KR101890420B1 - 전자기 유도 입력 방식의 센싱 장치 및 그 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

센싱 장치가 개시된다. 본 발명에 의한 터치 오브젝트의 입력 지점을 측정하는 센싱 장치는, 기설정된 간격으로 이격된 두 개의 서브 루프를 각각 가지는 적어도 하나의 루프를 포함하는 센싱 루프부, 상기 적어도 하나의 루프 각각의 두 개의 서브 루프 중 상기 입력 지점에 대응하는 서브 루프를 판단하기 위한 영역 판단 루프부 및 상기 센싱 루프부로터의 제 1 입력 신호에 기초하여 복수의 입력 지점 후보를 결정하며, 상기 영역 판단 루프부로부터의 제 2 입력 신호에 기초하여 상기 복수의 입력 지점 후보 중 상기 입력 지점을 결정하는 제어부를 포함한다.

Description

전자기 유도 입력 방식의 센싱 장치 및 그 제어 방법 { ELECTRO MAGNETIC INDUCTION SENSING APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING THEREOF }
본 발명은 전자기 유도 입력 방식의 센싱 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이용되는 채널 수를 감소시킬 수 있는 센싱 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
근자에 들어, 스마트 폰 또는 터치 스크린과 관련한 시장이 급속도로 성장함으로써, 이와 관련한 연구 또한 활발하게 진행되고 있다. 스마트 폰 또는 터치 스크린과 관련하여 특정한 명령을 입력하기 위하여 사용자는, 사용자 신체의 일부분 또는 EI(electromagnetic induction) 펜을 디스플레이의 특정 위치에 지정하는 방식으로 특정한 명령을 입력하거나 특정한 아이콘을 지정할 수 있다.
사용자 신체의 일부분을 통하여 접촉하는 방식은, 정전용량방식(capacitive type)에 의하여 구현될 수 있다. 정전용량방식을 채택하는 터치스크린은 일반적으로 투명 전극 및 투명 전극 간의 콘덴서 성분을 포함한다. 사용자는 신체의 일부분을 터치스크린에 접촉함으로써, 이에 따라 변경되는 콘덴서의 정전용량에 기초하여 사용자의 신체 일부분에 의한 터치가 센싱될 수 있다.
한편, 정전용량방식은 사용자가 신체의 일부를 이용하여 터치스크린에 접촉을 수행하는데 상대적으로 넓은 접촉면적으로 인하여 정밀한 입력이 어렵다는 문제점이 존재하며, 전자기 유도 방식(EI)은 작은 접촉면적으로도 동작시킬 수 있다는 장점이 있다.
EI 방식은 회로기판에 루프 코일을 배치하며, 여기에 전압을 인가시켜 전자기장이 발생되게 제어하며, 발생된 전자기장이 EI 펜에 전달될 수 있도록 제어한다. 여기에서, EI 펜은 콘덴서 및 루프를 포함할 수 있으며, 전달된 전자기장을 다시 소정의 주파수 성분을 지닌 전자기장으로 방출할 수 있다.
EI 펜에 의하여 방출된 전자기장은, 회로기판의 루프 코일로 다시 전달될 수 있으며, 이에 따라 EI 펜이 터치스크린의 어느 위치에 근접하여 있는지를 판단할 수 있다.
종래의 EI 방식에서는 EI 펜에 전자기장을 인가하기 위하여 회로 기판에 포함된 모든 루프 코일마다 입력 및 출력 신호를 처리하기 위한 채널이 각각 할당되어야한다. 회로 기판에 다수의 루프 코일이 존재하는 경우에는, 다수의 채널이 요구되며, 이에 따라 다수 채널로부터의 신호를 처리하기 위한 연산량이 증대될 수 있다. 아울러, 증대된 연산량을 처리하기 위하여 고성능의 프로세서가 요구되거나, 펌웨어(firmware)에 부담이 될 수 있다. 이에 따라, 보다 적은 채널을 구비하면서 EI 펜과 같은 터치 오브젝트의 입력 위치를 정확하게 판단할 수 있는 기술의 개발이 요청된다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하는 동시에, 상기의 개발 요청에 응답하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 보다 적은 채널을 구비하면서 터치 오브젝트의 입력 위치를 정확하게 판단할 수 있는 센싱 장치 및 그 제어 방법을 제공하는 것에 있다.
상술한 바를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 터치 오브젝트의 입력 지점을 측정하는 센싱 장치는, 기설정된 간격으로 이격된 두 개의 서브 루프를 각각 가지는 적어도 하나의 루프를 포함하는 센싱 루프부, 상기 적어도 하나의 루프 각각의 두 개의 서브 루프 중 상기 입력 지점에 대응하는 서브 루프를 판단하기 위한 영역 판단 루프부 및 상기 센싱 루프부로터의 제 1 입력 신호에 기초하여 복수의 입력 지점 후보를 결정하며, 상기 영역 판단 루프부로부터의 제 2 입력 신호에 기초하여 상기 복수의 입력 지점 후보 중 상기 입력 지점을 결정하는 제어부를 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 터치 오브젝트의 입력 지점을 측정하는 센싱 장치는, 기설정된 간격으로 이격된 두 개의 서브 루프를 각각 가지는 적어도 하나의 루프를 포함하는 제 1 센싱 루프부, 상기 센싱 장치의 외각에 배치되며, 단일 루프를 포함하는 제 2 센싱 루프부, 상기 복수 개의 루프 각각의 두 개의 서브 루프 중 상기 입력 지점에 대응하는 서브 루프를 판단하기 위한 영역 판단 루프부 및 상기 제 1 센싱 루프부에 상기 터치 오브젝트의 입력이 존재한다고 판단되는 경우, 상기 제 1 센싱 루프부로터의 제 1 입력 신호에 기초하여 복수의 입력 지점 후보를 결정하며, 상기 영역 판단 루프부로부터의 제 2 입력 신호에 기초하여 상기 복수의 입력 지점 후보 중 상기 입력 지점을 결정하는 제어부를 포함할 수 있다.
아울러, 본 발명의 다른 측면에 의한 터치 오브젝트의 입력 지점을 측정하기 위한, 기설정된 간격으로 이격된 두 개의 서브 루프를 각각 가지는 적어도 하나의 루프를 포함하는 센싱 루프부 및 상기 적어도 하나의 루프 각각의 두 개의 서브 루프 중 상기 입력 지점에 대응하는 서브 루프를 판단하기 위한 영역 판단 루프부를 포함하는 센싱 장치의 제어 방법은, 상기 센싱 루프부 및 상기 영역 판단 루프부로부터 각각 입력 신호를 입력받는 단계, 상기 센싱 루프부로부터의 입력 신호에 기초하여 복수의 입력 지점 후보를 결정하는 단계 및 상기 영역 판단 루프부로부터의 입력 신호에 기초하여 상기 복수의 입력 지점 후보 중 상기 입력 지점을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예들에 의하여, 보다 적은 채널을 구비하면서 터치 오브젝트의 입력 위치를 정확하게 판단할 수 있는 센싱 장치 및 그 제어 방법이 제공된다. 더욱 상세하게는, 종래 기술에 의한 센싱 장치와 비교하여 약 절반의 수의 채널을 구비하는 센싱 장치가 구현될 수 있으며, 이에 따라 저채널 프로세서를 구비하면서도 터치 오브젝트의 입력 위치를 정확하게 판단할 수 있다. 또한 전체 스캔(scan)에 요구되는 시간이 감소될 수 있다. 아울러, 펌웨어의 부담이 경감될 수도 있다.
뿐만 아니라, 센싱 루프에 연결되는 스위치의 수가 감소됨으로써, 커넥터 및 구동 칩셋의 핀수가 감소되어 실장 면적이 감소될 수 있다. 아울러, 루프 각각의 권선 수가 증가되어 구동에 요구되는 전류가 감소되어 전력 소비가 감소되며 또한 스위치의 부하가 경감되어 저가의 스위치가 이용될 수도 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 의한 센싱 장치의 블록도,
도 2a는 본 발명의 일 실시 예에 의한 센싱 장치의 개념도,
도 2b는 본 발명의 다른 실시 예에 의한 센싱 장치의 개념도,
도 2c는 본 발명의 의한 센싱 장치의 실제 구현 예를 설명하기 위한 개념도,
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 의한 센싱 장치의 루프 배열을 설명하기 위한 개념도,
도 4는 본 발명의 또 다른 실시 예에 의한 센싱 장치의 루프 배열을 설명하기 위한 개념도,
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 의한 센싱 장치의 루프 배열을 설명하기 위한 개념도,
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 의한 센싱 장치의 블록도,
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 의한 센싱 장치의 개념도,
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 센싱 장치의 제어 방법의 흐름도.
이하에서는, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명하도록 한다. 도면들 중 동일한 구성 요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 하기 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 의한 센싱 장치의 블록도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 센싱 장치는 루프부(110) 및 제어부(120)를 포함할 수 있다. 또한 루프부(110)는 센싱 루프부(111) 및 영역 판단 루프부(112)를 포함할 수 있다.
센싱 루프부(111)는 적어도 하나의 루프를 포함할 수 있다. 여기에서 루프는 기설정된 간격으로 이격된 두 개의 서브 루프를 가질 수 있다. 두 개의 서브 루프 각각은 서로 직렬로 연결될 수 있으며, 서브 루프는 1회 또는 복수 회의 권선 수를 가질 수 있다. 각각의 서브 루프는 소정의 면적을 가질 수 있으며, 바람직하게는 직사각형의 형태를 가질 수 있으나 그 형태에는 제한이 없다.
센싱 루프부(111)는 외부로부터 센싱 장치로 입력되는 수신 신호를 입력받을 수 있다. 여기에서, 수신 신호는 터치 오브젝트로부터 발생될 수 있다. 터치 오브젝트는 소정의 전자기장을 출력하는 수단일 수 있으며, 예를 들어 EI 펜, 수동 EI 펜 등으로 구현될 수 있다. 센싱 루프부(111) 주변에 존재하는 EI 펜은 제 1 서브 루프부(111)로부터 유도된 전자기장을 전달받았다 다시 방출할 수 있다. 한편, 상기의 EI 펜은 단순한 하나의 실시 예이며, 전자기장을 전달받았다 다시 방출할 수 있는 수단이면 제한이 없다. 한편, 센싱 루프부(111)는 수신 신호를 센싱할 뿐만 아니라, 소정의 송신 신호를 출력할 수도 있다. 여기에서 송신 신호는 EI펜에 입력된 이후, EI펜으로부터 다시 출력될 수 있다.
센싱 루프부(111)에 포함된 루프들은 전자기 변화를 센싱할 수 있다. 제어부(120)는 센싱 루프부(111)의 최대 센싱 신호를 센싱한 최대 신호 루프로부터 센싱된 최대 센싱 신호 및 최대 신호 루프 인접 루프들로부터의 센싱 신호의 크기에 기초하여 터치 오브젝트의 입력 지점 후보를 결정할 수 있다. 여기에서, 입력 지점 후보라고 기재한 점은 센싱 루프부의 루프들은 각각 두 개의 서브 루프를 포함하고 있기 때문에 터치 오브젝트의 입력 지점을 두 서브 루프 인근의 지점으로 추정하기 때문이다.
한편, 제어부(120)는 상기의 입력 지점 후보 중 터치 오브젝트의 입력 지점을 판단할 수 있다. 더욱 상세하게, 제어부(120)는 영역 판단 루프부(112)로부터의 입력 신호를 기초로 입력 지점 후보 중 터치 오브젝트의 입력 지점을 판단할 수 있다. 제어부(120)가 영역 판단 루프부(112)로부터의 입력 신호를 기초로 터치 오브젝트의 입력 지점을 판단하는 구성에 대하여서는 더욱 상세하게 후술하도록 한다. 제어부(120)는 마이크로프로세서, 집적 회로(IC), 또는 소형 컴퓨터로 구현될 수 있으며, 소정의 연산 작용을 수행할 수 있는 수단이라면 그 제한이 없다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 센싱 장치는 센싱 루프부(111)로부터의 입력 신호에 기초하여 터치 오브젝트의 입력 지점 후보를 결정할 수 있다. 또한 센싱 장치는 영역 판단 루프부(112)로부터의 입력 신호에 기초하여 터치 오브젝트의 입력 지점을 결정할 수 있다. 여기에서 센싱 루프부(111)의 루프 각각은 직렬로 연결된 두 개의 서브 루프를 가질 수 있으며, 이에 따라 종래 기술에 비하여 요구되는 채널 수가 1/2로 감소한다.
도 2a는 본 발명의 일 실시 예에 의한 센싱 장치의 개념도이다.
도 2a에 도시된 바와 같이, 센싱 장치는 제어부(200), 제 1 루프(210), 제 2 루프(220), 제 3 루프(230), 제 1 영역 판단 루프(241) 및 제 2 영역 판단 루프(242)를 포함할 수 있다. 도 2a에서는 설명의 편의를 위하여 x축 방향의 터치 오브젝트의 입력 지점을 판단할 수 있는 구성에 대하여서만 도시된다.
제 1 루프(210)는 제 1 서브 루프(211) 및 제 2 서브 루프(212)를 포함할 수 있다. 제 1 서브 루프(211)의 일단은 제어부(200)에 연결될 수 있으며, 제 1 서브 루프(211)의 타단은 제 2 서브 루프(212)의 일단에 연결될 수 있다. 제 2 서브 루프(212)의 타단은 제어부(200)에 연결될 수 있다. 한편, 제 1 서브 루프(211)의 일단 및 제어부(200) 사이에는 스위치가 추가적으로 연결될 수 있으며, 각 채널의 스캔 기간 동안에 스위치가 온(on) 상태로 유지될 수 있으며, 비-스캔 기간 동안 오프(off) 상태로 유지될 수 있다. 이에 따라 제 1 서브 루프(211) 및 제 2 서브 루프(212)는 서로 직렬로 연결될 수 있다.
한편, 제 2 루프의 제 1 서브 루프(221)의 일단은 제어부(200)에 연결될 수 있으며, 제 2 루프의 제 1 서브 루프(221)의 타단은 제 2 서브 루프(222)의 일단에 연결될 수 있다. 제 3 루프의 제 1 서브 루프(231)의 일단은 제어부(200)에 연결될 수 있으며, 제 3 루프의 제 1 서브 루프(231)의 타단은 제 3 루프의 제 2 서브 루프(232)의 일단에 연결될 수 있다.
제어부(200)는 제 1, 제 2 및 제 3 루프(210,220,230)로부터의 입력 신호에 기초하여 입력 지점 후보(201,202)를 결정할 수 있다. 더욱 상세하게, 제어부(200)는 제 1, 제 2 및 제 3 루프(210,220,230)로부터의 입력 신호를 서로 비교하여 최대 입력 신호 및 그 인접 루프로부터의 입력 신호에 기초하여 입력 지점 후보(201,202)를 결정할 수 있다. 상술한 바와 같이, 각각의 루프(210,220,230)는 두 개의 서브 루프를 포함하기 때문에, 입력 지점 후보는 두 개로 판단될 수 있다.
제어부(200)는 영역 판단 루프(241,242)로부터의 입력 신호에 기초하여 입력 지점 후보 중 입력 지점을 결정할 수 있다. 도 2a에서의 실시 예에서, 제 1 영역 판단 루프(241)는 제 1 루프(210)의 제 1 서브 루프(211), 제 2 루프(220)의 제 1 서브 루프(221), 제 3 루프(230)의 제 1 서브 루프(231)가 배치된 영역 상에 배치되는 루프일 수 있다. 제 2 영역 판단 루프(242)는 제 1 루프(210)의 제 2 서브 루프(212), 제 2 루프(220)의 제 2 서브 루프(222), 제 3 루프(230)의 제 2 서브 루프(232)가 배치된 영역 상에 배치되는 루프일 수 있다. 제 1 및 제 2 영역 판단 루프(241,242)는 각각 제어부에 연결될 수 있다. 아울러, 제 1 및 제 2 영역 판단 루프(241,242)와 제어부(200) 사이에는 스위치가 추가적으로 더 연결될 수도 있으며, 영역 판단 루프의 스캔 기간 동안에 온 상태이며, 비-스캔 기간 동안에는 오프 상태일 수 있다.
한편, 제어부(200)는 상술한 바와 같이, 입력 지점 후보를 두 지점(201,202)로 결정할 수 있다. 제어부(200)는 제 1 및 제 2 영역 판단 루프(241,242)로부터의 입력 신호에 기초하여 입력 지점을 결정할 수 있다. 예를 들어 제어부(200)는 제 1 영역 판단 루프(241)로부터의 입력 신호의 크기가, 제 2 영역 판단 루프(242)로부터의 입력 신호의 크기보다 큰 경우에는, 좌측의 입력 지점 후보(201)를 입력 지점으로 결정할 수 있다. 또한 예를 들어 제어부(200)는 제 2 영역 판단 루프(242)로부터의 입력 신호의 크기가, 제 1 영역 판단 루프(241)로부터의 입력 신호의 크기 보다 큰 경우에는, 우측의 입력 지점 후보(202)를 입력 지점으로 결정할 수 있다.
상술한 바와 같이, 제어부(200)는 두 개의 서브 루프를 포함하는 루프로부터의 신호에 기초하여 입력 지점 후보를 결정한다. 상술한 과정에서, 각각의 루프는 직렬로 연결된 서브 루프를 포함하기 때문에, 요구되는 채널은 약 1/2으로 감소할 수 있다. 다만, 센싱 루프부의 최외각 지점에 배치되는 루프에서는 두 개의 서브 루프를 포함하지 않고 단일 루프를 포함할 수도 있다. 아울러, 입력 지점 후보로부터 입력 지점을 결정하는 구성 또한, 단순히 영역 판단 루프 각각으로부터의 입력 신호의 크기를 비교하는 구성을 채택하여 연산량이 감소되는 효과가 창출될 수 있다.
도 2b는 본 발명의 다른 실시 예에 의한 센싱 장치의 개념도이다. 도 2b에 의한 센싱 장치는 도 2a에 의한 센싱 장치와는 대조적으로 x축 방향의 입력 지점 및 y축 방향의 입력 지점도 결정할 수 있다.
도 2b에 의한 센싱 장치는 제어부(200), 제 1 루프(210), 제 2 루프(220), 제 3 루프(230), 제 1 영역 판단 루프(241), 제 2 영역 판단 루프(242), 제 4 루프(250), 제 5 루프(260), 제 6 루프(270), 제 3 영역 판단 루프(281) 및 제 4 영역 판단 루프(282)를 포함할 수 있다. 여기에서, 제 1, 제 2 및 제 3 루프(210,220,230)와 제 1 및 제 2 영역 판단 루프(241,242)는 x축 방향의 터치 오브젝트 입력 지점을 결정하기 위한 것이다. 아울러, 제 4, 제 5 및 제 6 루프(250,260,270)와 제 3 및 제 4 영역 판단 루프(281,282)는 y축 방향의 터치 오브젝트 입력 지점을 결정하기 위한 것이다.
도 2a에서의 실시 예에서, 제 1 영역 판단 루프(241)는 제 1 루프(210)의 제 1 서브 루프, 제 2 루프(220)의 제 1 서브 루프, 제 3 루프(230)의 제 1 서브 루프가 배치된 영역 상에 배치되는 루프일 수 있다. 제 2 영역 판단 루프(242)는 제 1 루프(210)의 제 2 서브 루프, 제 2 루프(220)의 제 2 서브 루프, 제 3 루프(230)의 제 2 서브 루프가 배치된 영역 상에 배치되는 루프일 수 있다. 제 1 및 제 2 영역 판단 루프(241,242)는 각각 제어부에 연결될 수 있다.
한편, 제 3 영역 판단 루프(281)는 제 4 루프(250)의 제 1 서브 루프, 제 5 루프(260)의 제 1 서브 루프, 제 6 루프(270)의 제 1 서브 루프가 배치된 영역 상에 배치되는 루프일 수 있다. 제 4 영역 판단 루프(282)는 제 4 루프(250)의 제 2 서브 루프, 제 5 루프(260)의 제 2 서브 루프, 제 6 루프(270)의 제 2 서브 루프가 배치된 영역 상에 배치되는 루프일 수 있다. 제 3 및 제 4 영역 판단 루프(281,282)는 각각 제어부에 연결될 수 있다.
제어부(200)는 제 1 내지 제 3 루프(210 내지 230)로부터의 입력 신호에 기초하여 x축 방향의 입력 지점 후보를 결정하며, 제 4 내지 제 6 루프(250 내지 270)의 입력 신호에 기초하여 y축 방향의 입력 지점 후보를 결정할 수 있다. 제어부(200)는 상기 입력 지점 후보를 조합하여, 네 개의 입력 지점 후보(201 내지 204)를 결정할 수 있다.
한편, 제어부(200)는 제 1 및 제 2 영역 판단 루프(241,242)로부터의 입력 신호에 기초하여 x축 방향 입력 지점을 결정할 수 있다. 예를 들어 제어부(200)는 제 1 영역 판단 루프(241)로부터의 입력 신호의 크기가, 제 2 영역 판단 루프(242)로부터의 입력 신호의 크기보다 큰 경우에는, 좌측의 입력 지점 후보(201 또는 202)를 입력 지점으로 결정할 수 있다. 또한 예를 들어 제어부(200)는 제 2 영역 판단 루프(242)로부터의 입력 신호의 크기가, 제 1 영역 판단 루프(241)로부터의 입력 신호의 크기 보다 큰 경우에는, 우측의 입력 지점 후보(203 또는 204)를 입력 지점으로 결정할 수 있다.
제어부(200)는 제 3 및 제 4 영역 판단 루프(281,282)로부터의 입력 신호에 기초하여 y축 방향 입력 지점을 결정할 수 있다. 예를 들어 제어부(200)는 제 3 영역 판단 루프(281)로부터의 입력 신호의 크기가, 제 4 영역 판단 루프(282)로부터의 입력 신호의 크기보다 큰 경우에는, 하측의 입력 지점 후보(201 또는 204)를 입력 지점으로 결정할 수 있다. 또한 예를 들어 제어부(200)는 제 4 영역 판단 루프(282)로부터의 입력 신호의 크기가, 제 3 영역 판단 루프(281)로부터의 입력 신호의 크기 보다 큰 경우에는, 상측의 입력 지점 후보(202 또는 203)를 입력 지점으로 결정할 수 있다.
제어부(200)는 최종적으로 제 1 내지 제 4 영역 판단 루프(241,242,281,282)로부터의 입력 신호의 크기에 기초하여 입력 지점을 결정할 수 있다. 예를 들어 제 1 영역 판단 루프(241)의 입력 신호의 크기가 제 2 영역 판단 루프(242)의 입력 신호의 크기보다 크며, 제 3 영역 판단 루프(281)의 입력 신호의 크기가 제 4 영역 판단 루프(282)의 입력 신호의 크기보다 큰 경우에는, 좌하측의 입력 지점 후보(201)를 입력 지점으로 결정할 수 있다.
도 2c는 본 발명의 의한 센싱 장치의 실제 구현 예를 설명하기 위한 개념도이다.
도 2c에 도시된 바와 같이, 제어부(200)는 인쇄회로기판상에 배치되는 IC로 구현될 수 있다. 하지만 도 2c는 단지 예시적인 것일 뿐, 제어부(200)는 인쇄회로기판상의 CPU 또는 전자기 센싱 장치를 포함하는, 즉 휴대폰의 제어칩에 포함될 수도 있다. 한편, 제어부(200)는 커넥터부(209)를 포함할 수 있다. 커넥터부(209)는 복수 개의 채널에 대한 입출력 신호를 입/출력하기 위한 신호 전송 수단을 포함할 수 있다. 커넥터부(209)는 예를 들어, 골드 핑거(gold finger)의 형태로 구현될 수 있으나, 이에 대한 특별한 한정이 존재하는 것은 아니다. 또한 도 2c에 도시된 골드 핑거의 개수는 단순히 예시적인 것이다.
한편, 루프부(290)는 센싱 루프부(292) 및 영역 판단 루프부(293,294)를 포함하며, 센싱 루프부(292) 및 영역 판단 루프부(293,294) 각각에는 독립적인 채널, 즉 독립적인 커넥터(291)에 연결될 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 의한 센싱 장치의 루프 배열을 설명하기 위한 개념도이다.
도 3에 의한 센싱 장치는 제 1 서브 루프(311) 및 제 2 서브 루프(312)를 포함하는 제 1 루프, 제 1 서브 루프(321) 및 제 2 서브 루프(322)를 포함하는 제 2 루프 및 제 1 서브 루프(331) 및 제 3 서브 루프(332)를 포함하는 제 3 루프를 포함할 수 있다. 한편, 제 1 내지 제 3 루프의 각각의 서브 루프들은 복수 회 권선될 수 있다. 아울러, 센싱 장치는 제 1 및 제 2 영역 판단 루프(301,302)를 포함할 수 있다.
서브 루프 각각이 복수 회 권선되는 경우에는, 단수 회 권선되는 경우와 비교하여 동일한 전자기 플럭스에 대하여 유도된 전류의 값이 클 수 있다. 이에 따라, 입력 신호의 크기를 보다 크게 제어할 수 있어 정확한 입력 위치 판단이 가능하다. 아울러, 서브 루프들이 전자기장을 방출하는 경우에는, 저전력으로 운용될 수 있는 효과가 창출될 수도 있다.
한편, 도 3에 의한 센싱 장치는, 도 2a에 의한 센싱 장치와는 대조적으로, 영역 판단 루프(301,302)가 모든 루프를 포함하는 형태로 구현되지는 않는다. 도 3에 도시된 바와 같이, 제 1 영역 판단 루프(301)는 일부 제 1 서브 루프(311,321)를 포함하기는 하나, 일부 제 1 서브 루프(331)의 모든 부분을 포함하지는 않는 것을 확인할 수 있다.
도 3에 의한 센싱 장치는, 각각의 루프들로부터 입력 신호의 크기에 기초하여 입력 지점 후보를 결정하며, 영역 판단 루프(301,302)로부터의 입력 신호의 크기에 기초하여 입력 지점을 결정할 수 있다. 영역 판단 루프가 모든 서브 루프들을 포함하지 않는 경우와 같이 배치된 경우에도 입력 지점을 결정할 수 있으며, 이에 따라 보다 유연한 루프 배치가 가능하게 된다.
도 4a는 본 발명의 또 다른 실시 예에 의한 센싱 장치의 루프 배열을 설명하기 위한 개념도이다.
도 4a에 의한 센싱 장치는 제 1 루프(410), 제 2 루프(420), 제 3 루프(430), 제 4 루프(440), 제 5 루프(450), 제 6 루프(460)와 제 1 및 제 2 영역 판단 루프(401,402)를 포함할 수 있다. 도 4a에 의한 센싱 장치의 영역 판단 루프는 도 2a에 의한 센싱 장치와는 대조적으로 모든 루프의 제 1 서브 루프를 포함하지 않을 수 있다. 도 4a에 도시된 바와 같이, 제 1 영역 판단 루프(401)는 복수 개의 루프(410 내지 460) 각각의 제 1 서브 루프들 중 일부(440,450,460)의 제 1 서브 루프들만을 포함함을 확인할 수 있다. 아울러, 제 2 영역 판단 루프(402)는 복수 개의 루프(410 내지 460) 각각의 제 2 서브 루프들 중 일부(410,420,430)의 제 2 서브 루프만을 포함함을 확인할 수 있다.
도 4b는 본 발명의 또 다른 실시 예에 의한 센싱 장치의 루프 배열을 설명하기 위한 개념도이다.
도 4b에 의한 센싱 장치는 제 1 루프(410), 제 2 루프(420), 제 3 루프(430), 제 4 루프(440), 제 5 루프(450), 제 6 루프(460)와 제 1 및 제 2 영역 판단 루프(403,404)를 포함할 수 있다. 도 4b에 의한 센싱 장치는, 도 4a에 의한 센싱 장치와는 상이하게 제 1 및 제 2 영역 판단 루프(403,404)가 각각 제 1,2,3 루프(410,420,430)의 좌측 서브 루프 및 제 4,5,6 루프(440,450,460)의 우측 서브 루프를 포함하도록 배치되어 있음을 확인할 수 있다. 더욱 상세하게, 제 1,2,3 루프(410,420,430)의 좌측 서브 루프가 배치된 영역을 제 1 영역, 제 4,5,6 루프(440,450,460)의 좌측 서브 루프가 배치된 영역을 제 2 영역, 제 1,2,3 루프(410,420,430)의 우측 서브 루프가 배치된 영역을 제 3 영역, 제 4,5,6 루프(440,450,460)의 우측 서브 루프가 배치된 영역을 제 4 영역으로 상정하도록 한다. 이 경우, 제 1 영역 판단 루프(403)는 제 1 영역 상에 배치될 수 있다. 또는 제 1 영역 판단 루프(403)는 제 1 영역과 제 2 영역의 일부 상에 배치될 수 있다. 이는, 제 1 루프 및 제 2 루프 각각의 서브 루프가 겹치도록 배치될 수도 있기 때문이다. 한편, 제 2 영역 판단 루프(404)는 제 4 영역 상에 배치될 수 있다. 또는 제 2 영역 판단 루프(404)는 제 3 영역의 일부 및 제 4 영역 상에 배치될 수도 있다. 이는, 제 3 루프 및 제 4 루프 각각의 서브 루프가 겹치도록 배치될 수도 있기 때문이다.
상술한 바와 같이, 영역 판단 루프가 모든 서브 루프들을 포함하지 않는 경우 또한 입력 위치를 결정할 수 있으며, 이에 따라 보다 유연한 루프 배치가 가능하다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 의한 센싱 장치의 루프 배열을 설명하기 위한 개념도이다. 도 5에 의한 센싱 장치는 도 3에 의한 센싱 장치와는 대조적으로, 두 개의 서브 루프를 포함하지 않는 루프(510,560)를 포함할 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 일부 루프(520 내지 550)들은 각각 기설정된 간격으로 이격된 두 개의 서브 루프를 포함하지만, 최외각에 배치된 루프(510,560)는 단일 루프의 형태로 구현된다. 이에 따라, 도 5에 의한 센싱 장치는, 서브 루프를 포함하는 루프(520 내지 550)에 입력 지점이 존재한다고 판단되는 경우에는, 도 2a와 관련하여 상술한 과정을 통하여 입력 지점을 결정한다. 아울러, 단일 루프를 포함하는 루프(510,560)에 입력 지점이 존재한다고 판단되는 경우에는, 센싱 장치는 해당 단일 루프 및 인근 루프로부터의 입력 신호의 세기에 기초하여 입력 지점을 판단할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 의한 센싱 장치의 블록도이다. 센싱 장치는 제어부(600), 루프부(610), 스위칭부(620), 구동부(630) 및 신호 처리부(640)를 포함할 수 있다. 루프부(610)는 센싱 루프부(6111) 및 영역 판단 루프부(612)를 포함할 수 있다.
스위칭부(620)는 제어부(600)의 제어를 받아 구동부(630)로부터 출력되는 전류를 센싱 루프부(611)로 출력할 수 있다. 아울러, 센싱 루프부(611)에 포함된 각각의 루프들이 스캔 기간에 제어부(600)와 연결되며, 비-스캔 기간에 연결되지 않도록 제어할 수 있다. 스위칭부(620)는 복수 개의 스위치를 포함할 수 있으며, 각각의 스위치는 모스펫 소자 또는 로드 스위치 등으로 구현될 수 있다. 한편, 스위치가 N타입 모스펫 소자로 구현되는 경우에는 추가적으로 부스트래핑 회로가 구비될 수도 있다.
구동부(630)는 전류를 생성하여 스위칭부(620)로 출력할 수 있다. 구동부(630)는 소정의 전력을 저장하였다 기설정된 크기의 전류를 생성할 수 있는 수단이면 제한이 없다는 것을 당업자는 용이하게 이해할 것이다.
신호 처리부(640)는, 루프부(610)로부터의 입력 신호를 제어부(600)에서 처리할 수 있는 형태의 신호로 처리하여 제어부(600)로 출력할 수 있다. 신호 처리부(640)는 필터링 수단, 증폭 수단, ADC(anlog to digital converting) 수단 등을 구비할 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 의한 센싱 장치의 개념도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 센싱 장치는 제어부(700), 제 1 루프(710), 제 2 루프(720), 제 3 루프(730), 영역 판단 루프(741)를 포함할 수 있다. 도 2a의 센싱 장치와는 대조적으로, 제 2 영역 판단부는 포함하고 있지 않음을 확인할 수 있다.
제어부(700)는 제 1, 제 2 및 제 3 루프(710,720,730)로부터의 입력 신호에 기초하여 입력 지점 후보(701,702)를 결정할 수 있다. 각각의 루프(710,720,730)는 두 개의 서브 루프를 포함하기 때문에, 입력 지점 후보는 두 개로 판단될 수 있다.
제어부(700)는 영역 판단 루프(741)로부터의 입력 신호에 기초하여 입력 지점 후보 중 입력 지점을 결정할 수 있다. 도 7에서의 실시 예에서, 영역 판단 루프(741)는 제 1 루프(710)의 제 1 서브 루프(711), 제 2 루프(720)의 제 1 서브 루프(721), 제 3 루프(730)의 제 1 서브 루프(731)가 배치된 영역을 포함하는 루프일 수 있다.
한편, 제어부(700)는 상술한 바와 같이, 입력 지점 후보를 두 지점(701,702)로 결정할 수 있다. 제어부(700)는 영역 판단 루프(741)로부터의 입력 신호에 기초하여 입력 지점을 결정할 수 있다. 예를 들어 제어부(700)는 영역 판단 루프(741)로부터의 입력 신호의 크기가 기설정된 값 이상인 경우에는 좌측의 입력 지점 후보(701)를 입력 지점으로 결정할 수 있다. 또한 예를 들어 제어부(700)는 영역 판단 루프(741)로부터의 입력 신호의 크기가 기설정된 값 미만인 경우에는, 우측의 입력 지점 후보(702)를 입력 지점으로 결정할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 센싱 장치의 제어 방법의 흐름도이다.
센싱 장치는 기설정된 간격으로 이격된 두 개의 서브 루프를 각각 가지는 적어도 하나의 루프를 포함하는 센싱 루프부 및 상기 복수 개의 루프 각각의 두 개의 서브 루프 중 상기 입력 지점에 대응하는 서브 루프를 판단하기 위한 영역 판단 루프부를 포함할 수 있다.
센싱 장치는 센싱 루프부 및 상기 영역 판단 루프부로부터 각각 입력 신호를 입력받을 수 있다(S810). 센싱 장치는 우선적으로 센싱 루프부로부터의 입력 신호에 기초하여 입력 지점 후보를 결정하며(S820), 영역 판단 루프부로부터의 입력 신호에 기초하여 입력 지점 후보 중 입력 지점을 결정할 수 있다(S830).
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 누구든지 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범주 내에서 본 발명의 바람직한 실시 예를 다양하게 변경할 수 있음은 물론이다. 따라서 본 발명은 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어나지 않는다면 다양한 변형 실시가 가능할 것이며, 이러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

Claims (18)

  1. 터치 오브젝트의 입력 지점을 측정하는 센싱 장치에 있어서,
    복수의 제1루프들을 포함하고, 상기 터치 오브젝트로부터 수신된 신호에 응답하여 제 1 신호를 출력하는 센싱 루프부;
    상기 터치 오브젝트로부터 수신된 상기 신호에 응답하여 제 2 신호를 출력하는 영역 판단 루프부; 및
    상기 제 1 신호에 기초하여 상기 입력 지점의 복수의 후보들을 결정하며, 상기 제 2 신호에 기초하여 상기 복수의 후보들 중 상기 입력 지점을 결정하는 제어부를 포함하고,
    상기 복수의 제1루프들 각각은, 기설정된 간격으로 이격된 두 개의 서브 루프들을 포함하고,
    상기 복수의 제1루프들 중 어느 하나의 루프에 포함된 두 개의 서브 루프들 각각은 상기 복수의 제1루프들 중 다른 하나의 루프에 포함된 두 개의 서브 루프들 각각과 서로 중첩되지 않는 센싱 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 영역 판단 루프부는,
    상기 두 개의 서브 루프 중 하나를 포함하는 제 1 영역의 일부 상에 배치되는 제 1 영역 판단 서브 루프; 및
    상기 두 개의 서브 루프 중 나머지를 포함하는 제 2 영역의 일부 상에 배치되는 제 2 영역 판단 서브 루프;를 포함하는 것을 특징으로 하는 센싱 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 제 1 영역 판단 서브 루프 및 상기 제 2 영역 판단 서브 루프로부터의 입력 신호의 크기를 비교하여 상기 복수의 후보들 중 상기 입력 지점을 결정하는 것을 특징으로 하는 센싱 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제어부는, 입력 신호의 크기가 큰 서브 루프에 대응하는 입력 지점 후보를 상기 입력 지점으로 결정하는 것을 특징으로 하는 센싱 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 센싱 루프부에 전자기 유도를 위한 전류를 제공하는 구동부; 및
    상기 복수의 제1루프들의 스캔 기간 중에 상기 복수의 제1루프들 각각을 상기 제어부와 연결하는 스위칭부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 센싱 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 제1루프들 각각에 포함된 두 개의 서브 루프들은 각각 복수 회 권선된 것을 특징으로 하는 센싱 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 영역 판단 루프부는, 상기 두 개의 서브 루프들 각각을 포함하는 제 1 영역 또는 제 2 영역 중 하나에 배치되는 영역 판단 루프를 포함하는 것을 특징으로 하는 센싱 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 영역 판단 루프로부터의 입력 신호에 기초하여 상기 복수의 후보들 중 상기 입력 지점을 결정하는 것을 특징으로 하는 센싱 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 영역 판단 루프로부터의 입력 신호의 크기가 기설정된 크기 이상인 경우, 상기 영역 판단 루프에 대응하는 입력 지점 후보를 상기 입력 지점으로 결정하는 것을 특징으로 하는 센싱 장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 영역 판단 루프로부터의 입력 신호의 크기가 기설정된 크기 미만인 경우, 상기 영역 판단 루프에 대응하지 않는 나머지 입력 지점 후보를 상기 입력 지점으로 결정하는 것을 특징으로 하는 센싱 장치.
  11. 터치 오브젝트의 입력 지점을 측정하는 센싱 장치에 있어서,
    복수의 제1루프들을 포함하고, 상기 터치 오브젝트로부터 수신된 신호에 응답하여 제1신호를 출력하는 제 1 센싱 루프부;
    상기 센싱 장치의 외각에 배치되며, 단일 루프를 포함하고, 상기 터치 오브젝트로부터 수신된 상기 신호에 응답하여 제3신호를 출력하는 제 2 센싱 루프부;
    적어도 하나의 루프를 포함하고, 상기 터치 오브젝트로부터 수신된 상기 신호에 응답하여 제2신호를 출력하는 영역 판단 루프부; 및
    상기 제 1 센싱 루프부에 상기 터치 오브젝트의 상기 입력 지점이 존재한다고 판단되는 경우, 상기 제 1 신호에 기초하여 상기 입력 지점의 복수의 후보들을 결정하며, 상기 제 2 신호에 기초하여 상기 복수의 후보들 중 상기 입력 지점을 결정하는 제어부;를 포함하고,
    상기 복수의 제1루프들 각각은, 기설정된 간격으로 이격된 두 개의 서브 루프들을 포함하고,
    상기 복수의 제1루프들 중 어느 하나의 루프에 포함된 두 개의 서브 루프들 각각은 상기 복수의 제1루프들 중 다른 하나의 루프에 포함된 두 개의 서브 루프들 각각과 서로 중첩되지 않는 센싱 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 제 2 센싱 루프부에 상기 터치 오브젝트의 상기 입력 지점이 존재한다고 판단되는 경우에는, 상기 제3신호에 기초하여 상기 입력 지점의 상기 복수의 후보들을 결정하는 것을 특징으로 하는 센싱 장치.
  13. 터치 오브젝트의 입력 지점을 측정하기 위한, 복수의 제1루프들을 포함하는 센싱 루프부 및 영역 판단 루프부를 포함하는 센싱 장치의 제어 방법에 있어서,
    상기 복수의 제1루프들로부터 제1신호를 수신하고, 상기 영역 판단 루프부로부터 제2신호를 수신하는 단계;
    상기 제1신호에 기초하여 상기 입력 지점의 복수의 후보들을 결정하는 단계; 및
    상기 제2신호에 기초하여 상기 복수의 후보들 중 상기 입력 지점을 결정하는 단계를 포함하고,
    상기 복수의 제1루프들 각각은, 기설정된 간격으로 이격된 두 개의 서브 루프들을 포함하고,
    상기 복수의 제1루프들 중 어느 하나의 루프에 포함된 두 개의 서브 루프들 각각은 상기 복수의 제1루프들 중 다른 하나의 루프에 포함된 두 개의 서브 루프들 각각과 서로 중첩되지 않는 제어 방법.
  14. 터치 오브젝트의 입력 지점을 측정하는 센싱 장치에 있어서,
    제 1,2,3,4 영역을 포함하는 기판;
    상기 제 1 영역 및 상기 3 영역 상에 각각 배치되는 두 개의 서브 루프를 가지는 적어도 하나의 제1루프 및, 상기 제 2 영역 및 상기 4 영역 상에 각각 배치되는 두 개의 서브 루프를 가지는 적어도 하나의 제2루프를 포함하고, 상기 터치 오브젝트로부터 수신된 신호에 응답하여 제1신호를 출력하는 센싱 루프부;
    상기 제 1 영역 또는 상기 제 1 영역 및 상기 제 2 영역 일부 상에 배치되는 제 1 영역 판단 루프 및 상기 제 4 영역 또는 상기 제 4 영역 및 상기 제 3 영역의 일부 상에 배치되는 제 2 영역 판단 루프를 포함하고, 상기 터치 오브젝트로부터 수신된 상기 신호에 응답하여 제2신호를 출력하는 영역 판단 루프부; 및
    상기 제 1 신호에 기초하여 상기 입력 지점의 복수의 후보들을 결정하며, 상기 제 2 신호에 기초하여 상기 복수의 후보들 중 상기 입력 지점을 결정하는 제어부;를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 제1루프에 포함된 상기 두 개의 서브 루프들 각각은 상기 적어도 하나의 제2루프에 포함된 상기 두 개의 서브 루프들 각각과 서로 중첩되지 않는 센싱 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제1루프와 상기 적어도 하나의 제2루프는 복수 회 권선된 것을 특징으로 하는 센싱 장치.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 센싱 장치의 외각에 배치되는 적어도 하나의 단일 루프를 더 포함하는 센싱 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 단일 루프가 복수 회 권선된 것을 특징으로 하는 센싱 장치.
  18. 삭제
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