数字化笔、输入装置及其操作方法
【专利摘要】提供一种数字化笔、输入装置及其操作方法。所述数字化笔包括：主体单元；一对笔线圈单元，分别与主体单元的沿着主体单元的长度方向的两端相邻地设置，其中，所述一对笔线圈单元中的至少一个笔线圈单元通过电磁耦合到接近于所述至少一个笔线圈单元的传感器线圈而操作。
【专利说明】数字化笔、输入装置及其操作方法
[0001]本申请要求于2012年11月23日提交到韩国知识产权局的第10-2012-0133701号韩国专利申请的优先权，所述韩国专利申请的公开通过引用被包含于此。
【技术领域】
[0002]本发明涉及一种数字化笔(digitizer pen)、输入装置及其操作方法，所述输入装置能够通过在数字化模块中选择性地或同时识别多个笔线圈单元而最大化用户便利性并且提供多种数据输入方法。
【背景技术】
[0003]随着诸如智能电话、平板PC等的便携式电子装置变得越来越普及，已经对用于在单个小而轻的装置中实现各种功能的技术进行了积极研究。具体地讲，诸如智能电话、平板PC等的电子装置可包括输入装置，在诸如触摸屏、触摸板等的情况下，所述输入装置能够被制造为显著纤薄，从而在被用户携带在身边的同时提供各种数据输入方法而不降低便携性，并且所述输入装置能够与其它电子设备模块(诸如显示模块)被一体地制造。
[0004]通常，应用于便携式电子装置的触摸屏可以是电容式触摸屏或电阻膜式触摸屏，并且在近年来，具有触摸输入的优良检测分辨率并且能够被制造得更薄的电容式触摸屏已经被越来越多地应用于便携式电子装置。与电阻膜式触摸屏相比，电容式触摸屏具有许多优点，然而在电阻膜式触摸屏中可用的基于笔的数据输入方法难以应用于电容式触摸屏。
[0005]具体地讲，随着智能电话屏幕变得更大并且开发了更多种类的智能电话应用，用户越来越希望使用笔在智能电话或平板PC的屏幕上执行更多样的和详细的数据输入。当数字化模块被另外设置到显示装置的下部以克服电容式触摸屏的缺点时，使用单独设置的数字化笔的各种数据输入方法可被提供给用户。然而，仅仅通过基于从数字化笔的一端发射的信号识别输入的方法来操作当前设置的数字化模块和数字化笔，因此难以提供多种数据输入方法。
[0006]在专利文献I中公开了以一种包括单个笔线圈单元的数字化笔。更具体地讲，在专利文献I中，实现了根据设置在数字化笔的主体上的按钮的接通或断开来执行删除显示在屏幕上的对象的操作。另外，在专利文献2中，公开了用于实现使用单个笔线圈单元和可变电容器来删除显示在屏幕上的对象的操作的技术。在专利文献I和专利文献2中，没有提供诸如选择或删除包括在屏幕的大的区域中的对象的多种数据输入方法。
[0007][现有技术文献]
[0008](专利文献I)第10-2006-0119725号韩国专利特许公开；
[0009](专利文献2)第10-2012-0031902号韩国专利特许公开。
【发明内容】
[0010]本发明的一方面在于提供一种数字化笔，所述数字化笔包括多个笔线圈单元，使得可在不同的频带中检测到电磁耦合到数字化模块的所述多个笔线圈单元。因此，基于所述多个笔线圈单元中的在数字化模块中检测到的笔线圈单元的运动以及笔线圈单元的数量，可向用户提供多种数据输入方法。
[0011]根据本发明的一方面，提供一种数字化笔，所述数字化笔包括:主体单元；一对笔线圈单元，分别与主体单元的沿着主体单元的长度方向的两端相邻地设置，其中，所述一对笔线圈单元中的至少一个笔线圈单元通过电磁耦合到接近于所述至少一个笔线圈单元的传感器线圈而操作。
[0012]当所述一对笔线圈单元中的任意一个笔线圈单元电磁耦合到接近于所述任意一个笔线圈单元的传感器线圈时，输入功能、删除功能和选择功能中的至少一种功能可被提供。
[0013]当所述一对笔线圈单元电磁耦合到接近于所述一对笔线圈单元的传感器线圈时，针对包括在与主体单元的长度方向对应的区域中的对象的删除功能和选择功能中的至少一种功能可被提供。
[0014]另外，所述一对笔线圈单元分别可在不同的频带中电磁耦合到接近于所述一对笔线圈单元的传感器线圈。
[0015]根据本发明的另一方面，提供一种输入装置，所述输入装置包括:数字化笔，包括多个笔线圈单元；面板单元，电磁耦合到所述多个笔线圈单元中的至少一个笔线圈单元，以检测用户的输入，其中，当面板单元电磁耦合到所述多个笔线圈单元中的至少两个笔线圈单元时，面板单元检测针对包括在所述至少两个笔线圈单元之间的区域中的对象的输入。
[0016]数字化笔可包括主体单元，所述多个笔线圈单元沿着主体单元的长度方向被设置在主体单元的两端上。
[0017]所述多个笔线圈单元可在不同的频带中电磁耦合到面板单元。
[0018]当面板单元电磁耦合到所述多个笔线圈单元中的至少两个笔线圈单元时，面板单元可根据数字化笔的运动删除或选择包括在所述至少两个笔线圈单元之间的区域中的对象。
[0019]面板单元可包括:传感器线圈单元，电磁耦合到所述多个笔线圈单元中的至少一个笔线圈单元；控制单元，计算电磁耦合到所述传感器线圈单元的笔线圈单元的数量和坐标，从而检测输入。
[0020]根据本发明的另一方面，提供一种输入装置的操作方法，所述操作方法包括:通过传感器线圈单元检测接近于输入装置的笔线圈单元；根据接近于输入装置的笔线圈单元的运动处理输入操作，其中，当接近于输入装置的笔线圈单元被确定为多个笔线圈单元时，针对包括在接近于输入装置的所述多个笔线圈单元的坐标之间的对象的输入操作被处理。
[0021]检测笔线圈单元的步骤可包括:在不同的频带中检测接近于输入装置的多个笔线圈单元。
[0022]当接近于输入装置的笔线圈单元被确定为多个笔线圈单元时，输入操作的处理可包括对针对包括在接近于输入装置的所述多个笔线圈单元的坐标之间的对象的选择操作或删除操作的处理。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]通过下面结合附图进行的详细描述，本发明的以上和其它方面、特点及其它优点将被更清楚地理解，其中:
[0024]图1是示出根据本发明实施例的能够包括输入装置的电子设备的外观的透视图；
[0025]图2是示出根据本发明实施例的数字化笔的外观的透视图；
[0026]图3和图4是示出根据本发明实施例的输入装置的操作方法的视图；
[0027]图5是示出根据本发明实施例的输入装置的操作方法的流程图。
【具体实施方式】
[0028]在下文中，将参照附图来详细描述本发明的实施例。
[0029]然而，本发明可以按照许多不同的形式被实施，而不应被解释为局限于这里阐述的实施例。相反，提供这些实施例，以使得本公开彻底和完整，并且将本发明的范围完全传达给本领域技术人员。
[0030]在附图中，为了清晰，可能夸大部件的形状和尺寸，相同的标号将始终用于表示相同或相似的部件。
[0031]在下文中，将参照附图详细描述本发明的实施例，以使得本领域技术人员可容易实施本发明。
[0032]图1是示出根据本发明实施例的能够包括输入装置的电子设备100的外观的透视图。
[0033]参照图1，根据本发明实施例的电子设备100包括显示装置110、输入装置120、130和140以及可与显示装置110 —体地形成的触摸屏装置。
[0034]此外，电子设备100可包括输入装置，输入装置使用根据本发明实施例的数字化笔，用于检测数字化笔的输入的数字化模块也可与显示装置110 —体地形成。
[0035]与显示装置110 —体地设置的触摸屏装置通常可设置在显示装置110的前表面上。因此，触摸屏装置应该具有足以允许显示装置110的图像输出透射穿过触摸屏装置的光透射率程度。为此，触摸屏装置可按照这样的方式被实现:由导电材料(诸如氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锌(ZnO)、碳纳米管(CNT)、导电聚合物或石墨烯)制成的感测电极形成在由透明膜材料(诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚醚砜(PES)、聚酰亚胺(PI)等)制成的基础基底上。
[0036]根据本发明的实施例，用于检测数字化笔的输入的数字化模块可被设置在显示装置Iio的后表面上。设置在电子设备100中的显示装置110通常可以是平板显示(FPD)装置，例如液晶显示(LCD)装置、有机发光显示(OLED)装置等。在显示装置110是液晶显示(LCD)装置的情况下，数字化模块可被设置在液晶显示(LCD)装置的背光单元(BLU)的后表面上，这是因为包括在数字化模块中的传感器线圈图案可由不透明材料制成。
[0037]图2是示出根据本发明实施例的数字化笔200的透视图。
[0038]参照图2，根据本发明实施例的数字化笔200包括主体单元210以及与主体单元210的两端相邻地设置的多个笔线圈单元220和230。在图2中，示出了数字化笔200，其中，笔线圈单元220和230分别设置在主体单元210的两端，但是本发明不限于此。另外，为了便于描述，假设根据本发明实施例的数字化笔200按照电磁共振(EMR)方案操作。
[0039]为了通过按照EMR方案操作的数字化模块检测数字化笔200的位置信息，在数字化笔200的内部设置预定的谐振电路。谐振电路可包括电容器和电感器，并且通过包括在数字化模块中的多个环形线圈检测在数字化笔200的内部的谐振电路中产生的信号。
[0040]这里，从数字化笔200发送到数字化模块的信号的频率特性可由包括在数字化笔200的内部的谐振电路中的电容器和电感器的值确定。根据本实施例，当多个笔线圈单元220和230设置在单个数字化笔200中时，数字化笔200可被设计为使得具有不同频率特性的信号从相应的笔线圈单元220和230被输出。S卩，数字化笔200可被设计为包括多个谐振电路，或者数字化笔200可被设置为使用可变电容器来允许具有不同频率特性的信号被输出。具有不同频率特性的信号从相应的笔线圈单元220和230被输出，因此数字化模块可区分当前用于用户的输入操作的笔线圈单元220和230，并且基于相应的信息提供不同的输入界面。
[0041]图3和图4是示出根据本发明实施例的输入装置的操作方法的示图。
[0042]图3示出了在通常的方法中用户使用数字化笔将期望的输入发送到电子设备的显示装置Iio的方法。参照图3，设置在数字化笔中的多个笔线圈单元220和230中的第一笔线圈单元220接近于显示装置110，而第二笔线圈单元230远离显示装置110。因此，设置在电子设备中的数字化模块可仅仅检测在接近于数字化模块的传感器线圈的第一笔线圈单元220中产生的信号，并且在这种情况下，可通过与包括单个笔线圈单元的一般数字化笔的操作相同的操作来处理用户的输入。
[0043]同时，即使在仅仅检测到单个笔线圈单元的情况下，可取决于检测到的笔线圈单元是第一笔线圈单元220还是第二笔线圈单元230，来不同地处理输入。例如，当用户期望输入字符或通过显示在显示装置110上的图像画图时，可将检测到通过第一笔线圈单元220输出的信号的情况与检测到通过第二笔线圈单元230输出的信号的情况彼此区分，由此控制将以不同的字体、尺寸和语言输入的字符。
[0044]当操作用于画图的应用程序时，第一笔线圈单元220和第二笔线圈单元230被彼此区分，以允许用不同颜色或不同粗细来表达线，或者允许以不同纹理来表达面。通过上述方法，可通过期望的方法经由简单改变数字化笔的方位而不需要用户从电子设备选择期望的数据输入方法来切换输入模式。
[0045]图4是示出使用设置在数字化笔中的所有多个笔线圈单元220和230的数据输入方法的视图。参照图4，用户在数字化笔平放的状态下使得数字化笔接近于显示装置110。因此，使得第一笔线圈单元220和第二笔线圈单元230都接近于数字化模块的传感器线圈，因此数字化模块可检测从第一笔线圈单元220和第二笔线圈单元230输出的所有信号。
[0046]如上所述，第一笔线圈单元220和第二笔线圈单元230可被设计为输出具有不同频率特性的信号。因此，数字化模块可检测从第一笔线圈单元220和第二笔线圈单元230输出的信号并将所述信号进行区分，并且确定是否全部检测到两个不同信号，由此实现多种操作。
[0047]作为示例，如图4所示，当用户在数字化笔平放的状态下使得数字化笔接近于显示装置110并且操纵数字化笔时，从第一笔线圈单元220输出的信号和第二笔线圈单元230输出的信号都被数字化模块检测到。数字化模块可向电子设备的主控制器芯片提供关于第一笔线圈单元220和第二笔线圈单元230之间的区域(即，如图4所示包括在数字化笔的长度方向L中的区域)的信息。主控制器芯片可基于从数字化模块接收的信息，来执行选择或同时删除包括在相应区域中的所有对象(图标、字符、图片等)的操作。[0048]随着智能电话屏幕变得越来越大，并且具有7英寸和10英寸的平板PC变得越来越普及，相应地，针对包括在大屏幕中的对象的批删除功能或选择功能可最大化用户便利。同时，在本实施例中已经假设了笔线圈单元220和230设置在数字化笔的主体单元210的两端的情况；然而，可通过在主体单元210的中央部分中另外设置笔线圈单元或者调整主体单元210的长度，来更快速地选择或删除用户期望的区域中的对象。
[0049]图5是示出根据本发明实施例的输入装置的操作方法的流程图。
[0050]参照图5，在根据本实施例的输入装置的操作方法中，在操作S500，数字化模块检测电磁信号。数字化笔200包括主体单元210以及多个笔线圈单元220和230，所述多个笔线圈单元220和230可分别输出具有不同频率特性的信号。数字化笔200可包括用于输出无线电信号的至少一个谐振电路。
[0051]在操作S510，输入装置确定检测到的电磁信号的强度是否大于预定阈值。当在操作S500中检测到的电磁信号的强度小于预定阈值时，信号可能由电噪声而不是由数字化笔200产生，因此在操作S510，可将由用户有意图的输入产生的信号与由噪声产生的信号彼此初步区分。
[0052]在操作S520，当确定检测到的电磁信号的强度大于预定阈值时，输入装置可确定是否在不同频带中检测到多个信号。如图3所示，当在仅仅单个笔线圈单元220接近于电子设备的状态下使用数字化笔时，仅在单个频带中检测到信号。另一方面，如图4所示，在多个笔线圈单元220和230同时接近于电子设备的状态下，在多个频带中检测到信号。因此，基于操作S520中的确定结果，输入装置可确定用户当前期望的数据输入方法。
[0053]在操作S530，当基于操作S520的确定结果仅在单个频带中检测到信号时，输入装置计算检测到的信号的坐标以处理输入。由输入装置确定的坐标是数字化笔的笔线圈单元220所在的坐标，电子设备可基于当前执行的应用以及从输入装置发送的坐标信息来执行特定操作。
[0054]同时，在操作S540，当基于操作S520的确定结果在多个频带中检测到信号时，输入装置计算关于每个检测到的信号的坐标，并且处理关于计算的坐标之间的区域的输入。电子设备可将多个坐标以及坐标之间的距离处理为输入信息，并且取决于当前正被执行的应用程序以及用户操作来执行不同的操作。
[0055]例如，当在使得数字化笔接近于显示装置110以使得在多个频带中检测到信号的状态下直到预定阈值时间过去之后才有数字化笔的运动时，电子设备可进行操作以选择包括在多个检测的坐标之间的区域中的所有对象。同时，当在使得数字化笔接近于显示装置110以使得在多个频带中检测到信号的状态下数字化笔沿着特定方向运动时，可沿着运动方向批删除显示在屏幕上的对象。
[0056]如上所述，根据本发明的实施例，数字化笔可包括多个笔线圈单元，可使用在所述多个笔线圈单元中展现的不用信号特性来区分所述多个笔线圈单元。因此，可取决于数字化模块检测到的笔线圈单元的数量、检测到的笔线圈单元之间的距离或运动等，来向用户提供多种数据输入方法。具体地讲，通过实现批删除或批选择包括在检测到的笔线圈单元之间的区域中的多个对象的功能，可最大化用户便利。
[0057]虽然已经结合实施例示出并描述了本发明，但是对于本领域技术人员明显的是，在不脱离由权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可进行修改和变型。
【权利要求】
1.一种数字化笔，包括: 主体单元； 一对笔线圈单元，分别与主体单元的沿着主体单元的长度方向的两端相邻地设置， 其中，所述一对笔线圈单元中的至少一个笔线圈单元通过电磁耦合到接近于所述至少一个笔线圈单元的传感器线圈而操作。
2.根据权利要求1所述的数字化笔，其中，当所述一对笔线圈单元中的任意一个笔线圈单元电磁耦合到接近于所述任意一个笔线圈单元的传感器线圈时，输入功能、删除功能和选择功能中的至少一种功能被提供。
3.根据权利要求1所述的数字化笔，其中，当所述一对笔线圈单元电磁耦合到接近于所述一对笔线圈单元的传感器线圈时，针对包括在与主体单元的长度方向对应的区域中的对象的删除功能和选择功能中的至少一种功能被提供。
4.根据权利要求1所述的数字化笔，其中，所述一对笔线圈单元分别在不同的频带中电磁耦合到接近于所述一对笔线圈单元的传感器线圈。
5.一种输入装置，包括: 数字化笔，包括多个笔线圈单元； 面板单元，电磁耦合到所述多个笔线圈单元中的至少一个笔线圈单元，从而检测用户的输入， 其中，当面板单元电磁耦合到所述多个笔线圈单元中的至少两个笔线圈单元时，面板单元检测针对包括在所述至少两个笔线圈单元之间的区域中的对象的输入。
6.根据权利要求5所述的输入装置，其中，数字化笔包括主体单元，所述多个笔线圈单元沿着主体单元的长度方向被设置在主体单元的两端上。
7.根据权利要求5所述的输入装置，其中，所述多个笔线圈单元在不同的频带中电磁耦合到面板单元。
8.根据权利要求5所述的输入装置，其中，当面板单元电磁耦合到所述多个笔线圈单元中的至少两个笔线圈单元时，面板单元根据数字化笔的运动删除或选择包括在所述至少两个笔线圈单元之间的区域中的对象。
9.根据权利要求5所述的输入装置，其中，面板单元包括: 传感器线圈单元，电磁耦合到所述多个笔线圈单元中的至少一个笔线圈单元； 控制单元，计算电磁耦合到所述传感器线圈单元的笔线圈单元的数量和坐标，从而检测输入。
10.一种输入装置的操作方法，包括: 通过传感器线圈单元检测接近于输入装置的笔线圈单元； 根据接近于输入装置的笔线圈单元的运动处理输入操作， 其中，当接近于输入装置的笔线圈单元被确定为多个笔线圈单元时，针对包括在接近于输入装置的所述多个笔线圈单元的坐标之间的对象的输入操作被处理。
11.根据权利要求10所述的操作方法，其中，检测笔线圈单元的步骤包括:在不同的频带中检测接近于输入装置的多个笔线圈单元。
12.根据权利要求10所述的操作方法，其中，当接近于输入装置的笔线圈单元被确定为多个笔线圈单元时，对输入操作的处理包括对针对包括在接近于输入装置的所述多个笔线圈单元的坐标之 间的对象的选择操作或删除操作的处理。
【文档编号】G06F3/0354GK103838400SQ201310101133
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2013年3月27日 优先权日:2012年11月23日
【发明者】张宰赫, 蔡敬洙, 俞东植, 郑昌烈, 李熙范 申请人:三星电机株式会社