KR20190080997A - 이종의 입력장치를 지원하는 펜 입력장치 - Google Patents

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Abstract

전자펜의 위치를 검출하고 이종의 입력 장치를 지원하는 펜 입력장치가 제공된다. 본 발명의 펜 입력장치는, 복수의 제1 센서 안테나들을 이용하여 상기 전자펜이 접근하거나 접촉되면 상기 제1 센서 안테나들에 발생하는 신호를 감지하여 출력하는 전자펜 센서부, 상기 전자펜 센서부의 출력 신호를 수신하여 처리하고, 스캔 구간 및 슬립 구간을 포함하는 상기 전자펜의 신호 구간을 검출하여 상기 슬립 구간에 대한 타이밍 정보를 제공하며, 또한 상기 스캔 구간 동안에는 상기 전자펜 센서부의 출력 신호에 기초하여 상기 전자펜의 위치를 검출하는 전자펜 신호 처리부, 및 상기 타이밍 정보에 기초하여, 상기 슬립 구간 동안 상기 전자펜과 다른 이종의 입력 장치에 의한 이종 신호를 감지하여 처리하는 이종 신호 검출부를 포함한다.

Description

이종의 입력장치를 지원하는 펜 입력장치{Pen Input Device Supporting Heterogeneous Input Device}
본 발명은 펜 입력 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 이종의 입력장치를 지원하는 펜 입력장치에 관한 것이다.
터치 패널 장치 혹은 액정 표시 장치는 지시체에 의한 지시 위치를 검출하기 위한 위치 검출 장치를 포함한다.
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.
터치 패널에 채용되는 위치 검출 방식에는 여러 가지가 있다. 예를 들어, 지시체에 의해 터치 패널에 인가되는 압력의 변화로 위치 검출을 행하는 저항막 방식이나 센서 도체간의 정전 용량의 변화로 위치 검출을 행하는 정전 용량 방식 등이 있다.
통상적으로는 하나의 터치 패널에는 한 종류의 지시체(예컨대, 손가락, 수동형 전자펜 혹은 능동형 전자펜)가 사용된다. 그러나, 최근에는 사용자의 편의성을 높이기 위하여, 이종의 지시체를 동시에 사용할 수 있도록 하기 위한 연구가 진행되고 있다.
예를 들어, 한국공개특허 제10-2011-0101053호는 펜 및 손가락의 각각을 동시에 검출하기 위해 복수의 위치 검출 방식을 구비하는 위치 검출 장치를 개시한다.
한국공개특허 제10-2011-0101053호
본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는 시분할 방식을 이용하여 펜 입력장치(펜 터치)의 위치와 이종의 입력장치(예컨대, 손 터치)의 위치를 모두 검출할 수 있는 위치 검출 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자펜의 위치를 검출하고 이종의 입력 장치를 지원하는 펜 입력장치는, 복수의 제1 센서 안테나들을 이용하여 상기 전자펜이 접근하거나 접촉되면 상기 제1 센서 안테나들에 발생하는 신호를 감지하여 출력하는 전자펜 센서부; 상기 전자펜 센서부의 출력 신호를 수신하여 처리하고, 스캔 구간 및 슬립 구간을 포함하는 상기 전자펜의 신호 구간을 검출하여 상기 슬립 구간에 대한 타이밍 정보를 제공하며, 또한 상기 스캔 구간 동안에는 상기 전자펜 센서부의 출력 신호에 기초하여 상기 전자펜의 위치를 검출하는 전자펜 신호 처리부; 및 상기 타이밍 정보에 기초하여, 상기 슬립 구간 동안 상기 전자펜과 다른 이종의 입력 장치에 의한 이종 신호를 감지하여 처리하는 이종 신호 검출부를 포함하며, 스캔 구간 동안에는, 상기 전자펜으로부터 소정의 구동 주파수를 가지는 구동 신호가 출력되고, 상기 슬립 구간 동안에는 상기 전자펜으로부터 상기 구동 신호가 출력되지 않는 것을 특징으로 한다.
실시예에 따라, 상기 신호 구간은 상기 스캔 구간과 상기 슬립 구간 사이의 통신 구간을 더 포함하며, 상기 전자펜 신호 처리부는 상기 통신 구간 동안 상기 전자펜 센서부의 출력 신호에 기초하여 상기 전자펜으로부터 디지털 통신을 이용하여 전송되는 센싱 정보를 검출한다.
실시예에 따라, 상기 전자펜 신호 처리부는 상기 스캔 구간 동안, 상기 복수의 제1 센서 안테나들 중 설정된 스캔 영역 에 해당하는 센서 안테나들 각각의 출력 신호의 세기에 기초하여 피크 안테나를 선정하고, 피크 안테나 정보를 메모리에 저장하며, 상기 통신 구간에서 상기 메모리에 저장된 피크 안테나 정보에 기초하여 상기 피크 안테나를 선택하고, 상기 피크 안테나로부터 출력되는 출력 신호에 기초하여 상기 센싱 정보를 검출한다.
실시예에 따라, 상기 스캔 구간은 제1 스캔 구간 및 제2 스캔 구간을 포함하며, 상기 통신 구간은 상기 제1 스캔 구간과 상기 제2 스캔 구간 사이에 위치하는 것을 특징으로 한다.
실시예에 따라, 상기 전자펜 신호 처리부는 상기 스캔 구간 동안, 스캔 영역의 일부를 스캔하는 부분 스캔 동작을 복수회 수행함으로써, 상기 스캔 구간 동안 상기 전자펜의 위치를 복수회 검출한다.
실시예에 따라, 상기 펜 입력 장치는 상기 타이밍 정보에 기초하여, 상기 슬립 구간에 맞추어 상기 이종 신호 검출부를 활성화하고, 상기 스캔 구간 동안에는 상기 이종 신호 검출부를 비활성화 또는 슬립 모드로 진입하도록 제어하는 제어부를 더 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 전자펜의 위치를 검출하고 이종의 입력 장치를 지원하는 펜 입력장치는, 복수의 제1 센서 안테나들을 이용하여 상기 전자펜이 접근하거나 접촉되면 상기 제1 센서 안테나들에 발생하는 신호를 감지하여 출력하는 전자펜 센서부; 상기 전자펜 센서부의 출력 신호를 수신하여 처리하고, 스캔 구간 및 슬립 구간을 포함하는 상기 전자펜의 신호 구간을 검출하여 상기 슬립 구간에 대한 타이밍 정보를 제공하며, 또한 상기 스캔 구간 동안에는 상기 전자펜으로부터 출력되는 소정의 구동 주파수를 가지는 구동 신호에 기초하여 생성되는 상기 전자펜 센서부의 출력 신호를 처리하여 상기 전자펜의 위치를 검출하는 전자펜 신호 처리부; 복수의 제2 센서 안테나들을 포함하며, 손가락 터치에 의해 상기 제2 센서 안테나들에 발생하는 신호를 감지하여 출력하는 이종 신호 센서부; 및 상기 타이밍 정보에 기초하여, 상기 슬립 구간 동안 상기 이종 신호 센서부의 출력 신호에 기초하여 상기 손가락의 위치를 검출하는 이종 신호 처리부를 포함하는 포함하며, 상기 스캔 구간 동안에는 상기 이종 신호 센서부 및 상기 이종 신호 처리부 중 적어도 하나는 비활성화되는 것을 특징으로 한다.
실시예에 따라, 상기 신호 구간은 통신 구간을 더 포함하며, 상기 전자펜 신호 처리부는 상기 스캔 구간 동안, 상기 복수의 제1 센서 안테나들 중 설정된 스캔 영역 에 해당하는 센서 안테나들 각각의 출력 신호의 세기에 기초하여 피크 안테나를 선정하고, 상기 통신 구간에서는 상기 스캔 구간에서 선정된 피크 안테나를 이용하여 통신을 수행한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 시분할 방식을 이용하여, 상호간의 영향이나 간섭없이 펜 입력장치(펜 터치)의 위치와 이종의 입력장치(예컨대, 손 터치)의 위치를 모두 효율적으로 검출할 수 있다.
이에 따라, 이종 입력 장치(예컨대, 전자펜 및 손가락)를 동시에 이용함으로써 사용자의 편의성이 향상된다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 펜 입력장치의 외관을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 펜 입력장치의 개략적인 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 펜 입력장치의 내부 구성 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자펜의 내부 구성 블록도이다.
도 4는 도 3의 전자펜의 구동 신호의 일 예를 개략적으로 나타내는 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, 전자펜의 하나의 신호 구간을 나타내는 도면이다
도 6은 도 2에 도시된 전자펜 위치 검출부의 일 실시예를 나타내는 구성 블록도이다.
도 7은 도 6에 도시된 센서보드의 일 실시예를 나타내는 구성 블록도이다.
도 8은 도 6에 도시된 전자펜 위치 검출부의 신호들의 파형을 개략적으로 나타내는 그래프이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 구간(프레임)을 나타내는 도면이다.
도 10 내지 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 각 구간에서의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 펜 입력장치(200)의 외관을 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 펜 입력장치(200')의 개략적인 구성을 나타내는 도면이다.
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 펜 입력장치(200)는 전자펜(100)의 위치를 검출할 뿐만 아니라, 전자펜 외의 다른(이종의) 신호(예컨대, 손가락(105) 터치에 의한 신호)를 검출할 수 있는 장치이다. 일 실시예에 따른 펜 입력장치(200')는 투명창(210), 전자펜 위치 검출부(220), 디스플레이(205) 및 이종 신호 검출부(260)를 포함할 수 있다.
이를 위해, 펜 입력장치(200)는 펜(100)과 손가락(105) 각각이 지시하는 위치를 감지(sensing)하기 위한 감지 영역(201)을 구비하고, 펜(100), 손가락(105)의 조작에 대응한 위치 정보를 검출하여, 스마트폰, 태블릿 장치, PC 등의 프로세서에 제공할 수 있다.
도 1b를 참조하면, 투명창(210) 하부에 이종 신호 검출부(260), 이종 신호 검출부(260) 하부에 디스플레이(205), 디스플레이(205) 하부에 전자펜 위치 검출부(220)가 위치하는 것으로 도시되나, 이는 설명의 편의를 위한 예시일 뿐, 각 구성의 위치는 달라질 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 펜 입력장치(200)의 내부 구성 블록도이다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 펜 입력장치(200)는 전자펜 위치 검출부(220), 이종 신호 검출부(260) 및 제어부(250)를 포함할 수 있다.
전자펜 위치 검출부(220)는 전자펜 센서부(230) 및 전자펜 신호 처리부(240)를 포함한다.
전자펜 센서부(230)는 복수의 제1 센서 안테나들을 이용하여 상기 전자펜이 접근하거나 접촉되면 상기 제1 센서 안테나들에 발생하는 신호를 감지하여 출력할 수 있다.
전자펜 신호 처리부(240)는 전자펜 센서부(230)의 출력 신호를 수신하여 처리하고, 스캔 구간('좌표 구간'이라고도 칭함) 및 슬립 구간을 포함하는 전자펜의 신호 구간을 검출하여 상기 슬립 구간에 대한 타이밍 정보(TS)를 이종 신호 검출부(260)로 제공한다. 신호 구간에 대해서는 도 5를 참조하여 상세히 후술한다.
전자펜 신호 처리부(240)는 또한 스캔 구간 동안에는 상기 전자펜 센서부(230)의 출력 신호에 기초하여 전자펜(100)의 위치를 검출한다.
이종 신호 검출부(260)는 이종 신호 센서부(270) 및 이종 신호 처리부(280)를 포함한다. 이종 신호 검출부(260)는 타이밍 정보(TS)에 기초하여, 슬립 구간에서 활성화되어 이종 입력 장치에 의한 이종 신호를 감지하여 처리할 수 있다. 이종 신호 검출부(260)는 타이밍 정보(TS)에 기초하여, 슬립 구간 이외의 구간(예컨대, 전자펜의 스캔 구간이나 통신 구간)에서는 비활성화될 수 있다.
이에 따라, 이종 신호 처리부(280)는 타이밍 정보(TS)에 기초하여, 슬립 구간 동안 전자펜(100)이 아닌 이종의 입력 장치에 의한 이종 신호를 감지하여 처리할 수 있다. 이종 신호 검출부(260)가 손가락의 위치를 검출하는 장치인 경우, 이종 신호 센서부(270)는 손가락의 위치를 감지하기 위한 복수의 제2 센서 안테나들을 구비할 수 있다.
도 2의 실시예에서는, 전자펜 위치 검출부(220)가 이종 신호 검출부(260)로 타이밍 정보(TS)를 제공하나, 본 발명의 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
실시예에 따라, 전자펜 위치 검출부(220)는 제어부(250)로 타이밍 정보(TS)를 제공하고, 제어부(250)는 타이밍 정보(TS)에 기초하여, 전자펜의 슬립 구간에서 이종 신호 검출부(260)를 활성화하여, 이종 신호 검출부(260)가 이종 입력 장치에 의한 신호를 검출하도록 제어할 수 있다. 제어부(250)는 타이밍 정보(TS)에 기초하여, 전자펜의 스캔 구간 및 통신 구간에서는 이종 신호 검출부(260)가 비활성화 혹은 슬립 모드로 진입하도록 제어할 수 있다.
제어부(250)는 또한, 전자펜 위치 검출부(220) 및 이종 신호 검출부(260)의 동작을 제어할 수 있다. 이를 위해, 제어부(250)는 전자펜 위치 검출부(220) 및 이종 신호 검출부(260) 각각의 동작을 제어하기 위한 제어 신호(CON1, CON2)를 생성하여, 전자펜 위치 검출부(220) 및 이종 신호 검출부(260)로 인가할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자펜의 내부 구성 블록도이다.
도 3을 참조하면, 전자펜(100)은 페라이트 코어에 감긴 코일(120), 및 센서부(130)를 구비할 수 있다. 또한 전자펜(100)은 펜 제어부(150), 전원부(160), 공진회로(170), 구동 드라이버(180), 및 버튼부(190)를 더 포함할 수 있다.
전자펜(100)은 전자기유도 신호(구동 신호)를 펜 입력장치(200)에 전송하기 위하여 인덕턴스 성분을 갖는 코일(120)을 감은 페라이트 코어(미도시)에 교류 전류를 인가한다.
전원부(160)는 전자펜 내부의 구성요소들로 동작 전압 및/또는 동작 전류를 공급할 수 있다. 전자펜(100)은 자체 배터리를 가질 수도 있고, 자체 배터리 없이 펜 입력장치(200)로부터 전력을 수신하여 동작할 수 있다. 예컨대, 실시예에 따라, 전원부(160)는 배터리를 구비할 수도 있고, 펜 입력장치(200)로부터 전력을 수신하기 위한 회로를 구비할 수도 있다.
센서부(130)는 전자펜(100)의 상태 및/또는 정보를 측정하거나 센싱(sensing)할 수 있는 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 센서부(130)는 힘센서(131)를 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 센서부(130)는 온도를 측정하는 온도 센서(133), 전자펜의 기울기를 측정하는 기울기 센서(135), 전자펜의 가속도를 측정하는 가속도 센서(137) 등을 더 포함할 수 있으나, 본 발명의 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 실시예에 따라, 도 3에 도시된 센서들 중 하나 이상의 센서가 생략될 수도 있고, 도 3에 도시된 센서들 외의 다른 센서가 추가로 구비될 수도 있다.
힘센서(131)는 전자펜(100)의 필압을 센싱하고, 센싱된 필압 정보를 펜 제어부(150)로 제공한다. 가속도 센서(137)는 전자펜의 가속도를 측정하여 펜 제어부(150)로 제공할 수 있고, 펜 제어부(150)는 측정된 가속도 정보에 기초하여 필압을 산출할 수도 있다.
펜 제어부(150)는, 구동 드라이버(180)를 제어한다.
펜 제어부(150)는 하나 이상의 프로세서(예컨대, Central Processing Unit(CPU))를 포함할 수 있다. 그러나, 실시예에 따라, 펜 제어부(150)는 프로세서를 포함하지 않는 디지털 회로 또는 아날로그 회로로 구현될 수도 있다.
구동 드라이버(180)는 펜 제어부(150)의 제어에 따라 공진 회로(170)를 구동함으로써, 공진 회로(170)가 적어도 두 개의 구간(예컨대, 스캔 구간, 통신 구간 및 슬립 구간)을 가지는 구동 신호를 펜 입력장치(200)로 출력하도록 한다.
공진 회로(170)는 커패시터(171) 및 코일(120)을 포함하는 LC 공진 회로로 구현될 수 있으나, 본 발명의 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
공진 회로(170)는 구동 드라이버(180)에 의해, 특정의 구동 주파수를 가지는 구동 신호를 펜 입력장치(200)의 센서보드(230)로 방사할 수 있다.
도 4는 도 3의 전자펜의 구동 신호의 일 예를 개략적으로 나타내는 그래프이다. 도 4를 참조하면, 전자펜의 구동 신호는 구동 주파수(f0)를 중심으로 일정한 주파 범위를 가진 신호일 수 있다.
펜 제어부(150)는, 통신 구간 동안에는 전자펜(100)의 센서부(130)에 의해 센싱된 정보(즉, 센싱 정보)에 따라 변조된 구동 신호를 출력하도록 구동 드라이버(180)를 제어할 수 있다. 실시예에 따라, 통신 구간에서는 센싱된 정보 외에 버튼 정보 및 스캔 정보 등이 더 포함될 수 있다.
펜 제어부(150)는 또한, 스캔 구간 동안에는 일정한 구동 주파수를 가지는 구동 신호를 연속적으로 출력하도록 구동 드라이버(180)를 제어할 수 있다.
펜 제어부(150)는 또한, 슬립 구간 동안에는 구동 신호가 출력되지 않도록 구동 드라이버(180)를 제어할 수 있다.
버튼부(190)는 전자펜의 기능 또는 동작 모드를 제어하기 위한 하나 이상의 기능 버튼을 포함할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, 전자펜의 하나의 신호 구간('프레임'또는 "싸이클"이라 칭하기도 함)을 나타내는 도면이다. 본 발명의 실시예에서, 전자펜에서 출력되는 신호는 연속적으로 출력되는 복수의 프레임들로 구성될 수 있다. 그리고, 각 프레임은 도 5에 도시된 바와 같이, 둘 이상의 구간으로 정의될 수 있다.
도 5의 실시예에서, 하나의 프레임은 스캔 구간('좌표 구간'이라고도 칭함), 통신 구간 및 슬립 구간을 포함한다. 그러나, 본 발명의 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 실시예에 따라, 통신 구간이 생략될 수 있다. 또한, 각 구간의 순서가 달라질 수도 있다.
스캔 구간은, 전자펜(100)이 일정 주파수로 전자기유도 신호를 전송(방사)하는 구간으로서, 펜 입력장치(200)로 하여금 전자펜의 위치(즉, 좌표 정보)를 검출하도록 일정 주파수의 구동 신호를 계속하여 방사하는 구간이다. 전자펜(100)에 의해 연속적으로 구동 신호가 출력되는 구간인 스캔 구간 동안에는 펜 입력장치(200)는 전자펜 센서부(230)의 각 채널(안테나)로부터 출력된 신호를 통하여 펜의 위치(즉, 좌표 정보)를 측정한다.
통신 구간은 전자펜이 디지털 통신 방식(예컨대, OOK)으로 전자펜(100)의 정보를 펜 입력장치(200)로 전송하는 구간이다. 전송되는 정보는 필압 정보, 스캔 정보, 버튼 정보 등을 포함할 수 있다. 통신 구간에서는, 펜 입력장치(200)는 전자펜(100)에서 전송된 디지털 통신 신호를 분석하여 필압 정보, 스캔 정보, 버튼 정보 등을 검출한다.
슬립 구간은 전자펜으로부터 구동 신호, 즉, 전자기 유도 신호가 출력되지 않는 구간이다. 슬립 구간 동안에는 전자펜(100)은 공진 회로(170)의 구동을 중단함으로써, 구동 신호를 출력하지 않는다.
본 발명의 실시예에 따르면, 슬립 구간 동안 이종 입력 장치에 의한 신호(예컨대, 손가락 터치에 의한 위치 정보)가 검출된다.
일 실시예에서, 하나의 프레임의 길이는 5ms, 통신 구간의 길이는 1ms, 스캔 구간의 길이는 2.5ms, 슬립 구간의 길이는 1.5ms일 수 있으나, 이러한 수치는 이해를 돕기 위한 하나의 예일 뿐 각 구간의 길이 및 프레임 길이는 달라질 수 있다.
본 출원인의 특허출원번호 제10-2017-0099195호(출원일: 2017. 08. 05)는 전자펜의 출력 신호를 프레임(frame)당 둘 이상의 구간으로 나누어 정의하고, 통신 구간에서는, 디지털 통신 방식(예컨대, OOK)으로 전자펜(100)의 정보를, 전자펜의 위치를 검출하는 전자장치로 전송하는 구성 및 동작을 기술한다. 이에 따라, 참조를 위하여 특허출원번호 제10-2017-0099195 호의 전체 내용이 여기에 포함된다.
도 6은 도 2에 도시된 전자펜 위치 검출부(220)의 일 실시예를 나타내는 구성 블록도이다. 도 7은 도 6에 도시된 센서보드(230)의 일 실시예를 나타내는 구성 블록도이다. 도 8은 도 6에 도시된 전자펜 위치 검출부(220)의 신호들의 파형을 개략적으로 나타내는 그래프이다.
도 6 내지 도 8을 참조하면, 전자펜 위치 검출부(220)는 전자펜(100)의 위치를 검출하기 장치로서, 전자펜 센서부(230) 및 전자펜 신호 처리부(240)를 포함한다. 도 6의 실시예에서, 전자펜 센서부(230)는 센서보드로 구현될 수 있다.
전자펜(100)에서 출력된 신호(PS1)는 센서보드(230)에 의해 센싱될 수 있다.
센서보드(230)는 전자펜(100)이 센서보드(230)의 감지 영역(도 1의 201)에 접근하거나 접촉되면, 이로 인해 센서보드(230)의 안테나에 발생하는 신호를 감지하여 전자펜 신호 처리부(240)로 출력한다. 예컨대, 센서보드(230)는 소정의 감지영역에 배치되는 센서 안테나를 이용하여 전자펜에서 방출하는 전자기파를 감지할 수 있다.
센서보드(230)는 소정의 감지 영역(도 1의 201)에 제1 방향(예컨대, X 방향)으로 배열되는 복수의 제1 라인 안테나들(‘X 라인 안테나’또는 'X 축 채널' 이라고도 칭함)(231)과 제1 방향과 교차하는 제2 방향(예컨대, Y 방향)으로 배열되는 제2 라인 안테나들(‘Y 라인 안테나’ 또는 'Y 축 채널'이라고도 칭함)(233)을 포함할 수 있다. 복수의 제1 라인 안테나들(231), 및 제2 라인 안테나들(233)이 상술한 제1 센서 안테나들에 해당한다.
실시예에 따라, 센서보드(230)에는 감지 영역을 둘러싸도록 폐루프 형태의 베이스 루프(235)가 추가로 구비될 수 있다. 이때, 베이스 루프(235)는 공통 전압 또는 접지 전압에 연결될 수 있다. 이를 위해, 센서보드(230)는 베이스 루프(235)를 선택적으로 접지 전압에 연결할 수 있는 적어도 하나의 스위치를 포함할 수 있다.
복수의 제1 및 제2 라인 안테나들 및 베이스 루프(235)는 도체로 구현될 수 있다.
베이스 루프(235)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.
선택회로(241)는 제1 선택 회로(241-1) 및 제2 선택 회로(241-2)를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 선택 회로(241-1, 241-2) 각각은 멀티플렉서 또는 하나 이상의 스위치로 구현될 수 있다.
제1 라인 안테나들(231: X1 ~ Xm, m은 2 이상의 정수)의 일측단은 제1 선택 회로(241-1)의 일측에 연결된다. 제1 선택 회로(241-1)는 제어부(250)의 제어에 의하여, 한번에 1개 또는 두 개의 제1 라인 안테나를 선택하여, 전자펜 신호 처리부(240)에 연결할 수 있다.
제2 라인 안테나들(233: Y1 ~ Yn, n은 2 이상의 정수)의 일측단은 제2 선택 회로(241-2)의 일측에 연결된다. 제2 선택 회로(241-2)는 제어부(250)의 제어에 의하여, 한번에 1개 또는 두 개의 제2 라인 안테나를 선택하여, 전자펜 신호 처리부(240)에 연결할 수 있다.
제어부(250)는 제1 라인 안테나(231)의 스캔 동작(이를 'X축 스캔'이라고도 함)시에는, 제1 선택 회로(241-1)를 통해, 적어도 하나의 X 라인 안테나의 신호(SX)가 신호 처리부(240)로 입력되도록 제어하고, 제2 라인 안테나(233)의 스캔 동작(이를 'Y축 스캔'이라고도 함)시에는, 제2 선택 회로(133)를 통해, 적어도 하나 의 Y 라인 안테나의 신호(SY)가 전자펜 신호 처리부(240)로 입력되도록 제어할 수 있다.
베이스 루프(235), 제1 및 제2 라인 안테나(231, 233)는 센서 보드(230)을 형성하는 기판에 형성될 수 있다. 센서보드(230)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(230)는 베이스 루프(235), 제1 및 제2 라인 안테나(231, 233)가 형성된 기판이라 할 수 있다.
전자펜 신호 처리부(240)는 필터 및 증폭기(243), 피크 검출기(peak detector)(245), 아날로그-디지털 변환기(AD converter)(246), 정류기(247), 비교기(248) 및 프로세서(CPU, 249)를 포함할 수 있다.
필터 및 증폭기(243)는 센서보드(230)의 출력 신호를 필터링 및 증폭한다.
피크 검출기(245)는 필터 및 증폭기(243)의 출력 신호(PS2)의 피크를 검출하여, 검출된 피크 검출 신호(PS3)를 출력한다.
아날로그-디지털 변환기(246)는 아날로그 신호인 피크 검출 신호(PS3)를 디지털 신호로 변환하여, 프로세서(249)로 디지털 신호를 제공한다.
프로세서(249)는 아날로그-디지털 변환기로부터 입력되는 디지털 신호를 분석하여 전자펜(100)의 위치 정보를 검출할 수 있다.
정류기(rectifier)(247)는 필터 및 증폭기(243)의 출력 신호(PS2)를 정류하여 정류 신호(PS4)를 출력한다.
비교기(248)는 정류 신호(PS4)를 소정의 기준값과 비교하여, 비교 신호(PS5)를 프로세서(249)로 제공한다.
프로세서(249)는 비교 신호(PS5)로부터, 통신 구간에 포함되어 있는 정보를 검출한다. 예컨대, 프로세서(249)는 비교 신호(PS5)로부터 필압 정보, 스캔 정보, 버튼 정보 등을 검출할 수 있다.
도 6의 실시예에서는 설명의 편의를 위하여 센서보드(230)와 전자펜 신호 처리부(240)가 별도로 도시되어 있으나, 실시예에 따라, 센서보드(230)와 전자펜 신호 처리부(240)가 통합되어 구현되거나, 센서보드(230)에 전자펜 신호 처리부(240)의 일부가 구현될 수 있다.
한편, 도 8에 도시된 바와 같이, 슬립 구간에서는 전자펜에서는 구동 신호가 출력되지 않는다. 이에 따라, 전자펜 위치 검출부(220)는 슬립 구간에서는 전자펜의 위치를 검출하기 위한 위치 검출 동작이나 디지털 통신 방식으로 전송되는 전자펜의 센싱 정보를 검출하기 위한 동작을 수행하지 않는다.
그러나, 전자펜 위치 검출부(220)는 슬립 구간에 대한 타이밍 정보(예컨대, 슬립 구간의 시작 타이밍 정보)(TS)를 이종 신호 검출부(260)로 제공한다.
따라서, 이종 신호 검출부(260)는 슬립 구간 동안 이종의 입력 장치에 의한 이종 신호를 감지하여 처리한다.
이종 신호 검출부(260)가 손가락 터치 위치를 검출하는 장치인 경우, 이종 신호 센서부(270)는 도 7과 유사한 센서 보드를 구비할 수 있다. 예컨대, 손가락 터치 감지용 센서 보드(미도시)에 복수의 제2 센서 안테나(센서 도체)들을 구비하고, 센서 안테나(도체)를 통해 센싱된 신호에 기초하여 손가락 위치를 검출할 수 있다.
실시에에 따라, 손가락 터치 감지용 센서 보드는 전자펜 센서보드(230)와 별도로 구현될 수도 있고, 통합형으로 구현될 수도 있다. 예컨대, 전자펜 감지용 센서 안테나들과 손가락 터치 감지용 센서 안테나들이 상호 독립형으로 구현되거나, 공유되는 형태(공유형)으로 구현되거나 또는 전자펜 감지용 센서 안테나들 및 손가락 터치 감지용 센서 안테나들의 일부는 공유형이고 다른 일부는 독립형인 하이브리드 형태로 구현될 수도 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면, 전자펜에 의한 신호 검출 구간과, 이종의 입력 장치에 의한 신호를 검출하는 구간을 시간적으로 분리함으로써, 전자펜과 이종의 입력 장치간에 발생할 수 있는 상호간섭이 최소화될 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 실시예에 따르면, 전자펜 구동 신호와 이종의 입력 장치의 구동 신호가 동일한 구동 주파수를 가지거나 주파수 대역폭이 겹쳐도 무방하다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 구간(프레임)을 나타내는 도면이다. 도 9를 참조하면, 하나의 신호 구간은 전자펜의 측면에서, 통신 구간, 스캔 구간, 및 슬립 구간을 포함할 수 있다.
전자펜의 통신 구간 및 스캔 구간은 이종 입력장치의 슬립 구간에 해당하고, 전자펜의 슬립 구간은 이종 입력장치의 좌표구간에 해당한다.
이에 따라, 펜 입력장치(200)는 전자펜의 통신 구간에서는 전자펜의 정보(예컨대, 센서 정보, 버튼 정보 등)을 수신하고, 전자펜의 스캔 구간에서는 전자펜의 위치를 검출하며, 전자펜의 슬립 구간, 즉, 이종 입력 장치의 스캔 구간에서는 이종 입력 장치의 신호(예컨대, 손가락 터치 위치)를 검출한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면, 이종의 두 입력 장치에 의한 스캔 구간을 달리함으로써, 두 입력 장치의 구동 주파수를 다르게 할 필요가 없다. 예컨대, 두 입력 장치의 구동 주파수가 동일해도 무방하다.
실시예에 따라, 이종의 입력장치는 “손 터치” 또는 전자펜(100)과 다른 방식의“펜 터치＂가 될 수 있으며, 상호간 노이즈의 영향을 최소화할 필요성이 있는 다른 입력 장치가 될 수 있다. 예컨대, 이종의 입력장치는 펜 입력장치(200)에 구비된 기울기 센서, 가속도 센서, 지자기 센서 등과 같은 센서일 수 있다. 이러한 센서의 신호 센싱시, 전자펜(100)의 구동 신호에 의한 간섭을 받을 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따르면, 이러한 센서들 중 전자펜(100)의 구동 신호에 의한 노이즈에 민감한 센서의 경우, 전자펜의 슬립 구간에서 활성화되어 센싱 동작을 수행하고, 전자펜의 스캔 구간 및 통신 구간 동안에는 비활성화되도록 제어될 수 있다.
도 10 내지 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 각 구간에서의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
먼저, 도 10을 참조하면, 전자펜의 스캔 구간에서, 전자펜 위치 검출부(220)는 풀 스캔(full scan) 혹은 부분 스캔(partial scan)을 수행할 수 있다.
풀 스캔이란, 센서보드(230)의 감지 영역 전체를 스캔하는 동작, 예를 들어, X축 채널 전체를 스캔하는 동작, 및/또는 Y축 채널 전체를 스캔하는 동작을 의미할 수 있다.
부분 스캔이란, 센서보드(230)의 특정 감지 영역만을 스캔하는 동작, 예컨대, X축 채널의 일부 또는 Y축 채널의 일부만을 스캔하는 동작을 의미할 수 있다.
풀 스캔의 경우, 전자펜 위치 검출부(220)는 첫 번째 스캔 구간에서는, X축 채널 전부를 스캔할 수 있다. 예컨대, X축 채널 전부를 스캔한다는 것은 도 7에 도시된 제1 라인 안테나들(231: X1 ~ Xm) 전체를 순차적으로 선택하여 신호 처리함으로써, 전자펜의 X 좌표를 검출하는 것을 의미할 수 있다.
두 번째 스캔 구간에서는, 전자펜 위치 검출부(220)는 Y축 채널 전부를 스캔할 수 있다. Y축 채널 전부를 스캔한다는 것은 도 7에 도시된 제2 라인 안테나들(233: Y1 ~ Yn) 전체를 순차적으로 선택하여 신호 처리함으로써, 전자펜의 Y좌표를 검출하는 것을 의미할 수 있다.
통신 구간은 스타트 신호, 센서 정보, 스캔 정보 및 버튼 정보를 포함할 수 있다. 스타트 신호는 통신 구간의 시작임을 알려주기 위하여 미리 정해진 신호이다.
스캔 정보는 풀 스캔인지, 부분 스캔인지를 나타내는 정보이다.
부분 스캔의 경우, 전자펜 위치 검출부(220)는 하나의 스캔 구간에서, 좌표 스캔을 여러 번 수행할 수 있다. 예컨대, 스캔 구간이 50ms이고, 10채널에 대하여 부분 스캔을 수행하는 데 소요되는 시간이 10ms라면, 50ms의 스캔 구간 동안 부분 스캔을 복수 회 수행할 수 있다.
이에 따라, 펜 입력장치의 좌표(위치) 획득 횟수를 높일 수 있다.
예를 들어, 한번의 스캔 구간 동안에, 부분 스캔 동작을 복수회 수행할 수 있다.
일 예로, 첫번째 부분 스캔에서는, 제1 부분 스캔 영역에 해당하는 라인 안테나들을 순차적으로 선택하여, 선택된 안테나들 각각의 출력 신호에 기초하여 전자펜의 제1 위치를 검출할 수 있다. 예를 들어, 제1 부분 스캔 결과, x축 안테나들 중 제5 x축 안테나(X5)가 전자펜의 제1 위치로 검출될 수 있다.
그러면, 두번째 부분 스캔에서는, 제5 x축 안테나(X5)를 기준으로 소정 영역, 예컨대, 제4, 제5, 및 제6 x축 안테나(X5, X6, X7)를 제2 부분 스캔 영역으로 설정하고, 제2 부분 스캔 영역에 해당하는 안테나들(X5, X6, X7)를 순차적으로 선택하여, 선택된 안테나들 각각의 출력 신호에 기초하여 전자펜의 제1 위치를 검출할 수 있다.
이와 같은 방식으로, 이전 스캔 결과(즉, 검출된 위치 정보)에 기초하여, 다음 스캔 영역을 설정하고, 설정된 스캔 영역에 기초하여 새로운 스캔 결과(즉, 업데이트된 위치 정보)를 얻을 수 있다.
도 11을 참조하면, 전자펜의 스캔 구간에서, 전자펜 위치 검출부(220)는 스캔(풀 스캔 혹은 부분 스캔)을 수행하여 전자펜의 위치를 검출한다. 전자펜 위치 검출부(220)는 또한 스캔 수행 결과를 기초로, 피크 안테나를 선정한다(①).
피크 안테나란 전자펜에서 출력(방사)되는 신호의 세기가 가장 높은 채널을 의미할 수 있다. 선정된 피크 안테나에 대한 정보는 메모리(미도시)에 저장될 수 있다.
전자펜 위치 검출부(220)는 스캔 구간에서 선정된 피크 안테나를 이용하여, 다음 통신 구간에서 통신을 수행한다. 즉, 전자펜 위치 검출부(220)는 통신 구간 이전의 스캔 구간에서 최종 선정된 피크 안테나를 이용하여 해당 통신 구간에서 통신을 수행한다(②). 다음 스캔 구간에서도 전자펜 위치 검출부(220)는 스캔 영역을 설정하고, 스캔 동작을 수행하고, 스캔 수행 결과를 기초로, 피크 안테나를 다시 선정한다(③). 이와 같은 방식으로, 스캔 구간에서 선정된 피크 안테나를 이용하여 다음 통신 구간에서의 통신이 수행된다.
다만, 피크 안테나의 선정과 통신 구간에서의 통신 수행 사이에 시간차가 존재하며 펜은 계속 움직이고 있다.
따라서, 피크 안테나의 선정과 통신 수행 간의 시간 간격이 좁을수록 통신 성공 확률도 높아진다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 신호 구간의 구조를 나타내는 도면이다.
도 12의 (a)에 따르면, 스캔 구간과 통신 구간 사이에 슬립 구간이 존재한다. 이에 따라, 스캔 구간에서 피크 안테나의 선정되는 시점과 통신 구간에서 선정된 피크 안테나를 사용하여 통신을 수행하는 시점 간의 시간 간격이 크다.
이에 비해, 도 13의 (b)에 따르면, 스캔 구간 다음에 바로 통신 구간이 존재하고, 다음에 슬립 구간이 뒤따른다.
도 13의 (b) 구조를 가지면, 스캔 구간에서 피크 안테나의 선정되는 시점과 통신 구간에서 선정된 피크 안테나를 사용하여 통신을 수행하는 시점 간의 시간 간격이 짧아진다. 이에 따라, 도 13의 (a)의 실시예에 비하여, 통신 성공 확률도 높아진다.
한편, 도 13의 (c)에 따르면, 두 개의 스캔 구간 사이에 하나의 통신 구간이 존재한다. 예컨대, 한 프레임 내에서의 스캔 구간을 두 구간(설명의 편의상, 제1 스캔 구간 및 제2 스캔 구간이라 함)으로 나누고, 제1 스캔 구간과 제2 스캔 구간 사이에 통신 구간을 둠으로써, 피크 안테나의 선정 시점과 통신 수행 시점 간의 시간 간격을 더욱 줄일 수 있다. 이에 따라, 통신 성공 확률도 더 높아질 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면, 시분할 방식을 이용하여, 전자펜 위치 검출 장치와 이종의 신호(예컨대, 손 터치) 검출 장치가 상호간의 영향을 받지 않고 위치를 검출할 수 있다. 이에 따라, 전자펜 위치 검출부와 이종 신호 처리부 간의 상호간섭이 최소화 되므로 상호간섭을 줄일 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 하나의 스캔 구간에서도 스캔 동작을 2회 이상 수행함으로써, 전자펜의 위치 검출 횟수(즉, 좌표 정보 획득 횟수)를 높일 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 통신 구간 직전의 스캔 구간에서 선정된 피크 안테나를 이용하여 통신 구간에서의 통신을 수행함으로써, 통신 성공 확률을 향상할 수 있다.
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.
100: 전자펜
120: 코일
130: 센서부
150: 펜 제어부
160: 전원부
170: 공진 회로
180: 구동 드라이버
190: 버튼부
200: 펜 입력장치
205: 디스플레이
210: 투명창
220: 전자펜 위치 검출부
250: 제어부
260: 이종 신호 검출부

Claims (12)

  1. 전자펜의 위치를 검출하고 이종의 입력 장치를 지원하는 펜 입력장치에 있어서,
    복수의 제1 센서 안테나들을 이용하여 상기 전자펜이 접근하거나 접촉되면 상기 제1 센서 안테나들에 발생하는 신호를 감지하여 출력하는 전자펜 센서부;
    상기 전자펜 센서부의 출력 신호를 수신하여 처리하고, 스캔 구간 및 슬립 구간을 포함하는 상기 전자펜의 신호 구간을 검출하여 상기 슬립 구간에 대한 타이밍 정보를 제공하며, 또한 상기 스캔 구간 동안에는 상기 전자펜 센서부의 출력 신호에 기초하여 상기 전자펜의 위치를 검출하는 전자펜 신호 처리부; 및
    상기 타이밍 정보에 기초하여, 상기 슬립 구간 동안 상기 전자펜과 다른 이종의 입력 장치에 의한 이종 신호를 감지하여 처리하는 이종 신호 검출부를 포함하며,
    스캔 구간 동안에는, 상기 전자펜으로부터 소정의 구동 주파수를 가지는 구동 신호가 출력되고,
    상기 슬립 구간 동안에는 상기 전자펜으로부터 상기 구동 신호가 출력되지 않는 것을 특징으로 하는 펜 입력장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 신호 구간은
    상기 스캔 구간과 상기 슬립 구간 사이의 통신 구간을 더 포함하며,
    상기 전자펜 신호 처리부는
    상기 통신 구간 동안 상기 전자펜 센서부의 출력 신호에 기초하여 상기 전자펜으로부터 디지털 통신을 이용하여 전송되는 센싱 정보를 검출하는 펜 입력장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 전자펜 신호 처리부는
    상기 스캔 구간 동안, 상기 복수의 제1 센서 안테나들 중 설정된 스캔 영역 에 해당하는 센서 안테나들 각각의 출력 신호의 세기에 기초하여 피크 안테나를 선정하고, 피크 안테나 정보를 메모리에 저장하며,
    상기 통신 구간에서 상기 메모리에 저장된 피크 안테나 정보에 기초하여 상기 피크 안테나를 선택하고, 상기 피크 안테나로부터 출력되는 출력 신호에 기초하여 상기 센싱 정보를 검출하는 펜 입력장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 스캔 구간은
    제1 스캔 구간 및 제2 스캔 구간을 포함하며,
    상기 통신 구간은 상기 제1 스캔 구간과 상기 제2 스캔 구간 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 펜 입력장치.
  5. 제3항에 있어서, 상기 전자펜 신호 처리부는
    상기 스캔 구간 동안, 스캔 영역의 일부를 스캔하는 부분 스캔 동작을 복수회 수행함으로써, 상기 스캔 구간 동안 상기 전자펜의 위치를 복수회 검출하는 펜 입력장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 전자펜 신호 처리부는
    상기 스캔 구간 동안에,
    제1 스캔 영역에 해당하는 센서 안테나들을 순차적으로 선택하고 선택된 안테나들 각각의 출력 신호에 기초하여 상기 전자펜의 제1 위치를 검출하고,
    상기 검출된 제1 위치를 기초로 제2 스캔 영역을 설정하며,
    상기 설정된 제2 스캔 영역에 해당하는 센서 안테나들을 순차적으로 선택하고 선택된 안테나들 각각의 출력 신호에 기초하여 상기 전자펜의 제2 위치를 검출하는 펜 입력장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 이종 신호 검출부는
    복수의 제2 센서 안테나들을 포함하며, 손가락 터치에 의해 상기 제2 센서 안테나들에 발생하는 신호를 감지하여 출력하는 이종 신호 센서부; 및
    상기 슬립 구간 동안 상기 이종 신호 센서부의 출력 신호에 기초하여 상기 손가락의 위치를 검출하는 이종 신호 처리부를 포함하는 펜 입력장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 펜 입력 장치는
    상기 타이밍 정보에 기초하여, 상기 슬립 구간에 맞추어 상기 이종 신호 검출부를 활성화하고, 상기 스캔 구간 동안에는 상기 이종 신호 검출부를 비활성화 또는 슬립 모드로 진입하도록 제어하는 제어부를 더 포함하는 펜 입력장치.
  9. 전자펜의 위치를 검출하고 이종의 입력 장치를 지원하는 펜 입력장치에 있어서,
    복수의 제1 센서 안테나들을 이용하여 상기 전자펜이 접근하거나 접촉되면 상기 제1 센서 안테나들에 발생하는 신호를 감지하여 출력하는 전자펜 센서부;
    상기 전자펜 센서부의 출력 신호를 수신하여 처리하고, 스캔 구간 및 슬립 구간을 포함하는 상기 전자펜의 신호 구간을 검출하여 상기 슬립 구간에 대한 타이밍 정보를 제공하며, 또한 상기 스캔 구간 동안에는 상기 전자펜으로부터 출력되는 소정의 구동 주파수를 가지는 구동 신호에 기초하여 생성되는 상기 전자펜 센서부의 출력 신호를 처리하여 상기 전자펜의 위치를 검출하는 전자펜 신호 처리부;
    복수의 제2 센서 안테나들을 포함하며, 손가락 터치에 의해 상기 제2 센서 안테나들에 발생하는 신호를 감지하여 출력하는 이종 신호 센서부; 및
    상기 타이밍 정보에 기초하여, 상기 슬립 구간 동안 상기 이종 신호 센서부의 출력 신호에 기초하여 상기 손가락의 위치를 검출하는 이종 신호 처리부를 포함하는 포함하며,
    상기 스캔 구간 동안에는 상기 이종 신호 센서부 및 상기 이종 신호 처리부 중 적어도 하나는 비활성화되는 것을 특징으로 하는 펜 입력장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 신호 구간은
    통신 구간을 더 포함하며,
    상기 전자펜 신호 처리부는
    상기 스캔 구간 동안, 상기 복수의 제1 센서 안테나들 중 설정된 스캔 영역 에 해당하는 센서 안테나들 각각의 출력 신호의 세기에 기초하여 피크 안테나를 선정하고,
    상기 통신 구간에서는 상기 스캔 구간에서 선정된 피크 안테나를 이용하여 통신을 수행하는 펜 입력장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 전자펜 신호 처리부는
    상기 스캔 구간 동안, 스캔 영역의 일부를 스캔하는 부분 스캔 동작을 복수회 수행함으로써, 상기 스캔 구간 동안 상기 전자펜의 위치를 복수회 검출하는 펜 입력장치.
  12. 제10항에 있어서, 상기 스캔 구간은
    제1 스캔 구간 및 제2 스캔 구간을 포함하며,
    상기 통신 구간은 상기 제1 스캔 구간과 상기 제2 스캔 구간 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 펜 입력장치.
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KR20110101053A (ko) 2010-03-05 2011-09-15 가부시키가이샤 와코무 위치 검출 장치

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