KR20190054832A - 전자펜 - Google Patents

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KR20190054832A
KR20190054832A KR1020170151847A KR20170151847A KR20190054832A KR 20190054832 A KR20190054832 A KR 20190054832A KR 1020170151847 A KR1020170151847 A KR 1020170151847A KR 20170151847 A KR20170151847 A KR 20170151847A KR 20190054832 A KR20190054832 A KR 20190054832A
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pen
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module
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electromagnetic
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KR1020170151847A
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조성환
김천희
유영기
안상섭
김민수
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주식회사 더한
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Abstract

전자펜이 개시된다. 본 발명에 따른 전자펜은, 전자기유도를 위한 전자기장을 형성하는 전자기유도용 방사모듈과 전자기유도용 방사모듈을 관통하는 펜심과 전자기유도용 방사모듈을 치폐하는 케이스모듈을 구비하는 펜 본체유닛과, 전자기유도용 방사모듈이 지지되고 펜심이 관통되며 케이스모듈에 대하여 상대이동 가능하게 결합되어 케이스모듈에 대한 상대이동에 따라 펜심의 최하단부와 전자기유도용 방사모듈의 최하단부 사이의 거리를 조절하는 펜촉 높이조절유닛을 포함한다.

Description

전자펜{A ELECTRONIC PEN}
본 발명은, 전자펜에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 화면에서 조작이 가능한 디스플레이를 구비한 전자기기에 사용되는 전자펜에 관한 것이다.
스마트폰과 같은 이동통신 단말기, 피디에이(PDA, personal digital assistants), 태블릿PC (tablet PC) 등은 화면에서 조작이 가능한 디스플레이를 구비한 전자기기로서, 간편한 입력을 위해 터치 패널(Touch Panel)이 주로 사용되고 있다.
종전에는 이러한 터치 패널이 OLED(Organic Light Emitting Diodes), LCD(Liquid Crystal Display), AMOLED(Active Matrix Organic Light Emitting Diodes), FED(Field Emission Display) 등을 포함하는 디스플레이 소자의 상부 또는 하부에 별개로 구성되어 사용되었으나, 최근에는 일체화시키려는 노력이 진행중이다.
그리고 근래들어 손가락의 터치와 전자펜에 의한 터치를 모두 감지할 수 있는 입력장치, 특히 정전용량 방식에 의한 입력 및 유도전자기장을 방출하는 전자펜의 위치를 검출하는 전자기유도 방식에 의한 입력 모두를 감지할 수 있는 입력장치 또한 사용되고 있다.
정전용량 방식은 정전용량 터치 센서 기판에 인듐주석산화물(ITO, indume tin oxide), Metal Mesh, Ag nano wire, CNT 와 같은 투명 도전성 물질로 투명전극 패턴을 형성하고, 이 투명전극 패턴에 외부로 연결되는 연성회로기판을 전기적으로 연결하여 형성하게 된다.
한편, 전자기유도 방식에 의한 입력방식과 관련하여 전자펜에 배터리가 내장된 경우와, 배터리가 내장되지 않는 경우로 구분되어 설명될 수 있다.
우선, 전자펜에 배터리가 내장되어 있지 않은 경우에는 화면에서 조작이 가능한 디스플레이를 구비한 전자기기의 입력장치에 구비된 커패시터(Capacitor)와 코일(Coil)이 연결된 공진회로에 의해, 전자펜에 구비된 커패시터와 코일이 연결된 공진회로가 공진되어 에너지가 전자펜으로 전달된다. 이렇게 전자펜에 전달된 에너지는 전자펜의 사용 시 전자펜에서 방출되며, 화면에서 조작이 가능한 디스플레이를 구비한 전자기기의 입력장치는 전자펜으로부터 전달되는 에너지를 감지하여 전자펜의 위치를 검출한다.
반면, 전자펜에 배터리가 내장된 능동형 전자펜은 내장된 배터리에서 에너지를 공급받아 외부로 전자기장을 방사하며, 면에서 조작이 가능한 디스플레이를 구비한 전자기기의 입력장치는 전자펜으로부터 방사된 전자기장을 감지하여 전자펜의 위치를 검출한다.
전자펜에 배터리가 내장된 능동형 전자펜의 개략적인 구조가 도 1에 도시된다. 도 1에 도시된 바와 같이 능동형 전자펜은, 배터리(미도시)에서 공급받은 전력을 통해 전자기유도를 위한 전자기장을 방사하는 전자기유도용 방사모듈(10)과, 전자기유도용 방사모듈(10)에 고정되며 화면에서 조작이 가능한 디스플레이를 구비한 전자기기의 입력장치(30)에 접촉되는 펜심(20)을 구비한다. 전자기유도용 방사모듈(10)은 페라이트 코어(F)에 감긴 전도성 코일(C)을 구비한다.
화면에서 조작이 가능한 디스플레이를 구비한 전자기기의 입력장치(30)는, 디스플레이모듈(31)과, 디스플레이모듈(31)의 상부에 배치되며 전자기유도 센서(32)가 전자펜에서 방사된 전자기장을 감지하여 전자펜의 위치를 검출하는 전자기유도 센서(32)와, 전자기유도 센서(32)의 상부에 배치되는 투명창(33)을 포함할 수 있다.
이때, 화면에서 조작이 가능한 디스플레이를 구비한 전자기기의 입력장치(30)에 접촉되는 펜심(20)의 하단부와 전자기유도용 방사모듈(10) 사이의 거리에 따라 전자기유도 센서(32)에서 인식하는 전자기장의 형태가 달라진다.
그런데, 종래기술에 따른 전자펜은 펜심(20)의 하단부와 전자기유도용 방사모듈(10) 사이의 거리인 기준길이(H)를 조절될 수 없는 구조를 가지므로, 사용에 의해 펜심(20)이 닳아 짧아진 경우나 조립 공차에 의해 미리 결정된 기준길이(H)를 벗어난 경우 또는 어플리케이션 프로그램에 따라 적합한 기준길이가 서로 다른 경우에 터치 패널 방식의 입력장치(30)가 펜심(20)의 위치를 부정확하게 인식하는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-1618286호(2016.04.28.)
따라서 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 펜심의 하단부와 전자기유도용 방사모듈 사이의 거리를 조절하여 터치 패널의 인식 정확도를 높일 수 있는 전자펜을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 전자기유도를 위한 전자기장을 형성하는 전자기유도용 방사모듈과, 상기 전자기유도용 방사모듈을 관통하는 펜심과, 상기 전자기유도용 방사모듈을 치폐하는 케이스모듈을 구비하는 펜 본체유닛; 및 상기 전자기유도용 방사모듈이 지지되고 상기 펜심이 관통되며, 상기 케이스모듈에 대하여 상대이동 가능하게 결합되어 상기 케이스모듈에 대한 상대이동에 따라 상기 펜심의 최하단부와 상기 전자기유도용 방사모듈의 최하단부 사이의 거리를 조절하는 펜촉 높이조절유닛을 포함하는 전자펜이 제공될 수 있다.
상기 펜촉 높이조절유닛은, 상기 케이스모듈에 마련된 본체유닛용 나사부에 치합되는 조절유닛용 나사부가 측벽에 마련되는 조절유닛용 헤드부; 및 상기 조절유닛용 헤드부에 연결되며, 상기 전자기유도용 방사모듈이 연결되는 조절유닛용 지지부를 포함할 수 있다.
상기 조절유닛용 지지부는, 상기 조절유닛용 헤드부보다 큰 단면적을 가지는 형상으로 마련되며,상기 조절유닛용 지지부의 측벽이 상기 펜 본체유닛의 내벽에 슬라이딩 이동가능하게 연결될 수 있다.
상기 펜 본체유닛은, 상기 전자기유도용 방사모듈의 상부 영역에 배치되며, 상기 펜심의 상단부가 지지되는 펜심 지지부; 및 상기 펜심 지지부에 지지되고 상기 전자기유도용 방사모듈에 연결되며, 상기 전자기유도용 방사모듈을 상기 펜심 지지부에서 이격되는 방향으로 탄성바이어스하는 탄성체를 포함할 수 있다.
상기 펜 본체유닛은, 상기 펜심 지지부에 장착되고 상기 펜심의 상단부가 연결되며, 상기 펜심에 인가되는 가압력을 측정하는 필압센서를 더 포함할 수 있다.
상기 펜촉 높이조절유닛은, 상기 전자기유도용 방사모듈이 삽입되는 방사모듈 삽입홈과 상기 삽입홈의 바닥면을 형성하며 전자기유도용 방사모듈을 지지하는 지지턱이 마련되는 조절유닛용 헤드부; 및 상기 조절유닛용 헤드부의 외측벽에서 돌출되어 마련되며, 측벽에 상기 펜 본체유닛에 마련된 본체유닛용 나사부에 치합되는 조절유닛용 나사부가 마련되는 나사산 형성부를 포함할 수 있다.
상기 펜촉 높이조절유닛은, 상기 조절유닛용 헤드부의 외측벽에서 돌출되어 마련되고 상기 나사산 형성부에서 이격된 위치에 배치되며, 상기 펜 본체유닛의 내벽에 슬라이딩 이동가능하게 연결되는 슬라이딩 가이드용 돌출부를 더 포함할 수 있다.
상기 펜 본체유닛은, 상기 펜 본체유닛의 내벽에 장착되며, 상기 슬라이딩 가이드용 돌출부가 지지되는 마찰력 저감부재를 포함할 수 있다.
상기 펜 본체유닛은, 상기 펜 본체유닛에 지지되고 상기 나사산 형성부에 연결되며, 상기 전자기유도용 방사모듈을 상기 펜심의 하단부에서 이격되는 방향으로 탄성바이어스하는 탄성체를 포함할 수 있다.
상기 펜촉 높이조절유닛은, 상기 케이스모듈에 마련된 본체유닛용 나사부에 치합되는 조절유닛용 나사부가 외측벽에 마련되며, 상기 전자기유도용 방사모듈이 삽입되는 방사모듈 삽입홈과 상기 삽입홈의 바닥면을 형성하며 상기 전자기유도용 방사모듈이 지지되는 지지턱이 마련되는 조절유닛용 헤드부; 및 상기 조절유닛용 헤드부의 외측벽에서 돌출되어 마련되며, 상기 펜 본체유닛의 내벽에 슬라이딩 이동가능하게 연결되는 슬라이딩 가이드용 돌출부를 포함할 수 있다.
상기 펜 본체유닛은, 상기 전자기유도용 방사모듈의 상부 영역에 배치되며, 상기 펜심의 상단부가 지지되는 펜심 지지부; 상기 펜심 지지부에 결합되고 상기 펜심이 관통되며, 상기 전자기유도용 방사모듈이 삽입될 수 있는 방사모듈용 여유홈이 마련된 방사모듈용 브라켓부; 및 상기 방사모듈용 여유홈에 배치되며, 상기 방사모듈용 브라켓부에 지지되고 상기 전자기유도용 방사모듈에 연결되어 상기 전자기유도용 방사모듈을 상기 펜심 지지부에서 이격되는 방향으로 탄성바이어스하는 탄성체를 포함할 수 있다.
상기 펜 본체유닛은, 상기 케이스모듈의 내벽에 장착되며, 상기 슬라이딩 가이드용 돌출부가 지지되는 마찰력 저감부재를 더 포함할 수 있다.
상기 조절유닛용 헤드부에는, 상기 방사모듈 삽입홈에 연통되며, 상기 방사모듈용 브라켓부가 삽입되는 브라켓 삽입홈이 마련될 수 있다.
상기 전자기유도용 방사모듈은, 페라이트 코어(ferrite core); 및 상기 페라이트 코어의 외벽에 감긴 전도성 코일을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들은, 전자기유도용 방사모듈이 지지되고 펜심이 마련된 펜 본체유닛에 대하여 상대이동 가능하게 결합되는 펜촉 높이조절유닛을 구비함으로써, 펜심의 하단부와 전자기유도용 방사모듈 사이의 거리를 조절하여 터치 패널의 인식정확도를 높일 수 있다.
도 1은 종래기술에 따른 전자펜이 개략적으로 도시된 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전자펜의 구조가 도시된 도면이다.
도 3은 도 2의 전자펜에서 펜심의 하단부와 전자기유도용 방사모듈 사이의 거리를 조절한 상태가 도시된 도면이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전자펜의 구조가 도시된 도면이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 전자펜의 구조가 도시된 도면이다.
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 전자펜의 구조가 도시된 도면이다.
도 7은 본 발명의 제5 실시예에 따른 전자펜의 구조가 도시된 도면이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.
도 1은 종래기술에 따른 전자펜이 개략적으로 도시된 도면이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전자펜의 구조가 도시된 도면이며, 도 3은 도 2의 전자펜에서 펜심의 하단부와 전자기유도용 방사모듈 사이의 거리를 조절한 상태가 도시된 도면이다.
본 실시예에 따른 전자펜은, 도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 전자기유도를 위한 전자기장을 형성하는 전자기유도용 방사모듈(120)을 관통하는 펜심(130)과 전자기유도용 방사모듈(120)을 차폐하는 케이스모듈(170)을 구비하는 펜 본체유닛(110)과, 전자기유도용 방사모듈(120)을 지지하며 케이스모듈(170)에 대하여 상대이동 가능하게 결합된 펜촉 높이조절유닛(190)을 포함한다.
펜촉 높이조절유닛(190)에는 펜심(130)이 관통하는 조절유닛용 관통공(196)이 마련된다.
본 실시예의 펜촉 높이조절유닛(190)은 케이스모듈(170)에 대하여 상대이동 가능하게 결합되어 케이스모듈(170)에 대한 상대이동에 따라 펜심(130)의 최하단부와 전자기유도용 방사모듈(120)의 최하단부 사이의 거리(H)를 조절한다. 본 실시예에서 펜심(130)의 최하단부와 전자기유도용 방사모듈(120)의 최하단부 사이의 거리(H)는, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 후술할 페라이트 코어(F)의 최하단부와 펜심(130)의 하단부 사이의 거리(H)로 표시하여 설명한다.
펜심(130)의 최하단부와 전자기유도용 방사모듈(120)의 최하단부 사이의 거리(H)에 대한 조절을 자세히 설명하면, 본 실시예의 펜촉 높이조절유닛(190)은 펜 본체유닛(110)에 마련된 펜심(130)의 길이방향으로 이동 가능하게 케이스모듈(170)에 결합된다. 따라서, 펜촉 높이조절유닛(190)의 이동에 따라 펜촉 높이조절유닛(190)에 지지된 전자기유도용 방사모듈(120)이 펜촉 높이조절유닛(190)과 함께 이동됨으로써, 펜심(130)의 최하단부와 전자기유도용 방사모듈(120)의 최하단부 사이의 거리(H)가 조절된다.
본 실시예에 따른 펜촉 높이조절유닛(190)은, 도 2에 자세히 도시된 바와 같이, 케이스모듈(170)에 마련된 본체유닛용 나사부(172)에 치합되는 조절유닛용 나사부(192)가 측벽에 마련되는 조절유닛용 헤드부(191)와, 조절유닛용 헤드부(191)에 연결되며 전자기유도용 방사모듈(120)이 연결 지지되는 조절유닛용 지지부(193)를 포함한다.
조절유닛용 헤드부(191)의 측벽에는 케이스모듈(170)에 마련된 본체유닛용 나사부(172)에 치합되는 조절유닛용 나사부(192)가 마련된다. 이러한 조절유닛용 나사부(192)는 펜 본체유닛(110)의 길이방향을 따라 형성된다.
이러한 조절유닛용 나사부(192)에 의해 조절유닛용 헤드부(191)의 회전 시 펜촉 높이조절유닛(190)이 펜심(130)의 길이방향으로 이동된다.
본 실시예에서 조절유닛용 헤드부(191)는 유선형 형상으로 마련되는데, 이에 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니며 조절유닛용 헤드부(191)는 다양한 형상으로 마련될 수 있다.
조절유닛용 지지부(193)는 조절유닛용 헤드부(191)에서 연장 형성되어 마련된다. 이러한 조절유닛용 지지부(193)에는 페라이트 코어(F)의 하단부가 연결 지지된다.
이러한 조절유닛용 지지부(193)는, 도 2에 자세히 도시된 바와 같이, 조절유닛용 헤드부(191)보다 큰 단면적을 가지는 형상으로 마련된다. 본 실시예에서 조절유닛용 지지부(193)는, 원판 형상으로 마련되며, 조절유닛용 헤드부(191)의 직경보다 큰 직경을 가지는 형상으로 형성된다.
이러한 조절유닛용 지지부(193)의 측벽은 케이스모듈(170)의 내벽에 슬라이딩 이동가능하게 연결됨으로써, 펜촉 높이조절유닛(190)이 펜심(130)의 길이방향으로 이동되는 과정에서 펜촉 높이조절유닛(190)의 이동을 안정적으로 가이드한다.
한편 펜 본체유닛(110)은, 펜 본체유닛(110)의 내부에 배치되며 전자기유도를 위한 전자기장을 형성하는 전자기유도용 방사모듈(120)과, 전자기유도용 방사모듈(120)을 관통하는 펜심(130)과, 펜심(130)의 상단부가 지지되는 펜심 지지부(140)와, 전자기유도용 방사모듈(120)을 펜심 지지부(140)에서 이격되는 방향으로 탄성바이어스하는 탄성체(150)와, 펜심(130)에 인가되는 가압력을 측정하는 필압센서(160)와, 전자기유도용 방사모듈(120)을 차폐하는 케이스모듈(170)을 포함한다.
전자기유도용 방사모듈(120)은 화면에서 조작이 가능한 디스플레이를 구비한 전자기기(미도시)에 마련된 전자기유도센서(미도시)에 의해 감지되는 전자기유도용 전자기장을 방사한다.
이러한 전자기유도용 방사모듈(120)은, 페라이트 코어(ferrite core, F)와, 페라이트 코어(F)의 외벽에 감긴 전도성 코일(C)을 포함한다. 본 실시예에서 페라이트 코어(F)는, 도 2에 자세히 도시된 바와 같이, 원형의 봉 형상으로 마련된다. 이러한 페라이트 코어(F)에는 펜심(130)이 관통하는 코어용 관통공(미도시)이 형성된다.
전도성 코일(C)은 페라이트 코어(F)의 외벽에 감긴다. 본 실시예에서 전도성 코일(C)은, 도 2에 자세히 도시된 바와 같이, 페라이트 코어(F)의 양측 단부 영역을 제외한 중앙 영역에 배치된다.
펜심(130)은 전자기유도용 방사모듈(120)과 펜촉 높이조절유닛(190)을 관통하며, 펜심(130)의 하단부는, 도 2에 자세히 도시된 바와 같이, 외부로 노출된다. 이러한 펜심(130)의 하단부는 화면에서 조작이 가능한 디스플레이를 구비한 전자기기(미도시)에 접촉되는 부위이다.
펜심 지지부(140)는, 도 2에 자세히 도시된 바와 같이, 전자기유도용 방사모듈(120)의 상부 영역에 배치된다. 이러한 펜심 지지부(140)에는 펜심(130)의 상단부가 지지된다.
본 실시예에서 펜심 지지부(140)에는 전도성 코일(C)에 전류를 인가하는 배터리(미도시)와, 전도성 코일(C)에 연결된 코일 드라이버(coil driver, 미도시) 및 코일 드라이버(미도시)에 연결된 마이크로프로세서(MPU, 미도시)가 마련된다.
탄성체(150)는 펜심 지지부(140)에 지지된다. 이러한 탄성체(150)는 전자기유도용 방사모듈(120)에 연결되어 전자기유도용 방사모듈(120)을 펜심 지지부(140)에서 이격되는 방향으로 탄성바이어스한다.
도 2에 자세히 도시된 바와 같이, 탄성체(150)의 상단부는 펜심 지지부(140)에 연결되고 탄성체(150)의 하단부는 페라이트 코어(F)에 연결된다. 이러한 탄성체(150)는 페라이트 코어(F)를 펜심 지지부(140)에서 이격되는 방향으로 가압하여 결과적으로 전자기유도용 방사모듈(120)에 지지되는 펜촉 높이조절유닛(190)을 가압함으로써, 본체유닛용 나사부(172)의 나사산들과 조절유닛용 나사부(192)의 나사산들이 밀착시켜 사용과정에서 펜촉 높이조절유닛(190)의 흔들림을 방지하고 작은 힘에 조절유닛용 헤드부(191)가 회전되는 것을 방지한다.
필압센서(160)는, 도 2에 자세히 도시된 바와 같이, 펜심 지지부(140)에 장착된다. 이러한 필압센서(160)에는 펜심(130)의 상단부가 연결된다. 본 실시예에서 필압센서(160)는, 펜심 지지부(140)에 마련된 마이크로프로세서(MPU, 미도시)에 전기적으로 연결되며, 펜심(130)에 인가되는 가압력, 즉 필압을 측정한다.
이러한 필압센서(160)는 사용자가 전자펜을 사용하는 과정에서 펜심(130)에 인가한 필압을 측정하기 위한 것으로, 필압센서(160)에 의해 측정된 필압은 마이크로프로세서(MPU, 미도시)에 전달된다.
케이스모듈(170)는, 전자기유도용 방사모듈(120) 및 펜심 지지부(140) 등 펜 본체유닛(110)의 내부를 차폐한다. 본 실시예에 따른 케이스모듈(170)는 상술한 본체유닛용 나사부(172)가 마련되는 프론트 커버(171)와, 프론트 커버(171)에 착탈 가능하게 결합되는 메인 커버(174)를 포함한다.
이하에서 본 실시예에 따른 전자펜의 동작을 펜심(130)의 최하단부와 전자기유도용 방사모듈(120)의 최하단부 사이의 거리(H) 조절을 위주로 도 2 내지 도 3을 참조하여 설명한다.
사용과정 또는 검사과정에서 전자펜을 이용한 글자입력 등을 화면에서 조작이 가능한 디스플레이를 구비한 전자기기(미도시)가 부정확하게 인식하는 경우, 사용자 또는 검사자(이하, '사용자'라 한다)는 펜심(130)의 최하단부와 전자기유도용 방사모듈(120)의 최하단부 사이의 거리(H)를 조절한다.
이때, 사용자는 조절유닛용 헤드부(191)를 손으로 잡고 회전시키는 간단한 동작을 통해 펜심(130)의 최하단부와 전자기유도용 방사모듈(120)의 최하단부 사이의 거리(H)를 조절할 수 있다.
즉, 사용자가 조절유닛용 헤드부(191)를 회전시키면 본체유닛용 나사부(172)에 치합된 조절유닛용 나사부(192)에 의해 펜촉 높이조절유닛(190)이 펜심(130)의 길이방향으로 이동되고, 펜촉 높이조절유닛(190)에 지지된 전자기유도용 방사모듈(120)이 펜촉 높이조절유닛(190)과 함께 펜심(130)의 길이방향으로 이동됨으로써, 도 3의 (a)(b)(c)에 도시된 바와 같이, 펜심(130)의 최하단부와 전자기유도용 방사모듈(120)의 최하단부 사이의 거리(H)가 조절된다.
이와 같이 본 실시예에 따른 전자펜은, 전자기유도용 방사모듈(120)이 지지되고 펜심(130)이 마련된 케이스모듈(170)에 대하여 상대이동 가능하게 결합되는 펜촉 높이조절유닛(190)을 구비함으로써, 펜심(130)의 최하단부와 전자기유도용 방사모듈(120)의 최하단부 사이의 거리(H)를 조절하여 터치 패널의 인식정확도를 높일 수 있다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전자펜의 구조가 도시된 도면이다.
본 실시예는 제1 실시예와 비교할 때에 펜촉 높이조절유닛(290)의 형상에 차이가 있을 뿐, 다른 구성에 있어서는 도 2 내지 도 3의 제1 실시예의 구성과 동일하므로, 이하에서는 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 사용하고 그 설명을 생략한다.
본 실시예의 펜촉 높이조절유닛(290)은, 전자기유도용 방사모듈(120)이 삽입되는 방사모듈 삽입홈(297)이 마련되는 조절유닛용 헤드부(291)와, 조절유닛용 헤드부(291)의 외측벽에서 돌출되어 마련되며 측벽에 프론트 커버(271)에 마련된 본체유닛용 나사부(272)에 치합되는 조절유닛용 나사부(292)가 마련되는 나사산 형성부(293)와, 케이스모듈(170)의 내벽에 슬라이딩 이동가능하게 연결되는 슬라이딩 가이드용 돌출부(294)를 포함한다.
조절유닛용 헤드부(291)에는, 전자기유도용 방사모듈(120)이 삽입되는 방사모듈 삽입홈(297)이 마련된다. 방사모듈 삽입홈(297)은 조절유닛용 관통공(296)에 연통되게 형성된다.
또한, 조절유닛용 헤드부(291)에는, 방사모듈 삽입홈(297)의 바닥면을 형성하며 페라이트 코어(F)의 최하단면이 지지되는 지지턱(291a)가 마련된다. 이러한 지지턱(291a)은 페라이트 코어(F)를 지지함으로써, 조절유닛용 헤드부(291)의 이동시 전자기유도용 방사모듈(120)을 조절유닛용 헤드부(291)와 함께 이동시킨다.
본 실시예에서 조절유닛용 헤드부(291)는 원통 형상으로 마련되되, 조절유닛용 헤드부(291)의 하단부 영역은 유선형 형상으로 마련된다.
본 실시예의 조절유닛용 헤드부(291)는 제1 실시예에 비하여 길이가 길게 마련되며, 그에 따라 조절유닛용 나사부(292)의 길이도 제1 실시예에 비하여 길어지므로 펜촉 높이조절유닛(290)이 더욱 안정적으로 케이스모듈(170)에 결합될 수 있다.
나사산 형성부(293)는, 도 4에 자세히 도시된 바와 같이, 조절유닛용 헤드부(291)의 외측벽에서 돌출되어 마련된다. 이러한 나사산 형성부(293)의 측벽에는 프론트 커버(271)에 마련된 본체유닛용 나사부(272)에 치합되는 조절유닛용 나사부(292)가 마련된다.
슬라이딩 가이드용 돌출부(294)는 조절유닛용 헤드부(291)의 외측벽에서 돌출되어 마련되고 나사산 형성부(293)에서 이격된 위치에 배치된다. 이러한 슬라이딩 가이드용 돌출부(294)는 조절유닛용 헤드부(291)의 둘레 방향을 따라 연장 형성된다.
본 실시예의 슬라이딩 가이드용 돌출부(294)는 케이스모듈(170)의 내벽에 슬라이딩 이동가능하게 연결됨으로써, 조절유닛용 헤드부(291)가 펜심(130)의 길이방향으로 이동되는 과정에서 조절유닛용 헤드부(291)의 이동을 안정적으로 가이드한다.
이와 같이 본 실시예에 따른 전자펜은, 펜 본체유닛(110)과 펜촉 높이조절유닛(290)이 연결되는 부위를 제1 실시예에 비하여 확장함으로써, 펜촉 높이조절유닛(290)을 더욱 안정적으로 펜 본체유닛(110)에 결합시킬 수 있다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 전자펜의 구조가 도시된 도면이다.
본 실시예는 제2 실시예와 비교할 때에 본체유닛에 마찰력 저감부재(P)가 추가되는 점에 차이가 있을 뿐, 다른 구성에 있어서는 도 4의 제2 실시예의 구성과 동일하므로, 이하에서는 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 사용하고 그 설명을 생략한다.
본 실시예의 펜 본체유닛(110)은, 케이스모듈(170)의 내벽에 장착되며 슬라이딩 가이드용 돌출부(294)가 지지되는 마찰력 저감부재(P)를 포함한다.
이러한 마찰력 저감부재(P)는 고리 형상으로 마련되어 케이스모듈(170)의 내벽에 장착된다. 본 실시예에서 마찰력 저감부재(P)는 양모 재질로 마련되어 슬라이딩 가이드용 돌출부(294)의 슬라이딩 이동과정에서 발생되는 마찰을 최소화한다.
이와 같이 본 실시예에 따른 전자펜은, 슬라이딩 가이드용 돌출부(294)가 지지되는 마찰력 저감부재(P)를 구비함으로써, 슬라이딩 가이드용 돌출부(294)의 슬라이딩 이동과정에서 발생되는 마찰을 최소화하여 펜촉 높이조절유닛(190)의 이동을 부드럽게 한다.
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 전자펜의 구조가 도시된 도면이다.
본 실시예는 제2 실시예와 비교할 때에 탄성체(450)의 위치가 조절되는 점에 차이가 있을 뿐, 다른 구성에 있어서는 도 4의 제2 실시예의 구성과 동일하므로, 이하에서는 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 사용하고 그 설명을 생략한다.
본 실시예에 따른 펜 본체유닛(110)은, 펜 본체유닛(110)에 지지되고 나사산 형성부(293)에 연결되며 전자기유도용 방사모듈(120)을 펜심(130)의 하단부에서 이격되는 방향으로 탄성바이어스하는 탄성체(450)를 구비한다.
도 6에 자세히 도시된 바와 같이, 탄성체(450)의 하단부는 케이스모듈(170)의 내벽에 지지되며, 탄성체(450)의 상단부는 나사산 형성부(293)의 하단부에 지지된다.
이러한 탄성체(450)는 조절유닛용 헤드부(291)를 펜심(130)의 하단부에서 이격되는 방향으로 가압함으로써, 본체유닛용 나사부(272)의 나사산들과 조절유닛용 나사부(292)의 나사산들을 밀착시켜 사용과정에서 펜촉 높이조절유닛(190)의 흔들림을 방지하고 작은 힘에 조절유닛용 헤드부(291)가 회전되는 것을 방지한다.
이와 같이 본 실시예에 따른 전자펜은, 본체유닛용 나사부(272)의 나사산들과 조절유닛용 나사부(292)의 나사산들을 밀착시키는 탄성체(450)를 제1 실시예에 비하여 펜촉 높이조절유닛(190)에 인접하게 배치하고 탄성체(450)를 펜촉 높이조절유닛(190)에 직접 연결함으로써, 펜촉 높이조절유닛(190)을 보다 정확한 위치에 위치시킬 수 있다.
도 7은 본 발명의 제5 실시예에 따른 전자펜의 구조가 도시된 도면이다.
본 실시예는 제1 실시예와 비교할 때에 펜촉 높이조절유닛(590)의 형상 및 방사모듈용 브라켓부(580)가 추가되는 점에 차이가 있을 뿐, 다른 구성에 있어서는 도 2 내지 도 3의 제1 실시예의 구성과 동일하므로, 이하에서는 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 사용하고 그 설명을 생략한다.
본 실시예의 펜촉 높이조절유닛(590)은, 케이스모듈(570)에 마련된 본체유닛용 나사부(572)에 치합되는 조절유닛용 나사부(592)가 외측벽에 마련되며 전자기유도용 방사모듈(520)이 삽입되는 방사모듈 삽입홈(597)이 마련되는 조절유닛용 헤드부(591)와, 조절유닛용 헤드부(591)의 외측벽에서 돌출되어 마련되며 케이스모듈(570)의 내벽에 슬라이딩 이동가능하게 연결되는 슬라이딩 가이드용 돌출부(594)를 포함한다.
조절유닛용 헤드부(591)의 외측벽에는 케이스모듈(570)에 마련된 본체유닛용 나사부(572)에 치합되는 조절유닛용 나사부(592)가 외측벽에 마련된다. 또한, 조절유닛용 헤드부(591)에는 전자기유도용 방사모듈(520)이 삽입되는 방사모듈 삽입홈(597)이 마련된다. 방사모듈 삽입홈(597)은 조절유닛용 관통공(596)에 연통되게 형성된다.
또한, 조절유닛용 헤드부(591)에는, 방사모듈 삽입홈(597)의 바닥면을 형성하며 페라이트 코어(F)의 최하단면이 지지되는 지지턱(591a)가 마련된다. 이러한 지지턱(591a)은 페라이트 코어(F)를 지지함으로써, 조절유닛용 헤드부(591)의 이동시 전자기유도용 방사모듈(520)을 조절유닛용 헤드부(591)와 함께 이동시킨다.
본 실시예에서 조절유닛용 헤드부(591)는 원통 형상으로 마련되되, 조절유닛용 헤드부(591)의 하단부 영역은 유선형 형상으로 마련된다.
본 실시예의 조절유닛용 헤드부(591)는 제1 실시예에 비하여 길이가 길게 마련되며, 그에 따라 조절유닛용 나사부(592)의 길이도 제1 실시예에 비하여 길어지므로 펜촉 높이조절유닛(590)이 더욱 안정적으로 펜 본체유닛(510)에 결합될 수 있다.
또한, 조절유닛용 헤드부(591)에는, 방사모듈 삽입홈(597)에 연통되며 후술할 방사모듈용 브라켓부(580)가 삽입되는 브라켓 삽입홈(598)이 마련된다.
슬라이딩 가이드용 돌출부(594)는 조절유닛용 헤드부(591)의 외측벽에서 돌출되어 마련된다. 이러한 슬라이딩 가이드용 돌출부(594)는 조절유닛용 헤드부(591)의 둘레 방향을 따라 연장 형성된다.
본 실시예의 슬라이딩 가이드용 돌출부(594)는 케이스모듈(570)의 내벽에 장착된 마찰력 저감부재(P)에 슬라이딩 이동가능하게 연결됨으로써, 조절유닛용 헤드부(591)가 펜심(530)의 길이방향으로 이동되는 과정에서 조절유닛용 헤드부(591)의 이동을 안정적으로 가이드하는 동시에 슬라이딩 가이드용 돌출부(594)의 슬라이딩 이동과정에서 발생되는 마찰을 최소화하여 펜촉 높이조절유닛(590)의 이동을 부드럽게 한다.
한편, 본 실시예에 따른 펜 본체유닛(510)은, 전자기유도용 방사모듈(520)의 상부 영역에 배치되며 펜심(530)의 상단부가 지지되는 펜심 지지부(540)와, 펜심 지지부(540)에 장착되며 펜심(130)에 인가되는 가압력을 측정하는 필압센서(560)와, 펜심 지지부(540)에 결합되고 펜심(530)이 관통되며 전자기유도용 방사모듈(520)이 삽입될 수 있는 방사모듈용 여유홈(581)이 마련된 방사모듈용 브라켓부(580)와, 방사모듈용 여유홈(581)에 배치되며 방사모듈용 브라켓부(580)에 지지되고 전자기유도용 방사모듈(520)에 연결되어 전자기유도용 방사모듈(520)을 펜심 지지부(540)에서 이격되는 방향으로 탄성바이어스하는 탄성체(550)와, 전자기유도용 방사모듈(520)을 차폐하는 케이스모듈(570)를 포함한다.
방사모듈용 브라켓부(580)는 펜심 지지부(540)에 결합된다. 이러한 방사모듈용 브라켓부(580)에는 전자기유도용 방사모듈(520)이 삽입될 수 있는 방사모듈용 여유홈(581)이 마련된다. 또한, 방사모듈용 브라켓부(580)에는 펜심(530)이 관통하며 방사모듈용 여유홈(581)에 연통되는 브라켓용 관통공이 형성된다.
탄성체(550)는 방사모듈용 여유홈(581)에 배치된다. 본 실시예에서 탄성체(550)의 상단부는 방사모듈용 여유홈(581)의 바닥면에 지지되고 탄성체(550)의 하단부는 페라이트 코어(F)에 지지된다. 이러한 탄성체(550)는 페라이트 코어(F)를 펜심 지지부(540)에서 이격되는 방향으로 가압하여 결과적으로 전자기유도용 방사모듈(520)에 지지되는 펜촉 높이조절유닛(590)을 가압함으로써, 본체유닛용 나사부(572)의 나사산들과 조절유닛용 나사부(592)의 나사산들이 밀착시켜 사용과정에서 펜촉 높이조절유닛(590)의 흔들림을 방지하고 작은 힘에 조절유닛용 헤드부(591)가 회전되는 것을 방지한다.
케이스모듈(570)는 펜 본체유닛(510)의 내부를 차폐한다. 이러한 케이스모듈(570)는, 본체유닛용 나사부(572)가 마련되며 마찰력 저감부재(P)가 장착된 프론트 커버(571)와, 프론트 커버(571)가 착탈 가능하게 결합된 고정용 브라켓(573)과, 고정용 브라켓(573)에 착탈 가능하게 결합되는 메인 커버(574)를 포함한다.
프론트 커버(571)와 메인 커버(574) 각각의 내주면에 나사산이 마련되고 고정용 브라켓(573)의 외주면에는 프론트 커버(571)와 메인 커버(574) 각각이 결합되는 나사산이 마련됨으로써, 프론트 커버(571)와 메인 커버(574) 각각이 고정용 브라켓(573)에 착탈 가능하게 결합될 수 있다.
이와 같이 본 실시예에 따른 전자펜은, 펜 본체유닛(510)과 펜촉 높이조절유닛(590)이 연결되는 부위를 제1 실시예에 비하여 확장함으로써, 펜촉 높이조절유닛(590)을 더욱 안정적으로 펜 본체유닛(510)에 결합시킬 수 있다.
또한 본 실시예에 따른 전자펜은, 방사모듈용 여유홈(581)에 탄성체(550)가 배치되는 방사모듈용 브라켓부(580)를 구비함으로써, 사용과정에서 탄성체(550)가 정위치에서 벗어나는 것을 방지할 수 있다.
이상 도면을 참조하여 본 실시예에 대해 상세히 설명하였지만 본 실시예의 권리범위가 전술한 도면 및 설명에 국한되지는 않는다.
이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
110, 510: 펜 본체유닛 120, 520: 전자기유도용 방사모듈
130, 530: 펜심 140, 540: 펜심 지지부
150, 450, 550: 탄성체 160, 560: 필압센서
170, 570: 케이스모듈 171,271, 571: 프론트 커버
172, 272, 572: 본체유닛용 나사부
174, 574: 메인 커버 580: 방사모듈용 브라켓부
581: 방사모듈용 여유홈
190, 290, 590: 펜촉 높이조절유닛
191, 291, 591: 조절유닛용 헤드부
192, 292, 592: 조절유닛용 나사부
193,293: 조절유닛용 지지부 196,296, 596: 조절유닛용 관통공
294, 594: 슬라이딩 가이드용 돌출부
297, 597: 방사모듈 삽입홈 598: 브라켓 삽입홈
C: 전도성 코일 F: 페라이트 코어
P: 마찰력 저감부재

Claims (14)

  1. 전자기유도를 위한 전자기장을 형성하는 전자기유도용 방사모듈과, 상기 전자기유도용 방사모듈을 관통하는 펜심과, 상기 전자기유도용 방사모듈을 치폐하는 케이스모듈을 구비하는 펜 본체유닛; 및
    상기 전자기유도용 방사모듈이 지지되고 상기 펜심이 관통되며, 상기 케이스모듈에 대하여 상대이동 가능하게 결합되어 상기 케이스모듈에 대한 상대이동에 따라 상기 펜심의 최하단부와 상기 전자기유도용 방사모듈의 최하단부 사이의 거리를 조절하는 펜촉 높이조절유닛을 포함하는 전자펜.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 펜촉 높이조절유닛은,
    상기 케이스모듈에 마련된 본체유닛용 나사부에 치합되는 조절유닛용 나사부가 측벽에 마련되는 조절유닛용 헤드부; 및
    상기 조절유닛용 헤드부에 연결되며, 상기 전자기유도용 방사모듈이 연결지지되는 조절유닛용 지지부를 포함하는 전자펜.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 조절유닛용 지지부는, 상기 조절유닛용 헤드부보다 큰 단면적을 가지는 형상으로 마련되며,
    상기 조절유닛용 지지부의 측벽이 상기 펜 본체유닛의 내벽에 슬라이딩 이동가능하게 연결되는 것을 특징으로 하는 전자펜.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 펜 본체유닛은,
    상기 전자기유도용 방사모듈의 상부 영역에 배치되며, 상기 펜심의 상단부가 지지되는 펜심 지지부; 및
    상기 펜심 지지부에 지지되고 상기 전자기유도용 방사모듈에 연결되며, 상기 전자기유도용 방사모듈을 상기 펜심 지지부에서 이격되는 방향으로 탄성바이어스하는 탄성체를 포함하는 전자펜.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 펜 본체유닛은,
    상기 펜심 지지부에 장착되고 상기 펜심의 상단부가 연결되며, 상기 펜심에 인가되는 가압력을 측정하는 필압센서를 더 포함하는 전자펜.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 펜촉 높이조절유닛은,
    상기 전자기유도용 방사모듈이 삽입되는 방사모듈 삽입홈과 상기 삽입홈의 바닥면을 형성하며 전자기유도용 방사모듈을 지지하는 지지턱이 마련되는 조절유닛용 헤드부; 및
    상기 조절유닛용 헤드부의 외측벽에서 돌출되어 마련되며, 측벽에 상기 펜 본체유닛에 마련된 본체유닛용 나사부에 치합되는 조절유닛용 나사부가 마련되는 나사산 형성부를 포함하는 전자펜.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 펜촉 높이조절유닛은,
    상기 조절유닛용 헤드부의 외측벽에서 돌출되어 마련되고 상기 나사산 형성부에서 이격된 위치에 배치되며, 상기 펜 본체유닛의 내벽에 슬라이딩 이동가능하게 연결되는 슬라이딩 가이드용 돌출부를 더 포함하는 전자펜.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 펜 본체유닛은,
    상기 펜 본체유닛의 내벽에 장착되며, 상기 슬라이딩 가이드용 돌출부가 지지되는 마찰력 저감부재를 포함하는 전자펜.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 펜 본체유닛은,
    상기 펜 본체유닛에 지지되고 상기 나사산 형성부에 연결되며, 상기 전자기유도용 방사모듈을 상기 펜심의 하단부에서 이격되는 방향으로 탄성바이어스하는 탄성체를 포함하는 전자펜.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 펜촉 높이조절유닛은,
    상기 케이스모듈에 마련된 본체유닛용 나사부에 치합되는 조절유닛용 나사부가 외측벽에 마련되며, 상기 전자기유도용 방사모듈이 삽입되는 방사모듈 삽입홈과 상기 삽입홈의 바닥면을 형성하며 상기 전자기유도용 방사모듈이 지지되는 지지턱이 마련되는 조절유닛용 헤드부; 및
    상기 조절유닛용 헤드부의 외측벽에서 돌출되어 마련되며, 상기 펜 본체유닛의 내벽에 슬라이딩 이동가능하게 연결되는 슬라이딩 가이드용 돌출부를 포함하는 전자펜.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 펜 본체유닛은,
    상기 전자기유도용 방사모듈의 상부 영역에 배치되며, 상기 펜심의 상단부가 지지되는 펜심 지지부;
    상기 펜심 지지부에 결합되고 상기 펜심이 관통되며, 상기 전자기유도용 방사모듈이 삽입될 수 있는 방사모듈용 여유홈이 마련된 방사모듈용 브라켓부; 및
    상기 방사모듈용 여유홈에 배치되며, 상기 방사모듈용 브라켓부에 지지되고 상기 전자기유도용 방사모듈에 연결되어 상기 전자기유도용 방사모듈을 상기 펜심 지지부에서 이격되는 방향으로 탄성바이어스하는 탄성체를 포함하는 전자펜.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 펜 본체유닛은,
    상기 케이스모듈의 내벽에 장착되며, 상기 슬라이딩 가이드용 돌출부가 지지되는 마찰력 저감부재를 더 포함하는 전자펜.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 조절유닛용 헤드부에는, 상기 방사모듈 삽입홈에 연통되며, 상기 방사모듈용 브라켓부가 삽입되는 브라켓 삽입홈이 마련되는 것을 특징으로 하는 전자펜.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 전자기유도용 방사모듈은,
    페라이트 코어(ferrite core); 및
    상기 페라이트 코어의 외벽에 감긴 전도성 코일을 포함하는 전자펜.
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