KR20200085838A - 능동형 스타일러스 장치 및 방법 - Google Patents

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주니어. 로버트 알렉
로널드 십
톰 조세
브라온 모슬리
댄 모렐리
마르크 비스비
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텍추얼 랩스 컴퍼니
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Abstract

스타일러스 시스템은 복수의 제 1 도체 및 복수의 제 2 도체를 갖는 센서를 포함한다. 수신기는 각각의 제 1 복수의 도체 및 각각의 제 2 복수의 도체와 관련된다. 스타일러스 시스템은 복수의 연속적인 인터리빙된 터치 통합 기간 및 스타일러스 통합 기간 동안에 수신기에 의해 수신된 신호에 대해 고속 푸리에 변환을 수행하도록 구성된 신호 프로세서를 갖는다. 시스템은 터치 통합 기간 동안에 수신기에서 수신된 신호의 FFT로부터 터치 이벤트를 식별하고; 스타일러스의 위치, 및 스타일러스 통합 기간 또는 터치 통합 기간 동안에 수신기에서 수신된 신호의 FFT로부터 스타일러스에 의해 전송된 정보를 결정한다.

Description

능동형 스타일러스 장치 및 방법
본 출원은 2017년 12월 4일자로 출원된 미국 가출원 일련번호 62/594,502의 이점을 주장하며, 그 내용은 본원에 참조로 포함된다.
개시된 장치 및 방법은 일반적으로 스타일러스 감지 시스템의 분야, 특히 능동형 스타일러스를 구현하기 위한 능동형 스타일러스 장치 및 방법에 관한 것이다.
터치 감지 장치는 사용 편의성과 다양으로 인해 다양한 컴퓨팅 시스템 및 기타 장치에 대한 입력 장치로 인기가 있다. 터치 감지 장치는 일반적으로 다양한 용도에서 투명하고 반투명한 또는 불투명한 터치 표면일 수 있는 터치 표면을 포함한다. 다수의 용도(예를 들면, 스마트폰, 스마트워치, 터치스크린 TV 및 터치스크린 모니터)에서, 투명한 터치 표면에는 사용자가 적절한 소프트웨어 및 하드웨어를 통해 디스플레이와 상호작용할 수 있는 터치 인터페이스를 가능하게 하는 디스플레이 장치가 포함된다. 기타 용도(예를 들면, 터치 패드)에서, 터치 표면에는 이를 통해 볼 수 있는 디스플레이 장치를 포함하지 않는다. 터치 델타(예를 들면, 터치로 야기된 측정가능한 변화(즉, 응답))를 측정하고, 이들 측정으로부터 하나 이상의 터치의 위치를 결정하기 위한 다수의 방법 및 장치가 공지되어 있고, 예를 들면 미국 특허 번호 9,019,224의 발명의 명칭 "낮은 지연 터치 감지 장치" 및 미국 특허 번호 9,158,411의 발명의 명칭 "고속 멀티-터치 포스트 프로세싱"에 그 개시가 본원에 참조로 포함되어 있다.
터치 델타는 데시벨(dB)의 비로 표시할 수 있다. 일반적으로, 터치 델타는 시스템에 대한 신호 대 잡음비(SNR)에 직접적으로 영향을 준다. 전형적인 정전식 터치 센서 설계에서, 센서의 터치 표면에서 높은 터치 델타가 바람직하다. 일반적으로, 터치 델타는 터치 센서의 기준선 응답과 터치 객체(손가락 또는 스타일러스 등)가 있는 경우에 대한 응답 사이의 차이를 반영할 것이다. 상기 식별된 특허와 관련하여, 터치 델타는 각각의 주어진 주파수에서의 터치 센서의 기준선 응답과 터치 객체(손가락 또는 스타일러스 등)가 있는 경우에 대한 그러한 주파수에서의 응답 사이의 차이를 반영할 것이다.
ITO 또는 은 나노 와이어와 같은 전도성 물질일 수 있는 터치 센서의 일부는 터치 표면에 내장, 배치 또는 통합될 수 있다(터치 센서의 이러한 부분은 본원에서 도체, 전도성 요소 또는 안테나라고 언급될 수 있음). 터치 센서 도체의 제 1 세트 및 제 2 세트는 전형적으로 그리드 또는 교차 패턴(예를 들면, 행과 열)으로 배치되지만, 미국 특허 출원 일련번호 15/690,234(이하, 본원에 참조로 포함됨)와 같은 다른 구성으로 배치되고, 제 1 도체 세트 및 제 2 도체 세트(행과 열로 구성되지 않고 편의상 언급됨)가 교차할 필요는 없다. 행 또는 열은 신호 또는 에너지로 자극될 수 있지만, 일부 실시형태에에서는 행과 열 모두 자극된다. 전형적인 터치 용도에서, 행 사이의 간격 및 열 사이의 간격은 일반적으로 균일하고, 4㎜~5㎜의 범위에 있지만, 더 좁거나 더 넓을 수 있다.
본원에 사용되는 바와 같이, 구동 도체는 때때로 구동 라인(행 또는 열일 수 있음)으로 언급되고, 신호가 수신되는 도체는 때때로 감지 라인(행 또는 열일 수도 있음)으로 언급된다. 일부 터치 센서에서, 터치 센서 도체는 동시에 또는 상이한 시간에 구동 라인 및 감지 라인으로서 작용할 수 있고, 예를 들면 미국 특허 번호 9,811,214의 "고속 멀티 터치 잡음 감소"를 참조하고, 그 개시는 본원에 참조로 포함된다. 상술한 것과 같은 터치 표면은 구동 라인의 행과 감지 라인의 열 사이의 교차점에 형성된 터치 영역의 어레이 또는 노드를 포함할 수 있다. 터치 표면 상의 터치를 감지하기 위해서, 구동 라인은 감지 라인과 용량성으로 결합하는 신호로 자극되는 반면에, 수신기는 감지 라인 상의 결합된 신호를 측정하는데 사용된다.
일부 구현에 있어서, 터치는 커플링된 신호를 야기하여 감지 라인에서 감소시키고, 그 반대도 마찬가지이다. 본원에 사용되는 단어 터치는 물리적 터치(예를 들면, 실제 접촉)를 필요로 하지 않지만, 측정가능한 터치 델타를 생성하는데 충분할 정도로만 근접한다는 점에 유의해야 한다. 일반적으로, 터치 감지 장치는 터치 델타를 검출하는 수신기 및 터치 델타가 위치에서 나타내는 신호를 상관시킴으로써 터치(즉, 터치 이벤트)에 의해 야기된 터치 델타의 위치를 검출한다.
일부 실시형태에 있어서 행과 열은 "교차(crossing)"로 언급되지만, 그 맥락에서 사용되는 용어 교차는 평면도에서 관찰한 것과 같다. 일반적으로, 행과 열은 서로 접촉하지 않으며, 하나의 신호가 다른 신호와 용량성으로 결합될 수 있도록 서로 충분히 근접해 있다. 일부 구현에 있어서, 행과 열은 별도의 층에 있다. 일부 구현에 있어서, 행과 열은 기판의 별도의 측면 상에 있다. 행과 열은 동일한 층에 배치될 수 있지만, 각각의 "교차"에서 브리지될 수 있으므로 이러한 브리지가 많이 필요하다. 일부 구현에 있어서, 행과 열은 교차하지 않으므로 동일한 층 상에 배치될 수 있다.
상기에 논의된 행-열 구성은 평평한 가요성 표면 상에 쉽게 에칭되거나 배치된 다음에 표면에 적용된다. 평평한 표면의 경우, 잘 작동하지만 복합 곡선 또는 복잡한 표면에서 평평하게 제작된 센서를 사용하면 스트레칭 및 번칭을 포함하는 다양한 문제가 발생할 수 있으며, 예를 들면 포장 작업 중에 도체가 파손될 수 있다.
스타일러스(a/k/a 펜) 기기는 오늘날 터치 스크린과의 인터페이스에 자주 사용된다. 유니버설 스타일러스 이니셔티브(Universal Stylus Initiative)라고 하는 스타일러스 디자인을 표준화하려는 이니셔티브가 있다. USI는 능동형 스타일러스에 대한 사양을 개발하고 홍보하기 위해 노력하고 있다. USI는 압력, 버튼 등과 같은 스타일러스 정보의 통신을 위한 특정 패킷 형식을 규정한다. USI 패킷은 업링크(센서를 통해 USI 컨트롤러로부터 펜으로) 및 다운링크(센서를 통해 펜으로부터 USI 컨트롤러로)의 양방향으로 전송될 수 있다. USI 컨트롤러로부터 비콘 신호가 전송되면, 펜은 할당된 하나 이상의 고정된 타임 슬롯의 수로 응답할 수 있다. USI 표준의 단점은 데이터 패킷 동안에 데이터를 전송해야 하기 때문에 지연 시간이 증가한다는 것이다. USI 표준만 사용하는 경우에 터치 위치 및 스타일러스 데이터를 동시에 결정할 수 없다.
기존 스타일러스 인터페이스의 단점을 해결하는 스타일러스 및 스타일러스 시스템이 필요하다.
본 개시의 상기 및 다른 목적, 특징 및 이점은 실시형태의 각각의 설명을 포함하고 수반되는 도면에 도시된 바와 같이 본 개시를 고려하여 당업자에게 명백할 것이며, 참조 문자는 다양한 관점에서 동일한 부분을 참조한다. 도면은 반드시 축척대로 도시된 것은 아니며, 개시된 실시형태의 원리를 설명하는데 중점을 둔다.
도 1은 스타일러스의 컴포넌트 부품의 예시적인 실시형태에서 블록의 높은 수준의 예시를 나타낸다.
도 2는 스타일러스 시스템에 대한 다양한 시스템 작동 상태의 높은 수준의 블록도이다.
도 3은 게인 조정이 있는 반전 설계를 가진 스타일러스 시스템의 높은 수준의 블록도이다.
도 4는 게인 조정 및 양의 피드백 매개체가 있는 반전 설계를 가진 스타일러스 시스템의 높은 수준 블록도이다.
도 5는 게인 조정이 있는 비반전 설계를 가진 스타일러스 시스템의 높은 수준의 블록도이다.
도 6은 게인 조정 및 음의 피드백 매개체가 있는 비반전 설계를 가진 스타일러스 시스템의 높은 수준 블록도이다.
도 7은 본원에 개시된 스타일러스 및 센서 시스템의 실시형태에 따라 멀티플렉서로 구성된 센서 시스템의 블록도이다.
다양한 실시형태에 있어서, 본 발명은 호버, 접촉 및 압력에 민감한 시스템(예를 들면, 객체, 패널 또는 키보드) 및 실제, 인공 현실, 가상 현실 및 증강 현실 설정에서 그들의 용도에 관한 것이다. 당업자는 본원의 개시가 호버링, 접촉 및 압력을 검출하기 위해 고속 멀티 터치를 사용하는 모든 유형의 시스템에 일반적으로 적용됨을 이해할 것이다. 일 실시형태에 있어서, 본 시스템 및 방법은 패널 및 디스플레이 표면에 적용될 수 있다.
본 개시 전체에서, 용어 "터치", "터치들", "터치 이벤트", "접촉", "접촉들", "호버" 또는 "호버들" 또는 다른 디스크립터는 스타일러스, 키, 키 스위치, 사용자의 손가락, 객체 또는 신체 부위가 센서에 의해 감지되는 이벤트 또는 기간을 설명하기 위해 사용될 수 있다. 일부 센서에서, 감지는 사용자가 센서, 또는 센서가 구현된 장치와 물리적으로 접촉한 경우에만 발생한다. 일부 실시형태에 있어서, 일반적으로 "접촉"이라는 단어에 의해 나타내는 바와 같이, 이러한 검출은 센서, 또는 센서가 구현된 장치와의 물리적 접촉의 결과로서 발생한다. 다른 실시형태에 있어서, 때로는 일반적으로 "호버"라는 용어로 언급되는 바와 같이, 센서는 전도성 또는 용량성 객체, 예를 들면 스타일러스 또는 펜이 표면과 실제 물리적 접촉이 없다는 사실에도 불구하고, 터치 표면 위의 거리에 호버링되거나 또는 그 반대로 센서 장치로부터 분리되어 인식가능한 변화를 야기하는 "터치"의 검출을 허용하도록 튜닝될 수 있다. 따라서, 감지된 물리적 접촉에 대한 의존을 암시하는 본 개시 내에서 언어의 사용은 기재된 기술이 그러한 실시형태에만 적용된다는 것을 의미하지 않아야 하고; 실제로, 전부는 아니지만, 본원에 기재된 것의 거의 모든 것이 "접촉" 및 "호버"에 동일하게 적용되며, 이들 각각은 "터치"이다. 일반적으로, 본원에 사용되는 용어 "호버"는 비접촉 터치 이벤트 또는 터치를 언급하고, 본원에 사용되는 용어 "호버"는 "터치"가 본원에 의도된 것이라는 의미에서 "터치"의 한 유형이다. 따라서, 본원에 사용되는 바와 같이, 명사로서 사용될 때에 "터치 이벤트" 및 "터치"라는 문구는 니어 터치 및 니어 터치 이벤트, 또는 센서를 사용하여 식별될 수 있는 임의의 다른 제스처를 포함한다. "압력"은 객체의 표면에 대한 사용자 접촉(예를 들면, 손가락 또는 손으로 누르는 것)에 의해 가해지는 단위 면적당 힘을 언급한다. "압력"의 양은 "접촉", 즉 "터치"의 척도이다. "터치"는 "호버", "접촉", "압력" 또는 "그립"의 상태를 언급하지만, "터치"의 부족은 일반적으로 센서에 의한 정확한 측정을 위한 임계값보다 낮은 신호로 식별된다. 일 실시형태에 따르면, 터치 이벤트는 예를 들면 10밀리초 이하, 또는 1밀리초 미만으로 매우 낮은 지연을 가진 다운스트림 산출 프로세스로 검출, 처리 및 공급될 수 있다.
본원, 및 특히 청구범위 내에서 사용되는 바와 같이, 제 1 및 제 2와 같은 서수 용어 자체는 그 자체로 순서, 시간 또는 고유성을 의미하는 것이 아니라, 청구된 하나의 구성을 다른 것과 구별하기 위해 사용된다. 문맥이 지시하는 일부 용도에서, 이들 용어는 제 1 및 제 2가 고유하다는 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 이벤트가 처음 발생하고 다른 이벤트가 두 번째에 발생하는 경우, 첫 번째가 두 번째 이전, 두 번째 이후 또는 두 번째와 동시에 발생한다는 의미는 없다. 그러나, 두 번째가 첫 번째 이후라는 추가 제한이 청구범위에 제시되는 경우, 문맥은 첫 번째와 두 번째를 고유 시간으로 판독하는 것이 필요하다. 유사하게, 문맥이 그렇게 지시하거나 허용하는 경우, 서수적 용어는 식별된 2개의 청구 구조가 동일한 특성 또는 상이한 특성일 수 있도록 광범위하게 해석되도록 의도된다. 따라서, 예를 들면 추가 제한이 없는 제 1 주파수 및 제 2 주파수는 동일한 주파수일 수 있으며, 예를 들면 제 1 주파수는 10㎒이고 제 2 주파수는 10㎒이고; 또는 상이한 주파수, 예를 들면 제 1 주파수는 10㎒이고 제 2 주파수는 11㎒일 수 있다. 예를 들면, 제 1 주파수와 제 2 주파수가 서로 주파수 직교하는 것으로 추가로 제한되는 상황은 달리 지시할 수 있으며, 이 경우에 이들은 동일한 주파수일 수 없다.
현재 개시된 시스템 및 방법은 용량성 기반 센서, 특히 주파수 분할 다중화(FDM), 코드 분할 다중화(CDM), 또는 FDM과 CDM 방법 모두를 결합한 하이브리드 변조 기술 등을 포함하지만 이에 제한되지 않는, 직교 시그널링에 기초한 다중화 방식을 사용하는 용량성 기반 센서를 설계, 제조 및 사용하는 것과 관련된 원리를 포함한다. 또한, 본원에 주파수에 대한 참조는 다른 직교 신호 베이스를 언급할 수 있다. 이와 같이, 본 출원은 "낮은 지연 터치 감지 장치"라는 발명의 명칭의 출원인의 이전 미국 특허 번호 9,019,224, 및 "고속 멀티 터치 포스트 프로세싱"이라는 발명의 명칭의 미국 특허 번호 9,158,411을 참조로 포함한다. 이들 출원은 현재 개시된 센서와 관련하여 사용될 수 있는 FDM, CDM, 또는 FDM/CDM 하이브리드 터치 센서를 고려한다. 이러한 센서에서, 행으로부터의 신호가 열에 결합(증가) 또는 분리(감소)되고 그 결과가 그 열에 수신될 때에 상호작용이 감지된다. 행을 순차적으로 여기시키고 열에서 여기 신호의 커플링을 측정함으로써, 커패시턴스 변화 즉 근접성을 반영하는 히트맵이 생성될 수 있다.
또한, 본 출원은 고속 멀티 터치 센서 및 이하: 미국 특허 번호 9,933,880; 9,019,224; 9,811,214; 9,804,721; 9,710,113; 및 9,158,411에 개시된 다른 인터페이스에 사용되는 원리를 사용한다. 이들 특허 내의 개시, 개념 및 명칭에 대해 익숙할 것으로 추정된다. 이들 특허의 전체 개시 및 본원에 참조로 포함되는 출원은 본원에 참조로 포함된다. 또한, 본 출원은 고속 멀티 터치 센서 및 이하: 미국 특허 출원 15/162,240; 15/690,234; 15/195,675; 15/200,642; 15/821,677; 15/904,953; 15/905,465; 15/943,221; 62/540,458, 62/575,005, 62/621,117, 62/619,656 및 PCT 공보 PCT/US2017/050547에 개시된 다른 인터페이스에 사용되는 원리를 사용하고, 본원의 개시, 개념 및 명칭에 대해 익숙할 것으로 추정된다. 이들 출원의 전체 개시 및 본원에서 참조로 포함되는 출원은 본원에 참조로 포함된다.
신규한 능동형 스타일러스 및 그 작동 방법은 서로 접촉하지 않는 행 도체 및 열 도체를 포함하는 표면을 갖는 센서(예를 들면, 터치 센서)와 관련하여 사용될 수 있다. 행 도체 및 열 도체는 별도의 기판, 단일 기판의 반대 측, 또는 기판의 동일한 측에 있을 수 있다. 행 도체 및 열 도체가 기판의 동일한 측 상에 있는 경우, 브리지에 의해 저항성 접촉을 피할 수 있거나, 행과 열이 중첩되지 않도록 구성되어 브리지가 필요하지 않도록 구성할 수 있다.
사용된 센서가 터치 센서인 경우, 센서 시스템은 도체의 한 세트(예를 들면, 행 또는 열)에서 구동 신호를 생성하기 위한 신호 발생기 및 도체의 다른 세트(예를 들면, 열 또는 행)에서 신호를 검출하기 위한 수신기를 포함할 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 하나 이상의 신호 발생기는 두 세트의 도체 모두에서 구동 신호를 생성한다. 일 실시형태에 있어서, 하나 이상의 신호 발생기는 두 세트의 도체 모두에서 동시에 구동 신호를 생성한다. 일 실시형태에 있어서, 하나 이상의 신호 발생기는 한 번에 하나의 도체 세트에서 구동 신호를 생성하지만, 멀티플렉서는 이러한 구동 신호를 행 또는 열로 보낼 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 하나 이상의 수신기는 두 세트의 도체 모두에서 신호를 수신한다. 일 실시형태에 있어서, 하나 이상의 수신기는 두 세트의 도체 모두로부터 동시에 신호를 수신한다. 일 실시형태에 있어서, 하나 이상의 수신기는 한 번에 하나의 도체 세트에서 신호를 수신하지만, 멀티플렉서는 이러한 신호를 행 또는 열로부터 하나 이상의 수신기로 보낼 수 있다.
도 1은 스타일러스(100)의 컴포넌트 부품의 예시적인 실시형태에 있어서 기능 블록의 높은 수준 예시를 나타낸다. 스타일러스(100)가 사용될 센서 시스템의 요건 및 사양에 따라 다른 컴포넌트 또는 더 적은 수의 컴포넌트가 스타일러스(100)의 일부로서 사용될 수 있음을 이해해야 한다. 스타일러스(100)는 USB 리튬 충전기(102)를 가질 수 있다. USB 리튬 충전기는 리튬 3.7V 배터리(104)를 충전하기 위해 USB 콘센트를 사용할 수 있다. 리튬 3.7V 배터리(104)는 LDO(Low Dropout Regulator)(106)에 작동가능하게 연결될 수 있다. LDO(106)는 공급 전압이 출력 전압에 매우 가까울 때에도 출력 전압을 조절할 수 있는 DC 선형 전압 조정기이다.
또한, 스타일러스(100)는 마이크로컨트롤러(120)에 작동가능하게 연결된 가속도계(108)를 가질 수 있다. 가속도계(108)는 스타일러스(100)의 사용 동안에 스타일러스(100)에 의해 이루어진 움직임의 변화를 검출할 수 있다. 가속도계(108)에 의해 측정된 변화는 마이크로컨트롤러(120)에 의해 이하에 논의되는 통합 기간 중 하나에 스타일러스(100)에 의해 센서 시스템으로 전송될 수 있는 신호로 변환될 수 있다.
또한, 스타일러스(100)는 펄스 폭 변조 소거(118) 컴포넌트 및 마이크로컨트롤러(120)에 작동가능하게 연결된 소거 닙(110)을 가질 수 있다. 소거 닙(110)은 펜의 후면에 위치할 수 있다. 소거 닙(110)은 디스플레이에 이루어져 있거나 및/또는 존재하는 마크를 소거할 수 있다. 소거 닙 신호는 스타일러스(100)에 의해 이하에 논의되는 통합 기간 중 하나에 센서 시스템으로 전송될 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 소거 닙 신호는 스타일러스에 의해 방출된 서로 신호에 직교하는 주파수이다.
또한, 스타일러스(100)는 스타일러스(100)의 팁 근처에 위치될 수 있는 압력 센서(112)를 가질 수 있다. 압력 센서(112)는 AD2(114)(2채널 전력 증폭기)에 작동가능하게 연결될 수 있다. 압력 센서(112) 또는 AD2(114)는 마이크로컨트롤러(120)에 작동가능하게 연결될 수 있다. 압력 센서(112)는 스타일러스(100)의 사용 동안에 스타일러스(100)에 의해 이루어진 압력의 변화를 검출할 수 있다. 압력 센서(112)에 의해 측정된 변화는 마이크로컨트롤러(120)에 의해 이하에 논의되는 통합 기간 중 하나에 스타일러스(100)에 의해 센서 시스템으로 전송될 수 있는 신호로 변환될 수 있다.
마이크로컨트롤러(120)는 내부 기준 및 비교기(122) 및 수치 제어 발진기(NCO)(116)에 작동가능하게 연결된다. 내부 기준 및 비교기(122) 및 NCO(116)는 센서로 전송될 신호를 생성하는데 사용될 수 있다. 마이크로컨트롤러(120)는 내부 기준 및 비교기(122) 및 NCO(116)를 통해 적절한 신호를 생성하기 위해 가속도계(108), 소거 닙(110) 및 압력 센서(112)로부터 취한 정보를 처리할 수 있다.
마이크로컨트롤러(120) 및 관련 컴포넌트는 증폭기(124), 고전압 부스트(126), 저역 통과 필터(128) 및 멀티플렉서(130)에 작동가능하게 연결된 다음에 펜 팁(132)에 연결된다. 스타일러스(100)에 의해 생성된 신호는 펜 팁(132)을 통해 센서로 전송된다.
도 2는 스타일러스 시스템에 대한 다양한 시스템 작동 상태의 높은 수준 블록도이다. 순서도는 유휴 상태에서 펜의 움직임으로 단계의 이동을 나타낸다. 단계(202)에서, 스타일러스에 대한 유휴 상태가 존재한다. 유휴 상태 동안에 스타일러스의 움직임이 있는지 또는 움직임이 없는지의 여부가 결정된다. 스타일러스의 움직임은 가속도계와 같은 스타일러스 내의 센서의 사용에 기초하여 결정될 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 스타일러스의 움직임은 터치 센서의 신호의 수신에 기초하여 결정된다.
단계(204)에서, 스타일러스는 유휴 상태에서 호버링으로 이동한다. 호버는 터치 센서의 표면 위에 있지만 터치 센서의 표면과 접촉하지 않는 상태이다. 호버 상태의 결정에 기초하여, 터치 센서 및 그에 대한 프로그래밍이 응답할 수 있다.
단계(204)에서, 스타일러스에 의해 압력이 있는지 또는 압력이 없는지가 결정된다. 스타일러스의 압력은 압력 센서에 의해 결정될 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 스타일러스의 압력은 터치 센서에 의한 스타일러스의 감지된 움직임에 의해 결정된다. 일 실시형태에 있어서, 스타일러스의 압력은 스타일러스에 의해 이루어진 예측 결정에 의해 결정된다. 일 실시형태에 있어서, 스타일러스의 압력은 스타일러스의 몸체에 위치한 압력 센서에 기초하여 결정된다.
스타일러스에 의해 압력이 보여지는 경우, 스타일러스 시스템은 스타일러스가 센서 시스템과 동기화되는 동기 단계(206)로 이동하고, 비교기는 센서 시스템 및 감지된 압력에 상응하도록 각각의 신호 강도를 조정할 것이다. 스타일러스를 터치 센서와 동기화함으로써, 스타일러스로부터 전송된 신호는 위상에 있거나 또는 대안적으로 스타일러스에 의해 전송된 신호의 위상은 터치 센서로부터 수신된 신호에 응답하여 조정될 수 있다. 예를 들면, 스타일러스는 스타일러스로부터의 신호를 반전시키기 위해 터치 센서로부터 수신되는 데이터를 사용하여 터치 센서에서 전송되는 신호와 관련하여 위상으로부터 180도 벗어나도록 할 수 있다. 스타일러스로부터 전송된 신호의 위상이 반전되면 스타일러스로부터 전송된 스타일러스 신호가 터치 센서와 다르게 나타나게 된다.
단계(208)에서, 스타일러스로부터의 데이터가 터치 센서로 전송된다. 단계(210)에서, 스타일러스의 위치는 스타일러스 시스템에 의해 특정 시간으로 확인되고 상관될 수 있다.
도 3~6은 능동형 스타일러스 다이어그램을 나타낸다. 나타낸 능동형 스타일러스는 반전 및 비반전 설계를 사용한다. 게인 조정 기능이 있는 반전 설계를 사용하면 능동형 스타일러스의 존재에 의해 영향을 받는 신호의 양 및 터치 센서로 전송되는 신호를 증폭하고 향상시킬 수 있다. 본원 및 도 3~6에 나타낸 다이어그램에서 용어 "반전"의 사용은 터치 센서에 전송되고 스타일러스에 의해 수신되는 주파수가 180도 위상 시프트됨을 의미한다. 일 실시형태에 있어서, 수신된 신호의 위상을 반전시키는 것 이외에도, 신호가 증폭된다. 터치 센서로 다시 전송되는 신호를 증폭 및 위상 시프트함으로써, 터치 센서는 보다 명백하게 수신된 신호를 인식할 수 있으며, 즉 수신된 신호가 더 강하게 나타난다.
터치 센서에서 스타일러스를 사용하거나 터치하는 것을 구별한다. 터치 센서는 행 도체 및 열 도체에서 능동형 스타일러스에 의해 전송되는 고유한 신호를 스캔한다. 스타일러스가 2개 이상인 경우, 동일한 위치에 있을 때에 2개의 스타일러스를 구분하기가 어려울 수 있다. "비반전" 설계를 사용하면, 스타일러스의 팁에 근접한 주파수와 위상을 0 위상 오프셋이 되도록 취하여 증폭할 수 있다. 0 위상 오프셋의 결과는 터치 센서에 의해 수신된 신호의 양의 변위가 있다는 것이다. 터치는 음의 변위를 제공하고 스타일러스 신호는 양의 변위를 제공한다. 이는 각각의 신호를 쉽게 구별할 수 있다.
스타일러스를 동기화하는 경우, 반전 또는 비반전 기술을 사용할 수 있다. 대안적으로, 스타일러스가 팁에 근접한 신호를 수신하고 게인 및/또는 위상 오프셋으로 재전송하는 대신에, 스타일러스가 스크린에 동기화될 수 있다. 화면에 동기화한 후에, 3개 또는 5개의 센서 빈을 생성할 수 있다. 이러한 3개 또는 5개의 센서를 생성한 후에는 음의 변위 및/또는 양의 변위를 생성할 수 있으므로 스타일러스에 대한 별도의 프레임이 필요하지 않다.
반전 및 비반전 스타일러스 기술로 돌아가서, 도 3은 시스템에 사용된 스타일러스에 대한 게인 조정이 있는 반전 설계를 갖는 스타일러스 시스템의 높은 수준의 블록도이다. 스타일러스 시스템(300)은 센서(301) 및 커버 유리(302)를 갖는다. 센서(301)는 상기에 논의된 바와 같이 행 도체 및 열 도체로 구성된다. 스타일러스는 센서(301)로부터 신호를 검출 및 수신할 수 있는 입력 전극(303)을 포함한다. 수신된 신호는 센서(301)에 의해 사용되는 행 도체 및/또는 열 도체 중 하나로 전송되는 신호이다. 입력 전극(303)으로부터 수신된 신호는 일련의 반전 게인(310)으로 전송된다. 일련의 반전 게인(310)은 레일 검출(308) 및 저역 통과 필터(306)에 작동가능하게 연결될 수 있다.
스타일러스의 일부로서 추가로 형성된 것은 센서(301)에 신호를 출력할 수 있는 출력 전극(304)이다. 실딩(305)은 입력 신호와 출력 신호가 서로 충돌하거나 간섭하지 않도록 입력 전극(303)으로부터 신호를 전송하는 도체를 둘러싼다.
도 4는 스타일러스에 대한 게인 조정 및 양의 피드백이 있는 반전 설계를 갖는 스타일러스 시스템의 높은 수준 블록도이다. 스타일러스 시스템(400)은 센서(401) 및 커버 유리(402)를 갖는다. 센서(401)는 상기에 논의된 바와 같이 행 도체 및 열 도체로 구성될 수 있다. 스타일러스는 센서(401)로부터 신호를 수신 및 검출할 수 있는 입력 전극(403)을 포함한다. 수신된 신호는 행 도체 및 열 도체 중 하나 또는 둘 모두에 의해 전송되는 신호이다.
스타일러스의 일부로서 추가로 형성된 것은 센서(401)에 신호를 출력할 수 있는 출력 전극(404)이다. 실딩(405)은 출력 전극(404)으로부터의 잡음으로부터 영향을 받지 않도록 입력 전극(403)으로부터 신호를 전송하는 도체를 둘러싼다. 입력 전극(403)으로부터 수신된 신호는 반전 게인(410)으로 전송되며, 이는 레일 검출(408) 및 저역 통과 필터(406)에 작동가능하게 연결된다. 반전 게인(410)과 입력 전극(403) 사이의 추가 연결은 입력 전극(403)으로부터 전송된 신호에 대해 양의 피드백을 제공할 수 있다.
도 5는 스타일러스에 대한 게인 조정이 있는 비반전 설계를 갖는 스타일러스 시스템의 높은 수준 블록도이다. 스타일러스 시스템(500)은 센서(501) 및 커버 유리(502)를 갖는다. 센서(501)는 상술한 바와 같이 행 도체 및 열 도체로 구성된다. 스타일러스는 행 도체 및 열 도체에서 전송되는 센서(501)로부터 신호를 검출 및 수신할 수 있는 입력 전극(503)을 포함한다. 스타일러스에 추가로 부착되는 것은 센서(501)에 신호를 출력할 수 있는 출력 전극(504)이다. 실딩(505)은 출력 전극(504)으로부터의 신호에 의해 영향을 받지 않거나 신호에 영향을 주지 않도록 입력 전극(503)으로부터 신호를 전송하는 연결부를 둘러싼다. 입력 전극(503)으로부터 수신된 신호는 반전 게인(510)으로 전송되며, 이는 레일 검출(508) 및 저역 통과 필터(506)에 작동가능하게 연결된다. 이 실시형태에 있어서, 스타일러스 시스템(500)은 비반전 설계를 갖도록 2개의 반전 게인(510)만을 사용한다.
도 6은 스타일러스에 대한 게인 조정 및 중간 음의 피드백이 있는 비반전 설계를 갖는 스타일러스 시스템의 높은 수준 블록도이다. 스타일러스 시스템(600)은 센서(601) 및 커버 유리(602)를 갖는다. 센서(601)는 상기에 논의된 바와 같이 행 도체 및 열 도체로 구성된다. 스타일러스는 행 도체 또는 열 도체 중 하나 또는 둘 모두로부터 감지 및 수신되는 센서(601)로부터 신호를 검출 및 수신할 수 있는 입력 전극(603)을 포함한다.
또한, 스타일러스에 추가로 부착되는 것은 센서(601)에 신호를 출력할 수 있는 출력 전극(604)이다. 실딩(605)은 입력 전극(603)으로부터 또는 입력 전극(603)에 신호에 의해 영향을 받지 않도록 입력 전극(603)으로부터 신호를 전송하는 연결부를 둘러싼다. 입력 전극(603)으로부터 수신된 신호는 반전 게인(610)으로 전송되며, 이는 레일 검출부(608) 및 저역 통과 필터(606)에 작동가능하게 연결된다. 입력 전극과 반전 게인(610) 사이의 추가 연결은 입력 전극(603)으로부터 전송된 신호에 대해 음의 피드백을 제공할 수 있다. 스타일러스 시스템(600)은 비반전 설계를 갖도록 2개의 반전 게인(610)만을 사용한다.
도 7은 센서 및 스타일러스 시스템과 함께 사용되는 터치 패널(740)의 블록 다이어그램이다. 멀티플렉서(702) 및 프로세서(720)는 상기에 논의된 것과 같은 스타일러스 및 터치 패널과 함께 사용될 수 있다. 시스템은 터치 패널(740)을 통해 송수신되는 신호를 생성 및 처리할 수 있는 다수의 프로세서(720)를 사용할 수 있다. 멀티플렉서(702)는 터치 패널(740)을 통해 신호의 수신 및 전송, 및 프로세서(702)에 의해 처리되는 것을 추가로 지원한다. 프로세서에 의해 수신 및 처리된 신호는 궁극적으로 시스템 디스플레이에 데이터를 출력하기 위한 시스템에 의해 추가로 처리된다.
일 실시형태에 있어서, 신호 발생기는 행 도체 및/또는 열 도체 아래에서 터치 패널(740)로 전송되는 복수의 직교 신호를 생성하는데 사용된다. 일 실시형태에 있어서, 신호 발생기는 사인파에 근접한 복수의 직교 주파수 신호를 발생시키는데 사용된다. 일 실시형태에 있어서, 신호가 전송되는 각각의 행 도체 및/또는 열 도체에는 신호가 전송되는 서로 다른 행 도체 또는 열 도체의 신호와 주파수 직교하는 고유한 신호가 제공된다. 일 실시형태에 있어서, 행 및/또는 열 도체 상의 신호를 검출하고, 감지된 신호에 기초하여 터치를 결정하기 위해 하나 이상의 수신기가 사용된다.
일 실시형태에 있어서, 수신된 신호는 주파수 도메인으로 변환된다. 일 실시형태에 있어서, 수신된 신호는 푸리에 변환을 사용하여 처리된다. 일 실시형태에 있어서, 통합 기간 넘어 수신된 신호는 이산 푸리에 변환을 사용하여 처리된다. 실시형태에 있어서, 통합 기간 넘어 수신된 신호는 이산 고속 푸리에 변환(즉, FFT)을 사용하여 처리된다. 측정 기간 동안에 수집한 샘플에 FFT를 사용하면 복수의 빈 각각에 값을 제공할 수 있다. 빈의 수는 샘플링 속도 및 통합 기간과 관련이 있다.
예를 들면, 통합 시간은 512uSec, 즉 512uSec 측정 기간일 수 있다. 초당 4메가샘플(mSps)을 생성하는 4㎒ 샘플링 속도를 사용하면, 2048개의 샘플을 수집하는데 0.0005초 또는 약 512uSec가 소요된다. FFT의 빈 간격은 2048샘플로 나눈 4㎒ 또는 약 2㎑(보다 정확하게는 1.953125㎑)이다. 그 결과 FFT는 1.953125㎑로 1024개의 빈이 서로 분리된다. 더 높거나 더 낮은 샘플링 속도가 사용될 수 있고, 더 많거나 더 적은 수의 샘플이 수집될 수 있으며, 더 길거나 더 짧은 통합 기간이 사용될 수 있다는 것이 당업자에게 명백할 것이다. 다른 것들은 같고 샘플링 속도가 높을수록 빈 간격이 넓어질 것이다. 그리고 통합 기간(초당 최대 터치 데이터 프레임 수의 역에 상응하는)과 빈 깊이 및 간격 사이는 트레이드오프(trade-off)이다.
예시적인 실시형태에 있어서, 68개의 행 도체 및 121개의 열 도체를 갖는 터치 패널이 제공된다. (행 도체 및 열 도체가 대략 5㎜ 간격을 갖는 경우, 68×121은 대략 27"스크린에 상응한다.) 이 예시적인 실시형태에 있어서, 각각의 행 도체는 전송기에 연결되고, 각각의 열 도체는 수신기에 연결된다. 이 예시적인 실시형태에 있어서, 통합 기간(즉, 측정 기간) 동안에 상이한 직교 주파수가 각각의 행 도체 상에서 전송된다. 이 예시적인 실시형태에 있어서, 수신기에 의해 수신된 신호는 4㎒에서 샘플링된다. 이 예시적인 실시형태에 있어서, 2048개의 샘플이 각각의 수신기에서 수집되고, 그 상에 FFT가 수행된다. 이 예시적인 실시형태에 있어서, 주파수에 각각 상응하는 1024개의 FFT 빈이 있지만, 68개의 고유한 행 신호에서 터치 데이터를 해석하기 위해 단지 68개의 빈만이 필요하고, 956개의 빈은 필요하지 않다.
일부 실시형태에 있어서, 하나 이상의 행 도체, 또는 심지어 각각의 행 도체에 다수의 직교 주파수가 요구된다. 일부 실시형태에 있어서, 하나 이상의 직교 주파수가 하나의 열 도체 또는 심지어 각각의 열 도체에도 필요하다. 각각의 행 도체에 2개의 주파수가 사용되는 동시에, 각각의 열 도체에 2개의 주파수가 사용되는 실시형태에 있어서, 도시된 실시형태는 필요하지 않은 1024-((2*68)+(2*121)) 또는 646개의 빈을 그대로 남길 것이다.
일 실시형태에 있어서, 터치에 이용되지 않는 빈은 센서를 통해 정보를 제공하기 위해 스타일러스에 의해 사용될 수 있다. 스타일러스는 버튼 누름, 접촉, 압력, 기울기 및/또는 회전에 관한 정보를 전달할 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 스타일러스는 용량성 터치 인터페이스(예를 들면, 스타일러스의 길이를 연장하는 3개 이상의 열 도체 및 그립 영역에서 스타일러스의 폭을 둘러싸는 다수의 행 도체(예를 들면, 5㎜마다))를 포함하고, 센서를 통해 터치 인터페이스로부터 미처리 또는 처리된 터치 정보를 통신할 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 스타일러스는 그것이 어떻게 유지되거나 사용되는지에 관한 정보를 결정할 수 있고, 센서를 통해 어떻게 그것이 유지되거나 사용되는지에 관한 정보를 전달할 수 있는 용량성 터치 인터페이스를 포함한다. 일 실시형태에 있어서, 스타일러스는 그립하는 손의 골격 모델을 결정하기 위한 용량성 터치 인터페이스 및 소프트웨어를 포함하고, 센서를 통해 골격 모델과 통신할 수 있다.
다른 예시적인 실시형태에 있어서, 68개의 행과 121개의 열 및 512uSec의 통합 주기를 갖는 터치 스크린을 사용하여, 수신기에 의해 수신된 신호는 8㎒로 샘플링되므로 각각의 수신기에서 4096개의 샘플이 수집된다. FFT가 수행된 후에, 주파수에 각각 상응하는 2048개의 빈이 있으므로, 1980이 스타일러스가 센서를 통해 통신하는데 사용될 수 있다.
일 실시형태에 있어서, 스타일러스는 센서 상의 도체로 구동되는 신호를 수신하기 위한 하나 이상의 수신기를 포함할 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 센서는 터치 통합 기간(TIP) 및 스타일러스 통합 기간(SIP)을 갖는다. 일 실시형태에 있어서, TIP 동안에 신호는 행을 통해 전송되고, 신호는 열을 통해 수신되고, SIP 동안에 신호는 행과 열을 통해 수신된다. 이러한 구성은 전송기에 의해 야기될 수 있는 잡음없이 스타일러스 정보(SIP 동안에)를 제공한다.
일 실시형태에 있어서, TIP 동안에 각각의 구동 라인(예를 들면, 행 도체)은 상이한 신호로 구동되고, 각각의 감지 라인(예를 들면, 열 도체) 상의 신호는 터치를 결정하기 위해 샘플링 및 처리된다. 일 실시형태에 있어서, SIP 동안에 각각의 행 도체 및 열 도체는 감지 라인으로서 사용될 수 있고, 각각의 신호는 센서를 통해 스타일러스에 의해 전송된 정보를 결정하기 위해 샘플링되고 처리된다. 일 실시형태에 있어서, TIP 및 SIP는 각각 동일한 길이(예를 들면, 512uSec)의 기간이고, 샘플링은 동일한 샘플링 속도(예를 들면, 4MSps)로 일어난다. 일 실시형태에 있어서, TIP 및 SIP는 각각이 서로를 따르도록 인터리빙된다. 일 실시형태에 있어서, 2개의 SIP 사이에서 다수의 TIP가 발생할 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 다수의 SIP가 2개의 TIP 사이에서 발생할 수 있다. 일 실시형태에 있어서, TIP 또는 SIP는 예를 들면 샘플링된 데이터의 처리가 완료되도록 허용하기 위해 샘플링되지 않은 기간을 따를 수 있다. 예를 들면 일 실시형태에 있어서, 샘플의 FFT는 600uSec를 초과할 수 있고, 데이터의 오버플로우를 방지하기 위해 각각의 SIP 또는 TIP 후에 짧은 대기 기간(예를 들면, 100uSec 이상)이 존재할 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 신호를 처리하는데 필요한 기간(예를 들면, FFT)은 하나의 TIP 또는 SIP를 시작하고 다음 TIP 또는 SIP를 시작하는 사이의 기간보다 짧지 않아야 한다. 따라서, FFT에 600uSec이 걸리면, 시스템은 0시에서 TIP가 시작되고 600uSec 후에 SIP가 시작되고, 600uSec 후에 다른 TIP가 다시 시작되는 등의 작업을 수행할 수 있다.
일 실시형태에 있어서, 센서는 제 1 결합 통합 기간(FCIP) 및 제 2 결합 통합 기간(SCIP)을 가지며, FCIP 동안에, 각각의 구동 라인(예를 들면, 행 도체)은 상이한 신호로 구동되고, 각각의 감지 라인(예를 들면, 열 도체)의 신호는 터치를 결정하고 센서를 통해 스타일러스에 의해 전송된 정보를 결정하기 위해 샘플링 및 처리되고; SCIP 동안에, 각각의 행은 센서를 통해 스타일러스에 의해 전송된 정보를 결정하기 위해 샘플링되고 처리된다. 선택적으로, SCIP 동안에, 각각의 열 도체는 상이한 신호로 구동될 수 있고, 샘플링된 행 도체는 터치도 결정하기 위해 처리될 수 있다.
TIP 및 SIP와 같이 FCIP 및 SCIP는 다양한 샘플링 속도와 FFT 깊이를 가질 수 있다. TIP 및 SIP와 마찬가지로, FCIP 및 SCIP도 인터리빙될 수 있다. FCIP/SCIP의 이점은 모든 통합 주기에서 터치를 측정할 수 있다는 것이다. TIP/SIP의 이점은 펜 x와 펜 y가 동일한 통합 기간 동안에 결정된다는 것이다.
일 실시형태에 있어서, 멀티플렉서는 전송기(예를 들면, 신호 발생기) 및 수신기와, 행 도체 및 열 도체 사이의 연결을 스위칭하는데 사용된다. 일 실시형태에 있어서, TIP 동안에 멀티플렉서는 전송기를 행 도체에 연결하는 반면에, SIP 동안에 멀티플렉서는 수신기를 행 도체에 연결한다. 일 실시형태에 있어서, FCIP 동안에 멀티플렉서는 전송기를 행 도체에, 수신기를 열 도체에 연결하는 반면에, SCIP 동안에 멀티플렉서는 전송기를 열 도체에, 수신기를 행 도체에 연결한다.
당업자는 터치 델타 및 잡음(예를 들면, 디스플레이 패널로부터)을 포함하는 시스템의 다양한 파라미터를 수용하기 위해 통합 기간(TIP/SIP/FCIP/SCIP)이 선택될 수 있다는 것이 명백할 것이다. 터치 및/또는 스타일러스에 대한 원하는 신호 대 잡음비(SNR)는 속도 결정을 유도한다. 통합 기간이 길수록 SNR이 향상된다.
또한 TIP, SIP, FCIP 또는 SCIP를 추가로 보완하기 위해서, 스타일러스 또는 터치를 감지하는 통합 기간을 보완하는 추가 통합 기간이 존재할 수 있다. 또한, 은행 카드 또는 스마트폰과 같은 금융 장치는 사용자 계정과 관련된 숫자 시퀀스를 나타내는 신호를 전송할 수 있는 전송기를 그 안에 구현할 수 있다. 사용자는 추가 통합 기간 동안에 또는 결합된 통합 기간 중 하나에 센서 표면에 의해 금융 카드를 판독할 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 금융 장치는 스타일러스에 의해 전송된 신호 이외에 스타일러스 통합 기간 동안에 신호를 전송할 수 있다.
일 실시형태에 있어서, 장치로부터 신호를 수신하기 위해 전념하는 TIP 또는 SIP와 별개의 장치 통합 기간(DIP)이 존재한다. 일 실시형태에 있어서, 금융 장치는 터치 통합 기간 동안에 신호를 전송할 수 있다. 일 실시형태에 있어서, DIP는 TIP와 SIP 사이에 인터리빙되며, 여기서 TIP, DIP, SIP, 이어서 DIP가 존재한다. 일 실시형태에 있어서, TIP, TIP, SIP, 이어서 DIP가 존재한다. 일 실시형태에 있어서 TIP, SIP, SIP, 이어서 DIP가 존재한다. 일 실시형태에 있어서, DIP는 매 5번째 통합 기간마다 온다. 일 실시형태에 있어서, DIP는 매 10번째 통합 기간마다 온다. 일 실시형태에 있어서, DIP는 매 100분의 통합 기간마다 온다. 일 실시형태에 있어서, 통합 기간은 매 1000분의 통합 기간마다 온다.
금융 장치 이외에, 다른 장치 또는 휴대전화는 신호를 전송할 수 있고 터치 스크린 표면을 통해 그 신호를 판독할 수 있는 전송기를 가질 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 연락처 정보는 터치 스크린 디스플레이와의 상호작용을 통해 직접 전달된다. 일 실시형태에 있어서, 문서, 프리젠테이션 및 다른 디지털 정보는 터치 스크린 디스플레이를 통해 직접 전달된다. 일 실시형태에 있어서, 식별 정보는 터치 스크린 디스플레이를 통해 직접 전달된다. 일 실시형태에 있어서, 디지털 키는 터치 스크린 디스플레이와의 상호작용을 통해 직접 전달된다.
스타일러스 구성
일 실시형태에 있어서, 스타일러스는 센서 FFT의 빈 공간 내에서 적어도 하나의 신호(또는 그 신호의 근사값)를 생성할 수 있는 신호 발생기 또는 전송기를 포함한다. 일 실시형태에 따르면, 스타일러스는 센서 FFT 상의 빈에 상응하도록 적어도 하나의 신호(또는 그 신호의 근사값)를 생성할 수 있는 신호 발생기 또는 전송기를 포함한다. 일 실시형태에 있어서, 스타일러스는 또한 하나 이상의 버튼, 스위치, 다이얼 또는 센서를 포함한다. 일 실시형태에 있어서, 스타일러스는 스크린에 대한 근접성을 측정하는 근접 센서를 포함한다. 일 실시형태에 있어서, 스타일러스는 스타일러스 상의 터치를 검출하는 터치 센서를 포함한다. 일 실시형태에 있어서, 스타일러스는 스타일러스 상의 터치를 검출하는 터치 센서를 포함하고, 이하: 스타일러스의 터치, 스타일러스에 대한 그립, 스타일러스로 터치하는 손의 골격 방향 중 적어도 하나를 결정할 수 있는 터치 처리 엔진을 추가로 포함한다. 일 실시형태에 있어서, 스타일러스는 스타일러스 ID 또는 스타일러스 ID를 포함하는 메모리를 포함한다. 일 실시형태에 있어서, 스타일러스 ID는 스타일러스에 고유한 것일 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 스타일러스 ID는 재기록가능한 메모리에 있을 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 스타일러스 ID는 이하: 스타일러스 컬러; 스타일러스 컬러 팔레트; 스타일러스 라인 중량; 스타일러스 라인 중량 팔레트; 스타일러스 구성; 및 스타일러스 식별 중 적어도 하나와 연관될 수 있다.
일 실시형태에 있어서, 스타일러스는 그 상태, 센서, 메모리에 대한 정보 또는 그것이 처리한 정보를 센서로 전송함으로써, 센서를 통해 전송하도록 구성된다. 일 실시형태에 있어서, 스타일러스에 의해 결정된 기울기, 회전 및 골격 모델 정보는 센서 및 센서 제어기로 전송되므로, 센서 제어기로 전송된다. 일 실시형태에 있어서, 스타일러스에 의해 결정된 기울기, 회전 및 골격 모델 정보는 센서로 전송되므로, 손바닥 거부 반응을 보조하기 위해 센서 제어기로 전송된다.
일 실시형태에 있어서, 스타일러스는 하나 이상의 신호를 전송할 수 있는 팁 또는 다른 도체를 갖는다. 일 실시형태에 있어서, 스타일러스는 하나 이상의 신호를 전송할 수 있는 복수의 팁 또는 도체를 포함한다. 예를 들면, 스타일러스는 각각의 단부에 도체(예를 들면, 라이팅 팁(writing tip) 및 지우개)를 포함할 수 있다.
일 실시형태에 있어서, 신호원(예를 들면, 신호 발생기)은 팁 및/또는 다른 전송 도체에 작동가능하게 연결되고, 팁을 통해 하나 이상의 신호를 전송하도록 구성된다. 일 실시형태에 있어서, NCO(숫자 제어 발진기)는 주기적 신호를 생성하기 위해 신호원의 컴포넌트일 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 신호는 VCO(전압 제어 발진기)를 사용하여 생성된다. 일 실시형태에 있어서, 신호는 다른 유형의 신호 발생기를 사용하여 생성된다. 일 실시형태에 있어서, 신호원은 하나 이상의 NCO의 출력을 결합함으로써 다중 주파수를 갖는 신호를 생성할 수 있다. 일 실시형태에 있어서, DAC는 신호원의 컴포넌트로서 사용될 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 스타일러스는 DAC, 하나의 주파수 또는 다수의 주파수에 상응하는 숫자의 시퀀스를 제공할 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 스타일러스는 DAC에 공급되는 숫자를 생성하는 마이크로프로세서, 하나의 주파수 또는 다수의 주파수에 상응하는 마이크로프로세서 생성 번호를 포함한다. 일 실시형태에 있어서, 555 타입 타이머 IC는 주기적 신호를 생성할 수 있다. 일 실시형태에 있어서, PWM이 있는 발진기는 주기적 신호를 생성할 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 저항 세트 발진기(예를 들면, LTC6906)는 주기적 신호를 생성하는데 사용될 수 있다.
일 실시형태에 있어서, 스타일러스는 다수의 주파수 발생기를 가질 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 다수의 주파수 발생기의 출력은 연산 증폭기 전압 가산기와 결합된다. 일 실시형태에 있어서, 다수의 주파수 발생기의 출력은 논리 AND 게이트와 결합된다.
일 실시형태에 있어서, 다수의 주파수 발생기를 위한 회로를 갖지 않고, 다수의 주파수가 소프트웨어로 결합될 수 있고 단일 DAC가 이들을 모두 전송하는데 이용될 수 있다. 일 실시형태에 있어서, NCO형 회로는 2개(또는 그 이상)의 주파수를 수용하고 그 둘의 결합(예를 들면, 합)을 출력하도록 구성될 수 있다.
상술한 바와 같이, 팁으로부터 하나 이상의 주파수를 전송하는 능력을 포함하고, 센서를 통해 시스템에 제공될 수 있는 하나 이상의 종류의 정보를 갖는 스타일러스가 제공된다. 또한 상술한 바와 같이, 센서는 스타일러스와 연관될 데이터를 수신하는 동안에 SIP, 또는 FCIP 및 SCIP를 구현하도록 구성된다. 또한, 센서는 스타일러스 통신을 위해 보유된, 예를 들면 FFT 산출로부터의 빈에 상응하는 복수의 주파수를 감지하도록 구성된다. 일 실시형태에 있어서, 센서는 터치 센서이고 FFT 빈에 상응하는 넓은 주파수 세트를 감지하도록 구성되어 있지만, 터치의 검출을 위해 넓은 주파수 세트의 서브세트만을 사용하므로, 하나 이상의 스타일러스에 의해 사용될 수 있는 넓은 주파수 세트의 다른 서브세트를 가지고, 다음은 스타일러스로부터 센서로 정보를 전달하는데 사용될 수 있는 다양한 방법이다. 이러한 방법은 스타일러스로부터 센서로 정보를 전달하기 위해 단독으로 또는 서로 결합하여 사용될 수 있다.
달리 명시된 것을 제외하고, 이하의 방법 및 스타일러스 시스템과 관련하여 언급된 직교 신호(예를 들면, 주파수)는 다른 목적을 위해 센서에 요구되지 않는다는 것을 이해해야 한다. 일 실시형태에 있어서, 스타일러스는 센서와 동기화될 수 있으므로, 직교 신호의 사용을 SIP로 제한하여 다른 목적을 위해 TIP 동안에 신호의 재사용을 허용할 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 스타일러스는 센서의 작동을 방해하지 않으면서 스타일러스 직교 신호를 연속적으로 사용할 수 있다는 점에서 센서와 비동기적이고, 예를 들면 스타일러스 직교 신호(SOS)는 스타일러스의 감지, 및 스타일러스로부터 정보를 수신하는 것 이외에 감지를 위해 센서에 의해 사용되지 않는다. 이하의 용어 주파수의 사용은, 예를 들면 코드 직교 신호와 같은 다른 직교 신호와 상호교환될 수 있음에 유의해야 한다.
일 실시형태에 있어서, SIP 또는 각각의 FCIP/SCIP에 따라서, 모든 행 및 모든 열에서 수신된 신호에 대해 FFT가 수행된다. SOS에 상응하는 빈의 값이 감지 임계값을 초과하는 경우, 스타일러스는 SOS가 발견되는 행 도체 또는 열 도체에 근접한 것으로 결정된다. 일 실시형태에 있어서, SIP 동안에, 모든 행 도체 및 열 도체는 수신 모드에 있으므로, 임계값을 초과하는 SOS가 발견되는 행 도체 및 열 도체는 스타일러스의 위치에 상응하거나 스타일러스의 위치를 결정하는데 사용될 수 있다. 일 실시형태에 있어서, FCIP/SCIP 쌍 중에, 모든 행 도체 및 열 도체는 통합 기간 동안 수신 모드에 있으므로, 임계값을 초과하는 SOS가 발견되는 행 도체 및 열 도체는 스타일러스의 위치에 상응하거나 스타일러스의 위치를 결정하는데 사용될 수 있다. 후술하는 바와 같이, 센서를 통해 스타일러스로부터 통신된 정보는 SOS 빈 내용의 분석에 의해 결정될 수 있다.
FFT의 결과는 실제 및 가상의 컴포넌트일 수 있으며, 때로는 동 위상(I) 및 직교(Q) 컴포넌트라고 언급된다. 일 실시형태에 있어서, 빈의 두 컴포넌트를 모두 보는 대신에, I 및 Q의 제곱의 합의 제곱근을 사용할 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 제곱근 산출이 계산적으로 높기 때문에, I 및 Q의 제곱의 합이 대신 사용될 수 있다.
빈당 하나의 비트
일 실시형태에 있어서, 스타일러스는 SOS를 선택할 수 있고, 선택된 SOS는 스타일러스 정보를 전달할 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 스타일러스는 센서를 통해 전달될 수 있는 그것의 배향 또는 사용에 관한 정보를 갖고, 그 정보에 상응하는 SOS를 선택한다. 예시적인 예로서, 27" 스크린의 실시형태와 관련하여 상술한 바와 같이 956개의 빈의 SOS 공간을 보유하는 센서를 고려한다. 일 실시형태에 있어서, 이들 빈은 빈 0~빈 955이다. 일 실시형태에 있어서, 고정된 빈 세트, 예를 들면 빈 0~127을 사용하여 스타일러스 압력 측정을 통신하도록 미리 결정된 판단이 이루어진다. 스타일러스는 측정을 반영하는 빈에 상응하는 주파수를 선택하여 128개의 다른 측정 중 하나를 통신할 수 있다. 예를 들면, 스타일러스는 압력을 반영하지 않기 위해 빈 0에 상응하는 주파수, 및 최대 압력을 반영하기 위해 빈 127에 상응하는 주파수를 전송할 수 있다.
일 실시형태에 있어서, 고정된 빈 세트, 예를 들면 빈 128~256을 사용하여 스타일러스 기울기 측정을 통신하도록 미리 결정된 판단이 이루어진다. 스타일러스는 측정을 반영하는 빈에 상응하는 주파수를 선택함으로써 128개의 상이한 측정 중 하나를 전달할 수 있다. 예를 들면, 스타일러스는 기울기 각도를 반영하지 않기 위해 빈 128에 상응하는 주파수, 및 최대 기울기 각도를 반영하기 위해 빈 256에 상응하는 주파수를 전송할 수 있다. 할당된 빈의 수 및 할당의 목적은 시스템의 필요에 따라 선택될 수 있다는 것이 당업자에게 명백할 것이다.
일 실시형태에 있어서, 스타일러스는 통신될 각각의 파라미터 또는 측정에 상응하는 정보를 전송하는 것 사이에서 교대할 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 스타일러스는 단일 통합 기간 동안에 수신되는데 충분한 기간 동안 각각의 파라미터 또는 측정값을 전송할 수 있다. 따라서, 예를 들면 스타일러스 통신(예를 들면, SIP, 또는 SCIP 및 FCIP의 총계)에 512uSec 통합 기간이 필요한 경우, 스타일러스는 1024uSec에 대한 파라미터 또는 측정값을 전송할 수 있음으로써, 신호가 전체 통합 기간을 채우도록 할 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 스타일러스는 통합 기간의 2배(예를 들면, SIP 또는 SCIP+FCIP)의 속도로 통신되는 파라미터 또는 측정값을 교대할 것이다. 스타일러스가 다수의 주파수를 전송하도록 구성된 실시형태에 있어서, 복수의 파라미터 또는 측정값이 동시에 전송될 수 있다. 복잡성 및 전력(따라서 비용 및/또는 작동 시간)을 고려하면 동시 주파수만 전송하거나 또는 소수의 동시 주파수를 전송하는 설계가 요구될 수 있다.
센서 측면에서, 일 실시형태에 있어서, SOS 빈의 값이 임계값 이상(예를 들면, 잡음 레벨 이상)이면 스타일러스로부터의 정보로서 취급될 수 있다. 상기 예시된 실시형태에 있어서, SOS 공간은 임의의 부분을 임의의 측정 또는 파라미터에 할당하도록 미리 결정될 수 있다.
일 실시형태에 있어서, 데이터의 비트는 이 기술을 사용하여 인코딩될 수 있고, 예를 들면 4개의 빈은 2비트를 나타내기 위해 사용될 수 있고, 8개의 빈은 3비트를 나타내기 위해, 16개의 빈은 4비트를 나타내기 위해, 32개의 빈은 5비트를 나타내기 위해, 64개의 빈은 6비트를 나타내기 위해, 128빈은 7비트를 나타내기 위해, 256빈은 8비트를 나타내기 위해 사용될 수 있다. 데이터를 인코딩하기 위해서, 일 실시형태에 있어서, 빈에서의 임계 초과값은 1로 인코딩될 것이고, 빈에서의 임계 미만값은 0으로 인코딩될 것이다. 그 반대도 역시 효과가 있을 것이다. 따라서, 2^N빈은 N비트의 데이터를 나타낸다.
스타일러스 이외에, 장치(예를 들면, 카드, 휴대폰 등)는 또한 스타일러스 신호에 대해서 상기에 논의된 바와 같이 디지털 정보의 인코딩을 통해 디스플레이 스크린을 통해 데이터를 전송할 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 장치 정보는 SIP 동안에 전송될 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 장치 정보는 DIP 동안에 인코딩될 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 장치 정보는 FCIP, SCIP 또는 둘 모두 동안에 인코딩될 수 있다.
하위 통합 기간 활용
상기에 논의된 바와 같이, 펜은 예를 들면 전력/시간 또는 펜 상의 NCO의 수(예를 들면, 비용)로 인해 전송할 수 있는 동시 주파수의 수를 제한할 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 통합 기간은 세분화될 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 스타일러스 통합 기간 동안에 스타일러스는 주파수를 변경하여 스타일러스가 단일 통합 기간 동안에 2개 이상의 빈에 영향을 줄 수 있다. 예시적인 실시형태에 있어서, 512uSec SIP를 고려한다. 한 번에 하나의 주파수만 전송할 수 있는 펜은 SIP의 절반에 대해 각각을 전송함으로써 SIP당 2개의 정보를 전송할 수 있다. 다시 말해서, 예를 들면 빈(10)에 상응하는 주파수는 256uSec 하위 기간 동안에 전송될 수 있고,이어서 빈(128)에 상응하는 주파수는 다른 256uSec 하위 기간 동안에 전송될 수 있다. 상기와 같이, 펜이 센서와 비동기식일 수 있기 때문에, 일 실시형태에 있어서 빈(10)으로부터 빈(128)으로의 상기 교대는 2개의 연속 반복(예를 들면, 1024uSec의 총계) 동안에 일어날 수 있다.
상술한 점을 고려하여, 당업자는 더 짧은 하위 기간 전송에 상응하는 각각의 빈에 더 작은 크기가 도달할 수 있다는 것이 명백할 것이지만, 목표 빈이 임계값을 초과하는 경우(예를 들면, 잡음보다 큰 경우) 이 기술을 사용할 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 대략 171uSec의 3개의 하위 기간이 각각의 SIP 동안에 사용된다. 일 실시형태에 있어서, 64uSec의 4개의 하위 기간이 사용된다. 일 실시형태에 있어서, SIP 또는 다른 통합 기간은 각각의 하위 기간 전송이 정보로서 취급되도록 임계값 이상의 값을 갖기 위해 목표 빈을 야기하는데 충분하다는 제약에 따라 임의의 수의 하위 기간으로 분할될 수 있다.
단일 통합 기간 동안에 정보의 여러 값을 제공하는 기능으로 인코딩된 정보를 사용할 수 있다. 따라서, 예를 들면 빈의 범위는 데이터의 바이트를 나타낼 수 있다.
다수의 비트를 나타내는 빈 진폭
일 실시형태에 있어서, 스타일러스는 예를 들면 전송과 관련된 전압을 변경함으로써 주파수의 진폭을 변경할 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 진폭의 변화는 상응하는 빈의 값의 변화로서 검출될 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 스타일러스는 2개의 상이한 진폭, 예를 들면 절반 전력 및 최대 전력, 더 낮은 빈 값에 상응하는 절반 전력으로 신호를 전송할 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 2개의 상이한 임계값이 빈의 분석에 사용되며, 제 1 미만에서는 빈의 값을 비어있는 것으로 간주하고(예를 들면, 0), 제 1 임계값을 초과하지만 제 2 임계값 미만인 값을 다른 값(예를 들면, 1), 제 2 임계값을 초과하는 값은 또 다른 값(예를 들면, 2)으로 간주될 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 주어진 주파수에 대해, 펜은 3개의 진폭(0, 1/2, 전체) 또는 4개의 진폭(0, 1/3, 2/3, 전체) 또는 5개의 진폭(0, 1/4, 1/2, 3/4, 전체)을 가질 수 있다.
일 실시형태에 있어서, 터치 제어기에 의해 수신된 진폭을 감소시키기 위해 전송 시간이 감소될 수 있다. 일 실시형태에 있어서, SIP는 512uS이다. 빈(10)에 상응하는 주파수는 256uSec 하위 기간 동안 전송될 수 있다. 이는 터치 제어기가 해당 빈에서 진폭의 절반을 수신하게 된다. 일 실시형태에 있어서, 주어진 주파수에 대해, 펜은 3개의 전송 시간(0, 256, 512), 또는 4개의 전송 시간(0, 170, 340, 전체) 또는 5개의 전송 시간(0, 128, 256, 384, 512)을 가질 수 있다.
일 실시형태에 있어서, 주파수에 대한 진폭의 수는 상응하는 빈에서 검출될 수 있는 상이한 값의 수에 상응한다. 일 실시형태에 있어서, 스타일러스는 상이한 빈 임계값에 상응할 수 있는 임의의 많은 수의 진폭값을 갖도록 구성될 수 있고, 각각의 진폭은 별도의 정보로서 취급되도록 임계값 이상의 이산 범위의 값을 갖기 위해 목표 빈을 야기하는데 충분하다는 제약에만 따른다. 다수의 값을 가진 빈을 사용하는 것은 값의 수보다 0에서 1보다 적은 수를 보내는 것과 유사하다. 예를 들면, 켜지거나 꺼질 수 있는 빈은 0 또는 1의 동등한 값을 전송하고, 10개의 값 중 하나일 수 있는 빈은 0에서 9까지의 수를 나타낼 수 있다. 마찬가지로, 빈이 8개의 값 중 하나를 보유할 수 있는 경우, 3비트의 데이터를 인코딩하는데 사용할 수 있다. 빈이 16개의 값을 보유할 수 있는 경우, 4비트의 데이터를 인코딩하는데 사용될 수 있다. 빈의 수가 나타내는 값들 사이에 모호성을 야기할 정도로 크지 않도록 하는 것이 바람직하다.
정보의 비트를 나타내는데 사용되는 빈 위상
일 실시형태에 있어서, 스타일러스가 센서와 동기화되는 정보 비트를 인코딩하는데 위상이 사용될 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 스타일러스는 행 신호를 검출할 수 있는 수신기를 포함한다. TIP/SIP 구성에서, 행 신호는 TIP 동안에 센서에 존재하고 SIP 동안에 센서에 존재하지 않는다. 따라서, 스타일러스는 팁 또는 다른 도체를 사용하여 센서에 근접할 때에 센서로부터 신호를 수신할 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 스타일러스는 팁 또는 다른 도체에서 행 신호가 존재하는 것과 존재하지 않는 사이의 전이를 검출함으로써 위상 인코딩을 SIP 사이클과 동기화시킨다.
동기화가 달성되면 달성 방법에 관계없이, 일 실시형태에 있어서 스타일러스는 위상을 사용하여 정보 또는 비트를 통신할 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 스타일러스는 다른 모든 프레임을 반전시켜 180도 위상에서 벗어나게 할 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 180도의 증가는 1비트의 정보를 인코딩할 수 있다(IQ를 2등분). 일 실시형태에 있어서, 90도의 증가는 2비트의 정보를 인코딩할 수 있다(IQ를 4등분).
상술한 다른 기술들과 마찬가지로, 임의의 많은 수의 위상 변화는 더 많은 정보를 인코딩하는데 사용될 수 있으며, 각각의 변화는 다른 위상 변화와 구별될 수 있는 IQ 관계를 갖기 위해 목표 빈을 야기하는데 충분하다는 제약에만 따라 가능하고; 다시 말해, 위상 신호는 위상 잡음과 구별해야 한다.
정보를 인코딩하기 위해 빈간 주파수 사용
상기에 논의된 바와 같이, 빈 간격은 샘플 수를 샘플 속도로 나눈 공식에 의해 결정된다. 예시적인 실시형태에 있어서, 1024개의 빈은 예를 들면 1.000㎒, 1.002㎒, 1.004㎒ 등의 중심을 갖는 2㎑만큼 이격된다. 상기에 논의된 바와 같이, 펜은 1.000㎒로 전송되어 상응하는 빈을 임계값 이상의 값으로 구동하고, 따라서 비트(예를 들면, 0과 반대되는 1)의 정보를 전달할 수 있다. 또한, 상기에 논의된 바와 같이, 펜은 추가 정보를 잠재적으로 통신하기 위해 전송의 진폭 또는 위상을 변화시킬 수 있다.
일 실시형태에 있어서, 펜은 전달되는 정보를 변경하기 위해 전송되는 주파수를 변경할 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 펜은 2개의 중심 주파수 사이의 정지를 사용하여 데이터를 한 번에 2개의 빈으로 전송할 수 있다. 예를 들면, 펜이 1.001㎒로 전송된다는 것을 고려하여; 그러한 전송은 그 효과가 2개의 인접한 빈, 즉 1.000㎒ 및 1.002㎒에 상응하는 빈으로 분할되는 효과도 초래할 것이다. 또한, 펜이 1.0005㎒로 전송되는 경우, 펜의 효과를 나눌 수 있지만, 2개의 인접한 빈으로 균등하지 않다. 따라서, 이 효과를 사용하여, 펜은 빈 자체에 상응하는 주파수 사이의 주파수, 즉 중심 주파수로 전송됨으로써 2개의 인접한 빈을 데이터로 채울 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 2개의 빈의 비율은 값을 표현하는데 사용될 수 있다.
일 실시형태에 있어서, 주파수는 여분의 정보 비트를 추가하는 2개의 빈 사이의 중간으로 전송된다. 일 실시형태에 있어서, 주파수는 추가 2비트의 정보를 추가하여 빈 간격의 1/4 간격으로 전송된다. 일 실시형태에 있어서, 인접한 빈의 비율이 무엇을 의미하는지 논리적으로 결정하기 위한 논리 임계값은 비율로서 차동 신호 레벨에 기초할 수 있다. 예를 들면, 1:0=>0'b00, 0.75:0.25=>0'b01, 0.5:0.5=>0'b10, 0.25:0.75=>0'b11. 일 실시형태에 있어서, 비율의 이산수가 미리 정의된다. 일 실시형태에 있어서, 히스테리시스 가드 밴드는 각각의 비율에 따라 사용된다.
유사하게, SIP 동안에 2개(이상)의 별도의 주파수가 각각 전송될 수 있고, 각각의 전송 시간의 비율은 2개(이상)에 대한 별도의 값을 생성하기 위해 사용될 수 있다(상기와 같음). 이런 식으로, 위와 같이 다수의 빈에 에너지가 분할되어 있지만, 서로 인접할 필요는 없다.
스타일러스로부터 터치 스크린으로 데이터를 전송하는 방법이 SIP, TIP, FCIP 또는 SCIP 동안에 사용될 수 있다는 것이 당업자에게 명백할 것이다. SIP, FCIP 또는 SCIP 동안에는 스타일러스의 위치를 결정하기 위해 전송되는 주파수를 사용해야 한다. 일 실시형태에 있어서, 데이터는 TIP 동안에 전송된다. SIP 동안에, 스타일러스의 위치를 결정하기 위해 고정된 진폭 및 위상을 갖는 고정 주파수가 전송된다.
본 개시의 일 양태는 센서 시스템이다. 센서 시스템은: 복수의 제 1 도체 및 복수의 제 2 도체를 갖는 센서를 포함하고, 상기 센서는; 각각의 복수의 제 1 도체 및 각각의 복수의 제 2 도체와 관련된 수신기; 및 복수의 연속적인 터치 통합 기간 및 스타일러스 통합 기간 동안에 수신기에 의해 수신된 신호의 측정을 수행하고, 터치 통합 기간 동안에 수신기에서 수신된 신호의 측정으로부터 터치 이벤트를 식별하고, 스타일러스의 위치, 및 스타일러스 통합 기간 또는 터치 통합 기간 동안에 수신기에 수신된 신호의 측정으로부터 스타일러스에 의해 전송된 정보를 결정하도록 구성된 신호 프로세서를 포함한다.
본 개시의 다른 양태는 능동형 스타일러스 시스템이다. 능동형 스타일러스 시스템은: 스타일러스 통합 기간 동안에 적어도 하나의 신호를 전송하도록 적합화된 스타일러스; 및 제 1 복수의 도체 및 제 2 복수의 도체를 갖는 센서를 포함하고, 상기 센서는; 각각의 제 1 복수의 도체 및 각각의 제 2 복수의 도체와 관련된 수신기; 및 복수의 연속적인 인터리빙된 터치 통합 기간 및 스타일러스 통합 기간 동안에 상기 수신기에 의해 수신된 신호의 측정을 수행하고, 터치 통합 기간 동안에 수신기에서 수신된 신호의 측정으로부터 터치 이벤트를 식별하고, 스타일러스의 위치, 및 스타일러스 통합 기간 또는 터치 통합 기간 동안에 수신기에 수신된 신호의 측정으로부터 스타일러스에 의해 전송된 정보를 결정하도록 구성된 신호 프로세서를 포함한다.
본 개시의 또 다른 양태는 제 1 복수의 도체 및 제 2 복수의 도체를 갖는 센서를 포함하는 센서 시스템을 포함하고, 상기 센서는; 각각의 제 1 복수의 도체 및 각각의 제 2 복수의 도체와 관련된 수신기; 및 복수의 연속적인 제 1 결합 통합 기간 및 제 2 결합 통합 기간 동안에 수신기에 의해 수신된 신호의 측정을 수행하고, 제 1 결합 통합 기간 동안에 수신기에서 수신된 신호의 측정으로부터 터치 이벤트를 식별하고; 스타일러스의 위치, 및 제 2 결합 통합 기간 또는 제 1 결합 통합 기간 동안에 수신기에서 수신된 신호의 측정으로부터 스타일러스에 의해 전송된 정보를 결정하도록 구성된 신호 프로세서를 포함한다.
본 시스템은 다양한 실시형태 및 작동 예시를 참조하여 상기에 설명되었다. 작동 또는 작동 예시의 각각의 실시형태의 블록, 및 블록 또는 작동 예시의 결합은 아날로그 또는 디지털 하드웨어 및 컴퓨터 프로그램 명령에 의해 구현될 수 있는 것으로 이해된다. 컴퓨터 프로그램 명령어는 범용 컴퓨터, 특수 목적 컴퓨터, ASIC 또는 다른 프로그램가능 데이터 처리 장치의 프로세서에 제공될 수 있어, 컴퓨터의 프로세서 또는 다른 프로그램가능 데이터 처리 장치를 통해 실행되는 명령은 작동 예시 또는 블록에 지정된 기능/작용을 구현한다.
상기 논의에 의해 명백히 제한되는 것을 제외하고, 일부 대안적인 구현에 있어서, 블록에 명시된 기능/작용은 작동 예시에서 명시된 순서를 벗어나서 발생할 수 있다. 예를 들면, 연속으로 나타낸 블록이 실제로 동시에 또는 실질적으로 동시에 실행될 수 있는 경우, 실행의 순서는 블록이 관련된 기능/작용에 따라 다른 블록과 관련하여 다른 순서로 실행될 수 있다.
본 발명이 그 실시형태를 참조하여 특별히 나타내고 설명되었지만, 당업자는 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 형태 및 세부사항의 다양한 변경이 이루어질 수 있음을 이해할 것이다. 본 명세서에 개시된 발명은 각각의 청구항에 기재된 바와 같이 전체 보호 범위를 갖도록 의도된다.

Claims (20)

  1. 복수의 제 1 도체 및 복수의 제 2 도체를 갖는 센서를 포함하는 센서 시스템으로서,
    상기 센서는;
    각각의 복수의 제 1 도체 및 각각의 복수의 제 2 도체와 관련된 수신기; 및
    복수의 연속적인 터치 통합 기간 및 스타일러스 통합 기간 동안에 수신기에 의해 수신된 신호의 측정을 수행하고,
    터치 통합 기간 동안에 수신기에서 수신된 신호의 측정으로부터 터치 이벤트를 식별하고,
    스타일러스의 위치, 및 스타일러스 통합 기간 또는 터치 통합 기간 동안에 수신기에 수신된 신호의 측정으로부터 스타일러스에 의해 전송된 정보를 결정하도록 구성되는 신호 프로세서를 포함하는 센서 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 스타일러스 통합 기간은 상기 터치 통합 기간과 인터리빙되는 센서 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    2개의 스타일러스 통합 기간 다음에 하나의 터치 통합 기간이 있는 센서 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 2개의 스타일러스 통합 기간 중 적어도 하나 동안에 스타일러스 기록 정보 이외의 정보가 전달되는 센서 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 터치 통합 기간 또는 스타일러스 통합 기간 중 적어도 하나 이후의 장치 통합 기간을 추가로 포함하는 센서 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 장치 통합 기간 동안에 상기 센서로 전송되는 정보는 금융 정보인 센서 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    2개의 터치 통합 기간 다음에 하나의 스타일러스 통합 기간이 있는 센서 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 스타일러스 통합 기간 동안에 신호가 상기 제 1 복수의 도체 및 상기 제 2 복수의 도체에서 수신되는 센서 시스템.
  9. 스타일러스 통합 기간 동안에 적어도 하나의 신호를 전송하도록 적합화된 스타일러스; 및
    제 1 복수의 도체 및 제 2 복수의 도체를 갖는 센서를 포함하는 능동형 스타일러스 시스템으로서,
    상기 센서는;
    각각의 제 1 복수의 도체 및 각각의 제 2 복수의 도체와 관련된 수신기; 및
    복수의 연속적인 인터리빙된 터치 통합 기간 및 스타일러스 통합 기간 동안에 수신기에 의해 수신된 신호의 측정을 수행하고,
    터치 통합 기간 동안에 수신기에서 수신된 신호의 측정으로부터 터치 이벤트를 식별하고,
    스타일러스의 위치, 및 스타일러스 통합 기간 또는 터치 통합 기간 동안에 수신기에 수신된 신호의 측정으로부터 스타일러스에 의해 전송된 정보를 결정하도록 구성된 신호 프로세서를 포함하는 능동형 스타일러스 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 스타일러스는 그립된 손의 골격 모델을 결정하도록 적합화되는 능동형 스타일러스 시스템.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 스타일러스 통합 기간은 상기 터치 통합 기간과 인터리빙되는 능동형 스타일러스 시스템.
  12. 제 9 항에 있어서,
    2개의 스타일러스 통합 기간 다음에 하나의 터치 통합 기간이 있는 능동형 스타일러스 시스템.
  13. 제 9 항에 있어서,
    2개의 터치 통합 기간 다음에 하나의 스타일러스 통합 기간이 있는 센서 시스템.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 스타일러스 통합 기간 동안에 신호가 상기 제 1 복수의 도체 및 상기 제 2 복수의 도체에서 수신되는 센서 시스템.
  15. 제 1 복수의 도체 및 제 2 복수의 도체를 갖는 센서를 포함하는 센서 시스템으로서,
    상기 센서는;
    각각의 제 1 복수의 도체 및 각각의 제 2 복수의 도체와 관련된 수신기; 및
    복수의 연속적인 제 1 결합 통합 기간 및 제 2 결합 통합 기간 동안에 수신기에 의해 수신된 신호의 측정을 수행하고,
    제 1 결합 통합 기간 동안에 수신기에서 수신된 신호의 측정으로부터 터치 이벤트를 식별하고,
    스타일러스의 위치, 및 제 2 결합 통합 기간 또는 제 1 결합 통합 기간 동안에 수신기에서 수신된 신호의 측정으로부터 스타일러스에 의해 전송된 정보를 결정하도록 구성된 신호 프로세서를 포함하는 센서 시스템.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 1 결합 통합 기간 동안에 상이한 직교 신호가 각각의 상기 제 1 복수의 도체 아래에서 전송되는 센서 시스템.
  17. 제 15 항에 있어서,
    각각의 제 1 결합 통합 기간 동안에 터치 이벤트 및 스타일러스 정보가 결정되는 센서 시스템.
  18. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 2 결합 통합 기간 동안에 상이한 직교 신호가 각각의 상기 제 2 복수의 도체 아래에서 전송되는 센서 시스템.
  19. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 2 결합 통합 기간 동안에 기울기에 관한 정보는 스타일러스에 의해 전송되는 센서 시스템.
  20. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 2 결합 통합 기간 동안에 압력에 관한 정보는 스타일러스에 의해 전송되는 센서 시스템.
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