KR102540369B1 - 입력 장치 및 이를 구비한 전자 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 다양한 실시 예에 따른 입력 장치는, 입력 장치에 있어서, 내부 회로기판을 구비한 본체 및 본체의 일단에 구비되고, 내부 회로기판과 전기적으로 연결되어 단말기의 화면부로 접촉 또는 호버에 따라 입력을 구현하는 펜팁부를 포함하고, 펜팁부는, 본체의 일단에 구비되는 도전체의 펜팁 하우징 및 펜팁 하우징 내에 탄성적으로 이동되게 구비되어 호버 또는 접촉에 따라 펜팁 하우징과 전기적으로 접촉되거나 비 접촉되는 도전체의 펜팁을 포함할 수 있다.
또한, 상기와 같은 입력 장치 및 이를 구비한 장치는 실시 예에 따라 다양하게 구현될 수 있다.

Description

입력 장치 및 이를 구비한 전자 장치{INPUT DEVICE AND ELECTRONIC DEVICE THEREOF}
본 발명의 다양한 실시 예들은 입력 장치 및 이를 구비한 전자 장치에 관한 것으로, 예를 들어 터치펜과 같은 입력 장치가 입력 패널에 호버 입력 하는 경우와 터치 입력 하는 경우에 따라 신호를 조절할 수 있는 입력 장치 및 이를 구비한 전자 장치에 관한 것이다.
일반적으로 네비게이션 장치, PDA 단말기, MP3 플레이어, 피엠피(Portable Multimedia Player: PMP), 전자책 등의 휴대 단말기나 태블릿 PC, 디지타이저 등은 화면을 접촉함으로써 입력을 실행할 수 있도록 구비된다.
이러한 각종 전자 장치의 화면에 표시되는 자판이나 아이콘 또는 화면으로 입력을 구현하기 위해 손을 이용하거나, 또는 별도의 스타일러스 펜이나 터치 펜과 같은 입력 장치를 이용할 수 있다.
그러나, 손의 경우, 넓은 접촉 면적으로 인해, 터치하고자 하는 포인트 외의 주변 포인트까지 함께 터치되거나, 사용자가 터치하고자 하는 위치에 접촉하였으나 접촉된 위치의 근접한 부분의 접촉이 먼저 인지되어 사용자가 원하지 않는 기능이 실행되는 등의 오작동이 자주 발생하는 문제점이 있었다.
이를 해결하기 위해 스타일러스 펜이나 디지타이저 펜과 같은 입력 장치(이하 '터치 펜'이라 함)가 사용될 수 있다. 이러한 터치 펜은 스타일러스 펜과 같이 터치스크린('터치패널'이라고도 함)을 가압하여 자판 등을 작동시키는 방식이나, 도전성 물질을 이용하여 터치스크린의 원하는 위치에 접촉하여 정전 용량 등의 변화를 측정하는 방식도 있으며, 이러한 도전성 물질뿐만 아니라, 공진주파수를 이용한 터치 펜의 방식도 있다. 이러한 터치펜에서 입력을 구현하는 터치 펜의 일단의 펜팁부는 원뿔 형상으로 도전체의 펜팁과 펜팁을 둘러싼 금속의 펜팁 콘을 포함할 수 있다.
상기와 같은 터치 펜은 화면으로 직접 접촉되어 입력할 수 있는 접촉 입력뿐만 아니라, 화면과 소정 간격 이격된 상태에서 포인팅되어도 입력할 수 있는 호버 입력을 구현할 수 있다.
상술한 터치 펜의 펜팁부가 펜팁으로만 구비될 경우와, 펜팁 및 펜팁 콘이 구비되는 경우에서, 호버에 따른 입력과 접촉(터치)에 따른 입력에서 포인팅 되는 위치가 달라지거나, 또는 포인팅 시 신호의 강, 약이 달라질 수 있다.
예컨대, 터치 펜의 펜팁부가 펜팁으로만 구비되는 경우, 펜팁부가 펜팁과 펜팁 콘으로 이루어진 경우에 비해 작은 면적을 가지게 됨에 따라 펜팁과 펜팁 콘으로 구비되는 터치 펜에 비해 펜팁부와 화면 사이에서 발생되는 입력을 구현하는 신호가 약할 수 밖에 없다. 이로 인해, 접촉에 따른 입력 시에는 수직 방향으로 입력이 구현되거나, 또는 기울어져 입력이 구현되어도 포인팅 지점에서의 표시점과 접촉위치의 오차 범위가 펜팁 및 펜팁 콘을 구비하는 터치 펜에 비하여 작으며, 원하는 지점으로 포인팅 될 수 있다. 그러나, 호버에 따른 입력 시에는 펜팁부의 신호가 약하기 때문에 원하는 지점으로 포인팅되지 않거나, 호버에 따른 입력을 구현하기 위해서는 펜팁과 화면 사이의 거리가 짧아질 수 밖에 없거나, 호버에 따른 입력이 되지 않는 등의 문제가 발생할 수 있다.
이와는 달리 펜팁부가 펜팁 및 펜팁 콘을 포함하는 경우, 펜팁부가 펜팁으로만 구비되는 경우에 비해 면적이 넓어지게 됨에 따라 펜팁으로 구비되는 터치 펜에 비해 펜팁부와 화면 사이에서 발생되는 입력을 구현하는 신호는 강할 수 있다. 이로 인해 호버를 통한 입력 구현은 펜팁으로만 구비되는 펜팁부와 비교해서 원하는 지점에서의 포인팅을 할 수 있다. 그러나, 접촉에 따른 입력 시에는 펜팁 및 펜팁 부로 인한 넓은 면적으로 인해 포인팅 지점에서의 표시점과 접촉위치의 오차 범위가 커질 수 밖에 없다. 특히 경사지게 접촉되는 경우, 포인팅 지점에서의 표시점과 접촉위치의 오차가 커져 원하는 포인팅 지점이 표시되지 않고 포인팅 지점에서 일정 간격 떨어진 위치의 지점이 표시되거나 인식되는 문제점이 있다.
따라서, 입력장치가 전자 장치의 화면으로 접촉 또는 호버에 의해 입력을 구현할 때, 서로 다른 입력 신호를 가질 수 있도록 하는 입력 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 입력 장치는, 내부 회로기판을 포함하는 본체; 및 상기 본체의 일단에 구비되고, 상기 내부 회로기판과 전기적으로 연결되어 단말기의 화면부와 접촉 또는 호버됨에 따라 입력을 구현하는 펜팁부를 포함하고,
상기 펜팁부는, 상기 본체의 일단에 구비되는 도전체의 펜팁 하우징; 및
상기 펜팁 하우징 내에 탄성적으로 이동되게 구비되어 호버 또는 접촉에 따라 상기 펜팁 하우징과 전기적으로 접촉되거나 비 접촉되는 도전체의 펜팁을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치는, 터치스크린; 및 상기 터치스크린과 접촉되거나 호버되어 입력을 구현하는 입력장치를 포함하고,
상기 입력 장치는, 내부 회로기판을 포함하는 본체; 및 상기 본체의 일단에 구비되고, 상기 내부 회로기판과 전기적으로 연결되어 상기 터치스크린과 접촉 또는 호버에 따라 입력을 구현하는 펜팁부를 포함하고,
상기 펜팁부는, 상기 본체의 일단에 구비되는 도전체의 펜팁 하우징; 상기 펜팁 하우징 내에 탄성적으로 이동되게 구비되어 호버 또는 접촉에 따라 상기 펜팁 하우징과 전기적으로 접촉되거나 비 접촉되는 도전체의 펜팁; 및 상기 본체와 상기 펜팁 하우징 사이에 구비되어 상기 펜팁을 가압하는 탄성부재를 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 입력 장치는, 펜팁과 콘 형상의 펜팁 하우징으로 구비되는 펜팁부를, 호버 또는 접촉에 따라 펜팁과 펜팁 하우징 모두 입력 구현에 사용되도록 하거나, 펜팁만으로 입력을 구현할 수 있도록 하여, 입력 신호를 다르게 할 수 있다.
또한, 입력 장치가 호버 또는 접촉에 따라 입력을 구현할 때 입력 신호를 다르게 함으로써, 호버 입력 시에는 접촉 입력 시의 입력 신호보다 강한 입력 신호를 구현할 수 있게 하여 호버 입력의 인식을 높일 수 있고, 접촉 입력 시에는 호버 입력 시의 신호보다 정밀한 입력 신호를 구현할 수 있게 하여, 틸트 에러를 최소화할 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 입력 장치에서 호버 입력을 구현하는 입력 장치의 개략적인 도면이다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 입력 장치에서 접촉 입력을 구현하는 입력 장치의 개략적인 도면이다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 입력 장치의 다양한 형상을 개략적으로 구현한 도면이다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 입력 장치의 접촉 입력 시의 틸트 오프셋의 측정 데이터를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 입력 장치에서, 입력 장치의 입력 상태에 따른 캐피시턴스 크기를 나타내는 도면이다.
이하, 본 문서의 다양한 실시 예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 문서의 실시예의 다양한 변경(modifications), 균등물(equivalents), 및/또는 대체물(alternatives)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
본 문서에서, "가진다," "가질 수 있다," "포함한다," 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.
본 문서에서, "A 또는 B," "A 또는/및 B 중 적어도 하나," 또는 "A 또는/및 B 중 하나 또는 그 이상"등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, "A 또는 B," "A 및 B 중 적어도 하나," 또는 "A 또는 B 중 적어도 하나"는, (1) 적어도 하나의 A를 포함, (2) 적어도 하나의 B를 포함, 또는 (3) 적어도 하나의 A 및 적어도 하나의 B 모두를 포함하는 경우를 모두 지칭할 수 있다.
본 문서에서 사용된 "제 1," "제 2," "첫째," 또는 "둘째,"등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, 제 1 사용자 기기와 제 2 사용자 기기는, 순서 또는 중요도와 무관하게, 서로 다른 사용자 기기를 나타낼 수 있다. 예를 들면, 본 문서에 기재된 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.
어떤 구성요소(예: 제 1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제 2 구성요소)에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어((operatively or communicatively) coupled with/to)" 있다거나 "접속되어(connected to)" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소(예: 제 1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제 2 구성요소)에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다.
본 문서에서 사용된 표현 "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, "~에 적합한(suitable for)," "~하는 능력을 가지는(having the capacity to)," "~하도록 설계된(designed to)," "~하도록 변경된(adapted to)," "~하도록 만들어진(made to)," 또는 "~를 할 수 있는(capable of)"과 바꾸어 사용될 수 있다. 용어 "~하도록 구성된(또는 설정된)"은 하드웨어적으로 "특별히 설계된(specifically designed to)" 것만을 반드시 의미하지 않을 수 있다. 대신, 어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 구성된(또는 설정된) 프로세서"는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리 장치에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(generic-purpose processor)(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 수 있다.
본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 문서에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 문서에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 문서의 실시예들을 배제하도록 해석될 수 없다.
본 문서의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는, 예를 들면, 스마트폰(smartphone), 태블릿 PC(tablet personal computer), 이동 전화기(mobile phone), 영상 전화기, 전자책 리더기(e-book reader), 데스크탑 PC(desktop personal computer), 랩탑 PC(laptop personal computer), 넷북 컴퓨터(netbook computer), 워크스테이션(workstation), 서버, PDA(personal digital assistant), PMP(portable multimedia player), MP3 플레이어, 모바일 의료기기, 카메라(camera), 또는 웨어러블 장치(wearable device) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 웨어러블 장치는 액세서리형(예: 시계, 반지, 팔찌, 발찌, 목걸이, 안경, 콘택트 렌즈, 또는 머리 착용형 장치(head-mounted-device(HMD)), 직물 또는 의류 일체형(예: 전자 의복), 신체 부착형(예: 스킨 패드(skin pad) 또는 문신), 또는 생체 이식형(예: implantable circuit) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
어떤 실시예들에서, 전자 장치는 가전 제품(home appliance)일 수 있다. 가전 제품은, 예를 들면, 텔레비전, DVD(digital video disk) 플레이어, 오디오, 냉장고, 에어컨, 청소기, 오븐, 전자레인지, 세탁기, 공기 청정기, 셋톱 박스(set-top box), 홈 오토매이션 컨트롤 패널(home automation control panel), 보안 컨트롤 패널(security control panel), TV 박스(예: 삼성 HomeSyncTM, 애플TVTM, 또는 구글 TVTM), 게임 콘솔(예: XboxTM, PlayStationTM), 전자 사전, 전자 키, 캠코더(camcorder), 또는 전자 액자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 전자 장치는, 각종 의료기기(예: 각종 휴대용 의료측정기기(혈당 측정기, 심박 측정기, 혈압 측정기, 또는 체온 측정기 등), MRA(magnetic resonance angiography), MRI(magnetic resonance imaging), CT(computed tomography), 촬영기, 또는 초음파기 등), 네비게이션(navigation) 장치, 위성 항법 시스템(GNSS(global navigation satellite system)), EDR(event data recorder), FDR(flight data recorder), 자동차 인포테인먼트(infotainment) 장치, 선박용 전자 장비(예: 선박용 항법 장치, 자이로 콤파스 등), 항공 전자기기(avionics), 보안 기기, 차량용 헤드 유닛(head unit), 산업용 또는 가정용 로봇, 금융 기관의 ATM(automatic teller's machine), 상점의 POS(point of sales), 또는 사물 인터넷 장치(internet of things)(예: 전구, 각종 센서, 전기 또는 가스 미터기, 스프링클러 장치, 화재경보기, 온도조절기(thermostat), 가로등, 토스터(toaster), 운동기구, 온수탱크, 히터, 보일러 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
어떤 실시예에 따르면, 전자 장치는 가구(furniture) 또는 건물/구조물의 일부, 전자 보드(electronic board), 전자 사인 수신 장치(electronic signature receiving device), 프로젝터(projector), 또는 각종 계측 기기(예: 수도, 전기, 가스, 또는 전파 계측 기기 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서, 전자 장치는 전술한 다양한 장치들 중 하나 또는 그 이상의 조합일 수 있다. 어떤 실시예에 따른 전자 장치는 플렉서블 전자 장치일 수 있다. 또한, 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않으며, 기술 발전에 따른 새로운 전자 장치를 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 입력 장치(100)에서 호버 입력을 구현하는 입력 장치(100)의 개략적인 도면이다. 도 3은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 입력 장치(100)에서 접촉 입력을 구현하는 입력 장치(100)의 개략적인 도면이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 입력 장치(100)는 본체(110) 및 펜팁부(120)를 포함할 수 있다.
본체(110)는 사용자가 쥘 수 있게 하는 부분으로서, 원형이나 다각형 등의 다양한 펜 형상으로 형성될 수 있다. 입력 장치(100)의 종류에 따라 본체(110)의 내측에는 후술하는 펜팁부(120)와 전기적으로 연결되어 펜팁부(120)가 화면부(220)와 호버되거나 접촉될 때 화면부(220)와 연동되어 입력신호를 발생할 수 있도록 내부 회로기판(140) 등이 실장될 수 있다.
펜팁부(120)는 본체(110)의 전면 선단에 돌출 형성될 수 있고, 본체(110) 내부에 구비되는 내부 회로기판(140)과 전기적으로 연결되어 단말기(200)의 화면부(220)('터치스크린'이라고도 함)와 접촉되거나 호버되어, 입력을 구현하도록 구비될 수 있다. 상기 펜팁부(120)는 도전체의 펜팁(122)과, 펜팁(122)을 감싸면서 콘 형상의 도전체의 펜팁 하우징(121) 및 탄성부재(123)를 포함할 수 있다. 또한, 펜팁부(120)는 후술하는 연결부(130)를 통해 본체(110) 내부에 배치되는 내부회로기판과 연결되어, 펜팁부(120)가 단말기(200)의 화면부(220)와 접촉되거나 호버되는 것에 따라, 펜팁(122)만이 내부회로기판과 전기적으로 연결되어 화면부(220)에 접촉을 인식할 수 있도록 연동되거나, 이와는 달리 펜팁(122)과 펜팁 하우징(121) 모두 내부회로기판과 전기적으로 연결되어 화면부(220)에 호버되는 것을 인식할 수 있도록 연동되게 구비될 수 있다.
펜팁 하우징(121)은 본체(110)의 일단에 콘 형상으로 구비되고, 도전체로 구비될 수 있다. 펜팁 하우징(121)은 후술하는 펜팁(122)의 가압에 따라 펜팁(122)과 접촉되어 연결되거나 비 접촉되어 연결이 끊어질 수 있다. 펜팁 하우징(121)이 펜팁(122)과 접촉되어 연결되면, 입력 장치(100)가 화면부(220)와 연동 될 때, 펜팁(122)과 더불어 펜팁 하우징(121)에서도 입력 신호를 발생할 수도 있고, 펜팁 하우징(121)이 펜팁(122)과 비 접촉되어 연결되지 않으면, 입력 장치(100)가 화면부(220)와 연동될 때, 펜팁 하우징(121)은 입력 신호를 발생하지 않고, 펜팁(122)에서만 입력 신호가 발생되도록 구비될 수 있다.
펜팁(122)은 도전체로 이루어질 수 있고, 본체(110)의 중앙에 배치될 수 있으며, 펜팁 하우징(121) 내에 입력 장치(100)의 길이 방향으로 탄성적으로 이동되게 구비될 수 있다. 펜팁(122)은 단말기(200)의 화면부(220)와 호버되거나 접촉됨에 따라 탄성적으로 이동되도록 구비되고, 펜팁(122)의 탄성적 이동에 따라 펜팁(122)은 펜팁 하우징(121)과 접촉되거나 비 접촉되어 전기적으로 연결되도록 구비될 수 있다. 앞서서도 언급했듯이, 펜팁(122)이 펜팁 하우징(121)과 접촉되면 펜팁(122)과 펜팁 하우징(121)은 함께 화면부(220)와 연동 되고, 이에 펜팁(122)과 펜팁 하우징(121)에서 입력 신호를 발생할 수 있다. 이와는 달리 펜팁(122)이 펜팁 하우징(121)과 비 접촉되면 펜팁 하우징(121)은 입력 신호를 발생하지 않고, 펜팁(122)에서만 화면부(220)와 연동되어 입력 신호를 발생할 수 있다.
본체(110)와 펜팁 하우징(121) 사이에는 펜팁부(120)의 단부가 이동될 수 있는 공간(S)이 형성될 수 있고, 상기 공간(S)에는 펜팁부(120)의 단부를 가압하는 탄성부재(123)가 구비될 수 있다.
탄성 부재는 본체(110)와 펜팁 하우징(121) 사이에 구비되고, 펜팁(122)을 펜팁 하우징(121)의 외측 방향으로 탄성적으로 가압하도록 구비될 수 있다. 펜팁부(120)가 화면부(220)와 비 접촉시(호버 시)에 탄성부재(123)는 펜팁(122)을 펜팁 하우징(121)의 외측 방향으로 가압하면서 펜팁(122)은 펜팁 하우징(121)과 접촉되게 가압할 수 있다. 또한, 펜팁부(120)가 화면부(220)와 접촉되면, 펜팁(122)은 가압되면서 본체(110) 방향으로 힘을 가하게 되고, 탄성부재(123)는 본체(110) 방향으로 압축될 수 있으며, 펜팁(122)은 펜팁 하우징(121)에서 비 접촉될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 펜팁(122)은 'T'자 형상으로 형성될 수 있고, 입력팁(122a)과, 접속팁(122b)을 포함할 수 있다.
입력팁(122a)은 펜팁 하우징(121)의 일단에서 타단으로 관통되어 펜팁 하우징(121)의 단부로 돌출되며, 입력팁(122a)의 일단은 화면부(220)와 호버되거나 및 접촉되도록 구비되고, 타단에는 접속팁(122b)이 구비될 수 있다. 입력팁(122a)은 화면부(220)와 호버되거나 접촉됨에 따라 화면부(220)와 연동 되어 입력 신호를 발생할 수 있다.
접속팁(122b)은 펜팁 하우징(121)의 내측으로 입력팁(122a)의 타단에 구비될 수 있고, 입력팁(122a)의 수직방향으로 형성될 수 있으며, 본체(110)와 펜팁 하우징(121) 사이의 공간(S)에서 이동될 수 있도록 구비될 수 있다. 접속팁(122b)의 일면에는 입력팁(122a)이 돌출되게 구비되고, 접속팁(122b)의 타면에는 탄성부재(123)가 구비되어 펜팁(122)을 펜팁 하우징(121)의 외측 방향으로 가압하도록 구비될 수 있다. 접속팁(122b)의 타면에는 내부회로기판과 전기적으로 연결되는 연결부(130)가 구비될 수도 있다. 입력팁(122a)에 가압이 발생되지 않은 상태에서 접속팁(122b)은 펜팁 하우징(121)과 접촉되게 구비될 수 있고, 입력팁(122a)에 가압이 발생된 상태에서 접속팁(122b)은 펜팁 하우징(121)에서 떨어져 비 접촉되게 구비될 수 있다.
앞서서 언급하였듯이, 입력 장치(100)가 화면부(220)와 떨어져 있거나 호버된 상태에서 탄성부재(123)는 접속팁(122b)을 가압하게 되고, 접속팁(122b)은 펜팁 하우징(121)과 접촉된 상태로 유지될 수 있다. 펜팁(122)과 펜팁 하우징(121)은 서로 접촉된 상태에서 내부회로기판과 전기적으로 연결될 수 있다. 입력 장치(100)가 화면부(220)와 호버되면 펜팁(122)과 펜팁 하우징(121)은 내부 회로기판(140)과 전기적으로 연결되어 펜팁(122)과 펜팁 하우징(121)이 함께 화면부(220)와 연동될 수 있고, 펜팁(122) 및 펜팁 하우징(121) 모두에서 입력 신호를 발생하게 된다.
입력 장치(100)가 화면부(220)와 접촉되면 입력팁(122a)은 눌리면서 본체(110) 방향으로 힘을 가하게 되고, 탄성부재(123)에 의해 입력팁(122a)이 본체(110) 방향으로 이동될 수 있다. 입력팁(122a)이 본체(110) 방향으로 이동되면, 접속팁(122b)은 탄성부재(123)를 가압하면서 접속팁(122b)은 펜팁 하우징(121)에서 떨어져 펜팁 하우징(121)과 비접촉될 수 있다. 이에, 펜팁 하우징(121)은 내부 회로기판(140)과 전기적으로 연결되지 못하며, 펜팁(122)만이 내부회로기판과 전기적으로 연결될 수 있다. 따라서, 입력 장치(100)가 화면부(220)와 접촉되면, 내부 회로기판(140)과 전기적으로 연결된 펜팁(122)에서만 입력 신호가 발생되고, 내부 회로기판(140)과 전기적으로 연결되지 못한 펜팁 하우징(121)에서는 입력 신호가 발생되지 못한다.
상기와 같이 입력 장치(100)가 화면부(220)에 호버된 상태에서는 펜팁(122) 및 펜팁 하우징(121)이 모두 화면부(220)와 연동되어 입력신호를 발생하게 됨에 따라 펜팁(122)만 화면부(220)와 연동 하게 되는 경우보다 높은 신호를 발생시킬 수 있고, 호버 입력 구현의 신뢰성이 향상 될 수 있다.
또한, 입력 장치(100)가 호면부에 접촉된 상태에서는 펜팁(122)은 펜팁 하우징(121)과 비접촉되어 펜팁 하우징(121)에서는 입력 신호가 발생되지 못하고, 펜팁(122)에서만 입력 신호가 발생됨에 따라 입력 장치(100)가 틸팅되었을 때, 펜팁 하우징(121)의 면적만큼의 캐피시턴스가 비 인식 됨에 따라 틸팅 에러가 저하될 수 있게 된다.
상기 펜팁(122)의 주변부로 펜팁 하우징(121)의 내측면에는 절연부(124)가 구비될 수 있다.
또한, 펜팁부(120)가 호버에서 터치로 변할 때, 펜팁 하우징(121)을 절연부(124)에 연결시킴에 따라 노이즈 쉴드(noise shield)가 향상되고, 이에 펜팁(122)에서 발생되는 신호에 노이즈가 줄어들어 정밀한 입력 신호를 발생시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 입력 장치(100)의 다양한 형상을 개략적으로 구현한 도면이다. 도 5는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 입력 장치(100)의 접촉 입력 시의 틸트 오프셋의 측정 데이터를 나타내는 도면이다. 도 6은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 입력 장치(100)에서, 입력 장치(100)의 입력 상태에 따른 캐피시턴스 크기를 나타내는 도면이다.
도 4 내지 도 6을 참조하여 보면, 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 입력 장치(100)는 다양한 형태의 펜팁부(120), 예컨대 펜팁부(120)를 '펜팁부 1', '펜팁부 2', '펜팁부 3' 과 같이 형성할 수 있다.
이때, 입력 장치(100)가 화면부(220)와 호버되었을 때를 확인할 수 있다.
펜팁부(120) 1과 3은 펜팁(122)과 펜팁(122) 주변의 펜팁 하우징(121)이 모두 내부 회로기판(140)과 연결되어 펜팁(122)과 펜팁 하우징(121)이 모두 화면부(220)와 입력을 구현할 수 있도록 연동될 수 있다. 또한 펜팁부(120)가 펜팁(122)으로만 이루어지는 경우 펜팁(122)만 내부회로기판과 연동됨에 따라 펜팁부(120) 1이나 펜팁부(120) 3에 비해 낮은 입력신호로 화면부(220)와 입력을 구현할 수 있도록 연동될 수 있을 것이다.
또한, 입력 장치(100)가 화면부(220)와 접촉되었을 때 틸팅 에러에 대해서는 다음과 같이 설명할 수 있다.
예를 들어 종래의 펜팁부(120)1과 3은 펜팁(122)과 펜팁 하우징(121)이 모두 내부 회로기판(140)과 연결되어 입력을 구현하는 신호가 발생됨에 따라 입력 장치(100)를 기울여서 화면부(220)에 접촉하는 경우, 펜팁 하우징(121)의 면적만큼 넓은 틸트 오프셋이 발생되는 것을 알 수 있다. 그러나 펜팁부(120) 2와 같이 펜팁(122)으로만 구비되는 경우 펜팁(122)만이 내부 회로기판(140)과 연결되어 입력을 구현하는 신호가 발생됨에 따라 입력 장치(100)를 기울여서 화면부(220)에 접촉하여도 펜팁(122)에 의해서만 틸트 오프셋(tilt offset)이 발생되는 것을 알 수 있다.
본 발명에서는 펜팁부(120)가 펜팁부 1, 펜팁부 2, 펜팁부 3과 같은 형상으로 형성되어도, 입력 장치(100)가 화면부(220)와 접촉되면 펜팁(122)만 내부 회로기판(140)과 전기적으로 연결되어 입력신호를 발생하고, 펜팁 하우징(121)은 내부 회로기판(140)과 전기적으로 연결되지 못하여 입력신호를 발생하지 못하므로, 펜팁(122)에 의해서만 틸트 오프셋이 발생되는 것을 알 수 있다.
이상, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명하다 할 것이다.
400: 전자 장치 200: 단말기
220: 화면부 100: 입력 장치
110: 본체 120: 펜팁부
121 펜팁 하우징 122: 펜팁
123: 탄성 부재 124: 절연부

Claims (14)

  1. 입력 장치에 있어서,
    내부 회로기판을 포함하는 본체; 및
    상기 본체의 일단에 구비되고, 상기 내부 회로기판과 전기적으로 연결되어 단말기의 화면부와 접촉 또는 호버됨에 따라 입력을 구현하는 펜팁부를 포함하고,
    상기 펜팁부는,
    상기 본체의 일단에 구비되는 도전체의 펜팁 하우징; 및
    상기 펜팁 하우징 내에 탄성적으로 이동되게 구비되어 호버 또는 접촉에 따라 상기 펜팁 하우징과 전기적으로 접촉되거나 비 접촉되는 도전체의 펜팁을 포함하고,
    상기 본체와 상기 펜팁 하우징 사이에는 탄성부재가 구비되고,
    상기 입력 장치가 상기 화면부에 호버되면, 상기 탄성부재가 상기 펜팁을 상기 화면부를 향하는 제1 방향으로 가압하면서, 상기 펜팁과 펜팁 하우징이 접촉되고, 상기 펜팁과 상기 펜팁 하우징은 상기 내부 회로기판과 전기적으로 연결되어 상기 단말기의 화면부에 입력을 구현하도록 연동되고,
    상기 입력 장치가 상기 화면부와 접촉되면, 상기 탄성부재가 상기 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 압축되며, 상기 펜팁이 상기 펜팁 하우징과 비접촉되고, 상기 펜팁만 상기 내부 회로기판과 전기적으로 연결되어 상기 단말기의 화면부에 입력을 구현하도록 연동되는 입력 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 펜팁은,
    상기 펜팁 하우징의 일단에서 타단으로 관통되어 상기 펜팁 하우징의 단부로 돌출되는 입력팁; 및
    상기 입력팁의 단부에 구비되고, 상기 본체와 상기 펜팁 하우징 사이에서 이동되어 상기 펜팁 하우징과 접촉되거나 비접촉되는 접속팁을 포함하는 입력 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 탄성부재가 상기 접속팁을 가압하면 상기 접속팁은 상기 펜팁 하우징과 접촉되고, 상기 펜팁과 상기 펜팁 하우징은 상기 내부회로기판과 전기적으로 연결되어 입력 신호를 발생하고,
    상기 입력팁이 눌리면 상기 접속팁은 상기 탄성부재를 가압하면서 상기 펜팁 하우징에서 멀어지지고, 상기 접속팁은 상기 펜팁 하우징과 비접촉되며, 상기 펜팁만 상기 내부회로기판과 전기적으로 연결되어 입력신호를 발생하는 입력 장치.
  6. ◈청구항 6은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제4항에 있어서,
    상기 펜팁은 'T'자 형상으로 형성되는 입력 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 펜팁에는 상기 내부 회로기판과 전기적으로 연결되는 연결부가 구비되는 입력 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 펜팁의 주변부에는 절연부가 구비되는 입력 장치.
  9. 입력 장치를 구비한 전자 장치에 있어서,
    터치스크린을 구비한 단말기; 및
    상기 터치스크린과 접촉되거나 호버되어 입력을 구현하는 입력 장치를 포함하고,
    상기 입력 장치는
    내부 회로기판을 포함하는 본체; 및
    상기 본체의 일단에 구비되고, 상기 내부 회로기판과 전기적으로 연결되어 상기 터치스크린과 접촉 또는 호버에 따라 입력을 구현하는 펜팁부를 포함하고,
    상기 펜팁부는,
    상기 본체의 일단에 구비되는 도전체의 펜팁 하우징;
    상기 펜팁 하우징 내에 탄성적으로 이동되게 구비되어 호버 또는 접촉에 따라 상기 펜팁 하우징과 전기적으로 접촉되거나 비 접촉되는 도전체의 펜팁; 및
    상기 본체와 상기 펜팁 하우징 사이에 구비되어 상기 펜팁을 가압하는 탄성부재를 포함하고,
    상기 입력 장치가 화면부에 호버되면, 상기 탄성부재가 상기 펜팁을 상기 화면부를 향하는 제1 방향으로 가압하면서, 상기 펜팁과 펜팁 하우징이 접촉되고, 상기 펜팁과 상기 펜팁 하우징은 상기 내부 회로기판과 전기적으로 연결되어 상기 단말기의 화면부에 입력을 구현하도록 연동되고,
    상기 입력 장치가 상기 화면부와 접촉되면, 상기 탄성부재가 상기 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 압축되며, 상기 펜팁이 상기 펜팁 하우징과 비접촉되고, 상기 펜팁만 상기 내부 회로기판과 전기적으로 연결되어 상기 단말기의 화면부에 입력을 구현하도록 연동되는 전자 장치.
  10. 삭제
  11. 제9항에 있어서, 상기 펜팁은,
    상기 펜팁 하우징의 일단에서 타단으로 관통되어 상기 펜팁 하우징의 단부로 돌출되는 입력팁; 및
    상기 입력팁의 단부에 구비되고, 상기 본체와 상기 펜팁 하우징 사이에서 이동되어 상기 펜팁 하우징과 접촉되거나 비접촉되는 접속팁을 포함하는 전자 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 입력 장치가 상기 터치스크린에 호버되면, 상기 탄성부재는 상기 접속팁을 가압하고, 상기 접속팁은 상기 펜팁 하우징과 접촉되고, 상기 펜팁과 상기 펜팁 하우징은 상기 내부회로기판에 전기적으로 연결되어 상기 터치스크린으로 입력 신호를 발생하고,
    상기 입력 장치가 상기 터치스크린에 접촉되면, 상기 입력팁이 눌리고, 상기 접속팁은 상기 탄성부재를 가압하면서 상기 펜팁 하우징에서 떨어져 상기 접속팁은 상기 펜팁 하우징과 비접촉되며, 상기 펜팁만 상기 내부 회로기판과 전기적으로 연결되어 상기 터치스크린으로 입력신호를 발생하는 전자 장치.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 펜팁에는 상기 내부회로기판과 전기적으로 연결되는 연결부가 구비되는 전자 장치.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 입력팁의 주변으로 상기 펜팁 하우징의 내측면에는 절연부가 구비되는 전자 장치.
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