KR102010237B1 - 디지타이저에서의 좌표 보정 방법 및 장치와 이에 이용되는 전자 펜 - Google Patents

디지타이저에서의 좌표 보정 방법 및 장치와 이에 이용되는 전자 펜 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전자 펜의 좌표를 보정하기 위한 방법 및 장치와 이에 이용되는 전자 펜에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시 예에 따른 디지타이저에서 전자 펜의 좌표를 보정하기 위한 방법은, 전자 펜에서 형성되며 서로 다른 중심 축을 갖는 적어도 하나의 자기장을 검출하는 단계; 검출된 자기장의 개수를 기반으로 상기 전자 펜의 기울어짐 여부를 판단하는 단계; 및 상기 판단 결과를 기반으로 상기 전자 펜의 좌표를 보정하기 위한 보정 값 적용 여부를 결정하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면, 전자 펜의 기울어짐 여부 및 전자 펜의 기울어진 방향을 고려하여 좌표 보정을 수행하기 때문에 정확한 좌표 인식을 할 수 있는 이점이 있다.

Description

디지타이저에서의 좌표 보정 방법 및 장치와 이에 이용되는 전자 펜{COORDINATE CALIBRATION METHOD OF DIGITIZER, APPARATUS THEREOF, AND ELECTRONIC PEN THEREOF}
본 발명은 디지타이저에서의 좌표 인식 방법 및 장치와 이에 이용되는 전자 펜에 관한 것으로, 특히 전자 펜의 좌표를 보정하기 위한 방법 및 장치와 이에 이용되는 전자 펜에 관한 것이다.
디지타이저(digitizer)는 주로 컴퓨터에 장착되어 키 보드와 마우스를 대신하여 사용자로부터 좌표를 입력 받는 장치로서, 최근에는 스마트 폰 및 태블릿(tablet) 등의 각 종 전자 기기에도 널리 적용되고 있다.
디지타이저에서 사용자가 입력한 좌표를 검출하는 방법에는 자기장을 이용하는 방법이 있다. 이러한 종래의 방법을 도 1을 참조하여 설명한다.
디지타이저(110)는 서로 직교하여 배열되는 다 수의 루프 코일(loop coil, 112)을 포함한다. 디지타이저(110)는 루프 코일(112)을 순차적으로 선택하면서 자기장 형성을 위한 교류 전원 인가 동작과 전자 펜(120)에서 형성되는 자기장 검출 동작을 반복 수행한다.
한편, 디지타이저(110) 상에서 좌표를 입력하기 위한 전자 펜(electronic pen, 120)은, 코일과 커패시터로 구성된 LC 공진 회로(LC resonance circuit, 122)를 포함한다. 코일은 디지타이저(110)에 형성된 자기장에 의하여 전류를 발생하고, 발생된 전류를 커패시터로 전달한다. 그리고, 커패시터는 코일로부터 입력되는 전류를 충전하고, 충전된 전류를 코일로 방전시킨다. 이에 따라, 코일에는 자기장이 형성되며, 형성된 자기장은 디지타이저(110)에서 검출된다.
한편, 전자 펜(120) 내에 위치하는 코일은, 디지타이저(110)와 접촉되는 전자 펜의 끝 부분(이하, 팁(tip)이라 함)과 일정한 간격을 유지하는데, 전자 펜(120)이 기울어진 상태에서 좌표 입력이 되는 경우, 이러한 간격은, 사용자가 실제 입력을 원하는 좌표와 디지타이저(110)에서 인식된 좌표 간의 오차를 발생시키는 요인이 된다.
이러한 문제점을 도 2를 참조하여 좀 더 상세히 살펴본다.
도 2에 도시된 바와 같이, 사용자가 전자 펜(120)을 기울인 상태에서 디지타이저(110)에 좌표 입력을 하는 경우, 사용자가 실제 입력을 원하는 좌표(X)와 디지타이저에서 인식하는 좌표(X')는 간격(d)만큼 오차가 발생한다. 이는, 전술한 바와 같이, LC 공진 회로(122)에 포함된 코일(124)이 전자 펜(120)의 팁(126)과 소정의 간격을 갖기 때문이다. 즉, 코일(124)에 형성되는 자기장(130)은 전자 펜(120)의 팁(126)을 경유하지 않는 곡선 형태를 이루기 때문에, 디지타이저(110)에서 자기장이 검출되는 좌표는, 사용자가 실제 입력을 원하는 좌표(X)가 아닌, 이와는 간격(d)만큼 이격된 좌표(X')가 된다.
한편, 도 2를 참조하여 설명한 바와 같은 오차가 발생하는 문제점을 해결하기 위하여, 자기장이 검출된 좌표에 설정된 보정 값을 적용하는 방법이 있다. 이러한 종래의 방법을 도 3을 참조하여 설명한다.
도 3의 (a)를 참조하면, 디지타이저(110)는, 자기장이 검출되는 좌표(X')에 오차(d)만큼의 보정 값을 적용한 좌표(X)를 사용자가 입력한 좌표로 인식한다. 따라서, 디지타이저(110)가 인식한 좌표(X)와 사용자가 실제 입력을 원하는 좌표(X)는 같게 된다. 그러나, 이러한 방법은 전자 펜(120)의 기울임 여부 및 기울어진 방향을 고려하지 않고 보정 값을 적용하기 때문에 문제점이 발생하는데, 이러한 문제점을 도 3의 (b) 및 도 3의 (c)를 참조하여 설명한다.
도 3의 (b)에는 사용자가 전자 펜(120)을 디지타이저(110)에 수직인 방향으로 세워서 좌표를 입력하는 경우를 도시하였다. 도 3의 (b)에서 자기장이 검출되는 좌표(X)는 사용자가 실제 입력을 원하는 좌표(X)와 같다. 그런데, 종래의 방법에 따르면, 이러한 경우에도 오차(d)만큼의 보정 값을 적용한 좌표(X')를 사용자가 입력한 좌표로 인식한다. 따라서, 사용자가 실제 입력을 원하는 좌표(X)와 디지타이저(110)가 인식한 좌표(X')는 오차(d)를 갖게 된다.
한편, 도 3의 (c)에 도시된 바와 같이, 도 3의 (a)와는 반대 방향으로 전자 펜(120)이 기울어진 경우, 종래의 방법에 따르면, 디지타이저(110)는 자기장이 검출되는 좌표(X')에 오차(d)만큼의 보정 값을 적용한 좌표(X'')를 사용자가 입력한 좌표로 인식한다. 따라서, 사용자가 실제 입력을 원하는 좌표(X)와 디지타이저(110)가 인식한 좌표(X'') 간의 오차(2d)는 오히려 더 커지는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은, 전자 펜의 기울어짐 여부를 기반으로 좌표 보정을 수행할 것인지 여부를 결정함으로써 정확한 좌표 인식이 될 수 있도록 하는 방안을 제공한다.
또한, 본 발명은, 전자 펜의 기울어진 방향을 고려하여 좌표 보정을 수행함으로써 정확한 좌표 인식이 될 수 있도록 하는 방안을 제공한다.
그 외의 본 발명에서 제공하고자 하는 목적은, 하기의 실시 예들을 통하여 파악될 수 있다.
이를 위하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 디지타이저에서 전자 펜의 좌표를 보정하기 위한 방법은, 상기 디지타이저의 패드부와 접촉하는 상기 전자 펜에 의해 형성되는 제1 자기장 및 적어도 하나의 제2 자기장 중 적어도 하나의 자기장을 상기 패드부에 의해 검출하는 동작, 상기 제1 자기장만이 검출될 때, 제어부에 의해 상기 전자 펜이 상기 패드부의 표면에서 기울어지지 않고 상기 패드부의 표면과 수직을 이루는 것으로 식별하고, 상기 제1 자기장의 좌표에 저장된 보정 값을 적용하지 않는 동작 및 상기 제1 자기장 및 상기 적어도 하나의 제2 자기장이 상기 패드부에서 함께 검출될 때, 상기 제어부에 의해 상기 전자 펜이 상기 패드부의 표면에서 기울어진 것으로 식별하고, 상기 제어부에 의해 상기 전자 펜이 기울어진 방향을 식별하고, 상기 제어부에 의해 상기 전자 펜이 기울어진 방향을 기반으로 상기 저장된 보정 값을 상기 제1 자기장의 상기 좌표에 적용하는 동작을 포함하며, 상기 적어도 하나의 제2 자기장의 좌표는 상기 제1 자기장의 상기 좌표에 기반하여 결정되며, 상기 적어도 하나의 제2 자기장은 상기 제1 자기장과 상이한 중심 축을 갖고, 상기 제어부는, 상기 전자 펜이 기울어진 방향을 식별할 때, 상기 제1 자기장이 검출된 좌표를 기준으로 식별된 검출 영역들 중에서 최대 개수의 자기장이 검출된 하나의 검출 영역에 대응하는 방향으로 상기 전자 펜이 기울어진 것으로 식별한다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 디지타이저에서 전자 펜의 좌표를 보정하기 위한 장치는, 전자 펜에서 형성되는 제1 자기장 및 적어도 하나의 제2 자기장 중 적어도 하나의 자기장을 검출하는 패드부 및 상기 패드부와 전기적으로 연결되는 제어부를 포함하며, 상기 제어부는, 상기 제1 자기장만이 검출될 때, 상기 전자 펜이 상기 패드부의 표면에서 기울어지지 않고 상기 패드부의 표면에 수직을 이루는 것으로 식별하고, 상기 제1 자기장의 좌표에 저장된 보정 값을 적용하지 않도록 설정되고, 상기 제1 자기장 및 상기 적어도 하나의 제2 자기장이 상기 패드부에 의해 함께 검출될 때, 상기 전자 펜의 상기 패드의 표면에서 기울어진 것으로 식별하고, 상기 제어부에 의해 상기 전자 펜이 기울어진 방향을 식별하고, 상기 제어부에 의해 상기 전자 펜이 기울어진 방향을 식별하고, 상기 식별된 기울어진 방향을 기반으로 상기 저장된 보정 값을 상기 제1 자기장의 상기 좌표에 적용하도록 설정되며, 상기 적어도 하나의 제2 자기장의 좌표는 상기 제1 자기장의 상기 좌표에 기반하여 결정되며, 상기 적어도 하나의 제2 자기장은 상기 제1 자기장과 상이한 중심 축을 갖고, 상기 제어부는, 상기 전자 펜이 기울어진 방향을 식별할 때, 상기 제1 자기장이 검출된 좌표를 기준으로 식별된 검출 영역들 중에서 최대 개수의 자기장이 검출된 하나의 검출 영역에 대응하는 방향으로 상기 전자 펜이 기울어진 것으로 식별한다.
삭제
본 발명에 따르면, 전자 펜의 기울어짐 여부 및 전자 펜의 기울어진 방향을 고려하여 좌표 보정을 수행하기 때문에 정확한 좌표 인식을 할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 일반적인 디지타이저의 구성을 설명하기 위한 예시도,
도 2는 종래 기술에 따른 좌표 입력 시에 발생하는 오차를 설명하기 위한 예시도,
도 3은 좌표 보정을 위한 종래 기술을 설명하기 위한 예시도,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 좌표 보정 방법의 개념을 설명하기 위한 예시도,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 좌표 보정 방법을 설명하기 위한 흐름도,
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 펜을 설명하기 위한 예시도,
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 디지타이저를 설명하기 위한 블록도.
이하에서, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
전술한 바와 같이, 전자 펜의 좌표를 인식하는 종래의 방법에 따르면, 사용자가 실제 입력을 원하는 좌표와 디지타이저에서 인식한 좌표 간의 오차가 발생하는 문제점이 있다. 또한, 설정된 보정 값을 적용하여 전자 펜의 좌표를 보정하는 종래의 방법에 따르면, 전자 펜의 기울어짐 여부 및 전자 펜이 기울어진 방향에 따라, 사용자가 실제 입력을 원하는 좌표와 디지타이저에서 인식된 좌표 간의 오차가 더 커지는 문제점이 있다.
이에, 본 발명의 일 실시 예에서는, 전자 펜의 기울어짐 여부를 기반으로 전자 펜의 좌표를 보정할 것인지 여부를 결정하고, 결정된 바에 따라 좌표 보정을 수행하거나 수행하지 않음으로써, 사용자가 실제 입력을 원하는 좌표를 정확히 인식할 수 있도록 하는 방안을 제공한다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에서는, 전자 펜의 기울어진 방향을 고려하여 전자 펜의 좌표를 보정함으로써, 사용자가 실제 입력을 원하는 좌표를 정확히 인식할 수 있도록 하는 방안을 제공한다.
이하, 첨부되는 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 설명한다.
먼저, 도 4를 참조하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 좌표 보정 방법의 개념에 대하여 설명한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 펜(420)은, 전자 펜(420)의 중심 축과 동심 축을 갖는 제 1 자기장(422) 및 그 중심 축이 제 1 자기장(422)의 중심 축과 수직한 적어도 하나의 제 N 자기장(424, 426)을 형성한다. 여기서, N은 2 이상의 자연수를 의미하며, 도 4의 (a) 및 도 4의 (c)에는, 설명의 편의상 두 개의 제 N 자기장(424, 426)을 도시하였다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 디지타이저(410)는, 검출되는 자기장의 개수를 기반으로 전자 펜(420)의 기울어짐 여부를 판단하고, 검출되는 자기장의 개수 및 각 자기장의 세기를 기반으로 전자 펜(420)의 기울어진 방향을 판단한다.
이러한 디지타이저(410)의 동작을, 전자 펜(420)이 디지타이저(410)에 수직한 경우와 전자 펜(420)이 기울어진 경우로 나누어 설명한다.
도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 전자 펜(420)이 디지타이저(410)에 수직한 경우, 전자 펜(420)에서 형성되는 제 1 자기장(422)은 디지타이저(410)와 접촉하는 반면, 제 N 자기장(424, 426)은 디지타이저(410)와 접촉하지 않는다. 따라서, 디지타이저(410)에서는, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 위치(422a)에서 제 1 자기장(422)만이 검출된다. 이렇게 검출되는 자기장의 개수가 한 개인 경우, 디지타이저(410)는, 전자 펜(420)이 기울어지지 않은 것으로 판단한다.
전자 펜(420)이 기울어지지 않은 것으로 판단되는 경우에, 디지타이저(410)는, 좌표 보정을 위한 보정 값을 적용하지 않을 것으로 결정하고, 자기장이 검출된 좌표(422a)를 사용자가 입력한 좌표로 인식한다.
이러한 본 발명에 따르면, 도 3의 (b)를 참조하여 설명한 종래 기술의 문제점, 즉 전자 펜(420)이 기울어지지 않은 경우에 보정 값을 적용하면 오히려 오차가 발생하는 종래 기술의 문제점을 해결할 수 있는 이점이 있다.
한편, 도 4의 (c)에 도시된 바와 같이, 전자 펜(420)이 디지타이저(410)에 수직하지 않고 기울어진 경우, 전자 펜(420)에서 형성되는 제 1 자기장(422)과 제 2 자기장(424)이 디지타이저(410)와 접촉한다. 따라서, 디지타이저(410)에서는, 도 4의 (d)에 도시된 바와 같이, 위치(422a)에서 제 1 자기장(422)이 검출되고, 위치(424a)에서 제 2 자기장(424)이 검출된다. 이렇듯, 두 개 이상의 자기장이 검출되는 경우, 디지타이저(410)는, 전자 펜(420)이 기울어진 것으로 판단한다.
전자 펜(420)이 기울어진 것으로 판단되는 경우에, 디지타이저(410)는, 좌표 보정을 위한 보정 값을 적용할 것으로 결정한다. 그리고, 전자 펜(420)의 기울어진 방향을 고려하여 보정 값을 적용한다. 전자 펜(420)의 기울어진 방향을 판단함에 있어서는 검출된 자기장들의 세기가 고려될 수 있다.
예를 들어, 도 4의 (d)에 도시된 바와 같이, 두 개의 자기장이 검출된 경우, 먼저, 디지타이저(410)는, 두 개의 자기장의 검출 위치(422a, 424a) 중 어느 위치에서 검출된 자기장이 전자 펜(420)의 중심 축을 따라 형성된 자기장, 즉 제 1 자기장(422)인지 판단한다. 이 때, 디지타이저(410)는, 가장 센 자기장을 제 1 자기장(422)으로 판단한다. 즉, 두 개의 자기장의 검출 위치(422a, 424a) 중 검출 위치(422a)에서 더 센 자기장이 검출되었다면, 검출 위치(422)에서 검출된 자기장을 제 1 자기장(422)으로 판단한다. 이에 따라, 디지타이저는, 전자 펜(420)이 방향(432)으로 기울어진 것으로 판단하고, 좌표(422a)에 설정된 보정 값을 방향(434)으로 적용한 좌표(422b)를 사용자가 입력한 좌표로 결정한다.
이를 위하여, 전자 펜(420)에서 형성되는 자기장 중 제 1 자기장(422)은 나머지 자기장들보다 더 세게 형성된다. 이에 대하여는 관련되는 도면을 참조하여 후술한다.
한편, 전자 펜(420)에서 형성되는 제 N 자기장이 3개 이상이어서, 디지타이저(410)에서 검출되는 제 N 자기장이 2개 이상인 경우, 디지타이저(410)는 제 1 자기장의 검출 위치를 기준으로 한 제 N 자기장들의 검출 위치를 고려하여 전자 펜(420)이 기울어진 방향을 판단할 수 있다.
예를 들어, 4의 (e)에 도시된 바와 같이, 디지타이저(410)에서 3개의 자기장이 검출된 경우, 디지타이저는, 먼저 검출 좌표(422a, 424a, 428a) 중 어느 검출 위치에서 검출된 자기장이 제 1 자기장인지를 판단한다. 이러한 판단은 도 4의 (d)를 참조하여 전술한 바와 같이, 자기장의 세기를 기반으로 이루어질 수 있으며, 여기서는 그 상세한 설명은 생략한다.
제 1 자기장이 검출된 좌표가, 예를 들어, 검출 좌표(422a)로 결정되면, 디지타이저(410)는, 제 1 자기장의 검출 좌표(422a)를 기준으로 하는 설정된 개 수의 검출 영역 중 어느 영역에서 제 N 자기장이 가장 많이 검출되었는지를 판단한다. 예를 들어, 제 1 자기장의 검출 좌표(422a)를 기준으로 한 상측 영역, 하측 영역, 좌측 영역 및 우측 영역의 4개의 검출 영역 중 제 N 자기장의 검출 좌표가 가장 많이 존재하는 검출 영역으로 전자 펜이 기울어진 것으로 판단하고, 이에 따라 설정된 보정 값을 적용하여 좌표 보정을 수행한다.
예를 들어, 4의 (e)를 참조하면, 제 1 자기장이 검출된 좌표(422a)를 기준으로, 제 1 영역(A+B)에서의 제 N 자기장의 검출 좌표는 0개, 제 2 영역(B+D)에서의 제 N 자기장의 검출 좌표는 1개, 제 3 영역(C+D)에서의 제 N 자기장의 검출 좌표는 2개, 제 4 영역(A+C)에서의 제 N 자기장의 검출 좌표는 1개이다. 따라서, 디지타이저(410)는, 자기장이 검출된 좌표가 가장 많은 영역인 제 3 영역(C+D) 방향(442)으로 전자 펜이 기울어진 것으로 판단하고, 제 1 자기장의 검출 좌표(422a)에 방향(444)으로 설정된 보정 값을 적용하고, 설정된 보정 값이 적용된 좌표(422b)를 사용자가 입력한 좌표로 인식한다.
한편, 이러한 방법은 제 N 자기장이 하나만 검출된 경우에도 적용될 수 있다.
도 4의 (c) 내지 도 4의 (e)를 참조하여 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따르면 전자 펜이 기울어진 방향을 고려하여 좌표 보정을 수행하기 때문에, 도 3의 (c)를 참조하여 설명한 바와 같은 종래 기술에 따른 문제점, 즉 전자 펜의 방향에 따라 오차가 오히려 커지는 문제점을 해결할 수 있는 이점이 있다.
이상에서는, 관련되는 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 좌표 보정 방법의 개념에 대하여 살펴보았다. 이하에서는, 관련되는 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 좌표 보정 방법을 설명한다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 좌표 보정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
단계(501)에서, 디지타이저는, 전자 펜에서 형성되는 자기장을 검출한 후, 단계(503)로 진행한다.
단계(503)에서, 디지타이저는, 검출된 자기장의 개수를 판단한다. 만약, 검출된 자기장의 개수가 1개인 경우 단계(505)로 진행하고, 검출된 자기 장의 개수가 2개 이상인 경우 단계(515)로 진행한다.
단계(503)의 판단 결과 검출된 자기장의 개수가 1개라고 판단하여 진행한 단계(505)에서, 디지타이저는, 자기장이 검출된 좌표를 사용자가 입력한 좌표로 인식한 후, 단계(521)로 진행한다. 즉, 단계(505)에서, 디지타이저는, 좌표 보정을 수행하지 않는다. 이는 전술한 바와 같이 검출된 자기장의 개수가 1개인 경우에는 전자 펜이 기울어지지 않은 것으로 판단되기 때문이다.
한편, 단계(503)의 판단 결과 검출된 자기장의 개수가 2개 이상이라고 판단하여 진행한 단계(515)에서, 디지타이저는, 전자 펜이 기울어진 것으로 인식하고, 전자 펜의 기울어진 방향을 결정한 후, 단계(515)로 진행한다.
단계(517)에서, 디지타이저는, 전자 펜이 기울어진 방향을 고려하여 제 1 자기장이 검출된 좌표에 설정된 보정 값을 적용한 후, 단계(519)로 진행한다. 즉, 단계(517)에서, 디지타이저는, 전자 펜이 기울어진 것으로 판단되는 방향의 반대 방향으로 설정된 보정 값을 적용한다.
단계(519)에서, 디지타이저는 보정 값이 적용된 좌표를 사용자가 실제 입력한 좌표로 인식한 후, 단계(521)로 진행한다.
단계(521)에서, 디지타이저는, 인식된 좌표에 따른 기능을 수행한다. 예를 들어, 디지타이저는, 인식된 좌표에 해당하는 특정 제어 신호를 발생시키거나, 인식된 좌표 상에 출력 신호를 발생시킨다.
이상에서는, 도 5을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 좌표 보정 과정에 대하여 설명하였다. 이하에서는, 관련되는 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 펜의 구조에 대하여 설명한다.
도 6의 (a)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 펜의 구조를 설명하기 위한 예시도, 도 6의 (b)는 도 6의 (a)에 도시된 전자 펜의 단면도이고, 도 6의 (c)는 도 6의 (a)에 도시된 전자 펜의 등가 회로이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 펜(420)은, 전자 펜(420)의 중심 축과 동심 축을 갖는 제 1 자기장을 형성하는 제 1 공진부(450) 및 상기 제 1 자기장의 중심 축과 설정된 각도를 이루는 중심 축을 갖는 제 N 자기장을 형성하는 적어도 하나의 제 N 공진부(460)를 포함한다.
제 1 공진부(450)는, 디지타이저에서 형성된 자기장을 받아들여 유도 전류를 생성하고, 생성된 유도 전류에 따른 자기장을 형성한다. 이를 위하여, 제 1 공진부(450)는 제 1 코일(451)과 제 1 커패시터(452)를 포함한다. 디지타이저에서 형성된 자기장은 제 1 코일(451)에 유도 전류를 생성하고, 생성된 유도 전류는 제 1 커패시터(452)에 충전된다. 그리고, 제 1 커패시터(452)에 충전된 전류는 제 1 코일(451)로 방전되면서 공진 주파수 f1을 갖는 자기장을 형성한다.
제 N 공진부(460)는, 제 1 공진부(450)를 통하여 전달되는 전류에 따른 자기장을 형성한다. 이를 위하여, 제 N 공진부(460)는 제 N 코일(461)과 제 N 커패시터(462)를 포함한다. 제 1 커패시터(452) 및 가변 커패시터(472)에 충전된 전류는 제 1 코일(451)과 제 N 코일(461)로 방전되어 자기장을 형성하며, 상기 형성된 자기장은 제 N 코일(461)과 제 N 커패시터(462)의 조합에 의하여 결정되는 공진 주파수를 갖는다.
제 N 공진부(460)에서 형성되는 각각의 자기장은, 제 1 공진부(450)에서 형성되는 자기장과 설정된 각도를 가지며, 일 실시 예에서, 제 N 자기장의 중심 축과 제 1 자기장의 중심 축이 이루는 각도는 90도이다. 한편, 제 N 자기장들 간의 각도는 서로 동일하게 형성되는 것이 바람직하다. 한편, 제 N 공진부(460)는 제 1 공진부(450)보다 높은 위치에 형성될 수 있다. 이는 전자 펜이 과도하게 기울어진 경우, 디지타이저에서 제 1 자기장의 검출 위치를 판단할 때, 오류를 줄이기 위함이다. 한편, 각각의 제 N 공진부(460)에 유입되는 전류는 제 1 공진부(450)에서 방전되는 전류의 1/N 이므로, 각각의 제 N 공진부(460)에서 형성되는 자기장의 세기는 제 1 공진부(450)에서 형성되는 자기장 세기의 1/N이며, 따라서, 전술한 바와 같이, 디지타이저는 자기장의 세기를 기반으로 제 1 자기장의 검출 위치를 식별할 수 있다.
한편, 도 6의 (a) 및 도 6의 (b)에는 도시하지 않았으나, 도 6의 (c)에 도시한 커패시터(472)는 가변 커패시터로서 공진 주파수를 조절하는 데 이용되며, 커패시터(482) 및 스위치(483)는 특정 기능 수행을 위하여 일시적으로 공진 주파수를 변경하는 데 이용된다.
이상에서는, 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 펜의 구조에 대하여 살펴보았다. 이하에서는, 관련되는 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 디지타이저에 대하여 설명한다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 디지타이저를 설명하기 위한 블록도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 디지타이저는, 제어부(710), 스위칭부(720), 패드부(730), 메모리부(740) 및 디스플레이부(750)를 포함한다.
제어부(710)는, 패드부(730)에 형성된 다 수의 루프 패턴이 순차적으로 선택될 수 있도록 스위칭부(720)를 제어한다. 그리고, 하나의 루프 패턴이 선택될 때마다 전류의 인가와 중지를 반복하면서, 자기장 형성과 자기장 검출이 교대로 이루어질 수 있도록 한다.
또한, 제어부(710)는, 패드부(730)에서 검출된 자기장의 개수를 기반으로 전자 펜의 기울어짐 여부를 판단하고, 상기 판단 결과를 기반으로 전자 펜의 좌표를 보정하기 위한 보정 값 적용 여부를 결정한다.
이 때, 제어부(710)는 검출된 자기장이 한 개인 경우 전자 펜이 기울어지지 않은 것으로 판단하여 보정 값을 적용하지 않을 것으로 결정한다. 반면, 검출된 자기장이 다수 개인 경우 전자 펜이 기울어진 것으로 판단하여 보정 값을 적용할 것으로 결정한다.
보정 값을 적용할 것으로 결정한 경우, 제어부(710)는, 자기장들의 검출 좌표 및 세기를 기반으로 전자 펜이 기울어진 방향을 판단하고, 전자 펜이 기울어진 반대 방향으로 보정 값을 적용하여 전자 펜의 좌표를 보정한다. 이 때, 제어부(710)는, 가장 센 자기장의 검출 좌표를 기준으로 한 설정된 개 수의 검출 영역 중 상기 가장 센 자기장을 제외한 나머지 자기장들의 검출 좌표가 가장 많이 존재하는 검출 영역에 대응하는 방향으로 전자 펜이 기울어진 것으로 판단한다.
스위칭부(720)는 제어부(710)의 제어 하에 패드부(730)에 형성된 다 수의 루프 패턴을 순차적으로 선택한다. 한편, 스위칭부(720)에는 패드부(730)로의 전류 인가를 위한 전원 공급 장치가 포함될 수 있다.
패드부(730)는, 서로 직교하는 다 수의 루프 패턴을 포함한다. 다 수의 루프 패턴은 제어부(710)의 제어 하에 순차적으로 선택되고, 선택된 루프 패턴에서는 자기장 형성 및 자기장 검출 동작이 교대로 이루어진다.
예를 들어, 어느 하나의 루프 패턴이 선택되면, 선택된 루프 패턴에 전류가 인가되어 자기장이 형성되고, 형성된 자기장은 전자 펜에 전달된다. 설정된 시간만큼 상기 선택된 루프 패턴에 전류가 인가된 이후에 상기 선택된 루프 패턴에서는 전자 펜에서 형성된 자기장을 검출하는 동작이 수행된다.
메모리부(740)는, 좌표 보정을 위한 정보를 저장한다. 예를 들어, 전자 펜이 기울어진 방향을 판단함에 있어, 제 1 자기장의 검출 좌표를 기준으로 몇 개의 검출 영역으로 나누어 전자 펜이 기울어진 방향을 판단할 것인지에 대한 정보를 저장할 수 있다. 또한, 전자 펜이 기울어진 것으로 판단되는 경우 어느 정도의 보정 값을 적용할 것인지에 대한 정보를 저장할 수 있다.
디스플레이부(750)는, 제어부(710)에서 인식된 좌표를 디스플레이한다.
이상에서 설명된 본 발명의 실시 예들은 임의의 다양한 방법으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시 예들은 하드웨어, 소프트웨어 또는 그 조합을 이용하여 구현될 수 있다. 소프트웨어로 구현되는 경우에, 다양한 운영 체제 또는 플랫폼을 이용하는 하나 이상의 프로세서 상에서 실행되는 소프트웨어로서 구현될 수 있다. 추가적으로, 그러한 소프트웨어는 다수의 적합한 프로그래밍 언어들 중에서 임의의 것을 사용하여 작성될 수 있고, 또한 프레임워크 또는 가상 머신에서 실행되는 실행가능 기계어 코드 또는 중간 코드로 컴파일 될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예들이 하나 이상의 프로세서 상에서 실행되는 경우 이상에서 논의된 본 발명의 다양한 실시 예들을 구현하는 방법을 수행하기 위한 하나 이상의 프로그램이 기록된 프로세서 판독 가능 매체(예를 들어, 메모리, 플로피 디스크, 하드 디스크, 콤팩트 디스크, 광학 디스크 또는 자기 테이프 등)로 구현될 수 있다.

Claims (18)

  1. 디지타이저에서 전자 펜의 좌표를 보정하기 위한 방법에 있어서,
    상기 디지타이저의 패드부와 접촉하는 상기 전자 펜에 의해 형성되는 제1 자기장 및 적어도 하나의 제2 자기장 중 적어도 하나의 자기장을 상기 패드부에 의해 검출하는 동작;
    상기 제1 자기장만이 검출될 때, 제어부에 의해 상기 전자 펜이 상기 패드부의 표면에서 기울어지지 않고 상기 패드부의 표면과 수직을 이루는 것으로 식별하고, 상기 제1 자기장의 좌표에 저장된 보정 값을 적용하지 않는 동작; 및
    상기 제1 자기장 및 상기 적어도 하나의 제2 자기장이 상기 패드부에서 함께 검출될 때, 상기 제어부에 의해 상기 전자 펜이 상기 패드부의 표면에서 기울어진 것으로 식별하고, 상기 제어부에 의해 상기 전자 펜이 기울어진 방향을 식별하고, 상기 제어부에 의해 상기 식별된 기울어진 방향을 기반으로 상기 저장된 보정 값을 상기 제1 자기장의 상기 좌표에 적용하는 동작을 포함하며,
    상기 적어도 하나의 제2 자기장의 좌표는 상기 제1 자기장의 상기 좌표에 기반하여 결정되며, 상기 적어도 하나의 제2 자기장은 상기 제1 자기장과 상이한 중심 축을 갖고,
    상기 제어부는, 상기 전자 펜이 기울어진 방향을 식별할 때, 상기 제1 자기장이 검출된 좌표를 기준으로 식별된 검출 영역들 중에서 최대 개수의 자기장이 검출된 하나의 검출 영역에 대응하는 방향으로 상기 전자 펜이 기울어진 것으로 식별하는,
    좌표 보정 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 저장된 보정 값을 상기 제1 자기장의 상기 좌표에 적용하는 동작은, 상기 전자 펜이 기울어진 반대 방향으로 상기 보정 값을 적용하여 상기 전자 펜의 좌표를 보정하는 동작을 포함하며,
    상기 전자 펜이 기울어진 방향은 자기장들의 검출 좌표 및 세기를 기반으로 식별되는,
    좌표 보정 방법.
  5. 삭제
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 보정된 전자 펜의 좌표를 디스플레이하는 동작을
    더 포함하는 좌표 보정 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 자기장은 상기 전자 펜의 중심 축을 따라 형성되고,
    상기 적어도 하나의 제2 자기장은 상기 전자 펜의 중심 축과 설정된 각도를 이루도록 형성되는
    좌표 보정 방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 제 2 자기장은,
    상기 제 1 자기장보다 높은 위치에서 형성되는
    좌표 보정 방법.
  9. 디지타이저에서 전자 펜의 좌표를 보정하기 위한 장치에 있어서,
    전자 펜에서 형성되는 제1 자기장 및 적어도 하나의 제2 자기장 중 적어도 하나의 자기장을 검출하는 패드부; 및
    상기 패드부와 전기적으로 연결되는 제어부를 포함하며,
    상기 제어부는,
    상기 제1 자기장만이 검출될 때, 상기 전자 펜이 상기 패드부의 표면에서 기울어지지 않고 상기 패드부의 표면에 수직을 이루는 것으로 식별하고, 상기 제1 자기장의 좌표에 저장된 보정 값을 적용하지 않도록 설정되고,
    상기 제1 자기장 및 상기 적어도 하나의 제2 자기장이 상기 패드부에 의해 함께 검출될 때, 상기 전자 펜의 상기 패드부의 표면에서 기울어진 것으로 식별하고, 상기 제어부에 의해 상기 전자 펜이 기울어진 방향을 식별하고, 상기 식별된 기울어진 방향을 기반으로 상기 저장된 보정 값을 상기 제1 자기장의 상기 좌표에 적용하도록 설정되며,
    상기 적어도 하나의 제2 자기장의 좌표는 상기 제1 자기장의 상기 좌표에 기반하여 결정되며, 상기 적어도 하나의 제2 자기장은 상기 제1 자기장과 상이한 중심 축을 갖고,
    상기 제어부는, 상기 전자 펜이 기울어진 방향을 식별할 때, 상기 제1 자기장이 검출된 좌표를 기준으로 식별된 검출 영역들 중에서 최대 개수의 자기장이 검출된 하나의 검출 영역에 대응하는 방향으로 상기 전자 펜이 기울어진 것으로 식별하는,
    좌표 보정 장치.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 제 9 항에 있어서, 상기 제어부는,
    자기장들의 검출 좌표 및 세기를 기반으로 상기 전자 펜이 기울어진 방향을 식별하고, 상기 전자 펜이 기울어진 반대 방향으로 상기 보정 값을 적용하여 상기 전자 펜의 좌표를 보정하는,
    좌표 보정 장치.
  13. 삭제
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 전자 펜의 좌표를 디스플레이하기 위한 디스플레이부를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 보정된 전자 펜의 좌표가 디스플레이되도록 상기 디스플레이부를 제어하는
    좌표 보정 장치.
  15. 제 9 항에 있어서,
    상기 제1 자기장은 상기 전자 펜의 중심 축을 따라 형성되고,
    상기 적어도 하나의 제2 자기장은 상기 전자 펜의 중심 축과 설정된 각도를 이루도록 형성되는
    좌표 보정 장치.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 제 2 자기장은,
    상기 제 1 자기장보다 높은 위치에서 형성되는
    좌표 보정 장치.
  17. 삭제
  18. 삭제
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