KR100557123B1

KR100557123B1 - 스타일러스 펜

Info

Publication number: KR100557123B1
Application number: KR1020040036743A
Authority: KR
Inventors: 임동선
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2004-05-24
Filing date: 2004-05-24
Publication date: 2006-03-03
Also published as: KR20050111844A

Abstract

본 발명은 일 평면상에서 입력되는 위치 및 압력을 감지하는 터치 스크린을 조작하기 위한 스타일러스 펜에 있어서, 길이방향으로 연장되는 몸체부와; 탄성력을 제공받아 상기 몸체부의 길이방향으로 출몰 가능하게 설치되는 적어도 하나 이상의 터치부로 구성된 스타일러스를 구비하고, 상기 터치부는 제1 압력으로 상기 터치 스크린 상에 입력을 실시하고, 상기 제1 압력보다 더 큰 제2 압력이 가해지면 상기 터치부는 상기 몸체부에 인입되고 상기 몸체부의 단부가 상기 터치 스크린 상에 입력을 실시함으로써 서로 다른 압력으로 데이터를 입력함하는 스타일러스 펜을 개시한다. 상기와 같이 구성된 스타일러스 펜은 사용자가 가하는 압력에 따라 다단계로 동작하게 되므로, 일반적인 마우스의 동작을 구현할 수 있으며 또한 동일한 위치에 구성되는 아이콘들을 스타일러스 펜으로 가하는 압력에 따라 선택적으로 실행시킬 수 있으므로 제한된 터치 스크린을 이용하여 더욱 다양한 입력을 행할 수 있게 되었다.

스타일러스, 압력, 다단계, 터치 스크린

Description

스타일러스 펜{STYLUS PEN}

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 스타일러스 펜을 나타내는 사시도,

도 2는 도 1에 도시된 스타일러스 펜을 나타내는 단면 구성도,

도 3은 도 1에 도시된 스타일러스 펜의 동작을 설명하기 위한 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 스타일러스 펜 101 : 몸체부

102 : 터치부 121 : 제2 터치부

123 : 제1 터치부 127 : 제1 스프링

129 : 제2 스프링 103 : 조절 나사

104 : 지지체

본 발명은 스타일러스 펜에 관한 것으로서, 특히 다단계 압력을 제공함으로 써 다양한 입력을 가능하게 하는 스타일러스 펜에 관한 것이다.

스타일러스 펜은 피디에이(PDA; personal digital assitants), 셀룰러 폰(cellular phone),팜 피씨(palm PC) 등 터치 스크린이 설치된 전자 또는 통신 기기의 입력 장치의 일종으로서, 일단에 형성된, 일반적으로 팁(tip)이라고 칭해지는 터치부가 터치 스크린에 접촉되면 그에 따라 전자 / 통신 기기가 동작하게 된다. 터치 스크린 상에는 아이콘, 메뉴 화면 등이 표시되고, 사용자가 실행시키고자 하는 아이콘, 메뉴 등을 스타일러스 펜으로 누르면 전자 / 통신 기기는 해당 기능을 수행하게 되는 것이다.

최근 휴대용 단말기가 보편화 됨과 동시에 휴대용 단말기를 이용한 멀티미디어 서비스가 상용화되면서, 다양한 입력 장치와 디스플레이 장치의 대형화가 요구되고 있다. 이러한 요구사항들과 단말기의 소형 경량화 추세가 서로 맞물리면서, 휴대용 단말기에 터치 스크린을 채용함으로써 입력 장치와 디스플레이 장치를 동시에 확보하게 되었다.

그러나, 터치 스크린을 구성하는 다양한 코덱 칩들은 위치, 시간 정보 뿐만 아니라, 압력도 구분하여 감지할 수 있음에도 불구하고, 종래의 스타일러스 펜을 이용한 테이터 입력은 스타일러스 펜이 터치 스크린을 터치하는 위치 정보와 터치하고 있는 동안의 시간 정보만으로 데이터 입력 실시하는 것에 제한되어 있다는 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 목적은 스타일러스 펜을 이용하여 터치 스크린에 데이터 입력을 행함에 있어서, 사용자가 가하는 압력에 따라 입력되는 정보들을 다양하게 설정할 수 있는 스타일러스 펜을 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 일 평면상에서 입력되는 위치 및 압력을 감지하는 터치 스크린을 조작하기 위한 스타일러스 펜에 있어서,

길이방향으로 연장되는 몸체부와;

탄성력을 제공받아 상기 몸체부의 길이방향으로 출몰 가능하게 설치되는 적어도 하나 이상의 터치부로 구성된 스타일러스를 구비하고,

상기 터치부는 제1 압력으로 상기 터치 스크린 상에 입력을 실시하고, 상기 제1 압력보다 더 큰 제2 압력이 가해지면 상기 터치부는 상기 몸체부에 인입되고 상기 몸체부의 단부가 상기 터치 스크린 상에 입력을 실시함으로써 서로 다른 압력으로 데이터를 입력함하는 스타일러스 펜을 개시한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 스타일러스 펜(100)을 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 스타일러스 펜(100)을 나타내는 단면 구성도이 며, 도 3은 도 1에 도시된 스타일러스 펜(100)의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 스타일러스 펜(100)은 몸체부(101), 터치부(102) 및 조절 나사(103)를 포함한다.

상기 몸체부(101)는 길이방향으로 연장되고 일단으로부터 길이방향으로 연장된 제1 수용홀(113)을 구비한다. 상기 몸체부(101)의 타단부 외주면에는 클립(119)이 제공되어 휴대용 단말기에 장착하거나 사용자의 주머니에 휴대하기 용이하게 구성된다.

상기 터치부(102)는 터치 스크린에 직접적으로 접촉되는 제1 터치부(123), 제2 터치부(121) 및 제3 터치부(111)로 구성된다.

상기 제1 터치부(123)는 상기 몸체부(101)의 제1 수용홀(113)에 수용되어 상기 몸체부(101)의 일단으로 출몰 가능하게 설치되며, 일단으로부터 길이방향으로 연장된 제2 수용홀(125)을 구비한다. 상기 제1 수용홀(113)에는 제1 스프링(127)이 설치되어 상기 제1 터치부(123)가 상기 몸체부(101)의 일단으로 돌출되는 방향으로 작용하는 탄성력을 제공한다.

상기 제2 터치부(121)는 상기 제2 수용홀(125)에 수용되어 상기 제1 터치부(123)의 일단으로 출몰 가능하게 설치되며, 상기 제2 수용홀(125)에는 제2 스프링(129)이 설치되어 상기 제2 터치부(121)가 상기 제1 터치부(123)의 일단으로 돌출되는 방향으로 작용하는 탄성력을 제공한다.

상기 제3 터치부(111)는 상기 몸체부(101)의 일단을 의미하는 것으로서, 상기 제1 및 제2 터치부(123, 121)가 상기 제1 및 제2 수용홀(113, 125)에 각각 완전 히 수용되면 상기 제3 터치부(111)가 터치 스크린에 접촉된다.

한편, 상기 조절 나사(103)는 상기 몸체부(101)의 타단에 회전 가능하게 결합되는 실린더 형상의 구성요소로서, 길이방향으로 연장되어 그 내주면에는 나사산(131)이 형성된다. 상기 제1 수용홀(113)에는 상기 조절 나사(103)가 회전함에 따라 직선 이동하는 지지체(104)가 설치된다. 상기 지지체(104)는 길이방향으로 연장되고, 그의 일단에 상기 제1 및 제2 스프링(127, 129)이 지지된다. 상기 지지체(104)의 외주면에는 상기 조절 나사(103)의 내주면에 형성된 나사산(131)과 상응하는 나사산(141)이 형성된다. 상기 나사산들(131, 141)이 서로 나사결합됨에 따라, 상기 조절 나사(103)가 회전하면, 상기 지지체(104)가 직선 이동하게 된다.

도 3에는 상기 스타일러스 펜(100)의 수축 길이에 따른 압력 변화를 나타내는 그래프가 도시된다.

도 3에 도시된 임계 압력 Ⅰ은 상기 제2 스프링(129)이 완전히 수축되고 상기 제1 스프링(127)이 수축되는 시점에서의 압력으로 설정된 예이다. 임계 압력 Ⅰ은 터치 스크린이 설치된 단말기에서 전기적으로 설정되며, 당업자라면 이러한 설정은 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 도 3에 도시된 임계 압력 Ⅱ는 상기 제1 스프링(127)이 완전히 수축된 시점에서의 압력으로 설정되며, 이 또한 터치 스크린이 설치된 단말기에서 전기적으로 설정된다.

도 3에 따르면, 상기 스타일러스 펜(100)의 수축 길이에 따른 압력의 변화는 구간에 따라 선형적으로 변화하며, 제1 구간은 제2 스프링(129)의 수축에 따른 압력의 변화를 나타내는 구간으로서 상기 스타일러스 펜(100)에 의해 터치 스크린에 압력이 가해지지 않은 상태로부터 임계 압력 Ⅰ 사이의 압력 범위이고, 제2 구간은 제1 스프링(127)의 수축에 따른 압력의 변화를 나타내는 구간으로서 임계 압력 Ⅰ으로부터 임계 압력 Ⅱ 사이의 압력 범위이며, 제3 구간은 상기 제1 및 제2 스프링(127, 129)이 완전히 수축되고 상기 제3 터치부(111)가 터치 스크린 상에 접촉된 상태로부터 사용자가 가할 수 있는 압력 범위를 나타낸다. 제3 구간에서 상기 스타일러스 펜(100)은 길이의 변화없이 압력을 증가시킬 수 있는 것이다. 그러나, 터치 스크린의 강도를 고려할 때 제3 구간에서의 압력의 증가는 무한대로 이루어질 수 없음은 자명하다.

상기 제1 구간과 제2 구간의 선도의 기울기는 각각 제1 스프링(127)과 제2 스프링(129)의 탄성계수를 나타낸다. 즉, 상기 제1 스프링(127)의 탄성계수가 상기 제2 스프링(129)의 탄성계수보다 더 큰 것이다.

이때, 터치 스크린 상에 표시되는 아이콘은 해당 아이콘이 터치되는 압력에 따라 두 가지 또는 그 이상의 기능을 갖도록 설정하거나 두 개 이상의 아이콘들이 중첩된 위치에서 터치 스크린에 가해지는 압력에 따라 선택적으로 나타나게 구현되면, 상기 스타일러스 펜(100)에 의해 가해지는 압력에 따라 단말기는 이를 감지하여 해당 기능을 수행하게 된다. 또한 사용자는 상기 스타일러스 펜(100)의 제1 및 제2 터치부(123, 121)가 수용되는 단계에 따라 해당 아이콘의 기능이 전환되는 것을 쉽게 감지할 수 있다.

또한, 상기와 같은 스타일러스 펜(100)의 압력 변화를 개인용 컴퓨터의 마우스의 동작으로 구현할 수 있다. 즉, 상기 제2 터치부(121)가 터치 스크린에 접촉된 상태에서는 마우스 포인터를 구현하고, 사용자가 더 강한 압력을 가해 상기 제1 터치부(123)가 터치 스크린에 접촉되면 마우스 버튼을 클릭하는 동작을 구현하며, 상기 제3 터치부(111)가 터치 스크린에 접촉되면 더블 클릭 또는 마우스의 다른 버튼을 클릭하는 동작을 구현할 수 있는 것이다.

한편, 상기 조절 나사(103)를 회전시켜, 상기 지지체(104)를 이동시키면 상기 제1 및 제2 스프링(127, 129)의 탄성력을 더 강하게 또는 더 약하게 조절할 수 있다. 즉, 상기 지지체(104)가 상기 몸체부(101)의 일단부 방향으로 전진하면 상기 제1 및 제2 스프링(127, 129)은 수축되면서 더 강한 탄성력을 제공하게 되고, 상기 지지체(104)가 상기 몸체부(101)의 타단부 방향으로 전진하면, 상기 제1 및 제2 스프링(127, 129)은 확장되면서 더 약한 탄성력을 제공하게 되는 것이다. 따라서, 사용자는 자신의 사용 습관에 맞게 상기 스타일러스 펜(100)의 압력을 조절할 수 있다.

이상, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명하다 할 것이다. 예를 들어, 본 발명의 바람직한 실시 예에서는 한 쌍의 출몰 가능한 터치부들(121, 123)을 구비한 스타일러스 펜(100)을 개시하였으나, 세 개 또는 그 이상의 터치부들을 구비한 스타일러스 펜을 구성할 수 있는 것이다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 스타일러스 펜은 사용자가 가하는 압력에 따라 다단계로 동작하게 되므로, 일반적인 마우스의 동작을 구현할 수 있으며 또한 동일한 위치에 구성되는 아이콘들을 스타일러스 펜으로 가하는 압력에 따라 선택적으로 실행시킬 수 있으므로 제한된 터치 스크린을 이용하여 더욱 다양한 입력을 행할 수 있게 되었다.

Claims

일 평면상에서 입력되는 위치 및 압력을 감지하는 터치 스크린을 조작하기 위한 스타일러스 펜에 있어서,

길이방향으로 연장되는 몸체부와;

탄성력을 제공받아 상기 몸체부의 길이방향으로 출몰 가능하게 설치되는 적어도 하나 이상의 터치부로 구성된 스타일러스를 구비하고,

상기 터치부는 제1 압력으로 상기 터치 스크린 상에 입력을 실시하고, 상기 제1 압력보다 더 큰 제2 압력이 가해지면 상기 터치부는 상기 몸체부에 인입되고 상기 몸체부의 단부가 상기 터치 스크린 상에 입력을 실시함으로써 서로 다른 압력으로 데이터를 입력함을 특징으로 하는 스타일러스 펜.
제1 항에 있어서, 상기 스타일러스 펜은,

상기 몸체부의 일단으로부터 길이방향으로 연장되는 제1 수용홀;

상기 제1 수용홀에 수용되어 상기 몸체부의 일단으로 출몰하고, 일단으로부터 길이방향으로 연장되는 제2 수용홀이 형성된 제1 터치부; 및

상기 제2 수용홀에 수용되어 상기 제1 터치부의 일단으로 출몰하는 제2 터치부를 포함하고,

상기 제2 터치부는 상기 제1 압력으로 입력을 행하고, 상기 제1 터치부는 상 기 제1 압력보다 크고 제2 압력보다 작은 제3 압력으로 데이터를 입력함을 특징으로 하는 스타일러스 펜.
제2 항에 있어서,

상기 제1 수용홀 내에 위치되어 상기 제1 터치부가 상기 몸체부의 일단으로 돌출되는 방향으로 탄성력을 제공하는 제1 스프링;

상기 제2 수용홀에 위치되어 상기 제2 터치부가 상기 제1 터치부의 일단으로 돌출되는 방향으로 탄성력을 제공하는 제2 스프링을 더 포함함을 특징으로 하는 스타일러스 펜.
제3 항에 있어서,

상기 제1 스프링은 상기 제2 스프링보다 더 큰 탄성계수를 갖음을 특징으로 하는 스타일러스 펜.
제3 항에 있어서,

상기 몸체부의 타단에 회전 가능하게 결합되어, 회전함에 따라 상기 제1 및 제2 스프링의 탄성력을 조절하는 적어도 하나 이상의 조절 나사를 더 포함함을 특 징으로 하는 스타일러스 펜.