KR20190080067A - Position Detection Device having Self-Calibration Function and Method there-of - Google Patents

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KR20190080067A
KR20190080067A KR1020170182258A KR20170182258A KR20190080067A KR 20190080067 A KR20190080067 A KR 20190080067A KR 1020170182258 A KR1020170182258 A KR 1020170182258A KR 20170182258 A KR20170182258 A KR 20170182258A KR 20190080067 A KR20190080067 A KR 20190080067A
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안상섭
정해철
이유상
김재경
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주식회사 더한
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Abstract

Provided are a position detecting apparatus capable of self-calibration and an operation method thereof. According to the present invention, the position detecting apparatus comprises: a sensor unit including a plurality of line antennas disposed in a predetermined sensing region and a base loop disposed in a closed loop shape to surround the sensing region in order to sense an approach and contact of an indicator; a base loop switch for selectively connecting the base loop to a ground voltage in response to a loop control signal; a first voltage/current source connected to one side of the base loop and providing a first test current or a first test voltage to the base loop in a test mode; a second voltage/current source connected to the other side of the base loop and providing a second test current or a second test voltage to the base loop in the test mode; a selection circuit for selecting one or more line antennas among the line antennas; and a signal processing unit for calculating resistance characteristics of the line antennas selected based on an output signal output from the selection circuit.

Description

셀프 교정이 가능한 위치 검출 장치 및 그 동작 방법{Position Detection Device having Self-Calibration Function and Method there-of}Field of the Invention [0001] The present invention relates to a position detection device having a self-calibration function,

본 발명은 위치 검출 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 빌트인 테스트 회로를 포함하는, 셀프 교정이 가능한 위치 검출장치 및 그 동작 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a position detecting device, and more particularly, to a position detecting device capable of self-calibration including a built-in test circuit and an operation method thereof.

터치 패널 장치 혹은 액정 표시 장치는 지시체에 의한 지시 위치를 검출하기 위한 위치 검출 장치를 포함한다. The touch panel device or the liquid crystal display device includes a position detecting device for detecting a pointing position by a pointing device.

통상적인 지시체로는 손가락이나 전자펜이 있다. 이러한 지시체는 장치의 표시 화면에 접촉하는 것에 의해 컴퓨터 등의 조작을 행하는 입력 장치로서, 위치 검출 장치는 손가락이나 펜이 접촉한 화면 상의 위치를 검출한다. A common indication is a finger or an electronic pen. Such a pointing device is an input device that performs an operation such as a computer by making contact with a display screen of the device, and the position detecting device detects the position on the screen where the finger or the pen touches.

터치 패널에 채용되는 위치 검출 방식에는 여러 가지가 있다. 예를 들어, 지시체에 의해 터치 패널에 인가되는 압력의 변화로 위치 검출을 행하는 저항막 방식이나 센서 도체의 정전 용량의 변화로 위치 검출을 행하는 정전 용량 방식 등이 있다. There are various types of position detection methods employed in the touch panel. For example, there are a resistance film type in which position detection is performed by a change in pressure applied to the touch panel by a pointing device, and a capacitance type in which position detection is performed by a change in the capacitance of the sensor conductor.

따라서, 위치 검출 장치는 터치 패널에 인가되는 압력(필압)을 센싱하거나, 정전 용량의 변화를 센싱하는 센서를 포함한다.Therefore, the position detecting device includes a sensor for sensing the pressure (pressure) applied to the touch panel or sensing the change in capacitance.

한편, 센서(혹은 센서를 포함하는 위치 검출 장치)가 제조되면, 센서의 불량 여부를 판단하기 위하여 테스트가 수행된다.On the other hand, when the sensor (or the position detecting device including the sensor) is manufactured, a test is performed to determine whether or not the sensor is defective.

종래에는 센서의 불량 여부를 테스트하기 위하여, 외부의 펜(예컨대, 테스트용 펜)을 이용하여 직접적으로 센서의 동작이 측정되고, 또한 센서 불량 및 저항을 측정하기 위하여 별도의 회로가 사용된다. Conventionally, in order to test whether or not a sensor is defective, an operation of the sensor is directly measured using an external pen (for example, a test pen), and a separate circuit is used to measure the sensor failure and resistance.

본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는, 빌트인 테스트 회로를 포함하여 셀프 교정이 가능한 위치 검출장치 및 그 동작 방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a position detecting device including a built-in test circuit and capable of self-calibration and an operation method thereof.

또한 본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적인 과제는, 외부의 펜(예컨대, 테스트용 펜)이나 별도의 테스트 회로(혹은 테스트 보드)를 필요로 하지 않고, 위치 검출 장치에 내장된 테스트 회로를 이용하여 자체 테스트가 가능한 위치 검출 장치 및 그 동작 방법을 제공하는 것이다.Another technical problem to be solved by the present invention is to provide a method and a device for testing the same using a test circuit built in a position detecting device without requiring an external pen (e.g., a test pen) or a separate test circuit And a method of operating the same.

본 발명의 일 실시예에 따른 지시체의 위치를 검출하는 위치 검출 장치는 상기 지시체의 접근 또는 접촉 여부를 감지하기 위하여, 소정의 감지영역에 배치되는 복수의 라인 안테나들 및 상기 감지 영역을 둘러싸도록 폐루프 형태로 배치되는 베이스 루프를 포함하는 센서부; 루프 제어 신호에 응답하여 상기 베이스 루프를 선택적으로 접지 전압에 연결하기 위한 베이스 루프 스위치; 상기 베이스 루프의 일 측에 연결되고, 테스트 모드에서 상기 베이스 루프로 제1 테스트 전류 또는 제1 테스트 전압을 제공하는 제1 전압/전류원; 상기 베이스 루프의 다른 일측에 연결되어, 상기 테스트 모드에서 상기 베이스 루프로 제2 테스트 전류 또는 제2 테스트 전압을 제공하는 제2 전압/전류원; 상기 복수의 라인 안테나들 중 하나 이상의 라인 안테나를 선택하는 선택 회로; 및 상기 선택회로로부터 출력되는 출력 신호에 기초하여 선택된 라인 안테나의 저항 특성을 산출하는 신호 처리부를 포함하며, 셀프 교정이 가능한 위치 검출 장치이다.A position detecting device for detecting the position of a pointing device according to an embodiment of the present invention includes a plurality of line antennas disposed in a predetermined sensing area for sensing whether the pointing device approaches or touches, A sensor unit including a base loop arranged in a loop shape; A base loop switch for selectively connecting the base loop to a ground voltage in response to a loop control signal; A first voltage / current source coupled to one side of the base loop and providing a first test current or a first test voltage to the base loop in a test mode; A second voltage / current source coupled to the other end of the base loop to provide a second test current or a second test voltage to the base loop in the test mode; A selection circuit for selecting one or more line antennas of the plurality of line antennas; And a signal processing section for calculating a resistance characteristic of the line antenna selected based on the output signal outputted from the selection circuit, and is a self-calibrating position detecting device.

실시예에 따라, 상기 위치 검출 장치는 상기 테스트 모드에서 상기 제1 및 제2 전압/전류원을 활성화하고, 위치 검출 모드에서는 상기 제1 및 제2 전압/전류원을 비활성화하는 제어부를 더 포함한다.According to the embodiment, the position detection apparatus further includes a control section for activating the first and second voltage / current sources in the test mode, and deactivating the first and second voltage / current sources in the position detection mode.

실시예에 따라, 상기 신호 처리부는 상기 출력 신호를 증폭하는 증폭기; 및According to an embodiment, the signal processing unit includes: an amplifier for amplifying the output signal; And

상기 증폭기의 출력 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그 디지털 변환기를 포함하며, 상기 증폭기의 증폭 이득은 상기 테스트 모드에서는, 상기 복수의 라인 안테나들에 대하여 동일하게 설정되고, 상기 위치 검출 모드에서는, 상기 복수의 라인 안테나들 각각의 저항 특성에 기초하여 설정된다.And an analog-to-digital converter for converting an output signal of the amplifier into a digital signal, wherein the amplification gain of the amplifier is set to the same for the plurality of line antennas in the test mode, Are set based on the resistance characteristics of the respective line antennas.

실시예에 따라, 상기 신호 처리부는 상기 선택회로로부터 출력되는 출력 신호의 위상에 기초하여 선택된 라인 안테나의 지연 시간 특성을 산출한다.According to the embodiment, the signal processing section calculates the delay time characteristic of the selected line antenna based on the phase of the output signal output from the selection circuit.

본 발명의 일 실시예에 따른, 지시체의 위치를 검출하기 위해 소정의 감지영역에 배치되는 복수의 라인 안테나들 및 베이스 루프를 포함하는 위치 검출 장치의 동작 방법은 루프 제어 신호에 응답하여 상기 베이스 루프를 접지 전압으로 분리하는 단계; 상기 복수의 라인 안테나들을 순차적으로 선택하고, 상기 베이스 루프를 통해 선택된 라인 안테나로 제1 전압/전류원에 의한 제1 테스트 전압 또는 제1 테스트 전류를 제공하는 단계; 상기 선택된 라인 안테나의 출력 신호에 기초하여 상기 선택된 라인 안테나의 제1 저항 특성을 산출하는 단계; 상기 제1 저항 특성을 메모리에 저장하는 단계; 상기 상기 복수의 라인 안테나들을 순차적으로 선택하고, 상기 베이스 루프를 통해 선택된 라인 안테나로 제2 전압/전류원에 의한 제2 테스트 전압 또는 제2 테스트 전류를 제공하는 단계; 상기 선택된 라인 안테나의 출력 신호에 기초하여 상기 선택된 라인 안테나의 제2 저항 특성을 산출하는 단계; 및 상기 제2 저항 특성을 메모리에 저장하는 단계를 포함한다.In accordance with an embodiment of the present invention, a method of operating a position detection device including a plurality of line antennas and a base loop disposed in a predetermined sensing area to detect a position of a pointing device, To a ground voltage; Sequentially selecting the plurality of line antennas and providing a first test voltage or a first test current by a first voltage / current source to a selected line antenna through the base loop; Calculating a first resistance characteristic of the selected line antenna based on an output signal of the selected line antenna; Storing the first resistance characteristic in a memory; Sequentially selecting the plurality of line antennas and providing a second test voltage or a second test current by a second voltage / current source to a selected line antenna through the base loop; Calculating a second resistance characteristic of the selected line antenna based on an output signal of the selected line antenna; And storing the second resistance characteristic in a memory.

실시예에 따라, 상기 방법은 상기 제1 및 제2 저항 특성에 기초하여 상기 선택된 라인 안테나에 대한 보상값을 설정하는 단계를 더 포함한다.According to an embodiment, the method further comprises setting a compensation value for the selected line antenna based on the first and second resistance characteristics.

실시예에 따라, 상기 위치 검출 장치는 상기 선택된 라인 안테나의 출력 신호를 증폭하는 증폭기를 더 포함하며, 상기 보상값은 상기 증폭기의 증폭 이득이다.According to an embodiment, the position detection device further includes an amplifier for amplifying an output signal of the selected line antenna, and the compensation value is an amplification gain of the amplifier.

실시예에 따라, 상기 방법은 상기 제1 및 제2 전압/전류원을 비활성화하는 단계; 상기 루프 제어 신호에 응답하여 상기 베이스 루프를 상기 접지 전압에 연결하는 단계; 및 소정의 스캔 영역에 해당하는 복수의 라인 안테나들을 순차적으로 선택하고, 선택된 안테나의 출력 신호에 기초하여 상기 지시체의 위치를 검출하는 단계를 더 포함한다.According to an embodiment, the method further comprises: deactivating the first and second voltage / current sources; Coupling the base loop to the ground voltage in response to the loop control signal; And sequentially selecting a plurality of line antennas corresponding to a predetermined scan area, and detecting the position of the indicating body based on an output signal of the selected antenna.

본 발명의 실시예에 따르면, 위치 검출 장치의 내부에 빌트인(built-in) 테스트 회로를 포함하여 자체 테스트 및 교정(calibration)이 가능하다. 이에 따라, 센서 및 이를 포함하는 위치 검출 장치의 테스트를 위하여, 외부의 펜(예컨대, 테스트용 펜)이나 별도의 테스트 회로(혹은 테스트 보드)를 필요로 하지 않는다.According to an embodiment of the present invention, a self-test and calibration is possible by including a built-in test circuit inside the position detecting device. Accordingly, an external pen (e.g., a test pen) or a separate test circuit (or a test board) is not required for testing the sensor and the position detecting device including the same.

또한, 자체 테스트 및 교정에 필요한 회로를 내장하고 있으므로, 위치 검출 장치의 출시(제품화) 이후에도 특정의 메뉴나 명령의 실행을 통하여, 센서의 특성 측정 및 측정결과를 이용한 교정이 가능하다.Further, since the circuit necessary for the self-test and calibration is built in, after the position detection apparatus is released (commercialized), it is possible to calibrate the characteristics of the sensor and calibrate using the measurement result through execution of a specific menu or command.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 셀프 교정이 가능한 위치 검출 장치의 개략적인 구성 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 센서보드, 선택회로 및 테스트 회로의 일 실시예를 나타내는 도면이다.
도 3은 제1 전압/전류원을 이용한 테스트를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 제2 전압/전류원을 이용한 테스트를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 검출 장치의 테스트 모드에서의 동작 방법을 나타내는 플로우차트이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 검출 장치의 위치 검출 모드에서의 동작 방법을 나타내는 플로우차트이다.1 is a schematic block diagram of a position detecting apparatus capable of self-calibration according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view showing an embodiment of the sensor board, the selection circuit and the test circuit shown in FIG. 1. FIG.
3 is a diagram for explaining a test using the first voltage / current source.
4 is a diagram for explaining a test using a second voltage / current source.
5 is a flowchart showing an operation method in a test mode of the position detection apparatus according to an embodiment of the present invention.
6 is a flowchart showing a method of operating the position detecting device in the position detecting mode according to an embodiment of the present invention.

본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태들로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되지 않는다.It is to be understood that the specific structural or functional descriptions of embodiments of the present invention disclosed herein are only for the purpose of illustrating embodiments of the inventive concept, But may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments set forth herein.

본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시 형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.Embodiments in accordance with the concepts of the present invention are capable of various modifications and may take various forms, so that the embodiments are illustrated in the drawings and described in detail herein. It should be understood, however, that it is not intended to limit the embodiments according to the concepts of the present invention to the particular forms disclosed, but includes all modifications, equivalents, or alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

제1 또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1구성요소는 제2구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2구성요소는 제1구성요소로도 명명될 수 있다.The terms first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The terms are intended to distinguish one element from another, for example, without departing from the scope of the invention in accordance with the concepts of the present invention, the first element may be termed the second element, The second component may also be referred to as a first component.

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. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.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. Other expressions that describe the relationship between components, such as "between" and "between" or "neighboring to" and "directly adjacent to" should be interpreted as well.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, the terms "comprises ", or" having ", and the like, are intended to specify the presence of stated features, integers, steps, operations, elements, , Steps, operations, components, parts, or combinations thereof, as a matter of principle.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the meaning of the context in the relevant art and, unless explicitly defined herein, are to be interpreted as ideal or overly formal Do not.

도면들에 있어서, 층 및 영역들의 두께는 명확성을 기하기 위하여 과장된 것이다. 층이 다른 층 또는 기판 "상"에 있다고 언급되거나, 층이 다른 층 또는 기판과 결합 또는 접착된다고 언급되는 경우에, 그것은 다른 층 또는 기판상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 층이 개재될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 의미한다.In the drawings, the thicknesses of layers and regions are exaggerated for clarity. When a layer is referred to as being "on" another layer or substrate, or when it is mentioned that a layer is bonded or bonded to another layer or substrate, it may be formed directly on another layer or substrate, May be intervening. Like numbers refer to like elements throughout the specification.

상단, 하단, 상면, 하면, 전면, 후면, 또는 상부, 하부 등의 용어는 구성요소에 있어 상대적인 위치를 구별하기 위해 사용되는 것이다. 예를 들어, 편의상 도면상의 위쪽을 상부, 도면상의 아래쪽을 하부로 명명하는 경우, 실제에 있어서는 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 상부는 하부로 명명될 수 있고, 하부는 상부로 명명될 수 있다. 또한, 도면의 구성요소는 반드시 축척에 따라 그려진 것은 아니고, 예컨대, 본 발명의 이해를 돕기 위해 도면의 일부 구성요소의 크기는 다른 구성요소에 비해 과장될 수 있다.Terms such as top, bottom, top, bottom, front, rear, or top, bottom, etc. are used to distinguish relative positions in the components. For example, in the case of naming the upper part of the drawing as upper part and the lower part as lower part in the drawings for convenience, the upper part may be named lower part and the lower part may be named upper part without departing from the scope of right of the present invention . In addition, the components of the drawings are not necessarily drawn to scale, and for example, the sizes of some of the components of the drawings may be exaggerated relative to other components to facilitate understanding of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the preferred embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 셀프 교정이 가능한 위치 검출 장치의 개략적인 구성 블록도이다. 도 2는 도 1에 도시된 센서보드, 선택회로 및 테스트 회로의 일 실시예를 나타내는 도면이다.1 is a schematic block diagram of a position detecting apparatus capable of self-calibration according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a view showing an embodiment of the sensor board, the selection circuit and the test circuit shown in FIG. 1. FIG.

도 1 및 도 2를 참조하면, 위치 검출 장치(10)는 지시체(예컨대, 전자펜)의 위치를 검출하기 장치로서 빌트인 테스트 회로를 이용하여 테스트를 수행하고, 테스트 결과에 기초하여 셀프 교정을 수행할 수 있는 장치이다.1 and 2, the position detecting device 10 performs a test using a built-in test circuit as a device for detecting the position of a pointing device (e.g., an electronic pen), and performs self-calibration based on the test result It is a device that can do.

위치 검출 장치(10)는, 센서보드(110), 신호 처리부(120), 테스트 회로(200), 제어부(300) 및 메모리(400)를 포함한다.The position detecting device 10 includes a sensor board 110, a signal processing unit 120, a test circuit 200, a control unit 300, and a memory 400. [

전자펜에서 출력된 신호는 센서보드(110)에 의해 센싱될 수 있다.The signal outputted from the electronic pen can be sensed by the sensor board 110. [

전자펜(100)은 소정의 구동 주파수를 가지는 전자기유도 신호를 위치 검출 장치(10)로 출력할 수 있다. 전자펜은 자체 배터리를 가질 수도 있고, 자체 배터리 없이 위치 검출 장치(10)로부터 전력을 수신하여 동작할 수 있다. The electronic pen 100 can output an electromagnetic induction signal having a predetermined driving frequency to the position detection device 10. [ The electronic pen may have its own battery or may operate by receiving power from the position detecting device 10 without its own battery.

센서보드(110)는 전자펜(100)이 센서보드(110)의 감지 영역에 접근하거나 접촉되면, 이로 인해 센서보드(110)의 안테나에 발생하는 신호를 감지하여 신호 처리부(120)로 출력한다. 예컨대, 센서보드(110)는 소정의 감지영역에 배치되는 안테나를 이용하여 전자펜에서 방출하는 전자기파를 감지할 수 있다.The sensor board 110 senses a signal generated in the antenna of the sensor board 110 when the electronic pen 100 approaches or touches the sensing area of the sensor board 110 and outputs the sensing signal to the signal processor 120 . For example, the sensor board 110 can sense an electromagnetic wave emitted from the electronic pen using an antenna disposed in a predetermined sensing area.

센서보드(110)는 복수의 안테나들을 포함하는 안테나부를 포함한다.The sensor board 110 includes an antenna portion including a plurality of antennas.

안테나부는 소정의 감지 영역에 제1 방향(예컨대, X 방향)으로 배열되는 복수의 제1 라인 안테나들(‘X 라인 안테나’또는 'X 축 채널' 이라고도 칭함)(X1~Xm, m은 2이상의 자연수)과 제1 방향과 교차하는 제2 방향(예컨대, Y 방향)으로 배열되는 제2 라인 안테나들(‘Y 라인 안테나’ 또는 'Y 축 채널'이라고도 칭함)(Y1~Yn, n은 2이상의 자연수)을 포함할 수 있다.The antenna unit includes a plurality of first line antennas (also referred to as an 'X-line antenna' or an 'X-axis channel') (X1 to Xm, m being 2 or more) arranged in a predetermined direction Y line antenna 'or Y-axis channel) Y1 to Yn, n arranged in a second direction (e.g., Y direction) that intersects the first direction Natural number).

실시예에 따라, 안테나부는 감지 영역을 둘러싸도록 폐루프 형태의 베이스 루프(115)가 구비될 수 있다. According to the embodiment, the antenna unit may be provided with a base loop 115 in the form of a closed loop to surround the sensing area.

복수의 제1 및 제2 라인 안테나들 및 베이스 루프(115)는 도체로 구현될 수 있다.The plurality of first and second line antennas and base loop 115 may be implemented as conductors.

베이스 루프(115)는 복수의 제1 라인 안테나들(X1~Xm) 및 제2 라인 안테나들(Y1~Yn) 각각에 연결될 수 있다. 복수의 제1 라인 안테나들(X1~Xm) 및 제2 라인 안테나들(Y1~Yn)는 서로 연결되지 않도록 서로 다른 레이어에 형성될 수 있다. The base loop 115 may be connected to each of the plurality of first line antennas X1 to Xm and the second line antennas Y1 to Yn. The plurality of first line antennas X1 to Xm and the second line antennas Y1 to Yn may be formed on different layers so as not to be connected to each other.

베이스 루프(115)는 공통 전압 또는 접지 전압에 선택적으로 연결될 수 있다. 이를 위해, 센서보드(110)는 베이스 루프(115)를 선택적으로 접지 전압에 연결할 수 있는 적어도 하나의 스위치(이하, '베이스 루프 스위치'라 칭함)를 포함할 수 있다. 도 3 및 도 4의 실시예에서는, 제1 및 제2 베이스 루프 스위치(SW1 및 SW2)가 베이스 루프(115)와 접지 전압 사이에 연결되어, 루프 제어 신호(BL_CON1, BL_CON2)에 응답하여 베이스 루프(115)를 접지 전압에 선택적으로 연결한다. 그러나, 본 발명의 실시예가 도 3 및 도 4의 실시예에 한정되지는 않는다.The base loop 115 may be selectively connected to a common voltage or ground voltage. To this end, the sensor board 110 may include at least one switch (hereinafter referred to as a 'base loop switch') capable of selectively connecting the base loop 115 to a ground voltage. 3 and 4, the first and second base loop switches SW1 and SW2 are connected between the base loop 115 and the ground voltage to generate a base loop 115 in response to the loop control signals BL_CON1 and BL_CON2, (115) to the ground voltage. However, the embodiment of the present invention is not limited to the embodiment of Figs.

선택회로(130)는 제1 선택 회로(131) 및 제2 선택 회로(133)를 포함할 수 있다.The selection circuit 130 may include a first selection circuit 131 and a second selection circuit 133.

제1 및 제2 선택 회로(131, 133) 각각은 멀티플렉서 또는 하나 이상의 스위치로 구현될 수 있다.Each of the first and second selection circuits 131 and 133 may be implemented as a multiplexer or one or more switches.

제1 라인 안테나들(X1 ~ Xm)의 일측단은 제1 선택 회로(131)의 일측에 연결된다. 제1 선택 회로(131)는 제어부(300)의 제어에 의하여, 한번에 1개 또는 두 개의 제1 라인 안테나를 선택하여, 신호 처리부(120)에 연결할 수 있다. One end of the first line antenna (X1 to Xm) is connected to one side of the first selection circuit (131). The first selection circuit 131 can select one or two first line antennas at a time and can connect to the signal processing unit 120 under the control of the control unit 300. [

제2 라인 안테나들(Y1 ~ Yn)의 일측단은 제2 선택 회로(133)의 일측에 연결된다. 제2 선택 회로(133)는 제어부(300)의 제어에 의하여, 한번에 1개 또는 두 개의 제2 라인 안테나를 선택하여, 신호 처리부(120)에 연결할 수 있다. One end of the second line antenna (Y1 to Yn) is connected to one side of the second selection circuit (133). The second selection circuit 133 can select one or two second line antennas at a time and connect to the signal processing unit 120 under the control of the control unit 300. [

제어부(300)는 제1 라인 안테나(X1 ~ Xm)의 스캔 동작(이를 'X축 스캔'이라고도 함)시에는, 제1 선택 회로(131)를 통해 하나씩 순차적으로 선택하고, 선택된 X 라인 안테나의 신호(SX1)가 신호 처리부(120)로 입력되도록 제어하고, 제2 라인 안테나(Y1 ~ Yn)의 스캔 동작(이를 'Y축 스캔'이라고도 함)시에는, 제2 선택 회로(133)를 통해, 하나씩 순차적으로 선택하고, 선택된 Y 라인 안테나의 신호(SY)가 신호 처리부(300)로 입력되도록 제어할 수 있다.The control unit 300 sequentially selects the first line antennas X1 to Xm one by one through the first selection circuit 131 when the scan operation of the first line antennas X1 to Xm (also referred to as X axis scan) The signal SX1 is input to the signal processing unit 120 and when the scan operation of the second line antenna Y1 to Yn (also referred to as Y axis scan) is performed through the second selection circuit 133 , And the signal SY of the selected Y line antenna is input to the signal processing unit 300. [

베이스 루프(115), 제1 및 제2 라인 안테나(X1 ~ Xm, Y1 ~ Yn)는 센서 보드(110)을 형성하는 기판에 형성될 수 있다. 센서보드(110)는 투명 전극 기판, ITO(Indium Tin Oxide) 기판, PCB(PRINTED CIRCUIT BOARD), 또는 FPCB(Flexible PCB)로 구현될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 센서 보드(110)는 베이스 루프(115), 제1 및 제2 라인 안테나(X1 ~ Xm, Y1 ~ Yn)가 형성된 기판이라 할 수 있다. 도시되지는 않았지만, 센서 보드(110) 위에는 투명창(미도시) 및 디스플레이(미도시)가 형성될 수 있다.The base loop 115 and the first and second line antennas X1 to Xm and Y1 to Yn may be formed on a substrate forming the sensor board 110. [ The sensor board 110 may be a transparent electrode substrate, an ITO (Indium Tin Oxide) substrate, a printed circuit board (PCB), or a flexible PCB (FPCB). Therefore, the sensor board 110 may be a substrate on which the base loop 115, the first and second line antennas X1 to Xm, and Y1 to Yn are formed. Although not shown, a transparent window (not shown) and a display (not shown) may be formed on the sensor board 110.

신호 처리부(120)는 증폭기(140), 아날로그-디지털 변환기(AD converter)(150) 및 이득 제어기(gain controller)(160)를 포함할 수 있다.The signal processing unit 120 may include an amplifier 140, an analog-to-digital converter (ADC) 150, and a gain controller 160.

증폭기(140)는 센서보드(110)의 출력 신호를 필터링 및 증폭한다.The amplifier 140 filters and amplifies the output signal of the sensor board 110.

이득 제어기(160)는 증폭기(140)의 이득(게인(gain))을 제어할 수 있다. 실시예에 따라, 이득 제어기(160)는 디지털 아날로그 변환기(DAC: Digital to Analog Converter)로 구현될 수 있다.The gain controller 160 may control the gain of the amplifier 140. [ According to an embodiment, the gain controller 160 may be implemented as a digital to analog converter (DAC).

아날로그-디지털 변환기(150)는 아날로그 신호인 증폭기(140)의 출력 신호를 디지털 신호로 변환한다. 디지털 신호는 제어부(300)로 제공될 수 있다.The analog-to-digital converter 150 converts the output signal of the amplifier 140, which is an analog signal, into a digital signal. The digital signal may be provided to the control unit 300.

실시예에 따라, 제어부(300)는 CPU(central processing unit), 또는 MCU(micro controller unit)를 포함할 수 있다.According to an embodiment, the control unit 300 may include a central processing unit (CPU), or a micro controller unit (MCU).

제어부(300)는 아날로그-디지털 변환기(150)로부터 출력되는 디지털 신호를 분석하여 전자펜의 위치 정보를 검출할 수 있다.The controller 300 may analyze the digital signal output from the A / D converter 150 to detect position information of the electronic pen.

테스트 회로(200)는 테스트 모드에서 센서 보드(110)의 각 채널의 특성을 측정하기 위한 테스트 전압 및/또는 테스트 전류를 생성하여 센서 보드(110)로 인가할 수 있다. 또한 실시예에 따라, 테스트 회로(200)는 센서 보드(110)의 출력 신호에 기초하여 각 채널의 특성을 측정하고, 측정 결과에 기초하여 채널 편차를 교정한다. 실시예에 따라, 센서 보드(110)의 출력 신호에 기초하여 각 채널의 특성을 측정하고, 측정 결과에 기초하여 채널 편차를 교정하는 기능은 제어부(300)에 구현될 수 있다.The test circuit 200 may generate a test voltage and / or a test current for measuring the characteristics of each channel of the sensor board 110 in a test mode and apply the test voltage and / or the test current to the sensor board 110. According to the embodiment, the test circuit 200 measures the characteristics of each channel based on the output signal of the sensor board 110, and calibrates the channel deviation based on the measurement result. According to the embodiment, the function of measuring the characteristics of each channel based on the output signal of the sensor board 110 and correcting the channel deviation based on the measurement result can be implemented in the control unit 300. [

즉, 본 발명의 실시예에 따른 테스트 기능 및 교정 기능은 위치 검출 장치(10) 내의 하나 이상의 구성요소에 분산 구현될 수 있다.That is, the test function and the calibration function according to the embodiment of the present invention can be distributedly implemented in one or more components in the position detection device 10.

본 명세서에서, 채널은 협의로는 라인 안테나를 의미할 수 있고, 광의로는 라인 안테나뿐만 아니라 라인 안테나에 연결된 하나 이상의 구성요소(예컨대, 멀티플렉서, 증폭기 등)를 포함할 수 있다.In this specification, a channel may connote a line antenna in a narrow sense, and in the broadest sense may include one or more components (e.g., a multiplexer, an amplifier, etc.) connected to a line antenna as well as a line antenna.

실시예에 따라, 테스트 회로(200)는 베이스 루프(115)의 일측에 연결되는 제1 전압/전류원(210) 및 베이스 루프(115)의 다른 일 측에 연결되는 제2 전압/전류원(220)을 포함할 수 있다. The test circuit 200 includes a first voltage / current source 210 connected to one side of the base loop 115 and a second voltage / current source 220 connected to the other side of the base loop 115. [ . ≪ / RTI >

제1 전압/전류원(210)은 테스트 모드에서 활성화되어, 베이스 루프(115)로 제1 테스트 전류 또는 제1 테스트 전압을 인가하고, 제2 전압/전류원(220) 역시 테스트 모드에서 활성화되어, 베이스 루프(115)로 제2 테스트 전류 또는 제2 테스트 전압을 인가할 수 있다.The first voltage / current source 210 is activated in the test mode to apply the first test current or the first test voltage to the base loop 115 and the second voltage / current source 220 is also activated in the test mode, Loop 115 to apply a second test current or a second test voltage.

도 1 및 2의 실시예에서는 설명의 편의를 위하여 센서보드(110), 신호 처리부(120) 및 테스트 회로(200) 등의 구성요소가 별도로 도시되어 있으나, 실시예에 따라, 하나 이상의 구성요소들이 통합되어 구현되거나, 센서보드(110)에 신호 처리부(120) 또는 테스트 회로(200)의 일부가 구현될 수 있다.1 and 2, components such as the sensor board 110, the signal processing unit 120, and the test circuit 200 are separately shown for convenience of description. However, according to the embodiment, Or a part of the signal processing unit 120 or the test circuit 200 may be implemented in the sensor board 110. [

본 발명의 실시예에 따른 위치 검출 장치(10)의 테스트 모드의 동작은 도 3 및 도 4를 참조하여 상세히 기술한다.The operation of the test mode of the position detecting device 10 according to the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 3 and FIG.

도 3은 제1 전압/전류원(210)을 이용한 테스트를 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 제2 전압/전류원(220)을 이용한 테스트를 설명하기 위한 도면이다. 도 3 및 도 4를 참조하여, 테스트 모드에서의 위치 검출 장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.FIG. 3 is a view for explaining a test using the first voltage / current source 210, and FIG. 4 is a diagram for explaining a test using the second voltage / current source 220. The operation of the position detecting device in the test mode will be described with reference to FIGS. 3 and 4. FIG.

먼저 도 3을 참조하면, 베이스 루프 스위치(SW1, SW2)는 루프 제어 신호(BL_CON1, BL_CON2)에 응답하여 베이스 루프(115)를 접지 전압으로부터 분리한다.Referring first to FIG. 3, the base loop switches SW1 and SW2 separate the base loop 115 from the ground voltage in response to the loop control signals BL_CON1 and BL_CON2.

제1 전압/전류원(210)은 베이스 루프(115)로 제1 테스트 전류(I1) 또는 제1 테스트 전압(V1)을 인가한다. 실시예에 따라, 제1 테스트 전류(I1) 또는 제1 테스트 전압(V1)은 일정 시간 동안 특정의 세기(혹은 크기)를 가지는 펄스 형태의 정전류 신호 또는 정전압 신호일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 각 채널의 지연 시간 특성 측정시, 제1 테스트 전류(I1) 또는 제1 테스트 전압(V1)은 정현파(sine wave)일 수 있다.The first voltage / current source 210 applies the first test current I1 or the first test voltage V1 to the base loop 115. According to the embodiment, the first test current I1 or the first test voltage V1 may be a pulse-like constant current signal or a constant voltage signal having a specific intensity (or magnitude) for a predetermined time, but is not limited thereto. For example, in measuring the delay time characteristics of each channel, the first test current I1 or the first test voltage V1 may be a sinusoidal wave.

선택 회로(130)는 제어부(300)의 제어에 따라, 복수의 라인 안테나들 중 하나를 선택한다. 증폭기(140)는 선택회로(130)에 의해 선택된 라인 안테나의 출력 신호를 증폭하여 출력하고, ADC(150)는 증폭기(140)의 출력 신호를 디지털 신호로 변환한다. The selection circuit 130 selects one of the plurality of line antennas under the control of the control unit 300. [ The amplifier 140 amplifies and outputs the output signal of the line antenna selected by the selection circuit 130, and the ADC 150 converts the output signal of the amplifier 140 into a digital signal.

테스트 모드에서는 이득 제어기(160)의 증폭기(140)의 이득을 동일한 고정 이득(fixed gain)(예컨대, 1)로 설정할 수 있다. 이에 따라, 테스트 모드에서, 증폭기(140)는 입력 신호의 크기를 증폭하거나 감쇄시키지 않고 바이패스(bypass) 하거나 필터링(filtering)만 하여 출력할 수 있다.In the test mode, the gain of the amplifier 140 of the gain controller 160 can be set to the same fixed gain (e.g., 1). Accordingly, in the test mode, the amplifier 140 bypasses or filters the input signal without amplifying or attenuating the amplitude of the input signal.

제1 전압/전류원(210)에 의하여 베이스 루프(115)로 제1 테스트 전류(I1)가 인가되는 경우, 베이스 루프(115)로부터 선택된 라인 안테나 및 선택회로(130)를 거쳐 증폭기(140)로 제1 테스트 전류(I1)가 흐르는 전류 경로가 형성될 수 있다.When the first test current I1 is applied to the base loop 115 by the first voltage / current source 210, the first test current I1 is supplied from the base loop 115 to the amplifier 140 through the selected line antenna and the selection circuit 130 A current path through which the first test current I1 flows can be formed.

따라서, 증폭기(140)의 출력 신호를 선택된 라인 안테나를 포함하는 해당 채널의 저항 특성에 따라, 채널의 출력신호(예컨대, 증폭기(140)의 출력 신호 또는 ADC(150)의 출력 신호)의 크기가 달라진다.Therefore, the output signal of the amplifier 140 is changed in accordance with the resistance characteristic of the corresponding channel including the selected line antenna so that the output signal of the channel (for example, the output signal of the amplifier 140 or the output signal of the ADC 150) It is different.

이에 따라, 각 라인 안테나별 증폭기(150)의 출력 신호의 크기를 측정함으로써, 각 채널의 저항 특성을 산출할 수 있다. 예컨대, 테스트 전류 신호의 크기 대비 증폭기(150)의 출력 신호의 크기를 비교함으로써, 각 채널의 저항 특성을이 산출될 수 있다.Thus, by measuring the magnitude of the output signal of the amplifier 150 for each line antenna, the resistance characteristic of each channel can be calculated. For example, by comparing the magnitude of the output signal of the amplifier 150 with respect to the magnitude of the test current signal, the resistance characteristic of each channel can be calculated.

이러한 각 채널의 저항 특성의 산출은, 제어부(300)가 ADC(150)로부터 출력되는 디지털 신호에 기초하여 수행할 수 있다.The resistance characteristic of each channel can be calculated based on the digital signal output from the ADC 150 by the control unit 300. [

예컨대, 제어부(300)는 각 채널의 출력 신호(예컨대, ADC(150)의 출력 신호)에 따라, 각 채널의 저항 특성을 산출하여 메모리(400)에 저장한다.For example, the control unit 300 calculates the resistance characteristic of each channel according to the output signal of each channel (for example, the output signal of the ADC 150) and stores it in the memory 400. [

이와 같은 방식으로, 제어부(300)는 제1 테스트 전류(I1)에 의한 각 채널의 저항 특성(즉, 제1 저항 특성)과, 제2 테스트 전류(I2)에 의한 각 채널의 저항 특성(즉, 제2 저항 특성)을 산출하여 메모리(400)에 저장한다.In this manner, the control unit 300 determines the resistance characteristic of each channel (i.e., the first resistance characteristic) by the first test current I1 and the resistance characteristic of each channel by the second test current I2 , And the second resistance characteristic) are calculated and stored in the memory 400.

또한, 제어부(300)는 각 채널에 대한 제1 및 제2 저항 특성에 기초하여 각 채널에 대한 보상값을 결정한다. 보상값은 신호 처리부(120)의 증폭기(140)의 증폭 이득(amplification gain)일 수 있다.In addition, the controller 300 determines the compensation value for each channel based on the first and second resistance characteristics for each channel. The compensation value may be an amplification gain of the amplifier 140 of the signal processing unit 120.

즉, 각 채널에 대하여, 측정된 제1 및 제2 저항 특성에 기초하여, 증폭기(140)의 증폭 이득이 설정된다. 예컨대, 제어부(300)는 각 채널의 제1 및 제2 저항 특성의 합, 평균(산술 평균 또는 가중 평균) 등에 기초하여 해당 채널의 증폭 이득을 설정할 수 있다.That is, for each channel, the amplification gain of the amplifier 140 is set based on the measured first and second resistance characteristics. For example, the control unit 300 can set the amplification gain of the channel based on the sum of the first and second resistance characteristics of each channel, the average (arithmetic average or weighted average), and the like.

실시예에 따라, 각 채널별 증폭 이득이 메모리(400)에 룩업 테이블(look-up table) 형태로 저장될 수 있다.According to the embodiment, the amplification gain for each channel may be stored in the memory 400 in the form of a look-up table.

각 채널별 증폭 이득은 위치 검출 모드에서 사용된다.The amplification gain for each channel is used in position detection mode.

위치 검출 모드에서, 이득 제어기(160)는 메모리(400)에 저장된 각 채널별 증폭 이득에 따라, 증폭기(140)의 이득을 선택된 라인 안테나에 해당하는 이득으로 설정하고, 증폭기(140)는 선택된 라인 안테나의 출력 신호를 설정된 이득에 따라 증폭하여 출력한다.In the position detection mode, the gain controller 160 sets the gain of the amplifier 140 to a gain corresponding to the selected line antenna, and the amplifier 140 sets the gain of the selected line antenna according to the amplification gain for each channel stored in the memory 400, And amplifies and outputs the output signal of the antenna according to the set gain.

따라서, 각 채널(라인 안테나)별 저항 특성에 따라 증폭기(140)의 이득은 가변될 수 있다. 이와 같이, 테스트 결과에 기초하여 각 채널별 증폭 이득이 교정됨으로써, 각 라인 안테나의 출력 신호간 편차가 줄어든다.Therefore, the gain of the amplifier 140 may vary depending on the resistance characteristic of each channel (line antenna). In this way, the amplification gain for each channel is corrected based on the test result, so that the deviation between the output signals of the respective line antennas is reduced.

따라서, 라인 안테나의 출력 신호의 품질이 향상되어, 위치 검출 결과의 오류가 줄어들 수 있다. Therefore, the quality of the output signal of the line antenna is improved, and the error of the position detection result can be reduced.

실시에에 따라, 테스트 전류나 테스트 전압의 위상 대비 증폭기(150)의 출력 신호의 위상를 비교함으로써, 각 채널의 시간 지연 특성이 산출될 수 있다.According to the embodiment, by comparing the phase of the output signal of the amplifier 150 with respect to the phase of the test current or the test voltage, the time delay characteristic of each channel can be calculated.

예컨대, 제1 전압/전류원(210)에 의한 각 채널의 제1 시간 지연 특성이 산출되고, 제2 전압/전류원(220)에 의한 각 채널의 제2 시간 지연 특성이 산출되어 메모리(400)에 저장될 수 있다.For example, the first time delay characteristic of each channel by the first voltage / current source 210 is calculated, the second time delay characteristic of each channel by the second voltage / current source 220 is calculated and stored in the memory 400 Lt; / RTI >

제어부(300)는 각 채널의 제1 및 제2 시간 지연 특성에 기초하여 채널간 지연 시간 편차가 줄어들도록 각 채널별 지연 시간을 교정할 수 있다.The control unit 300 can correct the delay time for each channel so that the interchannel delay time deviation is reduced based on the first and second time delay characteristics of each channel.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 검출 장치의 테스트 모드에서의 동작 방법을 나타내는 플로우차트이다. 도 5의 방법은 도 1 내지 도 4를 참조하여 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 검출 장치에 의해 수행될 수 있다.5 is a flowchart showing an operation method in a test mode of the position detection apparatus according to an embodiment of the present invention. The method of FIG. 5 may be performed by the position detecting device according to an embodiment of the present invention described above with reference to FIGS.

루프 제어 신호(BL_CON1, BL_CON2)에 응답하여 베이스 루프(115)를 접지 전압으로 분리한다(S110). The base loop 115 is separated into a ground voltage in response to the loop control signals BL_CON1 and BL_CON2 (S110).

복수의 라인 안테나들을 순차적으로 선택하면서, 제1 테스트 전압 또는 제1 테스트 전류에 의한 채널들 각각의 제1 저항 특성을 측정한다.The first resistance characteristic of each of the channels by the first test voltage or the first test current is measured while sequentially selecting the plurality of line antennas.

예를 들어, 복수의 라인 안테나들 중 하나를 선택하고, 베이스 루프를 통해 선택된 라인 안테나로 제1 전압/전류원(210)에 의한 제1 테스트 전압(V1) 또는 제1 테스트 전류(I1)를 제공한다(S120).For example, one of the plurality of line antennas is selected and the first test voltage V1 or the first test current I1 is supplied by the first voltage / current source 210 to the selected line antenna through the base loop (S120).

선택된 라인 안테나의 출력 신호에 기초하여 선택된 라인 안테나의 제1 저항 특성을 측정하고(S130), 측정된 제1 저항 특성을 메모리에 저장한다(S140).The first resistance characteristic of the selected line antenna is measured based on the output signal of the selected line antenna (S130), and the measured first resistance characteristic is stored in the memory (S140).

모든 라인 안테나들의 제1 저항 특성을 산출했는지를 체크하여(S150), 제1 저항 특성을 측정하지 않은 라인 안테나가 있다면, S120 단계로 복귀하여, 다음 라인 안테나를 선택하여, 해당 라인 안테나의 제1 저항 특성을 산출하여 메모리에 저장하는 과정을 반복한다. It is checked whether or not the first resistance characteristic of all the line antennas is calculated (S150). If there is a line antenna in which the first resistance characteristic is not measured, the process returns to step S120 to select the next line antenna, And the resistance characteristic is calculated and stored in the memory.

이러한 반복 과정을 통해, 모든 라인 안테나들의 제1 저항 특성이 산출되었다면, 다음으로, 복수의 라인 안테나들을 다시 순차적으로 선택하면서, 제2 테스트 전압 또는 제2 테스트 전류에 의한 채널들 각각의 제2 저항 특성을 측정한다.If the first resistance characteristic of all the line antennas is calculated through this repetition process, then, the plurality of line antennas are sequentially selected again, and the second resistance of each of the channels by the second test voltage or the second test current Measure the properties.

예를 들어, 복수의 라인 안테나들 중 하나를 선택하고, 베이스 루프를 통해 선택된 라인 안테나로 제2 전압/전류원(220)에 의한 제2 테스트 전압(V2) 또는 제2 테스트 전류(I2)를 제공한다(S160).For example, one of the plurality of line antennas is selected and the second test voltage V2 or the second test current I2 is supplied by the second voltage / current source 220 to the selected line antenna through the base loop (S160).

선택된 라인 안테나의 출력 신호에 기초하여 선택된 라인 안테나의 제2 저항 특성을 측정하고(S170), 측정된 제2 저항 특성을 메모리에 저장한다(S180).The second resistance characteristic of the selected line antenna is measured based on the output signal of the selected line antenna (S170), and the measured second resistance characteristic is stored in the memory (S180).

모든 라인 안테나들의 제2 저항 특성을 산출했는지를 체크하여(S190), 제2 저항 특성을 측정하지 않은 라인 안테나가 있다면, S160 단계로 복귀하여, 다음 라인 안테나를 선택하여, 해당 라인 안테나의 제2 저항 특성을 산출하여 메모리에 저장하는 과정을 반복한다. It is checked whether or not the second resistance characteristic of all the line antennas is calculated (S190). If there is a line antenna in which the second resistance characteristic is not measured, the process returns to step S160 to select the next line antenna, And the resistance characteristic is calculated and stored in the memory.

이러한 반복 과정을 통해, 모든 라인 안테나들의 제2 저항 특성이 산출되었다면, 각 라인 안테나에 대한 제1 및 제2 저항 특성에 기초하여 각 라인 안테나에 대한 보상값을 설정한다(S195).If the second resistance characteristic of all the line antennas is calculated through this repetition process, the compensation value for each line antenna is set based on the first and second resistance characteristics for each line antenna (S195).

보상값은 신호 처리부(120)의 증폭기(140)의 증폭 이득(amplification gain)일 수 있다.The compensation value may be an amplification gain of the amplifier 140 of the signal processing unit 120.

따라서, 각 라인 안테나에 대한 제1 및 제2 저항 특성에 기초하여, 각 라인 안테나의 출력 신호의 증폭 이득이 결정될 수 있다.Therefore, the amplification gain of the output signal of each line antenna can be determined based on the first and second resistance characteristics for each line antenna.

테스트 모드는 센서 혹은 이를 포함하는 위치 검출 장치의 제품화 전에 수행될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The test mode may be performed before commercialization of the sensor or the position detecting device including the sensor, but is not limited thereto.

실시예에 따라, 위치 검출 장치의 제품화 이후에도, 관리자나 사용자에 의해(예컨대, 미리 정의된 테스트 모드 메뉴나 명령의 실행에 의해), 위치 검출 장치(10)는 테스트 모드로 진입하여 도 5에 도시된 바와 같은 테스트 동작을 수행할 수 있다.According to the embodiment, even after commercialization of the position detecting apparatus, the position detecting apparatus 10 enters the test mode by an administrator or a user (for example, by execution of a predefined test mode menu or command) The test operation can be performed.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 검출 장치의 위치 검출 모드에서의 동작 방법을 나타내는 플로우차트이다. 도 6의 방법은 도 1 내지 도 4를 참조하여 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 검출 장치(10)에 의해 수행될 수 있다.6 is a flowchart showing a method of operating the position detecting device in the position detecting mode according to an embodiment of the present invention. The method of Fig. 6 can be performed by the position detecting apparatus 10 according to the embodiment of the present invention described above with reference to Figs.

위치 검출 모드에서는, 제1 및 제2 전압/전류원(210, 220)은 비활성화된다(S210). 예컨대, 테스트 모드가 종료되면, 제어부(300)에 의하여 제1 및 제2 전압/전류원(210, 220)은 비활성화될 수 있다.In the position detection mode, the first and second voltage / current sources 210 and 220 are inactivated (S210). For example, when the test mode is terminated, the first and second voltage / current sources 210 and 220 may be inactivated by the control unit 300.

또한, 루프 제어 신호(BL_CON1, BL_CON2)에 응답하여 베이스 루프(115)는 접지 전압에 연결된다(S220). Further, in response to the loop control signals BL_CON1 and BL_CON2, the base loop 115 is connected to the ground voltage (S220).

전자펜의 위치를 검출하기 위해 설정된 스캔 영역에 해당하는 복수의 라인 안테나들을 순차적으로 선택하고, 선택된 안테나의 출력 신호에 기초하여 전자펜의 위치를 검출한다. 풀 스캔(full scan) 모드인 경우에는, 스캔 영역은 복수의 제1 라인 안테나들(X1~Xm)의 전부, 또는 제2 라인 안테나들(Y1~Yn)의 전부일 수 있다. 부분 스캔(partial scan) 모드인 경우에는, 스캔 영역은 복수의 제1 라인 안테나들(X1~Xm)의 일부, 또는 제2 라인 안테나들(Y1~Yn)의 일부일 수 있다.Sequentially selects a plurality of line antennas corresponding to the scan area set for detecting the position of the electronic pen, and detects the position of the electronic pen based on the output signal of the selected antenna. In the full scan mode, the scan area may be all of the plurality of first line antennas X1 to Xm, or all of the second line antennas Y1 to Yn. In the partial scan mode, the scan area may be a part of the plurality of first line antennas X1 to Xm or a part of the second line antennas Y1 to Yn.

예를 들어, 스캔 영역에 속하는 복수의 라인 안테나들 중 하나를 선택하고, 선택된 라인 안테나에 대한 보상값에 기초하여 증폭기(140)의 이득을 설정한다 (S240).For example, one of the plurality of line antennas belonging to the scan area is selected, and the gain of the amplifier 140 is set based on the compensation value for the selected line antenna (S240).

그리고, 선택된 라인 안테나의 출력 신호를, 설정된 증폭 이득에 따라 증폭한다(S250).Then, the output signal of the selected line antenna is amplified according to the set amplification gain (S250).

증폭된 신호를 디지털 신호로 변환하여 위치를 검출한다(S260).The amplified signal is converted into a digital signal to detect the position (S260).

설정된 스캔 영역에 속하는 모든 라인 안테나들의 출력 신호를 증폭하고 처리했는지를 체크하여, 스캔되지 않은 라인 안테나가 있다면, S230 단계로 복귀하여, 다음 라인 안테나를 선택하여, 해당 라인 안테나의 출력 신호를 증폭 및 처리하는 과정을 반복함으로써, 설정된 스캔 영역 내에서의 전자펜의 위치를 검출할 수 있다.It is checked whether the output signals of all the line antennas belonging to the set scan area are amplified and processed. If there is an unscanned line antenna, the process returns to step S230 to select the next line antenna, By repeating the process, the position of the electronic pen in the set scan area can be detected.

도 5 및 도 6의 실시예에서 도시된 각 단계는 실시예에 따라 그 순서가 달라질 수 있으며, 또는 둘 이상의 단계가 병렬적으로 수행될 수도 있다.The steps shown in the embodiments of FIGS. 5 and 6 may be performed according to the embodiment, or two or more steps may be performed in parallel.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면, 위치 검출 장치의 내부에 빌트인(built-in) 테스트 회로를 포함하여 자체 테스트 및 교정(calibration)이 가능하다. 이에 따라, 복수의 안테나들의 제조 공정시 발생하는 편차로 인하여 각 채널별 특성이 달라지는 문제를 자체 테스트 및 교정을 통해 해결할 수 있다. As described above, according to the embodiment of the present invention, a self-test and calibration is possible by including a built-in test circuit inside the position detecting device. Accordingly, a problem that characteristics of each channel varies due to a deviation occurring in a manufacturing process of a plurality of antennas can be solved through self test and calibration.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 센서 및 이를 포함하는 위치 검출 장치의 테스트를 위하여, 외부의 펜(예컨대, 테스트용 펜)이나 별도의 테스트 회로(혹은 테스트 보드)를 필요로 하지 않는다.Further, according to the embodiment of the present invention, an external pen (e.g., a test pen) or a separate test circuit (or a test board) is not required for testing the sensor and the position detecting device including the same.

이상에서는 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It should be understood that various modifications may be made by those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the present invention.

10: 위치 검출 장치
100: 전자펜
110: 센서보드
115: 베이스 루프
120: 신호 처리부
130, 131, 132: 선택회로
140: 증폭기
150: 아날로그-디지털 변환기(AD converter)
160: 이득이득 제어기
200: 테스트 회로
210, 220: 전압/전류원
300: 제어부
400: 메모리10: Position detecting device
100: Electronic pen
110: Sensor board
115: Base loop
120: Signal processor
130, 131, 132: selection circuit
140: amplifier
150: Analog-to-digital converter (AD converter)
160: gain gain controller
200: test circuit
210, 220: voltage / current source
300:
400: memory

Claims (11)

지시체의 위치를 검출하는 위치 검출 장치에 있어서,
상기 지시체의 접근 또는 접촉 여부를 감지하기 위하여, 소정의 감지영역에 배치되는 복수의 라인 안테나들 및 상기 감지 영역을 둘러싸도록 폐루프 형태로 배치되는 베이스 루프를 포함하는 센서부;
루프 제어 신호에 응답하여 상기 베이스 루프를 선택적으로 접지 전압에 연결하기 위한 베이스 루프 스위치;
상기 베이스 루프의 일 측에 연결되고, 테스트 모드에서 상기 베이스 루프로 제1 테스트 전류 또는 제1 테스트 전압을 제공하는 제1 전압/전류원;
상기 베이스 루프의 다른 일측에 연결되어, 상기 테스트 모드에서 상기 베이스 루프로 제2 테스트 전류 또는 제2 테스트 전압을 제공하는 제2 전압/전류원;
상기 복수의 라인 안테나들 중 하나 이상의 라인 안테나를 선택하는 선택 회로; 및
상기 선택 회로로부터 출력되는 출력 신호에 기초하여 선택된 라인 안테나의 저항 특성을 산출하는 신호 처리부를 포함하는, 셀프 교정이 가능한 위치 검출 장치. A position detecting device for detecting a position of a pointing device,
A sensor unit including a plurality of line antennas arranged in a predetermined sensing area and a base loop arranged in a closed loop manner to surround the sensing area,
A base loop switch for selectively connecting the base loop to a ground voltage in response to a loop control signal;
A first voltage / current source coupled to one side of the base loop and providing a first test current or a first test voltage to the base loop in a test mode;
A second voltage / current source coupled to the other end of the base loop to provide a second test current or a second test voltage to the base loop in the test mode;
A selection circuit for selecting one or more line antennas of the plurality of line antennas; And
And a signal processing section for calculating a resistance characteristic of the line antenna selected based on the output signal outputted from the selection circuit. 제1항에 있어서, 상기 위치 검출 장치는
상기 테스트 모드에서 상기 제1 및 제2 전압/전류원을 활성화하고, 위치 검출 모드에서는 상기 제1 및 제2 전압/전류원을 비활성화하는 제어부를 더 포함하는 위치 검출 장치.The position detecting apparatus according to claim 1,
Further comprising a control unit for activating said first and second voltage / current sources in said test mode and deactivating said first and second voltage / current sources in position detection mode. 제2항에 있어서, 상기 신호 처리부는
상기 출력 신호를 증폭하는 증폭기; 및
상기 증폭기의 출력 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그 디지털 변환기를 포함하며,
상기 증폭기의 증폭 이득은
상기 테스트 모드에서는, 상기 복수의 라인 안테나들에 대하여 동일하게 설정되고,
상기 위치 검출 모드에서는, 상기 복수의 라인 안테나들 각각의 저항 특성에 기초하여 설정되는 것을 특징으로 하는 위치 검출 장치.3. The apparatus of claim 2, wherein the signal processing unit
An amplifier for amplifying the output signal; And
And an analog-to-digital converter for converting an output signal of the amplifier into a digital signal,
The amplification gain of the amplifier
In the test mode, the same setting is made for the plurality of line antennas,
And in the position detection mode, is set based on a resistance characteristic of each of the plurality of line antennas. 제2항에 있어서, 상기 제어부는
상기 테스트 모드에서, 상기 베이스 루프 스위치를 오프시키고, 상기 제1 전압/전류원을 활성화시키며, 상기 복수의 라인 안테나들을 순차적으로 선택하도록 상기 선택 회로를 제어하며,
상기 제1 전압/전류원은 선택된 라인 안테나로 상기 제1 테스트 전류를 인가하고,
상기 신호 처리부는 선택된 라인 안테나의 상기 제1 테스트 전류에 의한 제1 저항 특성을 산출하여 메모리에 저장하며,
상기 제어부는 또한, 상기 제1 전압/전류원을 비활성화시키고 상기 제2 전압/전류원을 활성화시키며, 상기 복수의 라인 안테나들을 순차적으로 선택하도록 상기 선택 회로를 제어하며,
상기 제1 전압/전류원은 선택된 라인 안테나로 상기 제2 테스트 전류를 인가하고,
상기 신호 처리부는 선택된 라인 안테나의 상기 제2 테스트 전류에 의한 제2 저항 특성을 산출하여 상기 메모리에 저장하는 위치 검출 장치.3. The apparatus of claim 2, wherein the control unit
In the test mode, the base loop switch is turned off, the first voltage / current source is activated, and the selection circuit is controlled to sequentially select the plurality of line antennas,
The first voltage / current source applies the first test current to the selected line antenna,
The signal processor calculates a first resistance characteristic based on the first test current of the selected line antenna and stores the first resistance characteristic in a memory,
Wherein the control unit further controls the selection circuit to deactivate the first voltage / current source, activate the second voltage / current source, and sequentially select the plurality of line antennas,
The first voltage / current source applies the second test current to the selected line antenna,
Wherein the signal processor calculates a second resistance characteristic based on the second test current of the selected line antenna and stores the second resistance characteristic in the memory. 제4항에 있어서, 상기 제어부는
상기 제1 및 제2 저항 특성에 기초하여 상기 선택된 라인 안테나에 대한 가변 이득을 설정하는 위치 검출 장치.5. The apparatus of claim 4, wherein the control unit
And sets a variable gain for the selected line antenna based on the first and second resistance characteristics. 제1항에 있어서, 상기 신호 처리부는
상기 선택 회로로부터 출력되는 출력 신호의 위상에 기초하여 선택된 라인 안테나의 지연 시간 특성을 산출하는 위치 검출 장치.2. The apparatus of claim 1, wherein the signal processing unit
And calculates the delay time characteristic of the selected line antenna based on the phase of the output signal output from the selection circuit. 지시체의 위치를 검출하기 위해 소정의 감지영역에 배치되는 복수의 라인 안테나들 및 베이스 루프를 포함하는 위치 검출 장치의 동작 방법에 있어서,
루프 제어 신호에 응답하여 상기 베이스 루프를 접지 전압으로 분리하는 단계;
상기 복수의 라인 안테나들을 순차적으로 선택하고, 상기 베이스 루프를 통해 선택된 라인 안테나로 제1 전압/전류원에 의한 제1 테스트 전압 또는 제1 테스트 전류를 제공하는 단계;
상기 선택된 라인 안테나의 출력 신호에 기초하여 상기 선택된 라인 안테나의 제1 저항 특성을 산출하는 단계;
상기 제1 저항 특성을 메모리에 저장하는 단계;
상기 상기 복수의 라인 안테나들을 순차적으로 선택하고, 상기 베이스 루프를 통해 선택된 라인 안테나로 제2 전압/전류원에 의한 제2 테스트 전압 또는 제2 테스트 전류를 제공하는 단계;
상기 선택된 라인 안테나의 출력 신호에 기초하여 상기 선택된 라인 안테나의 제2 저항 특성을 산출하는 단계; 및
상기 제2 저항 특성을 메모리에 저장하는 단계를 포함하는 위치 검출 장치의 동작 방법.A method of operating a position detection device including a plurality of line antennas and a base loop disposed in a predetermined sensing area for detecting a position of a pointing device,
Isolating the base loop to ground voltage in response to a loop control signal;
Sequentially selecting the plurality of line antennas and providing a first test voltage or a first test current by a first voltage / current source to a selected line antenna through the base loop;
Calculating a first resistance characteristic of the selected line antenna based on an output signal of the selected line antenna;
Storing the first resistance characteristic in a memory;
Sequentially selecting the plurality of line antennas and providing a second test voltage or a second test current by a second voltage / current source to a selected line antenna through the base loop;
Calculating a second resistance characteristic of the selected line antenna based on an output signal of the selected line antenna; And
And storing the second resistance characteristic in a memory. 제7항에 있어서, 상기 방법은
상기 제1 및 제2 저항 특성에 기초하여 상기 선택된 라인 안테나에 대한 보상값을 설정하는 단계를 더 포함하는 위치 검출 장치의 동작 방법.8. The method of claim 7,
And setting a compensation value for the selected line antenna based on the first and second resistance characteristics. 제8항에 있어서,
상기 위치 검출 장치는 상기 선택된 라인 안테나의 출력 신호를 증폭하는 증폭기를 더 포함하며,
상기 보상값은 상기 증폭기의 증폭 이득인 것을 특징으로 하는 위치 검출 장치의 동작 방법.9. The method of claim 8,
The position detection device further comprises an amplifier for amplifying an output signal of the selected line antenna,
Wherein the compensation value is an amplification gain of the amplifier. 제9항에 있어서, 상기 방법은
상기 제1 및 제2 전압/전류원을 비활성화하는 단계;
상기 루프 제어 신호에 응답하여 상기 베이스 루프를 상기 접지 전압에 연결하는 단계; 및
소정의 스캔 영역에 해당하는 복수의 라인 안테나들을 순차적으로 선택하고, 선택된 안테나의 출력 신호에 기초하여 상기 지시체의 위치를 검출하는 단계를 더 포함하는 위치 검출 장치의 동작 방법.10. The method of claim 9,
Deactivating the first and second voltage / current sources;
Coupling the base loop to the ground voltage in response to the loop control signal; And
Sequentially selecting a plurality of line antennas corresponding to a predetermined scan area and detecting a position of the indicating body based on an output signal of the selected antenna. 제10항에 있어서, 상기 지시체의 위치를 검출하는 단계는
상기 소정의 스캔 영역에 해당하는 복수의 라인 안테나들 중 선택된 라인 안테나에 대한 보상값에 기초하여 상기 증폭 이득을 설정하는 단계; 및
상기 증폭 이득에 따라 상기 선택된 라인 안테나의 출력 신호를 증폭하는 단계를 더 포함하는 위치 검출 장치의 동작 방법.11. The method of claim 10, wherein detecting the position of the indicator
Setting the amplification gain based on a compensation value for a selected line antenna among a plurality of line antennas corresponding to the predetermined scan area; And
And amplifying the output signal of the selected line antenna according to the amplification gain.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN114166118A (en) * 2021-11-26 2022-03-11 哈尔滨工程大学 Optical fiber shape sensing arrangement angle self-calibration method

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