KR100862949B1 - 포인팅 장치 및 이를 갖는 전자 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 포인팅 장치 및 이를 갖는 전자 장치에 관한 것으로, 사용자에 의해 이동하는 작동 수단과, 지그재그 형상의 복수의 패턴부를 통해 상기 작동 수단을 이동, 회전 및 복원시키는 얇은 박판의 매개 부재 및 상기 작동 수단의 움직임을 감지하여 전기적 신호를 출력하는 감지 수단을 포함하는 포인팅 장치를 제공한다. 이와 같이 얇은 금속 박판의 내측에 지그재그 형상의 복원 영역을 갖는 매개 부재를 통해 자석 부재를 이동 및 회전 그리고, 초기 위치로 복원시킬 수 있고, 매개 부재로 금속 박막을 사용하여 매개 부재의 내 마모성을 향상시킬 수 있고, 매개 부재의 두께를 줄여 포인팅 장치의 슬림화 할 수 있다.

자석, 자기 센서, 매개 부재, 지그재그 형상, 복원력, 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 3은 제 1 실시예에 따른 포인팅 장치의 이동 동작을 설명하기 위한 단면 개념도.

도 4는 매개 부재의 회전 동작을 설명하기 위한 개념도.

도 5 및 도 6은 제 1 실시예의 변형예에 따른 포인팅 장치의 단면 개념도.

도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 포인팅 장치의 단면 개념도.

도 8은 제 2 실시예에 따른 매개 부재의 개념도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 기판 200 : 매개 부재

210 : 중심부 220 : 패턴부

230 : 지지부 300 : 자석부

400 : 작동 부재 500 : 몰드 프레임

본 발명은 포인팅 장치 및 이를 갖는 전자 장치에 관한 것으로, 얇은 금속 박판의 중심에 마련되어 회전 및 이동할 수 있는 중심부와, 중심부를 회전 및 이동 그리고 복원시키는 패턴부를 갖는 매개 부재를 두어 슬림화 가능하고, 신뢰성을 향상시킬 수 있는 포인팅 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 이동 시 실리콘 고무도 함께 상하좌우 방향으로 움직이고, 자석이 이동하지 않을 경우에는 고무의 복원력으로 인해 자석을 초기 위치로 복원시켰다. 하지만 종래의 경우 실리콘 고무와 기판 간의 마찰로 인해 실리콘 고무가 쉽게 손상되는 문제가 발생하였다. 그리고, 기존의 실리콘 고무의 경우 복원력의 향상을 위해 그 일부를 절곡시켜 사용하였다. 이로 인해 그 전체 두께가 1mm 이상으로 증가하게 되는 문제가 발생하였다. 또한, 기존의 실리콘 고무의 경우 전체 두께를 0.5mm 이하로 제작하는 경우 처짐이 쉽게 발생하여 이를 지지하기 위한 지지체가 필요하게 되었고, 0.2mm 이하의 두께로 제작하는 경우 고무가 더욱 쉽게 손상되고, 충분한 복원력을 갖지 못하는 문제가 발생하였다.

따라서, 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 얇은 금속 박판의 내측에 지그재그 형상의 복원 영역을 갖는 매개 부재를 통해 자석 부재를 이동 및 회전 그리고, 초기 위치로 복원시킬 수 있으며, 매개 부재의 두께를 줄여 슬림화가 가능한 포인팅 장치 및 이를 갖는 전자 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명에 따른 사용자에 의해 이동하는 작동 수단과, 지그재그 형상의 복수의 패턴부를 통해 상기 작동 수단을 이동, 회전 및 복원시키는 얇은 박판의 매개 부재 및 상기 작동 수단의 움직임을 감지하여 전기적 신호를 출력하는 감지 수단을 포함하는 포인팅 장치를 제공한다.

상기 매개 부재는, 중심 영역에 마련된 중심부와, 가장 자리 영역에 마련된 띠 형상의 지지부와, 상기 중심부 및 상기 지지부 사이에 라인이 지그재그 형상으 로 패터닝된 복수의 패턴부를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 중심부, 상기 지지부 및 상기 패턴부의 수직 단면의 두께가 동일하거나, 상기 중심부 및 상기 지지부의 수직 단면의 두께가 상기 패턴부의 수직 단면의 두께보다 얇은 것이 바람직하다.

상기 패턴부 라인의 양 끝단은 각기 중심부와 지지부에 각기 접속되고, 상기 패턴부는 복수의 곡선 영역과, 곡선 영역 간을 연결하는 직선 영역을 포함하는 것이 효과적이다.

상기 패턴부의 라인 길이는 상기 지지부와 상기 중심부 사이의 최대 이격 거리 보다 2배 내지 50배 긴 것이 바람직하다.

상기 중심부는 관통홀을 포함하는 것이 효과적이다. 상기 매개 부재는 금형 공정, 천공 공정 또는 에칭 공정을 통해 제작되는 것이 효과적이다. 상기 매개 부재로 금속 또는 플라스틱을 사용하는 것이 효과적이다.

상기 작동 수단은 자석부와, 상기 자석부를 이동시키는 작동 부재를 포함하고, 상기 감지 수단은 상기 자석부의 이동을 감지하는 자기 센서부를 포함하는 것이 효과적이다. 상기 자석부가 안착되는 안착 부재를 더 포함하는 것이 바람직하다.

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, 지그재그 형상의 복수의 패턴부를 통해 상기 작동 수단을 이동, 회전 및 복원시키는 얇 은 박판의 매개 부재 및 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 제공되는 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 3은 제 1 실시예에 따른 포인팅 장치의 이동 동작을 설명하기 위한 단면 개념도이다. 도 4는 매개 부재의 회전 동작을 설명하기 위한 개념도이다. 도 5 및 도 6은 제 1 실시예의 변형예에 따른 포인팅 장치의 단면 개념도이다.

도 1 내지 도 6을 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, 회전 및 복원시키는 매개 부재(200)와, 상기 자석부(300)의 움직임에 따른 자장 변화를 감지하여 소정의 출력 신호를 생성하는 센서부(600)를 포함한다.

여기서, 기판(100)으로는 인쇄 회로 기판을 사용하는 것이 바람직하다. 상 기 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 한정되지 않고, 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 기판의 생략이 가능하다.

매개 부재(200)는 도 2에 도시된 바와 같이 지그재그 형상의 패턴부(220)를 갖는 얇은 두께의 판 형상으로 제작된다. 물론 상기 판 형상은 원형상, 다각형상 및 타원형상이 가능하다.

매개 부재(200)는 중앙이 비어 있는 지지부(230)와, 상기 지지부(230)의 중심에 마련된 중심부(210)와, 상기 지지부(230)와 중심부(210) 사이 영역에 마련된 복수의 패턴부(220)를 포함한다.

상기 지지부(230)는 도면에서와 같이 연결된 띠 형상으로 제작되는 것이 바람직하다. 물론 이에 한정되지 않고, 복수의 영역으로 분리될 수도 있다. 지지부(230)는 중앙이 비어 있는 원형 링 형태로 제작되고, 중심부(210)는 원형의 판 형상으로 제작된다.

본 실시예에서는 4개의 패턴부(220)가 중심부(210)와 지지부(230) 사이 영역에 마련되는 것이 바람직하다. 물론 이에 한정되지 않고, 상기 중심부(210)를 이동시키기 위한 이동력과, 회전력과 복원력에 따라 상기 패턴부(220)의 개수는 4개보 다 더 많을 수도 있고, 4개 보다 더 적을 수도 있다.

상기 지지부(230) 내측에는 대략 직사각형 형태의 빈 공간이 마련되고, 상기 직사각형 형태의 빈 공간의 중심에 중심부(210)가 마련된다. 그리고, 직사각형 형태의 빈공간을 4등분 하는 내측 직사각형 영역에 각기 패턴부(220)가 마련된다. 즉, 상기 패턴부(220)는 매개 부재를 수직 및 수평 방향으로 이등분하는 중심선에 대하여 대칭된 형상으로 배치되는 것이 바람직하다.

4개의 패턴부(220) 각각은 얇은 두께(즉, 판 형상이 매개 부재의 두께(W)와 동일한, 0.01 내지 1mm)를 갖는 라인이 지그재그 형상으로 연장된 형상을 포함한다. 지그재그 형상의 패턴부(220)의 일단은 지지부(230)에 접속되고, 타단은 중심부(210)에 접속된다. 도면에서는 상기 라인의 단면이 사각형 형상으로 도시되었지만, 이에 한정되지 않고, 상기 라인의 단면이 다각형 형상, 원형상 또는 타원 형상일 수 있다.

패턴부(220)는 복수의 곡선 영역과 곡선 영역 간을 연결하는 직선 영역을 포함한다. 본 실시예의 패턴부(220)는 도 2에 도시된 바와 같이 7개의 곡선 영역과 8개의 직선 영역이 도시되었다. 하지만, 곡선 영역과 직선 영역의 개수는 한정되지 않고, 지지부(230)와 중심부(210) 사이의 이격 거리와, 라인의 길이 그리고, 라인의 선폭(L)에 따라 다양하게 가변될 수도 있다. 상기 곡선 영역은 라운딩된 형상을 갖는 것이 바람직하다.

패턴부(220)는 직선 영역과 곡선 영역에 의해 복원력을 가질 수 있다. 즉, 패턴부(220)는 중심부(210)에 상하좌우 방향으로 힘이 인가되는 경우 상기 힘에 의해 직선 영역과 직선 영역 사이의 간격이 줄어들거나 늘어나게 되어 평면을 기준으로 2차원 방향(상하좌우 방향)으로 움직일 수 있게 되고, 힘이 제거된 경우에는 직선 영역과 직선 영역 사이의 간격이 초기 상태로 복원된다. 그리고, 중심부(210)에 회전력이 인가되는 경우 상기 패턴부(220)의 직선 영역들간의 간격이 늘어나면서 중심부(210)에 감기게 된다. 회전력이 제어된 경우 중심부(210)에 감겼던 직선 영역이 원래의 상태로 돌아오게 되어 직선 영역들이 초기 상태로 복원된다.

상기 직선 영역 간의 이격 간격 그리고, 라인의 선폭(L) 및 라인의 길이에 따라 패턴부(220)의 이동력, 회전력 및 복원력이 다양하게 가변될 수 있다. 상기 직선 영역 간의 이격 간격을 상기 라인의 선폭(L)과 동일하게 하거나 선폭(L) 보다 크게 하는 것이 바람직하다. 상기 직선 영역의 간격이 라인의 선폭(L)보다 작을 수도 있지만, 이 경우 패턴부(220)의 이동력과 회전력이 약간 저하될 수도 있다.

상기 패턴부(220)가 지지부(230)의 빈 공간에 정의된 내측 직사각형 영역에 형성되기 때문에 상기 직선 영역의 길이는 상기 내측 직사각형의 대각선 길이보다 작은 것이 바람직하다. 직선 영역들의 길이는 지지부(230)에서 중심부(210) 방향으로 길이가 증가하다 점차 줄어드는 형상으로 마련되는 것이 바람직하다. 이는 지그재그 형태의 패턴부(220)의 진행 방향이 상기 내측 직사각형의 대각선 방향이기 때문이다.

패턴부(220)의 직선 영역과 곡선 영역의 선폭이 동일한 것이 효과적이다.

패턴부(220)의 직선 영역과 곡선 영역 각각의 길이를 모두 합한 길이(하나의 패턴부(220)의 전체 길이)는 상기 지지부(230)와 중심부(210) 사이의 최대 이격 거리 보다 더 긴 것이 바람직하다. 이때, 즉, 지지부(230)와 중심부(210) 사이의 최대 이격 거리 보다 2배 내지 50배 정도 긴 것이 바람직하다. 상기 거리보다 작을 경우에는 상기 패턴부(220)가 충분한 회전력을 중심부(210)에 부가하지 못하게 되는 문제가 발생하고, 상기 거리보다 길게되면 상기 직선 영역들 간의 이격 간격이 상기 라인의 선폭(L)보다 너무 작아지게 되는 문제가 발생한다. 이와 같이 지지부(230)와 중심부(210) 사이에 이들의 이격 거리 보다 긴 길이를 갖는 지그재그 라인 형상의 패턴부(220)를 두어 복원력을 갖는 매개 부재(200)의 안정성과 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 즉, 1mm 길의 라인과 30mm 길이의 라인의 양단을 고정시킨 다음 두 라인의 중심을 상하로 이동시키는 경우, 30mm 길이의 라인이 1mm 길이의 라인에 비해 그 움직임이 더욱 부드러울 뿐만 아니라 안정성과 견고성 면에서도 더욱 우수하다.

본 실시예에서는 상기 라인의 선폭(L)은 0.005 내지 3mm 인 것이 바람직하다. 라인의 선폭(L)이 상기 범위보다 작을 경우에는 패턴부(220)가 외부 힘에 의해 쉽게 끊어지게 되는 문제가 발생한다. 라인의 선폭(L)이 상기 범위보다 클 경우에는 상기 중심부(210)의 원활한 이동 및 회전이 되지 않는 문제가 발생한다. 상기 라인의 선폭(L)을 라인의 두께(W)보다 크게 제작하여 패턴부(220)의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 물론 이에 한정되지 않고, 도 6의 변형예에 도시된 바와 같이 패턴부(220) 라인의 선폭(L)이 라인의 두께(W)보다 더 작을 수도 있다. 이는 도 1 및 도 2에서 제작된 패턴부(220)를 90도 회전시켜 도 6의 변형예에 따른 패턴부(220) 를 제작할 수 있기 때문이다.

패턴부(220)와, 중심부(210) 및 지지부(230)는 단일 몸체로 제작되는 것이 바람직하다. 상기 몸체로는 금속 또는 플라스틱을 사용하는 것이 효과적이다. 본 실시예에서는 얇은 금속 박판을 사용하는 것이 바람직하다. 패턴부(220), 중심부(210) 및 지지부(230)를 포함하는 매개 부재(220)는 금형 공정을 통해 제작하거나, 천공 공정을 통해 제작될 수 있다. 즉, 천공 프레스로 얇은 박판의 일부를 제거하여 도 2와 같은 형상을 제작하여 적은 비용으로 대량 생산을 할 수 있다. 물론 에칭을 통해 얇은 박판의 일부를 제거하여 매개 부재(200)를 제작할 수도 있다. 또한, 이에 한정되지 않고, 상기 패턴부(220), 중심부(210) 및 지지부(230)를 각기 서로 다른 몸체로 제작하고, 이들을 용접시키거나 결합 부재를 통해 결합시켜 매개 부재(200)를 제작할 수도 있다.

여기서, 상기 매개 부재(200)의 판 형상의 몸체의 두께는 0.01 내지 1mm인 것이 바람직하다. 이를 통해, 매개 부재(200)를 포함하는 포인팅 장치의 전체 두께와 사이즈를 대폭 줄일 수 있어 소형의 포인팅 장치를 제작할 수 있다. 그리고, 도 2에서는 상기 지지부(230), 중심부(210) 및 패턴부(220)가 동일한 두께를 갖는 형상으로 도시되었다. 하지만, 이에 한정되지 않고, 상기 지지부(230), 중심부(210) 및 패턴부(220)의 두께가 필요에 따라 서로 다를 수 있다.

상기 매개 부재(200)의 지지부(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 지지부(230) 가장자리 둘레의 일부를 감싸는 형상으 로 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 지지부(230)에는 관통홀(미도시)이 마련되어, 상기 지지부(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 제작도 가능하다. 또한, 상기 지지부(230)의 일측에는 소정의 고정 홈 또는 고정 돌기가 마련되고, 기판(100) 또는 몰드 프레임(500)에는 이에 대응하는 고정 돌기 또는 고정 홈이 마련된다. 이를 통해 매개 부재(200)를 기판에 직접 고정시키거나 몰드 프레임(500)에 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 5의 변형예에 도시된 바와 같이 상기 매개 부재(200)는 작동 부재(400)의 움직임을 제한하는 케이스(501)에 의해 고정될 수도 있다. 또한, 도 6의 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 부 재(200) 사이에는 매개 부재(200)의 움직임을 원활하게 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 중심부(210) 상에는 자석부(300) 및/또는 작동 부재(300)의 일부가 고정 결합된다.

상기 자석부(300)는 상기 매개 부재(200)의 중심부(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 도는 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 중심부(210)에 부착될 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 중심부(210)와 중첩되고, 매개 부재(200)와 작동 부재(400)가 접착 부재를 통해 접착될 수도 있다. 이를 통해 작동 부재(400)가 외부로부터 인가된 힘에 의해 이동 및 회전할 경우 상기 힘의 방향으로 매개 부재(200)와 자석부(300)를 함께 이동 및 회전될 수 있다.

물론 이에 한정되지 않고, 도 5의 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 6에 도시된 바와 같이 상기 자석부(300)가 매개 부재(200)의 중심부(210) 하면에 부착될 수도 있고, 작동 부재(400)를 뒤집힌 절두 뿔 형상으로 제작하여 절두 뿔의 하부는 작은 사이즈의 중심부(210) 대응되는 사이즈로 형성하고, 상부는 사용자의 조작감을 향상시킬 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 6에서와 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 5의 변형예에서와 같이 상기 자기 센서를 기판(100)의 중심영역에서 인접 배치시킬 수도 있다. 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.

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 3에 도시된 바와 같이 상기 포인팅 장치의 일측을 사용자가 가압하는 경우를 생각하면 다음과 같다.

사용자가 작동 부재(400)를 도 3의 (a)와 같이 좌측 또는 도 3의 (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 중심부(220)가 상기 사용자의 미는 방향으로 이동하게 된다. 즉, 도 3의 (a)와 같이 좌측 방향으로 미는 힘이 인가되면 좌측 영역의 매개 부재(200)의 지그재그 형상의 패턴부(220)의 인접하는 라인들의 간격이 줄어들게 되고, 우측 영역의 매개 부재(200)의 지그재그 형상의 패턴부(220)의 인접하는 라인들의 간격이 늘어나게 되어 자석부(300)와 매개 부재(200)의 중심부(210)가 좌측 방향으로 이동하게 된다. 이와 같은 자석부(300)의 이동을 통해 센서부(600)에 인가되었던 자장이 변화하게 된다. 또한, 도 3의 (b)와 같이 우측 방향으로 미는 힘이 인가되면 앞에서와 반대의 현상으로 패턴부(220)의 지그재그 형태의 라인들 간의 간격이 늘어나거나 줄어들게 되어 자석부(300)와 매개 부재(200)의 중심부(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. 도 4에 도시된 바와 같이 사용자의 미는 힘에 의해 작동 부재(400)가 회전하는 경우 패턴부(220)의 지그재그 형태의 라인 일부가 중심부(210)의 외측 영 역을 감싸는 형상으로 늘어나게 된다. 도 4에서는 작동 부재(400)가 중심에서 반시계 방향으로 회전한 경우를 도시하였다. 이에 한정되지 않고, 상기 작동 부재(400)는 회전하면서 상하좌우 방향으로 이동할 수도 있다. 이 경우 패턴부(220)의 지그재그 형태의 라인은 중심부(210)를 감싸고, 힘이 인가된 방향의 라인간의 간격은 줄어들고 반대 방향의 라인 간의 간격은 늘어나게 된다.

이후에 상기 사용자의 미는 힘이 사라지게 된 경우에는 일측으로 밀렸던 패턴부(220)는 다시 원래의 위치로 되돌아 가게 된다. 즉, 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이 좌측 영역에서 그 이격 간격이 줄어들었던 지그재그 형태의 라인은 서로 밀어 내고 우측 영역에서 그 간격이 증대되었던 지그재그 형태의 라인은 서로 잡아당겨 지그재그 형태의 라인은 초기 이격 간격을 유지하게 된다. 이를 통해 사용자의 미는 힘에 의해 이동하였던 매개 부재(200)의 중심부(210)와 그 상부의 자석부(300)는 초기 위치에 배치될 수 있다. 그리고, 도 1에 도시된 바와 같이 사용자의 미는 힘이 사라지는 경우 중심부(210)를 감싸던 패턴부(220)의 라인들이 다시 지그재그 형태로 복원된다.

또한, 본 실시예에 따른 매개 부재(200)를 통해 하부의 돔 스위치(110)를 클릭할 수도 있다. 즉, 도 3의 (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 중심부(210)도 함께 하강하여 그 하부의 돔 스위치(110)를 턴온시키게 된다. 이때, 상기 중심부(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 중심부(210)와 작동 부재(400)도 함께 원래의 위치로 복원될 수 있게 된다.

본 발명에 따른 포인팅 장치는 상술한 설명에 한정되지 않고, 상기 매개 부재의 중심부의 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 설명 중 상술한 설명과 중복되는 설명은 생략한다. 또한, 후술되는 설명의 기술은 상술한 실시예에 적용될 수 있다.

도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 포인팅 장치의 단면 개념도이고, 도 8은 제 2 실시예에 따른 매개 부재의 개념도이다.

도 7 및 도 8을 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, 안착 부재(310)의 일부가 관통하는 관통홀(211)을 포함하는 중심부(210)와 중심부(210)를 이동, 회전 및 복원시키는 매개 부재(200)와, 상기 안착 부재(310)를 이동시키는 작동 부재(400)를 포함한다.

그리고, 안착 부재(310)의 상측면에는 자석 부재(300)가 안착될 오목홈이 마련된다. 안착 부재(310)의 하측면의 중심에는 그 일부가 돌출된 돌기가 마련되고, 상기 돌기에서 중심부의 하측으로 연장된 연장부가 마련된다. 안착 부재(310)는 작동 부재(400)에 결합된다.

안착 부재(310)의 돌기에 의해 작동 부재(400)에 가해진 사용자의 힘이 매개 부재(200)에 인가될 수 있다. 즉, 외부 힘에 의해 작동 부재(400)가 이동하게 되면 그 이동력은 안착 부재(310)에 인가되고, 안착 부재(310)에 인가된 힘은 돌기를 통해 매개 부재(200)의 중심부(210)의 관통홀(211)에 인가된다. 따라서, 중심부(210)는 외부 힘의 방향으로 이동시킬 수 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 또는 커서가 마련된다. 전자 장치는 화면 표시부 내의 포인터 또는 커서는 입력 장치를 통해 인가된 입력 신호에 따라 이동한다. 이러한 입력 장치로 포인팅 장치가 사용될 수 있다. 즉, 포인팅 장치의 센서부 출력(좌표 신호)은 제어부에 인가되고, 제어부에 의해 화면 표시부 내의 포인터를 이동시킨다.

본 실시예에 따른 전자 장치에서 사용될 수 있는 포인팅 장치는 이에 한정되지 않고, 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 얇은 금속 박판의 내측에 지그재그 형상의 복원 영역을 갖는 매개 부재를 통해 자석 부재를 이동 및 회전 그리고, 초기 위치로 복원시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 매개 부재로 금속 박막을 사용하여 매기 부재의 내 마모성을 향상시킬 수 있고, 매개 부재의 두께를 줄여 포인팅 장치의 슬림화 할 수 있다.

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 (11)

1. 사용자에 의해 이동하는 작동 수단;

   상기 작동 수단에 접속된 중심부와, 내부 빈 공간을 갖고, 상기 빈공간의 중심에 상기 중심부가 위치하는 띠 형상의 지지부와, 상기 중심부와 상기 지지부의 사이의 빈공간 영역에 마련되고 라인이 굴곡 형성되어 상기 중심부를 이동, 회전 및 복원시키는 복수의 패턴부를 구비하는 박판의 매개 부재; 및

   상기 작동 수단의 움직임을 감지하여 전기적 신호를 출력하는 감지 수단을 포함하고,

   상기 패턴부는 복수의 곡선 영역과, 상기 곡선 영역 간을 연결하는 복수의 직선 영역을 포함하고, 상기 복수의 직선 영역의 길이는 지지부에서 중심부 방향으로 증가하다 점차 줄어드는 포인팅 장치.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 중심부, 상기 지지부 및 상기 패턴부의 수직 단면의 두께가 동일하거나, 상기 중심부 및 상기 지지부의 수직 단면의 두께가 상기 패턴부의 수직 단면의 두께보다 얇은 포인팅 장치.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 지지부의 빈공간은 사각형 형상으로 제작되고, 상기 사각형의 대각선 영역에 상기 패턴부가 위치하고, 상기 직선 영역의 최대 길이는 상기 빈공간 내의 상기 중심부와 상기 지지부 사이의 대각선 길이보다 작은 포인팅 장치.
5. 청구항 1에 있어서,

   상기 패턴부의 라인 길이는 상기 지지부와 상기 중심부 사이의 최대 이격 거리 보다 2배 내지 50배 긴 포인팅 장치.
6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 중심부는 관통홀을 포함하는 포인팅 장치.
7. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 매개 부재는 금형 공정, 천공 공정 또는 에칭 공정을 통해 제작된 포인팅 장치.
8. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 매개 부재로 금속 또는 플라스틱을 사용하는 포인팅 장치.
9. 청구항 1 내지 청구항 5 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. 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, 상기 작동 수단에 접속된 중심부와, 내부 빈공간을 갖고, 상기 빈공간의 중심에 상기 중심부가 위치하는 띠 형상의 지지부와, 상기 중심부와 상기 지지부의 사이의 빈공간 영역에 마련되고 라인이 굴곡 형성되어 상기 중심부를 이동, 회전 및 복원시키는 복수의 패턴부를 구비하는 매개 부재 및 상기 작동 수단의 움직임을 감지하여 전기적 신호를 출력하는 감지 수단을 포함하고, 상기 패턴부는 복수의 곡선 영역과, 상기 곡선 영역 간을 연결하는 복수의 직선 영역을 포함하고, 상기 복수의 직선 영역의 길이는 지지부에서 중심부 방향으로 길이가 증가하다 점차 줄어드는 전자 장치.

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