KR20150134222A

KR20150134222A - 롤러형 터치 유닛

Info

Publication number: KR20150134222A
Application number: KR1020140061267A
Authority: KR
Inventors: 한정균; 김재형
Original assignee: 원투씨엠 주식회사
Priority date: 2014-05-21
Filing date: 2014-05-21
Publication date: 2015-12-01
Also published as: KR102217375B1

Abstract

본 발명은 롤러형 터치 유닛에 관한 것으로, 본 발명에 따른 롤러형 터치 유닛은, 장치에 구비된 정전식 터치스크린에 터치될 롤러형 터치 유닛에 있어서, 정전 변화 유도 재질로 이루어진 복수의 터치부와, 상기 복수의 터치부를 지정된 기하학적 위치 관계로 배열하는 일정 직경의 원통 구조로 이루어진 롤러부를 포함하는 프레임부와, 상기 아답터부와 연결되어 사람의 손으로 쥐어지게 형성된 손잡이부를 구비하며, 상기 복수의 터치부는 정전식 터치스크린에 터치되기 전에 지정된 정전용량이 축전된다.

Description

롤러형 터치 유닛{Roller type Touch Unit}

본 발명은 정전 변화 유도 재질로 이루어진 복수의 터치부와, 상기 복수의 터치부를 지정된 기하학적 위치 관계로 배열하는 일정 직경의 원통 구조로 이루어진 롤러부를 포함하는 프레임부와, 상기 아답터부와 연결되어 사람의 손으로 쥐어지게 형성된 손잡이부를 구비하여 정전식 터치스크린에 굴러가며 터치되는 롤러형 터치 유닛을 제공하는 것이다.

도장 형태의 물건에 정전 변화 유도 재질로 이루어진 복수의 터치부를 구비하고 이를 정전식 터치스크린에 터치하여 상기 복수의 터치부가 형성하는 기하학적 위치 관계를 각종 인증수단 또는 식별수단으로 이용하는 터치 유닛 서비스가 개시된다.

통상의 정전식 터치스크린은 사용자의 손가락에 의한 터치를 입력수단으로 이용하도록 설계되어 있으며, 또한 그렇게 하도록 최적화되어 있다. 최근 출시된 스마트폰의 경우에 정전식 터치스크린은 다중 터치를 지원하며, 손가락을 이용한 다중 터치를 입력수단으로 이용(예컨대, 핀치투줌 등)하도록 설계되어 있다.

한편 터치 유닛에 구비된 복수의 터치부의 기하학적 위치 관계를 인증수단 또는 식별수단으로 이용하기 위해서는 적어도 둘 이상의 다른 터치 유닛에 구비되는 복수의 터치부들이 다른 기하학적 위치 관계로 형성되는 고유성과 모든 종류의 정전식 터치스크린에서 인식 가능한 인식성을 지녀야 한다.

그런데 최근 출시된 일부 스마트폰에 구비된 터치스크린의 경우, 정전용량을 이용한 정전식 터치만 인식하는 것이 아니라, 정전식 터치와 함께 압력에 근거한 감압식 터치를 동시에 지원하는 터치스크린이 있다. 통상적으로 터치 유닛을 터치스크린에 터치하는 경우에 소정의 압인력이 가해지게 되는데, 이와 같은 터치스크린은 이를 정전식으로 인식하지 않고 감압식으로 인식한다. 그런데 감압식 터치는 다중 터치를 지원하지 않는다. 따라서 터치 유닛에 구비된 복수의 터치부가 터치스크린에 터치되었음에도 이를 인식하지 못하는 문제점을 지니고 있다.

상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 본 발명의 목적은, 정전 변화 유도 재질로 이루어진 복수의 터치부와, 상기 복수의 터치부를 지정된 기하학적 위치 관계로 배열하는 일정 직경의 원통 구조로 이루어진 롤러부를 포함하는 프레임부와, 상기 아답터부와 연결되어 사람의 손으로 쥐어지게 형성된 손잡이부를 구비하여 정전식 터치스크린에 굴러가며 터치되는 롤러형 터치 유닛을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 원통 형태의 롤러부에 구비된 복수의 터치부를 터치스크린에 순차적으로 터치시킴으로써 정전식 터치와 감압식 터치를 동시에 지원하는 터치스크린에서 첫 번째 터치는 감압식으로 인식시킨 후 나머지 터치는 정전식으로 인식시켜 결과적으로 터치 유닛에 구비된 복수의 터치부가 터치스크린에 모두 인식되게 하는 롤러형 터치 유닛을 제공함에 있다.

본 발명의 또다른 목적은, 복수의 터치부를 원통 형태의 롤러에 고정하고 굴려가며 터치함으로써 동일한 접촉 면적과 동일한 개수의 터치부를 평판 형태의 판에 고정하는 것보다 서로 다른 기하학적 위치 관계에 대한 더 많은 경우의 수를 도출하는 롤러형 터치 유닛을 제공함에 있다.

본 발명에 따른 롤러형 터치 유닛은, 장치에 구비된 정전식 터치스크린에 터치될 롤러형 터치 유닛에 있어서, 정전 변화 유도 재질로 이루어진 복수의 터치부와, 상기 복수의 터치부를 지정된 기하학적 위치 관계로 배열하는 일정 직경의 원통 구조로 이루어진 롤러부를 포함하는 프레임부와, 상기 아답터부와 연결되어 사람의 손으로 쥐어지게 형성된 손잡이부를 구비하며, 상기 복수의 터치부는 정전식 터치스크린에 터치되기 전에 지정된 정전용량이 축전된다.

본 발명에 따르면, 상기 프레임부는 상기 롤러부가 굴러가기 위한 원통의 중심축을 제공하는 중심축부와, 상기 중심축과 연결되어 상기 롤러부가 굴러가도록 지지하는 롤러지지부를 더 구비할 수 있다.

본 발명에 따르면, 상기 롤러형 터치 유닛은, 상기 복수의 터치부와 롤러부를 보호하며, 상기 롤러부에 고정된 복수의 터치부를 정전식 터치스크린에 순차 터치되도록 가이드하는 하우징부를 더 구비할 수 있다.

본 발명에 따르면, 상기 롤러형 터치 유닛은, 상기 프레임부와 결합되고, 상기 복수의 터치부가 정전식 터치스크린에 터치되도록 하우징부와 인터페이스하는 아답터부를 더 구비할 수 있다.

본 발명에 따르면, 상기 롤러형 터치 유닛은, 상기 프레임부와 결합되는 아답터부와 상기 롤러부에 고정된 복수의 터치부를 정전식 터치스크린에 순차 터치되도록 가이드하는 하우징부 사이에 구비되는 스프링부를 더 구비할 수 있다.

본 발명에 따르면, 상기 복수의 터치부는 정전식 터치스크린에 접촉하는 접촉 면의 경계를 원형으로 유지하는 원통형의 터치구현부를 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 상기 복수의 터치부는 정전식 터치스크린에 접촉하는 접촉 면의 경계를 다각형으로 유지하는 터치구현부를 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 상기 복수의 터치부는 지정된 접촉 경계 내에서 상기 접촉 면의 중점 부분부터 정전식 터치스크린에 먼저 터치되도록 돌출시켜 일정 곡률에 따라 라운드(round) 처리된 형상의 접촉 면을 구비할 수 있다.

본 발명에 따르면, 상기 롤러부는 상기 복수의 터치부를 지정된 기하학적 위치 관계로 배열할 수 있다.

본 발명에 따르면, 상기 손잡이부는 전도성 재질로 이루어지거나 또는 적어도 일 측에 전도성 재질로 이루어진 접촉부를 구비할 수 있다.

본 발명에 따르면, 상기 손잡이부는 상기 롤러부가 정전식 터치스크린에 터치하여 굴러가기 위한 추진력이 가해지도록 비스듬하게 구비될 수 있다.

본 발명에 따르면, 상기 복수의 터치부는 상기 손잡이부에 접촉한 인체와 전기적으로 연결될 수 있다.

본 발명에 따르면, 상기 복수의 터치부는 상기 손잡이부에 접촉한 인체에 의해 인체의 정전용량에 대응하는 정전용량이 축전될 수 있다. 상기 인체의 정전용량은 100pF ~ 300pF의 정전용량을 기준으로 하는 정전용량일 수 있다.

본 발명에 따르면, 상기 롤러형 터치 유닛은, 지정된 정전용량을 축전하여 유지하는 정전용량 축전부를 구비하며, 상기 복수의 터치부는 상기 정전용량 축전부에 유지된 정전용량이 축전될 수 있다. 상기 정전용량 축전부는 슈퍼콘덴서 또는 배터리를 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 원통 형태의 롤러부에 구비된 복수의 터치부를 터치스크린에 순차적으로 터치시킴으로써 정전식 터치와 감압식 터치를 동시에 지원하는 터치스크린에서 첫 번째 터치는 감압식으로 인식시킨 후 나머지 터치는 정전식으로 인식시켜 결과적으로 터치 유닛에 구비된 복수의 터치부가 터치스크린에 모두 인식되게 하는 이점이 있다.

본 발명에 따르면, 복수의 터치부를 원통 형태의 롤러부에 고정한 후 굴려 터치함으로써 동일한 접촉 면적과 동일한 개수의 터치부를 평판 형태의 판에 고정하는 것보다 서로 다른 기하학적 위치 관계에 대한 더 많은 경우의 수를 도출하여 기하학적 위치 관계의 고유성을 향상시키는 이점이 있다.

본 발명에 따르면, 터치 유닛의 구성을 모듈화함으로써 적은 비용과 노력으로도 다양한 기하학적 위치 관계를 지닌 터치 유닛을 대량 생산하거나 일정 수준 이상의 품질을 유지하도록 관리할 수 있는 이점이 있다.

본 발명에 따르면, 사용자의 무선단말에 구비된 정전식 터치스크린에 터치 유닛을 터치하는 행위를 통해 상기 사용자가 지정된 위치 또는 장소에서 지정된 행위를 했거나 할 예정임을 인증하여 이에 대응하는 각종 서비스를 제공하는 이점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 터치 유닛의 개념적 구성도를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 터치 유닛의 롤러부 굴림을 예시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 방법에 따른 터치 유닛의 정면 구조를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 방법에 따른 터치 유닛의 측면 구조를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 방법에 따른 터치 유닛의 프레임부를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 방법에 따른 터치 유닛의 아답터부를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 방법에 따른 터치 유닛의 하우징부를 도시한 도면이다.

이하 첨부된 도면과 설명을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세히 설명한다. 다만, 하기에 도시되는 도면과 후술되는 설명은 본 발명의 특징을 효과적으로 설명하기 위한 여러 가지 방법 중에서 바람직한 실시 방법에 대한 것이며, 본 발명이 하기의 도면과 설명만으로 한정되는 것은 아니다.

또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 발명에서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

결과적으로, 본 발명의 기술적 사상은 청구범위에 의해 결정되며, 이하 실시예는 진보적인 본 발명의 기술적 사상을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 효율적으로 설명하기 위한 일 수단일 뿐이다.

도면1은 본 발명에 따른 터치 유닛(100)의 개념적 구성도를 도시한 도면이다.

보다 상세하게 본 도면1은 정전식 터치스크린에 지정된 기하학적 위치 관계로 배열된 복수의 터치부(105)를 지정된 터치 방식으로 터치시키는 터치 유닛(100)의 구조를 도시한 것으로서, 본 발명에 따른 터치 유닛(100)은 정전식 터치스크린에 터치 가능한 정전 변화 유도 재질로 이루어진 복수의 터치부(105)를 구비하며, 상기 복수의 터치부(105)를 지정된 기하학적 위치 관계로 배열하여 정전식 터치스크린에 터치되도록 고정하는 일정 직경의 원통 구조로 이루어진 롤러부(115)를 포함하는 프레임부(110)와, 상기 롤러부(115)에 고정된 복수의 터치부(105)가 지정된 접촉 면적을 이루며 정전식 터치스크린에 터치되도록 소정의 압인력 및/또는 추진력 및/또는 인체의 정전용량을 전달하는 손잡이부(130)를 구비한다. 즉, 정전 변화 유도 재질로 이루어진 복수의 터치부(105)와 이들을 지정된 기하학적 위치 관계로 배열하여 정전식 터치스크린에 터치 가능하게 고정하는 프레임부(110) 및 손으로 쥘 수 있는 손잡이부(130)를 구비하는 물건은 본 발명의 터치 유닛(100)의 권리범위 범주에 속하게 된다. 설명의 편의상 본 발명의 실시예에서는 상기 터치 유닛(100)을 도장 형태의 물건으로 도시하여 설명할 것이나, 본 발명의 터치 유닛(100)에 대한 구조적 특징이 이에 의해 한정되는 것은 결코 아니며, 본 발명의 터치 유닛(100)은 도장 형태 유지에 필요한 일부 구성을 제외한 터치부 등을 포함하는 모듈의 형태로 제작되어 손에 쥐거나 휴대 가능한 다양한 물건(예컨대, 카드, 액세서리 등)에 탑재/내장되는 형태, 또는 도장 형태의 물건 외에 손에 쥐거나 휴대 가능한 다양한 물건의 형태로 실시될 수 있음을 명백하게 밝혀두는 바이다.

본 발명의 실시예에서 상기 ‘압인력’ 또는 ‘압인’을 포함하는 용어는 상기 터치 유닛(100)이 도장 형태의 물건이거나 또는 도장 형태의 물건에 탑재되는 모듈로 실시되는 경우에 적용되는 용어로서, 상기 터치 유닛(100)이 도장 형태의 물건이 아니거나 또는 도장 형태의 물건에 탑재되지 않는 경우 적용되지 않더라도 무방하다.

본 발명의 터치 유닛(100)에 구비된 복수의 터치부(105)를 정전식 터치스크린에 터치하는 것을 ‘도장 터치’라고 한다. 본 발명의 도장 터치는, 사람의 손으로 손잡이부(130)를 쥐고 정전 변화 유도 재질로 이루어지고 롤러부(115) 상에 지정된 기하학적 위치 관계로 배열된 복수의 터치부(105)를 정전식 터치스크린에 터치하되, 상기 롤러부(115)에 고정된 복수의 터치부(105)가 정전식 터치스크린에 모두 터치되도록 롤러부(115)를 굴리면서 터치함과 동시에, 이에 의해 상기 롤러부(115)에 고정된 복수의 터치부(105)가 지정된 접촉 면적 이상의 면적으로 정전식 터치스크린에 터치되도록 하는 터치이다.

본 발명에 따르면, 상기 터치 유닛(100)의 프레임부(110)에 구비된 복수의 터치부(105)를 정전식 터치스크린에 터치하는 경우, 롤러부(115)에 고정된 복수의 터치부(105)가 정전식 터치스크린에 모두 터치되기 위해서는 도면2의 예시와 같이 상기 롤러부(115)에 고정된 터치부(105)를 정전식 터치스크린에 터치한 상태에서 롤러부(115)를 굴려야 하며, 이와 같은 굴림에 의해 상기 롤러부(115)에 고정된 복수의 터치부(105)는 순차적으로 터치된다.

본 발명의 터치 유닛(100)을 이용하여 구현되는 도장 터치는 통상의 다중 터치(Multi-Touch)와는 차별화되는 요소를 지닌다. 다중 터치는 특정 시간 동안 터치스크린에 둘 이상의 터치 점이 터치된 상태에서 둘 이상의 터치 점이 유지되는 시간 동안의 터치 점을 정성화 또는 정량화하여 입력수단으로 이용하는 터치이다. 예를들어, 두 개의 터치 점이 터치된 상태에서 이동한 방향과 거리를 이용하여 확대/축소의 입력 값으로 이용하는 핀치투줌이 가장 대표적인 다중터치이다. 반면 본 발명의 도장 터치는 복수의 터치 점들이 형성하는 기하학적 위치 관계, 즉 복수의 터치 점들이 형성하는 기하학적 위치 관계(예컨대, 거리, 각도 등)를 미리 지정(또는 등록)된 기하학적 위치 관계와 비교하여 허용된 오차 범위 내에서 매칭되는지 인증하여 상기 터치 유닛(100)을 식별수단 또는 인증수단으로 이용하는 터치이다.

본 발명에 따른 순차 터치를 구현하기 위해서는 정전식 터치스크린에 정전식으로 터치 가능한 정전 변화 유도 재질로 이루어진 복수의 터치부(105)와, 원통 형태의 롤러 외측에 복수의 터치부(105)를 지정된 기하학적 위치 관계로 배열하여 고정하는 일정 직경의 원통 구조로 이루어진 롤러부(115)를 포함하는 프레임부(110)와, 상기 롤러부(115)에 고정된 적어도 하나의 터치부(105)가 정전식 터치스크린에 터치되도록 하는 소정의 압인력(지구 중력에 의해 압인력에 해당하는 중량이 가해지는 조건에서 터치되는 경우 생략 가능)과, 상기 롤러부(115)가 정전식 터치스크린에 터치된 상태에서 굴러가도록 하는 추진력과, 정전식 터치를 위한 인체의 정전용량 중 하나 이상을 전달하는 손잡이부(130)를 구비한 물건이 필요한데, 상기 터치부(105), 프레임부(110) 및 손잡이부(130)를 구비한 물건이라면 어떠한 형태를 지니고 있더라도 본 발명의 터치 유닛(100)에 해당한다.

상기 터치부(105)는 터치 유닛(100)을 구성하는 부분 중에서 정전식 터치스크린의 정전용량 변화를 유도할 지정된 정전용량을 축전 가능하며 정전 변화 유도 재질로 이루어지고 지정된 접촉 면적(또는 지정된 접촉 면적 이상의 면적)이 형성된 구성부의 총칭으로서, 정전식 터치스크린에 터치되기 전 또는 중에 지정된 정전용량이 상기 지정된 접촉 면적에 축전된다.

본 발명의 제1 정전용량 축전 방식에 따르면, 상기 복수의 터치부(105)는 상기 손잡이부(130)를 쥐고 있는 인체의 정전용량이 축전될 수 있다. 이를 위해 상기 손잡이부(130)는 전도성 재질로 이루어지거나 또는 전도성 재질이 도금(또는 도포)되거나, 또는 상기 손잡이부(130)의 적어도 일 측에는 전도성 재질로 이루어지거나 또는 전도성 재질이 도금(또는 도포)된 접촉부(도시생략)가 구비될 수 있으며, 상기 손잡이부(130)(또는 접촉부)는 상기 복수의 터치부(105)와 전기적으로 연결된다. 인체의 정전용량은 100pF에서 4,000pF까지 변화할 수 있는데, 바람직하게 본 발명은 100pF에서 300pF 사이의 값을 인체의 정전용량으로 정의하여 사용할 수 있다. 예를들어, 본 발명은 200pF을 인체의 정전용량으로 정의하여 사용할 수 있다.

본 발명의 제2 정전용량 축전 방식에 따르면, 상기 복수의 터치부(105)는 터치 유닛(100)에 구비된 정전용량 축전부(예컨대, 슈퍼콘덴서 또는 배터리 등)에 축전된 정전용량이 축전될 수 있다. 이를 위해 상기 정전용량 축전부는 상기 복수의 터치부(105)와 전기적으로 연결된다.

본 발명의 실시 방법에 따르면, 상기 터치부(105)의 재질은 연질 또는 반연질 또는 반경질의 성질을 지닌 정전 변화 유도 재질로 이루어질 수 있다. 예를들어, 상기 터치부(105)는 고무탄성을 지닌 전도성 고무재질 또는 전도성 플라스틱 재질 등으로 이루어질 수 있다.

본 발명의 제1 터치부 실시 방법에 따르면, 상기 터치부(105)는 전도성 고무 재질, 전도성 플라스틱 재질, 전도성 실리콘 재질 중 적어도 하나의 고무탄성을 지닌 전도성 재질을 이용하여 제작될 수 있으며, 바람직하게 미리 설계된 경도(예컨대, 쇼아(Shore) A 경도계 기준 80이하)와 전기적 저항(예컨대, 터치되는 부분과 인체와 전기적으로 연결되는 부분 사이의 측정 저항 값이 300Ω 이하)을 지니게 제작될 수 있다. 예를들어, 상기 제1 터치부 실시예의 터치부(105)가 전도성 고무재질로 제작되는 경우, 상기 전도성 고무는 전도성 탄소(예컨대, 전도성 탄소 또는 금속 분말 포함)와 고무를 계산된 비율로 배합하여 제작될 수 있으며, 상기 고무와 전도성 탄소의 배합 비율에 따라 경도와 전기적 저항이 결정될 수 있다.

본 발명의 제2 터치부 실시 방법에 따르면, 상기 터치부(105)는 금속성 재질을 이용하여 제작될 수 있으며, 상기 금속 재질은 금, 은, 구리, 알루미늄 등 전기 전도율이 높은(예컨대, 터치되는 부분과 인체와 전기적으로 연결되는 부분 사이의 측정 저항 값이 1Ω 미만인) 금속성 재질이라면 어떠한 재질이라도 무방하다. 한편 상기 터치부(105)를 금속성 재질로 제작할 경우 유리 재질의 터치스크린에 터치하는 시점에 터치스크린을 손상시킬 수 있다. 이에 상기 금속성 재질의 터치부(105)와 터치스크린 사이에 상기 터치부(105)의 정전 변화 유도를 전달하여 충격량을 완충 가능한 재질(예컨대, 쇼아 A 경도계 기준 90이하)로 이루어진 터치막이 형성될 수 있다. 상기 터치막은 각 터치부(105)에 개별적으로 부착되는 형태로 제작되거나, 지정된 개수의 터치부(105)를 터치막에 부착하는 형태로 제작되거나, 각 터치부(105)와 일정 간격으로 이격되어 있다가 터치 시점에 터치부(105)와 터치막이 접촉하는 구조로 제작될 수 있다. 바람직하게, 상기 터치막은 불투명 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

본 발명의 제3 터치부 실시 방법에 따르면, 상기 터치부(105)는 비전도성 재질에 금속성 재질을 도금하여 제작될 수 있다. 만약 상기 비전도성 재질이 경도가 터치스크린의 손상을 가할 정도의 경도(예컨대, 쇼아 A 경도계 기준 90이상)라면, 상기 비전도성 재질에 금속성 재질을 도금한 터치부(105)에는 상기 터치막이 형성될 수 있다.

본 발명의 제4 터치부 실시 방법에 따르면, 상기 터치부(105)는 탄성 재질의 완충재의 외부에 금속성 재질의 금속막을 형성하여 제작될 수 있다. 상기 완충재는 스펀지, 폴리우레탄 등의 발포성 재질로 이루어질 수 있으며, 상기 금속막은 상기 완충재에 금속성 재질을 도금하거나 및/또는 금속성 재질을 원사 또는 면사하여 제작될 수 있다. 예를들어, 상기 완충재의 금속막을 형성하여 제작되는 터치부(105)는 EMI 차폐용 가스켓의 구조로 이루어질 수 있다.

본 발명의 제5 터치부 실시 방법에 따르면, 상기 터치부(105)는 탄소나노튜브 재질 또는 단일벽탄소나노튜브 재질을 포함하는 탄소섬유 재질을 이용하여 제작될 수 있으며, 바람직하게 미리 설계된 경도(예컨대, 쇼아 A 경도계 기준 80이하)로 제작될 수 있다.

본 발명의 제6 터치부 실시 방법에 따르면, 상기 터치부(105)는 고체형태의 유전물질 또는 액상의 유전물질과 이를 수납하는 용기로 이루어진 유전체 재질을 이용하여 제작될 수 있다. 유전물질은 전압 또는 전기장에 의해 분극이 발생하여 표면에 속박전하가 생성되는 물질의 총칭으로서, 터치스크린의 표면에 가해지는 전압 또는 전기장에 의해 분극이 발생하여 정전 변화를 유도할 수 있는 속박전하를 생성하는 유전율을 지닌 강유전물질(예컨대, 티탄산바륨 또는 로셀염 등)을 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

한편 본 발명의 터치부(105)에 대한 실시예가 상기 제1 내지 제6 터치부 실시예의 경우로 한정되는 것은 결코 아니며, 인체와 전기적으로 연결되어 정전식 터치스크린의 정전 변화를 유도하는 재질로 이루어진다면, 어떠한 재질이라도 본 발명의 권리범위에 속함을 명백하게 밝혀두는 바이다.

본 발명의 실시 방법에 따르면, 상기 터치부(105)는 정전식 터치스크린에 터치될 지정된 접촉 면적을 지닌 접촉 면을 포함하여 형성되는 것이 바람직하다. 상기 터치부(105)의 접촉 면은 상기 터치부(105)의 부분 중에서 상기 프레임부(110)에 고정된 상태에서 정전식 터치스크린에 터치될 방향에 형성된 부분으로서, 지정된 기하학 형상(예컨대, 다각형 또는 원형 등)으로 형성된다. 바람직하게, 상기 접촉 면은 일정 면적의 정사각형 형태의 기하학 형상으로 제작될 수 있다.

본 발명의 실시 방법에 따르면, 상기 터치부(105)의 접촉 면적은 상기 터치 유닛(100)이 터치될 정전식 터치스크린의 터치 감도와 상관 관계를 이룬다. 본 발명의 실시 방법에 따르면, 상기 터치 유닛(100)은 둘 이상의 지정된 이종 장치에 구비된 정전식 터치스크린에 터치되는 경우를 상정한다. 이 때 각 장치의 정전식 터치스크린의 터치 감도는 각 장치(또는 각 터치스크린) 별로 상이할 수 있다. 각 장치의 정전식 터치스크린은 인체의 정전용량을 입력수단으로 이용하도록 기본 설정되어 있으므로, 각 장치의 정전식 터치스크린의 터치 감도는 인체의 정전용량을 기준으로 하는 터치 면적의 함수로 표현 가능하다.

본 발명의 제1 접촉 면적 실시 방법에 따르면, 상기 터치부(105)의 접촉 면적은 둘 이상의 정전식 터치스크린의 터치 감도 중 인체의 정전용량을 기준으로 인식 가능한 최저 터치 감도에 대응하는 접촉 면적을 포함 수 있다. 여기서 둘 이상의 정전식 터치스크린의 터치 감도 중 상기 최저 터치 감도는 각 장치 제조사가 공개한 스펙에 대한 정보로부터 획득되거나 또는 실험적으로 획득될 수 있다. 예를들어, 지정된 장치(a)의 정전식 터치스크린(a)의 터치 감도가 25㎟이고, 지정된 장치(b)의 정전식 터치스크린(b)의 터치 감도가 45㎟이고, 지정된 장치(c)의 정전식 터치스크린(c)의 터치 감도가 80㎟라면, 상기 터치부(105)의 접촉 면적은 상기 25㎟, 45㎟, 80㎟ 중에서 최저 터치 감도에 대응하는 80㎟의 접촉 면적을 포함함으로써, 상기 장치(a), 장치(b) 및 장치(c)의 각 정전식 터치스크린에서 모두 터치 인식 가능하게 할 수 있다. 여기서 상기 터치부(105)의 접촉 면적을 둘 이상의 정전식 터치스크린의 터치 감도 중 인체의 정전용량을 기준으로 인식 가능한 최저 터치 감도에 대응하는 접촉 면적으로 하는 것은, 상기 터치 유닛(100)에 구비된 복수의 터치부(105)들이 형성하는 기하학적 위치 관계가 인증수단 또는 식별수단으로 이용되기 때문이다. 즉, 터치부(105)의 개수가 동일하고 각 터치부(105)가 고정되는 프레임부(110)의 면적이 동일하다면, 각 터치 점의 접촉 면적이 작을수록 동일 면적에 고정되는 동일 개수의 터치부(105)를 통해 도출 가능한 기하학적 위치 관계의 경우의 수가 증가하게 된다. 따라서 상기 터치부(105)의 접촉 면적을 둘 이상의 정전식 터치스크린의 터치 감도 중 인체의 정전용량을 기준으로 인식 가능한 최저 터치 감도에 대응하는 면적을 초과하더라도 터치를 인식하는 것이 가능하지만, 상기 복수의 터치부(105)를 통해 도출 가능한 기하학적 위치 관계에 대한 경우의 수를 최대로 하기 위해 상기 터치부(105)의 접촉 면적은 둘 이상의 정전식 터치스크린의 터치 감도 중 인체의 정전용량을 기준으로 인식 가능한 최저 터치 감도에 대응하는 면적으로 하는 것이 바람직하다.

본 발명의 제2 접촉 면적 실시 방법에 따르면, 상기 터치부(105)의 접촉 면적은 둘 이상의 정전식 터치스크린의 터치 감도 중 인체의 정전용량을 기준으로 인식 가능한 최저 터치 감도에 대응하는 면적 이상의 접촉 면적을 포함 수 있다. 예를들어, 지정된 장치(a)의 정전식 터치스크린(a)의 터치 감도가 25㎟이고, 지정된 장치(b)의 정전식 터치스크린(b)의 터치 감도가 45㎟이고, 지정된 장치(c)의 정전식 터치스크린(c)의 터치 감도가 80㎟라면, 상기 터치부(105)의 접촉 면적은 상기 25㎟, 45㎟, 80㎟ 중에서 최저 터치 감도에 대응하는 80㎟ 이상의 접촉 면적을 포함함으로써, 상기 장치(a), 장치(b) 및 장치(c)의 각 정전식 터치스크린에서 모두 터치 인식 가능하게 할 수 있다. 여기서 상기 터치부(105)의 접촉 면적을 둘 이상의 정전식 터치스크린의 터치 감도 중 인체의 정전용량을 기준으로 인식 가능한 최저 터치 감도에 대응하는 면적 이상으로 하는 것은, 상기 터치 유닛(100)을 인증수단 또는 식별수단으로 이용하기 위해 상기 복수의 터치부(105)가 지닌 기하학적 위치 관계 이외에 다른 인증 요소를 추가적으로 이용(예컨대, 터치 유닛(100)에 NFC칩(도시생략)과 안테나(도시생략)가 구비되고 NFC칩에서 안테나를 통해 송출하는 무선 전파 신호에 포함된 고유코드 또는 일회용코드를 인증 요소로 이용하거나, 또는 터치 유닛(100)에 사운드 신호를 생성하는 칩모듈(도시생략)과 사운드출력부(도시생략)가 구비되고 상기 칩모듈에 의해 상기 사운드출력부를 통해 출력되는 사운드 신호의 DTMF신호 또는 상기 사운드 신호에 부호화된 고유코드 또는 일회용코드를 인증 요소로 이용)하는 경우에 유효할 수 있다.

본 발명의 제3 접촉 면적 실시 방법에 따르면, 상기 터치 유닛(100)에 정전용량 축전부가 구비된 경우에 상기 터치부(105)의 접촉 면적은 둘 이상의 정전식 터치스크린의 터치 감도 중 인체의 정전용량을 기준으로 인식 가능한 최저 터치 감도에 대응하는 접촉 면적과 상기 정전용량 축전부를 통해 제공되는 정전용량의 비례식에 대응하는 접촉 면적을 포함할 수 있다. 예를들어, 인체의 정전용량을 200pF으로 하여 상기 최저 터치 감도에 대응하는 접촉 면적이 90㎟일 때 상기 정전용량 축전부를 통해 제공되는 정전용량이 600pF라면 상기 접촉 면적은 30㎟일 수 있다.

본 발명의 제4 접촉 면적 실시 방법에 따르면, 상기 터치 유닛(100)에 정전용량 축전부가 구비된 경우에 상기 터치부(105)의 접촉 면적은 둘 이상의 정전식 터치스크린의 터치 감도 중 인체의 정전용량을 기준으로 인식 가능한 최저 터치 감도에 대응하는 접촉 면적과 상기 정전용량 축전부를 통해 제공되는 정전용량의 비례식에 대응하는 면적 이상의 접촉 면적을 포함할 수 있다. 예를들어, 인체의 정전용량을 200pF으로 하여 상기 최저 터치 감도에 대응하는 접촉 면적이 90㎟일 때 상기 정전용량 축전부를 통해 제공되는 정전용량이 400pF라면 상기 접촉 면적은 45㎟이상 일 수 있다.

본 발명의 실시 방법에 따르면, 상기 터치부(105)의 접촉 면은 정전식 터치스크린에 터치될 방향으로 일정 곡률에 따라 라운드(round) 처리된 형상을 포함할 수 있으며, 이 경우 상기 정전식 터치스크린에 터치될 접촉 면은 평면이 아니라 곡면 구조를 이룬다. 상기 터치부(105)의 접촉 면을 일정 곡률을 지닌 곡면 구조로 형성하는 것은, 상기 터치 유닛(100)에 구비된 복수의 터치부(105)들이 형성하는 기하학적 위치 관계가 인증수단 또는 식별수단으로 이용되기 때문이다. 상기 지정된 접촉 면적을 지닌 복수의 터치부(105)들이 형성하는 기하학적 위치 관계가 인증수단 또는 식별수단으로 이용되기 위해서는 정전식 터치스크린에 터치된 각 터치부(105)들의 접촉 면적의 중점(또는 각 터치부(105)들이 정전식 터치스크린에 최초로 터치된 부분)의 좌표 값들의 상대적 좌표 관계가 지정된 오차 범위 내에서 항상 일정해야 한다. 한편 본 발명은 롤러부(115)에 복수의 터치부(105)가 구비되고 도면2와 같은 롤러부(115)를 정전식 터치스크린에 터치한 상태에서 굴림에 의해 상기 복수의 터치부(105)를 정전식 터치스크린에 순차 터치되므로, 상기 굴림에 의해 정전식 터치스크린에 터치되는 복수의 터치부(105) 중 어느 터치부(105)는 접촉 면을 형성하는 기하학 형상의 모서리 부분부터 터치되고 다른 어느 터치부(105)는 일 변이 먼저 터치되고 또 다른 어느 터치부(105)는 접촉 면이 터치될 수 있다. 이 경우 정전식 터치스크린에 터치된 각 터치부(105)들의 좌표 값들에 대한 상대적 좌표 관계는 터치 후 굴릴 때마다 오차 범위를 벗어나게 될 가능성이 존재하고, 결과적으로는 상기 터치 유닛(100)은 신뢰성 있는 인증수단 또는 식별수단으로 이용할 수 없게 된다. 따라서 상기 터치부(105)의 접촉 면은 중심부분을 일정 높이 이상 돌출된 형상으로 제작함으로써 롤러부(115)를 굴림 의해서도 돌출된 중심부분부터 터치되게 유도할 수 있으며, 일정 오차 범위 내에서 정전식 터치스크린에 터치된 각 터치부(105)들의 상대적 좌표 관계가 일정하게 유지되도록 한다.

상기 프레임부(110)는 터치 유닛(100)을 구성하는 부분 중에서 정전식 터치스크린에 터치될 복수의 터치부(105)를 지정된 기하학적 위치 관계로 고정하는 구성부의 총칭으로서, 상기 복수의 터치부(105)를 지정된 기하학적 위치 관계로 고정하기 위한 일정 면적의 롤러 영역을 포함하여 이루어진다. 상기 프레임부(110)의 일 측은 상기 손잡이부(130)와 연결되어 상기 손잡이부(130)를 통해 가해지는 압인력 및/또는 추진력을 상기 터치부(105)로 전달한다.

인체의 정전용량을 터치부(105)로 축전하는 경우, 상기 프레임부(110)는 상기 손잡이부(130)(또는 접촉부)에 접촉한 인체의 정전용량을 터치부(105)까지 전달하기 위해 전도성 재질로 이루어지거나 또는 전도성 재질이 도금(또는 도포)될 수 있다. 또는 상기 인체의 정전용량을 터치부(105)까지 전달하기 위한 전기적 배선을 인쇄(또는 포함)할 수 있다.

또는 정전용량 축전부의 정전용량을 터치부(105)로 축전하는 경우에도 상기 프레임부(110)는 정전용량 축전부의 정전용량을 터치부(105)까지 전달하기 위해 전도성 재질로 이루어지거나 또는 전도성 재질이 도금(또는 도포)될 수 있다. 또는 상기 정전용량 축전부의 정전용량을 터치부(105)까지 전달하기 위한 전기적 배선을 인쇄(또는 포함)할 수 있다.

본 발명의 실시 방법에 따르면, 상기 프레임부(110)는 상기 복수의 터치부(105)를 지정된 기하학적 위치 관계로 배열하는 일정 직경의 원통 구조로 이루어진 롤러부(115)를 포함하여 이루어진다. 상기 롤러부(115)는 인체의 정전용량을 터치부(105)까지 전달하기 위해 내적으로 전도성 재질이 도금(또는 도포)되거나 또는 전기적 배선을 포함할 수 있으나, 적어도 터치부(105)와 함께 정전식 터치스크린에 터치되는 부분은 비전도성(또는 절연성) 재질로 이루어져야 한다.

본 발명의 실시 방법에 따르면, 상기 프레임부(110)는 상기 롤러부(115)가 굴러가기 위한 원통의 중심축을 제공하는 중심축부(120)와, 상기 중심축과 연결되어 상기 롤러부(115)가 굴러가도록 지지하는 롤러지지부(125)와, 상기 롤러지지부(125)에 지지된 롤러부(115)를 손잡이부(130)에 연결하는 아답터부(300)를 구비할 수 있다. 만약 상기 롤러지지부(125)가 본 도면1과 같이 손잡이부(130)에 직접 연결된다면 아답터부(300)는 생략 가능하다.

상기 손잡이부(130)는 터치 유닛(100)을 구성하는 부분 중에서 사람의 손으로 쥐어지게 형성된 구성부의 총칭으로서, 사람의 손을 통해 가해지는 소정의 압인력 및/또는 추진력 입력받고, 이를 프레임부(110)로 전달한다. 상기 손잡이부(130)의 일 측은 상기 프레임부(110)와 연결된다. 또는 상기 손잡이부(130)와 프레임부(110)는 조립 가능한 각각의 모듈로 이루어지거나, 또는 일체형으로 제작될 수 있다.

인체의 정전용량을 터치부(105)로 축전하는 경우, 상기 손잡이부(130)는 전도성 재질로 이루어지거나 또는 전도성 재질이 도금(또는 도포)되거나, 또는 상기 손잡이부(130)의 적어도 일 측에는 전도성 재질로 이루어지거나 또는 전도성 재질이 도금(또는 도포)된 접촉부가 구비될 수 있다.

본 발명으로부터 확장되는 실시 방법에 따르면, 상기 터치 유닛(100)은, 프레임부(110)를 보호(예컨대, 롤러부(115)에 고정된 터치부(105)의 파손 또는 오염을 방지하고, 중심축부(120)와 롤러지지부(125) 사이의 오염 방지 등)하며, 롤러부(115)의 굴림에 의해 상기 롤러부(115)에 고정된 복수의 터치부(105)가 지정된 기하학적 위치 관계를 형성하며 정전식 터치스크린에 순차적으로 터치되도록 가이드하는 하우징부(305)를 구비할 수 있다. 만약 상기 프레임부(110)에 하우징 역할을 수행하는 구조가 구비되어 있거나, 당업자의 의도에 따라 불필요하다면, 상기 하우징부(305)는 생략 가능하다.

한편 상기 터치 유닛(100)에 구비된 복수의 터치부(105)가 지닌 기하학적 위치 관계는 상기 터치 유닛(100)을 인증수단 또는 식별수단으로 이용하기 위한 중요한 인증 요소 중의 하나로 이용되기 때문에, 상기 터치부(105)의 기하학적 위치 관계는 중복되지 않는 고유성을 지니는 것이 바람직하다. 다만 본 발명으로부터 확장되는 다른 실시예에 따라 상기 복수의 터치부(105)들이 형성하는 기하학적 위치 관계 이외에 다른 인증 요소를 추가적으로 이용(예컨대, 터치 유닛(100)에 NFC칩(도시생략)과 안테나(도시생략)가 구비되고 NFC칩에서 안테나를 통해 송출하는 무선 전파 신호에 포함된 고유코드 또는 일회용코드를 인증 요소로 이용하거나, 또는 터치 유닛(100)에 사운드 신호를 생성하는 칩모듈(도시생략)과 사운드출력부(도시생략)가 구비되고 상기 칩모듈에 의해 상기 사운드출력부를 통해 출력되는 사운드 신호의 DTMF신호 또는 상기 사운드 신호에 부호화된 고유코드 또는 일회용코드를 인증 요소로 이용)하는 경우에는 복수의 터치부(105)들이 형성하는 기하학적 위치 관계가 일부 동일하더라도 무방하며, 본 발명은 이와 같은 실시예도 그 권리범위로 포함한다.

본 발명은 상기 터치 유닛(100)에 구비된 복수의 터치부(105)에 대한 기하학적 위치 관계의 고유성을 유지하면서 터치 유닛(100)의 대량 생산과 품질 관리를 유지하기 위해 상기 터치 유닛(100)은 이하의 도면과 설명을 통해 실시되는 실시예를 통해 제작될 수 있다. 그러나 본 발명의 터치 유닛(100)의 실시예가 이하의 실시예로 한정되는 것은 결코 아니며, 본 도면1에 도시하거나 또는 설명한 구성 중 일부의 구성을 지지고 있다면 본 발명의 터치 유닛(100)의 구성에 해당함을 명백하게 밝혀두는 바이다.

도면2는 본 발명에 따른 터치 유닛(100)의 롤러부(115) 굴림을 예시한 도면이다.

보다 상세하게 본 도면2는 일정 직경의 원통 구조로 이루어진 롤러부(115)를 정전식 터치스크린에 터치한 상태에서 추진력 방향으로 굴림으로써, 롤러부(115)의 원통 외측에 고정된 복수의 터치부(105)가 정전식 터치스크린에 순차적으로 터치되는 과정을 예시한 도면이다.

도면2의 예시의 원통 외측에 복수의 터치부(105)를 구비할 경우, 터치부(105)를 구비할 수 있는 최대 면적은 원통의 원둘레와 원통 높이를 곱한 값과 같다. 따라서 터치 유닛(100)을 정전식 터치스크린에 올려 놓았을 때 차지하는 면적이 같은 도장의 경우, 정전식 터치스크린의 터치 면과 평행한 평판에 지정된 접촉 면적을 지닌 지정된 개수의 터치부(105)를 구비하는 것보다, 최대 원주율에 해당하는 배수만큼 동일한 접촉 면적 및 개수의 터치부(105)의 고유성을 유지하면서 배열할 수 있는 기하학적 위치 관계에 대한 경우의 수가 증가하게 된다.

도면3은 본 발명의 실시 방법에 따른 터치 유닛(100)의 정면 구조를 도시한 도면이다.

보다 상세하게 본 도면3은 상기 도면1에 도시된 터치 유닛(100) 구조를 기반으로 제작된 터치 유닛(100)의 정면에서의 정면 절단면에 대응하는 내부 구조에 대한 일 실시예를 도시한 것으로서, 복수의 터치부(105)를 다양한 기하학적 위치 관계로 배열하여 대량 생산 가능하며 품질 관리가 가능한 터치 유닛(100) 구조의 일 실시예를 도시한 것이다. 특히 도면3a는 하우징부(305)에 롤러부(115)가 수용된 실시예를 도시한 것이고, 도면3b는 롤러부(115)가 정전식 터치스크린에 터치 및 굴려짐으로써 상기 롤러부(115)에 구비된 복수의 터치부(105)가 정전식 터치스크린에 터치되는 실시예를 도시한 것으로서, 편의상 도며4b의 B-B'의 전달 선을 따라 절단된 터치 유닛(100) 내부 구조를 도시하였다. 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 실시예에 도시된 도면들을 참조 및/또는 변형하여 롤러형 터치 유닛(100) 구조에 대한 다양한 실시 방법(예컨대, 일부 구성부가 생략되거나, 또는 변형되거나, 또는 통합된 실시 방법)을 유추할 수 있을 것이나, 본 발명은 상기 유추되는 모든 실시 방법을 포함하여 이루어지며, 이하 도시된 실시 방법만으로 본 발명의 기술적 특징이 한정되는 것은 결코 아님을 명백하게 밝혀두는 바이다.

도면3a와 도면3b를 참조하면, 상기 터치 유닛(100)은, 정전식 터치스크린에 터치 가능한 정전 변화 유도 재질로 이루어진 복수의 터치부(105)를 구비하며, 상기 복수의 터치부(105)를 지정된 기하학적 위치 관계로 배열하여 정전식 터치스크린에 터치되도록 고정하는 일정 직경의 원통 구조로 이루어진 롤러부(115)를 구비한 프레임부(110)와, 상기 롤러부(115)에 고정된 복수의 터치부(105)가 지정된 접촉 면적을 이루며 정전식 터치스크린에 터치되도록 소정의 압인력 및/또는 추진력 및/또는 인체의 정전용량을 전달하는 손잡이부(130)를 구비하고, 상기 복수의 터치부(105)와 프레임부(110)를 보호하며, 상기 프레임부(110)에 고정된 복수의 터치부(105)가 정전식 터치스크린에 순차 터치되도록 가이드하는 하우징부(305)를 구비한다.

상기 터치부(105)는 터치 유닛(100)을 구성하는 부분 중에서 정전식 터치스크린의 정전용량 변화를 유도할 지정된 정전용량이 축전되는 정전 변화 유도 재질로 이루어지고 지정된 접촉 면적이 형성된 구성부의 총칭으로서, 연질 또는 반연질 또는 반경질의 정전 변화 유도 재질로 이루어지며, 정전식 터치스크린에 터치되기 전 또는 중에 인체의 정전용량 또는 정전용량 축전부에 축전된 정전용량이 상기 지정된 접촉 면적에 축전될 수 있다.

상기 터치부(105)의 접촉 면은 상기 터치부(105)의 부분 중에서 상기 프레임부(110)에 고정된 상태에서 정전식 터치스크린에 터치될 방향에 형성된 부분으로서, 지정된 기하학 형상(예컨대, 다각형 또는 원형 등)으로 형성된다. 바람직하게, 상기 접촉 면은 일정 면적의 원형 형태의 기하학 형상으로 제작될 수 있다.

본 발명의 제1 접촉 면적 실시 방법에 따르면, 상기 터치부(105)의 접촉 면적은 둘 이상의 정전식 터치스크린의 터치 감도 중 인체의 정전용량을 기준으로 인식 가능한 최저 터치 감도에 대응하는 접촉 면적을 포함 수 있다. 여기서 둘 이상의 정전식 터치스크린의 터치 감도 중 상기 최저 터치 감도는 각 장치 제조사가 공개한 스펙에 대한 정보로부터 획득되거나 또는 실험적으로 획득될 수 있다.

본 발명의 제2 접촉 면적 실시 방법에 따르면, 상기 터치부(105)의 접촉 면적은 둘 이상의 정전식 터치스크린의 터치 감도 중 인체의 정전용량을 기준으로 인식 가능한 최저 터치 감도에 대응하는 면적 이상의 접촉 면적을 포함 수 있다.

본 발명의 제3 접촉 면적 실시 방법에 따르면, 상기 터치 유닛(100)에 정전용량 축전부가 구비된 경우에 상기 터치부(105)의 접촉 면적은 둘 이상의 정전식 터치스크린의 터치 감도 중 인체의 정전용량을 기준으로 인식 가능한 최저 터치 감도에 대응하는 접촉 면적과 상기 정전용량 축전부를 통해 제공되는 정전용량의 비례식에 대응하는 접촉 면적을 포함할 수 있다.

본 발명의 제4 접촉 면적 실시 방법에 따르면, 상기 터치 유닛(100)에 정전용량 축전부가 구비된 경우에 상기 터치부(105)의 접촉 면적은 둘 이상의 정전식 터치스크린의 터치 감도 중 인체의 정전용량을 기준으로 인식 가능한 최저 터치 감도에 대응하는 접촉 면적과 상기 정전용량 축전부를 통해 제공되는 정전용량의 비례식에 대응하는 면적 이상의 접촉 면적을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 방법에 따르면, 상기 터치부(105)의 접촉 면은 정전식 터치스크린에 터치될 방향으로 중앙 부분이 튀어 오르게 일정 곡률에 따라 라운드(round) 처리된 형상을 포함할 수 있으며, 이 경우 상기 정전식 터치스크린에 터치될 접촉 면은 평면이 아니라 곡면 구조를 이루도록 제작함으로써, 터치 유닛(100)에 구비된 복수의 터치부(105)들이 형성하는 기하학적 위치 관계에 대응하는 좌표 값들의 상대적 좌표 관계가 지정된 오차 범위 내에서 항상 일정하게 유지한다.

본 발명의 실시 방법에 따르면, 상기 터치부(105)는 지정된 기하학 형상으로 이루어진 접촉 면적에 지정된 높이를 지닌 기하학 구조를 형성한다. 롤러부(115)에 고정된 복수의 터치부(105)가 정전식 터치스크린에 모두 터치되기 위해서는 도면2의 예시와 같이 상기 롤러부(115)를 정전식 터치스크린에 터치하여 굴려야 하며, 상기 굴림에 의해 상기 롤러부(115)에 고정된 복수의 터치부(105)는 순차적으로 터치된다. 이 때 순차적으로 터치되는 시간 간격은 사람마다 굴리는 시간차가 존재하므로 터치를 인증하는 조건으로 고려하지 않는다.

상기 프레임부(110)는 터치 유닛(100)을 구성하는 부분 중에서 정전식 터치스크린에 터치될 복수의 터치부(105)를 지정된 기하학적 위치 관계로 고정하는 구성부의 총칭으로서, 전도성 재질로 이루어지거나 또는 전도성 재질이 도금(또는 도포)될 수 있다. 또는 상기 인체의 정전용량을 터치부(105)까지 전달하기 위한 전기적 배선을 인쇄(또는 포함)할 수 있다.

본 발명의 실시 방법에 따른 도면3a와 도면3b를 참조하면, 상기 프레임부(110)는, 상기 복수의 터치부(105)를 지정된 기하학적 위치 관계로 배열하는 일정 직경의 원통 구조로 이루어진 롤러부(115)와, 상기 롤러부(115)가 굴러가기 위한 원통의 중심축을 제공하는 중심축부(120)와, 상기 중심축과 연결되어 상기 롤러부(115)가 굴러가도록 지지하는 롤러지지부(125)를 구비하며, 상기 롤러지지부(125)에 지지된 롤러부(115)를 손잡이부(130)에 연결하는 아답터부(300)를 포함하거나 또는 결합될 수 있다.

상기 롤러부(115)의 원통 외측 면에는 지정된 기하학적 위치 관계에 따라 복수의 터치부(105)가 구비된다. 이 때 상기 복수의 터치부(105)가 구비되는 위치는 상기 롤러부(115)를 정전식 터치스크린에 터치했을 때 상기 롤러가 지나간 궤적 면에 대응하는 2차 평면을 기준으로 계산 또는 지정된다.

상기 롤러부(115)의 원통 외측 면에 복수의 터치부(105)를 구비하기 위해 상기 원통 외측 면에는 터치부(105)를 매입하여 고정하기 위한 매입홈이 형성되며, 상기 매입홈의 위치는 지정된 컴퓨터에 구비된 프로그램을 통해 상기 롤러부(115)를 정전식 터치스크린에 터치했을 때 상기 롤러가 지나간 궤적 면에 대응하는 2차 평면을 기준으로 계산 또는 설계되고, 이에 따라 지정된 제작장치를 통해 제작된다. 여기서 상기 매입홈의 위치를 결정하는 핵심적인 요소는 상기 롤러부(115)를 정전식 터치스크린에 터치했을 때 상기 롤러가 지나간 궤적 면에 대응하는 2차 평면 상에 터치되는 복수의 터치 점들이 형성하는 기하학적 위치 관계이다. 그리고 이와 같은 기하학적 위치 관계는 같은 터치 유닛(100)을 통해 터치된 복수의 터치 점들이 각각의 고유한 터치 점으로 구별 인식되어야 한다는 구별 인식성과, 서로 다른 터치 유닛(100)을 통해 터치된 복수의 터치 점들이 형성하는 기하학적 위치 관계는 각각의 터치 유닛(100) 별로 서로 다른 터치 위치 관계를 형성해야 한다는 식별성을 지녀야 한다.

상기 컴퓨터의 프로그램은 상기 복수의 터치 점들이 형성하는 기하학적 위치 관계가 같은 터치 유닛(100)을 통해 터치된 복수의 터치 점들이 각각의 고유한 터치 점으로 구별 인식되어야 한다는 구별 인식성을 만족하게 하기 위해 터치 유닛(100)의 설계에 적용할 설계 상의 최소 구별 인식 거리를 입력받거나, 또는 실험적으로 각 장치 별(또는 정전식 터치스크린 별) 최소 구별 인식 거리를 입력받아 그 최대 값에 대응하는 설계 상의 최소 구별 인식 거리를 결정할 수 있다.

상기 최소 구별 인식 거리는 둘 이상의 터치 점을 지정된 장치의 정전식 터치스크린에 다중 터치할 경우에 해당 장치(또는 정전식 터치스크린)에서 상기 다중 터치된 둘 이상의 터치 점을 서로 다른 터치 점으로 구별하여 인식할 수 있는 최소의 이격 거리를 포함한다. 예를들어, 지정된 장치(또는 정전식 터치스크린)에서 다중 터치된 두 개의 터치 점 간 거리가 6㎜ 이내 경우에는 두 개의 터치 점을 하나의 터치 점으로 인식하고 7㎜ 이상인 경우에는 두 개의 터치 점을 각기 다른 터치 점으로 구별하여 인식한다면, 상기 최소 구별 인식 거리는 7㎜를 포함하는 것이 바람직하다. 한편 상기 터치 유닛(100)을 터치할 대상에 대응하는 지정 장치(또는 정전식 터치스크린)가 둘 이상이라면, 상기 최소 구별 인식 거리는 둘 이상의 지정 장치(또는 정전식 터치스크린)에서 다중 터치된 두 개의 터치 점을 구별하는 인식할 수 있는 최소의 이격 거리 중 더 큰 이격 거리로 설정될 수 있다.

본 발명의 실시 방법에 따르면, 상기 최소 구별 인식 거리는 상기 터치부(105)의 접촉 면적과 상관 관계를 이루는 값이다. 즉, 상기 최소 구별 인식 거리는 지정된 장치(또는 정전식 터치스크린)에 설정된 값일 수도 있지만, 실험적으로 얻어지는 값이다. 예를들어, 동일한 장치(또는 정전식 터치스크린)이라고 할지라도 상기 터치부(105)의 접촉 면적이 25㎟인 면적(예컨대, 5㎜*5㎜의 정사각형 형태로 제작된 접촉 면)인 경우의 최소 구별 인식 거리와 상기 터치부(105)의 접촉 면적이 38㎟보다 큰 면적(예컨대, 직경 7㎜의 원형 형태로 제작된 접촉 면)인 경우의 최소 구별 인식 거리는 다를 수 있다. 따라서 상기 최소 구별 인식 거리는 상기 터치부(105)의 접촉 면적을 기준으로 복수의 장치(또는 정전식 터치스크린)에 대한 실험적 데이터를 기반으로 설정되는 것이 바람직하다. 이 때 상기 최소 구별 인식 거리는 상기 터치부(105)의 접촉 면의 중앙 부분과 중앙 부분 사이의 거리로 설정되거나, 또는 상기 터치부(105)의 접촉 면을 구현하는 도형의 외곽선과 외곽선 사이의 거리로 설정될 수 있다.

본 발명의 실시 방법에 따르면, 상기 컴퓨터의 프로그램은 같은 터치 유닛(100)의 롤러부(115)에 구비되는 복수의 터치부(105)는, 상기 롤러부(115)를 정전식 터치스크린에 터치했을 때 상기 롤러가 지나간 궤적 면에 대응하는 2차 평면을 기준으로 상기 최소 구별 인식 거리 이상 서로 떨어지게 설계 또는 계산한다.

한편 상기 컴퓨터의 프로그램은 상기 복수의 터치 점들이 형성하는 기하학적 위치 관계가 서로 다른 터치 유닛(100)을 통해 터치된 복수의 터치 점들이 형성하는 기하학적 위치 관계는 각각의 터치 유닛(100) 별로 서로 다른 터치 위치 관계를 형성해야 한다는 식별성을 만족하게 하기 위해 터치 유닛(100)의 설계에 적용할 설계 상의 최소 식별 거리를 입력받거나, 또는 실험적으로 각 장치 별(또는 정전식 터치스크린 별) 최소 식별 거리를 입력받아 그 최대 값에 대응하는 설계 상의 최소 구별 인식 거리를 결정할 수 있다.

상기 최소 식별 거리는 지정된 장치의 정전식 터치스크린 상의 어느 한 영역을 두 번 이상 터치하면서 조금씩 이동하면서 다른 위치에 터치할 경우에 상기 두 개 이상의 터치 점을 서로 다른 터치 점으로 식별할 수 있는 최소의 이격 거리를 포함한다. 예를들어, 지정된 장치의 정전식 터치스크린 상의 어느 한 영역에 대응하는 좌표 값(31, y1)에 첫 번째 터치 점을 터치하고, 좌표 값(32, y2)에 두 번째 터치 점을 터치하고, 좌표 값(33, y3)에 세 번째 터치 점을 터치했을 때, 상기 장치(또는 정전식 터치스크린)이 좌표 값(31, y1)과 좌표 값(32, y2)의 터치 점은 같은 터치 점으로 인식하는 반면, 좌표 값(31, y1)과 좌표 값(33, y3)의 터치 점은 서로 다른 터치 점으로 인식했다면, 상기 좌표 값(31, y1)과 좌표 값(32, y2) 사이의 거리는 최소 식별 거리보다 작은 이격 거리에 해당하고, 상기 좌표 값(31, y1)과 좌표 값(33, y3) 사이의 거리는 최소 식별 거리보다 크거나 같은 이격 거리에 해당한다.

본 발명의 실시 방법에 따르면, 상기 최소 식별 거리는 지정된 장치(또는 정전식 터치스크린)에 설정된 값일 수도 있지만, 실험적으로 얻어지는 값이다. 예를들어, 상기 최소 식별 거리는 하나 이상의 지정된 장치의 정전식 터치스크린 상의 어느 한 영역에 상기 설계 및 제작된 터치부(105)를 0.1㎜씩 이동하면서 반복 터치하여 획득되는 터치 점에 대한 정보를 기반으로 결정될 수 있다. 한편 상기 터치 유닛(100)을 터치할 대상에 대응하는 지정 장치(또는 정전식 터치스크린)가 둘 이상이라면, 상기 최소 식별 거리는 둘 이상의 지정 장치(또는 정전식 터치스크린)에서 어느 한 영역에 두 번 이상 터치된 두 개 이상의 터치 점을 식별할 수 있는 최소의 이격 거리 중 더 큰 이격 거리로 설정될 수 있다.

본 발명에 따르면, 서로 다른 터치 유닛(100)의 다른 롤러부(115)의 원통 외측에 구비되는 터치부(105) 중 하나 이상의 터치부(105)는 궤적 면에 터치되었을 때 상기 최소 식별 거리 이상 이격되어 구비된다. 이로써 각 터치 유닛(100)의 롤러부(115)에 구비된 복수의 터치부(105) 간 기하학적 위치 관계는 계산된 경우의 수 범위 내에서 서로 다른 기하학적 위치 관계로 식별되는 식별성을 지니게 된다.

본 발명의 실시 방법에 따르면, 상기 컴퓨터의 프로그램은 서로 다른 터치 유닛(100)의 롤러부(115)에 구비되는 복수의 터치부(105)는, 상기 롤러부(115)를 정전식 터치스크린에 터치했을 때 상기 롤러가 지나간 궤적 면에 대응하는 2차 평면을 기준으로 각 터치 점 별로 상기 최소 식별 거리 이상 서로 떨어지게 설계 또는 계산한다.

상기 컴퓨터의 프로그램은 상기 설계 상의 최소 구별 인식 거리와 최소 식별 거리 및 각 터치부(105)들의 접촉 면적을 기반으로 하판부에 의해 노출되는 터치부(105)들의 위치를 계산하여 복수의 터치부(105)에 대한 설계 상의 기하학적 위치 관계를 결정한다.

상기 설계 상의 기하학적 위치 관계는 미리 설정된 지정 좌표계 상의 좌표 값 형태로 상기 복수의 터치부(105)를 정전식 터치스크린에 터치했을 경우의 터치 위치 관계(예컨대, 거리 또는 각도 등)를 확인하기 위한 좌표 값을 포함하는 좌표 관계를 포함하여 이루어지거나, 및/또는 지정 좌표계 상의 좌표 값을 기준으로 어느 한 지정 터치 점과 나머지 각 터치 점 사이의 거리 관계와, 지정 좌표계 상에서 어느 한 지정 터치 점을 기준으로 나머지 터치 점에 의해 형성되는 각도 관계를 포함할 수 있다. 여기서, 지정 좌표계는 상기 롤러부(115)를 정전식 터치스크린에 터치했을 때 상기 롤러가 지나간 궤적 면에 대응하는 2차 평면을 기준으로 복수의 터치 점 사이의 기하학적 위치 관계를 해석하는 기준이 되는 좌표계로서, 바람직하게 현실 세계의 도량형 단위(예컨대, ㎛, ㎜, ㎝) 또는 지정된 논리 단위로 이루어진 좌표계를 포함하는 것이 바람직하다. 다만 실시 방법에 따라 정전식 터치스크린에 설정된 좌표계를 포함하는 것이 가능하다.

상기 컴퓨터의 프로그램은 상기 롤러부(115)를 정전식 터치스크린에 터치했을 때 상기 롤러가 지나간 궤적 면에 대응하는 2차 평면의 면적 내에서 지정된 접촉 면적을 지닌 복수의 터치부(105)를 배열하는 기하학적 위치 관계를 결정하되, 상기 기하학적 위치 관계는 같은 터치 유닛에 구비된 터치부(105)끼리는 상기 궤적 면에 대응하는 2차 평면 상에서 상기 최소 구별 인식 거리 이상 서로 떨어지게 배열하고, 서로 다른 터치 도정의 터치 점 별 위치는 상기 최소 식별 거리 이상 떨어지게 배열하도록 기하학적 위치 관계를 결정한다. 상기 궤적 면의 2차 평면에 대한 복수 터치부(105)의 기하학적 위치 관계가 결정되면, 상기 컴퓨터의 프로그램은 상기 결정된 궤적 면의 2차 평면 상의 기하학적 위치 관계를 상기 롤러부(115)의 원통 외측 면에 투영시켜 복수의 터치부(105)를 구비할 매입홈 위치를 결정하고, 상기 결정된 각각의 매입홈 위치에 각각의 터치부(105)를 매입 고정하여 롤러부(115)를 제작한다.

상기 롤러부(115)의 원통 중심에는 원통 회전을 위한 중심축에 대응하는 중심축부(120)가 구비되며, 상기 중심축부(120)는 롤러지지부(125)와 회전 가능하게 연결된다. 만약 손잡이부(130)를 쥔 인체의 정전용량을 롤러부(115)에 구비된 복수의 터치부(105)까지 전달하는 경우, 상기 중심축부(120)와 롤러지지부(125)는 회전하면서 전기적으로 연결된 상태를 유지할 수 있도록 제작된다.

상기 롤러지지부(125)는 아답터부(300)와 결합됨으로써 손잡이부(130)와 연결된다. 상기 롤러지지부(125)는 상기 아답터부(300)와 결합하기 위한 결합부(500)를 구비할 수 있다.

본 발명의 실시 방법에 따르면, 상기 롤러지지부(125)는 하우징부(305)의 내측에 대응하는 롤러가이드부(705)와 접촉한 상태를 유지하는 것이 바람직하며, 이에 의해 손잡이부(130)를 통해 가해지는 압인력에 의해 롤러부(115)가 흔들리지 않고 정전식 터치스크린에 터치되도록 가이드된다. 보다 안전한 가이드를 위해 도면4a 및 도면4b에 도시된 바와 같이 상기 롤러지지부(125)는 최대의 면적으로 하우징부(305) 내측의 롤러가이드부(705)와 접촉하는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시 방법에 따른 도면3a와 도면3b를 참조하면, 상기 아답터부(300)는 상기 롤러지지부(125)와 결합되고 하우징부(305)와 인터페이스하는 몸체를 포함한다. 상기 아답터부(300)는 상기 롤러지지부(125)와 접착제(예컨대, 전도성 접착제)를 통해 결합되거나, 및/또는 나사 조립을 통해 결합될 수 있다. 상기 아답터부(300)가 상기 롤러지지부(125)와 나사 조립되는 경우, 상기 아답터부(300)는 나사 조립을 위한 볼트가 관통하는 볼트관통홈(600)을 구비할 수 있으며, 상기 볼트관통홈(600)을 관통한 볼트는 상기 롤러지지부(125)의 결합부(500)에 구비된 나사홈에 삽입되어 상기 아답터부(300)와 롤러지지부(125)를 결합한다.

상기 아답터부(300)는 롤러지지부(125)와 결합하면서 하우징부(305)와 인터페이스한다. 본 발명의 실시 방법에 따른 도면3a와 도면3b를 참조하면, 상기 하우징부(305)는, 롤러지지부(125)(또는 프레임부(110))를 수용하는 몸체를 포함하고, 상기 롤러지지부(125)를 상기 아답터부(300)와 결합하기 위해 상기 롤러지지부(125)의 결합부(500)를 관통시키는 결합관통홈(700)을 구비하며, 상기 결합관통홈(700)을 관통하여 아답터부(300)와 결합된 롤러지지부(125)에 의해 지지되는 롤러부(115)가 바닥 방향으로 향한 상태에서 롤러부(115)(또는 롤러부(115)에 구비된 터치부(105))를 바닥에서 일정 높이로 떨어뜨려 유지하는 적어도 하나의 스프링부(310)를 구비한다. 상기 스프링부(310)는 와이어로 이루어진 스프링만을 포함하는 것은 아니며, 반발탄성력을 지닌 물질(예컨대, 스펀지 등)은 모두 스프링부(310)로 이용 가능하다.

본 발명의 실시 방법에 따른 도면3a와 도면3b를 참조하면, 상기 하우징부(305)는 상기 손잡이부(130)에 의해 압인력이 가해지는 경우에 상기 아답터부(300)와 롤러부(115)를 지정된 방향으로 이격되도록 가이드하여 상기 롤러부(115)(또는 롤러부(115)에 구비된 터치부(105))가 정전식 터치스크린에 터치되도록 가이드하는 하나 이상의 가이드부(705)를 구비할 수 있다. 상기 가이드부(705)는 상기 롤러부(115)에 고정된 터치부(105)가 정전식 터치스크린에 터치될 때, 상기 터치부(105)의 접촉 면의 중앙부분부터 터치되도록 가이드할 수 있다.

상기 하우징부(305)는 상기 결합관통홈(700)을 관통한 롤러지지부(125)의 결합부(500)를 가이드하는 관통 가이드부(705)와, 상기 아답터부(300)의 몸체를 가이드하는 아답터 가이드부(705)와, 롤러부(115)를 지지하는 롤러지지부(125)를 가이드하는 롤러 가이드부(705) 중 하나 이상의 가이드부(705)를 구비한다. 바람직하게, 상기 아답터 가이드부(705)는 아답터부(300)의 내측을 가이드하는 내측 가이드부(705)와 아답터부(300)의 외측을 가이드하는 외측 가이드부(705)를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 방법에 따른 도면3a와 도면3b를 참조하면, 상기 손잡이부(130)는 터치 유닛(100)을 구성하는 부분 중에서 사람의 손으로 쥐어지게 형성된 구성부의 총칭으로서, 사람의 손을 통해 가해지는 압인력 및/또는 추진력 및/또는 인체의 정전용량을 입력받고 이를 프레임부(110)로 전달한다. 상기 손잡이부(130)의 일 측은 상기 아답터부(300)와 연결된다. 상기 손잡이부(130)와 아답터부(300)는 접착제를 통해 연결되거나, 또는 나사 조립을 통해 연결될 수 있다. 인체의 정전용량을 터치부(105)로 축전하는 경우에 상기 손잡이부(130)를 쥔 인체의 정전용량이 터치부(105)가까지 전달되도록 상기 접착제는 전도성 접착제를 포함할 수 있다.

한편 본 발명의 터치 유닛(100)이 복수의 터치부(105)에 대한 기하학적 위치 관계 이외에 추가 인증 요소를 사용하는 경우, 상기 추가 인증 요소에 대응하는 구성부(예컨대, 터치 유닛(100)에 NFC칩(도시생략)과 안테나(도시생략), 또는 사운드 신호를 생성하는 칩모듈(도시생략)과 사운드출력부(도시생략) 등)는 상기 손잡이부(130)에 구비될 수 있다. 또는 상기 추가 인증 요소에 대응하는 구성부는 상기 프레임부(110) 및/또는 하우징부(305)에 구비될 수 있다.

도면4는 본 발명의 실시 방법에 따른 터치 유닛(100)의 측면 구조를 도시한 도면이다.

보다 상세하게 본 도면4는 상기 도면1에 도시된 터치 유닛(100) 구조를 기반으로 제작된 터치 유닛(100)의 정면에서의 측면 절단면에 대응하는 내부 구조에 대한 일 실시예를 도시한 것으로서, 복수의 터치부(105)를 다양한 기하학적 위치 관계로 배열하여 대량 생산 가능하며 품질 관리가 가능한 터치 유닛(100) 구조의 일 실시예를 도시한 것이다. 특히 도면4a는 하우징부(305)에 롤러부(115)가 수용된 실시예를 도시한 것이고, 도면4b는 롤러부(115)가 정전식 터치스크린에 터치 및 굴려짐으로써 상기 롤러부(115)에 구비된 복수의 터치부(105)가 정전식 터치스크린에 터치되는 실시예를 도시한 것으로서, 편의상 도며3b의 A-A'의 전달 선을 따라 절단된 터치 유닛(100) 내부 구조를 도시하였다. 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 실시예에 도시된 도면들을 참조 및/또는 변형하여 롤러형 터치 유닛(100) 구조에 대한 다양한 실시 방법(예컨대, 일부 구성부가 생략되거나, 또는 변형되거나, 또는 통합된 실시 방법)을 유추할 수 있을 것이나, 본 발명은 상기 유추되는 모든 실시 방법을 포함하여 이루어지며, 이하 도시된 실시 방법만으로 본 발명의 기술적 특징이 한정되는 것은 결코 아님을 명백하게 밝혀두는 바이다. 편의상 본 도면4는 상기 도면3과 동일한 구성의 설명은 생략하기로 한다.

도면4a와 도면4b를 참조하면, 상기 터치 유닛(100)의 손잡이부(130), 아답터부(300), 롤러지지부(125) 및 롤러부(115)는 견고하게 조립되어 결합된 상태이며, 다만 하우징부(305)만 아답터부(300)와 롤러지지부(125)를 가이드하도록 제작되며, 손잡이부(130)는 압인력과 추진력을 동시에 입력하기 용이하도록 비스듬하게 제작되는 것이 바람직하다. 따라서 손잡이부(130)를 통해 가해지는 압인력 및/또는 추진력은 힘의 손실 없이 롤러부(115)까지 전달되며, 도면4a의 상태에서 압인력(또는 지구 중력)에 의해 도면4b와 같이 롤러부(115)(또는 롤러부(115)에 고정된 터치부(105))가 정전식 터치스크린에 터치하는 경우에 하우징부(305)가 가이드부(705)를 따라 위쪽으로 이격되면서 롤러부(115)(또는 롤러부(115)에 고정된 터치부(105))가 하우징부(305) 외부로 노출되고, 정전식 터치스크린에 접촉한 롤러부(115)는 상기 도면2의 예시와 같이 손잡이부(130)를 통해 전달되는 추진력 방향으로 굴러가게 된다.

본 발명의 실시 방법에 따르면, 도면4a와 같이 손잡이부(130)를 통해 압인력 및/또는 추진력이 가해지기 전에 지정된 터치부(105)가 항상 정전식 터치스크린에 터치되도록 유도되는 것이 바람직하다. 이를 위해 상기 롤러지지부(125)와 중심축부(120) 사이, 또는 롤러부(115) 안쪽과 중심축 사이에는 상기 롤러부(115)가 추진력에 의해 상기 도면2의 예시와 같이 일정 각도 이상 회전한 후, 상기 정전식 터치스크린으로부터 터치가 해제되면, 상기 롤러부(115)에 구비된 터치부(105)의 위치를 원래 상태(즉, 도면4a의 상태)로 복원시키는 복원부(도시생략)를 구비하는 것이 바람직하다. 상기 복원부는 스프링이나 반발탄성을 지닌 탄성 재질의 구성부에 의해 구현될 수 있다.

본 발명의 실시 방법에 따르면, 상기 복원부에 의해 복원되는 터치부(105)의 위치가 항상 동일한 위치에 위치되도록 하기 위해, 상기 롤러지지부(125)와 중심축부(120) 사이, 또는 롤러부(115) 안쪽과 중심축 사이에는 상기 복원부와 연동하는 걸쇠부(도시생략)를 구비하는 것이 바람직하다. 상기 걸쇠부는 상기 복원부를 통해 가해지는 탄성력에 의해 상기 롤러부(115)의 터치부(105) 위치가 상기 도면4a의 상태에서 후퇴되지 않도록 걸어주는 기능을 수행한다.

본 발명의 실시 방법에 따르면, 상기 도면2의 예시와 같이 추진력에 의해 롤러부(115)가 일정 각도 이상 회전한 경우, 상기 롤러지지부(125)와 중심축부(120) 사이, 또는 롤러부(115) 안쪽과 중심축 사이에는 상가 손잡이부(130)를 통해 추진력이 지속되고 있더라도 상기 롤러부(115)가 지정된 한도 각도 이상 회전하지 않도록 차단하는 차단부(도시생략)를 구비하는 것이 바람직하다. 상기 차단부는 걸쇠부와 형상 및 기능이 동일하며, 다만 상기 걸쇠부가 상기 복원부의 탄성력에 의해 롤러부(115)가 원래 위치에서 후퇴 회전하는 것을 막는 반면, 상기 차단부는 추진력에 의해 롤러부(115)가 지정된 한도 각도 이상 전진 회전하는 것을 막아준다.

상기 복원부, 걸쇠부 및 차단부에 의해 상기 터치장치의 롤러부(115)가 터치하는 궤적 면은 항상 일정해지며, 상기 롤러부(115)에 구비된 복수의 터치부(105) 중 최초로 터치되는 터치부(105)도 항상 일정해진다. 이는 상기 롤러부(115)에 구비된 복수의 터치부(105) 중 어느 터치부(105)를 기하학적 위치 관계 해석의 기준 점으로 정하는지를 결정하는 요소로 작용할 수 있다. 예를들어, 상기 롤러부(115)에 구비된 복수의 터치부(105) 중 첫 번째 터치되는 터치부(105)를 기준 점으로 정하여 상기 롤러부(115)에 구비된 복수의 터치부(105)를 상기 정전식 터치스크린에 터치한 복수의 터치 점에 대한 기하학적 위치 관계를 빠르고 정확하게 해석할 수 있다.

도면5는 본 발명의 실시 방법에 따른 터치 유닛(100)의 프레임부(110)를 도시한 도면이다.

보다 상세하게 본 도면5는 상기 도면3a 또는 도면3b에 도시된 프레임부(110)를 도시한 도면이다. 본 발명의 실시 방법에 따른 도면5를 참조하면, 상기 프레임부(110)는 상기 복수의 터치부(105)를 지정된 기하학적 위치 관계로 배열하는 일정 직경의 원통 구조로 이루어진 롤러부(115)와, 상기 롤러부(115)가 굴러가기 위한 원통의 중심축을 제공하는 중심축부(120)와, 상기 중심축과 연결되어 상기 롤러부(115)가 굴러가도록 지지하는 롤러지지부(125)를 구비하며, 상기 아답터부(300)와 결합하기 위한 결합부(500)를 구비한다.

도면6은 본 발명의 실시 방법에 따른 터치 유닛(100)의 아답터부(300)를 도시한 도면이다.

본 발명의 실시 방법에 따른 도면6을 참조하면, 상기 아답터부(300)의 일 측은 손잡이부(130)와 연결되고, 다른 일 측은 프레임부(110)에 롤러지지부(125)에 구비된 결합부(500)와 연결되며, 상기 손잡이부(130)와 롤러지지부(125)(=프레임부(110))가 수십 만 번 이상의 반복된 압인과 추진에도 결합이 훼손되지 않도록 견고하게 결합시킨다. 상기 아답터부(300)는 상기 손잡이부(130)와 롤러지지부(125)(=프레임부(110))를 견고하게 결합시키기 위해, 볼트관통홈(600)을 구비하여 상기 롤러지지부(125)의 결합부(500)와 나사 조립되며, 손잡이삽입부(605)를 구비하여 손잡이부(130)가 흔들거림 없이 견고하게 삽입 고정되도록 한다.

도면7은 본 발명의 실시 방법에 따른 터치 유닛(100)의 하우징부(305)를 도시한 도면이다.

본 발명의 실시 방법에 따른 도면7을 참조하면, 상기 하우징부(305)는 상기 결합관통홈(700)을 관통한 롤러지지부(125)의 결합부(500)를 가이드하는 관통 가이드부(705)와, 상기 아답터부(300)의 몸체를 가이드하는 아답터 가이드부(705)와, 롤러부(115)를 지지하는 롤러지지부(125)를 가이드하는 롤러 가이드부(705) 중 하나 이상의 가이드부(705)를 구비한다. 바람직하게, 상기 아답터 가이드부(705)는 아답터부(300)의 내측을 가이드하는 내측 가이드부(705)와 아답터부(300)의 외측을 가이드하는 외측 가이드부(705)를 포함할 수 있다. 상기 하우징부(305)는 상기와 같은 각종 가이드부(705)에 의해 롤러에 구비된 터치부(105)가 롤러의 굴림에 의해 정전식 터치스크린에 터치되더라도 항상 계산 또는 지정된 위치에 터치되도록 유도한다.

100 : 터치 유닛 105 : 터치부
110 : 프레임부 115 : 롤러부
120 : 중심축부 125 : 롤러지지부
130 : 손잡이부 300 : 아답터부
305 : 하우징부 310 : 스프링부
500 : 결합부 600 : 볼트관통홈
605 : 손잡이삽입부 700 : 결합관통홈
705 : 가이드부

Claims

장치에 구비된 정전식 터치스크린에 터치될 롤러형 터치 유닛에 있어서,
정전 변화 유도 재질로 이루어진 복수의 터치부;
상기 복수의 터치부를 지정된 기하학적 위치 관계로 배열하는 일정 직경의 원통 구조로 이루어진 롤러부를 포함하는 프레임부; 및
상기 아답터부와 연결되어 사람의 손으로 쥐어지게 형성된 손잡이부;를 구비하며,
상기 복수의 터치부는, 정전식 터치스크린에 터치되기 전에 지정된 정전용량이 축전되는 것을 특징으로 하는 롤러형 터치 유닛.
제 1항에 있어서, 상기 프레임부는,
상기 롤러부가 굴러가기 위한 원통의 중심축을 제공하는 중심축부; 및
상기 중심축과 연결되어 상기 롤러부가 굴러가도록 지지하는 롤러지지부;를 더 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 롤러형 터치 유닛.
제 1항에 있어서,
상기 복수의 터치부와 롤러부를 보호하며, 상기 롤러부에 고정된 복수의 터치부를 정전식 터치스크린에 순차 터치되도록 가이드하는 하우징부를 더 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 롤러형 터치 유닛.
제 1항에 있어서,
상기 프레임부와 결합되고, 상기 복수의 터치부가 정전식 터치스크린에 터치되도록 하우징부와 인터페이스하는 아답터부를 더 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 롤러형 터치 유닛.
제 1항에 있어서,
상기 프레임부와 결합되는 아답터부와 상기 롤러부에 고정된 복수의 터치부를 정전식 터치스크린에 순차 터치되도록 가이드하는 하우징부 사이에 구비되는 스프링부를 더 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 롤러형 터치 유닛.
제 1항에 있어서, 상기 복수의 터치부는,
정전식 터치스크린에 접촉하는 접촉 면의 경계를 원형으로 유지하는 원통형의 터치구현부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 롤러형 터치 유닛.
제 1항에 있어서, 상기 복수의 터치부는,
정전식 터치스크린에 접촉하는 접촉 면의 경계를 다각형으로 유지하는 터치구현부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 롤러형 터치 유닛.
제 1항에 있어서, 상기 복수의 터치부는,
지정된 접촉 경계 내에서 상기 접촉 면의 중점 부분부터 정전식 터치스크린에 먼저 터치되도록 돌출시켜 일정 곡률에 따라 라운드(round) 처리된 형상의 접촉 면을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 롤러형 터치 유닛.
제 1항에 있어서, 상기 롤러부는,
상기 복수의 터치부를 지정된 기하학적 위치 관계로 배열하는 것을 특징으로 하는 롤러형 터치 유닛.
제 1항에 있어서, 상기 손잡이부는,
전도성 재질로 이루어지거나 또는 적어도 일 측에 전도성 재질로 이루어진 접촉부를 구비하는 것을 특징으로 하는 롤러형 터치 유닛.
제 1항에 있어서, 상기 손잡이부는,
상기 롤러부가 정전식 터치스크린에 터치하여 굴러가기 위한 추진력이 가해지도록 비스듬하게 구비되는 것을 특징으로 하는 롤러형 터치 유닛.
제 1항에 있어서, 상기 복수의 터치부는,
상기 손잡이부에 접촉한 인체와 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 롤러형 터치 유닛.
제 1항에 있어서, 상기 복수의 터치부는,
상기 손잡이부에 접촉한 인체에 의해 인체의 정전용량에 대응하는 정전용량이 축전되는 것을 특징으로 하는 롤러형 터치 유닛.
제 13항에 있어서, 상기 인체의 정전용량은,
100pF ~ 300pF의 정전용량을 기준으로 하는 정전용량인 것을 특징으로 하는 롤러형 터치 유닛.
제 1항에 있어서,
지정된 정전용량을 축전하여 유지하는 정전용량 축전부를 구비하며,
상기 복수의 터치부는, 상기 정전용량 축전부에 유지된 정전용량이 축전되는 것을 특징으로 하는 롤러형 터치 유닛.
제 15항에 있어서, 상기 정전용량 축전부는,
슈퍼콘덴서 또는 배터리를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 롤러형 터치 유닛.