KR100984152B1 - 도전성 터치펜 - Google Patents

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KR100984152B1
KR100984152B1 KR1020100015864A KR20100015864A KR100984152B1 KR 100984152 B1 KR100984152 B1 KR 100984152B1 KR 1020100015864 A KR1020100015864 A KR 1020100015864A KR 20100015864 A KR20100015864 A KR 20100015864A KR 100984152 B1 KR100984152 B1 KR 100984152B1
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Abstract

본 발명은 도전성 터치펜에 관한 것이다.
본 발명은 정전용량 방식의 터치 스크린에 접촉하여 전자소자 간에 형성된 전기장을 변화시키는 접촉부가 형성되고, 도전성 도료가 코팅되며, 상기 터치 스크린의 반복 터치, 필기, 그림 그리기 및 드래그 등을 향상시키는 펜팁이 접촉부와 결합되는 접촉팁; 상기 접촉팁과 회전 가능하게 결합되며, 일단 외주면에 실링부재가 결합되는 실링홈이 형성되고 타단부에 고정부가 형성되며, 이 실링홈 및 고정부 사이에 단턱부가 형성된 연결부재; 상기 연결부재의 고정부가 고정되는 고정홈이 형성되고, 상기 단턱부와 접촉할 때까지 연결부재의 고정부가 고정홈에 결합되어 상기 도전성 터치펜을 파지하여 터치 스크린을 동작시키는 손잡이부; 선단부에 구성되는 구 형상의 회전체와, 일단이 회전체와 결합되고 타단이 상기 연결부재 및 접촉팁 중 어느 하나의 구성요소와 결합되는 고정축을 포함하며, 상기 연결부재와 접촉팁 사이에 구성되는 회전수단; 및 상기 연결부재의 외주면이 삽입되되 상기 단턱부와 접촉될 때까지 삽입되고, 상기 접촉팁 및 회전수단이 내장되어 외부의 충격으로부터 보호하는 보호캡을 포함하는 것을 특징으로 하는 도전성 터치펜을 제공한다.

Description

도전성 터치펜{Conductive Type Touch Pen}
본 발명은 도전성 터치펜에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 정전용량 방식의 터치스크린을 사용하는 제품에 있어서 사용각도가 자유롭고, 쉽고 빠르게 정전유도인식이 가능한 터치펜을 통해 터치 스크린을 사용할 수 있는 도전성 터치펜에 관한 것이다.
일반적으로, 터치 센서패널 또는 터치 패드를 사용하는 휴대폰, 노트북, 터치 스크린 TV 또는 모니터, ATM 기기 등에는 기기를 동작시키기 위해 터치 스크린에 압력을 가하여 동작시키는 저항막 방식의 터치펜과, 터치 센서패널 또는 터치 패드에 정전소자를 구성하여 이 정전소자 사이에 흐르는 전기장의 변화를 인식하여 동작시키는 정전용량 방식의 터치펜을 주로 사용하고 있다.
그러나, 저항막 방식의 터치펜의 경우, 약 280gf ~300gf의 하중으로 사용하도록 설계되어 있으나, 다양한 사용자가 사용함에 따라 터치 스크린을 인가하는 압력이 달라 터치 센서의 고장을 유발하고, 또한 투명기판에 탄성력을 부여하기 위하여 그 두께를 얇게 하거나 투명 플라스틱 재질을 사용하며 그 표면에는 ITO 필름을 부착하여 사용하고 있으나, 장시간 사용시 스크래치의 발생이 필연적으로 발생하여 화면이 잘 보이지 않는 문제점이 있었다.
한편, 정전용량 방식의 터치펜은 대략적으로 2500만회 정도의 터치 수명을 가지는 저항막 방식의 터치 스크린과는 달리 터치 센서패널에 근접하여도 터치 센서가 반응하여 동작하기 때문에 터치 스크린에 무리한 하중을 인가할 필요가 없고, 이 터치 스크린의 재질을 강화 유리를 사용할 수 있으며, ITO 필름과 같은 보호필름이 구성될 필요도 없다. 그리고, 직접적으로 압력을 가하는 방식이 아니므로, 장시간 사용한다 하더라도 스크래치의 발생 우려가 매우 낮아 항상 선명한 화질을 디스플레이할 수 있어 근래에는 점차 저항막 방식의 터치펜 보다는 정전용량 방식의 터치펜을 사용하고 있는 추세이다.
하지만, 종래의 정전용량 방식의 터치 스크린 센서는 저항막 방식의 정압식 스타일러스 펜 즉, 저항막 방식의 터치펜으로는 동작이 되지 않아, 사용자가 손으로 직접 정전용량 방식의 터치 스크린을 터치하여 사용하도록 요구하고 있으나, 정전용량 방식의 단말기에 구성된 터치 스크린의 크기 및 폴더, 아이콘, 문자 등이 매우 작은 크기로 구성되어 있어 사용자의 손으로 터치하여 사용하기에는 아주 작은 크기로 구성되어 손가락이 큰 사람은 사용하기에 불편할 뿐더러 근접한 다른 폴더, 아이콘, 문자를 터치하여 동작에 오류가 발생됨은 물론, 손가락으로는 많은 문자를 직접 입력하는 것이 매우 어려운 문제점이 있었다.
이에 따라 정전용량 방식의 터치 스크린에서는 사용자가 터치 센서에 패턴화된 정전용량소자에 정전유도를 일으켜 줄 수 있는 도구인 도전성 터치펜이 개발되었으며, 도전성 터치펜은 손잡이부를 금속으로 구성하고 정전용량 터치 스크린에 구성된 터치 센서부에 접촉하는 접촉부는 도전성 실리콘 고무를 사용하거나, 탄소가 함유된 도전성 섬유를 이용하여 도전성 터치펜으로 정전용량 방식의 터치 스크린의 터치 센서를 동작하는 방식으로 사용하고 있다.
그러나 정전 용량 방식의 터치 스크린의 터치 센서가 동작 되기 위해서는 일정한 접촉 면적이 반드시 접촉되어야만 터치 센서가 동작되는 구성이라 터치 스크린의 터치 센서가 요구하는 일정한 단면적 이상이 반드시 필요하다.
따라서 터치 스크린에 접촉되는 접촉부가 도전성을 갖는 실리콘 고무를 사용한 경우에는 외경을 최소화하기 위해 원형의 막대기 형태로 되면서 접촉시 단면적을 최대한 크게하기 위하여 경사진 단면을 구비하거나, 내부가 비어있는 구형태로 되어 사용자가 터치 스크린을 눌렀을때 끝단 접촉부 구면이 눌러지면서 접촉 면적이 크게되어 벌어지는 형태로 형성되거나, 미세한 굵기의 도전성 섬유를 이용하여 붓형태로 제작되고 있다.
그러나 접촉부가 일반적인 실리콘 고무 성분의 재질로 사용되어질 경우에는 사용자가 터치 스크린에서 드래그, 선긋기, 글쓰기 등의 동작을 할 경우 부드럽게 슬라이딩되지 않는 문제점과 고무가 찢기거나 터치 스크린과 접촉시 마모되어 카본 성분등의 이물질이 묻어나고, 이러한 형태의 경사진 단면 또는 전단면을 구비한 경우에는 반드시 터치 센서패널과 동일한 경사각으로 정확하게 접촉해야만 하는 불편함이 있었다. 또한, 붓형태의 접촉부를 구비한 도전성 터치펜은 사용자가 장시간 반복하여 사용할 경우 접촉부의 도전성 섬유의 변형, 파손 등의 문제점이 있었다.
특히, 정전용량 방식의 터치 스크린을 사용자가 직접 손가락을 이용하여 사용할 경우에는 터치 스크린에 묻어있는 이물질, 오염물질, 보이지 않는 세균등에 감염될수 있어 청결 및 위생상의 문제점이 있다.
아울러, 터치 스크린의 관련 기술 발달로 정전소자들의 패턴 면적이 점차 좁아져 손가락 끝으로는 터치 인식이 부정확한 문제점이 있었다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 정전용량 방식의 터치스크린을 사용하는 제품에 있어서 사용각도가 자유롭고, 쉽고 빠르게 정전유도인식이 가능함은 물론, 정전유도를 통해 터치센서의 인식을 대폭 향상시킨 터치펜을 통해 터치 스크린을 사용할 수 있는 도전성 터치펜을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 도전성 터치펜의 부품을 단순화함과 동시에 터치센서의 배열패턴 면적범위까지 최소화한 접촉팁에 의해 문자, 폴더 및 이미지 등을 정확하게 선택할 수 있도록 함으로써, 오타 입력 현상을 최소화하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 도전성 터치펜의 접촉팁이 회전하여 접촉팁의 접촉면이 터치 센서패널과 항상 자유롭게 완전한 접촉을 유지하여 정전유도를 인식할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.
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이와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 정전용량 방식의 터치 스크린에 접촉하여 전자소자 간에 형성된 전기장을 변화시키며, 그 중심을 따라 함몰 형성되는 결합홈이 형성된 결합부가 형성된 접촉부와, 상기 터치 스크린의 반복 터치하고, 접촉부의 결합홈에 결합되도록 결합돌기가 돌출 형성된 펜팁과, 일단에 회전체가 삽입되는 반구 형상의 회전 지지홈이 형성된 접촉팁; 상기 접촉팁과 회전 가능하게 결합되며, 일단 외주면에 실링부재가 결합되는 실링홈이 형성되고 타단부에 나사산이 형성된 고정부가 형성되며, 이 실링홈 및 고정부 사이에 단턱부가 형성되고, 일단에 함몰 형성되어 내주면에 암나산이 형성된 연결부재; 상기 연결부재의 고정부에 형성된 나사산과 대응되는 나사산이 형성된 고정홈이 형성되고, 상기 단턱부와 접촉할 때까지 연결부재의 고정부가 고정홈에 체결되어 상기 도전성 터치펜을 파지하여 터치 스크린을 동작시키는 손잡이부; 상기 손잡이부의 길이 조절이 가능토록 상기 고정홈의 후방에 관통 형성되는 가이드홀과, 이 가이드홀의 내주면에 밀착 구성되는 밀착부재가 구비되는 가이드부와, 일단이 상기 가이드부가 삽입 고정되며, 상기 가이드홀에 수용되는 가이드 로드 및 가이드 로드의 타단에 결합되는 펜 헤드를 포함하는 길이 조절부; 상기 회전 지지홈에 회전 가능하게 삽입되는 구 형상의 회전체, 일단이 회전체와 결합하는 고정축, 이 고정축으로부터 연장 형성되어 상기 체결홈에 체결되도록 수나사산이 형성된 고정나사부를 포함하며, 상기 연결부재와 접촉팁 사이에 구성되는 회전수단; 및 상기 연결부재와 상기 접촉팁 사이에는 접촉팁의 회전각도, 직진성 유지 및 접촉팁과 상기 회전수단의 유격을 보상하는 탄성부재; 상기 연결부재의 외주면이 삽입되되 상기 단턱부와 접촉될 때까지 삽입되고, 상기 접촉팁 및 회전수단이 내장되어 외부의 충격으로부터 보호하는 보호캡을 포함하는는 것을 특징으로 하는 도전성 터치펜을 제공한다.
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또한, 본 발명에 있어서, 상기 접촉팁의 선단부에 형성되는 접촉부는 접촉선을 형성하여 상기 터치 스크린과 선접촉하거나, 상기 접촉부의 각 모서리 또는 각 분기점이 접촉되도록 접촉점을 형성하여 점접촉하는 것을 특징으로 하는 도전성 터치펜을 제공한다.
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또한, 본 발명에 있어서, 상기 펜팁에는 돌출 형성되는 결합돌기와, 탄성력이 구비된 탄성부재가 구성되고, 상기 접촉팁에는 그 내측으로 함몰 형성되게 결합홈이 형성되어 상기 결합돌기와 탄성부재가 이 결합홈에 삽입되는 것을 특징으로 하는 도전성 터치펜을 제공한다.
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또한, 본 발명에 있어서, 상기 손잡이부에는 상기 보호캡의 내주면에 삽입 고정되도록 이 손잡이부의 타단 단부로부터 돌출 형성되되 이 손잡이부의 내측으로 절곡 형성되는 분실 방지부가 더 형성되는 것을 특징으로 하는 도전성 터치펜을 제공한다.
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또한, 본 발명에 있어서, 상기 밀착부재는 상기 가이드홀의 내주면과 소정의 탄성력에 의해 밀착되도록 도전성 재질의 실리콘 오링, C-Ring, 판스프링, 와이어 스프링 중 어느 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는 도전성 터치펜을 제공한다.
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또한, 본 발명에 있어서, 상기 연결부재와 상기 접촉팁에는 상기 탄성부재를 지지하는 지지홈이 각각 형성되어 탄성부재의 복원력을 통해 접촉팁이 원위치로 복원되도록 하는 것을 특징으로 하는 도전성 터치펜을 제공한다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 연결부재와 상기 접촉팁 중 어느 하나에는 상기 탄성부재가 삽입되어 상기 회전수단과 유격을 보상하여 접촉팁의 직진성을 유지시키는 수용홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 도전성 터치펜을 제공한다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 회전수단의 회전체에는 상기 연결부재 또는 접촉팁 중 어느 하나와 결합이 더욱 용이하게 이루어지도록 절개부가 형성되는 것을 특징으로 하는 도전성 터치펜을 제공한다.
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이와 같은 본 발명에 의하면, 정전용량 방식의 터치스크린을 사용하는 제품에 있어서 사용각도가 자유롭고, 쉽고 빠르게 정전유도인식이 가능하여 사용자가 손가락을 사용하지 않고 터치 및 글쓰기, 그림그리기, 드래그 등의 동작을 빠르고 정확하게 수행할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 도전성 터치펜의 부품을 단순화함과 동시에 터치센서의 배열패턴 면적범위까지 최소화한 접촉팁에 의해 문자, 폴더 및 이미지 등을 정확하게 선택할 수 있도록 함으로써, 오타 입력 현상을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 도전성 터치펜의 접촉팁이 회전하여 접촉팁의 접촉면이 터치 센서패널과 항상 자유롭게 완전한 접촉을 유지하여 정전유도 인식율을 대폭 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 도전성 재질의 금속 또는 플라스틱, 고무, 필름 소재로 가공 또는 성형하여 도전성 터치펜의 제조 원가를 절감할 수 있으며, 도전성 및 슬라이딩을 향상하기 위하여 표면에 도전성 도료를 이용한 코팅 및 다양한 형태의 코팅 또는 도금을 하여 외관을 다양하게 변화시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 도전성 터치펜의 펜 보디부와, 접촉팁에 도전성 오일을 도포하여 도전성을 극대화하는 한편, 회전이 더욱 부드럽게 진행될 수 있음은 물론, 마찰부의 마모 및 소음을 줄일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 도전성 터치펜을 나타낸 도면,
도 2는 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 도전성 터치펜을 나타낸 분해 사시도,
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 도전성 터치펜의 요부 확대 단면도,
도 4는 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 도전성 터치펜의 접촉팁을 나타낸 도면,
도 5는 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 접촉팁에 결합되는 펜팁을 나타낸 도면,
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 도전성 터치펜의 손잡이부를 나타낸 도면,
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 도전성 터치펜의 보호캡을 나타낸 도면,
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 도전성 터치펜의 분리형 연결부재를 나타낸 도면,
도 9 내지 도 11은 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 도전성 터치펜을 나타낸 사시도 및 요부 확대 단면도,
도 12는 본 발명의 바람직한 제 3 실시예에 따른 도전성 터치펜을 나타낸 도면,
도 13은 본 발명의 바람직한 제 4 실시예에 따른 도전성 터치펜을 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 도전성 터치펜을 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 도전성 터치펜을 나타낸 분해 사시도이다. 또한, 도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 도전성 터치펜의 요부 확대 단면도이다. 또한, 도 4 내지 도 8은 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 도전성 터치펜의 접촉팁, 펜팁, 손잡이부, 보호캡 및 분리형 연결부재를 각각 나타낸 도면이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 도전성 터치펜은 터치 스크린에 접촉되어 전자소자 간에 형성된 전기장을 변화시켜 터치 스크린에 디스플레이되는 문자, 폴더 및 이미지 등을 선택하는 접촉팁(110), 사용자가 터치 스크린을 터치하기 위해 파지하는 손잡이부(120), 손잡이부(120)와 접촉팁(110)을 연결하고, 접촉팁(110)이 임의의 방향으로 회전되도록 하는 회전수단(130)이 구비된 연결부재(140) 및 접촉팁(110)이 삽입되어 이 접촉팁(110)을 외부의 충격으로부터 보호하는 보호캡(160)을 포함하여 구성된다.
접촉팁(110)은 터치 스크린에 디스플레이되는 문자, 폴더 및 이미지 등을 선택하기 위해 터치 스크린을 동작시키는 것으로서, 연결부재(140)에 의해 손잡이부(120)와 회전 가능하게 결합된다.
이러한 접촉팁(110)은 도 3a에 도시된 바와 같이, 후술하게 될 회전수단(130)의 회전체(134)가 삽입되는 반구 형상의 회전 지지홈(150)이 형성되며, 이 회전 지지홈(150)의 단부, 즉 접촉팁(110)의 본체 단부에는 회전수단(130)의 회전체(134)가 이탈하는 것을 방지하는 고정 걸림턱(152)이 형성된다. 하지만, 이에 한정하는 것은 아니며, 도 3b에 도시된 바와 같이, 회전수단(130)의 회전체(134)가 형성되는 위치에 따라 회전 지지홈(150)이 접촉팁(110) 또는 연결부재(140)에 형성될 수도 있을 것이다.
또한, 접촉팁(110)에는 터치 스크린과 접촉하여 전자소자 간의 전기장의 흐름을 변화시키는 접촉부(112)가 형성된다.
여기서, 접촉부(112)는 터치패널과 투명기판 사이에 구성되는 다수의 정전소자의 전도 영역을 터치하는 것으로서, 도 4의 (a) 내지 도 4의 (c)에 도시된 바와 같이, 접촉부(112)의 형상이 원형 또는 타원형, 사각형 및 마름모형, 다이아몬드형 등과 같은 다각형의 형태로 형성되되 그 단면의 형상이 평단면으로 형성되어 접촉면(112a)을 형성함으로써, 터치 스크린과 면접촉이 이루어지게 형성된다.
또한, 도 4의 (d)에 도시된 바와 같이, 접촉팁(110)의 단부에 형성되는 접촉부(112)의 형상이 원형 또는 타원형, 사각형 및 마름모형 등과 같은 다각형의 형태로 형성되되 터치 스크린과 선접촉이 이루어지도록 접촉선(112b)을 형성함으로써, 일정 각도만큼 경사지게 형성될 수도 있을 것이다.
그리고, 도 4의 (e) 및 도 4의 (f)에 도시된 바와 같이, 터치 스크린의 전도 영역과 점접촉이 이루어지도록 각 모서리 혹은 분기점에 해당하는 위치에 접촉점(112c)을 형성함으로써, 터치스크린을 동작시킬 수도 있을 것이다. 이와 같이 구성된 본 발명의 접촉팁(110)은 사용자가 도전성 터치펜을 사용하는 각도와 무관하게 접촉면과 평면 접촉률을 높일 수 있게 되어 종래의 터치펜보다 신속하고 정확한 입력이 가능함은 물론이다.
이와 같은 접촉팁(110)은 도전성 금속 및 플라스틱, 고무 재질을 사용하는것이 바람직하며 도전성 플라스틱 또는 고무 재질을 사용하는 경우에는 충격 강도 등을 고려하여 별도의 인서트 가공부품을 통해 회전 지지홈(150)을 형성하는 것이 바람직하다.
아울러, 접촉팁(110)의 표면에는 터치 스크린과의 접촉시 마찰을 최소화하고, 부드러운 접촉이 이루어지도록 도전성 코팅 또는 도금 등의 표면처리가 이루어짐이 바람직하다.
한편, 본 발명의 접촉팁(110)은 도 5에 도시된 바와 같이, 접촉부(112)에 펜팁(410)이 결합될 수도 있다.
펜팁(410)은 그 표면에 도전성 플라스틱 또는 도전성 도료가 코팅되며, 터치 스크린의 윈도우에 반복 터치 및 필기, 그림 그리기, 드래그 등과 같은 동작시에 터치센서로부터 정전기를 유도할 수 있을 뿐만 아니라, 금속, 고무 등에 비해 필기감 및 슬라이딩 동작을 향상시킬 수 있게 된다.
이와 같은 펜팁(410)은 도 5의 (a) 내지 도 5의 (c)에 도시된 바와 같이, 접촉팁(110)의 선단부에 형성되는 접촉부(112)에 돌출 형성되며, 그 중심을 따라 함몰 형성되는 결합홈(422)이 형성된 결합부(420)를 형성하고, 이 결합부(420)의 결합홈(422)에 삽입 결합되는 결합돌기(412)가 돌출 형성되도록 구성되어 펜팁(410)과 접촉팁(110)이 상호 결합되도록 구성된다.
또한, 도 5의 (d)에 도시된 바와 같이, 펜팁(410)과 접촉팁(110) 사이에 탄성력을 부여하기 위해 결합부(420)의 결합홈(422)이 접촉팁(110)의 내측으로 함몰되게 형성되고, 펜팁(410)의 후방 단부에 형성된 결합돌기(412)의 외주면에 탄성부재(510)가 구비되어 이 탄성부재(510)가 결합홈(422)에 삽입됨과 동시에 결합돌기(412)와 결합홈(422)이 끼움 결합되도록 구성될 수 있을 것이다.
연결부재(140)는 접촉팁(110)이 회전수단(130)에 의해 결합되는 독립적인 구성요소로서, 터치 스크린과 접촉하는 접촉팁(110)과 사용자가 파지하는 손잡이부(120)를 연결하는 매개체의 역할을 수행한다.
이러한 연결부재(140)는 외주면에 적어도 2개 이상 이격되게 형성된 실링홈(142) 및 이 실링홈(142)에 삽입되어 보호캡(160)과의 결합력을 제공하는 한편, 보호캡(160)의 내부로 이물질이 침투하는 것을 방지하는 실링부재(144)가 구비된다.
또한, 연결부재(140)의 일단부에는 접촉팁(110)의 회전을 가능토록 구성된 회전수단(130)이 선택적으로 구비되며, 타단부에는 손잡이부(120)와 고정 결합되도록 하는 고정부(170)가 형성된다. 또한, 연결부재(140)와 고정부(170) 사이에는 보호캡(160)과 손잡이부(120)의 선단부가 각각 접촉되도록 단턱부(146)가 형성된다.
즉, 연결부재(140)의 회전수단(130)은 접촉팁(110)과 회전 가능하게 결합되며, 고정부(170)는 손잡이부(120)와 결합되는 것이고, 또한 보호캡(160)은 접촉팁(110)이 내장되도록 연결부재(140)가 보호캡(160)에 삽입되되 보호캡(160)의 선단부와 단턱부(146)가 접촉될 때까지 삽입되어 접촉팁(110)과 보호캡(160)이 접촉되어 손상되는 것을 방지하도록 한다.
여기서, 회전수단(130)은 연결부재(140) 혹은 접촉팁(110)의 일단부 중 어느 하나의 구성요소에 연결 구성되는 고정축(132) 및 이 고정축(132)의 선단부에 구 형상으로 형성되어 회전 지지홈(150)에 이탈하지 않는 범위 내에서 회전 가능하게 삽입되는 회전체(134)를 포함하여 구성되어 접촉팁(110)이 연결부재(140)로부터 360°회전되도록 구성되는 것이다.
이와 같은, 회전수단(130)은 전술한 바와 같이, 연결부재(140)의 일단부에 고정축(132)이 형성되는 경우에, 회전체(134)가 접촉팁(110)에 회전 가능하게 삽입될 수 있도록 접촉팁(110)의 단부에 회전 지지홈(150)이 형성됨이 바람직하나, 이에 한정하는 것은 아니다.
즉, 도 3b에 도시된 바와 같이, 회전수단(130)의 고정축(132)이 접촉팁(110)에 결합되는 경우, 이 회전수단(130)의 회전체(134)가 회전 가능하게 삽입되도록 회전 지지홈(150)이 연결부재(140)의 일단에 함몰 형성되는 것으로, 회전체(134)가 접촉팁(110)의 일단에 형성되고, 연결부재(140)에 형성된 회전 지지홈(150)에 회전 가능하게 삽입되도록 한다. 이때, 연결부재(140)에 형성된 회전 지지홈(150)에는 고정 걸림턱(152)이 함께 형성됨이 바람직하다.
또한, 손잡이부(120)와 고정 결합되는 고정부(170)는 그 외주면에 나사산을 형성하여 손잡이부(120)와 나사 체결되도록 하는 방식으로 도시하였으나, 이에 한정하는 것은 아니다.
즉, 도 3c에 도시된 바와 같이, 연결부재(140)의 타단에 돌출되어 연장 형성되되 손잡이부(120)에 삽입 고정되도록 형성되며, 그 외주면에 실링홈(142)을 형성하고, 이 실링홈(142)에 삽입되는 실링부재(144)를 구비함으로써, 연결부재(140)와 손잡이부(120)가 끼움 결합 방식에 의해 고정 결합될 수도 있을 것이다.
아울러, 도면에 도시하지는 않았지만, 고정부(170)의 외주면에 널링(Nuring)이 형성되어 손잡이부(120)가 강제 압입에 의해 결합될 수도 있을 것이다.
한편, 연결부재(140)에 형성되는 실링홈(142)는 보호캡(160)의 형상에 따라 걸림턱의 기능도 수행할 수 있을 것이다.
즉, 보호캡(160)의 단부에 걸림고리와 같은 돌기가 형성되거나, 단말기의 케이스 내측에 걸림돌기가 형성되는 경우, 이 후크를 통해 보호캡(160)이 연결부재(140)에 고정 결합될 수 있도록 하기 위해 연결부재(140)에 별도의 구성요소를 형성하는 것이 아닌 실링홈(142)이 보호캡(160)의 걸림고리가 삽입되어 걸리는 걸림턱의 기능을 하도록 하는 것이다.
이와 같은 본 발명의 회전수단(130)은 회전체(134)가 연결부재(140) 혹은 접촉팁(110) 중 어느 하나의 구성요소 일단에 형성되며, 회전 지지홈(150)이 회전체(134)가 형성된 구성요소와 대응되게 형성되어 접촉팁(110)과 연결부재(140)가 서로 회전 가능하게 결합되도록 하는 것이다.
손잡이부(120)는 연결부재(140)의 타단에 형성된 고정부(170)와 체결 또는 삽입되도록 내부가 개구되는 고정홈(122)이 형성되어 사용자가 편안하게 파지하여 터치 스크린을 동작시키도록 구성된다.
여기서, 손잡이부(120)의 고정홈(122)은 전술한 바와 같이, 연결부재(140)의 고정부(170)의 형상에 따라 다양하게 형성될 수 있을 것이다.
즉, 고정부(170)의 외주면에 나사산이 형성되어 나사 체결방식으로 연결부재(140)와 손잡이부(120)가 결합한다면, 고정홈(122)의 내주면에는 고정부(170)에 형성된 나사산과 대응하는 나사산이 형성되는 것이 바람직하며, 고정부(170)의 외주면에 실링부재(144)가 구비되어 끼움 결합된다면, 고정홈(122)은 이 고정부(170)가 충분히 삽입될 수 있도록 형성되도록 한다.
또한, 손잡이부(120)는 도 6a에 도시된 바와 같이, 보호캡(160)이 삽입되는 분실 방지부(180)가 돌출 형성되어 있어서, 도전성 터치펜 사용시, 보호캡(160)이 분실되는 우려를 미연에 방지할 수 있다. 여기서, 분실 방지부(180)는 손잡이부(120)의 타단 단부로부터 내측으로 절곡 형성되되 보호캡(160)의 내주면이 억지 끼움되도록 돌출 형성된다.
아울러, 본 발명의 손잡이부(120)에는 도 6b에 도시된 바와 같이, 고정홈(122)의 후방에 위치하며, 사용자의 선택에 따라 길이가 조절되도록 하는 길이 조절부가 구비된다.
길이 조절부는 손잡이부(120)의 내주에 관통되게 형성되어 길이 조절부가 슬라이딩될 수 있도록 고정홈(122)의 후방에 형성되는 가이드홀(125), 가이드홀(125)의 내주면에 밀착 구성되도록 밀착부재(128)가 구비되며, 가이드홀(125)의 내주면을 따라 슬라이딩되는 가이드부(126), 일단에 가이드부(126)가 삽입 고정되며, 손잡이부(120)의 가이드홀(125)에 수용되는 가이드 로드(124) 및 이 가이드 로드(124)의 타단에 결합되는 다양한 형상으로 이루어져 미적 감각을 향상시키는 펜 헤드(190)를 포함하여 구성된다.
여기서, 밀착부재(128)는 가이드부(126)의 외주면에 서로 대향되도록 형성되어 가이드홀(125)의 내주면과 소정의 탄성력에 의해 밀착되는 것으로서, 도전성 재질의 실리콘 오링, C-Ring, 판스프링, 와이어 스프링 중 어느 하나로 구성됨이 바람직하다.
보호캡(160)은 손잡이부(120)와 결합되어 접촉팁(110)을 보호하는 구성요소이다. 이러한 보호캡(160)은 연결부재(140)에 형성된 실링홈(142)이 적어도 2개 이상 서로 이격되게 다수 형성되며, 이 실링홈(142)에 실링부재(144)를 삽입하여 보호캡(160)과의 밀폐력을 유지하는 한편, 실링부재(144)가 압착되면서 보호캡(160)과 결합됨으로써, 일정 수준 이상의 결합력까지 구비되도록 함이 바람직하다.
하지만, 이에 한정하는 것은 아니고, 도 7a에 도시된 바와 같이, 이격된 채로 형성된 다수의 실링홈(142) 사이에 고정돌기(210)를 형성하고, 이 고정돌기(210)가 삽입되는 삽입홈(220)을 보호캡(160)의 내주면에 형성하여 고정 돌기(210)가 삽입홈(220)에 삽입되는 방식으로 연결부재(140)와 보호캡(160)이 서로 결합되어 결합력을 극대화할 수 있을 것이다.
또한, 보호캡(160)의 단부에는 본 발명의 도전성 터치펜의 휴대성을 극대화하기 위하여 고정핀(230)이 형성된 고정캡(240)이 결합되어 이 고정핀(230)을 통해 터치 스크린이 구성된 각종 전자 기기 혹은 통신 기기에 도전성 터치펜을 고정시킬 수 있어 휴대성의 극대화는 물론, 분실의 우려 또한 방지할 수 있는 것이다.
또한, 보호캡(160)의 단부에 고정 결합되는 고정캡(240)에는 고정핀(230) 또는 고정 고리(250) 중 어느 하나가 형성되어 있어서, 휴대용 단말기 등과 같은 전자기기 혹은 통신기기에 고정되어 사용될 수 있을 것이다. 하지만, 이에 한정하는 것은 아니며, 도 7b에 도시된 바와 같이, 고정 고리(250)가 보호캡(160)에 직접 고정되어 사용될 수 있을 것이다.
한편, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 도전성 터치펜의 연결부재(140)는 도 8a 및 도 8b에 도시된 바와 같이, 회전수단(130)과 연결부재(140)가 서로 분리 가능하게 구비될 수 있을 것이다.
즉, 도 8a에 도시된 바와 같이, 회전수단(130)의 고정축(132)의 단부에 일체로 연장 형성되며, 외주면에 수나사산이 형성된 고정나사부(310)와, 고정나사부(310)가 체결되도록 내주면에 암나사산이 형성된 체결홈(320)이 연결부재(140)의 일단부에 함몰되게 형성되어 회전수단(130)과 연결부재(140)가 나사 체결 방식으로 분리 가능하게 체결된다.
또한, 도 8b에 도시된 바와 같이, 회전수단(130)이 접촉팁(110)의 일단부에 구비되고, 이 회전수단(130)의 회전체(134)가 연결부재(140)에 형성된 회전 지지홈(150)에 회전 가능하게 삽입되는 경우라면, 회전수단(130)에 형성된 고정나사부(310)가 체결되는 체결홈(320)이 접촉팁(110)의 일단부에 형성되어 회전수단(130)과 접촉팁(110)이 분리 가능하게 체결되도록 한다.
도 9 내지 도 11은 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 도전성 터치펜을 나타낸 사시도 및 요부 확대 단면도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 도전성 터치펜은 제 1 실시예와 마찬가지로, 접촉팁(110), 연결부재(140) 및 회전수단(130)이 상호 회전 가능하게 결합되는 것으로서, 접촉팁(110)의 회전 각도, 직진성 유지 등을 보완하기 위해 연결부재(140)와 접촉팁(110) 사이에 탄성부재(510)와 이 탄성부재(510)를 지지하는 지지홈(520)이 형성되는 것이다.
이와 같은 도전성 터치펜은 도 9에 도시된 바와 같이, 회전수단(130)이 결합된 연결부재(140)의 일단부와 이에 대응되는 접촉팁(110)의 단부에도 원주를 따라 탄성부재(510)의 양단을 지지하는 지지홈(520)을 각각 형성하고, 회전수단(130)의 회전체(134)를 접촉팁(110)에 형성된 회전 지지홈(150)에 결합할 때, 탄성부재(510)가 탄성 지지홈(520)에 결합되도록 한 것이다.
이러한 도전성 터치펜(200)은 평상시 접촉팁(110), 연결부재(140) 및 회전수단(130)이 동일 중심을 가지도록 하고, 접촉팁(110)의 회전시에는 탄성부재(310)의 탄성력에 의해 최초의 상태로 복원되도록 하여 사용자가 편안하게 도전성 터치펜(200)을 사용할 수 있도록 한 것이다.
한편, 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 도전성 터치펜의 접촉팁(110)에 수용홈(530)을 형성하여 탄성부재(510)를 구비할 수도 있을 것이다.
다시말해, 접촉팁(110)에 형성된 회전 지지홈(150)의 단부를 탄성부재(510)가 접촉팁(110)에 수용될 수 있도록 함몰 형성하여 수용홈(530)을 형성하고, 이 수용홈(530)에 탄성부재(510)를 수용한 후, 회전수단(130)과 결합함으로써, 접촉팁(110)과 회전수단(130)과의 유격을 최대한 보상할 수 있어 접촉팁(110)의 직진성을 유지할 수 있음은 물론, 복원력까지 구비할 수 있게 된다.
아울러, 도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예와 마찬가지로, 탄성부재(510)가 구비되는 수용홈(530)이 연결부재(140)에 형성될 수 있으며, 이때 접촉팁(110)에는 회전수단(130)이 고정축(132)에 의해 결합되고, 회전 지지홈(150)이 연결부재(140)에 형성됨으로써, 회전수단(130)에 의해 연결부재(140)와 접촉팁(110)이 회전 가능하게 결합되도록 한다.
도 12는 본 발명의 바람직한 제 3 실시예에 따른 도전성 터치펜을 나타낸 도면이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 도전성 터치펜은 제 1 실시예 및 제 2 실시예와 마찬가지로 연결수단(140)과 접촉팁(110)이 회전수단(130)에 의해 회전 가능하게 결합되는 것이다.
다만, 연결수단(140)과 접촉팁(110)의 결합 매개체인 회전수단(130)의 회전체(134)가 절개되도록 절개부(610)를 형성함으로써, 회전수단(130)과 연결수단(140) 혹은 접촉팁(110) 중 어느 하나의 구성요소에 형성되는 회전 지지홈(150)과의 결합성을 더욱 향상시킬 수 있게 된다.
한편, 도 13에 도시된 바와 같이, 본 발명의 도전성 터치펜(700)은 정전용량 방식의 터치 스크린이 구성된 각종 전자기기 혹은 통신기기 등과 같은 단말기(702)에 내장형으로 구성되는 경우에는 손잡이부(120)의 외주면에 형성된 실링부재(140)가 단말기(702)의 일면에 형성된 걸림홈(710)에 삽입되어 고정되도록 한다.
이때, 도전성 터치펜(700)의 단부 즉, 손잡이부(120)의 타단에는 단말기(702)의 기능, 디자인 등을 고려하여 펜 헤드(190)가 결합되는 것이 바람직하나, 이에 한정하는 것은 아니다.
한편, 본 발명의 제 1 실시예 내지 제 3 실시예에 의한 도전성 터치펜의 손잡이부(120), 연결부재(140) 및 보호캡(160) 등은 그 외면에 다이아 컷팅에 의한 다양한 문양을 삽입하여 미적 감각을 향상시킬 수 있음은 물론이다.
이와 같이 구성된 본 발명의 도전성 터치펜은 정전용량 방식의 터치스크린을 사용하는 제품에 있어서 사용각도가 자유롭고, 쉽고 빠르게 정전유도인식이 가능하여 사용자가 손가락을 사용하지 않고 터치 및 글쓰기, 그림그리기, 드래그 등의 동작을 빠르고 정확하게 수행할 수 있으며, 특히, 도전성 터치펜의 부품을 단순화함과 동시에 터치센서의 배열패턴 면적범위까지 최소화한 접촉팁(110)에 의해 문자, 폴더 및 이미지 등을 정확하게 선택할 수 있도록 함으로써, 오타 입력 현상을 최소화할 수 있는 발명이다.
또한, 도전성 터치펜의 접촉팁(110)이 회전하여 접촉팁(110)의 접촉부(112)가 터치 센서패널과 항상 자유롭게 완전한 접촉을 유지하여 정전유도 인식율을 대폭 향상시킬 수 있음은 물론, 도전성 재질의 금속 또는 플라스틱, 고무, 필름 소재로 가공 또는 성형하여 도전성 터치펜의 제조 원가를 절감할 수 있으며, 도전성 및 슬라이딩을 향상하기 위하여 표면에 도전성 도료를 이용한 코팅 및 다양한 형태의 코팅 또는 도금을 하여 외관을 다양하게 변화시킬 수 있고, 도전성 터치펜의 손잡이부(120)와, 접촉팁(110)에 도전성 오일을 도포하여 도전성을 극대화하는 한편, 회전이 더욱 부드럽게 진행될 수 있음은 물론, 마찰부의 마모 및 소음을 줄일 수 있는 발명이다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
110: 접촉팁 112: 접촉부
120: 손잡이부 122: 고정홈
130: 회전수단 132: 고정축
134: 회전체 140: 연결부재
150: 회전 지지홈 152: 고정 걸림턱
160: 보호캡 170: 고정부
180: 분실 방지부 210: 고정돌기
220: 삽입홈 230: 고정핀
240: 고정캡 250: 고정 고리
310: 고정나사부 320: 체결홈
410: 펜팁 420: 결합부
422: 결합홈 510: 탄성부재
520: 지지홈 530: 수용홈
610: 절개부 710: 걸림홈

Claims (19)

  1. 정전용량 방식의 터치 스크린에 접촉하여 전자소자 간에 형성된 전기장을 변화시키며, 그 중심을 따라 함몰 형성되는 결합홈이 형성된 결합부가 형성된 접촉부와, 이 접촉부의 결합홈에 결합되도록 결합돌기가 돌출 형성되어 터치 스크린을 반복 터치하는 펜팁과, 일단에 회전체가 삽입되는 반구 형상의 회전 지지홈이 형성된 접촉팁;
    상기 접촉팁과 회전 가능하게 결합되며, 일단 외주면에 실링부재가 결합되는 실링홈이 형성되고 타단부에 나사산이 형성된 고정부가 형성되며, 이 실링홈 및 고정부 사이에 단턱부가 형성되고, 일단에 함몰 형성되어 내주면에 암나산이 형성된 연결부재;
    상기 연결부재의 고정부에 형성된 나사산과 대응되는 나사산이 형성된 고정홈이 형성되고, 상기 단턱부와 접촉할 때까지 연결부재의 고정부가 고정홈에 체결되어 도전성 터치펜을 파지하여 터치 스크린을 동작시키는 손잡이부;
    상기 손잡이부의 길이 조절이 가능토록 상기 고정홈의 후방에 관통 형성되는 가이드홀과, 이 가이드홀의 내주면에 밀착 구성되는 밀착부재가 구비되는 가이드부와, 일단이 상기 가이드부가 삽입 고정되며, 상기 가이드홀에 수용되는 가이드 로드 및 가이드 로드의 타단에 결합되는 펜 헤드를 포함하는 길이 조절부;
    상기 회전 지지홈에 회전 가능하게 삽입되는 구 형상의 회전체, 일단이 회전체와 결합하는 고정축, 이 고정축으로부터 연장 형성되어 상기 연결부재에 체결되도록 수나사산이 형성된 고정나사부를 포함하며, 상기 연결부재와 접촉팁 사이에 구성되는 회전수단; 및
    상기 연결부재와 상기 접촉팁 사이에는 접촉팁의 회전각도, 직진성 유지 및 접촉팁과 상기 회전수단의 유격을 보상하는 탄성부재;
    상기 연결부재의 외주면이 삽입되되 상기 단턱부와 접촉될 때까지 삽입되고, 상기 접촉팁 및 회전수단이 내장되어 외부의 충격으로부터 보호하는 보호캡을 포함하는는 것을 특징으로 하는 도전성 터치펜.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 접촉팁의 선단부에 형성되는 접촉부는 접촉선을 형성하여 상기 터치 스크린과 선접촉하거나, 상기 접촉부의 각 모서리 또는 각 분기점이 접촉되도록 접촉점을 형성하여 점접촉하는 것을 특징으로 하는 도전성 터치펜.
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 펜팁에는 돌출 형성되는 결합돌기와, 탄성력이 구비된 탄성부재가 구성되고, 상기 접촉팁에는 그 내측으로 함몰 형성되게 결합홈이 형성되어 상기 결합돌기와 탄성부재가 이 결합홈에 삽입되는 것을 특징으로 하는 도전성 터치펜.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 손잡이부에는 상기 보호캡의 내주면에 삽입 고정되도록 이 손잡이부의 타단 단부로부터 돌출 형성되되 이 손잡이부의 내측으로 절곡 형성되는 분실 방지부가 더 형성되는 것을 특징으로 하는 도전성 터치펜.
  11. 삭제
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 밀착부재는 상기 가이드홀의 내주면과 소정의 탄성력에 의해 밀착되도록 도전성 재질의 실리콘 오링, C-Ring, 판스프링, 와이어 스프링 중 어느 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는 도전성 터치펜.
  13. 삭제
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 연결부재와 상기 접촉팁에는 상기 탄성부재를 지지하는 지지홈이 각각 형성되어 탄성부재의 복원력을 통해 접촉팁이 원위치로 복원되도록 하는 것을 특징으로 하는 도전성 터치펜.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 연결부재와 상기 접촉팁 중 어느 하나에는 상기 탄성부재가 삽입되어 상기 회전수단과 유격을 보상하여 접촉팁의 직진성을 유지시키는 수용홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 도전성 터치펜.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 회전수단의 회전체에는 상기 연결부재 또는 접촉팁 중 어느 하나와 결합이 더욱 용이하게 이루어지도록 절개부가 형성되는 것을 특징으로 하는 도전성 터치펜.
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