KR20140059582A - 디지털 펜 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디지털 펜에 관한 것으로, 본 발명에 따른 디지털 펜은 제1 자성체와, 상기 제1 자성체에 권취된 코일과, 상기 제1 자성체의 일방향에 위치된 탄성부재 및 상기 탄성부재의 내부에 구비된 제2 자성체를 포함한다.

Description

디지털 펜{DIGITAL PEN}

본 발명은 디지털 펜에 관한 것이다.

일반적으로 터치스크린은 단말기에 표시된 키의 위치를 손가락 또는 펜과 같은 입력수단으로 눌러 해당명령을 입력하는 입력장치로 그 적용 대상이 확대되고 있다.

최근 이동 통신 기술의 발달과 더불어 핸드폰, PMP, PDA, 네비게이션과 같은 단말기는 단순한 문자 정보의 표시수단에서 더 나아가 오디오, 동영상, 무선 인터넷 웹 브라우저 등과 같은 더욱 다양하고 복잡한 멀티 미디어 제공 수단으로 그 기능을 확대해 나가고 있고, 제한된 단말기의 크기 내에서 더욱 큰 디스플레이 화면의 구현이 요구되고 있어 이에 따라 터치스크린을 적용한 디스플레이 방식이 더욱 각광받고 있다.

정전용량방식의 터치스크린은 간편하게 별다른 도구 없이 손으로 동작이 가능하며 터치 감도 역시 뛰어나나 세밀한 터치를 원하는 사용자들은 정전용량방식이 아닌 전자기유도방식의 디지타이저를 선호한다. 이는 필압이나 정확한 좌표를 도출하여 화면에 적용할 수 있어 펜을 사용한 필기 또는 그림을 그리는 작업등에 훨씬 유리하게 작용한다. 또한 글자의 형태가 복잡한 한자의 경우 손으로 그리는 경우보다 펜으로 사용하는 것이 정밀도 측면이나 정확성 측면에서도 유리하다.

펜으로 그리는 필압정보를 수신부에서 측정 하는 방법에서는 정밀도를 높이기에는 어려움이 따른다. 인덕턴스의 변화나, 캐패시턴스의 변화를 통한 펜(송신)의 변조를 구분하는 방법으로 변화되는 양을 감지하는 것이 일반적이다. 하지만 펜이 기울여 지거나 펜팁과 인턱턴스나 캐패시턴스의 변화를 위한 탄성체와의 물성이 틀려서 원하는 압력값에 정확히 도달하기 어려운 문제가 있다.

일본특허공개 2010-55385호

본 발명의 하나의 관점은 정전용량 방식 및 압력측정 방식을 겸용할 수 있는 디지털 펜을 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명의 다른 관점은 압력검출이 용이한 디지털 펜을 제공하기 위한 것이다.

아울러, 본 발명의 또 다른 관점은 터치접촉시 접촉 면적을 확보할 수 있는 디지털 펜을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 펜은 제1 자성체와, 상기 제1 자성체에 권취된 코일과, 상기 제1 자성체의 일방향에 위치된 탄성부재 및 상기 탄성부재의 내부에 구비된 제2 자성체를 포함할 수 있다.

또한, 일 실시예에 따른 디지털 펜은, 상기 탄성부재는 유전체를 포함하여 이루어질 수 있다.

또한, 일 실시예에 따른 디지털 펜은, 상기 탄성부재는 외면에 유전층이 형성될 수 있다.

또한, 일 실시예에 따른 디지털 펜은, 상기 탄성부재는 내부에 공간부가 형성되는 형성될 수 있다.

또한, 일 실시예에 따른 디지털 펜은, 상기 제2 자성체는 상기 제1 자성체가 위치되는 방향에 형성된 상기 탄성부재의 후단과 소정거리 이격되어 위치될 수 있다.

또한, 일 실시예에 따른 디지털 펜은, 상기 탄성부재는 상기 탄성부재의 선단과 상기 제2 자성체의 사이에 공간부가 형성될 수 있다.

또한, 일 실시예에 따른 디지털 펜은, 상기 제1 자성체는 영구자석 또는 전자석으로 이루어질 수 있다.

또한, 일 실시예에 따른 디지털 펜은, 상기 제2 자성체는 영구자석 또는 전자석으로 이루어질 수 있다.

또한, 일 실시예에 따른 디지털 펜은, 상기 코일이 권취된 상기 제1 자성체를 수용하는 케이스를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다.

이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

본 발명은 정전용량 방식 및 압력측정 방식을 겸용할 수 있어 터치시 터치된 위치와 터치시에 가해지는 압력을 인식할 수 있는 다기능 디지털 펜을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 압력검출이 용이하여 터치시 가해지는 압력을 정밀하게 인식할 수 있는 디지털 펜을 제공할 수 있다.

아울러, 본 발명은 터치접촉시 접촉 면적을 확보할 수 있어 터치스크린의 정전용량 변화를 용이하게 감지할 수 있다. 이로 인해, 터치감지의 신뢰성이 증대할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 펜을 나타낸 사시도;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 펜을 나타낸 단면도; 및
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 펜을 나타낸 요부 개념도이다.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다.

또한, 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다.

그리고, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 펜을 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 펜을 나타낸 단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 펜은 제1 자성체(10)와, 코일(20)과, 탄성부재(30) 및 제2 자성체(40)를 포함한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 펜을 나타낸 요부 개념도이다.

이하에서, 도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명의 일 실시예인 디지털 펜에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다.

먼저, 도 2를 참고하면, 제1 자성체(10)는 자성을 띠며 몸체를 형성한다. 여기서, 제1 자성체(10)는 영구자석 또는 전자석으로 이루어질 수 있다.

또한, 제1 자성체(10)는 원기둥 형태로 형성될 수 있지만 본 발명의 자성체 형태가 여기에 한정되는 것은 아니다.

코일(20)은 제1 자성체(10)의 외면에 위치되되, 제1 자성체(10)의 외주면을 따라 권취된다. 이때, 제1 자성체(10)와 제2 자성체(40) 사이의 간격의 변화되며 코일(20)의 인덕턴스(inductance)가 변화되여 터치압력을 검출할 수 있다. 여기서, 코일(20)의 인덕턴스의 변화에 따라 터치압력을 검출하는 방법은 당업계에서 공지된 사항이므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

탄성부재(30)는 제1 자성체(10)의 일방향에 형성된 제1 자성체(10)의 선단에 구비된다. 여기서, 제1 자성체(10)가 위치되는 방향에 형성된 탄성부재(30)의 후단은 제1 자성체(10)의 선단에 접착될 수 있다. 한편, 탄성부재(30)는 내부에 제2 자성체(40)가 구비될 수 있다.

아울러, 탄성부재(30)는 탄성재질로 형성할 수 있고, 예를 들어 탄성부재(30)는 고무 또는 실리콘으로 형성될 수 있지만 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다.

그리고, 탄성부재(30)는 일례로 외면에 유전층(50)이 형성되어 터치스크린을 터치시 터치된 부분의 정전용량을 변화시킬 수 있다. 이때, 유전층(50)은 유전체를 포함하는 코팅층을 형성한다.

또한, 탄성부재(30)는 다른 예로 유전체를 포함하여 형성되어 터치스크린을 터치시 터치된 부분의 정전용량을 변화시킬 수 있다.

여기서, 유전체는 정전용량의 변화를 줄 수 있는 물질로서, 금속이나 카본과 같은 도전성 물질이 될 수 있으며, 고유전율 물질이나 전해질 등이 될 수도있다. 고유전율 물질로는 이산화티탄(TiO2)이나 티탄산바륨(BaTiO3), 티탄산납(PbTiO3) 등과 같이 도전성이 아닌 다른 전기적 특성에 변화를 줄 수 있는 세라믹 소재가 될 수도 있지만 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다.

또한, 탄성부재(30)는 내부에 공간부(31)가 형성될 수 있다. 이때, 공간부(31)는 탄성부재(30)의 선단과 제2 자성체(40) 사이에 형성될 수 있다. 여기서, 공간부(31)는 공기층을 형성하거나 유체를 수용하여 탄성부재(30)가 터치스크린에 접촉시 접촉면적을 용이하게 확보할 수 있다.

제2 자성체(40)는 자성을 띠며 탄성부재(30)의 내부에 구비된다. 이때, 제2 자성체(40)는 탄성부재(30)의 후단과 소정거리 이격되도록 탄성부재(30)에 구비될 수 있다.

또한, 제2 자성체(40)는 영구자석 또는 전자석으로 이루어질 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 펜은 코일(20)이 권취된 제1 자성체(10)를 수용 또는 커버하는 케이스(60)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 케이스(60)는 예를 들어 원통형 형태로 내부에 제1 자성체(10)를 수용하는 수용부가 형성될 수 있다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 펜의 작용을 설명하기로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 펜을 사용자가 파지하고 선단에 위치된 탄성부재(30)를 터치스크린에 접촉시키면 탄성부재(30)에 포함된 유전체 또는 외면에 코팅된 유전층(50)을 통해 터치스크린의 터치된 부위의 정전용량이 변화되고, 이러한 정전용량(capacitance, 커패시턴스) 변화를 감지하여 터치를 인식 또는 터치 위치를 검출할 수 있다.

이때, 탄성부재(30)의 내부에 공간부(31)가 형성되어 탄성부재(30)가 터치스크린의 접촉시 접촉면적을 확보하여 터치감지의 신뢰성을 높일 수 있다.

한편, 디지털 펜의 터치시 제1 자성체(10)와 탄성부재(30)의 내부에 구비된 제2 자성체(40) 사이의 간격이 변화됨에 따라 코일(20)의 인덕턴스(inductance)가 변화되어 이를 통해 터치시 가해지는 압력의 변화를 검출할 수 있다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 디지털 펜은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.

또한, 본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

10 : 제1 자성체 20 : 코일
30 : 탄성부재 31 : 공간부
40 : 제2 자성체 50 : 유전층
60 : 케이스

Claims (9)

1. 제1 자성체;
   상기 제1 자성체에 권취된 코일;
   상기 제1 자성체의 일방향에 위치된 탄성부재; 및
   상기 탄성부재의 내부에 구비된 제2 자성체를 포함하는 디지털 펜.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 탄성부재는
   유전체를 포함하여 이루어지는 디지털 펜.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 탄성부재는
   외면에 유전층이 형성되는 디지털 펜.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 탄성부재는
   내부에 공간부가 형성되는 형성되는 디지털 펜.
   
5. 청구항 1 있어서,
   상기 제2 자성체는
   상기 제1 자성체가 위치되는 방향에 형성된 상기 탄성부재의 후단과 소정거리 이격되어 위치되는 디지털 펜.
   
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 탄성부재는
   상기 탄성부재의 선단과 상기 제2 자성체의 사이에 공간부가 형성되는 디지털 펜.
   
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1 자성체는
   영구자석 또는 전자석으로 이루어지는 디지털 펜.
   
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 제2 자성체는
   영구자석 또는 전자석으로 이루어지는 디지털 펜.
   
9. 청구항 1에 있어서,
   상기 코일이 권취된 상기 제1 자성체를 수용하는 케이스를 더 포함하는 디지털 펜.

Images