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KR102286465B1 - 전자 샤프펜 - Google Patents

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KR102286465B1
KR102286465B1 KR1020190108113A KR20190108113A KR102286465B1 KR 102286465 B1 KR102286465 B1 KR 102286465B1 KR 1020190108113 A KR1020190108113 A KR 1020190108113A KR 20190108113 A KR20190108113 A KR 20190108113A KR 102286465 B1 KR102286465 B1 KR 102286465B1
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sharp
cartridge
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camera module
mechanical pencil
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주식회사 네오랩컨버전스
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Abstract

제 1 바디부는 내부에 구비된 샤프심을 통하여 필기 가능한 샤프 카트리지, 상기 샤프 카트리지를 통한 사용자의 필기를 인식할 수 있는 카메라 모듈, 카메라 모듈과 연결되는 기판부, 기판부 및 카메라 모듈에 전원을 공급하기 위한 전원부를 수용하고, 제 2 바디부는 샤프 카트리지에서 샤프심을 안출하기 위한 푸시 버튼부 및 푸시 버튼부의 하단부에 결합되어 있고, 샤프 카트리지가 지면에 대향하는 압력을 검출하기 위하여 샤프 카트리지에 접촉 가능한 압력 센서부를 수용하는 전자 샤프펜으로서, 샤프 카트리지 리필을 위하여, 제 1 바디부 및 제 2 바디부가 분리된 전자 샤프펜을 개시하고 있다.

Description

전자 샤프펜{Electronic sharp pen}
본 발명은 전자 샤프펜에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 샤프 카트리지 교체 또는 샤프심 리필을 위하여 전자 샤프펜의 바디가 분리되는 전자 샤프펜에 관한 것이다.
최근에는 코드가 인쇄된 또는 코드가 없는 노트 또는 인쇄물에 전자펜으로 필기를 하는 경우, 이를 스마트폰과 같은 장치에서 디지털적으로 필기를 복원하는 기술이 공개되어 있다. 전자펜이 코드가 있는 인쇄물에서 필기를 하는 경우, 전자펜이 스트로크의 궤적에 따라 코드를 읽어 코드 정보를 획득한 후, 전자펜과 연결된 외부 장치에 코드 정보를 송신한다. 외부 장치는 수신한 코드 정보에 따라 스트로크의 위치 정보를 파악하고, 위치 정보에 따라 필기 궤적을 생성하여 이를 화면에 표시한다.
현재는 잉크가 내포된 잉크 카트리지 펜팁이 사용되고 있다. 이 경우, 펜팁은 전자펜에 포함된 자석에 의하여 고정되고, 펜팁을 전자펜에서 뽑아서 교체를 하고 있다.
그러나, 샤프 카트리지의 경우, 샤프심을 안출하기 위하여 스프링 구조가 이용되고 있다. 샤프심을 안출하기 위하여 샤프 카트리지의 하방으로 외력을 가해야 하며, 이 경우, 샤프 카트리지 내의 스프링에 탄성력이 작동하기 위해서는 샤프 카트리지 하단을 지지할 수 있는 구조가 필요하다. 샤프심 보충을 위하여 샤프 카트리지가 배출되어야 하는데, 현재 전자펜 구조에 샤프 카트리지를 적용하는 경우, 샤프 카트리지를 배출할 수 없게 되거나, 샤프심을 리필하는 것이 곤란하게 된다. 따라서, 전자펜에 샤프 카트리지를 적용하기 위해서는 새로운 구조의 전자펜 설계가 요구된다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 전자펜에 샤프 카트리지를 적용하는 경우, 샤프 카트리지의 리필 또는 교체를 용이하게 하기 위하여 전자펜의 바디가 분리되는 구조를 갖는 전자 샤프펜을 제공하는데 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따라, 전자 샤프펜은 내부에 구비된 샤프심을 통하여 필기 가능한 샤프 카트리지; 상기 샤프 카트리지를 통한 사용자의 필기를 인식할 수 있는 카메라 모듈; 상기 카메라 모듈과 연결되는 기판부; 상기 기판부 및 상기 카메라 모듈에 전원을 공급하기 위한 전원부; 상기 샤프 카트리지, 카메라 모듈, 기판부 및 전원부를 수용하는 제 1 바디부; 상기 샤프 카트리지에서 상기 샤프심을 안출하기 위한 푸시 버튼부; 상기 푸시 버튼부의 하단부에 결합되어 있고, 상기 샤프 카트리지가 지면에 대향하는 압력을 검출하기 위하여 상기 샤프 카트리지에 접촉 가능한 압력 센서부; 및 상기 푸시 버튼부 및 상기 압력 센서부를 수용하는 제 2 바디부를 포함하고, 상기 제 1 바디부 및 상기 제 2 바디부는 분리되어 있다.
상기 제 1 바디부 및 상기 제 2 바디부는 힌지를 통하여 연결되어 있을 수 있다.
상기 제 1 바디부는 상기 샤프 카트리지의 외주면에 소정의 식별자가 인쇄되어 있고, 상기 소정의 식별자를 인식하여 상기 샤프 카트리지의 정보를 검출할 수 있는 카트리지 검출부를 더 포함할 수 있다.
전자 샤프펜은 상기 제 1 바디부의 일단부에 결합되며, 상기 카메라 모듈이 필기를 인식할 수 있도록 홀을 가지며, 일단부에 지우개를 구비하고 있는 캡을 더 포함할 수 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따라, 전자 샤프펜은 내부에 구비된 샤프심을 통하여 필기 가능한 샤프 카트리지; 상기 샤프 펜팁을 통한 사용자의 필기를 인식할 수 있는 카메라 모듈; 상기 카메라 모듈과 연결되는 기판부; 상기 기판부 및 상기 카메라 모듈에 전원을 공급하기 위한 전원부; 상기 샤프 카트리지에서 상기 샤프심을 안출하기 위한 푸시 버튼부; 상기 푸시 버튼부의 하단부에 결합되어 있고, 상기 샤프 카트리지가 지면에 대향하는 압력을 검출하기 위하여 상기 샤프 카트리지에 접촉 가능한 압력 센서부; 및 상기 샤프 카트리지, 카메라 모듈, 기판부, 전원부, 푸시 버튼부 및 압력 센서부를 수용하는 메인 바디부를 포함하고, 상기 메인 바디부의 하단부는 분리 가능하다.
본 발명에 의한 경우, 전자펜의 바디가 분리됨으로써, 사용자는 용이하게 샤프심을 리필하거나 샤프 카트리지를 교체할 수가 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 전자 샤프펜의 내부에서 배터리를 아래에 배치함으로써, 무게중심을 낮춤으로 인하여 필기의 안정감을 더하는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 샤프 카트리지의 식별자에 의하여 샤프 카트리지의 정보를 검출함으로써, 사용자 편의성을 증대시켰다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 샤프펜의 구조를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 샤프 카트리지에 관한 도면이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자 샤프펜의 구조를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자 샤프펜의 구조를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전자 샤프펜의 구조를 개략적으로 나타내는 도면이다.
첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 샤프펜의 구조를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 3은 샤프 카트리지에 관한 도면이다. 여기에서, 도 1은 전자 샤프펜의 제 1 바디부 및 제 2 바디부가 분리되어 있는 형태의 도면이고, 도 2는 제 1 바디부 및 제 2 바디부가 결합되어 있는 형태의 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 전자 샤프펜은 제 1 바디부(100) 및 제 2 바디부(200)로 구성되어 있으며, 제 1 바디부(100)에는 샤프 카트리지(110), 카메라 모듈(120), 전원부(130) 및 기판부(140)가 수용되어 있으며, 제 2 바디부(200)에는 푸시 버튼부(210) 및 압력 센서부(220)가 수용되어 있다.
도 3을 참조하면, 샤프 카트리지(110)는 내부에 구비된 샤프심(111)을 샤프 카트리지(110)의 일단부에 있는 샤프펜촉(112)에 안출시켜 지면에 필기를 가능하게 한다. 샤프심(111)을 안출하기 위하여 스프링(113)이 이용되며, 샤프 카트리지(110)의 하방으로 외력을 가해, 스프링(113)이 동작하는 경우, 샤프심(111)이 샤프펜촉(112)에서 일정 길이씩 안출된다. 이 경우, 샤프 카트리지(110) 내의 스프링(113)에 탄성력이 작동하기 위해서는 샤프 카트리지(110)의 일단부를 지지할 수 있는 구조가 필요하다. 따라서, 샤프 카트리지(100)의 구조는 샤프펜촉(112)의 윗 부분이 넓어지는 구조로 되어 있으며, 넓어지는 부분이 제 1 바디부(100)에 의하여 지지된다. 샤프 카트리지(100)의 샤프펜촉(122)은 제 1 바디부(100)의 일단부에 노출되어 있다.
카메라 모듈(120)은 지면의 사용자의 필기를 인식할 수가 있다. 카메라 모듈(120)은 전자 샤프펜이 이동하는 동안, 소정의 시간 간격에 따라 지면 등에 제공되는 소정의 코드의 이미지를 획득하고, 획득된 이미지 내에 포함된 코드의 패턴을 해석하여 전자 샤프펜의 위치의 좌표 정보 및 좌표의 이동 정보를 획득한다. 전자 샤프펜은 획득된 좌표 정보 및 좌표의 이동 정보를 이용하여, 필기의 궤적을 인식할 수가 있다.
도면에 도시하지 않았지만, 전자 샤프펜은 조명 모듈을 더 포함할 수가 있다. 조명 모듈은 카메라 모듈(120)이 지면 등에 인쇄된 코드에 대한 이미지를 획득할 수 있도록 특정 주파수의 광을 필기가 이루어지는 지면 등을 향하여 조사한다. 예를 들어, 지면 등에 인쇄되어 있는 코드는 적외선을 흡수하는 잉크로 인쇄되어 있으며, 이 경우, 조명 모듈은 잉크에 흡수될 수 있는 광을 조사하고, 카메라 모듈(120)은 적외선 대역에 대한 이미지를 촬영할 수 있도록 구성되며, 카메라 모듈(120)은 적외선 대역만 통과시키는 적외선 필터를 구비하고 있을 수 있다.
기판부(140)는 카메라 모듈(120)과 연결되어 있으며, 전자 샤프펜의 모든 구성요소 및 동작을 제어할 수 있는 제어부를 포함한다. 또한, 기판부(140)는 전자 샤프펜의 동작에 필요한 다른 구성요소 또는 다른 모듈을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 샤프펜과 연결되는 디스플레이 장치와 통신할 수 있는 통신 모듈(미도시)를 더 포함할 수도 있다. 이와 다르게, 통신 모듈은 제 1 바디부(100)의 다른 위치에 별도로 배치될 수도 있고, 제 2 바디부(200)에 별도로 배치될 수도 있다. 통신 모듈은 카메라 모듈(120)에서 인식한 이미지에 기초하여 해석된 좌표 정보 또는 좌표 이동 정보를 외부의 디스플레이 장치로 전송하고, 이를 수신한 디스플레이 장치는 이에 기초하여 사용자의 필기를 복원하고 이를 표시하여 사용자에게 제공하게 된다.
전원부(130)는 카메라 모듈(120), 기판부(140) 등 전원이 필요한 모든 구성요소에 전원을 공급한다. 본 발명의 일 실시예에 따라 전원부(130)는 낮은 무게중심을 위하여 전자 샤프펜의 하단, 예를 들어, 카메라 모듈 상단에 위치시킬 수 있다.
제 1 바디부(100)는 카트리지 검출부(150)를 더 포함할 수 있다. 카트리지 검출부(150)는 샤프 카트리지(110)의 외주면에 인쇄되어 있는 식별자(114), 예를 들어, 소정의 코드를 검출하고 인식하여, 샤프 카트리지(110)의 정보를 검출한다. 식별자(114)는 샤프 카트리지(110)의 종류(예를 들어, 샤프심의 굵기, 컬러 또는 등급 등등)에 대한 정보를 나타낸다. 카트리지 검출부(150)는 식별자(114)를 광학적 또는 자기적 방식 등 다양한 방식을 통하여 센싱할 수가 있다. 카트리지 검출부(150)가 센싱한 샤프 카트리지(110)의 정보를 사용자에게 제공한다.
위에서 설명한 샤프 카트리지(110), 카메라 모듈(120), 전원부(130), 기판부(140) 및 카트리지 검출부(150)는 제 1 바디부(100)에 수용된다.
푸시 버튼부(220)는 샤프 카트리지(110)에서 샤프심을 안출하기 위하여, 푸시를 함으로써 샤프 카트리지(100)에 외력을 가한다. 소정의 깊이만큼 푸시가 된 경우, 샤프심은 소정의 길이만큼 안출되고, 그 후, 푸시 버튼부(220)는 원래의 위치로 복귀한다. 푸시 버튼부(220)의 상단부는 제 2 바디부(200)의 일단부에 노출되어 있다.
압력 센서부(220)는 푸시 버튼부(210)의 하단부에 구비되어 있으며, 제 1 바디부(100)에 수용되어 있는 샤프 카트리지(110)의 타단부에 접촉할 수 있다. 압력 센서부(220)는 사용자의 필기 시에 발생하는 압력을 검출할 수가 있다. 즉, 압력 센서부(220)는 사용자가 전자 샤프펜을 이용하여 필기 시, 전자 샤프펜, 즉, 샤프 카트리지(110)의 필기면에 대한 접촉이 발생하고, 이 경우 발생되는 압력을 검출할 수가 있다. 전자 샤프펜은 압력 센서부(220)를 통하여 검출되는 압력 값으로 필기가 이루어지는지를 검출할 수가 있고, 이를 통하여 필기 궤적을 생성하는데 사용한다.
제 2 바디부(200)는 푸시 버튼부(210) 및 압력 센서부(220)를 수용한다. 또한, 제 2 바디부(200)는 압력 센서부(220)를 제 1 바디부(100)의 기판부(140)와 연결할 수 있는 연결선(230)을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 제 1 바디부(100) 및 제 2 바디부(200)는 분리되어 있다. 기존의 전자펜 구조에 본 발명의 샤프 카트리지를 적용하는 경우, 샤프 카트리지를 배출할 수 없게 되거나, 샤프 카트리지에 샤프심을 리필하는 것이 불가능하게 된다. 따라서, 제 2 바디부(200)를 분리된 구조로 구성함으로써, 분리되어 있는 상태에서, 제 1 바디부(100)의 샤프 카트리지(110)의 타단부에 샤프심을 리필하거나, 샤프 카트리지(110) 자체를 배출하여 교체할 수가 있다.
그 후, 사용자는 제 1 바디부(100)의 타단부 및 제 2 바디부(200)의 타단부를 소정의 결합 구조를 통하여 견고하게 결합하여, 일체화된 전자 샤프펜을 사용하게 된다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자 샤프펜의 구조를 개략적으로 나타내는 도면이다. 여기에서, 도 4는 전자 샤프펜을 위에서 바라본 도면이고, 도 5는 전자 샤프펜을 옆에서 바라본 도면이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 분리되어 있는 제 1 바디부(100) 및 제 2 바디부(200)는 힌지(300)를 통하여 연결될 수 있다. 힌지(300)의 일단부는 제 1 바디부(100)의 내부에 걸리도록 배치되며, 힌지(300)의 타단부는 제 2 바디부(200)의 내부에 걸리도록 배치되어, 제 1 바디부(100) 및 제 2 바디부(200)는 분리되어 있지만, 힌지가 허락하는 범위에서는 인접하게 배치될 수 있다. 제 1 바디부(100) 또는 제 2 바디부(200)는 힌지(300)의 길이에 따라 상하로 이동할 수 있다. 제 1 바디부(100)의 샤프 카트리지(110)의 타단부가 돌출되어 있을 수 있기 때문에, 제 1 바디부(100) 또는 제 2 바디부(200)는 상 또는 하 방향으로 이동한 후, 서로 결합이 가능하다.
제 1 바디부(100) 및 제 2 바디부(200)가 분리되어 있는 경우, 사용자는 분실 위험을 가지게 된다. 이들이 힌지(300)를 통하여 연결되는 경우, 서로 인접하여 존재하기 때문에 사용자는 어느 하나를 분실한 위험을 방지하게 된다.
본 발명의 다른 실시예로, 제 2 바디부(200)의 푸시 버튼부(210) 및 압력 센서부(220)가 하방으로 내려와 있을 수도 있어, 도 4와 같이 제 1 바디부(100) 및 제 2 바디부(200)가 오픈 상태인 경우에는 기계적 또는 전자적 작동으로 인하여 푸시 버튼부(210) 및 압력 센서부(220)가 위로 올라가고, 도 5와 같이 푸시 버튼부(210) 및 압력 센서부(220)가 결합된 상태인 경우에는 기계적 또는 전자적 작동으로 인하여 푸시 버튼부(210) 및 압력 센서부(220)가 아래로 내려갈 수도 있다. 또한, 제 1 바디부(100) 및 제 2 바디부(200)의 타단부는 서로 대응되도록 사선 형태의 면을 가질 수도 있다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자 샤프펜의 구조를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6을 참조하면, 전자 샤프펜은 캡(400)을 더 포함할 수 있다. 캡(400)은 제 1 바디부(100)의 일단부, 즉, 샤프 카트리지(110)의 일단부 및 카메라 모듈(120)이 조사되는 부분에 끼워진다.
캡(400)의 끝단에는 지우개(410)가 구비될 수 있다. 이 경우, 캡(400)을 끼움으로써, 사용자는 전자 샤프펜을 지우개로 사용할 수가 있다.
캡(400)은 카메라 모듈(120)이 필기를 인식할 수 있도록, 즉, 필기가 이루어지는 지면 등의 이미지를 획득할 수 있도록 홀(420)을 가질 수 있으며, 홀(420)에는 투명 윈도우가 배치되어 있을 수 있다.
캡(400)은 식별자를 포함할 수 있고, 전자 샤프펜은 식별자를 인식함으로써, 캡(400)이 끼워진 것을 인식할 수가 있다. 예를 들어, 캡(400)의 소정의 부분에 자석이 배치되고, 전자 샤프펜에 자력을 감지할 수 있는 모듈이 있어, 이를 감지하는 경우, 전자 샤프펜은 캡(400)이 끼워진 것을 인지할 수가 있다.
캡(400)이 끼워진 채 전자 샤프펜이 지면 등을 이동하는 경우, 카메라 모듈(120)은 지면 등에서 이미지를 획득하고, 이를 기초로 좌표 정보를 해석한다. 전자 샤프펜은 좌표 정보를 통신 가능한 디스플레이 장치에 송신하고, 디스플레이 장치는 좌표 정보에 따른 전자 샤프펜의 이동 궤적에 따라 표시된 필기 궤적을 지우는 지우개 모드로 작동할 수가 있다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전자 샤프펜의 구조를 개략적으로 나타내는 도면이다. 여기에서, 도 7은 전자 샤프펜의 메인 바디부 전체의 도면이고, 도 8은 전자 샤프펜의 메인 바디부의 하단부의 일정 부분이 분리된 도면이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 도 1 및 도 2와 같이, 전자 샤프펜의 구성요소가 제 1 바디부(100) 및 제 2 바디부(200)에 분리되어 배치된 것이 아니라, 샤프 카트리지(710), 카메라 모듈(720), 전원부(730), 기판부(740), 카트리지 검출부(750), 푸시 버튼부(770) 및 압력 센서부(760)이 모두 메인 바디부(700)에 수용되어 있다. 가 수용되어 있다. 샤프 카트리지(710), 카메라 모듈(720), 전원부(730), 기판부(740), 카트리지 검출부(750), 푸시 버튼부(770) 및 압력 센서부(760)는 도 1 내지 도 3에 설명한 것과 동일한 기능을 하기에 설명은 생략하기로 한다.
메인 바디부(700)의 하단부의 일정 부분(800)만 분리될 수 있다. 하단부의 일정 부분(800)에는 위 샤프 카트리지(710), 카메라 모듈(720), 전원부(730), 기판부(740), 카트리지 검출부(750), 푸시 버튼부(770) 및 압력 센서부(760)는 수용되지 않는다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 이 경우에도 하단부의 일정 부분(800)만 분리시킴으로써, 샤프 카트리지(710) 자체를 배출하여 교체할 수가 있다.
그 후, 사용자는 하단부의 일정 부분(800)를 소정의 결합 구조를 통하여 메인 바디부(700)에 견고하게 결합하여, 일체화된 전자 샤프펜을 사용하게 된다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 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.
제 1 바디부: 100 제 2 바디부: 200
샤프 카트리지: 110 카메라 모듈: 120 전원부: 130
기판부: 140 카트리지 검출부: 150
푸시 버튼부: 210 압력 센서부: 220 연결선: 230

Claims (5)

  1. 내부에 구비된 샤프심을 통하여 필기 가능한 샤프 카트리지;
    상기 샤프 카트리지를 통한 사용자의 필기를 인식할 수 있는 카메라 모듈;
    상기 카메라 모듈과 연결되는 기판부;
    상기 기판부 및 상기 카메라 모듈에 전원을 공급하기 위한 전원부;
    상기 샤프 카트리지, 카메라 모듈, 기판부 및 전원부를 수용하는 제 1 바디부;
    상기 샤프 카트리지에서 상기 샤프심을 안출하기 위한 푸시 버튼부;
    상기 푸시 버튼부의 하단부에 결합되어 있고, 상기 샤프 카트리지가 지면에 대향하는 압력을 검출하기 위하여 상기 샤프 카트리지에 접촉 가능한 압력 센서부; 및
    상기 푸시 버튼부 및 상기 압력 센서부를 수용하는 제 2 바디부를 포함하고,
    상기 제 1 바디부 및 상기 제 2 바디부는 분리되어 있으며, 힌지를 통하여 연결되어 있고, 상기 힌지는 길이에 따라 상하로 이동 가능한 것을 특징으로 하는 전자 샤프펜.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 바디부는 상기 샤프 카트리지의 외주면에 소정의 식별자가 인쇄되어 있고, 상기 소정의 식별자를 인식하여 상기 샤프 카트리지의 정보를 검출할 수 있는 카트리지 검출부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 샤프펜.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 바디부의 일단부에 결합되며, 상기 카메라 모듈이 필기를 인식할 수 있도록 홀을 가지며, 일단부에 지우개를 구비하고 있는 캡을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 샤프펜.
  5. 삭제
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