KR20160021767A - 정전식 스크린용 수동 장치 - Google Patents

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KR20160021767A
KR20160021767A KR1020157034770A KR20157034770A KR20160021767A KR 20160021767 A KR20160021767 A KR 20160021767A KR 1020157034770 A KR1020157034770 A KR 1020157034770A KR 20157034770 A KR20157034770 A KR 20157034770A KR 20160021767 A KR20160021767 A KR 20160021767A
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rod
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conductive
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KR1020157034770A
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프랑크 롤리옹
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소시에떼 빅
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Abstract

길이방향 포착 몸체(10) 및 상기 몸체(10)의 일단부(10a)에 장착된 정전 스크린용 패드(12)를 포함하는 수동 장치(100)로서, 상기 몸체(10)는 절연되어 있고 상기 패드(12)는 전도성이며, 도전성 코팅부를 포함하고/하거나 적어도 하나의 도전성 재료로 충전된 폴리머 재료의 로드(14)는 패드(12)와 전기적으로 접촉되고 몸체(10) 내측에서 길이방향으로 연장되, 수동 장치.

Description

정전식 스크린용 수동 장치 {MANUAL DEVICE DESIGNED FOR A CAPACITIVE SCREEN}
본 발명은, 그래픽 태블릿과 같은 정전식 스크린에 사용될 수 있는 수동 장치에 관한 것이다. 그러한 장치는, 상기 정전 스크린의 주어진 지점에서의 존재가 스크린에 의해 감지될 수 있는 방식으로 정전 스크린과 간섭(interfering)/상호작용할 수 있다.
수동 장치들은 길이방향 포착 몸체 및 상기 몸체의 일단에 장착되는 정전 스크린용 패드를 포함하는 것으로 알려져 있다. 이들 종래의 장치들에 있어서, 포착 몸체는, 사용시, 장치가 정전식 스크린과 상호작용할 수 있도록 사용자의 손이 몸체를 경유하여 패드와 전기적으로 접촉하는 것을 보장하기 위해서, 반드시 전기적으로 전도성일 필요가 있다. 이것은, 디자인, 제조, 및 비용상의 제약을 의미한다.
본 발명의 목적은, 전술한 단점을 적어도 실질적으로 해결하고자 하는 것이다.
본 발명은, 길이방향 포착 몸체(이하 "몸체"라고 함) 및 상기 몸체의 일단에 장착된 정전 스크린용 패드(이하, "패드"라고 함)를 포함하며, 상기 몸체는 절연되어 있는 반면 상기 패드는 전도성이며, 도전성 코팅부를 포함하고/하거나 적어도 하나의 도전성 재료로 충전되는 폴리머 재료의 로드는 패드와 전기적으로 접촉되고 상기 몸체 내측에서 길이방향으로 연장하는 수동 장치를 제공함으로써 이러한 목적을 성취할 수 있다.
예를 들어, 수동 장치는, 정전 스크린용 스타일러스, 정전 스크린용 팁 및 종래의 필기 팁(writing tip)을 갖는 펜, 또는 더욱 일반적으로는 정전 스크린과 상호작용하도록 구성되는 끝부 중 하나에 팁을 갖는 어떠한 수동 기구를 형성한다.
수동 장치는 소극적 유형(passive type)을 가지는 것으로 이해될 수 있다. "소극적"이라고 언급되는 기구는 동작하기 위해서 에너지원으로부터 동력을 공급받을 필요가 없는 기구로 간주되어야 한다. 역으로, "적극적(active)"이라고 언급되는 기구는, 동작하기 위해 예컨대 내부 전기 배터리와 같은 에너지원을 필요로 한다. 다시 말해서, 수동 장치는 패드와 상호작용하는 어떠한 에너지원, 특히 어떠한 전기적인 에너지원도 가지지 않는다.
이하, 반대되는 언급이 없다면, "도전성"이라는 용어는 "전기를 전도시킬 수 있는 능력"으로 이해되어야 한다. 역으로, 이하, 반대되는 언급이 없다면, "절연"이라는 용어는 "전기에 대한 절연"으로 이해되어야 한다.
패드는 정전 스크린과 상호작용하도록 구성되는 종단(termination)임을 이해할 수 있을 것이다. 패드는 (만들어지는 재료 때문에, 또는 코팅부 때문에) 도전성을 갖는다. 패드의 형상, 가요성/강성, 및 재료(들)는 제한되어 있지 않으며, 패드가 정전 스크린과 상호작용할 수 있다면, 즉 정전 스크린이 패드의 접촉을 감지할 수 있다면 된다.
또한, 몸체는, 수동 장치의 포착이 특히 정전 스크린과의 상호작용을 위하여 조작되도록 할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 몸체는 길이방향 즉 세로방향으로 길게 연장된다. 길이방향으로의 몸체의 크기는 몸체의 길이 이하로 간주된다. 바람직하게 몸체는 직선형이다. 또한 로드는, 몸체 내측에서, 길이방향을 따라 연장된다. 그러므로 몸체는 로드를 수용할 수 있도록 중공이다. 로드 및 몸체는 실질적으로 평행하다. 변형예에 있어서, 로드 및 몸체는 동축이다. 이것은 간단하게 제작할 수 있는 구조를 얻을 수 있도록 한다.
로드는 중실(solid) 또는 중공(hollow)일 수 있다. 또한 실질적으로 로드는 원형, 타원형, 다각형 등의 단면을 갖는 실린더의 형태일 수 있다. 로드의 길이 및 형상은 제한되어 있지 않다. 예를 들어, 로드는 몸체의 전체 길이에 걸쳐 연장되거나, 몸체의 길이보다 짧은 길이의 단지 일부분에 걸쳐 연장될 수 있다. 길이방향에 있어서의 로드의 크기는 로드의 길이 이하로 고려된다.
로드는 폴리머 재료, 즉 하나 이상의 폴리머를 기반으로 하는 재료로 만들어진다. 변형예에 있어서, 폴리머 재료는 적어도 하나의 도전성 재료로 충전된다. 또 다른 변형예에 있어서, 폴리머 재료는 적어도 부분적으로 도전성 코팅부를 갖도록 코팅된다. 또 다른 실시예에 있어서, 로드의 재료는 도전성 재료로 충전되고 도전성 코팅부를 갖도록 코팅된다. 다시 말해서, 로드는 폴리머 재료로 만들어지고 적어도 하나의 도전성 재료의 필러(filler)를 대량으로 포함하거나, 도전성 코팅부를 표면에 제공하거나, 필러 및 코팅부 양자 모두를 갖는다.
예를 들어, 폴리머 재료는 열가소성 수지이다. 예를 들어, 폴리머 재료는: 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(약어로 ABS라고도 함); 아크릴로니트릴 메틸 메타크릴레이트(약어로 AMMA라고도 함); 아크릴로니트릴 스티렌 아크릴레이트(약어로 ASA라고도 함); 셀룰로스 아세테이트(약어로 CA라고도 함); 셀룰로스 아세토부티레이트(약어로 CAB라고도 함); 셀룰로스 아세토프로피오네이트(약어로 CAP라고도 함); 발포 폴리스티렌(약어로 EPS라고도 함); 에틸렌 테트라플루오로에틸렌(약어로 ETFE라고도 함); 에틸렌-비닐 알콜(약어로 EVAL 또는 EVOH라고도 함); 퍼플루오로 에틸렌 프로필렌(약어로 FEP 또는 PFEP라고도 함); 메틸메타크릴레이트-부타디엔-스티렌(약어로 MBS라고도 함); 메틸셀룰로스(약어로 MC라고도 함); 폴리아미드(약어로 PA라고도 함); 폴리카프로락탐(약어로 PA6라고도 함); 폴리아미드-이미드(약어로 PAI라고도 함); 폴리아크릴로니트릴(약어로 PAN이라고도 함); 폴리부텐-1(약어로 PB-1이라고도 함); 폴리부틸렌 테레프탈레이트 또는 폴리(부틸렌 테레프탈레이트)(약어로 PBT라고도 함); 폴리카보네이트(약어로 PC라고도 함); 폴리클로로트리플루오로에틸렌(약어로 PCTFE라고도 함); 폴리에틸렌(약어로 PE라고도 함); 고밀도 폴리에틸렌(약어로 PE-HD라고도 함); 저밀도 폴리에틸렌(약어로 PE-LD라고도 함); 선형 저밀도 폴리에틸렌(약어로 PE-LLD라고도 함); 초고 몰 중량(ultra-high molar weight) 폴리에틸렌(약어로 PE-UHMW라고도 함); 폴리에테르 블록 아미드 ㅋ코폴리머(약어로 PEBA라고도 함); 폴리에스테르카보네이트(약어로 PEC라고도 함); 폴리에테르에테르케톤(약어로 PEEK라고도 함); 폴리에테르이미드(약어로 PEI라고도 함); 폴리에테르케톤(약어로 PEK라고도 함); 폴리(에틸렌 나프탈레이트)(약어로 PEN라고도 함); 폴리에테르술폰(약어로 PESU라고도 함); 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)(약어로 PET라고도 함); 퍼플루오로알콕시(약어로 PFA라고도 함); 폴리케톤(약어로 PK라고도 함); 폴리메틸 메타크릴레이트(약어로 PMMA라고도 함); 폴리메틸펜텐(약어로 PMP라고도 함); 폴리옥시메틸렌 또는 폴리아세탈 또는 폴리포름알데히드(약어로 POM라고도 함); 폴리프로필렌 또는 폴리프로펜(약어로 PP라고도 함); 폴리(페닐렌 에테르)(약어로 PPE라고도 함); 폴리(페닐렌 옥시드)(약어로 PPO라고도 함); 폴리(프로필렌 옥시드)(약어로 PPOX라고도 함); 폴리(페닐렌 술파이드)(약어로 PPS라고도 함); 폴리스티렌(약어로 PS라고도 함); 폴리술폰(약어로 PSU라고도 함); 폴리테트라플루오로에틸렌(약어로 PTFE라고도 함); 폴리우레탄(약어로 PUR라고도 함); 폴리(비닐 아세테이트)(약어로 PVAC라고도 함); 폴리(비닐 알콜)(약어로 PVAL라고도 함); 폴리비닐 클로라이드(약어로 PVC라고도 함); 폴리비닐리덴 플로라이드(약어로 PVDF라고도 함); 폴리(비닐 플로라이드) (약어로 PVF라고도 함); 스티렌-아크릴로니트릴(약어로 SAN라고도 함); 실리콘(약어로 SI라고도 함); 스티렌 말레익 무수물(약어로 SSMA 또는 SMAnh라고도 함); 폴리올레핀; 및 폴리에스테르; 로부터 선택된 하나 이상의 화합물을 포함한다. 더욱 일반적으로는, 폴리머 재료는 합성유기폴리머 재료 또는 합성유기폴리머이다. 그러한 재료는 산업 규모로 로드를 제조하기 위해 특히 적합하다.
필러는 로드의 제조시 폴리머 재료 내로 도입되는 첨가물 재료이다. 따라서, 적어도 하나의 도전성 재료로 충전된 폴리머 재료는 로드의 제조시 대량으로 적어도 하나의 도전성 재료가 도입되는 폴리머 재료이다. 이러한 도전성 재료 필러 때문에, 로드는 도전성 특성을 제공한다. 예를 들어, 폴리머 재료는 적어도 2중량%의 도전성 재료로 충전될 수 있다.
예를 들어, 도전성 재료 필러는, 카본 블랙, 카본 나노튜브, 또는 금속 입자로부터 선택된 하나 이상의 화합물을 포함한다.
도전성 코팅부는 예를 들어 용착 라미네이트(deposited laminate), 페인트, 또는 도전성 특성을 제공하는 등가물일 수 있거나, 예컨대 금속 포일(metal foil)과 같은 도전성 재료의 용착 포일일 수 있다.
따라서, 도전성 재료 필러 및/또는 도전성 코팅부 때문에, 로드는 도전성을 갖는다. 로드는, 직접적으로 또는 간접적으로, 패드와 전기적으로 접촉된다. 예를 들어, 패드를 터치하는 탭을 갖는 로드는, 직접적으로 패드와 전기적으로 접촉되거나 연결되는 로드를 형성한다. 또 다른 실시예에 있어서, 로드는, 예컨대 금속 와이어와 같은, 로드 및 패드와는 구별되는 도전성 요소를 경유하여 패드와 접촉되어, 간접적으로 패드와 접촉하거나 연결되는 로드를 형성한다.
놀랍게도 본 발명자들은, 로드를 길이방향으로 중첩하는 영역을 경유하여 사용자가 포착 몸체를 붙잡으로써 수동 장치를 조작할 때, 바람직하게는 서로 접촉함으로써, 정전식 스크린의 표면은 패드의 존재를 감지한다는 것과, 손과 로드 사이에서, 또는 손과 패드 사이에서 직접적인 전기접촉이 존재하지 않더라도 이것은 사실이라는 것을 알게 되었다. 당해 분야에서 통상의 기술자에게, 패드가 정전식 스크린과 상호작용할 수 있도록 하기 위해, 패드와 사용자의 손 사이에 전기적인 접촉을 이루는 것이 필수적이다는 것은 널리 받아들여지고 있다. 물론, 손으로 조작되지 않는다면, 또는 손이 로드와 중첩되는 영역 상에 위치되지 않는다면, 정전식 스크린은 수동 장치를 감지하지 않는다.
따라서, 이러한 놀라운 효과에 의해서, 어떤 비-전도성 포착 몸체를 사용할 수 있고, 그에 따라서 정전식 스크린을 사용할 수 있는 종래의 장치들에 대하여 디자인, 제조, 및 비용상의 제약을 회피하도록 할 수 있다.
나아가서, 도전성 재료로 충전되거나 코팅된 폴리머 재료를 기반으로 제조된 로드는 산업적인 대량생산에 적합한 비용으로 작업을 쉽게 할 수 있는 장점을 제공한다. 더욱이, 로드의 재료는 몸체를 제조하기 위하여 사용되는 재료와 공통적으로 호환될 수 있어, 몸체 내로의 로드의 조립을 용이하게 하고 이미 존재하는 수동 장치의 몸체에 적용할 수도 있다.
"길이방향으로 중첩한다"라는 용어는, 2개의 요소들이 공통의 길이방향 위치 또는 공통의 길이방향 영역 내에 위치된다는 것을 의미한다. 다시 말해서, 사용자가 수동 장치를 조작하여 손을 로드가 연장하는 몸체의 길이방향 영역 내에 위치시키면, 패드가 정전식 스크린과 근접하거나 접촉할 때 정전식 스크린은 패드의 존재를 감지한다.
다시 말해서, 로드가 몸체의 적은 부분, 예컨대 몸체 길이의 10%에 걸쳐 길이방향으로 연장하면, 몸체 길이의 그 10%를 차지하는 포착 몸체의 포착부는 로드와 중첩하는 포착부를 형성한다. 로드와 중첩하는 이러한 포착부를 이용하여 수동 장치를 조작함으로써, 패드가 정전식 스크린에 인접하거나 접촉할 때 정전식 스크린은 수동 장치의 존재를 감지한다.
유리하게는, 로드는 몸체 길이의 10% 이상에 걸쳐 연장한다.
이것은, 몸체 길이의 적어도 10%에 걸쳐서 연장하는 포착부를 획득할 수 있도록 한다. 수동 장치는 따라서 더욱 인체공학적으로 만들어질 수 있다.
유리하게는, 패드는 도전성 베이스를 경유하여 몸체에 장착되고, 로드는 상기 베이스를 경유하여 패드와 전기적으로 접촉된다.
상기 베이스는 패드와 몸체 사이에 배열되는 중간 요소임을 이해할 수 있을 것이다. 그러한 베이스는 몸체 상에 패드를 조립하기 용이하게 하는 장점을 제공한다. 또한 베이스는 수동 장치를 조립할 때 로드와 패드 사이의 전기적인 접촉을 용이하게 한다.
유리하게는, 로드 및 베이스는 단일편(single piece)으로 형성된다.
이것은 수동 장치 내의 부품 개수를 감소시킬 수 있도록 한다. 이것은 제조비용 및 구조를 단순하게 한다. 따라서 베이스 및 로드는 동일한 재료로 만들어지고, 하나의 부품을 형성함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 베이스와 로드 사이의 전기적인 전도성은 최적화된다.
유리하게는, 패드는 베이스 상에 직접적으로(즉, 어떠한 중간 요소도 없이) 장착된다. 따라서, 베이스 및 로드가 동일한 재료로 만들어지는 단일편을 형성할 때, 로드는 패드와 직접적으로 전기 접촉되어, 그에 따라 그들 사이의 전기적인 접촉의 품질을 향상시킴을 생각할 수 있을 것이다.
유리하게는, 수동 장치는 필기 팁 또는 그 등가물을 포함한다.
길이방향 포착 몸체는 2개의 대향하는 단부(ends)들을 가지며, 일단부는 패드를 지니고 타단부는 필기 팁을 지님을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 필기 팁 또는 그 등가물은, 볼포인트, 펠트 팁(felt tip), 샤프펜슬 팁(propelling pencil tip), 저항식 스크린용 강성 팁(rigid tip), 펀치의 팁, 또는 어떤 다른 수동 장치의 단부편(endpiece)이다.
유리하게는, 필기 팁은 저장소로부터 공급되고, 상기 저장소는 완전히 또는 부분적으로 로드 내에 위치된다.
이러한 구성에 있어서, 로드는 중공이고, 로드 내측에 형성된 공동은 팁을 위한 저장소의 일부 또는 전부를 수용함을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 저장소는 볼펜 잉크, 또는 프리 잉크(free ink)의 저장소일 수 있거나, 펠트 팁 펜을 위한 섬유 저장소일 수 있거나, 또는 연필 심을 위한 저장소일 수 있다.
저장소 주위에 로드를 위치시킴으로써, 수동 장치의 전체 크기는 감소되고, 그에 따라 인체공학성능을 개선할 수 있다. 또한 로드의 무게는 중공의 로드를 사용함에 의해 감소되며, 이것은 사용시의 용이함 및 편리함의 측면에서 유리하다.
유리하게는, 몸체는 절연 폴리머 재료, 나무, 세라믹, 유리, 또는 그 등가물로 만들어질 수 있다.
"등가물"이라는 용어는, 예컨대 베이크라이트(Bakelite™)와 같이 포착 몸체를 형성하기 위한 어떤 절연 재료, 카드, 나무, 유리 또는 세라믹을 기반으로 하는 재료, 예컨대 나무와 폴리머 재료를 기반으로 하는 등, 전술한 재료들 중 하나 이상을 기반으로 하는 복합재료를 의미하기 위해 사용된다. 예를 들어, 폴리머 재료는 열가소성이고, 더욱 상세하게는 전술한 실시예의 리스트로부터의 하나 이상의 합성물을 포함한다.
유리하게는, 몸체는 외측표면(또는 벽)을 제공하며 이 몸체의 외측표면 상에는 도전성 재료의 층이 배열된다.
도전성 재료의 층은 로드로부터 그리고 패드로부터 절연됨을 이해할 수 있을 것이다. 다시 말해서, 도전성 재료의 층은 패드 및/또는 도전성 베이스 및/또는 로드와 기계적으로 접촉되지 않고 전기적으로 접촉되지 않는다. 일반적인 방식으로는, 패드로부터 절연됨으로써, 직접적으로도 간접적으로, 예컨대 베이스, 로드 또는 또 다른 요소를 경유해서도 도전성 재료의 층은 패드와 접촉되지 않는다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 본 발명자들은, 놀랍게도, 몸체의 외측표면 상에 배열되는 도전성 재료의 층이 수동 장치와 정전식 스크린 사이의 상호작용을 개선시킨다는 것을 알게 되었다. 다시 말해서, 정전식 스크린은, 몸체가 도전성 재료의 층을 가질 때, 수동 장치의 패드의 존재를 더욱 쉽게 감지하고/하거나 더욱 용이하게 반응한다.
유리하게는, 도전성 재료의 층은 로드와 길이방향으로 적어도 부분적으로 중첩되도록 연장된다.
도전성 재료의 층이 길이방향으로 로드와 중첩되면, 정전식 스크린과의 상호작용은 정전식 스크린에 의해 더욱더 쉽게 감지된다.
유리하게는, 도전성 재료의 층은 로드 길이의 적어도 30%에 걸쳐 연장한다.
그러한 길이방향 중첩은 정전식 스크린과의 양호한 상호작용을 보장할 수 있도혹 한다.
유리하게는, 도전성 재료의 층은 예컨대 금속성 페인트와 같은 도전성 라미네이트 또는 금속 포일을 포함한다.
그러한 재료들은 작업하기 쉽고, 만족스러운 성능을 제공한다.
유리하게는, 로드는 몸체로부터 이격(즉 방사상으로 이격)되어 있다. 따라서, 어느 지점에서도, 로드는 몸체와 접촉하지 않음을 이해할 수 있을 것이다. 다시 말해서, 로드는 몸체로부터 멀리 떨어진다(즉 반경방향으로 멀리 떨어진다). 따라서 로드와 몸체 사이에 공기층이 놓여있음을 이해할 수 있을 것이다. 이러한 공기층은, (사용자의 손가락들과 로드 사이, 또는 도전성 재료의 층과 로드 사이에서의) 수동 장치의 정전효과를 강화하는 추가적인 절연층이다.
유리하게는, 로드 및 몸체는 실질적으로 통형상이며, 로드 및 몸체는 실질적으로 통형상인 외측표면을 각각 제공하며, 로드의 외측표면과 몸체의 외측표면 사이의 반경방향 거리는 5밀리미터(mm)보다 작다. 그러한 거리는 양호한 정전 효과를 획득할 수 있도록 한다. 실질적으로 통형상이라는 것은, 예를 들어, 외측표면의 단면과 내측표면의 단면이 상이한 형상을 갖는 형상일 수 있으며, 이 형상은 원형, 타원형, 다각형 등의 단면일 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명과 그 장점들은 비-제한적인 실시예들로서 주어진 본 발명의 다양한 실시예들의 상세한 설명을 통해 더욱 잘 이해될 수 있다. 이 설명은 첨부된 다음 도면들을 참조한다.
도 1은 제1 실시예에 따른 수동 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 수동 장치의 분해 사시도이다.
도 3은 도 1의 수동 장치의 평면 III을 따른 단면도이다.
도 4는 제2 실시예에 따른 수동 장치의 사시도이다.
도 5는 도 4의 수동 장치의 평면 V를 따른 단면도이다.
수동 장치(100)의 제1 실시예는 도 1 내지 3을 참조하여 설명된다.
수동 장치(100)는 길이방향 포착 몸체(10), 정전식 스크린용 패드(12), 및 몸체(10) 내측에서 길이방향으로 연장되는 로드(14)를 포함한다. 수동 장치(100), 더욱 상세하게는 몸체(10) 및 로드(14)는 길이방향(X)을 따라 연장된다. 물론, 몸체(10)는 로드(14)를 수용하도록 중공이다. 몸체(10)는 절연되어 있는 반면, 패드(12) 및 로드(14)는 도전성을 갖는다. 패드(12) 및 로드(14)는 전기적으로 접촉되어 있다.
몸체(10)는 2개의 단부(10a 및 10b)들을 제공한다. 단부(10a)는 펜의 후방 단부 즉 제1 단부를 형성하는 반면, 단부(10b)는 펜의 전방 단부 즉 제2 단부를 형성한다. 본 실시예에 있어서, 실질적으로 절두원추형상을 가지는 전방 단부(10b) 외에는, 몸체(10)는 실질적으로 통형상을 가지며, 외측 단면은 육각형이고 내측 단면은 원형이다.
수동 장치(100)는 몸체(10)의 단부(10b) 상에 장착되는 필기 팁(16)을 가지는 한편, 패드(12)는 단부(10a) 상에 장착된다. 따라서, 본 실시예에 있어서, 수동 장치(100)는 필기를 위한 펜과 정전식 스크린을 위한 스타일러스 양쪽 모두를 형성하는, 두가지 기능이 하나로 합쳐진(two-in-one) 장치를 형성한다.
패드(12)는 베이스(13)를 경유하여 몸체(10) 상에 장착된다. 따라서 베이스(13)는 몸체(10) 상에 장착되고, 패드(12)는 베이스(13) 상에 장착된다. 본 실시예에 있어서, 패드(12)는 베이스(13)를 경유하여 로드(14)와 전기적으로 접촉한다.
패드(12)는 정전식 스크린과의 상호-작용을 위하여 말단부(12a)를 제공하며, 본 실시예에 있어서 이러한 말단부(12a)는 실질적으로 중공의 반구형상을 갖는다. 말단부(12a)는 실질적으로 중공의 통형상을 갖는 고정부(12b)까지 연장된다. 고정부(12b)는, 고정부(12b)의 내측에서, 이 고정부(12b)의 자유단부 근처에 배열되는 칼라(12c)를 갖는다. 칼라(12c)는 베이스(13) 내에 형성되는 환형 홈(15)과 스냅-고정(snap-fastening)됨으로써 상호-작용한다. 링(20)은 고정부(12b) 및 베이스(13) 주위에서 힘으로 맞물리며, 베이스(13) 상에 크림핑된다(도 3 참조). 이러한 링(20)은 패드(12)와 베이스(13) 사이에서 스냅-고정부를 잠금시킨다. 베이스(13)는 그에 대항하여 가압되는 링(20)을 수용하는 어깨부(13a)를 제공한다.
베이스(13)는, 패드(12)와 베이스(13) 사이에 형성되는 부피 내측의 압력과, 상기 부피 외측의 압력을 균형잡기 위한 벤트부를 형성하도록, 길이방향(X)으로 관통구멍(13b)을 제공한다.
베이스(13)는 예컨대 접착제나 용접(히트 실링, 초음파 용접 등)에 의해 몸체(10)와 상호-작용하는 어깨부(13)를 제공한다. 베이스(13) 및 로드(14)는 동일한 재료로 만들어지는 단일 부품을 형성한다. 따라서, 본 실시예에 있어서, 로드(14)는 베이스(13)를 경유하여 몸체(10)에 고정된다. 베이스(13)와 로드(14) 사이의 연결 영역은 몸체(10)의 후방 단부(10a) 내에 형성된 함몰부(10c)와 상보적인 형상에 의해 상호-작용하는 센터링을 위하여 추가 두께부(13d)를 제공한다. 나아가서, 베이스(13)가 몸체(10)에 용접될 때, 이 추가 두께부(13d) 역시 몸체(10) 상에 베이스(13)를 고정시키기 위해 공헌한다. 추가 두께부(13d)가 몸체와 특별하게 접촉되기 때문에, 용접의 비드를 형성한다. 본 실시예에 있어서, 추가 두께부(13d) 및 함몰부(10c)는 실질적으로 환형상을 갖는다.
로드(14)는 중공이다. 베이스(13)의 벤트부(13c)는 중공 로드(14)의 내부 공동 내에 형성된다. 로드(14)는 후방 단부(10a)로부터 몸체(10)의 내측으로 연장된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 로드(14)는 몸체(10) 길이의 10% 이상에 걸쳐 연장하며, 여기서 길이는 길이방향(X)을 따르는 것으로 일반적으로 고려된다. 본 실시예에 있어서, 로드는, 후방 단부(10a)로부터 시작하여, 몸체(10)의 대략 50%에 걸쳐 연장한다. 다시 말해서, 길이방향(X)을 따라 고려될 때, 로드(12)는 몸체(10)의 대략 절반에 걸쳐 연장한다.
본 실시예에 있어서 볼 포인트인 필기 팁(16)은 잉크(19)를 담고 있는 저장소(18)로부터 잉크를 공급받는다. 도 3에 도시된 바와 같이, 저장소(18)는 로드(14) 내측에서 부분적으로 연장된다. 더욱 상세하게는, 저장소(18)의 후방 단부(18a), 즉 필기 팁(16)으로부터 떨어져 위치되는 저장소의 단부는, 로드(14) 내측에 배열된다. 더욱 일반적으로는, 잉크 저장소는 로드(14) 내측에서 완전히 또는 부분적으로 길이방향(X)을 따라서 세로로 연장된다. 본 실시예에 있어서, 저장소(18)의 후방 단부(18a)로부터 시작하여 대략 50%의 부분은 로드 내측에 배열된다. 다시 말해서, 본 실시예에 있어서, 길이방향(X)을 따라 고려될 때, 저장소(18)의 대략 후방 절반은 로드(14) 내측에 위치된다.
본 실시예에 있어서, 로드의 외경은 5.4mm이며, 몸체의 내경은 5.52mm이다. 일반적인 방식으로, 로드(14)는 몸체(10)로부터 이격되어 있는 것을 이해할 수 있을 것이다. 몸체의 두께는 1.2mm 내지 1.5mm의 범위 내에 있다. 따라서, 몸체의 외측표면(또는 벽)과 로드의 외측표면(또는 벽) 사이의 반경방향 두께는 1.26mm 내지 1.56mm의 범위 내에 있다. 더욱 일반적으로는, 본 발명자들은 몸체의 외측표면과 로드의 외측표면 사이의 반경방향 거리가 5mm보다 작을 때 수동 장치(100)는 만족스러운 방식으로 작동한다는 것을 알아내었다.
본 실시예에 있어서, 몸체(10)는 PS로 만들어지고, 로드(12) 및 베이스(13)는 카본 나노튜브의 3중량%의 필러를 함유하는 ABS로 만들어진다. 패드(14)는 도전성 성분들을 함유하는 탄성중합체 재료로 만들어진다. 본 실시예에 있어서, 패드(14)는 카본 블랙의 입자들로 충전되는 실리콘으로 만들어진다. 링(20)은 크롬-도금한 구리로 만들어진다.
따라서, 사용된 재료 때문에, 패드(12)는 베이스(13)를 경유하여 로드(14)와 간접적으로 전기 접촉된다. 링(20)이 금속으로 만들어지기 때문에, 링은 베이스(13)와 패드(12) 사이의 전기 접촉을 제공하는 것에도 공헌하지만, 그 주된 기능은 베이스(13) 상에 기계적으로 패드(12)를 유지시키기 위한 것이다.
사용자가 길이방향(X)으로 로드(14)와 중첩되는 몸체(10)의 영역을 붙잡음으로써 수동 장치(100)를 조작할 때, 정전식 스크린은 패드(12)로부터의 접촉을 감지한다. 다시 말해서, 사용자가 수동 장치(100)를 조작하여 로드(14)가 내부에서 연장하는 몸체(10)의 길이방향 영역 내에서 수동 장치를 붙잡으면, 정전식 스크린은 패드가 정전식 스크린에 인접 또는 접촉할 때 패드(12)의 존재를 감지한다. 도 3에 있어서, 몸체(10)의 영역 A는 길이방향으로 로드(14)와 중첩하는 몸체(10)의 포착 영역을 형성하는 한편, 몸체(10)의 영역 B는 길이방향으로 로드(14)와 중첩하지 않는 포착 영역을 형성한다.
수동 장치(200)의 제2 실시예는 도 4 및 5를 참조하여 아래에 설명된다. 제1 실시예의 수동 장치(100)와의 유일한 차이점은 몸체의 외측표면 상에 도전성 재료의 층이 존재하는가 이다. 따라서, 제1 및 제2 실시예들에서 공통되는 모든 요소들은 다시 설명하지 않고 동일한 부재번호를 유지한다.
제2 실시예에 있어서, 몸체(10)는 외측표면 상에 도전성 재료의 층(202)을 제공한다. 본 실시예에 있어서, 그 층(202)은 예컨대 핫-멜트(hot-melt) 접착제와 같은 통상의 수단에 의해 몸체(10)의 외측표면 상에 부착되는 금속 포일을 포함한다. 금속 포일은 알루미늄으로 만들어진다. 도 5에 도시된 바와 같이, 층(202)은 몸체의 후방 단부(20a)까지 연장되지 않는다. 그러므로 층(202)과 베이스(13), 링(20), 또는 패드(12)와의 사이에서 전기적인 접촉은 이루어지지 않는다. 다시 말해서, 층(202)은, 베이스(13), 링(20), 및 패드(12)로부터(그리고 물론 로드(14)로부터도) 절연되어 있다.
이러한 층(202)은 대략 로드(14)의 전체 길이와 길이방향으로 중첩되는 영역 C에 걸쳐 연장된다. 나아가서, 층(202)은 로드와 중첩되지 않는 영역 D에 걸쳐서 연장된다. 영역 D는 포착 영역 A에 대해 추가적인 포착 영역을 형성한다. 따라서, 코팅부(202)에 의해서, 정전식 스크린 상에서 패드(12)를 이용하기 위한 유효 포착 영역이 증가하고, 그에 따라 수동 장치(200)를 수동 장치(100)보다 더욱 인체공학적으로 만든다.
비록 본 발명이 특정 실시형태들을 참조하여 설명되었지만, 청구항에 의해 한정되는 바와 같은 본 발명의 전반적인 범위를 넘어섬 없이 수정 및 변경이 실시형태들에 대해 이루어질 수 있음이 명백하다. 특히, 도시되고/되거나 설명된 다양한 실시형태들의 개별 특징들은 부가적인 실시형태들을 만들어내기 위해 복합될 수 있다. 따라서, 설명 및 도면들은 제한적이라기보다는 예시적인 것으로 간주되어야 한다.

Claims (13)

  1. 길이방향 포착 몸체(10) 및 상기 몸체(10)의 일단부(10a)에 장착된 정전 스크린용 패드(12)를 포함하는 수동 장치로서,
    상기 몸체(10)는 절연되어 있고 상기 패드(12)는 전도성이며,
    도전성 코팅부를 포함하고/하거나 적어도 하나의 도전성 재료로 충전된 폴리머 재료의 로드(14)는 패드(12)와 전기적으로 접촉되고 몸체(10) 내측에서 길이방향으로 연장되며,
    상기 몸체(10)는 외측표면을 제공하고, 도전성 재료의 층(202)은 몸체(10)의 외측표면 상에 배열되고, 상기 층(202)은 패드(12)로부터 절연되는, 수동 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 로드(14)는 상기 몸체(10) 길이의 10% 이상에 걸쳐 연장되는, 수동 장치.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 패드(12)는 도전성 베이스(13)를 경유하여 상기 몸체(10)에 장착되고, 상기 로드(14)는 상기 베이스(13)를 경유하여 상기 패드(12)와 전기적으로 접촉되는, 수동 장치(100, 200).
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 로드(14) 및 상기 베이스(13)는 단일편(single piece)을 형성하는, 수동 장치.
  5. 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서,
    필기 팁(16) 또는 그 등가물을 포함하는, 수동 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 필기 팁(16)은 저장소(18)로부터 공급받고, 상기 저장소(18)는 상기 로드(14) 내측에 완전히 또는 부분적으로 위치되는, 수동 장치.
  7. 청구항 1 내지 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 몸체(10)는 절연 폴리머 재료, 나무, 세라믹, 유리, 또는 그 등가물로 만들어지는, 수동 장치.
  8. 청구항 1 내지 7 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 층(202)은 적어도 부분적으로 상기 로드(14)와 길이방향으로 중첩되어 연장되는, 수동 장치.
  9. 청구항 1 내지 8 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 층(202)은 상기 로드(14) 길이의 적어도 30%에 걸쳐서 연장되는, 수동 장치.
  10. 청구항 1 내지 9 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 층(202)은 금속 포일 또는 도전성 라미네이트를 포함하는, 수동 장치.
  11. 청구항 1 내지 10 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 로드(14)는 상기 몸체(10)로부터 이격되어 있는, 수동 장치.
  12. 청구항 1 내지 11 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 로드 및 상기 몸체는 실질적으로 통형상이고, 상기 로드 및 상기 몸체는 실질적으로 통형상인 외측표면을 각각 제공하고, 상기 로드의 외측표면과 상기 몸체의 외측표면 사이의 반경방향 거리는 5mm보다 작은, 수동 장치.
  13. 청구항 1 내지 12 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수동 장치는 소극적 유형(passive type)을 포함하는, 수동 장치.
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