KR101095923B1 - Apparatus for inputting curser in mobile terminal - Google Patents

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KR101095923B1
KR101095923B1 KR1020100022570A KR20100022570A KR101095923B1 KR 101095923 B1 KR101095923 B1 KR 101095923B1 KR 1020100022570 A KR1020100022570 A KR 1020100022570A KR 20100022570 A KR20100022570 A KR 20100022570A KR 101095923 B1 KR101095923 B1 KR 101095923B1
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한상현
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주식회사 포인칩스
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Abstract

본 발명은 휴대용 단말기의 커서이동장치에 관한 것으로, 휴대용 단말기의 커서를 이동시키기 위한 커서입력장치에 있어서, 사용자의 조작을 통해 평면 이동과 수직 이동되며, 이에 따른 이동방향에 따라 이동 여부를 결정하기 위한 접촉부가 구비된 도전성을 가지는 조작부, 상기 조작부 하부에 구비되며, 상기 접촉부와 접촉되도록 구비되는 절연부 및 상기 절연부 하부면과 접촉되도록 구비되며, 상기 조작부를 통해 전달되는 사용자의 정전용량을 감지하여 조작부의 조작방향을 감지하는 제 1방향패턴과 제 2방향패턴이 형성된 감지패널을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다. 이와 같이 구성되는 본 발명은 2차적 평면상에서 360도 방향의 조작이 매우 용이하고 누름조작도 동시에 구현할 수 있으며, 커서의 가속기능을 부가하여 커서조작이 직관적이고 효율적인 이점이 있다.The present invention relates to a cursor moving device of a portable terminal, the cursor input device for moving the cursor of the portable terminal, the vertical movement and the vertical movement by the user's operation to determine whether to move according to the movement direction A conductive part provided with a contact portion for providing a conductive part, an insulating part provided under the operation part, and provided to be in contact with the contact part and contacting a lower surface of the insulating part and sensing a capacitance of a user transmitted through the operation part. And a sensing panel on which a first direction pattern and a second direction pattern for sensing an operation direction of the operation unit are formed. The present invention thus constructed is very easy to operate in the 360-degree direction on the secondary plane and at the same time can implement a push operation, by adding the acceleration function of the cursor has the advantage of intuitive and efficient operation.

Description

휴대용 단말기의 커서입력장치{Apparatus for inputting curser in mobile terminal}Apparatus for inputting curser in mobile terminal

본 발명은 휴대용 단말기의 커서입력장치에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 평면상 2차원적 방향에 대해 커서 이동 방향성이 매우 자유롭고 이동량 제어가 매우 용이한 정전용량 방식의 커서입력장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a cursor input device of a portable terminal, and more particularly, to a capacitive cursor input device having a very free direction of cursor movement and a very easy movement amount control with respect to a planar two-dimensional direction.

최근에는 통신기술이 급속도로 발전되면서 개인이 임의의 장소에서 또는 한 장소에서 다른 장소로 이동하면서 다른 사람과 통신을 행할 수 있도록 된 이동통신 시스템이 개발되어 사회 전분야에 폭넓게 활용되고 있다. 또한, 이동통신시스템에 사용되는 휴대형 무선단말기는 종래에 제공되는 단순한 통화기능에서 벗어나 다양한 부가서비스 기능이 추가로 구비되어 사용자들의 편의성을 제공하고 있다. 휴대형 무선단말기(이하, 휴대폰이라 칭함)는 다양한 부가서비스 기능이 추가됨에 따라 표시장치를 통해 디스플레이하는 각종 서비스의 메뉴를 키패드에 구비된 메뉴 선택키, 숫자키, 상하 위치조절키 등을 사용자가 직접 누름으로 인해 해당 서비스의 메뉴를 선택 가능하도록 되어 있다. 그러나 종래의 휴대폰을 이용하여 한글, 영문, 기호 문자 메시지 입력 또는 인터넷 메뉴 검색시에는 사용자가 매번 해당 서비스의 메뉴를 순차적으로 선택하거나 문자가 설정된 해당 기능키를 반복적으로 누르게 되는 번거로움이 있었다.Recently, with the rapid development of communication technology, a mobile communication system has been developed that enables an individual to communicate with another person while moving from an arbitrary place or from one place to another. In addition, the portable wireless terminal used in the mobile communication system is provided with a variety of additional service functions in addition to the simple call function provided in the prior art to provide convenience for users. As a portable wireless terminal (hereinafter referred to as a cellular phone) has various additional service functions added, a user may directly select menu selection keys, numeric keys, and vertical position control keys provided on the keypad to display various service menus displayed through a display device. By pressing, the menu of the corresponding service can be selected. However, when entering a Korean, English, symbol text message or Internet menu search using a conventional mobile phone, the user has to select a menu of the corresponding service sequentially each time or repeatedly press the corresponding function key for which the text is set.

더 나아가, 이동통신 분야의 비약적인 발전과 휴대용 단말기의 개발에 힘입어 휴대폰을 통해 인터넷을 이용한 자료검색 및 업무수행, 네트워크 게임 등이 가능해지고, 휴대용 게임기에 있어서도 오프라인(Off-line)상태의 게임뿐만 아니라 인터넷 접속을 통한 온라인(On-line)게임이 가능한 휴대용 게임기가 개발되는 추세에 있다. 키패드를 이용한 메뉴 네비게이션은 아이콘 배열이나 메뉴선택에 있어서 윈도우 시스템에 적합하지 않으므로 이러한 기능을 수행하기 위해서는 휴대용 단말기에 컴퓨터의 마우스 또는 조이스틱과 같은 역할을 하는 입력장치가 요구된다.Furthermore, thanks to the rapid development of mobile communication field and development of portable terminal, it is possible to search data, perform business, and network game using internet through mobile phone. In addition, portable game machines capable of playing online games through internet access are being developed. Since menu navigation using a keypad is not suitable for a window system in icon arrangement or menu selection, a portable terminal requires an input device that functions as a mouse or a joystick of a computer.

도 1은 터치스크린타입의 커서입력장치를 구비한 휴대폰으로서, 소정 형상의 하우징(19)과, 하우징(109)의 일측면에 구비되어 다수의 정보를 디스플레이함과 동시에 정보입력을 수행하기 위한 터치스크린(13)과, 터치스크린(13)의 상측면을 보호하고 다수기능을 부가적으로 입력할 수 있도록 구비한 커버(17)와, 커버(17)의 안측면에 구비된 키패널(11)과, 터치스크린(13)에 디스플레이된 아이콘에 압력을 가함으로써 아이콘에 대응하는 선택사항이나 해당 명령이 실행되도록 하는 구동펜(15)으로 구성됨을 나타낸다.1 is a mobile phone having a touch screen-type cursor input device, which is provided on one side of a housing 19 and a housing 109 of a predetermined shape, and displays a plurality of pieces of information and simultaneously performs a touch input. A screen 13, a cover 17 provided to protect the upper side of the touch screen 13 and additionally input a plurality of functions, and a key panel 11 provided on the inner side of the cover 17. And a driving pen 15 for applying a pressure to an icon displayed on the touch screen 13 so as to execute a selection or a corresponding command corresponding to the icon.

이와 같이 터치스크린(13)타입의 커서입력장치를 구비한 휴대용 단말기는 휴대용 단말기의 소형화로 인해 터치스크린(13)의 크기가 작아지게 되고 터치스크린(13)에 디스플레이되는 아이콘 역시 작아지게 되어 손가락 등의 신체부위로는 터치스크린(13)상의 아이콘을 정확하게 터치하기가 어렵기 때문에 작은 아이콘을 정확히 선택하기 위해서는 구동펜(15)과 같이 가는 펜 형태의 도구를 사용해야 하는 번거로움이 있다.As described above, the portable terminal having the cursor input device of the touch screen 13 type becomes smaller due to the miniaturization of the portable terminal and the icons displayed on the touch screen 13 also become smaller. Since it is difficult to accurately touch the icon on the touch screen 13 with the body part, it is cumbersome to use a pen-type tool such as the driving pen 15 to accurately select a small icon.

이를 해결하기 위한 도 2에 도시된 바와 같이 본 출원인이 출원한 대한민국 특허공개 "제2007-0029404호는 휴대용 단말기의 커서를 이동하기 위한 커서입력장치에 있어서, 원형의 원주를 따라 압력을 가하여 커서가 모든 방향으로 이동할 수 있도록 하는 키 입력을 수행하는 커서이동키(41), 상기 커서이동키가 눌려진 압력방향에 대응하는 각도를 형성하며 광을 출사하는 커서이동핀(42) 및 상기 커서이동핀의 출사광의 영상을 획득하기 위한 이미지센서(44)를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 커서입력장치(40)를 출원한 바 있다. 하지만, 상기 기술은 광학 계통을 사용하고 있기 때문에 조립이 어렵고, 렌즈의 개발 및 출사광을 만들기 위한 어려움이 있다. 또한, 전체 모듈의 두께가 두꺼워야 할 뿐만 아니라 이미지 센서와 출사광을 운용하기 위한 전류의 소비가 크고 이를 제어하고, 이미지 처리를 하기 위한 이미지 프로세서가 사용되어 제품의 원가상승을 유발하는 단점이 있다.As shown in FIG. 2 to solve this problem, Korean Patent Application Publication No. 2007-0029404 filed by the present applicant has a cursor input device for moving a cursor of a portable terminal, by applying pressure along a circular circumference. Cursor movement key 41 for performing key input to move in all directions, forming a angle corresponding to the pressure direction in which the cursor movement key is pressed, the cursor movement pin 42 for emitting light and the emission light of the cursor movement pin It has been applied for a cursor input device 40 of a portable terminal, characterized in that it comprises an image sensor 44 for acquiring an image.However, since the technique uses an optical system, assembly is difficult, There are difficulties in developing and making outgoing light, and not only the thickness of the whole module needs to be thick, but also to operate the image sensor and outgoing light. It has the disadvantage of a large consumption of current control them, and is used by the image processor to the image processing result in cost increase of the products.

또 다른 종래기술로써, 도 3은 피사체와 접촉하는 커버 플레이트, 상기 커버 플레이트 측면에서 피사체에 광을 조사하는 광원부, 상기 광원부에서 조사된 광이 커버플레이트 상면의 피사체에 반사된 후 수직 하방향으로 다시 반사되고, 이 반사된 빛을 수평방향으로 반사시키는 제1 반사경, 상기 제1 반사경을 통해 반사된 빛을 집광하는 집광렌즈, 상기 집광렌즈로부터 입사된 빛을 수직 상방향으로 반사시키는 제2 반사경 그리고 상기 제2 반사경의 상부에 위치하여 제 2반사경으로부터 반사된 빛을 감지하는 광이미지 센서를 포함하여 구비된 것을 특징으로 하는 초슬림 광 포인팅 장치를 제안하고 있다. 하지만, 상기 종래기술도 이미지 센서와 복잡한 광학 렌즈를 이용한 광학 도파로 그리고 적외선 조명등을 사용하기 때문에 제조가 복잡하고, 최종 모듈의 두께의 제한이 있을 뿐만 아니라, 상부 대물면이 광학적 투과성을 갖는 짙은 보라색 또는 그에 준하는 재질로만 구현이 가능하게 되어 휴대용 단말기의 외관 디자인의 구조와 색감에 어울리지 못하게 되는 점이 있고, 제조비용이 상당히 높고 제조 공정이 매우 복잡하다.
As another conventional technology, Figure 3 is a cover plate in contact with the subject, a light source unit for irradiating light to the subject from the side of the cover plate, the light emitted from the light source portion is reflected back to the subject on the upper surface of the cover plate again in the vertical downward direction A first reflector that is reflected and reflects the reflected light in a horizontal direction, a condenser lens that condenses the light reflected through the first reflector, a second reflector that reflects light incident from the condenser lens in a vertically upward direction, and An ultra-slim light pointing device is provided that includes an optical image sensor positioned above the second reflector to sense light reflected from the second reflector. However, the prior art also uses an optical waveguide using an image sensor, a complex optical lens, and an infrared illuminator, which is complicated to manufacture, and not only has a limitation of the thickness of the final module, but also a dark purple or It can be implemented only with a material equivalent to the structure and color of the exterior design of the portable terminal, there is a point, the manufacturing cost is very high and the manufacturing process is very complicated.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 2차원 평면상에서 커서의 방향을 360도 방향으로 자유롭게 이동시킬 수 있는 동시에 누름조작이 가능하여 효과적인 키입력장치를 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.The present invention for solving the above problems is to provide an effective key input device by being able to freely move the direction of the cursor in the 360-degree direction on the two-dimensional plane and at the same time can be pressed operation.

또한, 커서의 이동량을 극대화하여 커서 조작이 직관적이고 효율적인 커서입력장치를 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.
Another object of the present invention is to provide an intuitive and efficient cursor input device by maximizing the amount of movement of the cursor.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 휴대용 단말기의 커서를 이동시키기 위한 커서입력장치에 있어서, 사용자의 조작을 통해 평면 이동과 수직 이동되며, 이에 따른 이동방향에 따라 이동 여부를 결정하기 위한 접촉부가 구비된 도전성을 가지는 조작부, 상기 조작부 하부에 구비되며, 상기 접촉부와 접촉되도록 구비되는 절연부 및 상기 절연부 하부면과 접촉되도록 구비되며, 상기 조작부를 통해 전달되는 사용자의 정전용량을 감지하여 조작부의 조작방향을 감지하는 제 1방향패턴과 제 2방향패턴이 형성된 감지패널을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In accordance with an aspect of the present invention, a cursor input device for moving a cursor of a portable terminal includes a vertical movement and a vertical movement through a user's manipulation, and a contact unit for determining whether to move according to a moving direction. Is provided with a conductive control unit, provided on the lower portion of the operation unit, the insulating portion provided to contact with the contact portion and provided to contact with the lower surface of the insulating portion, the operation unit by sensing the user's capacitance transmitted through the operation unit And a sensing panel having a first direction pattern and a second direction pattern configured to detect an operation direction of the sensor.

또한, 상기 커서입력장치는, 상기 조작부와 절연부 및 감지패널의 측면을 감싸는 벽면부가 구비되고, 상기 조작부는 평면 이동에 대해 탄성력을 제공하기 위해 결합된 탄성부재가 구비되며, 상기 탄성부재는 상기 조작부가 사용자의 조작이 가해지지 않을 경우 소정의 초기 위치로 복귀하도록 돕는 것을 특징으로 한다.In addition, the cursor input device is provided with a wall portion surrounding the side of the operation unit, the insulation unit and the sensing panel, the operation unit is provided with an elastic member coupled to provide an elastic force against the plane movement, the elastic member is the It is characterized in that the operation unit helps to return to the predetermined initial position when the user's operation is not applied.

또한, 상기 조작부는, 상부면으로 미끄럼 방지수단이 더 구비되는 것을 특징으로 한다.In addition, the operation portion is characterized in that the upper surface is further provided with a non-slip means.

또한, 상기 미끄럼 방지수단은, 상기 조작부 표면으로 마찰성이 높은 부재를 코팅하고, 상기 부재는 격자형 또는 동심원 형태로 홈이 가공된 것을 특징으로 한다.In addition, the non-slip means is characterized in that the coating of the highly frictional member on the surface of the operation unit, the member is characterized in that the groove is processed in the form of a grid or concentric circles.

또한, 상기 절연부는, 상기 접촉부와 접촉되는 표면으로 조작부의 움직임을 원활하게 할 수 있도록 윤활제가 도포되는 것을 특징으로 한다.In addition, the insulating portion, characterized in that the lubricant is applied to smooth the movement of the operation portion to the surface in contact with the contact portion.

또한, 상기 커서입력장치는, 상기 조작부와 절연부 및 감지패널의 측면을 감싸는 벽면부가 구비되고, 상기 감지패널의 하부측으로 돔스위치가 구비된 기판이 더 구비되어, 상기 조작부를 수직 이동(누름조작)시키면 상기 돔스위치가 스위칭되는 것을 특징으로 한다.The cursor input device may include a wall portion surrounding the side of the manipulation portion, the insulation portion, and the sensing panel, and further include a substrate having a dome switch on the lower side of the sensing panel, and vertically moving the manipulation portion (push operation). When the dome switch is characterized in that the switch.

또한, 상기 커서입력장치는, 상기 감지패널의 입력되는 정전용량을 측정하는 정전용량측정부, 상기 감지패널에서 감지된 2차원 좌표 이동량을 산출하는 이동량산출부 및 상기 좌표산출부로부터 산출된 좌표의 이동량을 연산하는 이동량연산부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The cursor input device may further include a capacitance measuring unit measuring an input capacitance of the sensing panel, a movement amount calculating unit calculating a two-dimensional coordinate movement amount detected by the sensing panel, and a coordinate calculated from the coordinate calculating unit. Characterized in that it further comprises a movement amount calculation unit for calculating the movement amount.

또한, 상기 커서입력장치는, 호스트 시스템과 연결되기 위한 인터페이스를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The cursor input apparatus may further include an interface for connecting with a host system.

또한, 상기 이동량산출부는, 상기 조작부의 소정의 시간당 이동 속도에 따라 이동 속도가 작을 경우 커서의 이동량이 더욱 작게 출력하여 정밀한 위치를 포인팅하기에 유리하고, 이동 속도가 클수록 이동량을 더욱더 크게 산출하여 커서의 이동량을 더욱더 크게 산출하는 것을 특징으로 한다.In addition, the movement amount calculation unit outputs a smaller movement amount of the cursor when the movement speed is smaller according to the predetermined hourly movement speed of the operation unit, which is advantageous for pointing to a precise position, and the larger the movement speed, the larger the movement amount to calculate the cursor. It is characterized in that the movement amount of is calculated to be larger.

또한, 상기 감지패턴은, 상기 기판과 일체로 형성되는 것으로, 제 1방향패턴과 제 2방향패턴이 상기 기판 표면에 형성된 것을 특징으로 한다.
In addition, the sensing pattern is formed integrally with the substrate, wherein a first direction pattern and a second direction pattern are formed on the substrate surface.

이와 같이 구성되는 본 발명은 평면상에서 상하/좌우 그리고 수직 클릭(누름 조작)이 가능한 복합성 버튼의 이점이 있고, 이는 직감적으로 커서를 이동시킬 수 있으며, 이동성을 갖는 조작부로 인해 보다 감성적으로 입력장치를 사용할 수 있는 이점이 있다.The present invention configured as described above has the advantage of a composite button capable of vertically clicking and pressing vertically (push operation) on a plane, which can intuitively move the cursor and move the input device more sensibly due to the movable control panel. There is an advantage to use.

또한, 이동형 단말기의 디스플레이에서 보여지는 모든 위치까지 커서의 이동이 가능하며, 조작부를 통한 이동 속도에 따른 커서 움직임에 대한 가속 기능을 가짐으로써, 커서 조작이 매우 직관적이고 효율적인 이점이 있다.In addition, the cursor can be moved to all positions shown in the display of the mobile terminal, and by having an acceleration function for cursor movement according to the moving speed through the operation unit, cursor manipulation is very intuitive and efficient.

따라서, 본 발명은 커서 이동방향과 이동량의 제어가 매우 용이하고, 더불어 소형 모듈화가 가능하여 휴대형 단말기에 적용이 용이한 장점이 있다.
Therefore, the present invention has the advantage that the control of the cursor movement direction and the amount of movement is very easy, and in addition, it is easy to apply to a portable terminal since it can be compactly modularized.

도 1 내지 도 3은 종래기술에 따른 커서 이동장치를 개략적으로 도시한 구성도,
도 4는 본 발명에 따른 휴대용 단말기의 커서입력장치를 나타낸 단면 구성도,
도 5는 본 발명에 따른 휴대용 단말기의 커서입력장치를 나타낸 분해도,
도 6은 본 발명에 따른 커서입력장치의 조작부를 나타낸 실시예도,
도 7은 본 발명에 따른 커서입력장치의 절연부를 나타낸 실시예도,
도 8은 본 발명에 따른 커서입력장치의 다른 실시예를 나타낸 단면도,
도 9는 본 발명에 따른 커서입력장치의 방향에 따른 동작상태를 도시한 단면도,
도 10은 커서입력장치의 동작에 따른 정전용량 측정을 통한 위치정보를 나타낸 도면,
도 11은 본 발명에 따른 커서입력장치의 구성을 나타낸 블록도,
도 12는 본 발명에 따른 커서입력장치의 커서 이동량을 결정하는 악셀레이션 방식의 예를 설명하기 위한 그래프.1 to 3 is a schematic view showing a cursor moving device according to the prior art,
4 is a cross-sectional view showing a cursor input device of a portable terminal according to the present invention;
5 is an exploded view showing a cursor input device of a portable terminal according to the present invention;
6 is an exemplary view showing an operation unit of a cursor input device according to the present invention;
7 is an embodiment showing an insulating portion of the cursor input device according to the present invention;
8 is a cross-sectional view showing another embodiment of a cursor input device according to the present invention;
9 is a cross-sectional view showing an operation state in the direction of a cursor input device according to the present invention;
10 is a view showing position information by measuring capacitance according to an operation of a cursor input device;
11 is a block diagram showing the configuration of a cursor input device according to the present invention;
12 is a graph for explaining an example of an acceleration method for determining a cursor movement amount of a cursor input device according to the present invention;

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 휴대용 단말기의 커서입력장치의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of a cursor input device of a portable terminal according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 휴대용 단말기의 커서입력장치(100)는, 휴대용 단말기의 커서를 이동시키기 위한 커서입력장치에 있어서, 사용자의 조작을 통해 평면 이동과 수직 이동되며, 이에 따른 이동방향에 따라 이동 여부를 결정하기 위한 접촉부(111)가 구비된 도전성을 가지는 조작부(110), 상기 조작부 하부에 구비되며, 상기 접촉부와 접촉되도록 구비되는 절연부(120) 및 상기 절연부 하부면과 접촉되도록 구비되며, 상기 조작부를 통해 전달되는 사용자의 정전용량을 감지하여 조작부의 조작방향을 감지하는 제 1방향패턴과 제 2방향패턴이 형성된 감지패널(103)을 포함하여 구성된다.The cursor input device 100 of a portable terminal according to the present invention is a cursor input device for moving a cursor of a portable terminal, which is vertically moved with a plane movement through a user's manipulation, and according to the movement direction, A conductive control unit 110 provided with a contact portion 111 for determining, is provided under the operation unit, the insulating portion 120 provided to contact with the contact portion and the lower surface of the insulating portion is provided, And a sensing panel 103 in which a first direction pattern and a second direction pattern are formed to sense an electrostatic capacitance of the user transmitted through the operation unit to detect an operation direction of the operation unit.

본 발명에 따른 커서입력장치(100)는, 2차원적 평면상에서 360도 방향으로 자유롭게 커서를 이동시킬 수 있고, 평면상 이동 뿐만 아니라, 누름조작 기능도 동시에 구현 가능하며, 조작부의 이동 속도에 따른 가속기능을 부가하여 커서 조작의 직관성 및 효율성이 높은 것에 그 특징이 있다.The cursor input device 100 according to the present invention can freely move a cursor in a 360-degree direction on a two-dimensional plane, and can simultaneously implement not only a plane movement but also a pressing operation function, Its special feature is the high intuitive and efficient cursor operation.

도 4는 본 발명에 따른 휴대용 단말기의 커서입력장치를 나타낸 단면 구성도, 도 5는 본 발명에 따른 휴대용 단말기의 커서입력장치를 나타낸 분해도이다. 도면에 나타난 바와 같이 커서입력장치(100)는 사용자로부터 조작력을 전달받는 조작부(110)와, 조작부 하부에 구비되는 절연부(111) 및 절연부 하부에 구비되어 조작부의 구동방향을 감지하는 감지패널(터치패널 ; 130)을 크게 구성된다.4 is a cross-sectional view showing a cursor input device of a portable terminal according to the present invention, Figure 5 is an exploded view showing a cursor input device of a portable terminal according to the present invention. As shown in the drawing, the cursor input device 100 is provided with a manipulation unit 110 that receives a manipulation force from a user, an insulation portion 111 provided below the manipulation portion, and a sensing panel provided under the insulation portion to sense a driving direction of the manipulation portion. (Touch panel; 130) is large.

조작부(110)는 사용자의 인체(손가락)로부터 휴대용 단말기의 커서를 이동시키기 위해 조작대상이 되는 구성으로써, 전도성 재질로 구성되며 이와 일체로 아랫부분에는 접촉부(111)가 형성된다. 상기 접촉부는 감지패널이 이동방향을 감지할 수 있도록 접촉되는 부위에 해당하는 것으로, 상기 조작부와 동일한 전도성 재질을 가지며, 바람직하게는 일체로 형성될 수 있다.The operation unit 110 is configured to be an operation target to move the cursor of the portable terminal from the user's human body (finger), is made of a conductive material and a contact portion 111 is formed integrally therewith. The contact portion corresponds to a portion where the sensing panel is in contact so as to sense a moving direction, and has the same conductive material as the manipulation portion, and may be preferably integrally formed.

바람직한 예로 상기 조작부는 평면상 원형으로 형성되는 것이 바람직하며, 그 상부 표면으로는 사용자가 조작 시 미끄러지는 것을 방지하기 위한 미끄럼 방지부재(113)가 접착 또는 코팅 또는 양각되어 구비된다. 도 6을 참조하면, 상기 미끄럼 방지부재의 예로는 마찰력이 높은 탄성재질(고무)을 사용하는 것이 가장 바람직하며, 또 다른 예로는 방지부재 또는 조작부의 상부 표면으로 격자형이나 동심원 형태의 홈을 가공하여 거칠성을 부여함으로써 한층 더 높은 마찰성을 부가할 수 있다.As a preferred example, the operation part is preferably formed in a circular shape on the plane, the upper surface is provided with a non-slip member 113 is adhered or coated or embossed to prevent the user from sliding during operation. Referring to FIG. 6, it is most preferable to use an elastic material having high frictional force (rubber) as an example of the non-slip member, and another example is to process a groove having a lattice or concentric shape on the prevention member or the upper surface of the operation part. By providing roughness, even higher friction can be added.

이와 같이 구성되는 상기 조작부는 탄성부재로 결합되어 평면상 구동이 가능하며, 이에 대한 상세한 설명은 아래에서 기술한다.The operation unit configured as described above is coupled to the elastic member to be driven in a plane, and a detailed description thereof will be described below.

절연부(120)는 상기 조작부 바로 아래 구비되는 것으로, 상기 접촉부의 하부 끝단면과 접촉된다. 상기 절연부는 상기 조작부가 1전극에 해당하고 아래 기술할 감지패널이 2전극에 해당하며, 절연부는 유전체로 작용하여 조작부와 감지패널은 정전용량 성분(Capacitance)을 갖게 된다. 여기서 상기 접촉부는 조작부의 상부면보다 작은 면적을 가지고 구비되어 절연부에 접촉되어 있다.The insulating part 120 is provided directly below the operation part and is in contact with the lower end surface of the contact part. The insulating part corresponds to one electrode, and the sensing panel to be described below corresponds to two electrodes, and the insulating part acts as a dielectric so that the operating part and the sensing panel have a capacitance. Here, the contact portion has a smaller area than the upper surface of the operation portion and is in contact with the insulation portion.

도 7은 본 발명에 따른 커서입력장치의 절연부를 나타낸 실시예로써, 상기 조작부는 사용자의 조작에 따른 기계적 구동을 함으로써, 절연부와 접촉된 상태이기 때문에 마찰로 인한 마모의 문제점을 해결하기 위하여 접촉부와 접촉되는 절연부 표면으로 소정의 윤활제를 도포하는 것이 바람직하다.7 is an embodiment showing an insulating portion of the cursor input device according to the present invention, the operation portion by the mechanical drive according to the user's operation, because the contact portion is in contact with the insulation to solve the problem of wear due to friction It is desirable to apply a predetermined lubricant to the surface of the insulation in contact with the surface.

감지패널(130), 즉 터치패널은 상기 조작부의 움직임에 따른 구동방향을 감지하는 것으로, 제 1방향패턴(가로)과 제 2방향패턴(세로)이 형성되어 있다. 상기 감지패턴은 사용자의 인체로부터 입력되는 정전용량 성분(Capacitance)을 측정하여 해당 위치를 검출하게 된다. 여기서 상기 방향패턴은 다양한 구조를 갖게 되는데, 다이아몬드 형상의 제 1방향패턴과 제 2방향패턴이 위/아래층으로 형성되거나, 그물망 형상의 패턴이 위/아래층으로 구성될 수 있으며, 이 뿐만 아니라 다양한 터치패턴 구조를 기지는 감지패턴을 본 발명에 적용할 수 있음은 물론이다.The sensing panel 130, that is, the touch panel, senses a driving direction according to the movement of the manipulation unit, and a first direction pattern (horizontal) and a second direction pattern (vertical) are formed. The sensing pattern detects a corresponding position by measuring a capacitance component input from a user's human body. Here, the direction pattern has a variety of structures, the diamond-shaped first direction pattern and the second direction pattern may be formed of the upper / lower layer, or the mesh pattern of the upper / lower layer, as well as various touch Of course, the sensing pattern based on the pattern structure can be applied to the present invention.

도 8은 본 발명에 따른 커서입력장치의 다른 실시예를 나타낸 단면도이다. 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 다른 실시예로 커서입력장치(100)는 누름조작(수직구동)에 대응하는 버튼 기능이 구비된 것으로, 감지패턴의 하부측으로 돔스위치가 형성된 기판(140 ; PCB)이 형성되고, 조작부, 절연부, 감지패턴 및 상기 기판을 감싸는 외부구조물에 해당하는 벽면부(150)가 형성되어 있다. 구동원리를 살펴보면, 상기 조작부를 누름 조작하면 하부에 순차적으로 형성된 절연부, 감지패턴 및 기판이 하향 이동하게 되고 바닥면과 접촉된 돔스위치(141)가 눌림 되어 이에 따른 신호를 출력하게 되는 것이다. 즉, 상기 벽면부는 상기 각 구성들이 하향 이동할 때 외측면을 가이드해 줌으로써 수직 하향을 도모한다.8 is a cross-sectional view showing another embodiment of a cursor input device according to the present invention. As shown, the cursor input device 100 according to another embodiment of the present invention is provided with a button function corresponding to a pressing operation (vertical driving), and a substrate 140 having a dome switch formed on a lower side of a sensing pattern (PCB). The wall portion 150 corresponding to the operation unit, the insulation unit, the sensing pattern, and the external structure surrounding the substrate is formed. Referring to the driving principle, when the operation unit is pressed and operated, the insulation unit, the sensing pattern, and the substrate sequentially formed on the lower side move downward, and the dome switch 141 in contact with the bottom surface is pressed to output a signal accordingly. In other words, the wall portion guides the outer surface as the components move downward, thereby vertically downward.

여기서 본 발명에 따른 다른 특징으로 상기 돔스위치를 구현하기 위해 감지패턴의 하부에 기판이 구비될 경우 감지패턴과 기판을 일체로 형성할 수 있다. 이것은 바닥면은 메탈 돔스위치 구조물이 형성되고, 그 반대면으로 방향을 감지하기 위한 제 1, 2방향패턴이 형성됨에 따라 하나의 기판을 통해 돔스위치의 구성과 터치패턴을 일체화시킬 수 있다. 즉 기판의 양면으로 돔스위치와 터치패턴이 구비됨에 따라 원가절감을 실현할 수 있는 것이다.In another embodiment according to the present invention, when the substrate is provided under the sensing pattern to implement the dome switch, the sensing pattern and the substrate may be integrally formed. The bottom surface is formed of a metal dome switch structure, the first and second direction patterns for sensing the direction is formed on the opposite side can be integrated with the configuration of the dome switch and the touch pattern through a single substrate. In other words, as the dome switch and the touch pattern are provided on both sides of the substrate, cost reduction can be realized.

한편, 앞서 언급한 듯이 조작부의 구동을 원활하게 유지하기 위한 탄성부재(112)는 상기 벽면부에 고정되거나 원형의 스프링을 삽입하는 등 다양한 방법으로 조작부위에 탄성 및 복원력을 부여하게 된다. 탄성부재의 바람직한 예로는 탄성력을 가지는 것으로, 조작부의 접촉부 일부에 탄성부재가 조정되고 탄성부재의 가장자리는 벽면부에 고정됨에 따라 조작부를 조작 후 해제하면 상기 조작부는 가운데로 복귀하는 구조를 가진다.On the other hand, as mentioned above, the elastic member 112 for smoothly maintaining the driving of the operation unit is provided with elasticity and restoring force to the operation part in a variety of ways, such as fixed to the wall surface or inserting a circular spring. A preferred example of the elastic member is to have an elastic force, the elastic member is adjusted to a portion of the contact portion of the operation portion and the edge of the elastic member is fixed to the wall surface portion, the operation portion has a structure to return to the center after releasing the operation portion.

도 9는 본 발명에 따른 커서입력장치의 방향에 따른 동작상태를 도시한 단면도이다. 도 9의 도시는 조작부의 평면상 이동 및 수직상 이동을 나타낸 것이다. 평면상 360도 방향으로 자유롭게 움직일 수 있고, 누름 조작 시 기판의 저면에 위치한 돔스위치가 누름 조작된다.9 is a cross-sectional view showing an operating state in a direction of a cursor input device according to the present invention. 9 illustrates a plane movement and a vertical movement of the operation unit. It can move freely in the direction of 360 degrees on the plane, and the dome switch located on the bottom of the substrate is pressed during the pressing operation.

도 10은 커서입력장치의 동작에 따른 정전용량 측정을 통한 위치정보를 나타낸 도면이다. X1 ~ Xn은 제 1방향패턴을 표시하며, Y1 ~ Yn는 제 2방향패턴을 표시한 것으로, 조작부를 조작하여 감지패널을 통해 상기 조작부가 어느 방향으로 얼마만큼 이동했는지를 검출하게 된다.10 is a view showing position information by measuring capacitance according to the operation of the cursor input device. X1 to Xn represent the first direction pattern, and Y1 to Yn represent the second direction pattern, and the operation unit detects how much the operation unit has moved in which direction through the sensing panel.

도 11은 본 발명에 따른 커서입력장치를 구현하기 위한 전체 블록도이다. 상기 감지패널을 통해 입력되는 정전용량을 검출하기 위한 정전용량측정부(200), 좌표 이동량을 산출하는 이동량산출부(210) 및 이동량을 연산하는 이동량연산부(220) 및 외부 호스트시스템(300)과 인터페이스 하기 위한 인터페이스부(230)를 포함하여 구성되며 이러한 상기 구성은 하나의 IC칩으로 구현된다. 또한, 기계식, 즉 본 발명에서의 돔스위치 입력을 감지하기 위한 돔스위치 감지부(230)도 하나의 칩에 포함된다.11 is an overall block diagram for implementing a cursor input device according to the present invention. A capacitance measuring unit 200 for detecting the capacitance input through the sensing panel, a movement amount calculating unit 210 calculating a coordinate movement amount, a movement amount calculating unit 220 calculating a movement amount, and an external host system 300; It is configured to include an interface unit 230 for interfacing and this configuration is implemented as a single IC chip. In addition, the dome switch detection unit 230 for sensing the mechanical, that is, the dome switch input in the present invention is also included in one chip.

한편, 본 발명에 따른 다른 특징으로 커서의 이동 속도에 따른 이동량을 출력한다. 도 12는 본 발명에 따른 커서입력장치의 커서 이동량을 결정하는 악셀레이션 방식의 예를 설명하기 위한 그래프이다. X축은 매 측정 주기별 감지패널의 좌표계상의 이동량에 해당하며, Y축은 호스트 시스템으로 전달되는 커서의 이동량에 해당한다. 감지패턴에서 측정되는 소정의 주기별 좌표 변위량이 d0 < d1 < d2의 관계가 있으며, (d2-d1)=(d1-d0)=d0의 관계에 있다고 할 때 호스트시스템으로 전송되는 커서의 이동량은 a0 < a1 < a2의 관계에 있다. 간단한 예로 aN = dN * dN(N은 정수로 0,1,2,3...라 한다.)로 나타낼 경우 시간당 이동량은 제곱의 형태로 나타나게 되어 조작부를 천천히 움직일 경우 상대적으로 느린 커서의 움직임을 통해 정밀한 커서 이동이 가능하게 되고, 조작부를 빠르게 이동시킬 경우 상대적으로 훨씬 빠른 커서의 움직임을 통해 원하는 위치까지 빠른 시간에 도달할 수 있다. 따라서, 조작부를 통해 커서의 조작이 매우 직관적이고 효율적이라 볼 수 있다.
On the other hand, as another feature according to the present invention outputs the movement amount according to the movement speed of the cursor. 12 is a graph for explaining an example of an acceleration method for determining a cursor movement amount of a cursor input device according to the present invention. The X axis corresponds to the amount of movement in the coordinate system of the sensing panel for each measurement cycle, and the Y axis corresponds to the amount of movement of the cursor transmitted to the host system. The amount of movement of the cursor transmitted to the host system when a predetermined period-specific coordinate displacement measured in the sensing pattern has a relationship of d0 <d1 <d2 and (d2-d1) = (d1-d0) = d0 is a0 <a1 <a2. As a simple example, when aN = dN * dN (where N is an integer called 0,1,2,3 ...), the hourly movement amount is expressed in square form. This enables precise cursor movement, and when the control panel is moved quickly, a faster time can be reached to a desired position through the movement of the cursor much faster. Therefore, it can be seen that the manipulation of the cursor is very intuitive and efficient through the manipulation unit.

이와 같이 구성되는 본 발명은 상하/좌우 그리고 수직 클릭(누름 조작)이 가능한 복합성 버튼의 이점이 있고, 커서 조작이 매우 직관적이고 효율적이며, 이동방향과 이동량의 제어가 용이하고, 소형 모듈화가 용이한 이점이 있다.The present invention configured as described above has the advantage of a composite button capable of up / down / left-right and vertical click (push operation), very intuitive and efficient cursor operation, easy control of the direction and amount of movement, and small modularity. There is an advantage.

이상, 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려, 첨부된 청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. On the contrary, those skilled in the art will appreciate that many modifications and variations of the present invention are possible without departing from the spirit and scope of the appended claims. And all such modifications and changes as fall within the scope of the present invention are therefore to be regarded as being within the scope of the present invention.

100 : 커서이동장치 110 : 조작부
111 : 접촉부 112 : 탄성부재
113 : 미끄럼 방지부재 120 : 절연부
130 : 감지패널 140 : 기판
141 : 돔스위치 150 : 벽면부
200 : 정전용량측정부 210 : 이동량산출부
220 : 이동량연산부 230 : 인터페이스
300 : 호스트시스템100: cursor moving device 110: control panel
111: contact portion 112: elastic member
113: non-slip member 120: insulation
130 sensing panel 140 substrate
141: dome switch 150: wall portion
200: capacitance measuring unit 210: moving amount calculation unit
220: movement amount calculation unit 230: interface
300: host system

Claims (10)

휴대용 단말기의 커서를 이동시키기 위한 커서입력장치에 있어서,
사용자의 조작을 통해 평면 이동과 수직 이동되며, 이에 따른 이동방향에 따라 이동 여부를 결정하기 위한 접촉부가 구비된 도전성을 가지는 조작부;
상기 조작부 하부에 구비되며, 상기 접촉부와 접촉되도록 구비되는 절연부; 및
상기 절연부 하부면과 접촉되도록 구비되며, 상기 조작부를 통해 전달되는 사용자의 정전용량을 감지하여 조작부의 조작방향을 감지하여 이동량을 출력하는 제 1방향패턴과 제 2방향패턴이 형성된 감지패널;을 포함하고,
상기 커서입력장치는 상기 조작부와 절연부 및 감지패널의 측면을 감싸는 벽면부가 구비되고, 상기 조작부는 평면 이동에 대해 탄성력을 제공하기 위해 결합된 탄성부재가 구비되며,
상기 커서입력장치는 상기 조작부와 절연부 및 감지패널의 측면을 감싸는 벽면부가 구비되고, 상기 감지패널의 하부측으로 돔스위치가 구비된 기판이 더 구비되어, 상기 조작부를 수직 이동(누름조작)시키면 상기 돔스위치가 스위칭되는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 커서입력장치.In the cursor input device for moving the cursor of the portable terminal,
A conductive unit which is vertically moved in the plane and vertically by a user's operation, and has a contact unit for determining whether to move according to the moving direction;
An insulation part provided below the operation part and provided to be in contact with the contact part; And
A sensing panel provided to be in contact with the lower surface of the insulator and configured to sense a capacitance of the user transmitted through the manipulation unit, detect a manipulation direction of the manipulation unit, and output a movement amount to output a movement amount; Including,
The cursor input device is provided with a wall portion surrounding the side of the operation unit, the insulation unit and the sensing panel, the operation unit is provided with an elastic member coupled to provide an elastic force against the plane movement,
The cursor input device may include a wall portion surrounding the side of the manipulation unit, the insulation unit, and the sensing panel, and further include a substrate provided with a dome switch on the lower side of the sensing panel, and vertically moving (pressing) the manipulation unit. Cursor input device of a portable terminal, characterized in that the dome switch is switched. 삭제delete 제 1항에 있어서, 상기 조작부는,
상부면으로 미끄럼 방지수단이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 커서입력장치.The method of claim 1, wherein the operation unit,
Cursor input device of a portable terminal, characterized in that the upper surface further comprises a non-slip means. 제 3항에 있어서, 상기 미끄럼 방지수단은,
상기 조작부 상부 표면을 직접 가공을 하거나 마찰부재를 코팅하고, 상기 표면 또는 부재는 격자형 또는 동심원 형태로 홈이 가공된 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 커서입력장치.According to claim 3, The non-slip means
Directly processing the upper surface of the operation unit or coating a friction member, the surface or member is a cursor input device of a portable terminal, characterized in that the groove is processed in the form of a grid or concentric circles. 제 1항에 있어서, 상기 절연부는,
상기 접촉부와 접촉되는 표면으로 윤활제가 도포된 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 커서입력장치.The method of claim 1, wherein the insulating portion,
Cursor is applied to the surface in contact with the contact portion cursor input device of a portable terminal. 삭제delete 제 1항에 있어서, 상기 커서입력장치는,
상기 감지패널의 입력되는 정전용량을 측정하는 정전용량측정부;
상기 감지패널에서 감지된 2차원 좌표 이동량을 산출하는 이동량산출부; 및
상기 좌표산출부로부터 산출된 좌표의 이동량을 연산하는 이동량연산부;를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 커서입력장치.The method of claim 1, wherein the cursor input device,
A capacitance measuring unit measuring an input capacitance of the sensing panel;
A movement amount calculation unit calculating a two-dimensional coordinate movement amount detected by the sensing panel; And
And a movement amount calculator configured to calculate a movement amount of the coordinates calculated from the coordinate calculation unit. 제 1항에 있어서, 상기 커서입력장치는,
호스트 시스템과 연결되기 위한 인터페이스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 커서입력장치.The method of claim 1, wherein the cursor input device,
Cursor input device of a portable terminal, characterized in that it further comprises an interface for connecting with the host system. 제 7항에 있어서, 상기 이동량산출부는,
상기 조작부의 시간당 이동 속도에 따라 이동 속도가 작을 경우 이동량이 작고 이동 속도가 클수록 이동량을 크게 산출하는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 커서입력장치.The method of claim 7, wherein the moving amount calculation unit,
The cursor input device of a portable terminal, characterized in that when the movement speed is small according to the movement speed per hour of the operation unit, the movement amount is smaller and the movement speed is larger. 제 1항에 있어서, 상기 감지패널은,
상기 기판과 일체로 형성되는 것으로, 제 1방향패턴과 제 2방향패턴이 상기 기판 표면에 형성된 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 커서입력장치.The method of claim 1, wherein the sensing panel,
And a first direction pattern and a second direction pattern formed integrally with the substrate, wherein the first direction pattern and the second direction pattern are formed on the surface of the substrate.
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