KR100852161B1 - 포인팅 장치 및 이를 갖는 전자 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 포인팅 장치 및 이를 갖는 전자 장치에 관한 것으로, 사용자에 의해 이동하는 작동 수단과, 상기 작동 수단에 복원력을 부여하기 위한 선회 형상의 패턴부를 갖는 매개 부재 및 상기 작동 수단의 움직임을 감지하여 전기적 신호를 출력하는 감지 수단을 포함하는 포인팅 장치 및 이를 포함하는 전자 장치를 제공한다. 이와 같이 선회 형상의 패턴부를 갖는 매개 부재를 통해 자석 부재의 위치를 이동시키거나 초기 위치로 복원시킬 수 있고, 매개 부재로 금속 또는 플라스틱을 사용할 수 있어 매개 부재의 내마모성을 향상시킬 수 있다.
자석, 자기 센서, 매개 부재, 선회 형상, 탄성력, 포인팅, 커서

Description

포인팅 장치 및 이를 갖는 전자 장치{POINTING DEVICE AND ELECTRONIC DEVICE HAVING THE SAME}
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 포인팅 장치의 단면 개념도.
도 2는 제 1 실시예에 따른 매개 부재의 개념도.
도 3 내지 도 5는 제 1 실시예의 변형예에 따른 매개 부재의 개념도.
도 6은 제 1 실시예에 따른 포인팅 장치의 동작을 설명하기 위한 단면 개념도.
도 7 및 도 8은 제 1 실시예의 변형예에 따른 포인팅 장치의 단면 개념도.
도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 포인팅 장치의 단면 개념도.
도 10은 제 2 실시예에 따른 매개 부재의 개념도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 기판 200 : 매개 부재
210 : 결합부 220 : 패턴부
230 : 고정부 300 : 자석부
400 : 작동 부재 500 : 몰드 프레임
본 발명은 포인팅 장치 및 이를 갖는 전자 장치에 관한 것으로, 얇은 금속성 박막의 내측을 탄성력을 갖도록 패터닝한 매개 부재를 이용하여 자석의 이동 및 복원이 가능하도록 하여 단말기의 화면상의 포인터 및 커서를 이동시키는 포인팅 장치 및 이를 포함하는 전자 장치에 관한 것이다.
전자기기들은 점점 더 소형화되어 가고, 그래픽 사용자 인터페이스(Graphic User Interface; GUI) 방식을 사용하여 전자기기의 조작을 쉽게 하도록 하였다. 그래픽 사용자 인터페이스의 포인터의 움직임을 제어하기 위해 마우스나 터치 패드와 같은 다양한 입력장치가 사용된다.
최근에는 자석의 이동 방향 및 세기를 감지하는 센서를 이용하여 자석의 2차원적인 움직임을 감지하여 화면상의 포인터의 움직임을 제어하는 입력장치를 사용하고 있다. 이러한, 입력 장치는 기판상에 실리콘 고무를 마련하고, 상기 실리콘 고무 상부에 자석을 배치하고, 기판 하부에 센서를 부착하였다. 이때, 자석의 이동시 실리콘 고무도 함께 상하좌우 방향으로 움직이고, 자석이 이동하지 않을 경우에는 고무의 탄성력으로 인해 자석을 초기 위치로 복원되었다. 하지만 종래의 경우 실리콘 고무와 기판 간의 마찰로 인해 실리콘 고무가 쉽게 손상되는 문제가 발생하 였다.
따라서, 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 얇은 금속성 박막의 내측에 선회 형상의 탄성 영역을 갖는 매개 부재를 통해 자석 부재의 위치를 이동시키거나 초기 위치로 복원시킬 수 있고, 내마모성이 우수한 매개 부재를 갖는 포인팅 장치 및 이를 갖는 전자 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명에 따른 사용자에 의해 이동하는 작동 수단과, 상기 작동 수단에 복원력을 부여하기 위한 선회 형상의 패턴부를 갖는 매개 부재 및 상기 작동 수단의 움직임을 감지하여 전기적 신호를 출력하는 감지 수단을 포함하는 포인팅 장치를 제공한다.
상기의 매개 부재는, 중심 영역에 마련된 판 형상의 결합부와, 가장 자리 영역에 마련된 띠 형상의 고정부와, 상기 결합부 및 상기 고정부 사이에 라인이 선회 형상으로 패터닝된 패턴부를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 결합부, 상기 고정부 및 상기 라인의 두께는 동일하거나, 서로 다르거나, 적어도 두 개의 두께가 서로 같은 것이 효과적이다. 그리고, 상기 결합부와 상기 고정부의 두께가 동일하고, 상기 라인의 폭이 상기 결합부의 두께와 동일한 것이 바람직하다. 물론, 상기 라인의 일단은 상기 결합부에 접속되고, 타 단은 상기 고정부에 접속되고, 상기 라인은 상기 결합부 외측 둘레를 따라 회전하되, 그 회전 반경이 점차 증대되는 것이 바람직하다. 상기 매개 부재는 금속 또는 플라스틱을 사용하고, 판형의 단일 몸체로 제작되는 것이 바람직하다. 상기 라인의 단면은 다각형 형상, 원형상 또는 타원형상인 것이 바람직하다.
상기 작동 수단은 자석부와, 상기 자석부를 이동시키는 작동 부재를 포함하고, 상기 감지 수단은 상기 자석부의 이동을 감지하는 자기 센서부를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 자석부가 안착되는 안착 부재를 더 포함하는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 결합부는 관통홀을 포함하고, 상기 안착 부재의 일부가 상기 관통홀을 관통하여 연장되는 것이 효과적이다.
또한, 본 발명에 따른 데이터를 처리하는 제어부와, 화상을 표시하는 화면 표시부 및 상기 화면 표시부 내의 포인터를 움직이기 위한 신호를 출력하는 포인팅 장치를 포함하고, 상기 포인팅 장치는 사용자에 의해 이동하는 작동 수단과, 상기 작동 수단에 복원력을 부여하기 위한 선회 형상의 패턴부를 갖는 매개 부재와, 상기 작동 수단의 움직임을 감지하여 전기적 신호를 출력하는 감지 수단을 포함하는 전자 장치를 제공한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제 공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 포인팅 장치의 단면 개념도이다. 도 2는 제 1 실시예에 따른 매개 부재의 개념도이다. 도 3 내지 도 5는 제 1 실시예의 변형예에 따른 매개 부재의 개념도이다. 도 6은 제 1 실시예에 따른 포인팅 장치의 동작을 설명하기 위한 단면 개념도이다. 도 7 및 도 8은 제 1 실시예의 변형예에 따른 포인팅 장치의 단면 개념도이다.
도 1 내지 도 8을 참조하면, 본 실시예에 따른 포인팅 장치는 기판(100)과, 기판(100)상에 마련된 자석부(300)와, 사용자에 의한 움직임을 통해 자석부(300)를 이동시키는 작동 부재(400)와, 상기 자석부(300)와 작동 부재(400)를 이동 및 복원시키는 매개 부재(200)와,상기 자석부(300)의 움직에 따른 자장 변화를 감지하여 소정의 출력 신호를 생성하는 센서부(600)를 포함한다.
여기서, 기판(100)으로는 인쇄 회로 기판을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 기판(100)의 형상은 포인팅 장치가 적용되는 전자 장치에 따라 다양한 형상으로의 변형이 가능하다. 상기 기판(100)상에는 돔 스위치(110)가 마련된다. 물론 상기 돔 스위치(110)에 한정되지않고, 다양한 형태의 스위치가 사용될 수 있다. 바람직하게는 클릭감이 있고, 스위치를 누른 다음 자동 복귀하는 스위치들을 사용하는 것이 바람직하다. 그리고, 도시되지는 않았지만 기판(100)의 일측에는 외부 시스템에 접속될 신호 출력부가 마련된다. 물론 본 실시예의 기판(100)으로 전자 장치 내의 메인 보드를 사용할 경우 필요에 따라 생략 가능하다.
매개 부재(200)는 도 2에 도시된 바와 같이 선회 형상의 패턴부(220)를 갖는 얇은 판 형상으로 제작된다. 물론 상기 판 형상은 원형상, 다각형상 및 타원형상이 가능하다.
매개 부재(200)는 판의 중심에 마련된 결합부(210)와 판의 가장자리에 마련된 고정부(230)를 포함한다. 결합부(210)는 대략 판 형상으로 제작되고, 고정부(230)는 띠 형상으로 제작된다. 이때, 상기 패턴부(220)는 상기 결합부(210)와 고정부(230) 사이 영역에 마련되고, 상기 결합부(210) 및 고정부(230)와 동일 두께를 갖는 라인이 선회 형상으로 패터닝된다. 즉, 라인의 일단은 결합부(210)에 접속되고, 상기 결합부(210)와 접속된 영역을 시작점으로 하여 라인은 상기 결합부(210) 외측 둘레를 따라 회전하되, 그 회전 반경이 점차 증대되는 회전을 한다. 그리고, 상기 라인의 타단은 고정부(230)에 접속된다. 여기서, 상기 결합부(210), 패턴부(220) 및 고정부(230)는 단일 몸체로 제작되는 것이 바람직하다. 이때, 상기 몸체로는 금속 또는 플라스틱을 사용하는 것이 효과적이다. 상술한 매개 부재(200)의 패턴부(220)는 금형 공정을 통해 제작하거나, 얇은 박막 판에 천공을 통해 제작되어 적은 비용으로 대량 생산을 할 수 있다. 물론 에칭을 통해 얇은 박막 판의 일부를 제거하여 패턴부(220)를 형성할 수도 있다. 물론 이에 한정되지 않고, 상기 결합부(210), 패턴부(220) 및 고정부(230)가 각기 서로 다른 몸체로 제작되어 이들이 용접이나, 접착제 등에 의해 결합될 수도 있다.
여기서, 상기 매개 부재(200)의 판 형상의 몸체의 두께는 0.01 내지 1mm인 것이 바람직하다. 상술한 두께를 통해 매개 부재(200)가 외부 힘에 의해 쉽게 변형 되었다가 다시 복원될 수 있다. 그리고, 매개 부재(200)를 포함하는 포인팅 장치의 전체 두께와 사이즈를 대폭 줄일 수 있어 소형의 포인팅 장치를 제작할 수 있다.
상기 매개 부재(200)의 패턴부(220)의 변형을 통해 매개 부재(200)의 탄성력을 다양하게 제어할 수 있다. 이는 선회하는 라인의 회전수와, 선회하는 라인의 폭은 물론 서로 다른 회전 반경으로 회전하는 라인과 라인 사이의 이격 간격 그리고 라인과 결합부(210) 및 고정부(230) 간의 이격 간격에 따라 그 탄성력이 다양해질 수 있다. 그리고, 상술한 도면에서는 상기 라인의 단면이 사각형 형상으로 도시되었지만, 본 실시예은 이에 한정되지 않고, 상기 라인의 단면이 다각형 형상, 원형상 또는 타원 형상일 수 있다.
여기서, 상기 결합부(210)와 고정부(230) 사이에서 선회하는 라인의 회전수는 도 2에 도시된 바와 같이 두번 회전할 수도 있고, 라인의 폭과, 라인과 라인 사이의 이격 간격을 동일하게 한다. 물론 도 3에 도시된 바와 같이 선회하는 라인의 회전수는 3번이 될 수도 있고, 라인의 폭이 상기 라인과 라인 사이의 간격보다 클 수가 있다. 또한, 도 4에 도시된 바와 같이 선회하는 라인의 회전수가 1.5번이 될 수도 있고, 라인의 폭이 상기 라인과 라인 사이의 간격보다 작을 수 있다.
물론 상기 라인의 회전수, 라인의 폭, 라인과 라인 사이의 간격은 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다. 라인의 회전수는 1 내지 100회 내의 범위내에서 회전하는 것이 바람직하다. 이때, 라인의 회전수가 1회보다 작을 경우에는 원활한 탄성력을 얻기 힘든 문제가 발생한다. 그리고, 라인이 회전수가 100회가 넘을 경우에는 라인의 폭이 매우 작아 져야하기 때문에 상기 패턴부(220)의 라인이 쉽게 끊어지는 문제가 발생하고, 패턴부(220)의 크기가 증가됨으로 인해 소형 전자 기기에 적용하기 어려운 문제가 발생한다. 그리고, 상기 라인의 폭은 0.1mm 내지 10mm 범위 내인 것이 바람직하다. 이때, 상기 라인의 폭이 이보다 작을 경우에는 쉽게 끊어지고, 상기 폭보다 두꺼울 경우에는 매개 부재(200)의 사이즈가 증대되는 문제가 발생한다. 그리고, 상기 라인과 라인 사이의 간격은 0.1 내지 10mm 범위 내인 것이 바람직하다. 이때, 상기 간격 보다 작을 경우에는 패턴부(220)를 통한 탄성력이 저하되고, 상기 범위보다 클 경우에는 패턴부(220)가 쉽게 기판(100) 방향으로 처지게 되는 문제가 발생한다.
본 실시예의 패턴부(220)는 외부 힘에 의해 라인과 라인 사이의 간격이 줄어들거나 늘어나게 되어 상기 판의 평면을 기준으로 2차원 방향으로 움직일 수 있게 되고, 외부 힘이 제거된 경우에는 라인과 라인 사이의 간격이 초기의 상태로 복원된다. 이와 같이 패턴부(220)가 스프링과 같이 동작을 수행하여 탄성력을 갖게 된다. 예를 들어 상기 결합부(210)를 판의 평면을 기준으로 상하좌우(X-Y축) 방향으로 이동시킬 수 있고, 결합부(210)를 시계방향 또는 반시계 방향으로 선회 이동시킬 수도 있다. 이뿐만 아니라 결합부(210)를 판의 수직면을 기준으로 위와 아래(Z축) 방향으로 이동시킬 수 있다. 본 실시예의 포인팅 장치에 사용되는 상기 매개 부재(200) 내의 패턴부(220)는 포인팅 장치가 사용된 전자 기기의 사이즈와 특성에 따라 상술한 범위 내에서 최적의 조건을 찾아 적용하는 것이 바람직하다.
또한, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 패턴부(220)로 사용되는 선회하는 라인을 판 형상의 결합부(210)와 고정부(230)의 수평면에 대하여 수직한 방향이 되도록 회전시켜 배치시킬 수도 있다. 이를 통해 전체 매개 부재(200)의 두께가 0.2mm 이고, 라인의 폭이 1mm이고, 라인과 라인 사이의 폭이 1mm 로 가정할 경우 상기와 같이 선회하는 라인을 90도 회전시키면 라인의 폭는 0.2mm가 되고 라인과 라인 사이의 폭은 1.4mm가 된다. 이와 같이 라인과 라인 사이의 폭을 넓힘으로 인해 결합부(210)의 이동거리를 더욱 늘릴 수 있다.
그리고, 상기 매개 부재(200)의 고정부(230)는 몰드 프레임(500) 또는 케이스(501) 등에 의해 기판(100)상에 고정된다. 도 1에 도시된 바와 같이 몰드 프레임(500)은 띠 형상으로 매개 부재(200)의 고정부(230) 가장자리 둘레의 일부를 감싸는 형상으로 제작될 수 있다. 상기 몰드 프레임(500)은 상기 기판(100)에 접착제 또는 고정 수단을 통해 형성되는 것이 바람직하다. 여기서, 몰드 프레임(500)에는 고정 돌기가 마련되고, 상기 매개 부재(200)의 고정부(230)에는 관통홀(미도시)이 마련되어, 상기 고정부(230)의 관통홀 내측으로 몰드 프레임(500)의 고정 돌기가 삽입되어 기판(100)에 고정됨으로 인해 상기 매개 부재(200)를 기판(100) 상에 고정시킬 수 있다. 물론 이와의 반대 형상으로의 제작이 가능하다. 또한, 상기 고정부(230)의 일측에는 소정의 고정 홈 또는 고정 돌기가 마련되고, 매개 부재(200)는 이에 대응하는 고정 돌기 또는 고정 홈이 마련되어 이를 통해 매개 부재(200)를 고정시킬 수도 있다. 물론 이에 한정되지 않고, 다양한 고정 방법에 의해 상기 매개 부재(200)를 고정할 수 있다. 즉, 별도의 볼트와 같은 고정 부재를 통해 상기 매개 부재(200)와 몰드 프레임(500)을 동시에 기판(100)상에 고정할 수 있다.
또한, 도 7의 변형예에 도시된 바와 같이 상기 매개 부재(200)는 작동 부 재(400)의 움직임을 제한하는 케이스(501)에 의해 고정될 수도 있다. 또한, 도 8의 변형예에 도시된 바와 같이 상기 매개 부재(200)는 기판(100)상에 마련된 판 형상의 몰드 프레임(500)에 의해 고정될 수도 있다.
상술한 실시예와 변형예에서는 기판(100)의 돔 스위치(110)에 의해 상기 매개 부재(200)가 기판(100)에서 소정 거리 이격되어 배치됨을 설명하였다. 하지만, 하부의 돔 스위치(110)가 위치하지 않을 경우, 매개 부재(200)는 도시되지는 않았지만 상기 기판(100) 상측 표면에 직접 위치할 수도 있다. 기판(100)과 매개 부재(200) 사이에는 매개 부재(200)의 움직임을 원할하게 하기 위한 윤활부재가 마련될 수도 있다. 또는 기판(100)에는 소정의 수납 홈(미도시)이 마련되어 상기 매개 부재(200)를 수납할 수도 있다.
상기 매개 부재(200)의 결합부(210) 상에는 자석부(300) 및/또는 작동 부재(300)의 일부가 고정 결합된다.
상기 자석부(300)는 상기 매개 부재(200)의 결합부(210)의 중심 영역에 배치된다. 상기 자석부(300)로 상하 착자된 사각형 형상의 자석을 사용한다. 물론 이에 한정되지 않고, 단면 다극(2극, 4극, 8극) 착자 또는 단면 이형 다극 착자가 수행된 자석을 사용할 수 있다. 물론 상기 자석으로 원형, 타원형, 원형 띠 및 다각형 형상의 자석을 사용할 수도 있다. 상기 자석부(300)는 접착 부재를 통해 매개 부재(200)의 결합부(210)에 부착될 수도 있다. 물론 이에 한정되지 않고, 상기 매개 부재(200)의 결합부(210)는 오목홈을 구비하고 상기 오목홈 내에 자석부(300)가 배치될 수도 있다.
그리고, 상기 자석부(300) 상에는 자석부(300)를 감싸는 형상의 작동 부재(400)가 배치된다. 작동 부재(400)는 도 1에 도시된 바와 같이 내측에 오목홈을 갖는 기둥 형상으로 마련된다. 이때, 기둥의 오목홈 내측으로 자석부(300)가 배치된다. 여기서, 상기 작동 부재(400)의 일부는 상기 매개 부재(200)의 결합부(210)와 중첩되고, 상기 중첩 영역의 매개 부재(200)와 작동 부재(400)가 접착 부재를 통해 접착될 수도 있다. 이를 통해 작동 부재(400)가 외부로부터 인가된 힘에 의해 이동할 경우 상기 힘의 방향으로 매개 부재(200)와 자석부(300)를 함께 이동시킬 수 있다. 또한, 앞서 언급한 바와 같이 자석부(300)가 매개 부재(200)에 부착된 경우에는 작동 부재(400)의 힘은 자석부(300)에 인가되고, 자석부(300)에 인가된 힘에 의해 매개 부재(200)가 이동하게 된다. 물론 이에 한정되지 않고, 도 7의 변형예에서와 같이 상기 작동 부재(400) 내측 영역에 상기 자석부(300)가 배치될 수도 있고, 작동 부재(400)의 몸체의 일부가 측면 방향으로 연장되어 케이스(501)에 의해 그 이탈이 방지될 수 있다. 또한, 작동 부재(400)의 몸체의 일부가 상측 방향으로 돌출되어 사용자의 힘의 인가를 용이하게 할 수 있고, 조작감을 향상시킬 수 있다. 또한, 도 8에 도시된 바와 같이 상기 자석부(300)가 매개 부재(200)의 결합부(210) 하면에 부착될 수도 있고, 작동 부재(400)를 뒤집힌 절두 뿔 형상으로 제작하여 절두 뿔의 하부는 작은 사이즈의 결합부(210) 대응되는 사이즈로 형성하고, 상부는 사용자의 조작감을 향상시키 수 있는 충분한 크기로 제작할 수 있다.
그리고, 상기 자석부(300) 상측에는 입력 장치 외측으로 자석부(300)의 자장이 퍼지는 것을 방지하기 위한 자장 차단 부재가 마련될 수 있다. 여기서, 도 8에 서와 같이 자석부(300)가 매개 부재(200) 하면에 배치되고, 매개 부재(200)로 금속성의 박판을 사용하는 경우 상기 자장 차단 부재를 생략할 수도 있다. 상기 또한, 본 실시예에서는 입력 장치에서 사용되는 센서에 따라 자석부(300)를 생략할 수도 있다.
상기 기판(100)의 하측면 영역는 자석부(300)의 이동에 따른 자장 변화를 감지하는 센서부(600)가 마련된다. 센서부(600)는 각기 자석부(300)의 X축 방향의 움직임에 따른 자장 변화를 감지하여 이에 해당하는 X 좌표치를 출력하는 자기 센서와, Y축 방향의 움직임에 따른 자장 변화를 감지하여 이에 해당하는 Y 좌표치를 출력하는 자기 센서를 포함한다. 또한, 상기 자기 센서의 출력을 증폭하고, 종합하여 최종 자장의 변화를 검출하여 출력하는 제어부(미도시)를 포함한다.
복수의 자기 센서를 상기 원형 자석의 중심점 영역에서 서로 대칭되도록 배치하는 것이 바람직하다. 도 7의 변형예에서와 같이 상기 자기 센서를 기판의 중심영역에서 인접 배치시키는 것이 효과적이다.
이를 통해 포인팅 장치의 전체 크기를 줄일 수 있으며 자기 센서의 감도를 향상시킬 수 있다. 상술한 자기 센서로는 홀소자, 반도체 자기 저항 소자, 감자성체 자기 저항 소자 또는 GMR(Giant Magneto Resistive) 소자 중 어느 하나를 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 자기 센서는 자장의 변화에 따라 그 전기적 특성이 변화하는 소자를 사용하는 것이 바람직하다. 본 실시예에서는 자기 센서로 자속 밀도에 비례하여 출력 전압이 변화하는 홀 소자를 사용한다.
하기에서는 상술한 구조를 갖는 본 실시예의 포인팅 장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.
상술한 포인팅 장치 내부의 자석부(300)는 평상시에는 도 1에 도시된 바와 같이 매개 부재(200)에 의해 초기 설정 위치에 위치한다. 상기 자석부(300)의 초기 설정 위치는 상기 센서부(600)의 자기 센서들간의 중심점 영역인 것이 바람직하다.
이와 같이 평상시 즉, 포인팅 장치의 작동 부재(400)에 힘이 인가되지 않는 경우에는 센서부(600)의 출력은 기준점(0,0) 값이 출력된다. 이로 인해 화면상의 포인터의 위치는 변화하지 않게 된다.
그러나 도 6에 도시된 바와 같이 상기 포인팅 장치의 일측을 사용자가 가압하는 경우를 생각하면 다음과 같다.
사용자가 작동 부재(400)를 도 6의 (a)와 같이 좌측 또는 도 6의 (b)와 같이 우측 방향으로 밀게 되면, 사용자의 미는 방향으로 상기 작동 부재(400)가 이동하게 된다. 이때, 작동 부재(400)와 결합된 자석부(300)와 매개 부재(200)의 결합부(220)가 상기 사용자의 미는 방향으로 이동하게 된다. 즉, 도 6의 (a)와 같이 좌측 방향으로 미는 힘이 인가되면 좌측 영역의 매개 부재(200)의 선회 형상의 패턴부(220)의 간격이 줄어들게 되고, 우측 영역의 매개 부재(200)의 선회 형상의 패턴부(220)의 간격이 늘어나게 되어 자석부(300)와 매개 부재(200)의 결합부(210)가 좌측 방향으로 이동하게 된다. 이와 같은 자석부(300)의 이동을 통해 센서부(600)에 인가되었던 자장이 변화하게 된다. 또한, 도 6의 (b)와 같이 우측 방향으로 미는 힘이 인가되면 앞서와 반대의 현상으로 패턴부(220)가 늘어나거나 줄어들게 되어 자석부(300)와 매개 부재(200)의 결합부(210)가 우측 방향을 이동하게 된다.
이와 같은 자석부(300)의 이동에 따른 자장의 변화를 센서부(600)가 감지하게 되어 초기 위치와는 다른 센서 출력을 발생한다. 이러한 센서 출력의 변화를 제어부에서 감지하여 화면의 커서를 상기 자석부(300)의 이동 방향으로 이동시킨다.
상기에서는 사용자의 미는 힘이 일측 방향으로 인가됨을 설명하였지만, 이에 한정되지 않고, 사용자의 미는 힘은 연속적으로 변화될 수 있다. 즉, 예를 들어 상기 작동 부재(400)를 밀어 직선 운동시킬 수 있을 뿐만 아니라 회전 운동을 시킬 수도 있다.
이후에 상기 사용자의 미는 힘이 사라지게 된 경우에는 일측으로 밀렸던 패턴부(220)는 다시 원래의 위치로 되돌아 가게 된다. 즉, 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이 좌측 영역에서 그 이격 간격이 줄어들었던 선회된 라인은 서로 밀어내고, 우측 영역에서 그 이격 간격이 증대되었던 선회된 라인은 서로 잡아당김으로 인해 상기 선회된 라인의 초기 이격 간격을 유지되도록 한다. 이를 통해 상기 매개 부재(200)의 결합부(210)와 그 상에 마련된 자석부(300)를 초기 위치에 배치시킬 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 매개 부재(200)를 통해 하부의 돔 스위치(110)를 클릭할 수도 있다. 즉, 도 6의 (c)에 도시된 바와 같이 작동 부재(400)를 기판(100) 방향으로 누르게 되면 작동 부재(400)가 하강하게 되고 이에 따라 매개 부재(200)의 결합부(210)도 함께 하강하여 그 하부의 돔 스위치(110)를 턴온시키게 된다. 이때, 상기 결합부(210)의 외측에 마련된 패턴부(220)는 상기 외부 힘에 의해 늘어나게 된다. 이후, 외부에서 인가되었던 힘이 사라지게 되면 늘어났던 패턴부(220) 가 다시 원래의 상태로 복원되고 이를 통해 결합부(210)와 작동 부재(400)도 함께 원래의 위치로 복원될 수 있게 된다.
본 발명에 다른 포인팅 장치는 상술한 설명에 한정되지 않고, 상기 매개 부재의 결합부의 중앙에 소정의 홈이 마련되고, 그 일부가 상기 홈을 관통하고 자석부가 안착되는 안착부재를 더 포함할 수도 있다. 하기에서는 도면을 참조하여 본 발명의 제 2 실시예에 따른 포인팅 장치를 설명한다. 후술되는 설명중 상술한 설명과 중복되는 설명은 생략한다. 또한, 후술되는 설명의 기술은 상술한 실시예에 적용될 수 있다.
도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 포인팅 장치의 단면 개념도이고, 도 10은 제 2 실시예에 따른 매개 부재의 개념도이다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 본 실시예에 따른 포인팅 장치는 기판(100)과, 기판(100) 상에 마련된 자석부(300)와, 상기 자석부(300)를 안착시키는 안착 부재(310)와, 상기 안착 부재(310)의 일부가 관통하여 그 중심 영역에 마련되고, 중심 영역의 주변에 선회 형상의 패턴부(220)가 마련된 매개 부재(200)와, 상기 자석 부재(300)를 이동시키는 작동 부재(400)를 포함한다.
그리고, 상기 안착 부재(310)의 상측면에는 상기 자석 부재(300)가 안착될 오목홈이 마련된다. 안착 부재(310)의 하측면의 중심에는 그 일부가 돌출된 돌기가 마련된다.
여기서, 매개 부재(200)는 도 10에 도시된 바와 같이 결합부(210)와, 패턴부(220)와, 고정부(230)를 포함한다. 이때, 상기 결합부(210)의 중앙에는 관통 홀(211)이 마련된다. 상기 안착 부재(310)의 돌기는 상기 매개 부재(200)의 관통홀(211)을 관통한다. 상기 안착 부재(310)를 감싸는 형상으로 작동 부재(400)가 마련된다. 이를 통해 외부 힘에 의해 작동 부재(400)가 이동하게 되면, 그 이동하는 힘은 안착 부재(310)에 인가되고, 안착 부재(310)에 인가된 힘은 돌기를 통해 매개 부재(200)의 결합부(210)의 관통홀(211)에 인가된다. 이를 통해 결합부(210)를 외부 힘의 방향으로 이동시킬 수 있다. 물론 이에 한정되지 않고, 상기 안착 부재(310)는 접착부재에 의해 상기 결합부(210)에 결합될 수도 있다.
상술한 실시예들에 따른 포인팅 장치는 휴대용 단말기를 포함하는 다양한 전자 장치에 적용될 수 있다. 즉, 휴대용 전화기는 물론 디지털 카메라, 캠코더, MP3, PMP, PDA, GPS, 노트북, 게임기, 리모콘, 전자 사전 등의 다양한 종류의 전자 장치에 사용될 수 있다. 이러한 전자 장치는 소정의 신호(데이터)를 처리하는 제어부와, 화상을 표시하는 화면 표시부를 구비하고, 상기 화면 표시부 내에는 포인터 및 커서가 마련된다. 상기 입력 장치의 센서부의 출력(좌표 신호)은 제어부에 인가되고, 제어부에 의해 화면 표시부 내의 포인터를 이동시킨다.
본 실시예에 따른 전자 장치에서 사용될 수 있는 포인팅 장치는 이에 한정되지않고, 화면상의 커서를 움직이기 위한 다양한 센서와 센서 구동을 위한 장치들이 더 추가될 수 있다. 예를 들어 광 센서를 이용하여 작동 부재의 움직임을 감지하여 화면의 커서를 이동시킬 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명은 선회 형상의 패턴부를 갖는 매개 부재를 통해 자석 부재의 위치를 이동시키거나 초기 위치로 복원시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 매개 부재로 금속 또는 플라스틱을 사용할 수 있어 매개 부재의 내마모성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 얇은 박판형의 매개 부재를 사용하므로 포인팅 장치의 두께를 줄일 수 있어 소형화가 가능하다.
본 발명은 상기에서 서술된 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 즉, 상기의 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명의 범위는 본원의 특허 청구 범위에 의해서 이해되어야 한다.

Claims (12)

  1. 사용자에 의해 이동하는 작동 수단;
    판형으로 제작되고, 판형의 중심에 마련된 결합부와, 판형의 가장자리에 띠 형상으로 마련된 고정부와, 상기 결합부 및 상기 고정부 사이에 마련된 단일 라인을 구비하고, 상기 라인의 일단은 상기 결합부에 접속되고, 타 단은 상기 고정부에 접속되며, 상기 단일 라인은 상기 결합부 외측 둘레를 따라 선회하는 패턴부를 갖는 매개 부재; 및
    상기 작동 수단의 움직임을 감지하여 전기적 신호를 출력하는 감지 수단을 포함하는 포인팅 장치.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 결합부, 상기 고정부 및 상기 라인의 두께는 동일하거나, 서로 다르거나, 적어도 두 개의 두께가 서로 같은 포인팅 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 결합부와 상기 고정부의 두께가 동일하고, 상기 라인의 폭이 상기 결합부의 두께와 동일한 포인팅 장치.
  5. 청구항 1, 청구항 3 및 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 라인은 회전 반경이 점차로 증대되는 포인팅 장치.
  6. 청구항 1, 청구항 3 및 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 라인의 단면은 다각형 형상, 원형상 또는 타원형상인 포인팅 장치.
  7. 청구항 1, 청구항 3 및 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 매개 부재로 금속 또는 플라스틱을 사용하는 포인팅 장치.
  8. 삭제
  9. 청구항 1, 청구항 3 및 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 작동 수단은 자석부와, 상기 자석부를 이동시키는 작동 부재를 포함하고,
    상기 감지 수단은 상기 자석부의 이동을 감지하는 자기 센서부를 포함하는 포인팅 장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 자석부가 안착되는 안착 부재를 더 포함하는 포인팅 장치.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 결합부는 관통홀을 포함하고, 상기 안착 부재의 일부가 상기 관통홀을 관통하여 연장되는 포인팅 장치.
  12. 데이터를 처리하는 제어부;
    화상을 표시하는 화면 표시부; 및
    상기 화면 표시부 내의 포인터를 움직이기 위한 신호를 출력하는 포인팅 장치를 포함하고,
    상기 포인팅 장치는 사용자에 의해 이동하는 작동 수단과, 판형의 단일 몸체로 제작되고, 판의 중심에 마련된 결합부와, 판의 가장자리에 띠 형상으로 마련된 고정부와, 상기 결합부 및 상기 고정부 사이에 마련된 단일 라인을 구비하고, 상기 라인의 일단은 상기 결합부에 접속되고, 타 단은 상기 고정부에 접속되며, 상기 단일 라인은 상기 결합부 외측 둘레를 따라 선회 하되, 그 회전 반경이 점차로 증대되는 패턴부를 갖는 매개 부재 및 상기 작동 수단의 움직임을 감지하여 전기적 신호를 출력하는 감지 수단을 포함하는 전자 장치.
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