KR0162314B1 - Computer input device - Google Patents

Abstract

본 발명은 컴퓨터 입력장치에 관한 것으로, 기판 위에 매트릭스형으로 형성된 X,Y축 전극과 상기 X,Y축 전극이 교차되는 부분에 X,Y축 전극을 상호절연시키기 위해 형성된 절연층으로 이루어진 입력판과, 상기 입력판에 접촉하는 면이 전기를 띄게 되어 이미지를 입력시키는 전자붓을 포함하여 구성되며, 상기 전자붓이 입력판에 접촉하여야만 전기가 통하도록 함으로써 이미지의 명확성을 증대시킬 수 있고, 상기 전자붓의 누르는 힘에 의해 입력판과 접촉하는 면적이 변하고 이에따른 화상입력을 함으로써 붓으로 종이에 그림을 그리듯이 컴퓨터 화면에 쉽게 그림을 그릴 수 있으며, 이에따라 컴퓨터의 그래픽 화면 처리능력을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a computer input device, comprising: an input plate formed of an insulating layer formed to mutually insulate an X, Y axis electrode at a portion where an X, Y axis electrode formed in a matrix form on a substrate and the X, Y axis electrode cross each other. And, the surface in contact with the input panel is configured to include an electronic brush for inputting the image to the electricity, the electronic brush can increase the clarity of the image by allowing the electricity to flow only when the contact with the input plate, By pressing the force of the electronic brush, the area of contact with the input panel changes and accordingly the image input makes it easier to draw on the computer screen as if drawing on paper with a brush, thereby improving the processing power of the computer's graphic screen. It has an effect.

Description

컴퓨터 입력장치Computer input

제1도는 종래의 기술에 의한 컴퓨터 입력장치의 예시도.1 is an illustration of a computer input device according to the prior art.

제2도는 본 발명에 의한 컴퓨터 입력장치의 입력판 및 전자붓간의 접촉 구조도.2 is a contact structure diagram between the input plate and the electronic brush of the computer input device according to the present invention.

제3도는 제2도의 입력판의 전극구조도.3 is an electrode structure diagram of the input plate of FIG.

제4도는 본 발명에 의한 컴퓨터 입력장치의 입력판에 대한 화상구성 모식도.4 is a schematic diagram of an image configuration of an input plate of a computer input device according to the present invention.

제5도는 제2도의 입력판의 단면도.5 is a cross-sectional view of the input plate of FIG.

제6도는 본 발명에 의한 컴퓨터 입력장치와 컴퓨터간의 연결 구성도.6 is a connection diagram between a computer input device and a computer according to the present invention.

제7도는 제2도의 입력판의 다른 전극구조도.7 is another electrode structure of the input plate of FIG.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 전자붓 10 : 입력판1: electronic brush 10: input panel

20,40 : X,Y축 위치검출기 30 : 그림20,40: X, Y axis position detector 30: Picture

50 : 이미지 포인터 연산부50: image pointer calculator

본 발명은 컴퓨터 입력기기에 관한 것으로, 특히 그림을 그리는 붓의 형태를 응용하여 컴퓨터에 그림이나 붓글씨를 입력할 수 있도록 하기 위한 전자붓 입력장치에 관한 것이다.The present invention relates to a computer input device, and more particularly, to an electronic brush input device for inputting a picture or calligraphy to a computer by applying a form of a brush for drawing a picture.

일반적으로 컴퓨터에 사용되는 입력방식은 다음과 같이 크게 세 종류로 나눌수 있는데, 첫번째는 제1도의 (a)도의 키보드에 의한 입력이고, 두번째는 (b)도의 마우스에 의한 입력이며, 세번째는 도시하지는 않았으나 최근에 개발된 방식인 펜에 의한 입력이다.In general, the input method used in the computer can be divided into three types as follows. The first is input by the keyboard of (a) of FIG. 1, the second is input by the mouse of (b) of FIG. 1, and the third is not shown. However, it is input by a pen, which is a recently developed method.

상기 키보드에 의한 입력은 주로 텍스트(text)를 입력하는데 사용하고, 도스(DOS) 환경에서 파일(file)을 지정하거나 특수키를 이용하여 선을 긋는 등의 작업을 할 수 있으며, 윈도우(WINDOW) 환경에서는 선을 긋는 작업도 가능하나 텍스트 외의 다른 작업상에서는 이용이 불편하다.Input by the keyboard is mainly used for inputting text, and it is possible to designate a file in DOS environment or draw a line using a special key. In the environment, it is possible to draw a line, but it is inconvenient for work other than text.

그리고 상기 마우스는 최근들어 도형작업에 가장 많이 사용되는 입력기기로, 전형적인 상대좌표계를 사용하며, 사용시 먼저 커서를 지정하는 위치에 옮긴 후 마우스 상의 버튼을 누르면서 선을 긋거나 곡선을 그리는 작업을 할 수 있다.In addition, the mouse is an input device which is used most recently for drawing, and it uses a typical relative coordinate system. When using the mouse, it is possible to draw a line or draw a curve while pressing a button on the mouse. have.

여기서 상기 마우스를 전형적인 상대좌표계라고 하는 이유는 상기 마우스는 놓인 위치, 즉 작업을 하는데 있어서 마우스가 놓인 판의 위치와 컴퓨터 화면상의 위치가 전혀 무관하기 때문인데, 즉 마우스가 어디에 있던간에 컴퓨터 화면상의 커서의 위치가 임시로 정해진 위치에서 마우스의 볼 또는 광센서에 의한 움직임으로 위치이동을 수행하므로 컴퓨터 화면상의 첫 좌표와 이에 맞춰 움직인 상대좌표와의 위치를 표현한다고 하여 상대좌표계라고 한다.The reason why the mouse is referred to as a typical relative coordinate system is that the position of the mouse, that is, the position of the plate on which the mouse is placed and the position on the computer screen are completely independent of the work, that is, the cursor on the computer screen no matter where the mouse is. Since the position is temporarily moved by the movement of the ball or the optical sensor of the mouse at the position where it is temporarily set, it is called the relative coordinate system because it expresses the position of the first coordinate on the computer screen and the relative coordinate moved accordingly.

이와는 달리 입력판의 위치와 컴퓨터 화면상의 위치가 일치하게 하여 일대일 대응 관계를 만드는 것을 절대좌표계라 하는데, 상기 펜 입력이 이러한 방식의 대표적인 예로서 펜을 펜입력판의 어느 위치에 가져가면 그 위치에 대응하는 위치가 컴퓨터 화면상에 표시된다.In contrast, the one-to-one correspondence is made by matching the position of the input panel with the position on the computer screen. The pen input is a representative example of this method. The corresponding location is displayed on the computer screen.

특히 상기 펜입력판을 투명하게 하여 컴퓨터 화면과 일치시킴으로써 펜의 위치가 컴퓨터 화면상의 위치와 일치함을 눈으로 직접 확인하여 작업할 수 있는 제품도 최근 노트북이나 팜탑등에 많이 이용되고 있다.In particular, the pen input panel is transparent and is matched with a computer screen so that the user can directly check that the position of the pen coincides with the position on the computer screen. Recently, a product such as a laptop or a palmtop has been widely used.

이러한 상대좌표계와 절대좌표계는, 전자의 경우 마우스의 위치와 컴퓨터 화면상의 위치가 대응되는 개념이 아니기 때문에 작업자의 편리성을 극대화 할 수 있으며, 또한 마우스를 이용하여 임의의 위치에 손쉽게 갈 수 있기 때문에 선을 긋거나 원을 그리는 작업시 매우 편리하고, 두 점의 만나는 점을 용이하게 찾을 수 있는 장점이 있으며, 후자의 경우는 작업을 하는 위치와 컴퓨터 화면상의 위치가 일치하기 때문에 작업자가 숙달만 되면 작업처리속도가 매우 빠르며, 특히 글씨를 입력할때는 노트에 글을 쓰듯이 하면 되므로 키보드에 익숙치 않은 사용자도 손쉽게 이용할 수 있을뿐만 아니라 선을 그리거나 원을 그리는 작업 또한 사용자가 어느정도 숙련되기만 하면 원하는 형태의 도형을 용이하게 그릴 수 있다.Since the relative coordinate system and the absolute coordinate system do not correspond to the position of the mouse and the position on the computer screen in the former case, the convenience of the operator can be maximized and the user can easily go to an arbitrary position using the mouse. It is very convenient when drawing a line or drawing a circle, and it is easy to find the point where two points meet. In the latter case, since the working position matches the position on the computer screen, The processing speed is very fast, especially when you type text, you can write a note like a note, so you can easily use it even if you are not familiar with the keyboard. The figure can be easily drawn.

그러나 상기와 같은 종래의 컴퓨터 입력방식은, 키보드를 제외하더라도 붓글씨나 붓그림의 입력이 불가능한데, 상기 마우스의 경우는 그 자체가 그림을 입력하기 불가능한 구조로 되어 있을뿐만 아니라 임의로 선을 긋거나 두께를 변환하는 작업이 용이하지 않으며, 상기 펜은 단일의 점을 표시하는데는 유리하나 붓의 누르는 힘이나 방향, 방법에 의해 사용자의 의도가 반응되는 입력은 불가능하고, 설사 가능하다 할지라도 그 기능이 매우 제한적이며, 붓과 펜입력판이 어느 정도 가까운 거리에 있게 되면 붓이 펜입력판과 접촉하지 않아도 접촉한 것으로 인지함으로써 붓의 뭉턱한 부분중 펜입력판에 접촉하는 부분의 면적만의 입력이 불가능하며, 이에따라 컴퓨터의 처리속도가 빨라지고 칼라 프린터가 대중화되어도 상기와 같은 입력의 한계에 의해 컴퓨터의 역량을 충분히 활용하지 못하는 문제점이 있었다.However, in the conventional computer input method as described above, it is impossible to input calligraphic writing or brush drawing even if the keyboard is excluded. In the case of the mouse, it is not only a structure that cannot input a picture but also draws a line arbitrarily or thickly. It is not easy to convert the work, and the pen is advantageous for displaying a single point, but the input that the user's intention is responded to by the pressing force, direction, or method of the brush is impossible. It is very limited, and when the brush and the pen input panel are at a close distance, it is impossible to input only the area of the contiguous part of the brush contacting the pen input panel by recognizing that the brush does not touch the pen input panel. As a result, the processing speed of the computer is faster and the color printer is popularized. There are problems that do not fully utilize the capabilities of the computer.

따라서 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 입력판과, 상기 입력판에 접촉하여야만 전기가 통하는 전자붓으로된 입력장치를 사용함으로써, 이미지의 명확성을 증대시키고, 상기 전자붓의 누르는 힘에 의해 입력판과 접촉하는 면적이 변화되어 이를 화상입력되게 하여 컴퓨터의 그래픽 처리능력을 향상시킬 수 있는 컴퓨터 입력장치를 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to increase the clarity of the image by pressing the electronic brush, by using an input plate and an input device made of an electronic brush that is only electrically in contact with the input plate in order to solve the above problems. The present invention provides a computer input device capable of improving the graphic processing capability of a computer by changing the area in contact with the input plate by force and causing the image to be input.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 컴퓨터 입력장치는, 기판 위에 매트릭스형으로 형성된 X,Y축 전극과 상기 X,Y축 전극이 교차되는 부분에 X,Y축 전극을 상호절연시키기 위해 형성된 절연층으로 이루어진 입력판과, 상기 입력판에 접촉하는 면이 전기를 띄게 되어 이미지를 입력시키는 전자붓을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.The computer input device of the present invention for achieving the above object, the insulating layer formed to mutually insulate the X, Y-axis electrodes at the intersection of the X, Y-axis electrodes formed in a matrix form on the substrate and the X, Y-axis electrodes An input plate made of a, characterized in that it comprises an electronic brush for inputting an image to the surface in contact with the input plate is electric.

이하 첨부도면을 참조하여 본 발명을 좀 더 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 컴퓨터 입력장치는, 제2도에 도시한 바와 같이 기본적으로 X,Y 매트릭스 형으로 배열된 X,Y축 전극(11,15)과, 상기 X,Y축 전극(11,15)과의 접촉시 전기가 흘러 접촉한 위치를 알 수 있도록 하기 위한 전자붓(1)으로 구성된다.As shown in FIG. 2, the computer input device of the present invention basically includes X, Y axis electrodes 11 and 15 arranged in an X, Y matrix form, and X and Y axis electrodes 11 and 15. It consists of an electronic brush (1) so that when the contact of the electricity flows to know the contact.

이때 상기 전자붓(1)은 탄성이 있는 도전성 고무물질 또는 고분자물질을 카본블랙과 같은 도전성 물질과 혼합하여 전기를 흘릴 수 있는 도전성이 있도록 하고, 성분에 따라서 도전성 뿐만 아니라 탄성이나 마찰력들을 변화시킬 수 있도록 한다.In this case, the electronic brush 1 may be mixed with an elastic conductive rubber material or a polymeric material with a conductive material such as carbon black so as to conduct electricity, and change elasticity or frictional forces as well as conductivity according to a component. Make sure

따라서 상기 전자붓(1)은 그 형상이나 질감을 일반 붓과 유사하게 하거나 아니면 독자적인 느낌을 주도록 하여 컴퓨터 화면에 그림을 그리거나 서예등을 하는데 있어서 편리성과 감각성을 증대시킬 수 있다.Therefore, the electronic brush 1 may increase convenience and sensibility in drawing or calligraphy on a computer screen by making the shape or texture similar to a general brush or giving an original feeling.

그리고 상기 입력판의 X,Y축 전극(11,15)은, 제3도에 도시한 바와 같이 교차되는 부분에 절연층(13)이 형성되어 있으며, 컴퓨터 화면이 보통 Y축선, 즉 화면의 위에서 아래로 내려오는 선이 640개이고, X축선, 즉 화면의 수평한 선이 480개로 이루어져 있기 때문에 제2도에 나오는 X,Y축 전극의 교차좌표는 이 갯수에 맞춰서 일련번호를 부여할 수 있으며, 만일 1024×768 라인의 화면을 이용하려면 전극의 갯수를 이에 적절하도록 조절하면 된다.The X and Y axis electrodes 11 and 15 of the input panel are formed with an insulating layer 13 formed at intersections as shown in FIG. 3, and the computer screen is usually on the Y axis, that is, from the top of the screen. Since there are 640 lines descending down and 480 horizontal lines on the X-axis, that is, the cross-coordinates of the X- and Y-axis electrodes shown in FIG. 2 can be assigned a serial number according to this number. If you want to use a 1024x768 screen, you can adjust the number of electrodes to suit your needs.

이 경우 상기 X축 전극(11)은 X1,X2,…,X480(또는 X768)까지 일련 번호가 부여되고, Y축 전극(15)은 Y1,Y2,…,Y640(또는 Y1024)까지의 일련번호가 부여된다.In this case, the X-axis electrode 11 is X1, X2, ... Serial numbers are given up to X480 (or X768), and the Y-axis electrodes 15 are Y1, Y2,... Serial numbers up to Y640 (or Y1024) are assigned.

따라서 이러한 전극이 배열된 입력판 위에 전자붓(1)이 접촉하면, 상기 전자붓(1)과 입력판과는 일정한 면적을 가지므로 여러개의 전극과 접촉을 하게 되는데, 예를들면 제4도에 도시한 바와 같이 상기 전자붓(1)이 X92, X93, X94, X95와 접촉을 하고, Y74, Y75, Y76과 접촉을 하면, 상기 전자붓(1)에는 플러스 전압이 인가되고 전극에는 마이너스 전압이 인가되어 있으므로 순간적으로 접촉된 전극에는 전기가 흐르게 되며, 그에따른 이미지가 생성되며, 이 이미지는 컴퓨터에서 처리하여 똑같은 모양의 이미지를 화면에 재현한다.Therefore, when the electronic brush 1 contacts the input plate on which the electrodes are arranged, the electronic brush 1 and the input plate have a constant area, and thus contact with a plurality of electrodes. For example, in FIG. As illustrated, when the electronic brush 1 makes contact with X92, X93, X94, and X95, and makes contact with Y74, Y75 and Y76, a positive voltage is applied to the electronic brush 1 and a negative voltage is applied to the electrode. As it is applied, electricity flows to the electrodes that are in contact instantaneously, and an image is generated accordingly, which is processed by a computer to reproduce an image of the same shape on the screen.

그리고 상기 입력판은, 유리기판 위에 열승화 방식안 전자빔 증착 방식 또는 스퍼터링(sputtering) 방식에 의해 도전물질을 증착시킨 후 사진식각 방법으로 식각하여 1차로 금속전극을 형성한 다음, 상기 금속 전극의 소정 부분, 즉 다음 금속전극과 교차되는 부분에 실리콘 산화물질과 같은 산화성 박막을 형성한 후 그 위에 상기 1차로 형성된 금속전극과 수직교차되도록 2차로 금속전극을 형성함으로써 완성되는데, 만일 상기 X,Y축 전극(11,15)을 인듐-틴-옥사이드(ITO)와 같은 투명 도전성 물질로 형성하면 상기 X,Y축 전극(11,15)이 투명하게 되므로 상기 입력판을 컴퓨터 화면 앞에 부착한 상태에서 사용할 수 있다.The input plate is formed by depositing a conductive material on a glass substrate by an electron beam deposition method or a sputtering method in a sublimation method, and then etching the same using a photolithography method to form a metal electrode. Forming an oxidized thin film such as silicon oxide on a portion, i.e., a portion intersecting with the next metal electrode, and then forming a second metal electrode thereon so as to vertically intersect with the first formed metal electrode. When the electrodes 11 and 15 are formed of a transparent conductive material such as indium tin oxide (ITO), the X and Y axis electrodes 11 and 15 become transparent, so that the input panel may be used in front of the computer screen. Can be.

이때 상기 입력판은 금속표면에 이물질이 묻게 되면 전기절연되고 그 부분에 전기가 흐르지 못하게 되어 신호가 생성되지 못하거나 금속면이 외부에 노풀되어 있으므로 전자붓(1)으로 자주 문지르게 되면 금속표면이 벗겨질 수 있는데, 이러한 점을 방지하기 위해서 제5도에 도시한 바와 같이 상기 금속표면을 유전체막(17)으로 코팅하고, 직류전원을 사용하지 않고 교류전원을 사용한다.At this time, the input plate is electrically insulated when foreign matter gets on the metal surface, and electricity cannot flow to the part, so no signal is generated or the metal surface is exposed to the outside. In order to prevent this, the metal surface is coated with the dielectric film 17 as shown in FIG. 5, and an AC power source is used without using a DC power source.

따라서 상기 전자붓(1)이 입력판에 놓이게 되면 전자붓과 X,Y축 전극 사이에 절연층이 놓여 있는 상태가 되므로, 상기와 같이 교류전원을 인가하면 상기 유전체막(17)의 두께와 유전율에 의해 전도도가 결정된다.Therefore, when the electronic brush 1 is placed on the input panel, an insulating layer is placed between the electronic brush and the X and Y axis electrodes. Therefore, when the AC power is applied as described above, the thickness and dielectric constant of the dielectric film 17 are applied. The conductivity is determined by

즉, 아래의 식(1)에 의해 상기 유전체막(17)의 교류저항이 결정되며, 캐패시턴스는 식(2)가 된다.That is, the AC resistance of the dielectric film 17 is determined by Equation (1) below, and the capacitance becomes Equation (2).

이때 상기 식(1)과 식(2)에서 R은 교류저항값이고, ω는 교류전원의 주파수이며, C는 유전체막의 캐패시턴스값이며, κεο는 유전율을 나타내며, εο는 유전상수이며, κ는 공기와의 상대적인 유전율 크기를 나타내는 비유전율로서 이 값이 크면 캐패시턴스가 커지고 따라서 같은 교류전원의 주파수에 대해 상기 교류저항값을 낮출 수 있다.In the formulas (1) and (2), R is the AC resistance value, ω is the frequency of the AC power supply, C is the capacitance value of the dielectric film, κεο represents the dielectric constant, εο is the dielectric constant, κ is air It is a relative dielectric constant indicating relative dielectric constant with, and the larger this value is, the larger the capacitance becomes. Thus, the AC resistance value can be lowered for the frequency of the same AC power supply.

그리고 A는 상기 전자붓(1)과 X,Y축 전극(11,15)과의 접촉면적으로서, 상기 전극의 넓이가 일정하므로 큰 변수로 작용하지 않으나, d는 상기 전자붓(1)과 X,Y축 전극(11,15)간의 거리로, 이 값은 조금 변하는 경우 공기도 절연층이고 상기 유전체막(17)도 절연층이므로 유전율이 비슷할 경우 상기 전자붓(1)이 조금 떠있는지 아니면 많이 떠 있는지 구별이 되지 않아 접촉하지 않더라도 접촉하고 있는 것처럼 느낄 수 있다.And A is the contact area between the electronic brush 1 and the X, Y-axis electrodes 11, 15, the width of the electrode is constant, so does not act as a large variable, d is the electronic brush 1 and X The distance between the Y-axis electrodes 11 and 15, which is slightly changed, the air is an insulating layer, and the dielectric layer 17 is also an insulating layer. Therefore, when the dielectric constant is similar, the electronic brush 1 is slightly floating or a lot. You can't tell if it's floating, so even if you don't touch it, you can feel like you're in contact.

따라서 이를 해결하기 위해서는 상기 유전체막(17)을, 공기보다 유전율이 훨씬 큰 시아노 에틸 셀룰로오즈(Cyano Ethyle Cellulose) 또는 시아노 에틸 풀룰란(Cyano Ethyle Pullulan)과 같은 고분자물질이나 BaTiO₃, BaSrTiO₃, SrTiO₃, PbTiO₃, PLZT 또는 PZT과 같은 세라믹 박막물질로 구성하는데, 그 두께는 100Å∼5000Å 정도가 되도록 한다.Therefore, in order to solve this problem, the dielectric layer 17 may be formed of a polymer material such as Cyano Ethyle Cellulose or Cyano Ethyle Pullulan, which has a much higher dielectric constant than air, or BaTiO ₃ , BaSrTiO ₃ , It is composed of a ceramic thin film material such as SrTiO ₃ , PbTiO ₃ , PLZT or PZT, the thickness of which is about 100 kPa to 5000 kPa.

이때 상기 유전체막(17)은 공기에 비해 유전율이 100배에서 1000배 이상이며, 상기와 같이 고분자물질로 형성하는 경우에는 양산공정을 단순화시킬 수 있으며, 제조원가를 절감시킬 수 있는 장점이 있으며, 상기 세라믹 박막물질과 마찬가지로 스퍼터링이나 화학증착법으로 박막제조가 가능하므로, 상기 박막제조에 의해 투명하게 만들 수도 있으며, 이에따라 상기한 바와 같이 상기 입력판을 컴퓨터의 화면에 부착시키는 경우에도 별다른 문제가 없이 모니터 화면상에서 붓으로 직접 그림을 그리는 것같은 실체감을 크게 할 수 있다.In this case, the dielectric film 17 has a dielectric constant of 100 to 1000 times or more than air, and when formed of the polymer material as described above, the mass production process can be simplified, and manufacturing cost can be reduced. Like ceramic thin film materials, thin films can be manufactured by sputtering or chemical vapor deposition, so that the thin films can be made transparent. Accordingly, even when the input panel is attached to the screen of a computer as described above, there is no problem in the monitor screen. You can increase the sense of realism, such as painting directly with a brush.

또한 상기 세라믹 박막물질은 표면의 경도가 좋아서 상기 전자붓(1)과 같은 재료인 세라믹 성분의 코팅 재료가 벗겨지지 않고 또 표면이 오염이 되어 닦을때에도 손상되지 않아 수명을 길게 할 수 있으며, 공정상에 있어서도 만일 스프터링 공정에 의해 단가가 상승하는 경우에는 스핀 코팅(spin coating)법이나 스프레이(spray) 코팅법을 사용하여 양산성을 높이고 재료비를 낮출 수 있다.In addition, the ceramic thin film material has a good hardness of the surface, so that the coating material of the ceramic component, which is the same material as the electronic brush 1, is not peeled off and the surface is contaminated so that the surface of the ceramic thin film material is not damaged even when it is wiped. Even in the case where the unit price increases by the sputtering process, the spin coating method or the spray coating method can be used to increase the mass productivity and lower the material cost.

상기와 같이 유전율이 높은 재료로 입력판을 코팅하면, 상기 전자붓이 입력판과 접촉시 정확하게 접촉하는 순간 전자붓과 상기 입력판의 X,Y축 전극사이의 교류저항이 급격히 감소하여 신호가 순간적으로 증대하며, 만일 조금이라도 떨어져서 공기층이 사이에 있게되면 공기층의 유전율이 코팅 재료보다 훨씬 낮기때문에 캐패시턴스가 급격히 감소하여 이에따라 교류저항이 증가함으로써 신호가 줄어들어 전자의 경우보다 수배 내지 수백배 적은 미약한 시그널이 뜨게 되고, 컴퓨터에서 이러한 입력판을 사용하기 위해서는 제6도에 도시한 바와 같이, 상기 입력판(10)과 컴퓨터(60)와의 사이에 일측이 접지되는 상기 전자붓(1)의 움직임을 검출하기 위해 각각의 좌표가 분해되어 인지되도록 구성된 X,Y축 위치검출기(20,30)와, 상기 각 위치검출기(20,30)의 신호를 통합하여 이미지 포인터를 연산하여 컴퓨터(60)로 전송하기 위한 이미지 포인터 연산부(50)를 연결하여야 하며, 상기 전자붓(1)을 사용하여 입력판(10)에 그린 그림(30)이 모니터(65)에 나타나도록 하고, 이 그림은 상기 컴퓨터(60)를 통해 다시 편집되어 프린터(71)상의 종이(73)로 출력할 수 있다.When the input plate is coated with a material having a high dielectric constant as described above, the AC resistance between the electronic brush and the X and Y axis electrodes of the input plate rapidly decreases when the electronic brush contacts the input plate accurately. If the air layer intersects even a little, the dielectric constant of the air layer is much lower than that of the coating material, so the capacitance decreases rapidly, and accordingly the AC resistance increases, which reduces the signal, which is several times to several hundred times weaker than the former. In order to use such an input panel in a computer, as shown in FIG. 6, the movement of the electronic brush 1 in which one side is grounded between the input panel 10 and the computer 60 is detected. X and Y axis position detectors 20 and 30 configured to decompose and recognize respective coordinates, and the scenes of the respective position detectors 20 and 30 The image pointer calculation unit 50 for calculating the image pointer and transmitting the image pointer to the computer 60 is connected. The picture 30 drawn on the input panel 10 using the electronic brush 1 is displayed in the monitor ( This figure can be edited again via the computer 60 and output to paper 73 on the printer 71.

그리고 상기 전자붓(1)으로 위치를 나타낼때의 행동과 그림을 그리는 행동을 구별해야 하는데, 이를 위해 상기 전자붓(1)에 버튼을 추가하여 신호를 하나 더 주거나, 별도로 버튼을 만들어 오른손으로 그림을 그리는 경우, 왼손으로 버튼을 누르면 그림이 그려지고, 버튼을 누르지 않으면 위치만 표시되도록 할 수 있으며, 만일 이러한 것이 불편할 경우에는 전자붓(1)이 입력판(10)에 접촉한 경우와 접촉하지 않은 경우로 구분한다.And the action of indicating the position with the electronic brush (1) should be distinguished from the action of drawing, for this purpose, by adding a button to the electronic brush (1) to give one more signal, or make a separate button with the right hand In the case of drawing, press the button with your left hand to draw a picture. If you do not press the button, only the position can be displayed. If this is inconvenient, the electronic brush 1 does not touch the input panel 10. If it is not.

이것은 상기 입력판(10)에 코팅딘 재료의 유전율이 공기보다 수십배에서 천배이상 크므로 상기 전자붓(1)이 입력판(10)과 접촉하지 않고 가까이 있을때의 상기 X,Y축 위치검출기(20,30)에서 나오는 신호와, 직접 접촉했을 때의 신호가 다르므로 일정전압 이하의 신호는 전자붓(1)이 입력판(10)과 접촉하지 않은 것으로 간주하여 위치표시만 하게하고, 일정전압 이상의 신호는 접촉한 것으로 간주하여 신호를 생성하여 그림이 그려지거나 여타의 입력신호를 주는 것이 가능하다.This is because the dielectric constant of the material coated on the input plate 10 is several tens to one thousand times larger than air, so that the X- and Y-axis position detectors 20 when the electronic brush 1 is not in contact with the input plate 10 are in close proximity. Since the signal from (30) is different from the signal when it is in direct contact, a signal below a certain voltage is regarded as not being in contact with the input plate 10 so that the electronic brush 1 is only in contact with the position display. A signal can be considered to have been touched to generate a signal and draw a picture or give it another input signal.

한편 상기 X,Y축 전극(11,15)은 두께가 수십 ㎛정도이고, 표면이 고유전체로 코팅된 구리선을 사용할 수 있는데, 이 경우 박막공정을 사용할 필요가 없기 때문에 투명하지는 않으나, 양산성을 획기적으로 높일 수 있으며, 상기 X,Y축 전극(11,15)을 형성하는 또다른 방법으로는 제7도의 (a)도 각각의 X,Y축 전극을 복수개(80)로 처리하여 두개의 선이 한 신호를 처리하게 하는 것으로, 두개의 선이 짝이 되어 펄스 신호(82)를 주고 받도록 한다.Meanwhile, the X and Y axis electrodes 11 and 15 have a thickness of about several tens of micrometers and may use copper wire coated with a high dielectric material. In this case, since the thin film process does not need to be used, it is not transparent. As another method of forming the X, Y axis electrodes 11 and 15, a plurality of lines may be formed by treating each of the X and Y axis electrodes 80 with each other as shown in FIG. By processing this one signal, two lines are paired to exchange pulse signals 82.

이때 상기 펄스신호를 주고받을때 제7도의 (b)도에 도시한 바와 같이 쌍을 이루는 두개의 전극(81',81)은 소정의 유전율을 가진 절연물질로 절연코팅되어 있어 상기 식(2)에서 볼 수 있듯이 캐패시턴스가 상기 두 전극간의 거리(ⓐ)에 의해 영향을 받게 되므로, 상기 캐패시턴스에 직접적으로 영향을 주는 두 전극(81,81')간의 거리(ⓐ)와 상기 절연물질의 두께(ⓑ)가 각각 10㎛∼30㎛와 0.05㎛∼0.1㎛로 100배에서 600배까지 차이가 나도록 하는데, 이러한 구조에서는 상기 두 전극(81,81')간의 거리가 캐패시턴스에 직접 영향을 주는 반면, 상기 절연물질의 두께가 작아질수록 이 절연물질에 의한 캐패시턴스가 증가하고 이는 교류저항의 감소와 연결이 되어 신호가 증폭되는 효과를 나타내며, 이렇게 하기 위해서 (c)도에 도시한 바와 같이 전극(81,81')간의 직접거리를 도전성을 띤 전자붓(1)으로 덮는다.At this time, as shown in (b) of FIG. 7, when the pulse signal is transmitted and received, the two electrodes 81 ′ and 81 of the pair are insulated and coated with an insulating material having a predetermined dielectric constant. As can be seen from the above, since the capacitance is influenced by the distance ⓐ between the two electrodes, the distance ⓐ between the two electrodes 81 and 81 ′ directly affecting the capacitance and the thickness of the insulating material ⓑ ) Are 10 μm to 30 μm and 0.05 μm to 0.1 μm, respectively, from 100 to 600 times. In this structure, the distance between the two electrodes 81 and 81 ′ directly affects the capacitance. As the thickness of the insulating material decreases, the capacitance caused by the insulating material increases, which is connected to the decrease in the AC resistance, and thus amplifies the signal. To do this, as shown in (c), the electrodes 81, 81 ') Covers the electronic brush (1) charged with malleable.

이를 등가회로로 나타낸 것이 (d)도로서, 참조부호 62,63은 전극(81,81') 바로위의 절연물질과 전자붓(1) 사이의 캐패시턴스를 나타내며, 64는 이 둘 사이를 연결하는 전자붓(1)의 저항값을 나타낸다.This equivalent circuit is shown in (d), and the reference numerals 62 and 63 denote capacitances between the insulating material just above the electrodes 81 and 81 'and the electronic brush 1, and 64 denotes a connection between the two. The resistance value of the electronic brush 1 is shown.

그리고 만일 전자붓(1)이 없으면 저항이 없어 전기적으로 절연된 상태가 되어 전기가 흐르지 않으므로 신호가 뜨지 않다가, 전자붓(1)을 접촉하면 펄스신호가 뜨게 됨으로써 상기 전자붓(1)에 전극을 따로 연결할 필요없이 입력판 자체의 전기적 신호만으로 신호의 온/오프가 가능하다.If the electronic brush 1 is not present, there is no resistance and the device is electrically insulated so that no electricity flows, and thus no signal is generated. When the electronic brush 1 is in contact with the electronic brush 1, a pulse signal is generated. It is possible to turn the signal on / off only by the electrical signal of the input panel itself without the need for a separate connection.

이상에서와 같이 본 발명에 의하면 전자붓이 입력판에 접촉하여야만 전기가 통하도록 함으로써 이미지의 명확성을 증대시킬 수 있고, 상기 전자붓의 누르는 힘에 의해 입력판과 접촉하는 면적이 변하고 이에따른 화상입력을 함으로써 붓으로 종이에 그림을 그리듯이 컴퓨터 화면에 쉽게 그림을 그릴 수 있으며, 이에따라 컴퓨터의 그래픽 화면 처리능력을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, the clarity of the image can be increased by allowing the electronic brush to be in contact only with the input panel, and the area of contact with the input panel is changed by the pressing force of the electronic brush, and thus the image input. By doing this, you can easily draw a picture on a computer screen as if you are drawing on a paper with a brush, thereby improving the processing power of the computer's graphic screen.

Claims (13)

기판 위에 매트릭스형으로 형성된 X,Y축 전극 및 상기 X,Y축 전극이 교차되는 부분에 X,Y축 전극을 상호절연시키기 위해 형성된 절연층으로 이루어진 입력판과, 상기 입력판에 접촉하는 면이 전기를 띄게 되어 이미지를 입력시키는 전자붓과, 상기 입력판의 X,Y축에 각기 접속되어 상기 전자붓의 움직임을 검출하기 위한 X축 위치 검출기 및 Y축 위치검출기와, 상기 각 위치검출기의 검출결과에 따라 이미지 포인트를 연산하여 컴퓨터 본체로 전송하기 위한 이미지 포인터 연산부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 컴퓨터 입력장치.An input plate comprising an X, Y axis electrode formed in a matrix shape on a substrate and an insulating layer formed to mutually insulate the X, Y axis electrode at a portion where the X, Y axis electrode intersects, and a surface in contact with the input plate An electronic brush that is turned on and inputs an image, an X-axis position detector and a Y-axis position detector for detecting movement of the electronic brush connected to the X and Y axes of the input plate, respectively, and detecting the respective position detectors And an image pointer calculator configured to calculate an image point according to a result and transmit the image point to a computer main body. 제1항에 있어서, 상기 절연층은 실리콘 산화물로 구성된 것을 특징으로 하는 컴퓨터 입력장치.The computer input device of claim 1, wherein the insulating layer is made of silicon oxide. 제1항에 있어서, 상기 X,Y축 전극은 ITO로 구성된 것을 특징으로 하는 컴퓨터 입력장치.The computer input device of claim 1, wherein the X and Y axis electrodes are formed of ITO. 제1항에 있어서, 상기 X,Y축 전극은 구리로 구성된 것을 특징으로 하는 컴퓨터 입력장치.The computer input device of claim 1, wherein the X and Y axis electrodes are made of copper. 제1항에 있어서, 상기 X,Y축 전극은 각각이 2개의 전선을 한쌍으로 하여 구성된 것을 특징으로 하는 컴퓨터 입력장치.The computer input device of claim 1, wherein the X and Y axis electrodes are each configured by a pair of two wires. 제1항에 있어서, 상기 전자붓은 탄성이 있는 고무물질로 구성된 것을 특징으로 하는 컴퓨터 입력장치.The computer input device of claim 1, wherein the electronic brush is made of an elastic rubber material. 제1항에 있어서, 상기 전자붓은 위치입력과 이미지 입력을 구별하기 위한 선택스위치가 더 부착되어 구성된 것을 특징으로 하는 컴퓨터 입력장치.The computer input device of claim 1, wherein the electronic brush is further configured to include a selection switch for distinguishing a position input from an image input. 제1항에 있어서, 상기 입력판은 표면에 유전체막이 더 코팅되어 구성된 것을 특징으로 하는 컴퓨터 입력장치.The computer input device of claim 1, wherein the input plate is formed by further coating a dielectric film on a surface thereof. 제1항에 있어서, 상기 입력판은 컴퓨터모니터 화면앞에 부착가능하도록 구성된 것을 특징으로 하는 컴퓨터 입력장치.The computer input device of claim 1, wherein the input panel is configured to be attachable to a computer monitor screen. 제1항에 있어서, 상기 입력판과 전자붓사이에 공기층이 존재할 때는 위치표시로, 공기층없이 접촉할때에는 이미지 입력으로 구분하여 서로 다른 신호를 발생하게 구성된 것을 특징으로 하는 컴퓨터 입력장치.The computer input device according to claim 1, wherein the computer input device is configured to generate a different signal by distinguishing between the input plate and the electronic brush by a position display when the air layer is present and an image input when the air layer is in contact. 제4항에 있어서, 상기 구리는 두께가 수십 ㎛이며 고유전체로 코팅되어 구성된 것을 특징으로 하는 컴퓨터 입력장치.5. The computer input device of claim 4, wherein the copper is tens of micrometers thick and coated with a high dielectric material. 제5항에 있어서, 상기 한쌍을 이루는 2개의 전선은 상호 일정간격을 유지하며, 하부를 제외한 전면이 절연물질로 코팅되어 구성된 것을 특징으로 하는 컴퓨터 입력장치.The computer input device of claim 5, wherein the two pairs of wires maintain a constant distance from each other, and the front surface of the pair of wires is coated with an insulating material. 제1항에 있어서, 상기 전자붓은 고분자 물질과 도전성 물질을 혼합하여 구성된 것을 특징으로 하는 컴퓨터 입력장치.The computer input device of claim 1, wherein the electronic brush is formed by mixing a polymer material and a conductive material.