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WO2019208972A1 - 하이브리드 스타일러스 및 이와 통신하는 터치입력장치 - Google Patents

하이브리드 스타일러스 및 이와 통신하는 터치입력장치 Download PDF

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WO2019208972A1
WO2019208972A1 PCT/KR2019/004702 KR2019004702W WO2019208972A1 WO 2019208972 A1 WO2019208972 A1 WO 2019208972A1 KR 2019004702 W KR2019004702 W KR 2019004702W WO 2019208972 A1 WO2019208972 A1 WO 2019208972A1
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WO
WIPO (PCT)
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mode
input device
touch input
hybrid stylus
operation unit
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/KR2019/004702
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English (en)
French (fr)
Inventor
이영민
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hideep Inc
Original Assignee
Hideep Inc
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 Hideep Inc filed Critical Hideep Inc
Priority to US17/044,506 priority Critical patent/US20210018996A1/en
Publication of WO2019208972A1 publication Critical patent/WO2019208972A1/ko
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    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D10/00—Energy efficient computing, e.g. low power processors, power management or thermal management

Definitions

  • the present invention relates to a hybrid stylus and a touch input device communicating with the hybrid stylus, and more particularly, to a hybrid stylus and a touch input device communicating with the hybrid stylus when the battery of the hybrid stylus runs out from the active mode to the passive mode. .
  • input devices are used for the operation of the computing system.
  • input devices such as buttons, keys, joysticks, and touch screens are used. Due to the easy and simple operation of the touch screen, the use of the touch screen is increasing in the operation of the computing system.
  • the touch screen may constitute a touch surface of a touch input device including a touch sensor panel, which may be a transparent panel having a touch-sensitive surface.
  • a touch input device may be attached to the front of the display screen such that the touch-sensitive surface covers the visible side of the display screen.
  • the user simply touches the touch screen with a finger or stylus to allow the user to manipulate the computing system.
  • a computing system may recognize a touch and a touch location on a touch screen and interpret the touch to perform the calculation accordingly.
  • the advantage of the touch input method is that it is more portable than the conventional input method represented by a keyboard and a mouse, there is almost no trouble, and it is very intuitive.
  • the touch input method is superior to other input methods as a tool for consuming content, but the fineness, speed, and convenience of input are lacking as a tool for producing content.
  • an alternative to using a pen a tool that has been used by humans for thousands of years instead of a finger as a tool for touch input, is emerging.
  • the stylus is a general term for pens used in electronic devices.
  • the conventional stylus is classified into a passive stylus and an active stylus according to an operating principle.
  • the passive stylus uses the same principle as that of detecting a finger touch in a general touch screen, and only a conductive tip is required without a separate battery, which is advantageous in price competitiveness, but has a disadvantage in that it is vulnerable to noise due to its fine signal detection level.
  • the active stylus has excellent performance such as writing / drawing, and is suitable for implementing additional functions such as hover and pen pressure, and has a merit of transferring various information through touch input device and wireless communication, Since it must be implemented, there is a disadvantage that the price is relatively expensive.
  • the active stylus performs a command according to a user command together with the touch input device (eg, writing)
  • the touch input device eg, writing
  • the stylus no longer operates and the touch input system stops. If so, writing is broken and running the system again wastes time and money and causes inconvenience to the user.
  • the hybrid stylus according to the present invention combines the feature of the active stylus with the additional function implementation and the feature that does not require a separate battery, which is the advantage of the passive stylus, the active stylus
  • the purpose is to allow the transition from mode to passive stylus mode to be performed automatically.
  • the present invention was derived to solve the above-mentioned problem, and an object of the present invention is to continuously perform an operation with the touch input device by performing mode switching even when the battery of the stylus runs out.
  • a hybrid stylus communicating with a touch input device may operate with the touch input device based on a conductive power and a conductive tip forming a capacitance with at least one of a plurality of electrodes in the touch input device.
  • a first mode operation unit configured to operate by using a capacitance change of at least one of the plurality of electrodes in the touch input device by the conductive tip, the first tip operation unit or the conductive tip
  • a switch configured to connect to the second mode operation unit, a power supply unit providing the predetermined power to the first mode operation unit;
  • a communication unit which transmits mode conversion information for converting an operation mode of the touch input device to the touch input device; And checking the remaining amount of power to control the switch to connect the conductive tip to the first mode operation when the remaining amount of power is greater than or equal to a predetermined threshold, and when the remaining amount of power is less than a predetermined threshold.
  • a controller to control the switch to connect the conductive tip to the second mode operation unit, and to control the communication unit to transmit the mode conversion information to the touch input device.
  • a touch input device communicating with a hybrid stylus includes a first mode operation unit operating in a first mode together with the hybrid stylus operating based on a predetermined power, and the touch input by the hybrid stylus.
  • the controller may be configured to control to operate in the first mode or to operate in the second mode based on the mode conversion information for operating in a mode.
  • a hybrid stylus communicating with a touch input device includes a conductive tip forming a capacitance with at least one of a plurality of electrodes in the touch input device, and a touch power based on a predetermined power.
  • a first mode operation unit for operating in a first mode
  • a second mode operation unit for operating in a second mode using a capacitance change of at least one of the plurality of electrodes in the touch input device by the conductive tip
  • a switch configured to connect a conductive tip to the first mode operation unit or the second mode operation unit, a power supply unit providing the predetermined power to the first mode operation unit;
  • a communication unit for transmitting the remaining amount of power information to the touch input device and receiving mode conversion information from the touch input device;
  • a controller arranged on the first mode operation unit or on the second mode operation unit based on the mode conversion information.
  • a touch input device communicating with a hybrid stylus includes a first mode operation unit operating in a first mode together with the hybrid stylus operating based on a predetermined power, and the touch input by the hybrid stylus.
  • a second mode operation unit operating in a second mode using a capacitance change of at least one of a plurality of electrodes in the device, receiving residual information of power of the hybrid stylus from the hybrid stylus, and converting mode conversion information into the hybrid stylus Checks the remaining information of the communication unit and the power to be transmitted to the controller and operates in the first mode when the remaining amount of power is equal to or greater than a predetermined threshold, and operates in the second mode when the remaining amount of power is less than a predetermined threshold.
  • the first mode or the second mother To transmit the mode change information to operate in may be a control unit for controlling the communication unit.
  • a hybrid stylus communicating with a touch input device responds to a conductive tip forming capacitance with at least one of a plurality of electrodes in the touch input device, and responds to a driving signal input from the touch input device.
  • a first mode operation unit generating a response signal independent of the driving signal to transmit the response signal to the conductive tip, a power supply unit providing a predetermined power to the first mode operation unit, and the remaining power information of the power; It may include a communication unit for transmitting to the input device.
  • a touch input device communicating with a hybrid stylus is independent of the driving signal in response to a driving signal for driving the hybrid stylus, and enters a first mode based on a response signal generated from the hybrid stylus.
  • a first mode operation unit that operates, a communication unit that receives information on the remaining amount of power of the hybrid stylus from the hybrid stylus, and checks the remaining amount of power, and operates in the first mode when the remaining amount of the power is greater than or equal to a predetermined threshold.
  • the controller may further include a controller configured to control the driving signal not to be transmitted to the hybrid stylus when the remaining amount of power is less than a predetermined threshold.
  • a hybrid stylus communicating with a touch input device includes a conductive tip forming a capacitance with at least one of a plurality of electrodes in the touch input device, and a touch power based on a predetermined power.
  • a first mode operating part that operates, a second mode operating part that operates using a capacitance change of at least one of the plurality of electrodes in the touch input device by the conductive tip, and the first mode operating part Or a switch configured to connect to the second mode operation unit, a power supply unit providing the predetermined power to the first mode operation unit, for operating in the first mode or operating in the second mode from the touch input device.
  • the position of the switch is determined based on the communication unit for receiving mode conversion information and the mode conversion information.
  • the controller may be disposed in the controller operation unit or in the second mode operation unit.
  • a touch input device communicating with a hybrid stylus includes a first mode operation unit operating in a first mode together with the hybrid stylus operating based on a predetermined power, and the touch input by the conductive tip.
  • a second mode operation unit operating in a second mode using a capacitance change of at least one of the plurality of electrodes in the device, a button unit receiving a user input for converting an operation mode with the hybrid stylus, and the user input
  • the communication unit may transmit the operation mode conversion information according to the hybrid stylus, and a controller for controlling to operate in the first mode or the second mode based on the user input.
  • a hybrid stylus communicating with a touch input device is responsive to a conductive tip forming a capacitance with at least one of a plurality of electrodes in the touch input device and a drive signal input from the touch input device. And a first mode operation unit generating a response signal independent of the driving signal and transmitting the response signal to the conductive tip.
  • a touch input device communicating with a hybrid stylus is independent of the driving signal in response to a driving signal for driving the hybrid stylus, and enters a first mode based on a response signal generated from the hybrid stylus.
  • a first mode operating unit that operates, a button unit that receives a user input for changing an operation mode with the hybrid stylus, and operates in the first mode or transmits the driving signal to the hybrid stylus based on the user input. It may include a control unit for controlling not to.
  • a hybrid stylus communicating with a touch input device includes a conductive tip forming a capacitance with at least one of a plurality of electrodes in the touch input device, and a touch power based on a predetermined power.
  • a first mode operating part that operates, a second mode operating part that operates using a capacitance change of at least one of the plurality of electrodes in the touch input device by the conductive tip, and the first mode operating part Or a switch configured to connect to the second mode operation unit, a power supply unit providing the predetermined power to the first mode operation unit, and a user input receiving unit receiving a user input for changing an operation mode with the touch input device.
  • a communication unit and an image for transmitting operation mode conversion information according to the user input to the touch input device; On the basis of the mode conversion information, and places the location of the switch in the first mode or the operation unit may include a controller disposed in the second mode operating module.
  • a touch input device communicating with a hybrid stylus includes a first mode operation unit operating in a first mode together with the hybrid stylus operating based on a predetermined power, and the touch input by the conductive tip.
  • a second mode operation unit operating in a second mode using a capacitance change of at least one of the plurality of electrodes in the device, operating in the first mode by a user input from the hybrid stylus or operating in the second mode
  • a control unit configured to receive mode conversion information for the control unit and a control unit to operate in the first mode or the second mode based on the mode conversion information.
  • a switch from an active stylus mode to a passive stylus mode is automatically performed by combining an additional function implementation of the active stylus and a feature that does not require a separate battery, which is an advantage of the passive stylus. It becomes possible.
  • time and cost may be reduced by continuously performing an operation with the touch input device in the switched mode.
  • FIG. 1A to 1D are views referred to to illustrate an operation system of a touch input device according to an embodiment of the present invention.
  • FIGS. 2A to 2C are diagrams for describing data transmission and reception between a touch input device and a hybrid stylus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram referred to describe data transmission and reception between a touch input device and a hybrid stylus according to another embodiment of the present invention.
  • 4A and 4B illustrate a first mode operation between a hybrid stylus and a touch input device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1A is a view referred to to illustrate an operation system of a touch input device according to an embodiment of the present invention.
  • the operation system of the touch input device may include a touch input device 100 and a hybrid stylus 200.
  • the touch input device 100 determines the position of the hybrid stylus 200.
  • the hybrid stylus 200 may operate in an active hybrid stylus mode 200A (hereinafter referred to as a first mode) or a passive hybrid stylus mode 200B (hereinafter referred to as a second mode) together with the touch input device 100.
  • the first mode means that the hybrid stylus 200 operates with the touch input device 100 to determine the position of the hybrid stylus 200 by outputting a signal by itself using the built-in battery power.
  • the second mode means operating with the touch input device 100 to determine the position of the hybrid stylus 200 by using the capacitance change by the conductive tip without a separate battery power.
  • the operation of the stylus 200 on the touch input device 100 may be determined by operating in a synchronous or asynchronous manner.
  • the hybrid stylus 200 receives the driving signal of the touch input device 100 and generates a response signal independent of the driving signal in response to the driving signal input from the touch input device 100.
  • the response signal to the conductive tip may be implemented in a synchronized manner to operate with the touch input device 100
  • the hybrid stylus 200 without the drive signal of the touch input device 100 May be implemented in an asynchronous manner to operate with the touch input device 100 by outputting its own signal.
  • the second mode when operating in the second mode that does not have its own power source, it can be operated by using a capacitance change of at least one of the plurality of electrodes in the touch input device 100 by a conductive tip.
  • the first mode or the second mode is defined as an operation mode between the touch input device 100 and the hybrid stylus 200.
  • the touch input device 100 may be a touch pad, a touch screen, or an electronic device such as a laptop, a mobile phone, a smartphone, a PMP, an MP3 player, or the like having a touch pad or a touch screen.
  • one hybrid stylus 200 is in contact with the touch input device 100
  • a plurality of hybrid stylus may be in contact with one touch input device 100.
  • the touch input device 100 may detect positions of each of the plurality of hybrid stylus.
  • FIG. 1B to 1D are block diagrams illustrating specific configurations of the touch input device 100 of FIG. 1A.
  • the touch input device 100 may include a channel electrode unit 110, a driver 130, a receiver 140, and a processor 150.
  • the channel electrode unit 110 includes a plurality of electrodes as shown in FIGS. 1C and 1D. As illustrated in FIG. 1C, the channel electrode unit 110 may include a plurality of electrodes arranged in a matrix form. For example, the channel electrode unit 110 may include a plurality of first electrodes 111, 112, 113, 114, 115, and 116 disposed in a first direction and a plurality of first electrodes disposed in a second direction perpendicular to the first direction.
  • the second electrode 121, 122, 123, 124, 125, and 126 may be included.
  • the first electrode and / or the second electrode may be a transparent electrode, and may be made of indium tin oxide (ITO) material.
  • ITO indium tin oxide
  • the driver 130 generates a driving signal and provides the driving signal to all or part of the plurality of first electrodes in the channel electrode unit 110.
  • the receiver 140 receives a received signal from all or part of the plurality of second electrodes in the channel electrode unit 100.
  • the processor 150 determines the position of the hybrid stylus 200 based on the received signal. In detail, the processor 150 may determine the position of the hybrid stylus 200 based on the ratio between the received signals received from each of the plurality of electrodes.
  • a capacitance Cm having a predetermined value is generated at each intersection point of the first electrode TX and the second electrode RX, and an object such as the hybrid stylus 200 is formed in the touch input device 100.
  • the value of this capacitance may change when approaching.
  • the capacitance may represent mutual capacitance (Cm).
  • the electrical characteristics may be detected by the receiver 140 to detect whether the touch input device 100 is touched and / or the touch position. For example, it is possible to detect whether and / or a position of the touch on the surface of the touch input device 100 having a two-dimensional plane formed of a first axis and a second axis.
  • the position of the touch in the second axis direction may be detected by detecting the first electrode TX to which the driving signal is applied when the touch on the touch input device 100 occurs.
  • the position of the touch in the first axis direction may be detected by detecting the change in capacitance from the received signal received through the second electrode RX.
  • the operation method of the touch input device 100 that detects a touch position based on the mutual capacitance change amount between the first electrode TX and the second electrode RX has been described, but the present invention is not limited thereto. Do not. That is, as illustrated in FIG. 1D, the touch position may be sensed based on the amount of change in the self capacitance.
  • the plurality of electrodes 30 may be arranged in a lattice shape at regular intervals, but is not limited thereto.
  • the driving control signal generated by the processor 150 is transmitted to the driving unit 130, and the driving unit 130 applies the driving signal to the touch electrode 30 preset at a predetermined time based on the driving control signal.
  • the sensing control signal generated by the processor 150 is transmitted to the receiving unit 140, and the receiving unit 140 receives the sensing signal from the touch electrode 30 preset at a predetermined time based on the sensing control signal.
  • the detection signal may be a signal for the change amount of the magnetic capacitance formed in the touch electrode 30.
  • the touch of the touch electrode 30 and / or the touch position is detected by the detection signal detected by the receiver 140.
  • the coordinates of the touch electrode 30 are known in advance, it is possible to detect whether the object touches the surface of the touch electrode 30 and / or its position.
  • the capacitive touch input device 100 has been described in detail, but the channel electrode unit 110 for detecting the touch position and the touch position in the touch input device 100 according to the embodiment of the present invention is described above.
  • Surface capacitive, projected capacitive, resistive, SAW (surface acoustic wave), infrared, optical imaging, and distributed signal methods It can be implemented using any touch sensing method, such as (dispersive signal technology) and acoustic pulse recognition (acoustic pulse recognition) method.
  • the touch input device 100 may be driven together with the hybrid stylus 200 in the first mode, and then the mode may be changed to drive the second mode.
  • the touch input device 100 operates in the first mode together with the hybrid stylus 200, it is difficult to reduce the amount of battery of the power supply unit 250 of the hybrid stylus 200 or to drive the hybrid stylus 200. If the battery is completely dropped below the threshold, the touch input device 100 may no longer operate in the first mode. If the operation in the first mode is interrupted and the entire system is interrupted, an operation (eg, handwriting) that is being performed by the user may be interrupted. Therefore, in this case, there is a need to perform a continuous operation regardless of the battery by switching the mode to operate in the second mode.
  • FIG. 2A is a diagram referred to describe data transmission and reception between the touch input device 100 and the hybrid stylus 200 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2A is referenced to describe the general configuration before the hybrid stylus 200 operates as a particular mode operation.
  • the touch input device 100 may include a communication unit 160, a controller 170, and a button unit 180.
  • the communication unit 160 may perform data transmission / reception with the hybrid stylus 200.
  • the operation of the touch input device 100 may be controlled by receiving a control command from the hybrid stylus 200, and the operation of the hybrid stylus 200 may be controlled by transmitting a control command to the hybrid stylus 200. It may be.
  • two-way communication or only one-way communication may be implemented.
  • the control unit 170 controls to operate in the first mode together with the hybrid stylus 200 through the communication unit 160, or prepares to convert to a second mode different from the first mode, and together with the hybrid stylus 200. It can be controlled to operate in 2 modes.
  • the controller 920 may be a main processor or an application processor.
  • the button unit 180 receives a user input for changing an operation mode with the hybrid stylus 200.
  • the button unit 180 may be embodied in the form of an icon on the touch screen or the housing, or may be implemented as a toggle button.
  • the hybrid stylus 200 may include a conductive tip 210, a communication unit 230, a power supply unit 250, and a circuit unit 240, and a circuit unit.
  • 240 may include a mode operation unit 241, a controller 242, and a switch 243 implemented by the first mode operation unit 241A and the second mode operation unit 241B.
  • the conductive tip 210 forms a capacitance with at least one electrode of the plurality of electrodes in the touch input device 100.
  • This conductive tip 210 may be formed of, for example, a metallic tip.
  • the conductive tip 210 may be present in the non-conductive material, or a portion of the conductive tip 210 may be exposed to the outside.
  • the conductive tip 210 may further include an insulating part to prevent direct contact with the outside.
  • the conductive tip 210 may receive a trigger signal (or an excitation signal) from the touch input device 100.
  • the trigger signal is a signal having a predetermined frequency and may have the same frequency as the driving signal.
  • the communicator 230 may perform data transmission / reception with the touch input device 100.
  • the operation of the hybrid stylus 200 may be controlled by receiving a control command from the touch input device 100, and the operation of the touch input device 100 may be transmitted by transmitting the control command to the touch input device 100. It may be controlled.
  • two-way communication or only one-way communication may be implemented.
  • the mode operation unit 241 operates in the first mode together with the touch input device 100 in the first mode operation unit 241A and the touch input device 100 in the second mode operation unit ( 241B).
  • the first mode operation unit 241A and the second mode operation unit 241B may be implemented as separate physical circuits, respectively, and based on the same physical circuit according to another embodiment, the software It can only be handled differently.
  • the controller 242 arranges the position of the switch 243 to operate in the first mode together with the touch input device 100 through the communication unit 230, or prepares to convert to the second mode different from the first mode,
  • the switch 243 may be disposed to operate in the second mode together with the touch input device 100.
  • the switch 243 is configured to connect the conductive tip 210 to the first mode operating portion 241A or the second mode operating portion 241B.
  • the conductive tip 210 may be configured to connect to the first mode operation unit 241A
  • the conductive tip 210 may be connected to the second mode operation unit 241B. It may also be configured to connect.
  • the power supply unit 250 may provide power to the circuit unit 240. Specifically, when the hybrid stylus 200 operates as the first mode operation unit 241A, power may be provided to the first mode operation unit 241A.
  • the above-described configuration of the touch input device 100 and / or the hybrid stylus 200 of FIG. 2A may be deleted in whole or in part, another component may be added, or modified.
  • 2B is a configuration diagram of the circuit unit 240 when the hybrid stylus 200 operates as the first mode operation unit 241A.
  • the circuit unit 240 generates a response signal having a predetermined frequency and provides it to the conductive tip 210.
  • the first mode operation unit 241A may generate a response signal of a specific frequency generated by an internal device according to the power supplied from the power supply unit 250.
  • the modified response signal is generated by inverting the frequency of the driving signal, changing the phase, or changing the voltage level of the driving signal.
  • the first mode operation unit 241A may provide the generated response signal to the conductive tip 210.
  • the response signal is an electrical signal for measuring the contact position of the hybrid stylus 200 on the touch input device 100.
  • the first mode operation unit 241A detects a pen pressure at the conductive tip 210 and may change a frequency of the response signal according to the detected pen pressure. In addition, the first mode operation unit 241A may detect an operation mode of the hybrid stylus 200, generate a response signal having a frequency corresponding to the detected operation mode, and provide the generated response signal to the conductive tip 210.
  • the first mode operation unit 241A may generate a response signal for a predetermined time. If the trigger signal is not detected again within the preset time, the first mode operation unit 241A may stop generating the response signal. The first mode operation unit 241A may control each component in the hybrid stylus 200 such that the hybrid stylus 200 maintains a power saving state.
  • 2C is a block diagram of the circuit unit 240 when the hybrid stylus 200 operates as the second mode operation unit 241B.
  • the second mode operation unit 241B may be implemented in the same circuit as a circuit for varying capacitance with respect to a conductive object such as a finger or a stylus.
  • a conductive object such as a finger or a stylus.
  • the resonant circuit part includes a parallel connection circuit including an inductor and a capacitor connected to the conductive tip 210.
  • the resonant circuit unit may resonate with a driving signal input from the touch input device 100.
  • the touch input device 100 and the hybrid stylus 200 are the same as in the following first to third embodiments. It can work. Specifically, the touch input device 100 and the hybrid stylus 200 are different from each other depending on whether the subject for transmitting the mode change command from the first mode to the second mode is the touch input device 100 or the hybrid stylus 200. The touch input device 100 and the hybrid stylus 200 operate differently according to whether the mode change from the first mode to the second mode is automatically performed or manually performed according to a user input. can do.
  • the hybrid stylus 200 and the touch input device 100 operate in the first mode, respectively, and the hybrid stylus 200 switches from the first mode to the second mode.
  • the hybrid stylus 200 and the touch input device 100 may operate in the second mode as shown in FIG. 2C, respectively.
  • the controller 242 may check the remaining amount of power of the power supply unit 250. This may be checked periodically for a predetermined number of times during a predetermined time interval, and information such as a predetermined time interval, a predetermined number of times, or a period may be preset and stored in a memory (not shown).
  • the controller 242 may arrange the position of the switch 243 to the first mode operation unit 241A as shown in FIG. 2B.
  • the controller 242 may arrange the position of the switch 243 to the second mode operation unit 241B as shown in FIG. 2C.
  • the remaining amount of power information of the power supply unit 250 may be separately stored in a memory (not shown).
  • the communication unit 230 of the hybrid stylus 200 may transmit operation mode conversion information by the controller 242 of the hybrid stylus 200 to the touch input device 100.
  • the communication unit 160 of the touch input device 100 may receive operation mode conversion information, and as the operation mode is changed, each of the touch input device 100 and the hybrid stylus 200 operates in the second mode. can do.
  • the hybrid stylus 200 and the touch input device 100 operate in the first mode, respectively, and the touch input device 100 moves from the first mode to the second mode.
  • the mode change command is generated and transmitted to the hybrid stylus 200
  • the hybrid stylus 200 and the touch input device 100 may operate in the second mode as shown in FIG. 2C, respectively.
  • the hybrid stylus 200 may transmit power remaining information to the touch input device 100.
  • the second embodiment may first receive remaining power information of the hybrid stylus 200 before generating the mode change command.
  • the remaining amount of power information may be checked periodically for a predetermined number of times during a predetermined time interval, and information such as a predetermined time interval, a predetermined number of times, or a period may be preset and stored in a memory (not shown). .
  • the communication unit 160 of the touch input device 100 receives the remaining amount of power information from the hybrid stylus 200, and the controller 170 determines that the checked remaining amount of power is greater than or equal to a predetermined threshold, the communication unit 160 operates in the first mode. Can be controlled. On the other hand, if it is determined that the remaining amount of the checked power is less than a predetermined threshold, the controller 170 may control to operate in the second mode.
  • the remaining amount of power information may be separately stored in a memory (not shown).
  • the communication unit 160 may generate operation mode conversion information for the second mode and transmit the generated information to the hybrid stylus 200.
  • the communication unit 230 of the hybrid stylus 200 may receive the operation mode conversion information from the touch input device 100 to the second mode.
  • the controller 242 of the hybrid stylus 200 may arrange the position of the switch 243 to the second mode operation unit 241B as shown in FIG. 2C based on the operation mode conversion information. As the operation mode is changed, each of the touch input device 100 and the hybrid stylus 200 may operate in the second mode.
  • the mode conversion information may be manually generated based on a user input, unlike the mode conversion information is automatically generated based on the remaining battery information as in the first and second embodiments.
  • the button unit 180 of the touch input device 100 may receive a user input for converting / selecting an operation mode with the hybrid stylus 200.
  • the operation mode conversion information according to the user input may be transmitted to the hybrid stylus 200 through the communication unit 160, and the hybrid stylus 200 may receive the operation mode conversion information through the communication unit 230. As the operation mode is changed, each of the touch input device 100 and the hybrid stylus 200 may operate in the second mode.
  • 3 is a diagram referred to describe data transmission and reception between the touch input device 100 and the hybrid stylus 200 according to another embodiment of the present invention. 3 is different from the embodiment of FIG. 2, when it is determined that the remaining amount of power is equal to or less than a predetermined threshold, the present invention does not switch to another mode, but does not apply a driving signal to the hybrid stylus 200. The first mode may be stopped.
  • the touch input device 100 may include a communication unit 160, a control unit 170, and a button unit 180.
  • the touch input device 100 of FIG. 3 may be implemented similarly to or similar to the touch input device 100 of FIG. 2A.
  • the communication unit 160 of the touch input device 100 of FIG. 3 may receive the state information of the hybrid stylus 200 from the hybrid stylus 200 to control the operation of the touch input device 100, or unidirectional communication. Only can be implemented.
  • the hybrid stylus 200 includes a conductive tip 210, a communication unit 230, a power supply unit 250, and a first mode operation unit 241A. can do.
  • the conductive tip 210 and the power supply 250 of the hybrid stylus 200 of FIG. 3 may be implemented in the same / similar manner as the conductive tip 210 and the power supply 250 of the hybrid stylus 200 of FIG. 2A.
  • the communication unit 230 of the hybrid stylus 200 of FIG. 3 may be implemented to transmit only state information of the hybrid stylus 200 to the touch input device 100 so that only one-way communication is possible.
  • the above-described configuration of the touch input device 100 and / or the hybrid stylus 200 of FIG. 3 may be deleted in whole or in part, another component may be added, or modified.
  • the first mode operation unit 241A of FIG. 3 may be implemented the same as or similar to the first mode operation unit 241A of FIG. 2A.
  • the touch input device 100 and the hybrid stylus 200 are configured such that the touch input device 100 is a hybrid stylus from the hybrid stylus 200.
  • the operation may be performed as in the following fourth and fifth embodiments according to whether the operation of receiving the state information of 200 or the touch input device 100 receives the user input.
  • the hybrid stylus 200 and the touch input device 100 operate in the first mode, respectively, and the remaining amount of power information received by the touch input device 100 from the hybrid stylus 200 is stored.
  • the threshold is less than or equal to a predetermined threshold
  • the hybrid stylus 200 and the touch input device 100 may respectively stop performing the first mode.
  • the remaining amount of power information of the power supply unit 250 of the hybrid stylus 200 may be transmitted to the touch input device 100 through the communication unit 230.
  • the remaining amount of power information may be checked periodically for a predetermined number of times during a predetermined time interval, and information such as a predetermined time interval, a predetermined number of times, or a period may be preset and stored in a memory (not shown).
  • the communication unit 160 of the touch input device 100 receives the remaining amount of power information from the hybrid stylus 200, and the controller 170 determines that the checked remaining amount of power is greater than or equal to a predetermined threshold, the communication unit 160 operates in the first mode. Can be controlled. On the other hand, if it is determined that the remaining amount of checked power is less than a predetermined threshold, the controller 170 may control not to transmit the driving signal to the hybrid stylus 200 any more. That is, since the driving signal is not transmitted, the operation of the touch input device 100 and the hybrid stylus 200 in the first mode may be stopped.
  • the first mode operation unit 241A of the hybrid stylus 200 may stop the operation in the first mode when the driving signal is not input from the touch input device 100 based on the remaining power information.
  • the hybrid stylus 200 may be recognized as a conductive object such as a finger that does not include a separate circuit.
  • the general touch sensing operation may be disabled during the operation in the first mode, and the general touch sensing operation may be enabled when the operation in the first mode is interrupted. According to such a configuration, while the first mode is in operation, a touch by a finger or a palm is disabled so that a palm rejection function can be implemented.
  • the hybrid stylus 200 and the touch input device 100 may respectively stop performing the first mode of operation.
  • the hybrid stylus 200 and the touch input device 100 may respectively stop performing the first mode of operation.
  • separate communication unit 230 and communication unit 160 may be omitted.
  • the button unit 180 may receive a user input for changing an operation mode with the hybrid stylus 200.
  • the controller 170 may not operate in the first mode or perform the operation in the first mode based on the user input. Not performing the operation in the first mode may mean that the driving signal is no longer transmitted to the hybrid stylus 200.
  • the first mode operation unit 241A of the hybrid stylus 200 may stop the operation in the first mode when the driving signal is no longer input from the touch input device 100.
  • the hybrid stylus 200 may be recognized as a conductive object such as a finger that does not include a separate circuit.
  • the general touch sensing operation may be disabled during the operation in the first mode, and the general touch sensing operation may be enabled when the operation in the first mode is interrupted. According to such a configuration, while the first mode is in operation, a touch by a finger or a palm is disabled so that a palm rejection function can be implemented.
  • FIGS. 4A and 4B are diagrams for describing a first mode operation between the hybrid stylus 200 and the touch input device 100 according to an embodiment of the present invention.
  • the driving signal of the touch input device 100 is used as a trigger signal for waking up the hybrid stylus 200.
  • the hybrid stylus 200 may operate without a separate driving signal.
  • the driving unit 130 may include a driving signal Tx signal (specifically, a driving signal applied to each first electrode) to the first subgroups 111, 112, and 113 of the first electrode.
  • Code can have different values).
  • the receiver 140 may receive the received signal from all of the second electrodes 121, 122, 123, 124, 125, and 126 in an application state of the driving signal.
  • the driving signal is used as a trigger signal
  • the hybrid stylus 200 detects the driving signal and generates a response signal corresponding thereto.
  • the reception signal corresponding to the response signal generated by the hybrid stylus 200 is received by the reception unit 140.
  • the driving signal application and reception signal reception methods of FIGS. 4A and 4B are merely examples, and the driving signal may be applied to all of the plurality of first electrodes or may be received from a portion of the plurality of second electrodes. It can be implemented in various ways.
  • a switch from an active stylus mode to a passive stylus mode is automatically performed by combining an additional function implementation of the active stylus and a feature that does not require a separate battery, which is an advantage of the passive stylus. It becomes possible.
  • time and cost may be reduced by continuously performing an operation with the touch input device in the switched mode.

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 터치입력장치와 통신하는 하이브리드 스타일러스는 상기 터치입력장치 내의 복수의 전극 중 적어도 하나와 커패시턴스(capacitance)를 형성하는 전도성 팁, 소정의 전력에 기초하여 상기 터치입력장치와 동작하는 제1모드 동작부, 상기 전도성 팁에 의한 상기 터치입력장치 내의 상기 복수의 전극 중 적어도 하나에 대한 커패시턴스 변화를 이용하여 동작하는 제2모드 동작부, 상기 전도성 팁을 상기 제1모드 동작부 또는 상기 제2모드 동작부에 접속시키도록 구성된 스위치, 상기 소정의 전력을 상기 제1모드 동작부에 제공하는 전원부, 상기 터치입력장치의 동작모드를 변환시키는 모드 변환 정보를 상기 터치입력장치로 전송하는 통신부 및 상기 전력의 잔량을 체크하여, 상기 전력의 잔량이 소정의 임계치 이상인 경우, 상기 전도성 팁을 상기 제1모드 동작부에 접속시키도록 상기 스위치를 제어하고, 상기 전력의 잔량이 소정의 임계치 미만인 경우 상기 전도성 팁을 상기 제2모드 동작부에 접속시키도록 상기 스위치를 제어하고, 상기 모드 변환 정보를 상기 터치입력장치에 전송하도록 상기 통신부를 제어하는 제어기를 포함할 수 있다.

Description

하이브리드 스타일러스 및 이와 통신하는 터치입력장치
본 발명은 하이브리드 스타일러스 및 이와 통신하는 터치입력장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 하이브리드 스타일러스의 배터리가 떨어진 경우, 액티브 모드에서 패시브 모드로 모드 전환하여 구동가능한 하이브리드 스타일러스 및 이와 통신하는 터치입력장치에 관한 것이다.
컴퓨팅 시스템의 조작을 위해 다양한 종류의 입력 장치들이 이용되고 있다. 예컨대, 버튼(button), 키(key), 조이스틱(joystick) 및 터치 스크린과 같은 입력 장치가 이용되고 있다. 터치 스크린의 쉽고 간편한 조작으로 인해 컴퓨팅 시스템의 조작 시 터치 스크린의 이용이 증가하고 있다.
터치 스크린은, 터치-감응 표면(touch-sensitive surface)을 구비한 투명한 패널일 수 있는 터치 입력 장치(touch sensor panel)을 포함하는 터치 입력 장치의 터치 표면을 구성할 수 있다. 이러한 터치 입력 장치는 디스플레이 스크린의 전면에 부착되어 터치-감응 표면이 디스플레이 스크린의 보이는 면을 덮을 수 있다. 사용자가 손가락이나 스타일러스로 터치 스크린을 단순히 터치함으로써 사용자가 컴퓨팅 시스템을 조작할 수 있도록 한다. 일반적으로, 컴퓨팅 시스템은 터치 스크린 상의 터치 및 터치 위치를 인식하고 이러한 터치를 해석함으로써 이에 따라 연산을 수행할 수 있다.
터치 입력방식의 장점은 키보드, 마우스로 대표되는 기존의 입력방식보다 휴대성이 보장되고, 고장이 거의 없으며, 매우 직관적이라는 점이다. 그런데, 컨텐츠를 소모하는 도구로서 터치 입력방식은 타 입력방식 대비 월등하나, 컨텐츠를 생산하기 위한 도구로서는 입력의 세밀함, 스피드, 편의성이 부족한 것이 사실이다. 이를 극복하기 위해, 터치입력의 도구로 손가락 대신 인간이 수 천년동안 사용해 왔던 도구인 펜를 이용하는 것이 대안으로 떠오르고 있다. 스타일러스는 전자기기에서 쓰는 펜을 통칭한다.
한편, 종래의 스타일러스는 동작 원리에 따라 패시브 스타일러스와 액티브 스타일러스로 구분된다. 패시브 스타일러스는 일반 터치스크린에서 손가락 터치를 감지하는 원리와 동일한 원리를 이용하고, 별도의 배터리 없이 전도성 팁만 있으면 되므로, 가격 경쟁력에서 장점이 있으나, 신호 감지 레벨이 미세하여 노이즈에 취약하다는 단점이 있다. 액티브 스타일러스는 쓰기/그리기 등의 성능이 우수하고, 호버, 필압 등과 같은 부가 기능을 구현하기에 적합한 방식이며, 터치입력장치와 무선통신을 통해 다양한 정보를 전달할 수 있는 장점이 있는 반면, 별도의 배터리를 구현하여야 하므로, 가격이 상대적으로 비싸다는 단점이 있다.
한편, 액티브 스타일러스는 터치입력장치와 함께 사용자 명령에 따른 명령을 수행(예>필기 수행)하는 동안, 스타일러스의 배터리가 떨어지게 되면 스타일러스는 더 이상 동작하지 않고 터치입력시스템은 멈추게 된다. 그렇게 되면, 필기도 끊어지고 다시 시스템을 구동하는 것은 시간과 비용이 낭비되며 사용자에게 불편함을 안겨주는 문제가 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로, 본원 발명에 따른 하이브리드 스타일러스는 액티브 스타일러스의 장점인 부가 기능 구현과 패시브 스타일러스의 장점인 별도의 배터리를 필요로 하지 않는 특징을 결합한 것으로, 액티브 스타일러스 모드에서 패시브 스타일러스 모드로의 전환이 자동적으로 수행되도록 하는 데에 그 목적이 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로, 본 발명은스타일러스의 배터리가 떨어진 경우에도 모드전환을 수행함으로서 터치입력장치와의 동작을 지속적으로 수행하게 함을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 터치입력장치와 통신하는 하이브리드 스타일러스는 상기 터치입력장치 내의 복수의 전극 중 적어도 하나와 커패시턴스(capacitance)를 형성하는 전도성 팁, 소정의 전력에 기초하여 상기 터치입력장치와 동작하는 제1모드 동작부, 상기 전도성 팁에 의한 상기 터치입력장치 내의 상기 복수의 전극 중 적어도 하나에 대한 커패시턴스 변화를 이용하여 동작하는 제2모드 동작부, 상기 전도성 팁을 상기 제1모드 동작부 또는 상기 제2모드 동작부에 접속시키도록 구성된 스위치, 상기 소정의 전력을 상기 제1모드 동작부에 제공하는 전원부; 상기 터치입력장치의 동작모드를 변환시키는 모드 변환 정보를 상기 터치입력장치로 전송하는 통신부; 및 상기 전력의 잔량을 체크하여, 상기 전력의 잔량이 소정의 임계치 이상인 경우, 상기 전도성 팁을 상기 제1모드 동작부에 접속시키도록 상기 스위치를 제어하고, 상기 전력의 잔량이 소정의 임계치 미만인 경우 상기 전도성 팁을 상기 제2모드 동작부에 접속시키도록 상기 스위치를 제어하고, 상기 모드 변환 정보를 상기 터치입력장치에 전송하도록 상기 통신부를 제어하는 제어기;를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 하이브리드 스타일러스와 통신하는 터치입력장치는 소정의 전력에 기초하여 동작하는 상기 하이브리드 스타일러스와 함께 제1모드로 동작하는 제1모드 동작부, 상기 하이브리드 스타일러스에 의한 상기 터치입력장치 내의 복수의 전극 중 적어도 하나에 대한 커패시턴스 변화를 이용하여 제2모드로 동작하는 제2모드 동작부, 상기 하이브리드 스타일러스로부터 모드 변환 정보를 수신하는 통신부, 상기 제1모드로 동작하거나 또는 상기 제2모드로 동작하기 위한 상기 모드 변환 정보에 기초하여, 상기 제1모드로 동작하거나 상기 제2모드로 동작하도록 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 터치입력장치와 통신하는 하이브리드 스타일러스는 상기 터치입력장치 내의 복수의 전극 중 적어도 하나와 커패시턴스(capacitance)를 형성하는 전도성 팁, 소정의 전력에 기초하여 상기 터치입력장치와 제1모드로 동작하기 위한 제1모드 동작부, 상기 전도성 팁에 의한 상기 터치입력장치 내의 상기 복수의 전극 중 적어도 하나에 대한 커패시턴스 변화를 이용한 제2모드로 동작하기 위한 제2모드 동작부, 상기 전도성 팁을 상기 제1모드 동작부 또는 상기 제2모드 동작부에 접속시키도록 구성된 스위치, 상기 소정의 전력을 상기 제1모드 동작부에 제공하는 전원부; 상기 전력의 잔량 정보를 상기 터치입력장치에 전송하고, 상기 터치입력장치로부터 모드 변환 정보를 수신하는 통신부 및
상기 모드 변환 정보에 기초하여, 상기 스위치의 위치를 상기 제1모드 동작부에 배치하거나 상기 제2모드 동작부에 배치하는 제어기;를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 하이브리드 스타일러스와 통신하는 터치입력장치는 소정의 전력에 기초하여 동작하는 상기 하이브리드 스타일러스와 함께 제1모드로 동작하는 제1모드 동작부, 상기 하이브리드 스타일러스에 의한 상기 터치입력장치 내의 복수의 전극 중 적어도 하나에 대한 커패시턴스 변화를 이용하여 제2모드로 동작하는 제2모드 동작부, 상기 하이브리드 스타일러스로부터 상기 하이브리드 스타일러스의 전력의 잔량 정보를 수신하고, 모드 변환 정보를 상기 하이브리드 스타일러스로 전송하는 통신부 및 상기 전력의 잔량 정보를 체크하여, 상기 전력의 잔량이 소정의 임계치 이상인 경우 상기 제1모드로 동작하고, 상기 전력의 잔량이 소정의 임계치 미만인 경우 상기 제2모드로 동작하도록 제어하며, 상기 제1모드 또는 상기 제2모드로 동작하기 위한 상기 모드 변환 정보를 전송하도록 상기 통신부를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 터치입력장치와 통신하는 하이브리드 스타일러스는 상기 터치입력장치 내의 복수의 전극 중 적어도 하나와 커패시턴스(capacitance)를 형성하는 전도성 팁, 상기 터치입력장치로부터 입력되는 구동신호에 반응하여 상기 구동신호와 독립된 응답신호를 생성하여 상기 응답신호를 상기 전도성 팁에 전송하는 제1모드 동작부, 소정의 전력을 상기 제1모드 동작부에 제공하는 전원부 및 상기 전력의 잔량 정보를 상기 터치입력장치에 전송하는 통신부를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 하이브리드 스타일러스와 통신하는 터치입력장치는 상기 하이브리드 스타일러스를 구동하기 위한 구동신호에 반응하여 상기 구동신호와 독립되어 상기 하이브리드 스타일러스로부터 생성된 응답신호에 기초하여 제1모드로 동작하는 제1모드 동작부, 상기 하이브리드 스타일러스로부터 상기 하이브리드 스타일러스의 전력의 잔량 정보를 수신하는 통신부 및 상기 전력의 잔량을 체크하여, 상기 전력의 잔량이 소정의 임계치 이상인 경우, 상기 제1모드로 동작하고, 상기 전력의 잔량이 소정의 임계치 미만인 경우 상기 구동신호를 상기 하이브리드 스타일러스에 전송하지 않도록 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 터치입력장치와 통신하는 하이브리드 스타일러스는 상기 터치입력장치 내의 복수의 전극 중 적어도 하나와 커패시턴스(capacitance)를 형성하는 전도성 팁, 소정의 전력에 기초하여 상기 터치입력장치와 동작하는 제1모드 동작부, 상기 전도성 팁에 의한 상기 터치입력장치 내의 상기 복수의 전극 중 적어도 하나에 대한 커패시턴스 변화를 이용하여 동작하는 제2모드 동작부, 상기 전도성 팁을 상기 제1모드 동작부 또는 상기 제2모드 동작부에 접속시키도록 구성된 스위치, 상기 소정의 전력을 상기 제1모드 동작부에 제공하는 전원부, 상기 터치입력장치로부터 상기 제1모드로 동작하거나 상기 제2모드로 동작하기 위한 모드 변환 정보를 수신하는 통신부 및 상기 모드 변환 정보에 기초하여, 상기 스위치의 위치를 상기 제1모드 동작부에 배치하거나 상기 제2모드 동작부에 배치하는 제어기를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 하이브리드 스타일러스와 통신하는 터치입력장치는 소정의 전력에 기초하여 동작하는 상기 하이브리드 스타일러스와 함께 제1모드로 동작하는 제1모드 동작부, 상기 전도성 팁에 의한 상기 터치입력장치 내의 상기 복수의 전극 중 적어도 하나에 대한 커패시턴스 변화를 이용하여 제2모드로 동작하는 제2모드 동작부, 상기 하이브리드 스타일러스와의 동작 모드를 변환하기 위한 사용자 입력을 수신하는 버튼부, 상기 사용자 입력에 따른 동작 모드 변환 정보를 상기 하이브리드 스타일러스로 전송하는 통신부 및 상기 사용자 입력에 기초하여, 상기 제1모드로 동작하거나 상기 제2모드로 동작하도록 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 터치입력장치와 통신하는 하이브리드 스타일러스는 상기 터치입력장치 내의 복수의 전극 중 적어도 하나와 커패시턴스(capacitance)를 형성하는 전도성 팁 및 상기 터치입력장치로부터 입력되는 구동신호에 반응하여 상기 구동신호와 독립된 응답신호를 생성하여 상기 응답신호를 상기 전도성 팁에 전송하는 제1모드 동작부를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 하이브리드 스타일러스와 통신하는 터치입력장치는 상기 하이브리드 스타일러스를 구동하기 위한 구동신호에 반응하여 상기 구동신호와 독립되어 상기 하이브리드 스타일러스로부터 생성된 응답신호에 기초하여 제1모드로 동작하는 제1모드 동작부, 상기 하이브리드 스타일러스와의 동작 모드를 변환하기 위한 사용자 입력을 수신하는 버튼부 및 상기 사용자 입력에 기초하여, 상기 제1모드로 동작하거나 상기 구동신호를 상기 하이브리드 스타일러스에 전송하지 않도록 제어하는 제어부;를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 터치입력장치와 통신하는 하이브리드 스타일러스는 상기 터치입력장치 내의 복수의 전극 중 적어도 하나와 커패시턴스(capacitance)를 형성하는 전도성 팁, 소정의 전력에 기초하여 상기 터치입력장치와 동작하는 제1모드 동작부, 상기 전도성 팁에 의한 상기 터치입력장치 내의 상기 복수의 전극 중 적어도 하나에 대한 커패시턴스 변화를 이용하여 동작하는 제2모드 동작부, 상기 전도성 팁을 상기 제1모드 동작부 또는 상기 제2모드 동작부에 접속시키도록 구성된 스위치, 상기 소정의 전력을 상기 제1모드 동작부에 제공하는 전원부, 상기 터치입력장치와의 동작 모드를 변환하기 위한 사용자 입력을 수신하는 사용자입력수신부, 상기 사용자 입력에 따른 동작 모드 변환 정보를 상기 터치입력장치로 전송하는 통신부 및 상기 모드 변환 정보에 기초하여, 상기 스위치의 위치를 상기 제1모드 동작부에 배치하거나 상기 제2모드 동작부에 배치하는 제어기를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 하이브리드 스타일러스와 통신하는 터치입력장치는 소정의 전력에 기초하여 동작하는 상기 하이브리드 스타일러스와 함께 제1모드로 동작하는 제1모드 동작부, 상기 전도성 팁에 의한 상기 터치입력장치 내의 상기 복수의 전극 중 적어도 하나에 대한 커패시턴스 변화를 이용하여 제2모드로 동작하는 제2모드 동작부, 상기 하이브리드 스타일러스로부터 사용자 입력에 의한 상기 제1모드로 동작하거나 상기 제2모드로 동작하기 위한 모드 변환 정보를 수신하는 통신부 및 상기 모드 변환 정보에 기초하여 상기 제1모드로 동작하거나 상기 제2모드로 동작하도록 제어하는 제어부;를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 액티브 스타일러스의 장점인 부가 기능 구현과 패시브 스타일러스의 장점인 별도의 배터리를 필요로 하지 않는 특징을 결합하여, 액티브 스타일러스 모드에서 패시브 스타일러스 모드로의 전환이 자동적으로 수행될 수 있게 된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 스타일러스의 배터리가 떨어진 경우에도 전환된 모드로 터치입력장치와의 동작을 지속적으로 수행하여 시간 및 비용이 절감될 수 있다.
도 1a 내지 도 1d는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치입력장치의 동작 시스템을 나타내기 위해 참조되는 도면이다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치입력장치와 하이브리드 스타일러스간의 데이터 송수신을 기술하기 위해 참조되는 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치입력장치와 하이브리드 스타일러스간의 데이터 송수신을 기술하기 위해 참조되는 도면이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따라 하이브리드 스타일러스와 터치입력장치간의 제1모드 동작을 설명하기 위한 도면이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
도 1a은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치입력장치의 동작 시스템을 나타내기 위해 참조되는 도면이다.
도 1a를 참조하면, 터치입력장치의 동작 시스템은 터치입력장치(100) 및 하이브리드 스타일러스(200)로 구성될 수 있다.
터치입력장치(100)는 하이브리드 스타일러스(200)의 위치를 판단한다. 하이브리드 스타일러스(200)는 터치입력장치(100)와 함께 액티브 하이브리드 스타일러스 모드(200A, 이하 제1모드)로 동작하거나 패시브 하이브리드 스타일러스 모드(200B, 이하 제2모드)로 동작할 수 있다. 본 발명에서 제1모드는 하이브리드 스타일러스(200)가 내장된 배터리 파워를 이용하여 자체적으로 신호를 출력함으로써, 하이브리드 스타일러스(200)의 위치를 판단하기 위해 터치입력장치(100)와 동작하는 것을 의미하고, 제2 모드는 별도의 배터리 파워 없이 전도성 팁에 의한 정전용량 변화를 이용하여, 하이브리드 스타일러스(200)의 위치를 판단하기 위해 터치입력장치(100)와 동작하는 것을 의미한다.
구체적으로, 자체적인 전원을 구비하는 제1모드로 동작하는 경우, 동기화 방식이나 비동기화 방식으로 동작하여 터치입력장치(100) 상의 하이브리드 스타일러스(200)의 위치가 판단될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 터치입력장치(100)의 구동신호를 하이브리드 스타일러스(200)가 수신하여, 터치입력장치(100)로부터 입력되는 구동신호에 반응하여 상기 구동신호와 독립된 응답신호를 생성하여 상기 응답신호를 상기 전도성 팁에 전송함으로써 상기 터치입력장치(100)와 동작하는 동기화 방식으로 구현될 수도 있고, 다른 실시예에 따라 터치입력장치(100)의 구동신호가 없이도 하이브리드 스타일러스(200)가 자체적인 신호를 출력하여 터치입력장치(100)와 동작하는 비동기화 방식으로 구현될 수도 있다. 한편, 자체적인 전원을 구비하지 않는 제2모드로 동작하는 경우, 전도성 팁에 의한 상기 터치입력장치(100) 내의 상기 복수의 전극 중 적어도 하나에 대한 커패시턴스 변화를 이용하여 동작할 수 있다.이 때, 본 발명에서는 제1모드 또는 제2모드를 터치입력장치(100) 및 하이브리드 스타일러스(200) 사이의 동작 모드로 정의한다.
여기서, 터치입력장치(100)는 터치 패드, 터치 스크린이거나, 터치 패드 또는 터치 스크린을 구비하는 노트북, 휴대폰, 스마트폰, PMP, MP3 player 등과 같은 전자 장치일 수 있다.
한편, 도 1a를 설명함에 있어서, 터치입력장치(100)에 하나의 하이브리드 스타일러스(200)가 접촉하는 것을 도시하였지만, 구현시에는 하나의 터치입력장치(100)에 복수의 하이브리드 스타일러스가 접촉할 수 있으며, 이 경우, 터치입력장치(100)는 복수의 하이브리드 스타일러스 각각의 위치를 감지할 수 있다.
도 1b 내지 도 1d는 도 1a의 터치입력장치(100)의 구체적인 구성을 도시한 블록도이다.
도 1b를 참조하면, 터치입력장치(100)는 채널 전극부(110), 구동부(130), 수신부(140) 및 프로세서(150)로 구성될 수 있다.
채널 전극부(110)는 도 1c 및 도 1d와 같이 복수의 전극을 포함한다. 도 1c에 도시한 바와 같이, 채널 전극부(110)는 매트릭스 형태로 배치되는 복수의 전극을 포함할 수 있다. 예를 들어, 채널 전극부(110)는 제1 방향으로 배치되는 복수의 제1 전극들(111, 112, 113, 114, 115, 116)과 제1 방향과 수직인 제2 방향으로 배치되는 복수의 제2 전극(121, 122, 123, 124, 125, 126)을 포함할 수 있다. 여기서, 제1 전극 및/또는 제2전극은 투명 전극으로, ITO(Indium Tin Oxide) 재질로 구성될 수 있다.
구동부(130)는 구동신호를 생성하여 채널 전극부(110)내의 복수의 제1 전극의 전부 또는 일부에 제공한다.
수신부(140)는 채널 전극부(100) 내의 복수의 제2 전극의 전부 또는 일부로부터 수신신호를 수신한다.
프로세서(150)는 수신된 신호를 기반으로 하이브리드 스타일러스(200)의 위치를 판별한다. 구체적으로 프로세서(150)는 복수의 전극 각각으로부터 수신된 수신신호간의 비율을 기초로 하이브리드 스타일러스(200)의 위치를 판단할 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 제1 전극(TX)과 제2 전극(RX)의 교차 지점마다 소정 값의 정전용량(Cm)이 생성되며, 하이브리드 스타일러스(200)와 같은 객체가 터치입력장치(100)에 근접하는 경우 이러한 정전용량의 값이 변경될 수 있다. 도 1c에서 상기 정전용량은 상호 정전용량(Cm, mutual capacitance)을 나타낼 수 있다. 이러한 전기적 특성을 수신부(140)에서 감지하여 터치입력장치(100)에 대한 터치 여부 및/또는 터치 위치를 감지할 수 있다. 예컨대, 제1축과 제2축으로 이루어진 2차원 평면으로 이루어진 터치입력장치(100)의 표면에 대한 터치의 여부 및/또는 그 위치를 감지할 수 있다.
보다 구체적으로, 터치입력장치(100)에 대한 터치가 일어날 때 구동신호가 인가된 제1 전극(TX)을 검출함으로써 터치의 제2축 방향의 위치를 검출할 수 있다. 이와 마찬가지로, 터치입력장치(100)에 대한 터치시 제2 전극(RX)을 통해 수신된 수신신호로부터 정전용량 변화를 검출함으로써 터치의 제1축 방향의 위치를 검출할 수 있다.
위에서는 제1 전극(TX)과 제2 전극(RX) 사이의 상호 정전용량 변화량에 기초하여, 터치 위치를 감지하는 터치입력장치(100)의 동작 방식에 대해서 설명했지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 즉, 도 1d와 같이, 자기 정전용량(self capacitance)의 변화량에 기초하여 터치 위치를 감지하는 것도 가능하다.
복수의 전극(30)은 도 1d에 도시된 바와 같이, 일정한 간격을 두고 격자 모양으로 배치될 수 있지만, 이에 한정되지 않는다.
프로세서(150)에 의해 생성된 구동제어신호는 구동부(130)에 전달되고, 구동부(130)는 구동제어신호에 기초하여, 소정 시간에 미리 설정된 터치 전극(30)에 구동신호를 인가한다. 또한, 프로세서(150)에 의해 생성된 감지제어신호는 수신부(140)에 전달되고, 수신부(140)는 감지제어신호에 기초하여, 소정 시간에 미리 설정된 터치 전극(30)으로부터 감지신호를 입력받는다. 이때, 감지신호는 터치 전극(30)에 형성된 자기 정전용량 변화량에 대한 신호일 수 있다.
이때, 수신부(140)가 감지한 감지신호에 의하여, 터치 전극(30)에 대한 터치 여부 및/또는 터치 위치가 검출된다. 예컨대, 터치 전극(30)의 좌표를 미리 알고 있기 때문에, 터치 전극(30)의 표면에 대한 객체의 터치의 여부 및/또는 그 위치를 감지할 수 있게 된다.
이상에서, 정전용량 방식의 터치입력장치(100)가 상세하게 설명되었으나, 본 발명의 실시예에 따른 터치입력장치(100)에서 터치 여부 및 터치 위치를 검출하기 위한 채널 전극부(110)는 전술한 방법 이외의 표면 정전용량 방식, 프로젝티드(projected) 정전용량 방식, 저항막 방식, 표면 탄성파 방식(SAW: surface acoustic wave), 적외선(infrared) 방식, 광학적 이미징 방식(optical imaging), 분산 신호 방식(dispersive signal technology) 및 음성 펄스 인식(acoustic pulse recognition) 방식 등 임의의 터치 센싱 방식을 이용하여 구현될 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따라 터치입력장치(100)가 하이브리드 스타일러스(200)와 함께 제1모드로 구동하다가, 모드를 전환하여 제2 모드로 구동할 필요성이 있다. 예를 들어, 터치입력장치(100)가 하이브리드 스타일러스(200)와 함께 제1모드로 동작하다가, 하이브리드 스타일러스(200)의 전원부(250)의 배터리 양이 감소하거나 하이브리드 스타일러스(200)를 구동시키기 어려울 정도로 배터리가 임계치 이하로 완전히 떨어지게 된다면, 터치입력장치(100)는 더 이상 제1모드로 동작하기 어려워지게 된다. 만일 제1모드로의 동작이 중단되어 시스템 전체가 중단되게 된다면, 사용자가 수행하고 있던 동작(예, 필기) 이 끊기게 되어 불편하게 된다. 따라서, 이 경우에는 모드 전환하여 제2모드로 동작하게 함으로써, 배터리 유무와 무관하게 연속적인 동작을 수행할 수 있도록 하는 필요성이 있다.
이하에서는, 이러한 필요성에 따라 구현된 터치입력장치(100)와 하이브리드 스타일러스(200)간의 동작을 설명하도록 한다.
도 2a는 본 발명의 실시예에 따른 터치입력장치(100)와 하이브리드 스타일러스(200)간의 데이터 송수신을 기술하기 위해 참조되는 도면이다. 특히, 도 2a는 하이브리드 스타일러스(200)가 특정 모드 동작부로 동작하기 이전의 일반적인 구성을 설명하기 위해 참조된다.
먼저, 도 2a에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 터치입력장치(100)는 통신부(160), 제어부(170) 및 버튼부(180)를 포함할 수 있다.
통신부(160)는 하이브리드 스타일러스(200)와 데이터 송수신을 수행할 수 있다. 실시예에 따라 하이브리드 스타일러스(200)로부터 제어명령을 수신하여 터치입력장치(100)의 동작을 제어할 수도 있고, 제어명령을 하이브리드 스타일러스(200)로 송신하여 하이브리드 스타일러스(200)의 동작이 제어될 수도 있다. 실시예에 따라 양방향 통신을 하거나, 단방향 통신만이 가능하도록 구현될 수도 있다.
제어부(170)는 통신부(160)를 통해 하이브리드 스타일러스(200)와 함께 제1모드로 동작하도록 제어하거나, 제1모드와 다른 제2모드로의 변환을 준비하며, 하이브리드 스타일러스(200)와 함께 제2모드로 동작하도록 제어할 수 있다. 제어부(920)는 메인 프로세서 또는 응용 프로세서(application processor)일 수 있다.
버튼부(180)는 하이브리드 스타일러스(200)와의 동작모드를 변경시키기 위한 사용자 입력을 수신한다. 버튼부(180)는 터치스크린 상이나 하우징 상에, 아이콘 형태로 구현되거나, 토글(toggle) 버튼으로 구현될 수도 있다.
한편, 도 2a에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 스타일러스(200)는 전도성 팁(210), 통신부(230), 전원부(250) 및 회로부(240)를 포함할 수 있고, 회로부(240)는 제1모드 동작부(241A) 및 제2모드 동작부(241B)로 구현된 모드동작부(241), 제어기(242) 및 스위치(243)를 포함할 수 있다.
전도성 팁(210)은 터치입력장치(100) 내의 복수의 전극 중 적어도 하나의 전극과 커패시턴스(capacitance)를 형성한다. 이러한 전도성 팁(210)은 예를 들어 금속성 팁으로 형성될 수 있다. 그리고 전도성 팁(210)은 비전도성 물질 내부에 존재하거나 또는 전도성 팁(210)의 일부가 외부로 노출될 수도 있다. 또한, 사용 시에 필기 감을 부드럽게 하기 위하여 전도성 팁(210)이 외부와 직접적인 접촉하는 것을 방지하는 절연부를 더 포함할 수 있다.
그리고 전도성 팁(210)은 제1모드로 동작하는 경우, 터치입력장치(100)로부터 트리거 신호(또는 여기 신호)를 수신할 수 있다. 여기서 트리거 신호는 기설정된 주파수를 갖는 신호로 구동신호와 같은 주파수를 가질 수 있다.
통신부(230)는 터치입력장치(100)와 데이터 송수신을 수행할 수 있다. 실시예에 따라 터치입력장치(100)로부터 제어명령을 수신하여 하이브리드 스타일러스(200)의 동작을 제어할 수도 있고, 제어명령을 터치입력장치(100)로 송신하여 터치입력장치(100)의 동작이 제어될 수도 있다. 실시예에 따라 양방향 통신을 하거나, 단방향 통신만이 가능하도록 구현될 수도 있다.
모드동작부(241)는 터치입력장치(100)와 함께 제1모드로 동작하는 제1모드 동작부(241A) 및 터치입력장치(100)와 함께 제2모드로 동작하는 제2모드 동작부(241B)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따라, 제1모드 동작부(241A) 와 제2모드 동작부(241B)는 각각 별개의 물리적인 회로로 구현될 수 있고, 다른 실시예에 따라 동일한 물리적인 회로를 기반으로 하되 소프트웨어적으로만 다르게 처리될 수도 있다.
제어기(242)는 통신부(230)를 통해 터치입력장치(100)와 함께 제1모드로 동작하도록 스위치(243)의 위치를 배치하거나, 제1모드와 다른 제2모드로의 변환을 준비하며, 터치입력장치(100)와 함께 제2모드로 동작하도록 스위치(243)의 위치를 배치할 수 있다.
스위치(243)는 전도성 팁(210)을 제1모드 동작부(241A) 또는 제2모드 동작부(241B)에 접속시키도록 구성된다. 예를 들어, 도 2b와 같이 전도성 팁(210)을 제1모드 동작부(241A)에 접속시키도록 구성될 수도 있고, 도 2c와 같이 전도성 팁(210)을 제2모드 동작부(241B)에 접속시키도록 구성될 수도 있다.
전원부(250)는 회로부(240)에 전원을 제공할 수 있다. 구체적으로, 하이브리드 스타일러스(200)가 제1모드 동작부(241A)로 동작하는 경우, 제1모드 동작부(241A)로 전원을 제공할 수 있다.
상기에서 전술한 도 2a의 터치입력장치(100) 및/또는 하이브리드 스타일러스(200)의 구성은 전체/일부가 삭제되거나, 또 다른 구성요소가 추가되거나, 변형될 수도 있다.
도 2b는 하이브리드 스타일러스(200)가 제1모드 동작부(241A)로 동작하는 경우의 회로부(240)의 구성도이다.
회로부(240)는 기설정된 주파수를 갖는 응답신호를 생성하여 전도성 팁(210)에 제공한다. 구체적으로 제1모드 동작부(241A)는 전원부(250)에서 제공된 전원에 따라 내부의 소자에서 생성된 특정 주파수의 응답신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 구동신호의 주파수를 반전시키거나, 위상을 변경하거나, 구동신호의 전압레벨을 변경하여 변형된 응답신호를 생성한다. 그리고 제1모드 동작부(241A)는 생성된 응답신호를 전도성 팁(210)에 제공할 수 있다. 여기서 응답신호는 터치입력장치(100)에 하이브리드 스타일러스(200)의 접촉 위치 측정을 위한 전기 신호가 된다.
그리고 제1모드 동작부(241A)는 전도성 팁(210)에서의 필압을 감지하고, 감지된 필압에 따라 응답신호의 주파수를 가변할 수 있다. 그리고 제1모드 동작부(241A)는 하이브리드 스타일러스(200)의 동작 모드를 감지하고, 감지된 동작 모드에 대응되는 주파수의 응답 신호를 생성하여 전도성 팁(210)에 제공 수도 있다.
그리고 제1모드 동작부(241A)는 전도성 팁(210)으로부터 트리거 신호가 감지되면, 응답신호를 기설정된 시간 동안 생성할 수 있다. 만약 기설정된 시간 내에 트리거 신호가 다시 감지되지 않으면, 제1모드 동작부(241A)는 응답신호의 생성을 중단할 수 있다. 그리고 제1모드 동작부(241A)는 하이브리드 스타일러스(200)가 절전 상태를 유지하도록 하이브리드 스타일러스(200) 내의 각 구성을 제어할 수 있다.
도 2c는 하이브리드 스타일러스(200)가 제2모드 동작부(241B)로 동작하는 경우의 회로부(240)의 구성도이다.
일 실시예에 따라, 도 2c와 같이, 제2모드 동작부(241B)는 손가락이나 스타일러스와 같은 도전성 물체에 대한 커패시턴스를 가변하기 위한 회로와 동일한 회로로 구현될 수도 있다. 또는, 다른 실시예에 따라 공진 회로부로 구현될 수 있다. 여기서 공진 회로부는, 전도성 팁(210)에 연결된 인덕터 및 커패시터로 이루어진 병렬 연결 회로를 포함한다. 구체적으로, 공진 회로부는 터치입력장치(100)로부터 입력되는 구동신호에 공진할 수 있다.
이러한 도 2a 내지 도 2c의 터치입력장치(100) 및 하이브리드 스타일러스(200)의 구성을 기초로, 터치입력장치(100) 및 하이브리드 스타일러스(200)는 하기 제1실시예 내지 제3실시예와 같이 동작할 수 있다. 구체적으로, 제1모드에서 제2모드로의 모드변경명령을 전송하는 주체가 터치입력장치(100)인지 하이브리드 스타일러스(200)인지에 따라 터치입력장치(100) 및 하이브리드 스타일러스(200)는 각각 상이하게 동작할 수 있고, 제1모드에서 제2모드로의 모드변경이 자동으로 수행된 건지 사용자 입력에 따른 수동으로 수행된 건지에 따라 터치입력장치(100) 및 하이브리드 스타일러스(200)는 상이하게 동작할 수 있다.
제1실시예에 따르면, 도 2b와 같이 하이브리드 스타일러스(200) 및 터치입력장치(100)가 각각 제1모드에서 동작하고 있다가, 하이브리드 스타일러스(200)가 제1모드에서 제2모드로의 모드변경명령을 생성하여 터치입력장치(100)로 전송하게 되면, 하이브리드 스타일러스(200) 및 터치입력장치(100)가 각각 도 2c와 같이 제2모드에서 동작할 수 있다.
구체적으로, 제어기(242)는 전원부(250)의 전력의 잔량을 체크할 수 있다. 이는, 소정의 시간 간격 동안 소정의 횟수만큼 주기적으로 체크할 수 있으며, 소정의 시간 간격, 소정의 횟수, 또는 주기 등의 정보는 미리 설정되어 메모리(미도시)에 저장될 수 있다.
제어기(242)는 체크한 전력의 잔량이 소정의 임계치 이상인 것으로 판단한 경우, 스위치(243)의 위치를 도 2b와 같이 제1모드 동작부(241A)로 배치할 수 있다. 반면, 제어기(242)는 체크한 전력의 잔량이 소정의 임계치 미만인 것으로 판단한 경우, 스위치(243)의 위치를 도 2c와 같이 제2모드 동작부(241B)로 배치할 수 있다. 전원부(250)의 전력의 잔량 정보는 별도로 메모리(미도시)에 저장될 수 있다.
하이브리드 스타일러스(200)의 통신부(230)는 하이브리드 스타일러스(200)의 제어기(242)에 의한 동작 모드 변환 정보를 터치입력장치(100)로 전송할 수 있다.
이 때, 터치입력장치(100)의 통신부(160)는 동작 모드 변환 정보를 수신할 수 있고, 동작 모드가 변경됨에 따라 터치입력장치(100) 및 하이브리드 스타일러스(200) 각각은 제2모드로 동작할 수 있다.
제2실시예에 따르면, 도 2b와 같이 하이브리드 스타일러스(200) 및 터치입력장치(100)가 각각 제1모드에서 동작하고 있다가, 터치입력장치(100)가 제1모드에서 제2모드로의 모드변경명령을 생성하여 하이브리드 스타일러스(200)로 전송하게 되면, 하이브리드 스타일러스(200) 및 터치입력장치(100)가 각각 도 2c와 같이 제2모드에서 동작할 수 있다.
구체적으로, 하이브리드 스타일러스(200)는 전력의 잔량 정보를 터치입력장치(100)로 전송할 수 있다. 제2실시예는 제1실시예와 다르게, 터치입력장치(100)에서 모드전환명령을 생성하기 위하여, 모드전환명령의 생성 전에 하이브리드 스타일러스(200)의 전력의 잔량 정보를 먼저 수신할 수 있다.
전력의 잔량 정보는 소정의 시간 간격 동안 소정의 횟수만큼 주기적으로 체크된 것일 수 있으며, 소정의 시간 간격, 소정의 횟수, 또는 주기 등의 정보는 미리 설정되어 메모리(미도시)에 저장될 수 있다.
터치입력장치(100)의 통신부(160)는 하이브리드 스타일러스(200)로부터 전력의 잔량 정보를 수신하고, 제어부(170)는 체크한 전력의 잔량이 소정의 임계치 이상인 것으로 판단한 경우, 제1모드로 동작하도록 제어할 수 있다. 반면, 제어부(170)는 체크한 전력의 잔량이 소정의 임계치 미만인 것으로 판단한 경우, 제2모드로 동작하도록 제어할 수 있다. 전력의 잔량 정보는 별도로 메모리(미도시)에 저장될 수 있다.
통신부(160)는 제2모드로의 동작 모드 변환 정보를 생성하여, 하이브리드 스타일러스(200)로 전송할 수 있다.
하이브리드 스타일러스(200)의 통신부(230)는 터치입력장치(100)로부터 제2모드로의 동작 모드 변환 정보를 수신할 수 있다. 하이브리드 스타일러스(200)의 제어기(242)는 동작 모드 변환 정보에 기초하여, 스위치(243)의 위치를 도 2c와 같이 제2모드 동작부(241B)로 배치할 수 있다. 동작 모드가 변경됨에 따라 터치입력장치(100) 및 하이브리드 스타일러스(200) 각각은 제2모드로 동작할 수 있다.
제3실시예에 따르면, 제1실시예 및 제2실시예와 같이 배터리 잔량 정보에 기초하여 모드 변환 정보가 자동 생성되는 것과 다르게, 사용자 입력에 기초하여 모드 변환 정보가 수동으로 생성될 수도 있다.
터치입력장치(100)의 버튼부(180)는 하이브리드 스타일러스(200)와의 동작 모드를 변환/선택하기 위한 사용자 입력을 수신할 수 있다.
사용자 입력에 따른 동작 모드 변환 정보는 통신부(160)를 통해 하이브리드 스타일러스(200)로 전송될 수 있고, 하이브리드 스타일러스(200)는 통신부(230)를 통해 동작 모드 변환 정보를 수신할 수 있다. 그리고, 동작 모드가 변경됨에 따라 터치입력장치(100) 및 하이브리드 스타일러스(200) 각각은 제2모드로 동작할 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치입력장치(100)와 하이브리드 스타일러스(200)간의 데이터 송수신을 기술하기 위해 참조되는 도면이다. 도 3의 실시예는 도 2의 실시예와 다르게, 전력의 잔량이 소정의 임계치 이하라고 판단되는 경우, 다른 모드로 전환하는 것이 아니라, 구동신호를 하이브리드 스타일러스(200)에 인가하지 않음으로서, 기존의 제1모드를 중지하도록 할 수 있다.
먼저, 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 터치입력장치(100)는 통신부(160), 제어부(170) 및 버튼부(180)를 포함할 수 있다. 여기서 도 3의 터치입력장치(100)는 도 2a의 터치입력장치(100)와 동일/유사하게 구현될 수 있다. 특히, 도 3의 터치입력장치(100)의 통신부(160)는 하이브리드 스타일러스(200)로부터 하이브리드 스타일러스(200)의 상태 정보를 수신하여 터치입력장치(100)의 동작을 제어할 수도 있고, 단방향 통신만이 가능하도록 구현될 수 있다.
한편, 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 하이브리드 스타일러스(200)는 전도성 팁(210), 통신부(230), 전원부(250) 및 제1모드 동작부(241A)를 포함할 수 있다. 여기서 도 3의 하이브리드 스타일러스(200)의 전도성 팁(210) 및 전원부(250)는 도 2a의 하이브리드 스타일러스(200)의 전도성 팁(210) 및 전원부(250)와 동일/유사하게 구현될 수 있다.
도 3의 하이브리드 스타일러스(200)의 통신부(230)는 터치입력장치(100)로 하이브리드 스타일러스(200)의 상태 정보를 송신하여 단방향 통신만이 가능하도록 구현될 수 있다.
상기에서 전술한 도 3의 터치입력장치(100) 및/또는 하이브리드 스타일러스(200)의 구성은 전체/일부가 삭제되거나, 또 다른 구성요소가 추가되거나, 변형될 수도 있다.
도 3의 제1모드 동작부(241A)는 도 2a의 제1모드 동작부(241A)와 동일/유사하게 구현될 수 있다.
이러한 도 3의 터치입력장치(100) 및 하이브리드 스타일러스(200)의 구성을 기초로, 터치입력장치(100) 및 하이브리드 스타일러스(200)는 터치입력장치(100)가 하이브리드 스타일러스(200)로부터 하이브리드 스타일러스(200)의 상태 정보를 수신하여 동작하는 것인지 또는 터치입력장치(100)가 사용자 입력을 수신하였는 지에 따라, 하기 제4실시예 및 제5실시예와 같이 동작할 수 있다.
제4실시예에 따르면, 하이브리드 스타일러스(200) 및 터치입력장치(100)가 각각 제1모드에서 동작하고 있다가, 터치입력장치(100)가 하이브리드 스타일러스(200)로부터 수신한 전력의 잔량 정보가 소정의 임계치 이하인 경우, 하이브리드 스타일러스(200) 및 터치입력장치(100)는 각각 제1모드의 동작 수행을 중지할 수 있다.
구체적으로, 하이브리드 스타일러스(200)의 전원부(250)의 전력의 잔량 정보는 통신부(230)를 통해 터치입력장치(100)로 전송될 수 있다. 전력의 잔량 정보는 소정의 시간 간격 동안 소정의 횟수만큼 주기적으로 체크될 수 있으며, 소정의 시간 간격, 소정의 횟수, 또는 주기 등의 정보는 미리 설정되어 메모리(미도시)에 저장될 수 있다.
터치입력장치(100)의 통신부(160)는 하이브리드 스타일러스(200)로부터 전력의 잔량 정보를 수신하고, 제어부(170)는 체크한 전력의 잔량이 소정의 임계치 이상인 것으로 판단한 경우, 제1모드로 동작하도록 제어할 수 있다. 반면, 제어부(170)는 체크한 전력의 잔량이 소정의 임계치 미만인 것으로 판단한 경우, 구동신호를 하이브리드 스타일러스(200)에 더 이상 전송하지 않도록 제어할 수 있다. 즉, 구동신호를 전송하지 않아 터치입력장치(100) 및 하이브리드 스타일러스(200)의 제1모드로의 동작을 중단할 수 있다.
하이브리드 스타일러스(200)의 제1모드 동작부(241A)는 전력의 잔량 정보에 기초하여, 터치입력장치(100)로부터 구동신호가 입력되지 않으면 제1모드로의 동작을 중단할 수 있다. 제1모드로의 동작을 중단하게 되면, 하이브리드 스타일러스(200)는 별도의 회로를 포함하지 않는 손가락과 같은 도전성 객체로 인식될 수 있다.
실시예에 따라서는, 제1모드로 동작하는 동안에는 일반 터치감지동작을 디스에이블 하고, 제1모드로의 동작을 중단하는 경우에 일반 터치감지동작을 인에이블 하도록 구성할 수 있다. 이와 같은 구성에 의하면 제1모드가 동작하고 있는 동안에는 손가락이나 손바닥에 의한 터치가 디스에이블되어 팜리젝션(palm rejection) 기능이 구현될 수 있다.
제5실시예에 따르면, 하이브리드 스타일러스(200) 및 터치입력장치(100)가 각각 제1모드에서 동작하고 있다가, 터치입력장치(100)가 모드 변환/선택 정보를 사용자로부터 수신하게 되면, 이러한 수동 입력에 기초하여 하이브리드 스타일러스(200) 및 터치입력장치(100)는 각각 제1모드의 동작 수행을 중지할 수 있다. 제5실시예의 경우, 별도의 통신부(230) 및 통신부(160)가 생략될 수 있다.
구체적으로, 버튼부(180)는 하이브리드 스타일러스(200)와의 동작 모드를 변환하기 위한 사용자 입력을 수신할 수 있다.
제어부(170)는 이러한 사용자 입력에 기초하여, 제1모드로 동작하거나 제1모드로의 동작을 수행하지 않도록 할 수 있다. 제1모드로의 동작을 수행하지 않는다는 것은 구동신호를 하이브리드 스타일러스(200)에 더 이상 전송하지 않음을 의미할 수 있다.
하이브리드 스타일러스(200)의 제1모드 동작부(241A)는 터치입력장치(100)로부터 구동신호가 더 이상 입력되지 않으면 제1모드로의 동작을 중단할 수 있다. 제1모드로의 동작을 중단하게 되면, 하이브리드 스타일러스(200)는 별도의 회로를 포함하지 않는 손가락과 같은 도전성 객체로 인식될 수 있다.
실시예에 따라서는, 제1모드로 동작하는 동안에는 일반 터치감지동작을 디스에이블 하고, 제1모드로의 동작을 중단하는 경우에 일반 터치감지동작을 인에이블 하도록 구성할 수 있다. 이와 같은 구성에 의하면 제1모드가 동작하고 있는 동안에는 손가락이나 손바닥에 의한 터치가 디스에이블되어 팜리젝션(palm rejection) 기능이 구현될 수 있다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따라 하이브리드 스타일러스(200)와 터치입력장치(100)간의 제1모드 동작을 설명하기 위한 도면이다. 구체적으로, 하이브리드 스타일러스(200)를 웨이크업 하기 위한 트리거 신호로 터치입력장치(100)의 구동신호를 이용하는 실시예이다. 전술한 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 제1모드 동작에 의하면, 별도의 구동신호 없이 하이브리드 스타일러스(200)가 동작할 수도 있다.
도 4a를 참조하면, 구동부(130, 미도시)는 제1 전극의 제1 서브 그룹(111, 112, 113)에 구동 신호(Tx Signal)(구체적으로 각 제1 전극에 인가되는 구동 신호의 디지털 코드는 다른 값을 가짐)를 인가할 수 있다.
그리고 수신부(140)는 구동 신호의 인가 상태에서, 제2 전극의 전부(121,122,123,124,125,126)에서 수신 신호를 수신할 수 있다.
이때, 구동 신호는 트리거 신호로 이용되는바, 하이브리드 스타일러스(200)는 구동 신호를 감지하여 이에 대응하는 응답신호를 생성하게 된다.
이에 따라 도 4b를 참조하면, 하이브리드 스타일러스(200)에서 생성된 응답신호에 대응되는 수신 신호는, 수신부(140)에서 수신하게 된다.
한편, 도 4a 및 도 4b의 구동신호 인가 및 수신신호 수신 방식은 일례에 불과하며, 복수의 제1전극의 전부에 구동신호를 인가하거나, 복수의 제2전극의 일부로부터 수신신호를 수신할 수도 있는 등 다양하게 구현할 수도 있다.
이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한, 이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 액티브 스타일러스의 장점인 부가 기능 구현과 패시브 스타일러스의 장점인 별도의 배터리를 필요로 하지 않는 특징을 결합하여, 액티브 스타일러스 모드에서 패시브 스타일러스 모드로의 전환이 자동적으로 수행될 수 있게 된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 스타일러스의 배터리가 떨어진 경우에도 전환된 모드로 터치입력장치와의 동작을 지속적으로 수행하여 시간 및 비용이 절감될 수 있다.

Claims (12)

  1. 터치입력장치와 통신하는 하이브리드 스타일러스에 있어서,
    상기 터치입력장치 내의 복수의 전극 중 적어도 하나와 커패시턴스(capacitance)를 형성하는 전도성 팁;
    소정의 전력에 기초하여 상기 터치입력장치와 동작하는 제1모드 동작부;
    상기 전도성 팁에 의한 상기 터치입력장치 내의 상기 복수의 전극 중 적어도 하나에 대한 커패시턴스 변화를 이용하여 동작하는 제2모드 동작부;
    상기 전도성 팁을 상기 제1모드 동작부 또는 상기 제2모드 동작부에 접속시키도록 구성된 스위치;
    상기 소정의 전력을 상기 제1모드 동작부에 제공하는 전원부;
    상기 터치입력장치의 동작모드를 변환시키는 모드 변환 정보를 상기 터치입력장치로 전송하는 통신부; 및
    상기 전력의 잔량을 체크하여, 상기 전력의 잔량이 소정의 임계치 이상인 경우, 상기 전도성 팁을 상기 제1모드 동작부에 접속시키도록 상기 스위치를 제어하고, 상기 전력의 잔량이 소정의 임계치 미만인 경우 상기 전도성 팁을 상기 제2모드 동작부에 접속시키도록 상기 스위치를 제어하고,
    상기 모드 변환 정보를 상기 터치입력장치에 전송하도록 상기 통신부를 제어하는 제어기;를 포함하는 하이브리드 스타일러스.
  2. 하이브리드 스타일러스와 통신하는 터치입력장치에 있어서,
    소정의 전력에 기초하여 동작하는 상기 하이브리드 스타일러스와 함께 제1모드로 동작하는 제1모드 동작부;
    상기 하이브리드 스타일러스에 의한 상기 터치입력장치 내의 복수의 전극 중 적어도 하나에 대한 커패시턴스 변화를 이용하여 제2모드로 동작하는 제2모드 동작부;
    상기 하이브리드 스타일러스로부터 모드 변환 정보를 수신하는 통신부;
    상기 제1모드로 동작하거나 또는 상기 제2모드로 동작하기 위한 상기 모드 변환 정보에 기초하여, 상기 제1모드로 동작하거나 상기 제2모드로 동작하도록 제어하는 제어부;를 포함하는 터치입력장치.
  3. 터치입력장치와 통신하는 하이브리드 스타일러스에 있어서,
    상기 터치입력장치 내의 복수의 전극 중 적어도 하나와 커패시턴스(capacitance)를 형성하는 전도성 팁;
    소정의 전력에 기초하여 상기 터치입력장치와 제1모드로 동작하기 위한 제1모드 동작부;
    상기 전도성 팁에 의한 상기 터치입력장치 내의 상기 복수의 전극 중 적어도 하나에 대한 커패시턴스 변화를 이용한 제2모드로 동작하기 위한 제2모드 동작부;
    상기 전도성 팁을 상기 제1모드 동작부 또는 상기 제2모드 동작부에 접속시키도록 구성된 스위치;
    상기 소정의 전력을 상기 제1모드 동작부에 제공하는 전원부;
    상기 전력의 잔량 정보를 상기 터치입력장치에 전송하고, 상기 터치입력장치로부터 모드 변환 정보를 수신하는 통신부; 및
    상기 모드 변환 정보에 기초하여, 상기 스위치의 위치를 상기 제1모드 동작부에 배치하거나 상기 제2모드 동작부에 배치하는 제어기;를 포함하는 하이브리드 스타일러스.
  4. 하이브리드 스타일러스와 통신하는 터치입력장치에 있어서,
    소정의 전력에 기초하여 동작하는 상기 하이브리드 스타일러스와 함께 제1모드로 동작하는 제1모드 동작부;
    상기 하이브리드 스타일러스에 의한 상기 터치입력장치 내의 복수의 전극 중 적어도 하나에 대한 커패시턴스 변화를 이용하여 제2모드로 동작하는 제2모드 동작부;
    상기 하이브리드 스타일러스로부터 상기 하이브리드 스타일러스의 전력의 잔량 정보를 수신하고, 모드 변환 정보를 상기 하이브리드 스타일러스로 전송하는 통신부; 및
    상기 전력의 잔량 정보를 체크하여, 상기 전력의 잔량이 소정의 임계치 이상인 경우 상기 제1모드로 동작하고, 상기 전력의 잔량이 소정의 임계치 미만인 경우 상기 제2모드로 동작하도록 제어하며, 상기 제1모드 또는 상기 제2모드로 동작하기 위한 상기 모드 변환 정보를 전송하도록 상기 통신부를 제어하는 제어부;를 포함하는 터치입력장치.
  5. 터치입력장치와 통신하는 하이브리드 스타일러스에 있어서,
    상기 터치입력장치 내의 복수의 전극 중 적어도 하나와 커패시턴스(capacitance)를 형성하는 전도성 팁;
    상기 터치입력장치로부터 입력되는 구동신호에 반응하여 상기 구동신호와 독립된 응답신호를 생성하여 상기 응답신호를 상기 전도성 팁에 전송하는 제1모드 동작부;
    소정의 전력을 상기 제1모드 동작부에 제공하는 전원부; 및
    상기 전력의 잔량 정보를 상기 터치입력장치에 전송하는 통신부를 포함하는,
    하이브리드 스타일러스.
  6. 하이브리드 스타일러스와 통신하는 터치입력장치에 있어서,
    상기 하이브리드 스타일러스를 구동하기 위한 구동신호에 반응하여 상기 구동신호와 독립되어 상기 하이브리드 스타일러스로부터 생성된 응답신호에 기초하여 제1모드로 동작하는 제1모드 동작부;
    상기 하이브리드 스타일러스로부터 상기 하이브리드 스타일러스의 전력의 잔량 정보를 수신하는 통신부; 및
    상기 전력의 잔량을 체크하여, 상기 전력의 잔량이 소정의 임계치 이상인 경우, 상기 제1모드로 동작하고, 상기 전력의 잔량이 소정의 임계치 미만인 경우 상기 구동신호를 상기 하이브리드 스타일러스에 전송하지 않도록 제어하는 제어부;를 포함하는 터치입력장치.
  7. 터치입력장치와 통신하는 하이브리드 스타일러스에 있어서,
    상기 터치입력장치 내의 복수의 전극 중 적어도 하나와 커패시턴스(capacitance)를 형성하는 전도성 팁;
    소정의 전력에 기초하여 상기 터치입력장치와 동작하는 제1모드 동작부;
    상기 전도성 팁에 의한 상기 터치입력장치 내의 상기 복수의 전극 중 적어도 하나에 대한 커패시턴스 변화를 이용하여 동작하는 제2모드 동작부;
    상기 전도성 팁을 상기 제1모드 동작부 또는 상기 제2모드 동작부에 접속시키도록 구성된 스위치;
    상기 소정의 전력을 상기 제1모드 동작부에 제공하는 전원부;
    상기 터치입력장치로부터 상기 제1모드로 동작하거나 상기 제2모드로 동작하기 위한 모드 변환 정보를 수신하는 통신부; 및
    상기 모드 변환 정보에 기초하여, 상기 스위치의 위치를 상기 제1모드 동작부에 배치하거나 상기 제2모드 동작부에 배치하는 제어기;를 포함하는 하이브리드 스타일러스.
  8. 하이브리드 스타일러스와 통신하는 터치입력장치에 있어서,
    소정의 전력에 기초하여 동작하는 상기 하이브리드 스타일러스와 함께 제1모드로 동작하는 제1모드 동작부;
    상기 전도성 팁에 의한 상기 터치입력장치 내의 상기 복수의 전극 중 적어도 하나에 대한 커패시턴스 변화를 이용하여 제2모드로 동작하는 제2모드 동작부;
    상기 하이브리드 스타일러스와의 동작 모드를 변환하기 위한 사용자 입력을 수신하는 버튼부;
    상기 사용자 입력에 따른 동작 모드 변환 정보를 상기 하이브리드 스타일러스로 전송하는 통신부; 및
    상기 사용자 입력에 기초하여, 상기 제1모드로 동작하거나 상기 제2모드로 동작하도록 제어하는 제어부;를 포함하는 터치입력장치.
  9. 터치입력장치와 통신하는 하이브리드 스타일러스에 있어서,
    상기 터치입력장치 내의 복수의 전극 중 적어도 하나와 커패시턴스(capacitance)를 형성하는 전도성 팁; 및
    상기 터치입력장치로부터 입력되는 구동신호에 반응하여 상기 구동신호와 독립된 응답신호를 생성하여 상기 응답신호를 상기 전도성 팁에 전송하는 제1모드 동작부;를 포함하는,
    하이브리드 스타일러스.
  10. 하이브리드 스타일러스와 통신하는 터치입력장치에 있어서,
    상기 하이브리드 스타일러스를 구동하기 위한 구동신호에 반응하여 상기 구동신호와 독립되어 상기 하이브리드 스타일러스로부터 생성된 응답신호에 기초하여 제1모드로 동작하는 제1모드 동작부;
    상기 하이브리드 스타일러스와의 동작 모드를 변환하기 위한 사용자 입력을 수신하는 버튼부; 및
    상기 사용자 입력에 기초하여, 상기 제1모드로 동작하거나 상기 구동신호를 상기 하이브리드 스타일러스에 전송하지 않도록 제어하는 제어부;를 포함하는 터치입력장치.
  11. 터치입력장치와 통신하는 하이브리드 스타일러스에 있어서,
    상기 터치입력장치 내의 복수의 전극 중 적어도 하나와 커패시턴스(capacitance)를 형성하는 전도성 팁;
    소정의 전력에 기초하여 상기 터치입력장치와 동작하는 제1모드 동작부;
    상기 전도성 팁에 의한 상기 터치입력장치 내의 상기 복수의 전극 중 적어도 하나에 대한 커패시턴스 변화를 이용하여 동작하는 제2모드 동작부;
    상기 전도성 팁을 상기 제1모드 동작부 또는 상기 제2모드 동작부에 접속시키도록 구성된 스위치;
    상기 소정의 전력을 상기 제1모드 동작부에 제공하는 전원부;
    상기 터치입력장치와의 동작 모드를 변환하기 위한 사용자 입력을 수신하는 사용자입력수신부;
    상기 사용자 입력에 따른 동작 모드 변환 정보를 상기 터치입력장치로 전송하는 통신부; 및
    상기 모드 변환 정보에 기초하여, 상기 스위치의 위치를 상기 제1모드 동작부에 배치하거나 상기 제2모드 동작부에 배치하는 제어기;를 포함하는 하이브리드 스타일러스.
  12. 하이브리드 스타일러스와 통신하는 터치입력장치에 있어서,
    소정의 전력에 기초하여 동작하는 상기 하이브리드 스타일러스와 함께 제1모드로 동작하는 제1모드 동작부;
    상기 전도성 팁에 의한 상기 터치입력장치 내의 상기 복수의 전극 중 적어도 하나에 대한 커패시턴스 변화를 이용하여 제2모드로 동작하는 제2모드 동작부;
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