KR102011022B1 - 마그네틱 터치 펜 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 마그네틱 터치 펜은, 원통형의 제1 몸체의 내부에 상기 제1 몸체의 길이 방향으로 복수의 자석들이 배열된 제1 케이스; 상기 제1 케이스의 제1 몸체가 내부로 수납되는 제2 몸체를 포함하고, 상기 제2 몸체의 내주면에 나사산이 형성된 제2 케이스; 및 두 그룹으로 나누어진 상기 자석들 사이에 배치되어 상기 두 그룹의 자석들 사이를 이격시키고, 상기 제2 케이스의 나사산을 따라 이동하여 상기 두 그룹에 속하는 상기 자석들의 개수를 조절하는 자기력 조절부를 포함한다.

Description

마그네틱 터치 펜{Magnetic Touch Pen}

본 발명의 실시예는 마그네틱 터치 펜에 관한 것으로, 특히 자석들을 내장한 마그네틱 터치 펜에 관한 것이다.

터치 스크린 패널은 영상표시장치 등의 화면에 나타난 지시 내용을 사람의 손 또는 터치 펜(touch pen)으로 선택하여 사용자의 명령을 입력할 수 있도록 한 입력장치이다.

이를 위해, 터치 스크린 패널은 영상표시장치의 전면(front face)에 구비되어 사람의 손 또는 터치 펜에 직접 접촉된 접촉위치를 전기적 신호로 변환한다. 이에 따라, 접촉위치에서 선택된 지시 내용이 입력신호로 받아들여진다.

이와 같은 터치 스크린 패널은 키보드 및 마우스와 같이 영상표시장치에 연결되어 동작하는 별도의 입력장치를 대체할 수 있기 때문에 그 이용범위가 점차 확장되고 있는 추세이다.

특히, 터치 펜의 경우, 손을 이용한 단순 터치보다 다양한 기능을 구현할 수 있으므로 이에 연관된 기술이 개발되고 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 복수의 터치 모드의 구현이 가능한 마그네틱 터치 펜을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 의한 마그네틱 터치 펜은, 원통형의 제1 몸체의 내부에 상기 제1 몸체의 길이 방향으로 복수의 자석들이 배열된 제1 케이스; 상기 제1 케이스의 제1 몸체가 내부로 수납되는 제2 몸체를 포함하고, 상기 제2 몸체의 내주면에 나사산이 형성된 제2 케이스; 및 두 그룹으로 나누어진 상기 자석들 사이에 배치되어 상기 두 그룹의 자석들 사이를 이격시키고, 상기 제2 케이스의 나사산을 따라 이동하여 상기 두 그룹에 속하는 상기 자석들의 개수를 조절하는 자기력 조절부를 포함한다.

일부 실시예에서, 상기 제1 케이스의 제1 몸체에는 상기 자기력 조절부의 이동을 가이드하는 슬라이딩 라인이 형성될 수 있다.

일부 실시예에서, 상기 자기력 조절부는 상기 슬라이딩 라인을 관통하여 상기 제2 몸체의 외부로 돌출되고, 상기 제2 몸체의 나사산에 결합되는 나사산 돌기를 포함할 수 있다.

일부 실시예에서, 상기 자기력 조절부는 상기 자석들이 통과될 수 있는 지름을 갖는 원통형의 조절 몸체와, 상기 조절 몸체의 내주면에 형성되어 상기 자석들의 유동을 방지하는 연성 재질의 걸림턱을 포함할 수 있다.

일부 실시예에서, 상기 걸림턱은 우레탄 및 플라스틱 재질 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

일부 실시예에서, 상기 나사산 돌기는 상기 조절 몸체의 외주면에 복수개 형성될 수 있다.

일부 실시예에서, 상기 슬라이딩 라인은 상기 제1 몸체의 길이 방향으로 직선형 또는 곡선형으로 형성될 수 있다.

일부 실시예에서, 상기 제1 케이스는 상기 제1 몸체를 커버하는 제3 몸체를 포함하고, 상기 제2 케이스의 제2 몸체는 상기 제1 몸체와 제3 몸체 사이로 삽입될 수 있다.

일부 실시예에서, 상기 제2 케이스의 제2 몸체의 양 단부는 상기 제1 케이스의 양 단부에 각각 체결될 수 있다.

일부 실시예에서, 상기 제2 케이스는 상기 제1 케이스의 일 단부를 커버하면서 상기 제3 몸체의 외주면 일부로 확장되어 사용자의 회전 손잡이 영역을 제공하는 그립부를 포함할 수 있다.

일부 실시예에서, 상기 제1 케이스는 자성 물질이 내장된 터치 팁을 포함할 수 있다.

일부 실시예에서, 상기 자석들은 원주형상일 수 있다.

일부 실시예에서, 상기 자석들은 모서리 부분이 완만한 각을 이룰 수 있다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 자기력 조절부가 내장된 자석들을 두 그룹으로 이격시켜 터치 펜의 자기력의 크기를 조절할 수 있도록 함으로써, 자기력의 레벨에 따른 다수의 터치 모드를 제공할 수 있다.

또한, 자석들이 길이 방향으로 배열되므로 터치 펜의 측면을 활용하여 다양한 방법의 터치 입력이 가능하다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 마그네틱 터치 펜의 일례를 개략적으로 도시한 사시도.
도 2는 도 1의 I-I' 선 방향에 따른 마그네틱 터치 펜의 단면도.
도 3은 도 2의 마그네틱 터치 펜의 분해 단면도.
도 4a 및 도 4b는 자기력 조절부의 실시예들을 도시한 단면도들.
도 5a 내지 도 5c는 마그네틱 터치 펜의 자기력 조절을 설명하기 위한 단면도들.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세히 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 마그네틱 터치 펜의 일례를 개략적으로 도시한 사시도이다.

도 1을 참조하면, 마그네틱 터치 펜(100)은 일 단부에 터치 팁(11)을 갖는 제1 케이스(10)와, 상기 제1 케이스(10)에 결합되는 제2 케이스(20)를 포함한다.

제1 케이스(10)는 사용자의 파지가 용이하도록 소정의 길이 및 굵기를 가지며, 그 내부는 자석들이 수납되기 적합한 공동(cavity)을 가질 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 케이스(10)는 원통형 또는 직육면체일 수 있으며, 자석들의 외형 또는 터치 펜의 용도에 따라 다양한 형상을 가질 수 있다.

터치 팁(11)은 터치 스크린 패널에 접촉되는 부위로서, 일반적인 펜(pen)과 같이 끝이 뾰족한 원뿔형상인 것이 바람직하다.

제2 케이스(20)는 제1 케이스(10)의 타 단부에 삽입 결합되며, 제1 케이스(10)에 결합된 상태에서 독립적으로 회전 가능하다.

일부 실시예에서, 제1 케이스(10)와 제2 케이스(20)가 상호 체결되는 부분들에는 나사산들 또는 플랜지 구조가 형성되어 상호 간에 결합과 해제가 용이하도록 설계될 수 있다.

또한, 제2 케이스(20)는 사용자의 옷 주머니 또는 책의 낱장에 끼워둘 수 있도록 형성된 클립부(21)를 가질 수 있다.

제2 케이스(20)는 제1 케이스(10)의 외주면 일부로 확장되어 사용자의 회전 손잡이 영역을 제공하는 그립부(22)를 포함할 수 있다.

마그네틱 터치 펜(100)은 전체적으로 만년필과 같은 형상을 가지며, 제1 케이스(10)와 제2 케이스(20)의 재질은 자기력에 영향을 줄 수 있는 소재는 피하되, 기계적 강도, 내식성, 성형성이 뛰어나며 가벼운 섬유 강화 플라스틱으로 형성되는 것이 바람직하다.

일부 실시예에서, 마그네틱 터치 펜(100)은 서로 탈부착될 수 있는 3개의 파트들로 구성될 수 있다. 각 파트들이 상호 간에 체결되는 부분들에는 나사산들이 형성되거나 회전 삽입할 수 있는 다른 플랜지 구조에 의해 상호 간에 결합될 수 있다.

마그네틱 터치 펜(100)을 구성하는 파트들의 개수, 형상 및 결합 방법은 예시적이며, 본 발명이 이에 의해 한정된 것은 아니다.

본 발명의 일 실시예에 따른 마그네틱 터치 펜(100)의 세부 구성 및 구조는 이하, 도 2 및 도 3과 관련하여 설명하기로 한다.

도 2는 도 1의 I-I' 선 방향에 따른 마그네틱 터치 펜의 단면도이고, 도 3은 도 2의 마그네틱 터치 펜의 분해 단면도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 마그네틱 터치 펜(100)은 전술된 제1 케이스(10) 및 제2 케이스(20)와 함께 자기력 조절부(30)를 더 포함한다.

제1 케이스(10)는 원통형의 제1 몸체(13)와 제1 몸체(13)를 커버하는 제3 몸체(15)를 포함하고, 제2 케이스(20)의 제2 몸체(23)는 상기 제1 몸체(13)와 제3 몸체(15) 사이로 삽입되는 구조를 갖는다.

제1 몸체(13)는 터치 팁(11)으로부터 반대 방향으로 연장되며, 내부에 제1 몸체(13)의 길이 방향으로 복수의 자석들(M)이 일렬로 배열된다.

여기서, 자석들(M)은 같은 극이 제1 몸체(13)의 길이 방향 중 어느 하나의 동일한 방향을 향하도록 배열된다.

또한, 복수의 자석들(M)은 두 그룹으로 나누어지며, 두 그룹의 자석들(MG_1, MG_2) 사이는 자기력 조절부(30)에 의해 소정 거리 이격된다.

상기 자석들(M)은 균일한 크기의 금속 영구자석으로서, 원주형상일 수 있다. 자석들(M)의 종류 및 총 개수는 필요에 따라 달라질 수 있으며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

터치 팁(11)에는 자성 물질인 고무 자석(MT)이 내장될 수 있다.

제1 몸체(13)에는 자기력 조절부(30)의 이동을 가이드하는 슬라이딩 라인(SL)이 형성된다.

슬라이딩 라인(SL)은 제1 몸체(13)의 길이 방향으로 직선형 또는 곡선형으로 형성될 수 있으며, 제1 몸체(13)의 벽체가 제거되어 내부와 외부가 개구된다.

슬라이딩 라인(SL)에는 후술되는 자기력 조절부(30)의 나사산 돌기(33)가 관통하여 제1 몸체(13)의 외부로 돌출되며, 나사산 돌기(33)의 개수 및 위치에 대응하여 슬라이딩 라인(SL)이 복수개로 형성될 수 있다.

제2 케이스(20)는 제1 몸체(13)가 내부로 수납되는 제2 몸체(23)를 포함하고, 상기 제2 몸체(23)의 내주면에 나사산(25)이 형성된다.

제2 몸체(23)는 제2 케이스(20)의 단부로부터 연장되며, 제1 몸체(13)를 수납할 수 있도록 지름이 제1 몸체(13)보다 크되, 길이 및 형상은 제1 몸체(13)와 동일할 수 있다.

제2 몸체(23)의 양 단부는 제1 케이스(10)의 양 단부에 각각 체결되되, 결합된 상태에서 독립적으로 회전 가능한 구조를 갖는다. 이를 위하여 제1 케이스(10)는 체결부(17)을 더 포함할 수 있다.

제2 몸체(23)의 내주면에 형성된 나사산(25)에는 자기력 조절부(30)의 나사산 돌기(33)가 끼워지고, 자기력 조절부(30)는 나사산(25)을 따라 회전하여 몸체의 길이 방향으로 이동할 수 있다.

자기력 조절부(30)는 두 그룹으로 나누어진 자석들(MG_1, MG_2) 사이에 배치되어 상기 두 그룹의 자석들(MG_1, MG_2) 사이를 이격시키고, 상기 제2 케이스(20)의 나사산(25)을 따라 이동하여 두 그룹에 속하는 자석들(MG_1, MG_2)의 개수를 조절하는 역할을 한다.

터치 팁(11) 측에 위치한 제1 그룹의 자석들(MG_1)은 터치 스크린 패널(미도시)이 감지하는 자기력에 직접적인 영향을 미치며, 반대측에 위치한 제2 그룹의 자석들(MG_2)은 상대적으로 작은 영향을 미친다.

제1 몸체(13) 내부에 배열된 자석들(M)은 길이 방향을 따라 일 방향으로 정렬되어 있으므로, 터치 팁(11) 영역에 자속밀도(magnetic flux density)가 집중되되, 터치 팁(11)에 인접한 제1 그룹에 포함되는 자석들(MG_1)의 개수에 따라 터치 팁(11) 영역에서의 자속밀도가 변화된다.

예컨대, 사용자가 터치 펜의 제2 케이스(20)를 시계방향 또는 반시계방향으로 회전시키면 내부의 나사산(25)을 따라 자기력 조절부(30)가 상/하향으로 조절되고 각각의 자석을 분리시켜 자기력을 조절할 수 있다.

이 때, 조절된 자석은 인근의 자석과 인력으로 인해 서로 부착되고 고정된 부분을 유지할 수 있다. 이격된 자석 사이에도 인력이 발생하지만, 자기력 조절부(30)에 의해 이격된 거리가 유지된다.

일부 실시예에서, 자석들(M)의 형태는 자기력 조절부(30)에 의하여 분리가 용이하도록 모서리 부분이 완만한 각을 이루도록 절삭될 수 있으며, 자기력 조절부(30)의 재질에 따라 필요시 자석들(M)의 측면부를 나사산 형태로 가공할 수도 있다.

자기력 조절부(30)의 세부 구성 및 구조는 이하, 도 4a와 관련하여 설명하기로 한다.

도 4a 및 도 4b는 자기력 조절부의 실시예들을 도시한 단면도들이고, 도 5a 내지 도 5c는 마그네틱 터치 펜의 자기력 조절을 설명하기 위한 단면도들이다.

도 4a를 참조하면, 자기력 조절부(30)는 조절 몸체(31), 나사산 돌기(33) 및 걸림턱(35)를 포함하여 구성될 수 있다.

조절 몸체(31)는 자석들(M)이 통과될 수 있는 지름을 갖는 원통형의 링 형상을 갖는다. 조절 몸체(31)는 제1 몸체(13) 내에 구비되어 자석들(M) 사이를 빈번하게 이동해야 하므로, 튼튼하되 그 두께가 최대한 얇은 것이 바람직하다.

나사산 돌기(33)는 조절 몸체(31)의 외주면에 돌출되어 형성되고, 제1 몸체(13)의 슬라이딩 라인(SL)을 관통하여 상기 제2 몸체(23)의 나사산(250)에 끼워진다.

다른 실시예로서, 도 4b에 도시된 바와 같이, 나사산 돌기(33_1, 33_2)는 조절 몸체(31)의 외주면에 복수개 형성될 수 있다.

걸림턱(35)은 조절 몸체(31)의 내주면에 형성되어 상기 자석들(M)의 유동을 방지하며, 우레탄 및 플라스틱 재질 중 적어도 하나를 포함하는 연성 재질로 이루어진다.

걸림턱(35)에 의해 자기력 조절부(30)를 사이에 두고 분리된 두 그룹의 자석들(MG_1, MG_2)은 이격된 상태를 유지한다. 그러나, 자기력 조절부(30)가 회전에 의해 이동하면, 연성 재질의 걸림턱(35)은 압박에 의해 변형되어 자석들(M)을 통과하고, 자석들(M)의 틈새 공간에서는 본래의 형상이 회복되어 다시 이격된 상태를 유지하게 된다.

걸림턱(35)의 형상은 자석들(M)의 틈새 공간에서 형상 회복이 용이하도록 삼각형인 것이 바람직하다.

도 5a 내지 도 5c를 참조하면, 자기력 조절부(30)의 위치는 제1 케이스(10)와 제2 케이스(20)의 상대적 회전에 의해 길이 방향으로 이동이 가능하고, 도 5a에서의 자기력 조절부(30)가 자석간의 경계선을 넘어서게 되면 걸림턱(35)의 형상 회복에 의해 자석이 분리되고, 자기력 조절부(30)가 원래 위치한 방향으로 더 강한 인력이 발생하여, 도 5b와 같이 통과된 자석이 제1 그룹(MG_1)으로 이동 및 부착된다.

이를 이용하여 한 방향으로 펜을 지속적으로 회전시키면 순차적으로 자석들이 도 5c와 같이 이동 가능하며, 반대 방향으로 터치 펜을 회전시킬 경우, 제1 그룹(MG_1)에 속한 자석들을 분리시키는 것도 가능하다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 자기력 조절부(30)가 내장된 자석들을 두 그룹(MG_1, MG_2) 으로 이격시켜 터치 펜의 자기력의 크기를 조절할 수 있도록 함으로써, 자기력의 레벨에 따른 다수의 터치 모드를 제공할 수 있다.

또한, 자석들이 길이 방향으로 배열되므로 터치 펜의 측면을 활용하여 다양한 방법의 터치 입력이 가능하다.

예를 들면, 자기력의 레벨에 따라 터치 펜이 드로잉하는 선의 굵기 또는 선의 종류를 변화시킬 수 있고, 디스플레이 밝기, 색상을 변화시킬 수도 있다. 또한, 자기력 레벨에 따라 멀티 터치 활성화, 화면 온/오프, 드래그 앤 드롭 등의 특별한 기능을 부가할 수도 있다.

또한, 터치 펜을 터치 스크린에 수평하게 눕히는 동작을 통해, 확대/축소, 회전 및 스크린 캡쳐 등의 동작을 인식할 수 있는 방법 등으로 활용할 수도 있다.

상기 활용예들은 터치 스크린 패널이 터치 펜의 자기력 레벨에 따른 옵션을 미리 설정해 둠으로써, 다양한 기능을 구현할 수 있음을 의미한다.

본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 변형예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

100: 마그네틱 터치 펜 11: 터치 팁
10: 제1 케이스 20: 제2 케이스
13: 제1 몸체 15: 제2 몸체
23: 제3 몸체 17: 체결부
22: 그립부 21: 클립부
30: 자기력 조절부 31: 조절 몸체
33: 나사산 돌기 35: 걸림턱

Claims (13)

1. 원통형의 제1 몸체의 내부에 상기 제1 몸체의 길이 방향으로 복수의 자석들이 배열된 제1 케이스;
   상기 제1 케이스의 제1 몸체가 내부로 수납되는 제2 몸체를 포함하고, 상기 제2 몸체의 내주면에 나사산이 형성된 제2 케이스; 및
   두 그룹으로 나누어진 상기 자석들 사이에 배치되어 상기 두 그룹의 자석들 사이를 이격시키고, 상기 제2 케이스의 나사산을 따라 이동하여 상기 두 그룹 각각에 속하는 상기 자석들의 개수를 조절하는 자기력 조절부를 포함하는 마그네틱 터치 펜.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제1 케이스의 제1 몸체에는 상기 자기력 조절부의 이동을 가이드하는 슬라이딩 라인이 형성된 것을 특징으로 하는 마그네틱 터치 펜.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 자기력 조절부는 상기 슬라이딩 라인을 관통하여 상기 제2 몸체의 외부로 돌출되고, 상기 제2 몸체의 나사산에 결합되는 나사산 돌기를 포함하는 것을 특징으로 하는 마그네틱 터치 펜.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 자기력 조절부는 상기 자석들이 통과될 수 있는 지름을 갖는 원통형의 조절 몸체와, 상기 조절 몸체의 내주면에 형성되어 상기 자석들의 유동을 방지하는 연성 재질의 걸림턱을 포함하는 것을 특징으로 하는 마그네틱 터치 펜.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 걸림턱은 우레탄 및 플라스틱 재질 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 마그네틱 터치 펜.
6. 제 4 항에 있어서,
   상기 나사산 돌기는 상기 조절 몸체의 외주면에 복수개 형성되는 것을 특징으로 하는 마그네틱 터치 펜.
7. 제 2 항에 있어서,
   상기 슬라이딩 라인은 상기 제1 몸체의 길이 방향으로 직선형 또는 곡선형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 마그네틱 터치 펜.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 제1 케이스는 상기 제1 몸체를 커버하는 제3 몸체를 포함하고, 상기 제2 케이스의 제2 몸체는 상기 제1 몸체와 제3 몸체 사이로 삽입되는 것을 특징으로 하는 마그네틱 터치 펜.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 제2 케이스의 제2 몸체의 양 단부는 상기 제1 케이스의 양 단부에 각각 체결되는 것을 특징으로 하는 마그네틱 터치 펜.
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제2 케이스는 상기 제1 케이스의 일 단부를 커버하면서 상기 제3 몸체의 외주면 일부로 확장되어 사용자의 회전 손잡이 영역을 제공하는 그립부를 포함하는 것을 특징으로 하는 마그네틱 터치 펜.
11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 케이스는 자성 물질이 내장된 터치 팁을 포함하는 것을 특징으로 하는 마그네틱 터치 펜.
12. 제 1 항에 있어서,
    상기 자석들은 원주형상인 것을 특징으로 하는 마그네틱 터치 펜.
13. 제 1 항에 있어서,
    상기 자석들은 모서리 부분이 완만한 각을 이루는 것을 특징으로 하는 마그네틱 터치 펜.
    

Images