스타일러스 (컴퓨팅)

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1. 개요
2. 역사
- 2.1. 초기 기계식 스타일러스
- 2.2. 전자식 스타일러스의 등장
3. 종류
4. 활용
참조

1. 개요

스타일러스는 컴퓨터 인터페이스에 사용되는 입력 장치로, 초기에는 계산기에서 사용되었으며, 현재는 터치스크린 기기에서 널리 사용된다. 1643년 파스칼의 계산기에서 처음 사용되었고, 이후 기계식 계산 장치와 전자식 스타일러스로 발전했다.

스타일러스는 크게 정전식, 능동식, 저항막 방식 세 가지 종류로 나뉜다. 정전식 스타일러스는 전도성 팁을 사용하여 터치스크린에서 손가락처럼 작동하며, 능동식 스타일러스는 디지털 부품을 내장하여 필압, 기울기 감지 등 고급 기능을 제공한다. 저항막 방식 스타일러스는 화면에 압력을 가하여 작동한다.

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스타일러스 (컴퓨팅)
개요
유형	입력 장치
용도	터치스크린 장치에서 화면과 상호 작용 필기구
기술 정보
작동 방식	정전식 감압식
역사
최초 사용 시기	1957년, 라이트 펜의 형태로
특징
장점	정확한 입력 가능 화면에 직접적인 접촉 방지
단점	분실 위험 추가적인 휴대 필요
종류
수동 스타일러스	터치스크린에 압력을 가하여 작동
능동 스타일러스	전자 부품 내장 블루투스 연결 지원
관련 기술
관련 기술	터치스크린

2. 역사

스타일러스는 17세기 파스칼의 계산기에서 그 초기 형태를 찾아볼 수 있으며, 이후 아리스모미터, 애디에이터와 같은 기계식 계산 장치에 사용되었다. 1957년 톰 다이몬드가 시연한 스타일레이터는 최초의 전자식 스타일러스이다.^[7]^[8]

2. 1. 초기 기계식 스타일러스

1643년, 스타일러스가 컴퓨터와 관련되어 처음 사용된 것은 파스칼의 계산기에서였다.^[4] 이 장치는 회전식 다이얼을 가지고 있었고, 선택된 숫자에 따라 다이얼이 회전했다. 기어, 드럼 및 정교한 설계를 통해 덧셈, 뺄셈, 곱셈, 나눗셈(9의 상수 사용)이 가능했다. 스타일러스는 이 다이얼을 돌리는 데 사용되었다.

이후 이러한 유형의 장치로는 1860년대의 아리스모미터와 1920년대의 애디에이터가 있다.^[5] 애디에이터는 케이스 안에 들어 있는 작은 강성 금속 조각을 스타일러스를 사용하여 움직이는 휴대용 기계식 계산기였다. 금속 조각 측면에는 결과를 표시하는 숫자가 보였다. 덧셈, 뺄셈, 곱셈, 나눗셈이 가능했다. 1967년에는 HEXADAT 모델^[6]이 있었는데, 프로그래밍에 사용될 수 있도록 16진수에 4가지 연산을 적용할 수 있었다.

2. 2. 전자식 스타일러스의 등장

1957년 톰 다이몬드가 스타일레이터를 시연하면서 전자식 스타일러스가 처음 등장했다.^[7]^[8]

3. 종류

스타일러스는 크게 정전식, 능동식, 저항막 방식의 세 가지 종류로 나눌 수 있다.
정전식 스타일러스는 사람의 손가락처럼 작동하도록 설계되어, 끝부분이 고무나 전기가 통하는 폼, 구리 같은 금속으로 만들어진다. 별도의 전원이 필요 없으며, 스마트폰이나 태블릿 컴퓨터에서 흔히 쓰이는 정전식 터치스크린을 포함해 손가락으로 사용할 수 있는 모든 멀티 터치 화면에서 사용할 수 있다. 하지만, 고무나 폼으로 된 끝부분은 크기가 커서 정밀한 작업에는 어려움이 있을 수 있다.^[9]

이 스타일러스는 화면의 정전기장을 변화시켜 작동하는데, 화면은 펜의 압력이나 기울기를 감지하지 못하고, 스타일러스, 손가락, 손바닥의 입력을 구별하지 못한다.^[10] 정전식 스타일러스는 전기가 통하는 재료(주로 금속 막대나 통)로 만들어져 손과 팁 사이의 전하를 전달한다. 디지털 부품이 없어 저렴하게 만들 수 있으며, 집에서 쉽게 구할 수 있는 재료로 직접 만들 수도 있다.^[11] 정전식 화면은 여러 손가락을 동시에 인식하는 스마트폰과 멀티 터치 화면에서 널리 사용된다.^[12]
능동식 스타일러스(액티브 펜, 디지털 펜^[2])는 펜 안에 전자 부품이나 회로가 들어 있어 터치 장치의 디지털 변환기와 통신한다. 이러한 통신을 통해 필압 감지, 기울기, 버튼 프로그래밍, 손바닥 인식, 지우개 기능, 설정 저장, 데이터 전송 등과 같은 고급 기능을 사용할 수 있다. 능동식 스타일러스가 작동하려면 디지털 부품의 프로토콜이 디지털 변환기 기술과 맞아야 한다. 전원은 배터리를 사용하거나 유도 방식으로 작동한다.

제조사마다 다른 프로토콜을 사용하여 그래픽 태블릿이나 멀티 터치 장치의 디지털 변환기와 통신한다. 펜의 디지털 프로토콜이 장치의 디지털 변환기와 일치해야 펜의 입력이 장치에 인식된다.
저항막 방식 스타일러스는 화면에 압력을 가해 두 층(전기가 통하는 층과 저항 층)을 접촉시켜 터치를 인식한다.

3. 1. 정전식 스타일러스 (Capacitive Stylus)

정전식 스타일러스는 고무나 전도성 폼, 구리와 같은 금속으로 만들어진 팁을 사용하여 손가락을 모방한다. 전원이 필요하지 않으며 스마트폰과 태블릿 컴퓨터에서 흔히 사용되는 정전식 화면을 비롯하여 손가락을 사용할 수 있는 모든 멀티 터치 표면에서 사용할 수 있다. 고무 또는 폼으로 만들어진 스타일러스 팁은 종종 크기가 커서 정확한 메모나 그림을 그리기가 다소 어렵다.^[9]

정전식 스타일러스는 화면의 정전기장을 왜곡시켜 작동한다. 정전식 스타일러스(및 사람의 손가락)로부터 입력을 받는 화면은 펜으로 가해지는 압력, 펜의 기울기를 등록할 수 없으며, 정전식 스타일러스, 손가락 또는 손바닥의 입력을 구분할 수 없다. 이 모든 터치를 화면상의 표시로 등록한다.^[10]

정전식 스타일러스는 손과 고무^[10] 또는 구리와 같은 금속 팁 사이에서 전하를 전달하기 위해 전도성 재료(일반적으로 금속 막대 또는 배럴 형태)로 만들어진다. 디지털 구성 요소가 없기 때문에 정전식 스타일러스는 비용 효율적으로 제조할 수 있다. DIY 정전식 스타일러스는 가정에서 구할 수 있는 재료로도 만들 수 있다.^[11]

정전식 화면은 여러 손가락의 동시 사용이 감지되는 스마트폰 및 멀티 터치 표면에서 매우 널리 사용된다.^[12] 정전식 스타일러스는 손가락으로부터 입력을 받는 모든 멀티 터치 표면에서 작동하는 경향이 있다.

3. 2. 능동식 스타일러스 (Active Stylus)

능동식 스타일러스(액티브 펜, 디지털 펜^[2])는 펜 내부에 디지털 부품 또는 회로를 포함하여 터치 장치의 디지털 변환기와 통신한다. 이러한 통신을 통해 필압 감지, 기울기, 프로그래밍 가능한 버튼, 손바닥 감지, 지우개 팁, 설정 기억, 쓰기 데이터 전송과 같은 고급 기능을 사용할 수 있다. 능동식 스타일러스가 작동하려면 디지털 구성 요소 프로토콜이 상호 작용하는 디지털 변환기 기술과 일치해야 한다. 능동식 스타일러스는 탈착식 또는 충전식 배터리로 전원을 공급받거나 유도 방식으로 수동적으로 작동한다.

능동식 스타일러스는 그래픽 태블릿 또는 멀티 터치 장치의 디지털 변환기와 통신하기 위해 제조사별로 서로 다른 프로토콜을 사용한다. 펜의 디지털 프로토콜은 장치 디지털 변환기와 일치해야 하며, 그렇지 않으면 펜의 입력이 장치에 등록되지 않는다.

3. 3. 저항막 방식 스타일러스 (Resistive Stylus)

저항막 방식 스타일러스는 화면에 압력을 가하여 두 개의 층(전도성 층과 저항성 층)이 접촉하게 함으로써 작동하며, 터치 입력을 인식한다.

4. 활용

스타일러스는 필기, 그림 그리기, 게임 등 다양한 용도로 활용된다. 삼성 갤럭시 노트 시리즈, 갤럭시 S22 울트라, 닌텐도 DS Lite, LG Stylo 2 Plus 등 다양한 기기에 내장 또는 별도 판매 형태로 제공된다.

참조

_[1] 웹사이트 Giz Explains: The Magic Behind Touchscreens https://gizmodo.com/[...] 2008-08-13
_[2] 서적 Discovering Computers: Fundamentals https://books.google[...] Cengage Learning 2009-11-03
_[3] 뉴스 Windows Mobile: where's the love? And where's the sales figure? https://www.theguard[...] 2009-10-20
_[4] 웹사이트 CNUM - 8KU54-2.5 : P.245 - im.249 http://cnum.cnam.fr/[...]
_[5] 웹사이트 Addiator - Rechnerlexikon http://www.rechnerle[...]
_[6] 웹사이트 Addiator Hexadat - Rechnerlexikon http://www.rechnerle[...]
_[7] 웹사이트 Devices for reading handwritten characters http://users.erols.c[...] Proceedings of Eastern Joint Computer Conference 1957-12-01
_[8] 간행물 Devices for Reading Handwritten Characters https://history.stac[...] Association for Computing Machinery
_[9] 웹사이트 How Does a Stylus Pen Work? https://www.techwall[...] 2020-06-01
_[10] 웹사이트 The Science Behind Capacitive Styluses https://www.nelson-m[...] 2020-06-01
_[11] 웹사이트 How to make a capacitive stylus (photos) https://www.cnet.com[...] 2020-06-01
_[12] 뉴스 The Age of Touch Computing: A Complete Guide https://www.pcmag.co[...] 2008-12-15
_[13] 웹인용 Giz Explains: The Magic Behind Touchscreens https://gizmodo.com/[...] 2008-08-13
_[14] 서적 Discovering Computers: Fundamentals https://books.google[...] Cengage Learning 2009-11-03
_[15] 뉴스 Windows Mobile: where's the love? And where's the sales figure? https://www.theguard[...] 2009-10-20

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