KR102453528B1 - 전자기 유도 패널, 이를 포함하는 전자기 유도 장치 및 이를 포함하는 표시 장치 - Google Patents

전자기 유도 패널, 이를 포함하는 전자기 유도 장치 및 이를 포함하는 표시 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102453528B1
KR102453528B1 KR1020150143250A KR20150143250A KR102453528B1 KR 102453528 B1 KR102453528 B1 KR 102453528B1 KR 1020150143250 A KR1020150143250 A KR 1020150143250A KR 20150143250 A KR20150143250 A KR 20150143250A KR 102453528 B1 KR102453528 B1 KR 102453528B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
induction coil
current
induction
region
electromagnetic induction
Prior art date
Application number
KR1020150143250A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20170044228A (ko
Inventor
임상현
정창섭
조아라
최은길
최재우
Original Assignee
삼성디스플레이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성디스플레이 주식회사 filed Critical 삼성디스플레이 주식회사
Priority to KR1020150143250A priority Critical patent/KR102453528B1/ko
Priority to US15/094,264 priority patent/US9874988B2/en
Publication of KR20170044228A publication Critical patent/KR20170044228A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102453528B1 publication Critical patent/KR102453528B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/10—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/046—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by electromagnetic means
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/26—Power supply means, e.g. regulation thereof
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0412—Digitisers structurally integrated in a display
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • G06F3/04162—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers for exchanging data with external devices, e.g. smart pens, via the digitiser sensing hardware
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/34—Special means for preventing or reducing unwanted electric or magnetic effects, e.g. no-load losses, reactive currents, harmonics, oscillations, leakage fields
    • H01F27/38—Auxiliary core members; Auxiliary coils or windings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F38/00—Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
    • H01F38/14—Inductive couplings

Abstract

전자기 유도 패널은 기판, 상기 기판의 제1 영역의 테두리를 따라 배열되고, 제1 권선 방향으로 권선된 제1 유도 코일, 상기 제1 영역을 둘러싸도록 형성되는 제2 영역의 테두리를 따라 배열되고, 상기 제1 권선 방향과 반대인 제2 권선 방향으로 권선된 제2 유도 코일, 및 상기 제2 영역을 둘러싸도록 형성되는 제3 영역의 테두리를 따라 배열되고, 상기 제2 권선 방향으로 권선된 제3 유도 코일을 포함할 수 있다.

Description

전자기 유도 패널, 이를 포함하는 전자기 유도 장치 및 이를 포함하는 표시 장치{ELECTROMAGNETIC INDUCTION PAENL, ELECTROMAGNETIC INDUCTION DEVICE INCLUDING THE SAME AND DISPLAY DEVICE INCLUDING THE SAME}
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전자기 유도를 이용하여 외부 장치를 구동시키는 전자기 유도 패널, 상기 전자기 유도 패널을 포함하는 전자기 유도 장치 및 상기 전자기 유도 패널을 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.
전자기 유도는 1차 코일에 전류를 공급하여 자기장을 형성하고, 자기장에 기초하여 제2 코일에 유도 기전력(또는, 유도 전류)을 발생시키는 기술이다. 최근, 전자기 유도는 무선 충전 장치, 디지타이저(즉, 도형이나 좌표를 컴퓨터에 입력하는 장치) 등에 이용되고 있다.
종래의 디지타이저는 타블릿과 전자펜을 포함한다. 타블릿은 판 형상을 가지고, 가장자리에 배열된 1차 코일을 포함하며, 1차 코일을 통해 1차 자기장을 생성한다. 전자펜은 자기장에 기초하여 생성된 유도 기전력을 저장하고, 유도 기전력에 기초하여 2차 자기장을 생성할 수 있다. 디지타이저는 2차 자기장에 기초하여 전자펜의 위치를 인식한다. 그러나, 1차 자기장은 코일의 특성에 따라 코일을 관통하는 영역에 집중되고(즉, 큰 자속을 가지고), 코일이 배치되는 부분(즉, 타블릿의 가장자리)에서는 미미하게 나타난다. 즉, 타블릿은 코일이 배치되는 부분에 제1 자기장의 음영구역을 가지고, 전자펜이 음영구역에 위치하는 경우, 디지타이저는 전자펜을 인식하지 못하는 문제점을 가진다.
본 발명의 일 목적은 자기장의 음영구역이 없는 전자기 유도 패널을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 목적은 전자기 유도 패널을 포함하는 전자기 유도 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 목적은 소비 전력을 감소시킬 수 있는 표시 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 전자기 유도 패널은 기판, 상기 기판의 제1 영역의 테두리를 따라 배열되고, 제1 권선 방향으로 권선된 제1 유도 코일, 상기 제1 영역을 둘러싸도록 형성되는 제2 영역의 테두리를 따라 배열되고, 상기 제1 권선 방향과 반대인 제2 권선 방향으로 권선된 제2 유도 코일, 및 상기 제2 영역을 둘러싸도록 형성되는 제3 영역의 테두리를 따라 배열되고, 상기 제2 권선 방향으로 권선된 제3 유도 코일을 포함 할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제2 유도 코일은 제2 전류에 기초하여 상기 제1 영역을 관통하고 상기 제1 영역에 수직하는 제3 방향을 가지는 제1 서브 자기장을 형성 할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제1 유도 코일 및 상기 제3 유도 코일은 제1 전류에 기초하여 상기 제2 영역을 관통하고 상기 제3 방향을 가지는 제2 서브 자기장을 형성 할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제1 유도 코일의 일단은 상기 제3 유도 코일의 타단과 전기적으로 연결 될 수 있다.
본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 전자기 유도 장치는 전자기 유도 패널 및 전원공급부를 포함할 수 있다. 전자기 유도 패널은 기판, 상기 기판의 제1 영역의 테두리를 따라 배열되고 제1 방향으로 권선된 제1 유도 코일, 상기 제1 영역을 둘러싸도록 형성되는 제2 영역의 테두리를 따라 배열되고 상기 제1 권선 방향과 반대인 제2 권선 방향으로 권선된 제2 유도 코일, 상기 제2 영역을 둘러싸도록 형성되는 제3 영역의 테두리를 따라 배열되고 상기 제2 권선 방향으로 권선된 제3 유도 코일을 구비할 수 있다. 전원공급부는 상기 제3 유도 코일에 제3 전류를 공급하고, 상기 제2 유도 코일에 제2 전류를 공급하거나, 또는 상기 제1 유도 코일에 제1 전류를 공급 할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제2 유도 코일은 상기 제2 전류에 기초하여 상기 제1 영역을 관통하고 상기 제1 영역에 수직하는 제3 방향을 가지는 제1 서브 자기장을 형성하고, 상기 제1 유도 코일 및 상기 제3 유도 코일은 제1 전류 및 제3 전류에 기초하여 상기 제2 영역을 관통하고 상기 제3 방향을 가지는 제2 서브 자기장을 형성 할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 전원공급부는, 상기 제1 유도 코일 내지 상기 제3 유도 코일 중 적어도 하나를 통해 외부의 충전 대상 장치에서 생성된 유도 전자기력을 센싱 할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 전자기 유도 장치는 루프 안테나를 통해 외부의 충전 대상 장치에서 생성된 유도 전자기력을 센싱하는 센싱부를 더 포함하고, 상기 전자기 유도 패널은 상기 제1 영역 및 제2 영역간의 경계에 배치되는 상기 루프 안테나를 더 구비 할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 센싱부는, 상기 센싱된 유도 전자기력에 기초하여 상기 충전 대상 장치의 상기 전자기 유도 패널 상의 위치를 결정 할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 전자기 유도 장치는 상기 충전 대상 장치의 상기 위치에 기초하여 제1 모드 및 제2 모드 중 하나를 선택하는 제어부를 더 포함하고, 상기 전원공급부는 상기 제1 모드에서 상기 제2 전류를 상기 제2 유도 코일에 공급하고, 상기 제2 모드에서 상기 제1 전류를 상기 제1 유도 코일에 공급 할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제어부는, 상기 충전 대상 장치가 상기 제1 영역 내에 위치하는 것으로 결정되면, 상기 제1 모드를 선택하고, 상기 충전 대상 장치가 상기 제2 영역 또는 상기 제3 영역에 위치하는 것으로 결정되면, 상기 제2 모드를 선택 할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제어부는, 상기 충전 대상 장치의 위치가 결정되지 않으면, 특정 주기를 가지고 상기 제1 모드와 상기 제2 모드를 교대로 선택 할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제1 코일의 일단은 상기 제3 코일의 일단과 연결되고, 상기 제1 전류는 상기 제3 전류와 동일 할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 전원공급부는 상기 제1 전류 및 상기 제2 전류와 독립적으로 상기 제3 전류를 상기 제3 코일에 공급 할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제1 유도 코일의 제1 권선수는 상기 제3 유도 코일의 제3 권선수보다 많을 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제1 전류의 제1 크기는 상기 제3 전류의 제3 크기보다 클 수 있다.
본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치는 화소들을 포함하는 표시 패널, 상기 표시 패널에 대향하여 배치되는 기판, 상기 기판의 제1 영역의 테두리를 따라 배열되고 제1 방향으로 권선된 제1 유도 코일, 상기 제1 영역을 둘러싸도록 형성되는 제2 영역의 테두리를 따라 배열되고 상기 제1 권선 방향과 반대인 제2 권선 방향으로 권선된 제2 유도 코일, 상기 제2 영역을 둘러싸도록 형성되는 제3 영역의 테두리를 따라 배열되고 상기 제2 권선 방향으로 권선된 제3 유도 코일을 구비하는 전자기 유도 패널, 및 상기 제3 유도 코일에 제3 전류를 공급하고, 상기 제2 유도 코일에 제2 전류를 공급하거나, 또는 상기 제1 유도 코일에 제1 전류를 공급하는 전원공급부, 및 상기 전자기 유도 패널에 의해 생성되는 제1 자기장에 기초하여 제1 유도 전력을 생성하고, 상기 제1 유도 전력에 기초하여 유도 전자기력을 생성하는 충전 대상 장치를 포함 할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 표시 장치는 루프 안테나를 통해 상기 유도 전자기력을 센싱하며, 상기 유도 전자기력에 기초하여 상기 충전 대상 장치의 상기 전자기 유도 패널 상에서의 위치를 결정하는 센싱부를 더 포함하고, 상기 전자기 유도 패널은 상기 제1 영역과 상기 제2 영역간의 경계에 배치되는 상기 루프 안테나를 더 구비 할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 표시 장치는 상기 충전 대상 장치의 상기 위치에 기초하여 제1 모드 및 제2 모드 중 하나를 선택하는 제어부를 더 포함하고, 상기 전원공급부는 상기 제1 모드에서 상기 제2 전류를 상기 제2 유도 코일에 공급하고, 상기 제2 모드에서 상기 제1 전류를 상기 제1 유도 코일에 공급 할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제어부는, 상기 충전 대상 장치가 상기 표시 장치에 착탈되었는지 여부를 판단하고, 상기 충전 대상 장치가 상기 표시 장치로부터 분리된 경우, 상기 제1 모드 및 상기 제2 모드 중 하나를 선택 할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 전자기 유도 패널은 제2 유도 코일의 내측에 배열된 제1 유도 코일 및 제2 유도 코일의 외측에 배열된 제3 유도 코일을 포함하고, 제1 유도 코일 및 제3 유도 코일을 통해 제2 유도 코일에 의해 생성된 자기장의 음영구역에 자기장을 생성할 수 있다. 따라서, 전자기 유도 패널은 제2 유도 코일에 의해 생성되는 자기장의 음영구역을 해소할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 전자기 유도 장치 및 표시 장치는 전자기 유도 패널을 포함하고, 충전 대상 장치의 위치에 따라 제1 유도 코일과 제2 유도 코일 중 하나를 선택하고, 제1 유도 코일과 제2 유도 코일 중 선택된 하나에만 전력을 공급하므로, 소비 전력을 감소시킬 수 있다.
다만, 본 발명의 효과는 상기 효과들로 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 전자기 유도 장치를 나타내는 도면이다.
도 2a 내지 도 2c는 도 1의 전자기 유도 장치에 포함된 전자기 유도 패널에서 생성되는 자기장의 예들을 나타내는 도면이다.
도 3a 내지 도 3c는 도 1의 전자기 유도 장치에 포함된 전자기 유도 패널에서 생성되는 자기장의 예들을 나타내는 도면이다.
도 4는 도 1의 전자기 유도 장치에 포함된 전자기 유도 패널의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 5는 도 1의 전자기 유도 장치에 포함된 전자기 유도 패널의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 6은 도 1의 전자기 유도 장치를 포함하는 디지타이저를 나타내는 도면이다.
도 7은 도 1의 전자기 유도 장치를 포함하는 표시 장치를 나타내는 도면이다.
도 8은 도 1의 전자기 유도 장치를 포함하는 무선 충전 장치를 나타내는 도면이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성 요소에 대해서는 동일하거나 유사한 참조 부호를 사용한다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 전자기 유도 장치를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 전자기 유도 장치(100)는 전자기 유도 패널(110), 전원공급부(120), 센싱부(130) 및 제어부(140)를 포함할 수 있다. 전자기 유도 장치(100)는 전자기 유도 패널(110)을 이용하여 제1 자기장을 생성할 수 있고, 충전 대상 장치(200)는 제1 자기장에 기초하여 제2 유도 전력을 생성할 수 있다.
전자기 유도 패널(110)은 기판, 제1 유도 코일(111)(또는, 제1 보조 코일), 제2 유도 코일(112)(또는, 메인 코일) 및 제3 유도 코일(113)(또는, 제2 보조 코일)을 포함할 수 있다. 기판은 전자기 유도 패널(110)과 동일한 크기를 가지고, 평평한 판 형태로 형성될 수 있다. 기판은 제1 영역, 제1 영역을 둘러싸도록 형성되는 제2 영역, 및 제2 영역을 둘러싸도록 형성되는 제3 영역을 포함할 수 있다. 예를 들어, 기판은 기판의 중심과 동일한 중심을 가지고, 상호 동일한 형상을 가지되 상호 다른 넓이를 가지는 도형들(예를 들어, 사각형들)에 의해 제1 영역, 제2 영역 및 제3 영역으로 구분될 수 있다.
제1 유도 코일(111)은 기판의 제1 영역 상에 배열되고, 제1 권선 방향으로 권선될 수 있다. 예를 들어, 제1 유도 코일(111)은 기판의 제1 영역의 테두리를 따라 배열되고, 제1 권선 방향으로 제1 권선수(N1)를 가지고 권선될 수 있다(단, N1은 양의 정수). 제2 유도 코일(112)은 기판의 제2 영역 상에 배열되고, 제2 권선 방향으로 권선될 수 있다. 여기서, 제2 권선 방향은 제1 권선 방향의 반대일 수 있다. 예를 들어, 제2 유도 코일(112)은 제2 영역의 테두리를 따라 배열되고, 제2 권선 방향으로 제2 권선수(N2)를 가지고 권선될 수 있다(단, N2는 양의 정수). 제3 유도 코일(113)은 기판의 제3 영역 상에 배열되고, 제2 권선 방향으로 권선될 수 있다. 예를 들어, 제3 유도 코일(113)은 제3 영역의 테두리를 따라 배열되고, 제2 권선 방향으로 제3 권선수(N3)를 가지고 권선될 수 있다.
제2 유도 코일(112)은 제2 전류(I2)(또는, 제2 전압, 제2 전력)에 기초하여 제1 영역을 관통하고 제1 영역에 수직하는 제3 방향을 가지는 제1 서브 자기장을 형성할 수 있다. 여기서, 제3 방향은 전자기 유도 패널(110)의 상부면에 수직하는 방향일 수 있다. 제1 유도 코일(111) 및 제3 유도 코일(113)은 제1 전류(I1)(및/또는, 제3 전류(I3))에 기초하여 제2 영역을 관통하고 제3 방향을 가지는 제2 서브 자기장을 형성할 수 있다. 즉, 전자기 유도 패널(110)은 제2 유도 코일(112)을 이용하여 제1 영역 상에 제1 서브 자기장을 형성하고, 제1 유도 코일(111) 및 제3 유도 코일(113)을 이용하여 제2 영역(즉, 제2 유도 코일(112)이 배치된 영역) 상에 제2 서브 자기장을 형성할 수 있다. 따라서, 전자기 유도 패널(110)은 제1 서브 자기장의 음영 구역(즉, 전자기 유도 패널(110) 상에서 제1 서브 자기장이 형성되지 않은 영역)을 해소할 수 있다. 즉, 전자기 유도 패널(110)의 상부면에 음영구역이 없는 제1 자기장이 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 제2 유도 코일(112)의 제2 권선수(N2)는 제1 유도 코일(111)의 제1 권선수(N1) 및 제3 유도 코일(113)의 제3 권선수(N3)보다 클 수 있다(또는, 많을 수 있다). 이 경우, 제1 자기장은 제1 영역에 집중적으로 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 제1 유도 코일(111)의 제1 권선수(N1)는 제3 유도 코일(113)의 제3 권선수(N3)보다 클 수 있다. 예를 들어, 제1 유도 코일(111)에 제1 전류(I1)가 흐르고, 제3 유도 코일(113)에 제3 전류(I3)가 흐르며, 제1 전류(I1)의 크기는 제3 전류(I3)의 크기가 동일할 수 있다. 이 경우, 제1 유도 코일(111)의 제1 권선수(N1)가 제3 유도 코일(113)의 제3 권선수(N3)보다 많으므로, 제1 자기장(또는, 제2 서브 자기장)은 제2 영역보다는 제3 영역에서 더 크게 나타날 수 있다. 따라서, 제2 유도 코일(111)에 의해 생성되는 제1 서브 자기장(또는, 제1 자기장)의 음영구역(예를 들어, 제2 영역 및 제3 영역에 대응하는 영역)은 해소될 수 있다.
일 실시예에서, 제1 전류(I1)는 제3 전류(I3)보다 클 수 있다. 즉, 제1 전류(I1)의 제1 전류량은 제3 전류(I3)의 제3 전류량보다 클 수 있다. 예를 들어, 제1 유도 코일(111)에 제1 전류(I1)가 흐르고, 제3 유도 코일(113)에 제3 전류(I3)가 흐르며, 제1 유도 코일(111)의 제1 권선수(N1)와 제3 유도 코일(113)의 제3 권선수(N3)가 동일할 수 있다. 이 경우, 제1 전류(I1)는 제3 전류(I3)보다 크므로, 제1 자기장(또는, 제2 서브 자기장)은 제2 영역보다는 제3 영역에서 더 크게 나타날 수 있다.
일 실시예에서, 제1 유도 코일(111)의 일단은 제3 유도 코일(113)의 타단과 전기적으로 연결될 수 있다. 즉, 제1 유도 코일(111)과 제3 유도 코일(113)은 하나의 전류(예를 들어, 제1 전류(I1) 또는 제3 전류(I3))에 기초하여 제2 서브 자기장을 형성할 수 있다.
전원공급부(120)는 제3 유도 코일(113)에 제3 전류(I3)(또는, 제3 전압)를 공급하고, 제2 유도 코일(112)에 제2 전류(I2)(또는, 제2 전압)를 공급하거나, 또는 제1 유도 코일(111)에 제1 전류(I1)(또는, 제1 전압)를 공급할 수 있다.
예를 들어, 전원공급부(120)는 제1 전압을 제1 유도 코일(111)의 양단에 인가할 수 있고, 제1 유도 코일(111)의 권선 방향(즉, 제1 권선 방향)에 따라 제1 전류(I1)는 제1 회전 방향으로 흐를 수 있다. 예를 들어, 전원공급부(120)는 제2 전압을 제2 유도 코일(112)의 양단에 인가할 수 있고, 제2 유도 코일(112)의 권선 방향(즉, 제2 권선 방향)에 따라 제2 전류(I2)는 제2 회전 방향으로 흐를 수 있다. 유사하게, 전원공급부(120)는 제3 전압을 제3 유도 코일(113)의 양단에 인가할 수 있고, 제3 유도 코일(113)의 권선 방향(즉, 제2 권선 방향)에 따라 제3 전류(I3)는 제2 회전 방향으로 흐를 수 있다. 여기서, 제2 회전 방향은 제1 회전 방향과 반대일 수 있다.
한편, 충전 대상 장치(200)은 전자기 유도 패널(110)에 의해 생성되는 제1 자기장(또는, 제1 전자기력)에 기초하여 제1 유도 전력(또는, 제1 유도 전류)을 생성하고, 제1 유도 전력에 기초하여 유도 자기장(유도 전자기력)을 생성할 수 있다. 예를 들어, 충전 대상 장치(200)은 전자펜, 또는 이동 단말일 수 있다.
충전 대상 장치(200)은 2차 코일 및 2차 코일에 병렬 연결된 커패시터(미도시)를 포함할 수 있다. 제1 자기장에 의해 2차 코일에는 제1 유도 전류(I_L1)이 흐르고, 제1 유도 전류(I_L1)에 기초하여 커패시터가 충전될 수 있다. 제1 자기장이 소멸된 경우(즉, 전자기 유도 패널(110)의 유도 코일들(111 내지 113)에 전류가 흐르지 않는 경우), 커패시터가 방전되면서 제4 전류가 2차 코일에 흐를 수 있다. 2차 코일에 흐르는 제4 전류에 기초하여 유도 자기장(또는, 유도 전자기력)이 생성될 수 있다.
센싱부(130)는 루프 안테나(131)를 통해 충전 대상 장치(200)에서 생성된 유도 자기장(또는, 유도 전자기력을 센싱(또는, 감지, 측정)할 수 있다. 여기서, 루프 안테나(131)은 전자기 유도 패널(110) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 전자기 유도 패널(110)은 제1 영역 및 제2 영역간의 경계에 배치되는 루프 안테나(131)를 포함할 수 있다. 루프 안테나(131)는 폐루프를 형성하는 제1 안테나와, 제1 안테나의 일측에 연결되고 제1 안테나를 가로지르는 방향으로 배치된 제2 안테나를 포함할 수 있다. 센싱부(130)는 제1 안테나에 유도된 제21 전류(I_L21)(또는, 제21 유도 전압)과, 제2 안테나에 유도된 제22 전류(I_L22)(또는, 제21 유도 전압)간의 전류차(또는, 전압차)를 산출할 수 있다. 예를 들어, 센싱부(130)는 제21 전류(I_L21) 및 제22 전류(I_L22)를 차동 증폭할 수 있다.
센싱부(130)는 유도 자기장에 기초하여 충전 대상 장치(200)의 전자기 유도 패널(110) 상의 위치를 결정(또는, 판단, 산출)할 수 있다. 예를 들어, 센싱부(130)는 산출된 전류차(또는, 전압차)에 기초하여 충전 대상 장치(200)의 위치를 산출할 수 있다. 여기서, 위치는 전자기 유도 패널(110)의 상부면을 기준으로 2차원 좌표(또는, 3차원 좌표)로 표현될 수 있다.
일 실시예에서, 전자기 유도 장치(100)는 제1 유도 코일(111) 내지 제3 유도 코일(113) 중 적어도 하나를 통해 외부의 충전 대상 장치(200)에서 생성된 유도 자기장(또는, 유도 전자기력)을 센싱할 수 있다. 예를 들어, 유도 자기장에 기초하여 제1 유도 코일(111)에는 제21 전류(I_L21)가 유도될 수 있다. 전자기 유도 장치(100)는 제21 전류(I_L21)에 기초하여 유도 장기장의 세기를 산출할 수 있다.
제어부(140)는 전원공급부(120)의 동작을 제어할 수 있다. 제어부(140)(또는, 전원공급부(120))는 제1 모드 및 제2 모드를 포함하고, 제1 모드에서 전원공급부(120)는 제2 전류(I2)를 제2 유도 코일(112)에 공급하고, 제2 모드에서 전원공급부(120)는 제1 전류(I1)를 제1 유도 코일(111)에 공급할 수 있다.
일 실시예에서, 제어부(140)는 센싱된 유도 자기장에 기초하여 제1 모드 및 제2 모드 중 하나를 선택할 수 있다. 즉, 제어부(140)는 충전 대상 장치(200)의 위치에 기초하여 제1 모드 및 제2 모드 중 하나를 선택할 수 있다. 예를 들어, 제어부(140)는 충전 대상 장치(200)이 제1 영역 내에 위치하는 것으로 결정되면, 제1 모드를 선택할 수 있다. 즉, 제어부(140)는 제1 모드를 선택하여 제1 영역 내에 위치한 충전 대상 장치(200)을 충전시킬 수 있다. 예를 들어, 제어부(140)는 충전 대상 장치(200)이 제2 영역 또는 제3 영역에 위치하는 것으로 결정되면, 제2 모드를 선택할 수 있다. 즉, 제어부(140)는 제2 모드를 선택하여 제2 영역 또는 제3 영역에 위치한 충전 대상 장치(200)을 충전시킬 수 있다.
일 실시예에서, 제어부(140)는 충전 대상 장치(200)의 위치가 결정되지 않으면, 특정 주기를 가지고 제1 모드와 제2 모드로 교대로 선택할 수 있다. 즉, 제어부(140)는 충전 대상 장치(200)의 위치가 확인되지 않는 경우, 제1 모드와 제2 모드를 교대로 선택함으로써, 전자기 유도 패널(110)의 상부면 전체에 제1 자기장이 형성되도록 전원공급부(120)를 제어할 수 있다.
상술한 바와 같이, 전자기 유도 장치(100)는 제2 유도 코일(112) 이외에 제2 유도 코일(112)의 내측에 배치된 제1 유도 코일(111) 및 제2 유도 코일(112)의 외측에 배치된 제3 유도 코일(113)을 포함하고, 제1 유도 코일(111)과 제3 유도 코일(113)을 이용하여 제2 서브 자기장을 생성할 수 있다. 따라서, 전자기 유도 장치(100)는 제2 유도 코일(112)에 의해 생성되는 제1 서브 자기장의 음영구역(예를 들어, 제2 영역 및 제3 영역에 대응하는 영역)을 해소할 수 있다.
또한, 전자기 유도 장치(100)는 충전 대상 장치(200)에 의해 생성되는 유도 자기장(또는, 유도 전자기력)에 기초하여 충전 대상 장치(200)의 위치를 결정하고, 충전 대상 장치(200)의 위치에 기초하여 동작 모드(예를 들어, 제2 유도 코일(112)에 제2 전류(I2)를 공급하는 제1 모드, 또는 제1 유도 코일(111)에 제1 전류(I1)를 공급하는 제2 모드)를 선택적으로 결정할 수 있다. 따라서, 전자기 유도 장치(100)는 소비 전력을 절감시킬 수 있다.
도 2a 내지 도 2c는 도 1의 전자기 유도 장치에 포함된 전자기 유도 패널에서 생성되는 자기장의 예들을 나타내는 도면이다. 도 2a 내지 도 2c는 도 1에 도시된 A-A' 축을 기준으로 전자기 유도 패널(110)을 자른 단면과, 전자기 유도 패널(110) 상에 생성되는 자기장을 나타낸다.
도 1 및 도 2a 내지 도 2c를 참조하면, 전자기 유도 장치(100)는 제1 모드 및 제2 모드를 가지고 전자기 유도 패널(110)에 전력을 공급할 수 있다. 제1 모드에서, 전자기 유도 장치(100)는 제2 유도 코일(112)에 제2 전류(I2)를 공급할 수 있다. 또한, 제2 모드에서, 전자기 유도 장치(100)는 제1 유도 코일(111)에 제1 전류(I1)를 공급하며, 제3 유도 코일(111)에 제3 전류(I3)를 공급할 수 있다.
도 2a는 제1 모드에서 전자기 유도 장치(100)에서 생성되는 자기장을 나타낸다. 도 3a에 도시된 바와 같이, 제2 유도 코일(112)의 제2 권선 방향(또는, 제2 유도 코일(112)에 흐르는 제2 전류(I2))에 따라, 전자기 유도 패널(110)의 상부면에 제1 서브 자기장이 생성될 수 있다. 제2 유도 코일(112)은 제1 지점(X1) 및 제2 지점(X2)을 경유하므로, 제1 서브 자기장(또는, 제1 서브 자기장의 세기, 자속)은 제1 지점(X) 및 제2 지점(X2) 사이에서 강하게 나타날 수 있다. 특히, 제2 유도 코일(112)이 전자기 유도 패널(110)의 상부면으로부터 제3 방향으로 제1 거리(Z1)만큼 이격되어 배치된 경우, 전자기 유도 패널(110)의 제12 지점(X12) 및 제13 지점(X13) 사이에서 제1 서브 자기장이 강하게 나타날 수 있다.
코일(예를 들어, 솔레노이드 코일)의 특성에 따라, 제11 지점(X11) 내지 제12 지점(X12)과, 제13 지점(X13) 및 제14 지점(X14)에서, 제1 서브 자기장은 미미하게 나타날 수 있다. 즉, 제11 지점(X11) 내지 제12 지점(X12)과, 제13 지점(X13) 및 제14 지점(X14)은 제1 서브 자기장의 음영구역에 포함될 수 있다.
따라서, 충전 대상 장치(200)이 제11 지점(X11) 내지 제12 지점(X12) 사이에 위치하는 경우, 충전 대상 장치(200)은 제1 유도 전력을 생성하지 못할 수 있다.
도 2b는 제2 모드에서 전자기 유도 장치(100)에서 생성되는 자기장을 나타낸다. 도 2b에 도시된 바와 같이, 제1 유도 코일(111)의 제1 권선 방향(또는, 제1 유도 코일(111)에 흐르는 제1 전류(I1))과, 제3 유도 코일(113)의 제2 권선 방향(또는, 제3 유도 코일(113)에 흐르는 제3 전류(I3))에 따라, 전자기 유도 패널(110)의 상부면에 제2 서브 자기장이 생성될 수 있다. 제1 유도 코일(111)은 제4 지점(X4) 및 제5 지점(X5)을 경유하고, 제3 유도 코일(113)은 제3 지점(X3) 및 제6 지점(X6)을 경유하므로, 제2 서브 자기장은 제3 지점(X3) 및 제4 지점(X4) 사이와, 제5 지점(X5) 및 제6 지점(X6) 사이에서, 강하게 나타날 수 있다. 제1 유도 코일(111) 및 제3 유도 코일(113)은 전자기 유도 패널(110)의 상부면으로부터 제3 방향으로 제1 거리(Z1)만큼 이격되어 배치된 경우, 전자기 유도 패널(110)의 제15 지점(X15) 및 제16 지점(X16) 사이와, 제17 지점(X17) 및 제18 지점(X18) 사이에서, 제2 서브 자기장이 강하게 나타날 수 있다.
제4 지점(X4)과 제5 지점(X5) 사이에서, 제1 서브 자기장이 형성될 수 있으나, 제1 유도 코일(111)의 제1 권선수(N1), 제1 유도 코일(111)의 제1 전류(I1), 제3 유도 코일(113)의 제3 권선수(N3), 및 제3 유도 코일(113)의 제3 전류(I3) 등에 기초하여, 제2 서브 자기장은 미미하게 나타날 수 있다.
도 2c는 제1 모드 및 제2 모드에서, 전자기 유도 장치(100)에서 생성되는 자기장을 나타낸다. 예를 들어, 전자기 유도 장치(100)이 특정 주기를 가지고 제1 모드 및 제2 모드를 교대로 선택하는 경우, 전자기 유도 장치(100)는 도 3c에 도시된 자기장을 생성할 수 있다.
도 3c에 도시된 바와 같이, 제1 자기장은 도 3a에 도시된 제1 서브 자기장과 도 3b에 도시된 제2 서브 자기장의 합과 같을 수 있다. 즉, 전자기 유도 패널(110)의 상부면을 기준으로, 제11 지점(X11) 내지 제14 지점(X14) 사이에서, 제1 자기장이 형성될 수 있다.
즉, 도 3a에 도시된 제1 서브 자기장과 비교하여, 도 3c에 도시된 제1 자기장은 제1 서브 자기장의 음영구역(예를 들어, 제11 지점(X11) 내지 제12 지점(X12)과, 제13 지점(X13) 및 제14 지점(X14))에서 특정 값을 가질 수 있다. 따라서, 제1 서브 자기장의 음영구역이 해소될 수 있다.
도 3a 내지 도 3c는 도 1의 전자기 유도 장치에 포함된 전자기 유도 패널에서 생성되는 자기장의 예들을 나타내는 도면이다. 도 3a 내지 도 3c는 도 1에 도시된 A-A' 축을 기준으로 전자기 유도 패널(110)을 자른 단면과, 전자기 유도 패널(110) 상에 생성되는 자기장을 나타낸다.
도 1 및 도 3a 내지 도 3c를 참조하면, 전자기 유도 장치(100)는 제3 모드 및 제4 모드를 가지고 전자기 유도 패널(110)에 전력을 공급할 수 있다. 제3 모드에서, 전자기 유도 장치(100)는 제2 유도 코일(112)에 제2 전류(I2)를 공급하고, 제4 모드에서, 전자기 유도 장치(100)는 제1 유도 코일(111)에 제1 전류(I1)를 공급할 수 있다. 한편, 전자기 유도 장치(100)는 제3 모드 및 제4 모드와 무관하게, 제3 유도 코일(113)에 제3 전류(I3)를 지속적으로 공급할 수 있다. 즉, 전자기 유도 장치(100)(또는, 전원공급부(120))는 제1 전류(I1) 및 제2 전류(I2)와 독립적으로, 제3 전류(I3)를 제3 유도 코일(113)에 공급할 수 있다. 한편, 제4 모드는 도 2a 내지 도 2c를 참조하여 설명한 제2 모드와 실질적으로 동일할 수 있다.
도 3a는 제3 모드에서 전자기 유도 장치(100)에 의해 생성되는 제1 서브 자기장을 나타낸다. 도 3a에 도시된 바와 같이, 제2 유도 코일(112)의 제2 권선 방향(또는, 제2 유도 코일(112)에 흐르는 제2 전류(I2)) 및 제3 유도 코일(113)의 제2 권선 방향(또는, 제3 유도 코일(113)에 흐르는 제3 전류(I3))에 따라, 전자기 유도 패널(110)의 상부면에 제1 서브 자기장이 생성될 수 있다. 제1 서브 자기장은 제1 지점(X) 및 제2 지점(X2) 사이에서 도 2a에 도시된 제1 서브 전기장보다 강하게 나타날 수 있다.
도 3b는 제4 모드에서 전자기 유도 장치(100)에 의해 생성되는 제2 서브 자기장을 나타낸다. 도 3b에 도시된 제2 서브 자기장은 도 2b에 도시된 제2 서브 자기장과 실질적으로 동일할 수 있다. 따라서, 중복되는 설명은 반복하지 않기로 한다. 도 3b에 도시된 바와 같이, 전자기 유도 패널(110)의 제15 지점(X15) 및 제16 지점(X16) 사이와, 제17 지점(X17) 및 제18 지점(X18) 사이에서, 제2 서브 자기장이 강하게 나타날 수 있다.
도 3c는 제3 모드 및 제4 모드에서, 전자기 유도 장치(100)에서 생성되는 제1 자기장을 나타낸다. 예를 들어, 전자기 유도 장치(100)이 주기적으로 제3 모드 및 제4 모드를 선택하는 경우, 전자기 유도 장치(100)는 도 3c에 도시된 자기장을 생성할 수 있다.
도 3c에 도시된 바와 같이, 제1 자기장은 도 3a에 도시된 제1 서브 자기장과 도 3b에 도시된 제2 서브 자기장의 합과 같을 수 있다. 즉, 전자기 유도 패널(110)의 상부면을 기준으로, 제11 지점(X11) 내지 제14 지점(X14) 사이에서, 제1 자기장이 형성될 수 있다. 제11 지점(X11) 내지 제14 지점(X14) 사이에서, 제1 자기장은 도 2c에 도시된 제1 자기장보다 강하게 나타날 수 있다.
또한, 도 3b에 도시된 제1 서브 자기장과 비교하여, 도 3c에 도시된 제1 자기장은 제1 서브 자기장의 음영구역(예를 들어, 제11 지점(X11) 내지 제12 지점(X12)과, 제13 지점(X13) 및 제14 지점(X14))에서 특정 값을 가질 수 있다. 따라서, 제1 서브 자기장의 음영구역은 해소될 수 있다. 즉, 충전 대상 장치(200)은 제11 지점(X11) 내지 제12 지점(X12) 사이 또는, 제13 지점(X13) 및 제14 지점(X14) 사이에 위치하더라도, 충전될 수 있다.
도 4는 도 1의 전자기 유도 장치에 포함된 전자기 유도 패널의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 전자기 유도 패널(410)은 기판, 제4 유도 코일(411) 및 제2 유도 코일(412)을 포함할 수 있다. 기판은 도 1을 참조하여 설명한 기판과 실질적으로 동일할 수 있다. 또한, 제2 유도 코일(412)은 도 1을 참조하여 설명한 제2 유도 코일(112)과 실질적으로 동일할 수 있다. 따라서, 중복되는 설명은 반복하지 않기로 한다.
제4 유도 코일(411)은 기판의 제1 영역과 제3 영역 상에 배열되고, 제1 영역 내에서는 제1 권선 방향으로 권선되며, 제3 영역 내에서는 제2 권선 방향으로 권선될 수 있다. 예를 들어, 제4 유도 코일(411)의 제1 서브 유도 코일(411-1)은 기판의 제1 영역의 테두리를 따라 배열되고, 제1 권선 방향으로 제1 권선수(N1)를 가지고 권선될 수 있다. 제4 유도 코일(511)의 제2 서브 유도 코일(411-2)은 기판의 제3 영역 상에 배열되고, 제2 권선 방향으로 권선될 수 있다. 예를 들어, 제4 유도 코일(511)의 제2 서브 유도 코일(411-2)은 제3 영역의 테두리를 따라 배열되고, 제2 권선 방향으로 제3 권선수(N3)를 가지고 권선될 수 있다. 여기서, 제1 서브 유도 코일(411-1)은 도 1을 참조하여 설명한 제1 유도 코일(111)과 실질적으로 동일하고, 제2 서브 유도 코일(411-2)은 도 1을 참조하여 설명한 제3 유도 코일(113)과 실질적으로 동일할 수 있다.
한편, 제1 서브 유도 코일(411-1)의 일단은 제2 서브 유도 코일(411-2)의 타단과 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 서브 유도 코일(411-1)의 제1 권선 방향은 제2 서브 유도 코일(411-2)의 제2 권선 방향과 반대이므로, 제4 유도 코일(411)은 제1 전류에 기초하여 제2 영역을 관통하고 제3 방향을 가지는 제2 서브 자기장을 형성할 수 있다.
일 실시예에서, 제4 유도 코일(411)은 제1 영역과 제3 영역을 교대로 경유하면서 권선(또는, 배열)될 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 제4 유도 코일(411)은 순차적으로 제3 영역에 1회 권선되고, 제1 영역에 1회 권선되며, 제3 영역에 1회 권선되고, 제2 영역에 1회 권선될 수 있다.
상술한 바와 같이, 전자기 유도 패널(510)은 제2 유도 코일(412)을 이용하여 제1 영역 상에 제1 서브 자기장을 형성하고, 제4 유도 코일(411)을 이용하여 제2 유도 코일(112)이 배치된 제2 영역 상에 제2 서브 자기장을 형성할 수 있다. 따라서, 전자기 유도 패널(510)은 제1 서브 자기장의 음영구역(즉, 전자기 유도 패널(510) 상에서 제1 서브 자기장이 형성되지 않는 영역)을 해소할 수 있다.
도 5는 도 1의 전자기 유도 장치에 포함된 전자기 유도 패널의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 1 및 도 5를 참조하면, 전자기 유도 패널(510)은 기판 및 복수의 전자기 유도 유닛들(510-11 내지 510-MN)을 포함할 수 있다(단, M 및 N은 M+N > 2를 만족하는 양의 정수).
복수의 전자기 유도 유닛들(510-11 내지 510-MN) 중 제ij번째 전자기 유도 유닛(610-ij)은 기판, 제1 유도 코일(111), 제2 유도 코일(112) 및 제3 유도 코일(113)을 포함할 수 있다(단, i 및 j는 양의 정수). 여기서, 기판, 제1 유도 코일(111), 제2 유도 코일(112) 및 제3 유도 코일(113)은 도 1을 참조하여 설명한 제1 유도 코일(111), 제2 유도 코일(112) 및 제3 유도 코일(113)과 각각 실질적으로 동일할 수 있다. 따라서, 중복되는 설명은 반복하지 않기로 한다.
실시예들에서, 전자기 유도 패널(510)을 포함하는 전자기 유도 장치(100)는, 충전 대상 장치(200)의 위치에 대응하는 전자기 유도 유닛만을 동작시킬 수 있다. 예를 들어, 전자기 유도 장치(100)는 초기 구동시 전자기 유도 유닛들(510-11 내지 510-MN)을 모두 동작(또는, 구동)시킬 수 있다. 이 경우, 전자기 유도 패널(510) 상 임의의 지점에 위치하는 충전 대상 장치(200)은 유도 자기장(또는, 유도 전자기력)을 생성할 수 있다. 전자기 유도 장치(100)는 전자기 유도 유닛들(510-11 내지 510-MN) 각각에 포함된 유도 코일들(또는, 루프 안테나)를 통해 충전 대상 장치(200)의 위치를 결정할 수 있다. 이후, 전자기 유도 장치(100)는 결정된 위치에 대응하는 전자기 유도 유닛(예를 들어, 제11 전자기 유도 유닛(510-11))만을 구동 시킬 수 있다. 따라서, 전자기 유도 장치(100)는 소비 전력을 절감시킬 수 있다.
도 6은 도 1의 전자기 유도 장치를 포함하는 디지타이저를 나타내는 도면이다.
도 1 및 도 6을 참조하면, 디지타이저(600)는 타블릿(610) 및 전자펜(620)을 포함할 수 있다. 타블릿(610) 및 전자펜(620)은 도 1을 참조하여 설명한 전자기 유도 장치(100) 및 충전 대상 장치(200)와 실질적으로 동일할 수 있다. 따라서, 중복되는 설명은 반복하지 않기로 한다.
전자펜(620)은 타블릿(610)에 착탈될 수 있고, 디지타이저(600)는 전자펜(620)이 타블릿(610)에 착탈되었는지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 디지타이저(600)는 전자펜(620)이 착탈되는 지점(또는, 영역)에 센서(예를 들어, 접촉 센서, 압력 센서 등)을 포함하고, 센서의 센싱 신호에 기초하여 전자펜(620)의 착탈 여부를 판단할 수 있다.
디지타이저(600)는 전자펜(620)이 타블릿(610)으로부터 분리된 경우, 제1 모드와 제2 모드를 교대로 선택하여, 타블릿(610)을 구동시킬 수 있다. 여기서, 제1 모드는 도 1을 참조하여 설명한 제1 모드와 동일하고, 제1 모드에서 디지타이저(600)는 타블릿(610)에 구비된 제2 유도 코일(112)에 제2 전류(I2)를 공급할 수 있다. 또한, 제2 모드는 도 1을 참조하여 설명한 제2 모드와 동일하고, 제2 모드에서 디지타이저(600)는 타블릿(610)에 구비된 제1 유도 코일(111)에 제1 전류(I1)를 공급할 수 있다. 즉, 디지타이저(600)는 타블릿(610)을 통해 제1 자기장을 생성할 수 있다.
전자펜(620)은 제1 자기장에 기초하여 유도 자기장을 생성할 수 있다. 타블릿(610)은 유도 자기장에 기초하여 전자펜(620)의 위치(즉, 타블릿(610) 상의 위치)를 결정할 수 있다. 또한, 타블릿(610)은 전자펜(620)의 위치에 기초하여 제1 모드 및 제2 모드 중 하나를 선택할 수 있다.
한편, 전자펜(620)의 위치가 확인되지 않는 경우(예를 들어, 전자펜(620)이 타블릿(610)으로부터 특정 거리 이상 이격된 경우), 타블릿(610)은 제1 모드와 제2 모드를 교대로 선택하여, 타블릿(610)을 구동시킬 수 있다. 타블릿(610)은 도 1의 전자기 유도 장치(100)에 포함된 전자기 유도 패널(110)을 포함하므로, 타블릿(610) 상부면 상 임의의 지점에 위치하는 전자펜(620)을 인식할 수 있다. 즉, 타블릿(610)은 음영구역 없이 전자펜(620)을 인식할 수 있다. 또한, 타블릿(610)은 전자펜(620)의 위치에 기초하여 동작 모드를 결정(또는, 제1 모드 및 제2 모드 중 하나를 선택)하므로, 소비 전력을 절감시킬 수 있다.
도 7은 도 1의 전자기 유도 장치를 포함하는 표시 장치를 나타내는 도면이다.
도 1 및 도 7을 참조하면, 표시 장치(700)는 표시 패널(730), 전자기 유도 패널(710), 전자펜(720) 및 전원공급부(미도시)를 포함할 수 있다. 표시 패널(730)은 화소들을 포함하고, 입력 영상 데이터에 기초하여 영상을 표시할 수 있다. 예를 들어, 표시 패널(730)은 유기 발광 표시 패널일 수 있다.
전원공급부전자기 유도 패널(710), 전자펜(720) 및 전원공급부는 도 1이 전자기 유도 장치에 포함된 전자기 유도 패널(110), 충전 대상 장치(200) 및 전원공급부(120)와 각각 실질적으로 동일할 수 있다.
전자기 유도 패널(710)은 표시 패널(730)에 대향하여 배치되는 기판, 제1 유도 코일(111) 내지 제3 유도 코일(113)을 포함할 수 있다.
도 7에서, 전자기 유도 패널(710)은 표시 패널(730)의 하부면에 배치되는 것으로 도시되어 있으나, 전자기 유도 패널(710)은 이에 국한되는 것은 아니다. 예를 들어, 전자기 유도 패널(710)은 투명 재질의 기판을 포함할 수 있고, 표시 패널(730)의 상부면에 배치될 수 있다.
도 8은 도 1의 전자기 유도 장치를 포함하는 무선 충전 장치를 나타내는 도면이다.
도 1 및 도 8를 참조하면, 충전 장치(800)는 무선 충전 패드(810) 및 이동 단말(820)을 포함할 수 있다. 무선 충전 패드(810) 및 이동 단말(820)은 도 1을 참조하여 설명한 전자기 유도 장치(100) 및 충전 대상 장치(200)와 각각 실질적으로 동일할 수 있다.
일 실시예에서, 무선 충전 패드(810)는 도 5의 전자기 유도 패널(510)을 포함할 수 있다. 무선 충전 패드(810)는 이동 단말(820)의 위치에 대응하는 전자기 유도 유닛만을 동작시킬 수 있다. 또한, 무선 충전 패드(810)는 복수의 전자기 유도 유닛들을 이용하여 복수의 이동 단말(820)들 각각에 전력을 공급할 수 있다.
이동 단말(820)은 무선 충전 패드(810)에 의해 생성되는 제1 전자기장에 기초하여 유도 전력을 생성하고, 생성된 유도 전력을 이용하여 내부 배터리를 충전할 수 있다. 이동 단말(820)은, 앞서 도 1을 참조하여 설명한 충전 대상 장치(200)와 유사하게, 유도 전자기장을 생성하는 회로를 포함할 수 있다. 이 경우, 무선 충전 패드(810)는 유도 전자기장에 기초하여 이동 단말(820)의 위치를 산출(또는, 결정, 확인)할 수 있다.
무선 충전 자치(800)은 도 1의 전자기 유도 장치(100)에 포함된 전자기 유도 패널(110)을 포함하므로, 무선 충전 패드(810) 상부면 상 임의의 지점에 위치하는 이동 단말(820)을 충전시킬 수 있다. 즉, 무선 충전 패드(810)는 음영구역 없이 이동 단말(820)을 충전시킬 수 있다. 또한, 무선 충전 패드(810)은 이동 단말(820)의 위치에 기초하여 동작 모드를 결정(또는, 제1 모드 및 제2 모드 중 하나를 선택, 또는, 복수의 전자기 유도 유닛들 중 임의의 전자기 유도 유닛들을 선택 구동)하므로, 소비 전력을 절감시킬 수 있다.
이상, 본 발명의 실시예들에 따른 전자기 유도 패널, 이를 포함하는 전자기 유도 장치 및 이를 포함하는 표시 장치에 대하여 도면을 참조하여 설명하였지만, 상기 설명은 예시적인 것으로서 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 수정 및 변경될 수 있을 것이다.
100: 전자기 유도 장치 110: 전자기 유도 패널
111: 제1 유도 코일 112: 제2 유도 코일
113: 제3 유도 코일 120: 전원공급부
130: 센싱부 131: 루프 안테나
140: 제어부 410: 전자기 유도 패널
411: 제4 유도 코일 411-1: 제1 서브 유도 코일
411-2: 제2 서브 유도 코일 412: 제2 유도 코일
510: 전자기 유도 패널
510-11 ~ 510-MN : 전자기 유도 유닛들
600: 디지타이저 610: 타블릿
620: 전자펜 700: 표시 장치
710: 전자기 유도 패널 720: 전자펜
730: 표시 패널 800: 무선 충전 장치
810: 무선 충전 패드 820: 이동 단말

Claims (20)

  1. 기판;
    상기 기판의 제1 영역의 테두리를 따라 배열되고, 제1 권선 방향으로 권선된 제1 유도 코일;
    상기 제1 영역을 둘러싸도록 형성되는 제2 영역의 테두리를 따라 배열되고, 상기 제1 권선 방향과 반대인 제2 권선 방향으로 권선된 제2 유도 코일; 및
    상기 제2 영역을 둘러싸도록 형성되는 제3 영역의 테두리를 따라 배열되고, 상기 제2 권선 방향으로 권선된 제3 유도 코일을 포함하고,
    상기 제1 유도 코일에 흐르는 제1 전류는 제1 회전 방향으로 진행하며,
    상기 제2 유도 코일에 흐르는 제2 전류는 상기 제1 회전 방향과 반대인 제2 회전 방향으로 진행하고,
    상기 제3 유도 코일에 흐르는 제3 전류는 상기 제2 회전 방향으로 진행하는 전자기 유도 패널.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 유도 코일은 상기 제2 전류에 기초하여 상기 제1 영역을 관통하고 상기 제1 영역에 수직하는 제3 방향을 가지는 제1 서브 자기장을 형성하는 것을 특징으로 하는 전자기 유도 패널.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1 유도 코일 및 상기 제3 유도 코일은 상기 제1 전류 및 상기 제3 전류 중 적어도 하나에 기초하여 상기 제2 영역을 관통하고 상기 제3 방향을 가지는 제2 서브 자기장을 형성하는 것을 특징으로 하는 전자기 유도 패널.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 유도 코일의 일단은 상기 제3 유도 코일의 타단과 전기적으로 연결된 것을 특징으로 하는 전자기 유도 패널.
  5. 기판, 상기 기판의 제1 영역의 테두리를 따라 배열되고 제1 권선 방향으로 권선된 제1 유도 코일, 상기 제1 영역을 둘러싸도록 형성되는 제2 영역의 테두리를 따라 배열되고 상기 제1 권선 방향과 반대인 제2 권선 방향으로 권선된 제2 유도 코일, 상기 제2 영역을 둘러싸도록 형성되는 제3 영역의 테두리를 따라 배열되고 상기 제2 권선 방향으로 권선된 제3 유도 코일을 구비하는 전자기 유도 패널; 및
    상기 제3 유도 코일에 제3 전류를 공급하고, 상기 제2 유도 코일에 제2 전류를 공급하거나, 또는 상기 제1 유도 코일에 제1 전류를 공급하는 전원공급부를 포함하고,
    상기 제1 전류는 제1 회전 방향으로 진행하며,
    상기 제2 전류는 상기 제1 회전 방향과 반대인 제2 회전 방향으로 진행하고,
    상기 제3 전류는 상기 제2 회전 방향으로 진행하는 전자기 유도 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제2 유도 코일은 상기 제2 전류에 기초하여 상기 제1 영역을 관통하고 상기 제1 영역에 수직하는 제3 방향을 가지는 제1 서브 자기장을 형성하고,
    상기 제1 유도 코일 및 상기 제3 유도 코일은 상기 제1 전류 및 상기 제3 전류 중 적어도 하나에 기초하여 상기 제2 영역을 관통하고 상기 제3 방향을 가지는 제2 서브 자기장을 형성하는 것을 특징으로 하는 전자기 유도 장치.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 전원공급부는,
    상기 제1 유도 코일 내지 상기 제3 유도 코일 중 적어도 하나를 통해 외부의 충전 대상 장치에서 생성된 유도 전자기력을 센싱하는 것을 특징으로 하는 전자기 유도 장치.
  8. 제 5 항에 있어서,
    루프 안테나를 통해 외부의 충전 대상 장치에서 생성된 유도 전자기력을 센싱하는 센싱부를 더 포함하고,
    상기 전자기 유도 패널은 상기 제1 영역 및 제2 영역간의 경계에 배치되는 상기 루프 안테나를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 전자기 유도 장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 센싱부는
    상기 센싱된 유도 전자기력에 기초하여 상기 충전 대상 장치의 상기 전자기 유도 패널 상의 위치를 결정하는 것을 특징으로 하는 전자기 유도 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 충전 대상 장치의 상기 위치에 기초하여 제1 모드 및 제2 모드 중 하나를 선택하는 더 제어부를 포함하고,
    상기 전원공급부는 상기 제1 모드에서 상기 제2 전류를 상기 제2 유도 코일에 공급하고, 상기 제2 모드에서 상기 제1 전류를 상기 제1 유도 코일에 공급하는 것을 특징으로 하는 전자기 유도 장치.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 충전 대상 장치가 상기 제1 영역 내에 위치하는 것으로 결정되면, 상기 제1 모드를 선택하고,
    상기 충전 대상 장치가 상기 제2 영역 또는 상기 제3 영역에 위치하는 것으로 결정되면, 상기 제2 모드를 선택하는 것을 특징으로 하는 전자기 유도 장치.
  12. 제 10 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 충전 대상 장치의 위치가 결정되지 않으면, 특정 주기를 가지고 상기 제1 모드와 상기 제2 모드를 교대로 선택하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 전자기 유도 장치.
  13. 제 5 항에 있어서, 상기 제1 유도 코일의 일단은 상기 제3 유도 코일의 일단과 연결되고,
    상기 제1 전류는 상기 제3 전류와 동일한 것을 특징으로 하는 전자기 유도 장치.
  14. 제 5 항에 있어서, 상기 전원공급부는 상기 제1 전류 및 상기 제2 전류와 독립적으로 상기 제3 전류를 상기 제3 유도 코일에 공급하는 것을 특징으로 하는 전자기 유도 장치.
  15. 제 5 항에 있어서, 상기 제1 유도 코일의 제1 권선수는 상기 제3 유도 코일의 제3 권선수보다 많은 것을 특징으로 하는 전자기 유도 장치.
  16. 제 5 항에 있어서, 상기 제1 전류의 제1 크기는 상기 제3 전류의 제3 크기보다 큰 것을 특징으로 하는 전자기 유도 장치.
  17. 화소들을 포함하는 표시 패널;
    상기 표시 패널에 대향하여 배치되는 기판, 상기 기판의 제1 영역의 테두리를 따라 배열되고 제1 권선 방향으로 권선된 제1 유도 코일, 상기 제1 영역을 둘러싸도록 형성되는 제2 영역의 테두리를 따라 배열되고 상기 제1 권선 방향과 반대인 제2 권선 방향으로 권선된 제2 유도 코일, 상기 제2 영역을 둘러싸도록 형성되는 제3 영역의 테두리를 따라 배열되고 상기 제2 권선 방향으로 권선된 제3 유도 코일을 구비하는 전자기 유도 패널; 및
    상기 제3 유도 코일에 제3 전류를 공급하고, 상기 제2 유도 코일에 제2 전류를 공급하거나, 또는 상기 제1 유도 코일에 제1 전류를 공급하는 전원공급부; 및
    상기 전자기 유도 패널에 의해 생성되는 제1 자기장에 기초하여 제1 유도 전력을 생성하고, 상기 제1 유도 전력에 기초하여 유도 전자기력을 생성하는 충전 대상 장치를 포함하고,
    상기 제1 전류는 제1 회전 방향으로 진행하며,
    상기 제2 전류는 상기 제1 회전 방향과 반대인 제2 회전 방향으로 진행하고,
    상기 제3 전류는 상기 제2 회전 방향으로 진행하는 표시 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    루프 안테나를 통해 상기 유도 전자기력을 센싱하며, 상기 유도 전자기력에 기초하여 상기 충전 대상 장치의 상기 전자기 유도 패널 상에서의 위치를 결정하는 센싱부를 더 포함하고,
    상기 전자기 유도 패널은 상기 제1 영역과 상기 제2 영역간의 경계에 배치되는 상기 루프 안테나를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 충전 대상 장치의 상기 위치에 기초하여 제1 모드 및 제2 모드 중 하나를 선택하는 제어부를 더 포함하고,
    상기 전원공급부는 상기 제1 모드에서 상기 제2 전류를 상기 제2 유도 코일에 공급하고, 상기 제2 모드에서 상기 제1 전류를 상기 제1 유도 코일에 공급하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 충전 대상 장치가 상기 표시 장치에 착탈되었는지 여부를 판단하고, 상기 충전 대상 장치가 상기 표시 장치로부터 분리된 경우, 상기 제1 모드 및 상기 제2 모드 중 하나를 선택하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
KR1020150143250A 2015-10-14 2015-10-14 전자기 유도 패널, 이를 포함하는 전자기 유도 장치 및 이를 포함하는 표시 장치 KR102453528B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150143250A KR102453528B1 (ko) 2015-10-14 2015-10-14 전자기 유도 패널, 이를 포함하는 전자기 유도 장치 및 이를 포함하는 표시 장치
US15/094,264 US9874988B2 (en) 2015-10-14 2016-04-08 Electromagnetic induction panel, electromagnetic induction device including the same, and display device including the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150143250A KR102453528B1 (ko) 2015-10-14 2015-10-14 전자기 유도 패널, 이를 포함하는 전자기 유도 장치 및 이를 포함하는 표시 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170044228A KR20170044228A (ko) 2017-04-25
KR102453528B1 true KR102453528B1 (ko) 2022-10-13

Family

ID=58522923

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150143250A KR102453528B1 (ko) 2015-10-14 2015-10-14 전자기 유도 패널, 이를 포함하는 전자기 유도 장치 및 이를 포함하는 표시 장치

Country Status (2)

Country Link
US (1) US9874988B2 (ko)
KR (1) KR102453528B1 (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101819517B1 (ko) * 2016-08-17 2018-01-17 엘지전자 주식회사 입력 디바이스 및 그 제어 방법
KR102335846B1 (ko) * 2017-04-17 2021-12-07 삼성전자주식회사 복수의 코일들을 포함하는 전자 장치
KR20220120865A (ko) * 2021-02-24 2022-08-31 삼성전자주식회사 복수의 디지타이저를 포함하는 폴더블 전자 장치

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101397668B1 (ko) 2012-12-27 2014-05-23 전자부품연구원 무선 전력 충전용 송신 안테나 및 송신기.
US20140339907A1 (en) * 2013-05-16 2014-11-20 Sony Corporation Detecting device, power supply system, and detecting device control method

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100984036B1 (ko) 2008-05-28 2010-09-28 조성환 타블렛 시스템 및 그의 제어 방법
JP5626962B2 (ja) 2010-03-25 2014-11-19 株式会社ワコム 位置検出装置および位置入力装置
KR101124522B1 (ko) 2010-06-16 2012-03-19 주식회사 윈터치 모바일 기기용 타블렛 케이스
KR101225090B1 (ko) * 2011-01-25 2013-01-22 전자부품연구원 자기공진유도 방식을 이용한 멀티노드 무선 충전 베이스 스테이션 및 충전 방법
KR101356623B1 (ko) * 2011-11-10 2014-02-03 주식회사 스파콘 전력전송코일 및 무선 전력전송장치
KR101355940B1 (ko) 2012-03-26 2014-01-28 주식회사 더한 파워 코일 구조를 갖는 타블렛
US20150108974A1 (en) * 2012-04-12 2015-04-23 Institute Of Geological And Nuclear Sciences Limited Magnetometer
EP2852025B1 (en) * 2012-05-14 2020-07-22 LG Electronics, Inc. Wireless power transfer device and wireless charging system having same
KR20140049300A (ko) 2012-10-17 2014-04-25 주식회사 더한 개선된 형태의 파워 코일 패턴을 갖는 타블렛
KR102015496B1 (ko) * 2013-03-04 2019-08-28 엘지전자 주식회사 전자 기기, 전기 차량 및 무선 전력 전송장치
KR102121987B1 (ko) * 2013-04-15 2020-06-26 엘지전자 주식회사 무선 전력 송수신장치, 무선 충전 시스템 및 무선 충전 시스템의 제어방법
KR20140144656A (ko) * 2013-06-11 2014-12-19 엘지전자 주식회사 무선 전력 전송 장치, 무선 전력 수신 장치 및 무선 충전 시스템
KR102081817B1 (ko) * 2013-07-01 2020-02-26 삼성전자주식회사 디지타이저 모드 전환 방법
US10042504B2 (en) * 2013-08-13 2018-08-07 Samsung Electronics Company, Ltd. Interaction sensing
KR101691105B1 (ko) * 2013-11-05 2016-12-29 엘지전자 주식회사 무선전력 전송장치
KR101515782B1 (ko) 2014-04-07 2015-05-04 주식회사 더한 베젤폭이 최소화된 안테나 패턴을 구비한 타블렛

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101397668B1 (ko) 2012-12-27 2014-05-23 전자부품연구원 무선 전력 충전용 송신 안테나 및 송신기.
US20140339907A1 (en) * 2013-05-16 2014-11-20 Sony Corporation Detecting device, power supply system, and detecting device control method

Also Published As

Publication number Publication date
KR20170044228A (ko) 2017-04-25
US9874988B2 (en) 2018-01-23
US20170108969A1 (en) 2017-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10158244B2 (en) Configurable wireless transmitter device
JP4872113B2 (ja) 位置検出装置
TWI403066B (zh) Battery plate for battery-free indicator element and power supply method of digital plate using battery-free wireless indicator element
US11880517B2 (en) Position detection device and control method for position detection sensor
EP2278681B1 (en) Contactless power supply apparatus, contactless power receiving apparatus and associated methodology of priority display
KR101954368B1 (ko) 3d 터치 구현을 위한 뮤추얼 인덕티브 포스 센서 모듈
KR102453528B1 (ko) 전자기 유도 패널, 이를 포함하는 전자기 유도 장치 및 이를 포함하는 표시 장치
EP3080825B1 (en) Transmitter for inductive power transfer systems
US20190319475A1 (en) Configurable Wireless Transmitter Device
KR20160082124A (ko) 전력 송신 코일 구조 및 그를 이용한 무선 전력 송신 장치
JP2011203918A (ja) 位置検出装置および位置入力装置
JP6508734B2 (ja) 検出装置、入力装置及び検出方法
JP4811313B2 (ja) 位置検出装置、表示装置および情報処理システム
US20130141084A1 (en) Electromagnetic input device and electromagnetic input panel
KR101355940B1 (ko) 파워 코일 구조를 갖는 타블렛
TWI486824B (zh) 具有無線充電之定位輸入系統及其裝置
CN108336833A (zh) 一种无线充电组件及其制备方法、终端设备及其控制方法
JP6378006B2 (ja) 電力伝送装置及び送電装置
KR20140049300A (ko) 개선된 형태의 파워 코일 패턴을 갖는 타블렛
KR20140018018A (ko) 디지타이저용 센서부 및 그 제조방법
US10651685B1 (en) Selective activation of a wireless transmitter device
KR20170037406A (ko) 무선 전력 수신 장치 및 그를 이용한 전원 공급 장치
JP6587720B2 (ja) 電力伝送装置及び送電装置
US20240045523A1 (en) Touch input system including pen and controller
US20230095729A1 (en) Systems and methods for detecting wireless charger coupling

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant