KR20160027724A

KR20160027724A - 스타일러스

Info

Publication number: KR20160027724A
Application number: KR1020140116179A
Authority: KR
Inventors: 김태원; 오준혁
Original assignee: (주)파트론
Priority date: 2014-09-02
Filing date: 2014-09-02
Publication date: 2016-03-10
Also published as: KR101632388B1

Abstract

스타일러스가 개시된다. 본 발명의 스타일러스는 전단에서 후단까지 길이 방향으로 연장되는 하우징, 상기 하우징의 전단을 통해 전단부가 외부로 노출되고, 상기 전단부를 포함하는 적어도 일부가 전도성 재질로 형성되는 닙, 상기 하우징 내부에 위치하고, 상기 닙의 후단부와 결합하는 제1 전도부재, 상기 하우징 내부에 위치하고, 상기 제1 전도부재의 후단부와 결합하는 제2 전도부재, 상기 제2 전도부재의 전단 방향의 이동을 제한하고, 상기 하우징의 적어도 일부와 전기적으로 연결된 스토퍼를 포함하되, 이동체는 상기 닙, 상기 제1 전도부재 및 상기 제2 전도부재를 포함하고, 상기 닙의 전단부에 길이 방향으로 가해지는 외력에 의해 길이 방향으로 일체로 이동할 수 있다.

Description

스타일러스{Stylus}

본 발명은 터치 패널과 연동하여 위치를 지시하면서 추가적인 신호를 입력할 수 있는 스타일러스에 관한 것이다.

최근의 전자 장치는 다양한 형태의 입력 수단을 제공하고 있다. 예를 들어, 최근의 스마트폰 및 태블릿 컴퓨터와 같은 전자 장치는 손가락 등 신체의 일부를 터치 패널에 접촉시켜 터치 패널 상의 위치를 지시할 수 있는 입력 수단이 보편적으로 제공된다.

경우에 따라서는 입력의 정교함이나 필기에 있어서의 편의성을 달성하기 위해 다양한 형태의 스타일러스가 제공되기도 한다. 종래에는 정전 방식의 스타일러스가 널리 사용되었는데 이는 스타일러스의 닙(nib) 부분이 손가락을 대체할 수 있도록 도전성 재질로 형성된 것이다. 이러한 방식의 스타일러스는 손가락의 감지를 위한 터치 패널을 공용으로 이용할 수 있고 구조가 단순하다는 장점을 가진다. 그러나 터치 패널 상의 위치를 지시하는 것 이외에 별도의 추가적인 신호의 입력은 불가하다는 단점이 있었다.

이를 보완할 수 있는 방식으로서, 전자기 유도 방식의 스타일러스 펜이 사용되기도 한다. 이는 전자기 유도가 가능한 회로를 구비하고 있으면서, 스타일러스의 닙 부근에 위치한 코일에 의해 생성된 무선 신호를 터치 패널에 전달하는 방식이다. 이러한 방식은 무선 신호의 주파수를 변경하는 것에 의해 추가적인 신호를 입력할 수 있다. 그러나 이러한 방식은 별도의 전용 패널을 구비해야 하고, 전자기 유도 회로가 구비되어야 하므로 스타일러스 펜의 구조가 복잡하다는 단점이 있다.

또한, 다른 방식으로서 블루투스 등 별도의 무선통신 모듈을 구비하여 위치를 지시하는 것 이외의 별도의 부가적인 신호는 무선통신을 통해 송신하는 방식이 사용되기도 한다. 그러나 이는 스타일러스 펜에 전원이 공급되어야 하며, 무선통신 모듈이 구비되어야 하므로 구조가 복잡하다는 단점이 있다.

본 발명이 해결하려는 과제는, 터치 패널 상에서 위치를 지시하는 것과 별도로 추가적인 신호를 입력할 수 있는 스타일러스를 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하려는 다른 과제는, 정전식 터치패널 상에서 정전식 방식으로 위치를 지시함과 동시에 별도의 전용 패널 없이 추가적인 신호를 입력할 수 있는 스타일러스를 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하려는 또 다른 과제는, 스타일러스의 사용자가 복잡한 입력 행위를 수행하지 않고 간단한 필압 변화 행위로도, 터치 패널 상에서 위치를 지시하는 것과 별도로 추가적인 신호를 입력할 수 있는 스타일러스를 제공하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 스타일러스는 전단에서 후단까지 길이 방향으로 연장되는 하우징, 상기 하우징의 전단을 통해 전단부가 외부로 노출되고, 상기 전단부를 포함하는 적어도 일부가 전도성 재질로 형성되는 닙, 상기 하우징 내부에 위치하고, 상기 닙의 후단부와 결합하는 제1 전도부재, 상기 하우징 내부에 위치하고, 상기 제1 전도부재의 후단부와 결합하는 제2 전도부재, 상기 제2 전도부재의 전단 방향의 이동을 제한하고, 상기 하우징의 적어도 일부와 전기적으로 연결된 스토퍼를 포함하되, 이동체는 상기 닙, 상기 제1 전도부재 및 상기 제2 전도부재를 포함하고, 상기 닙의 전단부에 길이 방향으로 가해지는 외력에 의해 길이 방향으로 일체로 이동할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제2 전도부재는 상기 이동체가 전단 방향으로 최대로 이동한 경우 상기 스토퍼와 전기적으로 연결될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 이동체는 전단 방향으로 최대로 이동한 상태보다 상대적으로 후단 방향으로 이동한 경우, 상기 스토퍼와 전기적으로 분리될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 이동체는 상기 닙에 길이 방향으로 가해지는 외력이 없는 경우 전단 방향으로 최대로 이동하여, 상기 제2 전도부재가 상기 스토퍼와 전기적으로 연결될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 이동체는 상기 닙에 길이 방향으로 가해지는 외력이 소정의 크기 이상인 경우, 상기 스토퍼와 전기적으로 분리될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 닙과 상기 제1 전도부재는 서로 전기적으로 연결되고, 상기 제1 전도부재와 상기 제2 전도부재는 서로 전기적으로 연결될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 하우징은 파지하는 신체와 접촉하는 도체부를 포함하고, 상기 스토퍼와 전기적으로 연결되는 상기 하우징의 적어도 일부는 상기 도체부를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 도체부는 상기 하우징에 있어서 상기 스토퍼가 형성된 부분을 기준으로 후단 방향에 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 이동체는 상기 도체부와 직접적으로는 전기적으로 연결되지 않을 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 이동체를 전단 방향으로 밀어내는 탄성체를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 탄성체는 상기 닙과 상기 스토퍼 사이에 위치하여, 상기 닙과 상기 스토퍼를 이격시킬 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 탄성체는 일단이 상기 닙의 후단부와 결합하고, 타단이 상기 스토퍼의 전단부와 결합하고, 상기 제1 전도부재를 내부에 수용하는 코일형 스프링일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 닙의 상기 전도성 재질은 전도성 필름으로 형성되고, 상기 전도성 필름은 닙의 몸체의 표면의 적어도 일부를 덮을 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 스토퍼는 개구를 포함하고, 상기 제1 전도부재는 상기 개구를 통과하여 상기 닙과 상기 제2 전도부재와 각각 결합할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제2 전도부재 및 상기 스토퍼는 서로 대향하는 면이 다른 극성을 가지는 자석으로 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 스타일러스는 터치 패널 상에서 위치를 지시하는 것과 별도로 추가적인 신호를 입력할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 스타일러스는 정전식 터치패널 상에서 정전식 방식으로 위치를 지시함과 동시에 별도의 전용 패널 없이 추가적인 신호를 입력할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 스타일러스는 스타일러스의 사용자가 복잡한 입력 행위를 수행하지 않고 간단한 필압 변화 행위로도, 터치 패널 상에서 위치를 지시하는 것과 별도로 추가적인 신호를 입력할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스타일러스의 단면도이다.
도 2는 닙, 제1 전도부재, 제2 전도부재 및 스토퍼를 설명하기 위해서 도 1에 도시된 스타일러스의 일부를 확대한 도면이다.
도 3은 본 본 발명의 일 실시예에 따른 스타일러스와 연동하여 작동하는 터치 패널의 평면도이다.
도 4 및 도 5는 도 3의 교차점의 사용상태에 따른 단면도이다.
도 6은 도 2에 도시된 스타일러스에서 이동체가 후단 방향으로 이동한 것을 설명하기 위한 단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 본 발명을 설명하는데 있어서, 해당 분야에 이미 공지된 기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명을 부가하는 것이 본 발명의 요지를 불분명하게 할 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명에서 이를 일부 생략하도록 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 용어들은 본 발명의 실시예들을 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 해당 분야의 관련된 사람 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

이하, 첨부한 도 1 내지 도 6을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 스타일러스에 대해 설명한다.

도 1 내지 도 2을 참조하면, 스타일러스(100)는 하우징(110), 닙(120), 제1 전도부재(130), 제2 전도부재(140) 및 스토퍼(160)를 포함한다.

하우징(110)은 펜과 같이, 일 방향을 길이 방향(L)으로 하여 연장된 막대 형태이다. 하우징(110)의 일단은 전단(111)이 되고, 반대측의 타단이 후단(112)이 된다. 따라서 전단(111)에서 후단(112)을 잇는 직선의 방향이 길이 방향(L)으로 정의된다.

하우징(110)은 내부 공간을 형성한다. 내부 공간에는 닙(120)의 적어도 일부와 제1 전도부재(130), 제2 전도부재(140) 및 스토퍼(160)가 수용된다. 하우징(110)의 전단에는 개구가 형성되어 내부 공간과 외부 공간이 연통될 수 있다. 이 개구를 통해 닙(120)의 전단부가 외부로 노출되게 된다.

하우징(110)은 전단부(113)와 후단부(114)의 두 부분으로 구분될 수 있다. 전단부(113)와 후단부(114)는 이후 구체적으로 설명할 스토퍼(160)의 위치를 기준으로 구분될 수 있다. 전단부(113)와 후단부(114)는 서로 다른 재질로 형성될 수 있는데, 예를 들어, 전단부(113)는 비(非)도전성의 수지재로 형성되고, 후단부(114)는 도전성의 재질로 형성될 수 있다. 이에 대해서는 이하에서 더욱 상세하게 설명하도록 한다.

하우징(110)은 스타일러스(100)가 사용자에 의해 사용될 때, 사용자의 손에 의해 파지된다. 통상적으로 스타일러스(100)가 사용되는 경우 사용자는 주로 후단부(114) 부분을 파지하게 된다. 전단부(113) 부분도 일부 파지할 수 있으나 주로 파지하는 부분이 후단부(114)가 되는 것이 일반적이다.

닙(nib)(120)은 스타일러스(100)에 있어서, 펜의 촉과 같은 형태를 가진다. 닙(120)은 스타일러스(100)가 사용될 때, 통상적으로 터치 패널에 접촉되는 손가락을 대체한다. 따라서 닙(120)은 스타일러스(100)가 지시하는 대상에 접촉되거나 근접하게 된다. 닙(120)은 하우징(110)의 전단(111) 개구를 통해 일부가 외부로 노출된다. 구체적으로, 닙(120)은 하우징(110)의 전단(111)의 개구를 관통하여 위치하거나 하우징(110)의 전단(111)의 개구 부분에 결합되도록 위치한다.

닙(120)은 스타일러스(100)와 연동하여 작동하는 터치 패널의 터치 구현 방식에 따라 그 재질 및 형태가 달라질 수 있다. 통상적으로 스타일러스(100)와 연동하여 작동하는 터치 패널은 감압식 방식 또는 정전식 방식 등이 있을 수 있다. 여기서 터치 패널의 방식은 상술한 예시에 한정되는 것은 아니다.

일례로, 스타일러스(100)와 연동하여 작동하는 터치 패널이 감압식 방식일 경우 닙(120)은 터치 패널에 압력을 정확하면서도 충분하게 전달할 수 있도록 전단부가 첨예한 형태로 형성된다. 그리고 재질에는 큰 제한이 없으나, 터치 패널의 표면에 스크래치 등을 형성하지 않도록 수지재로 형성되는 것이 보통이다.

다른 일례로, 스타일러스(100)와 연동하여 작동하는 터치 패널이 정전식 방식일 경우 닙(120)은 소정의 유전율을 가지면서 전도성이 재질로 형성된다. 그리고 일정 수준 이상의 면적에서 터치 패널과 접촉될 수 있도록 가요성의 재질로 형성된다.

정전식 방식의 구현 방식에 대해 구체적으로 살펴보면 다음과 같다. 도 3은 예시적인 정전식 터치 패널(200)이다. 터치 패널(200)은 복수의 행 및 열의 전극 라인(210, 220)을 포함하고, 행 및 열의 전극 라인(210, 220)이 교차하는 교차점(230)이 복수 개가 형성된다.

도 4는 터치가 되지 않은 상태의 교차점(230)에서의 터치 패널(200)의 측단면도이다. 교차점(230)에서는 행 또는 열의 전극 라인 중 하나가 상부 전극(231)을 형성하고 다른 하나가 하부 전극(232)을 형성한다. 상하부 전극(231, 232)은 유전체에 의해 분리되어 있고, 상하부 전극(231, 232) 사이에는 소정의 커패시턴스(C1)가 형성되어 있다. 상하부 전극(231, 232) 사이에서 형성된 전기장 라인이 도시되어 있다.

도 5는 터치가 된 상태의 교차점(230)에서의 터치 패널(200)의 측단면도이다. 터치 부재(120)가 상부 전극(231) 부근에 위치한다. 여기서, 터치 부재(120)는 손가락 또는 본 발명에서의 닙이 될 수 있다. 터치 부재(120)와 상부 전극(231) 사이에서는 커패시턴스(C2)가 형성된다. 이로 인해, 터치가 되지 않은 상태에서의 상하부 전극(231, 232) 사이의 커패시턴스(C1)는 터치 부재(120)와 상부 전극(231) 사이의 커패시턴스(C2)만큼 감소하게 된다. 터치 패널(200)의 센싱부는 상하부 전극(231, 232) 사이의 커패시턴스의 감소를 감지하여 터치 여부를 파악할 수 있다. 도 5에는 상하부 전극(231, 232) 사이에서 형성된 전기장 라인 중 일부가 하부 전극(232)과 터치 부재(120)로 이동된 것이 도시되어 있다.

여기서, 터치 부재(120)는 상부 전극(231)과의 사이에 형성된 커패시턴스(C2)보다 훨씬 더 큰 접지 커패시턴스(Cg)를 가진다. 이 접지에 대한 커패시턴스(Cg)가 충분히 크지 않다면, 터치 부재(120)와 상부 전극(231) 사이에는 의미 있는 커패시턴스(C2)가 형성되지 않게 되고, 결과적으로 상하부 전극(231, 232) 사이의 커패시턴스의 감소량(C2)도 의미 있는 수준으로 나타나지 않게 된다. 터치 부재(120)의 접지는 터치 부재(120)의 주변 상황에 따라서 달라질 수 있다. 통상적으로, 스타일러스(100)의 하우징(110) 또는 하우징(110)을 파지하는 신체의 일부 등이 터치 부재(120)의 접지가 될 수 있다. 접지는 터치 부재(120)와의 사이에서 터치 부재(120)와 상부 전극(231) 사이의 커패시턴스(C2)보다 훨씬 큰 접지 커패시턴스(Cg)를 형성하기만 하면 문제되지 않는다. 본 실시예에서 닙(120)은 직접적으로 혹은 간접적으로 접지와 접지 커패시턴스(Cg)를 형성할 수 있다.

본 발명에서 닙(120)은 감압식 방식 및 정전식 방식 모두에 적용될 수 있도록 닙(120) 중 터치 패널과 접하는 전단부가 전도성 재질로 형성된다. 구체적으로, 닙(120)은 닙(120)의 형태를 결정하는 닙(120)의 몸체(121)와 그 표면의 적어도 일부에 덮혀 있는 전도성 필름(122)으로 형성된다. 닙(120)의 몸체(121)는 외력에 의해 형태가 변형되었다가 외력이 제거되면 원래의 형태로 복원될 수 있는 재질을 포함하는 것이 바람직하다. 이러한 가요성 재질의 몸체는 닙(120)이 터치 패널(200)에 접촉되는 경우 필기감을 증대시킬 수 있다. 예를 들어, 몸체(121)는 고무 등의 재질로 형성될 수 있다. 몸체(121)는 닙(120)의 형상을 결정할 수 있다. 여기서 전도성 필름(122)은 닙(120)의 전단부를 덮고 있고, 후술할 제1 전도부재(130)와 후단부에서 결합되도록 후단부까지 연장된다.

전도성 필름(122)은 탄소 나노 튜브(CNT; Carbon Nano Tube) 소재를 포함할 수 있다. 더욱 구체적으로, 탄소 나노 튜브를 포함하는 전도성 박막은 나일론, 폴리에스테르 등의 직물에 탄소 나노 튜브의 고분자가 포함된 수용성 물질을 함침시킨 것으로 형성될 수 있다.

제1 전도부재(130)는 하우징(110) 내부에 위치하고, 닙(120)의 후단부와 결합한다. 그리고 제1 전도부재(130)는 그 후단 방향에서 제2 전도부재(140)와 결합한다. 제1 전도부재(130)는 도전성의 재질로 형성된다. 따라서 제1 전도부재(130)는 닙(120)의 전도성 필름(122)과 전기적으로 연결된다. 그리고 제2 전도부재(140)와도 전기적으로 연결된다. 따라서 제1 전도부재(130)를 매개로 하여 닙(120)의 전도성 필름(122)과 제2 전도부재(140)가 전기적으로 연결된다.

제1 전도부재(130)는 닙(120)보다 단면이 작은 막대형으로 형성된다. 제1 전도부재(130)는 하우징(110)과 동일한 길이 방향을 가지도록 배열된다. 여기서 제1 전도부재(130)의 길이 방향의 중심축과 닙(120)의 중심축이 일치하도록 배열되는 것이 바람직하다.

제2 전도부재(140)는 하우징(110) 내부에 위치하고, 제1 전도부재(130)의 후단부와 결합한다. 제2 전도부재(140)는 도전성의 재질로 형성된다. 따라서 제2 전도부재(140)는 제1 전도부재(130)와 전기적으로 연결된다. 결과적으로, 제2 전도부재(140)는 제1 전도부재(130)를 매개로 하여 닙(120)의 전도성 필름(122)과 전기적으로 연결된다.

제2 전도부재(140)는 제1 전도부재(130)보다 단면의 크기가 큰 막대형으로 형성된다. 그리고 제2 전도부재(140)는 하우징(110)과 동일한 길이 방향을 가지도록 배열된다. 여기서 제2 전도부재(140)의 길이 방향의 중심축과 제1 전도부재(130)의 중심축이 일치하도록 배열되는 것이 바람직하다. 결과적으로 닙(120), 제1 전도부재(130) 및 제2 전도부재(140)는 하우징(110) 내부에서 중심축이 일치하도록 배열된다.

닙(120), 제1 전도부재(130) 및 제2 전도부재(140)는 이동체(150)를 이룬다. 이동체(150)를 이루는 각 부분은 서로 길이 방향(L)으로 배열되어 결합되어 있다.

도 2및 도 6을 참조하면, 이동체(150)는 닙(120)의 전단부에 길이 방향(L)으로 가해지는 외력에 의해 길이 방향(L)으로 일체로서 이동할 수 있다.

구체적으로, 도 2에 도시된 것과 같이, 이동체(150)는 초기 상태에서 전단 방향(L1)으로 최대한 이동한 상태를 유지한다. 초기 상태란 이동체(150)에 외력이 가해지지 않은 상태이다. 이러한 상태에서 이동체(150)에 후단 방향(L2)의 외력이 가해지면 도 6에 도시된 것과 같이, 이동체(150)는 후단 방향(L2)으로 이동한다. 그리고 외력이 다시 제거되면, 이동체(150)는 초기 상태로 복원되어 전단 방향(L1)으로 최대한 이동한다.

이동체(150)는 전단 방향(L1)의 변위는 스토퍼(160)에 의해서 제한된다. 스토퍼(160)는 이동체(150)가 전단 방향(L1)으로 최대한 이동한 경우 제2 전도부재(140)와 접촉되도록 형성되어, 이동체(150)가 더 이상 전단 방향(L1)으로 이동하지 못하도록 한다.

구체적으로, 스토퍼(160)는 하우징(110)의 내부에서 돌출되어 형성된다. 스토퍼(160)의 중심 부분에는 개구가 형성되어 있다. 닙(120)은 스토퍼(160)를 기준으로 전단 방향(L1)에 위치하고, 제2 전도부재(140)는 후단 방향(L2)에 위치한다. 제1 전도부재(130)는 상기 개구를 관통하여 닙(120)과 제2 전도부재(140)를 연결한다.

이동체(150)가 전단 방향(L1)으로 최대한 이동하는 경우, 제2 전도부재(140)의 전단과 스토퍼(160)의 후단이 접하면서 이동체(150)의 변위를 제한한다. 그리고 외력에 의해 이동체(150)가 후단 방향(L2)으로 이동하게 되면, 제2 전도부재(140)의 전단과 스토퍼(160)의 후단이 이격된다. 그리고 외력이 제거되면 다시 제2 전도부재(140)의 전단과 스토퍼(160)의 후단이 접하게 된다.

이동체(150)에 외력이 제거되면 초기 상태로 복원될 수 있도록 탄성체(170)가 더 포함된다. 탄성체(170)는 외력에 의해 압축되었다가 외력이 제거되면 원 상태로 복원되는 스프링이 사용될 수 있다. 탄성체(170)는 닙(120)과 스토퍼(160) 사이에 위치하여, 복원력에 의해 닙(120)과 스토퍼(160) 사이를 이격시킬 수 있다. 탄성체(170)는 내부의 중공부를 가지는 코일형 스프링으로 형성되고, 상기 중공부에 제1 전도부재(130)가 수용된다. 따라서 이동체(150)가 후단 방향으로 이동하기 위해서는 탄성체(170)의 복원력보다 큰 외력이 가해져야 한다.

또한, 제2 전도부재(140) 및 스토퍼(160)는 서로 대향하는 면이 다른 극성을 가지는 자석으로 형성될 수 있다. 이를 통해, 제2 전도부재(140)와 스토퍼(160)는 서로 당기는 인력을 발생시킨다. 따라서 이동체(150)에 외력이 제거되면 상기 인력에 의해 이동체(150)가 전단 방향(L1)으로 이동하여 초기 상태로 복원될 수 있다. 따라서 이러한 경우 이동체(150)가 후단 방향(L2)으로 이동하기 위해서는 상기 인력보다 큰 외력이 가해져야 한다.

스토퍼(160)는 하우징(110)의 일부와 전기적으로 연결된다. 구체적으로 스토퍼(160)는 하우징(110) 중 도체부(114)에 해당하는 부분과 전기적으로 연결된다. 그리고 이동체(150)가 전단 방향(L1)으로 최대한 이동하여 제2 전도부재(140)의 전단과 스토퍼(160)의 후단이 접하게 되는 경우, 제2 전도부재(140)의 전단과 스토퍼(160)의 후단은 전기적으로 연결된다. 이를 위해 스토퍼(160)의 후단은 도전성 재질로 형성된다. 결과적으로 닙(120)과 하우징(110)은 제1 전도부재(130), 제2 전도부재(140) 및 스토퍼(160)를 순차적으로 매개로 하여 전기적으로 연결된다.

이렇게 닙(120)과 하우징(110)이 전기적으로 연결됨에 따라, 앞서 도 3 내지 도 5를 참조하여 설명하였던 접지 커패시턴스(Cg)가 형성된다. 이러한 상태에서 터치 패널의 센싱부는 닙(120)의 접촉 및 접근 여부를 감지할 수 있다.

도 6에 도시된 것과 같이, 닙(120)에 후단 방향(L2)으로 탄성체(170)의 복원력보다 큰 외력이 가해질 경우 이동체(150)가 후단 방향(L2)으로 이동한다. 이동체(150)의 이동에 따라 제2 전도부재(140)와 스토퍼(160)가 이격되어 기존의 전기적인 연결이 분리된다.

이에 따라 닙(120)과 하우징(110)의 전기적인 연결도 분리된다. 따라서 닙(120)과 하우징(110) 사이의 접지 커패시턴스(Cg)도 제거되거나 감소되게 된다. 이러한 접지 커패시턴스(Cg)의 변화는 터치 패널의 센싱부가 감지할 수 있다.

상기 외력이 제거되거나 탄성체(170)의 복원력보다 작아지는 경우, 이동체(150)는 다시 전단 방향으로 최대한 이동하여 닙(120)과 하우징(110)의 전기적인 연결이 복원된다. 따라서 접지 커패시턴스(Cg)는 다시 형성되게 된다. 이러한 접지 커패시턴스(Cg)의 변화는 터치 패널의 센싱부가 감지할 수 있다.

상술한 것과 같이, 터치 패널의 센싱부는 스토퍼(160)와 제2 전도부재(140)의 전기적 연결이 변화되어 접지 커패시턴스(Cg)가 일시적으로 변화하는 것을 감지할 수 있다. 터치 패널(200) 또는 터치 패널(200)이 장착된 장치는 센싱부가 이러한 변화를 감지한 것을 스타일러스(100) 사용자의 별도의 추가적인 입력 신호의 감지로 처리할 수 있다. 이를 통해 스타일러스(100)는 터치 패널(200) 상에서 지시하는 위치에 관한 정보 이외의 추가적인 정보를 터치 패널(200)에 전달할 수 있다.

또한, 스타일러스(100)의 사용자는 별도의 버튼이나 스위치를 조작하는 행위 없이, 간단하게 길이 방향(L)의 외력을 일시적으로 가하는 것에 의해 추가적인 입력 신호를 전달할 수 있다. 이러한 외력은 스타일러스(100)의 닙(120)에 가해지는 필압을 일시적으로 증가시키는 조작으로 달성될 수 있다.

여기서 추가적인 입력 신호란 스타일러스(100)가 지시하는 터치 패널(200) 상의 위치에 관한 입력 신호가 아닌 다른 종류의 입력 신호를 의미한다. 상기 다른 종류의 입력 신호는 터치 패널(200)의 제어부 또는 터치 패널(200)이 탑재되어 있는 장치의 설정에 의해 다양한 종류로 정해질 수 있다. 예를 들어, 상기 다른 종류의 입력 신호는 스타일러스(100)에 의해 터치 패널(200)에 글자 또는 그림 등을 이루는 선을 입력하는 경우 입력하는 선의 색을 변화시키는 것일 수 있다. 또한, 선을 지우는 기능으로 변환하는 것일 수 있다. 본 발명에서 입력 신호의 종류는 한정되지 않는다.

상술한 것과 같은 동작이 이루어지는 경우에 이동체(150)는 하우징(110)과 직접 전기적으로 연결되지 않는 것이 바람직하다. 여기서 직접 전기적으로 연결된다는 것은 다른 매개체를 통하지 않고 직접 물리적으로 접촉하여 전기적으로 연결되는 것을 의미한다. 본 발명에서 이동체(150)는 오직 스토퍼(160)를 매개로 하여서만 하우징(110)과 전기적으로 연결되어야 한다.

닙(120)과 하우징(110) 사이에 형성되는 접지 커패시턴스(Cg)의 크기가 충분히 크고 일정하게 유지될 필요가 있다. 이를 위해서 하우징(110)은 스타일러스(100)를 파지하는 신체와 전기적으로 연결될 필요가 있다. 따라서 하우징(110)은 도 2에 도시된 것과 같이, 일부가 도체부(114)로 형성될 수 있다. 이에 따라 도체부(114)는 스토퍼(160)와 전기적으로 연결되어 있어서 이동체(150)가 전단 방향(L1)으로 최대로 이동한 상태에서 닙(120)과 전기적으로 연결되게 된다.

도체부(114)는 스타일러스(100)를 파지하는 신체와 잘 접촉될 수 있도록 하우징(110)의 후단부(114)에 형성될 수 있다. 여기서 하우징(110)의 후단부(114)는 하우징(110)의 내부에 스토퍼(160)가 위치한 부분을 기준으로 후단 방향(L2)이 될 수 있다.

하우징(110)의 전단부(113)는 비(非)도전성 재질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 하우징(110)의 전단부(113)는 통상적인 플라스틱 수지재로 형성될 수 있다. 이러한 경우, 하우징(110)의 전단부(113) 부분에 수용되어 있는 닙(120) 및 제1 전도부재(130)가 하우징(110)의 전단부와 직접 접촉되는 것이 가능하다. 따라서 닙(120) 및 제1 전도부재(130)가 하우징(110)의 전단부(113)에 수용되는데 있어서 구조를 간소화할 수 있다. 반면에 하우징(110)의 후단부(114) 부분에 수용되어 있는 제2 전도부재(140)는 하우징(110)의 내부에서 하우징(110)의 후단부(114)의 도체부와 직접 접촉되지 않아야 한다.

이상, 본 발명의 스타일러스의 실시예들에 대해 설명하였다. 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부한 도면에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자의 관점에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명의 범위는 본 명세서의 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

100: 스타일러스 110: 하우징
120: 닙 130: 제1 전도부재
140: 제 전도부재 150: 이동체
160: 스토퍼 170: 탄성체
200: 터치 패널

Claims

전단에서 후단까지 길이 방향으로 연장되는 하우징;
상기 하우징의 전단을 통해 전단부가 외부로 노출되고, 상기 전단부를 포함하는 적어도 일부가 전도성 재질로 형성되는 닙;
상기 하우징 내부에 위치하고, 상기 닙의 후단부와 결합하는 제1 전도부재;
상기 하우징 내부에 위치하고, 상기 제1 전도부재의 후단부와 결합하는 제2 전도부재;
상기 제2 전도부재의 전단 방향의 이동을 제한하고, 상기 하우징의 적어도 일부와 전기적으로 연결된 스토퍼를 포함하되,
이동체는 상기 닙, 상기 제1 전도부재 및 상기 제2 전도부재를 포함하고, 상기 닙의 전단부에 길이 방향으로 가해지는 외력에 의해 길이 방향으로 일체로 이동할 수 있는 스타일러스.
제1 항에 있어서,
상기 제2 전도부재는 상기 이동체가 전단 방향으로 최대로 이동한 경우 상기 스토퍼와 전기적으로 연결되는 스타일러스.
제1 항에 있어서,
상기 이동체는 전단 방향으로 최대로 이동한 상태보다 상대적으로 후단 방향으로 이동한 경우, 상기 스토퍼와 전기적으로 분리되는 스타일러스.
제1 항에 있어서,
상기 이동체는 상기 닙에 길이 방향으로 가해지는 외력이 없는 경우 전단 방향으로 최대로 이동하여, 상기 제2 전도부재가 상기 스토퍼와 전기적으로 연결되는 스타일러스.
제1 항에 있어서,
상기 이동체는 상기 닙에 길이 방향으로 가해지는 외력이 소정의 크기 이상인 경우, 상기 스토퍼와 전기적으로 분리되는 스타일러스.
제1 항에 있어서,
상기 닙과 상기 제1 전도부재는 서로 전기적으로 연결되고,
상기 제1 전도부재와 상기 제2 전도부재는 서로 전기적으로 연결되는 스타일러스.
제1 항에 있어서,
상기 하우징은 파지하는 신체와 접촉하는 도체부를 포함하고,
상기 스토퍼와 전기적으로 연결되는 상기 하우징의 적어도 일부는 상기 도체부를 포함하는 스타일러스.
제7 항에 있어서,
상기 도체부는 상기 하우징에 있어서 상기 스토퍼가 형성된 부분을 기준으로 후단 방향에 형성되는 스타일러스.
제7 항에 있어서,
상기 이동체는 상기 도체부와 직접적으로는 전기적으로 연결되지 않는 스타일러스.
제1 항에 있어서,
상기 이동체를 전단 방향으로 밀어내는 탄성체를 더 포함하는 스타일러스.
제10 항에 있어서,
상기 탄성체는 상기 닙과 상기 스토퍼 사이에 위치하여, 상기 닙과 상기 스토퍼를 이격시키는 스타일러스.
제11 항에 있어서,
상기 탄성체는 일단이 상기 닙의 후단부와 결합하고, 타단이 상기 스토퍼의 전단부와 결합하고, 상기 제1 전도부재를 내부에 수용하는 코일형 스프링인 스타일러스.
제1 항에 있어서,
상기 닙의 상기 전도성 재질은 전도성 필름으로 형성되고,
상기 전도성 필름은 닙의 몸체의 표면의 적어도 일부를 덮는 스타일러스.
제1 항에 있어서,
상기 스토퍼는 개구를 포함하고,
상기 제1 전도부재는 상기 개구를 통과하여 상기 닙과 상기 제2 전도부재와 각각 결합하는 스타일러스.
제1 항에 있어서,
상기 제2 전도부재 및 상기 스토퍼는 서로 대향하는 면이 다른 극성을 가지는 자석으로 형성되는 스타일러스.