KR102390706B1 - 실제 필기 스타일러스와 터치 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 실제 필기 스타일러스와 터치 장치를 개시하는데, 이 스타일러스는 복수의 터치 모드들을 가지며, 전자기 모드 스타일러스, 제1 정전 모드 스타일러스, 제2 정전 모드 스타일러스, 제3 정전 모드 스타일러스, 제1 전자기 및 정전 이중 모드 스타일러스, 제2 전자기 및 정전 이중 모드 스타일러스, 그리고 제3 전자기 및 정전 이중 모드 스타일러스를 포함한다. 터치 장치는 다중 스타일러스 기능 모드들과 터치 모듈들을 가지며, 전자기 모드 터치 장치, 제1 정전 모드 터치 장치, 제2 정전 모드 터치 장치, 제3 정전 모드 터치 장치, 제1 전자기 및 정전 이중 모드 터치 장치, 제2 전자기 및 정전 이중 모드 터치 장치, 그리고 제3 전자기 및 정전 이중 모드 터치 장치를 포함한다.

Description

실제 필기 스타일러스와 터치 장치
본 발명은 스타일러스에 관한 것으로, 특히 전자기 터치 모드와, 정전 터치 모드, 그리고 전자기 및 정전 이중 모드를 가지며 필기자의 실제 필기를 기록하는 실제 필기 스타일러스에 관한 것이다.
전자 제품의 발전과 개발과 함께 인덕터(inductor)의 사용이 매우 광범위하게 되었다. 현재 인덕터는 두 모드를 가지는데: 정전 모드(capacitive mode)와 전자기 모드(electromagnetic mode)로, 터치 필기 스타일러스(touch handwriting stylus)를 터치 필기 입력 기기의 터치 인덕터의 터치 유도 활성 영역(touch-induced active zone)과 터치를 유지시킴으로써 필기 입력 기능을 달성한다.
중국출원 CN200810089922 "정전 스타일러스(capacitive stylus)"는 정전 스타일러스를 개시하는데, 이는 도통판((conducting plate)과 커넥터(connector), 그리고 도통 스타일러스 몸체(conducting stylus body)를 포함하고, 커넥터가 도통판을 도통 스타일러스 몸체에 연결함으로써 스타일러스 몸체와 도통판이 상대 이동(relative　motion)을 취하게 된다. 커넥터가 불편한 작동을 유발하고;
기존의 스타일러스는 필기압(writing pressure) 유도 기능이 없이 전기 회로를 통해 간단한 필기 기능을 달성하므로 스타일러스에 인가되는 압력값에 따른 다른 압력 신호를 출력할 수 없어 단순한 기능과 단순한 출력만이 초래되며;
스타일러스 압력 검출 기능을 가진다고 하더라도 압력 검출 거리가 길어 필기감(writing experience)이 불량하고 구현이 복잡하며 원가가 높았다. 뿐만 아니라, 이는 필기자의 필기 특성을 정확히 반영할 수 없다.
또한, 기존의 스타일러스는 일반적으로 단일한 모드를 채택하여 정전 모드와 전자기 모드 인덕터의 조합을 채택할 수 없으며, 정전 모드 또는 전자기 모드 어느 하나에만 적합하다.
이 문제점들을 극복하기 위해, 본 발명은 전자기 터치 모드와, 정전 터치 모드, 또는 전자기 및 정전 이중 모드를 가지고, 정전 인덕터 또는 전자기 인덕터 또는 양자 모두에 적합하며, 필기압 유도로 실제 필기 기능을 가지는 실제 필기 스타일러스와 터치 장치를 제공한다.
본 발명은 전자기 모드 스타일러스, 제1 정전 모드 스타일러스, 제2 정전 모드 스타일러스, 제3 정전 모드 스타일러스, 제1 전자기 및 정전 이중 모드 스타일러스, 제2 전자기 및 정전 이중 모드 스타일러스와 함께 제3 전자기 및 정전 이중 모드 스타일러스 등의 다중 모드 터치 기능을 포함하는 실제 필기 스타일러스를 제공한다. 특히 본 발명의 기술적 해법은 다음과 같다:
스타일러스 하우징(stylus shell)과, 스타일러스 하우징 내의 배터리와, 스타일러스 하우징 내의 스타일러스 시스템 회로 및 스타일러스 하우징 내의 터치 감압(pressure-sensitive) 부품들을 포함하는 실제 필기 스타일러스로,
터치 감압 부품들이 펜촉(nib)과, 펜촉 터치 스위치 및 펜촉 압력 센서를 포함하고;
스타일러스 시스템 회로가 전원 제어 및 셧다운 지연 회로(power control and a shutdown delay circuit)와, 전원 전압 변환 회로(power voltage conversion circuit)와, 기능키(function key)들과, 스타일러스 신호 생성 및 변조 회로(stylus signal generating-modulating circuit) 및 드라이버 회로(driver circuit)를 포함하고;
전원 전압 변환회로가 전원 제어 및 셧다운 지연 회로에 연결되어 시스템 전원 공급을 일정한 작동 공급 전압(operating supply voltage)으로 변환하고;
스타일러스 신호 생성 및 변조 회로가 펜촉 압력 센서와 기능키들에 연결되어 펜촉 압력 신호들과 기능키 신호들을 별도로 취득하고 이 신호들을 변조하여 스타일러스 변조 신호들을 출력하며;
드라이버 회로가 스타일러스 신호 생성 및 변조 회로에 연결되어 스타일러스 변조 신호들을 취득하고, 드라이버 회로에 의해 구동 및 증폭함으로써 전자기 신호 및/또는 전기 신호들을 출력한다.
바람직하기로, 펜촉 압력 센서는 감압 레지스터(resistor)이다.
바람직하기로, 펜촉 압력 센서는 감압 캐패시터(capacitor)이다.
바람직하기로, 스타일러스 하우징은 스타일러스 하우징 전단과 스타일러스 하우징 후단을 포함하고;
배터리와 스타일러스 시스템 회로는 스타일러스 하우징 후단에 배치되고, 스타일러스 하우징 후단은 금속 도전 재질이며;
터치 감압 부품들은 스타일러스 하우징 전단에 배치되고, 스타일러스 하우징 전단은 절연 재질이다.
바람직하기로, 드라이버 회로는 전자기 신호 출력 코일과 연결되어 교번하는 전자기 신호(alternating electromagnetic signal)를 출력하고, 전자기 신호 출력 코일은 절연 표면을 가지는 금속 와이어가 권선된 도넛형 코일(toroidal coil)이다.
바람직하기로, 드라이버 회로는 전기 신호 방사 안테나(electric signal radiating antenna)와 연결되어 전기 신호를 출력하고, 전기 신호 방사 안테나는 도전 재질의 부분(section)으로 구성된다.
바람직하기로, 드라이버 회로는 전기 신호 방사 안테나와 연결되어 전기 신호를 출력하는데, 다시 말해 펜촉이 도전 재질로 구성된다.
바람직하기로, 펜촉의 터치는 펜촉 터치 스위치와 펜촉 압력 센서로 전송되는 압력을 생성한다.
바람직하기로, 스타일러스 시스템 회로의 전원 제어 및 셧다운 지연 회로는 배터리에 연결되는 전원 입력 포트(port)와, 전원 전압 변환 회로에 연결되는 전원 출력 포트와, 펜촉 터치 스위치에 연결되는 터치 스위칭 신호 제어 포트를 구비하고; 터치 스위칭 신호 제어 포트는 터치 스위치에 연결되어 신호를 취득하는데, 터치 스위치의 도통 신호(conducted signal)가 취득되면 전원 입력 포트와 전원 출력 포트가 서로 도통되어 스타일러스 시스템 회로가 작동 조건(working condition)에 진입하고;
작동 조건에서 터치 스위치에 연결된 단락 회로 도통 신호(short circuit conducted signal)가 장시간 수신되지 않으면 전원 입력 포트와 전원 출력 포트 간의 연결이 서로 차단(cut off)되어 시스템 회로는 셧다운 상태에 진입하며;
바람직하기로, 스타일러스 시스템 회로의 전원 제어 및 셧다운 지연 회로는 또한 충전 회로에 연결되는 전원 충전 제어 포트 역시 구비하는데, 전원 충전 제어 포트가 충전 신호를 취득하면 충전 상태에 진입하여, 전원 입력 포트와 전원 출력 포트 간의 연결이 서로 차단되고 스타일러스 시스템 회로는 셧다운 상태에 잠금될 것이다.
본 발명은 또한 터치 장치도 제공하는데, 터치 장치는 전자기 모드 터치 장치, 제1 정전 모드 터치 장치, 제2 정전 모드 터치 장치, 제3 정전 모드 터치 장치, 제1 전자기 및 정전 이중 모드 터치 장치, 제2 전자기 및 정전 이중 모드 터치 장치와 함께 제3 전자기 및 정전 이중 모드 터치 장치 등의 다중 모드 터치 스타일러스 모듈과 터치 모듈을 포함하고, 기술적 해법의 상세는 다음과 같다:
터치 장치는 실제 필기 스타일러스와 터치 모듈들을 포함하고, 터치 모듈들은 터치 인덕터와 터치 프로세서들을 포함하여 실제 필기 스타일러스로부터의 출력 전자기 신호 및/또는 전기 신호들을 수신한다.
바람직하기로, 터치 모듈은 전자기 터치 모듈이고, 전자기 터치 모듈은 전자기 터치 인덕터와 전자기 터치 프로세서를 포함한다.
바람직하기로 터치 모듈은 정전 터치 모듈이고, 정전 터치 모듈은 정전 터치 인덕터와 정전 터치 프로세서를 포함한다.
바람직하기로, 터치 모듈은 전자기 및 정전 이중 모듈이고, 전자기 및 정전 이중 모듈은 전자기 모듈과 정전 모듈을 포함하며;
전자기 터치 모듈은 전자기 터치 인덕터와 전자기 터치 프로세서를 포함하고, 정전 터치 모듈은 정전 터치 인덕터와 정전 터치 프로세서를 포함한다.
바람직하기로, 정전 터치 모듈의 정전 터치 인덕터의 정전 터치 인덕터 안테나 유닛은 실제 필기 스타일러스에서 생성된 전기 신호들을 전기 신호 방사 안테나를 통해 수신한 다음, 전기 신호들을 전계 유도 신호(field-induced signal)들로 변환하여 정전 터치 프로세서로 입력하고, 정전 터치 프로세서는 이 신호들을 외부 장치가 인식할 수 있는 신호로 복조(demodulate)하여 신호들을 외부 장치로 전송한다.
바람직하기로, 전자기 터치 모듈의 전자기 터치 인덕터의 전자기 터치 인덕터 안테나 유닛은 전자기 모드 스타일러스에서 생성된 교번하는 전자기 신호들을 전자기 출력 코일을 통해 수신한 다음, 교번하는 전자기 신호들을 전자기 유도 신호들로 변환하여 전자기 터치 프로세서에 입력하고, 전자기 터치 프로세서는 이 신호들을 외부 장치가 인식할 수 있는 신호로 복조하여 신호들을 외부 장치로 전송한다.
바람직하기로, 전자기 및 정전 이중 모듈 내의 전자기 터치 모듈의 전자기 터치 인덕터 안테나 유닛과 정전 터치 모듈 내의 정전 터치 인덕터 안테나 모듈은 각각 교번하는 전자기 신호와 전기 신호들을 취득하고;
전자기 터치 인덕터 안테나 유닛은 교번하는 전자기 신호들을 전자기 유도 신호들로 변환한 다음, 전자기 유도 신호들을 전자기 터치 프로세서에 입력하고, 전자기 터치 프로세서는 이 신호들을 외부 장치가 인식할 수 있는 신호들로 복조하여, 이 신호들을 외부 장치로 전송한다. 정전 터치 인덕터 안테나 유닛은 전기 신호들을 전계 유도 신호들로 변환한 다음, 전계 유도 신호들을 정전 터치 프로세서에 입력하고, 정전 터치 프로세서는 이 신호들을 외부 장치가 인식할 수 있는 신호들로 복조하여, 이 신호들을 외부 장치로 전송한다.
바람직하기로, 전자기 및 정전 이중 터치 모듈의 전자기 터치 모듈은 정전 터치 모듈의 후방에 배치되고, 전자기 터치 프로세서가 정전 터치 프로세서에 정전 터치 모듈의 셧다운 신호를 전송함으로써 전자기 터치 모드를 우선으로(prior) 유지한다.
바람직하기로, 전자기 및 정전 이중 터치 모듈의 정전 터치 모듈은 전자기 터치 모듈의 후방에 배치되고, 정전 터치 프로세서가 전자기 터치 프로세서에 전자기 터치 모듈의 셧다운 신호를 전송함으로써 정전 터치 모드를 우선으로 유지한다.
바람직하기로, 외부 장치에 의해 인식되는 신호들은 펜촉 정지 위치 신호(nib suspended　position signal), 필기 궤적 신호(writing　trace signal), 스타일러스 압력 신호, 그리고 기능키 신호들을 포함한다.
바람직하기로, 외부 장치는 정전 터치 인덕터, 전자기 터치 인덕터, 그리고 컴퓨터 및/또는 휴대폰이다.
기존의 기술들과 비교하여, 본 발명에 기재된 실제 필기 스타일러스와 터치 장치는 다음과 같은 유용한 이점들을 가진다：
1）본 발명이 제공하는 실제 필기 스타일러스와 터치 장치는 전자기 모드, 정전 모드와 함께 전자기 및 정전 이중 모드를 가져 정전 인덕터와 전자기 인덕터에 적용될 수 있다.
2）본 발명에 기재된 실제 필기 스타일러스와 터치 장치로 필기하는 동안, 이는 스타일러스에 인가된 입력 압력값에 기초하여 다른 압력값을 출력함으로써 필기자의 실제 필기를 생성한다.
3）본 발명에 기재된 실제 필기 스타일러스로 펜촉 압력과 기능키의 신호들이 더 민감하게 수신될 수 있고, 변조 회로로 전자기 신호 및/또는 전기 신호들을 복조한 다음 이 신호들을 대응 터치 모듈에 정확하고 적시에 전송할 수 있으며, 마지막으로 이는 필기자의 실제 필기를 실시간으로 반영하는 정확한 신호를 정확하고 적시에 출력할 수 있다.
4）본 발명에 기재된 실제 필기 스타일러스와 터치 장치는 작동이 용이하며, 스타일러스 압력 검출 기능을 가져 필기감이 우수하고, 구현이 용이하고, 필기자의 필기 특성을 정확하게 반영할 수 있다.
도 1은 본 발명 실시예의 실제 필기 스타일러스의 회로도.
도 2a는 본 발명 실시예의 전자기 터치 장치의 구조도.
도 2b는 본 발명 실시예의 전자기 터치 장치의 회로도.
도 3a는 본 발명 실시예의 제1 정전 터치 장치의 구조도.
도 3b는 본 발명 실시예의 제1 정전 터치 장치의 회로도.
도 4a는 본 발명 실시예의 제2 정전 터치 장치의 구조도.
도 4b는 본 발명 실시예의 제2 정전 터치 장치의 회로도.
도 5a는 본 발명 실시예의 제1 전자기 및 정전 터치 장치의 구조도.
도 5b는 본 발명 실시예의 제1 전자기 및 정전 터치 장치의 회로도.
도 6a는 본 발명 실시예의 제2 전자기 및 정전 터치 장치의 구조도.
도 6b는 본 발명 실시예의 제2 전자기 및 정전 터치 장치의 회로도.
실시예들
이하에 본원의 실시예들의 기술적 해법들이 명확하고 완전하게 설명된다. 설명된 실시예들이 본원의 일부 실시예들이지 전부가 아님은 자명하다. 본원의 보호 범위는 이하에 제공된 본원의 실시예들로 규정되지 않는다. 이에 반해, 이들은 단순히 본원의 선택된 실시예들이다. 본원의 실시예들에 기초하여 당업계에 통상의 지식을 가진 자가 창조적 작업 없이 얻을 수 있는 실시예들은 본원의 보호범위에 귀속된다.
실시예 1
이 명세서에 개시된 실제 필기 스타일러스는 스타일러스 하우징(stylus shell)과, 스타일러스 하우징 내의 배터리와, 스타일러스 하우징 내의 스타일러스 시스템 회로(100) 및 스타일러스 하우징 내의 터치 감압(pressure-sensitive) 부품(300)들을 포함하며, 스타일러스 하우징이 스타일러스 하우징 전단과 스타일러스 하우징 후단을 포함하고;
배터리(601)와 스타일러스 시스템 회로(100)는 스타일러스 하우징 후단에 구비되고, 스타일러스 후단이 금속 도전 재질로 구성되며;
터치 감압 부품(300)들이 스타일러스 하우징 전단에 구비되고, 스타일러스 하우징 전단은 절연 재질로 구성된다.
도 1은 본 발명의 실시예의 실제 필기 스타일러스의 회로도를 도시한다. 스타일러스 시스템 회로(100)는 전원 충전회로(101)와, 전원 제어 및 셧다운 지연 회로(power control and a shutdown delay circuit; 102)와, 전원 전압 변환 회로(power voltage conversion circuit; 103)와, 기능키(function key; 105)들과, 스타일러스 신호 생성 및 변조 회로(stylus signal generating-modulating circuit; 104) 및 드라이버 회로(driver circuit;106)를 포함하고; 그리고
터치 감압 부품(300)들이 펜촉(nib; 303)과, 펜촉 터치 스위치(302) 및 펜촉 압력 센서(301)를 포함한다.
펜촉 압력 센서(301)는 감압(pressure sensitive) 레지스터(resistor) 또는 감압 캐패시터(capacitor)로, 스타일러스로 필기하는 동안 스타일러스의 터치 감압 부품(300)이 터치되어 터치 압력을 생성하고, 터치 압력은 펜촉 터치 스위치(302)로 전송되어 펜촉에 전송된 터치 압력이 펜촉 터치 스위치(302)를 터치함으로써 펜촉 터치 스위치(302)가 서로 도통(conduct)되도록 하고; 그리고
펜촉 터치 압력은 동시에 펜촉 압력 센서(301)로도 전송됨으로써 펜촉의 터치 압력의 변화에 따라 펜촉 압력 센서(301)의 저항 값 또는 캐패시턴스 값이 이에 따라 변화된다.
배터리(601)는 제거 가능한 일회용 배터리 및/또는 재충전 가능한 배터리인데, 이 실시예에서 배터리(601)는 적어도 재충전 가능한 배터리를 포함하고, 충전 회로는 접촉식 유선(wired) 충전 회로 또는 비접촉식 무선 충전 회로이다. 전원 전압 변환회로(103)가 전원 제어 및 셧다운 지연 회로(102)에 연결되어 시스템 전원 공급을 일정한 작동 공급 전압(operating supply voltage)으로 변환한다.
전원 제어 및 셧다운 지연 회로(102)는 배터리에 연결되는 전원 입력 포트(VIN)와, 전원 전압 변환 회로(103)에 연결되는 전원 출력 포트(VOUT)와, 펜촉 터치 스위치(302)에 연결되는 터치 스위칭 신호 제어 포트(PC)를 구비하고;
터치 스위칭 신호 제어 포트(PC)는 터치 스위치(302)에 연결되어 스위칭 신호를 취득하는데, 터치 스위치(302)의 도통 신호(conducted signal)가 취득되면 전원 입력 포트(VIN)와 전원 출력 포트(VOUT)가 서로 도통되어 스타일러스 시스템 회로(100)가 전원 공급을 시작하여 작동 조건(working condition)에 진입하고;
작동 조건에서 터치 스위치(302)에 연결된 단락 회로 도통 신호(short circuit conducted signal)가 장시간 수신되지 않으면 전원 입력 포트(VIN)와 전원 출력 포트(VOUT) 간의 연결이 서로 차단(cut off)되어 스타일러스 시스템 회로는 전원 차단(power off) 상태에 진입한다.
전원 제어 및 셧다운 지연 회로(102)는 또한 충전 회로(101)에 연결되는 전원 충전 제어 포트(CC) 역시 구비하는데, 전원 충전 제어 포트(CC)가 충전 신호를 취득하면 충전 상태에 진입하여, 전원 입력 포트(VIN)와 전원 출력 포트(VOUT) 간의 연결이 서로 차단되고 스타일러스 시스템 회로(100)는 전원 충전을 위해 전원 차단 상태에 잠금될 것이다.
스타일러스 신호 생성 및 변조 회로(104)는 펜촉 압력 센서(301)와 기능키(105)들에 연결되는데, 기능키(105)는 하나 이상의 키들이고, 이 실시예에는 두 키(K1, K2)들이 존재한다. 스타일러스 신호 생성 및 변조 회로(104)는 변조 신호들을 생성하는데 사용되는데, 펜촉 압력 센서(301)로부터 취득된 감압 레지스터 신호 및 감압 캐패시터 신호들과 함께 기능키(105)로부터 취득된 기능키 신호들을 변조하여 스타일러스 변조 신호들을 출력한다.
드라이버 회로(106)는 스타일러스 신호 생성 및 변조 회로(104)와 연결되어 스타일러스 변조 신호들을 취득하고, 드라이버 회로(106)에 의해 구동 및 증폭함으로써 전자기 신호, 전기 신호 또는 전자기-전기 신호들을 출력하고, 드라이버 회로(106)는 전자기 신호 출력 코일(501)과의 연결을 통해 교번하는 전자기 신호(alternating electromagnetic signal)를 출력하고, 전기 신호 방사 안테나(401)를 통해 전기 신호를 출력한다.
전자기 신호 출력 코일(501)은 적어도 한 층의 복수 권선(turn)을 위한 금속 와이어가 긴밀하게 감긴 도넛형 코일(toroidal coil)로, 금속 와이어는 에나멜 피복된 구리 와이어 또는 은 와이어가 될 수 있고, 또한 면(cotton) 피복된 구리 와이어 또는 은 와이어가 될 수도 있다. 전자기 신호 코일(501)의 용적을 감소시키고 전자기 신호 코일(501)의 신호 출력 강도와 출력 효율을 향상시키기 위해 자기 코어가 코일 내에 배치될 수 있다. 전자기 신호 출력 코일(501)은 스타일러스 하우징 전단의 펜촉 둘레에 고리형으로 배치될 수 있고;
전기 신호 방사 안테나(401)는 임의 형상의 전기 도체(electric conductor)의 부분(section)인데, 고리형 금속, 도전성 고무, 꼬불대는 와이어 부분이 될 수 있고, 스타일러스 하우징 전단의 펜촉 둘레에 배치될 수 있으며;
도전성 재질로 제조되는 펜촉(303) 역시 전기 신호 방사 안테나(401)로 사용될 수 있는데, 그러면 전기 신호 방사 안테나로 별도의 도체를 구비할 필요가 없으므로 부품과 용적을 감소시키고 원가를 절감할 수 있고;
도전성 재질로 제조된 펜촉(303)이 전기 신호 방사 안테나로 사용된다는 전제 하에 전기 신호 방사 안테나로 사용될 다른 전기 도체의 부분이 펜촉(303)에 연결되어 구비될 수 있다. 이 구성에서는 전기 신호 출력이 더 정확하고 스타일러스의 감도(sensitivity)가 향상된다.
스타일러스는 최종적으로 스타일러스 상의 압력과 사용 중인 궤적(track)에 기초한 전기 신호 및/또는 전자기 신호를 통해 외부 장치에 신호들을 출력하고 외부 단부의 기능키(105)들은 어떤 기능을 가지는 것으로 규정할 수 있는데, 외부 장치가 랩탑(laptop)인 경우 키는 좌/우측 마우스 버튼으로 규정될 수 있고, 키는 APP의 시작 키, 드로잉(drawing) 지움 키, 화상 확대 단축키, 스크린샷(screenshot) 단축키 등으로 규정될 수도 있다.
스타일러스 생성 및 변조 회로(104)와 구동 회로(106)가 터치 모듈들에 따라 전자기 신호 및/또는 전기 신호들을 정확하고 적시에 변조하여, 최종적으로 정확한 압력 및 기능키 신호들을 정확하고 적시에 출력할 수 있으므로, 본 발명이 제공하는 실제 필기 스타일러스는 펜촉 압력과 기능키 신호들을 더욱 민감하게 수신할 수 있어 필기자의 실제 필기를 실시간으로 반영한다.
드라이버 회로(106)가 전자기 출력 코일(501)만을 구비하여 전자기 신호만을 출력할 수 있다면, 실제 필기 스타일러스는 전자기 모드 스타일러스(110)이고;
드라이버 회로(106)가 전기 신호 방사 안테나(401)만을 구비하여 전기 신호만을 출력할 수 있고 전기 신호 방사 안테나(401)가 임의 형상의 전기 도체의 부분으로 구성된다면, 실제 필기 스타일러스는 제1 정전 모드 스타일러스(111)이며;
드라이버 회로(106)가 전기 신호 방사 안테나(401)만을 구비하여 전기 신호만을 출력할 수 있고 도전 재질로 구성된 펜촉(303)이 전기 신호 방사 안테나(401)로도 사용된다면, 실제 필기 스타일러스는 제2 정전 모드 스타일러스(112)이고;
드라이버 회로(106)가 전기 신호 방사 안테나(401)만을 구비하여 전기 신호만을 출력할 수 있고 도전 재질로 구성된 펜촉(303)이 전기 신호 방사 안테나(401)로도 사용되는 한편 전기 도체의 다른 부분이 역시 전기 신호 방사 안테나로 사용되고 펜촉(303)에 연결된다면, 실제 필기 스타일러스는 제3 정전 모드 스타일러스(113)이며;
드라이버 회로(106)가 전자기 출력 코일(501)과 전기 신호 방사 안테나(401)을 모두 구비하여 전자기 신호와 전기 신호들을 출력할 수 있고 전기 신호 방사 안테나(401)가 임의 형상의 전기 도체의 부분으로 구성된다면, 실제 필기 스타일러스는 제1 전자기 및 정전 이중모드 스타일러스(114)이며;
드라이버 회로(106)가 전자기 출력 코일(501)과 전기 신호 방사 안테나(401)들을 모두 구비하여 전자기 신호와 전기 신호들을 출력할 수 있고 도전 재질로 구성된 펜촉(303)이 전기 신호 방사 안테나(401)로도 사용된다면, 실제 필기 스타일러스는 제2 전자기 및 정전 이중모드 스타일러스(115)이며;
드라이버 회로(106)가 전자기 출력 코일(501)과 전기 신호 방사 안테나(401)들을 모두 구비하여 전자기 신호와 전기 신호들을 출력할 수 있고 도전 재질로 구성된 펜촉(303)이 전기 신호 방사 안테나(401)로도 사용되는 한편 다른 전기 도체의 부분 역시 전기 신호 방사 안테나로 사용되며 펜촉(303)에 연결된다면, 실제 필기 스타일러스는 제3 전자기 및 정전 이중모드 스타일러스(116)이다.
실시예 2
이 실시예는 실시예 1에서 설명된 전자기 모드 스타일러스(110)와 전자기 터치 모듈을 포함하는 실제 필기 전자기 터치 장치를 제공하는데, 전자기 터치 모듈은 전자기 터치 인덕터(501)와 전자기 터치 프로세서(901)를 포함한다.
도 2a는 본 발명의 전자기 터치 장치의 구조도인데, 실제 필기 스타일러스의 외부는 스타일러스 하우징으로 포장(package)되고, 배터리(601)와 스타일러스 시스템 회로(100)가 스타일러스 하우징 후단(701) 내부에 배치되고, 스타일러스 시스템 회로(100)에 연결된 기능키(105)가 스타일러스 하우징 후단 외부에 배치되며, 터치 감압 부품(300)들이 스타일러스 하우징 전단(702) 내부에 배치되고, 전자기 신호 출력 코일(501)이 펜촉(303) 둘레에 배치되며;
전자기 터치 프로세서(901)가 전자기 터치 인덕터(505) 내에 포함되어, 실제 필기 스타일러스로부터 전자기 신호를 수신한다.
도 2b는 본 발명의 전자기 터치 장치의 회로도로, 실시예 1에 설명된 전자기 모드 스타일러스(110)와 전자기 터치 모듈의 회로들을 포함하는데, 전자기 터치모듈의 전자기 터치 인덕터(505)의 전자기 터치 안테나 유닛(503)은 전자기 모드 스타일러스에 의해 생성된 교번하는 전자기 신호를 전자기 출력 코일(501)을 통해 수신한 다음, 교번하는 전자기 신호들을 전자기 유도 신호들로 변환하여 전자기 터치 프로세서(901)로 입력하고, 전자기 터치 프로세서(901)는 이 신호들을 외부 장치가 인식할 수 있는 신호들로 복조(demodulate)하여 외부 장치로 출력하는데, 이 실시예에 기술된 외부 장치는 터치 장치, 랩탑 및/또는 휴대폰의 전자기 터치 인덕터(505)가 될 수 있고;
외부 장치가 인식할 수 있는 신호들은 펜촉 현수(dangling) 위치 신호, 필기 궤적 신호, 스타일러스 감압 신호 및/또는 기능키 신호들을 포함하며;
전자기 터치 인덕터(505)는 하나 이상의 전자기 터치 인덕터 안테나 유닛(503)을 구비한다.
실시예 3
이 실시예는 실시예 1에서 설명된 제1 정전 모드 스타일러스(111)와 정전 터치 모듈을 포함하는 실제 필기 제1 정전 터치 장치를 제공하는데, 전자기 터치 모듈은 정전 터치 인덕터(405)와 정전 터치 프로세서(801)를 포함한다.
도 3a는 본 발명의 제1 정전 터치 장치의 구조도인데, 실제 필기 스타일러스의 외부는 스타일러스 하우징으로 포장되고, 배터리(601)와 스타일러스 시스템 회로(100)가 스타일러스 하우징 후단(701) 내부에 배치되고, 스타일러스 시스템 회로(100)에 연결된 기능키(105)가 스타일러스 하우징 후단 외부에 배치되며, 터치 감압 부품(300)들이 스타일러스 하우징 전단(702) 내부에 배치되고, 임의 형상의 전기 도체 부분으로 구성된 전기 신호 방사 안테나(401)가 펜촉(303) 둘레에 배치되며;
정전 터치 프로세서(801)가 정전 터치 인덕터(405) 내에 포함되어, 실제 필기 스타일러스로부터 출력된 전기 신호를 수신한다.
도 3b는 본 발명의 제1 정전 터치 장치의 회로도로, 실시예 1에 설명된 제1 정전 모드 스타일러스(111)와 정전 터치 모듈의 회로들을 포함하는데, 정전 터치모듈의 정전 터치 인덕터(405)의 전기 신호 방사 안테나(401)는 정전 모드 스타일러스(111)에 의해 생성된 전기 신호를 전기 신호 방사 안테나(401)를 통해 수신한 다음, 전기 신호들을 전계 유도 신호(field-induced signal)들로 변환하여 정전 터치 프로세서(801)로 입력하고, 정전 터치 프로세서(801)는 이 신호들을 외부 장치가 인식할 수 있는 신호들로 복조하여 외부 장치로 출력하는데, 이 실시예에 기술된 외부 장치는 터치 장치, 랩탑 및/또는 휴대폰의 정전 터치 인덕터(405)가 될 수 있고;
외부 장치가 인식할 수 있는 신호들은 펜촉 현수 위치 신호, 필기 궤적 신호, 스타일러스 감압 신호 및/또는 기능키 신호들을 포함하며;
정전 터치 인덕터(405)는 하나 이상의 정전 터치 인덕터 안테나 유닛(403)을 구비한다.
실시예 4
이 실시예는 실시예 1에서 설명된 제2 정전 모드 스타일러스(112)와 정전 터치 모듈을 포함하는 실제 필기 제2 정전 터치 장치를 제공하는데, 실시예 3과 이 실시예의 차이는 도전 재질로 구성된 펜촉(303) 역시 전기 신호 방사 안테나(401)로 사용된다는 점이다.
도 4a는 본 발명 실시예의 제2 정전 터치 장치의 구조도인데, 펜촉(303) 둘레에 다른 전기 도체들이 배치되지 않았다.
도 4b는 본 발명 실시예의 제2 정전 터치 장치의 회로도인데, 구동 회로(106)가 펜촉(303)과 바로 직결되어 전기 신호들을 출력한다.
실시예 5
실제 필기 기능을 가지는 제3 정전 터치 장치는 실시예 1에서 설명된 제3 정전 모드 스타일러스(113)와 정전 터치 모듈을 포함하는데, 실시예 3과 이 실시예의 차이는 도전 재질로 구성된 펜촉(303) 역시 전기 신호 방사 안테나(401)로 사용되는 한편, 전기 도체의 다른 부분 역시 전기 신호 방사 안테나로 배치되어 펜촉(303)에 연결된다는 점이다. 도 3a에서, 이 실시예의 회로는 전기 도체로 구성된 전기 신호 방사 안테나(401)가 펜촉에 연결되어 있다.
실시예 6
이 실시예는 실시예 1에서 설명된 제1 전자기 및 정전 이중모드 스타일러스(114)와 전자기 및 정전 이중 터치 모듈을 포함하는 실제 필기 기능을 가지는 제1 전자기 및 정전 이중 터치 장치를 제공하는데, 전자기 및 정전 이중 터치 모듈은 전자기 모듈과 정전 모듈을 포함한다. 전자기 모듈은 실시예 2를 지칭하며 정전 모듈은 실시예 3을 지칭한다.
도 5a는 이 실시예의 제1 전자기 및 정전 터치 장치의 구조도인데, 실시예 2의 도 2b를 기초로 하여 임의 형상의 전기 도체 부분으로 구성된 전기 신호 방사 안테나(401)가 펜촉(303) 부근에 추가된다.
도 5b는 이 실시예의 제1 전자기 및 정전 터치 장치의 회로도인데, 실시예 3의 도 3b를 기초로 하여 전자기 터치 모듈이 추가된다.
제1 전자기 및 정전 이중모드 터치 장치의 전자기 터치 모듈(900)의 전자기 터치 인덕터 안테나 유닛(503)과 정전 터치 모듈(800)의 정전 터치 인덕터 안테나 유닛(403)은 교번하는 전자기 신호와 전기 신호들을 별도로 취득한다.
제1 전자기 및 정전 이중모드 터치 장치의 전자기 터치 모듈이 정전 터치 모듈 상에 제공되면, 전자기 터치 프로세서(901)가 정전 터치 프로세서(801)에 정전 터치 모듈 셧다운 신호를 전송함으로써 전자기 터치 모드를 우선으로 유지한다.
제1 전자기 및 정전 이중모드 터치 장치의 정전 터치 모듈이 전자기 터치 모듈 상에 제공되면, 정전 터치 프로세서(801)가 전자기 터치 프로세서(901)에 전자기 터치 모듈 셧다운 신호를 전송함으로써 정전 터치 모드를 우선으로 유지한다.
실시예 7
이 실시예에서 제공되는 제2 전자기 및 정전 이중 터치 장치는 실시예 1에서 설명된 제2 전자기 및 정전 이중모드 스타일러스(115)와 정전 터치 모듈을 포함하는데, 실시예 6과 이 실시예의 차이는 도전 재질로 구성된 펜촉(303) 역시 전기 신호 방사 안테나(401)로 사용된다는 점이다. 도 6a는 본 발명 실시예의 제2 전자기 및 정전 터치 장치의 구조도인데, 펜촉(303) 둘레에 다른 전기 도체들이 배치되지 않았다.
도 6b는 이 실시예의 제2 전자기 및 정전 터치 장치의 회로도인데, 구동 회로(106)가 펜촉(303)과 바로 직결되어 전기 신호들을 출력한다.
실시예 8
이 실시예에 제공된 실제 필기 기능을 가지는 제3 정전 터치 장치는 실시예 1에서 설명된 제3 전자기 및 정전 이중모드 스타일러스(116)와 정전 터치 모듈을 포함하는데, 실시예 3과 이 실시예의 차이는 도전 재질로 구성된 펜촉(303) 역시 전기 신호 방사 안테나(401)로 사용되는 한편, 전기 도체의 다른 부분 역시 전기 신호 방사 안테나(401)로 배치되어 펜촉(303)에 연결된다는 점이다. 도 3a에서, 이 실시예의 회로는 전기 도체로 구성된 전기 신호 방사 안테나(401)가 펜촉에 연결되어 있다.
본 발명에 제공된 실제 필기 스타일러스를 포함하는 실제 필기 스타일러스 및 터치 장치는 작업 상태에 따라 펜촉 압력 신호와 기능키 신호를 정확하고 적시에 생성하고, 펜촉 압력 신호와 기능키 신호의 수신에 민감하여 드디어 필기자의 실제 필기를 실시간으로 생성한다.
이상의 설명은 본원을 한정하는 것이 아니라 단순히 본원의 바람직한 예이다. 당업계에 통상의 지식을 가진 자들에게 본원은 다양한 변형과 변경을 가질 수 있다. 본원의 개념과 원리를 벗어나지 않는 어떤 변형, 등가물, 그리고 개선은 본원의 보호 범위에 포괄될 것이다.

Claims (21)

  1. 스타일러스 하우징과, 스타일러스 하우징 내의 배터리와, 스타일러스 하우징 내의 스타일러스 시스템 회로, 및 스타일러스 하우징 내의 터치 감압 부품들을 포함하는 실제 필기 스타일러스로,
    터치 감압 부품들이 펜촉과, 펜촉 터치 스위치, 및 펜촉 압력 센서를 포함하고;
    스타일러스 시스템 회로가 전원 제어 및 셧다운 지연 회로와, 전원 전압 변환 회로와, 기능키들과, 스타일러스 신호 생성 및 변조 회로, 및 드라이버 회로를 포함하며;
    전원 전압 변환회로가 전원 제어 및 셧다운 지연 회로에 연결되어 시스템 전원 공급을 일정한 작동 공급 전압으로 변환하고;
    스타일러스 신호 생성 및 변조 회로가 펜촉 압력 센서와 기능키들에 연결되어 펜촉 압력 신호들과 기능키 신호들을 별도로 취득하고, 이 신호들을 변조하여 스타일러스 변조 신호들을 출력하며;
    드라이버 회로가 스타일러스 신호 생성 및 변조 회로에 연결되어 스타일러스 변조 신호들을 취득하고, 드라이버 회로에 의해 구동 및 증폭함으로써 전자기 신호 또는 전기 신호들 또는 전자기 신호 및 전기 신호들을 출력하는
    실제 필기 스타일러스.
  2. 청구항 1에서,
    펜촉 압력 센서가 감압 레지스터인
    실제 필기 스타일러스.
  3. 청구항 1에서,
    펜촉 압력 센서가 감압 캐패시터인
    실제 필기 스타일러스.
  4. 청구항 1에서,
    스타일러스 하우징이 스타일러스 하우징 전단과 스타일러스 하우징 후단을 포함하고;
    배터리와 스타일러스 시스템 회로가 스타일러스 하우징 후단에 배치되고, 스타일러스 후단은 금속 도전 재질로 구성되며;
    터치 감압 부품들이 스타일러스 하우징 전단에 배치되고, 스타일러스 하우징 전단은 절연 재질로 구성되는
    실제 필기 스타일러스.
  5. 청구항 1에서,
    드라이버 회로가 전자기 신호 출력 코일과 연결되어 교번하는 전자기 신호를 출력하고, 전자기 신호 출력 코일은 절연 표면을 가지는 금속 와이어가 권선된 도넛형 코일인
    실제 필기 스타일러스.
  6. 청구항 1에서,
    드라이버 회로가 전기 신호 방사 안테나와 연결되어 전기 신호를 출력하고, 전기 신호 방사 안테나가 도전 재질의 부분으로 구성되는
    실제 필기 스타일러스.
  7. 청구항 1에서,
    드라이버 회로가 전기 신호 방사 안테나와 연결되어 전기 신호를 출력하고, 도전 재질로 구성된 펜촉 역시 전기 신호 방사 안테나로 사용되는
    실제 필기 스타일러스.
  8. 청구항 1에서,
    펜촉의 터치가 펜촉 터치 스위치와 펜촉 압력 센서로 전송되는 압력을 생성하는
    실제 필기 스타일러스.
  9. 청구항 1에서,
    스타일러스 시스템 회로의 전원 제어 및 셧다운 지연 회로가 배터리에 연결되는 전원 입력 포트와, 전원 전압 변환 회로에 연결되는 전원 출력 포트와, 펜촉 터치 스위치에 연결되는 터치 스위칭 신호 제어 포트를 구비하고;
    터치 스위칭 신호 제어 포트가 터치 스위치에 연결되어 신호를 취득하는데, 터치 스위치의 도통 신호가 취득되면 전원 입력 포트와 전원 출력 포트가 서로 도통되어 스타일러스 시스템 회로가 작동 조건에 진입하고;
    작동 조건에서 터치 스위치에 연결된 단락 회로 도통 신호가 장시간 수신되지 않으면 전원 입력 포트와 전원 출력 포트 간의 연결이 서로 차단되어 시스템 회로는 셧다운 상태에 진입하는
    실제 필기 스타일러스.
  10. 청구항 9에서,
    스타일러스 시스템 회로의 전원 제어 및 셧다운 지연 회로가 또한 충전 회로에 연결되는 전원 충전 제어 포트 역시 구비하며, 전원 충전 제어 포트가 충전 신호를 취득하면 충전 상태에 진입하여, 전원 입력 포트와 전원 출력 포트 간의 연결이 서로 차단되고 스타일러스 시스템 회로가 셧다운 상태에 잠금되는
    실제 필기 스타일러스.
  11. 청구항 1-10 중 어느 한 항에 기재된 실제 필기 스타일러스 및 터치 모듈을 포함하는 터치 장치로,
    터치 모듈이 터치 인덕터와 터치 프로세서들을 포함하여, 실제 필기 스타일러스로부터의 출력 전자기 신호 또는 전기 신호들 또는 전자기 신호 및 전기 신호들을 수신하는
    터치 장치.
  12. 청구항 11에서,
    터치 모듈이 전자기 터치 모듈이고, 전자기 터치 모듈이 전자기 터치 인덕터와 전자기 터치 프로세서를 포함하는
    터치 장치.
  13. 청구항 11에서,
    터치 모듈이 정전 터치 모듈이고, 정전 터치 모듈이 정전 터치 인덕터와 정전 터치 프로세서를 포함하는
    터치 장치.
  14. 청구항 11에서,
    터치 모듈이 전자기 및 정전 이중 모듈이고, 전자기 및 정전 이중 모듈이 전자기 모듈과 정전 모듈을 포함하며;
    전자기 터치 모듈은 전자기 터치 인덕터와 전자기 터치 프로세서를 포함하고, 정전 터치 모듈은 정전 터치 인덕터와 정전 터치 프로세서를 포함하는
    터치 장치.
  15. 청구항 13에서,
    정전 터치 인덕터의 정전 터치 인덕터 안테나 유닛이 실제 필기 스타일러스에서 생성된 전기 신호들을 전기 신호 방사 안테나를 통해 수신한 다음, 전기 신호들을 전계 유도 신호들로 변환하여 정전 터치 프로세서로 입력하고, 정전 터치 프로세서가 이 신호들을 외부 장치가 인식할 수 있는 신호로 복조하여 신호들을 외부 장치로 전송하는
    터치 장치.
  16. 청구항 12에서,
    전자기 터치 모듈의 전자기 터치 인덕터의 전자기 터치 인덕터 안테나 유닛이 전자기 모드 스타일러스에서 생성된 교번하는 전자기 신호들을 전자기 출력 코일을 통해 수신한 다음, 교번하는 전자기 신호들을 전자기 유도 신호들로 변환하여 전자기 터치 프로세서에 입력하고, 전자기 터치 프로세서는 이 신호들을 외부 장치가 인식할 수 있는 신호로 복조하여 신호들을 외부 장치로 전송하는
    터치 장치.
  17. 청구항 14에서,
    전자기 및 정전 이중 모듈 내의 전자기 터치 모듈의 전자기 터치 인덕터 안테나 유닛과 정전 터치 모듈 내의 정전 터치 인덕터 안테나 모듈은 각각 교번하는 전자기 신호와 전기 신호들을 취득하고;
    전자기 터치 인덕터 안테나 유닛은 교번하는 전자기 신호들을 전자기 유도 신호들로 변환한 다음, 전자기 유도 신호들을 전자기 터치 프로세서에 입력하고, 전자기 터치 프로세서는 이 신호들을 외부 장치가 인식할 수 있는 신호들로 복조하여, 이 신호들을 외부 장치로 전송하고;
    정전 터치 인덕터 안테나 유닛은 전기 신호들을 전계 유도 신호들로 변환한 다음, 전계 유도 신호들을 정전 터치 프로세서에 입력하고, 정전 터치 프로세서는 이 신호들을 외부 장치가 인식할 수 있는 신호들로 복조하여, 이 신호들을 외부 장치로 전송하는
    터치 장치.
  18. 청구항 17에서,
    전자기 및 정전 이중 터치 모듈의 전자기 터치 모듈이 정전 터치 모듈의 후방에 배치되고, 전자기 터치 프로세서가 정전 터치 프로세서에 정전 터치 모듈의 셧다운 신호를 전송함으로써 전자기 터치 모드를 우선으로 유지하는
    터치 장치.
  19. 청구항 17에서,
    전자기 및 정전 이중 터치 모듈의 정전 터치 모듈이 전자기 터치 모듈의 후방에 배치되고, 정전 터치 프로세서가 전자기 터치 프로세서에 전자기 터치 모듈의 셧다운 신호를 전송함으로써 정전 터치 모드를 우선으로 유지하는
    터치 장치.
  20. 청구항 15에서,
    외부 장치에 의해 인식되는 신호들은 스타일러스 압력 신호, 그리고 기능키 신호들을 포함하는
    터치 장치.
  21. 청구항 15에서,
    외부 장치가 정전 터치 인덕터, 전자기 터치 인덕터, 그리고 컴퓨터 또는 휴대폰 또는 컴퓨터 및 휴대폰인 터치 장치.
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