KR102355035B1

KR102355035B1 - Stylus Pen

Info

Publication number: KR102355035B1
Application number: KR1020170081225A
Authority: KR
Inventors: 김세엽
Original assignee: 주식회사 하이딥
Priority date: 2017-06-27
Filing date: 2017-06-27
Publication date: 2022-01-24
Also published as: KR20190001353A

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 스타일러스 펜은 몸체, 상기 몸체에 연결되며 끝단에 개구부가 형성되어 있는 홀더, 상기 홀더의 개구부에 전부 또는 일부가 도출되어 형성되며 전체 또는 일부가 도전성의 재질로 이루어지는 구 또는 감지표면에 접촉되는 일부 영역이 일정한 곡률을 갖는 형태의 스타일러스 팁, 및 상기 스타일러스 팁에 전기적으로 연결되며 상기 홀더 및 상기 몸체의 내부까지 연장되는 도전성 와이어를 포함하며, 상기 몸체와 상기 홀더는 서로 다른 유전율을 갖는다.
본 발명의 실시예에 따르면, 스타일러스 펜의 틸트 효과를 개선할 수 있으며, 스타일러스 팁의 터치 감도를 높일 수 있다.The stylus pen according to an embodiment of the present invention includes a body, a holder connected to the body and having an opening formed at the end, a sphere or A stylus tip having a shape in which a portion of the region in contact with the sensing surface has a constant curvature, and a conductive wire electrically connected to the stylus tip and extending to the inside of the holder and the body, wherein the body and the holder are different from each other. has a dielectric constant.
According to an embodiment of the present invention, the tilt effect of the stylus pen may be improved, and the touch sensitivity of the stylus tip may be increased.

Description

Stylus Pen

본 개시는 스타일러스 펜에 관한 것으로, 특히 정전용량식 터치스크린용 스타일러스 펜에 관한 것이다.The present disclosure relates to a stylus pen, and more particularly, to a stylus pen for a capacitive touch screen.

일반적으로 스마트폰, 네비게이션 장치, PDA 단말기, MP3 플레이어, 피엠피(Portable Multimedia Player: PMP), 전자책 등의 휴대 단말기나 태블릿 PC 등에는 터치스크린('터치패널'이라고도 함)이 구비되고, 터치스크린에 표시되는 자판이나 아이콘 등을 접촉함으로써 입력이 실행된다. In general, a touch screen (also referred to as a 'touch panel') is provided in a mobile terminal such as a smartphone, a navigation device, a PDA terminal, an MP3 player, a portable multimedia player (PMP), or an e-book or a tablet PC, and the touch screen Input is performed by touching a keyboard or icon displayed on .

이러한 각종 단말기의 터치스크린에의 입력은 사용자의 손을 이용해 주로 행해진다. 최근 스마트폰이 과거 대비 5~6인치 정도로 커짐에 따라, 스마트폰이나 테블릿 PC 등의 터치스크린에 단순한 터치 입력을 수행하는 것 이외에 직접 글씨를 쓰거나 그림을 그리는 등의 정교한 터치 입력의 필요성이 증가하고 있다. The input to the touch screen of these various terminals is mainly performed using the user's hand. Recently, as smartphones have grown to about 5 to 6 inches compared to the past, the need for sophisticated touch input such as writing or drawing directly in addition to performing simple touch input on a touch screen such as a smartphone or tablet PC is increasing. are doing

이러한 정교한 터치 입력을 위해 스타일러스 펜이 사용된다. 스타일러스 펜은 터치스크린 상에 일정한 압력을 가하여 자판 등을 작동시키는 정압식과, 터치스크린의 원하는 위치에 접촉해 커패시턴스의 변화를 일으키고 이를 측정하는 정전식으로 나뉠 수 있다. 정압식 스타일러스 펜의 경우에는 터치스크린에 접촉할 때마다 일정한 압력이 계속 작용하기 때문에, 터치스크린이 손상될 수 있어 터치인식이 잘 안되거나 오류가 발생하는 문제점이 있다. 이러한 이유로 인해 최근에는 좀더 안정적인 정전식 스타일러스 펜의 사용이 늘고 있다. A stylus pen is used for such a sophisticated touch input. The stylus pen can be divided into a static pressure type, which operates a keyboard by applying a certain pressure on the touch screen, and a capacitive type, which causes a change in capacitance by contacting a desired location on the touch screen and measures it. In the case of the static pressure stylus pen, since a constant pressure is continuously applied whenever the touch screen is touched, the touch screen may be damaged, and thus there is a problem in that the touch recognition is not good or an error occurs. For this reason, the use of a more stable electrostatic stylus pen is increasing recently.

한편, 스타일러스 펜은 내부에 전자부품이 구비되는지 여부에 따라 액티브 스타일러스(active stylus) 펜과 패시브 스타일러스(passive stylus) 펜으로 구분할 수 있다. Meanwhile, the stylus pen may be classified into an active stylus pen and a passive stylus pen depending on whether an electronic component is provided therein.

액티브 스타일러스 펜은 패시브 스터일러스 펜보다 정교한 터치 입력이 가능하다는 장점이 있으나, 스타일러스 펜에 배터리와 전자 부품이 포함되어야 하므로 비용이 증가하고 무거워지는 단점이 있다. 패시브 스타일러스 펜은 액티브 스타일러스 펜에 비해 저렴하고 가볍게 제작할 수 있다는 장점이 있으나, 감도가 낮고 정교한 입력이 어려운 단점이 있다. The active stylus pen has the advantage of allowing a more sophisticated touch input than the passive stylus pen. The passive stylus pen has the advantage of being cheaper and lighter than the active stylus pen, but it has the disadvantages of low sensitivity and difficult input with precision.

도 1은 종래 기술에 따른 패시브 스타일러스 펜을 나타내는 도면이다. 도 1을 참조하면, 스타일러스 펜(10)은 총알 모양의 스타일러스 팁(11)과 스타일러스 몸체(12)를 포함한다. 스타일러스 팁(11)의 전체 또는 일부는 도전성 물질로 이루어진다. 1 is a view showing a passive stylus pen according to the prior art. Referring to FIG. 1 , the stylus pen 10 includes a bullet-shaped stylus tip 11 and a stylus body 12 . All or part of the stylus tip 11 is made of a conductive material.

실제 사용자가 스타일러스 펜(10)을 사용하는 경우에는, 감지 표면(20)에 수직하게 사용하기보다는 감지 표면(20)으로 10도에서 45도 사이로 기울여 사용하는 것이 일반적이다. 스타일러스 펜(10)을 기울여 사용하는 경우, 스타일러스 팁(11)과 감지 표면(20) 사이의 접촉 위치(21)에서 커패시턴스의 변화량이 가장 큰 것이 아니라, 스타일러스 팁(11)의 접촉위치(21)에서 스타일러스 펜(10)이 기울어지는 방향쪽에 있는 위치(22)에서 커패시턴스의 변화량이 가장 크게 된다. 따라서, 스타일러스 팁(11)이 감지 표면(20)에 실제 접촉되는 접촉위치(21)가 표시되는 것이 아니라, 접촉위치(21)에 근접한 다른 위치(22)가 접촉된 것으로 인식된다. 이때, 접촉위치(21)와 실제 인식되는 위치(22) 사이의 옵셋(즉, 틸트 옵셋) 값(23)은 수백 μm 이상이 될 수도 있다. When an actual user uses the stylus pen 10 , it is common to use the stylus pen 10 at an angle of 10 to 45 degrees toward the sensing surface 20 rather than perpendicular to the sensing surface 20 . When the stylus pen 10 is tilted, the amount of change in capacitance is not the greatest at the contact position 21 between the stylus tip 11 and the sensing surface 20, but the contact position 21 of the stylus tip 11 At the position 22 in the direction in which the stylus pen 10 is inclined, the amount of change in capacitance is greatest. Accordingly, the contact position 21 at which the stylus tip 11 is actually in contact with the sensing surface 20 is not displayed, but another position 22 close to the contact position 21 is recognized as being in contact. In this case, the offset (ie, tilt offset) value 23 between the contact position 21 and the actually recognized position 22 may be several hundreds of μm or more.

이처럼, 종래 기술에 따른 패시브 스타일러스 펜을 기울여 사용하면, 스타일러스 펜의 기울기에 따라 직진성 오차(linearity error)가 발생해 정교한 터치 입력이 어렵다는 문제점이 발생한다. As such, when the passive stylus pen according to the prior art is used at an angle, a linearity error occurs according to the inclination of the stylus pen, so that it is difficult to make a precise touch input.

미국특허 제9,298,285호는 패시브 스타일러스 펜(10)을 기울여 사용하는 경우의 문제점을 해결하기 위한 스타일러스 펜을 개시하고 있다. US Patent No. 9,298,285 discloses a stylus pen for solving the problem of using the passive stylus pen 10 at an angle.

도 2 및 도 3은 미국특허 제9,298,285호에서 개시된 스타일러스 펜의 구조를 나타내는 도면이다. 2 and 3 are views showing the structure of the stylus pen disclosed in US Patent No. 9,298,285.

도 2에서, 스타일러스 펜(30)은 구 모양의 스타일러스 팁(31)과 스타일러스 팁(31)에 연결된 도전성 와이어(32)를 포함한다. 스타일러스 팁(31)의 일부 영역 및 도전성 와이어(32)는 비도전성 물질로 이루어진 홀더(33)에 의해 둘러싸여 고정된다. 홀더(33)는 스타일러스 몸체(34)에 연결된다. 도 2에 도시한 스타일러스 펜(30)의 구조에 의하면, 구 모양의 스타일러스 팁(31)을 사용하기 때문에 틸트(기울임)의 정도에 관계없이 접촉 지점에서의 커패시턴스의 변화랑이 최대가 되고, 도전성 와이어(32)가 가늘게 형성되어 있기 때문에 도전성 와이어(32)에 의한 커패시턴스의 변화량을 최소화할 수 있어, 틸트에 의한 옵셋을 최소화할 수 있다. In FIG. 2 , the stylus pen 30 includes a spherical stylus tip 31 and a conductive wire 32 connected to the stylus tip 31 . A portion of the stylus tip 31 and the conductive wire 32 are surrounded and fixed by the holder 33 made of a non-conductive material. The holder 33 is connected to the stylus body 34 . According to the structure of the stylus pen 30 shown in FIG. 2, since the spherical stylus tip 31 is used, the range of change in capacitance at the contact point is maximum regardless of the degree of tilt (tilt), and the conductive wire Since 32 is formed thin, the amount of change in capacitance caused by the conductive wire 32 can be minimized, and offset due to tilt can be minimized.

그러나, 도 2및 도 3에 도시한 스타일러스 펜의 구조에 따르면, 도전성 와이어가 플로팅된 상태이고 사용자가 쥐는 부분과 도전성 와이어(32)의 거리가 길어, 사용자의 손과 도전성 와이어 사이의 커패시턴스(C1)가 작기 때문에, 스타일러스 팁(31)의 터치 감도가 떨어지는 문제점이 있다. However, according to the structure of the stylus pen shown in FIGS. 2 and 3, the conductive wire is in a floating state and the distance between the part held by the user and the conductive wire 32 is long, so the capacitance C1 between the user's hand and the conductive wire ) is small, there is a problem in that the touch sensitivity of the stylus tip 31 is lowered.

본 발명의 실시예는 틸트 옵셋 개선과 터치 감도를 높이기 위한 스타일러스 펜을 제공하기 위한 것이다. An embodiment of the present invention is to provide a stylus pen for improving a tilt offset and increasing touch sensitivity.

본 발명의 하나의 실시예에 따른 스타일러스 펜은 몸체, 상기 몸체에 연결되며 끝단에 개구부가 형성되어 있는 홀더, 상기 홀더의 개구부에 전부 또는 일부가 도출되어 형성되며, 전체 또는 일부가 도전성의 재질로 이루어지는 구 또는 감지표면에 접촉되는 일부 영역이 일정한 곡률을 갖는 형태의 스타일러스 팁, 및 상기 스타일러스 팁에 전기적으로 연결되며 상기 홀더 및 상기 몸체의 내부까지 연장되는 도전성 와이어를 포함하며 상기 몸체와 상기 홀더는 서로 다른 유전율을 갖는다. The stylus pen according to an embodiment of the present invention has a body, a holder connected to the body and having an opening formed at the end, and all or part of the opening of the holder is derived and formed, all or part of which is made of a conductive material A stylus tip having a shape in which a sphere or a partial region in contact with the sensing surface has a constant curvature, and a conductive wire electrically connected to the stylus tip and extending to the inside of the holder and the body, wherein the body and the holder include have different dielectric constants.

이때, 상기 몸체의 유전율이 상기 홀더의 유전율보다 큰 것이 바람직하다. In this case, it is preferable that the dielectric constant of the body is greater than the dielectric constant of the holder.

본 발명의 하나의 실시예에 따른 스타일러스 펜은 끝단에 개구부가 형성되어 있는 제1 몸체, 상기 제1 몸체에 연결되는 제2 몸체, 상기 제1 몸체의 개구부에 전부 또는 일부가 도출되어 형성되며 전체 또는 일부가 도전성의 재질로 이루어지는 구 또는 감지표면에 접촉되는 일부 영역이 일정한 곡률을 갖는 형태의 스타일러스 팁, 상기 스타일러스 팁에 전기적으로 연결되며 상기 제1 몸체 내부까지 연장되는 도전성 와이어, 및 상기 도전성 와이어에 전기적으로 연결되며 상기 제2 몸체 내부까지 연장되는 도전성 매스를 포함하며 상기 제1 몸체와 상기 제2 몸체는 서로 다른 유전율을 갖는다. The stylus pen according to an embodiment of the present invention includes a first body having an opening formed at an end thereof, a second body connected to the first body, and all or part of the opening of the first body is derived and formed, Alternatively, a stylus tip partially made of a conductive material or a partial region in contact with the sensing surface has a constant curvature, a conductive wire electrically connected to the stylus tip and extending to the inside of the first body, and the conductive wire and a conductive mass electrically connected to and extending to the inside of the second body, wherein the first body and the second body have different dielectric constants.

이때, 상기 제2 몸체의 유전율이 상기 제1 몸체의 유전율보다 큰 것이 바람직하다. In this case, it is preferable that the permittivity of the second body is greater than that of the first body.

본 발명의 실시예에 따르면, 스타일러스 펜의 틸트 옵셋을 개선할 수 있으며, 스타일러스 팁의 터치 감도를 높일 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the tilt offset of the stylus pen may be improved, and the touch sensitivity of the stylus tip may be increased.

도 1 내지 도 3은 종래 기술에 따른 스타일러스 펜을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 스타일러스 펜을 나타내는 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 스타일러스 펜의 몸체 및 홀더의 구조를 나타내는 도면이다.
도 6및 도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 스타일러스 펜을 나타내는 도면이다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 스타일러스 펜의 몸체의 구조를 나타내는 도면이다. 1 to 3 are views showing a stylus pen according to the prior art.
4 is a view showing a stylus pen according to a first embodiment of the present invention.
5A and 5B are views showing the structure of the body and holder of the stylus pen according to the first embodiment of the present invention.
6 and 7 are views showing a stylus pen according to a second embodiment of the present invention.
8A and 8B are views showing the structure of the body of the stylus pen according to the second embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며 명세서 전체에서 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호가 사용되었다. 또한, 널리 알려진 공지기술의 경우 그 구체적인 설명은 생략한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can easily implement them. The present invention is not limited to the embodiments described herein as it may be embodied in several different forms. In order to clearly explain the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and the same reference numerals are used for the same or similar components throughout the specification. In addition, in the case of a well-known known technology, a detailed description thereof will be omitted.

본 명세서에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 어느 부분이 다른 부분의 "위에" 있다고 언급하는 경우, 이는 바로 다른 부분의 위에 있을 수 있거나 그 사이에 다른 부분이 수반될 수 있다. 대조적으로 어느 부분이 다른 부분의 "바로 위에" 있다고 언급하는 경우, 그 사이에 다른 부분이 수반되지 않는다.In the present specification, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further included, rather than excluding other components, unless otherwise stated. Also, when a part is referred to as being “above” another part, it may be directly on the other part or the other part may be involved in between. In contrast, when a part refers to being "directly above" another part, no other part is involved in between.

도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 스타일러스 펜을 나타내는 도면이다. 4 is a view showing a stylus pen according to a first embodiment of the present invention.

도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 스타일러스 펜(100)은 몸체(140), 홀더(150), 스타일러스 팁(110), 도전성 와이어(120)를 포함한다. 4 , the stylus pen 100 according to the first embodiment of the present invention includes a body 140 , a holder 150 , a stylus tip 110 , and a conductive wire 120 .

몸체(140)는 사용자가 손으로 잡아 파지하기 용이하기 위한 지름으로 형성된다. 또한, 도 4에 도시하지는 않았지만, 몸체(140)의 일부분은 노출되어 도전성 와이어(120)가 사용자의 손가락이나 손에 직접 접촉되도록 할 수 있으며, 도전성 와이어(120)가 직접 접지될 수도 있다. The body 140 is formed with a diameter for easy gripping by the user. In addition, although not shown in FIG. 4 , a portion of the body 140 may be exposed so that the conductive wire 120 is in direct contact with the user's finger or hand, and the conductive wire 120 may be directly grounded.

홀더(150)는 몸체(140)의 끝 단에 연결되며, 홀더(150)의 끝단에는 개구부(151)가 형성되어 있다. 도 4에서는 스타일러스 몸체(140)와 홀더(150)가 분리 및 결합되는 구조를 도시하고 있지만, 스타일러스 몸체(140)와 홀더(150)를 일체형으로 구현할 수도 있다. 홀더(150)는 반구형 또는 원뿔형 등 몸체(140)에서 멀어질수록 단면적이 점차 작아지는 다양한 형상을 가질 수 있다. 이러한 홀더는 비도전성 물질로 이루어진다. The holder 150 is connected to the end of the body 140 , and an opening 151 is formed at the end of the holder 150 . Although FIG. 4 shows a structure in which the stylus body 140 and the holder 150 are separated and coupled, the stylus body 140 and the holder 150 may be integrally implemented. The holder 150 may have various shapes, such as a hemispherical shape or a conical shape, in which the cross-sectional area becomes gradually smaller as it moves away from the body 140 . This holder is made of a non-conductive material.

스타일러스 팁(110)은 구 또는 감지표면에 접촉되는 일부 영역이 일정 한곡률을 갖는 형태(예를들어, 반구 형태)로서, 홀더의 개구부(151)에 일부 또는 전부 도출되어 형성된다. 스타일러스 팁(110)은 감지 표면(200)에 직접 접촉되는 부분으로서, 팁 전체 또는 팁의 일부가 도전성 재질로 이루어진다. 이때, 스타일러스 팁(110)은 10Ω 이하의 저항값을 가지는 것이 바람직하다. 또한, 스타일러스 팁의 직경이 클수록 틸트 옵셋에 의한 문제는 개선되지만, 직경이 커지면 정확한 위치에 접촉하는 것이 어렵기 때문에, 직경이 0.5mm 내지 3mm인 것이 좋으며, 특히 2mm 이내의 직경을 갖도록 하는 것이 바람직하다. The stylus tip 110 has a shape (eg, a hemispherical shape) in which a sphere or a partial area in contact with the sensing surface has a certain curvature, and is formed by being partially or entirely derived from the opening 151 of the holder. The stylus tip 110 is a portion in direct contact with the sensing surface 200, and the entire tip or a part of the tip is made of a conductive material. At this time, the stylus tip 110 preferably has a resistance value of 10Ω or less. In addition, the larger the diameter of the stylus tip, the better the problem caused by the tilt offset, but since it is difficult to contact the correct position when the diameter increases, it is preferable to have a diameter of 0.5 mm to 3 mm, and in particular, it is preferable to have a diameter within 2 mm do.

도전성 와이어(120)는 스타일러스 팁(110)에 연결되어, 홀더(150) 및 몸체(140)의 내부까지 길게 연장된다. 본 발명의 제1 실시예에 따르면, 도전성 와이어(120)는 사용자가 손으로 잡는 몸체(140)의 영역까지 연장되며, 20mm 이상의 길이로 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 도전성 와이어(120)는 틸트에 의한 감도 영향을 최소화하기 위해 직경이 1mm 이하로 가늘게 만드는 것이 바람직하다. The conductive wire 120 is connected to the stylus tip 110 and extends long to the inside of the holder 150 and the body 140 . According to the first embodiment of the present invention, the conductive wire 120 extends to the area of the body 140 held by the user's hand, and it is preferable to form a length of 20 mm or more. In addition, it is preferable that the conductive wire 120 be made thin with a diameter of 1 mm or less in order to minimize the effect on sensitivity due to tilt.

도 4에서, 본 발명의 제1 실시예에 따르면, 도전성 와이어(120)가 사용자가 손으로 잡는 몸체(140)의 영역까지 연장되므로, 사용자의 손가락과 도전성 와이어 사이의 커패시턴스(C2)가 도 3에 도시한 종래기술보다 커진다. 따라서, 종래 기술보다 접지 상태인 사용자의 손가락의 영향을 더 많이 받아 스타일러스 팁(110)으로부터 접지로 전달되는 전하량이 많아지므로, 스타일러스 팁(110)의 터치 감도를 높일 수 있다. In FIG. 4 , according to the first embodiment of the present invention, since the conductive wire 120 extends to the region of the body 140 held by the user's hand, the capacitance C2 between the user's finger and the conductive wire is increased in FIG. 3 . larger than the prior art shown in Fig. Accordingly, since the amount of electric charge transferred from the stylus tip 110 to the ground increases by being more influenced by the user's finger in the ground state than in the prior art, the touch sensitivity of the stylus tip 110 can be increased.

이처럼 본 발명의 제1 실시예에 따르면, 구 또는 감지표면에 접촉되는 일부 영역이 일정한곡률을 갖는 형태의 스타일러스 팁(110)을 사용해 스타일러스 펜의 틸트 옵셋을 개선할 수 있으며, 도전성 와이어(120)가 사용자가 손으로 잡는 몸체(140)의 영역까지 연장되므로 스타일러스 팁의 터치 감도를 높일 수 있다As such, according to the first embodiment of the present invention, it is possible to improve the tilt offset of the stylus pen by using the stylus tip 110 of a shape in which a sphere or a partial region in contact with the sensing surface has a constant curvature, and the conductive wire 120 The touch sensitivity of the stylus tip can be increased because the stylus extends to the region of the body 140 that the user holds by hand.

도 5a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 스타일러스 펜의 몸체(140) 및 홀더(150) 구조를 나타내는 도면이다. 도 5a에서, 몸체(140)는 중공된 관체로서, 내부가 공기로 채워져 있다. 5A is a view showing the structure of the body 140 and the holder 150 of the stylus pen according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 5A , the body 140 is a hollow tubular body, the inside of which is filled with air.

도 5a에서, 홀더(150) 및 몸체(140)는 서로 다른 유전율을 갖는 물질로 형성된다. 구체적으로, 몸체(140)를 형성하는 물질의 유전율이 홀더(150)를 형성하는 물질의 유전율보다 크도록 한다. In FIG. 5A , the holder 150 and the body 140 are formed of materials having different dielectric constants. Specifically, the dielectric constant of the material forming the body 140 is greater than the dielectric constant of the material forming the holder 150 .

도 5a에서, 스타일러스 펜의 홀더(150)는 유전율이 가능한 낮은 물질로 형성되며, 홀더(150) 내부는 공기로 채워진다. 그리고 본체(140)는 유전율이 가능한 높은 물질로 형성되며, 내부는 공기로 채워진다. 즉, 도 5a에 따르면, 도전성 와이어(120), 본체(140) 외부, 홀더(150) 외부, 공기의 순으로 유전율이 높게 된다. 5A, the holder 150 of the stylus pen is formed of a material having a low dielectric constant as possible, and the inside of the holder 150 is filled with air. And the body 140 is formed of a material having a high dielectric constant, and the inside is filled with air. That is, according to FIG. 5A , the dielectric constant becomes high in the order of the conductive wire 120 , the outside of the body 140 , the outside of the holder 150 , and the air.

도 5b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 스타일러스 펜의 몸체(140) 및 홀더(150)의 다른 구조를 나타내는 도면이다. 도 5b에서, 몸체(140)는 속이 꽉 찬 봉지채로 이루어진다. 5B is a view showing another structure of the body 140 and the holder 150 of the stylus pen according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 5B , the body 140 is made of a sealed bag.

도 5b에서, 몸체(140)를 형성하는 봉지채의 유전율이 홀더(150)를 형성하는 물질의 유전율보다 크도록 한다. 구체적으로, 스타일러스 펜의 홀더(150)는 유전율이 가능한 낮은 물질로 형성되며, 홀더(150) 내부는 공기로 채워진다. 그리고 본체(140)는 유전율이 가능한 높은 물질의 봉지채로 형성된다. 즉, 도 5b에 따르면, 도전성 와이어(120), 본체(140), 홀더(150) 외부, 공기의 순으로 유전율이 높게 된다. In FIG. 5B , the dielectric constant of the encapsulant forming the body 140 is greater than the dielectric constant of the material forming the holder 150 . Specifically, the holder 150 of the stylus pen is formed of a material having a low dielectric constant as possible, and the inside of the holder 150 is filled with air. And the body 140 is formed of a material having a high dielectric constant as possible. That is, according to FIG. 5B , the dielectric constant of the conductive wire 120 , the main body 140 , the outside of the holder 150 , and air becomes high in that order.

도 5a 및 도 5b에 따르면, 스타일러스 팁(110) 부근의 영역(1 영역)이 커패시턴스 값이 작고, 손을 통해 접지되거나 손과 커플링되는 몸체(140)의 영역(2 영역)이 커패시턴스 값이 크기 때문에, 틸트 에러에 영향을 최소화할 수 있다. 5A and 5B, the region (region 1) near the stylus tip 110 has a small capacitance value, and the region (region 2) of the body 140 that is grounded through the hand or coupled with the hand has a capacitance value. Because of the large size, the influence on the tilt error can be minimized.

도 6 및 도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 스타일러스 펜을 나타내는 도면이다. 본 발명의 제2 실시예에 따른 스타일러스 펜(100)은 스타일러스 팁(110), 도전성 와이어(120), 도전성 매스(130), 제1 몸체(140a) 및 제2 몸체(140b)를 포함한다. 6 and 7 are views illustrating a stylus pen according to a second embodiment of the present invention. The stylus pen 100 according to the second embodiment of the present invention includes a stylus tip 110 , a conductive wire 120 , a conductive mass 130 , a first body 140a and a second body 140b .

도 6 및 도 7에서, 스타일러스 팁(110)은 구 또는 감지표면에 접촉되는 일부 영역이 일정한 곡률을 갖는 형태로서, 제1 몸체(140a)의 개구부(141)에 일부 또는 전부 도출되어 형성된다. 스타일러스 팁(110)의 직경은 0.5mm 내지 3mm로 형성된다. In FIGS. 6 and 7 , the stylus tip 110 has a shape in which a portion of the sphere or a portion in contact with the sensing surface has a constant curvature, and is formed by being partially or entirely derived from the opening 141 of the first body 140a. The diameter of the stylus tip 110 is formed to be 0.5mm to 3mm.

도전성 와이어(120)는 스타일러스 팁(110)에 연결되어, 제1 몸체(140a)의 내부까지 연장된다. 도전성 와이어(120)는 틸트에 의한 감도 영향을 최소화하기 위해 직경이 1mm 이하로 가늘게 만드는 것이 바람직하다. The conductive wire 120 is connected to the stylus tip 110 and extends to the inside of the first body 140a. The conductive wire 120 preferably has a diameter of 1 mm or less in order to minimize the effect on sensitivity due to tilt.

제1 몸체(140a)의 내부는 중공된 관체나 속이 꽉 찬 봉지채로 이루어질 수 있으나, 손가락 접촉에 의한 영향을 최소하기 위해서는 유전율이 가장 낮은 공기로 채워지는 것이 바람직하다. 또한, 제1 몸체(140a)의 내부는 스타일러스 팁(110)을 고정시키는 고정부(도시하지 않음)가 구비된다. The interior of the first body 140a may be formed of a hollow tube body or a full bag, but it is preferable to be filled with air having the lowest dielectric constant in order to minimize the effect of finger contact. In addition, a fixing part (not shown) for fixing the stylus tip 110 is provided inside the first body 140a.

도전성 매스(130)는 도전성 와이어(120)에 전기적으로 연결되며, 제2 몸체(140b)의 내부에 형성된다. 도전성 매스(130)와 도전성 와이어(120)의 연결은 다양한 방법으로 구현할 수 있으며, 예를 들어 도전성 매스(130)의 일 측에 판스프링(도시하지 않음)을 형성한 후, 판스프링에 도전성 와이어(120)를 끼워 넣음으로써 연결할 수 있다. The conductive mass 130 is electrically connected to the conductive wire 120 and is formed in the second body 140b. The conductive mass 130 and the conductive wire 120 may be connected in various ways. For example, after forming a plate spring (not shown) on one side of the conductive mass 130 , the conductive wire is applied to the plate spring. It can be connected by inserting (120).

도 7에서, 도전성 매스(130)는 스타일러스 팁의 반경(r1)과 도전성 와이어의 반경(r2)보다 큰 반경(r3)을 갖는 원통형으로 구현된다. 본 발명의 제2 실시예에 따르면, 도전성 매스(130)의 저항 값이 도전성 와이어(120)의 저항 값보다 낮다. 이에 따라, 도전성 매스(130)의 대응되는 부분에 손가락을 파지한 경우 제1 실시예에 비해 스타일러스 팁(110)으로부터 접지로 전달되는 전하량이 많아져 스타일러스 팁(110)의 터치 감도를 더욱 높일 수 있다. 도 7에서, 도전성 매스(130)는 원통형으로 구현되었지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 도전성 와이어보다 표면적이 큰 다양한 형태(예를 들면, 원추형, 직육면체 등)로 구현될 수 있다. In FIG. 7 , the conductive mass 130 is embodied in a cylindrical shape having a radius r3 greater than a radius r1 of the stylus tip and a radius r2 of the conductive wire. According to the second embodiment of the present invention, the resistance value of the conductive mass 130 is lower than the resistance value of the conductive wire 120 . Accordingly, when a finger is gripped on the corresponding portion of the conductive mass 130, the amount of electric charge transferred from the stylus tip 110 to the ground increases compared to the first embodiment, thereby further increasing the touch sensitivity of the stylus tip 110. have. In FIG. 7 , the conductive mass 130 is implemented in a cylindrical shape, but the present invention is not limited thereto, and may be implemented in various shapes (eg, conical shape, rectangular parallelepiped, etc.) having a larger surface area than the conductive wire.

도 6에서, 본 발명의 제2 실시예에서 제1 몸체(140a)와 제2 몸체(140b)는 일체형으로 구현할 수도 있으며, 분리 가능한 구조로 구현할 수도 있다. 제 2 몸체(140b)의 손가락이 접촉되는 영역에는 하나 이상의 접촉 홀(142)이 형성될 수 있으며, 접촉 홀(142) 내에는 도전성 재질(160)이 충진되어 도전성 매스(130)에 전기적으로 연결될 수 있다. 본 발명의 제2 실시예에 따르면, 접촉홀(142)에 충진된 도전성 재질(160)을 통해 도전성 매스(130), 도전성 와이어(120) 및 스타일러스 팁(110)이 사용자 손가락이 직접 전기적으로 연결되기 때문에, 스타일러스 팁(110)의 터치 감도를 높일 수 있다. 또한, 도 6에 도시하지는 않았지만, 도전성 매스(130)는 직접 접지될 수도 있다. In FIG. 6 , in the second embodiment of the present invention, the first body 140a and the second body 140b may be implemented as an integral body or may be implemented as a separable structure. One or more contact holes 142 may be formed in the area where the fingers of the second body 140b come into contact, and the conductive material 160 is filled in the contact holes 142 to be electrically connected to the conductive mass 130 . can According to the second embodiment of the present invention, the conductive mass 130, the conductive wire 120, and the stylus tip 110 are electrically connected to the user's finger through the conductive material 160 filled in the contact hole 142. Therefore, it is possible to increase the touch sensitivity of the stylus tip 110 . Also, although not shown in FIG. 6 , the conductive mass 130 may be directly grounded.

도 8a는 본 발명의 제2 실시예에 따른 스타일러스 펜의 몸체 (140a, 140b) 구조를 나타내는 도면이다. 8A is a view showing the structure of the body (140a, 140b) of the stylus pen according to the second embodiment of the present invention.

도 8a에서, 제1 몸체(140a) 및 제2 몸체(140b)는 서로 다른 유전율을 갖는 물질로 형성한다. 구체적으로, 제2 몸체(140b)를 형성하는 물질의 유전율이 제1 몸체(140a)를 형성하는 물질의 유전율보다 크도록 한다.In FIG. 8A , the first body 140a and the second body 140b are formed of materials having different dielectric constants. Specifically, the dielectric constant of the material forming the second body 140b is greater than the dielectric constant of the material forming the first body 140a.

도 8a에서, 스타일러스 펜의 제1 몸체(140a)는 유전율이 가능한 낮은 물질로 형성되며, 제1 몸체(140a) 내부는 공기로 채워진다. 그리고 제2 몸체(140b)는 유전율이 가능한 높은 물질로 형성되며, 내부는 공기로 채워진다. 즉, 도 8a에 따르면, 도전성 와이어(120)/도전성 매스(130), 제2 몸체(140b) 외부, 제1 몸체(140b) 외부, 공기의 순으로 유전율이 높게 된다. In FIG. 8A , the first body 140a of the stylus pen is formed of a material having a dielectric constant as low as possible, and the interior of the first body 140a is filled with air. And the second body 140b is formed of a material having a high dielectric constant, and the inside is filled with air. That is, according to FIG. 8A , the dielectric constant of the conductive wire 120/conductive mass 130 , the second body 140b outside, the first body 140b outside, and air becomes high in that order.

도 8b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 스타일러스 펜의 몸체(140a, 140b)의 다른 구조를 나타내는 도면이다. 도 8b에서, 제2 몸체(140b)는 도전성 매스와 동일한 물질로 형성된다. 8B is a view showing another structure of the body (140a, 140b) of the stylus pen according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 8B , the second body 140b is formed of the same material as the conductive mass.

도 8b에서, 제2 몸체(140b)를 형성하는 도전성 매스의 유전율이 제1 몸체(140a)를 형성하는 물질의 유전율보다 크도록 한다. 즉, 도 8b에 따르면, 도전성 와이어(120)/제2 몸체(140b), 제1 몸체(140a), 공기의 순으로 유전율이 높게 된다. In FIG. 8B , the dielectric constant of the conductive mass forming the second body 140b is greater than that of the material forming the first body 140a. That is, according to FIG. 8B , the dielectric constant of the conductive wire 120/second body 140b, the first body 140a, and air becomes high in that order.

도 8a 및 도 8b에 따르면, 스타일러스 팁(110) 부근의 제1 몸체(140a)의 영역(1 영역)이 커패시턴스 값이 작고, 손을 통해 접지되거나 손과 커플링되는 제2 몸체(140b)의 영역(2 영역)이 커패시턴스 값이 크기 때문에, 틸트 에러에 영향을 최소화할 수 있다. According to FIGS. 8A and 8B , the region (region 1) of the first body 140a near the stylus tip 110 has a small capacitance value, and the second body 140b is grounded through the hand or coupled with the hand. Since the region (region 2) has a large capacitance value, the influence on the tilt error can be minimized.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 여기에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 다양하게 변형하여 실시하는 것이 가능하다. Although preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited thereto, and various modifications and variations are possible within the scope of the appended drawings and the detailed description of the claims.

10,30; 스타일러스 펜 11,31; 스타일러스 팁 20; 감지 표면 32; 도전성 와이어 33; 홀더 34; 몸체 100; 스타일러스 펜 120; 도전성 와이어 130; 도전성 매스 140; 몸체 150; 홀더 140a; 제1 몸체 140b; 제2 몸체10,30; stylus pen 11,31; stylus tip 20; sensing surface 32; conductive wire 33; holder 34; body 100; stylus pen 120; conductive wire 130; conductive mass 140; body 150; holder 140a; first body 140b; second body

Claims

body;
a holder connected to the body and having an opening formed at an end thereof;
a stylus tip in which all or a portion is drawn out and formed in the opening of the holder, and a portion of the sphere or a portion in contact with the sensing surface made of a conductive material has a certain curvature;
a conductive wire electrically connected to the stylus tip and extending to the inside of the holder and the body; and
a conductive mass electrically connected to the conductive wire;
The body and the holder have different dielectric constants,
the body includes an opening through which the conductive mass is partially exposed to the outside of the body;
the resistance of the conductive mass is less than the resistance of the conductive wire;
stylus pen.

The method of claim 1,
A stylus pen having a dielectric constant of the body greater than that of the holder.

a first body having an opening formed at an end thereof;
a second body connected to the first body;
a stylus tip of a shape in which all or a part is drawn out and formed in the opening of the first body, and a portion of which all or a part is made of a conductive material or is in contact with a sensing surface has a constant curvature;
a conductive wire electrically connected to the stylus tip and extending to the inside of the first body; and
It is electrically connected to the conductive wire and includes a conductive mass extending to the inside of the second body,
The first body and the second body have different dielectric constants,
At least one contact hole is formed in one region of the second body, the contact hole is configured to contact a user, the contact hole is filled with a conductive material so as to be electrically connected to the conductive mass,
the resistance of the conductive mass is less than the resistance of the conductive wire;
stylus pen

4. The method of claim 3,
A stylus pen having a dielectric constant of the second body greater than that of the first body.