KR101106766B1 - 휴대용 단말기의 다방향 슬라이드 입력장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 휴대용 단말기의 다방향 슬라이드 입력장치에 관한 것으로, 단말기에 장착되며, 장방형의 조작면을 구비하고, 조작면의 테두리에는 벽체가 형성되되 그 내측에 적어도 4 이상의 고정접점이 구비되는 베이스; 상기 조작면에 안착되어 수평 방향으로 이동하도록 상측 및 하측 벽체에 X축 슬라이딩부가 돌출 형성되고, 상기 벽체의 좌·우측에는 벽체 내측에 Y축 이동가이드부가 돌출 형성되는 X축 이동스테이지; 적어도 1개 이상의 키 입력수단이 안착되는 안착면을 구비하고, 상기 안착면의 테두리에는 벽체가 형성되되 상기 Y축 이동가이드부에 대응 결합되어 공간홀 내에서 수직 방향으로 이동하도록 벽체에는 Y축 슬라이딩부가 형성되며, 상기 벽체의 외측에는 키 입력수단과 연결된 복수의 가동접점이 구비된 가동조작부가 이격 배치되는 Y축 이동스테이지; 상기 Y축 이동스테이지의 안착면에 안착되며, 키패드 접점이 구비된 회로기판을 포함하며, Y축 이동스테이지의 중심점에서 목적 방향으로의 슬라이드 이동 및 중심점으로의 복원이동에 의한 상기 고정접점 및 가동접점의 조작 및 상기 키 입력수단의 조작에 의한 여러 가지 전기적 작용을 실행하는 것을 특징으로 한다.

Description

휴대용 단말기의 다방향 슬라이드 입력장치{MULTI-DIRECTIONAL INPUT APPRATUS}

본 발명은 게임기나 휴대폰 등에 적용되는 다방향 입력장치에 관한 것으로, 특히 슬라이드 조작에 의해 소정의 신호 입력이 가능한 휴대용 단말기의 다방향 슬라이드 입력장치에 관한 것이다.

통상 단말기에 장착되는 베이스 및 케이스 등에 구비한 고정접점에 대해 가동 접점을 구비한 슬라이더를 슬라이딩 이동하여 접점의 접리(接離)를 실행하는 것에 의해 스위치 작용, 모드 전환작용, 기타 전기적 작용을 실행하도록 한 슬라이드 입력장치는 여러 가지가 제공되고 있었다.

그런데, 기존의 슬라이드 입력장치 중 슬라이더를 상하좌우의 4방향 이상으로 슬라이드 작동하도록 된 스위치의 경우 부품 수가 많이 요구되며, 특히 근래에 이 종류의 입력장치가 매우 소형화(예를 들면 입력장치의 길이가 가로 및 세로로 15mm, 두께 3∼5mm 정도)되고 있는 추세에 따르면 스위치의 조립 작업에 수고를 요하게 되고 그만큼 조립 비용이 비싸지며, 또한 균등한 고정밀도의 성능을 얻을 수 없는 문제가 있었다.

특히, 스위치가 매우 소형화되었기 때문에, 기존에는 스페이스 등에 제약을 받아 슬라이더를 X축 또는 Y축 방향, 즉 상하좌우 방향의 4방향으로 슬라이드 가능한 수단밖에 제공되지 않는 경우가 대부분이다.

또한, 상하좌우 및 대각선의 8방향으로 슬라이드 가능한 수단을 제공하는 입력장치의 경우 각 8방향이 독립적으로 접리되는 방식이 아니라 각 방향에 대해 적어도 2개 이상의 접리를 조합하여 특정방향으로 인식하도록 시스템을 구성해야만 하는 번거로움이 있었으며, 이로 인해 입력 신호의 오타 및 오류에 소지가 높은 것이 실상이었다.

예컨대, 대한민국 등록특허 제0584428호(이하, '종래 제1특허'라 함)에는 XㆍY축 방향의 슬라이드 동작이 가능한 슬라이드 스위치가 제안되어 있다.

위 슬라이드 스위치의 경우 한 개의 스위치에 대한 구조이기 때문에 휴대용 단말기의 문자/숫자 및 각종 기능을 조작하기 위해서는 버튼의 수를 더 늘려야 하지만, 종래 제1특허의 경우 버튼 수가 한 개 이상일 경우에는 좌우로 틸팅(Tilting) 현상이 발생하거나 늘어난 키버튼 지지구조를 추가해야 하는 등 휴대용 단말기에 적용하기 위해서는 위에 언급된 문제를 해결해야만 한다.

또한, 종래 제1특허의 경우 XㆍY축 방향으로 슬라이딩 조작을 하기 위한 슬라이딩 구조는 반드시 3층 구조(슬라이더 + 슬라이딩 팁 + 베이스 가이드 홈)로 되어 있으며, 수직 조작을 위한 스위치가 슬라이딩 구조 상면에 결합하는 적층구조이기 때문에 두께를 슬림화하는데 걸림돌이 되며 이에 따라 두께에 많은 제약이 따르는 휴대용 단말기에 적용하기에는 적합하지 않게 된다.

또한, 키패드 포함시 총 4층의 적층구조로 이루어지기 때문에 그 높이로 인해 슬라이드 진행방향에 대한 틸팅 현상이 발생하는 구조로서 수만 번 조작을 해야 하는 휴대용 단말기에 적용했을 때 기구적 내구성에 문제 발생의 요인으로도 작용한다. 따라서, 틸팅 현상을 막기 위한 더욱 얇은 두께와 개선된 슬라이드 장치가 요구된다.

한편, 휴대용 단말기가 통화 기능 이외에도 문자/숫자 및 각종 기능을 수행하는데 있어서 사용자의 손가락으로 단말기의 키패드를 조작하게 되어 있는데, 종래 제1특허의 주된 목적인 4 이상의 다방향(예, 6, 8, 12, 16방향 등)으로 고정밀도로 슬라이드 가능한 수단의 제공은 휴대용 단말기의 사용 목적에는 적합하지 않다. 왜냐하면 일반 사용자가 휴대용 단말기를 사용하는데 있어서 4∼8방향의 슬라이딩 조작으로도 충분하며, 손가락을 이용해 정확한 12방향 및 16방향을 구분하기는 매우 어려우며 오히려 비효율적이다.

오히려 12∼16방향의 입력 장치는 문자 및 숫자를 입력하는 경우에 있어서는 오타율이 높아지는 단점으로 작용한다.

또 다른 종래의 기술(대한민국 등록특허 제0749117호, 이하 '종래 제2특허'라 함)의 경우 별도의 정교한 슬라이딩을 위한 가이드가 없고 위치 복원을 위한 탄성 수단만 있으며, 휴대용 단말기에서 한 개의 키를 이용한 조이스틱 기능에 한정하고 있다.

그리고, 접점의 접리 방식에 있어서는 종래 제1특허 및 종래 제2특허의 경우, 베이스 상의 고정접점은 슬라이드 방향에 평행하게 형성되어 있고 그 폭은 가동접점의 움직임과 신호 입력의 정확도를 고려했을 때 적당해야 하며 이로 인해 신호 입력을 위한 슬라이딩의 스트로크가 반드시 길어질 수밖에 없는 단점이 있기 때문에 휴대용 단말기의 가로ㆍ세로의 크기가 커지는 요인으로 작용한다. 또한 어느 일방의 신호를 출력하기 위해 적어도 2∼3개 이상의 고정접점이 동시에 접리되어야 하기 때문에 특정 목적의 기능을 수행하기 위한 프로그램을 개발하기에도 그 조합과정으로 인해 매우 복잡하고 번거로운 과정을 거쳐야하며, 조합된 고정접점의 복잡한 신호를 처리해야 하기 때문에 입력신호의 처리 속도도 비교적 느려지는 문제도 발생한다.

세 번째의 종래의 기술(대한민국 등록특허 제0477775, 이하 '종래 제3특허'라 함)의 경우 각 8방향이 독립적으로 조작되는 방식이지만, 경도(傾倒)조작 시 반경이 매우 넓고, 휴대용 단말기에 적용하기에는 높이와 크기가 적합하지 않은 단점이 있으며, 부품 수가 너무 많이 요구되어 조립과 제품 원가에 큰 부담이 따르게 된다. 또한, 복수개의 키패드를 구비할 수 있는 구조는 더더욱 아니다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 8방향 슬라이드를 위한 베이스와 X축 및 Y축 방향의 가이드가 수직 위상 변위차가 없도록 동일 평면상에 위치되도록 하여 단말기의 두께를 최소화함은 물론 4 이상의 방향이 각각 독립적으로 접리될 수 있고 슬라이드 거리를 최소화할 수 있도록 한 것이다.

이러한 과제를 해결하기 위하여, 단말기에 장착되며, 장방형의 조작면을 구비하고, 조작면의 테두리에는 벽체가 형성되되 그 내측에 적어도 4 이상의 고정접점이 구비되는 베이스; 상기 조작면에 안착되어 수평 방향으로 이동하도록 상측 및 하측 벽체에 X축 슬라이딩부가 돌출 형성되고, 상기 벽체의 좌·우측에는 벽체 내측에 Y축 이동가이드부가 돌출 형성되는 X축 이동스테이지; 적어도 1개 이상의 키 입력수단이 안착되는 안착면을 구비하고, 상기 안착면의 테두리에는 벽체가 형성되되 상기 Y축 이동가이드부에 대응 결합되어 공간홀 내에서 수직 방향으로 이동하도록 벽체에는 Y축 슬라이딩부가 형성되며, 상기 벽체의 외측에는 키 입력수단과 연결된 복수의 가동접점이 구비된 가동조작부가 이격 배치되는 Y축 이동스테이지; 상기 Y축 이동스테이지의 안착면에 안착되며, 키패드 접점이 구비된 회로기판을 포함하는 휴대용 단말기의 다방향 슬라이드 입력장치가 제공된다.

이와 같이 구성된 본 발명에 의한 다방향 슬라이드 입력장치에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 베이스와 X축 이동스테이지 및 Y축 이동스테이지의 슬라이딩을 위한 결합이 수직 위상 변위차가 없도록 동일 평면상에 위치되도록 형성되며, 특정 조건의 각도와 길이로 구성된 8각형의 베이스 내측과 가동조작부 및 링에 의해 베이스의 고정접점 및 가동조작부의 가동접점의 독립적인 조작이 가능해 슬라이딩 스트로크를 최소화함과 동시에 슬라이드 입력장치를 더욱더 슬림화시킬 수 있어 소비자의 구매 성향에 부합하게 된다.

둘째, 4 이상의 방향의 고정접점 및 가동접점이 각각 독립적으로 조작되기 때문에 사용자가 요구하는 입력신호의 정확도가 높아지게 된다.

셋째, 기존의 슬라이드 입력장치가 2개 이상의 키를 슬라이딩하기에는 적합하지 않은 문제점을 크게 개선하여 키의 개수가 아무리 많아도 목적방향으로의 슬라이딩시 회전방향의 이상, 흔들림(Tilting), 비틀림 등이 없이 매우 경쾌하고 원활하게 슬라이드 할 수 있게 되어 기구적인 신뢰성이 높아져서 내구성의 향상을 기대할 수 있게 된다.

넷째, 전체적인 두께와 크기를 슬림화하면서 문자/숫자 및 각종 기능의 조작을 간편하게 수행할 수 있도록 하기 위한 여러 가지 전기적 작용을 실행할 수 있도록 적어도 1 이상의 버튼이 구비된 키패드를 중앙을 중심으로 베이스 내에서 적어도 4 이상의 방향으로 슬라이딩이 가능하게 된다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 다방향 슬라이드 입력장치가 구비된 휴대용 단말기를 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 다방향 슬라이드 입력장치를 도시한 분해 사시도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 다방향 슬라이드 입력장치의 각 구성 q부품들이 결합된 상태를 도시한 사시도.
도 4는 도 3의 작동도로서, 베이스 중심과 Y축 이동스테이지의 중심점이 일치된 상태의 평면도.
도 5는 도 3의 작동도로서, 도 4의 상태로부터 Y축 이동스테이지를 좌상 방향으로 이동한 평면도.
도 6은 도 3의 작용설명도로서, 도 4의 상태로부터 Y축 이동스테이지를 좌측 방향으로 이동한 평면도.
도 7a 및 도 7b는 각각 도 2에 따른 베이스의 사시도 및 배면도.
도 8은 도 2에 따른 전체 배선 구조를 보인 사시도.
도 9는 도 2에 따른 X축 이동스테이지의 사시도.
도 10은 도 2에 따른 Y축 이동 스테이지의 사시도.
도 11은 도 2에 따른 링의 사시도.
도 12 및 도 13은 각각 도 2에 따른 키패드 접점 및 가동접점의 패턴을 나타낸 도면.
도 14 및 도 15는 각각 본 실시예에 의한 다방향 슬라이드 입력장치의 단면도.
도 16a 내지 도 16d는 본 실시예에 의한 다방향 슬라이드 입력장치(K)가 적용된 다양한 단말기를 도시한 사시도.

이하, 본 발명의 일실시예에 의한 다방향 슬라이드 입력장치를 첨부 도면을 참고하여 설명한다.

도 1은 본 실시예에 의한 다방향 슬라이드 입력장치가 휴대용 단말기 중 가장 일반적인 휴대폰에 설치된 상태를 도시한 것이다.

이에 따르면, 본 실시예의 다방향 슬라이드 입력장치(K)는 휴대용 단말기(P)의 본체에 고정 결합되며, 휴대용 단말기(P)의 문자/숫자 및 각종 기능의 조작을 위한 키 입력을 위해 X축 및 Y축 방향으로 슬라이드 이동 가능하도록 구성된다.

이때, 적어도 4개 이상의 고정접점(132)과 4개 이상의 가동점점(420)이 8각형의 베이스(100) 내측과 가동조작부(330) 및 링(500)의 구조에 의해 독립적인 조작이 가능하도록 구성된다. 이에 대해서는 이후에 자세히 설명하기로 한다.

한편, 본 실시예에서는 휴대용 단말기 중 가장 일반적인 휴대폰(P)을 일예로 설명 및 도시하였으나, 본 실시예의 다방향 슬라이드 입력장치(K)는 전자사전, 노트북, PMP, 리모컨 등 휴대폰 이외의 물품에도 다양하게 적용될 수 있음은 물론이다.

본 실시예에 따른 다방향 슬라이드 입력장치(K)는 도 2 및 도 3에 자세하게 도시되어 있다.

이에 따르면, 다방향 슬라이드 입력장치(K)는 단말기 본체(P, 여기서 단말기 본체는 도 2에 도시된 베이스 커버(700)와 동일한 의미로 사용됨)에 고정되는 베이스(100), 베이스(100)에 결합되어 도면상에서 수평방향으로 이동하는 X축 이동스테이지(200), X축 이동스테이지에 결합되어 수직 방향으로 이동하는 Y축 이동스테이지(300), Y축 이동스테이지(300)에 수납되는 회로기판(400), 회로기판의 상측에 접점 고정되는 키패드(600)를 포함한다.

베이스(100)는 도 2, 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 장방형의 조작면(110)을 구비하며, 조작면(110)의 중앙에는 4각형의 공간홀(120)이 형성된다. 그리고 조작면(110)의 테두리에는 주위를 둘러싸도록 대략 4각형의 벽체(130)가 상측으로 수직 설치된다. 이때, 벽체(130)의 내측 모서리에는 고정접점(132)이 배치되도록 접점고정편(131)이 내측으로 돌출 형성되며 이에 따라서 벽체(130)의 내측면은 8각형을 취하게 된다.

각 벽체(130)의 접점고정편(131)의 내측면에는 고정접점(132)이 구비되며, 베이스(100)의 배면에는 고정접점(132)과 전기적으로 연결되어 입력신호를 외부로 전송하도록 고정접점 단자(133)가 마련된다. 그리고 각 벽체(130)의 대략 중앙에는 고정접점(132)과 연결되는 배선을 수납할 수 있도록 배선 수납홈(134)이 함몰 형성된다.

공간홀(120)의 사방 즉, 공간홀(120)과 벽체(130) 사이에 형성된 조작면(110)은 후술하는 링(500)과 Y축 이동스테이지(300)의 가동조작부(330)의 자유로운 슬라이딩이 가능하도록 충분한 넓이로 마련되는데, 이때 조작면(110) 중 수평 방향으로 서로 평행하게 배치된 2개의 조작면은 X축 이동스테이지(200)의 X축 방향으로의 이동을 안내하는 X축 이동가이드부(140)의 역할을 하게 된다.

즉, 조작면(110)의 상측과 하측에는 링(500)과 가동조작부(330)가 슬라이딩 가능한 면과 X축 이동가이드부(140)가 함께 구비되며, 우측과 좌측에는 링(500)과 가동조작부(330)가 슬라이딩 가능한 면만 구비된다.

X축 이동스테이지(200)는 도 2 및 도 9에 도시된 바와 같이, 장방형으로 이루어져 베이스(100) 상에서 X축 방향으로 슬라이딩하는 것으로, 그 중앙에는 4각형의 공간홀(210)이 형성되고, 공간홀(210)을 중심으로 상ㆍ하ㆍ좌ㆍ우측 테두리에는 주위를 둘러싸도록 상방으로 벽체(220)가 연장 설치된다.

이때, 상측과 하측에 위치한 벽체에는 X축 이동가이드부(140)에 안착되어 X축 이동스테이지(200)가 X축 방향으로 이동되도록 벽체(220)의 외측 상단부에 서로 대향되게 X축 슬라이딩부(240)가 연장 설치된다.

그리고 공간홀(210)의 좌ㆍ우 벽체(220)의 내측 하단부에는 각각 Y축 이동스테이지(300)를 안내하기 위해 Y축 방향으로 Y축 이동가이드부(230)가 연장 형성된다. 이때, X축 슬라이딩부(240)와 Y축 이동가이드부(230)는 측면에서 볼 때 서로 "

" 형태로 단차지게 형성되는 것이 특징이다.

즉, X축 이동스테이지(200)는 베이스(100)의 공간홀(120) 내에서 X축 이동가이드부(140)에 "

" 형태로 얹어지듯이 결합되어 그 두께를 최소화하여 수평 방향으로 슬라이딩 되는 것이다.

한편, 각 벽체(220)에는 대략 4각형으로 4개 이상의 Y축 이동스테이지(300)의 구동부가 유동할 수 있는 구동부 홀(221)이 구비된다.

Y축 이동스테이지(300)는 도 2 및 도 10에 도시된 바와 같이, 상면에 회로기판(400) 및 키패드(600)가 안착되도록 4각형의 바닥면을 가지며, 바닥면의 테두리에는 수직으로 연장 형성되어 주위를 둘러싸도록 4각형의 벽체(310)가 구비된다. 이때, 바닥면의 일부분에는 적어도 하나 이상의 키 입력수단(도 9 참조)을 수납할 수 있고 적당한 크기의 키 입력수단의 배선 출구(350)가 형성된다.

그리고, 벽체(310) 중 좌측 및 우측에 위치한 벽체(310)에는 X축 이동스테이지(200)의 Y축 이동가이드부(230)에 안착되어 공간홀(210) 내에서 수직 방향으로 이동하도록 외측으로 평행하게 한 쌍의 Y축 슬라이딩부(320)가 연장 형성된다.

벽체(310)의 외측에는 소정 간격을 두고 4각 링 형태의 가동조작부(330)가 배치되며, 벽체(310)와 가동조작부(330)는 각 변의 중앙에 형성된 구동부(340)에 의해 서로 일체로 연결된다. 따라서, 벽체(310)와 가동조작부(330) 사이에는 구동부(340)에 의해 구획된 4개소의 "ㄱ"자 형태의 공간홀이 형성된다.

이때, Y축 이동스테이지(300)의 각 구동부(340)는 X축 이동스테이지(200)의 구동부 홀(221)에 삽입되며, 구동부 홀(221)은 Y축 이동스테이지(300)의 작동에 따른 구동부(340)와 간섭이 방지될 수 있도록 형성된다.

가동조작부(330)의 외측 및 내측 모서리에는 베이스(100)의 접점고정편(131)의 형상에 대응되도록 면취부(331)가 형성되어 가동조작부(330)는 전체적으로 8각형을 이루게 된다.

이때, 가동조작부(330)의 저면은 베이스(100)의 바닥면(110)에 위치하지만 링(500)처럼 바닥면(110)과 접촉하지 않고 소정 높이 이격되도록 하는 것이 부드러운 슬라이딩 조작을 위해 바람직하다. 그리고, 중앙의 키 입력수단의 회로기판(400)과 연성회로기판(430)으로 연결된 적어도 4 이상의 복수의 가동접점(420)이 가동조작부(330)의 외측에 형성된다.

여기서, Y축 슬라이딩부(320)와 바닥면은 측면에서 볼 때 서로 "

" 형태로 형성된다. 즉, Y축 이동스테이지(300)는 X축 이동스테이지(200)의 공간홀(210) 내에서 Y축 이동가이드부(230)에 "

" 형태로 얹어지듯이 결합되어 얇은 두께를 유지하며 Y축 방향으로 슬라이딩 되는 것이다.

한편, 본 실시예에서는 신호 입력을 위해 키패드의 조작에 따른 Y축 이동스테이지(300)의 슬라이딩 후 원위치로 복귀될 수 있도록 고정접점(132) 및 가동접점(420)은 돔 형태의 금속 재질로 형성되는 것이 바람직하다.

이때, 고정접점 및 가동접점은 돔 형태의 금속재질 이외에 압력감지센서(압전소자)로 이루어질 수도 있으며, 이때에는 Y축 이동스테이지를 원위치로 복원시킬 수 있도록 별도의 탄성복원수단이 요구된다.

도 4 내지 도 6은 각각 본 실시예에 따른 Y축 이동스테이지의 작동 상태를 도시한 것으로, 도 5와 도 6은 각각 도 4의 상태로부터 Y축 이동스테이지를 우상과 좌측 방향으로 이동한 평면도이다.

이에 따르면, 도 5는 도 2의 상태로부터 Y축 이동스테이지(300)를 우상 방향으로 이동한 도면으로, 베이스(100)의 고정접점(132)이 눌린 상태이며, 우상 방향으로 이동한 만큼 좌측 하단에 이동한 모습(L)이 도시되어 있다.

그리고 도 6은 도 2의 상태로부터 Y축 이동스테이지(300)를 좌측 방향으로 이동한 도면으로, Y축 이동스테이지(300)의 가동조작부(330)의 가동접점(420)이 눌린 상태이며, 우측 방향으로 이동한 만큼 우측에 이동한 모습(L)이 도시되어 있다.

한편, 본 실시예의 다방향 슬라이드 입력장치(K)는 도 14 및 도 15에 도시된 바와 같이 베이스(100)와 X축 이동스테이지(200) 및 Y축 이동스테이지(300)가 서로 "

" 형상에 의한 결합 구조이기 때문에 3가지의 슬라이드 구조(베이스, XㆍY축 이동스테이지)가 수직 위상 변위차가 없이 동일 평면상에 위치되는 게 가능하여 단말기의 두께를 최소화할 수 있게 된다.

따라서, 본 실시예의 다방향 슬라이드 입력장치는 종래의 3층 구조의 슬라이드 장치의 적층 문제를 개선할 수 있으며, 이로 인해 적층구조에서의 슬라이딩 조작시 미세하게 틸팅되는 현상이 방지되어 단말기(P)의 내구성 향상에도 기여할 수 있게 된다.

한편, 본 실시예의 다방향 슬라이드 입력장치에는 링(500)이 포함될 수 있다. 링(500)은 도 2 및 도 12에 도시된 바와 같이, 베이스(100)의 조작면(110)에 안착되고, 키패드(600)에 의한 슬라이딩 조작시 베이스(100)의 고정접점(132)과 Y축 이동스테이지(300)의 가동조작부(330)의 가동접점(420)이 동시에 조작되지 않도록 8각형으로 형성된다.

이때, 링(500)은 베이스(100)의 접점고정편(131)에 대응되도록 그 모서리에 면취부(510)가 형성되어 전체적으로 8각형으로 이루어지며, 링(500)의 내측에는 가동접점을 가압할 수 있도록 가동접점에 대응되는 개수의 내측돌기(530)가 형성되고, 각 면취부(510)의 외측에는 고정접점을 가압할 수 있도록 고정접점에 대응되는 개수의 외측돌기(520)가 형성된다.

한편, Y축 이동스테이지(300)의 구동부(340)에 지지되는 8각형의 가동조작부(330)와 링(500)은 사용자의 키패드(600) 조작에 의한 특정 방향의 슬라이드 이동시 해당 방향의 베이스(100)의 고정접점(132)과 Y축 이동스테이지(300)의 가동접점(420)이 독립적으로 접리(接離)될 수 있도록 형성된 구조이다.

예를 들어, 대각선으로 슬라이딩할 경우 가동조작부(330)의 8각 면 중에서 대각선 방향의 모서리 외측과 해당 방향의 링(500)의 모서리 내측이 가압될 때(도 12의 L2 참조) 가동조작부(330)의 8각 면 중에서 상하좌우 측의 외측면은 링(500)의 상하좌우 측의 내측면에 가압되지 않도록(L1) 형성된 이중 조작 방지 구조로 되어 있기 때문이다(도 13 참조). 즉, 사용자의 키(610) 누름 조작을 통해 키패드(600)의 돌기에 전달된 힘이 키패드 접점(410)을 눌러 신호를 외부로 전달하게 된다(도 14). 그리고 키(610)를 이용한 누름 후 슬라이딩, 또는 누르지 않고 슬라이딩을 했을 경우에 링(500)의 돌기(520)가 가동조작부(330) 일측 벽에 가압되어 가동접점(420)을 누르게 된다.(도 15)

즉, 상하좌우 방향의 슬라이딩 시에는 가동조작부(330)의 8각 면 중에서 상하좌우 방향의 외측과 해당 방향의 링(500)의 상하좌우 내측이 가압될 때(도 13의 L2 참조) 링(500)의 8각 면 중에서 대각선의 외측면은 베이스(100)의 대각선의 벽체(130) 내측면에 가압되지 않도록 하여(도 12의 L1 참조) 해당 대각선 방향의 고정접점(132)이 눌리지 않고(L1) 조작 방향의 가동접점(420)만 눌리도록(L2) 이중 조작 방지부가 형성되어 있는 것이다.(도 12는 키패드를 좌상으로 조작했을 때의 도면이며, 도 13은 키패드를 상방으로 조작했을 때의 도면이다)

따라서, 키패드(600)의 대각선 조작시에는 이중 조작 방지부에 의해 가동접점(420)은 눌리지 않고(도 13의 L1) 오직 고정접점(132)만 눌리며(L2), 상하좌우 조작시에는 고정접점(132)은 눌리지 않고(도 14의 L1) 오직 가동접점(420)만 눌리게 되는(L2) 효과가 있다.

특히, 각각의 접점(132)(420)들을 동일한 힘(Operating force)을 갖는 메탈 돔(Metal Dom)으로 형성할 경우에는 탄성 복원기능까지 기대할 수 있으며, 해당 조작방향의 메탈 돔만 눌리면서 작동 스트로크도 최소로 구현할 수 있는 큰 장점이 있다(도 13 참조).

왜냐하면, 어느 방향으로 조작을 해도 가압되는 방향의 돔은 조작방향에 대해 수직으로 한 개가 눌리게 되는 반면에 그 양측면의 두 개의 돔은 비스듬한 각도로 인해 힘이 분산되어 실제 힘보다 더 큰 힘으로 눌러야 하기 때문이다(예를 들어 도 13의 θ1 값이 작아질수록 양측면의 돔이 눌리기 위해서는 더 큰 힘이 필요해진다. 물론 도 13의 θ1의 값은 135도이며, 8각형의 가동조작부와 링의 내측각 모두 동일하게 135도이다).

또한, 양측면의 메탈 돔은 2개이기 때문에 두 배보다 많은 힘으로 눌러야 눌리는 상황이 되며, 약한 쪽 방향의 돔(진행방향의 돔)이 항상 먼저 눌리게 되는 것이다.(본 발명의 일실시예에서는 메탈 돔 접점을 예로 설명하였으며, 이는 도 12와 도 13에 도시됨).

이러한 이중 조작 방지 구조와 메탈 돔에 의해 작동에 필요한 슬라이딩 스트로크(stroke)를 극히 짧게 형성할 수 있으며 휴대용 단말기의 소형화에도 기여를 할 수 있게 된다.(참고로 일반적인 메탈 돔은 그 작동 스트로크가 약 0.06mm 정도로서, 스트로크를 크게 줄일 수 있으며 사용자에게 눌림의 감촉을 전달하기에도 유용한 부품이다.)

이와 같은 본 실시예의 다방향 슬라이드 입력장치는, 종래의 슬라이드 장치의 경우 슬라이딩 작동 접점의 위치를 모두 조작 키 외곽의 동일 반경 내에 설치하였기 때문에 특정 방향으로 슬라이딩 조작시 반드시 목적방향 이외의 접점이 눌리는 문제점을 해결할 수 있게 된다.

즉, 휴대용 단말기(P)는 통화 기능 이외에도 문자/숫자 및 각종 기능을 수행하기 위한 환경에서는 입력의 정확도가 매우 중요하기 때문에 본 실시예의 다방향 슬라이드 입력장치는 상술한 문제를 개선하기 위해 키패드 외곽의 베이스(100)에 대각선 신호 접점(132)을 배치하고 가동조작부(330)에 상ㆍ하ㆍ좌ㆍ우 신호 접점을 배치하여 이중 접리가 되는 것을 크게 개선하였으며, 이로 인해 복수개의 슬라이드 키패드에서도 안정적이고 정확하게 조작할 수 있게 된다.

도 16a 내지 도 16d는 각각 본 실시예에 따른 다방향 슬라이드 입력장치가 적용된 예가 도시되어 있다.

도시된 바와 같이, 단말기 P1에는 4개의 키를 이용한 다방향 슬라이드 입력장치(K)를 보여주고 있으며, 단말기 P2에는 양측에 10개씩의 다방향 슬라이드 입력장치(K)가 적용된 예를 보여주고 있다. 단말기 P3와 P4는 각각 한 개의 키가 적용된 휴대폰 및 PMP의 예를 보여주고 있다.

100 ; 베이스 110 ; 바닥면
120 ; 공간홀 130 ; 벽체
131 ; 접점 고정편 132 ; 고정접점
133 ; 고정접점 단자 134 ; 배선 수납홈
140 ; X축 이동가이드부
200 ; X축 이동스테이지 210 ; 공간홀
220 ; 벽체 230 ; Y축 이동가이드부
240 ; X축 슬라이딩부
300 ; Y축 이동스테이지 310 ; 벽체
320 ; Y축 슬라이딩부 330 ; 가동조작부
340 ; 구동부 350 ; 배선 출구
400 ; 회로기판 410 ; 키패드 접점
420 ; 가동접점 430 ; 연성회로기판
500 ; 링 510 ; 면취부
520 ; 외측 돌기 530 ; 내측 돌기
600 ; 키패드 610 ; 키

Claims (14)

1. 문자/숫자 또는 각종 기능의 조작을 위한 키 입력수단이 구비된 휴대용 단말기에 사용되고,
   상기 단말기에 장착되며, 장방형의 조작면을 구비하고, 조작면의 테두리에는 벽체가 형성되되, 벽체의 연결 부분 내측에 고정접점이 구비되는 베이스;
   상기 조작면에 안착되어 수평 방향으로 이동하도록 상측 및 하측 벽체에 X축 슬라이딩부가 돌출 형성되고, 상기 벽체의 좌·우측에는 벽체 내측에 Y축 이동가이드부가 돌출 형성되는 X축 이동스테이지; 및
   상측, 하측, 좌측 및 우측에 벽체가 형성되되 상기 Y축 이동가이드부에 대응되어 수직 방향으로 이동하도록 벽체에는 Y축 슬라이딩부가 형성되며, 상기 벽체의 외측에는 키 입력수단과 연결된 복수의 가동접점이 구비된 가동조작부가 이격 배치되는 Y축 이동스테이지;를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 다방향 슬라이드 입력장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 Y축 이동스테이지는, 적어도 1개 이상의 키 입력수단이 안착되고 테두리에 벽체가 형성되는 안착면을 구비하고,
   상기 Y축 이동스테이지의 안착면에 안착되며, 키패드 접점이 구비된 회로기판;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 다방향 슬라이드 입력장치.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 Y축 이동스테이지의 벽체에는 가동조작부와 연결되도록 구동부가 구비되는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 다방향 슬라이드 입력장치.
   
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 X축 이동스테이지의 벽체에는 상기 구동부가 삽입되어 마찰 없이 조작되도록 구동부 홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 다방향 슬라이드 입력장치.
   
5. 청구항 2에 있어서,
   상기 Y축 이동스테이지에는 키 입력수단의 배선 출구가 형성되는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 다방향 슬라이드 입력장치.
   
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 가동조작부는 베이스의 조작면으로부터 소정 높이 이격되어 마찰 없이 슬라이딩되는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 다방향 슬라이드 입력장치.
   
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 가동조작부의 외측면에는 가동접점이 수납될 수 있도록 가동접점홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 다방향 슬라이드 입력장치.
   
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 가동조작부는 모서리에 면취부가 형성되어 전체적으로 8각형을 이루는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 다방향 슬라이드 입력장치.
   
9. 청구항 1에 있어서,
   상기 각 고정접점은 상기 키 입력수단에 의한 슬라이딩 조작시 가동조작부에 의해 가압 조작되는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 다방향 슬라이드 입력장치.
   
10. 청구항 1에 있어서,
    상기 X축 슬라이딩부는 벽체의 외측 상단에 형성되고, Y축 이동가이드부는 벽체의 내측 하단에 형성되어 X축 슬라이딩부와 Y축 이동가이드부는 서로 "

    

    " 형태로 결합되는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 다방향 슬라이드 입력장치.
    
11. 청구항 2에 있어서,
    상기 Y축 슬라이딩부는 벽체의 외측 상단에 형성되고, 안착면은 벽체의 내측 하단에 형성되어 Y축 슬라이딩부와 안착면은 서로 "

    

    " 형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 다방향 슬라이드 입력장치.
    
12. 청구항 1에 있어서,
    상기 고정접점 및 가동접점은 돔 형태의 금속 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 다방향 슬라이드 입력장치.
    
13. 청구항 1에 있어서,
    상기 고정접점 및 가동접점은 금속 재질의 판스프링으로 이루어진 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 다방향 슬라이드 입력장치.
    
14. 청구항 1에 있어서,
    상기 고정접점 및 가동접점은 압력감지센서로 이루어지는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 다방향 슬라이드 입력장치.

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