KR101801486B1 - 자동 터치 장치 - Google Patents

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KR101801486B1 KR1020160131580A KR20160131580A KR101801486B1 KR 101801486 B1 KR101801486 B1 KR 101801486B1 KR 1020160131580 A KR1020160131580 A KR 1020160131580A KR 20160131580 A KR20160131580 A KR 20160131580A KR 101801486 B1 KR101801486 B1 KR 101801486B1
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Abstract

본 발명은 정전 방식 터치 입력이 가능한 전자기기의 터치스크린에 흡착시켜 사용하는 자동 터치 장치로서, 상기 터치스크린이 외부에 밀착되는 흡착부; 상기 흡착부재의 상단에 설치되며 진동을 발생시키는 동력부; 상기 동력부의 전기 신호를 제어하는 제어부; 및 일단이 상기 동력부에 결합되어, 상기 동력부에 의해 진동하는 터치부;를 기술적 특징으로 하여 정전 방식의 터치스크린이 적용되는 전자기기의 외부에 흡착되어 같은 위치에 반복적으로 터치 입력을 발생시키므로 불필요한 시간적, 신체적 에너지 낭비를 줄일 수 있다.

Description

자동 터치 장치{AUTOMATIC TOUCH DEVICE}
본 발명은 터치 스크린에 사용가능한 자동 터치 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 정전 방식 터치 스크린에서 동일한 위치에 터치 입력을 반복적으로 행하는 장치에 관한 것이다.
최근 터치 입력이 가능한 스크린을 탑재한 전자기기들이 계속적으로 증가하며 개발되는 추세에 있다. 이러한 터치 입력이 가능한 스크린의 경우 저항막 방식, 정전 방식, 적외선 방식 등이 있다.
저항막 방식과 정전 방식은 ITO(Indium Tin Oxide) Flim을 이용한다. ITO Flim은 인듐과 주석이 Flim위에 얇게 증착한 구조를 가지고 있다. 상기 ITO Flim은 투명성과 저항을 가지는 특징이 있기 때문에 저항막과 정전 방식의 터치스크린에 이용된다.
저항막 방식은 ITO Flim 상하판으로 구성되며, 각 판에 전압이 균등히 분배되고, 터치가 발생하면 분배 되어있는 전압을 읽어들여 A/D Converting하여 좌표를 읽어들인다.
단가가 낮고 구현이 쉬우며, 공정이 단순하고 터치의 정확도가 높은 이유로 세계에서 가장 많이 사용되는 터치 방식이였으나, 투과율이 낮고 멀티터치를 지원하지 못하는 단점으로 인하여 점차 줄어드는 추세이다.
적외선 방식은 사람의 눈에 보이지 않는 적외선을 발광부분과 수신부분을 마주보게 배치하여 매트릭스를 구성한다. 그 매트릭스 내부에 터치가 발생하면 적외선 수신부분의 좌표를 이용하여 설정된 값을 인식한다.
정전 방식은 전류방식과 충전방식으로 나뉘어 진다. 전류방식은 교류 신호를 ITO패널의 각 모서리에 신호용 전극에서 흘러 보내며, 터치가 발생하면 인체의 정전용량으로 생성된 회로의 저항에 비례되어 흐르는 신호의 양을 검출하여 좌표를 구한다.
충전방식은 상하판으로 이루어진 ITO에는 각각의 센서라인이 매트릭스를 이룬다. 터치가 발생하면 기준 캐페시터에 충전되는 시간과 인체에 충전되는 시간을 비교하여 좌표를 구하는 방식이다. 멀티터치가 가능하며 투과율이 높고, 소형으로 제작이 가능하기 때문에 현재 터치가 가능한 전자기기는 정전식 방식을 쓰는 추세이다.
상술한 바와 같이, 최근의 전자기기 및 기계기구의 입력수단은 터치스크린, 특히 정전 방식의 터치스크린 탑재되어 나오는 추세이다.
따라서 사용자가 데이터를 입력하는 방식은 전통적인 키보드 와 마우스를 이용한 입력에서 손가락으로 스크린을 터치하는 방식으로 바뀌고 있으며 이를 보조할 수 있는 수단이 대두되기 시작하였다.
그리하여 정전 방식의 터치 입력을 보조 하기 위한 도구가 현재까지 무수히 개발된 바 있으나 이러한 발명들은 일종의 펜의 구조를 벗어나지 못하고 있는 실정이다. 예를 들어, '터치펜 기능을 포함하는 필기구', '터치펜 기능을 갖는 스마트용 안테나'처럼 다른 기능을 할 수 있는 것을 터치펜에 결합하는 형태이거나 '인형과 결합된 악세사리 터치펜', '젤리 터치펜 및 그 제조 방법'처럼 터치펜의 구조나 소재를 변형 시킨 것들이 있다.
이러한 터치펜 중 하나로 '특허문헌 1'에 스타일러스 펜이 개시되어 있다. '특허문헌 1'의 스타일러스 펜은 캡의 유연성을 향상시켜 펜의 터치감과 조작감을 향상시키고 있다.
이러한 '특허문헌 1'의 스타일러스 펜은 물론 기존의 터치펜 들은 기존의 터치 입력의 정확도나 민감성 향상에는 많은 기여를 하였다. 그렇지만 사용자는 특정한 용도와 의도에 따라 반복적이며 주기적인 입력이 필요할 때가 있다. 예를 들어 스마트 폰을 이용하는 사용자가 모바일 게임에서 아이템을 습득하거나 사용자 캐릭터의 레벨을 올리기 위하여 특정 위치를 반복적으로 터치해야 할 때가 있다. 또한 산업적으로 기계기구에 탑재된 터치스크린을 반복적으로 터치 입력을 하여 그 기계를 조작한다거나 터치스크린의 반응도 실험을 위해 일정한 속도로 터치 입력을 지속적으로 해야 할 때가 있다. 이럴 경우 현재까지 발명된 터치 보조 기구만으로는 한계점이 있다. 따라서 상술한 문제점을 해소하기 위한 대안이 필요하다.
KR 10-1071927 B1 (2011. 10. 04.)
본 발명은 상술한 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 정전 방식의 터치스크린이 적용된 전자기기에 사용자가 똑같은 입력행동을 반복하지 않고, 상기 전자기기 외부에 본 발명의 장치를 고정시켜 같은 위치에 반복적, 주기적으로 터치 입력을 할 수 있는 자동 터치 장치를 제공하는 것에 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징적인 구성은 하기와 같다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자동 터치 장치는 정전 방식 터치 입력이 가능한 전자기기의 터치스크린에 흡착시켜 사용하는 것으로, 상기 터치스크린의 외부에 밀착되는 흡착부, 상기 흡착부재의 상단에 설치되면 진동을 발생시키는 동력부, 상기 동력부의 전기 신호를 제어하는 제어부 및 일단이 상기 동력부에 결합되어 진동하는 터치부를 포함한다.
또한 상기 터치부는 상기 동력부에 결합되며 소정 길이를 갖는 몸체부 및 상기 몸체부의 하단에 고정 결합되는 터치감응부로 구성될 수 있다.
또한 상기 터치감응부는 신축성을 구비한 전도성 물질로 이루어지는 외피부, 상기 외피부 내부에 설치되는 쿠션부, 상기 쿠션부의 상단에 형성되어 상기 쿠션부를 가압하는 가압부로 구성될 수 있다.
또한 상기 흡착부 상단에 형성되며, 상기 동력부를 감싸는 외부마감부재를 더 포함될 수 있다.
또한 상기 마감부재가 회전될 때 상기 터치부의 초기 높이가 조절되도록 구성될 수 있다.
또한 상기 외부마감부재에 부착되어 사용자의 전자기기에 매달아 휴대가 가능하게 하는 고리를 포함할 수 있다.
또한 상기 동력부는 회전 운동을 발생시키는 전기 모터, 상기 전기모터의 회전운동을 상하 왕복운동으로 전환시켜주는 기어장치로 이루어지고 상기 기어장치에 상기 터치부의 일단이 결합될 수 있다.
또한 상기 동력부에 연결되는 케이블을 더 포함하고, 상기 케이블을 통해 외부전원으로부터 전원을 공급받 수 있다.
또한 상기 케이블의 일단이 상기 전자기기에 연결되도록 포트가 형성되고, 상기 포트가 상기 전자기기에 연결되면, 상기 케이블을 통해 상기 전자기기의 배터리로부터 상기 동력부로 전력을 공급할 수 있다.
또한 상기 동력부에 전원을 공급하는 배터리가 내장될 수 있다.
또한 상기 동력부 하단에 설치되며, 상기 동력부의 진동에 의해 상기 자동 터치 장치의 위치 이동을 방지하는 보강부재를 더 포함 할 수 있다.
또한 상기 흡착부를 감싸는 보호캡을 더 포함할 수 있다.
또한 상기 제어부는 상기 터치부의 터치 속도 또는 터치 주기를 조절하도록 구성될 수 있다.
본 발명은 정전 방식의 터치스크린이 적용되는 전자기기의 외부에 흡착되어 같은 위치에 반복적으로 터치 입력을 행함으로 인해 불필요한 시간적, 신체적 에너지 낭비를 줄이는 것에 그 효과가 있다. 따라서 사용자는 보다 편의적인 터치 입력이 가능하다.
또한, 터치스크린 외부에 흡착이 가능한 기술적 특징을 가지고 있기 때문에 세로로 세워진 터치 스크린, 특히 산업현장,에도 활용이 가능할 뿐만 아니라 천장에 부착된 터치스크린에도 사용이 가능하기 때문에 공간적 제약 없이 터치 입력이 가능하다.
도 1는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동터치 장치의 개략적인 구성도.
도 2은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 터치 장치의 개략적인 상태도.
도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치부의 구성도.
도 4은 본 발명의 다른 실시예에 따른 개략적인 자동 터치 장치의 구성도.
도 5은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 터치 장치가 사용자의 전자기기의 터치스크린 외부에 부착된 상태를 나타내는 도면.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없다. 예들 들어 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있다. 따라서 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 또한 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
이하 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 터치 장치의 개략적인 구성도 이다. 도 1을 참조하면, 자동 터치 장치는 사용자의 전자기기 및 기계기구의 터치 스크린 외부에 밀착되는 흡착부(100), 흡착부의 상단에 설치되며 진동을 발생시키는 동력부(200), 전기신호를 제어하여 동력부의 전원공급 및 차단하는 제어부(300) 및 동력부(200)와 결합되어 진동하여 터치 입력을 실질적으로 담당하는 터치부(400)로 구성될 수 있다.
이때 도 2a는 흡착부(100)가 부착되고 터치부가 터치되기 전, 도 2b는 흡착부(100)가 부착되고 터치부가 터치스크린(700)에 터치가 된 후 상태를 도시한 것이다.
흡착부(100)는 흡착부 내부와 외부의 기압차이로 인해 터치스크린의 외부에 흡착되는 방식 이며, 소재는 실리콘 재질이지만, 흡착부의 소재 및 흡착방법이 이 경우로만 한정되지 않는다.
그리고 흡착부(100)가 터치스크린의 외부에 흡착이 되면 흡착부 내부에 있는 보강부재(110)가 자동 터치 장치를 지지하게 된다. 자동 터치 장치가 작동하고 있는 경우 동력부의 동작으로 인한 충격으로 자동터치 장치의 위치 이동을 방지하고 견고성을 향상시키는 것에 그 목적이 있다.
보강부재(110)는 흡착부와 같은 실리콘 재질일 수도 있지만 굳이 흡착부와 같은 재질이지 않아도 된다. 터치 스크린의 표면을 보호하고 불필요한 터치 입력을 일으키지 않는 소재, 즉 전도성이 아닌 소재이며 지지대의 역할을 충실하게 할 고체성의 물질이면 가능하다.
동력부(200)는 회전운동을 발생시키는 전기모터(210)와 전기모터의 회전운동을 상하 왕복운동으로 전환시켜주는 기어장치(220)로 구성되고, 기어장치에 터치부(400)의 일단이 결합된다.
전기모터(210)가 동작하면 터치부(400)는 상하왕복운동을 하며 터치부(400)가 최하단으로 내려왔을 때, 터치 감응부(420)의 외피부(421)가 전자기기의 터치스크린(700) 외부를 가압하며, 터치 감응부(420)의 눌려짐으로써 터치 입력이 완성된다.
제어부(300)는 내부 베터리, 외부 케이블(600)이 삽입 될 수 있는 외부 전원 포트(310), 스위치(320) 및 각종 회로 소자로 구성 될 수 있다.
자동 터치 장치의 전원은 외부 전원 포트(310)에 외부 케이블을(600) 삽입하여 전원을 공급받으며, 이 전원은 제어부(300) 회로기판에 부착되어 있는 내부 배터리에 저장된다. 이 내부 배터리에 저장된 전원이 동력부(200)의 모터(210) 구동에 이용된다.
또한, 스위치(320)은 자동 터치 장치의 구동을 ON/OFF 하는 기능을 가진다. 스위치(320)가 ON상태 이면 내부 배터리의 전원이 상기 동력부(200)의 상기 모터(210)로 공급되며 상기 모터(210)는 기동 될 수 있다.
그리고 터치 입력을 속도를 조절하는 회로를 구성 할 수도 있다. 사용자의 상황별로 터치 입력 속도 모드를 2가지 또는 3가지 가지 수 있도록 회로를 설계할 수 있고, 스위치(320)를 이용하여 그 모드를 조절 할 수도 있다. 모드 조절은 스위치를 길게 누르거나 짧게 누르는 등 누르는 주기에 따라 모드 조정을 할 수도 있다.
도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치부의 구성도를 나타낸 것이다. 도 3를 참조하면, 터치부(400)는 동력부(200)에 결합되어 소정의 길이를 갖는 몸체부(410)와 몸체부의 하단에 고정 결합되는 터치 감응부(420)으로 구성될 수 있다.
몸체부(410)는 터치 입력시 발생하는 미세 전류의 흐름을 보낼 수 있는 전도성이 있는 금속으로 이루어지며 그 내부에는 속이 빈 관통부가 있을 수 있다. 그 관통부에는 제어부(300)와 몸체부(410)간의 회로를 구성하여 미세전류를 보낼 수 있다.
또한 터치 감응부(420)는 터치스크린 외부와 직접 접촉 되는 외피부(421), 외피부 내부의 쿠션부재(422) 및 가압부(423)으로 구성될 수 있다.
그리고 외피부(421)는 터치스크린의 손상을 피하기 위해 신축성을 가지는 전도성 물질로 되어 있으며 그 소재는 실리콘 이나 카본 섬유가 될 수도 있다.
외피부(421) 내부엔 충격완화 및 터치감 상승 등과 같은 기능을 수행하는 쿠션부재(422)가 내장된다. 쿠션부재는 원활한 터치 입력과 터치스크린(700)의 파손으로부터 보호하기 위한 것이다.
쿠션부재(422) 상단으로 가압부(423)가 설치 될 수 있다. 가압부는 터치스크린(700)의 표면에 외피부(421)이 접촉을 하였을 ‹š, 쿠션부재(422)를 받쳐주며 실제 미세전류를 몸체부(410)에 전달하는 역할이다. 가압부(423)의 기능 특징상 몸체부와 동일한 소재로 구성될 수 있다.
도 4은 자동 터치 장치의 다른 실시예에 따른 개략적인 구성도를 나타낸 것으로 자동 터치 장치는 동력부(200), 제어부(300) 및 터치부(400) 일부분을 감싸는 외부마감부재(500)가 설치된다. 외부 마감부재는 실리콘 재질의 만들 수 있다. 그렇지만 재질의 제한은 없다. 실리콘으로 한정되지는 않으며 어떤 재질이나 소재라도 외부 마감부재에 사용될 수 있다.
또한, 일단이 외부마감부재(500)에 연결되고 타단이 사용자의 전자기기에 연결되는 끈을 포함하여 휴대에 용이하게 할 수도 있다.
그리고, 외부마감부재(500)가 회전시켜 터치부(300)의 초기 높이를 조절할 수 있게 하여 사용자의 편의성을 향상 수 도 있다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 자동 터치 장치는 사용자의 전자기기의 터치스크린(700) 외부에 부착할 수 있다. 사용자는 상기 터치 감응부(420)의 중심을 터치 입력이 필요한 위치에 두고 상기 자동 터치 장치를 눌려 흡착시킨다. 흡착된 상기 자동 터치 장치는 보강부재(110)가 스크린에 접촉하여 고정될 수 있도록 할 수 있다. 보강부재(110)가 상기 자동 터치 장치를 지지함으로써 동작상태시 흔들리지 않도록 한다.
또한, 외부 케이블(600)을 이용하여 사용자의 전자기기의 전원을 전력원으로 사용 하거나 또다른 충전단말기를 사용하여 외부 전력원으로 사용하는 것 또한 가능하다.
또한, 흡착부(100)를 감싸며 외부 오염, 손상에 보호하고 상기 터치부가 사용자가 의도하지 않은 터치스크린(700) 접촉으로 인해 발생할 수 있는 오작동을 방지하는 캡을 더 포함 할 수도 있다.
이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.
따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등하게 또는 등가적으로 변형된 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다
100 : 흡착부 110: 보강부재
200 : 동력부 210: 모터
220 : 기어장치 300: 제어부
310 : 포트 320 : 스위치
400 : 터치부 410 : 몸체부
420 : 터치 감응부 421 : 외피부
422 : 쿠션부재 423 : 가압부

Claims (13)

  1. 터치 입력이 가능한 전자기기의 터치스크린에 흡착시켜 사용하는 자동 터치 장치로서,
    상기 터치스크린의 외부에 밀착되는 흡착부;
    상기 흡착부의 상단에 설치되어 회전운동을 발생시키는 전기모터와 상기 전기모터의 회전운동을 상하 왕복운동으로 전환시켜주는 기어장치로 구성된 진동을 발생시키는 동력부;
    상기 동력부의 전기 신호를 제어하는 제어부; 및
    일단이 상기 동력부에 결합되어 진동하는 터치부;를 포함하되,
    상기 제어부는 상기 터치부의 터치 속도 또는 터치 주기를 조절하도록 구성되고, 누르는 주기에 따라 모드 조정이 가능한 스위치를 포함하며,
    상기 동력부 하단에 설치되어 스크린에 접촉하여 고정될 수 있도록 형성되고, 상기 동력부의 진동에 의해 상기 자동 터치 장치의 위치 이동을 방지하는 보강부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 터치 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 터치부는
    상기 동력부에 결합되며 소정 길이를 갖는 몸체부; 및
    상기 몸체부의 하단에 고정 결합되는 터치감응부;로 이루어 지는 것을 특징으로 하는 자동 터치 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 터치감응부는
    신축성을 구비한 전도성 물질로 이루어지는 외피부;
    상기 외피부 내부에 설치되는 쿠션부;
    상기 쿠션부의 상단에 형성되어 상기 쿠션부를 가압하는 가압부;로 이루어 지는 것을 특징으로 하는 자동 터치 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 흡착부 상단에 형성되며, 상기 동력부를 감싸는 외부마감부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 터치 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 외부마감부재가 회전될 때 상기 터치부의 초기 높이가 조절되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 자동 터치 장치.
  6. 청구항 4에 있어서,
    일단이 상기 외부마감부재에 연결되고 타단이 상기 전자기기에 연결되는 끈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 터치 장치.
  7. 삭제
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 동력부에 연결되는 케이블을 더 포함하고,
    상기 케이블을 통해 외부전원으로부터 전원을 공급받는 것을 특징으로 하는 자동 터치 장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 케이블의 일단이 상기 전자기기에 연결되도록 포트가 형성되고,
    상기 포트가 상기 전자기기에 연결되면, 상기 케이블을 통해 상기 전자기기의 배터리로부터 상기 동력부로 전력을 공급하는 것을 특징으로 하는 자동 터치 장치.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 동력부에 전원을 공급하는 배터리가 내장되는 것을 특징으로 하는 자동 터치 장치.
  11. 삭제
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 흡착부를 감싸는 보호캡을 더포함하는 것을 특징으로 하는 자동 터치 장치.
  13. 삭제
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