(57)【要約】【課題】本発明は、指及び上記指と区分される座標表示装置の位置を測定する座標測定システムを開示する。【解決手段】座標測定システムは、上記指が少なくとも１つのチャネル電極に近接する場合に、上記少なくとも１つのチャネル電極又はチャネル電極間の静電容量が変化するチャネル電極部と、上記チャネル電極部の上記少なくとも１つのチャネル電極のそれぞれが駆動信号を出力するように電気信号を上記チャネル電極部に印加する駆動部と、上記駆動信号を受信する座標表示装置と、上記チャネル電極部から個別に配置され、上記座標表示装置で受信された駆動信号の強度に関する情報を上記座標表示装置から受信する個別受信部と、上記少なくとも１つのチャネル電極の静電容量又は上記チャネル電極間の静電容量の変化に基づいて上記指の入力位置を判定し、上記個別受信部から受信された上記情報に基づいて上記座標表示装置の位置を判定する制御部とを有する。【選択図】図２
2013239171.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
指及び前記指と区分される座標表示装置の位置を測定する座標測定システムであって、
前記指が少なくとも１つのチャネル電極に近接する場合に、前記少なくとも１つのチャネル電極又はチャネル電極間の静電容量が変化するチャネル電極部と、
前記チャネル電極部の前記少なくとも１つのチャネル電極のそれぞれが駆動信号を出力するように電気信号を前記チャネル電極部に印加する駆動部と、
前記駆動信号を受信する座標表示装置と、
前記チャネル電極部から個別に配置され、前記座標表示装置で受信された駆動信号の強度に関する情報を前記座標表示装置から受信する個別受信部と、
前記少なくとも１つのチャネル電極の静電容量又は前記チャネル電極間の静電容量の変化に基づいて前記指の入力位置を判定し、前記個別受信部から受信された前記情報に基づいて前記座標表示装置の位置を判定する制御部と
を有することを特徴とする座標測定システム。
【請求項２】
前記個別受信部は、音波、超音波、可視光、赤外線、及び電磁信号のうちの少なくとも１つで前記駆動信号の強度に関する情報を受信することを特徴とする請求項１に記載の座標測定システム。
【請求項３】
前記個別受信部は、前記駆動信号の強度に関する情報をブルートゥースにより受信することを特徴とする請求項２に記載の座標測定システム。
【請求項４】
前記座標表示装置は、前記座標表示装置の接触又は非接触に従って変化する信号を送信し、前記制御部は、前記座標表示装置が前記信号の変化に基づいて接触したか否かを判定することを特徴とする請求項１に記載の座標測定システム。
【請求項５】
前記座標表示装置は、接触圧力に従って変化する信号を送信し、前記制御部は、前記座標表示装置が前記信号の変化に基づいて接触したか否かを判定することを特徴とする請求項１に記載の座標測定システム。
【請求項６】
前記座標表示装置は、動作状態を表示するためのスイッチを含み、前記スイッチの動作状態に従って変化する信号を前記個別受信部に送信することを特徴とする請求項１に記載の座標測定システム。
【請求項７】
前記チャネル電極部を前記駆動部に接続する接続電極配線をさらに有し、前記個別受信部及び前記接続電極配線の一部が同一の平面上に配置されることを特徴とする請求項１に記載の座標測定システム。
【請求項８】
前記個別受信部は、透明電極を含むことを特徴とする請求項１に記載の座標測定システム。
【請求項９】
前記個別受信部の透明電極及び前記チャネル電極部の透明電極の一部が同一の平面上に配置されることを特徴とする請求項８に記載の座標測定システム。
【請求項１０】
映像を表示するためのディスプレー部をさらに有し、
前記個別送信部は、前記ディスプレー部の映像を表示する活性領域の周辺に沿って形成された伝導性ループで構成されることを特徴とする請求項１に記載の座標測定システム。
【請求項１１】
前記少なくとも１つのチャネル電極から出力された駆動信号の強度に関する情報は、前記駆動信号の強度を示す変調された２進信号であることを特徴とする請求項１に記載の座標測定システム。
【請求項１２】
前記制御部は、前記２進信号を復調することにより前記少なくとも１つのチャネル電極から出力された信号の強度を判定することを特徴とする請求項１１に記載の座標測定システム。
【請求項１３】
前記チャネル電極部の少なくとも１つのチャネル電極は、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）であることを特徴とする請求項１に記載の座標測定システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、座標表示装置及び座標表示装置の入力位置を測定する座標測定装置に関し、より詳細には、指又はスタイラスペンのような座標表示装置及び指又は座標表示装置の入力位置を測定する座標測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
スマートフォン又はタブレットＰＣの普及が活発に進行しており、接触の位置を測定する組込み装置に関する技術の開発も活発に進行している。スマートフォン又はタブレットＰＣは主にタッチスクリーンを備えており、ユーザーは、指又はスタイラスペンを用いてタッチスクリーンの特定の座標を指定することができる。ユーザーは、タッチスクリーンの特定の座標を指定することによりスマートフォン又はタブレットＰＣに特定の信号を入力することができる。
【０００３】
タッチスクリーンは、電気的方式、赤外線方式、及び超音波方式などに基づいて動作することができ、Ｒタイプタッチスクリーン（resistive touch screen）及びＣタイプタッチスクリーン（capacitive touch screen）は、電気的動作方式タッチスクリーンの一例である。従来、ユーザーの指及びスタイラスペンを同時に認識することができるＲタイプタッチスクリーンがもっとも人気があった。しかしながら、Ｒタイプタッチスクリーンの場合に、インジウムスズ酸化物（Indium Tin Oxide：ＩＴＯ）層間の空気層からの反射による問題点が存在する。具体的に、ＩＴＯ層間の空気層によりディスプレーから透過される光の透過率が低下し、外部の光反射が増加する。
【０００４】
したがって、最近、Ｃタイプタッチスクリーンが多く適用されている。Ｃタイプタッチスクリーンは、物体の接触により発生する透明電極の静電容量間の差を感知する方式で動作する。しかしながら、Ｃタイプタッチスクリーンは、指のような接触面積が広い物体の接触位置を比較的正確に感知することができるが、スタイラスペンのような接触面積の小さい物体の位置を正確に感知することが難しい。さらに、Ｃタイプタッチスクリーンは、スタイラスペンから手又は指を物理的に識別することができず、したがって、意図しない手の接触による動作エラーを誘発させる短所がある。
【０００５】
このような短所を改善するための従来の技術では、スタイラスペンが接触する位置をより一層精密に感知し使用の時に動作エラーを防止するために、Ｃタイプタッチスクリーンの他にＥＭＲ（electromagnetic resonance）方式のような個別の位置測定装置を備える方法がある。しかしながら、ＥＭＲ方式の位置測定装置を付加することによりスマートフォン又はタブレットＰＣの体積、重さ、及びコストが増加するという問題点が発生する。
【０００６】
したがって、ＥＭＲセンサーのような付加の構成要素が使用されなくてもスタイラスペンのような物体の入力位置を動作エラーなしに判定する技術の開発が要求される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許登録５，１３４，６８９号公報
【特許文献２】米国特許登録５，７９０，１０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、少なくとも上述した問題点及び／又は課題に取り組み、少なくとも以下の便宜を提供することにある。
したがって、本発明は、単一のタッチスクリーンを使用しつつスタイラスペンのような物体の接触位置を判定する座標表示装置及び座標測定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記のような目的を達成するために、本発明の一態様によれば、指及び上記指と区分される座標表示装置の位置を測定する座標測定システムは、上記指が少なくとも１つのチャネル電極に近接する場合に、上記少なくとも１つのチャネル電極又はチャネル電極間の静電容量が変化するチャネル電極部と、上記チャネル電極部の上記少なくとも１つのチャネル電極のそれぞれが駆動信号を出力するように電気信号を上記チャネル電極部に印加する駆動部と、上記駆動信号を受信する座標表示装置と、上記チャネル電極部から個別に配置され、上記座標表示装置で受信された駆動信号の強度に関する情報を上記座標表示装置から受信する個別受信部と、上記少なくとも１つのチャネル電極の静電容量又は上記チャネル電極間の静電容量の変化に基づいて上記指の入力位置を判定し、上記個別受信部から受信された上記情報に基づいて上記座標表示装置の位置を判定する制御部とを有することを特徴とする。
【００１０】
本発明の他の態様によれば、指及び上記指と区分される座標表示装置の位置を測定する座標測定システムは、上記指が少なくとも１つのチャネル電極に近接する場合に、上記少なくとも１つのチャネル電極又はチャネル電極間の静電容量が変化するチャネル電極部と、上記チャネル電極部の上記少なくとも１つのチャネル電極のそれぞれが駆動信号を出力するように電気信号を上記チャネル電極部に印加する駆動部と、上記駆動信号を受信する座標表示装置と、上記チャネル電極部から個別に配置され、上記座標表示装置に電磁信号を送信し、上記座標表示装置から受信された駆動信号の強度に関する情報を上記座標表示装置から受信する個別送受信部と、上記チャネル電極又はチャネル電極間の静電容量の変化に基づいて上記指の入力位置を判定し、上記個別受信部から受信された上記情報に基づいて上記座標表示装置の位置を判定する制御部とを有することを特徴とする。
【００１１】
本発明のまた他の態様によれば、座標測定システムは、電気信号をそれぞれ発生させる複数のチャネル電極が配置されるパネル部と、上記チャネル電極又はチャネル電極間の電気信号を印加する駆動部と、上記駆動部から発生した信号を受信するアンテナ及び上記受信された信号の強度に関する情報を送信する座標表示装置と、上記情報を受信する個別受信部と、上記受信された情報に基づいて上記座標表示装置が上記パネル部に接触した位置を決定する制御部とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、１つのタッチスクリーンが使用されてもスタイラスペンのような接触面積が小さい物体の接触位置を判定する座標表示装置及び座標測定装置を提供することができる。特に、座標測定装置は、１つのタッチスクリーンだけでも指及びスタイラスペンの入力位置を同時に測定することができる。
本発明の実施形態の上述した及び他の様相、特徴、及び利点は、以下の添付図面が併用された後述の詳細な説明からより一層明らかになるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態による座標表示システムを示す図である。
【図２】本発明の一実施形態による座標測定装置を示す図である。
【図３Ａ】本発明の様々な実施形態による座標表示装置の構成を示すブロック図である。
【図３Ｂ】本発明の様々な実施形態による座標表示装置の構成を示すブロック図である。
【図３Ｃ】本発明の様々な実施形態による座標表示装置の構成を示すブロック図である。
【図４Ａ】本発明の一実施形態による受信（Ｒｘ）信号を説明する図である。
【図４Ｂ】本発明の一実施形態による受信（Ｒｘ）信号を説明する図である。
【図５】本発明の一実施形態による無線電力送受信を説明する図である。
【図６】本発明の一実施形態による座標測定装置を制御する方法を示すフローチャートである。
【図７】本発明の一実施形態による座標表示装置を制御する方法を示すフローチャートである。
【図８】本発明の一実施形態による座標表示装置及び座標測定装置を示す図である。
【図９】本発明の他の実施形態による座標表示装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の好適な実施形態について添付図面を参照しながら詳細に説明する。図面における同様な構成要素に対しては、他の図面に表示されても、同様な参照番号及び符号を付けてあることに注意されたい。下記の説明において、本発明の要旨のみを明瞭にするために、関連した公知の機能や構成についての具体的な説明は、適宜省略する。
【００１５】
図１は、本発明の一実施形態による座標表示システムを示す図である。図１を参照すると、座標測定装置１は、座標表示装置２又は指３のようなユーザーのボディーの一部分の入力を検出し、該入力の位置の座標を測定することができる。
【００１６】
図１において、座標測定装置１がスマートフォン又はタブレットＰＣのような形態で図示されているが、本発明は、特定のタイプに限定されない。座標測定装置１は、座標測定のためのチャネル電極部、制御部、及び個別受信部を含む電子装置であればその限定がない。
【００１７】
座標表示装置２は、例えば、スタイラスペンの形態を取ることができる。座標表示装置２は、座標測定装置１を接触することにより座標測定装置１の特定の座標を指定する。座標表示装置２は、指３に比べて相対的に接触面積が少ない。座標表示装置２は、座標表示装置２の位置に関する情報を座標測定装置１に送信する。座標表示装置２又は座標測定装置１は、座標表示装置２に関する位置情報に基づく座標表示装置２の実際の位置を判定することができる。
【００１８】
座標表示装置２に関する位置情報は、座標表示装置２により座標測定装置１から受信される駆動信号の強度に関する情報であり得る。以下、駆動信号を送信（Ｔｘ）信号と呼ぶ。
【００１９】
座標測定装置１は、上記受信された位置情報に基づいて座標表示装置２の接触位置を測定する。座標表示装置２の位置を測定する座標測定装置１の構成についてはさらに詳細に後述する。座標表示装置２に関する位置情報は、音波、超音波、赤外線、電磁信号、及びブルートゥース（登録商標）のうちの１つで座標測定装置１に提供されることができる。
【００２０】
座標測定装置１は、座標表示装置２だけではなくユーザーの指３の入力位置を測定する。例えば、座標測定装置１は、指３の接触によるキャパシタンス変化に基づいてユーザーの指３の入力位置を測定する。追加で、座標測定装置１は、伝導性物体の入力位置を測定する。
【００２１】
したがって、座標測定装置１は、ユーザーの指３の入力位置及びスタイラスペンのような座標表示装置２の入力位置を同時に測定することができる。より具体的に、座標測定装置１は、スタイラスペンのような座標表示装置２から受信される座標表示装置２の位置に関する情報を分析して座標表示装置２の位置を測定することができる。また、座標測定装置１は、例えば、指の接触によるキャパシタンス変化に基づいて指３の位置を測定することができる。
【００２２】
図２は、本発明の一実施形態による座標測定装置を示す図である。
【００２３】
図２を参照すると、座標測定装置２００は、パネル部２１８と制御部２２０とを含む。
【００２４】
パネル部２１８は、チャネル電極部２１０、接続電極配線２１７、及び個別受信部２３０を含み、制御部２２０との特定の信号を送受信することができる。制御部２２０は、駆動信号を発生させ、パネル部２１８から信号を受信し、座標表示装置２５０の入力位置を測定する。一方、座標測定装置２００が液晶表示（ＬＣＤ）又は陰極線管（ＣＲＴ）スクリーンのような映像表示手段又はガラス膜などをさらに含むことができることは当業者が容易に理解するのであろう。
【００２５】
チャネル電極部２１０は、例えば、Ｃ−タイプタッチスクリーンのタッチパネルで構成されることができる。チャネル電極部２１０は、例えば、インジウムスズ酸化物（Indium Tin Oxide：ＩＴＯ）で形成された複数のチャネル電極を含むことができる。
【００２６】
図２において、チャネル電極部２１０の複数のチャネル電極は、相互に直交する方向に配置される。より詳細に、チャネル電極部２１０は、ｘ軸の入力位置を測定するためのｘ軸チャネル電極２１１、２１２、及び２１３とｙ軸の入力位置を測定するためのｙ軸チャネル電極２１４、２１５、及び２１６とを含む。図２において、３つのｘ軸チャネル電極及び３つのｙ軸チャネル電極が図示されているが、ｘ軸チャネル電極及びｙ軸チャネル電極の個数は単純な例である。また、それぞれのチャネル電極は、図２において所定の距離だけ離隔したもののように図示されているが、それぞれのチャネル電極は、より精密な入力位置の測定のために相互に重なって配置されることもある。
【００２７】
ｘ軸チャネル電極２１１、２１２、及び２１３は、ｘ軸よりｙ軸に相対的に長く延長しており、これに従ってｘ軸の座標をセンシングするのに使用されることができる。ｙ軸チャネル電極２１４、２１５、及び２１６は、ｙ軸よりｘ軸に相対的に長く延長しており、これに従ってｙ軸の座標をセンシングするのに使用されることができる。ｘ軸チャネル電極２１１、２１２、及び２１３は、制御部２２０から特定の電気信号を受信することができる。例えば、制御部２２０は、同一の強度を有する特定の電気信号を予め定められた時間の間にそれぞれのｘ軸チャネル電極２１１、２１２、及び２１３に印加することができる。ｙ軸チャネル電極２１４、２１５、及び２１６は、制御部２２０から特定の電気信号を受信することもできる。例えば、制御部２２０は、予め定められた時間の間にそれぞれのｙ軸チャネル電極２１４、２１５、及び２１６に同一の強度を有する特定の電気信号を印加することができる。
【００２８】
一方、制御部２２０は、少なくとも１つのチャネル電極がＴｘ信号を出力するようにチャネル電極部２１０に電気信号を印加する駆動部（図示せず）を追加で含むことができる。駆動部は、チャネル電極部２１０に接続されることができる。この場合に、接続電極配線２１７は、チャネル電極部２１０に駆動部を接続するように付加されることができる。個別受信部２３０は、接続電極配線２１７の製造の時に同一の工程で形成されることができる。すなわち、個別受信部２３０は、接続電極配線２１７のうちの一部と同一の平面上に配置されることができる。例えば、個別受信部２３０及び接続電極配線２１７は、同一のガラス平面上に配置されることができる。
【００２９】
座標測定装置２００は、ユーザーの指の入力の位置を測定する。例えば、ユーザーがｘ軸チャネル電極２１２とｙ軸チャネル電極２１５との交差点を指でタッチした場合を仮定する。ユーザーの指によるタッチは、ｘ軸チャネル電極２１２の自己キャパシタンス又はｘ軸チャネル電極２１２と他のチャネル電極間の相互キャパシタンスを変更する。制御部２１０は、それぞれのチャネル電極から出力される電気信号に基づいて指による入力位置を判定する。例えば、指により接触したｘ軸チャネル電極２１２及びｙ軸チャネル電極２１５から出力された電気信号は、他のチャネル電極から出力された電気信号より小さい強度を有することができる。制御部２２０は、指が受信される電気信号に基づいてｘ軸チャネル電極２１２とｙ軸チャネル電極２１５との交差点をタッチしたものと判定する。
【００３０】
一方、座標測定装置２００は、スタイラスペンのような座標表示装置２５０の入力位置を測定する。上述したように、制御部２２０は、予め定められた時間の間にｘ軸チャネル電極２１１、２１２、２１３及びｙ軸チャネル電極２１４、２１５、２１６に同一の強度を有する特定の電気信号を印加することができる。電気信号を受信する場合に、チャネル電極２１１乃至２１６は、座標測定装置２００の外部に出力される特定のＴｘ信号を発生させることができる。
【００３１】
座標表示装置２５０は、それぞれのチャネル電極２１１乃至２１６からＴｘ信号を受信し、それぞれのチャネル電極２１１乃至２１６から受信されたＴｘ信号の強度に関する情報を含む受信（Ｒｘ）信号を個別受信部２３０に送信する。
【００３２】
座標表示装置２５０は、相対的に近いチャネル電極から相対的に強いＴｘ信号及び相対的に遠いチャネル電極から相対的に弱いＴｘ信号を受信することができる。これは、チャネル電極から出力されたＴｘ信号が進行される距離の自乗に反比例して減衰することから起因する。
【００３３】
座標表示装置２５０は、座標表示装置２５０の移動に対してリアルタイムでＲｘ信号２０２を送信する。例えば、座標表示装置２５０は、受信されたＴｘ信号の強度に関する情報を２進化し、２進Ｔｘ信号強度情報を含むＲｘ信号を個別受信部２３０に送信することができる。
【００３４】
上述したように、制御部２２０がそれぞれのチャネル電極２１１乃至２１６の電気信号を順次に受信するので、座標表示装置２５０から受信されたＲｘ信号の時系列データは、座標表示装置２５０がチャネル電極２１１乃至２１６から受信したＴｘ信号の強度を示す。例えば、制御部２２０がそれぞれのチャネル電極に対してチャネル電極２１１、チャネル電極２１２、チャネル電極２１３、チャネル電極２１４、チャネル電極２１５、チャネル電極２１６の順序に電気信号を受信するものと仮定する。この場合に、座標表示装置２５０は、第１の期間の間に受信されたＴｘ信号の強度をチャネル電極２１１から受信されたＴｘ信号の強度であると判定し、第２の期間の間に受信されたＴｘ信号の強度をチャネル電極２１２から受信されたＴｘ信号の強度であると判定する。同一の方式で、座標表示装置２５０は、第１乃至第６の期間の間に受信されたＴｘ信号の強度がチャネル電極２１１乃至２１６から受信されたＴｘ信号の強度であると判定する。
【００３５】
座標表示装置２５０は、第１の期間の間に受信されたＴｘ信号の強度に関する情報を含むＲｘ信号を第１の期間の間にリアルタイムで個別受信部２３０に送信する。同一の方式で、座標表示装置２５０は、それぞれの第１の期間乃至第６の期間の間に受信されたＴｘ信号の強度に関する情報を含むＲｘ信号を第１の期間乃至第６の期間の間にリアルタイムで個別受信部２３０に送信する。
【００３６】
制御部２２０は、個別受信部２３０からそれぞれのチャネル電極２１１乃至２１６のＴｘ信号の強度を示す信号を受信し、Ｔｘ信号の強度に基づいて座標表示装置２５０の入力位置を判定する。
【００３７】
例えば、座標表示装置２５０がｘ軸チャネル電極２１２とｙ軸チャネル電極２１５との交差点をタッチした場合を仮定する。以降の表１は、座標表示装置２５０が時系列で受信したＴｘ信号の強度の一例である。
【００３８】
【表１】
2013239171.tif 000003
【００３９】
ｘ軸チャネル電極２１１乃至ｙ軸チャネル電極２１６が同一の強度を有する信号を発生させるとしても、ｘ軸及びｙ軸チャネル電極２１１乃至２１６が異なる距離により座標表示装置２５０から離隔するので、座標表示装置２５０は、各期間の間に異なる強度を有するＴｘ信号を受信する。
【００４０】
したがって、座標表示装置２５０がＴｘ信号の強度に関する情報を個別受信部２３０に提供するので、制御部２２０は、Ｔｘ信号強度情報に基づいて座標表示装置２５０の入力位置を測定する。
【００４１】
座標表示装置２５０は、Ｔｘ信号で発生した共鳴信号を送信するか又はＲｘ信号を送信することによりＴｘ信号の強度に関する情報を個別受信部２３０に提供する。
【００４２】
個別のＲｘ信号を生成する方法において、座標表示装置２５０は、表２に示すようなＲｘ信号を生成し、Ｒｘ信号を個別受信部２３０に送信する。
【００４３】
【表２】
2013239171.tif 000004
【００４４】
個別受信部２３０は、表２のようなＲｘ信号を受信し、制御部２２０は、Ｒｘ信号からＴｘ信号の強度を判定する。例えば、表２のＲｘ信号の第１の期間には２進コード００００１１、第２の期間には２進コード０１０００１、第３の期間には２進コード０００１００、第４の期間には２進コード０００１０１、第５の期間には２進コード００１１００、第６の期間には２進コード００００１０が含まれている。それぞれの２進コードは、表１のそれぞれの期間の間に受信された信号の強度に関する情報を提供する。制御部２２０は２進コードを解釈する。
【００４５】
より具体的に、制御部２２０は、第１の期間に対応する２進コードを復調することにより第１の期間に対するｘ軸チャネル電極２１１から座標表示装置２５０で受信されるＴｘ信号の強度が３であることを判定する。同一の方式で、制御部２２０は、第２の期間に対応するｘ軸チャネル電極２１２から座標表示装置２５０で受信されるＴｘ信号の強度が１７であることを判定する。制御部２２０は、第１の期間乃至第６の期間に対して同一の動作を実行することができ、したがって、次のように表３に示すような解釈結果を得ることができる。
【００４６】
【表３】
2013239171.tif 000005
【００４７】
制御部２２０は、表３に示したように、座標表示装置２５０で受信されるＴｘ信号の強度に基づいて座標表示装置２５０の入力位置を判定する。制御部２２０は、もっとも大きいＴｘ信号強度に対応するｘ軸チャネル電極２１２とｙ軸チャネル電極２１５との交差点を入力位置として判定する。しかしながら、上述した入力位置判定構成は単純な例示であるだけである。したがって、制御部２２０は、補間（interpolation）を含む様々な方式で座標表示装置２５０の入力位置を判定することができる。
【００４８】
一方、Ｒｘ信号に対する表２の形式は単純に例示に過ぎず、Ｒｘ信号は、同期化信号のような追加の信号をさらに含むことができる。Ｒｘ信号は、座標表示装置２５０と座標測定装置２００間の接触又は非接触により変更されることもある。したがって、座標測定装置２００は、座標表示装置２５０の接触又は非接触を判定する。結果的に、座標測定装置２００は、座標表示装置２５０の触れられた圧力を判定する。
【００４９】
上述したように、座標測定装置２００は、座標表示装置２５０の入力位置、接触又は非接触、及び触れられた圧力を判定する。また、座標測定装置２００は、上述したキャパシタンス又はインピーダンス変更に基づいて指の入力位置を判定する。すなわち、座標測定装置２００は、単一のチャネル電極部２１０が含まれるとしても、指及びスタイラスペンの入力位置を同時に判定する。
【００５０】
図３Ａは、本発明の実施形態による座標表示装置の構成を示すブロック図である。
【００５１】
図３Ａを参照すると、座標表示装置２７０は送受信部２７１を含むことができる。
【００５２】
送受信部２７１は、チャネル電極部２６０からＴｘ信号を受信することができる。Ｔｘ信号を受信することができる手段であれば、送受信部２７１として使用されることができる。例えば、ＬＣ共振回路は、送受信部２７１で実現されることができる。この場合に、送受信部２７１はＴｘ信号で共振し、特定の電気信号を出力することができ、送受信部２７１の共振周波数は、チャネル電極部２６０から出力されたＴｘ信号の周波数と同一であるように設定されることができる。
【００５３】
個別受信部２８０は、座標表示装置２７０から発生した共振信号を受信することができる。
【００５４】
制御部２９０は、個別受信部２８０から受信された信号の強度を比較することによりチャネル電極部２６０の各チャネル電極と座標表示装置２７０間の相対的な距離を測定する。
【００５５】
図３Ｂは、本発明の他の実施形態による座標表示装置の構成を示すブロック図である。
図３Ｂを参照すると、座標表示装置３５０は、送受信部３５１及び座標表示制御部３５２を含むことができる。
【００５６】
送受信部３５１は、チャネル電極部３２０からＴｘ信号を受信することができる。Ｔｘ信号を受信することができる手段であれば、送受信部３５１として使用されることができる。例えば、ＬＣ共振回路は、送受信部３５１で実現されることができる。この場合に、送受信部３５１はＴｘ信号で共振し、特定の電気信号を出力することができ、送受信部３５１の共振周波数は、チャネル電極部３２０から出力されたＴｘ信号の周波数と同一であるように設定されることができる。
【００５７】
座標表示制御部３５２は、送受信部３５１から受信されたＴｘ信号の強度を測定し、Ｔｘ信号の強度に関する情報を抽出する。例えば、座標表示制御部３５２は、Ｔｘ信号の強度に関する情報を２進化することができ、予め定められた期間ごとに受信されたＴｘ信号をサンプリングすることができ、サンプリングされたＴｘ信号を量子化し、量子化されたＴｘ信号の強度に関する情報を２進化することができる。例えば、座標表示制御部３５２は、表２に示したように、量子化されたＴｘ信号の強度に関する情報を２進化することができる。チャネル電極部３２０は、時系列的に同一の強度を有するＴｘ信号を発生させ、座標表示制御部３５２は、表２に示したように受信されたＴｘ信号の強度に対応する時系列的なデータを生成することができる。時系列的なデータは２進コードを含むことができる。
【００５８】
図４Ａは、本発明の一実施形態により発生した駆動信号を示す図である。参照符号４０１は、チャネル電極から発生した同一の強度を有する駆動信号を示し、参照符号４０２は、座標表示装置で受信された駆動信号を示す。座標表示装置は、各チャネルと座標表示装置との距離に従ってチャネル電極とは異なる強度を有する信号を受信する。
【００５９】
共振回路が使用される場合に、共振回路は、座標表示装置で受信された信号に対応する共振信号を個別受信部に送信する。参照符号４０３は、個別受信部で受信された信号を示す。
【００６０】
一方、図３Ｂに示した座標表示装置３５０は、座標表示装置３５０が動作する内部の電源を含むことができ、これにより、座標表示装置３５０は内部電源から供給される電源により動作することができる。座標表示装置３５０は、スタイラスペンのようなペンの形態で実現されることができる。
【００６１】
図４Ｂは、本発明の他の実施形態による駆動信号を示す概念図である。参照符号４１１は、各チャネル電極から発生した同一の強度を有する駆動信号を示す。参照符号４１２は、座標表示装置３５０で受信された駆動信号を示す。座標表示装置３５０は、各チャネルと座標表示装置との距離に従ってチャネル電極とは異なる強度を有する信号を受信する。
【００６２】
座標表示制御部３５２は、座標表示装置３５０の受信信号の強度を測定し、座標表示装置３５０の送信信号を発生させる。参照符号４１３は、座標表示装置３５０の送信信号を示す。座標表示装置３５０の送信信号は、信号４１４の形態で個別受信部で受信されることができる。
【００６３】
図３Ｃは、本発明の他の実施形態による座標表示装置の構成を示すブロック図である。図３Ｃに示す座標表示装置３６０は、図３Ａに示す座標表示装置の方式で内部電源を含まない。座標表示装置３６０は、送受信部３６１、電力受信部３６２、及び制御部３６３を含む。
【００６４】
送受信部３６１は、チャネル電極部３２０からＴｘ信号を受信する。Ｔｘ信号を受信することができる手段であれば、送受信部３６１として使用されることができる。例えば、送受信部３６１は、ＬＣ共振回路で実現されることができる。
【００６５】
電力受信部３６２は、個別送受信部３３０から無線電力を受信する。電力受信部３６２及び個別送受信部３３０は、例えば、共振方式に基づいて無線で電力を受信することができる。この電力は、一般的な無線電力通信（Wireless Power Communication：ＷＰＣ）方式により無線で受信されることができる。個別送受信部３３０は、物理的に離隔して形成され、個別送信部及び個別受信部で実現されることができる。また、送受信部３６１及び電力受信部３６２は、単一ＬＣ共振回路で実現されることができる。
【００６６】
電力受信部３６２で受信された無線電力は、送受信部３６１及び制御部３６３の動作に使用されることができる。電力受信部３６２は、無線電力受信手段に加えて、整流手段、調整（regulating）手段、又はＤＣ（Direct Current）／ＤＣ変換手段などを含むことができる。
【００６７】
一方、制御部３６３は、送受信部３６１から受信されるＴｘ信号の強度を測定し、送受信部３６１から受信されるＴｘ信号の強度を測定し、Ｔｘ信号の強度に関する情報を抽出する。また、制御部３６３は、Ｔｘ信号の強度に関する情報を含むＲｘ信号を生成し、生成されたＲｘ信号を送信するように送受信部３６１を制御する。
【００６８】
図３Ａ、図３Ｂ、及び図３Ｃを参照して上述したように、座標表示装置は、内部電源を含むか又は含まないながらもＴｘ信号の強度に関する情報を座標測定装置に送信する。
【００６９】
図５は、本発明の一実施形態による無線電力送受信を説明するための概念図である。図５を参照すると、座標測定装置５００は、パネル部５１０及び制御部５３０を含む。パネル部５１０において、個別送受信部５１３は、座標表示装置５２０が動作するための電力を供給する。したがって、座標表示装置５２０は、内部の電源を有しなくてもよく、座標測定装置５００から無線電力を受信することもある。個別送受信部５１３は、パネル部５１０の周辺に沿って配置されることができる。座標測定装置５００は、ディスプレー部をさらに含むことができ、個別送受信部５１３は、ディスプレー部の活性領域（active area）の周辺に沿って配置されることができる。
【００７０】
個別送受信部５１３は、チャネル電極部５１１から出力されるＴｘ信号とは異なる周波数の無線電力を座標表示装置５２０に供給することができ、単一又は複数のループを含む電極で実現されることができる。
【００７１】
図６は、本発明の一実施形態による座標測定装置の制御方法に対するフローチャートである。
【００７２】
図６を参照すると、座標測定装置は、ステップＳ６０１において、Ｔｘ信号を送信することができる。ここで、Ｔｘ信号は、座標測定装置の各チャネル電極から出力されることができ、時系列的な順序によりそれぞれのチャネル電極の予め定められた順序で送信されることができる。
【００７３】
座標測定装置は、ステップＳ６０３において、座標表示装置からＲｘ信号を受信する。ここで、Ｒｘ信号は座標表示装置から生成され、座標表示装置がそれぞれのチャネル電極から受信したＴｘ信号の強度に関する情報を含む。この受信されたＴｘ信号の強度に関する情報は、例えば、表２に示したように、２進コードとして示されることができる。また、Ｒｘ信号は同期信号をさらに含むことができる。
【００７４】
座標測定装置は、ステップＳ６０５において受信されたＲｘ信号を分析する。例えば、座標測定装置は、受信されたＲｘ信号の２進コードを分析することにより座標表示装置がそれぞれのチャネル電極から受信したＴｘ信号の強度に関する情報、例えば、表３に示した分析結果を得ることができる。
【００７５】
ステップＳ６０７において、座標測定装置は、分析結果に基づいて座標表示装置の入力位置を決定する。座標測定装置は、もっとも大きいＴｘ信号強度を有するｘ軸チャネル電極とｙ軸チャネル電極との交差点を入力位置として決定する。しかしながら、上述した入力位置判定構成は例示に過ぎず、予め定められた補間を含む様々な方式は、座標表示装置の入力位置を判定するのに使用可能である。
【００７６】
図７は、本発明の一実施形態による座標表示装置の制御方法に対するフローチャートである。
【００７７】
図７を参照すると、座標表示装置は、ステップＳ７０１において、座標測定装置のそれぞれのチャネル電極からＴｘ信号を受信する。ここで、座標表示装置は、相対的に近いチャネル電極から相対的に強いＴｘ信号及び相対的に遠いチャネル電極から相対的に弱いＴｘ信号を受信することができる。
【００７８】
座標表示装置は、ステップＳ７０３において受信されたＴｘ信号の強度を分析する。例えば、座標表示装置は、受信されたＴｘ信号をサンプリングし、サンプリングされたＴｘ信号を量子化し、したがって、受信されたＴｘ信号の強度に関する情報を取得することができる。
【００７９】
座標表示装置は、ステップＳ７０５において、Ｔｘ信号の強度に関する情報を２進化する。座標表示装置は、例えば、スイッチを使用する負荷変調（load modulation）によりＴｘ信号の強度に関する情報を２進化することができ、Ｔｘ信号の強度に関する２進情報を含むＲｘ信号を生成することができる。
【００８０】
座標表示装置は、ステップＳ７０７においてＲｘ信号を個別受信部に送信する。
【００８１】
上述したように、座標測定装置は、単一パネルを有しながらも座標表示装置の触れられた位置を測定する。
【００８２】
図８は、本発明の一実施形態による座標表示装置及び座標測定装置を示す図である。
【００８３】
図８を参照すると、座標表示システムは、座標表示装置８００及び座標測定装置８５０を含む。座標測定装置８００は、チャネル電極部８１０及び個別送受信部８２０を含む。座標表示装置８５０は、アンテナ８５１、変調部８５２、スイッチ８５３、コイル８５４、及びキャパシタ８５５を含む。
【００８４】
座標測定装置８００のチャネル電極部８１０は、ｘ方向及びｙ方向にそれぞれ延長する複数のチャネル電極を含み、複数のチャネル電極はパネル上に配置される。一方、個別送受信部８２０は、ループコイルの形態で構成され、ディスプレー領域のうちで活性領域の周辺に沿って配置される。また、個別送受信部８２０は、チャネル電極と同一のパネル上に位置することができる。駆動部（図示せず）は電気信号をチャネル電極部８１０に印加することができ、チャネル電極部８１０はＴｘ信号を出力することができる。チャネル電極部８１０は、座標表示装置８５０のアンテナ８５１と容量的に結合される。磁場カップリング（B-field coupling）は、個別送受信部８２０とコイル８５４との間で発生し得る。
【００８５】
アンテナ８５１は、容量的に結合されたチャネル電極部８１０からＴｘ信号を受信する。図２を参照して上述したように、チャネル電極部８１０のそれぞれのチャネル電極は、所定の順序に基づいてＴｘ信号を出力する。アンテナ８５１は、時間が経つにつれて所定の順序でチャネル電極のそれぞれからＴｘ信号を受信する。
【００８６】
変調部８５２は、チャネル電極から受信されたＴｘ信号の強度に関する情報を変調する。コイル８５４は、Ｔｘ信号の強度に関する情報を磁場カップリングされた個別送受信部８２０に送信する。
【００８７】
一方、コイル８５４及びキャパシタ８５５で形成された共振回路の共振特性は、スイッチ８５３のオン状態／オフ状態に従って変更される。すなわち、スイッチ８５３がオン状態にある場合には、共振回路は共振しない。スイッチ８５３がオフ状態にある場合のみ、共振回路は共振する。したがって、変調部８５２は、スイッチ８５３のオン状態／オフ状態に基づいてＴｘ信号の強度に対応するように共振信号を２進情報に変調することができる。
【００８８】
一方、個別送受信部８２０は、電磁エネルギーを共振回路８５４及び８５５に送信することにより座標表示装置８５０が電磁エネルギーをエネルギー源として使用することができる。個別送受信部８２０は、Ｔｘ信号の強度に関する情報に対応するＲｘ信号を受信する。
【００８９】
図９は、本発明の他の実施形態による座標表示装置の概念図である。
【００９０】
図９を参照すると、座標表示装置は、アンテナ９５１、変調部９５２、可変抵抗部９５３、コイル９５４、及びキャパシタ９５５を含む。変調部９５２は、アンテナ９５１を介して受信されたＴｘ信号の強度に従って共振回路９５４及び９５５の信号を変調する。例えば、Ｔｘ信号の強度が相対的に強い場合には、変調部９５２は、可変抵抗部９５３の抵抗の大きさを減少させることにより共振強度を相対的に強く調節する。他方、Ｔｘ信号の強度が相対的に弱い場合には、変調部９５２は、可変抵抗部９５３の抵抗の大きさを増加させることにより共振強度を相対的に弱く調節する。したがって、座標測定装置は、共振強度に基づいてそれぞれのチャネル電極から座標表示装置に送信されたＴｘ信号の強度を判定する。
【００９１】
以上、本発明を具体的な実施形態を参照して詳細に説明してきたが、本発明の範囲及び趣旨を逸脱することなく様々な変更が可能であるということは、当業者には明らかであり、本発明の範囲は、上述の実施形態に限定されるべきではなく、特許請求の範囲の記載及びこれと均等なものの範囲内で定められるべきである。
【符号の説明】
【００９２】
２００  座標測定装置
２１０  チャネル電極部
２１７  接続電極配線
２１８  パネル部
２２０  制御部
２３０  個別受信部
２５０  座標表示装置
【図１】
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【図２】
2013239171.tif 000007
【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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