KR20060095430A - Input device for electronic apparatus and method of controlling the input device - Google Patents
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Abstract
인체의 접촉 정보 및 압력 정보를 감지하기 위한 전자기기의 입력장치 및 그 제어방법이 개시된다. 전자기기에 장착되는 입력장치는 전자기기의 외부에 부분적으로 노출되며 표면에 접촉 감지 영역 및 가압 감지 영역이 형성되는 버튼부, 버튼부의 하부에 위치하고 접촉 감지 영역에서 발생하는 인체의 접촉 정보를 감지하여 외부로 전달하는 전기적 스위치부, 및 전기적 스위치부의 하부에 위치하고 가압 감지 영역의 가압에 의해서 제공되는 압력 정보를 감지하여 외부로 전달하는 기계적 스위치부를 포함한다. 하나의 입력장치 내에서 접촉 정보 및 압력 정보를 동시에 감지하여 전자기기를 제어하기 위한 신호를 생성할 수 있고, 복수개의 접촉 감지 영역 및 가압 감지 영역을 이용하여 전자기기를 다양한 방법으로 제어할 수 있다.Disclosed are an input device of an electronic device for sensing contact information and pressure information of a human body, and a control method thereof. The input device mounted on the electronic device is partially exposed to the outside of the electronic device, and has a contact part and a pressure sensing area formed on a surface thereof, and is located below the button part to detect contact information of the human body generated from the touch detection area. An electrical switch unit for transmitting to the outside, and a mechanical switch unit located in the lower portion of the electrical switch unit for detecting the pressure information provided by the pressure of the pressure sensing region to transmit to the outside. It is possible to generate a signal for controlling the electronic device by simultaneously detecting contact information and pressure information in one input device, and control the electronic device in various ways using a plurality of touch sensing areas and pressure sensing areas. .
인체 접촉 정보, 센서, 스위치, 기계식 스위치, 제어 신호, 전자기기 Human body contact information, sensors, switches, mechanical switches, control signals, electronics
Description
도 1은 종래 기술의 기계식 스위치 구조를 도시한 도면이다.1 is a view showing a mechanical switch structure of the prior art.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전자기기의 입력장치를 설명하기 위한 분해 사시도이다.2 is an exploded perspective view illustrating an input device of an electronic device according to a first embodiment of the present invention.
도 3은 도 2의 전자기기의 입력장치를 설명하기 위한 단면도이다.3 is a cross-sectional view illustrating an input device of the electronic device of FIG. 2.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전자기기의 입력장치를 제어하는 과정을 도시한 제어 흐름도이다.4 is a control flowchart illustrating a process of controlling an input device of an electronic device according to a first embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명에 따른 전자기기의 입력장치의 버튼부의 다양한 형태를 설명하기 위한 도면이다.5 is a view for explaining various forms of the button unit of the input device of the electronic device according to the present invention.
도 6은 도 5의 전자기기 입력장치의 전극 팁을 삽입하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.6 is a view for explaining a method of inserting the electrode tip of the electronic device input device of FIG.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전자기기의 입력장치를 설명하기 위한 분해 사시도이다.7 is an exploded perspective view illustrating an input device of an electronic device according to a second embodiment of the present invention.
도 8은 도 7의 전자기기 입력장치에 있어서, 접촉 감지 영역 및 가압 감지 영역의 배열에 대한 일례를 도시한 도면이다.FIG. 8 is a diagram illustrating an example of an arrangement of a touch sensing region and a pressure sensing region in the electronic device input device of FIG. 7.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자기기의 입력장치를 도시한 도면이 다.9 is a diagram illustrating an input device of an electronic device according to another embodiment of the present invention.
도 10은 도 9의 전자기기의 입력장치의 분해 단면도이다.10 is an exploded cross-sectional view of the input device of the electronic device of FIG. 9.
도 11은 도 9의 변형된 실시예에 따른 전자기기의 입력장치 중 전극 칩, 제1 회로기판 및 보강층을 도시한 단면도이다.FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating an electrode chip, a first circuit board, and a reinforcement layer of the input device of the electronic device according to the modified embodiment of FIG. 9.
도 12는 본 발명의 제3 실시예에 따른 전자기기의 입력장치를 설명하기 위한 단면도이다.12 is a cross-sectional view for describing an input device of an electronic device according to a third embodiment of the present invention.
도 13은 도 12의 변형된 실시예를 설명하기 위한 전자기기의 입력장치를 설명하기 위한 단면도이다.FIG. 13 is a cross-sectional view illustrating an input device of an electronic device for explaining the modified embodiment of FIG. 12.
도 14는 본 발명의 제4 실시예에 따른 전자기기의 입력장치를 설명하기 위한 단면도이다.14 is a cross-sectional view for describing an input device of an electronic device according to a fourth embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
210: 버튼부 230: 제1 회로기판210: button portion 230: first circuit board
240: 보강층 250: 기계적 스위치부240: reinforcement layer 250: mechanical switch
본 발명은 전자기기의 입력장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 사용자로부터의 인체 접촉을 감지하고, 상기 인체 접촉에 대한 전기적 스위칭 또는 기계적 스위칭을 이용하여 전자기기를 제어하는 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an input device of an electronic device, and more particularly, to an apparatus and a method for detecting a human body contact from a user and controlling the electronic device using electrical switching or mechanical switching for the human body contact.
오늘날, 정보 통신 기술의 발달로 많은 기능들이 하나의 전자기기에 융합되 는 추세에 있다. 이에 따라 다양한 멀티미디어 기능을 갖춘 전자기기들이 등장하게 되었고, 다양한 기능의 추가에 따라 새로운 사용자 인터페이스에 대한 필요성이 커지고 있는 실정이다. Today, with the development of information and communication technology, many functions are being converged into one electronic device. Accordingly, electronic devices with various multimedia functions have emerged, and the necessity for a new user interface is increasing according to the addition of various functions.
전자기기의 경량화, 휴대성의 편의를 위해서는 디스플레이, 키패드 등의 관련 구성 요소들 역시 그 크기가 소형화될 수 밖에 없고, 따라서 사용자가 좀더 편리하게 사용할 수 있도록 하는 사용자 인터페이스의 제공이 필수적이다.In order to reduce the weight and convenience of electronic devices, related components such as a display and a keypad must also be reduced in size, and therefore, it is essential to provide a user interface that can be used by the user more conveniently.
종래 기술의 전자기기에서 이용되는 사용자 인터페이스로서 기계식 스위치(예를 들어, 키패드 방식)가 주로 이용되고 있다. 기계식 스위치 구조 및 동작 과정을 도 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다. As a user interface used in the electronic apparatus of the prior art, a mechanical switch (for example, a keypad type) is mainly used. The mechanical switch structure and operation process will be described with reference to FIG.
도 1에 도시한 바와 같이, 종래 기술의 기계식 스위치는 크게 키 버튼(101), 실리콘부(102), 돔스위치(103), PCB(104)로 구성된다. 이와 같은 기계식 스위치는 주로 이동 통신 단말기를 비롯한 전자기기에 널리 사용된다. As shown in FIG. 1, the mechanical switch of the prior art is largely composed of a
키 버튼(101)은 사용자가 인체의 일부분, 일례로 손가락 등을 올려놓고 사용자 입력을 할 수 있도록 하는 구성이다. 이 때 일반적으로 사용자가 기기에 사용자 입력을 하기 위해서는 키 버튼(101)에 손가락을 올려놓고 누름으로써, 키 버튼(101)에 압력이 가해진다. The
실리콘부(102)는 키 버튼(101)과 돔스위치(103)를 연결하고, 사용자의 입력을 돔스위치부로 전달한다. 돔스위치(103)는 사용자의 입력을 전달 받아 PCB에 접촉함으로써 사용자의 입력을 제어부로 전송할 수 있다. PCB(Printed Circuit Board, 104)는 돔스위치부로부터 사용자의 입력을 전달 받아 이를 제어부로 전송하 여 기기가 제어되도록 한다.The
즉, 사용자가 키 버튼(101)에 압력을 가하면 실리콘부(102) 중 돔스위치(103)의 돔(dome) 부분(105)과 접촉된 부분이 압력을 받아 돔스위치의 돔 부분(105)을 누르게 되고, 돔 부분(105)은 PCB에 접촉하게 되므로 사용자의 입력을 제어부로 전송할 수 있게 된다. That is, when the user applies pressure to the
이와 같이 종래 기술의 기계식 스위치에서는 스위칭을 위해서 사용자가 키 버튼 부분에 매번 압력을 가하여야 하므로, 1회성이 아닌 지속적이고 연속적인 스위칭을 요하는 경우에는 입력 과정에 번거로움이 있다. 예를 들어, 오늘날 널리 쓰이고 있는 네비게이션 기능이나 스크롤 기능 등을 구현할 때에는 연속적으로 스위치를 눌러야 하는 불편함이 있다. As described above, in the mechanical switch of the prior art, the user must apply pressure to the key button part every time for switching, and thus, when the continuous and continuous switching is required instead of one time, the input process is troublesome. For example, when implementing a navigation function or a scroll function that is widely used today, it is inconvenient to press a switch continuously.
또한, 보다 복잡한 기능의 추가에 따라 GUI 환경의 변화가 가속화되고 있어, 이에 대응하기 위한 새로운 인터페이스 장치에 대한 수요가 증가하고 있는 추세인데 기존의 기계식 스위치만으로는 구현상의 어려움과 사용상의 불편함으로 인하여 이러한 기능을 제공함에 있어 많은 한계점이 있다. In addition, the change of GUI environment is accelerating due to the addition of more complex functions, and the demand for new interface devices to cope with this is increasing. There are many limitations in providing this.
따라서, 전자기기의 다양한 기능의 추가에 따른 멀티미디어 기능을 구현하기 위해 사용자의 간단한 접촉(touch)만으로 전자기기를 효과적으로 제어할 수 있는 새로운 전자기기 제어 장치의 필요성이 증대되고 있다.Accordingly, there is an increasing need for a new electronic device control device capable of effectively controlling the electronic device with a simple touch of a user in order to implement a multimedia function according to the addition of various functions of the electronic device.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 사용자의 인체 접촉을 감지하여 전자기기를 제어함에 있어, 전기적 스위칭 및 기계적 스 위칭을 동시에 구현할 수 있는 전자기기의 입력장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to improve the prior art as described above, to provide an input device of an electronic device that can implement electrical switching and mechanical switching at the same time in controlling the electronic device by detecting a user's human contact. The purpose.
또한, 본 발명의 다른 목적은 축전지 원리를 이용하여 감지하는 방식을 사용하여 긴 수명과 높은 신뢰도를 가지는 전자기기의 입력장치를 제공하는 것이다. In addition, another object of the present invention is to provide an input device of an electronic device having a long life and high reliability by using a sensing method using a battery principle.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 사용자의 연속 입력과 포인팅 기능을 효과적으로 제공할 수 있는 전자기기 제어 장치를 제공하는 것이다.Further, another object of the present invention is to provide an electronic device control device capable of effectively providing a continuous input and pointing function of a user.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 인체 접촉 정보를 감지하여 전자기기를 제어하는 터치식 스위치와 사용자의 압력을 감지하여 기기를 제어하는 기계식 스위치를 동시에 구현함으로써 기존 터치패드의 내구성을 개선하면서 제조 비용을 감소시킬 수 있는 전자기기 제어 장치를 제공하는 것이다. In addition, another object of the present invention to improve the durability of the existing touchpad by improving the durability of the existing touch pad by implementing a touch switch to control the electronic device by sensing the human body contact information and a mechanical switch to control the device by sensing the pressure of the user at the same time It is to provide an electronic device control device that can reduce the.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 센서를 이용하여 전자기기를 제어함으로써, 소형화된 전자기기에 쉽게 장착될 수 있으며, 사용자가 편리하게 이용할 수 있는 전자기기 제어 장치를 제공하는 것이다.In addition, another object of the present invention is to provide an electronic device control device that can be easily mounted on a miniaturized electronic device by using a sensor to control the electronic device, and can be conveniently used by a user.
상기의 목적을 달성하고, 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 일실시예에 따른 전자기기 입력장치는 버튼부, 전극 팁, 제1 전극패턴을 포함하는 제1 회로기판 및 기계적 스위치부를 구비한다. In order to achieve the above object and to solve the above problems of the prior art, the electronic device input device according to an embodiment of the present invention is a first circuit board including a button portion, an electrode tip, a first electrode pattern and mechanical The switch part is provided.
버튼부는 전자기기의 외부에 부분적으로 노출되며, 일반적으로 사용자가 버튼부를 누르면, 누르는 힘에 의해서 신호를 전자기기에 입력하게 된다. 전극 팁은 버튼부의 외부로 노출되도록 버튼부에 삽입되며, 도체 또는 유전체로 구성될 수 있 다. 따라서, 전극 팁은 사용자의 인체와 직접적으로 접촉되어 사용자의 인체에서 전하가 흘러 들어가는 매개체 역할을 한다. 그리고, 제1 회로기판은 버튼부의 하부에 형성되고, 전극 팁에 접촉된다. 이 때, 제1 회로기판은 PCB(Printed Circuit Board: 인쇄회로기판) 또는 FPCB(Flexible Printed Circuit Board: 연성회로기판)으로 제조될 수 있다. 제1 전극패턴은 제1 회로기판 상에 형성되어 전극 팁과 접촉되고, 사용자의 인체와 접촉하는 인체 접촉 정보를 감지할 수 있다. 제1 전극패턴은 제어부와 전기적으로 연결되며, 제어부에서는 제1 전극패턴에서 전달되는 전기적인 신호에 따라 제1 제어 신호를 생성하게 된다. 따라서, 제1 제어 신호는 사용자의 인체가 전극 팁과 접촉되는 것을 의미할 수 있다.The button part is partially exposed to the outside of the electronic device, and in general, when the user presses the button part, a signal is input to the electronic device by a pressing force. The electrode tip is inserted into the button portion to be exposed to the outside of the button portion, and may be made of a conductor or a dielectric. Therefore, the electrode tip is in direct contact with the user's human body to serve as a medium through which charge flows in the user's human body. The first circuit board is formed under the button portion and is in contact with the electrode tip. In this case, the first circuit board may be manufactured of a PCB (Printed Circuit Board) or FPCB (Flexible Printed Circuit Board). The first electrode pattern may be formed on the first circuit board to be in contact with the electrode tip and detect human body contact information in contact with the human body of the user. The first electrode pattern is electrically connected to the controller, and the controller generates the first control signal according to the electrical signal transmitted from the first electrode pattern. Therefore, the first control signal may mean that the user's body is in contact with the electrode tip.
기계적 스위치부는 제1 회로기판의 하부에 위치하고, 버튼부의 가압에 의해서 제공되는 기계적 압력 정보를 감지한다. 그리고, 제어부는 제1 회로기판에서 상기 인체 접촉 정보를 전달 받아 제1 제어 신호를 생성하고, 기계적 스위치부에서 기계적 압력 정보를 전달 받아 제2 제어 신호를 생성하며, 제1 제어 신호 및 상기 제2 제어 신호에 의하여 전자기기를 제어할 수 있다. The mechanical switch unit is located under the first circuit board, and senses mechanical pressure information provided by the pressing of the button unit. The controller generates a first control signal by receiving the human body contact information from a first circuit board, generates a second control signal by receiving mechanical pressure information from a mechanical switch unit, and generates a first control signal and the second control signal. The electronic device can be controlled by the control signal.
따라서, 본 발명에 따른 전자기기의 입력장치는 버튼부를 눌러서 신호를 입력하는 기계적인 방식과, 버튼부의 전극 팁과 접촉하여 신호를 입력하는 전기적인 방식을 이용할 수 있다. 그러므로, 사용자는 전자기기의 입력장치를 전기적인 방식을 통해 연속적으로 입력할 수 있으며, 동시에 전자기기의 입력장치를 가압하여 신호를 입력하는 포인팅 기능을 효과적으로 사용할 수 있다. Therefore, the input device of the electronic device according to the present invention may use a mechanical method of inputting a signal by pressing a button part, and an electrical method of inputting a signal in contact with an electrode tip of the button part. Therefore, the user can continuously input the input device of the electronic device through an electrical method, and at the same time can effectively use the pointing function of pressing the input device of the electronic device to input a signal.
또한, 기계적인 방식과 전기적인 방식이 하나의 버튼에서 동작되므로 전자기 기의 입력장치 제어방법을 다양하게 설정할 수 있다. 예를 들어, 인체 접촉 정보와 기계적 압력 정보가 동시에 입력되면, 제1 제어 신호 또는 제2 제어 신호에 의해서 동일한 수단을 제어할 수 있으며, 다르게는 제1 제어 신호 및 제2 제어 신호를 이용하여 서로 다른 수단을 제어하도록 설정할 수 있다. In addition, since the mechanical method and the electric method are operated at one button, various methods of controlling the input device of the electronic device can be set. For example, when the human body contact information and the mechanical pressure information are input at the same time, the same means can be controlled by the first control signal or the second control signal, and alternatively, by using the first control signal and the second control signal. It can be set to control other means.
그리고, 상기 전기적인 감지 방법 및 기계적인 감지 방법은 다양한 메커니즘을 따르도록 전자기기의 입력장치가 설계될 수 있다. 예를 들어, 전기적인 감지 방법은 유전체의 정전 용량의 변화에 의해서 사용자의 인체와 접촉되는 것을 감지하는 방법을 사용할 수 있고, 기계적인 감지 방법은 돔 스위치 감지 방법 및 스프링 스위치 감지 방법 등을 사용할 수 있다. In addition, the electrical sensing method and the mechanical sensing method may be designed for the input device of the electronic device to follow a variety of mechanisms. For example, the electrical sensing method may use a method of detecting contact with a human body by a change in capacitance of a dielectric, and the mechanical sensing method may use a dome switch sensing method and a spring switch sensing method. have.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 전자기기 제어 장치에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, an electronic device control apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
실시예Example 1 One
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전자기기의 입력장치를 설명하기 위한 분해 사시도이며, 도 3은 도 2의 전자기기의 입력장치를 설명하기 위한 단면도이다. 2 is an exploded perspective view illustrating an input device of an electronic device according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating the input device of the electronic device of FIG. 2.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 전자기기의 입력장치는 버튼부(210), 전극 팁(220), 제1 회로기판(230), 제1 전극패턴(232), 보강층(240), 기계적 스위치부(250) 및 제어부를 구비한다. 본 명세서에서 전자기기라 함은 휴대폰, PDA 등과 같이 버튼 방식을 이용하여 신호를 입력하는 모든 기기를 총칭하여 의미 할 수 있다.2 and 3, an input device of an electronic device according to the present invention includes a
버튼부(210)는 전자기기의 본체에 외부로 부분적으로 노출되도록 장착된다. 그리고, 버튼부(210)의 표면에는 복수개의 접촉 감지 영역(212) 및 가압 감지 영역(214)이 원형으로 배치된다. 이 때, 접촉 감지 영역(212)과 가압 감지 영역(214)은 서로 겹치도록 배치된다. 도 2에서 도시된 바와 같이, 12개의 접촉 감지 영역(212)은 시계의 눈금과 같이 각각 30도씩 이격되어 위치하고, 4개의 가압 감지 영역(214)은 각각 90도씩 이격되어 위치하며, 가압 감지 영역(214)과 접촉 감지 영역(212)은 서로 겹치도록 형성된다. 그러나, 본 발명의 다른 실시예에서는 설계자의 의도에 따라 접촉 감지 영역 및 가압 감지 영역이 겹치지 않도록 배치될 수도 있다. 그리고, 접촉 감지 영역(212)의 하부에는 전기적인 방식의 스위치가 배치되고, 가압 감지 영역(214)의 하부에는 기계적 스위치부(250)가 배치될 수 있다. 그러므로, 접촉 감지 영역(212) 및 가압 감지 영역(214)이 동시에 형성된 영역에는 전기적인 방식의 스위치와 기계적인 방식의 스위치가 하부를 향하여 순차적으로 장착된다. The
이에 따라, 버튼부(210)의 동작 원리는 접촉 감지 영역(212)에 사용자의 인체로 접촉하여 신호를 입력할 수 있고, 사용자가 가압 감지 영역(214)을 가압하여 신호를 입력할 수 있다. 따라서, 그 기능으로는 접촉 감지 영역(212)을 따라 연속적인 신호 입력이 가능하며, 가압 감지 영역(214)에서 선택 기능을 사용할 수 있다. Accordingly, the operation principle of the
버튼부(210)는 고리 형상으로 형성되므로 휴대폰의 메뉴 키 등에 장착하여 사용할 수 있다. 그러나, 본 발명의 다른 실시예에서는 설계자의 의도에 따라 버튼부를 고리 형상이 아닌 십자가 형상, 일렬 형상 등 다양하게 제조할 수 있다. Since the
전극 팁(220)은 버튼부(210)의 접촉 감지 영역(212)에 삽입되며, 일단부가 버튼부(210)의 표면에 노출되고, 타단부는 제1 전극패턴(232)에 접촉되어 인체 접촉 정보를 제1 전극패턴(232)에 전달할 수 있다. 전극 팁(220)은 도체로 구성될 수 있으며, 사용자의 인체에서 흐르는 전류에 의한 전기 신호가 전극 팁(220)에 의해서 제1 전극패턴(232)에 전달될 수 있다. The
이 때, 사용자의 인체에 의한 인체 접촉 정보는 인체의 열, 캐패시턴스, 저항, 전류 등과 같은 접촉 정보일 수 있다. 일례로, 인체 접촉 정보는 사용자의 인체에 흐르는 전류에 의한 전기 신호일 수 있다.At this time, the human body contact information by the user's human body may be contact information such as heat, capacitance, resistance, current, etc. of the human body. For example, the human body contact information may be an electrical signal due to a current flowing in the human body of the user.
제1 회로기판(230)은 버튼부(210)의 하부에 형성되고, 전극 팁(220)에 접촉되도록 밀착된다. 이 때, 버튼부(210)와 제1 회로기판(230) 사이에는 양면 테이프와 같은 보강층이 삽입될 수 있으며, 상기 보강층에 의해서는 각 구성요소 간에 접착성을 높일 수 있고, 내구성을 높일 수 있다. 그리고, 제1 회로기판(230)은 인체 접촉 정보가 전기 신호인 경우 이를 전달하기 위한 Flexible PCB, PCB, 전선 중의 어느 하나일 수 있다. 그리고, Flexible PCB, PCB로 제조되는 제1 회로기판(230) 상에는 다양한 전극패턴을 그려 넣을 수 있다.The
제1 전극패턴(232)은 제1 회로기판(230) 상에 인쇄되며, 전극 팁(220)과 접촉되도록 형성된다. 따라서, 전극 팁(220)에서 흐르는 전류를 제1 전극패턴(232)에서 감지하며, 제어부와 전기적으로 연결되는 전달 패턴에 의해서 제어부에서는 제1 제어 신호를 생성하게 된다. 이 때, 제1 전극패턴(232)은 도체로 형성될 수 있다. 그러나, 본 발명의 다른 실시예에서는 설계자의 의도에 따라 제1 전극패턴을 유전체로 제조할 수도 있다.The
기계적 스위치부(250)는 실리콘부(251), 돔 스위치(260), 제2 회로기판(270) 및 제2 전극패턴(272)을 포함한다. 사용자가 인체의 일부분 즉, 손가락 등을 버튼부(210)에 올려놓고 가압을 하면, 상기 가압에 의한 압력이 기계적 스위치부(250)에 가해지고, 기계적 스위치부(250)는 이를 감지하여 제어부에 전달하며, 제어부에서 제2 제어 신호를 생성한다. 그리고, 기계적 스위치부(250)는 버튼부(210)에서 사용자의 인체 접촉과 연관된 기계적 압력 정보를 감지하여 상기 제어부로 전달한다.The
상기 제어부(도시되지 않음)는 제1 회로기판(230)에서 전달된 인체 접촉 정보에 기초하여 전자기기를 제어하는 제1 제어 신호를 생성하고, 상기 제1 제어 신호에 의하여 상기 전자기기를 제어한다. 그리고, 제어부는 콘트롤러 칩(controller chip) 형태로 구현될 수 있다. 이와 같이, 상기한 전극 팁(220), 제1 전극패턴(232)과 제1 회로기판(230)은 인체 접촉에 기초한 터치 방식으로 동작할 수 있게 된다.The controller (not shown) generates a first control signal for controlling the electronic device based on the human body contact information transmitted from the
이 때, 제1 제어 신호는 전자기기를 제어하는 다양한 신호로 응용될 수 있다. 일례로, 제1 제어 신호는 상기 전자기기의 디스플레이 수단을 제어하는 신호일 수 있다. In this case, the first control signal may be applied to various signals for controlling the electronic device. In one example, the first control signal may be a signal for controlling the display means of the electronic device.
즉, 제1 제어 신호는 상기 전극 팁(220)에서 감지된 인체 접촉 정보에 따라 디스플레이 수단에 적용되는 줌 배율 또는 디스플레이 되는 이미지의 위치 또는 GUI(Graphical User Interface)상의 포인터의 위치 또는 이동 정보인 포인팅 정보를 제어하는 신호일 수 있다. That is, the first control signal is a zoom magnification applied to the display means or the position of the displayed image or the position or movement information of the pointer on the graphical user interface (GUI) according to the human body contact information sensed by the
또한, 제1 제어 신호는 전자기기에 적용되는 볼륨 또는 게임 콘트롤 기능을 제어하는 신호일 수 있다. 따라서, 본 발명에 따르면 전극 팁(220)에서 감지된 인체 접촉 정보에 기초하여 다양한 기능을 효과적으로 제공할 수 있는 전자기기 제어 장치를 제공할 수 있다.In addition, the first control signal may be a signal for controlling the volume or game control function applied to the electronic device. Therefore, according to the present invention, it is possible to provide an electronic device control apparatus that can effectively provide various functions based on the human body contact information sensed by the
기계적 스위치부(250)의 동작을 보다 상세하게 설명하며 다음과 같다. The operation of the
실리콘부(251)는 제1 회로기판(230) 또는 전극패턴과 돔 스위치(260)를 연결하고, 사용자의 압력에 의한 기계적 압력 정보를 돔 스위치(260)로 전달한다. 실리콘부(251)는 하부에 돌출되어 돔 스위치(260)와 접촉되는 누름 돌출부(252)를 포함한다. 이 때, 제1 회로기판(230)과 실리콘부(251)는 보강층(240)을 사용하여 연결할 수도 있다. 보강층(240)은 양면 테이프를 사용할 수 있으며, 제1 회로기판(230)의 강도, 내구성을 높인다. 또한, 제1 회로기판(230)과 실리콘부(251)와의 접합성을 향상시키기 위해 사용할 수 있으며, 본 발명의 다른 실시예에서는 설계자의 의도에 따라 보강층을 플라스틱, 금속 등으로 제조할 수 있다. 그러나, 보강층은 본 구조에서 생략되어도 그 기능을 수행하는 데 영향을 미치지 않으므로 설계자의 의도에 따라 생략될 수도 있다.The
돔 스위치(260)는 사용자의 기계적 압력으로 제2 회로기판(270)의 제2 전극패턴(272)에 접촉함으로써 사용자에 의한 기계적 압력 정보를 제어부로 전달할 수 있다. 사용자가 가압 감지 영역(214)에 압력을 가하면, 실리콘부(251)와 돔 스위치(260)의 돔(dome)부분(D)과 접촉한 부분이 압력을 받아 돔 스위치(260)의 돔 부분(D)을 누르게 되고, 돔 부분(D)은 제2 회로기판(270)의 제2 전극패턴(272)에 접촉하게 된다. The
제2 회로기판(270)은 돔 스위치(260)로부터 기계적 압력 정보를 전달 받아 이를 제어부로 전달하고, 상기 제어부는 기계적 압력 정보에 의해서 상기 전자기기를 제어하게 된다. 제2 회로기판(270) 역시 제1 회로기판(230)과 마찬가지로 Flexible PCB, PCB, 전선 중의 어느 하나일 수 있다.The
그리고, 제2 전극패턴(272)은 제2 회로기판(270) 상에 형성될 수 있으며, 돔 스위치(260)의 양 단부에 접점이 형성되는 고정전극, 중앙부에 형성되는 감지전극을 포함한다. 따라서, 돔 스위치(260)의 돔 부분(D)이 기계적 압력 정보에 의해서 상황에 따라 감지전극에 접촉하기도 하고, 떨어지기도 하면서 기계적 압력 정보를 감지할 수 있다. 이 때, 감지전극 및 고정전극은 돔 스위치(260)의 돔 부분(D)이 고정전극과 접촉할 때, 서로 전기가 통하게 되며, 이러한 원리를 이용하여 감지하게 된다. 따라서, 감지전극 및 고정전극은 소정의 거리 이격되어 형성된다. The
그리고, 제2 회로기판(270)에 형성되는 전달패턴에 의해서 기계적 압력 정보가 제어부로 전달된다. 상기 전달패턴은 제어부와 전극패턴을 전기적으로 연결하는 역할을 한다. 지금까지 기계식 스위치부에 사용되는 스위치부로 돔스위치의 경우를 예로 들어 설명하고 있으나 다른 방식의 기계식 스위치도 채용 가능하다. The mechanical pressure information is transmitted to the control unit by the transfer pattern formed on the
그리고, 제어부는 기계적 스위치부(250)로부터 전달된 기계적 압력 정보에 기초하여 제2 제어 신호를 생성하고, 상기 제2 제어 신호에 의하여 상기 전자기기를 제어한다.The controller generates a second control signal based on the mechanical pressure information transmitted from the
상기 제2 제어 신호는 전자기기를 제어하는 다양한 신호로 응용될 수 있다. 일례로, 제2 제어 신호는 상기 전자기기의 디스플레이 수단을 제어하는 신호일 수 있다. 즉, 디스플레이 수단에 적용되는 줌 배율 또는 디스플레이 되는 이미지의 위치 또는 GUI(Graphical User Interface)상의 포인터의 위치 또는 이동 정보인 포인팅 정보일 수 있다. 또한 제2 제어 신호는 전자기기에 적용되는 볼륨 또는 게임 콘트롤 기능을 제어하는 신호일 수 있다.The second control signal may be applied to various signals for controlling the electronic device. In one example, the second control signal may be a signal for controlling the display means of the electronic device. That is, the information may be a zoom magnification applied to the display means, or the location information of the displayed image or the location information or the movement information of the pointer on the graphical user interface (GUI). In addition, the second control signal may be a signal for controlling the volume or game control function applied to the electronic device.
이 때, 상기 제1 제어 신호와 제2 제어 신호는 전자기기에서 동일한 동작을 수행하도록 하는 제어 신호일 수도 있고, 각각 다른 동작(기능)을 수행하도록 제어하는 신호로 설정될 수도 있다. 또 달리, 상기 제1 제어 신호 및 제2 제어 신호를 조합하여 전자기기가 특정 기능을 수행하도록 제어할 수도 있다.In this case, the first control signal and the second control signal may be a control signal for performing the same operation in the electronic device, or may be set as a signal for controlling to perform different operations (functions). Alternatively, the electronic device may be controlled to perform a specific function by combining the first control signal and the second control signal.
예를 들어, 제1 제어 신호와 제2 제어 신호는 전자기기인 이동통신 단말기에서 번호 입력을 제어하는 신호일 수 있다. 이 경우, 사용자는 전극 팁(220)에 손가락을 접촉만 하더라도 제1 제어 신호로 스위치에 대응하는 번호를 입력하는 신호가 생성되어 전자기기가 제어되도록 할 수 있고, 상기 손가락에 압력을 가하여 누르는 경우에도 제2 제어 신호로 스위치에 대응하는 번호를 입력하는 신호가 생성되어 전자기기가 제어되어 번호를 입력할 수 있게 된다. For example, the first control signal and the second control signal may be signals for controlling number input in a mobile communication terminal which is an electronic device. In this case, even if the user only touches the finger on the
상기 실시예는 이동 통신 단말기의 4 방향 스위치, 통화 또는 종료 스위치의 경우에도 마찬가지로 적용될 수 있고, 이동 통신 단말기가 아닌 다양한 전자기기에 도 모두 적용 가능하다.The above embodiment may be similarly applied to a four-way switch, a call, or an end switch of a mobile communication terminal, and may be applied to various electronic devices other than the mobile communication terminal.
또한, 제1 제어 신호와 제2 제어 신호가 서로 상이한 기능을 제어하는 예로서, 사용자가 전극 팁(220)에 손가락을 접촉만 하는 경우 전극층에서 감지한 인체 접촉 정보는 제어부로 전달되고, 제어부는 상기 전자기기의 디스플레이 수단에서 출력된 이미지의 위치를 이동하는 제1 제어 신호를 생성하여 이미지의 위치가 이동되도록 제어한다. 그리고, 사용자가 전극 팁(220)에 접촉한 손가락에 압력을 가하여 누르는 경우, 기계적 스위치부(250)에서 감지한 기계적 압력 정보가 제어부로 전달되어 상기 제어부는 상기 출력된 이미지를 확대하여 디스플레이하는 제2 제어 신호를 생성하여 이미지가 확대되도록 제어할 수 있다. In addition, the first control signal and the second control signal as an example of controlling different functions, when the user only touches the finger on the
따라서, 본 발명에 의한 전자기기의 입력방법을 이용하면 사용자에게 편리하고, 다양한 방법으로 전자기기를 제어할 수 있는 새로운 인터페이스를 제공할 수 있는 효과가 있다.Therefore, using the input method of the electronic device according to the present invention has the effect of providing a new interface that is convenient for the user and can control the electronic device in various ways.
또한, 본 발명은 인체 접촉 정보를 감지하여 기기를 제어하는 터치 방식이고, 사용자가 가압하는 것을 감지하여 기기를 제어하는 기계식 스위치부를 동시에 구현함으로써, 기존의 터치 패드의 내구성을 개선하면서 제조 비용을 감소시킬 수 있는 전자기기 제어 장치를 제공할 수 있다.In addition, the present invention is a touch method for controlling the device by sensing the contact information of the human body, by simultaneously implementing a mechanical switch unit for controlling the device by detecting the user presses, reducing the manufacturing cost while improving the durability of the existing touch pad An electronic device control device can be provided.
또한, 본 발명은 센서를 이용하여 전자기기를 제어함으로써, 소형화된 전자기기에 쉽게 장착될 수 있으며, 사용자가 편리하게 이용할 수 있는 전자기기 제어 장치를 제공할 수 있다. In addition, the present invention can provide an electronic device control device that can be easily mounted on the miniaturized electronic device by using a sensor, and can be conveniently used by the user.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전자기기의 입력장치를 제어하는 과정 을 도시한 제어 흐름도이다.4 is a control flowchart illustrating a process of controlling an input device of an electronic device according to a first embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 사용자가 인체의 일부분으로 버튼부(210)에 접촉하거나 버튼부(210)를 가압하여 사용자 입력을 가하는 경우 전자기기의 제어 과정은 다음과 같다. Referring to FIG. 4, when the user contacts the
단계(S401)에서 사용자는 인체의 일부분을 본 발명의 전자기기 입력장치의 버튼부(210)에 접촉한다. 이 때, 버튼부(210)는 접촉 감지 영역(212)과 접촉 감지 영역(212) 및 가압 감지 영역(214)이 동시에 형성되는 영역으로 구분될 수 있다. In step S401, the user contacts a part of the human body to the
단계(S402)에서 본 발명의 전자기기 입력장치의 전극 팁(220)은 인체 접촉 정보를 감지한다. 인체 접촉 정보는 전기적 신호일 수 있고, 전극 팁(220)은 도체로 구성될 수 있다.In step S402, the
단계(S403)에서 본 발명의 전자기기의 입력장치의 제1 전극패턴(232)은 전극 팁(220)에서 감지한 인체 접촉 정보를 제어부로 전달한다.In operation S403, the
단계(S404)에서 본 발명의 전자기기의 입력장치의 제어부는 전달된 인체 접촉 정보에 기초하여 제1 제어 신호를 생성한다.In step S404, the controller of the input device of the electronic device of the present invention generates the first control signal based on the transmitted human body contact information.
단계(S405)에서 본 발명의 전자기기의 입력장치는 사용자의 인체로 버튼부(210)를 눌러서 접촉과 연관된 기계적 압력 정보가 감지되는지를 판단하고, 기계적 압력 정보가 감지되지 않으면 단계(S408)에서 상기 생성된 제1 제어 신호에 따라 상기 전자기기를 제어한다. In operation S405, the input device of the electronic device of the present invention may determine whether mechanical pressure information associated with contact is detected by pressing the
단계(S405)에서 사용자의 인체 접촉과 연관된 기계적 압력 정보가 감지되면 본 발명의 전자기기의 입력장치는 단계(S406)에서 제2 제어 신호를 생성하고 단계 (S407)에서 상기 생성된 제1 제어 신호 또는 상기 제2 제어 신호 또는 상기 제1 제어 신호 및 상기 제2 제어 신호에 따라 상기 전자기기를 제어한다.When the mechanical pressure information associated with the user's human body contact is detected in step S405, the input device of the electronic device of the present invention generates a second control signal in step S406 and the generated first control signal in step S407. Alternatively, the electronic device is controlled according to the second control signal or the first control signal and the second control signal.
제1 제어 신호 또는 제2 제어 신호는 전자기기에서 동일한 동작을 수행하도록 하는 제어 신호일 수도 있고, 각각 다른 동작을 수행하도록 제어하는 신호로 설정될 수도 있음은 상술한 바와 같다. 이 때, 제2 제어 신호가 생성되면, 제1 제어 신호는 차단되어 제2 제어 신호에 의해서 기능이 작동되거나, 제1 제어 신호 및 제2 제어 신호가 동시에 발생될 경우에 다르게 설정된 기능이 작동될 수 있다.As described above, the first control signal or the second control signal may be a control signal for performing the same operation in the electronic device, or may be set as a signal for controlling to perform different operations. At this time, when the second control signal is generated, the first control signal is cut off so that the function is activated by the second control signal, or the function set differently when the first control signal and the second control signal are simultaneously generated. Can be.
도 5는 본 발명에 따른 전자기기의 입력장치의 버튼부의 다양한 형태를 설명하기 위한 도면이다.5 is a view for explaining various forms of the button unit of the input device of the electronic device according to the present invention.
도 5를 참조하면, 버튼부는 복수개의 전극 팁을 가지고, 각 전극 팁은 원주상에서 소정 거리로 이격되어 직사각형(601), 원형(610), 물방울 모형(620)과 같이 다양한 형태로 배열될 수 있다. 이 때, 전극 팁의 위치는 접촉 감지 영역과 동일하며, 전극 팁의 하부에는 전체 또는 부분적으로 기계적 스위치부가 설치될 수 있다. 또한, 전극 팁은 도체로 구성되고 부도체의 버튼부에 소정 거리로 이격되어 위치할 수 있다. Referring to FIG. 5, the button unit may have a plurality of electrode tips, and each electrode tip may be arranged in various shapes such as a
도 6은 도 5의 전자기기 입력장치의 전극 팁을 삽입하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 6 is a view for explaining a method of inserting the electrode tip of the electronic device input device of FIG.
도 6을 참조하면, 버튼부(601)에 전극 팁(602)이 원형으로 소정 거리로 이격되어 배치된 버튼부(601)의 단면(A-A선)을 보면, 본 발명에 따른 전자기기 입력장치는 버튼부(601) 및 전극 팁(602)으로 구성될 수 있음을 알 수 있다.Referring to FIG. 6, when the
이 때, 전극 팁(602)을 배열하는 방법은 여러 가지가 사용될 수 있는데, 첫째로, 버튼부(601)에 삽입되어 형성되며, 도체 또는 유전체로 구성되는 전극 팁(602)은 버튼부(601)에 표면 실장 기술(SMT:Surface Mount Technology)에 의해서 삽입되는 방법을 사용할 수 있다. 따라서, 버튼부(601)에는 전극 팁(602)을 삽입하기 위한 별도의 홀이 필요치 않고, 간단하게 실장할 수 있으므로 편리하다. 그리고, 전극 팁(602)은 버튼부(601)에 이중 사출을 통하여 형성되는 삽입(Insert) 사출 방법을 사용할 수 있다. 그리고, 부도체의 버튼부(601)에 슬릿을 형성한 후, 전극 팁(602)은 슬릿에 도체 액체를 채우고 소성하여 형성할 수 있다. 또한, 전극 팁(602)이 유전체일 경우, 전극이 도체일 경우와 같은 방법으로 제작한 전극 팁(602)에 유전막을 입히는 방법 등이 있다. 그러나, 본 발명의 다른 실시예에서는 설계자의 의도에 따라 버튼부에 전극 팁을 다양한 실장 방법으로 삽입할 수 있다.At this time, a number of methods for arranging the
실시예Example 2 2
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전자기기의 입력장치를 설명하기 위한 분해 사시도이며, 도 8은 도 7의 전자기기 입력장치에 있어서, 접촉 감지 영역 및 가압 감지 영역의 배열에 대한 일례를 도시한 도면이다. FIG. 7 is an exploded perspective view illustrating an input device of an electronic device according to a second embodiment of the present disclosure. FIG. 8 is an example of an arrangement of a touch sensing area and a pressure sensing area in the electronic device input device of FIG. 7. Figure is a diagram.
도 7 내지 도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 전자기기의 입력장치는 버튼부(310), 전극 팁(320), 제1 회로기판(330), 제1 전극패턴(332), 기계적 스위치부(350), 보강층(340) 및 제어부를 구비한다.7 to 8, an input device of an electronic device according to the present invention includes a
버튼부(310)는 일자 형상으로 형성되고, 버튼부(310)의 표면에는 접촉 감지 영역(312) 및 가압 감지 영역(314) 등이 제공될 수 있다. 그리고, 도 8에서 도시된 바와 같이, 버튼부(310)는 전자기기 입력장치에 요구되는 기능과 디자인, 공간 활용 정도 등을 고려하여 십자가 모형(601), 사각형(602), 일렬(603) 등의 다양한 배열을 가질 수 있다. 접촉 감지 영역(312)은 일부가 가압 감지 영역(314)과 겹치도록 형성되므로 제1 회로기판(330) 위에 제1 전극패턴(332)에 대응되는 하부에 기계적 스위치부(350)가 형성될 수 있다. 그러나, 접촉 감지 영역 및 가압 감지 영역은 겹쳐서 형성되지 않고, 서로 다른 위치에 형성될 수도 있다. 이 외의, 버튼부(310), 전극 팁(320), 제1 회로기판(330), 제1 전극패턴(332), 기계적 스위치부(350), 보강층(340) 및 제어부는 제1 실시예와 실질적으로 동일하고, 구성 요소의 기능 및 효과도 실질적으로 동일하기 때문에 본 실시예의 설명에서 이전 실시예의 설명 및 도면을 참조할 수 있으며, 반복되는 내용은 생략될 수 있다. 이 때, 본 발명의 전자기기 입력 장치는 도 7과 같이 독립적인 하나의 입력 장치가 될 수 있고, 두 개의 연속적인 접촉 감지 입력 장치에 각각 가압 감지 입력 장치가 붙을 수 있으며 복수로 나열된 접촉 감지 입력 장치 영역에 일부만 가압 감지 입력 장치가 붙을 수 있다. 또한, 독립 혹은 복수로 나열된 경우라도 버튼부(310), 제1 회로기판(330), 기계적 스위치부(350), 보강층(340) 및 제어부에는 구간마다 슬릿 홈이 형성된다. 상기 슬릿 홈은 버튼부(310)를 가압한 경우에, 의도하지 않게 주변의 다른 버튼이 눌려지는 것을 방지하는 역할을 하게 된다. The
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자기기의 입력장치를 도시한 단면이고, 도 10은 도 9의 전자기기의 입력장치의 분해 단면도이다. 9 is a cross-sectional view illustrating an input device of an electronic device according to another embodiment of the present invention, and FIG. 10 is an exploded cross-sectional view of the input device of the electronic device of FIG. 9.
도 9 및 도 10을 참조하면, 전자기기의 입력장치는 버튼부(810), 전극 팁(820), 제1 회로기판(830), 제1 전극패턴(832) 및 보강층(840)을 구비한다. 전극 팁(820)은 도체로 구성되며, 전극 팁(820)은 버튼부(810)의 저면으로부터 돌출된 돌출부(822)를 포함하며, 제1 회로기판(830)은 상기 돌출부에 대응하는 제1 전극 홀(830a) 및 제1 회로기판(830)의 저면에서 제1 전극 홀(830a)에 인접하게 형성되며 상기 제어부와 전기적으로 연결된 접점을 포함할 수 있다.9 and 10, an input device of an electronic device includes a
보강층(840)은 제1 회로기판(830)으로부터 노출된 돌출부(822)에 인접하게 형성된 제2 전극 홀(840a)을 포함하고, 제2 전극 홀(840a)은 전도성 물질로 충진되어 제1 전극패턴(832) 및 돌출부(822)를 전기적으로 연결할 수 있다. 상기 전도성 물질로서 전도성 에폭시(epoxy)가 이용될 수 있다. 그리고, 제2 전극 홀(840a)은 제1 전극 홀(830a)보다 상대적으로 크게 형성되어 제2 전극 홀(840a)에 전도성 에폭시를 충진할 경우, 전도성 에폭시는 제1 회로기판(830)의 하부에 형성된 제1 전극패턴(832)과 접점이 형성된다. The
도 10을 참조하면, 다음과 같은 과정을 통해 제작될 수 있다.Referring to Figure 10, it can be produced through the following process.
먼저, 버튼부(810)를 포함하고, 버튼부(810)의 저면으로부터 돌출된 돌출부(822)를 포함한 전극 팁(820)을 제작한다. First, an
다음으로, 돌출부(822)에 대응하는 제1 전극 홀(830a)을 포함한 제1 회로기판(830)을 제작한다. 이 때, 제1 전극 패턴(832)은 제1 회로기판(830)의 저면에서 제1 전극 홀(830a)에 인접하게 형성되며, 상기 제어부와 전기적으로 연결된 접점을 포함할 수 있다. Next, a
다음으로, 보강층(840)에 제1 회로기판(830)으로부터 노출된 돌출부(822)에 인접하게 형성된 제2 전극 홀(840a)을 포함하여 제작한다. Next, the
상기와 같은 버튼부(810), 제1 회로기판(830) 및 보강층(840)이 제작되면 다음과 같이 접합한다.When the
전극 팁(820)의 돌출부(822)를 제1 회로기판(830)의 제1 전극 홀(830a)에 맞물리도록 버튼부(810)를 위치시킨다. 다음으로, 제1 회로기판(830) 위에 상기 제작된 보강층(840)을 위치시킨다. 이 때, 제1 회로기판(830)의 제1 전극 홀(830a) 위에 보강층(840)의 제2 전극 홀(840a)이 위치하도록 제1 회로기판(830) 및 보강층(840)을 배치한다. The
그리고, 보강층(840)의 제2 전극 홀(840a)을 통해 전도성 물질을 충진하고, 제1 회로기판(830)과 전극 팁(820)이 접착되도록 한다. 따라서, 전극 팁(820)은 전도성 물질로 제1 회로기판(830)의 전극과 접착되므로 제1 전극패턴(832)에서 수신한 신호가 제1 회로기판(830)의 접점과 연결된 연결 패턴을 통해 콘트롤 칩으로 전달될 수 있다.The conductive material is filled through the
도 11은 도 9의 변형된 실시예에 따른 전자기기의 입력장치 중 전극 칩, 제1 회로기판 및 보강층을 도시한 단면도이다. FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating an electrode chip, a first circuit board, and a reinforcement layer of the input device of the electronic device according to the modified embodiment of FIG. 9.
도 11을 참조하면, 도 9에서 설명한 바와 같이, 제1 회로기판(930) 및 보강층(940)에는 각각 제1 전극 홀(930a) 및 제2 전극 홀(940a)이 제공된다. 이 때, 전극 팁(920)은 버튼부(910)의 하부를 향하여 돌출되지 않도록 버튼부(910)에 삽입된다. 따라서, 전도성 물질은 제1 전극 홀(930a) 및 제2 전극 홀(940a)에 충진되고, 제1 회로기판(930)의 저면에 형성된 제1 전극패턴(932)과 접점을 이룬다. Referring to FIG. 11, as described with reference to FIG. 9, a
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.As described above, the present invention has been described by way of limited embodiments and drawings, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, which can be variously modified and modified by those skilled in the art to which the present invention pertains. Modifications are possible. Accordingly, the spirit of the present invention should be understood only by the claims set forth below, and all equivalent or equivalent modifications thereof will belong to the scope of the present invention.
실시예Example 3 3
도 12는 본 발명의 제3 실시예에 따른 전자기기의 입력장치를 설명하기 위한 단면도이다. 12 is a cross-sectional view for describing an input device of an electronic device according to a third embodiment of the present invention.
도 12를 참조하면, 본 발명에 따른 전자기기의 입력장치는 버튼부(410), 제1 회로기판(430), 제1 전극패턴(432), 보강층(440), 기계적 스위치부(450) 및 제어부를 구비한다. Referring to FIG. 12, an input device of an electronic device according to the present invention includes a
버튼부(410)는 전자기기의 본체에 외부로 부분적으로 노출되도록 장착된다. 그리고, 버튼부(410)는 유전체의 재질을 사용하여 제조할 수 있으며, 사용자의 인체와 직접적으로 접촉된다. The
그리고, 제1 회로기판(430)은 버튼부(410)의 하부에 형성되고, 제 1 전극 패턴(432)에 접촉되도록 밀착된다. 이 때, 버튼부(410)과 제1 회로기판(430) 사이에는 양면 테이프와 같은 보강층(440)이 삽입될 수 있으며, 보강층(440)에 의해서 접착성이 높일 수 있고, 입력장치의 내구성을 높일 수 있다. 그러나, 본 발명의 다른 실시예에서는 설계자의 의도에 따라 보강층(440)을 생략할 수도 있다.The
그리고, 제1 회로기판(430)은 인체 접촉 정보가 전기 신호인 경우 이를 전달하기 위한 Flexible PCB, PCB, 전선 중의 어느 하나일 수 있다. 그리고, 제1 전극패턴(432)은 제1 회로기판(430) 상에 인쇄되며, 버튼부(410)의 하부에 형성된다. 따라서, 사용자의 인체가 버튼부(410)에 접촉되면, 버튼부(410)의 정전 용량이 변하게 되며, 원래의 정전 용량과 비교하여 접촉 여부를 판단할 수 있다. 따라서, 보다 정확하게 키 스트로크를 검출해낼 수 있다. The
기계적 스위치부(450)는 실리콘부(451), 돔 스위치(460), 제2 회로기판(470) 및 제2 전극패턴(472)을 포함한다. 사용자가 사용자의 인체의 일부분 즉, 손가락 등을 버튼부(410)에 올려놓고 가압을 하면, 상기 가압에 의한 압력이 기계적 스위치부(450)에 가해지고, 기계적 스위치부(450)는 이를 감지하여 제어부에 전달하며, 제어부에서 제2 제어 신호를 생성한다. The
상기 제어부(도시되지 않음)는 제1 회로기판(430)에서 전달된 인체 접촉 정보에 기초하여 전자기기를 제어하는 제1 제어 신호를 생성하고, 상기 제1 제어 신호에 의하여 상기 전자기기를 제어한다. 그리고, 제어부는 콘트롤러 칩(controller chip) 형태로 구현될 수 있다. 이와 같이, 버튼부(410), 제1 전극패턴(432)과 제1 회로기판(430)은 인체 접촉에 기초한 터치 방식으로 동작할 수 있게 된다.The controller (not shown) generates a first control signal for controlling the electronic device based on the human body contact information transmitted from the
이 때, 제1 제어 신호는 전자기기를 제어하는 다양한 신호로 응용될 수 있다. 일례로, 제1 제어 신호는 상기 전자기기의 디스플레이 수단을 제어하는 신호일 수 있다. In this case, the first control signal may be applied to various signals for controlling the electronic device. In one example, the first control signal may be a signal for controlling the display means of the electronic device.
기계적 스위치부(450)의 동작을 보다 상세하게 설명하며 다음과 같다. 실리콘부(451)는 제1 회로기판(430) 또는 전극패턴과 돔 스위치(460)를 연결하고, 사용자의 압력에 의한 기계적 압력 정보를 돔 스위치(460)로 전달한다.The operation of the
실리콘부(451)는 하부에 돌출되어 돔 스위치(460)와 접촉되는 누름 돌출부(452)를 포함한다. 이 때, 제1 회로기판(430)과 실리콘부(451)와의 연결은 보강층(440)을 사용하여 연결할 수도 있다. 보강층(440)은 양면 테이프를 사용할 수 있으며, 제1 회로기판(430) 및 제2 회로기판(470)의 강도, 내구성을 높일 수 있다. 또한, 제1 회로기판(430)과 실리콘부(451)와의 접합성을 향상시키기 위해 사용할 수 있으며, 본 발명의 다른 실시예에서는 설계자의 의도에 따라 보강층을 플라스틱, 금속 등으로 제조할 수 있다. The
돔 스위치(460)는 사용자의 기계적 압력으로 제2 회로기판(470)의 제2 전극패턴(472)에 접촉함으로써 사용자에 의한 기계적 압력 정보를 제어부로 전달할 수 있다. 사용자가 가압 감지 영역에 압력을 가하면, 실리콘부(451)와 돔 스위치(460)의 돔(dome)부분(D)과 접촉한 부분이 압력을 받아 돔 스위치(460)의 돔 부분(D)을 누르게 되고, 돔 부분(D)은 제2 회로기판(470)의 제2 전극패턴(472)에 접촉하게 된다. 제2 회로기판(470)은 돔 스위치(460)로부터 기계적 압력 정보를 전달 받아 이를 제어부로 전달하여 제어부가 상기 전자기기를 제어하도록 한다. 제2 회로기판(470) 역시 제1 회로기판(430)과 마찬가지로 Flexible PCB, PCB, 전선 중의 어느 하나일 수 있다.The
그리고, 제2 전극패턴(472)은 제2 회로기판(470) 상에 형성될 수 있으며, 돔 스위치(460)의 양 단부에 접점이 형성되는 고정전극, 중앙부에 감지전극이 제공된다. 따라서, 돔 스위치(460)의 돔 부분(D)이 기계적 압력 정보에 의해서 상황에 따라 상기 감지전극에 접촉하기도 하고, 떨어지기도 하면서 기계적 압력 정보를 감지할 수 있다. 그리고, 제2 회로기판(470)에 형성되는 전달 패턴에 의해서 기계적 압력 정보가 제어부로 전달된다. In addition, the
그리고, 제어부는 기계적 스위치부(450)로부터 전달된 기계적 압력 정보에 기초하여 제2 제어 신호를 생성하고, 상기 제2 제어 신호에 의하여 상기 전자기기를 제어한다.The controller generates a second control signal based on the mechanical pressure information transmitted from the
상기 제2 제어 신호는 전자기기를 제어하는 다양한 신호로 응용될 수 있다. 일례로, 제2 제어 신호는 상기 전자기기의 디스플레이 수단을 제어하는 신호일 수 있다. 이 때, 상기 제1 제어 신호와 제2 제어 신호는 전자기기에서 동일한 동작을 수행하도록 하는 제어 신호일 수도 있고, 각각 다른 동작(기능)을 수행하도록 제어하는 신호로 설정될 수도 있다. 또 달리, 상기 제1 제어 신호 및 제2 제어 신호를 조합하여 전자기기가 특정 기능을 수행하도록 제어할 수도 있다.The second control signal may be applied to various signals for controlling the electronic device. In one example, the second control signal may be a signal for controlling the display means of the electronic device. In this case, the first control signal and the second control signal may be a control signal for performing the same operation in the electronic device, or may be set as a signal for controlling to perform different operations (functions). Alternatively, the electronic device may be controlled to perform a specific function by combining the first control signal and the second control signal.
따라서, 본 발명에 따른 전자기기의 입력장치는 버튼부(410)의 정전 용량이 변하게 되며, 원래의 정전 용량과 비교하여 접촉 여부를 판단할 수 있으며, 보다 정확하게 키 스트로크를 검출해낼 수 있으므로 높은 신뢰도를 얻을 수 있다. 또한, 사용자의 인체와 접촉되는 접촉 부위가 없으므로 물리적으로 고장이 생길 이유가 없으므로 긴 수명을 가질 수 있다. 또한, 금속 접촉부를 가지지 않으므로 먼지나 습기 등에 거의 영향을 받지 않는다. Accordingly, in the input device of the electronic device according to the present invention, the capacitance of the
도 13은 도 12의 변형된 실시예를 설명하기 위한 전자기기의 입력장치를 설명하기 위한 단면도이다.FIG. 13 is a cross-sectional view illustrating an input device of an electronic device for explaining the modified embodiment of FIG. 12.
도 13을 참조하면, 버튼부(410)의 내부에 삽입되며, 일단부가 제1 전극패턴(432)과 접촉되는 전극 팁(412)을 더 포함한다. 이 때, 제1 전극패턴(432)과 전극 팁(412)은 도체로 구성될 수 있다. 그리고, 전극 팁(412)은 버튼부(410)의 표면으로 노출되지 않도록 형성된다. 따라서, 사용자의 손가락이 버튼부(410)에 접촉되면, 버튼부(410)의 정전 용량이 변하게 되며, 이 변화를 전극 팁(412) 및 제1 전극패턴(432)에서 감지하고, 원래의 정전 용량과 비교하여 접촉 여부를 판단할 수 있다. 따라서, 보다 정확하게 키 스트로크를 검출해낼 수 있다. 이 때, 전극 팁(412)은 사용자의 손가락과 더 근접하게 위치하는 역할을 하므로 보다 정확한 접촉 감지 정보를 얻을 수 있다. 이 실시예서는 버튼부(410)의 두께가 두꺼워지면, 너무 작은 정전용량을 가지므로 접촉여부를 인식 못할 가능성이 있다. 따라서, 버튼부(410)에 전극팁(412)을 삽입하여 버튼부(410)의 일부분을 얇게 하므로 더 큰 정전용량을 얻어 정밀한 제어를 가능하게 한다.Referring to FIG. 13, the electronic device may further include an
실시예Example 4 4
도 14는 본 발명의 제4 실시예에 따른 전자기기의 입력장치를 설명하기 위한 단면도이다.14 is a cross-sectional view for describing an input device of an electronic device according to a fourth embodiment of the present invention.
도 14를 참조하면, 버튼부(510), 전극 팁(520), 제1 회로기판(530), 제1 전극패턴(532), 제2 전극패턴(534), 기계적 스위치부(550), 보강층(540) 및 제어부를 구비한다.Referring to FIG. 14, the
버튼부(510)는 전자기기의 본체에 외부로 부분적으로 노출되도록 장착된다. 그리고, 버튼부(510)의 표면에는 단수 혹은 복수개의 접촉 감지 영역 및 가압 감지 영역 (미도시)이 원형으로 배치된다. 이 때, 접촉 감지 영역과 가압 감지 영역은 서로 겹치도록 배치되거나, 서로 분리되어 배치될 수도 있다. The
전극 팁(520)은 버튼부(510)의 접촉 감지 영역(512)에 삽입되며, 일단부가 상기 버튼부의 표면에 노출되고, 타단부는 제1 도체패턴(532)에 접촉되어 인체 접촉 정보를 제1 도체패턴(532)에 전달할 수 있다. 전극 팁(520)은 도체로 구성될 수 있으며, 사용자의 인체에서 흐르는 전류에 의한 전기 신호가 전극 팁(520)에 의해서 제1 도체패턴(532)에 전달될 수 있다. The
제1 회로기판(530)은 버튼부(510)의 하부에 형성되고, 전극 팁(520)에 접촉되도록 밀착된다. 그리고, 제1 회로기판(530)은 유전체로 구성할 수 있다. 이 때, 버튼부(510)와 제1 회로기판(530) 사이에는 양면 테이프와 같은 보강층(540)이 삽입될 수 있으며, 보강층(540)에 의해서 접착성이 높일 수 있고, 입력장치의 내구성을 높일 수 있다. 또한, 제1 회로기판(530) 상에 다양한 전극패턴을 그려 넣을 수 있으며, 제1 회로기판(530)의 상면과 저면에 제1 도체패턴(532) 및 제2 도체패턴(534)이 각각 형성될 수 있다. The
그리고, 제1 전극패턴은 제1 도체패턴(532) 및 제2 도체패턴(534)을 포함한다. 제1 전극패턴(532)은 제1 회로기판(530) 상면에 인쇄되며, 전극 팁(520)과 접촉되도록 형성되고, 제2 전극패턴(534)은 제1 회로기판(530)의 저면에 형성될 수 있다. 따라서, 전극 팁(520)에 의해서 사용자의 인체에서 흐르는 전류는 제1 전극패턴(532)으로 전달되고, 제1 전극패턴(532)과 제2 전극패턴(534) 사이에 제공되는 제1 회로기판(530)은 상기 전류에 의해서 제1 회로기판(410)의 정전 용량이 변하게 되며, 원래의 정전 용량과 비교하여 접촉 여부를 판단할 수 있다. The first electrode pattern includes a
이 실시예는 버튼부의 두께에 상관없이 제1 도체 패턴과 제2 도체 패턴 사이의 제1 회로기판의 두께를 얇고 일정하게 할 수 있으며, 더 크고 일정한 정전용량을 얻을 수 있어 정밀한 제어가 가능하며 다양한 형태의 버튼의 제작도 가능하다.This embodiment can make the thickness of the first circuit board between the first conductor pattern and the second conductor pattern thin and constant, regardless of the thickness of the button portion, and the larger and constant capacitance can be obtained, allowing precise control and various It is also possible to produce buttons of the form.
기계적 스위치부(550)는 실리콘부(551), 돔 스위치(560), 제2 회로기판(570) 및 제3 전극패턴(572)을 포함한다. 그리고, 제어부는 제1 전극패턴(532), 제2 전극패턴(534) 및 제3 전극패턴(572)과 전기적으로 연결된다. 이 때, 기계적 스위치부(350) 및 제어부는 제3 실시예와 실질적으로 동일하고, 구성 요소의 기능 및 효과도 실질적으로 동일하기 때문에 본 실시예의 설명에서 이전 실시예의 설명 및 도면을 참조할 수 있으며, 반복되는 내용은 생략될 수 있다.The
따라서, 본 발명에 따르면 사용자의 인체 접촉 정보를 감지하여 전자기기를 제어하면서, 사용자의 기계적 입력을 감지하여 전자기기를 효과적으로 제어할 수 있는 기술적 효과를 얻을 수 있다.Therefore, according to the present invention, while controlling the electronic device by sensing the human body contact information, the technical effect of effectively controlling the electronic device by detecting the user's mechanical input can be obtained.
또한, 본 발명에 따르면 사용자의 연속 입력과 포인팅 기능을 효과적으로 제공할 수 있는 전자기기 제어 장치를 제공할 수 있다.In addition, according to the present invention can provide an electronic device control device that can effectively provide a continuous input and pointing function of the user.
또한, 본 발명에 따르면 인체 접촉 정보를 감지하여 기기를 제어하는 터치식 스위치와 사용자의 압력을 감지하여 기기를 제어하는 기계식 스위치를 동시에 구현함으로써 기존의 터치패드의 내구성을 개선하면서 제조 비용을 감소시킬 수 있는 전자기기 제어 장치를 제공할 수 있다. In addition, according to the present invention by simultaneously implementing a touch switch to control the device by sensing the body contact information and a mechanical switch to control the device by sensing the pressure of the user to improve the durability of the existing touch pad while reducing the manufacturing cost It can provide an electronic device control device that can.
또한, 본 발명에 따르면 센서를 이용하여 전자기기를 제어함으로써, 소형화된 전자기기에 쉽게 장착될 수 있으며, 사용자가 편리하게 이용할 수 있는 전자기기 제어 장치를 제공할 수 있다. In addition, according to the present invention by controlling the electronic device using a sensor, it can be easily mounted on a miniaturized electronic device, it is possible to provide an electronic device control device that can be conveniently used by the user.
또한, 본 발명에 따른 전자기기의 입력장치는 유전체층(410)의 정전 용량이 변하게 되며, 원래의 정전 용량과 비교하여 접촉 여부를 판단할 수 있으며, 보다 정확하게 키 스트로크를 검출해낼 수 있으므로 높은 신뢰도를 얻을 수 있다. 또한, 사용자의 인체와 접촉되는 접촉 부위가 없으므로 물리적으로 고장이 생길 이유가 없으므로 긴 수명을 가질 수 있다. 또한, 금속 접촉부를 가지지 않으므로 먼지나 습기 등에 거의 영향을 받지 않는다.In addition, in the input device of the electronic device according to the present invention, the capacitance of the
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.As described above, although described with reference to the preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art various modifications and variations of the present invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below I can understand that you can.
Claims (32)
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