볼베어링을 이용한 필기입력 기술의 경우 원활한 회전 및 뛰어난 감도 확 보를 위한 볼베어링 제조를 위해 우수한 금형제작 기술이 필요하다. 또한, 볼 회전 상태의 검출을 위한 광학이미지 센서 기술, 그리고 괘적 추적을 통 한 문자 인식 기술 등이 함께 요구된다. 따라서 기계, 광학, 전자, S/W 기술 이 복합적으로 요구되는 특성이 있다.
<그림 1-3> 볼베어링을 이용한 필기입력 기구의 요소기술
• 금형제조기술
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• 광학이미지센싱
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• 문자인식기술
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휴대폰용 필기입력 장치
또한, 휴대폰용 필기입력 장치를 타겟으로 하고 있으므로 휴대폰에 장착 가능한 소형화 기술이 요구된다. 특히 타겟이 휴대폰이기 때문에 휴대폰 기 술의 발전방향과 제품의 개발방향에 따라 사용되는 형태, 크기, 용도 등이 좌우되는 종속적인 기술이라는 특성이 있다.
3. 응용분야
볼펜타입의 필기입력 장치를 이용할 경우 사용자들이 게임, 무선인터넷, 동 영상 재생, 스케줄 관리 기능 등 날로 복잡해지고 있는 휴대용 통신장치의 부가기능을 쉽게 활용할 수 있다. 따라서, 필기입력 장치의 응용분야로는 일 반 휴대폰, PDA, 휴대용 게임기, PMP(Portable Media Player) 등을 들 수 있다. 특히, 필기인식 기능을 가능하게 되기 때문에 메모기능 및 그림 그리 기 기능 등 기존의 입력장치로는 다소 까다로운 기능들이 제공될 수 있어 최근 기술개발이 이루어지고 있는 지상파 DMB 방송 및 위성 DMB 방송, 무 선 인터넷 서비스 등의 시장 창출을 가속화시키는 효과가 있을 것으로 기대 되고 있다.
제 2 절 기술현황과 전망
1. 국내외 기술개발 동향
국내외에서 볼펜타입 필기입력 장치에 대한 기술개발 사례는 극소수이다.
해외의 경우 이스라엘의 OTM Technology 사에서 V-Pen이라는 이름으로 볼 펜타입의 필기입력 기술을 개발하였다. V-Pen은 <그림 1-4>에 나타난 바와 같이 압력센서, ASIC, 스타일러스 팁, 모드 버튼으로 구성되어 있는데, 펜 혹 은 목표 기기에 입력되어 있는 ICR(In-line character recognition) 소프트웨어 가 손으로 쓴 글씨를 인식하여 ASCII 글자로 변환시켜 주는 역할을 하게 된 다. 그리고, 인식된 정보는 블루투스 기술을 이용해 목표 기기로 전송하는 특징을 지니고 있다. 이 기술은 압력센서를 이용해 문자를 인식하는 것을 특 징으로 하며, 아직까지 외장형을 띠고 있다.
<그림 1-4> OTM Technology사의 V-Pen
자료: OTM Technology 홈페이지
국내의 경우에는 반도체 및 시스템 개발을 주로 해오던 (주)아와시스템에 서 볼베어링과 광학 이미지 센싱기술을 이용한 볼펜타입의 필기입력 장치를 개발하려는 시도가 있었다. 그러나 기술개발 도중 특허 선행권리 문제로 인 해 중도에서 포기하고 말았다.
2. 대체기술 및 경쟁기술 동향
가. 타블렛방식의 펜 입력장치
전자기기 입력장치로 가장 많이 사용되는 기술 중의 하나로서 타블렛 방식 의 펜 입력장치의 경우 현재 사용되고 있는 입력장치 중 필기입력과 그리기 입력에 가장 정확한 성능을 지니고 있다. 일반적으로 디스플레이와 1:1 매핑 이 되는 절대좌표를 가지는 타블렛과 펜이 한 조로 구성되어 있다. 이로 인 해 이동성이나 휴대성에 문제를 안고 있어 휴대기기에 적용되기에는 다소 곤란한 측면이 있다. 또한, PDA의 입력장치로 가장 많이 사용되는 스타일러 스 펜의 경우 디스플레이 내부에 좌표를 인식할 수 있는 패널(Panel)이 장착
되어 있어야 하므로, 디스플레이 위에서만 사용해야 하는 문제점을 안고 있 다. 반면 핸드폰의 입력장치인 키패드의 경우 필기 또는 그리기 입력에 불가 능하다는 단점을 안고 있다.
나. 터치스크린
1990년대 하반기를 지나면서 여러 가지 뚜렷한 동향으로 인해 터치스크린 시장이 빠른 속도로 성장함에 따라 터치스크린의 가격이 꾸준히 내려가고 있으며, 터치스크린 성능은 훨씬 빠르게 향상되고 있다. 터치스크린 가격/성 능 대비에 있어서 이와 같은 바람직한 변화로 인해 사용자와 친숙한 인터페 이스를 제공함으로써 활용이 점차 확대되고 있는 추세에 있다.
터치 스크린은 사람이 손이나 펜 등 기타 기구를 이용해 스크린을 건드릴 경우 이에 반응하는 컴퓨터 디스플레이 화면으로서, 일반적으로 화면에 나타 난 그림이나 글자에 사용자가 손가락을 갖다댐으로써 컴퓨터와 상호작용을 할 수 있는 장치이다(<그림 1-5> 참조). 터치 스크린은 정보 제공장치나 컴 퓨터 기반의 교육훈련 장치, 마우스나 키보드를 조작하기 어려워하는 사람들 을 돕기 위해 설계된 시스템 등에 주로 사용된다. 터치 스크린 기술은 웹브 라우저와 같이 보통 마우스를 필요로 하는 응용프로그램에서, 사용자 인터페 이스의 대안의 하나로서 사용될 수 있다. 일부 응용프로그램들은, 종종 일반 적인 PC 프로그램에서보다 훨씬 더 커다란 크기의 아이콘들과 링크들을 가 지는 등, 터치 스크린 기술을 위해 특별하게 설계된다. 처음부터 터치 스크 린 기술이 내장된 모니터들이 활용되거나, 또는 개인들의 경우에는 터치 스 크린 키트를 구입할 수도 있다.
<그림 1-5> 터치스크린 기술의 예
일반적으로 터치 스크린 키트는 터치 스크린 패널, 제어기 및 소프트웨어 드라이버 등으로 구성된다. 터치 스크린 패널은 모니터의 외부에 부착되는 투명한 패널로서, 직렬 포트나 USB 포트 또는 컴퓨터 내부에 설치되는 버스 카드에 꼽을 수 있다. 터치 스크린 패널은 접촉 결과를 주시하고 있다가 이 신호들을 제어기로 보내는 역할을 하며, 제어기는 신호들을 처리한 다음 그 데이터를 프로세서로 보내게 된다. 소프트웨어 드라이버는 접촉 결과들을 마 우스 이벤트로 해석하는 역할을 한다.
터치스크린을 사용할 경우 장점을 설명하면 다음과 같다.
․특별한 훈련을 받지 않고도 컴퓨터나 기타 기기를 곧 바로 사용할 수 있 음.
․사용자들이 분명하게 정의된 메뉴에서 선택하기 때문에 운영자가 실질적 으로 오류를 범하지 않음.
․키보드와 마우스가 종종 손상을 입는 열악한 환경에서도 견뎌낼 수 있을 만큼 견고함.
․텍스트 중심의 인터페이스를 사용하지 않고도 모든 종류의 디지털 매체 에 빠르게 액세스할 수 있음.
․입력 장치가 모니터에 완전히 통합되어 있기 때문에 데스크톱 등과 같이 공간 낭비가 없음.
터치 스크린 기술에는 크게 저항성, 표면파, 전기용량성 세 가지 형태로 나 눌 수 있는데, 각 기술별 특징은 아래와 같다.
․저항성: 저항성 터치 스크린 패널은 전기적으로 도체이면서 저항성이 있 는 얇은 금속성 계층으로 쌓여 있으므로, 전류 변화를 일으키는 접촉을 주시했다가 처리를 위해 그것을 제어기로 보낸다. 저항성 터치 스크린 패널은 일반적으로 보다 알맞은 가격 대에 속해 있 지만, 투명도가 75% 정도에 불과하며 코팅된 계층이 날카로운 물 체 등으로 인해 상처가 생길 수 있는 단점이 있다. 그러나, 저항 성 터치 스크린 패널은 먼지나 물과 같은 외부 요소들에 의해 영 향을 받지는 않는다.
․표면파: 표면파 기술은 터치 스크린 패널 위로 지나가는 초음파를 사용한 다. 패널이 접촉되었을 때 일부 파가 흡수되는데, 초음파 내의 이 러한 변화가 발생한 접촉 위치를 기록하고 처리를 위해 제어기에 이 정보를 보낸다. 초음파 터치 스크린 패널은 세 가지 중에서 가 장 진보된 형태이지만, 외부 요소들에 의해 손상을 입을 수 있는 단점이 있다.
․전기용량성 : 전기용량성 터치 스크린 패널은 전하를 저장하는 재료로 코 팅된다. 패널이 접촉되면 적은 량의 전하가 접촉지점으로 이 끌린다. 이 때 패널의 각 모퉁이에 위치한 회로들이 전하를 측정하여 처리를 위해 이 정보를 제어기로 보낸다. 전기용량 성 터치 스크린 패널은 손가락이나 철필 등을 사용할 수 있 는 저항성이나 표면파 패널과는 달리 반드시 손가락으로 접 촉해야만 한다. 전기용량성 터치 스크린은 외부 요소들에 의 해 영향을 받지 않으며 높은 투명도를 가지고 있다.
터치스크린 기술 중 5선 저항방식 및 표면파(초음파)방식 디스플레이는 장 갑 낀 손으로도 작동할 수 있어, 장갑을 끼고 작업을 수행하는 음식 취급업 자, 병원 직원, 공장 직원 등이 상주하는 곳에 선택의 여지없이 사용되고 있 다.
최근 저항성 방식 중 각광을 받고 있는 기술인 5선 저항방식 터치스크린은 비용 대비 효과가 뛰어나고 레스토랑, 공장, 병원과 같이 장비가 오염 물질 및 액체에 저항력이 있어야 하는 환경에서 주로 사용되고 있다. 5선 저항방 식 기술에서는 각 터치스크린이 디스플레이의 정확한 앞면 모양으로 주조된 유리판 한 장으로 구성되어, 기저 유리 층은 투명한 전도층으로 코팅되고 맑 고 하드 코팅된 플라스틱 시트로 씌워진다. 커버 시트는 작은 분리자 점으로 유리 위에 부착되고 두께는 1000 분의 1인치 정도로서 사용자가 터치스크린 을 터치할 때 플라스틱 시트의 전도 내부 표면이 기저 유리와 접촉, 콘트롤 러에서 접촉 지점을 감지하여 100분의 1초 내에 X 및 Y 좌표를 계산한다.
이와 함께 터치스크린 응용 프로그램의 경우 사용자의 응용 프로그램을 전
이와 함께 터치스크린 응용 프로그램의 경우 사용자의 응용 프로그램을 전