WO2015002464A1 - 전자기 유도 방식의 위치감지와 정전용량 방식의 위치감지를 수행할 수 있는 타블렛 - Google Patents

전자기 유도 방식의 위치감지와 정전용량 방식의 위치감지를 수행할 수 있는 타블렛 Download PDF

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    • G06F2203/04106—Multi-sensing digitiser, i.e. digitiser using at least two different sensing technologies simultaneously or alternatively, e.g. for detecting pen and finger, for saving power or for improving position detection

Definitions

  • the present invention relates to a tablet capable of performing the position sensing of the electromagnetic induction method and the position sensing of the capacitive method, and more specifically, to emit from the electronic pen using the same antenna patterns without having a separate antenna pattern
  • the present invention relates to a tablet capable of simultaneously detecting changes in capacitance caused by electromagnetic waves and human fingers.
  • Patent Document 1 Korean Patent Registration No. 10-910348
  • FIG. 1 is a view for explaining an outline of a technique disclosed in Patent Document 1.
  • a tablet includes a loop antenna 10 constituting a closed loop, and a plurality of comb-shaped combs having one end electrically connected to the loop antenna 10 and arranged side by side in a manner crossing the loop antenna 10.
  • Line antenna 20, and a multiplexer 30 for connecting the other ends of the line antenna 20, which are not connected to the loop antenna 10, to one of the plurality of input sides and selecting one of the plurality of input sides;
  • the input of is connected to the loop antenna 10 and the other input is connected to the output side of the multiplexer 30 to determine the difference between the potential of the loop antenna 10 and the potential at the line antenna 20 selected by the multiplexer 30.
  • a differential amplifier 40 for outputting.
  • a technique as illustrated in FIG. 2 is disclosed in such a manner as to implement a touch panel for sensing a touch by a human finger and a position of a touch.
  • a plurality of line antennas arranged in a lattice of X and Y axes are configured.
  • the X-axis line antenna 21 and the Y-axis line antenna 22 may be insulated or disposed on different surfaces of the substrate so as not to be electrically connected to each other.
  • An X-axis analog switch 37 is disposed at one end of the X-axis line antennas 21 so as to be selectively connected to the TX circuit 51.
  • the other ends of the X-axis line antennas 21 are open.
  • the Y-axis line antennas 22 connect one end to the RX circuit 52 through the Y-axis analog switch 38.
  • the other end of the Y-axis line antennas 22 is open.
  • a drive signal having an arbitrary voltage (or current) and waveform in the TX circuit 51 is connected to any one of the X-axis line antennas, and in this state, one Y by the Y-axis analog switch 38.
  • the axial line antenna is selected and the signal (voltage or current caused by the drive signal) detected by the RX circuit 52 is measured.
  • a drive signal is connected to another X-axis line antenna, and in this state, the Y-axis line antennas are selected one by one, and a scan operation of sensing signals from the selected Y-axis line antennas through the RX circuit 52 is performed. do.
  • the X-axis line antenna and the Y-axis line antenna passing through the point where the finger touches or approaches can be found.
  • the X-axis line antenna and the Y-axis line antenna found in this way it is possible to obtain the coordinates touched by the finger.
  • the tablet device or the touch panel as described above may be disposed on the front of the display means, in this case, it is preferable that the antenna pattern formed in the sensing area is designed to be as transparent as possible.
  • an object of the present invention is to provide a tablet that can selectively recognize the operation of the electronic pen and the touch of the finger by the same antenna pattern.
  • the present invention improves the shape of the antenna pattern formed on the edge portion of the sensing area to adjust the arrangement of circuit elements for driving the antenna pattern, thereby minimizing the width of the bezel area, which is the outer edge of the sensing area. It is aimed at maximizing the size of the display means relatively without increasing the size of the tablet device.
  • a first loop antenna having a loop antenna surrounding the first antenna, a plurality of first conductive patterns disposed in the sensing region, and a plurality of second conductive patterns crossing each other with the plurality of first conductive patterns in the sensing region.
  • Line antennas having a plurality of second line antennas, switch elements controlling one end and the other end of each of the plurality of first conductive patterns, and switch elements controlling one end and the other end of each of the plurality of second conductive patterns. And controlling the switch elements to connect both ends of each of the plurality of first conductive patterns and the plurality of second conductive patterns. Controlled by a control circuit for performing position detection by the electromagnetic induction method or an electrostatic capacitance method.
  • control circuit controls the switch elements connected to one end and the other end of each of the plurality of first conductive patterns so that the other end of each of the plurality of first conductive patterns is controlled. Opening or feedback connecting to one end of the plurality of second conductive patterns by controlling the switch elements connected to one end and the other end of each of the plurality of second conductive patterns.
  • the apparatus may further include a transmitting circuit for transmitting a driving signal having an arbitrary waveform, and a receiving circuit for receiving a sensing signal transitioned by the driving signal of the transmitting circuit.
  • the control circuit controls the switch elements connected to one end and the other end of each of the first conductive patterns so that a driving signal of the transmission circuit is supplied to one end of at least one of the plurality of first conductive patterns. And controlling the switch elements connected to one end and the other end of each of the second conductive patterns so that a receiving circuit can receive a sensing signal transferred to the second conductive patterns by a driving signal of the transmitting circuit. .
  • the control circuit may control the switch elements connected to one end and the other end of each of the plurality of first conductive patterns to detect the other end of the plurality of first conductive patterns when the position sensing is performed by an electromagnetic induction method. And connecting the other end of the plurality of second conductive patterns to the loop antenna by controlling the switch elements connected to one end and the other end of each of the plurality of second conductive patterns.
  • the control circuit may further include a differential amplifier for outputting an electric potential induced signal induced by the electronic pen to the first line antennas and the second line antennas and a potential difference between the loop antenna and the control circuit.
  • a differential amplifier for outputting an electric potential induced signal induced by the electronic pen to the first line antennas and the second line antennas and a potential difference between the loop antenna and the control circuit.
  • the position sensing in the electromagnetic induction method characterized in that it further comprises a selector for connecting the loop antenna to ground or common potential or open the closed loop of the loop antenna.
  • the substrate on which the plurality of first conductive patterns and the plurality of second conductive patterns are formed and the control circuit including the switch elements are formed on different substrates.
  • the plurality of first conductive patterns and the plurality of second conductive patterns may be insulated from one side of one substrate, or may be formed on one side and the other side of one substrate, or different from each other. It is characterized in that formed on the substrate.
  • the loop antenna may be formed on one of the first and second substrates or a separate third substrate.
  • the power coil for radiating the electromagnetic force with respect to the electronic pen is characterized in that formed on any one of the first to third substrate or a separate fourth substrate.
  • the power coil is characterized by consisting of a plurality of coil patterns arranged by dividing a predetermined section in the horizontal direction or vertical direction or horizontal and vertical direction.
  • the present invention can implement a tablet that can selectively recognize the operation of the electronic pen and the touch of the finger by the same antenna pattern.
  • the present invention can perform a plurality of functions with one antenna pattern, the antenna pattern does not have to be formed in multiple layers, thereby improving transparency of the antenna pattern.
  • the present invention improves the shape of the antenna pattern formed on the edge of the sensing area to adjust the arrangement of circuit elements for driving the antenna pattern, thereby minimizing the width of the bezel area, which is the outer edge of the sensing area. This allows to maximize the size of the display within the limited device size without increasing the size of the tablet device.
  • 1 is a view for explaining the electronic pen detection circuit according to the prior art.
  • FIG. 2 is a view for explaining a finger touch detection circuit according to the prior art.
  • FIG 3 is a view for explaining the structure of a tablet that can detect the electronic pen and the finger in the same antenna pattern according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an antenna pattern according to another embodiment of the present invention, and illustrates a structure in which a TX circuit is configured to simultaneously apply driving signals to both ends of a line antenna.
  • FIG. 5 to 9 illustrate a transparent substrate having an X-axis line antenna and / or a transparent substrate having a Y-axis line antenna, and a pattern form of the X-axis line antenna and a Y-axis line antenna according to various embodiments of the present disclosure. Figure showing the pattern form of the.
  • 10 to 12 are diagrams showing how the circuit elements are connected to the connector part when the tablet according to the present invention is operated in the electronic pen sensing mode and the touch sensing mode.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating the shape of line antennas when the antenna pattern for detecting the electronic pen shown in FIG. 1 and the double routing antenna pattern shown in FIG. 5 are combined.
  • FIG. 3 is a diagram briefly illustrating a configuration principle of a tablet according to the present invention capable of measuring both positions of an electronic pen and a finger using line antenna patterns crossing each other in a sensing area.
  • the principle of detecting the position of the electronic pen uses the principle shown in FIG. 1
  • the principle of detecting the touch position of the finger uses the principle shown in FIG. 2.
  • the loop antenna 10 is configured in the form of a closed loop to surround the sensing area A.
  • the loop antenna 10 may be a common potential or a ground potential.
  • the X-axis line antenna 21 or the first line antenna
  • the Y-axis line antenna 22 or, 2 line antennas
  • One end of the X-axis line antenna 21 is connected to one side of the first analog switch 31.
  • the first analog switch 31 may select one side at a time or all of one side at the same time and connect it to the other side.
  • the other side of the first analog switch 31 may be connected to a TX circuit 51 capable of outputting a driving signal for capacitive sensing by a finger.
  • the TX circuit 51 is disposed between the other side of the first analog switch 31 and the control circuit 51 and is configured to alternatively operate with the differential amplifier 61.
  • the first analog switch 31 has four one side and two other sides, the other side can select the connection between the TX circuit 51 and the differential amplifier 61, but such a structure is separate. It can be implemented in various ways, such as by adding a switch.
  • the other end of the X-axis line antenna 21 may be connected to each input side of the second analog switch 32, the second analog switch 32 to connect all the input side to the output side at the same time or to disconnect the connection at the same time. Can be operated. Of course, an operation of selecting and connecting any one or a plurality of input sides to an output side may also be implemented.
  • the differential amplifier 61 is a configuration used to sense the position of the electronic pen using the electromagnetic induction phenomenon in the sensing area, and has at least two input sides, one input side being the other side of the first analog switch 31 and It may be connected to the output side of the third analog switch 33 and the other input side may be connected to the loop antenna 10.
  • Such a differential amplifier 61 has two input sides, that is, one end of any one X-axis line antenna selected by the first analog switch 31 or one Y-axis line antenna selected by the third analog switch 33. Outputs a potential difference between one end and the loop antenna 10.
  • the output side of the differential amplifier 61 is connected to the control circuit 70.
  • each line antenna is selected at a time when the first analog switch 31 and the third analog switch 33 do not overlap each other, so that any one of the X-axis line antennas is input to the input of the differential amplifier 61. Only one of the Y-axis line antenna is implemented to be connected.
  • the TX circuit 51 is implemented to output a drive signal having an arbitrary voltage / current and waveform under the control of the control circuit.
  • TX circuit 51 is implemented to alternatively operate with differential amplifier 61.
  • the RX circuit 52 connects the potential of any one Y-axis line antenna selected by the third analog switch 33 to the control circuit 70 under the control of the control circuit 70.
  • the driving signal applied to the X-axis line antenna crossing the intersection point is caused by the capacitance of the finger approaching the intersection point.
  • the drive signal transitioned to the Y-axis line antenna crossing the intersection point and transferred by the third analog switch 33 is displayed as a sense signal to the control circuit 70 through the RX circuit 52.
  • the control circuit 70 may identify the finger touch point by sequentially scanning all the Y-axis line antennas one by one with respect to every one X-axis line antenna and inspecting the sensing signal.
  • the second analog switch 32 and the fourth analog switch 34 are turned on so that one end of the X-axis line antenna and one end of the Y-axis line antenna are To be connected to the loop antenna 10.
  • one line antenna is sequentially selected by the first analog switch 31 and the third analog switch 33, and the differential amplifier 61 is operated to sense an induced voltage by the approach of the electronic pen to generate an electronic signal. It will detect the pen position.
  • both the second analog switch 32 and the fourth analog switch 34 are turned off, and both one end of the X-axis line antenna and one end of the Y-axis line antenna are turned off.
  • the differential amplifier 61 is disconnected from the first analog switch 31 and the third analog switch 33.
  • the first analog switch 31 selects one X-axis line antenna and applies a driving signal applied through the TX circuit 51 to the selected X-axis line antenna.
  • the third analog switch 33 selects one Y-axis line antenna, and the control circuit 70 checks the sensing signal at each selected Y-axis line antenna.
  • the touch position may be determined by examining the magnitude of the detection signal.
  • the pattern of the line antennas may be configured by printing a transparent conductive material on the transparent substrate, It is simple and inexpensive.
  • the X-axis line antenna 21 is formed by printing a single layer on the transparent substrate 21B
  • the Y-axis line antenna 22 is formed by printing a single layer on the transparent substrate 22B, and the substrates 21B, By only overlapping 22B), it is possible to form a sensing area A where the X-axis line antenna and the Y-axis line antenna cross each other in an insulated state.
  • the sensing region A can be implemented with only two transparent substrates on which the transparent electrode is printed, the sensing region A can be improved in transparency.
  • each analog switch is arranged in the outer edge portion of the detection area (A), and also, a plurality of antenna patterns are densely packed so that the pattern of each antenna is connected to the analog switch Since they must be placed, the edges must be thick.
  • the sensing area corresponds to the display area of the display means
  • the edge width of the sensing area corresponds to the bezel area of the display means.
  • the width of the bezel area of the display means cannot be widened to match the size of the edge width of the tablet, it is necessary to minimize the outer edge width of the sensing area A in the tablet.
  • the size of the sensing area A is improved by improving the shape of the loop antenna 10, the shape of each line antenna 21, 22, and the arrangement position of each circuit element including the analog switches 31 to 34. Maximize and minimize the size (width) of the bezel area.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an antenna pattern according to another embodiment of the present invention, and illustrates a structure in which a TX circuit is configured to simultaneously apply driving signals to both ends of a line antenna.
  • the 1st-4th analog switches 31-34 are arrange
  • region A which consists of a substantially rectangular shape, and the X-axis line antenna 21 and Y-axis
  • the configuration of the line antenna 22 extends in a form flowing along the edge region and is connected to each analog switch.
  • the first to fourth analog switches 31 to 34 may be arranged side by side as shown in FIG. 4, but may be disposed at different positions.
  • the analog switches are adjacent to each other so that a connector is formed on one side of the sensing area and all line antennas (which may further include a part of a loop antenna and a power coil) can be drawn through the connector.
  • all line antennas which may further include a part of a loop antenna and a power coil
  • the analog switches 31 to 34 By arranging the analog switches 31 to 34 adjacent to each other in this way, when the pattern of the line antennas 21 and 22 is configured to flow in one side toward each analog switch 31 to 34, it is transparent.
  • the substrate only needs to form an antenna pattern, and various circuit elements can be separately configured on another substrate (for example, a PCB).
  • a connector portion (indicated by reference numeral 'C') for electrical connection of each pattern may be configured on one side of the transparent substrate, and an electrode corresponding to the connector portion may be formed on the PCB (FIG. 5).
  • the transparent substrate on which the antenna pattern is formed and the PCB on which various circuit elements are arranged may be formed by using the “connector portion” indicated by a dotted line in FIG. 4 as a boundary.
  • a method of printing a conductive material may be applied to the transparent substrate in order to form a pattern of a conductive material (for example, ITO) that becomes a line antenna and a loop antenna.
  • a conductive material for example, ITO
  • the printing method only one layer of pattern can be formed on one substrate surface. Therefore, the X-axis line antenna 21 and the Y-axis line antenna 22, which must be insulated from each other, cannot be printed on the same side at the same time.
  • the X-axis line antenna 21 and the Y-axis line antenna 22 are printed on both sides of one transparent substrate, or the first transparent substrate on which only the pattern of the X-axis line antenna 21 is printed. Only the pattern of the 21B and the Y-axis line antenna 22 can be formed in such a manner as to overlap the printed second transparent substrate 22B with each other (see Fig. 9).
  • the loop antenna 10 is configured such that a part of the closed loop can be selectively opened or closed.
  • a selector 15 having at least two inputs is prepared, one side of the closed loop of the loop antenna 10 is cut off, and both ends formed are connected to the input of the selector 15.
  • the selector 15 connects both ends of the loop antenna 10 to each other (closed loop is completed) under the control of the control circuit 70, or keeps it cut (open loop closed).
  • the loop antenna 10 is preferably maintained at a common potential or connected to ground.
  • one side of the loop antenna 10 may be connected to a common potential or ground.
  • the selector 15 has three inputs, and is implemented in such a manner as to connect the ground (or common potential) to the third input.
  • the control circuit 70 may be configured to connect all three inputs (the loop antenna forms a closed loop and to the ground at the same time) or to open all three inputs (loop antenna). Closed loop is opened and at the same time the loop antenna is disconnected from ground).
  • the selector 15 configured in this manner operates to connect all input sides in the electronic pen sensing mode, and operates to open all input sides in the touch sensing mode.
  • the reason why the selector 15 is added is that, when the loop antenna 10 constituting the closed loop in the electronic pen sensing mode maintains the closed loop in the touch sensing mode, the human finger is detected by the closed loop structure. This is because the capacitance may not be sensed well enough at the line antennas 21, 22 when touching.
  • the pattern of the loop antenna 10 may be formed by being printed together on either the transparent substrate 21B on which the X-axis line antenna 21 is printed or the circuit board 22B on which the Y-axis line antenna 22 is printed. It may be formed on a separate transparent substrate 10B. In addition, when the loop antenna 10 is disposed outside the sensing area A, the loop antenna 10 may be configured on an opaque substrate.
  • TX circuit 51 is configured to be connected to both ends of the X-axis line antennas at the same time.
  • the second analog switch 32 is controlled to select the other end of the line antenna selected by the first analog switch. In the state where the same line antenna is selected, when the driving signal is applied by the TX circuit 51, the driving signal is simultaneously applied to the first analog switch 31 and the second analog switch 31.
  • the driving signal is different in size at each part of the line antenna in the sensing area.
  • the conductive material forming the pattern of the line antenna may be, for example, ITO, which has a high resistivity, and when the conductive pattern is applied to a large sensing area, a driving signal applied at one end may be applied. At the other end, it may appear attenuated to a small magnitude by the electrical resistance of the conductive material. When the driving signal is attenuated in this way, it is difficult to accurately detect the touch of the finger.
  • the driving signal will be sufficiently large in all parts of the sensing area even when the sensing area is large (that is, when the line antenna is long).
  • FIG. 5 is a view showing a transparent substrate on which a pattern of an X-axis line antenna extending in the X-axis direction is formed.
  • the X-axis line antenna 21 is configured such that one side end and the other end flow along the left and right sides of the sensing area A, respectively.
  • the pattern of the X-axis line antenna 21 is formed to flow out through the connector portion 21C provided on one side (for example, the upper side) of the transparent substrate 21B.
  • the connector portion 21C is a portion provided for connecting the antenna pattern to a corresponding contact of another circuit board (that may be a separate circuit board on which analog switches and / or other circuit components are mounted).
  • FIG. 6 is a pattern of the Y-axis line antenna 22 extending in the vertical direction, and the line antennas are arranged side by side in the vertical direction in the inner part corresponding to the sensing area A, but flow in the edge part as closely as possible. It was configured to be drawn outward through the connector portion 22C of the upper side.
  • the left half Y-axis line antenna 22 flows toward the connector part 22C along the left edge of the transparent substrate 22B, and the right half Y-axis line antenna 22 ) Is configured to flow toward the connector portion 22C along the right edge of the transparent substrate 22B.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating the shape of line antennas shown when the transparent substrate 21B on which the X-axis line antenna is printed and the transparent substrate 22B on which the Y-axis line antenna 22 is superimposed.
  • the pattern of the X-axis line antenna 21 and the pattern of the Y-axis line antenna 22 are seen to cross or overlap each other, and the pattern of each line antenna is printed on individual transparent substrates 21B and 22B. Since each board is superimposed, each line antenna is actually insulated.
  • the 8A and 8B illustrate another substrate on which a loop antenna is disposed.
  • the loop antenna 10 may be formed simultaneously with the pattern of the power coil 12.
  • the power coil 12 is a structure for radiating an electromagnetic force with respect to the electronic pen which has a resonant circuit, The operation can be understood with reference to patent document 1 mentioned above.
  • a power coil 12 is provided for the purpose of providing an electromagnetic force to a non-powered electronic pen having a resonance circuit.
  • the electronic pen itself has a battery or the like and receives energy from the built-in battery to emit electromagnetic waves through the resonant circuit, the configuration of the power coil may be omitted.
  • the loop antenna 10 is flowing through the connector 10C in an open state without forming a complete closed loop in the substrate 10B.
  • the loop antenna 10 may complete the closed loop through the selector 15 mounted on another circuit board.
  • FIG. 8A shows an example in which the pattern of the loop antenna 10 and the single power coil 12 are simultaneously arranged on the substrate 10B.
  • the tablet is large, supplying energy to the electronic pen with only a single power coil 12 lowers the energy supply efficiency, which causes malfunction.
  • FIG. 8B illustrates an example in which a pattern of a loop antenna 10 and a plurality of power coils 12 'are simultaneously arranged on the substrate 10B.
  • the operation of the plurality of power coils 12 in the electronic pen may operate only the corresponding power coil in which the electronic pen is located according to the position of the electronic pen.
  • the plurality of power coils 12 ′ may be arranged by dividing the sections in the horizontal direction, and may be arranged by dividing the sections in the vertical direction.
  • the plurality of power coils 12 ′ may be divided into sections in the horizontal direction and the vertical direction, respectively.
  • FIG. 9 is a transparent substrate 21B on which the pattern of the X-axis line antenna 21 is formed as shown in FIG. 5, and a transparent substrate on which the pattern of the Y-axis line antenna 22 is formed as shown in FIG. 6. 22B) and the substrate 10B having the pattern of the loop antenna 10 formed thereon as shown in FIGS. 8A and 8B separately, and then the sensing region A can be realized by overlapping the substrates with each other.
  • 10 to 12 illustrate the control performed on the line antenna and the loop antenna when the tablet according to the present invention is operated in the electronic pen sensing mode and the touch sensing mode, and includes connector portions 21C, 22C, and 10C. The following explains how each circuit element is connected.
  • FIG. 10 is a state in which the transparent substrates 21B and 22B on which the X-axis and Y-axis line antennas 21 and 22 are printed, and the substrate 10B on which the loop antenna 10 and the power coil 12 are formed, are superimposed.
  • a portion where the connector portions 21C, 22C and the connector portion 10C of the board 10B overlap with each other is regarded as one connector portion C and will be described.
  • FIG. 11 is a diagram for explaining a connection relationship between antenna patterns for acquiring XY coordinates of the electronic pen when the tablet is operated in the electronic pen sensing mode.
  • both ends of the X-axis line antenna 21 and the Y-axis line antenna 22 should be connected to the loop antenna 10.
  • the second analog switch 32 and the fourth analog switch 34 have all input sides connected to the output side.
  • the second analog switch 32 and / or the fourth analog switch 34 may include the X-axis line antenna 21 and the third analog selected by the first analog switch 31.
  • the switch 33 may be configured to connect only the selected Y-axis line antenna 22 to the loop antenna one by one. In this way, if the first analog switch 31 selects one X-axis line antenna 21 and the third analog switch 33 selects any one Y-axis line antenna 22, at least the selected line antenna Are connected to the loop antenna 10.
  • the loop antenna 10 is connected to the ground by the selector 15.
  • a voltage pulse having a specific frequency may be applied to the power coil 12 for the purpose of supplying electromagnetic waves having an arbitrary frequency to the electronic pen.
  • the output sides of the first analog switch 31 and the third analog switch 33 are respectively connected to the differential amplifier 61.
  • the differential amplifier 61 is connected to the control circuit to be utilized for position detection of the electronic pen.
  • FIG. 12 is a diagram for explaining a connection relationship between antenna patterns when the tablet is operated in a touch sensing mode.
  • a drive signal is applied to both ends of the X-axis line antenna simultaneously by using the TX circuit 51.
  • One end of the Y-axis line antenna is turned off from the loop antenna by turning off the fourth analog switch 34.
  • the third analog switch 33 is selected one by one and connected to the RX circuit 52 so that the control circuit 70 senses the position of the finger touch.
  • the power coil 12 does not operate. It is also desirable to open the loop antenna by turning off the selector 15.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating the shape of line antennas when the antenna pattern for detecting the electronic pen shown in FIG. 1 and the double routing antenna pattern shown in FIG. 5 are combined.
  • One of the X-axis line antenna and the Y-axis line antenna is composed of an antenna pattern for detecting the electronic pen shown in FIG. That is, the loop antenna 10 constituting the closed loop, and the X-axis line antenna 21 composed of a plurality of comb-like line antenna patterns electrically connected to the loop antenna 10 and arranged in parallel with each other. .
  • one of the X-axis line antenna and the Y-axis line antenna is composed of a double routing antenna pattern shown in FIG. That is, the Y-axis line antenna 21 is configured such that the double routing antenna pattern is formed close to the loop shape in the sensing area A, and one end and the other end thereof are located at one side.
  • the existing antenna pattern related to the electronic pen detection is measured using the principle shown in FIG. Therefore, when the antenna pattern for detecting the electronic pen shown in FIG. 1 is implemented in the X-axis line antenna 21, a second analog switch connecting the other end of the X-axis line antenna 21 to the loop antenna 10 ( 32, there is no case, and if the Y axis line antenna 22 is implemented, there is no fourth analog switch 34 connecting the other end of the Y axis line antenna 21 to the loop antenna 10. Therefore, the operation in the case of combining the antenna pattern for sensing the electronic pen shown in FIG. 1 of FIG. 13 and the double routing antenna pattern shown in FIG. 5 will be fully understood through the description of FIGS. 3 and 4.
  • Such a configuration of FIG. 13 may include two antenna layers by removing the substrate 10B on which the pattern of the loop antenna 10 shown in FIG. 9 is formed when a battery is provided in the electronic pen so that a power coil is not required. Can be.
  • the antenna structure of the tablet according to the present invention as described above, it is possible to form the X-axis line antenna and the Y-axis line antenna, respectively, by the conductive pattern printed by the printing method.
  • the sensing region can be realized by only two transparent circuit boards.
  • the pattern of the X-axis line antenna and the pattern of the Y-axis line antenna can be formed on both surfaces of one transparent circuit board, respectively. Therefore, the number of circuit boards is small and the number of antennas crossing or overlapping each other is small, thereby improving the transparency of the sensing area.
  • the pattern of the line antenna is refracted at the outer edge portion of the sensing region so as to flow toward the analog switch disposed at an arbitrary position, thereby reducing the width of the edge region as much as possible. do.
  • the circuit elements can be arranged at any position, the degree of freedom in circuit design is increased.

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Abstract

본 발명은 전자기 유도 방식의 위치 감지와 정전용량 방식의 위치 감지를 수행할 수 있는 타블렛에 관한 것으로, 전자펜에서 방출하는 전자기파를 감지할 수 있는 감지영역을 둘러싸는 폐루프 형태의 루프 안테나와, 복수의 제1 전도성 패턴들을 구비하고, 상기 복수의 제1 전도성 패턴들의 각 양단이 어느 한 변에 위치하는 제1 라인 안테나와, 감지 영역에서 상기 복수의 제1 전도성 패턴들과 서로 교차하는 복수의 제2 전도성 패턴들을 구비하고, 상기 복수의 제2 전도성 패턴들의 각 양단이 상기 복수의 제1 전도성 패턴들의 각 양단이 위치한 변에 위치하는 제2 라인 안테나와, 상기 복수의 제1 전도성 패턴들 및 상기 복수의 제2 전도성 패턴들의 연결관계를 제어함으로써 전자기 유도 방식 또는 정전용량 방식으로 위치 감지를 수행하는 제어 회로를 포함함으로써, 전자펜의 조작과 손가락의 터치를 동일한 안테나 패턴에 의해 선택적으로 인식할 수 있다.

Description

전자기 유도 방식의 위치감지와 정전용량 방식의 위치감지를 수행할 수 있는 타블렛
본 발명은 전자기 유도 방식의 위치감지와 정전용량 방식의 위치감지를 수행할 수 있는 타블렛에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 별도의 안테나 패턴을 구비하지 않고 동일 안테나 패턴들을 이용하여 전자펜에서 방출하는 전자기파와 인체 손가락에 의한 정전용량의 변화를 동시에 감지할 수 있는 타블렛에 관한 것이다.
최근, 공진 회로를 내장하여 소정 주파수의 전자기파를 방출하는 전자펜의 위치를 감지하는 타블렛으로서, 예를 들면 한국등록특허 10-910348호(특허문헌 1)에 공지되어 있다.
도 1은 특허문헌 1에 개시된 기술의 개요를 설명하기 위한 도면이다. 도 1을 보면, 타블렛은, 폐루프를 구성하는 루프 안테나(10)와, 일단이 루프 안테나(10)와 전기적으로 연결되고 루프 안테나(10)를 가로지르는 방식으로 서로 나란히 배열된 빗살 모양의 복수 개의 라인 안테나(20)와, 각각의 라인 안테나(20)에서 루프 안테나(10)와 연결되지 않은 타단들이 입력측에 연결되고 복수 개의 입력측 중 어느 하나를 출력측으로 선택할 수 있는 멀티플렉서(30)와, 하나의 입력은 루프 안테나(10)에 연결되고 다른 하나의 입력은 멀티플렉서(30)의 출력측에 연결되어 루프 안테나(10)의 전위와 멀티플렉서(30)에서 선택된 라인 안테나(20)에서의 전위의 차분을 출력하는 차동 증폭기(40)를 포함한다.
이러한 구성에서, 전자기파를 방출하는 전자펜이 루프 안테나(10)의 폐루프 내부(즉, 가상으로 설정되는 전자펜 감지 영역) 중 임의의 위치에 접근하게 되면, 모든 라인 안테나(20)에서는 전자기 유도 효과에 의해 유도전압이 발생하게 된다. 이때, 발생하는 유도 전압은 루프 안테나(10)의 전위를 기준으로, 각 라인 안테나들에서 크기 및 위상이 다르게 나타나게 되는데, 특허문헌 1은 이러한 현상을 이용하여 전자펜의 위치를 측정하는 타블렛을 개시하고 있다.
한편, 인체의 손가락에 의한 터치 여부 및 터치의 위치를 감지하기 위한 터치 패널을 구현하는 방식으로, 도 2에 도시된 바와 같은 기술이 개시되어 있다. 먼저, X축 및 Y축의 격자로 배열된 복수의 라인 안테나를 구성한다. 이때, X축 라인 안테나(21)와 Y축 라인 안테나(22)는 서로 전기적으로 연결되지 않도록 절연되어 있거나 기판의 서로 다른 면에 배치될 수 있다.
X축 라인 안테나들(21)의 일측단에는 TX 회로(51)와 선택적으로 연결될 수 있도록 X축 아날로그 스위치(37)가 배치된다. X축 라인 안테나들(21)의 타측단은 개방되어 있다. 또한, Y축 라인 안테나들(22)은 일측단을 Y축 아날로그 스위치(38)를 통해 RX 회로(52)에 연결한다. Y축 라인 안테나들(22)의 타측단은 개방되어 있다.
이러한 구성에서, TX 회로(51)에서 임의의 전압(또는 전류)과 파형을 갖는 구동 신호를 어느 하나의 X축 라인 안테나에 연결하고, 이 상태에서 Y축 아날로그 스위치(38)에 의해 하나씩의 Y축 라인 안테나를 선택하고 RX 회로(52)를 통해 감지되는 신호(구동 신호에 의한 전압 또는 전류)를 측정한다. 이어서, 또 다른 X축 라인 안테나에 구동 신호를 연결하고, 이 상태에서 Y축 라인 안테나를 하나씩 선택하고 각 선택된 Y축 라인 안테나들에서 나타나는 신호를 RX 회로(52)를 통해 감지하는 스캔 동작을 수행한다. 이러한 스캔 동작에서 감지되는 신호를 이용하여 손가락이 접촉 또는 접근한 지점을 지나는 X축 라인 안테나와 Y축 라인 안테나를 찾아낼 수 있다. 이렇게 찾아낸 X축 라인 안테나와 Y축 라인 안테나를 이용하여, 손가락이 접촉한 좌표를 획득할 수 있게 된다.
한편, 위와 같은 타블렛 장치 또는 터치 패널은 디스플레이 수단의 앞면에 배치될 수 있으며, 이 경우 감지 영역에 형성되는 안테나 패턴은 가능한 투명하게 설계되는 것이 바람직하다.
또한, 사용자의 다양한 요구가 나타나면서, 디스플레이 수단에 대하여 전자펜에 의한 정밀한 조작 입력과 손가락에 의한 터치 입력을 동시에 수행할 수 있는 장치가 요구되고 있는 실정이다.
또한, 안테나 패턴이 배치되는 감지 영역을 둘러싸는 부분으로서, 안테나 패턴을 구동시키기 위한 회로 소자들이 배치되는 테두리 부분의 폭을 최소화하고자 하는 요구가 급증하고 있다.
상술한 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 전자펜의 조작과 손가락의 터치를 동일한 안테나 패턴에 의해 선택적으로 인식할 수 있는 타블렛을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 감지 영역의 테두리 부분에 형성되는 안테나 패턴의 형태를 개선하여, 안테나 패턴을 구동하기 위한 회로 소자들의 배치 구조를 조정함으로써, 감지 영역의 바깥쪽 테두리 부분인 베젤 영역의 폭을 최소화시켜 타블렛 장치의 크기를 증가시키기 않으면서도 상대적으로 디스플레이 수단의 크기를 최대화하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전자기 유도 방식의 위치감지와 정전용량 방식의 위치감지를 수행할 수 있는 타블렛은, 전자펜에서 방출하는 전자기파를 감지할 수 있는 소정의 감지영역의 적어도 일부분을 둘러싸는 루프 안테나와, 상기 감지영역에 배치되는 복수의 제1 전도성 패턴들을 갖는 제1 라인 안테나들과, 상기 감지영역에서 상기 복수의 제1 전도성 패턴들과 서로 교차하는 복수의 제2 전도성 패턴들을 갖는 제2 라인 안테나들과, 상기 복수의 제1 전도성 패턴들 각각의 일단 및 타단을 제어하는 스위치 소자들과, 상기 복수의 제2 전도성 패턴들 각각의 일단 및 타단을 제어하는 스위치 소자들을 포함하고, 상기 스위치 소자들을 제어하여 상기 복수의 제1 전도성 패턴들 및 상기 복수의 제2 전도성 패턴들 각각의 양단에 대한 연결을 제어함으로써 전자기 유도 방식 또는 정전용량 방식으로 위치 감지를 수행하는 제어 회로를 포함한다.
또한, 정전용량 방식으로 위치 감지를 수행하는 경우, 상기 제어 회로는, 상기 복수의 제1 전도성 패턴들 각각의 일단과 타단에 연결된 상기 스위치 소자들을 제어하여 상기 복수의 제1 전도성 패턴들 각각의 타단을 개방하거나 일단에 궤환연결하고, 상기 복수의 제2 전도성 패턴들 각각의 일단과 타단에 연결된 상기 스위치 소자들을 제어하여 상기 복수의 제2 전도성 패턴들 각각의 타단을 개방하거나 일단에 궤환연결하는 것을 특징으로 한다.
또한, 임의의 파형으로 이루어진 구동 신호를 송신하는 송신 회로와, 상기 송신 회로의 구동 신호에 의해 전이된 감지 신호를 수신하는 수신 회로를 더 포함하고, 정전용량 방식으로 위치 감지를 수행하는 경우, 상기 제어 회로는, 상기 복수의 제1 전도성 패턴들 중 적어도 하나의 패턴의 일단에 상기 송신 회로의 구동 신호가 공급되도록 상기 제1 전도성 패턴들 각각의 일단과 타단에 연결된 상기 스위치 소자들을 제어하고, 상기 수신 회로가 상기 송신 회로의 구동 신호에 의해 상기 제2 전도성 패턴들에 전이된 감지 신호를 수신할 수 있도록 상기 제2 전도성 패턴들 각각의 일단과 타단에 연결된 상기 스위치 소자들을 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어 회로는, 전자기 유도 방식으로 위치 감지를 수행하는 경우, 상기 복수의 제1 전도성 패턴들 각각의 일단과 타단에 연결된 상기 스위치 소자들을 제어하여 상기 복수의 제1 전도성 패턴들의 타단을 상기 루프 안테나에 연결하고, 상기 복수의 제2 전도성 패턴들 각각의 일단과 타단에 연결된 상기 스위치 소자들을 제어하여 상기 복수의 제2 전도성 패턴들의 타단을 상기 루프 안테나에 연결하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 전자펜에 의해 상기 제1 라인 안테나들 및 상기 제2 라인 안테나들에 전자기 유도된 유도 신호와 상기 루프 안테나와의 전위차를 출력하기 위한 차동 증폭기를 더 포함하고, 상기 제어 회로는 전자기 유도 방식으로 위치 감지를 수행하는 경우, 상기 전자펜에 의해 상기 제1 라인 안테나 및 상기 제2 라인 안테나에 전자기 유도된 유도 신호가 상기 차동 증폭기에 제공되도록 상기 복수의 제1 전도성 패턴들 및 상기 복수의 제2 전도성 패턴들 각각의 일단과 타단에 연결된 상기 스위치 소자들을 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 전자기 유도 방식으로 위치 감지를 수행하는 경우에, 상기 루프 안테나를 접지 또는 공통전위에 연결하거나 상기 루프 안테나의 폐루프를 개방시키기 위한 선택기를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 복수의 제1 전도성 패턴들 및 상기 복수의 제2 전도성 패턴들이 형성된 기판과, 상기 스위치 소자들을 포함하는 상기 제어 회로는, 서로 다른 기판에 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 복수의 제1 전도성 패턴들 및 상기 복수의 제2 전도성 패턴들은 하나의 기판의 한쪽 면에 절연된 상태로 형성되거나, 하나의 기판의 한쪽 면과 다른쪽 면에 각각 형성되거나, 각각 다른 기판에 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 루프 안테나는 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 중 어느 하나의 기판 또는 별도의 제3 기판에 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 전자펜에 대해 전자기력을 방사하는 파워 코일이 상기 제1 내지 제3 기판 중 어느 하나의 기판 또는 별도의 제4 기판에 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 파워 코일은 가로 방향 또는 세로 방향 또는 가로 및 세로 방향으로 소정의 구간을 나누어 배치된 복수의 코일 패턴으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상술한 구성들에 의해, 본 발명은 전자펜의 조작과 손가락의 터치를 동일한 안테나 패턴에 의해 선택적으로 인식할 수 있는 타블렛을 구현할 수 있게 된다.
또한, 본 발명은 하나의 안테나 패턴으로 복수의 기능을 수행할 수 있어 안테나 패턴을 다층으로 형성하지 않아도 되기 때문에 안테나 패턴의 투명도를 향상시킬 수 있게 된다.
또한, 본 발명은 감지 영역의 테두리 부분에 형성되는 안테나 패턴의 형태를 개선하여 안테나 패턴을 구동하기 위한 회로 소자들의 배치 구조를 조정함으로써, 감지 영역의 바깥쪽 테두리 부분인 베젤 영역의 폭을 최소화시킬 수 있게 되며, 이로써 타블렛 장치의 크기를 증가시키기 않으면서도 제한된 장치 크기 내에서 디스플레이의 크기를 최대화할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 전자펜 감지 회로를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 종래 기술에 따른 손가락 터치 감지 회로를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 전자펜과 손가락을 동일한 안테나 패턴으로 감지할 수 있는 타블렛의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안테나 패턴을 설명하기 위한 도면으로서, TX 회로가 라인 안테나의 양단에 동시에 구동신호를 인가하도록 구성된 구조를 보여주는 도면이다.
도 5 내지 도 9는, 본 발명의 다양한 실시예에 따른, X축 라인 안테나가 형성된 투명 기판 및/또는 Y축 라인 안테나가 형성된 투명 기판, 그리고, X축 라인 안테나의 패턴 형태 및 Y축 라인 안테나의 패턴 형태를 보여주는 도면이다.
도 10 내지 도 12는, 본 발명에 따른 타블렛을 전자펜 감지 모드와 터치 감지 모드로 동작시킬 때, 커넥터부에 각 회로 소자들이 어떻게 연결되는지를 보여주는 도면이다.
도 13은 도 1에 도시된 전자펜 감지를 위한 안테나 패턴과 도 5에 도시된 더블 라우팅 안테나 패턴을 조합한 경우의 라인 안테나들의 형태를 보여주는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 전자기 유도 방식의 위치감지와 정전용량 방식의 위치감지를 동일한 안테나 패턴 구조로 수행할 수 있는 타블렛을 더욱 상세하게 설명한다.
먼저, 본 발명의 기본 원리가 되는, 공진회로를 탑재한 전자펜의 조작과 인체 손가락의 터치를 동시에 감지할 수 있는 타블렛 장치의 구성에 대하여 설명한다.
도 3은, 감지 영역 내에서 서로 교차하는 라인 안테나 패턴을 이용하여 전자펜과 손가락의 위치를 모두 측정할 수 있는 본 발명에 따른 타블렛의 구성 원리를 간략히 도시한 도면이다. 본 실시예에서, 전자펜의 위치를 감지하는 원리는 도 1에 도시된 원리를 이용하고, 손가락의 터치 위치를 감지하는 원리는 도 2에 도시된 원리를 이용하게 된다.
도 3을 참조하면, 감지 영역(A)을 둘러싸도록 폐루프 형태로 루프 안테나(10)가 구성되어 있다. 이때, 루프 안테나(10)는 공통 전위 또는 접지 전위일 수 있다. 루프 안테나(10)의 내부(즉, 감지 영역(A)을 포함하는 부분)에는 격자로 X축 라인 안테나(21)(또는, 제1 라인 안테나) 및 Y축 라인 안테나(22)(또는, 제2 라인 안테나)가 배열되어 있다.
X축 라인 안테나(21)의 일측단은 제1 아날로그 스위치(31)의 일측에 연결되어 있다. 제1 아날로그 스위치(31)는, 제어 회로(70)의 제어에 의하여, 한번에 1개씩 또는 동시에 모든 일측을 선택하여 타측에 연결할 수 있다. 제1 아날로그 스위치(31)의 타측은 손가락에 의한 정전용량 감지를 위한 구동 신호를 출력할 수 있는 TX 회로(51)에 연결될 수 있다. TX 회로(51)는 제1 아날로그 스위치(31)의 타측과 제어 회로(51)의 사이에 배치되며, 차동 증폭기(61)와 택일적으로 동작하도록 구성된다.
도 3에서는, 제1 아날로그 스위치(31)가 4개의 일측과 2개의 타측을 구비하여, 타측이 TX 회로(51)와 차동 증폭기(61)로의 연결을 선택할 수 있는 것으로 도시하였지만, 이러한 구조는 별도의 스위치를 추가하는 등의 다양한 방식으로 구현될 수 있을 것이다.
한편, X축 라인 안테나(21)의 타측단은 제2 아날로그 스위치(32)의 각 입력측에 연결될 수 있는데, 제2 아날로그 스위치(32)는 모든 입력측들을 동시에 출력측과 연결시키거나 동시에 연결을 차단시키도록 동작할 수 있다. 물론, 임의의 하나 또는 복수의 입력측들을 출력측으로 선택하여 연결시키는 동작도 구현가능하다.
차동 증폭기(61)는, 감지 영역에서 전자기 유도 현상을 이용하여 전자펜의 위치를 감지하기 위해 이용되는 구성으로서, 적어도 2개의 입력측을 가지며, 하나의 입력측은 제1 아날로그 스위치(31)의 타측 및 제3 아날로그 스위치(33)의 출력측과 연결되고, 다른 하나의 입력측은 루프 안테나(10)에 연결될 수 있다. 이러한 차동 증폭기(61)는, 2개의 입력측, 즉 제1 아날로그 스위치(31)에서 선택한 어느 하나의 X축 라인 안테나의 일측단 또는 제3 아날로그 스위치(33)에서 선택한 어느 하나의 Y축 라인 안테나의 일측단과 루프 안테나(10) 사이의 전위차를 출력하는 기능을 수행한다. 차동 증폭기(61)의 출력측은 제어 회로(70)에 연결된다. 이때, 제1 아날로그 스위치(31)와 제3 아날로그 스위치(33)가 서로 중첩되지 않는 시간에 맞추어 각각의 라인 안테나를 선택하게 됨으로써, 차동 증폭기(61)의 입력에는 X축 라인 안테나 중 어느 하나 또는 Y축 라인 안테나 중 어느 하나만이 연결될 수 있게 구현된다.
TX 회로(51)는, 제어 회로의 제어에 따라서 임의의 전압/전류 및 파형을 갖는 구동 신호를 출력하도록 구현된다. TX 회로(51)는 차동 증폭기(61)와는 택일적으로 동작하도록 구현된다.
RX 회로(52)는, 제어 회로(70)의 제어에 따라서 제3 아날로그 스위치(33)에서 선택한 어느 하나의 Y축 라인 안테나의 전위를 제어 회로(70)에 연결한다. 이로써, 손가락이 X축 라인 안테나와 Y축 라인 안테나의 임의의 교차지점에 접근하게 되면, 해당 교차 지점을 교차하는 X축 라인 안테나에 인가된 구동 신호가 교차 지점에 접근한 손가락의 정전용량에 의해 상기 교차 지점을 교차하는 Y축 라인 안테나에 전이되고, 제3 아날로그 스위치(33)에 의하여 전이된 구동 신호가 RX 회로(52)를 통해 제어 회로(70)에 감지 신호로서 나타나게 된다.
제어 회로(70)는 모든 하나씩의 X축 라인 안테나에 대하여 모든 Y축 라인 안테나를 순차적으로 하나씩 스캔하여 감지 신호를 검사함으로써, 손가락 터치 지점을 식별할 수 있다.
본 발명의 타블렛은, 전자펜 감지 모드로 동작할 때에는, 제2 아날로그 스위치(32) 및 제4 아날로그 스위치(34)를 온시켜서, X축 라인 안테나의 한쪽 단부와 Y축 라인 안테나의 한쪽 단부가 루프 안테나(10)에 연결될 수 있도록 한다. 그리고, 제1 아날로그 스위치(31)와 제3 아날로그 스위치(33)에서 하나씩의 라인 안테나를 순차적으로 선택하도록 하고, 또한 차동 증폭기(61)를 동작시켜서 전자펜의 접근에 의한 유도 전압을 감지하여 전자펜 위치를 감지하게 된다.
한편, 타블렛이 터치 감지 모드로 동작할 때에는, 제2 아날로그 스위치(32) 및 제4 아날로그 스위치(34)를 모두 오프로 하여 X축 라인 안테나의 한쪽 단부와 Y축 라인 안테나의 한쪽 단부가 모두 오프된 상태가 되도록 한다. 차동 증폭기(61)와 제1 아날로그 스위치(31) 및 제3 아날로그 스위치(33)와의 연결을 해제한다. 그리고, 제1 아날로그 스위치(31)는 어느 하나의 X축 라인 안테나를 선택하고 TX 회로(51)를 통해 인가되는 구동 신호를 선택한 X축 라인 안테나에 인가한다. 이 상태에서, 제3 아날로그 스위치(33)가 하나씩의 Y축 라인 안테나를 선택하도록 하고, 제어 회로(70)는 각 선택된 Y축 라인 안테나에서 감지 신호를 검사한다. 하나의 X축 라인 안테나가 선택된 상태에서 모든 Y축 라인 안테나를 순차적으로 선택하는 동작을 완료하면, 또 다른 하나의 X축 라인 안테나를 선택하고 모든 Y축 라인 안테나를 하나씩 검사하는 동작을 반복한다. 모든 검사 동작이 완료되면, 감지 신호의 크기를 검사하여 터치 위치를 판정할 수 있게 된다.
이러한, 도 3에 따른 안테나 구성에 의해 동작하는 타블렛은, 감지 영역에는 단지 X축 라인 안테나(21)와 Y축 라인 안테나(22)만 형성하면 되므로 감지 영역에 배열되는 안테나의 개수가 적다.
또한, 라인 안테나들의 패턴(적어도 도 3의 감지 영역(A)에 해당하는 부분을 형성하기 위한 패턴)을 투명 기판에 투명 전도성 물질을 인쇄하는 방식으로 구성할 수 있기 때문에, 안테나용 기판을 제조하는 것이 간단하고 저렴하다.
또는, X축 라인 안테나(21)를 투명 기판(21B)에 단층으로 인쇄하여 형성하고, Y축 라인 안테나(22)를 투명 기판(22B)에 단층으로 인쇄하여 형성하고, 각 기판들(21B, 22B)을 중첩시키는 것만으로도 X축 라인 안테나와 Y축 라인 안테나가 절연된 상태로 교차하는 감지 영역(A)을 구성할 수 있게 된다. 이로써, 감지 영역(A)이 투명 전극이 인쇄된 단지 2개의 투명 기판으로 구현될 수 있으므로, 감지 영역의 투명도를 향상시킬 수 있다는 장점을 갖는다.
한편, 도 3에 도시된 바와 같은 구성에서는, 감지 영역(A)의 바깥쪽 테두리 부분에는 각 아날로그 스위치가 배치되고, 또한, 각 안테나의 패턴이 아날로그 스위치로 연결되기 위해서 다수의 안테나 패턴이 밀집되어 배치되어야 하므로, 테두리 부분의 폭이 두꺼워야 한다.
최근의 타블렛은 디스플레이 수단의 앞쪽 표면에 중첩되어 배치되는 경우가 많다. 이때, 감지 영역은 디스플레이 수단의 표시 영역에 대응하고, 감지 영역의 테두리 폭은 디스플레이 수단의 베젤 영역에 대응된다. 이 경우, 타블렛의 테두리 폭의 크기에 맞추어 디스플레이 수단의 베젤 영역의 폭을 넓게할 수는 없으므로, 타블렛에서 감지 영역(A)의 바깥쪽 테두리 폭을 최소화해야 할 필요가 있다.
따라서, 이하에서는, 도 4를 참조하여, 감지 영역(A)의 바깥쪽 테두리 영역의 폭을 최소화할 수 있는 방안을 제시한다.
즉, 루프 안테나(10)의 형태, 각 라인 안테나(21, 22)의 형태, 아날로그 스위치들(31 내지 34)을 포함하는 각 회로 소자의 배치 위치를 개선함으로써, 감지 영역(A)의 크기를 최대화하고 베젤 영역의 크기(폭)를 최소화할 수 있도록 한다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안테나 패턴을 설명하기 위한 도면으로서, TX 회로가 라인 안테나의 양단에 동시에 구동신호를 인가하도록 구성된 구조를 보여주는 도면이다. 도 4에서는, 대체로 4각형으로 이루어지는 감지 영역(A)의 어느 한 변의 바깥쪽에 제1 내지 제4 아날로그 스위치(31 내지 34)를 서로 인접하게 나란히 배치하고, X축 라인 안테나(21) 및 Y축 라인 안테나(22)의 패턴을 테두리 영역을 따라 흐르는 형태로 연장시켜 각 아날로그 스위치에 연결시킨 구성을 보여준다.
한편, 제1 내지 제4 아날로그 스위치(31 내지 34)는 도 4와 같이 나란히 배치될 수도 있으나, 각기 다른 위치에 배치될 수도 있다. 하지만, 본 실시예에서는, 감지 영역의 한쪽 변에 커넥터를 형성하고, 커넥터를 통해 모든 라인 안테나(루프 안테나와 파워 코일의 일부를 더 포함할 수 있음)를 인출시킬 수 있도록, 각 아날로그 스위치들을 인접하게 나란히 배치하는 것으로 설명한다.
이렇게 각 아날로그 스위치들(31 내지 34)을 나란히 인접하게 배치함으로써, 라인 안테나들(21, 22)의 패턴이 각 아날로그 스위치(31 내지 34)를 향해 한쪽 변으로 집중되어 흘러가도록 구성하게 되면, 투명 기판은 단지 안테나 패턴만 형성되면 되고, 또 다른 기판(예를 들면, PCB)에 각종 회로 소자를 별도로 구성할 수 있다. 이때, 투명 기판에는 각 패턴들의 전기적 접속을 위한 커넥터부(참조부호 'C'로 표시함)가 어느 한쪽 변에 구성될 수 있으며, PCB에는 커넥터부에 대응하는 전극이 형성될 수 있다(도 5 이하의 도면 참조; 도 5 이하의 도면에서는, 투명 기판의 패턴 형태를 보여준다).
즉, 도 4에서 점선으로 표시된 "커넥터 부분"을 경계로 하여, 안테나 패턴이 형성되는 투명 기판과 각종 회로 소자들이 배치되는 PCB를 구분하여 형성할 수 있다.
한편, 투명 기판에는 라인 안테나와 루프 안테나가 되는 전도성 물질(예를 들면, ITO)의 패턴을 형성하기 위해서, 전도성 물질을 인쇄하는 방식이 적용될 수 있다. 인쇄 방식을 이용하는 경우, 1개의 기판 표면상에는 단지 1층의 패턴만을 형성할 수 있다. 따라서, 서로 절연을 유지해야 하는 X축 라인 안테나(21)와 Y축 라인 안테나(22)를 동시에 같은 면에 인쇄할 수는 없다. 이를 해결하기 위하여, X축 라인 안테나(21)와 Y축 라인 안테나(22)는 1장의 투명 기판의 양쪽면에 각각 인쇄되거나, X축 라인 안테나(21)의 패턴만이 인쇄된 제1 투명 기판(21B)과 Y축 라인 안테나(22)의 패턴만이 인쇄된 제2 투명 기판(22B)을 서로 중첩시키는 방식으로 형성될 수 있다(도 9 참조).
한편, 본 실시예에서, 루프 안테나(10)는 폐루프의 일부가 선택적으로 오픈되거나 클로즈될 수 있도록 구성된다. 이를 위하여, 적어도 2개의 입력을 갖는 선택기(15)를 준비하고, 루프 안테나(10)의 폐루프의 일측을 절단하고, 형성된 양단을 선택기(15)의 입력으로 연결한다. 선택기(15)는 제어 회로(70)의 제어에 따라서 루프 안테나(10)의 양단을 서로 연결시키거나(폐루프가 완성된다), 절단된 상태로 유지한다(폐루프가 개방된다).
한편, 루프 안테나(10)는 공통 전위로 유지되거나 접지에 연결되는 것이 바람직하다. 이를 위하여, 루프 안테나(10)는 일측이 공통 전위 또는 접지와 연결될 수 있다. 본 발명에서는, 선택기(15)가 3개의 입력을 갖도록 하고, 제3의 입력에 접지(또는, 공통 전위)를 연결시키는 방식으로 구현하였다. 그리고, 제어 회로(70)의 제어에 따라 3개의 입력을 전부 연결시키거나(루프 안테나가 폐루프를 구성함과 동시에 접지에 연결됨), 3개의 입력을 전부 개방시키도록 구성될 수 있다(루프 안테나의 폐루프가 개방되고 동시에 루프 안테나와 접지와의 연결이 해제됨).
이와 같이 구성된 선택기(15)는, 전자펜 감지 모드에서는 모든 입력측을 연결시키도록 동작하고, 터치 감지 모드에서는 모든 입력측을 개방시키도록 동작한다.
이러한 선택기(15)를 추가한 이유는, 전자펜 감지 모드에서 폐루프를 구성한 루프 안테나(10)가 터치 감지 모드에서도 폐루프를 그대로 유지하고 있는 경우에는, 폐루프 구조에 의하여 인체 손가락이 감지 영역에 터치할 때 정전용량이 라인 안테나들(21, 22)에서 충분히 잘 감지되지 않을 수 있기 때문이다.
루프 안테나(10)의 패턴은, X축 라인 안테나(21)가 인쇄된 투명 기판(21B) 또는 Y축 라인 안테나(22)가 인쇄된 회로 기판(22B) 중 어느 하나에 함께 인쇄되어 형성될 수도 있고, 개별적인 투명 기판(10B)에 형성될 수도 있다. 또한, 루프 안테나(10)는 감지 영역(A)의 바깥쪽에 배치되는 경우에는 불투명한 기판에 구성되어도 무방하다.
이때, 도 4에 도시된 타블렛의 실시예에서 주목해야 할 점은, 도 3에 도시된 구성과는 달리 TX 회로(51)가 X축 라인 안테나들의 양단에 동시에 연결되도록 구성되어 있다는 것이다.
즉, 제1 아날로그 스위치(31)에서 어느 하나의 X축 라인 안테나의 일측단을 선택하였다면, 제2 아날로그 스위치(32)에서는 제1 아날로그 스위치에 의해 선택된 라인 안테나의 타측단을 선택하도록 제어된다. 이렇게 같은 라인 안테나가 선택된 상태에서, TX 회로(51)에서 구동 신호를 인가하게 되면, 구동 신호는 제1 아날로그 스위치(31)와 제2 아날로그 스위치(31)에 동시에 인가된다.
이러한 구조를 적용하는 이유는 다음과 같다.
만일, 도 3에 도시된 바와 같이, 라인 안테나의 한쪽 단부는 개방시키고 반대쪽 단부에서 구동 신호를 인가하게 되면, 감지 영역 내의 라인 안테나의 각부에서 구동 신호의 크기가 다르게 나타난다. 즉, 라인 안테나의 패턴을 형성하는 전도성 물질은 예를 들면, ITO일 수 있는데, 이러한 물질은 고유 저항이 커서, 전도성 패턴이 큰 크기의 감지 영역에 적용된 경우에는, 한쪽 단부에서 인가된 구동 신호가 다른쪽 단부에서는 전도성 물질의 전기 저항에 의하여 미소한 크기로 감쇠되어 나타날 수 있다. 이렇게 구동 신호가 감쇠되면, 손가락의 터치를 정확하게 감지하는 데에 어려움이 있다.
따라서, 라인 안테나의 양쪽 단부에서 동시에 구동 신호를 인가하면, 감지 영역이 큰 경우(즉, 라인 안테나가 긴 경우)에도 감지 영역의 모든 부분에서 충분히 큰 구동 신호가 나타나게 될 것이다.
이하의 도 5 내지 도 9는, 본 발명의 다양한 실시예에 따른, X축 라인 안테나가 형성된 투명 기판 및/또는 Y축 라인 안테나가 형성된 투명 기판, 그리고, X축 라인 안테나의 패턴 형태 및 Y축 라인 안테나의 패턴 형태를 보여주는 도면이다.
도 5는 X축 방향으로 연장된 X축 라인 안테나의 패턴이 형성된 투명 기판을 보여주는 도면이다. X축 라인 안테나(21)는 일측단 및 타측단이 각각 감지 영역(A)의 좌우측을 따라 흐르도록 구성된다.
X축 라인 안테나(21)의 패턴은, 투명 기판(21B)의 일측(예를 들면, 위쪽변)에 마련된 커넥터부(21C)를 통해 흘러나가도록 형성된다. 커넥터부(21C)는 안테나 패턴을 다른 회로 기판(즉, 아날로그 스위치 및/또는 그외 회로 부품들이 탑재된 별도의 회로 기판일 수 있음)의 대응하는 접점에 연결시키기 위해 구비된 부분이다.
도 6은 세로축 방향으로 연장된 Y축 라인 안테나(22)의 패턴으로서, 감지 영역(A)에 대응하는 안쪽 부분에서는 각 라인 안테나들이 수직 방향으로 나란히 배열되어 있으나, 테두리 부분에서는 서로 최대한 밀집하여 흘러가다가 위쪽 변의 커넥터부(22C)를 통해 바깥쪽으로 인출되는 형태로 구성되었다.
한편, 도 6의 패턴 형태에서는, 좌측 절반의 Y축 라인 안테나(22)는 투명 기판(22B)의 좌측 테두리를 따라 커넥터부(22C)를 향해 흘러가고 있으며, 우측 절반의 Y축 라인 안테나(22)는 투명 기판(22B)의 우측 테두리를 따라 커넥터부(22C)를 향해 흘러가도록 구성되어 있다.
이렇게, Y축 라인 안테나(22)의 패턴을 구분하여 일부씩 좌우 분할하여 흐르도록 설계함으로써, 투명 기판의 바깥쪽 테두리 부분의 폭을 더욱 최소화할 수 있다.
도 7은 위와 같이, X축 라인 안테나가 인쇄된 투명 기판(21B)과 Y축 라인 안테나(22)가 인쇄된 투명 기판(22B)을 중첩시켰을 때에 보여지는 라인 안테나들의 형태를 보여주는 도면이다. 여기서, X축 라인 안테나(21)의 패턴과 Y축 라인 안테나(22)의 패턴은 서로 교차하거나 중첩된 것으로 보여지는데, 각 라인 안테나의 패턴은 개별적인 투명 기판(21B, 22B)에 인쇄된 상태에서 각 기판을 중첩시킨 것이므로, 각 라인 안테나들은 실제로는 절연된 상태이다.
도 8a 및 도 8b는 루프 안테나가 배치된 또 다른 기판을 보여주는 도면이다. 이때, 일례로서, 루프 안테나(10)는 파워 코일(12)의 패턴과 동시에 형성될 수 있다. 파워 코일(12)은, 공진회로를 갖는 전자펜에 대하여 전자기력을 방사하기 위한 구성으로서, 그 동작에 대해서는, 상술한 특허문헌 1 등을 참조하여 이해할 수 있다.
본 발명에서는 공진 회로를 갖는 무전원 전자펜에 대하여 전자기력을 제공하기 위한 목적으로 파워 코일(12)을 구비하는 것으로 설명한다. 하지만, 전자펜이 자체로 배터리 등을 내장하고, 내장된 배터리로부터 에너지를 공급받아 공진회로를 통해 전자기파를 방출할 수 있다면, 파워 코일의 구성은 생략될 수 있을 것이다.
또한, 도 8a 및 도 8b에서, 루프 안테나(10)는 기판(10B) 내에서 완전한 폐루프를 이루지 않고, 개방된 상태로 커넥터(10C)를 통해 흘러나가고 있음을 확인할 수 있다. 루프 안테나(10)는 또 다른 회로기판에 탑재된 선택기(15)를 통해 폐루프를 완성할 수 있다.
도 8a는 기판(10B)에 루프 안테나(10)와 단일의 파워 코일(12)의 패턴이 동시에 배치된 예를 도시하고 있다. 그러나 타블렛이 큰 경우에는 단일 파워 코일(12)만으로 전자펜에 에너지를 공급하면, 에너지 공급 효율이 떨어져 오동작의 원인이 된다.
도 8b는 기판(10B)에 루프 안테나(10)와 복수의 파워 코일(12')의 패턴이 동시에 배치된 예를 도시하고 있다. 전자펜에 복수의 파워 코일(12)의 동작은 전자펜의 위치에 따라 전자펜이 위치한 해당 파워 코일만 동작시킬 수 있다. 복수의 파워 코일(12')은 도 8b와 같이, 가로 방향으로 구간을 나누어 배치할 수 있고, 또한 세로 방향으로 구간을 나누어 배치할 수 있다. 또한, 복수의 파워 코일(12')은 가로 방향 및 세로 방향 각각에 대해 구간을 나누어 배치할 수 있다.
도 9는, 도 5에 도시된 바와 같이 X축 라인 안테나(21)의 패턴이 형성된 투명 기판(21B)과, 도 6에 도시된 바와 같이 Y축 라인 안테나(22)의 패턴이 형성된 투명 기판(22B)과, 도 8a 및 도 8b에 도시된 바와 같이 루프 안테나(10)의 패턴이 형성된 기판(10B)을 개별적으로 형성한 후, 각 기판들을 서로 중첩시킴으로써 감지 영역(A)을 구현할 수 있음을 보여주는 도면이다.
도 10 내지 도 12는, 본 발명에 따른 타블렛을 전자펜 감지 모드와 터치 감지 모드로 동작시킬 때, 라인 안테나 및 루프 안테나에 대해 이루어지는 제어를 설명하기 위한 것으로서, 커넥터부(21C, 22C, 10C)에 각 회로 소자들이 어떻게 연결되는지를 설명한다.
도 10은, X축 및 Y축 라인 안테나들(21, 22)이 인쇄된 각 투명 기판(21B, 22B)과 루프 안테나(10) 및 파워 코일(12)이 형성된 기판(10B)을 중첩한 상태에서의 커넥터부(21C, 22C)와 기판(10B)의 커넥터부(10C)가 중첩된 부분을, 하나의 커넥터부(C)인 것으로 간주하여 설명한다.
도 11은 타블렛을 전자펜 감지 모드로 동작시키는 경우에 있어서, 전자펜의 XY좌표를 획득하기 위한, 각 안테나 패턴의 연결 관계에 대하여 설명하기 위한 도면이다.
타블렛이 전자펜 감지 모드로 동작할 때에는, X축 라인 안테나(21) 및 Y축 라인 안테나(22)의 타단측은 모두 루프 안테나(10)에 연결되어야 한다. 이를 위하여, 제2 아날로그 스위치(32) 및 제4 아날로그 스위치(34)는 모든 입력측이 출력측에 연결된다. 다른 구현예에 따른 전자펜 감지 모드에서는, 제2 아날로그 스위치(32) 및/또는 제4 아날로그 스위치(34)는, 제1 아날로그 스위치(31)가 선택한 X축 라인 안테나(21)와 제3 아날로그 스위치(33)가 선택한 Y축 라인 안테나(22)만을 하나씩 루프 안테나에 연결시키도록 구성될 수도 있다. 이렇게 하여, 제1 아날로그 스위치(31)가 어느 1개의 X축 라인 안테나(21)를 선택하고 제3 아날로그 스위치(33)가 어느 1개의 Y축 라인 안테나(22)를 선택하면, 적어도 선택된 라인 안테나들은 루프 안테나(10)와 연결된 상태이다.
한편, 루프 안테나(10)는 선택기(15)에 의해 접지에 연결된다.
파워 코일(12)이 구성되어 있다면, 이 파워 코일(12)에는 전자펜에 대하여 임의의 주파수를 갖는 전자기파를 공급하기 위한 목적으로 특정 주파수를 갖는 전압 펄스가 인가될 수 있다.
제1 아날로그 스위치(31) 및 제3 아날로그 스위치(33)의 출력측은 각각 차동 증폭기(61)에 연결된다. 차동 증폭기(61)는 제어 회로에 연결되어 전자펜의 위치 감지에 활용된다.
도 12는 타블렛을 터치 감지 모드로 동작시키는 경우에 있어서, 각 안테나 패턴의 연결 관계에 대하여 설명하기 위한 도면이다.
타블렛이 터치 감지 모드로 동작할 때에는, X축 라인 안테나의 양쪽단부에 동시에 TX 회로(51)를 이용하여 구동 신호를 인가한다. Y축 라인 안테나의 한쪽 단부는 제4 아날로그 스위치(34)를 오프로 함으로써 루프 안테나와 오프시킨다. 그리고, 제3 아날로그 스위치(33)를 하나씩 선택하여 RX 회로(52)와 연결시킴으로써, 제어 회로(70)에서 손가락 터치의 위치를 감지하도록 한다.
터치 감지 모드에서 파워 코일(12)은 동작하지 않는다. 또한, 선택기(15)를 오프시켜 루프 안테나를 개방시키는 것이 바람직하다.
도 13은 도 1에 도시된 전자펜 감지를 위한 안테나 패턴과 도 5에 도시된 더블 라우팅 안테나 패턴을 조합한 경우의 라인 안테나들의 형태를 보여주는 도면이다.
X축 라인 안테나와 Y축 라인 안테나 중 하나는 도 1에 도시된 전자펜 감지를 위한 안테나 패턴으로 이루어진다. 즉, 폐루프를 구성하는 루프 안테나(10)와, 일단이 루프 안테나(10)와 전기적으로 연결되고 서로 나란히 배열된 빗살 모양의 복수의 라인 안테나 패턴들로 이루어진 X축 라인 안테나(21)로 이루어진다.
또한, X축 라인 안테나와 Y축 라인 안테나 중 하나는 도 5에 도시된 더블 라우팅 안테나 패턴으로 구성된다. 즉, Y축 라인 안테나(21)는 더블 라우팅 안테나 패턴은 감지 영역(A)에서 루프 형태에 가깝게 형성되고 그 일측단 및 타측단은 한 변에 위치되도록 구성된다.
이 경우, 전자펜 감지와 관련된 기존의 안테나 패턴은 도 1에 도시된 원리를 이용하여 측정한다. 따라서 도 1에 도시된 전자펜 감지를 위한 안테나 패턴이 X축 라인 안테나(21)에 구현된 경우에는 루프 안테나(10)에 X축 라인 안테나(21)의 타측단을 연결하는 제2 아날로그 스위치(32)가 없는 경우이며, Y축 라인 안테나(22)에 구현된 경우에는 루프 안테나(10)에 Y축 라인 안테나(21)의 타측단을 연결하는 제4 아날로그 스위치(34)가 없는 경우이다. 따라서 도 13의 도 1에 도시된 전자펜 감지를 위한 안테나 패턴과 도 5에 도시된 더블 라우팅 안테나 패턴을 조합한 경우의 동작은 상술한 도 3 및 도 4에 설명을 통해 충분히 이해할 수 있을 것이다.
도 13의 이와 같은 구성은 전자펜에 배터리가 구비되어 파워 코일이 필요하지 아니한 경우, 도 9에 도시된 루프 안테나(10)의 패턴이 형성된 기판(10B)을 제거하여 2개의 안테나 층으로 구성될 수 있다.
상술한 바와 같은, 본 발명에 따른 타블렛의 안테나 구조에 의하면, 인쇄 방식으로 인쇄된 전도성 패턴에 의해 X축 라인 안테나와 Y축 라인 안테나를 각각 형성할 수 있다. 또한, 감지 영역을 직교하도록 중첩된 2가지 패턴만으로도 전자펜의 위치 및 손가락의 위치를 선택적으로 감지할 수 있으므로, 감지 영역을 단지 2장의 투명 회로 기판으로 구현할 수 있게 된다. 또는 1장의 투명 회로 기판의 양쪽면에 각각 X축 라인 안테나의 패턴과 Y축 라인 안테나의 패턴을 형성할 수 있다. 따라서, 회로 기판의 수가 적고 서로 교차하거나 중첩하는 안테나의 수가 적어서, 감지 영역의 투명도가 향상된다.
또한, 상술한 바와 같은 라인 안테나 구조에 의하면, 라인 안테나의 패턴을 감지 영역의 바깥쪽 테두리 부분에서 굴절시켜 임의의 위치에 배치된 아날로그 스위치를 향해 흐르도록 함으로써, 테두리 영역의 폭을 최대한 줄일 수 있게 된다. 더욱이, 회로 소자들을 임의의 위치에 배치할 수 있으므로, 회로 설계의 자유도가 증가한다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (11)

  1. 전자기 유도 방식의 위치 감지와 정전용량 방식의 위치 감지를 수행할 수 있는 타블렛으로서,
    전자펜에서 방출하는 전자기파를 감지할 수 있는 소정의 감지영역의 적어도 일부분을 둘러싸는 루프 안테나와,
    상기 감지영역에 배치되는 복수의 제1 전도성 패턴들을 갖는 제1 라인 안테나들과,
    상기 감지영역에서 상기 복수의 제1 전도성 패턴들과 서로 교차하는 복수의 제2 전도성 패턴들을 갖는 제2 라인 안테나들과,
    상기 복수의 제1 전도성 패턴들 각각의 일단 및 타단을 제어하는 스위치 소자들과, 상기 복수의 제2 전도성 패턴들 각각의 일단 및 타단을 제어하는 스위치 소자들을 포함하고, 상기 스위치 소자들을 제어하여 상기 복수의 제1 전도성 패턴들 및 상기 복수의 제2 전도성 패턴들 각각의 양단에 대한 연결을 제어함으로써 전자기 유도 방식 또는 정전용량 방식으로 위치 감지를 수행하는 제어 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 타블렛.
  2. 제1항에 있어서,
    정전용량 방식으로 위치 감지를 수행하는 경우, 상기 제어 회로는, 상기 복수의 제1 전도성 패턴들 각각의 일단과 타단에 연결된 상기 스위치 소자들을 제어하여 상기 복수의 제1 전도성 패턴들 각각의 타단을 개방하거나 일단에 궤환연결하고, 상기 복수의 제2 전도성 패턴들 각각의 일단과 타단에 연결된 상기 스위치 소자들을 제어하여 상기 복수의 제2 전도성 패턴들 각각의 타단을 개방하거나 일단에 궤환연결하는 것을 특징으로 하는 타블렛.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    임의의 파형으로 이루어진 구동 신호를 송신하는 송신 회로와,
    상기 송신 회로의 구동 신호에 의해 전이된 감지 신호를 수신하는 수신 회로를 더 포함하고,
    정전용량 방식으로 위치 감지를 수행하는 경우, 상기 제어 회로는, 상기 복수의 제1 전도성 패턴들 중 적어도 하나의 패턴의 일단에 상기 송신 회로의 구동 신호가 공급되도록 상기 제1 전도성 패턴들 각각의 일단과 타단에 연결된 상기 스위치 소자들을 제어하고, 상기 수신 회로가 상기 송신 회로의 구동 신호에 의해 상기 제2 전도성 패턴들에 전이된 감지 신호를 수신할 수 있도록 상기 제2 전도성 패턴들 각각의 일단과 타단에 연결된 상기 스위치 소자들을 제어하는 것을 특징으로 하는 타블렛.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어 회로는, 전자기 유도 방식으로 위치 감지를 수행하는 경우, 상기 복수의 제1 전도성 패턴들 각각의 일단과 타단에 연결된 상기 스위치 소자들을 제어하여 상기 복수의 제1 전도성 패턴들의 타단을 상기 루프 안테나에 연결하고, 상기 복수의 제2 전도성 패턴들 각각의 일단과 타단에 연결된 상기 스위치 소자들을 제어하여 상기 복수의 제2 전도성 패턴들의 타단을 상기 루프 안테나에 연결하는 것을 특징으로 하는 타블렛.
  5. 제1항 또는 제4항에 있어서,
    상기 전자펜에 의해 상기 제1 라인 안테나들 및 상기 제2 라인 안테나들에 전자기 유도된 유도 신호와 상기 루프 안테나와의 전위차를 출력하기 위한 차동 증폭기를 더 포함하고,
    상기 제어 회로는 전자기 유도 방식으로 위치 감지를 수행하는 경우, 상기 전자펜에 의해 상기 제1 라인 안테나 및 상기 제2 라인 안테나에 전자기 유도된 유도 신호가 상기 차동 증폭기에 제공되도록 상기 복수의 제1 전도성 패턴들 및 상기 복수의 제2 전도성 패턴들 각각의 일단과 타단에 연결된 상기 스위치 소자들을 제어하는 것을 특징으로 하는 타블렛.
  6. 제1항에 있어서,
    전자기 유도 방식으로 위치 감지를 수행하는 경우에, 상기 루프 안테나를 접지 또는 공통전위에 연결하거나 상기 루프 안테나의 폐루프를 개방시키기 위한 선택기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 타블렛.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 제1 전도성 패턴들 및 상기 복수의 제2 전도성 패턴들이 형성된 기판과, 상기 스위치 소자들을 포함하는 상기 제어 회로는, 서로 다른 기판에 형성되는 것을 특징으로 하는 타블렛.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 제1 전도성 패턴들 및 상기 복수의 제2 전도성 패턴들은 하나의 기판의 한쪽 면에 절연된 상태로 형성되거나, 하나의 기판의 한쪽 면과 다른쪽 면에 각각 형성되거나, 각각 다른 기판에 형성되는 것을 특징으로 하는 타블렛.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 루프 안테나는 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 중 어느 하나의 기판 또는 별도의 제3 기판에 형성되는 것을 특징으로 하는 타블렛.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 전자펜에 대해 전자기력을 방사하는 파워 코일이 상기 제1 내지 제3 기판 중 어느 하나의 기판 또는 별도의 제4 기판에 형성되는 것을 특징으로 하는 타블렛.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 파워 코일은 가로 방향 또는 세로 방향 또는 가로 및 세로 방향으로 소정의 구간을 나누어 배치된 복수의 코일 패턴으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 타블렛.
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