KR102487632B1 - 스타일러스 펜 - Google Patents

Abstract

일 실시예에 따른 스타일러스 펜은 바디부, 바디부 내에서 외부로 노출되어 있는 전도성 팁(tip), 그리고 바디부 내에 위치하는 페라이트 코어, 페라이트 코어의 적어도 일부를 감싸는 보빈, 및 전도성 팁에 연결되어 있고 보빈의 적어도 일부에 권선되어 있는 코일을 포함하는 인덕터부를 포함한다.

Description

스타일러스 펜{STYLUS PEN}

본 개시는 스타일러스 펜에 관한 것이다.

휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 태블릿(tablet) PC, 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션과 같은 다양한 단말기에는 터치 센서가 구비된다.

이러한 단말기 내에서 터치 센서는 이미지를 표시하는 표시 패널 상에 위치하거나, 단말기 바디의 일 영역에 위치할 수 있다. 사용자가 터치 센서를 터치하여 단말기와 상호 작용함으로써, 단말기는 직관적인 사용자 인터페이스를 사용자에게 제공할 수 있다.

사용자는 정교한 터치 입력을 위해, 스타일러스 펜을 사용할 수 있다. 이러한 스타일러스 펜은 터치 센서와 전기적 및/또는 자기적 방식을 통해 신호를 송수신할 수 있다.

실시예들은 터치 센서로부터 전달되는 신호를 공진시키는 스타일러스 펜을 제공하기 위한 것이다.

실시예들은 일정한 공진 주파수가 유지될 수 있는 스타일러스 펜을 제공하기 위한 것이다.

상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해, 일 실시예에 따른 스타일러스 펜은 바디부, 바디부 내에서 외부로 노출되어 있는 전도성 팁(tip), 그리고 바디부 내에 위치하는 페라이트 코어, 페라이트 코어의 적어도 일부를 감싸는 보빈, 및 전도성 팁에 연결되어 있고 보빈의 적어도 일부에 권선되어 있는 코일을 포함하는 인덕터부를 포함한다.

바디부 내에 위치하고, 인덕터부를 바디부의 내부에 고정시키는 지지 부재를 더 포함한다.

지지 부재는 적어도 하나의 개구를 포함하고, 코일은 개구를 통해 전도성 팁과 연결되어 있다.

지지 부재는 바디부와 동일한 물질로 형성된다.

보빈은 바디부와 동일한 물질로 형성된다.

바디부는 적어도 하나의 개구를 포함하고, 코일은 개구를 통해 전도성 팁과 연결되어 있다.

보빈의 외면에는 코일을 권선하기 위한 가이드부가 위치한다.

가이드부는 복수의 나사산을 포함하고, 코일은 나사산 사이의 홈에 끼워져 권선되어 있다.

보빈은 페라이트 코어를 고정시키는 지지부를 더 포함한다.

바디부는 전도성 팁을 포함하는 제1 바디부 및 커패시터부를 포함하는 제2 바디부를 포함하고, 보빈은 제1 바디부와 제2 바디부를 연결한다.

보빈은 제1 바디부 또는 제2 바디부와 일체로 형성된다.

보빈의 바깥쪽 단면적은 제1 바디부의 바깥쪽 단면적 및 제2 바디부의 바깥쪽 단면적과 상이한, 스타일러스 펜.

보빈의 일단에는 제1 바디부와 결합하기 위한 제1 결합부가 위치하고, 보빈의 타단에는 제2 바디부와 결합하기 위한 제2 결합부가 위치한다.

제1 바디부에는 보빈의 일단과 결합하기 위한 제3 결합부가 위치하고, 제2 바디부에는 보빈의 타단과 결합하기 위한 제4 결합부가 위치한다.

코일을 커버하는 커버 부재를 더 포함한다.

커버 부재는 전도성의 차단 부재와 코일에 흐르는 전류에 의한 차단 부재에서의 와전류의 발생을 차단하는 하나의 슬릿을 포함한다.

다른 실시예에 따른 스타일러스 펜은 내부에 전도성 팁(tip)을 수용하며 외면이 이루는 단면적이 제1 면적인 제1 바디부, 제1 바디부와 일체로 형성되며, 외면이 이루는 단면적이 제1 면적보다 더 작은 제2 면적인 제2 바디부, 제2 바디부 내에 수용되어 있는 페라이트 코어, 그리고 전도성 팁과 전기적으로 연결되어 있으며, 제2 바디부 외면에 권선되어 있는 코일을 포함한다.

제2 바디부의 외면에는 코일을 권선하기 위한 가이드부가 위치한다.

코일을 커버하는 커버 부재를 더 포함한다.

또 다른 실시예에 따른 스타일러스 펜은 바디부, 바디부 내에서 외부로 노출되어 있는 전도성 팁(tip), 바디부 내에 위치하고, 전도성 팁에 연결되어 있으며, 전도성 팁으로부터 전달되는 전기적 신호를 공진시키는 공진 회로부, 그리고 사용자의 접촉에 의해 접지되는 접지부를 포함하고, 공진 회로부는 전도성 팁과 접지부 사이에 연결되어 있는 인덕터부를 포함하고, 인덕터부는 페라이트 코어, 페라이트 코어의 적어도 일부를 감싸는 보빈, 및 전도성 팁에 연결되어 있고 보빈의 적어도 일부에 권선되어 있는 코일을 포함한다.

본 개시에 따른 스타일러스 펜의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.

본 개시의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 외부 요인에 대해 강건한 스타일러스 펜을 제공할 수 있다는 장점이 있다.

본 개시의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 터치 센서에 대한 터치 감도를 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.

본 개시의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 개시의 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 개시의 바람직한 실시예와 같은 특정 실시예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 스타일러스 펜과 터치 센서를 나타낸 개념도이다.
도 2는 스타일러스 펜과 터치 센서를 구체적으로 나타낸 개념도이다.
도 3 및 도 4는 스타일러스 펜의 인덕터부를 구체적으로 나타낸 개념도들이다.
도 5 및 도 6은 인덕터부의 구조에 따른 공진 신호의 크기를 나타낸 그래프들이다.
도 7은 제1 실시예에 따른 스타일러스 펜의 일부를 개략적으로 나타낸 개념도이다.
도 8은 제1 실시예에 따른 스타일러스 펜의 일부를 구체적으로 나타낸 단면도이다.
도 9 내지 도 11은 도 8의 스타일러스 펜을 제조하는 방법을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 12는 제2 실시예에 따른 스타일러스 펜의 일부를 개략적으로 나타낸 개념도이다.
도 13 내지 도 15는 제2 실시예의 제1 양태에 따른 스타일러스 펜들의 일부를 구체적으로 나타낸 단면도들이다.
도 16 내지 도 18은 제2 실시예의 제2 양태에 따른 스타일러스 펜들의 일부를 구체적으로 나타낸 단면도들이다.
도 19는 제2 실시예의 제3 양태에 따른 스타일러스 펜의 일부를 구체적으로 나타낸 단면도이다.
도 20 내지 도 23은 도 19의 스타일러스 펜을 제조하는 방법을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 24는 제2 실시예의 제4 양태에 따른 스타일러스 펜의 일부를 구체적으로 나타낸 단면도이다.
도 25 내지 도 28은 도 24의 스타일러스 펜을 제조하는 방법을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 29는 제2 실시예의 제5 양태에 따른 스타일러스 펜의 일부를 구체적으로 나타낸 단면도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

또한, 명세서 전체에서, 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.

도 1은 스타일러스 펜과 터치 센서를 나타낸 개념도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 스타일러스 펜(10)과 터치 센서(20)가 서로 근접할 수 있다.

스타일러스 펜(10)은 전도성 팁(tip)(11), 공진(resonance) 회로부(12), 접지부(18), 및 바디부(19)를 포함할 수 있다.

전도성 팁(11)은 공진 회로부(12)에 연결되어 있다. 전도성 팁(11)의 전체 또는 일부는 전도성 물질(예를 들어, 금속, 흑연, 전도성 고무, 전도성 패브릭, 전도성 실리콘 등)로 형성될 수 있다. 또한, 전도성 팁(11)은 비전도성 하우징 내부에 존재하면서 전도성 팁(11)의 일부가 하우징 외부로 노출된 형태를 가질 수도 있으며, 이에 제한되지 않는다.

전도성 팁(11)은 공진 회로부(12)에 연결되어 있다. 공진 회로부(12)는 터치 센서(20)로부터 입력되는 구동 신호에 공진할 수 있다. 예를 들어, 공진 회로부(12)는 LC 공진 회로로서, 전도성 팁(11)을 통해 터치 센서(20)로부터 수신되는 구동 신호에 공진할 수 있다. 여기서 구동 신호는 터치 전극(채널)으로 전달되는 Tx 신호, 터치 전극에 의해 생성되는 Rx 신호 등을 포함할 수 있으며, 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 구동 신호는, 스타일러스 펜(10)에서 정전 용량 결합 또는 전자기 공진에 의한 공진 신호를 발생시킬 수 있도록, 스타일러스 펜(10)의 공진 주파수에 대응하는 주파수를 갖는 신호(예를 들어, 사인파, 구형파 등)를 포함할 수 있다.

공진 회로부(12)는 구동 신호가 입력되는 구간과, 그 이후의 일부 구간에도 공진에 의한 공진 신호를 전도성 팁(11)에 출력할 수 있다. 공진 회로부(12)는 바디부(19) 내에 위치하며, 접지부(18)에 연결되어 있다. 접지부(18)는 바디부(19) 외면에 접촉하는 사용자의 신체 등에 의해 접지될 수 있다.

바디부(19)는 스타일러스 펜(10)의 소자들을 수용할 수 있다. 바디부(19)는 뿔대 부분과 기둥 부분이 일체로 결합된 형태로 도시되었으나, 두 부분이 분리될 수도 있다. 원기둥, 다각기둥, 적어도 일부분이 곡면인 기둥 형태, 배흘림기둥(entasis) 형태, 각뿔대(frustum of pyramid) 형태, 원뿔대(circular truncated cone) 형태 등을 가질 수도 있으며, 그 형태에 제한되지 않는다. 바디부(19)는 내부가 비어있으므로, 그 내부에 전도성 팁(11), 공진 회로부(12), 및 접지부(18)를 수용할 수 있다. 이러한 바디부(19)는 비전도성 물질로 이루어질 수 있다.

터치 센서(20)는 채널 전극(21)과 채널 전극 상부의 윈도우(22)를 포함할 수 있다. 채널 전극(21)과 전도성 팁(11), 그리고 윈도우(22)는 커패시턴스(Cx)를 형성할 수 있다.

도 2는 스타일러스 펜과 터치 센서를 구체적으로 나타낸 개념도이다.

먼저, 도 2에 도시된 바와 같이, 스타일러스 펜(10)은 전도성 팁(11), 커패시터부(13), 인덕터부(14), 접지부(18), 및 바디부(19)를 포함한다.

전도성 팁(11)은 전도성 연결 부재를 통해 커패시터부(13) 및/또는 인덕터부(14)에 연결될 수 있으며, 전도성 연결 부재는 배선(wiring), 와이어(wire), 핀(pin), 로드(rod), 바(bar) 등일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 전도성 연결 부재는 인덕터부(14)의 코일을 포함할 수 있다.

커패시터부(13)는 병렬로 연결된 복수의 커패시터를 포함할 수 있다. 각각의 커패시터는 서로 상이한 커패시턴스를 가질 수 있으며, 제조 공정 내에서 트리밍(trimming)될 수 있다.

인덕터부(14)는 전도성 팁(11)에 인접하게 위치할 수 있다. 인덕터부(14)는 페라이트 코어와, 페라이트 코어에 감긴 코일을 포함한다.

커패시터부(13)와 인덕터부(14)의 LC 공진을 통해, 구동 신호에 응답하여 공진 신호가 발생된다. 터치 센서(20)가 스타일러스 펜(10)에 의한 터치를 보다 정확하게 식별하기 위해서는, 공진 신호의 진폭이 커야 한다. 진폭이 큰 공진 신호를 생성하기 위해서는 스타일러스 펜(10) 측에 전달되는 구동 신호의 주파수와 공진 회로부(12)의 공진 주파수가 동일 내지는 매우 유사해야 한다. 즉, 공진 주파수와 구동 신호의 구동 주파수가 일치할수록, 공진 신호의 진폭이 커진다. 이에 커패시터부(13)와 인덕터부(14)의 설계가 중요하며, 특히 인덕터부(14)의 경우, 코어에 권선된 코일을 포함하는 복잡한 구조를 가지므로, 기생 커패시턴스가 추가적으로 형성된다. 이러한 기생 커패시턴스에 의해 Q 값(quality factor)이 감소하므로, 공진 신호의 진폭을 감소시키는 문제가 있다. 관련하여 도 3 및 도 4를 참조하여 구체적으로 설명한다.

도 3 및 도 4는 스타일러스 펜의 인덕터부를 구체적으로 나타낸 개념도들이고, 도 5 및 도 6은 인덕터부의 구조에 따른 공진 신호의 크기를 나타낸 그래프들이다.

도 3을 참조하면, 인덕터부(14)는 페라이트 코어(15)와, 페라이트 코어(15)에 감긴 코일(17)을 포함한다. 인덕터부(14)의 인덕턴스(inductance)는 L = μSN²/l에 의해서, 자성계수(μ), 코일(17)의 단면적(S), 및 권선 수(N)의 제곱에 비례하고, 코일(17)의 길이(l)에 반비례한다.

페라이트 코어(15)가 원기둥 형태인 것으로 도시되어 있으나, 페라이트 코어(15)는 다각기둥, 적어도 일부분이 곡면인 기둥 형태, 배흘림기둥 형태, 각뿔대 형태, 원뿔대 형태 등을 가질 수도 있으며, 그 형태에 제한되지 않는다.

도 4를 참조하면, 인덕터부(14)는 페라이트 코어(15), 페라이트 코어(15)의 적어도 일부를 감싸는 보빈(bobbin)(16), 보빈(16)의 적어도 일부에 감긴 코일(17)을 포함한다. 보빈(16)은 코일(17)의 권선으로 인한 힘에 의해 보빈(16)이 페라이트 코어(15)에 밀착되어 고정될 수 있다. 이러한 보빈(16)은 바디부(19)와 동일 또는 상이한 재료를 포함할 수 있으며, 예를 들어, 플라스틱 또는 표면이 절연 처리된 금속을 포함할 수 있다. 구체적으로, 보빈(16)은 폴리페닐렌설파이드(PPS), 액정폴리에스테르(LCP), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 및 페놀계 수지 등을 사용할 수 있다.

페라이트 코어(15)의 높은 유전율에 의해, 코어(15)와 코일(17) 사이에 기생 커패시턴스(Cp1, Cp2)가 생성되는데, 보빈(16)이 페라이트 코어(15)를 감싸고, 보빈(16)을 코일(17)로써 권선하는 경우, 페라이트 코어(15)와 코일(17) 사이의 거리가 증가한다. 그러므로, 도 4에서의 기생 커패시턴스(Cp2)의 값이 도 3에서의 기생 커패시턴스(Cp1)의 값보다 더 작다.

도 5를 참조하면, 인덕터부(14)가 페라이트 코어(15)와, 코일(17)만을 포함하는 경우, 공진 신호의 최대 진폭은 약 2V(+1V 내지 -1V)인 것으로 측정되었다. 도 6을 참조하면, 인덕터부(14)가 페라이트 코어(15), 보빈(16), 및 코일(17)을 포함하는 경우, 공진 신호의 최대 진폭은 약 4V(+2V 내지 -2V)인 것으로 측정되었다.

즉, 페라이트 코어(15)의 적어도 일부를 보빈(16)으로 감싸고, 보빈(16) 위에 코일(17)을 권선하면, 공진 신호의 진폭이 더욱 큰 것을 확인할 수 있다.

실시예들은 기생 커패시턴스의 형성을 방지하여 공진 특성이 개선된 스타일러스 펜을 제공한다. 이하에서는, 도 7 내지 도 11을 참조하여 일 실시예에 따른 스타일러스 펜에 대해 설명한다.

도 7은 제1 실시예에 따른 스타일러스 펜의 일부를 개략적으로 나타낸 개념도이다. 도 7의 (a)를 참조하면, 인덕터부(14)는 바디부(19) 내에 탑재되며, 펜 팁(11)과 전기적으로 연결될 수 있다.

인덕터부(14)는 페라이트 코어(15), 페라이트 코어(15)의 적어도 일부를 감싸는 보빈(16), 보빈(16)의 적어도 일부에 감긴 코일(17)을 포함한다. 도 7의 (a)에서 인덕터부(14)가 펜 팁(11)에 인접한 것으로 도시되어 있으나, 인덕터부(14)의 바디부(19) 내에서의 위치는 이에 한정되지 않는다.

도 7의 (b)는 절단면(A1-A2-A3-A4)을 따라 절단된 스타일러스 펜(10)을 단면을 도시한다. 도시된 바와 같이, 바디부(19) 내에는 인덕터부(14)가 위치한다. 스타일러스 펜(10)의 반지름은 페라이트 코어(15)의 반지름(a), 보빈(16)의 두께(b), 코일(17)의 권선에 따른 두께(c), 코일(17)과 바디부(19)의 사이의 갭(d), 및 바디부(19)의 두께의 합일 수 있다. 여기서, 코일(17)과 바디부(19)가 접촉하고 있는 경우, 갭(d)은 0일 수 있다.

도 8은 제1 실시예에 따른 스타일러스 펜의 일부를 구체적으로 나타낸 단면도이다. 도시된 바와 같이, 스타일러스 펜(10)의 바디부(19) 내에 페라이트 코어(15), 보빈(16), 및 코일(17)이 위치할 수 있다.

페라이트 코어(15)는 바디부(19) 내의 적어도 하나의 지지 부재(19a, 19b)에 의해 지지될 수 있다. 도 8에서는 페라이트 코어(15)가 두 개의 지지 부재들(19a, 19b) 사이에 고정되어 있는 것으로 도시되어 있으나, 페라이트 코어(15)는 하나의 지지 부재(19a 또는 19b)에 고정될 수도 있다. 예를 들어, 페라이트 코어(15)는 지지 부재(19a)에 기구적 고정 수단(나사, 클립, 고정 단턱 등을 포함하며, 이에 제한되지 않음), 접착 수단(접착제, 점착제 등을 포함하며, 이에 제한되지 않음) 등에 의해 결합되어 있을 수 있다.

지지 부재들(19a, 19b)은 바디부(19)와 동일한 재료로써 바디부(19)와 함께 형성될 수 있다. 또는 지지 부재들(19a, 19b)은 바디부(19)와 동일 또는 상이한 재료로써 바디부(19) 내의 빈 공간으로 삽입된 후에 기구적 고정 수단(나사, 클립, 고정 단턱 등을 포함하며, 이에 제한되지 않음), 접착 수단(접착제, 점착제 등을 포함하며, 이에 제한되지 않음) 등에 의해 바디부(19)에 결합되어 있을 수 있다.

지지 부재들(19a, 19b) 각각은 적어도 하나의 개구(H1, H2)를 포함할 수 있다. 코일(17)의 일단은 개구(H1)를 통해 펜 팁(11)에 연결될 수 있다. 코일(17)의 타단은 개구(H2)를 통해 스타일러스 펜(10)의 다른 소자들과 연결될 수 있다.

일단이 펜 팁(11)에 연결되어 있고, 지지 부재(19a)의 개구(H1)를 통과한 코일(17)은 보빈(16)에 권선되어 있으며, 권선의 형태는 제한되지 않는다.

보빈(16)은 페라이트 코어(15)의 적어도 일부를 감싸는 형태를 가진다. 예를 들어, 보빈(16)이 내부가 비어있는 기둥 형태인 경우, 페라이트 코어(15)가 보빈(16) 내에 삽입될 수 있어서, 보빈(16)은 페라이트 코어(15)의 적어도 일부를 감싸게 된다. 또는 보빈(16)이 옆면의 일부가 절개되어 있고, 내부가 비어있는 기둥 형태인 경우, 페라이트 코어(15)가 보빈(16) 내에 삽입되고, 코일(17)의 권선에 의해 보빈(16)이 페라이트 코어(15)에 고정됨으로써, 페라이트 코어(15)의 적어도 일부를 감싸게 된다. 보빈(16)은 페라이트 코어(15)의 적어도 일부를 감싸는 여러 형태를 포함할 수 있으며, 상기의 예에 제한되지 않는다.

다음으로, 도 9 내지 11을 참조하여 도 8의 스타일러스 펜을 제조하는 방법에 대해 설명한다.

도 9 내지 도 11은 도 8의 스타일러스 펜을 제조하는 방법을 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 9 내지 도 11에서는 제조 순서에 따른 스타일러스 펜의 일부의 단면을 도시한다.

도 9에 도시된 바와 같이, 보빈(16)에 의해 적어도 일부가 커버되어 있는 페라이트 코어(15)가 마련된다.

다음으로, 도 10에 도시된 바와 같이, 보빈(16)에 의해 적어도 일부가 커버되어 있는 페라이트 코어(15)가 바디부(19) 내의 빈 공간에 삽입된다. 바디부(19)에는 펜 팁(11)과 펜 팁(11)에 일단이 연결되어 있는 코일(17), 및 지지 부재(19a)가 위치하고 있다.

지지 부재(19a)로써 페라이트 코어(15)를 고정시킨다. 예를 들어 지지 부재(19a)는 페라이트 코어(15)의 전단부에 직접 결합되어 이를 고정시키거나, 또는 보빈(16)에 결합되어 고정시킬 수 있다. 지지 부재(19a)가 보빈(16)에 결합되는 경우, 지지 부재(19a)가 페라이트 코어(15)가 삽입될 수 있는 개구를 포함하며, 페라이트 코어(15)가 개구에 삽입된 상태에서 지지 부재(19a)는 보빈(16)과 결합할 수 있다. 또는 보빈(16)이 페라이트 코어(15)보다 더 돌출되어 있는 경우, 지지 부재(19a)는 보빈(16)과 결합할 수 있다.

다음으로, 도 11에 도시된 바와 같이, 코일(17)이 보빈(16)에 권선된다. 그리고 지지 부재(19b)로써 페라이트 코어(15)를 고정시킨다. 예를 들어 지지 부재(19b)는 페라이트 코어(15)의 후단부에 직접 결합되어 이를 고정시키거나, 또는 보빈(16)에 결합되어 고정시킬 수 있다.

그리고 보빈(16)에 권선된 코일(17)은 지지 부재(19b)의 개구(H2)를 통해, 스타일러스 펜(10)의 다른 소자들과 연결된다.

상기의 스타일러스 펜(10)은 보빈(16)이 페라이트 코어(15)를 감싸고 있어서, 코일(17)과 페라이트 코어(15) 사이의 기생 커패시턴스를 감소시켜 공진 신호의 진폭이 향상되는 효과가 있다. 또한, 스타일러스 펜(10)은 바디부(19) 내의 적어도 하나의 지지 부재(19a, 19b)를 통해 간단하게 페라이트 코어(15)를 고정시킴으로써 제조 원가를 저감하는 효과가 있다.

다음으로, 도 12 내지 도 29를 참조하여 다른 실시예에 따른 스타일러스 펜에 대해 설명한다.

도 12는 제2 실시예에 따른 스타일러스 펜의 일부를 개략적으로 나타낸 개념도이다.

도 12의 (a)를 참조하면, 인덕터부(140)는 펜 팁(110)과 전기적으로 연결될 수 있다. 인덕터부(140)는 페라이트 코어(150), 페라이트 코어(150)의 적어도 일부를 감싸는 보빈(191), 보빈(191)의 적어도 일부에 감긴 코일(170)을 포함한다. 보빈(191)은 바디부(190)에 직접 결합되어 있다. 예를 들어, 보빈(191)과 바디부(190)는 일체로 형성되어 있거나, 기구적 고정 수단 및/또는 접착 수단 등에 의해 결합되어 있다.

도 12의 (a)에서 인덕터부(140)가 펜 팁(110)에 인접한 것으로 도시되어 있으나, 인덕터부(140)의 바디부(190) 내에서의 위치는 이에 한정되지 않는다.

또한, 코일(170)의 바깥면은 커버 부재(200)에 의해 커버되어 있다. 커버 부재(200)는 비전도성 물질 및/또는 전도성 물질을 포함한다. 예를 들어, 커버 부재(200)는 인덕터부(140)를 감싸는 전도성 부재로서, 사용자의 손에 의한 기생 커패시턴스의 형성을 방지하는 차단 부재일 수 있다. 또한, 커버 부재(200)는 와전류의 발생을 차단하는 하나의 슬릿을 포함하는 차단 부재일 수도 있다.

도 12의 (b)는 절단면(B1-B2-B3-B4)을 따라 절단된 스타일러스 펜(100)을 단면을 도시한다. 도 12의 (b)에 도시된 바와 같이, 스타일러스 펜(100)의 반지름은 페라이트 코어(150)의 반지름(a), 보빈(191)의 두께(b'), 코일(170)의 권선에 따른 두께(c), 코일(170)과 커버 부재(200)의 사이의 갭(d), 및 커버 부재(200)의 두께(f)의 합일 수 있다. 여기서, 코일(170)과 커버 부재(200)가 접촉하고 있는 경우, 갭(d)은 0일 수 있다. 또한, 커버 부재(200)의 두께(f)는 보빈(191)의 두께(b') 이하일 수 있다.

도 7의 스타일러스 펜(10)과 비교하여, 보빈(191)의 두께(b')와 바디부(19)의 두께(e)가 동일하다고 가정하면, 도 12의 스타일러스 펜(100)의 반지름은 도 7의 스타일러스 펜(10)의 반지름 이하일 수 있다. 그러므로, 커버 부재(200)가 추가되더라도 도 12의 스타일러스 펜(100)의 두께는 도 7의 스타일러스 펜(10)보다 더 얇거나 동일할 수 있다.

도 13 내지 도 15는 제2 실시예의 제1 양태에 따른 스타일러스 펜들의 일부를 구체적으로 나타낸 단면도들이다.

도 13에 도시된 바와 같이, 바디부(190')와 보빈(191)은 일체로 형성되어 있으며, 바디부(190')와 보빈(191)은 동일한 재료로 형성되어 있다. 보빈(191)의 바깥쪽 단면적과 바디부(190')의 바깥쪽 단면적은 상이할 수 있다. 설계에 따라 두 단면적의 차이는 달라질 수 있다. 보빈(191)의 바깥쪽 단면적은 보빈(191)의 외면에 의해 형성되는 단면적이고, 바디부(190')의 바깥쪽 단면적은 바디부(190')의 외면에 의해 형성되는 단면적이다. 예를 들어, 도 12의 (b)에 도시된 바와 같이, 보빈(191)의 바깥쪽 단면적은 절단면(B1-B2-B3-B4)을 따라 절단된 보빈(191)의 외면에 의한 단면적을 의미한다.

보빈(191)의 내부에는 페라이트 코어(150)가 삽입되어 있으며, 보빈(191)의 외면에는 코일(170)이 권선되어 있다.

코일(170)의 일단은 바디부(190') 내의 펜 팁(110)에 연결되어 있으며, 바디부(190')의 일 영역에 위치한 개구(H1)를 통해 보빈(191)의 외면 측으로 연장되어 권선된다. 코일(170)의 타단은 바디부(190')의 다른 영역에 위치한 개구(H2)를 통해 연장되어 스타일러스 펜(100)의 다른 소자와 연결되어 있다.

커버 부재(200)는 보빈(191)에 권선된 코일(170)이 외부에 노출되지 않도록, 코일(170)을 커버하도록 구성된다. 커버 부재(200)는 코일(170)이 권선된 영역보다 더 넓은 영역을 커버할 수 있다.

도 14에 도시된 바와 같이, 보빈(191)은 두 개의 바디부(192, 193) 중 펜 팁(110)을 포함하는 바디부(192)와 일체로 형성되어 있으며, 바디부(192)와 보빈(191)은 동일한 재료로 형성되어 있다. 보빈(191)의 바깥쪽 단면적과 바디부(192)의 바깥쪽 단면적은 상이할 수 있다. 설계에 따라 두 단면적의 차이는 달라질 수 있다.

보빈(191)의 내부에는 페라이트 코어(150)가 삽입되어 있으며, 보빈(191)의 외면에는 코일(170)이 권선되어 있다.

코일(170)의 일단은 바디부(192) 내의 펜 팁(110)에 연결되어 있으며, 바디부(192)에 위치한 개구(H1)를 통해 보빈(191)의 외면 측으로 연장되어 권선된다. 두 바디부(192, 193)는 코일(170)의 권선이 완료되면 결합될 수 있으며, 이때 보빈(191)의 끝단이 바디부(193)에 기구적 고정 수단, 접착 수단 등에 의해 결합될 수 있다. 두 바디부(192, 193)가 결합되는 경우, 코일(170)의 타단은 바디부(193)에 위치한 개구(H2)를 통해 연장되어, 스타일러스 펜(100)의 다른 소자와 연결되어 있다.

커버 부재(200)는 보빈(191)에 권선된 코일(170)이 외부에 노출되지 않도록, 코일(170)을 커버하도록 구성된다. 커버 부재(200)는 코일(170)이 권선된 영역보다 더 넓은 영역을 커버할 수 있다.

도 15에 도시된 바와 같이, 보빈(191)은 두 개의 바디부(194, 195) 중 펜 팁(110)을 포함하지 않는 바디부(195)와 일체로 형성되어 있으며, 바디부(195)와 보빈(191)은 동일한 재료로 형성되어 있다. 바디부(195)는 커패시터부와 같은 스타일러스 펜(100)의 다른 소자들을 포함할 수 있다. 보빈(191)의 바깥쪽 단면적과 바디부(195)의 바깥쪽 단면적은 상이할 수 있다. 설계에 따라 두 단면적의 차이는 달라질 수 있다.

보빈(191)의 내부에는 페라이트 코어(150)가 삽입되어 있으며, 보빈(191)의 외면에는 코일(170)이 권선되어 있다.

스타일러스 펜(100)의 다른 소자와 연결된 코일(170)의 타단은 바디부(195)에 위치한 개구(H2)를 통해 보빈(191)의 외면 측으로 연장되어 권선된다. 두 바디부(194, 195)는 코일(170)의 권선이 완료되면 결합될 수 있으며, 이때 보빈(191)의 끝단이 바디부(194)에 기구적 고정 수단, 접착 수단 등에 의해 결합될 수 있다. 두 바디부(194, 195)가 결합되는 경우, 코일(170)의 일단은 개구(H1)를 통해 바디부(194) 내의 펜 팁(110)에 연결되어 있다.

커버 부재(200)는 보빈(191)에 권선된 코일(170)이 외부에 노출되지 않도록, 코일(170)을 커버하도록 구성된다. 커버 부재(200)는 코일(170)이 권선된 영역보다 더 넓은 영역을 커버할 수 있다.

도 16 내지 도 18은 제2 실시예의 제2 양태에 따른 스타일러스 펜들의 일부를 구체적으로 나타낸 단면도들이다. 도 13 내지 도 15의 스타일러스 펜들의 구성요소와 동일 또는 유사한 도 16 내지 도 18의 스타일러스 펜들의 구성요소에 대해서는 설명을 생략한다.

도 16 내지 도 18에 도시된 스타일러스 펜들 각각의 보빈(191)은 도 13 내지 도 15에 도시된 스타일러스 펜들 각각의 보빈(191)에 비해, 페라이트 코어(150)를 지지하기 위한 지지부(196a, 196b)를 더 포함한다.

지지부(196a, 196b)는 보빈(191)의 끝단이 굴곡되어 페라이트 코어(150)를 지지하도록 형성될 수 있거나, 보빈(191)의 내면에 단턱 등의 기구적 구조가 형성되어 이로써 페라이트 코어(150)를 지지하도록 형성될 수 있다. 지지부(196a, 196b)는 페라이트 코어(150)가 보빈(191) 내에서 이동하지 않도록 고정시킬 수 있다.

도 19는 제2 실시예의 제3 양태에 따른 스타일러스 펜의 일부를 구체적으로 나타낸 단면도이다. 도 13의 스타일러스 펜의 구성요소와 동일 또는 유사한 도 19의 스타일러스 펜의 구성요소에 대해서는 설명을 생략한다.

도 19에 도시된 바와 같이, 스타일러스 펜(100)은 두 개의 바디부(197, 198) 및 이를 연결하는 보빈(191)을 포함할 수 있다. 보빈(191)의 바깥쪽 단면적과 바디부들(197, 198)의 바깥쪽 단면적은 서로 상이할 수 있다. 설계에 따라 세 단면적의 차이는 달라질 수 있다.

보빈(191)의 내부에는 페라이트 코어(150)가 삽입되어 있으며, 보빈(191)의 외면에는 코일(170)이 권선되어 있다. 또한 보빈(191)의 외면 중 적어도 일부 영역에는 결합부들(199a, 199b)이 위치한다. 결합부들(199a, 199b)은 나사산과 같은 기구적 결합 구조를 포함한다. 보빈(191)의 일단의 결합부(199a)는 바디부(197)에 결합되어 있고, 보빈(191)의 타단의 결합부(199b)는 바디부(198)에 결합되어 있다.

두 바디부(197, 198)의 내면 중 적어도 일부 영역에는 결합부들(199a, 199b)이 결합되기 위한 구조(예를 들어, 나사산 수용 구조 등)가 더 위치할 수 있다.

다음으로, 도 20 내지 도 23을 참조하여 도 19의 스타일러스 펜을 제조하는 방법에 대해 설명한다.

도 20 내지 도 23은 도 19의 스타일러스 펜을 제조하는 방법을 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 20 내지 도 23에서는 제조 순서에 따른 스타일러스 펜(100)의 일부의 단면을 도시한다.

도 20에 도시된 바와 같이, 보빈(191)에 의해 적어도 일부가 커버되어 있는 페라이트 코어(15)가 마련되고, 보빈(191)의 외면에는 코일(170)이 권선된다. 지지부(196a, 196b)는 페라이트 코어(150)가 보빈(191) 내에서 이동하지 않도록 고정한다.

다음으로, 도 21에 도시된 바와 같이, 보빈(191) 전단의 결합부(199a)가 바디부(197)에 삽입되고, 결합된다. 코일(170)은 바디부(197)에 위치한 개구(H1)을 통해 펜 팁(110)과 연결된다.

다음으로, 도 22에 도시된 바와 같이, 보빈(191) 후단의 결합부(199b)가 바디부(198)에 삽입되고, 결합된다. 그리고 보빈(191)에 권선된 코일(170)은 바디부(198)의 개구(H2)를 통해, 스타일러스 펜(10)의 다른 소자들과 연결된다.

도 23에 도시된 바와 같이, 커버 부재(200)가 보빈(191)에 권선된 코일(170)이 외부에 노출되지 않도록, 코일(170)을 커버한다.

도 24는 제2 실시예의 제4 양태에 따른 스타일러스 펜의 일부를 구체적으로 나타낸 단면도이다. 도 19의 스타일러스 펜의 구성요소와 동일 또는 유사한 도 24의 스타일러스 펜의 구성요소에 대해서는 설명을 생략한다.

도 24에 도시된 바와 같이, 스타일러스 펜(100)은 두 개의 바디부(197, 198) 및 이를 연결하는 보빈(191)을 포함할 수 있다. 보빈(191)의 바깥쪽 단면적과 바디부들(197, 198)의 바깥쪽 단면적은 서로 상이할 수 있다. 설계에 따라 세 단면적의 차이는 달라질 수 있다.

보빈(191)의 내부에는 페라이트 코어(150)가 삽입되어 있으며, 보빈(191)의 외면에는 코일(170)이 권선되어 있다. 또한 보빈(191)의 외면 중 적어도 일부 영역에는 결합부들(199a, 199b)이 위치한다. 결합부들(199a, 199b)은 나사산과 같은 기구적 결합 구조를 포함한다. 보빈(191)의 일단의 결합부(199a)는 바디부(197)에 결합되어 있고, 보빈(191)의 타단의 결합부(199b)는 바디부(198)에 결합되어 있다.

또한 보빈(191)의 외면 중 적어도 일부 영역에는 적어도 하나의 가이드부(1990)가 위치한다. 코일(170)은 적어도 하나의 가이드부(1990)에 권선될 수 있다. 가이드부(1990)의 형태는 코일(170)의 권선이 용이하도록 하는 임의의 형태일 수 있다. 예를 들어, 가이드부(1990)들 각각은 나사산과 같은 형태를 가질 수 있으며, 보빈(191)의 외면에 배열될 수 있으며, 이 경우 코일(170)은 가이드부(1990)들이 이루는 홈에 끼워지는 형태로 권선될 수 있다. 결합부들(199a, 199b)과 가이드부들(1990) 모두 나사산 형태로 형성될 수 있다. 이때 두 나사산의 폭, 높이 등은 동일하거나 서로 상이할 수 있다.

도 25 내지 도 28은 도 24의 스타일러스 펜을 제조하는 방법을 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 25 내지 도 28에서는 제조 순서에 따른 스타일러스 펜(100)의 일부의 단면을 도시한다.

도 25에 도시된 바와 같이, 보빈(191)에 의해 적어도 일부가 커버되어 있는 페라이트 코어(15)가 마련되고, 보빈(191)에 형성된 적어도 하나의 가이드부(1990)에는 코일(170)이 권선된다. 지지부(196a, 196b)는 페라이트 코어(150)가 보빈(191) 내에서 이동하지 않도록 고정한다.

다음으로, 도 26에 도시된 바와 같이, 보빈(191) 전단의 결합부(199a)가 바디부(197)에 삽입되고, 결합된다. 코일(170)은 바디부(197)에 위치한 개구(H1)을 통해 펜 팁(110)과 연결된다.

다음으로, 도 27에 도시된 바와 같이, 보빈(191) 후단의 결합부(199b)가 바디부(198)에 삽입되고, 결합된다. 그리고 보빈(191)에 권선된 코일(170)은 바디부(198)의 개구(H2)를 통해, 스타일러스 펜(10)의 다른 소자들과 연결된다.

도 28에 도시된 바와 같이, 커버 부재(200)가 보빈(191)에 권선된 코일(170)이 외부에 노출되지 않도록, 코일(170)을 커버한다.

도 29는 제2 실시예의 제5 양태에 따른 스타일러스 펜의 일부를 구체적으로 나타낸 단면도이다.

도 19의 스타일러스 펜의 구성요소와 동일 또는 유사한 도 29의 스타일러스 펜의 구성요소에 대해서는 설명을 생략한다.

도 29에 도시된 바와 같이, 스타일러스 펜(100)은 두 개의 바디부(197, 198) 및 이를 연결하는 보빈(191)을 포함할 수 있다.

두 개의 바디부(197, 198)는 각각 결합부(197a)와 결합부(198a)를 포함할 수 있다. 결합부(197a)는 보빈(191)의 일단의 내부로 삽입되어 결합되고, 결합부(198a)는 보빈(191)의 타단의 내부로 삽입되어 결합될 수 있다. 결합부들(197a, 198a)은 나사산과 같은 기구적 결합 구조를 포함한다.

보빈(191)의 내부에는 페라이트 코어(150)가 삽입되어 있으며, 보빈(191)의 외면에는 코일(170)이 권선되어 있다. 또한 보빈(191)의 내면 중 적어도 일부 영역에는 결합부들(197a, 198a)이 결합되기 위한 구조(예를 들어, 나사산 수용 구조 등)가 더 위치할 수 있다. 보빈(191)의 바깥쪽 단면적과 바디부들(197, 198)의 바깥쪽 단면적은 서로 상이할 수 있다. 설계에 따라 세 바깥쪽 단면적의 차이는 달라질 수 있다.

상기에서 설명한 바와 같이, 실시예들에 따른 스타일러스 펜은 보빈을 갖는 인덕터부를 포함하므로, 코어와 코일 사이에 형성될 수 있는 기생 커패시턴스를 줄여 공진 특성이 개선된 스타일러스 펜을 제공하는 효과가 있다.

실시예들에 따른 스타일러스 펜은 단순한 구조를 사용하여 높은 터치 감도를 달성할 수 있으며, 제조 비용을 줄일 수 있는 효과가 있다.

실시예들에 따른 스타일러스 펜은 보빈의 외면의 가이드부를 통해 코일의 권선을 용이하게 하는 효과가 있다.

상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims (20)

1. 바디부,
   상기 바디부 내에서 외부로 노출되어 있는 전도성 팁(tip),
   상기 바디부 내에 위치하는 페라이트 코어, 상기 페라이트 코어의 적어도 일부를 감싸는 보빈, 및 상기 전도성 팁에 연결되어 있고 상기 보빈의 적어도 일부에 권선되어 있는 코일을 포함하는 인덕터부, 그리고
   상기 바디부 내에 위치하고, 상기 인덕터부를 상기 바디부의 내부에 고정시키는 지지 부재
   를 포함하는 스타일러스 펜.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 지지 부재는 적어도 하나의 개구를 포함하고,
   상기 코일은 상기 개구를 통해 상기 전도성 팁과 연결되어 있는,
   스타일러스 펜.
4. 제1항에 있어서,
   상기 지지 부재는 상기 바디부와 동일한 물질로 형성된,
   스타일러스 펜.
5. 제1항에 있어서,
   상기 보빈은 상기 바디부와 동일한 물질로 형성된,
   스타일러스 펜.
6. 제5항에 있어서,
   상기 바디부는 적어도 하나의 개구를 포함하고,
   상기 코일은 상기 개구를 통해 상기 전도성 팁과 연결되어 있는,
   스타일러스 펜.
7. 제1항에 있어서,
   상기 보빈의 외면에는 상기 코일을 권선하기 위한 가이드부가 위치하는,
   스타일러스 펜.
8. 제7항에 있어서,
   상기 가이드부는 복수의 나사산을 포함하고, 상기 코일은 상기 나사산 사이의 홈에 끼워져 권선되는,
   스타일러스 펜.
9. 제1항에 있어서,
   상기 보빈은 상기 페라이트 코어를 고정시키는 지지부를 더 포함하는,
   스타일러스 펜.
10. 제1항에 있어서,
    상기 바디부는 상기 전도성 팁을 포함하는 제1 바디부 및 커패시터부를 포함하는 제2 바디부를 포함하고,
    상기 보빈은 상기 제1 바디부와 상기 제2 바디부를 연결하는,
    스타일러스 펜.
11. 제10항에 있어서,
    상기 보빈은 상기 제1 바디부 또는 상기 제2 바디부와 일체로 형성된,
    스타일러스 펜.
12. 제10항에 있어서,
    상기 보빈의 바깥쪽 단면적은 상기 제1 바디부의 바깥쪽 단면적 및 상기 제2 바디부의 바깥쪽 단면적과 상이한,
    스타일러스 펜.
13. 제10항에 있어서,
    상기 보빈의 일단에는 상기 제1 바디부와 결합하기 위한 제1 결합부가 위치하고, 상기 보빈의 타단에는 상기 제2 바디부와 결합하기 위한 제2 결합부가 위치하는,
    스타일러스 펜.
14. 제10항에 있어서,
    상기 제1 바디부에는 상기 보빈의 일단과 결합하기 위한 제3 결합부가 위치하고, 상기 제2 바디부에는 상기 보빈의 타단과 결합하기 위한 제4 결합부가 위치하는,
    스타일러스 펜.
15. 제1항에 있어서,
    상기 코일을 커버하는 커버 부재를 더 포함하는 스타일러스 펜.
16. 제15항에 있어서,
    상기 커버 부재는 전도성의 차단 부재와 상기 코일에 흐르는 전류에 의한 상기 차단 부재에서의 와전류의 발생을 차단하는 하나의 슬릿을 포함하는,
    스타일러스 펜.
17. 내부에 전도성 팁(tip)을 수용하며 외면이 이루는 단면적이 제1 면적인 제1 바디부,
    상기 제1 바디부와 일체로 형성되며, 외면이 이루는 단면적이 상기 제1 면적보다 더 작은 제2 면적인 제2 바디부,
    상기 제2 바디부 내에 수용되어 있는 페라이트 코어, 그리고
    상기 전도성 팁과 전기적으로 연결되어 있으며, 상기 제2 바디부 외면에 권선되어 있는 코일
    을 포함하는 스타일러스 펜.
18. 제17항에 있어서,
    상기 제2 바디부의 외면에는 상기 코일을 권선하기 위한 가이드부가 위치하는,
    스타일러스 펜.
19. 제17항에 있어서,
    상기 코일을 커버하는 커버 부재를 더 포함하는 스타일러스 펜.
20. 바디부,
    상기 바디부 내에서 외부로 노출되어 있는 전도성 팁(tip),
    상기 바디부 내에 위치하고, 상기 전도성 팁에 연결되어 있으며, 상기 전도성 팁으로부터 전달되는 전기적 신호를 공진시키는 공진 회로부, 그리고
    사용자의 접촉에 의해 접지되는 접지부
    를 포함하고,
    상기 공진 회로부는 상기 전도성 팁과 상기 접지부 사이에 연결되어 있는 인덕터부를 포함하고,
    상기 인덕터부는 페라이트 코어, 상기 페라이트 코어의 적어도 일부를 감싸는 보빈, 및 상기 전도성 팁에 연결되어 있고 상기 보빈의 적어도 일부에 권선되어 있는 코일을 포함하는,
    스타일러스 펜.

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