KR20160060168A - 정정 용량 터치 디스플레이를 위한 개선된 스타일러스 입력 장치 - Google Patents

정정 용량 터치 디스플레이를 위한 개선된 스타일러스 입력 장치 Download PDF

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KR20160060168A
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Abstract

새로운 스타일러스는 정전 용량 터치 디스플레이와 함께 사용하도록 설계된다. 상기 스타일러스는 와이어 메시를 포함하는 팁 및 홀더를 포함한다. 팁 설계는 사용자가 메시를 통해 볼 수 있고 아래에 위치해 있는 디스플레이의 부분을 관측할 수 있도록 한다. 와이어 메시 패턴은 동일한 형상의 고체 도전판과 같이 정전 용량 터치 디스플레이에 의해 전기적으로 감지되도록 구성된다. 일실시예에서, 스타일러스 팁은 약 8mm 직경의 외부 림과, 약 2mm 직경의 동심의 보다 작은 내부 림을 포함할 수 있다. 사용 중에 각도의 변화를 보상하기 위해 스크링 코일이 홀더에 팁을 부착하는데 사용될 수 있다.

Description

정정 용량 터치 디스플레이를 위한 개선된 스타일러스 입력 장치{IMPROVED STYLUS INPUT DEVICE FOR CAPACITIVE TOUCH DISPLAY}
본 발명은 일반적으로 터치 검출 분야에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 사람의 손가락에 의한 터치의 검출에 최적화된 정전 용량 터치 디스플레이(capacitive touch display)와 함께 사용하도록 구성된 스타일러스를 제공하는 것에 관한 것이다.
버턴 또는 키, 마우스, 트랙볼, 조이스틱, 터치 디스플레이 등과 같이, 많은 유형의 입력 장치가 컴퓨팅 시스템에서 동작을 수행하는데 현재 이용가능하다. 본 명세서에서는 "컴퓨팅 시스템"이란 용어가 컴퓨터, 태블릿, PDA, 셀룰러 폰, "스마트" 폰 등을 포함하는데 사용된다. 터치 디스플레이는, 특히 하락하는 가격 뿐만 아니라 편의성 및 다용도성으로 인해 더욱 대중화되고 있다. 터치 디스플레이는 터치 감지면(10)(도 1 참조)을 가진 투명한 패널일 수 있는 터치 센서 패널과, 부분적으로 또는 완전히 패널 뒤에 위치하여 터치 감지면이 디스플레이 디바이스의 가시 영역의 적어도 일부를 커버할 수 있는 LCD(liquid crystal display)와 같은 디스플레이 디바이스(20)를 포함할 수 있다. 터치 디스플레이는 사용자가 손가락(40), 스타일러스(42)(도 2는 고무 팁 스타일러스의 일례를 도시함) 또는 디스플레이 디바이스에 의해 디스플레이되는 사용자 인터페이스 정보에 의해 명령된 위치(30)에 있는 다른 객체를 사용하여 터치 감지 디스플레이를 터치함으로써 다양한 제어 기능을 수행하게 할 수 있다. 일반적으로, 터치 감지 디스플레이를 위한 제어 시스템은 터치 이벤트 및 터치 센서 디스플레이 상에서의 터치 이벤트의 위치를 인식할 수 있으며, 그 다음에 컴퓨팅 시스템은 터치 이벤트 시에 나타나는 디스플레이에 따라서 터치 이벤트를 해석할 수 있고, 그 후 터치 이벤트에 기초하여 하나 이상의 동작을 수행할 수 있다.
정전 용량 터치 디스플레이는 통상 적어도 하나의 투명 기판층 상의 도전성 영역 위에 놓여 패터닝된 복수의 박막층으로서 제조된다. 도전성 영역은 복수의 행 및 열로 배열된 다수의 정전 용량 소자를 포함한다. 단일 정전 용량 센서는 하나의 행이 하나의 열과 교차하는 위치에 형성된다. 정전 용량 센서 어레이는 복수의 열과 복수의 행을 교차시킴으로써 형성된 복수의 그러한 개별 센서에 의해 형성된다. 사용자의 손가락이 터치면(10)의 특정 영역(30)에 접촉하면, 개별 정전 용량 센서로부터의 하나 이상의 감지된 신호의 분석에 기초하여 사용자의 손가락의 근사 위치가 판정될 수 있다. 또한 다양한 해석 기법들을 사용하여 센서들 사이의 위치에서의 터치 이벤트를 검출할 수 있다.
개별 정전 용량 센서들 사이의 거리는 정전 용량 터치 센서 어레이의 분해능을 결정한다. 사람의 손가락에 의한 터치 이벤트의 검출에 최적인 정전 용량 터치 디스플레이를 위한 설계는 정전 용량 터치 센서 어레이의 분해능을 증가시키기 위해 센서 밀도를 보다 높게 하려고 한다. 동시에, 센서의 수를 증가시키는 것은 장치의 복잡도를 증가시키고 생산 비용을 증가시킨다.
사용자 입력을 위해 손가락을 사용하는데 있어서의 한가지 한계는 터치 감지면으로부터 기름기(oil deposit)를 제거하기 위해 규칙적인 간격으로 화면을 닦을 필요가 있다는 것이다. 그러한 목적을 위해 극세사 세정포(microfiber cleaning cloth)가 추천되지만, 흔히 쉽게 이용가능하지는 않다. 따라서 그러한 세정포에 대한 편리한 보관 기능 또는 컴퓨터 시스템의 터치 감지 스크린의 세정을 용이하게 하는 장치에 대한 요구가 존재한다.
정전 용량 터치 또는 촉각 센서를 이용하는 일부 모바일 장치는 작은 입력 영역 내에 위치하는 다수의 소프트 버턴 및 아이콘을 갖는 사용자 인터페이스를 갖는다. 사람의 손가락 크기로는 우연히 이웃 버턴 또는 아이콘을 활성화하지 않고 한번에 하나의 버턴을 활성화하기가 어려울 수 있다. 터치 스크린 인터페이스에 있어서, 사용자에 의한 잠재적인 입력 영역 상에서 줌 인하는 소프트웨어 확대경의 사용이 이 문제를 다소 경감시키는 것을 돕지만, 이 방법은 귀중한 화면 공간을 사용하고, 다른 입력 옵션 상에서 줌 인할 위험이 있으며, 사용자를 혼란스럽고 짜증스럽게 한다. 이들 상황에서 한가지 대안은 버턴 또는 아이콘을 활성화시키기 위해 손가락 끝보다 작은 끝을 가진 펜 또는 스타일러스를 사용하는 것이다.
정전 용량 터치 감지 디스플레이를 사용하는 일부 애플리케이션은 스타일러스 기반의 수기(handwriting) 및 스케칭(sketching)를 허용한다. 수기 및 스케칭을 위한 애플리케이션을 사용하는 경우, 스타일러스 팁(tip)의 크기, 스타일러스의 전기 전도도 및 사용자의 원하는 입력을 적절히 추적하는 스타일러스 팁의 능력이 성능에 중요한 요소이다. 팁의 크기는 터치 인터페이스 상의 스타일러스의 풋프린트(footprint)를 결정한다. 팁이 너무 작으면, 그 풋프린트는 도전성 스타일러스 팁과 디스플레이의 정전 용량 센서 사이에 충분한 정전 용량 커플링을 제공하기에 충분히 크지 않을 수도 있다. 스타일러스가 비전도성이거나 또는 부분적으로 전도성이면, 영향을 받는 센서에 대해 충분한 신호 세기를 제공하지 않을 수 있다. 사용자는 입력을 반복해야 함으로써 불만스럽게 될 수 있다. 동시에, 너무 큰 팁은 큰 풋프린트를 남기며(도 2 또는 도 3 참고) 시야를 방해하고, 기록을 어색하게 하고 부자연스럽게 만든다.
스타일러스의 각도를 변경하는 것은 좋은 수기(fine handwriting)에 문제를 제공할 수도 있다. 종래기술의 스타일러스 설계는 예컨대 미국 특허 5,999170호에 개시된 바와 같이 이 문제를 보상하기 위해 볼-인-소켓 유니버셜 조인트(ball-in-socket universal joint)(44)를 포함하는 것으로 알려져 있다. 그러나, 이러한 유니버셜 조인트는 일단 각이 변경되면 추가적인 복잡한 메커니즘 없이 최초의 선호 위치로 돌아갈 수 없다. 스타일러스의 팁을 한 각도로 디스플레이에서 들어올리는 것은 사용자가 터치 감지면 상의 완전한 배치를 위해 팁의 다른 각도를 요구한 디스플레이의 다른 부분에서 기록을 시작하기 전에 공칭 각도로 팁을 회전시킬 것을 요구할 수 있다.
따라서 개선된 스타일러스는 정전 용량 터치 디스플레이와 전기적으로 결합하기에 충분히 큰 풋프린트 영역을 제공하되, 입력 영역을 보는 것을 방해하지 않으면서 좋은 수기 및 아이콘 선택을 동시에 허용할 필요가 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 사람의 손가락에 의한 터치 이벤트의 검출에 최적화된 정전 용량 터치 센서 디스플레이와 함께 사용하기 위한 입력 장치로서 새로운 스타일러스를 제공함으로써 종래기술의 상기 및 다른 단점들을 극복하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 컴퓨팅 시스템에 의해 디스플레이에 대한 스타일러스의 존재 및 이동을 신뢰할 수 있게 검출할 수 있도록 디스플레이 표면 위에 충분한 풋프린트를 갖는 스타일러스를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 자연스러운 좋은 기록 및 디스플레이 상에 제공되는 작은 아이콘들의 동작을 용이하게 하기 위해 스타일러스에 의해 기록되는 라인의 움직이는 끝을 볼 수 있도록 개선한 스타일러스 입력 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 디스플레이에 대한 스타일러스의 존재 및 움직임을 컴퓨팅 장치에 의해 신뢰할 수 있게 검출하도록 디스플레이 표면 영역 위에 필요한 풋프린트를 유지하면서 터치 패널 표면에 대해 스타일러스가 경사지게 할 수 있는 피보팅 및 복원 메커니즘을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 컴퓨팅 시스템에 편리하게 보관하고 부착하도록 구성된 스타일러스를 제공하는 것이다.
마지막으로, 본 발명의 목적은 디스플레이 표면의 세정에 사용되는 천을 보관하도록 구성된 스타일러스를 제공하는 것이다.
본 발명의 스타일러스는 스테인레스 스틸 와이어와 같은 도전성 재료를 사용하여 생성된 메시를 포함하는 팁을 포함하는데, 여기서 메시 패턴은 동일한 형상의 고체 도전판과 동일한 정전 용량 터치 디스플레이에 의해 전기적으로 감지된다. 동시에, 메시는 사용자가 스타일러스 팁 아래에 위치해 있는 디스플레이를 메시를 통해 볼 수 있게 하고 관측할 수 있게 한다. 일실시예에서, 스타일러스 팁은 약 8mm 직경의 외부 림과, 약 2mm 직경의 동심의 보다 작은 내부 림을 포함할 수 있다. 이 경우 메시는 도전성 와이어로 이루어진 2개의 동심 원으로 형성된다.
본 발명의 스타일러스에 의해 그려지는 라인은 일반적으로 팁의 풋프린트의 중심에 위치해 있는 러닝 단부(running end)를 가질 수 있다. 일반적으로 평면인 팁의 다양한 형상은 원형, 타원형, 정사각형 등을 포함하는 새로운 팁 설계의 예들로서 설명된다. 팁은 사용자들 사이의 기록 각도 선호의 변화를 수용하도록 스프링 와이어의 복수의 코일형 루프를 통해 스타일러스의 홀더에 부착될 수도 있다.
본 발명에 따르면, 컴퓨팅 시스템에 의해 디스플레이에 대한 스타일러스의 존재 및 이동을 신뢰할 수 있게 검출할 수 있고, 자연스러운 좋은 기록 및 디스플레이 상에 제공되는 작은 아이콘들의 동작을 용이하게 하기 위해 스타일러스에 의해 기록되는 라인의 움직이는 끝을 볼 수 있도록 개선한 스타일러스 입력 장치가 제공된다.
도 1은 정전 용량 터치 디스플레이 및 이것의 사용자의 손가락과의 상호작용을 도시한 측면도.
도 2는 압축성 고무로 만들어진 넓은 팁을 가진 종래기술의 스타일러스의 측면도.
도 3은 볼-인-소켓 유니버셜 조인트를 통해 홀더에 부착된 넓은 팁을 갖는 종래기술의 스타일러스의 측면도.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예의 평면도.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예의 측면도.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예의 평면도.
도 7은 본 발명의 제 2 실시예의 측면도.
도 8은 본 발명의 스타일러스의 팁의 다양한 형상의 평면도.
도 9는 이하에 보다 상세히 설명되는 추가 개선사항을 포함하는 본 발명의 스타일러스의 측면도.
도 10은 도 9에 도시된 스타일러스의 분해 측면도.
도 11은 펼쳐진 세정포를 갖는 도 9의 스타일러스의 측면도.
청구 대상은 명세서의 결론부에서 구체적으로 지적되고 분명히 청구되어 있다. 본 발명의 전술한 특징들 및 기타 특징들은 첨부 도면을 참고할 때 다음의 상세한 설명 및 첨부한 청구범위로부터 보다 명확해질 것이다. 이들 도면은 상세한 설명에 따른 몇몇 실시예만 도시하고 있으며, 따라서 그 범위를 한정하는 것으로 고려되어서는 안 되며, 상세한 설명은 첨부 도면을 이용하여 보다 구체적이고 상세하게 설명될 것이다.
다음 설명은 특허청구된 대상을 철저히 이해하도록 구체적인 세부사항과 함께 다양한 예들을 제시한다. 그러나, 당업자는 본 명세서에 개시된 특정 세부사항들 중 하나 이상 없이도 특허청구된 대상이 실시될 수도 있음을 이해할 것이다. 또한, 일부 환경에서는, 특허청구된 대상을 불필요하게 모호하게 하지 않도록, 공지된 방법, 절차, 시스템, 컴포넌트 및/또는 회로들은 상세하게 설명하지 않았다. 다음 설명에서, 첨부 도면에 참조번호를 부여하여 도면의 일부를 이루도록 하였다. 도면에서, 특별한 지적이 없는 한 유사한 부호는 통상 유사한 구성요소를 가리킨다. 상세한 설명, 도면, 및 청구항에서 기술된 예시적인 실시예는 제한을 의미하지는 않는다. 특허청구된 대상의 사상 또는 범위로부터 벗어나지 않고 다른 실시예들이 이용될 수 있고, 다른 변경들이 이루어질 수도 있다. 본 명세서에 일반적으로 기술되고 도면에 예시된 본 발명의 측면들은 다양한 다른 구성으로 배열, 대체, 결합 및 설계될 수 있으며, 이 모든 것은 본 명세서의 일부로 간주되고 그 일부를 형성한다.
본 발명은 정전 용량의 변화에 기초하여 사람의 손가락에 의한 터치 이벤트를 검출하도록 구성되는 정전 용량 터치 센서 디스플레이의 동작 원리를 이용한다. 손가락 또는 다른 도전성 객체는 컴퓨팅 시스템에 의해 접촉점 가까이에서 정전 용량을 변화시키는 접지 대상으로 감지된다. 잘못된 정의(positive) 터치 검출을 제거하기 위해, 컴퓨팅 시스템은 센서 어레이의 적어도 하나의 정전 용량 감지 요소 내 정전 용량의 변화를 감지함으로써 도전 주체(conductive subject)와의 접촉의 풋프린트의 크기를 평가한다. 충분히 큰 신호가 검출되면, 컴퓨팅 시스템은 최소의 사전결정된 풋프린트가 취득되었음을 인식하고 터치 이벤트를 등록한다. 그 다음에 (영향받은 정전 용량 센서 그룹을 포함하는)풋프린트의 중심을 터치 포인트로 지정한다. 사용자가 필기 동안 손가락 또는 스타일러스를 움직이면, 컴퓨팅 시스템에 의해 스타일러스의 움직임을 따라 디스플레이 상에 선이 그려진다. 컴퓨팅 시스템에 의해 감지된 터치 포인트에 대응하는 선의 움직임 끝은 통상 손가락 또는 스타일러스의 풋프린트 영역의 대략 중심에 위치한다.
본 발명의 스타일러스의 새로운 팁 설계는 적절한 기능을 보장하기 위해 디스플레이의 정전 용량 측정 터치 센서 어레이와의 팁의 접촉 동안에 팁의 전체 풋프린트를 통해 전기 전도성 재료를 제공할 필요가 없다는 발견에 기초한다. 대신에, 팁은 "시 스루(see-through)" 와이어 메시로 만들어질 수 있다. 도전성 와이어의 2개의 인접하게 배열된 부분은 정전 용량 센서 어레이에 의해 와이어들 사이의 동일한 폭 및 거리의 도전성 재료의 고체 스트립과 유사하게 보인다. 센서 어레이의 분해능에 따라, 와이어의 두 부분이 고체 도전성 스트립과 동일한 방식으로 감지됨을 보장하기 위해 와이어의 두 부분 사이에 보다 크거나 작은 거리가 허용될 수 있다.
이 현상에 대한 설명은 2개의 병렬 도체 주위에 전자기장의 곡률의 이해에 기초한다. 가장 강한 전자기장은 그러한 도체들 사이에 존재하고, 가장 약한 전자기장은 이들로부터 먼 위치에 존재한다. 2개의 병렬 와이어의 경우, 와이어들의 간격이 정전 용량 센서 어레이의 분해능 및 감도에 의해 결정된 임계치를 초과하지 않는 한, 강한 장은 그들 사이의 위치에서뿐만 아니라 와이어들 각각 상에서 정전 용량 센서에 의해 감지된다.
본 발명의 실시예의 스타일러스 팁은, 전기 도전성 재료로 이루어지며 내부 영역이 팁 아래 디스플레이를 보는 것을 실질적으로 방해하지 않도록 한 채로 적어도 풋프린트의 주변의 일부 또는 전체 길이를 따라 위치해 있는 도전성 외부 림을 포함할 수 있다.
전술한 바와 같이, 통상의 고체 팁 설계의 스타일러스는 중심을 보는 것을 어렵게 하여 좋은 기록을 곤란하게 한다. 새로운 팁은 내부 영역으로부터 도전성 재료의 대부분 또는 전부를 제거하여 중심이 보이게 함으로써 이 문제를 해결한다. 동시에, 도전성 재료는 컴퓨팅 시스템에 의한 신뢰성 있는 정전 용량의 변화 검출을 충분히 보장하고, 따라서 촉각 센서 디스플레이 상의 새로운 스타일러스에 의한 터치 이벤트의 감지를 충분히 보장한다.
도전성 와이어의 단일 라인은 와이어의 직경보다 훨씬 더 넓은 전기장 효과를 생성한다. 정전 용량 계산 관점에서, 고체 팁으로부터 도전성 재료의 50%를 제거하는 것은 정전 용량의 최소량만 감소시킨다.
새로운 스타일러스(100)의 제 1 실시예가 도 4 및 5에 보다 상세하게 도시되어 있다. 팁의 메시는 둥글고 일반적으로 평평한 외부 림(110) 및 동일 중심의 내부 림(111)을 포함하며, 둘 모두는 도전성 와이어로 이루어질 수 있다. 팁은 원형, 타원형, 나선형 또는 이하에 보다 상세히 설명하는 다른 형상을 가질 수 있다. 와이어는 컴퓨팅 시스템에 의해 효과적으로 인식되도록 팁의 풋프린트 영역 주위에 그려진 원호의 적어도 75% 이상을 커버한다. 팁의 와이어의 형상에 의해 규정되는 원형의 외부 림(110)은 그것을 통해 아래의 디스플레이의 부분을 볼 수 있게 함으로써 새로운 스타일러스를 사용한 기록을 보다 자연스럽게 한다. 실시예들에서, 외부 림(110)의 직경은 약 5mm 내지 약 12mm일 수 있으며, 내부 림(111)의 직경은 약 1mm 내지 약 5mm일 수 있다. 와이어 직경은 약 0.1mm 내지 약 1.5mm로 선택될 수 있다. 와이어의 재료는 스테인레스 스틸, 베릴륨 구리, 니티놀, 피아노 와이어 또는 도전성 금속일 수 있다. 도전성 비금속 재료가 또한 사용될 수 있다.
팁의 외부 림(110)은 일반적으로 평면을 규정하고, 통상의 비완압 어태치먼트(rigid attachment) 방법을 이용하여 스타일러스 홀더에 부착될 수도 있고 또는 본 발명의 적어도 일부 실시예에서는 예컨대 내부 림(111)에 연결된 코일 스프링(120)을 사용하여 부착될 수도 있다. 코일 스프링(120)의 목적은 사전 정의된 최초각(α)으로부터의 편차 이후 기록이 예상될 때 디스플레이 표면에 대한 스타일러스의 각도의 편향을 보상하는 것이다. 스타일러스의 홀더와 스타일러스의 팁에 의해 정의된 평면 사이의 예각(α)은 일반적으로 약 20도 내지 약 90도 범위 내에 있고, 공칭의 희망 각도는 약 45도 내지 60일 수 있다. (볼-인-소켓 유니버셜 조인트와 같은) 팁과 스타일러스 홀더 사이의 부착 검포넌트의 이전 설계와 달리, 코일 스크링의 이점은 그것이 디스플레이의 표면으로부터 스타일러스를 들어올릴 시에 사전 정의된 각도(α)로 최초 위치에 팁을 반환한다는 것이다. 이것은 본 발명의 스타일러스에 의한 기록이 다른 설계들보다 보다 자연스럽게 한다. 코일 스프링(120)의 다른 이점은 팁 메시 림(110, 111) 및 코일 스프링(120) 모두가 단일의 연속적인 와이어 조각을 사용하여 만들어 질 수 있어 스타일러스를 쉽고 간단하게 생산할 수 있다는 것이다.
본 발명의 스타일러스의 성능을 더욱 최적화하기 위해, 림(110) 및 코일 스프링(120)의 와이어가 직선부(130)로서 홀더 내부로 연장될 수 있다(홀더는 도시되지 않음). 와이어(130)는 또한 홀더의 표면에서 노출될 수 있고 팁과 사용자 사이의 전기 접속을 보장하기 위해 사용자의 손과 밀접한 접촉을 하도록 구성될 수 있다. 신체는 전기 접지 역할을 하며 따라서 스타일러스의 팁을 이러한 접지에 연결하는 것은 컴퓨팅 시스템에 의한 검출의 감도를 증가시키는데 있어 유리하다. 스타일러스의 홀더부를 전기 접속 재료(예컨대 금속)로 만들고 와이어를 홀더에 접속하는 것과 같이, 와이어(130)와 사용자의 손 사이의 전기 접속을 이루기 위해 다양한 구성이 개발될 수 있다. 다른 설계(도시되지 않음)는 홀더의 한 단부로부터 다른 단부로 나선 형식으로 연장되는 스타일러스 홀더의 외부 표면에 대해 와이어(130)를 감싸는 것을 포함할 수 있다.
스타일러스의 "시 스루" 팁의 제 2 실시예가 도 6 및 7에 도시되어 있다. 이 설계는 메시(112)를 사용하여 팁의 풋프린트를 형성한다. 메시는 위에서와 동일한 와이어를 사용하여 만들어질 수도 있고, 또는 가장자리의 외부 림에 대해 보다 강한 와이어를 사용하고 팁의 내부 영역에는 보다 작은 직경의 와이어를 사용하여 만들어 질 수도 있다. 스타일러스의 팁은 와이어 연장부(113)를 사용하거나 또는 본 발명의 제 1 실시예에 대해 설명한 바와 같이 코일 스프링(120)으로 스타일러스 홀더에 부착될 수 있다.
실시예들에서, 팁의 메시부는 예컨대, 팁의 중심은 완전히 오픈한 채로 남겨두고 기록 동안 보다 디스플레이를 관찰하기 쉽게, 팁의 전체 내부 영역을 커버할 수도 있고 커버하지 않을 수도 있다. 팁의 외부 형상은 도 6에 도시된 바와 같이 정사각형일 수도 있고, 도 4에 도시된 바와 같이 원형일 수도 있으며, 또는 본 명세서를 통해 설명하는 어떠한 형상일 수도 있다.
메시(112)의 와이어 패턴은 도 6에 도시된 바와 같이 정사각형일 수 있는데, 이 형상은 평면 설계에 이용하거나 팁을 형성하는 직물(weave) 방법을 이용하는데 유익하다. 그러나, 개별 와이어들 간의 공간이 컴퓨팅 시스템에 의한 터치 이벤트의 신뢰성 있는 검출에 요구되는 최소치를 초과하지 않는 임의의 다른 설계가 제공될 수 있다. 실시예들에서, 메시의 인접한 부분들 사이의 간격 또는 거리는 4 mm이하일 수 있다. 실시예들에서, (중앙에 메시 커버링이 있든 없든)팁의 림의 형상은 전술한 바와 같이 원형 또는 정사각형일 수 있다. 림의 형상은 또한 도 8에 도시된 바와 같이 일반적으로 오목형, 예컨대, 중앙이 십자형인 원형 팁(114a), 모서리가 둥근 정사각형(또는 직사각형) 팁(114b), 하트형 팁(114c) 또는 별 모양 팁(114d)일 수 있다.
스타일러스의 다른 개선사항들
본 발명의 스타일러스의 추가 개선사항을 이제 설명한다. 제 1의 추가 개선사항은 스타일러스의 보관 문제(storage issue)를 다룬다. 통상적으로, 스타일러스의 보관은 컴퓨팅 시스템의 커버에 부착된 펜형 홀더 포켓을 이용하여 달성된다. 새로운 홀딩 구성은 홀더의 중앙부 내에 위치해 있는 적어도 하나의 자석 또는 일부 실시예에서는 2개의 자석(제 1 자석이라고 함)을 사용하는 것을 포함한다(도 9 참고, 자석(140, 142)). 자석 쌍은 스타일러스를 예컨대 태블릿 컴퓨터의 금속 하우징과 같은 컴퓨팅 시스템의 하우징의 강자성부 옆에 유지하는 것을 돕는다. 또는, 하우징의 이 부분은 하우징의 표면 가까이에 위치해 있는 하나 이상의 자석(제 2 자석이라고 함; 도시되지 않음)을 포함할 수도 있다. 하나의 자석에 비해 둘 이상의 자석을 갖는 것의 이점은 자석이 스타일러스의 길이를 따라 이격되어 있으면 스타일러스의 회전을 방지하고 태블릿의 원하는 가장자리를 따라 스타일러스를 배향시킬 수 있다는 것이다.
실시예들에서, 자석은 홀더에 대해 바깥쪽으로 향하는 반대의 극성을 가질 수 있고(부의 극성을 가진 자석(140)과 정의 극성을 가진 자석(142)), 이들 사이의 거리가 컴퓨팅 시스템 내부에 위치해 있는 알려진 내부 자석의 거리와 일치한다. 예컨대, iPad 2 태블릿 컴퓨터는 약 15mm 거리에 위치한 한 쌍의 내부 자석을 갖는다. 일실시예에서 자석(140, 142)의 쌍은 동일 거리만큼 이격될 수 있고 IPad 2의 가장자리를 따라 스타일러스를 유지하도록 매칭되는 반대 극성을 가질 수 있다.
제 2의 개선사항은 손가락으로 디스플레이 표면을 터치한 결과로서 남겨진 기름기와 얼룩으로부터 디스플레이 표면을 깨끗이 하는 프로세스를 용이하게 하도록 구성된다. 디스플레이 표면을 깨끗이 하기 위해 극세사천과 같은 세정포가 통상적으로 사용된다. 이러한 천의 보관은 본 발명에 의해 스타일러스의 내부 공간을 활용함으로써 개선된다.
세정포(152)를 감아서 보관하도록 구성된 협소한 축(156) 및 손잡이(154)를 포함하는 착탈식 삽입부(150)가 제공된다. 디스플레이 표면을 세정하는 단계는 축(156)에 대해 감긴 채로 또는 천(152)을 펼쳐서 통상의 방법으로 디스플레이 표면을 세정함으로써 세정포(152)를 사용하여 달성될 수 있다. 세정포(152)는 축(156)으로부터 분리될 수 있으며, 따라서 천이 더러워지면 새 천으로 교체될 수 있다. 축(156)은 중간에 슬릿을 가질 수 있고, 또는 천(152)을 수용하기 위한 적절한 구성(도시되지 않음)을 가질 수 있다.
상술한 본 발명은 다른 상이한 컴포넌트들 또는 요소들 내에 포함되거나 이들에 접속된 상이한 컴포넌트들 또는 요소들을 예시한다. 이러한 예시된 아키텍처는 단지 예들일 뿐이며, 실은 동일한 기능을 달성하는 많은 다른 아키텍처가 구현될 수도 있다. 개념적인 의미에서, 동일한 기능을 달성하기 위한 컴포넌트들의 임의의 구성은 원하는 기능이 달성되도록 효과적으로 연관된다. 따라서, 특정 기능을 달성하기 위해 결합된 임의의 두 컴포넌트가, 아키텍처 또는 중간 컴포넌트에 관계없이 원하는 기능이 달성되도록, 서로 연관된 것처럼 보일 수도 있다. 마찬가지로, 그렇게 연관된 임의의 두 컴포넌트가 원하는 기능을 달성하기 위해 서로에게 "기능적으로 연결"되거나 "동작가능하게 결합"되는 것으로 보일 수도 있다. 동작가능하게 결합가능한 특별한 예로는 물리적으로 정합가능 및/또는 물리적으로 상호작용하는 컴포넌트 및/또는 무선으로 상호작용가능 및/또는 무선으로 상호작용하는 컴포넌트 및/또는 논리적으로 상호작용 및/또는 논리적으로 상호작용가능한 컴포넌트들을 들 수 있지만, 이들에 한정되지는 않는다.
이상, 특정 실시예를 참조하여 본 발명을 설명하였지만, 이들 실시예는 본 발명의 원리 및 적용을 단순히 예시할 뿐이다. 따라서, 예시적인 실시예에 대해 수많은 변형이 이루어질 수 있고 첨부한 청구범위에 의해 규정된 본 발명의 사상 및 범주로부터 벗어나지 않고 다른 구성들이 고안될 수도 있다.
10: 터치 감지면
20: 디스플레이 디바이스
40: 사용자 손가락
42, 100: 스타일러스
110: 외부 림
111: 내부 림
112: 메시
113: 와이어 연장부
114a, 114b, 114c, 114d : 팁
120: 코일 스프링
130: 와이어
140, 142: 자석
150: 착탈식 삽입부
152: 세정포
154: 손잡이
156: 축

Claims (13)

  1. 정전 용량 터치 디스플레이와 함께 사용하기 위한 스타일러스로서,
    상기 디스플레이는 상기 디스플레이 상에 사람의 손가락의 최소의 사전정의된 풋프린트(footprint)를 생성하는 상기 손가락에 의한 터치의 감지에 최적화되고,
    상기 스타일러스는 홀더와 상기 홀더에 부착된 팁(tip)을 포함하며,
    상기 팁은 상기 최소의 사전정의된 풋프린트를 적어도 커버하는 크기의 전기 도전성 메시를 포함하고,
    상기 팁은 또한 상기 메시를 상기 디스플레이와 접촉하게 배치하도록 구성되며, 상기 메시는 상기 홀더와 예각을 이루도록 배향된 평면을 정의하고, 이것에 의해 상기 팁은 사용 중에 상기 메시를 통해 상기 디스플레이의 관측을 가능하게 하는
    스타일러스.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 메시는 외부 림 및 내부 림을 포함하는
    스타일러스.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 외부 림 및 상기 내부 림은 동심 원(concentric circles)인
    스타일러스.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 외부 림은 직경이 약 5mm 내지 약 12mm이고, 상기 내부 림은 직경이 약 1mm 내지 약 5mm인
    스타일러스.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 메시는 약 0.1mm 내지 약 2mm의 직경을 갖는 도전성 와이어로 이루어지는
    스타일러스.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 메시는 원, 타원, 나선, 정사각형, 직사각형, 하트 및 별 형상을 포함하는 그룹으로부터 선택된 형상을 갖는
    스타일러스.
  7. 제 1 항에 있어서,
    사용 중에 상기 팁과 상기 홀더 사이의 상기 예각은 약 20도 내지 약 90도인
    스타일러스.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 예각은 약 45도 내지 약 60도인
    스타일러스.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 팁은 상기 홀더에 대한 상기 팁의 사전결정된 최초 위치를 정의하는 코일 스프링을 통해 상기 홀더에 접속되고, 이것에 의해 상기 코일 스프링은 상기 팁과 상기 디스플레이 사이의 접촉을 여전히 유지한 채 사용 중에 상기 예각의 변화를 수용하도록 구성되며, 상기 코일 스프링은 또한 상기 팁이 상기 디스플레이로부터 들어올려질 때 상기 팁을 최초 위치로 반환하도록 구성되는
    스타일러스.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 홀더는 제 1 자석을 포함하고, 상기 정전 용량 터치 디스플레이는, 적어도 일부가 강자성 재료로 이루어지거나 또는 제 2 자석을 포함하는 하우징을 갖는 컴퓨팅 시스템의 컴포넌트이고, 상기 제 1 자석은 상기 하우징의 상기 부분 옆에 상기 스타일러스를 유지하도록 구성되는
    스타일러스.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 자석은 상기 홀더의 길이를 따라 이격된 한 쌍의 자석을 포함하는
    스타일러스.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 한 쌍의 자석은 상기 홀더에 대해 바깥쪽으로 배향된 반대 극성을 갖도록 구성되는
    스타일러스.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 홀더 내부에 맞는 크기의 착탈식 삽입부(removable insert)에 대해 감겨져 있는 세정포(cleaning cloth)를 포함하는
    스타일러스.
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