KR101614404B1 - 펜 - Google Patents

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KR101614404B1
KR101614404B1 KR1020137033675A KR20137033675A KR101614404B1 KR 101614404 B1 KR101614404 B1 KR 101614404B1 KR 1020137033675 A KR1020137033675 A KR 1020137033675A KR 20137033675 A KR20137033675 A KR 20137033675A KR 101614404 B1 KR101614404 B1 KR 101614404B1
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요한스 율리히
디에테르 헤케르
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스타빌로 인터내셔널 게엠베하
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Abstract

본 발명은 제 1 작업단에서 쓰거나 그리기 위한 펜에 관한 것이다.
본 발명에 따른 제 2작업단은 터치에 의해 터치 감지 스크린이 제어되도록 디자인되어 제공된다.

Description

펜 {Pen}
본 발명은 제 1 작업단에서 쓰거나 그리기 위한 카트리지를 구비한 펜에 관련된 것이다.
예를 들어, 아이폰(iphone)과 같은 터치 감지 스크린을 구비한 장치들이 있다. 터치 감지 스크린들은 일반적으로 손가락으로 제어된다. 만약 특별히 상기 실제의 스크린이 작거나 손가락으로 제어하기 위해 터치되는 영역(소프트 키)이 작을 경우 상기 손가락을 이용한 화면의 제어는 어렵다. 만약, 손가락이 원하는 영역뿐만 아니라 그 인접 영역을 커버하면 오동작이 발생할 수 있다.
본 발명은 펜이 손가락보다 일반적으로 더 작고, 특히 더 얇다는 인식에 의해 착안되었으며, 이러한 이유로 본 발명은 제어를 위해 접촉되는 스크린의 작은 영역에 정확한 제어가 가능하게 한다. 따라서 본 발명은 터치 감지 스크린을 제어하기 위한 도구 또는 보조기구로 펜을 설계하는 것을 목적으로 한다.
제 1작업단에서 쓰거나 그리기 위한 카트리지를 구비한 펜으로서, 터치에 의해 터치 감지 스크린을 제어하기 위해 설계된 제 2작업단을 구비할 수 있다.
상기 두 작업단은 서로 반대편에 위치할 수 있다.
상기 터치 감지 스크린을 제어할 때, 상기 펜을 쥐기 위한 그립영역은 상기 제 2 작업단과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 그립 영역과 제 2작업단 사이의 전기적인 연결은 전도성 입자들에 의해 생길 수 있다.
상기 펜은 케이스를 구비하며, 상기 케이스는 부분적으로 또는 전체적으로 플라스틱일 수 있다.
상기 제2 작업단은, 휘어질 수 있다.
상기 제2 작업단은, 펜 케이스를 기준으로 한 축의 방향으로 움직이며, 기 장착된 스프링 반대방향으로 움직일 수 있다.
상기 기 장착된 스프링의 힘은 적어도 두 가지의 다른 값일 수 있다.
상기 카트리지는 전진되거나 후진될 수 있고, 상기 카트리지가 전진될 때, 기 장착된 스프링의 힘은 상기 카트리지가 후진될 때의 힘과는 다른 값을 가질 수 있다.
상기 그립 영역은, 적어도 하나의 오목한 그립을 구비할 수 있다.
상기 전도성 입자는, 탄소입자일 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기 문제점은 터치에 의해 터치 감지 스크린을 제어하도록 설계된 상기 펜의 제 2 작업단에 의해 해결된다.
따라서 본 발명은 터치감지 스크린을 제어하기 위한 보조도구를 제공하는 것에 기반을 둔다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 펜의 측면도이다.
도 2는 도1의 화살표에 따른 종단면도이다.
도 3은 도 2의 화살표(B)에 따른 종단면도이다.
도 4는 도 1에 따른 펜의 축이 도시된 단면도이다.
도 5는 도 4에 따른 단면도의 반대방향에서의 단면도가 도시된 도 1에 따른 펜의 단면도이다.
도 6은 도 2의 화살표(K)에 따른 도 1에 따른 펜이 도시된 단면도이다.
도 7은 펜에서 사용되는 스프링의 탄성 특성이 도시된 그래프이다.
본 발명에 따르면, 상기 제 2작업단(second working end)은 제 1작업단(first working end)을 기준으로 어떠한 방법으로 정렬된다. 바람직하게는 본 발명에 따르면 두 작업단들은 서로 반대편에 위치하여 정렬된다. 예를 들어, 긴 펜의 경우 두 작업단들은 서로 같은 축을 가진다.
터치 감지 스크린의 기능은 상기 스크린과 스크린을 제어하는 상기 손가락 사이의 전기전도성 및/또는 전기용량성 연결을 기반으로 한다. 이러한 연결을 확보하기 위해, 본 발명에 따르면, 스크린이 손가락으로 직접 터치되지 않고, 제 2작업단에 의해 터치되더라도, 터치감지 스크린을 제어할 때 펜을 쥐기 위한 그립영역이 상기 제 2 작업단과 전기적으로 연결된다는 것이 예상된다. 이를 통해(전기적으로)상기 펜은 거의 손가락의 연장을 나타내며, 이는 상기 스크린에 직접적인 손가락의 터치 또는 상기 스크린에 상기 제 2 작업단의 터치가 약간의 차이가 있거나 차이가 없도록 만들어준다. 이는 스크린에 손가락으로 직접 터치하던지 제 2작업단을 통해 간접적으로 터치하던지 실질적인 차이가 없게 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 그립영역과 상기 제 2작업단 사이의 전기적인 연결은 전도성 물질(특히, 탄소 입자)의 입자에 기인한다. 따라서, 펜 관련 부품 제조시 재료의 자유로운 선택이 가능하다. 탄소입자들은 앞서 언급한 모든 경우에 대해 전기적인 연결을 제공할 것이다.
본 발명의 다른 바람직한 실시 예에 따르면 펜은 전체적으로 또는 부분적인 플라스틱 케이스를 구비한 것으로 예상된다. 플라스틱 케이스의 사용은 예를 들면, 형상, 표면 마무리재료, 표면 디자인, 색상, 등을 참조하여 펜의 많은 디자인을 가능하게 한다. 플라스틱은 비교적 저렴한 소재로, 저렴하게 작업되고, 가공될 수 있다. 또한, 탄소입자를 포함시키는 것(embedding)을 경제적이며 용이하게 할 수 있다.
본 발명의 다른 바람직한 실시 예에 따르면 제 2작업단은 휘기 쉽고, 특히 탄성을 가지고 휘기 쉽다는 것을 예상할 수 있다. 다시 말해, 본 실시 예에 따르면 그것은 거의 쿠션과 같다. 만약 압력이 매우 심할 경우, 유연성은 특히 스크린의 손상으로부터 보호해준다. 제 2작업단 상의 휘기 쉽거나 부드러운 부분은 스크린의 손상을 방지한다.
심한 압력에 의한 터치 감지 스크린의 손상의 추가 예방을 위한 본 발명의 바람직한 실시예는 제 2작업단이 펜 케이스를 기준으로 축 방향으로 이동되고, 특히 기 장착된 스프링에 반대하여 이동된다는 것을 예상할 수 있다.
본 발명에 따르면 바람직하게는 기 장착된 스프링의 힘은 적어도 두 가지의 다른값으로 설정될 수 있다. 따라서, 예를 들면, “단단한” 및 “부드러운” 서스펜션(suspension) 사이의 선택을 할 수 있다. 이를 통해, 사용자는 기호에 따라 펜을 설정할 수 있다.
본 발명의 특히 바람직한 실시 예에 따르면 카트리지는 전진되거나 후진될 수 있고, 상기 카트리지가 전진될 때 기 장착된 스프링의 힘은, 상기 카트리지가 후진될 때의 힘과는 다른 값을 가지는 것이 예상될 수 있다.
따라서 이러한 설계에 의해 기 장착된 스프링의 힘은 카트리지의 작동상태에 따라 연결된다. 예를 들어, “단단한” 서스펜션(suspension) 은 후진된 카트리지 상태를 동반하며, 반면 전진된 카트리지 상태에서는 “부드러운” 서스펜션이 제 2작업단상에서 동작한다. 상기 펜의 관리성은 이 전체를 통해 쉽게 달성된다. 사용자가 “단단한” 또는 “부드러운” 서스펜션(suspension) 을 선호하는 지에 따라 사용자는 카트리지를 후진하거나 전진할 필요가 있다.
본 발명의 특히 바람직한 실시 예에 따르면 앞서 언급된 터치 감지 스크린을 제어하기 위하여 펜을 쥐기 위한 상기 그립 영역은 적어도 하나의 오목한 그립을 구비한다. 상기 오목한 그립 이외에도 다른 오목한 그립이 예상될 수 있고, 상기 다른 오목한 그립은 제 1작업단을 사용할 때(쓰고, 그리고) 펜을 쥐는데 사용된다.
보통의 작업(쓰기, 그리기) 동안 쥐기 위한 제 1 오목한 그립 및 터치 감지 스크린을 제어할 때 사용하기 위한 제 2 오목한 그립을 가질 수 있다는 점에서 상기 펜은 어느 정도 대칭적이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 펜의 측면도이고,
도 2는 도1의 화살표에 따른 종단면도이고,
도 3은 도 2의 화살표 (B)에 따른 종단면도이고,
도 4는 도 1에 따른 펜의 축이 도시된 단면도이고,
도 5는 도 4에 따른 단면도의 반대방향에서의 단면도가 도시된 도 1에 따른 펜의 단면도이고,
도 6은 도 2의 화살표 (K)에 따른 도 1에 따른 펜이 도시된 단면도이고,
도 7은 펜에서 사용되는 스프링의 탄성특성이 도시된 그래프이다.
도면에 도시된 상기 펜은 케이스를 포함하며, 두 영역(비대칭으로)으로 분할될 수 있으며, 쓰는 영역(10)은 도면의 왼쪽에 도시되어 있으며, 입력 영역(12)는 도면의 오른쪽에 도시되어 있다. 쓰는 영역(10)상에 제 1 작업단(14), 입력 영역(12)상에 제 2 작업단(16)이 있다. 제 1작업단(14)에는 카트리지(18)의 지점이 있고, 상기 카트리지는 도면에 도시된 바와 같이 전진된 위치와 두가지 위치들에서 시작될 수 있다. 도시된 후진된 위치를 가지는 제 2스프링(20)은 표시된 두번째 위치의 카트리지(18)에 기 장착되어 사용된다. 도면부호 22로 부여된 캐치 매커니즘은 전진된 위치에서 잠금을 위해 사용된다. 그것은 도면에 희미하게 보여지며 일반적인 펜의 공지기술로 잘 알려져있다. 그러므로 더욱 자세한 설명은 생략한다. 여기서, 카트리지 전진상태라 함은 사용자가 캡(26)을 눌러서 제1작업단(14)이 케이스 외부로 노출된 상태이며, 카트리지 후진상태라 함은 제1작업단(14)이 케이스 내부로 들어간 상태이다.
푸셔(24)은 상기 케이스(10, 12)를 기준으로 축의 방향으로 움직일 수 있고, 이는 캐치 매커니즘을 활성화 하거나 상기 카트리지(18)를 전진하거나 후진하기 위해 사용된다. 만약 푸셔가 축의 방향으로 눌려져 움직일 경우, 상기 카트리지는 케이스의 내부에서 전진 또는 후진된 위치로 바뀐다.
중공형이며, 탄성적으로 휘어질 수 있는 캡(26)은 푸셔(24)를 덮어 아치모양을 만든다. 상기 캡(26)은 마운트(28)에 의해 고정되며, 이는 제 1스프링(30)상에서 지지되며, 도면의 오른쪽상의 제 1스프링(30)에 의해 미리 장착된다. 상기 제 1스프링(30)는 받침(32)에서 지지되며, 상기 받침은 영역(12)과 일체로 형성된다. 상기 입력영역(12)은 오목한 그립들이 구비되며, 그 중 하나는 예를 들어 참조번호(36)에 의해 표시된다. 또한, 상기 쓰는 영역은 오목한 그립들이 구비되며, 그 중 하나는 예를 들어 참조번호(34)에 의해 표시된다.
상기 캡(26), 상기 마운트(28) 및 받침(32)을 포함하는 상기 입력 영역(12)은 플리스틱으로 만들어지고, 상기 플라스틱에 탄소 입자가 내재되고, 따라서 전기 전도성을 가진다. 상기 제 1스프링(30)은 금속 또는 다른 전기전도성 재료로 만들어진다. 따라서 상기 캡(26)은 오목한 그립(34)의 전체와 전기적으로 연결된다.
도면에 도시된 작동 상태에서, 상기 카트리지(18)은 전진된 상태인 경우, 상기 캐치 매커니즘(22)이 활성화되는 압력지점까지 동작할 때, 상기 기 장착된 제 1스프링(30)의 힘은 캡(26)또는 푸셔(24)에 작용한다. 그러나 상기 카트리지(18)가 후진될 경우, 제 1스프링(30)보다 더 큰 스프링 계수(spring constant)를 가지는 제 2스프링(20)이 캡(26)과 푸셔(24)에 작용한다. 추가적으로 여기서 언급된 스프링계수는, 푸셔(24)위에 놓이게 되면 쿠션처럼 동작하지만 가벼운 압력에 의해 변형되는 캡(26)의 스프링계수이다.
도면에 도시된 실시예와 함께 조건들은 다음과 같다.
1. 상기 카트리지가 후진된 상태에서는 다음사항이 적용된다.
캡(26)이 2mm만큼 눌려지면 상기 캡(26)은 푸셔(24)위에 놓이고, 제 1 실시예에서는 3.1 N의 스프링력(spring force)이 작용하고, 제 2실시예에서는 4N의 스프링력이 작용한다. 여기서 제 1실시예는 제 1스프링의 초기길이가 18mm인 경우이고, 제 2 실시예는 제 1스프링의 초기길이가 22mm인 경우이다. 푸셔(24)와 함께 캡(26)을 축의 방향으로 더 이동시키면, 캐치 메커니즘(22)이 카트리지(18)를 전진된 위치에서 고정할 때까지 제 1실시예에서는 7.9N까지 스프링력이 작용하고, 제 2 실시예에서는 10.8N까지 스프링력이 작용한다.
2. 상기 카트리지가 전진된 상태에서는 다음사항이 적용된다.
활성화 된 때, 상기 캡(26)이 2mm만큼 눌려지고, 따라서 캡(26)은 푸셔(24)위에 놓이게 된다. 이제는, 푸셔(24)와 함께 캡(26)의 추가이동에 대해 1실시예에서는 1.3N의 스프링력 및 2실시예에서는 2.7N의 스프링 힘이 작용한다. 만약, 캡(26)이 추가이동 한다면, 캐치 매커니즘(22)이 응답하여 카트리지(18)가 다시 잠길 때 까지는 1실시예에서는 7.7N, 2실시예에서는 10.7N의 힘이 작용한다.
따라서 기 장착된 스프링의 힘으로 작동하는 카트리지(18)가 전진 및 후진됨에 의해 푸셔(24)를 구비한 캡(26)이 입력부분(12)을 기준으로 축 방향의 움직임에 대해 서로 다른 값으로 설정되고, 이는 사용자의 취향에 따라 선택된다. 따라서, 카트리지(18)의 전진 및 후진에 의해, 입력영역(12)에 대해 축 방향에 대항하는 푸셔(24) 및 캡(26)에 작용하는 기 설정된 힘이 각기 다른 값으로 설정될 수 있게 되고, 사용자의 기호에 따라 선택될 수 있다.
전술한 쿠션 타입(탄력있는) 유연성을 구비한 푸셔(24)를 구비한 캡(26)의 서스펜션 덕분에 상기 제 2작업단을 사용하여 터치 감지 스크린을 활성화할 때 상기 스크린의 손상의 위험이 없다. 작업단(16)이 스크린 상에 터치되는 영역은, 스크린 위에 손가락을 시뮬레이트하여 필요한 전기용량성/전기전도성 연결을 제공하기에는 충분히 크다.
상기 캡(26)은, 상기 마운트(28), 상기 제 1스프링(30) 및 상기 받침(32)를 통해 상기 오목한 그립(34)에 전기적으로 연결되므로, 터치 감지 스크린 사용시, 상기 제 2작업단(16)은 상기 오목한 그립(24)에 놓여진 손가락의 전진으로 사용될 수 있다. 그러나 상기 제 2작업단(16)은 손가락과 비교하여 유효면적이 더 작고, 이러한 이유로 상기 스크린은 더 높은 정확도로 사용될 수 있다.
추가적인 설명을 위해 도 7을 참조하며, 이는 제 1스프링(30)에 대한 일예의 특성을 나타낸다. 상기 실시예에서 도시되고 설명된 상기 제 1스프링(30)은 실시예 1에서 18mm, 실시예 2에서 22mm의 초기 길이를 가지고, 상기 제 1스프링(30)은 장착된 상태에서 15mm의 길이로 기 장착된다.
상기 상세한 설명, 청구항 및 도면에서 본 발명의 특성이 공개되었고 이는 본 발명의 개별적인 및 어떤 조합의 다른 실시예들의 효과에 놓여져 있다는 것은 중요할 수 있다.

Claims (11)

  1. 제 1작업단(14)에서 쓰거나 그리기 위한 카트리지(18)를 구비한 펜으로서, 터치에 의해 터치 감지 스크린을 제어하기 위해 설계된 제 2작업단(16)을 구비하며,
    상기 터치 감지 스크린을 제어할 때, 상기 펜을 쥐기 위한 그립 영역(34)은 상기 제 2 작업단(16)과 전기적으로 연결되며,
    상기 그립 영역(34)과 상기 제 2작업단(16)은 전도성 입자가 내재된 플라스틱으로 제조되고,
    상기 그립 영역(34)과 제 2작업단(16) 사이의 전기적인 연결은 전도성 입자들에 의해 생기되,
    상기 제 2작업단(16)은,
    케이스(10, 12)를 기준으로 한 축의 방향으로 움직이며, 기 장착된 스프링 반대방향으로 움직이고,
    상기 카트리지(18)는 전진되거나 후진될 수 있고, 상기 카트리지가 전진될 때, 기 장착된 스프링의 힘은 상기 카트리지가 후진될 때의 힘과는 다른 값을 가지는 것을 특징으로 하는 펜.
  2. 청구항 1에서,
    상기 제 1 및 제 2 작업단(14, 16)은 서로 반대편에 위치하는 것을 특징으로 하는 펜.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 청구항 1에서,
    상기 펜은 케이스(10,12)를 구비하며, 상기 케이스는 부분적으로 또는 전체적으로 플라스틱인 것을 특징으로 하는 펜.
  6. 청구항 1에서,
    상기 제 2작업단은,
    휘어질 수 있는 것을 특징으로 하는 펜.


  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 청구항 1, 청구항 2, 청구항 5 및 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 그립 영역(34)은,
    적어도 하나의 오목한 그립을 구비하는 것을 특징으로 하는 펜.
  11. 청구항 1에서,
    상기 전도성 입자는,
    탄소입자인 것을 특징으로 하는 펜.
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