KR20180049630A - Touch input apparatus using a stylus pen and method for removing noise thereof - Google Patents

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KR20180049630A
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심현재
드미트리 고르시코프
빅터 푸쉬킨
알렉세이 스탄케비치
발레리 예미알야노
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엘지전자 주식회사
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Abstract

The present invention relates to a touch input device using a stylus pen capable of removing noises of input signals; and a noise removing method thereof. The touch input device comprises: a stylus pen; a touch panel which has a plurality of electrodes arranged thereon and changes capacitance formed among electrodes according to contact or proximity of the stylus pen; and a control unit which senses capacitance changes of the touch panel to detect a location, writing pressure and inclination of the stylus pen, and performs functions corresponding to the same. The control unit comprises: an amplification unit which amplifies signals received from electrodes of the touch panel; a multiplexing unit which multiplexes signals output from the amplification unit; a noise removing unit which removes noises of signals output from the multiplexing unit; and a signal analysis unit which detects a location, writing pressure and an inclination of the stylus pen from signals from which noises are removed.

Description

스타일러스 펜을 이용한 터치 입력 장치 및 그의 노이즈 제거 방법{TOUCH INPUT APPARATUS USING A STYLUS PEN AND METHOD FOR REMOVING NOISE THEREOF}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a touch input device using a stylus pen and a method for removing noise from the touch input device,

본 발명은 입력 신호의 노이즈를 제거할 수 있는 스타일러스 펜을 이용한 터치 입력 장치 및 그의 노이즈 제거 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a touch input apparatus using a stylus pen capable of removing noise of an input signal and a noise removing method therefor.

최근 정보화 시대에 따라, 전기적인 정보 신호를 시각적으로 표현하는 디스플레이 분야가 크게 발전되어 왔고, 이에 부응하여 박형화, 경량화, 저소비전력화 등과 같이 우수한 성능을 갖는 다양한 디스플레이 장치들이 개발되고 있다.2. Description of the Related Art [0002] In the information age in recent years, a display field for visually expressing electrical information signals has been greatly developed. Various display devices having excellent performance such as thinning, lightening, and low power consumption have been developed.

이러한 디스플레이 장치는, 사람의 손이나 별도의 입력 수단을 통하여 터치 부위를 인식하고 그에 대응하여 별도의 정보를 전달할 수 있는 터치 패널을 포함하고 있다.Such a display device includes a touch panel capable of recognizing a touch region through a human hand or a separate input means and transmitting corresponding information thereto.

여기서, 터치 패널은, 디스플레이 장치의 외부에 부착될 수 있는데, 터치 감지 방식에 따라, 저항 방식, 정전 용량 방식, 적외선 감지 방식 등으로 구분될 수 있다.Here, the touch panel may be attached to the outside of the display device, and may be classified into a resistance method, a capacitance method, and an infrared ray detection method according to a touch sensing method.

그리고, 터치 패널의 입력 수단으로서, 필기 및 그림 그리기가 가능한 스타일러스 펜이 많이 사용되고 있는데, 스타일러스 펜은, 손가락에 의한 입력에 비해 더 세밀한 입력이 가능하고, 세밀한 그림 그리기 및 글씨 쓰기 등의 다양한 기능들을 지원하는 장점이 있다.As a means of inputting the touch panel, many stylus pens capable of handwriting and drawing are used. The stylus pen is capable of inputting more finely than the input by a finger, and has various functions such as detailed drawing and writing, There is an advantage to support.

하지만, 사용자가 스타일러스 펜을 이용하여, 터치 패널에 정보를 입력하는 경우, 입력 신호에 포함된 노이즈 영향으로 인하여 스타일러스 펜의 위치 및 기울기를 정확하게 검출할 수 없어, 입력되는 정보가 정확한 위치에 표시되지 않는 오류가 발생하는 경우가 있었다.However, when the user inputs information to the touch panel using the stylus pen, the position and the inclination of the stylus pen can not be accurately detected due to the influence of the noise included in the input signal, There were occasions when an error occurred.

따라서, 입력 신호에 포함되는 노이즈를 제거하여, 스타일러스 펜의 기울기와 위치를 정확하게 측정하여 오류를 최소화할 수 있는 터치 입력 장치가 요구되고 있다.Accordingly, there is a demand for a touch input device capable of removing noise included in an input signal and minimizing errors by accurately measuring the tilt and position of the stylus pen.

본 발명은 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다. 또 다른 목적은, IQ 변조 방식으로 입력 신호의 노이즈를 제거할 수 있는 스타일러스 펜을 이용한 터치 입력 장치 및 그의 노이즈 제거 방법을 제공하고자 한다.The present invention is directed to solving the above-mentioned problems and other problems. Another object of the present invention is to provide a touch input device using a stylus pen capable of removing noise of an input signal by an IQ modulation method and a noise canceling method thereof.

또 다른 목적은, 터치 패널의 전극들을, 각 전극의 양측에 위치하는 두 전극을 한 쌍으로 하는 전극 쌍으로 분리하여 그들로부터 수신되는 신호들을 처리함으로써, 쉽고 간단하게 스타일러스 펜의 위치, 필압 및 기울기 검출이 가능한 스타일러스 펜을 이용한 터치 입력 장치 및 그의 노이즈 제거 방법을 제공하고자 한다.Another object of the present invention is to separate the electrodes of the touch panel into two pairs of electrodes located on both sides of each electrode and to process signals received therefrom so that the position of the stylus pen, A touch input device using a stylus pen capable of detecting a touch and a noise removing method therefor.

또 다른 목적은, 스타일러스 펜에 압력 센서를 배치하여, 스타일러스 펜의 사용자 입력 버튼에 가해진 압력 세기에 따라 추가적인 기능을 수행할 수 있는 스타일러스 펜을 이용한 터치 입력 장치 및 그의 노이즈 제거 방법을 제공하고자 한다.Another object of the present invention is to provide a touch input device using a stylus pen capable of performing an additional function according to pressure intensity applied to a user input button of a stylus pen by disposing a pressure sensor on the stylus pen and a noise removing method thereof.

또 다른 목적은, 스타일러스 펜에 압력 소자를 배치하여, 사용자 입력 버튼에 가해지는 압력을 전기 신호로 변환하여 전력 공급이 가능한 스타일러스 펜을 이용한 터치 입력 장치 및 그의 노이즈 제거 방법을 제공하고자 한다.Another object of the present invention is to provide a touch input device using a stylus pen capable of supplying power by converting a pressure applied to a user input button into an electric signal by disposing a pressure element in the stylus pen and a noise removing method thereof.

또 다른 목적은, 특정 이벤트가 발생하면, 스타일러스 펜의 압전 소자를 진동시키는 사용자 알림을 생성하는 스타일러스 펜을 이용한 터치 입력 장치 및 그의 노이즈 제거 방법을 제공하고자 한다.Another object of the present invention is to provide a touch input device using a stylus pen that generates a user notification that vibrates a piezoelectric element of a stylus pen when a specific event occurs, and a method for removing the noise.

또 다른 목적은, 터치 패널의 중앙 영역에 위치하는 전극과 터치 패널의 가장자리 영역에 위치하는 전극이, 간격, 선폭, 개수 중 적어도 하나를 다르게 배치하여, 터치 패널의 중앙 영역의 터치 검출률을 높일 수 있는 스타일러스 펜을 이용한 터치 입력 장치 및 그의 노이즈 제거 방법을 제공하고자 한다.Another object of the present invention is to arrange at least one of the interval, the line width and the number of the electrodes located in the central region of the touch panel and the electrodes located in the edge region of the touch panel differently to increase the touch detection rate in the central region of the touch panel A touch input device using a stylus pen and a noise removing method thereof.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are not restrictive of the invention, unless further departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It will be possible.

본 발명의 일 실시예에 의한 스타일러스 펜을 이용한 터치 입력 장치는, 스타일러스 펜과, 다수의 전극들이 배열되고 스타일러스 펜의 접촉 또는 근접에 따라 전극들 사이에서 형성되는 정전 용량이 가변하는 터치 패널과, 터치 패널의 정전 용량 변화를 센싱하여 스타일러스 펜의 위치, 필압 및 기울기를 검출하고 그에 상응하는 기능을 수행하는 제어부를 포함하고, 제어부는, 터치 패널의 전극으로부터 수신된 신호를 증폭시키는 증폭부와, 증폭부로부터 출력된 신호를 다중화시키는 다중화부와, 다중화부로부터 출력된 신호의 노이즈를 제거하는 노이즈 제거부와, 노이즈가 제거된 신호로부터 스타일러스 펜의 위치, 필압 및 기울기를 검출하는 신호 분석부를 포함할 수 있다.A touch input device using a stylus pen according to an embodiment of the present invention includes a stylus pen, a touch panel having a plurality of electrodes arranged thereon and having a variable capacitance formed between the electrodes according to contact or proximity of the stylus pen, A controller for sensing the position, the pressure, and the tilt of the stylus pen by sensing a change in capacitance of the touch panel, and performing a function corresponding to the detected position; A multiplexer for multiplexing a signal output from the amplifying unit, a noise removing unit for removing noise from the signal output from the multiplexing unit, and a signal analyzing unit for detecting the position, the pressure, and the tilt of the stylus pen from the noise- can do.

본 발명의 일 실시예에 의한 스타일러스 펜을 이용한 터치 입력 장치의 노이즈 제거 방법은, 스타일러스 펜이 상기 터치 패널 위에 접촉 또는 근접하는지를 확인하는 단계와, 스타일러스 펜이 상기 터치 패널 위에 접촉 또는 근접하면 터치 패널의 전극들로부터 정전 용량 변화에 상응하는 전기 신호를 수신하는 단계와, 터치 패널의 전극으로부터 수신된 신호를 증폭시키는 단계와, 증폭된 신호를 다중화 처리하는 단계와, 다중화 처리된 신호의 노이즈를 제거하는 단계와, 노이즈가 제거된 신호로부터 스타일러스 펜의 위치, 필압 및 기울기를 검출하는 단계와, 검출된 스타일러스 펜의 위치, 필압 및 기울기 중 적어도 어느 하나에 상응하는 기능을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.A method for removing noise in a touch input device using a stylus pen according to an embodiment of the present invention includes the steps of checking whether the stylus pen is in contact with or proximity to the touch panel, A step of amplifying the signal received from the electrode of the touch panel, a step of multiplexing the amplified signal, a step of removing the noise of the multiplexed signal, Detecting a position, a pressure and a tilt of the stylus pen from the noise canceled signal, and performing a function corresponding to at least one of the position, the pressure, and the tilt of the detected stylus pen have.

본 발명에 따른 스타일러스 펜을 이용한 터치 입력 장치 및 그의 노이즈 제거 방법의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.Effects of the touch input device and the noise removing method using the stylus pen according to the present invention will be described as follows.

본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, IQ 변조 방식으로 입력 신호의 노이즈를 제거함으로써, 스타일러스 펜의 위치, 필압 및 기울기를 정확하게 검출하고 오류를 최소화할 수 있다.According to at least one of the embodiments of the present invention, by removing the noise of the input signal by the IQ modulation method, the position, the pressure and the inclination of the stylus pen can be accurately detected and the error can be minimized.

본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 터치 패널의 전극들을, 각 전극의 양측에 위치하는 두 전극을 한 쌍으로 하는 전극 쌍으로 분리하여 그들로부터 수신되는 신호들을 처리함으로써, 쉽고 간단하게 스타일러스 펜의 위치, 필압 및 기울기를 검출할 수 있다.According to at least one of the embodiments of the present invention, the electrodes of the touch panel are separated into a pair of electrodes having pairs of electrodes located on both sides of each electrode, and the signals received from the pairs are processed, The position of the pen, the pressure and the inclination of the pen can be detected.

본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 스타일러스 펜에 압력 센서를 배치하여, 스타일러스 펜의 사용자 입력 버튼에 가해진 압력 세기에 따라 추가적인 기능을 수행할 수 있어, 사용자 편의성을 제공할 수 있다.According to at least one of the embodiments of the present invention, a pressure sensor may be disposed in the stylus pen to perform additional functions according to the pressure intensity applied to the user input button of the stylus pen, thereby providing user convenience.

본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 스타일러스 펜에 압력 소자를 배치하여, 사용자 입력 버튼에 가해지는 압력을 전기 신호로 변환하여 전력 공급이 가능하므로, 전력 소비를 줄일 수 있다.According to at least one of the embodiments of the present invention, a pressure element is disposed in the stylus pen, and the pressure applied to the user input button is converted into an electric signal to enable power supply, thereby reducing power consumption.

본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 특정 이벤트가 발생하면, 스타일러스 펜의 압전 소자를 진동시키는 사용자 알림을 생성하므로, 사용자 편의성을 제공할 수 있다.According to at least one of the embodiments of the present invention, when a specific event occurs, a user notification that vibrates the piezoelectric element of the stylus pen is generated, thereby providing user convenience.

본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 터치 패널의 중앙 영역에 위치하는 전극과 터치 패널의 가장자리 영역에 위치하는 전극이, 간격, 선폭, 개수 중 적어도 하나를 다르게 배치하여, 터치 패널의 중앙 영역의 터치 검출률을 높일 수 있는 사용자 편의성을 제공할 수 있다.According to at least one of the embodiments of the present invention, at least one of the electrode positioned in the central region of the touch panel and the electrode positioned in the edge region of the touch panel is arranged at different intervals, It is possible to provide the user convenience that can increase the touch detection rate of the area.

본 발명의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 발명의 바람직한 실시 예와 같은 특정 실시 예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.Further scope of applicability of the present invention will become apparent from the following detailed description. It should be understood, however, that the detailed description and specific examples, such as the preferred embodiments of the invention, are given by way of illustration only, since various changes and modifications within the spirit and scope of the invention will become apparent to those skilled in the art.

도 1은 본 발명과 관련된 터치 입력 장치를 설명하기 위한 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 스타일러스 펜을 포함하는 터치 입력 장치를 보여주는 도면이다
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 터치 입력 장치의 일부 구성 모듈을 도시한 블록도이다.
도 4 및 도 5는 도 3의 터치 입력 서비스 모듈을 설명하기 위한 회로도이다.
도 6은 노이즈 제거부의 믹서에 합성된 신호의 진폭 스펙트럼을 보여주는 도면이다.
도 7은 노이즈 제거부로부터 출력되는 각 채널의 신호 변조를 보여주는 그래프이다.
도 8은 터치 패널의 전극과 스타일러스 펜의 기울기를 보여주는 도면이다.
도 9는 스타일러스 펜의 구조를 보여주는 도면이다.
도 10은 도 9의 LC 회로부를 보여주는 도면이다.
도 11 내지 도 15는 스타일러스 펜의 기울기를 검출하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 16 내지 도 19는 본 발명의 실시예에 따른 스타일러스 펜을 보여주는 도면이다.
도 20 및 도 21은 본 발명에 따른 터치 패널의 전극 배열을 보여주는 단면도이다.
도 22 및 도 23은 본 발명에 따른 터치 입력 장치의 터치 검출 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
1 is a block diagram illustrating a touch input device according to the present invention.
2 is a view showing a touch input device including a stylus pen according to an embodiment of the present invention
3 is a block diagram illustrating a configuration module of a touch input device according to an exemplary embodiment of the present invention.
4 and 5 are circuit diagrams illustrating the touch input service module of FIG.
6 is a diagram showing an amplitude spectrum of a signal synthesized in a mixer of a noise canceling unit.
7 is a graph showing signal modulation of each channel output from the noise removing unit.
8 is a view showing the inclination of the stylus pen and the electrode of the touch panel.
9 is a view showing the structure of the stylus pen.
10 is a view showing the LC circuit portion of FIG.
11 to 15 are diagrams for explaining the process of detecting the inclination of the stylus pen.
16 to 19 are views showing a stylus pen according to an embodiment of the present invention.
20 and 21 are cross-sectional views showing the electrode arrangement of the touch panel according to the present invention.
22 and 23 are flowcharts for explaining a touch detection method of the touch input device according to the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, wherein like reference numerals are used to designate identical or similar elements, and redundant description thereof will be omitted. The suffix "module" and " part "for the components used in the following description are given or mixed in consideration of ease of specification, and do not have their own meaning or role. In the following description of the embodiments of the present invention, a detailed description of related arts will be omitted when it is determined that the gist of the embodiments disclosed herein may be blurred. It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are intended to provide further explanation of the invention as claimed. , ≪ / RTI > equivalents, and alternatives.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms including ordinals, such as first, second, etc., may be used to describe various elements, but the elements are not limited to these terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, . On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.

본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 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.In the present application, the terms "comprises", "having", and the like are used to specify that a feature, a number, a step, an operation, an element, a component, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

본 명세서에서 설명되는 스타일러스 펜을 이용한 터치 입력 장치는, 카메라, 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook), 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 워치형 단말기 (smartwatch), 글래스형 단말기 (smart glass), HMD(head mounted display)) 등에 적용될 수 있다. The touch input device using the stylus pen described in the present specification may be applied to various devices such as a camera, a mobile phone, a smart phone, a laptop computer, a digital broadcasting terminal, a personal digital assistant (PDA) Navigation, a slate PC, a tablet PC, an ultrabook, a wearable device (e.g., a smartwatch, a glass glass, an HMD (head) mounted display) or the like.

그러나, 본 명세서에 기재된 실시 예에 따른 터치 입력 장치의 구성은 이동 단말기에만 적용 가능한 경우를 제외하면, 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터, 디지털 사이니지 등과 같은 고정 단말기에도 적용될 수도 있음을 본 기술분야의 당업자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.However, it should be understood by those skilled in the art that the configuration of the touch input device according to the embodiments described herein may be applied to a fixed terminal such as a digital TV, a desktop computer, a digital signage, and the like, It will be easy to see.

도 1은 본 발명과 관련된 터치 입력 장치를 설명하기 위한 블록 구성도이다.1 is a block diagram illustrating a touch input device according to the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 터치 입력 장치(100)는, 무선 통신부(110), 입력부(120), 감지부(140), 출력부(150), 인터페이스부(160), 메모리(170), 제어부(180) 및 전원 공급부(190) 등을 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 구성요소들은 터치 입력 장치를 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니어서, 본 명세서 상에서 설명되는 터치 입력 장치는 위에서 열거된 구성요소들 보다 많거나, 또는 적은 구성요소들을 가질 수 있다. 1, the touch input device 100 includes a wireless communication unit 110, an input unit 120, a sensing unit 140, an output unit 150, an interface unit 160, a memory 170, A control unit 180, a power supply unit 190, and the like. The components shown in FIG. 1 are not essential for implementing a touch input device, so that the touch input device described in this specification can have more or fewer components than those listed above.

보다 구체적으로, 상기 구성요소들 중 무선 통신부(110)는, 터치 입력 장치(100)와 무선 통신 시스템 사이, 터치 입력 장치(100)와 다른 터치 입력 장치(100) 사이, 또는 터치 입력 장치(100)와 외부서버 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 또한, 상기 무선 통신부(110)는, 터치 입력 장치(100)를 하나 이상의 네트워크에 연결하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다.The wireless communication unit 110 may be connected between the touch input device 100 and the wireless communication system or between the touch input device 100 and another touch input device 100 or between the touch input device 100 ) And an external server. ≪ RTI ID = 0.0 > [0002] < / RTI > The wireless communication unit 110 may include one or more modules for connecting the touch input device 100 to one or more networks.

이러한 무선 통신부(110)는, 방송 수신 모듈(111), 이동통신 모듈(112), 무선 인터넷 모듈(113), 근거리 통신 모듈(114), 위치정보 모듈(115) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The wireless communication unit 110 may include at least one of a broadcast receiving module 111, a mobile communication module 112, a wireless Internet module 113, a short distance communication module 114, and a location information module 115 .

입력부(120)는, 영상 신호 입력을 위한 카메라(121) 또는 영상 입력부, 오디오 신호 입력을 위한 마이크로폰(microphone, 122), 또는 오디오 입력부, 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 사용자 입력부(123, 예를 들어, 터치키(touch key), 푸시키(mechanical key) 등)를 포함할 수 있다. 입력부(120)에서 수집한 음성 데이터나 이미지 데이터는 분석되어 사용자의 제어명령으로 처리될 수 있다.The input unit 120 includes a camera 121 or an image input unit for inputting a video signal, a microphone 122 for inputting an audio signal, an audio input unit, a user input unit 123 for receiving information from a user A touch key, a mechanical key, and the like). The voice data or image data collected by the input unit 120 may be analyzed and processed by a user's control command.

센싱부(140)는 터치 입력 장치 내 정보, 터치 입력 장치를 둘러싼 주변 환경 정보 및 사용자 정보 중 적어도 하나를 센싱하기 위한 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 센싱부(140)는 근접센서(141, proximity sensor), 조도 센서(142, illumination sensor), 터치 센서(touch sensor), 가속도 센서(acceleration sensor), 자기 센서(magnetic sensor), 중력 센서(G-sensor), 자이로스코프 센서(gyroscope sensor), 모션 센서(motion sensor), RGB 센서, 적외선 센서(IR 센서: infrared sensor), 지문인식 센서(finger scan sensor), 초음파 센서(ultrasonic sensor), 광 센서(optical sensor, 예를 들어, 카메라(121 참조)), 마이크로폰(microphone, 122 참조), 배터리 게이지(battery gauge), 환경 센서(예를 들어, 기압계, 습도계, 온도계, 방사능 감지 센서, 열 감지 센서, 가스 감지 센서 등), 화학 센서(예를 들어, 전자 코, 헬스케어 센서, 생체 인식 센서 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 한편, 본 명세서에 개시된 터치 입력 장치는, 이러한 센서들 중 적어도 둘 이상의 센서에서 센싱되는 정보들을 조합하여 활용할 수 있다.The sensing unit 140 may include at least one sensor for sensing at least one of information in the touch input device, surrounding environment information surrounding the touch input device, and user information. For example, the sensing unit 140 may include a proximity sensor 141, an illumination sensor 142, a touch sensor, an acceleration sensor, a magnetic sensor, A G-sensor, a gyroscope sensor, a motion sensor, an RGB sensor, an infrared sensor, a finger scan sensor, an ultrasonic sensor, A microphone 226, a battery gauge, an environmental sensor (for example, a barometer, a hygrometer, a thermometer, a radiation detection sensor, A thermal sensor, a gas sensor, etc.), a chemical sensor (e.g., an electronic nose, a healthcare sensor, a biometric sensor, etc.). Meanwhile, the touch input device disclosed in the present specification can combine and utilize information sensed by at least two of the sensors.

출력부(150)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 디스플레이부(151), 음향 출력부(152), 햅팁 모듈(153), 광 출력부(154) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 디스플레이부(151)는 터치 센서와 상호 레이어 구조를 이루거나 일체형으로 형성됨으로써, 터치 스크린을 구현할 수 있다. 이러한 터치 스크린은, 터치 입력 장치(100)와 사용자 사이의 입력 인터페이스를 제공하는 사용자 입력부(123)로써 기능함과 동시에, 터치 입력 장치(100)와 사용자 사이의 출력 인터페이스를 제공할 수 있다.The output unit 150 includes at least one of a display unit 151, an acoustic output unit 152, a haptic tip module 153, and a light output unit 154 to generate an output related to visual, auditory, can do. The display unit 151 may have a mutual layer structure with the touch sensor or may be integrally formed to realize a touch screen. The touch screen functions as a user input unit 123 that provides an input interface between the touch input device 100 and a user and can provide an output interface between the touch input device 100 and a user.

인터페이스부(160)는 터치 입력 장치(100)에 연결되는 다양한 종류의 외부 기기와의 통로 역할을 수행한다. 이러한 인터페이스부(160)는, 유/무선 헤드셋 포트(port), 외부 충전기 포트(port), 유/무선 데이터 포트(port), 메모리 카드(memory card) 포트, 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트(port), 오디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 비디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 이어폰 포트(port) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 터치 입력 장치(100)에서는, 인터페이스부(160)에 외부 기기가 연결되는 것에 대응하여, 연결된 외부 기기와 관련된 적절할 제어를 수행할 수 있다.The interface unit 160 serves as a communication path with various kinds of external devices connected to the touch input device 100. The interface unit 160 is connected to a device having a wired / wireless headset port, an external charger port, a wired / wireless data port, a memory card port, And may include at least one of a port, an audio I / O port, a video I / O port, and an earphone port. In the touch input device 100, corresponding to an external device being connected to the interface unit 160, it is possible to perform appropriate control related to the connected external device.

또한, 메모리(170)는 터치 입력 장치(100)의 다양한 기능을 지원하는 데이터를 저장한다. 메모리(170)는 터치 입력 장치(100)에서 구동되는 다수의 응용 프로그램(application program 또는 애플리케이션(application)), 터치 입력 장치(100)의 동작을 위한 데이터들, 명령어들을 저장할 수 있다. 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 무선 통신을 통해 외부 서버로부터 다운로드 될 수 있다. 또한 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 터치 입력 장치(100)의 기본적인 기능(예를 들어, 전화 착신, 발신 기능, 메시지 수신, 발신 기능)을 위하여 출고 당시부터 터치 입력 장치(100)상에 존재할 수 있다. 한편, 응용 프로그램은, 메모리(170)에 저장되고, 터치 입력 장치(100) 상에 설치되어, 제어부(180)에 의하여 상기 터치 입력 장치의 동작(또는 기능)을 수행하도록 구동될 수 있다.In addition, the memory 170 stores data supporting various functions of the touch input device 100. The memory 170 may store a plurality of application programs (application programs or applications) driven by the touch input device 100, data for operation of the touch input device 100, and commands. At least some of these applications may be downloaded from an external server via wireless communication. At least some of these application programs may exist on the touch input device 100 from the time of shipment for basic functions of the touch input device 100 (e.g., phone call incoming, outgoing call function, message reception, have. The application program may be stored in the memory 170 and installed on the touch input device 100 and may be driven by the control unit 180 to perform the operation (or function) of the touch input device.

제어부(180)는 상기 응용 프로그램과 관련된 동작 외에도, 통상적으로 터치 입력 장치(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 제어부(180)는 위에서 살펴본 구성요소들을 통해 입력 또는 출력되는 신호, 데이터, 정보 등을 처리하거나 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동함으로써, 사용자에게 적절한 정보 또는 기능을 제공 또는 처리할 수 있다.In addition to the operations related to the application program, the control unit 180 typically controls the overall operation of the touch input device 100. [ The control unit 180 may process or process signals, data, information, and the like input or output through the above-mentioned components, or may drive an application program stored in the memory 170 to provide or process appropriate information or functions to the user.

또한, 제어부(180)는 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동하기 위하여, 도 1과 함께 살펴본 구성요소들 중 적어도 일부를 제어할 수 있다. 나아가, 제어부(180)는 상기 응용 프로그램의 구동을 위하여, 터치 입력 장치(100)에 포함된 구성요소들 중 적어도 특정 계좌를 이용한 거래를 위한 보안 정보로서 터치 입력 장치(100)의 사용자에 의해 기 등록된 둘 이상을 서로 조합하여 동작시킬 수 있다.In addition, the controller 180 may control at least some of the components illustrated in FIG. 1 in order to drive an application program stored in the memory 170. Further, the control unit 180 controls the operation of the touch input device 100 by the user of the touch input device 100 as security information for transaction using at least a specific account among the components included in the touch input device 100, Two or more registered ones can be operated in combination with each other.

전원공급부(190)는 제어부(180)의 제어 하에서, 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 터치 입력 장치(100)에 포함된 각 구성요소들에 전원을 공급한다. 이러한 전원공급부(190)는 배터리를 포함하며, 상기 배터리는 내장형 배터리 또는 교체가능한 형태의 배터리가 될 수 있다.The power supply unit 190 receives external power and internal power under the control of the controller 180 and supplies power to the components included in the touch input device 100. The power supply unit 190 includes a battery, which may be an internal battery or a replaceable battery.

상기 각 구성요소들 중 적어도 일부는, 이하에서 설명되는 다양한 실시 예들에 따른 터치 입력 장치의 동작, 제어, 또는 제어방법을 구현하기 위하여 서로 협력하여 동작할 수 있다. 또한, 상기 터치 입력 장치의 동작, 제어, 또는 제어방법은 상기 메모리(170)에 저장된 적어도 하나의 응용 프로그램의 구동에 의하여 터치 입력 장치 상에서 구현될 수 있다. At least some of the components may operate in cooperation with each other to implement a method of operating, controlling, or controlling the touch input device according to various embodiments described below. In addition, the operation, control, or control method of the touch input device may be implemented on the touch input device by driving at least one application program stored in the memory 170.

이하에서는, 위에서 살펴본 터치 입력 장치(100)를 통하여 구현되는 다양한 실시 예들을 살펴보기에 앞서, 위에서 열거된 구성요소들에 대하여 도 1을 참조하여 보다 구체적으로 살펴본다.Hereinafter, the components listed above will be described in more detail with reference to FIG. 1 before explaining various embodiments implemented through the touch input device 100 as described above.

먼저, 무선 통신부(110)에 대하여 살펴보면, 무선 통신부(110)의 방송 수신 모듈(111)은 방송 채널을 통하여 외부의 방송 관리 서버로부터 방송 신호 및/또는 방송 관련된 정보를 수신한다. 상기 방송 채널은 위성 채널, 지상파 채널을 포함할 수 있다. 적어도 두 개의 방송 채널들에 대한 동시 방송 수신 또는 방송 채널 스위칭을 위해 둘 이상의 상기 방송 수신 모듈이 상기 이동단말기(100)에 제공될 수 있다.First, referring to the wireless communication unit 110, the broadcast receiving module 111 of the wireless communication unit 110 receives broadcast signals and / or broadcast-related information from an external broadcast management server through a broadcast channel. The broadcast channel may include a satellite channel and a terrestrial channel. Two or more broadcast receiving modules may be provided to the mobile terminal 100 for simultaneous broadcast reception or broadcast channel switching for at least two broadcast channels.

상기 방송 관리 서버는, 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보를 생성하여 송신하는 서버 또는 기 생성된 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보를 제공받아 단말기에 송신하는 서버를 의미할 수 있다. 상기 방송 신호는, TV 방송 신호, 라디오 방송 신호, 데이터 방송 신호를 포함할 뿐만 아니라, TV 방송 신호 또는 라디오 방송 신호에 데이터 방송 신호가 결합한 형태의 방송 신호도 포함할 수 있다. The broadcast management server may refer to a server for generating and transmitting broadcast signals and / or broadcast related information, or a server for receiving broadcast signals and / or broadcast related information generated by the broadcast management server and transmitting the generated broadcast signals and / or broadcast related information. The broadcast signal may include a TV broadcast signal, a radio broadcast signal, a data broadcast signal, and a broadcast signal in which a data broadcast signal is combined with a TV broadcast signal or a radio broadcast signal.

상기 방송 신호는 디지털 방송 신호의 송수신을 위한 기술표준들(또는 방송방식, 예를 들어, ISO, IEC, DVB, ATSC 등) 중 적어도 하나에 따라 부호화될 수 있으며, 방송 수신 모듈(111)은 상기 기술표준들에서 정한 기술규격에 적합한 방식을 이용하여 상기 디지털 방송 신호를 수신할 수 있다.The broadcasting signal may be encoded according to at least one of technical standards for transmitting and receiving a digital broadcasting signal (or a broadcasting system, for example, ISO, IEC, DVB, ATSC, etc.) It is possible to receive the digital broadcasting signal using a method conforming to the technical standard defined by the technical standards.

상기 방송 관련 정보는, 방송 채널, 방송 프로그램 또는 방송 서비스 제공자에 관련된 정보를 의미할 수 있다. 상기 방송 관련 정보는, 이동통신망을 통하여도 제공될 수 있다. 이러한 경우에는 상기 이동통신 모듈(112)에 의해 수신될 수 있다. The broadcast-related information may be information related to a broadcast channel, a broadcast program, or a broadcast service provider. The broadcast-related information may also be provided through a mobile communication network. In this case, it may be received by the mobile communication module 112.

상기 방송 관련 정보는 예를 들어, DMB(Digital Multimedia Broadcasting)의 EPG(Electronic Program Guide) 또는 DVB-H(Digital Video Broadcast-Handheld)의 ESG(Electronic Service Guide) 등의 다양한 형태로 존재할 수 있다. 방송 수신 모듈(111)을 통해 수신된 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보는 메모리(160)에 저장될 수 있다.The broadcast-related information may exist in various forms, for example, an Electronic Program Guide (EPG) of Digital Multimedia Broadcasting (DMB) or an Electronic Service Guide (ESG) of Digital Video Broadcast-Handheld (DVB-H). The broadcast signal and / or broadcast related information received through the broadcast receiving module 111 may be stored in the memory 160.

이동통신 모듈(112)은, 이동통신을 위한 기술표준들 또는 통신방식(예를 들어, GSM(Global System for Mobile communication), CDMA(Code Division Multi Access), CDMA2000(Code Division Multi Access 2000), EV-DO(Enhanced Voice-Data Optimized or Enhanced Voice-Data Only), WCDMA(Wideband CDMA), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 등)에 따라 구축된 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신한다. The mobile communication module 112 may be a mobile communication module or a mobile communication module such as a mobile communication module or a mobile communication module that uses technology standards or a communication method (e.g., Global System for Mobile communication (GSM), Code Division Multi Access (CDMA), Code Division Multi Access 2000 (Enhanced Voice-Data Optimized or Enhanced Voice-Data Only), Wideband CDMA (WCDMA), High Speed Downlink Packet Access (HSDPA), High Speed Uplink Packet Access (HSUPA), Long Term Evolution And an external terminal, or a server on a mobile communication network established according to a long term evolution (AR), a long term evolution (AR), or the like.

상기 무선 신호는, 음성 호 신호, 화상 통화 호 신호 또는 문자/멀티미디어 메시지 송수신에 따른 다양한 형태의 데이터를 포함할 수 있다. The wireless signal may include various types of data depending on a voice call signal, a video call signal or a text / multimedia message transmission / reception.

무선 인터넷 모듈(113)은 무선 인터넷 접속을 위한 모듈을 말하는 것으로, 터치 입력 장치(100)에 내장되거나 외장될 수 있다. 무선 인터넷 모듈(113)은 무선 인터넷 기술들에 따른 통신망에서 무선 신호를 송수신하도록 이루어진다.The wireless Internet module 113 refers to a module for wireless Internet access, and may be embedded in the touch input device 100 or externally. The wireless Internet module 113 is configured to transmit and receive a wireless signal in a communication network according to wireless Internet technologies.

무선 인터넷 기술로는, 예를 들어 WLAN(Wireless LAN), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi(Wireless Fidelity) Direct, DLNA(Digital Living Network Alliance), WiBro(Wireless Broadband), WiMAX(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 등이 있으며, 상기 무선 인터넷 모듈(113)은 상기에서 나열되지 않은 인터넷 기술까지 포함한 범위에서 적어도 하나의 무선 인터넷 기술에 따라 데이터를 송수신하게 된다.Wireless Internet technologies include, for example, wireless LAN (WLAN), wireless fidelity (Wi-Fi), wireless fidelity (Wi-Fi) Direct, DLNA (Digital Living Network Alliance), WiBro Interoperability for Microwave Access, High Speed Downlink Packet Access (HSDPA), High Speed Uplink Packet Access (HSUPA), Long Term Evolution (LTE) and Long Term Evolution-Advanced (LTE-A) 113 transmit and receive data according to at least one wireless Internet technology, including Internet technologies not listed above.

WiBro, HSDPA, HSUPA, GSM, CDMA, WCDMA, LTE, LTE-A 등에 의한 무선인터넷 접속은 이동통신망을 통해 이루어진다는 관점에서 본다면, 상기 이동통신망을 통해 무선인터넷 접속을 수행하는 상기 무선 인터넷 모듈(113)은 상기 이동통신 모듈(112)의 일종으로 이해될 수도 있다.The wireless Internet module 113 for performing a wireless Internet connection through the mobile communication network can be used for wireless Internet access by WiBro, HSDPA, HSUPA, GSM, CDMA, WCDMA, LTE or LTE- May be understood as a kind of the mobile communication module 112.

근거리 통신 모듈(114)은 근거리 통신(Short range communication)을 위한 것으로서, 블루투스(BluetoothTM, RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, Wireless USB(Wireless Universal Serial Bus) 기술 중 적어도 하나를 이용하여, 근거리 통신을 지원할 수 있다. 이러한, 근거리 통신 모듈(114)은, 근거리 무선 통신망(Wireless Area Networks)을 통해 터치 입력 장치(100)와 무선 통신 시스템 사이, 터치 입력 장치(100)와 다른 터치 입력 장치(100) 사이, 또는 터치 입력 장치(100)와 다른 터치 입력 장치(100, 또는 외부서버)가 위치한 네트워크 사이의 무선 통신을 지원할 수 있다. 상기 근거리 무선 통신망은 근거리 무선 개인 통신망(Wireless Personal Area Networks)일 수 있다.The short-range communication module 114 is for short-range communication. The short-range communication module 114 includes Bluetooth (Radio Frequency Identification), Infrared Data Association (IrDA), Ultra Wideband (UWB), ZigBee, NFC Field Communication), Wi-Fi (Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, and Wireless USB (Wireless Universal Serial Bus) technology. Or between the touch input device 100 and the wireless communication system, between the touch input device 100 and another touch input device 100, or between the touch input device 100 and another touch input device 100 through wireless local area networks And may support wireless communication between the network where the device 100 or the external server is located. The short-range wireless communication network may be Wireless Personal Area Networks (WLANs).

여기에서, 다른 터치 입력 장치(100)는 본 발명에 따른 터치 입력 장치(100)와 데이터를 상호 교환하는 것이 가능한(또는 연동 가능한) 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 스마트워치(smartwatch), 스마트 글래스(smart glass), HMD(head mounted display))가 될 수 있다. 근거리 통신 모듈(114)은, 터치 입력 장치(100) 주변에, 상기 터치 입력 장치(100)와 통신 가능한 웨어러블 디바이스를 감지(또는 인식)할 수 있다. 나아가, 제어부(180)는 상기 감지된 웨어러블 디바이스가 본 발명에 따른 터치 입력 장치(100)와 통신하도록 인증된 디바이스인 경우, 터치 입력 장치(100)에서 처리되는 데이터의 적어도 일부를, 상기 근거리 통신 모듈(114)을 통해 웨어러블 디바이스로 전송할 수 있다. 따라서, 웨어러블 디바이스의 사용자는, 터치 입력 장치(100)에서 처리되는 데이터를, 웨어러블 디바이스를 통해 이용할 수 있다. 예를 들어, 이에 따르면 사용자는, 터치 입력 장치(100)에 전화가 수신된 경우, 웨어러블 디바이스를 통해 전화 통화를 수행하거나, 터치 입력 장치(100)에 메시지가 수신된 경우, 웨어러블 디바이스를 통해 상기 수신된 메시지를 확인하는 것이 가능하다.Here, the other touch input device 100 is a wearable device capable of interchanging (or interlocking) data with the touch input device 100 according to the present invention, for example, a smartwatch, Smart glass, HMD (head mounted display)). The short range communication module 114 can detect (or recognize) a wearable device capable of communicating with the touch input device 100 around the touch input device 100. [ If the detected wearable device is a device authenticated to communicate with the touch input device 100 according to the present invention, the controller 180 may control at least part of the data processed in the touch input device 100, Module 114 to the wearable device. Therefore, the user of the wearable device can use the data processed by the touch input device 100 through the wearable device. For example, according to this, when a phone is received in the touch input device 100, the user performs a phone call through the wearable device, or when a message is received in the touch input device 100, It is possible to confirm the received message.

위치정보 모듈(115)은 터치 입력 장치의 위치(또는 현재 위치)를 획득하기 위한 모듈로서, 그의 대표적인 예로는 GPS(Global Positioning System) 모듈 또는 WiFi(Wireless Fidelity) 모듈이 있다. 예를 들어, 터치 입력 장치는 GPS모듈을 활용하면, GPS 위성에서 보내는 신호를 이용하여 터치 입력 장치의 위치를 획득할 수 있다. 다른 예로서, 터치 입력 장치는 Wi-Fi모듈을 활용하면, Wi-Fi모듈과 무선신호를 송신 또는 수신하는 무선 AP(Wireless Access Point)의 정보에 기반하여, 터치 입력 장치의 위치를 획득할 수 있다. 필요에 따라서, 위치정보모듈(115)은 치환 또는 부가적으로 터치 입력 장치의 위치에 관한 데이터를 얻기 위해 무선 통신부(110)의 다른 모듈 중 어느 기능을 수행할 수 있다. 위치정보모듈(115)은 터치 입력 장치의 위치(또는 현재 위치)를 획득하기 위해 이용되는 모듈로, 터치 입력 장치의 위치를 직접적으로 계산하거나 획득하는 모듈로 한정되지는 않는다.The position information module 115 is a module for obtaining the position (or current position) of the touch input device, and representative examples thereof include a Global Positioning System (GPS) module or a Wireless Fidelity (WiFi) module. For example, when the touch input device utilizes a GPS module, the position of the touch input device can be obtained using a signal transmitted from the GPS satellite. As another example, the touch input device can utilize a Wi-Fi module to acquire the position of the touch input device based on information of a wireless access point (wireless AP) that transmits or receives a wireless signal with the Wi-Fi module have. Optionally, the location information module 115 may perform any of the other modules of the wireless communication unit 110 to obtain data relating to the location of the touch input device, in addition or alternatively. The position information module 115 is a module used for obtaining the position (or current position) of the touch input device, and is not limited to a module for directly calculating or acquiring the position of the touch input device.

다음으로, 입력부(120)는 영상 정보(또는 신호), 오디오 정보(또는 신호), 데이터, 또는 사용자로부터 입력되는 정보의 입력을 위한 것으로서, 영상 정보의 입력을 위하여, 터치 입력 장치(100) 는 하나 또는 복수의 카메라(121)를 구비할 수 있다. 카메라(121)는 화상 통화모드 또는 촬영 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상 등의 화상 프레임을 처리한다. 처리된 화상 프레임은 디스플레이부(151)에 표시되거나 메모리(170)에 저장될 수 있다. 한편, 터치 입력 장치(100)에 구비되는 복수의 카메라(121)는 매트릭스 구조를 이루도록 배치될 수 있으며, 이와 같이 매트릭스 구조를 이루는 카메라(121)를 통하여, 터치 입력 장치(100)에는 다양한 각도 또는 초점을 갖는 복수의 영상정보가 입력될 수 있다. 또한, 복수의 카메라(121)는 입체영상을 구현하기 위한 좌 영상 및 우 영상을 획득하도록, 스트레오 구조로 배치될 수 있다.Next, the input unit 120 is for inputting image information (or signal), audio information (or signal), data, or information input from a user. For inputting image information, the touch input apparatus 100 One or more cameras 121 may be provided. The camera 121 processes image frames such as still images or moving images obtained by the image sensor in the video communication mode or the photographing mode. The processed image frame may be displayed on the display unit 151 or stored in the memory 170. [ A plurality of cameras 121 provided in the touch input device 100 may be arranged to have a matrix structure and the touch input device 100 may be provided with various angles or shapes through a camera 121 having a matrix structure. A plurality of pieces of image information having a focus can be input. In addition, the plurality of cameras 121 may be arranged in a stereo structure to acquire a left image and a right image for realizing a stereoscopic image.

마이크로폰(122)은 외부의 음향 신호를 전기적인 음성 데이터로 처리한다. 처리된 음성 데이터는 터치 입력 장치(100)에서 수행 중인 기능(또는 실행 중인 응용 프로그램)에 따라 다양하게 활용될 수 있다. 한편, 마이크로폰(122)에는 외부의 음향 신호를 입력 받는 과정에서 발생되는 잡음(noise)을 제거하기 위한 다양한 잡음 제거 알고리즘이 구현될 수 있다.The microphone 122 processes the external acoustic signal into electrical voice data. The processed voice data can be utilized variously according to a function (or an application program being executed) being performed in the touch input device 100. Meanwhile, the microphone 122 may be implemented with various noise reduction algorithms for eliminating noise generated in receiving an external sound signal.

사용자 입력부(123)는 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 것으로서, 사용자 입력부(123)를 통해 정보가 입력되면, 제어부(180)는 입력된 정보에 대응되도록 터치 입력 장치(100)의 동작을 제어할 수 있다. 이러한, 사용자 입력부(123)는 기계식 (mechanical) 입력수단(또는, 메커니컬 키, 예를 들어, 터치 입력 장치(100)의 전·후면 또는 측면에 위치하는 버튼, 돔 스위치 (dome switch), 조그 휠, 조그 스위치 등) 및 터치식 입력수단을 포함할 수 있다. 일 예로서, 터치식 입력수단은, 소프트웨어적인 처리를 통해 터치스크린에 표시되는 가상 키(virtual key), 소프트 키(soft key) 또는 비주얼 키(visual key)로 이루어지거나, 상기 터치스크린 이외의 부분에 배치되는 터치 키(touch key)로 이루어질 수 있 한편, 상기 가상키 또는 비주얼 키는, 다양한 형태를 가지면서 터치스크린 상에 표시되는 것이 가능하며, 예를 들어, 그래픽(graphic), 텍스트(text), 아이콘(icon), 비디오(video) 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있다. The control unit 180 controls the operation of the touch input device 100 so as to correspond to the input information when the information is input through the user input unit 123. The user input unit 123 is used to receive information from the user, have. The user input unit 123 may include a mechanical input unit (or a mechanical key, for example, a button located on the front, rear, or side of the touch input apparatus 100, a dome switch, , Jog switches, etc.) and touch-type input means. For example, the touch-type input means may comprise a virtual key, a soft key or a visual key displayed on the touch screen through software processing, The virtual key or the visual key can be displayed on the touch screen with various forms. For example, the virtual key or the visual key can be displayed on the touch screen, ), An icon, a video, or a combination thereof.

한편, 센싱부(140)는 터치 입력 장치 내 정보, 터치 입력 장치를 둘러싼 주변 환경 정보 및 사용자 정보 중 적어도 하나를 센싱하고, 이에 대응하는 센싱 신호를 발생시킨다. 제어부(180)는 이러한 센싱 신호에 기초하여, 터치 입력 장치(100)의 구동 또는 동작을 제어하거나, 터치 입력 장치(100)에 설치된 응용 프로그램과 관련된 데이터 처리, 기능 또는 동작을 수행 할 수 있다. 센싱부(140)에 포함될 수 있는 다양한 센서 중 대표적인 센서들의 대하여, 보다 구체적으로 살펴본다.Meanwhile, the sensing unit 140 senses at least one of information in the touch input device, surrounding environment information surrounding the touch input device, and user information, and generates a corresponding sensing signal. The control unit 180 may control the driving or operation of the touch input device 100 or may perform data processing, function, or operation related to the application program installed in the touch input device 100 based on the sensing signal. Representative sensors among various sensors that may be included in the sensing unit 140 will be described in more detail.

먼저, 근접 센서(141)는 소정의 검출면에 접근하는 물체, 혹은 근방에 존재하는 물체의 유무를 전자계의 힘 또는 적외선 등을 이용하여 기계적 접촉이 없이 검출하는 센서를 말한다. 이러한 근접 센서(141)는 위에서 살펴본 터치 스크린에 의해 감싸지는 터치 입력 장치의 내부 영역 또는 상기 터치 스크린의 근처에 근접 센서(141)가 배치될 수 있다. First, the proximity sensor 141 refers to a sensor that detects the presence of an object approaching a predetermined detection surface, or the presence of an object in the vicinity of the detection surface, without mechanical contact by using electromagnetic force or infrared rays. The proximity sensor 141 may be disposed in the inner region of the touch input device or the proximity sensor 141 near the touch screen.

근접 센서(141)의 예로는 투과형 광전 센서, 직접 반사형 광전 센서, 미러 반사형 광전 센서, 고주파 발진형 근접 센서, 정전 용량형 근접 센서, 자기형 근접 센서, 적외선 근접 센서 등이 있다. 터치 스크린이 정전식인 경우에, 근접 센서(141)는 전도성을 갖는 물체의 근접에 따른 전계의 변화로 상기 물체의 근접을 검출하도록 구성될 수 있다. 이 경우 터치 스크린(또는 터치 센서) 자체가 근접 센서로 분류될 수 있다. Examples of the proximity sensor 141 include a transmission type photoelectric sensor, a direct reflection type photoelectric sensor, a mirror reflection type photoelectric sensor, a high frequency oscillation type proximity sensor, a capacitive proximity sensor, a magnetic proximity sensor, and an infrared proximity sensor. In the case where the touch screen is electrostatic, the proximity sensor 141 can be configured to detect the proximity of the object with a change of the electric field along the proximity of the object having conductivity. In this case, the touch screen (or touch sensor) itself may be classified as a proximity sensor.

한편, 설명의 편의를 위해, 터치 스크린 상에 물체가 접촉되지 않으면서 근접되어 상기 물체가 상기 터치 스크린 상에 위치함이 인식되도록 하는 행위를 "근접 터치(proximity touch)"라고 명명하고, 상기 터치 스크린 상에 물체가 실제로 접촉되는 행위를 "접촉 터치(contact touch)"라고 명명한다. 상기 터치 스크린 상에서 물체가 근접 터치 되는 위치라 함은, 상기 물체가 근접 터치될 때 상기 물체가 상기 터치 스크린에 대해 수직으로 대응되는 위치를 의미한다. 상기 근접 센서(141)는, 근접 터치와, 근접 터치 패턴(예를 들어, 근접 터치 거리, 근접 터치 방향, 근접 터치 속도, 근접 터치 시간, 근접 터치 위치, 근접 터치 이동 상태 등)을 감지할 수 있다. 한편, 제어부(180)는 위와 같이, 근접 센서(141)를 통해 감지된 근접 터치 동작 및 근접 터치 패턴에 상응하는 데이터(또는 정보)를 처리하며, 나아가, 처리된 데이터에 대응하는 시각적인 정보를 터치 스크린상에 출력시킬 수 있다. 나아가, 제어부(180)는, 터치 스크린 상의 동일한 지점에 대한 터치가, 근접 터치인지 또는 접촉 터치인지에 따라, 서로 다른 동작 또는 데이터(또는 정보)가 처리되도록 터치 입력 장치(100)를 제어할 수 있다.On the other hand, for convenience of explanation, the act of recognizing that the object is located on the touch screen in proximity with no object touching the touch screen is referred to as "proximity touch & The act of actually touching an object on the screen is called a "contact touch. &Quot; The position at which the object is closely touched on the touch screen means a position where the object corresponds to the touch screen vertically when the object is touched. The proximity sensor 141 can detect a proximity touch and a proximity touch pattern (e.g., a proximity touch distance, a proximity touch direction, a proximity touch speed, a proximity touch time, a proximity touch position, have. Meanwhile, the control unit 180 processes data (or information) corresponding to the proximity touch operation and the proximity touch pattern sensed through the proximity sensor 141 as described above, and further provides visual information corresponding to the processed data It can be output on the touch screen. Further, the control unit 180 can control the touch input device 100 such that different actions or data (or information) are processed depending on whether the touch on the same point on the touch screen is a proximity touch or a touch contact have.

터치 센서는 저항막 방식, 정전용량 방식, 적외선 방식, 초음파 방식, 자기장 방식 등 여러 가지 터치방식 중 적어도 하나를 이용하여 터치 스크린(또는 디스플레이부(151))에 가해지는 터치(또는 터치입력)을 감지한다.The touch sensor uses a touch (or touch input) applied to the touch screen (or the display unit 151) by using at least one of various touch methods such as a resistance film type, a capacitive type, an infrared type, an ultrasonic type, Detection.

일 예로서, 터치 센서는, 터치 스크린의 특정 부위에 가해진 압력 또는 특정 부위에 발생하는 정전 용량 등의 변화를 전기적인 입력신호로 변환하도록 구성될 수 있다. 터치 센서는, 터치 스크린 상에 터치를 가하는 터치 대상체가 터치 센서 상에 터치 되는 위치, 면적, 터치 시의 압력, 터치 시의 정전 용량 등을 검출할 수 있도록 구성될 수 있다. 여기에서, 터치 대상체는 상기 터치 센서에 터치를 인가하는 물체로서, 예를 들어, 손가락, 터치펜 또는 스타일러스 펜(Stylus pen), 포인터 등이 될 수 있다. For example, the touch sensor may be configured to convert a change in a pressure applied to a specific portion of the touch screen or a capacitance generated in a specific portion to an electrical input signal. The touch sensor may be configured to detect a position, an area, a pressure at the time of touch, a capacitance at the time of touch, and the like where a touch object touching the touch screen is touched on the touch sensor. Here, the touch object may be a finger, a touch pen, a stylus pen, a pointer, or the like as an object to which a touch is applied to the touch sensor.

이와 같이, 터치 센서에 대한 터치 입력이 있는 경우, 그에 대응하는 신호(들)는 터치 제어기로 보내진다. 터치 제어기는 그 신호(들)를 처리한 다음 대응하는 데이터를 제어부(180)로 전송한다. 이로써, 제어부(180)는 디스플레이부(151)의 어느 영역이 터치 되었는지 여부 등을 알 수 있게 된다. 여기에서, 터치 제어기는, 제어부(180)와 별도의 구성요소일 수 있고, 제어부(180) 자체일 수 있다. Thus, when there is a touch input to the touch sensor, the corresponding signal (s) is sent to the touch controller. The touch controller processes the signal (s) and transmits the corresponding data to the controller 180. Thus, the control unit 180 can know which area of the display unit 151 is touched or the like. Here, the touch controller may be a separate component from the control unit 180, and may be the control unit 180 itself.

한편, 제어부(180)는, 터치 스크린(또는 터치 스크린 이외에 구비된 터치키)을 터치하는, 터치 대상체의 종류에 따라 서로 다른 제어를 수행하거나, 동일한 제어를 수행할 수 있다. 터치 대상체의 종류에 따라 서로 다른 제어를 수행할지 또는 동일한 제어를 수행할 지는, 현재 터치 입력 장치(100)의 동작상태 또는 실행 중인 응용 프로그램에 따라 결정될 수 있다. On the other hand, the control unit 180 may perform different controls or perform the same control according to the type of the touch object touching the touch screen (or a touch key provided on the touch screen). Whether to perform different controls or to perform the same control depending on the type of the touch target object can be determined according to the operation state of the current touch input device 100 or an application program being executed.

한편, 위에서 살펴본 터치 센서 및 근접 센서는 독립적으로 또는 조합되어, 터치 스크린에 대한 숏(또는 탭) 터치(short touch), 롱 터치(long touch), 멀티 터치(multi touch), 드래그 터치(drag touch), 플리크 터치(flick touch), 핀치-인 터치(pinch-in touch), 핀치-아웃 터치(pinch-out 터치), 스와이프(swype) 터치, 호버링(hovering) 터치 등과 같은, 다양한 방식의 터치를 센싱할 수 있다.On the other hand, the touch sensors and the proximity sensors discussed above can be used independently or in combination to provide a short touch (touch), a long touch, a multi touch, a drag touch ), Flick touch, pinch-in touch, pinch-out touch, swipe touch, hovering touch, and the like. Touch can be sensed.

초음파 센서는 초음파를 이용하여, 감지대상의 위치정보를 인식할 수 있다. 한편 제어부(180)는 광 센서와 복수의 초음파 센서로부터 감지되는 정보를 통해, 파동 발생원의 위치를 산출하는 것이 가능하다. 파동 발생원의 위치는, 광이 초음파보다 매우 빠른 성질, 즉, 광이 광 센서에 도달하는 시간이 초음파가 초음파 센서에 도달하는 시간보다 매우 빠름을 이용하여, 산출될 수 있다. 보다 구체적으로 광을 기준 신호로 초음파가 도달하는 시간과의 시간차를 이용하여 파동 발생원의 위치가 산출될 수 있다.The ultrasonic sensor can recognize the position information of the object to be sensed by using ultrasonic waves. Meanwhile, the controller 180 can calculate the position of the wave generating source through the information sensed by the optical sensor and the plurality of ultrasonic sensors. The position of the wave source can be calculated using the fact that the light is much faster than the ultrasonic wave, that is, the time when the light reaches the optical sensor is much faster than the time the ultrasonic wave reaches the ultrasonic sensor. More specifically, the position of the wave generating source can be calculated using the time difference with the time when the ultrasonic wave reaches the reference signal.

한편, 입력부(120)의 구성으로 살펴본, 카메라(121)는 카메라 센서(예를 들어, CCD, CMOS 등), 포토 센서(또는 이미지 센서) 및 레이저 센서 중 적어도 하나를 포함한다.The camera 121 includes at least one of a camera sensor (for example, a CCD, a CMOS, etc.), a photo sensor (or an image sensor), and a laser sensor.

카메라(121)와 레이저 센서는 서로 조합되어, 3차원 입체영상에 대한 감지대상의 터치를 감지할 수 있다. 포토 센서는 디스플레이 소자에 적층될 수 있는데, 이러한 포토 센서는 터치 스크린에 근접한 감지대상의 움직임을 스캐닝하도록 이루어진다. 보다 구체적으로, 포토 센서는 행/열에 Photo Diode와 TR(Transistor)를 실장하여 Photo Diode에 인가되는 빛의 양에 따라 변화되는 전기적 신호를 이용하여 포토 센서 위에 올려지는 내용물을 스캔한다. 즉, 포토 센서는 빛의 변화량에 따른 감지대상의 좌표 계산을 수행하며, 이를 통하여 감지대상의 위치정보가 획득될 수 있다.The camera 121 and the laser sensor may be combined with each other to sense a touch of the sensing object with respect to the three-dimensional stereoscopic image. The photosensor can be laminated to the display element, which is adapted to scan the movement of the object to be detected proximate to the touch screen. More specifically, the photosensor mounts photo diodes and TRs (Transistors) in a row / column and scans the contents loaded on the photosensor using an electrical signal that varies according to the amount of light applied to the photo diode. That is, the photo sensor performs coordinate calculation of the object to be sensed according to the amount of change of light, and position information of the object to be sensed can be obtained through the calculation.

디스플레이부(151)는 터치 입력 장치(100)에서 처리되는 정보를 표시(출력)한다. 예를 들어, 디스플레이부(151)는 터치 입력 장치(100)에서 구동되는 응용 프로그램의 실행화면 정보, 또는 이러한 실행화면 정보에 따른 UI(User Interface), GUI(Graphic User Interface) 정보를 표시할 수 있다. The display unit 151 displays (outputs) information to be processed by the touch input device 100. For example, the display unit 151 may display execution screen information of an application program driven by the touch input device 100 or UI (User Interface) and GUI (Graphic User Interface) information corresponding to the execution screen information have.

또한, 상기 디스플레이부(151)는 입체영상을 표시하는 입체 디스플레이부로서 구성될 수 있다.In addition, the display unit 151 may be configured as a stereoscopic display unit for displaying a stereoscopic image.

상기 입체 디스플레이부에는 스테레오스코픽 방식(안경 방식), 오토 스테레오스코픽 방식(무안경 방식), 프로젝션 방식(홀로그래픽 방식) 등의 3차원 디스플레이 방식이 적용될 수 있다. In the stereoscopic display unit, a three-dimensional display system such as a stereoscopic system (glasses system), an autostereoscopic system (no-glasses system), and a projection system (holographic system) can be applied.

일반적으로 3차원 입체 영상은 좌 영상(좌안용 영상)과 우 영상(우안용 영상)으로 구성된다. 좌 영상과 우 영상이 3차원 입체 영상으로 합쳐지는 방식에 따라, 좌 영상과 우 영상을 한 프레임 내 상하로 배치하는 탑-다운(top-down) 방식, 좌 영상과 우 영상을 한 프레임 내 좌우로 배치하는 L-to-R(left-to-right, side by side) 방식, 좌 영상과 우 영상의 조각들을 타일 형태로 배치하는 체커 보드(checker board) 방식, 좌 영상과 우 영상을 열 단위 또는 행 단위로 번갈아 배치하는 인터레이스드(interlaced) 방식, 그리고 좌 영상과 우 영상을 시간 별로 번갈아 표시하는 시분할(time sequential, frame by frame) 방식 등으로 나뉜다.Generally, 3D stereoscopic images consist of left image (left eye image) and right image (right eye image). A top-down method of arranging a left image and a right image in one frame according to a method in which a left image and a right image are combined into a three-dimensional stereoscopic image, A checker board system in which pieces of a left image and a right image are arranged in a tile form, a left-to-right (right-side) Or an interlaced method in which rows are alternately arranged, and a time sequential (frame-by-frame) method in which right and left images are alternately displayed in time.

또한, 3차원 썸네일 영상은 원본 영상 프레임의 좌 영상 및 우 영상으로부터 각각 좌 영상 썸네일 및 우 영상 썸네일을 생성하고, 이들이 합쳐짐에 따라 하나의 영상으로 생성될 수 있다. 일반적으로 썸네일(thumbnail)은 축소된 화상 또는 축소된 정지영상을 의미한다. 이렇게 생성된 좌 영상 썸네일과 우 영상 썸네일은 좌 영상과 우 영상의 시차에 대응하는 깊이감(depth)만큼 화면 상에서 좌우 거리차를 두고 표시됨으로써 입체적인 공간감을 나타낼 수 있다.In addition, the 3D thumbnail image may generate a left image thumbnail and a right image thumbnail from the left image and right image of the original image frame, respectively, and may be generated as one image as they are combined. In general, a thumbnail means a reduced image or a reduced still image. The left image thumbnail and the right image thumbnail generated in this way are displayed on the screen with a difference of the left and right distance by the depth corresponding to the parallax between the left image and the right image, thereby exhibiting a stereoscopic spatial feeling.

3차원 입체영상의 구현에 필요한 좌 영상과 우 영상은 입체 처리부에 의하여 입체 디스플레이부에 표시될 수 있다. 입체 처리부는 3D 영상(기준시점의 영상과 확장시점의 영상)을 입력 받아 이로부터 좌 영상과 우 영상을 설정하거나, 2D 영상을 입력 받아 이를 좌 영상과 우 영상으로 전환하도록 이루어진다.The left and right images necessary for realizing the three-dimensional stereoscopic image can be displayed on the stereoscopic display unit by the stereoscopic processing unit. The stereoscopic processing unit receives a 3D image (an image at a reference time point and an image at an expansion point), sets a left image and a right image therefrom, or receives a 2D image and converts it into a left image and a right image.

음향 출력부(152)는 호신호 수신, 통화모드 또는 녹음 모드, 음성인식 모드, 방송수신 모드 등에서 무선 통신부(110)로부터 수신되거나 메모리(170)에 저장된 오디오 데이터를 출력할 수 있다. 음향 출력부(152)는 터치 입력 장치(100)에서 수행되는 기능(예를 들어, 호신호 수신음, 메시지 수신음 등)과 관련된 음향 신호를 출력하기도 한다. 이러한 음향 출력부(152)에는 리시버(receiver), 스피커(speaker), 버저(buzzer) 등이 포함될 수 있다.The sound output unit 152 may output audio data received from the wireless communication unit 110 or stored in the memory 170 in a call signal reception mode, a call mode or a recording mode, a voice recognition mode, a broadcast reception mode, The sound output unit 152 also outputs sound signals related to functions (e.g., call signal reception sound, message reception sound, etc.) performed in the touch input device 100. [ The audio output unit 152 may include a receiver, a speaker, a buzzer, and the like.

햅틱 모듈(haptic module)(153)은 사용자가 느낄 수 있는 다양한 촉각 효과를 발생시킨다. 햅틱 모듈(153)이 발생시키는 촉각 효과의 대표적인 예로는 진동이 될 수 있다. 햅틱 모듈(153)에서 발생하는 진동의 세기와 패턴 등은 사용자의 선택 또는 제어부의 설정에 의해 제어될 수 있다. 예를 들어, 상기 햅틱 모듈(153)은 서로 다른 진동을 합성하여 출력하거나 순차적으로 출력할 수도 있다.The haptic module 153 generates various tactile effects that the user can feel. A typical example of the haptic effect generated by the haptic module 153 may be vibration. The intensity and pattern of the vibration generated in the haptic module 153 can be controlled by the user's selection or the setting of the control unit. For example, the haptic module 153 may synthesize and output different vibrations or sequentially output the vibrations.

햅틱 모듈(153)은, 진동 외에도, 접촉 피부면에 대해 수직 운동하는 핀 배열, 분사구나 흡입구를 통한 공기의 분사력이나 흡입력, 피부 표면에 대한 스침, 전극(electrode)의 접촉, 정전기력 등의 자극에 의한 효과와, 흡열이나 발열 가능한 소자를 이용한 냉온감 재현에 의한 효과 등 다양한 촉각 효과를 발생시킬 수 있다.In addition to vibration, the haptic module 153 may be configured to perform various functions such as a pin arrangement vertically moving with respect to the contact skin surface, a spraying force or suction force of the air through the injection port or the suction port, a touch on the skin surface, And various tactile effects such as an effect of reproducing a cold sensation using an endothermic or exothermic element can be generated.

햅틱 모듈(153)은 직접적인 접촉을 통해 촉각 효과를 전달할 수 있을 뿐만 아니라, 사용자가 손가락이나 팔 등의 근 감각을 통해 촉각 효과를 느낄 수 있도록 구현할 수도 있다. 햅틱 모듈(153)은 터치 입력 장치(100)의 구성 태양에 따라 2개 이상이 구비될 수 있다.The haptic module 153 can transmit the tactile effect through the direct contact, and the tactile effect can be felt by the user through the muscles of the finger or arm. At least two haptic modules 153 may be provided according to the configuration of the touch input device 100.

광출력부(154)는 터치 입력 장치(100)의 광원의 빛을 이용하여 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력한다. 터치 입력 장치(100)에서 발생 되는 이벤트의 예로는 메시지 수신, 호 신호 수신, 부재중 전화, 알람, 일정 알림, 이메일 수신, 애플리케이션을 통한 정보 수신 등이 될 수 있다.The light output unit 154 outputs a signal for notifying the occurrence of an event using the light of the light source of the touch input apparatus 100. Examples of the events generated in the touch input device 100 include a message reception, a call signal reception, a missed call, an alarm, a schedule notification, an email reception, information reception through an application, and the like.

광출력부(154)가 출력하는 신호는 터치 입력 장치가 전면이나 후면으로 단색이나 복수색의 빛을 발광함에 따라 구현된다. 상기 신호 출력은 터치 입력 장치가 사용자의 이벤트 확인을 감지함에 의하여 종료될 수 있다.The signal output by the light output unit 154 is implemented as the touch input device emits light of a single color or a plurality of colors to the front or rear surface. The signal output may be terminated by the touch input device sensing the user's event confirmation.

인터페이스부(160)는 터치 입력 장치(100)에 연결되는 모든 외부 기기와의 통로 역할을 한다. 인터페이스부(160)는 외부 기기로부터 데이터를 전송받거나, 전원을 공급받아 터치 입력 장치(100) 내부의 각 구성요소에 전달하거나, 터치 입력 장치(100) 내부의 데이터가 외부 기기로 전송되도록 한다. 예를 들어, 유/무선 헤드셋 포트(port), 외부 충전기 포트(port), 유/무선 데이터 포트(port), 메모리 카드(memory card) 포트(port), 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트(port), 오디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 비디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 이어폰 포트(port) 등이 인터페이스부(160)에 포함될 수 있다.The interface unit 160 serves as a path for communication with all external devices connected to the touch input device 100. The interface unit 160 receives data from an external device or receives power from the external device and transmits the data to each component in the touch input device 100 or transmits data in the touch input device 100 to an external device. For example, a port for connecting a device equipped with a wired / wireless headset port, an external charger port, a wired / wireless data port, a memory card port, an audio I / O port, a video I / O port, an earphone port, and the like may be included in the interface unit 160.

한편, 식별 모듈은 터치 입력 장치(100)의 사용 권한을 인증하기 위한 각종 정보를 저장한 칩으로서, 사용자 인증 모듈(user identify module; UIM), 가입자 인증 모듈(subscriber identity module; SIM), 범용 사용자 인증 모듈(universal subscriber identity module; USIM) 등을 포함할 수 있다. 식별 모듈이 구비된 장치(이하 '식별 장치')는, 스마트 카드(smart card) 형식으로 제작될 수 있다. 따라서 식별 장치는 상기 인터페이스부(160)를 통하여 단말기(100)와 연결될 수 있다.The identification module is a chip for storing various information for authenticating the use right of the touch input device 100 and includes a user identification module (UIM), a subscriber identity module (SIM) A universal subscriber identity module (USIM), and the like. Devices with identification modules (hereinafter referred to as "identification devices") can be manufactured in a smart card format. Accordingly, the identification device can be connected to the terminal 100 through the interface unit 160. [

또한, 상기 인터페이스부(160)는 터치 입력 장치(100)가 외부 크래들(cradle)과 연결될 때 상기 크래들로부터의 전원이 상기 터치 입력 장치(100)에 공급되는 통로가 되거나, 사용자에 의해 상기 크래들에서 입력되는 각종 명령 신호가 상기 터치 입력 장치(100)로 전달되는 통로가 될 수 있다. 상기 크래들로부터 입력되는 각종 명령 신호 또는 상기 전원은 상기 터치 입력 장치(100)가 상기 크래들에 정확히 장착되었음을 인지하기 위한 신호로 동작될 수 있다.When the touch input device 100 is connected to an external cradle, the interface unit 160 may be a path through which the power from the cradle is supplied to the touch input device 100, The touch input device 100 may receive various command signals inputted thereto. Various command signals or power from the cradle can be operated as a signal for recognizing that the touch input device 100 is correctly mounted on the cradle.

메모리(170)는 제어부(180)의 동작을 위한 프로그램을 저장할 수 있고, 입/출력되는 데이터들(예를 들어, 폰북, 메시지, 정지영상, 동영상 등)을 임시 저장할 수도 있다. 상기 메모리(170)는 상기 터치 스크린 상의 터치 입력시 출력되는 다양한 패턴의 진동 및 음향에 관한 데이터를 저장할 수 있다.The memory 170 may store a program for the operation of the controller 180 and temporarily store input / output data (e.g., a phone book, a message, a still image, a moving picture, etc.). The memory 170 may store data related to vibration and sound of various patterns outputted when a touch is input on the touch screen.

메모리(170)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), SSD 타입(Solid State Disk type), SDD 타입(Silicon Disk Drive type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(random access memory; RAM), SRAM(static random access memory), 롬(read-only memory; ROM), EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory), PROM(programmable read-only memory), 자기 메모리, 자기 디스크 및 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 터치 입력 장치(100)는 인터넷(internet)상에서 상기 메모리(170)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)와 관련되어 동작될 수도 있다.The memory 170 may be a flash memory type, a hard disk type, a solid state disk type, an SDD type (Silicon Disk Drive type), a multimedia card micro type ), Card type memory (e.g., SD or XD memory), random access memory (RAM), static random access memory (SRAM), read-only memory (ROM), electrically erasable programmable read memory, a programmable read-only memory (PROM), a magnetic memory, a magnetic disk, and / or an optical disk. The touch input device 100 may operate in association with a web storage that performs a storage function of the memory 170 on the Internet.

한편, 앞서 살펴본 것과 같이, 제어부(180)는 응용 프로그램과 관련된 동작과, 통상적으로 터치 입력 장치(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어, 제어부(180)는 상기 터치 입력 장치의 상태가 설정된 조건을 만족하면, 애플리케이션들에 대한 사용자의 제어 명령의 입력을 제한하는 잠금 상태를 실행하거나, 해제할 수 있다. Meanwhile, as described above, the control unit 180 controls the operation related to the application program and the general operation of the touch input device 100. [ For example, when the state of the touch input device satisfies a set condition, the control unit 180 can execute or release a lock state for restricting input of a user's control command to applications.

또한, 제어부(180)는 음성 통화, 데이터 통신, 화상 통화 등과 관련된 제어 및 처리를 수행하거나, 터치 스크린 상에서 행해지는 필기 입력 또는 그림 그리기 입력을 각각 문자 및 이미지로 인식할 수 있는 패턴 인식 처리를 행할 수 있다. 나아가 제어부(180)는 이하에서 설명되는 다양한 실시 예들을 본 발명에 따른 터치 입력 장치(100) 상에서 구현하기 위하여, 위에서 살펴본 구성요소들을 중 어느 하나 또는 복수를 조합하여 제어할 수 있다.In addition, the control unit 180 performs control and processing related to voice communication, data communication, video call, or the like, or performs pattern recognition processing to recognize handwriting input or drawing input performed on the touch screen as characters and images, respectively . Further, the control unit 180 may control any one or a plurality of the above-described components in order to implement various embodiments described below on the touch input device 100 according to the present invention.

전원 공급부(190)는 제어부(180)의 제어에 의해 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급한다. 전원공급부(190)는 배터리를 포함하며, 배터리는 충전 가능하도록 이루어지는 내장형 배터리가 될 수 있으며, 충전 등을 위하여 단말기 바디에 착탈 가능하게 결합될 수 있다.The power supply unit 190 receives external power and internal power under the control of the controller 180 and supplies power necessary for operation of the respective components. The power supply unit 190 includes a battery, the battery may be an internal battery configured to be chargeable, and may be detachably coupled to the terminal body for charging or the like.

또한, 전원공급부(190)는 연결포트를 구비할 수 있으며, 연결포트는 배터리의 충전을 위하여 전원을 공급하는 외부 충전기가 전기적으로 연결되는 인터페이스(160)의 일 예로서 구성될 수 있다.In addition, the power supply unit 190 may include a connection port, and the connection port may be configured as an example of an interface 160 through which an external charger for supplying power for charging the battery is electrically connected.

다른 예로서, 전원공급부(190)는 상기 연결포트를 이용하지 않고 무선방식으로 배터리를 충전하도록 이루어질 수 있다. 이 경우에, 전원공급부(190)는 외부의 무선 전력 전송장치로부터 자기 유도 현상에 기초한 유도 결합(Inductive Coupling) 방식이나 전자기적 공진 현상에 기초한 공진 결합(Magnetic Resonance Coupling) 방식 중 하나 이상을 이용하여 전력을 전달받을 수 있다.As another example, the power supply unit 190 may be configured to charge the battery in a wireless manner without using the connection port. In this case, the power supply unit 190 may use at least one of an inductive coupling method based on a magnetic induction phenomenon from an external wireless power transmission apparatus and a magnetic resonance coupling method based on an electromagnetic resonance phenomenon Power can be delivered.

한편, 이하에서 다양한 실시 예는 예를 들어, 소프트웨어, 하드웨어 또는 이들의 조합된 것을 이용하여 컴퓨터 또는 이와 유사한 장치로 읽을 수 있는 기록매체 내에서 구현될 수 있다.In the following, various embodiments may be embodied in a recording medium readable by a computer or similar device using, for example, software, hardware, or a combination thereof.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 스타일러스 펜을 포함하는 터치 입력 장치를 보여주는 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 터치 입력 장치의 일부 구성 모듈을 도시한 블록도이다.FIG. 2 is a diagram illustrating a touch input device including a stylus pen according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration module of a touch input device according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 터치 입력 장치(100)는 제어부(180), 디스플레이부(151), 메모리(170), 터치 패널(10) 및 스타일러스 펜(20)을 포함한다. 2 and 3, a touch input apparatus 100 according to an embodiment of the present invention includes a controller 180, a display unit 151, a memory 170, a touch panel 10, and a stylus pen 20 ).

여기서, 메모리(170)는 어플리케이션 및 기준 신호 패턴 정보를 저장할 수 있다. 메모리(170)는, 하나 또는 복수의 어플리케이션이 저장되어 있을 수도 있다. 어플리케이션은 터치 입력 장치(100)의 출하 시 또는 OS/펌웨어 업그레이드 시 설치되는 네이티브 어플리케이션일 수도 있고, 터치 입력 장치(100)의 사용자가 별도로 외부 서버로부터 다운로드하여 설치하는 어플리케이션일 수도 있다.Here, the memory 170 may store application and reference signal pattern information. The memory 170 may store one or a plurality of applications. The application may be a native application installed at the time of shipment of the touch input device 100 or at the time of OS / firmware upgrade, or may be an application that a user of the touch input device 100 separately downloads and installs from an external server.

또한, 기준 신호 패턴 정보는, 스타일러스 펜(20)의 위치, 필압 및 기울기를 검출하기 위한 기준값일 수 있다. 기준 신호 패턴 정보는, 터치 입력 장치(100)의 출하 시 또는 OS/펌웨어 업그레이드 시 저장될 수도 있고, 터치 입력 장치(100)의 사용자가 별도로 외부 서버로부터 다운로드하여 저장할 수도 있다.Also, the reference signal pattern information may be a reference value for detecting the position, the pressure, and the tilt of the stylus pen 20. The reference signal pattern information may be stored at the time of shipment of the touch input apparatus 100 or at the time of OS / firmware upgrade, or may be separately downloaded from an external server by the user of the touch input apparatus 100 and stored.

이어, 디스플레이부(151)는, 스타일러스 펜(20)의 위치, 필압 및 기울기 정보에 따라 수행하는 기능을 표시할 수 있다.The display unit 151 may display functions performed according to the position, pressure, and tilt information of the stylus pen 20.

그리고, 제어부(180)는, 터치 입력 서비스 모듈(190)을 포함할 수 있다. 도 3에서는 터치 입력 서비스 모듈(190)이 제어부(180) 내에서 구현되는 것으로 도시하였으나, 실시 예에 따라, 터치 입력 서비스 모듈(190)은, 별도의 메모리, 메모리(170) 또는 외장 메모리 내에서 구현될 수도 있다. 터치 입력 서비스 모듈(190)은 터치 입력 장치에 구현되어 있을 수도 있고, OS/펌웨어 업그레이드 시 구현될 수도 있다.The control unit 180 may include a touch input service module 190. 3, the touch input service module 190 is implemented in the controller 180. However, according to the embodiment, the touch input service module 190 may include a separate memory, a memory 170, . The touch input service module 190 may be implemented in a touch input device or in an OS / firmware upgrade.

일 예로, 제어부(180)는, 터치 패널(10)의 정전 용량 변화를 센싱하여, 스타일러스 펜(20)의 위치, 필압 및 기울기를 검출하고, 그에 상응하는 기능을 수행할 수 있다. 즉, 제어부(180)는, 터치 패널(10)로부터 수신되는 입력 신호의 노이즈를 제거하고, 노이즈가 제거된 신호로부터 스타일러스 펜의 위치, 필압 및 기울기를 검출하며, 검출된 스타일러스 펜의 위치, 필압 및 기울기 중 적어도 어느 하나에 상응하는 소정 기능을 수행할 수 있다.For example, the control unit 180 senses the change in capacitance of the touch panel 10, detects the position, the pressure and the inclination of the stylus pen 20, and can perform a corresponding function. That is, the control unit 180 removes the noise of the input signal received from the touch panel 10, detects the position, the pressure and the inclination of the stylus pen from the noise-removed signal, and detects the position of the detected stylus pen, And a slope of the image data.

또한, 제어부(180)는, 증폭부, 다중화부, 노이즈 제거부, 신호 분석부를 포함할 수 있다. 여기서, 증폭부는, 터치 패널(10)의 전극으로부터 수신된 신호를 증폭시키고, 다중화부는, 증폭부로부터 출력된 신호를 다중화시키며, 노이즈 제거부는, 다중화부로부터 출력된 신호의 노이즈를 제거하고, 신호 분석부는, 노이즈가 제거된 신호로부터 스타일러스 펜의 위치, 필압 및 기울기를 검출할 수 있다.The control unit 180 may include an amplifying unit, a multiplexing unit, a noise removing unit, and a signal analyzing unit. Here, the amplifying unit amplifies the signal received from the electrode of the touch panel 10, and the multiplexing unit multiplexes the signal output from the amplifying unit. The noise removing unit removes the noise of the signal output from the multiplexing unit, The analyzing unit can detect the position, the pressure, and the tilt of the stylus pen from the noise canceled signal.

일 예로, 증폭부는, 터치 패널(10)의 각 전극 쌍의 두 전극으로부터 수신된 두 전기 신호의 차를 증폭시키는 차등 증폭부일 수 있다. 여기서, 터치 패널(10)의 전극 쌍은, 각 전극의 양측에 각각 위치하는 두 전극을 한 쌍으로 하는 전극 쌍일 수 있다.For example, the amplifying unit may be a differential amplifying unit that amplifies a difference between two electric signals received from two electrodes of each electrode pair of the touch panel 10. [ Here, the electrode pair of the touch panel 10 may be an electrode pair having two pairs of electrodes located on both sides of each electrode.

그리고, 증폭부와 다중화부 사이에는, 증폭부로부터 증폭된 신호를 필터링하는 필터부를 포함할 수 있다. 여기서, 필터부는, 증폭부로부터 증폭된 신호로부터 고주파 신호만을 필터링하는 적어도 하나의 고주파 필터부와, 필터링된 고주파 신호로부터 저주파 신호만을 필터링하는 적어도 하나의 저주파 필터부를 포함할 수 있다.Between the amplifying unit and the multiplexing unit, a filter unit for filtering the signal amplified from the amplifying unit may be included. Here, the filter unit may include at least one high-frequency filter unit that filters only the high-frequency signal from the amplified signal, and at least one low-frequency filter unit that filters only the low-frequency signal from the filtered high-frequency signal.

이어, 노이즈 제거부는, 다중화부로부터 출력된 신호와 동위상(inphase) 입력 신호를 합성하는 제1 믹서와, 다중화부로부터 출력된 신호와 직교(quadrature) 입력 신호를 합성하는 제2 믹서와, 제1 믹서로부터 출력된 신호로부터 저주파 신호만을 필터링하여 노이즈를 제거하는 제1 저주파 필터부와, 제2 믹서로부터 출력된 신호로부터 저주파 신호만을 필터링하여 노이즈를 제거하는 제2 저주파 필터부와, 제1 저주파 필터부로부터 필터링된 신호를 디지털 신호로 변환하는 제1 아날로그-디지털 변환부와, 제2 저주파 필터부로부터 필터링된 신호를 디지털 신호로 변환하는 제2 아날로그-디지털 변환부와, 제1 아날로그-디지털 변환부로부터 출력된 제1 신호와 제2 아날로그-디지털 변환부로부터 출력된 제2 신호를 결합하여 차분 신호를 생성하는 결합부를 포함할 수 있다.The noise removing unit includes a first mixer for combining the signal output from the multiplexer with an inphase input signal, a second mixer for synthesizing a quadrature input signal with the signal output from the multiplexer, A first low frequency filter section for filtering only low frequency signals from a signal output from the mixer to remove noise; a second low frequency filter section for filtering only low frequency signals from the signal output from the second mixer to remove noise; A second analog-to-digital conversion section for converting the filtered signal from the second low-frequency filter section into a digital signal, and a second analog-to-digital conversion section for converting the signal filtered from the filter section into a digital signal, And a combining unit for combining the first signal outputted from the converting unit and the second signal outputted from the second analog-to-digital converting unit to generate a difference signal Can.

다음, 신호 분석부는, 노이즈가 제거된 신호의 진폭을 분석하고, 분석된 신호 진폭에 따라, 스타일러스 펜의 위치를 검출할 수 있다.Next, the signal analyzer can analyze the amplitude of the noise-free signal and detect the position of the stylus pen according to the analyzed signal amplitude.

경우에 따라, 신호 분석부는, 노이즈가 제거된 신호의 주파수를 분석하고, 분석된 신호 주파수에 따라, 스타일러스 펜의 필압을 검출할 수 있다.In some cases, the signal analyzing unit can analyze the frequency of the noise canceled signal and detect the pressure of the stylus pen according to the analyzed signal frequency.

다른 경우로서, 신호 분석부는, 노이즈가 제거된 신호와 기준 신호를 비교하여, 두 신호 사이의 이동 편차를 분석하고, 분석된 이동 편차에 따라, 스타일러스 펜(20)의 기울기를 검출할 수 있다. 여기서, 신호 분석부는, 스타일러스 펜(20)의 기울기를 검출할 때, 산출된 이동 편차가 0이면, 스타일러스 펜(20)이 터치 패널(10)의 표면에 대해, 수직한 것으로 인지할 수 있다. 그리고, 신호 분석부는, 스타일러스 펜(20)의 기울기를 검출할 때, 산출된 이동 편차가 최대값이면, 스타일러스 펜(20)이 터치 패널의 표면에 대해, 수평한 것으로 인지할 수 있다.In other cases, the signal analyzing unit can compare the noise canceled signal with the reference signal, analyze the movement deviation between the two signals, and detect the inclination of the stylus pen 20 according to the analyzed movement deviation. Here, when detecting the inclination of the stylus pen 20, the signal analyzer can recognize that the stylus pen 20 is perpendicular to the surface of the touch panel 10 when the calculated movement error is zero. Then, when detecting the inclination of the stylus pen 20, the signal analyzer can recognize that the stylus pen 20 is horizontal with respect to the surface of the touch panel, if the computed movement deviation is the maximum value.

일 예로, 스타일러스 펜(20)의 기울기는, 산출된 이동 편차가 클수록, 그레디언트(gradient)하게 증가하고, 산출된 이동 편차가 작을수록 그레디언트하게 감소할 수 있다. 여기서, 스타일러스 펜(20)의 기울기는, 터치 패널(10)의 표면에 대해 수직한 수직선과 스타일러스 펜(20) 사이의 각도일 수 있다.For example, the inclination of the stylus pen 20 may be gradially increased as the calculated movement deviation is larger, and may be gradially decreased as the calculated movement deviation is smaller. Here, the inclination of the stylus pen 20 may be an angle between the vertical line perpendicular to the surface of the touch panel 10 and the stylus pen 20.

경우에 따라, 메모리(170)에는, 이동 편차에 상응하는 스타일러스 펜(20)의 기울기 정보가 미리 저장될 수 있는데, 스타일러스 펜(20)의 기울기 정보는, 터치 패널(10)의 표면에 대해 수직한 수직선과 스타일러스 펜(20) 사이의 각도일 수 있다. 여기서, 제어부는, 스타일러스 펜(20)의 기울기를 검출할 때, 이동 편차가 산출되면, 메모리(170)를 검색하여, 산출된 이동 편차에 상응하는 스타일러스 펜(20)의 기울기 정보를 검출할 수 있다.In some cases, the tilt information of the stylus pen 20 corresponding to the movement error may be stored in advance in the memory 170, and the tilt information of the stylus pen 20 may be stored in the memory 170 in a direction perpendicular to the surface of the touch panel 10 An angle between the vertical line and the stylus pen 20 may be an angle. Here, when detecting the inclination of the stylus pen 20, the control section may search the memory 170 to detect the inclination information of the stylus pen 20 corresponding to the calculated movement error have.

한편, 터치 패널(10)은, 다수의 전극들이 배열되고, 스타일러스 펜(20)의 접촉 또는 근접에 따라 전극들 사이에서 형성되는 정전 용량이 가변할 수 있다.On the other hand, in the touch panel 10, a plurality of electrodes are arranged, and the electrostatic capacitance formed between the electrodes according to the contact or proximity of the stylus pen 20 can be varied.

터치 패널(10)은, 투명 기판, 투명 기판 위에 제1 방향으로 배열되는 다수의 제1 전극, 투명 기판 위에 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 배열되는 제2 전극을 포함할 수 있다.The touch panel 10 may include a transparent substrate, a plurality of first electrodes arranged in a first direction on the transparent substrate, and a second electrode arranged in a second direction perpendicular to the first direction on the transparent substrate.

일 예로, 제1 전극의 간격과 제2 전극의 간격은, 서로 동일할 수 있다.For example, the interval between the first electrodes and the interval between the second electrodes may be equal to each other.

경우에 따라, 다수의 제1 전극은, 터치 패널의 중앙 영역에 위치하는 제1 전극들 사이의 제1 간격과, 터치 패널의 가장자리 영역에 위치하는 제1 전극들 사이의 제2 간격이 서로 다를 수 있다. 여기서, 터치 패널의 중앙 영역에 위치하는 제1 전극들 사이의 제1 간격은, 터치 패널의 가장자리 영역에 위치하는 제1 전극들 사이의 제2 간격보다 더 좁을 수 있다.In some cases, the plurality of first electrodes may have a first interval between the first electrodes located in the central region of the touch panel, and a second interval between the first electrodes located in the edge region of the touch panel are different from each other . Here, the first interval between the first electrodes positioned in the central region of the touch panel may be narrower than the second interval between the first electrodes located in the edge region of the touch panel.

다른 경우로서, 다수의 제2 전극은, 터치 패널의 중앙 영역에 위치하는 제2 전극들 사이의 제3 간격과, 터치 패널의 가장자리 영역에 위치하는 제2 전극들 사이의 제4 간격이 서로 다를 수 있다. 여기서, 터치 패널의 중앙 영역에 위치하는 제2 전극들 사이의 제3 간격은, 터치 패널의 가장자리 영역에 위치하는 제2 전극들 사이의 제4 간격보다 더 좁을 수 있다.In another case, the plurality of second electrodes may be arranged such that the third interval between the second electrodes located in the central region of the touch panel and the fourth interval between the second electrodes located in the edge region of the touch panel are different from each other . Here, the third gap between the second electrodes located in the central region of the touch panel may be narrower than the fourth gap between the second electrodes located in the edge region of the touch panel.

다른 예로, 제1 전극의 개수와 제2 전극의 개수는, 서로 동일할 수 있다.As another example, the number of the first electrodes and the number of the second electrodes may be equal to each other.

경우에 따라, 다수의 제1 전극은, 터치 패널의 중앙 영역에 위치하는 제1 전극들의 개수와, 터치 패널의 가장자리 영역에 위치하는 제1 전극들의 개수가 서로 다를 수도 있다. 여기서, 터치 패널의 중앙 영역에 위치하는 제1 전극들의 개수는, 터치 패널의 가장자리 영역에 위치하는 제1 전극들의 개수보다 더 많을 수 있다.In some cases, the number of the first electrodes located in the central region of the touch panel and the number of the first electrodes located in the edge region of the touch panel may be different from each other. Here, the number of the first electrodes located in the central region of the touch panel may be greater than the number of the first electrodes located in the edge region of the touch panel.

다른 경우로서, 다수의 제2 전극은, 터치 패널의 중앙 영역에 위치하는 제2 전극들의 개수와, 터치 패널의 가장자리 영역에 위치하는 제2 전극들의 개수가 서로 다를 수도 있다. 여기서, 터치 패널의 중앙 영역에 위치하는 제2 전극들의 개수는, 터치 패널의 가장자리 영역에 위치하는 제2 전극들의 개수보다 더 많을 수도 있다.In other cases, the number of the second electrodes located in the central region of the touch panel may be different from the number of the second electrodes located in the edge region of the touch panel. Here, the number of the second electrodes located in the central region of the touch panel may be greater than the number of the second electrodes located in the edge region of the touch panel.

또 다른 예로, 제1 전극의 선폭과 제2 전극의 선폭은, 서로 동일할 수 있다.As another example, the line width of the first electrode and the line width of the second electrode may be equal to each other.

경우에 따라, 다수의 제1 전극은, 터치 패널의 중앙 영역에 위치하는 제1 전극들의 선폭과, 터치 패널의 가장자리 영역에 위치하는 제1 전극들의 선폭이 서로 다를 수 있다. 여기서, 터치 패널의 중앙 영역에 위치하는 제1 전극들의 선폭은, 터치 패널의 가장자리 영역에 위치하는 제1 전극들의 선폭보다 더 좁을 수 있다.In some cases, the plurality of first electrodes may have different line widths of the first electrodes positioned in the central region of the touch panel and the line widths of the first electrodes positioned in the edge region of the touch panel. Here, the line width of the first electrodes positioned at the center region of the touch panel may be narrower than the line width of the first electrodes positioned at the edge region of the touch panel.

다른 경우로서, 다수의 제2 전극은, 터치 패널의 중앙 영역에 위치하는 제2 전극들의 선폭과, 터치 패널의 가장자리 영역에 위치하는 제2 전극들의 선폭이 서로 다를 수 있다. 여기서, 터치 패널의 중앙 영역에 위치하는 제2 전극들의 선폭은, 터치 패널의 가장자리 영역에 위치하는 제2 전극들의 선폭보다 더 좁을 수 있다.In another case, the plurality of second electrodes may have line widths of the second electrodes positioned in the central region of the touch panel and line widths of the second electrodes positioned in the edge region of the touch panel. Here, the line width of the second electrodes located in the central region of the touch panel may be narrower than the line width of the second electrodes located in the edge region of the touch panel.

이와 같이, 터치 패널의 중앙 영역에 위치하는 전극과 터치 패널의 가장자리 영역에 위치하는 전극의 간격, 선폭, 개수 중 적어도 하나를 다르게 배치하는 이유는, 터치 패널의 중앙 영역의 터치 검출률을 높일 수 있기 때문이다.The reason why at least one of the interval, the line width, and the number of the electrodes located in the central region of the touch panel and the electrodes located in the edge region of the touch panel are arranged differently is that the touch detection rate of the central region of the touch panel can be increased Because.

한편, 스타일러스 펜(20)은, 바디부, 바디부의 끝단에 배치되어 터치 패널과 전기 신호를 송수신하는 펜 팁, 바디부의 외측에 배치되는 사용자 입력 버튼, 사용자 입력 버튼에 가해지는 압력을 센싱하는 압력 센서, 펜 팁과 압력 센서에 전기적으로 연결되어 바디부 내에 안착되는 LC 회로부를 포함할 수 있다.On the other hand, the stylus pen 20 includes a body portion, a pen tip disposed at an end of the body portion to transmit and receive an electric signal to and from the touch panel, a user input button disposed outside the body portion, a pressure sensing the pressure applied to the user input button Sensor, an LC circuit portion electrically connected to the pen tip and the pressure sensor and seated in the body portion.

여기서, 제어부(180)는, 터치 패널의 정전 용량 변화를 센싱하여, 스타일러스 펜의 사용자 입력 버튼에 가해진 압력 세기를 분석하고, 분석된 압력 세기에 상응하는 기능을 수행할 수도 있다.Here, the control unit 180 may sense a change in capacitance of the touch panel, analyze the pressure intensity applied to the user input button of the stylus pen, and perform a function corresponding to the analyzed pressure intensity.

또한, 스타일러스 펜(20)은, 사용자 입력 버튼에 가해지는 압력을 전기 신호로 변환하는 압전 소자를 더 포함할 수도 있고, 압전 소자로부터 변환된 전기 신호를 충전하는 배터리와, 배터리와 압전 소자를 전기적으로 연결하는 충전 소켓을 더 포함할 수도 있다.The stylus pen 20 may further include a piezoelectric element for converting the pressure applied to the user input button into an electric signal. The stylus pen 20 may further include a battery for charging the electric signal converted from the piezoelectric element, As shown in FIG.

여기서, 제어부(180)는, 특정 이벤트가 발생하면, 터치 패널의 정전 용량 변화를 제어하여, 스타일러스 펜의 압전 소자를 진동시키는 사용자 알림을 생성할 수도 있다.Here, when a specific event occurs, the control unit 180 may control the capacitance change of the touch panel to generate a user notification that vibrates the piezoelectric element of the stylus pen.

그리고, 제어부(180)는, 추출된 현재 신호 패턴으로부터 신호 진폭을 분석하고, 분석된 신호 진폭을 토대로 스타일러스 펜의 위치를 검출할 수 있다. 여기서, 제어부(180)는, 추출된 현재 신호 패턴으로부터 신호 진폭을 분석할 때, 터치 패널 중, 신호 진폭이 최대로 나타나는 지점을 스타일러스 펜의 위치로 인지할 수 있다.Then, the control unit 180 can analyze the signal amplitude from the extracted current signal pattern, and detect the position of the stylus pen based on the analyzed signal amplitude. Here, when analyzing the signal amplitude from the extracted current signal pattern, the controller 180 may recognize a point at which the signal amplitude is maximum in the touch panel as the position of the stylus pen.

또한, 제어부(180)는, 추출된 현재 신호 패턴으로부터 신호 주파수를 분석하고, 분석된 신호 주파수를 토대로 스타일러스 펜의 필압을 검출할 수 있다. 여기서, 제어부(180)는, 추출된 현재 신호 패턴으로부터 신호 주파수를 분석할 때, 신호 주파수가 클수록 스타일러스 펜의 필압이 커지고, 신호 주파수가 작을수록 스타일러스 펜의 필압이 작아지는 것으로 분석할 수 있다.Further, the control unit 180 can analyze the signal frequency from the extracted current signal pattern, and can detect the pressure of the stylus pen based on the analyzed signal frequency. Here, when analyzing the signal frequency from the extracted current signal pattern, the control unit 180 can analyze that the greater the signal frequency, the larger the stylus pen pressure, and the smaller the signal frequency, the smaller the stylus pen pressure.

도 4 및 도 5는 도 3의 터치 입력 서비스 모듈을 설명하기 위한 회로도이다.4 and 5 are circuit diagrams illustrating the touch input service module of FIG.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 제어부의 터치 입력 서비스 모듈은, 스위칭부(1400), 증폭부(1500), 필터부(1600), 다중화부(1700), 노이즈 제거부(1800), 신호 분석부(미도시)를 포함할 수 있다.4 and 5, the touch input service module of the control unit includes a switching unit 1400, an amplifying unit 1500, a filter unit 1600, a multiplexing unit 1700, a noise removing unit 1800, And a signal analysis unit (not shown).

여기서, 스위칭부(1400)는, 터치 패널의 전극과 증폭부(1500) 사이의 전기적 연결을 스위칭하고, 증폭부(1500)는, 터치 패널의 전극으로부터 수신된 신호를 증폭시키며, 다중화부는, 증폭부로부터 출력된 신호를 다중화시키며, 노이즈 제거부는, 다중화부로부터 출력된 신호의 노이즈를 제거하고, 신호 분석부는, 노이즈가 제거된 신호로부터 스타일러스 펜의 위치, 필압 및 기울기를 검출할 수 있다.Here, the switching unit 1400 switches the electrical connection between the electrode of the touch panel and the amplifying unit 1500, the amplifying unit 1500 amplifies the signal received from the electrode of the touch panel, and the multiplexing unit amplifies The noise removing unit removes noise from the signal output from the multiplexing unit, and the signal analyzing unit can detect the position, the pressure, and the tilt of the stylus pen from the noise-removed signal.

일 예로, 증폭부는, 터치 패널의 각 전극 쌍의 두 전극으로부터 수신된 두 전기 신호의 차를 증폭시키는 차등 증폭부일 수 있다. 여기서, 터치 패널의 전극 쌍은, 각 전극의 양측에 각각 위치하는 두 전극을 한 쌍으로 하는 전극 쌍일 수 있다.For example, the amplifying unit may be a differential amplifying unit that amplifies a difference between two electric signals received from two electrodes of each electrode pair of the touch panel. Here, the electrode pair of the touch panel may be an electrode pair having a pair of two electrodes located on both sides of each electrode.

터치 패널은, 투명 기판, 투명 기판 위에 제1 방향으로 배열되는 다수의 제1 전극(1200), 투명 기판 위에 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 배열되는 제2 전극(1300)을 포함할 수 있는데, 증폭부(1500)는, 제1 전극(1200)으로부터 수신되는 신호를 증폭하는 제1 증폭부(1510)와, 제2 전극(1300)으로부터 수신되는 신호를 증폭하는 제2 증폭부(1520)를 포함할 수 있다.The touch panel may include a transparent substrate, a plurality of first electrodes 1200 arranged in a first direction on the transparent substrate, and a second electrode 1300 arranged in a second direction perpendicular to the first direction on the transparent substrate The amplifying unit 1500 includes a first amplifying unit 1510 for amplifying a signal received from the first electrode 1200 and a second amplifying unit 1520 for amplifying a signal received from the second electrode 1300. [ ).

일 예로, 제1 전극(1200)들 중, 첫 번째 전극과 세 번째 전극은, 제1 증폭부(1510)의 첫 번째 증폭부에 연결되고, 제1 전극(1200)들 중, 두 번째 전극과 네 번째 전극은, 제1 증폭부(1510)의 두 번째 증폭부에 연결될 수 있다. 즉, 서로 인접하는 제1 전극(1200)들은, 서로 다른 제1 증폭부(1510)에 연결될 수 있다.For example, the first electrode and the third electrode of the first electrodes 1200 are connected to the first amplification unit of the first amplification unit 1510, and the second electrode of the first electrodes 1200, The fourth electrode may be connected to the second amplification unit of the first amplification unit 1510. That is, the first electrodes 1200 adjacent to each other may be connected to different first amplifying units 1510.

그리고, 제1 전극(1200)들의 개수는, 제1 증폭부(1510)의 개수보다 더 많은데, 일 예로, 제1 전극(1200)들의 개수는, 제1 증폭부(1510)의 개수보다 2배 더 많을 수 있다.The number of the first electrodes 1200 is larger than the number of the first amplification units 1510. For example, the number of the first electrodes 1200 is twice as many as the number of the first amplification units 1510 Can be more.

또한, 제1 전극(1200)들의 개수는, 스위칭부(1400)의 스위치 개수와 동일할 수 있고, 스위칭부(1400)의 스위치는, 제1 전극(1200)의 터치 신호 또는 구동부의 구동 신호 중 어느 하나를 제1 증폭부(1510)로 스위칭할 수 있다.The number of the first electrodes 1200 may be the same as the number of the switches of the switching unit 1400 and the switch of the switching unit 1400 may be a touch signal of the first electrode 1200 or a driving signal of the driving unit Any one of them can be switched to the first amplification unit 1510.

이어, 제2 전극(1300)들 중, 첫 번째 전극과 세 번째 전극은, 제2 증폭부(1520)의 첫 번째 증폭부에 연결되고, 제2 전극(1300)들 중, 두 번째 전극과 네 번째 전극은, 제2 증폭부(1520)의 두 번째 증폭부에 연결될 수 있다. 즉, 서로 인접하는 제2 전극(1300)들은, 서로 다른 제2 증폭부(1520)에 연결될 수 있다.The first electrode and the third electrode of the second electrodes 1300 are connected to the first amplifying unit of the second amplifying unit 1520 and the second electrode of the second electrode 1300 Th electrode may be connected to the second amplification unit of the second amplification unit 1520. [ That is, the second electrodes 1300 adjacent to each other may be connected to the second amplifying unit 1520, which are different from each other.

그리고, 제2 전극(1300)들의 개수는, 제2 증폭부(1520)의 개수보다 더 많은데, 일 예로, 제2 전극(1300)들의 개수는, 제2 증폭부(1520)의 개수보다 2배 더 많을 수 있다.The number of the second electrodes 1300 is larger than the number of the second amplification units 1520. For example, the number of the second electrodes 1300 is twice the number of the second amplification units 1520 Can be more.

여기서, 제2 전극(1300)들은, 스위칭부(1400) 없이, 바로 직접 제2 증폭부(1520)에 연결될 수 있다.Here, the second electrodes 1300 may be directly connected to the second amplification unit 1520 without the switching unit 1400.

다음, 필터부(1600)는, 증폭부(1500)로부터 증폭된 신호로부터 고주파 신호만을 필터링하는 적어도 하나의 고주파 필터부(1610)와, 필터링된 고주파 신호로부터 저주파 신호만을 필터링하는 적어도 하나의 저주파 필터부(1620)를 포함할 수 있다.The filter unit 1600 includes at least one high frequency filter unit 1610 for filtering only the high frequency signal from the amplified signal from the amplification unit 1500 and at least one low frequency filter 1610 for filtering only the low frequency signal from the filtered high frequency signal. (Not shown).

그리고, 다중화부(1700)는, 필터부(1600)로부터 필터링된 신호를 다중화시킬 수 있다.The multiplexing unit 1700 can multiplex the filtered signal from the filter unit 1600. [

이어, 노이즈 제거부(1800)는, 다중화부(1700)로부터 출력된 신호의 노이즈를 제거할 수 있는데, 일 예로, 다중화부(1700)로부터 출력된 신호에 대해 IQ 변조를 통하여 노이즈를 제거할 수 있다.The noise canceling unit 1800 can remove noise of a signal output from the multiplexing unit 1700. For example, noise can be removed through IQ modulation on a signal output from the multiplexing unit 1700 have.

여기서, 노이즈 제거부(1800)는, 다중화부(1700)로부터 출력된 신호의 각 채널 마다, 2개의 신호 경로를 통해 신호 처리할 수 있다. 제1 신호 경로에는, 제1 믹서(1810), 제1 저주파 필터부(1830), 제1 아날로그-디지털 변환부(1850)가 배치되고, 제2 신호 경로에는, 제2 믹서(1820), 제2 저주파 필터부(1840), 제2 아날로그-디지털 변환부(1860)가 배치되고, 제1 신호 경로를 통해 신호 처리된 제1 신호와 제2 신호 경로를 통해 신호 처리된 제2 신호를 결합하여 차분 신호를 생성하는 결합부(1870)가 배치될 수 있다.Here, the noise remover 1800 can perform signal processing for each channel of the signal output from the multiplexer 1700 through two signal paths. A first mixer 1810, a first low-pass filter 1830 and a first analog-to-digital converter 1850 are arranged in the first signal path and a second mixer 1820, 2 low-pass filter unit 1840 and a second analog-to-digital converter 1860. The first signal processed through the first signal path and the second signal processed through the second signal path are combined And a combining unit 1870 for generating a difference signal may be disposed.

즉, 노이즈 제거부(1800)는, IQ 변조 방식을 이용하여, 다중화부(1700)로부터 출력되는 채널 신호를, I(inphase) 신호인 제1 신호와, Q(quadrature) 신호인 제2 신호로 분리하고, 제1 신호와 제2 신호에 대한 필터링 과정을 수행함으로써, 노이즈를 제거할 수 있다.That is, the noise remover 1800 uses the IQ modulation scheme to convert the channel signal output from the multiplexer 1700 into a first signal which is an I (inphase) signal and a second signal which is a Q (quadrature) And performing a filtering process on the first signal and the second signal, noise can be removed.

일 예로, 제1 믹서(1810)는, 다중화부(1700)로부터 출력된 신호와 동위상(inphase) 입력 신호를 합성하고, 제2 믹서(1820)는, 다중화부로부터 출력된 신호와 직교(quadrature) 입력 신호를 합성할 수 있다.For example, the first mixer 1810 synthesizes an inphase input signal with a signal output from the multiplexer 1700, and the second mixer 1820 synthesizes an inphase input signal with a quadrature ) Input signal can be synthesized.

그리고, 제1 저주파 필터부(1830)는, 제1 믹서(1810)로부터 출력된 신호로부터 저주파 신호만을 필터링하여 노이즈를 제거하고, 제2 저주파 필터부(1840)는, 제2 믹서(1820)로부터 출력된 신호로부터 저주파 신호만을 필터링하여 노이즈를 제거할 수 있다. 여기서, 신호 필터링 과정을 수행하는 이유는, 제1, 제2 믹서(1810, 1820)로부터 출력되는 신호의 고주파 영역에서 노이즈가 많이 포함되기 때문이다.The first low frequency filter unit 1830 filters only the low frequency signal from the signal output from the first mixer 1810 to remove noise and the second low frequency filter unit 1840 filters the low frequency signal from the second mixer 1820 The noise can be removed by filtering only the low frequency signal from the output signal. The reason for performing the signal filtering process is that noise is included in a high frequency region of a signal output from the first and second mixers 1810 and 1820.

다음, 제1 아날로그-디지털 변환부(1850)는, 제1 저주파 필터부(1830)로부터 필터링된 신호를 디지털 신호로 변환하여 I(inphase) 신호인 제1 신호를 출력하고, 제2 아날로그-디지털 변환부(1860)는, 제2 저주파 필터부(1840)로부터 필터링된 신호를 디지털 신호로 변환하여 Q(quadrature) 신호인 제2 신호를 출력할 수 있다.Next, the first analog-to-digital converter 1850 converts the filtered signal from the first low-pass filter 1830 into a digital signal to output a first signal which is an I (inphase) signal, The converting unit 1860 may convert the filtered signal from the second low-frequency filter unit 1840 into a digital signal and output a second signal that is a quadrature (Q) signal.

이어, 결합부(1870)는, 제1 아날로그-디지털 변환부(1850)로부터 출력된 제1 신호와 제2 아날로그-디지털 변환부(1860)로부터 출력된 제2 신호를 결합하여 차분 신호를 생성할 수 있다.The combining unit 1870 combines the first signal output from the first analog-to-digital converter 1850 and the second signal output from the second analog-to-digital converter 1860 to generate a difference signal .

이와 같이, 노이즈 제거부(1800)는, IQ 변조 방식을 이용하여, 다중화부(1700)로부터 출력되는 채널 신호를, I(inphase) 신호인 제1 신호와, Q(quadrature) 신호인 제2 신호로 분리하고, 제1 신호와 제2 신호에 대한 필터링 과정을 수행함으로써, 노이즈를 제거할 수 있다. 여기서, 필터링 과정을 수행하는 이유는, I(inphase) 신호인 제1 신호와, Q(quadrature) 신호인 제2 신호가, 고주파 영역에서 노이즈가 많이 포함되기 때문이다.In this way, the noise canceling unit 1800 uses the IQ modulation method to convert the channel signal output from the multiplexing unit 1700 into a first signal which is an I (inphase) signal and a second signal which is a Q (quadrature) And performing filtering on the first signal and the second signal, noise can be removed. The reason for performing the filtering process is that a first signal which is an I (inphase) signal and a second signal which is a Q (quadrature) signal include a lot of noise in a high frequency region.

다음, 신호 분석부는, 노이즈가 제거된 신호의 진폭을 분석하고, 분석된 신호 진폭에 따라, 스타일러스 펜의 위치를 검출할 수 있다.Next, the signal analyzer can analyze the amplitude of the noise-free signal and detect the position of the stylus pen according to the analyzed signal amplitude.

경우에 따라, 신호 분석부는, 노이즈가 제거된 신호의 주파수를 분석하고, 분석된 신호 주파수에 따라, 스타일러스 펜의 필압을 검출할 수 있다.In some cases, the signal analyzing unit can analyze the frequency of the noise canceled signal and detect the pressure of the stylus pen according to the analyzed signal frequency.

다른 경우로서, 신호 분석부는, 노이즈가 제거된 신호와 기준 신호를 비교하여, 두 신호 사이의 이동 편차를 분석하고, 분석된 이동 편차에 따라, 스타일러스 펜의 기울기를 검출할 수 있다. 여기서, 신호 분석부는, 스타일러스 펜의 기울기를 검출할 때, 산출된 이동 편차가 0이면, 스타일러스 펜이 터치 패널의 표면에 대해, 수직한 것으로 인지할 수 있다. 그리고, 신호 분석부는, 스타일러스 펜의 기울기를 검출할 때, 산출된 이동 편차가 최대값이면, 스타일러스 펜이 터치 패널의 표면에 대해, 수평한 것으로 인지할 수 있다.In another case, the signal analyzing unit can compare the noise canceled signal with the reference signal, analyze the movement deviation between the two signals, and detect the inclination of the stylus pen according to the analyzed movement deviation. Here, when the inclination of the stylus pen is detected, the signal analyzing unit can recognize that the stylus pen is perpendicular to the surface of the touch panel when the calculated movement deviation is zero. Then, when detecting the inclination of the stylus pen, the signal analyzing section can recognize that the stylus pen is horizontal with respect to the surface of the touch panel, if the calculated movement deviation is the maximum value.

일 예로, 스타일러스 펜의 기울기는, 산출된 이동 편차가 클수록, 그레디언트(gradient)하게 증가하고, 산출된 이동 편차가 작을수록 그레디언트하게 감소할 수 있다. 여기서, 스타일러스 펜의 기울기는, 터치 패널의 표면에 대해 수직한 수직선과 스타일러스 펜 사이의 각도일 수 있다.For example, the inclination of the stylus pen increases in a gradient manner as the calculated movement deviation increases, and decreases as the calculated movement deviation becomes smaller. Here, the inclination of the stylus pen may be an angle between the vertical line perpendicular to the surface of the touch panel and the stylus pen.

경우에 따라, 메모리에는, 이동 편차에 상응하는 스타일러스 펜의 기울기 정보가 미리 저장될 수 있는데, 스타일러스 펜의 기울기 정보는, 터치 패널의 표면에 대해 수직한 수직선과 스타일러스 펜 사이의 각도일 수 있다. 여기서, 제어부는, 스타일러스 펜의 기울기를 검출할 때, 이동 편차가 산출되면, 메모리를 검색하여, 산출된 이동 편차에 상응하는 스타일러스 펜의 기울기 정보를 검출할 수 있다.In some cases, the tilt information of the stylus pen corresponding to the movement deviation may be stored in advance in the memory, and the tilt information of the stylus pen may be an angle between the vertical line perpendicular to the surface of the touch panel and the stylus pen. Here, when detecting the inclination of the stylus pen, the control section may search the memory to detect the inclination information of the stylus pen corresponding to the calculated movement error, when the movement deviation is calculated.

도 6은 노이즈 제거부의 믹서에 합성된 신호의 진폭 스펙트럼을 보여주는 도면이고, 도 7은 노이즈 제거부로부터 출력되는 각 채널의 신호 변조를 보여주는 그래프이다.FIG. 6 is a graph showing an amplitude spectrum of a signal synthesized in a mixer of a noise removing unit, and FIG. 7 is a graph showing signal modulation of each channel output from a noise removing unit.

노이즈 제거부는, IQ 변조 방식을 이용하여, 다중화부(1700)로부터 출력되는 채널 신호를, I(inphase) 신호인 제1 신호와, Q(quadrature) 신호인 제2 신호로 분리하고, 제1 신호와 제2 신호에 대한 필터링 과정을 수행함으로써, 노이즈를 제거할 수 있다.The noise removing unit separates the channel signal output from the multiplexer 1700 into a first signal which is an I (inphase) signal and a second signal which is a Q (quadrature) signal by using the IQ modulation method, And the second signal are subjected to the filtering process, noise can be removed.

일 예로, 제1 믹서는, 다중화부로부터 출력된 신호 f0와 동위상(inphase) 입력 신호 f_ref 0deg를 합성하고, 제2 믹서는, 다중화부로부터 출력된 신호 f0와 직교(quadrature) 입력 신호 f_ref 90deg를 합성할 수 있다.For example, the first mixer combines the inphase input signal f_ref 0deg with the signal f0 output from the multiplexer, and the second mixer combines the signal f0 output from the multiplexer with the quadrature input signal f_ref 90deg Can be synthesized.

이 경우, 도 6과 같이, 제1, 제2 믹서에 의해 합성된 신호는, f0 - f_ref인 저주파 영역보다 f0 + f_ref인 고주파 영역에 더 많은 노이즈 신호가 포함되는 것을 알 수 있다.In this case, as shown in FIG. 6, it can be seen that the signal synthesized by the first and second mixers contains more noise signals in the high frequency region of f0 + f_ref than the low frequency region of f0 - f_ref.

따라서, 노이즈 제거부는, 저주파 필터를 통해, I(inphase) 신호인 제1 신호와, Q(quadrature) 신호인 제2 신호를 필터링하여, 고주파 영역에 포함되는 노이즈를 제거할 수 있다.Accordingly, the noise removing unit can filter the first signal, which is an I (inphase) signal, and the second signal, which is a Q (quadrature) signal, through a low-pass filter to remove noise included in a high frequency region.

그리고, 도 7과 같이, 신호 분석부는, 노이즈가 제거된 신호의 진폭을 분석하고, 분석된 신호 진폭에 따라, 스타일러스 펜의 위치를 검출할 수 있다. 즉, 도 7과 같이, 채널 4에서 신호 진폭이 가장 크면, 스타일러스 펜은, 채널 4의 전극 영역에 위치함을 알 수 있다.7, the signal analyzer can analyze the amplitude of the noise-removed signal, and can detect the position of the stylus pen according to the analyzed signal amplitude. That is, as shown in FIG. 7, if the signal amplitude is the largest at the channel 4, it can be seen that the stylus pen is located in the electrode region of the channel 4.

이어, 신호 분석부는, 노이즈가 제거된 신호의 주파수를 분석하고, 분석된 신호 주파수에 따라, 스타일러스 펜의 필압을 검출할 수 있다.Then, the signal analyzing unit can analyze the frequency of the noise canceled signal, and can detect the pressure of the stylus pen according to the analyzed signal frequency.

또한, 신호 분석부는, 노이즈가 제거된 신호와 기준 신호를 비교하여, 두 신호 사이의 이동 편차를 분석하고, 분석된 이동 편차에 따라, 스타일러스 펜의 기울기를 검출할 수 있다. 여기서, 신호 분석부는, 스타일러스 펜의 기울기를 검출할 때, 산출된 이동 편차가 0이면, 스타일러스 펜이 터치 패널의 표면에 대해, 수직한 것으로 인지할 수 있다. 그리고, 신호 분석부는, 스타일러스 펜의 기울기를 검출할 때, 산출된 이동 편차가 최대값이면, 스타일러스 펜이 터치 패널의 표면에 대해, 수평한 것으로 인지할 수 있다.Further, the signal analyzing unit can compare the signal from which the noise is removed and the reference signal, analyze the movement deviation between the two signals, and detect the tilt of the stylus pen according to the analyzed movement deviation. Here, when the inclination of the stylus pen is detected, the signal analyzing unit can recognize that the stylus pen is perpendicular to the surface of the touch panel when the calculated movement deviation is zero. Then, when detecting the inclination of the stylus pen, the signal analyzing section can recognize that the stylus pen is horizontal with respect to the surface of the touch panel, if the calculated movement deviation is the maximum value.

이와 같이, 본 발명은, IQ 변조 방식으로 입력 신호의 노이즈를 제거함으로써, 스타일러스 펜의 위치, 필압 및 기울기를 정확하게 검출하고 오류를 최소화할 수 있다.As described above, the present invention can accurately detect the position, the pressure and the inclination of the stylus pen and minimize the error by removing the noise of the input signal by the IQ modulation method.

도 8은 터치 패널의 전극과 스타일러스 펜의 기울기를 보여주는 도면이고, 도 9는 스타일러스 펜의 구조를 보여주는 도면이며, 도 10은 도 9의 LC 회로부를 보여주는 도면이다.FIG. 8 is a view showing the inclination of the electrode of the touch panel and the stylus pen, FIG. 9 is a view showing the structure of the stylus pen, and FIG. 10 is a view showing the LC circuit of FIG.

도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 터치 입력 장치는, 터치 패널(10)과 스타일러스 펜(20)을 포함할 수 있다.As shown in FIG. 9, the touch input device of the present invention may include a touch panel 10 and a stylus pen 20.

터치 패널(10)은, 다수의 전극들이 배열되고, 스타일러스 펜(20)의 접촉 또는 근접에 따라 전극들 사이에서 형성되는 정전 용량이 가변할 수 있다.In the touch panel 10, a plurality of electrodes are arranged, and the electrostatic capacity formed between the electrodes depending on the contact or proximity of the stylus pen 20 can be varied.

터치 패널(10)은, 투명 기판(1100), 투명 기판(1100) 위에 제1 방향으로 배열되는 다수의 제1 전극(1200), 그리고, 투명 기판(1100) 위에 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 배열되는 제2 전극(1300)을 포함할 수 있다.The touch panel 10 includes a transparent substrate 1100, a plurality of first electrodes 1200 arranged in a first direction on the transparent substrate 1100 and a plurality of second electrodes 1200 arranged on the transparent substrate 1100 in a second And a second electrode 1300 arranged in the direction of the second electrode 1300. [

일 예로, 제1 전극(1200)의 간격과 제2 전극(1300)의 간격은, 서로 동일할 수 있다. 경우에 따라, 다수의 제1 전극(1200)은, 터치 패널(10)의 중앙 영역에 위치하는 제1 전극(1200)들 사이의 제1 간격과, 터치 패널(10)의 가장자리 영역에 위치하는 제1 전극(1200)들 사이의 제2 간격이 서로 다를 수도 있다. 디른 경우로서, 다수의 제2 전극(1300)은, 터치 패널(10)의 중앙 영역에 위치하는 제2 전극(1300)들 사이의 제3 간격과, 터치 패널(10)의 가장자리 영역에 위치하는 제2 전극(1300)들 사이의 제4 간격이 서로 다를 수도 있다.For example, the distance between the first electrodes 1200 and the distance between the second electrodes 1300 may be equal to each other. The plurality of first electrodes 1200 may be disposed at a first interval between the first electrodes 1200 located in the central region of the touch panel 10 and a second interval between the first electrodes 1200 located in the edge region of the touch panel 10 The second intervals between the first electrodes 1200 may be different from each other. A plurality of second electrodes 1300 may be disposed at a third interval between the second electrodes 1300 located in the central region of the touch panel 10 and a third interval between the second electrodes 1300 located in the edge region of the touch panel 10 And the fourth intervals between the second electrodes 1300 may be different from each other.

다른 일 예로, 제1 전극(1200)의 개수와 제2 전극(1300)의 개수는, 서로 동일할 수 있다. 경우에 따라, 다수의 제1 전극(1200)은, 터치 패널(10)의 중앙 영역에 위치하는 제1 전극(1200)들의 개수와, 터치 패널(10)의 가장자리 영역에 위치하는 제1 전극(1200)들의 개수가 서로 다를 수 있다. 다른 경우로서, 다수의 제2 전극(1300)은, 터치 패널(10)의 중앙 영역에 위치하는 제2 전극(1300)들의 개수와, 터치 패널(10)의 가장자리 영역에 위치하는 제2 전극(1300)들의 개수가 서로 다를 수 있다.In another example, the number of the first electrodes 1200 and the number of the second electrodes 1300 may be equal to each other. The number of the first electrodes 1200 may be equal to the number of the first electrodes 1200 located in the central region of the touch panel 10 and the number of the first electrodes 1200 located in the edge region of the touch panel 10. [ 1200 may be different from each other. The number of the second electrodes 1300 is different from the number of the second electrodes 1300 located in the central region of the touch panel 10 and the number of the second electrodes 1300 located in the edge region of the touch panel 10 1300 may be different from each other.

또 다른 일 예로, 제1 전극(1200)의 선폭과 제2 전극(1300)의 선폭은, 서로 동일할 수 있다. 경우에 따라, 다수의 제1 전극(1200)은, 터치 패널(10)의 중앙 영역에 위치하는 제1 전극(1200)들의 선폭과, 터치 패널(10)의 가장자리 영역에 위치하는 제1 전극(1200)들의 선폭이 서로 다를 수 있다. 다른 경우로서, 다수의 제2 전극(1300)은, 터치 패널(10)의 중앙 영역에 위치하는 제2 전극(1300)들의 선폭과, 터치 패널(10)의 가장자리 영역에 위치하는 제2 전극(1300)들의 선폭이 서로 다를 수 있다.In another example, the line width of the first electrode 1200 and the line width of the second electrode 1300 may be equal to each other. The plurality of first electrodes 1200 may be arranged in a line width of the first electrodes 1200 located in a central region of the touch panel 10 and a width of the first electrodes 1200 located in an edge region of the touch panel 10. [ 1200 may have different line widths. The plurality of second electrodes 1300 are arranged in a line width of the second electrodes 1300 located in the central region of the touch panel 10 and the second electrodes 1300 located in the edge region of the touch panel 10 1300) may have different line widths.

이와 같이, 터치 패널(10)의 중앙 영역에 위치하는 전극과 터치 패널(10)의 가장자리 영역에 위치하는 전극의 간격, 선폭, 개수 중 적어도 하나를 다르게 배치하는 이유는, 터치 패널(10)의 중앙 영역의 터치 검출률을 높일 수 있기 때문이다.The reason why at least one of the interval, the line width, and the number of the electrodes located in the central region of the touch panel 10 and the electrodes located in the edge region of the touch panel 10 are arranged differently is that the touch panel 10 This is because the touch detection rate of the central area can be increased.

이는, 사용자 편의성을 고려한 것으로, 사용자의 스타일러스 펜은, 터치 패널의 중앙 영역을 터치하는 비율이, 터치 패널의 가장 자리 영역를 터치하는 비율이 더 크기 때문이다. 따라서, 터치 패널의 중앙 영역에 전극 배치 밀도를 높임으로써, 터치 센싱을 높일 수 있어, 스타일러스 펜의 터치 검출이 향상될 수 있다.This is because the ratio of touching the central area of the touch panel to the edge area of the touch panel is larger in the user's stylus pen in consideration of user convenience. Therefore, by increasing the electrode arrangement density in the central area of the touch panel, the touch sensing can be enhanced, and the touch detection of the stylus pen can be improved.

그리고, 제어부는, 터치 패널(10)의 전극들에 전기적으로 연결될 수 있는데, 터치 패널(10)의 정전 용량 변화를 센싱하여, 스타일러스 펜의 위치 및 기울기 각도 θ1를 검출하고, 그에 상응하는 기능을 수행할 수 있다.The control unit may be electrically connected to the electrodes of the touch panel 10 to sense the change in capacitance of the touch panel 10 to detect the position and tilt angle? 1 of the stylus pen, Can be performed.

여기서, 제어부가 스타일러스 펜의 기울기 각도를 검출하는 이유는, 검출된 기울기 각도를 이용하여, 디스플레이 화면 위에 표시되는 선의 굵기, 컬러, 농담 등 다양한 제어 기능을 수행할 수 있기 때문이다.The reason why the control unit detects the tilt angle of the stylus pen is that it can perform various control functions such as line thickness, color, and shade displayed on the display screen by using the detected tilt angle.

또한, 도 9에 도시된 바와 같이, 스타일러스 펜(20)은, 바디부(2100), 펜 팁(2200), 그리고 LC 회로부(2300)를 포함할 수 있다. 여기서, 펜 팁(2200)은, 바디부(2100)의 끝단에 배치되어 터치 패널과 전기 신호를 송수신할 수 있다. 그리고, LC 회로부(2300)은, 내부의 배선(2301)을 통해, 펜 팁(2200)에 전기적으로 연결되어 바디부(2100) 내에 안착될 수 있다.9, the stylus pen 20 may include a body portion 2100, a pen tip 2200, and an LC circuit portion 2300. In addition, as shown in FIG. Here, the pen tip 2200 is disposed at an end of the body portion 2100, and can transmit and receive an electric signal with the touch panel. The LC circuit portion 2300 can be electrically connected to the pen tip 2200 through the internal wiring 2301 and can be seated in the body portion 2100.

그리고, 도 10에 도시된 바와 같이, LC 회로부(2300)는, 인덕터(2310), 커패시터(2320), 그리고 가변 커패시터(2330)를 포함할 수 있다. 여기서, 가변 커패시터(2330)는, 인덕터(2310) 및 커패시터(2320)에 병렬로 연결될 수 있다. 이때, 가변 커패시터(2330)는, 스타일러스 펜(20)에 가압되는 힘에 따라 커패시턴스가 가변하는 가변 용량 커패시터일 수 있다.10, the LC circuit portion 2300 may include an inductor 2310, a capacitor 2320, and a variable capacitor 2330. Here, the variable capacitor 2330 may be connected in parallel to the inductor 2310 and the capacitor 2320. At this time, the variable capacitor 2330 may be a variable capacitance capacitor whose capacitance varies according to the force applied to the stylus pen 20. [

경우에 따라, 스타일러스 펜(20)은, 사용자 입력 버튼과 압력 센서를 더 포함할 수도 있다. 여기서, 사용자 입력 버튼은, 바디부(2100)의 외측에 배치되고, 압력 센서는, 사용자 입력 버튼에 가해지는 압력을 센싱할 수 있으며, LC 회로부(2300)는, 펜 팁(2200)과 압력 센서에 전기적으로 연결되어 바디부(2100) 내에 안착될 수 있다. 여기서, LC 회로부(2300)는, 압력 센서로부터 센싱된 압력에 따라 전기 신호를 가변하고, 가변된 전기 신호를 터치 패널로 전송할 수 있다. 이때, LC 회로부(2300)는, 압력 센서에 전기적으로 연결되어 외부에서 가해지는 압력의 세기에 따라 정전 용량이 가변되는 가변 커패시터를 포함할 수 있다. 이 경우, 제어부는, 터치 패널(10)의 정전 용량 변화를 센싱하여, 스타일러스 펜(20)의 사용자 입력 버튼에 가해진 압력 세기를 분석하고, 분석된 압력 세기에 상응하는 기능을 수행할 수 있다.In some cases, the stylus pen 20 may further include a user input button and a pressure sensor. Here, the user input button is disposed outside the body part 2100, and the pressure sensor can sense the pressure applied to the user input button, and the LC circuit part 2300 includes a pen tip 2200, And may be seated in the body portion 2100. [0064] Here, the LC circuit portion 2300 can vary the electric signal according to the pressure sensed by the pressure sensor, and can transmit the variable electric signal to the touch panel. At this time, the LC circuit portion 2300 may include a variable capacitor electrically connected to the pressure sensor, the capacitance of which is varied according to the intensity of the external pressure. In this case, the control unit senses the capacitance change of the touch panel 10, analyzes the pressure intensity applied to the user input button of the stylus pen 20, and performs a function corresponding to the analyzed pressure intensity.

다른 경우로서, 스타일러스 펜(20)은, 압전 소자를 더 포함할 수도 있다. 여기서, 압전 소자는, 사용자 입력 버튼에 가해지는 압력을 전기 신호로 변환할 수 있다. 일 예로, 압전 소자는, 압력 센서에 인접하여 배치될 수 있다. 그 이유는, 압전 소자와 압력 센서가 사용자 입력 버튼에 가해지는 압력에 의해 동작하므로, 압전 소자와 압력 센서를 인접하여 배치할 경우, 배치 공간을 최소화할 수 있기 때문이다. 또한, 압전 소자를 배치하는 이유는, 사용자 입력 버튼에 가해지는 압력을 이용하여 전기를 생성할 수 있기 때문이다. 생성된 전기는, 외부 또는 내부의 배터리를 충전시킴으로써, 전기 절감의 효과를 가져올 수 있으며, 스타일러스 펜을 수시로 충전해야 하는 불편함을 해소할 수 있다.As another example, the stylus pen 20 may further include a piezoelectric element. Here, the piezoelectric element can convert the pressure applied to the user input button into an electric signal. In one example, the piezoelectric element may be disposed adjacent to the pressure sensor. This is because the piezoelectric element and the pressure sensor are operated by the pressure applied to the user input button, so that the arrangement space can be minimized when the piezoelectric element and the pressure sensor are disposed adjacent to each other. The reason for disposing the piezoelectric element is that electricity can be generated by using the pressure applied to the user input button. The generated electricity charges the external or internal battery, so that the electricity can be saved and the inconvenience of charging the stylus pen from time to time can be solved.

또한, 스타일러스 펜(20)은, 배터리 및 충전 소켓을 더 포함할 수도 있다. 여기서, 배터리는, 압전 소자로부터 변환된 전기 신호를 충전할 수 있고, 충전 소켓은, 배터리와 압전 소자를 전기적으로 연결할 수 있다. 경우에 따라, 배터리는, 내부 또는 외부에 배치될 수도 있다.Further, the stylus pen 20 may further include a battery and a charging socket. Here, the battery can charge the electric signal converted from the piezoelectric element, and the charge socket can electrically connect the battery and the piezoelectric element. In some cases, the battery may be disposed inside or outside.

또한, 제어부는, 특정 이벤트가 발생하면, 터치 패널(10)의 정전 용량 변화를 제어하여, 스타일러스 펜(20)의 압전 소자를 진동시키는 사용자 알림을 생성할 수도 있다. 일 예로, 제어부는, 특정 이벤트가 발생하면, 터치 패널(10)의 정전 용량 변화를 센싱하여 스타일러스 펜(20)의 위치를 검출하고, 스타일러스 펜(20)의 위치에 상응하는 터치 패널(10)의 전극으로 소정의 전기 신호를 인가하여 스타일러스 펜(20)의 압전 소자로 전송하며, 전송된 전기 신호의 입력에 따라, 스타일러스 펜(20)의 압전 소자가 진동되어 사용자 알림을 생성할 수 있다.The control unit may also generate a user notification that controls the capacitance change of the touch panel 10 when a specific event occurs, thereby vibrating the piezoelectric element of the stylus pen 20. [ For example, when a specific event occurs, the control unit senses a change in capacitance of the touch panel 10 to detect the position of the stylus pen 20, and controls the touch panel 10 corresponding to the position of the stylus pen 20, And transmits a predetermined electric signal to the piezoelectric element of the stylus pen 20. The piezoelectric element of the stylus pen 20 vibrates according to the input of the transmitted electric signal to generate a user notification.

그리고, 제어부는, 스타일러스 펜(20)에 의한 터치 패널(10)의 정전 용량 변화를 센싱하여 신호 패턴을 추출하고, 추출된 신호 패턴으로부터 신호 진폭을 분석하며, 분석된 신호 진폭을 토대로 스타일러스 펜(20)의 위치를 검출할 수 있다. 여기서, 제어부는, 추출된 신호 패턴으로부터 신호 진폭을 분석할 때, 터치 패널 중, 신호 진폭이 최대로 나타나는 지점을 스타일러스 펜의 위치로 인지할 수 있다.The control unit senses the capacitance change of the touch panel 10 by the stylus pen 20 to extract a signal pattern, analyzes the signal amplitude from the extracted signal pattern, 20 can be detected. Here, when analyzing the signal amplitude from the extracted signal pattern, the control unit can recognize the position of the stylus pen at which the signal amplitude is maximum in the touch panel.

또한, 제어부는, 스타일러스 펜(20)에 의한 터치 패널(10)의 정전 용량 변화를 센싱하여 신호 패턴을 추출하고, 추출된 신호 패턴으로부터 신호 주파수를 분석하고, 분석된 신호 주파수를 토대로 스타일러스 펜(20)의 필압을 검출할 수 있다. 여기서, 제어부는, 추출된 신호 패턴으로부터 신호 주파수를 분석할 때, 신호 주파수가 클수록 스타일러스 펜(20)의 필압이 커지고, 신호 주파수가 작을수록 스타일러스 펜(20)의 필압이 작아지는 것으로 분석할 수 있다.The control unit senses the capacitance change of the touch panel 10 by the stylus pen 20 to extract the signal pattern, analyzes the signal frequency from the extracted signal pattern, and outputs the signal frequency to the stylus pen 20 can be detected. Here, when analyzing the signal frequency from the extracted signal pattern, it can be analyzed that the larger the signal frequency is, the larger the pressure of the stylus pen 20 becomes, and the smaller the signal frequency is, the smaller the pressure of the stylus pen 20 becomes have.

또한, 도 8과 같이, 제어부는, 스타일러스 펜(20)에 의한 터치 패널(10)의 정전 용량 변화를 센싱하여 신호 패턴을 추출하고, 추출된 신호 패턴과 미리 설정된 기준 신호 패턴 사이의 이동 편차를 산출하며, 산출된 이동 편차를 토대로 스타일러스 펜(20)의 기울기를 검출할 수 있다. 여기서, 제어부는, 신호 패턴을 추출할 때, 터치 패널(10)의 전극들을, 각 전극의 양측에 각각 위치하는 두 전극을 한 쌍으로 하는 전극 쌍으로 분리하고, 분리된 각 전극 쌍의 두 전극으로부터 수신된 두 전기 신호의 차를 증폭시켜 신호 처리할 수 있다. 제어부는, 스타일러스 펜(20)의 기울기를 검출할 때, 산출된 이동 편차가 0이면, 스타일러스 펜(20)이 터치 패널(10)의 표면에 대해, 수직한 것으로 인지할 수 있다. 그리고, 제어부는, 스타일러스 펜(20)의 기울기를 검출할 때, 산출된 이동 편차가 최대값이면, 스타일러스 펜(20)이 터치 패널(10)의 표면에 대해, 수평한 것으로 인지할 수 있다. 따라서, 스타일러스 펜(20)의 기울기는, 산출된 이동 편차가 클수록, 그레디언트(gradient)하게 증가하고, 산출된 이동 편차가 작을수록 그레디언트하게 감소할 수 있다. 여기서, 스타일러스 펜(20)의 기울기는, 터치 패널(10)의 표면에 대해 수직한 수직선과 스타일러스 펜(20) 사이의 각도 θ1일 수 있다.8, the control unit senses a change in capacitance of the touch panel 10 by the stylus pen 20, extracts a signal pattern, and detects a movement deviation between the extracted signal pattern and a preset reference signal pattern And the inclination of the stylus pen 20 can be detected based on the calculated movement deviation. Here, when extracting the signal pattern, the control unit separates the electrodes of the touch panel 10 into electrode pairs each having two electrodes located on both sides of each electrode, And amplifies the difference between the two electrical signals. The control section can recognize that the stylus pen 20 is perpendicular to the surface of the touch panel 10 when the calculated movement deviation is zero when the inclination of the stylus pen 20 is detected. The control unit can recognize that the stylus pen 20 is horizontal with respect to the surface of the touch panel 10 when the computed movement deviation is a maximum value when detecting the inclination of the stylus pen 20. [ Therefore, the inclination of the stylus pen 20 can be gradially increased as the calculated movement deviation is larger, and gradially decreased as the calculated movement deviation is smaller. Here, the inclination of the stylus pen 20 may be an angle [theta] 1 between the stylus pen 20 and a vertical line perpendicular to the surface of the touch panel 10.

도 11 내지 도 15는 스타일러스 펜의 기울기를 검출하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.11 to 15 are diagrams for explaining the process of detecting the inclination of the stylus pen.

터치 패널의 전극(1200)들은, X축 방향으로 배열되는 다수의 제1 전극과, Y축 방향으로 배열되는 제2 전극을 포함할 수 있는데, 설명 편의상, X축 방향으로 배열되는 다수의 전극들만을 설명하기로 한다.The electrodes 1200 of the touch panel may include a plurality of first electrodes arranged in the X axis direction and a second electrode arranged in the Y axis direction. For convenience of explanation, only a plurality of electrodes arranged in the X axis direction Will be described.

도 10에 도시된 바와 같이, 터치 패널의 전극들은, 두 전극을 한 쌍으로 하는 전극 쌍으로 분리될 수 있다. 일 예로, 전극 쌍은, 특정 전극(1200-1)의 좌측에 위치하는 전극(1200-2)과 우측에 위치하는 전극(1200-3)을 한 쌍으로 구성될 수 있다. 각 전극 쌍은, 하나의 차등 증폭기에 전기적으로 연결되고, 전극 쌍에 연결된 연산 증폭기는, 각 전극 쌍의 두 전극으로부터 수신된 두 전기 신호의 차를 증폭시켜 신호 처리할 수 있다.As shown in FIG. 10, the electrodes of the touch panel may be divided into a pair of electrodes having a pair of electrodes. For example, the pair of electrodes may be formed of a pair of the electrode 1200-2 positioned on the left side of the specific electrode 1200-1 and the electrode 1200-3 positioned on the right side. Each electrode pair is electrically connected to one differential amplifier, and the operational amplifier connected to the electrode pair can perform signal processing by amplifying a difference between two electrical signals received from two electrodes of each electrode pair.

이처럼, 각 전극의 양측에 각각 위치하는 두 전극을 한 쌍으로 하는 전극 쌍에 하나의 차등 증폭기를 전기적으로 연결하는 이유는, 스타일러스 펜의 접촉 지점을 제로 크로스(zero cross)로 하고, 접촉 지점을 기준으로 좌우 대칭되는 신호 패턴을 생성하기 위함이다.As described above, one differential amplifier is electrically connected to a pair of electrodes having two pairs of electrodes located on both sides of each electrode. The contact point of the stylus pen is set to zero cross, To generate a symmetric signal pattern on the basis of the reference signal.

여기서, 전극(1200)들 중, 첫 번째 전극과 세 번째 전극은, 차등 증폭기들 중, 첫 번째 차등 증폭기에 연결되고, 전극(1200)들 중, 두 번째 전극과 네 번째 전극은, 차등 증폭기들 중, 두 번째 차등 증폭기에 연결될 수 있다. 즉, 서로 인접하는 전극(1200)들은, 서로 다른 차등 증폭기에 연결될 수 있다.Here, among the electrodes 1200, the first electrode and the third electrode are connected to the first differential amplifier among the differential amplifiers, and the second electrode and the fourth electrode among the electrodes 1200 are connected to the differential amplifiers The second differential amplifier. That is, the electrodes 1200 adjacent to each other may be connected to different differential amplifiers.

그리고, 전극(1200)들의 개수는, 차등 증폭기의 개수보다 더 많은데, 일 예로, 전극들의 개수는, 차등 증폭기의 개수보다 2배 더 많을 수 있다.And, the number of electrodes 1200 is greater than the number of differential amplifiers, for example, the number of electrodes may be two times greater than the number of differential amplifiers.

도 12와 같이, 스타일러스 펜(20)이 터치 패널(10)의 소정 영역에 접촉되면, 터치 패널의 전극들 사이에는, 정전 용량이 가변되고, 터치 패널의 전극들에서 생성된 전기 신호는, 각 전극 쌍에 전기 연결되는 차등 증폭기를 포함하는 신호 패턴 추출부에 의해 신호 처리되어, 도 12와 같은, 신호 패턴을 생성할 수 있다. 여기서, 신호 패턴은, 스타일러스 펜의 접촉 지점을 제로 크로스로 하고, 접촉 지점을 기준으로 좌우 대칭되는 신호 패턴일 수 있다.12, when the stylus pen 20 is brought into contact with a predetermined area of the touch panel 10, the electrostatic capacity is varied between the electrodes of the touch panel, and the electric signals generated by the electrodes of the touch panel are Signal processing is performed by a signal pattern extracting section including a differential amplifier electrically connected to the electrode pair, so that a signal pattern as shown in Fig. 12 can be generated. Here, the signal pattern may be a signal pattern in which the point of contact of the stylus pen is zero-crossed and is horizontally symmetrical with respect to the point of contact.

이러한 신호 패턴은, 도 12와 같이, 터치 패널(10)의 표면에 대해 수직한 수직선 VL과 스타일러스 펜(20) 사이의 각도 θ에 따라, 이동될 수 있다.Such a signal pattern can be moved in accordance with the angle? Between the stylus pen 20 and the vertical line VL perpendicular to the surface of the touch panel 10, as shown in Fig.

따라서, 도 14와 같이, 제어부는, 신호 패턴의 이동 편차 △d를 산출하면, 스타일러스 펜(20)의 기울기를 검출할 수 있다.Therefore, as shown in Fig. 14, when the movement deviation DELTA d of the signal pattern is calculated, the control section can detect the inclination of the stylus pen 20. [

일 예로, 스타일러스 펜(20)이 터치 패널(10)의 소정 영역에 접촉되면, 터치 패널(10)의 전극들 사이의 정전 용량이 가변되고, 제어부는, 터치 패널(10)의 전극들을 다수의 전극 쌍으로 분리하고, 분리된 전극 쌍으로부터 가변된 정전 용량에 상응하는 전기 신호를 수신할 수 있다. 그리고, 제어부는, 수신된 전기 신호를 신호 처리하여, 현재 신호 패턴 S2을 생성하고, 생성된 현재 신호 패턴 S2와 미리 설정된 기준 신호 패턴 S1 사이의 이동 편차 △d를 산출할 수 있다. 여기서, 미리 설정된 기준 신호 패턴 S1은, 터치 패널의 현재 위치에서, 스타일러스 펜의 기울기가 0일 때, 미리 측정된 신호 패턴이다. 다음, 제어부는, 산출된 △d를 토대로, 스타일러스 펜(20)의 기울기를 검출할 수 있다. 따라서, 메모리부에는, 터치 패널의 모든 위치에서, 스타일러스 펜의 기울기가 0인 신호 패턴들이 저장될 수 있고, 이동 편차에 상응하는 기울기값이 저장될 수 있다. For example, when the stylus pen 20 is brought into contact with a predetermined area of the touch panel 10, the electrostatic capacitance between the electrodes of the touch panel 10 is varied, and the control unit controls the electrodes of the touch panel 10, Electrode pair, and can receive an electrical signal corresponding to the variable capacitance from the separated electrode pair. Then, the control unit can process the received electric signal to generate the current signal pattern S2, and calculate the moving deviation DELTA d between the generated current signal pattern S2 and the preset reference signal pattern S1. Here, the predetermined reference signal pattern S1 is a signal pattern measured in advance at the present position of the touch panel when the inclination of the stylus pen is zero. Next, the control section can detect the inclination of the stylus pen 20 based on the calculated DELTA d. Therefore, at every position of the touch panel, signal patterns having a slope of 0 of the stylus pen can be stored in the memory unit, and a slope value corresponding to the movement deviation can be stored.

도 15와 같이, 제어부는, 스타일러스 펜(20)의 기울기를 검출할 때, 산출된 이동 편차가 0이면, 스타일러스 펜(20)이 터치 패널(10)의 표면에 대해, 수직한 것으로 인지할 수 있다. 그리고, 제어부는, 스타일러스 펜(20)의 기울기를 검출할 때, 산출된 이동 편차가 최대값이면, 스타일러스 펜(20)이 터치 패널(10)의 표면에 대해, 수평한 것으로 인지할 수 있다. 따라서, 스타일러스 펜(20)의 기울기는, 산출된 이동 편차가 클수록, 그레디언트(gradient)하게 증가하고, 산출된 이동 편차가 작을수록 그레디언트하게 감소할 수 있다. 여기서, 스타일러스 펜(20)의 기울기는, 터치 패널(10)의 표면에 대해 수직한 수직선 VL과 스타일러스 펜(20) 사이의 각도 θ일 수 있다.15, the control unit can recognize that the stylus pen 20 is perpendicular to the surface of the touch panel 10 when the calculated movement deviation is 0 when detecting the tilt of the stylus pen 20 have. The control unit can recognize that the stylus pen 20 is horizontal with respect to the surface of the touch panel 10 when the computed movement deviation is a maximum value when detecting the inclination of the stylus pen 20. [ Therefore, the inclination of the stylus pen 20 can be gradially increased as the calculated movement deviation is larger, and gradially decreased as the calculated movement deviation is smaller. Here, the inclination of the stylus pen 20 may be an angle &thetas; between the stylus pen 20 and the vertical line VL perpendicular to the surface of the touch panel 10. [

또한, 제어부는, 현재 신호 패턴과 미리 설정된 기준 신호 패턴 사이의 이동 편차를 산출할 때, 하기 수학식 1에 따라 산출될 수 있다.Further, the control unit can be calculated according to the following equation (1) when calculating the movement deviation between the current signal pattern and the preset reference signal pattern.

수학식 1Equation 1

Figure pat00001
Figure pat00001

여기서, p는 터치 패널의 전극 터치 포인트, r은 스타일러스 펜의 기울기, C는 터치 패널의 전극 터치 포인트 지점에서의 스타일러스 펜의 기울기에 상응하는 현재 신호 세기값, A는 미리 설정된 기준 신호 세기값이다.Here, p is the electrode touch point of the touch panel, r is the tilt of the stylus pen, C is the current signal intensity value corresponding to the tilt of the stylus pen at the electrode touch point point of the touch panel, and A is the preset reference signal intensity value .

도 16 내지 도 19는 본 발명의 실시예에 따른 스타일러스 펜을 보여주는 도면이다.16 to 19 are views showing a stylus pen according to an embodiment of the present invention.

도 16에 도시된 바와 같이, 스타일러스 펜(20)은, 바디부(2100), 바디부(2100)의 끝단에 배치되어 터치 패널과 전기 신호를 송수신하는 펜 팁(2200), 바디부(2100)의 외측에 배치되는 사용자 입력 버튼(2400), 사용자 입력 버튼(2400)에 가해지는 압력을 센싱하는 압력 센서(2500), 그리고 펜 팁(2200)과 압력 센서(2500)에 전기적으로 연결되어 바디부(2100) 내에 안착되는 LC 회로부(2300)를 포함할 수 있다.16, the stylus pen 20 includes a body part 2100, a pen tip 2200 disposed at an end of the body part 2100 and transmitting / receiving an electric signal to / from the touch panel, a body part 2100, A pressure sensor 2500 that senses a pressure applied to the user input button 2400 and a pressure sensor 2500 that is electrically connected to the pen tip 2200 and the pressure sensor 2500, And an LC circuit portion 2300 that is seated in the frame 2100.

여기서, LC 회로부(2300)는, 압력 센서(2500)로부터 센싱된 압력에 따라 전기 신호를 가변하고, 가변된 전기 신호를 터치 패널로 전송할 수 있다. 경우에 따라, LC 회로부(2300)는, 압력 센서(2500)에 전기적으로 연결되어 외부에서 가해지는 압력의 세기에 따라 정전 용량이 가변되는 가변 커패시터를 포함할 수도 있다. 일 예로, LC 회로부(2300)는, 인덕터, 커패시터, 가변 커패시터를 포함할 수 있는데, 가변 커패시터는, 인덕터 및 커패시터에 병렬로 연결될 수 있다.Here, the LC circuit portion 2300 can vary the electric signal according to the pressure sensed by the pressure sensor 2500, and can transmit the variable electric signal to the touch panel. In some cases, the LC circuit portion 2300 may include a variable capacitor electrically connected to the pressure sensor 2500, the capacitance of which is varied according to the intensity of the external pressure. In one example, the LC circuit portion 2300 may include an inductor, a capacitor, and a variable capacitor, which may be connected in parallel to the inductor and the capacitor.

따라서, 제어부는, 터치 패널의 정전 용량 변화를 센싱하여, 스타일러스 펜(20)의 사용자 입력 버튼(2400)에 가해진 압력 세기를 분석하고, 분석된 압력 세기에 상응하는 기능을 수행할 수 있다. 일 예로, 제어부는, 사용자 입력 버튼(2400)에 가해진 압력 세기에 따라, 디스플레이 화면에 표시되는 선의 굵기, 컬러, 농담 등 다양한 제어 기능을 수행할 수 있다.Accordingly, the control unit senses a change in capacitance of the touch panel, analyzes the pressure intensity applied to the user input button 2400 of the stylus pen 20, and performs a function corresponding to the analyzed pressure intensity. For example, the control unit may perform various control functions such as line thickness, color, and shade displayed on the display screen according to the pressure intensity applied to the user input button 2400.

다른 경우로서, 도 17에 도시된 바와 같이, 스타일러스 펜(20)은, 사용자 입력 버튼(2400)에 가해지는 압력을 전기 신호로 변환하는 압전 소자(2600)를 더 포함할 수도 있다. 여기서, 압전 소자(2600)는, 압력 센서(2500)에 인접하여 배치될 수 있다. 그 이유는, 압전 소자(2600)와 압력 센서(2500)가 사용자 입력 버튼(2400)에 가해지는 압력에 의해 동작하므로, 압전 소자(2600)와 압력 센서(2500)를 인접하여 배치할 경우, 배치 공간을 최소화할 수 있기 때문이다. 또한, 압전 소자(2600)를 배치하는 이유는, 사용자 입력 버튼(2400)에 가해지는 압력을 이용하여 전기를 생성할 수 있기 때문이다. 생성된 전기는, 내부의 배터리(2700)를 충전시킴으로써, 전기 절감의 효과를 가져올 수 있으며, 스타일러스 펜(20)을 수시로 충전해야 하는 불편함을 해소할 수 있다.17, the stylus pen 20 may further include a piezoelectric element 2600 that converts the pressure applied to the user input button 2400 into an electric signal. Here, the piezoelectric element 2600 may be disposed adjacent to the pressure sensor 2500. [ This is because the piezoelectric element 2600 and the pressure sensor 2500 are operated by the pressure applied to the user input button 2400 so that when the piezoelectric element 2600 and the pressure sensor 2500 are disposed adjacent to each other, This is because space can be minimized. The reason for disposing the piezoelectric element 2600 is that electricity can be generated by using the pressure applied to the user input button 2400. [ By charging the battery 2700 inside, the generated electricity can bring about an effect of saving electricity, and it is possible to solve the inconvenience of charging the stylus pen 20 from time to time.

또 다른 경우로서, 도 18에 도시된 바와 같이, 스타일러스 펜(20)은, 배터리(2700) 및 충전 소켓(2800)을 더 포함할 수도 있다. 여기서, 배터리(2700)는, 압전 소자(2600)로부터 변환된 전기 신호를 충전할 수 있고, 충전 소켓(2800)은, 배터리(2700)와 압전 소자(2600)를 전기적으로 연결할 수 있다. 경우에 따라, 배터리(2700)는, 내부 또는 외부에 배치될 수도 있다.As another example, the stylus pen 20 may further include a battery 2700 and a charging socket 2800, as shown in Fig. Here, the battery 2700 can charge the electric signal converted from the piezoelectric element 2600, and the charging socket 2800 can electrically connect the battery 2700 and the piezoelectric element 2600. In some cases, the battery 2700 may be disposed inside or outside.

또 다른 경우로서, 도 19에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제어부는, 특정 이벤트가 발생하면, 터치 패널(10)의 정전 용량 변화를 제어하여, 스타일러스 펜(20)의 압전 소자(2600)를 진동시키는 사용자 알림을 생성할 수도 있다. 일 예로, 제어부는, 특정 이벤트가 발생하면, 터치 패널(10)의 정전 용량 변화를 센싱하여 스타일러스 펜(20)의 위치를 검출하고, 스타일러스 펜(20)의 위치에 상응하는 터치 패널(10)의 전극으로 소정의 전기 신호를 인가하여 스타일러스 펜(20)의 압전 소자(2600)로 전송하며, 전송된 전기 신호의 입력에 따라, 스타일러스 펜(20)의 압전 소자(2600)가 진동되어 사용자 알림을 생성할 수 있다.19, the control unit of the present invention controls the change in electrostatic capacitance of the touch panel 10 when a specific event occurs, thereby controlling the piezoelectric element 2600 of the stylus pen 20 You can also create a vibrating user notification. For example, when a specific event occurs, the control unit senses a change in capacitance of the touch panel 10 to detect the position of the stylus pen 20, and controls the touch panel 10 corresponding to the position of the stylus pen 20, The piezoelectric element 2600 of the stylus pen 20 is vibrated in accordance with the input of the transmitted electric signal, Can be generated.

도 20 및 도 21은 본 발명에 따른 터치 패널의 전극 배열을 보여주는 단면도이다.20 and 21 are cross-sectional views showing the electrode arrangement of the touch panel according to the present invention.

도 20 및 도 21에 도시된 바와 같이, 터치 패널은, 다수의 전극들이 배열되고, 스타일러스 펜의 접촉 또는 근접에 따라 전극들 사이에서 형성되는 정전 용량이 가변할 수 있다.As shown in FIGS. 20 and 21, in the touch panel, a plurality of electrodes are arranged, and the electrostatic capacity formed between the electrodes according to the contact or proximity of the stylus pen can be variable.

터치 패널은, 투명 기판, 투명 기판 위에 제1 방향으로 배열되는 다수의 제1 전극(1200), 그리고, 투명 기판 위에 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 배열되는 제2 전극(미도시)을 포함할 수 있다.The touch panel includes a transparent substrate, a plurality of first electrodes 1200 arranged in a first direction on a transparent substrate, and a second electrode (not shown) arranged in a second direction perpendicular to the first direction on the transparent substrate .

일 예로, 제1 전극의 간격과 제2 전극의 간격은, 서로 동일할 수 있다.For example, the interval between the first electrodes and the interval between the second electrodes may be equal to each other.

경우에 따라, 도 20와 같이, 다수의 제1 전극(1200)은, 터치 패널의 중앙 영역에 위치하는 제1 전극(1200)들 사이의 제1 간격 d1과, 터치 패널의 가장자리 영역에 위치하는 제1 전극(1200)들 사이의 제2 간격 d2이 서로 다를 수 있다. 여기서, 터치 패널의 중앙 영역에 위치하는 제1 전극(1200)들 사이의 제1 간격 d1은, 터치 패널의 가장자리 영역에 위치하는 제1 전극(1200)들 사이의 제2 간격 d2보다 더 좁을 수 있다.20, the plurality of first electrodes 1200 may include a first interval d1 between the first electrodes 1200 positioned in a central region of the touch panel, The second spacing d2 between the first electrodes 1200 may be different from each other. Here, the first spacing d1 between the first electrodes 1200 located in the central region of the touch panel may be narrower than the second spacing d2 between the first electrodes 1200 located in the edge region of the touch panel have.

다른 경우로서, 다수의 제2 전극은, 터치 패널의 중앙 영역에 위치하는 제2 전극들 사이의 제3 간격과, 터치 패널의 가장자리 영역에 위치하는 제2 전극들 사이의 제4 간격이 서로 다를 수 있다. 여기서, 터치 패널의 중앙 영역에 위치하는 제2 전극들 사이의 제3 간격은, 터치 패널의 가장자리 영역에 위치하는 제2 전극들 사이의 제4 간격보다 더 좁을 수 있다.In another case, the plurality of second electrodes may be arranged such that the third interval between the second electrodes located in the central region of the touch panel and the fourth interval between the second electrodes located in the edge region of the touch panel are different from each other . Here, the third gap between the second electrodes located in the central region of the touch panel may be narrower than the fourth gap between the second electrodes located in the edge region of the touch panel.

다른 예로, 제1 전극의 개수와 제2 전극의 개수는, 서로 동일할 수 있다.As another example, the number of the first electrodes and the number of the second electrodes may be equal to each other.

경우에 따라, 다수의 제1 전극은, 터치 패널의 중앙 영역에 위치하는 제1 전극들의 개수와, 터치 패널의 가장자리 영역에 위치하는 제1 전극들의 개수가 서로 다를 수도 있다. 여기서, 터치 패널의 중앙 영역에 위치하는 제1 전극들의 개수는, 터치 패널의 가장자리 영역에 위치하는 제1 전극들의 개수보다 더 많을 수 있다.In some cases, the number of the first electrodes located in the central region of the touch panel and the number of the first electrodes located in the edge region of the touch panel may be different from each other. Here, the number of the first electrodes located in the central region of the touch panel may be greater than the number of the first electrodes located in the edge region of the touch panel.

다른 경우로서, 다수의 제2 전극은, 터치 패널의 중앙 영역에 위치하는 제2 전극들의 개수와, 터치 패널의 가장자리 영역에 위치하는 제2 전극들의 개수가 서로 다를 수도 있다. 여기서, 터치 패널의 중앙 영역에 위치하는 제2 전극들의 개수는, 터치 패널의 가장자리 영역에 위치하는 제2 전극들의 개수보다 더 많을 수도 있다.In other cases, the number of the second electrodes located in the central region of the touch panel may be different from the number of the second electrodes located in the edge region of the touch panel. Here, the number of the second electrodes located in the central region of the touch panel may be greater than the number of the second electrodes located in the edge region of the touch panel.

또 다른 예로, 제1 전극의 선폭과 제2 전극의 선폭은, 서로 동일할 수 있다.As another example, the line width of the first electrode and the line width of the second electrode may be equal to each other.

경우에 따라, 도 21과 같이, 다수의 제1 전극(1200)은, 터치 패널의 중앙 영역에 위치하는 제1 전극(1200)들의 선폭 w1과, 터치 패널의 가장자리 영역에 위치하는 제1 전극(1200)들의 선폭 w2이 서로 다를 수 있다. 여기서, 터치 패널의 중앙 영역에 위치하는 제1 전극(1200)들의 선폭 w1은, 터치 패널의 가장자리 영역에 위치하는 제1 전극(1200)들의 선폭 w2보다 더 좁을 수 있다.21, the plurality of first electrodes 1200 may include a line width w1 of the first electrodes 1200 positioned in a central region of the touch panel and a width w1 of the first electrodes 1200 located in an edge region of the touch panel 1200 may have different line widths w2. Here, the line width w1 of the first electrodes 1200 located in the central region of the touch panel may be narrower than the line width w2 of the first electrodes 1200 located in the edge region of the touch panel.

다른 경우로서, 다수의 제2 전극은, 터치 패널의 중앙 영역에 위치하는 제2 전극들의 선폭과, 터치 패널의 가장자리 영역에 위치하는 제2 전극들의 선폭이 서로 다를 수 있다. 여기서, 터치 패널의 중앙 영역에 위치하는 제2 전극들의 선폭은, 터치 패널의 가장자리 영역에 위치하는 제2 전극들의 선폭보다 더 좁을 수 있다.In another case, the plurality of second electrodes may have line widths of the second electrodes positioned in the central region of the touch panel and line widths of the second electrodes positioned in the edge region of the touch panel. Here, the line width of the second electrodes located in the central region of the touch panel may be narrower than the line width of the second electrodes located in the edge region of the touch panel.

이와 같이, 터치 패널의 중앙 영역에 위치하는 전극과 터치 패널의 가장자리 영역에 위치하는 전극의 간격, 선폭, 개수 중 적어도 하나를 다르게 배치하는 이유는, 터치 패널의 중앙 영역의 터치 검출률을 높일 수 있기 때문이다.The reason why at least one of the interval, the line width, and the number of the electrodes located in the central region of the touch panel and the electrodes located in the edge region of the touch panel are arranged differently is that the touch detection rate of the central region of the touch panel can be increased Because.

이는, 사용자 편의성을 고려한 것으로, 사용자의 스타일러스 펜은, 터치 패널의 중앙 영역을 터치하는 비율이, 터치 패널의 가장 자리 영역를 터치하는 비율이 더 크기 때문이다. 따라서, 터치 패널의 중앙 영역에 전극 배치 밀도를 높임으로써, 터치 센싱을 높일 수 있어, 스타일러스 펜의 터치 검출이 향상될 수 있다.This is because the ratio of touching the central area of the touch panel to the edge area of the touch panel is larger in the user's stylus pen in consideration of user convenience. Therefore, by increasing the electrode arrangement density in the central area of the touch panel, the touch sensing can be enhanced, and the touch detection of the stylus pen can be improved.

도 22 및 도 23은 본 발명에 따른 터치 입력 장치의 노이즈 제거 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.22 and 23 are flowcharts for explaining a noise removing method of the touch input device according to the present invention.

도 22 및 도 23에 도시된 바와 같이, 터치 입력 장치의 제어부는, 스타일러스 펜이 터치 패널 위에 접촉 또는 근접하는지를 확인한다.(S10)As shown in Figs. 22 and 23, the control unit of the touch input device checks whether the stylus pen touches or is close to the touch panel (S10)

그리고, 제어부는, 스타일러스 펜이 터치 패널 위에 접촉 또는 근접하면, 터치 패널의 전극들로부터 정전 용량 변화에 상응하는 전기 신호를 수신한다.(S20)When the stylus pen touches or approaches the touch panel, the control unit receives the electrical signal corresponding to the capacitance change from the electrodes of the touch panel.

다음, 제어부는, 터치 패널의 전극으로부터 수신된 신호를 증폭시킬 수 있다. 여기서, 제어부는, 터치 패널의 각 전극 쌍의 두 전극으로부터 수신된 두 전기 신호의 차를 증폭시킬 수 있다. 터치 패널의 전극 쌍은, 각 전극의 양측에 각각 위치하는 두 전극을 한 쌍으로 하는 전극 쌍일 수 있다.Next, the control unit can amplify the signal received from the electrode of the touch panel. Here, the control unit may amplify the difference between the two electric signals received from the two electrodes of each electrode pair of the touch panel. The electrode pair of the touch panel may be an electrode pair having two pairs of electrodes positioned on both sides of each electrode.

이어, 제어부는, 증폭부로부터 증폭된 신호를 필터링할 수 있다.(S30) 여기서, 제어부는, 증폭부로부터 증폭된 신호로부터 고주파 신호만을 필터링하는 적어도 하나의 고주파 필터부와, 필터링된 고주파 신호로부터 저주파 신호만을 필터링하는 적어도 하나의 저주파 필터부를 포함할 수 있다.The control unit may filter the amplified signal from the amplifying unit. (S30) Here, the control unit includes at least one high-frequency filter unit for filtering only the high-frequency signal from the amplified signal from the amplifying unit, And at least one low-frequency filter section for filtering only low-frequency signals.

그리고, 제어부는, 증폭되고 필터링된 신호를 다중화 처리할 수 있다.(S40)Then, the control unit can multiplex the amplified and filtered signal (S40)

이어, 제어부는, 다중화 처리된 신호의 노이즈를 제거할 수 있다.(S50)Then, the control unit can remove the noise of the multiplexed signal. (S50)

여기서, 도 23과 같이, 제어부는, 노이즈를 제거할 때, 다중화 처리된 신호와 동위상(inphase) 입력 신호를 합성하여 제1 신호를 생성하고, 다중화 처리된 신호와 직교(quadrature) 입력 신호를 합성하여 제2 신호를 생성한다.(S52) 이어, 제어부는, 제1 신호로부터 저주파 신호만을 필터링하여 노이즈를 제거하고, 제2 신호로부터 저주파 신호만을 필터링하여 노이즈를 제거한다.(S54) 그리고, 제어부는, 노이즈가 제거된 제1 신호와 제2 신호를 디지털 신호로 변환한다.(S56) 다음, 제어부는, 변환된 제1 신호와 제2 신호를 결합하여 차분 신호를 생성할 수 있다.(S58)Here, as shown in FIG. 23, when the noise is removed, the control unit combines the multiplexed signal and the inphase input signal to generate a first signal, and outputs a quadrature input signal and a multiplexed signal (S52) Then, the control unit removes noise by filtering only the low-frequency signal from the first signal, and removes the noise by filtering only the low-frequency signal from the second signal (S54). Then, The control unit converts the first signal and the second signal from which noise has been removed into a digital signal. (S56) Next, the control unit can generate a difference signal by combining the converted first signal and the second signal. S58)

또한, 제어부는, 노이즈가 제거된 신호로부터 스타일러스 펜의 위치, 필압 및 기울기를 검출할 수 있다.(S60)Further, the control section can detect the position, the pressure and the inclination of the stylus pen from the noise-removed signal (S60)

여기서, 제어부는, 스타일러스 펜의 위치, 필압 및 기울기를 검출할 때, 노이즈가 제거된 신호의 진폭을 분석하여, 분석된 신호 진폭에 따라, 스타일러스 펜의 위치를 검출하고, 노이즈가 제거된 신호의 주파수를 분석하여, 분석된 신호 주파수에 따라, 스타일러스 펜의 필압을 검출하며, 노이즈가 제거된 신호와 기준 신호를 비교하여, 두 신호 사이의 이동 편차를 분석하고, 분석된 이동 편차에 따라, 스타일러스 펜의 기울기를 검출할 수 있다.Here, when detecting the position, the pressure, and the tilt of the stylus pen, the control unit analyzes the amplitude of the noise-removed signal, detects the position of the stylus pen according to the analyzed signal amplitude, Analyzing the frequency, detecting the pressure of the stylus pen according to the analyzed signal frequency, comparing the noise canceled signal with the reference signal, analyzing the movement deviation between the two signals, The inclination of the pen can be detected.

다음, 제어부는, 검출된 스타일러스 펜의 위치, 필압 및 기울기 중 적어도 어느 하나에 상응하는 기능을 수행할 수 있다.(S70)Next, the control unit may perform a function corresponding to at least one of the position, the pressure, and the inclination of the detected stylus pen. (S70)

이어, 제어부는, 스타일러스 펜의 터치 검출 종료 여부를 확인하고(S80), 종료이면, 터치 검출을 종료할 수 있다.Next, the control unit confirms whether or not touch detection of the stylus pen is completed (S80), and if it is finished, the touch detection can be terminated.

이와 같이, 제어부는, IQ 변조 방식으로 입력 신호의 노이즈를 제거함으로써, 스타일러스 펜의 위치, 필압 및 기울기를 정확하게 검출하고 오류를 최소화할 수 있다.In this way, the control unit can accurately detect the position, the pressure and the inclination of the stylus pen and minimize the error by removing the noise of the input signal by the IQ modulation method.

또한, 본 발명은, 터치 패널의 전극들을, 각 전극의 양측에 위치하는 두 전극을 한 쌍으로 하는 전극 쌍으로 분리하여 그들로부터 수신되는 신호들을 처리함으로써, 쉽고 간단하게 스타일러스 펜의 위치, 필압 및 기울기를 검출할 수 있다.Further, the present invention separates the electrodes of the touch panel into two pairs of electrodes, which are located on both sides of each electrode, and processes the signals received therefrom, thereby easily and simply controlling the position, The inclination can be detected.

또한, 본 발명은, 스타일러스 펜에 압력 센서를 배치하여, 스타일러스 펜의 사용자 입력 버튼에 가해진 압력 세기에 따라 추가적인 기능을 수행할 수 있어, 사용자 편의성을 제공할 수 있다.In addition, according to the present invention, a pressure sensor is disposed in the stylus pen, and additional functions can be performed according to the pressure intensity applied to the user input button of the stylus pen, thereby providing user convenience.

또한, 본 발명은, 스타일러스 펜에 압력 소자를 배치하여, 사용자 입력 버튼에 가해지는 압력을 전기 신호로 변환하여 전력 공급이 가능하므로, 전력 소비를 줄일 수 있다.Further, the present invention can reduce the power consumption by disposing the pressure element in the stylus pen and converting the pressure applied to the user input button into an electric signal to supply power.

또한, 본 발명은, 특정 이벤트가 발생하면, 스타일러스 펜의 압전 소자를 진동시키는 사용자 알림을 생성하므로, 사용자 편의성을 제공할 수 있다.Further, according to the present invention, when a specific event occurs, a user notification that vibrates the piezoelectric element of the stylus pen is generated, thereby providing user convenience.

또한, 본 발명은, 터치 패널의 중앙 영역에 위치하는 전극과 터치 패널의 가장자리 영역에 위치하는 전극이, 간격, 선폭, 개수 중 적어도 하나를 다르게 배치하여, 터치 패널의 중앙 영역의 터치 검출률을 높일 수 있는 사용자 편의성을 제공할 수 있다.In addition, the present invention is characterized in that at least one of the interval, the line width, and the number of the electrodes located in the central area of the touch panel and the electrodes positioned in the edge area of the touch panel are differently arranged to increase the touch detection rate in the central area of the touch panel Thereby providing user convenience.

이상, 본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof.

전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 상기 컴퓨터는 단말기의 제어부를 포함할 수도 있다.The present invention described above can be embodied as computer-readable codes on a medium on which a program is recorded. The computer readable medium includes all kinds of recording devices in which data that can be read by a computer system is stored. Examples of the computer-readable medium include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, optical data storage, and the like, and also implemented in the form of a carrier wave (for example, transmission over the Internet) . Also, the computer may include a control unit of the terminal.

따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.Accordingly, the above description should not be construed in a limiting sense in all respects and should be considered illustrative. The scope of the present invention should be determined by rational interpretation of the appended claims, and all changes within the scope of equivalents of the present invention are included in the scope of the present invention.

10: 터치 패널
20: 스타일러스 펜
180: 제어부
190: 터치 입력 서비스 모듈
10: Touch panel
20: Stylus Pen
180:
190: touch input service module

Claims (10)

스타일러스 펜;
다수의 전극들이 배열되고, 상기 스타일러스 펜의 접촉 또는 근접에 따라 상기 전극들 사이에서 형성되는 정전 용량이 가변하는 터치 패널; 그리고,
상기 터치 패널의 정전 용량 변화를 센싱하여, 상기 스타일러스 펜의 위치, 필압 및 기울기를 검출하고, 그에 상응하는 기능을 수행하는 제어부를 포함하고,
상기 제어부는,
상기 터치 패널의 전극으로부터 수신된 신호를 증폭시키는 증폭부;
상기 증폭부로부터 출력된 신호를 다중화시키는 다중화부;
상기 다중화부로부터 출력된 신호의 노이즈를 제거하는 노이즈 제거부; 그리고,
상기 노이즈가 제거된 신호로부터 상기 스타일러스 펜의 위치, 필압 및 기울기를 검출하는 신호 분석부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스타일러스 펜을 이용한 터치 입력 장치.
Stylus pen;
A touch panel in which a plurality of electrodes are arranged and capacitance formed between the electrodes varies according to contact or proximity of the stylus pen; And,
A control unit sensing a change in capacitance of the touch panel and detecting a position, a pressure and a tilt of the stylus pen, and performing a function corresponding to the position,
Wherein,
An amplifier for amplifying a signal received from the electrode of the touch panel;
A multiplexer for multiplexing a signal output from the amplifying unit;
A noise canceling unit for removing noise of a signal output from the multiplexing unit; And,
And a signal analyzer for detecting a position, a pressure, and a tilt of the stylus pen from the noise-removed signal.
제1 항에 있어서, 상기 증폭부는,
상기 터치 패널의 각 전극 쌍의 두 전극으로부터 수신된 두 전기 신호의 차를 증폭시키는 차등 증폭부인 것을 특징으로 하는 스타일러스 펜을 이용한 터치 입력 장치.
The apparatus according to claim 1,
Wherein the touch panel is a differential amplification unit for amplifying a difference between two electric signals received from two electrodes of each electrode pair of the touch panel.
제2 항에 있어서, 상기 터치 패널의 전극 쌍은,
각 전극의 양측에 각각 위치하는 두 전극을 한 쌍으로 하는 전극 쌍인 것을 특징으로 하는 스타일러스 펜을 이용한 터치 입력 장치.
The touch panel according to claim 2,
Wherein the touch input unit is an electrode pair having two pairs of electrodes positioned on both sides of each electrode.
제1 항에 있어서, 상기 증폭부와 다중화부 사이에는,
상기 증폭부로부터 증폭된 신호를 필터링하는 필터부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스타일러스 펜을 이용한 터치 입력 장치.
2. The apparatus of claim 1, wherein between the amplification unit and the multiplexing unit,
And a filter unit for filtering the amplified signal from the amplification unit.
제4 항에 있어서, 상기 필터부는,
상기 증폭부로부터 증폭된 신호로부터 고주파 신호만을 필터링하는 적어도 하나의 고주파 필터부와,
상기 필터링된 고주파 신호로부터 저주파 신호만을 필터링하는 적어도 하나의 저주파 필터부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스타일러스 펜을 이용한 터치 입력 장치.
5. The filter according to claim 4,
At least one high-frequency filter unit for filtering only a high-frequency signal from a signal amplified by the amplifying unit,
And at least one low-frequency filter unit for filtering only low-frequency signals from the filtered high-frequency signal.
제1 항에 있어서, 상기 노이즈 제거부는,
상기 다중화부로부터 출력된 신호와 동위상(inphase) 입력 신호를 합성하는 제1 믹서;
상기 다중화부로부터 출력된 신호와 직교(quadrature) 입력 신호를 합성하는 제2 믹서;
상기 제1 믹서로부터 출력된 신호로부터 저주파 신호만을 필터링하여 노이즈를 제거하는 제1 저주파 필터부;
상기 제2 믹서로부터 출력된 신호로부터 저주파 신호만을 필터링하여 노이즈를 제거하는 제2 저주파 필터부;
상기 제1 저주파 필터부로부터 필터링된 신호를 디지털 신호로 변환하는 제1 아날로그-디지털 변환부;
상기 제2 저주파 필터부로부터 필터링된 신호를 디지털 신호로 변환하는 제2 아날로그-디지털 변환부; 그리고,
제1 아날로그-디지털 변환부로부터 출력된 제1 신호와 제2 아날로그-디지털 변환부로부터 출력된 제2 신호를 결합하여 차분 신호를 생성하는 결합부를 포함하는 것을 스타일러스 펜을 이용한 터치 입력 장치.
The apparatus according to claim 1,
A first mixer for synthesizing an inphase input signal with a signal output from the multiplexer;
A second mixer for combining a signal output from the multiplexer and a quadrature input signal;
A first low frequency filter unit for filtering only a low frequency signal from the signal output from the first mixer to remove noise;
A second low frequency filter unit for filtering only a low frequency signal from the signal output from the second mixer to remove noise;
A first analog-to-digital converter for converting the filtered signal from the first low-frequency filter unit into a digital signal;
A second analog-to-digital converter for converting the filtered signal from the second low-frequency filter unit into a digital signal; And,
And a combining unit for combining the first signal output from the first analog-to-digital conversion unit and the second signal output from the second analog-digital conversion unit to generate a difference signal.
제1 항에 있어서, 상기 신호 분석부는,
상기 노이즈가 제거된 신호의 진폭을 분석하고, 상기 분석된 신호 진폭에 따라, 상기 스타일러스 펜의 위치를 검출하는 스타일러스 펜을 이용한 터치 입력 장치.
The apparatus of claim 1,
And a stylus pen for analyzing the amplitude of the noise-removed signal and detecting the position of the stylus pen according to the analyzed signal amplitude.
제1 항에 있어서, 상기 신호 분석부는,
상기 노이즈가 제거된 신호의 주파수를 분석하고, 상기 분석된 신호 주파수에 따라, 상기 스타일러스 펜의 필압을 검출하는 스타일러스 펜을 이용한 터치 입력 장치.
The apparatus of claim 1,
And a stylus pen for analyzing the frequency of the noise canceled signal and detecting the pressure of the stylus pen according to the analyzed signal frequency.
제1 항에 있어서, 상기 신호 분석부는,
상기 노이즈가 제거된 신호와 기준 신호를 비교하여, 두 신호 사이의 이동 편차를 분석하고, 상기 분석된 이동 편차에 따라, 상기 스타일러스 펜의 기울기를 검출하는 스타일러스 펜을 이용한 터치 입력 장치.
The apparatus of claim 1,
And comparing the noise canceled signal with a reference signal to analyze a movement deviation between the two signals and to detect a tilt of the stylus pen in accordance with the analyzed movement deviation.
제1 항에 있어서, 상기 스타일러스 펜은,
바디부;
상기 바디부의 끝단에 배치되어 상기 터치 패널과 전기 신호를 송수신하는 펜 팁;
상기 바디부의 외측에 배치되는 사용자 입력 버튼;
상기 사용자 입력 버튼에 가해지는 압력을 센싱하는 압력 센서; 그리고,
상기 펜 팁과 압력 센서에 전기적으로 연결되어 상기 바디부 내에 안착되는 LC 회로부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스타일러스 펜을 이용한 터치 입력 장치.
The stylus pen according to claim 1,
Body part;
A pen tip disposed at an end of the body portion to transmit and receive an electric signal to and from the touch panel;
A user input button disposed outside the body portion;
A pressure sensor for sensing a pressure applied to the user input button; And,
And an LC circuit part electrically connected to the pen tip and the pressure sensor and seated in the body part.
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