KR101515782B1 - 베젤폭이 최소화된 안테나 패턴을 구비한 타블렛 - Google Patents

베젤폭이 최소화된 안테나 패턴을 구비한 타블렛 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 베젤폭이 최소화된 안테나 패턴을 구비한 타블렛은, 감지영역(A)을 둘러싸는 루프안테나; 일단은 루프 안테나에 접속되고, 타단은 루프안테나의 내부영역을 제1방향으로 가로지른 후 제1외부영역으로 빠져나가는 형태로서, 내부영역에서 양단이 제2방향으로 연장되어 연장라인쌍을 구성하고 제2외부영역으로 빠져나간 형태의 라인안테나; 연장라인쌍을 서로 온 또는 오프시키는 스위치; 루프안테나와 제1라인안테나의 전위차를 출력하는 비교기; 및 비교기의 출력값을 이용하여, 감지영역 내에서 소정 전자기파의 발생 위치를 판정하는 제어부를 포함한다.

Description

베젤폭이 최소화된 안테나 패턴을 구비한 타블렛{TABLET HAVING MINIMIZED ANTENNA PATTERN}
본 발명은 베젤폭이 최소화된 안테나 패턴을 구비한 타블렛에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 전자펜을 감지할 수 있는 감지영역을 구성한는 안테나 패턴의 형태를 개선하여 감지영역의 외부에 형성될 베젤의 폭을 최소화한 타블렛에 관한 것이다.
최근, 전자펜 감지 영역을 형성하도록 이 감지 영역의 둘레를 따른 폐루프 형태의 루프 안테나와, 일단측은 루프 안테나와 전기적으로 접속되어 있으며 타단측은 루프 안테나와 절연된 상태로 폐루프 형태를 가로지르는 형태로 배치되며 서로간에는 평행한 다수의 라인 안테나를 이용하는 타블렛에 관한 기술이 한국 등록 특허 제10-910348호 등을 통해 개시되어 있다.
도 1은, 루프 안테나와 라인 안테나를 갖는 종래의 타블렛의 구성을 개략적으로 보여주는 도면이다. 도면을 참조하면, 전자펜(1)과 타블렛(2)으로 구성되는 타블렛 시스템을 볼 수 있으며, 전자펜(1)은 적어도 커패시터와 인덕터를 갖는 공진 회로를 이용하여 전자기파를 방출하도록 구성된다. 전자펜(1)은 자체 내장된 공진 회로가 외부에서 발생한 전자기파에 의해 공진하여 유도되는 에너지를 저장하고, 외부의 전자기파가 공급되지 않을 때, 커패시터에 저장된 에너지에 의해 자체 공진하여 전자기파를 출력하도록 구성될 수 있다. 또는, 자체적으로 배터리를 구비하여, 외부의 전자기파에 무관하게 공진하도록 구현될 수도 있다.
루프 안테나(10)는, 접지에 연결되어 있으며, 절연성 기판상에서 전자펜의 위치를 감지하기 위하여 형성된 감지 영역의 둘레를 형성하는 폐루프 형태로 구성된다.
라인 안테나(21, 22)는, 루프 안테나(10)의 폐루프 형태 내부에 배치되어 외부로 빠져나가는 형태로 이루어지며, 이때, 라인 안테나(21, 22)의 일단은 루프 안테나(10)에 전기적으로 연결되고 타단은 루프 안테나(10)와는 연결되지 않은 상태로 감지 영역을 관통하여 가로지르는 형태로 배치된다.
X축 및 Y축을 따르는 라인 안테나들(21, 22)은 일단이 루프 안테나(10)와 접속되어 있는 것을 제외하고는 루프 안테나(10)와는 연결되지 않은 상태이다. 또한, 각 라인 안테나들(21, 22)도 서로 연결되지 않은 상태이다.
라인 선택 회로(24, 25)는, 복수의 라인 안테나의 각각의 타단들과 결합되어 있다. 그리고 입력되는 선택 신호에 따라서, 결합된 복수의 라인 안테나(21, 22)의 타단들 중 어느 하나를 선택하여 출력(차동 출력)으로 설정한다.
좌표 감지 회로(40)는, 차동 증폭기(41) 및 MCU(42)를 포함할 수 있다.
차동 증폭기(41)는 하나의 입력은 접지에 연결되며 또하나의 입력은 임의의 라인 안테나의 차동 출력이 연결된다. 그리고 차동 출력과 접지와의 차분을 출력한다.
MCU(42)는, 라인 선택 회로(24, 25)의 선택 동작을 제어하고, 차동 증폭기(41)에서 출력되는 차분을 이용하여 임의의 라인 안테나를 기준으로 전자펜(1)의 위치를 판정한다.
파워 코일(32)은, 전자펜(1)이 자체 배터리를 구비하지 않은 경우에, 전자펜(1)에 유도 에너지를 공급하기 위하여 설치된다. 파워 코일(32)은 주로 전자펜 감지 영역의 둘레를 따라 권취된 코일 형태로 구성될 수 있다.
코일 구동 드라이버(30)는, 소정의 주파수(전자펜의 공진 주파수와 같거나 유사한 주파수)를 갖는 교류 전력을 파워 코일(32)에 인가한다.
한국 등록 특허 제10-910348호
한편, 상술한 바와 같은 종래 기술에서는, X축으로 연장되어 루프 안테나를 빠져나온 라인 안테나들과 Y축으로 연장되어 루프 안테나를 빠져나온 라인 안테나들이 방향을 바꿔 각각의 라인 선택 회로로 연결되고 있다. 이때, 각 라인 안테나들이 서로에게 연결되지 않은 상태로 루프 안테나의 외부를 따라 흘러가는 형태가 되기 때문에, 이 라인 안테나들의 흘러가는 패턴을 구성하기 위한 폭이 넓게 필요하다.
따라서, 본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하고자 하는 것으로서, 루프 안테나의 바깥쪽으로 흘러가는 라인 안테나들의 패턴이 차지하는 폭을 최소화시켜, 타블렛을 구성할 때의 베젤 폭을 최소화시킨 타블렛을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 베젤폭이 최소화된 안테나 패턴을 구비한 타블렛은, 감지영역(A)을 폐루프 형태로 둘러싸는 루프안테나; 일단은 상기 루프 안테나에 접속되고, 타단은 상기 루프안테나의 내부영역을 제1방향으로 가로지른 후 상기 루프 안테나와는 연결되지 않은 상태로 상기 루프안테나의 제1외부영역으로 빠져나가는 형태의 제1라인안테나로서, 상기 내부영역에서 상기 제1라인안테나가 절단되고 절단된 양단이 제2방향으로 연장되어 연장라인쌍을 구성하고, 상기 연장라인쌍이 상기 루프안테나와는 연결되지 않은 상태로 상기 루프안테나의 제2외부영역으로 빠져나간 형태의 라인안테나; 상기 제2외부영역으로 연장된 상기 연장라인쌍을 서로 온 또는 오프시키는 스위치; 상기 루프안테나가 연결된 제1입력단과 상기 제1외부영역의 상기 제1라인안테나의 타단이 연결된 제2입력단을 구비하고, 제1입력단과 상기 제2입력단의 전위차를 출력하는 비교기; 및 상기 스위치의 동작을 제어하고, 상기 스위치가 온된 상태에서 상기 비교기의 출력값을 이용하여, 상기 감지영역 내에서 소정 전자기파의 발생 위치를 상기 제1방향을 따라 상기 제1라인안테나의 위치를 기준으로써 판정하는 제어부를 포함하여 이루어진다.
또한, 상기 제1라인 안테나는 상기 제1방향을 따라 복수 개가 배치되며, 또한, 상기 제1외부영역에서 상기 제1라인안테나의 타단들은 서로 연결되어 동시에 상기 비교기의 상기 제1입력단에 연결되고, 상기 스위치는, 복수의 상기 제1라인안테나 각각의 연장라인쌍 중 어느 하나를 상기 제어부의 제어에 따라 선택적으로 온시키기 위한 스위치어레이일 수 있다.
또한, 일단은 상기 루프 안테나에 접속되고, 타단은 상기 제1라인안테나와 연결되지 않은 상태로 상기 루프안테나의 내부영역을 제2방향으로 가로지른 후 상기 루프 안테나와 연결되지 않은 상태로 상기 루프안테나의 상기 제2외부영역으로 빠져나가는 제2라인안테나; 및 상기 제2라인안테나의 타단을 선택적으로 상기 비교기의 상기 제1입력단에 연결시키는 멀티플렉서를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 스위치 및 상기 멀티플렉서를 동시에 제어하여 상기 제1라인안테나의 타단과 상기 제2라인안테나의 타단 중의 어느 하나의 전위가 상기 비교기의 상기 제1입력에 인가되도록 제어할 수 있다.
또한, 전자기파를 방출가능한 공진회로를 포함하는 전자펜의 상기 공진회로에 대해 전자기파의 형태로 전력을 전송하는 파워코일로서, 일단과 타단을 가지며 복수회 감겨진 형태로서, 상기 감지영역(A)의 전부 또는 일부를 둘러싸도록 구성된 코일패턴 및, 상기 감지영역의 내부에 위치하는 상기 코일패턴의 상기 일단과 상기 타단의 각각으로부터 상기 제2외부영역으로 빠져나가도록 구성된 연장단들을 포함하는 파워 코일; 및 상기 제어부의 제어에 따라, 상기 연장단들을 통해 상기 코일패턴에 교류 전압을 인가하는 코일구동부를 더 포함할 수 있다.
또한, 다른 방식으로, 전자기파를 방출가능한 공진회로를 포함하는 전자펜의 상기 공진회로에 대해 전자기파의 형태로 전력을 전송하는 파워코일로서, 일단과 타단을 가지며 복수회 감겨진 형태로서, 상기 감지영역(A)의 외부 중 적어도 제2외부영역을 거치면서 상기 감지영역(A)의 전부 또는 일부를 둘러싸도록 구성되며, 상기 제2외부영역에 일단과 타단이 위치하는 코일패턴을 갖는 파워 코일; 및 상기 제어부의 제어에 따라, 상기 일단 및 상기 타단을 통해 상기 코일패턴에 교류 전압을 인가하는 코일구동부를 더 포함할 수 있다.
상기한 바와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명에 따른 베젤폭이 최소화된 안테나 패턴을 구비한 타블렛에 의하면, 감지영역의 외부영역, 특히, 루프 안테나의 외부영역 중에서, 스위치(또는, 스위치 어레이)와 멀티플렉서에 연결되는 부분을 제외한 외부 영역으로는 최소한의 배선만이 배치되는 형태를 구현할 수 있다.
이로써, 감지 영역이 최대이고 베젤 폭이 최소인 타블렛을 구현할 수 있다.
도 1은 루프 안테나와 라인 안테나를 갖는 종래 기술에 따른 타블렛의 구성을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 베젤폭이 최소화된 안테나 패턴을 구비한 타블렛의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은, 본 발명에 따른 타블렛에 있어서, 라인안테나와 루프안테나의 패턴 형태를 더욱 상세하게 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 복수의 제1라인안테나와 복수의 제2라인안테나를 구비한 형태를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 베젤폭이 최소화된 안테나 패턴을 구비한 타블렛에 있어서, 파워코일의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 베젤폭이 최소화된 안테나 패턴을 구비한 타블렛에 있어서, 파워코일의 다른 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 베젤폭이 최소화된 안테나 패턴을 구비한 타블렛에 있어서, 복수의 제1라인안테나와, 복수의 제2라인안테나와, 루프안테나와, 파워코일을 구비하는 패턴형태의 예시를 보여주는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 베젤폭이 최소화된 안테나 패턴을 구비한 타블렛의 바람직한 실시예를 설명한다. 참고로, 아래에서 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 구성요소를 지칭하는 용어들은 각각의 구성 요소들의 기능을 고려하여 명명된 것이므로, 본 발명의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어서는 안 될 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 베젤폭이 최소화된 안테나 패턴을 구비한 타블렛의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다. 도면을 참조하면, 본 발명에 따른 베젤폭이 최소화된 안테나 패턴을 구비한 타블렛(200)은, 루프안테나(210)와, 제1 라인 안테나(221)와, 스위치(230)와, 비교기(250)와, 제2 라인 안테나(224)와, 멀티플렉서(240)와, 제어부(260)를 포함하여 이루어진다.
루프안테나(210)는, 감지영역(A)을 폐루프 형태로 구성된다.
감지영역(A)은, 소정 주파수의 전자기파를 감지할 수 있는 영역으로서, 루프 안테나의 내부 영역일 수 있으며, 여기에는, 후술하는 제1 라인 안테나(221) 및/또는 제2 라인 안테나(224)가 배치될 수 있다. 전자기파는 적어도 인덕터와 커패시터를 포함하는 공진회로로부터 방출될 수 있으며, 이러한 공진회로는 전자펜(100)에 내장될 수 있다.
루프안테나(210)는, 일측으로부터 연장되어 비교기(250)의 제2입력에 연결될 수 있다. 또한, 루프안테나(210)는 접지(또는, 공통전위(COM))와 연결될 수 있다.
감지영역(A)은 대체로 직사각형 형태로 구성될 수 있으며, 루프안테나(210)도 직사각형 형태로 구성될 수 있다.
본 발명에서, 루프안테나(210)의 가로방향(또는, 제1방향) 오른쪽 바깥부분은 제1외부영역(E1)으로 정의될 수 있으며, 루프안테나(210)의 세로방향(또는, 제2방향) 위쪽 바깥부분은 제2외부영역(E2)으로 정의될 수 있다. 이 외부영역들(E1, E2)은 타블렛을 구현할 때, 베젤이 형성되는 부분일 수 있다.
제1 라인 안테나(221)는, 일단은 루프안테나(210)에 접속되고, 타단은 루프안테나(210)의 내부영역을 제1방향으로 가로지른 후 루프안테나(210)의 제1 외부영역(E1)으로 빠져나가는 형태로 구성된다. 이때, 제1 라인 안테나(221)는 일단의 접속점을 제외하고는 루프안테나(210)의 모든 위치에 대해서 연결되지 않은 상태이다.
한편, 제1 라인 안테나(221)는, 루프안테나(210)의 내부영역에서 제1 라인 안테나(221)의 일부가 절단되고, 절단으로 형성된 양단으로부터 연결되어 제2방향으로 연장되는 연장라인쌍(222)을 구비한다. 연장라인쌍(222)은 루프안테나(210)와는 연결되지 않은 상태로 루프안테나(210)의 제2외부영역(E2)으로 빠져나가도록 구성된다. 연장라인쌍(222)은 평행하게 배열되는 것이 바람직하다.
제1 라인 안테나(221)에 있어서 제2 외부영역(E2)으로 빠져나간 연장라인쌍(222)의 단부는 스위치(230)에 연결된다. 스위치(230)는, 입력되는 제어신호에 따라, 연장라인쌍(222)을 서로 연결시키거나(ON) 서로 격리시킨다(OFF).
비교기(250)는, 루프안테나(210)가 연장되어 연결됨으로써 루프안테나의 전위가 입력되는 제1입력단과, 제1 외부영역(E1)으로 연장된 제1 라인 안테나(221)의 타단이 연결됨으로써 제1라인안테나의 전위가 입력되는 제2입력단과, 제1입력단에 나타나는 전위와 제2입력단에 나타나는 전위 사이의 전위차를 출력하는 출력단을 갖는다. 이때, 비교기(250)는 비교된 전위차를 특정의 이득으로 증폭하여 출력값으로서 출력할 수도 있다.
제어부(260)는, 스위치(230)에 제어 신호를 제공함으로써, 스위치(230)의 온/오프 동작을 제어한다. 스위치(230)를 온시키면 제1 라인 안테나(221)가 루프안테나(210)와의 접점으로부터 비교기(250)의 제1입력까지 연결될 수 있으며, 이로써, 감지영역(A)내에서 발생하는 전자기력에 의해 루프안테나(210)와 제1 라인 안테나(221) 사이에 발생하게 되는 전위차가 비교기(250)에서 감지될 수 있게 된다.
제어부(260)는, 비교기(250)에서 출력하는 출력값을 수신하여 분석함으로써, 감지영역(A) 내에서 전자기파가 발생하고 있는 위치를 제1 라인 안테나(221)를 기준으로 제1방향을 따른 좌표축상에서 판정할 수 있게 된다. 전자기파의 발생 위치는 전자펜(100)의 위치일 수 있다.
한편, 제2 라인 안테나(224)는, 일단은 루프안테나(210)에 접속되어 있으며, 타단은 제1 라인 안테나(221)가 루프안테나(210)를 가로지르는 방향인 제1방향과는 다른 제2방향을 따라서 루프안테나(210)를 가로지르도록 배치된다. 제1방향과 제2방향은 예를 들면, 서로 직교하는 방향일 수 있다. 여기서, 제2 라인 안테나(224)의 타단은 루프안테나(210)와는 연결되지 않은 상태로 루프안테나(210)의 제2외부영역(E2)으로 빠져나가게 된다.
제2 외부영역(E2)으로 빠져나온 제2 라인 안테나(224)의 타단은 멀티플렉서(240)에 연결될 수 있으며, 멀티플렉서(240)의 출력은 비교기(250)의 제1입력에 연결될 수 있다. 즉, 비교기의 제1입력에는 제1 라인 안테나(221)의 타단과 멀티플렉서(240)의 출력이 동시에 연결될 수 있다.
멀티플렉서(240)는 입력되는 제어신호에 따라서 제2 라인 안테나(224)의 타단을 선택적으로 비교기(250)의 제1입력에 연결시킨다.
특히, 제어부(260)는, 스위치(230) 및 멀티플렉서(240)를 동시에 제어하여, 제1 라인 안테나(221)의 타단과 제2 라인 안테나(224)의 타단 중 어느 하나를 그리고 교대로 비교기(250)의 제1입력단에 연결시키도록 제어한다.
그리고 제어부(260)는, 제1 라인 안테나(221)의 스위치(230)를 온시키고 멀티플렉서(240)를 제어하여 제2 라인 안테나(224)의 연결을 해제한 상태에서의 비교기(250)의 출력값을 이용하여 전자기력의 제2방향을 따른 좌표값을 판정한다. 또한, 제어부(260)는, 제1 라인 안테나(221)의 스위치를 오프시키고 멀티플렉서(240)를 제어하여 제2 라인 안테나(224)의 연결을 허용한 상태에서의 비교기(250)의 출력값을 이용하여 전자기력의 제1방향을 따른 좌표값을 판정한다. 판정된 제1방향을 따른 좌표값과 제2방향을 따른 좌표값을 결합하여, 전자기력이 작용하는 위치(즉, 전자펜의 위치)를 2차원 좌표로서 판정할 수 있다.
도 3은, 본 발명에 따른 타블렛에 있어서, 라인안테나와 루프안테나의 패턴 형태를 더욱 상세하게 설명하기 위한 도면이다. 도 3에서는, 도 2에 도시된 안테나 패턴 구조 중에서 제1라인안테나를 복수 개 구비하는 구성을 설명한다. 도면에서, 제2라인안테나의 구성은 생략하였다.
도면을 참조하면, 제1라인안테나가 적어도 2개(221a, 221b)가 나란하게 배치된 것을 볼 수 있다. 물론, 제1라인안테나(221a, 221b)는 2개 이상의 더많은 개수가 배치될 수 있으나, 여기서는 단지 예시로서 2개만 도시하였다.
이렇게, 복수의 제1라인안테나(221a, 221b)를 구비하는 경우에는, 상술한 스위치(230)는, 복수의 스위치를 하나의 소자내에서 제어할 수 있는 스위치어레이(232)로 대체될 수 있다. 스위치어레이(232)는, 제어부(260)에서 제공하는 제어신호에 따라, 어느 2개의 입력단을 서로 연결시킨다. 즉, 어느 하나의 제1라인안테나(221a 또는 221b)로부터 연장된 연장라인쌍(222a 또는 222b)을 서로 온시킬 수 있다.
제어부(260)는, 복수의 제1라인안테나의 각각의 연장라인쌍들(222a, 222b)을 정해진 순서에 따라서 하나씩 온시키고('스캔한다'라고 한다), 비교기(250)는 매 제1라인안테나들(221a, 221b)로부터 인가되는 전위에 의한 비교값을 출력하고, 제어부(260)에서는 각 출력값에 따라 제1라인안테나들(221a, 221b) 중 어느 라인안테나의 근방에서 전자기파가 출력되고 있는지를 판정할 수 있다.
이와 같이, 제1방향으로 놓여진 제1라인안테나들(221a, 221b)에 대하여 제2방향으로 연장라인쌍(222a, 222b)을 형성하고, 연장라인쌍들(222a, 222b)의 단부에 스위치어레이(232)를 배치함으로써, 제1라인안테나들(221a, 221b)이 제2 외부영역(E2)에서 루프안테나를 따라 흘러가던 형태를 변화시킬 수 있게 되었다. 본 발명에서는, 단지 하나의 공통선(229)만이 루프안테나를 따라 흐르게 되며, 각각의 제1라인안테나의 타단들은 이 공통선(229)에 접속되는 것만으로도 비교기(250)에 연결될 수 있다. 그리고, 어느 하나의 제1라인안테나를 선택하는 것은, 연장라인쌍들 중 어느 하나(222a, 222b)를 선택하여 온시키는 것에 의해 달성될 수 있다.
이러한 구성에 의하여, 예를 들면, 사각형의 외형을 갖는 루프안테나(210)의 적어도 3면(가로방향의 양쪽 바깥부분과, 세로방향의 아래쪽 바깥부분)에 있어서는 안테나 패턴의 배선이 최소화될 수 있으며, 이로써, 타블렛(200)에 있어서의 베젤(B)의 폭도 최소화될 수 있다.
한편, 루프안테나(210)의 세로방향 위쪽 바깥부분인 제2 외부영역(E2)은 다수의 배선(예를 들면, 복수의 제1라인안테나의 연장라인쌍들, 공통라인과 비교기의 연결배선, 루프안테나와 비교기의 연결배선 등)이 배치될 수 있으나, 이부분은 각 회로 소자들(예를 들면, 스위치어레이, 멀티플렉서, 비교기 등)와 안테나 패턴을 연결하는 플렉시블 커넥터(C)(도 4 참조)의 구조로 구성될 수 있다.
도 4는 복수의 제1라인안테나와 복수의 제2라인안테나를 구비한 형태를 설명하기 위한 도면이다. 도 4의 구성은, 도 3의 제1방향의 복수의 제1 라인 안테나(221)를 구비한 형태에서 제2방향의 복수의 제2 라인 안테나(224)를 부가하여 구성한 형태를 보여준다.
여기서, 제2방향으로 배치되는 복수의 제2 라인 안테나(224)의 타단들은, 제1라인안테나들(221)과 및 루프안테나(210)와는 연결되지 않은 상태로 제2 외부영역(E2)으로 빠져나가게 되고, 이 타단들은 멀티플렉서(240)의 입력에 각각 연결될 수 있다.
멀티플렉서(240)는 제어부(260)에서 제공하는 제어신호에 따라 어느 하나의 제2 라인 안테나(224)를 출력으로 설정함으로써, 선택된 제2 라인 안테나(224)의 전위가 비교기(250)의 제1입력에 인가될 수 있도록 한다. 한편, 멀티플렉서(240)와 스위치어레이(232)는, 복수의 제1 라인 안테나(221)와 복수의 제2 라인 안테나(224) 중 단 하나의 라인안테나만 선택하여 제1 입력에 연결될 수 있도록 제어된다.
제어부(260)는, 제1라인안테나들(221)을 스캔하여 전자기파(즉, 전자펜)의 제2방향을 따른 좌표를 판정하고, 이어서 제2라인안테나들(224)을 스캔하여 전자기파의 제1방향을 따른 좌표를 판정할 수 있다.
물론, 만일, 복수의 제1 라인 안테나(221)의 타단들만이 제1입력에 연결된 제1비교기와, 복수의 제2 라인 안테나(224)에 연결된 멀티플렉서(240)의 출력이 제1입력에 연결된 제2비교기가 각각 배치되어, 스위치어레이(232)와 멀티플렉서(240)가 독립적으로 제어될 수도 있다.
도면에서 "C"로 표시된 부분은, 감지영역(A)을 구현하기 위한 배선들이 각 회로 소자들에 연결되기 위한 커넥터로 구성될 수 있다. 또한, 커넥터(C)는 플렉시블 필름일 수 있고, 안테나 패턴들은 필름의 표면에 인쇄하는 방식으로 형성될 수 있어서, 이부분의 베젤은, 필름을 굽힘으로써 최소화시킬 수 있다.
이와 같이, 제1 라인 안테나(221)에 루프안테나(210)의 내부영역으로부터 외부영역으로 빠져나가는 연장라인쌍(222)을 구성함으로써, 제1 라인 안테나(221)의 각각의 패턴이 서로 연결되지 않은 상태로 루프안테나(210)의 바깥쪽에서 제2 외부영역(E2)을 향해 흐르는 패턴 형태를 구현하지 않아도 되므로, 루프안테나(210)의 바깥쪽 영역인 베젤 영역(B)을 최소화할 수 있게 된다.
도 5는 본 발명에 따른 베젤폭이 최소화된 안테나 패턴을 구비한 타블렛에 있어서, 파워코일의 구성을 설명하기 위한 도면이다. 파워 코일(270)은, 타블렛(200)의 감지영역(A)에 전자기파를 작용하는 전자펜(100)에 대해서 전자기파의 형태로 전력을 공급하기 위한 것이다. 따라서, 파워코일(270)은, 감지영역(A)의 전체범위에 대해 전자기파를 고르게 방출할 수 있도록, 감지영역(A)의 둘레를 전체적으로 커버하는 하나의 코일형태로 구성되거나, 감지영역(A)을 세로로 및/또는 가로로 복수의 영역으로 분할하여, 각 영역마다 하나 또는 복수개의 코일형태를 배치할 수 있다.
파워코일(270)은 인덕턴스를 형성하여 입력되는 소정 주파수의 교류 전압에 의해 전자기파를 출력한다.
도 5의 실시예에서는, 감지영역(A)을 중첩되는 2개의 가로 영역으로 분할하고, 각 영역을 둘러싸는 형태의 소규모 파워코일(271, 273)을 중첩시켜 배치한 것을 보여준다. 이때, 파워코일들(271, 273)의 가장 바깥쪽 부분들에 의해 감지영역(A)이 커버될 수 있음을 볼 수 있다.
한편, 소규모 파워코일들(271, 273)의 형태는 일부가 서로 중첩됨으로써, 전력 공급을 위해 방출되는 전자기파가 미약한 영역을 보강하거나, 너무 강한 전자기파를 상쇠시킬 수 있다.
이러한 파워코일(270)은 코일구동부(280)에서 제공하는 특정 주파수를 갖는 교류 전압에 의해 구동된다. 코일구동부(280)는 전원으로부터 공급되는 직류 또는 교류 전력을 특정의 주파수를 갖는 교류 전압으로 변환하여 파워코일(270)에 인가하게 된다.
코일구동부(280)는, 제어부(260)에서 제공하는 제어신호에 대응하여, 교류전압의 출력을 제어한다. 예를 들면, 코일구동부(280)의 교류전압의 출력은, 상술한 스캔 동작의 주기와 서로 중첩하지 않도록 교대로 이루어질 수 있다.
한편, 파워코일(270) 및 코일구동부(280)의 구성은, 전자펜(100)이 자체적으로 배터리를 내장하여 전자기파를 방출할 수 있는 구조라면, 타블렛(200)에서 제외될 수도 있다.
다시, 도 5를 참조하면, 소규모 파워코일들(271, 273)의 감겨진 형태는, 감지영역(A)의 내부에 일단과 타단이 배치되고, 이 일단과 타단들은 연장단들(272, 274)을 형성하여 제2외부영역(E2)으로 빠져나가도록 구성되어 있다. 연장단들(272, 274)은 코일구동부(280)에 연결되어 있다.
이렇게 파워코일(270)의 일단과 타단을 감지영역(A)의 내부로부터 연장시켜 외부영역으로 내보내는 구성에 의하면, 감지영역(A)의 외부영역 중 적어도 가로방향의 양쪽 바깥부분과 세로방향 아래쪽 바깥부분에 대해서는 최소한의 베젤 폭을 구현할 수 있게 된다.
파워코일(270)은, 각 하나씩의 코일 패턴을 하나씩의 필름 기판에 형성하고 각 필름 기판을 일부 중첩시키는 방식으로 형성될 수도 있으며, 하나의 기판에 제1층과 제2층을 구성하거나 앞면과 뒷면에 각 코일 패턴을 형성하고 비아홀을 통해 배선을 연결하는 방식으로 구현될 수도 있다.
도 6은 본 발명에 따른 베젤폭이 최소화된 안테나 패턴을 구비한 타블렛에 있어서, 파워코일의 다른 실시예를 설명하기 위한 도면이다. 도면에서는, 감지영역(A)을 세로로 분할하여 복수의 영역(예를 들면, 2개의 영역)으로 구성하고, 각 영역을 둘러싸도록 복수의 파워코일(275, 277)을 구성한 형태이다. 이때, 파워코일들(275, 277)의 양단들은 이미 제2 외부영역(E2)에 배치될 수 있으며, 즉시 코일구동부(280)와 연결될 수 있다.
이러한 파워코일 구성에 의하면, 파워코일(275, 277)을 구성하는 도선의 양단이 제2 외부영역(E2)을 통해서만 인출되므로, 감지영역(A)의 가로방향의 양쪽 바깥부분과 세로방향의 적어도 아래쪽 바깥부분에서는, 파워코일의 일단들과 타단들이 흘러감으로써 발생하는 베젤 폭의 증가를 생략할 수 있게 된다.
도 7은 본 발명에 따른 베젤폭이 최소화된 안테나 패턴을 구비한 타블렛에 있어서, 복수의 제1 라인 안테나(221)와, 복수의 제2 라인 안테나(224)와, 루프안테나(210)와, 파워코일(270)을 구비하는 배선 패턴의 형태를 보여주는 도면이다.
도면을 참조하면, 제1 라인 안테나(221)는 빨간색선으로, 제2 라인 안테나(224)는 보라색선으로, 루프안테나(210)는 검은색 선으로, 파워코일들(270)은 파란색 선으로 표시되었다. 특히, 제1라인안테나 중 제1 외부영역(E1)으로 흐르는 공통선(229)은 녹색으로 표시되었다. 또한, 파워코일(270)의 연장단을 빨간색으로 표시하고 있다.
이러한 도면을 참조하면, 최초의 층, 예를 들면, 제1라인안테나층, 루프안테나층, 제2라인안테나층으로 구성된 안테나 패턴으로, 전자펜의 위치를 감지할 수 있다.
더욱, 제1 외부영역(E1)에서는, 다수의 제1라인안테나가 흘러나가야하지만, 단지 하나의 공통선(229)만으로도 그와 동일한 효과를 얻을 수 있게 된다. 즉, 제1라인안테나에 연장라인쌍을 형성하고, 연장라인쌍 중 어느 하나씩을 스위치어레이를 통해 온시킴으로써, 어느 하나의 제1라인안테나를 선택할 수 있도록 구성하여 해결된다.
도면에서, 제2외부영역의 각 안테나 패턴들의 단부들은, 예를 들면, 플렉시블 커넥터(C)를 구성하여, 스위치어레이, 멀티플렉서, 비교기, 코일구동부 등에 연결될 수 있다.
한편, 도면에서는 루프안테나가 완전한 루프를 이루지 못하고 있는데, 루프안테나를 커넥터(C)를 통해 또다른 기판까지 연장시킨 후, 또다른 기판에서 양단을 연결시켜 루프 구조를 완성할 수도 있다.
이상에서 설명된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 보여준 것에 불과하며, 본 발명의 보호 범위는 이하 특허청구범위에 의하여 해석되어야 마땅할 것이다. 또한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것인 바, 본 발명과 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (5)

  1. 감지영역을 폐루프 형태로 둘러싸는 루프안테나;
    일단은 상기 루프 안테나에 접속되고, 타단은 상기 루프안테나의 내부영역을 제1방향으로 가로지른 후 상기 루프 안테나와는 연결되지 않은 상태로 상기 루프안테나의 제1외부영역으로 빠져나가는 형태의 제1라인안테나로서, 상기 내부영역에서 상기 제1라인안테나가 절단되고 절단된 양단이 제2방향으로 연장되어 연장라인쌍을 구성하고, 상기 연장라인쌍이 상기 루프안테나와는 연결되지 않은 상태로 상기 루프안테나의 제2외부영역으로 빠져나간 형태의 라인안테나;
    상기 제2외부영역으로 연장된 상기 연장라인쌍을 서로 온 또는 오프시키는 스위치;
    상기 루프안테나가 연결된 제1입력단과 상기 제1외부영역의 상기 제1라인안테나의 타단이 연결된 제2입력단을 구비하고, 제1입력단과 상기 제2입력단의 전위차를 출력하는 비교기; 및
    상기 스위치의 동작을 제어하고, 상기 스위치가 온된 상태에서 상기 비교기의 출력값을 이용하여, 상기 감지영역 내에서 소정 전자기파의 발생 위치를 상기 제1방향을 따라 상기 제1라인안테나의 위치를 기준으로써 판정하는 제어부를 포함하는 베젤폭이 최소화된 안테나 패턴을 구비한 타블렛.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1라인 안테나는 상기 제1방향을 따라 복수 개가 배치되며, 또한, 상기 제1외부영역에서 상기 제1라인안테나의 타단들은 서로 연결되어 동시에 상기 비교기의 상기 제1입력단에 연결되고,
    상기 스위치는, 복수의 상기 제1라인안테나 각각의 연장라인쌍 중 어느 하나를 상기 제어부의 제어에 따라 선택적으로 온시키기 위한 스위치어레이인 것을 특징으로 하는 베젤폭이 최소화된 안테나 패턴을 구비한 타블렛.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    일단은 상기 루프 안테나에 접속되고, 타단은 상기 제1라인안테나와 연결되지 않은 상태로 상기 루프안테나의 내부영역을 제2방향으로 가로지른 후 상기 루프 안테나와 연결되지 않은 상태로 상기 루프안테나의 상기 제2외부영역으로 빠져나가는 제2라인안테나; 및
    상기 제2라인안테나의 타단을 선택적으로 상기 비교기의 상기 제1입력단에 연결시키는 멀티플렉서를 더 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 스위치 및 상기 멀티플렉서를 동시에 제어하여 상기 제1라인안테나의 타단과 상기 제2라인안테나의 타단 중의 어느 하나의 전위가 상기 비교기의 상기 제1입력에 인가되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 베젤폭이 최소화된 안테나 패턴을 구비한 타블렛.
  4. 제1항에 있어서,
    전자기파를 방출가능한 공진회로를 포함하는 전자펜의 상기 공진회로에 대해 전자기파의 형태로 전력을 전송하는 파워코일로서, 일단과 타단을 가지며 복수회 감겨진 형태로서, 상기 감지영역의 전부 또는 일부를 둘러싸도록 구성된 코일패턴 및, 상기 감지영역의 내부에 위치하는 상기 코일패턴의 상기 일단과 상기 타단의 각각으로부터 상기 제2외부영역으로 빠져나가도록 구성된 연장단들을 포함하는 파워 코일; 및
    상기 제어부의 제어에 따라, 상기 연장단들을 통해 상기 코일패턴에 교류 전압을 인가하는 코일구동부를 더 포함하는 베젤폭이 최소화된 안테나 패턴을 구비한 타블렛.
  5. 제1항에 있어서,
    전자기파를 방출가능한 공진회로를 포함하는 전자펜의 상기 공진회로에 대해 전자기파의 형태로 전력을 전송하는 파워코일로서, 일단과 타단을 가지며 복수회 감겨진 형태로서, 상기 감지영역의 외부 중 적어도 제2외부영역을 거치면서 상기 감지영역의 전부 또는 일부를 둘러싸도록 구성되며, 상기 제2외부영역에 일단과 타단이 위치하는 코일패턴을 갖는 파워 코일; 및
    상기 제어부의 제어에 따라, 상기 일단 및 상기 타단을 통해 상기 코일패턴에 교류 전압을 인가하는 코일구동부를 더 포함하는 베젤폭이 최소화된 안테나 패턴을 구비한 타블렛.
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