KR20090025097A - 입력펜 및 이를 이용하는 입력 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 입력펜 및 이를 이용하는 입력 시스템을 개시한다. 본 발명은 입력펜의 펜심부에 인가되는 압력을 측정하여 위치 데이터와 함께 압력 데이터를 필기 데이터로 입력함으로써, 보다 자연스러운 필기 데이터를 입력할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명은 입력펜에 압력이 인가되는지 여부를 조사하여, 입력펜에 압력이 인가되는 동안에만 사용자가 필기를 입력하는 것으로 판단하여 입력펜에 인가되는 압력을 측정하도록 함으로써 필압을 측정하기 위해서 불필요하게 전력이 소모되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

입력펜 및 이를 이용하는 입력 시스템{Input pen and the input system using the same}
본 발명은 입력 장치 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 자연필기를 입력할 때 이용되는 입력펜 및 이를 이용하는 입력 시스템에 관한 것이다.
컴퓨터 및 PDA 와 같은 전자 기기가 보편화 되면서, 사용자들은 중요한 메모나 지인들의 연락처등을 수첩에 기록하는 대신에 이러한 전자 기기를 이용하여 기록하는 것이 일반화되었다.
특히, 타블렛 PC 와 PDA 등과 같은 전자 기기들이 대중화되면서, 사용자들은 키보드를 이용하지 않고 펜등을 이용하여 직접 타블렛 PC 또는 PDA 와 같은 전자 기기에 자신의 필기를 입력하여 저장할 수 있게 되었다. 또한, 사용자는 그림판과 같은 각종 응용 프로그램을 이용하여 필기뿐만 아니라 간단한 그림 등의 편집을 수행할 수 있게 되었다.
그러나, 이러한 종래의 터치 패드 또는 타블렛 PC 등의 전자기기에 사용자가 필기를 입력하는 방식은 입력 수단의 위치를 연결하여 입력 수단이 진행하는 궤적만을 사용자에게 표시하므로, 사용자가 입력한 필기 또는 그림이 동일한 두께의 선 으로 입력되어 표시되며, 따라서, 사용자가 실제 필기를 수행할 때 펜으로 지면을 누르는 압력의 차이에 따라서 표시되는 글자의 두께 변화와 같은 자연스러운 필기감을 느낄 수 없는 문제점이 존재하였다.
이러한 문제점을 해결하기 위해서 종래에는 도 1 에 도시된 바와 같이, 입력펜의 펜심부(110)의 일단에 커패시터(130)를 설치하고, 사용자가 필기 입력을 위해서 지면에 펜심부(110)을 접촉시켜 펜심부(110)에 압력이 가해지면 펜심부(110)의 일단에 설치된 커패시터(130)에 압력이 가해지고, 가해진 압력에 의해서 커패시터(130) 양단 사이의 거리가 변화되어 커패시턴스가 변화된다.
커패시터(130)는 도시된 발진 회로부(140)의 RC 발진회로 또는 LC 발진회로의 일부로서 이용되고, 따라서, 발진회로부(140)의 발진 주파수가 커패시턴스 변화에 따라서 변화되고, 이러한 입력펜은 주파수의 변화를 조사하여 펜심부(110)에 인가되는 압력을 측정할 수 있다.
이렇듯, 종래의 기술의 경우 펜의 끝부분에 필압에 따라서 C 혹은 L 값이 변화할 수 있는 기구들을 장착하고 그에 따라서 LC 공진 회로의 특성 변화로 인해 주파수가 변하게 된다. 이러한 입력펜은 주파수의 변화를 조사하여 펜심부(110)에 인가되는 압력을 측정할 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 사용자가 입력펜을 이용하여 지면에 필기를 입력하는 경우에만, 즉, 펜심부에 압력이 인가되는 경우에만, 펜심부에 인가되는 압력을 측정하도록 함으로써 전력소모를 감소시킬 수 있는 입력펜을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는 전력소모를 감소시킬 수 있을뿐만 아니라, 펜심부에 큰 압력이 인가되더라도 이러한 압력으로 인하여 소자가 파손되는 것을 막아 항상 신뢰성있게 사용자의 필압을 측정할 수 있는 압력펜을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 이러한 입력펜을 이용하여 자연필기를 입력할 수 있는 입력 시스템을 제공하는 것이다.
상술한 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 입력펜은, 펜심부의 일단에 설치된 자석; 자석으로부터 방사되는 자속 밀도를 측정하여 출력하는 자력 측정부; 및 자력 측정부로부터 입력되는 자속 밀도를 이용하여 자석과 자력 측정부간의 거리를 측정하고, 거리를 압력값으로 변환하여 출력하는 제어부를 포함한다.
또한, 상술한 입력펜은 자석과 자력 측정부 사이에 위치하여, 펜심부에 압력이 인가되지 않는 동안 자석과 자력 측정부간의 거리를 일정하게 유지하고, 펜심부에 인가되어 자석과 자력 측정부간의 거리를 단축시켰던 압력이 해제되면 자석과 자력 측정부간의 거리를 다시 일정하게 유지하는 거리 유지부재를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상술한 입력펜은, 펜심부에 압력이 인가되었는지 여부를 감지하여, 펜심부에 압력이 인가된 경우에 압력 감지 신호를 출력하는 압력 감지부를 더 포함하고, 제어부는 압력 감지신호가 인가된 경우에만 자력 측정부가 자속 밀도를 측정할 수 있도록 전력을 공급하도록 지시하는 제어신호를 출력하여 자력 측정부로 전력을 공급하는 것이 바람직하다.
또한, 상술한 압력 감지부는, 펜심부을 내부에 수용하는 케이스부에 설치된 제 1 도체부와, 펜심부에 압력이 인가되지 않는 경우에는 제 1 도체부와 접촉하고, 펜심부에 압력이 인가된 경우에는 제 1 도체부와 이격되도록 펜심부의 일단에 설치된 제 2 도체부가 전기적으로 서로 연결되었는지 여부를 조사하여 압력을 감지하는 것이 바람직하다.
또한, 상술한 입력펜은, 소정 시간 주기로 기준 신호를 생성하여 방사하는 기준신호 생성부; 및 기준신호와 동일한 시간에 초음파 신호를 생성하여 방사하는 초음파신호 생성부를 더 포함하고, 제어부는 압력값을 기준신호와 함께 대기중으로 방사하는 것이 바람직하다.
한편, 상술한 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 입력 시스템은, 상술한 입력펜; 및 상술한 입력펜으로부터 수신된 기준 신호 및 초음파 신호를 이용하여 입력펜의 위치 데이터를 생성하고, 위치 데이터를 입력펜으로부터 수신된 압력값 데이터와 함께 필기 데이터로서 저장하는 입력 장치를 포함한다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 입력펜의 펜심부에 인가되는 압력을 측정하여 위치 데이터와 함께 압력 데이터를 필기 데이터로 입력함으로써, 보다 자연스러운 필기 데이터를 입력할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 입력펜에 압력이 인가되는지 여부를 조사하여, 입력펜에 압력이 인가되는 동안에만 사용자가 필기를 입력하는 것으로 판단하여 입력펜에 인가되는 압력을 측정하도록 함으로써 필압을 측정하기 위해서 불필요하게 전력이 소모되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명한다.
도 2 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 입력펜의 기능적 구조를 도시한 블록도이고, 도 3a 및 도 3b 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 입력펜의 물리적 구조를 도시하는 도면이다.
먼저, 도 2를 참조하면, 본 발명의 입력펜은 기능적 구성으로 압력 감지부(210), 제어부(220), 전력 공급부(250), 스위칭부(230), 및 자력 측정부(240)를 포함하여 구성된다.
한편, 본 발명의 입력펜은 물리적 구성으로서 펜심부(310)와 펜심부(310)를 내부에 수용하는 동시에 상술한 압력 감지부(210), 제어부(220), 전력 공급부(250), 스위칭부(230), 및 자력 측정부(240)를 내부에 수용하는 케이스부(320)를 포함하여 구성된다.
먼저, 기능적인 구성에 대해서 설명하면, 전력 공급부(250)는 소정 전압의 전력을 압력 감지부(210), 제어부(220), 및 스위칭부(230)로 제공한다. 전력 공급부(250)는 배터리로 구현되는 것이 바람직하지만, 본 발명의 입력펜이 자연필기를 입력받는 입력 장치로부터 전력을 공급받는 경우에는 입력펜의 내부에 포함되지 않을 수도 있다.
압력 감지부(210)는 펜심부(310)에 압력이 인가되었는지 여부를 감지하여, 압력이 감지된 경우에 압력감지신호를 제어부(220)로 출력한다.
제어부(220)는 압력감지신호가 입력되면, 스위칭부(230)로 하여금 전력 공급부(250)로부터 제공된 전력을 자력 측정부(240)로 출력하도록 지시하는 제어신호를 생성하여 스위칭부(230)로 출력한다. 또한, 제어부(220)는 자력 측정부(240)로부터 입력된 자력 측정값을 이용하여 펜심부(310)와 자력 측정부(240)간의 거리를 측정하고, 측정된 거리를 압력값으로 변환한다.
스위칭부(230)는 제어부(220)로부터 인가되는 제어신호에 따라서 전력 공급부(250)로부터 입력된 전력을 자력 측정부(240)로 출력한다.
자력 측정부(240)는 펜심부(310)에 설치된 자석(330)으로부터 방사되는 자속 밀도를 측정하여 제어부(220)로 출력한다. 자력 측정부(240)는 자속을 감지할 수 있는 센서로서 구현될 수 있으며, 본 발명의 바람직한 실시예에서는 Hall Sensor 로 구현된다.
도 3 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 입력펜의 물리적인 구성을 도시하는 도면이다. 도 3을 참조하면, 입력펜은 펜심부(310)와 케이스부(320)로 구성되 고, 케이스부(320)는 그 내부에 펜심부(310) 이외에 상술한 압력 감지부(210), 제어부(220), 전력 공급부(250), 스위칭부(230), 및 자력 측정부(240)를 수용한다.
케이스부(320)의 일단에는 펜심부(310)가 관통하여 케이스부(320)의 내부에 수용되도록 관통공이 형성되어 있고, 그 관통공의 주변에는 도시된 바와 같이 제 1 도체부(382)가 형성되어 있다.
또한, 펜심부(310)의 일단에는 절연체인 제 1 지지부(340)가 접합되어 있고, 제 1 지지부(340)의 타면에는 자석(330)이 접합되어 있다. 또한, 제 1 지지부(340)와 펜심부(310)가 접합된 면의 둘레에는 제 1 도체부(382)와 접촉하여 전기적으로 연결될 수 있도록 제 2 도체부(384)가 형성되어 있다.
한편, 케이스부(320)의 내부에는 제 2 지지부(350)가 케이스부(320)의 내벽으로부터 형성되어 있고, 제 2 지지부(350)의 펜심부(310)에 대향하는 면에는 자력 측정부(240)가 설치되어 있다. 또한, 제 2 지지부(350)의 내부에는 자력 측정부(240)와 스위칭부(230)를 연결하는 선과, 자력 측정부(240)와 제어부(220)를 연결하는 선이 관통할 수 있도록 소정 크기의 홀이 형성될 수도 있다.
또한, 제 1 지지부(340)와 제 2 지지부(350) 사이에는 거리유지부재(360)가 위치하여 제 1 지지부(340)와 제 2 지지부(350)간의 거리를 일정하게 유지한다. 즉, 자석(330)과 자력 측정부(240)사이의 거리를 일정하게 유지한다. 거리유지부재(360)는 탄성력있는 소재로 구현되어 펜심부(310)에 압력이 가해지면 압력에 비례하여 수축하여 제 1 지지부(340)와 제 2 지지부(350)간의 거리를 좁혔다가, 펜심부(310)의 압력이 해제되면 다시 최초의 상태로 환원되어 제 1 지지부(340)와 제 2 지지부(350)간의 거리를 일정하게 유지한다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 거리유지부재(360)는 탄성이 있는 스프링 또는 내부에 빈 공간이 형성된 원통형의 고무(360-2) 또는 실리콘(360-2)으로 구현된다.
도 2 내지 도 3b를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 입력펜의 동작을 설명하면, 먼저, 입력펜이 지면에 맞닿지 않은 상태, 즉, 사용자가 필기를 수행하지 않고 입력펜을 들고만 있는 상태에서는, 거리유지부재(360)의 탄성력에 의해서 제 1 지지부(340)와 제 2 지지부(350)는 일정한 거리를 유지하게 되고, 이 때, 제 2 도체부(384)는 제 1 도체부(382)와 맞닿은 상태로 있게 된다.
한편, 사용자가 입력펜을 이용하여 필기를 입력하는 경우에, 펜심부(310)는 지면에 맞닿아 압력이 인가되고, 인가된 압력에 의해서 거리유지부재(360)가 수축되면서 펜심부(310)와 이에 접합된 제 1 지지부(340)가 입력펜의 케이스부(320) 내부로(제 2 지지부(350) 방향으로) 이동하게 된다.
펜심부(310)가 케이스부(320) 내부로 이동함에 따라서 접촉되어 있던 제 1 도체부(382)와 제 2 도체부(384)는 서로 분리된다.
압력 감지부(210)는 제 1 도체부(382)와 제 2 도체부(384)가 전기적으로 연결되었는지 여부를 조사하여, 압력이 인가되었는지 여부를 감지한다. 상술한 바와 같이, 사용자가 입력펜을 들고만 있는 상태에서는 제 1 도체부(382)와 제 2 도체부(384)가 접촉되어 서로 전기적으로 연결된 상태에 있고, 압력 감지부(210)는 이러한 상태에서는 압력이 인가되지 않은 것으로 판단한다.
그러나, 압력이 인가되어 제 1 도체부(382)와 제 2 도체부(384)가 서로 분리되어 전기적 연결이 단절되면, 압력 감지부(210)는 압력이 인가된 것으로 판단하여 압력감지신호를 생성하여 제어부(220)로 출력한다.
압력 감지부(210)는 제 1 도체부(382)와 제 2 도체부(384) 사이에 흐르는 전류를 측정하거나, 제 1 도체부(382)와 제 2 도체부(384) 사이의 전위차를 측정하여 제 1 도체부(382)와 제 2 도체부(384)가 서로 접촉되었는지 여부를 판단할 수 있다.
가장 간단한 예로서, 압력 감지부(210)의 일 구현예를 도시한 도 4를 참조하면, 제 1 도체부(382)와 제 2 도체부(384)는 스위치로서 작용하고, 압력 감지부(210)는 저항(R)으로서 구현되어 A 지점에서의 전압을 압력감지신호로서 제어부(220)로 출력한다.
압력이 인가되지 않은 상태에서는 제 1 도체부(382)와 제 2 도체부(384)가 서로 접촉되어 전류가 저항(R)을 통해서 그라운드로 흐르고, 따라서 A 지점의 전압은 0V 가 된다. 그러나, 압력이 인가되어 제 1 도체부(382)와 제 2 도체부(384)가 서로 분리되면 A 지점의 전압은 Vcc(5V)가 되고, 따라서 Vcc 에 대응되는 전압이 압력감지신호로서 제어부(220)로 출력되며, 제어부(220)는 압력감지신호를 입력받아 제어신호를 스위칭부(230)로 출력한다.
한편, 펜심부(310)에 압력이 인가되어 압력감지신호가 압력 감지부(210)로부터 제어부(220)로 입력되면, 제어부(220)는 제어신호를 스위칭부(230)로 출력하고, 스위칭부(230)는 전력 공급부(250)와 자력 측정부(240)를 연결시켜 자력 측정 부(240)로 전력을 공급한다.
자력 측정부(240)는 스위칭부(230)를 통해서 전력 공급부(250)로부터 전력이 공급되면, 제 1 지지부(340)에 부착된 자석(330)으로부터 방사되는 자속밀도를 측정하여 제어부(220)로 출력한다.
상술한 바와 같이, 사용자가 입력펜을 이용하여 지면에 필기를 수행함으로써 인가되는 압력에 의해서 펜심부(310)가 케이스부(320) 내부로 이동한다.
펜심부(310)가 이동함에 따라서 자석(330)과 자력 측정부(240)간의 거리가 가까워져서 자력 측정부(240)에서 감지되는 자속 밀도가 높아지게 된다. 또한, 사용자가 필기중에 필압이 세게 인가되는 경우에는 자석(330)과 자력 측정부(240)간의 거리가 더욱 가까워지고 자력 측정부(240)에서 측정되는 자속 밀도도 더욱 높아지며, 필압이 줄어드는 경우에는 거리유지부재(360)의 탄성력에 의해서 자석(330)과 자력 측정부(240)간의 거리가 멀어지게 되어 자력 측정부(240)에서 측정되는 자속 밀도가 낮아진다.
한편, 제어부(220)는 자력 측정부(240)로부터 입력되는 자속 밀도의 측정값을 이용하여 자석(330)과 자력 측정부(240)간의 거리를 측정하고, 측정된 거리에 반비례하도록 필압 데이터를 생성한다. 여기서, 필압이 증가할수록 자석(330)과 자력 측정부(240)간의 거리는 짧아지고 자력 측정부(240)의 측정값은 증가하며, 필압이 감소할수록 자석(330)과 자력 측정부(240)간의 거리는 길어지고 자력 측정부(240)의 측정값은 감소한다.
제어부(220)는 생성된 필압 데이터를 무선 또는 유선으로 입력장치로 전송하 여 입력장치에서 필압 데이터를 입력펜의 궤적 데이터와 함께 이용할 수 있도록 한다.
도 5 는 본 발명의 입력펜(600)을 이용한 자연 필기 입력 시스템의 일 예를 설명하는 도면이다. 자연 필기 입력 시스템은 입력펜(600)과 입력 장치(500)를 포함하여 구성된다. 입력펜(600)은 상술한 본 발명의 구성요소 이외에 기준신호 발생부와 초음파 신호 발생부를 더 포함한다.
도 5를 참조하면, 입력펜(600)의 제어부(220)는 소정의 시간 주기로 기준 신호 및 초음파 신호를 생성하도록 지시하는 제어 신호를 생성하여 기준신호 생성부(260) 및 초음파신호 생성부(270)로 출력한다.
제어부(220)로부터 제어신호가 입력되면 기준신호 생성부(260)와 초음파신호 생성부(270)는 동시에 기준신호와 초음파 신호를 각각 발생시켜 대기중으로 방사한다.
또한, 제어부(220)는 사용자가 입력펜(600)을 지면에 접촉하여 필기를 수행하는 동안 압력 감지부(210)로부터 압력감지신호가 입력되면, 상술한 바와 같이 자력 측정부(240)로부터 입력되는 측정값을 압력값으로 변환하여 기준신호와 함께 입력 장치(500)로 전송한다.
한편, 입력 장치(500)는 기준 신호를 수신하는 기준신호 수신센서(510)와 초음파 신호를 수신하는 복수의 초음파신호 수신센서(520a,520b)를 구비한다. 이 때, 초음파신호 수신센서(520a,520b)들은 소정의 거리만큼 이격되어 설치된다.
입력펜(600)의 2차원 평면상의 (x,y) 좌표는 다음의 수학식 1을 x 및 y 에 대해서 풀면 구할 수 있다.
a2=x2+y2
b2=(c-x)2+y2
수학식 1에서 기준 신호인 적외선 또는 무선 주파수 신호가 빛의 속도로 진행하므로 입력펜(600)에서 초음파 신호와 함께 생성됨과 동시에 기준신호 수신센서(510)에 수신된다고 간주하여, 거리 a 및 b 는 기준 신호가 수신된 시간과 초음파 신호가 좌측 초음파 센서(520a)와 우측 초음파 센서(520b)에 각각 수신된 시간간의 차이에 음속을 곱하여 구할 수 있고, 거리 c 는 사전에 설정된 값이므로, a, b, 및 c 값을 수학식 1 에 적용하여 (x,y) 좌표를 구할 수 있다.
한편, 입력 장치(500)는 입력펜(600)으로부터 기준신호와 초음파 신호만 수신되는 동안에는 입력펜(600)의 좌표값에 따라서 커서의 위치만을 이동시키고, 기준신호 및 초음파 신호와 함께 압력값이 입력펜(600)으로부터 수신되는 경우에는 입력펜(600)의 좌표값과 함께 압력값을 필기 데이터로서 내부에 저장하고, 필기 데이터에 따라서 필기 내용을 화면에 표시한다.
입력 장치(500)는 필기 내용을 표시할 때 압력값이 높은 경우에는 사용자에게 표시되는 선을 두껍게 표시하고, 압력값이 낮은 경우에는 사용자에게 표시되는 선의 두께를 얇게 표시함으로써, 보다 현실감있는 필기 입력 및 재생이 가능하다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
예컨대, 상술한 실시예에서는 제 1 도체부는 관통공을 둘러싸도록 설치되고, 제 2 도체부는 펜심부 주위에 설치되는 것으로 설명하였으나, 제 1 도체부와 제 2 도체부는 각각 관통공 주위의 일정 영역과 제 1 지지부 주위의 일정영역에만 압력이 인가되지 않은 상태에서 서로 접촉할 수 있도록 설치될 수 있을 뿐만 아니라, 펜심부에 압력이 인가되지 않은 상태에서 서로 접촉하고, 펜심부에 압력이 인가된 상태에서는 서로 분리될 수 있는 구성이라면 그 설치 위치에도 제한이 없음을 주의하여야 한다.
그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1 은 종래기술에 따라서 필압을 측정할 수 있는 입력펜의 구조를 도시한 도면이다.
도 2 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 입력펜의 기능적 구조를 도시한 블록도이다.
도 3a 및 도 3b 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 입력펜의 물리적 구조를 도시하는 도면이다.
도 4 는 본 발명의 압력 감지부의 일 구현예를 도시한 도면이다.
도 5 는 본 발명의 입력펜을 이용한 자연 필기 입력 시스템의 일 예를 도시하는 도면이다.

Claims (6)

  1. 펜심부의 일단에 설치된 자석;
    상기 자석으로부터 방사되는 자속 밀도를 측정하여 출력하는 자력 측정부; 및
    상기 자력 측정부로부터 입력되는 자속 밀도를 이용하여 상기 자석과 상기 자력 측정부간의 거리를 측정하고, 상기 거리를 압력값으로 변환하여 출력하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 입력 펜.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 자석과 상기 자력 측정부 사이에 위치하여, 상기 펜심부에 압력이 인가되지 않는 동안 상기 자석과 상기 자력 측정부간의 거리를 일정하게 유지하고, 상기 펜심부에 인가되어 상기 자석과 상기 자력 측정부간의 거리를 단축시켰던 압력이 해제되면 상기 자석과 자력 측정부간의 거리를 다시 일정하게 유지하는 거리 유지부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 입력 펜.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 펜심부에 압력이 인가되었는지 여부를 감지하여, 상기 펜심부에 압력이 인가된 경우에 압력 감지 신호를 출력하는 압력 감지부를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 압력 감지신호가 인가된 경우에만 상기 자력 측정부가 자속 밀도를 측정할 수 있도록 전력을 공급하도록 지시하는 제어신호를 출력하여 상기 자력 측정부로 전력을 공급하는 것을 특징으로 하는 입력 펜.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 압력 감지부는
    상기 펜심부을 내부에 수용하는 케이스부에 설치된 제 1 도체부와, 상기 펜심부에 압력이 인가되지 않는 경우에는 상기 제 1 도체부와 접촉하고, 상기 펜심부에 압력이 인가된 경우에는 상기 제 1 도체부와 이격되도록 상기 펜심부의 일단에 설치된 제 2 도체부가 전기적으로 서로 연결되었는지 여부를 조사하여 압력을 감지하는 것을 특징으로 하는 입력 펜.
  5. 제 1 항에 있어서,
    소정 시간 주기로 기준 신호를 생성하여 방사하는 기준신호 생성부; 및
    상기 기준신호와 동일한 시간에 초음파 신호를 생성하여 방사하는 초음파신호 생성부를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 압력값을 상기 기준신호와 함께 대기중으로 방사하는 것을 특징으로 하는 입력 펜
  6. 제 5 항의 입력펜; 및
    상기 입력펜으로부터 수신된 상기 기준 신호 및 상기 초음파 신호를 이용하여 상기 입력펜의 위치 데이터를 생성하고, 상기 위치 데이터를 상기 입력펜으로부 터 수신된 압력값 데이터와 함께 필기 데이터로서 저장하는 입력 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 입력 시스템.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011010762A1 (ko) * 2009-07-21 2011-01-27 (주)펜앤프리 신호 발생 장치
CN103593093A (zh) * 2012-08-16 2014-02-19 北京京东方光电科技有限公司 一种触控显示装置及其实现方法
KR101368444B1 (ko) * 2014-01-10 2014-02-28 주식회사 아하정보통신 전자칠판 터치센서용 전자터치펜

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100940307B1 (ko) * 2008-01-15 2010-02-05 (주)펜앤프리 광대역 마이크로폰을 이용한 위치 측정 장치 및 방법
FR3005288B1 (fr) 2013-05-06 2015-05-15 Bic Soc Dispositif manuel adapte pour un ecran capacitif
US10048781B2 (en) * 2015-02-13 2018-08-14 Advanced Silicon Sa Active pen with tip pressure sensor
WO2018058482A1 (zh) 2016-09-29 2018-04-05 深圳市汇顶科技股份有限公司 触控手写笔
CN110109561B (zh) * 2019-05-27 2024-01-02 北京科加触控技术有限公司 一种电子笔

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07261906A (ja) * 1994-03-16 1995-10-13 Hitachi Ltd ペン入力方式データ処理装置
KR100370730B1 (ko) * 1999-10-14 2003-02-05 (주) 젠터닷컴 포인팅디바이스와 이를 이용한 필기데이터 입력 및 인식 방법
KR20040009310A (ko) * 2002-07-23 2004-01-31 함종훈 펜형 마우스 및 이를 이용한 문자체 보정방법
KR20060104315A (ko) * 2005-03-30 2006-10-09 정원철 Usb 브러쉬-펜 드라이브와 전자펜의 선굵기 생성장치

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011010762A1 (ko) * 2009-07-21 2011-01-27 (주)펜앤프리 신호 발생 장치
CN101963845A (zh) * 2009-07-21 2011-02-02 Pnf有限公司 信号发生装置
KR101039399B1 (ko) * 2009-07-21 2011-06-08 (주)펜앤프리 신호 발생 장치
JP2012533816A (ja) * 2009-07-21 2012-12-27 ピーエヌエフ カンパニー リミテッド 信号発生装置
CN103593067A (zh) * 2009-07-21 2014-02-19 Pnf有限公司 信号发生装置
CN101963845B (zh) * 2009-07-21 2014-05-07 Pnf有限公司 信号发生装置
CN103593093A (zh) * 2012-08-16 2014-02-19 北京京东方光电科技有限公司 一种触控显示装置及其实现方法
KR101368444B1 (ko) * 2014-01-10 2014-02-28 주식회사 아하정보통신 전자칠판 터치센서용 전자터치펜

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