KR101614575B1

KR101614575B1 - 정전용량 방식 터치 펜 겸용 볼펜

Info

Publication number: KR101614575B1
Application number: KR1020120092131A
Authority: KR
Inventors: 신경남
Original assignee: 신경남
Priority date: 2012-08-23
Filing date: 2012-08-23
Publication date: 2016-04-21
Also published as: KR20140025859A

Abstract

본 발명은 정전용량 방식의 터치 펜으로 사용함은 물론 필기구로써 볼펜으로도 사용할 수 있는 터치 펜 겸용 볼펜에 관한 것으로, 정전 용량의 변화가 생기도록 하기 위해서 도전성 물질을 혼합하여 터치가 가능한 볼헤드를 필기구로 사용할 수 있는 볼펜에 일체로 형성하고, 그 볼펜의 볼펜심이 볼헤드를 관통하여 인출되도록 함으로써 간편하게 휴대하면서 사용자의 간단한 조작으로 터치 펜 및 볼펜으로 기능을 전환시켜 사용할 수 있도록 하고, 또한 이러한 전환의 형태가 기존의 터치 펜이나 볼펜의 사용방법과 동일하여 사용형태를 변경하지 않고 기존의 터치 펜 및 볼펜의 사용법을 그대로 사용할 수 있도록 한 것이다.

Description

정전용량 방식 터치 펜 겸용 볼펜{Ball pen combind with a touch pen}

본 발명은 정전용량 방식의 터치 펜으로 사용하거나 필기구로써 볼펜으로 사용할 수 있는 것으로, 볼펜심을 삽입하면 정전용량 방식의 터치 펜으로 사용할 수있고, 볼펜심을 인출하면 볼펜으로 사용할 수 있어 필요에 따라 터치 펜 또는 볼펜으로 선택하여 사용할 수 있도록 한 것이다.

현재 스마트폰이나 태블릿 피시, 또는 기타 터치스크린을 활용하여 제어할 수 있도록 하는 전자기기의 터치스크린 패널은 항,하부의 전극이 선택적으로 접촉되는 감압방식 또는 터치 된 부분의 정전용량의 변화를 이용하여 그 위치를 파악하는 정전용량 방식으로 나뉘어지는 것으로, 대량생산이 가능하면서도 제조비용이 저렴한 정전용량 방식의 터치스크린이 주로 사용되어진다.

이러한 정전용량 방식은 인체의 손가락으로 입력할 수 있도록 설계 제작된 것으로, 손 끝이 터치 패널에 닿을 때 인체에 흐르는 미세한 전류에 의하여 정전용량값의 변화된 위치를 읽을 수 있도록 한 것이기 때문에 종래의 감압방식 용 터치 펜으로는 조작이 불가능하며, 동일한 이유로 손톱이나 볼펜, 기타 필기구로는 터치스크린에 입력되지 않는 문제가 있는 것이다.

따라서 최근에는 인체에 흐르는 전류를 터치 펜에 전달하거나, 터치 펜의 끝 부분에서 정전기가 발생하도록 하는 등 정전용량 방식의 터치스크린에 신호를 입력할 수 있도록 다양한 종류의 터치 펜이 제안되었으나, 이러한 방식은 전류의 전달이 제대로 이루어지지 않거나 또는 불규칙하여 신호 입력이 민감하지 않고 사용감이 떨어지는 문제가 있는 것이었다.

또한, 이러한 터치 펜은 터치 스크린에 글씨 등을 입력하기 위한 터치 펜으로써 별도로 구비하여야 하므로 휴대가 불편한 문제가 있는 것이다.

공개특허공보 공개번호 10-2011-105500

따라서 본 발명은 정전용량 방식의 터치 펜으로 사용이 가능하면서도 필요시에는 볼펜심을 인출하여 볼펜으로도 사용할 수 있도록 함으로써 터치 펜과 볼펜을 겸용으로 사용할 수 있도록 한 것이다.

또한, 이러한 터치 펜과 볼펜을 일체로 형성함에 있어서 그 형태를 크게 변형시키지 않으면서도 단순한 구조개선으로 간단하게 제작할 수 있도록 하고, 또한 터치 펜 또는 볼펜으로의 변환이 원터치로 이루어지면서도 사용형태를 변경하지 않고 기존의 터치 펜 및 볼펜의 사용법을 그대로 사용할 수 있도록 한 것이다.

이를 위하여 본 발명은 정전 용량의 변화가 생기도록 하기 위해서 도전성 물질을 혼합하여 터치가 가능한 볼헤드를 필기구로 사용할 수 있는 볼펜에 일체로 형성하고, 그 볼펜의 볼펜심이 볼헤드를 관통하여 인출되도록 함으로써 터치 펜과 볼펜이 동일한 방향으로 모두 구비하여 간단한 조작에 의하여 터치 펜 및 볼펜으로의 변환이 가능하면서도 간편하게 사용할 수 있도록 한 것이다.

또한, 볼헤드를 탄성재로 이루어지도록 하면서도 그 탄성재로 이루어진 볼헤드를 심재와 결합하여 볼펜의 캡의 내측으로 삽입함으로써 볼헤드가 유연성 있게 움직임되면서도 캡에 조립된 상태에서 임의로 이탈되지 않고 견고하게 고정되도록 한 것이다.

따라서 본 발명은 터치 펜과 볼펜이 일체로 형성되어 사용자의 편의에 따라 선택적으로 사용할 수 있으므로 두 종류의 물품을 하나의 물품으로 통합하여 휴대할 수 있게 되어 휴대성이 좋은 것이고, 또한 이러한 터치 펜과 볼펜이 동일한 방향으로 형성면서도 원터치로 기능 변경이 가능하고, 또한 사용방법을 바꾸지 않고 종래의 사용법 그대로 사용할 수 있어 누구나 편리하게 사용할 수 있는 것이다.

또한, 볼펜심이 관통하기 위하여 볼헤드에 관통공이 형성되어 터치 펜으로 사용시 더욱 유연성 있게 움직임되므로 입력을 더욱 정밀하게 할 수 있고, 사용감을 높일 수 있게 되는 것이다.

또한, 볼펜의 구조변경을 크게 하지 않고도 터치 펜을 일체로 형성할 수 있으므로 제작이 용이하고 제작 단가를 절감할 수 있어 매우 경제적인 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예를 나타낸 단면도
도 2 및 도 3은 본 발명의 볼헤드의 조립구조를 나타낸 분해 사시도
도 4는 본 발명의 작동구조를 나타낸 단면도
도 5는 본 발명의 볼펜심 인출구조를 나타낸 작동상태도
도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예의 볼펜심 인출구조를 나타낸 분해사시도
도 7은 도 6의 볼펜심 인출구조를 나타낸 작동상태도
도 8 및 도 9는 본 발명의 볼헤드와 캡의 결합구조의 또 다른 실시 예를 나타낸 단면도

이하 첨부도면에 의거 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 펜 본체(10) 내부에 볼펜심(11)을 수납하고, 볼펜심(11)이 출입되는 전방의 캡(12)에 터치스크린 패널에 터치를 위한 볼헤드(20)를 조립하면서 볼펜심(11)이 볼헤드(20)를 관통하여 출입하도록 함으로써 볼펜심(11)의 인출 여부에 따라서 터치 펜 또는 볼펜으로 선택하여 사용할 수 있도록 한 것이다.

이때, 상기 볼펜심(11)은 스프링 등의 탄성수단(13)에 의하여 복원력을 갖도록 되는 것으로, 볼펜심(11)이 인출되는 구조는 도 1 및 도 5에 도시된 바와 같이 버튼(14)의 누름에 의하여 원터치로 인출되는 구조로 형성하거나, 또는 도 6 및 도 7과 같이 펜 본체(10)를 상부 몸체(10a)와 하부 몸체(10b)로 분할하여 상부 몸체(10a)의 회전에 의하여 볼펜심(11)의 인출이 이루어지도록 할 수 있는 것으로, 이러한 구조가 본 발명의 목적이 제한하지 않는 범위에서 다양한 방식으로 변형하여 제작할 수 있으며, 볼펜심(11)이 내,외부로 출입하는 구조에는 모두 적용될 수 있는 것이다.

또한, 상기 볼헤드(20)는 전기적 물질, 가장 바람직하게는 전해질을 혼합하여 볼헤드가 터치스크린 패널에 접촉될 때 터치스크린 패널의 표면에 정전용량의 변화를 줄수 있도록 함으로써 터치스크린에 신호 입력이 가능토록 함이 바람직한 것이다.

따라서 터치 펜을 사용하고자 할 경우에는 볼펜심(11)을 내부로 삽입하여 볼헤드(20)가 노출되도록 한 후 터치 펜으로 사용할 수 있게 되는 것이고, 볼펜으로 사용하고자 할 경우에는 볼펜심(11)을 외부로 인출하여 필기구로 사용할 수 있게 되기 때문에 사용자의 편의에 따라 터치 펜 또는 볼펜을 선택적으로 사용할 수 있으므로 두 종류의 물품을 하나의 물품으로 통합하여 휴대할 수 있게 되어 휴대성이 좋은 것이고, 또한 터치 펜과 볼펜의 변환 구조가 매우 간단하여 누구나 쉽게 사용이 가능하게 되는 것이다.

그리고 이러한 볼헤드(20)는 터치스크린과 직접 터치되는 부분이 연질체로 이루어지도록 함이 바람직한 것으로, 볼헤드(20)의 구조를 탄성재로 이루어지는 헤드체(21)와 경질체로 이루어지는 심재(22)의 이중구조로 이루어지도록 하면 심재(22)가 펜 본체(10)의 캡(12)에 끼워 고정되면서도 헤드체(21)가 캡(12)의 외부로 노출되어 터치 조작이 가능하게 되는 것이고, 또한 이러한 헤드체(21)와 심재(22)의 중앙에 관통홀(21a,22a)을 형성함으로써 볼펜심(11)이 볼헤드(20)를 구성하는 헤드체(21)와 심재(22)를 관통하여 인출되어질 수 있도록 한 것이다.

또한, 상기 헤드체(21)와 심재(22)는 서로 대응되게 걸림수단(21b,22b)을 형성하여 서로 맞물려 끼워 조립되도록 하고, 그 헤드체(21)의 외주면이 펜 본체(10)의 캡(12) 내주면에 밀착되게 조립되도록 하면 헤드체(21)가 심재(22)로부터 임의로 분리되는 것을 방지할 수 있게 되는 것이다.

이때, 상기 심재(22)가 펜 본체의 캡(12) 내주면에 밀착 고정되게 조립되도록 함으로써 헤드체(21)와 심재(22)가 더욱 견고하게 조립되어 빠지지 않도록 할 수 있는 것으로, 캡(12)의 내주면에 경사면(12a)을 형성하여 심재(22)가 캡(12)에 끼워진 상태에서 전방으로 더 이상 삽입되지 않고, 후방으로는 탄성수단(13)에 의하여 지지되도록 함이 바람직한 것이다.

즉, 캡(12)의 내주면 직경을 펜 본체(10)와 결합되는 부분의 타측, 전방으로 점차 작아지도록 경사지게 형성하면 심재(22)가 캡(12)에 삽입되면서 내주면에 밀착 고정되는데, 심재(22)의 후방에 내입안착부(22e)를 형성하여 볼펜심(11)의 탄성고정을 위한 스프링 등의 탄성수단(13)이 안착되도록 하고, 이러한 탄성수단(13)에 의하여 심재(22)가 캡(12)의 전방 측으로 밀려 고정되도록 할 수 있게 되는 것이다.

이때, 심재(22)의 외주면을 캡(12)의 내주면 경사 기울기에 대응되게 형성하면 더욱 견고한 조립이 이루어지도록 할 수 있게 되는 것이다.

또한, 상기 캡(12)은 도 8에 도시된 바와 같이 내주면에 단턱(12b)을 형성하면 심재(22)의 플랜지부(22c)가 단턱(12b)에 걸려 고정되도록 되는 것으로, 상기 단턱(12b)에 의하여 캡(12)의 내주면 직경이 헤드체(21)의 외주면이 위치되는 부분과 심재(22)의 외주면이 위치되는 부분의 직경이 서로 다르게 형성됨으로써 각각의 헤드체(21)와 심재(22)의 외주면이 캡(12)의 내측, 서로 다른 직경의 내주면에 밀착 고정되도록 함으로써 헤드체(21)와 심재(22)가 더욱 견고하게 고정되는 것이고, 따라서 헤드체(21)를 이용하여 터치 작동을 할 경우에 헤드체(21)가 심재(22)로부터 임의로 빠지는 것을 방지할 수 있게 되는 것이다.

즉, 헤드체(21)의 외주면이 캡(12)의 내주면 중에서 단턱(12b)에 의하여 직경이 상대적으로 작게 형성되는 내주면에 밀착 고정되어 유동이 방지되어 헤드체(21)에 움직임이 발생할 경우에도 헤드체(21)가 심재로부터 빠지는 것을 방지할 수 있게 되는 것이고, 또한 후방의 심재(22)는 단턱(12b)에 의하여 직경이 상대적으로 크게 형성되는 내주면에 심재(22)의 플랜지부(22c) 외주면이 밀착 고정되어 볼헤드(20) 전체의 유동을 방지한 상태로 안정적으로 터치작동이 가능하게 되는 것이다.

또한, 상기 캡(12)의 내주면과 심재(22)의 외주면에는 서로 대응되게 복수의 보강살이 형성되는 널링부(미도시)를 형성하거나, 또는 슬라이드 결합수단(미도시)를 형성하면 캡(12)과 볼헤드(20)의 조립상태를 더욱 견고하게 하여 임의로 회동되지 않게 할 수 있는 것이다.

한편, 상기 볼헤드(20)는 헤드체(21)와 심재(22)의 관통홀(21a,22a)이 형성된 외측에 만곡부(21d,22d)를 형성하여 볼헤드(20)가 캡(12)의 외측으로 노출되어질 때 만곡되어진 부분이 노출되어 터치스크린의 터치가 넓은 면적으로 마찰되도록 할 수 있는 것으로, 이러한 헤드체(21)의 만곡부(21d)가 심재(22)의 만곡부(22d)와 이격되게 형성되도록 하면 헤드체(21)의 움직임이 더욱 유연성 있게 변형되어 터치 인식률을 높일 수 있게 되는 것이다.

즉, 헤드체(21)가 터치스크린 패널에 마찰되어 움직임 될 때 헤드체(21)가 유연성 있게 움직임 되어 상대적으로 넓은 면이 터치스크린 패널에 접하게 되는 것이고, 따라서 헤드체(21)에 내장된 전기적 물질이 터치스크린 패널의 전극 패턴들과 반응도를 높여서 정전용량의 변화를 더욱 쉽게 가져오게 되어 터치 인식률을 높일 수 있게 되어 입력을 더욱 정밀하게 할 수 있고, 터치 사용감을 높일 수 있게 되는 것이다.

10: 펜 본체 10a: 상부 몸체
10b: 하부 몸체 11: 볼펜심
12: 캡 12a: 경사면
12b: 단턱 13: 탄성수단
14: 버튼
20: 볼헤드 21: 헤드체
21a: 관통홀 21b: 걸림수단
21d: 만곡부 22: 심재
22a: 관통홀 22b: 걸림수단
22c: 플랜지부 22d: 만곡부
22e: 내입안착부

Claims

삭제
펜 본체(10) 내부에 볼펜심(11)이 수납되고, 볼펜심(11)이 출입되는 캡(12)에 터치를 위한 전기적 물질이 혼합된 볼헤드(20)가 조립되어 볼펜심(11)이 상기 볼헤드(20)를 관통하여 출입되면서 볼펜심(11)의 인출 여부에 따라서 정전용량 방식의 터치펜 또는 필기구로써 선택 사용이 가능하게 되는 것에 있어서,
상기 볼헤드(20)는 탄성재로 이루어지는 헤드체(21)와 경질체로 이루어지는 심재(22)의 이중구조로 이루어지고
상기 심재(22)가 펜 본체(10)의 캡(12)에 끼워 지지되기 위하여 상기 헤드체(21)와 심재(22)는 서로 대응되게 걸림수단(21b,22b)이 형성되어 맞물려 끼워 조립되면서 헤드체(21)의 외주면이 펜 본체(10)의 캡(12) 내주면에 밀착되어 헤드체(21)와 심재(22)가 임의로 분리되는 것을 방지토록하고,
상기 헤드체(21)와 심재(22)의 중앙에는 관통홀(21a,22a)이 형성되어 볼펜심(11)이 볼헤드(20)를 관통하여 인출되어짐을 특징으로 하는 정전용량 방식 터치 펜 겸용 볼펜.
삭제
제 2항에 있어서,
상기 캡(12)은 내주면의 직경이 펜 본체(10)와 결합되는 부분의 타측으로 점차 작아지면서 경사지게 형성되어 심재(22)가 캡(12)에 삽입되면서 내주면에 밀착고정되게 조립됨을 특징으로 하는 정전용량 방식 터치 펜 겸용 볼펜.
제 2항에 있어서,
상기 캡(12)은 내주면에 단턱(12b)이 형성되어 심재(22)의 플랜지부(22c)가 단턱(12b)에 걸려 고정됨을 특징으로 하는 정전용량 방식 터치 펜 겸용 볼펜.
제 2항에 있어서,
상기 헤드체(21)와 심재(22)는 관통홀(21a,22a)이 형성된 외측에 만곡부(21d,22d)가 형성되고, 헤드체(21)의 만곡부(21d)가 심재(22)의 만곡부(22d)와 이격되게 형성되어 헤드체(21)가 유연성 있게 변형됨을 특징으로 하는 정전용량 방식 터치 펜 겸용 볼펜.