KR20170120929A - 터치 스크린 장치, 입력 장치 및 그 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

터치 스크린 장치, 입력 장치 및 그 제어 방법이 개시된다. 본 발명에 따르면, 터치 스크린 장치는, 입력 장치로부터 신호를 수신하는 채널 전극부, 채널 전극부로 구동 신호를 인가하는 구동부, 채널 전극부로부터 신호를 수신하는 수신부 및 입력 장치로 입력 장치 식별 정보를 전송하도록 구동부를 제어하며, 수신부를 통해 입력 장치로부터 전송된 신호가 수신되면, 수신된 신호의 주파수 또는 수신된 신호의 패턴에 기초하여 수신된 신호가 상기 입력 장치로 전송된 입력 장치 식별 정보와 관련된 신호인지를 판단하는 제어부를 포함한다. 이에 따라, 본 발명은 복수의 입력 장치에 대한 터치 입력이 가능한 터치 스크린 장치를 제공할 수 있다.

Description

터치 스크린 장치, 입력 장치 및 그 제어 방법{Display apparatus, input device and control method thereof}
본 발명은 터치 스크린 장치, 입력 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 복수의 입력장치를 효율적으로 사용하기 위한 터치 스크린 장치, 입력 장치 및 그 제어 방법에 관한 기술이다.
근래에 보급되고 있는, 테블릿 PC 또는 스마트폰 등과 같은 터치 스크린장치를 구비한 기기에서는, 사용자가 스타일러스 펜(stylus pen)을 사용하여 디스플레이 화면에 직접 정보를 입력할 수 있다. 또한, 사용자는 스타일러스 펜을 터치 스크린에 접촉하여 원하는 내용을 작성할 수 있으며, 이미 작성된 내용을 삭제할 수 있다.
즉, 터치 스크린 장치는 다양한 방식을 통해 화면에 접촉한 스타일러스 펜의 위치를 판단하고, 그 판단된 위치에 기초하여 스타일러스 펜의 이동 궤적을 트래킹할 수 있다.
예를 들어, 터치 스크린 장치는 터치 스크린 내의 전극과 스타일러스 펜 사이에 정전 용량 결합을 통해 스타일러스 펜에서 각 전극으로 송출된 특정 주파수 신호의 세기 분포로부터 스타일러스 펜을 위치를 판단할 수 있다.
한편, 복수의 스타일러스 펜의 위치를 판단할 경우, 터치 스크린 장치는 복수의 스타일러스 펜 각각으로부터 송출된 서로 다른 주파수의 신호에 기초하여 각각의 스타일러스 펜의 위치를 판단할 수 있다.
그러나, 위 방식을 통해 복수의 스타일러스 펜의 위치를 판단할 경우, 스타일러스 펜의 종류에 대응되는 개수만큼의 주파수대역이 필요하다. 즉, n 스타일러스 펜 각각은 n 개의 스타일러스 펜 각각에 대응하여 상이한 주파수 대역이 할당될 수 있다.
이와 같이, 스타일러스 펜 각각에 대응하여 서로 다른 주파수가 설정되는 경우, 한정된 주파수 대역 내에서는 이용 가능한 스타일러스 펜의 이용 가능한 개수가 한정될 수 있다.
또한, 스타일러스 펜 각각에 대응하여 서로 다른 주파수가 설정됨에 따라, 미사용 중인 스타일러스 펜에 설정된 주파수 대역은 이용하지 못하는 문제가 발생하여, 한정된 주파수 대역 내에서 주파수 이용이 비효율적으로 이루어지는 문제가 있다.
또한, 서로 다른 주파수를 가진 서로 다른 종류의 스타일러스 펜은 양산 및 유통 과정이 단일한 종류의 스타일러스 펜에 비해서 매우 복잡해진다.
또한, 동일한 종류의 스타일러스 펜이 복수 개이며, 복수의 스타일러스 펜으로부터 동일한 주파수를 가진 신호가 입력되는 경우, 터치 스크린 장치는 복수의 스타일러스 펜을 하나의 스타일러스 펜으로 인식하여 비정상적인 동작을 수행하는 문제가 있다.
한편, 사용자가 터치 스크린을 구비한 기기에서 다양한 어플리케이션 프로그램을 사용하여 스타일러스 펜으로 그림이나 글씨 등의 이미지를 Drawing 하는 경우, 각 어플리케이션 프로그램에서 제공하는 툴을 이용하여 그려지는 선, 혹은 글씨의 색상, 굵기 등의 특성을 조절하여 사용하고 있다. 이와 달리, 사용자가 한 번 설정한 선의 색상 및 종류를 선택하면, 다음번 변경 전까지는 동일한 색상과 종류를 유지하도록 할 수 있다면, 펜 사용 환경의 연속성이 유지가 되므로 사용상 편리함을 줄 수 있게 된다. 이와 같은 기능이 있는 경우, 사용자는 동일한 펜을 여러 개 구매한 이후에, 한 개의 펜은 빨간색, 한 개의 펜은 검정색 등으로 지정해놓고 사용하거나, 한 개의 펜은 검정색 연필, 한 개의 펜은 파란색 만년필 등 다양한 종류의 펜을 정의해서 사용할 수 있게 된다. 이 경우, 한 개의 펜을 필요한 경우에 따라서 다르게 설정해서 사용하는 것보다 더 직관적인 사용환경이 될 수 있다.
이와 같은 기능을 구현하기 위해서는, 서로 다른 주파수를 가진 여러 종류의 펜을 구입하여 사용하는 방법 등이 있을 수 있으나, 펜의 동작 주파수로서 펜의 종류를 구분하는 방법은 동일한 주파수를 가진 서로 다른 펜에 대해서는 색상 및 종류의 설정이 어려운 문제가 있으며, 앞서 설명한 바와 같이 제조 및 유통이 복잡해지므로, 동일한 종류의 펜을 구입하여 사용자가 선의 색상 및 종류를 선택할 수 있게 하는 것이 더 효율적인 방법이 될 수 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하는 동시에 상술한 기술 개발 요청에 응답하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명은 동일한 종류의 복수의 입력 장치에 대한 터치 입력이 가능한 터치 스크린 장치를 제공하기 위한 것이다.
나아가, 본 발명은 터치 스크린 장치에서 입력 장치의 위치 파악을 위한 주파수 대역의 이용이 효율적으로 이루어지기 위한 것이다.
더 나아가, 본 발명은 터치 스크린 장치에서 입력 장치에 의해 생성되는 이미지의 특성 관련 설정이 가능하도록 하기 위한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 장치는, 입력 장치로부터 신호를 수신하는 채널 전극부, 상기 채널 전극부로 구동 신호를 인가하는 구동부, 상기 채널 전극부로부터 상기 신호를 수신하는 수신부 및 상기 입력 장치로 입력 장치 식별 정보를 전송하도록 상기 구동부를 제어하며, 상기 수신부를 통해 상기 입력 장치로부터 전송된 신호가 수신되면, 상기 수신된 신호의 주파수 또는 상기 수신된 신호의 패턴에 기초하여 상기 수신된 신호가 상기 입력 장치로 전송된 입력 장치 식별 정보와 관련된 신호인지를 판단하는 제어부를 포함한다.
그리고, 상기 제어부는, 상기 입력 장치가 상기 터치 스크린 장치에 접촉한 순서에 기초한 상기 입력 장치 식별 정보를 상기 입력 장치로 전송하도록 상기 구동부를 제어할 수 있다.
또한, 주파수 정보 및 디지털 코드 정보 중 적어도 하나를 포함하는 복수의 식별 정보 중 초기 상태 식별 정보, 할당된 입력 장치 식별 정보 및 미할당된 입력 장치 식별 정보를 판단할 수 있는 정보를 저장하는 저장부를 더 포함하며, 상기 제어부는, 상기 수신된 신호가 초기 상태 식별 정보를 포함하는 경우, 상기 미할당된 입력 장치 식별 정보 중 하나를 상기 입력 장치로 전송할 수 있다.
그리고, 상기 제어부는, 상기 입력 장치 식별 정보를 전송한 상기 입력 장치로부터 기설정된 임계 시간 동안 신호가 수신되지 않으면, 상기 입력 장치로 전송한 상기 입력 장치 식별 정보를 미사용 중인 입력 장치 식별 정보로 분류할 수 있다.
또한, 상기 구동부는, 상기 입력 장치로 상기 입력 장치 식별 정보 및 상기 입력 장치에 의해 생성되는 이미지의 특성 관련 정보를 포함하는 상태 정보를 전송할 수 있다.
한편, 본 발명의 또다른 실시예에 따르면, 터치 스크린 장치의 제어 방법은, 채널 전극부를 통해 입력 장치로 입력 장치 식별 정보를 전송하는 단계, 상기 채널 전극부를 통해 상기 입력 장치로부터 신호를 수신하는 단계 및 상기 수신된 신호의 주파수 또는 상기 수신된 신호의 패턴에 기초하여 상기 수신된 신호가 상기 입력 장치로 전송된 상기 입력 장치 식별 정보와 관련된 신호인지를 판단하는 단계를 포함한다.
그리고, 상기 전송하는 단계는, 상기 입력 장치가 상기 터치 스크린 장치에 접촉한 순서에 기초한 상기 입력 장치 식별 정보를 상기 입력 장치로 전송할 수 있다.
또한, 상기 터치 스크린 장치는, 주파수 정보 및 디지털 코드 정보 중 적어도 하나를 포함하는 복수의 식별 정보 중 초기 상태 식별 정보, 할당된 입력 장치 식별 정보 및 미할당된 입력 장치 식별 정보를 판단할 수 있는 정보를 저장하며, 상기 판단하는 단계는, 상기 기저장된 정보를 참조하여 상기 수신된 신호가 상기 입력 장치 식별 정보와 관련된 신호인지를 판단하며, 상기 전송하는 단계는, 상기 수신된 신호가 초기 상태 식별 정보인 경우, 상기 미할당된 입력 장치 식별 정보 중 하나를 상기 입력 장치로 전송할 수 있다.
그리고, 상기 입력 장치 식별 정보를 전송한 상기 입력 장치로부터 기설정된 임계 시간 동안 신호가 수신되지 않으면, 상기 입력 장치로 전송한 입력 장치 식별 정보를 미사용 중인 식별 정보로 분류하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 전송하는 단계는, 상기 입력 장치로 상기 입력 장치 식별 정보 및 상기 입력 장치에 의해 생성되는 이미지 특성 관련 상태 정보를 전송할 수 있다.
한편, 본 발명의 또다른 실시예에 따르면, 입력 장치는, 신호를 생성하는 구동부, 터치 스크린 장치로부터 입력 장치 식별 정보를 포함하는 신호를 수신하는 수신부 및 상기 입력 장치 식별 정보를 포함하는 신호의 수신 후, 기설정된 임계 시간 내에서는 상기 입력 장치 식별 정보와 관련된 신호를 생성하고, 상기 기설정된 임계 시간 이후에는 상기 입력 장치에 의해 생성되는 이미지의 특성을 포함하는 상태 정보와 관련된 신호를 생성하여 상기 터치 스크린 장치로 전송하도록 상기 구동부를 제어하는 제어부를 포함한다.
그리고, 상기 입력 장치 식별 정보는, 상기 입력 장치가 상기 터치 스크린 장치에 접촉한 순서에 기초할 수 있다.
또한, 상기 상태 정보를 저장하는 저장부를 더 포함하며, 상기 제어부는, 상기 터치 스크린 장치로부터 상태 정보를 포함하는 신호가 수신되면, 상기 저장부에 기저장된 상태 정보를 상기 수신된 신호에 포함된 상태 정보로 업데이트할 수 있다.
또한, 상기 구동부는, 상기 상태 정보 및 상기 터치 스크린 장치에 의해 변경되지 않는 정적(static) 상태 정보를 포함하는 신호를 생성할 수 있다.
그리고, 상기 구동부는, 상기 기설정된 임계 시간 내에 상기 터치 스크린 장치와 접촉되지 않으면, 상기 입력 장치 식별 정보와 관련된 신호를 생성하지 않을 수 있다.
한편, 본 발명의 또다른 실시예에 따르면, 입력 장치는, 초기 상태 식별 신호를 생성하는 구동부, 터치 스크린 장치로부터 입력 장치 식별 정보를 포함하는 신호를 수신하는 수신부 및 상기 입력 장치 식별 정보를 포함하는 신호가 미수신된 상태에서 랜덤 번호를 생성하고, 상기 생성된 랜덤 번호에 기초하여 상기 초기 상태 식별 신호를 생성하도록 상기 구동부를 제어하는 제어부를 포함한다.
그리고, 상기 제어부는, 상기 터치 스크린 장치로부터 상기 입력 장치 식별 정보를 포함하는 신호를 수신하지 않은 상태에서 특정 신호가 수신되면, 상기 랜덤 번호를 생성할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 터치 스크린 장치로부터 상기 입력 장치 식별 정보를 포함하는 신호가 수신되지 않은 경우, 상기 생성된 랜덤 번호에 기초하여 상기 초기 상태 식별 신호의 구동 구간을 결정하고, 상기 터치 스크린 장치로부터 입력 장치 식별 정보를 포함하는 신호가 수신된 경우, 상기 입력 장치 식별 정보와 관련된 신호를 생성하도록 상기 구동부를 제어할 수 있다.
그리고, 상기 제어부는, 상기 특정 신호를 수신한 횟수와 상기 랜덤 번호에 기초하여 상기 초기 상태 식별 신호를 생성하도록 상기 구동부를 제어할 수 있다.
한편, 본 발명의 또다른 실시예에 따르면, 입력 장치의 제어 방법은, 터치 스크린 장치로부터 입력 장치 식별 정보를 포함하는 신호를 수신하는 단계 및 상기 수신된 신호에 기초하여 신호를 생성하여 상기 터치 스크린 장치로 전송하는 단계를 포함하며, 상기 전송하는 단계는, 상기 입력 장치 식별 정보를 포함하는 신호 수신 후, 기설정된 임계 시간 내에서는 상기 입력 장치 식별 정보와 관련된 신호를 생성하고, 상기 기설정된 임계 시간 이후에는, 상기 입력 장치에 의해 생성되는 이미지의 특성을 포함하는 상태 정보와 관련된 신호를 생성하여 상기 터치 스크린 장치로 전송할 수 있다.
그리고, 상기 입력 장치 식별 정보는, 상기 입력 장치가 상기 터치 스크린 장치에 접촉한 순서에 기초할 수 있다.
또한, 상기 터치 스크린 장치로부터 상태 정보를 포함하는 신호를 수신하는 단계 및 상기 수신된 신호에 포함된 상태 정보에 기초하여 기저장된 상태 정보를 업데이트하는 단계를 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 또다른 실시예에 따르면, 입력 장치의 제어 방법은, 랜덤 번호를 생성하는 단계, 상기 생성된 랜덤 번호에 기초하여 초기 상태 식별 신호를 생성하는 단계, 상기 생성된 초기 상태 식별 신호를 터치 스크린 장치로 전송하는 단계 및 상기 터치 스크린 장치로부터 입력 장치 식별 정보를 포함하는 신호를 수신하는 단계를 포함하며, 상기 랜덤 번호를 생성하는 단계는, 상기 터치 스크린 장치로부터 상기 입력 장치 식별 정보를 포함하는 신호를 수신하지 않은 상태에서 특정 신호가 수신되면, 상기 랜덤 번호를 생성할 수 있다.
그리고, 상기 터치 스크린 장치로부터 상기 입력 장치 식별 정보를 포함하는 신호가 수신되지 않는 경우, 상기 생성된 램덤 번호에 기초하여 상기 초기 상태 식별 신호의 구동 구간을 결정하는 단계를 더 포함하며, 상기 초기 상태 식별 신호를 생성하는 단계는, 상기 결정된 구동 구간에 상기 초기 상태 식별 신호를 생성하며, 상기 터치 스크린 장치로부터 상기 입력 장치 식별 정보를 포함하는 신호가 수신된 경우, 상기 입력 장치 식별 정보와 관련된 신호를 생성할 수 있다.
또한, 상기 초기 상태 식별 신호를 생성하는 단계는, 상기 특정 신호를 수신한 횟수와 상기 랜덤 번호에 기초하여 상기 초기 상태 식별 신호를 생성할 수 있다.
이상과 같이 다양한 실시예를 따르면, 본 발명은 동일한 종류의 복수의 입력 장치에 대한 터치 입력이 가능한 터치 스크린 장치를 제공할 수 있다. 나아가, 본 발명은 터치 스크린 장치에서 입력 장치의 위치 파악을 위한 주파수의 이용이 효율적으로 이루어질 수 있다. 또한, 본 발명은 터치 스크린 장치에서 입력 장치에 의해 생성되는 이미지 특성 관련 설정이 가능해질 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 좌표 측정 시스템의 구성을 나타내는 개념도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 장치의 블록도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 패널부의 회로도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 수신부의 구성을 나타내는 블록도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 장치에서 미등록된 입력 장치로 입력 장치 식별 정보를 할당하는 동작의 예시도,
도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 장치에서 복수의 입력 장치의 동작 상태에 따라 식별 정보 할당을 결정하는 과정의 예시도,
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 일 실시에에 따른 입력 장치에서 이미지의 특성에 대한 정보를 포함하는 초기 식별 정보 전송 및 이미지의 특성에 대한 정보 변경 동작을 수행하는 예시도,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 입력 장치의 블록도,
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 장치의 제어 방법에 대한 제1 흐름도,
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 장치의 제어 방법에 대한 제2 흐름도,
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 입력 장치의 제어 방법에 대한 흐름도이다.
본 발명에 대하여 구체적으로 설명하기에 앞서, 본 명세서 및 도면의 기재 방법에 대하여 설명한다.
먼저, 본 명세서 및 청구범위에서 사용되는 용어는 본 발명의 다양한 실시 예들에서의 기능을 고려하여 일반적인 용어들을 선택하였다. 하지만, 이러한 용어들은 당 분야에 종사하는 기술자의 의도나 법률적 또는 기술적 해석 및 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 일부 용어는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있다. 이러한 용어에 대해서는 본 명세서에서 정의된 의미로 해석될 수 있으며, 구체적인 용어 정의가 없으면 본 명세서의 전반적인 내용 및 당해 기술 분야의 통상적인 기술 상식을 토대로 해석될 수도 있다.
또한, 본 명세서에 첨부된 각 도면에 기재된 동일한 참조번호 또는 부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부품 또는 구성요소를 나타낸다. 설명 및 이해의 편의를 위해서 서로 다른 실시 예들에서도 동일한 참조번호 또는 부호를 사용하여 설명한다. 즉, 복수의 도면에서 동일한 참조 번호를 가지는 구성요소를 모두 도시되어 있다고 하더라도, 복수의 도면들이 하나의 실시 예를 의미하는 것은 아니다.
또한, 본 명세서 및 청구범위에서는 구성요소들 간의 구별을 위하여 "제1", "제2" 등과 같이 서수를 포함하는 용어가 사용될 수 있다. 이러한 서수는 동일 또는 유사한 구성요소들을 서로 구별하기 위하여 사용하는 것이며 이러한 서수 사용으로 인하여 용어의 의미가 한정 해석되어서는 안된다. 일 예로, 이러한 서수와 결합된 구성요소는 그 숫자에 의해 사용 순서나 배치 순서 등이 제한되어서는 안된다. 필요에 따라서는, 각 서수들은 서로 교체되어 사용될 수도 있다.
본 명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "구성되다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명의 실시 예에서 "모듈", "유닛", "부(part)" 등과 같은 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 수행하는 구성요소를 지칭하기 위한 용어이며, 이러한 구성요소는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, 복수의 "모듈", "유닛", "부(part)" 등은 각각이 개별적인 특정한 하드웨어로 구현될 필요가 있는 경우를 제외하고는, 적어도 하나의 모듈이나 칩으로 일체화되어 적어도 하나의 프로세서(미도시)로 구현될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에서, 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적인 연결뿐 아니라, 다른 매체를 통한 간접적인 연결의 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 포함한다는 의미는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하, 본 발명의 다양한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 좌표 측정 시스템의 구성을 나타내는 개념도이다.
도 1을 참조하면, 좌표 측정 시스템(300)은 터치 스크린 장치(100) 및 입력 장치(200)을 포함한다.
터치 스크린 장치(100)는 터치 입력이 가능한 장치로써, 디스플레이 장치와 터치 감지 장치를 포함할 수 있다. 터치스크린 장치(100)는 노트북, 휴대폰, 스마트폰, PMP, MP3 player 등의 휴대용 전자 장치 또는 전자 칠판과 같은 전자 장치에 포함될 될 수 있다.
이 같은 터치 스크린 장치(100)는 터치 스크린 장치(100)의 디스플레이 패널 상에 스타일러스 펜과 같은 입력 장치(200)가 접촉되거나 근접하면, 다음과 같은 실시예를 통해 입력 장치(200)의 위치를 판단할 수 있다.
구체적으로, 터치 스크린 장치(100)는 복수의 전극을 포함하여, 전극에 구동 신호를 인가함으로써, 구동 신호를 정전 용량 결합을 통하여 터치 스크린 장치(100)로 접근한 입력 장치(200)의 공진 회로로 전달할 수 있다. 이때, 터치 스크린 장치(100)는 복수의 전극에 동시에 구동 신호를 인가할 수 있다. 이 경우, 터치 스크린 장치(100)는 동일한 위상의 구동 신호를 복수의 전극에 인가하거나, 입력 장치(200)의 위치를 고려하여 전극별로 다른 위상의 구동 신호를 인가할 수도 있다.
그리고 터치 스크린 장치(100)는 입력 장치(200)에서 발생되는 신호를 복수의 전극 각각으로부터 수신하여 입력 장치(200)의 위치를 판단할 수 있다. 이러한 터치 스크린 장치(100)의 구체적인 구성 및 동작에 대해서는 하기에서 상세히 설명하도록 한다.
입력 장치(200)는 입력장치(200)의 회로부에서 발생되는 신호를 터치 스크린 장치(100) 내의 복수의 전극에 전송할 수 있다. 터치 스크린 장치(100)는 복수의 전극을 통해 입력 장치(200)로부터 수신된 신호의 크기 분포에 기초하여 입력 장치(200)의 위치를 판단할 수 있다. 여기서, 입력장치는 신호 발생을 위해서 자체적인 전원을 구비할 수 있다.
또한, 터치 스크린 장치(100)는 주기적으로 웨이크 업(Wake Up) 관련 구동 신호를 생성하여 송출할 수 있다. 이 경우, 터치 스크린 장치(100)와 기설정된 임계 범위 내에 위치하는 복수의 입력 장치(200) 중 비활성화 모드 상태의 입력 장치(200)는 터치 스크린 장치(100)로부터 송출된 구동 신호에 의해 활성화 모드 상태로 전환한다.
활성화 모드 상태로 전환되면, 입력 장치(200)는 터치 스크린 장치(100)로 신호를 송출한다. 여기서, 터치 스크린 장치(100)로 송출된 신호는 초기 상태 식별 정보와 관련된 신호, 또는 터치 스크린 장치(100)로부터 할당된 입력 장치 식별 정보와 관련된 신호가 될 수 있다. 초기 식별 정보는 실시예에 따라, 제조사 또는 사용자에 의해 설정된 입력장치에 의해 생성되는 이미지의 특성과 관련하여 기정의된 신호가 될 수 있다.
이하에서는, 터치 스크린 장치(100)로부터 입력 장치 식별 정보가 할당된 입력 장치(200)를 터치 스크린 장치(100)에 등록된 장치이며, 터치 스크린 장치(100)로부터 식별 정보가 할당되지 않은 입력 장치(200)를 터치 스크린 장치(100)에 미등록된 장치인 것으로 설명하도록 한다.
먼저, 입력 장치(200)가 미등록된 장치인 경우, 입력 장치(200)는 입력장치에 의해 생성되는 이미지 특성에 대한 정보를 포함하는 초기 상태 식별 정보를 전송할 수 있다. 따라서, 터치 스크린 장치(100)는 입력 장치(200)로부터 수신된 신호를 분석하여 해당 신호가 초기 상태 식별 정보를 포함하는 신호인 것으로 판단되면, 입력 장치(200)가 미등록된 장치인 것으로 판단한다.
따라서, 터치 스크린 장치(100)는 기저장된 복수의 입력 장치 식별 정보 중 미할당된 입력 장치 식별 정보를 입력 장치(200)로 전송한다. 한편, 입력 장치(200)는 터치 스크린 장치(100)에 의해 할당된 입력 장치 식별 정보가 수신되면, 수신된 입력 장치 식별 정보에 기초하여 다음과 같이 신호를 터치 스크린 장치(100)로 전송할 수 있다.
구체적으로, 터치 스크린 장치(100)로부터 할당된 입력 장치 식별 정보를 수신한 입력 장치(200)는 수신된 입력 장치 식별 정보와 관련된 신호를 송출한다. 터치 스크린 장치(100)는 복수의 전극을 통해 입력 장치(200)로부터 송출된 신호가 수신되면, 수신된 신호의 주파수 또는 수신된 신호의 패턴에 기초하여 수신된 신호가 입력 장치(200)에 할당된 입력 장치 식별 정보와 관련된 신호인지 여부를 판단한다.
판단 결과, 수신된 신호가 입력 장치(200)에 할당된 입력 장치 식별 정보와 관련된 신호이면, 터치 스크린 장치(100)는 복수의 전극을 통해 수신된 해당 신호의 크기로부터 입력 장치(200)의 위치를 판단하고, 그 판단된 위치 정보에 기초하여 디스플레이를 제어하기 위한 동작을 수행할 수 있다.
지금까지, 본 발명에 따른 좌표 측정 시스템에 대해서 개략적으로 설명하였다. 이하에서는, 본 발명에 따른 좌표 측정 시스템을 구성하는 터치 스크린 장치(100) 및 입력 장치(200)의 각 구성에 대해서 상세히 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 장치의 블록도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 터치 스크린 장치(100)는 패널부(110), 스위칭부(124), 구동부(121), 수신부(122), 및 제어부(120)를 포함한다. 또한, 제어부(120)는 정보를 저장할 수 있는 저장부(130)을 포함할 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 저장부(130)는 독립적인 하드웨어 구성으로 터치 스크린 장치(100) 내에 구현될 수 있다.
패널부(110)은 영상 정보를 디스플레이하거나, 스타일러스 펜과 같은 입력 장치(200) 혹은 사용자의 신체 접촉에 의한 터치 명령을 입력받을 수 있다.
이와 같이, 사용자의 신체 접촉 및 입력 장치(200) 중 적어도 하나로부터 터치 명령을 입력받기 위해, 패널부(110)은 복수의 전극을 포함할 수 있으며, 후술한 제어부(120)는 복수의 전극 중 적어도 하나로부터 수신된 응답 신호에 기초하여 사용자 혹은 입력 장치(200)가 근접하거나 접촉된 위치를 판단할 수 있다.
한편, 패널부(110) 내에 복수의 전극의 형태는 Capacitive Coupling 을 통하여 수신된 신호를 기반으로 위치를 판단하는 경우 직교하는 격자 (Grid) 형태의 전극을 사용할 수 있고, 유도 결합(Inductive Coupling) 방식을 통하여 수신된 신호를 기반으로 위치를 판단하는 경우에는 복수의 직교하는 루프 모양으로 이루어질 수 있다.
제어부(120)는 터치 스크린 장치(100)를 구성하는 각 구성에 대한 동작을 제어한다. 특히, 제어부(120)는 전술한 바와 같이, 터치 스크린 형태로 구현된 패널부(110) 내에 포함된 복수의 전극 중 적어도 하나로부터 수신된 신호에 기초하여 패널부(110) 상에 근접하거나 접촉한 입력 장치(200)의 위치를 판단한다.
구체적으로, 패널부(110) 상에 포함된 복수의 전극 중 입력 장치(200)가 근접, 또는 접촉한 지점 인근에 위치하는 적어도 하나의 전극은 패널부(110) 상에 근접하거나 접촉한 입력 장치(200)로부터 송출된 신호를 수신한다. 따라서, 제어부(120)는 복수의 전극 중 적어도 하나의 전극을 통해 수신된 신호에 기초하여 입력 장치(200)의 위치를 판단하거나 입력 장치(200)의 등록 여부를 판단할 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 제어부(120)는 패널부(110) 상에 근접 혹은 접촉한 입력 장치(200)로부터 송출된 신호가 패널부(110)에 포함된 복수의 전극 중 적어도 하나의 전극을 통해 수신되면, 수신된 신호의 주파수 또는 신호의 패턴을 분석하여 입력 장치(200)의 등록 여부를 판단한다.
보다 구체적으로, 제어부(120)는 수신된 신호의 주파수 또는 수신된 신호의 패턴에 기초하여 수신된 신호가 제조사 또는 사용자에 의해 설정된 초기 상태 식별 정보와 관련된 신호인지, 입력 장치(200)에 할당된 입력 장치 식별 정보와 관련된 신호인지를 판단하여 해당 입력 장치(200)의 등록 여부를 판단할 수 있다.
여기서, 초기 상태 식별 정보는 입력 장치(200)가 아직 터치 스크린 장치(100)에 등록되지 않은 상태임을 알려주는 정보이며, 입력장치(200)에 의해 생성되는 이미지의 특성을 제어하기 위한 정보를 포함할 수도 있다. 여기서, 이미지의 특성을 제어하기 위한 정보는 예를 들어, 스타일러스 펜에 의해 그려지는 선의 색상, 두께 등의 정보를 포함할 수도 있다. 이 같은 초기 상태 식별 정보를 나타내는 주파수 또는 신호의 패턴은 터치 스크린 장치(100) 및 입력 장치(200)를 제조 시 정의될 수 있다.
따라서, 제어부(120)는 주파수 정보 및 디지털 코드 정보 중 적어도 하나를 포함하는 복수의 식별 정보 중, 초기 상태 식별 정보 및 입력 장치 식별 정보를 판단할 수 있는 정보를 저장하는 저장부(130)을 참조하여 입력 장치(200)로부터 수신된 신호가 초기 상태 식별 정보인지 아니면, 입력 장치 식별 정보 인지를 판단할 수 있다.
그리고, 입력 장치 식별 정보는 수신된 신호가 터치 스크린 장치(100)에 등록된 입력장치(200) 중 어떤 입력 장치(200)에 대응되는지를 판단할 수 있는 정보이다. 수신된 신호가 초기 상태 식별 정보를 포함하는 것으로 판단되면, 제어부(120)는 패널부(110)에 근접 혹은 접촉한 입력 장치(200)가 미등록된 장치인 것으로 판단하고, 미할당된 입력 장치 식별 정보 중 하나를 입력 장치(200)로 전송한다.
실시예에 따라, 제어부(120)는 터치 스크린 장치(100)에 접촉한 순서에 기초하여 미할당된 입력 장치 식별 정보 중 하나를 입력 장치(200)로 전송할 수 있다.
예를 들어, 제1 번과 제2 번이 미할당된 입력 장치 식별 정보며, 미등록된 복수의 입력 장치 중 A 입력 장치(200-1)가 터치 스크린 장치(100)의 패널부(110)에 접촉하거나 근접하면, 제1 번을 A 입력 장치(200-1)에 할당할 수 있다. 이후, 미등록된 B 입력 장치(200-2)가 터치 스크린 장치(100)의 패널부(110)에 접촉하거나 근접하면, 제2 번을 B 입력 장치(200-2)에 할당할 수 있다.
이와 같이, 미등록된 입력 장치(200)에 입력 장치 식별 정보가 할당되면, 제어부(120)는 해당되는 입력 장치 식별 정보가 할당되었음을 저장부(130) 에 저장한다.
한편, 수신된 신호가 터치 스크린 장치(100)에 의해 이미 할당된 입력 장치 식별 정보와 관련된 신호이면, 제어부(120)는 해당 입력 장치(200)가 이미 등록된 장치인 것으로 판단하고, 복수의 전극으로부터 수신된 신호에 기초하여 해당하는 입력 장치 식별 정보를 가진 입력 장치(200)에 대한 접촉 또한 근접 위치를 판단할 수 있다.
한편, 패널부(110)는 터치 스크린 장치(100)를 통해 생성되는 이미지의 특성을 제어하기 위한 이미지 특성 조절용 영상을 디스플레이할 수 있다. 한편, 터치 스크린 장치(100)에 등록된 장치인 것으로 판단된 입력 장치(200)가 디스플레이된 이미지 특성 조절용 영상 위에 위치하고, 이미지 특성 조절용 영상에 포함된 복수의 이미지 특성 중 하나가 선택된 것으로 판단되면, 제어부(120)는 입력 장치(200)에 할당된 입력 장치 식별 정보와 매칭되는 이미지 특성을 선택된 이미지 특성으로 업데이트한다. 이와 함께, 제어부(120)는 업데이트된 이미지 특성에 대한 정보를 구동부(121) 및 채널 전극부(110-1)을 통해 입력 장치(200)로 전송한다. 이에 따라, 입력 장치(200)는 터치 스크린 장치(100)로부터 수신된 정보에 기초하여 기설정된 이미지 특성을 업데이트할 수 있다.
예를 들어, 입력 장치(200)에는 기설정된 A 색상에 대한 상태 정보가 저장될 수 있다. 이 같은 상태 정보가 저장된 상태에서, 입력 장치(200)는 터치 스크린 장치(100)로부터 업데이트된 이미지 특성에 대한 정보를 수신할 수 있다. 이 경우, 입력 장치(200)는 수신된 정보에 기초하여 기설정된 A 색상에 대한 상태 정보에서 B 색상에 대한 상태 정보로 변경하는 업데이트 동작을 수행할 수 있다.
한편, 제어부(120)는 입력 장치(200)로 입력 장치(200)에 할당된 입력 장치 식별 정보를 전송한 이후, 다음과 같은 실시예에 기초하여 입력 장치 식별 정보의 할당 여부를 분류할 수 있다.
일 실시예에 따라, 제어부(120)는 입력 장치 식별 정보를 포함하는 신호를 전송한 입력 장치(200)로부터 기설정된 임계 시간 동안 신호가 수신되지 않으면, 입력 장치(200)로 전송한 입력 장치 식별 정보를 미사용 중인 입력 장치 식별 정보로 분류한다. 즉, 입력 장치 식별 정보를 할당한 입력 장치(200)로부터 기설정된 임계 시간 동안 신호가 수신되지 않으면, 입력 장치(200)에 할당된 입력 장치 식별 정보는 미할당된 것으로 분류될 수 있다.
또다른 실시예에 따라, 제어부(120)는 입력 장치 식별 정보를 할당한 입력 장치(200)로부터 수신된 신호의 세기가 기설정된 임계 시간 동안 임계 세기값 미만이면, 입력 장치(200)에 할당된 입력 장치 식별 정보를 미사용 중인 식별 정보로 분류한다. 이에 따라, 입력 장치(200)에 할당된 입력 장치 식별 정보는 미할당된 식별 정보로 분류할 수 있다.
한편, 전술한 제어부(120)는 싱글 코어, 멀티 코어, 트리플 코어 및 쿼드 코어와 같은 다양한 형태의 프로세서로 구현될 수 있으며, 특히, 전술한 각 구성들과 결합되어 단일칩 시스템(System-on-a-chip 또는 System on chip, SOC, SoC)으로 구현될 수 있다.
이하에서는, 도 3을 통해 패널부(110)의 회로 구성 및 전술한 제어부(120)의 각 동작에 대해서 보다 상세히 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 패널부의 회로도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 패널부(110)은 입력 장치(200)로부터 신호를 수신하는 채널 전극부(110-1)를 포함한다. 이 같은 채널 전극부(110-1)는 상호 다른 방향으로 배치되는 제1 전극 그룹(111) 및 제2 전극 그룹(112)을 포함할 수 있다.
제1 전극 그룹(111)은 제1 방향(가로 방향)으로 배치되는 복수의 제1 전극(111-1, 111-2, 111-3, 111-4, 111-5, 111-6)로 구현될 수 있다. 여기서, 제1 전극은 투명 전극으로, ITO(Indium Tin Oxide)일 수 있다. 이러한, 제1 전극 그룹(111) 내의 복수의 제1 전극(111-1, 111-2, 111-3, 111-4, 111-5, 111-6)은 스위칭부(124) 를 통해서 구동부(121) 또는 수신부(122)와 연결된다.
제2 전극 그룹(112)은 제2 방향(세로 방향)으로 배치되는 복수의 제2 전극(112-1, 112-2, 112-3, 112-4, 112-5, 112-6)으로 배치될 수 있다. 여기서, 제2 전극은 투명 전극으로, ITO(Indium Tin Oxide)로 구현될 수 있다. 이러한, 제2 전극 그룹(111) 내의 복수의 제2 전극(112-1, 112-2, 112-3, 112-4, 112-5, 112-6)은 스위칭부(124) 를 통해서 구동부(121) 또는 수신부(122)와 연결된다.
한편, 도시된 예에서는 전극 그룹 각각에 6개의 전극만이 포함되는 것으로 도시하였지만, 구현 시에는 그 이상 혹은 그 이하의 전극으로 구현될 수 있다. 또한, 도시된 예에서는 전극 그룹 내의 전극의 형상이 단순한 직사각형 형태로 도시하였지만, 구현 시에는 각 전극의 형상은 보다 복잡한 형태로도 구현될 수 있다.
한편, 전술한 제어부(120)는 채널 전극부(110-1) 에 포함된 제1 및 제2 전극 그룹(111,112)을 이용하여 입력 장치(200)와 신호를 송수신할 수 있다. 설명의 편의를 위해서, 송신 관련 신호를 출력하는 구간을 송신 구간, 입력 장치(200)로부터 출력된 신호를 수신하는 구간을 수신 구간이라고 한다.
구동부(121)는 송신 구간 동안 채널 전극부(110-1)에 구동 신호를 인가한다. 실시예에 따라, 구동부(121)는 채널 전극부(110-1)로 구동 신호를 인가하기 위한 구동 회로로 구현될 수 있다. 이 같은 구동 신호를 채널 전극부(110-1)로 인가하는 구동부(121)는 터치 스크린 장치(100)와 같은 전자 장치 관련 기술 분야에서 널리 이용되는 공지된 기술이므로 본 발명에서는 상세한 설명을 생략하도록 한다.
이 같은 구동 회로로 구현된 구동부(121)를 통해 채널 전극부(110-1)로 인가되는 구동 신호는 비활성화 상태의 입력 장치(200)를 활성화시키기 위한 웨이크 업과 관련된 특정 주파수를 가지는 신호, 또는 특정 패턴을 가진 신호가 될 수 있다.
구체적으로, 구동부(121)는 송신 구간 동안 제1 전극 그룹(111) 내 포함된 복수의 제1 전극(111-1, 111-2, 111-3, 111-4, 111-5, 111-6))에 동시에 구동 신호를 인가하거나 또는 순차적으로 구동 신호를 인가할 수 있다. 또는, 구동부(121)는 정해진 개수(예를 들어, 2 ~ 5개) 단위의 전극에 순차적으로 구동 신호를 인가할 수도 있다. 이 경우, 정해진 개수 단위의 전극은 연속적으로 배열된 전극이거나 혹은 일정 패턴에 따라 분산 배열된 전극이 될 수 있다.
이와 같이, 복수의 제1 전극 중 적어도 하나에 구동 신호가 인가된 상태에서 구동 신호가 인가된 전극과 입력 장치(200) 간의 정전 용량 결합을 통해 입력 장치(200)로 구동 신호를 전송할 수 있다.
따라서, 입력 장치(200)는 터치 스크린 장치(100)로부터 수신된 웨이크 업 관련 구동 신호에 의해 활성화 모드로 전환된다. 한편, 전술한 바와 같이, 터치 스크린 장치(100)로부터 식별 정보가 미할당된 입력 장치(200)는 터치 스크린 장치(100)에 미등록된 장치가 될 수 있다. 이 경우, 입력 장치(200)는 초기 상태 식별 정보를 생성하여 출력할 수 있다. 초기 상태 식별 정보에는 최종 설정된 이미지 특성 관련 상태 정보가 포함될 수 있다.
뿐만 아니라, 구동부(121)는 제어부(120)의 제어 명령에 따라, 터치 스크린 장치(100)에 미등록된 입력 장치(200)에 할당된 입력 장치 식별 정보를 해당 입력 장치(200)로 전송할 수 있다.
수신부(122)는 채널 전극부(110)를 통해 입력 장치(200)로부터 출력된 신호를 수신한다. 구체적으로, 수신부(122)는 수신 구간 동안 채널 전극부(110-1) 내에 포함된 복수의 전극을 통해 입력 장치(200)로부터 출력된 신호를 수신할 수 있다. 입력 장치(200)로부터 출력된 신호에 대한 수신 방법은 다양한 실시예를 통해 달성할 수 있다.
일 실시예에 따라, 수신부(122)는 제1 및 제2 전극 그룹(111,112) 모두를 이용하여 입력 장치(200)로부터 출력된 신호를 수신할 수 있다.
또다른 실시예에 따라, 수신부(122)는 각 전극 단위로 입력 장치(200)로부터 출력된 신호를 순차적으로 수신하거나, 혹은 기설정된 복수의 전극을 이용하여 입력 장치(200)로부터 출력된 신호를 수신할 수 있다. 이 때, 수신에 사용되는 전극은 연속적으로 배열된 전극들일 수도 있고, 간격을 두고 배열된 전극들을 사용할 수 있다.
예를 들어, 제어부(120)는 송신 구간인 제1 시간 구간에서 제1 전극 그룹(111) 내 포함된 복수의 제1 전극 중 적어도 하나에 구동 신호가 인가되도록 구동부(121)를 제어할 수 있다. 또한, 제어부(120)는 구동 신호 인가 이후, 수신 구간인 제2 시간 구간에서 제2 전극 그룹(112) 내 포함된 복수의 제2 전극 중 적어도 하나로부터 입력 장치(200)에서 출력된 신호를 수신하도록 수신부(122)를 제어할 수 있다.
특히, 제어부(120)는 입력 장치(200)로 입력 장치(200)에 할당된 입력 장치 식별 정보를 포함하는 신호를 전송하도록 구동부(121)를 제어한다.
뿐만 아니라, 제어부(120)는 수신부(122)를 통해 입력 장치(200)로부터 전송된 신호가 수신되면, 수신된 신호의 주파수 또는 수신된 신호의 패턴에 기초하여 입력 장치(200)로 전송된 입력 장치 식별 정보와 관련된 신호인지 여부를 판단하여, 해당 입력 장치(200)가 터치 스크린 장치(100)에 등록된 장치인지 여부를 판단할 수 있다.
구체적으로, 제어부(120) 는 수신 구간인 제2 시간 구간에서 제2 전극 그룹(112) 내 포함된 복수의 제2 전극 중 적어도 하나로부터 입력 장치(200)에서 출력된 신호가 수신되면, 수신된 신호의 주파수 또는 수신된 신호의 패턴에 기초하여 수신된 신호가 입력 장치(200)로 할당된 입력 장치 식별 정보와 관련된 신호인지 여부를 판단한다.
판단 결과, 수신된 신호가 초기 상태 식별 정보인 것으로 판단되면, 입력 장치(200)가 미등록된 장치인 것으로 판단한다. 여기서, 미등록된 장치는 식별 정보가 할당되지 않은 입력 장치(200)가 될 수 있다.
이와 같이, 입력 장치(200)가 미등록된 장치인 것으로 판단되면, 제어부(120)는 저장부(130)에 기저장된 복수의 미할당된 식별 정보 중 하나를 선택하고, 그 선택된 식별 정보에 대한 신호를 입력 장치(200)로 전송하도록 구동부(121)를 제어한다. 여기서, 저장부(130)에 기저장된 식별 정보는 주파수 정보 및 디지털 코드 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 제어부(120)는 입력 장치(200)가 터치 스크린 장치(100)의 패널부(110) 상에 접촉하거나 근접한 순서에 기초하여 입력 장치(200)에 아직 미할당된 입력 장치 식별 정보를 할당할 수 있다.
예를 들어, 터치 스크린 장치(100)는 주파수 정보를 포함하는 10 개의 입력 장치 식별 정보 (ID1~ID10)를 가지고 있으며, 10 개의 식별 정보 중 3 개의 입력 장치 식별 정보(ID1~ID3)는 이미 할당되어 사용되고 있을 수 있다. 이 경우, 제어부(120) 는 미할당된 7 개의 식별 정보 중 하나의 식별 정보 (ID4)를 초기 상태 식별 정보를 송출한 입력 장치(200)의 입력 장치 식별 정보로 결정하고, 그 결정된 입력 장치 식별 정보(ID4)를 입력 장치(200)로 전송하도록 구동부(121)를 제어한다.
이에 따라, 구동부(121)는 송신 구간 타이밍에 채널 전극부(110-1)로 입력 장치 식별 정보(ID4)에 해당하는 주파수, 또는 패턴을 가진 신호를 인가할 수 있다. 따라서, 제1 전극 그룹(111) 내 포함된 복수의 제1 전극 중 적어도 하나와 정전 용량 결합된 입력 장치(200)는 채널 전극부(110-1)에 인가된 신호를 수신하고, 수신된 신호의 주파수 또는 패턴에 기초하여 입력 장치 식별 정보(ID4)를 수신할 수 있다.
한편, 본 발명에서는 입력 장치 식별 정보가 신호의 주파수 또는 패턴의 형태로 전달될 수 있다. 특히, 제어부(120)는 입력 장치 식별 정보를 나타내는 디지털 코드를 포함하는 신호 패턴을 생성하여 입력 장치(200)로 전송할 수 있다. 이 경우, 입력 장치(200)는 터치 스크린 장치(100)로부터 수신된 신호의 패턴을 분석하여 디지털 코드 정보를 획득하고, 획득한 디지털 코드 정보로부터 입력 장치 식별 정보를 획득할 수 있다.
한편, 입력 장치(200)가 이미 등록된 장치인 것으로 판단되면, 제어부(120)는 수신부(122)를 통해 수신된 신호에 기초하여 입력 장치(200)의 위치를 판단할 수 있다.
구체적으로, 제어부(120)는 수신부(122)를 통해 수신된 신호의 주파수 또는 수신된 신호의 패턴에 기초하여 수신된 신호가 입력 장치(200)에 할당된 입력 장치 식별 정보를 포함하면, 입력 장치(200)가 터치 스크린 장치(100)에 등록된 장치인 것으로 판단할 수 있다.
이와 같이, 할당된 입력 장치 식별 정보를 포함한 신호가 수신된 것으로 판단되면, 제어부(120)는 다음과 같은 실시예를 통해 입력 장치(200)의 위치를 판단할 수 있다.
구체적으로, 제어부(120)는 수신부(122)를 통해 채널 전극부(110-1) 내에 포함된 복수의 전극으로부터 신호가 수신되면, 제1 전극 그룹(111) 내 포함된 복수의 제1 전극에서 수신된 신호 간의 신호 세기 및 제2 전극 그룹(112) 내 포함된 복수의 제2 전극에서 수신된 신호 간의 신호 세기에 기초하여 입력 장치(200)의 위치를 판단할 수 있다.
예를 들어, 제1 전극 그룹(111) 내 포함된 제1 전극(111-3)의 신호의 세기가 타 제1 전극의 신호의 세기보다 크고, 제2 전극 그룹(112) 내 포함된 제2 전극(112-2)의 신호의 세기가 타 제2 전극의 신호의 세기보다 크다면, 제어부(120)는 제1 전극(111-3)과 제2 전극(112-2)이 교차하는 지점을 입력 장치(200)의 위치로 판단할 수 있다.
그러나, 이와 같은 방법으로 입력 장치(200)의 위치를 판단하는 경우에는 해당 위치의 해상도(resolution)와 전극간의 간격이 동일하게 된다. 따라서, 좀더 높은 해상도로 위치를 판단하기 위해서는 각 전극 그룹내 포함된 전극들로부터 수신된 신호 세기를 비교하여 내삽(interpolation)하는 방법으로 입력장치(200)의 위치를 판단하게 된다.
스위칭부(124)는 복수의 전극을 선택적으로 구동부(121)와 연결하거나, 복수의 전극을 선택적으로 수신부(122)와 연결할 수 있다. 구체적으로, 스위칭부(124)는 제어부(120)의 제어 명령에 따라 구동 신호를 인가할 전극과 구동부(121)를 연결할 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 스위칭부(124)는 제어부(120)와 직접적으로 연결될 수 있으며, 제어부(120)의 제어 명령에 따라 스위칭 동작을 수행하여 구동 신호를 인가할 전극과 구동부(121)를 연결할 수 있다.
이때, 스위칭부(124)는 구동 신호가 인가되지 않는 전극을 접지 또는 플로팅되도록 할 수 있다.
한편, 전술한 수신부(122)는 도 4와 같은 구성을 통해 입력 장치(200)로부터 출력된 신호가 포함한 정보를 제어부(120)로 출력할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 수신부의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 수신부(122)는 증폭부(AMP)(410), ADC부(420) 및 신호 처리부(DSP)(430)를 포함한다.
증폭부(410)는 각 전극에서 전달되는 신호를 증폭하여 출력한다.
ADC부(420)는 증폭부(410)를 통해 증폭된 신호를 디지털 신호로 변환하며, 신호 처리부(430)는 ADC부(420)를 통해 디지털 신호로 변환된 신호에 대한 신호처리를 통해서 신호의 주파수 또는 패턴을 추출할 수 있다. 수신된 신호의 주파수를 추출하는 방법에는 퓨리에(Fourier) 변환 등의 방법을 사용할 수 있다. 수신된 신호의 패턴을 추출하는 방법에는 퓨리에(Fourier) 변환 등의 방법을 사용하여 특정 주파수 성분을 추출하고, 그 주파수 성분에 대한 신호 크기를 추출하는 방법 등이 사용될 수 있다. 이러한 신호처리는 신호 처리부(430) 에서 수행된다.
앞서 설명한 바와 같이 전극으로부터 수신된 신호는 원하는 신호뿐만 아니라, 노이즈도 함께 수신된다. 이러한 노이즈를 효과적으로 제어하기 위해서는, 앞선 설명한 바와 같이, 퓨리에 변환 등을 이용하여 신호의 주파수 영역에 대응되는 주파수 성분만을 추출하는 것이 매우 효과적이며, 이러한 방법으로 수신된 신호에 대한 수신 감도를 향상시킬 수 있다.
한편, 본 발명에서는 수신부(140)가 단일의 증폭부(410)만을 이용하여 복수의 전극의 신호를 증폭하는 것에 대해서 한정하여 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 복수의 증폭부(410)를 이용하여 복수의 전극을 통해 수신된 신호를 증폭하여 신호에 대한 증폭 처리 시간을 단축시킬 수 있다.
한편, 상술한 제어부(120)의 동작은 저장부(130)에 저장된 프로그램에 의해 이루어질 수 있다. 여기서, 저장부(130)는 ROM, RAM, Flash Memory 등 다양한 형태의 Memory 소자 중 적어도 하나로 구현될 수 있다.
지금까지, 본 발명에 따른 터치 스크린 장치(100)의 각 구성에 대해서 상세히 설명하였다. 이하에서는 본 발명에 따른 터치 스크린 장치(100)에서 미등록된 입력 장치(200)로 입력 장치 식별 정보를 할당하는 동작에 대해서 상세히 설명하도록 한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 장치에서 미등록된 입력 장치로 입력 장치 식별 정보를 할당하는 동작의 예시도이다.
도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 터치 스크린 장치(100)는 패널부(110) 내에 포함된 채널 전극부(110-1)를 통해 주기적으로 웨이크 업 관련 구동 신호를 송출한다. 한편, 입력 장치(200)가 터치 스크린 장치(100)의 패널부(110)와 기설정된 임계 거리 내에 위치하는 경우, 입력 장치(200)는 채널 전극부(110-1) 내에 포함된 복수의 전극 중 적어도 하나와 정전 용량 결합을 통해 적어도 하나의 전극에 인가된 구동 신호를 수신할 수 있다.
따라서, 입력 장치(200)는 수신된 구동 신호에 기초하여 활성화 모드로 전환되며, 활성화 모드로 전환된 이후, 초기 상태 식별 정보를 포함하는 특정 주파수 또는 패턴을 가진 신호를 송출한다.
한가지 실시예로, 주파수가 300kHz인 신호는 입력장치(200)가 미등록된 것임을 나타내는 초기 상태 식별 정보인 것으로 정의될 수 있다. 이 경우, 입력 장치(200)는 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 300kHz의 신호를 송출하게 된다. 터치 스크린 장치(100)는 입력 장치(200)로부터 300kHz의 신호를 수신하면, 해당 입력장치(200)에 대한 등록이 필요한 것으로 판단할 수 있다.
이와 같이, 입력 장치(200)로부터 수신된 신호가 초기 상태 식별 정보를 포함한 것으로 판단되면, 터치 스크린 장치(100)는 입력 장치(200)가 터치 스크린 장치(100)에 미등록된 장치인 것으로 판단한다. 여기서, 미등록된 장치는 입력 장치 식별 정보가 할당되지 않은 장치가 될 수 있다.
입력 장치(200)가 미등록된 장치인 것으로 판단되면, 터치 스크린 장치(100)는 도 5의 (c)에 도시된 바와 같이, 복수의 미할당된 입력 장치 식별 정보 중 하나를 선택하고, 선택된 입력 장치 식별 정보를 포함한 신호를 입력 장치(200)로 전송한다.
한편, 터치 스크린 장치(100)로부터 할당된 식별 정보에 대한 신호를 수신한 입력 장치(200)는 도 5의 (d)에 도시된 바와 같이, 터치 스크린 장치(100)로부터 수신된 신호에 기초하여 입력 장치(200)에 할당된 식별 정보를 포함한 신호를 송출한다. 즉, 입력 장치(200)는 식별 번호가 ID1인 식별 정보를 포함하는 500kHz의 신호를 터치 스크린 장치(100)로 송출할 수 있다.
이와 같은 신호가 입력 장치(200)로부터 수신되면, 터치 스크린 장치(100)는 수신된 신호의 주파수 또는 수신된 신호의 패턴을 분석한다. 분석 결과, 수신된 신호가 입력 장치(200)에 할당된 입력 장치 식별 정보와 관련된 신호인 것으로 판단되면, 패널부(110) 상에 근접하거나 혹은 접촉된 입력 장치(200)의 위치를 계산한다. 이후, 터치 스크린 장치(100)는 계산된 입력 장치(200)의 위치에 해당되는 입력 장치 식별 정보에 관련된 이미지를 생성하여 디스플레이할 수 있다.
이하에서는 터치 스크린 장치(100)에서 식별 정보를 할당한 복수의 입력 장치(200)의 동작 상태에 기초하여 식별 정보 할당을 유지할지 여부를 판단하는 동작에 대해서 상세히 설명하도록 한다.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 장치에서 복수의 입력 장치의 동작 상태에 따라 식별 정보 할당을 결정하는 과정의 예시도이다.
도 6a의 (a)에 도시된 바와 같이, 터치 스크린 장치(100)는 A 입력 장치로 입력 장치 식별 정보 ID=1 에 관련된 신호를 수신하고 있으며, B 입력장치로부터 는 입력장치 식별 정보 ID=2 에 관련된 신호를 수신하고 있다. 본 실시예에 따르면, 입력 장치 식별 정보는 각각의 입력 장치(200)에서 발생하는 신호의 주파수를 다르게 정의하는 방법으로 터치 스크린 장치(100)에 전달될 수 있다. 즉, 입력 장치 식별 정보 ID = 1 에 해당하는 신호의 주파수는 f1=500kHz 로 하고, 입력 장치 식별 정보 ID=2 에 해당하는 신호의 주파수는 f2 = 600kHz 등으로 정의하면 터치 스크린 장치(100) 은 수신된 신호의 주파수로부터 해당 신호가 어떤 입력 장치 식별 정보를 가진 입력장치(200)에서 발생한 신호인지 판단할 수 있게 된다.
터치 스크린 장치(100)는 A 및 B 입력 장치(200) 각각에 할당된 입력 장치 식별 정보 (ID = 1,2)는 사용중인 것으로 저장부(130)에 저장할 수 있다.
한편, 이 상태에서 도6A의 (b)에 도시된 바와 같이, A 입력 장치(200)가 터치 스크린 장치(100)로부터 일정 시간 떨어져 있더라도 그 기간이 임계 시간 이내라면, A 입력 장치(200)는 ID=1 에 해당되는 신호를 발생시키며, 터치 스크린 장치(100)는 A 및 B 입력 장치(200)가 여전히 입력 장치 식별정보 ID=1, ID=2를 사용중인 것으로 판단할 수 있다.
이와 같이, A 및 B 입력 장치(200) 각각에 할당된 입력 장치 식별 정보 (ID = 1,2)를 저장하고 있는 상태에서, 미등록된 C 입력 장치(200)가 터치 스크린 장치(100)에 근접하거나 접촉되면, 터치 스크린 장치(100)는 도 6b의 (a) 에 도시된 바와 같이, 기저장된 미할당된 식별 정보에 기초하여 미할당된 입력 장치 식별 정보 중 ID = 3를 선택하고, 선택된 입력 장치 식별 정보를 C 입력 장치(200)에 할당하고, 할당된 식별 정보에 대한 신호를 C 입력 장치(200)로 전송한다. 이에 따라, C 입력 장치(200)는 터치 스크린 장치(100)로부터 수신된 신호에 기초하여 입력 장치 식별 정보 ID=3와 관련된 신호를 출력한다.
한편, 터치 스크린 장치(100)는 C 입력 장치(200)에 할당된 입력 장치 식별 정보 ID=3를 할당된 사용중인 것으로 저장부(130)에 저장한다.
한편, 도 6b의 (b) 에 도시된 바와 같이, A 입력 장치(200)는 터치 스크린 장치(100)와 기설정된 임계 범위 밖에 존재할 수 있다. 이 경우, 터치 스크린 장치(100)에 수신되는 입력 장치 식별 정보 ID=1를 포함하는 신호의 세기는 기설정된 임계 세기 미만이거나 혹은 수신되지 않을 수 있다.
이와 같이, 입력 장치 식별 정보 ID=1을 포함하는 신호의 세기가 기설정된 임계 시간 동안 임계 세기 미만이거나 혹은 입력 장치 식별 정보 ID=1을 포함하는 신호가 수신되지 않으면, 터치 스크린 장치(100)는 A 입력 장치(200)에 할당된 입력 장치 식별 정보 ID=1 가 미사용 중인 것으로 판단한다.
A 입력 장치(200)에 할당된 입력 장치 식별 정보 ID=1가 미사용 중인 것으로 판단되면, 터치 스크린 장치(100)는 A 입력 장치(200)에 할당된 입력 장치 식별 정보 ID=1를 미할당된 입력 장치 식별 정보로 분류한다. 이에 따라, 터치 스크린 장치(100)는 사용 중인 입력 장치 식별 정보 ID=1,2,3에서 미할당된 식별 정보로 분류된 입력 장치 식별 정보 ID=1를 제외한 나머지 입력 장치 식별 정보 ID = 2,3를 할당된 입력 장치 식별 정보인 것으로 업데이트할 수 있다.
이때, A 입력 장치(200)는 ID=1 의 입력장치 식별 정보와 관계된 신호의 발생을 중지하게 된다.
구체적으로, A 입력 장치(200)는 터치 스크린 장치(100)로부터 주기적으로 구동 신호를 수신할 수 있으며, 수신된 구동 신호의 세기가 기설정된 임계 시간 동안 임계 세기 미만이거나 혹은 기설정된 임계 시간 동안 터치 스크린 장치(100)로부터 구동 신호가 수신되지 않으면, 터치 스크린 장치(100)로부터 할당된 입력 장치 식별 정보를 리셋한다. 이후, A 입력 장치(200)는 전력 소모 절감을 위해서 비활성화 모드로 전환한다. 따라서, A 입력 장치(200)는 ID=1 의 입력장치 식별 정보와 관계된 신호의 발생을 중지할 수 있다.
이와 같이, B 및 C 입력 장치(200) 각각에 할당된 입력 장치 식별 정보 ID=2 및 ID=3를 사용중인 입력 장치 식별 정보로 저장하고 있는 상태에서, 도 6c 에 도시된 바와 같이, 미등록된 D 입력 장치(200)가 터치 스크린 장치(100)에 근접하거나 접촉되면, 터치 스크린 장치(100)는 미할당된 입력 장치 식별 정보 ID=1를 D 입력 장치(200)에 할당하고, 할당된 입력 장치 식별 정보 ID=1를 포함하는 신호를 D 입력 장치(200)로 전송한다. 이에 따라, D 입력 장치(200)는 터치 스크린 장치(100)로부터 수신된 신호에 기초하여 입력 장치 식별 정보 ID=1과 관련된 신호를 출력할 수 있다.
한편, 터치 스크린 장치(100)는 사용 중인 입력 장치 식별 정보와 관련하여 기사용 중인 입력 장치 식별 정보 ID = 2,3에 D 입력 장치(200)에 할당된 입력 장치 식별 정보 ID = 1를 추가하는 업데이트를 수행한다.
이와 같이, 본 발명에 따른 터치 스크린 장치(100)는 입력 장치 식별 정보가 할당된 입력 장치(200)의 동작 상태에 따라 해당 입력 장치(200)에 할당된 입력 장치 식별 정보의 할당을 유지하거나 미할당된 입력 장치 식별 정보로 전환함으로써, 제안된 주파수 대역 내에서 복수의 입력 장치(200)의 주파수 사용이 보다 효율적으로 이루어질 수 있다.
한편, 본 실시예에서는 입력 장치(200)가 터치 스크린 장치(100)으로부터 Wake up 신호를 수신하는 경우, 초기 상태 식별 정보를 포함한 신호를 발생시키는 것으로 기술하고 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 입력 장치(200)는 입력 장치(200)에 포함된 펜 팁 혹은 버튼이 눌러지면, 초기 상태 식별 정보를 포함한 신호를 발생시킬 수 있다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 일 실시에에 따른 입력 장치에서 이미지의 특성에 대한 정보를 포함하는 초기 식별 정보 전송 및 이미지의 특성에 대한 정보 변경 동작을 수행하는 예시도이다.
도 7a 및 도 7b에 도시된 실시예를 통해 사용자는 입력 장치(200)에 의해 생성되는 이미지의 특성을 입력 장치(200)를 사용하지 않는 동안에도 유지시키거나 변경할 수 있다.
구체적으로, 도 7a의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 터치 스크린 장치(100)는 새로운 입력 장치(200)를 찾기 위해서 wake up 신호를 주기적으로 발생시키게 된다. 미사용 중인 입력 장치(200)는 전력소모 절감을 위해서 신호를 발생시키지 않고 있다가, 터치 스크린 장치(100)로부터 wake up 신호를 수신하면 신호를 발생시키게 된다. 이 같은 입력 장치(200)는 액티브(Active) 타입의 입력 장치가 될 수 있다.
이때, 입력 장치(200)는 초기 상태 식별 정보를 포함한 초기 상태 식별 신호를 발생시키되, 입력 장치(200)에 기저장된 상태 정보에 따라 서로 다른 종류의 초기 상태 식별 신호를 발생시키게 된다. 여기서, 상태정보는 입력 장치(200)에 의해 생성되는 이미지의 특성을 나타내는 정보일 수 있다. 즉, 상태 정보는 입력 장치(200)에 의해 생성되는 이미지의 색상 및 종류 등을 나타내는 정보일 수 있다. 예를 들어, A색상(black) = 300kHz, B색상 (red) = 310kHz, C색상 (green) = 320kHz인 경우, 입력 장치(200)는 기저장된 상태 정보에 대응되는 이미지의 색상에 따라서 그에 해당하는 주파수의 초기 상태 식별 신호를 발생시키게 된다.
이때, 터치 스크린 장치(100)는 수신된 신호의 주파수로부터, 새로운 입력 장치(200)가 진입하였다는 사실과, 새로 진입된 입력 장치(200)의 상태 정보를 인식하게 된다. 즉, 터치 스크린 장치(100)는 도 7a의 (b)에 도시된 바와 같이, 상태정보 = A 색상(black)인 새로운 입력 장치(200)가 진입한 것을 알게 된다.
이 같은 새로운 입력 장치(200)가 감지되면, 도 7a의 (c)에 도시된 바와 같이, 터치 스크린 장치(100)는 미 할당된 입력 장치 식별 정보 ID = 1에 해당하는 정보를 입력 장치(200)로 전송한다.
이후, ID = 1 에 해당하는 입력 장치 식별 정보를 수신한 입력 장치(200)는 도 7a의 (d)에 도시된 바와 같이, 입력 장치 식별 정보 ID = 1 에 해당하는 주파수인 f=f1의 신호를 발생시키게 된다. 이 때, 터치 스크린 장치(100)는 앞선 초기 상태 식별 신호로부터 신규 진입되는 입력 장치(200)의 상태 정보가 A색상(black)이며, 입력 장치(200)로 할당된 입력 장치 식별 정보가 ID=1인 것을 기억한다.
이하에서는, 사용 중에 사용자가 입력 장치(200)의 상태 정보를 변경하는 동작에 대해서 상세히 설명하도록 한다.
구체적으로, 도 7b의 (a)에 도시된 바와 같이, 터치 스크린 장치(100)는 화면의 일 영역에 입력장치에 의해 생성되는 이미지의 특성을 변경하기 위한 UI(이하 이미지 특성 UI라 함)(810)를 디스플레이할 수 있다.
이 같은 이미지 특성 변경 UI(810)를 디스플레이하고 있는 상태에서, 터치 스크린 장치(100)는 입력 장치(200)로부터 입력 장치 식별 정보와 관련된 신호가 수신되면, 수신된 신호에 기초하여 해당 입력 장치(200)의 위치를 판단한다.
판단 결과, 입력 장치(200)가 이미지 특성 변경 UI(810)가 디스플레이되는 영역에 위치하고, 이미지 특성 변경 UI(810)에 포함된 복수의 이미지 특성 중 B 색상에 대한 이미지 특성이 선택된 것으로 판단되면, 터치 스크린 장치(100)는 입력 장치(200)와 관련하여 기저장된 A 색상에 대한 이미지 특성에서 이미지 특성 변경 UI(810)를 통해 선택된 B 색상에 대한 이미지 특성으로 업데이트한다. 이후, 터치 스크린 장치(100)는 이미지 특성 변경 UI(810)를 통해 선택된 B 색상에 대한 이미지 특성에 대한 정보를 포함하는 신호를 출력한다. 이에 따라, 입력 장치(200)는 터치 스크린 장치(100)로부터 출력된 신호가 수신되면, 수신된 신호에 포함된 정보에 기초하여 기설정된 A 색상에서 이미지 특성 변경 UI(810)를 통해 선택된 B 색상에 대한 상태 정보로 업데이트한다. 즉, 입력 장치(200)는 입력 장치(200) 내부에 포함된 메모리(미도시) 상에 기저장된 A 색상에 대한 상태 정보에서 B 색상에 대한 상태 정보로 업데이트할 수 있다.
이미지 특성 변경 UI(810)를 통해 선택된 B 색상으로 이미지 특성이 업데이트된 상태에서, 입력 장치(200)에 할당된 입력 장치 식별 정보에 대한 신호가 수신되면, 도 7b의 (b)에 도시된 바와 같이, 터치 스크린 장치(100)는 수신된 신호에 기초하여 입력 장치(200)의 위치를 판단하고, 판단된 위치와 대응되는 영역에 업데이트된 B 색상의 이미지를 생성하여 디스플레이할 수 있다.
한편, 특정 시간이 경과하게 되면, 터치 스크린 장치(100)와 입력 장치(200) 모두 입력 장치 식별 정보를 더 이상 유지할 필요가 없게 된다. 즉, 터치 스크린 장치(100)는 새로운 입력 장치(200)의 입력을 받기 위해서 ID = 1 를 미사용중인 입력 장치 식별 정보로 분류하게 되며, 입력 장치(200) 역시 전력 소모 절감을 위해서 신호 발생을 중지하며, 입력 장치 식별 정보를 재설정(Reset)하게 된다. 그러나, 입력 장치(200)의 메모리(미도시)에 기저장된 상태 정보는 입력 장치(200)가 미사용 중에도 입력 장치(200)의 메모리(미도시)에 저장된다. 이에 따라, 미사용 중인 입력 장치(200)가 재사용될 경우, 입력 장치(200)의 메모리(미도시)에 저장된 상태 정보에 기초하여 터치 스크린 장치(100)로 초기 상태 식별 신호를 전송할 수 있다.
지금까지, 본 발명에 따른 터치 스크린 장치(100)에 대해서 상세히 설명하였다. 이하에서는, 본 발명에 따른 입력 장치(200)에 대해서 상세히 설명하도록 한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 입력 장치의 블록도이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 입력 장치(200)는 전극부(210), 수신부(220), 제어부(230), 구동부(240)를 포함한다. 여기서, 제어부(230)은 저장부(231)를 포함할 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 저장부(130)는 독립적인 하드웨어 구성으로 터치 스크린 장치(100) 내에 구현될 수 있다.
전극부(210)는 터치스크린 장치(100)의 복수의 전극과의 정전 용량 결합(capacitive coupling)을 통해서 신호를 송신하거나 수신하는 역할을 하게 된다.
수신부(220)는 터치 스크린 장치(100)로부터 웨이크 업 관련 구동 신호를 수신한다. 뿐만 아니라, 수신부(220)는 터치 스크린 장치(100)로부터 입력 장치 식별 정보를 포함하는 신호를 수신한다. 또한, 이미지 특성 관련 상태 정보에 대한 신호를 수신할 수 있다.
구동부(340)는 신호를 생성하여 전극부(210)를 통해서 터치 스크린 장치(100)로 전송한다. 실시예에 따라, 구동부(340)는 구동 회로로 구현될 수 있으며, 이 같은 구동 회로를 통해 터치 스크린 장치(100)로 전송할 신호를 생성할 수 있다. 이 같은 구동부(340)는 스타일러시 펜과 같은 입력 장치 관련 기술 분야에서 널리 이용되는 공지된 기술이므로 본 발명에서는 상세한 설명을 생략하도록 한다.
제어부(230)는 입력 장치(200)를 구성하는 각 구성들에 대한 동작을 전반적으로 제어한다.
특히, 제어부(230)는 수신부(220)를 통해 입력 장치 식별 정보를 포함하는 신호가 수신되면, 해당 정보를 포함하는 신호의 수신 후, 기설정된 임계 시간 내에서는 해당 정보와 관련된 신호를 생성하고, 기설정된 임계 시간 이후에는 이미지 특성 관련 상태 정보에 대한 신호를 생성하여 터치 스크린 장치(100)로 전송하도록 구동부(240) 를 제어한다.
여기서, 터치 스크린 장치(100)로부터 수신된 입력 장치 식별 정보는 입력 장치(200)가 터치 스크린 장치(100)에 접촉한 순서에 기초하여 입력 장치(200)에 할당된 정보가 될 수 있다. 그리고, 상태 정보는 전술한 바와 같이, 입력 장치(200)의 터치 입력에 대응되는 이미지 생성을 위한 이미지 특성 관련 정보가 될 수 있다.
구체적으로, 제어부(230)는 기설정된 임계 시간 내에 터치 스크린 장치(100)와 접촉되지 않으면, 터치 스크린 장치(100)로부터 할당된 입력 장치 식별 정보와 관련된 신호를 생성하지 않는다. 실시예에 따라, 제어부(230)는 터치 스크린 장치(100)로부터 수신된 구동 신호의 세기가 기설정된 임계 시간 동안 임계 세기 미만이거나 혹은 해당 구동 신호가 기설정된 임계 시간 동안 수신되지 않으면, 터치 스크린 장치(100)와 접촉되지 않은 것으로 판단할 수 있다. 이 경우, 제어부(230)는 터치 스크린 장치(100)로부터 할당된 입력 장치 식별 정보를 리셋한다. 이에 따라, 제어부(230)는 터치 스크린 장치(100)로부터 할당된 입력 장치 식별 정보와 관련된 신호를 생성하지 않을 수 있다.
한편, 기설정된 임계 시간 후 터치 스크린 장치(100)와 접촉되면, 제어부(230)는 이미지 생성을 위한 이미지 특성 관련 상태 정보에 대한 신호를 생성하도록 구동부(240)를 제어한다.
전술한 바와 같이, 입력 장치(200)가 터치 스크린장치(100)와 기설정된 임계 시간 내에 접촉되지 않으면, 제어부(230)는 터치 스크린 장치(100)로부터 할당된 입력 장치 식별 정보를 리셋한다. 이 같이, 입력 장치 식별 정보가 리셋된 상태에서, 수신된 구동 신호의 세기가 기설정된 임계 세기 이상이면, 제어부(230)는 입력 장치(200)가 터치 스크린 장치(100)와 접촉한 것으로 판단한다. 따라서, 제어부(230)는 기등록된 이미지 특성 관련 상태 정보에 대한 신호를 생성하도록 구동부(240)를 제어할 수 있다.
먼저, 입력 장치(200)가 터치 스크린 장치(100)에 미등록된 장치인 경우, 하기와 같은 처리 과정을 수행할 수 있다.
구체적으로, 수신부(220)는 터치 스크린 장치(100)의 패널부(110) 내에 포함된 채널 전극부(110-1)와 전극부(210) 와의 용량 결합을 통하여 구동 신호를 수신할 수 있다. 여기서, 구동 신호는 비활성화 상태의 입력 장치(200)를 활성화 상태로 동작시키기 위한 웨이크 업 관련 신호가 될 수 있다.
제어부(230)는 수신부(220)를 통해 웨이크 업 관련 신호가 수신되면, 이미지 생성과 관련하여 기설정된 이미지 특성에 대한 정보를 저장하는 저장부(231)를 참조하여 해당 이미지 특성과 관련하여 제조시에 기정의된 신호를 생성하도록 구동부(240)를 제어한다. 이에 따라, 구동부(240)는 생성된 상태 정보 관련 신호를 터치 스크린 장치(100)로 전송한다.
이후, 수신부(220)를 통해 터치 스크린 장치(100)로부터 할당된 입력 장치 식별 정보에 대한 신호가 수신되면, 제어부(230)는 수신된 입력 장치 식별 정보와 관련된 신호를 생성하여 터치 스크린 장치(100)로 전송하도록 구동부(240)를 제어한다. 이와 같은 방법으로, 터치 스크린 장치(100)는 입력 장치(200)의 등록 절차를 수행한다.
실시예에 따라, 저장부(231)는 기정의된 주파수 정보 각각에 대응되는 입력 장치 식별 정보를 저장할 수 있다. 따라서, 제어부(230)는 수신부(220)를 통해 터치 스크린 장치(100)로부터 할당된 입력 장치 식별 정보에 대한 신호가 수신되면, 그 수신된 신호를 분석하여, 분석된 신호와 관련된 입력 장치 식별 정보를 저장부(231)로부터 추출할 수 있다.
또다른 실시예에 따라, 저장부(231)는 기정의된 패턴 정보 각각에 대응되는 입력 장치 식별 정보를 저장할 수 있다. 따라서, 제어부(230)는 수신부(220)를 통해 터치 스크린 장치(100)로부터 할당된 입력 장치 식별 정보에 대한 신호가 수신되면, 수신된 신호의 패턴을 분석하여, 분석된 신호의 패턴과 관련된 입력 장치 식별 정보를 저장부(231)로부터 추출할 수 있다.
이와 같은 다양한 실시예를 통해, 입력 장치 식별 정보가 추출되면, 제어부(230)는 해당 입력 장치 식별 정보를 터치 스크린 장치(100)로부터 할당된 입력 장치 식별 정보로 결정할 수 있다. 따라서, 제어부(230)는 해당 입력 장치 식별 정보에 해당하는 주파수의 신호를 생성하여 터치 스크린 장치(100)로 전송할 수 있다.
전술한 예와 같이, 터치 스크린 장치(100)로부터 수신된 신호에 기초하여 ID = 1에 해당하는 입력 장치 식별 정보가 터치 스크린 장치(100)로부터 할당된 입력 장치 식별 정보인 것으로 판단되면, 제어부(2130)는 입력 장치 식별 정보 ID = 1에 해당하는 주파수인 f = f1 신호를 터치 스크린 장치(100)로 전송할 수 있다.
한편, 제어부(230)는 터치 스크린 장치(100)로부터 변경된 이미지 특성 관련 정보가 수신부(220)를 통해 수신되면, 수신된 정보에 기초하여 저장부(231)에 기저장된 상태 정보를 변경된 이미지 특성으로 업데이트할 수 있다.
여기서, 입력 장치(200)는 터치 스크린 장치(100)에 의해 업데이트 가능한 상태 정보 이외에도 제조 시, 또는 사용자에 의해 정의되는 정적(static) 상태 정보를 가질 수 있다. 입력 장치(200)가 상태 정보 및 정적 상태 정보를 포함하는 신호를 발생시키면, 터치 스크린 장치(100)은 터치 스크린 장치(100)에 의해 업데이트 될 수 있는 정보 이외에도, 입력 장치(200)의 일련 번호 등과 같이 입력 장치(200)의 종류를 식별할 수 있는 정보를 활용하여 입력 장치(200)의 종류에 따라 서로 다른 기능의 구현이 가능하게 된다.
한편, 제어부(230)는 터치 스크린 장치(100)로부터 입력 장치 식별 정보가 미할당된 상태에서 랜덤 번호를 생성한다. 즉, 제어부(230)는 터치 스크린 장치(100)로부터 입력 장치 식별 정보를 수신하지 않은 상태에서 특정 신호가 수신되면, 생성된 랜덤 번호에 기초하여 신호를 생성하도록 구동부(240)를 제어할 수 있다.
이때, 제어부(230)는 생성된 랜덤 번호에 기초하여 초기 상태 식별 신호의 구동 구간을 결정하고, 그 결정된 구동 구간 에 해당 초기 상태 식별 신호를 생성하여 전송하도록 구동부(240)를 제어할 수 있다.
구체적으로, 제어부(230)는 초기 상태 식별 신호를 터치 스크린 장치(100)에 전송하기에 앞서 초기 상태 식별 신호를 전송하기 위한 랜덤 번호를 생성한다. 이후, 제어부(230)는 생성된 랜덤 번호에 대응되는 횟수만큼 특정 신호가 수신되면, 초기 상태 식별 신호를 생성하여 터치 스크린 장치(100)로 전송하도록 구동부(240)를 제어할 수 있다.
예를 들어, 생성된 랜덤 번호가 3이면, 제어부(230)는 터치 스크린 장치(100)로부터 최초 특정 신호가 수신된 이후, 3 번째 특정 신호가 수신되는 타이밍에 기설정된 초기 상태 식별 신호를 생성하여, 터치 스크린 장치(100)로 전송하도록 구동부(240)를 제어할 수 있다.
이에 따라, 복수의 입력 장치(200)는 각 입력 장치(200)별로 기설정된 초기 상태 식별 신호를 동일한 타이밍에 터치 스크린 장치(100)로 전송하지 않고, 상이한 시간에 터치 스크린 장치(100)로 전송할 수 있다. 이에 따라, 터치 스크린 장치(100)는 각각의 입력 장치(200)로부터 수신된 초기 상태 식별 신호에 기초하여 각각의 입력 장치(200)에 상이한 입력 장치 식별 정보를 할당할 수 있다.
한편, 입력 장치(200)는 전술한 구성 외에 각 구성의 동작을 위한 전원부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
이하에서는, 전술한 터치 스크린 장치(100) 및 입력 장치(200)에 대한 제어 방법에 대해서 상세히 설명하도록 한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 장치의 제어 방법에 대한 제1 흐름도이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 터치 스크린 장치(100)는 패널부(110) 내에 포함된 채널 전극부(110-1)를 통해 주기적으로 웨이크 업 관련 구동 신호를 송출한 후, 송출된 구동 신호에 의해 활성화된 입력 장치(200)로부터 초기 상태 식별 신호를 수신한다 (S910,S920).
구체적으로, 웨이크 업 관련 구동 신호가 송출되면, 터치 스크린 장치(100)의 패널부(110)와 기설정된 임계 거리 내에 위치하는 입력 장치(100)는 채널 전극부(110-1) 내에 포함된 복수의 전극 중 적어도 하나와 정전 용량 결합을 통해 적어도 하나의 전극에 인가된 구동 신호를 수신할 수 있다. 따라서, 입력 장치(200)는 수신된 구동 신호에 기초하여 활성화 모드로 전환되며, 활성화 모드로 전환된 이후, 초기 상태 식별 정보를 포함하는 특정 주파수 또는 패턴을 가진 초기 상태 식별 신호를 송출한다.
실시 예에 따라, 주파수가 300kHz인 신호는 입력 장치(200)가 미등록된 것임을 나타내는 초기 상태 식별 정보인 것으로 정의될 수 있다. 이 경우, 입력 장치(200)는 300kHz의 신호를 송출하게 된다.
따라서, 터치 스크린 장치(100)는 웨이크 업 관련 구동 신호를 송출한 후, 송출된 구동 신호에 의해 활성화된 입력 장치(200)로부터 신호가 수신되면, 수신된 신호의 주파수 또는 신호의 패턴을 분석하여 입력 장치(200)가 미등록된 장치인지 여부를 판단한다(S930). 여기서, 미등록된 장치는 터치 스크린 장치(100)로부터 입력 장치 식별 정보가 미할당된 장치가 될 수 있다.
전술한 예와 같이, 입력 장치(200)가 미등록된 장치인 경우, 입력 장치(200)는 300kHz의 신호를 송출할 수 있다. 따라서, 터치 스크린 장치(100)는 주파수가 300kHz인 신호가 수신되면, 해당 신호를 송출한 입력 장치(200)를 미등록된 장치로 판단할 수 있다.
입력 장치(200)가 미등록된 장치인 것으로 판단되면, 터치 스크린 장치(100)는 복수의 미할당된 입력 장치 식별 정보 중 하나를 선택하고, 선택된 입력 장치 식별 정보를 포함한 신호를 입력 장치(200)로 전송한다(S940).
입력 장치 식별 정보를 포함한 신호를 수신한 입력 장치(200)는 터치 스크린 장치(100)로부터 수신된 신호에 기초하여 입력 장치(200)에 할당된 입력 장치 식별 정보를 포함하는 특정 주파수 또는 패턴을 가진 신호를 송출한다.
실시예에 따라, 입력 장치(200)는 기정의된 주파수 정보 혹은 패턴 정보 각각에 대응되는 입력 장치 식별 정보를 저장할 수 있다. 따라서, 입력 장치(200)는 터치 스크린 장치(100)로부터 할당된 입력 장치 식별 정보에 대한 신호가 수신되면, 그 신호를 분석하여, 기저장된 입력 장치 식별 정보 중 분석된 신호와 관련된 입력 장치 식별 정보를 추출한다. 이후, 입력 장치(200)는 추출된 입력 장치 식별 정보를 터치 스크린 장치(100)로부터 할당된 입력 장치 식별 정보로 결정할 수 있다. 따라서, 제어부(230)는 해당 입력 장치 식별 정보에 해당하는 주파수의 신호를 생성하여 터치 스크린 장치(100)로 전송할 수 있다.
전술한 예와 같이, 터치 스크린 장치(100)로부터 수신된 신호에 기초하여 ID = 1에 해당하는 입력 장치 식별 정보가 터치 스크린 장치(100)로부터 할당된 입력 장치 식별 정보인 것으로 판단되면, 제어부(2130)는 입력 장치 식별 정보 ID = 1에 해당하는 주파수인 f = f1 신호를 터치 스크린 장치(100)로 전송할 수 있다.
예를 들어, ID = 1에 해당하는 입력 장치 식별 정보가 터치 스크린 장치(100)로부터 할당된 입력 장치 식별 정보인 것으로 판단되면, 입력 장치(200)는 입력 장치 식별 정보 ID = 1에 해당하는 주파수인 f = f1 신호를 송출할 수 있다. 또다른 예를 들어, 입력 장치(200)는 ID = 1에 해당하는 입력 장치 식별 정보를 나타내는 디지털 코드를 포함하는 신호 패턴을 가진 신호를 송출할 수 있다.
이 같은 입력 장치 식별 정보를 포함하는 신호가 수신되면, 터치 스크린 장치(100)는 수신된 신호의 주파수 또는 수신된 신호의 패턴을 분석하여 수신된 신호가 입력 장치(200)에 할당된 입력 장치 식별 정보와 관련된 신호인지 여부를 판단한다(S950, S960).
판단 결과, 수신된 신호가 장치(200)에 할당된 입력 장치 식별 정보와 관련된 신호인 것으로 판단되면, 터치 스크린 장치(100)는 패널부(110) 상에 근접하거나 혹은 접촉된 입력 장치(200)의 위치를 판단하고, 그 판단된 위치에 이미지를 생성하여 디스플레이한다(S970).
한편, 전술한 단계 S960에서 수신된 신호가 할당된 입력 장치 식별 정보와 관련된 신호가 아닌 것으로 판단되면, 터치 스크린 장치(100)는 입력 장치(200)로부터 기설정된 임계 시간 내에 입력 장치 식별 정보를 포함하는 신호가 수신되는지 여부를 판단한다(S980). 판단 결과, 입력 장치 식별 정보를 할당한 입력 장치(200)로부터 기설정된 임계 시간 동안 신호가 수신되지 않으면, 터치 스크린 장치(100)는 입력 장치(200)에 할당된 입력 장치 식별 정보를 미사용 중인 식별 정보로 분류한다(S990). 이에 따라, 입력 장치(200)에 할당된 입력 장치 식별 정보는 미할당된 식별 정보로 분류될 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 장치의 제어 방법에 대한 제2 흐름도이다.
도 10에 도시된 바와 같이, 터치 스크린 장치(100)는 패널부(110) 내에 포함된 채널 전극부(110-1)를 통해 주기적으로 웨이크 업 관련 구동 신호를 송출한 후, 송출된 구동 신호에 의해 활성화된 입력 장치(200)로부터 초기 상태 식별 신호를 수신한다 (S1010, S1015).
구체적으로, 웨이크 업 관련 구동 신호가 송출되면, 터치 스크린 장치(100)의 패널부(110)와 기설정된 임계 거리 내에 위치하는 입력 장치(100)는 채널 전극부(110-1) 내에 포함된 복수의 전극 중 적어도 하나와 정전 용량 결합을 통해 적어도 하나의 전극에 인가된 구동 신호를 수신할 수 있다. 따라서, 입력 장치(200)는 수신된 구동 신호에 기초하여 활성화 모드로 전환되며, 활성화 모드로 전환된 이후, 초기 상태 식별 정보를 포함하는 특정 주파수 또는 패턴을 가진 신호를 송출한다. 여기서, 초기 상태 식별 정보는 최종 설정된 이미지 특성 관련 상태 정보가 포함될 수 있다.
구체적으로, 입력 장치(100)는 이미지 특성을 나타내는 상태 정보를 기저장할 수 있다. 따라서, 입력 장치(200)는 기저장된 이미지 특성을 나타내는 상태 정보를 포함하는 초기 상태 식별 정보를 생성하고, 생성된 초기 상태 식별 정보를 포함하는 특정 주파수 또는 패턴을 가진 신호를 송출한다.
따라서, 터치 스크린 장치(100)는 입력 장치(200)로부터 송출된 신호가 수신되면, 수신된 신호의 주파수 혹은 수신된 신호의 패턴을 분석하여 입력 장치(200)가 미등록된 장치인지 여부를 판단한다(S1020). 한편, 초기 상태 식별 신호에 입력장치(200)의 이미지 특성 관련 상태 정보가 포함된 경우, 터치 스크린 장치(100)는 수신된 신호의 주파수 혹은 수신된 신호의 패턴을 분석하여 수신된 신호가 이미지 특성을 나타내는 상태 정보와 관련된 신호인 것으로 판단되면, 입력 장치(200)가 미등록된 장치인 것으로 판단할 수 있다.
입력 장치(200)가 미등록된 장치인 것으로 판단되면, 터치 스크린 장치(100)는 복수의 미할당된 입력 장치 식별 정보 중 하나를 선택하고, 선택된 입력 장치 식별 정보를 포함한 신호를 입력 장치(200)로 전송한다(S1025). 이후, 터치 스크린 장치(100)는 입력 장치(200)에 할당된 입력 장치 식별 정보 및 입력 장치(200)의 상태 정보를 매칭시켜 저장한다(S1030).
한편, 입력 장치 식별 정보를 포함한 신호를 수신한 입력 장치(200)는 터치 스크린 장치(100)로부터 수신된 신호에 기초하여 입력 장치(200)에 할당된 입력 장치 식별 정보를 포함하는 특정 주파수 또는 패턴을 가진 신호를 송출한다. 이 같은 입력 장치 식별 정보를 포함하는 신호가 수신되면, 터치 스크린 장치(100)는 수신된 신호의 주파수 또는 수신된 신호의 패턴을 분석하여 수신된 신호가 입력 장치(200)에 할당된 입력 장치 식별 정보와 관련된 신호인지 여부를 판단한다(S1035, S1040).
판단 결과, 수신된 신호가 할당된 입력 장치 식별 정보와 관련된 신호가 아닌 것으로 판단되면, 터치 스크린 장치(100)는 입력 장치(200)로부터 기설정된 임계 시간 내에 입력 장치 식별 정보를 포함하는 신호가 수신되는지 여부를 판단한다(S1045).
판단 결과, 기설정된 임계 시간 내에 입력 장치(200)에 할당된 입력 장치 식별 정보와 관련된 신호가 수신되지 않으면, 터치 스크린 장치(100)는 입력 장치(200)에 할당된 입력 장치 식별 정보를 미사용 중인 식별 정보로 분류한다(S1050). 이에 따라, 입력 장치(200)에 할당된 입력 장치 식별 정보는 미할당된 식별 정보로 분류될 수 있다.
한편, 전술한 단계 S1040에서 수신된 신호가 입력 장치(200)에 할당된 입력 장치 식별 정보와 관련된 신호인 것으로 판단되면, 터치 스크린 장치(100)는 입력 장치(200)의 접촉 또는 근접 위치 혹은 접촉 압력 등이 이미지 특성 변경을 위한 상태 변경 관련 요청에 해당하는지 여부를 판단한다(S1055). 상태 변경 관련 요청으로 판단되면, 터치 스크린 장치(200)는 입력 장치(200)와 관련하여 기저장된 상태 정보를 수신된 상태 정보로 업데이트하고, 업데이트된 상태 정보를 포함하는 신호를 출력한다(S1060).
이에 따라, 입력 장치(200)는 터치 스크린 장치(100)로부터 출력된 신호가 수신되면, 기설정된 이미지 특성 관련 상태 정보를 수신된 신호에 포함된 상태 정보로 업데이트할 수 있다.
구체적으로, 터치 스크린 장치(100)는 화면의 일 영역에 입력장치에 의해 생성되는 이미지의 특성을 변경하기 위한 UI를 디스플레이할 수 있다. 터치 스크린 장치(100)는 입력 장치(200)로부터 입력 장치 식별 정보와 관련된 신호가 수신되면, 수신된 신호에 기초하여 입력 장치(200)의 위치를 판단한다. 판단 결과, 입력 장치(200)가 이미지 특성 변경 UI가 디스플레이되는 영역에 위치하고, 이미지 특성 변경 UI에 포함된 복수의 이미지 특성 중 B 색상에 대한 이미지 특성이 선택된 것으로 판단되면, 터치 스크린 장치(100)는 입력 장치(200)와 관련하여 기저장된 A 색상에 대한 이미지 특성에서 이미지 특성 변경 UI(810)를 통해 선택된 B 색상에 대한 이미지 특성으로 업데이트한다. 이후, 터치 스크린 장치(100)는 이미지 특성 변경 UI(810)를 통해 선택된 B 색상에 대한 이미지 특성에 대한 정보를 포함하는 신호를 출력한다.
입력 장치(200)는 터치 스크린 장치(100)로부터 출력된 신호가 수신되면, 수신된 신호에 포함된 정보에 기초하여 이미지 특성 정보를 기설정된 A 색상에서 이미지 특성 변경 UI를 통해 선택된 B 색상으로 업데이트한다.
한편, 전술한 단계 S1055에서 상태 변경 관련 신호가 수신되지 않은 것으로 판단되면, 터치 스크린 장치(100)는 패널부(110) 상에 근접하거나 혹은 접촉된 입력 장치(200)의 위치를 판단하고, 그 판단된 위치에 이미지를 생성하여 디스플레이한다(S1065).
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 입력 장치의 제어 방법에 대한 흐름도이다.
도 11에 도시된 바와 같이, 입력 장치(200)는 터치 스크린 장치(100)의 패널부(110) 내에 포함된 적어도 하나의 전극과 입력 장치(200) 내 포함된 전극부 간의 커패시티브 커플링을 통해서 터치스크린 장치(100)에서 인가된 구동 신호를 수신한다(S1110). 여기서, 구동 신호는 전술한 바와 같이, 비활성화 상태의 입력 장치(200)를 활성화 상태로 동작시키기 위한 웨이크 업 관련 신호가 될 수 있다.
이 같은 구동 신호가 수신되면, 입력 장치(200)는 터치 스크린 장치(100)로 초기 상태 식별 신호를 전송한다(S1120). 여기서, 초기 상태 식별 신호는 입력 장치(200)에 의해 생성되는 이미지 특성 관련 상태 정보를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 입력 장치(200)가 터치 스크린 장치(100)에 미등록된 장치인 경우, 입력 장치(200)는 초기 상태 식별 신호를 생성하여 터치 스크린 장치(100)로 전송한다. 여기서, 미등록된 장치는 터치 스크린 장치(100)로부터 입력 장치 식별 정보를 할당받지 못한 장치가 될 수 있다.
입력 장치(200)는 다음과 같은 실시예를 통해 초기 상태 식별 신호를 생성하여 터치 스크린 장치(100)로 전송할 수 있다.
실시예에 따라, 입력 장치(200)는 터치 스크린 장치(100)로부터 입력 장치 식별 정보를 할당 받지 않은 상태에서 특정 신호가 수신되면, 랜덤 번호를 생성한다. 이후, 입력 장치(200)는 생성된 랜덤 번호에 기초하여 초기 상태 식별 신호를 생성할 수 있다.
즉, 입력 장치(200)는 터치 스크린 장치(100)로부터 특정 신호가 수신되면, 랜덤 번호를 생성하고, 수신된 특정 신호의 횟수와 기생성된 랜덤 번호에 기초하여 초기 상태 식별 신호를 생성할 수 있다.
즉, 입력 장치(200)는 생성된 랜덤 번호에 기초하여 초기 상태 식별 신호의 구동 구간을 결정하고, 그 결정된 구동 구간 내에서 해당 초기 상태 식별 신호를 터치 스크린 장치(100)로 전송할 수 있다. 이후, 입력 장치(200)는 터치 스크린 장치(100)로부터 할당된 입력 장치 식별 정보를 수신한다(S1130).
따라서, 입력 장치(200)는 터치 스크린 장치(100)로부터 수신된 입력 장치 식별 정보에 대한 신호에 기초하여 터치 스크린 장치(100)에서 할당된 입력 장치 식별 정보를 포함한 신호를 생성하여 출력한다(S1140). 따라서, 터치 스크린 장치(100)는 입력 장치(200)로부터 출력된 신호에 기초하여 입력 장치(200)의 위치를 판단할 수 있다.
한편, 입력 장치 식별 정보를 할당 받은 이후, 입력 장치(200)는 터치 스크린 장치(100)로부터 이미지 특성 관련 상태 정보 변경에 대한 신호가 수신되면, 수신된 신호에 기초하여 기설정된 이미지 특성 관련 상태 정보를 업데이트한다(S1150, S1160).
한편, 입력 장치(200)는 전술한 단계 S1140와 같이, 입력 장치 식별 정보를 포함하는 신호를 출력한 후 또는 전술한 단계 S1160와 같이, 이미지 특성 관련 상태 정보를 업데이트한 후, 입력 장치(200)의 미사용 시간을 산출한다(S1170). 이후, 입력 장치(200)는 산출된 미사용 시간과 기설정된 임계 시간을 비교하여 미사용 시간이 기설정된 임계 시간을 초과하면, 전력 소모 절감을 위해서 비활성화 모드로 전환한다(S1180, S1190).
구체적으로, 입력 장치(200)와 터치 스크린 장치(100) 간의 거리가 기설정된 임계 거리 이상 떨어질 경우, 입력 장치(200)는 터치 스크린 장치(100)와 신호를 송수신하지 않는다.
실시예에 따라, 입력 장치(200)와 터치 스크린 장치(100) 간의 거리가 기설정된 임계 거리 이상 떨어진 경우, 터치 스크린 장치(100)로부터 송출되어 입력 장치(200)에 수신된 구동 신호의 세기는 기설정된 임계 세기 미만이 될 수 있다. 따라서, 입력 장치(200)는 터치 스크린 장치(100)로부터 수신된 구동 신호의 세기로부터 입력 장치(200)와 터치 스크린 장치(100) 간의 거리 정도를 판단할 수 있다.
이와 같은 실시예를 통해 입력 장치(200)와 터치 스크린 장치(100) 간의 거리가 기설정된 임계 거리 이상 떨어진 것으로 판단되면, 입력 장치(200)는 터치 스크린 장치(100)와 신호를 송수신하지 않는다.
따라서, 입력 장치(200)는 터치 스크린 장치(100)로부터 신호가 수신되거나 혹은 터치 스크린 장치(100)로 신호를 출력한 후, 또 다른 신호가 수신되거나 출력되기 전까지의 시간을 미사용 시간으로 산출한다. 이후, 입력 장치(200)는 미사용 시간으로 산출된 시간과 기설정된 임계 시간을 비교하여 미사용 시간으로 산출된 시간을 초과하면, 비활성화 모드로 전환한다. 이때, 입력 장치(200)는 비활성화 모드로 전환하기에 앞서, 터치 스크린 장치(100)로부터 할당된 입력 장치 식별 정보를 리셋한 후, 전력 소모 절감을 위해서 비활성화 모드로 전환한다.
이와 같이, 비활성화 모드로 전환된 상태에서, 터치 스크린 장치(100)로부터 출력된 웨이크 업 관련 구동 신호가 수신되면, 입력 장치(200)는 전술한 일련의 동작을 재수행할 수 있다.
한편, 상술한 바와 같은 터치 스크린 장치(100) 및 입력 장치(200)의 제어 방법은 적어도 하나의 실행 프로그램으로 구현될 수 있으며, 이러한 실행 프로그램은 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체에 저장될 수 있다.
비일시적 판독 가능 매체란 레지스터, 캐쉬, 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로, 상술한 프로그램들은 RAM(Random Access Memory), 플레시메모리, ROM(Read Only Memory), EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electronically Erasable and Programmable ROM), 레지스터, 하드디스크, 리무버블 디스크, 메모리 카드, USB 메모리, CD-ROM 등과 같이, 단말기에서 판독 가능한 다양한 유형의 기록 매체에 저장되어 있을 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안 될 것이다.
100 : 터치 스크린 장치 110 : 디스플레이부
110-1 : 채널 전극부 120,220 : 제어부
121,230 : 구동부 122,210 : 수신부
124 : 스위칭부 130,240 : 저장부
200 : 입력 장치

Claims (25)

  1. 터치 스크린 장치에 있어서,
    입력 장치로부터 신호를 수신하는 채널 전극부;
    상기 채널 전극부로 구동 신호를 인가하는 구동부;
    상기 채널 전극부로부터 상기 신호를 수신하는 수신부; 및
    상기 입력 장치로 입력 장치 식별 정보를 전송하도록 상기 구동부를 제어하며, 상기 수신부를 통해 상기 입력 장치로부터 전송된 신호가 수신되면, 상기 수신된 신호의 주파수 또는 상기 수신된 신호의 패턴에 기초하여 상기 수신된 신호가 상기 입력 장치로 전송된 입력 장치 식별 정보와 관련된 신호인지를 판단하는 제어부;
    를 포함하는 터치 스크린 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 입력 장치가 상기 터치 스크린 장치에 접촉한 순서에 기초한 상기 입력 장치 식별 정보를 상기 입력 장치로 전송하도록 상기 구동부를 제어하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    주파수 정보 및 디지털 코드 정보 중 적어도 하나를 포함하는 복수의 식별 정보 중 초기 상태 식별 정보, 할당된 입력 장치 식별 정보 및 미할당된 입력 장치 식별 정보를 판단할 수 있는 정보를 저장하는 저장부;를 더 포함하며,
    상기 제어부는,
    상기 수신된 신호가 초기 상태 식별 정보를 포함하는 경우, 상기 미할당된 입력 장치 식별 정보 중 하나를 상기 입력 장치로 전송하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 입력 장치 식별 정보를 전송한 상기 입력 장치로부터 기설정된 임계 시간 동안 신호가 수신되지 않으면, 상기 입력 장치로 전송한 상기 입력 장치 식별 정보를 미사용 중인 입력 장치 식별 정보로 분류하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 구동부는,
    상기 입력 장치로 상기 입력 장치 식별 정보 및 상기 입력 장치에 의해 생성되는 이미지의 특성 관련 정보를 포함하는 상태 정보를 전송하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 장치
  6. 터치 스크린 장치의 제어 방법에 있어서,
    채널 전극부를 통해 입력 장치로 입력 장치 식별 정보를 전송하는 단계;
    상기 채널 전극부를 통해 상기 입력 장치로부터 신호를 수신하는 단계; 및
    상기 수신된 신호의 주파수 또는 상기 수신된 신호의 패턴에 기초하여 상기 수신된 신호가 상기 입력 장치로 전송된 상기 입력 장치 식별 정보와 관련된 신호인지를 판단하는 단계;
    를 포함하는 제어 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 전송하는 단계는,
    상기 입력 장치가 상기 터치 스크린 장치에 접촉한 순서에 기초한 상기 입력 장치 식별 정보를 상기 입력 장치로 전송하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 터치 스크린 장치는,
    주파수 정보 및 디지털 코드 정보 중 적어도 하나를 포함하는 복수의 식별 정보 중 초기 상태 식별 정보, 할당된 입력 장치 식별 정보 및 미할당된 입력 장치 식별 정보를 판단할 수 있는 정보를 저장하며,
    상기 판단하는 단계는,
    상기 기저장된 정보를 참조하여 상기 수신된 신호가 상기 입력 장치 식별 정보와 관련된 신호인지를 판단하며,
    상기 전송하는 단계는,
    상기 수신된 신호가 초기 상태 식별 정보인 경우, 상기 미할당된 입력 장치 식별 정보 중 하나를 상기 입력 장치로 전송하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 입력 장치 식별 정보를 전송한 상기 입력 장치로부터 기설정된 임계 시간 동안 신호가 수신되지 않으면, 상기 입력 장치로 전송한 입력 장치 식별 정보를 미사용 중인 식별 정보로 분류하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 전송하는 단계는,
    상기 입력 장치로 상기 입력 장치 식별 정보 및 상기 입력 장치에 의해 생성되는 이미지 특성 관련 상태 정보를 전송하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  11. 입력 장치에 있어서,
    신호를 생성하는 구동부;
    터치 스크린 장치로부터 입력 장치 식별 정보를 포함하는 신호를 수신하는 수신부; 및
    상기 입력 장치 식별 정보를 포함하는 신호의 수신 후, 기설정된 임계 시간 내에서는 상기 입력 장치 식별 정보와 관련된 신호를 생성하고, 상기 기설정된 임계 시간 이후에는 상기 입력 장치에 의해 생성되는 이미지의 특성을 포함하는 상태 정보와 관련된 신호를 생성하여 상기 터치 스크린 장치로 전송하도록 상기 구동부를 제어하는 제어부;
    를 포함하는 입력 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 입력 장치 식별 정보는,
    상기 입력 장치가 상기 터치 스크린 장치에 접촉한 순서에 기초한 것을 특징으로 하는 입력 장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 상태 정보를 저장하는 저장부;를 더 포함하며,
    상기 제어부는,
    상기 터치 스크린 장치로부터 상태 정보를 포함하는 신호가 수신되면, 상기 저장부에 기저장된 상태 정보를 상기 수신된 신호에 포함된 상태 정보로 업데이트하는 것을 특징으로 하는 입력 장치.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 구동부는,
    상기 상태 정보 및 상기 터치 스크린 장치에 의해 변경되지 않는 정적(static) 상태 정보를 포함하는 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 입력 장치.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 구동부는,
    상기 기설정된 임계 시간 내에 상기 터치 스크린 장치와 접촉되지 않으면, 상기 입력 장치 식별 정보와 관련된 신호를 생성하지 않는 것을 특징으로 하는 입력 장치.
  16. 입력 장치에 있어서,
    초기 상태 식별 신호를 생성하는 구동부;
    터치 스크린 장치로부터 입력 장치 식별 정보를 포함하는 신호를 수신하는 수신부; 및
    상기 입력 장치 식별 정보를 포함하는 신호가 미수신된 상태에서 랜덤 번호를 생성하고, 상기 생성된 랜덤 번호에 기초하여 상기 초기 상태 식별 신호를 생성하도록 상기 구동부를 제어하는 제어부;
    를 포함하는 입력 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 터치 스크린 장치로부터 상기 입력 장치 식별 정보를 포함하는 신호를 수신하지 않은 상태에서 특정 신호가 수신되면, 상기 랜덤 번호를 생성하는 것을 특징으로 하는 입력 장치.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 터치 스크린 장치로부터 상기 입력 장치 식별 정보를 포함하는 신호가 수신되지 않은 경우, 상기 생성된 랜덤 번호에 기초하여 상기 초기 상태 식별 신호의 구동 구간을 결정하고, 상기 터치 스크린 장치로부터 입력 장치 식별 정보를 포함하는 신호가 수신된 경우, 상기 입력 장치 식별 정보와 관련된 신호를 생성하도록 상기 구동부를 제어하는 것을 특징으로 하는 입력 장치.
  19. 제 16 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 특정 신호를 수신한 횟수와 상기 랜덤 번호에 기초하여 상기 초기 상태 식별 신호를 생성하도록 상기 구동부를 제어하는 것을 특징으로 하는 입력 장치.
  20. 입력 장치의 제어 방법에 있어서,
    터치 스크린 장치로부터 입력 장치 식별 정보를 포함하는 신호를 수신하는 단계; 및
    상기 수신된 신호에 기초하여 신호를 생성하여 상기 터치 스크린 장치로 전송하는 단계;를 포함하며,
    상기 전송하는 단계는,
    상기 입력 장치 식별 정보를 포함하는 신호 수신 후, 기설정된 임계 시간 내에서는 상기 입력 장치 식별 정보와 관련된 신호를 생성하고, 상기 기설정된 임계 시간 이후에는, 상기 입력 장치에 의해 생성되는 이미지의 특성을 포함하는 상태 정보와 관련된 신호를 생성하여 상기 터치 스크린 장치로 전송하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 입력 장치 식별 정보는,
    상기 입력 장치가 상기 터치 스크린 장치에 접촉한 순서에 기초한 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  22. 제 20 항에 있어서,
    상기 터치 스크린 장치로부터 상태 정보를 포함하는 신호를 수신하는 단계; 및
    상기 수신된 신호에 포함된 상태 정보에 기초하여 기저장된 상태 정보를 업데이트하는 단계;
    를 포함하는 입력 장치 제어 방법.
  23. 입력 장치의 제어 방법에 있어서,
    랜덤 번호를 생성하는 단계;
    상기 생성된 랜덤 번호에 기초하여 초기 상태 식별 신호를 생성하는 단계;
    상기 생성된 초기 상태 식별 신호를 터치 스크린 장치로 전송하는 단계; 및
    상기 터치 스크린 장치로부터 입력 장치 식별 정보를 포함하는 신호를 수신하는 단계;
    를 포함하며;
    상기 랜덤 번호를 생성하는 단계는,
    상기 터치 스크린 장치로부터 상기 입력 장치 식별 정보를 포함하는 신호를 수신하지 않은 상태에서 특정 신호가 수신되면, 상기 랜덤 번호를 생성하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 터치 스크린 장치로부터 상기 입력 장치 식별 정보를 포함하는 신호가 수신되지 않은 경우, 상기 생성된 램덤 번호에 기초하여 상기 초기 상태 식별 신호의 구동 구간을 결정하는 단계;를 더 포함하며,
    상기 초기 상태 식별 신호를 생성하는 단계는,
    상기 결정된 구동 구간에 상기 초기 상태 식별 신호를 생성하며,
    상기 터치 스크린 장치로부터 상기 입력 장치 식별 정보를 포함하는 신호가 수신된 경우, 상기 입력 장치 식별 정보와 관련된 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 초기 상태 식별 신호를 생성하는 단계는,
    상기 특정 신호를 수신한 횟수와 상기 랜덤 번호에 기초하여 상기 초기 상태 식별 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.


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