KR20160055837A - 디지타이저 시스템과의 스타일러스 동기화 - Google Patents

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KR20160055837A
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stylus
digitizer system
signal
digitizer
transmitted
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KR1020167008991A
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Inventor
일란 겔러
유리 론
아히아 페레츠
Original Assignee
마이크로소프트 테크놀로지 라이센싱, 엘엘씨
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Abstract

디지타이저 시스템과 함께 스타일러스를 동작시키기 위한 방법은, 상기 디지타이저 시스템의 미리 정의된 프로토콜에 따라 상기 디지타이저 시스템에 의해 반복적으로 송신된 신호를 수신하는 단계 - 상기 프로토콜은 상기 스타일러스에게 알려져 있음 -; 상기 디지타이저 시스템에 의해 송신된 신호와 동기하여 위치 신호들을 송신하는 단계; 및 상기 미리 정의된 프로토콜에 따라 상기 스타일러스가 상기 디지타이저 시스템의 반복적인 송신들을 수신하는 지속기간에 걸쳐 상기 위치 신호들의 송신을 계속하는 단계를 포함한다.

Description

디지타이저 시스템과의 스타일러스 동기화{STYLUS SYNCHRONIZATION WITH A DIGITIZER SYSTEM}
본 출원은 35 USC§119(e) 규정에 의거, 2013년 9월 12일에 출원된 미국 가특허 출원 제61/876,822호의 우선권의 이익을 청구하며, 이 가특허 출원의 전체 내용은 참조로서 본 명세서 내에 병합된다.
본 발명은, 그 몇몇의 실시예들에서, 신호 방출 물체와 함께 동작되는 디지타이저 시스템에 관한 것이며, 보다 구체적으로는, 망라적인 것은 아니지만, 스타일러스와 함께 동작되는 디지타이저 시스템에 관한 것이다.
디지타이저의 이용과 동작을 위해 본 업계에서는 전자기 스타일러스들 및/또는 펜들이 알려져 있다. 스타일러스의 위치 검출은 디지타이저와 연관된 컴퓨팅 디바이스로의 입력을 제공하며, 이것은 사용자 명령들로서 해석된다. 위치 검출은 스타일러스 팁(tip)이 디지타이저의 검출면을 터치하고/터치하거나 이 검출면 위를 호버링(hovering)하는 동안에 수행된다. 흔히, 디지타이저는 디스플레이 스크린과 통합되고, 스크린 위에서의 스타일러스의 위치는 스크린 상에서 묘사되는 가상 정보와 상관된다.
엔 트리그(N-trig) 회사에 양도되었고, "Stylus for a Digitizer System"의 명칭을 갖는 미국 특허 공개 번호 제2014-0240298호(이 출원 내용은 본 명세서에 참조로서 병합됨)는 동기신호를 픽업하고/픽업하거나 디지타이저 시스템에 의해 방출된 신호를 트리거하기 위해 수신 모드에서 동작하는 것과 전원에 의해 전력을 공급받아 신호를 송신하기 위해 송신 모드에서 동작하는 것 사이를 왔다갔다하는 공진 회로를 갖는 능동 스타일러스를 설명한다. 공진 회로는 동기신호를 픽업하고/픽업하거나 디지타이저 시스템에 의해 방출된 신호를 트리거하는 것에 응답하여 수신 모드로부터 송신 모드로 스위칭한다. 송신 기간의 끝에서, 공진 회로는 수신 모드로 스위칭 백된다.
엔 트리그 회사에 양도되었고, "Digitizer, Stylus and Method of Synchronization Therewith"의 명칭을 갖는 미국 특허 제8,481,872호(이 특허 내용은 본 명세서에 참조로서 병합됨)는 정의된 레이트로 신호 버스트들을 송신하는 자율적인 비동기화 스타일러스로 디지타이저 센서를 동작시키기 위한 방법을 설명한다. 이 방법은 디지타이저의 리프레쉬 사이클에 대해 엇갈림 배치된 복수의 청크 샘플링(chunk sampling) 기간들에 걸쳐 디지타이저로부터의 출력들을 샘플링하는 단계를 포함한다. 스타일러스로부터 송신된 신호 버스트가 검출되는 청크 샘플링 기간이 식별된다. 후속 리프레쉬 사이클들에 걸친 신호 버스트들의 타이밍이 결정되고, 이것은 이러한 신호 버스트들의 타이밍에 따라 디지타이저의 리프레쉬 사이클을 스타일러스의 송신 반복 사이클과 동기화시키는 데에 이용된다.
엔 트리그 회사에 양도되었고, "Transparent Digitizer"의 명칭을 갖는 미국 특허 제7,292,229호(이 특허 내용은 본 명세서에 참조로서 병합됨)는 디스플레이 스크린과 통합되어 있고 스타일러스로 동작되는 디지타이저를 설명한다. 이 디지타이저는 그 감지 영역을 둘러싸는 여기 코일을 포함한다. 여기 코일은 디지타이저에 의해 나중에 검출될 수 있는, 스타일러스로부터의 응답을 생성하기 위해 스타일러스 내의 수동 공진 회로를 여기시키는 트리거 펄스를 제공한다. 여기서는, 스타일러스와 디지타이저 둘 다가 여기 펄스 타이밍을 알고 있기 때문에, 외부 여기의 장점이 디지타이저에 대한 스타일러스의 동기화를 본질적으로 제공하는 것임을 설명하고 있다.
본 발명의 몇몇의 실시예들의 양태에 따르면, 디지타이저의 샘플링 기간들과 동기화하도록 동작가능한, 디지타이저와의 동작을 위한 스타일러스가 제공된다. 본 발명의 몇몇의 실시예들에 따르면, 스타일러스는 주기적 펄스 송신들을 디지타이저 시스템 및/또는 터치 스크린 디바이스로부터 수신된 동기화 신호와 동기화시킨다. 본 발명의 몇몇의 실시예들의 양태에 따르면, 동기화 신호가 디지타이저 시스템으로부터 수신될 때 마다 스타일러스는 슬립 모드로 유지될 수 있다.
본 발명의 몇몇의 실시예들의 양태는 디지타이저 시스템과 함께 스타일러스를 동작시키는 방법을 제공하고, 본 방법은, 디지타이저 시스템의 미리 정의된 프로토콜에 따라 디지타이저 시스템에 의해 반복적으로 송신된 신호를 수신하는 단계 - 상기 프로토콜은 스타일러스에게 알려져 있음 -; 디지타이저 시스템에 의해 송신된 신호와 동기하여 위치 신호들을 송신하는 단계; 및 미리 정의된 프로토콜에 따라 스타일러스가 디지타이저 시스템의 반복적인 송신들을 수신하는 지속기간에 걸쳐 위치 신호들의 송신을 계속하는 단계를 포함한다.
택일적 사항으로서, 본 방법은, 스타일러스를 슬립 모드에서 동작시키는 단계 - 스타일러스는 슬립 모드 동안에 입력을 수신하도록 전력을 공급받지만 슬립 모드 동안에 위치 신호들을 송신하도록 전력을 공급받지는 않음 -; 스타일러스가 슬립 모드에 있는 동안에 디지타이저 시스템에 의해 반복적으로 송신된 신호를 수신하는 단계; 디지타이저 시스템에 의해 송신된 신호를 검출한 것에 응답하여 스타일러스를 웨이크 업 모드로 스위칭하는 단계; 및 미리 정의된 프로토콜에 따라 스타일러스가 디지타이저 시스템의 반복적인 송신들을 수신하는 지속기간에 걸쳐 스타일러스를 웨이크 업 모드로 유지하는 단계를 포함한다.
택일적 사항으로서, 본 방법은 디지타이저 시스템에 의해 송신된 신호가 수신되지 않는 미리 정의된 기간 후에 슬립 모드를 재개하는 단계를 포함한다.
택일적 사항으로서, 본 방법은 스타일러스를 웨이크 업 모드로 스위칭한 것에 응답하여 스타일러스 내부에 있는 전원으로 위치 신호의 생성에 전력을 공급하는 단계를 포함한다.
택일적 사항으로서, 본 방법은 스타일러스를 웨이크 업 모드로 스위칭한 것에 응답하여 스타일러스 내부에 있는 팁 압력 센서에 전력을 공급하는 단계를 포함한다.
택일적 사항으로서, 본 방법은 동기화가 디지타이저 시스템에 의해 송신된 신호의 수신으로부터 미리 정의된 지연을 갖고 위치 신호들을 송신하는 단계를 포함하는 것을 포함한다.
택일적 사항으로서, 스타일러스에 의해 수신된 신호는 위치 신호의 송신을 동기화하기 위한 정보로 인코딩되고, 스타일러스는 이 정보를 디코딩하고, 이것을 사용하여 위치 신호의 송신을 동기화시킨다.
택일적 사항으로서, 인코딩된 정보는 위치 신호를 송신하기 위한 정의된 지연 기간을 포함한다.
택일적 사항으로서, 본 방법은 디지타이저 시스템의 반복적인 송신들 동안에 스타일러스의 동기화를 조정하는 단계를 포함한다.
택일적 사항으로서, 디지타이저 시스템에 의해 송신되고 스타일러스에 의해 수신되는 신호는, 전자기 신호, RF 신호, 음파 신호, 및 광 신호를 포함하는 그룹으로부터 선택된다.
택일적 사항으로서, 광 신호는 디지타이저 시스템과 연관된 디스플레이 스크린에 의해 제공된다.
택일적 사항으로서, 광 신호는 디지타이저 시스템의 디스플레이 스크린의 리프레쉬 타이밍과 연관된 동기화 신호이다.
택일적 사항으로서, 디지타이저 시스템의 미리 정의된 프로토콜은 디지타이저 시스템의 디지타이저 센서로부터의 출력을 샘플링하기 위해 디지타이저 시스템의 샘플링 윈도우들과 동기화된다.
택일적 사항으로서, 위치 신호는 디지타이저 시스템의 미리 정의된 프로토콜에 따라 송신되는 펄스 신호이다.
택일적 사항으로서, 본 방법은 인코딩된 신호를, 신호가 수신되는 타이밍과 동기되어, 스타일러스를 통해 송신하는 단계를 포함한다.
택일적 사항으로서, 인코딩된 신호는 스타일러스의 팁에 가해진 팁 압력에 관한 정보를 포함한다.
택일적 사항으로서, 인코딩된 신호는, 스타일러스 식별정보, 배터리 전력 상태, 및 사용자가 활성화시킨 버튼들의 상태 중 하나 이상에 관한 정보를 포함한다.
택일적 사항으로서, 디지타이저 시스템은 그리드 기반 용량성 센서인 디지타이저 센서를 포함한다.
택일적 사항으로서, 디지타이저 시스템에 의해 송신된 신호는 그리드 기반 용량성 센서의 도전성 라인들에 의해 송신된다.
택일적 사항으로서, 디지타이저 시스템은 손가락 터치를 검출하도록 동작된다.
택일적 사항으로서, 디지타이저 시스템에 의해 송신된 신호는 손가락끝 터치 검출을 위해 그리드 기반 용량성 센서를 트리거하는 것과 동시적으로 송신된다.
택일적 사항으로서, 디지타이저 시스템에 의해 송신된 신호는 디지타이저 시스템의 감지면 주변에 패턴화된 도전성 루프를 통해 송신된다.
택일적 사항으로서, 디지타이저 시스템에 의해 송신된 신호는 디지타이저 시스템과 연관된 호스트 컴퓨터 내에 포함된 RF 링크를 통해 송신된다.
택일적 사항으로서, 디지타이저 시스템은 터치 스크린을 포함한다.
본 명세서에 사용된 모든 기술적 및/또는 과학적 용어들은, 달리 정의되지 않는 한, 본 발명이 속한 분야의 당업자 중의 한 명에 의해 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 본 명세서에서 설명된 것과 유사하거나 또는 등가적인 방법들 및 물질들이 본 발명의 실시예들의 실시 또는 테스트에서 이용될 수 있지만, 아래에서는 예시적인 방법들 및/또는 물질들을 설명한다. 상충 시, 정의들을 비롯하여 본 특허 명세서가 통제할 것이다. 또한, 본 물질들, 방법들, 및 예시들은 단지 예시적인 것임에 불과하며, 반드시 한정적인 것으로 의도된 것은 아니다.
첨부된 도면들을 참조하면서, 본 발명의 몇몇의 실시예들을 단지 예시로서 설명한다. 이제부터 도면들에 대한 구체적인 언급이 주어지지만, 도시된 특정사항들은 예시에 불과하며 본 발명의 실시예들의 예시적인 논의를 목적으로 제공된 것 뿐임을 강조해 둔다. 이와 관련하여, 도면들을 참조하여 이뤄지는 본 설명을 통해 본 발명의 실시예들이 어떻게 실시될 수 있는지가 본 업계의 당업자에게 명백해진다.
도면에 있어서,
도 1은 본 발명의 몇몇의 실시예들에 따른 예시적인 디지타이저 시스템의 단순화된 블록도이다.
도 2는 본 발명의 몇몇의 실시예들에 따른 스타일러스의 예시적인 컴포넌트들을 도시하는 단순화된 블록도이다.
도 3a 내지 도 3c는 모두가 본 발명의 몇몇의 실시예들에 따른 것들로서, 마이크로폰, RF 링크 디바이스, 및 복수의 광검출기들을 각각 포함한 스타일러스들의 단순화된 개략도들이다.
도 4는 본 발명의 몇몇의 실시예들에 따른 스타일러스를 동작시키기 위한 예시적인 방법의 단순화된 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 몇몇의 실시예들에 따라 스타일러스를 웨이크 업하고, 스타일러스의 송신을, 디지타이저 시스템의 대응하는 샘플링 윈도우와 동기화시키기 위한 방법을 나타내는 단순화된 타이밍도이다.
도 6은 본 발명의 몇몇의 실시예들에 따라 슬립 모드를 재개하기 위한 방법을 나타내는 단순화된 타이밍도이다.
도 7은 본 발명의 몇몇의 실시예들에 따라 호버링 및 터치 동작 상태 동안에 스타일러스를 동작시키기 위한 방법을 나타내는 단순화된 타이밍도이다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 몇몇의 실시예들에 따라 스타일러스와 디지타이저 시스템 간의 양방향 통신을 구축하기 위해 RF 링크를 이용하기 위한 예시적인 방법의 단순화된 흐름도들이다.
도 9는 본 발명의 몇몇의 실시예들에 따라 스크린 리프레쉬의 타이밍을 검출함으로써 스타일러스의 송신을 디지타이저 시스템과 동기화시키기 위한 예시적인 방법의 단순화된 흐름도이다.
본 발명은, 그 몇몇의 실시예들에서, 신호 방출 물체와 함께 동작되는 디지타이저 시스템에 관한 것이며, 보다 구체적으로는, 망라적인 것은 아니지만, 스타일러스와 함께 동작되는 디지타이저 시스템에 관한 것이다.
본 발명의 몇몇의 실시예들에 따르면, 디지타이저 시스템이 마스터 디바이스이고 스타일러스가 슬레이브 디바이스이도록 스타일러스의 송신을 디지타이저 시스템의 샘플링 기간들과 동기화시키기 위한 방법이 제공된다. 본 발명의 몇몇의 실시예들에 따르면, 스타일러스가 디지타이저 시스템의 디지타이저 센서 근처에 있을 때 디지타이저 시스템은 스타일러스의 수신기에 의해 픽업될 동기화 신호들을 송신한다. 일반적으로, 동기화 신호들은 스타일러스에게 알려져 있는 디지타이저 시스템의 프로토콜에 기초하여 송신된다. 택일적 사항으로서, 동기화 신호는 스타일러스에게 알려져 있는 미리 정의된 레이트로, 예컨대 디지타이저 시스템의 리프레쉬 사이클마다 한번씩 송신된다.
본 발명의 몇몇의 실시예들의 양태에 따르면, 스타일러스가 디지타이저 동작 센서로부터 떨어져 위치해 있는 동안에는 슬립 모드를 재개하고 디지타이저 동작 센서에 접근하면 동작 상태로 스위칭하는 스타일러스가 제공된다. 본 발명의 몇몇의 실시예들에 따르면, 저전력 수신기는 슬립 모드 동안에 활성으로 남아있고, 스타일러스가 디지타이저 동작 센서 근처에 있는 때를 검출한다.
본 발명의 몇몇의 실시예들에 따르면, 스타일러스는 송신된 동기화 신호들 중 하나 이상을 픽업한 것에 응답하여 스타일러스가 디지타이저 센서로부터 동작 거리 내에 있다라고 결정한다. 본 발명의 몇몇의 실시예들에 따르면, 스타일러스는 동기화 신호의 픽업에 응답하여 자신의 동작을 웨이크 업하고 또한 자신의 송신을 동기화시킨다. 본 발명의 몇몇의 실시예들에 따르면, 수신기가 동기화 신호들을 검출하는 것을 계속하는 한 웨이크 업 모드에 있는 스타일러스의 송신 및/또는 동작은 계속된다.
몇몇의 예시적인 실시예들에서, 스타일러스는 동기화 신호의 수신으로부터 미리 정의된 지연을 갖고 자신의 송신을 개시하도록 동작된다. 택일적 사항으로서, 동기화 신호는 동기화를 위한 명령들, 예컨대 송신을 개시하기 위한 정의된 타이밍을 포함하는 인코딩된 정보를 포함한다. 본 발명의 몇몇의 실시예들에 따르면, 동기화는 스타일러스의 동작 동안에 필요한 바에 따라 조정된다. 본 발명의 몇몇의 실시예들에 따르면, 스타일러스는 동기화 신호가 손실될 때 슬립 모드를 재개한다. 본 명세서에서 더욱 상세하게 설명될 바와 같이 동기화 신호를 송신하고 수신하기 위한 다양한 비제한적인 방법들이 제안된다.
이제부터 도면들을 참조하면, 도 1은 본 발명의 몇몇의 실시예들에 따른 예시적인 디지타이저 시스템의 단순화된 블록도를 나타낸다. 본 발명의 몇몇의 실시예들에 따르면, 디지타이저 시스템(100)은 디지타이저 센서(50) 및 센서(50)로부터의 출력을 샘플링하고 프로세싱하기 위한 회로(25)를 포함한다. 일반적으로, 회로(25)로부터의 출력은 호스트(22) 상에서 구동중인 운영체제 또는 애플리케이션에 의한 프로세싱을 위해 인터페이스를 거쳐 호스트(22)에 포워딩된다. 택일적 사항으로서, 센서(50)는 평판 패널 디스플레이(flat panel display; FPD)(45) 상에 통합되고, 예컨대 오버레이되며, 디지타이저 시스템(100)은 터치 스크린이다.
일반적으로, 센서(50)는 도전성 스트립들 또는 라인들(51)의 패턴화된 배열을 포함하며, 이 도전성 스트립들 또는 라인들(51)은 택일적 사항으로서, 도전성 스트립들(51)의 그리드(이것을 또한 컨덕터들 또는 안테나들이라고 칭한다)를 형성하도록 열과 행으로 배열된다. 몇몇의 예시적인 실시예들에서, 센서(50)는 FPD(45) 상에 오버레이될 때 투명하다. 본 발명의 몇몇의 실시예들에 따르면, 센서(50)는 스타일러스(200)에 의해 방출된 신호들을 픽업하고, 또한, 택일적 사항으로서, 손가락끝이 용량성 방법에 의해 센서(50)의 감지면을 터치하고/터치하거나 호버링함으로써 제공된 입력을 감지한다. 일반적으로, 센서(50)는 용량성 기반 센서이다. 스타일러스(200) 및 손가락끝(46)으로부터의 입력들은 일반적으로 개별적인 샘플링 윈도우들에 걸쳐 회로(25)에 의해 샘플링된다.
손가락끝 감지
본 발명의 몇몇의 실시예들에 따르면, 센서(50) 상의 하나 이상의 손가락끝(46) 또는 다른 도전성 물체들의 존재를 감지하고 그 위치를 추적하기 위해 상호 캐패시턴스 방법이 적용된다. 예시적으로, 손가락끝 터치 및 호버링을 검출하기 위한 상호 캐패시턴스 방법이, 예컨대, "Touch Detection Method"의 명칭을 갖는 미국 특허 제7,372,455호 그리고, 또한 "Apparatus for object information detection and methods of using same"의 명칭을 갖는 미국 특허 제7,902,840호에서 설명되어 있으며, 이 특허들 둘 다는 엔 트리그 회사에 양도되었고, 참조로서 본 명세서 내에 병합된다. 일반적으로, 상호 용량성 감지를 적용할 때, 회로(25)는 그리드의 다른 축을 따라 출력을 샘플링하면서 그리드의 한 축을 따른 하나의 라인(51)에 한 번에 트리거 펄스를 생성하여 보낸다. 택일적 사항으로서, 한 축을 따른 라인들(51)의 그룹들은 함께 트리거된다. 일반적으로, 라인들(51)은 10~500KHz의 주파수로 송신되는 트리거 펄스열로 트리거된다. 택일적 사항으로서, 손가락끝 터치는 대안적으로 및/또는 또한 자가 캐패시턴스 방법을 이용하여 검출된다. 예시적인 자가 캐패시턴스 검출 방법이 또한 예컨대, "Touch Detection Method"의 명칭을 갖고, 본 명세서 내에 병합되어 있는 미국 특허 제7,372,455호에서 설명되어 있다. 자가 캐패시턴스 검출 방법에서는, 모든 라인들(51)이 트리거 펄스열로 동시적으로 트리거될 수 있다. 일반적으로, 회로(25)는 손가락끝(46) 또는 도전성 물체의 호버링 및 터치 사이를 구별한다.
스타일러스 통신 및 감지
본 발명의 몇몇의 실시예들에 따르면, 스타일러스(200)는 디지타이저 시스템(100)으로부터의 입력을 검출한 것에 응답하여 자신의 팁 근처에서 신호를 송신한다. 팁 및 스타일러스 송신 방법을 위한 예시적인 구성이 예컨대, "Transparent Digitiser"의 명칭을 갖고, 본 명세서 내에 병합되어 있는 미국 특허 제7,292,229호에서 설명되어 있다.
본 발명의 몇몇의 실시예들에 따르면, 센서(50)의 라인들(51)은 스타일러스(200)의 팁 근처의 위치에서 스타일러스(200)에 의해 송신된 신호를 픽업하기 위한 안테나들로서 동작한다. 본 발명의 몇몇의 실시예들에 따르면, 라인들(51)에 의해 픽업된 스타일러스 신호는 스타일러스(200)의 위치를 결정하고 추적하는 데에 이용된다. 몇몇의 예시적인 실시예들에서, 스타일러스 신호는 인코딩된 정보를 포함하고, 회로(25)는 스타일러스에 의해 제공된 정보를 디코딩한다. 몇몇의 예시적인 실시예들에서, 스타일러스(200)에 의해 제공된 정보는, 예컨대, 스타일러스 팁에 가해진 팁 압력, 스타일러스의 호버링/터치 상태, 스타일러스 식별정보, 배터리 충전 레벨, 및 사용자가 활성화시킨 버튼의 상태를 포함한다. 본 발명의 몇몇의 예시적인 실시예들에서, 회로(25)는 스타일러스(200)의 호버링과 터치 사이를 구별한다.
본 발명의 몇몇의 실시예들에 따르면, 스타일러스(200)에 의해 송신된 신호는 스타일러스(200)의 송신 사이클마다 한 번 송신되는 오실레이팅 펄스 신호 및/또는 신호 버스트이다. 택일적 사항으로서, 펄스 지속기간은 1.25~1.3msec 사이이다. 택일적 사항으로서, 하나보다 많은 펄스가 송신 사이클, 예컨대, 펄스열 동안에 송신된다. 택일적 사항으로서, 펄스를 생성하는 데에 이용되는 오실레이팅 신호는 10~500KHz 사이의 주파수를 갖는다. 스타일러스(200)에 의해 송신된 신호는, 예컨대, 엔 트리그 회사에 양도되었고 본 명세서 내에 참조로서 병합되어 있는, "Pressure Sensitive Stylus for a Digitizer"의 명칭을 갖는 미국 특허 제8,536,471호에서 설명된 것과 유사할 수 있다.
본 발명의 몇몇의 실시예들에 따르면, 스타일러스(200)는 디지타이저 시스템(100)과 양방향 통신으로 통신한다. 몇몇의 예시적인 실시예들에서, 스타일러스(200)는 디지타이저 시스템(100)으로부터 명령들, 동기화 신호, 및/또는 웨이크 업 신호를 수신하기 위한 수신기를 포함한다.
본 발명의 몇몇의 실시예들에 따르면, 스타일러스(200)가 디지타이저 시스템(100)으로부터의 입력을 손실할 때, 예컨대, 스타일러스(200)가 센서(50)로부터 거리를 두고 배치된 것에 응답하여, 스타일러스(200)는 저전력 슬립 모드에 진입하고, 이 동안에 송신은 종료된다. 택일적 사항으로서, 스타일러스(200) 내의 다른 전자 엘리먼트들의 동작이 또한 일시적으로 종료된다.
본 발명의 몇몇의 실시예들에 따르면, 스타일러스는 슬립 모드 동안에 신호를 픽업할 수 있고, 디지타이저 시스템(100)으로부터 신호를 픽업한 것에 응답하여, 스타일러스(200)는 자신의 송신 유닛을 활성화시켜서 이것을 디지타이저 센서와 동기화시킴으로써, 스타일러스는 스타일러스로부터의 출력을 샘플링하도록 디지타이저 시스템의 정의된 샘플링 기간에 걸쳐 송신한다. 일반적으로, 디지타이저 시스템(100)으로부터 입력을 수신한 것에 응답하여 추가적인 전자 컴포넌트들이 또한 활성화된다. 디지타이저 시스템(100)으로부터 스타일러스(200)에 입력을 제공하고/제공하거나 신호를 송신하기 위해 다양한 통신 방법들이 이용될 수 있다. 택일적인 방법들은 다음을 포함한다.
1. 통신 채널로서의 라인들(51)의 이용
몇몇의 예시적인 실시예들에서, 스타일러스로의 입력은, 스타일러스(200)가 센서(50) 근처에 있을 때 스타일러스(200)에 의해 픽업될 수 있는 동기화 신호를 라인들(51)에 송신함으로써 제공된다. 택일적 사항으로서, 신호는 센서(50)의 적어도 한 축에 있는 복수의 라인들(51) 및/또는 모든 라인들(51), 예컨대 행 방향으로의 라인들(51) 또는 열 방향으로의 라인들을 통해 송신된다. 일반적으로, 통신 회로(27)는 라인들(51)을 통해 스타일러스(200)에 송신된 동기화 신호들을 관리한다. 택일적 사항으로서, 스타일러스(200)와의 통신에 이용된 신호는 손가락(46)의 상호 캐패시턴스 터치 검출을 트리거하기 위한 트리거 신호와 동시적으로 송신된다. 본 발명의 몇몇의 실시예들에 따르면, 스타일러스(200)와의 통신을 위해 제1 주파수가 이용되고, 손가락(46)의 상호 캐패시턴스 터치 검출을 트리거하기 위해 제2 주파수가 이용된다.
2. 통신 채널로서의 자기적 결합의 이용
몇몇의 예시적인 실시예들에서, 디지타이저 시스템(100)은 스타일러스(200)에 의해 픽업될 수 있는 자기장을 생성하는 하나 이상의 주변 통신 루프들 또는 코일(55)을 포함한다. 택일적 사항으로서, 주변 통신 코일(55)은, 예컨대, 라인들(51)로부터 형성된 그리드 주변에, 센서(50) 상에 패턴화된 평면 루프로부터 형성된다. 택일적 사항으로서, 코일(55)은 복수의 평면 루프 포위 센서(50), 예컨대 2-15 루프들을 포함한다. 택일적 사항으로서, 코일(55)은 라인들(51)을 회로(25), 예컨대 금속 러너(metal runner)들에 연결하는 데에 일반적으로 이용되는 물질로부터 형성된다. 일반적으로, 센서(50) 상에 패턴화될 때 코일(55)을 통해 송신될 수 있는 전류는 제한적일 수 있고, 희망하는 자기장을 생성하기 위해서는 비교적 높은 전압이 이용된다. 대안적으로, 주변 통신 코일은 회로(25)의 인쇄 회로 보드(printed circuit board; PCB) 상에 패턴화된다. 일반적으로, 코일이 PCB 상에 형성될 때에는, 센서(50) 상에 형성된 코일(55)에 비해, 비교적 더 높은 전류 및 더 낮은 전압이 인가된다. 일반적으로, 통신 회로(27)는 코일(55)을 통해 스타일러스(200)에 송신된 신호를 관리한다.
3. 통신 채널로서의 음파의 이용
몇몇의 예시적인 실시예들에서, 디지타이저 시스템(100)은 스타일러스(200)에 의해 픽업될 수 있는 오디오 톤(audio tone)들을 제공하기 위한 하나 이상의 트랜듀서들 및/또는 스피커들(196)을 포함한다. 이제 도 3a를 참조하면, 몇몇의 예시적인 실시예들에서, 오디오 통신이 이용되는 경우, 스타일러스(200')는 스피커(196)에 의해 송신된 오디오 톤들을 검출하기 위한 하나 이상의 트랜듀서들 및/또는 마이크로폰들(211)을 포함한다. 택일적 사항으로서, 오디오 톤들은 초음파 범위 내에 있다. 도 1을 다시 참조하면, 통신 회로(27)는 스피커(196)를 통해 스타일러스(200)에 송신된 오디오 톤들을 관리한다.
4. RF 링크의 이용
몇몇의 예시적인 실시예들에서, 디지타이저 시스템(100)은 양방향 통신으로 스타일러스(200)와 통신하기 위해, 예컨대, 호스트(22) 내 및/또는 회로(25) 내의, RF 링크 디바이스(180), 예컨대, 블루투스, NFC(near filed communication), RFID(radio frequency identification), 또는 Wi-Fi 디바이스를 이용한다. 이제 도 3b를 참조하면, 몇몇의 예시적인 실시예들에서, RF 링크가 이용되는 경우, 스타일러스(200'')는 정합 안테나(213)를 포함한다. 몇몇의 예시적인 실시예들에서, RF 링크(180)는 스타일러스(200'')에게 질의하는 것을 제공한다. 택일적 사항으로서, 스타일러스(200'')는 또한 RF 링크를 이용하여 정보를 디지타이저 시스템(100)에 송신한다.
5. 광 검출의 이용
이제 도 3c를 참조하면, 몇몇의 예시적인 실시예들에서, 스타일러스(200''')는 정의된 광 신호를 검출하도록 프로그래밍된 카메라 및/또는 하나 이상의 광검출기들(215)을 포함한다. 몇몇의 예시적인 실시예들에서, 광검출기들(215)은, 예컨대, 이미지 리프레쉬 또는 백라이트 플래싱으로 인한 FPD(45) 상에서 디스플레이되는 이미지에 대한 주기적 변동들을 검출한다. 본 발명의 몇몇의 실시예들에 따르면, 스타일러스(200''')는 광검출 센서들(215)에 의해 검출된 광 신호에서의 검출된 변동들과 관련하여 자신의 송신 사이클을 동기화시킨다. 일반적으로, 광검출기들(215)과 연관된 회로는 알려진 빈도수로 및/또는 알려진 프로토콜에 따라 발생하는 반복적인 변동들을 검출하도록 컨디셔닝된다.
본 발명의 몇몇의 실시예들에 따르면, 디지타이저 시스템은 스타일러스(200)의 출력을 샘플링하기 위한 디지타이저 시스템(100)의 샘플링 기간과 동기화되어 미리 정의된 빈도수로 및/또는 프로토콜에 따라 발광하는 발광 다이오드(light emitting diode; LED)(198) 또는 다른 광원을 포함한다. 택일적 사항으로서, LED(198)는 적외선(infrared; IR) 범위 내에서 조명한다. 본 발명의 몇몇의 실시예들에 따르면, 광검출기들(215)은 LED(198)의 발광을 검출하고, 스타일러스(200''')는 자신의 송신 사이클을 LED(198)의 이러한 발광과 동기화시킨다.
이제, 본 발명의 몇몇의 실시예들에 따른 스타일러스의 예시적인 컴포넌트들의 단순화된 블록도를 도시하는 도 2를 또한 참조한다. 본 발명의 몇몇의 실시예들에 따르면, 스타일러스(200)는 전원(201), 예컨대, 하나 이상의 배터리들로 자가 전력구동된다. 본 발명의 몇몇의 실시예들에 따르면, 스타일러스(200)는 디지타이저 시스템(100)으로부터의 입력을 수신하기 위해 일반적으로 동작하는 저전력 수신기를 포함한다. 일반적으로, 수신기(210)는 디지타이저 시스템(100) 내의 대응하는 송신 유닛과 정합되고, 이것은 예컨대, 마이크로폰(211), RF 안테나(213), 광검출기(215)일 수 있다. 택일적 사항으로서, 저전력 수신기(210)는 또한, 예컨대, 스타일러스(200)가 슬립 모드에 있는 동안에, 디지타이저 시스템(100)과 양방향 통신이 구축될 수 있도록 하는 송신 능력을 포함한다.
본 발명의 몇몇의 실시예들에 따르면, 웨이크 업/슬립 회로(215)는 수신기(210)에 의해 제공된 입력에 기초하여 웨이크 업 모드와 슬립 모드 사이를 왔다갔다하도록 스타일러스(200)를 프롬프팅한다. 일반적으로, 웨이크 업/슬립 회로(215)는 수신기(210)가 디지타이저 시스템(100)으로부터의 입력을 검출한 것에 응답하여 스타일러스(200)의 추가적 컴포넌트들의 전력공급을 프롬프팅하고, 수신기(210)로의 입력의 연장된 부재에 응답하여 스타일러스(200)의 컴포넌트들의 전력공급 중단을 프롬프팅한다. 택일적 사항으로서, 추가적인 컴포넌트들의 동작을 제어하기 위한 제어기(220)는 또한 스타일러스(200)를 웨이크 업한 것에 응답하여 전력공급받는다. 일반적으로, 제어기(220)는 메모리 능력을 포함한다.
본 발명의 몇몇의 실시예들에 따르면, 스타일러스(200)는 송신기(250) 및 송신기(250)에 의해 송신될 신호를 생성하기 위한 신호 생성기(230)를 포함한다. 일반적으로, 신호 생성기(230)와 송신기(250)는 스타일러스(200)가 웨이크 업 모드에 있을 때 동작하고, 슬립 모드 동안에는 동작하지 않으며, 이로써 스타일러스가 디지타이저 시스템(100)으로부터 거리를 두고 있는 동안에는 전력이 절감될 수 있다. 택일적 사항으로서, 신호 생성기(230)는 송신되는 신호 상에 정보를 인코딩하기 위한 인코더를 추가적으로 포함한다. 택일적 사항으로서, 하나 이상의 센서들(260)로부터의 및/또는 사용자가 활성화시킨 하나 이상의 버튼들(265)로부터의 출력은 스타일러스(200)에 의해 송신되는 신호 상에 인코딩된다. 택일적 사항으로서, 센서들(260)은 팁(270) 상의 팁 압력을 감지하기 위한 팁 압력 센서를 포함한다.
본 발명의 몇몇의 실시예들에 따르면, 동기화 회로(225)는 스타일러스(200)의 송신 사이클을 디지타이저 시스템(100)의 스타일러스 샘플링 기간들과 동기화시킨다. 몇몇의 예시적인 실시예들에서, 스타일러스(200)가 웨이크 업 모드로 스위칭할 때 동기화가 수행된다. 택일적 사항으로서, 스타일러스(200)의 활성화 동안 동기화 회로(225)는 동기화를 주기적으로 업데이트하고/업데이트하거나 수정한다. 본 발명의 몇몇의 실시예들에 따르면, 스타일러스(200)를 동기화하기 위한 정보는 수신기(210)에 의해 수신된 입력으로부터 획득된다. 택일적 사항으로서, 동기화기(225)는 수신된 입력의 타이밍을 식별하고, 수신 후 미리 정의된 지연을 갖고 송신을 개시한다. 몇몇의 예시적인 실시예들에서, 수신기(210)에 의해 수신된 신호는 정보로 인코딩되고/인코딩되거나, 언제 송신을 개시해야할지를 규정하는 명령을 포함한다. 택일적 사항으로서, 동기화 회로(225)는 이 정보를 디코딩하고/디코딩하거나 명령을 수신하며, 이에 따라 송신을 개시한다.
이제, 본 발명의 몇몇의 실시예들에 따른 스타일러스를 동작시키기 위한 예시적인 방법의 단순화된 흐름도를 도시하는 도 4를 참조한다. 본 발명의 몇몇의 실시예들에 따르면, 스타일러스(200)는 저전력 슬립 모드 내에 저장되고(블록 300), 디지타이저 시스템(100)으로부터 송신된 하나 이상의 신호들을 픽업하는 것에 응답하는 동작으로 프롬프팅된다. 몇몇의 예시적인 실시예들에서, 디지타이저 시스템(100)에 의해 수신된 입력은 정보를 포함하고(블록 305), 스타일러스는 수신된 정보를 디코딩한다(블록 310). 일반적으로, 수신되고/수신되거나 디코딩된 정보는 스타일러스(200)의 송신을 디지타이저 시스템(100)과 동기화시키는 데에 이용된다. 본 발명의 몇몇의 실시예들에 따르면, 스타일러스(200)는 요구된 시간에서 송신을 개시한다(블록 315). 일반적으로, 스타일러스(200)는 정의된 반복 레이트로 또는 정의된 통신 프로토콜에 따라 신호 버스트 및/또는 펄스를 송신한다. 일반적으로, 송신된 신호는 디지타이저 센서(50)에 대한 스타일러스(200)의 위치를 확인하는 데에 이용된다. 택일적 사항으로서, 스타일러스의 동작 및/또는 식별과 관련된 정보가 또한 위치 신호의 송신과 함께 스타일러스(200)에 의해 송신된다.
본 발명의 몇몇의 실시예들에 따르면, 입력이 디지타이저 시스템(100)에 의해 수신되는 한, 예컨대 미리 정의된 레이트로, 스타일러스(200)가 신호 버스트들을 송신하는 것을 계속한다(블록 320). 택일적 사항으로서, 반복되는 송신 과정 중에, 디지타이저 시스템(100)에 의해 제공된 입력은 주기적으로 디코딩되고/디코딩되거나 분석되어, 스타일러스(200)와 디지타이저 시스템(100) 간의 동기화를 업데이트하고, 조정하고/조정하거나, 개선시킨다(블록 325). 본 발명의 몇몇의 실시예들에 따르면, 디지타이저 신호가 손실되면(블록 330), 스타일러스는 슬립 모드에 진입하도록 프롬프팅된다. 일반적으로, 슬립 모드는, 디지타이저 시스템으로부터 미리 정의된 개수의 입력들을 놓친 후에만 및/또는 어떠한 입력도 없이 미리 정의된 시구간이 경과된 후에만 개시된다.
이제, 본 발명의 몇몇의 실시예들에 따라 스타일러스를 웨이크 업하고, 스타일러스의 송신을, 디지타이저 시스템의 대응하는 샘플링 윈도우와 동기화시키기 위한 방법을 나타내는 단순화된 타이밍도를 도시한 도 5를 참조한다. 블록(410)은 디지타이저 시스템(100)이 스타일러스(200)에게 신호를 송신하는 기간을 나타내고, 블록(430)은 디지타이저 시스템(100)이 라인들(51)로부터의 출력을 샘플링하여 스타일러스 신호를 검출하는 기간을 나타내며, TD는 디지타이저 시스템(100)의 송신 사이클 기간을 나타낸다. 명료성을 위해 시간 블록들(410, 430)의 지속기간은 기간(TD)에 대해서 과장될 수 있다는 것을 유념한다. 본 발명의 몇몇의 실시예들에 따르면, 스타일러스(200)가 디지타이저 센서(50)에 접근할 때 스타일러스(200)는 송신(410)을 검출한다. 일반적으로, 스타일러스(200)는 센서(50) 위를 호버링하면서 송신(410)을 검출하기 시작한다. 본 발명의 몇몇의 실시예들에 따르면, 스타일러스(200)가 슬립 모드에 있는 동안, 스타일러스(200)는 시간(420)에서 디지타이저 시스템(100)으로부터 신호를 수신한다. 일반적으로, 스타일러스(200)는 해당 신호가 디지타이저 시스템(100)에 의해 송신된 미리 정의된 신호인 것을 식별하고, 웨이크 업 모드로 스위칭한다. 대안적으로, 스타일러스(200)는 복수의 송신들(410)을 식별한 후에만 웨이크 업 모드로 스위칭한다.
본 발명의 몇몇의 실시예들에 따르면, 스타일러스(200)는 스타일러스(200)의 송신 기간(TP)을 타이밍(420)과 동기화시키도록 동작한다. 몇몇의 예시적인 실시예들에서, 스타일러스(200)는 식별된 타이밍(420)으로부터 정의된 지연(td0)을 갖고 하나 이상의 펄스 신호들(440), 예컨대 펄스열을 송신하도록 동기화된다. 본 발명의 몇몇의 실시예들에 따르면, 입력(410)이 스타일러스(200)에 의해 검출되는 한, 스타일러스(200)는 계속해서 펄스들(440)을 송신한다. 택일적 사항으로서, 하나의 펄스(440)는 위치 신호를 제공하며, 동일한 사이클 내에서의 추가적인 펄스들은 인코딩된 정보를 제공한다. 몇몇의 예시적인 실시예들에서, 스타일러스(200)는 송신(410)으로부터 수신된 정보 및/또는 타이밍(420)을 때때로 분석함으로써 동기화를 업데이트하고, 수정하고/수정하거나 개선시킨다. 조정들은 디지타이저 시스템(100)과 스타일러스 중 하나 이상에 의해 개시될 수 있다.
손가락끝(46) 검출을 위해 디지타이저 시스템(100)이 라인들(51)로부터의 출력을 샘플링하는 기간은 명료성을 위해 본 타임 라인 상에서는 도시하지 않았음을 유념한다. 일반적으로, 손가락끝 검출을 위한 샘플링 기간은 샘플링 블록(430)에 의해 점유되지 않은 TD 동안의 임의의 시간에서 발생한다. 몇몇의 예시적인 실시예들에서, 손가락끝 검출을 위한 샘플링 기간은 송신 블록(410)과 오버랩한다. 택일적 사항으로서, 손가락끝 검출은 각각의 사이클(TD) 동안에 수행되지 않지만, 이와 달리, 예컨대, 두 개의 사이클마다 한 번 수행될 수 있다.
이제, 본 발명의 몇몇의 실시예들에 따라 슬립 모드로 스위칭 백하기 위한 방법을 나타내는 단순화된 타이밍도를 도시하는 도 6을 참조한다. 본 발명의 몇몇의 실시예들에 따르면, 펄스들(440)의 송신은 송신(410)이 손실된 이후로 미리 정의된 시간이 경과할 때 까지 계속된다. 본 발명의 몇몇의 실시예들에 따르면, 스타일러스(200)는 신호(410)의 손실에 응답하여 슬립 모드로 프롬프팅된다. 스타일러스(200)가 디지타이저 시스템(100)으로부터 다른 곳으로 옮겨지거나 또는 디지타이저 시스템(100)이 턴 오프된 경우 스타일러스(200)는 송신(410)을 검출하지 못한다. 택일적 사항으로서, 웨이크 업 모드를 활성화시키는 데에 필요한, 디지타이저 센서(50)에 대한 스타일러스(200)의 근접도가 미리 정의된다. 택일적 사항으로서, 스타일러스(200)는, 스타일러스의 팁이 센서(50)로부터 미리 정의된 거리를 두고 위치할 때에만 활성화된다.
이제, 본 발명의 몇몇의 실시예들에 따라 호버링 및 터치 동작 상태 동안에 스타일러스를 동작시키기 위한 방법을 나타내는 단순화된 타이밍도를 도시하는 도 7을 참조한다. 본 발명의 몇몇의 실시예들에 따르면, 스타일러스(200)의 동작 동안, 스타일러스(200)는 호버링 모드로부터 터치 모드로 스위칭할 수 있다. 몇몇의 예시적인 실시예들에서, TP 당 스타일러스(200)에 의해 송신되는 펄스들의 개수 및/또는 반복 레이트는 스타일러스(200)의 터치 동작 모드 동안에 증가하거나 또는 그렇지 않고 변동된다. 택일적 사항으로서, 호버링 동작 모드 동안에는, 송신(440)이 예컨대 두 개의 송신 기간(TP)마다 한 번 발생하며, 터치 동작 상태 동안에서는, 송신(440)이 매 송신 사이클(TP)마다 적어도 한 번 발생한다. 택일적 사항으로서, 스타일러스(200)는 터치 동작 모드 동안에 송신된 신호의 크기와 비교하여 더 큰 크기의 호버링 신호를 송신한다. 일반적으로, 송신 사이클(TP)의 지속기간은 디지타이저 시스템(100)의 리프레쉬 사이클(TD)과 정합된다.
이제, 본 발명의 몇몇의 실시예들에 따라 스타일러스와 디지타이저 시스템 간의 양방향 통신을 구축하기 위해 RF 링크를 이용하기 위한 예시적인 방법의 단순화된 흐름도들을 도시하는 도 8a 및 도 8b를 참조한다. 본 발명의 몇몇의 실시예들에 따르면, RF 링크는 스타일러스(200)와 디지타이저 시스템(100) 간의 양방향 통신을 구축하기 위한 저전력 방법으로서 이용될 수 있다. 본 발명의 몇몇의 실시예들에 따르면, 디지타이저 시스템(100)의 RF 링크 안테나는 타임 스탬프를 요청하는 질의를 스타일러스(200)에게 보낸다(블록 802). 이러한 요청은 스타일러스(200)의 RF 링크 안테나에 의해 수신되고(블록 805), 스타일러스가 질의를 수신했던 시간을 나타내는 타임 스탬프가 디지타이저 시스템에 송신된다(블록 810). 본 발명의 몇몇의 실시예들에 따르면, 타임 스탬프는 스타일러스의 위치 신호를 송신하는 데에 일반적으로 이용되는 팁(270)을 통해 송신된다. 몇몇의 예시적인 실시예들에서, 디지타이저 시스템(100)의 하나 이상의 라인들(51)은 입력을 수신하고, 디지타이저 시스템(100)은 수신된 타임 스탬프를 디지타이저 시스템(100)의 실제 클록 상의 시간과 비교한다(블록 812). 이러한 비교에 기초하여, 디지타이저 시스템(100)은, 예컨대 스타일러스 위치 신호를 송신하기 위한 송신 사이클을 스타일러스가 개시하기 위한 스타일러스(200)의 실시간 클록 상의 시간을 결정한다. 일반적으로, 디지타이저 시스템(100)과 스타일러스(200) 간의 동기화는, 위치 신호를 송신하는 데에 이용되는 것과 동일한 통신 라인 및/또는 경로, 예컨대 스타일러스 팁(270) 및 라인들(51)을 통해 타임 스탬프를 송신함으로써 개선되는데, 그 이유는 타임 스탬프의 송신 동안에 발생하는 임의의 지연들이 스타일러스 위치를 송신할 때 발생하는 지연들과 동일할 것이기 때문이다.
이러한 동기화 시간은 스타일러스(200)의 RF 링크 안테나에 송신되고(블록 817), RF 링크 안테나에 의해 수신된다(블록 815). 택일적 사항으로서, RF 링크 안테나는 스타일러스 위치 신호를 송신하기 위해 이용된 안테나와 동일한 안테나이다. 본 발명의 몇몇의 실시예들에 따르면, 스타일러스(200)는 수신된 동기화 시간에 대해 정의된 지연을 갖고 스타일러스의 위치 신호 및/또는 다른 정보를 송신한다(블록 820). 일반적으로, 디지타이저 시스템(100)은 디지타이저 시스템(100)과 스타일러스(200)의 클록들 사이에서 트랜슬레이팅하고, 스타일러스(200)는 디지타이저 시스템(100)에 의해 요청된 시간들에서 스타일러스 클록에 따라 신호들을 송신한다. 스타일러스(200)는 RF 링크를 통해 디지타이저 시스템(100)으로부터 통신들을 수신한다.
이제, 본 발명의 몇몇의 실시예들에 따라 스크린 리프레쉬를 검출함으로써 스타일러스의 송신을 디지타이저 시스템과 동기화시키기 위한 예시적인 방법의 단순화된 흐름도를 도시하는 도 9를 참조한다. 본 발명의 몇몇의 실시예들에 따르면, 스타일러스가 FPD(45)에 접근하면, 스타일러스 상에 위치한 하나 이상의 광검출기들은 FPD가 리프레쉬되는 타이밍을 검출한다(블록 910). 몇몇의 실시예들에서, 광검출기는 디스플레이의 일정 영역, 예컨대 일정한 수평 라인이 리프레쉬되는 때를 구별할 수 있다. 그런 후, 스타일러스는 자신의 송신을 이러한 리프레쉬 이벤트, 예컨대 디스플레이의 미리 결정된 라인의 리프레쉬와 동기화시킬 수 있다.
본 발명의 몇몇의 실시예들에 따르면, 스타일러스 송신이 개시되고, 송신의 타이밍이 FPD를 리프레쉬하는 타이밍과 동기화된다(블록 915). 일반적으로, 디지타이저 시스템(100)은 스타일러스 신호의 샘플링을 FPD의 리프레쉬와 동기화시켜서 스타일러스(200)가 FPD와 동기화된 때 스타일러스(200)는 또한 디지타이저 시스템(100)의 스타일러스 샘플링 기간과 동기화될 수 있다. 택일적 사항으로서, 디지타이저 시스템(100)이 스타일러스(200)에게, FPD의 리프레쉬 타이밍에 견주어 언제 송신할지에 대해 통지할 수 있도록 하기 위해 추가적인 통신 링크가 이용된다. 대안적으로, 스타일러스 신호를 송신하기 위한 미리 정의된 지연은 스타일러스 메모리 내에 저장된다.
본 명세서에서 기술된 디지타이저 시스템(100)은 사용자와 디바이스, 예컨대 FPD 스크린들을 포함한 모바일 컴퓨팅 디바이스들 사이의 상호작용들을 가능하게 해주는 임의의 컴퓨팅 디바이스에 적절할 수 있다는 것을 유념한다. 이러한 디바이스들의 예시들은 태블릿 PC, 펜 인에이블드 랩탑 컴퓨터, 테이블탑 컴퓨터, PDA 또는 팜 파일럿 및 모바일 폰과 같은 임의의 핸드 헬드 디바이스를 포함한다.
단순화를 목적으로 도면들에서는 다양한 컴포넌트들이 개별적인 회로들로서 라벨링되었음을 유념한다. 하지만, 하나의 물리적 컴포넌트, 예컨대 ASIC(application specific integrated circuit)가 다수의 회로들의 기능을 제공할 수 있고/있거나, 이와 달리, 하나의 회로의 기능은 복수의 물리적 컴포넌트들에 의해 제공될 수 있다는 것이 명백하다.
본 발명의 대부분의 실시예들을 디지타이저 센서와의 스타일러스의 동작을 참조하여 설명하였지만, 여기서 설명된 시스템들 및/또는 방법들은 또한 디지타이저 센서 및/또는 터치 스크린과의 상호작용을 위한 다른 신호 방출 물체들에도 적용될 수 있도록 한다는 점에 있어서 본 발명은 이러한 사항으로 한정되지 않는다는 것이 본 업계의 당업자에게는 명백할 것이다.
본 발명의 대부분의 실시예들을 그리드 기반 상호 용량성 센서에 대해 설명하였지만, 여기서 설명된 시스템들 및/또는 방법들은 또한 그리드 기반 및/또는 용량성 기반이 아닌 다른 유형들의 디지타이저 센서들 및/또는 터치 스크린에도 적용될 수 있도록 한다는 점에 있어서 본 발명은 이러한 사항으로 한정되지 않는다는 것이 본 업계의 당업자에게는 명백할 것이다.
명료성을 위해 개별적인 실시예들의 환경에서 설명된, 본 발명의 일정한 특징들은 또한 단일 실시예에서 조합 상태로 제공될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 반대로, 간략화를 위해 단일 실시예의 환경에서 설명된 본 발명의 다양한 특징들은 또한 개별적으로 또는 임의의 적절한 서브조합으로 제공될 수 있거나 또는 본 발명의 임의의 다른 설명된 실시예에서 적절하게 제공될 수 있다. 다양한 실시예들의 환경으로 설명된 일정한 특징들은, 해당 실시예가 이들 엘리먼트들 없이는 작동불가하지 않는 한, 이들 실시예들의 필수적인 특징들로서 간주되어서는 안된다.

Claims (24)

  1. 디지타이저 시스템과 함께 스타일러스를 동작시키기 위한 방법에 있어서,
    상기 디지타이저 시스템의 미리 정의된 프로토콜 - 상기 프로토콜은 상기 스타일러스에게 알려져 있음 - 에 따라 상기 디지타이저 시스템에 의해 반복적으로 송신된 신호를 수신하는 단계;
    상기 디지타이저 시스템에 의해 송신된 신호와 동기하여 위치 신호들을 송신하는 단계; 및
    상기 미리 정의된 프로토콜에 따라 상기 스타일러스가 상기 디지타이저 시스템의 반복적인 송신들을 수신하는 지속기간에 걸쳐 상기 위치 신호들의 송신을 계속하는 단계
    를 포함하는 디지타이저 시스템과 함께 스타일러스를 동작시키기 위한 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스타일러스를 슬립 모드에서 동작시키는 단계 - 상기 스타일러스는 상기 슬립 모드 동안에 입력을 수신하도록 전력을 공급받지만 상기 슬립 모드 동안에 상기 위치 신호들을 송신하도록 전력을 공급받지는 않음 -;
    상기 스타일러스가 상기 슬립 모드에 있는 동안에 상기 디지타이저 시스템에 의해 반복적으로 송신된 신호를 수신하는 단계;
    상기 디지타이저 시스템에 의해 송신된 신호를 검출한 것에 응답하여 상기 스타일러스를 웨이크 업 모드로 스위칭하는 단계; 및
    상기 미리 정의된 프로토콜에 따라 상기 스타일러스가 상기 디지타이저 시스템의 반복적인 송신들을 수신하는 지속기간에 걸쳐 상기 스타일러스를 상기 웨이크 업 모드로 유지하는 단계
    를 포함하는 디지타이저 시스템과 함께 스타일러스를 동작시키기 위한 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 디지타이저 시스템에 의해 송신된 신호가 수신되지 않는 미리 정의된 기간 후에 슬립 모드를 재개하는 단계를 포함하는 디지타이저 시스템과 함께 스타일러스를 동작시키기 위한 방법.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 스타일러스를 웨이크 업 모드로 스위칭한 것에 응답하여 상기 스타일러스 내부에 있는 전원으로 상기 위치 신호의 생성에 전력을 공급하는 단계를 포함하는 디지타이저 시스템과 함께 스타일러스를 동작시키기 위한 방법.
  5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스타일러스를 웨이크 업 모드로 스위칭한 것에 응답하여 상기 스타일러스 내부에 있는 팁(tip) 압력 센서에 전력을 공급하는 단계를 포함하는 디지타이저 시스템과 함께 스타일러스를 동작시키기 위한 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 동기화는 상기 디지타이저 시스템에 의해 송신된 신호의 수신으로부터 미리 정의된 지연을 갖고 상기 위치 신호들을 송신하는 단계를 포함한 것인 디지타이저 시스템과 함께 스타일러스를 동작시키기 위한 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스타일러스에 의해 수신된 신호는 상기 위치 신호의 송신을 동기화하기 위한 정보로 인코딩되며, 상기 스타일러스는, 상기 정보를 디코딩하고, 이 정보를 이용하여 상기 위치 신호의 송신을 동기화하는 것인 디지타이저 시스템과 함께 스타일러스를 동작시키기 위한 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 인코딩된 정보는 상기 위치 신호를 송신하기 위한 정의된 지연 기간을 포함한 것인, 디지타이저 시스템과 함께 스타일러스를 동작시키기 위한 방법.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 디지타이저 시스템의 반복적인 송신들 동안에 상기 스타일러스의 동기화를 조정하는 단계를 포함하는 디지타이저 시스템과 함께 스타일러스를 동작시키기 위한 방법.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 디지타이저 시스템에 의해 송신되고 상기 스타일러스에 의해 수신되는 신호는, 전자기 신호, RF 신호, 음파 신호, 및 광 신호를 포함하는 그룹으로부터 선택된 것인 디지타이저 시스템과 함께 스타일러스를 동작시키기 위한 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 광 신호는 상기 디지타이저 시스템과 연관된 디스플레이 스크린에 의해 제공된 것인 디지타이저 시스템과 함께 스타일러스를 동작시키기 위한 방법.
  12. 제10항에 있어서, 상기 광 신호는 상기 디지타이저 시스템의 디스플레이 스크린의 리프레쉬 타이밍과 연관된 동기화 신호인 것인 디지타이저 시스템과 함께 스타일러스를 동작시키기 위한 방법.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 디지타이저 시스템의 미리 정의된 프로토콜은 상기 디지타이저 시스템의 디지타이저 센서로부터의 출력을 샘플링하기 위해 상기 디지타이저 시스템의 샘플링 윈도우들과 동기화된 것인 디지타이저 시스템과 함께 스타일러스를 동작시키기 위한 방법.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 위치 신호는 상기 디지타이저 시스템의 미리 정의된 프로토콜에 따라 송신되는 펄스 신호인 것인 디지타이저 시스템과 함께 스타일러스를 동작시키기 위한 방법.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 신호가 수신되는 타이밍과 동기시켜서, 인코딩된 신호를, 상기 스타일러스를 통해 송신하는 단계를 포함하는 디지타이저 시스템과 함께 스타일러스를 동작시키기 위한 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 인코딩된 신호는 상기 스타일러스의 팁에 가해진 팁 압력에 관한 정보를 포함한 것인 디지타이저 시스템과 함께 스타일러스를 동작시키기 위한 방법.
  17. 제15항 또는 제16항에 있어서, 상기 인코딩된 신호는, 스타일러스 식별정보, 배터리 전력 상태, 및 사용자가 활성화시킨 버튼들의 상태 중 하나 이상에 관한 정보를 포함한 것인 디지타이저 시스템과 함께 스타일러스를 동작시키기 위한 방법.
  18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 디지타이저 시스템은 그리드 기반 용량성 센서인 디지타이저 센서를 포함한 것인 디지타이저 시스템과 함께 스타일러스를 동작시키기 위한 방법.
  19. 제18항에 있어서, 상기 디지타이저 시스템에 의해 송신된 신호는 상기 그리드 기반 용량성 센서의 도전성 라인들에 의해 송신된 것인 디지타이저 시스템과 함께 스타일러스를 동작시키기 위한 방법.
  20. 제18항에 있어서, 상기 디지타이저 시스템은 손가락 터치를 검출하도록 동작된 것인 디지타이저 시스템과 함께 스타일러스를 동작시키기 위한 방법.
  21. 제20항에 있어서, 상기 디지타이저 시스템에 의해 송신된 신호는 손가락끝 터치 검출을 위해 상기 그리드 기반 용량성 센서를 트리거하는 것과 동시적으로 송신된 것인 디지타이저 시스템과 함께 스타일러스를 동작시키기 위한 방법.
  22. 제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 디지타이저 시스템에 의해 송신된 신호는 상기 디지타이저 시스템의 감지면 주변에 패턴화된 도전성 루프를 통해 송신된 것인 디지타이저 시스템과 함께 스타일러스를 동작시키기 위한 방법.
  23. 제1항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 디지타이저 시스템에 의해 송신된 신호는 상기 디지타이저 시스템과 연관된 호스트 컴퓨터 내에 포함된 RF 링크를 통해 송신된 것인 디지타이저 시스템과 함께 스타일러스를 동작시키기 위한 방법.
  24. 제1항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 디지타이저 시스템은 터치 스크린을 포함한 것인 디지타이저 시스템과 함께 스타일러스를 동작시키기 위한 방법.
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