KR20190052246A - 다기능 정전방식 터치펜 - Google Patents

Abstract

본 발명은 정전방식의 터치펜의 고유 기능 이외에 터치펜의 사용시 터치스크린의 이물질이나 대장균 등을 제거할 수 있는 물, 세정제 또는 소독제를 터치스크린의 표면에 방출하도록 함으로써, 터치스크린을 포함하는 전자제품을 사용할 때 사용자의 건강까지도 보장할 수 있도록 하는 다기능 정전방식 터치펜을 제안한다. 상기 다기능 정전방식 터치펜은, 카트리지, 몸체, 닙 바 홀더, 닙 바, 제1뚜껑 및 제2뚜껑을 포함한다.

Description

다기능 정전방식 터치펜 {A multi-function electrostatic touch-pen}

본 발명은 다기능 터치펜에 관한 것으로, 특히, 정전방식의 터치펜의 고유 기능 이외에 터치펜의 사용시 터치스크린의 이물질이나 대장균 등을 제거할 수 있는 물, 세정제 또는 소독제를 터치스크린의 표면에 방출하도록 함으로써, 터치스크린을 포함하는 전자제품을 사용할 때 사용자의 건강까지도 보장할 수 있도록 하는 다기능 정전방식 터치펜에 관한 것이다.

스마트폰 및 노트북과 같은 전자제품이 터치스크린을 채용하였는데, 터치스크린 상에서 전자제품의 동작 지시는 물론이고 직접 글자나 그림을 입력할 수 있도록 함으로써 전자제품의 사용이 더 편리해졌다. 터치스크린 상에서 터치를 인식하는 방식은 감압방식과 정전방식으로 구분할 수 있다.

감압방식은 사용자가 터치스크린의 일정 영역을 손이나 펜으로 압력을 가했을 때, 터치스크린 패널을 구성하는 투명 전도막 2장 사이의 거리의 변동을 감지하여 터치한 영역에 대응하는 좌표를 생성하는 기술이다. 액정 사이에 투명 전도막이 형성되어 있기 때문에 화면의 선명도가 떨어지고, 충격에 약하므로 고해상도 화면을 지원하는 기기는 감압방식을 사용하지 않는다.

정전방식은 터치스크린의 액정 유리에 전기가 통하는 유전체가 코팅되어 있어, 전기가 통하는 물체나 사용자의 손가락이 터치스크린을 터치할 때 흐르는 전기를 감지하여 입력을 판단하는 기술로, 화질의 저하가 거의 없다는 장점이 있다.

연필과 같은 필기도구의 형태를 가지는 터치펜에 대해, 대한민국 등록특허 10-1137444호(2012년 4월 10일)에서는 볼펜기능을 더 추가하였다. 상기의 발명에서는 터치펜의 고유기능에 볼펜 기능을 추가하기 위해 내부 구성과 구조가 상당히 복잡하게 되므로, 제품의 생산단가가 높아지게 되는 단점이 있었다. 스마트폰과 노트북의 사용이 보편화 됨에 따라 볼펜과 같은 필기도구의 사용은 점점 감소하는 추세이기 때문에 터치펜에 볼펜의 기능을 추가한다는 것이 현실적으로 큰 의미가 없기도 하다.

최근에 발표된 바에 의하면, 스마트폰에 포함된 대장균의 개수가 화장실의 변기보다도 더 많다고 한다. 이는 많은 사람이 스마트폰을 유용하게 사용하고 있지만, 스마트폰의 세척 등 위생에 대해서는 무관심하다는 것을 반증하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 정전방식의 터치펜의 고유 기능 이외에 터치펜의 사용시 터치스크린의 이물질이나 대장균 등을 제거할 수 있는 물, 세정제 또는 소독제를 터치스크린의 표면에 방출하도록 함으로써, 터치스크린을 포함하는 전자제품을 사용할 때 사용자의 건강까지도 보장할 수 있도록 하는 다기능 정전방식 터치펜을 제공하는 것에 있다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 다기능 정전방식 터치펜은, 카트리지, 몸체, 닙 바 홀더, 닙 바, 제1뚜껑 및 제2뚜껑을 포함한다.

상기 카트리지는 내부에 다기능 액체가 충전된다. 상기 몸체는 비어 있는 내부에 상기 카트리지를 내장하며, 외면에 충전량 확인용 윈도우가 길이 방향으로 형성된 도체로 이루어진다. 상기 닙 바 홀더는 일단이 상기 몸체의 일 단에 결합하며, 반대 단으로 갈수록 단면적이 감소한다. 상기 닙 바는 상기 닙 바 홀더의 비어 있는 내부에 장착되며, 일 단은 상기 닙 바 홀더의 반대 단의 외부로 돌출하고 반대 단은 상기 카트리지에 삽입되며, 상기 다기능 액체의 일정량을 접촉 면으로 유출하고, 양쪽 끝으로 갈수록 단면적이 감소하는 형태를 가진다. 상기 제1뚜껑은 상기 몸체의 일단을 덮고, 상기 제2뚜껑은 상기 몸체의 반대 단에 장착된다. 여기서 상기 카트리지는, 일단에 상기 닙 바 삽입홀이 형성되며 투명 또는 반투명한 카트리지 바디, 상기 카트리지 바디의 내부에 설치되는 충전액 표시패널, 상기 충전액 표시패널과 상기 카트리지 바디의 반대 단 사이에 설치되는 밸브 유닛 및 상기 밸브 유닛과 상기 카트리지 바디의 반대 단 사이에 설치되어 상기 밸브 유닛을 구성하는 밸브의 동작을 제어하는 공기 유출 제어유닛으로 구현할 수 있다.

본 발명에 따른 다기능 정전방식 터치펜은, 터치스크린을 포함하는 전자제품에 신호의 입력을 쉽게 할 수 있으며, 특히 사용할 때 사용자의 건강까지도 보장할 수 있으며, 구성 및 제조가 간단하여 소비되는 제조비용도 적다는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 다기능 정전방식 터치펜의 외관을 나타낸다.
도 2는 본 발명에 따른 다기능 정전방식 터치펜을 분리한 상태를 나타낸다.
도 3은 카트리지의 동작을 설명한다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 예시적인 실시 예를 설명하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 1은 본 발명에 따른 다기능 정전방식 터치펜의 외관을 나타낸다.

도 2는 본 발명에 따른 다기능 정전방식 터치펜을 분리한 상태를 나타낸다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 다기능 정전방식 터치펜(100)은, 제1뚜껑(110), 닙 바 홀더(120), 닙 바(130), 몸체(140), 카트리지(150) 및 제2뚜껑(160)으로 구성된다는 것을 알 수 있다.

몸체(140)와 카트리지(150)는 도체로 구현하여 사용자가 본 발명에 따른 다기능 정전방식 터치펜(100)을 맨손으로 잡았을 때, 사용자 몸의 정전기가 본 발명에 따른 다기능 정전방식 터치펜(100)을 통해 터치스크린 패널에 전달될 수 있어야 한다.

제1뚜껑(110)은 몸체(140)의 일단 즉 닙 바 홀더(120) 및 닙 바(130)를 덮어, 카트리지(150)로부터 닙 바(130)에 전달되는 다기능 액체가 증발되는 것을 방지한다. 본 발명에서는 다기능 액체를 카트리지(150)에 충전시킨 후 사용할 것을 제안하는데, 다기능 액체로는 물, 세정제 및 소독제 중 하나를 선택하거나 이들을 혼합한 것이다.

닙 바 홀더(120)는 일단의 외면에 형성된 제1나사산(122)을 이용하여 몸체(140)의 일 단에 결합하며, 반대 단으로 갈수록 단면적이 감소하는 테이퍼드(tapered) 형태의 몸체(121)를 가진다. 닙 바 홀더(120)는 도체로 구현하여야, 사용자가 맨손으로 잡아 사용할 때, 정전방식의 터치펜으로 동작하는데 문제가 없을 것이다.

닙 바(130)는 닙 바 홀더(120)의 비어 있는 내부에 장착되며, 일 단은 닙 바 홀더의 반대 단으로 돌출되며, 반대 단은 카트리지(150)에 삽입되고, 양쪽 끝으로 갈수록 단면적이 감소하고, 상술한 다기능 액체의 일정량을 접촉 면으로 유출하는 기능을 수행한다. 닙 바(130)는 본 발명의 실시를 위해 새롭게 고안된 것이 아니고, 기존에 형광펜 등에서 사용하고 있던 닙을 사용하는 것도 가능하므로, 여기서는 자세하게 설명하지 않는다.

사용자가 본 발명에 따른 다기능 정전방식 터치펜(100)을 사용할 때, 터치스크린 패널에 일정한 명령을 지시하는 동시에, 닙 바(130)를 통해 터치스크린 패널의 표면에 유출되는 다기능 액체 즉 물, 세정제 및 소독액을 이용하여 터치스크린 패널을 세정하거나 소독할 수 있도록 한다. 세정제 및 소독액이 증발성분이 포함되어 있는 경우에는, 일정시간이 지난 후 터치스크린 패널로부터 증발하기 때문에 이를 제거하기 위한 추가 작업이 필요 없다.

몸체(140)는 내부가 비어 있어 후술하는 카트리지(150)가 장착되며, 일 단의 내면에 형성된 제2나사산(142)이 닙 바 홀더(120)를 구성하는 제1나사산(122)과 체결되며, 반대 단의 내면에 형성된 제3나사산(143)으로 후술하는 제2뚜껑(160)이 체결되도록 한다. 몸체(140)의 외부에는 길이 방향으로 투명한 재질로 이루어진 충전량 확인용 윈도우(144)가 설치되어 있다. 충전량 확인용 윈도우(144)는 카트리지(150)에 충전된 다기능 액체의 양을 모니터할 수 있도록 한다.

카트리지(150)는 상술한 다기능 액체를 담고 충전하는 기능을 수행하며 일 단에 닙 바 삽입 홀(152)이 형성된 카트리지 바디(151), 카트리지 바디(151)의 내부에는 충전 표시패널(153), 밸브 유닛(154) 및 공기유출 제어유닛(155)이 순차적으로 설치되어 있다.

카트리지 바디(151)의 일 단에 형성된 닙 바 삽입 홀(152)에는 닙 바(130)가 삽입되며, 닙 바(130)가 카트리지 바디(151)의 내부에 충전된 다기능 액체를 이동하여 닙 바 홀더(120)의 외부로 방출할 수 있도록 한다. 또한, 닙 바 삽입 홀(152)은 다기능 액체를 카트리지 바디(151)의 내부로 충전하는 창구가 된다.

닙 바 삽입 홀(152)과 카트리지 바디(151)의 반대 단과의 사이에는 충전 표시패널(153)이 설치되는데, 충전 표시패널(153)은 카트리지 바디(151)의 일면을 밀폐하고 반대 면은 닙 바(130)가 밀폐하게 되므로, 닙 바(130)로 다기능 액체가 빠져나감에 따라 충전 표시패널(153)은 닙 바(130)의 위치로 이동하게 된다. 이때 충전 표시패널(153)에 이어서 설치되어 있는 밸브 유닛(154)이 역할을 수행한다.

밸브 유닛(154)은 카트리지 바디(151)의 내면에 고정되며 중앙에 밸브용 홀(154-2)이 형성되어 있는 밸브 플레이트(154-1)와 밸브 플레이트(154-1)를 축으로 밸브 플레이트(154-1)의 밸브용 홀(154-2)을 일 방향으로 덮거나 개방하는 일방향 개폐 밸브(154-3)를 포함하고 있다. 도 2를 참조하면, 일방향 개폐 밸브(154-3)는 공기가 카트리지 바디(151)의 외부에서 내부로 인가되는 것은 허용하지만, 외부로부터 특별한 힘이 가해지지 않는 한 카트리지 바디(151)의 내부 공기가 일방향 개폐 밸브(154-3)를 통해 외부로 전달되는 것은 방지하고 있다.

카트리지 바디(151)에 충전된 다기능 액체가 닙 바(130)를 통해 터치스크린으로 유출되면 카트리지 바디(151)에 충전된 다기능 액체가 줄어들게 된다. 본 발명에서는 다기능 액체가 줄어드는 만큼 충전 표시패널(154-3)이 이동하도록 하기 위해 이 순간에는 일방향 개폐 밸브(154-3)가 개방되도록 하였다. 일단 이동한 충전 표시패널(154-3)은 일방향 개폐 밸브(154-3)가 개방되지 않으면 원래의 위치로 환원되지 않게 될 것이다. 이렇게 함으로써 사용하여 감소된 다기능 액체의 양은 충전 표시패널(154-3)의 위치로 파악할 수 있는데, 충전 표시패널(154-3)의 위치는 몸체(140)의 외면에 형성되어 있는 충전량 확인용 윈도우(144)를 통해 확인할 수 있다.

공기유출 제어유닛(155)은 본 발명에 따른 다기능 정전방식 터치펜(100)을 정상적으로 사용할 때에는 일방향 개폐 밸브(154-3)가 자동으로 동작하게 되어 있어 본 발명에 따른 다기능 정전방식 터치펜(100)을 정상적으로 사용할 때에는 전혀 필요가 없지만, 카트리지 바디(151)에 다기능 액체를 보충하고자 할 때에는 일방향 개폐 밸브(154-3)를 강제로 개방해야 하는데, 고정바(155-1), 제1돌출부(155-2) 및 제2돌출부(155-3)로 구현된 공기유출 제어유닛(155)은 이때에야 비로소 사용된다. 고정바(155-1)는 카트리지 바디(151)의 내면에 고정되며, 하나의 바를 사용하는 실시 예는 물론 2개의 바가 카트리지 바디(151)의 내면을 크로스 된 상태로 위치하도록 하는 실시 예도 가능하다. 제1돌출부(155-2)는 고정 바(155-1)의 중앙부에서 밸브 유닛(154) 방향으로 돌출하며, 제2돌출부(155-3)는 고정 바(155-1)의 중앙부에서 카트리지 바디(151)의 반대 단방향으로 돌출한다.

카트리지 바디(151)에 다기능 액체를 보충하기 위해서는, 카트리지 바디(151)를 다기능 정전방식 터치펜(100)에서 분리한 후 공기유출 제어유닛(155)을 구성하는 제2돌출부(155-3)에 외력을 가해 제1돌출부(155-2)가 일방향 개폐 밸브(154-3)를 강제로 개방하도록 한 다음, 카트리지 바디(151)의 일단에 형성된 닙 바 삽입홀(152)을 통해 다기능 액체를 주입한다. 이때에는 일방향 개폐 밸브(154-3)가 개방되어 있으므로, 충전 표시패널(153)이 밸브 유닛(154) 방향으로 이동할 수 있다.

제1돌출부(155-2)는 제2돌출부(155-3)의 재질보다 단단한 것이 바람직한데, 이는 제2돌출부(155-3)가 외력에 의해 제1돌출부(155-2) 방향으로 밀려야 하지만 제1돌출부(155-2)는 일방향 개폐 밸브(154-3)를 밀어 개방할 수 있도록 하여야 하기 때문이다.

제2뚜껑(160)은 일단의 외부에 형성된 제4나사산(161)을 이용하여 몸체(140)의 제3나사산(143)과 체결되어, 몸체(140)의 내부에 장착된 카트리지(150)가 몸체(140)의 내부에서 이동하는 방지한다.

도 3은 카트리지의 동작을 설명한다.

도 3a는 카트리지(150)를 정상적으로 사용함에 따라 카트리지 바디(151)에 충전된 다기능 액체가 외부로 유출될 때의 상황을 설명하고, 도 3b는 다기능 액체를 카트리지 바디(151)에 충전하는 상황을 설명하며, 도 3c는 카트리지 바디를 구성하는 제2돌출부를 설명한다.

도 3a를 참조하면, 카트리지 바디(151)의 내부에 충전된 다기능 액체가 화살표 방향(왼쪽 화살표)으로 이동할 때 일방향 개폐 밸브(154-3)도 화살표 방향(오른쪽 화살표)으로 개방된다는 것을 알 수 있다. 이때에는 공기유출 제어유닛(155)의 움직임은 없다.

도 3b를 참조하면, 화살표 방향(왼쪽 화살표)으로 카트리지 바디(151)의 내부에 강제로 다기능 액체를 보충하고자 할 때, 먼저, 공기유출 제어유닛(155)을 구성하는 제2돌출부(155-3)에 외력(오른쪽 화살표)을 인가하여, 제1돌출부(155-2)가 일방향 개폐 밸브(154-3)를 개방(가운데 화살표)하여야 한다는 것을 알 수 있다.

이상에서는 본 발명에 대한 기술사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 기술자라면 누구나 본 발명의 기술적 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방 가능함은 명백한 사실이다.

110: 제1뚜껑
120: 닙 바 홀더
121: 테퍼드 몸체 122: 제1 나사산
130: 닙 바
140: 몸체
141: 몸체 바디 142: 제2 나사산
143: 제3나사산 144: 충전량 확인용 윈도우
150: 카트리지
151: 카트리지 바디 152: 닙 바 삽입홀
153: 충전량 표시패널
154: 밸브 유닛
154-1: 밸브 플레이트 154-2: 일방향 개폐 밸브
155: 공기유출 제어유닛
155-1: 고정바 155-2: 제1돌출부
155-3: 제2돌출부
160: 제2뚜껑

Claims (5)

1. 내부에 다기능 액체가 충전되는 카트리지;
   비어 있는 내부에 상기 카트리지를 내장하며, 외면에 충전량 확인용 윈도우가 길이방향으로 형성된 도체로 이루어진 몸체;
   일단이 상기 몸체의 일 단에 결합하며, 반대 단으로 갈수록 단면적이 감소하는 닙 바 홀더;
   상기 닙 바 홀더의 비어 있는 내부에 장착되며, 일 단은 상기 닙 바 홀더의 반대 단의 외부로 돌출하고 반대 단은 상기 카트리지에 삽입되며, 상기 다기능 액체의 일정량을 접촉 면으로 유출하고, 양쪽 끝으로 갈수록 단면적이 감소하는 형태를 가진 닙 바;
   상기 몸체의 일단을 덮는 제1뚜껑; 및
   상기 몸체의 반대 단에 장착되는 제2 뚜껑; 을 포함하며,
   상기 카트리지는,
   일단에 상기 닙 바 삽입홀이 형성되며 투명 또는 반투명한 카트리지 바디;
   상기 카트리지 바디의 내부에 설치되는 충전액 표시패널;
   상기 충전액 표시패널과 상기 카트리지 바디의 반대 단 사이에 설치되는 밸브 유닛; 및
   상기 밸브 유닛과 상기 카트리지 바디의 반대 단 사이에 설치되어 상기 밸브 유닛을 구성하는 밸브의 동작을 제어하는 공기 유출 제어유닛; 을
   포함하는 것을 특징으로 하는 다기능 정전방식 터치펜.
2. 제1항에서, 상기 밸브 유닛은,
   상기 카트리지 바디의 내면에 고정되며 중앙에 밸브용 홀이 형성되어 있는 밸브 플레이트; 및
   상기 밸브 플레이트를 축으로 상기 밸브 플레이트의 밸브용 홀을 일 방향으로 덮거나 개방하는 일방향 개폐 밸브; 를
   포함하는 것을 특징으로 하는 다기능 정전방식 터치펜.
3. 제2항에서, 상기 공기 유출 제어유닛은,
   상기 카트리지 바디의 내면에 고정되는 고정 바;
   상기 고정 바의 중앙부에서 상기 밸브 유닛 방향으로 돌출하는 제1돌출부; 및
   상기 고정 바의 중앙부에서 상기 카트리지 바디의 반대 단방향으로 돌출하는 제2돌출부; 를 포함하며,
   상기 제2돌출부에 일정한 크기의 힘을 가하면, 상기 제1돌출부의 돌출부 첨단이 상기 일방향 개폐 밸브를 상기 카트리지 바디의 일 단방향으로 개방시키는 것을 특징으로 하는 다기능 정전방식 터치펜.
4. 제3항에서,
   상기 제1돌출부는 상기 제2돌출부의 재질보다 단단한 것을 특징으로 하는 다기능 정전방식 터치펜.
5. 제1항에서, 상기 다기능 액체는,
   물, 세정제 및 소독제 중 하나인 것을 특징으로 하는 다기능 정전방식 터치펜.

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