ノイズ水準より大きい入力タッチレベルを有効タッチレベルとして維持する段階を含むことができる。
【００１０】
ノイズ水準を決定する段階は、それぞれの入力タッチレベルに対するパネルポイントの個数を示すヒストグラムを計算する段階、それぞれのスレッショルドタッチレベルに対して、スレッショルドタッチレベル未満の入力タッチレベルに対するノイズ分布及びスレッショルドタッチレベル以上の入力タッチレベルに対するタッチ分布を計算する段階、及びノイズ分布及びタッチ分布にヒストグラムの加重値を適用してノイズ水準を決定する段階を含むことができる。
【００１１】
ノイズ水準は、ＶＢＣ（ｔ）＝ＷＮ（ｔ）×ＷＴ（ｔ）×［ＭＮ（ｔ）−ＭＴ（ｔ）]２の値が最大になるときのスレッショルドタッチレベルに決定される。ここで、ｔはスレッショルドタッチレベル、ＷＮ（ｔ）及びＭＮ（ｔ）はスレッショルドタッチレベル未満の入力タッチレベルに対するノイズヒストグラム加重値及びノイズ平均を示し、ＷＴ（ｔ）及びＭＴ（ｔ）はスレッショルドタッチレベル以上の入力タッチレベルに対するタッチヒストグラム加重値及びタッチ平均であり得る。
【００１２】
ノイズ水準は、ＶＷＣ（ｔ）＝ＷＮ（ｔ）×ＶＮ（ｔ）＋ＷＴ（ｔ）×ＶＴ（ｔ）の値が最小になるときのスレッショルドタッチレベルに決定される。ここで、ｔはスレッショルドタッチレベル、ＷＮ（ｔ）及びＶＮ（ｔ）はスレッショルドタッチレベル未満の入力タッチレベルに対するノイズヒストグラム加重値及びノイズ分散を示し、ＷＴ（ｔ）及びＶＴ（ｔ）はスレッショルドタッチレベル以上の入力タッチレベルに対するタッチヒストグラム加重値及びタッチ分散であり得る。
【００１３】
タッチポイントを決定する段階は、有効タッチレベルを有しながら互いに隣接するパネルポイントの集合に該当する１つ以上のタッチグループを決定する段階、行方向パターン及び列方向パターンのうち、それぞれのタッチグループのパターンを決定する段階、及びそれぞれのタッチグループのパターンに基づいて近接したタッチポイントを分離してタッチポイントの座標を提供する段階を含むことができる。
【００１４】
タッチグループを決定する段階は、有効タッチレベルを有するパネルポイントに第１値を付与して残りポイントに第２値を与えてバイナリマップを生成する段階及びバイナリマップをスキャンしてタッチグループを決定する段階を含むことができる。
【００１５】
バイナリマップをスキャンしてタッチグループを決定する段階は、それぞれのソースポイントに対し周辺のカーネルポイントからなるカーネルを設定する段階及びソースポイントが第１値を有してカーネルポイントが全部第２値を有する場合に新しいタッチグループで判別する段階を含むことができる。
【００１６】
それぞれのソースポイントの列座標をｘ、行座標をｙとすると、それぞれのソースポイント（ｘ，ｙ）に対しカーネルポイントは（ｘ−１，ｙ−１）、（ｘ，ｙ−１）、（ｘ＋１，ｙ−１）及び（ｘ−１，ｙ）の４つのポイントに設定し、ソースポイントを（０，０）から始めて先に列座標ｘを増加させ、１つの行のスキャンが完了されると、行座標ｙを増加させる方式でタッチパネルの全てのパネルポイントに対してタッチグループの決定のためのスキャンを実行できる。
【００１７】
それぞれのタッチグループのパターンを決定する段階は、それぞれのタッチグループに属するポイントの行方向の有効タッチレベルを合算した値のうち、極大値の個数を示す列方向エッジ値を決定する段階、それぞれのタッチグループに属するパネルポイントの列方向の有効タッチレベルを合算した値のうち、極大値の個数を示す行方向エッジ値を決定する段階、及び列方向エッジ値と行方向エッジ値を比較してそれぞれのタッチグループのパターンを決定する段階を含むことができる。
【００１８】
それぞれのタッチグループのパターンを決定する段階は、それぞれのタッチグループの行方向の長さと列方向の長さを比較してそれぞれのタッチグループのパターンを決定する段階を含むことができる。
【００１９】
タッチパネルのマルチタッチ検出方法は、それぞれのタッチグループの行方向の長さ及び列方向の長さのうち、少なくとも１つに基づいてタッチグループの大きさが基準値より大きい場合、使用者が意図しなかったタッチ行為として判断する段階をさらに含むことができる。
【００２０】
近接したタッチポイントを分離してタッチポイントの座標を提供する段階は、決定されたそれぞれのタッチグループのパターンに基づいてそれぞれの行に対してまたは、それぞれの列に対して有効タッチレベルの最大値及び最大値を有するパネルポイントの座標を求める段階、及び最大値を比較してタッチポイントの座標を提供する段階を含むことができる。
【００２１】
本発明によると、タッチスクリーン装置の動作方法は、タッチパネルのそれぞれのパネルポイントの入力タッチレベルの分布に対応してノイズを除去して有効タッチレベルを決定する段階、有効タッチレベルの２次元パターンに基づいて近接タッチを分離してパネルポイントのうち１つ以上のタッチポイントを決定する段階、及びタッチポイントに対応するディスプレイパネルの対応座標を抽出する段階を含む。
ディスプレイパネルの対応座標を抽出する段階は、それぞれのタッチポイントを中心に周辺のパネルポイントを含むマスクを設定する段階、及びマスク内のパネルポイントの入力タッチレベルを加重値にしてディスプレイパネルの対応座標を計算する段階を含むことができる。
【００２２】
マスクはそれぞれのタッチポイントを中心に複数の行と複数の列とに該当する周辺のパネルポイントを含むように拡張することができる。
【００２３】
本発明によると、タッチパネルの近接タッチ分離方法は、タッチパネルのそれぞれのパネルポイントの入力タッチレベルに基づいて有効タッチレベルを有しながら互いに隣接するパネルポイントの集合に該当する１つ以上のタッチグループを決定する段階、行方向パターン及び列方向パターンのうちそれぞれのタッチグループのパターンを決定する段階、及びそれぞれのタッチグループのパターンに基づいて近接したタッチポイントを分離してタッチポイントの座標を提供する段階を含む。
【００２４】
近接したタッチポイントを分離してタッチポイントの座標を提供する段階は、決定されたそれぞれのタッチグループのパターンに基づいてそれぞれの行に対して、または、それぞれの列に対して有効タッチレベルの最大値及び最大値を有するパネルポイントの座標を求める段階、及び最大値を比較してタッチポイントの座標を提供する段階を含むことができる。
【００２５】
タッチパネルの近接タッチ分離方法は、入力フレームデータの分布に基づいてノイズ水準を決定する段階、及び入力フレームデータにおいてノイズ水準以下の入力タッチレベルをノイズとして除去し、ノイズ水準より大きい入力タッチレベルを有効タッチレベルとして維持する段階をさらに含むことができる。有効タッチレベルに基づいてタッチグループを決定することができる。
【００２６】
本発明によると、タッチスクリーン装置はタッチスクリーン、タッチパネル制御部、及びディスプレイ駆動部を含む。タッチスクリーンは、タッチパネルとディスプレイパネルを含む。タッチパネル制御部はタッチパネルのそれぞれのパネルポイントの入力タッチレベルの分布に対応したノイズを除去して有効タッチレベルを決め、有効タッチレベルの２次元パターンに基づいて近接タッチを分離してパネルポイントのうち１つ以上のタッチポイントを決定する。ディスプレイ駆動部はディスプレイパネル上に映像を表示するようにディスプレイパネルを制御する。
【００２７】
本発明によると、タッチパネルのマルチタッチ検出方法は、タッチパネルの複数のパネルポイントに対し入力タッチレベルをセンシンハは段階、入力タッチレベルの分布を利用してパネルポイントのうちノイズタッチレベルを除去する段階、ノイズタッチレベルを除去した後の残りの入力タッチレベルのバイナリマップを生成する段階、バイナリマップを利用してタッチグループを決定する段階、及びタッチグループの２次元パターンを決定する段階を含む。
【００２８】
タッチグループを決定する段階は、バイナリマップのそれぞれのソースポイントに対して周辺のカーネルポイントからなるカーネルを設定する段階、及びソースポイントの値とカーネルポイントの値とに差があるとき、新しいタッチグループを検出する段階を含むことができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明のタッチパネルの近接タッチ分離方法、マルチタッチ検出方法は、入力タッチレベルの分布に対応してノイズを除去することによって使用者の可変的なタッチ強度によるタッチ入力行為を効果的に検出することができる。
【００３０】
また、本発明のタッチパネルの近接タッチ分離方法、マルチタッチ検出方法は、先にタッチグループを決定することによって互いに離隔されたマルチタッチを検出し、１つのタッチグループ内での近接タッチを分離することによってマルチタッチ動作を正確に検出することができる。
【００３１】
また、本発明のタッチスクリーン装置の動作方法は、近接タッチ分離方法、及び／または、マルチタッチ検出方法を利用して使用者の入力イベントを正確に検出することによってタッチスクリーン装置の動作の速度及び信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施形態に係るタッチパネルのマルチタッチ検出方法を示すフローチャートである。
【図２】本発明の実施形態に係るタッチパネルを含む装置を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施形態に係るマルチタッチ検出器を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施形態に係る有効タッチレベルを決定する方法を示すフローチャートである。
【図５】図２のタッチパネルから提供される入力フレームデータの一例を示す図面である。
【図６】図５の入力フレームデータからノイズを除去した有効フレームデータを示す図面である。
【図７】本発明の実施形態に係るノイズ水準を決定する方法を示すフローチャートである。
【図８】図７のノイズ水準を決定する方法の一例を示すフローチャートである。
【図９】図７のノイズ水準を決定する方法の他の例を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の実施形態に係る近接タッチを分離してタッチポイントを決定する方法を示すフローチャートである。
【図１１】図１０のバイナリマップを生成すること例を示すフローチャートである。
【図１２】図５の入力フレームデータから生成されたバイナリマップを示す図面である。
【図１３】タッチグループを決定するためにバイナリマップをスキャンする例を説明するための図面である。
【図１４】タッチグループを決定するためにバイナリマップをスキャンする例を説明するための図面である。
【図１５】タッチグループを決定するためのカーネルの他の例を示す図面である。
【図１６】タッチグループを決定するためのカーネルの他の例を示す図面である。
【図１７】図１０のバイナリマップをスキャンして１つ以上のタッチグループを決定すること例を示すフローチャートである。
【図１８】図１０のタッチグループのパターンを決定すること例を説明するための図面である。
【図１９】本発明の実施形態により近接したタッチポイントを分離してタッチポイントの座標を提供する方法を示すフローチャートである。
【図２０】図１９のタッチポイントの座標を提供する方法の一例を説明するための図面である。
【図２１】図１０のバイナリマップをスキャンして１つ以上のタッチグループを決定する他の例を示すフローチャートである。
【図２２】図２のタッチパネルから提供される入力フレームデータでノイズを除去した有効フレームデータの一例を示す図面である。
【図２３】図２２の有効フレームデータに対応するバイナリマップを示す図面である。
【図２４】図２１のタッチポイントの座標を提供する方法の一例を説明するための図面である。
【図２５】本発明の実施形態に係るタッチスクリーン装置を示すブロック図である。
【図２６】タッチスクリーンで行われるマルチタッチ動作の一例を示す図面である。
【図２７】タッチパネルの解像度とこれに対応するディスプレイパネルの解像度の一例を示す図面である。
【図２８】タッチパネルの座標とディスプレイパネルの座標とのマッピング関係を示す図面である。
【図２９】本発明の実施形態に係るタッチスクリーン装置の動作方法を示すフローチャートである。
【図３０】図２９のディスプレイパネルの対応座標を抽出すること例を説明するための図面である。
【図３１】本発明の一実施形態に係るタッチスクリーン装置を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
本明細書に開示されている本発明の実施形態に対して、特定の構造的ないし機能的説明は、単に本発明の実施形態を説明するための目的で例示されたものであり、本発明の実施形態は多様な形態で実施することができ、本明細書に説明された実施形態に限定されるものではない。
【００３４】
本発明は多様な変更を加えることができ、種々の形態を有することができるが、特定の実施形態を図面に例示して本明細書に詳細に説明する。しかし、これは本発明を特定の開示形態に限定しようとするものではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれる全ての変更、均等物ないし代替物を含むと理解するべきである。
【００３５】
本明細書において、第１、第２等の用語は多様な構成要素を説明するのに使用することができるが、これらの構成要素がこのような用語によって限定されてはならない。用語は１つの構成要素を他の構成要素から区別する目的で使われる。例えば、本発明の権利範囲から逸脱せずに第１構成要素は第２構成要素と命名することができ、類似に第２構成要素も第１構成要素と命名することができる。
【００３６】
ある構成要素が他の構成要素に「連結されて」いる、または「接続されて」いると言及された場合には、その他の構成要素に直接的に連結されていたり、接続されていることも意味するが、中間に他の構成要素が存在する場合も含むと理解するべきである。一方、ある構成要素が他の構成要素に「直接連結されて」いる、または「直接接続されて」いると言及された場合には、中間に他の構成要素が存在しないと理解すべきである。構成要素の間の関係を説明する他の表現、即ち、「〜間に」と「すぐに〜間に」または「〜に隣接する」と「〜に直接隣接する」等も同じように解釈すべきである。
【００３７】
本明細書で使用した用語は単に特定の実施形態を説明するために使用したもので、本発明を限定するものではない。単数の表現は文脈上明白に異なるように意味しない限り、複数の表現を含む。本明細書で、「含む」または「有する」等の用語は明細書上に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品または、これを組み合わせたのが存在するということを示すものであって、１つまたはそれ以上の他の特徴や数字、段階、動作、構成要素、部品または、これを組み合わせたものなどの存在または、付加の可能性を、予め排除するわけではない。
【００３８】
また、別に定義しない限り、技術的或いは科学的用語を含み、本明細書中において使用される全ての用語は本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者であれば、一般的に理解するのと同一の意味を有する。一般的に使用される辞書において定義する用語と同じ用語は関連技術の文脈上に有する意味と一致する意味を有するものと理解するべきで、本明細書において明白に定義しない限り、理想的或いは形式的な意味として解釈してはならない。
【００３９】
以下、添付図面を参照して、本発明の望ましい実施形態をより詳細に説明する。図面上の同一構成要素に対しては同一参照符号を使用し、同一構成要素に対しての重複した説明は省略する。
【００４０】
図１は本発明の実施形態に係るタッチパネルのマルチタッチ検出方法を示すフローチャートである。
図１を参照すれば、タッチパネル（ｔｏｕｃｈ  ｐａｎｅｌ）のマルチタッチ（ｍｕｌｔｉ−ｔｏｕｃｈ）を検出するために、タッチパネルそれぞれのパネルポイント（ｐａｎｅｌ  ｐｏｉｎｔ）の入力タッチレベル（ｉｎｐｕｔ  ｔｏｕｃｈ  ｌｅｖｅｌ）の分布に対応したノイズ（ｎｏｉｓｅ）を除去して、有効タッチレベルを決定する（段階Ｓ１００）。有効タッチレベルの２次元パターン（ｔｗｏ−ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ  ｐａｔｔｅｒｎ）に基づいて近接タッチを分離してパネルポイントのうち１つ以上のタッチポイントを決定する（段階Ｓ５００）。有効タッチレベルの２次元パターンはタッチパネル平面上でのパターンを示し、後述するように列方向パターン、行方向パターンなどを含むことができる。
【００４１】
なお、マルチタッチはタッチパネルに実質的に同時に行われる複数のタッチを示し、十分な時間差を置いて順次に行われるタッチを示すものではない。実質的に同時に行われるということはタッチパネルが同時と認識する一定の周期（例えば、フレーム周期）内に複数のタッチが行われることを示す。
【００４２】
図１のマルチタッチ検出方法は、入力タッチレベルの分布に対応したノイズを除去し、近接タッチを分離することによりタッチパネル上のマルチタッチを正確に検出することができる。
【００４３】
以下、図２及び図３を参照して本発明の実施形態によって図１のマルチタッチ検出方法を実行する装置を説明し、図４〜図２４を参照して本発明の多様な実施形態に係るノイズ除去方法、近接タッチ分離方法、及びマルチタッチ検出方法を説明する。また、図２５〜図３０を参照して、本発明の実施形態に係るタッチスクリーン装置及びタッチスクリーン装置の動作方法に対して説明する。
【００４４】
図２は本発明の実施形態に係るタッチパネルを含む装置を示すブロック図である。
図２を参照すれば、装置１０００はタッチパネル１００及びマルチタッチ検出器３００を含むことができる。装置１０００がタッチパネル１００と一体で構成されるディスプレイパネルを含むタッチスクリーン装置の場合には座標マッピング部５００をさらに含むことができる。
【００４５】
タッチパネル１００は複数の行と複数の列の交差点ごとにマトリックス（ｍａｔｒｉｘ）形態で配列される複数のパネルポイントを含む。各パネルポイントの列座標ｘと行座標ｙの組み合せである２次元座標（ｘ，ｙ）としてタッチパネル１００上での各パネルポイントの位置が指定できる。タッチパネル１００の各パネルポイントの位置は、必ず互いに直交する行座標と列座標の組み合わせのみで指定できるのではなく、互いに直交しない座標軸（例えば、対角線方向の座標軸）などを介して指定できる。即ち、タッチパネル１００のパネルポイントがタッチパネル１００の平面上に一定の規則を有して配列され、任意の２つの座標の組み合わせとして、平面上の各パネルポイントの位置が指定されると充分である。また、本明細書では、列座標ｘと行座標ｙを各々水平方向及び垂直方向の座標を示すことと記述したが、列座標と行座標が互いに置換される場合にも本発明の概念が同一に適用される可能性があることが理解できるだろう。
【００４６】
タッチパネル１００はその表面からの接触によって各パネルポイントで実質的に同時に発生する多数のタッチを感知することができるように構成される。即ち、タッチパネル１００は多数の接触パネルポイントで発生するマルチタッチ動作に応答して各パネルポイントの接触強度を示す入力タッチレベルＩＮを出力するように構成される。このような入力タッチレベルＩＮは一定の周期（フレーム周期）ごとに測定されることができ、１つの測定周期ごとに出力される全てのパネルポイントの入力タッチレベルＩＮの集合を入力フレームデータとして提供することができる。
【００４７】
図１のマルチ−タッチ検出方法はマルチタッチ検出器３００により実行されることができる。即ち、マルチタッチ検出器３００はタッチパネル１００のそれぞれのパネルポイントの入力タッチレベルＩＮの分布に対応したノイズを除去して有効タッチレベルを決め、有効タッチレベルに基づいて近接タッチを分離してパネルポイントのうち１つ以上のタッチポイントＴＸＹを決定する。上述通り、各タッチポイントＴＸＹの位置はポイントの列座標ｘと行座標ｙの順序カップル（ｘ，ｙ）と表現することができる。
【００４８】
図２の装置１０００がタッチスクリーン装置の場合に装置１０００は座標マッピング部５００をさらに含むことができる。タッチスクリーンはタッチパネルとディスプレイパネルが互いに重なるように配列され、１つのスクリーン形態で構成されたのを意味して、このようなタッチスクリーンを含む任意の装置をタッチスクリーン装置と指し示すことができる。座標マッピング部５００はタッチポイントＴＸＹに対応するディスプレイパネルの対応座標を抽出する。このようなタッチパネルとディスプレイパネルのマッピングを介して、使用者がディスプレイパネル上に表示されるアイコン、メニュー項目などを選択する単一タッチ動作、ドラッグ（ｄｒａｇ）、ピンチ（ｐｉｎｃｈ）、ストレッチ（ｓｔｒｅｔｃｈ）など、マルチタッチ動作などの入力行為を実行できる。
【００４９】
図３は本発明の実施形態に係るマルチタッチ検出器を示すブロック図である。
図３を参照すれば、マルチタッチ検出器３００はノイズ除去部３１０、タッチグループ検出部３３０、パターン決定部３５０及び精密タッチ検出部３７０を含むことができる。
【００５０】
ノイズ除去部３１０は入力タッチレベルＩＮの分布に対応してノイズを除去する。例えば、ノイズ除去部３１０は、入力タッチレベルＩＮの分布に基づいてノイズ水準ＮＬを決め、決定されたノイズ水準ＮＬを基準として各入力タッチレベルＩＮをノイズとして除去したり、または、有効タッチレベルに維持したりするように決定できる。
【００５１】
タッチグループ検出部３３０はノイズが除去された有効タッチレベルに基づいて、有効タッチレベルを有しながら互いに隣接するタッチパネルのパネルポイントの集合に該当する１つ以上のタッチグループを決定する。一実施形態において、ノイズ除去部３１０はノイズが除去された有効タッチレベルを提供するということと同時に後述するバイナリマップ（ｂｉｎａｒｙ  ｍａｐ）を提供することができる。この場合タッチグループ決定部３３０はバイナリマップをスキャンしてタッチグループを決定することができる。
【００５２】
パターン決定部３５０は行方向パターン及び列方向パターンのうち、それぞれのタッチグループのパターンを決定する。行方向パターンはマルチタッチがタッチパネルの水平方向に配列される方式で行われたことを示し、列方向パターンはマルチタッチがタッチパネルの垂直方向に配列される方式で行われたことを示す。１つのタッチグループ内に複数のタッチポイントが含まれることを近接タッチと称することができ、精密タッチ検出部３７０はこのような近接タッチを分離する機能を実行する。精密タッチ検出部３７０はそれぞれのタッチグループのパターンに基づいて近接したタッチポイントを分離（ｎｅａｒ−ｔｏｕｃｈ  ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ）とタッチポイントの座標ＴＸＹを提供する。
【００５３】
このような有効タッチレベルの２次元パターンに基づいた近接タッチ分離（例えば、上述したタッチグループの決定、タッチグループのパターン決定、及びパターンに基づいた近接タッチ分離）を介して２次元タッチパネル上に行われる任意のマルチタッチ動作を効率的で正確に検出することができる。従来の装置及び方法は、近接タッチの場合にそれを検出することができなく、マルチタッチの平均的な位置をタッチポイントの座標で提供した。本発明の実施形態に係るマルチタッチ検出方法及び装置はタッチパネルの解像度が許容する範囲内で近接タッチを正確に検出することができる。
【００５４】
図４は本発明の実施形態に係る有効タッチレベルを決定する方法を示すフローチャートである。
図４を参照すれば、有効タッチレベルを決定するために入力タッチレベルＩＮの分布に基づいてノイズ水準ＮＬを決定する（段階Ｓ２００）。決定されたノイズ水準ＮＬ場合、入力タッチレベルＩＮをノイズとして除去し（段階Ｓ３００）、ノイズ水準ＮＬより大きい入力タッチレベルＩＮを有効タッチレベルとして維持する（段階Ｓ４００）。
【００５５】
従って、入力タッチレベルＩＮの分布に基づいてノイズ水準ＮＬを決定するということは、入力タッチレベルの分布に対応してノイズを除去するということを示す。タッチ強度に関係なく、ノイズ水準を画一的に決定する場合には比較的弱いタッチを検出できずノイズとして無視するか、或いは、比較的に強いタッチの場合には使用者が意図しなかったポイントまでもタッチポイントとして検出されるエラーが増加することになる。
【００５６】
本発明の実施形態に係るマルチタッチ検出方法及び装置は、入力タッチレベルの分布に対応したノイズを除去することによって使用者の可変的なタッチ強度によるタッチ入力行為を効果的に検出することができる。
【００５７】
図５は図２のタッチパネルから提供される入力フレームデータの一例を示す図面であり、図６は図５の入力フレームデータからノイズを除去した有効フレームデータを示す図面である。
【００５８】
図５には１つの測定周期（即ち、フレーム周期）の間、センシングされた入力フレームデータＩＮＦＤＡＴＡ１が図示されている。入力フレームデータＩＮＦＤＡＴＡ１は、タッチパネルの全てのパネルポイントに各々対応する入力タッチレベルＩＮを含む。図５には説明の便宜上、１３個の行（Ｙ＝０〜１２）と７個の列（Ｘ＝０〜６）からなる入力フレームデータＩＮＦＤＡＴＡ１が図示されているが、入力フレームデータＩＮＦＤＡＴＡ１の行と列の数はタッチパネルの解像度または、タッチパネル上に部分的に活性化するウィンドウ（ｗｉｎｄｏｗ）の大きさにより多様に決定することができる。
【００５９】
各パネルポイントの入力タッチレベルは、ｎビットのデジタル値と表現することができる。例えば、各パネルポイントの入力タッチレベルが、６ビットと表現される場合には各入力タッチレベルは６４個の値、即ち、０から６３までの整数と表現することができ、各パネルポイントの入力タッチレベルが８ビットと表現される場合には各入力タッチレベルは２５６個の値、即ち、０から２５５までの整数と表現することができる。タッチパネルがアナログ信号を出力する場合にはアナログ−デジタルコンバータを介してアナログ信号を図５に図示したようなデジタル値に変換することができる。
【００６０】
例えば、３番目列（ｘ＝２）及び４番目行（ｙ＝３）の交差点に該当するパネルポイントの座標は（ｘ，ｙ）＝（２，３）と示すことができ、パネルポイントの入力タッチレベルは３０に該当する。このようなパネルポイントの座標とこれに対応する入力タッチレベルの関係をＩＮ（２，３）＝３０との形式で表現することができる。
【００６１】
例えば、ノイズ水準ＮＬが３５と決定された場合、３５未満の入力タッチレベルはノイズとして除去され、３５以上の入力タッチレベルは有効タッチレベルとして維持できる。これと共に決定された有効フレームデータＶＬＦＤＡＴＡ１が図６に図示されている。
【００６２】
図６を参照すれば、有効フレームデータＶＬＦＤＡＴＡ１は５つの有効タッチレベルを含み、各パネルポイントの座標（ｘ，ｙ）とこれに対応する有効タッチレベルＶＬ（ｘ，ｙ）は、ＶＬ（３，３）＝５０、ＶＬ（３，４）＝５８、ＶＬ（３，５）＝４４、ＶＬ（３，６）＝５８及びＶＬ（３，７）＝５０のように表現できる。一方、ノイズとして除去された入力タッチレベルに該当するパネルポイントの有効タッチレベルは、図６に図示したように一律的に０の値が与えられる。例えば、パネルポイント（２，３）に対して入力タッチレベルはＩＮ（２，３）＝３０であるが、これはノイズとして見なされて、有効タッチレベルはＶＬ（２，３）＝０である。
【００６３】
図７は本発明の実施形態に係るノイズ水準を決定する方法を示すフローチャートである。  
図７を参照すれば、それぞれの入力タッチレベルＩＮに対するパネルポイントの個数を示すヒストグラム（ｈｉｓｔｏｇｒａｍ）（ＨＳＴ）を計算する（段階Ｓ２１０）。また、それぞれのスレッショルドタッチレベルに対して、スレッショルドタッチレベル未満の入力タッチレベルに対するノイズ分布及びスレッショルドタッチレベル以上の入力タッチレベルに対するタッチ分布を計算する（段階Ｓ２５０）。ノイズ分布及びタッチ分布は、それぞれの平均、及び／または、分散を含むことができる。ノイズ分布及びタッチ分布にヒストグラム（ＨＳＴ）の加重値を適用してノイズ水準ＮＬを決定することができる（段階Ｓ２６０）。
【００６４】
このように、入力タッチレベルＩＮの分布に適合したノイズ水準ＮＬをノイズ分布、タッチ分布及びヒストグラム加重値を利用して、決定することができる。
【００６５】
図８は図７のノイズ水準を決定する方法の一例を示すフローチャートである。
図８を参照すれば、先に最終的なノイズ水準ＮＬを決定するための変数を初期化する（段階Ｓ２１２）。例えば、スレッショルドタッチ強度ｔの値を０と初期化し、ノイズ水準ＮＬを０と初期化し、最大分散ＶＭＡＸの値を０と初期化することができる。
【００６６】
それぞれの入力タッチレベルｉに対するパネルポイントの個数Ｎｉを示すヒストグラムＨＳＴ（ｉ）＝Ｎｉを計算し（段階Ｓ２１４）、最大入力タッチレベルＩＮＭＡＸを決定する（段階Ｓ２１６）。
【００６７】
例えば、入力タッチレベルｉの分布が図５の入力フレームデータＩＮＦＤＡＴＡ１の場合にヒストグラムを求めると、ＨＳＴ（０）＝５１、ＨＳＴ（１）＝４、ＨＳＴ（２）＝５、ＨＳＴ（６）＝６、ＨＳＴ（７）＝４、ＨＳＴ１０＝４、ＨＳＴ（１６）＝２、ＨＳＴ（２６）＝２、ＨＳＴ３０＝４、ＨＳＴ３５＝４、ＨＳＴ（４４）＝１、ＨＳＴ５０＝２、ＨＳＴ（５８）＝２と計算され、残り入力タッチレベルｉに対し、ＨＳＴ（ｉ）＝０と計算される。全てのヒストグラムの合計はタッチパネルのパネルポイントの総個数と同じである。ヒストグラムの場合に最大入力タッチレベルＩＮＭＡＸは、５８に決定される。
【００６８】
スレッショルドタッチレベルｔが最大入力タッチレベルＩＮＭＡＸより小さい場合（段階Ｓ２１８：はい）、ノイズ分布及びタッチ分布を計算する（段階Ｓ２２０）。ノイズ分布はスレッショルドタッチレベルｔ未満の入力タッチレベルｉに対する分布を示し、タッチ分布はスレッショルドタッチレベルｔ以上の入力タッチレベルｉに対する分布を示す。ノイズ分布及びタッチ分布は、それぞれの平均及び／または、分散と表現されることができ、各スレッショルドタッチレベルｔに対するノイズ平均をＭＮ（ｔ）、ノイズ分散をＶＮ（ｔ）、タッチ平均をＭＴ（ｔ）、タッチ分散をＶＴ（ｔ）とするとき、それぞれの値は、式（１）、式（２）、式（３）及び式（４）を利用して計算できる。
【００６９】
【数１】
2012160172.tif 000003
【数２】
2012160172.tif 000004
【数３】
2012160172.tif 000005
【数４】
2012160172.tif 000006
【００７０】
式（３）及び式（４）において、ｎは最大入力タッチレベルを示す。
ノイズ分布及びタッチ分布にヒストグラム加重値を適用して第１分散ＶＢＣ（ｔ）（ｂｅｔｗｅｅｎ−ｃｌａｓｓ  ｖａｒｉａｎｃｅ）を計算する（段階Ｓ２２２）。第１分散ＶＢＣ（ｔ）は式（５）を利用して計算されることができる。
【数５】
2012160172.tif 000007
【００７１】
ここで、ＷＮ（ｔ）及びＷＴ（ｔ）は、ヒストグラム加重値を現わして式（６）及び式（７）を利用して計算されることができる。
【数６】
2012160172.tif 000008
【数７】
2012160172.tif 000009
【００７２】
このように計算された第１分散ＶＢＣ（ｔ）が最大分散ＶＭＡＸより大きい場合（段階Ｓ２２４：はい）、最大分散ＶＭＡＸを第１分散ＶＢＣ（ｔ）で更新し、ノイズ水準ＮＬを現在のスレッショルドタッチレベルｔで更新する（段階Ｓ２２６）。
【００７３】
第１分散ＶＢＣ（ｔ）が最大分散ＶＭＡＸより大きくない場合（段階Ｓ２２４：いいえ）、スレッショルドタッチレベルｔを１ほど増加し（段階Ｓ２２８）、上述した段階（Ｓ２１８、Ｓ２２０、Ｓ２２２、Ｓ２２４、Ｓ２２６、Ｓ２２８）を繰り返す。スレッショルドタッチレベルｔが最大入力レベルＩＮＭＡＸより小さくない場合（段階Ｓ２１８：いいえ）、一連の段階の繰り返しを中断し終了する。
【００７４】
結果的に最大入力レベルＩＮＭＡＸより小さい全てのスレッショルドタッチレベルｔに対して第１分散ＶＢＣ（ｔ）の値が最大になるときのスレッショルドタッチレベルｔが最終的なノイズ水準ＮＬに決定される。
【００７５】
このように、入力タッチレベルの分布に基づいてノイズ水準を決めてこれを利用してノイズを除去することによって使用者の可変的なタッチ強度によるタッチ入力行為を効果的に検出することができる。
【００７６】
図９は図７のノイズ水準を決定する方法の他の例を示すフローチャートである。
図９を参照すれば、先に最終的なノイズ水準ＮＬを決定するための変数を初期化する（段階Ｓ２１２）。例えば、スレッショルドタッチレベル（ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ  ｔｏｕｃｈ  ｌｅｖｅｌ）ｔの値を０と初期化し、ノイズ水準ＮＬを０と初期化することができる。最小分散ＶＭＩＮの値は入力タッチレベルｉが有することができる最大値以上の任意の値Ｖａと設定できる。
【００７７】
それぞれの入力タッチレベルｉに対するパネルポイントの個数Ｎｉを示すヒストグラムＨＳＴ（ｉ）＝Ｎｉを計算し（段階Ｓ２１４）、最大入力タッチレベルＩＮＭＡＸを決定する（段階Ｓ２１６）。これについては図８を参照して説明したことと同じである。
【００７８】
スレッショルドタッチレベルｔが最大入力タッチレベルＩＮＭＡＸより小さい場合（段階Ｓ２１８：はい）、ノイズ分布及びタッチ分布を計算する（段階Ｓ２２０）。ノイズ分布及びタッチ分布の計算は、図８を参照して説明したことと同じである。
【００７９】
ノイズ分布及びタッチ分布にヒストグラム加重値を適用して第２分散ＶＷＣ（ｔ）（ｗｉｔｈｉｎ−ｃｌａｓｓ  ｖａｒｉａｎｃｅ）を計算する（段階Ｓ２２３）。第２分散ＶＷＣ（ｔ）は式（８）を利用して計算できる。
【数８】
2012160172.tif 000010
【００８０】
ここで、ＶＮ（ｔ）及びＶＴ（ｔ）は、式（２）及び式（４）のノイズ分散及びタッチ分散で、ＷＮ（ｔ）及びＷＴ（ｔ）は式（６）及び式（７）に示したヒストグラム加重値である。
【００８１】
これと共に計算された第２分散ＶＷＣ（ｔ）が最小分散ＶＭＩＮより小さい場合（段階Ｓ２２５：はい）、最小分散ＶＭＩＮを第２分散ＶＷＣ（ｔ）で更新し、ノイズ水準ＮＬをスレッショルドタッチレベルｔで更新する（段階Ｓ２２７）。
【００８２】
第２分散ＶＷＣ（ｔ）が最小分散ＶＭＩＮより小さくない場合（段階Ｓ２２５：いいえ）、スレッショルドタッチレベルｔを１ほど増加し（段階Ｓ２２８）上述した段階（Ｓ２１８、Ｓ２２０、Ｓ２２３、Ｓ２２５、Ｓ２２７、Ｓ２２８）を繰り返す。スレッショルドタッチレベルｔが最大入力レベルＩＮＭＡＸより小さくない場合（段階Ｓ２１８：いいえ）、一連の段階の繰り返しを中断し終了する。
【００８３】
結果的に最大入力レベルＩＮＭＡＸより小さい全てのスレッショルドタッチレベルｔに対して、第２分散ＶＷＣ（ｔ）の値が最小になるときのスレッショルドタッチレベルｔが最終的なノイズ水準ＮＬに決定される。
【００８４】
このように、入力タッチレベルの分布に基づいてノイズ水準を決定し、これを利用してノイズを除去することによって使用者の可変的なタッチ強度によるタッチ入力行為を効果的に検出することができる。
【００８５】
図８に図示された方法によって求めた第１分散ＶＢＣ（ｔ）の最大値と図９に図示された方法によって求めた第２分散ＶＷＣ（ｔ）の最小値は数学的に等価である。
【００８６】
図１０は本発明の実施形態に係る近接タッチを分離してタッチポイントを決定する方法を示すフローチャートである。
図１０を参照すれば、有効タッチレベルを有しながら互いに隣接するパネルポイントの集合に該当する１つ以上のタッチグループを決定する。一実施形態において、有効タッチレベルを有するパネルポイントに第１値を与え、残りパネルポイントに第２値を付与してバイナリマップを生成し（段階Ｓ５５０）、バイナリマップをスキャンしてタッチグループを決定する（段階Ｓ６００）ことができる。
【００８７】
タッチグループが決定されれば、行方向パターン及び列方向パターンのうち、それぞれのタッチグループのパターンを決定する（段階Ｓ６５０）。これと共に決定されたそれぞれのタッチグループのパターンに基づいて近接したタッチポイントを分離してタッチポイントの座標を提供する（段階Ｓ７００）。
【００８８】
このように、先にタッチグループのパターンを決定し、これに基づいて近接タッチを分離することによって、２次元エッジマップを分析して近接したタッチポイントを効率的に検出することができる。
【００８９】
図１１は図１０のバイナリマップを生成すること例を示すフローチャートである。
図１１を参照すれば、先にバイナリマップを生成するために変数を初期化する（段階Ｓ５５２）。例えば、バイナリ値を与えるためのパネルポイント（ｘ，ｙ）の列座標ｘ及び行座標ｙを各々０と初期化し、開始ポイントを（０，０）と設定する。ノイズ水準ＮＬは、図７、８及び９を参照して上述した方法によって求めた値で初期化される。行サイズＲＳＩＺＥ及び列サイズＣＳＩＺＥは、対応するタッチパネルの解像度による行数と列数で初期化される。例えば、図５の解像度を有するタッチパネルの場合に、ＲＳＩＺＥ＝１３と初期化され、ＣＳＩＺＥ＝７と初期化される。
【００９０】
行座標ｙが行サイズＲＳＩＺＥより小さい場合（段階Ｓ５５４：はい）、列座標ｘと列サイズＣＳＩＺＥを比較する（段階Ｓ５５６）。行座標ｙが行サイズＲＳＩＺＥより小さくない場合（段階Ｓ５５４：いいえ）、全てのパネルポイントに対するバイナリ値の付与が実行されたのでバイナリマップの生成が終了される。
【００９１】
列座標ｘが列サイズＣＳＩＺＥより小さい場合（段階Ｓ５５６：はい）、現在のパネルポイント（ｘ，ｙ）の入力タッチレベルＩＮ（ｘ，ｙ）をノイズ水準ＮＬと比較する（段階Ｓ５６０）。列座標ｘが列サイズＣＳＩＺＥより小さくない場合（段階Ｓ５５６：いいえ）、行座標ｙを１ほど増加させ（段階Ｓ５５８）、行座標ｙと行サイズＲＳＩＺＥを比較する（段階Ｓ５５４）。
【００９２】
入力タッチレベルＩＮ（ｘ，ｙ）が、ノイズ水準ＮＬより大きい場合（段階Ｓ５６０：はい）、現在のパネルポイント（ｘ，ｙ）のバイナリ値ＢＩＮ（ｘ，ｙ）に第１値を与え（段階Ｓ５６２）、入力タッチレベルＩＮ（ｘ，ｙ）がノイズ水準ＮＬより大きくない場合（段階Ｓ５６０：いいえ）、現在のパネルポイント（ｘ，ｙ）のバイナリ値ＢＩＮ（ｘ，ｙ）に第２値を与える（段階Ｓ５６４）。例えば、第１値は１であり、第２値は０でありうる。現在のパネルポイント（ｘ，ｙ）のバイナリ値ＢＩＮ（ｘ，ｙ）が与えられた（段階Ｓ５６２、Ｓ５６４）後、列座標ｘを１ほど増加させ（段階Ｓ５６６）、列座標ｘと列サイズＣＳＩＺＥを比較する（段階Ｓ５５６）。
【００９３】
結果的にタッチパネルの全てのパネルポイント（０，０）〜（ＣＳＩＺＥ−１，ＲＳＩＺＥ−１）に対してノイズ水準ＮＬより大きい有効タッチレベルを有するパネルポイントに第１値が与えられ、残りパネルポイントに第２値が与えられる。
このように、それぞれの入力タッチレベルＩＮとノイズ水準ＮＬを比較してバイナリマップを生成することができる。
【００９４】
図１２は図５の入力フレームデータから生成されたバイナリマップを示す図面である。
図５をまた参照すれば、上述した通り、図５の入力フレームデータＩＮＦＤＡＴＡ１でノイズ水準ＮＬは３５に決定され、５つのパネルポイント（３，３）、（３，４）、（３，５）、（３，６）及び（３，７）がノイズ水準ＮＬより大きい有効タッチレベルを有し、残りパネルポイントはノイズ水準ＮＬ以下のノイズに該当する入力タッチレベルを有する。
【００９５】
図１２のバイナリマップＢＮＭＡＰ１を参照すれば、有効タッチレベルを有する５つのパネルポイント（３，３）、（３，４）、（３，５）、（３，６）及び（３，７）に対して第１値である１が与えられ、残り８６個のパネルポイントに対しては第２値である０が与えられたことが分かる。
【００９６】
図１３はタッチグループを決定するためにバイナリマップをスキャンすること例を説明するための図面である。
図１３にはバイナリマップをスキャンする方式とこれに対応するカーネル（ｋｅｒｎｅｌ）の設定方式が図示されている。カーネルはそれぞれのソースポイント（ｓｏｕｒｃｅ  ｐｏｉｎｔ）ｓに対して周辺のカーネルポイントａ、ｂ、ｃ、ｄからなる。
【００９７】
図１３を参照すれば、タッチパネル１００のソースポイントｓ＝（ｘ，ｙ）を最初行と最初列に該当するｓ＝（０，０）から始め、ｓ＝（ＣＳＩＺＥ−１，ＲＳＩＺＥ−１）まで、先ず列座標ｘを増加させて１つの行のスキャンが完了すると、行座標ｙを増加させる方式でタッチグループの決定のためのスキャンを実行できる。この場合、カーネルは図１３の右側に図示された通り設定できる。即ち、それぞれのソースポイントｓ＝（ｘ，ｙ）に対してカーネルポイントは、ａ＝（ｘ−１，ｙ−１）、ｂ＝（ｘ，ｙ−１）、ｃ＝（ｘ＋１，ｙ−１）及びｄ＝（ｘ−１，ｙ）の座標を有する４つのポイントａ、ｂ、ｃ、ｄに設定できる。
【００９８】
一方、ソースポイントがｓ＝（０，０）であるとき、カーネルポイントはａ＝（−１，−１）、ｂ＝（０，−１）、ｃ＝（１，−１）、ｄ＝（−１，０）になり実際にタッチパネル１００に存在しないポイントを指定することになる。この場合には存在していないポイントのバイナリ値として０を一律的に与えることができる。即ち、全てのｘ，ｙに対してＢＩＮ（ｘ，−１）及びＢＩＮ（−１，ｙ）は０と設定される。
【００９９】
このようなスキャン方式及びカーネルを利用してタッチグループの決定のための演算回数を減少させ、ソースポイントが有効タッチレベルを有しながら互いに隣接するのか否かを判断し、タッチグループを正確に決定することができる。
【０１００】
図１４はタッチグループを決定するためにバイナリマップをスキャンする他の例を説明するための図面である。
図１４にはバイナリマップをスキャンする方式とこれに対応するカーネルの設定方式が図示されている。カーネルはそれぞれのソースポイントｓに対して周辺のカーネルポイントａ、ｂ、ｃ、ｄからなる。
【０１０１】
図１４を参照すれば、タッチパネル１００のソースポイントｓ＝（ｘ，ｙ）を最初行と最初列に該当するｓ＝（０，０）から始め、ｓ＝（ＣＳＩＺＥ−１，ＲＳＩＺＥ−１）まで、先ず行座標ｙを増加させて１つの列のスキャンが完了すると、列座標ｘを増加させる方式でタッチグループの決定のためのスキャンを実行できる。この場合、カーネルは図１４の右側に図示された通り設定されることができる。即ち、それぞれのソースポイントｓ＝（ｘ，ｙ）に対してカーネルポイントはｅ＝（ｘ−１，ｙ−１）、ｆ＝（ｘ−１，ｙ）、ｇ＝（ｘ−１，ｙ＋１）及びｉ＝（ｘ，ｙ−１）の座標を有する４つのポイントｅ、ｆ、ｇ、ｉと設定できる。
【０１０２】
一方、ソースポイントがｓ＝（０，０）であるとき、カーネルポイントはｅ＝（−１，−１）、ｆ＝（−１，０）、ｇ＝（−１，１）、ｉ＝（０、−１）になり、実際にタッチパネル１００に存在しないポイントを指定することになる。この場合には存在していないポイントのバイナリ値として０を与えることができる。即ち、全てのｘ，ｙに対しＢＩＮ（ｘ，−１）及びＢＩＮ（−１，ｙ）は０と設定される。
【０１０３】
このようなスキャン方式及びカーネルを利用してタッチグループの決定のための演算回数を減少させ、ソースポイントが有効タッチレベルを有しながら互いに隣接するのか否かを判断してタッチグループを正確に決定することができる。
【０１０４】
図１５及び図１６はタッチグループを決定するためのカーネルの他の例を示す図面である。
図１５を参照すれば、バイナリマップをスキャンするためのカーネルはソースポイントの上下左右の４つのポイントを含むように設定できる。即ち、それぞれのソースポイントｓ＝（ｘ，ｙ）に対して、カーネルポイントはａ＝（ｘ，ｙ−１）、ｂ＝（ｘ−１，ｙ）、ｃ＝（ｘ，ｙ＋１）及びｄ＝（ｘ＋１，ｙ）の座標を有する４つのポイントａ、ｂ、ｃ、ｄと設定できる。
【０１０５】
図１６を参照すれば、バイナリマップをスキャンするためのカーネルはソースポイントの上下左右及び対角線方向に位置する８つのポイントを含むように設定できる。即ち、それぞれのソースポイントｓ＝（ｘ，ｙ）に対してカーネルポイントは、ａ＝（ｘ−１，ｙ−１）、ｂ＝（ｘ，ｙ−１）、ｃ＝（ｘ＋１，ｙ−１）、ｄ＝（ｘ−１，ｙ）、ｅ＝（ｘ＋１，ｙ）、ｆ＝（ｘ−１，ｙ＋１）、ｇ＝（ｘ，ｙ＋１）及びｈ＝（ｘ＋１，ｙ＋１）の座標を有する８つのポイントａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈと設定されることができる。
【０１０６】
図１５及び図１６のカーネルらを利用してバイナリマップをスキャンする場合には図１３及び図１４で説明したスキャン方式に対する制約はないが、図１５のカーネルの場合には対角線方向に隣接した有効タッチレベルを同じグループで判別できなく、図１６のカーネルの場合にはカーネルポイントの個数が相対的に大きいから演算量が増加することになる。
【０１０７】
図１７は図１０のバイナリマップをスキャンして、１つ以上のタッチグループを決定すること例を示すフローチャートである。図１７には図１３で説明した方法によるスキャン方式とカーネルを利用してタッチグループを決定すること例が図示されている。
【０１０８】
図１７を参照すれば、先にバイナリマップをスキャンしてタッチグループを決定するために変数を初期化する（段階Ｓ６０２）。例えば、ソースポイント（ｘ，ｙ）の列座標ｘ及び行座標ｙを各々０と初期化して開始ポイントを（０，０）と設定する。行サイズＲＳＩＺＥ及び列サイズＣＳＩＺＥは対応するタッチパネル１００の解像度による行数と列数と初期化される。タッチグループナンバーＴＧＮＵＭの値は１と初期化される。全てのパネルポイント（ｘ，ｙ）に対してタッチグループ順番ＴＧ、即ち、タッチグループの一連番号は０と初期化される。
【０１０９】
行座標ｙが行サイズＲＳＩＺＥより小さい場合（段階Ｓ６０４：はい）、列座標ｘと列サイズＣＳＩＺＥを比較する（段階Ｓ６０６）。行座標ｙが行サイズＲＳＩＺＥより小さくない場合（段階Ｓ６０４：いいえ）、全てのパネルポイントに対するスキャンが実行されたので、タッチグループの決定が終了する。
【０１１０】
列座標ｘが列サイズＣＳＩＺＥより小さい場合（段階Ｓ６０６：はい）、現在のソースポイント（ｘ，ｙ）のバイナリ値ＢＩＮ（ｘ，ｙ）が１であるか比較する（段階Ｓ６１０）。列座標ｘが列サイズＣＳＩＺＥより小さくない場合（段階Ｓ６０６：いいえ）、行座標ｙを１ほど増加させ（段階Ｓ６０８）、行座標ｙと行サイズＲＳＩＺＥを比較する（段階Ｓ６０４）。
【０１１１】
バイナリ値ＢＩＮ（ｘ，ｙ）が１（即ち、上述した第１値）の場合（段階Ｓ６１０：はい）、全てのカーネルポイント（Ｋｘ，Ｋｙ）に対して、バイナリ値ＢＩＮ（Ｋｘ，Ｋｙ）が０であるかを比較する（段階Ｓ６１４）。例えば、カーネルポイント（Ｋｘ，Ｋｙ）は、図１３で説明した通り現在のソースポイント（ｘ，ｙ）に対して、ａ＝（ｘ−１，ｙ−１）、ｂ＝（ｘ，ｙ−１）、ｃ＝（ｘ＋１，ｙ−１）及びｄ＝（ｘ−１，ｙ）の４つのポイントと設定できる。ソースポイント（ｘ，ｙ）のバイナリ値ＢＩＮ（ｘ，ｙ）が０（即ち、上述した第２値）の場合（段階Ｓ６１０：いいえ）、列座標ｘを１ほど増加させ（段階Ｓ６１２）、列座標ｘと列サイズＣＳＩＺＥを比較する（段階Ｓ６０６）。
【０１１２】
全てのカーネルポイント（Ｋｘ，Ｋｙ）に対して、バイナリ値ＢＩＮ（Ｋｘ，Ｋｙ）が０の場合（段階Ｓ６１４：はい）、タッチグループの順番ＴＧ（ｘ，ｙ）にタッチグループナンバーＴＧＮＵＭを割り当てる。これと共に、現在のソースポイント（ｘ，ｙ）がＴＧＮＵＭ番目タッチグループに属するということを表示する。この場合、新しいタッチグループが検索されたことに該当するので、タッチグループナンバーＴＧＮＵＭを１ほど増加させ（段階Ｓ６１８）、列座標ｘを１ほど増加させた（段階Ｓ６１２）後、列座標ｘと列サイズＣＳＩＺＥを比較する（段階Ｓ６０６）。
【０１１３】
全てのカーネルポイント（Ｋｘ，Ｋｙ）に対してバイナリ値ＢＩＮ（Ｋｘ，Ｋｙ）が０でない場合（段階Ｓ６１４：いいえ）、バイナリ値ＢＩＮ（Ｋｘ，Ｋｙ）が１人カーネルポイント（Ｋｘ，Ｋｙ）のタッチグループの順番ＴＧ（Ｋｘ，Ｋｙ）を現在のソースポイントのタッチグループの順番ＴＧ（ｘ，ｙ）に割り当てる（段階Ｓ６２０）。このように、現在のソースポイント（ｘ，ｙ）とバイナリ値ＢＩＮ（Ｋｘ，Ｋｙ）が１のカーネルポイント（Ｋｘ，Ｋｙ）は、同じタッチグループに属するということを表示する。この場合、新しいタッチグループが検索されたのではないので、タッチグループナンバーＴＧＮＵＭを増加させず、列座標ｘを１ほど増加させた（段階Ｓ６１２）後、列座標ｘと列サイズＣＳＩＺＥを比較する（段階Ｓ６０６）。
【０１１４】
結果的にタッチパネルの全てのパネルポイント（ｘ，ｙ）に対してタッチグループ順番ＴＧ（ｘ，ｙ）が割り当てられ、最終的なタッチグループナンバーＴＧＮＵＭはタッチグループの総個数に該当する。
【０１１５】
例えば、図１２のバイナリマップＢＮＭＡＰ１の場合に、タッチグループの総個数ＴＧＮＵＭは、１に決定され、タッチグループに属して１の値を有する５つのソースポイント（３，３）、（３，４）、（３，５）、（３，６）及び（３，７）に対して、タッチグループ順番ＴＧに１の値が与えられる。タッチグループに属しないソースポイントに対してはタッチグループ順番ＴＧは上述した通り初期化された０の値が与えられる。
【０１１６】
このように、バイナリマップをスキャンすることによって有効タッチレベルを有しながら互いに隣接するパネルポイントの集合に該当する１つ以上のタッチグループを決定することができる。
【０１１７】
図１８は図１０のタッチグループのパターンを決定すること例を説明するための図面である。  
図１８を参照すれば、それぞれのタッチグループＴＧ１に属するパネルポイントの行方向の有効タッチレベルを合算した値（ＹＳＵＭ）のうち、極大値の個数を示す列方向エッジ値（ｅｄｇｅ  ｖａｌｕｅ）を決定する。図１８の有効フレームデータＶＬＦＤＡＴＡ１の場合に、ｙ＝４行とｙ＝６行の合算値（ＹＳＵＭ）が、上下の行と比較するときに極大値になることが分かり、ｙ＝４行とｙ＝６行に対して行勾配（ｇｒａｄｉｅｎｔ）値（ＹＧＲＤ）が１と決定される。このような行勾配値（ＹＧＲＤ）の和が列方向エッジ値に決定され、図１８の場合、列方向エッジ値は２である。
【０１１８】
このような方式で、それぞれのタッチグループＴＧ１に属するパネルポイントの列方向の有効タッチレベルを合算した値（ＸＳＵＭ）のうち、極大値の個数を示す行方向エッジ値を決定する。図１８の有効フレームデータＶＬＦＤＡＴＡ１の場合に、タッチグループＴＧ１が１つの列のみを含んで、ｘ＝３列の合算値（ＸＳＵＭ）が極大値になることが分かって、ｘ＝３列に対して列勾配値（ＸＧＲＤ）が１と決定される。このような列勾配値（ＸＧＲＤ）の和が行方向エッジ値に決定され、図１８の場合、行方向エッジ値は１である。
【０１１９】
列方向エッジ値と行方向エッジ値が決定されると、これらを比較してタッチグループＴＧ１のパターンが決定される。図１８の場合、列方向エッジ値が、行方向エッジ値よりさらに大きいので、タッチグループＴＧ１のパターンは列方向パターン（または、垂直方向パターン）に決定される。もし、行方向エッジ値が列方向エッジ値よりさらに大きいタッチグループの場合には、行方向パターン（または、水平方向パターン）に決定される。列方向エッジ値と行方向エッジ値が同じタッチグループの場合には対角線方向パターンに該当し、後述するタッチポイントの座標を提供することにおいては、対角線方向パターンは行方向パターンと列方向パターンのいずれの側に含ませてもよい。
【０１２０】
このように、列方向エッジ値と行方向エッジ値を比較してそれぞれのタッチグループのパターンを決定することができる。
【０１２１】
図１９は本発明の実施形態により近接したタッチポイントを分離してタッチポイントの座標を提供する方法を示すフローチャートである。
図１９を参照すれば、先にタッチポイントの座標を提供するために変数を初期化する（段階Ｓ７０２）。例えば、タッチグループ順番ｎの値を１と初期化し、タッチグループの総個数ＴＧＮＵＭを図１７を参照して説明した方法によって決定された値と初期化する。
【０１２２】
タッチグループ順番ｎがタッチグループの総個数ＴＧＮＵＭ以下である場合（段階Ｓ７０４：はい）、タッチグループのパターン可否を確認する（段階Ｓ７０６）。タッチグループのパターンは図１７を参照し説明した方法によって決定できる。タッチグループ順番ｎがタッチグループの総個数ＴＧＮＵＭより大きい場合（段階Ｓ７０４：いいえ）には全てのタッチグループに対してタッチポイント座標提供が実行されたので終了する。
【０１２３】
ｎ番目タッチグループのパターンが行方向パターンの場合（段階Ｓ７０６：はい）それぞれの列に対して最大有効タッチレベルＶＬＭＡＸ及びこれに対応するパネルポイントの座標ＸＹを決定する（段階Ｓ７０８）。ｎ番目タッチグループのパターンが列方向パターンの場合（段階Ｓ７０６：いいえ）それぞれの行に対して最大有効タッチレベルＶＬＭＡＸ及びこれに対応するパネルポイントの座標ＸＹを決定する（段階Ｓ７１０）。
【０１２４】
このように求めた最大有効タッチレベルＶＬＭＡＸを比較してタッチポイントの座標ＴＸＹを提供する（段階Ｓ７１２）。これに対しては図２０を参照して後述することにする。ｎ番目タッチグループに対するタッチポイントの座標が提供された（段階Ｓ７１２）後、タッチグループ順番ｎを１ほど増加させ（段階Ｓ７１４）、タッチグループ順番ｎとタッチグループの総個数ＴＧＮＵＭを比較する（段階Ｓ７０４）。
【０１２５】
このように、先ずタッチグループのパターンを決定し、これに基づいて行方向または、列方向で最大値を求むことは２次元エッジマップを生成することを示す。このような２次元エッジマップを介して１つのタッチグループ内に存在できる近接した複数のタッチポイントを効率的に分離することができる。
【０１２６】
図２０は図１９のタッチポイントの座標を提供する方法の一例を説明するための図面である。
図２０には列方向パターン（垂直方向パターン）を有する１つのタッチグループＴＧ１を含む有効フレームデータＶＬＦＤＡＴＡ１が図示されていて、これを参照して、図１９の段階Ｓ７１０及びこれにともなう段階Ｓ７１２を説明することにする。行方向パターン（水平方向パターン）の場合にも同じ方式で段階Ｓ７０８及び段階Ｓ７１２が実行され、タッチポイントの座標が提供されることが理解できるはずである。
【０１２７】
図２０を参照すれば、タッチグループＴＧ１のそれぞれの行（ｙ＝３，４，５，６，７）に対して最大有効タッチレベルＶＬＭＡＸ及びこれに対応するパネルポイントの座標ＸＹを決定する（図１９の段階Ｓ７１０）。タッチグループＴＧ１は、ｘ＝３である１つの列のみを含むので各有効タッチレベルがその行衣最大値になり、ＶＬＭＡＸ（３，３）＝５０、ＶＬＭＡＸ（３，４）＝５８、ＶＬＭＡＸ（３，５）＝４４、ＶＬＭＡＸ（３，６）＝５８、ＶＬＭＡＸ（３，７）＝５０と同じように最大有効レベルＶＬＭＡＸとこれに対応する座標ＸＹが決定される。このように決定された最大有効タッチレベルＶＬＭＡＸを比較すると、ＶＬＭＡＸ（３，４）＝５８の値が周辺のＶＬＭＡＸ（３，３）＝５０及びＶＬＭＡＸ（３，５）＝４４の値と比較して極大値になり、これに対応する（３，４）がタッチポイントの座標ＴＸＹに決定される。また、ＶＬＭＡＸ（３，６）＝５８の値が周辺のＶＬＭＡＸ（３，５）＝４４及びＶＬＭＡＸ（３，７）＝５０の値と比較して極大値になり、これに対応する（３，６）がタッチポイントの座標ＴＸＹに決定される。結果的に、２つの隣接するタッチポイントが決定され、その座標はＴＸＹ１＝（３，４）及びＴＸＹ２＝（３，６）に提供される。
【０１２８】
このような方式で、それぞれのタッチグループのパターンに基づいて近接したタッチポイントを分離してタッチポイントの座標ＴＸＹが提供されることができる。
【０１２９】
図２１は図１０のバイナリマップをスキャンし、１つ以上のタッチグループを決定する他の例を示すフローチャートである。
図２１には図１３で説明した方法によるスキャン方式とカーネルを利用してタッチグループを決定すること例が図示されている。図１７の方法と比較して、図２１のタッチグループを決定する方法は、それぞれのタッチグループの位置及び大きさを示すタッチウインドウＷＩＮを決定することをさらに含む。
【０１３０】
図２１を参照すれば、先ず、バイナリマップをスキャンしてタッチグループを決定するために変数を初期化する（段階Ｓ６０２）。例えば、ソースポイント（ｘ，ｙ）の列座標ｘ及び行座標ｙを各々０と初期化して開始ポイントを（０，０）で設定する。行サイズＲＳＩＺＥ及び列サイズＣＳＩＺＥは対応するタッチパネル１００の解像度による行数と列数で初期化される。タッチグループナンバーＴＧＮＵＭの値は１で初期化される。全てのパネルポイント（ｘ，ｙ）に対してタッチグループ順番ＴＧ、即ち、タッチグループの一連番号は０と初期化される。
【０１３１】
行座標ｙが行サイズＲＳＩＺＥより小さい場合（段階Ｓ６０４：はい）、列座標ｘと列サイズＣＳＩＺＥを比較する（段階Ｓ６０６）。行座標ｙが行サイズＲＳＩＺＥより小さくない場合（段階Ｓ６０４：いいえ）、全てのポイントに対するスキャンが実行されたのでタッチグループの決定が終了する。
【０１３２】
列座標ｘが列サイズＣＳＩＺＥより小さい場合（段階Ｓ６０６：はい）、現在のソースポイント（ｘ，ｙ）のバイナリ値ＢＩＮ（ｘ，ｙ）が１か否か比較する（段階Ｓ６１０）。列座標ｘが列サイズＣＳＩＺＥより小さくない場合（段階Ｓ６０６：いいえ）、行座標ｙを１ほど増加させて（段階Ｓ６０８）行座標ｙと行サイズＲＳＩＺＥを比較する（段階Ｓ６０４）。
【０１３３】
バイナリ値ＢＩＮ（ｘ，ｙ）が１（即ち、上述した第１値）の場合（段階Ｓ６１０：はい）、全てのカーネルポイント（Ｋｘ，Ｋｙ）に対してバイナリ値ＢＩＮ（Ｋｘ，Ｋｙ）が０か否か比較する（段階Ｓ６１４）。例えば、カーネルポイント（Ｋｘ，Ｋｙ）は図１３で説明した通り、現在のソースポイント（ｘ，ｙ）に対し、ａ＝（ｘ−１，ｙ−１）、ｂ＝（ｘ，ｙ−１）、ｃ＝（ｘ＋１，ｙ−１）及びｄ＝（ｘ−１，ｙ）の４つのポイントと設定されることができる。バイナリ値ＢＩＮ（ｘ，ｙ）が０（即ち、上述した第２値）の場合（段階Ｓ６１０：いいえ）、列座標ｘを１ほど増加させ（段階Ｓ６１２）、列座標ｘと列サイズＣＳＩＺＥを比較する（段階Ｓ６０６）。
【０１３４】
全てのカーネルポイント（Ｋｘ，Ｋｙ）に対して、バイナリ値ＢＩＮ（Ｋｘ，Ｋｙ）が０である場合（段階Ｓ６１４：はい）、タッチグループの順番ＴＧ（ｘ，ｙ）にタッチグループナンバーＴＧＮＵＭを割り当てる。このように、現在のソースポイント（ｘ，ｙ）がＴＧＮＵＭ番目タッチグループに属するということを表示する。そして、ＴＧＮＵＭ番目タッチグループのタッチウインドウＷＩＮＴＧＮＵＭを初期化する（段階Ｓ６３０）。例えば、タッチウインドウＷＩＮは対応するタッチグループに属するパネルポイントの列座標の最小値、行座標の最小値、列座標の最大値及び行座標の最大値と表現することができる。言い換えれば、ＴＧＮＵＭ番目タッチグループのタッチウインドウＷＩＮＴＧＮＵＭは開始ポイントＳＰＴＴＧＮＵＭ及び終了ポイントＦＰＴＴＧＮＵＭの座標として表現することができる。全てのカーネルポイント（Ｋｘ，Ｋｙ）に対して、バイナリ値ＢＩＮ（Ｋｘ，Ｋｙ）が０である場合（段階Ｓ６１４：はい）には現在のソースポイント（ｘ，ｙ）が新しいタッチグループに属することを示すので、開始ポイントＳＰＴＴＧＮＵＭ及び終了ポイントＦＰＴＴＧＮＵＭの座標を現在のソースポイント（ｘ，ｙ）で設定することによってタッチウインドウＷＩＮＴＧＮＵＭを初期化することができる。
【０１３５】
この場合、新しいタッチグループが検索されたことに該当するので、タッチグループナンバーＴＧＮＵＭを１ほど増加させ（段階Ｓ６３２）、列座標ｘを１ほど増加させた（段階Ｓ６１２）後、列座標ｘと列サイズＣＳＩＺＥを比較する（段階Ｓ６０６）。
【０１３６】
全てのカーネルポイント（Ｋｘ，Ｋｙ）に対して、バイナリ値ＢＩＮ（Ｋｘ，Ｋｙ）が０ではない場合（段階Ｓ６１４：いいえ）、バイナリ値ＢＩＮ（Ｋｘ，Ｋｙ）が１のカーネルポイント（Ｋｘ，Ｋｙ）のタッチグループ順番ＴＧ（Ｋｘ，Ｋｙ）を現在のソースポイントのタッチグループの順番ＴＧ（ｘ，ｙ）に割り当てる。このように、現在のソースポイント（ｘ，ｙ）とバイナリ値ＢＩＮ（Ｋｘ，Ｋｙ）が１のカーネルポイント（Ｋｘ，Ｋｙ）は同じタッチグループに属するということを表示する。そして、ＢＩＮ（Ｋｘ，Ｋｙ）が１のカーネルポイント（Ｋｘ，Ｋｙ）は現在のタッチグループ順番ＴＧＮＵＭと他の以前のｉ番目タッチグループ（ｉ＜ＴＧＮＵＭ）に属するので、１の値を有するカーネルポイント（Ｋｘ，Ｋｙ）が属するタッチグループのタッチウインドウＷＩＮ（ｉ）を更新する。即ち、１の値を有するカーネルポイント（Ｋｘ，Ｋｙ）がタッチウインドウＷＩＮ（ｉ）に含まれていない場合にはこれに含まれるようにタッチウインドウＷＩＮ（ｉ）の開始ポイントＳＰＴ（ｉ）及び終了ポイントＦＰＴ（ｉ）を更新する。
【０１３７】
この場合新しいタッチグループが検索されたことではないので、タッチグループナンバーＴＧＮＵＭを増加させずに列座標ｘを１ほど増加させた（段階Ｓ６１２）後、列座標ｘと列サイズＣＳＩＺＥを比較する（段階Ｓ６０６）。
【０１３８】
結果的にタッチパネルの全てのパネルポイント（ｘ，ｙ）に対して、タッチグループ順番ＴＧ（ｘ，ｙ）が割り当てられて、最終的なタッチグループナンバーＴＧＮＵＭは、タッチグループの総個数に該当する。また、それぞれのタッチグループに対してタッチグループの位置及び大きさを示すタッチウインドウが決定される。
【０１３９】
このように、それぞれのタッチグループに対してタッチウインドウが決定されれば、それぞれのタッチグループの行方向の長さと列方向の長さを比較してそれぞれのタッチグループのパターンを決定することができる。
【０１４０】
例えば、ｉ番目タッチグループＴＧｉのタッチウインドウＷＩＮｉが開始ポイントＳＰＴ（ｘ１，ｙ１）及び終了ポイントＦＰＴ（ｘ２，ｙ２）に決定される場合、タッチグループＴＧｉの列方向の長さは、ｙ２−ｙ１＋１で計算されることができ、行方向の長さは、ｘ２−ｘ１＋１で計算されることができる。タッチグループＴＧｉの行方向の長さが列方向の長さより大きい場合にはタッチグループＴＧｉのパターンは、行方向パターン（または、水平方向パターン）に決定され、タッチグループＴＧｉの列方向の長さが行方向の長さより大きい場合にはタッチグループＴＧｉのパターンは列方向パターン（または、垂直方向パターン）に決定されることができる。タッチグループＴＧｉの列方向の長さと行方向の長さが同じ場合には対角線方向パターンに該当し、上述したタッチポイントの座標を提供することにおいては対角線方向パターンは行方向パターンと列方向パターンのいずれの側に含ませても関係ない。
【０１４１】
一実施形態において、上述したように、それぞれのタッチグループに対しタッチウインドウが決定されれば、それぞれのタッチグループの行方向の長さ（ｘ２−ｘ１＋１）及び列方向の長さ（ｙ２−ｙ１＋）のうち、少なくとも１つに基づいてタッチグループの大きさが基準値より大きい場合、使用者が意図しなかったタッチ行為で判断することができる。例えば、使用者がタッチパネルの表面に手の平を接触する場合には、一般的に使用者が入力行為とし意図しなかった無意味なタッチとして判断できる。このような使用者が意図しなかったタッチ行為を判別しこれを無効にすることをパームリジェクション（ｐａｌｍ  ｒｅｊｅｃｔｉｏｎ）という。
このようなパームリジェクションの判断基準になる基準値はタッチパネルの解像度などを考慮して適切な値に決定でき、基準値は実験的にも決定できる。タッチグループの行方向の長さ及び列方向の長さのうち、いずれが１つが基準値より大きい場合、使用者が意図しなかったタッチ行為と判断する事もでき、タッチグループの行方向の長さ及び列方向の長さが全部基準値より大きい場合、使用者が意図しなかったタッチ行為と判断することもできる。基準値は行方向及び列方向に対して同じ値と設定されることができ、互いに異なる値と設定されることもできる。
【０１４２】
図２２は図２のタッチパネルから提供される入力フレームデータからノイズを除去した有効フレームデータの一例を示す図面であり、図２３は図２２の有効フレームデータに対応するバイナリマップを示す図面である。
【０１４３】
図２２を参照すれば、有効フレームデータＶＬＦＤＡＴＡ２は２つのタッチグループを含むことを直観的に分かる。有効フレームデータＶＬＦＤＡＴＡ２に対応する入力フレームデータは図示しなかったが、上述した有効データ決定方法を実行することによって、入力フレームデータの入力タッチレベルの分布に対応したノイズを除去し、図２２に図示されたような有効タッチレベルを含む有効フレームデータＶＬＦＤＡＴＡ２を決定することができる。
【０１４４】
図２３は図２２の有効フレームデータに対応するバイナリマップを示す図面である。
図２３を参照すれば、有効タッチレベルを有する１６個のパネルポイントに対して、１の値が与えられて第１タッチグループＴＧ１を形成し、有効タッチレベルを有する他の１０個のパネルポイントに対して、１の値が与えられて第２タッチグループＴＧ２を形成し、残り６５個のパネルポイントに対しては０の値が与えられたことが分かる。
【０１４５】
図１７を参照して説明した通り、バイナリマップＢＮＭＡＰ２をスキャンすることによって有効タッチレベルを有しながら互いに隣接するパネルポイントの集合に該当する１つ以上のタッチグループを決定することができる。即ち、タッチパネルの全てのパネルポイント（ｘ，ｙ）に対しタッチグループ順番ＴＧ（ｘ，ｙ）が割り当てられ、タッチグループの総個数が決定されることができる。図２３の場合、第１タッチグループＴＧ１に属する１６個のパネルポイントに対しタッチグループ順番ＴＧ（ｘ，ｙ）＝１の値が割り当てられ、第２タッチグループＴＧ２に属する１０個のパネルポイントに対して、タッチグループ順番ＴＧ（ｘ，ｙ）＝２の値が割り当てられ、タッチグループの総個数は２となる。
【０１４６】
また、図２１を参照して説明した通り、それぞれのタッチグループＴＧ１、ＴＧ２に対して、各タッチグループの位置及び大きさを示すタッチウインドウＷＩＮが付加的に決定できる。上述した通り、タッチウインドウＷＩＮは対応するタッチグループに属するパネルポイントの列座標の最小値、行座標の最小値、列座標の最大値及び行座標の最大値と表現し、言い換えれば、開始ポイントＳＰＴ及び終了ポイントＦＰＴとして表現できる。
【０１４７】
図２４は図２１のタッチポイントの座標を提供する方法の一例を説明するための図面である。  
図２４において、斜線部分は各タッチグループＴＧ１、ＴＧ２に属するパネルポイントを示し、太い長方形で囲まれた部分は、各タッチグループのタッチウインドウＷＩＮ１、ＷＩＮ２を示す。
【０１４８】
第１タッチウインドウＷＩＮ１は開始ポイントがＳＰＴ１＝（３，２）、終了ポイントがＦＰＴ１＝（６，６）と表現でき、第２タッチウインドウＷＩＮ２は開始ポイントがＳＰＴ２＝（０，８）、終了ポイントがＦＰＴ２＝（４，１０）と表現できる。
【０１４９】
一実施形態において、図１８を参照して説明した通り、それぞれのタッチグループＴＧ１、ＴＧ２の列方向のエッジ値と行方向エッジ値とを比較してそれぞれのタッチグループＴＧ１、ＴＧ２のパターンが決定できる。
【０１５０】
他の実施形態において、図２１を参照して説明した通り、それぞれのタッチグループＴＧ１、ＴＧ２の行方向の長さと列方向の長さとを比較して、それぞれのタッチグループＴＧ１、ＴＧ２のパターンが決定できる。第１タッチグループＴＧ１の場合には行方向の長さが４であり、列方向の長さが５であるから第１タッチグループＴＧ１のパターンは列方向パターンに決定される。第２タッチグループＴＧ２の場合には、行方向の長さが５であり、列方向の長さが３であるから第２タッチグループＴＧ２のパターンウン行方向パターンに決定される。
【０１５１】
各タッチグループＴＧ１、ＴＧ２のパターンが決定されれば、図１９を参照して説明した通り、決定されたそれぞれのタッチグループのパターンに基づいてタッチポイントの座標が提供できる。
【０１５２】
第１タッチグループＴＧ１は、列方向パターンを有するので、第１タッチグループＴＧ１のそれぞれの行（ｙ＝２，３，４，５，６）に対して最大有効タッチレベルＶＬＭＡＸ及びこれに対応するパネルポイントの座標ＸＹを決定する（図１９の段階Ｓ７１０）。ＶＬＭＡＸ（４，２）＝３７、ＶＬＭＡＸ（４，３）＝５７、ＶＬＭＡＸ（５，４）＝５１、ＶＬＭＡＸ（５，５）＝６０、ＶＬＭＡＸ（５，６）＝３８のように最大有効タッチレベルＶＬＭＡＸとこれに対応する座標（Ｘ，Ｙ）が決定される。これと共に決定された最大有効タッチレベルＶＬＭＡＸを比較すると、ＶＬＭＡＸ（４，３）＝５７の値が、周辺のＶＬＭＡＸ（４，２）＝３７及びＶＬＭＡＸ（５，４）＝５１の値に比べて極大値にり、これに対応する（４，３）が第１タッチポイント（ＴＸＹ１）の座標に提供される。また、ＶＬＭＡＸ（５，５）＝６０の値が、周辺のＶＬＭＡＸ（５，４）＝５１及びＶＬＭＡＸ（５，６）＝３８の値に比べて極大値になり、これに対応する（５，５）が第２タッチポイントＴＸＹ２の座標と決定される。
【０１５３】
第２タッチグループＴＧ２は、行方向パターンを有するので、第２タッチグループＴＧ２のそれぞれの列（ｘ＝０，１，２，３，４）に対して最大有効タッチレベルＶＬＭＡＸ及びこれに対応するパネルポイントの座標ＸＹを決定する（図１９の段階Ｓ７０８）。ＶＬＭＡＸ（０，９）＝４０、ＶＬＭＡＸ（１，９）＝４３、ＶＬＭＡＸ（２，９）＝５８、ＶＬＭＡＸ（３，９）＝４２、ＶＬＭＡＸ（４，９）＝３７のように最大有効タッチレベルＶＬＭＡＸとこれに対応する座標（Ｘ，Ｙ）が決定される。これと共に決定された最大有効タッチレベルＶＬＭＡＸを比較すると、ＶＬＭＡＸ（２，９）＝５８の値が、周辺のＶＬＭＡＸ（１，９）＝４３及びＶＬＭＡＸ（３，９）＝４２の値に比べて極大値になり、これに対応する（２，９）が第３タッチポイントＴＸＹ３の座標に提供される。
【０１５４】
結果的に、第１タッチグループＴＧ１で近接する第１タッチポイントＴＧ１及び第２タッチポイントＴＸＹ２が分離して決定され、これに対応する座標が提供され、第２タッチグループＴＧ２で１つの第３タッチポイントＴＸＹ３が決定されてこれに対応する座標が提供される。
【０１５５】
このように、本発明の実施形態に係る近接タッチ分離方法及びマルチタッチ検出方法は、先ず、タッチグループを決定することによって互いに離隔したマルチタッチを検出し、１つのタッチグループ内での近接タッチを分離することによってマルチタッチ動作を正確に検出することができる。
【０１５６】
図２５は本発明の実施形態に係るタッチスクリーン装置を示すブロック図である。
図２５を参照すれば、タッチスクリーン装置３０００はタッチパネル１０、ディスプレイパネル２０、タッチパネル制御部３０、ディスプレイ駆動部４０、プロセッサ５０、保存装置６０、インターフェース７０及びバス８０を含むことができる。
【０１５７】
タッチパネル１０は、複数の行と複数の列の交差点ごとに、マトリックス形態で配列される複数のパネルポイントを含む。各パネルポイントの列座標ｘと行座標ｙの組み合わせの２次元座標（ｘ，ｙ）としてタッチパネル１０上での各パネルポイントの位置が指定できる。タッチパネル１０はその表面からの接触によって各パネルポイントで実質的に同時に発生する多数のタッチを感知することができるように構成される。即ち、タッチパネル１０は多数の接触パネルポイントから発生するマルチタッチ動作に応答して各パネルポイントの接触強度を示す入力タッチレベルＩＮを出力するように構成される。このような入力タッチレベルＩＮは一定周期（フレーム周期）ごとに測定され、１つの測定周期ごとに出力される全てのパネルポイントの入力タッチレベルＩＮの集合を上述した入力フレームデータＩＮＦＤＡＴＡ１、ＩＮＦＤＡＴＡ２として提供できる。
【０１５８】
タッチパネル制御部３０はタッチパネル１０の動作を制御してタッチパネル１０の出力をプロセッサ５０に伝送する。タッチパネル１０で出力される入力タッチレベルＩＮがアナログ信号の場合には、これをデジタル信号に変換するためにタッチパネル制御部３０はアナログ−デジタルコンバータ（ＡＤＣ）を含むことができる。
【０１５９】
ディスプレイパネル２０はイメージ（映像）を表示するように構成されたＬＣＤ、ＬＥＤ、ＯＬＥＤなどの多様なタイプのパネルで構成できる。ディスプレイ駆動部４０はディスプレイパネル２０にイメージを表示するための信号を発生するゲート駆動回路、データ駆動回路などを含むことができる。プロセッサ５０は命令を実行してタッチスクリーン装置３０００の全体的な動作を制御するように構成される。プロセッサ５０によって要求されるプログラムコード及びデータは、保存装置６０に保存されることができる。インターフェース７０は相互間の通信が要求される任意の外部装置、及び／または、システムにより適切な構成を有することができる。
【０１６０】
一実施形態において、図２及び図３を参照して説明したマルチタッチ検出器３００の一部または、全部はハードウェアで具現され、タッチパネル制御部３０に含まれることができる。他の実施形態において、マルチタッチ検出器３００の一部または、全部はプロセッサ５０によって実行可能なプログラムの形態で具現され、プログラムは保存装置６０に保存されることができる。
【０１６１】
上述した通り、マルチタッチ検出器３００はタッチパネルノイズ除去部３１０、タッチグループ検出部３３０、パターン決定部３５０及び精密タッチ検出部３７０を含むことができる。ノイズ除去部３１０は入力タッチレベルＩＮの分布に対応したノイズを除去する。例えば、ノイズ除去部３１０は入力タッチレベルＩＮの分布に基づいてノイズ水準ＮＬを決め、決定されたノイズ水準ＮＬを基準として各入力タッチレベルＩＮをノイズまたは、有効タッチレベルで決定することができる。
【０１６２】
タッチグループ検出部３３０は、ノイズが除去された有効タッチレベルに基づいて、有効タッチレベルを有しながら互いに隣接するタッチパネルのパネルポイントの集合に該当する１つ以上のタッチグループを決定する。一実施形態において、ノイズ除去部３１０はノイズが除去された有効タッチレベルを提供するということと同時に上述したバイナリマップを提供することができる。この場合、タッチグループ決定部３３０はバイナリマップをスキャンしてタッチグループを決定することができる。
【０１６３】
パターン決定部３５０は行方向パターン及び列方向パターンのうちからそれぞれのタッチグループのパターンを決定する。行方向パターンはマルチタッチ動作がタッチパネルの水平方向で行われたことを示し、列方向パターンはマルチタッチ動作がタッチパネルの垂直方向で行われたことを示す。
【０１６４】
１つのタッチグループ内に複数のタッチポイントが含まれることを近接タッチと指摘することができ、精密タッチ検出部３７０は、このような近接タッチを分離する機能を実行する。精密タッチ検出部３７０はそれぞれのタッチグループのパターンに基づいて近接したタッチポイントを分離し、タッチポイントの座標ＴＸＹを提供する。
【０１６５】
このように、入力タッチレベルの分布に対応したノイズを除去することによって使用者の可変的なタッチ強度によるタッチ入力行為を効果的に検出でき、先ず、タッチグループを決定することによって互いに離隔したマルチタッチを検出し、１つのタッチグループ内での近接タッチを分離することによってマルチタッチ動作を正確に検出することができる。
【０１６６】
一実施形態において、図２を参照して説明した座標マッピング部５００は、プロセッサ５０によって実行可能なプログラムの形態で保存装置６０に保存されることもできる。他の実施形態において座標マッピング部５００は、ハードウェアで具現されてタッチパネル制御部３０に含まれることもできる。座標マッピング部５００はタッチポイントＴＸＹに対応するディスプレイパネルの対応座標を抽出する。これに対しては図２７、図２８、図２９及び図３０を参照して後述する。
【０１６７】
実施形態により、プロセッサ５０はマイクロプロセッサ（ｍｉｃｒｏ−ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、中央処理装置（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ；ＣＰＵ）であることができる。プロセッサ５０はバス８０を介して保存装置６０と通信を実行でき、インターフェース７０を介して有線または、無線で外部のホスト（ＨＯＳＴ）と通信することができる。実施形態により、バス８０は周辺構成要素相互接続（Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ  Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ；ＰＣＩ）バスのような拡張バスを含むことができる。
【０１６８】
保存装置６０はタッチスクリーン装置３０００の動作に必要なデータを保存することができる。例えば、保存装置６０はＤＲＡＭ、モバイルＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、ＰＲＡＭ（登録商標）、ＦＲＡ、ＲＲＡＭ、及び／またはＭＲＡＭで具現できる。保存装置６０は、ソリッドステートドライブ（ｓｏｌｉｄ  ｓｔａｔｅ  ｄｒｉｖｅ）、ハードディスクドライブ（ｈａｒｄ  ｄｉｓｋ  ｄｒｉｖｅ）、ＣＤ−ＲＯＭなどを含むことができる。図示はしていないが、タッチスクリーン装置３０００はキーボード、キーパッド、マウスなどのような入力手段及び、プリンタ、ディスプレイなどのような出力手段をさらに含むことができる。
【０１６９】
タッチスクリーン装置３０００は、多様な形態のパッケージで具現できる。例えば、タッチスクリーン装置３０００の少なくとも一部の構成は、ＰｏＰ（Ｐａｃｋａｇｅ  ｏｎ  Ｐａｃｋａｇｅ）、Ｂａｌｌ  ｇｒｉｄ  ａｒｒａｙｓ（ＢＧＡｓ）、Ｃｈｉｐ  ｓｃａｌｅ  ｐａｃｋａｇｅｓ（ＣＳＰｓ）、Ｐｌａｓｔｉｃ  Ｌｅａｄｅｄ  Ｃｈｉｐ  Ｃａｒｒｉｅｒ（ＰＬＣＣ）、Ｐｌａｓｔｉｃ  Ｄｕａｌ  Ｉｎ−Ｌｉｎｅ  Ｐａｃｋａｇｅ（ＰＤＩＰ）、Ｄｉｅ  ｉｎ  Ｗａｆｆｌｅ  Ｐａｃｋ、Ｄｉｅ  ｉｎ  Ｗａｆｅｒ  Ｆｏｒｍ、Ｃｈｉｐ  Ｏｎ  Ｂｏａｒｄ（ＣＯＢ）、Ｃｅｒａｍｉｃ  Ｄｕａｌ  Ｉｎ−Ｌｉｎｅ  Ｐａｃｋａｇｅ（ＣＥＲＤＩＰ）、Ｐｌａｓｔｉｃ  Ｍｅｔｒｉｃ  Ｑｕａｄ  Ｆｌａｔ  Ｐａｃｋ（ＭＱＦＰ）、Ｔｈｉｎ  Ｑｕａｄ  Ｆｌａｔｐａｃｋ（ＴＱＦＰ）、Ｓｍａｌｌ  Ｏｕｔｌｉｎｅ（ＳＯＩＣ）、Ｓｈｒｉｎｋ  Ｓｍａｌｌ  Ｏｕｔｌｉｎｅ  Ｐａｃｋａｇｅ（ＳＳＯＰ）、Ｔｈｉｎ  Ｓｍａｌｌ  Ｏｕｔｌｉｎｅ（ＴＳＯＰ）、Ｔｈｉｎ  Ｑｕａｄ  Ｆｌａｔｐａｃｋ（ＴＱＦＰ）、Ｓｙｓｔｅｍ  Ｉｎ  Ｐａｃｋａｇｅ（ＳＩＰ）、Ｍｕｌｔｉ  Ｃｈｉｐ  Ｐａｃｋａｇｅ（ＭＣＰ）、Ｗａｆｅｒ−ｌｅｖｅｌ  Ｆａｂｒｉｃａｔｅｄ  Ｐａｃｋａｇｅ（ＷＦＰ）、Ｗａｆｅｒ−Ｌｅｖｅｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｅｄ  Ｓｔａｃｋ  Ｐａｃｋａｇｅ（ＷＳＰ）などのようなパッケージを利用して実装することができる。
【０１７０】
一方、タッチスクリーン装置３０００はタッチパネル１０とディスプレイパネル２０が一体に形成されたタッチスクリーンを含む全ての装置及びシステムと解釈しなければならないだろう。例えば、タッチスクリーン装置３０００はデジタルカメラ、移動電話機、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）、Ｐ.Ｍ.Ｐ.（Ｐｏｒｔａｂｌｅ  Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ  Ｐｌａｙｅｒ）、スマートフォンなどを含むことができる。
【０１７１】
インターフェース７０は、外部のホストと無線で通信を実行できるＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅqｕｅｎｃｙ）チップを含むことができる。例えば、外部ホストの物理的階層とＲＦチップの物理的階層は、ＭＩＰＩ（Ｍｏｂｉｌｅ  Ｉｎｄｕｓｔｒｙ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）  ＤｉｇＲＦによりデータ送受信を実行できる。また、タッチスクリーン装置３０００のインターフェース７０は、超広帯域（Ｕｌｔｒａ  ＷｉｄｅＢａｎｄ；ＵＷＢ）、ＷＬＡＮ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ；ＷＬＡＮ）及びＷＩＭＡＸなどを利用して通信を実行するように具現できる。
【０１７２】
一方、タッチスクリーン装置３０００は携帯用機器に一般的に含まれるＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）、マイク、スピーカーなどをさらに含むことができる。
【０１７３】
図２６はマルチスクリーンで行われるマルチタッチ動作の一例を示す図面である。
図２６を参照すれば、タッチスクリーンはタッチパネル１０とディスプレイパネル２０が互いに重なるように一体に形成される。即ち、タッチパネル１０上での位置とディスプレイパネル２０上での位置は、互いにマッピングされることができる。このようなタッチパネル１０とディスプレイパネル２０のマッピングを介して、使用者がディスプレイパネル上に表示されるアイコン、メニュー項目などを選択する単一タッチ動作、ドラッグ、ピンチ、ストレッチなどのマルチタッチ動作などの入力行為を実行できる。
【０１７４】
図２７はタッチパネルの解像度とこれに対応するディスプレイパネルの解像度の一例を示す図面であり、図２８はタッチパネルの座標とディスプレイパネルの座標とのマッピング関係を示す図面である。図２７において、ＲＳＩＺＥは行の個数を示し、ＣＳＩＺＥは列の個数を示す。
【０１７５】
一般的にタッチパネル１１の入力は、指やスタイラスペンなどを利用して実行するので解像度が比較的低い。図２７には行方向に７つのパネルポイントを含み、列方向に１３個のパネルポイントを含むタッチパネルの解像度ＴＲＥＳが例示されている。
【０１７６】
ディスプレイパネル１２の解像度は向上した高品質の映像を提供するために増加する傾向があり、一般的にタッチパネル１１の解像度よりは大きい解像度を有する。図２７には行方向に４８０個のピクセルを含み、列方向に９００個のピクセルを含むディスプレイパネルの解像度ＤＲＥＳが例示されている。
【０１７７】
図２８には図２７に例示したタッチパネル１１の解像度ＴＲＥＳとディスプレイパネル１２の解像度ＤＲＥＳの場合に対するタッチパネル１１のパネルポイントの座標（Ｘ、Ｙ）とディスプレイ１２のピクセルの座標（ＤＸ，ＤＹ）のマッピング関係が図示されている。この場合に対して、タッチポイントの座標からディスプレイの対応座標を抽出する方法を図２９及び図３０を参照して説明する。
【０１７８】
図２９は本発明の実施形態に係るタッチスクリーン装置の動作方法を示すフローチャートである。
図２９を参照すれば、タッチスクリーン装置を動作するために、タッチパネルのそれぞれのパネルポイントの入力タッチレベルの分布に対応したノイズを除去して有効タッチレベルを決定する（段階Ｓ１００）。有効タッチレベルに基づいて近接タッチを分離して、パネルポイントのうち１つ以上のタッチポイントを決定する（段階Ｓ５００）。タッチポイントに対応するディスプレイパネルの対応座標を抽出する（段階Ｓ９００）。
【０１７９】
ディスプレイパネルの対応座標を抽出するために、それぞれのタッチポイントを中心に周辺のパネルポイントを含むマスクを設定し、マスク内のパネルポイントの入力タッチレベルを加重値にして、ディスプレイパネルの対応座標を計算することができる。
【０１８０】
図３０は図２９のディスプレイパネルの対応座標を抽出すること例を説明するための図面である。
図３０には図５で例示した入力フレームデータＩＮＦＤＡＴＡ１を図示している。図１〜図２４を参照して説明したノイズ除去及び近接タッチ分離を解したタッチポイントの検出を実行した結果、周辺のパネルポイントと比較して極大値を有する第１タッチポイントＴＸＹ１＝（３，４）及び第２タッチポイントＴＸＹ２＝（３，６）と決定された結果が図３０に図示されている。
【０１８１】
このように決定されたそれぞれのタッチポイント（ＴＸＹ１，ＴＸＹ２）を中心に周辺のパネルポイントを含むそれぞれのマスク（ＭＳＫ１，ＭＳＫ２）を設定する。それぞれのマスク（ＭＳＫ１，ＭＳＫ２）はそれぞれのタッチポイント（ＴＸＹ１，ＴＸＹ２）を中心に複数の行と複数の列に該当する周辺のパネルポイントを含むように拡張することができる。例えば、図３０に図示された通り、それぞれのマスク（ＭＳＫ１，ＭＳＫ２）は、タッチポイント（ＴＸＹ１，ＴＸＹ２）を中心に３つの行と３つの列に該当する周辺のパネルポイントを含むように拡張することができる。
【０１８２】
このように拡張されたマスク内のパネルポイントの入力タッチレベルを加重値として、ディスプレイパネルの対応座標を計算することができる。
【０１８３】
例えば、タッチポイントＴＸＹ＝（Ｘ、Ｙ）の列座標Ｘに対応するディスプレイのピクセルＤＸＹ＝（ＤＸ，ＤＹ）の列座標ＤＸは式（９）及び式（１０）を利用して計算できる。
【数９】
2012160172.tif 000011
【数１０】
2012160172.tif 000012
ここで、シグマ記号（ｓｕｍｍａｔｉｏｎ）は、各マスク領域内での合算を示し、ＩＮ（ｉ，ｊ）はパネルポイント（ｉ，ｊ）の入力タッチレベルを示す。ＤＸｉはタッチパネルの列座標Ｘｉに対応するディスプレイパネルの列座標を示す。Ｘｉとこれに対応するＤＸｉのマッピング（ｍａｐｐｉｎｇ）関係は、図２８に図示した通り、タッチパネルとディスプレイパネルの解像度により決定されることができる。
【０１８４】
即ち、式（９）を利用してマスク内で各列の入力タッチレベルを合算した値のＸＷＴを求め、これを利用した加重値平均（ｗｅｉｇｈｔｅｄ  ａｖｅｒａｇｅ）を示す式（１０）及び図２８に図示したことと同じＸｉとＤＸｉのマッピング関係を利用してタッチポイントＴＸＹの列座標Ｘに対応するディスプレイのピクセルの列座標ＤＸを手に入れることができる。
【０１８５】
同じ方式で、タッチポイントＴＸＹ＝（Ｘ、Ｙ）の行座標Ｙに対応するディスプレイのピクセルＤＸＹ＝（ＤＸ，ＤＹ）の行座標ＤＹは式（１１）及び式（１２）を利用して計算することができる。
【０１８６】
【数１１】
2012160172.tif 000013
【数１２】
2012160172.tif 000014
ここで、シグマ記号（ｓｕｍｍａｔｉｏｎ）は各マスク領域内での合算を示し、ＩＮ（ｉ，ｊ）はパネルポイント（ｉ，ｊ）の入力タッチレベルを示す。ＤＹｉはタッチパネルウイ行座標Ｙｉに対応するディスプレイパネルウイ行座標を示す。Ｙｉとこれに対応するＤＹｉのマッピング関係は、図２８に図示した通りタッチパネルとディスプレイパネルの解像度により決定されることができる。
【０１８７】
即ち、式（１１）を利用してマスク内で各行の入力タッチレベルを合算した値であるＹＷＴを求め、これを利用した加重値平均（ｗｅｉｇｈｔｅｄ  ａｖｅｒａｇｅ）を示す式（１２）及び図２８に図示したようなＹｉとＤＹｉのマッピング関係を利用してタッチポイントＴＸＹの行座標Ｙに対応するディスプレイのピクセルの行座標ＤＹを手に入れることができる。
【０１８８】
図３０を参照すれば、第１タッチポイントＴＸＹ１に対応するディスプレイピクセルＤＸＹ１の列座標ＤＸを求むために、先ず、式（９）を利用して第１マスクＭＳＫ１の領域に対して、各列の入力タッチレベルを合算した値であるＸＷＴを求む。第１マスクＭＳＫ１の領域は、ｉ＝２、３、４の列と、ｊ＝３、４、５の行と、で示すことができる。図３０の第１マスクＭＳＫ１に併記した通り、ＸＷＴ２＝９１、ＸＷＴ３＝１５２、ＸＷＴ４＝９１の値で計算される。また、図２８のマッピング関係を適用すれば、Ｘ＝２に対して、ＤＸ２＝１６０に対応し、Ｘ＝３に対してＤＸ３＝２４０に対応し、Ｘ＝４に対してＤＸ４＝３２０に対応する。式（１０）を利用してＤＸを求むと、ＤＸ＝（９１×１６０＋１５２×２４０＋９１×３２０）／（９１＋１５２＋９１）＝８０１６０／３３４＝２４０の値になる。
【０１８９】
同様に、第１タッチポイントＴＸＹ１に対応するディスプレイピクセルＤＸＹ１の行座標ＤＹを求むために、先ず、式（１１）を利用して、第１マスクＭＳＫ１の領域に対して各行の入力タッチレベルを合算した値のＹＷＴを求む。図３０の第１マスクＭＳＫ１に併記した通り、ＹＷＴ３＝１１０、ＹＷＴ４＝１２８、ＹＷＴ５＝９６の値で計算される。また、図２８のマッピング関係を適用すれば、Ｙ＝３に対してＤＹ３＝２２５に対応し、Ｙ＝４に対してＤＹ４＝３００に対応し、Ｙ＝５に対してＤＹ５＝３７５に対応する。式（１２）を利用してＤＹを求むと、ＤＹ＝（１１０×２２５＋１２８×３００＋９６×３７５）／（１１０＋１２８＋９６）＝９９１５０／３３４＝２９７の値になる。
【０１９０】
整理すれば、第１タッチポイントの座標ＴＸＹ１＝（３，４）に対応するディスプレイピクセルの座標は、ＤＸＹ１＝（２４０，２９７）になる。
【０１９１】
このような方式で、第２マスクＭＳＫ２を利用して加重値平均を実行すれば、第２タッチポイントの座標ＴＸＹ２＝（３，６）に対応するディスプレイピクセルの座標は、ＤＸＹ２＝（２４０、４５５）となる。
【０１９２】
図３１は本発明の一実施形態に係るタッチスクリーン装置を示すブロック図である。
図３１を参照すれば、タッチスクリーン装置４０００は、タッチパネル１０、ディスプレイパネル２０、タッチパネル制御部３０及びディスプレイ駆動部４０を含むことができる。また、タッチスクリーン装置４０００は、ホスト９０と連動されてタッチスクリーンシステムを形成することもできる。
【０１９３】
図２６を参照して説明した通り、タッチパネル１０とディスプレイパネル２０は互いに重なるように一体に配置されて、タッチスクリーンを形成することができる。即ち、タッチパネル１０上での位置とディスプレイパネル２０上での位置は、互いにマッピングすることができる。このようなタッチパネル１０とディスプレイパネル２０のマッピングを介して、使用者がディスプレイパネル上に表示されるアイコン、メニュー項目などを選択する単一タッチ動作、ドラッグ、ピンチ、ストレッチなどのマルチタッチ動作などの入力行為を実行できる。
【０１９４】
本発明の実施形態に従って、タッチパネル制御部３０はマルチタッチ検出器ＭＴＤ３５を含み、タッチパネル１０のそれぞれのパネルポイントの入力タッチレベルの分布に対応したノイズを除去して有効タッチレベルを決定し、有効タッチレベルの２次元パターンに基づいて近接タッチを分離してパネルポイントのうち、１つ以上のタッチポイントを決定する。上述した通り、マルチタッチ検出器ＭＴＤ３５は、タッチポイントの座標を提供する事もでき、これに対応するディスプレイの対応座標を提供することもできる。
【０１９５】
上述したように、一実施形態において、マルチタッチ検出器３５の一部または、全部は本発明の実施形態に係るマルチタッチ検出方法を実行するためのハードウェアで具現されることができる。他の実施形態で本発明の実施形態に係るマルチタッチ検出方法はプログラムコードの形態で具現されてメモリ３４に保存でき、この場合マイクロプロセッサ形態のマルチタッチ検出器３５によりマルチタッチ検出方法が実行されることもできる。
【０１９６】
タッチパネル制御部３０は読み出し回路（ＲＤＣ）３１、アナログ−デジタル転換期（ＡＤＣ）３２、フィルタ（ＤＦ）、メモリ（ＭＥＭ１）３４、インターフェース（ＩＦ１）３６、制御ロジック（ＣＴＲＬ）３７を含むことができる。読み出し回路３１は、タッチパネル１０で感知したタッチデータをアナログ形態で出力し、アナログ−デジタル転換期３２はこれをデジタル信号に変換する。デジタル信号はフィルタ３３によりフィルタリングされて、上述した入力タッチレベルとしてマルチタッチ検出器３５に提供される。マルチタッチ検出器３５はタッチポイントの座標または、ディスプレイ対応座標を、インターフェース３６を介してホスト９０に提供することができる。制御ロジック３７はタッチパネル制御部３０の全般的な動作を制御する。
【０１９７】
ディスプレイ駆動部４０はディスプレイパネル２０上に映像を表示するようにディスプレイパネル２０を制御する。ディスプレイ駆動部４０はソースドライバ（ＳＤ）４１、階調電圧発生器（ＧＳＶＧ）４２、メモリ（ＭＥＭ２）４３、タイミングコントローラ（ＴＣＴＲＬ）４４、ゲートドライバ（ＧＤ）４５、電源供給部（ＰＯＷＥＲ）４６及びインターフェース（ＩＦ２）４７を含むことができる。
ディスプレイパネル２０に表示されるイメージデータは、インターフェース４７を介してホスト９０から提供されてバッファ形態のメモリ４３に保存され、階調電圧発生器（ＧＳＶＧ）４２により生成される桂組電圧を利用して適切な形態の信号に変換する。ソースドライバ４１及びゲートドライバ４５は、タイミングコントローラ４４から提供される垂直同期信号及び水平同期信号に応答してディスプレイパネル２０を駆動する。
【０１９８】
一実施形態において、タッチパネル制御部３０の制御ロジック３７は、タッチパネル制御部３０の動作状態を示すタッチ情報ＴＩＮＦをディスプレイ駆動部４０に提供でき、ディスプレイパネル２０の動作タイミングを示すディスプレイ情報ＤＩＮＦをディスプレイ駆動部４０のタイミングコントローラ４４から受信することができる。例えば、タッチ情報ＴＩＮＦはタッチパネル１０を通した入力行為が一定時間行われない場合に活性化するアイドル状態信号を含むことができる。この場合ディスプレイ駆動部４０は、ホスト９０の制御に関係なく、直ちにパワーダウンモードに進入して電力消耗を節減できる。ディスプレイ情報ＤＩＮＦはディスプレイパネル２０の動作タイミングを示す水平同期信号及び垂直同期信号を含むことができ、これを利用してタッチパネル１０の動作タイミングを制御することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１９９】
本発明の実施形態に係る近接タッチ分離方法及びマルチタッチ検出方法はタッチパネルを含む任意の装置及びシステムに有効に利用できる。特に本発明の実施形態に係る近接タッチ分離方法及びマルチタッチ検出方法は、タッチパネルとディスプレイパネルが一体に形成されたタッチスクリーンを含む装置及びシステムを動作するために、さらに有効に利用することができる。
【０２００】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【０２０１】
１００、１０、１１・・・タッチパネル、
２０、１２        ・・・ディスプレイパネル、
ＩＮ              ・・・入力タッチレベル、
ＶＬ              ・・・有効タッチレベル、
ＴＸＹ            ・・・タッチポイント。
【図１】
2012160172.tif 000015
【図２】
2012160172.tif 000016
【図３】
2012160172.tif 000017
【図４】
2012160172.tif 000018
【図５】
2012160172.tif 000019
【図６】
2012160172.tif 000020
【図７】
2012160172.tif 000021
【図８】
2012160172.tif 000022
【図９】
2012160172.tif 000023
【図１０】
2012160172.tif 000024
【図１１】
2012160172.tif 000025
【図１２】
2012160172.tif 000026
【図１３】
2012160172.tif 000027
【図１４】
2012160172.tif 000028
【図１５】
2012160172.tif 000029
【図１６】
2012160172.tif 000030
【図１７】
2012160172.tif 000031
【図１８】
2012160172.tif 000032
【図１９】
2012160172.tif 000033
【図２０】
2012160172.tif 000034
【図２１】
2012160172.tif 000035
【図２２】
2012160172.tif 000036
【図２３】
2012160172.tif 000037
【図２４】
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【図２５】
2012160172.tif 000039
【図２６】
2012160172.tif 000040
【図２７】
2012160172.tif 000041
【図２８】
2012160172.tif 000042
【図２９】
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【図３０】
2012160172.tif 000044
【図３１】
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