KR20160096913A - 디지타이저 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 디지타이저 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 패시브 방식 또는 자가 발전을 이용한 액티브 방식으로 신호를 발신하는 EMR 방식의 디지타이저 장치에 관한 것이다.
본 발명의 일면에 따른 디지타이저 장치는 펄스를 송수신하는 액티브 송수신부를 포함하는 단말 및 버튼에 대한 외력을 인가 받는 경우, 내장된 송수신 코일 및 캐패시터를 연결하여 폐쇄 루프를 형성하는 개폐 스위치를 포함하는 스타일러스 펜을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

디지타이저 장치{APPARATUS OF DIGITIZER}
본 발명은 디지타이저 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 패시브 또는 자가 발전을 이용한 액티브 방식으로 신호를 발신하는 EMR 방식의 디지타이저 장치에 관한 것이다.
디지타이저(Digitizer)는 디스플레이 기기에 사용되는 입력 장치의 한 종류로서, 매트릭스 형태의 전극 구조를 포함하고, 사용자가 펜 또는 커서를 움직이면 매트릭스 상의 X, Y 좌표를 읽어 입력 장치의 위치 신호를 전달하고, 그에 해당되는 명령을 수행하는 장치이다.
종래 기술에 따른 디지타이저는 단순히 입력 신호를 인가 받아 선을 긋는 기능 이상의 다양한 기능을 내장하고 있으며, 그 중 대표적으로 하버링을 이용한 예비 입력 기능(에어 커맨드, Air Command)을 내장하고 있다.
하버링을 이용한 예비 입력 기능은 펜을 디지타이저 화면 상에 터치하지 않고 떨어져 있는 상태에서, 펜의 근접을 인식하고 있다가 펜의 버튼이 눌러지는 경우 화면 상에 메뉴 화면을 현출하여, 입력을 미리 준비할 수 있도록 하는 기능이다.
기존의 EMR 방식의 디지타이저에서는 펜의 버튼을 눌렀을 때, 펜의 임피던스를 변화시킴으로써 공진 파형에 변화를 주고, 이를 휴대 단말의 EMR 센서가 감지하여 펜의 버튼이 눌러졌음을 인식하는 구조로 동작한다.
본 발명은 EMR방식을 채택하는 디지타이저 장치에 있어서, 보다 간단한 구성으로도 스타일러스 펜의 버튼 눌림 여부를 확인하는 것이 가능한 디지타이저 장치를 제공하는 데 목적이 있다.
본 발명의 일면에 따른 디지타이저 장치는 펄스를 송수신하는 액티브 송수신부를 포함하는 단말 및 버튼에 대한 외력을 인가 받는 경우, 내장된 송수신 코일 및 캐패시터를 연결하여 폐쇄 루프를 형성하는 개폐 스위치를 포함하는 스타일러스 펜을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 면에 따른 디지타이저 장치는 펄스를 송수신하는 액티브 송수신부를 포함하는 단말 및 버튼에 대하여 인가된 외력을 전기 에너지로 변환하고, 이를 이용하여 캐패시터를 충전시켜 이와 연결된 송수신 코일을 이용하여 펄스를 발신하는 스타일러스 펜을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 디지타이저 장치는 패시브 방식에 있어서, 스타일러스 펜의 버튼에 대하여 인가되는 외력을 이용하여 스타일러스 펜에 내장된 코일 및 캐패시터를 연결하여 펄스를 발생시킴으로써, 단말이 스타일러스 펜의 버튼 입력 여부를 감지하는 것을 가능하도록 하는 효과가 있다.
본 발명에 따른 디지타이저 장치는 액티브 방식에 있어서, 스타일러스 펜의 버튼에 대하여 인가되는 외력을 전기 에너지로 변환하여 자가 발전을 수행하고, 이를 이용한 펄스 발생을 통하여 단말이 스타일러스 펜의 버튼 입력 여부를 감지하는 것이 가능하도록 하는 효과가 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1는 본 발명의 제1 실시예에 따른 디지타이저 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 디지타이저 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 스타일러스 펜 내부의 전기 에너지 변환 및 펄스 발생을 위한 구성을 나타내는 도면이다.
본 발명의 전술한 목적 및 그 이외의 목적과 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.
그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 이하의 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 목적, 구성 및 효과를 용이하게 알려주기 위해 제공되는 것일 뿐으로서, 본 발명의 권리범위는 청구항의 기재에 의해 정의된다.
한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자가 하나 이상의 다른 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가됨을 배제하지 않는다.
이하에서는, 도 1에 대한 설명으로 본 발명의 제1 실시예에 따른 패시브 EMR 방식의 디지타이저 장치를 설명하고, 도 2 및 도 3에 대한 설명으로 본 발명의 제2 실시예에 따른 액티브 EMR 방식의 디지타이저 장치를 설명하기로 한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 디지타이저 장치는 펄스를 송수신하는 액티브 송수신부(230)를 포함하는 단말(200) 및 버튼(120)에 대한 외력을 인가 받는 경우, 내장된 송수신 코일(110) 및 캐패시터를 연결하여 폐쇄 루프를 형성하는 개폐 스위치(130)를 포함하는 스타일러스 펜(100)을 포함한다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 단말(200)은 휴대폰이나 태블릿으로 구성되며, 커버 윈도우(210) 아래에 액티브 송수신부(230)를 포함한다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 스타일러스 펜(100)은 하우징 내부에 송수신 코일(110)을 내장하며, 이러한 송수신 코일(110)은 개폐 스위치(130)가 클로즈드(closed)되는 경우 캐패시터와 연결된다.
단말(200)의 액티브 송수신부(230)는 스타일러스 펜(100)이 단말(200)의 삽입홈으로부터 탈거되는 경우 또는 단말(200)에 대한 펜 사용 모드 선택에 따라 활성화된다.
스타일러스 펜(100)에 내장된 송수신 코일(110)은 버튼(120)을 누르는 외력에 따라 폐쇄되는 개폐 스위치(130)에 의하여 캐패시터와 연결되는데, 액티브 송수신부(230)의 펄스를 인가 받은 송수신 코일(110)은 유도 전류를 발생시키고, 이는 캐패시터에 충전된다.
캐패시터에 충전된 유도 전류가 방전됨에 따라, 스타일러스 펜(100)을 통한 펄스 발신이 이루어지고, 단말(200)의 액티브 송수신부(230)는 스타일러스 펜(100)의 송수신 코일(110)이 송신한 펄스를 감지하여, 스타일러스 펜(100)에 대한 버튼(120) 입력 여부를 인식하게 된다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 디지타이저 장치는 펄스를 송수신하는 액티브 송수신부(230)를 포함하는 단말(200) 및 버튼(120)에 대하여 인가된 외력을 전기 에너지로 변환하고, 이를 이용하여 캐패시터(143)를 충전시켜 이와 연결된 송수신 코일(110)을 이용하여 펄스를 발신하는 스타일러스 펜(100)을 포함하여 구성된다.
제1 실시예에 대한 설명에서 전술한 바와 같이, 단말(200)의 액티브 송수신부(230)는 스타일러스 펜(100)이 단말(200)의 삽입홈으로부터 탈거되는 경우 또는 단말(200)에 대한 펜 사용 모드 선택에 따라 활성화되는 것이 바람직하다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 스타일러스 펜(100)에 내장된 캐패시터(143)는 버튼(120)을 누르는 외력에 의하여 발생되는 에너지에 의하여 전하를 충전한다.
캐패시터(143)에 충전된 에너지는 방전되면서 스타일러스 펜(100)에 내장된 송수신 코일(110)을 통해 전류가 흘러 펄스가 형성된다. 이러한 송신 펄스는 단말(200)에 내장된 수신 안테나에 의하여 감지가 되고, 이에 따라 단말(200)은 감지 신호를 통하여 스타일러스 펜(100)의 버튼(120)이 눌러졌음을 인식하게 된다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 스타일러스 펜(100)은 버튼(120)에 대하여 인가된 외력을 전기 에너지로 변환시키는 변환부를 포함하며, 일례로 이러한 변환부는 외력에 따른 압력에 의하여 전압을 발생시키는 소형 압전 소자(piezo, 141)로 구성되나, 이에 한정되는 것은 아니며, 외력을 인가받아 전기 에너지로 변환시키는 어떠한 구성도 적용됨이 가능하다.
본 발명의 제2 실시예에 따르면, 스타일러스 펜(100)은 버튼(120)으로 인가된 외력에 의하여 폐쇄되는 버튼 스위치(130)에 의하여 변환부와 연결되어 전류를 정류하는 정류 회로(142)와, 전하를 충전하는 캐패시터(143) 및 캐패시터(143)와 스위치(140)를 통하여 연결되는 송수신 코일(110)을 내장한다.
사용자가 스타일러스 펜(100)의 버튼(120)을 누르면, 버튼(120)을 누른 외력에 의하여 압전 소자(141)는 전압을 형성하고, 개폐 스위치(130)는 클로즈드 되어 압전 소자(141)와 정류 회로(142)를 연결한다.
정류 회로(142)는 전류를 정류하여 캐패시터(143)에 저장시키는데, 이 때 캐패시터(143)와 송수신 코일(110)을 연결하는 스위치(140)는 오픈된 상태이다.
사용자가 스타일러스 펜(100)의 버튼(120)에 대한 외력을 인가하지 않는 경우, 압전 소자(141)와 캐패시터(143) 사이는 오픈되고, 캐패시터(143)와 송수신 코일 (110)사이의 스위치(140)가 클로즈드 되어, 캐패시터(143)의 전류는 송수신 코일(110)로 흐르면서 송신 펄스가 발생하게 된다.
이제까지 본 발명의 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 스타일러스 펜 110: 송수신 코일
120: 버튼 130: 개폐 스위치
141: 압전 소자 142: 정류 회로
143: 캐패시터 140: 스위치
200: 단말 210: 커버 윈도우
220: 루프 안테나 230: 송수신부

Claims (7)

  1. 펄스를 송수신하는 액티브 송수신부를 포함하는 단말; 및
    버튼에 대한 외력을 인가 받는 경우, 내장된 송수신 코일 및 캐패시터를 연결하여 폐쇄 루프를 형성하는 개폐 스위치를 포함하는 스타일러스 펜
    을 포함하는 디지타이저 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 송수신 코일은 개폐 스위치의 폐쇄에 따라 상기 캐패시터와 연결되어, 상기 액티브 송수신부의 펄스를 인가 받아 유도 전류를 발생시키고, 이를 캐패시터에 충전하였다 방전함에 따라 펄스를 송신하는 것
    인 디지타이저 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 액티브 송수신부는 상기 스타일러스 펜이 상기 단말의 삽입홈으로부터 탈거되는 경우 또는 상기 단말에 대한 펜 사용 모드 선택에 따라 활성화되고, 상기 송수신 코일이 송신한 펄스를 감지하여 상기 스타일러스 펜에 대한 버튼 입력 여부를 인식하는 것
    인 디지타이저 장치.
  4. 펄스를 송수신하는 액티브 송수신부를 포함하는 단말; 및
    버튼에 대하여 인가된 외력을 전기 에너지로 변환하고, 이를 이용하여 캐패시터를 충전시켜 이와 연결된 송수신 코일을 이용하여 펄스를 발신하는 스타일러스 펜
    을 포함하는 디지타이저 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 액티브 송수신부는 상기 스타일러스 펜이 상기 단말의 삽입홈으로부터 탈거되는 경우 또는 상기 단말에 대한 펜 사용 모드 선택에 따라 활성화되고, 상기 송수신 코일이 송신한 펄스를 감지하여 상기 스타일러스 펜에 대한 버튼 입력 여부를 인식하는 것
    인 디지타이저 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 스타일러스 펜은 상기 버튼에 대하여 인가된 외력을 전기 에너지로 변환시키는 변환부와, 상기 외력에 의하여 폐쇄되는 버튼 스위치에 의하여 상기 변환부와 연결되어 전류를 정류하는 정류 회로, 전하를 충전하는 캐패시터 및 상기 캐패시터와 스위치를 통하여 연결되는 송수신 코일을 내장하는 것
    인 디지타이저 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 변환부는 상기 외력을 전압으로 변환시키는 압전 소자로 구성되는 것
    인 디지타이저 장치.
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