KR20140049300A

KR20140049300A - Tablets with an improved form of power coil pattern

Info

Publication number: KR20140049300A
Application number: KR1020120115403A
Authority: KR
Inventors: 유영기
Original assignee: 주식회사 더한
Priority date: 2012-10-17
Filing date: 2012-10-17
Publication date: 2014-04-25

Abstract

본 발명에 따른 개선된 형태의 파워 코일 패턴을 갖는 타블렛은, 공진 회로를 포함하여 외부 전자기력에 의해 유도된 에너지를 저장하고 또한 작용 전자기력을 방출하는 전자펜의 위치를 감지할 수 있는 영역인 전자펜 감지 영역에 분포되어 있으며 상기 전자펜에서 방출하는 작용 전자기력을 감지하는 라인 안테나 회로 패턴와; 입력되는 교류 전력에 의해 상기 외부 전자기력을 방출하는 파워 코일과; 상기 파워 코일로 소정 주파수의 상기 교류 전력을 출력하는 코일 구동 드라이버와; 상기 코일 구동 드라이버의 동작을 제어하고 상기 전자펜 감지 영역 내에서 상기 전자펜의 좌표를 산출하는 좌표 감지 회로를 포함하고, 여기서, 상기 파워 코일의 패턴은, 상기 전자펜 감지 영역의 적어도 일부와 중첩하는 형태로 감겨진 하나 또는 복수의 턴(turn)을 갖는 소용돌이 형태로 구성된다.A tablet having an improved form of power coil pattern according to the present invention includes an electronic pen, which is a region capable of sensing a position of an electronic pen including a resonance circuit to store energy induced by an external electromagnetic force and also emit a working electromagnetic force. A line antenna circuit pattern distributed in a sensing area and sensing a working electromagnetic force emitted from the electronic pen; A power coil for emitting the external electromagnetic force by the AC power input; A coil drive driver for outputting the AC power of a predetermined frequency to the power coil; And a coordinate sensing circuit configured to control an operation of the coil driving driver and calculate coordinates of the electronic pen in the electronic pen sensing region, wherein the pattern of the power coil overlaps at least a portion of the electronic pen sensing region. It is composed of a spiral form having one or a plurality of turns wound in the form.

Description

Tablet with improved shape coil pattern {TABLET WITH IMPROVED POWER COIL}

본 발명은 개선된 형태의 파워 코일 패턴을 갖는 타블렛에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 전자펜 감지 영역의 전체 범위에서 효율적으로 고른 전자기력을 방출할 수 있는 개선된 형태의 파워 코일을 갖는 타블렛에 관한 것이다. The present invention relates to a tablet having an improved form of power coil pattern, and more particularly, to a tablet having an improved form of power coil capable of efficiently emitting evenly electromagnetic force over the entire range of the electronic pen sensing area. will be.

종래의 무전원형 전자펜을 이용하여 좌표를 입력하는 장치로는, 한국등록특허 제10-910348호(이하, 종래문헌)가 있다. As a device for inputting coordinates using a conventional non-powered electronic pen, there is a Korean Patent No. 10-910348 (hereinafter, referred to as a conventional document).

이 종래문헌에서는, 다수의 라인 안테나와 루프 안테나로 구성되는 영역을 둘러싸도록 파워 코일(310)을 배치하고 있으며, 이 파워 코일(310)에 교류 전압을 인가하면, 파워 코일에서 발생하게 되는 전자기력이 포인터(200)의 공진 회로(210)에 도달하고, 공진 회로(210)가 유도된 에너지를 생성함으로써, 파워 코일(310)에서 전자기력의 방출을 정지하여도 일정 시간 동안 포인터(200)에서 자체적으로 전자기력을 방출할 수 있어서, 라인 안테나와 루프 안테나가 포인터(200)에서 방출하는 전자기력을 감지하는 원리로 동작하는 타블렛(300)을 개시하고 있다(도 1 참조). In this conventional document, a power coil 310 is disposed to surround an area composed of a plurality of line antennas and a loop antenna. When an AC voltage is applied to the power coil 310, an electromagnetic force generated in the power coil is generated. By reaching the resonant circuit 210 of the pointer 200, the resonant circuit 210 generates the induced energy, so that even if the power coil 310 stops the emission of electromagnetic force, the pointer 200 itself for a predetermined time. Disclosed is a tablet 300 capable of emitting electromagnetic forces, such that the line and loop antennas operate on the principle of sensing the electromagnetic forces emitted by the pointer 200 (see FIG. 1).

한편, 포인터(200)의 위치를 감지하기 위한 영역의 바깥쪽 둘레를 파워 코일(310)이 둘러싸도록 구성하고 있다. 이러한 구성에 의하면, 상기 영역의 바깥쪽 둘레 부분에서는 파워 코일(310)이 가까우므로 포인터(200)에서는 큰 전자기력을 받아들일 수 있지만, 상기 영역의 안쪽 부분에서는 파워 코일(310)과 멀어지게 되어 작은 전자기력이 작용하게 된다. On the other hand, the power coil 310 is configured to surround the outer periphery of the area for detecting the position of the pointer 200. According to this configuration, since the power coil 310 is close to the outer circumferential portion of the region, a large electromagnetic force can be received at the pointer 200, but is separated from the power coil 310 at the inner portion of the region. Electromagnetic force is applied.

따라서, 상기 영역의 각 위치마다 전자기력이 고르게 작용하지 않아서, 무전원 포인터(200)에 의한 좌표 감지 성능이 상기 영역 내에서 일정하지 않다는 문제점이 있다. Therefore, there is a problem that the coordinate sensing performance by the non-powered pointer 200 is not constant in the region because the electromagnetic force does not act evenly at each position of the region.

또한, 파워 코일(310)이 포인터를 감지하는 영역의 바깥쪽에 형성되기 때문에, 파워 코일(310)에서 방출하는 전자기력을 향상시키기 위하여 턴(turn) 수를 증가시키거나 코일의 굵기를 굵게 한다면, 상기 영역의 바깥쪽 부분을 확장시켜야 하거나 또는 오히려 상기 영역을 축소시켜야 한다.In addition, since the power coil 310 is formed outside the area for detecting the pointer, if the number of turns is increased or the thickness of the coil is thickened to improve the electromagnetic force emitted from the power coil 310, The outer part of the region must be expanded or rather the region must be reduced.

따라서, 타블렛은 디스플레이 장치의 표면상에 올려져서 터치 스크린으로 사용되는데, 상기 영역의 바깥쪽 부분은 디스플레이 장치의 베젤 영역에 해당되므로, 상기한 바와 같은 종래의 파워 코일 구조는 베젤 영역을 최소화하고자 하는 최근의 추세에 대응할 수 없다는 문제점을 갖는다. Therefore, the tablet is mounted on the surface of the display device and used as a touch screen. Since the outer portion of the area corresponds to the bezel area of the display device, the conventional power coil structure as described above is intended to minimize the bezel area. It has a problem that it cannot cope with the recent trend.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 전자펜의 위치를 감지할 수 있는 전자펜 감지 영역 내부의 모든 위치에서 파워 코일로부터 방출되는 전자기력이 균일한, 개선된 파워 코일 구조를 제공하고자 한다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problem, and an object of the present invention is to provide an improved power coil structure in which electromagnetic force emitted from a power coil is uniform at all positions within an electronic pen sensing region capable of sensing a position of the electronic pen.

또한, 전자펜 감지 영역의 바깥쪽 둘레인 베젤 영역을 최소화하면서도 파워 코일을 효율적으로 배치할 수 있도록 하고자 한다. In addition, it is intended to efficiently arrange the power coil while minimizing the bezel area around the outer periphery of the electronic pen sensing area.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 개선된 형태의 파워 코일 패턴을 갖는 타블렛은, 적어도 인덕터와 커패시터를 갖는 공진 회로를 포함하여 외부 전자기력에 의해 유도된 에너지를 저장하고 또한 저장된 에너지에 의해 작용 전자기력을 방출하는 전자펜의 위치를 감지할 수 있는 영역인 전자펜 감지 영역에 분포되어 있으며, 상기 전자펜에서 방출하는 작용 전자기력을 감지하여 유도 전류를 출력하는 라인 안테나 회로 패턴와; 입력되는 교류 전력에 의해 상기 외부 전자기력을 방출하는 파워 코일과; 상기 파워 코일로 소정 주파수의 상기 교류 전력을 출력하는 코일 구동 드라이버와; 상기 코일 구동 드라이버의 교류 전력 출력 동작을 제어하고, 상기 라인 안테나 회로 패턴에서 감지한 유도 전류에 기초하여 상기 전자펜 감지 영역 내에서 상기 전자펜의 좌표를 산출하는 좌표 감지 회로를 포함하고, 여기서, 상기 파워 코일의 패턴은, 상기 전자펜 감지 영역의 적어도 일부와 중첩하는 형태로 감겨진 하나 또는 복수의 턴(turn)을 갖는 소용돌이 형태로 구성된 것을 특징으로 한다.A tablet having an improved form of power coil pattern according to the invention for achieving the above object comprises a resonant circuit having at least an inductor and a capacitor to store energy induced by external electromagnetic forces and also act by the stored energy. A line antenna circuit pattern distributed in an electronic pen detecting region, which is an area capable of detecting a position of the electronic pen emitting electromagnetic force, and sensing an operating electromagnetic force emitted from the electronic pen to output an induced current; A power coil for emitting the external electromagnetic force by the AC power input; A coil drive driver for outputting the AC power of a predetermined frequency to the power coil; A coordinate sensing circuit for controlling an AC power output operation of the coil driving driver and calculating coordinates of the electronic pen in the electronic pen sensing region based on the induced current sensed by the line antenna circuit pattern, wherein The pattern of the power coil may be configured in a vortex shape having one or a plurality of turns wound in a form overlapping at least a portion of the electronic pen sensing region.

또한, 상기 라인 안테나 회로 패턴은, 접지에 연결되어 있으며, 상기 전자펜 감지 영역의 둘레를 형성하는 폐루프 형태의 루프 안테나와; 및 상기 루프 안테나의 폐루프 형태 내부에서 빗살 모양으로 서로 평행하게 배치되며, 일단은 상기 루프 안테나에 전기적으로 연결되고 타단은 상기 루프 안테나를 절연된 상태로 가로질러 상기 전자펜 감지 영역의 외부로 흘러나가는 복수의 라인 안테나를 포함하고, 상기 좌표 감지 회로는, 상기 복수의 라인 안테나의 타단들이 결합되어 있으며, 상기 복수의 라인 안테나의 타단들 중 어느 하나를 선택하여 차동 출력으로 설정하는 라인 선택 회로 및, 상기 차동 출력과 상기 접지 사이의 전위차를 출력하는 차동 증폭기를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The line antenna circuit pattern may include: a closed loop type loop antenna connected to ground and forming a circumference of the electronic pen sensing region; And parallel to each other in a comb shape in the closed loop shape of the loop antenna, one end of which is electrically connected to the loop antenna and the other end of which flows out of the electronic pen sensing region across the loop antenna in an insulated state. A line selection circuit including a plurality of outgoing line antennas, wherein the coordinate sensing circuit is coupled to the other ends of the plurality of line antennas and selects one of the other ends of the plurality of line antennas and sets it as a differential output; And a differential amplifier for outputting a potential difference between the differential output and the ground.

또한, 상기 파워 코일의 패턴은, 상기 소용돌이 형태의 안쪽으로부터 바깥쪽으로 갈수록, 또는 상기 소용돌이 형태의 바깥쪽으로부터 안쪽으로 들어갈수록 상기 패턴이 감긴 밀도가 변화하는 것을 특징으로 한다.In addition, the pattern of the power coil is characterized in that the density of the wound pattern is changed from the inside of the vortex to the outside, or from the outside of the vortex to the inside.

또한, 상기 파워 코일의 패턴은, 상기 소용돌이 형태의 안쪽으로 들어갈수록 및 상기 소용돌이 형태의 바깥쪽으로 갈수록 상기 패턴의 감긴 밀도가 높아지도록 구성한 것을 특징으로 한다.In addition, the pattern of the power coil is characterized in that the winding density of the pattern is increased as the inner side of the vortex form and the outer side of the vortex form.

또한, 상기 전자펜 감지 영역은, 복수의 소영역으로 구획되고, 상기 파워 코일의 패턴은, 하나의 연속적인 패턴으로서 상기 소영역마다 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.The electronic pen sensing region is divided into a plurality of small regions, and the pattern of the power coil is formed for each of the small regions as one continuous pattern.

또한, 상기 소영역의 각각은 서로 일부분씩 중첩되도록 설정되어, 상기 각 소영역의 상기 파워 코일의 패턴의 상기 소용돌이 형태가 서로 일부분씩 중첩되는 것을 특징으로 한다.In addition, each of the small region is set so as to partially overlap with each other, wherein the vortex form of the pattern of the power coil of each of the small region is characterized in that overlapping each other.

또한, 상기 파워 코일의 패턴은, 필름형 기판의 양쪽면에 전도성 물질을 인쇄하는 방식으로 형성되고, 상기 기판 양면의 전도성 물질은, 상기 기판을 관통하는 비아홀을 통해서 서로 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 한다.In addition, the pattern of the power coil is formed by printing a conductive material on both sides of the film-like substrate, the conductive material on both sides of the substrate, it characterized in that it is electrically connected to each other through a via hole through the substrate do.

상술한 구성으로 이루어지는 본 발명에 따른 개선된 파워코일 패턴 형태를 갖는 전자펜은, 전자펜의 위치를 감지할 수 있는 전자펜 감지 영역 내부의 모든 위치에서 파워 코일로부터 방출되는 전자기력이 균일하기 때문에, 전자펜이 방출하게 되는 전자기력의 세기가 충분히 높아, 위치 감지의 정밀도 및 정확도가 향상된다. The electronic pen having the improved power coil pattern form according to the present invention having the above-described configuration has a uniform electromagnetic force emitted from the power coil at all positions within the electronic pen sensing region capable of detecting the position of the electronic pen. The strength of the electromagnetic force emitted by the electronic pen is high enough to improve the accuracy and accuracy of position sensing.

또한, 전자펜 감지 영역의 바깥쪽 둘레인 베젤 영역이 최소화되어도, 충분한 전자기력을 방출할 수 있는 파워 코일을 구현할 수 있다.In addition, even if the bezel area, which is the outer circumference of the electronic pen sensing area, is minimized, a power coil capable of emitting sufficient electromagnetic force may be implemented.

도 1은, 종래 기술에 따른 타블렛에 있어서 파워 코일의 구조를 보여주는 도면이다.
도 2는, 본 발명에 따른 타블렛의 구성을 보여주는 도면이다.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 개선된 형태의 파워 코일 패턴을 보여주는 도면이다.
도 4는, 본 발명에 따른 파워 코일과 라인 안테나 회로 패턴이 결합되는 예시를 보여주는 도면이다.
도 5는, 본 실시예에 따른 파워 코일 패턴 형태의 변형예를 보여주는 도면이다.
도 6은, 본 발명의 다른 실예에 따른 개선된 형태의 파워 코일 패턴을 보여주는 도면
도 7은, 파워 코일 패턴을 하나의 기판에 형성하는 예를 보여주는 도면이다.
도 8 및 도 9는, 본 발명에 따른 개선된 형태의 파워 코일 패턴에 대한 또다른 예를 보여주는 도면이다.1 is a view showing the structure of a power coil in a tablet according to the prior art.
2 is a view showing the configuration of a tablet according to the present invention.
3 is a view showing an improved form of a power coil pattern according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating an example in which a power coil and a line antenna circuit pattern according to the present invention are combined.
5 is a view showing a modification of the power coil pattern form according to the present embodiment.
6 shows an improved form of power coil pattern according to another embodiment of the invention.
7 is a diagram showing an example of forming a power coil pattern on one substrate.
8 and 9 show another example of an improved form of power coil pattern according to the present invention.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 구성 및 작용을 상세하게 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the configuration and operation of the present invention.

도 2는, 본 발명에 따른 타블렛의 구성을 보여주는 도면이다. 도면을 참조하면, 본 발명에 따른 타블렛은, 전자펜(5)과 함께 동작하도록 구성되며, 라인 안테나 회로 패턴(20)과, 파워 코일(30)과, 코일 구동 드라이버(40)와, 좌표 감지 회로(50)를 포함하여 이루어진다. 2 is a view showing the configuration of a tablet according to the present invention. Referring to the drawings, the tablet according to the present invention is configured to operate together with the electronic pen 5, the line antenna circuit pattern 20, the power coil 30, the coil drive driver 40, and the coordinate detection Circuit 50.

전자펜(5)은, 적어도 인덕터와 커패시터를 갖는 공진 회로를 포함하여, 공진 회로에 작용하는 전자기력(외부 전자기력)에 의해 유도된 에너지를 저장하고, 또한 저장된 에너지에 의해 자체적으로 전자기력(작용 전자기력)을 방출하도록 구성된다. The electronic pen 5 includes a resonant circuit having at least an inductor and a capacitor, and stores energy induced by an electromagnetic force (external electromagnetic force) acting on the resonant circuit, and also by itself stored electromagnetic force (acting electromagnetic force). It is configured to emit.

라인 안테나 회로 패턴(20)은, 전자펜(5)의 위치를 감지할 수 있는 영역인 가상의 전자펜 감지 영역(A)을 구성하도록 이 영역에 고르게 분포되어 있으며, 전자펜(5)에서 방출하는 작용 전자기력을 감지하여 유도 전류를 출력하도록 구성된다. The line antenna circuit pattern 20 is evenly distributed in this area to form a virtual electronic pen detection area A, which is an area where the position of the electronic pen 5 can be detected, and is emitted from the electronic pen 5. It is configured to sense the acting electromagnetic force to output the induced current.

파워 코일(30)은, 입력되는 교류 전력에 의해 외부 전자기력을 방출한다.The power coil 30 emits external electromagnetic force by the input AC power.

코일 구동 드라이버(40)는, 외부 전원을 소망하는 전압/전류로 정류한 후, 입력되는 제어 신호에 따라 소정 주파수의 교류 전력을 파워 코일(30)에 공급함으로써, 파워 코일(30)이 소정 주파수를 갖는 외부 전자기력을 방출하도록 한다.The coil drive driver 40 rectifies the external power supply to a desired voltage / current, and then supplies the AC power having a predetermined frequency to the power coil 30 in accordance with an input control signal, thereby causing the power coil 30 to have a predetermined frequency. To emit external electromagnetic force.

좌표 감지 회로(50)는, 코일 구동 드라이버(40)의 교류 전력 출력 동작을 제어하는 제어 신호를 출력하고, 또한, 라인 안테나 회로 패턴(20)에서 감지되는 유도 전류에 기초하여 전자펜 감지 영역 내에서의 전자펜(5)의 좌표를 산출하여 디지털/아날로그 정보로서 출력한다. 이러한 기능을 제공하기 위하여, 좌표 감지 회로(50)는 MCU(56)를 포함할 수 있다. The coordinate sensing circuit 50 outputs a control signal for controlling the AC power output operation of the coil driving driver 40, and further, based on the induced current sensed by the line antenna circuit pattern 20, in the electronic pen sensing region. The coordinates of the electronic pen 5 at s are calculated and output as digital / analog information. In order to provide such a function, the coordinate sensing circuit 50 may include an MCU 56.

더욱, 상기 라인 안테나 회로 패턴(20)은, 접지에 연결되어 있으며 전자펜 감지 영역(A)의 둘레를 형성하는 폐루프 형태로 구성된 루프 안테나(10)와, 루프 안테나(10)의 폐루프 형태 내부에서 빗살 모양으로 서로 평행하게 배치되며 일단은 루프 안테나(10)에 전기적으로 연결되어 있고 타단은 루프 안테나(10)와는 절연된 상태로 폐루프 형태를 가로질러 전자펜 감지 영역(A)의 외부로 흘러나가는 형태로 구성된 복수의 라인 안테나(20)를 포함한다.Further, the line antenna circuit pattern 20 is a loop antenna 10 which is connected to ground and has a closed loop shape that forms a circumference of the electronic pen sensing region A, and a closed loop shape of the loop antenna 10. It is arranged parallel to each other in the shape of a comb in the interior and one end is electrically connected to the loop antenna 10 and the other end is insulated from the loop antenna 10 to the outside of the electronic pen detection area (A) across the closed loop shape. It includes a plurality of line antenna 20 configured to flow out.

또한, 좌표 감지 회로(50)는, 복수의 라인 안테나(20)의 타단들이 결합되어 있으며, 복수의 라인 안테나(20)의 타단들 중 어느 하나를 선택하여 차동 출력으로 설정하는 라인 선택 회로(52) 및, 선택된 차동 출력과 루프 안테나(10)가 연결된 접지 사이의 전위차를 출력하는 차동 증폭기(54)를 더 포함한다. 차동 증폭기(54)의 전위차는 MCU(56)로 제공되어 전자펜의 좌표 산출에 이용된다.
In addition, the coordinate sensing circuit 50 has the other ends of the plurality of line antennas 20 coupled to each other, and a line selection circuit 52 for selecting one of the other ends of the plurality of line antennas 20 and setting it as a differential output. And a differential amplifier 54 for outputting a potential difference between the selected differential output and the ground to which the loop antenna 10 is connected. The potential difference of the differential amplifier 54 is provided to the MCU 56 and used for the coordinate calculation of the electronic pen.

개선된 형태의 파워 코일 패턴을 갖는 타블렛을 제공하고자 하는 본 발명은, 전자펜 감지 영역을 둘러싸도록 배치된 파워 코일의 형태를 개선함으로써, 상술한 효과를 도모할 수 있다. 파워 코일(30)은, 전도성 재질(예를 들면, 금속)의 피복된 도선을 감아서 만든 코일 형태일 수 있으나, 본 발명에서는, 어떤 기판상에 전도성 재질을 1층 또는 다층으로 인쇄한 패턴을 이용하여 구성하는 것으로서 설명한다. 이와 같이 인쇄에 의해 파워 코일(30)의 패턴을 형성하면, 파워 코일의 제조 방법이 간단하여 수율 및 비용적인 장점을 발현할 수 있다. The present invention to provide a tablet having an improved form of the power coil pattern, by improving the shape of the power coil disposed to surround the electronic pen sensing region, it is possible to achieve the above-described effect. The power coil 30 may be in the form of a coil formed by winding a conductive wire coated with a conductive material (for example, metal), but in the present invention, a pattern in which a conductive material is printed in one layer or multiple layers on a substrate is used. It demonstrates as what uses and comprises. When the pattern of the power coil 30 is formed by printing in this way, the manufacturing method of the power coil is simple, and the yield and cost advantages can be expressed.

먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 개선된 형태의 파워 코일 패턴을 도 3 내지 5를 참조하여 설명한다. First, the improved form of the power coil pattern according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 개선된 형태의 파워 코일 패턴을 보여주는 도면으로서, 파워 코일 패턴(30)이 전자펜 감지 영역(A) 내부의 어느 지점을 중심으로 1회 또는 복수 회 턴(turn)하여 바깥쪽으로 벌어져 나가는 소용돌이 형태로 구성된 것을 보여준다. 3 is a view illustrating an improved form of a power coil pattern according to an embodiment of the present invention, in which the power coil pattern 30 is turned once or multiple times around a certain point inside the electronic pen sensing region A. Referring to FIG. It turns out to show that it is composed of a swirling form that goes outward.

이와 같은 파워 코일 패턴(30)에 의하면, 전자펜 감지 영역(A)의 내부까지 파워 코일(30)이 배치되는 형태이므로, 전자펜 감지 영역(A)의 바깥쪽 둘레 부분뿐만 아니라 중심에 가까운 안쪽 부분에서도 외부 전자기력이 충분히 효율적으로 방출될 수 있게 된다. According to the power coil pattern 30, since the power coil 30 is disposed to the inside of the electronic pen sensing region A, the inner side near the center as well as the outer circumferential portion of the electronic pen sensing region A is disposed. In this case, the external electromagnetic force can be released sufficiently efficiently.

도 4(a) 및 4(b)는, 도 3에 도시된 바와 같은 파워 코일이 라인 안테나 회로 패턴와 결합되는 예시를 보여주는 도면이다. 도 4(a)는 루프 안테나(10)와 라인 안테나(20)의 구성 형태를 보여주는 도면이다. 라인 안테나 회로 패턴은, 전자펜 감지 영역(A)을 형성하는 루프 안테나(10)와, 루프 안테나(10)의 세로(Y축) 방향으로 연장되어 있으며 가로(X축) 방향으로 나란히 복수 개 배치된 X축 라인 안테나(20X)와, 가로축 방향으로 연장되어 있으며 세로축 방향으로 나란히 복수 개 배치된 Y축 라인 안테나(20Y)를 포함한다. 4 (a) and 4 (b) show an example in which a power coil as shown in FIG. 3 is combined with a line antenna circuit pattern. 4 (a) is a diagram showing the configuration of the loop antenna 10 and the line antenna 20. The line antenna circuit pattern includes a plurality of loop antennas 10 forming the electronic pen sensing region A and extending in the vertical (Y axis) direction of the loop antenna 10 and arranged in the horizontal (X axis) direction. The X-axis line antenna 20X and the Y-axis line antenna 20Y extending in the horizontal axis direction and arranged in plural in parallel in the vertical axis direction are included.

도 4(b)는, 도 4(a)와 같은 라인 안테나 회로 패턴에, 도 3과 같은 형태의 파워 코일 패턴(30)이 결합된 상태를 보여준다. 본 발명의 일 실시예에 의한 파워 코일 패턴에 의하면, 라인 안테나 회로 패턴이 분포된 전자펜 감지 영역(A)의 전체 범위에 대하여 파워 코일(30)이 고르게 분포될 수 있게 된다. FIG. 4 (b) shows a state in which the power coil pattern 30 of the form shown in FIG. 3 is coupled to the line antenna circuit pattern as shown in FIG. 4 (a). According to the power coil pattern according to an embodiment of the present invention, the power coil 30 may be evenly distributed over the entire range of the electronic pen sensing region A in which the line antenna circuit pattern is distributed.

본 발명에 따른 타블렛에 있어서, 적어도 전자펜 감지 영역(A)은 투명하게 구성되어 각종 디스플레이 장치의 표시면 위에 배치될 수 있도록 구성된다. 이를 위하여, 적어도 라인 안테나 회로 패턴(20)은 투명 기판(도시하지 않음)상에 투명 전도성 재질로 형성되는 것이 바람직하다. 일례로, 투명 기판은 PET일 수 있으며, 라인 안테나 회로 패턴은 ITO를 인쇄하는 방식으로 형성될 수 있다. In the tablet according to the present invention, at least the electronic pen sensing region A is configured to be transparent and arranged on the display surfaces of various display devices. To this end, at least the line antenna circuit pattern 20 is preferably formed of a transparent conductive material on a transparent substrate (not shown). For example, the transparent substrate may be PET, and the line antenna circuit pattern may be formed by printing ITO.

마찬가지로, 본 발명에 따른 파워 코일 역시 ITO와 같은 투명 전도성 재질의 인쇄 방식에 의해 형성될 수 있다. 도 4(b)는, 라인 안테나 회로 패턴이 형성된 어느 하나의 투명 기판과, 도 3과 같은 형태로 파워 코일 패턴이 형성된 투명 기판이 중첩된 형태이다. 물론, 하나의 투명 기판을 준비하고, 한쪽면에는 라인 안테나(20)의 회로 패턴을 형성하고, 반대쪽면에 파워 코일(30)의 패턴을 형성하도록 하여도 무방하다. Similarly, the power coil according to the present invention may also be formed by a printing method of a transparent conductive material such as ITO. FIG. 4B illustrates a form in which any transparent substrate on which a line antenna circuit pattern is formed and a transparent substrate on which a power coil pattern is formed in the same manner as in FIG. 3 overlap. Of course, one transparent substrate may be prepared, the circuit pattern of the line antenna 20 may be formed on one side, and the pattern of the power coil 30 may be formed on the opposite side.

본 발명에서는 패턴 및 패턴이 형성되는 기판이 모두 투명한 것으로 설명하지만, 상기 도면 및 이하의 도면에서는 각 패턴들은 이해를 위하여 착색된 실선으로 도시한다.In the present invention, both the pattern and the substrate on which the pattern is formed are described as being transparent, but in the drawings and the following drawings, each pattern is illustrated by colored solid lines for understanding.

도 5는 본 실시예에 따른 파워 코일 패턴 형태의 변형예를 보여주는 도면이다. 도 5(a)는 파워 코일 패턴이 전자펜 감지 영역의 바깥쪽 둘레 부분에서는 복수 회의 턴을 구성하고, 전자펜 감지 영역의 내부로 갈수록 턴 수를 줄인 형태이다. 즉, 파워 코일 패턴의 소용돌이 형태에 있어서, 소용돌이 형태의 내부로부터 바깥쪽으로 멀어질수록 패턴의 하나의 턴과 다음 턴과의 인접한 거리(밀도)가 증가하도록 구성한 형태이다. 5 is a view showing a modification of the power coil pattern form according to the present embodiment. 5 (a) illustrates that the power coil pattern constitutes a plurality of turns in the outer circumference portion of the electronic pen sensing region, and reduces the number of turns toward the inside of the electronic pen sensing region. That is, in the vortex of the power coil pattern, the distance (density) between one turn of the pattern and the next turn increases as the distance from the inside of the vortex to the outside increases.

또한, 도 5(b)는 파워 코일의 패턴이 전자펜 감지 영역의 바깥쪽 둘레 부분으로부터 안쪽으로 들어갈수록 턴 수의 밀도를 중가시킨 형태를 보여준다. In addition, FIG. 5 (b) shows a form in which the density of the number of turns is increased as the pattern of the power coil enters inward from the outer peripheral portion of the electronic pen sensing region.

또한, 도 5(c)는 파워 코일의 패턴이 전자펜 감지 영역의 안쪽 부분으로 들어갈수록 그리고 바깥쪽 둘레 부분으로 갈수록 밀도를 증가시킨 형태를 보여준다. In addition, FIG. 5 (c) shows a form in which the density of the power coil is increased as it enters the inner portion of the electronic pen sensing region and toward the outer circumferential portion.

이와 같이, 파워 코일 패턴의 밀도는 다양한 방법으로 증가시키거나 감소시킬 수 있으며, 전자펜 감지 영역의 형태 및 크기에 따라서, 전자펜 감지 영역의 모든 부분에서 균일한 외부 전자기력을 방출할 수 있는 방식으로 설정될 수 있다.
As such, the density of the power coil pattern can be increased or decreased in a variety of ways, and in such a way that, depending on the shape and size of the electronic pen sensing region, a uniform external electromagnetic force can be emitted at all parts of the electronic pen sensing region. Can be set.

다음, 도 6 및 도 7을 참조하여, 본 발명에 따른 개선된 형태의 파워 코일 패턴에 대한 다른 예를 설명한다. 도 6은 본 발명의 다른 실예에 따른 개선된 형태의 파워 코일 패턴을 보여주는 도면으로서, 전자펜 감지 영역을 복수의 소영역으로 구획하고, 구획된 각 소영역마다 파워 코일 패턴을 구성하고 있다. 이때, 각 소영역에 구성된 각 파워 코일 패턴들은 하나의 연속적인 패턴이 되도록 모두 연결되어 있다. Next, referring to FIGS. 6 and 7, another example of an improved form of power coil pattern according to the present invention will be described. FIG. 6 is a diagram illustrating an improved power coil pattern according to another embodiment of the present invention. The electronic pen sensing region is divided into a plurality of small regions, and a power coil pattern is configured for each divided small region. At this time, each of the power coil patterns configured in each small region are all connected to be one continuous pattern.

한편, 도 6(b)과 같이, 각 소영역에 형성된 파워 코일 패턴이 복수 회 턴을 갖도록 구성할 수도 있다. 이와 같이, 각 소영역에 형성된 파워 코일 패턴은, 방출되는 전자기력이 전자펜 감지 영역에서 전체면에서 고르게 나타날 수 있도록 다양한 형태로 변형될 수 있다. Meanwhile, as illustrated in FIG. 6B, the power coil pattern formed in each small region may be configured to have a plurality of turns. As described above, the power coil pattern formed in each of the small regions may be modified in various forms such that the emitted electromagnetic force may be uniformly displayed on the entire surface of the electronic pen sensing region.

또한, 도 6(b)에서는, 각 소영역의 패턴들이 테두리를 따라 돌려져 감긴 형태로 도시되었지만, 각 소영역마다 상술한 도 3 및 도 5와 같은 형태의 패턴을 형성할 수도 있다. In addition, in FIG. 6 (b), although the patterns of each of the small regions are shown wound and wound along an edge, the patterns of the shapes shown in FIGS. 3 and 5 may be formed for each of the small regions.

도 7은, 도 6(a)에 도시된 바와 같은 파워 코일 패턴을 하나의 기판에 형성하는 일례를 보여주는 도면이다. 즉, 도 7은, 본 발명의 파워 코일 패턴(30)을 하나의 기판(S)의 일면에 형성하고, 반대쪽면에는 라인 안테나 회로 패턴을 형성할 수 있도록 구현한 예를 설명하기 위한 것이다. FIG. 7 is a view showing an example of forming a power coil pattern on one substrate as shown in FIG. That is, FIG. 7 illustrates an example in which the power coil pattern 30 of the present invention is formed on one surface of one substrate S and the line antenna circuit pattern is formed on the opposite surface of the substrate S. Referring to FIG.

도면을 참조하면, 전자펜 감지 영역(A)은 4개의 소영역으로 구획되었고, 각 소영역에서의 파워 코일 패턴(30)은 소영역의 테두리를 1회 턴하여 돌려지는 형태이다. 또한, 파워 코일 패턴(30)의 일부는 기판의 일측면에 형성하고, 나머지 일부는 기판(S)의 반대쪽면에 형성하고, 각 패턴을 비아홀(V)을 통해 연결하고 있다. Referring to the drawing, the electronic pen sensing region A is divided into four small regions, and the power coil pattern 30 in each small region is turned by turning the edge of the small region once. In addition, a part of the power coil pattern 30 is formed on one side of the substrate, the other part is formed on the opposite side of the substrate (S), and each pattern is connected through the via hole (V).

도면에서 실선은 기판(S)의 일측면에 형성된 패턴을 나타내고, 점선은 기판(S)의 반대쪽면에 형성된 패턴을 나타낸다. In the drawing, the solid line represents the pattern formed on one side of the substrate S, and the dotted line represents the pattern formed on the opposite side of the substrate S.

이러한 구성에 의하면, 기판(S)의 일측면의 중앙 부분은 파워 코일 패턴(30)이 형성되어 있지 않기 때문에, 이 부분에 라인 안테나(20)의 회로 패턴을 구성할 수 있으며, 하나의 기판(S)에 라인 안테나(20)의 회로 패턴와 파워 코일(30)을 동시에 형성할 수 있게 된다(상세한 도시는 생략함).
According to such a structure, since the power coil pattern 30 is not formed in the center part of one side surface of the board | substrate S, the circuit pattern of the line antenna 20 can be comprised in this part, and one board | substrate ( In S), the circuit pattern of the line antenna 20 and the power coil 30 can be formed simultaneously (detailed illustration is omitted).

도 8은, 본 발명에 따른 개선된 형태의 파워 코일 패턴에 대한 또다른 예를 보여주는 것으로서, 전자펜 감지 영역을 구획하여 형성한 복수의 소영역들의 각각이 서로 일부분씩 중첩되도록 설정된 형태를 보여준다. 이렇게 각 소영역을 일부씩 중첩시키고 각 소영역의 테두리를 따라서 1회 또는 복수 회 턴을 갖는 패턴을 형성하면, 전체적으로는 파워 코일의 패턴이 서로 중첩되는 영역이 생긴다. 이러한 구조에 의해 인접한 각각의 소영역에 형성된 파워 코일에서 방출하는 전자기력 사이의 공백이 제거된다. FIG. 8 shows another example of an improved power coil pattern according to the present invention, and shows a form in which each of the plurality of small regions formed by dividing the electronic pen sensing region is partially overlapped with each other. In this way, if each of the small regions overlap each other and a pattern having one or more turns is formed along the edge of each small region, a region in which the patterns of the power coils overlap with each other generally occurs. This structure eliminates the gap between the electromagnetic forces emitted by the power coils formed in each adjacent small region.

도 9는 본 발명에 따른 개선된 형태의 파워 코일 패턴에 대한 참고적인 다른 예를 보여주는 것으로서, 전자펜 감지 영역 내부에서의 파워 코일의 패턴이, 랜덤한 모양 및 중심을 갖는 복수의 원형 또는 다각형 형태로 구성된 것을 보여준다. 이와 같이, 본 발명에 따른 개선된 파워 코일의 패턴은 다양한 모양, 위치, 크기를 갖도록 구현될 수 있다. 9 shows another reference example of the improved type power coil pattern according to the present invention, wherein the pattern of the power coil inside the electronic pen sensing region has a plurality of circular or polygonal shapes having random shapes and centers. Show that it consists of. As such, the pattern of the improved power coil according to the present invention can be implemented to have various shapes, positions, and sizes.

Claims

It is distributed in the electronic pen detection area, which is an area capable of detecting the position of the electronic pen which stores energy induced by external electromagnetic force and includes a resonant circuit having at least an inductor and a capacitor and emits a working electromagnetic force by the stored energy. A line antenna circuit pattern configured to output an induced current by sensing an operating electromagnetic force emitted from the electronic pen;
A power coil for emitting the external electromagnetic force by the AC power input;
A coil drive driver for outputting the AC power of a predetermined frequency to the power coil;
A coordinate sensing circuit for controlling an AC power output operation of the coil driving driver and calculating coordinates of the electronic pen in the electronic pen sensing region based on an induced current sensed by the line antenna circuit pattern;
The tablet having the power coil pattern of the improved form, characterized in that the pattern of the power coil is configured in the form of a vortex having one or a plurality of turns wound to overlap at least a portion of the electronic pen sensing area. .

The method of claim 1,
The line antenna circuit pattern is,
A closed loop type loop antenna connected to ground and forming a circumference of the electronic pen sensing region; And
It is arranged parallel to each other in the shape of a comb teeth in the closed loop form of the loop antenna, one end is electrically connected to the loop antenna and the other end flows out of the electronic pen detection area across the loop antenna in an insulated state. Including a plurality of line antennas,
The coordinate sensing circuit,
A line selection circuit having the other ends of the plurality of line antennas coupled to each other, and selecting one of the other ends of the plurality of line antennas and setting them as differential outputs;
And a differential amplifier for outputting a potential difference between said differential output and said ground.

The method of claim 1,
The pattern of the power coil has an improved shape of the power coil pattern, characterized in that the density of the wound pattern is changed from the inside of the vortex to the outside, or from the outside of the vortex to the inside Tablet.

The method of claim 1,
The pattern of the power coil is a tablet having an improved form of the power coil pattern, characterized in that configured to increase the wound density of the pattern as it enters the inside of the vortex and the outside of the vortex.

The method of claim 1,
The electronic pen detecting region is divided into a plurality of small regions,
And the power coil pattern is formed in each of the small regions as one continuous pattern.

6. The method of claim 5,
And each of the small regions is set to overlap one part with each other, such that the vortex of the pattern of the power coil of each of the small regions overlaps one with each other.

The method of claim 1,
The pattern of the power coil is formed by printing a conductive material on both sides of the film-like substrate,
And the conductive material on both sides of the substrate is electrically connected to each other through via holes penetrating the substrate.