KR101673135B1 - 디지타이저 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디스플레이 기기에 사용되는 입력 장치의 한 종류인 디지타이저(Digitizer) 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 스타일러스 펜의 터치 신호에 대한 압력의 구분 감지가 가능한 디지타이저 시스템에 관한 것이다.
본 발명의 일면에 따른 디지타이저 시스템은 하우징과 하우징 내에 배치되어 터치 스크린에 접촉되는 경우 입력 신호를 가하되, 터치 스크린에 접촉되는 면적이 터치 스크린에 접촉되는 압력에 따라 균일하게 변하는 펜팁을 포함하는 스타일러스 펜 및 스타일러스 펜으로부터 입력 신호를 인가 받으며 기설정된 패턴을 내부에 포함하는 터치 패널을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

디지타이저 시스템{DIGITIZER SYSTEM}

본 발명은 디스플레이 기기에 사용되는 입력 장치의 한 종류인 디지타이저(Digitizer) 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 스타일러스 펜의 터치 신호에 대한 압력의 구분 감지가 가능한 디지타이저 시스템에 관한 것이다.

디지타이저(Digitizer)는 디스플레이 기기에 사용되는 입력 장치의 한 종류로서, 매트릭스 형태의 전극 구조를 포함하고, 사용자가 펜 또는 커서를 움직이면 매트릭스 상의 X, Y 좌표를 읽어 입력 장치의 위치 신호를 전달하고, 그에 해당되는 명령을 수행하는 장치이다.

디지타이저는 광의적으로 터치패널 또는 태블릿이라고도 불리며, 투명전극 층이 코팅되어 있는 두 장의 기판을 Dot Spacer를 사이에 두고 상호 마주보도록 합착시켜, 손가락이나 펜에 의해 상부 기판을 접촉할 시 위치 검출을 위한 신호가 인가되는 저항막 방식과, 표면파 발생의 트랜스듀서를 응용한 압전소자를 이용하는 초음파 반사 방식, 전자기파를 발생하는 패턴층 위에서 전자기파를 공명 흡수하는 코일을 이용하는 전자기공명 방식 및 사람의 몸에 있는 정전용량을 이용하여 전류의 양이 변경된 부분을 인식하여 위치를 검출하는 정전 용량 방식 등에 따라 구현된다.

종래 기술에 따른 소형 디지타이저는 전자 서명이 확대되고, 의료, 보험 분야의 법적 증빙 자료로 전자 서명을 확인하기 위하여 제안되었으며, 결재 또는 사실 확인 등에 관하여 전자적 방식으로 서명을 입력 받기 위하여 사인 패드 제품의 형태로 이용되고 있다.

그러나, 이러한 종래 기술에 따른 디지타이저는 터치 입력의 유무를 판별할 수 있을 뿐이거나, 터치 입력의 압력에 대하여 감지하여 필기 시 그 굵기를 변형하는 기술에 대하여는 제안하고 있으나, 압력을 구분 감지하는 기술에 있어서는 복잡한 알고리즘을 차용하여 해결하여야만 하는 문제점을 가지고 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 기구적인 관점에서 해결하기 위하여 제안된 것으로, 터치 신호를 가하는 압력에 따라 터치 패널과 닿는 면적이 균일하게 편하는 펜팁을 구비하여, 압력에 대한 구분 감지가 가능한 디지타이저 시스템을 제공하는 데 목적이 있다.

본 발명의 일면에 따른 디지타이저 시스템은 하우징과 하우징 내에 배치되어 터치 스크린에 접촉되는 경우 입력 신호를 가하되, 터치 스크린에 접촉되는 면적이 터치 스크린에 접촉되는 압력에 따라 균일하게 변하는 펜팁을 포함하는 스타일러스 펜 및 스타일러스 펜으로부터 입력 신호를 인가 받으며 기설정된 패턴을 내부에 포함하는 터치 패널을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 펜팁은 압력에 의하여 기설정된 변형 함수에 따라 접촉 되는 면적이 균일하게 변하는 전도성 고무 탄성체로 형성되는 것을 특징으로 한다.

이 때, 본 발명에 따른 펜팁은 내부 공간이 비어 있는 원뿔형, 상기 하우징으로부터 상기 터치 스크린에 이르기까지 그 측단면의 면적이 단계별로 구성된 원뿔형, 내부 공간이 비어 있는 반구형 및 별도의 내부 공간이 없는 반구형 중 적어도 어느 하나의 형상으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 기설정된 패턴은 그 감지 구경이 최소 0.1mm 이상의 터치 신호를 감지하는 패턴으로써, 패턴의 패턴 피치 대 감지 구경 비율은 2:1 내지 10:1로 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 디지타이저 시스템은 팜리젝션 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 디지타이저 시스템은 터치 신호를 가하는 압력에 의하여 터치 스크린과 닿는 면적이 기설정된 변형함수를 바탕으로 균일하게 편하는 펜팁을 이용하여, 압력을 구분 감지하는 것이 가능한 효과가 있다.

또한, 기설정된 패턴을 포함하는 터치 패널을 구비하여 일정 범위 이상의 터치를 감지할 수 있는 fine pattern 방식을 채택하여, 거리에 따른 압력 구분 감지가 가능한 효과가 있다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 내부에 빈 공간이 없는 반구형 스타일러스 펜팁을 나타내는 측단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 내부 공간이 비어 있는 원뿔형 스타일러스 펜팁을 나타내는 측단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 하우징으로부터 상기 터치 스크린에 이르기까지 그 측단면의 면적이 단계별로 구성된 원뿔형 스타일러스 펜팁을 나타내는 측단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 내부 공간이 비어 있는 반구형 스타일러스 펜팁을 나타내는 측단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 패턴의 형상을 나타내는 예시도이다.

본 발명의 전술한 목적 및 그 이외의 목적과 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.

그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 이하의 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 목적, 구성 및 효과를 용이하게 알려주기 위해 제공되는 것일 뿐으로서, 본 발명의 권리범위는 청구항의 기재에 의해 정의된다.

한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자가 하나 이상의 다른 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가됨을 배제하지 않는다.

본 발명의 실시예에 따른 디지타이저 시스템은 하우징(100)과 하우징(100) 내에 배치되어 터치 스크린에 접촉되는 경우 입력 신호를 가하되, 터치 스크린에 접촉되는 면적이 터치 스크린에 접촉되는 압력에 따라 균일하게 변하는 펜팁(200)을 포함하는 스타일러스 펜 및 스타일러스 펜으로부터 입력 신호를 인가 받으며, 기설정된 패턴(300)을 내부에 포함하는 터치 패널을 포함하여 구성된다.

본 발명의 실시예에 따르면, 터치 패널에 터치 신호를 인가하는 스타일러스 펜이 터치 패널을 누르는 압력을 구분감지하기 위한 기술적 과제를 실현하기 위하여, 기설정된 변형함수를 바탕으로 압력에 따라 균일하게 그 닿는 면적이 변하는 펜팁(200)을 포함하는 스타일러스 펜과, 일정 범위 이상의 터치 신호를 감지할 수 있는 fine pattern인 패턴(300)을 포함하는 터치 패널을 포함하여 구성되는 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 펜팁(200)은 터치 패널에 터치 신호를 입력하는 경우, 터치 패널에 가해지는 압력에 따라, 일단에 구성된 펜팁(200)의 터치 패널에 닿는 면적은 변형함수를 바탕으로 균일하게 변형된다.

이 때, 펜팁(200)은 전도성 고무 탄성체로 형성되며, F=-kx인 변형함수를 만족하여 압력에 따라 터치 패널에 닿는 면적이 균일하게 변하는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 내부에 빈 공간이 없는 반구형 스타일러스 펜팁(200)을 나타내는 측단면도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 내부 공간이 비어 있는 원뿔형 스타일러스 펜팁(200)을 나타내는 측단면도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 하우징으로부터 터치 스크린에 이르기까지 그 측단면의 면적이 단계별로 구성된 원뿔형 스타일러스 펜팁(200)을 나타내는 측단면도이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 내부 공간이 비어 있는 반구형 스타일러스 펜팁(200)을 나타내는 측단면도이다.

즉, 도 1 내지 도 4에 도시한 바와 같이. 본 발명의 실시예에 따른 펜팁(200)은 내부 공간이 비어 있는 원뿔형, 하우징으로부터 터치 스크린에 이르기까지 그 측단면의 면적이 단계별로 구성된 원뿔형, 내부 공간이 비어 있는 반구형 및 별도의 내부 공간이 없는 반구형 중 적어도 어느 하나의 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 패턴(300)의 형상을 나타내는 예시도이다.

본 발명의 실시예에 따른 기설정된 패턴(300)은 그 감지 구경이 최소 0.1mm 이상의 터치 신호를 감지하는 패턴으로써, 패턴(300)의 패턴 피치 대 감지 구경 비율은 2:1 내지 10:1로 형성되는 것이 바람직하다.

이러한 패턴(300)은 터치 신호가 인가되는 지점까지의 거리에 따라 감도 차이를 인식하게 된다.

본 발명의 실시예에 따른 디지타이저 시스템은 팜리젝션 센서를 더 포함하며, 이러한 팜리젝션 센서는 마그넷 센서로서 기설정된 분해능을 가지는 것을 특징으로 한다.

이제까지 본 발명의 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.

100: 하우징 200: 펜팁
300: 패턴

Claims (5)

1. 하우징과 상기 하우징 내에 배치되어 터치 스크린에 접촉되는 경우 입력 신호를 가하되, 상기 터치 스크린에 직접 접촉되는 면적이 상기 터치 스크린에 접촉되는 압력에 의하여 기설정된 변형 함수에 따라 균일하게 변하는 전도성 고무 탄성체로 형성되는 펜팁을 포함하는 스타일러스 펜;
   상기 스타일러스 펜으로부터 입력 신호를 인가 받으며, 감지 구경이 최소 0.1mm 이상의 터치 신호를 감지하는 미세 패턴으로, 패턴 피치 대 감지 구경 비율이 2:1 내지 10:1로 형성되어 터치 신호가 인가되는 지점까지의 거리에 따라 감도 차이를 인식하는 기설정된 패턴을 내부에 포함하는 터치 패널; 및
   기설정된 분해능을 가지는 마그넷 센서인 팜 리젝션 센서
   를 포함하는 디지타이저 시스템.
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