KR940011654B1 - 키보드 없는 컴퓨터의 필기면 및 그 필기면을 구비한 컴퓨터 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

키보드 없는 컴퓨터의 필기면 및 그 필기면을 구비한 컴퓨터

제1도는 키보드 없는 컴퓨터에 사용되는 종래의 필기면과 그 하부의 LCD스크린 및 디지타이저를 절단한 개략적 단면도.

제2도는 본 발명에 따른 필기면과 그 하부의 LCD스크린 및 이 LCD스크린 상부에 위치한 디지타이저를 절단한 개략적 단면도.

제3도는 본 발명에 따른 필기면과 그 하부의 LCD스크린 및 이 LCD스크린 하부에 위치한 디지타이저를 절단한 개략적 단면도.

제4도는 본 발명에 따른 필기면과 그 하부의 LCD스크린 및 폴리카보네이트 필름과 LCD사이에 위치한 디지타이저를 절단한 개략적 단면도.

제5도는 LCD하부에 위치하는 디지타이저를 포함한 본 발명에 따른 키보드 없는 컴퓨터를 도시한 개략도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 아랫 유리판 2 : 액정물질

3 : 윗 유리판 4 : 디지타이저망(digitiser network)

6 : 폴리카보네이트 필름(polycarbonate film)

본 발명은 필기면(writing surface)에 관한 것으로, 특히 키보드 없는(keyboardless) 컴퓨터에 관한 것이다. 본 발명은 또한 이러한 필기면을 사용하는 키보드 없는 컴퓨터에 관한 것이다.

"키보드 없는 컴퓨터"란 사용자가 예를들어 철필(stylus)과 디지타이저판(digitising tablet)등을 사용하여 키보드를 사용하지 않고 컴퓨터와 통신할 수 있는 컴퓨터를 지칭한다. 통상적인 키보드 없는 컴퓨터에 있어서, 필적(handwriting)과 같은 화상정보는 일반적으로 LCD형 스크린인 표시스크린의 상하에 또는 일체로 결합된 디지타이저판에 연동되는 철필로 입력될 수 있다. 따라서 철필이 스크린상을 이동할때 스크린상에 표시되는 것은 철필이 펜이고 스크린이 종이일 경우 표시될 것에 해당된다. 이러한 키보드 없는 컴퓨터의 전형적인 예는 소니(Sony)사의 팜탑(Palmtop)(각각 상표명임) 노드북 컴퓨터이다. "키보드 없는 컴퓨터"란 용어는 당분야에서 "펜(pen) 컴퓨터"라고 알려진 장치도 그 범위에 포함하여 사용된다.

"키보드 없는 컴퓨터"는 또한 터치스크린(touch screen) 컴퓨터도 지칭하는데, 터치스크린 2는 스크린상에 표시된 대상의 지적 및 선택이 일반적으로 사용되는 마우스(mouse ehsms trackball) 대신 철필이나 손가락으로 선택될 대상이 위치하는 스크린 부분을 접촉함으로써 수행된다.

"필기면"이라는 용어는 예를들어 화상정보등을 입력할때 철필이나 손가락이 접촉되는 키보드리스 컴퓨터의 스크린 표면을 지칭한다. 이 표면은 이러한 시스템에서 철필로 소위 "필기(write)"되는 면이다.

일반적으로 는 LCD스크린상에 배치된 유리(glass)제의 표면판(top plate)을 구비하는데, 이것은 여러가지 측면에서 바람직하다. 예를들어 표면유리판은 필기면에 가해지는 철필압력등 국부하중을 분산시켜 간선링(interference ring)현상이나 LCD내부판의 분리변형에 의한 오동작을 감소시킨다.

그러나 표면판 사용시의 문제점은, 필기면인 유리판상과 LCD자체내의 화상 인식위치 사이에 상당한 두께의 부가적인 유리칭이 존재하는 것이다. 이 표면 유리판은 비교적 두껍게 해야 파손될 우려가 적어지는데, 이에따라 상당한 시차(parallax)가 발생하는 문제가 있다. 결국 철필 및 디지타이저를 펜 및 종이처럼 사용하기 어렵게되어 사용자는 이 장치에 친밀하지 못하게 된다.

표면 유리판의 또다른 문제점은 필기감이 좋지 않다는 것이다. 키보드 없는 컴퓨터는 대개 키보드사용이 능숙하지 않거나 사용하지 않고자 하는 사람들의 관심을 끌기 위하여 설계된 것이다. 제품이 그러한 사람들이 관심을 끌기 위해서는 사용자가 철필을 가지고 필기면에 쓸때에 그 "감촉"이 가능한 한 좋아야 유리하다. 이러한 관점에서 볼때 상술한 키보드 없는 컴퓨터들의 종래 구성은 특히 적합하지 못하다고 볼 수 있다. 사용자가 철필을 가지고 필기면이 되는 유리판 위에서 사용할 때의 감촉은 종이위에 펜이나 연필로 쓰는 감촉에 비하여 매끄럽고 딱딱하게 인식된다.

이러한 현상은 결과적으로 가능한한 종이와 같은 인터페이스장치를 구성하고자 하는 목적을 손상시킨다. 일부장치에서는 철필의 끝에 황동팁(brass tip)을 달아서 인듐 주석 화합물(Indium Tin Oxide:이하 ITO로 약칭함)등의 도전성 필기면과 양호한 전기적 접촉을 제공하고자 하나 이러한 철필의 촉감은 더욱 만족스럽지 못하다.

필기면에 좋은 필기감을 제공하는 한 해결책은 산 부식(acid etching)등의 방법으로 표면 유리판의 재질을 변화시키는 것이다. 그러나 이것의 문제점은 비용이 많이들고 표시화상의 선명도를 지나치게 저하시키는 것이다.

본 발명의 목적은 상술한 단점들이 없는 키보드 없는 컴퓨터용 필기면을 제공하는 것이다.

본 발명의 첫번째 특징에 따른 키보드 없는 컴퓨터의 필기면은 하부구조상에 적층된 투명 플라스틱 필름(film)을 구비한다. 이러한 표면은 칠름 처리되지 않은 표면 유리판보다 파손될 위험이 적으며, 따라서 훨씬 안전하다. 그러므로 하부구조는 종래의 필름처리되지 않은 유리판을 사용할 때보다 얇게 만들어질 수 있으며 플라스틱 물질을 최상면에 피복시킴으로써 단순한 유리판에 비하여 필기감이 월등히 향상된다.

이 플라스틱 필름은 저광택 필름인 것이 바람직하다. 고광택 필름은 반사 확산성필름과 비교할때 높은 경면(specular) 반사성을 가진다. 이것은 고광택 필름의 표면이 저광택 필름에 비해 평탄하기 때문인데, 이에 따라 고광택 필름에서는 화상열화(image degradation)가 저광택 필름에서보다 적다. 그러나 실제로는 저광택 필름이 화소(pixel)들을 평활화(smooth) 시킬만큼 화상을 열화시키므로 고광택 필름보다 바람직하다는 것이 알려졌다. 이것은 매우 바람직한 것이다. 필기면은 표시화상의 인식 평활도(perceived smoothness)를 최적화시킬 수 있도록 하부 표시면과 적절한 간격을 가지는 것이 바람직하다. 이것은 화상의 인식 평활도, 즉 표시화상의 화소들이 인접 화소들과 융합(merge)되는 정도가 화상으로부터 플라스틱 필름까지의 거리에 따라 달라지기 때문이다. 플라스틱 필름이 너무 가까우면 각 화소가 지나치게 선명하게 보이게 되고, 플라스틱 필름이 너무 멀면 화상이 지나치게 흐려질뿐아니라 장치의 두께도 지나치게 두꺼워지게 된다.

플라스틱 필름은 잉크를 받아들이는 잉크친화성의 것을 사용하는 것이 바람직하다. 이 잉크친화성 필름은 특히 필기면의 일부영역에 기능키등을 표시하여 철필등으로 필기면의 기능키 영역을 접촉하면 그 기능이 수행되도록 할 수 있으므로 유용하다. 이러한 방법을 사용하면 일반적으로 사용되는 기능들을 필기면의 특정 키 영역에 할당하여 해당 부분에 표시할 수도 있으며, 사용자가 자신에게 통상 필요한 기능만을 표면에 표시하고 컴퓨터를 적절히 프로그래밍함으로써 필기면을 자신의 요구에 맞게 맞출 수도 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에서는 플라스틱 필름으로 폴리카보네이트(polycarbonate) 필름이 사용된다. 폴리카보네이트는 필기면으로 사용하기에 적당한 여러가지 물질적 성질들, 예를들면 높은 인장강도, 전단강도, 높은 광투과성, 우수한 내식성 및 내마모성을 가지고 있기 때문에 특히 적합하다. 뿐만아니라, 폴리카보네이트는 현재 필기면으로 주로 쓰이는 하부구조의 바람직한 재질인 유리등을 포함한 여러가지 재질에 접착성이 양호하다. 시험결과 폴리카보네이트 필름과 연동되는 철필은 나일론(nylon)팁의 철필이 종이위의 연필의 필기감과 가장 근사한 것으로 나타났다.

폴리카보네이트는 GE플라스틱회사의 렉산 마텍(Lexan Martec : 상표명임) HP그래픽 필름을 사용하는 것이 바람직하다. 이 필름은 상술한 폴리카보네이트의 이상적인 성질들의 대부분을 만족하기 때문에 특히 적합하며, 마텍 HP12S와 같은 렉산 마텍 필름의 저광택 필름으로서 이상적이다.

당업계의 통상적인 전문가라면 다른 폴리카보네이트 필름등 다른 적당한 플라스틱 필름을 선택할 수도 있을 것인데, 이러한 것들은 본 발명의 범위에 포함된다.

일반적으로 하부구조는 LCD등의 표시장치상에 위치하는 유리판이며, 디지타이저는 이 LCD밑에 위치한다.)

이와는 달리 하부구조가 LCD의 상판(upper plate)일 수도 있다. 이러한 실시예는 바람직한 필기감을 줄뿐아니라, 필기면과 LCD화상의 인식위치간의 거리를 최소화하므로 시차오차를 감소시키고 종래기술에 비해 더 종이같은 인터페이스를 제공할 수 있다. 그러나 이 실시예에서는 LCD판이 가압되었을때 분리변형되어 화상왜곡될 가능성을 감소시키기 위해 LCD의 상판을 보강하거나 설계변경시켜야 한다.

한편 본 발명의 다른 실시예에서는, 하부구조가 LCD의 표면판을 포함하나 디지타이저는 플라스틱 필름과 하부구조 사이에 위치한다. 디지타이저는 한 좌표축을 정의하는 투명 도전성 도전로(conductive pathway)들의 격자(grid)와, 이에 중첩되어 상호 직교하는 축의 도전로들로 된 격자와, 양 격자를 분리하는 투명 절연층을 포함한다. 바람직하기로는 양 격자중 적어도 한 격자는 플라스틱 필름의 표면상에 형성된다. 이렇게하면 생산비를 절감시킬 수 있으므로 바람직하다. 뿐만아니라, 디지타이저가 CPU로부터 더 멀리있게되므로 잡음수준(noise level)이 현저히 낮아지게 된다.

본 발명의 다른 특징에 의하면, 상술한 첫번째 특징에 의한 필기면을 포함하는 키보드 없는 컴퓨터가 제공된다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

제1도에 도시된 종래의 구성을 설명하면, LCD는 아랫 유리판(1)과 윗 유리판(3)과 두 유리판 사이의 액정물질(2)을 구비하고 있으며, 디지타이저망(4)이 유리판(5)위에 위치한다. 디지타이저망(4)은 ITO로된 도전성의 필름으로 구성된다. LCD 및 ITO디지타이저 조합에 관한 상세한 구조는 이 분야에서 널리 알려져 있으므로 여기서는 상세한 설명을 생략한다. 유리판(5)은 LCD의 윗 유리판(3)의 위에 놓여 하부구조에 대한 보호역할을 한다. 유리판(5)의 윗표면에는 ITO의 얇은층(4)이 스퍼터링(sputtering 또는 sputtercoation)되어 필기면을 구성한다. 사용자가 LCD 및 디지타이저 조합을 구비한 키보드 없는 컴퓨터에 필기를 하고자 할때는 ITO층과 연동되는 철필(도시안됨)을 가지고 유리판(5)의 필기면에 씀으로써 철필의 접촉지점을 표시한다. 그러나 철필을 사용할때 느껴지는 유리필기면의 필기감은 종이에 필기할때의 감촉과 유사하지 못하다.

종래기술을 사용한 어떤 시스템에서는 철필에 황동팁을 사용하여 적절한 전기적 접촉이 제공되도록 하였다. ITO가 코팅된 유리위에 놋쇠팁을 사용할때의 느낌은 종이위에서 펜이나 연필을 사용할때의 느낌과 다르며, 따라서 만족스럽지 못하였다. 뿐만아니라 철필이 필기면위를 이동할때 철필의 제어가 쉽게 되지 않았다. 종래의 해결방안은 산 부식등으로 유리판 표면에의 재질을 변화시키는 것이었으나, 이것은 비용이 많이들고 스크린화상의 선명도를 지나치게 떨어뜨리는 단점이 있다.

제2도에 도시된 본 발명의 바람직한 실시예에서 LCD는 아랫 유리판(1)과 윗 유리판(3)과 두 유리판 사이의 액정물질(2)을 구비한다. 디지타이저망(4)은 윗 유리판(3)의 위에 적층되어 필기면을 형성한다. 일반적으로 이 접착에는 3M사의 수용성 투명 접착제가 사용된다.

결과적으로 이뤄진 피막은 필기감이 아주 적당하여 특히 나일론 팁의 철필을 사용하는 경우 철필로 표면위를 이동하기가 좋다. 그리고 필기면으로 사용하기에 적당한 여러가지 물리적 성질들, 예를들면 높은 인장강도 및 절단강도, 높은 광투과성, 우수한 내식성 및 내마모성을 가지고 있다. 렉산 마텍 HP12S는 비교적 저광택 수준이므로 폴리카보네이트 필름으로서 가장 바람직하다.

제3도에 도시된 본 발명의 실시예에서, LCD는 아랫 유리판(1)과 윗 유리판(3)과 두 유리판 사이의 액정물질(2)을 구비한다. 여기서는 디지타이저망(4)이 아랫 유리판(1)의 아래에 위치하고, 렉산 마텍 HP12S 폴리카보네이트 그래픽 필름(6)이 윗 유리판(3)의 상면에 적층되어 필기면을 형성한다. 실시험에 의하면 이러한 필름의 사용시 윗 유리판(3)은 약 1㎜ 두께를 가져야 하는 것이 밝혀졌다. 이러한 구조는 안전하며, 우수한 스크린화상을 제공한다. 본 실시예의 상세는 제5도에 도시되어 있다.

제4도에서, LCD는 아랫 유리판(1)과 윗 유리판(3)과 두 유리판 사이의 액정물질(2)을 구비한다. 여기서는 디지타이저망(4)이 윗 유리판(3)의 위에 위치하나, 렉산 마텍 폴리카보네이트 그래픽 필름(6)의 아래에 위치한다. 이 경우에 디지타이저망은 도전성 및 투명한 ITO로 된 격자를 폴리카보네이트 필름(6)의 아랫면에 스퍼터링하여 형성된다. 이 격자는 사용자가 파지한 철필의 위치를 측정할 수 있는 한 좌표축을 구성한다. 도전성 격자를 필름(6)의 아랫면에 형성하는데는 다른 여러가지 방법도 사용될 수 있는데 예를들면 도전성 잉크로 인쇄하는 방법등이 있다. 이 격자는 이와 직교축을 형성하는 다른 격자와 투명한 마일러(Myler ; 폴리에스터)의 얇은 층에 의해 분리된다. 마일러의 아랫면에는 두번째 ITO격자가 스퍼터링된다. 절연층으로는 여러가지가 선택될 수 있으며, 도전성 격자를 절연층에 피복하기 위해서도 여러가지 기술이 사용될 수 있다. 적절한 절연층의 선택, 도전성 물질의 선택과 그들을 형성하는 방법은 당업계의 통상적인 전문가라면 알 수 있는 사항이다.

제5도에서, 바람직하기로는 LCD형의 표시장치를 구비하는 표시수단(30)이 키보드 없는 컴퓨터의 일부를 형성하고 있다. 컴퓨터의 입력수단은 표시수단(30)의 하부에 위치하는 전자기 유도성 디지타이저판(20) 및 전자기 철필(40)을 구비한다. 디지타이저판(20)은 X축에 평행한 도전성 격자 및 그 위에 위치하며 이에 유사하고 Y축에 평평한 도전성 격자를 구비한다. 철핀(40)은 교류에 의해 여자(excite)될 수 있는 전자석 코일(energisable coli)로 구성되어 있다. 도전성 격자에 유도되는 전압의 진폭은 X축과 Y축으로 정의되는 직교 좌표계상의 철필의 위치를 표시한다. 이러한 형태의 디지타이저의 상세한 작동은 이 분야에서 잘 알려져 있는데, 자세한 사항은 예를들어 미국특허 제4570033호 등을 참조할 수 있다. 이러한 디지타이저 시스템을 사용하면, 사용자는 쉽고 자연스럽게 화상정보를 입력하여 저장할 수 있고, 이에 이어 거의 즉시 장치에 표시되도록 할 수 있다.

상술한 장치의 기능을 위해서는 전원공급장치와 같은 다양한 부품들이 필요하고 이들이 장치내에 있어야 할 것이나 표현의 간결명확성을 위하여 여기서는 상세한 설명을 생략하였다. 철필(40)은 LCD(30)의 윗 유리판의 윗면에 적층된 렉산 마텍 HP12S 그래픽 필름(6)을 접촉한다. 그러면 철필이 접촉하는 필기면상의 위치(XY 좌표축상)를 표시하는 전기적 신호가 아날로그-디지탈 변환기를 통하여 데이타 통로 또는 시스템 버스(15)로 전달된다. CPU(12)는 양바양으로 데이타를 전송하도록 버스(15)에 연결되며, RAM(17)도 버스(15)에 연결된다. 다양한 전기통신 절차를 포함한 장치의 운영체제가 프로그래밍되어 있는 ROM(18)도 버스(15)에 연결된다. CPU(12)는 버스(15)를 통하여 모든 제어신호를 공급한다. RAM(17)은 사용자 입력을 저장하는데, EEPROM이나 자기 버블(magnetic bubble) 메모리로 구성될 수 있다. CPU(12)는 인텔사에서 제작한 80286정보를 송수신하기 위하여 데이타 모뎀(19)이 버스(15)에 연결되어 있다. 표시수단 구동부(14)는 버스(15)에 연결되어 표시수단(20)를 구동시킨다.

Claims (13)

1. 하부구조상에 적층된 투명 플라스틱 필름을 구비하는 키보드 없는 컴퓨터의 필기면에 있어서, 상기 투명 플라스틱 필름이 LCD 윗 유리판상에 직접 적층된 것을 특징으로 하는 키보드 없는 컴퓨터의 필기면.
2. 제1항에 있어서, 상기 투명 플라스틱 필름과 하부구조 사이에 디지타이저가 구비되고, 상기 디지타이저는 한 좌표축을 형성하는 투명 도전성 도전로의 격자와, 상기 격자상에 위치하여 이와 직교하는 축을 형성하는 격자와, 상기 두 격자를 분리하는 절연층을 구비하는 것을 특징으로 하는 필기면.
3. 제1항에 있어서, 상기 격자중 적어도 한 격자가 폴리카보네이트 필름의 표면상에 형성되는 것을 특징으로 하는 필기면.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 격자가 인듐주석 화합물로 형성된 것을 특징으로 하는 필기면.
5. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 격자가 도전성 잉크로 형성된 것을 특징으로 하는 필기면.
6. 제1항에 있어서, 상기 하부구조가 LCD상에 위치하는 유리판을 구비하는 것을 특징으로 하는 키보드 없는 컴퓨터의 필기면.
7. 제1항에 있어서, 상기 투명 플라스틱 필름이 저광택 필름인 것을 특징으로 하는 필기면.
8. 제1항 또는 제7항에 있어서, 상기 투명 플라스틱 필름이 그 하부의 표시장치와 이격되어 표시화상의 인식 평활도를 최적화시키는 것을 특징으로 하는 필기면.
9. 제1항에 있어서, 상기 투명 플라스틱 필름이 잉크 친화성인 것을 특징으로 하는 필기면.
10. 제1항에 있어서, 상기 투명 플라스틱 필름이 폴리카보네이트 필름인 것을 특징으로 하는 필기면.
11. 제10항에 있어서, 상기 폴리카보네이트 필름이 렉산 마텍인 것을 특징으로 하는 필기면.
12. 제11항에 있어서, 상기 폴리카보네이트 필름이 렉산 메탁 HP12S인 것을 특징으로 하는 필기면.
13. 하부구조상의 투명 플라스틱 필름이 LCD 윗 유리판상에 직접 적층된 키보드 없는 컴퓨터의 필기면을 구비하는 특징으로 하는 컴퓨터.