KR100706704B1 - 신호 입력을 위한 케이스 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 신호 입력을 위한 케이스로서, 상기 케이스의 표면에 배치되는 감지 전극과, 상기 케이스의 안쪽 표면에 상기 감지 전극과 대응되어 배치되는 하부 전극을 포함하는 신호 입력을 위한 케이스 센서를 제공한다.
본 발명에 따르면, 이동통신 단말기의 소형화에 대응하여 이동통신 단말기의 문자 입력이나 방향성 신호 입력, 기타 이동통신 단말기에 내장되는 각종 기능들을 제어하기 위한 신호 입력을 위해 전극을 케이스 표면에 배치하여 케이스 전체를 부가적인 신호 입력 수단으로 사용할 수 있다.
감지 전극, 이동통신 단말기, 센서, 신호 입력, 케이스, 배터리, 절연막

Description

신호 입력을 위한 케이스{CASE FOR APPLYING SIGNAL}
도 1은 종래 기술에 따른 키신호 입력장치의 블록도.
도 2는 종래 기술에 따른 이동통신 단말기용 키보드의 평면도.
도 3은 종래 기술에 따른 키패드를 사용한 원터치 방식의 문자 입력 장치의 평면도.
도 4a 내지 도 4f는 본 발명에 따른 신호 입력을 위한 케이스의 감지 전극을 포함하는 부분의 단면도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
110: 키패드 115: 조작스틱
120: 방향 및 압력감지부 130: A/D변환기
140: 위치검출부 150: 마이크로프로세서
160: 디스플레이장치 410: 감지 전극
420: 하부 전극 430: 케이스
440: 전기 전도성 물질 450: 절연성 물질
455: 제2 절연성 물질 460: 상대 전극
본 발명은 신호 입력을 위한 케이스에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 이동통신 단말기의 소형화에 대응하여 이동통신 단말기의 문자 입력이나 방향성 신호 입력, 기타 이동통신 단말기에 내장되는 각종 기능들을 제어하기 위한 신호 입력을 위해 전극을 케이스 표면에 배치하여 케이스 전체를 부가적인 신호 입력 수단으로 사용하는 신호 입력을 위한 케이스에 관한 것이다.
키패드는 주로 이동통신 단말기나 리모콘 등의 숫자 입력을 위한 입력장치이다. 또한 통신망을 이용한 카드 조회기나 전자식 저울 등의 다양한 장치에 숫자 입력을 위한 수단으로서 활용되고 있다.
이러한 키패드는 숫자 입력을 위해서 개발되었고 그 주용도 역시 숫자를 입력하기 위한 용도로서 사용되었지만, 최근 들어서 예컨대 이동통신 단말기의 경우 문자 메시지의 작성이나 정보 처리를 위한 문자 입력의 필요성이 증가하고 있으며, 또한 예컨대 리모콘의 경우에도 TV의 디지털화가 진행되고 디지털 TV 서비스에 있어서 응용 서비스 제공에 있어서 문자 입력을 위한 필요성이 증가하고 있다. 더구나 이동통신 단말기의 경우 디지털 카메라와의 일체화에 의해서 화면 크기가 계속 증가하는 추세이고 또한 단말기의 소형화에 따라 키패드와 네비게이션 버튼 등의 입력 수단에 할당되는 면적이 작아지고 있으며, MP3 또는 DMB와 같은 멀티미디어 기능이 추가로 단말기에 적용되면서 필요한 입력 기능도 더욱 증가하고 있는 추세이며, 이러한 단말기의 소형화 및 입력 기능 수요의 증가에 대응하여 신호의 입력을 위해서 다양한 방법이 개발되고 있다.
예컨대 엘지전자 주식회사에 의해서 2002년 9월 2일자로 출원되고 2004년 11월 22일자로 등록된 "이동통신 단말기의 키신호 입력장치"라는 명칭의 특허등록번호 제10-0459436호는 여러 가지 키버튼에 대응되는 신호들을 하나의 키신호 입력장치를 통해 입력하는 기술에 대해서 개시하고 있다.
도 1은 상기 특허등록번호 제10-0459436호에 개시된 키신호 입력장치의 블록도이다.
도시되듯이 키신호 입력장치는 사용자의 키조작에 따른 각종 키신호를 출력하는 키패드(110)와, 상기 키패드의 일측에 설치되어 상하방향으로 탄력지지되는 조작스틱(115)의 조작방향 및 눌림에 의한 압력 변화에 따라 그에 상응되는 감지신호를 출력하는 방향 및 압력감지부(120)와, 상기 방향 및 압력감지부(120)에서 출력되는 아날로그의 감지신호를 디지털신호로 변환하는 A/D변환기(130)와, 상기 A/D변환기(130)로부터 입력되는 디지털신호를 근거로 상기 조작스틱(115)의 조작방향 및 압력 변화를 판단하여 그 판단결과를 상기 마이크로프로세서(150)에 출력하는 위치검출부(140)와, 상기 위치검출부(140)로부터 입력되는 신호를 근거로 디스플레이장치(160)에서 표시되는 오락 게임 등의 플레이를 제어하거나 메뉴를 선택하는 마이크로프로세서(150)로 구성된다.
즉 상기 특허등록번호 제10-0459436호에 개시된 키신호 입력장치는 종래의 네비게이션 키버튼을 소형화하여 구성한 것으로 생각할 수 있다.
또한 주식회사 팬택앤큐리텔에 의해서 2002년 6월 29일자로 출원되고 2002년 9월 9일자로 등록된 실용신안등록번호 제20-0390034호 역시 종래의 네비게이션 키 대신에 단일입력키를 사용하여 하드웨어적으로 또한 외관상으로 간편한 입력 기능을 제공하는 방안을 개시하고 있다.
그러나 상기 특허등록번호 제10-0459436호 또는 상기 실용신안등록번호 제20-0390034호는 단순히 종래의 방향성 입력에 사용되는 네비게이션 키를 대체한 구성일 뿐이며 입력 수요의 증가에 따른 다양한 신호 입력을 수행하기에는 부족함이 있다.
또한 이동통신 단말기 또는 리모콘 등의 장치를 위해서 문자 입력을 위한 기술 역시 개발되고 있다. 이동통신 단말기나 리모콘 등에 사용되는 키패드는 본질적으로 숫자 입력을 위해서 개발된 것이므로 사용자가 이러한 키패드를 통하여 문자를 입력하는 것은 매우 불편한 과정을 거치게 된다. 이러한 단점을 해결하기 위해서 예컨대 PDA와 같은 이동통신 정보 처리 단말기에서는 예컨대 터치스크린 방식을 채용하여 사용자가 문자를 간단하게 입력시킬 수 있는 구성을 채택하는 예도 있으나, 이러한 터치스크린 방식 역시 사용에 있어서 입력 속도가 매우 느린 단점이 있으며 따라서 별도의 키보드를 사용하여 입력하거나 키패드가 아닌 다른 입력수단으로 아예 대체하여 제품을 개발하는 사례도 있으나 사용자에게 익숙하지 않다는 단점 때문에 이러한 제품들이 실용화되지 못하고 있다.
예컨대 이성찬에 의해서 2004년 3월 3일자로 출원되고 2004년 5월 20일자로 등록된 "이동통신 단말기용 키보드"라는 명칭의 실용신안등록번호 제20-0351906호는 별도의 키보드를 채택한 구성을 개시하고 있다.
도 2는 상기 실용신안등록번호 제20-0351906호에 개시된 이동통신 단말기용 키보드의 평면도이다.
도시되듯이 다수의 키를 사용하여 한글, 영문, 숫자 및 각종 기능키의 입력이 가능하도록 구성함으로써 이동통신 단말기 등에서 별도의 키보드를 사용하지 않고도 다양한 문자의 입력이 가능하고 마우스 기능을 포함하도록 구성된다.
그러나 이러한 구성은 비록 다수의 문자를 간편하게 입력할 수 있지만 그 구성이 복잡하고 고장의 가능성이 높아지며 또한 사용자에게 익숙한 키패드 또는 키보드의 문자 배치가 아닌 별도의 문자 배치를 통해서 입력을 수행하므로 사용자에게 불편하며, 또한 다수의 키가 배치되기 때문에 이동통신 단말기의 소형화에 대응되지 못하는 단점이 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해서는 본 출원인에 의해서 2005년 5월 11일자로 출원된 "원터치 방식의 문자 입력장치"라는 명칭의 특허출원번호 제10-2005-0039447호는 키패드가 단순히 키버튼이 눌려지고 아니고를 감별하는 두 가지 상태를 구별하는 대신에 그 키버튼이 어느 방향으로 기울여져 눌려지는가를 감지하도록 구성하여 키버튼에 다수의 문자를 대응하도록 구성하는 방안에 대해서 개시하고 있다.
도 3은 상기 특허출원번호 제10-2005-0039447호에 개시된 키패드를 사용한 원터치 방식의 문자 입력장치의 평면도이다.
도 3의 (a)에 도시되듯이 키패드의 키버튼 사이에 감지 전극 라인(SL1 내지 SL4)을 배치하거나 또는 도 3의 (b)에 도시되듯이 키버튼의 각 방향에 감지 영역(SA1 내지 SA4)을 배치하여서 키버튼의 어느 부위에 사용자가 접촉하였는가를 감지 하여 다수의 문자를 원터치 방식으로 입력할 수 있다.
즉 상기 특허출원번호 제10-2005-0039447호는 기존의 키버튼이 어느 방향으로 눌려지는가를 감지하기 위해서는 예컨대 종래 이동통신 단말기의 네비게이션 키와 같은 복잡한 구성이 필요하였던 단점을 개선하여 키버튼의 주변에 사용자의 접촉을 감지할 수 있는 센서를 배치하고 이를 통하여 사용자가 어느 방향으로 키를 눌렀는지를 감지하여 대응되는 문자를 원터치로 입력하는 구성을 개시하고 있다.
그러나 상기 특허출원번호 제10-2005-0039447호는 감지 센서가 키패드 주위에만 배치되는 구성에 대해서 개시하고 있으며, 주로 문자 입력을 위해서 감지 센서를 사용하는 구성에 관한 것이다. 즉 이동통신 단말기나 리모콘 등의 키패드에 주로 적용될 수 있는 기술이며, 이동통신 단말기나 리모콘 등의 케이스 전체를 이용하여 신호 입력을 수행할 수 있는 기술이 아니다.
따라서 문자 입력이나 방향성 신호 입력, 기타 이동통신 단말기에 내장되는 각종 기능들을 위해 케이스 전체를 신호 입력 수단으로 활용하는 방안에 대한 필요성이 커지고 있다.
본 발명의 목적은 이동통신 단말기의 소형화에 대응하여 이동통신 단말기의 문자 입력이나 방향성 신호 입력, 기타 이동통신 단말기에 내장되는 각종 기능들을 제어하기 위한 신호 입력을 위해 전극을 케이스 표면에 배치하여 케이스 전체를 부가적인 신호 입력 수단으로 사용하는 신호 입력을 위한 케이스를 제공하는 데 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 신호 입력을 위한 케이스로서, 상기 케이스의 표면에 배치되는 감지 전극과, 상기 케이스의 안쪽 표면에 상기 감지 전극과 대응되어 배치되는 하부 전극을 포함하는 신호 입력을 위한 케이스 센서를 제공한다.
또한 본 발명은 신호 입력을 위한 케이스로서, 상기 케이스의 표면에 배치되는 감지 전극과, 상기 케이스의 안쪽 표면에 상기 감지 전극과 대응되어 배치되는 하부 전극과, 상기 케이스에 상기 감지 전극 및 상기 하부 전극에 대응되어 형성되는 구멍에 충진되어 상기 상부 전극과 상기 하부 전극을 전기적으로 연결하는 전기 전도성 물질을 포함하는 신호 입력을 위한 케이스를 제공한다.
본 발명에 따른 신호 입력을 위한 케이스에 있어서, 상기 하부 전극을 포함하는 케이스 안쪽 표면을 덮는 절연성 물질과, 상기 절연성 물질의 표면에 상기 하부 전극과 대응되어 배치되는 상대 전극을 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명은 신호 입력을 위한 케이스로서, 상기 케이스의 표면에 배치되는 감지 전극과, 상기 케이스의 안쪽 표면에 상기 감지 전극과 대응되어 배치되는 하부 전극과, 상기 케이스에 상기 감지 전극 및 상기 하부 전극에 대응되어 형성되는 구멍에 충진되어 상기 상부 전극과 상기 하부 전극을 전기적으로 연결하는 전기 전도성 물질과, 상기 감지 전극과 상기 하부 전극과 상기 전기 전도성 물질이 상기 케이스에 접촉하는 부위에 배치되어 상기 케이스와의 전기적인 절연을 제공하는 절연성 물질을 포함하는 신호 입력을 위한 케이스를 제공한다.
본 발명에 따른 신호 입력을 위한 케이스에 있어서, 상기 하부 전극을 포함하는 케이스 안쪽 표면을 덮는 제2 절연성 물질과, 상기 제2 절연성 물질의 표면에 상기 하부 전극과 대응되어 배치되는 상대 전극을 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명은 신호 입력을 위한 케이스로서, 상기 케이스의 표면에 경사지게 형성되는 홈에 배치되는 감지 전극과, 상기 케이스의 안쪽 표면에 상기 감지 전극에 대응되어 형성되는 하부 전극과, 상기 케이스에 상기 감지 전극 및 상기 하부 전극에 대응되어 형성되는 구멍에 충진되어 상기 상부 전극과 상기 하부 전극을 전기적으로 연결하는 전기 전도성 물질과, 상기 감지 전극과 상기 하부 전극과 상기 전기 전도성 물질이 상기 케이스에 접촉하는 부위에 배치되어 상기 케이스와의 전기적인 절연을 제공하는 절연성 물질과, 상기 하부 전극을 포함하는 케이스 안쪽 표면을 덮는 제2 절연성 물질과, 상기 제2 절연성 물질의 표면에 상기 하부 전극과 대응되어 배치되는 상대 전극을 포함하는 신호 입력을 위한 케이스를 제공한다.
본 발명에 따른 신호 입력을 위한 케이스에 있어서, 상기 감지 전극의 접촉저항을 측정하여 접촉 강도를 감지하는 접촉 감지부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명에 따른 신호 입력을 위한 케이스에 있어서, 상기 감지 전극과 상기 하부 전극 사이의 커패시턴스의 변화를 측정하여 접촉 강도를 감지하는 제2 접촉 감지부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명에 따른 신호 입력을 위한 케이스에 있어서, 상기 감지 전극과 상기 상대 전극 사이의 커패시턴스의 변화를 측정하여 접촉 강도를 감지하는 제3 접촉 감지부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명에 따른 신호 입력을 위한 케이스에 있어서, 상기 감지 전극은 상기 케이스 표면에 선택적으로 전기도금을 실시하여 형성될 수 있다.
또한 본 발명에 따른 신호 입력을 위한 케이스에 있어서, 상기 감지 전극은 상기 케이스 표면과 동일한 높이로 형성될 수도 있다.
또한 본 발명에 따른 신호 입력을 위한 케이스에 있어서, 상기 감지 전극은 상기 케이스 표면보다 밑부분에 형성될 수도 있다.
또한 본 발명에 따른 신호 입력을 위한 케이스에 있어서, 상기 감지 전극은 끝부분의 형상이 반원형 또는 원추형으로 형성할 수도 있다.
또한 본 발명에 따른 신호 입력을 위한 케이스에 있어서, 상기 케이스는 이동통신 단말기의 케이스로서 키패드를 포함하는 것이고, 상기 감지 전극은 상기 키패드의 주위에 다수 개 배치되어 상기 키패드의 키버튼을 어느 방향에서 눌렀는지 감지하도록 구성할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 신호 입력을 위한 케이스에 있어서, 상기 케이스는 이동통신 단말기의 케이스로서, 상기 감지 전극을 다수개 배치하여 상기 케이스의 표면에 키패드의 형태를 구현할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 신호 입력을 위한 케이스에 있어서, 다수개의 감지 전극에서 순차적으로 접촉을 감지하면 해당 접촉에 해당되는 신호 입력을 소프트웨어 적으로 인식하여 상기 순차적인 접촉을 특정한 모양으로 입력하도록 구성할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 신호 입력을 위한 케이스에 있어서, 상기 케이스는 이동통신 단말기의 케이스로서, 상기 감지 전극을 상기 이동통신 단말기의 케이스 양쪽 표면 또는 양쪽 측면에 다수개 배치될 수 있다.
또한 본 발명에 따른 신호 입력을 위한 케이스에 있어서, 상기 다수개의 감지 전극중 일부는 돌출되어 있는 모양으로 구성되어 사용자의 방향성 신호 입력을 감지할 수 있도록 구성할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 신호 입력을 위한 케이스에 있어서, 상기 케이스는 이동통신 단말기에 사용되는 배터리 케이스로서 배터리의 표면에 다수개의 감지 전극이 배치되며, 상기 케이스는 상기 이동통신 단말기와의 신호 연결을 위한 커넥터를 포함하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명에 따른 신호 입력을 위한 케이스에 있어서, 상기 케이스는 이동통신 단말기의 케이스로서 내부에 배터리를 수납하기 위한 공간을 형성하여 배터리를 연결할 수 있도록 구성된 것이고, 상기 감지 전극은 상기 케이스의 양쪽 표면 또는 양쪽 측면에 배치될 수 있다.
이하, 본 발명의 신호 입력을 위한 케이스를 도면을 참조로 하여 보다 구체적으로 설명한다.
도 4a 내지 도 4f는 본 발명에 따른 신호 입력을 위한 케이스의 감지 전극을 포함하는 부분의 단면도이다. 도시되듯이, 본 발명에 따른 신호 입력을 위한 케이스는 다수의 감지 전극을 포함하고 있으며, 이러한 감지점들은 사용자의 접촉을 감지하기 위한 센서로서 활용된다.
도 4a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 신호 입력을 위한 케이스의 단면도이다. 도시되듯이, 절연성 케이스(430)의 표면에 다수의 감지 전극(410a 내지 410b)이 배치되고, 절연성 케이스(430)의 안쪽 표면에 하부 전극(420a 내지 420b)이 배치되며, 하부 전극(420a 내지 420b)은 신호 처리용 IC에 연결되어 접촉 여부를 감지할 수 있도록 구성된다. 각각의 하부 전극(420a 내지 420b)에서의 커패시터의 변화를 측정하여 사용자의 접촉 여부를 감지할 수 있다. 또한 각 하부 전극(420a 내지 420b)은 신호 처리를 위한 IC와 연결되어 커패시터의 변화를 측정할 수 있지만, 이러한 신호 처리를 위한 IC에 대한 사항은 종래 기술에 해당되는 것으로서 이하 각각의 하부 전극에 대응되어 신호 처리를 수행하는 구성에 대해서는 상세한 설명을 생략한다.
이러한 분산 커패시터를 사용하여 케이스 자체를 신호 입력을 위한 수단으로 사용하는 것은 케이스 물질이 매우 얇고 절연성이어야 하며, 그 물성의 균일성이 보장되어야 하는 제약점이 있다. 그러나 이동통신 단말기 등의 실제 사용 환경에서 보면 이러한 제약점들로 인하여 다양한 사용 환경에서의 내구성 보장과 정전기 방지 측면에서 실용적이지 못한 단점이 있다.
도 4b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 신호 입력을 위한 케이스의 단면도이다. 도시되듯이, 절연성 케이스(430)의 표면에 감지 전극(410a 내지 410b)이 노출되고 절연성 케이스(430)에 구멍을 형성하여 내부에 각각 전기 전도성 물질(440a 내지 440b)을 충진하고 대응되는 하부 전극(420a 내지 420b)을 절연성 케이스(430)의 안쪽 표면에 배치하여 감지 전극(410a 내지 410b)과 하부 전극(420a 내지 420b)이 대응되는 전기 전도성 물질(440a 내지 440b)을 통하여 전기적으로 도통되어 사용자의 접촉을 감지할 수 있는 구성이다.
또한 이러한 본 발명의 제2 실시예에 따른 구성의 경우 본 발명의 제1 실시예에 따른 구성과 달리 케이스(430)의 두께가 일정하지 않은 경우에도 사용될 수 있다.
도 4c는 본 발명의 제3 실시예에 따른 신호 입력을 위한 케이스의 단면도이다. 도시되듯이, 금속 케이스(430)의 감지 전극(410a 내지 410b)과 하부 전극(420a 내지 420b) 및 전기 전도성 물질(440a 내지 440b)과 접촉하는 부위에 절연성 물질(450)을 배치하여 금속 케이스(430)와 전기적으로 절연되도록 구성된다.
이러한 실시예는 특히 케이스(430)가 금속 등의 전기 전도성 물질을 사용하여 제조되는 경우에 적용될 수 있다.
도 4d는 본 발명의 제4 실시예에 따른 신호 입력을 위한 케이스의 단면도이다. 도시되듯이, 금속 케이스(430)의 감지 전극(410a 내지 410b)과 하부 전극(420a 내지 420b) 및 전기 전도성 물질(440a 내지 440b)과 접촉하는 부위에 절연성 물질(450)을 배치하여 금속 케이스(430)와 전기적으로 절연되도록 구성되며, 추가적으로 케이스(430)의 안쪽 표면에 하부 전극(420a 내지 420b)을 덮는 제2 절연성 물질(455)을 배치한 후, 각각의 하부 전극(420a 내지 420b)에 대응되는 상대 전극(460a 내지 460b)을 추가적으로 배치하는 구성이다.
도시되듯이, 각각의 상대 전극(460a 내지 460b)과 하부 전극(420a 내지 420b) 사이에는 제2 절연성 물질(455)이 배치되어 있으므로, 사용자의 접촉에 따른 커패시터의 변화를 측정하면 어느 지점에서 사용자의 접촉이 발생하였는지를 알 수 있다.
도 4e는 본 발명의 제5 실시예에 따른 신호 입력을 위한 케이스의 단면도이다. 도시되듯이, 절연성 케이스(430)에 감지 전극(410a 내지 410b)과 하부 전극(420a 내지 420b) 및 전기 전도성 물질(440a 내지 440b)이 배치되며, 절연성 케이스(430)의 안쪽 표면에 하부 전극(420a 내지 420b)을 덮는 절연성 물질(450)을 추가적으로 배치한 후, 각각의 하부 전극(420a 내지 420b)에 대응되는 상대 전극(460a 내지 460b)을 추가적으로 배치하는 구성이다.
도시되듯이, 각각의 상대 전극(460a 내지 460b)과 하부 전극(420a 내지 420b) 사이에는 절연성 물질(450)이 배치되어 있으므로, 사용자의 접촉에 따른 커패시터의 변화를 측정하면 어느 지점에서 사용자의 접촉이 발생하였는지를 알 수 있다.
이러한 본 발명의 제4 실시예 또는 제5 실시예에 있어서 각각의 감지 전극에 대응되도록 신호 처리를 위한 IC와의 연결선과 연결핀이 필요하지 않고 각 상대 전극(460a 내지 460b)을 연결하여 신호 처리를 위한 IC에 연결하고, 신호 처리를 위한 IC에서는 단지 전체적인 커패시터의 변화만을 측정하면 되므로 신호처리를 위한 IC로의 연결선의 개수와 연결핀의 개수를 최소화할 수 있다.
도 4f는 본 발명의 제6 실시예에 따른 신호 입력을 위한 케이스의 단면도이다.
본 발명의 제6 실시예에 따른 신호 입력을 위한 케이스는 절연성 케이스 (430)의 표면에 홈을 형성하고, 도시되듯이 비스듬하게 형성된 홈의 양 측면에 감지 전극(410a 내지 410b)을 배치한 구성이다. 또한 대응되는 전기 전도성 물질(440a 내지 440b)과, 하부 전극(420a 내지 420b)과, 절연성 물질(450)과, 상대 전극(460a 내지 460b)이 각각 배치된다.
이러한 구성에 있어서, 예컨대 사용자가 손가락으로 감지 전극(410a 내지 410b)을 어느 방향으로부터 누르냐에 따라 그 접촉 강도가 변화하게 되며, 이러한 접촉 강도를 RC 시정수 방법으로 측정하면 손가락의 누름의 방향과 강도를 동시에 측정할 수 있다.
따라서 이러한 접촉 강도를 측정하도록 구성된 감지 전극(410a 내지 410b)을 다수개 배치하는 경우 사용자의 입력의 방향을 측정할 수 있으므로 예컨대 조이스틱이나 마우스의 방향 입력 기능을 간단하게 구현할 수 있다. 이러한 조이스틱 등의 방향 입력 기능은 특히 게임 등과 같은 애플리케이션을 이동통신 단말기를 통하여 제공할 때 유용한 신호 입력 수단을 구현할 수 있다.
즉 감지 전극(410a 내지 410b)이 배치되는 모양을 둥근 원 또는 타원의 모양으로, 또는 감지 전극(410a 내지 410b)이 배치되는 홈의 모양을 여러 개의 동심원 모양으로 만들어서 조이스틱의 방향성 입력 기능을 수행할 수 있다.
또한 상기 본 발명의 제6 실시예에 따른 신호 입력을 위한 케이스는 절연성 케이스를 가정한 구현예이지만, 예컨대 금속으로 구현된 케이스의 경우에는 도 4d를 참조로 설명된 실시예에서와 같이 감지 전극(410a 내지 410b)과 하부 전극(420a 내지 420b) 및 전기 전도성 물질(440a 내지 440b)과 접촉하는 부위에 절연성 물질 을 배치하도록 구성될 수 있다.
또한 본 발명의 제1 내지 제6 실시예에 따른 신호 입력을 위한 케이스에 있어서, 접촉 저항 또는 접촉 면적을 측정함으로써 사용자의 접촉 강도를 측정할 수 있다. 예컨대 제2 또는 제3 실시예의 경우 사용자의 접촉 강도에 따라서 접촉 저항이 달라지므로 이러한 접촉 저항을 측정하는 접촉 감지부(도시되지 않음)를 포함하도록 구성할 수 있다. 이러한 접촉 감지부는 예컨대 신호 처리용 IC에서 수행되도록 구성할수 있을 것이다. 또한 제1 실시예의 경우 접촉 전극(410a 내지 410b)과 하부 전극(420a 내지 420b) 사이의 커패시턴스의 변화를 측정하면 접촉 면적을 구할 수 있을 것이고 이에 따라 접촉 강도를 측정하는 제2 접촉 감지부(도시되지 않음)를 포함하도록 구성할 수 있다.또한 기타 실시예들의 경우 접촉 전극(410a 내지 410b)과 하부 전극(420a 내지 420b)은 전기적으로 도통되고, 이에 절연물질을 사이에 두고 상대 전극(460a 내지 460b)이 배치되므로 이러한 접촉 전극(410a 내지 410b)과 상대 전극(460a 내지 460b) 사이의 커패시턴스의 변화를 측정하여 접촉 면적을 측정하고 이에 따라 접촉 강도를 측정할 수 있다. 이러한 커패시턴스의 변화를 측정하기 위하여 별도의 제3 접촉 감지부(도시되지 않음)를 각각 포함할 수 있다.
또한 감지 전극(410a 내지 410b)은 케이스 표면에 선택적으로 전극이 위치할 부분에만 전기 도금을 실시하여 형성될 수 있으며, 도 4a 내지 도 4f에는 감지 전극(410a 내지 410b)이 케이스 표면보다 돌출되어 있는 형태로 도시되어 있지만, 감지 전극(410a 내지 410b)은 케이스 표면보다 돌출되어 있는 형태로 구성되지 않고 케이스 표면과 동일한 높이로 형성되거나 또는 케이스 표면보다 아래로 배치될 수 있다.
또한 감지 전극(410a 내지 410b)은 끝부분의 형상이 반원형 또는 원추형으로 또는 기타 다른 입체의 형상으로 구성될 수 있다.
이러한 감지 전극(410a 내지 410b)의 다양한 형태는 감지 전극(410a 내지 410b)의 모양과 케이스 표면과의 상대적인 배치에 따라서 사용자가 접촉하는 경우의 접촉 저항이 각각 달라질 수 있기 때문이며, 이러한 접촉 저항의 변화를 통하여 다양한 신호의 입력이 가능해진다. 따라서 케이스의 설계시 원하는 감지 전극(410a 내지 410b)의 모양을 다양한 용도에 따라서 선택적으로 구성할수 있다.
또한 이러한 본 발명에 따른 신호 입력을 위한 케이스는 예컨대 이동통신 단말기에 적용될 수 있다.
예컨대 도 3의 (b)에 도시되었듯이 이동통신 단말기의 키패드 내의 키버튼 주위에 다수의 감지 전극이 각각 배치되어 감지 전극을 통하여 키패드의 키버튼을 어느 방향에서 눌렀는지 감지하여 다수의 문자를 원터치로 입력할 수 있도록 구성할 수 있다. 즉 현재의 휴대폰에 익숙해 있는 사용자들은 번호입력은 키패드를 계속 사용하기를 원할 것이므로, 키패드의 각 키버튼은 번호 입력 용도로 그대로 사용할 수 있도록 구성하고, 키버튼 주위에 감지 전극을 다수개 배치하여 키버튼의 왼쪽이 눌려졌는지 또는 오른쪽이 눌려졌는지 등의 방향을 감지하여 다수개의 문자를 원터치로 입력할 수 있도록 구성할 수 있다.
이 경우, 현재 키버튼과 키버튼 사이의 사용되지 않는 공간이 이러한 감지 전극을 배치할 수 있을 정도의 충분한 공간이 확보되어 있으며, 또한 다수개의 감 지 전극 중에서 어느 감지 전극들이 눌려졌는지 소프트웨어 적으로 자동적으로 인식하여 사용자가 입력하기 원하는 문자가 입력되는지 여부를 이동통신 단말기에 포함되는 디스플레이 장치에서 표시할 수 있을 것이다.
또한 이동통신 단말기에 적용되는 경우, 종래의 버튼식 키패드를 채택하지 않고 본 발명에 따른 신호 입력을 위한 케이스의 기술적 사상에 따라서 감지 전극을 키패드의 형태로 배치할 수 있다. 이러한 경우 단순히 사용자가 키패드 형태로 다수개 배치된 감지 전극에 접촉하는 것만으로도 원하는 신호를 입력할수 있다. 즉 예컨대 키패드는 0 내지 9번 키버튼과, * 키버튼, # 키버튼의 12개의 키버튼으로 구성되지만 각각의 키버튼을 감지 전극을 사용하여, 예컨대 1번 키버튼의 경우 다수의 감지 전극을 배열하여 '1'의 형태로 표시되도록 구성할 수 있을 것이다.
또한 다수개의 감지 전극에서 순차적으로 접촉을 감지하면 해당 접촉에 해당되는 신호 입력을 소프트웨어 적으로 인식하여 순차적인 접촉을 특정한 모양으로 입력할 수 있다. 예컨대 마우스의 더블클릭과 같이 두 번 연속적으로 누르거나, 또는 다수개의 감지 전극을 순차적으로 눌러서 일정한 모양, 예컨대 동그라미나 사각형 또는 삼각형 등의 도형 형태의 모양을 형성하면, 이를 소프트웨어 적으로 자동적으로 인식하도록 구성할 수도 있다. 이러한 모양을 입력하는 기능은 예컨대 단축키의 기능을 수행하도록 응용될 수 있다.
또한 다양한 신호의 입력을 위해서 감지 전극은 이동통신 단말기의 측면에 배치될 수 있다.
또한 반드시 일체화된 케이스에만이 아니라 이동통신 단말기의 배터리에 적 용될 수도 있다. 즉 배터리 자체를 하나의 케이스로 생각할 수 있으므로, 이 배터리의 표면에 감지 전극을 배치하고, 이를 이용하여 사용자의 신호 입력을 수행한다면 더욱 다양한 신호의 입력이 가능해진다. 다만 이러한 경우 이동통신 단말기와 감지 전극에서 감지되는 신호 입력을 전송하기 위한 커넥터가 필요할 것이다.
또한 일반적인 이동통신 단말기의 형태가 아니라, 이동통신 단말기의 케이스에 공간을 형성하고 이 홈에 배터리를 수납하도록 구성된 이동통신 단말기라면 이러한 제약이 없이 이동통신 단말기의 케이스 양쪽 표면에 모두 감지 전극을 배치할 수 있을 것이다.
또한 이동통신 단말기의 네비게이션 키 대신에 본 발명의 제6 실시예에 따른 신호 입력을 위한 케이스의 구성을 사용한다면 사용자가 방향성 입력을 간단하게 수행할 수 있으며 더 나아가 조이스틱이나 마우스 또는 터치패드와 같은 기능을 간단하게 이동통신 단말기에서 구현할 수 있게 된다.
즉 본 발명에 따른 신호 입력을 위한 케이스는, 특히 이동통신 단말기의 경우 입력기능을 현재의 키패드 또는 네비게이션 키에 국한시키는 것이 아니라, 케이스 표면의 필요 부위에 감지 전극을 배열하고, 감지 전극과 상대 전극이 케이스 또는 절연성 물질에 의해서 커패시턴스를 생성하게 되어 이러한 커패시턴스의 변화를 측정하여 신호 입력을 감지하거나 또는 감지 전극으로부터 전도성 도체를 통하여 케이스의 안쪽 표면에 형성된 하부 전극과 연결되도록 구성하고 하부 전극을 사용하여 접촉을 감지하도록 구성된다.
이러한 구성을 통하여 현재 사용자가 이미 익숙해져 있는 버튼 타입의 입력 기능을 그대로 놓아둔 채, 추가로 입력 수단을 배치하거나 네비게이션키의 일부에 조이스틱의 기능을 추가하거나 또는 심지어 현재 배터리가 위치하는 곳에까지 새로운 신호 입력을 위한 수단을 배치할 수 있다.
따라서 이동통신 단말기 케이스의 전체 영역을 신호 입력을 위한 수단으로서 활용할 수 있으므로 단말기의 소형화 및 신호 입력 수요의 증가에 대응할 수 있다.
비록 본 발명이 구성이 구체적으로 설명되었지만 이는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명의 보호 범위가 이들에 의해 제한되는 것은 아니며, 본 발명의 보호 범위는 청구범위의 기재를 통하여 정하여진다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 이동통신 단말기의 소형화에 대응하여 이동통신 단말기의 문자 입력이나 방향성 신호 입력, 기타 이동통신 단말기에 내장되는 각종 기능들을 제어하기 위한 신호 입력을 위해 전극을 케이스 표면에 배치하여 케이스 전체를 부가적인 신호 입력 수단으로 사용할 수 있다.

Claims (20)

  1. 신호 입력을 위한 케이스로서,
    상기 케이스의 표면에 배치되는 감지 전극과,
    상기 케이스의 안쪽 표면에 상기 감지 전극과 대응되어 배치되는 하부 전극
    을 포함하는 신호 입력을 위한 케이스 센서.
  2. 신호 입력을 위한 케이스로서,
    상기 케이스의 표면에 배치되는 감지 전극과,
    상기 케이스의 안쪽 표면에 상기 감지 전극과 대응되어 배치되는 하부 전극과,
    상기 케이스에 상기 감지 전극 및 상기 하부 전극에 대응되어 형성되는 구멍에 충진되어 상기 상부 전극과 상기 하부 전극을 전기적으로 연결하는 전기 전도성 물질
    을 포함하는 신호 입력을 위한 케이스.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 하부 전극을 포함하는 케이스 안쪽 표면을 덮는 절연성 물질과,
    상기 절연성 물질의 표면에 상기 하부 전극과 대응되어 배치되는 상대 전극
    을 더 포함하는 신호 입력을 위한 케이스.
  4. 신호 입력을 위한 케이스로서,
    상기 케이스의 표면에 배치되는 감지 전극과,
    상기 케이스의 안쪽 표면에 상기 감지 전극과 대응되어 배치되는 하부 전극과,
    상기 케이스에 상기 감지 전극 및 상기 하부 전극에 대응되어 형성되는 구멍에 충진되어 상기 상부 전극과 상기 하부 전극을 전기적으로 연결하는 전기 전도성 물질과,
    상기 감지 전극과 상기 하부 전극과 상기 전기 전도성 물질이 상기 케이스에 접촉하는 부위에 배치되어 상기 케이스와의 전기적인 절연을 제공하는 절연성 물질
    을 포함하는 신호 입력을 위한 케이스.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 하부 전극을 포함하는 케이스 안쪽 표면을 덮는 제2 절연성 물질과,
    상기 제2 절연성 물질의 표면에 상기 하부 전극과 대응되어 배치되는 상대 전극
    을 더 포함하는 신호 입력을 위한 케이스.
  6. 신호 입력을 위한 케이스로서,
    상기 케이스의 표면에 경사지게 형성되는 홈에 배치되는 감지 전극과,
    상기 케이스의 안쪽 표면에 상기 감지 전극에 대응되어 형성되는 하부 전극과,
    상기 케이스에 상기 감지 전극 및 상기 하부 전극에 대응되어 형성되는 구멍에 충진되어 상기 상부 전극과 상기 하부 전극을 전기적으로 연결하는 전기 전도성 물질과,
    상기 감지 전극과 상기 하부 전극과 상기 전기 전도성 물질이 상기 케이스에 접촉하는 부위에 배치되어 상기 케이스와의 전기적인 절연을 제공하는 절연성 물질과,
    상기 하부 전극을 포함하는 케이스 안쪽 표면을 덮는 제2 절연성 물질과,
    상기 제2 절연성 물질의 표면에 상기 하부 전극과 대응되어 배치되는 상대 전극
    을 포함하는 신호 입력을 위한 케이스.
  7. 제2항 또는 제4항에 있어서,
    상기 감지 전극의 접촉저항을 측정하여 접촉 강도를 감지하는 접촉 감지부를 더 포함하는 신호 입력을 위한 케이스.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 감지 전극과 상기 하부 전극 사이의 커패시턴스의 변화를 측정하여 접촉 강도를 감지하는 제2 접촉 감지부를 더 포함하는 신호 입력을 위한 케이스.
  9. 제3항, 제5항, 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 감지 전극과 상기 상대 전극 사이의 커패시턴스의 변화를 측정하여 접촉 강도를 감지하는 제3 접촉 감지부를 더 포함하는 신호 입력을 위한 케이스.
  10. 제1항 내지 제6항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 감지 전극은 상기 케이스 표면에 선택적으로 전기도금을 실시하여 형성되는 것인 신호 입력을 위한 케이스.
  11. 제1항 내지 제6항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 감지 전극은 상기 케이스 표면과 동일한 높이로 형성되는 것인 신호 입력을 위한 케이스.
  12. 제1항 내지 제6항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 감지 전극은 상기 케이스 표면보다 밑부분에 형성되는 것인 신호 입력을 위한 케이스.
  13. 제1항 내지 제6항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 감지 전극은 끝부분의 형상이 반원형 또는 원추형으로 된 것인 신호 입력을 위한 케이스.
  14. 제1항 내지 제6항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 케이스는 이동통신 단말기의 케이스로서 키패드를 포함하는 것이고,
    상기 감지 전극은 상기 키패드의 주위에 다수 개 배치되어 상기 키패드의 키버튼을 어느 방향에서 눌렀는지 감지하는 것인 신호 입력을 위한 케이스.
  15. 제1항 내지 제6항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 케이스는 이동통신 단말기의 케이스로서,
    상기 감지 전극을 다수개 배치하여 상기 케이스의 표면에 키패드의 형태를 구현하는 것인 신호 입력을 위한 케이스.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 다수개의 감지 전극에서 순차적으로 접촉을 감지하면 해당 접촉에 해당되는 신호 입력을 소프트웨어 적으로 인식하여 상기 순차적인 접촉을 특정한 모양으로 입력하는 것인 신호 입력을 위한 케이스.
  17. 제1항 내지 제6항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 케이스는 이동통신 단말기의 케이스로서,
    상기 감지 전극을 상기 이동통신 단말기의 케이스 양쪽 표면 또는 양쪽 측면에 다수개 배치하는 것인 신호 입력을 위한 케이스.
  18. 제17항에 있어서, 상기 다수개의 감지 전극중 일부는 돌출되어 있는 모양으로 구성되어 사용자의 방향성 신호 입력을 감지할 수 있는 것인 신호 입력을 위한 케이스.
  19. 제1항 내지 제6항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 케이스는 이동통신 단말기에 사용되는 배터리 케이스로서 배터리의 표면에 다수개의 감지 전극이 배치되며, 상기 케이스는 상기 이동통신 단말기와의 신호 연결을 위한 커넥터를 포함하는 것인 신호 입력을 위한 케이스.
  20. 제1항 내지 제6항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 케이스는 이동통신 단말기의 케이스로서 내부에 배터리를 수납하기 위한 공간을 형성하여 배터리를 연결할 수 있도록 구성된 것이고,
    상기 감지 전극은 상기 케이스의 양쪽 표면 또는 양쪽 측면에 배치되는 것인 신호 입력을 위한 케이스.
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