KR20230147499A - 스타일러스 펜 및 이를 포함하는 터치 시스템 - Google Patents

스타일러스 펜 및 이를 포함하는 터치 시스템 Download PDF

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KR20230147499A
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김세엽
문호준
변문섭
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주식회사 하이딥
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Abstract

일 실시예에 따른 스타일러스 펜은 심체, 그리고 페라이트 코어, 상기 페라이트 코어의 외면에 권선된 코일, 및 상기 심체에 가해지는 압력에 의해 상기 페라이트 코어와 이격되는 자성체를 갖는 인덕터를 포함할 수 있다.

Description

스타일러스 펜 및 이를 포함하는 터치 시스템{STYLUS PEN AND TOUCH SYSTEM INCLUDING THE SAME}
본 개시는 스타일러스 펜 및 이를 포함하는 터치 시스템에 관한 것이다.
휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook), 웨어러블 디바이스(wearable device)와 같은 다양한 전자 디바이스에는 터치 센서가 구비된다.
이러한 전자 디바이스 내에서 터치 센서는 이미지를 표시하는 표시 패널 상에 위치하거나, 전자 디바이스의 일 부분에 위치할 수 있다. 사용자가 터치 센서를 터치하여 전자 디바이스와 상호 작용함으로써, 전자 디바이스는 직관적인 사용자 인터페이스를 사용자에게 제공할 수 있다.
사용자는 정교한 터치 입력을 위해, 스타일러스 펜을 사용할 수 있다. 이러한 스타일러스 펜은 터치 센서와 전기적 및/또는 자기적 방식을 통해 신호를 송수신할 수 있다.
실시예들은 간단한 구조로 필압을 검출할 수 있는 스타일러스 펜을 제공하기 위한 것이다.
실시예들은 터치 장치에 대한 스타일러스 펜의 접촉 상태를 구분할 수 있는 스타일러스 펜을 제공하기 위한 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 일 실시 예에 따른 스타일러스 펜은 심체, 그리고 공진 회로를 포함하며, 상기 공진 회로는 페라이트 코어, 상기 페라이트 코어의 외면에 권선된 코일, 및 상기 심체에 가해지는 압력에 의해 상기 페라이트 코어와 이격되는 자성체를 포함할 수 있다.
상기 스타일러스 펜에서는, 상기 압력이 증가할수록 상기 자성체와 상기 페라이트 코어 사이의 이격 거리가 증가할 수 있다.
상기 공진 회로의 공진 주파수는 상기 압력이 증가할수록 증가할 수 있다.
상기 페라이트 코어는 제1 방향을 따라 관통되어 상기 심체의 적어도 일부를 수용하는 관통공을 포함할 수 있다. 상기 심체는 상기 자성체에 상기 압력을 전달하는 제1 단부, 및 상기 스타일러스 펜의 팁으로 기능하는 제2 단부를 포함하고, 상기 제2 단부에 가해지는 압력에 의해 상기 관통공의 내부에서 상기 제1 방향을 따라 이동할 수 있다.
상기 스타일러스 펜은 상기 심체의 적어도 일부와 상기 공진 회로를 수용하는 하우징을 더 포함할 수 있다. 상기 페라이트 코어는, 상기 하우징 내부에서 고정될 수 있다.
상기 관통공은 상기 페라이트 코어의 일면에 위치한 제1 개구와 상기 페라이트 코어의 타면에 위치한 제2 개구를 포함할 수 있다. 상기 제2 단부는 상기 제1 개구를 통해 상기 페라이트 코어의 외부에 노출되어 있고, 상기 제1 단부는 상기 제2 개구를 통해 상기 자성체에 상기 압력을 전달할 수 있다.
상기 공진 회로는 제1 커패시터를 더 포함할 수 있다. 상기 스타일러스 펜은 상기 심체에 가해지는 압력에 따라 상기 제1 커패시터와 상기 코일 간의 전기적인 연결을 스위칭하는 스위칭 부재를 더 포함할 수 있다.
상기 스위칭 부재는 상기 스타일러스 펜의 하우징의 내측에 이동 가능하게 설치되는 가동부, 그리고 상기 하우징의 내측에 고정된 위치를 유지하도록 설치되는 고정부를 포함할 수 있다. 상기 가동부는 상기 심체에 가해지는 압력에 의해 상기 고정부와의 접촉 상태가 변경될 수 있다.
상기 가동부는 상기 제2 단부에 가해지는 압력이 없으면 상기 고정부와 접촉된 상태를 유지하고, 상기 제2 단부에 압력이 가해지면 상기 고정부와 이격될 수 있다. 상기 제1 커패시터는 상기 가동부와 상기 고정부가 접촉하면 상기 코일과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 가동부는 상기 자성체와 상기 페라이트 코어 사이에 위치하고, 상기 고정부는 상기 가동부와 상기 페라이트 코어 사이에 위치할 수 있다.
상기 고정부는 상기 가동부와 상기 페라이트 코어 사이에 위치하며, 상기 자성체가 삽입되는 관통홀을 포함할 수 있다. 상기 자성체는 상기 가동부와 상기 페라이트 코어 사이에 위치하며, 상기 관통홀 내부에서 이동 가능하도록 배치될 수 있다.
상기 스타일러스 펜은, 상기 가동부에 위치하며 상기 제1 커패시터에 전기적으로 연결된 적어도 하나의 제1 컨택, 그리고 상기 고정부에 위치하며 상기 코일에 전기적으로 연결된 적어도 하나의 제2 컨택을 더 포함할 수 있다. 상기 가동부와 상기 고정부 간의 접촉 상태에 따라, 상기 적어도 하나의 제1 컨택과 상기 적어도 하나의 제2 컨택 사이의 전기적인 연결이 스위칭될 수 있다.
상기 스타일러스 펜은, 상기 고정부에 위치하며 상기 제1 커패시터에 전기적으로 연결된 적어도 하나의 제1 컨택, 그리고 상기 가동부에 위치하며 상기 코일에 전기적으로 연결된 적어도 하나의 제2 컨택을 더 포함할 수 있다. 상기 가동부와 상기 고정부 간의 접촉 상태에 따라, 상기 적어도 하나의 제1 컨택과 상기 적어도 하나의 제2 컨택 사이의 전기적인 연결이 스위칭될 수 있다.
상기 스타일러스 펜은, 상기 고정부에 위치하며 상기 제1 커패시터에 전기적으로 연결된 적어도 하나의 제1 컨택, 상기 고정부에 위치하며 상기 코일에 전기적으로 연결된 적어도 하나의 제2 컨택, 그리고 상기 가동부에 위치하며 상기 가동부와 상기 고정부 간의 접촉 상태에 따라, 상기 적어도 하나의 제1 컨택과 상기 적어도 하나의 제2 컨택 사이의 전기적인 연결을 스위칭하는 적어도 하나의 제3 컨택을 더 포함할 수 있다. 상기 적어도 하나의 제3 컨택은 상기 가동부와 상기 고정부가 접촉한 상태에서는 상기 적어도 하나의 제1 컨택을 상기 적어도 하나의 제2 컨택에 전기적으로 연결하고, 상기 가동부와 상기 고정부가 서로 이격된 상태에서는 상기 적어도 하나의 제1 컨택과 상기 적어도 하나의 제2 컨택 사이의 전기적인 연결을 차단할 수 있다.
상기 공진 회로는 상기 코일에 전기적으로 연결된 제2 커패시터를 더 포함할 수 있다. 상기 제1 커패시터는 상기 가동부와 상기 고정부가 접촉하면 상기 제2 커패시터와 병렬 연결될 수 있다.
상기 스타일러스 펜은 상기 스타일러스 펜의 하우징 내부에서 상기 심체의 변위를 제한하는 고정 부재, 그리고 상기 고정 부재와 상기 자성체 사이에 위치하는 탄성 부재를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른 터치 시스템은 상기 스타일러스 펜, 그리고 터치 장치를 포함하며, 상기 터치 장치는 상기 스타일러스 펜에 제1 전자기 신호를 출력하고, 상기 스타일러스 펜으로부터 공진된 제2 전자기 신호를 수신하며, 상기 제2 전자기 신호의 위상 변화로부터 상기 스타일러스 펜의 심체에 가해진 압력을 검출할 수 있다.
실시예들에 따르면, 필압 검출이 가능한 스타일러스 펜의 제조 비용을 낮출 수 있는 장점이 있다.
실시예들에 따르면, 스타일러스 펜에 의한 정밀한 필압을 측정할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 스타일러스 펜과 전자 디바이스를 나타낸 개념도이다.
도 2는 스타일러스 펜과 전자 디바이스 사이의 신호 전달 동작을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 전자 디바이스를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 4는 실시예들에 따른 스타일러스 펜을 나타낸 도면이다.
도 5는 제1 실시예에 따른 스타일러스 펜을 개략적으로 도시한다.
도 6은 제1 실시 예에 따른 스타일러스 펜의 필압에 따른 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 제1 실시 예에 따른 스타일러스 펜의 공진 회로부의 등가 회로를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8은 제2 실시예에 따른 스타일러스 펜을 개략적으로 도시한다.
도 9는 제2 실시예에 따른 스타일러스 펜의 필압에 따른 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 제2 실시예에 따른 스타일러스 펜의 공진 회로부의 등가 회로를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 11은 제3 실시예에 따른 스타일러스 펜을 개략적으로 도시한다.
도 12는 제3 실시예에 따른 스타일러스 펜의 필압에 따른 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 제3 실시예에 따른 스타일러스 펜의 공진 회로부의 등가 회로를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 14는 제3 실시예에 따른 스타일러스 펜의 필압에 따른 LC 값 변화를 예를 들어 도시한 그래프이다.
도 15는 제3 실시예에 따른 스타일러스 펜의 주파수 응답 특성을 예를 들어 도시한 그래프이다.
도 16은 제4 실시예에 따른 스타일러스 펜(10f)을 개략적으로 도시한다.
도 17은 제5 실시예에 따른 스타일러스 펜(10f)을 개략적으로 도시한다.
도 18은 제6 실시예에 따른 스타일러스 펜(10f)을 개략적으로 도시한다.
도 19은 제7 실시예에 따른 스타일러스 펜(10f)을 개략적으로 도시한다.
도 20은 제8 실시예에 따른 스타일러스 펜(10f)을 개략적으로 도시한다.
도 21은 제9 실시예에 따른 스타일러스 펜(10f)을 개략적으로 도시한다.
이하, 본 문서의 다양한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 문서의 실시예의 다양한 변경(modifications), 균등물(equivalents), 및/또는 대체물(alternatives)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다. 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다.
또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. 또한, 기준이 되는 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 하는 것은 기준이 되는 부분의 위 또는 아래에 위치하는 것이고, 반드시 중력 반대 방향 쪽으로 "위에" 또는 "상에" 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.
본 문서에서, "가진다", "가질 수 있다", "포함한다", 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.
본 문서에서, "A 또는 B", "A 또는/및 B 중 적어도 하나", 또는 "A 또는/및 B 중 하나 또는 그 이상" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", 또는 "A 또는 B 중 적어도 하나"는, (1) 적어도 하나의 A를 포함, (2) 적어도 하나의 B를 포함, 또는 (3) 적어도 하나의 A 및 적어도 하나의 B 모두를 포함하는 경우를 모두 지칭할 수 있다.
본 문서에서 사용된 "제1", "제2", "첫째", 또는 "둘째" 등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, 제1 사용자 기기와 제2 사용자 기기는, 순서 또는 중요도와 무관하게, 서로 다른 사용자 기기를 나타낼 수 있다. 예를 들면, 본 문서에 기재된 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.
어떤 구성요소(예: 제1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제2 구성요소)에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어((operatively or communicatively) coupled with/to)" 있다거나 "접속되어(connected to)" 있다고 언급된 때에는, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소(예: 제1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제2 구성요소)에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 어떤 구성요소와 다른 구성요소 사이에 다른 구성요소(예: 제3 구성요소)가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다.
본 문서에서 사용된 표현 "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, "~에 적합한(suitable for)", "~하는 능력을 가지는(having the capacity to)", "~하도록 설계된(designed to)", "~하도록 변경된(adapted to)", "~하도록 만들어진(made to)", 또는 "~를 할 수 있는(capable of)"과 바꾸어 사용될 수 있다. 용어 "~하도록 구성된(또는 설정된)"은 하드웨어적으로 "특별히 설계된(specifically designed to)" 것만을 반드시 의미하지 않을 수 있다. 대신, 어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 구성된(또는 설정된) 프로세서"는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리 장치에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(generic-purpose processor)(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 수 있다.
본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 문서에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 문서에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 문서의 실시예들을 배제하도록 해석될 수 없다.
본 문서의 다양한 실시예들에 따른 전자 디바이스는, 예를 들면, 스마트 폰, 태블릿 PC(tablet personal computer), 이동 전화기(mobile phone), 영상 전화기, 전자책 리더기(e-book reader), 랩탑 PC(laptop personal computer), 넷북 컴퓨터(netbook computer), 모바일 의료기기, 카메라(camera), 또는 웨어러블 장치(wearable device) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 웨어러블 장치는 액세서리형(예: 시계, 반지, 팔찌, 발찌, 목걸이, 안경, 콘택트 렌즈, 또는 머리 착용형 장치(head-mounted-device(HMD)), 직물 또는 의류 일체형(예: 전자 의복), 신체 부착형(예: 스킨 패드(skin pad) 또는 문신), 또는 생체 이식형(예: implantable circuit) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
이하, 필요한 도면들을 참조하여 실시예들에 따른 스타일러스 펜 및 터치 시스템에 대해 설명하기로 한다.
도 1은 스타일러스 펜과 전자 디바이스를 나타낸 개념도이다.
도 1을 참조하면, 스타일러스 펜(10)은 전자 디바이스(2)의 터치 스크린(20) 근처에서 전자 디바이스(2) 또는 터치 스크린(20)으로부터 출력되는 신호를 수신하고, 터치 스크린(20)에 신호를 송신할 수 있다.
도 2는 스타일러스 펜과 전자 디바이스 사이의 신호 전달 동작을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2의 (a)를 참조하면, 터치 스크린(20a)은 디지타이저(29), 디스플레이 패널(251), 터치 전극층(21), 및 윈도우(22)를 포함한다.
패시브 스타일러스 펜 중 EMR(Electro-Magnetic Resonance) 방식의 펜의 경우, 디지타이저(digitizer)(29)가 EMR 방식의 스타일러스 펜(10a)에 자기 신호(B)를 전달하면, 스타일러스 펜(10a)에 포함된 공진 회로가 자기 신호(B)에 공진한다. 그러면, 디지타이저(33)가 스타일러스 펜(10a)으로부터 공진된 자기 신호(B)를 입력받는다.
디지타이저(29)는 디스플레이 패널(251) 아래에 부착될 수 있으며, 도전성의 안테나 루프가 복수로 형성되어 있는 FPCB(Flexible Printed Circuit Board)로 구성될 수 있다, 디지타이저(29)는 안테나 루프에 의해 생성된 자기장을 차단하고, 안테나 루프가 자기장을 형성할 때 다른 전기적 소자, 구성요소에서 생성될 수 있는 와전류를 차단하는 자기장 차폐 시트(미도시)와 결합된다.
디지타이저(29)는 공진 신호가 입력되는 위치를 감지하기 위한 복수의 안테나 루프가 복수의 레이어로 구성된다. 하나의 안테나 루프는 적어도 하나의 다른 안테나 루프와 Z축 방향으로 중첩한 형태를 가진다. 이에 의해 FPCB의 두께가 두껍다. 따라서, 디지타이저(29)를 사용하는 경우 전자 디바이스(2)의 박형화, 소형화에 어려움이 있다.
이러한 디지타이저(29)가 폴더블/플렉서블 전자 디바이스(2)에 탑재되는 경우, 접힘이 발생할 때 폴딩되는 영역에 부착된 FPCB에 변형이 발생할 수 있다. 반복적인 접힘에 의해 안테나 루프를 형성하는 배선 부재에 스트레스가 가해지고, 결국 배선 부재의 손상을 가져올 수 있다. 자기장 차폐 시트는 안테나 루프에 의해 발생된 자기장이 전자 디바이스(2) 내부에 미치는 영향을 차단한다. 자기장 차폐 시트도 두께가 두껍고, 전자 디바이스(2)의 접힘이 발생할 때 변형이 발생되기 쉬우며, 반복적인 접힘에 의해 손상될 수 있다.
도 2의 (b)를 참조하면, 터치 스크린(20c)은 디스플레이 패널(251), 터치 전극층(21), 및 윈도우(22)를 포함한다.
공진 회로를 포함하는 스타일러스 펜(10)의 경우, 터치 전극층(21)의 전극이 스타일러스 펜(10)에 자기 신호(B)를 전달하면, 스타일러스 펜(10)에 포함된 공진 회로가 자기 신호(B)에 공진한다. 그러면, 터치 전극층(21)의 전극이 스타일러스 펜(10)으로부터 공진된 전자기 신호(E 및/또는 B)를 입력받을 수 있다. 저항이 작은 메탈 메시(metal mesh)로 터치 전극층(21)의 전극이 형성되는 경우, 스타일러스 펜(10)으로부터의 자기 신호의 검출이 가능하다.
마찬가지로, 디지타이저(29)와 비교하면, 터치 스크린(20c)은 자기 신호를 스타일러스 펜(10)에 전달하기 위한 추가적인 유닛이나 모듈을 필요로 하지 않으므로, 터치 스크린(20b)의 박형화가 가능하고, 제조 비용에 있어서도 장점이 있다.
도 2의 (c)를 참조하면, 터치 스크린(20b)은 루프 코일(264), 디스플레이 패널(251), 터치 전극층(21), 및 윈도우(22)를 포함한다.
공진 회로를 포함하는 스타일러스 펜(10)의 경우, 루프 코일(264)이 스타일러스 펜(10)에 자기 신호(B)를 전달하면, 스타일러스 펜(10)에 포함된 공진 회로가 자기 신호(B)에 공진한다. 그러면, 터치 전극층(21)의 전극이 스타일러스 펜(10)으로부터 공진된 전자기 신호(E 및/또는 B)를 입력받을 수 있다.
디지타이저(29)와 비교하면, 루프 코일(264)은 터치 위치를 검출하기 위한 자기 신호(B)를 수신하지 않으므로, 배선 구조가 간단하여 터치 스크린(20b)의 박형화가 가능하다. 이로써, 전자 디바이스(2)의 박형화, 소형화가 가능하다. 또한, 루프 코일(264)은 다양한 크기로 다양한 위치에 형성될 수 있으므로, 이러한 터치 스크린(20b)은 폴더블/플렉서블 전자 디바이스(2)에도 적용이 가능하다.
루프 코일(264)은 안테나 루프가 위치한 기판과 및 자기장 차폐 시트를 포함할 수 있다. 안테나 루프는 구리, 은 등과 같은 도체 재료로 형성될 수 있다. 안테나 루프는 기판 외에도 터치 전극층(21)과 동일한 층에 위치할 수 있고, 이 경우, 안테나 루프는 메탈 메시, ITO, 그래핀, 실버 나노 와이어 등과 같은 높은 투과율, 저 임피던스를 나타내는 도체 재료로 형성될 수 있다. 또한 안테나 루프는 윈도우 아래에 위치할 수 있고, 이 경우 기판은 루프 코일(264)에 포함되지 않을 수 있다.
상기에서 터치 전극층(21)은 제1 방향의 터치 좌표를 검출하기 위한 복수의 제1 터치 전극과 제1 방향과 교차하는 제2 방향의 터치 좌표를 검출하기 위한 복수의 제2 터치 전극을 포함할 수 있다. 도 2에서 터치 전극층(21)이 하나의 층으로 도시되었으나, 제1 터치 전극과 제2 터치 전극은 서로 상이한 층에 각각 위치할 수도 있고, 서로 중첩하여 위치할 수도 있고, 서로 중첩하여 위치하지 않을 수도 있고, 제1 터치 전극과 제2 터치 전극 사이에 별도의 층이 개재되어 있을 수도 있으며, 이에 제한되지 않는다.
도 2의 (d)를 참조하면, 터치 스크린(20d)은 디스플레이 패널(251), 터치 전극층(21), 및 윈도우(22)를 포함한다.
액티브 스타일러스 펜(10')의 경우, 액티브 스타일러스 펜(10') 내의 전원(예를 들어, 전력을 저장하기 위한 배터리(이차 전지를 포함함) 및 EDLC(electric double layered capacitor)와 같은 커패시터)을 사용하여 전자기 신호(E 및/또는 B)를 출력한다. 그러면, 터치 전극층(21)의 전극이 스타일러스 펜(10')으로부터 출력된 전자기 신호(E 및/또는 B)를 입력받을 수 있다. 저항이 작은 메탈 메시로 터치 전극층(21)의 전극이 형성되는 경우, 스타일러스 펜(10')으로부터의 자기 신호의 검출이 가능하다. 액티브 스타일러스 펜(10')은 전원을 사용하여 소정 주파수를 갖는 전자기 신호(E 및/또는 B)를 출력하는 회로를 포함할 수 있다.
터치 스크린(20d)은 자기 신호를 스타일러스 펜(10')에 전달하지 않고도 스타일러스 펜(10')으로부터 전자기 신호를 수신할 수 있다. 즉, 터치 스크린(20d)은 공진 회로를 공진시키기 위한 신호를 생성하기 위한 추가적인 유닛이나 모듈을 필요로 하지 않으므로, 터치 스크린(20d)의 박형화, 소형화가 가능하고, 소비 전력과 제조 비용에 있어서도 장점이 있다.
다음으로 도 3을 참조하여, 실시예들에 따른 전자 디바이스(2)에 대해 설명한다.
도 3은 전자 디바이스를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도시된 바와 같이, 전자 디바이스(2)는 무선 통신부(210), 메모리(220), 인터페이스부(230), 전원공급부(240), 디스플레이부(250), 터치 모듈(260), 및 제어부(270) 등을 포함할 수 있다. 도 3에 도시된 구성요소들은 전자 디바이스를 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니어서, 본 개시 상에서 설명되는 전자 디바이스는 위에서 열거된 구성요소들 보다 많거나, 또는 적은 구성요소들을 가질 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 구성요소들 중 무선 통신부(210)는, 전자 디바이스(2)와 무선 통신 시스템 사이, 전자 디바이스(2)와 다른 전자 디바이스(2) 사이, 또는 전자 디바이스(2)와 외부서버 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 또한, 상기 무선 통신부(210)는, 전자 디바이스(2)를 하나 이상의 네트워크에 연결하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다.
이러한 무선 통신부(210)는, 무선 인터넷 모듈(211) 및 근거리 통신 모듈(212) 등을 포함할 수 있다.
무선 인터넷 모듈(211)은 무선 인터넷 접속을 위한 모듈을 말하는 것으로, 전자 디바이스(2)에 내장될 수 있다. 무선 인터넷 모듈(211)은 무선 인터넷 기술들에 따른 통신망에서 무선 신호를 송수신하도록 이루어진다. 무선 인터넷 기술로는, 예를 들어 WLAN(Wireless LAN), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi(Wireless Fidelity) Direct, DLNA(Digital Living Network Alliance), WiBro(Wireless Broadband), WiMAX(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), NR(New Radio), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 등이 있으며, 상기 무선 인터넷 모듈(211)은 상기에서 나열되지 않은 인터넷 기술까지 포함한 범위에서 적어도 하나의 무선 인터넷 기술에 따라 데이터를 송수신하게 된다.
근거리 통신 모듈(212)은 근거리 통신(Short range communication)을 위한 것으로서, 블루투스(BluetoothTM), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication), Wi-Fi, Wi-Fi Direct, Wireless USB(Wireless Universal Serial Bus) 기술 중 적어도 하나를 사용하여, 근거리 통신을 지원할 수 있다. 이러한, 근거리 통신 모듈(212)은, 근거리 무선 통신망(Wireless Area Networks)을 통해 전자 디바이스(2)와 무선 통신 시스템 사이, 전자 디바이스(2)와 무선 통신 가능 디바이스 사이, 또는 전자 디바이스(2)와 외부 서버가 위치한 네트워크 사이의 무선 통신을 지원할 수 있다. 상기 근거리 무선 통신망은 근거리 무선 개인 통신망(Wireless Personal Area Networks)일 수 있다.
여기서, 무선 통신 가능 디바이스는 본 발명에 따른 전자 디바이스(2)와 데이터를 상호 교환하는 것이 가능한(또는 연동 가능한) 이동 단말기(mobile terminal, 예를 들어, 스마트 폰, 태블릿 PC, 노트북(notebook) 등)가 될 수 있다. 근거리 통신 모듈(212)은, 전자 디바이스(2) 주변에, 상기 전자 디바이스(2)와 통신 가능한 무선 통신 가능 디바이스를 감지(또는 인식)할 수 있다. 나아가, 제어부(270)는 상기 감지된 무선 통신 가능 디바이스가 일 실시예에 따른 전자 디바이스(2)와 통신하도록 인증된 디바이스인 경우, 전자 디바이스(2)에서 처리되는 데이터의 적어도 일부를, 상기 근거리 통신 모듈(212)을 통해 무선 통신 가능 디바이스로 전송할 수 있다. 따라서, 무선 통신 가능 디바이스의 사용자는, 전자 디바이스(2)에서 처리되는 데이터를, 무선 통신 가능 디바이스를 통해 이용할 수 있다.
또한, 메모리(220)는 전자 디바이스(2)의 다양한 기능을 지원하는 데이터를 저장한다. 메모리(220)는 전자 디바이스(2)에서 구동되는 다수의 응용 프로그램(application program 또는 애플리케이션(application)), 전자 디바이스(2)의 동작을 위한 데이터들, 명령어들을 저장할 수 있다.
인터페이스부(230)는 전자 디바이스(2)에 연결되는 다양한 종류의 외부 기기와의 통로 역할을 수행한다. 이러한 인터페이스부(230)는, 유/무선 헤드셋 포트(port), 외부 충전기 포트(port), 유/무선 데이터 포트(port), 메모리 카드(memory card) 포트, 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트(port), 오디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 비디오 I/O 포트(port), 이어폰 포트(port) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
전원공급부(240)는 제어부(270)의 제어 하에서, 외부의 전원, 내부의 전원을 인가받아 전자 디바이스(2)에 포함된 각 구성요소들에 전원을 공급한다. 이러한 전원공급부(240)는 배터리를 포함하며, 상기 배터리는 내장형 배터리 또는 교체가능한 형태의 배터리가 될 수 있다.
디스플레이부(250)는 전자 디바이스(2)에서 처리되는 정보를 표시(출력)한다. 예를 들어, 디스플레이부(250)는 전자 디바이스(2)에서 구동되는 응용 프로그램의 실행화면 정보, 또는 이러한 실행화면 정보에 따른 UI(User Interface), GUI(Graphic User Interface) 정보를 표시할 수 있다.
디스플레이부(250)는 LCD 디스플레이(liquid crystal display), OLED(organic light-emitting diode) 디스플레이, 전자잉크 디스플레이(e-ink display), 양자점(quantum-dot) 발광 디스플레이, 마이크로 LED(Light emitting diode) 디스플레이 등을 포함할 수 있다.
디스플레이부(250)는 영상을 표시하는 디스플레이 패널(251)과, 디스플레이 패널(251)과 연결되어 영상을 표시하기 위한 신호들을 디스플레이 패널(251)로 공급하는 디스플레이 컨트롤러(252)를 포함한다. 예를 들어, 디스플레이 패널(251)에는 복수의 스캔선, 복수의 데이터선과 같은 신호선들에 연결된 복수의 화소와, 스캔선으로 스캔 신호를 공급하는 스캔 구동/수신부가 위치할 수 있고, 디스플레이 컨트롤러(252)는 데이터선으로 인가하는 데이터 신호를 생성하는 데이터 구동 IC와 영상 신호를 처리하여 디스플레이부(250)의 전반적인 동작을 제어하는 타이밍 컨트롤러, 전원 관리(power management) IC 등을 포함할 수 있다.
터치 모듈(260)은 정전용량 방식을 이용하여 터치 영역에 가해지는 터치(또는 터치 입력)를 감지한다. 일 예로서, 터치 모듈(260)은, 특정 부위에 발생하는 정전 용량, 전압, 또는 전류 등의 변화를 전기적인 입력신호로 변환하도록 구성될 수 있다. 터치 모듈(260)은, 터치 영역 상에 터치를 가하는 터치 객체가 터치 모듈(260) 상에 터치 되는 위치, 면적, 터치 시의 정전 용량 등을 검출할 수 있도록 구성될 수 있다. 여기에서, 터치 객체는 상기 터치 센서에 터치를 인가하는 물체로서, 예를 들어, 사용자의 신체 부위(손가락, 손바닥 등), 패시브(passive) 또는 액티브(active) 방식의 스타일러스 펜(10) 등이 될 수 있다.
터치 모듈(260)은 터치 전극이 위치하는 터치 센서(261)와 터치 센서(261)에 구동 신호를 인가하고 터치 센서(261)로부터 감지 신호를 수신하여, 제어부(270) 및/또는 디스플레이 컨트롤러(252)에 터치 데이터를 전달하는 터치 컨트롤러(262)를 포함한다.
터치 컨트롤러(262)는 복수의 제1 터치 전극 중 적어도 하나에 연결되어 구동 신호를 인가하고 감지 신호를 수신하는 제1 구동/수신부, 복수의 제2 터치 전극 중 적어도 하나에 연결되어 구동 신호를 인가하고 감지 신호를 수신하는 제2 구동/수신부, 및 제1 구동/수신부와 제2 구동/수신부의 동작을 제어하고, 제1 및 제2 구동/수신부로부터 출력되는 감지 신호를 사용하여 터치 위치를 획득하는 MCU(micro control unit)를 포함할 수 있다.
디스플레이 패널(251)과 터치 센서(261)는 상호 레이어 구조를 이루거나 일체형으로 형성되어, 터치 스크린(20)으로 지칭될 수 있다.
제어부(270)는 전자 디바이스(2)의 구동을 제어하며, 전자 디바이스(2)의 터치 감지 결과에 대응하여 터치 좌표 정보를 출력할 수 있다. 또한, 제어부(270)는 터치 감지 결과에 대응하여 구동 신호의 주파수를 변경할 수 있다.
제어부(270)는 상기 응용 프로그램과 관련된 동작 외에도, 통상적으로 전자 디바이스(2)의 전반적인 동작을 제어한다. 제어부(270)는 위에서 살펴본 구성요소들을 통해 입력 또는 출력되는 신호, 데이터, 정보 등을 처리하거나 메모리(220)에 저장된 응용 프로그램을 구동함으로써, 사용자에게 적절한 정보 또는 기능을 제공 또는 처리할 수 있다.
또한, 제어부(270)는 메모리(220)에 저장된 응용 프로그램을 구동하기 위하여, 도 3과 함께 살펴본 구성요소들 중 적어도 일부를 제어할 수 있다. 나아가, 제어부(270)는 상기 응용 프로그램의 구동을 위하여, 전자 디바이스(2)에 포함된 구성요소들 중 적어도 둘 이상을 서로 조합하여 동작시킬 수 있다.
상기에서 터치 모듈(260)이 디스플레이부(250)와 함께 전자 디바이스(2)에 포함되는 것으로 설명하였으나, 전자 디바이스(2)는 터치 모듈(260)만을 포함할 수도 있다.
도 4는 실시예들에 따른 스타일러스 펜을 나타낸 도면이다.
도 4의 스타일러스 펜들은 공통적으로 하우징 내의 공진 회로부(12)를 포함한다.
공진 회로부(12)는 LC 공진 회로로서, 터치 스크린(20)에서 출력되는 구동 신호에 공진할 수 있다. 구동 신호는, 공진 회로부(12)의 공진 주파수에 대응하는 주파수를 갖는 신호(예를 들어, 사인파, 구형파 등)를 포함할 수 있다. 공진을 위해서는 공진 회로부(12)의 공진 주파수와 구동 신호의 주파수가 동일 내지는 매우 유사해야 한다. 스타일러스 펜(10a, 10b)의 공진 주파수는 스타일러스 펜(10a, 10b)의 공진 회로부(12)의 설계 값에 따른다. 도 2의 (b)의 전극(21) 또는 도 2의 (c)의 루프 코일(264)이 구동 신호에 의한 전자기장을 발생시키면, 스타일러스 펜(10a, 10b)의 공진 회로부(12)는 자기장의 변화를 통해 수신한 신호를 이용하여 공진한다.
스타일러스 펜(10a, 10b)의 소자들은 하우징에 수용될 수 있다. 하우징은 원기둥, 다각기둥, 적어도 일부분이 곡면인 기둥 형태, 배흘림기둥(entasis) 형태, 각뿔대(frustum of pyramid) 형태, 원뿔대(circular truncated cone) 형태 등을 가질 수도 있으며, 그 형태에 제한되지 않는다. 하우징은 내부가 비어있으므로, 그 내부에 공진 회로부(12)와 같은 스타일러스 펜(10a, 10b)의 소자를 수용할 수 있다. 이러한 하우징은 비전도성 물질로 이루어질 수 있다.
도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, EMR 방식의 스타일러스 펜(10a)은 심체(11a)와 공진 회로부(12)를 포함한다. 공진 회로부(12)는 인덕터부(14)와 커패시터부(13)를 포함한다. 인덕터부(14)는 심체(11a)가 관통하는 페라이트 코어(115)와 페라이트 코어(115)의 외면에 권선된 코일(116)을 포함한다.
심체(11a)는 한쪽의 단부가, 펜 끝으로서, 페라이트 코어(115)로부터 돌출된다. 심체(11a)는, 도체, 예를 들면 도전성 금속이나 도전성 분말을 혼입한 경질 수지로 이루어지는 전극심으로 구성될 수 있다.
페라이트 코어(115)에는, 예를 들면 원기둥 모양 형상의 페라이트 재료에, 심체(11a)를 삽입 통과시키기 위한 소정의 지름(예를 들면 1㎜)의 축심 방향의 관통공이 형성되어 있다. 이외에도 페라이트 코어(115)는 원기둥, 다각기둥, 적어도 일부분이 곡면인 기둥 형태, 배흘림기둥 형태, 각뿔대 형태, 원뿔대, 토로이드(toroid), 링(ring) 형태 등으로 형성될 수 있다.
코일(116)은 페라이트 코어(115)의 축심 방향의 전체 길이에 걸쳐 권선될 수 있거나, 일부 길이에 걸쳐 권선될 수 있다. 코일(116)은 커패시터부(13)에 전기적으로 연결된다.
커패시터부(13)는 병렬로 연결된 복수의 커패시터를 포함할 수 있다. 프린트 기판 상의 각 커패시터는 서로 상이한 커패시턴스를 가질 수 있으며, 제조 공정 내에서 트리밍(trimming)될 수 있다.
도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, ECR(Electrically Coupled Resonance) 방식의 스타일러스 펜(10b)은 팁(11b)과 공진 회로부(12)를 포함한다. 공진 회로부(12)는 인덕터부(14)와 커패시터부(13)를 포함한다. 인덕터부(14)는 페라이트 코어(115)와 페라이트 코어(115)의 외면에 권선된 코일(116)을 포함한다.
팁(11b)은 적어도 일부가 전도성 물질(예를 들어, 금속, 전도성 고무, 전도성 패브릭, 전도성 실리콘 등)로 형성될 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.
코일(116)은 페라이트 코어(115)의 축심 방향의 전체 길이에 걸쳐 권선될 수 있거나, 일부 길이에 걸쳐 권선될 수 있다. 코일(116)은 커패시터부(13)에 전기적으로 연결된다.
커패시터부(13)는 병렬로 연결된 복수의 커패시터를 포함할 수 있다. 프린트 기판 상의 각 커패시터는 서로 상이한 커패시턴스를 가질 수 있으며, 제조 공정 내에서 트리밍(trimming)될 수 있다.
도 5는 제1 실시예에 따른 스타일러스 펜을 개략적으로 도시한다.
도 5를 참조하면, 스타일러스 펜(10c)의 공진 회로부(12)는 커패시터부(13)와 인덕터부(14)를 포함할 수 있다. 인덕터부(14)는 페라이트 코어(115), 및 페라이트 코어(115)에 권선된 코일(116)을 포함할 수 있다. 인덕터부(14)는 자성체(117)를 더 포함할 수 있다.
페라이트 코어(115)에는 관통공이 축심 방향(미도시)(도 5의 Z축 방향)을 따라 형성될 수 있다. 이 관통공은 심체(11)를 삽입 통과시키도록 형성되며, 심체(11)는 이 관통공에 삽입될 수 있다. 따라서, 심체(11)의 교체가 필요한 경우, 페라이트 코어(115)로부터 심체(11)만 분리하여 교체할 수 있어 교체가 용이한 장점이 있다.
심체(11)의 일 단부는 스타일러스 펜(10c)의 펜 팁으로서 기능할 수 있다. 펜 팁으로 기능하는 심체(11)의 일 단부는, 페라이트 코어(115)의 일 면에 형성된 관통공의 개구를 통해 페라이트 코어(115)의 외부에 노출될 수 있다. 심체(11)는 펜 팁으로 기능하는 일 단부에 축심 방향의 압력이 가해지면, 페라이트 코어(115)의 관통공을 따라, 즉 Z축 방향으로 이동할 수 있다. 이에 반해, 페라이트 코어(115)는 스타일러스 펜(10c)의 하우징(15) 내부에서 그 위치가 고정될 수 있다. 즉, 페라이트 코어(115)는 심체(11)에 가해지는 필압과 상관없이 하우징(15) 내 특정 위치에 고정될 수 있다. 이 실시예에서는, 페라이트 코어(115) 및 코일(116)을 자성체(117) 보다 아래 즉, 심체(11)의 펜 팁 부분에 가깝게 고정시킴으로써, 성능을 향상시키고 양산성을 확보하였다.
심체(11)의 타 단부에는 자성체(117)가 결합될 수 있다. 심체(11)의 타 단부는 페라이트 코어(115)의 타면에 형성된 관통공의 개구를 통과해 자성체(117)에 접촉할 수 있다. 자성체(117)는 심체(11)가 Z축 방향으로 이동하면, 심체(11)의 움직임을 따라 Z축 방향으로 이동할 수 있다.
하우징(15) 내부에는 고정 부재(119)가 위치할 수 있다. 고정 부재(119)는 하우징(15) 내부에 고정되어 심체(11) 및 자성체(117)의 변위량을 제한할 수 있다. 고정 부재(119)와 자성체(117) 사이에는 탄성 부재(118)가 위치할 수 있다. 탄성 부재(118)는 고정 부재(119)에 의해 지지될 수 있다. 심체(11)에 Z축 방향의 압력이 가해져 자성체(117)가 고정 부재(119) 측으로 이동할 때, 탄성 부재(118)는 Z축 방향으로 압축될 수 있다. 심체(11)에 가해지는 Z축 방향의 압력이 존재하지 않거나, 또는 심체(11)에 가해지는 Z축 방향의 압력이 탄성 부재(118)의 탄성력보다 작은 경우, 자성체(117) 및 심체(11)는 탄성 부재(118)의 탄성력에 의해 초기 위치로 이동하거나, 또는 초기 위치를 유지할 수 있다. 탄성 부재(118)는 스프링, 탄성 고무 등 탄성력을 갖는 재료로 형성될 수 있다.
심체(11)가 Z축 방향으로 이동하면, 이에 연동하여 자성체(117)가 Z축 방향으로 이동하므로, 페라이트 코어(115)로부터 Z축 방향으로 이격될 수 있다. 따라서, 페라이트 코어(115)와 자성체(117) 사이의 상대적인 위치가 가변될 수 있다.
도 6은 도 5의 스타일러스 펜의 필압에 따른 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6의 (a)를 참조하면, 심체(11)가 터치 스크린(도 3의 도면부호 20 참조)에 접촉하지 않은 상태에서('Hover' 상태), 심체(11) 및 자성체(117)는 이동 없이 초기 위치를 유지할 수 있다. 이에 따라, 페라이트 코어(115)와 자성체(117)는 서로 접촉하거나, 또는 매우 근접한 이격 거리를 유지할 수 있다.
도 6의 (b)를 참조하면, 심체(11)의 일 단부가 터치 스크린(20)에 접촉하면('Contact' 상태), 접촉 시 심체(11)에 가해지는 압력에 의해 심체(11) 및 자성체(117)가 Z축 방향으로 이동할 수 있다. 이 때, 페라이트 코어(115)는 필압과 상관없이 하우징(15) 내 고정된 위치를 유지하므로, 페라이트 코어(115)와 자성체(117)가 서로 이격되거나, 또는 페라이트 코어(115)와 자성체(117) 사이의 이격 거리가 증가될 수 있다.
도 6의 (c)를 참조하면, 심체(11) 및 자성체(117)는 심체(11)의 일 단부가 터치 스크린(20)에 접촉한 후에 필압이 점차 증가되면('Pressure' 상태), 심체(11)에 가해지는 필압에 따라 Z축 방향으로 추가 이동할 수 있다. 즉, 심체(11) 및 자성체(117)는 필압이 증가할수록 Z축 방향으로 더 이동할 수 있다. 따라서, 페라이트 코어(115)와 자성체(117) 사이의 이격 거리 또한 필압이 증가할수록 더 증가될 수 있다.
자성체(117)는 페라이트 코어(115)와 투자율이 동일하거나 또는 상이한 물질로 구성될 수 있다. 일 예로, 자성체(117)는 페라이트 코어(115)와 동일한 투자율을 갖는 페라이트로 형성될 수 있다. 이러한 자성체(117)는 코일(116)의 인덕턴스에 영향을 줄 수 있으며, 페라이트 코어(115)와 자성체(117) 간의 상대적인 위치 변화는 자속 밀도의 변화량을 변화시켜 공진 회로부(12)의 인덕턴스를 변화시킬 수 있다.
도 7은 도 5의 스타일러스 펜의 공진 회로부의 등가 회로를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 5 및 도 7을 함께 참조하면, 자성체(117)가 필압에 따라서 이동하면, 인덕터부(14)의 인덕턴스(L)는 필압에 따라서 가변될 수 있다. 이 가변 인덕턴스(L)는 페라이트 코어(115)와 자성체(117) 간의 이격 거리가 증가할수록 인덕턴스 값이 점차 감소할 수 있다. 즉, 심체(11)에 가해지는 필압이 증가하여 페라이트 코어(115)와 자성체(117) 간의 이격 거리가 증가할수록 공진 회로부(12)의 인덕턴스 값은 점차 감소할 수 있다.
인덕터부(14)의 인덕턴스(L)가 변경되면, 공진 회로부(12)의 공진 주파수가 변경된다. 따라서, 이 실시예에서는 스타일러스 펜(10c)에 필압이 가해지면, 인덕턴스의 변화로 인해 공진 회로부(12)의 공진 주파수가 변경될 수 있다. 공진 회로부(12)의 공진 주파수가 변경되면, 스타일러스 펜(10c)에서 터치 스크린(도 3의 도면 부호 20 참조)의 구동 신호에 응답하여 출력하는 전자기 신호의 위상이 변경된다. 그러면 터치 컨트롤러(도 3의 도면 부호 262 참조)는 스타일러스 펜(10c)에서 출력되는 전자기 신호의 변경된 위상으로부터 공진 회로부(12)의 인덕턴스 변화량을 산출하여 필압을 검출할 수 있다.
도 8은 제2 실시예에 따른 스타일러스 펜을 개략적으로 도시한다.
도 8을 참조하면, 스타일러스 펜(10d)의 공진 회로부(도 4의 도면 부호 12 참조)는 커패시터부(13)와 인덕터부(14)를 포함할 수 있다. 커패시터부(13)는 인덕터부(14)의 코일(116)에 전기적으로 연결되는 하나 이상의 공진 커패시터(C)를 포함할 수 있다. 커패시터부(13)는 코일(116)에 선택적으로 연결되며 코일(116)과 연결 시 공진 커패시터(C)와 병렬로 연결되는 추가 커패시터(CP)를 더 포함할 수 있다.
페라이트 코어(115)에는 심체(11)를 삽입 통과시키도록 형성된 관통공이 축심 방향(도 8의 Z축 방향)을 따라 형성되어 있고, 심체(11)는 이 관통공에 삽입될 수 있다. 페라이트 코어(115)는 스타일러스 펜(10d)의 하우징(15) 내부에서 그 위치가 고정될 수 있다. 이 실시예에서는, 페라이트 코어(115) 및 코일(116)을 스위칭 부재(120) 보다 아래 즉, 심체(11)의 펜 팁 부분에 가깝게 고정시킴으로써, 성능을 향상시키고 양산성을 확보하였다.
심체(11)의 일 단부는 스타일러스 펜(10d)의 펜 팁으로서 기능할 수 있다. 펜 팁으로 기능하는 심체(11)의 일 단부는 페라이트 코어(115)의 일 면에 형성된 관통공의 개구를 통해 페라이트 코어(115)의 외부에 노출될 수 있다. 펜 팁으로 기능하는 심체(11)의 일 단부에 축심 방향의 압력이 가해지면, 심체(11)는 페라이트 코어(115)의 관통공을 따라(즉, Z축 방향으로) 이동할 수 있다.
스타일러스 펜(10d)은 가동부(121) 및 고정부(122)를 포함하는 스위칭 부재(20)를 더 포함할 수 있다. 가동부(121)는 심체(11)의 타 단부에 결합될 수 있다. 심체(11)의 타 단부는 페라이트 코어(115)의 타면에 형성된 관통공의 개구를 통과해 가동부(121)에 접촉할 수 있다. 가동부(121)는 심체(11)가 Z축 방향으로 이동하면, 심체(11)의 움직임을 따라 Z축 방향으로 이동할 수 있다. 고정부(122)는 페라이트 코어(115)와 가동부(121) 사이에 위치하며, 고정된 위치를 유지할 수 있다. 일 예로, 고정부(122)는 페라이트 코어(115)에서 가동부(121)와 마주하는 단부에 그 위치가 고정될 수 있다. 이러한 구조의 스위칭 부재(120)에서, 가동부(121)는 심체(11)의 움직임에 따라 고정부(122)와 접촉하거나, 고정부(122)로부터 이격될 수 있다.
하우징(15) 내부의 커패시터부(13)와 인덕터부(14) 사이에는 심체(11) 및 가동부(121)의 변위량을 제한하기 위한 고정 부재(119)가 위치할 수 있다. 고정 부재(119)와 자성체(117) 사이에는 탄성 부재(118)가 위치할 수 있다. 탄성 부재(118)는 고정 부재(119)에 의해 지지될 수 있다. 심체(11)에 Z축 방향의 압력이 가해져 심체(11) 및 가동부(121)가 고정 부재(119) 측으로 이동할 때, 탄성 부재(118)는 Z축 방향으로 압축될 수 있다. 심체(11)에 가해지는 Z축 방향의 압력이 존재하지 않거나, 또는 심체(11)에 가해지는 Z축 방향의 압력이 탄성 부재(118)의 탄성력보다 작은 경우, 가동부(121) 및 심체(11)는 탄성 부재(118)의 탄성력에 의해 초기 위치로 이동하거나, 또는 초기 위치를 유지할 수 있다.
도 9는 도 8의 스타일러스 펜의 필압에 따른 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 9의 (a)를 참조하면, 심체(11)가 터치 스크린(20)에 접촉하지 않은 상태에서는('Hover' 상태), 심체(11)에 Z축 방향으로 가해지는 압력이 존재하지 않고, 심체(11) 및 가동부(121)가 이동 없이 초기 위치를 유지할 수 있다. 이에 따라, 가동부(121)는 고정부(122)와 접촉한 상태를 유지할 수 있다.
도 9의 (b)를 참조하면, 심체(11)의 일 단부가 터치 스크린(20)에 접촉하면('Contact' 상태), 접촉 시 심체(11)에 가해지는 압력에 의해 심체(11) 및 가동부(121)가 Z축 방향으로 이동할 수 있다. 이에 따라, 가동부(121)는 고정부(122)로부터 이격될 수 있다.
가동부(121) 및 고정부(122)는 각각 기판, 및 기판 상에 형성된 하나 이상의 도전성 컨택(125, 126)을 포함할 수 있다. 가동부(121)는 추가 커패시터(CP)에 전기적으로 연결되는 하나 이상의 도전성 컨택(125)을 포함할 수 있다. 고정부(122)는 코일(116)에 전기적으로 연결되는 하나 이상의 컨택(126)을 포함할 수 있다. 이 컨택들(125, 126)은 가동부(121)의 기판 및 고정부(122)의 기판에서 서로 마주하는 면에 서로 대향하게 형성될 수 있다. 따라서, 컨택들(125, 126)은 가동부(121) 및 고정부(122)의 접촉 상태에 따라 서로 접촉하거나 이격되어, 추가 커패시터(CP)와 코일(116) 사이의 전기적 연결을 스위칭하도록 동작할 수 있다.
도 10은 도 8의 스타일러스 펜의 공진 회로부의 등가 회로를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 10을 예로 들면, 가동부(121)의 컨택들(125-1, 125-2)이 추가 커패시터(CP)의 양 단에 각각 연결되고, 고정부(122)의 컨택들(126-1, 126-2)이 코일(116)의 양 단에 각각 연결되어 있다. 이에 따라, 가동부(121)와 고정부(122)가 서로 접촉하면, 컨택(125-1) 및 컨택(126-1)이 서로 접촉하고, 컨택(125-2) 및 컨택(126-2)이 서로 접촉하여, 추가 커패시터(CP)가 공진 커패시터(C)와 함께 코일(116)에 병렬로 연결될 수 있다. 반면에, 가동부(121) 및 고정부(122)가 서로 이격되어 컨택(125-1)과 컨택(126-1), 그리고 컨택(125-2)과 컨택(126-2)의 전기적인 연결이 해제되면, 추가 커패시터(CP)는 공진 커패시터(C) 및 코일(116)로부터 분리되고, 이로 인해 공진 회로부(12)의 커패시턴스가 감소할 수 있다.
공진 회로부(12)의 커패시턴스가 변경되면, 공진 회로부(12)의 공진 주파수가 변경된다. 따라서, 이 실시 예에서는 스타일러스 펜(10d)이 터치 스크린(20)에 접촉 시 추가 커패시터(CP)의 연결 해제로 인해, 공진 회로부(12)의 공진 주파수가 변경될 수 있다. 공진 회로부(12)의 공진 주파수가 변경되면, 스타일러스 펜(10d)에서 터치 스크린(도 3의 도면 부호 20 참조)의 구동 신호에 응답하여 출력하는 전자기 신호의 위상이 변경된다. 그러면 터치 컨트롤러(도 3의 도면 부호 262 참조)는 스타일러스 펜(10d)에서 출력되는 전자기 신호의 변경된 위상으로부터 공진 회로부(12)의 커패시턴스 변화를 감지하여 터치 스크린(20)에 대한 접촉 여부를 검출할 수 있다.
도 11은 제3 실시예에 따른 스타일러스 펜을 개략적으로 도시한다.
도 11을 참조하면, 스타일러스 펜(10e)의 공진 회로부(도 4의 도면 부호 12 참조)는 커패시터부(13)와 인덕터부(14)를 포함할 수 있다. 인덕터부(14)는 페라이트 코어(115) 및 페라이트 코어(115)에 권선된 코일(116)을 포함하며, 자성체(117)를 더 포함할 수 있다. 커패시터부(13)는 하나 이상의 공진 커패시터(C)를 포함하며, 추가 커패시터(CP)를 더 포함할 수 있다.
페라이트 코어(115)에는 심체(11)를 삽입 통과시키도록 형성된 관통공이 축심 방향(도 11의 Z축 방향)을 따라 형성되어 있고, 심체(11)는 이 관통공에 삽입되어 있다. 페라이트 코어(115)는 스타일러스 펜(10e)의 하우징(15) 내부에서 그 위치가 고정될 수 있다. 이 실시예에서는, 페라이트 코어(115) 및 코일(116)을 자성체(117) 및 스위칭 부재(120) 보다 아래 즉, 심체(11)의 펜 팁 부분에 가깝게 고정시킴으로써, 양산성을 확보하였다.
심체(11)의 일 단부는 스타일러스 펜(10e)의 펜 팁으로서 기능할 수 있다. 펜 팁으로 기능하는 심체(11)의 일 단부는 페라이트 코어(115)의 일 면에 형성된 관통공의 개구를 통과해 페라이트 코어(115)의 외부에 노출될 수 있다. 펜 팁으로 기능하는 일 단부에 축심 방향의 압력이 가해지면, 심체(11)는 페라이트 코어(115)의 관통공을 따라(즉, Z축 방향으로) 이동할 수 있다.
심체(11)의 타 단부에는 자성체(117)가 결합될 수 있다. 자성체(117)는 심체(11)가 Z축 방향으로 이동하면, 심체(11)의 움직임을 따라 Z축 방향으로 이동할 수 있다.
스타일러스 펜(10e)은 가동부(121) 및 고정부(122)를 포함하는 스위칭 부재(20)를 더 포함할 수 있다. 가동부(121)는 심체(11)의 타 단부에 결합하며, 자성체(117)와 페라이트 코어(115) 사이에 위치할 수 있다. 심체(11)의 타 단부는 페라이트 코어(115)의 타면에 형성된 관통공의 개구를 통해 가동부(121)에 접촉할 수 있다. 가동부(121)는 자성체(117)와 함께 심체(11)의 움직임에 따라 축심 방향(도 11의 Z축 방향)으로 이동될 수 있다. 고정부(122)는 페라이트 코어(115)와 가동부(121) 사이에 위치하며, 고정된 위치를 유지할 수 있다. 일 예로, 고정부(122)는 페라이트 코어(115)에서 가동부(121)와 마주하는 단부에 결합될 수 있다. 이러한 구조의 스위칭 부재(120)에서, 가동부(121)는 심체(11)의 움직임에 따라 고정부(122)와 접촉하거나, 고정부(122)로부터 이격될 수 있다.
하우징(15) 내부의 커패시터부(13)와 인덕터부(14) 사이에는 심체(11) 및 가동부(121)의 변위량을 제한하기 위한 고정 부재(119)가 위치할 수 있다. 고정 부재(119)와 자성체(117) 사이에는 탄성 부재(118)가 위치할 수 있다. 탄성 부재(118)는 심체(11)에 가해지는 Z축 방향의 압력이 존재하지 않거나, 또는 심체(11)에 가해지는 Z축 방향의 압력이 탄성 부재(118)의 탄성력보다 작은 경우, 탄성력을 통해 심체(11), 자성체(117) 및 가동부(121)를 초기 위치로 복원시키는 기능을 수행할 수 있다.
도 12는 도 11의 스타일러스 펜의 필압에 따른 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 12의 (a)를 참조하면, 심체(11)가 터치 스크린(20)에 접촉하지 않은 상태에서는('Hover' 상태), 심체(11)에 Z축 방향으로 가해지는 압력이 존재하지 않고, 심체(11)가 이동 없이 초기 위치를 유지할 수 있다. 따라서, 가동부(121) 및 자성체(117) 또한 이동 없이 초기 위치를 유지할 수 있다. 초기 위치에서, 가동부(121)는 고정부(122)와 접촉한 상태이며, 페라이트 코어(115)와 자성체(117)는 매우 근접한 이격 거리(가동부(121) 및 고정부(122)의 Z축 방향으로의 높이에 대응함)를 유지할 수 있다.
도 12의 (b)를 참조하면, 심체(11)의 일 단부가 터치 스크린(20)에 접촉하면('Contact' 상태), 접촉 시 심체(11)에 가해지는 압력에 의해 심체(11)가 Z축 방향으로 이동할 수 있다. 이에 따라, 가동부(121)가 고정부(122)로부터 이격되고, 자성체(117)와 페라이트 코어(115) 간의 이격 거리 또한 심체(11)의 이동 거리만큼 증가할 수 있다.
도 12의 (c)를 참조하면, 심체(11)의 일 단부가 터치 스크린(20)에 접촉한 후에 필압이 점차 증가되면('Pressure' 상태), 심체(11)는 필압에 따라 Z축 방향으로 추가 이동할 수 있다. 이에 따라, 가동부(121)와 자성체(117) 또한 심체(11)의 추가 이동 거리만큼 Z축 방향으로 추가로 이동하고, 자성체(117)와 페라이트 코어(115) 간의 이격 거리 또한 추가로 증가할 수 있다.
가동부(121) 및 고정부(122)는 각각 기판, 및 기판 상에 형성된 하나 이상의 컨택(125, 126)을 포함할 수 있다. 가동부(121)는 추가 커패시터(CP)에 전기적으로 연결되는 하나 이상의 컨택(125)을 포함할 수 있다. 고정부(122)는 코일(116)에 전기적으로 연결되는 하나 이상의 컨택(126)을 포함할 수 있다. 이 컨택들(125, 126)은 가동부(121)의 기판 및 고정부(122)의 기판에서 서로 마주하는 면에 서로 대향하게 형성될 수 있다. 따라서, 컨택들(125, 126)은 가동부(121) 및 고정부(122)의 접촉 상태에 따라 서로 접촉하거나 이격되어, 추가 커패시터(CP)와 코일(116) 사이의 전기적 연결을 스위칭하도록 동작할 수 있다.
도 13은 도 11의 스타일러스 펜의 공진 회로부의 등가 회로를 개략적으로 도시한 도면이다. 또한, 도 14는 도 11의 스타일러스 펜의 필압에 따른 LC 값 변화를 예를 들어 도시한 그래프이고, 도 15는 도 11의 스타일러스 펜의 주파수 응답 특성을 예를 들어 도시한 그래프이다.
도 13을 예로 들면, 가동부(121)의 컨택들(125-1, 125-2)이 추가 커패시터(CP)의 양 단에 각각 연결되고, 고정부(122)의 컨택들(126-1, 126-2)이 코일(116)의 양 단에 각각 연결되어 있다. 이에 따라, 가동부(121)와 고정부(122)가 서로 접촉하면, 컨택(125-1) 및 컨택(126-1)이 서로 접촉하고, 컨택(125-2) 및 컨택(126-2)이 서로 접촉하여, 추가 커패시터(CP)가 공진 커패시터(C)와 함께 코일(116)에 병렬로 연결될 수 있다. 반면에, 가동부(121) 및 고정부(122)가 서로 이격되어 컨택(125-1)과 컨택(126-1), 그리고 컨택(125-2)과 컨택(126-2)의 전기적인 연결이 해제되면, 추가 커패시터(CP)는 공진 커패시터(C) 및 코일(116)로부터 분리되고, 이로 인해 공진 회로부(12)의 커패시턴스가 감소할 수 있다.
또한, 페라이트 코어(115)와 자성체(117) 사이의 거리 변화는 공진 회로부(12)의 인덕턴스를 가변시킬 수 있다. 따라서, 공진 회로부(12)는 도 13에 도시된 바와 같이, 필압에 따라서 인덕턴스 값이 가변되는 인덕터부(14)를 포함할 수 있다. 인덕터부(14)의 인덕턴스 값은 페라이트 코어(115)와 자성체(117) 간의 이격 거리가 증가할수록 점차 감소할 수 있다.
따라서, 공진 회로부(12)의 LC 값은, 심체(11)에 가해지는 필압이 증가할수록 점차 감소될 수 있다. 도 14는 이러한 필압의 변화에 따른 LC 값 변화를 예로 들어 도시한 것으로서, Th 구간은 스타일러스 펜(10e)의 심체(11)가 터치 스크린(20)과 접촉하지 않은 구간(도 12의 'Hover' 상태)을 나타내고, Tc 지점은 스타일러스 펜(10e)의 심체(11)가 터치 스크린(20)에 접촉한 직후(도 12의 'Contact' 상태)를 나타내며, Tp 구간은 스타일러스 펜(10e)에 가해지는 필압이 점차 증가하는 구간(도 12의 'Pressure' 상태)를 나타낸다. 도 14를 참조하면, 공진 회로부(12)의 LC 값은 스타일러스 펜(10e)의 심체(11)가 터치 스크린(20)에 접촉하기 이전(Th)까지 일정한 값을 유지하다가, 심체(11)가 터치 스크린(20)에 접촉하여 가동부(121)와 고정부(122)가 이격된 직후(Tc)에는 급격히 감소한다. 또한, 스타일러스 펜(10e)이 터치 스크린(20)에 접촉한 이후에 스타일러스 펜(10e)에 필압이 가해지는 구간(Tp)에서는, 필압에 따라 공진 회로부(12)의 LC 값이 추가로 감소할 수 있다. 즉, 이 구간(Tp)에서는 스타일러스 펜(10e)에 가해지는 필압이 증가할수록, 공진 회로부(12)의 LC 값이 점차적으로 감소할 수 있다. 도 14를 참조하면, 공진 회로부(12)의 LC 값은 'Hover' 상태 >'Contact' 상태 > 'Pressure' 상태로 나타난다. 또한, 심체(11)가 터치 스크린(20)에 접촉한 직후에는, 이후 필압이 점차 증가하는 상태에서 보다 LC 값의 변화량이 크게 나타난다.
공진 회로부(12)의 인덕턴스 및 커패시턴스가 변경되면, 공진 회로부(12)의 공진 주파수와 Q 값 또한 변경될 수 있다. 공진 회로부(12)의 공진 주파수는, 공진 회로부(12)의 인덕턴스가 감소할수록 증가하며, Q 값은 인덕턴스가 감소할수록 감소할 수 있다. 따라서, 도 15에 도시된 바와 같이, 이 실시 예에 따른 공진 회로부(12)에서 출력되는 공진 신호(Vpen)의 주파수 특성은, 심체(11)의 이동 거리가 클수록 즉, 필압이 증가할수록, 공진 주파수가 증가하고('Hover' 상태 < 'Contact' 상태 < 'Press' 상태), Q 값이 감소('Hover' 상태 > 'Contact' 상태 > 'Press' 상태)할 수 있다.
공진 회로부(12)의 공진 주파수가 변경되면, 스타일러스 펜(10e)에서 터치 스크린(도 3의 도면 부호 20 참조)의 구동 신호에 응답하여 출력하는 전자기 신호의 위상이 변경된다. 그러면 터치 컨트롤러(도 3의 도면 부호 262 참조)는 스타일러스 펜(10e)에서 출력되는 전자기 신호의 변경된 위상으로부터 공진 회로부(12)의 LC 값 변화를 산출하고, 이를 토대로 터치 스크린(20)에 대한 스타일러스 펜(10e)의 접촉 여부 및 필압을 검출할 수 있다.
상기에서 설명한 바와 같이, 실시예들에 따른 스타일러스 펜(10e)은 간단한 구조를 사용하여 공진 회로부(12)의 인덕턴스 및 커패시턴스 중 적어도 하나를 변화시키므로, 필압 검출이 가능한 스타일러스 펜의 제조 비용을 낮출 수 있는 장점이 있다. 또한, 스타일러스 펜에 의한 정밀한 필압을 측정할 수 있는 장점이 있다.
한편, 전술한 실시 예들에 따른 스타일러스 펜의 제조 공정에서는 터치 여부 및 필압을 검출하는 회로를 구성하는 과정에서, 납땜 공정이 추가적으로 발생할 수 있다. 그러나, 납땜 작업이 증가할수록 제조 공정이 복잡해지고 이로 인해 제조 비용 또한 증가할 수 있으며, 납땜 불량으로 인한 접촉 불량이 발생할 가능성 또한 증가한다. 따라서, 스타일러스 펜의 필압 검출 기능을 구현하는 과정에서 납땜 연결을 최소화할 필요가 있다.
이하, 도 16 내지 도 21을 참조하여 납땜 연결을 최소화하여 조립 공정의 복잡도를 감소시키기 위한 스타일러스 펜(10)의 실시예들에 대해 설명한다. 도 16 내지 도 20은 도 11 내지 도 13을 참조하여 설명한 제3 실시예에 따른 스타일러스 펜(10e)으로부터 변형된 실시예들이다. 도 16 내지 도 20에서는 제3 실시예에 따른 스타일러스 펜(10e)과 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용하였으며, 중복되는 설명을 생략한다.
도 16은 제4 실시예에 따른 스타일러스 펜(10f)을 개략적으로 도시한다.
도 16을 참조하면, 제4 실시 예에 따른 스타일러스 펜(10f)에서, 심체(11)의 일 단부는 펜 촉으로 기능하며, 심체(11)의 타 단부에는 자성체(117)가 위치할 수 있다. 자성체(117)는 심체(11)가 필압에 의해 Z축 방향으로 이동하면, 심체(11)의 움직임을 따라 Z축 방향으로 이동할 수 있다.
스타일러스 펜(10f)은 가동부(121) 및 고정부(122)를 포함하는 스위칭 부재(20)를 더 포함할 수 있다.
가동부(121)는 자성체(117)와 접하도록 위치하거나, 자성체(117)와 구조적으로 결합될 수 있다. 이 경우, 가동부(121)와 자성체(117) 사이에는, 가동부(121)는 탄성 부재(118)와 자성체(117) 사이에 위치할 수 있다. 가동부(121)는 하우징(15)의 내측에서 Z축 방향으로 이동 가능하게 설치될 수 있다. 필압에 의해 심체(11) 및 자성체(117)가 탄성 부재(118) 측으로 이동하면, 가동부(121) 또한 탄성 부재(118) 측으로 이동하여 탄성 부재(118)를 가압할 수 있다. 심체(11)에 가해지는 Z축 방향의 압력이 존재하지 않거나, 또는 심체(11)에 가해지는 Z축 방향의 압력이 탄성 부재(118)의 탄성력보다 작은 경우, 가동부(121)는 탄성 부재(118)의 탄성력에 의해 자성체(117) 및 심체(11)와 함께 초기 위치로 이동하거나, 또는 초기 위치를 유지할 수 있다.
고정부(122)는 하우징(15)의 내측에서 고정된 위치(예를 들어, 페라이트 코어(115)와 가동부(121) 사이의 위치)를 유지하도록 설치될 수 있다. 고정부(122)는 고정부(122)의 중심부에 Z축 방향으로 형성된 관통홀을 포함할 수 있다. 고정부(122)의 관통홀에는 자성체(117)가 삽입되며, 자성체(117)는 해당 관통홀을 따라 Z축 방향으로 이동할 수 있다.
이러한 구조의 스위칭 부재(120)에서는, 가동부(121)가 심체(11)의 움직임에 따라 고정부(122)와 접촉하거나, 고정부(122)로부터 이격될 수 있다. 심체(11)에 가해지는 Z축 방향의 압력이 존재하지 않으면, 가동부(121)는 고정부(122)와 접촉하는 초기 위치에 위치할 수 있다. 반면에, Z축 방향으로 가해지는 압력에 의해 심체(11)가 탄성 부재(118) 측으로 이동하면, 가동부(121)는 고정부(122)로부터 이격될 수 있다.
스타일러스 펜(10f)은 커패시터부(13)(공진 커패시터(C) 및 추가 커패시터(Cp))와 인덕터부(14)(코일(116))의 전기적인 연결을 위해 복수의 도전성 컨택(CP11 ~ CP18) 및 복수의 도전성 와이어(W11 ~ W16)를 포함할 수 있다.
컨택들(CP11, CP12)은 커패시터부(13)에 위치하며, 추가 커패시터(Cp)의 양 단에 전기적으로 각각 연결될 수 있다.
컨택들(CP13, CP14)은 고정 부재(119) 또는 커패시터부(13)에 위치할 수 있다. 컨택들(CP13, CP14)은 적어도 하나의 공진 커패시터(C)의 양 단에 전기적으로 각각 연결될 수 있다. 컨택들(CP13, CP14)은 또한 코일(116)의 양 단에 전기적으로 각각 연결될 수도 있다.
컨택들(CP15, CP16)은 스위칭 부재(120)의 가동부(121)에 위치할 수 있다. 컨택들(CP15, CP16)은 와이어들(W13, W14)을 통해 컨택들(CP13, CP14)에 전기적으로 각각 연결될 수 있다. 이에 따라, 컨택들(CP15, CP16)은 코일(16)의 양 단에 전기적으로 각각 연결될 수 있다.
컨택들(CP17, CP18)은 스위칭 부재(120)의 고정부(122)에 위치할 수 있다. 컨택들(CP17, CP18)은 와이어들(W11, W12)을 통해 컨택들(CP11, CP12)에 전기적으로 각각 연결될 수 있다. 이에 따라, 컨택들(CP17, CP18)은 추가 커패시터(Cp)의 양 단에 전기적으로 각각 연결될 수 있다.
컨택들(CP11~CP18)은 도전성 패드(pad), 도전성 탭(tap), 도전성 바(bar)(예를 들어, 금속 바) 등 전기적인 연결이 가능한 다양한 형태로 구현될 수 있다.
스위칭 부재(120)의 가동부(121)가 고정부(122)에 접촉하면, 가동부(121)에 위치하는 컨택들(CP15, CP16)은 고정부(122)에 위치하는 컨택들(CP17, CP18)과 전기적으로 각각 연결될 수 있다. 예를 들어, 가동부(121)와 고정부(122)가 서로 접촉하면, 컨택(CP15)은 컨택(CP17)과 전기적으로 연결되고, 컨택(CP16)은 컨택(CP18)과 전기적으로 연결될 수 있다. 컨택들(CP15, CP16)과 컨택들(CP17, CP18)은 또한 스위칭 부재(120)의 가동부(121)가 고정부(122)로부터 이격되면, 서로 간의 전기적인 연결이 해제될 수 있다.
스위칭 부재(120)의 가동부(121)가 고정부(122)에 접촉 시 가동부(121)에 위치하는 컨택들(CP15, CP16)과 고정부(122)에 위치하는 컨택들(CP17, CP18)을 전기적으로 연결하기 위해, 추가적인 도전성 바(미도시), 컨택 홀(미도시), 비아 홀(미도시) 등이 사용될 수도 있다.
전술한 구조로 인해, 스타일러스 펜(10f)은 스위칭 부재(120)의 가동부(121)와 고정부(122) 사이의 접촉 여부에 따라서 추가 커패시터(Cp)가 코일(116) 사이의 전기적 연결이 스위칭될 수 있다.
도 16의 (a)를 참조하면, 심체(11)가 터치 스크린(20)에 접촉하지 않은 상태에서는('Hover' 상태), 심체(11)에 Z축 방향으로 가해지는 압력이 존재하지 않으므로 심체(11)가 이동 없이 초기 위치를 유지할 수 있다. 따라서, 가동부(121) 및 자성체(117) 또한 이동 없이 초기 위치를 유지할 수 있고, 페라이트 코어(115)와 자성체(117)는 서로 접하거나, 매우 근접한 이격 거리를 유지할 수 있다. 초기 위치에서, 가동부(121)는 고정부(122)와 접촉한 상태를 유지할 수 있다. 따라서, 가동부(121)의 컨택들(CP15, CP16)이 고정부(122)의 컨택들(CP17, CP18)과 전기적으로 연결된 상태를 유지하여, 추가 커패시터(Cp)의 양 단이 코일(116)의 양 단에 전기적으로 연결될 수 있다.
도 16의 (b)를 참조하면, 심체(11)의 일 단부가 터치 스크린(20)에 접촉한 상태에서 스타일러스 펜(10f)에 필압이 가해지면('Pressure' 상태), 심체(11)는 필압에 따라 Z축 방향으로 이동할 수 있다. 이에 따라, 가동부(121)와 자성체(117) 또한 심체(11)의 이동 거리만큼 Z축 방향으로 이동하여, 자성체(117)와 페라이트 코어(115) 간의 이격 거리 또한 증가할 수 있다.
필압에 의해 가동부(121)가 탄성 부재(118) 측으로 이동하면, 가동부(121)와 고정부(122)가 서로 이격되고, 가동부(121)의 컨택들(CP15, CP16)과 고정부(122)의 컨택들(CP17, CP18) 사이의 전기적인 연결이 해제될 수 있다. 따라서, 추가 커패시터(Cp)와 코일(116) 사이의 전기적인 연결 또한 해제될 수 있다.
도 16의 스타일러스 펜(10f)에서, 각 와이어(W11, W12, W13, W14)의 양 단부는 납땜 방식으로 대응하는 각 컨택(CP11, CP12, CP13, CP14, CP15, CP16, CP17, CP18)에 결합될 수 있다. 또한, 코일(116)의 양 단부도 납땜 방식으로 대응하는 각 컨택(CP13, CP14)에 접합될 수 있다. 따라서, 스타일러스 펜(10f)에서는 커패시터부(13)(공진 커패시터(C) 및 추가 커패시터(Cp))와 인덕터부(14)(코일(116)) 사이의 전기적인 연결을 위해 8개의 컨택(CP11, CP12, CP13, CP14, CP15, CP16, CP17, CP18)에서 납땜 작업이 요구될 수 있다.
도 17은 제5 실시예에 따른 스타일러스 펜(10g)을 개략적으로 도시한다.
도 17을 참조하면, 제5 실시 예에 따른 스타일러스 펜(10g)은 커패시터부(13)(공진 커패시터(C) 및 추가 커패시터(Cp))와 인덕터부(14)(코일(116))의 전기적인 연결을 위해 복수의 도전성 컨택(CP11, C14, CP15, 및 CP17) 및 복수의 도전성 와이어(W11, W13)를 포함할 수 있다. 스타일러스 펜(10g)은 전술한 제4 실시 예에 따른 스타일러스 펜(10f)에서 일부 컨택 및 와이어가 생략된 형태일 수 있다.
컨택(CP11)은 커패시터부(13)에 위치하며, 추가 커패시터(Cp)의 일 단에 전기적으로 연결될 수 있다. 추가 커패시터(Cp)의 타 단은 심체(11)의 움직임과 상관없이 공진 커패시터(C)와 전기적으로 연결된 상태를 유지할 수 있다. 따라서 스타일러스 펜(10g)에서는, 도 16의 스타일러스 펜(10g)과 비교하여, 추가 커패시터(Cp)의 타 단과 코일(116) 사이의 전기적 연결을 스위칭하기 위한 일부 컨택들(도 16의 CP12, CP16, CP18) 및 와이어들(도 16의 W12, W14)이 생략될 수 있다.
컨택들(CP13, CP14)은 고정 부재(119) 또는 커패시터부(13)에 위치할 수 있다. 컨택들(CP13, CP14)은 적어도 하나의 공진 커패시터(C)의 양 단에 전기적으로 각각 연결될 수 있다. 컨택들(CP13, CP14)은 또한 코일(116)의 양 단에 전기적으로 각각 연결될 수도 있다. 컨택(CP14)은 또한 추가 커패시터(Cp)의 타 단과 전기적으로 연결된 상태일 수 있다.
컨택(CP15)은 스위칭 부재(120)의 가동부(121)에 위치하며, 와이어(W13)를 통해 컨택(CP13)에 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 따라, 컨택(CP15)은 코일(16)의 일 단에 전기적으로 연결될 수 있다.
컨택(CP17)은 스위칭 부재(120)의 고정부(122)에 위치하며, 와이어(W11)를 통해 컨택(CP11)에 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 따라, 컨택(CP17)은 추가 커패시터(Cp)의 일 단에 전기적으로 연결될 수 있다.
컨택들(CP11, CP13, CP14, CP15, CP17)은 도전성 패드, 도전성 탭, 도전성 바 (예를 들어, 금속 바) 등 전기적인 연결이 가능한 다양한 형태로 구현될 수 있다.
스위칭 부재(120)의 가동부(121)가 고정부(122)에 접촉하면, 가동부(121)에 위치하는 컨택(CP15)은 고정부(122)에 위치하는 컨택(CP17)과 전기적으로 연결될 수 있다. 컨택들(CP15, CP17)은 또한 스위칭 부재(120)의 가동부(121)가 고정부(122)로부터 이격되면, 서로 간의 전기적인 연결이 해제될 수 있다.
전술한 구조로 인해, 스타일러스 펜(10g)은 스위칭 부재(120)의 가동부(121)와 고정부(122) 사이의 접촉 여부에 따라서 추가 커패시터(Cp)의 일 단과 코일(116)의 일 단 사이의 전기적 연결이 스위칭될 수 있다.
도 17의 (a)를 참조하면, 심체(11)가 터치 스크린(20)에 접촉하지 않은 상태에서는('Hover' 상태), 가동부(121)가 고정부(122)와 접촉한 상태를 유지할 수 있다. 따라서, 가동부(121)의 컨택(CP15)과 고정부(12)의 컨택(CP17)이 전기적으로 연결된 상태를 유지하여, 추가 커패시터(Cp)의 양 단이 코일(116)의 양 단에 전기적으로 연결될 수 있다.
도 17의 (b)를 참조하면, 심체(11)의 일 단부가 터치 스크린(20)에 접촉한 상태에서 스타일러스 펜(10g)에 필압이 가해지면('Pressure' 상태), 심체(11)는 필압에 따라 Z축 방향으로 이동할 수 있다. 이에 따라, 가동부(121)와 자성체(117) 또한 심체(11)의 이동 거리만큼 Z축 방향으로 이동할 수 있다. 필압에 의해 가동부(121)가 탄성 부재(118) 측으로 이동하면, 가동부(121)와 고정부(122)가 서로 이격되어, 가동부(121)의 컨택(CP15)과 고정부(122)의 컨택(CP17) 사이의 전기적인 연결이 해제될 수 있다. 따라서, 추가 커패시터(Cp)의 일 단이 코일(116)로부터 분리될 수 있다.
도 17의 스타일러스 펜(10g)에서, 각 와이어(W11, W13)의 양 단부는 납땜 방식으로 대응하는 각 컨택(CP11, CP13, CP15, CP17)에 접합될 수 있다. 또한, 코일(116)의 양 단부도 납땜 방식으로 대응하는 각 컨택(CP13, CP14)에 접합될 수 있다. 따라서, 스타일러스 펜(10g)에서, 커패시터부(13)(공진 커패시터(C) 및 추가 커패시터(Cp))와 인덕터부(14)(코일(116)) 사이의 전기적인 연결을 위해, 5개의 컨택(CP11, CP13, CP14, CP15, CP17)에서 납땜 작업이 요구될 수 있다.
도 18은 제6 실시예에 따른 스타일러스 펜(10h)을 개략적으로 도시한다.
도 18을 참조하면, 제6 실시 예에 따른 스타일러스 펜(10h)은 커패시터부(13)(공진 커패시터(C) 및 추가 커패시터(Cp))와 인덕터부(14)(코일(116))의 전기적인 연결을 위해 복수의 컨택(CP11, CP13, CP14, CP16), 와이어(W21), 및 컨택 구조물(CP20)을 포함할 수 있다. 스타일러스 펜(10h)은 전술한 제4 실시 예에 따른 스타일러스 펜(10f)과 비교하여, 일부 컨택 및 와이어가 생략되거나, 컨택 구조물(CP20) 또는 와이어(W21)로 대체된 형태일 수 있다.
컨택(CP11)은 커패시터부(13)에 위치하며, 추가 커패시터(Cp)의 일 단에 전기적으로 연결될 수 있다. 추가 커패시터(Cp)의 타 단은 심체(11)의 움직임과 상관없이 공진 커패시터(C)와 전기적으로 연결된 상태를 유지할 수 있다.
컨택들(CP13, CP14)은 고정 부재(119) 또는 커패시터부(13)에 위치할 수 있다. 컨택들(CP13, CP14)은 적어도 하나의 공진 커패시터(C)의 양 단에 전기적으로 각각 연결될 수 있다. 컨택들(CP13, CP14)은 또한 코일(116)의 양 단에 전기적으로 각각 연결될 수도 있다. 컨택(CP14)은 또한 추가 커패시터(Cp)의 타 단과 전기적으로 연결된 상태일 수 있다.
컨택(CP16)은 스위칭 부재(120)의 가동부(121)에 위치하며, 와이어(W21)를 통해 컨택(CP11)에 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 따라, 컨택(CP16) 추가 커패시터(Cp)의 일 단에 전기적으로 연결될 수 있다.
컨택들(CP11, CP13, CP14, CP16)은 도전성 패드, 도전성 탭, 도전성 바 (예를 들어, 금속 바) 등 전기적인 연결이 가능한 다양한 형태로 구현될 수 있다.
컨택 구조물(CP20)은 추가 커패시터(Cp)의 일 단과 코일(116)의 일 단 사이의 전기적인 연결을 스위칭하는 기능을 수행할 수 있다. 컨택 구조물(CP20)은 두 개의 도전성 컨택(CP21, CP22)과 두 컨택(CP21, CP22)을 전기적으로 연결하는 연결부(130)를 포함할 수 있다.
컨택(CP21)은 일 단부가 스위칭 부재(120)의 고정부(122)에 위치하며, 타 단부가 Z축 방향으로 연장되어 가동부(121)에 형성된 관통홀을 관통하도록 결합될 수 있다. 컨택(CP21)의 타 단부는 또한 Z축 방향으로 추가로 연장되어 컨택(CP13)에 전기적으로 결합될 수 있다. 따라서, 컨택(CP21)은 컨택(CP13)을 통해 코일(116)의 일 단에 전기적으로 연결될 수 있다. 컨택(CP21)은 납땜 등의 접합 방식에 의해 컨택(CP13)에 전기적으로 연결될 수도 있고, 접촉 방식에 의해 컨택(CP13)과 전기적으로 연결될 수도 있다. 컨택(CP21)은 가동부(121)에 형성된 Z축 방향의 관통홀에 관통 결합되어, 가동부(121)가 Z축 방향으로 이동하더라도 고정된 위치를 유지할 수 있다. 컨택(CP21)은 가동부(121)가 Z축 방향으로 이동하더라도, 코일(116)의 일 단에 전기적으로 연결된 상태를 지속적으로 유지할 수 있다.
컨택(CP22)은 일 단부가 스위칭 부재(120)의 고정부(122)에 위치하며, 타 단부가 Z축 방향으로 연장될 수 있다. 컨택(CP22)은 선택적으로 컨택(CP16)과 전기적으로 연결될 수 있다. 컨택(CP22)은 가동부(121)와 고정부(122)가 접촉하면, 컨택(CP16)에 전기적으로 연결될 수 있다. 컨택(CP22)과 컨택(CP16) 사이의 전기적인 연결은, 가동부(121)와 고정부(122)가 이격되면 차단될 수 있다. 따라서, 컨택(CP22)은 가동부(121)의 이동에 따라 선택적으로 추가 커패시터(Cp)의 일 단에 전기적으로 연결될 수 있다.
연결부(130)는 스위칭부(120)의 고정부(122)에 위치하며, 컨택(CP21)과 컨택(CP22)을 전기적으로 연결할 수 있다.
전술한 구조로 인해, 스타일러스 펜(10h)은 스위칭 부재(120)의 가동부(121)와 고정부(122) 사이의 접촉 여부에 따라서 추가 커패시터(Cp)의 일 단과 코일(116)의 일 단 사이의 전기적 연결이 스위칭될 수 있다.
도 18의 (a)를 참조하면, 심체(11)가 터치 스크린(20)에 접촉하지 않은 상태에서는('Hover' 상태), 가동부(121)가 고정부(122)와 접촉한 상태를 유지할 수 있다. 따라서, 가동부(121)의 컨택(CP16)과 고정부(122)의 컨택 구조물 사이의 전기적인 연결이 유지되어, 추가 커패시터(Cp)의 양 단이 코일(116)의 양 단에 전기적으로 연결될 수 있다.
도 18의 (b)를 참조하면, 심체(11)의 일 단부가 터치 스크린(20)에 접촉한 상태에서 스타일러스 펜(10h)에 필압이 가해지면('Pressure' 상태), 심체(11)는 필압에 따라 Z축 방향으로 이동할 수 있다. 이에 따라, 가동부(121)와 자성체(117) 또한 심체(11)의 이동 거리만큼 Z축 방향으로 이동할 수 있다. 필압에 의해 가동부(121)가 탄성 부재(118) 측으로 이동하면, 가동부(121)와 고정부(122)가 서로 이격되어, 가동부(121)의 컨택(CP16)과 고정부(122)의 컨택 구조물(CP20) 사이의 전기적인 연결이 해제될 수 있다. 따라서, 추가 커패시터(Cp)의 일 단이 코일(116)로부터 분리될 수 있다.
도 18의 스타일러스 펜(10h)에서, 와이어(W21)의 양 단부는 납땜 방식으로 대응하는 각 컨택(CP11, CP16)에 접합될 수 있다. 또한, 코일(116)의 양 단부도 납땜 방식으로 대응하는 각 컨택(CP13, CP14)에 접합될 수 있다. 또한, 컨택(CP13)에는 컨택(CP21)의 일 단부가 납땜 방식으로 추가로 접합될 수도 있다. 따라서, 스타일러스 펜(10h)에서는, 커패시터부(13)(공진 커패시터(C) 및 추가 커패시터(Cp))와 인덕터부(14)(코일(116)) 사이의 전기적인 연결을 위해, 4개의 컨택(CP11, CP13, CP14, CP16)에서 납땜 작업이 요구될 수 있다.
도 19는 제7 실시예에 따른 스타일러스 펜(10i)을 개략적으로 도시한다.
도 19를 참조하면, 제7 실시 예에 따른 스타일러스 펜(10i)은 커패시터부(13)(공진 커패시터(C) 및 추가 커패시터(Cp))와 인덕터부(14)(코일(116))의 전기적인 연결을 위해 복수의 컨택(CP13, CP14, CP16, CP31), 전도성 탄성 부재(140), 및 컨택 구조물(CP20)을 포함할 수 있다. 스타일러스 펜(10i)은, 전술한 제6 실시 예에 따른 스타일러스 펜(10h)과 비교하여, 와이어가 생략되고 전도성 탄성 부재(140)가 추가된 형태일 수 있다.
컨택(CP31)은 커패시터부(13) 또는 고정 부재(119)에 위치하며, 추가 커패시터(Cp)의 일 단에 전기적으로 연결될 수 있다. 추가 커패시터(Cp)의 타 단은 심체(11)의 움직임과 상관없이 공진 커패시터(C)와 전기적으로 연결된 상태를 유지할 수 있다.
컨택들(CP13, CP14)은 고정 부재(119) 또는 커패시터부(13)에 위치할 수 있다. 컨택들(CP13, CP14)은 적어도 하나의 공진 커패시터(C)의 양 단에 전기적으로 각각 연결될 수 있다. 컨택들(CP13, CP14)은 또한 코일(116)의 양 단에 전기적으로 각각 연결될 수도 있다. 컨택(CP14)은 또한 추가 커패시터(Cp)의 타 단과 전기적으로 연결된 상태일 수 있다.
컨택(CP16)은 스위칭 부재(120)의 가동부(121)에 위치하며, 전도성 탄성 부재, 즉 전도성 스프링(140)을 통해 컨택(CP31)에 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 따라, 컨택(CP16) 납땜 작업 없이 추가 커패시터(Cp)의 일 단에 전기적으로 연결될 수 있다. 전도성 스프링(140)은 가동부(122)의 이동과 상관없이 양 단이 컨택들(CP31, CP16)에 전기적으로 연결된 상태를 유지할 수 있다.
컨택들(CP13, CP14, CP16, CP31)은 도전성 패드, 도전성 탭, 도전성 바 (예를 들어, 금속 바) 등 전기적인 연결이 가능한 다양한 형태로 구현될 수 있다.
컨택 구조물(CP20)은 추가 커패시터(Cp)의 일 단과 코일(116)의 일 단 사이의 전기적인 연결을 스위칭하는 기능을 수행할 수 있다. 컨택 구조물(CP20)은 두 개의 도전성 컨택(CP21, CP22)과 두 컨택(CP21, CP22)을 전기적으로 연결하는 연결부(130)를 포함할 수 있다.
컨택(CP21)은 일 단부가 스위칭 부재(120)의 고정부(122)에 위치하며, 타 단부가 Z축 방향으로 연장되어 가동부(121)에 형성된 관통홀을 관통하도록 결합될 수 있다. 컨택(CP21)의 타 단부는 또한 Z축 방향으로 추가로 연장되어 컨택(CP13)에 전기적으로 결합될 수 있다. 따라서, 컨택(CP21)은 컨택(CP13)을 통해 코일(116)의 일 단에 전기적으로 연결될 수 있다. 컨택(CP21)은 납땜 등의 접합 방식에 의해 컨택(CP13)에 전기적으로 연결될 수도 있고, 접촉 방식에 의해 컨택(CP13)과 전기적으로 연결될 수도 있다. 컨택(CP21)은 가동부(121)에 형성된 Z축 방향의 관통홀에 관통 결합되어, 가동부(121)가 Z축 방향으로 이동하더라도 고정된 위치를 유지할 수 있다. 컨택(CP21)은 가동부(121)가 Z축 방향으로 이동하더라도, 코일(116)의 일 단에 전기적으로 연결된 상태를 지속적으로 유지할 수 있다.
컨택(CP22)은 일 단부가 스위칭 부재(120)의 고정부(122)에 위치하며, 타 단부가 Z축 방향으로 연장될 수 있다. 컨택(CP22)은 선택적으로 컨택(CP16)과 전기적으로 연결될 수 있다. 컨택(CP22)은 가동부(121)와 고정부(122)가 접촉하면, 컨택(CP16)에 전기적으로 연결될 수 있다. 컨택(CP22)과 컨택(CP16) 사이의 전기적인 연결은, 가동부(121)와 고정부(122)가 이격되면 차단될 수 있다. 따라서, 컨택(CP22)은 가동부(121)의 이동에 따라 선택적으로 추가 커패시터(Cp)의 일 단에 전기적으로 연결될 수 있다.
연결부(130)는 스위칭부(120)의 고정부(122)에 위치하며, 코일(116)의 일 단에 전기적으로 연결되는 컨택(CP21)과 선택적으로 추가 커패시터(Cp)의 일단에 전기적으로 연결되는 컨택(CP22)을 전기적으로 연결할 수 있다.
전술한 구조로 인해, 스타일러스 펜(10i)은 스위칭 부재(120)의 가동부(121)와 고정부(122) 사이의 접촉 여부에 따라서 추가 커패시터(Cp)의 일 단과 코일(116)의 일 단 사이의 전기적 연결이 스위칭될 수 있다.
도 19의 (a)를 참조하면, 심체(11)가 터치 스크린(20)에 접촉하지 않은 상태에서는('Hover' 상태), 가동부(121)가 고정부(122)와 접촉한 상태를 유지할 수 있다. 따라서, 가동부(121)의 컨택(CP16)과 고정부(122)의 컨택 구조물(20)이 전기적으로 연결된 상태를 유지하여, 추가 커패시터(Cp)의 양 단이 코일(116)의 양 단에 전기적으로 연결될 수 있다.
도 19의 (b)를 참조하면, 심체(11)의 일 단부가 터치 스크린(20)에 접촉한 상태에서 스타일러스 펜(10i)에 필압이 가해지면('Pressure' 상태), 심체(11)는 필압에 따라 Z축 방향으로 이동할 수 있다. 이에 따라, 가동부(121)와 자성체(117) 또한 심체(11)의 이동 거리만큼 Z축 방향으로 이동할 수 있다. 필압에 의해 가동부(121)가 탄성 부재(118) 측으로 이동하면, 가동부(121)와 고정부(122)가 서로 이격되어, 가동부(121)의 컨택(CP16)과 고정부(122)의 컨택 구조물(CP20) 사이의 전기적인 연결이 해제될 수 있다. 따라서, 추가 커패시터(Cp)의 일 단이 코일(116)로부터 분리될 수 있다.
도 19의 스타일러스 펜(10i)에서, 전도성 스프링(140)은 별도의 납땜 작업을 필요로 하지 않을 수 있다. 코일(116)의 양 단부는 납땜 방식으로 대응하는 각 컨택(CP13, CP14)에 접합될 수 있다. 또한, 컨택(CP13)에는 컨택(CP21)의 일 단부가 납땜 방식으로 추가로 접합될 수도 있다. 따라서, 스타일러스 펜(10i)에서는, 커패시터부(13)(공진 커패시터(C) 및 추가 커패시터(Cp))와 인덕터부(14)(코일(116)) 사이의 전기적인 연결을 위해, 2개의 컨택(CP13, CP14)에서 납땜 작업이 요구될 수 있다.
도 20은 제8 실시예에 따른 스타일러스 펜(10j)을 개략적으로 도시한다.
도 20을 참조하면, 제8 실시 예에 따른 스타일러스 펜(10j)은 커패시터부(13)(공진 커패시터(C) 및 추가 커패시터(Cp))와 인덕터부(14)(코일(116))의 전기적인 연결을 위해 복수의 컨택(CP13, CP14, CP31, CP41, CP42, CP43)을 포함할 수 있다.
컨택(CP31)은 커패시터부(13) 또는 고정 부재(119)에 위치하며, 추가 커패시터(Cp)의 일 단에 전기적으로 연결될 수 있다. 추가 커패시터(Cp)의 타 단은 심체(11)의 움직임과 상관없이 공진 커패시터(C)와 전기적으로 연결된 상태를 유지할 수 있다.
컨택들(CP13, CP14)은 고정 부재(119) 또는 커패시터부(13)에 위치할 수 있다. 컨택들(CP13, CP14)은 적어도 하나의 공진 커패시터(C)의 양 단에 전기적으로 각각 연결될 수 있다. 컨택들(CP13, CP14)은 또한 코일(116)의 양 단에 전기적으로 각각 연결될 수도 있다. 컨택(CP14)은 또한 추가 커패시터(Cp)의 타 단과 전기적으로 연결된 상태일 수 있다.
컨택들(CP41, CP42, CP43)은 추가 커패시터(Cp)의 일 단과 코일(116)의 일 단 사이의 전기적인 연결을 스위칭하는 기능을 수행할 수 있다.
컨택(CP41)은 일 단부가 스위칭 부재(120)의 고정부(122)에 위치하며, 타 단부가 Z축 방향으로 연장되어 가동부(121)에 형성된 관통홀을 관통하도록 결합될 수 있다. 컨택(CP41)의 타 단부는 또한 Z축 방향으로 추가로 연장되어 컨택(CP13)에 전기적으로 결합될 수 있다. 따라서, 컨택(CP41)은 컨택(CP13)을 통해 코일(116)의 일 단에 전기적으로 연결될 수 있다. 컨택(CP41)은 납땜 등의 접합 방식에 의해 컨택(CP13)에 전기적으로 연결될 수도 있고, 접촉 방식에 의해 컨택(CP41)과 전기적으로 연결될 수도 있다. 컨택(CP41)은 가동부(121)에 형성된 Z축 방향의 관통홀에 관통 결합되어, 가동부(121)가 Z축 방향으로 이동하더라도 고정된 위치를 유지할 수 있다. 따라서, 컨택(CP41)은 가동부(121)가 Z축 방향으로 이동하더라도, 코일(116)의 일 단에 전기적으로 연결된 상태를 지속적으로 유지할 수 있다.
컨택(CP42)은 일 단부가 스위칭 부재(120)의 고정부(122)에 위치하며, 타 단부가 Z축 방향으로 연장되어 가동부(121)에 형성된 관통홀을 관통하도록 결합될 수 있다. 컨택(CP42)의 타 단부는 또한 Z축 방향으로 추가로 연장되어 컨택(CP31)에 전기적으로 결합될 수 있다. 따라서, 컨택(CP42)은 컨택(CP31)을 통해 추가 커패시터(Cp)의 일 단에 전기적으로 연결될 수 있다. 컨택(CP42)은 납땜 등의 접합 방식에 의해 컨택(CP31)에 전기적으로 연결될 수도 있고, 접촉 방식에 의해 컨택(CP31)과 전기적으로 연결될 수도 있다. 컨택(CP42)은 가동부(121)에 형성된 Z축 방향의 관통홀에 관통 결합되어, 가동부(121)가 Z축 방향으로 이동하더라도 고정된 위치를 유지할 수 있다. 따라서, 컨택(CP42)은 가동부(121)가 Z축 방향으로 이동하더라도, 추가 커패시터(Cp)의 일 단에 전기적으로 연결된 상태를 지속적으로 유지할 수 있다.
컨택(CP43)은 가동부(121)에서 자성체(117)와 대향하는 면에 위치할 수 있다. 컨택(CP43)은 가동부(121)의 위치에 따라 선택적으로 컨택(CP41) 및 컨택(CP42)에 전기적으로 연결될 수 있다. 가동부(121)의 초기 위치에서, 즉, 가동부(121)가 고정부(122)에 접촉한 상태에서, 컨택(CP43)의 양 단부는 컨택들(CP41, C42)에 각각 전기적으로 연결된 상태를 유지할 수 있다. 가동부(121)가 초기 위치로부터 탄성 부재(118) 측으로 이동하면, 즉 가동부(121)와 고정부(122)가 서로 이격되면, 컨택(CP43)의 양 단부는 컨택들(C41, CP42)과의 전기적인 연결이 해제될 수 있다.
전술한 구조로 인해, 스타일러스 펜(10j)은 스위칭 부재(120)의 가동부(121)와 고정부(122) 사이의 접촉 여부에 따라서 추가 커패시터(Cp)의 일 단과 코일(116)의 일 단 사이의 전기적 연결이 스위칭될 수 있다.
도 20의 (a)를 참조하면, 심체(11)가 터치 스크린(20)에 접촉하지 않은 상태에서는('Hover' 상태), 가동부(121)가 고정부(122)와 접촉한 상태를 유지한다. 이에 따라, 컨택(CP43)의 양 단부가 컨택들(CP41, C42)에 각각 전기적으로 연결된 상태를 유지하여, 추가 커패시터(Cp)의 양 단 모두가 코일(116)에 전기적으로 연결될 수 있다.
도 20의 (b)를 참조하면, 심체(11)의 일 단부가 터치 스크린(20)에 접촉한 상태에서 스타일러스 펜(10j)에 필압이 가해지면('Pressure' 상태), 심체(11)는 필압에 따라 Z축 방향으로 이동할 수 있다. 이에 따라, 가동부(121)와 자성체(117) 또한 심체(11)의 이동 거리만큼 Z축 방향으로 이동할 수 있다. 필압에 의해 가동부(121)가 탄성 부재(118) 측으로 이동하면, 가동부(121)와 고정부(122)가 서로 이격되어, 가동부(121)의 컨택(CP43)과 고정부(122)의 컨택들(C41, PC42) 사이의 전기적인 연결이 해제될 수 있다. 따라서, 추가 커패시터(Cp)의 일 단이 코일(116)로부터 분리될 수 있다.
도 20의 스타일러스 펜(10j)에서, 컨택들(CP41, CP42, CP43) 간의 전기적인 연결은 납땜 작업을 필요로 하지 않을 수 있다. 코일(116)의 양 단부는 납땜 방식으로 대응하는 각 컨택(CP13, CP14)에 접합될 수 있다. 따라서, 스타일러스 펜(10j)에서는, 커패시터부(13)(공진 커패시터(C) 및 추가 커패시터(Cp))와 인덕터부(14)(코일(116)) 사이의 전기적인 연결을 위해, 2개의 컨택(CP13, CP14)에서 납땜 작업이 요구될 수 있다. 필요에 따라서는, 컨택들(CP41, CP42)을 컨택들(CP13, CP14)에 각각 접합시키기 위한 납땜 작업이 추가로 요구될 수도 있다.
도 21은 제9 실시예에 따른 스타일러스 펜(10k)을 개략적으로 도시한다.
도 21을 참조하면, 제9 실시 예에 따른 스타일러스 펜(10k)은 커패시터부(13)(공진 커패시터(C) 및 추가 커패시터(Cp))와 인덕터부(14)(코일(116))의 전기적인 연결을 위해 복수의 컨택(CP11, CP13, CP14, CP15, CP16), 와이어(W21), 및 컨택 구조물(CP50)을 포함할 수 있다. 스타일러스 펜(10k)은 전술한 제4 실시 예에 따른 스타일러스 펜(10f)과 비교하여, 일부 컨택 및 와이어가 생략되거나, 컨택 구조물(CP50) 또는 와이어(W21)로 대체된 형태일 수 있다.
컨택(CP11)은 커패시터부(13)에 위치하며, 추가 커패시터(Cp)의 일 단에 전기적으로 연결될 수 있다. 추가 커패시터(Cp)의 타 단은 심체(11)의 움직임과 상관없이 공진 커패시터(C)와 전기적으로 연결된 상태를 유지할 수 있다.
컨택들(CP13, CP14)은 고정 부재(119) 또는 커패시터부(13)에 위치할 수 있다. 컨택들(CP13, CP14)은 적어도 하나의 공진 커패시터(C)의 양 단에 전기적으로 각각 연결될 수 있다. 컨택들(CP13, CP14)은 또한 코일(116)의 양 단에 전기적으로 각각 연결될 수도 있다. 컨택(CP14)은 또한 추가 커패시터(Cp)의 타 단과 전기적으로 연결된 상태일 수 있다.
컨택들(CP15, CP16)은 스위칭 부재(120)의 가동부(121)에 위치할 수 있다. 컨택(CP15)은 와이어(W13)를 통해 컨택(CP13)에 전기적으로 연결될 수 있다. 컨택(CP16)은 와이어(W21)를 통해 컨택(CP11)에 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 따라, 컨택(CP15)은 코일(116)의 일 단에 전기적으로 연결되고, 컨택(CP16) 추가 커패시터(Cp)의 일 단에 전기적으로 연결될 수 있다.
컨택들(CP11, CP13, CP14, CP15, CP16)은 도전성 패드, 도전성 탭, 도전성 바 (예를 들어, 금속 바) 등 전기적인 연결이 가능한 다양한 형태로 구현될 수 있다.
컨택 구조물(CP50)은 추가 커패시터(Cp)의 일 단과 코일(116)의 일 단 사이의 전기적인 연결을 스위칭하는 기능을 수행할 수 있다. 컨택 구조물(CP50)은 두 개의 도전성 컨택(CP51, CP52)과 두 컨택(CP51, CP52)을 전기적으로 연결하는 연결부(150)를 포함할 수 있다.
컨택(CP51)은 일 단부가 스위칭 부재(120)의 고정부(122)에 위치하며, 타 단부가 Z축 방향으로 연장될 수 있다. 컨택(CP51)은 선택적으로 컨택(CP15)과 전기적으로 연결될 수 있다. 컨택(CP51)은 가동부(121)와 고정부(122)가 접촉하면, 컨택(CP15)에 전기적으로 연결될 수 있다. 컨택(CP51)과 컨택(CP15) 사이의 전기적인 연결은, 가동부(121)와 고정부(122)가 이격되면 차단될 수 있다. 따라서, 컨택(CP51)은 가동부(121)의 이동에 따라 선택적으로 코일(116)의 일단에 전기적으로 연결될 수 있다.
컨택(CP52)은 일 단부가 스위칭 부재(120)의 고정부(122)에 위치하며, 타 단부가 Z축 방향으로 연장될 수 있다. 컨택(CP52)은 선택적으로 컨택(CP16)과 전기적으로 연결될 수 있다. 컨택(CP52)은 가동부(121)와 고정부(122)가 접촉하면, 컨택(CP16)에 전기적으로 연결될 수 있다. 컨택(CP52)과 컨택(CP16) 사이의 전기적인 연결은, 가동부(121)와 고정부(122)가 이격되면 차단될 수 있다. 따라서, 컨택(CP52)은 가동부(121)의 이동에 따라 선택적으로 추가 커패시터(Cp)의 일 단에 전기적으로 연결될 수 있다.
연결부(150)는 스위칭부(120)의 고정부(122)에 위치하며, 컨택(CP51)과 컨택(CP52)을 전기적으로 연결할 수 있다.
전술한 구조로 인해, 스타일러스 펜(10k)은 스위칭 부재(120)의 가동부(121)와 고정부(122) 사이의 접촉 여부에 따라서 추가 커패시터(Cp)의 일 단과 코일(116)의 일 단 사이의 전기적 연결이 스위칭될 수 있다.
도 21의 (a)를 참조하면, 심체(11)가 터치 스크린(20)에 접촉하지 않은 상태에서는('Hover' 상태), 가동부(121)가 고정부(122)와 접촉한 상태를 유지할 수 있다. 따라서, 가동부(121)의 컨택들(CP15, CP16)과 고정부(122)의 컨택 구조물(CP50) 사이의 전기적인 연결이 유지되어, 추가 커패시터(Cp)의 양 단이 코일(116)의 양 단에 전기적으로 연결될 수 있다.
도 21의 (b)를 참조하면, 심체(11)의 일 단부가 터치 스크린(20)에 접촉한 상태에서 스타일러스 펜(10k)에 필압이 가해지면('Pressure' 상태), 심체(11)는 필압에 따라 Z축 방향으로 이동할 수 있다. 이에 따라, 가동부(121)와 자성체(117) 또한 심체(11)의 이동 거리만큼 Z축 방향으로 이동할 수 있다. 필압에 의해 가동부(121)가 탄성 부재(118) 측으로 이동하면, 가동부(121)와 고정부(122)가 서로 이격되어, 가동부(121)의 컨택들(CP15, CP16)과 고정부(122)의 컨택 구조물(CP50) 사이의 전기적인 연결이 해제될 수 있다. 따라서, 추가 커패시터(Cp)의 일 단이 코일(116)로부터 분리될 수 있다.
도 21의 스타일러스 펜(10k)에서, 각 와이어(W13, W21)의 양 단부는 납땜 방식으로 대응하는 각 컨택(CP13과 CP15, 또는 CP11과 CP16)에 접합될 수 있다. 또한, 코일(116)의 양 단부도 납땜 방식으로 대응하는 각 컨택(CP13, CP14)에 접합될 수 있다. 따라서, 스타일러스 펜(10k)에서는, 커패시터부(13)(공진 커패시터(C) 및 추가 커패시터(Cp))와 인덕터부(14)(코일(116)) 사이의 전기적인 연결을 위해, 5개의 컨택(CP11, CP13, CP14, CP15, CP16)에서 납땜 작업이 요구될 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 전자 디바이스는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 디바이스는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치(예: 스마트 폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시예에 따른 전자 디바이스는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
본 문서의 다양한 실시예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", "A 또는 B 중 적어도 하나,""A, B 또는 C," "A, B, 및 C 중 적어도 하나,"및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제1", "제2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제1) 구성요소가 다른(예: 제2) 구성요소에, "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, "커플드(결합된)" 또는 "커넥티드(연결된)"라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
본 문서에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로 등의 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일 실시예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들은 기기(machine)(예: 전자 디바이스) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(Storage medium)(예: 내장 메모리 또는 외장 메모리)에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램)로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 전자 디바이스)의 프로세서(예: 프로세서)는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장매체는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, '비일시적'은 저장매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(Signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.
일 실시예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory (CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 또는 두 개의 사용자 장치들(예: 스마트 폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.

Claims (17)

  1. 심체, 그리고
    페라이트 코어, 상기 페라이트 코어의 외면에 권선된 코일, 및 상기 심체에 가해지는 압력에 의해 상기 페라이트 코어와 이격되는 자성체를 갖는 공진 회로
    를 포함하는 스타일러스 펜.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 압력이 증가할수록 상기 자성체와 상기 페라이트 코어 사이의 이격 거리가 증가하는,
    스타일러스 펜.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 공진 회로의 공진 주파수는 상기 압력이 증가할수록 증가하는,
    스타일러스 펜.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 페라이트 코어는 제1 방향을 따라 관통되어 상기 심체의 적어도 일부를 수용하는 관통공을 포함하고,
    상기 심체는, 상기 자성체에 상기 압력을 전달하는 제1 단부, 및 상기 스타일러스 펜의 팁으로 기능하는 제2 단부를 포함하고, 상기 제2 단부에 가해지는 압력에 의해 상기 관통공의 내부에서 상기 제1 방향을 따라 이동하는,
    스타일러스 펜.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 심체의 적어도 일부와 상기 공진 회로를 수용하는 하우징을 더 포함하고,
    상기 페라이트 코어는, 상기 하우징 내부에서 고정된,
    스타일러스 펜.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 관통공은 상기 페라이트 코어의 일면에 위치한 제1 개구와 상기 페라이트 코어의 타면에 위치한 제2 개구를 포함하고,
    상기 제2 단부는 상기 제1 개구를 통해 상기 페라이트 코어의 외부에 노출되어 있고, 상기 제1 단부는 상기 제2 개구를 통해 상기 자성체에 상기 압력을 전달하는,
    스타일러스 펜.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 공진 회로는, 제1 커패시터를 더 포함하고,
    상기 스타일러스 펜은, 상기 심체에 가해지는 압력에 따라 상기 제1 커패시터와 상기 코일 간의 전기적인 연결을 스위칭하는 스위칭 부재를 더 포함하는,
    스타일러스 펜.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 스위칭 부재는,
    상기 스타일러스 펜의 하우징의 내측에 이동 가능하게 설치되는 가동부, 그리고
    상기 하우징의 내측에 고정된 위치를 유지하도록 설치되는 고정부를 포함하며,
    상기 가동부는, 상기 심체에 가해지는 압력에 의해 상기 고정부와의 접촉 상태가 변경되는,
    스타일러스 펜.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 가동부는, 상기 제2 단부에 가해지는 압력이 없으면 상기 고정부와 접촉된 상태를 유지하고, 상기 제2 단부에 압력이 가해지면 상기 고정부와 이격되며,
    상기 제1 커패시터는, 상기 가동부와 상기 고정부가 접촉하면 상기 코일과 전기적으로 연결되는,
    스타일러스 펜.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 가동부는, 상기 자성체와 상기 페라이트 코어 사이에 위치하고,
    상기 고정부는, 상기 가동부와 상기 페라이트 코어 사이에 위치하는,
    스타일러스 펜.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 고정부는, 상기 가동부와 상기 페라이트 코어 사이에 위치하며, 상기 자성체가 삽입되는 관통홀을 포함하고,
    상기 자성체는, 상기 가동부와 상기 페라이트 코어 사이에 위치하며, 상기 관통홀 내부에서 이동 가능하도록 배치되는,
    스타일러스 펜.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 가동부에 위치하며, 상기 제1 커패시터에 전기적으로 연결된 적어도 하나의 제1 컨택, 그리고
    상기 고정부에 위치하며, 상기 코일에 전기적으로 연결된 적어도 하나의 제2 컨택을 더 포함하며,
    상기 가동부와 상기 고정부 간의 접촉 상태에 따라, 상기 적어도 하나의 제1 컨택과 상기 적어도 하나의 제2 컨택 사이의 전기적인 연결이 스위칭되는,
    스타일러스 펜.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 고정부에 위치하며, 상기 제1 커패시터에 전기적으로 연결된 적어도 하나의 제1 컨택, 그리고
    상기 가동부에 위치하며, 상기 코일에 전기적으로 연결된 적어도 하나의 제2 컨택을 더 포함하며,
    상기 가동부와 상기 고정부 간의 접촉 상태에 따라, 상기 적어도 하나의 제1 컨택과 상기 적어도 하나의 제2 컨택 사이의 전기적인 연결이 스위칭되는,
    스타일러스 펜.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 고정부에 위치하며, 상기 제1 커패시터에 전기적으로 연결된 적어도 하나의 제1 컨택,
    상기 고정부에 위치하며, 상기 코일에 전기적으로 연결된 적어도 하나의 제2 컨택, 그리고
    상기 가동부에 위치하며, 상기 가동부와 상기 고정부 간의 접촉 상태에 따라, 상기 적어도 하나의 제1 컨택과 상기 적어도 하나의 제2 컨택 사이의 전기적인 연결을 스위칭하는 적어도 하나의 제3 컨택을 더 포함하며,
    상기 적어도 하나의 제3 컨택은, 상기 가동부와 상기 고정부가 접촉한 상태에서는 상기 적어도 하나의 제1 컨택을 상기 적어도 하나의 제2 컨택에 전기적으로 연결하고, 상기 가동부와 상기 고정부가 서로 이격된 상태에서는 상기 적어도 하나의 제1 컨택과 상기 적어도 하나의 제2 컨택 사이의 전기적인 연결을 차단하는,
    스타일러스 펜.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 공진 회로는, 상기 코일에 전기적으로 연결된 제2 커패시터를 더 포함하고,
    상기 제1 커패시터는, 상기 가동부와 상기 고정부가 접촉하면 상기 제2 커패시터와 병렬 연결되는,
    스타일러스 펜.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 스타일러스 펜의 하우징 내부에서 상기 심체의 변위를 제한하는 고정 부재, 그리고
    상기 고정 부재와 상기 자성체 사이에 위치하는 탄성 부재
    를 더 포함하는 스타일러스 펜.
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 따른 스타일러스 펜, 그리고
    상기 스타일러스 펜에 제1 전자기 신호를 출력하고, 상기 스타일러스 펜으로부터 공진된 제2 전자기 신호를 수신하며, 상기 제2 전자기 신호의 위상 변화로부터 상기 스타일러스 펜의 심체에 가해진 압력을 검출하는 터치 장치
    를 포함하는 터치 시스템.
KR1020220096383A 2021-10-21 2022-08-02 스타일러스 펜 및 이를 포함하는 터치 시스템 KR20230147499A (ko)

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