KR101358355B1 - Touch pad - Google Patents
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Abstract
터치 패드가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패드는, 터치 동작의 입력을 위한 터치면이 노출되게 마련되는 터치 프레임; 터치 프레임의 일측에 배치되며, 표면에 적어도 하나의 전극이 마련되는 회로기판; 및 터치 프레임과 회로 기판 사이에 배치되며, 터치면에 대한 터치 동작 시 전극 쪽으로 탄성 변형되고 터치 동작이 소멸되면 원위치로 복귀되도록 탄성력을 갖는 탄성체를 포함한다.A touch pad is disclosed. According to an embodiment of the present invention, a touch pad includes: a touch frame provided to expose a touch surface for inputting a touch operation; A circuit board disposed on one side of the touch frame and provided with at least one electrode on a surface thereof; And an elastic body disposed between the touch frame and the circuit board, the elastic body elastically deforming toward the electrode during the touch operation on the touch surface and returning to its original position when the touch operation disappears.
Description
본 발명은, 터치 패드에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 포인터에 의한 포인팅의 정확도와 반복성이 현존하는 터치 패드보다 우수하여 포인팅 동작뿐만 아니라 글씨 쓰기 혹은 그림 그리기 등의 다양한 기능이 부가될 수 있으며, 포인팅에 수반되는 터치위치뿐만 아니라 힘의 크기인 터치압력을 감지할 수 있는 부가적인 기능을 가짐으로써 사용자의 요구수준을 충족함은 물론 종래의 터치 패드에서 발생되던 다양한 불편함과 문제점을 개선할 수 있는 터치 패드에 관한 것이다.The present invention relates to a touch pad. More specifically, the accuracy and repeatability of pointing by a pointer are superior to existing touch pads, so that various functions such as writing or drawing may be added as well as a pointing operation. By having the additional function to sense the touch pressure which is the magnitude of force as well as the touch position accompanying the pointing, it can meet the user's requirement level and improve various inconveniences and problems that occurred in the conventional touch pad. To a touch pad.
터치 패드는 압력(힘) 감지기가 달려 있는 작은 평판으로 마우스를 대신하는 입력 장치이다.The touchpad is a small flat panel with a pressure (force) sensor that replaces the mouse.
터치 패널(혹은 터치 스크린)이 디스플레이 창을 통해서 포인팅을 하기 위한 장치인데 반해서 터치 패드는 디스플레이 창이 없는 상태에서 포인팅을 하는 입력 장치이다.While a touch panel (or touch screen) is a device for pointing through a display window, a touch pad is an input device for pointing without a display window.
이러한 터치 패드는 손가락이 직접 접촉하는 층, 연결된 회로판 층 등 몇 개의 층으로 구성된다. 손가락이 접촉한 처음 위치는 손가락의 움직임을 계속 파악할 수 있게 기록된다.Such a touch pad is composed of several layers, such as a layer in which a finger is in direct contact, a connected circuit board layer, and the like. The initial position where the finger contacts is recorded so as to keep track of the movement of the finger.
한편, 스마트 TV의 경우 많은 기능을 내재하고 있고 화면도 대형화 되고 있음에도 불구하고 메뉴 선택을 위한 포인팅 작업의 대부분을 화살표 키와 리모컨 상의 수많은 키를 이용하도록 구성되어 사용자가 큰 불편을 느끼고 있다. 특히, 메뉴 선택을 위한 포인터의 이동이나 프로그램 검색을 위한 문자 입력을 위해서는 많은 시간이 소요되고 많은 버튼의 조작이 필요하다.On the other hand, in the case of smart TV has many functions and the screen is enlarged, most of the pointing work for the menu selection is configured to use the arrow keys and a number of keys on the remote control, the user feels great inconvenience. In particular, the movement of the pointer for menu selection or the input of characters for program search takes a lot of time and requires the manipulation of many buttons.
노트북에 적용된 터치 패드의 경우 터치 동작을 전기적 신호로 감지하는 원리로 구성되어 키보드 입력 자세에서 사용자의 손이 터치 패드를 스치거나 근접한 경우 오동작이 빈번해 많은 불편함을 느껴 터치 패드의 기능을 끄고 노트북을 사용하는 사용자도 많다.The touch pad applied to the laptop is composed of the principle of detecting the touch operation as an electrical signal, so when the user's hand touches or approaches the touch pad in the keyboard input posture, malfunctions are frequent and it causes a lot of inconvenience. Many users use it.
전면 터치 패널이 적용되어 있지 않은 중저가 휴대폰의 경우 5방향 키 입력 장치 혹은 이와 유사한 형태의 버튼을 이용해 메뉴를 조작할 수 있도록 구성되어 있으나 터치 패널에 비해서는 직관적이지 못하고 기능도 제한적이어서 사용자 편이성 측면에서는 터치 패널보다 떨어진다.In the case of low-priced mobile phones without a front touch panel, the menu can be operated using a 5-way key input device or a similar type of button, but it is not intuitive and limited in function compared to the touch panel. It is lower than touch panel.
따라서 이와 같은 문제점들을 해결하기 위한 새로운 구조를 갖는 터치 패드의 개발이 필요한 실정이다.Therefore, there is a need for the development of a touch pad having a new structure to solve these problems.
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 포인터에 의한 포인팅의 정확도와 반복성이 현존하는 터치 패드보다 우수하여 포인팅 동작뿐만 아니라 글씨 쓰기 혹은 그림 그리기 등의 다양한 기능이 부가될 수 있으며, 포인팅에 수반되는 터치위치뿐만 아니라 힘의 크기인 터치압력을 감지할 수 있는 부가적인 기능을 가짐으로써 사용자의 요구수준을 충족함은 물론 종래의 터치 패드에서 발생되던 다양한 불편함과 문제점을 개선할 수 있는 터치 패드를 제공하는 것이다.Therefore, the technical problem to be achieved by the present invention is that the accuracy and repeatability of pointing by a pointer is superior to existing touch pads, so that various functions such as writing or drawing may be added as well as pointing operation, and touch accompanying the pointing By providing the additional function to detect the touch pressure, which is the size of force as well as the position, it provides a touch pad that not only meets the user's requirement level but also improves various inconveniences and problems that occurred in the conventional touch pad. It is.
본 발명의 일 측면에 따르면, 터치 동작의 입력을 위한 터치면이 노출되게 마련되는 터치 프레임; 상기 터치 프레임의 일측에 배치되며, 표면에 적어도 하나의 전극이 마련되는 회로기판; 및 상기 터치 프레임과 상기 회로 기판 사이에 배치되며, 상기 터치면에 대한 터치 동작 시 상기 전극 쪽으로 탄성 변형되고 상기 터치 동작이 소멸되면 원위치로 복귀되도록 탄성력을 갖는 탄성체를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 패드가 제공될 수 있다.According to an aspect of the invention, the touch frame provided to expose the touch surface for input of the touch operation; A circuit board disposed on one side of the touch frame and provided with at least one electrode on a surface thereof; And an elastic body disposed between the touch frame and the circuit board and having an elastic force to elastically deform toward the electrode when the touch operation with respect to the touch surface and to return to the original position when the touch operation is extinguished. May be provided.
상기 탄성체는, 외곽의 둘레 방향을 따라 형성되며, 상기 회로기판과의 조립 영역으로 사용되는 조립 파트; 및 상기 조립 파트의 반경 방향 내측에 형성되며, 상기 터치 동작 시 실질적으로 상기 전극 쪽으로 접근되도록 구동되는 구동 파트를 포함할 수 있다.The elastic body, the assembly part is formed along the circumferential direction of the outer periphery, used as an assembly area with the circuit board; And a driving part formed at a radially inner side of the assembly part and driven to approach substantially toward the electrode during the touch operation.
상기 탄성체는, 상기 조립 파트와 상기 구동 파트 사이에 형성되며, 상기 구동 파트에 탄성 변형 또는 복원력을 제공하는 탄성 파트를 더 포함할 수 있다.The elastic body may further include an elastic part formed between the assembly part and the driving part and providing an elastic deformation or restoring force to the driving part.
상기 탄성 파트에는 상기 탄성 변형 또는 복원력을 배가시키는 다수의 탄성 변형 또는 복원력 배가용 슬릿이 더 형성될 수 있다.The elastic part may further include a plurality of slits for doubling the elastic deformation or restoring force.
상기 다수의 탄성 변형 또는 복원력 배가용 슬릿은, 아크(arc) 형상, 직선 형상, 절곡 형상 중에서 선택된 적어도 어느 하나의 형상을 가질 수 있다.The plurality of elastic deformation or restoring force slit may have at least one shape selected from an arc shape, a straight shape, and a bent shape.
상기 다수의 탄성 변형 또는 복원력 배가용 슬릿은, 상기 탄성체의 전면에서 상호 대칭되게 규칙적으로 배열될 수 있다.The plurality of elastic deformation or restoring force multiplying slits may be regularly arranged symmetrically with respect to the front surface of the elastic body.
상기 탄성체의 구동 파트와 상기 터치 프레임 사이에 배치되며, 상기 터치 동작 시 실질적으로 상기 탄성체의 구동 파트를 가압하는 탄성체 가압부재를 더 포함할 수 있다.The elastic member may further include an elastic pressing member disposed between the driving part of the elastic body and the touch frame to substantially press the driving part of the elastic body during the touch operation.
상기 구동 파트와 상기 탄성 파트는 상호 이격되게 다수 개 마련될 수 있으며, 상기 탄성체 가압부재는 상기 구동 파트에 대응되게 다수 개 마련될 수 있으며, 상기 다수의 탄성체 가압부재와 상기 터치 프레임 사이에 배치되어 상기 다수의 탄성체 가압부재를 공용으로 가압하는 공용 가압 플레이트를 더 포함할 수 있다.The driving part and the elastic part may be provided in plural to be spaced apart from each other, and the elastic pressing member may be provided in plural corresponding to the driving part, and disposed between the plurality of elastic pressing members and the touch frame. It may further include a common pressure plate for pressing the plurality of elastic body pressure members in common.
상기 탄성체 가압부재는 상기 탄성체의 구동 파트의 사이즈에 대응되는 사이즈를 가질 수 있으며, 상기 탄성체 가압부재는 상기 터치 프레임에 결합될 수 있다.The elastic pressing member may have a size corresponding to the size of the driving part of the elastic body, the elastic pressing member may be coupled to the touch frame.
상기 터치 동작이 없는 경우에 상기 탄성체가 원위치로 복귀되도록 상기 탄성체와 상기 회로기판 사이에 배치되는 스페이서를 더 포함할 수 있다.The electronic device may further include a spacer disposed between the elastic body and the circuit board so that the elastic body returns to its original position when the touch operation is not performed.
상기 스페이서는 상기 탄성체의 조립 파트 영역에서 상기 탄성체와 상기 회로기판 사이에 배치될 수 있다.The spacer may be disposed between the elastic body and the circuit board in an assembly part region of the elastic body.
상기 터치 프레임, 상기 탄성체, 상기 스페이서 및 상기 회로기판을 상호간 체결시키는 체결부를 더 포함할 수 있다.The display device may further include a fastening part for fastening the touch frame, the elastic body, the spacer, and the circuit board to each other.
상기 탄성체는 도전성 금속 재질로 제작될 수 있다.The elastic body may be made of a conductive metal material.
상기 전극은 상기 회로기판 상에서 상호 이격되게 다수 개 배치될 수 있다.The electrodes may be arranged in plural numbers spaced apart from each other on the circuit board.
상기 전극은, 제1 전극; 및 상기 제1 전극의 반경 방향 외측에서 상기 제1 전극과 이격 배치되는 제2 전극을 포함할 수 있다.The electrode may include a first electrode; And a second electrode spaced apart from the first electrode at a radially outer side of the first electrode.
상기 터치면은 디스플레이 화면에 나타나는 포인터를 동작시키기 위하여 상기 디스플레이 화면이 마련되는 전자기기의 일측에서 노출되게 마련될 수 있으며, 상기 터치면에는 상기 터치면의 인식을 위한 다수의 인식 돌기가 더 마련될 수 있다.The touch surface may be provided to be exposed from one side of an electronic device on which the display screen is provided to operate a pointer appearing on a display screen, and the touch surface may further include a plurality of recognition protrusions for recognizing the touch surface. Can be.
본 발명에 따르면, 포인터에 의한 포인팅의 정확도와 반복성이 현존하는 터치 패드보다 우수하여 포인팅 동작뿐만 아니라 글씨 쓰기 혹은 그림 그리기 등의 다양한 기능이 부가될 수 있으며, 포인팅에 수반되는 터치위치뿐만 아니라 힘의 크기인 터치압력을 감지할 수 있는 부가적인 기능을 가짐으로써 사용자의 요구수준을 충족함은 물론 종래의 터치 패드에서 발생되던 다양한 불편함과 문제점을 개선할 수 있다.According to the present invention, the accuracy and repeatability of pointing by a pointer is superior to existing touch pads, so that not only the pointing operation but also various functions such as writing or drawing can be added. By having an additional function of detecting the touch pressure, which is the size, it is possible to meet the user's requirement level and to improve various inconveniences and problems that occur in the conventional touch pad.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치 패드가 적용된 전자기기로서의 휴대폰에 대한 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 터치 패드의 분해 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 탄성체의 확대 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 터치 패드의 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 터치 패드의 분해 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 터치 패드의 분해 사시도이다.1 is a perspective view of a mobile phone as an electronic device to which a touch pad according to a first embodiment of the present invention is applied.
FIG. 2 is an exploded perspective view of the touch pad shown in FIG. 1.
3 is an enlarged perspective view of the elastic body illustrated in FIG. 2.
4 is an exploded perspective view of a touch pad according to a second embodiment of the present invention.
5 is an exploded perspective view of a touch pad according to a third embodiment of the present invention.
6 is an exploded perspective view of a touch pad according to a fourth embodiment of the present invention.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.In order to fully understand the present invention, operational advantages of the present invention, and objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings and the accompanying drawings which illustrate preferred embodiments of the present invention.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Like reference symbols in the drawings denote like elements.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치 패드가 적용된 전자기기로서의 휴대폰에 대한 사시도이다.1 is a perspective view of a mobile phone as an electronic device to which a touch pad according to a first embodiment of the present invention is applied.
본 실시예의 터치 패드(120)는 예컨대, 도 1에 도시된 전자기기, 즉 휴대폰(100)에 장착될 수 있다.The
도 1에 도시된 휴대폰(100)은 예컨대, 전면 터치 패널이 적용되어 있지 않은 소위, 보급형 휴대폰일 수 있다. 즉 디스플레이 화면(110)에도 터치 기술이 적용되나 본 실시예의 터치 패드(120)를 통해서도 포인터의 포인팅 동작을 구현시킬 수 있으며, 이러한 포인터의 동작에 기초하여 다양한 프로그램이나 어플리케이션을 실행시킬 수 있다.The
물론, 이러한 사항에 본 발명의 권리범위가 제한될 수 없으며, 본 실시예의 터치 패드(120)는 스마트 TV나 노트북에 적용될 수도 있고, 사인패드 등의 구조를 적절하게 변경하는 경우에도 적용될 수 있다.Of course, the scope of the present invention may not be limited to these matters, and the
도 2는 도 1에 도시된 터치 패드의 분해 사시도이며, 도 3은 도 2에 도시된 탄성체의 확대 사시도이다.2 is an exploded perspective view of the touch pad illustrated in FIG. 1, and FIG. 3 is an enlarged perspective view of the elastic body illustrated in FIG. 2.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 터치 패드(120)는, 터치 프레임(130)과, 전극(145)이 마련되는 회로기판(140)과, 탄성체(150)와, 스페이서(160)와, 탄성체 가압부재(170)를 포함할 수 있다.As shown in these figures, the
터치 프레임(130)은 디스플레이 화면(110, 도 1 참조)에 나타나는 포인터를 동작시키기 위한 터치면(131)을 구비한다.The
터치면(131)은 도 1과 같은 예컨대 휴대폰(100)에서 외부로 노출되어 사용자가 손가락으로 터치하면서 포인터를 동작시키는 부분이다. 터치 프레임(130)은 플라스틱 재질로 제작될 수 있지만 반드시 그러한 것은 아니다.The
터치면(131)에는 터치면(131)의 인식을 위한 다수의 인식 돌기(132)가 마련된다. 인식 돌기(132)들은 터치면(131)의 코너 영역에 마련되며, 설사 터치면(131)을 보지 않더라도 손가락의 감각으로 터치면(131)이 위치된 곳을 인식할 수 있도록 하는 가이드 역할을 한다. 다시 말해, 설사 터치면(131)을 보지 않더라도 손가락의 감각으로 터치면(131)이 위치된 곳을 인식함으로써 소프트웨어적으로 사전 정의된 기능을 쉽게 실행할 수 있는 역할을 한다.The
회로기판(140)은 터치 프레임(130)의 일측에 마련되며, 다수의 전자부품이 실장된 인쇄회로기판(PCB. Printed Circuit Board)일 수 있다. 회로기판(140)에는 다수의 통공(141)이 형성된다.The
이러한 회로기판(140)의 상면에는 전극(145)이 마련된다. 터치면(131)을 터치할 때, 전극(145)의 작용에 기초하여 터치위치 및 터치압력(이하, 터치 힘과 동일한 용어로 간주함) 중 적어도 어느 하나를 감지할 수 있다. 전극(145)은 회로기판(140)에 결합될 수도 있고, 실장되는 형태로 마련될 수도 있다.The
본 실시예에서 전극(145)은 제1 전극(146)과, 제1 전극(146)의 반경 방향 외측에서 제1 전극(146)과 이격 배치되는 제2 전극(147)을 구비한다.In this embodiment, the
제1 전극(146)과 제2 전극(147) 중 하나는 접지용일 수 있고, 다른 하나는 탄성체(150)와의 사이에서 발생되는 정전 용량의 크기 또는 변화량을 감지한 후에 감지된 정전 용량의 크기 또는 변화량에 기초하여 터치 동작의 입력 여부, 터치위치 또는 터치압력의 정보가 인식되도록, 도시 않은 컨트롤러로 정보를 전송하는 역할을 한다.One of the
본 실시예의 경우, 제2 전극(147)이 탄성체(150)의 조립 파트(151)에 연결되어 접지용으로 사용되고 있으며, 제1 전극(146)은 제2 전극(147)과 이격된 상태에서 제2 전극(147)의 반경 방향 내측에 위치되고 있다.In the present embodiment, the
전극(145)은 도시 않은 컨트롤러에 의해 컨트롤되는데, 이때의 컨트롤러는 도전성 금속 재질로 제작될 수 있는 탄성체(150)의 어느 일측과 전극(145)에 각각 전기적으로 연결될 수 있다.The
하지만, 만약 탄성체(150)가 플라스틱처럼 부도체로 마련되는 경우라면 전극(145)을 향한 탄성체(150)의 일면에 전기가 통하는 도전성 전극패턴(미도시)을 접착 혹은 인쇄한 다음에, 컨트롤러를 탄성체(150)의 도전성 전극패턴과 전극(145)에 각각 전기적으로 연결되도록 하면 된다.However, if the
컨트롤러는 터치 동작이 입력된 때, 탄성체(150)와 전극(145) 사이에서 발생되는 정전 용량의 크기 또는 변화량을 감지한 후에, 감지된 정전 용량의 크기 또는 변화량에 기초하여 터치 동작의 입력 여부, 터치위치 또는 터치압력의 정보가 인식되도록 컨트롤할 수 있다.When the controller detects the amount or change in capacitance generated between the
탄성체(150)는 터치 프레임(130)과 회로기판(140) 사이에 배치되며, 터치면(131)에 대한 터치 동작 시 전극(145) 쪽으로 탄성 변형되고 터치 동작이 소멸되면 원위치로 복귀되도록 탄성력을 갖는다.The
탄성체(150)는 터치 동작 시, 즉 손가락 등으로 터치 프레임(130)의 터치면(131)을 터치할 때 발생되는 터치압력으로 인해 탄성적으로 변형되면서 전극(145)과의 사이에 발생되는 정전 용량의 크기를 변화시키는 역할을 한다.The
다시 말해, 탄성체(150)는 터치 프레임(130)과 회로기판(140) 사이에 배치되며, 터치 동작 시 전극(145) 쪽으로 탄성 변형되고 터치 동작이 소멸되면 원위치로 복귀되는 탄성력을 갖는다.In other words, the
다양한 종류로서 탄성체(150)가 마련될 수 있지만 본 실시예에서 탄성체(150)는 도전성 금속 재질로 제작되는 판스프링으로 적용된다.The
이러한 탄성체(150)는 그 위치에 따라 조립 파트(151), 구동 파트(153) 및 탄성 파트(155)로 나뉜다. 물론, 조립 파트(151), 구동 파트(153) 및 탄성 파트(155)는 기능적으로 나뉜 것이며, 제조 시에는 일체로 마련될 수 있다.The
조립 파트(151)는 탄성체(150)의 외곽의 둘레 방향을 따라 형성되는 부분으로서 스페이서(160)와 함께 회로기판(140)에 조립되는 영역으로 활용된다. 따라서 조립 파트(151)에는 다수의 통공(152)이 관통 형성된다.The
구동 파트(153)는 탄성체(150)의 중앙 영역에 형성되는 부분이다. 이러한 구동 파트(153)는 터치면(131)에 대한 터치 동작 시 실질적으로 전극(145) 쪽으로 접근되면서 전극(145)과의 사이에 정전 용량의 크기 또는 변화량(정전용량값이라고도 함)이 발생되도록 한다.The driving
보다 구체적으로 설명하면, 본 실시예의 경우, 제2 전극(147)이 탄성체(150)의 조립 파트(151)에 연결되고 제1 전극(146)은 제2 전극(147)과 이격된 중앙 영역에 배치되어 있기 때문에, 터치 동작 시 탄성체(150)의 구동 파트(153)가 제1 전극(146) 쪽으로 이동되어 탄성체(150)의 구동 파트(153)와 제1 전극(146) 사이의 간격이 변함에 따라 그 정전용량값이 변하게 되는 것이다.More specifically, in the present embodiment, the
본 실시예의 경우, 탄성체(150)에 가압력이 제공되면, 실질적으로 구동 파트(153) 영역이 회로기판(140)과 나란하게 유지되는 상태로 이동되면서 전극(145) 쪽으로 접근되거나 이격될 수 있다. 이러한 경우, 탄성체(150)에 가압력이 제공될 때, 구동 파트(153)가 전극(145)과 나란한 상태를 유지한 상태에서 전극(145)에 접근 또는 이격 구동될 수 있으며, 이로써 정전 용량의 크기 또는 변화량 계산에 신뢰성을 향상시킬 수 있다.In the present exemplary embodiment, when the pressing force is applied to the
탄성 파트(155)는 조립 파트(151)와 구동 파트(153)에 연결되며, 구동 파트(153)에 탄성 변형 또는 복원력을 제공하는 역할을 한다. 즉 탄성 파트(155)는 조립 파트(151)를 기준으로 하여 구동 파트(153)가 전극(145)과 나란한 상태를 유지한 상태에서 전극(145)에 접근 또는 이격 구동되도록 하는 역할을 한다.The
탄성 파트(155)에는 탄성 변형 또는 복원력을 배가시키는 다수의 탄성 변형 또는 복원력 배가용 슬릿(156)이 형성된다.The
탄성 변형 또는 복원력 배가용 슬릿(156)은 아크(arc) 형상과 직선 형상을 부분적으로 조합함으로써 형성되고 있는데, 도시된 것을 떠나 절곡 형상이 추가될 수도 있다.The elastic deformation or restoring
이때, 탄성 변형 또는 복원력 배가용 슬릿(156)은 탄성체(150)의 전면에서 상호 대칭되게 규칙적으로 배열될 수 있는데, 이러한 경우, 탄성체(150)에 가압력이 제공될 때, 구동 파트(153)가 전극(145)과 나란한 상태를 유지한 상태에서 전극(145)에 접근 또는 이격 구동될 수 있다.In this case, the elastic deformation or restoring force slit 156 may be regularly arranged symmetrically with respect to the front surface of the
탄성 파트(155)가 위와 같은 역할을 수행하기 때문에, 탄성 파트(155)는 조립 파트(151) 및 구동 파트(153)와 최소한의 영역에서 연결되는 편이 바람직하며, 또한 조립 파트(151)보다는 그 두께가 작은 것이 유리할 수 있다. 하지만, 반드시 그러한 것은 아니다.Since the
이와 같이, 조립 파트(151), 구동 파트(153) 및 탄성 파트(155)를 구비하는 탄성체(150)를 사용하게 되면 탄성체(150)의 구동 파트(153)와 전극(145) 간의 정전 용량의 크기 또는 변화량 계산에 신뢰성이 향상되어 터치입력의 오류 발생을 줄일 수 있다.As such, when the
스페이서(160)는 터치 동작이 없는 경우에 탄성체(150)가 원위치로 복귀되도록 회로기판(140)과 탄성체(150) 사이에 배치된다. 이처럼 스페이서(160)는 회로기판(140)과 탄성체(150) 사이에 배치되어 회로기판(140)에 대해 탄성체(150)를 이격 지지한다.The
도면에는 스페이서(160)가 내부가 빈 사각형의 판 구조물로 도시되었으나 스페이서(160)의 형상과 배치 위치 등은 언제든지 변경될 수도 있다. 예컨대, 도면과 달리 스페이서(160)는 분리된 다수의 조각이 될 수도 있다. 스페이서(160)에는 탄성체(150)의 조립 파트(151)에 형성되는 통공(152)들과 대응되는 위치에 다수의 통공(161)이 형성된다.Although the
탄성체 가압부재(170)는 탄성체(150)의 구동 파트(153)와 터치 프레임(130) 사이에 배치되어 터치면(131)의 터치 동작 시 실질적으로 탄성체(150)의 구동 파트(153)를 가압하는 역할을 한다.The elastic pressing
탄성체 가압부재(170)가 없는 경우에는 터치면(131)을 터치하더라도 터치된 가압력이 탄성체(150)의 구동 파트(153)로 전달되지 못할 수도 있기 때문에, 탄성체 가압부재(170)가 마련되는 것이다.If there is no elastic pressing
탄성체 가압부재(170)는 터치면(131)의 터치 동작 시 발생되는 가압력을 탄성체(150)의 구동 파트(153)로 전달하는 역할을 하기 때문에, 탄성체 가압부재(170)는 탄성체(150)의 구동 파트(153)의 사이즈에 대응되는 사이즈를 갖는 것이 유리하다. 탄성체 가압부재(170)에는 터치 프레임(130) 쪽에 결합되기 위한 통공(171)이 형성된다.Since the elastic pressing
체결부(미도시)에 대해서는 도시하지 않았지만 체결부는 터치 프레임(130)에 형성된 통공(미도시), 그리고 탄성체(150), 스페이서(160) 및 회로기판(140)에 형성된 통공(152,161,141)을 상호간 체결시키는 역할을 한다. 체결부는 통상의 볼트일 수 있다.Although not shown, the fastening part may include a through hole (not shown) formed in the
이러한 구성을 갖는 본 실시예의 터치 패드(120)의 작용에 대해 간략하게 살펴본다.The operation of the
사용자가 디스플레이 화면(110)에 나타나는 포인터를 주시하면서 터치 프레임(130)의 터치면(131)을 터치함으로써 터치 동작을 입력한다.The user inputs a touch operation by touching the
그러면 도시 않은 컨트롤러에 의해 어떠한 터치위치에 어떠한 터치압력이 입력되었는지가 컨트롤된다. 즉 컨트롤러는 탄성체(150)의 구동 파트(153)가 전극(145) 쪽으로 접근됨에 따라 탄성체(150)와 전극(145) 사이에서 발생되는 정전 용량의 크기 또는 변화량을 감지한 후에, 감지된 정전 용량의 크기 또는 변화량에 기초하여 터치 동작의 입력 여부, 터치위치 또는 터치압력의 정보가 인식되도록 한다.Then, the controller (not shown) controls which touch pressure is input at which touch position. That is, the controller detects the amount or change in capacitance generated between the
이때는, 본 실시예의 경우, 힘 기반에 따른 터치압력이 감지되기 때문에 의도하지 않은 터치 동작에 의해 입력신호가 발생하는 것을 저지할 수 있다.In this case, in the present embodiment, since the touch pressure based on the force is sensed, it is possible to prevent the input signal from being generated by an unintended touch operation.
이와 같은 구조와 동작을 갖는 본 실시예의 터치 패드(120)에 따르면, 포인터에 의한 포인팅의 정확도와 반복성이 현존하는 터치 패드보다 우수하여 포인팅 동작뿐만 아니라 글씨 쓰기 혹은 그림 그리기 등의 다양한 기능이 부가될 수 있으며, 포인팅에 수반되는 터치위치뿐만 아니라 힘의 크기인 터치압력을 감지할 수 있는 부가적인 기능을 가짐으로써 사용자의 요구수준을 충족함은 물론 종래의 터치 패드(미도시)에서 발생되던 다양한 불편함과 문제점을 개선할 수 있게 된다.According to the
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 터치 패드의 분해 사시도이다.4 is an exploded perspective view of a touch pad according to a second embodiment of the present invention.
이 도면에 도시된 터치 패드(220)는 터치 프레임(130)과, 회로기판(240)과, 탄성체(150)와, 스페이서(160)와, 탄성체 가압부재(170)를 포함한다.The
대다수의 구성은 전술한 실시예와 동일하지만 본 실시예의 터치 패드(220)에 마련되는 회로기판(240)에 마련되는 전극(245)이 회로기판(240) 상에서 상호 이격되게 다수 개 배치되고 있다.Many of the configurations are the same as those of the above-described embodiment, but a plurality of
본 실시예의 경우, 4개의 전극(245)이 회로기판(240) 상에서 상호 이격되게 다수 개 배치되고 있는데, 이러한 경우, 터치 동작 시 그 터치압력 외에 터치위치를 보다 신뢰성 높게 감지할 수 있다. 즉 힘과 모멘트의 상관관계에 기초하여, 다시 말해 서로 다른 위치 작용되는 힘을 별도의 위치방정식에 대입하여 연산함으로써 터치압력뿐만 아니라 터치위치를 보다 정밀하게 감지할 수 있을 것인데, 이러한 사항 역시 본 발명의 권리범위에 속한다 하여야 할 것이다.In the present embodiment, a plurality of four
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 터치 패드의 분해 사시도이다.5 is an exploded perspective view of a touch pad according to a third embodiment of the present invention.
이 도면에 도시된 터치 패드(320)는 형상면에서 전술한 실시예와 다를 뿐 터치 프레임(330)과, 회로기판(340)과, 탄성체(350)와, 스페이서(360)와, 탄성체 가압부재(370)를 포함하는 구조는 모두 동일하다.The
도 5에서 회로기판(340) 상의 전극(미도시)은 도시하지 않았는데, 이때의 전극은 제1 실시예 혹은 제2 실시예에서 설명한 전극(145,245)의 형태를 그대로 적용할 수 있을 것이다.In FIG. 5, an electrode (not shown) on the
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 터치 패드의 분해 사시도이다.6 is an exploded perspective view of a touch pad according to a fourth embodiment of the present invention.
이 도면에 도시된 터치 패드(420)는 형상과 구조면에서 전술한 실시예들과 약간 상이하다.The
구체적으로 살펴보면, 본 실시예의 터치 패드(420) 역시, 터치 프레임(430)과, 회로기판(440)과, 탄성체(450)와, 스페이서(460)와, 탄성체 가압부재(470)를 포함하고 있으며, 이들의 역할들은 전술한 바와 같다.Specifically, the
한편, 탄성체(450)는 조립 파트(451), 구동 파트(453) 및 탄성 파트(455)로 나뉠 수 있는데, 전술한 실시예들과 달리 구동 파트(453)와 탄성 파트(455)는 조립 파트(451)에 대하여 상호 이격되게 다수 개 마련된다. 본 실시예의 경우, 4개의 구동 파트(453)와 4개의 탄성 파트(455)가 적용되고 있다.Meanwhile, the
이와 같을 경우, 탄성체 가압부재(470)는 구동 파트(453)에 대응되게 다수 개(본 실시예의 경우 4개) 마련될 있는데, 이러한 다수의 탄성체 가압부재(470)를 공용으로 가압하기 위해 본 실시예의 터치 패드(420)에는 다수의 탄성체 가압부재(470)와 터치 프레임(330) 사이에 배치되어 탄성체 가압부재(470)들을 가압하는 공용 가압 플레이트(480)가 마련될 수 있다.In this case, a plurality of elastic pressing
공용 가압 플레이트(480)가 마련됨에 따라 터치 프레임(430)에 터치 동작을 입력하면 터치 동작 시 가압된 힘이 공용 가압 플레이트(480)를 통해 다수의 탄성체 가압부재(470)로 전달될 수 있기 때문에 이러한 작용에 기초하여 터치위치와 터치압력을 감지할 수 있게 된다.As the common
그리고 구동 파트(453)와 탄성 파트(455)가 다수 개 마련됨에 따라 이에 대응되는 스페이서(460)의 판면에는 다수의 통공(461)이 마련될 수 있다.As a plurality of driving
도 6에서 회로기판(440) 상의 전극(미도시)은 도시하지 않았는데, 이때의 전극은 스페이서(460)의 통공(461)들이 위치에 대응되게 회로기판(440) 상에 마련될 수 있다.In FIG. 6, an electrode (not shown) on the
이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Accordingly, such modifications or variations are intended to fall within the scope of the appended claims.
120 : 터치 패드 130 : 터치 프레임
131 : 터치면 132 : 인식 돌기
140 : 회로기판 145 : 전극
150 : 탄성체 151 : 조립 파트
153 : 구동 파트 155 : 탄성 파트
156 : 복원력 배가용 슬릿 160 : 스페이서
170 : 탄성체 가압부재120: touch pad 130: touch frame
131: touch surface 132: recognition projection
140: circuit board 145: electrode
150: elastic body 151: assembly parts
153: drive part 155: elastic part
156: resilience doubled slit 160: spacer
170: elastic member pressing member
Claims (16)
상기 터치 프레임의 일측에 배치되며, 표면에 적어도 하나의 전극이 마련되는 회로기판; 및
상기 터치 프레임과 상기 회로 기판 사이에 배치되며, 상기 터치면에 대한 터치 동작 시 상기 전극 쪽으로 탄성 변형되고 상기 터치 동작이 소멸되면 원위치로 복귀되도록 탄성력을 갖는 탄성체를 포함하며,
상기 전극은,
제1 전극; 및
상기 제1 전극의 반경 방향 외측에서 상기 제1 전극과 이격 배치되는 제2 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 패드.A touch frame provided to expose a touch surface for inputting a touch operation;
A circuit board disposed on one side of the touch frame and provided with at least one electrode on a surface thereof; And
An elastic body disposed between the touch frame and the circuit board, the elastic body having an elastic force to elastically deform toward the electrode during the touch operation with respect to the touch surface and to return to the original position when the touch operation is extinguished;
The electrode
A first electrode; And
And a second electrode spaced apart from the first electrode at a radially outer side of the first electrode.
상기 탄성체는,
외곽의 둘레 방향을 따라 형성되며, 상기 회로기판과의 조립 영역으로 사용되는 조립 파트; 및
상기 조립 파트의 반경 방향 내측에 형성되며, 상기 터치 동작 시 실질적으로 상기 전극 쪽으로 접근되도록 구동되는 구동 파트를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 패드.The method of claim 1,
The elastic body may be,
An assembly part formed along an outer circumferential direction and used as an assembly area with the circuit board; And
And a driving part formed at an inner side in the radial direction of the assembly part and driven to approach the electrode substantially during the touch operation.
상기 탄성체는,
상기 조립 파트와 상기 구동 파트 사이에 형성되며, 상기 구동 파트에 탄성 변형 또는 복원력을 제공하는 탄성 파트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 패드.3. The method of claim 2,
The elastic body may be,
And an elastic part formed between the assembly part and the driving part and providing an elastic deformation or restoring force to the driving part.
상기 탄성 파트에는 상기 탄성 변형 또는 복원력을 배가시키는 다수의 탄성 변형 또는 복원력 배가용 슬릿이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 터치 패드.The method of claim 3,
The elastic part is a touch pad, characterized in that the plurality of elastic deformation or restoring force multiplying slits are further formed to double the elastic deformation or restoring force.
상기 다수의 탄성 변형 또는 복원력 배가용 슬릿은, 아크(arc) 형상, 직선 형상, 절곡 형상 중에서 선택된 적어도 어느 하나의 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 터치 패드.5. The method of claim 4,
The plurality of elastic deformation or restoring force multiplying slits have at least one shape selected from an arc shape, a straight shape, and a bent shape.
상기 다수의 탄성 변형 또는 복원력 배가용 슬릿은, 상기 탄성체의 전면에서 상호 대칭되게 규칙적으로 배열되는 것을 특징으로 하는 터치 패드.5. The method of claim 4,
The plurality of elastic deformation or restoring force multiplier slits are regularly arranged symmetrically on the front of the elastic body.
상기 탄성체의 구동 파트와 상기 터치 프레임 사이에 배치되며, 상기 터치 동작 시 실질적으로 상기 탄성체의 구동 파트를 가압하는 탄성체 가압부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 패드.The method of claim 3,
The touch pad is disposed between the driving part of the elastic body and the touch frame, and further comprising an elastic pressing member for pressing the driving part of the elastic substantially during the touch operation.
상기 구동 파트와 상기 탄성 파트는 상호 이격되게 다수 개 마련되며,
상기 탄성체 가압부재는 상기 구동 파트에 대응되게 다수 개 마련되며,
상기 다수의 탄성체 가압부재와 상기 터치 프레임 사이에 배치되어 상기 다수의 탄성체 가압부재를 공용으로 가압하는 공용 가압 플레이트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 패드.The method of claim 7, wherein
The driving part and the elastic part is provided a plurality of spaced apart from each other,
The elastic body pressing member is provided in plural to correspond to the driving part,
The touch pad further comprises a common pressing plate disposed between the plurality of elastic pressing members and the touch frame to press the plurality of elastic pressing members in common.
상기 탄성체 가압부재는 상기 탄성체의 구동 파트의 사이즈에 대응되는 사이즈를 가지며,
상기 탄성체 가압부재는 상기 터치 프레임에 결합되는 것을 특징으로 하는 터치 패드.The method of claim 7, wherein
The elastic body pressing member has a size corresponding to the size of the drive part of the elastic body,
The elastic member is a touch pad, characterized in that coupled to the touch frame.
상기 터치 동작이 없는 경우에 상기 탄성체가 원위치로 복귀되도록 상기 탄성체와 상기 회로기판 사이에 배치되는 스페이서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 패드.The method of claim 1,
And a spacer disposed between the elastic body and the circuit board such that the elastic body returns to its original position when there is no touch operation.
상기 스페이서는 상기 탄성체의 조립 파트 영역에서 상기 탄성체와 상기 회로기판 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 터치 패드.11. The method of claim 10,
And the spacer is disposed between the elastic body and the circuit board in an assembly part region of the elastic body.
상기 터치 프레임, 상기 탄성체, 상기 스페이서 및 상기 회로기판을 상호간 체결시키는 체결부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 패드.11. The method of claim 10,
And a fastening part for fastening the touch frame, the elastic body, the spacer, and the circuit board to each other.
상기 탄성체는 도전성 금속 재질로 제작되는 것을 특징으로 하는 터치 패드.The method of claim 1,
The elastic body is a touch pad, characterized in that made of a conductive metal material.
상기 전극은 상기 회로기판 상에서 상호 이격되게 다수 개 배치되는 것을 특징으로 하는 터치 패드.The method of claim 1,
And a plurality of electrodes arranged on the circuit board to be spaced apart from each other.
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