KR20210034358A - 스타일러스 펜, 터치 장치, 및 터치 시스템 - Google Patents

스타일러스 펜, 터치 장치, 및 터치 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20210034358A
KR20210034358A KR1020190116217A KR20190116217A KR20210034358A KR 20210034358 A KR20210034358 A KR 20210034358A KR 1020190116217 A KR1020190116217 A KR 1020190116217A KR 20190116217 A KR20190116217 A KR 20190116217A KR 20210034358 A KR20210034358 A KR 20210034358A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
touch
signal
driving
touch electrodes
period
Prior art date
Application number
KR1020190116217A
Other languages
English (en)
Inventor
김세엽
우형욱
박경한
김본기
Original Assignee
주식회사 하이딥
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 하이딥 filed Critical 주식회사 하이딥
Priority to KR1020190116217A priority Critical patent/KR20210034358A/ko
Priority to US16/986,461 priority patent/US11327582B2/en
Priority to PCT/KR2020/010404 priority patent/WO2021054604A1/ko
Publication of KR20210034358A publication Critical patent/KR20210034358A/ko
Priority to US17/739,455 priority patent/US20220261099A1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/033—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G06F3/0354—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor with detection of 2D relative movements between the device, or an operating part thereof, and a plane or surface, e.g. 2D mice, trackballs, pens or pucks
    • G06F3/03545—Pens or stylus
    • G06F3/03546—Pens or stylus using a rotatable ball at the tip as position detecting member
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/033—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G06F3/0354—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor with detection of 2D relative movements between the device, or an operating part thereof, and a plane or surface, e.g. 2D mice, trackballs, pens or pucks
    • G06F3/03545—Pens or stylus
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/033—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G06F3/038—Control and interface arrangements therefor, e.g. drivers or device-embedded control circuitry
    • G06F3/0383—Signal control means within the pointing device
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • G06F3/04162—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers for exchanging data with external devices, e.g. smart pens, via the digitiser sensing hardware
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • G06F3/04166—Details of scanning methods, e.g. sampling time, grouping of sub areas or time sharing with display driving
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • G06F3/0418—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers for error correction or compensation, e.g. based on parallax, calibration or alignment
    • G06F3/04182—Filtering of noise external to the device and not generated by digitiser components
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0441—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using active external devices, e.g. active pens, for receiving changes in electrical potential transmitted by the digitiser, e.g. tablet driving signals
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0445—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using two or more layers of sensing electrodes, e.g. using two layers of electrodes separated by a dielectric layer

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Position Input By Displaying (AREA)

Abstract

일 실시예에 따른 스타일러스 펜은, 바디부, 바디부 내에서 외부로 노출되어 있는 전도성 팁(tip), 사용자와 전기적 연결이 가능한 접지부, 그리고 바디부 내에 위치하고, 전도성 팁과 접지부 사이에 전기적으로 연결되어 있으며, 전도성 팁으로부터 전달되는 상이한 주파수의 전기 신호들에 각각 공진하여 상이한 주파수의 공진 신호를 출력하는 적어도 하나의 공진 회로를 포함하는 공진 회로부를 포함한다.

Description

스타일러스 펜, 터치 장치, 및 터치 시스템{STYLUS PEN, TOUCH APPARATUS, AND TOUCH SYSTEM}
본 개시는 스타일러스 펜, 터치 장치, 및 터치 시스템에 관한 것이다.
휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 태블릿(tablet) PC, 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션과 같은 다양한 단말기에는 터치 센서가 구비된다.
이러한 단말기 내에서 터치 센서는 이미지를 표시하는 표시 패널 상에 위치하거나, 단말기 바디의 일 영역에 위치할 수 있다. 사용자가 터치 센서를 터치하여 단말기와 상호 작용함으로써, 단말기는 직관적인 사용자 인터페이스를 사용자에게 제공할 수 있다.
사용자는 정교한 터치 입력을 위해, 스타일러스 펜을 사용할 수 있다. 이러한 스타일러스 펜은 터치 센서와 전기적 및/또는 자기적 방식을 통해 신호를 송수신할 수 있다.
종래의 터치 센서는, 스타일러스 펜에 내장된 공진 회로의 설계에 따른 공진 주파수와 유사한 주파수를 갖는 노이즈에 취약하다.
실시예들은 복수의 공진 주파수를 갖는 스타일러스 펜, 이를 사용하여 노이즈가 감소된 신호를 수신하는 터치 장치 및 시스템을 제공하기 위한 것이다.
상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해, 일 실시예에 따른 스타일러스 펜은, 바디부, 바디부 내에서 외부로 노출되어 있는 전도성 팁(tip), 사용자와 전기적 연결이 가능한 접지부, 그리고 바디부 내에 위치하고, 전도성 팁과 접지부 사이에 전기적으로 연결되어 있으며, 전도성 팁으로부터 전달되는 상이한 주파수의 전기 신호들에 각각 공진하여 상이한 주파수의 공진 신호를 출력하는 적어도 하나의 공진 회로를 포함하는 공진 회로부를 포함한다.
공진 회로부는, 제1 주파수의 전기 신호에 공진하는 제1 공진 회로, 그리고 제2 주파수의 전기 신호에 공진하는 제2 공진 회로를 포함하고, 제1 구간 동안 제1 공진 회로가 전도성 팁을 통해 공진 신호를 출력하고, 제1 구간과 상이한 제2 구간 동안 제2 공진 회로가 전도성 팁을 통해 공진 신호를 출력할 수 있다.
제1 공진 회로와 제2 공진 회로는 교번하여 공진 신호를 출력할 수 있다.
제1 공진 회로는, 전도성 팁과 제2 공진 회로 사이에 연결되어 있는 제1 인덕터 및 전도성 팁과 제2 공진 회로 사이에 연결되어 있는 제1 커패시터를 포함하고, 제2 공진 회로는, 접지부와 제1 공진 회로 사이에 연결되어 있는 제2 인덕터 및 접지부와 제1 공진 회로 사이에 연결되어 있는 제2 커패시터를 포함하고, 제1 인덕터와 제2 인덕터는 서로 분리된 페라이트 코어를 가질 수 있다.
제1 공진 회로는 전도성 팁과 제2 공진 회로 사이에 연결되어 있고, 제2 공진 회로는 제1 공진 회로와 접지부 사이에 연결되어 있다.
공진 회로부는 시간에 따라 주파수가 변화하는 전기 신호에 응답하여, 시간에 따라 주파수가 변화하는 공진 신호를 출력할 수 있다.
일 실시예에 따른 터치 장치는, 제1 방향으로 배열된 제1 터치 전극들 및 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 배열된 제2 터치 전극들을 포함하는 터치 패널, 그리고 하나의 터치 리포트 프레임 기간 내의 제1 구간 동안 제1 터치 전극들 및 제2 터치 전극들 중 적어도 하나로부터 전달되는 신호를 제1 구동 주파수와 관련된 제1 샘플링 주파수에 따라 샘플링하여 노이즈 신호가 수신되는지 결정하며, 노이즈 신호가 수신되는 것으로 결정되면, 제1 구간 이후의 제2 구간 동안 제1 구동 주파수와 상이한 제2 구동 주파수를 갖는 제2 구동 신호를 제1 터치 전극들 및 제2 터치 전극들 중 적어도 하나에 인가하는 제어부를 포함한다.
제어부는 제2 구간 이후의 제3 구간 동안 제2 구동 신호와 관련된 제2 샘플링 주파수에 따라 제1 터치 전극들 및 제2 터치 전극들 중 적어도 하나로부터 전달되는 신호를 샘플링하여 감지 신호를 수신할 수 있다.
제3 구간 동안 제1 터치 전극들 및 제2 터치 전극들 중 적어도 하나로부터 전달되는 신호는 제2 구동 신호에 의해 공진된 신호일 수 있다.
제어부는 제3 구간이 종료된 후의 다음 터치 리포트 프레임 기간 내의 제1 구간 동안 제1 터치 전극들 및 제2 터치 전극들 중 적어도 하나로부터 전달되는 신호를 제2 구동 주파수와 관련된 제2 샘플링 주파수에 따라 샘플링하여 노이즈 신호가 수신되는지 결정할 수 있다.
제어부는 노이즈 신호가 수신되지 않는 것으로 결정되면, 제1 구간 이후의 제2 구간 동안 제1 구동 주파수를 갖는 제1 구동 신호를 제1 터치 전극들 및 제2 터치 전극들 중 적어도 하나에 인가할 수 있다.
제어부는 제2 구간 이후의 제3 구간 동안 제1 샘플링 주파수에 따라 제1 터치 전극들 및 제2 터치 전극들 중 적어도 하나로부터 전달되는 신호를 샘플링하여 감지 신호를 수신할 수 있다.
다른 실시예에 따른 터치 장치는, 제1 방향으로 배열된 제1 터치 전극들 및 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 배열된 제2 터치 전극들을 포함하는 터치 패널, 그리고 복수의 제1 구간을 포함하는 하나의 터치 리포트 프레임 기간 내에서, 제1 개수의 제1 구간 동안 제1 구동 주파수를 갖는 제1 구동 신호를 제1 터치 전극들 및 제2 터치 전극들 중 적어도 하나에 인가하고 제1 터치 전극들 및 제2 터치 전극들 중 적어도 하나로부터 전달되는 신호를 제1 구동 주파수와 관련된 제1 샘플링 주파수에 따라 샘플링하여 제1 감지 신호를 수신하며, 제2 개수의 제1 구간 동안 제1 구동 주파수와 상이한 제2 구동 주파수를 갖는 제2 구동 신호를 제1 터치 전극들 및 제2 터치 전극들 중 적어도 하나에 인가하고 제1 터치 전극들 및 제2 터치 전극들 중 적어도 하나로부터 전달되는 신호를 제2 구동 주파수와 관련된 제2 샘플링 주파수에 따라 샘플링하여 제2 감지 신호를 수신하는 제어부를 포함한다.
제어부는 제1 감지 신호와 제2 감지 신호를 사용하여, 노이즈 신호가 수신되는지 결정하며, 노이즈 신호가 수신되는 것으로 결정되면, 다음 터치 리포트 프레임 기간 내에서의 제1 개수와 제2 개수를 변경할 수 있다.
제어부는 제1 감지 신호의 SNR(signal-noise ratio)이 제2 감지 신호의 SNR보다 더 크면, 제1 개수를 증가시키고, 제2 감지 신호의 SNR이 제1 감지 신호의 SNR보다 더 크면, 제2 개수를 증가시킬 수 있다.
제1 개수와 제2 개수는 동일할 수 있다.
일 실시예에 따른 터치 시스템은, 일 실시예에 따른 스타일러스 펜, 그리고 실시예들 중 어느 하나에 따른 터치 장치를 포함한다.
실시예들에 따르면, 터치 입력의 수신 감도를 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
실시예들에 따르면, 보다 정확한 터치 위치를 산출할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 터치 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 터치 장치에 스타일러스 펜이 터치된 일 예를 나타낸 도면이다.
도 3은 스타일러스 펜과 구동 신호를 출력하는 터치 장치를 나타낸 등가 회로도이다.
도 4는 스타일러스 펜과 감지 신호를 수신하는 터치 장치를 나타낸 등가 회로도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 스타일러스 펜을 나타낸 개념도이다.
도 6은 상이한 주파수를 갖는 구동 신호들에 각각 공진하는 공진 회로들을 포함하는 스타일러스 펜을 나타낸 개념도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 터치 장치의 제어 방법을 나타낸 순서도이다.
도 8은 도 7의 터치 장치의 제어 방법에 따른 구동 신호 및 공진 신호의 일례를 나타낸 파형도이다.
도 9는 다른 실시예에 따른 터치 장치의 제어 방법을 나타낸 순서도이다.
도 10은 도 9의 터치 장치의 제어 방법에 따른 구동 신호를 나타낸 파형도이다.
도 11은 일 실시예에 따른 터치 장치 및 호스트를 나타내는 블록도이다.
도 12는 일 실시예에 따른 터치 장치로부터 호스트에 제공되는 터치 데이터의 일 예를 나타내는 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다. 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다.
또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. 또한, 기준이 되는 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 하는 것은 기준이 되는 부분의 위 또는 아래에 위치하는 것이고, 반드시 중력 반대 방향 쪽으로 "위에" 또는 "상에" 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하, 필요한 도면들을 참조하여 실시예들에 따른 터치 장치 및 이의 제어 방법에 대해 설명하기로 한다.
도 1은 일 실시예에 따른 터치 장치를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 일 실시예에 따른 터치 장치에 스타일러스 펜이 터치된 일 예를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 터치 장치(10)는 터치 패널(touch panel, 100), 터치 패널(100)을 제어하는 터치 컨트롤러(12)(touch controller)를 포함한다. 터치 컨트롤러(12)는 터치 패널(100)과 신호를 송수신하는 제1 및 제2 구동/수신부(110, 120), 및 제어부(130)를 포함할 수 있다.
터치 패널(100)은 제1 방향으로 연장된 형태를 갖는 복수의 제1 터치 전극(111-1 내지 111-m)과 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장된 형태를 갖는 복수의 제2 터치 전극(121-1 내지 121-n)을 포함한다. 터치 패널(100) 내에서, 복수의 제1 터치 전극(111-1 내지 111-m)은 제2 방향을 따라 배열될 수 있고, 복수의 제2 터치 전극(121-1 내지 121-n)은 제1 방향을 따라 배열될 수 있다. 도 1에서 터치 패널(100)의 형태는 사각형으로 도시되어 있으나, 이에 제한되지 않는다.
터치 장치(10)는 터치 객체(touch object)에 의한 터치 입력(직접 터치 또는 근접 터치)을 감지하기 위해 사용될 수 있다. 터치 장치(10)에 의해, 터치 패널(100)에 근접한 스타일러스 펜(20)의 터치 입력이 감지될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 터치 패널(100)은 절연층(105)과 윈도우(103)를 더 포함한다. 절연층(105) 위에 터치 전극층(101)이 위치할 수 있다. 터치 전극층(101)은 복수의 제1 터치 전극(111-1 내지 111-m)과 복수의 제2 터치 전극(121-1 내지 121-n)을 포함한다. 터치 전극층(101) 위에 윈도우(103)가 위치할 수 있다. 도 2에서 복수의 제1 터치 전극(111-1 내지 111-m)과 복수의 제2 터치 전극(121-1 내지 121-n)이 동일한 층에 위치하는 것으로 도시되어 있으나, 상이한 층에 각각 위치할 수도 있으며 이에 제한되지 않는다.
복수의 제1 터치 전극(111-1 내지 111-m)은 제1 구동/수신부(110)에 연결되어 있고, 복수의 제2 터치 전극(121-1 내지 121-n)은 제2 구동/수신부(120)에 연결되어 있다. 도 1에서 제1 구동/수신부(110), 제2 구동/수신부(120), 및 제어부(130)를 분리하여 도시하였으나, 하나의 모듈, 유닛, 칩(chip)으로 구현될 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.
제1 구동/수신부(110)는 복수의 제1 터치 전극(111-1 내지 111-m)에 구동 신호를 인가할 수 있다. 또한, 제1 구동/수신부(110)는 복수의 제1 터치 전극(111-1 내지 111-m)으로부터 감지 신호를 수신할 수 있다. 마찬가지로, 제2 구동/수신부(120)는 복수의 제2 터치 전극(121-1 내지 121-n)에 구동 신호를 인가할 수 있다. 또한, 제2 구동/수신부(120)는 복수의 제1 터치 전극(121-1 내지 121-n)으로부터 감지 신호를 수신할 수 있다. 즉, 제1 구동/수신부(110)와 제2 구동/수신부(120)는 신호를 송수신하는 일종의 트랜시버(transceiver)일 수 있으며, 각각 구동부와 수신부를 포함할 수 있다.
구동 신호는, 스타일러스 펜(20)의 공진 주파수에 대응하는 주파수를 갖는 신호(예를 들어, 사인파, 구형파 등)를 포함할 수 있다. 스타일러스 펜(20)의 공진 주파수는 스타일러스 펜의 공진 회로부(23)의 설계 값에 따른다.
스타일러스 펜(20)은 전도성 팁(conductive tip)(21), 공진 회로부(23), 접지부(ground, 25), 및 바디부(body, 27)를 포함할 수 있다.
전도성 팁(21)은 적어도 일부가 전도성 물질(예를 들어, 금속, 전도성 고무, 전도성 패브릭, 전도성 실리콘 등)로 형성되며, 공진 회로부(23)에 전기적으로 연결될 수 있다.
공진 회로부(23)는 LC 공진 회로로서, 전도성 팁(21)을 통해 제1 구동/수신부(110) 및 제2 구동/수신부(120) 중 적어도 하나로부터 복수의 제1 터치 전극(111-1 내지 111-m) 및 복수의 제2 터치 전극(121-1 내지 121-n) 중 적어도 한 종류의 전극 모두에 인가된 구동 신호에 공진할 수 있다.
공진 회로부(23)가 구동 신호에 공진하여 발생된 공진 신호는 전도성 팁(21)을 통해 터치 패널(100)에 출력될 수 있다. 복수의 제1 터치 전극(111-1 내지 111-m) 및 복수의 제2 터치 전극(121-1 내지 121-n) 중 적어도 한 종류의 전극 모두에 구동 신호가 인가되는 구간 및 그 이후의 구간에서, 공진 회로부(23)의 공진에 의한 공진 신호가 전도성 팁(21)에 전달될 수 있다. 공진 회로부(23)는 바디부(27) 내에 위치하며, 접지부(25)에 전기적으로 연결될 수 있다.
이러한 방식의 스타일러스 펜(20)은 터치 전극들(111-1 내지 111-m, 121-1 내지 121-n) 중 적어도 하나에 인가되는 구동 신호에 응답하여 공진 신호를 발생시킴으로써 터치 입력을 발생시킬 수 있다.
터치 전극들(111-1 내지 111-m, 121-1 내지 121-n) 중 적어도 하나와 스타일러스 펜(20)의 전도성 팁(21)에 의해 커패시턴스(Cx)가 형성된다. 터치 전극들(111-1 내지 111-m, 121-1 내지 121-n) 중 적어도 하나와 전도성 팁(21) 사이의 커패시턴스(Cx)를 통해, 구동 신호가 스타일러스 펜(20) 측에 전달되고, 공진 신호가 터치 패널(100) 측으로 전달될 수 있다.
터치 장치(10)는 상기에서 설명한 공진 신호를 발생시키는 방식을 이용하는 스타일러스 펜(20) 이외의 터치 객체(예를 들어, 사용자의 신체 부위(손가락, 손바닥 등), 패시브(passive) 또는 액티브(active) 방식의 스타일러스 펜)에 의한 터치를 검출할 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.
예를 들어, 터치 장치(10)는, 전기 신호를 입력받아 이를 자기장 신호로 출력하는 스타일러스 펜에 의한 터치를 검출한다. 예를 들어, 터치 장치(10)는 디지타이저(digitizer)를 더 구비할 수 있다. 스타일러스 펜에 의해 전자기 공진(또는 전자기 유도)된 자기장 신호가 디지타이저에 의해 검출됨으로써, 터치가 검출될 수 있다. 또는 터치 장치(10)는, 자기장 신호를 입력받아 이를 공진된 자기장 신호로 출력하는 스타일러스 펜에 의한 터치를 검출한다. 예를 들어, 터치 장치(10)는 구동 신호로서 전류를 인가하는 코일과 디지타이저를 더 구비할 수 있다. 전류가 인가된 코일에서 생성된 자기장 신호에 스타일러스 펜이 공진한다. 스타일러스 펜은 전자기 공진(또는 전자기 유도)된 자기장 신호가 디지타이저에 의해 검출됨으로써, 터치가 검출될 수 있다.
제어부(130)는 터치 장치(10)의 구동을 제어하며, 터치 장치(10)의 터치 감지 결과에 대응하여 터치 좌표 정보를 출력할 수 있다.
다음으로, 도 3 및 도 4를 참조하여 터치 장치(10)와 스타일러스 펜(20) 사이의 신호 송수신에 대해 설명한다.
도 3은 스타일러스 펜과 구동 신호를 출력하는 터치 장치를 나타낸 등가 회로도이고, 도 4는 스타일러스 펜과 감지 신호를 수신하는 터치 장치를 나타낸 등가 회로도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 스타일러스 펜(20)은 저항(R1), 인덕터(L1), 및 커패시터(C1)를 포함하는 등가 회로로 나타낼 수 있다. 제1 구동/수신부(110) 및 제2 구동/수신부(120) 중 적어도 하나는 터치 패널(100)에 구동 신호(DS)를 인가한다. 터치 패널(100)과 스타일러스 펜(20) 사이에, 즉, 터치 전극(111 및/또는 121)과 전도성 팁(21) 사이에 형성되는 커패시턴스(Cx)를 통해서 구동 신호(DS)가 공진 회로부(23)에 전달된다. 그러면, 스타일러스 펜(20)의 인덕터(L1) 및 커패시터(C1)를 포함하는 공진 회로부(23)가 구동 신호(DS)에 공진할 수 있다. 공진을 위해서는 공진 회로부(23)의 공진 주파수와 구동 신호(DS)의 주파수가 동일 내지는 매우 유사해야 한다.
도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 스타일러스 펜(20)의 공진 신호(RS)는 커패시턴스(Cx)를 통해서 제1 구동/수신부(110) 및 제2 구동/수신부(120) 중 적어도 하나에 전달된다. 제1 구동/수신부(110) 및 제2 구동/수신부(120) 중 적어도 하나는 증폭부(113)를 포함한다.
증폭부(113)의 제1 전원 입력단에는 제1 전압(Vcc)이 인가되고, 제2 전원 입력단에는 제2 전압(GND)이 인가된다. 증폭부(113)는 두 개의 입력단 중 적어도 하나에 입력되는 공진 신호(RS)를 제1 전압(Vcc)과 제2 전압(GND)의 전압 차이를 사용하여 증폭 내지 차동 증폭하여 출력할 수 있다.
도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 노이즈(NS1)가 터치 패널(100)의 외부에서 유입되거나, 또는 노이즈(NS2)가 증폭부(113)의 제2 전원 입력단으로서 유입될 수 있다. 이때, 구동 신호(DS)에 의해 생성된 공진 신호(RS)는 구동 신호(DS)와 동일하거나, 또는 매우 유사한 주파수를 가진다. 그리고 노이즈(NS1, NS2)는 공진 신호(RS)와 동일하거나, 또는 유사한 주파수를 가진다.
공진 신호(RS)가 전달되는 증폭부(113)의 입력단에 노이즈(NS1)가 전달되거나, 공진 신호(RS)가 전달되지 않는 증폭부(113)의 입력단에 노이즈(NS1)가 전달되거나, 또는 증폭부(113)의 두 입력단에 모두 노이즈(NS1)가 각각 상이한 크기로 전달될 수 있다. 이로 인해, 증폭부(113)에서 출력되는 신호는 노이즈를 갖게 되는 문제가 있다.
또한, 증폭부(113)에 제2 전원 입력단에 노이즈(NS2)가 전달된다. 증폭부(113)는 제1 전압(Vcc)과 노이즈(NS2)의 전압 차이를 사용하여, 공진 신호(RS)를 증폭 내지 차동 증폭하므로, 증폭부(113)에서 출력되는 신호는 노이즈를 갖게 되는 문제가 있다.
상기에서 설명한 바와 같이, 구동 신호(DS)(또는 공진 신호(RS))와 유사한 노이즈(NS1, NS2)가 터치 장치(10)에 입력되면, 터치 장치(10)는 스타일러스 펜(20)에 의한 터치 입력을 정확하게 검출하기 어렵다. 액티브 스타일러스 펜의 경우, 노이즈(NS1, NS2)가 터치 장치(10)에 유입될 때, 액티브 스타일러스 펜에서 송신하는 신호의 주파수를 변경하는 주파수 호핑 방식으로 노이즈를 회피하였으나, 패시브 스타일러스 펜의 경우 터치 장치(10)로부터의 구동 신호(DS)에 의한 응답을 감지 신호로서 터치 패널(100)에 전달하는 바, 이러한 주파수 호핑 방식을 구현하는 데 어려움이 있었다.
본 개시의 일 실시예에 따른 스타일러스 펜에 대해 도 5 및 도 6을 참조하여 설명한다.
도 5는 일 실시예에 따른 스타일러스 펜을 나타낸 개념도이고, 도 6은 상이한 주파수를 갖는 구동 신호들에 각각 공진하는 공진 회로들을 포함하는 스타일러스 펜을 나타낸 개념도이다.
스타일러스 펜(20)은 전도성 팁(21), 제1 공진 회로부(23), 제2 공진 회로부(24), 접지부(25), 및 바디부(27)를 포함할 수 있다.
전도성 팁(21)은 적어도 일부가 전도성 물질(예를 들어, 금속, 전도성 고무, 전도성 패브릭, 전도성 실리콘 등)을 포함하며, 제1 공진 회로부(23)에 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 및 제2 공진 회로부(23, 24) 각각은 LC 공진 회로로서, 전도성 팁(21)과 접지부(25) 사이에서 서로 직렬로 연결되어 있다.
제1 공진 회로부(23)와 제2 공진 회로부(24)의 공진 주파수는 서로 상이하다. 제1 공진 회로부(23)는 전도성 팁(21)을 통해 전달된 제1 구동 신호에 공진할 수 있고, 제2 공진 회로부(24)는 전도성 팁(21)을 통해 전달된 제2 구동 신호에 각각 공진할 수 있다.
제1 공진 회로부(23)와 제2 공진 회로부(24) 각각은 인덕터(도 6(a)의 L1, 도 6(b)의 L2) 및 커패시터(도 6(a)의 C1 또는 도 6(b)의 C2)를 포함할 수 있다. 인덕터(L1)는 제1 페라이트 코어 및 제1 페라이트 코어에 권선된 코일을 포함하고, 인덕터(L2)는 제2 페라이트 코어 및 제2 페라이트 코어에 권선된 코일을 포함할 수 있다. 여기서 제1 페라이트 코어와 제2 페라이트 코어는 서로 별개의 페라이트 코어로서, 바디부(27) 내에서 소정 거리 이상 이격되어 있다. 페라이트 코어는 제조 과정에서 변형 또는 굴곡되기 쉬우므로, 보다 짧은 길이의 페라이트 코어를 제조하는 것이 용이하다. 본 실시예의 스타일러스 펜(20)에 따르면, 하나의 페라이트 코어가 아닌 분리된 페라이트 코어를 사용함으로써, 스타일러스 펜(20)의 제조 비용을 감소시킬 수 있고, 스타일러스 펜(20)의 제작이 용이한 효과가 있다.
제1 구동/수신부(110) 및 제2 구동/수신부(120) 중 적어도 하나는 복수의 제1 터치 전극(111-1 내지 111-m) 및 복수의 제2 터치 전극(121-1 내지 121-n) 중 적어도 한 종류의 전극 모두에 제1 구동 신호 또는 제2 구동 신호를 인가할 수 있다. 그러나, 제1 구동/수신부(110)는 제1 구동 신호를 복수의 제1 터치 전극(111-1 내지 111-m) 중 일부에 인가하고, 제2 구동/수신부(120)는 제2 구동 신호를 복수의 제2 터치 전극(121-1 내지 121-n) 중 일부에 인가할 수도 있으며, 이에 제한되지 않는다.
제1 공진 회로부(23)와 제2 공진 회로부(24)에 의해, 스타일러스 펜(20)은 전달되는 시간에 따라 주파수가 변화하는 전기 신호에 응답하여, 시간에 따라 주파수가 변화하는 공진 신호를 출력한다. 예를 들어 전기 신호는 시간에 따라 제1 구동 주파수를 갖는 제1 구동 신호에서 제1 구동 주파수보다 더 높은 제2 구동 주파수를 갖는 제2 구동 신호로 변화하거나, 또는 제2 구동 신호에서 제1 구동 신호로 변화하며, 이에 응답하여 스타일러스 펜(20)에서 출력되는 공진 신호의 주파수도 변화한다.
도 6의 (a)를 함께 참고하면, 제1 터치 전극(111-2)에 제1 구동 신호(DS1)가 인가되면, 제1 공진 회로부(23)에 포함된 인덕터(L1) 및 커패시터(C1)는 제2 공진 회로부(24)에 포함된 인덕터(L2) 및 커패시터(C2)에 비해 매우 큰 임피던스를 가지므로, 제2 공진 회로부(24)와 접지부(25) 사이는 단락 상태와 유사하다. 실질적으로 공진이 일어날 경우, LC 병렬 회로의 리액턴스 XL=jwL, XC=1/jwC는 서로 크기는 같고, 부호가 반대이므로 (XL*XC)/(XL+XC)에 의해 무한대의 임피던스가 보이지만 기생 저항, 커패시턴스 등에 의해 유한한 임피던스를 보인다. 발명자들의 시뮬레이션 결과, 공진 시의 LC 병렬 회로는 1~2Mohm 내외의 임피던스를 갖는 것에 비하여, 공진하고 있지 않은 LC 병렬 회로는 평균 10ohm 정도의 임피던스를 갖는 것으로 측정되었다. 따라서, 제1 공진 회로부(23)에 의해 공진된 공진 신호(RS1)가 출력될 수 있다.
마찬가지로 도 6의 (b)를 함께 참고하면, 제1 터치 전극(111-2)에 제2 구동 신호(DS2)가 인가되면, 제2 공진 회로부(24)에 포함된 인덕터(L2) 및 커패시터(C2)는 제1 공진 회로부(23)에 포함된 인덕터(L1) 및 커패시터(C1)에 비해 매우 큰 임피던스를 가지므로, 제1 공진 회로부(23)와 전도성 팁(21) 사이는 단락 상태와 유사하다. 따라서, 제2 공진 회로부(24)에 의해 공진된 공진 신호(RS2)가 출력될 수 있다.
공진 신호(RS1, RS2)는 전도성 팁(21)을 통해 터치 패널(100)에 출력될 수 있다. 복수의 제1 터치 전극(111-1 내지 111-m) 및 복수의 제2 터치 전극(121-1 내지 121-n) 중 적어도 한 종류의 전극 모두에 구동 신호가 인가되는 구간 및 그 이후의 구간에서, 공진 신호(RS1, RS2)가 전도성 팁(21)에 전달될 수 있다. 제1 공진 회로부(23) 및 제2 공진 회로부(24)는 바디부(27) 내에 위치하며, 접지부(25)에 전기적으로 연결될 수 있다.
이러한 방식의 스타일러스 펜(20)은 터치 전극들(111-1 내지 111-m, 121-1 내지 121-n) 중 적어도 하나에 인가되는 구동 신호(DS1, DS2)에 응답하여 공진 신호(RS1, RS2)를 발생시킴으로써 터치 입력을 발생시킬 수 있다.
터치 전극들(111-1 내지 111-m, 121-1 내지 121-n) 중 적어도 하나와 스타일러스 펜(20)의 전도성 팁(21)에 의해 커패시턴스(Cx)가 형성된다. 터치 전극들(111-1 내지 111-m, 121-1 내지 121-n) 중 적어도 하나와 전도성 팁(21) 사이의 커패시턴스(Cx)를 통해, 구동 신호(DS1, DS2)가 스타일러스 펜(20) 측에 전달되고, 공진 신호(RS1, RS2)가 터치 패널(100) 측으로 전달될 수 있다.
다음으로, 도 7 및 도 8을 참조하여 상기의 스타일러스 펜(20)을 사용하는 터치 장치(10)의 제어 방법의 일 실시예를 설명한다.
도 7은 일 실시예에 따른 터치 장치의 제어 방법을 나타낸 순서도이고, 도 8은 도 7의 터치 장치의 제어 방법에 따른 구동 신호 및 공진 신호의 일례를 나타낸 파형도이다.
도 7을 참조하면, 하나의 터치 리포트 프레임 기간의 초기 구간에서, 터치 장치(10)는 제1 샘플링 주파수로 노이즈를 샘플링(S10)한다.
본 실시예에서, 터치 리포트 레이트(touch report rate)에 따른 하나의 터치 리포트 프레임 기간은 초기 구간, 및 n개의 제1 구간과 n개의 제2 구간을 포함할 수 있다. 터치 리포트 레이트는 터치 장치(10)가 터치 전극들을 구동하여 획득된 터치 데이터를 리포팅하는 외부의 호스트 시스템으로 출력하는 속도 또는 주파수(Hz)를 의미한다. 제1 구간과 제2 구간은 서로 교번한다. 즉, 연속하는 두 개의 제1 구간 사이에는 제2 구간이 존재한다. 초기 구간이 종료된 후, 제1 구간이 개시된다.
상기에서 초기 구간은 터치 리포트 프레임 기간의 초기의 기간인 것으로 설명하였으나, 여기에서 설명되는 초기 구간은 적어도 1회의 제2 구간이 종료된 후의 기간일 수도 있다. 초기 구간은 터치 데이터를 리포팅하는 주기보다 더 작은 주기로 반복되거나 또는 터치 데이터를 리포팅하는 주기 이상의 주기로 반복될 수 있으며, 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 하나의 터치 리포트 프레임 기간 내에서 초기 구간이 2회 이상 존재할 수도 있거나, 또는 복수의 터치 리포트 프레임 기간 내에서 초기 구간이 1회 존재할 수도 있다.
제1 구동/수신부(110) 및 제2 구동/수신부(120)는 제1 샘플링 주파수에 따라 주기적으로 샘플링을 수행할 수 있다.
샘플링 주파수는 임의의 구동 신호의 주파수의 소정 배수의 주파수를 갖는다. 본 개시에서의 제1 샘플링 주파수는, 제1 구동 신호의 주파수와 관련되어 설정될 수 있는 주파수일 수 있다.
터치 장치(10)는 샘플링된 신호를 사용하여 노이즈가 수신되는지 결정(S12)한다. 터치 장치(10)는 제1 샘플링 주파수에 따라 주기적으로 샘플링된 신호들의 차이를 사용하여, 노이즈 신호가 유입되는지 결정할 수 있다. 예를 들어, 터치 장치(10)는 초기 구간 동안 샘플링된 신호들 크기 차이가 소정 크기 이상이면 노이즈 신호가 터치 장치(10)에 유입되는 것으로 결정한다.
초기 구간에서 노이즈 신호가 수신되는 것으로 결정되면, 터치 장치(10)는 제1 구간에서, 제2 구동 주파수로 구동(S14)한다.
예를 들어, 제1 구간에서, 제1 구동/수신부(110)는 복수의 제1 터치 전극(111-1 내지 111-m)에 제2 구동 주파수를 갖는 제2 구동 신호를 동시에 인가한다.
상기에서 제1 구간에서, 제1 구동/수신부(110)는 복수의 제1 터치 전극(111-1 내지 111-m)에 제2 구동 신호를 동시에 인가하는 것으로 설명하였으나, 제1 구간에서 제2 구동/수신부(120)가 복수의 제2 터치 전극(121-1 내지 121-n)에 제2 구동 신호를 동시에 인가하거나, 또는 제1 구동/수신부(110) 및 제2 구동/수신부(120)가 동시에 복수의 제1 터치 전극(111-1 내지 111-m)에 제2 구동 신호를 인가하고 복수의 제2 터치 전극(121-1 내지 121-n)에 제2 구동 신호를 인가할 수 있다. 제1 구동/수신부(110) 및 제2 구동/수신부(120)가 복수의 제1 터치 전극(111-1 내지 111-m)과 복수의 제2 터치 전극(121-1 내지 121-n)에 제2 구동 신호를 인가하는 경우, 복수의 제1 터치 전극(111-1 내지 111-m)에 인가되는 제2 구동 신호와 복수의 제2 터치 전극(121-1 내지 121-n)에 인가되는 제2 구동 신호의 위상은 동일한 것으로 가정하며, 이에 제한되지 않는다.
제2 구간에서, 터치 장치(10)는 감지 신호를 수신(S15)한다. 터치 장치(10)는 제2 샘플링 주파수로 감지 신호를 샘플링할 수 있다. 예를 들어, 제1 구동/수신부(110) 및 제2 구동/수신부(120)는 제2 샘플링 주파수에 따라 주기적으로 샘플링을 수행할 수 있다. 본 개시에서의 제2 샘플링 주파수는, 제2 구동 신호의 주파수와 관련되어 설정될 수 있는 주파수일 수 있다.
제어부(130)는 제2 샘플링 주파수에 따라 주기적으로 샘플링된 감지 신호를 사용하여 터치 좌표, 터치 세기 등을 나타내는 터치 정보를 생성할 수 있다.
이때, 제어부(130)는 두 샘플링 시점에서 샘플링된 신호 값들의 차이 값을 사용하여, 감지 신호의 신호 크기 즉, 진폭(amplitude)을 획득할 수 있다. 제어부(130)는 감지 신호의 신호 크기에 따라 터치 여부, 터치 좌표 등을 결정할 수 있다.
초기 구간에서 노이즈가 수신되지 않는 것으로 결정되면, 터치 장치(10)는 제1 구간에서, 제1 구동 주파수로 구동(S16)한다.
예를 들어, 제1 구간에서, 제1 구동/수신부(110)는 복수의 제1 터치 전극(111-1 내지 111-m)에 제1 구동 주파수를 갖는 제1 구동 신호를 동시에 인가한다.
상기에서 제1 구간에서, 제1 구동/수신부(110)는 복수의 제1 터치 전극(111-1 내지 111-m)에 제1 구동 신호를 동시에 인가하는 것으로 설명하였으나, 제1 구간에서 제2 구동/수신부(120)가 복수의 제2 터치 전극(121-1 내지 121-n)에 제1 구동 신호를 동시에 인가하거나, 또는 제1 구동/수신부(110) 및 제2 구동/수신부(120)가 동시에 복수의 제1 터치 전극(111-1 내지 111-m)에 제1 구동 신호를 인가하고 복수의 제2 터치 전극(121-1 내지 121-n)에 제1 구동 신호를 인가할 수 있다. 제1 구동/수신부(110) 및 제2 구동/수신부(120)가 복수의 제1 터치 전극(111-1 내지 111-m)과 복수의 제2 터치 전극(121-1 내지 121-n)에 제1 구동 신호를 인가하는 경우, 복수의 제1 터치 전극(111-1 내지 111-m)에 인가되는 제2 구동 신호와 복수의 제2 터치 전극(121-1 내지 121-n)에 인가되는 제1 구동 신호의 위상은 동일한 것으로 가정하며, 이에 제한되지 않는다.
터치 장치(10)는 제2 구간에서, 감지 신호를 수신(S17)한다. 터치 장치(10)는 제1 샘플링 주파수로 감지 신호를 샘플링할 수 있다. 예를 들어, 제1 구동/수신부(110) 및 제2 구동/수신부(120)는 제1 샘플링 주파수에 따라 주기적으로 샘플링을 수행할 수 있다.
다음의 하나의 터치 리포트 프레임 기간의 초기 기간에서, 터치 장치(10)는 제2 샘플링 주파수로 노이즈를 샘플링(S20)한다. 예를 들어, 제1 구동/수신부(110) 및 제2 구동/수신부(120)는 제2 샘플링 주파수에 따라 주기적으로 샘플링을 수행할 수 있다.
터치 장치(10)는 샘플링된 신호를 사용하여 노이즈가 수신되는지 결정(S22)한다. 터치 장치(10)는 제2 샘플링 주파수에 따라 주기적으로 샘플링된 신호들의 차이를 사용하여, 노이즈가 유입되는지 결정할 수 있다. 마찬가지로, 터치 장치(10)는 초기 구간 동안 샘플링된 신호들 크기 차이가 소정 크기 이상이면 노이즈 신호가 터치 장치(10)에 유입되는 것으로 결정한다.
초기 구간에서 노이즈가 수신되는 것으로 결정되면, 터치 장치(10)는 제1 구간에서, 제1 구동 주파수로 구동(S24)한다.
제2 구간에서, 터치 장치(10)는 감지 신호를 수신(S25)한다. 터치 장치(10)는 제1 샘플링 주파수로 감지 신호를 샘플링할 수 있다. 예를 들어, 제1 구동/수신부(110) 및 제2 구동/수신부(120)는 제1 샘플링 주파수에 따라 주기적으로 샘플링을 수행할 수 있다.
초기 구간에서 노이즈가 수신되지 않는 것으로 결정되면, 터치 장치(10)는 제1 구간에서, 제2 구동 주파수로 구동(S26)하고, 터치 장치(10)는 제2 구간에서, 감지 신호를 수신(S27)한다.
다음으로, 도 8을 더 참조하여, 터치 장치의 제어 방법에 대해 구체적으로 설명한다.
터치 리포트 프레임 기간(F1) 내의 초기 기간(T10)에서, 제1 구동 신호의 주파수에 대응하여, 제1 구동/수신부(110)와 제2 구동/수신부(120)는 감지 신호를 샘플링할 수 있다. 이때, 제1 구동/수신부(110)와 제2 구동/수신부(120)는 구동 신호를 터치 전극들에 인가하지 않는다.
예를 들어, 제1 구동/수신부(110)와 제2 구동/수신부(120)는 소정의 주파수를 갖는 클록 신호에 따라 적어도 하나의 샘플링 시점에서 감지 신호를 샘플링할 수 있다. 이때 감지 신호를 샘플링하기 위한 클록 신호는 제1 구동 신호의 주파수의 네 배의 주파수를 가질 수 있다.
초기 구간에서 노이즈가 수신되지 않는 것으로 결정되면, 초기 구간(T10) 이후의 제1 구간(T11)에서, 제1 구동/수신부(110)는 복수의 제1 터치 전극(111-1 내지 111-m)에 동시에 제1 구동 신호를 인가하고, 제2 구동/수신부(120)는 복수의 제2 터치 전극(121-1 내지 121-n)에 동시에 제1 구동 신호를 인가한다.
제1 구간(T11)에서, 복수의 제1 터치 전극(111-1 내지 111-m) 및 복수의 제2 터치 전극(121-1 내지 121-n)에 인가되는 제1 구동 신호의 주파수는 스타일러스 펜(20)의 제1 공진 회로부(23)의 공진 주파수에 대응한다.
제2 구간(T12)에서, 제1 구동/수신부(110)는 복수의 제1 터치 전극(111-1 내지 111-m)으로부터 감지 신호를 수신하고, 제2 구동/수신부(120)는 복수의 제2 터치 전극(121-1 내지 121-n)으로부터 감지 신호를 수신한다.
제1 구동/수신부(110)와 제2 구동/수신부(120)는 소정의 주파수를 갖는 클록 신호에 따라 적어도 하나의 샘플링 시점에서 감지 신호를 샘플링할 수 있다. 이때 감지 신호를 샘플링하기 위한 클록 신호는 제1 구간(T11)에서 인가된 제1 구동 신호의 주파수의 네 배의 주파수를 가질 수 있다.
제1 구동 신호 인가가 종료된 후에도, 제2 구간(T12)에서 스타일러스 펜(20)의 제1 공진 회로부(23)에 의해 출력되는 공진 신호는 복수의 제1 터치 전극(111-1 내지 111-m) 및 복수의 제2 터치 전극(121-1 내지 121-n) 중 적어도 하나에 의해 수신될 수 있다.
터치 리포트 프레임 기간(F1)은 제1 구간(T11)과 제2 구간(T12)을 복수로 포함한다. 예를 들어, 터치 리포트 프레임 기간(F1) 내에서, 제1 구간(T11)과 제2 구간(T12)의 조합이 8회로 반복될 수 있다.
터치 리포트 프레임 기간(F2) 내의 초기 기간(T20)에서, 제1 구동 신호의 주파수에 대응하여, 제1 구동/수신부(110)와 제2 구동/수신부(120)는 감지 신호를 샘플링할 수 있다. 이때, 제1 구동/수신부(110)와 제2 구동/수신부(120)는 구동 신호를 터치 전극들에 인가하지 않는다. 이때의 샘플링 주파수는 터치 리포트 프레임 기간(F1) 내의 제1 기간(T11)에서 인가되는 구동 신호의 주파수에 대응한다.
초기 구간에서 노이즈가 수신되는 것으로 결정되면, 초기 구간(T20) 이후의 제1 구간(T21)에서, 제1 구동/수신부(110)는 복수의 제1 터치 전극(111-1 내지 111-m)에 동시에 제2 구동 신호를 인가하고, 제2 구동/수신부(120)는 복수의 제2 터치 전극(121-1 내지 121-n)에 동시에 제2 구동 신호를 인가한다.
제1 구간(T21)에서, 복수의 제1 터치 전극(111-1 내지 111-m) 및 복수의 제2 터치 전극(121-1 내지 121-n)에 인가되는 제2 구동 신호의 주파수는 스타일러스 펜(20)의 제2 공진 회로부(24)의 공진 주파수에 대응한다.
제2 구간(T22)에서, 제1 구동/수신부(110)는 복수의 제1 터치 전극(111-1 내지 111-m)으로부터 감지 신호를 수신하고, 제2 구동/수신부(120)는 복수의 제2 터치 전극(121-1 내지 121-n)으로부터 감지 신호를 수신한다.
제1 구동/수신부(110)와 제2 구동/수신부(120)는 소정의 주파수를 갖는 클록 신호에 따라 적어도 하나의 샘플링 시점에서 감지 신호를 샘플링할 수 있다. 이때 감지 신호를 샘플링하기 위한 클록 신호는 제1 구간(T21)에서 인가된 제2 구동 신호의 주파수의 네 배의 주파수를 가질 수 있다.
제2 구동 신호 인가가 종료된 후에도, 제2 구간(T22)에서 스타일러스 펜(20)의 제2 공진 회로부(24)에 의해 출력되는 공진 신호는 복수의 제1 터치 전극(111-1 내지 111-m) 및 복수의 제2 터치 전극(121-1 내지 121-n) 중 적어도 하나에 의해 수신될 수 있다.
터치 리포트 프레임 기간(F2)은 제1 구간(T21)과 제2 구간(T22)을 복수로 포함한다. 예를 들어, 터치 리포트 프레임 기간(F2) 내에서, 제1 구간(T21)과 제2 구간(T22)의 조합이 8회로 반복될 수 있다.
상기의 터치 장치의 제어 방법에 따르면, 현재 터치 장치에 인가되고 있는 외부 노이즈와 상이한 주파수를 갖는 구동 신호를 터치 패널(100)에 인가함으로써, 스타일러스 펜(20)을 공진시켜 노이즈가 감소된 신호를 수신할 수 있는 효과가 있다.
다음으로, 도 9 및 도 10을 참조하여 상기의 스타일러스 펜(20)을 사용하는 터치 장치(10)의 제어 방법의 다른 실시예를 설명한다.
도 9는 다른 실시예에 따른 터치 장치의 제어 방법을 나타낸 순서도이고, 도 10은 도 9의 터치 장치의 제어 방법에 따른 구동 신호를 나타낸 파형도이다.
도 9를 참조하면, 하나의 터치 리포트 프레임 기간의 A개의 제1 구간에서, 터치 장치(10)는 제1 구동 주파수로 구동(S30)한다. 도 7의 터치 장치의 제어 방법에 비해, 도 9의 터치 장치의 제어 방법은 초기 구간에서의 노이즈 샘플링이 수행되지 않는다.
예를 들어, 하나의 터치 리포트 프레임 기간 내의 A개의 제1 구간에서, 제1 구동/수신부(110)는 복수의 제1 터치 전극(111-1 내지 111-m)에 제1 구동 신호를 동시에 인가한다.
본 실시예에서, 터치 리포트 레이트에 따른 하나의 터치 리포트 프레임 기간은 n개의 제1 구간과 n개의 제2 구간을 포함할 수 있다. 제1 구간과 제2 구간은 서로 교번한다. 즉, 연속하는 두 개의 제1 구간 사이에는 제2 구간이 존재한다. A개의 제1 구간은 하나의 터치 리포트 프레임 기간에 포함된 복수의 제1 구간 중 적어도 하나의 제1 구간(B개의 제1 구간) 외의 제1 구간을 포함할 수 있다. 즉, n=A+B(여기서, A>0 및 B>0)일 수 있다.
도 9의 제어 방법에서 하나의 터치 리포트 프레임 기간의 첫 번째 제1 구간은 A개의 제1 구간에 포함된다. 하나의 터치 리포트 프레임 기간 내에서 A개의 제1 구간의 순서와 배치는 변경될 수 있다.
상기에서 A개의 제1 구간에서, 제1 구동/수신부(110)는 복수의 제1 터치 전극(111-1 내지 111-m)에 제1 구동 신호를 동시에 인가하는 것으로 설명하였으나, 제1 구간에서 제2 구동/수신부(120)가 복수의 제2 터치 전극(121-1 내지 121-n)에 제1 구동 신호를 동시에 인가하거나, 또는 제1 구동/수신부(110) 및 제2 구동/수신부(120)가 동시에 복수의 제1 터치 전극(111-1 내지 111-m)에 제1 구동 신호를 인가하고 복수의 제2 터치 전극(121-1 내지 121-n)에 제1 구동 신호를 인가할 수 있다. 제1 구동/수신부(110) 및 제2 구동/수신부(120)가 복수의 제1 터치 전극(111-1 내지 111-m)과 복수의 제2 터치 전극(121-1 내지 121-n)에 제1 구동 신호를 인가하는 경우, 복수의 제1 터치 전극(111-1 내지 111-m)에 인가되는 제1 구동 신호와 복수의 제2 터치 전극(121-1 내지 121-n)에 인가되는 제1 구동 신호의 위상은 동일한 것으로 가정하며, 이에 제한되지 않는다.
하나의 터치 리포트 프레임 기간의 A개의 제2 구간에서, 터치 장치(10)는 감지 신호를 수신(S32)한다. A개의 제2 구간은 A개의 제1 구간 바로 다음의 제2 구간을 포함한다.
예를 들어, 터치 장치(10)는 제1 샘플링 주파수로 감지 신호를 샘플링할 수 있다. 즉, 제1 구동/수신부(110) 및 제2 구동/수신부(120)는 제1 샘플링 주파수에 따라 주기적으로 샘플링을 수행할 수 있다.
제어부(130)는 제1 샘플링 주파수에 따라 주기적으로 샘플링된 감지 신호를 사용하여 터치 좌표, 터치 세기 등을 나타내는 터치 정보를 생성할 수 있다.
이때, 제어부(130)는 두 샘플링 시점에서 샘플링된 신호 값들의 차이 값을 사용하여, 감지 신호의 신호 크기 즉, 진폭을 획득할 수 있다. 제어부(130)는 감지 신호의 신호 크기에 따라 터치 여부, 터치 좌표 등을 결정할 수 있다.
하나의 터치 리포트 프레임 기간의 B개의 제1 구간에서, 터치 장치(10)는 제2 구동 주파수로 구동(S34)한다.
예를 들어, 하나의 터치 리포트 프레임 기간 내의 B개의 제1 구간에서, 제1 구동/수신부(110)는 복수의 제1 터치 전극(111-1 내지 111-m)에 제2 구동 신호를 동시에 인가한다.
상기에서 B개의 제1 구간에서, 제1 구동/수신부(110)는 복수의 제1 터치 전극(111-1 내지 111-m)에 제2 구동 신호를 동시에 인가하는 것으로 설명하였으나, 제1 구간에서 제2 구동/수신부(120)가 복수의 제2 터치 전극(121-1 내지 121-n)에 제2 구동 신호를 동시에 인가하거나, 또는 제1 구동/수신부(110) 및 제2 구동/수신부(120)가 동시에 복수의 제1 터치 전극(111-1 내지 111-m)에 제2 구동 신호를 인가하고 복수의 제2 터치 전극(121-1 내지 121-n)에 제2 구동 신호를 인가할 수 있다. 제1 구동/수신부(110) 및 제2 구동/수신부(120)가 복수의 제1 터치 전극(111-1 내지 111-m)과 복수의 제2 터치 전극(121-1 내지 121-n)에 제2 구동 신호를 인가하는 경우, 복수의 제1 터치 전극(111-1 내지 111-m)에 인가되는 제2 구동 신호와 복수의 제2 터치 전극(121-1 내지 121-n)에 인가되는 제2 구동 신호의 위상은 동일한 것으로 가정하며, 이에 제한되지 않는다.
하나의 터치 리포트 프레임 기간의 B개의 제2 구간에서, 터치 장치(10)는 감지 신호를 수신(S36)한다. B개의 제2 구간은 B개의 제1 구간 바로 다음의 제2 구간을 포함한다.
예를 들어, 터치 장치(10)는 제2 샘플링 주파수로 감지 신호를 샘플링할 수 있다. 즉, 제1 구동/수신부(110) 및 제2 구동/수신부(120)는 제2 샘플링 주파수에 따라 주기적으로 샘플링을 수행할 수 있다.
제어부(130)는 제2 샘플링 주파수에 따라 주기적으로 샘플링된 감지 신호를 사용하여 터치 좌표, 터치 세기 등을 나타내는 터치 정보를 생성할 수 있다.
이때, 제어부(130)는 두 샘플링 시점에서 샘플링된 신호 값들의 차이 값을 사용하여, 감지 신호의 신호 크기 즉, 진폭을 획득할 수 있다. 제어부(130)는 감지 신호의 신호 크기에 따라 터치 여부, 터치 좌표 등을 결정할 수 있다.
다음으로, 터치 장치(10)는 A개의 제2 구간에서 수신된 감지 신호와 B개의 제2 구간에서 수신된 감지 신호를 사용하여, 노이즈 신호가 있는지를 결정(S38)하고, 노이즈 신호가 있는 것으로 결정되면, 제어부(130)는 노이즈 신호의 주파수를 결정(S40)한다.
예를 들어, 제어부(130)는 A개의 제2 구간 중 하나의 제2 구간 내의 임의의 두 샘플링 시점에서 샘플링된 신호 값들의 차이 값을 사용하여 감지 신호의 신호 크기(제1 크기라고 지칭함)를 획득하고, B개의 제2 구간 중 하나의 제2 구간 내의 임의의 두 샘플링 시점에서 샘플링된 신호 값들의 차이 값을 사용하여 감지 신호의 신호 크기(제2 크기라고 지칭함)를 획득할 수 있다. 제1 크기와 제2 크기 차이가 임계치 이상이면, 제어부(130)는 노이즈 신호가 있는 것으로 결정할 수 있다. 제1 크기가 제2 크기보다 임계치 이상 더 크면, 제어부(130)는 제2 구동 신호의 주파수와 유사한 노이즈 신호가 유입되고 있는 것으로 결정할 수 있다. 마찬가지로, 제2 크기가 제1 크기보다 임계치 이상 더 크면, 제어부(130)는 제1 구동 신호의 주파수와 유사한 노이즈 신호가 유입되고 있는 것으로 결정할 수 있다.
또한, 제어부(130)는 각각의 구동 신호에 의해 스타일러스 펜(20)으로부터 출력되어 감지될 수 있는 신호의 크기를 메모리 등에 미리 저장하고, 저장된 값보다 더 큰 신호가 수신되면(즉, 제1 크기가 메모리에 저장된 값 보다 크거나, 또는 제2 크기가 메모리에 저장된 값 보다 큼), 노이즈 신호가 유입되고 있는 것으로 결정할 수 있다.
즉, 제어부(130)는 제1 구동 신호에 의해 제1 공진 회로부(23)가 공진되어, 터치 패널(100)에 의해 수신된 신호와 제2 구동 신호에 의해 제2 공진 회로부(24)가 공진되어 터치 패널(100)에 의해 수신된 신호를 비교하여, 외부로부터 제1 구동 신호의 주파수와 유사한 노이즈 신호 또는 제2 구동 신호의 주파수와 유사한 노이즈 신호가 유입되는지를 결정할 수 있다.
노이즈 신호의 주파수가 제2 구동 신호의 주파수와 유사하면, 터치 장치(10)는 터치 리포트 프레임 기간 내에서 제1 구동 신호로 구동하는 제1 구간의 개수를 증가(S42)시킨다.
그리고, 노이즈 신호의 주파수가 제1 구동 신호의 주파수와 유사하면, 터치 장치(10)는 터치 리포트 프레임 기간 내에서 제2 구동 신호로 구동하는 제1 구간의 개수를 증가(S44)시킨다.
예를 들어, 도 10에 도시된 바와 같이, 첫 번째 터치 리포트 프레임 기간(F1) 내에서, 4개의 제1 구간(T11) 동안 제1 구동 신호(f1)를 인가하고, 4개의 제1 구간(T11) 동안 제2 구동 신호(f2)를 인가하고, 유입되는 노이즈 신호의 주파수가 제2 구동 신호의 주파수와 유사한 것으로 결정된 경우, 제어부(130)는 두 번째 터치 리포트 프레임 기간(F2) 내에서, 6개의 제1 구간(T21) 동안 제1 구동 신호(f1)를 인가하고, 2개의 제1 구간(T21) 동안 제2 구동 신호(f2)를 인가할 수 있다. 이때, 제어부(130)는 6개의 제2 구간(T22) 동안 수신되는 감지 신호만을 사용하여, 터치 좌표, 터치 세기 등을 나타내는 터치 정보를 생성할 수 있다.
즉, 제어부(130)는 A개의 제2 구간 내에서 샘플링된 신호의 SNR(signal-noise ratio)이 B개의 제2 구간 내에서 샘플링된 신호의 SNR보다 더 크면, 제1 구동 신호로 구동하는 제1 구간의 개수를 증가시키고, B개의 제2 구간 내에서 샘플링된 신호의 SNR이 A개의 제2 구간 내에서 샘플링된 신호의 SNR 보다 더 크면, 제2 구동 신호로 구동하는 제1 구간의 개수를 증가시킨다,
도 10에는 첫 번째 터치 리포트 프레임 기간(F1) 내에서, 제1 구동 신호(f1)를 인가하는 제1 구간(T11)과 제2 구동 신호(f2)를 인가하는 제2 구간(T12)이 서로 교번하는 것으로 도시되어 있으나, 제1 구동 신호(f1)를 인가하는 제1 구간(T11)이 4회 지속된 후, 제2 구동 신호(f2)를 인가하는 제2 구간(T12)이 개시될 수 있으며, 제1 구동 신호(f1)를 인가하는 제1 구간(T11)과 제2 구동 신호(f2)를 인가하는 제2 구간(T12)의 순서는 본 실시예에서 제한되지 않는다.
제어부(130)는 두 번째 터치 리포트 프레임 기간(F2) 내에서, 단계(S30 내지 S40)를 수행하여 노이즈 신호의 유무와 노이즈 신호의 주파수를 다시 결정할 수 있다.
두 번째 터치 리포트 프레임 기간(F2) 내에서, 유입되는 노이즈 신호의 주파수가 제2 구동 신호의 주파수와 유사한 것으로 다시 결정된 경우, 제어부(130)는 세 번째 터치 리포트 프레임 기간(F3) 내에서, 7개의 제1 구간(T31) 동안 제1 구동 신호(f1)를 인가하고, 1개의 제1 구간(T31) 동안 제2 구동 신호(f2)를 인가할 수 있다.
이때, 제어부(130)는 7개의 제2 구간(T32) 동안 수신되는 감지 신호만을 사용하여, 터치 좌표, 터치 세기 등을 나타내는 터치 정보를 생성할 수 있다.
상기의 터치 장치의 제어 방법에 따르면, 현재 터치 장치에 인가되고 있는 외부 노이즈를 결정하고, 이와 상이한 주파수를 갖는 구동 신호를 터치 패널(100)에 인가함으로써, 스타일러스 펜(20)을 공진시켜 노이즈가 감소된 신호를 수신할 수 있는 효과가 있다.
실시예들에 따르면, 터치 장치(10)는 노이즈 신호의 유무를 결정하고, 결정된 노이즈 신호에 대한 정보를 포함하는 터치 데이터를 호스트 장치에 전달할 수도 있다.
터치 데이터와 관련하여, 도 11 및 도 12을 참조하여 설명한다.
도 11은 일 실시예에 따른 터치 장치 및 호스트를 나타내는 블록도이고, 도 12은 터치 장치로부터 호스트에 제공되는 터치 데이터의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 11을 참조하면, 호스트(50)는 터치 장치(10)에 포함된 터치 컨트롤러(102)에 터치 데이터를 제공받을 수 있다. 예를 들어, 호스트(50)는 모바일 SoC(System-on-Chip), 어플리케이션 프로세서(AP: Application Processor), 미디어 프로세서(Media Processor), 마이크로프로세서, 중앙 처리 장치(CPU: Central Processing Unit), 또는 이와 유사한 장치일 수 있다.
터치 장치(10)는 하나의 터치 리포트 프레임 기간이 종료된 후에, 하나의 터치 리포트 프레임 기간 동안 입력된 터치에 관한 정보를 터치 데이터로 생성하여 호스트(50)에 전달할 수 있다.
또는 터치 장치(10)는 제2 구간(T12)이 종료되면, 제2 구간(T12) 동안 입력된 터치에 관한 정보를 터치 데이터로 생성하여 호스트(50)에 전달할 수 있다.
도 12를 참조하면, 터치 데이터(60)는 터치 카운트 필드(61) 및 적어도 하나의 터치 엔티티 필드(62, 63)를 포함할 수 있다.
터치 카운트 필드(61)에는 하나의 터치 리포트 프레임 기간 동안 입력된 터치의 개수를 나타내는 값이 기입될 수 있다.
터치 엔티티 필드(62, 63)는 각각의 터치 입력에 대한 정보를 나타내는 필드를 포함한다. 예를 들어, 터치 엔티티 필드(62, 63)는 플래그 필드(620), X축 좌표 필드(621), Y축 좌표 필드(622), Z 값 필드(623), 면적 필드(624), 터치 액션 필드(625)를 포함한다.
터치 엔티티 필드(62, 63)의 개수는 터치 카운트 필드(61)에 기입된 값과 동일할 수 있다.
플래그 필드(620)에는 터치 객체를 나타내는 값이 기입될 수 있다. 예를 들어, 손가락, 손바닥, 및 스타일러스 펜은 서로 상이한 값으로 플래그 필드(620)에 기입될 수 있다. X축 좌표 필드(621)와 Y축 좌표 필드(622)에는 계산된 터치 좌표를 나타내는 값이 기입될 수 있다. Z 값 필드(623)에는 감지 신호의 신호 세기에 대응되는 값이 기입될 수 있다. 면적 필드(624)에는 터치된 영역의 면적에 대응되는 값이 기입될 수 있다.
실시예들에 따르면, 터치 데이터(60)를 전달 받은 호스트 장치(50)는 면적 필드(624)의 값을 사용하여, 터치 면적이 임계치보다 크면 터치 객체가 손가락인 것으로 결정하고, 터치 면적이 임계치 이하이면 터치 객체가 스타일러스 펜(20)인 것으로 결정한다.
실시예들에 따르면, 터치 데이터(60)를 전달 받은 호스트 장치(50)는 플래그 필드(620)의 값을 사용하여, 터치 객체가 손가락인지 또는 스타일러스 펜(20)인지를 식별할 수도 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (17)

  1. 바디부,
    상기 바디부 내에서 외부로 노출되어 있는 전도성 팁(tip),
    사용자와 전기적 연결이 가능한 접지부, 그리고
    상기 바디부 내에 위치하고, 상기 전도성 팁과 상기 접지부 사이에 전기적으로 연결되어 있으며, 상기 전도성 팁으로부터 전달되는 상이한 주파수의 전기 신호들에 각각 공진하여 상이한 주파수의 공진 신호를 출력하는 적어도 하나의 공진 회로를 포함하는 공진 회로부
    를 포함하는 스타일러스 펜.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 공진 회로부는,
    제1 주파수의 전기 신호에 공진하는 제1 공진 회로, 그리고
    제2 주파수의 전기 신호에 공진하는 제2 공진 회로를 포함하고,
    제1 구간 동안 상기 제1 공진 회로가 상기 전도성 팁을 통해 상기 공진 신호를 출력하고,
    상기 제1 구간과 상이한 제2 구간 동안 제2 공진 회로가 상기 전도성 팁을 통해 상기 공진 신호를 출력하는,
    스타일러스 펜.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 공진 회로와 상기 제2 공진 회로는 교번하여 상기 공진 신호를 출력하는,
    스타일러스 펜.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제1 공진 회로는, 상기 전도성 팁과 상기 제2 공진 회로 사이에 연결되어 있는 제1 인덕터 및 상기 전도성 팁과 상기 제2 공진 회로 사이에 연결되어 있는 제1 커패시터를 포함하고,
    상기 제2 공진 회로는, 상기 접지부와 상기 제1 공진 회로 사이에 연결되어 있는 제2 인덕터 및 상기 접지부와 상기 제1 공진 회로 사이에 연결되어 있는 제2 커패시터를 포함하고,
    상기 제1 인덕터와 상기 제2 인덕터는 서로 분리된 페라이트 코어를 갖는,
    스타일러스 펜.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제1 공진 회로는 상기 전도성 팁과 상기 제2 공진 회로 사이에 연결되어 있고, 상기 제2 공진 회로는 상기 제1 공진 회로와 상기 접지부 사이에 연결되어 있는,
    스타일러스 펜.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 공진 회로부는 시간에 따라 주파수가 변화하는 전기 신호에 응답하여, 시간에 따라 주파수가 변화하는 공진 신호를 출력하는,
    스타일러스 펜.
  7. 제1 방향으로 배열된 제1 터치 전극들 및 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 배열된 제2 터치 전극들을 포함하는 터치 패널, 그리고
    하나의 터치 리포트 프레임 기간 내의 제1 구간 동안 상기 제1 터치 전극들 및 상기 제2 터치 전극들 중 적어도 하나로부터 전달되는 신호를 제1 구동 주파수와 관련된 제1 샘플링 주파수에 따라 샘플링하여 노이즈 신호가 수신되는지 결정하며, 상기 노이즈 신호가 수신되는 것으로 결정되면, 상기 제1 구간 이후의 제2 구간 동안 상기 제1 구동 주파수와 상이한 제2 구동 주파수를 갖는 제2 구동 신호를 상기 제1 터치 전극들 및 상기 제2 터치 전극들 중 적어도 하나에 인가하는 제어부
    를 포함하는 터치 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제2 구간 이후의 제3 구간 동안 상기 제2 구동 신호와 관련된 제2 샘플링 주파수에 따라 상기 제1 터치 전극들 및 상기 제2 터치 전극들 중 적어도 하나로부터 전달되는 신호를 샘플링하여 감지 신호를 수신하는,
    터치 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제3 구간 동안 상기 제1 터치 전극들 및 상기 제2 터치 전극들 중 적어도 하나로부터 전달되는 신호는 상기 제2 구동 신호에 의해 공진된 신호인,
    터치 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제3 구간이 종료된 후의 다음 터치 리포트 프레임 기간 내의 제1 구간 동안 상기 제1 터치 전극들 및 상기 제2 터치 전극들 중 적어도 하나로부터 전달되는 신호를 상기 제2 구동 주파수와 관련된 제2 샘플링 주파수에 따라 샘플링하여 노이즈 신호가 수신되는지 결정하는,
    터치 장치.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 노이즈 신호가 수신되지 않는 것으로 결정되면, 상기 제1 구간 이후의 제2 구간 동안 상기 제1 구동 주파수를 갖는 제1 구동 신호를 상기 제1 터치 전극들 및 상기 제2 터치 전극들 중 적어도 하나에 인가하는,
    터치 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제2 구간 이후의 제3 구간 동안 상기 제1 샘플링 주파수에 따라 상기 제1 터치 전극들 및 상기 제2 터치 전극들 중 적어도 하나로부터 전달되는 신호를 샘플링하여 감지 신호를 수신하는,
    터치 장치.
  13. 제1 방향으로 배열된 제1 터치 전극들 및 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 배열된 제2 터치 전극들을 포함하는 터치 패널, 그리고
    복수의 제1 구간을 포함하는 하나의 터치 리포트 프레임 기간 내에서, 제1 개수의 제1 구간 동안 제1 구동 주파수를 갖는 제1 구동 신호를 상기 제1 터치 전극들 및 상기 제2 터치 전극들 중 적어도 하나에 인가하고 상기 제1 터치 전극들 및 상기 제2 터치 전극들 중 적어도 하나로부터 전달되는 신호를 상기 제1 구동 주파수와 관련된 제1 샘플링 주파수에 따라 샘플링하여 제1 감지 신호를 수신하며, 제2 개수의 제1 구간 동안 상기 제1 구동 주파수와 상이한 제2 구동 주파수를 갖는 제2 구동 신호를 상기 제1 터치 전극들 및 상기 제2 터치 전극들 중 적어도 하나에 인가하고 상기 제1 터치 전극들 및 상기 제2 터치 전극들 중 적어도 하나로부터 전달되는 신호를 상기 제2 구동 주파수와 관련된 제2 샘플링 주파수에 따라 샘플링하여 제2 감지 신호를 수신하는 제어부
    를 포함하는 터치 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제1 감지 신호와 상기 제2 감지 신호를 사용하여, 노이즈 신호가 수신되는지 결정하며, 상기 노이즈 신호가 수신되는 것으로 결정되면, 다음 터치 리포트 프레임 기간 내에서의 제1 개수와 제2 개수를 변경하는,
    터치 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제1 감지 신호의 SNR(signal-noise ratio)이 상기 제2 감지 신호의 SNR보다 더 크면, 상기 제1 개수를 증가시키고, 상기 제2 감지 신호의 SNR이 상기 제1 감지 신호의 SNR보다 더 크면, 상기 제2 개수를 증가시키는,
    터치 장치.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 제1 개수와 상기 제2 개수는 동일한,
    터치 장치.
  17. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 스타일러스 펜, 그리고
    제8항 내지 제16항 중 어느 한 항에 따른 터치 장치
    를 포함하는 터치 시스템.
KR1020190116217A 2019-09-20 2019-09-20 스타일러스 펜, 터치 장치, 및 터치 시스템 KR20210034358A (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190116217A KR20210034358A (ko) 2019-09-20 2019-09-20 스타일러스 펜, 터치 장치, 및 터치 시스템
US16/986,461 US11327582B2 (en) 2019-09-20 2020-08-06 Stylus pen, touch apparatus, and touch system
PCT/KR2020/010404 WO2021054604A1 (ko) 2019-09-20 2020-08-06 스타일러스 펜, 터치 장치, 및 터치 시스템
US17/739,455 US20220261099A1 (en) 2019-09-20 2022-05-09 Stylus pen, touch apparatus, and touch system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190116217A KR20210034358A (ko) 2019-09-20 2019-09-20 스타일러스 펜, 터치 장치, 및 터치 시스템

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20210034358A true KR20210034358A (ko) 2021-03-30

Family

ID=74880091

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190116217A KR20210034358A (ko) 2019-09-20 2019-09-20 스타일러스 펜, 터치 장치, 및 터치 시스템

Country Status (3)

Country Link
US (2) US11327582B2 (ko)
KR (1) KR20210034358A (ko)
WO (1) WO2021054604A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023146142A1 (ko) * 2022-01-25 2023-08-03 삼성전자 주식회사 전자 장치 및 전자 펜 알림 및 연결 방법

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022191080A (ja) * 2021-06-15 2022-12-27 株式会社ジャパンディスプレイ 入力検出システム及び検出装置

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5608390A (en) * 1994-02-23 1997-03-04 At&T Global Information Solutions Company Synchronous telemetry channel
JP3186946B2 (ja) * 1994-05-31 2001-07-11 シャープ株式会社 座標検出装置
KR20000016918A (ko) 1998-08-27 2000-03-25 에토 요지 가장자리영역을구비하는디지타이저
US6744426B1 (en) * 1999-08-10 2004-06-01 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Pen coordinate reading device with pen attribute detecting function
US7907130B2 (en) * 2002-06-05 2011-03-15 Synaptics (Uk) Limited Signal transfer method and apparatus
JP4143462B2 (ja) * 2003-04-09 2008-09-03 シャープ株式会社 ペン入力表示装置
GB0319945D0 (en) * 2003-08-26 2003-09-24 Synaptics Uk Ltd Inductive sensing system
JP2007525761A (ja) * 2004-02-27 2007-09-06 エヌ−トリグ リミテッド デジタイザシステムにおけるノイズ低減
TWI307033B (en) * 2006-02-15 2009-03-01 Compal Electronics Inc Digital pen
JP4773315B2 (ja) * 2006-10-31 2011-09-14 株式会社ワコム 位置検出装置及び位置指示器
US9201556B2 (en) * 2006-11-08 2015-12-01 3M Innovative Properties Company Touch location sensing system and method employing sensor data fitting to a predefined curve
US8243049B2 (en) * 2006-12-20 2012-08-14 3M Innovative Properties Company Untethered stylus employing low current power converter
US9746981B2 (en) * 2007-03-29 2017-08-29 Microsoft Technology Licensing, Llc System and method for multiple object detection on a digitizer system
GB2466566B (en) * 2008-12-22 2010-12-22 N trig ltd Digitizer, stylus and method of synchronization therewith
JP5430339B2 (ja) * 2009-10-19 2014-02-26 株式会社ワコム 位置検出装置及び位置指示器
JP5345050B2 (ja) * 2009-12-25 2013-11-20 株式会社ワコム 指示体、位置検出装置及び位置検出方法
US9213455B2 (en) * 2012-10-17 2015-12-15 Atmel Corporation Stylus with resonant circuit
KR101429925B1 (ko) * 2012-11-13 2014-08-13 엘지디스플레이 주식회사 입력 시스템
KR102034052B1 (ko) * 2013-01-21 2019-10-18 엘지디스플레이 주식회사 터치 입력 시스템 및 이를 이용한 터치 검출 방법
US20150049052A1 (en) * 2013-07-31 2015-02-19 Broadcom Corporation Wireless Device With Touch-Based Stylus
KR20150135848A (ko) * 2014-05-26 2015-12-04 주식회사 아모센스 이레이저 기능을 갖는 전자펜
KR20160025440A (ko) 2014-08-27 2016-03-08 삼성전자주식회사 터치 패널 및 이를 구비한 좌표 측정 시스템
JP2017091224A (ja) * 2015-11-10 2017-05-25 株式会社ジャパンディスプレイ タッチ検出機能付き表示装置
KR102440965B1 (ko) * 2016-03-28 2022-09-07 삼성전자주식회사 스타일러스 펜, 스타일러스 펜으로부터 신호를 입력받는 전자 장치 및 이의 제어 방법
KR102523154B1 (ko) * 2016-04-22 2023-04-21 삼성전자주식회사 터치 스크린 장치, 입력 장치 및 그 제어 방법
CN109416595B (zh) * 2016-07-01 2022-07-05 株式会社和冠 由双触控笔和双控制器执行的方法、及双触控笔
US10444868B2 (en) * 2017-11-20 2019-10-15 Cheng Uei Precision Industry Co., Ltd. Multifunctional stylus with a voice control function and voice control method applied therein

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023146142A1 (ko) * 2022-01-25 2023-08-03 삼성전자 주식회사 전자 장치 및 전자 펜 알림 및 연결 방법

Also Published As

Publication number Publication date
US20220261099A1 (en) 2022-08-18
WO2021054604A1 (ko) 2021-03-25
US11327582B2 (en) 2022-05-10
US20210089147A1 (en) 2021-03-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113950660B (zh) 触摸装置及其触摸检测方法
KR102224833B1 (ko) 터치 장치
US20140247238A1 (en) System and method for dual mode stylus detection
US20220261099A1 (en) Stylus pen, touch apparatus, and touch system
US11347335B2 (en) Touch apparatus and touch detection method for detecting touch position by stylus pen
US12008199B2 (en) Touch apparatus and touch detection method thereof
KR20210124649A (ko) 터치 장치 및 이의 터치 검출 방법
KR20230165742A (ko) 터치 장치 및 이의 터치 검출 방법
KR20200045286A (ko) 터치 장치 및 이의 터치 검출 방법
US11995262B2 (en) Touch apparatus and touch detection method thereof
KR20210010601A (ko) 터치 장치 및 이의 터치 검출 방법
KR102180034B1 (ko) 터치 장치 및 이의 터치 검출 방법
KR102170298B1 (ko) 터치 장치 및 이의 터치 검출 방법
KR20150059503A (ko) 입력 시스템을 구비한 터치스크린 표시장치
KR102459359B1 (ko) 터치 장치
KR102426731B1 (ko) 터치 장치 및 이의 터치 검출 방법
KR102348410B1 (ko) 전자기 펜
KR20220145806A (ko) 터치 장치
KR102131310B1 (ko) 좌표 표시 장치 및 좌표 표시 장치의 입력 위치를 측정하는 좌표 측정 장치
US20230229272A1 (en) Touch device and touch detection method thereof
KR20150135848A (ko) 이레이저 기능을 갖는 전자펜

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal