KR960014163B1

KR960014163B1 - 센서 그리드를 구비한 위치 측정 장치 동작 방법 및 전자기 디지타이저 시스템과 그의 동작 방법

Info

Publication number: KR960014163B1
Application number: KR1019930006139A
Authority: KR
Inventors: 프라서 러셀 그레고리
Original assignee: 인터내셔널 비지네스 머신즈 코포레이션; 존 디 포인트 크레인
Priority date: 1992-04-15
Filing date: 1993-04-13
Publication date: 1996-10-14
Also published as: JPH0643994A; CA2087768A1; EP0565852A1; EP0565852B1; US5276282A; DE69326854T2; CA2087768C; KR930022180A; DE69326854D1

Abstract

내용 없음.

Description

센서 그리드를 구비한 위치 측정 징치 동작 방법 및 전자기 디지타이저 시스템과 그의 동작 방법

제1a도는 본 발명에 다른 디지타이저 평판의 일실시예의 블록도.

제1b도는 제1a도에 도시된 디지타이저 평판의 일부를 보다 상세히 예시한 블록도.

제2a도는 제1b도에 도시된 형태의 전자기 평판 코일 어레이상에 위치한 펜에 대한 제1측정 순서를 예시한 도면.

제2b도는 제2a도에서와 같이 위치한 펜에 대한 제2측정 순서를 예시한 도면.

제3a도 내지 제3c도는 3개의 센서 그리드 인덕터 구성, 즉, 복수의 도체, 복수의 코일 및 복수의 차동 접속된 코일을 도시한 도면.

제4a도는 x-축 및 y-축 센서 어레이에 대한 오버렙하는 차동 접속된 코일 쌍을 예시한 도면.

제4b도는 제4a도의 차동 접속된 코일 쌍의 하나와, 이 코일 쌍의 판독 장치에 대한 연결을 보여주는 도면.

제5도는 제2a 및 제2b도에 예시된 방법을 예시하는 흐름도.

제6도는 x-축 및 y-축 측정을 상호관련하여 행하는 방법을 예시하는 흐름도.

제7도는 비교를 완료하기 전에 추가 코일이 주사되는 본 발명의 한방법을 예시하는 흐름도.

제8도는 실제 펜 위치 및 추정된 펜 위치에서의 대응하는 비선형성을 도시한 그래프.

제9도는 제3도에 도시된 3개의 센서 그리드 인덕터 구성을 보다 상세히 나타내고, 또한 펜이 접근함에 따라 인덕터에 유도되는 파형을 나타내는 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 디지타이저 평판 12 : 센서 그리드

14a : x-축 어레이 14b : y-축 어레이

16 : 펜 20 : 구동회로

26 : x-축 멀티플렉서 28 : y-축 멀티플렉서

34 : 증폭기 42 : 적분기

본 발명은 전반적으로 디지타이저 평판 시스템(digitiger tablet system)에 관한 것으로, 특히 필드 감지 요소(field sensing elements)의 어레이(array)를 주사(scanning)하는 방법에 관한 것이다.

다양한 형태의 전자기(electromagnetic;EM) 디지타이저와 디지타이저 평판이 이 기술 분야에 알려져 있다. 일반적으로, 디지타이저 평판은 평면 센서 그리드(planar sensor grid)의 표면에 대한 퍽(puck), 펜 혹은 탐침(stylus)의 위치를 나타낸다. 디지타이저 평판의 한가지 형태는 자계(magnetic field)를 감지하여 동작하며, 한 세트가 다른 세트에 대해 직교 배열되는 두 세트의 어레이 도체를 포함한다. 이러한 형태의 시스템에서, 펜은 진동하는 자계를 일으키도록 교류 신호에 의해 구동되며, 진동하는 자계는 어레이 도체에 신호를 유도한다. 이 어레이 도체에 유도된 신호는 이차원으로 평판의 표면에 대한 위치를 결정하기 위해 감지되어 비교된다.

많은 디지타이저들은 단일의 측정 채널(a single measurement channel)을 이용하여 몇 개의 루프(loops)나 선(lines)을 측정하며, 그로부터 펜의 위치 측정치가 보간(interpolated)될 수도 있다. 보간 알고리즘(interpolation algorithms)은 일반적으로 펜의 위치에 관련된 특정의 루프 측정치 세트에 대해 최적이다. 그러나 종래의 디지타이저는 일반적으로 실제 필요한 것보다 더 많은 루프를 주사하여 필요없는 측정치를 폐기하거나, 또는 최상의 결과가 기대되는 루프들만을 주사하여 펜이 기대한 위치에 없는 경우에는 성능이 저하되었다.

버거슨(Bergerson)은, 일정한 간격을 가진 도체 그리드내에서 구동된 코일의 위치 결정을 위한 장치 및 방법(Apparatus and Method for Determining the position of a Driven Coil Within a Grid of Spacek Conductors)이란 제목의 미합중국 특허 제4,423,286호에서, x방향의 중심 도체가 첫번째로 주사되는 주사 기법을 개시한다. 전달코일(transmitting coil)에 의해 유도된 신호의 극성이 정(positive) 혹은 부(negative)인가를 결정하여 그리드의 어느쪽 절반부(half-section)에 전달 코일이 위치하는지가 결정된다. 그 다음 그 결정된 절반부의 중심 도체가 주사되며, 여기서 결정된 ¼부의 중심도체가 주사되는 식으로 반복하여 전달 코일이 두 개의 인접한 도체 사이에 위치할 때까지 계속된다. 정확한 코일의 위치는 이 두 인접한 도체에 유도된 신호의 비를 구하여 참조표(look-up table)에 저장된 값과 비교하여 결정된다. 그 다음, y 방향의 도체에 대하여 유사한 측정치 세트를 얻는다. 따라서, 두 인접한 도체가 위치결정되고 정확한 코일 위치결정 기법이 채용되기까지, 각각의 축에서 상당한 수의 도체가 주사되어야 한다. 더욱이, 이 접근방법은 펜의 한쪽에 유도된 신호가 부(negative)이고 펜의 다른 한쪽에 유도된 신호가 정(positive)으로만 되는 단일 도체의 주사에만 적용 가능하다.

따라서 본 발명의 목적은 필드 발생 장치의 위치를 정확히 보간 혹은 산정하는데 필요한 최소 수의 감지 요소(a minimum number of sensing elements that are required)를 측정하는, 디지타이징 평판(digitiging tablet)의 감지 요소를 주사하기 위한 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 전달 코일(transimtting coil)의 위치에 최근접하며, 평판에 대한 코일 위치의 정확한 보간을 얻는데 필요한 인덕터만을 측정하는, 전자기 평판(EM tablet)의 인덕터를 주사하기 위한 방법을 제공하는 것이다.

상술한 문제점 및 다른 문제점들이, 감지 요소의 어레이에 대한 전달 장치(transimtting device)의 실제 위치를 보간하는 기법으로부터 최적의 성능을 달성하기 위한, 인덕터와 같은 감지 요소의 어레이를 주사하는 방법에 의해, 극복되며, 그에 의해 본 발명의 목적이 실현된다.

본 방법은 가동성 필드 발생 장치(moveable field generating device)의 위치를 최적으로 계산하기 위하여 필요한 인덕터만을 측정하도록 동작한다. 그 결과, 종래의 시스템에서보다 적은 수의 인덕터가 주사되므로, 처리 로드(processing load)가 감소되어 시간이 절약되고, 전반적으로, 불필요한 측정은 없어진다.

평판에 대해서 필드 발생 장치가 움직일 때, 어느 인덕터를 측정하느냐의 선택은, 인덕터 주사에 할당된 시간내에 정확한 측정치를 얻을 가능성을 최대화하는 방법으로 동적으로 이루어진다.

좀더 구체적으로 말하면, 가동성 필드 발생 장치의 위치에 감응하는 인덕터 어레이를 가진 형태의 디지타이저 시스템을 동작시키는 방법이 제공된다. 이 디지타이저 장치는 또한, 필드 발생 장치에 의해 복수의 인덕터중 어느 하나에 유도된 신호를 측정하는 측정 회로(measurement circuitry) 및 측정을 위해 인덕터의 선택을 제어하는 제어기(controller)를 포함한다. 이 제어기는 또한 산정 혹은 보간에 의해 필드 발생 장치의 실제 위치를 결정하도록 동작하며, 이 결정은 복수의 인덕터에 대한 측정을 토대로 이루어진다.

본 방법은 인덕터 어레이에 대한 필드 발생 장치의 예상되는 위치를 결정하는 첫 단계를 포함한다. 이것은, 필드 발생 장치의 위치에 대한 이전의 보간치에 근거하여 필드 발생 장치를 추적하거나 혹은 먼저 모든 인덕터를 주사하여 어레이에 대한 필드 발생 장치의 위치를 대략 정하므로써, 이루어진다. 두 번째 단계로, 예상된 위치에 가까이 위치하는 한 쌍의 인덕터를 선택하며, 필드 발생 장치의 실제 위치와 예상 위치의 차이로 인해 한 쌍의 인덕터 중 하나에 유도된 신호는 다른 하나의 인덕터에 유도된 신호보다 크거나 작게 된다. 세번째 단계로, 이 인덕터 쌍에 유도된 신호를 측정하며, 네 번째 단계에서 필드 발생 장치의 실제 위치를 산정하기 위해 측정이 필요한 추가의 인덕터를 결정한다. 다섯번째 단계로, 결정된 추가의 인덕터에 유도된 신호를 측정하며, 여섯 번째 단계에서 제1 및 제2측정 단계의 결과를 토대로 필드 발생 장치의 실제 위치를 결정하여 보고한다.

본 발명에 따른 한 쌍의 인덕터 및 추가의 인덕터는 필드 발생 장치의 실제 위치를 산정하는데 필요한 모든 인덕터를 포함하며, 필드 발생 장치의 실제 위치를 산정하는데 필요하지 않은 인덕터는 포함하지 않는다.

본 명세서에서 좌표 연결(coordinate threaded) 측정 기법으로 언급되는 본 발명의 다른 방법의 실시예에서는, 두 개의 인덕터 어레이 각각에 대하여 인덕터 선택 및 측정 단계를 서로 번갈아 행한다. 이 후자의 접근 방법은, 측정의 결과가 측정이 이루어진 후 즉시 사용될 수 없는 시스템에 특히 유용하다.

본 발명의 또 다른 방법에 따르면, 하나 혹은 복수의 제1인덕터를 측정한 후, 제1측정 결과가 이용할 수 있기 전에, 제1측정의 결과에 관계없이 반드시 측정되어야 하는, 기지의 적어도 하나의 추가인덕터를 선택하여 측정한다.

본 발명의 이러한 방법은 루프(loops), 코일(coils), 상호접속된 코일 쌍(interconnected pairs of coils) 및 차동 접속된 코일 쌍들(differentially connected pairs of coils)의 어레이(array)로 이루어진 센서 그리드(sensor grids)에 유용하다. 차동 접속된 코일 쌍들로 이루어진 센서 그리드에 있어, 측정 방법은 아래와 같이 동작한다. 첫번째 단계로, 도체 어레이중 제1어레이에 대한 전달 코일의 예상 위치를 결정한다. 두번째 단계로, 제1어레이로부터 예상 위치를 둘러싸는 제1차동 접속된 코일 쌍을 선택한다. 세번째 단계로, 제1차동 접속된 코일 쌍에 유도된 신호를 측정하며, 네번째 단계에서 이 측정된 신호의 극성이 정인지 부인지를 결정한다. 이 결정 단계의 결과에 따라, 추가 측정을 위한 제2차동 접속된 코일 쌍이 선택된다.

본 발명의 상술된 특징들 및 다른 특징들은, 계속되는 본 발명의 상세한 설명에서, 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세히 설명된다.

제1a 및 제1b도를 참조하면, 디지타이저 평판(10)이 블록도로 도시된다. 평판(10)은 두 개의 겹쳐놓여진 감지 요소들, 좀 더 자세히는 x-축 어레이(14a) 및 y-축 어레이(14b)로 이루어진 센서 그리드(12)를 포함한다. 본 실시예에 있어 각각의 감지 요소는 인덕터를 포함한다. 대표적으로 한 어레이의 인덕터들은 다른 어레이의 인덕터들에 직교로 배열된다.

본 명세서에서 사용된, 인덕터(inductor)란 용어는 유도성 루프 혹은 코일, 혹은 루프나 코일 패턴으로 배열된 단일 도체를 망라하는 의미를 가진다. 루프는 형상이 규칙적 혹은 비규칙적일 수 있다. 복수의 인덕터는 단일 전선(wire) 혹은 도체로 구성될 수도 있으며, 그 인덕터를 형성하는 특정 폐쇄로(closed path)를 가로지르거나 혹은 그 주위에 유도된 신호를 측정하므로써, 하나의 인덕터로부터의 신호가 측정된다. 본 발명의 일실시예에서, 인덕터란 용어는 서로간에 차동 인접하여 있을 수도 있고, 혹은 두개 이상의 인덕터 또는 두개의 인덕터를 구성하는 루프가 서로간에 겹쳐져 있을 수도 있다. 인덕터는 또한 구리 혹은 그 유사물 혹은 예로써, 인쇄되거나 혹은 다른 방법으로 기판의 표면 위에 형성된 도전성 트레이스(conductive trace)로 구성된 원영의 단면을 가진 개별 도체(discrete conductor)로 형성될 수도 있다.

또한, 본 명세서에서 사용된 코일이란 용어는 실질적으로 동일한 면적을 둘러싸는 복수의 루프를 형성하는 도체로 정의된다.

탐침(stylus), 퍽(puck) 혹은 펜(pen)(16)내에 포함되는 필드 발생 장치는, 사용시, 어레이(14a) 및 (14b)의 인덕터에 신호를 유도하는 전자기 신호를 발생하며, 이 유도된 신호가 감지되어 센서 그리드(12)에 대한 펜(16)의 위치가 결정된다. 펜(16)은 유도성 코일(inductive coil)(18) 및 코일 구동 회로(coil drive circuit)(20)를 포함한다. 코일(18)은 통상 페라이트 코어(ferrite core)(22) 둘레에 감겨져 있다. 펜(16)의 선단이 센서 그리드(12)의 상부 표면에 접촉하는가를 표시하기 위해 통상 접촉 스위치(24)가 사용된다.

예로써, 인접하여 배열된 복수의 코일이 센서 그리드(12)의 인덕터로서 사용되며, 각 코일은 폭이 1㎝이고 길이가 약 20㎝인 코일에 대해 약 0.1 내지 1.0마이크로헨리(micro-henries) 범위내의 인덕턴스(inductance)를 갖는다. 각 어레이(14a) 및 (14b)의 대표적인 코일의 수는 20이다. 또한 예로싸, 펜 코일(18)의 인덕턴스는 약 100마이크로헨리에서 200마이크로헨리 범위내이다. 구동 회로(20)는 약 500KHz의 주파수로 펜 코일(18)을 구동한다. 펜 코일(18)은 센서 그리드(12)의 인덕터에 감응 결합(inductively coupled)된다.

평판(10)은 또한 각각 x-축 센서 어레이(14a) 및 y-축 센서 어레이(14b)의 코일에 제각기 결합된 x-축 멀티플랙서(multiplexer)(26) 및 y-축 멀티플랙서(28)를 포함한다. 특정 y-축 코일은 Y 어드레스 신호(Y-ADDR)에 의해 판독되도록 선택되며, 특정 x-축 코일은 X 어드레스 신호 (X-ADDR)에 의해 선택되는데, 양 신호 모두 프로세서(30)에 의해 발생된다. 선택된 y-축 코일 및 x-축 코일로부터의 출력신호는 신호 처리 전자회로 블록(signal processing electronic block)(32)에 제공된다. 블록(32)은 증폭기(34)를 포함하며, 증폭기(34)의 출력은 복조기(40)와, 적분기(42) 및 샘플 앤드 홀드(sample and hold;S/H) 회로(44)를 포함하는 필더를 통해, 아날로그-디지탈(A/D) 컨버터(38)에 공급된다. A/D 컨버터(38)는 아날로그 신호의 크기와 극성을 디지털 포맷(digital format)으로 변환하여 프로세서(30)에 입력한다.

제1b도에 더욱 분명히 도시된 바와 같이, 증폭기(34)의 출력은 복조기(40)에 공급되고, 이것은 다시 적분기(42) 및 S/H 회로(44)에 공급된다. S/H 회로(44)는 한 코일의 측정치를 A/D 컨버터(38)가 디지털화하는 동안 유지(hold)되도록 하며, 그 동안 앞의 회로에서는 두번째의 후속 코일 측정이 개시된다. 도시된 실시예에 있어, 11개의 x-축 코일(A-K)의 한쪽 끝이 회로 접지에 공통으로 연결된다. 코일(A-K)중 하나의 특정 코일이 X 멀티플렉서(26)에 의해 선택되어, 신호 처리 전자회로 블록(32)내 증폭기(34)의 입력단에 결합된다. 본 발명의 다른 실시예에 있어, 11개보다 많거나 적은 수의 코일이 사용될 수 있다.

프로세서(30)는, 예를 들면, 통상의 RS-232C 직렬 통신 라인(serial commun ication line)과 같은 통신 라인(30a)에 의해 외부 호스트(host)에 연결되어 호스트로부터 커맨드와 셋업(set up) 정보를 수신한다(제1a도 참조). 본 발명의 다른 실시예에서, 제1도의 센서 그리드(12) 및 다른 구성요소는, 휴대형의 전지에 의한 전원 공급형 데이터 프로세서 시스템의 주요부로서, 센서 그리드(12) 및 펜(16)이 육필 인식 시스템(handwriting recognition system)에 대한 사용자 인터페이스가 된다. 이 후자의 실시예의 경우, 프로세서(30)는 범용 혹은 특수 목적 버스(bus)를 통해 데이터 프로세서의 다른 구성요소에 연결될 수도 있다.

프로세서(30)는, 임시 데이터 및 코일 측정치를 저장하며, 본 발명에 따른 펜 위치의 추정 및 최적의 코일주사 방법을 실행하는 프로그램을 포함하는 프로그램들을 또한 저장하기 위한 메모리(31)를 구비한다. 동작중, 프로세서(30)는 센서 그리드(12)에 대한 펜(16)의 위치 및, 필요하다면, 각 방향(angular orientation)에 관련 되는 정보 패킷(packets of information)을 출력한다. 이 정보는 x-축 및 y-축 팬 위치 정보를 포함하며, 또한 센서 그리드(12)의 x-y 좌표 시스템에 대한 펜(16)의 방향에 관한 기울기(tilt) 정보(알파 및 베타)를 포함할 수도 있다. 통상의 동작 속도에서 초당 약 100 내지 약 300의 위치 측정이 가능하다.

제3a도 내지 제3c도는 세가지 센서 그리드 인덕터 구성, 즉, 복수의 도체, 복수의 코일 및 복수의 차동 접속된 코일을 도시한다. 제3도는, 제9도와 함께 참조되도록 의도되어 있으며, 제9a도 내지 제9c도는 펜(16)내 전달 코일(18)의 접근에 의해 복수의 도체, 복수의 코일 및 복수의 차동 접속된 코일에 유도되는 신호 파형을 그래프로 도시한다.

제3a도 및 제9a도의 도체 배열은 멀리 떨어진 복귀로(distant return path)를 나타내며, 따라서 각각의 도체는 실제로 큰 루프의 일부분으로 이해해야 한다. 이 구성은, 전술된 미합중국 특허 제4,423,286호의 배열과 유사하다. 제9a도에서 알 수 있는 바와 같이, 펜의 한쪽에 위치한 도체는 그곳에 부 신호를 유도하고, 펜의 반대쪽에 있는 도체는 그곳에 정 신호를 유도한다. 영점 교차(zero-crossiing;ZC) 지점은 펜의 축과 그 인덕터를 포함하는 평면의 교차점이다.

제3b도 및 제9b도는 제1b도에 도시된 형태의 코일 형상에 대한 경우를 도시한다. 도시된 바와 같이, 펜(16)의 양쪽에 각각 유도된 신호는, 펜 기까이에 유도된 주신호와 반대의 극성을 갖는 측돌출부(sidelobes)를 포함한다. 유도 신호의 최대치는 대략적으로 펜위치와 일치한다.

제3c도 및 제9c도는 제4a 및 제4b에 도시된 형태의 코일 형상에 대한 경우를 도시한다. 도시된 바와 같이, 펜의 한쪽에 위치한 코일 쌍은 그곳에 정 신호를 유도하고, 펜의 반대 쪽에 있는 코일 쌍은 그곳에 부 신호를 유도한다. 펜(16)의 양쪽에 각각 유도된 신호는 또한 제각기 펜의 한쪽에 유도된 주 신호와 반대 극성을 갖는 측돌출부를 포함한다. 유도된 신호의 영점 교차 지점은 대략적으로 펜 위치와 일치한다.

이와 같은 차동 접속된 코일의 구성 및 용도가, 그레고리 에프. 러셀(Gregory F. Russel)에 의해 전자기 디지타이저 평판용 센서 그리드(sensor Grid for an Electromagnetic Digitiger Tablet)란 제목으로 1991년 5원 6일 출원된 미국 특허 제5,136,125호에 개시되어 있다. 이 발명의 개시내용은, 코일 어레이의 외부에 있는 회로에 의해 특이한 형식으로 함께 결합될 수 있는 코일 쌍에도 적용된다.

제9도로부터, 펜(16)이 밑에 있는 인덕터 위에서 이동됨에 따라, 신호 파형이 펜과 함께 이동하게 될 것임을 알 수 있다. 결과적으로, 펜 위치에 따라, 상이한 인덕터들은 다른 시간에 특성 신호 파형(characteristic signal waveform)의 다른 부분을 감지하게 된다. 또한 측돌출부의 모양 및 크기는 매우 쉽게 변화하며, 펜의 기울기에 의해 크게 영향받는다는 것을 인식해야 한다. 펜 기울기는, 펜의 밑에 있는, 인덕터를 포함하는 평판 표면에 수직인 선에 대한 펜(16)의 각 오프셋(angular offset)으로 간주된다.

본 발명은 측정 결정 기법의 세개의 다른 실시예를 포함한다. 이들 세 개의 실시예는, 예를 들면, 인덕터인, A, B, C, D, E 및 F로 표시된 인접한 감지 요소의 어레이를 채용한다.

제1실시예에서는, 인덕터(B) 및 (C)가 측정되고, 이 측정을 토대로, 인덕터(A) 혹은 (D)가 측정되는 삼선(three line) 기법으로 언급된다. 제2실시예에서는, 인덕터(B) 및 (E)가 측정되고, 이 측정을 토대로, 인덕터(A,D) 혹은 (C,F)가 측정되는 사선(four line) 기법으로 언급된다. 혹은, (B,D)가 측정되고, 이 측정을 토대로, 인덕터(A,C) 혹은 (C,E)가 측정된다.

제3실시예에서는, 인덕터(B)가 측정된 후 이 측정된 신호의 극성을 토대로, 인덕터(A) 혹은 (C) 중 하나가 측정되는, 이선 차별(two line differential) 기법으로 언급된다. 이 후자의 실시예는 제3a도 및 제3c도에 도시된 경우에 적용되며, 처음의 두 실시예는 제3b도에 도시된 경우에 적용된다.

센서 그리드(12)의 코일을 주사하는 본 발명의 바람직한 방법이, 제2a도, 제2b도 및 제5도의 흐름도를 참조하여 설명된다. 일곱 개 이상의 인접 코일과 같은 사전결정된 코일 세트를 주사하는 종래 기술과는 달리, 본 발명은 펜(16)의 예상 위치 가까이에 위치하여 펜의 예상 위치를 둘러싸는(straddle) 한쌍의 코일을 먼저 측정하므로써 디지타이저 평판 시스템의 성능을 향상시킨다. 즉, 선택된 코일중 하나는 예상 위치의 한·쪽(예를 들어, 오른쪽)에 위치하며, 선택된 코일중 다른 한 코일은 예상 위치의 다른 쪽(예를 들어, 왼쪽)에 위치한다. 다음으로, 이 제1측정치(들)를 토대로, 측정 사이클을 완료하기 위해 측정되어야 할 추가 코일이 결정된다. 이 결정은 인덕터 어레이에 대한 펜(16)의 실제 위치를 보간하는데 필요한 측정 횟수를 최소화 하도록 행해진다.

본 발명에 따른 방법은, 펜(16)의 실제 위치를 산정 혹은 보간하는데 필요한 모든 인덕터를 포함하고, 펜(16)의 실제 위치를 산정 혹은 보간하는데 필요하지 않은 인덕터는 포함하지 않도록 인덕터 세트를 결정한다.

제2a도 및 제2b도에 도시된 사선(four line) 펜 위치 결정 방법의 경우, 센서 그리드(12)는 제1b도, 제3b도 및 제9b도에 도시된 바와 같은 복수의 개개의 코일을 포함하며, x-축 코일(14a)중 두 개의 코일이 측정 사이클의 각각의 부분동안 차례로 측정 혹은 주사된다.

펜(16)에 의해 밑에 있는 코일에 유도된 필드 세기(field strength;FS)는, 전반적으로 라플라시안(Laplacian)형이며, 펜(16)의 실제 위치와 거의 일치하는 곳에서 최대 진폭을 가지는 것을 알 수 있다. 도시된 실시예에서, 펜(16)은, 이전의 측정을 토대로, (G) 및 (H)로 표시된 코일 사이에 있을 것으로 예상된다. 이 예상 위치는 펜(16) 위치에 대한 이전의 결정에 근거하거나(제5도 블록 A) 혹은, 사용자가 센서 그리드(12) 및 펜(16)을 처음 동작시켰을 경우는, x-축 어레이(14a) 및 y-축 어레이(14b)의 모든 코일을 주사하는 첫번째 단계에 의해 센서 그리드(12)에 대한 펜(16) 위치의 최초의 결정이 이루어진다(제5도 블록 B).

이 주사 방법은, 펜 위치에 가장 인접한 코일(그러나 꼭 그것을 포함할 필요는 없는)에 인접한 4개 코일의 측정을 필요로 하는 위치 추정 방법에 적합하다.

첫번째 단계에서 코일(F) 및 (I)로부터 연속하여 신호를 측정(측정1(M₁) 및 측정 2(M₂))한다. 즉, 첫번째 단계에서 펜의 예상 위치 양쪽에 배치된 두 개의 코일을 측정한다(제5도 블록 C). 좀 더 상세히 말하면, 첫번째 측정은 예상된 펜 위치의 왼쪽(L)에 대해 행해지고, 두번째 측정은 예상된 펜 위치의 오른쪽(R)에 대해 행해진다. 여기서 왼쪽 및 오른쪽이라는 용어는 단지 예시를 목적으로 사용된다. 예로써, 센서 그리드(12)가 수직 방향으로 놓여 있으면, 첫번째 측정은 예상된 펜 위치의 위에 있는 코일에 대해 행해지고, 두번째 측정은 예상된 펜 위치의 밑에 있는 코일에 대해 행해질 수도 있다.

첫번째 측정 단계를 완료한 다음, 왼쪽 코일(본 실시예의 경우 코일(F))에 대한 필드 세기(FS)와 오른쪽 코일(본 실시예의 경우 코일(I))에 대한 필드 세기(FS)간에 비교가 이루어진다(제5도 블록 D). 이 비교는 펜 위치에 대한 추가 정보를 공하며, 이것은 측정할 나머지 코일을 선택하는데 사용된다(제5도 블록 E).

제2a도의 실시예에 따르면, 만약FS_FFS_I이면, 펜이 약간 왼쪽에 있으므로, 다음으로 왼쪽 방향에 있는 코일(E) 및 (H)를 주사고, 만약 FS_FFS_I이면, 펜이 약간 오른쪽에 있으므로, 다음으로 오른쪽 방향에 있는 코일 (G) 및 (J)를 주사한다.

제2a도의 실시예의 경우, 펜(16)이 코일(I)보다 코일(F)에 더가까이 있으므로, 코일(F)에 대해 측정된 FS가 코일(I)에 대해 측정된 FS보다 더 크다. 따라서, x-축 어레이(14a)에 대한 측정 사이클을 완료하기 위한 두번째 측정 단계동안에는 코일(E) 및 (H)가 선택되어 차례로 측정된다. x-축 어레이(14a)에 대한 측정 사이클 완료시, 프로세서(30)는 센서 그리드(12)의 x-축을 따라 펜(16)의 실제 위치를 보간하는 데 필요한 최소수의 측정치(코일(E,F,H 및 I)에 대한 FS)를 갖는다.

다음으로, 제2a도 및 제2b도의 측정 사이클이 y-축 어레이(14b)에 대한 반복된다(제5도 블록 F). y-축 측정 사이클 완료시, 프로세서(30)는 센서 그리드(12)의 좌표에 대한 펜(16)의 추정된(x,y) 위치를 결정하여 그 결과를 출력할 수 있다(제5도 블록 G).

제3c도 및 제9c도의 차동 접속된 코일 쌍 실시예의 경우, 이선(two line)펜 위치 결정 방법에 따라, 펜(16)에 의해 밑에 있는 코일에 유도된 FS가 정의 값에서 부의 값으로 변하며, 실제 펜 위치 근처에서 영(zero)을 지남을 볼 수 있다. 도시된 예에 있어, 펜(16)은 I로 표시된 차동 접속된 코일 근처에 있을 것으로 예상된다(제9c도 참조).

이 예상 위치는 펜(16)위치의 이전의 결정에 근거하거나, 혹은 작동자가 센서 그리드(12) 및 펜(16)을 처음 동작시켰을 경우, x-축 어레이(14a) 및 y-축 어레이(14b)의 모든 차동 접속된 코일을 주사하는 첫번째 단계에 의해 센서 그리드(12)에 대한 펜(16) 위치가 최초로 결정된다.

첫번째 측정 단계는, 코일 쌍(I), 즉, 코일 쌍의 중심이 펜의 예상 위치에 가장 가까운 코일 쌍으로부터 신호를 측정한다. 첫 번째 측정후, 차동 접속된 코일 상(I)의 측정치에 대한 극성이 조사된다. 이 조사를 토대로, 다음 코일 쌍을 선택하여 측정한다. 제9c도의 실시예 및 앞서 언급된 이선 차동 결정 기법에 따라, 만약 FS_I0(정극성)이면, 다음으로 코일 쌍(J)을 주사하고, 만약 FS_I0(부극성)이면, 다음으로 코일 쌍(H)를 주사한다.

측정 사이클 완료시, 프로세서(30)는, 영점 교차점(zero crossing point) 및 센서 그리드(12)의 x-축을 따른 펜(16) 위치를 보간할 수 있는 두개의 측정치를 갖는다. 만약 FS_I=0이면, 펜(16)이 차동 접속된 코일 쌍의 중심선 위에 위치하고, 이 축을 따른 더 이상의 측정이 필요치 않다.

다음으로, 측정 사이클은 y-축 어레이(14b)에 대해 반복된다. y-축 측정 사이클 완료시, 프로세서(30)는 센서 그리드(12)의 좌표에 대한 펜(16)의 추정된(x,y) 위치를 결정할 수 있다.

이전의 위치 추정으로부터, 펜(16)이 이동중인 것으로 알려진 경우, 펜(16)의 예상 위치는 이러한 정보를 통합하여, 첫번째 측정중 중간 시점에서 예상되는 펜 위치를 추정한다. 이 예상 위치는 펜 위치의 이동 속도 및 펜의 이동 방향에 기초하여 결정된다. 예상 위치에 가장 가까운 코일 쌍이 우선 측정된다. 만약 변화율(gradient)이 부이면, 다음 측정은 앞의 코일 쌍에 대해 이루어지며, 이 코일 쌍은 첫번째 코일 쌍보다 더 큰 변화율을 가질 것이다. 만약 반대로 변화율이 정이면, 다음 측정은 그 다음(오른쪽에 있는) 코일 쌍에 대해 이루어지며, 이 코일상은 첫번째 코일 쌍보다 더 작은 변화율을 가질 것이다.

제8도는 실제의 펜 위치 대 추정된 펜 위치를 도시한 그래프로서, 제3도에 도시된 세 개의 인덕터 형상에 대해 (0, 0.5 및 1)로 표시된 지점들 간의 비선형성을 보여주는 그래프이다.

본 발명의 조건부 인덕터 측정 방법은, 실제의 펜 위치가 처음 선택된 코일로부터 하나의 코일을 초과하여 떨어져 있지 않는 한, 최적의 코일 측정치 세트를 제공한다. 이 경우 첫번째 및 두번째 코일은 실제 펜 위치를 둘러싸고 있지 않다. 단지 펜 속도 및 가속도가 높을 경우에만 일어날 것으로 예상될 수 있는 이러한 경우에는, 보간된 영점 교차 위치 추정이 두개의 측정된 코일 쌍의 한쪽에서 발견될 것이나, 제8도에 도시된 비선형성을 보상한 후에는 종종 더욱 충분히 정확하게 된다. 이와는 대조적으로, 부적합한 최소 수의 주사는, 예상되는 바와 같이, 펜이 예상 위치로부터 첫번째 코일의 반대쪽에 있고, 따라서, 첫번째 및 두번째 코일 쌍 사이에 있지 않을 경우, 왜곡의 증가를 초래한다. 예를 들어, 제9c도를 참조하면, 이러한 조건은, 펜(16)이 코일(H) 및 (I) 사이에 위치한 것으로 예상되었으나, 실제로는 코일(H)의 왼쪽에 있을 경우, 발생하게 된다.

본 발명의 또 다른 방법은, 상술된 코일 측정 결정을 좌표 연결(coordinate threading)로서 언급되는 기법과 관련하여 채용한다. 몇몇 EM 평판 설계에 있어, 아날로그 전자회로들은, 실질적으로 신호 적분 기간(integration period)의 종료후 까지는 루프를 통한 신호 측정이 이루어지지 않도록 구성될 수도 있다. 이러한 시스템에서는 바로전의 루프 측정으로부터 값이 얻어지기 전에, 다음 루프 측정 사이클을 셋업(set up), 즉, 측정될 다음 루프를 선택하는 것이 유용하다. 이 경우, 조건부 주사 방법(conditional scanning method)이, x-축 및 y-축 좌표 주사를 쓰레딩(threading)함으로써 시간의 손실 없이 사용된다. 제6도에 흐름도로 도시된 바와 같이, 이것은 제1x-축 루프 쌍을 측정하고 (블럭(A)), 아날로그 신호가 디지털화되는 동안, 제1y-축 루프 쌍을 측정함으로써(블럭(B)) 행해진다. x-축 변화율 값이 이용가능할 때, 제2 x-축루프 쌍이 상술한 방법에 따라 선택되고(블럭 (C)), 제1y-축 루프 쌍 측정치가 디지털화되는 동안 제2x-축 루프 쌍이 측정된다(블럭(D)). 제1y-축 측정치가 이용가능하게 된 후, 제2y-축 루프 쌍이 선택되며(블럭(E)), 제2x-축 루프 쌍이 디지털화되는 동안 제2y-축 푸프 쌍이 측정된다(블럭(F)). 이와 같이 하여, x-축 측정과 y-축 측정이 교번된다. 또한, 만약 제1측정 결과와 독립적으로 행해질 수 있는 다른 측정이 있으면, 제1 및 제2루프 쌍측정 사이에서 이런한 측정이 행해질 수도 있다.

한 예로서, 제7도의 흐름도는, 제1코일 쌍을 주사하기 위한 결정이 이루어진 후 (블럭(A)), 블록(B)에서 측정이 행해지는 경우를 도시한다. 블록(C)에서는, 블록(B)에서 수행된 측정의 결과가 이용되기 전에, 제1측정 결정의 결과에 관계없이 측정되어야 한다는 것을 알고 있는 추가 코일이 측정된다.

예를 들면, A, B, C, D 및 E로 표시된 코일들에 대하여 펜 추정기법(a pen estimation technique)을 사용할 경우, 첫번째 측정 단계는, 펜이 코일(C) 근방에 위치될 것으로 예상된다고 가정하여, 코일 쌍은 (A) 및 (C), 혹은 (C) 및 (E)가 될 것이다. 즉, 코일(B) 및 (D) 사이의 비교 결과에 관계 없이, 코일(C)가 다음번 측정에 포함될 것이다. 다라서, 블록(C)에서 코일(C)가 측정된다. 블록(D)에서 블록(B)의 측정 결과가 이용되며, 블록(B)에서의 측정을 토대로, 다음으로 코일 쌍(A-C) 혹은 (C-E)중 어느 것이 측정되어야 하는지가 결정된다. 코일(C)의 측정은 블록(C)에서 이미 행하여졌으므로, 블록(E)에서는 단지 코일(A) 혹은 코일(E)만이 측정된다. 블록(F)에서 블록(C)에서의 측정 결과가 이용가능하게 된다. 블록(G)에서는 블록(E)에서의 측정 결과가 이용가능하게 되며, 블록(H)에서는 블록(B), (C) 및 (E)에서의 측정을 토대로, 한 축을 따른 펜 위치 추정이 결정된다.

비록 본 명세서가 전자기 디지타이저 평판(EM digitiging tablet)과 관련하여 기술되어 있으나, 본 발명은, 신호가 유도성 루프 대신 도체 어레이상에 전기적으로 유도되는 정전기 및 전계 디지타이저 평판(electrostatic and electric field digitiging tablets)에도 역시 적용될 수 있다는 것을 주지해야 한다. 또한, 본 명세서에서는 펜 위치를 추정하기 위해 필요한 최소 수의 측정치를 얻는 것을 장점으로 하는 방법과 관련하여 기술하고 있으나, 본 방법에 필요한 최소의 측정횟수를 초과하여, 측돌출부 측정과 같은 추가 측정 혹은 측정 쌍을 얻는데 채용될 수도 있다는 것을 인식해야 한다.

이상은, 본 발명이 그의 바람직한 실시예에 관하여 상세히 도시되고 기술되었으나, 이 분야에 숙련된 자들은 본 발명의 범위와 정신으로부터 벗어나지 않고, 형태 및 세부사항의 변화가 가능함을 알 것이다.

Claims

가동성 전달기(movable transmitter)에 응답하여 내부에 검출가능한 신호(a detectable signal)가 유도되는 제1감지 요소 어레이(a first array of sensing elements)를 포함하는 센서 그리드(a sensor grid)를 구비한 위치 측정 장치를 동작시키는 방법(a method of operating a position measuring device)에 있어서, 상기 제1감지 요소 어레이에 대한 상기 전달기의 예상 위치(an expected position)를 결정하는 단계와; 상기 예상 위치에 근거하여, 상기 제1감지 요소 어레이로부터 제1감지 요소(a first sensing element) 및 제2감지 요소(a second sensing element)를 선택하되, 상기 제1 및 상기 제2감지 요소의 측정에 근거하여 하나 이상의 추가 감지 요소(one or more additional sensing elements)가 측정(further measurements)을 위해 선택될 수 있도록 상기 제1감지 요소 및 상기 제2감지 요소를 선택하는 단계와; 상기 제1 및 상기 제2감지 요소내에 유도된 신호를 측정하는 단계와; 상기 제1감지 요소의 측정된 신호를 상기 제2감지 요소의 측정된 신호와 비교하는 단계와; 상기 비교 단계의 결과에 근거하여, 상기 제1감지 요소 어레이로부터, 추가 측정을 행하기 위한 하나 이상의 추가 감지 요소를 선택하는 단계를 포함하는 위치 측정 장치 동작 방법.
제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 추가 감지 요소내에 유도된 신호를 측정하는 단계와; 상기 제1, 상기 제2 및 상기 하나 이사의 추가 감지 요소의 신호 측정에 근거하여, 상기 제1감지 요소 어레이에 대한 상기 전달기의 위치를 추정하는 단계를 더 포함하는 위치 측정 장치 동작 방법.
제2항에 있어서, 상기 센서 그리드는, 상기 제1감지 요소 어레이에 대해 사전결정된 방향(a predetermined orientation)으로 배치된 제2감지 요소 어레이(a second array of sensing elements)를 구비하며, 상기 위치 측정 장치 동작 방법은 상기 제2감지 요소 어레이에 대한 상기 전달기의 위치를 추정하는 단계와; 상기 제2감지 요소 어레이에 대한 상기 전달기의 추정된 위치에 근거하여, 상기 제2감지 요소 어레이로부터 제1감지 요소 및 제2감지 요소를 선택하되, 상기 제2감지 요소 어레이의 상기 제1 및 상기 제2감지 요소의 측정에 근거하여 상기 제2감지 요소 어레이로부터 하나 이상의 추가 감지 요소가 추가 측정을 위해 선택될 수 있도록 상기 제1감지 요소 및 상기 제2감지 요소를 선택하는 단계와; 상기 제2감지 요소 어레이의 상기 제1 및 상기 제2감지 요소내에 유도된 신호를 측정하는 단계와; 상기 제2감지 요소 어레이의 상기 제1감지요소의 측정된 신호를 상기 제2감지 요소 어레이의 상기 제2감지 요소의 측정된 신호와 비교하는 단계와; 상기 비교 단계의 결과에 근거하여, 상기 제2감지 요소 어레이로부터, 추가 측정을 위한 하나 이상의 추가 감지 요소를 선택하는 단계와; 상기 제2감지 요소 어레이의 하나 이상의 추가 감지 요소내에 유도된 신호를 측정하는 단계와; 상기 제2감지 요소 어레이의, 상기 제1, 상기 제2 및 상기 하나 이상의 추가 감지 요소의 신호 측정에 근거하여, 상기 제2감지 요소 어레이에 대한 상기 전달기의 위치를 추정하는 단계를 더 포함하는 위치 측정 장치 동작 방법.
제2항에 있어서, 상기 제1 및 상기 제2감지 요소는 상기 예상 위치를 양측(opposite sides)상에 놓여지도록 선택되며, 상기 하나 이상의 추가 감지 요소는 상기 제1감지 요소 및 상기 제2감지 요소에 인접하도록 선택되는 위치 측정 장치 동작 방법.
제3항에 있어서, 상기 제1 및 상기 제2감지 요소 어레이의 상기 감지 요소 각각은 상기 전달기에 감응결합(inductively couple)되는 인덕터를 구비하되, 상기 제1감지 요소 어레이의 상기 감지 요소들은 상기 제2감지 요소 어레이의 상기 감지 요소들에 대해 직교 배치되는, 위치 측정 장치 동작 방법.
가동성 코일에 응답하여 내부에 검출가능한 신호가 유도되는 제1인덕터 어레이(a first array of inductors)와, 상기 제1인덕터 어레이에 대해 사전결정된 방향으로 배치되며 가동성 코일에 응답하여 내부에 검출가능한 신호가 유도되는 제2인덕터 어레이를 포함하는 센서 그리드와; 상기 제1 및 상기 제2인덕터 어레이에 대한 상기 가동성 코일(moveable coil)의 위치를 보간하되, 상기 제1인덕터 어레이로부터, 상기 보간된 위치(intrepolated position)의 양측상에 배치되도록 제1 및 제2인덕터를 선택하기 위한 수단(means for selectiong)을 구비하는 제어 수단(control means)과; 상기 제1인덕터 어레이에 결합된 입력단(an imput)을 갖고, 상기 제1 및 상기 제2인덕터내에 유도된 신호를 측정하는 수단(means for measuring)의 입력단에 상기 선택된 제1 및 제2인덕터를 결합하기 위한 수단(means for coupling)과; 상기 제1인덕터의 상기 측정된 신호를 상기 제2인덕터의 상기 측정된 신호와 비교하기 위한 수단을 포함하며, 상기 제어 수단은, 상기 비교수단의 출력에 응답하여, 상기 제1인덕터 어레이로부터, 추가 측정을 행하기 위한 하나 이상의 추가 인덕터를 선택하는 전자기 디지타이저 시스템(an electromagnetic digitizer system).
제6항에 있어서, 상기 결합 수단은 또한, 상기 측정 수단을 하나 이상의 추가 인덕터에 결합하여 상기 하나 이상의 추가 인덕터내에 유도된 신호를 측정하도록 동작하며, 상기 제어 수단은, 상기 제1, 상기 제2 및 상기 하나 이상의 추가 인덕터의 상기 신호 측정에 근거하여, 상기 제1인덕터 어레이에 대한 상기 가동성 코일의 위치를 보간하기 위한 수단(means for interpolating)을 포함하는 전자기 디지타이저 시스템.
제7항에 있어서, 상기 하나 이상의 추가 인덕터는, 제각기 상기 제1인덕터 및 제2인덕터에 인접하여 배치된, 제3 및 제4인덕터로 선택되는 전자기 디지타이저 시스템.
제6항에 있어서, 상기 각 인덕터는, 공통 전위(a common potential)에 결합된 제1단부(a first end)와, 상기 측정 수단에 스위칭가능하게 결합된 제2단부(a second end)를 갖는 유도성 코일(an inductive coil)을 포함하며, 상기 제1인덕터 어레이의 상기 유도성 코일은 상기 제2인덕터 어레이의 상기 유도성 코일과 직교로 배치되는 전자기 디지타이저 시스템.
전달 요소(transmitting element)의 위치에 감응하는 감지 요소 어레이(an array of sensing elements)와; 상기 감지 요소 어레이의 출력단에 결합된 입력단을 갖고, 상기 감지 요소 어레이에 대한 상기 전달 요소의 예상 위치를 결정하기 위한 수단과; 상기 예상 위치에 응답하여, 제1측정을 행하기 위해 하나 이상의 감지 요소로 이루어진 제1감지 요소 그룹(a first proup of sensing elements)을 선택하기 위한 수단과; 상기 제1감지 요소 그룹으로부터의 신호를 측정하기 위한 수단을 포함하되, 상기 선택 수단은, 상기 측정 수단의 동작에 응답하여, 상기 전달 요소의 실제 위치를 결정하기 위해 측정될 필요가 있는 하나 이상의 추가 감지 요소를 선택하고, 상기 측정 수단은 상기 하나 이상의 추가 감지 요소를 측정하며, 상기 제1감지 요소 그룹 및 상기 하나 이상의 추가 감지 요소를 측정하는 상기 측정 수단의 결과에 근거하여, 상기 감지 요소 어레이에 대한 상기 전달 요소의 실제 위치를 추정하기 위한 수단을 더 포함하는 디지타이져 장치(a digitizer device).
제10항에 있어서, 상기 제1감지 요소 그룹 및 상기 하나 이상의 추가 감지 요소는, 상기 감지 요소 어레이로부터, 상기 감지 요소 어레이에 대한 상기 전달 요소의 실제 위치를 추정하는데 필요한 모든 감지 요소를 포함하고, 상기 감지 요소 어레이에 대한 상기 전달 요소의 실제 위치를 추정하는데 필요치 않은 감지 요소는 전혀 포함되지 않는 디지타이저 장치.
제3항에 있어서, 상기 추정된 위치(the estimated positions)를 출력하는 단계를 더 포함하는 위치 측정 장치 동작 방법.
제1항에 있어서, 상기 감지 요소 각각은 상기 전달기에 감응 결합된 인덕터를 포함하는 위치 측정 장치 동작 방법.
제13항에 있어서, 상기 감지 요소 각각은, 공통 전위에 결합된 제1단부와 측정 수단에 스위칭가능하게 결합된 제2단부를 갖는 유도성 코일을 구비하는 위치 측정 장치 동작 방법.
가동성 전달기에 응답하여 내부에 검출가능한 신호가 유도되는 제1인덕터 어레이(a first array of inductors)와, 상기 제1인덕터 어레이에 대해 직교로 배치되며 가동성 전달기에 응답하여 내부에 검출가능한 신호가 유도되는데 제2인덕터 어레이를 포함하는 센서 그리드를 동작시키는 방법에 있어서, 상기 제1및 상기 제2인덕터 어레이 각각에 대해 상기 전달기의 예상 위치를 겨정하는 단계와; 상기 제1인덕터 어레이로부터, 상기 예상 위치에 가깝게 위치되도록 적어도 하나의 제1인덕터를 선택하는 단계와; 상기 제1인덕터 어레이의 상기 적어도 하나의 제1인덕터 내에 유도된 신호를 측정하는 단계와; 상기 측정 단계동안, 상기 제2인덕터어레이로터, 상기 예상 위치에 가깝게 위치되도록 적어도 하나의 제1인덕터를 선택하는 단계와; 상기 제2인덕터 어레이의 상기 적어도 하나의 제1인덕터내에 유도된 신호를 측정하는 단계와; 상기 두번째 측정 단계동안, 상기 제1인덕터 어레이의 상기 제1인덕터의 측정된 신호를 조사하는 단계와; 상기 조사 단계의 결과에 근거하여, 상기 제1인덕터 어레이로부터, 적어도 하나의 추가 측정을 행하기 위한 하나 이상의 추가 인덕터를 선택하여, 전달기 위치 산정을 수행하기 위해 필요한 최소의 측정치 세트(a minimum required set of measurements) 획득하는 단계와; 상기 제1인덕터 어레이의 상기 하나 이상의 추가 인덕터내에 유도된 신호를 측정하는 단계와; 상기 세번째 측정 단계동안, 상기 제2인덕터 어레이의 상기 제1인덕터의 측정된 신호를 조사하는 단계와; 상기 두번째 조사 단계의 결과에 근거하여, 상기 제2인덕터 어레이로부터, 적어도 하나의 추가 측정을 행하기 위한 하나 이상의 추가 인덕터를 선택하여, 전달기 위치 산정을 수행하기 위해 필요한 최소의 측정치 세트를 획득하는 단계와; 상기 제2인덕터 어레이의 상기 하나 이상의 추가 인덕터내에 유도된 신호를 측정하는 단계와; 상기 네번째 측정 단계의 완료시에, 상기 제1인덕터 어레이 및 상기 제2인덕터 어레이의 상기 선택된 인덕터의 신호 측정에 근거하여, 상기 제1인덕터 어레이 및 상기 제2인덕터 어레이에 대한 상기 전달기의 위치를 추정하는 단계를 포함하는 센서 그리드 동작 방법.
가동성 코일에 감응 결합되며 상기 가동성 코일에 응답하여 내부에 검출가능한 신호가 유도되는 제1차동 접속된 코일 쌍 어레이(a first array of differentially connected coil pairs)와, 상기 제1차동 접속된 코일상 어레이에 대해 사전결정된 방향으로 배치되고 가동성 코일에 감응 결합되며 상기 가동성 코일에 응답하여 내부에 검출가능한 신호가 유도되는데 제2차동 접속된 코일 쌍 어레이(a second array of differentially connected coil pairs)를 포함하는 센서 그리드를 동작시키는 방법에 있어서, 상기 제1 및 상기 제2차동 접속된 코일 쌍 어레이중 상기 제1차동 접속된 코일 쌍 어레이에 대한 상기 가동성 코일의 예상 위치를 결정하는 단계와; 상기 제1차동 접속된 코일 쌍 어레이로부터, 상기 예상 위치를 둘러싸도록 제1차동 접속된 코일 쌍을 선택하는 단계와; 상기 제1차동 접속된 코일 쌍내에 유도된 신호를 측정하는 단계와; 상기 측정된 신호가 정(positive)인지 부(negative)인지를 결정하는 단계와; 상기 결정하는 단계로부터의 출력에 근거하여, 추가 측정을 행하기 위한 하나 이상의 추가의 차동 접속된 코일 쌍을 선택하는 단계를 포함하는 센서 그리드 동작방법.
제16항에 있어서, 상기 선택된 하나 이상의 추가의 차동 접속된 코일 쌍내에 유도된 신호를 측정하는단계와; 상기 제1 및 상기 하나 이상의 추가의 차동 접속된 코일 쌍의 신호 측정에 근거하여, 상기 제1차동접속된 코일 쌍 어레이에 대한 전달기의 위치를 추정하는 단계를 더 포함하는 센서 그리드 동작 방법.
제17항에 있어서, 상기 제1 및 상기 제2차동 접속된 코일 쌍 어레이의 상기 제2차동 접속된 코일 쌍 어레이에 대한 상기 가동성 코일의 예상 위치를 결정하는 단계와; 상기 제2차동 접속된 코일 쌍 어레이로부터, 상기 예상 위치를 둘러싸도록 제1차동 접속된 코일 쌍을 선택하는 단계와; 상기 제2차동 접속된 코일 쌍 어레이의 상기 제1차동 접속된 코일 쌍내에 유도된 신호를 측정하는 단계와; 상기 측정된 신호가 정인지 부인지를 결정하는 단계와; 상기 결정하는 단계로부터의 출력에 근거하여, 상기 제2차동 접속된 코일 쌍 어레이로부터, 추가 측정을 행하기 위한 하나 이상의 추가의 차동 접속된 코일 쌍을 선택하는 단계와; 상기 제2차동 접속된 코일 쌍 어레이의 상기 선택된 하나 이상의 추가의 차동 접속된 코일 쌍내에 유도된 신호를 측정하는 단계와; 상기 제2차동 접속된 코일 쌍 어레이의, 상기 제1 및 상기 하나 이상의 추가의 차동 접속된 코일 쌍의 신호 측정에 근거하여 상기 제2차동 접속된 코일 쌍 어레이에 대한 상기 전달기의 위치를 추정하는 단계를 더 포함하는 센서 그리드 동작 방법.
가동성 전달기에 응답하여 내부에 검출가능한 신호가 유도되는 제1인덕터 어레이와, 상기 제1인덕터 어레이에 대해 사전결정된 방향으로 배치되며 가동성 전달기에 응답하여 내부에 검출가능한 신호가 유도되는 제2인덕터 어레이를 포함하는 센서 그리드를 동작시키는 방법에 있어서, 상기 제1 및 상기 제2인덕터 어레이중 제1인덕터 어레이에 대한 상기 전달기의 예상 위치의 추정하는 단계와; 상기 예상 위치를 추정치를 더 정확히 수정하기 위해, 상기 제1인덕터 어레이로부터, 상기 예상 위치에 가깝게 배치되는 적어도 하나의 인덕터를 선택하는 단계와; 상기 선택된 적어도 하나의 인덕터내에 유도된 신호를 측정하는 단계와; 상기 측정 결과가 이용가능하기 전에, 상기 제1인덕터 어레이 또는 상기 제2인덕터 어레이로부터 적어도 하나의 추가 인덕터를 선택하여 측정하는 단계와; 상기 선택된 적어도 하나의 인덕터내에 유도된 신호의 측정 결과가 이용가능한때, 상기 측정된 신호를 조사하는 단계와; 상기 조사하는 단계의 결과에 근거하여, 상기 제1인덕터 어레이로부터, 추가 측정을 행하기 위한 적어도 하나의 추가 인덕터를 선택하는 단계와; 상기 선택된 적어도 하나의 인덕터 및 상기 적어도 하나의 추가 인덕터의 측정에 근거하여 실제 위치를 추정하는 단계를 포함하는 센서 그리드 동작 방법.
제19항에 있어서, 상기 적어도 하나의 추가 인덕터는, 상기 선택된 적어도 하나의 인덕터의 측정 결과에 관계없이, 측정되어야 하는 인덕터이고, 상기 실제 위치를 추정하는 단계는 또한 상기 적어도 하나의 추가 인덕터의 측정치를 이용하는 센서 그리드 동작 방법.
가동성 필드 발생 수단(a moveable field generating means)의 위치에 응답하는 인덕터 어레이와, 상기 필드 발생 수단에 의해 상기 인덕터 어레이의 임의의 인덕터내에 유도된 신호를 측정하기 위한 수단과, 측정을 위한 인덕터의 선택을 제어하는 수단과, 복수의 상기 인덕터에 대해 행해진 측정에 근거하여, 상기 필드 발생 수단의 보간된 위치를 산정하는 수단을 구비한 형태(a type)의 디지타이저 시스템을 동작시키는 방법에 있어서, 상기 인덕터 어레이에 대한 상기 필드 발생 수단의 예상 위치를 결정하는 단계와; 상기 필드 발생 수단의실제 위치와 상기 예상 위치간의 차(a difference)로 인해 한 쌍의 인덕터중 하나의 인덕터에 유도된 신호가 상기 인덕터 쌍중 다른 하나의 인덕터내에 유도된 신호보다 크거나 작게 되는, 상기 예상 위치에 대해 상대적으로 위치되는 상기 인덕터 쌍(a pair of inductors)을 선택하는 단계와; 상기 인덕터 쌍의 인덕터내에 유도된 신호를 측정하는 단계와; 상기 측정에 근거하여, 상기 필드 발생 수단의 실제 위치를 산정하기 위해 측정이 요구되는 임의의 추가 인덕터를 결정하는 단계와; 상기 결정된 추가 인덕터내에 유도된 신호를 측정하는 단계와; 상기 첫번째 및 상기 두번째 측정 단계의 결과에 근거해, 상기 필드 발생 수단의 실제 위치를 결정하여 보고하는 단계를 포함하는 디지타이저 시스템 동작 방법.
제21항에 있어서, 상기 인덕터 쌍은 상기 필드 발생 수단의 실제 위치 산정을 위해 측정되어야 할 필요가 있는 두 개의 인덕터인 디지타이저 시스템 동작 방법.
제21항에 있어서, 상기 인덕터 쌍 및 상기 추가의 인덕터는, 상기 인덕터 어레이로부터, 인덕터 어레이에 대한 상기 필드 발생 수단의 실제 위치를 산정하는데 필요한 모든 인덕터를 포함하며, 상기 인덕터 어레이에 대한 상기 필드 발생 수단의 실제 위치를 산정하는데 필요치 않은 인덕터는 전혀 포함하지 않는 디지타이저 시스템 동작 방법.
가동성 필드 발생 수단의 위치에 응답하는 인덕터 어레이와, 상기 필드 발생 수단에 의해 상기 인덕터중 임의의 인덕터내에 유도된 신호의 크기(a signal magnitude) 및 극성(signal polarity)을 측정하기 위한 수단과, 측정을 위한 인덕터의 선택을 제어하기 위한 수단과, 복수의 상기 인덕터에 대해 행해진 측정에 근거하여 상기 필드 발생 수단의 보간된 위치를 산정하기 위한 수단을 구비한 형태의 디지타이저 시스템을 동작시키는 방법에 있어서, 상기 인덕터 어레이에 대한 상기 필드 발생 수단의 예상 위치를 결정하는 단계와; 상기 필드 발생 수단의 실제 위치와 상기 예상 위치간의 차로 인해 제1인덕터에 유도되는 신호의 극성이 정 또는 부가 되는, 상기 예상 위치에 대해 상대적으로 위치된 상기 제1인덕터를 선택하는 단계와; 상기 제1인덕터내에 유도된 신호의 크기 및 극성을 측정하는 단계와; 상기 측정에 근거하여, 상기 필드 발생 수단의 실제 위치를 산정하기 위해 측정이 필요한 임의의 추가 인덕터를 결정하는 단계와; 상기 결정된 추가 인덕터내에 유도된 신호를 측정하는 단계와; 상기 첫번째 및 상기 두번째 측정 단계의 결과에 근거하여, 상기 필드 발생 수단의 실제 위치를 산정하여 보고하는 단계를 포함하는 디지타이저 시스템 동작 방법.
전달 요소(a transmitting element)의 위치에 감응하는 감지 요소 어레이(an array of sensing elements)를 포함하는 디지타이저 장치(a digitizer device)를 동작시키는 방법에 있어서, 상기 감지 요소 어레이에 대한 상기 전달 요소의 예상 위치를 결정하는 단계와; 상기 예상 위치에 근거하여, 첫번째 측정을 행하기 위한, 하나 이상의 감지 요소(one or more sensing elements)로 이루어진 제1감지 요소 그룹을 선택하고, 그로부터 측정을 위한 추가의 감지 요소가 선택되는, 상기 제1감지 요소 그룹(a first group)을 선택하는 단계와; 상기 제1감지 요소 그룹으로부터의 신호를 측정하는 단계와; 상기 측정하는 단계의 결과에 근거하여, 상기 전달요소의 실제 위치를 결정하기 위해 측정이 필요한 하나 이상의 추가의 감지 요소를 결정하는 단계와; 상기 하나 이상의 추가의 감지 요소로부터의 신호를 측정하는 단계와; 상기 첫번째 및 상기 두번째 측정 단계의 결과에 근거하여 상기 감지 요소 어레이에 대한 상기 전달 요소의 실제 위치를 추정하는 단계를 포함하는 디지타이저 장치 동작 방법.
제25항에 있어서, 상기 제1감지 요소 그룹 및 상기 하나 이상의 추가의 감지 요소는, 상기 감지 요소어레이로부터, 상기 감지 요소 어레이에 대한 상기 전달 요소의 실제 위치를 추정하는데 필요한 모든 감지요소를 포함하며, 상기 감지 요소 어레이에 대한 상기 전달 요소의 실제 위치를 추장하는데 필요치 않은 감지요소는 전혀 포함되지 않는 디지타이저 장치 동작 방법.
제25항에 있어서, 상기 감지 요소 각각은 인덕터인 디지타이저 장치 동작 방법
제10항에 있어서, 상기 감지 요소 각각은 인덕터인 디지타이저 장치.
제2항에 있어서, 상기 센서 그리드는 상기 제1감지 요소 어레이에 대해 사전 결정된 방향으로 배치된 제2감지 요소 어레이를 구비하며, 상기 위치 결정 장치 동작 방법은 상기 제2감지 요소 어레이에 대한 상기 전달기의 예상 위치를 결정하는 단계와; 상기 제2감지 요소 어레이에 대한 상기 전달기의 예상 위치에 근거하여, 상기 제2감지 요소 어레이로부터 제1감지 요소 및 제2감지 요소를 선택하되, 상기 제2감지 요소 어레이의 상기 제1 및 상기 제2감지 요소의 측정 결과에 근거하여 하나 이상의 추가의 감지 요소가 추가 측정을 위해 선택될 수 있도록 상기 제2감지 요소 어레이로부터 상기 제1감지 요소 및 상기 제2감지 요소를 선택하는 단계와; 상기 제2감지 요소 어레이의 상기 제1 및 상기 제2감지 요소내에 유도된 신호를 측정하는 단계와; 상기 제2감지 요소 어레이의 상기 제1감지 요소의 상기 측정된 신호를 상기 제2감지 요소 어레이의 상기 제2감지 요소의 상기 측정된 신호에 비교하는 단계와; 상기 비교하는 단계의 결과에 근거하여, 상기 제2감지 요소 어레이로부터, 추가 측정을 행하기 위한 하나 이상의 추가의 감지 요소를 선택하는 단계와; 상기 제2감지 요소 어레이의 상기 하나 이상의 추가의 감지 요소내에 유도된 신호를 측정하는 단계와; 상기 제2감지 요소 어레이의 상기 제1, 상기 제2 및 상기 하나 이상의 추가의 감지 요소의 신호 측정에 근거하여, 상기 제2감지 요소 어레이에 대한 상기 전달기의 위치를 추정하는 단계를 더 포함하는 위치 측정 장치 동작 방법.