KR20110062967A - 정전용량 방식의 스타일러스펜 - Google Patents

정전용량 방식의 스타일러스펜 Download PDF

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Abstract

본 발명은 사용의 편리함을 도모함과 동시에 터치 감도를 극대화시키도록 한 정전용량 방식의 스타일러스펜에 관한 것으로서, 터치스크린에 접촉되어 인체의 정전기를 이용하여 작동하는 정전용량 방식의 스타일러스펜에 있어서, 도전성 재질로 이루어진 로드와, 상기 로드의 일측에 고정되는 구슬 형태의 돌출부와, 상기 돌출부에 삽입되도록 삽입부를 갖고 상기 삽입부와 일체형으로 구성되는 판 형상을 갖고 도전성 재질로 이루어져 상기 터치스크린에 접촉하면서 회전이 가능한 펜촉과, 상기 로드의 타측에 삽입 및 고정되는 고정수단을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
정전용량, 터치스크린, 스타일러스펜, 펜촉, 로드, 회전

Description

정전용량 방식의 스타일러스펜{styles pen of capacitive overlay}
본 발명은 스타일러스펜에 관한 것으로, 특히 사용의 편리함을 도모하도록 한 정전용량 방식의 스타일러스펜에 관한 것이다.
일반적으로 노트북, 모니터, 핸드폰과 같이 터치스크린을 이용하여 데이터를 교환할 수 있다.
예를 들어, 사용자는 터치스크린에 사용자의 손가락이나 별도의 스타일러스펜을 사용하여 AOD(Audio On Demand)와 VOD(Video ON Demand) 서비스를 이용하거나, 통화 당사자들이 상대방의 얼굴을 직접 보며 화상통화를 하거나, 게임을 다운로드하여 디스플레이한다.
이렇게 터치스크린을 갖는 화면에서 구현되는 기능들이 다양해짐에 따라, 사용자들은 터치스크린을 보다 신속하고 편리하게 제어할 필요를 느끼게 되었다.
한편, 상기와 같이 노트북, 모니터, 핸드폰에서 사용되는 터치스크린의 종류로는 정전용량 방식(capacitive overlay), 저항막 방식(resistive overlay), 표면 초음파 방식(surface acoustic wave), 트랜스미터(transmitter) 방식 및 적외선 방식(infrared beam) 등이 있다.
이러한 터치스크린을 접촉하는 여러 방식 중에서 정전용량 방식이 주로 사용되는데, 이때 상기 터치스크린을 위해 정전용량 방식의 스타일러스펜을 사용하고 있다.
즉, 정전용량 방식의 스타일러스펜은 압력방식의 스타일러스펜과 달리 스타일러스펜 자체에서 전류가 발생되지 않으면 인체의 정전기를 이용하는 방식이다. 상기 정전용량 방식의 터치스크린은 인체의 정전기가 일정한 면적이상 접촉해야 작동을 하게 된다.
도 1은 일반적인 휴대 단말기의 분해 사시도이다.
일반적인 휴대 단말기는 도 1에 도시한 바와 같이, 단말기 하우징(10)과, 상기 단말기 하우징(10)의 외부로 노출되게 배치되어 정보를 디스플레이하는 디스플레이(20)와, 상기 디스플레이(20)의 표면에 부착되어 정전용량 방식으로 신호를 입력하는 터치패드(30)로 구성된다.
상기 터치패드(30)는 정전용량 방식으로 터치패드(30)의 표면에 정전용량 방식의 스타일러스펜을 접촉하여 정전기가 가해져야만 정보가 입력된다.
따라서, 상기 단말기 하우징(10)에는 터치패드(30)가 외부로 노출되게 배치될 수 있도록 개구부(40)가 형성된다.
상기 터치패드(30)의 상면 가장자리에는 접착 테이프가 부착되어 개구부(40)의 가장자리 내면에 부착된다. 그리고 상기 터치패드(30)의 하면 가장자리에는 접착 테이프가 부착되어 디스플레이(20)의 상면 가장자리에 부착된다.
한편, 상기 접착 테이프뿐만 아니라 광학 접착제(optical adhesive)를 발라 서 접착할 수도 있고, 온-셀(on-cell), 인-셀(in-cell)의 경우 터치패드가 디스플레이 패널안에 위치하고 있으므로 접착제를 사용하지 않을 수도 있다.
이와 같이 구성되는 일반적인 휴대 단말기는 터치패드(30)에 정전용량 방식의 스타일러스펜을 직접 터치하여 상기 터치패드(30)에 정전기가 가해지면 신호가 입력된다.
그리고 상기 터치패드(30)는 투명하게 형성되기 때문에 디스플레이(20)에 표시되는 정보가 외부에서 볼 수 있도록 한다.
도 2는 종래 기술에 의한 정전용량 방식의 스타일러스펜을 나타낸 조립 단면도이고, 도 3은 도 2의 정전용량 방식의 스타일러스펜을 나타낸 분해 사시도이다.
종래 기술에 의한 정전용량 방식의 스타일러스펜은 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 도전성 고무로 이루어진 펜촉(110), 상기 펜촉(110)이 일측에 삽입되어 고정되는 금속 재질로 이루어진 로드(120) 및 상기 로드(120)의 타측에 삽입되어 고정되는 고정수단(130)을 포함하여 구성되어 있다.
여기서, 상기 펜촉(110)은 휴대 단말기의 터치스크린에 접촉하는 부분으로서, 일측이 상기 로드(120)의 일측에 삽입되어 고정되게 된다.
즉, 상기 펜촉(110)은 터치스크린에 접촉하는 헤드부(111)와 상기 로드(120)의 일측에 삽입되는 삽입부(112)로 이루어지고, 상기 헤드부(111)는 상기 삽입부(112)보다 넓은 면적을 가지고 있다. 상기 헤드부(111)는 끝 부분이 라운드 형태를 가지고 있다.
상기 로드(120)는 일측과 타측이 관통되어 있는 상태에서 일측에는 상기 펜 촉(110)의 삽입부(112)가 삽입되고, 타측에는 펜 헤드(130)가 삽입된다.
상기 고정수단(130)은 상기 로드(120)의 타측에 삽입되어 고정되는데, 걸이구의 역할을 하게 된다. 즉, 상기 고정수단(130)은 상기 로드(120)의 타측에 삽입되는 삽입부(131)와 외부에 걸어지는 걸이부(132)로 이루어져 있다.
상기와 같이 구성된 종래 기술에 의한 정전용량 방식의 스타일러스펜은 인체의 정전기를 이용하므로 터치스크린에 인체의 정전기를 전달하기 위해 펜촉(110)과 로드(120)가 도전성 재질로 이루어지고, 상기 터치스크린에 일정한 면적이상이 접촉해야만 작동을 하게 된다.
그러나 상기와 같은 종래 기술에 의한 정전용량 방식의 스타일러스펜은 다음과 같은 문제점이 있었다.
첫째, 터치스크린에 일정한 면적을 접촉하기 위해서 일정 면적이상의 접촉이 필요하는데, 펜촉의 크기는 6~7㎜의 둥근 도전성 고무로 이루어져 있기 때문에 일정한 압력을 주지 않으면 접촉면적이 작아 잘 작동하지 않는다.
둘째, 글씨를 쓰거나 그림을 그릴 때도 접촉면적을 유지하기 위해서는 스타일러스펜의 각도를 바꾸기 힘들고, 결국 사용자는 불편한 자세로 힘을 주어 글씨를 쓰거나 그림을 그릴 수 밖에 없어 사용이 불편하다.
셋째, 사용자가 일정한 압력을 유지한다 하더라도 글씨를 쓰거나 그림을 그릴 때 접촉 마찰로 인해 사용이 불편하며, 접촉 마찰로 인해 접촉면적 변화로 동작에 오류가 발생하여 사용에 불편함이 크다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제를 해결하기 위한 것으로 사용의 편리함을 도모함과 동시에 터치 감도를 극대화시키도록 한 정전용량 방식의 스타일러스펜을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 정전용량 방식의 스타일러스펜은 터치스크린에 접촉되어 인체의 정전기를 이용하여 작동하는 정전용량 방식의 스타일러스펜에 있어서, 도전성 재질로 이루어진 로드와, 상기 로드의 일측에 고정되는 구슬 형태의 돌출부와, 상기 돌출부에 삽입되도록 삽입부를 갖고 상기 삽입부와 일체형으로 구성되는 판 형상을 갖고 도전성 재질로 이루어져 상기 터치스크린에 접촉하면서 회전이 가능한 펜촉과, 상기 로드의 타측에 삽입 및 고정되는 고정수단을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 정전용량 방식의 스타일러스펜은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 펜촉 부분의 지름을 8~12㎜ 정도로 크게하여 손가락 접촉면적과 비슷한 크기의 헤드를 사용함으로써 터치 감도를 극대화시킬 수 있다.
둘째, 헤드를 둥근 판 형태로 구성하여 힘을 주지 않아도 항상 적절한 면적이 터치스크린에 접촉되도록 함으로써 사용의 편리함을 도모할 수 있다.
셋째, 헤드가 로드의 돌출부와 연결되어 360°회전하도록 구성함으로써 터치스크린과 헤드의 접촉면적을 유지하면서 사용자의 스타일러스펜 사용각도를 자유롭 게 바꿀 수 있어 편하게 사용할 수 있고, 손목 등의 신체에 가해지는 부담을 줄일 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 정전용량 방식의 스타일러스펜을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 4는 본 발명에 의한 정전용량 방식의 스타일러스펜을 나타낸 조립 단면도이고, 도 5는 도 4의 정전용량 방식의 스타일러스펜을 나타낸 분해 사시도이다.
본 발명에 의한 정전용량 방식의 스타일러스펜은 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 도전 금속 또는 도전체로 이루어지고 판 형태를 갖는 펜촉(210)과, 상기 펜촉(210)이 일측에 삽입되며 도전성 재질로 이루어진 로드(220) 및 상기 로드(220)의 타측에 삽입되어 고정되는 고정수단(230)을 포함하여 구성되어 있다.
여기서, 상기 펜촉(210)은 휴대 단말기의 터치스크린에 접촉하는 부분으로서, 터치스크린에 접촉하는 면적을 넓히기 위해 판 형상의 헤드부(211)와, 상기 헤드부(211)의 중앙에 소정높이로 돌출되고 삽입홀을 갖는 삽입부(212)로 이루어져 있다.
상기 헤드부(211)와 삽입부(212)는 일체형으로 형성되어 있으며, 상기 헤드부(211)는 상기 삽입부(212)보다 넓은 면적을 가지고 있다.
상기 로드(220)는 일측과 타측이 관통되어 있는 상태에서 일측에는 상기 펜촉(210)의 삽입부(212)가 삽입되도록 둥근 구슬 형태의 돌출부(221)가 구성되어 있다.
여기서, 상기 돌출부(221)는 상기 삽입부(212)의 지름보다 크게 구성되는데, 이는 상기 돌출부(221)가 상기 삽입부(212)에 삽입되었을 때 이탈을 방지하기 위해서이다.
상기 돌출부(221)는 상기 로드(220)와 일체형으로 형성되거나 상기 로드(220)의 일측 끝단에 구슬을 납땜과 같은 방식을 통해 고정할 수도 있다.
또한, 상기 돌출부(221)는 상기 로드(220)의 일측에 스크류 체결과 같은 방식을 통해 고정될 수도 있다. 즉 상기 돌출부(221)의 일측에 상기 로드(220)에 삽입될 수 있도록 연장하도록 표면에 일방향으로 나사선이 형성되는 연장부(222)를 구비하고, 상기 연장부(222)의 나사선이 삽입되어 스크류 체결되도록 상기 로드(220)의 내부 표면에 나사선이 형성될 수도 있다.
여기서, 상기 연장부(222)는 표면이 나사선 형태를 갖지 않고, 양쪽이 갈라진 형태에서 상기 로드(220)의 일측에 후크 체결 방식과 같이 고정될 수도 있다.
한편, 전술한 바와 같이 상기 돌출부(221)는 상기 로드(220)와 일체형으로 형성할 수도 있다.
상기 고정수단(230)은 상기 로드(220)의 타측에 삽입되어 고정되는데, 걸이구의 역할을 하게 된다. 즉, 상기 고정수단(230)은 상기 로드(220)의 타측에 삽입되는 삽입부(231)와 외부에 걸어지는 걸이부(232)로 이루어져 있다.
여기서, 상기 고정수단(230)의 삽입부(231)는 일방향으로 나사선이 형성되어 있고, 상기 나사선이 형성된 삽입부(231)가 삽입되는 로드(220) 타측의 내부 표면에 나사선을 구성하여 상기 삽입부(231)와 로드(220)가 스크류 체결되도록 구성할 수도 있다.
도 6은 본 발명에 의한 정전용량 방식의 스타일러스펜을 사용하는 사용도이다.
도 6에 도시한 바와 같이, 펜촉(210)의 헤드부(211)가 로드(220)의 직경보다 넓은 판 형상으로 이루어져 있기 때문에 휴대 단말기의 터치 스크린과 접촉할 때는 그 접촉면적으로 더 크게 할 수가 있다.
또한, 펜촉(210)이 360°회전을 포함하여 각도를 자유롭게 조절함으로써 사용자가 글씨를 쓰거나 그림을 그릴 때 자유롭고 편리하게 사용할 수 있다. 즉, 기존의 고정된 펜촉을 이용한 스타일러스펜의 경우 일정한 힘을 주고 눌러서 그림을 그렸기 때문에 주어진 압력에 따라 선이 중간중간 끊기는 등의 현상이 나타났지만, 본 발명에서는 360°회전이 가능한 펜촉을 통해 끊김없이 그림을 그릴 수 있다.
또한, 펜촉의 면적이 넓어 터치스크린에 접촉되는 면적을 넓히기 위해 힘을 가하지 않아도 되기 때문에 필기감이 매우 우수하며, 어떤 용도로든 편리하게 사용할 수 있다.
한편, 이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 종래의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
도 1은 일반적인 휴대 단말기의 분해 사시도
도 2는 종래 기술에 의한 정전용량 방식의 스타일러스펜을 나타낸 조립 단면도
도 3은 도 2의 정전용량 방식의 스타일러스펜을 나타낸 분해 사시도
도 4는 본 발명에 의한 정전용량 방식의 스타일러스펜을 나타낸 조립 단면도
도 5는 도 4의 정전용량 방식의 스타일러스펜을 나타낸 분해 사시도
도 6은 본 발명에 의한 정전용량 방식의 스타일러스펜을 사용하는 사용도
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
210 : 펜촉 211 : 헤드부
212 : 삽입부 220 : 로드
230 : 고정수단

Claims (6)

  1. 터치스크린에 접촉되어 인체의 정전기를 이용하여 작동하는 정전용량 방식의 스타일러스펜에 있어서,
    도전성 재질로 이루어진 로드와,
    상기 로드의 일측에 고정되는 구슬 형태의 돌출부와,
    상기 돌출부에 삽입되도록 삽입부를 갖고 상기 삽입부와 일체형으로 구성되는 판 형상을 갖고 도전성 재질로 이루어져 상기 터치스크린에 접촉하면서 회전이 가능한 펜촉과,
    상기 로드의 타측에 삽입 및 고정되는 고정수단을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 정전용량 방식의 스타일러스펜.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 펜촉은 도전 금속 또는 도전체로 이루어진 것을 특징으로 하는 정전용량 방식의 스타일러스펜.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 펜촉은 360°회전 및 각도 조절이 가능한 것을 특징으로 하는 정전용량 방식의 스타일러스펜.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 로드와 돌출부는 일체형으로 구성되는 것을 특징으로 하는 정전용량 방식의 스타일러스펜.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 돌출부는 상기 로드에 스크류 체결되는 것을 특징으로 하는 정전용량 방식의 스타일러스펜.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 고정수단은 상기 로드의 타측에 스크류 체결되어 고정되는 것을 특징으로 하는 정전용량 방식의 스타일러스펜.
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CN108762536A (zh) * 2018-08-24 2018-11-06 兄弟有限公司 一种圆盘触控笔头

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