KR100683656B1 - Input device applying pen with cushion property - Google Patents
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Abstract
완충작용을 하는 펜을 채용한 입력장치를 개시한다. 본 발명은 화상을 구현하는 화상표시부가 형성된 입력장치와, 이 화상표시부에 최소한의 가압력의 접촉이 가능한 것으로 몸통부와, 몸통부와 결합되는 팁부와, 몸통부 또는 팁부에 설치되는 완충수단을 포함한다. An input device employing a pen which acts as a buffer is disclosed. The present invention includes an input device having an image display portion for realizing an image, a body portion capable of contact with a minimum pressing force on the image display portion, a tip portion coupled to the body portion, and cushioning means installed on the body portion or the tip portion. do.
Description
도 1은 통상적인 입력장치의 일 예를 도시한 분리 사시도,1 is an exploded perspective view showing an example of a conventional input device;
도 2는 통상적인 입력장치와 화상표시장치가 결합된 상태를 개략적으로 도시한 구성도,2 is a configuration diagram schematically showing a state in which a conventional input device and an image display device are combined;
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 펜을 일부분 확대 도시한 사시도,3 is a partially enlarged perspective view of a pen according to a first embodiment of the present invention;
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 펜을 일부분 확대 도시한 사시도,4 is a perspective view partially showing an enlarged pen according to a second embodiment of the present invention;
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 펜을 일부분 확대 도시한 사시도.5 is a perspective view partially showing an enlarged pen according to a third embodiment of the present invention;
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명><Brief description of symbols for the main parts of the drawings>
10...터치 패널 11...상부기판10 ...
12...하부기판 13...상부전극12
14...하부전극 17...도트스페이서14
20...액정표시패널 21...전면기판20 LCD panel 21 Front panel
22...배면기판 27...액정22.Rear substrate 27.Liquid crystal
30,40,50,210...펜 31,41,51...몸통부30, 40, 50, 210 ... Pen 31, 41, 51
32,42,52...팁부 33,43,53...클립부32,42,52
34,44,54...클릭부 35...볼 34,44,54 ... click 35 ... ball
45...접촉부 46,57...스프링45 ... Contact 46, 57 ... Spring
220...제어기 230...중앙처리장치220
본 발명은 입력장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 입력장치의 화상표시부에 포인팅하는 펜의 구조가 개선된 완충작용을 하는 펜을 채용한 입력장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an input device, and more particularly, to an input device employing a pen having a buffering function with an improved structure of a pen pointing to an image display unit of an input device.
통상적으로 입력장치는 액정디스플레이(liquid crystal display)와 같은 화상표시장치와 일체형으로 구성되어 화상표시부에 표시되어 있는 버튼등을 손가락이나 펜등의 입력수단을 통하여 펜 컴퓨터 및 개인용 단말기등을 용이하게 사용할 수 있게 하는 유용한 장치이다.In general, the input device is integrated with an image display device such as a liquid crystal display so that a button computer displayed on the image display unit can be easily used by a pen computer or a personal terminal through input means such as a finger or a pen. It is a useful device.
이러한 입력장치(input devices)로는 터치패널과 디지타이저가 있다.Such input devices include a touch panel and a digitizer.
터치패널은 상부 기판상에 펜이나 손가락같은 소정의 입력수단을 이용하여 어느 한 지점에 접촉하게 되면, 도트 스페이서에 의하여 적정 간격을 유지하고 있는 상부 기판과 하부 기판이 어느 한 지점에서 상호 접촉되어 통전이 되고, 그 위치의 저항치에 의하여 변화된 전압값을 읽어들인후 제어장치에서 전위차의 변화에 따라 디지털 값을 변환해서 위치좌표를 찾게되는 장치이다.When the touch panel comes into contact with a certain point on the upper substrate by using a predetermined input means such as a pen or a finger, the upper and lower substrates, which are maintained at appropriate intervals by the dot spacers, are contacted with each other at any one point to conduct electricity. After reading the voltage value changed by the resistance value of the position, the controller converts the digital value according to the change of the potential difference to find the position coordinate.
디지타이저는 패널상에 위치하는 전자 펜이나 손가락같은 입력수단의 위치를 디지털적으로 검출하여 XY 좌표화하여 출력하는 장치로서, 기존에 널리 사용되고 있는 마우스, 키보드, 스캐너등에 비하여 문자나 도형등을 보다 편리하고 정밀하게 입력할 수 있다. 이러한 디지타이저 시스템을 구현하기 위해서는 좌표데이터를 부여하기 위한 패널과, 패널에 의하여 표현된 좌표계의 한 점을 지정하기 위한 스타일러스 펜(stylus pen) 또는 손가락등의 입력수단과, 이들을 제어하기 위한 디지타이저 제어장치가 필요하다.The digitizer is a device that digitally detects the position of input means such as an electronic pen or finger on the panel and outputs it by XY coordinates. It is more convenient to use characters and figures than the mouse, keyboard, and scanner that are widely used. And precise input. In order to implement such a digitizer system, a panel for giving coordinate data, an input means such as a stylus pen or a finger for designating a point of a coordinate system represented by the panel, and a digitizer controller for controlling them Is needed.
여기에 사용되는 펜은 고분자 수지로 된 사출물로서, 그 팁 부분의 재질은 폴리아세탈(polyacetal)이나 폴리에틸렌(polyethylene)등으로 이루어져 있다. 이러한 펜은 화상표시부에 접촉시 소정의 가압력이 가해진다. The pen used here is an injection molded product made of polymer resin, and the tip portion is made of polyacetal or polyethylene. Such a pen is subjected to a predetermined pressing force upon contact with the image display unit.
이때, 가하여지는 압력은 화상표시부를 이루는 입력장치의 상부기판에 그대로 전달되는데, 이러한 가압력으로 인하여 유연성을 가진 필름이나, 투명도전막이 코팅된 유리는 긁힘등과 같은 순간적인 손상을 입을 수도 있다. In this case, the applied pressure is transmitted to the upper substrate of the input device forming the image display unit as it is. Due to this pressing force, the flexible film or the glass coated with the transparent conductive film may be momentarily damaged such as scratches.
또한, 펜이 수만회이상 화상표시부에 접촉되면서 발생되는 마찰력으로 인하여 화상표시부가 국소적으로 박리되든지 크랙이 발생되는등의 입력장치의 수명이 짧아지는 문제점이 있다. 따라서, 펜에 인가되는 가압력이 입력장치에 전달되는 것을 최소한으로 줄여서 입력장치의 내구성을 향상시키고, 박리현상을 방지하는게 필요하다. In addition, there is a problem in that the life of the input device is shortened due to the friction force generated when the pen contacts the image display part tens of thousands of times or the crack of the image display part locally. Therefore, it is necessary to reduce the force applied to the pen to the input device to the minimum to improve the durability of the input device and to prevent the peeling phenomenon.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 입력장치의 화상표시부에 접촉하는 펜의 구조를 개선하여 입력장치에 가하여지는 가압력을 최소화시킨 완충작용을 하는 펜을 채용한 입력장치를 제공하는데 그 목적이 있 다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and provides an input device employing a pen which has a buffer function to minimize the pressure applied to the input device by improving the structure of the pen contacting the image display unit of the input device. The purpose is to.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면에 따른 완충작용을 하는 펜을 채용한 입력장치는,In order to achieve the above object, the input device employing a pen for buffering action according to an aspect of the present invention,
화상을 구현하는 화상표시부가 형성된 입력장치; 및An input device having an image display portion for implementing an image; And
상기 화상표시부에 최소한의 가압력으로 접촉이 가능한 것으로, The image display unit can be contacted with a minimum pressing force,
몸통부와, 상기 몸통부와 결합되는 팁부와, 상기 몸통부 또는 팁부에 설치되는 완충수단을 가지는 펜;을 포함하는 것을 특징으로 한다.And a pen having a body portion, a tip portion coupled to the body portion, and a shock absorbing means installed on the body portion or the tip portion.
또한, 상기 완충수단은 상기 팁부내의 공간부에 개재되며, 상기 팁부 단부의 개방된 통공을 통하여 외주면의 일부가 외부로 노출되어 상기 화상표시부에 접촉되어 구름이 가능한 볼인 것을 특징으로 한다.In addition, the buffer means is interposed in the space portion in the tip portion, a part of the outer circumferential surface is exposed to the outside through the open through hole of the tip end portion is characterized in that the ball can be clouded in contact with the image display.
게다가, 상기 완충수단은 상기 팁부내의 공간부에 개재되는 탄성바이어스수단과, 상기 탄성바이어스수단과 결합되며 그 일부가 상기 팁부 단부의 통공을 통하여 외부로 노출되어 상기 화상표시부에 탄성적으로 접촉가능한 접촉부를 구비하는 것을 특징으로 한다.In addition, the buffer means is coupled to the elastic bias means interposed in the space portion in the tip portion, and the elastic bias means, a portion of which is exposed to the outside through the through hole in the tip end portion is elastically contactable to the image display portion And a contact portion.
또한, 상기 몸통부는 일단부에 소정의 홈부가 형성된 상부 몸통부와, 상기 홈부에 상응하는 크기를 가지고 삽입되는 하부 몸통부로 된 것을 특징으로 한다.In addition, the body portion is characterized in that the upper body portion formed with a predetermined groove portion at one end, and the lower body portion is inserted with a size corresponding to the groove portion.
더욱이, 상기 완충수단은 상기 상부 몸통부와 하부 몸통부가 결합되는 면에 개재되는 탄성바이어스수단인 것을 특징으로 한다. Further, the buffer means is characterized in that the elastic bias means interposed on the surface coupled to the upper body portion and the lower body portion.
이하에서 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 완충작용을 하는 펜을 채용한 입력장치의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하고자 한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the input device employing a pen for buffering action according to the present invention.
도 1을 참조하면, 입력장치중 하나인 터치패널(10)은 유연성을 가진 필름으로 된 상부기판(11)과, 이와 상호 대향되게 설치되는 투명한 유리로 된 하부기판(12)을 포함한다.Referring to FIG. 1, the
상기 상부기판(11)의 아랫면에는 ITO막과 같은 제1 투명도전막이 도포되어 있고, 상기 기판(11)의 양 가장자리를 따라서 스트립 형태로 된 상부 전극(13)이 복수개 설치되어 있다.A first transparent conductive film such as an ITO film is coated on the lower surface of the
상기 하부기판(12)의 윗면에는 패턴화된 제2 투명도전막이 도포되어 있고, 이 투명도전막의 윗면에는 상기 상부전극(13)이 형성되는 위치와 상이한 방향으로 상기 하부기판(12)의 가장자리를 따라서 스트립 형태의 하부전극(14)이 복수개 설치되어 있다.The upper surface of the
상기 하부기판(12)에는 상기 상부전극(13)과 상호 통전되는 상부전극배선(15)과, 상기 하부전극(14)으로부터 연장되는 하부전극배선(16)이 각각 형성되어 있다. 상기 상부 및 하부전극배선(15)(16)은 상기 하부기판(12)의 일변의 중앙에서 집합되어 전원인가점이 된다.The
또한, 상기 하부기판(12) 상에는 상기 상부 및 하부기판(11)(12) 사이의 간격을 적절하게 제어하기 위한 도트 스페이서(17)가 다수개 형성되어 있다. 상기 도트 스페이서(17)의 높이는 대략 4 내지 5 마이크로미터 내외이다.In addition, a plurality of
한편, 상기 하부기판(12)의 일변에 집합된 전원인가점은 유연성을 가진 케이블, 예컨대 플렉시블 프린티드 케이블(flexible printed cable,19)과 상호 전기적 으로 접속되어 있다.On the other hand, the power supply point collected on one side of the
도 2는 도1의 터치패널(10)을 채용한 화상표시장치(20)를 도시한 것이다.FIG. 2 shows an
도면을 참조하면, 상기 터치패널(10)의 하부에는 이와 일체로 구성된 화상표시장치(20)가 설치된다. 상기 화상표시장치(20)로는 여러 가지 디스플레이가 사용될 수 있는데 본 실시예에서는 액정디스플레이가 적용되어 있다.Referring to the drawings, an
상기 액정디스플레이(20)는 전면기판(21)과, 배면기판(22)을 포함한다. The
상기 전면기판(21)의 아랫면에는 스트립 형태로 된 상부전극(23)이 다수개 형성되어 있고, 상기 상부전극(23)에는 특정 방향으로 배향처리된 제1 배향막(24)이 도포되어 있다.A plurality of upper electrodes 23 in a strip form are formed on the lower surface of the front substrate 21, and the
상기 배면기판(22)의 윗면에는 상기 상부전극(23)과 직교하는 형태로 된 하부전극(25)이 스트립 형태로 다수개 형성되어 있고, 상기 하부전극(25)에는 제2 배향막(26)이 형성되어 있다.The upper surface of the
상기 제1 및 제2 배향막(24)(26) 사이에는 액정(27)이 주입되어 있고, 상기 전면 및 배면기판(21)(22) 사이의 셀 간격을 제어하여 상기 액정(27)층의 두께를 균일하게 유지하기 위하여 스페이서(28)가 산포되어 있다.The
상기 전면 및 배면기판(21)(22)의 외면에는 입사되는 빛을 편광시키는 편광판(29)이 각각 설치되어 있다. 상기 전면 및 배면기판(21)(22)의 가장자리에는 이들을 접착 및 고정시키는 밀봉재(200)가 도포되어 있다.On the outer surfaces of the front and
이렇게 상기 터치패널(10)을 채용한 화상표시장치(20)는 터치패널(10)의 상부기판(11)에 펜(210)같은 소정의 입력수단으로 접촉하게 되면, 상기 상부 기판(11)은 도트 스페이서(17)에 의하여 적정 간격을 유지하고 있는 하부 기판(12)과 상호 통전된다. 통전이 되면, 그 위치의 저항치에 의하여 변화된 전압값을 읽어들인후 제어기(220)에서 전위차의 변화에 따라 디지털 값으로 변환해서 위치좌표를 찾게 된다. When the
이렇게 위치좌표가 확인되면, 중앙처리장치(230)로 이 신호를 보내게 되고, 상기 터치패널(10)의 하부에 설치된 액정디스플레이(20)는 전달된 신호에 따라 도시되지 않은 백라이트로부터 조사된 빛이 공히 입사되어 상기 전면 및 배면 기판(21)(22) 사이에 주입된 액정(27) 분자의 배열을 변화시킴으로써 명암을 발생시켜, 도형이나 문자등을 동시에 구현하는 것이 가능하다. When the position coordinates are confirmed, the signal is sent to the
본 발명의 특징에 따르면, 상기 펜(210)은 화상표시부를 이루는 터치패널(10)의 상부기판(11)과 접촉시 마찰력을 감소시키기 위한 별도의 완충수단이 마련되어 있다.According to a feature of the present invention, the
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 펜(30)을 도시한 것이다.3 shows a
도면을 참조하면, 상기 펜(30)은 몸통부(31)와, 상기 몸통부(31)의 일단부에 결합되는 팁부(32)를 포함한다. 상기 몸통부(31)에는 사용자의 필요에 따라서 클립부(33)가 타단부측에 설치되거나, 화상표시부에 표시되는 도형이나 문자등을 드래그(drag) 및 드롭(drop)할 수 있도록 클릭부(34)가 설치될 수도 있다. Referring to the drawings, the
여기서, 상기 팁부(32)에는 볼(35)이 삽입되어 있다. 즉, 상기 팁부(32)의 내부에는 소정의 공간부(32a)가 형성되어 있고, 이 공간부(32a) 내에는 연한 고분자 수지, 예컨대 고무로 된 볼(35)이 개재되어 있다.
Here, the ball 35 is inserted into the tip portion (32). That is, a
상기 볼(35)은 상기 팁부(32)의 단부에 개방된 통공(32b)을 통하여 외주면 일부가 외부로 돌출되어 있으며, 사용자가 화상표시부상에 상기 펜(30)을 이동하는 방향에 따라 구름이 가능하다. 이때, 상기 볼(35)의 직경은 상기 통공(32b)의 직경보다 크게 형성되어 있어서 외부로 이탈되는 것이 방지된다. A portion of the outer circumferential surface of the ball 35 protrudes through the through
이에 따라, 사용자가 입력장치의 상부기판에 상기 펜(30)을 접촉하여 소정의 가압력을 가하게 되면, 상기 펜(30)은 상기 팁부(32)에 개재된 볼(35)이 회전하면서 화상표시부상에 이동이 가능하게 되어 접촉시 발생되는 마찰력을 크게 줄이도록 완충작용을 하게 된다. Accordingly, when the user contacts the
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 펜(40)을 도시한 것이다.4 shows a
도면을 참조하면, 상기 펜(40)은 몸통부(41)와, 상기 몸통부(41)의 일단부에 결합되는 팁부(42)를 포함한다. 상기 몸통부(41)에는 상술한 제1 실시예처럼 클립부(43)나, 클릭부(44)가 더 설치될 수도 있다. Referring to the drawings, the
여기서, 상기 팁부(42)에는 탄성바이어스수단이 개재되어 있고, 이 탄성바이어스수단은 접촉부(45)와 결합되어 있다. 즉, 상기 팁부(42)내의 공간부(42a)에는 스프링(46)의 일단부가 팁부(42)의 지지부(42b)에 고정되어 있다. 그리고, 상기 스프링(46)의 타단부는 상기 공간부(42a) 내로 인입된 접촉부(45)의 아랫면에 돌출된 고정부(45a)에 결합되어 있다. 상기 접촉부(45)는 상기 팁부(42)의 단부에 개방된 부분을 통하여 외부로 그 일부가 노출되어 있다. Here, the
이에 따라, 사용자가 입력장치의 화상표시부에 상기 펜(40)을 접촉하게 되면, 상기 팁부(42) 단부에 설치된 접촉부(45)가 상기 스프링(46)의 완충작용에 의 하여 탄성력을 가지고 화상표시부에 접촉이 가능하게 되어 화상표시부의 표면에 가해지는 가압력을 최소화시킬 수 있다. Accordingly, when the user makes contact with the
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 펜(50)을 도시한 것이다.5 shows a
도면을 참조하면, 상기 펜(50)은 몸통부(51)와, 상기 몸통부(51)의 일단부에 결합되는 팁부(52)를 포함한다. 상기 몸통부(51)에는 상술한 실시예처럼 클립부(53)나, 클릭부(54)가 더 설치될 수도 있다.Referring to the drawings, the
여기서, 상기 몸통부(51)는 상부 몸통부(55)와, 상기 상부 몸통부(55)와 결합되는 하부 몸통부(56)로 이루어져 있다. 상기 상부 및 하부 몸통부(55)(56)는 다양한 형상으로 결합이 가능하다. Here, the
본 실시예에서는 상기 상부 몸통부(55)의 내부에 소정의 홈부(55a)를 형성하고, 상부 몸통부(55)의 단부에 상부 턱부(55b)가 형성되어 있다. 그리고, 상기 홈부(55a)와 상응하는 크기를 가지는 하부 몸통부(56)가 이 홈부(55a)내로 인입되어 있고, 상기 하부 몸통부(56)의 단부에는 상기 상부 몸통부(55)로부터 이탈을 방지하기 위하여 상기 상부 턱부(55b)에 안착되는 하부 턱부(56b)가 형성되어 있다. In this embodiment, a
그리고, 상기 상부 및 하부 몸통부(55)(56) 사이에는 탄성바이어스수단이 개재되어 있다. 즉, 상기 상부 몸통부(55)에는 그 중앙에 지지부(55c)가 설치되어 있어서, 스프링(57)의 일단부가 결합되어 있다. 상기 하부 몸통부(56)의 아랫면에는 고정부(56c)가 설치되고, 상기 스프링(57)의 타단부가 결합되어 있다. 이에 따라, 상기 하부 몸통부(56)는 홈부(55a) 내에서 스프링(57)에 의하여 탄성적으로 이동이 가능하다.
In addition, an elastic bias means is interposed between the upper and
한편, 상기 하부 몸통부(56)는 그 일단부에 팁부(52)가 결합되는데, 상기 하부 몸통부(56)와 팁부(52)는 일체형 또는 분리형 어느 경우에도 적용이 가능하다.On the other hand, the
상기와 같은 구조를 가지는 펜(50)은 입력장치의 화상표시부에 접촉하게 되면, 팁부(52)가 화상표시부상에 이동시에 상기 스프링(57)의 완충작용으로 상기 하부 몸통부(56)가 탄성력을 가지고 변위가능하고, 이에 따라, 상기 하부 몸통부(56)와 결합된 팁부(52)는 화상표시부의 표면에 최소한의 가압력을 가지고 접촉하는 것이 가능하다. When the
이상의 설명에서와 같이 본 발명의 완충작용을 하는 펜을 채용한 입력장치는 펜에 화상표시부에 접촉시 가압력을 최소화가능하게 완충수단을 설치함으로써 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다. As described above, the input device employing the pen acting as a shock absorber of the present invention can obtain the following effects by providing a buffer means to minimize the pressing force when the pen contacts the image display unit.
첫째, 펜이 입력장치의 화상표시부에 접촉시 소정의 가압력이 가하여지게 되는데, 팁부에 회전이 가능하거나 탄성력을 가진 완충수단이 설치되어서, 화상표시부에 가하게 되는 압력을 최소화하게 되어 화상표시부를 구성하는 유연성을 가진 필름이나 투명도전막이 코팅된 유리의 긁힘등과 같은 손상을 미연에 방지할 수 있다. First, when the pen touches the image display unit of the input device, a predetermined pressing force is applied to the pen, and a shock absorbing means capable of rotating or elasticity is provided at the tip unit, thereby minimizing the pressure applied to the image display unit to configure the image display unit. Damage such as scratching of a flexible film or a glass coated with a transparent conductive film can be prevented in advance.
둘째, 펜이 화상표시부에 접촉하면서 발생되는 마찰력으로 인하여 화상표시부가 국소적으로 박리되거나 크랙이 발생되는 현상을 방지하여 입력장치의 수명을 연장할 수 있다. 이처럼, 펜에 인가되는 가압력이 입력장치에 전달되는 것을 최소화하여 입력장치의 내구성을 크게 향상시킬 수 있다. Second, the life of the input device can be extended by preventing the image display part from being locally peeled off or cracking due to the frictional force generated when the pen contacts the image display part. As such, the pressure applied to the pen is minimized to be transmitted to the input device, thereby greatly improving the durability of the input device.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.
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