特許 5965889 タッチペン、タッチペンを認識する電子装置及びその運用方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5965889

(24)【登録日】2016年7月8日

(45)【発行日】2016年8月10日

(54)【発明の名称】タッチペン、タッチペンを認識する電子装置及びその運用方法

(51)【国際特許分類】

   G06F 3/03 20060101AFI20160728BHJP

   G06F 3/046 20060101ALI20160728BHJP

【ＦＩ】

   G06F3/03 400D

   G06F3/046 A

【請求項の数】18

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2013-250674(P2013-250674)

(22)【出願日】2013年12月4日

(65)【公開番号】特開2014-154140(P2014-154140A)

(43)【公開日】2014年8月25日

【審査請求日】2013年12月4日

【審判番号】不服2015-19123(P2015-19123/J1)

【審判請求日】2015年10月23日

(31)【優先権主張番号】10-2013-0013857

(32)【優先日】2013年2月7日

(33)【優先権主張国】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】390019839

【氏名又は名称】三星電子株式会社

【氏名又は名称原語表記】Ｓａｍｓｕｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．

(74)【代理人】

【識別番号】100121382

【弁理士】

【氏名又は名称】山下 託嗣

(72)【発明者】

【氏名】金 珍

【合議体】

【審判長】 小曳 満昭

【審判官】 和田 志郎

【審判官】 山澤 宏

(56)【参考文献】

【文献】 特開平５−２３３１２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平８−３３５１３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平６−１０２９８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平２−１６２４１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２６２６４３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

G06F 3/03

G06F 3/046

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電磁誘導方式のタッチペン及びそれを感知するためのペンタッチパネルを含む電子装置において、
前記タッチペンは、
所定の長さの中空型ハウジングと、
前記ハウジングの内部に設置され、多数回巻かれた所定の長さのコイルを含むコイル体と、
前記コイル体と所定の間隔だけ離隔して設置され、前記コイル体がある共振周波数の磁界を発生するように誘導する磁性体と、
前記ハウジングの外部に一部が露出されるように遊動可能に設置され、ユーザの操作によって前記コイル体に巻かれたコイルの巻線長さを調節して前記コイル体の共振周波数を変化させるためのボタン手段と、
を含み、
前記ボタン手段は、
前記タッチペンの取手部分に一部が露出され、ユーザの操作によって前記ハウジングの長手方向にスライディング動作を行うスライディングキーボタンと、
前記スライディングキーボタンから前記コイル体に向かう方向に前記コイルの巻かれた部分と常に接触されるように突出して設置される遊動端子と、
を含み、
前記ペンタッチパネルは、
前記タッチペンにおいて発生された磁界を検出し、検出した磁界の周波数を検出する受信部と、
検出された周波数に対応する図形の大きさを保存したデータ記憶部と、
前記受信部によって検出された周波数に対応する図形の大きさの図形を表示する表示制御部と、
を含み、
前記遊動端子の一端は、前記スライディングキーボタンのスライディング動作によって前記コイル体に巻かれたコイルとの接触部分を変化させることで前記コイルの巻線長さを変化させる、電子装置。

【請求項2】

前記図形の大きさは、線の太さであり、前記図形は線である、請求項１に記載の電子装置。

【請求項3】

前記遊動端子の他端は、前記スライディングキーボタンの遊動とは無関係に、前記コイルの末端に固定的且つ電気的に連結される、請求項１または２に記載の電子装置。

【請求項4】

前記遊動端子のコイルとの接触部分と前記コイルの末端との間にはキャパシタが更に介在される、請求項３に記載の電子装置。

【請求項5】

前記スライディングキーボタンは、
前記ハウジングの外部に露出される操作部と、
前記操作部から延長形成され、前記ハウジングの内部に配置されて前記スライディングキーボタンが離脱されることを防止するガイドリブと、
前記操作部の内部から一部が突出されるように設置される金属製遊動端子と、
前記操作部の内部から前記遊動端子を外側に加圧する弾性体と、
を含む請求項１または２に記載の電子装置。

【請求項6】

前記ハウジングの内部に、前記スライディングキーボタンが操作された後元の位置に戻るための少なくとも一つの弾性体が更に設置される、請求項１または２に記載の電子装置。

【請求項7】

電磁誘導方式によってペンタッチパネルに磁界を伝播させるタッチペンであって、前記ペンタッチパネルに伝播された磁界の共振周波数に応じて前記ペンタッチパネルにおいて表示される図形の大きさが変化するように構成されたタッチペンにおいて、
所定の長さの中空型ハウジングと、
前記ハウジングの内部に設置され、多数回巻かれた所定の長さのコイルを含むコイル体と、
前記コイル体と一定間隔に離隔設置され、前記コイル体がある共振周波数を発生するように誘導する磁性体と、
前記ハウジングの外部に一部が露出されるように遊動可能に設置され、ユーザの操作によって前記コイル体に巻かれたコイルの電気的長さを調節して前記コイル体の共振周波数の変化を遊動するボタン手段と、
を含み、
前記ボタン手段は、
前記タッチペンの取手部分に一部が露出され、ユーザの操作によって前記ハウジングの長手方向にスライディング動作を行うスライディングキーボタンと、
前記スライディングキーボタンから前記コイル体に向かう方向に前記コイルの巻かれた部分と常に接触されるように突出設置される遊動端子と、
を含み、
前記遊動端子の一端は、前記スライディングキーボタンのスライディング動作によって前記コイル体に巻かれたコイルとの接触部分を変化させることで前記コイルの巻線長さを変化させる、タッチペン。

【請求項8】

外部に露出され、磁界の周波数変化をもとに操作可能に設置されるボタン手段を有するタッチペンを含む電子装置の制御方法において、
前記ボタン手段は、前記タッチペンの取手部分に一部が露出されたスライディングキーボタンを含んでおり、
前記スライディングキーボタンが、前記タッチペンの長手方向にスライディング動作が行われると、前記タッチペンが前記スライディング動作に応じた前記周波数の前記磁界を発生させる過程と、
前記タッチペンが入力された場合、タッチペンから放射される磁界の周波数を確認する過程と、
データテーブルを参照し、前記確認された周波数に対応する図形の大きさを抽出する過程と、
前記周波数に対応する図形の大きさの図形を出力する過程と、
を含む方法。

【請求項9】

前記対応する図形の大きさを抽出した後、前記対応する図形の大きさに応じたプレビューウィンドウを表示する過程を更に含む、請求項８に記載の方法。

【請求項10】

前記図形を出力する過程において、前記タッチペンの移動によって前記周波数に対応する太さの線が出力される、請求項９に記載の方法。

【請求項11】

前記図形を出力する過程において、現在確認されているか、現在までに確認された周波数に対応する太さの線が表示される、請求項９に記載の方法。

【請求項12】

前記タッチペンから放射される磁界の周波数を確認する過程は、前記タッチペンが前記電子装置のディスプレー面に接触する前に所定の感知距離以内に接近してから入力イベントを感知する、請求項８に記載の方法。

【請求項13】

前記図形を出力した後、
前記タッチペンから入力される磁界の周波数が変更されるのかを確認する過程と、
前記周波数が変更された場合、変更された周波数に対応する図形の大きさに変更して出力する過程と、
を含む請求項８に記載の方法。

【請求項14】

前記図形を出力した後、一定時間の間タッチペンの入力が確認されないと、図形の大きさをデフォルト値に変更させる、請求項８に記載の方法。

【請求項15】

前記図形は線であり、前記図形の大きさは線の太さである、請求項８から１４に記載の方法。

【請求項16】

電子装置において、
所定の長さの中空型ハウジングと、外部に一部露出された遊動可能なボタン手段とを含む電磁誘導式タッチペンと、
前記タッチペンから放出される磁界の周波数を検出するためのペンタッチパネルと、
前記ボタン手段の遊動によって前記タッチペンが放出する磁界の周波数変更を感知し、変更された周波数に対応する図形の大きさに応じた図形を出力する少なくとも一つのプロセッサと、
を含み、
前記ボタン手段は、前記ハウジングのタッチペンの取手部分に一部が露出され、ユーザの操作によって前記ハウジングの長手方向にスライディング動作を行うスライディングキーボタンを含み、
前記タッチペンは前記スライディング動作によって内部のコイル体に巻かれたコイルの巻線長さを調節することで前記周波数を変更させる、電子装置。

【請求項17】

前記電子装置は、前記変更された周波数による大きさの図形を出力する前又は出力すると同時にディスプレー装置のプレビュー画面に前記対応する図形の大きさを表すデータを表示する、請求項１６に記載の電子装置。

【請求項18】

前記図形は線であり、前記図形の大きさは線の太さである、
請求項１６または１７に記載の電子装置。

【発明の詳細な説明】

【背景技術】

【0001】

本発明は、タッチペンと、タッチペンを認識する電子装置及びその運用方法に関するものである。

【0002】

一般に、電子装置は、データ入力のための入力装置とデータ出力のための出力装置を具備する。入力装置はキーボタン装置などに大別され、出力装置はＬＣＤモジュールを含むディスプレー装置に大別される。

【0003】

最近は、電子装置の容積を著しく減少させながらもその機能を多様化させるために、データ入出力が同じ位置で行われるタッチスクリーン装置が販売されている。このようなタッチスクリーン装置は、透明なタッチパネルがＬＣＤモジュールの上部に配置される。これによって、ユーザは入出力を同時に行うことができる。このようなタッチパネルには、抵抗膜方式（Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ）タッチパネル、静電容量式タッチパネル、超音波式タッチパネル、光（赤外線）センサ式タッチパネル、電磁誘導式タッチパネルなど、多様な方式のタッチパネルがある。

【0004】

一般的に、タッチスクリーン装置では、ユーザの指を利用してデータを入力するが、最近では、データの補助入力手段としてペン状の入力装置（一般に「タッチペン」という）を具備し、このようなタッチペンによってデータを選択的に入力する複合タッチスクリーン装置が販売されている。また、タッチスクリーン装置のタッチパネルとは別途のセンシング手段を具備し、ペン入力装置によるデータ入力とタッチパネルによるデータ入力を分離して使用することもある。

【0005】

上述したように、タッチペンを使用する場合、殆ど電磁誘導方式を使用する。即ち、電子装置はタッチパネルとは別途に多数のコイルが直交するように配置されたペンタッチパネル（一般に「デジタイザ」という）をタッチパネルとは別途のセンシング手段として具備し、タッチペンには共振回路を具備する。よって、ペンタッチパネルのコイルに交流信号を印加して動作させ、タッチペンがこのような電子装置のタッチスクリーンに隣接するとタッチペンと隣接したペンタッチパネルのコイルが磁界を形成し、磁界と共振してタッチペンでは共振周波数による磁界が発生され、発生された共振周波数による磁界は電子装置の制御部で感知されて、電子装置は該当タッチ位置を把握する。

【0006】

最近では、単にタッチペンのタッチ位置のみを感知して表示することに加え、ユーザがタッチペンで電子装置のディスプレーパネルを加圧する筆圧の程度に応じて多様な付加機能を実行することで優位性を確保しようとしている実情である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

韓国公開特許第１０−２０１２−００２９４４７号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本発明の多様な実施形態は、入力の信頼性を保証するように具現化されるタッチペン、タッチペン認識のための電子装置及びその運用方法を提供する。本発明の多様な実施形態は、タッチペンの使用途中でも簡単な操作のみで線の太さを連続的に自由に変更するように具現化されるタッチペン、タッチペン認識のための電子装置及びその運用方法を提供する。本発明の多様な実施形態は、電子装置のディスプレー画面を損傷することなく容易にタッチペンによる線の太さを変更するように具現化されるタッチペン、タッチペン認識のための電子装置及びその運用方法を提供する。

【0009】

本発明の多様な実施形態は、ユーザの意図に合致するタッチ動作を正確に行って、結果として製品の信頼性向上に貢献するタッチペン、タッチペン認識のための電子装置及びその運用方法を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明の多様な実施形態によると、電磁誘導方式のタッチペン及びそれを感知するためのタッチパネルを含む電子装置において、前記タッチペンは所定の長さの中空型ハウジングと、前記ハウジングの内部に設置されて多数回巻かれた所定の長さのコイルを含むコイル体と、前記コイル体と所定の間隔だけ離隔して設置され、前記コイル体がある共振周波数の磁界を発生するように誘導する磁性体と、前記ハウジングの外部に一部が露出されるように遊動可能に設置され、ユーザの操作によって前記コイル体に巻かれたコイルの巻線長さを調節して前記コイル体の共振周波数を変化させるためのボタン手段と、を含む。本発明の多様な実施形態によると、前記ボタン手段は前記ハウジングの外部に一部が露出されてユーザの操作によって前記ハウジングの長手方向にスライディング動作を行うスライディングキーボタンと、前記スライディングキーボタンから前記コイル体に向かう方向に前記コイルの巻かれた部分と常に接触するように突出して設置される遊動端子と、を含む。本発明の多様な実施形態によると、前記遊動端子の一端は前記スライディングキーボタンのスライディング動作によって前記コイル体に巻かれたコイルとの接触部分を変化させることで前記コイルの巻線長さを変化させ、前記遊動端子の他端は前記スライディングキーボタンの遊動とは関係なく前記コイルの末端に固定的且つ電気的に連結される。また、前記遊動端子のコイルとの接触部分と前記コイルの末端との間にはキャパシタが更に介在されてもよい。

【0011】

本発明の多様な実施形態によると、前記スライディングキーボタンは、前記ハウジングの外部に露出される操作部と、前記操作部から延長形成され、前記ハウジングの内部に配置されて前記スライディングキーボタンが離脱されることを防止するガイドリブと、前記操作部の内部から一部が突出されるように設置される金属製遊動端子と、前記操作部の内部から前記遊動端子を外側に加圧する弾性体と、を更に含む。なお、前記ハウジングの内部に、前記スライディングキーボタンが操作された後元の位置に戻るための少なくとも一つの弾性体が更に設置されてもよい。

【0012】

本発明の多様な実施形態によると、上述したタッチペンによって入力されるデータを出力するための電子装置の制御方法を提供する。よって、本発明は外部に露出され、磁界の周波数変化をもとに操作可能に設置されるボタン手段を有するタッチペンを含む電子装置の制御方法において、前記タッチペンが入力されるとタッチペンから放射される磁界の周波数を確認する過程と、データテーブルを参照し、前記確認された周波数に対応するデータを抽出する過程と、前記周波数に対応するデータを出力する過程と、を含む。本発明の多様な実施形態によると、前記対応するデータを抽出した後、前記対応するデータに応じたプレビューウィンドウを表示する過程を更に含む。前記データを出力する過程において、前記タッチペンの移動によって前記周波数に対応する太さの線が出力されてもよい。又は、その他の連続的で詳細な変更が可能なデータが出力されてもよい。例えば、プレビューウィンドウに出力されるデータは、現在確認されているか、現在までに確認された周波数に対応する太さの線が表示されてもよい。

【0013】

本発明の多様な実施形態によると、前記タッチペンから放射される磁界の周波数を確認する過程は、前記タッチペンが前記電子装置のディスプレー面に接触する前に所定の感知距離に接近してから入力イベントを感知する。

【0014】

本発明の多様な実施形態によると、前記対応するデータを出力した後、前記タッチペンから入力される磁界の周波数が変更されるのかを確認する過程と、前記周波数が変更された場合、変更された周波数に対応するデータに変更して出力する過程と、を更に含む。

【0015】

本発明の多様な実施形態によると、前記対応するデータを出力した後、一定時間の間タッチペンの入力が確認されないと出力されるデータをデフォルト値に変更させる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の多様な実施形態によるタッチペンによって、電子装置のタッチスクリーン装置を操作する状態を示す斜視図である。

【図2】本発明の一実施形態による図１のタッチペンが電子装置に適用される状態を示す要部断面図である。

【図3】本発明の一実施形態による図１のタッチペンの構成を示す斜視図である。

【図4】本発明の一実施形態による図１のタッチペンの要部断面図である。

【図5a】本発明の一実施形態による図１のタッチペンに適用されるスライディングボタン装置のスライディングキーボタンの斜視図及び断面図である。

【図5b】本発明の一実施形態による図１のタッチペンに適用されるスライディングボタン装置のスライディングキーボタンの斜視図及び断面図である。

【図5c】本発明の一実施形態による図１のタッチペンに適用されるスライディングボタン装置のスライディングキーボタンの斜視図及び断面図である。

【図6】本発明の一実施形態による図１のタッチペンに適用されるスライディングボタンの作動理論を説明する構成図である。

【図7a】本発明の一実施形態による図１のタッチペンによって入力されたデータが電子装置に出力される状態を示す例示図である。

【図7b】本発明の一実施形態による図１のタッチペンによって入力されたデータが電子装置に出力される状態を示す例示図である。

【図8】本発明の一実施形態による図１のタッチペンの入力による電子装置のデータ出力に関するフローチャートである。

【図9】本発明の一実施形態による図１のタッチペンが適用される電子装置のブロック構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明の好ましい実施形態を、添付した図面を参照して詳細に説明する。なお、本発明を説明するに当たり、関連する公知機能或いは構成に対する具体的な説明が本発明の要旨を不明確にする恐れがあると判断される場合、その詳細な説明を省略する。そして、後述する用語は、本発明における機能を考慮して定義されたものであり、これはユーザ、運用者の意図又は慣例などによって異なることがある。従って、その定義は、本明細書全般にかかる内容に基づいて判断されるべきである。

【0018】

本発明を説明するに当たり、電子装置としては複合タッチスクリーン装置を含む通信用携帯端末機を図示し、それについて説明するが、それに限ることはない。例えば、電子装置として複合タッチスクリーン装置を含む多様な機器、即ち、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、ラップトップ（Ｌａｐｔｏｐ）コンピュータ、スマートフォン（Ｓｍａｒｔ Ｐｈｏｎｅ）、ネットブック（Ｎｅｔｂｏｏｋ）、モバイルインターネット装置（ＭＩＤ：Ｍｏｂｉｌｅ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｄｅｖｉｃｅ）、ウルトラモバイルＰＣ（ＵＭＰＣ：Ｕｌｔｒａ Ｍｏｂｉｌｅ ＰＣ）、タブレットＰＣ（Ｔａｂｌｅｔ Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、ナビゲーション、ＭＰ３、スマートフォン（Ｓｍａｒｔ Ｐｈｏｎｅ）、携帯端末機（Ｐｏｒｔａｂｌｅ ｔｅｒｍｉｎａｌ）などを含んでもよい。

【0019】

なお、本発明では、タッチパネルとペンタッチパネルが一緒に具現化された複合タッチパネルを図示し、それについて説明するが、ペンタッチのみが可能なペンタッチパネルが適用された電子装置にも適用可能である。

【0020】

加えて、本発明ではタッチペンによるデータ入力で線の太さを調節する技術について説明しているが、それに限ることはない。例えば、タッチペンによって入力されるデータが電子装置に連続的に詳細に出力可能な多様な種類の出力データの制御に適用できるということは明らかである。

【0021】

以下、本発明による複合タッチスクリーン装置及びその運用方法について記述する。

【0022】

図１は、本発明の多様な実施形態によるタッチペンによって、電子装置のタッチスクリーン装置を操作する状態を示す斜視図である。

【0023】

図１を参照すると、電子装置１００は、前面にタッチスクリーン装置１０１を含み、その上側にイヤーピース（ｅａｒ ｐｉｅｃｅ）１０２が配置され、その下側にはマイクロフォン装置（ｍｉｃｒｏｐｈｏｎｅ）１０３が配置される。

【0024】

後述するが、電子装置１００のタッチスクリーン装置１０１は、複合タッチスクリーン装置であって、ユーザの人体、即ち、指や手のひらによってタッチを認識するタッチパネル（図２の１８２）と、タッチペン１による入力を感知するためのペンタッチパネル（図２の１８３）とを含む。

【0025】

好ましくは、タッチパネル１８２は、静電容量式又は抵抗膜方式など、ユーザの指がタッチスクリーン装置１０１の表面に直接接触された際のデータの入力を認識するためのタッチパネルであってもよい。

【0026】

更に詳しくは、ペンタッチパネル１８３は、タッチペンがタッチスクリーン装置に接触する前に、タッチスクリーン装置から一定距離以内に接近した際にもそれを感知することができる電磁誘導式タッチパネルが適用されてもよい。

【0027】

本発明では、ユーザの人体、即ち、指や手のひらの接触を認識するタッチパネルとして静電容量式タッチパネルを使用しており、ペンタッチパネルとしては電磁誘導式デジタイザ平板を使用している。

【0028】

本発明によると、電子装置は、ペンタッチパネルモードである場合、タッチスクリーン装置に近接するか接触すると、タッチペンの入力信号を受信して対応データを出力する。このようなデータは、タッチペンの取っ手部分に操作可能に設置されるスライディングボタン装置によって変化される。好ましくは、スライディングボタン装置のスライディングキーボタンを前後方向にスライディングさせることで、データの詳細で微細な調節が可能であり、例えば、線の太さを連続的に詳細に調節するとか、現在出力されているオーディオのボリュームを微細に調節する場合に適用可能である。

【0029】

図２は、本発明の一実施形態による図１のタッチペン１が電子装置１００に適用される状態を示す要部断面図である。

【0030】

図２を参照すると、電子装置１００は、所定のケースフレームの内側の実装空間に、ペンタッチパネル１８３、表示部であるディスプレーユニット１７０及びタッチパネル１８２が下から順に実装されて、複合タッチスクリーン装置１０１を構成する。透明タッチパネル１８２は、携帯用端末機１００のウィンドウ１０６の下面に蒸着される方式で実装されることが好ましく、その下側にＬＣＤモジュール（ＬＣＤ：Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｍｏｄｕｌｅ）のようなディスプレーユニット１７０が実装される。

【0031】

ペンタッチパネル１８３は図示されていないが、複数個のＸ軸コイルアレイとＹ軸コイルアレイが直交するように配置されているセンサ基板（ＰＣＢ）と、センサ基板の下部に外部電子波を遮断するように設置されるシールドプレート及び電子装置１００の基板１０５と電気的に連結されるコネクタを含んでもよい。また、ペンタッチパネル１８３は遮光性コイルを含んでいるため、透明材質で形成された別途のタッチパネルとディスプレーユニット１７０よりも下側に配置することが好ましい。しかし、それに限定されず、上述したタッチパネル１８２、ディスプレーユニット１７０及びペンタッチパネル１８３の配置は変更可能である。なお、上述したペンタッチパネル１８３は、基板１０５の下部に配置されてもよい。

【0032】

本発明によると、タッチペン１が携帯端末機１００のウィンドウ１０６と所定の長さ（ｄ）以内に接近すると、ペンタッチパネル１８３がそれを感知する。このような場合、電子装置１００は、ペンタッチパネル１８３が使用されることを感知し、ユーザの指を認識するためのタッチパネル１８３の機能を解除させる。よって、タッチペン１が電子装置１００の感知距離以内に接近すると、現在電子装置１００で行われている特定アプリケーションモードによるデータの出力が可能となる。例えば、特定アプリケーションモードが線引きモードである場合、電子装置１００はタッチペン１の移動を感知して移動された距離だけ電子装置１００のディスプレーユニット１７０に線を出力する。

【0033】

この際、電子装置１００は、ユーザがタッチペン１のスライディングボタン装置７０を操作することで線の太さを連続的に微細に調節するように制御する。このような動作は、ユーザのスライディングボタン装置７０の操作によって変更されるタッチペン１の共振周波数による磁界を電子装置１００が感知し、電子装置１００のデータ記憶部（図９の１１７）に記憶された周波数による線の太さテーブルを確認して、磁界の入力周波数に対応する線の太さを出力するのである。

【0034】

図３は本発明の一実施形態による図１のタッチペンの構成を示す斜視図であり、図４は本発明の一実施形態による図１のタッチペンの要部断面図であり、図５ａ乃至図５ｃは本発明の一実施形態による図１のタッチペンに適用されるスライディングボタン装置のスライディングキーボタンの斜視図及び断面図である。

【0035】

図３を参照すると、タッチペン１には所定の長さの中空型ハウジング１０の一端に電子装置１００のタッチスクリーン装置に近接又は接触してデータを入力するためのチップ５０が突出して設置される。好ましくは、タッチペン１のハウジング１０の外面には本発明によるスライディングボタン装置７０が露出されるように設置される。このようなスライディングボタン装置７０は、スライディングキーボタン７１がハウジング１０から露出されるように設置され、好ましくはユーザがタッチペン１を把持すると操作が容易な位置に配置される。更に好ましくは、上述したスライディングキーボタン７１は、ユーザがタッチペン１を把持すると人差し指による操作が容易な位置に配置される。このようなスライディングキーボタン７１は、図３に示した矢印のように前後方向に操作可能である。

【0036】

図４乃至図５ｃを参照すると、本発明の一実施形態によるタッチペン１は所定の長さを有する中空型ハウジング１０と、ハウジング内部空間１１に遊動可能に設置されて端部がハウジングから露出されるように設置されるチップ（ｔｉｐ）５０と、チップ５０と一緒に遊動される磁性体２０と、磁性体２０と所定の間隔だけ離隔して設置されるコイル体３０と、上述した磁性体２０の遊動によるコイル体３０との間隔変化によってインダクタンスの変化を誘導する共振回路を有する基板６０と、上述した磁性体２０とコイル体３０の間隔を維持させ、チップ５０を加圧すると変形されて磁性体２０とコイル体３０の間隔が変化するように誘導する弾性体４０と、を含む。

【0037】

上述したチップ５０は一端がハウジング１０の端部に形成された開口に一部が突出されるように形成され、他端には磁性体２０が装着される。この際、チップ５０の他端には突起が形成され、磁性体２０の底面には溝が形成されて結合されるため、磁性体２０がチップ５０と一緒に遊動されることが可能な構成となっている。

【0038】

磁性体２０としては、好ましくはフェライトチップ（ｆｅｒｒｉｔｅ ｃｈｉｐ）を使用してもよい。上述した磁性体２０の上面にはガイド突起が突出して形成されており、所定弾性体４０に形成されるガイド溝に嵌着される構成を有する。コイル体３０は棒状のフェライトコア（ｆｅｒｒｉｔｅ ｃｏｒｅ）の外周面上に多数回巻かれたコイル３１を有している。また、コイル体３０はハウジング１０の内部空間１１で遊動されないように固定された基板６０に緊密に固定される。

【0039】

よって、上述した弾性体４０は、磁性体２０とコイル体３０との間に介在される。弾性体４０は、磁性体２０とコイル体３０が互いに接触しないように一定間隔に離隔されるようにし、チップ５０によってコイル体に向かう方向に押される磁性体２０を支持し、チップ５０に加圧される力（筆圧）が除去されると、磁性体２０がコイル体３０との元の間隔を維持するように復元力を提供する。このような弾性体４０としては、ゴム、シリコーンなど、長い間使用しても最初の形状を維持する材質を使用する。

【0040】

そして、本発明によるスライディングボタン装置７０が上述したハウジング１０の外部に一部が露出される方式で設置される。このようなスライディングボタン装置７０は、ハウジング１０の外部に一部が露出され、前後方向にスライディングされるように設置されるスライディングキーボタン７１と、スライディングキーボタン７１の制約を受けながら、ハウジング１０内部のコイル体３０に向かう方向に突出する遊動端子７１３を含む。なお、スライディングキーボタン７１の前後方向には少なくとも一つのばね１２，１３が介在され、スライディングキーボタン７１が常に一定位置に戻る弾性力及び復元力を提供する。

【0041】

上述したスライディングキーボタン７１は、ハウジング１０の外部に一部が露出されてユーザが操作する操作部７１１と、操作部７１１から左右方向に延長されてハウジング１０の内部に配置されることでスライディングキーボタン７１がハウジング１０の外部に離脱されないように形成されるガイドリブ７１２と、を含む。上述したガイドリブ７１２の面には、コイル体３０に向かう方向に突出されるように遊動端子７１３が設置される。このよう遊動端子７１３は、スライディングキーボタン７１の内部から外側方向に所定のばね７１４によって加圧される構成を有するように具現化されることによって、遊動端子７１３は常に外側に加圧されつつも、図５ｃのように矢印方向に遊動可能である。

【0042】

よって、図４に示したように、スライディングキーボタン７１はタッチペン１のハウジング１０に設置される場合タッチペン１の長手方向（図４の矢印方向）に遊動され、それと同時に遊動端子７１３はコイル体３０の外周面に接触されることでコイル３１の巻線部分（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３…）と選択的な接触が可能である。

【0043】

図６は、本発明の一実施形態による図１のタッチペンに適用されるスライディングボタンの作動理論を説明する構成図である。

【0044】

図６を参照すると、上述した遊動端子７１３は、コイル体３０に巻かれたコイルの巻線部分（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３…）と接触するように設置され、スライディングキーボタン７１３の遊動によってコイル体３０に巻かれたコイル３１の巻線長さを調節する。また、遊動端子７１３は、所定のキャパシタ７１５を介在させた導電ラインによってコイル体３０に巻かれたコイル３１の末端（ＰＮ）と電気的に連結される。したがって、スライディングキーボタン７１の遊動によって遊動端子７１３とコイル体３０に巻かれたコイル３１が接触される部分が変わるため、コイル体３１の末端（ＰＮ）と遊動端子７１３によって連結されたコイル３１の巻線長さが変更されるのである。このようにコイルの巻線長さを可変にすることによって、タッチペン１により放出される周波数が可変となる。

【0045】

図示したように、スライディングキーボタン７１の遊動端子７１３によって、コイル体３０に巻かれたコイル３１の接触部分（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３…）が変更され、コイル３０の末端に連結された導電ラインは変更されない。よって、スライディングキーボタン７１が下側に遊動されると、コイル３１の周波数を発生させるためのコイル３１の連結点は、Ｐ１、遊動端子７１３、ＰＮから、Ｐ２、遊動端子７１３、ＰＮに変化する。

【0046】

図７ａ乃至図７ｂは、本発明の一実施形態による図１のタッチペンによって入力されたデータが電子装置に出力される状態を示す例示図である。

【0047】

図７ａに示したように、電子装置１００のタッチスクリーン装置１０１のディスプレー画面１１０ではタッチペン入力モードが行われている。このような場合、ディスプレー画面１１０の上端にはユーザに現在のモードなどを知らせるためのノーティスバー（ｎｏｔｉｃｅ ｂａｒ）１１１がディスプレーされ、このようなノーディスバー１１１にタッチペン入力モードのためのアイコン１１２が表示されることで、ユーザは現在のデータ入力モードがタッチペン１を使用して入力可能なモードであるのかが分かる。

【0048】

このようなタッチペン入力モードにおいて、ユーザはタッチペン１をディスプレー画面１１０に接触又は近接させてから移動させる場合、特定の太さの線が、タッチペン１が移動された軌跡上に表示される。この際、ディスプレー画面１１０の一定領域には線の太さをユーザに知らせるためのプレビューウィンドウ１１４が生成されてもよく、このようなプレビューウィンドウ１１４には現在の線の太さのイメージ１１５が表示されてもよい。図示したように、線の太さのイメージ１１５は該当線の太さを有する円形で表示されているが、それに限らず現在入力される線の太さをユーザに知らせる多様なイメージが適用されてもよい。

【0049】

一方、図７ｂに示したように、ユーザがタッチペン１で線を（１）の方向に引く途中スライディングボタンを（２）の方向に操作すると、線が相対的に太くなるようにディスプレーされ、プレビューウィンドウ１１４にはそれに対応する太さの線の太さのイメージ１１５が表示される。このような動作は、ユーザがスライディングボタン装置７０のスライディングキーボタン７１を移動させることで、遊動端子７１３がコイル体３０に巻かれたコイル３１に接触する位置を変化させることに起因する。

【0050】

特に、本発明によるこのような動作は、ユーザがタッチペン１のチップ５０を画面１１０に接触させないで、ディスプレーが感知可能な近接空間で動作させる際（これをいわゆる「ホバリング区間」という）に有用であり、従来のようにチップを加圧しなければ線を調節することができなかったこととは異なる構成であるといえる。

【0051】

図８は、本発明の一実施形態による図１のタッチペンの入力による電子装置のデータ出力に関するフローチャートである。

【0052】

図８を参照すると、まず電子装置はステップ８０１においてタッチペンモードであるのかを確認する。タッチペンモードではない場合、ステップ８０５に進み、対応するモードを実行する。

【0053】

もし電子装置がタッチペンモードであることを確認した場合、タッチペン入力が行われているのかを確認するステップ８０３の動作を実行する。タッチペンの入力を確認した場合、電子装置はステップ８０７において入力されたタッチペンの周波数を確認した後、ステップ８０９の動作を行って入力された周波数と電子装置のデータ記憶部に記憶されたマッピングテーブルを比較する。このようなマッピングテーブルは多様な線の太さとそれに対応する周波数とを関連づけて記憶されたテーブルであって、スライディングキーボタンの動作による可変周波数範囲に対応する線の太さが関連づけられてマッピングされている。

【0054】

よって、電子装置は、マッピングテーブルを参照して、現在入力された周波数に対応する線の太さを抽出し、ステップ８１１において該当周波数による線の太さを出力する。その後、ステップ８１３においてタッチペンによって入力される周波数が変更されるのかを更に確認し、変更された場合ステップ８０７の動作を更に実行する過程を繰り返す。

【0055】

図９は、本発明の一実施形態による図１のタッチペンが適用される電子装置のブロック構成図である。

【0056】

図９を参照すると、本発明による電子装置１００は、記憶モジュール１１０、プロセッサ（ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）モジュール１２０、通信モジュール１３０、外部ポート（ｐｏｒｔ）１４０、オーディオ処理部１５０、入出力（ＩＯ，Ｉｎｐｕｔ Ｏｕｔｐｕｔ）制御モジュール１６０、表示部１７０及び入力装置１８０を含む。ここで、記憶モジュール１１０と外部ポート１４０は多数個存在してもよく、表示部１７０は、ディスプレーモジュールとして高画素ＴＦＴ ＬＣＤモジュールを含んでもよい。

【0057】

プロセッサモジュール１２０は、メモリ制御機１２１、プロセッサ（ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）１２２及び周辺インタフェース１２３を含む。ここで、プロセッサ１２１は多数個存在してもよい。

【0058】

通信モジュール１３０は、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）処理部１３１及び基底帯域処理部（ｂａｓｅ ｂａｎｄ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）１３２を含む。
上述した構成要素は一つ以上の集積回路（ｉｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）のようなハードウェア、ソフトウェア又はハードウェアとソフトウェアの組み合わせで具現化されてもよい。

【0059】

各構成要素は、以下の通りである。

【0060】

記憶モジュール１１０は、電子装置１００の動作を制御するためのプログラムを記憶するプログラム記憶部及びプログラムを実行する途中に発生するデータを記憶するデータ記憶部１１７で構成される。例えば、プログラム記憶部はオペレーティングシステム（ＯＳ）ソフトウェアモジュール１１１、通信ソフトウェアモジュール１１２、グラフィックソフトウェアモジュール１１３、ユーザインタフェースソフトウェアモジュール１１４、少なくとも一つの応用プログラムソフトウェアモジュール１１５及び本発明によるタッチ制御プログラムモジュール１１６を含む。

【0061】

ＯＳソフトウェアモジュール１１１は、一般的なシステムオペレーション（ｏｐｅｒａｔｉｏｎ）を制御する少なくとも一つのソフトウェア構成要素を含む。この際、ＯＳソフトウェアモジュール１１１は多数個のハードウェア（装置）とソフトウェア構成要素との間の通信を円滑にする機能を果たす。

【0062】

通信ソフトウェアモジュール１１２は、ＲＦ処理部１３１や外部ポート１４０を介して送受信するデータを処理するための少なくとも一つのソフトウェア構成要素を含む。

【0063】

グラフィックソフトウェアモジュール１１３は、表示部１７０上にグラフィックを提供し表示するための少なくとも一つのソフトウェア構成要素を含む。

【0064】

ユーザインターフェースモジュー１１５は、ユーザインターフェースに関する少なくとも一つ以上のソフトウェア構成要素を含む。

【0065】

応用プログラムソフトウェアモジュール１１５は、携帯用電子装置１００に設置された少なくとも一つの応用プログラムに対するソフトウェア構成要素を含む。

【0066】

タッチ制御プログラムモジュール１１６は、入出力制御モジュール１６０に含まれたタッチパネルＩＣ及びペンタッチパネルＩＣで認識したタッチエラーを補正するためのソフトウェア構成要素を含むだけでなく、本発明によって本発明の複合タッチパネルの制御をサポートするための多様なルーティンを含んでもよい。例えば、タッチ制御プログラムモジュール１１６は、タッチパネル１８２とペンタッチパネル１８３を活性化するように指示するルーティン、ペンタッチパネル１８３の活性化過程でタッチペン１のスライディングボタン装置の操作によって変更される周波数を感知して該当するペンタッチイベントを収集するルーティンを含んでもよい。

【0067】

なお、タッチ制御プログラムモジュール１１６はタッチパネルの装置情報に当たる情報及びペンタッチパネルに当たるデジタイザ（ｄｉｇｉｔｉｚｅｒ）基盤のタッチペンの装置情報を確認することで、入力されるタッチイベントの種類を識別するルーティンを含む。

【0068】

プロセッサモジュール１２０のメモリ制御機１２１は、プロセッサ１２２又は周辺インタフェース１２３のような他の構成要素の記憶モジュール１１０のアクセスを制御し、本発明による複合タッチパネルの制御をサポートするために必要な多様な信号の流れ、情報収集、及び出力などを制御する。

【0069】

プロセッサモジュール１２０は、本発明によってペンタッチパネル１８３によってタッチペンが近接していることを感知すると、人体タッチを感知するタッチパネル１８２の機能を解除し、タッチペンの入力のみを感知するように制御する。また、プロセッサモジュール１２０は、タッチペン１で入力された可変周波数を検出し、検出された周波数に対応する連続的で詳細な線の太さを出力する。また、プロセッサモジュール１２０は、タッチペン１によって入力された周波数とデータ記憶部１１７に記憶された各周波数に対応する線の太さを格納するテーブルを確認し、対応する線の太さを出力するように制御する。

【0070】

周辺インタフェース１２３は、電子装置１００の入出力周辺装置とプロセッサ１２２及び記憶モジュール１１０とのコネクションを制御する。

【0071】

プロセッサ１２２は、少なくとも一つのソフトウェアプログラムを使用し、携帯端末機が音声通信及びデータ通信のような多様なサービスを提供するように制御する。また、プロセッサ１２２は、記憶モジュール１１０に記憶されているソフトウェアモジュールを実行し、該当するソフトウェアモジュールに対応するマルチメディアサービスを提供するように制御する。

【0072】

プロセッサモジュール１２０に含まれるメモリ制御機１２１、プロセッサ１２２及び周辺インタフェース１２３は単一のチップ又は別のチップで具現化されてもよい。

【0073】

通信モジュール１３０のＲＦ処理部１３１は、アンテナを介して送受信される高周波信号を処理する。例えば、ＲＦ処理部１３１は基底帯域処理部１３２から提供された基底帯域信号を高周波信号に変換してアンテナを介して送信する。また、ＲＦ処理部１３１はアンテナを介して提供された高周波信号を基底帯域信号に変換して基底帯域処理部１３２に伝送する。ここで、ＲＦ処理部１３１はＲＦトランシーバ（ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ）、増幅器（ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）、チューナ（ｔｕｎｅｒ）、オシレータ（ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）、デジタル信号処理機（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、ＣＯＤＥＣチップセット（ＣＯｄｉｎｇ ＤＥＣｏｄｉｎｇ ｃｈｉｐ ｓｅｔ）、加入者識別モジュール（ＳＩＭ，Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｉｄｅｎｔｉｔｙ Ｍｏｄｕｌｅ）カードなどを含む。

【0074】

外部ポート１４０は、携帯端末機が他の装置と直接連結されるかネットワークを介して他の装置と連結されるようにする連結インタフェースを含む。例えば、外部ポート１４０は電子機器の充電のための充電インタフェースを含む。

【0075】

オーディオ処理部１５０は、スピーカ（ｓｐｅａｋｅｒ）及びマイクロフォンを介してユーザと携帯用電子装置１００との間のオーディオパケットを形成し、オーディオインターフェースを提供する。

【0076】

入出力制御モジュール１６０は、周辺インタフェース１２３とディスプレーモジュールを含む表示部１７０との間、或いは、周辺インタフェース１２３と本発明によるキー入力ボタン１８１、タッチパネル１８２、及びペンタッチパネル１８３を含む入力装置１８０との間のインタフェースを提供する。この際、入出力制御モジュール１６０はタッチパネル及びペンタッチパネルから入力された入力情報に応じてタッチ座標を決定するドライバＩＣをそれぞれ含んでもよい。

【0077】

表示部１７０は、グラフィックソフトウェアモジュール１１３の制御に応じて携帯用電子装置１００の状態情報、ユーザの入力する文字、動画（ｍｏｖｉｎｇ ｐｉｃｔｕｒｅ）及び画像（ｓｔｉｌｌ ｐｉｃｔｕｒｅ）などを表示する。また、表示部１７０は入力装置のタッチパネルとペンタッチパネルに入力されたタッチ情報を表示する。特に、前記プロセッサモジュール１２０が、制御によって、現在入力されているタッチペンの入力周波数に対応する線の太さを出力する。

【0078】

本発明の多様な実施形態によるタッチペン及び電子装置は、タッチペンの操作途中にスライドボタンによって容易に操作可能であるため、タッチペンで入力したデータの連続的で詳細な出力を可能にすることで、ユーザの操作の利便性が向上され、結果として装置の信頼性向上に貢献する。

【0079】

特許請求の範囲に記載された範囲内にありながらもこのような実施形態を変更する多様な方式が確かに存在する。言い換えると、以下の特許請求の範囲を逸脱することなく本発明を実施する他の多くの方式が存在する可能性がある。

【0080】

例えば、本実施形態では、スライディングキーボタン７１の垂直方向に２つのばねを適用してスライディングボタンが元の位置に戻ることを説明したが、ばね装置がなく、スライディングキーボタンが復元されなくても、対応する線の太さを表示することができる。なお、タッチペン入力モードでタッチペン入力イベントが一定時間以上発生しない場合、線の太さがデフォルト値又は予め設定された線の太さに戻ってもよい。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5a】

【図5b】

【図5c】

【図6】

【図7a】

【図7b】

【図8】

【図9】