WO2016099176A2 - 정전 용량 기반의 터치 오인식 완화 및 압력 인식 스타일러스 펜 - Google Patents

정전 용량 기반의 터치 오인식 완화 및 압력 인식 스타일러스 펜 Download PDF

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WO2016099176A2
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이현수
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주식회사 페이턴틴
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    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/033—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G06F3/0354—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor with detection of 2D relative movements between the device, or an operating part thereof, and a plane or surface, e.g. 2D mice, trackballs, pens or pucks

Definitions

  • the present invention relates to a stylus pen used for input of a digitizer, and more particularly, to a capacitive-based stylus pen capable of preventing touch misrecognition due to hovering recognition and detecting a change in pressure.
  • Digitizer is a type of input device used in display devices, and includes an electrode structure in the form of a matrix, and when a user moves a pen or a cursor, the digitizer reads the X and Y coordinates on the matrix and transmits a position signal of the input device. It is a device that performs the corresponding command.
  • the digitizer is also widely called a touch panel or tablet, and two substrates coated with a transparent electrode layer are bonded to face each other with a Dot Spacer interposed therebetween to detect a position when the upper substrate is touched by a finger or a pen.
  • a resistive film method to which a signal is applied an ultrasonic reflection method using a piezoelectric element using a transducer for surface wave generation, an electromagnetic resonance method using a coil that resonancely absorbs electromagnetic waves on a pattern layer generating electromagnetic waves, and an electrostatic discharge in a human body It is implemented according to a capacitive method that detects a position by recognizing a portion where the amount of current is changed by using the capacitance.
  • the higher the sensitivity of the capacitive touch screen there is a problem in that it is recognized as a touch input signal even if the pen touches very lightly.
  • the high-sensitivity capacitive touch screen recognizes the hovering of the stylus pen moving between strokes, resulting in a stroke bleeding phenomenon as shown in FIG. 1B.
  • the capacitive stylus pen does not detect the change in pressure and can only distinguish whether the touch screen is touched.
  • An object of the present invention is to clearly indicate mechanically whether a stylus pen is recognized as hovering or a pen input signal when the stylus pen is in contact with the touch screen of the digitizer, and capable of recognizing a change in pressure.
  • the purpose is to provide a stylus pen.
  • the capacitive-based touch misrecognition mitigation and pressure-sensitive stylus pen includes a housing of the stylus, a conductor disposed in the housing, a pen tip and a pen tip disposed at one end of the housing and in contact with the touch screen of the digitizer. It characterized in that it comprises a connection for connecting the conductor and the pen tip in accordance with the pressure to be contacted.
  • the pen tip according to the invention is characterized in that it is made of a material having a lower conductivity than the conductivity of the conductor.
  • connection part is composed of a conductor pin connecting the conductor and the pen tip when the pressure at which the pen tip is in contact with the touch screen is greater than or equal to a preset value, and the conductor pin is connected to a semicircular conductor and the pen tip. It features.
  • connection part according to the second embodiment of the present invention is disposed between the conductor and the pen tip, and is composed of a non-conductor spring having a lower elastic force than a predetermined elastic force, and the non-conductor spring has a pressure at which the pen tip contacts the touch screen is greater than or equal to a preset value. It is characterized by connecting the conductor and the pen tip.
  • the conductor according to the third embodiment of the present invention includes a first conductor and a second conductor disposed above the pen tip inside the housing, and the connection portion includes a first non-conductor spring and a second conductor disposed between the first conductor and the second conductor. And a second insulator spring disposed between the conductor and the pen tip.
  • connection part according to the fourth embodiment of the present invention is a pressure sensor disposed between the conductor and the pen tip, which is characterized in that the resistance varies according to the change in pressure applied in the pen tip direction.
  • the touch screen recognizes an input through the pen tip as a hovering signal when the pressure at which the pen tip contacts the touch screen is less than a preset value, and when the pressure at which the pen tip contacts the touch screen is greater than or equal to the preset value, It recognizes the input through the pen input signal.
  • Capacitive-based touch misrecognition mitigation and pressure-sensitive stylus pen is input to a high-capacitive capacitive touch screen, enabling precise hovering at a short distance, and has the effect of preventing stroke bleeding according to the prior art have.
  • capacitive-based pressure recognition is possible, so that the user can change the pressure applied to the touch screen using a stylus pen, thereby enabling a comparable effect such as calligraphy.
  • FIG. 1A and 1B are exemplary views illustrating a stroke bleeding phenomenon according to the prior art.
  • FIGS. 2A and 2B are cross-sectional views showing the structure of a stylus pen according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a cross-sectional view showing the structure of a stylus pen according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing the structure of a stylus pen according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing the structure of a stylus pen according to a fourth embodiment of the present invention.
  • the capacitive-based touch misrecognition mitigation and pressure sensitive stylus pen includes a housing 100, a conductor 200, a pen tip 300, and a connector.
  • a housing 100 a conductor 200, a pen tip 300, and a connector.
  • Embodiments 1 and 4 of the present invention are divided according to the specific configuration of the connection portion of the capacitive touch misrecognition mitigation and pressure-sensitive stylus pen.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing the structure of a stylus pen according to an embodiment of the present invention.
  • the stylus pen includes a housing 100, a conductor 200 disposed in the housing 100, and a pen tip 300 disposed at one end of the housing 100 to be in contact with the touch screen of the digitizer. And a conductor pin 400 as a connection portion connecting the conductor 200 and the pen tip 300 according to the pressure at which the pen tip 300 is in contact with the touch screen.
  • the pen tip 300 is made of a material having a lower conductivity than the conductivity of the conductor 200, for example, it is preferably formed of a rubber having a soft and elastic, weakly conductive.
  • the conductor pin 400 connects the conductor 200 and the pen tip 300 when the pressure at which the pen tip 300 is in contact with the touch screen is greater than or equal to a preset value, and at this time, the conductor pin 400 ) Connects a semi-circular conductor 200 and a pen tip 300.
  • the capacitive touch screen reacts according to the change in the resistance value on the touch screen. The better the conductivity of the material touching the touch screen, the lower the resistance value, and the worse the conductivity of the material touching the touch screen, the higher the resistance value.
  • the pen tip 300 according to the first embodiment of the present invention slightly touches the touch screen, only the pen tip 300, which is a weak conductor, touches, and the conductivity is not good, thereby increasing the resistance value.
  • the pen tip 300 and the conductor 200 according to the embodiment of the present invention are connected by the conductor pin 400, so that the conductivity is good, The resistance value is lowered.
  • the touch screen recognizes the input through the pen tip 300 as a hovering signal. do.
  • the pressure of the pen tip 300 is in contact with the touch screen is more than a predetermined value, the conductor 200 and the pen tip 300 is connected by the conductor pin 400, the touch screen is input through the pen tip 300 Will be recognized as a pen input signal.
  • FIG 3 is a cross-sectional view showing the structure of a stylus pen according to an embodiment of the present invention.
  • the stylus pen according to the second embodiment of the present invention includes a housing 100, a conductor 200 disposed in the housing 100, and a pen tip 300 disposed at one end of the housing 100 to be in contact with the touch screen of the digitizer. And a spring 500 as a connection portion connecting the conductor and the pen tip according to the pressure at which the pen tip 300 is in contact with the touch screen.
  • the pen tip 300 is a material having a lower conductivity than the conductivity of the conductor 200, and is formed of, for example, a soft and elastic rubber and a weak conductive rubber.
  • the connecting portion according to the second embodiment of the present invention is disposed between the conductor 200 and the pen tip 300, and is composed of a non-conductive spring 500 having a lower elastic force than the predetermined elastic force.
  • the non-conductor spring 500 connects the conductor 200 and the pen tip 300 when the pressure at which the pen tip 300 contacts the touch screen is greater than or equal to a preset value.
  • the pen tip 300 and the conductor 200 are not connected.
  • the conductor 200 and the weakly conductive pen tip 300 is connected.
  • the pen tip 300 according to the second embodiment of the present invention slightly touches the touch screen, only the pen tip 300, which is a weak conductor, is touched, and thus the conductivity is not good. Therefore, the resistance value is increased, and the user gives a force to the stylus.
  • the pen tip 300 and the conductor 200 according to the second embodiment of the present invention are connected according to the contraction of the non-conductor spring 500, so that the conductivity is good, thereby lowering the resistance value. .
  • the touch screen recognizes the input through the pen tip 300 as a hovering signal. do.
  • the pressure of the pen tip 300 is in contact with the touch screen is more than a predetermined value, the conductor 200 and the pen tip 300 is connected in accordance with the contraction of the non-conductor spring 500, the touch screen is a pen tip 300 The input is recognized as a pen input signal.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing the structure of a stylus pen according to an embodiment of the present invention.
  • the conductor 200 disposed in the housing 100 includes a first conductor 200a and a second conductor 200b disposed on an upper portion of the pen tip 300, and the connection portion 500.
  • the plurality of conductors 200 and the non-conductor springs 500 are provided so that the change of the resistance value can be configured in a plurality of stages according to the degree of force applied to the stylus pen. It works.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing the structure of a stylus pen according to a fourth embodiment of the present invention.
  • the stylus pen according to the fourth embodiment of the present invention includes a housing 100, a conductor 200 disposed in the housing 100, and a pen tip 300 disposed at one end of the housing 100 to be in contact with the touch screen of the digitizer. And a pressure sensor 600 whose resistance varies between the conductor 200 and the pen tip 300 according to the pressure at which the pen tip 300 contacts the touch screen.
  • the pen tip 300 is a material having a lower conductivity than the conductivity of the conductor, and is formed of, for example, a soft and elastic rubber and a weak conductive rubber.
  • connection part according to the fourth embodiment of the present invention is a pressure sensor 600 disposed between the conductor and the pen tip, and the pressure sensor 600 has a variable resistance according to a change in pressure applied in the direction of the pen tip 300.
  • a pressure sensor 600 whose resistance value varies depending on the pressure is disposed between the conductor 200 and the pen tip 300, and the resistance value is changed according to the degree of force applied on the touch screen of the digitizer using a stylus pen. It is possible to input otherwise.
  • the application of a user interface such as a game or 3D drawing also has a possible effect.
  • the pen tip 300 may be composed of a pressure resistor.
  • the pressure resistor is an introduction in which the electrical resistance changes with pressure
  • the pen tip is provided in the form of a ball type, a hemispherical cylindrical type, or a flexible pen tip.
  • the pen tip formed as the pressure resistor has a variable resistance value according to the applied pressure
  • the pen tip 400, the non-conductor spring 500, and the pressure sensor 600 may be replaced with each other. This has a possible effect.

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Abstract

본 발명은 디지타이저의 입력에 이용되는 스타일러스 펜에 관한 것으로, 보다 상세하게는 호버링 인식으로 인한 터치 오인식을 방지하고, 압력의 변화를 감지하는 것이 가능한 정전 용량 기반의 스타일러스 펜에 관한 것이다. 본 발명에 따른 정전 용량 기반의 터치 오인식 완화 및 압력 인식 스타일러스 펜은 스타일러스 펜의 하우징과, 하우징 내에 배치되는 전도체와, 하우징의 일단에 배치되어 디지타이저의 터치 스크린에 접촉되는 펜팁 및 펜팁이 터치 스크린에 접촉되는 압력에 따라 전도체 및 펜팁을 연결하는 연결부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

정전 용량 기반의 터치 오인식 완화 및 압력 인식 스타일러스 펜
본 발명은 디지타이저의 입력에 이용되는 스타일러스 펜에 관한 것으로, 보다 상세하게는 호버링 인식으로 인한 터치 오인식을 방지하고, 압력의 변화를 감지하는 것이 가능한 정전 용량 기반의 스타일러스 펜에 관한 것이다.
디지타이저(Digitizer)는 디스플레이 기기에 사용되는 입력 장치의 한 종류로서, 매트릭스 형태의 전극 구조를 포함하고, 사용자가 펜 또는 커서를 움직이면 매트릭스 상의 X, Y 좌표를 읽어 입력 장치의 위치 신호를 전달하고, 그에 해당되는 명령을 수행하는 장치이다.
디지타이저는 광의적으로 터치패널 또는 태블릿이라고도 불리며, 투명전극 층이 코팅되어 있는 두 장의 기판을 Dot Spacer를 사이에 두고 상호 마주보도록 합착시켜, 손가락이나 펜에 의해 상부 기판을 접촉할 시 위치 검출을 위한 신호가 인가되는 저항막 방식과, 표면파 발생의 트랜스듀서를 응용한 압전소자를 이용하는 초음파 반사 방식, 전자기파를 발생하는 패턴층 위에서 전자기파를 공명 흡수하는 코일을 이용하는 전자기공명 방식 및 사람의 몸에 있는 정전용량을 이용하여 전류의 양이 변경된 부분을 인식하여 위치를 검출하는 정전 용량 방식 등에 따라 구현된다.
일반적으로 사람이 펜이나 연필을 이용하여 종이와 같은 곳에 글을 적는 경우, 개인간의 필적 차이는 있으나, 획을 그으며 획 간을 이동할 때마다 펜 끝과 종이 사이의 거리가 아주 가깝거나 접촉되는 경우가 많다. 통상적으로, 획 간을 이동하는 경우 펜 끝과 종이 사이의 거리는 3mm 내외이다.
종래 기술에 따르면, 정전 용량 방식 터치 스크린의 감도가 높아질수록, 펜이 아주 살짝 닿기만 해도 이를 터치 입력 신호로 인식하게 되는 문제점이 있다.
즉, 도 1A 에 도시된 바와 같이 글자를 입력하고자 하는 경우에도, 고감도 정전용량 터치 스크린은 획 사이를 이동하는 스타일러스 펜의 호버링을 인식하여 도 1B와 같이 획삐침 현상이 나타나는 문제점이 있다.
또한, 정전 용량 방식의 스타일러스 펜은 펜에 가해지는 압력의 변화에 대한 감지가 가능한 EMR 방식의 스타일러스 펜과 달리, 압력의 변화를 감지하지 못하고 단지 터치 스크린 화면에 닿았는지 여부만을 구분할 수 있다.
본 발명의 목적은 스타일러스 펜이 디지타이저의 터치 스크린에 접촉되는 경우, 호버링으로 인식할 것인지 또는 펜 입력 신호로 인식할 것인지의 기준을 기구적으로 명확히 제시하고, 압력의 변화를 인식하는 것이 가능한 정전 용량 방식의 스타일러스 펜을 제공하는 데 목적이 있다.
본 발명에 따른 정전 용량 기반의 터치 오인식 완화 및 압력 인식 스타일러스 펜은 스타일러스 펜의 하우징과, 하우징 내에 배치되는 전도체와, 하우징의 일단에 배치되어 디지타이저의 터치 스크린에 접촉되는 펜팁 및 펜팁이 터치 스크린에 접촉되는 압력에 따라 전도체 및 펜팁을 연결하는 연결부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 펜팁은 전도체의 전도성보다 낮은 전도성을 가지는 물질로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 1실시예에 따른 연결부는 펜팁이 터치 스크린에 접촉되는 압력이 기설정값 이상인 경우 전도체 및 펜팁을 연결하는 전도체 핀으로 구성되며, 전도체 핀은 일단이 반원형인 전도체 및 펜팁을 연결하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 2실시예에 따른 연결부는 전도체 및 펜팁 사이에 배치되고, 기정의된 탄성력보다 낮은 탄성력을 가지는 부도체 스프링으로 구성되고, 부도체 스프링은 펜팁이 터치 스크린에 접촉되는 압력이 기설정값 이상인 경우 전도체 및 펜팁을 연결하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 3 실시예에 따른 전도체는 하우징 내부에서 펜팁의 상부에 배치되는 제1 전도체 및 제2 전도체를 포함하고, 연결부는 제1 전도체와 제2 전도체 사이에 배치되는 제1 부도체 스프링 및 제2 전도체와 펜팁 사이에 배치되는 제2 부도체 스프링을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 4실시예에 따른 연결부는 전도체 및 펜팁 사이에 배치되는 압력 센서이고, 이는 펜팁 방향으로 가해지는 압력의 변화에 따라 저항이 가변되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 터치 스크린은 펜팁이 터치 스크린에 접촉되는 압력이 기설정값 미만인 경우, 펜팁을 통한 입력을 호버링 신호로 인식하고, 펜팁이 터치 스크린에 접촉되는 압력이 기설정값 이상인 경우, 펜팁을 통한 입력을 펜 입력 신호로 인식하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 정전 용량 기반의 터치 오인식 완화 및 압력 인식 스타일러스 펜은 고감도의 정전용량 방식의 터치 스크린에 입력되어, 근거리에서 정교한 호버링을 가능하게 하고, 종래 기술에 따른 획삐침 현상을 방지하는 효과가 있다.
또한, 정전 용량 기반의 압력 인식이 가능하여, 사용자는 스타일러스 펜을 이용하여 터치 스크린에 가압되는 압력을 달리 하여, 붓글씨와 같은 필적 효과를 가능하게 한다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1A 및 도 1B는 종래 기술에 따른 획삐침 현상을 나타내는 예시도이다.
도 2A 및 도 2B는 본 발명의 1실시예에 따른 스타일러스 펜의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 2실시예에 따른 스타일러스 펜의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 3실시예에 따른 스타일러스 펜의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 4실시예에 따른 스타일러스 펜의 구조를 나타내는 단면도이다.
본 발명의 전술한 목적 및 그 이외의 목적과 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.
그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 이하의 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 목적, 구성 및 효과를 용이하게 알려주기 위해 제공되는 것일 뿐으로서, 본 발명의 권리범위는 청구항의 기재에 의해 정의된다.
한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자가 하나 이상의 다른 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가됨을 배제하지 않는다.
본 발명의 실시예에 따른 정전 용량 기반의 터치 오인식 완화 및 압력 인식 스타일러스 펜은 하우징(100), 전도체(200), 펜팁(300) 및 연결부를 포함하여 구성된다. 이하에서는 도 2 내지 도 6에 관한 설명으로, 본 발명의 1 실시예 및 4실시예를 구분하여 설명하기로 한다.
본 발명의 1 실시예 및 4 실시예는 정전 용량 기반의 터치 오인식 완화 및 압력 인식 스타일러스 펜의 연결부의 구체적인 구성에 따라 구분되는 실시예이다.
도 2는 본 발명의 1실시예에 따른 스타일러스 펜의 구조를 나타내는 단면도이다.
본 발명의 1실시예에 따른 스타일러스 펜은 하우징(100)과, 하우징(100) 내에 배치되는 전도체(200)와, 하우징(100)의 일단에 배치되어 디지타이저의 터치 스크린에 접촉되는 펜팁(300) 및 펜팁(300)이 터치 스크린에 접촉되는 압력에 따라 전도체(200) 및 펜팁(300)을 연결하는 연결부로써 전도체 핀(400)을 포함한다.
이 때, 펜팁(300)은 전도체(200)의 전도성보다 낮은 전도성을 가지는 물질로 구성되며, 예를 들어 부드럽고 탄성력을 띠며, 약한 전도성을 띠는 고무로 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명의 1 실시예에 따른 전도체 핀(400)은 펜팁(300)이 터치 스크린에 접촉되는 압력이 기설정값 이상인 경우 전도체(200) 및 펜팁(300)을 연결하며, 이 때 전도체 핀(400)은 일단이 반원형인 전도체(200) 및 펜팁(300)을 연결한다.
즉, 본 발명의 1 실시예에 따르면, 도 2A와 같이 외부로부터 힘이 가하여지지 않는 경우, 펜팁(300)과 전도체(200)는 연결되지 않는다. 반면, 도 2B와 같이, 외부로부터 힘이 가하여지는 경우, 전도체 핀(400)에 의하여, 전도체(200) 및 약한 전도성을 띤 펜팁(300)이 연결된다.
정전용량 터치 스크린은 터치 스크린 상의 저항값 변화에 따라 반응을 하는데, 터치 스크린 상에 닿는 물질의 전도성이 좋을수록 저항값이 낮아지고, 터치 스크린 상에 닿는 물질의 전도성이 나쁠수록 저항값이 높아진다.
즉, 본 발명의 1 실시예에 따른 펜팁(300)이 터치 스크린에 살짝 닿는 경우에는 약한 전도체인 펜팁(300)만 닿게 되고, 전도성이 좋지 않으므로, 저항값이 높아지게 된다.
반면, 사용자가 힘을 주어 스타일러스 펜을 터치 스크린 상에 접촉시키면, 본 발명의 1 실시예에 따른 펜팁(300)과 전도체(200)가 전도체 핀(400)에 의하여 연결되어, 전도성이 좋게 되므로, 저항값이 낮아지게 된다.
즉, 펜팁(300)이 터치 스크린에 접촉되는 압력이 기설정값 미만인 경우, 전도체(200)와 펜팁(300)은 연결되지 아니하여, 터치 스크린은 펜팁(300)을 통한 입력을 호버링 신호로 인식한다. 반면, 펜팁(300)이 터치 스크린에 접촉되는 압력이 기설정값 이상인 경우, 전도체(200)와 펜팁(300)은 전도체 핀(400)에 의하여 연결되어, 터치 스크린은 펜팁(300)을 통한 입력을 펜 입력 신호로 인식하게 된다.
도 3은 본 발명의 2실시예에 따른 스타일러스 펜의 구조를 나타내는 단면도이다.
본 발명의 2실시예에 따른 스타일러스 펜은 하우징(100)과, 하우징(100) 내에 배치되는 전도체(200)와, 하우징(100)의 일단에 배치되어 디지타이저의 터치 스크린에 접촉되는 펜팁(300) 및 펜팁(300)이 터치 스크린에 접촉되는 압력에 따라 전도체 및 펜팁을 연결하는 연결부로써 스프링(500)을 포함한다.
이 때, 펜팁(300)은 전도체(200)의 전도성보다 낮은 전도성을 가지는 물질로써, 일례로 부드럽고 탄성력을 띠며, 약한 전도성을 띠는 고무로 형성된다.
본 발명의 2 실시예에 따른 연결부는 전도체(200) 및 펜팁(300) 사이에 배치되고, 기정의된 탄성력보다 낮은 탄성력을 가지는 부도체 스프링(500)으로 구성된다. 이러한 부도체 스프링(500)은 펜팁(300)이 터치 스크린에 접촉되는 압력이 기설정값 이상인 경우 전도체(200) 및 펜팁(300)을 연결하게 된다.
즉, 본 발명의 2 실시예에 따르면, 도 3과 같이 외부로부터 힘이 가하여지지 않는 경우, 펜팁(300)과 전도체(200)는 연결되지 않는다. 반면, 외부로부터 힘이 가하여지는 경우, 부도체 스프링(500)의 수축에 따라, 전도체(200) 및 약한 전도성을 띤 펜팁(300)이 연결된다.
따라서, 본 발명의 2 실시예에 따른 펜팁(300)이 터치 스크린에 살짝 닿는 경우에는 약한 전도체인 펜팁(300)만 닿게 되어, 전도성이 좋지 않으므로, 저항값이 높아지게 되며, 사용자가 힘을 주어 스타일러스 펜을 터치 스크린 상에 접촉시키면, 본 발명의 2 실시예에 따른 펜팁(300)과 전도체(200)가 부도체 스프링(500)의 수축에 따라 연결되어, 전도성이 좋게 되므로, 저항값이 낮아지게 된다.
즉, 펜팁(300)이 터치 스크린에 접촉되는 압력이 기설정값 미만인 경우, 전도체(200)와 펜팁(300)은 연결되지 아니하여, 터치 스크린은 펜팁(300)을 통한 입력을 호버링 신호로 인식한다. 반면, 펜팁(300)이 터치 스크린에 접촉되는 압력이 기설정값 이상인 경우, 전도체(200)와 펜팁(300)은 부도체 스프링(500)의 수축에 따라 연결되어, 터치 스크린은 펜팁(300)을 통한 입력을 펜 입력 신호로 인식하게 된다.
도 4는 본 발명의 3실시예에 따른 스타일러스 펜의 구조를 나타내는 단면도이다.
본 발명의 3 실시예에 따르면, 하우징(100) 내에 배치되는 전도체(200)는 펜팁(300)의 상부에 배치되는 제1 전도체(200a) 및 제2 전도체(200b)를 포함하고, 연결부(500)는 제1 전도체(200a)와 제2 전도체(200b) 사이에 배치되는 제1 부도체 스프링(500a) 및 제2 전도체(200b)와 펜팁(300) 사이에 배치되는 제2 부도체 스프링(500b)을 포함하여 구성된다.
즉, 본 발명의 3 실시예에 따르면, 전도체(200) 및 부도체 스프링(500)을 복수 개 구비하여, 스타일러스 펜에 가해진 힘의 정도에 따라, 저항값의 변화를 복수의 단계로 구성하는 것이 가능한 효과가 있다.
이를 통하여, 단계적인 저항값 변화를 통하여, 정전 용량 방식 터치 스크린에 대하여 압력을 달리하여 붓글씨 등의 필적을 구현하는 것이 가능하다.
도 5는 본 발명의 4실시예에 따른 스타일러스 펜의 구조를 나타내는 단면도이다.
본 발명의 4실시예에 따른 스타일러스 펜은 하우징(100)과, 하우징(100) 내에 배치되는 전도체(200)와, 하우징(100)의 일단에 배치되어 디지타이저의 터치 스크린에 접촉되는 펜팁(300) 및 펜팁(300)이 터치 스크린에 접촉되는 압력에 따라 전도체(200) 및 펜팁(300) 사이에서 저항이 가변되는 압력 센서(600)를 포함한다.
이 때, 펜팁(300)은 전도체의 전도성보다 낮은 전도성을 가지는 물질로써, 일례로 부드럽고 탄성력을 띠며, 약한 전도성을 띠는 고무로 형성된다.
본 발명의 4 실시예에 따른 연결부는 전도체 및 펜팁 사이에 배치되는 압력 센서(600)이고, 이러한 압력 센서(600)는 펜팁(300) 방향으로 가해지는 압력의 변화에 따라 저항이 가변된다.
즉, 압력에 따라 저항값이 달라지는 압력 센서(600)를 전도체(200) 및 펜팁(300) 사이에 배치하여, 스타일러스 펜을 이용한 디지타이저의 터치 스크린 상에 가해지는 힘의 정도에 따라, 저항값을 달리하여 입력시키는 것이 가능하다.
펜에 가해지는 압력의 변화를 활용한 본 발명의 실시예에 따르면, 게임 또는 3D 드로잉과 같은 유저 인터페이스의 응용 또한 가능한 효과가 있다.
본 발명의 추가적인 실시예로서, 펜팁(300)은 압력저항체로 구성되는 것이 가능하다.
압력저항체란, 압력에 따라 전기 저항이 바뀌는 소개로서, 펜팁은 볼 타입 또는 반구 원통 타입 또는 유연하게 펜팁에 장착되는 형태로 구비된다.
즉, 자석의 N극과 S극 사이에 뿌려진 철가루 상에 실리콘 래진 처리하고, 형성된 실리콘 러버 내에 단선된 철가루 채널을 연결하면, 압력에 따라 채널 저항이 바뀌는 압력 저항체를 획득할 수 있다.
이러한 압력 저항체로서 형성된 펜팁은 가하여지는 압력에 따라 저항값이 가변되므로, 전술한 전도체 핀(400), 부도체 스프링(500) 및 압력 센서(600)를 대체하는 구성으로서, 펜팁과 일체형으로 압력 가변형 입력이 가능한 효과가 있다.
이제까지 본 발명의 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (7)

  1. 스타일러스 펜의 하우징;
    상기 하우징 내에 배치되는 전도체;
    상기 하우징의 일단에 배치되어 디지타이저의 터치 스크린에 접촉되는 펜 팁; 및
    상기 펜팁이 터치 스크린에 접촉되는 압력에 따라 상기 전도체 및 펜팁을 연결하는 연결부
    를 포함하는 정전 용량 기반의 터치 오인식 완화 및 압력 인식 스타일러스 펜.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 펜팁은 상기 전도체의 전도성보다 낮은 전도성을 가지는 물질로 구성되는 것
    인 정전 용량 기반의 터치 오인식 완화 및 압력 인식 스타일러스 펜.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 연결부는 상기 펜팁이 터치 스크린에 접촉되는 압력이 기설정값 이상인 경우 상기 전도체 및 펜팁을 연결하는 전도체 핀으로 구성되되, 상기 전도체 핀은 일단이 반원형인 상기 전도체 및 상기 펜팁을 연결하는 것
    인 정전 용량 기반의 터치 오인식 완화 및 압력 인식 스타일러스 펜.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 연결부는 상기 전도체 및 펜팁 사이에 배치되고, 기정의된 탄성력보다 낮은 탄성력을 가지는 부도체 스프링으로 구성되고, 상기 부도체 스프링은 상기 펜팁이 터치 스크린에 접촉되는 압력이 기설정값 이상인 경우 상기 전도체 및 펜팁을 연결하는 것
    인 정전 용량 기반의 터치 오인식 완화 및 압력 인식 스타일러스 펜.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 전도체는 상기 하우징 내부에서 상기 펜팁의 상부에 배치되는 제1 전도체 및 제2 전도체를 포함하고, 상기 연결부는 상기 제1 전도체와 제2 전도체 사이에 배치되는 제1 부도체 스프링 및 상기 제2 전도체와 펜팁 사이에 배치되는 제2 부도체 스프링을 포함하는 것
    인 정전 용량 기반의 터치 오인식 완화 및 압력 인식 스타일러스 펜.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 연결부는 상기 전도체 및 펜팁 사이에 배치되는 압력 센서이고, 상기 압력 센서는 상기 펜팁 방향으로 가해지는 압력의 변화에 따라 저항이 가변되는 것
    인 정전 용량 기반의 터치 오인식 완화 및 압력 인식 스타일러스 펜.
  7. 제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 펜팁이 터치 스크린에 접촉되는 압력이 기설정값 미만인 경우, 상기 터치 스크린은 펜팁을 통한 입력을 호버링 신호로 인식하고, 상기 펜팁이 터치 스크린에 접촉되는 압력이 기설정값 이상인 경우, 상기 터치 스크린은 펜팁을 통한 입력을 펜 입력 신호로 인식하는 것
    인 정전 용량 기반의 터치 오인식 완화 및 압력 인식 스타일러스 펜.
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