KR20150009235A - Pressure sensor and position pointing device with pressure sensor - Google Patents

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KR20150009235A
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Abstract

The present invention relates to a pressure sensor and a position pointing device including the same. The pressure sensor of the present invention comprises: a dielectric substance having one side and the other side opposite to one side; a first electrode formed on one side of the dielectric substance; a second electrode formed to be extended from one side of the dielectric substance to the other side of the dielectric substance; and a third electrode formed on the other side of the dielectric substance.

Description

압력 센서 및 압력 센서를 구비하는 위치 지시기{PRESSURE SENSOR AND POSITION POINTING DEVICE WITH PRESSURE SENSOR}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a position indicator including a pressure sensor and a pressure sensor,

본 발명은 압력 센서 및 압력 센서를 구비하는 위치 지시기에 관한 것이다.The present invention relates to a position indicator comprising a pressure sensor and a pressure sensor.

최근 태블릿 컴퓨터, 일러스트용 태블릿뿐만 아니라 스마트폰에도 펜 형태의 위치 지시기가 널리 사용되고 있다. 특히 위치 지시기의 위치 검출 방법에 있어서, 전자유도식 위치 검출 방법은 정전식 위치 검출 방법보다 위치 지시기가 사용될 때 가해지는 압력, 소위 필압(筆壓)을 감지할 수 있다는 장점이 있다.In recent years, pen-shaped position indicators have been widely used in smartphones as well as tablet computers and illustrative tablets. Particularly, in the method of detecting the position indicator, the electromagnetic induction position detecting method has an advantage that the pressure applied when the position indicator is used, that is, the so-called pen pressure, is more advantageous than the electrostatic position detecting method.

전자유도식 위치 방법의 위치 지시기는 필압을 감지하기 위해 압력 센서를 구비할 수 있다. 종래에는 압력 센서의 구조는 일본등록특허 제3071553호에 개시되어 있다. 종래의 압력 센서는 첨부한 도 1에 도시된 것과 같이 유전체의 일면에 제1전극이 형성되고, 유전체의 타면에 가요성의 제2전극이 형성되는 구조이다. 첨부한 도 2에 도시된 것과 같이 필압의 변화에 따라 가요성의 제2전극이 유전체의 타면과 맞닿는 면적이 변화됨에 따라 필압을 측정할 수 있었다. The position indicator of the electromagnetic induction position method may be equipped with a pressure sensor to sense the pressure. In the past, the structure of the pressure sensor is disclosed in Japanese Patent No. 3071553. 1, a conventional pressure sensor has a structure in which a first electrode is formed on one surface of a dielectric and a flexible second electrode is formed on the other surface of the dielectric. As shown in FIG. 2, the pressure of the flexible second electrode was changed according to the change of the pressure of the second electrode.

그러나 종래의 발명은 최소 감지 압력이 상대적으로 커서 작은 압력을 감지하기 어렵고, 압력 센서의 제품별 출력 편차가 커서 압력을 정밀하게 감지하는 것이 불가능하였다. 또한, 제2전극의 가요성이 장기간 일정하게 유지될 수 없어 장기간 사용시 압력의 정확도가 지속적으로 감소한다는 단점이 있었다. 또한, 가요성의 제2전극을 공진회로와 결합하는 구조이므로, 그 결합의 내구성이 낮다는 단점이 있었다. However, in the conventional invention, it is difficult to detect a small pressure because the minimum sensing pressure is relatively large, and it is impossible to precisely sense the pressure because the output deviation of each product of the pressure sensor is large. Further, since the flexibility of the second electrode can not be maintained constant over a long period of time, there is a disadvantage that the accuracy of the pressure continuously decreases during long-term use. Further, since the flexible second electrode is coupled with the resonance circuit, there is a disadvantage that the durability of the coupling is low.

따라서 최소 감지 압력이 작아 작은 압력을 감지할 수 있으면서, 압력 측정의 정밀도가 높고, 장기간 압력 측정의 신뢰성을 보장할 수 있으며, 내구성이 높은 압력 센서에 대한 요구가 있어 왔다.Therefore, there has been a demand for a durable pressure sensor that can sense a small pressure due to a small minimum sensing pressure, can ensure a high precision of pressure measurement, can guarantee the reliability of long-term pressure measurement, and has high durability.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 최소 감지 압력이 작아 작은 압력이 작아 작은 압력을 감지할 수 있으면서, 압력 측정의 정밀도가 높고, 장기간 압력 측정의 신뢰성을 보장할 수 있으며, 내구성이 높은 압력 센서 및 그러한 압력 센서를 구비하는 위치 지시기를 제공하는 것에 있다.A problem to be solved by the present invention is to provide a pressure sensor which can sense a small pressure due to a small minimum sensing pressure and can sense a small pressure while ensuring high precision of pressure measurement and reliability of long term pressure measurement, And a position indicator including a pressure sensor.

상술한 과제를 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명의 압력 센서는 일면과 상기 일면과 마주보는 타면을 갖는 유전체, 상기 유전체의 일면에 형성되는 제1전극, 상기 유전체의 일면에서 상기 유전체의 타면까지 연장되어 형성되는 제2전극 및 상기 유전체의 타면에 형성되는 제3전극을 포함한다.As a means for achieving the above object, the pressure sensor of the present invention is a pressure sensor comprising: a dielectric having one surface and a surface opposite to the one surface; a first electrode formed on one surface of the dielectric; And a third electrode formed on the other surface of the dielectric.

상기 압력 센서에 있어서, 상기 압력 센서가 감지하려는 압력이 가해지면 상기 제2전극과 상기 제3전극이 서로 전기적으로 연결될 수 있다.In the pressure sensor, when the pressure to be sensed by the pressure sensor is applied, the second electrode and the third electrode may be electrically connected to each other.

상기 압력 센서에 있어서, 상기 유전체의 타면에 대향되도록 배치되는 전도체를 더 포함할 수 있다.The pressure sensor may further include a conductor disposed to face the other surface of the dielectric.

상기 압력 센서에 있어서, 상기 전도체는 상기 전도체에 가해지는 압력에 의해 상기 유전체에 대한 상대적인 위치가 가변될 수 있다.In the pressure sensor, the position of the conductor relative to the dielectric may be varied by a pressure applied to the conductor.

상기 압력 센서에 있어서, 상기 전도체는 상기 전도체에 가해지는 압력이 없거나 일정 정도 미만의 압력이 가해지는 경우 상기 제2전극 또는 상기 제3전극과 이격되고, 상기 전도체에 일정 정도 이상의 압력이 가해지는 경우 상기 제2전극 및 상기 제3전극과 접촉할 수 있다.In the pressure sensor, the conductor is spaced apart from the second electrode or the third electrode when no pressure is applied to the conductor or when a pressure less than a certain level is applied, and when a pressure of at least a certain level is applied to the conductor The second electrode, and the third electrode.

상기 압력 센서에 있어서, 상기 전도체는 가요성 재질로 형성될 수 있다.In the pressure sensor, the conductor may be formed of a flexible material.

상기 압력 센서에 있어서, 상기 전도체는 도전성 고무로 형성될 수 있다.In the pressure sensor, the conductor may be formed of conductive rubber.

상기 압력 센서에 있어서, 상기 전도체는 상기 전도체에 가해지는 압력이 증가할수록 상기 유전체의 타면과 맞닿는 면적이 증가할 수 있다.In the pressure sensor, as the pressure applied to the conductor increases, an area of the conductor contacting the other surface of the dielectric increases.

상기 압력 센서에 있어서, 상기 제1전극 및 상기 제2전극은 상기 유전체의 일면에서 서로 이격되어 형성될 수 있다.In the pressure sensor, the first electrode and the second electrode may be spaced apart from each other on one side of the dielectric.

상기 압력 센서에 있어서, 상기 제2전극 및 상기 제3전극은 상기 유전체의 타면에서 서로 이격되어 형성될 수 있다.In the pressure sensor, the second electrode and the third electrode may be spaced apart from each other on the other surface of the dielectric.

상기 압력 센서에 있어서, 상기 제2전극은 상기 유전체의 일면, 상기 유전체의 타면 및 상기 일면 및 타면을 연결하는 측면에 연속하여 형성될 수 있다.In the pressure sensor, the second electrode may be continuously formed on one surface of the dielectric, the other surface of the dielectric, and the side connecting the one surface and the other surface.

상기 압력 센서에 있어서, 상기 제1전극의 일부분과 상기 제2전극 중 일부분은 상기 유전체를 사이에 두고 서로 마주보도록 형성될 수 있다.In the pressure sensor, a portion of the first electrode and a portion of the second electrode may be formed to face each other with the dielectric interposed therebetween.

상기 압력 센서에 있어서, 상기 제1전극의 일부분과 상기 제3전극 중 적어도 일부분은 상기 유전체를 사이에 두고 서로 마주보도록 형성될 수 있다.In the pressure sensor, at least a portion of the first electrode and the third electrode may be formed to face each other with the dielectric interposed therebetween.

상기 압력 센서에 있어서, 상기 제1전극의 면적은 상기 유전체의 타면에 형성된 제2전극 및 상기 제3전극의 합보다 크게 형성될 수 있다.In the pressure sensor, the area of the first electrode may be larger than the sum of the second electrode and the third electrode formed on the other surface of the dielectric.

상기 압력 센서에 있어서, 상기 제1전극은 제1단자를 구비할 수 있다.In the pressure sensor, the first electrode may include a first terminal.

상기 압력 센서에 있어서, 상기 유전체의 일면에 형성된 제2전극은 제2단자를 구비할 수 있다.In the pressure sensor, the second electrode formed on one surface of the dielectric may include a second terminal.

상기 압력 센서에 있어서, 상기 제1단자 또는 제2단자는 회로기판 상에 실장될 수 있는 도전성 패드일 수 있다.In the pressure sensor, the first terminal or the second terminal may be a conductive pad that can be mounted on a circuit board.

상기 압력 센서에 있어서, 상기 유전체는 세라믹 재질로 형성될 수 있다.In the pressure sensor, the dielectric may be formed of a ceramic material.

상술한 과제를 달성하기 위한 다른 수단으로서, 위치 지시기는 개구부를 구비하고 내부의 수용공간을 구비하는 하우징, 상기 개구부를 관통하는 닙(nib), 상기 수용공간에 수용되는 압력 센서 및 공진회로부를 포함하되, 상기 압력 센서는, 일면과 상기 일면과 마주보는 타면을 갖는 유전체, 상기 유전체의 일면에 형성되는 제1전극, 상기 유전체의 일면에서 상기 유전체의 타면까지 연장되어 형성되는 제2전극 및 상기 유전체의 타면에 형성되는 제3전극을 포함하는 것을 특징으로 한다.As another means for achieving the above-mentioned object, the position indicator includes a housing having an opening and an accommodation space therein, a nib passing through the opening, a pressure sensor accommodated in the accommodation space, and a resonance circuit part The pressure sensor includes a dielectric having one surface and a surface opposite to the one surface, a first electrode formed on one surface of the dielectric, a second electrode extending from one surface of the dielectric to the other surface of the dielectric, And a third electrode formed on the other surface of the substrate.

상기 위치 지시기에 있어서, 상기 닙에 압력이 가해지면 상기 제2전극과 상기 제3전극이 서로 전기적으로 연결될 수 있다.In the position indicator, when pressure is applied to the nip, the second electrode and the third electrode may be electrically connected to each other.

상기 위치 지시기에 있어서, 상기 압력 센서는 일단이 상기 유전체의 타면에 대향되도록 배치되고, 타단이 상기 닙과 결합되는 전도체를 더 포함할 수 있다.In the position indicator, the pressure sensor may further include a conductor whose one end is disposed to face the other surface of the dielectric, and the other end is coupled to the nip.

상기 위치 지시기에 있어서, 상기 전도체는 상기 닙에 가해지는 압력에 의해 상기 유전체에 대한 상대적인 위치가 가변될 수 있다.In the position indicator, the position of the conductor relative to the dielectric can be varied by the pressure applied to the nip.

상기 위치 지시기에 있어서, 상기 전도체는 상기 닙에 가해지는 압력이 없거나 일정 정도 미만인 경우 상기 제2전극 또는 상기 제3전극과 이격되고, 상기 닙에 일정 정도 이상의 압력이 가해지는 경우 상기 제2전극 및 상기 제3전극과 접촉할 수 있다.In the position indicator, the conductor is spaced apart from the second electrode or the third electrode when there is no pressure applied to the nip or less than a predetermined level, and when a pressure of a certain level or more is applied to the nip, And may contact the third electrode.

상기 위치 지시기에 있어서, 상기 전도체는 가요성 재질로 형성될 수 있다.In the position indicator, the conductor may be formed of a flexible material.

상기 위치 지시기에 있어서, 상기 전도체는 도전성 고무로 형성될 수 있다.In the position indicator, the conductor may be formed of conductive rubber.

상기 위치 지시기에 있어서, 상기 전도체의 일단면은 상기 닙에 가해지는 압력이 증가할수록 상기 유전체의 타면과 맞닿는 면적이 증가할 수 있다.In the position indicator, as the pressure applied to the nip increases, an area of one end face of the conductor may be increased in contact with the other face of the dielectric.

상기 위치 지시기에 있어서, 상기 공진회로부는 코일부 및 커패시터부를 포함하고, 상기 압력 센서는 상기 커패시터부와 병렬로 연결될 수 있다.In the position indicator, the resonant circuit portion may include a coil portion and a capacitor portion, and the pressure sensor may be connected in parallel with the capacitor portion.

상기 위치 지시기에 있어서, 상기 제1전극은 제1단자를 구비하고, 상기 유전체의 일면에 형성된 제2전극은 제2단자를 구비하고, 상기 제1단자 및 상기 제2단자는 상기 공진회로부와 전기적으로 연결될 수 있다.Wherein the first electrode has a first terminal, the second electrode formed on one surface of the dielectric has a second terminal, and the first terminal and the second terminal are electrically connected to the resonant circuit part .

상기 위치 지시기에 있어서, 상기 공진회로부는 코일부, 커패시터부 및 상기 커패시터부가 실장되는 기판을 포함하고, 상기 기판은 상기 제1단자 및 상기 제2단자와 연결되는 단자를 구비할 수 있다.In the position indicator, the resonance circuit portion may include a coil portion, a capacitor portion, and a substrate on which the capacitor portion is mounted, and the substrate may include a terminal connected to the first terminal and the second terminal.

본 발명의 압력 센서 및 압력 센서를 구비하는 위치 지시기는 최소 감지 압력이 작아 작은 압력을 정밀하게 감지할 수 있으면서, 압력 측정의 정밀도가 높고, 장기간 압력 측정의 신뢰성을 보장할 수 있으며, 내구성이 높은 장점이 있다.The position indicator including the pressure sensor and the pressure sensor of the present invention is capable of precisely detecting a small pressure due to a small minimum sensing pressure so that the accuracy of the pressure measurement is high and the reliability of the long term pressure measurement can be guaranteed, There are advantages.

도 1은 종래의 압력 센서의 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시한 종래의 압력 센서의 압력이 가해진 경우의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 압력 센서의 단면도이다.
도 4는 도 3의 압력 센서에 압력이 가해진 경우의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 압력 센서의 유전체의 투시사시도이다.
도 6은 본 발명과 종래 발명의 결과를 비교한 그래프이다.
도 7은 본 발명의 압력 센서를 구비하는 위치 지시기의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 공진회로를 간략하게 도시한 회로도이다.1 is a cross-sectional view of a conventional pressure sensor.
Fig. 2 is a sectional view of the conventional pressure sensor shown in Fig. 1 when pressure is applied.
3 is a cross-sectional view of the pressure sensor of the present invention.
Fig. 4 is a sectional view of the pressure sensor of Fig. 3 when pressure is applied thereto. Fig.
5 is a perspective view of the dielectric of the pressure sensor of the present invention.
6 is a graph comparing the results of the present invention and the conventional invention.
7 is a cross-sectional view of a position indicator including the pressure sensor of the present invention.
8 is a circuit diagram briefly showing a resonant circuit of the present invention.

본 발명은 일 형태는 압력 센서에 관한 것이다.One aspect of the invention relates to a pressure sensor.

이하, 첨부한 도 3 내지 도 6을 참조하여, 본 발명의 압력 센서에 대해서 설명한다. 도 3은 본 발명의 압력 센서의 단면도이고, 도 4는 도 3의 압력 센서에 압력이 가해진 경우의 단면도이고, 도 5는 본 발명의 압력 센서의 유전체의 투시사시도이고, 도 6은 본 발명과 종래 발명의 결과를 비교한 그래프이다.Hereinafter, the pressure sensor of the present invention will be described with reference to Figs. 3 to 6 attached hereto. FIG. 3 is a cross-sectional view of the pressure sensor of the present invention, FIG. 4 is a cross-sectional view when pressure is applied to the pressure sensor of FIG. 3, FIG. 5 is a perspective view of the dielectric of the pressure sensor of the present invention, And a graph comparing the results of the conventional invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 압력 센서(100)는 유전체(110), 제1전극(120), 제2전극(130), 제3전극(140), 전도체(150)를 포함한다.Referring to FIG. 3, the pressure sensor 100 includes a dielectric 110, a first electrode 120, a second electrode 130, a third electrode 140, and a conductor 150.

유전체(110)(dielectric substance)는 정전기장을 가할 때 전기편극은 생기지만 직류전류는 생기지 않게 하는 물질이다. 유전체(110)에 생기는 단위부피당 쌍극자모멘트 P와 전기장의 세기 E와의 비 P/E를 이 유전체(110)의 편극률이라 하고, 이것을 콘덴서의 극판 사이에 넣었을 때와 넣지 않았을 때의 전기용량의 비를 물질의 유전율이라고 한다. 본 발명의 유전체(110)의 편극률과 유전율은 본 발명의 유전체(110)의 면적, 두께, 측정하고자 하는 압력의 범위 등에 따라 선택될 수 있다. 유전체(110)는 세라믹 재질로 형성될 수 있다.Dielectric substance 110 is a material that causes electric polarization when a static electric field is applied, but not a direct current. The ratio P / E of the dipole moment P per unit volume generated in the dielectric 110 to the intensity E of the electric field is referred to as a polarization ratio of the dielectric 110. The ratio of the capacitance when the capacitor 110 is placed between the electrode plates of the capacitor and the ratio Is the permittivity of the material. The polarization ratio and dielectric constant of the dielectric 110 of the present invention can be selected according to the area and thickness of the dielectric 110 of the present invention, the range of pressure to be measured, and the like. The dielectric 110 may be formed of a ceramic material.

유전체(110)는 일면과 상기 일면(111)과 마주보는 타면(113)을 가질 수 있다. 유전체의 일면(111)과 타면(113)은 동일한 면적을 가지는 것이 바람직하다. 예를 들어, 첨부한 도 5에 도시된 것과 같이, 육면체로 형성될 수 있다. 육면체의 마주보는 두 면이 일면(111)과 타면(113)을 형성할 수 있다. 일면(111)과 타면(113)을 연결하는 면들이 측면(112)이 될 수 있다. 또한, 유전체는 원통형으로 형성될 수 있다. 이러한 경우, 원통의 마주보는 하면과 상면이 각각 일면과 타면을 형성할 수 있다. 일면과 타면을 연결하는 면이 측면이 될 수 있다.
The dielectric 110 may have one surface and the other surface 113 facing the one surface 111. It is preferable that one surface 111 and the other surface 113 of the dielectric have the same area. For example, it may be formed in a hexahedron, as shown in FIG. 5 attached. Two facing surfaces of the hexahedron can form the one surface 111 and the other surface 113. And the side surfaces connecting the one surface 111 and the other surface 113 may be the side surfaces 112. Also, the dielectric may be formed in a cylindrical shape. In this case, the facing lower surface and the upper surface of the cylinder can form one surface and another surface, respectively. The side connecting the one side to the other side may be the side.

도 3 및 도 5를 참조하여 제1전극(120), 제2전극(130) 및 제3전극(140)에 대해 설명한다.The first electrode 120, the second electrode 130, and the third electrode 140 will be described with reference to FIGS. 3 and 5. FIG.

제1전극(120)은 유전체의 일면(111)에 형성된다. 더욱 구체적으로, 제1전극(120)은 유전체의 일면(111) 중 일측단에 치우치게 형성될 수 있다. 제1전극(120)은 도전성의 금속판으로 형성될 수 있다. 제1전극(120)은 유전체의 일면(111)에 결합될 수 있다.The first electrode 120 is formed on one side 111 of the dielectric. More specifically, the first electrode 120 may be formed at one side of one side 111 of the dielectric. The first electrode 120 may be formed of a conductive metal plate. The first electrode 120 may be coupled to one side 111 of the dielectric.

제2전극(130)은 유전체의 일면(111)에서 유전체의 타면(113)까지 연장되어 형성된다. 더욱 구체적으로, 제2전극(130)은 유전체의 일면(111), 유전체의 타면(113) 및 상기 일면 및 타면을 연결하는 측면(112)에 연속하여 형성될 수 있다. 유전체의 일면에 형성된 제2전극(131)은 유전체의 일면(111)의 타측단에 치우치게 형성될 수 있다. 유전체의 타면에 형성된 제2전극(133)은 유전체의 타면(113) 중 제2전극(130)이 형성된 측면과 맞닿는 일측단에 치우치게 형성될 수 있다. 제2전극(130)은 유전체의 일면(111), 타면(113) 및 측면(112)의 형상에 맞게 절곡되어 형성된 금속판으로 형성될 수 있다. 제2전극(130)은 유전체의 일면(111), 타면(113) 및 측면(112)에 결합될 수 있다.The second electrode 130 is formed to extend from one side 111 of the dielectric to the other side 113 of the dielectric. More specifically, the second electrode 130 may be formed continuously on one surface 111 of the dielectric, another surface 113 of the dielectric, and side surfaces 112 connecting the first surface and the second surface. The second electrode 131 formed on one side of the dielectric may be formed to be offset to the other side of one side 111 of the dielectric. The second electrode 133 formed on the other surface of the dielectric may be formed at one side of the other surface 113 of the dielectric which is in contact with the side surface of the second electrode 130. The second electrode 130 may be formed of a metal plate formed by bending the first electrode 111, the second electrode 113, and the side surface 112 of the dielectric member. The second electrode 130 may be coupled to one side 111, the other side 113, and the side 112 of the dielectric.

제3전극(140)은 유전체의 타면(113)에 형성된다. 더욱 구체적으로, 제3전극(140)은 유전체의 타면(113) 중 타측단에 치우치게 형성될 수 있다. 제3전극(140)은 도전성의 금속판으로 형성될 수 있다. 제3전극(140)은 유전체의 타면(113)에 결합될 수 있다.The third electrode 140 is formed on the other surface 113 of the dielectric. More specifically, the third electrode 140 may be formed on the other side of the other surface 113 of the dielectric. The third electrode 140 may be formed of a conductive metal plate. The third electrode 140 may be coupled to the other side 113 of the dielectric.

제1전극(120) 및 제2전극(130)은 유전체의 일면(111)에서 서로 이격되어 형성된다. 제1전극(120) 및 제2전극(130)은 유전체의 일면(111) 상에 이격 공간을 두고 분리되어 형성되어, 제1전극(120) 및 제2전극(130)은 전기적으로 절연된다. The first electrode 120 and the second electrode 130 are spaced apart from each other on one side 111 of the dielectric. The first electrode 120 and the second electrode 130 are separately formed on one surface 111 of the dielectric with a spacing space so that the first electrode 120 and the second electrode 130 are electrically insulated.

제2전극(130) 및 제3전극(140)은 유전체의 타면(113)에서 서로 이격되어 형성된다. 제2전극(130) 및 제3전극(140)은 유전체의 타면(113) 상에 이격 공간을 두고 분리되어 형성되어, 제2전극(130) 및 제3전극(140)은 전기적으로 절연된다.The second electrode 130 and the third electrode 140 are spaced apart from each other on the other surface 113 of the dielectric. The second electrode 130 and the third electrode 140 are separately formed on the other surface 113 of the dielectric with a spacing space so that the second electrode 130 and the third electrode 140 are electrically insulated.

제1전극(120)의 일부분과 제2전극(130)의 일부분은 유전체를 사이에 두고 서로 마주보도록 형성된다. 상기 마주보는 제1전극(120)의 일부분과 제2전극(130)의 일부분 사이에서 커패시턴스가 발생될 수 있다.A portion of the first electrode 120 and a portion of the second electrode 130 are formed to face each other with a dielectric interposed therebetween. A capacitance may be generated between a part of the facing first electrode 120 and a part of the second electrode 130.

제1전극(120)의 일부분과 제3전극(140)의 적어도 일부분은 유전체를 사이에 두고 서로 마주보도록 형성된다. 제3전극(140)이 제2전극(130)과 전기적으로 연결되는 경우, 상기 마주보는 제1전극(120)의 일부분과 제3전극(140)의 적어도 일부분 사이에서 커패시턴스가 발생될 수 있다. At least a portion of the first electrode 120 and at least a portion of the third electrode 140 are formed to face each other across the dielectric. When the third electrode 140 is electrically connected to the second electrode 130, a capacitance may be generated between a part of the facing first electrode 120 and at least a part of the third electrode 140.

유전체의 일면(111)에 형성된 제1전극(120)과 유전체의 타면에 형성된 제2전극(133)과 제3전극(140) 사이의 이격 공간은 서로 마주보는 위치에 형성되는 것이 바람직하다. 본 발명의 압력 센서(100)에 압력이 가해지는 경우, 후술할 전도체(150)가 상기 제2전극(130)과 제3전극(140) 사이의 이격 공간에 접촉하여 제2전극(130)과 제3전극(140)을 전기적으로 연결하는 경우, 유전체의 타면에 형성된 제2전극(133), 제3전극(140) 및 전도체의 일단면(151)과 제1전극(120) 사이에서 커패시턴스가 발생될 수 있다.The spacing between the first electrode 120 formed on one surface 111 of the dielectric and the second electrode 133 formed on the other surface of the dielectric and the third electrode 140 may be formed at positions facing each other. When a pressure is applied to the pressure sensor 100 of the present invention, a conductor 150 to be described later contacts the spacing space between the second electrode 130 and the third electrode 140, When the third electrode 140 is electrically connected to the first electrode 120, the capacitance between the first electrode 120 and the second electrode 133, the third electrode 140, Lt; / RTI >

제1전극(120)의 면적은 유전체의 타면에 형성된 제2전극(133) 및 제3전극(140)의 합보다 크게 형성될 수 있다. 제1전극(120)의 면적은 유전체의 일면(111)의 면적의 50%이상 95%이하를 차지하도록 형성되는 것이 바람직하다. 유전체의 타면에 형성된 제2전극(133) 및 제3전극(140)은 그 면적의 합이 유전체의 타면(113)의 면적의 50%이하로 형성되는 것이 바람직하다.The area of the first electrode 120 may be larger than the sum of the second electrode 133 and the third electrode 140 formed on the other surface of the dielectric. It is preferable that the area of the first electrode 120 is 50% or more and 95% or less of the area of one surface 111 of the dielectric. The sum of the areas of the second electrode 133 and the third electrode 140 formed on the other surface of the dielectric is preferably 50% or less of the area of the other surface 113 of the dielectric.

제1전극(120)은 제1단자(125)를 구비할 수 있다. 유전체의 일면(111)에 형성된 제2전극(130)은 제2단자(135)를 구비할 수 있다. 제1단자(125) 및 제2단자(135)는 본 발명의 압력 센서(100)가 디바이스에 실장되는 경우, 디바이스의 다른 부분과 전기적으로 연결될 수 있는 부분이다. 디바이스는 위치 지시기일 수 있다.The first electrode 120 may include a first terminal 125. The second electrode 130 formed on one side 111 of the dielectric may include a second terminal 135. The first terminal 125 and the second terminal 135 are portions that can be electrically connected to other portions of the device when the pressure sensor 100 of the present invention is mounted on the device. The device may be a position indicator.

제1단자(125) 및 제2단자(135)는 회로기판 상에 실장될 수 있는 도전성 패드일 수 있다. 본 발명의 압력 센서(100)가 디바이스의 회로기판 상에 표면실장방식으로 실장되는 경우, 디바이스의 회로기판의 도전성 패드와 제1단자(125) 및 제2단자(135)가 땝납 등을 통해서 전기적으로 연결될 수 있다.The first terminal 125 and the second terminal 135 may be conductive pads that can be mounted on a circuit board. When the pressure sensor 100 of the present invention is mounted on the circuit board of the device in a surface mounting manner, the conductive pad of the circuit board of the device and the first terminal 125 and the second terminal 135 are electrically .

본 발명의 압력 센서(100)는 디바이스의 다른 부분과 도전성 와이어를 통해 연결될 수 있다. 이러한 경우, 제1단자(125) 및 제2단자(135)는 와이어와 결합할 수 있는 단자로서 형성될 수 있다.The pressure sensor 100 of the present invention can be connected to other parts of the device via a conductive wire. In this case, the first terminal 125 and the second terminal 135 may be formed as terminals capable of engaging with the wire.

제1단자(125) 및 제2단자(135)가 구비되는 제1전극(120) 및 유전체의 일면에 형성된 제2전극(131)은 압력 센서(100)에 압력이 가해지는 경우라도 고정되어 형성되고, 움직임이 없는 부분이므로 디바이스의 연결 단자와의 결합이 견고할 수 있다. 또한, 제1단자(125) 및 제2단자(135)가 동일한 방향으로 형성되어 있으므로, 디바이스와의 결합 시 그 구조가 간단할 수 있다.
The first electrode 120 having the first terminal 125 and the second terminal 135 and the second electrode 131 formed on one side of the dielectric are fixed even when pressure is applied to the pressure sensor 100, And the connection with the connection terminal of the device can be robust because it is a part without movement. Further, since the first terminal 125 and the second terminal 135 are formed in the same direction, the structure of the first terminal 125 and the second terminal 135 can be simple when coupled with the device.

도 3, 도 4 및 도 6을 참조하여 전도체(150)에 대해 설명한다.The conductor 150 will be described with reference to Figs. 3, 4, and 6. Fig.

전도체(150)는 유전체의 타면(113)에 대향되도록 배치된다. 전도체(150)는 전류가 흐를 수 있는 재질로 형성될 수 있다. 또한, 전도체(150)는 가요성 재질로 형성될 수 있다. 가요성의 전도체(150)는 가해지는 압력에 의해 그 형상이 변화될 수 있다. 바람직한 일 실시예로, 전도체(150)는 도전성의 고무로 형성될 수 있다.The conductor 150 is arranged to face the other side 113 of the dielectric. The conductor 150 may be formed of a material through which a current can flow. Further, the conductor 150 may be formed of a flexible material. The shape of the flexible conductor 150 can be changed by the applied pressure. In one preferred embodiment, the conductors 150 may be formed of conductive rubber.

전도체(150)에 있어서, 유전체의 타면(113)과 마주보는 일단면(151)은 다양한 형상을 가질 수 있다. 예를 들면, 유전체의 타면(113)과 평평한 면을 가지도록 형성될 수 있다. 또한, 중앙 부분이 볼록하게 돌출되어 있는 완곡한 원뿔형으로 형성될 수도 있다.In the conductor 150, one end face 151 facing the other face 113 of the dielectric may have various shapes. For example, it may be formed to have a flat surface with the other surface 113 of the dielectric. Further, it may be formed as a conical shape having a convexly protruding central portion.

전도체(150)는 전도체(150)에 가해지는 압력에 의해 유전체(110)에 대한 상대적인 위치가 가변될 수 있다. 전도체(150)에 유전체의 타면(113)에 대해 수직한 방향으로 압력이 가해질 수 있고, 이 때 전도체(150)는 유전체의 타면(113)에 대해 수직한 방향으로 움직일 수 있다.The position of the conductor 150 relative to the dielectric 110 can be varied by the pressure applied to the conductor 150. A pressure can be applied to the conductor 150 in a direction perpendicular to the other side 113 of the dielectric and the conductor 150 can move in a direction perpendicular to the other side 113 of the dielectric.

도 3에 도시된 것과 같이, 전도체(150)에 가해지는 압력이 없거나 일정 정도 미만인 경우 전도체(150)와 유전체의 타면(113)은 이격되어 있다. 또한, 전도체(150)와 유전체의 타면(113)에 형성된 제2전극(130) 또는 제3전극(140)과도 이격되어 있다. 도 4에 도시된 것과 같이, 전도체(150)에 유전체의 타면(113) 방향으로 압력이 가해지는 경우, 전도체(150)는 유전체의 타면(113)에 가까워지도록 움직인다. 일정 정도 이상의 압력이 가해지는 때에 전도체의 일단면(151)이 유전체의 타면(113)과 접촉하게 된다. As shown in FIG. 3, when the pressure applied to the conductor 150 is zero or less, the conductor 150 and the other side 113 of the dielectric are spaced apart. The second electrode 130 or the third electrode 140 formed on the other surface 113 of the dielectric and the conductor 150 are also separated from each other. As shown in FIG. 4, when a pressure is applied to the conductor 150 in the direction of the other surface 113 of the dielectric, the conductor 150 moves toward the other surface 113 of the dielectric. The end face 151 of the conductor comes into contact with the other face 113 of the dielectric when a certain pressure or more is applied.

전도체의 일단면(151)이 평평하게 형성되어 있는 경우, 전도체의 일단면(151)이 유전체의 타면(113)과 접촉되는 때에 전도체의 일단면(151)은 제2전극(130) 및 제3전극(140)과도 접촉될 수 있다.When one end face 151 of the conductor is formed flat and one end face 151 of the conductor contacts the other face 113 of the dielectric when the end face 151 of the conductor is flat, And may be in contact with the electrode 140 as well.

전도체의 일단면(151)이 원뿔형으로 형성되어 있는 경우, 전도체의 일단면(151)이 유전체의 타면(113)과 접촉되는 때에는 전도체의 일단면(151)이 제2전극(130) 및 제3전극(140) 모두와는 접촉되어 있지 않는다. 전도체(150)에 더 큰 압력이 가해지는 경우, 전도체(150)의 형상이 변화되면서, 유전체의 타면(113)과 접촉되는 전도체의 일단면(151)이 넓어질 수 있다. 전도체의 일단면(151)이 넓어지면서 전도체의 일단면(151)은 제2전극(130) 및 제3전극(140)과 접촉될 수 있다.When one end face 151 of the conductor is formed in a conical shape and one end face 151 of the conductor is in contact with the other face 113 of the dielectric, And is not in contact with all the electrodes 140. When a larger pressure is applied to the conductor 150, the shape of the conductor 150 may be changed so that the one end face 151 of the conductor contacting the other face 113 of the dielectric can be widened. The one end face 151 of the conductor may be widened so that the one end face 151 of the conductor may be in contact with the second electrode 130 and the third electrode 140.

전도체의 일단면(151)이 제2전극(130) 및 제3전극(140)과 접촉되는 경우, 제2전극(130) 및 제3전극(140)은 전기적으로 연결된다. 이러한 경우, 유전체의 타면(113)에는 유전체의 타면에 형성된 제2전극(133), 제3전극(140) 및 유전체의 타면(113)과 접촉된 전도체의 일단면(151)이 전기적으로 하나의 전극을 형성하게 된다. 이때 형성된 상기 하나의 전극은 유전체(110)를 사이에 두고 마주보는 제1전극(120)과의 사이에서 커패시턴스를 형성한다.The second electrode 130 and the third electrode 140 are electrically connected when the one end face 151 of the conductor contacts the second electrode 130 and the third electrode 140. [ In this case, the second electrode 133, the third electrode 140, and the one end face 151 of the conductor, which is in contact with the other face 113 of the dielectric, formed on the other face of the dielectric are electrically connected to the other face 113 of the dielectric body. Thereby forming an electrode. The one electrode formed at this time forms a capacitance with the first electrode 120 facing the dielectric 110 therebetween.

커패시턴스의 값은 아래의 식에 의해 정해진다.The value of the capacitance is determined by the following equation.

Figure pat00001
(C : 커패시턴스, ε : 비유전율, A : 전극의 면적, d : 전극 사이의 유전체 두께)
Figure pat00001
(C: capacitance,?: Relative dielectric constant, A: area of electrode, d: dielectric thickness between electrodes)

이 때, 비유전율(ε) 및 전극 사이의 유전체(110) 두께(d)는 유전체(110)에 의해 정해진 값으로 변경될 수 없다. 전극의 면적(A)이 증가하면 커패시턴스 값도 증가하게 된다.At this time, the relative dielectric constant epsilon and the thickness d of the dielectric 110 between the electrodes can not be changed to values set by the dielectric 110. [ As the area A of the electrode increases, the capacitance value also increases.

본 발명의 압력 센서(100)에서 전도체의 일단면(151)에 의해 유전체의 타면(113)에 형성된 전극의 면적(A)이 변화될 수 있다. 전도체의 일단면(151)이 제2전극(130) 및 제3전극(140)을 전기적으로 연결시키지 않은 상태에서는 유전체의 타면(113)에 형성된 전극은 유전체의 타면에 형성된 제2전극(133)의 면적만이 해당한다. 제3전극(140)은 다른 회로 부분과 전기적으로 되어 있지 않아 면적에 포함되지 않는다. 전도체의 일단면(151)에 의해 제2전극(130) 및 제3전극(140)이 전기적으로 연결되면, 유전체의 타면(113)에 형성된 전극은 유전체의 타면에 형성된 제2전극(133), 제3전극(140) 및 유전체의 타면(113)에 접촉된 전도체의 일단면(151)의 면적의 합으로 형성된다. 즉, 제3전극(140) 및 유전체의 타면(113)에 접촉된 전도체의 일단면(151)의 면적의 합만큼 전극의 면적이 증가하게 된다. 따라서 본 발명의 압력 센서(100)의 커패시턴스 값이 증가하게 된다. 결과적으로 압력 센서(100)에 가해진 압력을 커패시턴스 값으로 측정할 수 있다.The area A of the electrode formed on the other surface 113 of the dielectric by the one end face 151 of the conductor in the pressure sensor 100 of the present invention can be changed. The electrode formed on the other surface 113 of the dielectric body is electrically connected to the second electrode 133 formed on the other surface of the dielectric body in a state where the one end face 151 of the conductor is not electrically connected to the second electrode 130 and the third electrode 140, Of the total area. The third electrode 140 is not electrically connected to other circuit portions and is not included in the area. When the second electrode 130 and the third electrode 140 are electrically connected by the one end face 151 of the conductor, the electrode formed on the other face 113 of the dielectric body includes the second electrode 133 formed on the other surface of the dielectric, And the area of one end face 151 of the conductor contacting the third electrode 140 and the other face 113 of the dielectric. That is, the area of the electrode is increased by the sum of the areas of the third electrode 140 and the one end face 151 of the conductor contacting the other face 113 of the dielectric. Accordingly, the capacitance value of the pressure sensor 100 of the present invention increases. As a result, the pressure applied to the pressure sensor 100 can be measured as a capacitance value.

전도체의 일단면(151)이 제2전극(130)과 제3전극(140)을 전기적으로 연결시키는 때에 전도체(150)에 가해진 압력이 본 발명의 압력 센서(100)의 최소 감지 압력에 해당한다. 도 6에 도시한 것과 같이, 전도체의 일단면(151)이 제2전극(130)과 제3전극(140)을 전기적으로 연결시키는 때 유전체의 타면(113)의 전극의 면적은 계단식으로 급격하게 증가하게 된다. 따라서 최소 감지 압력을 정확하게 측정할 수 있다.The pressure applied to the conductor 150 when the one end face 151 of the conductor electrically connects the second electrode 130 and the third electrode 140 corresponds to the minimum sensing pressure of the pressure sensor 100 of the present invention . 6, when one end face 151 of the conductor electrically connects the second electrode 130 and the third electrode 140, the area of the electrode of the other face 113 of the dielectric is sharply increased in a stepwise manner . Therefore, the minimum sensing pressure can be accurately measured.

종래의 압력 센서(100)는 유전체의 타면(113)의 전극의 면적이 연속적으로 점차 증가했기 때문에, 커패시턴스 값도 최소 감지 압력 부근에서 서서히 증가하였다. 그러나 위치 검출기에서 감지할 수 있는 커패시턴스 변화값이 충분하게 민감하지 못한 경우 최소 감지 압력을 정확하게 검출하는 것이 어려웠다. 결국 커패시턴스 값이 충분하게 커질 때까지 압력이 가해지고 나서 위치 검출기에서 압력의 변화를 감지할 수 있었다. 또한, 해당 압력에서 나타나는 커패시턴스의 편차가 크기 때문에 최소 감지 압력이 일정하지 않았다.In the conventional pressure sensor 100, since the area of the electrode on the other surface 113 of the dielectric gradually increases continuously, the capacitance value also gradually increases near the minimum sensing pressure. However, it has been difficult to accurately detect the minimum sensing pressure when the capacitance change value sensed by the position detector is not sufficiently sensitive. Eventually, the pressure was applied until the capacitance value became sufficiently large, and then the change in pressure was detected by the position detector. Also, the minimum sensing pressure was not constant because of the large deviation of the capacitance at that pressure.

그러나 본 발명의 압력 센서(100)는 최소 감지 압력 부근에서 커패시턴스 값이 급격하게 변화되므로 위치 검출기에서 최소 감지 압력을 정확하게 검출할 수 있다. 또한 해당 압력에서 나타나는 커패시턴스의 편차가 크더라도 해당 압력 부근에서 커패시턴스가 급격하게 증가하므로 상대적으로 최소 감지 압력이 일정하게 유지될 수 있다.However, in the pressure sensor 100 of the present invention, since the capacitance value is abruptly changed near the minimum sensing pressure, the position detector can accurately detect the minimum sensing pressure. Also, even if the deviation of the capacitance at the corresponding pressure is large, the capacitance can be abruptly increased near the pressure, so that the minimum sensing pressure can be maintained relatively constant.

전도체(150)에 가해지는 압력이 증가함에 따라 유전체의 타면(113)과 접촉하는 전도체의 일단면(151)의 면적은 증가한다. 이에 따라 유전체의 타면(113)에 형성되는 전극의 총 면적도 증가하게 된다. 따라서 본 발명의 압력 센서(100)의 커패시턴스 값이 증가하게 된다. 결과적으로 본 발명의 압력 센서(100)는 증가하는 압력을 증가하는 커패시턴스 값으로 측정할 수 있다.
As the pressure applied to the conductor 150 increases, the area of the end face 151 of the conductor that contacts the other face 113 of the dielectric increases. Accordingly, the total area of the electrodes formed on the other surface 113 of the dielectric also increases. Accordingly, the capacitance value of the pressure sensor 100 of the present invention increases. As a result, the pressure sensor 100 of the present invention can measure the increasing pressure by increasing the capacitance value.

본 발명의 다른 일 형태는 압력 센서를 구비하는 위치 지시기에 관한 것이다.Another aspect of the invention relates to a position indicator comprising a pressure sensor.

이하, 첨부한 도 7 및 도 8을 참조하여, 본 발명의 압력 센서를 구비하는 위치 지시기에 대해서 설명한다. 도 7은 본 발명의 압력 센서를 구비하는 위치 지시기의 단면도이고, 도 8은 본 발명의 공진회로를 간략하게 도시한 회로도이다.Hereinafter, a position indicator including the pressure sensor of the present invention will be described with reference to Figs. 7 and 8 attached hereto. Fig. 7 is a sectional view of a position indicator including the pressure sensor of the present invention, and Fig. 8 is a circuit diagram briefly showing a resonance circuit of the present invention.

압력 센서를 구비하는 위치 지시기를 설명하는데 있어서, 설명의 편의성을 위해 상술한 압력 센서(100)에서 이미 설명한 부분 중 일부는 생략하였다.In describing the position indicator having the pressure sensor, some of the parts already described in the above-described pressure sensor 100 are omitted for convenience of explanation.

도 7을 참조하면, 본 발명의 압력 센서를 구비하는 위치 지시기(500)는 하우징(400), 닙(nib)(200), 압력 센서(100) 및 공진회로부(300)를 포함한다.7, a position indicator 500 including a pressure sensor of the present invention includes a housing 400, a nib 200, a pressure sensor 100, and a resonant circuit unit 300.

하우징(400)은 개구부(410)를 구비하고 내부의 수용공간을 구비한다. 하우징(400)은 긴 막대 형태로 형성될 수 있으며, 일단에 개구부(410)가 형성될 수 있다. 하우징(400)의 내부의 수용공간에는 후술할 닙(200), 압력 센서(100) 및 공진회로부(300)를 수용한다.The housing 400 has an opening 410 and has an accommodation space therein. The housing 400 may be formed in the shape of a long rod, and an opening 410 may be formed at one end thereof. The housing 400 accommodates the nip 200, the pressure sensor 100, and the resonant circuit unit 300 to be described later.

닙(200)은 막대 형태로 형성될 수 있으며, 하우징(400)의 개구부(410)를 관통하여 일단(210)이 외부로 노출되고, 타단(230)이 압력 센서(100)의 전도체(150)와 결합되어 압력을 전달할 수 있다.
The nip 200 may be formed in the form of a rod and one end 210 is exposed to the outside through the opening 410 of the housing 400 while the other end 230 is exposed to the outside of the conductor 150 of the pressure sensor 100. [ To deliver pressure.

압력 센서(100)는 상술한 것과 같이 유전체(110), 제1전극(120), 제2전극(130), 제3전극(140) 및 전도체(150)를 포함할 수 있다. The pressure sensor 100 may include a dielectric 110, a first electrode 120, a second electrode 130, a third electrode 140, and a conductor 150 as described above.

유전체(110)는 일면과 상기 일면(111)과 마주보는 타면(113)을 갖는다.The dielectric 110 has one surface and the other surface 113 facing the one surface 111.

제1전극(120)은 유전체의 일면(111)에 형성된다.The first electrode 120 is formed on one side 111 of the dielectric.

제2전극(130)은 유전체의 일면(111)에서 유전체의 타면(113)까지 연장되어 형성된다.The second electrode 130 is formed to extend from one side 111 of the dielectric to the other side 113 of the dielectric.

제3전극(140)은 유전체의 타면(113)에 형성된다.The third electrode 140 is formed on the other surface 113 of the dielectric.

닙(200)에 압력이 가해지면 제2전극(130)과 제3전극(140)이 서로 전기적으로 연결될 수 있다.When pressure is applied to the nip 200, the second electrode 130 and the third electrode 140 may be electrically connected to each other.

압력 센서(100)는 일단이 유전체의 타면(113)에 대향되도록 배치되고, 타단이 닙(200)과 결합되는 전도체(150)를 더 포함할 수 있다. 전도체(150)는 닙(200)에 가해지는 압력에 의해 유전체(110)에 대한 상대적인 위치가 가변될 수 있다. 전도체의 일단면(151)은 닙(200)에 압력이 가해지지 않는 때에 유전체의 타면(113)과 이격되고, 닙(200)에 일정 정도 이상의 압력이 가해지는 때에 상기 유전체의 타면(113)과 접촉할 수 있다. 전도체의 일단면(151)은 상기 닙(200)에 압력이 가해지지 않는 때에 상기 제2전극(130) 또는 제3전극(140)과 이격되고, 닙(200)에 일정 정도 이상의 압력이 가해지는 때에는 제2전극(130) 및 제3전극(140)과 접촉할 수 있다.The pressure sensor 100 may further include a conductor 150 having one end opposed to the other side 113 of the dielectric and the other end coupled to the nip 200. The conductor 150 may be displaced relative to the dielectric 110 by the pressure applied to the nip 200. One end surface 151 of the conductor is spaced apart from the other surface 113 of the dielectric when no pressure is applied to the nip 200. When the pressure is applied to the nip 200 by a predetermined level or more, Can be contacted. One end face 151 of the conductor is spaced apart from the second electrode 130 or the third electrode 140 when no pressure is applied to the nip 200 and a pressure greater than a certain level is applied to the nip 200 The second electrode 130 and the third electrode 140 may be in contact with each other.

전도체(150)는 가요성 재질로 형성될 수 있다. 전도체(150)는 닙(200)에 가해지는 압력에 의해 그 형상이 변화될 수 있다. 전도체의 일단면(151)은 닙(200)에 가해지는 압력이 증가할수록 유전체의 타면(113)과 맞닿는 면적이 증가할 수 있다.The conductor 150 may be formed of a flexible material. The shape of the conductor 150 can be changed by the pressure applied to the nip 200. As the pressure applied to the nip 200 increases, the area of the end face 151 of the conductor contacting the other face 113 of the dielectric can be increased.

본 발명의 압력 센서(100)를 구비하는 위치 지시기의 압력 센서(100)에 대한 상세한 설명은 상술한 본 발명의 압력 센서(100)에 대한 설명으로 갈음한다.
A detailed description of the pressure sensor 100 of the position indicator including the pressure sensor 100 of the present invention is omitted in the description of the pressure sensor 100 of the present invention described above.

도 8을 참조하여 설명하면, 공진회로부(300)는 코일부(310)와 커패시터부(330)를 포함하고, 미리 정해진 공진주파수(f0)를 갖는다. 공진주파수는 다음과 같은 식에 의해서 정해진다.Referring to FIG. 8, the resonance circuit unit 300 includes a coil portion 310 and a capacitor portion 330, and has a predetermined resonance frequency f 0 . The resonant frequency is determined by the following equation.

Figure pat00002
(f0 : 공진주파수, L : 인덕턴스 값, C : 커패시턴스 값)
Figure pat00002
(f 0 : resonance frequency, L: inductance value, C: capacitance value)

코일부(310)는 닙(200)의 주변에 권선된 코일(311)과 코일(311)이 권선되어 있는 자성체를 포함한다. 자성체는 페라이트 코어(313)로 형성될 수 있다. 커패시터부(330)는 다수 개의 커패시터들(333)이 병렬로 연결되어 있을 수 있다. 다수 개의 커패시터들(333)은 회로기판(331)에 실장되어 있을 수 있다. 다수 개의 커패시터들(333)은 고정 커패시터와 가변 커패시터를 포함할 수 있다. The coil portion 310 includes a coil 311 wound around the nip 200 and a magnetic body around which the coil 311 is wound. The magnetic body may be formed of the ferrite core 313. The capacitor unit 330 may include a plurality of capacitors 333 connected in parallel. The plurality of capacitors 333 may be mounted on the circuit board 331. [ The plurality of capacitors 333 may include a fixed capacitor and a variable capacitor.

커패시터부(330)와 압력 센서(100)는 서로 병렬로 연결될 수 있다. 더욱 구체적으로 커패시터부(330)의 양 단이 압력 센서(100)의 제1단자(125) 및 제2단자(135)와 각각 전기적으로 연결될 수 있다. 더욱 구체적으로, 커패시터부(330)의 양 단은 회로기판(331) 상에 형성된 도전성 패드일 수 있고 제1단자(125) 및 제2단자(135)는 회로기판 상의 도전성 패드에 실장되는 도전성 패드일 수 있다.The capacitor unit 330 and the pressure sensor 100 may be connected in parallel with each other. More specifically, both ends of the capacitor unit 330 may be electrically connected to the first terminal 125 and the second terminal 135 of the pressure sensor 100, respectively. More specifically, both ends of the capacitor unit 330 may be conductive pads formed on the circuit board 331, and the first terminals 125 and the second terminals 135 may be conductive pads mounted on the conductive pads on the circuit board. Lt; / RTI >

공진회로부(300)의 커패시터부(330)와 압력 센서(100)가 병렬 연결되면 병렬 연결 공진회로의 커패시턴스 값은 다음과 같은 식에 의해서 정해진다.When the capacitor unit 330 of the resonance circuit unit 300 and the pressure sensor 100 are connected in parallel, the capacitance value of the parallel connection resonance circuit is determined by the following equation.

Figure pat00003
(C : 병렬 연결의 커패시턴스 값, Cf : 커패시터부의 커패시턴스 값, CS : 압력 센서의 커패시턴스 값)
Figure pat00003
(C: capacitance value of the parallel connection, C f: a capacitor unit capacitance value, C S: the capacitance value of the pressure sensor)

커패시터부(330)와 압력 센서(100)가 서로 병렬로 연결되면 압력 센서(100)는 압력에 따라 커패시턴스 값이 가변되는 가변 커패시터로 작동한다. 따라서 압력 센서(100)의 커패시터 값(CS)이 변화되면 공진회로부(300)의 공진주파수가 변화될 수 있다. When the capacitor unit 330 and the pressure sensor 100 are connected in parallel to each other, the pressure sensor 100 operates as a variable capacitor whose capacitance value varies according to the pressure. Therefore, when the capacitor value C S of the pressure sensor 100 is changed, the resonance frequency of the resonance circuit unit 300 can be changed.

예를 들어, 닙(200)에 압력이 가해지면, 압력 센서의 커패시턴스 값(CS)이 증가하고, 공진회로부(300)의 커패시턴스 값(C)도 증가한다.For example, when pressure is applied to the nip 200, the increase in the capacitance value (C S) of the pressure sensor, and increase in the capacitance value (C) of the resonant circuit 300.

압력 센서(100)가 연결된 공진회로부(300)의 공진주파수는 다음과 같은 식에 의해서 정해진다.The resonance frequency of the resonance circuit unit 300 to which the pressure sensor 100 is connected is determined by the following equation.

Figure pat00004
Figure pat00004

따라서 닙(200)에 압력이 가해지면 결과적으로 공진주파수(f0)가 감소한다. 감소된 공진주파수를 위치 검출기에서 검출하여 위치 지시기에 가해진 압력을 검출할 수 있다.Accordingly, when pressure is applied to the nip 200, the resonance frequency (f 0 ) is consequently reduced. The reduced resonant frequency can be detected by the position detector and the pressure applied to the position indicator can be detected.

100 : 압력 센서 110 : 유전체
120 : 제1전극 130 : 제2전극
140 : 제3전극 150 : 전도체
200 : 닙 300 : 공진회로부
400 : 하우징100: pressure sensor 110: dielectric
120: first electrode 130: second electrode
140: third electrode 150: conductor
200: nip 300: resonant circuit part
400: housing

Claims (29)

일면과 상기 일면과 마주보는 타면을 갖는 유전체;
상기 유전체의 일면에 형성되는 제1전극;
상기 유전체의 일면에서 상기 유전체의 타면까지 연장되어 형성되는 제2전극; 및
상기 유전체의 타면에 형성되는 제3전극을 포함하는 압력 센서.
A dielectric having one surface and the other surface facing the one surface;
A first electrode formed on one surface of the dielectric;
A second electrode extending from one surface of the dielectric to the other surface of the dielectric; And
And a third electrode formed on the other surface of the dielectric.
제1항에 있어서,
상기 압력 센서가 감지하려는 압력이 가해지면 상기 제2전극과 상기 제3전극이 서로 전기적으로 연결되는 압력 센서.
The method according to claim 1,
And the second electrode and the third electrode are electrically connected to each other when a pressure to be sensed by the pressure sensor is applied.
제1항에 있어서,
상기 유전체의 타면에 대향되도록 배치되는 전도체를 더 포함하는 압력 센서.
The method according to claim 1,
And a conductor disposed opposite to the other surface of the dielectric.
제3항에 있어서,
상기 전도체는 상기 전도체에 가해지는 압력에 의해 상기 유전체에 대한 상대적인 위치가 가변되는 압력 센서.
The method of claim 3,
Wherein the conductor has a relative position with respect to the dielectric by a pressure applied to the conductor.
제3항에 있어서,
상기 전도체는 상기 전도체에 가해지는 압력이 없거나 일정 정도 미만의 압력이 가해지는 경우 상기 제2전극 또는 상기 제3전극과 이격되고, 상기 전도체에 일정 정도 이상의 압력이 가해지는 경우 상기 제2전극 및 상기 제3전극과 접촉하는 압력 센서.
The method of claim 3,
Wherein the conductor is spaced apart from the second electrode or the third electrode when no pressure is applied to the conductor or when a pressure less than a certain level is applied to the conductor, A pressure sensor in contact with the third electrode.
제3항에 있어서,
상기 전도체는 가요성 재질로 형성되는 압력 센서.
The method of claim 3,
Wherein the conductor is formed of a flexible material.
제3항에 있어서,
상기 전도체는 도전성 고무로 형성되는 압력 센서.
The method of claim 3,
Wherein the conductor is formed of a conductive rubber.
제3항에 있어서,
상기 전도체는 상기 전도체에 가해지는 압력이 증가할수록 상기 유전체의 타면과 맞닿는 면적이 증가하는 압력 센서.
The method of claim 3,
Wherein the conductor increases in area of contact with the other surface of the dielectric as the pressure applied to the conductor increases.
제1항에 있어서,
상기 제1전극 및 상기 제2전극은 상기 유전체의 일면에서 서로 이격되어 형성되는 압력 센서.
The method according to claim 1,
Wherein the first electrode and the second electrode are spaced apart from each other on one surface of the dielectric.
제1항에 있어서,
상기 제2전극 및 상기 제3전극은 상기 유전체의 타면에서 서로 이격되어 형성되는 압력 센서.
The method according to claim 1,
Wherein the second electrode and the third electrode are spaced apart from each other on the other surface of the dielectric.
제1항에 있어서,
상기 제2전극은 상기 유전체의 일면, 상기 유전체의 타면 및 상기 일면 및 타면을 연결하는 측면에 연속하여 형성되는 압력 센서.
The method according to claim 1,
Wherein the second electrode is formed continuously on one surface of the dielectric, the other surface of the dielectric, and the side connecting the one surface and the other surface.
제1항에 있어서,
상기 제1전극의 일부분과 상기 제2전극의 일부분은 상기 유전체를 사이에 두고 서로 마주보도록 형성되는 압력 센서.
The method according to claim 1,
Wherein a portion of the first electrode and a portion of the second electrode are formed to face each other with the dielectric interposed therebetween.
제1항에 있어서,
상기 제1전극의 일부분과 상기 제3전극의 적어도 일부분은 상기 유전체를 사이에 두고 서로 마주보도록 형성되는 압력 센서.
The method according to claim 1,
Wherein a portion of the first electrode and at least a portion of the third electrode are formed to face each other with the dielectric interposed therebetween.
제1항에 있어서,
상기 제1전극의 면적은 상기 유전체의 타면에 형성된 제2전극의 면적 및 상기 제3전극의 면적의 합보다 크게 형성되는 압력 센서.
The method according to claim 1,
Wherein the area of the first electrode is larger than the sum of the area of the second electrode formed on the other surface of the dielectric and the area of the third electrode.
제1항에 있어서,
상기 제1전극은 제1단자를 구비하고 있는 압력 센서.
The method according to claim 1,
Wherein the first electrode comprises a first terminal.
제1항에 있어서,
상기 유전체의 일면에 형성된 제2전극은 제2단자를 구비하고 있는 압력 센서.
The method according to claim 1,
And a second electrode formed on one side of the dielectric body has a second terminal.
제15항 또는 제16항에 있어서,
상기 제1단자 또는 제2단자는 회로기판 상에 실장될 수 있는 도전성 패드인 압력 센서.
17. The method according to claim 15 or 16,
Wherein the first terminal or the second terminal is a conductive pad that can be mounted on a circuit board.
제1항에 있어서,
상기 유전체는 세라믹 재질로 형성된 압력 센서.
The method according to claim 1,
Wherein the dielectric is formed of a ceramic material.
개구부를 구비하고 내부의 수용공간을 구비하는 하우징, 상기 개구부를 관통하는 닙(nib), 상기 수용공간에 수용되는 압력 센서 및 공진회로부를 포함하되,
상기 압력 센서는,
일면과 상기 일면과 마주보는 타면을 갖는 유전체;
상기 유전체의 일면에 형성되는 제1전극;
상기 유전체의 일면에서 상기 유전체의 타면까지 연장되어 형성되는 제2전극; 및
상기 유전체의 타면에 형성되는 제3전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 위치 지시기.
A housing having an opening and having a receiving space therein, a nib passing through the opening, a pressure sensor accommodated in the receiving space, and a resonance circuit portion,
The pressure sensor includes:
A dielectric having one surface and the other surface facing the one surface;
A first electrode formed on one surface of the dielectric;
A second electrode extending from one surface of the dielectric to the other surface of the dielectric; And
And a third electrode formed on the other surface of the dielectric.
제19항에 있어서,
상기 닙에 압력이 가해지면 상기 제2전극과 상기 제3전극이 서로 전기적으로 연결되는 위치 지시기.
20. The method of claim 19,
And the second electrode and the third electrode are electrically connected to each other when pressure is applied to the nip.
제19항에 있어서,
상기 압력 센서는 일단이 상기 유전체의 타면에 대향되도록 배치되고, 타단이 상기 닙과 결합되는 전도체를 더 포함하는 위치 지시기.
20. The method of claim 19,
Wherein the pressure sensor further comprises a conductor arranged such that one end is opposite to the other side of the dielectric and the other end is coupled with the nip.
제21항에 있어서,
상기 전도체는 상기 닙에 가해지는 압력에 의해 상기 유전체에 대한 상대적인 위치가 가변되는 위치 지시기.
22. The method of claim 21,
Wherein the conductor is displaced relative to the dielectric by a pressure applied to the nip.
제21항에 있어서,
상기 전도체는 상기 닙에 가해지는 압력이 없거나 일정 정도 미만인 경우 상기 제2전극 또는 상기 제3전극과 이격되고, 상기 닙에 일정 정도 이상의 압력이 가해지는 경우 상기 제2전극 및 상기 제3전극과 접촉하는 위치 지시기.
22. The method of claim 21,
The conductor is spaced apart from the second electrode or the third electrode when no pressure is applied to the nip or is less than a predetermined level, and when the pressure is applied to the nip at a predetermined level or more, the conductor is brought into contact with the second electrode and the third electrode Position indicator.
제21항에 있어서,
상기 전도체는 가요성 재질로 형성되는 위치 지시기.
22. The method of claim 21,
Wherein the conductor is formed of a flexible material.
제21항에 있어서,
상기 전도체는 도전성 고무로 형성되는 위치 지시기.
22. The method of claim 21,
Wherein the conductor is formed of conductive rubber.
제21항에 있어서,
상기 전도체의 일단면은 상기 닙에 가해지는 압력이 증가할수록 상기 유전체의 타면과 맞닿는 면적이 증가하는 위치 지시기.
22. The method of claim 21,
Wherein one end face of the conductor increases in area of contact with the other face of the dielectric as the pressure applied to the nip increases.
제19항에 있어서,
상기 공진회로부는 코일부 및 커패시터부를 포함하고,
상기 압력 센서는 상기 커패시터부와 병렬로 연결되는 위치 지시기.
20. The method of claim 19,
Wherein the resonance circuit portion includes a coil portion and a capacitor portion,
Wherein the pressure sensor is connected in parallel with the capacitor portion.
제19항에 있어서,
상기 제1전극은 제1단자를 구비하고, 상기 유전체의 일면에 형성된 제2전극은 제2단자를 구비하고,
상기 제1단자 및 상기 제2단자는 상기 공진회로부와 전기적으로 연결되는 위치 지시기.
20. The method of claim 19,
Wherein the first electrode includes a first terminal, the second electrode formed on one side of the dielectric includes a second terminal,
And the first terminal and the second terminal are electrically connected to the resonant circuit portion.
제28항에 있어서,
상기 공진회로부는 코일부, 커패시터부 및 상기 커패시터부가 실장되는 기판을 포함하고,
상기 기판은 상기 제1단자 및 상기 제2단자와 연결되는 단자를 구비하는 위치 지시기.










29. The method of claim 28,
Wherein the resonance circuit portion includes a coil portion, a capacitor portion, and a substrate on which the capacitor portion is mounted,
Wherein the substrate has a terminal connected to the first terminal and the second terminal.










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