WO2016099175A1 - Digitizer using information on tilt of stylus pen - Google Patents

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WO2016099175A1
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stylus pen
digitizer
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alloy
tilt
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이현수
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주식회사 페이턴틴
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Definitions

  • the present invention relates to a digitizer, and more particularly to a digitizer for calculating the tilt information for the touch screen of the stylus pen and using the same.
  • Digitizer is a type of input device used in display devices, and includes an electrode structure in the form of a matrix, and when a user moves a pen or a cursor, the digitizer reads the X and Y coordinates on the matrix and transmits a position signal of the input device. It is a device that performs the corresponding command.
  • the digitizer is also widely called a touch panel or tablet, and two substrates coated with a transparent electrode layer are bonded to face each other with a Dot Spacer interposed therebetween to detect a position when the upper substrate is touched by a finger or a pen.
  • a resistive film method to which a signal is applied an ultrasonic reflection method using a piezoelectric element using a transducer for surface wave generation, an electromagnetic resonance method using a coil that resonancely absorbs electromagnetic waves on a pattern layer generating electromagnetic waves, and an electrostatic discharge in a human body It is implemented according to a capacitive method that detects a position by recognizing a portion where the amount of current is changed by using the capacitance.
  • the digitizer product including the stylus pen discloses a technique for determining whether the pen tip is in contact and a point of contact, and does not recognize the inclination of the stylus pen, as shown in FIG. 1.
  • the tip of 110 contacts the same point P1 on the touch screen 140, there is a limit of measuring only the same position information P1 regardless of the slope.
  • An object of the present invention is to calculate the inclination information of the stylus pen, and to provide a digitizer that can implement a variety of UI using this.
  • Digitizer using the inclination information of the stylus pen includes a magnetic material, disposed on the outer surface of the stylus pen and the touch screen to generate a magnetic field on the touch screen, the three-dimensional vector of the magnetic force lines formed by the stylus pen And detecting a sensor to calculate an inclination value of the stylus pen.
  • Digitizer for implementing the UI by using the inclination information of the stylus pen includes a magnetic body, a stylus pen for generating a magnetic field on the touch screen, and disposed on the outer surface of the touch screen, the tilt of the stylus pen And a control unit for obtaining a three-dimensional inclination value of the stylus by calculating a sensor for calculating a value and an inclination value calculated by the sensor, and transmitting a predetermined control command signal accordingly.
  • the digitizer using the tilt information of the stylus pen recognizes a magnetic force line formed by a magnetic body disposed inside the stylus pen by using a sensor disposed on the outer surface of the stylus pen, and uses a magnetic force line of a three-dimensional vector form. It is possible to easily calculate the inclination value for the touch screen plane of.
  • the present invention by tracking the position where the stylus pen tip is in contact with the touch screen plane by using the three-dimensional tilt information, to correct the misunderstanding of the position generated when the stylus pen is in contact with the touch screen in a tilted state In addition, it is possible to calculate the exact position of the actual stylus pen tip and apply it to the palm rejection.
  • the position of the menu bar displayed on the touch screen is detected.
  • the user can easily draw lines of different thicknesses using the stylus pen, and the actual pencil or colored pencil You can expect the effect of using the digitizer with the same texture you use.
  • FIG. 1 is an exemplary view showing an embodiment using a stylus pen according to the prior art.
  • FIG. 2 is a perspective view illustrating a digitizer using tilt information of a stylus pen according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is an exemplary view showing a magnetic force measurement of a sensor according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating a method of calculating a stylus pen tilt value of a sensor according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a conceptual diagram illustrating magnetic force lines and isomagnetic lines formed by the stylus pen according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a conceptual diagram illustrating magnetic lines and isomagnetic lines formed when the stylus pen is orthogonal to the touch screen according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a top view illustrating the magnetic force lines and the isomagnetic lines shown in FIG. 6.
  • FIG. 8 is a side view illustrating the isomagnetic lines formed around the stylus pen shown in FIG. 6.
  • FIG. 9 is a conceptual diagram illustrating a vector value measurement process of a sensor according to the stylus pen touch illustrated in FIG. 6.
  • FIG. 10 is a graph showing the characteristics of the magnitude of the magnetic force according to the distance from the sensor to the magnetic material according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a conceptual diagram illustrating touch position recognition using a triangulation method according to an embodiment of the present invention.
  • 12A to 12C are conceptual views illustrating position information correction of a pen tip using tilt information of a stylus pen according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is an exemplary diagram illustrating a right-handed menu bar appearance state of a digitizer implementing a UI using tilt information of a stylus pen according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is an exemplary diagram illustrating a left-handed menu bar appearance state of a digitizer implementing a UI using tilt information of a stylus pen according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 is an exemplary diagram illustrating a handwriting of different thicknesses according to inclination of a stylus pen of a digitizer implementing UI using inclination information of a stylus pen according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view showing a digitizer using the tilt information of the stylus pen according to an embodiment of the present invention
  • Figure 3 is an exemplary view showing a magnetic force measurement of the sensor according to an embodiment of the present invention
  • Figure 4 is an embodiment of the present invention
  • Digitizer using the tilt information of the stylus pen includes a magnetic material 111, disposed on the outer surface of the stylus pen 110 and the touch screen 104 to generate a magnetic field on the touch screen 104 And the sensors 106a, 106b, 106c, and 106d which sense the three-dimensional vector of the magnetic force lines formed by the stylus pen 110 and calculate the inclination values of the stylus pen 110.
  • the stylus pen 110 includes a magnetic body 111 disposed in the housing, and the magnetic body 111 is a neodymium alloy, an iron alloy, a samarium alloy, a cobalt alloy, a platinum alloy, a manganese alloy, a bismuth alloy. It is preferable that it is at least any one of a barium alloy and a nickel alloy.
  • the stylus pen 110 may be molded into a cylindrical, conical, truncated, tubular, spherical, hemispherical, square, or the like.
  • the magnetic material 111 inside the stylus pen 110 forms a magnetic force line to the outside, and includes a plurality of sensors that are three-axis sensors disposed on the edge of the touch screen 140.
  • 106a, 106b, 106c, and 106d sense three-dimensional vectors in the tangential direction of the magnetic lines of force.
  • each of the sensors 106a, 106b, 106c, and 106d which are three-axis magnetic field sensors, measures the magnetic force in the form of a three-dimensional vector.
  • the inclination values measured by the plurality of sensors 106a, 106b, 106c, and 106d are synthesized to finally obtain a three-dimensional inclination value of the stylus pen.
  • the stylus pen 110 When the stylus pen 110 is in contact with the top surface of the touch screen 104 in an inclined state, the position of the pen tip contacted on the touch screen 104 is output, and thus the position of the pen tip can be recognized. Do.
  • Each sensor 106c, 106d measures magnetic lines of force in the form of a three-dimensional vector as described above in FIG. 3, and as shown in FIG. 4, up to the tip of the stylus pen 110 in contact with the top surface of the touch screen 104.
  • a straight line is calculated, a virtual plane orthogonal to the straight line is formed, and the three-dimensional vector measured by each sensor is projected onto the virtual plane.
  • the magnetic field lines in the form of a three-dimensional vector measured by the third magnetic field sensor 106c are projected onto a virtual plane, passing through the tip of the stylus pen 110 with respect to the upper surface of the touch screen 104, and moving the center of the magnetic material. Measure ⁇ 3 with the same slope as the imaginary line L1 penetrating.
  • the magnetic field lines in the form of a three-dimensional vector measured by the fourth magnetic field sensor 106d are projected onto a virtual plane, passing the tip of the stylus pen 110 based on the upper surface of the touch screen 104, and the magnetic material. Measure ⁇ 4 with the same slope as the imaginary line L1 passing through the center of.
  • the tilt value of the stylus pen is measured using at least two or more sensors, and three-dimensionally synthesized to calculate the three-dimensional tilt value of the stylus pen 110.
  • the digitizer using the tilt information of the stylus pen 110 may have an inclination value calculated by a plurality of sensors (eg, 106c and 106d) disposed on the outer surface of the touch screen 104 (eg, FIG. 4).
  • the controller further includes a controller configured to synthesize ⁇ 3 and ⁇ 4 illustrated in FIG. 3 to calculate a three-dimensional tilt value of the stylus pen 110, and the controller transmits a predetermined control command signal with respect to the calculated three-dimensional tilt value.
  • the controller transmits a control command signal to the display unit so that the menu bar appears on the left side of the touch screen. If it is determined that the user inputs the stylus pen with his left hand and makes a touch input, a control command signal is transmitted to the display unit so that the menu bar appears on the right side of the touch screen.
  • the user feels the pen chip floating in the air when touched with the stylus pen, and feels heterogeneity due to the input. It is possible to correct the pen tip and the point on the screen by using the tilt information of the stylus pen.
  • Palm Rejection technology is being developed, which ignores normal finger touch or capacitive touch when inputting a touch screen using a stylus pen.
  • the palm rejection prevents misrecognition from occurring due to hand or other contact while using the stylus pen, so that the user can comfortably touch the hand holding the stylus pen even when writing or drawing with the stylus pen. It is possible to touch.
  • a signal input by a pen tip and a signal input by a touch of a palm or a finger must be distinguished. For this purpose, it is a prerequisite to recognize a touch point of an accurate pen tip.
  • FIG. 5 is a conceptual diagram illustrating a magnetic force line and an isomagnetic line formed by the stylus pen according to an embodiment of the present invention, the stylus pen 110 incorporating the magnetic body 111 forms a magnetic force line 108 at both ends, the isomagnetic line It can be seen that 107 is formed.
  • each sensor 106a, 106b, 106c, 106d shown in the above measures the magnitude of the magnetic field lines as a vector value.
  • sensors 106a, 106b, 106c, and 106d convert the 3D vector into magnitude values, it is possible to measure the magnetic force magnitude obtained by each sensor.
  • the corresponding sensors 106a, 106b, 106c, and 106d are measured using the measured magnetic force magnitudes. It is possible to measure the distance from the to the stylus pen 110.
  • FIG. 11 is a conceptual diagram illustrating touch position recognition using a triangulation method according to an embodiment of the present invention.
  • the position of the stylus pen is determined by a general triangulation method. It is possible to figure out.
  • the value of tracking the position of the stylus pen 110 using the magnetic force line should be as close as possible to the position P1 corresponding to the true value measured by the actual touch.
  • the digitizer using the tilt information of the stylus pen calculates the three-dimensional tilt value of the stylus pen by using the measured three-dimensional vector, but the stylus pen is tilted more than a predetermined reference to the touch screen. In the case of contact with the upper surface, correction of the corresponding contact position information is performed using the calculated three-dimensional tilt value.
  • the digitizer for implementing the UI using the tilt information of the stylus pen includes a magnetic material, and the stylus pen 110 and the touch screen 104 which generate a magnetic field on the touch screen 104.
  • the sensors 106a, 106b, 106c, and 106d disposed on the outer surface and configured to detect a three-dimensional vector of magnetic force lines formed by the stylus pen 110 to calculate tilt values of the stylus pen 110 are included.
  • the digitizer implementing the UI by using the inclination information of the stylus pen calculates the inclination value calculated by the sensors 106a, 106b, 106c, and 106d to the 3D of the stylus pen 110. And a controller for acquiring an inclination value and transmitting a preset control command signal accordingly.
  • the control unit according to another embodiment of the present invention is preferably arranged in a configuration included in the circuit board inside the digitizer body.
  • the controller transmits a command signal for controlling the position of the menu bar displayed on the touch screen 104 when the acquired 3D gradient value is greater than or equal to a preset value.
  • FIG. 13 and 14 are diagrams illustrating an application example of the UI implementation according to the first embodiment.
  • a stylus pen (3D) is obtained through a three-dimensional tilt value obtained by a controller according to an embodiment of the present invention.
  • the control command signal is transmitted to display the menu bar on the left side of the touch screen 104.
  • FIG. 14 If the control unit according to an embodiment of the present invention detects that the user using the stylus pen 110 manipulates it with his left hand through the acquired three-dimensional tilt value, a control command to display a menu bar on the right side of the touch screen 104. Send a signal.
  • the user can use the menu bar disposed in an area that is easy to touch as the user holds and manipulates the stylus pen with his left or right hand, thereby increasing user convenience.
  • control unit transmits a control command signal for adjusting the thickness information of the handwriting input by the stylus pen according to the obtained three-dimensional tilt value of the stylus pen.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating an application example of the UI implementation according to the second embodiment.
  • the stylus pen 110 is input at an almost right angle to the touch screen ( ⁇ 1 )
  • the thickness of the line through the input is thinly implemented.
  • the stylus pen 110 is inclined with respect to the touch screen and inputted ( ⁇ 2 )
  • the thickness of the line through the input is embodied and expressed.
  • the user does not adjust the thickness of the line by sensing the pressure information applied to the touch screen 104 by using the stylus pen 110, and the degree of inclination of the stylus pen 110. According to this it is possible to adjust the thickness of the line, so even when the user uses the stylus pen 110, there is an effect that can provide a realistic feeling such as drawing on paper using a pencil or colored pencil.

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Abstract

The present invention relates to a digitizer and, more particularly, to a digitizer for calculating information on the tilt of a stylus pen with respect to a touchscreen and using the calculated information. A digitizer using information on the tilt of a stylus pen according to an aspect of the present invention comprises: a magnetic substance; a stylus pen which generates a magnetic field on the top of a touchscreen; and sensors which are arranged on the external surface of the touchscreen so as to detect three-dimensional vectors of magnetic field lines formed by the stylus pen and calculate a tilt value of the stylus pen.

Description

스타일러스 펜의 기울기 정보를 이용하는 디지타이저Digitizer using the tilt information of the stylus pen
본 발명은 디지타이저에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스타일러스 펜의 터치스크린에 대한 기울기 정보를 산출하고, 이를 이용하는 디지타이저에 관한 것이다. The present invention relates to a digitizer, and more particularly to a digitizer for calculating the tilt information for the touch screen of the stylus pen and using the same.
디지타이저(Digitizer)는 디스플레이 기기에 사용되는 입력 장치의 한 종류로서, 매트릭스 형태의 전극 구조를 포함하고, 사용자가 펜 또는 커서를 움직이면 매트릭스 상의 X, Y 좌표를 읽어 입력 장치의 위치 신호를 전달하고, 그에 해당되는 명령을 수행하는 장치이다. Digitizer is a type of input device used in display devices, and includes an electrode structure in the form of a matrix, and when a user moves a pen or a cursor, the digitizer reads the X and Y coordinates on the matrix and transmits a position signal of the input device. It is a device that performs the corresponding command.
디지타이저는 광의적으로 터치패널 또는 태블릿이라고도 불리며, 투명전극 층이 코팅되어 있는 두 장의 기판을 Dot Spacer를 사이에 두고 상호 마주보도록 합착시켜, 손가락이나 펜에 의해 상부 기판을 접촉할 시 위치 검출을 위한 신호가 인가되는 저항막 방식과, 표면파 발생의 트랜스듀서를 응용한 압전소자를 이용하는 초음파 반사 방식, 전자기파를 발생하는 패턴층 위에서 전자기파를 공명 흡수하는 코일을 이용하는 전자기공명 방식 및 사람의 몸에 있는 정전용량을 이용하여 전류의 양이 변경된 부분을 인식하여 위치를 검출하는 정전 용량 방식 등에 따라 구현된다. The digitizer is also widely called a touch panel or tablet, and two substrates coated with a transparent electrode layer are bonded to face each other with a Dot Spacer interposed therebetween to detect a position when the upper substrate is touched by a finger or a pen. A resistive film method to which a signal is applied, an ultrasonic reflection method using a piezoelectric element using a transducer for surface wave generation, an electromagnetic resonance method using a coil that resonancely absorbs electromagnetic waves on a pattern layer generating electromagnetic waves, and an electrostatic discharge in a human body It is implemented according to a capacitive method that detects a position by recognizing a portion where the amount of current is changed by using the capacitance.
종래 기술에 따른 스타일러스 펜을 포함한 디지타이저 제품은 펜 팁의 접촉 여부 및 접촉 위치점을 파악하는 기술에 대하여 개시하고 있을 뿐, 스타일러스 펜의 기울기를 인식하지 못하여, 도 1에 도시한 바와 같이 스타일러스 펜(110)의 팁이 터치 스크린(140) 상에 동일 지점(P1)에 접촉되면, 기울기와는 상관 없이 같은 위치 정보(P1)만을 측정하는 한계가 있다. The digitizer product including the stylus pen according to the related art discloses a technique for determining whether the pen tip is in contact and a point of contact, and does not recognize the inclination of the stylus pen, as shown in FIG. 1. When the tip of 110 contacts the same point P1 on the touch screen 140, there is a limit of measuring only the same position information P1 regardless of the slope.
본 발명의 목적은 스타일러스 펜의 기울기 정보를 산출하고, 이를 이용하여 다양한 UI 구현이 가능한 디지타이저를 제공하는 데 목적이 있다. An object of the present invention is to calculate the inclination information of the stylus pen, and to provide a digitizer that can implement a variety of UI using this.
본 발명의 일면에 따른 스타일러스 펜의 기울기 정보를 이용하는 디지타이저는 자성체를 포함하고, 터치스크린 상부에서 자기장을 발생시키는 스타일러스 펜 및 터치스크린의 외면에 배치되어, 스타일러스 펜이 형성하는 자력선의 3차원 벡터를 감지하여 스타일러스 펜의 기울기 값을 산출하는 센서를 포함하는 것을 특징으로 한다. Digitizer using the inclination information of the stylus pen according to an aspect of the present invention includes a magnetic material, disposed on the outer surface of the stylus pen and the touch screen to generate a magnetic field on the touch screen, the three-dimensional vector of the magnetic force lines formed by the stylus pen And detecting a sensor to calculate an inclination value of the stylus pen.
본 발명의 다른 면에 따른 스타일러스 펜의 기울기 정보를 이용하여 UI를 구현하는 디지타이저는 자성체를 포함하고, 터치스크린 상부에서 자기장을 발생시키는 스타일러스 펜과, 터치스크린의 외면에 배치되어, 스타일러스 펜의 기울기 값을 산출하는 센서 및 센서가 산출한 기울기 값을 연산하여 스타일러스 펜의 3차원 기울기 값을 획득하고, 이에 따라 기설정된 제어 명령 신호를 전송하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다. Digitizer for implementing the UI by using the inclination information of the stylus pen according to another aspect of the present invention includes a magnetic body, a stylus pen for generating a magnetic field on the touch screen, and disposed on the outer surface of the touch screen, the tilt of the stylus pen And a control unit for obtaining a three-dimensional inclination value of the stylus by calculating a sensor for calculating a value and an inclination value calculated by the sensor, and transmitting a predetermined control command signal accordingly.
본 발명에 따른 스타일러스 펜의 기울기 정보를 이용하는 디지타이저는 터치스크린 외면에 배치되는 센서를 이용하여 스타일러스 펜 내부에 배치된 자성체에 의하여 형성되는 자력선을 인식하고, 3차원 벡터 형태의 자력선을 이용하여 스타일러스 펜의 터치스크린 평면에 대한 기울기 값을 용이하게 산출하는 것이 가능한 효과가 있다. The digitizer using the tilt information of the stylus pen according to the present invention recognizes a magnetic force line formed by a magnetic body disposed inside the stylus pen by using a sensor disposed on the outer surface of the stylus pen, and uses a magnetic force line of a three-dimensional vector form. It is possible to easily calculate the inclination value for the touch screen plane of.
또한, 복수의 센서가 측정한 기울기 값을 합성하여, 스타일러스 펜의 터치스크린 평면에 대한 3차원 기울기 정보를 산출하는 것이 가능하며, 이를 이용하여 기설정된 제어 명령 신호에 따라 다양한 UI를 구현 및 제공하는 것이 가능한 효과가 있다. In addition, it is possible to calculate the three-dimensional inclination information on the touch screen plane of the stylus by synthesizing the inclination values measured by the plurality of sensors, by using this to implement and provide a variety of UI in accordance with a predetermined control command signal It is possible effect.
또한, 본 발명에 따르면, 3차원 기울기 정보를 이용하여 스타일러스 펜팁이 터치스크린 평면에 접촉된 위치를 추적함으로써, 스타일러스 펜이 기울여진 상태로 터치스크린에 접촉되는 경우 발생되는 위치에 대한 오인식을 보정하고, 실제 스타일러스 펜팁의 정확한 위치를 산출하여 팜 리젝션에 적용하는 것이 가능한 효과가 있다. Further, according to the present invention, by tracking the position where the stylus pen tip is in contact with the touch screen plane by using the three-dimensional tilt information, to correct the misunderstanding of the position generated when the stylus pen is in contact with the touch screen in a tilted state In addition, it is possible to calculate the exact position of the actual stylus pen tip and apply it to the palm rejection.
본 발명에 따르면, 스타일러스 펜의 기울기 정보를 획득하여 사용자가 현재 오른손으로 스타일러스 펜을 조작하고 있는지, 또는 왼손으로 스타일러스 펜을 조작하고 있는지 여부를 감지하여, 터치스크린 상에 현출되는 메뉴바의 위치를 조정함으로써, 사용자 편의성을 증대하는 효과가 있다. According to the present invention, by obtaining the inclination information of the stylus pen and detecting whether the user is currently operating the stylus pen with the right hand or the stylus pen with the left hand, the position of the menu bar displayed on the touch screen is detected. By adjusting, there is an effect of increasing user convenience.
또한, 본 발명에 따르면, 스타일러스 펜의 기울기에 따라 터치스크린 상에 입력되는 필적의 두께를 조절함으로써, 사용자가 스타일러스 펜을 이용하여 용이하게 다른 두께의 선을 그리는 것이 가능하고, 실제 연필이나 색연필을 사용하는 것과 같은 질감으로 디지타이저를 이용할 수 있게 하는 효과를 기대할 수 있다. In addition, according to the present invention, by adjusting the thickness of the handwriting input on the touch screen according to the inclination of the stylus pen, the user can easily draw lines of different thicknesses using the stylus pen, and the actual pencil or colored pencil You can expect the effect of using the digitizer with the same texture you use.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to those mentioned above, and other effects that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
도 1은 종래 기술에 따른 스타일러스 펜을 이용한 실시예를 나타내는 예시도이다. 1 is an exemplary view showing an embodiment using a stylus pen according to the prior art.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 스타일러스 펜의 기울기 정보를 이용하는 디지타이저를 나타내는 사시도이다. 2 is a perspective view illustrating a digitizer using tilt information of a stylus pen according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 센서의 자력 측정을 나타내는 예시도이다. 3 is an exemplary view showing a magnetic force measurement of a sensor according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 센서의 스타일러스 펜 기울기 값 산출 방식을 나타내는 개념도이다. 4 is a conceptual diagram illustrating a method of calculating a stylus pen tilt value of a sensor according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 스타일러스 펜이 형성하는 자력선 및 등자력선을 나타내는 개념도이다. 5 is a conceptual diagram illustrating magnetic force lines and isomagnetic lines formed by the stylus pen according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 스타일러스 펜이 터치스크린과 직교하는 경우 형성되는 자력선 및 등자력선을 나타내는 개념도이다. 6 is a conceptual diagram illustrating magnetic lines and isomagnetic lines formed when the stylus pen is orthogonal to the touch screen according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 7은 도 6에 도시한 자력선 및 등자력선을 나타내는 상면도이다. FIG. 7 is a top view illustrating the magnetic force lines and the isomagnetic lines shown in FIG. 6.
도 8은 도 6에 도시된 스타일러스 펜을 중심으로 형성되는 등자력선을 나타내는 측면도이다. FIG. 8 is a side view illustrating the isomagnetic lines formed around the stylus pen shown in FIG. 6.
도 9는 도 6에 도시된 스타일러스 펜 터치에 따른 센서의 벡터값 측정 과정을 나타내는 개념도이다. 9 is a conceptual diagram illustrating a vector value measurement process of a sensor according to the stylus pen touch illustrated in FIG. 6.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 센서로부터 자성체까지의 거리에 따른 자력 크기의 특성을 나타내는 그래프이다. 10 is a graph showing the characteristics of the magnitude of the magnetic force according to the distance from the sensor to the magnetic material according to an embodiment of the present invention.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 3각 측량법을 이용한 터치 위치 인식을 나타내는 개념도이다. 11 is a conceptual diagram illustrating touch position recognition using a triangulation method according to an embodiment of the present invention.
도 12A 내지 도 12C는 본 발명의 실시예에 따른 스타일러스 펜의 기울기 정보를 이용한 펜 팁의 위치 정보 보정을 나타내는 개념도이다. 12A to 12C are conceptual views illustrating position information correction of a pen tip using tilt information of a stylus pen according to an embodiment of the present invention.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 스타일러스 펜의 기울기 정보를 이용하여 UI를 구현하는 디지타이저의 오른손잡이용 메뉴바 현출 상태를 나타내는 예시도이다. FIG. 13 is an exemplary diagram illustrating a right-handed menu bar appearance state of a digitizer implementing a UI using tilt information of a stylus pen according to an embodiment of the present invention.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 스타일러스 펜의 기울기 정보를 이용하여 UI를 구현하는 디지타이저의 왼손잡이용 메뉴바 현출 상태를 나타내는 예시도이다. 14 is an exemplary diagram illustrating a left-handed menu bar appearance state of a digitizer implementing a UI using tilt information of a stylus pen according to an embodiment of the present invention.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 스타일러스 펜의 기울기 정보를 이용하여 UI를 구현하는 디지타이저의 스타일러스 펜의 기울기에 따른 상이한 두께의 필적 구현을 나타내는 예시도이다. FIG. 15 is an exemplary diagram illustrating a handwriting of different thicknesses according to inclination of a stylus pen of a digitizer implementing UI using inclination information of a stylus pen according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 전술한 목적 및 그 이외의 목적과 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other objects, advantages and features of the present invention, and methods of achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings.
그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 이하의 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 목적, 구성 및 효과를 용이하게 알려주기 위해 제공되는 것일 뿐으로서, 본 발명의 권리범위는 청구항의 기재에 의해 정의된다. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various forms, and only the following embodiments are provided to those skilled in the art to which the present invention pertains. It is merely provided to easily inform the configuration and effects, the scope of the present invention is defined by the description of the claims.
한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자가 하나 이상의 다른 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가됨을 배제하지 않는다.Meanwhile, the terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. In this specification, the singular also includes the plural unless specifically stated otherwise in the phrase. As used herein, “comprises” and / or “comprising” refers to the presence of one or more other components, steps, operations and / or devices in which the mentioned components, steps, operations and / or devices are described. Or does not exclude addition.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 스타일러스 펜의 기울기 정보를 이용하는 디지타이저를 나타내는 사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 센서의 자력 측정을 나타내는 예시도이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 센서의 스타일러스 펜 기울기 값 산출 방식을 나타내는 개념도이다. 2 is a perspective view showing a digitizer using the tilt information of the stylus pen according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is an exemplary view showing a magnetic force measurement of the sensor according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is an embodiment of the present invention A conceptual diagram illustrating a method of calculating a stylus pen tilt value of a sensor according to an example.
본 발명의 실시예에 따른 스타일러스 펜의 기울기 정보를 이용하는 디지타이저는 자성체(111)를 포함하고, 터치스크린(104) 상부에서 자기장을 발생시키는 스타일러스 펜(110) 및 터치 스크린(104)의 외면에 배치되어 스타일러스 펜(110)이 형성하는 자력선의 3차원 벡터를 감지하여 스타일러스 펜(110)의 기울기 값을 산출하는 센서(106a, 106b, 106c, 106d)를 포함한다. Digitizer using the tilt information of the stylus pen according to an embodiment of the present invention includes a magnetic material 111, disposed on the outer surface of the stylus pen 110 and the touch screen 104 to generate a magnetic field on the touch screen 104 And the sensors 106a, 106b, 106c, and 106d which sense the three-dimensional vector of the magnetic force lines formed by the stylus pen 110 and calculate the inclination values of the stylus pen 110.
본 발명의 실시예에 따른 스타일러스 펜(110)은 하우징 내에 배치되는 자성체(111)를 포함하되, 자성체(111)는 네오디뮴 합금, 철 합금, 사마륨 합금, 코발트 합금, 백금 합금, 망간 합금, 비스무스 합금, 바륨 합금 및 니켈 합금 중 적어도 어느 하나인 것이 바람직하다. 또한, 스타일러스 펜(110)은 원통형, 원뿔형, 원뿔대형, 튜브형, 구형, 반구형, 각형 등으로 성형되는 것이 가능하다. The stylus pen 110 according to the embodiment of the present invention includes a magnetic body 111 disposed in the housing, and the magnetic body 111 is a neodymium alloy, an iron alloy, a samarium alloy, a cobalt alloy, a platinum alloy, a manganese alloy, a bismuth alloy. It is preferable that it is at least any one of a barium alloy and a nickel alloy. In addition, the stylus pen 110 may be molded into a cylindrical, conical, truncated, tubular, spherical, hemispherical, square, or the like.
본 발명의 실시예에 따른 스타일러스 펜(110) 내부의 자성체(111)는 도 3에 도시한 바와 같이 외부로 자력선을 형성하고, 터치스크린(140) 가장자리에 배치된 3축 센서인 복수의 센서(106a, 106b, 106c, 106d)는 자력선의 접선 방향으로의 3차원 벡터를 센싱한다. As shown in FIG. 3, the magnetic material 111 inside the stylus pen 110 according to an embodiment of the present invention forms a magnetic force line to the outside, and includes a plurality of sensors that are three-axis sensors disposed on the edge of the touch screen 140. 106a, 106b, 106c, and 106d sense three-dimensional vectors in the tangential direction of the magnetic lines of force.
즉, 자성체(111)를 포함한 스타일러스 펜(110)으로부터 형성된 자력선에 대하여, 3축 자기장 센서인 각 센서(106a, 106b, 106c, 106d)는 3차원 벡터 형태로 자력을 측정한다. That is, with respect to the magnetic force line formed from the stylus pen 110 including the magnetic body 111, each of the sensors 106a, 106b, 106c, and 106d, which are three-axis magnetic field sensors, measures the magnetic force in the form of a three-dimensional vector.
본 발명의 실시예에 따르면, 복수의 센서(106a, 106b, 106c, 106d)가 측정한 기울기 값을 합성하여 최종적으로 스타일러스 펜의 3차원 기울기 값을 획득하게 되는데, 이하 도 4의 설명을 통하여서는 일례로서, 터치스크린(104) 외면에 배치되는 4개의 센서(106a, 106b, 106c, 106d) 중 제3자기장 센서 및 제4자기장 센서(106c, 106d)를 이용한 스타일러스 펜(110)의 기울기 값 측정을 설명한다. According to the exemplary embodiment of the present invention, the inclination values measured by the plurality of sensors 106a, 106b, 106c, and 106d are synthesized to finally obtain a three-dimensional inclination value of the stylus pen. For example, the tilt value measurement of the stylus pen 110 using the third magnetic field sensor and the fourth magnetic field sensor 106c, 106d among the four sensors 106a, 106b, 106c, and 106d disposed on the outer surface of the touch screen 104. Explain.
스타일러스 펜(110)이 기울여진 상태로 터치스크린(104)의 상면에 접촉되는 경우, 터치스크린(104) 상에 접촉된 펜 팁의 위치가 출력되고, 이를 통하여 펜 팁의 위치를 인식하는 것이 가능하다.When the stylus pen 110 is in contact with the top surface of the touch screen 104 in an inclined state, the position of the pen tip contacted on the touch screen 104 is output, and thus the position of the pen tip can be recognized. Do.
각 센서(106c, 106d)는 도 3에서 전술한 바와 같이 3차원 벡터 형태로 자력선을 측정하고, 도 4에 도시된 바와 같이 터치스크린(104)의 상면에 접촉되는 스타일러스 펜(110)의 팁까지 이르는 직선을 산출하고, 직선과 직교하는 가상의 평면을 형성하고, 각 센서가 측정한 3차원 벡터를 가상의 평면에 프로젝션(projection)한다. Each sensor 106c, 106d measures magnetic lines of force in the form of a three-dimensional vector as described above in FIG. 3, and as shown in FIG. 4, up to the tip of the stylus pen 110 in contact with the top surface of the touch screen 104. A straight line is calculated, a virtual plane orthogonal to the straight line is formed, and the three-dimensional vector measured by each sensor is projected onto the virtual plane.
즉, 제3자기장 센서(106c)가 측정한 3차원 벡터 형태의 자력선은 가상의 평면에 프로젝션되어, 터치스크린(104)의 상면을 기준으로, 스타일러스 펜(110)의 팁을 지나고 자성체의 중심을 관통하는 가상의 선(L1)과 같은 기울기를 가지는 Θ3를 측정한다. That is, the magnetic field lines in the form of a three-dimensional vector measured by the third magnetic field sensor 106c are projected onto a virtual plane, passing through the tip of the stylus pen 110 with respect to the upper surface of the touch screen 104, and moving the center of the magnetic material. Measure Θ 3 with the same slope as the imaginary line L1 penetrating.
또한 같은 원리로, 제4 자기장 센서(106d)가 측정한 3차원 벡터 형태의 자력선은 가상의 평면에 프로젝션 되어, 터치스크린(104)의 상면을 기준으로, 스타일러스 펜(110)의 팁을 지나고 자성체의 중심을 관통하는 가상의 선(L1)과 같은 기울기를 가지는 Θ4를 측정한다. In addition, in the same principle, the magnetic field lines in the form of a three-dimensional vector measured by the fourth magnetic field sensor 106d are projected onto a virtual plane, passing the tip of the stylus pen 110 based on the upper surface of the touch screen 104, and the magnetic material. Measure Θ 4 with the same slope as the imaginary line L1 passing through the center of.
본 발명의 실시예에 따르면, 적어도 2개 이상의 센서를 이용하여 스타일러스 펜의 기울기 값을 측정하고, 이를 3차원적으로 합성하여 스타일러스 펜(110)의 3차원 기울기 값을 연산하게 된다. According to an embodiment of the present invention, the tilt value of the stylus pen is measured using at least two or more sensors, and three-dimensionally synthesized to calculate the three-dimensional tilt value of the stylus pen 110.
본 발명의 실시예에 따르면, 스타일러스 펜(110)의 기울기 정보를 이용하는 디지타이저는 터치스크린(104)의 외면에 배치되는 복수의 센서(예: 106c 및 106d)가 산출한 기울기 값(예: 도 4에 도시된 Θ3 및 Θ4)을 합성하여 스타일러스 펜(110)의 3차원 기울기 값을 연산하는 제어부를 더 포함하고, 제어부는 연산된 3차원 기울기 값에 대하여 기설정된 제어 명령 신호를 전송한다. According to the exemplary embodiment of the present invention, the digitizer using the tilt information of the stylus pen 110 may have an inclination value calculated by a plurality of sensors (eg, 106c and 106d) disposed on the outer surface of the touch screen 104 (eg, FIG. 4). The controller further includes a controller configured to synthesize Θ 3 and Θ 4 illustrated in FIG. 3 to calculate a three-dimensional tilt value of the stylus pen 110, and the controller transmits a predetermined control command signal with respect to the calculated three-dimensional tilt value.
일례로, 제어부는 3차원 기울기 값을 이용하여 사용자가 오른손으로 스타일러스 펜을 쥐고 터치 입력을 하는 것으로 판단된 경우, 메뉴 바를 터치스크린의 좌측에 현출하도록 디스플레이부에 제어 명령 신호를 전송하고, 사용자가 왼손으로 스타일러스 펜을 쥐고 터치 입력을 하는 것으로 판단된 경우에는 메뉴 바를 터치스크린의 우측에 현출하도록 디스플레이부에 제어 명령 신호를 전송한다. For example, when it is determined that the user holds a stylus pen with his right hand and makes a touch input by using the 3D tilt value, the controller transmits a control command signal to the display unit so that the menu bar appears on the left side of the touch screen. If it is determined that the user inputs the stylus pen with his left hand and makes a touch input, a control command signal is transmitted to the display unit so that the menu bar appears on the right side of the touch screen.
즉, 본 발명의 실시예에 따르면, 스타일러스 펜(110)의 기울기 값을 연산하여 사용자의 편의성을 높이는 UI를 제공하는 것이 가능하다. That is, according to the embodiment of the present invention, it is possible to provide a UI that increases the user's convenience by calculating the inclination value of the stylus pen 110.
디지타이저의 구성 상 펜 팁과 화면 사이에 배치되는 커버 글라스에 의하여, 사용자는 스타일러스 펜을 이용한 터치 시 펜칩이 허공에 뜬 느낌을 받게 되어 입력에 따른 이질감을 느끼게 되는 바, 추가적인 예로서, 이를 해결하기 위하여 스타일러스 펜의 기울기 정보를 이용하여 펜 팁과 화면상의 포인트를 보정하는 것이 가능하다. By the cover glass disposed between the pen tip and the screen in the configuration of the digitizer, the user feels the pen chip floating in the air when touched with the stylus pen, and feels heterogeneity due to the input. It is possible to correct the pen tip and the point on the screen by using the tilt information of the stylus pen.
디지타이저의 보급에 따라, 팜 리젝션(Palm Rejection)기술이 개발되고 있는데, 이는 스타일러스 펜을 이용하여 터치스크린에 입력을 가할 경우 일반 손가락 터치 또는 정전식 터치는 무시하는 기술이다. With the spread of digitizers, Palm Rejection technology is being developed, which ignores normal finger touch or capacitive touch when inputting a touch screen using a stylus pen.
즉, 스타일러스 펜을 사용하는 도중 손이나 기타 접촉으로 인하여 오인식이 발생하지 않도록 하는 팜 리젝션에 의하여, 사용자는 스타일러스 펜으로 필기를 하거나 그림을 그리는 경우에도 스타일러스 펜을 쥔 손을 불편함 없이 터치스크린에 대는 것이 가능하다. In other words, the palm rejection prevents misrecognition from occurring due to hand or other contact while using the stylus pen, so that the user can comfortably touch the hand holding the stylus pen even when writing or drawing with the stylus pen. It is possible to touch.
팜 리젝션을 구현하기 위하여는 펜 팁에 의하여 입력되는 신호와, 손바닥 또는 손가락의 터치에 의하여 입력되는 신호를 구분하여야 하는데, 이를 위하여는 정확한 펜 팁의 터치 지점을 인식하는 것이 선결적 과제이다. In order to implement palm rejection, a signal input by a pen tip and a signal input by a touch of a palm or a finger must be distinguished. For this purpose, it is a prerequisite to recognize a touch point of an accurate pen tip.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따라 팜 리젝션 구현에 응용되는 스타일러스 펜의 기울기 정보를 이용하는 디지타이저에 관하여 설명하기로 한다. Hereinafter, a digitizer using inclination information of a stylus pen applied to a palm rejection implementation according to an embodiment of the present invention will be described.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 스타일러스 펜이 형성하는 자력선 및 등자력선을 나타내는 개념도로서, 자성체(111)를 내장하는 스타일러스 펜(110)은 양 끝으로 자력선(108)을 형성하고, 등자력선(107)이 형성됨을 알 수 있다. 5 is a conceptual diagram illustrating a magnetic force line and an isomagnetic line formed by the stylus pen according to an embodiment of the present invention, the stylus pen 110 incorporating the magnetic body 111 forms a magnetic force line 108 at both ends, the isomagnetic line It can be seen that 107 is formed.
터치스크린 외곽에 3축 자기장 센서(106a, 106b, 106c, 106d)가 형성된 패널에 스타일러스 펜(110)을 수직으로 세운 경우, 도 6과 같이 자력선 및 등자력선이 형성되게 된다. When the stylus pen 110 is vertically placed on a panel in which the 3-axis magnetic field sensors 106a, 106b, 106c, and 106d are formed outside the touch screen, magnetic lines and isomagnetic lines are formed as shown in FIG. 6.
도 6에 도시한 자력선 및 등자력선을 터치스크린(104) 상에 프로젝션하여 표시하면, 도 7과 같은 형상이 된다. If the magnetic force line and the isomagnetic line shown in FIG. 6 are projected and displayed on the touch screen 104, the shape becomes as shown in FIG.
이러한 경우, 해당 스타일러스 펜의 터치 위치를 계산하는 것이 가능한데, 도 8에 도시된 바와 같이 터치스크린(104) 상에 스타일러스 펜(110)이 터치되면, 펜을 중심으로 등자력선이 형성되고, 도 9에 도시된 각 센서(106a, 106b, 106c, 106d)는 자력선의 크기를 벡터값으로 측정한다. In this case, it is possible to calculate the touch position of the stylus pen. When the stylus pen 110 is touched on the touch screen 104 as shown in FIG. 8, an isomagnetic line is formed around the pen, and FIG. 9. Each sensor 106a, 106b, 106c, 106d shown in the above measures the magnitude of the magnetic field lines as a vector value.
이러한 센서(106a, 106b, 106c, 106d)가 3차원 벡터를 크기 값으로 환산하면, 각 센서에서 획득된 자력크기를 측정하는 것이 가능하다. If the sensors 106a, 106b, 106c, and 106d convert the 3D vector into magnitude values, it is possible to measure the magnetic force magnitude obtained by each sensor.
각 센서로부터 자성체까지의 거리에 따른 자력 크기의 특성은 도 10에 도시한 그래프와 같으므로, 이러한 특성 곡선을 기획득한 후, 측정된 자력 크기를 이용하여 해당 센서(106a, 106b, 106c, 106d)로부터 스타일러스 펜(110)까지의 거리를 측정하는 것이 가능하다. Since the characteristics of the magnetic force according to the distance from each sensor to the magnetic body are as shown in the graph shown in FIG. 10, after obtaining the characteristic curve, the corresponding sensors 106a, 106b, 106c, and 106d are measured using the measured magnetic force magnitudes. It is possible to measure the distance from the to the stylus pen 110.
또한, 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 3각 측량법을 이용한 터치 위치 인식을 나타내는 개념도로서, 3개 이상의 센서에서 스타일러스 펜까지의 거리를 알게 되면, 일반적인 3각 측량법에 의하여 스타일러스 펜의 위치를 파악하는 것이 가능하다. 11 is a conceptual diagram illustrating touch position recognition using a triangulation method according to an embodiment of the present invention. When the distance from three or more sensors to a stylus pen is known, the position of the stylus pen is determined by a general triangulation method. It is possible to figure out.
그러나, 도 12A에 도시된 바와 같이, 스타일러스 펜(110)이 터치 스크린(104)을 기준으로 기울여진 형태로 터치가 이루어지는 경우, 터치스크린(104) 상의 등자력선의 분포는 일그러진 형태로 구현된다. However, as shown in FIG. 12A, when the stylus pen 110 is touched in a form inclined with respect to the touch screen 104, the distribution of the isomagnetic lines on the touch screen 104 is implemented in a distorted form.
따라서, 도 12B 및 도 12C에 도시된 바와 같이, 실제 터치스크린에 터치되는 스타일러스 펜 팁의 위치(P1)에서 일부 시프트(shift)된 위치(P2)로 오인식되는 문제점이 발생한다. Accordingly, as shown in FIGS. 12B and 12C, there is a problem of misrecognizing a partially shifted position P2 from the position P1 of the stylus pen tip touching the actual touch screen.
팜 리젝션을 구현하기 위하여는 자력선을 이용하여 스타일러스 펜(110)의 위치를 추적한 값이 최대한 실제 터치에 의하여 측정된 참값에 해당하는 위치(P1)에 근접하여야 한다. In order to implement the palm rejection, the value of tracking the position of the stylus pen 110 using the magnetic force line should be as close as possible to the position P1 corresponding to the true value measured by the actual touch.
그러나, 스타일러스 펜(110)이 더욱 기울여질수록, 이러한 실제 위치 추적은 용이하지 않은 문제점이 있다. However, as the stylus pen 110 is tilted more, this actual position tracking has a problem that is not easy.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 스타일러스 펜의 기울기 정보를 이용한 디지타이저는 측정한 3차원 벡터를 이용하여 스타일러스 펜의 3차원 기울기 값을 연산하되, 스타일러스 펜이 기설정된 기준 이상으로 기울여져 터치스크린의 상면에 접촉되는 경우에는 연산한 3차원 기울기 값을 이용하여 해당 접촉 위치 정보에 대한 보정을 수행하게 된다. Accordingly, the digitizer using the tilt information of the stylus pen according to an embodiment of the present invention calculates the three-dimensional tilt value of the stylus pen by using the measured three-dimensional vector, but the stylus pen is tilted more than a predetermined reference to the touch screen. In the case of contact with the upper surface, correction of the corresponding contact position information is performed using the calculated three-dimensional tilt value.
이로써, 오인식된 위치(P2)를 보정하여 스타일러스 펜의 터치 위치를 실제 위치(P1)에 더욱 가깝게 보정하는 것이 가능하다. 이러한 과정에서 오인식된 위치(P2)를 기준으로 스타일러스 펜의 기울기 값을 산출하게 되어 일부 오차가 발생할 수는 있으나, 일반적으로 사용되는 디지타이저의 터치스크린의 크기를 고려하여 보았을 때, P1 내지 P2까지의 거리는 한정되므로, 팜 리젝션 구현을 위한 선결적 단계로서 실제 스타일러스 펜이 터치스크린에 접촉되는 정확한 위치를 추적하는 것이 가능한 효과를 기대할 수 있다. Thereby, it is possible to correct the misrecognized position P2 to correct the touch position of the stylus pen closer to the actual position P1. In this process, some errors may occur because the tilt value of the stylus is calculated based on the misrecognized position (P2). However, when considering the size of a touch screen of a digitizer that is generally used, P1 to P2 Since the distance is limited, it can be expected to be able to track the exact position where the actual stylus pen is in contact with the touch screen as a prerequisite step for implementing the palm rejection.
본 발명의 다른 실시예에 따른 스타일러스 펜의 기울기 정보를 이용하여 UI를 구현하는 디지타이저는 자성체를 포함하고, 터치스크린(104) 상부에서 자기장을 발생시키는 스타일러스 펜(110) 및 터치 스크린(104)의 외면에 배치되어 스타일러스 펜(110)이 형성하는 자력선의 3차원 벡터를 감지하여 스타일러스 펜(110)의 기울기 값을 산출하는 센서(106a, 106b, 106c, 106d)를 포함한다. The digitizer for implementing the UI using the tilt information of the stylus pen according to another embodiment of the present invention includes a magnetic material, and the stylus pen 110 and the touch screen 104 which generate a magnetic field on the touch screen 104. The sensors 106a, 106b, 106c, and 106d disposed on the outer surface and configured to detect a three-dimensional vector of magnetic force lines formed by the stylus pen 110 to calculate tilt values of the stylus pen 110 are included.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 스타일러스 펜의 기울기 정보를 이용하여 UI를 구현하는 디지타이저는 센서(106a, 106b, 106c, 106d)가 산출한 기울기 값을 연산하여 스타일러스 펜(110)의 3차원 기울기 값을 획득하고, 이에 따라 기설정된 제어 명령 신호를 전송하는 제어부를 포함한다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 제어부는 디지타이저 본체 내부의 회로 기판에 포함되는 구성으로 배치되는 것이 바람직하다. In addition, the digitizer implementing the UI by using the inclination information of the stylus pen according to another embodiment of the present invention calculates the inclination value calculated by the sensors 106a, 106b, 106c, and 106d to the 3D of the stylus pen 110. And a controller for acquiring an inclination value and transmitting a preset control command signal accordingly. The control unit according to another embodiment of the present invention is preferably arranged in a configuration included in the circuit board inside the digitizer body.
본 발명의 1실시예에 따른 제어부는 획득한 3차원 기울기 값이 기설정값 이상인 경우, 터치스크린(104) 상에 현출되는 메뉴바의 위치를 제어하는 명령 신호를 전송한다. The controller according to an embodiment of the present invention transmits a command signal for controlling the position of the menu bar displayed on the touch screen 104 when the acquired 3D gradient value is greater than or equal to a preset value.
도 13 및 도 14는 이러한 1실시예에 따른 UI구현의 적용예를 나타내는 도면으로서, 도 13에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 제어부가 획득한 3차원 기울기 값을 통하여 스타일러스 펜(110)을 사용하는 자가 오른손으로 이를 조작하는 것으로 감지한 경우, 터치스크린(104) 상의 좌측에 메뉴바를 현출하도록 제어 명령 신호를 전송한다. 또한, 도 14에 도시된 바와 같이. 본 발명의 실시예에 따른 제어부가 획득한 3차원 기울기 값을 통하여 스타일러스 펜(110)을 사용하는 자가 왼손으로 이를 조작하는 것으로 감지한 경우, 터치스크린(104) 상의 우측에 메뉴바를 현출하도록 제어 명령 신호를 전송한다.13 and 14 are diagrams illustrating an application example of the UI implementation according to the first embodiment. As shown in FIG. 13, a stylus pen (3D) is obtained through a three-dimensional tilt value obtained by a controller according to an embodiment of the present invention. When the user 110 detects that the user operates the right hand, the control command signal is transmitted to display the menu bar on the left side of the touch screen 104. Also, as shown in FIG. 14. If the control unit according to an embodiment of the present invention detects that the user using the stylus pen 110 manipulates it with his left hand through the acquired three-dimensional tilt value, a control command to display a menu bar on the right side of the touch screen 104. Send a signal.
본 발명의 1실시예에 따르면, 사용자는 왼손 또는 오른손으로 스타일러스 펜을 쥐고 조작함에 따라, 터치하기 편한 영역에 배치되는 메뉴바를 이용하는 것이 가능하므로, 사용자 편의성이 증대되는 효과가 있다. According to the exemplary embodiment of the present invention, the user can use the menu bar disposed in an area that is easy to touch as the user holds and manipulates the stylus pen with his left or right hand, thereby increasing user convenience.
본 발명의 2실시예에 따르면, 제어부는 획득한 스타일러스 펜의 3차원 기울기 값에 따라 스타일러스 펜에 의하여 입력되는 필적의 두께 정보를 조절하는 제어 명령 신호를 전송한다. According to the second embodiment of the present invention, the control unit transmits a control command signal for adjusting the thickness information of the handwriting input by the stylus pen according to the obtained three-dimensional tilt value of the stylus pen.
도 15는 이러한 2실시예에 따른 UI구현의 적용예를 나타내는 도면으로서, 스타일러스 펜(110)이 터치스크린에 대하여 거의 직각을 이루며 입력되는 경우(Θ1)에는, 입력을 통한 선의 두께를 얇게 구현하여 표출하고, 스타일러스 펜(110)이 터치스크린에 대하여 기울어져 입력되는 경우(Θ2)에는, 입력을 통한 선의 두께를 두껍게 구현하여 표출한다. FIG. 15 is a diagram illustrating an application example of the UI implementation according to the second embodiment. When the stylus pen 110 is input at an almost right angle to the touch screen (Θ 1 ), the thickness of the line through the input is thinly implemented. When the stylus pen 110 is inclined with respect to the touch screen and inputted (Θ 2 ), the thickness of the line through the input is embodied and expressed.
일반적인 연필 또는 색연필을 이용하여 종이 위에 선을 그리는 경우, 연필 또는 색연필을 기울여서 선을 그리면 연필심이 종이에 닿는 면적이 증가하여 두꺼운 선을 그리는 것이 가능한 반면, 연필 또는 색연필을 세워서 선을 그리면 연필심의 끝부분만 종이에 닿게 되어 얇은 선을 그리는 것이 가능하다. If you draw a line on a paper using a common pencil or colored pencil, you can draw a line by tilting the pencil or colored pencil to increase the area where the pencil core touches the paper, so that you can draw a thick line. Only the part touches the paper, making it possible to draw thin lines.
즉, 본 발명의 2실시예에 따르면, 사용자가 스타일러스 펜(110)을 이용하여 터치스크린(104)에 가하는 압력 정보를 센싱하여 선의 두께를 조절하지 아니하고도, 스타일러스 펜(110)이 기울어 지는 정도에 따라 이에 대응하여 선의 두께를 조정하는 것이 가능하므로, 사용자가 스타일러스 펜(110)을 이용하는 경우에도 실제로 연필이나 색연필을 이용하여 종이에 그리는 것과 같은 실감을 제공할 수 있는 효과가 있다. That is, according to the second embodiment of the present invention, the user does not adjust the thickness of the line by sensing the pressure information applied to the touch screen 104 by using the stylus pen 110, and the degree of inclination of the stylus pen 110. According to this it is possible to adjust the thickness of the line, so even when the user uses the stylus pen 110, there is an effect that can provide a realistic feeling such as drawing on paper using a pencil or colored pencil.
이제까지 본 발명의 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 I looked at the center of the embodiments of the present invention. Those skilled in the art will appreciate that the present invention can be implemented in a modified form without departing from the essential features of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in descriptive sense only and not for purposes of limitation. The scope of the present invention is shown in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the scope will be construed as being included in the present invention.

Claims (13)

  1. 자성체를 포함하고, 터치스크린 상부에서 자기장을 발생시키는 스타일러스 펜; 및A stylus pen including a magnetic material and generating a magnetic field on the touch screen; And
    상기 터치스크린의 외면에 배치되어, 상기 스타일러스 펜이 형성하는 자력선의 3차원 벡터를 감지하여 상기 스타일러스 펜의 기울기 값을 산출하는 센서A sensor disposed on an outer surface of the touch screen and configured to detect a three-dimensional vector of magnetic force lines formed by the stylus pen and calculate a tilt value of the stylus pen
    를 포함하는 스타일러스 펜의 기울기 정보를 이용하는 디지타이저. Digitizer using the tilt information of the stylus pen including a.
  2. 제1항에 있어서, The method of claim 1,
    상기 스타일러스 펜은 하우징 내에 배치되는 상기 자성체를 포함하되, 상기 자성체는 네오디뮴 합금, 철 합금, 사마륨 합금, 코발트 합금, 백금 합금, 망간 합금, 비스무스 합금, 바륨 합금 및 니켈 합금 중 적어도 어느 하나인 것 The stylus pen includes the magnetic material disposed in the housing, wherein the magnetic material is at least one of neodymium alloy, iron alloy, samarium alloy, cobalt alloy, platinum alloy, manganese alloy, bismuth alloy, barium alloy and nickel alloy.
    인 스타일러스 펜의 기울기 정보를 이용하는 디지타이저. Digitizer using the tilt information of the in-stylus pen.
  3. 제1항에 있어서, The method of claim 1,
    상기 센서는 상기 터치스크린의 상면 및 상기 터치스크린의 상면에 접촉되는 스타일러스 펜의 팁을 지나고, 상기 자성체의 중심을 관통하는 가상의 선이 이루는 각도를 측정하여 상기 기울기 값을 산출하는 것The sensor calculates the inclination value by measuring an angle formed by a virtual line passing through the top of the touch screen and the tip of the stylus pen contacting the top of the touch screen and passing through the center of the magnetic material.
    인 스타일러스 펜의 기울기 정보를 이용하는 디지타이저. Digitizer using the tilt information of the in-stylus pen.
  4. 제3항에 있어서,The method of claim 3,
    상기 센서는 상기 터치스크린의 상면에 접촉되는 스타일러스 펜의 팁까지 이르는 직선을 산출하고, 상기 직선과 직교하는 가상의 평면을 형성하고, 상기 센서의 위치에서 감지한 3차원 벡터를 상기 가상의 평면에 프로젝션하여, 상기 기울기 값을 산출하는 것The sensor calculates a straight line leading to the tip of the stylus pen contacting the upper surface of the touch screen, forms a virtual plane orthogonal to the straight line, and stores the three-dimensional vector detected at the position of the sensor on the virtual plane. Projecting to calculate the slope value
    인 스타일러스 펜의 기울기 정보를 이용하는 디지타이저. Digitizer using the tilt information of the in-stylus pen.
  5. 제1항에 있어서, The method of claim 1,
    상기 터치스크린의 외면에 배치되는 복수의 센서가 산출한 기울기 값을 합성하여 상기 스타일러스 펜의 3차원 기울기 값을 연산하는 제어부Control unit for calculating the three-dimensional tilt value of the stylus pen by combining the inclination value calculated by a plurality of sensors disposed on the outer surface of the touch screen
    를 더 포함하는 스타일러스 펜의 기울기 정보를 이용하는 디지타이저. Digitizer using the tilt information of the stylus pen further comprising.
  6. 제5항에 있어서, The method of claim 5,
    상기 제어부는 상기 연산된 3차원 기울기 값에 대하여 기설정된 제어 명령 신호를 전송하는 것 The controller transmits a predetermined control command signal with respect to the calculated three-dimensional gradient value.
    인 스타일러스 펜의 기울기 정보를 이용하는 디지타이저. Digitizer using the tilt information of the in-stylus pen.
  7. 제5항에 있어서, The method of claim 5,
    상기 제어부는 상기 스타일러스 펜이 기설정된 기준 이상으로 기울여져 상기 터치스크린의 상면에 접촉되는 경우, 상기 연산한 3차원 기울기 값을 이용하여 상기 스타일러스 펜의 상기 터치 스크린의 상면에 대한 접촉 위치 정보에 대한 보정 알고리즘을 수행하는 것When the stylus pen is inclined more than a predetermined reference and contacts the upper surface of the touch screen, the controller uses the calculated three-dimensional inclination value for the contact position information on the upper surface of the touch screen of the stylus pen. Performing calibration algorithms
    인 스타일러스 펜의 기울기 정보를 이용하는 디지타이저. Digitizer using the tilt information of the in-stylus pen.
  8. 자성체를 포함하고, 터치스크린 상부에서 자기장을 발생시키는 스타일러스 펜; A stylus pen including a magnetic material and generating a magnetic field on the touch screen;
    상기 터치스크린의 외면에 배치되어, 상기 스타일러스 펜의 기울기 값을 산출하는 센서; 및A sensor disposed on an outer surface of the touch screen to calculate an inclination value of the stylus pen; And
    상기 센서가 산출한 기울기 값을 연산하여 상기 스타일러스 펜의 3차원 기울기 값을 획득하고, 이에 따라 기설정된 제어 명령 신호를 전송하는 제어부A control unit for calculating a three-dimensional tilt value of the stylus by calculating the tilt value calculated by the sensor and transmitting a preset control command signal accordingly
    를 포함하는 스타일러스 펜의 기울기 정보를 이용하여 UI를 구현하는 디지타이저. Digitizer for implementing the UI by using the tilt information of the stylus pen including.
  9. 제8항에 있어서, The method of claim 8,
    상기 스타일러스 펜은 하우징 내에 배치되는 상기 자성체를 포함하되, 상기 자성체는 네오디뮴 합금, 철 합금, 사마륨 합금, 코발트 합금, 백금 합금, 망간 합금, 비스무스 합금, 바륨 합금 및 니켈 합금 중 적어도 어느 하나인 것 The stylus pen includes the magnetic material disposed in the housing, wherein the magnetic material is at least one of neodymium alloy, iron alloy, samarium alloy, cobalt alloy, platinum alloy, manganese alloy, bismuth alloy, barium alloy and nickel alloy.
    인 스타일러스 펜의 기울기 정보를 이용하여 UI를 구현하는 디지타이저. Digitizer that implements UI using the tilt information of the in-stylus pen.
  10. 제8항에 있어서, The method of claim 8,
    상기 센서는 상기 스타일러스 펜의 팁 및 자성체의 중심을 통과하는 가상의 선과 상기 터치스크린이 이루는 각도를 측정하여 상기 기울기 값을 산출하는 것The sensor calculates the inclination value by measuring an angle formed between a virtual line passing through a tip of the stylus pen and a magnetic body and the touch screen.
    인 스타일러스 펜의 기울기 정보를 이용하여 UI를 구현하는 디지타이저. Digitizer that implements UI using the tilt information of the in-stylus pen.
  11. 제10항에 있어서, The method of claim 10,
    상기 센서는 자신으로부터 상기 터치스크린에 접촉하는 스타일러스 펜의 팁까지 이르는 직선을 산출하고, 상기 직선과 직교하는 가상의 평면을 형성하고, 감지한 3차원 벡터를 상기 가상의 평면에 프로젝션하여, 상기 스타일러스 펜의 기울기 값을 산출하는 것The sensor calculates a straight line from itself to the tip of the stylus pen contacting the touch screen, forms a virtual plane orthogonal to the straight line, and projects the detected three-dimensional vector onto the virtual plane to project the stylus. Calculating the tilt value of a pen
    인 스타일러스 펜의 기울기 정보를 이용하여 UI를 구현하는 디지타이저. Digitizer that implements UI using the tilt information of the in-stylus pen.
  12. 제8항에 있어서, The method of claim 8,
    상기 제어부는 획득한 3차원 기울기 값이 기설정값 이상인 경우, 메뉴바 위치 제어 명령 신호를 전송하여, 상기 터치스크린 상의 메뉴바가 현출되는 위치를 제어하는 것The control unit transmits a menu bar position control command signal when the obtained three-dimensional tilt value is equal to or greater than a preset value to control a position where the menu bar appears on the touch screen.
    인 스타일러스 펜의 기울기 정보를 이용하여 UI를 구현하는 디지타이저. Digitizer that implements UI using the tilt information of the in-stylus pen.
  13. 제8항에 있어서, The method of claim 8,
    상기 제어부는 획득한 3차원 기울기 값에 따라 상기 스타일러스 펜에 의하여 입력되는 필적의 두께 정보를 조절하는 제어 명령 신호를 전송하는 것The control unit transmits a control command signal for adjusting the thickness information of the handwriting input by the stylus pen according to the three-dimensional gradient value obtained
    인 스타일러스 펜의 기울기 정보를 이용하여 UI를 구현하는 디지타이저.Digitizer that implements UI using the tilt information of the in-stylus pen.
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