KR102185942B1 - Method, apparatus and electronic pen for acquiring gradient of electronic pen using image sensors - Google Patents
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Abstract
전자펜에 구비된 복수의 이미지 센서를 통하여 복수의 이미지를 획득하고, 전자펜이 소정의 거리를 이동한 후, 복수의 이미지 센서를 통하여 획득된 이미지로부터의 픽셀의 이동 거리에 기초하여, 전자펜의 기울어진 각도를 검출하는 전자펜의 기울기 획득 방법, 그 장치 및 전자펜이 개시되어 있다.After acquiring a plurality of images through a plurality of image sensors provided in the electronic pen, and after the electronic pen has moved a predetermined distance, based on the moving distance of pixels from the images acquired through the plurality of image sensors, the electronic pen Disclosed are a method for obtaining a tilt of an electronic pen for detecting an inclined angle, an apparatus for the same, and an electronic pen.
Description
본 발명은 이미지 센서를 이용하여 전자펜의 기울기를 획득하는 방법, 그 장치 및 전자펜에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 복수의 이미지 센서에서 획득한 이미지에서 픽셀들의 이동 거리를 각각 검출하여, 검출된 픽셀들의 이동 거리의 차이에 따라 전자펜의 기울기를 획득하는 방법, 그 장치 및 전자펜에 관한 것이다.The present invention relates to a method, an apparatus, and an electronic pen for obtaining a tilt of an electronic pen using an image sensor, and more particularly, by detecting movement distances of pixels in images obtained by a plurality of image sensors, respectively, The present invention relates to a method, an apparatus, and an electronic pen for obtaining an inclination of an electronic pen according to a difference in moving distance of pixels.
기존의 펜마우스 제품은 일반적으로 펜의 모양을 가진 마우스일 뿐이다. 그리하여, 사용자들은 제품을 손에 쥐고 사용하거나 컴퓨터에서 무엇인가를 그릴 때 어색함과 불편함을 느껴 왔다.Existing pen mouse products are generally only pen-shaped mice. Thus, users have felt awkward and uncomfortable when using a product with a product in their hand or when drawing something on a computer.
더욱이 대부분 마우스 센서와 렌즈를 사용해서 일반적인 펜보다는 훨씬 더 크게 만들어져 있고, 낮은 DOF 특성, 펜을 쥐는 방향 및 각도에 따른 필기 오류 등으로 인해 실제로 펜이라기 보다는 마우스 특성만 가질 뿐이었다.Moreover, most of them are made much larger than ordinary pens by using mouse sensors and lenses, and due to low DOF characteristics, handwriting errors depending on the holding direction and angle of the pen, they actually only have the characteristics of a mouse rather than a pen.
또한, 최근에는 소정의 코드가 인쇄된 종이에서 전자펜이 필기를 하는 경우, 전자펜에 부착된 카메라를 이용하여 필기 궤적에 따라 코드를 획득하고, 이를 기초로 스마트폰의 어플리케이션에서 필기 궤적을 디지털 적으로 표시하는 기술이 개발되어 활용되고 있다. In addition, recently, when the electronic pen writes on a paper on which a predetermined code is printed, the code is acquired according to the handwriting trajectory using a camera attached to the electronic pen, and based on this, the writing trajectory is digitally generated in the application of the smartphone. The technology to mark as an enemy has been developed and used.
또한, 필기 데이터를 획득하더라도 전자펜의 기울기 등으로 인한 왜곡으로 인하여 정확하게 필기를 복원할 수가 없는 문제점이 있어 왔다. 따라서, 왜곡을 보정하기 위해서는 전자펜의 기울기를 알아야 되는데, 이를 위하여 관성 센서 또는 6축 센서가 전자펜에 구비되어 있다.In addition, even if the handwriting data is acquired, there has been a problem in that the handwriting cannot be accurately restored due to distortion due to the tilt of the electronic pen. Therefore, in order to correct distortion, it is necessary to know the tilt of the electronic pen, and for this purpose, an inertial sensor or a 6-axis sensor is provided in the electronic pen.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 관성 센서 또는 6축 센서를 구비하지 않고, 이미지 센서들만 복수로 배치하여 전자펜의 기울기를 획득하는 방법, 그 장치 및 전자펜을 제공하는데 있다.An object to be solved by the present invention is to provide a method, an apparatus, and an electronic pen for obtaining a tilt of an electronic pen by arranging a plurality of image sensors without having an inertial sensor or a 6-axis sensor.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따라, 전자펜의 기울기 획득 방법은 상기 전자펜에 구비된 복수의 이미지 센서를 통하여 복수의 이미지를 획득하는 단계; 및 상기 전자펜이 소정의 거리를 이동한 후, 상기 복수의 이미지 센서를 통하여 획득된 이미지로부터의 픽셀의 이동 거리에 기초하여, 상기 전자펜의 기울어진 각도를 검출하는 단계를 포함한다.According to an embodiment of the present invention for solving the above technical problem, a method of obtaining a tilt of an electronic pen includes: obtaining a plurality of images through a plurality of image sensors provided in the electronic pen; And after the electronic pen moves a predetermined distance, detecting an inclined angle of the electronic pen based on a movement distance of a pixel from an image obtained through the plurality of image sensors.
상기 전자펜의 기울어진 각도를 검출하는 단계는 상기 전자펜이 소정의 거리를 이동한 후, 상기 복수의 이미지 센서를 통하여 복수의 이미지를 획득하는 단계; 상기 전자펜이 소정의 거리를 이동하기 전에 획득된 이미지 및 상기 전자펜이 소정의 거리를 이동한 후 획득된 이미지에 기초하여 픽셀의 이동 거리를 검출하는 단계; 및 상기 검출된 픽셀의 이동 거리의 차이에 따라 상기 전자펜의 기울어진 각도를 검출하는 단계를 포함할 수 있다.The detecting of the inclined angle of the electronic pen may include obtaining a plurality of images through the plurality of image sensors after the electronic pen moves a predetermined distance; Detecting a moving distance of a pixel based on an image obtained before the electronic pen moves a predetermined distance and an image obtained after the electronic pen moves a predetermined distance; And detecting an inclined angle of the electronic pen according to a difference in the detected moving distance of the pixels.
상기 전자펜은 제 1 이미지 센서 및 제 2 이미지 센서를 구비하고, 상기 전자펜의 기울어진 각도를 검출하는 단계는, 상기 제 1 이미지 센서로부터 획득한 이미지들로부터 소정의 픽셀의 제 1 이동 거리를 획득하고, 상기 제 2 이미지 센서로부터 획득한 이미지들로부터 소정의 픽셀의 제 2 이동 거리를 획득하는 단계; 및 상기 픽셀의 제 1 이동 거리 및 상기 픽셀의 제 2 이동 거리의 차이에 따라 상기 전자펜이 표면에 대해 기울어진 각도를 검출할 수 있다.The electronic pen includes a first image sensor and a second image sensor, and the step of detecting an inclined angle of the electronic pen includes determining a first moving distance of a predetermined pixel from images obtained from the first image sensor. Obtaining, and obtaining a second moving distance of a predetermined pixel from the images obtained from the second image sensor; And an angle in which the electronic pen is inclined with respect to the surface according to a difference between the first moving distance of the pixel and the second moving distance of the pixel.
상기 전자펜은 제 1 이미지 센서 및 제 2 이미지 센서를 구비하고, 상기 전자펜에서 표면을 향하는 방향을 Z축이라 할 때, 상기 제 1 이미지 센서 및 제 2 이미지 센서는 X축 또는 Y축 중 어느 일축 방향으로 나란히 배치되고, 상기 제 1 이미지 센서 및 제 2 이미지 센서는 상기 Z축 방향으로 소정의 각도로 경사질 수 있다.The electronic pen includes a first image sensor and a second image sensor, and when a direction toward the surface of the electronic pen is a Z-axis, the first image sensor and the second image sensor may They are arranged side by side in one axis direction, and the first image sensor and the second image sensor may be inclined at a predetermined angle in the Z axis direction.
상기 전자펜은 제 3 이미지 센서를 더 구비하고, 상기 제 1 이미지 센서 및 제 3 이미지 센서는 X축 또는 Y축 중 어느 타축 방향으로 나란히 배치되고, 상기 제 1 이미지 센서 및 제 3 이미지 센서는 상기 Z축 방향으로 소정의 각도로 경사질 수 있다.The electronic pen further includes a third image sensor, the first image sensor and the third image sensor are arranged side by side in any other axis direction of the X-axis or the Y-axis, and the first image sensor and the third image sensor are the It can be inclined at a predetermined angle in the Z-axis direction.
상기 전자펜은 제 1 이미지 센서 및 제 2 이미지 센서를 구비하고, 상기 전자펜에서 표면을 향하는 방향을 Z축이라 할 때, 상기 제 1 이미지 센서 상기 표면의 XY 평면에 배치되고, 제 2 이미지 센서는 X축 및 Y축 방향으로 비스듬히 배치되고, 상기 제 2 이미지 센서는 상기 Z축 방향으로 소정의 각도로 경사질 수 있다.The electronic pen includes a first image sensor and a second image sensor, and when a direction toward a surface of the electronic pen is a Z axis, the first image sensor is disposed on the XY plane of the surface, and a second image sensor Is disposed obliquely in the X-axis and Y-axis directions, and the second image sensor may be inclined at a predetermined angle in the Z-axis direction.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따라, 전자펜의 기울기 검출 장치는 복수의 이미지를 획득하는 복수의 이미지 센서; 및 상기 전자펜이 소정의 거리를 이동한 후, 상기 복수의 이미지 센서를 통하여 획득된 이미지로부터의 픽셀의 이동 거리에 기초하여, 상기 전자펜의 기울어진 각도를 검출하는 제어부를 포함한다.According to an embodiment of the present invention for solving the above technical problem, an apparatus for detecting a tilt of an electronic pen includes: a plurality of image sensors acquiring a plurality of images; And a controller configured to detect an inclined angle of the electronic pen based on a movement distance of a pixel from an image obtained through the plurality of image sensors after the electronic pen moves a predetermined distance.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예에 따라, 전자펜은 일방향으로 길게 형성되며, 하방측 단부에 제1개구부 및 제2개구부가 형성되어 있는 하우징; 상기 하우징의 제1개구부를 통해 외부로 노출되도록 상기 하우징에 결합되는 펜팁; 소정의 광을 발광하는 발광 유닛; 상기 발광된 광이 표면을 캡쳐하여 영상 신호로 변환하는 복수의 이미지 센서; 및 상기 펜팁이 소정의 거리를 이동한 후, 상기 복수의 이미지 센서를 통하여 획득된 이미지로부터의 픽셀의 이동 거리에 기초하여, 전자펜의 기울어진 각도를 검출하는 제어부를 포함한다.According to another embodiment of the present invention for solving the above technical problem, the electronic pen is formed to be elongated in one direction, and a housing having a first opening and a second opening formed at a lower end thereof; A pen tip coupled to the housing to be exposed to the outside through the first opening of the housing; A light-emitting unit that emits light; A plurality of image sensors for capturing the surface of the emitted light and converting it into an image signal; And a controller configured to detect an inclined angle of the electronic pen based on the moving distance of the pixels from the images acquired through the image sensors after the pen tip moves a predetermined distance.
본 발명에 의하면, 전자펜에 관성 센서 또는 6축 센서를 구비하지 않고, 이미지 센서들만으로 전자펜의 기울기를 구할 수가 있어, 전자펜의 제조 비용이 감소하고, 경량화를 이룰 수 있는 장점이 있다.According to the present invention, the electronic pen does not include an inertial sensor or a 6-axis sensor, and the tilt of the electronic pen can be obtained only with image sensors, thereby reducing manufacturing cost and reducing weight of the electronic pen.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자펜의 개략도에 관한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자펜 일부(도 1에서의 점선 부분)의 단면도를 나타내는 도면이다.
도 3은 전자펜이 표면에 직각으로 있는 경우의 도면이고, 도 4는 전자펜이 표면에 직각인 상태에서 소정의 거리만큼 이동한 경우의 도면이다.
도 5는 전자펜이 표면에 소정의 각도로 있는 경우의 도면이고, 도 6은 전자펜이 표면에 소정의 각도로 있는 상태에서 소정의 거리만큼 이동한 경우의 도면이다.
도 7은 도 5와 같이 전자펜이 소정의 각도로 기울어진 경우, 표면과 접하는 광경로의 길이를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 전자펜이 직각인 상태에서 소정의 거리만큼 이동한 경우, 이미지 내에서의 픽셀의 이동을 나타내는 도면이고, 도 9는 전자펜이 41.5°기울어진 상태에서 소정의 거리만큼 이동한 경우의 픽셀의 이동을 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자펜의 기울기 획득 방법에 관한 흐름도를 나타내는 도면이다.
도 11은 도 10의 방법을 구체화한 흐름도에 관한 도면이다.
도 12는 제 1 이미지 센서 및 제 2 이미지 센서를 일축 방향에서 바라본 단면도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자펜의 기울기 획득 장치에 관한 블록 다이어그램을 나타내는 도면이다.1 is a schematic diagram of an electronic pen according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram illustrating a cross-sectional view of a part of an electronic pen (a dotted line in FIG. 1) according to an exemplary embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating a case where the electronic pen is perpendicular to the surface, and FIG. 4 is a diagram illustrating a case where the electronic pen is moved by a predetermined distance while being perpendicular to the surface.
FIG. 5 is a diagram illustrating a case where the electronic pen is placed on the surface at a predetermined angle, and FIG. 6 is a diagram illustrating a case where the electronic pen is moved by a predetermined distance while the electronic pen is placed on the surface at a predetermined angle.
FIG. 7 is a diagram illustrating a length of an optical path in contact with a surface when the electronic pen is inclined at a predetermined angle as shown in FIG. 5.
FIG. 8 is a diagram illustrating movement of pixels in an image when the electronic pen is moved by a predetermined distance while the electronic pen is at a right angle. It is a diagram showing the movement of pixels.
10 is a flowchart illustrating a method of obtaining a tilt of an electronic pen according to an embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a diagram of a flow chart in which the method of FIG. 10 is embodied.
12 is a cross-sectional view of a first image sensor and a second image sensor as viewed in a uniaxial direction.
13 is a block diagram illustrating an apparatus for obtaining a tilt of an electronic pen according to an embodiment of the present invention.
첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.A preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 따르면, 전자펜(100)은 인쇄된 코드가 없는 표면 또는 종이 등에서 레이저 스펙클 패턴의 이동을 감지하여 필기를 전자적으로 복원하는 펜이다. 표면 또는 종이 등에 위치를 파악할 수 있는 소정의 코드가 인쇄되어 있어도 본 발명은 적용될 수 있다.According to the present invention, the
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자펜의 개략도에 관한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자펜 일부(도 1에서의 점선 부분)의 단면도를 나타내는 도면이다.1 is a schematic diagram of an electronic pen according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view of a part of the electronic pen (a dotted line in FIG. 1) according to an embodiment of the present invention.
도 1 및 도 2를 참조하면, 전자펜(100)은 하우징(110), 펜팁(120), 필압 센싱 유닛(130) 및 위치 센싱 모듈(140)을 포함하고, 위치 센싱 모듈(140)은 발광 유닛, 이미지 센싱 유닛, 제어 유닛이 포함될 수 있다. 도면에 도시하지는 않았지만, 전자펜(100)은 전자펜(100)의 기능을 전반적으로 제어하는 제어부를 포함하고, 배터리, 메모리, 송신부 및/또는 입출력 인터페이스를 더 포함할 수 있다.1 and 2, the
하우징(110)은 전자펜의 본체에 해당하는 것으로, 일방향으로 길게 형성되며, 하방측 단부에 제1개구부 및 제2개구부가 형성되어 있다. The
제1개구부는 펜팁(120)의 노출되도록 형성되는 중공이며, 제2개구부는 위치 센싱 모듈(140)에서 조사되는 광 및 표면으로부터 반사되는 광을 수용하기 위하여 형성된 중공이다.The first opening is a hollow formed to expose the
펜팁(120)은 표면(예를 들어, 종이 등)에 잉크를 분출하여 필기하는 유닛으로, 하우징(110)의 제1개구부를 통해 외부로 노출되도록 하우징(110)에 결합된다.The
필압 센싱 유닛(130)은 펜팁(120)이 표면에 필기를 하는 경우, 펜팁(120)은 표면의 반대로 이동하기에 펜팁(120)에 의한 압력을 감지하게 된다. 필압 센싱 유닛(130)이 압력을 감지하는 경우, 위치 센싱 모듈(140)에 필기 개시 신호를 송신하게 된다.When the
전자펜(100)에 전원이 온되어 있는 상태에서, 필압 센싱 유닛(130)이 압력을 감지하지 못하는 경우에는, 호버(Hover) 모드를 유지한다.When the
위치 센싱 모듈(140)은 경통 내에 수용되고, 경통은 중공의 형상으로 형성되며, 하우징(110)의 내부에서 상기 제2개구부(112)의 상방측에 배치될 수 있다.The
경통은 주변광으로부터 야기되는 간섭 신호를 최대한 제거하기 위한 장치이다. 이미지 센싱 유닛이 간섭 신호의 영향을 많이 받기 때문에, 경통은 주변광의 유입을 최대한 제거하기 위한 유닛이다.The barrel is a device for removing interference signals caused by ambient light as much as possible. Since the image sensing unit is highly affected by the interference signal, the barrel is a unit for removing the inflow of ambient light as much as possible.
발광 유닛은 전자펜(100)이 온 되는 경우, 광을 조사하게 된다. 본 발명의 다른 실시예로, 필기 개시 신호를 수신하는 경우, 발광 유닛(141)이 표면을 향하여 광을 조사할 수도 있다. 발광 유닛(141)은 경통의 상부에 설치된다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 발광 유닛은 레이저가 바람직하다. 레이저를 이용하여야 표면으로부터 복수 산란되어 오는 복수 광들의 파면 간섭 현상을 이용하여 스펙클(speckle) 패턴을 생성할 수 있기 때문이다.When the
발광 유닛에서 조사된 레이저광이 하우징의 길이방향과 경사진 방향으로 조사되도록, 발광 유닛은 하우징(110)의 길이 방향과 직교하는 방향에 대하여 상방으로 소정의 각도로 경사지게 배치될 수 있다.The light emitting unit may be disposed to be inclined at a predetermined angle upward with respect to a direction orthogonal to the length direction of the
레이저광이 표면에 조사되고, 표면에서 반사되는 간섭광(coherent)으로 인하여 스펙클 패턴이 형성되는데, 이미지 센싱 유닛은 스펙클 패턴을 검지하여 영상신호로 변환한다. 그 후, 이미지 센싱 유닛은 변환된 영상신호를 제어 유닛으로 송신한다. 본 발명에서 이미지 센싱 유닛은 CCD 또는 CMOS가 사용될 수 있다. The laser light is irradiated on the surface, and a speckle pattern is formed due to the coherent reflected from the surface, and the image sensing unit detects the speckle pattern. It converts into a video signal. After that, the image sensing unit transmits the converted image signal to the control unit. In the present invention, the image sensing unit may be a CCD or CMOS.
본 발명에 따르면 이미지 센싱 유닛은 복수 개, 바람직하게는 두 개 또는 세 개의 이미지 센서로 구성될 수 있다.According to the present invention, the image sensing unit may be composed of a plurality of, preferably two or three image sensors.
제어 유닛은 이미지 센싱 유닛으로부터 수신한 스펙클 패턴 영상을 비교하여 펜팁의 이동 방향 및 이동 거리를 검출한다. 제어 유닛은 펜팁(120)의 위치 변화 후의 위치(현재 위치)의 스펙클 패턴 이미지 서브셋(Speckle pattern image subset)을 설정하고, 현재 설정한 서브셋의 영상과 위치 변화 전의 위치(이전 위치)에서 가장 상관 관계가 높은가를 스캐닝하여 이전 위치를 찾아서, 펜팁의 이전 위치에서 현재 위치로의 위치 변화 및 속도를 검출한다.The control unit detects a moving direction and a moving distance of the pen tip by comparing the speckle pattern image received from the image sensing unit. The control unit sets a speckle pattern image subset of the position (current position) after the position change of the
전자펜(100)의 제어부는 후술할 캡쳐된 이미지들에서 픽셀의 이동 거리에 따라 전자펜(100)의 기울기를 검출할 수가 있다. The control unit of the
제어 유닛이 필압 센싱 유닛으로부터 필압 감지 신호를 수신한다. 그 후, 제어 유닛은 필기 개시 신호를 생성할 수 있고, 이를 발광 유닛에 송신할 수도 있다. The control unit receives a pressure detection signal from the pressure sensing unit. After that, the control unit may generate a writing start signal and may transmit it to the light emitting unit.
제어 유닛이 필압 감지 신호를 수신하는 경우, 수신 이후부터의 펜팁의 이동 방향 및 이동 거리에 대한 데이터를 외부 장치(미도시)로 송신한다. 그 후, 외부 장치는 수신한 데이터에 따라 전자펜(100)의 오프라인적 필기를 디지털적으로 복원하여 표시하게 된다. 제어 유닛(144)이 필압 감지 신호를 수신하지 못하는 경우에는, 호버 모드를 유지하게 된다.When the control unit receives the pen pressure detection signal, it transmits data on the movement direction and movement distance of the pen tip after reception to an external device (not shown). Thereafter, the external device digitally restores and displays the offline handwriting of the
도 3 내지 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자펜의 기울기에 따른 이미지 센서에 캡쳐되는 이미지 내의 픽셀의 이동과 관련된 예에 관한 도면이다. 3 to 9 are diagrams illustrating examples of movement of pixels in an image captured by an image sensor according to a tilt of an electronic pen according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 3은 전자펜(300)이 표면(예를 들어, 종이, 400)에 직각으로 있는 경우의 도면이고, 도 4는 전자펜(300)이 표면(400)에 직각인 상태에서 소정의 거리만큼 이동한 경우의 도면이다. 표면(400)의 숫자는 임의로 정해진 거리 단위를 의미한다. 거리 단위는 동일한 거리이며, 설명을 편의를 위한 예일 뿐이다. 이미지 센서(310)가 인식하는 광경로(320)는 두 거리(3~4) 크기를 갖는다.3 is a view when the
도 5는 전자펜(300)이 표면(400)에 소정의 각도로 있는 경우의 도면이고, 도 6은 전자펜(300)이 표면(400)에 소정의 각도로 있는 상태에서 소정의 거리만큼 이동한 경우의 도면이다. 도 7은 도 5와 같이 전자펜이 소정의 각도로 기울어진 경우, 표면과 접하는 광경로의 길이를 설명하기 위한 도면이다.5 is a view when the
도 7을 참조하면, 전자펜(300)이 표면에 대하여 직각일 때의 광 경로의 크기기, 즉, 도 3에서 광 경로와 표면이 접하는 거리(광경로의 폭)를 x1이라고 하고, 도 6에서 전자펜이 기울어진 각도, 즉, 표면과의 각도를 θ°라고 할 경우, 도 6에서의 광 경로와 표면이 접하는 거리 x2는 x1/sinθ°가 된다. Referring to FIG. 7, the size of the optical path when the
이미지 센서의 해상도는 변하지 않고, 광경로의 길이가 다르기 때문에, 전자펜(300)이 직각인 상태에서 이동하는 경우 이미지 센서에서 캡쳐한 이미지 내에서의 픽셀의 이동 거리와 전자펜(300)이 기울어진 상태에서 이동하는 경우 이미지 센서에서 캡쳐한 이미지 내에서의 픽셀의 이동 거리는 상이하다.Since the resolution of the image sensor does not change and the length of the light path is different, when the
전자펜(300)이 직각인 상태에서 이동하는 경우에 이미지 센서에서 캡쳐한 이미지 내에서의 픽셀의 이동 거리가 d1이라면, 전자펜(300)이 θ°기울어진 상태에서 이동하는 경우에서의 이미지 센서에서 캡쳐한 이미지 내에서의 픽셀의 이동 거리인 d2는 sinθ×d1이 된다.When the
도 8은 전자펜(300)이 직각인 상태에서 소정의 거리만큼 이동한 경우, 이미지 내에서의 픽셀의 이동을 나타내고, 도 9는 전자펜(300)이 41.5°기울어진 상태에서 소정의 거리만큼 이동한 경우의 픽셀의 이동을 나타낸다. 도 8 및 도 9에서의 이미지 센서는 6×1 해상도를 갖는다고 가정한다.FIG. 8 shows the movement of pixels in the image when the
도 8에서는 픽셀이 +3만큼 이동하였다고 가정할 때, 도 9에서 보면, 픽셀은 sin41.5°×3, 즉, +1.99(대략 2)만큼 이동하였다.In FIG. 8, assuming that the pixel has moved by +3, as seen in FIG. 9, the pixel has moved by sin41.5°×3, that is, +1.99 (approximately 2).
다시 말해서, 전자펜(300)이 이동하는 경우, 이미지 센서에서 캡쳐된 이미지 내에서의 픽셀의 이동 거리는 전자펜(300)의 이동 거리에 대응되도록 이동하는 것이 아니라, 전자펜(300)이 기울어진 정도에 따라 이동 거리가 변화한다.In other words, when the
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자펜의 기울기 획득 방법에 관한 흐름도를 나타내는 도면이다.10 is a flowchart illustrating a method of obtaining a tilt of an electronic pen according to an embodiment of the present invention.
도 10을 참조하면, 단계 1010에서, 전자펜에 구비된 복수의 이미지 센서를 통하여 복수의 이미지를 획득한다. Referring to FIG. 10, in
본 발명의 일 실시예에 있어서, 전자펜은 두 개의 이미지 센서를 구비한다. 전자펜이 표면에 직각인 상태에서 표면을 향하는 방향을 Z축이라 할 때, 제 1 이미지 센서 및 제 2 이미지 센서는 X축 또는 Y축 중 어느 일축 방향으로 나란히 배치되고, Z축 방향으로 소정의 각도만큼 경사지게 배치된다. In one embodiment of the present invention, the electronic pen includes two image sensors. When the electronic pen is at right angles to the surface and the direction toward the surface is referred to as the Z axis, the first image sensor and the second image sensor are arranged side by side in either the X-axis or the Y-axis, and a predetermined Z-axis direction. It is arranged inclined by an angle.
본 발명의 다른 실시예에 있어서는, 전자펜은 세 개의 이미지 센서를 구비할 수도 있다. 두 개의 이미지 센서가 배치된 것에서 더하여, 제 3 이미지 센서가 더 구비되고, 제 1 이미지 센서 및 제 3 이미지 센서는 X축 또는 Y축 중 어느 타축 방향으로 나란히, 즉, 제 3 이미지 센서는 제 2 이미지 센서의 직각 방향으로 제 1 이미지 센서와 나란히 배치되고, Z축 방향으로 소정의 각도만큼 경사지게 배치된다. 제 1 이미지 센서 및 제 2 이미지 센서의 경사진 각도와 제 1 이미지 센서 및 제 3 이미지 센서의 경사진 각도는 동일할 수도 있고, 상이할 수도 있다.In another embodiment of the present invention, the electronic pen may include three image sensors. In addition to the arrangement of the two image sensors, a third image sensor is further provided, and the first image sensor and the third image sensor are parallel to the other axis of the X-axis or the Y-axis, that is, the third image sensor is the second It is disposed parallel to the first image sensor in a right angle direction of the image sensor, and is disposed to be inclined by a predetermined angle in the Z-axis direction. The inclined angles of the first image sensor and the second image sensor and the inclined angles of the first image sensor and the third image sensor may be the same or different.
본 발명의 또 다른 실시예로, 전자펜은 두 개의 이미지 센서를 구비할 수 있고, 전자펜은 제 1 이미지 센서 및 제 2 이미지 센서를 구비하고, 전자펜이 표면에 직각인 상태에서 표면을 향하는 방향을 Z축이라 할 때, 제 1 이미지 센서는 표면에 XY 평면에 배치되고, 제 2 이미지 센서는 X축 및 Y축 방향으로 비스듬히 배치되고, 제 1 이미지 센서 및 제 2 이미지 센서는 Z축 방향으로 경사지게 배치될 수도 있다. 하나의 이미지 센서는 X 방향 및 Y 방향으로의 픽셀의 이동 거리를 구분하여 검출할 수 있기 때문에, 두 개의 이미지 센서의 배치 상태에 따라 세 개의 이미지 센서를 배치하는 것과 같은 기능을 할 수가 있다.In another embodiment of the present invention, the electronic pen may include two image sensors, the electronic pen includes a first image sensor and a second image sensor, and the electronic pen faces the surface in a state perpendicular to the surface. When the direction is referred to as the Z-axis, the first image sensor is disposed in the XY plane on the surface, the second image sensor is disposed at an angle in the X-axis and Y-axis directions, and the first image sensor and the second image sensor are in the Z-axis direction. It can also be arranged inclined. Since one image sensor can detect the moving distance of pixels in the X and Y directions separately, it can perform the same function as disposing three image sensors according to the arrangement state of the two image sensors.
단계 1020에서, 전자펜이 소정의 거리를 이동한 후, 복수의 이미지 센서를 통하여 획득된 이미지로부터의 픽셀의 이동 거리에 기초하여 전자펜의 기울어진 각도를 검출한다.In
구체적으로, 전자펜이 소정의 거리를 이동한 후, 복수의 이미지 센서를 통하여 복수의 이미지를 획득한다. 그 후, 전자펜이 소정의 거리를 이동하기 전에 획득된 이미지 및 전자펜이 소정의 거리를 이동한 후 획득된 이미지에서, 픽셀의 이동 거리를 계산한다. 순차적인 이미지에서 픽셀의 이동 거리를 계산하는 방법은 공지의 이미지 처리 기술에 따라 구한다. 위에서 살펴본 바와 같이, 전자펜이 기울어진 상태에서 이동하는 경우에는 픽셀의 이동 거리는 기울어진 각도에 따라 다르게 이동하게 된다. 따라서 복수의 이미지 센서에서 캡쳐한 이미지 내에서의 픽셀의 이동 거리는 서로 상이하고, 픽셀의 이동 거리의 차이에 따라 전자펜의 기울어진 각도를 검출할 수가 있다.Specifically, after the electronic pen moves a predetermined distance, a plurality of images is acquired through a plurality of image sensors. Thereafter, from the image obtained before the electronic pen moves a predetermined distance and the image obtained after the electronic pen moves a predetermined distance, the moving distance of the pixel is calculated. A method of calculating the moving distance of pixels in a sequential image is obtained according to a known image processing technique. As described above, when the electronic pen moves in an inclined state, the moving distance of the pixel moves differently according to the inclined angle. Accordingly, the moving distances of pixels in the image captured by the plurality of image sensors are different from each other, and the inclined angle of the electronic pen can be detected according to the difference in the moving distances of the pixels.
도 11은 도 10의 방법을 구체화한 흐름도에 관한 도면이다.FIG. 11 is a diagram of a flow chart in which the method of FIG. 10 is embodied.
도 11을 참조하면, 단계 1110에서, 전자펜에 구비된 제 1 이미지 센서 및 제 2 이미지 센서를 통하여 각각 제 1 이미지 및 제 2 이미지를 획득한다. Referring to FIG. 11, in
전자펜이 표면에 직각인 상태에서 표면을 향하는 방향이 Z축이라 할 때, 제 1 이미지 센서 및 제 2 이미지 센서는 X축 또는 Y축 중 어느 일축 방향으로 나란히 배치되고, Z축 방향으로 소정의 각도만큼 경사지게 배치된다. 도 12는 제 1 이미지 센서 및 제 2 이미지 센서를 일축 방향에서 바라본 단면도이다. 제 1 이미지 센서(1210) 및 제 2 이미지 센서(1220)는 θ°만큼 경사지게 배치되었다. 제 1 이미지 센서(1210)는 표면(1230)과의 각도가 θ1°이고, 제 2 이미지 센서(1220)의 지면(1230)과의 각도는 θ2°이다. 제 1 이미지 센서(1210) 및 제 2 이미지 센서(1220)는 θ°만큼 기울어져 있어, θ2°는 θ1°-θ°이다. D1은 제 1 이미지 센서(1210)의 광경로(1211)와 표면(1230)이 접하는 거리이며, D2는 제 2 이미지 센서(1220)의 광경로(1221)와 표면(1230)이 접하는 거리이다. 광경로의 너비가 R이라고 한다면, D1=R/sinθ1°가 되고, D2=R/sinθ2°가 된다.When the electronic pen is perpendicular to the surface and the direction toward the surface is the Z-axis, the first image sensor and the second image sensor are arranged side by side in either the X-axis or the Y-axis, and a predetermined Z-axis direction. It is arranged inclined by an angle. 12 is a cross-sectional view of a first image sensor and a second image sensor as viewed in a uniaxial direction. The
단계 1120에서, 전자펜이 소정의 거리만큼 이동한 후, 제 1 이미지 센서 및 제 2 이미지 센서를 통하여 각각 제 3 이미지 및 제 4 이미지를 획득한다.In
단계 1130에서, 제 1 이미지 센서로부터 획득한 제 1 이미지 및 제 3 이미지로부터 소정의 픽셀의 제 1 이동 거리를 획득하고, 제 2 이미지 센서로부터 획득한 제 2 이미지 및 제 4 이미지들로부터 소정의 픽셀의 제 2 이동 거리를 획득한다. In
여기에서, 제 1 이동 거리가 q 픽셀이라고 가정하면, 제 2 이동 거리는 sin(θ2°)/sin(θ1°)×q, 즉, sin(θ1°-θ°)/sin(θ1°)×q 픽셀이 된다.Here, assuming that the first moving distance is q pixels, the second moving distance is sin(θ2°)/sin(θ1°)×q, that is, sin(θ1°-θ°)/sin(θ1°)×q Become a pixel.
단계 1140에서, 픽셀의 제 1 이동 거리 및 픽셀의 제 2 이동 거리의 차이를 구하고, 차이에 따라 전자펜이 표면에 대해 기울어진 각도를 검출한다. In
제 1 이미지 센서를 전자펜이 표면을 향하는 방향으로 직각으로 배치한 경우, θ1°가 전자펜이 표면에 대하여 기울어진 각도이다. 여기에서 θ°는 미리 설정되어 있고, 픽셀의 제 1 이동 거리 및 픽셀의 제 2 이동 거리의 차는 이미지 센서들로부터 획득할 수 있어, 전자펜의 기울어진 각도 θ1°이 구해질 수 있다.When the first image sensor is disposed at a right angle in a direction in which the electronic pen faces the surface, θ1° is an angle at which the electronic pen is inclined with respect to the surface. Here, θ° is set in advance, and the difference between the first moving distance of the pixel and the second moving distance of the pixel can be obtained from image sensors, so that the inclined angle θ1° of the electronic pen can be obtained.
표 1은 제 1 이미지 센서와 제 2 이미지 센서가 10°의 차이가 있는 경우, 픽셀의 제 1 이동 거리 및 픽셀의 제 2 이동 거리의 차이를 나타낸 표이다. 여기에서 제 1 이동 거리는 1 픽셀로 가정한 것이다. 픽셀의 제 1 이동 거리 및 픽셀의 제 2 이동 거리의 차이는 ((θ1°-10°)/Sin(θ1°)-1)이 된다.Table 1 is a table showing the difference between the first moving distance of the pixel and the second moving distance of the pixel when there is a difference of 10° between the first image sensor and the second image sensor. Here, the first movement distance is assumed to be 1 pixel. The difference between the first moving distance of the pixel and the second moving distance of the pixel is ((θ1°-10°)/Sin(θ1°)-1).
여기에서 보는 바와 같이, 이미지 센서들에 의하여 픽셀들의 이동 거리를 검출하는 경우, 그 차이에 따라 전자펜이 표면에 대하여 기울어진 각도를 검출할 수가 있다. 본 발명에 의한 경우, 관성 센서 또는 6축 센서에 의하지 않고, 전자펜의 이동과 이미지 센서들에서 픽셀의 이동 거리만을 검출하는 경우, 전자펜의 기울기를 구할 수가 있다.As shown here, when the moving distance of pixels is detected by image sensors, the angle in which the electronic pen is inclined with respect to the surface may be detected according to the difference. In the case of the present invention, when only the movement of the electronic pen and the movement distance of the pixels are detected by the image sensors without using the inertial sensor or the 6-axis sensor, the tilt of the electronic pen can be obtained.
도 11은 한 방향, 예를 들어, X 방향으로 전자펜의 기울기를 구하는 것이다. 여기에서, 두 개의 이미지 센서가 배치된 것에서 더하여, Y 방향으로 제 3 이미지 센서가 더 구비되고, 제 3 이미지 센서가 Z축 방향으로 소정의 각도만큼 경사지게 배치될 수 있다. 이 경우에는 Y 방향으로 전자펜의 기울기를 구할 수가 있다. 따라서, XY 모든 방향에서 전자펜의 정확한 기울기를 구할 수가 있게 된다.11 shows the inclination of the electronic pen in one direction, for example, in the X direction. Here, in addition to the arrangement of the two image sensors, a third image sensor may be further provided in the Y direction, and the third image sensor may be disposed to be inclined by a predetermined angle in the Z-axis direction. In this case, the tilt of the electronic pen in the Y direction can be obtained. Therefore, it is possible to obtain an accurate tilt of the electronic pen in all XY directions.
본 발명의 다른 실시예로, 전자펜은 두 개의 이미지 센서를 구비할 수 있고, 전자펜은 제 1 이미지 센서 및 제 2 이미지 센서를 구비하고, 전자펜이 표면에 직각인 상태에서 표면을 향하는 방향을 Z축이라 할 때, 제 1 이미지 센서는 표면에 XY 평면에 배치되고, 제 2 이미지 센서는 X축 및 Y축 방향으로 비스듬히 배치되고, 제 1 이미지 센서 및 제 2 이미지 센서는 Z축 방향으로 경사지게 배치될 수도 있다. 하나의 이미지 센서는 X 방향 및 Y 방향으로의 픽셀의 이동 거리를 구분하여 검출할 수 있기 때문에, 두 개의 이미지 센서의 배치 상태에 따라 세 개의 이미지 센서를 배치하는 것과 같은 기능을 할 수가 있다. 도 11의 경우와 동일한 단계가 수행되고, X 방향 및 Y 방향의 각각의 기울기가 구해지도록 중복하여 수행된다.In another embodiment of the present invention, the electronic pen may include two image sensors, and the electronic pen includes a first image sensor and a second image sensor, and a direction toward the surface while the electronic pen is perpendicular to the surface. When is referred to as the Z axis, the first image sensor is disposed in the XY plane on the surface, the second image sensor is disposed at an angle in the X and Y axis directions, and the first image sensor and the second image sensor are disposed in the Z axis direction. It can also be arranged obliquely. Since one image sensor can detect the moving distance of pixels in the X and Y directions separately, it can perform the same function as disposing three image sensors according to the arrangement state of the two image sensors. The same steps as in the case of FIG. 11 are performed, and are repeatedly performed so that the respective inclinations in the X and Y directions are obtained.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자펜의 기울기 획득 장치에 관한 블록 다이어그램을 나타내는 도면이다.13 is a block diagram illustrating an apparatus for obtaining a tilt of an electronic pen according to an embodiment of the present invention.
도 13을 참조하면, 기울기 획득 장치(1300)는 복수의 이미지 센서(1310) 및 제어부(1320)를 포함한다.Referring to FIG. 13, the
복수의 이미지 센서(1310)는 복수의 이미지를 획득한다. The plurality of
복수의 이미지 센서(1310)는 두 개의 이미지 센서를 구비할 수 있다. 전자펜이 표면에 직각인 상태에서 표면을 향하는 방향을 Z축이라 할 때, 제 1 이미지 센서(1311) 및 제 2 이미지 센서(1312)는 X축 또는 Y축 중 어느 일축 방향으로 나란히 배치되고, Z축 방향으로 소정의 각도만큼 경사지게 배치된다. The plurality of
제 1 이미지 센서(1311) 및 제 2 이미지 센서(1312)를 통하여 각각 제 1 이미지 및 제 2 이미지를 획득한다. A first image and a second image are obtained through the
본 발명의 다른 실시예에 있어서는, 전자펜은 세 개의 이미지 센서를 구비할 수도 있다. 두 개의 이미지 센서가 배치된 것에서 더하여, 제 3 이미지 센서(1313)가 더 구비되고, 제 1 이미지 센서(1311) 및 제 3 이미지 센서(1313)는 X축 또는 Y축 중 어느 타축 방향으로 나란히, 즉, 제 3 이미지 센서(1313)는 제 2 이미지 센서(1312)의 직각 방향으로 제 1 이미지 센서(1311)와 나란히 배치되고, Z축 방향으로 소정의 각도만큼 경사지게 배치된다. 제 1 이미지 센서(1311) 및 제 2 이미지 센서(1312)가 X 방향으로의 전자펜의 기울기를 구하는 경우, 제 1 이미지 센서(1311) 및 제 3 이미지 센서(1313)는 Y 방향으로 전자펜의 기울기를 구할 수가 있다. 따라서, XY 모든 방향에서 전자펜의 정확한 기울기를 구할 수가 있게 된다. 제 1 이미지 센서(1311) 및 제 2 이미지 센서(1312)의 경사진 각도와 제 1 이미지 센서(1311) 및 제 3 이미지 센서(1313)의 경사진 각도는 동일할 수도 있고, 상이할 수도 있다.In another embodiment of the present invention, the electronic pen may include three image sensors. In addition to the arrangement of the two image sensors, a
본 발명의 또 다른 실시예로, 전자펜은 두 개의 이미지 센서를 구비할 수 있고, 전자펜은 제 1 이미지 센서(1311) 및 제 2 이미지 센서(1312)를 구비하고, 전자펜이 표면에 직각인 상태에서 표면을 향하는 방향을 Z축이라 할 때, 제 1 이미지 센서(1311)는 표면에 XY 평면에 배치되고, 제 2 이미지 센서(1312)는 X축 및 Y축 방향으로 비스듬히 배치되고, 제 1 이미지 센서(1311) 및 제 2 이미지 센서(1312)는 Z축 방향으로 경사지게 배치될 수도 있다. 하나의 이미지 센서는 X 방향 및 Y 방향으로의 픽셀의 이동 거리를 구분하여 검출할 수 있기 때문에, 두 개의 이미지 센서의 배치 상태에 따라 세 개의 이미지 센서를 배치하는 것과 같은 기능을 할 수가 있다.In another embodiment of the present invention, the electronic pen may include two image sensors, the electronic pen includes a
전자펜이 소정의 거리를 이동한 후, 제어부(1320)는 복수의 이미지 센서(1310)를 통하여 획득된 이미지로부터의 픽셀의 이동 거리에 기초하여 전자펜의 기울어진 각도를 검출한다. 구체적으로, 전자펜 또는 펜팁이 소정의 거리를 이동한 후, 복수의 이미지 센서(1310)를 통하여 복수의 이미지를 획득하고, 제어부(1320)는 전자펜이 소정의 거리를 이동하기 전에 획득된 이미지 및 전자펜이 소정의 거리를 이동한 후 획득된 이미지에서, 픽셀의 이동 거리를 계산한다. 순차적인 이미지에서 픽셀의 이동 거리를 계산하는 방법은 공지의 이미지 처리 기술에 따라 구한다. 위에서 살펴본 바와 같이, 전자펜이 기울어진 상태에서 이동하는 경우에는 픽셀의 이동 거리는 기울어진 각도에 따라 다르게 이동하게 된다. 따라서 복수의 이미지 센서에서 캡쳐한 이미지 내에서의 픽셀의 이동 거리는 서로 상이하고, 픽셀의 이동 거리의 차이에 따라 전자펜의 기울어진 각도를 검출할 수가 있다.After the electronic pen moves a predetermined distance, the
더 구체적으로, 이미지 센서가 두 개 구비된 경우, 전자펜이 소정의 거리만큼 이동한 후, 제 1 이미지 센서(1311) 및 제 2 이미지 센서(1312)를 통하여 각각 제 3 이미지 및 제 4 이미지를 획득한다. 제어부(1320)는 제 1 이미지 센서(1311)로부터 획득한 제 1 이미지 및 제 3 이미지로부터 소정의 픽셀의 제 1 이동 거리를 획득하고, 제 2 이미지 센서(1312)로부터 획득한 제 2 이미지 및 제 4 이미지들로부터 소정의 픽셀의 제 2 이동 거리를 획득한다. More specifically, when two image sensors are provided, after the electronic pen moves a predetermined distance, a third image and a fourth image are respectively generated through the
그 후, 제어부(1320)는 픽셀의 제 1 이동 거리 및 픽셀의 제 2 이동 거리의 차이를 구하고, 차이에 따라 전자펜이 표면에 대해 기울어진 각도를 검출한다. Thereafter, the
여기에 더하여, 제 1 이미지 센서(1311) 및 제 3 이미지 센서(1313)에서 획득한 이미지들에서 픽셀들의 이동 거리를 검출하고, 이에 따라 다른 축에서의 전자펜의 기울기를 더 검출할 수도 있다.In addition, the moving distance of pixels in the images acquired by the
이상 설명한 바와 같은 전자펜의 기울기 획득 방은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 매체를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 상기 디스크 관리 방법을 구현하기 위한 기능적인(function) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다. The tilt acquisition room of the electronic pen as described above may also be implemented as a computer-readable code on a computer-readable recording medium. The computer-readable recording medium includes all types of recording media storing data that can be read by a computer system. Examples of computer-readable recording media include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tapes, floppy disks, and optical data storage devices. In addition, the computer-readable recording medium is distributed over a computer system connected through a network, so that computer-readable codes can be stored and executed in a distributed manner. In addition, functional programs, codes, and code segments for implementing the disk management method can be easily inferred by programmers in the technical field to which the present invention belongs.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.So far, the present invention has been looked at around its preferred embodiments. Those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to understand that the present invention can be implemented in a modified form without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments should be considered from an illustrative point of view rather than a limiting point of view. The scope of the present invention is shown in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the present invention.
Claims (18)
상기 전자펜에 구비된 복수의 이미지 센서를 통하여 복수의 이미지를 획득하는 단계; 및
상기 전자펜이 소정의 거리를 이동한 후, 상기 복수의 이미지 센서를 통하여 획득된 복수의 이미지로부터의 픽셀의 이동 거리의 차이에 기초하여, 상기 전자펜의 기울어진 각도를 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자펜의 기울기 획득 방법.In the method of obtaining the tilt of the electronic pen,
Acquiring a plurality of images through a plurality of image sensors provided in the electronic pen; And
After the electronic pen moves a predetermined distance, detecting an inclined angle of the electronic pen based on a difference in moving distances of pixels from a plurality of images obtained through the plurality of image sensors. Method for obtaining the tilt of the electronic pen, characterized in that.
상기 전자펜의 기울어진 각도를 검출하는 단계는 상기 전자펜이 소정의 거리를 이동한 후, 상기 복수의 이미지 센서를 통하여 복수의 이미지를 획득하는 단계;
상기 전자펜이 소정의 거리를 이동하기 전에 획득된 이미지 및 상기 전자펜이 소정의 거리를 이동한 후 획득된 이미지에 기초하여 픽셀의 이동 거리를 검출하는 단계; 및
상기 검출된 픽셀의 이동 거리의 차이에 따라 상기 전자펜의 기울어진 각도를 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자펜의 기울기 획득 방법.The method of claim 1,
The detecting of the inclined angle of the electronic pen may include obtaining a plurality of images through the plurality of image sensors after the electronic pen moves a predetermined distance;
Detecting a moving distance of a pixel based on an image obtained before the electronic pen moves a predetermined distance and an image obtained after the electronic pen moves a predetermined distance; And
And detecting an inclined angle of the electronic pen according to a difference in the detected moving distance of the pixels.
상기 전자펜은 제 1 이미지 센서 및 제 2 이미지 센서를 구비하고,
상기 전자펜의 기울어진 각도를 검출하는 단계는,
상기 제 1 이미지 센서로부터 획득한 이미지들로부터 소정의 픽셀의 제 1 이동 거리를 획득하고, 상기 제 2 이미지 센서로부터 획득한 이미지들로부터 소정의 픽셀의 제 2 이동 거리를 획득하는 단계; 및
상기 픽셀의 제 1 이동 거리 및 상기 픽셀의 제 2 이동 거리의 차이에 따라 상기 전자펜이 표면에 대해 기울어진 각도를 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자펜의 기울기 획득 방법.The method of claim 2,
The electronic pen has a first image sensor and a second image sensor,
The step of detecting the inclined angle of the electronic pen,
Obtaining a first movement distance of a predetermined pixel from images obtained from the first image sensor and obtaining a second movement distance of a predetermined pixel from images obtained from the second image sensor; And
And detecting an angle in which the electronic pen is inclined with respect to a surface according to a difference between the first movement distance of the pixel and the second movement distance of the pixel.
상기 전자펜은 제 1 이미지 센서 및 제 2 이미지 센서를 구비하고,
상기 전자펜에서 표면을 향하는 방향을 Z축이라 할 때,
상기 제 1 이미지 센서 및 제 2 이미지 센서는 X축 또는 Y축 중 어느 일축 방향으로 나란히 배치되고, 상기 제 1 이미지 센서 및 제 2 이미지 센서는 상기 Z축 방향으로 소정의 각도로 경사진 것을 특징으로 하는 전자펜의 기울기 획득 방법.The method of claim 1,
The electronic pen has a first image sensor and a second image sensor,
When the direction toward the surface of the electronic pen is the Z axis,
The first image sensor and the second image sensor are arranged side by side in either the X-axis or Y-axis direction, and the first image sensor and the second image sensor are inclined at a predetermined angle in the Z-axis direction. How to obtain the tilt of the electronic pen.
상기 전자펜은 제 3 이미지 센서를 더 구비하고,
상기 제 1 이미지 센서 및 제 3 이미지 센서는 X축 또는 Y축 중 어느 타축 방향으로 나란히 배치되고, 상기 제 1 이미지 센서 및 제 3 이미지 센서는 상기 Z축 방향으로 소정의 각도로 경사진 것을 특징으로 하는 전자펜의 기울기 획득 방법.The method of claim 4,
The electronic pen further includes a third image sensor,
The first image sensor and the third image sensor are arranged side by side in the direction of any other axis of the X axis or the Y axis, and the first image sensor and the third image sensor are inclined at a predetermined angle in the Z axis direction. How to obtain the tilt of the electronic pen.
상기 전자펜은 제 1 이미지 센서 및 제 2 이미지 센서를 구비하고,
상기 전자펜에서 표면을 향하는 방향을 Z축이라 할 때,
상기 제 1 이미지 센서 상기 표면의 XY 평면에 배치되고, 제 2 이미지 센서는 X축 및 Y축 방향으로 비스듬히 배치되고, 상기 제 2 이미지 센서는 상기 Z축 방향으로 소정의 각도로 경사진 것을 특징으로 하는 전자펜의 기울기 획득 방법.The method of claim 1,
The electronic pen has a first image sensor and a second image sensor,
When the direction toward the surface of the electronic pen is the Z axis,
The first image sensor is disposed on the XY plane of the surface, the second image sensor is disposed obliquely in the X-axis and Y-axis directions, and the second image sensor is inclined at a predetermined angle in the Z-axis direction. How to obtain the tilt of the electronic pen.
복수의 이미지를 획득하는 복수의 이미지 센서; 및
상기 전자펜이 소정의 거리를 이동한 후, 상기 복수의 이미지 센서를 통하여 획득된 복수의 이미지로부터의 픽셀의 이동 거리의 차이에 기초하여, 상기 전자펜의 기울어진 각도를 검출하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자펜의 기울기 획득 장치.In the tilt detection device of the electronic pen,
A plurality of image sensors acquiring a plurality of images; And
After the electronic pen has moved a predetermined distance, a control unit configured to detect an inclined angle of the electronic pen based on a difference in moving distances of pixels from a plurality of images acquired through the plurality of image sensors. An electronic pen tilt acquisition device, characterized in that.
상기 복수의 이미지 센서는 상기 전자펜이 소정의 거리를 이동한 후, 상기 복수의 이미지 센서를 통하여 복수의 이미지를 획득하고,
상기 제어부는 상기 전자펜이 소정의 거리를 이동하기 전에 획득된 이미지 및 상기 전자펜이 소정의 거리를 이동한 후 획득된 이미지에 기초하여 픽셀의 이동 거리를 검출하고, 상기 검출된 픽셀의 이동 거리의 차이에 따라 상기 전자펜의 기울어진 각도를 검출하는 것을 특징으로 하는 전자펜의 기울기 획득 장치.The method of claim 7,
The plurality of image sensors acquire a plurality of images through the plurality of image sensors after the electronic pen moves a predetermined distance,
The control unit detects a moving distance of a pixel based on an image obtained before the electronic pen moves a predetermined distance and an image obtained after the electronic pen moves a predetermined distance, and the detected moving distance of the pixel The electronic pen tilt acquisition device, characterized in that detecting the tilt angle of the electronic pen according to the difference of.
상기 복수의 이미지 센서들은 제 1 이미지 센서 및 제 2 이미지 센서이고,
상기 제어부는 상기 제 1 이미지 센서로부터 획득한 이미지들로부터 소정의 픽셀의 제 1 이동 거리를 획득하고, 상기 제 2 이미지 센서로부터 획득한 이미지들로부터 소정의 픽셀의 제 2 이동 거리를 획득하고, 상기 픽셀의 제 1 이동 거리 및 상기 픽셀의 제 2 이동 거리의 차이에 따라 상기 전자펜이 표면에 대해 기울어진 각도를 검출하는 것을 특징으로 하는 전자펜의 기울기 획득 장치.The method of claim 8,
The plurality of image sensors are a first image sensor and a second image sensor,
The control unit obtains a first movement distance of a predetermined pixel from images obtained from the first image sensor, obtains a second movement distance of a predetermined pixel from images obtained from the second image sensor, and the An apparatus for obtaining a tilt of an electronic pen, characterized in that, according to a difference between a first moving distance of a pixel and a second moving distance of the pixel, an angle in which the electronic pen is inclined with respect to a surface is detected.
상기 복수의 이미지 센서들은 제 1 이미지 센서 및 제 2 이미지 센서이고,
상기 전자펜에서 표면을 향하는 방향을 Z축이라 할 때,
상기 제 1 이미지 센서 및 제 2 이미지 센서는 X축 또는 Y축 중 어느 일축 방향으로 나란히 배치되고, 상기 제 1 이미지 센서 및 제 2 이미지 센서는 상기 Z축 방향으로 소정의 각도로 경사진 것을 특징으로 하는 전자펜의 기울기 획득 장치.The method of claim 7,
The plurality of image sensors are a first image sensor and a second image sensor,
When the direction toward the surface of the electronic pen is the Z axis,
The first image sensor and the second image sensor are arranged side by side in either the X-axis or Y-axis direction, and the first image sensor and the second image sensor are inclined at a predetermined angle in the Z-axis direction. An electronic pen tilt acquisition device.
제 3 이미지 센서를 더 구비하고,
상기 제 1 이미지 센서 및 제 3 이미지 센서는 X축 또는 Y축 중 어느 타축 방향으로 나란히 배치되고, 상기 제 1 이미지 센서 및 제 3 이미지 센서는 상기 Z축 방향으로 소정의 각도로 경사진 것을 특징으로 하는 전자펜의 기울기 획득 장치.The method of claim 10,
Further comprising a third image sensor,
The first image sensor and the third image sensor are arranged side by side in the direction of any other axis of the X axis or the Y axis, and the first image sensor and the third image sensor are inclined at a predetermined angle in the Z axis direction. An electronic pen tilt acquisition device.
상기 복수의 이미지 센서들은 제 1 이미지 센서 및 제 2 이미지 센서이고,
상기 전자펜에서 표면을 향하는 방향을 Z축이라 할 때,
상기 제 1 이미지 센서 상기 표면의 XY 평면에 배치되고, 제 2 이미지 센서는 X축 및 Y축 방향으로 비스듬히 배치되고, 상기 제 2 이미지 센서는 상기 Z축 방향으로 소정의 각도로 경사진 것을 특징으로 하는 전자펜의 기울기 획득 장치.The method of claim 7,
The plurality of image sensors are a first image sensor and a second image sensor,
When the direction toward the surface of the electronic pen is the Z axis,
The first image sensor is disposed on the XY plane of the surface, the second image sensor is disposed obliquely in the X-axis and Y-axis directions, and the second image sensor is inclined at a predetermined angle in the Z-axis direction. An electronic pen tilt acquisition device.
상기 하우징의 제1개구부를 통해 외부로 노출되도록 상기 하우징에 결합되는 펜팁;
소정의 광을 발광하는 발광 유닛;
상기 발광된 광이 표면을 캡쳐하여 영상 신호로 변환하는 복수의 이미지 센서; 및
상기 펜팁이 소정의 거리를 이동한 후, 상기 복수의 이미지 센서를 통하여 획득된 복수의 이미지로부터의 픽셀의 이동 거리의 차이에 기초하여, 전자펜의 기울어진 각도를 검출하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자펜.A housing formed to be elongated in one direction and having a first opening and a second opening formed at a lower end thereof;
A pen tip coupled to the housing to be exposed to the outside through the first opening of the housing;
A light-emitting unit that emits light;
A plurality of image sensors for capturing the surface of the emitted light and converting it into an image signal; And
After the pen tip moves a predetermined distance, a control unit for detecting an inclined angle of the electronic pen based on a difference in moving distances of pixels from a plurality of images acquired through the plurality of image sensors. Electronic pen.
상기 복수의 이미지 센서는 상기 펜팁이 소정의 거리를 이동한 후, 상기 복수의 이미지 센서를 통하여 복수의 이미지를 획득하고,
상기 제어부는 상기 전자펜이 소정의 거리를 이동하기 전에 획득된 이미지 및 상기 전자펜이 소정의 거리를 이동한 후 획득된 이미지에 기초하여 픽셀의 이동 거리를 검출하고, 상기 검출된 픽셀의 이동 거리의 차이에 따라 상기 전자펜의 기울어진 각도를 검출하는 것을 특징으로 하는 전자펜.The method of claim 13,
The plurality of image sensors acquire a plurality of images through the plurality of image sensors after the pen tip moves a predetermined distance,
The control unit detects a moving distance of a pixel based on an image obtained before the electronic pen moves a predetermined distance and an image obtained after the electronic pen moves a predetermined distance, and the detected moving distance of the pixel Electronic pen, characterized in that to detect the inclined angle of the electronic pen according to the difference of.
상기 복수의 이미지 센서는 제 1 이미지 센서 및 제 2 이미지 센서이고,
상기 제어부는 상기 제 1 이미지 센서로부터 획득한 이미지들로부터 소정의 픽셀의 제 1 이동 거리를 획득하고, 상기 제 2 이미지 센서로부터 획득한 이미지들로부터 소정의 픽셀의 제 2 이동 거리를 획득하고, 상기 픽셀의 제 1 이동 거리 및 상기 픽셀의 제 2 이동 거리의 차이에 따라 상기 전자펜이 표면에 대해 기울어진 각도를 검출하는 것을 특징으로 하는 전자펜.The method of claim 14,
The plurality of image sensors are a first image sensor and a second image sensor,
The control unit obtains a first movement distance of a predetermined pixel from images obtained from the first image sensor, obtains a second movement distance of a predetermined pixel from images obtained from the second image sensor, and the An electronic pen, characterized in that, according to a difference between a first movement distance of a pixel and a second movement distance of the pixel, an angle in which the electronic pen is inclined with respect to a surface is detected.
상기 복수의 이미지 센서는 제 1 이미지 센서 및 제 2 이미지 센서이고,
상기 전자펜에서 표면을 향하는 방향을 Z축이라 할 때,
상기 제 1 이미지 센서 및 제 2 이미지 센서는 X축 또는 Y축 중 어느 일축 방향으로 나란히 배치되고, 상기 제 1 이미지 센서 및 제 2 이미지 센서는 상기 Z축 방향으로 소정의 각도로 경사진 것을 특징으로 하는 전자펜.The method of claim 13,
The plurality of image sensors are a first image sensor and a second image sensor,
When the direction toward the surface of the electronic pen is the Z axis,
The first image sensor and the second image sensor are arranged side by side in either the X-axis or Y-axis direction, and the first image sensor and the second image sensor are inclined at a predetermined angle in the Z-axis direction. Electronic pen.
제 3 이미지 센서를 더 구비하고,
상기 제 1 이미지 센서 및 제 3 이미지 센서는 X축 또는 Y축 중 어느 타축 방향으로 나란히 배치되고, 상기 제 1 이미지 센서 및 제 3 이미지 센서는 상기 Z축 방향으로 소정의 각도로 경사진 것을 특징으로 하는 전자펜.The method of claim 16,
Further comprising a third image sensor,
The first image sensor and the third image sensor are arranged side by side in the direction of any other axis of the X axis or the Y axis, and the first image sensor and the third image sensor are inclined at a predetermined angle in the Z axis direction. Electronic pen.
상기 복수의 이미지 센서들은 제 1 이미지 센서 및 제 2 이미지 센서이고,
상기 전자펜에서 표면을 향하는 방향을 Z축이라 할 때,
상기 제 1 이미지 센서 상기 표면의 XY 평면에 배치되고, 제 2 이미지 센서는 X축 및 Y축 방향으로 비스듬히 배치되고, 상기 제 2 이미지 센서는 상기 Z축 방향으로 소정의 각도로 경사진 것을 특징으로 하는 전자펜.The method of claim 13,
The plurality of image sensors are a first image sensor and a second image sensor,
When the direction toward the surface of the electronic pen is the Z axis,
The first image sensor is disposed on the XY plane of the surface, the second image sensor is disposed obliquely in the X-axis and Y-axis directions, and the second image sensor is inclined at a predetermined angle in the Z-axis direction. Electronic pen.
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