KR102325197B1 - 정전용량 방식의 터치스크린용 보조입력장치 - Google Patents

정전용량 방식의 터치스크린용 보조입력장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 터치스크린의 일 위치에 대한 입력신호가 다발적으로 이루어지는 게임프로그램에서의 입력조작을 안정적이면서 신속정확하게 수행할 수 있도록 되어 사용효율이 극대화되도록;
인체의 정전용량을 인가받아 입력신호를 발생시키도록 된 정전용량 방식의 터치스크린용 보조입력장치에 있어서; 터치스크린에 적층되면서 고정되며 상기 터치스크린에 대하여 전기적으로 연결되는 '전도성'을 가지는 입력본체와; '전도성'을 가지고 상기 입력본체와 전기적으로 연결되며 상기 터치스크린의 외측 방향으로 연장되게 구비되는 터치편;을 포함하여 이루어지되; 상기 터치편은, 상기 터치스크린이 적용된 모바일단말기의 외측면에서 장변을 가지는 외측면에 대하여 양손에 잡은 상태에서 사용자의 검지가 동작하여 터치할 수 있는 '위치'에 배치되는 정전용량 방식의 터치스크린용 보조입력장치를 제공한다.

Description

정전용량 방식의 터치스크린용 보조입력장치{Auxiliary input device for capacitive touch screen}
본 발명은, 정전용량 방식이 적용된 터치스크린에 적층되면서 배치되어 터치스크린의 일 위치에 대한 입력신호를 터치스크린의 외부에서 용이하게 입력할 수 있도록 되어, 특히, 터치스크린의 일 위치에 대한 입력신호가 다발적으로 이루어지는 게임프로그램에서의 입력조작을 안정적이면서 신속정확하게 수행할 수 있도록 되어 사용효율이 극대화된 정전용량 방식의 터치스크린용 보조입력장치에 관한 것이다.
일반적으로, 터치스크린은 키보드나 마우스와 같은 입력장치를 사용하지 않고, 화면(스크린)에 나타난 문자나 특정위치에 사람의 손 또는 물체가 닿으면 그 위치를 파악하여 특정한 기능을 처리하도록 한 것을 말한다.
이러한 터치스크린은, 기본적으로 터치패널, 터치 컨트롤러, 드라이버 SW 등으로 구성된다. 터치패널은 접촉입력의 유무를 판단하고 입력좌표를 검출하고 터치 컨트롤러로 신호를 전송하는 기능을 담당하고, 컨트롤러는 터치패널에서 전송된 신호를 디지털 신호로 변환하고 디스플레이상의 좌표로 출력하는 기능을 하며, 드라이버 SW는 컨트롤러에서 들어오는 디지털 신호를 받아 터치패널이 각 운영 시스템에 맞게 구현하도록 하는 프로그램이다.
이와 같은, 터치스크린은, 터치패널의 구현방식에 따라 저항막(Resistive) 방식, 정전용량(Capacitive) 방식, SAW(Surface Accoustic Wave; 초음파) 방식, IR(Infrared; 적외선) 방식 등으로 구분된다.
상기에서 저항막 방식은, 투명전극이 코팅되어 있는 두 장의 기판을 합착시킨 구조로써 손가락이나 펜으로 압력을 가해 상부와 하부의 전극 층이 접촉되면 전기적 신호가 발생되어 위치를 인지하는 방식으로, 가격이 싸고 정확도가 높으며 소형화에 유리하다.
상기에서 정전용량 방식은, 사람의 몸에서 발생하는 정전기를 감지해 구동하는 방식으로서 내구성이 강하고 반응시간이 짧으며 투과성이 우수하다.
상기에서 SAW 방식은, 방출된 초음파가 장애물로 만나 파동의 크기(Amplitude)가 줄어든 것을 감지하는 방식으로, 빛 투과율이 좋고, 정확성 및 선명도가 우수하며, IR방식의 터치패널은 발광(Light emitting)소자와 수광(Light detecting)소자가 마주하도록 배치되어 터치에 의해 차단된 좌표를 인식하게 되며, ITO 필름 등이 필요 없어 Glass 1장으로도 구현이 가능해 투과율이 가장 우수하다.
특히, 정전용량 방식의 터치스크린은, 최근 스마트폰 또는 태블릿 PC 등 다양한 소형 단말기기에 널리 사용되고 있는 입력장치로써, 구체적으로, 터치 컨트롤러에서 터치패널 네 귀퉁이에 일정 전압을 인가하여 터치패널 표면에 정전용량 층을 형성시키고, 이 패널을 전도체(인체, 주로 손가락) 등으로 접촉하여 접촉 부위에서 정전용량을 변화시킨 다음, 터치 컨트롤러가 이 변화를 감지하고 접촉 위치를 계산하여 외부 디스플레이 장치에 출력하는 원리이다.
한편, 통신 기술의 발달에 의해 전자기기(모바일단말기)를 통해 한꺼번에 제공가능한 데이터량이 증가하고 있는 데 반해, 전자기기(모바일단말기)에 구비되는 터치스크린의 크기는 한정되어 있다.
즉, 현재의 전자기기(모바일단말기)는 인터넷 웹 페이지에 직접 링크하고, 이를 한정된 크기를 가지는 터치스크린를 통해 사용자에게 보여주고 있다. 그 결과, 전자기기(모바일단말기)에 구비되는 터치 스크린은 자신을 통해 디스플레이되는 객체들의 크기를 줄여, 한 화면을 통해 제공되는 데이터량을 증가시켜 주고 있다.
그러나 이와 같이 터치스크린에 디스플레이된 객체의 크기가 작아질 경우, 사용자가 목표 객체를 정확하게 터치 및 선택하기가 어려운 문제가 발생할 수 있다.
즉, 터치스크린을 통해 디스플레이되는 객체의 크기에 비해 터치스크린상에 터치되는 사용자 손가락 면적이 너무 커서, 사용자의 터치 동작에 의해 여러 개의 객체가 동시 선택되거나 목표 객체에 인접된 다른 객체가 선택되는 등의 오동작이 일어날 수 있다.
특히, 게임프로그램 등에서와 같이 터치스크린의 일 위치에 대한 입력신호가 다발적으로 이루어지는 경우에는, 입력작업이 힘든 문제점이 있었다.
이에 따라, 근자에는, 터치스크린의 터치영역을 확장시켜 줌으로써, 터치스크린상에 디스플레이 되는 객체의 크기에 상관없이 사용자가 목표 객체를 정확하게 터치 및 선택할 수 있도록 하는 터치스크린용 보조입력장치들이 제안되고 있는 실정이다.
그중 하나로, 한국특허출원번호 제10-2011-0108290호(명칭: 터치 스크린용 보조 입력장치 및 이를 이용하는 전자기기/2011.10.21.)가 있으며, 공보에 공지된 바와 같이, 터치스크린의 외부영역에 부착되어, 사용자로부터 인체 정전용량을 인가받는 적어도 하나의 입력패드; 상기 터치 스크린상에 부착되어, 상기 입력패드에 인가된 인체 정전용량을 상기 터치 스크린에 인가하는 적어도 하나의 출력패드; 및 상기 입력패드와 상기 출력패드간을 1:1 연결하여, 상기 입력패드에 인가된 인체 정전용량이 상기 출력패드를 통해 상기 터치 스크린으로 출력되도록 하는 신호라인을 포함하는 터치스크린용 보조입력장치가 기재되어 있다.
한국특허출원번호 제10-2011-0108290호(2011.10.21.)
그러나 상기와 같은 종래의 터치스크린용 보조입력장치는, 사용자에 의한 입력작업이 사용자가 한손으로 전자기기(모바일단말기)를 잡고, 타측의 손으로 터치스크린의 표면(일위치)를 터치하여 입력하도록 됨에 따라, 전자기기(모바일단말기)를 손에서 놓쳐 파손되거나, 터치작업이 제대로 이루어지지 않아 게임을 제대로 즐기기 어려운 문제점이 있었다.
아울러, 별도의 보조의입력패널을 전기적으로 연결하여 적용될 경우에는, 보관 및 휴대가 불편하고, 사용시, 모바일단말기와 보조입력패널을 동시에 손으로 잡거나, 모바일단말기는 별도의 공간에 고정하여야만 하기 때문에 공간상 사용시 제한되는 사용공간확보에 어려움이 있는 문제점이 있었다.
본 발명은, 상기와 같은 종래의 문제점들을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 본 발명의 목적은, 정전용량 방식이 적용된 터치스크린에 적층되면서 배치되어 터치스크린의 일 위치에 대한 입력신호를 터치스크린의 외부에서 용이하게 입력할 수 있도록 되어, 특히, 정전용량방식의 터치스크린이 적용된 모바일단말기를 양손으로 잡고 터치스크린의 일 위치에 대한 입력신호가 다발적으로 이루어지는 게임프로그램에서의 입력조작을 안정적이면서 신속정확하게 수행할 수 있도록 됨에 따라, 사용효율이 극대화된 정전용량 방식의 터치스크린용 보조입력장치를 제공하는 것에 있다.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 정전용량 방식의 터치스크린용 보조입력장치는, 인체의 정전용량을 인가받아 입력신호를 발생시키도록 된 정전용량 방식의 터치스크린용 보조입력장치에 있어서; 터치스크린에 적층되면서 고정되며 상기 터치스크린에 대하여 전기적으로 연결되는 '전도성'을 가지는 입력본체와; '전도성'을 가지고 상기 입력본체와 전기적으로 연결되며 상기 터치스크린의 외측 방향으로 연장되게 구비되는 터치편;을 포함하여 이루어지되; 상기 터치편은, 상기 터치스크린이 적용된 모바일단말기의 외측면에서 장변을 가지는 외측면에 대하여 양손에 잡은 상태에서 사용자의 검지가 동작하여 터치할 수 있는 '위치'에 배치되는 것을 특징으로 한다.
이와 같이 이루어지는 본 발명에 의한 정전용량 방식의 터치스크린용 보조입력장치는, 정전용량 방식이 적용된 터치스크린에서 터치스크린의 일 위치에 대한 입력신호가 다발적으로 이루어지는 게임프로그램에서의 입력조작을 사용자가 모바일단말기를 양손으로 잡고 검지로 터치편을 신속정확하게 수행할 수 있어, 안정적이면서 용이하게 게임프로그램을 사용할 수 있음에 따라, 사용효율이 극대화되는 효과를 가진다.
아울러, 모바일단말기를 구성하는 터치스크린에 간편하게 설치되며 외부로 돌출된 부위가 터치편만으로 이루어져 보관 및 휴대 및 사용이 간편하여 사용성이 향상되는 효과를 가진다.
도 1은, 본 발명에 따른 일 실시 예에 의한 정전용량 방식의 터치스크린용 보조입력장치를 보인 개략 분리 사시 예시도.
도 2는, 본 실시 예에 의한 정전용량 방식의 터치스크린용 보조입력장치를 보인 개략 사시 예시도.
도 3은, 본 실시 예에 의한 정전용량 방식의 터치스크린용 보조입력장치의 사용상태를 보인 개략 정면 예시도.
도 4는, 본 실시 예에 의한 정전용량 방식의 터치스크린용 보조입력장치를 보인 개략 측면 예시도.
도 5 내지 도 8은, 본 실시 예에 의한 정전용량 방식의 터치스크린용 보조입력장치를 보인 일부 발췌 개략 예시도.
도 9 내지 도 11은, 본 실시 예에 의한 정전용량 방식의 터치스크린용 보조입력장치를 구성하는 터치편을 다른 예를 보인 일부 발췌 개략 예시도.
도 12는, 본 실시 예에 의한 정전용량 방식의 터치스크린용 보조입력장치를 구성하는 보조판의 다른 예를 보인 일부 발췌 개략 예시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예에 의한 정전용량 방식의 터치스크린용 보조입력장치를 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시 예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.
도 1 내지 도 8은, 본 발명에 따른 일 실시 예에 의한 정전용량 방식의 터치스크린용 보조입력장치(1)를 보인 도면으로, 본 실시 예에 의한 정전용량 방식의 터치스크린용 보조입력장치(1)는, 사람의 몸에서 발생하는 정전기를 감지해 구동하도록 되어 사용자의 인체에 대한 정전용량을 인가받아 입력신호를 발생시키도록 된 정전용량 방식의 터치스크린에 적용되어, 상기 터치스크린의 일 위치에 대한 입력신호가 다발적으로 이루어지는 게임프로그램에서의 입력조작을 모바일단말기(10)의 외측에서 수행하도록 됨에 따라, 안정적이면서 용이하게 게임프로그램을 사용할 수 있도록 됨은 물론, 상기 모바일단말기(10)를 구성하는 상기 터치스크린에서 외부로 돌출된 부위가 작은공간을 형성하면서 간편하게 설치되어 보관 및 휴대 및 사용이 간편하여 사용성이 향상되도록 된 것이다.
이러한 본 실시 예에 의한 정전용량 방식의 터치스크린용 보조입력장치(1)는, 상기 터치스크린에 적층되면서 고정되며 상기 터치스크린에 대하여 전기적으로 연결되는 '전도성을 가지는 입력본체(2)와; '전도성'을 가지고 상기 입력본체(2)와 전기적으로 연결되며 상기 터치스크린의 외측 방향으로 연장되게 구비되는 터치편(3);을 포함하여 이루어진다.
즉, 상기 터치스크린의 입력화면에서 다발적으로 이루어지는 일부위에 배치되는 아이콘(실행 프로그램의 입력아이콘)을 상기 입력본체(2)가 배치되는 상기 터치스크린의 입력화면의 일위치에 이동시켜 배치한 상태에서, 사용자가 상기 터치편(3)을 손가락으로 터치하여 사용자의 인체에 대한 정전용량을 상기 입력본체(2)로 전달하여 상기 아이콘으로 전기적인 입력신호을 입력함으로써, 실행 프로그램에 대한 선택된 입력신호를 입력하게 된다.
이와 같이 이루어지는 본 실시 예에 의한 정전용량 방식의 터치스크린용 보조입력장치(1)에서, 상기 터치편(3)은, 도 3에서 도시된 바와 같이, 상기 터치스크린이 적용된 모바일단말기(10)의 외측면에서 장변을 가지는 외측면에 대하여 양손에 잡은 상태에서 사용자의 검지가 동작하여 터치할 수 있는 '위치'에 배치된다.
즉, 사용자가 상기 모바일단말기(10)의 양측단을 양손으로 각각 잡고 검지(H)를 사용하여 상기 터치편(3)을 신속정확하게 터치할 수 있게 된다.
이에 따라, 안정적이면서 용이하게 실행 게임프로그램에 대한 입력작업을 수행할 수 있어 사용효율이 극대화된다.
아울러, 상기 터치편(3)이 상기 터치스크린에 간소하고 용이하게 설치되며 외부로 돌출된 부위가 극소하여 보관 및 휴대 및 사용이 간편하다.
상기와 같이 이루어지는 본 실시 예에 의한 정전용량 방식의 터치스크린용 보조입력장치(1)에서, 상기 입력본체(2)는, 상기 터치스크린의 표면에 적층되면서 고정되며 투명성을 가지는 '판(板;plate)' 형상의 '판체'로 이루어지는 고정패널(4)에서 상기 터치스크린과 대면하는 면에 도포(코팅)되는 '전도성재질'로 형성되는 '전도성 피막'으로 이루어진다.
즉, 상기 입력본체(2)가 상기 고정패널(4)의 표면에 얇은 두께를 가지면서 '스크린인쇄'되어 형성될 수 있어, 제조가 용이하고 '자동화생산'에 유리하여 생산효율이 향상될 수 있다,
한편, 상기 터치편(4)은, '전도성'을 가지는 '금속재질'로 이루어지며 길이를 가지는 '판(板;plate)' 형상의 '판체'로 이루어질 수 있다.
이와 같이 이루어지는 본 실시 예에 의한 정전용량 방식의 터치스크린용 보조입력장치(1)에서, 상기 고정패널(4)은, '투명성'을 가지는 '판(板;plate)' 형상의 '판체'로 이루어지는 패널본체(41)와; 상기 패널본체(41)에서 상기 터치스크린에 대면하는 면에 도포되며 '투명성'을 가지는 '판(板;plate)' 형상의 '판체'로 이루어지는 흡착막(42)으로 이루어져, 상기 터치스크린에 용이하게 흡착되면서 적층 고정되도록 될 수 있다.
아울러, 본 실시 예에 의한 정전용량 방식의 터치스크린용 보조입력장치(1)에서, 상기 입력본체(2)는, 상기 패널본체(41)의 표면에 도포(코팅)되어 형성된 후, 상기 흡착막(42)이 상기 입력본체(2)를 덮으면서 일체로 구비될 수 있으며; 이때, 상기 터치편(3)의 일단이 상기 입력본체(2)와 '면접촉'한 상태에서 상기 흡착막(42)이 상기 입력본체(2) 및 상기 터치편(3)의 일단을 덮으면서 일체로 형성되면서 조립이 이루어질 수 있는 것으로, 사용자의 선택에 따라 적용되는 것이 바람직하다.
한편, 본 실시 예에 의한 정전용량 방식의 터치스크린용 보조입력장치(1)에서, 상기 패널본체(41)에서 상기 터치스크린과 대면하는 면에서 '테두리부위'에는, '유채색' 및 '검정색'을 가지는 '링(ring)' 형상의 마감링(43)이 구비되어, '장식적 심미감'을 형성하도록 될 수 있는 것으로, 사용자의 선택에 따라 적용되는 것이 바람직하다.
도 9 내도 11은, 본 실시 예에 의한 정전용량 방식의 터치스크린용 보조입력장치를 구성하는 터치편(3)을 다른 예를 보인 도면으로, 상기 터치편(3)에서 상기 터치스크린의 외부로 돌출되는 부위에서 저면에는, '비전도성'을 가지는 재질로 이루어지며 상기 터치편(3)을 내측에 수용하는 크기의 면적을 가지는 '판(板;plate)' 형상의 '판체'로 이루어지는 보조판(5)이 구비된다.
즉, 사용자가 상기 터치편(3)을 터치하면서 가압할 때, 상기 터치편(3)이 상기 모바일단말기(10)와 직접적으로 접촉하지 않고, 상기 보조판(5)이 상기 모바일단말기(10)에 접촉하도록 되어 '접촉충격'이 상기 터치편(3)에 직접적으로 전달되는 것을 방지하여 손상되는 것을 방지하게 된다.
이에 따라, 다발적으로 이루어지는 터치작업의 수행에 대한 안정성을 구현하게 된다.
상기에서 보조판(5)은, '자체 탄성력'을 가지는 재질로 '합성수지 재질'로 이루어질 수 있는 것으로, 사용자의 선택에 따라, 적용되는 것이 바람직하다,
한편, 상기 보조판(5)에서 상기 모바일단말기(10)와 대면하는 면에는, 도 12에서 도시된 바와 같이, '접착성 재질'로 이루어지는 접착막(6)이 구비되어, 상기 모바일단말기(10)의 외측면에 '접착고정'되어, 터치동작시 무단으로 유동되지 않도록 됨에 따라, 터치동작의 안정성을 확보할 수 있도록 될 수 있다.
이상에서 설명된 본 발명의 일 실시 예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
1 : 보조입력장치 10 : 모바일단말기
2 : 입력본체 3 : 터치편
4 : 고정패널 41 : 패널본체
42 : 흡착막 43 : 마감링
5 : 보조판 6 : 접착막
H : 검지

Claims (1)

  1. 터치스크린에 적층되면서 고정되며 상기 터치스크린에 대하여 전기적으로 연결되는 '전도성'을 가지는 입력본체(2)와; '전도성'을 가지고 상기 터치스크린이 적용된 모바일단말기(10)의 외측면에서 장변을 가지는 외측면에 대하여 양손에 잡은 상태에서 사용자의 검지가 동작하여 터치할 수 있는 '위치'에 배치되어 상기 입력본체(2)와 전기적으로 연결되는 터치편(3);을 포함하여 이루어져 인체의 정전용량을 인가받아 입력신호를 발생시키도록 된 정전용량 방식의 터치스크린용 보조입력장치(1)에 있어서;
    상기 터치스크린의 표면에 적층되면서 고정되며 투명성을 가지는 '판(板;plate)' 형상의 '판체'로 이루어지는 고정패널(4);을 더 포함하여 이루어지되;
    상기 입력본체(2)는,
    상기 고정패널(4)에서 상기 터치스크린과 대면하는 면에 도포(코팅)되는 '전도성재질'로 형성되는 '전도성 피막'으로 이루어지고;
    상기 고정패널(4)은
    '투명성'을 가지는 '판(板;plate)' 형상의 '판체'로 이루어지는 패널본체(41)와; 상기 패널본체(41)에서 상기 터치스크린에 대면하는 면에 도포되며 '투명성'을 가지는 '판(板;plate)' 형상의 '판체'로 이루어지는 흡착막(42)으로 이루어지며;
    상기 패널본체(41)에서 상기 터치스크린과 대면하는 면에서 '테두리부위'에는,
    '유채색'을 가지는 '링(ring)' 형상의 마감링(43)이 구비되는 것을 특징으로 하는 정전용량 방식의 터치스크린용 보조입력장치.
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