JP2021521583A - 信号入力装置及びこれを含む携帯用端末 - Google Patents

Abstract

本発明の一実施形態に係る信号入力装置は、側方向にプッシュする操作力の方向に応じて異なる種類の入力信号を発生させることができるので、信号入力装置に備えられるボタンの数を減らすことができ、別途の加圧センサを備えていなくても側方向にプッシュする操作力を検出することができるため、構成を簡素化し、しかも製造コストを大幅に削減し、さらに２つ以上の入力信号を同時に発生させる効果を期待することができる。

Description

本発明は、ボタンが側方向にプッシュされたときに入力信号を発生させるように構成されている信号入力装置及びこれを含む携帯用端末に関し、さらに詳しくは、別途の加圧センサを備えていなくてもボタンがプッシュされる方向に応じて異なる種類の入力信号を発生させるように構成されている信号入力装置及びこれを含む携帯用端末に関する。

最近、スマートフォンやタブレットＰＣのように前面にタッチ入力が可能なディスプレイを備えた携帯用端末の場合、全体のサイズはそのまま維持するものの、ディスプレイのサイズのみを増やす傾向にある。

そのため、携帯用端末の前面に配置されたホームボタンやバックボタンなどの物理的なボタンは、ディスプレイを活用したタッチタイプのボタンに置き換えられているのが現状である。

一方、最近では、ユーザの便宜のために入力部を携帯用端末の背面に配置する開発が行われているが、背面の入力部には指紋認識部またはプレスボタンのみが適用されており、背面に配置された入力部から様々な信号を入力できないという問題がある。

本発明の一実施形態に係る信号入力装置及びこれを含む携帯用端末は、上記の問題を解決するために、以下のような課題を解決することを目的とする。

側方向にプッシュする操作力が印加されたときに入力信号を発生させるが、前記操作力の方向に応じて異なる種類の入力信号を発生させ、且つ、別途の加圧センサを備えていなくても側方向にプッシュする操作力を検出できるように構成されているプッシュ式信号入力装置及びこれを含む携帯用端末を提供することを目的とする。

本発明の解決課題は、以上で言及した課題に限定されず、言及していない他の課題は、下記の記載から、当該技術分野における通常の知識を有する者に明確に理解されるであろう。

本発明の一実施形態に係る信号入力装置は、底面及び前記底面から上方に形成された第１の隔壁を含み、前記底面は、前記第１の隔壁を基準として内側底面と外側底面とに区画されており、前記内側底面には複数の第１の接点が形成され、前記第１の隔壁の外周面には前記第１の接点と対応する第２の接点が形成される第１のハウジングと、前記内側底面に載置され、一方側の下面が前記第１の接点と電気的に接続されるように形成されるフレキシブルプリント回路基板組立体と、第１の上部及び前記第１の上部の外側端から下方に延設される第２の隔壁を含み、前記第２の隔壁の下端が、前記外側底面に載置されて水平方向に移動可能に配置されるプッシュボタンと、前記第１の隔壁の外周面と前記第２の隔壁の内周面との間に配置される導電部材と、を含み、前記第１のハウジングには、前記第１の接点、第２の接点、及び前記第１の接点と第２の接点との間の接続ラインを形成するための微細パターンがレーザー加工により形成され、前記微細パターンには電気伝導物質が充填される。

第２の上部及び前記第２の上部の外側端から下方に延設される第３の隔壁を有する第２のハウジングをさらに含み、前記第２の上部には、前記第１の上部が露出されるように開放される第１の開放部が形成され、前記第３の隔壁の下端は、前記第１のハウジングの底面の外周面と結合することが好ましい。

前記第２の隔壁の外周面と前記第３の隔壁の内周面との間に配置される弾性部材をさらに含むことが好ましい。

前記底面の外周面には、少なくとも１つの第１の突出部が形成され、前記第３の隔壁の下端には、少なくとも１つの第１の溝部が形成されており、前記第１の突出部が前記第１の溝部に挿入されることで前記第１のハウジングと第２のハウジングとが結合することが好ましい。

前記底面の外周面には、少なくとも１つの第２の溝部が形成され、前記第３の隔壁の下端には、少なくとも１つの第２の突出部が形成されており、前記第２の突出部が前記第２の溝部に挿入されることで前記第１のハウジングと第２のハウジングとが結合することが好ましい。

前記フレキシブルプリント回路基板組立体は、一方側の下面には前記第１の接点と対応する第３の接点が形成され、他方側には外部デバイスと接続される接続部が形成されるフレキシブルプリント回路基板と、前記フレキシブルプリント回路基板の一方側の下面に付着し、下向き加圧により前記第１の接点と前記第３の接点とを電気的に接続する異方性導電フィルム（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｆｕｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍ：ＡＣＦ）と、を含むことが好ましい。

前記フレキシブルプリント回路基板組立体は、前記フレキシブルプリント回路基板の一方側の上面に配置され、下向き加圧により電気信号を発生させるスイッチ部材をさらに含むことが好ましい。

ユーザが前記スイッチ部材を下向きに加圧するために外部に露出されたプレスボタンをさらに含むことが好ましい。

前記プレスボタンは、前記プッシュボタンの第１の上部に接続されるプレス部と、前記第１の上部に形成された第２の開放部を貫通するように配置され、一方側が前記プレス部と接続され、他方側が前記プレス部からの下向き圧力を前記スイッチ部材に伝達する柱部、を含むことが好ましい。

前記内側底面には、前記フレキシブルプリント回路基板の他方側を前記第１のハウジングの外部に配置させるための第３の開放部が形成されることが好ましい。

前記内側底面には、少なくとも１つの突起が形成され、前記フレキシブルプリント回路基板組立体には、前記突起が挿入可能な中空が形成されることが好ましい。

前記第１の接点は、１つの第１の負極端子と、複数の第１の正極端子とを含み、前記第２の接点は、前記第１の負極端子と接続され、前記第１の隔壁の上部及び下部のいずれか一方の全体に形成される第２の負極端子と、前記複数の第１の正極端子とそれぞれ接続され、前記第１の隔壁の上部及び下部のいずれか他方に形成される複数の第２の正極端子とを含むことが好ましい。

前記接続ラインは、前記内側底面、前記第１の隔壁の内周面、前記第１の隔壁の上部及び前記第１の隔壁の外周面を順次経由するように形成されて、前記第１の接点と第２の接点とを接続することが好ましい。

本発明の一実施形態に係る携帯用端末は、前面にディスプレイが備えられる携帯用端末に関するもので、前記ディスプレイが形成された前面と対向した背面に配置され、ユーザの操作によって方向信号及び実行信号を発生させて前記携帯用端末を制御する信号入力装置を含み、前記信号入力装置は、底面及び前記底面から上方に形成された第１の隔壁を含み、前記底面は、前記第１の隔壁を基準として内側底面と外側底面とに区画されており、前記内側底面には複数の第１の接点が形成され、前記第１の隔壁の外周面には前記第１の接点と対応する第２の接点が形成される第１のハウジングと、前記内側底面に載置され、一方側の下面が前記第１の接点と電気的に接続されるように形成されるフレキシブルプリント回路基板組立体と、第１の上部及び前記第１の上部の外側端から下方に延設される第２の隔壁を含み、前記第２の隔壁の下端が、前記外側底面に載置されて水平方向に移動可能に配置されるプッシュボタンと、前記第１の隔壁の外周面と前記第２の隔壁の内周面との間に配置される導電部材と、を含み、前記第１のハウジングには、前記第１の接点、第２の接点、及び前記第１の接点と第２の接点との間の接続ラインを形成するための微細パターンがレーザー加工により形成され、前記微細パターンには電気伝導物質が充填される。

本発明の一実施形態に係る信号入力装置は、底面及び前記底面の外側端から上方に形成された第４の隔壁を含み、前記底面には複数の第４の接点が形成され、前記第４の隔壁の内周面には前記第４の接点と対応する第５の接点が形成される第３のハウジングと、前記底面に載置され、一方側の下面が前記第４の接点と電気的に接続されるように形成されるフレキシブルプリント回路基板組立体と、前記フレキシブルプリント回路基板組立体の上側に配置され、外周面が前記第４の隔壁の内周面と離間するように配置されて水平方向に移動可能に形成されたプッシュボタンと、前記第４の隔壁の内周面と前記プッシュボタンの外周面との間に配置される導電部材と、を含み、前記第３のハウジングには、前記第４の接点、第５の接点、及び前記第４の接点と第５の接点との間の接続ラインを形成するための微細パターンがレーザー加工により形成され、前記微細パターンには電気伝導物質が充填される。

第３の上部及び前記第３の上部の外側端から下方に延設される第５の隔壁を有する第４のハウジングをさらに含み、前記第３の上部には、前記プッシュボタンの上部が露出されるように開放される第４の開放部が形成され、前記第５の隔壁の下端は前記第４の隔壁と結合することが好ましい。

前記第４の隔壁の内周面と前記プッシュボタンの外周面との間に配置される弾性部材をさらに含み、前記弾性部材は、前記導電部材が配置されていない領域に配置されることが好ましい。

前記第３のハウジングの第４の隔壁は、前記プッシュボタンの外周面の下部領域に対応する高さを有するように形成され、前記導電部材は、プッシュボタンの外周面の下部領域を取り囲むように配置されており、前記プッシュボタンの外周面の上部領域を取り囲むように配置される弾性部材をさらに含むことが好ましい。

前記フレキシブルプリント回路基板組立体は、一方側の下面には前記第４の接点と対応する第６の接点が形成され、他方側には外部デバイスと接続される接続部が形成されるフレキシブルプリント回路基板と、前記フレキシブルプリント回路基板の一方側の下面に付着し、下向き加圧により前記第４の接点と前記第６の接点とを電気的に接続するＡＣＦフィルムと、を含むことが好ましい。

前記フレキシブルプリント回路基板組立体は、前記フレキシブルプリント回路基板の一方側の上面に配置され、下向き加圧により電気信号を発生させるスイッチ部材をさらに含むことが好ましい。

ユーザが前記スイッチ部材を下向きに加圧するために外部に露出されたプレスボタンをさらに含むことが好ましい。

前記プレスボタンは、前記プッシュボタンの上部に接続されるプレス部と、前記プッシュボタンに形成された第５の開放部を貫通するように配置され、一方側が前記プレス部と接続され、他方側が前記プレス部からの下向き圧力を前記スイッチ部材に伝達する柱部、を含むことが好ましい。

前記底面には、前記フレキシブルプリント回路基板の他方側を前記第３のハウジングの外部に配置させるための第６の開放部が形成されることが好ましい。

前記底面には、少なくとも１つの突起が形成され、前記フレキシブルプリント回路基板組立体には、前記突起が挿入可能な中空が形成されることが好ましい。

本発明の一実施形態に係る携帯用端末は、前面にディスプレイが備えられる携帯用端末に関するもので、底面及び前記底面の外側端から上方に形成された第４の隔壁を含み、前記底面には複数の第４の接点が形成され、前記第４の隔壁の内周面には前記第４の接点と対応する第５の接点が形成される第３のハウジングと、前記底面に載置され、一方側の下面が前記第４の接点と電気的に接続されるように形成されるフレキシブルプリント回路基板組立体と、前記フレキシブルプリント回路基板組立体の上側に配置され、外周面が前記第４の隔壁の内周面と離間するように配置されて水平方向に移動可能に形成されたプッシュボタンと、前記第４の隔壁の内周面と前記プッシュボタンの外周面との間に配置される導電部材と、を含み、前記第３のハウジングには、前記第４の接点、第５の接点、及び前記第４の接点と第５の接点との間の接続ラインを形成するための微細パターンがレーザー加工により形成され、前記微細パターンには電気伝導物質が充填される。

前記ディスプレイが形成された前面と対向した背面には、前記信号入力装置を収容するための収容溝が形成され、前記第３のハウジングの第４の隔壁は、前記プッシュボタンの外周面の下部領域に対応する高さを有するように形成され、前記導電部材は、プッシュボタンの外周面の下部領域を取り囲むように配置され、前記プッシュボタンの外周面の上部領域と前記収容溝の内周面との間には弾性部材が配置されることが好ましい。

本発明の一実施形態に係る信号入力装置は、側方向にプッシュする操作力の方向に応じて異なる種類の入力信号を発生させることができるので、信号入力装置に備えられるボタンの数を減らすことができ、別途の加圧センサを備えていなくても側方向にプッシュする操作力を検出することができるため、構成を簡素化し、しかも製造コストを大幅に削減し、さらに２つ以上の入力信号を同時に発生させる効果を期待することができる。

本発明の効果は、以上で言及した効果に限定されず、言及していない他の効果は、下記の記載から、当該技術分野における通常の知識を有する者に明確に理解されるであろう。

本発明の第１の実施形態に係る信号入力装置の斜視図である。 本発明の第１の実施形態に係る信号入力装置の斜視図である。 本発明の第１の実施形態に係る信号入力装置の分解斜視図である。 本発明の第１の実施形態に係る信号入力装置の断面図である。 本発明の第１の実施形態に係る信号入力装置における第１のハウジングの構成を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係る信号入力装置における第１のハウジングとフレキシブルプリント回路基板組立体２００との結合を説明するための図である。 本発明の第１の実施形態に係る信号入力装置における第１のハウジングとフレキシブルプリント回路基板組立体２００との結合を説明するための図である。 本発明の第２の実施形態に係る信号入力装置の断面図である。 本発明の第３の実施形態に係る信号入力装置の断面図である。

添付図面を参照して本発明に係る好適な実施形態を詳細に説明するが、図面の符号に関係なく同一又は類似の構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

また、本発明を説明するに当たって、関連する公知技術についての具体的な説明が本発明の要旨を曖昧にする虞があると判断される場合、その詳細な説明を省略する。また、添付図面は、本発明の思想を容易に理解できるようにするためのものであり、添付図面によって本発明の思想が制限されると解釈してはならないことに留意されたい。

以下、図１〜図７を参照して、本発明の第１の実施形態に係る信号入力装置について説明する。

本発明の第１の実施形態に係る信号入力装置は、１つの単品として使用することができ、スマートフォンやタブレットＰＣなどのような携帯用端末の背面に取り付けることにより、当該携帯用端末を制御できる装置であり、特に１つのボタンを介して様々な種類の入力信号を選択的に発生させるように構成されている。

本発明の第１の実施形態に係る信号入力装置は、図１〜図４に示すように、大別して、第１のハウジング１００、フレキシブルプリント回路基板組立体２００、プッシュボタン３００、導電部材４００、第２のハウジング５００、弾性部材６００及びプレスボタン７００を含むように構成される。

第１のハウジング１００は、底面１１０と、底面１１０から上方に形成された第１の隔壁１２０とを含み、このような底面１１０は、第１の隔壁１２０を基準として内側底面１１１と外側底面１１２とに区画されてもよい。

上述した内側底面１１１には、複数の第１の接点１３０が形成され、第１の隔壁１２０の外周面には、第１の接点１３０と対応する第２の接点１４０が形成され、さらに第１の接点１３０と第２の接点とを接続する接続ライン１５０が形成される。

特に、第１のハウジング１００が導電体ではないことを考慮すると、レーザー直接構造化（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｒｅｃｔ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｉｎｇ：ＬＤＳ）により、第１の接点１３０及び第２の接点１４０が接続ライン１５０を形成することが好ましい。

具体的には、樹脂材料からなる第１のハウジング１００上に、レーザーを用いて第１の接点１３０、第２の接点１４０および接続ライン１５０を形成するための微細パターンを形成し、微細パターン上には、銅／ニッケルメッキなどの導電性材料をメッキすることにより、第１の接点１３０、第２の接点１４０上の電気的接続を可能にする。

さらに、接続ライン１５０は、内側底面１１１、第１の隔壁１２０の内周面、第１の隔壁１２０の上部および第１の隔壁１２０の外周面を順次経由するように形成されて、第１の接点１３０と第２の接点１４０とを接続することが好ましい。

また、第１の接点１３０は、１つの第１の負極端子と、複数の第１の正極端子とを含み、第２の接点１４０は、第１の負極端子と接続される第２の負極端子と、第１の正極端子と接続される複数の第２の正極端子とを含む。

特に、第２の負極端子は、第１の隔壁１２０の上部及び下部のいずれか一方の外周面を取り囲むように形成され、複数の第２の正極端子は、第１の隔壁１２０の上部及び下部のいずれか他方の外周面に形成されるが、隣接した第２の正極端子間は、互いに接触しないように離間する必要がある。

フレキシブルプリント回路基板組立体２００は、内側底面１１１に載置され、一方側の下面が第１の接点１３０と電気的に接続されるように形成されており、後述するプッシュボタン３００及びプレスボタン７００の操作によって発生する電気的な信号を、信号入力装置と接続した他のデバイス側に伝達する機能を果たす。

このようなフレキシブルプリント回路基板組立体２００は、図５及び図６に示すようにフレキシブルプリント回路基板２１０、ＡＣＦフィルム２２０及びスイッチ部材２３０を含むように構成されてもよい。

フレキシブルプリント回路基板２１０は、一方側の下面には第１の接点１３０と対応する第３の接点２１１が形成され、他方側には外部デバイスと接続される接続部２１２、すなわち、コネクタが形成される。

特に、本発明の第１の実施形態に係る信号入力装置では、第１のハウジング１００に形成された第１の接点１３０と、フレキシブルプリント回路基板２１０の第３の接点１３０との間の電気的接続に異方性導電フィルム（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｆｕｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍ：ＡＣＦ）接合（ｂｏｎｄｉｎｇ）を用いる。このようなＡＣＦ接合は、異方性導電フィルムを使用して上下の電気的導通を可能にし、左右には絶縁する接合方法である。

具体的には、フレキシブルプリント回路基板２１０の一方側の下面と第１のハウジング１００の内側底面１１１との間にＡＣＦフィルム２２０を配置した後、熱等を加えながら加圧すると、ＡＣＦフィルム２２０内に配置された導電ボールによって第１の接点１３０と第３の接点２１１とが電気的に接続される。

一方、ＡＣＦ接合を行うのに先立って、第１の接点１３０及び第３の接点２１１を正確に配置する必要があり、このために、本発明の第１の実施形態に係る信号入力装置では、内側底面には、少なくとも１つの突起１７０を形成し、フレキシブルプリント回路基板組立体２００には、前記突起１７０が挿入される中空２４０を形成することにより、フレキシブルプリント回路基板組立体２００の一方側を第１のハウジング１００の内側底面１１１に正確に載置することが可能である。

スイッチ部材２３０は、フレキシブルプリント回路基板２１０の一方側の上面に配置され、下向き加圧により電気信号を発生させる。

このようなスイッチ部材２３０としてはドームキー（Ｄｏｍｅ−Ｋｅｙ）を使用することが好ましく、スイッチ部材２３０の動作の詳細は後述する。

さらに、フレキシブルプリント回路基板２１０の他方側を、外部の他のデバイスに接続するために第１のハウジング１００の外部に配置しなければならないので、第１のハウジング１００の内側底面１１１には、フレキシブルプリント回路基板２１０を第１のハウジング１００の外部に引き出すための第３の開放部１６０が形成されてもよい。

プッシュボタン３００は、図１〜図４に示すように、第１の上部３１０と、第１の上部３１０の外側端から下方に延設される第２の隔壁３２０とを含み、第２の隔壁３２０の下端が、外側底面１１２に載置されて水平方向に移動可能に配置されており、導電部材４００は、第１の隔壁１２０の外周面と第２の隔壁３２０の内周面との間に配置されている。

このようなプッシュボタン３００は、上下方向に移動するのではなく、所定の距離を前後及び左右などの側方向（横方向）に移動できるように構成されている。ユーザがプッシュボタン３００を側方向にプッシュすると、導電部材４００は、プッシュボタン３００が移動する方向に位置する複数の第２の接点１４０のうちのいずれか１つと接触し、接触した第２の接点に対応する入力信号が発生する。

前記のように側方向にボタンをプッシュして加圧することで入力信号が発生するプッシュ式信号入力装置は、すでに様々な構造として提案されている。従来のプッシュ式信号入力装置は、側方向の加圧を感知するための加圧センサが本質的に必要であるため、信号入力装置の製造コストが非常に高くならざるを得ないという欠点がある。

特に、ボタンをプッシュする方向に応じて異なる種類の入力信号が発生するように構成されている場合には、加圧力が印加される各方向に１つずつの加圧センサを装着する必要があるため、前記のような製造コストの問題がさらに悪化するという欠点がある。

本発明の一実施形態に係る信号入力装置は、上記のような欠点を解決するために提案されたもので、別途の加圧センサを備えていなくても、側方に加圧力が印加されたときに入力信号を発生させることができ、加圧力が印加される方向に応じてそれぞれの異なる種類の入力信号を発生させることができるように構成されるという最大の特徴を有する。

一方、前述したように、第２の接点１４０は第２の負極端子及び第２の正極端子を備え、第２の負極端子は、第１の隔壁１２０の下部外周面を取り囲むように形成され、複数の第２の正極端子は、第１の隔壁１２０の上部外周面に形成されるが、隣接する第２の正極端子間は、互いに接触しないように離間していてもよい。

この場合、ユーザがプッシュボタン３００を側方向にプッシュして移動させると、プッシュボタンの第２の隔壁３２０の内周面に備えられた導電部材４００は、第１のハウジング１００の第１の隔壁１２０の外周面に形成された第２の接点１４０と接触する。このとき、導電部材４００は、第２の負極端子および当該方向の第２の正極端子と同時に接触し、これにより当該方向の入力信号が発生する。

特に、プッシュボタン３００の移動方向に沿って発生する入力信号が明確に区分できるように、第２の正極端子は、内側空間の垂直中心軸を中心に放射状に配設されることが好ましい。

この場合、本発明の一実施形態に係る信号入力装置がマウスカーソルや画面を移動させる移動信号を発生させるように構成されている場合、前記移動信号を、基本的に前後左右の方向に区分する必要があるので、少なくとも４個の前記第２の正極端子を設けなければならない。

また、前記４方向間の方向、すなわち、対角線方向への移動信号をさらに発生させたい場合は、８個の前記第２の正極端子を設ける必要があり、前記４方向の間ごとに２つの対角線方向への移動信号を発生させたい場合は、１２個の前記第２の正極端子を設ける必要がある。

換言すると、第１のハウジング１００の第１の隔壁１２０の外周面に形成される第２の接点１４０のうちの正極端子の数は、基本的に前後左後の４方向にそれぞれ１つずつ、合計４個であり、４個単位で追加する構造、すなわち、４の倍数で設定することが好ましい。

このように、本発明の第１の実施形態に係る信号入力装置は、別のセンサを用いてプッシュボタン２００の側方向の動きを測定するのではなく、第１のハウジング１００の第１の隔壁１２０の外周面に形成された第２の接点１４０のうち、第２の負極端子と第２の正極端間の短絡有無により判断するように構成されているため、製造コストが非常に安価でシンプルなので、製造コストを低減でき、製品の軽量化が可能であるという利点がある。

第２のハウジング５００は、第２の上部５１０と、第２の上部５１０の外側端から下方に延設される第３の隔壁５２０とを含み、プッシュボタン２００が外部に脱落することを防止する。

また、第２の上部５１０には、プッシュボタン３００の第１の上部３１０が露出されるように開放される第１の開放部が形成され、第３の隔壁５２０の下端は、第１のハウジング１００の外周面と結合するように構成される。

特に、第１のハウジング１００と第２のハウジング５００との間の正確かつ容易な結合を保証するために、第１のハウジング１００の底面１１０の外周面には、少なくとも１つの第１の突出部１１３が形成され、第２のハウジング５００の第３の隔壁５２０の下端には、第１の突出部１１３と対応する少なくとも１つの第１の溝部５２１が形成されており、第１の突出部１１３が第１の溝部５２１に挿入されることで第１のハウジング１００と第２のハウジング５００とを結合するように構成されることが好ましい。

これとは逆に、底面１１０の外周面には、少なくとも１つの第２の溝部が形成され、第３の隔壁５２０の下端には、少なくとも１つの第２の突出部が形成されており、第２の突起部が第２の溝部に挿入されることで第１のハウジング１００と第２のハウジング５００とを結合することも可能である。

一方、前記プッシュボタン３００がいずれか一方側にプッシュされて移動すると、導電部材４００は、第２の接点１４０のいずれか１つ、すなわち、いずれか１つの第２の正極端子及び第２の負極端子と接触し、その後、前記プッシュボタン３００に印加されていた加圧力が解除されたとき、いずれか１つの第２の正極端子及び第２の負極端子が電気接続状態を維持し続けると、ユーザの意図に反して入力信号が発生し続けることができる。

上記の問題を解決するために、本発明の第１の実施形態に係る信号入力装置は、前記プッシュボタン３００が側方向に移動したときに、第２の接点１４０と導電部材４００とが互いに離間するように、前記プッシュボタン３００の位置を戻すための弾性部材６００をさらに含む。

このように弾性部材６００を備えた場合、前記プッシュボタン３００に印加された側方向の外力が解除されると、前記プッシュボタン３００は前記弾性部材６００の弾性力によって初期位置に戻り、第２の接点１４０と導電部材４００とが離間した状態、すなわち、いかなる入力信号も発生しない状態になる。

一方、前記弾性部材６００は、図３に示すように、プッシュボタン３００と第２のハウジング５００との間に配置されるのが一般的であり、具体的には、プッシュボタン３００の第２の隔壁３２０の外周面と第２のハウジング５００の第３の隔壁５２０の内周面との間に配置されることが好ましい。

また、弾性部材６００は、上述したように、第２の隔壁３２０の外周面と第３の隔壁５２０の内周面との間に挿入されて、プッシュボタン３００が側方向に移動する際に圧縮されることでプッシュボタン３００に復元弾性力を印加するカーボンスポンジやシリコンなどの弾性材で適用してもよく、元の状態に戻る方向に弾性力を印加するスプリングで適用してもよい。

さらに、本発明の第１の実施形態に係る信号入力装置は、プッシュボタン３００を側方にプッシュする操作に加えて、下向き加圧力により別の種類の入力信号を発生させるように構成されてもよい。

すなわち、上述したように、フレキシブルプリント回路基板組立体２００は、フレキシブルプリント回路基板２１０の一方側の上面に配置されて下向き加圧により電気信号を発生させるドームキーなどのスイッチ部材２３０を含み、このようなスイッチ部材２３０を下向きに加圧するために外部に露出されたプレスボタン７００をさらに含んでいてもよい。

このとき、プレスボタン７００全体がプッシュボタン３００を上方に完全に貫通するように構成すると、前記プレスボタン７００が紛失する恐れがあるので、前記プレスボタン７００は、プッシュボタン３００の第１の上部に載置されるプレス部７１０と、前記第１の上部３１０に形成された第２の開放部３１１を貫通するように配置され、一方側が前記プレス部７１０と接続され、他方側が前記プレス部７１０からの下向き圧力を前記スイッチ部材２３０に伝達する柱部７２０とを含むように形成されることが好ましい。

本発明の第１の実施形態に係る信号入力装置は、前述したように、側方向移動により信号を発生させるプッシュボタン３００と、下向き加圧により信号を発生させるプレスボタン７００とを含み、プッシュボタン３００及びプレスボタン７００の操作の組み合わせにより様々な信号を発生させることが可能である。

以下、図８を参照して、本発明の第２の実施形態に係る信号入力装置について説明するが、本発明の第１の実施形態と重複する内容については詳細な説明を省略する。

本発明の第２の実施形態に係る信号入力装置は、１つの単品として使用することもでき、スマートフォンやタブレットＰＣなどのような携帯用端末の背面に取り付けることにより、当該携帯用端末を制御できる装置であり、特に１つのボタンを介して様々な種類の入力信号を選択的に発生させるように構成されている。

本発明の第２の実施形態に係る信号入力装置は、図８に示すように、大別して、第３のハウジング８００、フレキシブルプリント回路基板組立体２００、プッシュボタン３００、導電部材４００、第４のハウジング９００、弾性部材６００及びプレスボタン７００を含むように構成される。

第３のハウジング８００は、底面８１０と、底面８１０の外側端から上方に形成された第４の隔壁８２０とを含む。

特に、第３のハウジング８００の底面８１０上には複数の第４の接点８３０が形成され、第４の隔壁８２０の内周面には第４の接点８３０と対応する第５の接点８４０が形成される。このような第４の接点８３０、第５の接点８４０、及び第４の接点８３０と第５の接点８４０との間の接続ライン８５０は、本発明の第１の実施形態による信号入力装置と同様に、レーザー加工によって微細パターンを形成した後、微細パターンに電気伝導物質をメッキ／充填することにより形成される。

特に、第４の接点８３０及び第５の接点８４０は、本発明の第１の実施形態に係る信号入力装置の第１の接点１３０及び第２の接点１４０と同様に、１つの負極端子および複数の正極端子からなる。

フレキシブルプリント回路基板組立体２００は、第３のハウジング８００の底面８１０上に載置され、一方側の下面が前記第４の接点８３０と電気的に接続されるように形成される。

具体的には、フレキシブルプリント回路基板組立体２００は、一方側の下面には前記第４の接点８３０と対応する第６の接点が形成され、他方側には外部デバイスと接続される接続部が形成されるフレキシブルプリント回路基板２１０と、フレキシブルプリント回路基板２１０の一方側の下面に付着し、下向き加圧により前記第４の接点８３０と前記第６の接点とを電気的に接続するＡＣＦフィルム２２０と、前記フレキシブルプリント回路基板２１０の一方側の上面に配置され、下向き加圧により電気信号を発生させるスイッチ部材２３０と、を備えていてもよい。

一方、ＡＣＦフィルム２２０を用いて第４の接点８３０と第６の接点とを電気的に接続するのに先立って、第４の接点８３０及び第６の接点を正確に配置する必要があり、このために、本発明の第２の実施形態に係る信号入力装置では、第３のハウジング８００の底面８１０に少なくとも１つの突起を形成し、フレキシブルプリント回路基板組立体２００には前記突起が挿入可能な中空を形成することにより、フレキシブルプリント基板組立体２００の一方側を第３のハウジング８００の底面８１０に正確に載置することが可能である。

フレキシブルプリント回路基板２１０の他方側を、外部の他のデバイスに接続するために第１のハウジング１００の外部に配置しなければならないので、第３のハウジング８００の底面８１０には、フレキシブルプリント回路基板２１０を第３のハウジング８００の外部に引き出すための第４の開放部が形成されてもよい。

プッシュボタン３００は、フレキシブルプリント回路基板組立体２００の上側に配置され、外周面が前記第４の隔壁８２０の内周面と離間するように配置されて水平方向に移動可能に形成される。

導電部材４００は、第４の隔壁８２０の内周面と前記プッシュボタン３００の外周面との間に配置されており、本発明の第１の実施形態に係る信号入力装置と同様に、導電部材４００により、第５の接点８４０での正極端子と負極端子との間で電気的な接続が生じ、これにより当該方向に入力信号が発生する。

第４のハウジング９００は、前記プッシュボタン３００の外部離脱を防止するためのものであり、第３の上部９１０と、第３の上部９１０の外側端から下方に延設される第５の隔壁９２０とを含む。

ここで、第３の上部９１０には、プッシュボタン３００の上部が露出されるように開放される第４の開放部９３０が形成され、第５の隔壁９２０の下端は第４の隔壁８２０と結合する。

また、第４の隔壁８２０の内周面とプッシュボタン３００の外周面との間には弾性部材６００が配置されており、このような弾性部材６００は、図８に示すように、導電部材４００が配置されていない領域に配置される必要がある。

さらに、プレスボタン７００は、上述したスイッチ部材２３０を下向き加圧できるように外部に露出されており、このようなプレスボタン７００は、前記プッシュボタン３００の上部に載置されるプレス部７１０と、プッシュボタン３００に形成された第５の開放部を貫通するように配置され、一方側が前記プレス部７１０と接続され、他方側が前記プレス部からの下向き圧力を前記スイッチ部材に伝達する柱部７２０とを含む。

以下、図９を参照して、本発明の第３の実施形態に係る信号入力装置について説明するが、本発明の第１の実施形態及び第２の実施形態における説明と重複する内容については詳細な説明を省略する。

本発明の第３の実施形態に係る信号入力装置は、スマートフォンやタブレットＰＣなどのような携帯用端末の背面に取り付けることにより、当該携帯用端末を制御できる装置であり、特に１つのボタンを介して様々な種類の入力信号を選択的に発生させるように構成されている。

本発明の第３の実施形態に係る信号入力装置は、前述した本発明の第２の実施形態に係る信号入力装置の構成要素のうち、第４のハウジング９００を除いて、他の全ての構成要素を含む。

本発明の第３の実施形態に係る信号入力装置は、携帯用端末の背面に形成された収容溝１０に直接挿入される。これにより、携帯用端末の背面に形成された収容溝１０は、本発明の第２の実施形態に係る信号入力装置の第４のハウジング９００としての役割を果たす。

特に、本発明の第３の実施形態に係る信号入力装置の場合、携帯用端末の背面の収容溝１０に直接実装されることを考慮すると、防塵および防水機能を有することが好ましい。

このために、本発明の第３の実施形態に係る信号入力装置において、第３のハウジング８００の第４の隔壁８２０は、プッシュボタン３００の外周面の下部領域に対応する高さを有するように形成され、導電部材４００は、プッシュボタン３００の外周面の下部領域を取り囲むように配置され、弾性部材６００は、プッシュボタン３００の外周面の上部領域を取り囲むように配置される。

好ましくは、弾性部材６００をプッシュボタン３００の外周面と収容溝１０の内周面との間に配置させると、弾性部材６００は、プッシュボタン８００に復元力を印加する機能を有するだけでなく、収容溝１０内への異物の流入などを遮断することができるようになる。

さらに、弾性部材６００は、弾性力だけでなく防水性も持たせることにより、防水効果をも期待することができる。

本明細書で説明される実施形態と添付図面は、本発明に含まれる技術的思想の一部を例示的に説明するものに過ぎない。したがって、本明細書に開示された実施形態は、本発明の技術的思想を限定するためのものではなく説明するためのものなので、このような実施形態によって本発明の技術思想の範囲が限定されるものではないことは自明である。本発明の明細書及び図面に含まれている技術的思想の範囲内で当該技術分野における通常の知識を有する者が容易に類推することができる変形例と具体的な実施例は、いずれも本発明の権利範囲に含まれるものと解釈されなければならない。

Claims (26)

1. 底面及び前記底面から上方に形成された第１の隔壁を含み、前記底面は、前記第１の隔壁を基準として内側底面と外側底面とに区画されており、前記内側底面には複数の第１の接点が形成され、前記第１の隔壁の外周面には前記第１の接点と対応する第２の接点が形成される第１のハウジングと、
   前記内側底面に載置され、一方側の下面が前記第１の接点と電気的に接続されるように形成されるフレキシブルプリント回路基板組立体と、
   第１の上部及び前記第１の上部の外側端から下方に延設される第２の隔壁を含み、前記第２の隔壁の下端が、前記外側底面に載置されて水平方向に移動可能に配置されるプッシュボタンと、
   前記第１の隔壁の外周面と前記第２の隔壁の内周面との間に配置される導電部材と、を含み、
   前記第１のハウジングには、前記第１の接点、第２の接点、及び前記第１の接点と第２の接点との間の接続ラインを形成するための微細パターンがレーザー加工により形成され、前記微細パターンには電気伝導物質が充填される信号入力装置。
2. 第２の上部及び前記第２の上部の外側端から下方に延設される第３の隔壁を有する第２のハウジングをさらに含み、
   前記第２の上部には、前記第１の上部が露出されるように開放される第１の開放部が形成され、
   前記第３の隔壁の下端は、前記第１のハウジングの底面の外周面と結合する請求項１に記載の信号入力装置。
3. 前記第２の隔壁の外周面と前記第３の隔壁の内周面との間に配置される弾性部材をさらに含む請求項２に記載の信号入力装置。
4. 前記底面の外周面には、少なくとも１つの第１の突出部が形成され、
   前記第３の隔壁の下端には、少なくとも１つの第１の溝部が形成されており、
   前記第１の突出部が前記第１の溝部に挿入されることで前記第１のハウジングと第２のハウジングとが結合する請求項２に記載の信号入力装置。
5. 前記底面の外周面には、少なくとも１つの第２の溝部が形成され、
   前記第３の隔壁の下端には、少なくとも１つの第２の突出部が形成されており、
   前記第２の突出部が前記第２の溝部に挿入されることで前記第１のハウジングと第２のハウジングとが結合する請求項２に記載の信号入力装置。
6. 前記フレキシブルプリント回路基板組立体は、
   一方側の下面には前記第１の接点と対応する第３の接点が形成され、他方側には外部デバイスと接続される接続部が形成されるフレキシブルプリント回路基板と、
   前記フレキシブルプリント回路基板の一方側の下面に付着し、下向き加圧により前記第１の接点と前記第３の接点とを電気的に接続する異方性導電フィルムと、を含む請求項１に記載の信号入力装置。
7. 前記フレキシブルプリント回路基板組立体は、
   前記フレキシブルプリント回路基板の一方側の上面に配置され、下向き加圧により電気信号を発生させるスイッチ部材をさらに含む請求項６に記載の信号入力装置。
8. ユーザが前記スイッチ部材を下向きに加圧するために外部に露出されたプレスボタンをさらに含む請求項７に記載の信号入力装置。
9. 前記プレスボタンは、
   前記プッシュボタンの第１の上部に接続されるプレス部と、
   前記第１の上部に形成された第２の開放部を貫通するように配置され、一方側が前記プレス部と接続され、他方側が前記プレス部からの下向き圧力を前記スイッチ部材に伝達する柱部と、を含む請求項８に記載の信号入力装置。
10. 前記内側底面には、前記フレキシブルプリント回路基板の他方側を前記第１のハウジングの外部に配置させるための第３の開放部が形成される請求項６に記載の信号入力装置。
11. 前記内側底面には、少なくとも１つの突起が形成され、
    前記フレキシブルプリント回路基板組立体には、前記突起が挿入可能な中空が形成される請求項６に記載の信号入力装置。
12. 前記第１の接点は、１つの第１の負極端子と、複数の第１の正極端子とを含み、
    前記第２の接点は、前記第１の負極端子と接続され、前記第１の隔壁の上部及び下部のいずれか一方の全体に形成される第２の負極端子と、前記複数の第１の正極端子とそれぞれ接続され、前記第１の隔壁の上部及び下部のいずれか他方に形成される複数の第２の正極端子とを含む請求項１に記載の信号入力装置。
13. 前記接続ラインは、前記内側底面、前記第１の隔壁の内周面、前記第１の隔壁の上部及び前記第１の隔壁の外周面を順次経由するように形成されて、前記第１の接点と第２の接点とを接続する請求項１に記載の信号入力装置。
14. 前面にディスプレイが備えられる携帯用端末であって、
    前記ディスプレイが形成された前面と対向した背面に配置され、ユーザの操作によって方向信号及び実行信号を発生させて前記携帯用端末を制御する信号入力装置を含み、
    前記信号入力装置は、
    底面及び前記底面から上方に形成された第１の隔壁を含み、前記底面は、前記第１の隔壁を基準として内側底面と外側底面とに区画されており、前記内側底面には複数の第１の接点が形成され、前記第１の隔壁の外周面には前記第１の接点と対応する第２の接点が形成される第１のハウジングと、
    前記内側底面に載置され、一方側の下面が前記第１の接点と電気的に接続されるように形成されるフレキシブルプリント回路基板組立体と、
    第１の上部及び前記第１の上部の外側端から下方に延設される第２の隔壁を含み、前記第２の隔壁の下端が、前記外側底面に載置されて水平方向に移動可能に配置されるプッシュボタンと、
    前記第１の隔壁の外周面と前記第２の隔壁の内周面との間に配置される導電部材と、を含み、
    前記第１のハウジングには、前記第１の接点、第２の接点、及び前記第１の接点と第２の接点との間の接続ラインを形成するための微細パターンがレーザー加工により形成され、前記微細パターンには電気伝導物質が充填される携帯用端末。
15. 底面及び前記底面の外側端から上方に形成された第４の隔壁を含み、前記底面には複数の第４の接点が形成され、前記第４の隔壁の内周面には前記第４の接点と対応する第５の接点が形成される第３のハウジングと、
    前記底面に載置され、一方側の下面が前記第４の接点と電気的に接続されるように形成されるフレキシブルプリント回路基板組立体と、
    前記フレキシブルプリント回路基板組立体の上側に配置され、外周面が前記第４の隔壁の内周面と離間するように配置されて水平方向に移動可能に形成されたプッシュボタンと、
    前記第４の隔壁の内周面と前記プッシュボタンの外周面との間に配置される導電部材と、を含み、
    前記第３のハウジングには、前記第４の接点、第５の接点、及び前記第４の接点と第５の接点との間の接続ラインを形成するための微細パターンがレーザー加工により形成され、前記微細パターンには電気伝導物質が充填される信号入力装置。
16. 第３の上部及び前記第３の上部の外側端から下方に延設される第５の隔壁を有する第４のハウジングをさらに含み、
    前記第３の上部には、前記プッシュボタンの上部が露出されるように開放される第４の開放部が形成され、前記第５の隔壁の下端は前記第４の隔壁と結合する請求項１５に記載の信号入力装置。
17. 前記第４の隔壁の内周面と前記プッシュボタンの外周面との間に配置される弾性部材をさらに含み、前記弾性部材は、前記導電部材が配置されていない領域に配置される請求項１５に記載の信号入力装置。
18. 前記第３のハウジングの第４の隔壁は、前記プッシュボタンの外周面の下部領域に対応する高さを有するように形成され、前記導電部材は、プッシュボタンの外周面の下部領域を取り囲むように配置されており、
    前記プッシュボタンの外周面の上部領域を取り囲むように配置される弾性部材をさらに含む請求項１５に記載の信号入力装置。
19. 前記フレキシブルプリント回路基板組立体は、
    一方側の下面には前記第４の接点と対応する第６の接点が形成され、他方側には外部デバイスと接続される接続部が形成されるフレキシブルプリント回路基板と、
    前記フレキシブルプリント回路基板の一方側の下面に付着し、下向き加圧により前記第４の接点と前記第６の接点とを電気的に接続する異方性導電フィルムと、を含む請求項１５に記載の信号入力装置。
20. 前記フレキシブルプリント回路基板組立体は、
    前記フレキシブルプリント回路基板の一方側の上面に配置され、下向き加圧により電気信号を発生させるスイッチ部材をさらに含む請求項１９に記載の信号入力装置。
21. ユーザが前記スイッチ部材を下向きに加圧するために外部に露出されたプレスボタンをさらに含む請求項２０に記載の信号入力装置。
22. 前記プレスボタンは、
    前記プッシュボタンの上部に接続されるプレス部と、
    前記プッシュボタンに形成された第５の開放部を貫通するように配置され、一方側が前記プレス部と接続され、他方側が前記プレス部からの下向き圧力を前記スイッチ部材に伝達する柱部と、を含む請求項２１に記載の信号入力装置。
23. 前記底面には、前記フレキシブルプリント回路基板の他方側を前記第３のハウジングの外部に配置させるための第６の開放部が形成される請求項１９に記載の信号入力装置。
24. 前記底面には、少なくとも１つの突起が形成され、
    前記フレキシブルプリント回路基板組立体には、前記突起が挿入可能な中空が形成される請求項１９に記載の信号入力装置。
25. 前面にディスプレイが備えられる携帯用端末であって、
    底面及び前記底面の外側端から上方に形成された第４の隔壁を含み、前記底面には複数の第４の接点が形成され、前記第４の隔壁の内周面には前記第４の接点と対応する第５の接点が形成される第３のハウジングと、
    前記底面に載置され、一方側の下面が前記第４の接点と電気的に接続されるように形成されるフレキシブルプリント回路基板組立体と、
    前記フレキシブルプリント回路基板組立体の上側に配置され、外周面が前記第４の隔壁の内周面と離間するように配置されて水平方向に移動可能に形成されたプッシュボタンと、
    前記第４の隔壁の内周面と前記プッシュボタンの外周面との間に配置される導電部材と、を含み、
    前記第３のハウジングには、前記第４の接点、第５の接点、及び前記第４の接点と第５の接点との間の接続ラインを形成するための微細パターンがレーザー加工により形成され、前記微細パターンには電気伝導物質が充填される携帯用端末。
26. 前記ディスプレイが形成された前面と対向した背面には、前記信号入力装置を収容するための収容溝が形成され、
    前記第３のハウジングの第４の隔壁は、前記プッシュボタンの外周面の下部領域に対応する高さを有するように形成され、前記導電部材は、前記プッシュボタンの外周面の下部領域を取り囲むように配置され、
    前記プッシュボタンの外周面の上部領域と前記収容溝の内周面との間には弾性部材が配置される請求項２５に記載の携帯用端末。

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