KR20190079148A - Apparatus for detecting position of electronic pen - Google Patents

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KR20190079148A KR1020170181133A KR20170181133A KR20190079148A KR 20190079148 A KR20190079148 A KR 20190079148A KR 1020170181133 A KR1020170181133 A KR 1020170181133A KR 20170181133 A KR20170181133 A KR 20170181133A KR 20190079148 A KR20190079148 A KR 20190079148A
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Abstract

According to an embodiment of the present invention, an apparatus for detecting the position of an electronic pen comprises: a loop antenna surrounding a detection region in a closed loop form to detect the position of the electronic pen emitting an electromagnetic wave; a line antenna having one end connected to the loop antenna and the other end extended to traverse the inside of the closed loop of the loop antenna and to be discharged to the outside of the closed loop by being insulated from the loop antenna; first and second MUXs; third and fourth MUXs; an amplifier for outputting a voltage difference between a first input terminal and a second input terminal; and a MICOM for controlling the first and second MUXs to conduct one of odd-numbered line antennas, controlling the third and fourth MUXs to conduct one of the even-numbered line antennas, and detecting the position of the electronic pen based on the voltage difference outputted from the amplifier.

Description

전자펜 위치 감지 장치{APPARATUS FOR DETECTING POSITION OF ELECTRONIC PEN}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to an electronic pen position detecting apparatus,

본 발명은 전자펜 위치 감지 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전자기파를 방출하는 전자펜의 위치를 감지하기 위한 새로운 구조의 안테나 패턴 및 제어 방식을 구비한 전자펜 위치 감지 장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electronic pen position sensing apparatus, and more particularly, to an electronic pen position sensing apparatus having a novel antenna pattern and a control method for sensing the position of an electronic pen that emits electromagnetic waves.

최근, 더욱 편리한 맨-머신 인터페이스로서, 연필처럼 사용하는 포인터와 포인터의 위치를 직접 컴퓨터로 입력하기 위한 타블렛이 각광받고 있다. Recently, as a more convenient man-machine interface, a pointer for use as a pencil and a tablet for directly inputting the position of a pointer into a computer are attracting attention.

이러한 타블렛과 전자펜의 구조 및 원리를 이하에서 간략히 설명한다. The structure and principle of the tablet and the electronic pen will be briefly described below.

도 1 및 도 2는, "종래기술 1"의 포인터 및 타블렛의 동작 원리를 설명하기 위한 도면이다.Figs. 1 and 2 are diagrams for explaining the operation principle of the pointer and the tablet of "Prior Art 1 ".

먼저, 도 1(a)을 참조하면, 세로 방향(Y축 방향)으로 긴 형태의 루프 안테나(AL)가 형성되어 있고, 루프 안테나(AL)의 루프를 이루는 도선의 양단은 증폭기(30)의 양 입력단들(B1, B2)에 연결되며, 증폭기(30)에서는 입력단들(B1, B2)에서 감지되는 전압들의 차를 전압차(Vout)로서 출력한다.1 (a), a long loop antenna AL is formed in the longitudinal direction (Y-axis direction), and both ends of the loop forming the loop of the loop antenna AL are connected to the And is connected to both input terminals B1 and B2 and the amplifier 30 outputs the difference in voltages sensed at the input terminals B1 and B2 as a voltage difference Vout.

이와 같이 루프 안테나가 형성된 상태에서, 교류 전원(S)과 인덕터(L)를 포함하는 공진 회로(R)(즉, 포인터)를 X축 방향으로 이동시키면, 증폭기(30)에서 출력되는 전압차(Vout)는 도 1(b)와 같은 형태로 나타난다.When the resonant circuit R (i.e., the pointer) including the AC power source S and the inductor L is moved in the X-axis direction in the state where the loop antenna is formed as described above, Vout) appear as shown in FIG. 1 (b).

즉, 공진 회로(R)가, 루프 안테나(AL)에 근접하고 더욱 루프 안테나의 루프 내부에 위치할 때, 전압차(Vout)의 크기는 피크를 나타내게 된다.That is, when the resonant circuit R is located close to the loop antenna AL and further inside the loop of the loop antenna, the magnitude of the voltage difference Vout indicates a peak.

도 1(c)은 공진 회로를 루프 안테나에 대하여 특정 위치에 고정시킨 상태에서, 교류 전원(S)에서 출력하는 교류전압에 의해 인덕터(L)의 양단에 걸리는 전압(Vi)의 변동에 따른 증폭기(30)의 전압차(Vout)의 크기를 나타낸 그래프이다. 이 그래프를 참조하면, 인덕터(L)에 걸리는 전압(Vi)의 크기와 전압차(Vout)는 동일하지는 않지만, 주기 및 위상은 동일한 것을 알 수 있다.1 (c) shows a state in which the resonance circuit is fixed at a specific position with respect to the loop antenna, and an AC voltage outputted from the AC power source S is applied to the amplifier (Vout) of the battery 30 according to the second embodiment of the present invention. Referring to this graph, it can be seen that the magnitude of the voltage Vi across the inductor L is not equal to the voltage difference Vout, but the period and phase are the same.

이어서, 도 2(a)를 참조하면, 공진 회로(R)의 위치를 검출하기 위하여, 타블렛의 표면 중 일부(감지 영역)에는 다수의 루프 안테나(AL1, AL2, AL3.....ALn)가 배치된다. 다수의 루프 안테나는 세로 방향으로 길게 배치되며, 가로 방향(X축 방향)으로 나란하게 평행하게 배치되어 있다. 각각의 루프 안테나는 서로 절연된다.2 (a), a plurality of loop antennas (AL1, AL2, AL3 ..... ALn) are provided in a part of the surface of the tablet (sensing area) in order to detect the position of the resonant circuit R, . The plurality of loop antennas are arranged long in the longitudinal direction and are arranged in parallel in the lateral direction (X-axis direction). Each loop antenna is insulated from each other.

이러한 상태에서, 포인터의 공진 회로(R)가 임의의 위치에서 루프 안테나(AL)에 접근하게 되면, 루프 안테나(AL)를 AL1으로부터 ALn에 이르기까지 증폭기(30)의 입력단들(B1, B2)을 가로 방향(X축 방향)으로 이동시키면서 전압차를 검사(스캔)한다. 이러한 스캔에 의해, 도 2(b)와 같이, 가장 큰 전압차(Vout)가 출력되는 지점을 검출할 수 있으며, 가장 큰 전압차가 출력되는 지점에 배치된 루프 안테나의 근방(또는 루프의 내부)에 공진 회로가 접근해 있는 것으로 판단할 수 있게 된다.In this state, when the resonant circuit R of the pointer approaches the loop antenna AL at an arbitrary position, the input terminals B1 and B2 of the amplifier 30, from the AL1 to the ALn, (X-axis direction) while checking the voltage difference (scanning). Such a scan can detect the point at which the largest voltage difference Vout is output as shown in FIG. 2 (b), and can detect the vicinity of the loop antenna (or the inside of the loop) It can be judged that the resonance circuit is approaching.

한편, 이러한 안테나 구조 및 동작 원리를 개선한 것으로서, 한국등록특허 제10-1136550호(명칭: 개선된 안테나 구조를 갖는 타블렛)(이하, 종래기술 2)를 들 수 있다. 상기 종래기술에서는, 도 3에 도시된 바와 같이, 10개의 라인 안테나(11)가 세로 방향을 향하도록 놓여진 상태로 가로 방향으로 나란히 평행 배치되어 있고, 각 라인 안테나들의 일측단들은 공통으로 연결되어 있다. 제1 멀티플렉서(21) 및 제2 멀티플렉서(22)는 라인 안테나(11)의 개수에 대응하여 각각 10개의 입력단이 마련될 수 있다. 증폭기(31)는 각 멀티플렉서로부터의 출력들(제1 출력 및 제2 출력)을 입력으로 하고 있으며, 입력되는 선택 신호에 의해 하나의 출력(비교 전압)을 내보낸다.On the other hand, Korean Patent No. 10-1136550 (name: tablet having an improved antenna structure) (hereinafter referred to as Prior Art 2) improved the antenna structure and operation principle. In the conventional technique, as shown in FIG. 3, ten line antennas 11 are arranged in parallel to each other in the lateral direction while being laid out in the longitudinal direction, and one end of each line antenna is commonly connected . The first multiplexer 21 and the second multiplexer 22 may have ten input terminals corresponding to the number of the line antennas 11, respectively. The amplifier 31 receives the outputs from the respective multiplexers (the first output and the second output), and outputs one output (comparison voltage) by the input selection signal.

이러한 구조에서, 제1 멀티플렉서(21)의 선택을 1번째 라인 안테나, 2번째 라인 안테나, 3번째 라인 안테나, 4번째 라인 안테나, ... (N-1)번째 라인 안테나의 순서로 하나씩 선택하여 제1 출력으로 한다. 그리고, 제1 멀티플렉서(21)와 동시에, 제2 멀티플렉서(22)의 선택을 2번째 라인 안테나, 3번째 라인 안테나, 4번째 라인 안테나, 5번째 라인 안테나, ... N번째 라인 안테나의 순서로 하나씩 선택하여 제2 출력으로 한다.In this structure, the selection of the first multiplexer 21 is selected one by one in the order of the first line antenna, the second line antenna, the third line antenna, the fourth line antenna, ... (N-1) th line antenna And outputs the first output. At the same time as the first multiplexer 21, the second multiplexer 22 is selected in the order of the second line antenna, the third line antenna, the fourth line antenna, the fifth line antenna, and the Nth line antenna One by one to make a second output.

이렇게 선택을 제어하면, 인접한 2개의 라인 안테나에 의해 하나의 루프가 만들어지고, 이 루프는 안테나부(10)의 라인 안테나(11)를 따라 한 칸씩 이동하여 스캔하는 형태가 된다.When this selection is controlled, one loop is formed by two adjacent line antennas, and the loop moves by one space along the line antenna 11 of the antenna unit 10 and is scanned.

한편, 도 3(a)에서, 포인터(P)의 공진 회로(R)는, 6번째 라인 안테나와 7번째 라인 안테나 사이의 공간에 위치해 있다. 도 3(b)는 이와 같이 연결된 상태에서 루프 안테나를 한 칸씩 이동시켜 라인 안테나들을 스캔할 때, 각 루프 안테나에 의해 증폭기에서 출력되는 비교 전압의 크기를 나타낸 그래프이다. 그래프를 살펴보면, 6번째 라인 안테나와 7번째 라인 안테나에 의해 루프 안테나가 형성되는 6번째 스캔 동작에서 가장 큰 값의 비교 전압이 나타나는 것을 알 수 있다.3 (a), the resonance circuit R of the pointer P is located in a space between the sixth line antenna and the seventh line antenna. FIG. 3B is a graph illustrating the magnitude of the comparison voltage output from the amplifier by each loop antenna when the loop antennas are moved by one space while the line antennas are scanned. In the graph, it can be seen that the highest comparison voltage appears in the sixth scan operation in which the loop antenna is formed by the sixth line antenna and the seventh line antenna.

따라서, 포인터(P)의 위치는 6번째 라인 안테나와 7번째 라인 안테나의 사이인 것으로 판정할 수 있다.Therefore, it can be determined that the position of the pointer P is between the sixth line antenna and the seventh line antenna.

한편, 상술한 바와 같은 종래기술들에 의한 안테나 패턴은, 일측에서 모든 라인 안테나의 말단들이 배치되어 멀티플렉서들의 각 입력단에 각자 결합되어야 하므로, 라인 안테나의 도선이 루프 안테나의 바깥쪽 부분에서 서로 절연된 채로 나란히 흘러가는 형태로 연장되어야 하므로, 이를 위한 폭 공간(즉, 베젤 폭)이 넓게 필요하게 된다. Meanwhile, since the ends of all the line antennas are disposed at one side of the antenna pattern and are connected to the input terminals of the multiplexers, the wires of the line antenna are insulated from each other at the outer portion of the loop antenna (I.e., the width of the bezel) is required to be wide.

특히, 이러한 안테나 패턴의 전자펜 위치 감지 장치가 스마트폰과 같은 모바일 장치에 적용되는 경우, 어느 한 방향을 제외한 다른 방향으로는 베젤의 폭을 최소화할 필요가 있다. 이에, 본 발명은 감지영역 바깥쪽 부분의 베젤 폭을 최소화하고자 한다. In particular, when the electronic pen position sensing device of such an antenna pattern is applied to a mobile device such as a smart phone, it is necessary to minimize the width of the bezel in any direction other than the one direction. Accordingly, the present invention attempts to minimize the width of the bezel outside the sensing area.

또한, 본 발명은, 종래기술 2에서 제시한 라인 안테나 구조를 개선하여, 패턴 설계 및 기판 설계의 자유도를 높이고자 한다. Further, the present invention is intended to improve the line antenna structure proposed in the prior art 2, thereby increasing the degree of freedom in pattern design and board design.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 전자펜 위치 감지 장치는, 전자기파를 방출하는 전자펜의 위치를 감지하기 위한 감지영역을 폐루프 형태로 둘러싸는 루프 안테나; 일단은 상기 루프 안테나에 접속되고, 타단은 상기 루프 안테나의 상기 폐루프 내부를 가로지른 후 상기 루프 안테나와 절연되어 상기 폐루프 외부로 빠져나가도록 연장된 라인 안테나 - 상기 라인 안테나는 상기 폐루프 내부에 서로 교차하지 않도록 복수 개 배열되고, 상기 복수의 라인 안테나 각각은 상기 폐루프 내에서 절단되고, 상기 절단으로 생성된 제1단과 제2단에 각각 접속된 일단들과 상기 일단들로부터 연장되어 상기 폐루프 외부로 절연된 상태로 빠져나가는 타단들을 구비한 제1 연장 라인과 제2 연장 라인을 포함함 -; 제1 및 제2 MUX - 상기 제1 MUX의 입력단에는 홀수번째 라인 안테나의 상기 제1 연장 라인들의 타단들이 결합되고, 상기 제2 MUX의 입력단에는 상기 홀수번째 라인 안테나의 상기 제2 연장 라인들의 타단들이 결합되고, 상기 제1 및 제2 MUX의 출력단는 서로 결합됨 -; 제3 및 제4 MUX - 상기 제3 MUX의 입력단에는 짝수번째 라인 안테나의 상기 제1 연장 라인들의 타단들이 결합되고, 상기 제4 MUX의 입력단에는 상기 짝수번째 라인 안테나의 상기 제2 연장 라인들의 타단들이 결합되고, 상기 제3 및 제4 MUX의 출력단는 서로 결합됨 -; 제1 입력단과 제2 입력단의 전압차를 출력하는 증폭기 - 상기 증폭기의 제1 입력단에는 상기 홀수번째 라인 안테나의 타단들이 공통으로 접속되고, 상기 증폭기의 제2 입력단에는 상기 짝수번째 라인 안테나들의 타단들이 공통으로 접속됨 -; 및 상기 홀수번째 라인 안테나 중 하나를 도통시키도록 상기 제1 및 제2 MUX를 제어하고, 상기 짝수번째 라인 안테나 중 하나를 도통시키도록 상기 제3 및 제4 MUX를 제어하고, 상기 증폭기에서 출력되는 전압차에 근거하여 상기 전자펜의 위치를 감지하는 마이컴을 포함할 수 있다. According to another aspect of the present invention, there is provided an electronic pen position sensing apparatus including: a loop antenna for sensing a position of an electronic pen that emits electromagnetic waves in a closed loop manner; A line antenna connected to the loop antenna at one end and extending outside the closed loop after being crossed inside the closed loop of the loop antenna and insulated from the loop antenna, And each of the plurality of line antennas is cut in the closed loop, and one end connected to the first end and the second end generated by the cut, and the other end extending from the one end, A first extension line and a second extension line with the other ends exiting in an insulated state outside the closed loop; Numbered line antenna is connected to the input terminal of the odd-numbered line antenna, the other ends of the first extension lines of the odd-numbered line antenna are connected to the input terminal of the first MUX, The outputs of the first and second MUXs are coupled to each other; Numbered line antennas are connected to the input ends of the first extension lines of the even-numbered line antenna, the other ends of the first extension lines of the even-numbered line antenna are connected to the input ends of the third extension lines, The outputs of the third and fourth MUXs are coupled together; An amplifier for outputting a voltage difference between a first input terminal and a second input terminal, the other terminals of the odd-numbered line antennas being commonly connected to a first input terminal of the amplifier, and the other terminals of the even- Commonly connected; And controls the first and second MUXs to turn on one of the odd-numbered line antennas and controls the third and fourth MUXs to turn on one of the even-numbered line antennas, And a microcomputer for sensing the position of the electronic pen based on the voltage difference.

추가 실시예에서, 상기 마이컴은, 상기 홀수번째 라인 안테나 중 첫째것과 상기 짝수번째 라인 안테나 중 첫째것을 선택한 조합으로부터 상기 전압차를 검사하고, 이어서, 상기 홀수번째 라인 안테나를 둘째것으로 변경하고 상기 짝수번째 라인 안테나 중 첫째것과의 조합으로부터 상기 전압차를 검사하고, 이어서, 상기 짝수번째 라인 안테나를 둘째것으로 변경하고 상기 홀수번째 라인 안테나 중 둘째것과의 조합으로부터 상기 전압차를 검사하는 방식으로, 상기 라인 안테나를 선택하는 조합을 이동시키면서 상기 감지영역을 스캔할 수 있다. In a further embodiment, the microcomputer checks the voltage difference from a combination of a first one of the odd-numbered line antennas and a first one of the even-numbered line antennas, then changes the odd-numbered line antenna to the second, Number line antenna is changed from the combination of the first one of the line antennas to the second one and the second one of the odd-number line antennas, The user may scan the sensing area while moving a combination that selects the sensing area.

추가 실시예에서, 상기 마이컴은, 상기 전압차들 중 최대값이 나타나는 상기 홀수번째 라인 안테나와 상기 짝수번째 라인 안테나의 조합을 판정하고, 상기 판정된 홀수번째 라인 안테나와 짝수번째 라인 안테나의 사이에 상기 전자펜이 위치하는 것으로 판정할 수 있다. In a further embodiment, the microcomputer determines a combination of the odd-numbered line antenna and the even-numbered line antenna in which the maximum value among the voltage differences appears, It can be determined that the electronic pen is located.

추가 실시예에서, 상기 제1 MUX와 상기 제2 MUX는, 동일한 제어신호가 각자에 입력되어 동일한 라인 안테나의 제1 및 제2 연장 라인이 선택되도록 구성될 수 있다. In a further embodiment, the first MUX and the second MUX may be configured such that the same control signals are input to each other such that the first and second extension lines of the same line antenna are selected.

추가 실시예에서, 상기 루프 안테나는 그라운드와 결합될 수 있다. In a further embodiment, the loop antenna may be coupled to ground.

본 발명의 또하나의 실시예에 따른 전자펜 위치 감지 장치는, 전자기파를 방출하는 전자펜의 위치를 감지하기 위한 감지영역을 폐루프 형태로 둘러싸는 루프 안테나; 상기 루프 안테나의 상기 폐루프 내부를 가로지르도록 배치되며 양단이 상기 루프 안테나에 각각 접속된 라인 안테나 - 상기 라인 안테나는 상기 폐루프 내부에 서로 교차하지 않도록 복수 개 배열되고, 상기 복수의 라인 안테나 각각은 상기 폐루프 내에서 절단되고, 상기 절단으로 생성된 제1단과 제2단에 각각 접속된 일단들과 상기 일단들로부터 연장되어 상기 폐루프 외부로 절연된 상태로 빠져나가는 타단들을 구비한 제1 연장 라인과 제2 연장 라인을 포함함 -; 제1 및 제2 MUX - 상기 제1 MUX의 입력단에는 홀수번째 라인 안테나의 상기 제1 연장 라인들의 타단들이 결합되고, 상기 제2 MUX의 입력단에는 상기 홀수번째 라인 안테나의 상기 제2 연장 라인들의 타단들이 결합됨 -; 제3 및 제4 MUX - 상기 제3 MUX의 입력단에는 짝수번째 라인 안테나의 상기 제1 연장 라인들의 타단들이 결합되고, 상기 제4 MUX의 입력단에는 상기 짝수번째 라인 안테나의 상기 제2 연장 라인들의 타단들이 결합됨 -; 상기 제1 MUX의 출력단과 상기 제2 MUX의 출력단 사이의 제1 전압차를 출력하는 제1 증폭기; 상기 제3 MUX의 출력단과 상기 제4 MUX의 출력단 사이의 제2 전압차를 출력하는 제2 증폭기; 상기 제1 전압차와 상기 제2 전압차의 제3 전압차를 출력하는 제3 증폭기; 상기 홀수번째 라인 안테나 중 하나의 상기 제1 연장 라인과 상기 제2 연장 라인을 선택하도록 상기 제1 및 제2 MUX를 제어하고, 상기 짝수번째 라인 안테나 중 하나의 상기 제1 연장 라인과 상기 제2 연장 라인을 선택하도록 상기 제3 및 제4 MUX를 제어하고, 상기 제3 증폭기의 상기 제3 전압차에 근거하여 상기 전자펜의 위치를 감지하는 마이컴을 포함할 수 있다. According to another aspect of the present invention, there is provided an electronic pen position sensing apparatus including: a loop antenna that surrounds a sensing area for sensing the position of an electronic pen that emits electromagnetic waves in a closed loop form; A plurality of line antennas arranged so as to cross the inside of the closed loop of the loop antenna and connected to the loop antenna at both ends thereof, the plurality of line antennas being arranged so as not to intersect each other in the closed loop, Having a first end connected to the first end and a second end respectively connected to the first end and the second end generated by the cutting, and a second end extending from the ends and being led out from the closed loop, An extension line and a second extension line; Numbered line antenna is connected to the input terminal of the odd-numbered line antenna, the other ends of the first extension lines of the odd-numbered line antenna are connected to the input terminal of the first MUX, Are combined; Numbered line antennas are connected to the input ends of the first extension lines of the even-numbered line antenna, the other ends of the first extension lines of the even-numbered line antenna are connected to the input ends of the third extension lines, Are combined; A first amplifier for outputting a first voltage difference between an output terminal of the first MUX and an output terminal of the second MUX; A second amplifier for outputting a second voltage difference between an output of the third MUX and an output of the fourth MUX; A third amplifier for outputting a third voltage difference between the first voltage difference and the second voltage difference; Numbered line antennas, and controls the first and second MUXs to select the first extension line and the second extension line of one of the odd-numbered line antennas, and controls the first extension line and the second extension line of one of the even- And a microcomputer for controlling the third and fourth MUXs to select an extension line and sensing the position of the electronic pen based on the third voltage difference of the third amplifier.

추가 실시예에서, 상기 마이컴은, 상기 홀수번째 라인 안테나 중 첫째것과 상기 짝수번째 라인 안테나 중 첫째것을 선택한 조합으로부터 상기 제3 전압차를 검사하고, 이어서, 상기 홀수번째 라인 안테나를 둘째것으로 변경하고 상기 짝수번째 라인 안테나 중 첫째것과의 조합으로부터 상기 제3 전압차를 검사하고, 이어서, 상기 짝수번째 라인 안테나를 둘째것으로 변경하고 상기 홀수번째 라인 안테나 중 둘째것과의 조합으로부터 상기 제3 전압차를 검사하는 방식으로, 상기 라인 안테나를 선택하는 조합을 이동시키면서 상기 감지영역을 스캔할 수 있다. In a further embodiment, the micom may check the third voltage difference from a combination of a first one of the odd-numbered line antennas and a first one of the even-numbered line antennas, then change the odd-numbered line antenna to the second one, Checking the third voltage difference from the combination of the first one of the even-numbered line antennas, then changing the even-numbered line antenna to the second one, and inspecting the third voltage difference from the combination of the second one of the odd- The scanning area can be scanned while moving the combination for selecting the line antenna.

추가 실시예에서, 상기 마이컴은, 상기 제3 전압차들 중 최대값이 나타나는 상기 홀수번째 라인 안테나와 상기 짝수번째 라인 안테나와의 조합을 판정하고, 상기 판정된 조합의 홀수번째 라인 안테나와 짝수번째 라인 안테나의 사이에 상기 전자펜이 위치하는 것으로 판정할 수 있다. In a further embodiment, the microcomputer may determine a combination of the odd-numbered line antenna and the even-numbered line antenna in which the maximum value of the third voltage differences appears, and the odd-numbered line antenna and the even- It can be determined that the electronic pen is positioned between the line antennas.

추가 실시예에서, 상기 제1 MUX와 상기 제2 MUX는, 동일한 제어신호가 각자에 입력되어 동일한 라인 안테나의 제1 연장 라인과 제2 연장 라인이 선택되도록 구성될 수 있다. In a further embodiment, the first MUX and the second MUX may be configured such that the same control signal is input to each other such that a first extension line and a second extension line of the same line antenna are selected.

추가 실시예에서, 상기 루프 안테나는 그라운드와 결합될 수 있다. In a further embodiment, the loop antenna may be coupled to ground.

상술한 바와 같은 구성에 의한 본 발명에 따른 전자펜 위치 감지 장치에 의하면, 베젤 폭을 최소화할 수 있다. 특히, 한쪽 방향을 제외한 다른 부분에서는 루프 안테나 바깥쪽 부분의 베젤폭을 최소화할 수 있게 된다. According to the electronic pen position sensing apparatus of the present invention constructed as described above, the bezel width can be minimized. Particularly, in other portions except for one direction, the bezel width at the outer portion of the loop antenna can be minimized.

또한, 베젤폭을 최소화할 수 있음에 따라 안테나 패턴 설계 및 안테나 패턴이 형성된 기판 설계의 자유도를 높일 수 있다. In addition, since the width of the bezel can be minimized, the degree of freedom of the antenna pattern design and the substrate design on which the antenna pattern is formed can be increased.

도 1 및 도 2는 종래기술 1에 따른 포인터 및 안테나 패턴의 구조 및 동작 원리를 설명하는 도면이다.
도 3은 종래기술 2에 따른 안테나 패턴의 구조 및 동작 원리를 설명하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 개선된 안테나 패턴의 구조를 갖는 전자펜 위치 감지 장치의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 개선된 안테나 패턴의 구조를 갖는 전자펜 위치 감지 장치의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다. FIGS. 1 and 2 are views for explaining the structure and operation principle of a pointer and an antenna pattern according to the prior art 1. FIG.
3 is a view for explaining the structure and operation principle of the antenna pattern according to the related art 2. In Fig.
FIG. 4 is a schematic view of a structure of an electronic pen position sensing apparatus having an improved antenna pattern structure according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.
5 is a view schematically showing a structure of an electronic pen position sensing apparatus having a structure of an improved antenna pattern according to another embodiment of the present invention.

이하, 도 4 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자펜 위치 감지 장치의 안테나 패턴 및 동작에 대하여 설명한다. Hereinafter, the antenna pattern and operation of the electronic pen position sensing apparatus according to various embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 to 7. FIG.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 개선된 안테나 패턴의 구조를 갖는 전자펜 위치 감지 장치의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다. 도면을 참조하면, 전자펜 위치 감지 장치는, 루프 안테나(101)와, 복수의 라인 안테나(111~116)와, 멀티플렉서들(M1~M4)과, 증폭기(120)와, 마이컴(130)을 포함할 수 있다. FIG. 4 is a schematic view of a structure of an electronic pen position sensing apparatus having an improved antenna pattern structure according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. The electronic pen position sensing apparatus includes a loop antenna 101, a plurality of line antennas 111 to 116, multiplexers M1 to M4, an amplifier 120, and a microcomputer 130 .

루프 안테나(101)는 전자펜을 감지할 감지영역을 둘러싸는 폐루프 형태로 구성될 수 있다. 루프 안테나(101)는 접지(또는, 그라운드)에 결합될 수 있으며, 소정의 공통 전압에 결합될 수도 있다. 감지영역 및 루프 안테나(101)는 도면에서 직사각형 형태로 도시되었으나, 이는 단지 예시에 불과한 것으로서, 설계에 따라 다른 다양한 형태로 구성될 수 있다. The loop antenna 101 may be configured as a closed loop surrounding the sensing area for sensing the electronic pen. The loop antenna 101 may be coupled to ground (or ground), or may be coupled to a predetermined common voltage. Although the sensing area and the loop antenna 101 are shown in the form of a rectangle in the drawing, they are merely illustrative and may be configured in various other forms depending on the design.

라인 안테나(111~116)는, 일단은 루프 안테나(101)에 전기적으로 접속되고, 타단은 루프 안테나(101)의 폐루프의 내부를 가로지르도록 연장될 수 있다. 이때, 폐루프의 내부를 직선으로 가로지르는 것이 바람직하다. 한편, 연장된 타단은 루프 안테나(101)와는 절연된 상태로 폐루프를 빠져나가도록 구성될 수 있다. 폐루프를 빠져나온 라인 안테나의 타단은 증폭기(120)의 어느 하나의 입력단에 결합될 수 있다. 예를 들면, 홀수번째 라인 안테나들(111, 113, 115)의 타단들은 증폭기(120)의 제1 입력단에 공통으로 결합될 수 있고, 짝수번째 라인 안테나들(112, 114, 116)의 타단들은 증폭기(120)의 제2 입력단에 공통으로 결합될 수 있다. The line antennas 111 to 116 may be electrically connected to the loop antenna 101 at one end and may extend to cross the inside of the closed loop of the loop antenna 101 at the other end. At this time, it is preferable to cross the inside of the closed loop in a straight line. On the other hand, the other extended end may be configured to exit the closed loop in an insulated state from the loop antenna 101. The other end of the line antenna exiting the closed loop may be coupled to one of the input terminals of the amplifier 120. For example, the other ends of the odd-numbered line antennas 111, 113, and 115 may be commonly coupled to the first input end of the amplifier 120, and the other ends of the even-numbered line antennas 112, 114, And may be commonly coupled to a second input of the amplifier 120.

한편, 라인 안테나는 적어도 2개 이상 구성될 수 있으며, 각 라인 안테나들은 서로 교차하지 않게, 바람직하게는 평행하게 배열될 수 있다. On the other hand, the line antenna may be composed of at least two or more, and each line antenna may be arranged so as not to intersect with each other, preferably in parallel.

여기서, 적어도 하나의 라인 안테나(111)는 폐루프의 내부의 임의 지점에서 절단될 수 있다. 절단으로 형성된 제1단과 제2단은 서로 인접하지만 서로로부터 전기적으로 분리된다. 제1단과 제2단에는 각각 제1 연장 라인(111-1)과 제2 연장 라인(111-2)의 각각의 일단이 결합된다. Here, at least one line antenna 111 can be cut at any point inside the closed loop. The first and second ends formed by cutting are adjacent to each other but are electrically separated from each other. One end of each of the first extension line 111-1 and the second extension line 111-2 is coupled to the first end and the second end, respectively.

제1 연장 라인(111-1)과 제2 연장 라인(111-2)은 서로 절연된 상태이며 또한 다른 라인 안테나 및 다른 연장 라인들과도 절연되며, 폐루프 내부를 가로질러 루프 안테나(101)와 절연된 상태로 폐루프를 빠져나간다. 폐루프를 빠져나온 각 연장 라인의 타단들은 어느 하나의 멀티플렉서(또는, MUX)의 입력단에 결합될 수 있다. The first extension line 111-1 and the second extension line 111-2 are insulated from each other and are also insulated from other line antennas and other extension lines and are connected to the loop antenna 101 across the inside of the closed loop, And leaves the closed loop in an insulated state. The other ends of each extension line that exits the closed loop may be coupled to the input of either multiplexer (or MUX).

즉, 홀수번째 라인 안테나들(111, 113, 115)의 제1 연장 라인들은 제1 MUX(M1)의 입력단들에 각각 결합되고, 홀수번째 라인 안테나들(111, 113, 115)의 제2 연장 라인들은 제2 MUX(M2)의 입력단들에 각각 결합될 수 있다. That is, the first extension lines of the odd-numbered line antennas 111, 113 and 115 are respectively coupled to the input ends of the first MUX M1 and the second extension of the odd-numbered line antennas 111, 113, The lines may be coupled to the inputs of the second MUX M2, respectively.

그리고, 짝수번째 라인 안테나들(112, 114, 116)의 제1 연장 라인들은 제3 MUX(M3)의 입력단들에 각각 결합되고, 짝수번째 라인 안테나들(112, 114, 116)의 제2 연장 라인들은 제4 MUX(M4)의 입력단들에 각각 결합될 수 있다. The first extension lines of the even-numbered line antennas 112, 114 and 116 are respectively coupled to the inputs of the third MUX M3 and the second extension of the even-numbered line antennas 112, 114, The lines may be respectively coupled to the inputs of the fourth MUX (M4).

제1 MUX(M1)의 출력단과 제2 MUX(M2)의 출력단은 서로 결합되고, 제3 MUX(M3)의 출력단과 제4 MUX(M4)의 출력단은 서로 결합된다. 각 MUX의 선택 동작은 마이컴(130)의 제어신호들(C1, C2,. C3, C4)에 의해 결정될 수 있다. The output terminal of the first MUX M1 and the output terminal of the second MUX M2 are coupled to each other and the output terminal of the third MUX M3 and the output terminal of the fourth MUX M4 are coupled to each other. The selection operation of each MUX may be determined by the control signals (C1, C2, C3, C4) of the microcomputer 130.

즉, 마이컴(130)이, 제1 MUX(M1)가 홀수번째 라인 안테나 중 첫번째 라인 안테나(111)의 제1 연장 라인(111-1)을 선택하도록 제어하고, 제2 MUX(M2)가 홀수번째 라인 안테나 중 첫번째 라인 안테나(111)의 제2 연장 라인(111-2)을 선택하도록 제어하면, 홀수번째 라인 안테나 중 첫번째 라인 안테나(111)는 도통될 수 있다. 또한, 마이컴(130)이, 제3 MUX(M3)가 짝수번째 라인 안테나 중 첫번째 라인 안테나(112)의 제1 연장 라인(112-1)을 선택하도록 제어하고, 제4 MUX(M4)가 짝수번째 라인 안테나 중 첫번째 라인 안테나(112)의 제2 연장 라인(112-2)을 선택하도록 제어하면, 짝수번째 라인 안테나 중 첫번째 라인 안테나(112)는 도통될 수 있다. That is, the microcomputer 130 controls the first MUX M1 to select the first extension line 111-1 of the first line antenna 111 among the odd line antennas, and the second MUX M2 controls the odd- The first line antenna 111 of the odd numbered line antennas can be turned on if the second extension line 111-2 of the first line antenna 111 is selected to be selected. Further, the microcomputer 130 controls the third MUX M3 to select the first extension line 112-1 of the first line antenna 112 of the even-numbered line antennas, and the fourth MUX M4 controls the even- The second line 112-2 of the first line antenna 112 of the first line antenna may be selected so that the first line antenna 112 of the even line antenna may be turned on.

그러면, 증폭기(120)의 제1 입력단으로부터 라인 안테나(111)와 루프 안테나(101)의 일부와 라인 안테나(112)와 증폭기(120)의 제2 입력단까지 폐루프를 구성할 수 있게 된다. 이러한 폐루프에 의해서 전자펜에서 방출하는 전자기파를 감지할 수 있게 된다. The closed loop from the first input terminal of the amplifier 120 to the line antenna 111 and a part of the loop antenna 101 and the second input terminal of the line antenna 112 and the amplifier 120 can be constituted. This closed loop makes it possible to sense electromagnetic waves emitted from the electronic pen.

즉, 증폭기(120)는, 제1 입력단과 제2 입력단의 전압차를 출력하도록 구성되는데, 위와 같이 형성된 폐루프 내에 또는 안테나 위에 전자펜이 위치하게 되면, 그렇지 않은 경우와는 다른 크기의 전압차를 출력하게 된다. That is, the amplifier 120 is configured to output the voltage difference between the first input terminal and the second input terminal. When the electronic pen is placed in the closed loop formed as described above or on the antenna, .

마이컴(130)은, 제1 내지 제4 MUX(M1~M4)에 각자의 제어신호들(C1~C4)을 제공하여, 라인 안테나들에 의해 하나씩 폐루프가 만들어지게 한다. 그리고 이때 증폭기(120)에서 출력되는 전압차를 검사하여 전자펜이 현재 구성된 라인 안테나의 폐루프 내에 존재하는지를 판단한다. The microcomputer 130 provides its control signals C1 to C4 to the first to fourth MUXs M1 to M4 so that closed loops are created one by one by the line antennas. At this time, the voltage difference output from the amplifier 120 is checked to determine whether the electronic pen is present in the closed loop of the currently configured line antenna.

특히, 마이컴(130)은 임의의 2개의 라인 안테나를 도통시켜 만드는 폐루프 형태를, 감지영역의 일측으로부터 타측으로 순차적으로 또는 임의의 방식으로 이동시키면서 감지영역을 스캔함으로써, 감지영역 내에서 전자펜의 위치를 감지할 수 있다. Particularly, the microcomputer 130 scans the sensing area while moving a closed loop type, which is made by conducting arbitrary two line antennas, from one side of the sensing area to the other side sequentially or arbitrarily, Can be detected.

스캔 방식의 일례로서, 교차 이동하는 방식을 적용할 수 있다. 교차 이동은, 홀수번째 라인 안테나 중 첫째것(111)과 짝수번째 라인 안테나 중 첫째것(112)을 선택하여 폐루프를 구성하고, 이어서, 짝수번째 라인 안테나 중 첫째것(112)은 유지한 채로 홀수번째 라인 안테나만 둘째것(113)으로 변경한 조합으로 폐루프를 구성하고, 이어서, 홀수번째 라인 안테나 중 둘째것(113)은 유지한 채로 짝수번째 라인 안테나를 둘째것(114)으로 변경하는 조합으로 폐루프를 구성하는 방식으로, 이동시키는 것을 가리킨다. As an example of the scanning method, a crossing method can be applied. In the crossing movement, the first one 111 of the odd-numbered line antennas and the first 112 of the even-numbered line antennas are selected to constitute a closed loop, and then the first one 112 of the even-numbered line antennas is maintained The odd-numbered line antenna is changed to the second (113), and a closed loop is formed. Then, the odd-numbered line antenna is changed to the second (114) In a manner that constitutes a closed loop in combination.

이러한 이동 방식에 의해서는 멀티플렉서의 재선택 동작을 최소화하면서 신속하게 스캔 동작을 진행할 수 있게 된다. With this moving method, the scan operation can be performed promptly while minimizing the reselection operation of the multiplexer.

이러한 라인 안테나 패턴 및 라인 선택 방식을 이용하면, 다수의 라인 안테나가 적용되는 경우에도, 안테나 패턴 설계 및 안테나 패턴이 형성된 기판 설계의 자유도를 높일 수 있어서, 감지영역 외부로 흘러 연장되는 안테나 패턴의 수량 및 형태를 자유롭게 구성여 베젤 폭을 최소화할 수 있다.By using the line antenna pattern and the line selection method, it is possible to increase the degree of freedom in designing the antenna pattern and the substrate on which the antenna pattern is formed, even when a plurality of line antennas are applied, And shape can be freely configured to minimize the width of the bezel.

다음, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 라인 안테나 패턴의 배치를 도시한다. 도 5(a)는 홀수번째 라인 안테나의 제1 및 제2 연장 라인들과 짝수번째 라인 안테나의 제1 및 제2 연장 라인들을 서로다른 방향으로 연장시켜 멀티플렉서에 결합시킨 형태를 보여준다. 또한, 도 5(b)는 제1 연장 라인들과 제2 연장 라인들을 서로 다른 방향으로 연장시켜 멀티플렉서에 결합시킨 형태를 보여준다. 본 발명에 의하면, 이러한 다양한 패턴 설계가 가능하다.Next, FIG. 5 shows an arrangement of line antenna patterns according to another embodiment of the present invention. 5 (a) shows the first and second extended lines of the odd-numbered line antenna and the first and second extended lines of the even-numbered line antenna extended in different directions and coupled to the multiplexer. Fig. 5 (b) shows the first extended lines and the second extended lines extended in different directions and coupled to the multiplexer. According to the present invention, such various pattern designs are possible.

도 6은 본 발명의 또하나의 실시예에 따른 개선된 안테나 패턴의 구조를 갖는 전자펜 위치 감지 장치의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다. 도면을 참조하면, 본 발명에 따른 베젤영역을 최소화한 전자펜 위치 감지 장치는, 루프 안테나(101)와, 복수의 라인 안테나(111~116)와, 멀티플렉서들(M1~M4)과, 증폭기(121, 122, 123)들과, 마이컴(130)을 포함할 수 있다. 6 is a schematic view of a structure of an electronic pen position sensing apparatus having a structure of an improved antenna pattern according to another embodiment of the present invention. 1 is a block diagram of an electronic pen position sensing apparatus according to an embodiment of the present invention. The electronic pen position sensing apparatus includes a loop antenna 101, a plurality of line antennas 111 to 116, multiplexers M1 to M4, 121, 122, and 123, and a microcomputer 130.

루프 안테나(101)는 전자펜을 감지할 감지영역을 둘러싸는 폐루프 형태로 구성될 수 있다. 루프 안테나(101)는 접지(또는, 그라운드)에 결합될 수 있으며, 임의의 공통 전압에 결합될 수도 있다. 감지영역 및 루프 안테나(101)는 도면에서 직사각형 형태로 도시되었으나, 이는 단지 예시에 불과한 것으로서, 설계에 따라 다른 다양한 형태로 구성될 수 있다. The loop antenna 101 may be configured as a closed loop surrounding the sensing area for sensing the electronic pen. The loop antenna 101 may be coupled to ground (or ground) and may be coupled to any common voltage. Although the sensing area and the loop antenna 101 are shown in the form of a rectangle in the drawing, they are merely illustrative and may be configured in various other forms depending on the design.

라인 안테나(111~116)는, 일단과 타단이 루프 안테나(101)에 전기적으로 접속되어 있으며, 루프 안테나(101)에 의해 형성되는 폐루프 형태의 내부를 가로지르도록 배치된다. 이때, 폐루프의 내부를 직선으로 가로지르는 것이 바람직하다. One end and the other end of the line antennas 111 to 116 are electrically connected to the loop antenna 101 and are arranged to cross the inside of a closed loop shape formed by the loop antenna 101. [ At this time, it is preferable to cross the inside of the closed loop in a straight line.

한편, 라인 안테나는 적어도 2개 이상 구성될 수 있으며, 각 라인 안테나들은 서로 교차하지 않게, 바람직하게는 평행하게 배열될 수 있다. On the other hand, the line antenna may be composed of at least two or more, and each line antenna may be arranged so as not to intersect with each other, preferably in parallel.

여기서, 적어도 하나의 라인 안테나(111)(바람직하게는 폐루프 내부를 통과하는 모든 라인 안테나들)는 폐루프의 내부의 임의 지점에서 절단될 수 있다. 절단으로 형성된 라인 안테나(111)의 제1단과 제2단은 서로로부터 전기적으로 분리될 수 있는 최소한의 거리를 두고 인접할 수 있다. 그리고, 제1단과 제2단의 각각에는 제1 연장 라인(111-1)과 제2 연장 라인(111-2)이 연결될 수 있다. Here, at least one line antenna 111 (preferably all of the line antennas passing through the interior of the closed loop) can be cut at any point inside the closed loop. The first and second ends of the line antenna 111 formed by cutting can be adjacent to each other with a minimum distance that can be electrically separated from each other. The first extension line 111-1 and the second extension line 111-2 may be connected to the first and second ends, respectively.

제1 연장 라인(111-1)과 제2 연장 라인(111-2)은 서로 절연된 상태이며 또한 다른 라인 안테나 및 다른 연장 라인들과도 절연되며, 폐루프 내부를 가로질러 (바람직하게는, 라인 안테나의 연장된 방향과 다른 방향으로) 루프 안테나(101)와 절연된 상태로 폐루프를 빠져나간다. 이때, 제1 연장 라인(111-1)과 제2 연장 라인(111-2)은 서로로부터 전기적으로 분리될 수 있는 최소한의 거리를 두고 평행하게 연장되는 것이 바람직하다. 한편, 폐루프를 빠져나온 각 연장 라인의 타단들은 어느 하나의 멀티플렉서(MUX)의 입력단에 결합될 수 있다. The first extension line 111-1 and the second extension line 111-2 are insulated from each other and are also insulated from other line antennas and other extension lines and extend across the interior of the closed loop, Out of the closed loop in an insulated state with the loop antenna 101 (in a direction different from the extending direction of the line antenna). At this time, it is preferable that the first extension line 111-1 and the second extension line 111-2 extend in parallel at a minimum distance that can be electrically separated from each other. On the other hand, the other ends of each extension line that exits the closed loop can be coupled to the input of one of the multiplexers (MUX).

즉, 홀수번째 라인 안테나들(111, 113, 115)의 제1 연장 라인들의 타단들은 제1 MUX(M1)의 입력단들에 각각 결합되고, 홀수번째 라인 안테나들(111, 113, 115)의 제2 연장 라인들의 타단들은 제2 MUX(M2)의 입력단들에 각각 결합될 수 있다. That is, the other ends of the first extension lines of the odd-numbered line antennas 111, 113, and 115 are coupled to the input terminals of the first MUX M1, The other ends of the 2 extension lines may be coupled to the inputs of the second MUX M2, respectively.

그리고, 짝수번째 라인 안테나들(112, 114, 116)의 제1 연장 라인들의 타단들은 제3 MUX(M3)의 입력단들에 각각 결합되고, 짝수번째 라인 안테나들(112, 114, 116)의 제2 연장 라인들의 타단들은 제4 MUX(M4)의 입력단들에 각각 결합될 수 있다. The other ends of the first extension lines of the even-numbered line antennas 112, 114, and 116 are coupled to the input terminals of the third MUX M3, The other ends of the 2 extension lines may be respectively coupled to the inputs of the fourth MUX (M4).

각 MUX의 선택 동작은 마이컴(130)의 제어신호들(C1, C2,. C3, C4)에 의해 결정될 수 있다. The selection operation of each MUX may be determined by the control signals (C1, C2, C3, C4) of the microcomputer 130.

제1 증폭기(121)는 2개의 입력단들 사이의 전압차(즉, 제1 전압차)를 출력한다. 즉, 제1 증폭기의 각 입력단에는 제1 MUX(M1)의 출력단과 제2 MUX(M2)의 출력단이 결합될 수 있다. The first amplifier 121 outputs a voltage difference between the two input terminals (i.e., a first voltage difference). That is, the output terminal of the first MUX M1 and the output terminal of the second MUX M2 may be coupled to the respective input terminals of the first amplifier.

한편, 제2 증폭기(122) 역시 2개의 입력단들 사이의 전압차(즉, 제2 전압차)를 출력한다. 즉, 제2 증폭기의 각 입력단에는 제3 MUX(M3)의 출력단과 제4 MUX(M4)의 출력단이 결합될 수 있다. Meanwhile, the second amplifier 122 also outputs a voltage difference between the two input terminals (i.e., a second voltage difference). That is, the output terminal of the third MUX (M3) and the output terminal of the fourth MUX (M4) may be coupled to each input terminal of the second amplifier.

그리고, 제3 증폭기(123)의 2개의 입력단들에는, 제1 증폭기(121)의 제1 전압차와 제2 증폭기(122)의 제2 전압차가 각각 결합될 수 있으며, 제1 전압차와 제2 전압차의 전압차(즉, 제3전압차)를 출력할 수 있다. The first voltage difference of the first amplifier 121 and the second voltage difference of the second amplifier 122 may be respectively coupled to the two input terminals of the third amplifier 123, 2) voltage difference (i.e., the third voltage difference).

마이컴은, 서로 인접한 2개의 라인 안테나들을 선택하고, 선택된 라인 안테나들의 제1단과 제2단을 선택하도록 제1 MUX와 제2 MUX를 제어하고, 이때 제3 증폭기(123)에서 출력되는 제3 전압차를 입력받아 선택된 2개의 라인 안테나들 사이에(또는, 그 위에) 전자펜이 위치하고 있는지를 판정한다. The microcomputer controls the first MUX and the second MUX to select two adjacent line antennas and select the first and second ends of the selected line antennas, And determines whether the electronic pen is located between (or on) the selected two line antennas.

즉, 마이컴(130)은, 예를 들면, 제1 MUX(M1)가 홀수번째 라인 안테나 중 첫번째 라인 안테나(111)의 제1 연장 라인(111-1)을 선택하도록 제어하고, 제2 MUX(M2)가 홀수번째 라인 안테나 중 첫번째 라인 안테나(111)의 제2 연장 라인(111-2)을 선택하도록 제어하면, 제1 증폭기(121)의 출력단에서 제1 전압차가 출력된다. That is, for example, the microcomputer 130 controls the first MUX M1 to select the first extension line 111-1 of the first line antenna 111 among the odd line antennas, and the second MUX M2 are controlled to select the second extension line 111-2 of the first line antenna 111 among the odd-number line antennas, the first voltage difference is outputted at the output terminal of the first amplifier 121. [

또한, 마이컴(130)이, 예를 들면, 제3 MUX(M3)가 짝수번째 라인 안테나 중 첫번째 라인 안테나(112)의 제1 연장 라인(112-1)을 선택하도록 제어하고, 제4 MUX(M4)가 짝수번째 라인 안테나 중 첫번째 라인 안테나(112)의 제2 연장 라인(112-2)을 선택하도록 제어하면, 제2 증폭기(122)의 출력단에서는 제2 전압차가 출력된다. Further, the microcomputer 130 controls the third MUX M3 to select the first extension line 112-1 of the first line antenna 112 among the even-numbered line antennas, and the fourth MUX (M3) M4 to select the second extension line 112-2 of the first line antenna 112 among the even-numbered line antennas, the second voltage difference is output at the output terminal of the second amplifier 122. [

그러면, 제3 증폭기(120)는 제1 전압차와 제2 전압차의 차이인 제3 전압차를 출력할 수 있게 된다. 제3전압차는, 현재 각각의 MUX에 의해 선택된 라인 안테나들과 전자펜과의 위치관계에 따라 다르게 나타날 수 있다. Then, the third amplifier 120 is enabled to output the third voltage difference which is the difference between the first voltage difference and the second voltage difference. The third voltage difference may be different depending on the positional relationship between the line antennas currently selected by each MUX and the electronic pen.

마이컴(130)은, 제1 내지 제4 MUX(M1~M4)에 각자의 제어신호들(C1~C4)을 제공하여, 라인 안테나들을 선택하는 조합을 감지영역의 일측으로부터 타측으로 순차적으로 또는 임의의 방식으로 이동시키면서 감지영역을 스캔할 수 있다. The microcomputer 130 provides the control signals C1 to C4 to the first to fourth MUXs M1 to M4 so that the combination for selecting the line antennas is sequentially transmitted from one side of the sensing area to the other The scan area can be scanned while moving in the method of FIG.

스캔 방식의 일례로서, 교차 이동하는 방식을 적용할 수 있다. 교차 이동은, 홀수번째 라인 안테나 중 첫째것(111)과 짝수번째 라인 안테나 중 첫째것(112)을 선택하여 폐루프를 구성하고, 이어서, 짝수번째 라인 안테나 중 첫째것(112)은 유지한 채로 홀수번째 라인 안테나만 둘째것(113)으로 변경한 조합으로 폐루프를 구성하고, 이어서, 홀수번째 라인 안테나 중 둘째것(113)은 유지한 채로 짝수번째 라인 안테나를 둘째것(114)으로 변경하는 조합으로 폐루프를 구성하는 방식으로, 이동시키는 것을 의미할 수 있다. As an example of the scanning method, a crossing method can be applied. In the crossing movement, the first one 111 of the odd-numbered line antennas and the first 112 of the even-numbered line antennas are selected to constitute a closed loop, and then the first one 112 of the even-numbered line antennas is maintained The odd-numbered line antenna is changed to the second (113), and a closed loop is formed. Then, the odd-numbered line antenna is changed to the second (114) In the manner of constructing the closed loop in combination.

이러한 이동 방식에 의해서는 멀티플렉서의 선택 변경을 최소화하면서 신속하게 스캔 동작을 진행할 수 있게 된다. With this moving method, it is possible to rapidly perform the scanning operation while minimizing the selection change of the multiplexer.

다른 스캔 방식에서, 서로 인접한 라인 안테나들을 선택하지 않고, 몇개 건너의 라인 안테나를 선택하여 전자펜을 1차로 감지하고(rough 스캔), 전자펜이 감지되는 조합 내부에서 상술한 바와 같이 바로 인접한 라인 안테나들을 선택하여 전자펜을 2차로 정확하게 감지할 수도 있다(fine 스캔). In another scanning method, a plurality of line antennas are selected to select the line antennas adjacent to each other, and the electronic pen is firstly sensed (rough scan), and the adjacent line antenna You can also select the pen to scan the pen 2 accurately (fine scan).

상술한 바와 같은 라인 안테나 패턴 및 라인 선택 방식을 이용하면, 다수의 라인 안테나가 적용되는 경우에도, 안테나 패턴 설계 및 안테나 패턴이 형성된 기판 설계의 자유도를 높일 수 있어서, 감지영역 외부로 흘러 연장되는 안테나 패턴의 수량 및 형태를 자유롭게 구성하여 베젤 폭을 최소화할 수 있다.By using the line antenna pattern and line selection method as described above, it is possible to increase the degree of freedom in designing the antenna pattern and designing the substrate on which the antenna pattern is formed, even when a plurality of line antennas are applied, The bezel width can be minimized by freely configuring the quantity and shape of the pattern.

특히, 사각형 형태의 감지영역을 구성하는 경우, 사각형의 3방향으로는 루프 안테나 바깥쪽에 배치되는 안테나 패턴이 최소화될 수 있어서, 최대 3방향의 베젤을 최소화할 수 있게 된다. 이러한 형태는 스마트폰과 같은 장치에서 유용하다. 즉, 스마트폰은 적어도 양옆의 베젤이 최소화되고 있으며, 상부 또는 하부에서도 베젤을 최소화하고자 한다. 따라서, 본 발명에 따른 베젤영역을 최소화한 전자펜 위치 감지 장치의 안테나 패턴을 적용하면, 양옆뿐만 아니라 상부 및 하부 중 한쪽의 베젤을 최소화할 수 있게 된다. In particular, when the rectangular sensing area is formed, the antenna pattern disposed outside the loop antenna can be minimized in three directions of the rectangle, thereby minimizing the bezel in three directions at the maximum. This form is useful in devices such as smart phones. That is, at least the bezel on both sides of the smartphone is minimized, and the bezel is to be minimized in the upper part or the lower part. Therefore, by applying the antenna pattern of the electronic pen position sensing device with the bezel area minimized according to the present invention, it is possible to minimize the bezel of one of the upper side and the lower side as well as both sides.

다음, 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 라인 안테나 패턴의 배치를 도시한다. 도 7(a)은 홀수번째 라인 안테나의 연장 라인들과 짝수번째 라인 안테나의 연장 라인들을 서로다른 방향으로 연장시켜 각자의 멀티플렉서에 결합시킨 형태를 보여준다. 또한, 도 7(b)은 제1 연장 라인들과 제2 연장 라인들을 서로 다른 방향으로 연장시켜 각자의 멀티플렉서에 결합시킨 형태를 보여준다. Next, FIG. 7 shows an arrangement of line antenna patterns according to another embodiment of the present invention. FIG. 7 (a) shows the extension lines of the odd-numbered line antenna and extension lines of the even-numbered line antenna extended in different directions and coupled to their respective multiplexers. Fig. 7 (b) shows a configuration in which the first extension lines and the second extension lines are extended in different directions and connected to the respective multiplexers.

Claims (10)

전자기파를 방출하는 전자펜의 위치를 감지하기 위한 감지영역을 폐루프 형태로 둘러싸는 루프 안테나;
일단은 상기 루프 안테나에 접속되고, 타단은 상기 루프 안테나의 상기 폐루프 내부를 가로지른 후 상기 루프 안테나와 절연되어 상기 폐루프 외부로 빠져나가도록 연장된 라인 안테나 - 상기 라인 안테나는 상기 폐루프 내부에 서로 교차하지 않도록 복수 개 배열되고, 상기 복수의 라인 안테나 각각은 상기 폐루프 내에서 절단되고, 상기 절단으로 생성된 제1단과 제2단에 각각 접속된 일단들과 상기 일단들로부터 연장되어 상기 폐루프 외부로 절연된 상태로 빠져나가는 타단들을 구비한 제1 연장 라인과 제2 연장 라인을 포함함 -;
제1 및 제2 MUX - 상기 제1 MUX의 입력단에는 홀수번째 라인 안테나의 상기 제1 연장 라인들의 타단들이 결합되고, 상기 제2 MUX의 입력단에는 상기 홀수번째 라인 안테나의 상기 제2 연장 라인들의 타단들이 결합되고, 상기 제1 및 제2 MUX의 출력단는 서로 결합됨 -;
제3 및 제4 MUX - 상기 제3 MUX의 입력단에는 짝수번째 라인 안테나의 상기 제1 연장 라인들의 타단들이 결합되고, 상기 제4 MUX의 입력단에는 상기 짝수번째 라인 안테나의 상기 제2 연장 라인들의 타단들이 결합되고, 상기 제3 및 제4 MUX의 출력단는 서로 결합됨 -;
제1 입력단과 제2 입력단의 전압차를 출력하는 증폭기 - 상기 증폭기의 제1 입력단에는 상기 홀수번째 라인 안테나의 타단들이 공통으로 접속되고, 상기 증폭기의 제2 입력단에는 상기 짝수번째 라인 안테나들의 타단들이 공통으로 접속됨 -; 및
상기 홀수번째 라인 안테나 중 하나를 도통시키도록 상기 제1 및 제2 MUX를 제어하고, 상기 짝수번째 라인 안테나 중 하나를 도통시키도록 상기 제3 및 제4 MUX를 제어하고, 상기 증폭기에서 출력되는 전압차에 근거하여 상기 전자펜의 위치를 감지하는 마이컴을 포함하는, 전자펜 위치 감지 장치.A loop antenna enclosing a sensing area for sensing the position of an electronic pen emitting electromagnetic waves in a closed loop form;
A line antenna connected to the loop antenna at one end and extending outside the closed loop after being crossed inside the closed loop of the loop antenna and insulated from the loop antenna, And each of the plurality of line antennas is cut in the closed loop, and one end connected to the first end and the second end generated by the cut, and the other end extending from the one end, A first extension line and a second extension line with the other ends exiting in an insulated state outside the closed loop;
Numbered line antenna is connected to the input terminal of the odd-numbered line antenna, the other ends of the first extension lines of the odd-numbered line antenna are connected to the input terminal of the first MUX, The outputs of the first and second MUXs are coupled to each other;
Numbered line antennas are connected to the input ends of the first extension lines of the even-numbered line antenna, the other ends of the first extension lines of the even-numbered line antenna are connected to the input ends of the third extension lines, The outputs of the third and fourth MUXs are coupled together;
An amplifier for outputting a voltage difference between a first input terminal and a second input terminal, the other terminals of the odd-numbered line antennas being commonly connected to a first input terminal of the amplifier, and the other terminals of the even- Commonly connected; And
And controls the first and second MUXs so that one of the odd-numbered line antennas conducts, controls the third and fourth MUXs to conduct one of the even-numbered line antennas, and controls the voltage output from the amplifier And a microcomputer for sensing a position of the electronic pen based on the vehicle. 제1항에 있어서,
상기 마이컴은,
상기 홀수번째 라인 안테나 중 첫째것과 상기 짝수번째 라인 안테나 중 첫째것을 선택한 조합으로부터 상기 전압차를 검사하고, 이어서,
상기 홀수번째 라인 안테나를 둘째것으로 변경하고 상기 짝수번째 라인 안테나 중 첫째것과의 조합으로부터 상기 전압차를 검사하고, 이어서,
상기 짝수번째 라인 안테나를 둘째것으로 변경하고 상기 홀수번째 라인 안테나 중 둘째것과의 조합으로부터 상기 전압차를 검사하는 방식으로,
상기 라인 안테나를 선택하는 조합을 이동시키면서 상기 감지영역을 스캔하는 것을 특징으로 하는, 전자펜 위치 감지 장치.The method according to claim 1,
The microcomputer,
Checking the voltage difference from a combination of a first one of the odd-numbered line antennas and a first one of the even-numbered line antennas,
Numbered line antenna to the second and checking the voltage difference from the combination of the first of the even-numbered line antennas,
Numbered line antenna is changed to the second and the second one of the odd-numbered line antennas is inspected for the voltage difference,
Wherein the scanning unit scans the sensing area while moving a combination for selecting the line antenna. 제2항에 있어서,
상기 마이컴은,
상기 전압차들 중 최대값이 나타나는 상기 홀수번째 라인 안테나와 상기 짝수번째 라인 안테나의 조합을 판정하고, 상기 판정된 홀수번째 라인 안테나와 짝수번째 라인 안테나의 사이에 상기 전자펜이 위치하는 것으로 판정하는, 전자펜 위치 감지 장치.3. The method of claim 2,
The microcomputer,
The combination of the odd-numbered line antenna and the even-numbered line antenna in which the maximum value among the voltage differences appears is determined, and it is determined that the electronic pen is positioned between the determined odd-numbered line antenna and the even- , An electronic pen position sensing device. 제1항에 있어서,
상기 제1 MUX와 상기 제2 MUX는, 동일한 제어신호가 각자에 입력되어 동일한 라인 안테나의 제1 및 제2 연장 라인이 선택되도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 전자펜 위치 감지 장치.The method according to claim 1,
Wherein the first MUX and the second MUX are configured such that the same control signals are input to each other so that the first and second extension lines of the same line antenna are selected. 제1항에 있어서,
상기 루프 안테나는 그라운드와 결합되는 것을 특징으로 하는, 전자펜 위치 감지 장치.The method according to claim 1,
And wherein the loop antenna is coupled to ground. 전자기파를 방출하는 전자펜의 위치를 감지하기 위한 감지영역을 폐루프 형태로 둘러싸는 루프 안테나;
상기 루프 안테나의 상기 폐루프 내부를 가로지르도록 배치되며 양단이 상기 루프 안테나에 각각 접속된 라인 안테나 - 상기 라인 안테나는 상기 폐루프 내부에 서로 교차하지 않도록 복수 개 배열되고, 상기 복수의 라인 안테나 각각은 상기 폐루프 내에서 절단되고, 상기 절단으로 생성된 제1단과 제2단에 각각 접속된 일단들과 상기 일단들로부터 연장되어 상기 폐루프 외부로 절연된 상태로 빠져나가는 타단들을 구비한 제1 연장 라인과 제2 연장 라인을 포함함 -;
제1 및 제2 MUX - 상기 제1 MUX의 입력단에는 홀수번째 라인 안테나의 상기 제1 연장 라인들의 타단들이 결합되고, 상기 제2 MUX의 입력단에는 상기 홀수번째 라인 안테나의 상기 제2 연장 라인들의 타단들이 결합됨 -;
제3 및 제4 MUX - 상기 제3 MUX의 입력단에는 짝수번째 라인 안테나의 상기 제1 연장 라인들의 타단들이 결합되고, 상기 제4 MUX의 입력단에는 상기 짝수번째 라인 안테나의 상기 제2 연장 라인들의 타단들이 결합됨 -;
상기 제1 MUX의 출력단과 상기 제2 MUX의 출력단 사이의 제1 전압차를 출력하는 제1 증폭기;
상기 제3 MUX의 출력단과 상기 제4 MUX의 출력단 사이의 제2 전압차를 출력하는 제2 증폭기;
상기 제1 전압차와 상기 제2 전압차의 제3 전압차를 출력하는 제3 증폭기;
상기 홀수번째 라인 안테나 중 하나의 상기 제1 연장 라인과 상기 제2 연장 라인을 선택하도록 상기 제1 및 제2 MUX를 제어하고, 상기 짝수번째 라인 안테나 중 하나의 상기 제1 연장 라인과 상기 제2 연장 라인을 선택하도록 상기 제3 및 제4 MUX를 제어하고, 상기 제3 증폭기의 상기 제3 전압차에 근거하여 상기 전자펜의 위치를 감지하는 마이컴을 포함하는, 전자펜 위치 감지 장치.A loop antenna enclosing a sensing area for sensing the position of an electronic pen emitting electromagnetic waves in a closed loop form;
A plurality of line antennas arranged so as to cross the inside of the closed loop of the loop antenna and connected to the loop antenna at both ends thereof, the plurality of line antennas being arranged so as not to intersect each other in the closed loop, Having a first end connected to the first end and a second end respectively connected to the first end and the second end generated by the cutting, and a second end extending from the ends and being led out from the closed loop, An extension line and a second extension line;
Numbered line antenna is connected to the input terminal of the odd-numbered line antenna, the other ends of the first extension lines of the odd-numbered line antenna are connected to the input terminal of the first MUX, Are combined;
Numbered line antennas are connected to the input ends of the first extension lines of the even-numbered line antenna, the other ends of the first extension lines of the even-numbered line antenna are connected to the input ends of the third extension lines, Are combined;
A first amplifier for outputting a first voltage difference between an output terminal of the first MUX and an output terminal of the second MUX;
A second amplifier for outputting a second voltage difference between an output of the third MUX and an output of the fourth MUX;
A third amplifier for outputting a third voltage difference between the first voltage difference and the second voltage difference;
Numbered line antennas, and controls the first and second MUXs to select the first extension line and the second extension line of one of the odd-numbered line antennas, and controls the first extension line and the second extension line of one of the even- And a microcomputer for controlling the third and fourth MUXs to select an extension line and sensing the position of the electronic pen based on the third voltage difference of the third amplifier. 제6항에 있어서,
상기 마이컴은,
상기 홀수번째 라인 안테나 중 첫째것과 상기 짝수번째 라인 안테나 중 첫째것을 선택한 조합으로부터 상기 제3 전압차를 검사하고, 이어서,
상기 홀수번째 라인 안테나를 둘째것으로 변경하고 상기 짝수번째 라인 안테나 중 첫째것과의 조합으로부터 상기 제3 전압차를 검사하고, 이어서,
상기 짝수번째 라인 안테나를 둘째것으로 변경하고 상기 홀수번째 라인 안테나 중 둘째것과의 조합으로부터 상기 제3 전압차를 검사하는 방식으로,
상기 라인 안테나를 선택하는 조합을 이동시키면서 상기 감지영역을 스캔하는 것을 특징으로 하는, 전자펜 위치 감지 장치.The method according to claim 6,
The microcomputer,
Checking the third voltage difference from a combination of a first one of the odd-numbered line antennas and a first one of the even-numbered line antennas,
Numbered line antenna to the second and checking the third voltage difference from a combination of the first of the even-numbered line antennas,
Numbered line antenna is changed to the second, and the third voltage difference is checked from a combination of the odd-numbered line antenna and the odd-numbered line antenna,
Wherein the scanning unit scans the sensing area while moving a combination for selecting the line antenna. 제7항에 있어서,
상기 마이컴은,
상기 제3 전압차들 중 최대값이 나타나는 상기 홀수번째 라인 안테나와 상기 짝수번째 라인 안테나와의 조합을 판정하고, 상기 판정된 조합의 홀수번째 라인 안테나와 짝수번째 라인 안테나의 사이에 상기 전자펜이 위치하는 것으로 판정하는, 전자펜 위치 감지 장치.8. The method of claim 7,
The microcomputer,
Numbered line antenna and the even-numbered line antenna in which the maximum value of the third voltage differences appears, and determining that the combination of the odd-numbered line antenna and the even- And determines that the electronic pen is positioned. 제6항에 있어서,
상기 제1 MUX와 상기 제2 MUX는, 동일한 제어신호가 각자에 입력되어 동일한 라인 안테나의 제1 연장 라인과 제2 연장 라인이 선택되도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 전자펜 위치 감지 장치.The method according to claim 6,
Wherein the first MUX and the second MUX are configured such that the same control signals are input to each other so that the first extension line and the second extension line of the same line antenna are selected. 제6항에 있어서,
상기 루프 안테나는 그라운드와 결합되는 것을 특징으로 하는, 전자펜 위치 감지 장치.The method according to claim 6,
And wherein the loop antenna is coupled to ground.
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