KR20140095290A - 터치스크린이 구비된 휴대단말기용 스타일러스 펜 - Google Patents

Abstract

본 발명은 터치스크린이 구비된 휴대단말기용 스타일러스 펜에 관한 것으로; NFC안테나와 터치스크린이 구비되는 휴대단말기의 신호입력에 사용되는 스타일러스 펜에 있어서, 상기 스타일러스 펜의 몸체에는 상기 NFC안테나로 태그정보를 전송하는 NFC태그가 구비되는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, NFC안테나와 터치스크린이 구비되는 휴대단말기의 신호입력에 사용되는 스타일러스 펜에 NFC태그를 구비하여 스타일러스 펜과 휴대단말기의 접근 여부에 따라 별도의 key버튼의 작동 없이 간단히 터치스크린의 디스플레이 모드를 LCD ON 모드 또는 LCD OFF 모드로 전환할 수 있다.

Description

터치스크린이 구비된 휴대단말기용 스타일러스 펜 { stylus pen for portable device with touch screen }

본 발명은 터치스크린이 구비된 휴대단말기용 스타일러스 펜에 관한 것으로서, 좀 더 상세하게는 스마트폰과 같은 휴대단말기의 터치스크린에 신호를 입력하기 위해 사용하는 스타일러스 펜에 무선인식수단을 구비하여 스타일러스 펜과 휴대단말기의 근접 여부에 따라 터치스크린의 디스플레이 모드를 전환시켜 전력소모를 최소화할 수 있는 스타일러스 펜에 관한 것이다.

최근 컴퓨터의 발달로 인해 일정한 압력의 화면 터치를 하는 경우 이를 좌표값으로 인식하는 터치스크린이 PDA, 전자수첩, 각종 게임기(예를 들어 닌텐도DS) 등에 적용되고 있다.

이와 같은 터치스크린은 통상 손으로 누르면 터치된 위치를 인식할 수 있지만 그 정확도가 떨어진다.

이에 터치스크린 상의 정밀한 위치를 인식할 수 있도록 하기 위해 필기구 형상의 몸체의 전단에 터치스크린의 표면을 터치할 수 있는 심재(心材)인 터치부재가 구비되는 스타일러스 펜이 많이 이용되고 있는 실정이다.

한편, 터치스크린은 감압식(感壓式 : '저항막박식' 또는 '압력감지식' 이라고도 한다.) 또는 정전식(靜電式 : '정전용량방식' 또는 '정전압식'이라고도 한다.)으로 크게 나누어지는데, 감압식은 터치스크린의 표면에 가해지는 압력을 감지해서 위치를 인식하는 방식이며, 정전식은 사람의 몸에 흐르는 미세한 전류를 인식하는 방식이다.

따라서, 일반적 구조의 스타일러스펜은 감압식 터치스크린에만 사용되고 있으며, 정전식 터치스크린에도 사용하고자 하는 경우에는 인체의 미세전류가 손으로 잡을 수 있는 스타일러스펜의 몸체를 타고 전도성 물질로 이루어지는 터치부재에 흐를 수 있어야 한다.

물론 이러한 점들에 착안한 종래의 스타일러스펜의 일 예가 도 1에 도시된다. 도 1에 의하면, 종래의 스타일러스펜(20)은 몸체(22) 전단에 터치부재(10)가 일체로 접합되는 구조로서, 상기 터치부재(10)는 실리콘에 카본 분말을 혼합하여 사출 성형함으로써 감압식 터치스크린은 물론 정전식 터치스크린에도 사용할 수 있다.

하지만, 이와 같은 기존의 스타일러스 펜(20)은 스마트폰과 같은 휴대단말기(1)의 터치스크린에 신호를 입력하기 위해 사용하면서도 스마트폰과 같은 휴대단말기(1)와는 별개로 구비하여야 하고, 스마트폰과 같은 휴대단말기(1)의 작동한다.

이에 따라 스마트폰과 같은 휴대단말기(1)의 신호 입력을 위해 스타일러스 펜(20)을 사용하지 않는 경우에도 휴대단말기(1)를 사용중에는 표시창인 터치스크린은 대부분 켜진 상태를 유지하므로 배터리 소모가 큰 단점을 안고 있다.

따라서, 이러한 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 스마트폰 등의 휴대단말기에 구비되는 터치스크린에 신호를 입력하는데 사용되는 스타일러스 펜에 무선인식수단인 NFC태그를 구비하여 스타일러스 펜과 휴대단말기의 근접 여부에 따라 터치스크린의 디스플레이 모드를 전환하여 휴대단말기의 전력소모를 최소화할 수 있는 휴대단말기용 스타일러스 펜을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 스타일러스 펜에 NFC태그를 구비하여 터치스크린의 디스플레이 모드 전환 이외에도 스타일러스 펜의 인식 유무에 따라 대기화면으로의 전환 또는 특정 작업창의 디스플레이를 통해 사용자의 편의 기능을 사용할 수 있어 스타일러스 펜의 인식 유무에 따라 다양한 기능을 별도의 조작 없이도 간단히 수행할 수 있는 휴대단말기용 스타일러스 펜을 제공함에 있다.

이와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은;

NFC안테나와 터치스크린이 구비되는 휴대단말기의 신호입력에 사용되는 스타일러스 펜에 있어서, 상기 스타일러스 펜의 몸체에는 상기 NFC안테나로 태그정보를 전송하는 NFC태그가 구비되는 것을 특징으로 하는 터치스크린이 구비된 휴대단말기용 스타일러스 펜을 제공한다.

이때, 상기 휴대단말기는 NFC안테나와 터치스크린이 구비되는 스마트폰인 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 휴대단말기는 상기 NFC안테나와 터치스크린을 제어하는 제어부가 상기 NFC안테나를 통해 NFC태그의 태그정보가 수신되면 상기 스타일러스 펜이 인식거리를 벗어난 것으로 판단하여 상기 터치스크린의 디스플레이 모드를 LCD ON 모드에서 LCD OFF 모드로 전환하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 제어부는 상기 NFC안테나를 통해 NFC태그의 태그정보가 수신되지 않으면 상기 스타일러스 펜이 인식거리를 벗어난 것으로 판단하여 상기 터치스크린의 디스플레이 모드를 LCD ON 모드에서 LCD OFF 모드로 전환하는 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 제어부는 상기 스타일러스 펜이 인식거리를 벗어난 것으로 판단되면 상기 터치스크린의 디스플레이 모드를 설정시간 동안 LCD ON 모드를 유지하다가 LCD OFF 모드로 전환하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 휴대단말기는 휴대단말기의 터치스크린 디스플레이 모드 전환을 제어하기 위한 디스플레이 모드 제어용 애플리케이션 프로그램을 응용 서버로부터 다운로드 받아 설치하여 NFC기능이 활성화된 후 상기 NFC태그의 태그정보를 수신하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, NFC안테나와 터치스크린이 구비되는 휴대단말기의 신호입력에 사용되는 스타일러스 펜에 NFC태그를 구비하여 스타일러스 펜과 휴대단말기의 접근 여부에 따라 별도의 key버튼의 작동 없이 간단히 터치스크린의 디스플레이 모드를 LCD ON 모드 또는 LCD OFF 모드로 전환할 수 있다.

특히 본 발명은 휴대단말기에 상기 스타일러스 펜이 인식거리 이내로 근접하게 되면 터치스크린의 디스플레이 모드를 LCD ON 모드에서 LCD OFF 모드로 전환하고, 인식거리를 벗어나면 상기 터치스크린의 디스플레이 모드를 LCD ON 모드에서 LCD OFF 모드로 전환하도록 제어함으로써 휴대단말기의 불필요한 전력소모를 최소화할 수 있다.

아울러 이와 같은 본 발명은 스타일러스 펜에 NFC태그를 구비하여 터치스크린의 디스플레이 모드 전환 이외에도 스타일러스 펜의 인식 유무에 따라 대기화면으로의 전환 또는 특정 작업창의 디스플레이하도록 제어함으로써 다양한 형태의 사용자의 편의 기능을 제공할 수 있다.

도 1은 일반적인 스타일러스 펜의 사용 예를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 휴대단말기용 스타일러스 펜의 일 예를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 휴대단말기용 스타일러스 펜의 다른 예를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 터치스크린이 구비된 휴대단말기용 스타일러스 펜과 휴대단말기의 제어 구성도이다.

본 발명에 따른 터치스크린이 구비된 휴대단말기용 스타일러스 펜을 첨부한 도면을 참고로 하여 이하 상세히 기술되는 실시 예에 의하여 그 특징들을 이해할 수 있을 것이다.

이때, 하기의 설명에서는 구체적인 구성요소 등과 같은 많은 특정사항들이 설명되어 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들 없이도 본 발명이 실시될 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

이때, 도 2는 본 발명에 따른 휴대단말기용 스타일러스 펜의 일 예를 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 휴대단말기용 스타일러스 펜의 다른 예를 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 터치스크린이 구비된 휴대단말기용 스타일러스 펜과 휴대단말기의 제어 구성도이다.

도 2 내지 도 4에 의하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 터치스크린이 구비된 휴대단말기용 스타일러스 펜(100)은 스마트폰과 같은 휴대단말기(200)에 구비되는 터치스크린(201)의 신호입력을 위해 사용한다.

이와 같은 스타일러스 펜(100)은 원통 또는 다각 기둥 형상으로 이루어지는 필기구 형상으로 이루어지는 몸체(101)의 전단에 휴대단말기(200)를 구성하는 터치스크린(201)의 신호입력을 위해 터치스크린(201)에 접촉되는 터치부재(102)가 구비되는 구조로 이루어진다.

이 경우 상기 스타일러스 펜(100)의 몸체(101)는 필기구 형상으로 이루어지는 것으로, 인체의 미세한 전류가 흐를 수 있도록 몸체(101)가 전도성 금속재로 이루어지거나 몸체의 표면에 전기전도성이 우수한 구리, 알루미늄, 카본 등의 통전 소재를 전기도금, 화학도금, 도포 등의 방식으로 전기전도층을 형성하여서 이루어지는 것을 사용하거나 실리콘에 카본 분말을 혼합하여 사출성형한 전기전도성 실리콘으로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 스타일러스 펜(100)의 몸체(101) 전단에는 터치부재(102)는 접착제 등으로 일체로 결합된다. 이때, 상기 터치부재(102) 역시 전기전도성이 우수한 구리, 알루미늄, 카본 등의 통전 소재로 이루어질 수 있지만, 접촉시 휴대단말기(200)를 구성하는 터치스크린(201)의 손상을 방지하기 위해 실리콘에 카본 분말을 혼합하여 사출성형한 전기전도성 실리콘 재질로 이루어짐이 바람직하다.

따라서 스타일러스 펜(100)의 몸체(101)와 터치부재(102)는 전기적으로 연결되어 몸체(101)를 손으로 잡으면 인체의 미세한 전류가 터치부재(102)로 흐르게 된다.

이와 같은 스타일러스 펜(100)의 몸체(101) 내부에는 스마트폰 등의 휴대단말기(200)에서 스타일러스 펜(100)을 무선 방식으로 인식할 수 있도록 무선인식수단을 구비한다. 즉, 스타일러스 펜(100)에 무선인식수단을 장착함으로써 스타일러스 펜(100)을 휴대단말기(200)에 접근시키면 휴대단말기(200)에서 스타일러스 펜(100)을 인식하여 터치스크린(201)의 화면 모드를 전환할 수 있다.

이하, 본 발명의 구성을 구체적으로 설명한다.

먼저, 휴대단말기(200)는 최근 블루투스 모듈이나, GPS수신기 등이 장착되어 근거리 통신 및 네비게이션 기능 등을 사용할 수 있게 되었다.

한편, 최근 스마트폰과 같은 휴대단말기(200)에는 NFC안테나(202)가 구비되어, 근거리 무선통신의 대표적인 사례로서 NFC(Near Field Communication) 기술이 접목되고 있는 실정이다.

이와 같은 NFC 기술은 RFID 기술의 일종으로 13.56Mz 주파수 대역을 사용하는 비접촉식 근거리 무선통신 모듈로 10㎝의 가까운 거리에서 단말기가 데이터를 전송하는 기술이다.

통상 NFC는 태그로서 리더기로부터의 전자기파에 백스캐터링하여 자신의 정보를 보내는 역할뿐만 아니라 리더기로서도 동작한다. 즉, 전자기파를 태그에 보내어 태그 정보를 수신하기도 하는데, 최근의 스마트폰에는 NFC 안테나가 기본으로 장착되어 NFC 기능을 수행하고 있다.

좀 더 상세하게는 근거리 무선통신이 가능한 휴대단말기(200)로부터의 전자기파를 수신하는 NFC태그(110)는 이를 전원공급원으로 활용하거나 NFC태그(110)에 저장된 태그정보를 휴대단말기(200)로 전송한다.

따라서, 이 같은 점에 착안한 본 발명은 NFC안테나(202)와 터치스크린(201)이 구비되는 스마트폰과 같은 휴대단말기(200)에 적용 가능한 스타일러스 펜(100)의 몸체(101)에 무선인식수단인 NFC태그(110)를 구비한다. 이 경우, 도 2에 도시된 바와 같이 NFC태그(110)를 스타일러스 펜(100)의 몸체(101) 내부에 장착하거나 또는 도 3에 도시된 바와 같이 NFC태그(110)를 스타일러스 펜(100)의 몸체(101) 외부면에 스티커 등의 형태로 부착함도 가능하다.

물론, 상기 휴대단말기(200)는 NFC안테나(202)와 터치스크린(201)이 구비되는 경우라면 PDA, 전자수첩, 각종 게임기, 네비게이션, 어학 학습기 등도 모두 포함될 수 있다.

이와 같은 NFC태그(110)에 저장된 태그정보(예를 들어, 제품의 serial number, 제조사 등)를 포함한다.

한편, 상기 스타일러스 펜(100)에 공지(公知)의 NFC태그(110)를 적용함으로써, 본 발명에 따른 스타일러스 펜(100)을 스마트폰과 같은 휴대단말기(200)로 인식거리(예를 들어, 약 10㎝의 가까운 거리)에 접근시키는 경우 터치스크린(201)의 디스플레이 모드를 LCD OFF 모드인 경우 LCD ON 모드로 전환하고, 스타일러스 펜(100)이 휴대단말기(200)와의 인식거리를 벗어난 경우에는 터치스크린(201)의 디스플레이 모드를 LCD ON 모드에서 LCD OFF 모드로 전환함으로써 배터리 전원을 절약하는 효과를 기대할 수 있다.

이를 위해 상기 스마트폰과 같은 휴대단말기(200)는 스타일러스 펜(100)의 NFC태그(110)를 인식하는 경우 휴대단말기(200)의 터치스크린(201)의 디스플레이 모드를 제어할 수 있는 디스플레이 모드 제어용 애플리케이션 프로그램(310)을 응용 서버(300)에 접속하여 우선 다운로드 받아 설치한다.

이와 같이 디스플레이 모드 제어용 애플리케이션 프로그램(310)을 휴대단말기(200)에 설치하면 스마트폰에선 NFC기능이 활성화된다.

그리고 스타일러스 펜(100)을 휴대단말기(200)의 인식거리 내에 접근시키면 휴대단말기(200)는 NFC안테나(202)를 통해 NFC태그(110)의 태그정보를 전송받게 된다.

이에 따라 휴대단말기(200)의 제어부(204)는 스타일러스 펜(100)이 접근한 것으로 판단하여 휴대단말기(200)에 구비되는 별도의 Key버튼(203)을 누르는 동작이 없이, 자동으로 터치스크린(201)의 디스플레이 모드를 LCD ON 모드로 전환하여 사용자가 디스플레이 상태를 확인하며 스타일러스 펜(100)을 이용한 신호 입력이 가능하다.

한편, 휴대단말기(200)는 NFC안테나(202)를 통해 NFC태그(110)의 태그정보의 수신이 끊기게 되면 제어부(204)는 스타일러스 펜(100)이 인식거리를 벗어난 것으로 판단하여 터치스크린(201)의 디스플레이 모드를 LCD ON 모드에서 LCD OFF 모드로 전환한다.

이 경우 상기 휴대단말기(200)의 제어부(204)는 스타일러스 펜(100)이 인식거리를 벗어난 직후 곧바로 터치스크린(201)의 디스플레이 모드를 LCD ON 모드에서 LCD OFF 모드로 전환하도록 제어함이 가능하지만, LCD ON 모드를 유지하다가 설정시간(예를 들어 2 ~ 5초)이 경과하면 터치스크린(201)의 디스플레이 모드를 LCD ON 모드에서 LCD OFF 모드로 전환하도록 제어함이 바람직하다.

한편, 상기 응용 서버(300)로부터 다운로드 받는 디스플레이 모드 제어용 애플리케이션 프로그램(310)은 휴대단말기(200)의 터치스크린(201) 디스플레이 모드 전환을 제어하기 위한 것인데, 이에 더해 스타일러스 펜(100)이 휴대단말기(200)의 인식거리를 벗어난 경우 대기화면으로 전환하도록 제어할 수 있다.

또한, 스타일러스 펜(100)이 휴대단말기(200)의 인식거리 이내로 휴대단말기(200)에 근접한 경우에는 특정의 작업화면으로 자동전환하도록 제어할 수 있다. 일 예로 제어부(204)는 특정의 작업창(예를 들어, 문자메시지 창)을 로딩하여 터치스크린(201)으로 디스플레이하여 특정의 작업을 수행할 수 있다.

이와 같은 대기화면으로의 전환 또는 특정 작업창의 디스플레이 기능을 통해 사용자의 편의 기능을 더욱 확장시킬 수 있다.

즉, 휴대단말기(200)에서의 스타일러스 펜(100) 인식 유무에 따라 다양한 기능을 별도의 조작 없이도 간단히 수행할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대해서 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본원 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형실시가 가능함은 물론이다. 따라서, 본 발명의 범위는 위의 실시 예에 국한해서 해석되어서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 할 것이다.

100: 스타일러스 펜 101: 몸체
102: 터치부재 200: 휴대단말기
201: 터치스크린 202: NFC안테나
203: Key 버튼 204: 제어부
300: 응용 서버

Claims (6)

1. NFC안테나(202)와 터치스크린(201)이 구비되는 휴대단말기(200)의 신호입력에 사용되는 스타일러스 펜(100)에 있어서,
   상기 스타일러스 펜(100)의 몸체(101)에는 상기 NFC안테나(202)로 태그정보를 전송하는 NFC태그(110)가 구비되는 것을 특징으로 하는 터치스크린이 구비된 휴대단말기용 스타일러스 펜.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 휴대단말기(200)는 NFC안테나(202)와 터치스크린(201)이 구비되는 스마트폰인 것을 특징으로 하는 터치스크린이 구비된 휴대단말기용 스타일러스 펜.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 휴대단말기(200)는 상기 NFC안테나(202)와 터치스크린(201)을 제어하는 제어부(204)가 상기 NFC안테나(202)를 통해 NFC태그(110)의 태그정보가 수신되면 상기 스타일러스 펜(100)이 인식거리를 벗어난 것으로 판단하여 상기 터치스크린(201)의 디스플레이 모드를 LCD ON 모드에서 LCD OFF 모드로 전환하는 것을 특징으로 하는 터치스크린이 구비된 휴대단말기용 스타일러스 펜.
   
4. 제 3항에 있어서,
   상기 제어부(204)는 상기 NFC안테나(202)를 통해 NFC태그(110)의 태그정보가 수신되지 않으면 상기 스타일러스 펜(100)이 인식거리를 벗어난 것으로 판단하여 상기 터치스크린(201)의 디스플레이 모드를 LCD ON 모드에서 LCD OFF 모드로 전환하는 것을 특징으로 하는 터치스크린이 구비된 휴대단말기용 스타일러스 펜.
   
5. 제 4항에 있어서,
   상기 제어부(204)는 상기 스타일러스 펜(100)이 인식거리를 벗어난 것으로 판단되면 상기 터치스크린(201)의 디스플레이 모드를 설정시간 동안 LCD ON 모드를 유지하다가 LCD OFF 모드로 전환하는 것을 특징으로 하는 터치스크린이 구비된 휴대단말기용 스타일러스 펜.
   
6. 제 1항에 있어서,
   상기 휴대단말기(200)는 휴대단말기(200)의 터치스크린(201) 디스플레이 모드 전환을 제어하기 위한 디스플레이 모드 제어용 애플리케이션 프로그램(310)을 응용 서버(300)로부터 다운로드 받아 설치하여 NFC기능이 활성화된 후 상기 NFC태그(110)의 태그정보를 수신하는 것을 특징으로 하는 터치스크린이 구비된 휴대단말기용 스타일러스 펜.
   

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