KR101298629B1

KR101298629B1 - 무선 태블릿 장치 및 그의 전자펜 위치 인식 방법

Info

Publication number: KR101298629B1
Application number: KR1020110058134A
Authority: KR
Inventors: 김회율; 신민구; 송용호; 이성복; 아즈마 무라카미
Original assignee: 주식회사 에코메트론
Priority date: 2011-06-15
Filing date: 2011-06-15
Publication date: 2013-08-27
Also published as: KR20120138565A

Abstract

무선 태블릿 장치 및 그의 전자펜 위치 인식 방법이 개시된다. 송신 코일부는 일방향으로 평행하게 배치된 복수의 송신 코일로 이루어져 전자펜에 에너지를 공급한다. 수신 코일부는 송신 코일들의 배치방향과 수직한 방향으로 평행하게 배치된 복수의 수신 코일로 이루어진다. 여자신호 생성부는 송신 코일들을 자기화하기 위한 일정한 주파수의 여자 신호를 출력한다. 제1코일 선택부는 송신 코일들 중에서 특정한 송신 코일을 선택하거나 송신코일들 중에서 복수 개의 인접하는 송신코일을 순차적으로 선택하여, 각각의 선택된 송신 코일에 사전에 설정되어 있는 신호인가시간 동안에 신호인가시간보다 작게 설정된 제1시간 동안 여자 신호를 인가한다. 제2코일 선택부는 수신 코일들 중에서 복수 개의 인접하는 수신 코일을 순차적으로 선택하거나 수신 코일들 중에서 특정한 수신 코일을 선택하여 선택된 각각의 수신 코일을 신호인가시간의 범위 내에서 결정된 제2시간 동안 활성화시킨다. 샘플홀드신호 발생부는 각각의 신호인가시간의 시작시점으로부터 사전에 설정된 기준시간이 경과된 시점에 샘플홀드신호를 출력한다. 수신 회로부는 각각의 신호인가시간에 대응하여 샘플홀드신호가 입력되는 시점에 각각의 수신 코일로부터 검출된 전압의 크기를 기초로 전자펜의 위치를 검출한다. 본 발명에 따르면, 전자펜에 보다 적은 에너지를 제공하면서도 신속하게 전자펜의 위치를 검출할 수 있다.

Description

무선 태블릿 장치 및 그의 전자펜 위치 인식 방법{Wireless tablet device and method for locating electronic pen of the same}

본 발명은 태블릿 장치 및 그의 전자펜 위치 인식 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 전자펜과의 전기적 연결선을 구비하지 않고 송신 코일과 수신 코일이 분리되어 있는 무선 태블릿 장치 및 그의 전자펜 위치 인식 방법에 관한 것이다.

코드리스, 전지리스 전자펜의 경우는 내부에 전지 등의 에너지원을 갖지 않기 위해 외부에서 에너지를 보내줄 필요가 있다. 그 방법 중 하나로 전자 유도방식을 사용하여 태블릿으로부터 전자펜으로 에너지를 보내는 방법이 있다. 또한, 전자 펜의 위치를 알기 위해서 전자 펜으로부터 돌아오는 미약한 신호를 타블렛 측에서 수신하는 방식으로 에너지 송신에 사용되는 코일을 이용하는 방식인 수수식과 송신코일과는 별도의 수신코일을 이용하는 방식인 결합식이 있다. 이 중에서 결합식은 수수식보다 전자펜에 약한 신호를 보내는 것이 가능하고 전자펜에서 보다 강한 신호를 수신할 수 있는 이점이 있다. 그러나 종래의 결합식 태블릿 장치는 전자펜이 존재하지 않는 경우에도 송신 코일로부터 나오는 전자기파에 의한 유도 전류가 수신 코일에 야기되는 문제가 있으며, 이러한 유도 전류의 존재는 태블릿 장치의 성능에 악영향을 미치게 된다. 또한 종래의 결합식 태블릿 장치는 전자펜으로 에너지를 송신하는 시점과 전자펜으로부터 에너지를 수신하는 시점이 분리되어 있어 전자펜의 위치 검출에 보다 많은 시간과 에너지가 필요한 단점이 있다. 나아가 오로지 전자펜으로부터 수신되는 에너지만으로 전자펜의 위치를 검출하므로, 전자펜에 보다 많은 에너지를 제공해야 하는 문제가 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 전자펜에 보다 적은 에너지를 제공하면서도 신속하게 전자펜의 위치를 검출할 수 있는 무선 태블릿 장치 및 그의 전자펜 위치 인식 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 전자펜에 보다 적은 에너지를 제공하면서도 신속하게 전자펜의 위치를 검출할 수 있는 전자펜 위치 인식 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하는 데 있다.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 무선 태블릿 장치는, 일방향으로 평행하게 배치된 복수의 송신 코일로 이루어져 전자펜에 에너지를 공급하는 송신 코일부; 상기 송신 코일들의 배치방향과 수직한 방향으로 평행하게 배치된 복수의 수신 코일로 이루어진 수신 코일부; 상기 송신 코일들을 자기화하기 위한 일정한 주파수의 여자 신호를 출력하는 여자신호 생성부; 상기 송신 코일들 중에서 특정한 송신 코일을 선택하거나 상기 송신 코일들 중에서 복수 개의 인접하는 송신 코일을 순차적으로 선택하여, 각각의 선택된 송신 코일에 사전에 설정되어 있는 신호인가시간 동안에 상기 신호인가시간보다 작게 설정된 제1시간 동안 상기 여자 신호를 인가하는 제1코일 선택부; 상기 수신 코일들 중에서 복수 개의 인접하는 수신 코일을 순차적으로 선택하거나 상기 수신 코일들 중에서 특정한 수신 코일을 선택하여 선택된 각각의 수신 코일을 상기 신호인가시간의 범위 내에서 결정된 제2시간 동안 활성화시키는 제2코일 선택부; 상기 각각의 신호인가시간의 시작시점으로부터 사전에 설정된 기준시간이 경과된 시점에 샘플홀드신호를 출력하는 샘플홀드신호 발생부; 및 상기 각각의 신호인가시간에 대응하여 상기 샘플홀드신호가 입력되는 시점에 상기 각각의 수신 코일로부터 검출된 전압의 크기를 기초로 상기 전자펜의 위치를 검출하는 수신 회로부;를 구비한다.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 전자펜의 위치 인식 방법은, (a) 일방향으로 평행하게 배치되어 전자펜에 에너지를 공급하는 복수의 송신 코일들 중에서 특정한 송신 코일을 선택하여 사전에 설정되어 있는 신호인가시간 내에 상기 신호인가시간보다 작게 설정된 제1시간 동안 상기 송신 코일들을 자기화하기 위한 일정한 주파수의 여자 신호를 인가하는 여자 신호 인가 동작을 상기 송신 코일의 개수와 같거나 작은 횟수만큼 반복적으로 수행하는 단계; (b) 상기 송신 코일들의 배치방향과 수직한 방향으로 평행하게 배치된 복수의 수신 코일들 중에서 복수 개의 인접하는 수신 코일을 순차적으로 선택하고, 상기 각각의 여자 신호 인가 동작의 수행시간 동안 각각의 선택된 수신 코일을 활성화시키는 단계; (c) 상기 선택된 송신 코일에 여자 신호를 인가하는 각각의 신호인가시간의 시작시점으로부터 사전에 설정된 기준시간이 경과된 시점에 상기 활성화된 각각의 수신 코일로부터 입력되는 아날로그 입력 전압을 샘플하여 검출한 전압의 크기를 기초로 상기 수신 코일의 배치방향에 대응하는 상기 전자펜의 제1좌표값을 검출하는 단계; (d) 상기 전자펜의 제1좌표값에 대응하는 수신 코일을 상기 송신 코일의 개수와 같거나 작은 횟수에 해당하는 신호인가시간 동안 활성화시키는 단계; (e) 상기 송신 코일들 중에서 복수 개의 인접하는 송신 코일을 순차적으로 선택하고, 각각의 선택된 송신 코일에 상기 신호인가시간 내에 상기 제1시간 동안 상기 여자 신호를 인가하는 단계; 및 (f) 상기 전자펜의 제1좌표값에 대응하는 수신 코일이 활성화되는 각각의 신호인가시간의 시작시점으로부터 사전에 설정된 기준시간이 경과된 시점에 상기 전자펜의 제1좌표값에 대응하는 수신 코일로부터 입력되는 아날로그 입력 전압을 샘플하여 검출한 전압의 크기를 기초로 상기 송신 코일의 배치방향에 대응하는 상기 전자펜의 제2좌표값을 검출하는 단계;를 갖는다.

본 발명에 따른 무선 태블릿 장치 및 그의 전자펜 위치 인식 방법에 의하면, 전자펜에 보다 적은 에너지를 제공하면서도 신속하게 전자펜의 위치를 검출할 수 있다. 또한 전자펜의 유무에 따른 송신 코일과 수신 코일의 결합도의 변화를 검출함으로써 전자펜으로부터 방출되는 에너지가 상대적으로 작아도 정확하게 전자펜의 위치를 파악할 수 있다. 또한 에너지의 송신과 수신 코일의 전압 검출을 동시에 수행함으로써 보다 신속하게 전자펜의 위치를 인식할 수 있다. 나아가 샘플홀드가 이루어진 시점부터 송신 코일에 대한 여자 신호의 공급을 중단함으로써, 보다 적은 에너지를 소모하는 태블릿 장치를 제조할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 결합식 코드리스 태블릿 장치에 대한 바람직한 실시예의 구성을 도시한 도면,
도 2는 송신 코일(130-1, 130-2, …, 130-n)에 인가되는 여자 신호에 대응하여 태블릿 장치에 전자펜이 존재하는 경우와 전자펜이 존재하지 않은 경우에 수신 회로부(180)에 구비된 증폭부(410)의 출력단에서 검출되는 신호를 도시한 도면,
도 3은 샘플홀드신호 발생부(170)의 일 예 및 여자 신호와 샘플홀드신호의 타이밍도를 도시한 도면,
도 4는 수신 회로부(180)의 일 예를 도시한 도면,
도 5는 샘플 홀드 회로의 일 예를 도시한 도면,
도 6은 각각의 신호인가시간에 대응하여 전자펜이 존재할 때 증폭부(410)의 출력 신호, 샘플홀드신호 및 샘플 홀드부(430)의 출력신호를 도시한 도면,
도 7은 샘플 홀드부(430)로부터 좌표 검출부(440)로 입력되는 수신 신호를 도시한 도면,
도 8은 전자펜 및 전자펜의 내부 회로를 도시한 도면, 그리고,
도 9는 본 발명에 따른 태블릿 장치의 전자펜 위치 인식 방법에 대한 바람직한 실시예의 수행과정을 도시한 흐름도이다.

이하에서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 무선 태블릿 장치 및 그의 전자펜 위치 인식 방법의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 무선 태블릿 장치에 대한 바람직한 실시예의 구성을 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 무선 태블릿 장치는, 여자신호 생성부(110), 제1코일 선택부(120), 송신 코일부(130), 타이밍 제어부(140), 제2코일 선택부(150), 수신 코일부(160), 샘플홀드신호 발생부(170) 및 수신 회로부(180)를 구비한다.

여자신호 생성부(110)는 송신 코일부(130)를 구성하는 각각의 송신 코일(130-1, 130-2, …, 130-n)에 전원을 공급한다. 이를 위해 여자신호 생성부(110)는 각각의 송신 코일(130-1, 130-2, …, 130-n)을 자기화하기 위한 일정한 주파수의 여자신호(예를 들면, 주기가 2 ㎲ 또는 4 ㎲인 구형파 신호)를 출력한다.

제1코일 선택부(120)는 송신 코일부(130)를 구성하는 각각의 송신 코일(130-1, 130-2, …, 130-n)에 순차적으로 설정되어 있는 신호인가시간(예를 들면, 100 ㎲) 동안 여자 신호를 제공하거나, 특정한 송신 코일(예를 들면, 여섯 번째 송신 코일(130-6))에 신호인가시간의 m배(즉, 신호인가시간을 수신 코일의 개수 만큼 반복한 시간) 동안 여자 신호를 제공한다. 이를 위해 제1코일 선택부(120)는 제1스위치 제어부(122)와 각각의 송신 코일에 대응하여 구비되는 복수의 제1스위치(124-1, 124-2, …, 124-n)를 구비한다. 제1스위치 제어부(122)는 사전에 설정된 신호인가시간 동안 각각의 송신 코일(130-1, 130-2, …, 130-n)에 순차적으로, 또는 특정한 송신 코일에 반복적으로 여자 신호가 공급되도록 제1스위치(124-1, 124-2, …, 124-n)를 제어한다. 따라서 신호인가시간이 100 ㎲이고 송신 코일(130-1, 130-2, …, 130-n)의 개수가 36개이면, 첫 번째 송신 코일(130-1)에 여자 신호가 공급되는 시점으로부터 마지막 송신 코일(130-n)에 여자 신호가 공급되는 시점까지 3.6 ㎳가 소요된다. 도 1에 도시된 실시예에서 제1스위치(124-1, 124-2, …, 124-n)는 3상 버퍼(tri-state buffer)에 의해 구현되며, 이 경우 제1스위치 제어부(122)는 각각의 3상 버퍼(124-1, 124-2, …, 124-n)의 제어 단자에 제어신호를 인가하여 순차적으로 각각의 3상 버퍼(124-1, 124-2, …, 124-n)를 개폐한다.

한편 전자펜으로부터 수신된 에너지 자체를 검출하여 전자펜의 위치를 파악하는 종래의 태블릿 장치와 달리, 본 발명에 따른 태블릿 장치는 전자펜의 유무에 따른 송신 코일과 수신 코일의 결합도의 변화(즉, 송신 코일로부터 수신 코일에 야기되는 에너지의 변화)를 검출하여 전자펜의 위치를 파악하는 구성을 채용하고 있다. 송신 코일(130-1, 130-2, …, 130-n)과 직교하는 수신 코일(160-1, 160-2, …, 160-m)에는 전자펜이 존재하지 않더라도 전류가 발생하여 신호가 검출되지만, 공진회로를 가지고 있는 전자펜이 존재하는 경우에 더욱 큰 신호가 발생한다. 즉, 전자펜이 존재함으로써 송신 코일(130-1, 130-2, …, 130-n)과 수신 코일(160-1, 160-2, …, 160-m)의 결합도가 크게 된다. 그리고 전자펜의 위치에 따라 각각의 수신 코일(160-1, 160-2, …, 160-m)의 송신 코일(130-1, 130-2, …, 130-n)과의 결합도가 달라진다. 이러한 본 발명의 기술적 특징에 의하면, 전자펜으로부터 방출되는 에너지가 상대적으로 작아도 송신 코일과 수신 코일의 결합도 변화를 검출할 수 있고, 에너지의 송신과 수신 코일의 전압 검출을 동시에 수행할 수 있는 이점이 있다. 따라서 종래의 태블릿 장치와 달리 태블릿 장치로부터 전자펜으로 전달되는 에너지가 작아도 전자펜의 위치를 파악할 수 있는 이점이 있다. 이는 곧 각각의 송신 코일에 신호인가시간 내내 여자 신호를 인가할 필요가 없음을 의미하며, 주어진 신호인가시간 내에서 샘플 홀드가 이루어지는 시점(즉, 수신 회로(180)에 샘플 홀드 신호가 인가되는 시점) 이후에는 선택된 송신 코일에 더 이상 여자 신호를 인가하지 않아도 된다. 이에 대한 구체적 사항은 후술한다.

송신 코일부(130)는 세로 방향으로 평행하게 배치된 복수의 송신 코일(130-1, 130-2, …, 130-n)로 이루어진다. 이러한 송신 코일부(130)는 공진 회로를 구비한 전자펜에 에너지를 제공하는 수단으로 기능한다.

타이밍 제어부(140)는 여자신호 생성부(110), 제1코일 선택부(120), 제2코일 선택부(150) 및 샘플홀드신호 발생부(170) 각각의 신호 출력 시점을 제어하기 위한 제어 신호를 출력한다. 전자펜으로부터 수신된 에너지 자체를 검출하여 전자펜의 위치를 파악하는 종래의 태블릿 장치와 달리, 본 발명에 따른 태블릿 장치는 전자펜의 유무에 따른 송신 코일과 수신 코일의 결합도의 변화(즉, 송신 코일로부터 수신 코일에 야기되는 에너지의 변화)를 검출하여 전자펜의 위치를 파악하는 구성을 채용하고 있다. 이때 전자펜이 존재하는 경우에 송신 코일(130-1, 130-2, …, 130-n)과 수신 코일(160-1, 160-2, …, 160-m) 사이의 결합도는 전자펜으로부터 인가되는 에너지에 의해 커지게 되어 증폭부(310)의 출력단에서는 보다 큰 전압을 갖는 사인파가 검출된다. 따라서 본 발명에 따른 태블릿 장치는 태블릿 장치로부터 전자펜으로 에너지를 송신하는 시점에 전자펜으로부터 에너지를 수신하여 전자펜의 위치를 파악한다. 이를 위해 타이밍 제어부(140)는 각각의 구성요소의 신호 출력 시점을 정확하게 제어한다.

도 2는 송신 코일(130-1, 130-2, …, 130-n)에 인가되는 여자 신호에 대응하여 태블릿 장치에 전자펜이 존재하는 경우와 전자펜이 존재하지 않은 경우에 수신 회로부(180)에 구비된 증폭부(410)의 출력단에서 검출되는 신호를 도시한 도면이다. 도 2를 참조하면, 전자펜이 존재하지 않는 경우에 수신 회로부(180)에 구비된 증폭부(410)의 출력단에서 여자 신호를 구성하는 각각의 펄스가 로우인 구간 중앙에서 피크값을 갖는 사인파가 검출된다. 여자 신호를 구성하는 각각의 펄스가 로우인 구간 중앙에서 피크값을 갖는 사인파의 시작 지점, 피크 지점 및 종료 지점은 송신 코일(130-1, 130-2, …, 130-n)과 수신 코일(130-1, 130-2, …, 130-n)의 물리적 배치에 의해 결정된다. 이와 달리, 전자펜이 존재하는 경우에 수신 회로부(180)에 구비된 증폭부(410)의 출력단에서 여자 신호를 구성하는 각각의 펄스의 상승 에지에서 피크값을 갖는 사인파가 검출된다. 여자 신호를 구성하는 각각의 펄스의 상승 에지에서 피크값을 갖는 사인파의 시작 지점, 피크 지점 및 종료 지점은 전자펜의 공진 주파수를 조절하여 제어할 수 있다.

이러한 타이밍 제어부(140)는 여자 신호의 인가 방법에 따라 두 가지 다른 동작을 수행한다. 먼저, 각각의 송신 코일(130-1, 130-2, …, 130-n)에 신호인가시간 동안 지속적으로 여자 신호를 인가하는 방법을 취할 경우에 타이밍 제어부(140)의 동작을 설명한다. 이 경우 여자신호 생성부(110)는 지속적으로 여자 신호를 출력하며, 타이밍 제어부(140)는 각각의 송신 코일(130-1, 130-2, …, 130-n)에 연결되어 있는 3상 버퍼(124-1, 124-2, …, 124-n)를 순차적으로 온시키도록 제1스위치 제어부(122)에 제어 신호를 출력한다. 동시에 타이밍 제어부(140)는 첫 번째 송신 코일(130-1)로부터 마지막 송신 코일(130-n)에 여자 신호가 공급될 때까지 수신 코일부(160)를 구성하는 수신 코일(160-1, 160-2, …, 160-m) 중에서 임의의 수신 코일(예를 들면, 10 번째 수신 코일(160-10))에 연결되어 있는 트랜지스터(154-10)을 온시도록 제2스위치 제어부(152)에 제어 신호를 출력한다. 또한 타이밍 제어부(140)는 각각의 송신 코일(130-1, 130-2, …, 130-n)에 여자신호가 인가되는 시점으로부터 기준시간(예를 들면, 30 ㎲)이 경과된 시점에 샘플홀드신호를 수신 회로부(180)로 출력하도록 샘플홀드신호 발생부(170)에 제어 신호를 출력한다. 이와 같이 전자펜의 Y좌표를 검출하는 과정에서 타이밍 제어부(140)는 여자신호 생성부(110)로부터 출력되는 여자 신호와 동기시켜 제1스위치 제어부(122), 제2스위치 제어부(152) 및 샘플홀드신호 발생부(170)로 제어 신호를 출력한다. 이를 위해 타이밍 제어부(140)에는 여자신호 생성부(110)로부터 입력되는 여자 신호를 계수하여 각각의 타이밍 제어 신호를 생성하기 위한 카운터가 구비될 수 있다.

상술한 바와 같은 타이밍 제어부(140)의 동작은 전자펜의 X좌표를 검출할 때도 동일하게 수행된다. 즉, 앞서 설명한 바와 같은 동작에 의해 전자펜의 Y좌표가 검출된 이후에 타이밍 제어부(140)는 검출된 전자펜의 Y좌표에 대응하는 송신 코일(예를 들면, 8번째 송신 코일(130-8))에만 수신 코일의 개수(즉, m개)에 해당하는 횟수의 신호인가시간 동안 반복적으로 여자 신호를 인가하도록 제1스위치 제어부(122)로 제어 신호를 출력한다. 또한 타이밍 제어부(140)는 각각의 수신 코일(160-1, 160-2, …, 160-m)을 주어진 신호인가시간 동안 순차적으로 온시키도록 제2스위치 제어부(152)로 제어 신호를 출력한다. 그리고 타이밍 제어부(140)는 매번의 신호인가시간 동안 해당 송신 코일(130-8)에 여자신호가 인가되는 시점으로부터 기준시간(예를 들면, 30 ㎲)이 경과된 시점에 샘플홀드신호를 수신 회로부(180)로 출력하도록 샘플홀드신호 발생부(170)로 제어 신호를 출력한다.

한편, 전자펜의 좌표 검출은 X좌표의 검출 후 Y좌표를 검출하는 방식에 의해 이루어질 수 있다. 이 경우 타이밍 제어부(140)는 X좌표 검출을 위해 전체 송신 코일(130-1, 130-2, …, 130-n) 중에서 특정한 송신 코일에만 반복적으로 여자 신호를 인가하도록 제어하고, 각각의 신호인가시간 동안 각각의 수신 코일(160-1, 160-2, …, 160-m)을 순차적으로 온시키도록 제어한다. 이와 같은 방식에 의해 수신 회로부(180)에서 검출된 전압이 가장 높은 시점에 해당하는 수신 코일의 위치가 전자펜의 X좌표로 검출된다. 다음으로, 타이밍 제어부(140)는 Y좌표 검출을 위해 전자펜의 X좌표에 해당하는 수신 코일을 온시킨 상태에서 각각의 송신 코일(130-1, 130-2, …, 130-n)에 순차적으로 신호인가시간 동안 여자 신호를 인가하도록 제어한다. 이와 같은 방식에 의해 수신 회로부(180)에서 검출된 전압이 가장 높은 시점에 해당하는 송신 코일의 위치가 전자펜의 Y좌표로 검출된다.

다음으로, 각각의 송신 코일(130-1, 130-2, …, 130-n)에 정해진 기준시간(예를 들면, 30 ㎲) 동안만 여자 신호를 인가하는 방법을 취할 경우에 타이밍 제어부(140)의 동작을 설명한다. 이 경우, 각각의 송신 코일(130-1, 130-2, …, 130-n)에는 샘플홀드신호가 출력되는 시점까지만 여자 신호가 공급되는 점만 차이가 있으며, 타이밍 제어부(140)의 다른 제어 동작은 앞서 설명한 실시예와 동일하다. 따라서 타이밍 제어부(140)는 여자신호 생성부(110)로부터 입력되는 여자 신호를 계수하여 샘플홀드신호 발생부(170)로 제어 신호를 출력함과 동시에 여자신호 생성부(110)로 다음 신호인가시점에 도달할 때까지 여자 신호의 생성을 중지하도록 하는 제어 신호를 출력한다. 이와 달리 여자신호 생성부(110)에 의한 여자 신호 생성 동작은 앞서 설명한 실시예와 동일하게 하고, 제1스위치 제어부(122)가 각각의 3상 버퍼(124-1, 124-2, …, 124-n)를 기준시간 동안만 온시키도록 할 수도 있다. 이와 같은 구성에 의해 송신 코일(130-1, 130-2, …, 130-n)로의 여자 신호 인가시간을 줄일 수 있어 태블릿 장치에 의해 소모되는 에너지를 줄일 수 있다.

제2코일 선택부(150)는 타이밍 제어부(140)로부터 입력되는 제어 신호를 기초로 각각의 수신 코일(160-1, 160-2, …, 160-m)을 순차적으로 사전에 설정된 신호인가시간(예를 들면, 100 ㎲) 동안 활성화시키거나 특정한 수신 코일(예를 들면, 10번째 수신 코일(160-10))을 신호인가시간의 n배(즉, 신호인가시간을 송신 코일의 개수 만큼 반복한 시간)만큼 활성화시킨다. 이때 수신 코일의 활성화시간은 샘플홀드신호가 출력되는 시점(예를 들면, 신호인가시간의 시작시점으로부터 30 ㎲ 경과된 시점)으로 제한될 수 있다. 이러한 제2코일 선택부(150)는 제2스위치 제어부(152)와 복수의 제2스위치(154-1, 154-2, …, 154-m)로 구성된다. 도 1에 도시된 실시예에서 제2스위치(154-1, 154-2, …, 154-m)는 MOS FET에 의해 구현되며, 이때 제2스위치 제어부(140)는 제2스위치(154-1, 154-2, …, 154-m)로 동작하는 각각의 MOS FET의 게이트 단자에 순차적으로 바이어스 전류를 인가하는 바이어스 회로의 기능을 수행한다. 그리고 각각의 MOS FET의 소스 단자는 접지에 연결된다. 이와 같이 본 발명은 종래기술과 달리 수신 코일(160-1, 160-2, …, 160-m)의 접지측이 MOS FET에 의해 제어된다. 이때 MOS FET 대신에 일반적인 트랜지스터 또는 다른 스위칭 수단을 채용하는 것도 가능하다. 이와 같은 구성에 의해, 스위칭 수단으로 트라이 스테이트 버퍼를 사용하는 경우보다 수신코일((160-1, 160-2, …, 160-m)의 Q값을 크게 할 수 있어, 보다 강한 신호를 잡아낼 수 있는 이점이 있다. 이는 전자펜에 보다 낮은 에너지의 제공을 가능케 하여 태블릿 장치에서 소모되는 전력을 절감할 수 있는 원인으로 작용한다.

수신 코일부(160)는 가로 방향으로 평행하게 배치된 복수의 수신 코일(160-1, 160-2, …, 160-m)로 이루어진다. 이러한 수신 코일부(160)는 공진 회로를 구비한 전자펜으로부터 방출되는 에너지를 수신하는 수단으로 기능한다.

샘플홀드신호 발생부(170)는 타이밍 제어부(140)로부터 입력되는 샘플홀드신호 발생 제어신호와 여자신호 생성부(110)로부터 입력되는 여자 신호를 기초로 수신 회로부(180)에 스위칭 타이밍 신호를 제공한다. 도 3에는 샘플홀드신호 발생부(170)의 일 예 및 여자 신호와 샘플홀드신호의 타이밍도가 도시되어 있다. 도 3을 참조하면, 샘플홀드신호 발생부(170)는 제1인버터(310), 커패시터(320), 입력저항(330), 제2인버터(340) 및 AND 논리소자(350)로 구성된다. 제1인버터(310), 커패시터(320) 및 제2인버터(340)는 직렬로 연결되며, 제1인버터(310)의 입력단에는 여자 신호가 인가되고, 제2인버터(340)의 출력단은 AND 논리소자(350)의 제1입력단과 연결된다. 그리고 AND 논리소자(350)의 제2입력단에는 타이밍 제어부(140)로부터 입력되는 샘플홀드신호 발생 제어신호가 인가된다. 한편 입력저항(330)의 일단은 커패시터(320)와 제2인버터(340) 사이에 연결되고, 타단은 직류전원에 연결된다. 이와 같은 구성에 의해 송신 코일에 여자 신호가 인가되는 시간인 신호인가시간이 시작되는 시점으로부터 일정한 시간이 경과된 시점(예를 들면, 30 ㎲ 경과된 시점)에 샘플홀드신호가 수신 회로부(180)로 제공될 수 있으며, 나아가 커패시터(320)와 입력저항(330)에 의해 샘플홀드신호의 펄스 폭의 제어가 가능하다. 이때 샘플홀드신호는 펄스의 크기에 비해 폭이 좁은 임펄스 형태를 가지는 것이 바람직하며, 일 예로, 샘플홀드신호의 펄스 폭은 여자 신호의 펄스 폭의 0.1배가 되도록 설정할 수 있다. 이러한 샘플홀드신호 발생부(170)에 의해 출력되는 샘플홀드신호는 전자펜이 존재할 때는 수신 코일(160-1, 160-2, …, 160-m)에 여기되는 전압의 피크점에 동기되고, 전자펜이 존재지 않을 때에는 수신 코일(160-1, 160-2, …, 160-m)에 여기되는 전압의 제로점에 동기된다.

수신 회로부(180)는 수신 코일(160-1, 160-2, …, 160-m)을 통해 전자펜의 존재 유무에 따른 송신 코일(160-1, 160-2, …, 160-m)과 수신 코일(160-1, 160-2, …, 160-m)의 결합도의 변화를 기초로 전자펜의 위치를 검출한다. 도 4는 수신 회로부(180)의 일 예를 도시한 도면이다. 도 4를 참조하면, 수신 회로부(180)는 증폭부(410), 제3스위치(420), 샘플 홀드부(430) 및 좌표 인식부(440)로 구성된다. 증폭부(410)는 수신 코일(160-1, 160-2, …, 160-m)을 통해 수신된 신호(즉, 여자 신호가 인가된 송신 코일(160-1, 160-2, …, 160-m)에 의해 수신 코일(160-1, 160-2, …, 160-m)에 유도된 전압 또는 여자 신호가 인가된 송신 코일(160-1, 160-2, …, 160-m)로부터 에너지를 공급받아 출력하는 전자펜과 여자 신호가 인가된 송신 코일(160-1, 160-2, …, 160-m)에 의해 수신 코일(160-1, 160-2, …, 160-m)에 유도된 전압)를 증폭한다. 이러한 증폭부(410)는 선택적으로 구비되는 구성요소이다. 제3스위치(420)는 샘플홀드신호가 인가되는 동안 온되어 증폭부(410)와 샘플 홀드부(430)를 전기적으로 연결한다. 샘플 홀드부(430)는 좌표 인식부(440)에 구비되어 있는 A/D 컨버터의 아날로그 입력 값이 빠르게 변하더라도 A/D 변환중에 입력 값이 변하지 않도록 아날로그 입력 전압을 샘플(sample)하여 유지(hold)시키는 회로로 이루어진다. 도 5에는 이러한 샘플 홀드 회로의 일 예가 도시되어 있으며, 공지의 다양한 샘플 홀드 회로가 샘플 홀드부(430)로 채용될 수 있다.

좌표 인식부(440)는 샘플 홀드된 전압을 기초로 전자펜의 좌표를 검출한다. 이를 위해 좌표 인식부(440)는 A/D 컨버터(미도시)와 비교기(미도시)를 구비한다. 먼저, 각각의 송신 코일(130-1, 130-2, …, 130-n)에 신호인가시간 동안 지속적으로 여자 신호를 인가하는 방법이 적용된 실시예의 좌표 인식부(440)에 의한 전자펜의 좌표를 인식하는 동작에 대해 설명한다.

제1스위치 제어부(122)가 각각의 송신 코일(130-1, 130-2, …, 130-n)에 연결되어 있는 3상 버퍼(124-1, 124-2, …, 124-n)를 순차적으로 온시키면, 각각의 송신 코일(130-1, 130-2, …, 130-n)에는 순차적으로 신호인가시간(예를 들면, 100 ㎲)동안 여자 신호가 공급된다. 동시에 제2스위치 제어부(152)에 의해 첫 번째 송신 코일(130-1)로부터 마지막 송신 코일(130-n)에 여자 신호가 공급될 때까지 수신 코일부(160)를 구성하는 수신 코일(160-1, 160-2, …, 160-m) 중에서 특정한 수신 코일(예를 들면, 10 번째 수신 코일(160-10))에 연결되어 있는 트랜지스터(154-10)을 온시킨다. 그리고 샘플홀드신호 발생부(170)는 각각의 송신 코일(130-1, 130-2, …, 130-n)에 여자신호가 인가되는 시점으로부터 기준시간(예를 들면, 30 ㎲)이 경과된 시점에 샘플홀드신호를 수신 회로부(180)로 출력한다. 이와 같은 상태에서, 좌표 인식부(440)는 10번째 수신 코일(160-10)로부터 검출되는 전압 중에서 가장 높은 전압이 검출된 시점에 해당하는 송신 코일을 전자펜의 Y좌표로 확정한다.

상술한 바와 같이 첫 번째 송신 코일(130-1)부터 마지막 송신 코일(130-n)까지 순차적으로 여자 신호가 공급되는 각각의 신호인가시간 동안에 특정한 수신 코일(160-10)에 의해 수신된 전압의 크기를 기초로 전자펜의 Y좌표가 검출되면 곧바로 전자펜의 X좌표 검출과정이 수행된다. 즉, 마지막 송신 코일(130-n)에 신호인가시간 동안 여자 신호가 공급된 이후에 제1스위치 제어부(122)는 검출된 전자펜의 Y좌표에 대응하는 송신 코일(예를 들면, 8번째 송신 코일(130-8))에만 수신 코일의 개수(즉, m개)에 해당하는 횟수의 신호인가시간 동안 반복적으로 여자 신호를 인가한다. 동시에 제2스위치 제어부(152)는 각각의 수신 코일(160-1, 160-2, …, 160-m)을 주어진 신호인가시간 동안 순차적으로 온시킨다. 그리고 샘플홀드신호 발생부(170)는 매번의 신호인가시간 동안 해당 송신 코일(130-8)에 여자신호가 인가되는 시점으로부터 기준시간(예를 들면, 30 ㎲)이 경과된 시점에 샘플홀드신호를 수신 회로부(180)로 출력한다. 이와 같은 상태에서, 좌표 인식부(440)는 각각의 수신 코일(160-1, 160-2, …, 160-m)에 여기되는 전압 중에서 가장 높은 전압이 검출된 시점에 해당하는 수신 코일(예를 들면, 6번째 수신 코일(160-6)을 전자펜의 X좌표로 확정한다.

도 6은 각각의 신호인가시간에 대응하여 전자펜이 존재할 때 증폭부(410)의 출력 신호, 샘플홀드신호 및 샘플 홀드부(430)의 출력신호를 도시한 도면이다. 도 6을 참조하면, 각각의 신호인가시간 동안 순차적으로 서로 다른 송신 코일(130-1, 130-2, 130-3))에 여자 신호가 지속적으로 인가된다. 이때 태블릿 장치에 전자펜이 존재하면 수신 회로부(180)의 증폭부(410)의 출력신호는 각각의 신호인가시간의 시작시점으로부터 일정시간이 경과하면 크기가 일정하게 된다. 샘플홀드신호는 이와 같이 수신 회로부(180)의 증폭부(410)의 출력신호가 안정화된 시점 이후(즉, 각각의 신호인가시간의 시작시점으로부터 30 ㎲ 경과된 시점)에 출력된다. 이때 안전한 신호 검출을 위해 각각의 신호인가시간이 종료되기 전에 추가적인 샘플홀드신호를 출력할 수도 있다. 이와 같이 수신 회로부(180)로 샘플홀드신호가 입력되면, 제3스위치(420)가 온되어 샘플 홀드부(430)에 의한 신호고정이 이루어진다. 따라서 샘플 홀드부(430)의 출력신호는 샘플홀드신호가 입력된 시점으로부터 다음 샘플홀드신호가 입력될 때까지 일정하게 유지된다. 도 7에는 샘플 홀드부(430)로부터 좌표 검출부(440)로 입력되는 수신 신호가 도시되어 있다. 이때 여자 신호의 주파수를 적정한 수준까지 높이면 수신 회로부(180)의 증폭부(410)의 출력신호가 보다 빨리 안정화될 수 있다. 일반적으로 태블릿 장치는 500 KHz ~ 600 KHz의 범위의 주파수를 갖는 여자 신호를 사용한다. 그리고 이에 의해 샘플홀드신호의 발생시점을 앞당길 수 있어 태블릿 장치가 소비하는 전력을 절감할 수 있게 된다.

한편, 전자펜의 좌표 검출은 X좌표의 검출 후 Y좌표를 검출하는 방식에 의해 이루어질 수 있다. 이 경우 좌표 인식부(440)는 특정한 송신 코일(예를 들면, 6 번째 송신 코일(130-6)에만 각각의 신호인가시간에 대응하여 반복적으로 여자 신호가 인가된 상태에서 각각의 신호인가시간 동안 각각의 수신 코일(160-1, 160-2, …, 160-m)로부터 수신된 신호를 기초로 검출된 전압이 가장 높은 시점에 해당하는 수신 코일(예를 들면, 10 번째 수신 코일(160-10)에 대응하는 위치를 전자펜의 X좌표로 검출한다. 다음으로, 좌표 인식부(440)는 각각의 송신 코일(130-1, 130-2, …, 130-n)에 순차적으로 신호인가시간 동안 여자 신호가 인가될 때 전자펜의 X좌표에 해당하는 수신 코일(160-10)로부터 검출된 전압이 가장 높은 시점에 해당하는 송신 코일(예를 들면, 8 번째 송신 코일(130-8)에 대응하는 위치를 전자펜의 Y좌표로 검출한다.

다음으로, 각각의 송신 코일(130-1, 130-2, …, 130-n)에 정해진 기준시간(예를 들면, 30 ㎲) 동안만 여자 신호를 인가하는 방법을 취할 경우에 좌표 인식부(440)의 동작을 설명한다. 이때, 기준시간은 각각의 신호인가시간의 시작시점으로부터 샘플홀드신호 발생부(170)로부터 샘플홀드신호가 출력되는 시점까지로 설정되는 것이 바람직하다. 이는 샘플홀드신호가 출력된 시점부터는 수신 회로부(180)가 수신 코일(160-1, 160-2, …, 160-m)로부터 검출한 전압이 고정되므로, 수신 회로부(180)가 해당 신호인가시간 내에서 수신 코일(160-1, 160-2, …, 160-m)로부터 더 이상의 전압을 검출할 필요가 없기 때문이다. 이 경우, 각각의 송신 코일(130-1, 130-2, …, 130-n)에는 샘플홀드신호가 출력되는 시점까지만 여자 신호가 공급되는 점만 차이가 있으며, 좌표 인식부(440)의 전자펜의 좌표 인식 과정은 앞서 설명한 실시예와 동일하다.

도 8은 전자펜 및 전자펜의 내부 회로를 도시한 도면이다.

도 8을 참조하면, 전자펜(800)의 측면에는 모드 스위치(810)가 구비되고, 태블릿 장치와 접촉하는 전단에는 필압센서(820)가 구비된다. 모드 스위치(810)가 눌려지면 모드 신호 발생부(830)는 모드 스위치(810)에 연결된 저항과 커패시터의 RC 시정수에 의해 결정되는 시간 동안 하이 상태를 유지하는 펄스 신호를 출력하며, 이에 의해 부하변조의 시점이 제어된다. 또한 필압센서(820)에 구비된 가변저항(840)의 값이 변경되면, 필압 신호 발생부(850)는 해당 가변저항(840)의 값과 커패시터의 RC 시정수에 의해 결정되는 시간 동안 하이 상태를 유지하는 펄스 신호를 출력하며, 이에 의해 부하변조의 깊이가 제어된다. 한편 도 8에 도시된 바와 같은 전자펜외에도 내부에 공진 회로를 구비하여 태블릿 장치로부터 공급된 에너지를 태블릿 장치로 되돌려 줄 수 있는 공지의 전자펜이 채용될 수 있다. 이때 전자펜으로부터 태블릿 장치로 전송되는 신호는 위상변조, 진폭변조 등 다양한 방식으로 변조될 수 있다. 나아가 전자펜(700)의 후단에는 정전식 터치패널에 적용될 수 있는 팁이 구비될 수 있으며, 이에 의해 하나의 전자펜(700)이 디지타이저의 입력장치와 정전식 터치패널의 입력장치의 두 가지 기능을 수행할 수 있게 된다.

도 9는 본 발명에 따른 태블릿 장치의 전자펜 위치 인식 방법에 대한 바람직한 실시예의 수행과정을 도시한 흐름도이다.

도 9를 참조하면, 타이밍 제어부(140)는 신호인가시간(예를 들면, 100 ㎲)의 시작시점에 동기하여 제1스위치 제어부(122)로 세로 방향으로 평행하게 배치된 송신 코일(130-1, 130-2, …, 130-n) 중에서 특정한 송신 코일(예를 들면, 130-6)로 여자 신호를 인가하도록 하는 제1제어 신호를 출력하고, 제2스위치 제어부(152)로 가로 방향으로 평행하게 배치된 수신 코일(160-1, 160-2, …, 160-n) 중에서 첫 번째 수신 코일(160-1)에 연결되어 있는 트랜지스터(154-1)를 온시키도록 하는 제2제어 신호를 출력한다(S900). 다음으로, 타이밍 제어부(140)는 신호인가시간의 시작시점으로부터 기준시간(예를 들면, 30 ㎲)이 경과한 시점에 샘플홀드신호 발생부(170)로 샘플홀드신호를 출력하도록 하는 제3제어 신호를 출력한다(S910). 다음으로, 수신 회로부(180)는 샘플홀드신호 발생부(170)로부터 샘플홀드신호가 입력되면 첫 번째 수신 코일(160-1)로부터 검출된 전압의 크기를 측정한다(S920). 이와 같은 S900단계 내지 S920단계는 첫 번째 수신 코일(160-1)로부터 마지막 수신 코일(160-m)까지 순차적으로 수행된다(S930). 수신 회로부(180)는 마지막 수신 코일(160-m)로부터 검출된 전압의 크기가 측정되면, 가장 높은 전압이 측정된 시점의 수신 코일(예를 들면, 열 번째 수신 코일(160-10))에 해당하는 위치를 전자펜의 X좌표로 확정한다(S940).

이와 같은 과정에 의해 전자펜의 X좌표가 확정되면, 타이밍 제어부(140)는 신호인가시간(예를 들면, 100 ㎲)의 시작시점에 동기하여 제1스위치 제어부(122)로 송신 코일(130-1, 130-2, …, 130-n) 중에서 첫 번째 송신 코일(130-1)로 여자 신호를 인가하도록 하는 제4제어 신호를 출력하고, 제2스위치 제어부(152)로 확정된 전자펜의 X좌표에 해당하는 수신 코일(160-10)에 연결되어 있는 트랜지스터(154-10)를 온시키도록 하는 제5제어 신호를 출력한다(S950). 다음으로, 타이밍 제어부(140)는 신호인가시간의 시작시점으로부터 기준시간(예를 들면, 30 ㎲)이 경과한 시점에 샘플홀드신호 발생부(170)로 샘플홀드신호를 출력하도록 하는 제6제어 신호를 출력한다(S960). 다음으로, 수신 회로부(180)는 샘플홀드신호 발생부(170)로부터 샘플홀드신호가 입력되면 열 번째 수신 코일(160-10)로부터 검출된 전압의 크기를 측정한다(S970). 이와 같은 S950단계 내지 S970단계는 첫 번째 송신 코일(130-1)로부터 마지막 송신 코일(130-n)까지 순차적으로 수행된다(S980). 수신 회로부(180)는 마지막 송신 코일(130-n)에 여자 신호가 인가될 때 열 번째 수신 코일(160-10)로부터 검출된 전압의 크기가 측정되면, 가장 높은 전압이 측정된 시점의 송신 코일(예를 들면, 여덟 번째 송신 코일(130-8))에 해당하는 위치를 전자펜의 Y좌표로 확정한다(S990).

이상의 설명에서 전자펜의 좌표 검출을 보다 신속하게 하기 위해 수신 회로부(180)에 의해 수신 코일로부터 측정된 전압의 변화추이를 기초로 타이밍 제어부(140)의 동작을 제어할 수 있다. 전자펜의 X좌표 검출을 예로 들면, 첫 번째 수신 코일(160-1)로부터 열 번째 수신 코일(160-10)까지는 각각의 수신 코일로부터 측정된 전압이 증가하다 열한 번째 수신 코일(160-11)부터 점차로 전압이 감소하면 가장 높은 전압이 측정된 열 번째 수신 코일(160-10)로부터 일정한 개수(예를 들면, 3개)의 수신 코일들에 대해서만 전압 측정을 수행한 후 전자펜의 X좌표 검출을 종료한다. 그리고 수신 회로부(180)는 타이밍 제어부(140)로 전자펜의 X좌표 검출이 완료되었음을 알리고, 이에 따라 타이밍 제어부(140)는 다음 신호인가시간의 시작시점부터 S950단계 이후의 전자펜의 Y좌표 검출과정을 수행한다. 이는 전자펜의 Y좌표 검출과정에도 동일하게 적용할 수 있다.

한편 전자펜의 첫 번째 좌표(즉, X좌표와 Y좌표 중에서 첫 번째로 검출하는 좌표)의 검출시 상술한 실시예에서는 특정한 송신 코일 또는 수신 코일을 선택한 후 해당 송신 코일 또는 수신 코일에 대해 수신 코일의 개수 또는 송신 코일의 개수에 해당하는 횟수만큼 신호인가시간 동안 반복적으로 여자 신호를 인가하였다. 그러나 보다 정확한 좌표를 검출하기 위해 이러한 과정을 첫 번째 송신 코일 또는 수신 코일로부터 마지막 송신 코일 또는 수신코일까지 순차적으로 수행할 수도 있다.

본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

Claims

일방향으로 평행하게 배치된 복수의 송신 코일로 이루어져 전자펜에 에너지를 공급하는 송신 코일부;
상기 송신 코일들의 배치방향과 수직한 방향으로 평행하게 배치된 복수의 수신 코일로 이루어진 수신 코일부;
상기 송신 코일들을 자기화하기 위한 일정한 주파수의 여자 신호를 출력하는 여자신호 생성부;
상기 송신 코일들 중에서 특정한 송신 코일을 선택하거나 상기 송신 코일들 중에서 복수 개의 인접하는 송신 코일을 순차적으로 선택하여, 각각의 선택된 송신 코일에 사전에 설정되어 있는 신호인가시간 동안에 상기 신호인가시간보다 작게 설정된 제1시간 동안 상기 여자 신호를 인가하는 제1코일 선택부;
상기 수신 코일들 중에서 복수 개의 인접하는 수신 코일을 순차적으로 선택하거나 상기 수신 코일들 중에서 특정한 수신 코일을 선택하여 선택된 각각의 수신 코일을 상기 신호인가시간의 범위 내에서 결정된 제2시간 동안 활성화시키는 제2코일 선택부;
상기 각각의 신호인가시간의 시작시점으로부터 사전에 설정된 기준시간이 경과된 시점에 샘플홀드신호를 출력하는 샘플홀드신호 발생부; 및
상기 각각의 신호인가시간에 대응하여 상기 샘플홀드신호가 입력되는 시점에 상기 각각의 수신 코일로부터 검출된 전압의 크기를 기초로 상기 전자펜의 위치를 검출하는 수신 회로부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 태블릿 장치.
제 1항에 있어서,
상기 제1코일 선택부는,
상기 각각의 송신 코일에 전기적으로 연결되어 상기 여자 신호를 대응되는 송신 코일에 인가하거나 차단하는 복수의 제1스위치; 및
상기 송신 코일들 중에서 선택된 특정한 송신 코일에 대응하는 제1스위치를 상기 제1시간 동안 온시키는 제어동작을 a 번(단, a는 상기 수신 코일의 개수보다 작은 자연수) 수행하거나, 상기 송신 코일들 중에서 복수 개의 인접하는 송신 코일에 대응하는 제1스위치들 각각을 순차적으로 상기 제1시간 동안 온시키는 제어동작을 수행하는 제1스위치 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 태블릿 장치.
제 2항에 있어서,
상기 제1스위치는 3상 버퍼(tri-state buffer)인 것을 특징으로 하는 태블릿 장치.
제 1항에 있어서,
상기 제1시간은 상기 기준시간과 동일한 것을 특징으로 하는 태블릿 장치.
제 4항에 있어서,
상기 제1코일 선택부가 상기 각각의 신호인가시간의 시작시점으로부터 상기 제1시간 동안 선택된 송신 코일에 상기 여자 신호를 인가하도록 제어하고, 상기 샘플홀드신호 발생부가 상기 각각의 신호인가시간의 시작시점으로부터 상기 기준시간에 도달한 시점에 상기 샘플홀드신호를 출력하도록 제어하며, 상기 제2코일 선택부가 상기 송신 코일들 중에서 특정한 송신 코일에 상기 신호인가시간에 해당하는 주기로 상기 여자 신호가 인가되는 동안에 상기 수신코일들 중에서 선택된 복수 개의 인접하는 수신 코일을 순차적으로 상기 제2시간 동안 활성화시키거나, 복수 개의 인접하는 송신코일에 순차적으로 상기 제1시간 동안 상기 여자 신호가 인가되는 동안에 상기 수신 코일 중에서 특정한 수신 코일을 활성화시키도록 제어하는 타이밍 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태블릿 장치.
제 1항에 있어서,
상기 제1코일 선택부가 상기 각각의 신호인가시간 동안 선택된 송신 코일에 상기 여자 신호를 인가하도록 제어하고, 상기 샘플홀드신호 발생부가 상기 각각의 신호인가시간의 시작시점으로부터 상기 기준시간에 도달한 시점에 상기 샘플홀드신호를 출력하도록 제어하며, 상기 제2코일 선택부가 상기 송신 코일들 중에서 특정한 송신 코일에 상기 신호인가시간에 해당하는 주기로 상기 여자 신호가 인가되는 동안에 상기 수신코일들 중에서 선택된 복수 개의 인접하는 수신 코일을 순차적으로 상기 제2시간 동안 활성화시키거나, 복수 개의 인접하는 송신코일에 순차적으로 상기 신호인가시간 동안 상기 여자 신호가 인가되는 동안에 상기 수신 코일 중에서 특정한 수신 코일을 활성화시키도록 제어하는 타이밍 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태블릿 장치.
제 5항 또는 제 6항에 있어서,
상기 타이밍 제어부는 상기 여자 신호를 계수하여 상기 신호인가시간의 시작시점으로부터 상기 기준시간의 도달 여부 또는 상기 제1시간의 도달 여부를 측정하는 카운터를 포함하는 것을 특징으로 하는 태블릿 장치.
제 1항에 있어서,
상기 제2코일 선택부는,
상기 각각의 수신 코일에 전기적으로 연결되어 대응되는 수신 코일의 종단을 접지에 연결하거나 접지로부터 차단하는 복수의 제2스위치; 및
상기 수신 코일들 중에서 복수 개의 인접하는 수신 코일에 대응하는 제2스위치들 각각을 순차적으로 상기 신호인가시간의 범위 내에서 온시키는 제어동작을 수행하거나, 상기 수신 코일들 중에서 선택된 특정한 수신 코일에 대응하는 제2스위치를 상기 신호인가시간의 범위 내에서 온시키는 제어동작을 b 번(단, b는 상기 송신 코일의 개수보다 작은 자연수) 수행하는 제2스위치 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 태블릿 장치.
제 8항에 있어서,
상기 제2스위치는 게이트 단자에 상기 제2스위치 제어부로부터 출력된 제어 신호가 인가되며, 나머지 단자 중에서 하나의 단자는 대응되는 수신 코일에 전기적으로 연결되고 다른 하나의 단자는 접지에 전기적으로 연결되는 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 태블릿 장치.
제 1항에 있어서,
상기 샘플홀드신호 발생부는 상기 샘플홀드신호의 펄스 폭을 조절하기 위한 커패시터와 저항을 포함하는 것을 특징으로 하는 태블릿 장치.
제 1항에 있어서,
상기 수신 회로부는,
활성화된 수신 코일로부터 입력되는 아날로그 입력 전압을 샘플하여 유지시키는 샘플 홀드부;
상기 샘플홀드신호에 의해 온되어 상기 활성화된 수신 코일을 상기 샘플 홀드부에 전기적으로 연결시키는 제3스위치; 및
순차적으로 활성화된 각각의 수신 코일로부터 검출된 각각의 샘플홀드된 아날로그 입력 전압들의 크기를 기초로 상기 수신 코일들의 배치방향에 대응하는 상기 전자펜의 제1좌표값을 검출하고, 상기 활성화된 특정한 수신 코일로부터 검출된 각각의 샘플홀드된 아날로그 입력 전압들의 크기를 기초로 상기 송신 코일의 배치방향에 대응하는 상기 전자펜의 제2좌표값을 검출하는 좌표 인식부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 태블릿 장치.
제 1항에 있어서,
상기 샘플홀드신호 발생부로부터 출력되는 상기 샘플홀드신호는 상기 전자펜이 존재할 때는 상기 수신 코일에 여기되는 전압의 피크점에 동기되고, 상기 전자펜이 존재하지 않을 때에는 상기 수신 코일에 여기되는 전압의 제로점에 동기되는 것을 특징으로 하는 태블릿 장치.
(a) 일방향으로 평행하게 배치되어 전자펜에 에너지를 공급하는 복수의 송신 코일들 중에서 특정한 송신 코일을 선택하여 사전에 설정되어 있는 신호인가시간 내에 상기 신호인가시간보다 작게 설정된 제1시간 동안 상기 송신 코일들을 자기화하기 위한 일정한 주파수의 여자 신호를 인가하는 여자 신호 인가 동작을 상기 송신 코일의 개수와 같거나 작은 횟수만큼 반복적으로 수행하는 단계;
(b) 상기 송신 코일들의 배치방향과 수직한 방향으로 평행하게 배치된 복수의 수신 코일들 중에서 복수 개의 인접하는 수신 코일을 순차적으로 선택하고, 상기 각각의 여자 신호 인가 동작의 수행시간 동안 각각의 선택된 수신 코일을 활성화시키는 단계;
(c) 상기 선택된 송신 코일에 여자 신호를 인가하는 각각의 신호인가시간의 시작시점으로부터 사전에 설정된 기준시간이 경과된 시점에 상기 활성화된 각각의 수신 코일로부터 입력되는 아날로그 입력 전압을 샘플하여 검출한 전압의 크기를 기초로 상기 수신 코일의 배치방향에 대응하는 상기 전자펜의 제1좌표값을 검출하는 단계;
(d) 상기 전자펜의 제1좌표값에 대응하는 수신 코일을 상기 송신 코일의 개수와 같거나 작은 횟수에 해당하는 신호인가시간 동안 활성화시키는 단계;
(e) 상기 송신 코일들 중에서 복수 개의 인접하는 송신 코일을 순차적으로 선택하고, 각각의 선택된 송신 코일에 상기 신호인가시간 내에 상기 제1시간 동안 상기 여자 신호를 인가하는 단계; 및
(f) 상기 전자펜의 제1좌표값에 대응하는 수신 코일이 활성화되는 각각의 신호인가시간의 시작시점으로부터 사전에 설정된 기준시간이 경과된 시점에 상기 전자펜의 제1좌표값에 대응하는 수신 코일로부터 입력되는 아날로그 입력 전압을 샘플하여 검출한 전압의 크기를 기초로 상기 송신 코일의 배치방향에 대응하는 상기 전자펜의 제2좌표값을 검출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자펜의 위치 인식 방법.
제 13항에 있어서,
상기 제1시간은 상기 기준시간과 동일한 것을 특징으로 하는 전자펜의 위치 인식 방법.
제 13항 또는 제 14항에 기재된 전자펜의 위치 인식 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.