KR20200096819A - 터치 펜 - Google Patents

Abstract

정밀도 좋게 좌표 정보를 입력할 수 있음과 아울러, 조작성도 향상할 수 있는 터치 펜을 제공하는 것이다. 정전 용량 방식의 터치 패널에, 패널 접촉부를 접촉시켜 정보 입력을 하는 터치 펜으로서, 축통(2)과, 상기 축통의 전단부에 장착된 비도전성의 소재에 의해 형성된 홀더(3)와, 상기 홀더의 전단부에 장착된 도전성을 가지는 소재에 의해 형성된 패널 접촉부(4)와, 상기 홀더 내에 배치되어 축선 방향으로 탄발 작용을 가지고, 전단부가 상기 패널 접촉부에 맞닿아 도통하는 도전성 소재에 의한 접속 부재(6)가 구비된다. 상기 패널 접촉부(4)의 축선 방향에 직교하는 외경 치수와 비교하여, 상기 접속 부재(6)의 축선 방향에 직교하는 외경 치수가 작게 설정되어 있다.

Description

터치 펜

본 발명은, 정전(靜電) 용량 방식의 터치 패널에 대해서 좌표 정보를 입력하기 위한 터치 펜에 관한 것이다.

근래에 급속히 보급되고 있는 예를 들면 스마트 폰이나 태블릿 PC 등의 휴대형 정보 단말기 기기에는, 손가락끝에 의해 닿는 것에 의해 좌표 입력의 지시를 할 수 있는 터치 패널이 채용되고 있고, 이 터치 패널은 예를 들면 액정 표시 패널과 일체화시킴으로써, 터치 스크린을 구성하고 있다.

그리고, 터치 스크린 상의 표시 화상에 제휴시켜, 손가락끝 등에 의한 가벼운 터치 조작에 의해, 입력 지시를 가능하게 하기 위해서, 터치 패널로서는 투영형의 정전 용량 방식이 많이 채용되고 있다.

이 투영형 정전 용량 방식의 터치 패널의 기본 원리에 대해서, 도 35 및 도 36에 근거하여 설명한다. 도 35에 분해 사시도로 나타낸 바와 같이, 정전 용량 방식의 터치 패널(30)은, 예를 들면 투명한 절연 필름(33)의 이측(裏側)에 Y방향의 좌표 검출을 행하기 위한 복수의 전극을 가지는 ITO막(산화 인듐·주석막)(31)이 형성되고, 표측(表側)에 X방향의 좌표 검출을 행하기 위한 복수의 전극을 가지는 ITO막(32)이 형성되어 있다.

상기 ITO막(31)은, X방향으로 연결되어 서로 전기적으로 접속된 복수의 능형(菱形)의 전극 패드(34)(센서 전극)가 Y방향으로 복수 행(行) 마련되어 있고, 또 ITO막(32)은, Y방향으로 연결되어 서로 전기적으로 접속된 복수의 능형의 전극 패드(35)(센서 전극)가 X방향으로 복수 행 마련되어 있다.

상기 ITO막(31, 32)이 형성된 절연 필름(33)을 평면에서 보면, 도 36에 나타내는 바와 같이 각 전극 패드(34, 35)가 소정의 간극을 두고 면방향으로 배열된 2 차원 격자 모양의 구조를 이루고 있다.

이 터치 패널(30)에 대해서, 보호의 커버 유리(도시하지 않음)를 통해서, 예를 들면 손가락끝을 접촉시키면, X방향으로 연결된 전극 패드(34) 중, 접촉 위치의 전극 패드(34)의 정전 용량이 소정 이상으로 변화한다. 이것에 의해 Y방향의 좌표 위치가 검출된다.

또, Y방향으로 연결된 전극 패드(35) 중, 접촉 위치의 전극 패드(35)의 정전 용량이 소정 이상으로 변화한다. 이것에 의해 X방향의 좌표 위치가 검출된다.

그런데, 상기의 정전 용량 방식의 터치 패널(30)에 대해서는, 스크린의 화면을 지문 등에 의해 더럽히는 것이 적은 터치 펜도 널리 사용되고 있고, 이 터치 펜에 의하면 손가락끝의 입력과 비교하여, 가늘게 정확한 입력 조작이 가능하고, 따라서 문자, 싸인, 일러스트 등의 필기 입력에 적절하다.

정전 용량 방식의 터치 패널(30)에 이용하는 터치 펜은, 사용자의 손에 의해 파지되는 도전성을 가지는 소재에 의해 성형된 축통(軸筒)과, 이 축통의 선단부에 장착되고, 마찬가지로 도전성을 가지는 소재에 의해 형성된 펜 끝으로서의 패널 접촉부가 구비되며, 상기 축통과 패널 접촉부는 전기적으로 도통(導通)되어 있다.

정전 용량 방식의 터치 패널에 이용하는 터치 펜에 대해서는 많은 제안이 이루어지고 있고, 본 출원인도 예를 들면 특허 문헌 1 및 2에 나타내는 터치 펜에 대해서 제안을 하고 있다.

특허 문헌 1에 개시된 터치 펜은, 패널 접촉부에 도전성 고무를 이용한 것이며, 특히 고무 소재에 도전성 카본 블랙, 또는 금속의 분말 혹은 섬유 등을 배합한 복합 재료에 의해 구성한 점에 특징을 가지는 것이다.

또, 특허 문헌 2에 개시된 터치 펜은, 고무 소재에 카본 나노 튜브를 분산하여 패널 접촉부를 성형한 것이다. 이것에 의해 패널 접촉부의 체적 저항율을 낮게 하고, 비록 가는 패널 접촉부라도, 전극 패드에 대해서 저하중으로 양호한 터치 반응을 줄 수 있는 터치 펜을 제공할 수 있게 된다.

특허 문헌 1 : 일본특허공개 평10－161795호 공보 특허 문헌 2 : 일본특허공개 제2016－91089호 공보

그런데, 상기의 특허 문헌 1 및 2에 기재된 터치 펜을 포함하여, 정전 용량 방식의 터치 패널에 이용하는 터치 펜은, 예를 들면 원통 모양으로 성형된 축통의 선단부에, 펜 끝으로서의 패널 접촉부가 구비된 구성, 혹은 축통의 선단부에 원추 형상의 팁부(tip部)를 형성하여, 이 팁부의 선단부에 패널 접촉부를 구비한 구성이 채용되어 있다.

그리고, 원추 형상의 팁부도 상기 축통과 동일한 도전성을 가지는 소재에 의해 성형되어 있는 예가 많다.

따라서, 상기 터치 펜을 터치 패널에 대해서 연직 방향을 향해서 터치 조작을 행하는 경우에는, 터치 위치의 오인식은 적지만, 터치 펜을 연직 방향으로부터 소정 이상 기울여 터치 패널에 대해서 터치 조작을 행하는 경우에는, 터치한 전극 패드와는 다른 가까운 곳의 전극 패드가 반응하여, 오인식이 발생한다고 하는 문제가 발생한다.

이것은, 패널 접촉부와 비교하여 면적이 큰 도전성의 축통, 혹은 원추 형상의 팁부가, 터치 펜을 기울일수록 전극 패드에 가까워지기 때문에, 가까운 곳의 전극 패드에 부여하는 용량 결합의 영향이 강해지는 것에 기인하게 된다.

그래서, 본 발명은 상기의 기술적인 문제를 해소하려고 하는 것이며, 정전 입력형 터치 패널에 대해서, 정밀도 좋게 좌표 정보를 입력할 수 있음과 아울러, 그 조작성도 향상할 수 있는 터치 펜을 제공하는 것을 주요한 과제로 하는 것이다.

상기의 과제를 해결하기 위해서 이루어진 본 발명에 관한 터치 펜은, 정전(靜電) 용량 방식의 터치 패널에, 패널 접촉부를 접촉시켜 정보 입력을 하는 터치 펜으로서, 축통(軸筒)과, 상기 축통의 전단부에 장착된 비도전성의 소재에 의해 형성된 홀더와, 상기 홀더의 전단부에 장착된 도전성을 가지는 소재에 의해 형성된 패널 접촉부와, 상기 홀더 내에 배치되어 축선 방향으로 탄발(彈發) 작용을 가지고, 전단부가 상기 패널 접촉부에 맞닿아 도통(導通)하는 도전성 소재에 의한 접속 부재가 구비되며, 상기 패널 접촉부의 축선 방향에 직교하는 외경 치수와 비교하여, 상기 접속 부재의 축선 방향에 직교하는 외경 치수가 작게 설정되어 있는 것을 특징으로 한다.

이 경우, 상기 패널 접촉부는, 카본 소재를 포함하는 구체(球體)이며, 바람직하게는 외경이 1~3mm의 범위로 성형된다.

그리고, 바람직한 형태에서는, 상기 축통은 도전성을 가지는 소재에 의해 형성되고, 상기 접속 부재의 후단부가 상기 축통에 접속된 구성이 채용된다.

또 바람직한 다른 형태에서는, 상기 축통에는, 전단부에 도전성을 가지는 소재에 의한 파지부가 구비되며, 상기 접속 부재의 후단부가 상기 파지부에 접속된 구성이 채용된다. 또 바람직한 다른 형태에서는, 상기 축통에는 도전층이 형성되고, 상기 도전층이 상기 접속 부재에 대해서, 정전 용량 결합된 구성이 채용된다.

그리고, 상기 접속 부재는, 상기 패널 접촉부에 맞닿는 직선 모양의 봉축체(棒軸體)에 의한 도전부와, 상기 도전부에 접속되어 코일 모양의 권회부가 형성된 스프링부와, 상기 스프링부에 접속된 감합부(嵌合部)를 가지고, 상기 도전부의 축선 방향에 직교하는 외경 치수가, 상기 패널 접촉부의 축선 방향에 직교하는 외경 치수와 비교하여, 작게 설정된 구성이 채용된다.

이 경우, 상기 감합부는, 상기 스프링부에서의 코일 모양의 권회부보다도, 외경이 확대되어 구성되고, 바람직하게는 상기 홀더의 후단부를 이용하여 형성되는 고리 모양의 오목부 내에, 상기 감합부가 감합되어 장착된다.

그리고, 패널 접촉부를 유지하는 상기 홀더의 선단부는, 상기 패널 접촉부와 상기 홀더를 잇는 접선보다도, 홀더의 축선 측에 위치하도록 구성되어 있는 것이 바람직하다.

또, 상기 축통의 후단부에, 도전성을 가지는 소재에 의해 선단이 볼록 곡면으로 형성된 제2 패널 접촉부가 배치된 구성도, 바람직하게 채용할 수 있다.

상기의 본 발명에 관한 터치 펜에 의하면, 선단부에 배치되는 패널 접촉부에서의 축선 방향에 직교하는 외경 치수와 비교하여, 패널 접촉부에 도통하는 접속 부재의 축선 방향에 직교하는 외경 치수는 작게 설정된다.

이것에 의해, 터치 패널에 대해서 터치 펜을 어느 정도 기울여 터치 조작을 행해도, 상기 접속 부재가 터치 패널의 전극 패드에 용량 결합되는 정도를 줄일 수 있다. 따라서, 터치 펜의 일부가 목표의 전극 패드 이외에 반응하여 오인식을 일으키는 문제를 해소시킬 수 있다.

이 경우, 상기 패널 접촉부에 대해서, 축선 방향으로 탄발 작용을 가지는 도전성 소재에 의한 접속 부재가 맞닿아 장착되므로, 터치 펜을 잘못하여 낙하시킨 것과 같은 경우도 포함하여, 패널 접촉부에 대한 상기 접속 부재의 접촉 상태를 항상 양호하게 유지할 수 있다.

이것에 의해, 장기(長期)에 걸쳐 동작의 신뢰성을 확보할 수 있는 터치 펜을 제공할 수 있다.

또, 본 발명에 관한 터치 펜 중 하나의 바람직한 형태에 의하면, 상기 접속 부재는, 패널 접촉부에 맞닿는 직선 모양의 봉축체에 의한 도전부와, 이 도전부에 접속되어 코일 모양 권회부가 형성된 스프링부와, 이 스프링부에 접속되어 상기 코일 모양 권회부보다도 외경이 확대된 감합부가 구비된다.

그리고, 상기 감합부는 상기 홀더의 후단부를 이용하여 형성되는 고리 모양의 오목부 내에, 감합되어 장착된 구성이 채용된다. 따라서, 상기 홀더를 축통에 장착할 때, 혹은 홀더를 축통의 전단부에 장착된 파지부에 장착할 때에, 동시에 홀더의 후단부에 형성되는 고리 모양의 오목부 내에 감합에 의해 장착할 수 있다.

이것에 의해, 터치 펜의 조립의 용이성을 확보할 수 있다.

도 1은 본 발명에 관한 터치 펜에서의 제1 실시예의 전체 구성을 나타내고, (A)는 정면도, (B)는 중앙 단면도이다.
도 2는 제1 실시예의 축통의 부품 구성을 나타내고, (A)는 사시도, (B)는 중앙 단면도이다.
도 3은 제1 실시예의 패널 접촉부의 홀더를 나타낸 사시도이다.
도 4는 제1 실시예의 홀더를 시점을 바꾸어 나타낸 사시도이다.
도 5는 제1 실시예의 홀더의 중앙 단면도이다.
도 6은 제1 실시예의 터치 펜의 선단부에 대해서 일부를 파단하여 나타낸 사시도이다.
도 7은 본 발명에 관한 터치 펜에서의 제2 실시예의 전체 구성을 나타내고, (A)는 정면도, (B)는 중앙 단면도이다.
도 8은 제2 실시예의 파지부의 정면도이다.
도 9는 제2 실시예의 파지부의 중앙 단면도이다.
도 10은 제2 실시예의 파지부의 사시도이다.
도 11은 제2 실시예의 패널 접촉부의 홀더를 나타낸 사시도이다.
도 12는 제2 실시예의 홀더의 중앙 단면도이다.
도 13은 제2 실시예의 홀더의 사시도이다.
도 14는 제2 실시예의 접속 부재의 사시도이다.
도 15는 제2 실시예의 터치 펜의 선단부에 대해서 일부를 파단하여 나타낸 사시도이다.
도 16은 본 발명에 관한 터치 펜에서의 제3 실시예의 외관 구성을 나타내고, (A)는 평면도, (B)는 정면도, (C)는 저면도, (D)는 배면도이다.
도 17은 제3 실시예의 선단부 측으로부터 본 확대한 좌측면도이다.
도 18은 제3 실시예의 꼬리 단부 측으로부터 본 확대한 우측면도이다.
도 19는 제3 실시예의 중앙 단면도이다.
도 20은 제3 실시예의 축통의 부품 구성을 나타내고, (A)는 정면도, (B)는 중앙 단면도, (C)는 전단부 측으로부터 본 사시도이다.
도 21은 제3 실시예의 제2 홀더를 전방 측으로부터 본 사시도이다.
도 22는 제3 실시예의 제2 홀더의 중앙 단면도이다.
도 23은 제3 실시예의 제2 홀더를 후방 측으로부터 본 사시도이다.
도 24는 제3 실시예의 접속 부재의 사시도이다.
도 25는 제3 실시예의 터치 펜의 선단부에 대해서 일부를 파단하여 나타낸 사시도이다.
도 26은 제3 실시예의 터치 펜 선단부의 확대 단면도이다.
도 27은 패널 접촉부의 홀더로의 장착 상황을 나타낸 확대 단면도이다.
도 28은 패널 접촉부와 홀더와의 관계를 나타낸 선단부의 확대도이다.
도 29는 홀더 선단부의 변형예를 나타낸 확대도이다.
도 30은 홀더 선단부의 또 다른 변형예를 나타낸 확대도이다.
도 31은 터치 펜의 단품을 노크식 필기구로 한 제4 실시예의 전체 구성을 나타내고, (A)는 정면도, (B)는 중앙 단면도이다.
도 32는 제4 실시예의 터치 펜의 단품 구성을 나타내고, (A)는 정면도, (B)는 중앙 단면도이다.
도 33은 터치 펜의 단품을 복식 필기구의 축통 내에 수용한 제5 실시예의 전체 구성을 나타내고, (A)는 정면도, (B)는 중앙 단면도이다.
도 34는 제5 실시예의 터치 펜의 단품 구성을 나타내고, (A)는 정면도, (B)는 중앙 단면도이다.
도 35는 종래의 터치 패널의 요부를 모식적으로 나타낸 분해 사시도이다.
도 36은 도 35에 나타내는 터치 패널의 요부를 나타낸 평면도이다.

본 발명에 관한 터치 펜에 대해서, 도면에 나타내는 실시 형태에 근거하여 설명한다.

또, 이하에 나타내는 각 도면에서는, 동일 혹은 상당하는 부분을 동일 부호로 나타내고 있지만, 일부의 도면에서는 지면의 사정으로 대표적인 부분에 부호를 붙이고, 그 상세한 구성에 대해서는, 부품 단위로 나타낸 도면에 붙인 부호를 인용하여 설명하는 것도 있다.

또, 이하의 실시예의 설명에서, 터치 펜 및 그 구성 부품에 대해서, 전방 또는 선단 혹은 전단은, 펜 끝으로서의 후술하는 패널 접촉부(4)를 구비한 방향 또는 단부를 나타내고, 후방 또는 후단은, 그 반대측의 방향 또는 단부를 나타내는 것으로 한다.

먼저, 도 1~도 6은 제1 실시예의 터치 펜에 대해 나타내고 있고, 도 1은 그 전체 구성을 정면도 및 중앙 단면도로 나타내고 있다. 이 제1 실시예의 터치 펜(1)은, 파지부를 구성하는 축통(軸筒)(2)의 전단부에, 원추(圓錐) 모양의 홀더(3)가 장착되고, 이 홀더(3)의 선단부에, 펜 끝으로서의 패널 접촉부(4)가 장착되어 있다. 또, 축통(2)의 후단부에는 테일(tail) 마개(5)가 끼워넣어져 장착되어 있다.

상기 축통(2)은, 도 2에 나타내어 있는 바와 같이, 전체가 원통 모양으로 형성됨과 아울러, 그 전단부에는, 외경을 약간 축소한 축경부(縮俓部)(2a)가 형성되고, 이 축경부(2a)의 전단부에는 축선 방향에 직교하여 폐색면(閉塞面)(2b)이 형성되어 있다. 그리고, 폐색면(2b)의 중앙부에는 기둥 모양의 소돌기(小突起)(2c)가, 폐색면(2b)에 대해서 연직 방향을 향해 형성되어 있다. 즉, 기둥 모양의 소돌기(2c)는, 축통(2)의 축선 방향과 일치하도록 형성되어 있다. 또, 소돌기(2c)는 폐색면(2b)에 대해서 돌출되지 않고 오목부 형상으로 할 수도 있다.

또, 상기 축통(2)은 도전성을 가지는 소재, 예를 들면 수지 소재에 카본 블랙 등을 분산시킨 소재를 이용하고 있고, 이것은 사출 성형에 의해 형성할 수 있다.

도 3~도 5는, 상기의 패널 접촉부(4)를 선단에 지지하기 위한 홀더(3)를 나타내고 있고, 이 제1 실시예에서는, 상기 홀더(3)는 제1 홀더(3A)와 제2 홀더(3B)에 의해 구성되어 있다. 상기 제1 홀더(3A)는, 원통부(3a)와 원추부(3b)가 일체 성형되어 있고, 상기 원통부(3a)의 내주면이 상기 축통(2)의 축경부(2a)에, 감합되는 것에 의해 장착되어 있다. 또, 원추부(3b)의 선단부에는 축선 방향을 따라서 개구(3c)가 형성되어 있고, 이 개구(3c)에 상기 제2 홀더(3B)의 축통부(3d)가 감합되어 장착되어 있다.

제2 홀더(3B)의 선단부는, 상기 원추부(3b)의 테이퍼면을 따라서 원추 모양으로 성형됨과 아울러, 선단부에는 펜 끝으로서의 패널 접촉부(4)가 끼워넣어지는 지지 구멍(3e)이 형성되어 있다.

또, 지지 구멍(3e)에 연통하여 상기 축통부(3d)를 관통하는 축 구멍(3f)이 형성되어 있고, 지지 구멍(3e)의 개구 지름에 대해서 축 구멍(3f)의 내경은 약간 작게 성형되고, 상기 축 구멍(3f)은 스트레이트 모양으로 형성되어 있다.

그리고, 도 1 및 도 6에 나타내는 바와 같이, 홀더(3)의 원통부(3a)가, 축통(2)의 축경부(2a)에 감합되어 장착된 상태에서, 상기 축 구멍(3f)의 후단부에는, 축통(2)의 소돌기(2c)가 삽입된 상태가 된다.

또한 도면에 나타내는 예는, 제1 홀더(3A)와 제2 홀더(3B)는, 예를 들면 폴리아세탈 수지(POM) 등의 절연성의 수지 소재에 의해, 각각 개별로 성형되어 있지만, 제1 홀더(3A)와 제2 홀더(3B)는, 일체 성형함으로써 홀더(3)를 형성해도 좋다

상기 홀더(3)의 지지 구멍(3e)에는, 도 6에 나타낸 바와 같이 구체(볼) 모양으로 성형된 도전성을 가지는 패널 접촉부(4)가, 압입되어 장착되어 있다.

이 패널 접촉부(4)는, 정전 용량 방식의 터치 패널에 접촉하여 원활히 슬라이딩 가능하게 되도록, 어느 정도의 자기 윤활성을 가져 마찰 계수가 낮고, 기계적인 강도가 뛰어난 특성을 가지고 있는 것이 바람직하다.

그래서, 일 예로서 퓨란(furan) 수지, 페놀 수지, 이미드 수지 등의 열강화성 수지에, 흑연이나 카본 블랙 등의 탄소 분말을 혼합 교반하고, 이것을 구체모양으로 성형하여 소성(燒成)함으로써 얻은 카본 볼을 이용할 수 있다.

패널 접촉부(4)로서, 상기와 같은 카본 볼을 이용함으로써, 터치 패널에 대해서 흠을 내는 정도를 저감할 수 있음과 아울러, 패널면에 대해서 매끄럽게 슬라이딩 조작을 행하는 것이 가능하게 되어, 조작성도 향상시킨 터치 펜을 제공할 수 있다. 또, 터치 펜(1)을 수직 상태로 하여, 하중 1.5N, 이동 속도를 3.3m/min로 했을 때의 유리면(iphone6s：등록상표) 상(上)과의 마찰 계수를 0.1~0.2로 함으로써 적절한 조작감을 얻을 수 있다.

그리고, 도 6에 나타낸 바와 같이, 볼 모양의 패널 접촉부(4)와, 축통(2)의 선단부에 형성된 소돌기(2c)와의 사이에는, 그 양자를 전기적으로 도통시키는 접속 부재(6)로서, 코일 스프링이 개재되어 있다.

즉, 접속 부재(6)로서의 코일 스프링은, 홀더(3)에 형성된 축 구멍(3f) 내에 수용되고, 상기 축통(2)의 축선 방향을 따라서 직선 모양으로 배치되어 있다. 그리고, 코일 스프링의 탄발(확개(擴開)) 작용에 의해, 축통(2)과 볼 모양의 패널 접촉부(4)를 전기적으로 도통시키고 있다.

또, 상기의 패널 접촉부(4)에서의 축통의 축선 방향에 직교하는 외경 치수와 비교하여, 상기 접속 부재(6)에서의 축통의 축선 방향에 직교하는 외경 치수는 작게 설정되어 있는 것이 바람직하다.

패널 접촉부(4)와 접속 부재(6)의 외경 치수를, 상기의 관계로 설정함으로써, 터치 패널에 대해서 터치 펜(1)을 어느 정도 기울여 터치 조작을 행해도, 상기 접속 부재(6)가 터치 패널의 전극 패드에 용량 결합되는 정도를 줄일 수 있다. 따라서, 터치 펜의 일부의 도전부가 목표 이외의 전극 패드에 반응시켜, 오인식을 일으키는 문제를 큰 폭으로 해소시킬 수 있다.

또, 이 제1 실시예에서는, 볼 모양의 패널 접촉부(4)의 외경(직경)은 2.5mm의 것이 이용되고, 축통(2)과 패널 접촉부(4)를 전기적으로 도통시키는 접속 부재(6)로서의 코일 스프링은, 외경이 0.5mm의 것이 이용되어 있다.

게다가, 접속 부재(6)로서의 코일 스프링의 축선 방향의 치수는, 15mm로 설정되어 있다. 이 축선 방향의 치수는 적어도, 10mm 이상으로 설정하는 것이 바람직하고, 이것에 의해 터치 펜의 일부가 목표의 전극 패드 이외에 반응하여 오인식을 일으키는 문제를 해소시킬 수 있다.

한편, 상기의 볼 모양의 패널 접촉부(4)의 외경(직경)은, 바람직하게는 1~3mm의 범위로 설정된다. 이 직경이 1mm 미만이면, 터치 패널과의 사이의 용량 결합이 부족하여, 센서 전극에 대해서 터치 반응을 주는 것이 곤란해진다. 이것을 보완하기 위해서 센서 전극의 반응 감도를 높이면, 전극 패드의 오인식을 일으킬 확률이 높아진다.

또, 패널 접촉부(4)의 직경이 3mm를 넘는 경우에는, 패널에 터치할 때의 패널 접촉부(4)의 선단부를 시인하기 어려울 뿐만 아니라, 다수의 센서 전극에 대해서 터치 반응을 주게 되어, 터치 패널을 필기 입력 패널로서 이용하는 경우에는, 분해능이 저하되게 된다.

이상과 같이, 본 발명의 제1 실시예의 터치 펜에 의하면, 정전 입력형 터치 패널에 대해서, 정밀도 좋게 좌표 정보를 입력할 수 있음과 아울러, 그 조작성도 향상할 수 있는 터치 펜을 제공할 수 있는 등, 상기의 발명의 효과의 란(欄)에 기재한 작용 효과를 얻을 수 있다.

또, 이상 설명한 제1 실시예에서는, 축통(2)으로서 수지 소재에 카본 블랙 등을 분산시킨 소재를 이용하여 성형하고 있지만, 이것은 예를 들면 알루미늄 합금등의 금속 소재를 이용한 것을 이용할 수도 있다.

또, 펜 끝으로서의 패널 접촉부(4)도, 카본 볼을 이용하고 있지만, 이 카본 볼을 대신하여 금속제의 볼 등을 이용할 수도 있다.

게다가, 축통(2)과 패널 접촉부(4)를 도통시키는 접속 부재(6)로서, 코일 스프링을 이용하고 있지만, 이 코일 스프링을 대신하여 축선 방향으로 탄발 작용을 줄 수 있는 막대 모양의 도전 고무 등을 이용할 수도 있다.

다음으로 도 7~도 15는, 제2 실시예의 터치 펜을 나타내고 있고, 도 7은 그 전체 구성을 정면도 및 중앙 단면도로 나타내고 있다. 이 제2 실시예의 터치 펜(1)에서의 축통(2)은, 원통 모양의 축통 본체(2A)와, 축통 본체(2A)의 전단부에 장착된 파지부(2B)에 의해 구성되어 있다. 또, 파지부(2B)에는, 전단부가 원추 모양으로 된 홀더(3)가 장착되고, 이 홀더(3)의 선단부에, 펜 끝으로서의 패널 접촉부(4)가 장착되어 있다. 그리고, 상기 축통 본체(2A)는 수지 소재에 의해 성형되어 있고, 또 파지부(2B)는 수지 소재에 예를 들면 카본 블랙 등을 분산시킨 소재에 의해 성형함으로써, 도전성을 갖게 한 구성으로 되어 있다.

상기 파지부(2B)는, 도 8~도 10에 나타내어 있는 바와 같이, 전체가 원통 모양으로 형성됨과 아울러, 그 후반부가 소경부(2e)를 형성하고, 전반부가 대경부(2f)를 형성하고 있다. 그리고, 소경부(2e)의 둘레측면에는, 수나사(2g)가 형성되어 있다.

또, 파지부(2B)의 내측면에서의 대경부(2f)와 소경부(2e)의 경계 부분에는, 내경을 가늘게 하는 계단부(2h)가 형성되어 있다. 이 계단부(2h)는, 나중에 설명하는 금속선에 의해 형성된 접속 부재(6)의 장착부(좌권부(座卷部))(6c)를, 감합 걸리게 하는 기능을 하게 된다.

게다가 대경부(2f)의 개구 내에는, 내측을 향해 고리 모양으로 돌출되는 감합용의 리브(2i)가 형성되어 있다. 이 리브(2i)는, 나중에 설명하는 제1 홀더(3A)를 감합 걸리게 하는 기능을 하게 된다.

또, 축통 본체(2A)의 전단부 내면에는, 도 7 및 도 15에 나타내는 바와 같이, 암나사(2k)가 형성되어 있고, 이 암나사(2k)에 상기 파지부(2B)에 형성된 수나사(2g)를 나사 결합시킴으로써, 축통 본체(2A)와 파지부(2B)는 결합되어, 축통(2)이 구성된다.

또, 이 예에서는 축통 본체(2A)와 파지부(2B)는 별도의 부재로 되어 있지만, 이들은 예를 들면 카본 블랙 등을 분산시킨 소재에 의해 일체로 성형하여, 전체에 도전성을 가지는 축통(2)으로 할 수도 있다.

도 11~도 13은, 상기의 패널 접촉부(4)를 선단에 지지하기 위한 홀더(3)를 나타내고 있고, 이 홀더(3)는, 외형 형상은 다른 것인 도 3~도 5에 나타낸 제1 실시예의 홀더(3)와 마찬가지로, 제1 홀더(3A)와 제2 홀더(3B)에 의해 구성되어 있다.

상기 제1 홀더(3A)는, 중앙의 원통부(3a)에 대해서 전방으로 원추부(3b)가, 또 후방으로 외경을 약간 가늘게 한 통체부(3h)가 일체로 성형되어 있고, 원추부(3b)의 전단부에는 제2 홀더(3B)가 끼워넣어져 장착되어 있다.

상기 제2 홀더(3B)는, 제1 홀더(3A)에서의 상기 원추부(3b)의 테이퍼면을 따라서 원추 모양으로 성형되어 있고, 제2 홀더(3B)의 선단부에는, 펜 끝으로서의 패널 접촉부(4)가 끼워넣어지는 지지 구멍(3e)이 형성되어 있다.

그리고, 제1 홀더(3A)의 선단부에는, 상기 지지 구멍(3e)에 연통하는 축 구멍(3j)이 형성되어 있다. 이 축 구멍(3j)은, 나중에 설명하는 접속 부재(6)의 선단부를 삽입 통과시키기 위해서 이용된다.

게다가, 제1 홀더(3A)의 후부에 형성된 통체부(3h)의 외주면에는, 외측을 향해 고리 모양으로 돌출되는 감합용 리브(3i)가 형성되어 있다.

또한 도면에 나타내는 예는, 제1 홀더(3A)와 제2 홀더(3B)는, 예를 들면 폴리아세탈 수지 등의 절연성의 수지 소재에 의해, 각각 개별로 성형되어 있지만, 제1 홀더(3A)와 제2 홀더(3B)는, 일체 성형함으로써 홀더(3)를 형성해도 괜찮다.

그리고, 제2 홀더(3B)에 형성된 지지 구멍(3e)에는, 도 7 및 도 15에 나타내는 바와 같이, 구체(볼) 모양으로 성형된 도전성을 가지는 패널 접촉부(4)가, 압입되어 장착되어 있다. 이 구체 모양의 패널 접촉부(4)는, 이미 설명한 제1 실시예의 터치 펜에 이용한 패널 접촉부(4)와 동일한 것이 이용되고 있다.

도 14는, 접속 부재(6)의 부품 구성을 나타내고 있고, 이 접속 부재(6)는 1개의 금속선을 이용하여 성형되어 있다. 즉, 이 접속 부재(6)는 선단부가 상기 패널 접촉부(4)에 맞닿아 전기적으로 도통하는 직선 모양의 봉축체에 의한 도전부(6a)와, 상기 도전부(6a)에 접속되어 코일 모양의 권회부가 형성된 스프링부(6b)와, 상기 스프링부(6b)에 접속되어 스프링부의 코일 모양의 권회부보다도, 외경이 확대되어 구성된 링 모양의 장착부(좌권부)(6c)를 구비하고 있다.

이 도전성의 접속 부재(6)는, 상기 파지부(2B)와 패널 접촉부(4)를 전기적으로 접속시키도록 구성된다.

도 7 및 도 15에는, 상기 접속 부재(6)가 터치 펜 내에 장착된 조립 완성 상태를 나타내고 있고, 이하에 개개로 설명한 각 부재를 이용하여, 제2 실시예의 터치 펜을 조립하는 순서에 대해서 설명한다.

먼저, 도 11~도 13에 나타낸 홀더(3)의 제2 홀더(3B)에 형성된 지지 구멍(3e)에는, 이미 설명한 바와 같이 구체 모양의 패널 접촉부(4)가, 압입되어 장착된다. 이 상태에서 제1 홀더(3A)의 후부 개구로부터, 상기의 접속 부재(6)의 도전부(6a)를 앞으로 하여, 접속 부재(6)를 삽입한다. 이것에 의해, 도전부(6a)의 선단은 도 12에 나타내는 축 구멍(3j)을 통해서 패널 접촉부(4)에 맞닿아 접속된다.

이어서, 제1 홀더(3A)의 후부에 형성된 통체부(3h)에 대해서, 도 8~도 10에 나타낸 파지부(2B)의 전단 개구를 씌우고, 파지부(2B)를 제1 홀더(3A)를 향해 밀어넣는다. 이것에 의해, 파지부(2B)의 개구 내에 형성된 고리 모양의 리브(2i)가, 제1 홀더(3A)의 통체부(3h)에 형성된 고리 모양의 리브(3i)를 타고 넘어, 제1 홀더(3A)와 파지부(2B)는 축선 방향에서 감합된다.

이 때, 접속 부재(6)의 후부에 형성된 링 모양의 장착부(6c)는, 파지부(2B)의 내면에 형성된 계단부(2h)(도 9 참조)와, 제1 홀더(3A)의 후단부(3k)와의 사이에서 형성되는 고리 모양의 오목부(2j)(도 7, 도 15 참조) 내에, 감합되어 장착된다.

그리고, 접속 부재(6)의 스프링부(6b)는, 상기 파지부(2B) 내에 위치하고, 접속 부재(6)의 스프링부(6b)가 가지는 탄발(확개) 작용에 의해, 봉축체에 의한 도전부(6a)의 선단부를 패널 접촉부(4)에 맞닿게 한다. 이것에 의해, 펜 끝으로서의 패널 접촉부(4)와 파지부(2B)는, 접속 부재(6)를 통해서 도통한 상태가 된다.

그리고 마지막으로, 상기 파지부(2B)의 소경부(2e)에 형성된 수나사(2g)에, 축통 본체(2A)의 전단부 내면에 형성된 암나사(2k)(도 7, 도 15 참조)를 나사 결합시킴으로써, 축통 본체(2A)와 파지부(2B)는 결합되어, 도 7에 나타내는 상태의 터치 펜(1)이 조립된다.

상기의 제2 실시예에서의 접속 부재(6)를 구성하는 금속선의 직경은, 0.3mm의 것이 이용되어 있고, 또 접속 부재(6)의 직선 모양의 도전부(6a)의 축선 방향의 치수(길이)는, 30mm로 설정되어 있다.

이것에 대해서, 제2 실시예에서의 볼 모양의 패널 접촉부(4)의 외경(직경)은 상기한 바와 같이, 2.5mm의 것이 이용되어 있다.

따라서, 이 제2 실시 형태에 의하면, 패널 접촉부(4)의 축선 방향에 직교하는 외경 치수(2.5mm)에 대해서, 접속 부재(6)의 봉축체에 의한 도전부(6a)의 축선 방향에 직교하는 외경 치수(0.3mm)는, 훨씬 더 작게 설정되어 있고, 이것에 의해 터치 패널에 대해서 터치 펜(1)을 어느 정도 기울여 터치 조작을 행해도, 상기 접속 부재(6)의 도전부(6a)가 터치 패널의 전극 패드에 용량 결합되는 정도를 줄일 수 있다. 따라서, 접속 부재(6)가 목표 이외의 전극 패드에 반응시켜, 오인식을 일으키는 문제를 큰 폭으로 해소시킬 수 있다.

이상과 같이, 본 발명의 제2 실시예의 터치 펜에서도, 정전 입력형 터치 패널에 대해서, 정밀도 좋게 좌표 정보를 입력할 수 있음과 아울러, 그 조작성도 향상할 수 있는 터치 펜을 제공할 수 있다.

또, 제2 실시예에서는, 파지부(2B)로서 수지 소재에 카본 블랙 등을 분산시킨 소재를 이용하여 성형하고 있지만, 이것은 예를 들면 알루미늄 합금 등의 금속 소재를 이용한 것을 이용할 수도 있다. 게다가 파지부(2B)와 축통 본체(2A)를 알루미늄 합금 등의 금속 소재에 의해 일체로 성형한 것을 이용할 수도 있다.

또, 펜 끝으로서의 패널 접촉부(4)도, 카본 볼을 이용하고 있지만, 이 카본 볼을 대신하여 금속제의 볼 등을 이용하는 것도 가능한 것에 대해서는, 제1 실시예의 터치 펜과 동일하다.

도 16~도 28은, 제3 실시예의 터치 펜을 나타내고 있고, 이 제3 실시예의 터치 펜(1)은, 도 7~도 15에 제2 실시예로서 나타낸 터치 펜과 주요부의 구성은 동일하다. 따라서, 이미 설명한 각 부에 상당하는 부분을 동일 부호로 나타내고, 그 상세한 설명은 생략한다.

또한 도 16~도 25는, 제2 실시예와 비교하여 외관 상을 포함하여 다소 서로 다른 부분을 포함하는 것이며, 이하에서는 제2 실시예에 대해서 특히 서로 다른 요부에 대해 설명한다.

도 16은, 제3 실시예의 터치 펜(1)에 대해서, 90도마다 축회전시킨 상태의 외관 구성을 나타내고 있고, 또 도 17과 도 18을 포함하여, 제3 실시예의 터치 펜(1)의 기본 육면도를 나타내고 있다. 게다가 도 19는, 터치 펜(1)의 중앙 단면도이며, 도 20은 축통 단품의 구성을 나타내고 있고, 우선 이들 도 16~도 20에 근거하여, 주로 터치 펜(1)의 외관 구성에 대해 설명한다.

이 터치 펜(1)은, 축통(2)이 예를 들면 ABS 수지에 의한 비도전체에 의해 성형되어 있고, 도 19에 단면도로 나타내는 바와 같이, 이 축통(2)의 후단부에는, 테일 마개(5)와 일체로 성형된 축방향으로 긴 장식 부재(5a)가 장착되어 있다. 이 테일 마개(5)와 장식 부재(5a)는, 축통(2)과는 다른 색으로 착색(着色)된 예를 들면 ABS 수지에 의해 성형되어 있다.

또, 이 실시 형태에서는, 상기 테일 마개(5)와 장식 부재(5a)를 1차 측으로 하고, 축통(2)을 2차 측으로 한 이색(二色) 성형에 의해 형성되어 있다.

그리고, 상기 장식 부재(5a)는, 축통의 둘레면에 대해서 축방향으로 길게 돌출되어 형성됨으로써, 터치 펜(1)의 구름 방지로서의 기능도 하게 된다.

상기 축통(2)의 전반부의 둘레면에는, 도전층인 도전성 박막(2m)이 형성되어 있고, 이것은 축통(2)의 전반부의 둘레면에, 약 500옹스트롬 두께의 알루미늄 증착 전사(轉寫) 필름을 점착하고, 이 알루미늄 증착 전사 필름을 덮도록, 5~6μm 두께의 아크릴 수지층(투명 수지층)을 형성하는 것에 의해 구성되어 있다. 이것에 의해, 축통(2)의 전반부는, 알루미늄 증착 전사 필름에 의한 금속제의 광택을 가지는 의장(意匠)으로 되어 있다.

이 도전성 박막(2m)은, 축통(2)을 파지하는 사용자의 손가락과, 축통(2) 내에 수용되어 펜 끝으로서의 패널 접촉부(4)에 도통하는 금속제의 접속 부재(6)와의 사이에 개재함으로써, 이용자의 손가락과 상기 접속 부재(6)를, 용량 결합시키게 된다. 이것에 의해, 터치 펜(1)에 의한 센서 전극에 대한 터치 감도를 향상시키는 것에 기여할 수 있다.

상기의 축통(2)의 전단부에는, 제1 홀더(3A)와 제2 홀더(3B)로 이루어지는 홀더(3)가 장착되어 있고, 제1 홀더(3A)와 제2 홀더(3B)는, 각각 폴리아세탈 수지(POM) 등의 절연성의 수지 소재에 의해 성형되어 있다.

이 구성은 도 7~도 15에 나타낸 제2 실시예의 터치 펜(1)과 동일하다. 다만, 이 제3 실시예의 터치 펜(1)에서는, 제2 실시예에서 이용한 파지부(2B)는 이용하지 않고, 도 19 및 도 25에 나타내는 바와 같이, 제1 홀더(3A)의 축통(2) 내에 삽입되는 길이 치수가 확대되어 있다. 그리고, 제1 홀더(3A)의 후단부(3k)를 이용하여, 금속제의 접속 부재(6)에서의 장착부(6c)를 감합에 의해 걸게 하는 구성이 채용되어 있다.

즉, 도 19 및 도 20에 나타내는 바와 같이, 축통(2)의 내주면에는, 축방향을 따라서 복수개의 직선 모양의 리브(2n)가 형성되어 있다. 그리고 상기 리브(2n)의 전단부가, 상기의 금속제의 접속 부재(6)에서의 장착부(6c)에 후방으로부터 맞닿고, 리브(2n)와 제1 홀더(3A)의 후단부(3k)와의 사이에 형성된 고리 모양의 오목부(2j) 내에, 접속 부재(6)의 감합부(6c)가 감합에 의해 걸려져(도 19, 도 25 참조) 있다.

또, 상기 리브(2n)에 의해서 접속 부재(6)에서의 장착부(6c)를, 누르는 구성을 채용함으로써, 축통(2)의 두께를 얇게 성형할 수 있고, 이것에 의해 축통(2)의 경량화를 할 수 있다.

상기 축통(2)의 전단부와 상기 리브(2n)와의 사이에서의 축통(2)의 내주면에는, 축심을 향해 돌출되는 고리 모양의 리브(2p)(도 19, 도 20의 (B) 참조)가 형성되어 있다. 또, 제1 홀더(3A)에 형성된 외측을 향해 돌출되는 고리 모양의 리브(3i)가, 상기 고리 모양의 리브(2p)를 타고 넘는 것에 의해, 축통(2)의 전단부에 제1 홀더(3A)가 축방향으로 감합되어 장착된다.

또, 제1 홀더(3A)에는, 제2 고리 모양 리브(2q)(도 19, 도 25 참조)가 형성되어 있고, 이 제2 고리 모양 리브(2q)는, 축통(2)의 전단부에 제1 홀더(3A)가 장착된 상태에서, 제1 홀더(3A)가 축통(2)에 대해서 덜컹거리는 것을 방지하도록 기능한다.

게다가, 상기 축통(2)의 전단부에는, 둘레 방향의 대향하는 2개소에 절결 모양의 오목부(2r)가 형성되어 있다. 이 오목부(2r)는, 축통(2)에 제1 홀더(3A)를 장착할 때의 공기 빼냄 구멍으로서 작용한다.

도 21~도 23은, 상기의 패널 접촉부(4)를 선단부에 지지하는 제2 홀더(3B)를 나타내고 있고, 이 제2 홀더(3B)는, 제1 홀더(3A)의 전단부에 지름을 가늘게 하여 형성된 돌기부(3m)(도 19, 도 25 참조)에 대해서 감합에 의해 장착된다. 또, 이 돌기부(3m)의 축심 부분에는 축 구멍(3j)(도 25 참조)이 형성되어 있고, 이 축 구멍(3j)은, 접속 부재(6)의 전단부를 삽입 통과시키기 위해서 이용된다.

제2 홀더(3B)는, 제1 홀더(3A)에서의 원추 모양의 테이퍼면을 따라서, 외형이 원추 모양으로 성형되어 있다. 그리고, 제2 홀더(3B)의 선단부에는, 펜 끝으로서의 패널 접촉부(4)가 장착되어 있다.

도 21~도 23에 나타내는 예는, 제2 홀더(3B)의 선단부에 패널 접촉부(4)를 수용하는 지지 구멍(3e)이 형성되어 있지만, 패널 접촉부(4)는, 예를 들면 인서트 성형에 의해 제2 홀더(3B)의 지지 구멍(3e)으로 나타내는 부분에, 제2 홀더(3B)와 일체가 되도록 하여 유지한 구성으로 하는 것이 바람직하다.

또, 이 제3 실시예에서도, 상기 패널 접촉부(4)는, 제1 및 제2 실시예에 이용한 예와 동일한 소재 및 외관 구성의 것이 이용되어 있다. 다만, 제3 실시예에서는 볼 모양의 패널 접촉부(4)의 외경(직경)은 2.0mm의 것이 이용되어 있다.

그리고, 제2 홀더(3B)에는, 후방으로부터 전방을 향해 단계적으로 내경이 축소되는 감합 구멍(3p)이 형성되어 있고, 이 감합 구멍(3p) 내에는 상기 돌기부(3m)에 대해서, 제2 홀더(3B)가 감합 걸리기 위한 내측으로 돌출되는 고리 모양 리브(3q)가 형성되어 있다.

또, 감합 구멍(3p)의 선단부 측에는, 인서트 성형에 의해 지지 구멍(3n) 내에 유지된 상기 패널 접촉부(4)의 배면과, 감합 구멍(3p) 내에 삽입된 상기의 돌기부(3m)와의 사이에서 공간부를 형성하는 개구(3r)가 형성된다.

게다가 제2 홀더(3B)에 형성된 상기 개구(3r)의 내주면과, 패널 접촉부(4)와의 사이에는, 제2 홀더(3B)의 축선(Ax)(도 28 참조)에 대해서 직교하는 평탄면(3s)이, 제2 홀더(3B)와 일체로 형성되어 있다.

또, 상기 제1 홀더(3A)의 축 구멍(3j), 제2 홀더(3B)의 개구(3r)와 평탄면(3s)과의 관계에 대해서는, 도 26 및 도 27에 근거하여 나중에 설명한다.

도 24는, 제3 실시예에 이용된 접속 부재(6)의 구성을 나타내고 있고, 이 접속 부재(6)는, 도 14에 나타낸 제2 실시예에 이용된 접속 부재(6)와 비교하면, 직선 모양의 봉축체에 의한 도전부(6a)와, 코일 모양의 권회부를 형성한 스프링부(6b)와의 사이에, 테이퍼부(6d)가 형성되어 있고, 이것은 1개의 금속선을 이용하여 성형되어 있다.

이 접속 부재(6)는, 선경(線徑)이 0.3mm인 스테인리스강이 이용되고, 직선 모양의 도전부(6a)의 축선 방향의 치수(길이)는, 31.0mm로 되고, 테이퍼부(6d)는 축선에 대해서 45도로 설정되어 있다. 또, 스프링부(6b)의 외경은 4.0mm로 되고, 스프링부(6b)의 축선 방향의 치수는, 8.15mm로 설정되어 있다. 그리고, 장착부(좌권부)(6c)의 외경은 6.0mm로 설정되어 있다.

또, 상기 테이퍼부(6d)는, 터치 펜을 조립할 때에, 제1 홀더(3A) 내에 도전부(6a)를 앞으로 하여, 스프링부(6b)를 원활히 삽입할 수 있도록 작용한다.

이 제3 실시예에서도, 패널 접촉부(4)의 축선 방향에 직교하는 외경 치수(2.0mm)에 대해서, 접속 부재(6)의 봉축체에 의한 도전부(6a)의 축선 방향에 직교하는 외경 치수(0.3mm)는, 훨씬 더 작게 설정되어 있고, 이것에 의해 터치 패널에 대해서 터치 펜(1)을 어느 정도 기울여 터치 조작을 행해도, 상기 접속 부재(6)의 도전부(6a)가 터치 패널의 전극 패드에 용량 결합되는 정도를 줄일 수 있다. 따라서, 접속 부재(6)가 목표 이외의 전극 패드에 반응시켜, 오인식을 일으키는 문제를 큰 폭으로 해소시킬 수 있다.

그런데, 상기 접속 부재(6)에서의 코일 모양의 스프링부(6b)는, 이 스프링부(6b)에 의한 패널 접촉부(4)에 대한 스프링 누름 하중이, 0.26N로 설정되어 있고, 이것에 대해서 제2 홀더(3B)에 장착된 패널 접촉부(4)의 유지 하중(볼 유지 하중)은, 약 5N로 설정되어 있다. 즉, 볼 유지 하중에 대한 상기 스프링 누름 하중의 비율은, 5.2%로 되어 있다.

패널 접촉부(4)가 제2 홀더(3B)로부터 분리되는(스프링력에 의해서 패널 접촉부(4)가 튀어 나오는) 것을, 장기에 걸쳐 피하기 위해서는, 볼 유지 하중에 대한 상기 스프링 누름 하중의 비율은, 최대로 50%, 바람직하게는 30% 이하로 설정하는 것이 바람직하다.

또, 상기 접속 부재(6)의 소재로서는, 상기와 같이 스테인리스강이 이용되어 있고, 이 스테인리스강의 소재를 도 24에 나타내는 상태로 성형한 후, 열처리에 의해 담금질을 실시함으로써, 특히 코일 모양의 스프링부(6b)에, 세틀링(settling)이 생기지 않도록 고안되어 있다.

또, 이 접속 부재(6)의 소재로서는, 예를 들면 철계의 소재에 도금을 실시한 것을 이용하는 것도 고려되지만, 철계의 소재에 의하면 도금을 실시해도, 예를 들면 도전부(6a)의 선단부에서 녹이 생기기 쉽고, 이것에 의해 볼 모양의 패널 접촉부(4)와의 사이에서 접촉 불량을 발생시킬 확률이 높아진다.

따라서, 이 터치 펜(1)에서는, 접속 부재(6)의 소재로서는, 상기와 같이 스테인리스강을 이용하는 것이 바람직하다.

상기의 접속 부재(6)에서의 특히 코일 모양의 스프링부(6b)는, 터치 펜(1)의 설계 상에서, 각 부재에 의한 축방향의 치수 편차를 효과적으로 흡수하기 위해서 유용하다.

즉, 이 실시 형태를 예로 하면, 선단부 측으로부터 볼 모양의 패널 접촉부(4), 제2 홀더(3B), 제1 홀더(3A), 축통(2)이 축방향으로 접속되고, 이들 4개의 부품에 걸쳐서, 접속 부재(6)가 존재하게 된다.

따라서, 상기의 4개의 각 부품에서의 1부품당 공차(公差)가 ±0.05mm이라고 한 경우, 4개의 부품에 의한 최대 누적 편차는, ±0.2mm(레인지 0.4mm)가 된다.

한편, 상기 접속 부재(6)는, 그 전체 길이 편차가 ±1.0mm(레인지 2.0mm)로 설계되어 있고, 따라서, 상기 4개의 부품에 의한 최대 누적 편차＋접속 부재(6)의 전체 길이 편차는, ±1.2mm가 된다.

이 4개 부품과 접속 부재(6)에 의한 편차 ±1.2mm는, 접속 부재(6)에서의 스프링부(6b)의 압축량(설계값 2.0mm)으로 커버하고 있다. 따라서 상기 압축량 2.0mm＋상기 편차 ±1.2mm의 범위이면, 접속 부재(6)의 선단부가 볼 모양의 패널 접촉부(4)에 확실히 접촉하고, 전기적인 도통이 보상되게 된다.

그리고, 이 터치 펜에 이용되는 접속 부재(6)의 스프링 상수는, 0.13N/mm이며, 접속 부재(6)의 자중은 0.14g이다. 따라서, 터치 펜(1)을 상향으로 하여, 접속 부재(6)가 그것 자신의 자중을 전부 받아도, 접속 부재(6)(스프링부(6b))의 변형량은 0.011mm이며, 접속 부재(6)의 선단부와 볼 모양의 패널 접촉부(4)와의 전기적인 도통은 보상되게 된다.

또, 상기의 접속 부재(6)에서는, 코일 모양의 스프링부(6b)보다도 외경이 확대된 감합부(6c)가 채용되어 있다. 그러나, 이 감합부(6c)는 접속 부재(6)의 장착 기구의 변경에 의해, 코일 모양의 스프링부(6b)보다도 외경이 축소된 구성이 채용되는 경우가 있다. 　

한편, 이 제3 실시예에서는, 상기의 축통(2)의 전반부에는, 도전성 박막(2m)으로서, 알루미늄 증착 전사 필름이 이용되고, 이것을 아크릴층에 의해 피복한 구성으로 채용되어 있다. 이것에 대해 발명자는, 축통(2)을 형성하는 ABS 수지에 대해서, 카본 블랙의 첨가량을 조정한 복수개의 샘플을 작성함과 아울러, 이들 샘플을 이용한 터치 펜과, 제3 실시예의 터치 펜(본 발명품)과의 사이에서, 축통의 임피던스 특성의 비교를 행하고 있다.

샘플은 모두 상대비이고, 수지로의 카본 블랙의 첨가량이 100%(샘플 1), 75%(샘플 2), 50%(샘플 3), 25%(샘플 4), 0%(샘플 5)를 작성하고, 이들 샘플과 제3 실시예의 터치 펜과의 사이에 임피던스 특성의 비교를 행하고 있다.

임피던스는, 선단부의 패널 접촉부(4)와, 패널 접촉부(4)보다 45mm 후퇴한 축통(4)과의 사이에서 측정하고, 대비 평가를 했다.

이 결과, 샘플 1은, 1.0×104Ω, 샘플 5는, 2.2×105Ω의 값이며, 샘플 2~4는, 샘플 1~5의 임피던스 값의 사이에, 순서대로 위치하는 값이 얻어졌다.

이것에 대해서, 제3 실시예에서는, 8.0×104Ω의 측정값을 얻을 수 있고, 이것은 샘플 2(7.5×104Ω)에 거의 가까운(혹은 동일한) 임피던스 특성이 얻어지는 것이 확인되었다.

그런데, 상기의 샘플 2와 같이, 카본 블랙 등의 도전성 소재를 다량으로 첨가한 경우에는, 축통(4)의 기계적 성능(강도)이 현저하게 저하되는 것이 확인되어 있다. 따라서, 제3 실시예와 같이 구성함으로써, 기계적 강도와 전기적 성능(임피던스)을 양립시키는 것이 가능하다는 것이 확인되었다.

한편, 제3 실시예에서, 도전성 박막(2m)은, 알루미늄 증착박을 이용하고 있지만, 도전층으로서는, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면 철 소재 등을 포함하는 열전도율이 높은 소재를 얇은 관 모양으로 형성하고, 도전성 박막(2m)의 소재로 이용함으로써, 동일한 적절한 임피던스 특성을 얻을 수 있다.

덧붙여서, 300K 조건하에서, 알루미늄의 열전도율은 237W/m·k, 철의 열전도율은 80.3W/m·k(모두 화학 편람 기초편 개정 4판：일본화학회편)이며, 상기의 도전층에 이용하는 소재로서는, 상기 이외로 열전도율이 10W/m·k 이상의 소재를 바람직하게 이용할 수 있다.

도 26은, 제3 실시예의 터치 펜(1)의 선단부에서의 확대 단면도이며, 상기 와 같이 제1 홀더(3A)와 제2 홀더(3B)에는, 패널 접촉부(4)에 접속되는 접속 부재(6)의 도전부(6a)를 통과하는 축 구멍(3j) 및 개구(3r)가 각각 형성되어 있다.

그리고, 제1 홀더(3A)의 전단부에 형성된 상기 축 구멍(3j)의 내경(b)에 대해서, 제2 홀더(3B)에 형성된 상기 개구(3r)의 내경(a)이 크게 형성되어 있다.

이 구성에 의하면, 제1 홀더(3A) 측의 내경이 작은 축 구멍(3j)을 통해서, 접속 부재(6)의 도전부(6a)가 통과되고, 이 도전부(6a)의 전단부는, 제2 홀더(3B) 측의 내경이 큰 개구(3r)를 통해서, 볼 모양의 패널 접촉부(4)에서의 배면측의 거의 중앙부에, 정밀도 좋게 맞닿게 된다.

한편, 도 27에 나타내는 바와 같이 제2 홀더(3B)에 형성된 상기 개구(3r)의 내주면과, 패널 접촉부(4)와의 사이에는, 제2 홀더(3B)의 축선(Ax)(도 28 참조)에 대해서 직교하는 평탄면(3s)이, 제2 홀더(3B)와 일체로 형성되어 있다.

이것은, 볼 모양의 패널 접촉부(4)가 인서트 성형에 의해 제2 홀더(3B)에 장착될 때에, 패널 접촉부(4)의 배면측 개구(3r)에, 미도시의 코어 핀이 삽입된다. 이 경우, 상기의 평탄면(3s)을 성형함으로써, 상기 코어 핀의 단부에는 상기 평탄면(3s)을 따른 평탄부가 실시되게 된다.

이것에 의해, 코어 핀 측에 패널 접촉부(4)의 배면을 따른 링 모양의 나이프 엣지를 형성하지 않으면 안되는 문제를 해소할 수 있고, 코어 핀에 형성되는 상기 나이프 엣지의 위험성을 해소하여, 코어 핀 자신의 내구성을 보증할 수 있게 된다.

그런데, 상기의 평탄면(3s)을 형성하는 것에 의해, 볼 모양의 패널 접촉부(4)의 배면측의 노출 부분(면적)은, 보다 적은 것이 되는 바, 도 26에 나타낸 바와 같이, 「개구(3r)의 내경(a)＞축 구멍(3j)의 내경(b)」의 관계로 설정함으로써, 접속 부재(6)의 도전부(6a)는, 패널 접촉부(4)의 배면측의 거의 중앙부에 맞닿을 수 있다. 따라서, 접속 부재(6)와 패널 접촉부(4)와의 확실한 접속을 보증할 수 있게 된다.

도 28은, 터치 펜(1)을 예를 들면 패널면(8)에 대해서, 극도로 기울여 입력 조작을 행하는 경우를 상정한 경우에, 터치 펜(1)의 선단부를 확대하여 나타내고 있다.

이 경우, 제2 홀더(3B)의 선단부(P1)는, 패널 접촉부(4)와 제2 홀더(3B)를 잇는 접선(패널면(8)과 동일 부호로 나타냄)보다도, 제2 홀더(3B)의 축선(Ax) 측에 위치하도록 구성되어 있는 점에 특징을 가진다.

이 구성에 의하면, 터치 펜(1)을 비록 극단적으로 기울여도, 제2 홀더(3B)의 선단부(P1)는, 패널면(8)에 접하지 않는다. 따라서, 터치 펜(1)의 장기의 사용에 의해, 제2 홀더(3B)의 선단부가 마모 등의 영향을 받아, 패널 접촉부(4)의 유지력이 저하되는 것을 효과적으로 피할 수 있다.

환언하면, 홀더 선단부(P1)를, 어느 정도 얇은 상태로 형성시켜, 홀더 선단부에서의 패널 접촉부(4)의 시인성을 양호하게 할 수 있다. 이것에 의해, 터치 패널(8)에 대한 터치 미스를 저감시킬 수 있는 터치 펜의 제공이 가능해진다. 　

도 29는, 도 28에 나타낸 예와 동일한 상태로 나타낸 홀더 선단부의 제1 변형예를 나타낸 확대도이다. 또 도 30은, 도 28에 나타낸 예와 동일한 상태로 나타낸 홀더 선단부의 제2 변형예를 나타내고 있다.

이들, 제1 및 제2 변형예의 터치 펜에서는, 제2 홀더(3B)의 선단부의 외관 형상이, 도 16~도 28에 나타낸 제3 실시예와 약간 다르지만, 그 외의 구성은 제3 실시예와 동일하다.

이들 제1 변형예(도 29) 및 제2 변형예(도 30)에서도, 제2 홀더(3B)의 선단부(P1)는, 패널 접촉부(4)와 제2 홀더(3B)를 잇는 접선(8)보다도, 제2 홀더(3B)의 축선(Ax) 측에 위치하도록 구성되어 있다.

따라서, 도 29 및 도 30에 나타내는 터치 펜에서도, 도 28에 근거하는 설명과 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다.

또, 도 28~도 30에 나타내는 예는, 모두 제2 홀더(3B)의 선단부(P1)와, 패널 접촉부(4)와 제2 홀더(3B)를 잇는 접선(8)과의 관계에 대해 나타내고 있지만, 이것은 제1 홀더(3A)와 제2 홀더(3B)를 포함하는 홀더(3)의 전체에 주목하여, 상기의 관계에 대해 배려하는 것이 바람직하다. 즉, 홀더(3)의 선단부(P1)는, 패널 접촉부(4)와 홀더(3)를 잇는 접선(8)보다도, 홀더(3)의 축선(Ax) 측에 위치하도록 구성되는 것이 바람직하게 된다.

도 28~도 30에 나타낸 구성에 의하면, 홀더(3)의 선단부가, 패널 접촉부(4)와 홀더(3)를 잇는 접선(8)보다도, 홀더의 축선(Ax) 측에 위치하도록 구성되므로, 터치 펜(1)을 패널면(8)에 대해서 극도로 기울여 입력 조작을 행해도, 홀더(3)의 선단부가 패널면(8)에 접하지 않는다. 따라서, 터치 펜의 장기의 사용에 의해, 홀더(3)의 선단부가 마모 등의 영향을 받아, 패널 접촉부(4)의 유지력이 저하되는 것을 효과적으로 회피할 수 있다.

환언하면, 시간 경과에 의존한 패널 접촉부(4)의 유지력의 저하를 저지할 수 있으므로, 홀더 선단부의 패널 접촉부에 접하는 부분을, 어느 정도 얇은 상태로 형성시킬 수 있다. 이것에 의해, 홀더 선단부에서의 패널 접촉부(4)의 시인이 용이하게 되고, 터치 패널에 대한 터치 미스를 저감시키는 것이 가능한 터치 펜을 제공할 수 있다. 또, 볼 모양의 패널 접촉부(4)를 선단으로 유지하는 제2 홀더(3B) 및 그 직후의 제1 홀더(3A)는, 상기와 같이 폴리아세탈 등의 자기 윤활성을 가지는 수지에 의해 성형되어 있다. 따라서, 예를 들면 도 28~도 30에 나타내는 바와 같이, 축통을 극도로 기울여 입력 조작을 행하는 경우에, 홀더(3)의 일부가 패널면 등에 접촉해도, 패널면 등에 흠이 생기는 정도를 저감시키는 것에 기여할 수 있다.

다음으로 도 31 및 도 32는, 본 발명에 관한 터치 펜의 제4 실시예를 나타내고 있다.

이 제4 실시예로서 나타내는 터치 펜(11)은, 제2 실시예로서 나타낸 터치 펜(1)과 동일하게 구성된 터치 펜의 단품(이하, '터치 펜 리필(1)'이라고도 함)이 축통(12) 내에 수용되고, 터치 펜 리필(1)의 패널 접촉부(4)가 축통(12)의 선단 개구(14)보다 출몰 가능하게 되도록 축통(12) 내에 수용되어 있다.

축통(12) 내에 수용되는 터치 펜 리필(1)에 대해서는, 도 32에 나타내어져 있고, 제2 실시예로서 설명한 터치 펜(1)의 각 부에 상당하는 부분을 동일 부호로 나타내고 있다. 따라서, 그 상세한 설명은 생략한다.

다만, 이 터치 펜 리필(1)은, 제1 홀더(3A)가 축체(7)에 장착되어 있고, 접속 부재(6)의 감합부(6c)는, 축체(7)와 제1 홀더(3A)와의 사이에 감합되어 장착되어 있다.

도 31에 나타내는 바와 같이 축통(12)의 전단부 측에는, 표면 거칠기를 크게 한 미끄럼 방지부(12a)가 실시되어 있고, 이 미끄럼 방지부(12a)가 실시된 축통(12)의 내부에, 터치 펜 리필(1)에 내장된 접속 부재(6)의 스프링부(6b) 및 감합부(6c)가 위치하도록 배치되어 있다.

즉, 이 실시 형태는, 상기 미끄럼 방지부(12a)를 잡는 손가락끝과, 표면적이 비교적 큰 접속 부재(6)의 스프링부(6b) 및 감합부(6c)와의 사이에서 용량 결합됨으로써, 패널 접촉부(4)에 정전 용량에 의한 터치 기능을 갖게 하도록 구성되어 있다.

상기 축통(12)의 후단부에는, 클립(13)의 기단부(13a)가 끼워넣어져 장착되어 있고, 또 축통(12)의 선단부는 끝이 가늘게 형성되어, 선단 개구(14)보다 패널 접촉부(4)가 출몰하도록 구성되어 있다.

상기 클립(13)의 기단부(13a)에는, 축방향으로 이동 가능한 노크봉(15)이 기단부(13a)를 관통하도록 하여 배치되어 있고, 이 노크봉(15)의 노크 조작마다, 터치 펜 리필(1)의 패널 접촉부(4)를, 선단 개구(14)로부터 출몰시키는 구동 기구(16)가 배치되어 있다. 이 구동 기구(16)로서는, 캠 홈과 회전 캠 부재를 구비하는 주지의 칸(Kern) 노크 기구 등의 회전 조출(繰出) 기구를 이용할 수 있다.

또, 도 31에서의 부호 17은, 축통(12)과 터치 펜 리필(1)과의 사이에 배치되고, 터치 펜 리필(1)의 패널 접촉부(4)를, 축통(12) 내에 수용하는 방향으로 가압하는 리턴 스프링이다.

도 31 및 도 32에 나타낸 터치 펜의 제4 실시예에서는, 노크봉(15)의 노크 조작에 의해, 축통(12)의 선단 개구(14)로부터, 터치 펜 리필(1)의 패널 접촉부(4)가 출몰하도록 구성되어 있지만, 예를 들면 축통(12)의 전축에 대해 후축을 상대 회전시킴으로써, 선단 개구(14)로부터 패널 접촉부(4)가 출몰하는 회전 투입식의 터치 펜으로서 구성할 수도 있다.

상기의 노크식 필기구에 터치 펜 리필(1)을 구비한 제4 실시예에 의하면, 노크봉(15)의 노크 조작 하중이 클수록, 리턴 스프링(17)에 의해서 터치 펜 리필(1)이 축통(12) 내에 후퇴할 때의 충격의 정도는 크다. 이 때문에, 터치 펜 리필(1)의 접속 부재(6)에서의 스프링부(6b)에 의한 패널 접촉부(4)에 대한 스프링 누름 하중을 어느 정도 높일 필요가 있다.

도 32에 나타내는 터치 펜 리필(1)의 코일 모양의 스프링부(6b)에 의한 패널 접촉부(4)에 대한 누름 하중은, 0.26N로 설정되어 있고, 이것에 대해서 도 31에 나타내는 제4 실시예의 노크 조작 하중은 4N이다. 즉, 노크 조작 하중에 대한 스프링 누름 하중의 비율은, 6.5%로 되어 있다.

이 노크 조작 하중에 대한 스프링 누름 하중의 비율은, 최대로 50%, 바람직하게는 30% 이하로 설정하는 것이 바람직하고, 상기의 6.5%의 비율은, 안전률을 고려하여 바람직한 수치라고 생각할 수 있다.

도 33 및 도 34는, 본 발명에 관한 터치 펜의 제5 실시예를 나타내고 있다.

이 제5 실시예로서 나타내는 터치 펜(11)은, 터치 펜의 단품(터치 펜 리필)(1)이 축통(12) 내에 수용됨과 아울러, 다른 필기 리필도 축통(12) 내에 수용됨으로써, 터치 펜을 겸하는 복식 필기구가 구성되어 있다.

축통(12) 내에 수용되는 터치 펜 리필(1)에 대해서는, 도 34에 나타내어져 있고, 제2 실시예로서 설명한 터치 펜(1)의 각 부에 상당하는 부분을 동일 부호로 나타내고 있고, 그 상세한 설명은 생략한다.

다만, 이 터치 펜 리필(1)은, 제1 홀더(3A)가 축체(7)에 장착되어 있고, 접속 부재(6)의 감합부(6c)는, 축체(7)와 제1 홀더(3A)와의 사이에 감합되어 장착되어 있다. 그리고, 축체(7)의 후단부에는 걸림 구멍(7a)이 형성되어 있다.

제5 실시예로서 나타내는 터치 펜을 겸하는 복식 필기구는, 도 33에 나타내는 바와 같이 축통(12)이 전축(12A)과 후축(12B)에 의해 구성되어 있다. 그리고, 전축(12A)은 수지 성형에 의해 구성되고, 후축(12B)은 바람직하게는 전축(12A)과 다른 금속 소재, 혹은 수지 소재에 예를 들면 카본 블랙 등을 분산시킨 소재에 의해 성형함으로써, 도전성을 갖게 한 구성이 된다.

상기 후축(12B)의 후단부에는, 클립(13)이 장착되어 있고, 또 전축(12A)의 전단부는 끝이 가늘게 형성되고, 선단 개구(14)가 형성되어 있다.

이 실시 형태에서는, 전축(12A)을 잡는 손가락끝에 근접하도록, 터치 펜 리필(1)에 내장된 금속제 접속 부재의 스프링부(6b) 및 장착부(좌권부)(6c)가 배치된다. 즉, 이 실시 형태에서도, 전축(12A)을 잡는 손가락끝과, 표면적이 비교적 큰 접속 부재(6)의 스프링부(6b) 및 장착부(6c)와의 사이에서 용량 결합됨으로써, 패널 접촉부(4)에 정전 용량에 의한 터치 기능을 갖게 하도록 구성하고 있다.

또, 상기 축통(12) 내에 수용되는 필기 리필(21)로서, 볼펜 리필이 이용되어 있고, 이 예에서는 잉크색이 다른 볼펜 리필도 도면과 겹쳐지도록 하여 수용되어 있다.

상기 축통(12) 내에는 원통 모양의 가이드 부재(22)가 배치되어, 이 가이드 부재(22)에 대해서 축방향으로 슬라이딩하는 복수(3개)의 슬라이드 부재(23)가, 가이드 부재(22)의 둘레를 따라서 등간격으로 배치되어 있다. 그리고 1개의 슬라이드 부재(23)의 전단부에 형성된 돌기(23a)가 터치 펜 리필(1)의 축체(7)에 형성된 걸림 구멍(7a)에 삽입되어 감합 걸림되어 있다. 또, 서로 잉크색이 다른 각각의 볼펜 리필(21)의 잉크 수용관의 후단부도, 마찬가지로 슬라이드 부재(23)의 돌기(23a)가 삽입되어 감합 걸림되어 있다. 도 33에는 나타내어져 있지 않지만, 각 슬라이드 부재(23)에 마련된 조작부는, 후축(12B)의 축방향을 따라서 형성된 각각의 가이드 슬릿을 통해서, 후축(12B)으로부터 돌출되어 배치되어 있다.

따라서, 터치 펜 리필(1)을 걸리게 하는 슬라이드 부재(23)의 조작부를, 후축(12B)을 따라서 전진시킴으로써, 도 33에 나타내는 바와 같이 터치 펜 리필(1)의 패널 접촉부(4)가 선단 개구(14)로부터 돌출된다. 이것에 의해 터치 펜 리필(1)이 이용 가능하게 된다. 또, 볼펜 리필(21)을 걸리게 하는 슬라이드 부재(23)의 조작부를, 후축(12B)을 따라서 전진시킴으로써, 터치 펜 리필(1)은 리턴 스프링(24)에 의해 후퇴하고, 볼펜 리필(21)의 볼펜 팁(21a)이 선단 개구(14)로부터 돌출된다. 이것에 의해, 볼펜 리필(21)을 이용하는 필기구로서 이용 가능하게 된다.

게다가 제5 실시예에서는, 후축(12B)의 후단부에 선단부가 볼록 곡면으로 형성된 제2 패널 접촉부(25)가 배치되어 있다. 이 제2 패널 접촉부(25)에는, 예를 들면 도전성 섬유를 식모(植毛)한 식모재가 이용되어 있고, 선단의 노출부가 거의 반구 모양이 되도록 구성되어, 고정 링(26)에 의해서, 후축(12B)의 후단부에 장착되어 있다.

그리고, 제2 패널 접촉부(25)는 고정 링(26)을 통해서 도전성의 후축(12B)에 전기적으로 도통되어 있고, 이용자는 후축(12B)을 파지함으로써, 제2 패널 접촉부(25)에 대해서, 정전 용량에 의한 터치 기능을 갖게 할 수 있다.

도 33에도 나타내어져 있는 바와 같이, 상기의 제5 실시예에 의하면, 터치 펜 리필(1)의 패널 접촉부(4)의 곡률 반경과 비교하여, 제2 패널 접촉부(25)의 곡률 반경은 크게 구성되어 있다. 따라서, 이용하는 터치 패널면의 크기(표면적)에 따라서, 또 가늘고 정확한 입력 조작이 필요한지의 여부 등에 따라서, 이들 패널 접촉부(4) 및 제2 패널 접촉부(25)를 나누어 사용할 수 있다.

1 : 터치 펜(터치 펜 리필) 2 : 축통
2A : 축통 본체 2B : 파지부
2a : 축경부 2b : 폐색면
2c : 소돌기 2e : 소경부
2f : 대경부 2g : 수나사
2h : 계단부 2i : 리브
2j : 고리 모양 오목부 2k : 암나사
2m : 도전성 박막(알루미늄 증착 전사 필름) 2n : 직선 모양 리브
2p : 고리 모양 리브 2q : 제2 고리 모양 리브
2r : 오목부 3 : 홀더
3A : 제1 홀더 3B : 제2 홀더
3a : 원통부 3b : 원추부
3c : 개구 3d : 축통부
3e : 지지 구멍 3f : 축 구멍
3h : 통체부 3i : 리브
3j : 축 구멍 3k : 홀더 후단부
3m : 돌기부 3p : 감합 구멍
3q : 고리 모양 리브 3r : 개구
3s : 평탄면 4 : 패널 접촉부
5 : 테일 마개 5a : 장식 부재(구름 방지)
6 : 접속 부재 6a : 도전부
6b : 스프링부 6c : 감합부(좌권부)
6d : 테이퍼부 7 : 축체
7a : 걸림 구멍 8 : 패널면
11 : 터치 펜 12 : 축통
12A : 전축 　 12B : 후축
12a : 미끄럼 방지부 13 : 클립
14 : 선단 개구 15 : 노크봉
16 : 구동 기구 17 : 리턴 스프링
21 : 필기 리필(볼펜 리필) 21a : 필기 팁(볼펜 팁)
22 : 가이드 부재 23 : 슬라이드 부재
23a : 돌기 24 : 리턴 스프링
25 : 제2 패널 접촉부 26 : 고정 링
Ax : 홀더 축선 P1 : 홀더 선단부

Claims (9)

1. 정전(靜電) 용량 방식의 터치 패널에, 패널 접촉부를 접촉시켜 정보 입력을 하는 터치 펜으로서,
   축통(軸筒)과, 상기 축통의 전단부에 장착된 비도전성의 소재에 의해 형성된 홀더와, 상기 홀더의 전단부에 장착된 도전성을 가지는 소재에 의해 형성된 패널 접촉부와, 상기 홀더 내에 배치되어 축선 방향으로 탄발(彈發) 작용을 가지고, 전단부가 상기 패널 접촉부에 맞닿아 도통(導通)하는 도전성 소재에 의한 접속 부재가 구비되며,
   상기 패널 접촉부의 축선 방향에 직교하는 외경 치수와 비교하여, 상기 접속 부재의 축선 방향에 직교하는 외경 치수가 작게 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 터치 펜.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 패널 접촉부는, 카본 소재를 포함하는 구체(球體)이며, 외경이 1~3mm의 범위로 성형되어 있는 것을 특징으로 하는 터치 펜.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 축통은 도전성을 가지는 소재에 의해 형성되고, 상기 접속 부재의 후단부가 상기 축통에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 터치 펜.
4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 축통에는, 전단부에 도전성을 가지는 소재에 의한 파지부가 구비되며, 상기 접속 부재의 후단부가 상기 파지부에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 터치 펜.
5. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 축통에는 도전층이 형성되어, 상기 도전층이 상기 접속 부재에 대해서, 정전 용량 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 터치 펜.
6. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 접속 부재는, 상기 패널 접촉부에 맞닿는 직선 모양의 봉축체(棒軸體)에 의한 도전부와, 상기 도전부에 접속되어 코일 모양의 권회부(卷回部)가 형성된 스프링부와, 상기 스프링부에 접속된 감합부(嵌合部)를 가지며,
   상기 도전부의 축선 방향에 직교하는 외경 치수가, 상기 패널 접촉부의 축선 방향에 직교하는 외경 치수와 비교하여, 작게 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 터치 펜.
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 감합부는, 상기 스프링부에서의 코일 모양의 권회부보다도, 외경이 확대되어 구성되고, 상기 홀더의 후단부를 이용하여 형성되는 고리 모양의 오목부 내에, 상기 감합부가 감합되어 장착된 것을 특징으로 하는 터치 펜.
8. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 홀더의 선단부가, 상기 패널 접촉부와 상기 홀더를 잇는 접선보다도, 홀더의 축선 측에 위치하는 것을 특징으로 하는 터치 펜.
9. 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 축통의 후단부에, 도전성을 가지는 소재에 의해 선단이 볼록 곡면으로 형성된 제2 패널 접촉부가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 터치 펜.

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