KR101125101B1 - 신호 발생 장치 - Google Patents

신호 발생 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101125101B1
KR101125101B1 KR1020110054486A KR20110054486A KR101125101B1 KR 101125101 B1 KR101125101 B1 KR 101125101B1 KR 1020110054486 A KR1020110054486 A KR 1020110054486A KR 20110054486 A KR20110054486 A KR 20110054486A KR 101125101 B1 KR101125101 B1 KR 101125101B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
contact
signal generator
circuit board
flexible circuit
generator
Prior art date
Application number
KR1020110054486A
Other languages
English (en)
Inventor
이재준
Original Assignee
(주)펜앤프리
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)펜앤프리 filed Critical (주)펜앤프리
Priority to KR1020110054486A priority Critical patent/KR101125101B1/ko
Priority to PCT/KR2011/004384 priority patent/WO2012169684A1/ko
Priority to US13/306,389 priority patent/US9007874B2/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101125101B1 publication Critical patent/KR101125101B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/033—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G06F3/0354—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor with detection of 2D relative movements between the device, or an operating part thereof, and a plane or surface, e.g. 2D mice, trackballs, pens or pucks
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/033—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G06F3/0354—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor with detection of 2D relative movements between the device, or an operating part thereof, and a plane or surface, e.g. 2D mice, trackballs, pens or pucks
    • G06F3/03545—Pens or stylus
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/043—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means using propagating acoustic waves

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
  • Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

본 발명은 초음파 신호를 이용한 정보 입력 방식에 이용되는 신호 발생 장치를 공개한다. 본 발명은 연성회로기판에 형성되어, 초음파 발생부와 접촉하는 접점 전극을, 기준신호 발생부와 일렬로 배치함으로써, 연성회로기판의 길이를 감소시킬 수 있게 되었고, 이에 따라서, 종래의 신호 발생 모듈에 비해서 신호 발생 모듈의 길이를 감소시킬 수 있고, 결과적으로 신호 발생 장치를 소형화 할 수 있다. 또한, 본 발명은 연성회로기판의 접점 전극과 초음파 발생부간의 접촉을 유지하기 위해서, 원통형의 탄성체인 접촉 유지 부재를, 초음파 발생부와 연성회로기판이 접촉된 접점 전극 둘레를 감쌈으로써, 길이 방향으로 일정한 길이를 갖는 종래 기술의 접촉유지부재를 이용하지 않고도 접촉 상태를 유지할 수 있다. 또한, 본 발명의 지지부재는 연성회로기판이 지지부재 둘레를 감싸는 과정에서 연성회로기판에 설치된 기준신호 발생부에 대응되는 영역의 일부를 절삭하여, 연성회로기판이 지지부재 둘레를 감싼후에도 신호 발생 모듈의 전체 직경이 증가하는 것을 방지함으로써, 종래기술에 비하여 신호 발생 모듈의 두께 및 신호 발생 장치의 두께를 감소시켜, 전체 신호 발생 장치를 소형화할 수 있다.

Description

신호 발생 장치{Apparatus for generating signal}
본 발명은 신호 발생 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 초음파 신호와 기준신호를 이용하여 정보를 입력할 수 있는 정보 입력 시스템에 이용될 수 있는 신호 발생 장치에 관한 것이다.
정보통신 기술의 발달과 함께 종래의 키보드 및 마우스를 대체하는 다양한 전자적인 입력 수단이 개발되고 있다. 그 대표적인 예로, 빛의 속도로 진행하는 기준신호와 음속으로 비행하는 초음파 신호의 비행 시간차를 이용하여 신호 발생 장치의 위치를 추적하고, 신호 발생 장치의 위치 정보를 입력하는 방식이 주목을 받고 있다.
기준 신호와 초음파 신호를 이용한 정보 입력 방법을 설명하면, 사전에 정의된 거리만큼 이격되어 있는 2개 이상의 초음파 수신 센서와, 기준신호 수신 센서를 내장하는 수신 모듈이 설치된다.
그 후, 신호 발생 장치가 초음파 신호와 기준 신호(적외선 신호, RF 신호 등)를 동시에 발생시키면, 기준 신호는 빛의 속도로 진행하므로 발생과 동시에 수신 모듈에 수신되고, 초음파 신호는 대기를 음속으로 비행하여 서로 사전에 정의된 거리만큼 이격된 각각의 초음파 수신 센서에 수신된다.
기준신호가 수신된 시간을 초음파 신호가 발생된 시간으로 추정하면, 초음파 신호가 신호 발생 장치에서 각 초음파 수신 센서에 수신되기까지 걸린 시간에 음속을 곱하면, 신호 발생 장치로부터 각 초음파 수신 센서간의 거리를 알 수 있고, 초음파 수신 센서간의 거리는 사전에 정의되어 있으므로, 삼각측량법에 의해서 초음파 신호의 위치를 측정할 수 있다. 신호 발생 장치의 위치를 측정하는 방법은 대한민국특허 제 10-0418423 호에 자세하게 기재되어 있으므로, 더 이상의 구체적인 설명은 생략한다.
도 1a 는 종래의 신호 발생 장치의 구성을 도시하는 도면이고, 도 1b 는 종래의 신호 발생 장치에서 초음파 신호와 기준 신호를 발생시키는 신호 발생 모듈을 상세하게 도시하는 분해 사시도이다.
먼저, 도 1a 를 참조하면, 신호 발생 장치는 하우징(120), 하우징의 전단에 설치되는 신호 발생 모듈(130) 및 하우징과 결합되어 신호 발생 모듈을 내부에 수용하는 캡부(110)로 구성된다.
하우징(120)은 내부에 전원부 및 마이크로프로세서를 내장하고, 전원부와 마이크로프로세서는 신호 발생 모듈에 포함되는 연성회로기판(133)과 전기적으로 연결되어 신호 발생 모듈(130)로 전력 및 제어신호를 공급한다.
캡부(110)는 하우징과 결합하여 신호 발생 모듈(130)을 보호하고, 캡부(110)에 형성된 방출홈(112)을 통해서 초음파 신호와 기준신호를 대기중으로 방사한다.
신호 발생 모듈(130)은 기준 신호 및 초음파 신호를 발생시킨다. 도 1b를 더 참조하여, 신호 발생 모듈의 구성을 설명하면, 신호 발생 모듈(130)은 지지부재(132), 연성회로기판(133), 기준신호 발생부(136), 초음파 발생부(131), 및 접촉 유지 부재(134)를 포함한다.
연성회로기판(133)에는 전극 패턴이 형성되어 있고, 전극 패턴과 연결되도록 기준신호 발생부(136)가 설치되어 있으며, 초음파 발생부(131)와 접촉되어 초음파 발생부(131)로 전력을 공급하는 한 쌍의 접점 전극(137)이 형성되어 있다. 이 때, 기준신호 발생부(136)는 적외선을 발생시키는 한 쌍의 LED 램프로 구현될 수 있다. 연성회로기판(133)은 지지부재(132) 둘레를 감싸도록 지지부재(132)와 결합된다.
한편, 초음파 발생부(131)는 피에조 필름(131-1)과 피에조 필름(131-1)에 전압을 인가할 수 있도록 피에조 필름의 양면에 형성된 도전막(131-2)으로 구성되고, 도전막은 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 연성회로기판의 접점 전극(137)과 각각 접촉된다. 또한, 초음파 발생부는 지지부재 둘레를 감싸도록 지지부재와 결합된다.
한편, 접촉 유지 부재(134)는 피에조 필름의 양면에 각각 형성된 도전막(131-2)이 연성회로기판에 형성된 한 쌍의 접점 전극(137)과의 접촉 상태를 각각 유지할 수 있도록, 초음파 발생부의 도전막(131-2)이 접점 전극(137)과 접촉된 상태에서 접점 전극위에 압력을 가한다. 접촉 유지 부재(134)는 압축 및 복원 탄성이 좋은 재질로 형성되고, 중앙의 결합홈(134-1)을 통한 나사 결합에 의해서 지지 부재(132)와 결합되고, 지지 부재(132)와 결합되는 과정에서, 접촉 유지 부재(134)의 양단의 압력 인가부(134-2)에 의해서 접점 전극 위에 압력을 가하게 된다.
최근에는 모든 전자기기들이 소형화 추세에 있고, 신호 발생 장치의 경우에도 휴대용 전자 기기에 이용되기 위해서는 소형화가 필수적이다. 그러나, 상술한 종래 기술의 신호 발생 장치의 경우에는 소형화하기 어려운 문제점이 존재하였다.
종래의 신호 발생 장치의 경우에, 기준신호 발생부(136)에 영향을 주지 않으면서 초음파 발생부(131)를 연성회로기판(133)에 연결하기 위해서는, 상술한 바와 같은 접촉 유지 부재(134)를 이용하고 있는데, 접촉 유지 부재(134)는 지지 부재(132)와 나사 결합되기 위해서 나사가 관통하는 결합홈(134-1)과, 한 쌍의 접점 전극에 압력을 인가하기 위한 양단의 압력 인가부(134-2)를 구비하기 위해서는 일정한 길이를 가져야 한다. 또한 기준 신호 발생부(136)의 위치는 360도 방사가 가능하고 접촉 유지 부재(134)와 간섭되지 않도록 일정한 거리를 두고 설치되므로 길이를 짧게 줄일 수 없다.
따라서, 신호 발생 모듈의 크기를 감소시키는데 물리적인 한계가 존재하였다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 길이 및 두께가 감소시킴으로써 종래 기술에 비하여 전체적으로 소형화된 신호 발생 장치를 제공하는 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 신호 발생 장치는, 지지부재; 상기 지지부재 둘레를 감싸는 연성회로기판; 상기 연성회로기판에 설치되어 기준신호를 발생시키는 기준신호 발생부; 상기 지지부재 둘레를 감싸고, 상기 연성회로기판에 형성된 접점 전극과 접촉하여 전원을 공급받아 초음파 신호를 발생시키는 초음파 발생부를 포함하되, 상기 접점 전극은 상기 기준신호 발생부와 동일한 높이 영역에서 형성된다.
또한, 상기 연성회로기판은 상기 지지부재 둘레를 감싸는 메인부와 상기 메인부로부터 수직방향으로 연장된 서브부를 포함하고, 상기 접점 전극은 상기 메인부내에서, 상기 메인부와 상기 서브부가 연결되는 영역에 형성될 수 있다.
또한, 상기 접점 전극은 상기 초음파 발생부에 형성된 도전막의 개수에 대응되는 수로 형성될 수 있다.
또한, 상기 접점 전극 및 상기 기준신호 발생부는 한 쌍으로 구성되고, 상기 한 쌍의 접점 전극은 상기 한 쌍의 발광 램프 사이에 형성될 수 있다.
또한, 상기 초음파 발생부는 피에조 필름과 상기 피에조 필름의 양 면에 각각 형성된 한 쌍의 도전막을 포함하고, 상기 한 쌍의 도전막은 상기 한 쌍의 접점 전극에 각각 접촉될 수 있다.
또한, 상기 신호 발생 장치는, 상기 연성회로기판이 상기 지지부재 둘레를 감싸고, 상기 초음파 발생부가 상기 접점 전극과 접촉한 상태에서 상기 연성회로기판의 둘레를 감쌈으로써, 상기 초음파 발생부와 상기 접점 전극간의 접촉 상태를 유지시키는 접촉 유지 부재를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 접촉 유지 부재는 원통형의 탄성체일 수 있다.
또한, 상기 접촉 부재는 상기 기준신호 발생부에서 발생된 빛을 투과시킬 수 있는 투명 재질로 형성될 수 있다.
또한, 상기 기준신호 발생부는 적외선을 발생시키는 발광 램프로 구성되고, 상기 접촉 유지 부재의 상기 발광 램프의 대응되는 위치에 상기 발광 램프가 상기 접촉 유지 부재 외부로 노출되도록 개구부가 형성될 수 있다.
또한, 상기 개구부는 상기 발광 램프에서 생성된 적외선이 상기 탄성체의 의해서 차단되지 않도록 상기 발광 램프의 주변에 테이퍼링 처리될 수 있다.
또한, 상기 지지부재의 상기 연성회로기판이 둘레를 감싸는 영역의 단면은, 원형에서 상기 원형의 중심을 통과하는 선분에 나란하게, 상기 연성회로기판의 상기 기준신호 발생부가 설치된 영역에 대응되는 영역의 일부가 절삭될 수 있다.
또한, 상기 지지부재는 내부에 펜심부가 관통하는 관통홀이 형성될 수 있다.
또한, 상기 지지부재의 상기 연성회로기판이 둘레를 감싸는 영역의 단면은, 서로 평행한 제 1 면 및 제 2 면과, 곡선으로 상기 제 1 면 및 제 2면을 연결하는 제 3면 및 제 4 면으로 구성될 수 있다.
또한, 상기 지지부재는 내부에 펜심부가 관통하는 관통홀이 형성될 수 있다.
또한, 상기 신호 발생 장치는 상기 지지부재, 상기 연성회로기판, 상기 기준신호 발생부, 및 상기 초음파 발생부로 구성되는 신호 발생 모듈을 내부에 수용하도록 상기 신호 발생 장치의 하우징과 결합하는 캡부를 더 포함하고, 상기 초음파 발생부에서 발생된 초음파 신호는 상기 신호 발생 모듈과 상기 캡부 사이의 공간을 따라서 아래 방향(지면 방향)으로 진행하여 대기 중으로 방출될 수 있다.
본 발명은 연성회로기판에 형성되어, 초음파 발생부와 접촉하는 접점 전극을, 기준신호 발생부와 일렬로 배치함으로써, 연성회로기판의 길이를 감소시킬 수 있게 되었고, 이에 따라서, 종래의 신호 발생 모듈에 비해서 신호 발생 모듈의 길이를 감소시킬 수 있고, 결과적으로 신호 발생 장치를 소형화 할 수 있다.
또한, 본 발명은 연성회로기판의 접점 전극과 초음파 발생부간의 접촉을 유지하기 위해서, 원통형의 탄성체인 접촉 유지 부재를, 초음파 발생부와 연성회로기판이 접촉된 접점 전극 둘레를 감쌈으로써, 길이 방향으로 일정한 길이를 갖는 종래 기술의 접촉유지부재를 이용하지 않고도 접촉 상태를 유지할 수 있다.
또한, 본 발명의 지지부재는 연성회로기판이 지지부재 둘레를 감싸는 과정에서 연성회로기판에 설치된 기준신호 발생부에 대응되는 영역의 일부를 절삭하여, 연성회로기판이 지지부재 둘레를 감싼후에도 신호 발생 모듈의 전체 직경이 증가하는 것을 방지함으로써, 종래기술에 비하여 신호 발생 모듈의 두께 및 신호 발생 장치의 두께를 감소시켜, 전체 신호 발생 장치를 소형화할 수 있다.
도 1a 는 종래의 신호 발생 장치의 구성을 도시하는 도면이고, 도 1b는 종래의 신호 발생 장치에서 초음파 신호와 기준 신호를 발생시키는 신호 발생 모듈을 상세하게 도시하는 분해 사시도이다.
도 2a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 신호 발생 장치의 구성을 도시하는 도면이고, 도 2b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 신호 발생 장치의 구성을 도시하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연성회로기판의 구성을 도시하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라서 피에조 필름으로 구현된 초음파 발생부의 구성을 도시하는 도면으로서, 도 4의 (a)는 초음파 발생부의 지지 부재와 접촉하지 않는 외면을 도시하고, 도 4의 (b)는 초음파 발생부의 지지 부재와 접촉하는 내면을 도시하며, 도 4의 (c)는 피에조 필름의 양단이 접합된 상태를 도시한다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 접촉 유지 부재를 설명하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 신호 발생 모듈이 결합된 일 예를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 지지 부재의 단면을 도시하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따라서 피에조 필름으로 구현된 초음파 발생부의 구성을 도시하는 도면으로서, 도 8의 (a)는 초음파 발생부의 지지 부재와 접촉하지 않는 외면을 도시하고, 도 8의 (b)는 초음파 발생부의 지지 부재와 접촉하는 내면을 도시하며, 도 8의 (c)는 피에조 필름의 양단이 접합된 상태를 도시한다.
도 9는 도 8에 도시된 초음파 발생부로 전원을 공급하는 연성회로기판의 구성을 도시하는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명한다. 이하의 설명에서 동일한 기능을 수행하는 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용할 수 있다.
도 2a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 신호 발생 장치의 구성을 도시하는 도면이고, 도 2b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 신호 발생 장치의 구성을 도시하는 도면이다.
먼저, 도 2a를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 신호 발생 장치는, 종래 기술과 마찬가지로 전원부 및 마이크로 콘트롤러를 내장한 하우징(300), 하우징(300)의 전단에 설치되어 기준신호 및 초음파신호를 발생시키는 신호 발생 모듈(200) 및 하우징(300)과 결합하여 신호 발생 모듈(200)을 내부에 수용하는 캡부(400a)로 기본적으로 구성되고, 캡부(400a) 및 신호 발생 모듈(200)을 관통하여 하우징(300) 내부에 수용되는 펜심부(500)를 더 포함할 수 있다.
도 2a 에 도시된 예에서, 캡부(400a)는 내부에 신호 발생 모듈(200)을 수용하면서 하우징(300)과 결합하며, 신호 발생 모듈(200)에서 발생된 초음파 신호가 지면 방향으로만 방출되도록, 종래 기술과 달리 캡부(400a) 주변에 방출홈이 형성되어 있지 않다. 이 경우, 초음파 발생부(210)에서 발생된 초음파 신호는 캡부(400a)와 신호 발생 모듈(200) 사이에 형성된 공간을 따라서 아래 방향(지면 방향)으로 진행한 후 캡부(400a)와 펜심부(500) 사이에 형성된 공간을 통해서 외부로 방출된다(도 2a 의 (b) 참조). 따라서, 초음파 신호는 펜심부(500)의 중심으로부터 아주 작은 거리내에서 대기중으로 방출되므로, 사용자가 펜심부(500)를 지면에 접촉한 상태에서 신호 발생 장치를 기울이는 방향과 무관하게 정확한 위치 입력이 가능하다.
한편, 도 2b를 참조하면, 도 2b에 도시된 예에서 캡부(400b)는 신호 발생 모듈(200)을 내부에 수용하면서 하우징(300)과 결합하고, 종래 기술의 캡부와 마찬가지로, 신호 발생 모듈(200)에서 발생된 초음파 신호가 대기중으로 직접 방출될 수 있도록 초음파 발생부(210)에 대응되는 영역에 방출홈(412)이 형성되어 있다.
하우징(300) 및 하우징(300) 내부에 포함된 전원부 및 마이크로콘트롤러 등의 구성은 종래 기술과 유사하므로 구체적인 설명은 생략하고, 이하에서는 본 발명의 특징적인 구성이 신호 발생 모듈(200)의 구성에 대해서 주로 설명한다.
본 발명의 신호 발생 모듈(200)은 펜심부(500)가 관통되어 내부에 수용될 수 있는 관통홀(242)이 형성된 지지 부재(240), 전극 패턴이 형성되고 기준신호 발생부(234)가 설치된 연성회로기판(230), 초음파 신호를 발생시키는 초음파 발생부(210), 및 초음파 발생부(210)를 연성회로기판(230)과 전기적으로 연결시키는 접촉 유지 부재(220)를 포함한다. 이하, 각각의 구성에 대해서 설명한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연성회로기판(230)의 구성을 도시하는 도면이다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연성회로기판(230)은 지지 부재(240) 둘레를 감싸는 메인부(230-1)와 메인부(230-1)로부터 수직한 방향으로 연장된 서브부(230-2)로 구성되고, 서브부(230-2)에는 메인부(230-1)에 형성된 전극 패턴들을 전원부 및 마이크로프로세서와 연결시키는 연결 전극(236)이 설치되어 있다.
메인부(230-1)에는 한 쌍의 기준신호 발생부(234) 및 초음파 발생부(210)가 연결되는 한 쌍의 접점 전극(232)이 동일한 높이영역에서 나란하게 배치되고, 서브부(230-2)에 형성된 연결전극(236)과 한 쌍의 접점 전극(232) 및 기준신호 발생부(234)는 전극 패턴에 의해서 서로 전기적으로 연결된다.
도 2에 도시된 예에서는, 기준신호 발생부(234) 및 초음파 발생부(210)가 정확하게 일렬로 배치되어 있으나, 메인부(230-1) 내에 위치하는 한, 기준신호 발생부(234) 및 초음파 발생부(210)의 높이는 설계 사양에 따라서 변경될 수 있다. 또한, 기준신호 발생부(234)는 발광 램프(LED 램프)로 구현될 수 있고, 한 쌍의 접점 전극(232)은 연결 전극(236)과 용이하게 연결할 수 있도록 메인부(230-1) 내에서 서브부(230-2)와 연결되는 영역에 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 서브부(230-2)가 메인부(230-1)의 중앙과 연결되는 경우에는 메인부(230-1)의 중앙영역에(도 3의 (a) 참조), 서브부(230-2)가 메인부(230-1)의 일단과 연결되는 경우에는 메인부(230-1)의 해당 일단 영역에(도 3의 (b)참조) 한 쌍의 접점 전극(232)가 배치되는 것이 바람직하다.
본 발명은 접점 전극(232) 및 기준신호 발생부(234)를 일렬로 배치함으로써, 종래 기술의 초음파 발생부와의 접촉을 위한 접점 전극(137)의 간의 거리(도 1b의 A 참조)만큼 신호 발생 모듈(200)의 길이를 축소할 수 있게 되었다.
또한, 도 2에 도시된 본 발명의 바람직한 실시예에서는, 한 쌍의 접점 전극(232)이 연성회로기판(230)에 형성되는 것으로 설명하였으나, 초음파 발생부(210)를 구성하는 피에조 필름에 형성되는 도전막의 수에 따라서(피에조 필름의 한 면에 복수의 도전막이 형성될 수도 있음), 후술하는 도 8에 도시된 바와 같이, 3개 이상의 접점 전극이 연성회로기판(230)에 형성될 수도 있고, 접점 전극(232)의 위치는 메인부(230-1)의 중앙 영역에 형성되는 것이 바람직하지만, 설계 조건에 따라서 변경될 수도 있다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라서 피에조 필름(211)으로 구현된 초음파 발생부(210)의 구성을 도시하는 도면으로서, 도 4의 (a)는 초음파 발생부(210)의 지지 부재(240)와 접촉하지 않는 외면을 도시하고, 도 4의 (b)는 초음파 발생부(210)의 지지 부재(240)와 접촉하는 내면을 도시하며, 도 4의 (c)는 피에조 필름(211)의 양단이 접합된 상태를 도시한다.
도 4의 (a) 내지 (c)를 참조하면, 본 발명의 초음파 발생부(210)는 피에조 필름(Piezo film)(211)의 양면에 각각 도전막(212,215)이 형성되어 구성되고, 필름(211)은 길이 방향으로 길게 형성되고 중앙부에 연성회로기판(230)에 형성된 접점 전극(232)과 접촉하기 위한 돌출부가 형성되어 있으며, 양단은 서로 접합되어 지지 부재(240)의 둘레를 감싸게 된다.
한편, 돌출부의 일측에는 비아홀(213)(via hole)이 형성되어 있는데, 이는 외면에 형성된 도전막(212)이 내면을 통해서 연성회로기판(230)에 형성된 접점 전극(232)과 접촉하기 위한 것으로서, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 돌출부의 내면의 일정 영역은 내면에 형성된 다른 도전막(215)과 격리되고, 격리된 영역(접촉 영역;214)은 비아홀(213)의 단면에 형성된 전도성 물질을 통해서 외면에 형성된 도전막(212)과 연결되어, 접점 전극(232)을 통해서 공급된 전원을 외면에 형성된 도전막(212)으로 전달한다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 접촉 유지 부재(220)를 설명하는 도면이다. 종래 기술의 접촉 유지 부재(134)는 압축 및 복원 탄성이 좋은 재질로 구성되어, 지지 부재(132)와 나사 결합된 것임에 비하여, 본 발명의 접촉 유지 부재(220)는 고무 또는 실리콘과 같은 탄성력있는 재질의 원통형 탄성체로 구현된다.
또한, 원통형의 둘레에는 외주면과 내주면을 관통하는 개구부(222)가 형성되어 있다. 이 개구부(222)는 후술하는 바와 같이, 접촉 유지 부재(220)가 연성회로기판(230) 및 초음파 발생부(210)를 감쌀 때, 연성회로기판(230)에 설치된 기준신호 발생부(234)가 접촉 유지 부재(220) 외부로 노출되도록 하기 위한 것이다.
따라서, 개구부(222)는 연성회로기판(230)의 기준신호 발생부(234)에 대응되는 위치에 형성되고, 특히, 기준신호 발생부(234)가 적외선을 발생시키는 LED 램프인 경우에는, LED 램프에서 발생되어 사방으로 방출되는 빛이 접촉 유지 부재(220)에 의해서 차단되지 않도록, 개구부(222)의 크기를 LED 램프보다 크게 형성할 수 있고(도 5의 (a)참조), 접촉 유지 부재(220)의 개구부(222) 주변 영역을 LED 램프 방향으로 진행할수록 탄성체의 두께가 얇아지도록 테이퍼링 처리를 할 수도 있다(도 5의 (b) 참조). 또한, 본 발명의 접촉 유지 부재(220)는 LED 램프에서 발생된 빛을 투과시킬 수 있는 투명 재질로 형성되는 것이 바람직하다.
도 6은 본 발명의 신호 발생 모듈(200)이 결합된 일 예를 도시한 도면이다.
도 2 및 도 6을 참조하면, 지지 부재(240)의 상부 둘레를 연성회로기판(230)이 감싸고, 지지 부재(240)의 하부 둘레를 초음파 발생부(210)를 구현하는 피에조 필름(211)이 감싸며, 초음파 발생부(210)의 돌출부에 형성된 접촉 영역(214)이 연성회로기판(230)의 접점 전극(232)과 각각 접촉된 후, 연성회로기판(230)과 초음파 발생부(210)의 돌출부 위에 탄성체인 접촉 유지 부재(220)가 씌워짐으로써 초음파 발생부(210)의 접촉 영역(214)과 연성회로기판(230)의 접점 전극(232)이 접촉된 상태가 유지된다. 이 때, 상술한 바와 같이, 접촉 유지 부재(220)의 개구부(222)를 통해서 연성회로기판(230)에 설치된 기준신호 발생부(234)가 외부로 노출된다.
이렇게 신호 발생 모듈(200)을 구성함으로써, 종래의 신호 발생 장치의 신호 발생 모듈(200)에 비해서 길이를 현저하게 단축시킬 수 있게 되었다.
한편, 신호 발생 모듈(200)의 길이뿐만 아니라 직경을 감소시키기 위해서, 본 발명의 바람직한 실시예는, 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이, 지지 부재(240)의 연성회로기판(230)이 둘레를 감싸는 영역의 일부를 절삭하여 직경을 감소시켰다.
종래 기술의 지지 부재(132)는 도 6의 (a)에 도시된 단면이 균일한 반경의 원형으로 형성되었는데, 이 경우, LED 램프가 설치된 연성회로기판(133)이 지지 부재(132) 둘레를 감싸면, LED 램프의 높이만큼 신호 발생 모듈의 직경(B)이 커지는 효과가 나타나고, 이에 대응되어 신호 발생 장치의 전체 직경이 증가하는 문제점이 나타난다.
따라서, 본 발명의 바람직한 실시예에서는 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이, 단면이 원형인 지지 부재(240)에서, 연성회로기판(230)의 LED 램프가 설치되는 위치에 대응되는 영역의 일부를, 원형의 중심을 통과하는 선분에 나란하게 절삭하여, 연성회로기판(230)이 지지 부재(240)를 감싼 후에도 직경이 증가하는 것을 방지하였다.
지지 부재(240)의 단면의 형상을 다시 설명하면, 지지 부재(240)의 연성회로기판(230)이 둘레를 감싸는 영역의 단면은, 서로 평행한 제 1 면 및 제 2 면과, 곡선으로 상기 제 1 면 및 제 2면을 연결하는 제 3면 및 제 4 면으로 구성된다.
이렇게 직경이 증가하는 것을 방지함으로써, 종래 기술에 비하여 신호 발생 모듈(200)의 직경 및 신호 발생 장치의 전체 크기를 감소시킬 수 있는 효과가 나타난다.
지금까지 상술한 본 발명의 바람직한 실시예에서는, 초음파 발생부(210)를 구성하는 피에조 필름(211)의 양면에 각각 하나씩의 도전막(212, 215)을 형성하고, 도전막(212, 215)에 전원을 공급하기 위한 한 쌍의 접점 전극(232)을 연성회로 기판(230)에 형성하는 것으로 설명하였으나, 피에조 필름(211)의 일 면에 2개 이상의 도전막을 형성할 수 있고, 이에 대응되는 숫자의 접점 전극을 연성회로기판(230)에 형성할 수도 있다.
도 8은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따라서 피에조 필름(211)으로 구현된 초음파 발생부(210)의 구성을 도시하는 도면으로서, 도 8의 (a)는 초음파 발생부(210)의 지지 부재(240)와 접촉하지 않는 외면을 도시하고, 도 8의 (b)는 초음파 발생부(210)의 지지 부재(240)와 접촉하는 내면을 도시하며, 도 8의 (c)는 피에조 필름(211)의 양단이 접합된 상태를 도시한다.
도 8의 (a) 내지 (c)에 도시된 예에서, 피에조 필름(711)의 외면에 하나의 도전막(712)이 형성되어 있고, 피에조 필름(711)의 내면에는 두 개의 도전막(715, 716)이 형성되어 있다. 접촉 영역(714)을 형성하기 위한 돌출부가 피에조 필름(711)의 일단에 형성되어 있으며, 피에조 필름(711)의 외면에 형성된 도전막(712)은 비아홀(713)을 통해서 돌출부의 내면에 형성된 접촉 영역(714)과 연결되고, 피에조 필름(711)의 내면에 형성된 2개의 도전막(715, 716)은 돌출부로 연장되어 접점 전극과 접촉된다.
이렇게 형성된 초음파 발생부(710)는 시간차를 두고 초음파 신호를 발생시켜 초음파 신호를 증폭시키게 된다. 즉, 외면에 형성된 도전막(712)에 지속적으로 전원이 인가된 상태에서, 내면에서 형성된 첫 번째 도전막(715)에 전원을 인가하여 첫 번째 도전막(715)이 형성된 영역에서 초음파를 발생시키고, 발생된 초음파가 내면에 형성된 두 번째 도전막(716)으로 진행할 타이밍에 두 번째 도전막(716)에 전원을 인가하여 두 번째 도전막(716)이 형성된 영역에서 초음파를 발생시켜 첫 번째 도전막(715)에서 발생된 초음파 신호와 중첩되도록 함으로써, 초음파 신호를 증폭시킬 수 있다. 이러한 초음파 신호를 증폭시키는 방법은 대한민국특허 제 10-0850792 호에 상세하게 설명되어 있으므로, 구체적인 설명은 생략한다.
도 9는 도 8에 도시된 초음파 발생부(210)로 전원을 공급하는 연성회로기판(830)의 구성을 도시하는 도면이다. 도 9에 도시된 예에서 초음파 발생부(710)의 접촉 영역의 수에 대응되도록 기준신호 발생부(234) 사이에 3개의 접점 전극(832)이 형성되어 있다. 접점 전극(832)이 배치되는 위치는 도 3의 (a) 및 (b)를 참조하여 설명한 내용이 그대로 적용된다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 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.
200 신호 발생 모듈
210 초음파 발생부
211 피에조 필름
212,215 도전막
213 비아홀
214 접촉 영역
220 접촉 유지 부재
222 개구부
230 연성회로기판
232 접점 전극
234 기준신호 발생부
236 연결전극
240 지지부재
242 관통홀
300 하우징
400a, 400b 캡부
500 펜심부

Claims (15)

  1. 지지부재;
    상기 지지부재 둘레를 감싸는 연성회로기판;
    상기 연성회로기판에 설치되어 기준신호를 발생시키는 기준신호 발생부;
    상기 지지부재 둘레를 감싸고, 상기 연성회로기판에 형성된 접점 전극과 접촉하여 전원을 공급받아 초음파 신호를 발생시키는 초음파 발생부를 포함하되,
    상기 접점 전극은 상기 기준신호 발생부와 동일한 높이 영역에서 형성된 것을 특징으로 하는 신호 발생 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 연성회로기판은
    상기 지지부재 둘레를 감싸고 상기 접점 전극이 형성된 메인부와,
    상기 접점 전극이 형성된 메인부의 영역으로부터 수직방향으로 연장된 서브부를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 발생 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 접점 전극은 상기 초음파 발생부에 형성된 도전막의 개수에 대응되는 수로 형성되는 것을 특징으로 하는 신호 발생 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 접점 전극 및 상기 기준신호 발생부는 한 쌍으로 구성되고, 상기 한 쌍의 접점 전극은 상기 한 쌍의 기준신호 발생부 사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 신호 발생 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 초음파 발생부는 피에조 필름과 상기 피에조 필름의 양 면에 각각 형성된 한 쌍의 도전막을 포함하고, 상기 한 쌍의 도전막은 상기 한 쌍의 접점 전극에 각각 접촉되는 것을 특징으로 하는 신호 발생 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 초음파 발생부와 상기 접점 전극간의 접촉 상태를 유지시키기 위해서,
    상기 연성 회로 기판이 상기 지지부재 둘레를 감싸고 상기 초음파 발생부가 상기 접점 전극과 접촉한 상태에서, 상기 연성회로기판의 둘레를 감싸는 접촉 유지 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 발생 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 접촉 유지 부재는 원통형의 탄성체인 것을 특징으로 하는 신호 발생 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 접촉 유지 부재는 상기 기준신호 발생부에서 발생된 빛을 투과시킬 수 있는 투명 재질로 형성된 것을 특징으로 하는 신호 발생 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 기준신호 발생부는 적외선을 발생시키는 발광 램프로 구성되고,
    상기 접촉 유지 부재의 상기 발광 램프의 대응되는 위치에 상기 발광 램프가 상기 접촉 유지 부재 외부로 노출되도록 개구부가 형성된 것을 특징으로 하는 신호 발생 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 개구부는 상기 발광 램프에서 생성된 적외선이 상기 탄성체의 의해서 차단되지 않도록 상기 발광 램프의 주변에 테이퍼링 처리된 것을 특징으로 하는 신호 발생 장치.
  11. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지부재의 상기 연성회로기판이 둘레를 감싸는 영역의 단면은, 원형에서 상기 원형의 중심을 통과하는 선분에 나란하게, 상기 연성회로기판의 상기 기준신호 발생부가 설치된 영역에 대응되는 영역의 일부가 절삭된 것을 특징으로 하는 신호 발생 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 지지부재는 내부에 펜심부가 관통하는 관통홀이 형성된 것을 특징으로 하는 신호 발생 장치.
  13. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지부재의 상기 연성회로기판이 둘레를 감싸는 영역의 단면은, 서로 평행한 제 1 면 및 제 2 면과, 곡선으로 상기 제 1 면 및 제 2면을 연결하는 제 3면 및 제 4 면으로 구성되는 것을 특징으로 하는 신호 발생 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 지지부재는 내부에 펜심부가 관통하는 관통홀이 형성된 것을 특징으로 하는 신호 발생 장치.
  15. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 신호 발생 장치는 상기 지지부재, 상기 연성회로기판, 상기 기준신호 발생부, 및 상기 초음파 발생부로 구성되는 신호 발생 모듈을 내부에 수용하도록 상기 신호 발생 장치의 하우징과 결합하는 캡부를 더 포함하고,
    상기 초음파 발생부에서 발생된 초음파 신호는 상기 신호 발생 모듈과 상기 캡부 사이의 공간을 따라서 아래 방향(지면 방향)으로 진행하여 대기 중으로 방출되는 것을 특징으로 하는 신호 발생 장치.
KR1020110054486A 2011-06-07 2011-06-07 신호 발생 장치 KR101125101B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110054486A KR101125101B1 (ko) 2011-06-07 2011-06-07 신호 발생 장치
PCT/KR2011/004384 WO2012169684A1 (ko) 2011-06-07 2011-06-15 신호 발생 장치
US13/306,389 US9007874B2 (en) 2011-06-07 2011-11-29 Signal generation device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110054486A KR101125101B1 (ko) 2011-06-07 2011-06-07 신호 발생 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101125101B1 true KR101125101B1 (ko) 2012-03-21

Family

ID=46142051

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110054486A KR101125101B1 (ko) 2011-06-07 2011-06-07 신호 발생 장치

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9007874B2 (ko)
KR (1) KR101125101B1 (ko)
WO (1) WO2012169684A1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5569939B2 (ja) * 2010-09-27 2014-08-13 株式会社ワコム 可変容量コンデンサ、位置指示器および入力装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100418423B1 (ko) 2001-03-14 2004-02-11 주식회사 나비시스닷컴 펜의 위치 인식을 이용한 입력 장치
JP2005106560A (ja) 2003-09-30 2005-04-21 Fujitsu Ltd 超音波距離測定装置又は超音波型座標入力装置
KR100850792B1 (ko) 2007-01-30 2008-08-06 (주)펜앤프리 위치 추적용 신호 발생 장치 및 이를 포함하는 입력 시스템
KR20110008718A (ko) * 2009-07-21 2011-01-27 (주)펜앤프리 초음파 신호를 이용한 정보 입력 시스템 및 방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100418423B1 (ko) 2001-03-14 2004-02-11 주식회사 나비시스닷컴 펜의 위치 인식을 이용한 입력 장치
JP2005106560A (ja) 2003-09-30 2005-04-21 Fujitsu Ltd 超音波距離測定装置又は超音波型座標入力装置
KR100850792B1 (ko) 2007-01-30 2008-08-06 (주)펜앤프리 위치 추적용 신호 발생 장치 및 이를 포함하는 입력 시스템
KR20110008718A (ko) * 2009-07-21 2011-01-27 (주)펜앤프리 초음파 신호를 이용한 정보 입력 시스템 및 방법

Also Published As

Publication number Publication date
US20120314543A1 (en) 2012-12-13
US9007874B2 (en) 2015-04-14
WO2012169684A1 (ko) 2012-12-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10983637B2 (en) Display device
KR102204384B1 (ko) 표시 장치
US20190098390A1 (en) Earbuds With Capacitive Sensors
US20220151554A1 (en) Wearable electronic device and assembly method
US10042444B2 (en) Capacitive stylus with two transmit electrodes
US20170192579A1 (en) Display Device Having Force Sensor Structure
JP6414917B2 (ja) 床面エフェクタ
JP2017047109A5 (ko)
US20140212086A1 (en) Optical module
JP5462332B2 (ja) 超音波センサー装置
KR20190139653A (ko) 도전성 프레임과 회로 기판을 연결하는 커넥터 및 그를 포함하는 전자 장치
KR101125101B1 (ko) 신호 발생 장치
KR102426718B1 (ko) 표시장치
ATE386341T1 (de) Elektromechanischer wandler mit mindestens einem piezoelektrischen element
US11910524B2 (en) Backlit user interface
US20170134840A1 (en) Microphone
KR102573668B1 (ko) 전기적 연결 장치 및 그것을 포함하는 전자 장치
TW201827847A (zh) 感測裝置
ATE343232T1 (de) Verbinder für kabel und bausatz für dessen zusammenbau
KR102574774B1 (ko) 안테나 및 그것을 포함하는 전자 장치
KR20200099261A (ko) 인터포저 및 이를 포함하는 전자 장치
JP2020170359A (ja) スタイラス
KR101930465B1 (ko) 전자 장치
TW201738702A (zh) 觸控筆裝置
TWI437477B (zh) 輸入模組及其基座及基座之製作方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150302

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170214

Year of fee payment: 6

LAPS Lapse due to unpaid annual fee