KR20150027487A

KR20150027487A - 위치감지방법, 위치감지장치, 안테나 장치 및 디스플레이 장치

Info

Publication number: KR20150027487A
Application number: KR20130105885A
Authority: KR
Inventors: 김하중
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2013-09-04
Filing date: 2013-09-04
Publication date: 2015-03-12
Also published as: KR101800295B1; TW201510838A; US20150061699A1; CN104423770A; JP5766264B2; DE102013114152A1; US9631917B2; TWI503733B; CN104423770B; JP2015049890A

Abstract

본 발명은 복수의 루프안테나를 하나씩 선택하고, 선택된 루프안테나를 통해 화면부를 지시한 포인터로 전자기신호를 전송하고 선택된 루프안테나를 통해 전송된 전자기신호에 대응되는 공진신호를 포인터로부터 수신하여, 복수의 루프안테나 각각을 통해 수신된 공진신호의 신호세기 분포를 토대로 포인터가 화면부를 지시한 지점의 거리값 및 각도값을 포함하는 극좌표를 추출하는 위치감지방법과, 그 장치 및 디스플레이 장치를 개시하고, 극좌표 추출에 적합한 안테나 장치를 개시한다.

Description

위치감지방법, 위치감지장치, 안테나 장치 및 디스플레이 장치{POSITION DETECTION METHOD, POSITION DETECTION APPARATUS, ANTENNA APPARATUS, AND DISPLAY APPARATUS}

본 발명은 위치감지방법, 위치감지장치, 안테나 장치 및 디스플레이 장치에 관한 것이다.

최근, 스마트 폰, 스마트 북, 태블릿 등의 모바일 단말은, 입력과 관련된 휴먼 인터페이스(HID: Human Interface Device)로서, 손가락을 이용한 터치 입력 방식뿐만이 아니라, 펜 등의 포인터(Pointer)을 이용한 펜 입력 방식을 위한 휴먼 인터페이스를 제공하고 있다.

특히, 펜 입력 방식은, 손가락을 이용한 터치 입력 방식에 비해, 필기 및 그림 그리기가 더욱 정밀하게 이루어질 수 있기 때문에, 점점 더 많이 적용하고 있는 추세이다.

이러한 펜 입력 방식 중에는, 전자기 유도 현상을 이용하는 전자기 방식(Electromagnetic Type)이 있는데, 이 전자기 방식이 고성능의 펜 입력 장치에 많이 적용되고 있다.

이러한 전자기 방식의 펜 입력 방식은, 펜 등의 포인터로 신호를 송수신하기 위한 안테나(루프 또는 코일이라고도 함)가 사용된다.

일반적으로, 스마트 폰 등의 모바일 단말에서의 디스플레이 장치는 사각형 모양을 가지지만, 최근 들어 논의되고 있는 손목 시계(스마트 워치) 형태의 스마트 폰 등은 사각형이 아니라 원형의 디스플레이를 가질 수도 있다.

이러한 원형의 디스플레이에 종래의 펜 입력 방식을 적용하는 경우, 디스플레이 장치는 원형인데 안테나가 사각형의 형태를 가지게 되므로, 형태적인 측면에서 그리고 수신 신호로부터 X-Y 직교 좌표를 추출하는 신호 처리 측면에서 모두 부자연스럽고 신호처리 과정이 복잡해지는 문제점이 있다.

이러한 배경에서, 본 발명의 목적은, 위치 감지 영역이 원형인 원형 디스플레이에 적합한 위치감지방법, 위치감지장치, 안테나 장치 및 디스플레이 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 위치 감지 영역이 원형인 원형 디스플레이에 적합한 펜 입력을 가능하게 하는 위치감지방법, 위치감지장치, 안테나 장치 및 디스플레이 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 좌표 추출을 위한 신호 처리를 효율적으로 수행할 수 있도록 해주는 위치감지방법, 위치감지장치, 안테나 장치 및 디스플레이 장치를 제공하는 데 있다.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 일 측면에서, 본 발명은, 각기 다른 반경 범위를 갖고 배치되는 복수의 제1 루프안테나와, 각기 다른 각도 범위를 갖고 배치되는 복수의 제2 루프안테나를 포함하는 극좌표 안테나부; 상기 복수의 제1 루프안테나를 하나씩 선택하고, 상기 복수의 제2 루프안테나를 하나씩 선택하는 스위칭부; 상기 선택된 제1 루프안테나를 통해 전자기신호를 전송하고, 상기 선택된 제2 루프안테나를 통해 전자기신호를 전송하는 전송부; 상기 선택된 제1 루프안테나를 통해 전송된 전자기신호에 대응되는 공진신호를 포인터로부터 수신하고, 상기 선택된 제2 루프안테나를 통해 전송된 전자기신호에 대응되는 공진신호를 포인터로부터 수신하는 수신부; 및 상기 복수의 제1 루프안테나별로 수신된 공진신호를 토대로 상기 복수의 제1 루프안테나별 신호세기 분포를 파악하고 상기 복수의 제2 루프안테나별로 수신된 공진신호를 토대로 상기 복수의 제2 루프안테나별 신호세기 분포를 파악하여, 상기 포인터가 상기 화면부를 지시한 지점의 거리값 및 각도값을 포함하는 극좌표를 추출하는 프로세서를 포함하는 위치감지장치를 제공한다.

다른 측면에서, 본 발명은, 복수의 루프안테나를 하나씩 선택하고, 상기 선택된 루프안테나를 통해 화면부를 지시한 포인터로 전자기신호를 전송하고, 상기 선택된 루프안테나를 통해 전송된 전자기신호에 대응되는 공진신호를 상기 포인터로부터 수신하는 신호 송수신 단계; 및 상기 복수의 루프안테나 각각을 통해 수신된 공진신호의 신호세기 분포를 토대로 상기 포인터가 상기 화면부를 지시한 지점의 거리값 및 각도값을 포함하는 극좌표를 추출하는 극좌표 추출 단계를 포함하는 위치감지방법을 제공한다.

또 다른 측면에서, 본 발명은, 화면부; 및 복수의 루프안테나 각각을 통해 상기 화면부를 지시한 포인터로 전자기신호를 전송하고, 상기 복수의 루프안테나 각각을 통해 전송된 전자기신호에 대응되는 공진신호를 상기 포인터로부터 수신하여, 상기 복수의 루프안테나 각각을 통해 수신된 공진신호의 신호세기 분포를 토대로 상기 포인터가 상기 화면부를 지시한 지점의 거리값 및 각도값을 포함하는 극좌표를 추출하는 위치감지장치를 포함하는 디스플레이 장치를 제공한다.

또 다른 측면에서, 본 발명은, 위치감지용 안테나 장치에 있어서, 제1 전압이 인가되어 전자기신호를 발생시켜 상기 안테나 장치의 상부에 위치한 화면부를 접촉식 또는 비접촉식으로 지시한 포인터에서 공진현상이 발생하도록 하고, 상기 포인터에서 발생한 공진현상에 의해 제2 전압이 발생하는 복수의 루프를 포함하되, 상기 복수의 루프는, 각기 다른 반경 범위를 갖고 배치되는 복수의 제1 루프와, 각기 다른 각도 범위를 갖고 배치되는 복수의 제2 루프를 포함하는 것을 특징으로 하는 위치감지용 안테나 장치를 제공한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 위치 감지 영역이 원형인 원형 디스플레이에 적합한 위치감지방법, 위치감지장치, 안테나 장치 및 디스플레이 장치를 제공하는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 위치 감지 영역이 원형인 원형 디스플레이에 적합한 펜 입력을 가능하게 하는 위치감지방법, 위치감지장치, 안테나 장치 및 디스플레이 장치를 제공하는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 좌표 추출을 위한 신호 처리를 효율적으로 수행할 수 있도록 해주는 위치감지방법, 위치감지장치, 안테나 장치 및 디스플레이 장치를 제공하는 효과가 있다.

도 1은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 디스플레이 장치에 포함된 화면부의 전면부 형상을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 위치감지장치를 나타낸 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 제1 루프안테나의 예시도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 제1 루프안테나의 다른 예시도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 제2 루프안테나의 예시도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 제2 루프안테나의 다른 예시도이다.
도 8은 극좌표의 거리값을 추출하기 위한 위치감지장치의 동작 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 거리값 추출을 위한 공진신호의 신호세기 분포를 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 10은 극좌표의 각도값을 추출하기 위한 위치감지장치의 동작 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 각도값 추출을 위한 공진신호의 신호세기 분포를 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 12는 거리값과 각도값을 포함하여 추출된 극좌표를 나타낸 도면이다.
도 13은 일 실시예에 따른 제1 루프안테나의 수신 특성 실험 결과를 나타낸 도면이다.
도 14는 일 실시예에 따른 제2 루프안테나의 수신 특성 실험 결과를 나타낸 도면이다.
도 15는 일 실시예에 따른 위치감지방법에 대한 흐름도이다.
도 16은 일 실시예에 따른 위치감지용 안테나 장치를 나타낸 도면이다.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 다른 구성 요소가 "개재"되거나, 각 구성 요소가 다른 구성 요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

도 1은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(100)를 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(100)는, 화면이 표시되는 화면부(110)와, 펜 등의 포인터(130)로 화면부(110)의 전면부를 접촉식 또는 비접촉식으로 지시한 경우 지시한 지점의 위치를 감지하는 위치감지장치(120) 등을 포함한다.

일 실시예에 따른 위치감지장치(120)는, 전자기 유도 현상을 이용하는 전자기 방식(Electromagnetic Type)의 펜 입력을 위해, 펜 등의 포인터(130)가 화면부(110)의 전면부를 접촉식 또는 비접촉식으로 지시한 지점의 위치를 감지하는 장치이다. 이러한 위치감지장치(120)를 펜 입력 장치, 입력 장치, 또는 터치 입력 장치라고도 한다.

전술한 위치감지장치(120)는, 사용자가 포인터(130)를 이용하여 지시한 지점, 즉, 포인터(130)가 화면부(110)를 지시한 지점의 좌표를 추출함으로써 사용자가 조작하고자 하는 위치(입력위치)를 감지할 수 있다.

이러한 위치감지장치(120)는, 후술할 바와 같이, 포인터(130)가 화면부(110)를 지시한 지점의 좌표를 추출함에 있어서, 전자기 방식을 이용하여 좌표를 추출하며, 이를 위해, 전자기신호를 송신하여 포인터(130)에서 발생한 공진신호를 수신하기 위한 복수의 루프안테나를 포함한다.

한편, 전술한 화면부(110)는, 표시영역과 이 표시영역을 둘러싸는 비 표시영역으로 이루어진 전면부(사용자가 보는 면)를 갖는다. 여기서, 표시영역은 화면이 표시되는 영역이고, 비 표시영역은 화면이 표시되지 않는 영역으로서 버튼 등이 표시될 수 있으며, 베젤 영역이라고도 한다.

전술한 화면부(110)의 전면부를 이루는 표시영역과 비 표시영역 중 하나 이상은 원형일 수 있다. 이는 도 2에서 예시적으로 도시된다.

도 1에 도시된 디스플레이 장치(100)는, 스마트 폰, 태블릿, 이동통신 단말기 등의 모바일 단말이거나, 이 모바일 단말에 포함된 표시장치일 수 있다.

도 2는 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(100)에 포함된 화면부(110)의 전면부 형상을 예시적으로 나타낸 도면이다.

도 2의 (a)를 참조하면, 화면부(110)는, 원형의 표시영역(210)과 이를 둘러싸고 테두리가 사각형인 비 표시영역(220)으로 이루어진 전면부(200a)를 가질 수 있다.

도 2의 (b)를 참조하면, 화면부(110)는, 원형의 표시영역(210)과 이를 둘러싸고 테두리도 동일한 원형인 비 표시영역(220)으로 이루어진 전면부(200b)를 가질 수 있다.

도 2의 (c)를 참조하면, 화면부(110)는, 사각형의 표시영역(210)과 이를 둘러싸고 테두리가 원형인 비 표시영역(220)으로 이루어진 전면부(200c)를 가질 수 있다.

전술한 바와 같이, 화면부(110)의 전면부(200a, 200b, 200c)는 표시영역과 비 표시영역으로 이루어져 있는데, 이 영역들 중에서 표시영역만이 위치감지장치(120)에 의해 좌표가 추출될 수 있는 영역(좌표 추출 영역=표시영역)일 수도 있고, 표시영역과 비 표시영역 모두가 위치감지장치(120)에 의해 좌표값이 추출될 수 있는 영역(좌표 추출 영역=표시영역+비 표시영역)일 수도 있다.

한편, 전술한 바와 같이, 본 실시예는, 좌표 추출 영역이 원형이므로, 즉, 표시영역과 비 표시영역 중 하나 이상이 원형이므로, 화면부(110)는, 원형의 좌표 추출 영역(위치 감지 영역이라고도 함)에 화소들(Pixels)이 정의된 패널(미도시)을 포함할 수 있다.

여기서, 패널은, 스캔 신호 및 데이터 신호를 공급하기 위한 로우(Row) 전극과 컬럼(Column) 전극이 형성되되, 위치감지장치(120)가 전자기 방식으로 좌표를 추출하기 위해 배치되는 복수의 루프안테나의 패턴과 무관한 정방형의 매트릭스 형태로 로우 전극과 컬럼 전극이 형성될 수 있다.

또는, 패널은, 스캔 신호 및 데이터 신호를 공급하기 위한 로우 전극과 컬럼 전극이 형성되되, 위치감지장치(120)가 전자기 방식으로 좌표를 추출하기 위해 배치되는 복수의 루프안테나의 패턴과 대응되도록, 반지름이 다른 로우 전극들이 원형으로 형성되고, 로우 전극과 직교하도록 컬럼 전극들이 형성되어 있을 수도 있다.

또한, 패널은 LCD(Liquid Crystal Display)의 패널, OLED(Organic Light Emitting Diode)의 패널 등 중 하나일 수 있다.

한편, 화면부(110)에서 좌표 추출 영역(표시영역이거나, 표시영역과 비 표시영역을 합한 전체 영역)이 어떠한 형상을 갖느냐는, 위치감지장치(120)가 위치 감지를 위해 어떠한 종류의 좌표를 추출하는 것이 더욱 효율적인지와 관련되어 있다.

예를 들어, 좌표 추출 영역이 사각 형상인 경우에는, 직교 좌표(Orthogonal Coordinates)를 추출하는 것이 보다 효율적이고, 좌표 추출 영역이 원형인 경우에는 극좌표(Polar Coordinates)를 추출하는 것이 보다 효율적일 것이다.

전술한 바와 같이, 본 실시예는, 좌표 추출 영역이 원형이므로, 즉, 표시영역과 비 표시영역 중 하나 이상이 원형이므로, 위치감지장치(120)는 포인터(130)가 화면부(110)를 지시한 지점의 좌표로서 극좌표를 추출한다.

이러한 위치감지장치(120)는, 포인터(130)가 화면부(110)를 지시한 지점의 좌표로서 극좌표를 추출하기 위하여, 복수의 루프안테나 각각을 통해 화면부(110)를 지시한 포인터(130)로 전자기신호를 전송하고, 복수의 루프안테나 각각을 통해 전송된 전자기신호에 대응되는 공진신호를 포인터(130)로부터 수신하여, 복수의 루프안테나 각각을 통해 수신된 공진신호의 신호세기 분포를 토대로 포인터(130)가 화면부(110)를 지시한 지점의 거리값 및 각도값을 포함하는 극좌표를 추출할 수 있다.

한편, 본 실시예에에서 위치감지장치(120)가 포인터(130)가 화면부(110)를 지시한 지점의 좌표로서 직교 좌표가 아니라 극좌표를 추출하기 때문에, 복수의 루프안테나도 그에 맞게 설계될 수 있다.

따라서, 복수의 루프안테나 중 하나의 그룹(제1 루프안테나 그룹)은 극좌표에서 거리값을 추출하기 위해 설계되어야 하고 다른 그룹(제2 루프안테나 그룹)은 극좌표에서 각도값을 추출하기 위해 설계되어야 한다.

예를 들어, 복수의 루프안테나는, 각기 다른 반경 범위를 갖고 배치되는 복수의 제1 루프안테나와, 각기 다른 각도 범위를 갖고 배치되는 복수의 제2 루프안테나를 포함하도록 설계될 수 있다.

또한, 복수의 제1 루프안테나는 각기 다른 반경 범위를 갖되 서로 이격되거나 일부분이 교차하여 배치될 수 있다. 또한, 복수의 제2 루프안테나는 각기 다른 각도 범위를 갖되 서로 이격되거나 일부분이 교차하여 배치될 수 있다. 복수의 제1 루프안테나 및 복수의 제2 루프안테나에 대한 형상과, 배치 등의 구조적인 특징에 대해서는 도 3을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.

이와 같이, 극좌표 추출을 위해 복수의 제1 루프안테나 및 복수의 제2 루프안테나를 포함하는 경우, 위치감지장치(120)는, 복수의 제1 루프안테나를 하나씩 선택하고, 복수의 제2 루프안테나를 하나씩 선택하며, 선택된 제1 루프안테나를 통해 전자기신호를 전송하고, 선택된 제2 루프안테나를 통해 전자기신호를 전송하며, 선택된 제1 루프안테나를 통해 전송된 전자기신호에 대응되는 공진신호를 포인터로부터 수신하고, 선택된 제2 루프안테나를 통해 전송된 전자기신호에 대응되는 공진신호를 포인터로부터 수신하며, 복수의 제1 루프안테나별로 수신된 공진신호를 토대로 복수의 제1 루프안테나별 신호세기 분포를 파악하고 복수의 제2 루프안테나별로 수신된 공진신호를 토대로 복수의 제2 루프안테나별 신호세기 분포를 파악하여, 포인터(130)가 화면부(110)를 지시한 지점의 거리값 및 각도값을 포함하는 극좌표를 추출할 수 있다.

아래에서는, 이상에서 간략하게 설명한 위치감지장치(120)에 대하여 도 3을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.

도 3은 일 실시예에 따른 위치감지장치를 나타낸 도면이다.

도 3을 참조하면, 사용자가 포인터(130)로 화면부(110)의 전면부(200a, 200b, 또는 200c) 상의 어느 지점(P)을 지시하면, 즉, 포인터(130)가 화면부(110)의 전면부(200a, 200b, 또는 200c) 상의 원형의 좌표 추출 영역(300)의 어느 지점(P)을 지시하면, 위치감지장치(120)는 포인터(130)가 화면부(110)의 좌표 추출 영역(300)에서 지시한 지점(P)에 대한 극좌표를 추출한다.

도 3을 참조하면, 이러한 위치감지장치(120)는, 전자기신호를 전송하고 공진신호를 수신하는 극좌표 안테나부(310), 루프안테나의 선택 및 연결성을 스위칭하는 스위칭부(320), 전자기신호를 루프안테나를 통해 전송하는 전송부(330), 루프안테나를 통해 공진신호를 수신하는 수신부(340), 수신된 공진신호를 토대로 극좌표 (r, θ)를 추출하는 프로세서(350) 등을 포함한다.

전술한 극좌표 안테나부(310)는, 거리값 추출을 위한 극좌표 안테나로서 각기 다른 반경 범위를 갖고 배치되는 복수의 제1 루프안테나(311)와, 각도값 추출을 위한 극좌표 안테나로서 각기 다른 각도 범위를 갖고 배치되는 복수의 제2 루프안테나(312)를 포함한다.

전술한 스위칭부(320)는 복수의 제1 루프안테나(311)를 하나씩 선택하는 스위칭 동작(제1 스위칭 동작)과, 선택된 제1 루프안테나를 전송부(330)와 수신부(340) 중 하나로 연결시키는 스위칭 동작(제2 스위칭 동작)을 수행할 수 있다. 또한, 전술한 스위칭부(320)는 복수의 제2 루프안테나(312) 중 하나를 선택하는 스위칭 동작(제1 스위칭 동작)과, 선택된 제1 루프안테나를 전송부(330)와 수신부(340) 중 하나로 연결시키는 스위칭 동작(제2 스위칭 동작)을 수행할 수 있다.

아래에서는, 스위칭부(320), 전송부(330), 수신부(340) 및 프로세서(350)의 동작을 거리값 추출 및 각도값 추출 관련 동작으로 나누어 설명한다.

먼저, 거리값 추출과 관련하여 각 구성의 동작을 거리값 추출절차에 따라 설명한다.

스위칭부(320)는 복수의 제1 루프안테나(311)를 하나를 선택한다(제1 스위칭 동작).

스위칭부(320)는 복수의 제1 루프안테나(311)에서 선택된 제1 루프안테나를 전송부(330)와 연결시킨다(제2 스위칭 동작).

복수의 제1 루프안테나(311) 중 선택된 제1 루프안테나가 전송부(330)와 연결되면, 전송부(330)는 복수의 제1 루프안테나(311) 중에서 선택된 제1 루프안테나를 통해 전자기신호를 전송한다.

이와 관련하여, 전송부(330)는, 스위칭부(320)에 의해 선택된 제1 루프안테나의 양 끝단에 일정 전압을 인가함으로써, 선택된 제1 루프안테나에 전류가 흐르게 하고, 제1 루프안테나에 흐르는 전류에 의해 자기장을 발생시킨다. 이렇게 발생시킨 자기장이 포인터(130)로 전송하는 전자기신호가 된다.

이와 같이, 전송부(330)가 선택된 제1 루프안테나에 전류를 흐르게 하면, 선택된 제1 루프안테나에서 자기장이 발생되면, 즉, 전자기신호가 전송되면, 포인터(130) 내부의 공진회로(360)에서 전류가 유도되어 전압(기전력)이 발생하게 되어 공진현상이 일어나게 된다.

이때, 스위칭부(320)는, 전자기신호를 전송했던 제1 루프안테나에 대한 전송부(330)와의 연결을 끊고, 대신, 전자기신호를 전송했던 제1 루프안테나를 수신부(340)와 연결시키는 스위칭 동작을 수행한다(제2 스위칭 동작).

이와 같이, 전자기신호를 전송했던 제1 루프안테나가 수신부(340)와 연결되면, 수신부(340)는 복수의 제1 루프안테나(311) 중에서 선택된 제1 루프안테나를 통해 전송된 전자기신호에 대응되는 공진신호(Resonance Signal)를 포인터(130)로부터 수신한다.

이러한 절차에 따라, 수신부(340)에서 복수의 제1 루프안테나(311) 각각을 통해 공진신호가 모두 수신되면, 프로세서(350)는, 복수의 제1 루프안테나(311) 별로 수신된 공진신호를 토대로 복수의 제1 루프안테나(311) 별 신호세기 분포를 파악하고, 파악 결과를 토대로, 포인터(130)가 화면부(130)의 좌표 추출 영역(300)을 지시한 지점(P)의 거리값 r을 추출한다.

다음으로, 각도값 추출과 관련하여 각 구성의 동작을 각도값 추출 절차에 따라 설명한다. 이는 거리값 추출과 관련된 각 구성의 동작과 기본적으로 동일하다.

스위칭부(320)는 복수의 제2 루프안테나(312)를 하나를 선택한다(제1 스위칭 동작).

스위칭부(320)는 복수의 제2 루프안테나(312) 중에서 선택된 제2 루프안테나를 전송부(330)와 연결시킨다(제2 스위칭 동작).

복수의 제2 루프안테나(312) 중 선택된 제2 루프안테나가 전송부(330)와 연결되면, 전송부(330)는 복수의 제2 루프안테나(312) 중에서 선택된 제2 루프안테나를 통해 전자기신호를 전송한다.

이와 관련하여, 전송부(330)는, 스위칭부(320)에 의해 선택된 제2 루프안테나의 양 끝단에 일정 전압을 인가함으로써, 선택된 제2 루프안테나에 전류가 흐르게 하고, 제1 루프안테나에 흐르는 전류에 의해 자기장을 발생시킨다. 이렇게 발생시킨 자기장이 포인터(130)로 전송하는 전자기신호가 된다.

이와 같이, 전송부(330)가 선택된 제2 루프안테나에 전류를 흐르게 하면, 선택된 제2 루프안테나에서 자기장이 발생되면, 즉, 전자기신호가 전송되면, 포인터(130) 내부의 공진회로(360)에서 전류가 유도되어 전압(기전력)이 발생하게 되어 공진현상이 일어나게 된다.

이때, 스위칭부(320)는, 전자기신호를 전송했던 제2 루프안테나에 대한 전송부(330)와의 연결을 끊고, 대신, 전자기신호를 전송했던 제2 루프안테나를 수신부(340)와 연결시키는 스위칭 동작을 수행한다(제2 스위칭 동작).

이와 같이, 전자기신호를 전송했던 제2 루프안테나가 수신부(340)와 연결되면, 수신부(340)는 복수의 제2 루프안테나(312) 중에서 선택된 제2 루프안테나를 통해 전송된 전자기신호에 대응되는 공진신호(Resonance Signal)를 포인터(130)로부터 수신한다.

이러한 절차에 따라, 수신부(340)에서 복수의 제2 루프안테나(312) 각각을 통해 공진신호가 모두 수신되면, 프로세서(350)는, 복수의 제2 루프안테나(312) 별로 수신된 공진신호를 토대로 복수의 제2 루프안테나(312) 별 신호세기 분포를 파악하고, 파악 결과를 토대로, 포인터(130)가 화면부(130)의 좌표 추출 영역(300)을 지시한 지점(P)의 각도값 θ를 추출한다.

전술한 바와 같이, 프로세서(350)가, 포인터(130)가 화면부(130)의 좌표 추출 영역(300)을 지시한 지점(P)의 거리값 r과 각도값 θ을 추출함으로써, 포인터(130)가 화면부(130)의 좌표 추출 영역(300)을 지시한 지점(P)의 극좌표 (r, θ)를 추출하게 되는 것이다.

한편, 거리값 추출과 각도값 추출 중 어느 하나가 먼저 수행되어도 관계가 없다.

한편, 거리값 추출을 위한 극좌표 안테나인 복수의 제1 루프안테나(311)의 개수는, 미리 정해진 거리 분해능에 따라 정해질 수 있다. 여기서, 거리 분해능이란, 두 지점의 거리값을 구분할 수 있는 성능 지표로서, 거리 분해능이 높을수록 더욱 가까운 두 지점의 거리값을 구분할 수 있다. 즉, 거리 분해능이 높을수록 구분할 수 있는 두 지점의 거리값이 가까워질 수 있다.

또한, 각도값 추출을 위한 극좌표 안테나인 복수의 제2 루프안테나(312)의 개수는, 미리 정해진 각도 분해능에 따라 정해질 수 있다. 여기서, 각도 분해능이란, 두 지점의 각도값을 구분할 수 있는 성능 지표로서, 각도 분해능이 높을수록 더욱 가까운 두 지점의 각도값을 구분할 수 있다. 즉, 각도 분해능이 높을수록 구분할 수 있는 두 지점의 각도값이 작아질 수 있다.

한편, 복수의 제1 루프안테나(311)는, 최소 반경 범위를 갖는 1개의 원형의 제1 루프안테나와 최소 반경 범위보다 큰 반경 범위를 갖는 2개 이상의 도넛형의 제1 루프안테나를 포함할 수 있다.

복수의 제1 루프안테나(311)는, 각기 다른 반경 범위를 갖고 서로 이격되어 배치될 수도 있으며, 경우에 따라서는, 각기 다른 반경 범위를 갖되 서로 교차되어 배치될 수 있다.

여기서, 복수의 제1 루프안테나(311)를 교차시켜 배치하는 이유는, 거리 분해능(거리 해상도라고도 함)을 높이기 위해서이다.

따라서, 복수의 제1 루프안테나(311)의 반경 범위가 교차하는 개수는, 미리 정해진 거리 분해능에 따라 정해질 수 있다.

복수의 제2 루프안테나(312)는, 동일한 중심각을 갖되 각기 다른 각도 범위를 갖는 2개 이상의 부채꼴 형상의 제2 루프안테나를 포함할 수 있다.

복수의 제2 루프안테나(312)는, 각기 다른 각도 범위를 갖고 서로 이격되어 배치될 수도 있으며, 경우에 따라서는, 각기 다른 각도 범위를 갖되 서로 교차되어 배치될 수 있다.

여기서, 복수의 제2 루프안테나(312)를 교차시켜 배치하는 이유는, 각도 분해능(각도 해상도라고도 함)을 높이기 위해서이다.

따라서, 복수의 제2 루프안테나(312)의 반경 범위가 교차하는 개수는, 미리 정해진 각도 분해능에 따라 정해질 수 있다.

한편, 위치감지장치(120)에 의해 포인터(130)가 화면부(110)를 지시한 지점(P)의 극좌표가 추출된 이후, 프로세서(350)는, 추출된 극좌표에 대응되는 프로세스(Process)를 수행할 수 있다. 여기서, 추출된 극좌표에 대응되는 프로세스는, 일 예로, 화면부(110)에서 극좌표의 지점(P)에 표시된 오브젝트에 대응되는 프로세스일 수 있으며, 화면 전환 프로세스, 애플리케이션 실행 프로세스, 문자 입력 프로세스 등일 수 있으며, 이에 제한되지 않고, 사용자의 조작에 따라 수행될 수 있는 동작과 관련된 모든 프로세스가 이에 해당할 수 있다.

이하에서는, 이상에서 언급한 극좌표 안테나부(310)에 포함된 복수의 제1 루프안테나(311)와 복수의 제2 루프안테나(312)에 대한 형상 및 구조적인 특징에 대하여, 도 4 내지 도 7을 참조하여 예시적으로 설명한다.

도 4는 일 실시예에 따른 거리값 추출을 위한 극좌표 안테나인 제1 루프안테나(311)의 예시도이다.

단, 도 4는 복수의 제1 루프안테나(311)가 4개인 경우, 즉, LA1-1, LA1-2, LA1-3, LA1-4를 포함하는 4개의 제1 루프안테나(311)를 예시적으로 나타낸 도면이다. 여기서, LA는 루프안테나(Loop Antenna)의 약어이다.

도 4를 참조하면, 4개의 제1 루프안테나(311)인 LA1-1, LA1-2, LA1-3, LA1-4는 각기 다른 반경 범위를 갖는다. 즉, LA1-1의 반경 범위는 R1~R1'를 반경으로 하는 원에 해당하는 범위(R1~R1' 반경 범위)이다. LA1-2의 반경 범위는 R2를 반경으로 하는 원의 외부와 R2'를 반경으로 하는 원의 내부의 중첩된 범위(R2~R2' 반경 범위)이다. LA1-3의 반경 범위는 R3을 반경으로 하는 원의 외부와 R3'을 반경으로 하는 원의 내부의 중첩된 범위(R3~R3' 반경 범위)이다. LA1-4의 반경 범위는 R4를 반경으로 하는 원의 외부와 R4'을 반경으로 하는 원의 내부의 중첩된 범위(R4~R4' 반경 범위)이다.

그리고, LA1-1, LA1-2, LA1-3, LA1-4 각각의 반경 범위의 크기는 서로 다르다. 즉, LA1-1, LA1-2, LA1-3, LA1-4 순서대로, 반경 범위가 크다. 즉, LA1-1의 반경 범위가 가장 작고, LA1-4의 반경 범위가 가장 크다.

또한, 도 4를 참조하면, 4개의 제1 루프안테나(311)인 LA1-1, LA1-2, LA1-3, LA1-4 각각은 끝 단에 2개의 노드가 있다. 즉, LA1-1은 끝 단에 n1, n1' 노드가 있다. LA1-2는 끝 단에 n2, n2' 노드가 있다. LA1-3은 끝 단에 n3, n3' 노드가 있다. LA1-4은 끝 단에 n4, n4' 노드가 있다.

LA1-1, LA1-2, LA1-3, LA1-4 각각의 2개 노드는 스위칭부(320)에 의해 제1 루프안테나 선택 시 스위칭 되는 노드이다. 예를 들어, 스위칭부(320)에 의해, LA1-1, LA1-2, LA1-3, LA1-4 중 LA1-1의 2개 노드(n1, n1')가 선택되면, LA1-1의 2개 노드(n1, n1')가 전송부(330) 또는 수신부(340)와 연결되게 되어, LA1-1을 통해 전자기신호가 전송되고 공진신호가 수신된다.

도 4를 참조하여 4개의 제1 루프안테나(311)의 형상을 살펴보면, 4개의 제1 루프안테나(311)는, 최소 반경 범위를 갖는 1개의 원형의 제1 루프안테나(LA1-1)와, 최소 반경 범위보다 순차적으로 큰 반경 범위를 갖는 3개의 도넛형의 제1 루프안테나(LA1-2, LA1-3, LA1-4)를 포함한다.

도 4를 참조하여 4개의 제1 루프안테나(311)의 배치 구조를 살펴보면, 4개의 제1 루프안테나(311)는, 각기 다른 반경 범위를 갖고 서로 이격되어 배치된다.

이러한 배치 구조와는 다르게, 4개의 제1 루프안테나(311)는, 각기 다른 반경 범위를 갖고 배치되되, 서로 교차되면서 배치될 수도 있다. 이와 같이, 교차 배치 구조는 도 5에서 예시적으로 도시한다.

도 5는 일 실시예에 따른 제1 루프안테나(311)의 다른 예시도이다.

도 5를 참조하면, 거리값 추출을 위한 극좌표 안테나로서 LA1-1, LA1-2, LA1-3, LA1-4, LA1-5, LA1-6를 포함하는 6개의 제1 루프안테나(311)를 배치시킨다.

도 5를 참조하면, 6개의 제1 루프안테나(311)인 LA1-1, LA1-2, LA1-3, LA1-4, LA1-5, LA1-6은 각기 다른 반경 범위를 갖는다. 즉, LA1-1의 반경 범위는 R1~R1'를 반경으로 하는 원에 해당하는 범위(R1~R1' 반경 범위)이다. LA1-2의 반경 범위는 R2를 반경으로 하는 원의 외부와 R2'를 반경으로 하는 원의 내부의 중첩된 범위(R2~R2' 반경 범위)이다. LA1-3의 반경 범위는 R3을 반경으로 하는 원의 외부와 R3'을 반경으로 하는 원의 내부의 중첩된 범위(R3~R3' 반경 범위)이다. LA1-4의 반경 범위는 R4를 반경으로 하는 원의 외부와 R4'을 반경으로 하는 원의 내부의 중첩된 범위(R4~R4' 반경 범위)이다. LA1-5의 반경 범위는 R5를 반경으로 하는 원의 외부와 R5'을 반경으로 하는 원의 내부의 중첩된 범위(R5~R5' 반경 범위)이다. LA1-6의 반경 범위는 R6을 반경으로 하는 원의 외부와 R6'을 반경으로 하는 원의 내부의 중첩된 범위(R6~R6' 반경 범위)이다.

도 5를 참조하면, LA1-1, LA1-2, LA1-3, LA1-4, LA1-5, LA1-6 각각의 반경 범위가 서로 교차하도록 배치시킨다.

도 5에서, 일 예로, LA1-2의 반경 범위(R2~R2')는 LA1-1의 반경 범위(R1~R1')와도 교차하고 LA1-3의 반경 범위(R3~R3')와도 교차한다. LA1-3의 반경 범위(R3~R3')는 LA1-2의 반경 범위(R2~R2')와도 교차하고 LA1-4의 반경 범위(R4~R4')와도 교차한다. 이러한 방식으로 하나의 제1 루프안테나의 반경 범위는 인접한 2개의 제1 루프안테나의 반경 범위와 겹치도록 배치될 수 있다.

이와 같이, 제1 루프안테나들을 교차하여 배치시키는 배치 구조에서 거리값을 추출하면, 제1 루프안테나들을 교차하지 않고 이격되어 배치시키는 배치 구조에서 거리값을 추출하는 것에 비해, 더욱 정밀하게 거리값을 추출할 수 있게 되어, 거리 분해능이 높아질 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 하나의 제1 루프안테나의 반경 범위가 교차하는 반경 범위의 개수(도 5의 경우, 2개)는, 미리 정해진 거리 분해능에 따라 정해질 수 있다.

다음으로, 도 6을 참조하여 각도값 추출을 위한 극좌표 안테나인 복수의 제2 루프안테나(312)에 대한 형상 및 구조적인 특징에 대하여 설명한다.

도 6은 일 실시예에 따른 제2 루프안테나(312)의 예시도이다.

단, 도 6은 복수의 제2 루프안테나(312)가 8개인 경우, 즉, LA2-1, LA2-2, LA2-3, LA2-4, LA2-5, LA2-6, LA2-7, LA2-8을 포함하는 8개의 제2 루프안테나(312)를 예시적으로 나타낸 도면이다. 여기서, LA는 루프안테나(Loop Antenna)의 약어이다.

도 6을 참조하면, 6개의 제2 루프안테나(312)인 LA2-1, LA2-2, LA2-3, LA2-4, LA2-5, LA2-6, LA2-7, LA2-8은 각기 다른 각도 범위를 갖는다. 즉, LA2-1은 기준선의 각도인 θ0(=0°)에서 θ1까지의 각도 범위를 갖는다. LA2-2는 θ1에서 θ2까지의 각도 범위를 갖는다. LA2-3은 θ2에서 θ3까지의 각도 범위를 갖는다. LA2-4는 θ3에서 θ4까지의 각도 범위를 갖는다. LA2-5는 θ4에서 θ5까지의 각도 범위를 갖는다. LA2-6은 θ5에서 θ6까지의 각도 범위를 갖는다. LA2-7은 θ6에서 θ7까지의 각도 범위를 갖는다. LA2-8은 θ7에서 θ8(=θ0)까지의 각도 범위를 갖는다.

그리고, LA2-1, LA2-2, LA2-3, LA2-4, LA2-5, LA2-6, LA2-7, LA2-8 각각의 중심각은 모두 동일하다(즉, 중심각(△θ)=θ1-θ0=θ2-θ1=θ3-θ2=θ4-θ3=θ5-θ4=θ6-θ5=θ7-θ6=θ8-θ7=45°). 여기서, 제2 루프안테나 개수가 N개일 때, 각 제2 루프안테나의 중심각은 360/N 이다.

또한, 도 6을 참조하면, 8개의 제2 루프안테나(312)인 LA2-1, LA2-2, LA2-3, LA2-4, LA2-5, LA2-6, LA2-7, LA2-8 각각은 끝 단에 2개의 노드가 있다.

즉, LA2-1은 끝 단에 N1, N1' 노드가 있다. LA2-2는 끝 단에 N2, N2' 노드가 있다. LA2-3은 끝 단에 N3, N3' 노드가 있다. LA2-4는 끝 단에 N4, N4' 노드가 있다. LA2-5는 끝 단에 N5, N5' 노드가 있다. LA2-6은 끝 단에 N6, N6' 노드가 있다. LA2-7은 끝 단에 N7, N7' 노드가 있다. LA2-8은 끝 단에 N8, N8' 노드가 있다.

LA2-1, LA2-2, LA2-3, LA2-4, LA2-5, LA2-6, LA2-7, LA2-8 각각 각각의 2개 노드는 스위칭부(320)에 의해 제2 루프안테나 선택 시 스위칭 되는 노드이다.

예를 들어, 스위칭부(320)에 의해, LA2-1, LA2-2, LA2-3, LA2-4, LA2-5, LA2-6, LA2-7, LA2-8 중 LA2-1의 2개 노드(N1, N1')가 선택되면, LA2-1의 2개 노드(N1, N1')가 전송부(330) 또는 수신부(340)와 연결되게 되어, LA2-1을 통해 전자기신호가 전송되고 공진신호가 수신된다.

도 6을 참조하여 8개의 제2 루프안테나(312)의 형상을 살펴보면, 8개의 제2 루프안테나(312)는, 일 예로, 동일한 중심각(△θ)을 갖되 각기 다른 각도 범위를 갖는 부채꼴 형상의 루프안테나일 수 있다.

도 6을 참조하여 8개의 제2 루프안테나(312)의 배치 구조를 살펴보면, 8개의 제2 루프안테나(312)는, 각기 다른 각도 범위를 갖고 서로 이격되어 배치된다.

이러한 배치 구조와는 다르게, 8개의 제2 루프안테나(312)는, 각기 다른 각도 범위를 갖고 배치되되, 서로 교차되면서 배치될 수도 있다. 이와 같이, 교차 배치 구조는 도 7에서 예시적으로 도시한다.

도 7은 일 실시예에 따른 제2 루프안테나(312)의 다른 예시도이다.

도 7을 참조하면, 각도값 추출을 위한 극좌표 안테나로서 LA2-1, LA2-2, LA2-3, LA2-4, LA2-5, LA2-6, LA2-7, LA2-8을 포함하는 8개의 제2 루프안테나(312)를 배치시킨다.

도 7을 참조하면, 8개의 제2 루프안테나(311)인 LA2-1, LA2-2, LA2-3, LA2-4, LA2-5, LA2-6, LA2-7, LA2-8은 22.5°의 동일한 중심각(△θ)을 갖는다.

또한, 도 7을 참조하면, 8개의 제2 루프안테나(311)인 LA2-1, LA2-2, LA2-3, LA2-4, LA2-5, LA2-6, LA2-7, LA2-8은 각기 다른 반경 범위를 갖는다.

즉, LA2-1은 θ1에서 θ1'까지의 각도 범위를 갖는다. LA2-2는 θ2에서 θ2'까지의 각도 범위를 갖는다. LA2-3은 θ3에서 θ3'까지의 각도 범위를 갖는다. LA2-4는 θ4에서 θ4'까지의 각도 범위를 갖는다. LA2-5는 θ5에서 θ5'까지의 각도 범위를 갖는다. LA2-6은 θ6에서 θ6'까지의 각도 범위를 갖는다. LA2-7은 θ7에서 θ7'까지의 각도 범위를 갖는다. LA2-8은 θ8에서 θ8'까지의 각도 범위를 갖는다.

여기서, 기준선은 θ1과 θ2를 이등분하고, θ8'가 0°이다. 이에 따르면, 0°의 기준선을 기준으로 반 시계 방향으로, θ8', θ2, θ1', θ3, θ2', θ4, θ3', θ5, θ4', θ6, θ5', θ7, θ6', θ8, θ7', θ1은, 0°, (0+1*22.5)°, (0+2*22.5)°, (0+3*22.5)°, ... , (0+15*22.5)°이다.

도 7을 참조하면,LA2-1, LA2-2, LA2-3, LA2-4, LA2-5, LA2-6, LA2-7, LA2-8 각각의 각도 범위가 서로 교차하도록 배치시킨다.

도 7에서, 일 예로, LA2-2의 각도 범위(θ2~θ2')는 LA2-1의 각도 범위(θ1~θ1')와도 교차하고 LA2-3의 각도 범위(θ3~θ3')와도 교차한다. LA2-3의 각도 범위(θ3~θ3')는 LA2-2의 각도 범위(θ2~θ2')와도 교차하고 LA2-4의 각도 범위(θ4~θ4')와도 교차한다. 이러한 방식으로 하나의 제2 루프안테나의 각도 범위는 인접한 2개의 제2 루프안테나의 각도 범위와 겹치도록 배치될 수 있다.

이와 같이, 제2 루프안테나들을 교차하여 배치시키는 배치 구조에서 각도값을 추출하면, 도 6과 같이 제2 루프안테나들을 교차하지 않고 이격되어 배치시키는 배치 구조에서 각도값을 추출하는 것에 비해, 더욱 정밀하게 각도값을 추출할 수 있게 되어, 각도 분해능이 높아질 수 있다.

도 7에 도시된 바와 같이, 하나의 제2 루프안테나의 각도 범위가 교차하는 각도 범위의 개수(도 7의 경우, 2개)는, 미리 정해진 각도 분해능에 따라 정해질 수 있다.

이상에서 전술한 본 실시예에 따른 안테나 구조는 극좌표를 추출하기 위해 적합하도록 설계된 것이다. 이러한 본 실시예에 따른 안테나 구조를 이용하여 사용자가 포인터(130)로 화면부(110)를 지시한 지점의 극좌표를 추출하는 방식에 대하여, 도 8 내지 도 12를 참조하여 예시적으로 설명한다.

먼저, 도 8 및 도 9를 참조하여, 극좌표에서 거리값을 추출하는 방식 및 원리에 대하여 설명한다.

도 8은 극좌표의 거리값을 추출하기 위한 위치감지장치(120)에 포함된 스위칭부(320), 전송부(330), 수신부(340) 및 프로세서(350)의 동작 방식을 설명하기 위한 도면이다.

도 8을 참조하여 스위칭 동작 방식을 먼저 설명하면, 스위칭부(320)는, 안테나 선택 스위치(810, 820)를 이용하여 4개의 제1 루프안테나(311)인 LA1-1, LA1-2, LA1-3, LA1-4를 하나씩 선택하고, 전송/수신 스위치(830)를 이용하여 선택스위치(810, 820)에 의해 선택된 제1 루프안테나를 전송부(330) 또는 수신부(340)와 연결시킨다.

우선, 안테나 선택 스위치(810, 820)는 4개의 제1 루프안테나(311) 각각의 끝단에 있는 2개 노드 중에서 LA1-1의 끝단에 있는 2개 노드(n1, n1')를 선택한다.

그리고, 전송/수신 스위치(830)는 LA1-1의 끝단에 있는 2개 노드(n1, n1')가 전송부(330)와 회로적으로 연결되도록 스위칭 동작을 한다.

이에 따라, 전송부(330)는, LA1-1의 끝단에 있는 2개 노드(n1, n1')에 일정 전압이 걸리도록 하여, LA1-1에서 자기장이 발생되도록 하여 포인터(130)로 전자기신호(자기장)를 전송한다.

이후, 전송/수신 스위치(830)는 LA1-1의 끝단에 있는 2개 노드(n1, n1')가 수신부(340)와 회로적으로 연결되도록 스위칭 동작을 한다.

이에 따라, 수신부(340)는 LA1-1을 통해 포인터(130)에서 전송된 공진신호를 수신한다. 여기서, 공진신호를 수신하는 것은, 포인터(130)의 공진회로(360)에서 발생한 공진현상에 의해 LA1-1의 끝단에 있는 2개 노드(n1, n1')에 전압이 유도되어 측정되는 것을 의미한다.

프로세서(350)는 LA1-1을 통해 수신된 공진신호의 신호세기를 저장해둔다. 여기서, 공진신호의 신호세기는 포인터(130)의 공진회로(360)에서 발생한 공진현상에 의해 LA1-1의 끝단에 있는 2개 노드(n1, n1')에 유도된 전압(단위:[mV])일 수 있다.

이후, 안테나 선택 스위치(810, 820)는 4개의 제1 루프안테나(311) 각각의 끝단에 있는 2개 노드 중에서 LA1-2의 끝단에 있는 2개 노드(n2, n2')를 선택한다.

그리고, 전송/수신 스위치(830)는 LA1-2의 끝단에 있는 2개 노드(n2, n2')가 전송부(330)와 회로적으로 연결되도록 스위칭 동작을 한다.

이에 따라, 전송부(330)는, LA1-2의 끝단에 있는 2개 노드(n2, n2')에 일정 전압이 걸리도록 하여, LA1-2에서 자기장이 발생되도록 하여 포인터(130)로 전자기신호(자기장)를 전송한다.

이후, 전송/수신 스위치(830)는 LA1-2의 끝단에 있는 2개 노드(n2, n2')가 수신부(340)와 회로적으로 연결되도록 스위칭 동작을 한다.

이에 따라, 수신부(340)는 LA1-2를 통해 포인터(130)에서 전송된 공진신호를 수신한다. 여기서, 공진신호를 수신하는 것은, 포인터(130)의 공진회로(360)에서 발생한 공진현상에 의해 LA1-2의 끝단에 있는 2개 노드(n2, n2')에 전압이 유도되어 측정되는 것을 의미한다.

프로세서(350)는 LA1-2를 통해 수신된 공진신호의 신호세기를 저장해둔다. 여기서, 공진신호의 신호세기는 포인터(130)의 공진회로(360)에서 발생한 공진현상에 의해 LA1-2의 끝단에 있는 2개 노드(n2, n2')에 유도된 전압(단위:[mV])일 수 있다.

전술한 바와 같은 방식으로, 프로세서(350)는, LA1-3을 통해 수신된 공진신호의 신호세기를 저장하고, LA1-4를 통해 수신된 공진신호의 신호세기를 저장함으로써, 모든 제1 루프안테나(311)를 통해 수신된 공진신호의 신호세기 분포를 거리값 추출을 위한 정보로서 파악할 수 있다.

도 8을 참조하면, 포인터(130)가 지시한 지점이 LA1-3의 반경 범위(R3~R3' 반경 범위)에 속하는 영역인 경우로 가정한다. 이때, 프로세서(350)에서 파악한 공진신호의 신호세기 분포를 도 9에서 예시적으로 나타낸다.

도 9는 거리값 추출을 위한 공진신호의 신호세기 분포를 예시적으로 나타낸 도면이다.

프로세서(350)는, 도 9에 도시된 바와 같은 복수의 제1 루프안테나(311)별 신호세기 분포를 비교하여, 가장 큰 신호세기의 공진신호를 수신한 제1 루프안테나(LA1-3)의 반경 범위(R3~R3' 반경 범위) 내에서 특정 반경값 r을 포인터(130)가 화면부(110)를 지시한 지점의 거리값 r로 추출할 수 있다.

가장 큰 신호세기의 공진신호를 수신한 제1 루프안테나(LA1-3)의 반경 범위(R3~R3' 반경 범위) 내에서 특정 반경값 r을 추출(결정)하는 방식은, 가장 큰 신호세기의 공진신호를 수신한 제1 루프안테나(LA1-3)의 인근에 있는 제1 루프안테나(LA1-2와 LA1-4를 포함하고, LA1-1 등의 다른 루프안테나를 더 포함할 수 있음) 각각을 통해 수신된 공진신호의 신호세기를 비교하여 결정할 수 있다. 도 9의 예시를 참조하면, LA1-2를 통해 수신된 공진신호의 신호세기가 LA1-4를 통해 수신된 공진신호의 신호세기보다 더 크다는 것은, 포인터(130)가 화면부(110)를 지시한 지점이 LA1-3의 반경 범위 내에 있되, LA1-4의 위치보다는 LA1-2의 위치에 더 가깝다는 것을 의미한다. 그리고, LA1-2를 통해 수신된 공진신호의 신호세기와 LA1-4를 통해 수신된 공진신호의 신호세기의 크기 비율에 따라, 가장 큰 신호세기의 공진신호를 수신한 제1 루프안테나(LA1-3)의 반경 범위(R3~R3' 반경 범위) 내에서 특정 반경값 r을 정확하게 추출(결정)할 수 있다.

이상에서는 극좌표에서 거리값을 추출하는 방식 및 원리에 대하여 설명하였으며, 아래에서는, 도 10 및 도 11을 참조하여, 극좌표에서 각도값을 추출하는 방식 및 원리에 대하여 설명한다.

도 10은 극좌표의 각도값을 추출하기 위한 위치감지장치(120)에 포함된 스위칭부(320), 전송부(330), 수신부(340) 및 프로세서(350)의 동작 방식을 설명하기 위한 도면이다.

도 10을 참조하여 스위칭 동작 방식에 대하여 먼저 설명하면, 스위칭부(312)는, 안테나 선택 스위치(1010, 1020)를 이용하여 8개의 제2 루프안테나(312)인 LA2-1, LA2-2, LA2-3, LA2-4, LA2-5, LA2-6, LA2-7, LA2-8를 하나씩 선택하고, 전송/수신 스위치(1030)를 이용하여 선택스위치(1010, 1020)에 의해 선택된 제2 루프안테나를 전송부(330) 또는 수신부(340)와 연결시킨다.

우선, 안테나 선택 스위치(1010, 1020)는 8개의 제2 루프안테나(312) 각각의 끝단에 있는 2개 노드 중에서 LA2-1의 끝단에 있는 2개 노드(N1, N1')를 선택한다.

그리고, 전송/수신 스위치(1030)는 LA2-1의 끝단에 있는 2개 노드(N1, N1')가 전송부(330)와 회로적으로 연결되도록 스위칭 동작을 한다.

이에 따라, 전송부(330)는, LA2-1의 끝단에 있는 2개 노드(N1, N1')에 일정 전압이 걸리도록 하여, LA2-1에서 자기장이 발생되도록 하여 포인터(130)로 전자기신호(자기장)를 전송한다.

이후, 전송/수신 스위치(1030)는 LA2-1의 끝단에 있는 2개 노드(N1, N1')가 수신부(340)와 회로적으로 연결되도록 스위칭 동작을 한다.

이에 따라, 수신부(340)는 LA2-1을 통해 포인터(130)에서 전송된 공진신호를 수신한다. 여기서, 공진신호를 수신하는 것은, 포인터(130)의 공진회로(360)에서 발생한 공진현상에 의해 LA2-1의 끝단에 있는 2개 노드(N1, N1')에 전압이 유도되어 측정되는 것을 의미한다.

프로세서(350)는 LA2-1을 통해 수신된 공진신호의 신호세기를 저장해둔다. 여기서, 공진신호의 신호세기는 포인터(130)의 공진회로(360)에서 발생한 공진현상에 의해 LA2-1의 끝단에 있는 2개 노드(N1, N1')에 유도된 전압(단위:[mV])일 수 있다.

이후, 안테나 선택 스위치(1010, 1020)는 8개의 제2 루프안테나(312) 각각의 끝단에 있는 2개 노드 중에서 LA2-2의 끝단에 있는 2개 노드(N2, N2')를 선택한다.

그리고, 전송/수신 스위치(1030)는 LA2-2의 끝단에 있는 2개 노드(N2, N2')가 전송부(330)와 회로적으로 연결되도록 스위칭 동작을 한다.

이에 따라, 전송부(330)는, LAN-2의 끝단에 있는 2개 노드(N2, N2')에 일정 전압이 걸리도록 하여, LA2-2에서 자기장이 발생되도록 하여 포인터(130)로 전자기신호(자기장)를 전송한다.

이후, 전송/수신 스위치(1030)는 LA2-2의 끝단에 있는 2개 노드(N2, N2')가 수신부(340)와 회로적으로 연결되도록 스위칭 동작을 한다.

이에 따라, 수신부(340)는 LA2-2를 통해 포인터(130)에서 전송된 공진신호를 수신한다. 공진신호를 수신하는 것은, 포인터(130)의 공진회로(360)에서 발생한 공진현상에 의해 LA2-2의 끝단에 있는 2개 노드(N2, N2')에 전압이 유도되어 측정되는 것을 의미한다.

프로세서(350)는 LA2-2를 통해 수신된 공진신호의 신호세기를 저장해둔다. 여기서, 공진신호의 신호세기는 포인터(130)의 공진회로(360)에서 발생한 공진현상에 의해 LA2-2의 끝단에 있는 2개 노드(N2, N2')에 유도된 전압(단위:[mV])일 수 있다.

전술한 바와 같은 방식으로, 프로세서(350)는, LA2-3, LA2-4, LA2-5, LA2-6, LA2-7, LA2-8 각극을 통해 수신된 공진신호의 신호세기를 저장함으로써, 모든 제1 루프안테나(312)를 통해 수신된 공진신호의 신호세기 분포를 각도값 추출을 위한 정보로서 파악할 수 있다.

도 10을 참조하면, 포인터(130)가 지시한 지점이 LA2-2의 각도 범위(θ1~θ2)에 속하는 영역인 경우로 가정한다. 이때, 프로세서(350)에서 파악한 공진신호의 신호세기 분포를 도 11에서 예시적으로 나타낸다.

도 11은 각도값 추출을 위한 공진신호의 신호세기 분포를 예시적으로 나타낸 도면이다.

프로세서(350)는, 도 11에 도시된 바와 같은 복수의 제2 루프안테나(312)별 신호세기 분포를 비교하여, 가장 큰 신호세기의 공진신호를 수신한 제2 루프안테나(LA2-2)의 각도 범위(θ1~θ2 각도 범위) 내에서 특정 각도값 θ를 포인터(130)가 화면부(110)를 지시한 지점의 각도값 θ로 추출할 수 있다.

가장 큰 신호세기의 공진신호를 수신한 제2 루프안테나(LA2-2)의 각도 범위(θ1~θ2 각도 범위) 내에서 특정 각도값 θ를 추출(결정)하는 방식은, 가장 큰 신호세기의 공진신호를 수신한 제2 루프안테나(LA2-2)의 인근에 있는 제1 루프안테나(LA2-1와 LA2-3를 포함하고, LA2-4 등의 다른 루프안테나를 더 포함할 수 있음) 각각을 통해 수신된 공진신호의 신호세기를 비교하여 결정할 수 있다. 도 11의 예시를 참조하면, LA2-1를 통해 수신된 공진신호의 신호세기가 LA2-3를 통해 수신된 공진신호의 신호세기보다 더 크다는 것은, 포인터(130)가 화면부(110)를 지시한 지점이 LA2-2의 각도 범위(θ1~θ2) 내에 있되, LA2-3의 위치보다는 LA2-1의 위치에 더 가깝다는 것을 의미한다. 그리고, LA2-1를 통해 수신된 공진신호의 신호세기와 LA2-3를 통해 수신된 공진신호의 신호세기의 크기 비율에 따라, 가장 큰 신호세기의 공진신호를 수신한 제2 루프안테나(LA2-2)의 각도 범위(θ1~θ2) 내에서 특정 각도값 θ를 정확하게 추출(결정)할 수 있다.

도 12는 거리값과 각도값을 포함하여 추출된 극좌표를 나타낸 도면이다.

도 12의 (a)는 도 8 및 도 9에서의 거리값 추출 결과(1210)를 나타낸 도면이다. 도 12의 (b)는 도 10 및 도 11에서의 각도값 추출 결과(1220)를 나타낸 도면이다. 도 12의 (c)는 거리값 추출 결과(1210)와 각도값 추출 결과(1220)를 이용하여 추출한 극좌표 (r, θ)를 화면부(110) 상의 좌표 추출 영역(300)에 나타낸 도면이다.

도 12의 (c)를 참조하면, 거리값 추출 결과(1210)와 각도값 추출 결과(1220)를 매칭시켜, 추출된 거리값 r에 의해 그려지는 원주 상의 지점들 중에서 추출된 각도값 θ가 되는 지점을 포인터(130)가 지시한 지점 P으로서 최종 결정한다. 이렇게 결정된 지점 P의 극좌표는 (r, θ)가 된다.

이상에서는, 극좌표 추출 방식에 대하여 설명하였으며, 아래에서는, 극좌표에서 거리값 추출을 위한 극좌표 안테나인 제1 루프안테나(311)의 수신 특성과, 극좌표에서 각도값 추출을 위한 극좌표 안테나인 제2 루프안테나(311)의 수신 특성에 대하여 도 13 및 도 14를 참조하여 살펴본다.

도 13은 일 실시예에 따른 제1 루프안테나(311)의 수신 특성 실험 결과를 나타낸 도면이다.

도 13의 (a)를 참조하면, 전자기신호를 포인터(130)로 전송하여 공진신호를 수신하는 제1 루프안테나를 LA1-4로 고정시켜 두고, 포인터(130)의 위치를 P1, P2, P3, P4, P5, P6로 변경해가면서, 각각의 위치에서 LA1-4를 통해 수신되는 공진신호의 신호세기를 측정한다. 이때, 측정된 신호세기를 큰 값부터 차례대로 정렬하여 표로 나타낸 것이 도 13의 (b)이다.

도 13의 (b)를 참조하면, 포인터(130)의 위치가 P3, P2, P4, P1, P5, P6일 때의 신호세기가 차례대로 크다(V3>V2>V4>V1>V5>V6).

도 13의 (b)를 참조하면, 공진신호를 수신하는 제1 루프안테나(LA1-4)의 반경 범위 내부에 포인터(130)의 위치가 있는 경우(P3, P2)에 측정되는 신호세기가, 공진신호를 수신하는 제1 루프안테나(LA1-4)의 반경 범위 외부에 포인터(130)의 위치가 있는 경우(P4, P1, P5, P6)에 측정되는 신호세기보다 크다.

즉, 공진신호를 수신하는 제1 루프안테나(LA1-4)의 반경 범위 외부에 포인터(130)의 위치가 있는 경우(P4, P1, P5, P6) 중에서, 공진신호를 수신하는 제1 루프안테나(LA1-4)에서 양옆으로 멀어지는 위치일수록 신호세기가 더 작아진다.

도 14는 일 실시예에 따른 제2 루프안테나(312)의 수신 특성 실험 결과를 나타낸 도면이다.

도 14의 (a)를 참조하면, 전자기신호를 포인터(130)로 전송하여 공진신호를 수신하는 제2 루프안테나를 LA2-1로 고정시켜 두고, 포인터(130)의 위치를 P1, P2, P3, P4, P5, P6로 변경해가면서, 각각의 위치에서 LA2-1을 통해 수신되는 공진신호의 신호세기를 측정한다. 이때, 측정된 신호세기를 큰 값부터 차례대로 정렬하여 표로 나타낸 것이 도 14의 (b)이다.

도 14의 (b)를 참조하면, 포인터(130)의 위치가 P4, P1, P3, P2일 때의 신호세기가 차례대로 크다(V4>V1>V3>V2). 여기서, P1, P2, P3은 반경이 동일하고 각도가 다른 지점이고, P1과 P4는 각도가 동일하고 반경이 다른 지점이다.

도 14의 (b)를 참조하면, 공진신호를 수신하는 제2 루프안테나(LA2-1)의 각도 범위 내부에 포인터(130)의 위치가 있는 경우(P4, P1)에 측정되는 신호세기가, 공진신호를 수신하는 제2 루프안테나(LA2-1)의 각도 범위 외부에 포인터(130)의 위치가 있는 경우(P3, P2)에 측정되는 신호세기보다 크다.

즉, 공진신호를 수신하는 제2 루프안테나(LA2-1)의 반경 범위 외부에 포인터(130)의 위치가 있는 경우(P3, P2) 중에서, 공진신호를 수신하는 제2 루프안테나(LA2-1)에서 시계 방향과 반시계 방향으로 멀어지는 위치일수록 신호세기가 더 작아진다.

이상에서 설명한 일 실시예에 따른 위치감지장치(120)의 위치감지방법을 도 15를 참조하여 다시 한번 간략하게 설명한다.

도 15는 일 실시예에 따른 위치감지방법에 대한 흐름도이다.

도 15를 참조하면, 일 실시예에 따른 위치감지방법은, 복수의 루프안테나를 하나씩 선택하고, 선택된 루프안테나를 통해 화면부(110)를 지시한 포인터(130)로 전자기신호를 전송하고, 선택된 루프안테나를 통해 전송된 전자기신호에 대응되는 공진신호를 포인터(130)로부터 수신하는 신호 송수신 단계(S1510)와, 복수의 루프안테나 각각을 통해 수신된 공진신호의 신호세기 분포를 토대로 포인터(130)가 화면부(110)를 지시한 지점의 거리값 및 각도값을 포함하는 극좌표를 추출하는 극좌표 추출 단계(S1520) 등을 포함한다.

여기서, 복수의 루프안테나는, 각기 다른 반경 범위를 갖고 배치되는 복수의 제1 루프안테나(311)와, 각기 다른 각도 범위를 갖고 배치되는 복수의 제2 루프안테나(312)를 포함할 수 있다.

전술한 신호 송수신 단계(S1510)는, 복수의 제1 루프안테나(311) 각각에 대하여 반복적으로 수행되고, 이후 또는 이전에, 복수의 제2 루프안테나 각각에 대하여 반복적으로 수행될 수 있다.

전술한 극좌표 추출 단계(S1520)는, 복수의 제1 루프안테나(311)별로 수신된 공진신호를 토대로 복수의 제1 루프안테나(311)별 신호세기 분포를 파악하여 포인터(130)가 화면부(110)를 지시한 지점(P)의 거리값 r을 추출하고, 복수의 제2 루프안테나(312)별로 수신된 공진신호를 토대로 복수의 제2 루프안테나(312)별 신호세기 분포를 파악하여, 포인터(130)가 화면부(110)를 지시한 지점(P)의 각도값 θ을 추출함으로써, 포인터(130)가 화면부(110)를 지시한 지점(P)의 극좌표 (r, θ)를 추출할 수 있다.

한편, 위치감지장치(120)에 의해 포인터(130)가 화면부(110)를 지시한 지점(P)의 극좌표가 추출된 이후, 프로세서(350)가 추출된 극좌표에 대응되는 프로세스(Process)를 수행하는 프로세스 처리 단계(1530)가 더 수행될 수 있다. 여기서, 추출된 극좌표에 대응되는 프로세스는, 일 예로, 화면부(110)에서 극좌표의 지점(P)에 표시된 오브젝트에 대응되는 프로세스일 수 있으며, 화면 전환 프로세스, 애플리케이션 실행 프로세스, 문자 입력 프로세스 등일 수 있으며, 이에 제한되지 않고, 사용자의 조작에 따라 수행될 수 있는 동작과 관련된 모든 입력 프로세스가 이에 해당할 수 있다.

도 16은 일 실시예에 따른 위치감지용 안테나 장치(1600)를 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 16을 참조하면, 일 실시예에 따른 위치감지용 안테나 장치(1600)는, 제1 전압이 인가되어 전자기신호를 발생시켜 안테나 장치(1600)의 상부에 위치한 화면부(1640)를 접촉식 또는 비접촉식으로 지시한 포인터(1630)에서 공진현상이 발생하도록 하고, 포인터(1630)에서 발생한 공진현상에 의해 제2 전압이 발생하는 복수의 루프(Loop)를 포함한다.

도 16을 참조하면, 복수의 루프는, 포인터(1630)가 화면부(1640)를 지시한 지점(P)의 극좌표 (r, θ)를 추출해내기 위한 극좌표 루프로서, 각기 다른 반경 범위를 갖고 배치되는 복수의 제1 루프(1610)와, 각기 다른 각도 범위를 갖고 배치되는 복수의 제2 루프(1620)를 포함한다. 여기서, 극좌표 (r, θ)를 추출하는 원리 및 방식은 도 1 내지 도 15를 참조하여 설명한 극좌표의 추출 원리 및 방식과 동일하다.

여기서, 제1 루프(1610)는 위에서 언급된 제1 루프안테나(311)와 동일하고, 제2 루프(1620)는 위에서 언급된 제2 루프안테나(312)와 동일하다.

도 3의 극좌표 안테나부(310)가 도 16에 도시된 실시예에 따른 위치감지용 안테나 장치(1600)로 구현될 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 위치 감지 영역이 원형인 원형 디스플레이에 적합한 위치감지방법, 위치감지장치(120), 안테나 장치(1600) 및 디스플레이 장치(100)를 제공하는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 위치 감지 영역이 원형인 원형 디스플레이에 적합한 펜 입력을 가능하게 하는 위치감지방법, 위치감지장치(120), 안테나 장치(1600) 및 디스플레이 장치(100)를 제공하는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 좌표 추출을 위한 신호 처리를 효율적으로 수행할 수 있도록 해주는 위치감지방법, 위치감지장치(120), 안테나 장치(1600) 및 디스플레이 장치(100)를 제공하는 효과가 있다.

이상에서의 설명 및 첨부된 도면은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 나타낸 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 구성의 결합, 분리, 치환 및 변경 등의 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 디스플레이 장치
110: 화면부
120: 위치감지장치
130: 포인터
200a, 200b, 200c: 전면부
210: 표시영역
220: 비 표시영역
300: 좌표 추출 영역
310: 극좌표 안테나부
311: 제1 루프안테나
312: 제2 루프안테나
320: 스위칭부
330: 전송부
340: 수신부
350: 프로세서
360: 공진회로

Claims

각기 다른 반경 범위를 갖고 배치되는 복수의 제1 루프안테나와, 각기 다른 각도 범위를 갖고 배치되는 복수의 제2 루프안테나를 포함하는 극좌표 안테나부;
상기 복수의 제1 루프안테나를 하나씩 선택하고, 상기 복수의 제2 루프안테나를 하나씩 선택하는 스위칭부;
상기 선택된 제1 루프안테나를 통해 전자기신호를 전송하고, 상기 선택된 제2 루프안테나를 통해 전자기신호를 전송하는 전송부;
상기 선택된 제1 루프안테나를 통해 전송된 전자기신호에 대응되는 공진신호를 포인터로부터 수신하고, 상기 선택된 제2 루프안테나를 통해 전송된 전자기신호에 대응되는 공진신호를 포인터로부터 수신하는 수신부; 및
상기 복수의 제1 루프안테나별로 수신된 공진신호를 토대로 상기 복수의 제1 루프안테나별 신호세기 분포를 파악하고 상기 복수의 제2 루프안테나별로 수신된 공진신호를 토대로 상기 복수의 제2 루프안테나별 신호세기 분포를 파악하여, 상기 포인터가 상기 화면부를 지시한 지점의 거리값 및 각도값을 포함하는 극좌표를 추출하는 프로세서를 포함하는 위치감지장치.
제1항에 있어서,
상기 복수의 제1 루프안테나의 개수는,
미리 정해진 거리 분해능에 따라 정해진 것을 특징으로 하는 위치감지장치.
제1항에 있어서,
상기 복수의 제1 루프안테나는,
최소 반경 범위를 갖는 1개의 원형의 제1 루프안테나와 상기 최소 반경 범위보다 큰 반경 범위를 갖는 2개 이상의 도넛형의 제1 루프안테나를 포함하는 것을 특징으로 하는 위치감지장치.
제1항에 있어서,
상기 복수의 제1 루프안테나는,
각기 다른 반경 범위를 갖고 서로 이격되거나 교차되어 배치되는 것을 특징으로 하는 위치감지장치.
제4항에 있어서,
상기 복수의 제1 루프안테나 중 하나의 제1 루프안테나의 반경 범위가 교차하는 반경 범위의 개수는,
미리 정해진 거리 분해능에 따라 정해진 것을 특징으로 하는 하는 위치감지장치.
제1항에 있어서,
상기 복수의 제2 루프안테나의 개수는,
미리 정해진 각도 분해능에 따라 정해진 것을 특징으로 하는 위치감지장치.
제1항에 있어서,
상기 복수의 제2 루프안테나는,
동일한 중심각을 갖되 각기 다른 각도 범위를 갖는 2개 이상의 부채꼴 형상의 제2 루프안테나를 포함하는 것을 특징으로 하는 위치감지장치.
제1항에 있어서,
상기 복수의 제2 루프안테나는,
각기 다른 각도 범위를 갖고 서로 이격되거나 교차되어 배치되는 것을 특징으로 하는 위치감지장치.
제8항에 있어서,
상기 복수의 제2 루프안테나 중 하나의 제2 루프안테나의 각도 범위가 교차하는 각도 범위의 개수는,
미리 정해진 각도 분해능에 따라 정해진 것을 특징으로 하는 하는 위치감지장치.
제1항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 복수의 제1 루프안테나별 신호세기 분포를 비교하여, 가장 큰 신호세기의 공진신호를 수신한 제1 루프안테나의 반경 범위 내에서 특정 반경값을 상기 포인터가 상기 화면부를 지시한 지점의 거리값으로 추출하는 것을 특징으로 하는 위치감지장치.
제1항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 복수의 제2 루프안테나별 신호세기 분포를 비교하여, 가장 큰 신호세기의 공진신호를 수신한 제1 루프안테나의 각도 범위 내에서 특정 각도값을 상기 포인터가 상기 화면부를 지시한 지점의 각도값으로 추출하는 것을 특징으로 하는 위치감지장치.
복수의 루프안테나를 하나씩 선택하고, 상기 선택된 루프안테나를 통해 화면부를 지시한 포인터로 전자기신호를 전송하고, 상기 선택된 루프안테나를 통해 전송된 전자기신호에 대응되는 공진신호를 상기 포인터로부터 수신하는 신호 송수신 단계; 및
상기 복수의 루프안테나 각각을 통해 수신된 공진신호의 신호세기 분포를 토대로 상기 포인터가 상기 화면부를 지시한 지점의 거리값 및 각도값을 포함하는 극좌표를 추출하는 극좌표 추출 단계를 포함하는 위치감지방법.
화면부; 및
복수의 루프안테나 각각을 통해 상기 화면부를 지시한 포인터로 전자기신호를 전송하고, 상기 복수의 루프안테나 각각을 통해 전송된 전자기신호에 대응되는 공진신호를 상기 포인터로부터 수신하여, 상기 복수의 루프안테나 각각을 통해 수신된 공진신호의 신호세기 분포를 토대로 상기 포인터가 상기 화면부를 지시한 지점의 거리값 및 각도값을 포함하는 극좌표를 추출하는 위치감지장치를 포함하는 디스플레이 장치.
제13항에 있어서,
상기 화면부는,
표시영역과 상기 표시영역을 둘러싸는 비 표시영역으로 이루어진 전면부를 갖되,
상기 표시영역과 상기 비 표시영역 중 하나 이상은 원형인 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
제13항에 있어서,
상기 복수의 루프안테나는,
서로 이격되거나 일부분이 교차하여 배치되되,
각기 다른 반경 범위를 갖고 배치되는 복수의 제1 루프안테나와, 각기 다른 각도 범위를 갖고 배치되는 복수의 제2 루프안테나를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
제15에 있어서,
상기 위치감지장치는,
상기 복수의 제1 루프안테나를 하나씩 선택하고, 상기 복수의 제2 루프안테나를 하나씩 선택하며,
상기 선택된 제1 루프안테나를 통해 전자기신호를 전송하고, 상기 선택된 제2 루프안테나를 통해 전자기신호를 전송하며,
상기 선택된 제1 루프안테나를 통해 전송된 전자기신호에 대응되는 공진신호를 포인터로부터 수신하고, 상기 선택된 제2 루프안테나를 통해 전송된 전자기신호에 대응되는 공진신호를 포인터로부터 수신하며,
상기 복수의 제1 루프안테나별로 수신된 공진신호를 토대로 상기 복수의 제1 루프안테나별 신호세기 분포를 파악하고 상기 복수의 제2 루프안테나별로 수신된 공진신호를 토대로 상기 복수의 제2 루프안테나별 신호세기 분포를 파악하여, 상기 포인터가 상기 화면부를 지시한 지점의 거리값 및 각도값을 포함하는 극좌표를 추출하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
위치감지용 안테나 장치에 있어서,
제1 전압이 인가되어 전자기신호를 발생시켜 상기 안테나 장치의 상부에 위치한 화면부를 접촉식 또는 비접촉식으로 지시한 포인터에서 공진현상이 발생하도록 하고, 상기 포인터에서 발생한 공진현상에 의해 제2 전압이 발생하는 복수의 루프를 포함하되,
상기 복수의 루프는,
각기 다른 반경 범위를 갖고 배치되는 복수의 제1 루프와,
각기 다른 각도 범위를 갖고 배치되는 복수의 제2 루프를 포함하는 것을 특징으로 하는 위치감지용 안테나장치.