KR101410415B1

KR101410415B1 - 인풋 디바이스 및 그를 갖는 전자기기

Info

Publication number: KR101410415B1
Application number: KR1020120110757A
Authority: KR
Inventors: 김종욱; 임성기; 김필호
Original assignee: 크루셜텍 (주)
Priority date: 2012-10-05
Filing date: 2012-10-05
Publication date: 2014-06-27
Also published as: KR20140045007A

Abstract

본 발명의 일실시예는 패널에 형성된 장착홀에 삽입되며 지문 감식 및 손가락 움직임의 감지 기능을 갖는 센서부, 상기 센서부의 테두리에 구비되는 베젤, 상기 센서부의 하측에 구비되며 상기 베젤과 결합되는 제1기판부, 상기 제1기판부의 테두리로부터 이격되는 제2기판부, 상기 제1기판부와 제2기판부를 연결하며, 상기 제2기판부로부터 연장되는 케이블 및 상기 제2기판부의 상부와 하부에 결합되는 방수부재가 포함되어 이루어진 인풋 디바이스 및 그를 갖는 전자기기를 제공한다.

Description

인풋 디바이스 및 그를 갖는 전자기기{INPUT DIVICE AND ELECTRONIC EQUIPMENT HAVING THE SAME}

본 발명은 인풋 디바이스 및 그를 갖는 전자기기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 방수부재가 구비된 인풋 디바이스 및 그를 갖는 전자기기에 관한 것이다.

일반적으로, 휴대폰(mobile terminal), PDA(personal digital assistants) 및 태블릿 PC(tablet PC) 등의 전자기기에는 사용자로부터 정보를 입력받는 인풋 디바이스(input divice)가 구비된다.

도 1은 종래의 인풋 디바이스가 구비된 전자기기의 사시도이다.

도 1에서 보는 바와 같이, 인풋 디바이스(1)는 전자기기(10)의 외형을 형성하는 패널(2)에 형성된 장착홀(4)에 삽입된 상태에서 누름 작업에 의해 상하로 이동하게 된다.

이와 같은, 인풋 디바이스(1)는 외부의 가압력에 의해 선택적으로 눌러짐에 따라 스위치의 개폐를 제어하게 된다.

일예로, 사용자는 표시장치(3)에 표시되는 커서(cursor)와 같은 포인터가 위치되는 특정 아이콘을 실행시키기 위해 인풋 디바이스(1)를 눌러 특정 아이콘의 실행시킨다.

이러한, 인풋 디바이스(1)는 패널(2)로부터 상하로 이동되는 구성이기에 패널(2)로부터 이격된다. 따라서, 인풋 디바이스(1)와 패널(2) 사이에는 틈이 형성되며 인풋 디바이스(1)와 패널(2) 사이의 틈새로는 액체가 유입될 수 있다.

그래서, 비가 오는 환경 또는 사용자의 손에 물이 묻혀진 상태에서 인풋 디바이스(1)를 누를 경우, 사용자의 손에 묻은 물은 인풋 디바이스(1)와 패널(2) 사이의 틈새로 유입되어 전자기기(10)의 내부에 구비된 각종 전자부품의 오작동 또는 고장을 발생시키는 원인이 되기도 한다.

한편, 인풋 디바이스(1)는 스위치 기능과 내비게이션 기능(예컨대, 커서의 위치를 이동) 및 지문인식이 가능한 경우, 인풋 디바이스(1)에는 케이블(미도시)이 필요하며, 케이블은 얇은 막의 형태를 이루기에 전자기기(10)의 방수처리에 더욱 어려움이 있다.

이에, 인풋 디바이스(1)가 구비된 전자기기(10)의 방수 구조에 대한 다양한 연구 개발이 활발히 이루어지고 있는 실정이다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 전자기기의 내부에 구비된 각종 전자부품으로 액체가 유입되는 것을 방지하는 방수부재가 구비된 인풋 디바이스 및 그를 갖는 전자기기를 제공하는 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 패널에 형성된 장착홀에 삽입되며 지문 감식 및 손가락 움직임의 감지 기능을 갖는 센서부, 상기 센서부의 테두리에 구비되는 베젤, 상기 센서부의 하측에 구비되며 상기 베젤과 결합되는 제1기판부, 상기 제1기판부의 테두리로부터 이격되는 제2기판부, 상기 제1기판부와 제2기판부를 연결하며, 상기 제2기판부로부터 연장되는 케이블 및 상기 제2기판부의 상부와 하부에 결합되는 방수부재가 포함되어 이루어진 인풋 디바이스를 제공한다.

그리고, 본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 제1기판부의 하부에는 액추에이터가 구비되고, 상기 액추에이터의 하측에는 스위치가 구비될 수 있다.

여기서, 본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 스위치는 돔 스위치로 이루어질 수 있다.

그리고, 본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 방수부재의 하면은 상기 액추에이터의 양측으로 연장된 연장부와 결합되고, 상기 방수부재의 상면은 브래킷에 결합될 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 방수부재는 실리콘 수지 또는 접착 테이프로 이루어지고, 상기 액추에이터는 실리콘 수지로 이루어질 수 있다.

여기서, 본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 베젤과 상기 제1기판부는 표면실장기술(SMT: surface mounting technology) 또는 실버 에폭시(silver epoxy)로 결합될 수 있다.

그리고, 본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 제1기판부의 하부에는 스위치가 구비되고, 상기 스위치의 하측에는 액추에이터가 구비될 수 있다.

한편, 본 발명의 일실시예에 있어서, 방수부재가 구비된 인풋 디바이스를 갖는 표시장치가 포함되어 이루어진 전자기기를 제공한다.

상기에서 설명한 본 발명에 따른 인풋 디바이스 및 그를 갖는 전자기기의 효과를 설명하면 다음과 같다.

첫째, 본 발명에 따르면, 패널과 센서부의 틈새 사이에는 베젤이 구비되어 외부로부터 전자기기의 내부로 액체가 유입되는 것을 방지하게 된다.

이러한, 베젤은 센서부와 맞닿은 상태에서도 원활한 상하 이동이 가능하도록 이루어진다. 이에, 센서부의 상하 이동시에도 베젤은 센서부에 밀착된 상태로 이동이 가능하기에 센서부와 베젤 사이로 액체가 유입되는 것을 1차적으로 차단하게 된다.

둘째, 본 발명에 따르면, 베젤은 센서부의 하측에 구비되는 제1기판부와 결합되어 전자기기의 내부로 액체가 유입되는 것을 2차적으로 차단하게 된다.

셋째, 본 발명에 따르면, 제2기판부의 상하측에는 방수부재가 구비되어 전자기기의 내부로 액체가 유입되는 것을 3차적으로 차단하게 된다.

여기서, 방수부재는 전자기기의 내부로 삽입되는 케이블의 이동통로를 차단하여 전자기기의 내부로 액체가 유입되는 것을 차단하게 된다.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 종래의 인풋 디바이스가 구비된 전자기기의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전자기기의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 제1기판부와 제2기판부를 상측에서 바라본 평면도이다.
도 4는 본 발명의 도 2의 I-I 단면 예시도이다.
도 5a는 본 발명의 도 4의 케이블이 위치되는 부분의 부분 확대도이고, 도 5b는 본 발명의 도 4의 케이블이 위치되지 않는 부분의 부분 확대도이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전자기기의 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 제1기판부와 제2기판부를 상측에서 바라본 평면도이며, 도 4는 본 발명의 도 2의 I-I 단면 예시도이고, 도 5a는 본 발명의 도 4의 케이블이 위치되는 부분의 부분 확대도이며, 도 5b는 본 발명의 도 4의 케이블이 위치되지 않는 부분의 부분 확대도이다.

도 2 내지 도 5에서 보는 바와 같이, 인풋 디바이스(100)는 센서부(110), 베젤(120), 제1기판부(130), 엑추에이터(140), 제2기판부(150), 케이블(160) 및 방수부재(170)가 포함되어 이루어진다.

여기서, 센서부(110)는 피사체인 손가락의 움직임에 따라 변화되는 신호를 감지함으로써 커서(cursor)와 같은 포인터를 움직이거나 사용자가 원하는 정보 또는 명령을 입력받을 수 있도록 이루어질 수 있다.

구체적으로, 센서부(110)는 피사체인 사용자의 손가락 등의 움직임에 따른 입력신호나 정전기를 감지하여 그 움직임을 기초로 커서와 같은 포인터를 움직일 수도 있고, 포인팅된 메뉴나 아이콘을 선택할 수 있도록 상하 이동을 통해 스위치의 개폐를 제어할 수 있다.

여기서, 스위치는 돔 스위치(180)로 이루어질 수 있다.

또한, 센서부(110)는 픽셀이 어레이 형태로 배치된 센싱 영역이 구비되어, 손가락 지문의 산과 골의 형상에 따른 높이 차를 통한 정전 용량의 차이를 찾을 수 있다.

그리고, 센서부(110)는 손가락이 이동함에 따른 지문의 이미지를 스캐닝(scanning)하여 지문 이미지를 만들어 낼 수 있음은 물론이다.

한편, 센서부(110)는 지문의 특징점(예를 들면, 'Y' 지점과 같이 지문이 갈라지는 부분 등)에 대한 정보를 따로 저장해두고, 이러한 특징점을 비교하여 지문의 일치 여부 등을 감지할 수도 있다.

이러한 경우, 지문 감지에 걸리는 시간이 단축될 수 있고, 프로세서의 단순화를 통해 소형화가 이루어질 수 있다.

또한, 센서부(110)는 지문 감지의 기능뿐만 아니라, 손가락의 존재 여부나 손가락의 움직임을 추적할 수도 있으며, 이를 통해, 커서와 같은 포인터를 움직이거나 사용자가 원하는 정보 또는 명령을 입력받을 수도 있다.

이러한, 센서부(110)는 전자기기(200)의 외형을 형성하는 패널(210)의 장착홀(211)에 삽입되어 상하로 이동될 수 있다.

이때, 전자기기(200)는 휴대폰(mobile terminal)이나 PDA(personal digital assistants)나 태블릿 PC(tablet PC) 등이 될 수 있음은 물론이다.

그리고, 베젤(120, bezel)은 센서부(110)의 테두리에 구비된다.

이러한, 베젤(120)은 센서부(110)의 감지 영역(sensing area)을 쉽게 인지하도록 이루어지며, 안테나의 역할도 수행하게 된다.

예를 들면, 베젤(120)은 센서부(110)에 더 구비될 수 있는 신호 출력단자(미도시)에서 출력되는 센싱 신호를 외부, 즉 피사체(손가락) 측으로 송출하는 안테나로서 기능을 수행할 수도 있다.

이러한, 베젤(120)은 패널(210)과 센서부(110) 사이의 삽입 공간부(212)에 구비되어 외부로부터 삽입 공간부(212)로 액체가 유입되는 것을 방지하게 된다.

이에, 베젤(120)은 전자기기(200)의 내부로 액체가 유입되는 것을 방지하게 된다.

이러한, 베젤(120)은 상부 수평부재(121), 수직부재(122) 및 하부 수평부재(123)가 포함되어 이루어진다.

여기서, 상부 수평부재(121)는 베젤(120)의 일단에 구비되며, 상부 수평부재(121)의 일단부는 센서부(110)와 맞닿도록 이루어진다.

다시 말해서, 상부 수평부재(121)의 일단은 센서부(110)의 테두리에 맞닿은 상태로 센서부(110)의 테두리를 감싸도록 이루어진다.

그리고, 수직부재(122)의 일단부는 상부 수평부재(121)의 타단부와 연결된다. 이때, 수직부재(122)의 일단부는 상부 수평부재(121)의 타단부가 밴딩된 상태에서 연결형성된다.

이러한, 수직부재(122)는 베젤(120)의 일정 높이를 형성하게 된다. 즉, 베젤(120)은 센서부(110)와 대응되는 높이를 갖도록 이루어진다.

한편, 하부 수평부재(123)의 일단부는 수직부재(122)와 연결되며, 하부 수평부재(123)의 일단부가 밴딩된 상태에서 수직부재(122)와 연결형성된다.

이와 같은, 베젤(120)은 상부 수평부재(121), 수직부재(122) 및 하부 수평부재(123)가 일체로 이루어져 패널(210)과 센서부(110) 사이의 삽입 공간부(212)로 액체가 유입되는 것을 방지하게 된다.

이러한, 베젤(120)은 일정의 탄성 변형이 가능한 재질로도 이루어질 수 있어, 센서부(110)의 상하 이동시 상부 수평부재(121)의 일단부는 센서부(110)와 맞닿은 상태에서 센서부(110)와 함께 상하로 이동될 수 있다.

또한, 베젤(120)은 센서부(110)와의 밀착성이 증대되어 센서부(110)와 베젤(120)의 일단부 사이로 액체가 유입되는 것을 1차적으로 차단하게 된다.

한편, 제1기판부(130)는 센서부(110)의 하부에 구비된다.

이러한, 제1기판부(130)는 플렉시블(flexible)하여 센서부(110)의 상하 이동시 일정 형태로 변형될 수 있다. 여기서, 제1기판부(130)는 연성인쇄회로기판(F.P.C.B : flexible printed circuits board)으로 이루어질 수 있다.

이러한, 제1기판부(130)는 센서부(110)로부터 전달되는 전기신호를 감지하며, 전자기기(200)의 내부에 수용된 제어부(미도시)로 전기신호 정보를 전달하게 된다.

이렇게, 제어부(미도시)는 케이블(160)을 통해 전달된 전기신호 정보로부터 표시장치(220)에 표시되는 커서(cursor)와 같은 포인터 등의 이동을 제어하게 된다.

한편, 베젤(120)의 타단부인 즉, 하부 수평부재(123)의 하면은 제1기판부(130)의 상면과 접착되어 외부로부터 유입된 액체가 각종 부품이 수용된 전자기기(200)의 내부로 유입되는 것을 2차적으로 차단하게 된다.

이때, 베젤(120)과 제1기판부(130)는 표면실장기술(SMT: surface mounting technology)에 의해 결합될 수도 있고, 실버 에폭시(silver epoxy)를 매개체로 결합이 이루어질 수 있는 등 베젤(120)과 제1기판부(130)는 다양한 방법에 의해 결합될 수 있음은 물론이다.

한편, 엑추에이터(140)는 제1기판부(130)의 하부에 구비되어 돔 스위치(180)의 개폐를 선택적으로 제어하게 된다.

이와 반대로, 제1기판부(130)의 하부에는 돔 스위치(180)가 구비되고, 돔 스위치(180)의 하측에는 엑추에이터(140)가 구비되어 돔 스위치(180)의 선택적인 개폐가 이루어질 수 있음은 물론이다.

이하에서는, 본 발명의 일실시예로서 제1기판부(130)의 하부에 엑추에이터(140)가 구비되고, 엑추에이터(140)의 하측에 돔 스위치(180)가 구비된 형태를 일실시예로 설명하기로 한다.

이러한, 엑추에이터(140)는 센서부(110)의 상하 이동과 함께 이동되는 구성으로 돔 스위치(180)의 개폐를 제어하게 된다.

여기서, 엑추에이터(140)는 입력된 신호에 대응하여 작동을 수행하는 집행기(執行器)로, 외력에 의해 엑추에이터(140)는 상하로 이동되어 돔 스위치(180)의 개폐가 제어된다.

일예로, 돔 스위치(180)는 엑추에이터(140)에 의해 선택적으로 개폐되어 표시장치(220)에 표시되는 커서(cursor)와 같은 포인터가 위치되는 특정 아이콘을 실행시킬 수도 있다.

이와 같은, 엑추에이터(140)는 몸체부(141), 돌기부(142) 및 연장부(143)가 포함되어 이루어진다.

여기서, 몸체부(141)는 엑추에이터(140)의 외형을 형성하게 된다.

그리고, 돌기부(142)는 몸체부(141)의 중앙 하면으로는 돌출 형성된다.

이러한, 돌기부(142)는 센서부(110)의 상하 이동에 따라 돔 스위치(180)를 선택적으로 개폐시키게 된다.

그리고, 연장부(143)는 몸체부(141)의 둘레를 따라 외측으로 연장형성되며, 하부 브래킷(192)에 지지된다. 따라서, 센서부(110)는 엑추에이터(140)에 지지될 수 있다.

여기서, 상부 브래킷(191)과 하부 브래킷(192)은 전자기기(200)의 내측에 설치 고정된 구성요소이다.

한편, 제2기판부(150)는 제1기판부(130)의 테두리로부터 이격되며, 상부 브래킷(191)과 하부 브래킷(192) 사이의 케이블(160)이 이동되는 케이블 이동 공간부(213)에 위치하게 된다.

이러한, 제2기판부(150)는 강성인쇄회로기판(R.P.C.B : rigid printed circuits board)으로 이루어질 수 있다.

여기서, 케이블(160)은 제1기판부(130)와 제2기판부(150)를 연결하며, 제2기판부(150)로부터 연장되어 전자기기(200)의 내부에 위치되는 제어부(미도시)로 전기신호 정보를 전달하게 된다.

이러한, 케이블(160)은 케이블 이동 공간부(213)를 경유하여 전자기기(200)의 내부로 안내된다. 특히, 케이블(160)은 얇은 막의 형태를 이루기에 케이블(160)이 안내되는 케이블 이동 공간부(213)의 방수처리에 어려움이 있다. 따라서, 케이블 이동 공간부(213)의 방수처리는 신중을 기해야된다.

이에, 케이블 이동 공간부(213)에 위치되는 제2기판부(150)의 상측과 하측에는 방수부재(170)가 구비되어 케이블 이동 공간부(213)를 기점으로 전자기기(200)의 내부 공간과 외부 공간을 차단시키게 된다.

여기서, 방수부재(170)의 상면은 상부 브래킷(191)에 접착되고, 하면은 연장부(143)에 접착되어 케이블 이동 공간부(213)에 대해 3차적으로 방수처리가 이루어진다.

이러한, 방수부재(170)는 양면 접착 테이프, 실리콘 접착, 에폭시 접착 등 다양한 형태로 상부 브래킷(191)과 연장부(143)에 접착될 수 있다.

이때, 엑추에이터(140)가 실리콘 수지로 이루어진 경우에는 방수부재(170)도 실리콘 수지로 이루어져 방수부재(170)와 연장부(143)의 접착된다.

이는, 실리콘 재질로 이루어진 엑추에이터(140)는 일반 접착제로 접착하기에 어려움 있기 때문이다. 따라서, 실리콘 수지로 이루어진 방수부재(170)는 열경화된 상태에서 연장부(143)와 상부 브래킷(191)에 접착될 수 있다.

이와 같이, 베젤(120)과 방수부재(170)가 구비된 인풋 디바이스(100)는 삽입 공간부(212)와 케이블 이동 공간부(213)로 유입되는 액체를 차단하여 전자기기(200)의 내부로 액체가 유입되는 것을 방지하게 된다.

따라서, 방수부재가 구비된 인풋 디바이스(100)는 외부로부터 전자기기(200)의 내부로 액체가 유입되는 것을 근본적으로 차단하여 전자기기(200)의 내부에 구비된 각종 전자부품이 외부로부터 유입된 액체에 의해 오작동 또는 고장이 발생되는 것을 방지하게 된다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100: 인풋 디바이스 110: 센서부
120: 베젤 130: 제1기판부
140: 엑추에이터 150: 제2기판부
160: 케이블 170: 방수부재
180: 돔 스위치 200: 전자기기

Claims

패널에 형성된 장착홀에 삽입되며 지문 감식 및 손가락 움직임의 감지 기능을 갖는 센서부;
상기 센서부의 테두리에 구비되는 베젤;
상기 센서부의 하측에 구비되며 상기 베젤과 결합되는 제1기판부;
상기 제1기판부의 테두리로부터 이격되는 제2기판부;
상기 제1기판부와 제2기판부를 연결하며, 상기 제2기판부로부터 연장되는 케이블; 및
상기 제2기판부의 상부와 하부에 결합되는 방수부재가 포함되어 이루어진 인풋 디바이스.
제1항에 있어서,
상기 제1기판부의 하부에는 액추에이터가 구비되고, 상기 액추에이터의 하측에는 스위치가 구비되는 인풋 디바이스.
제2항에 있어서,
상기 스위치는 돔 스위치로 이루어진 인풋 디바이스.
제2항에 있어서,
상기 방수부재의 하면은 상기 액추에이터의 양측으로 연장된 연장부와 결합되고, 상기 방수부재의 상면은 브래킷에 결합되는 인풋 디바이스.
제2항에 있어서,
상기 방수부재는 실리콘 수지 또는 접착 테이프로 이루어지고, 상기 액추에이터는 실리콘 수지로 이루어진 인풋 디바이스.
제1항에 있어서,
상기 베젤과 상기 제1기판부는 표면실장기술(SMT: surface mounting technology) 또는 실버 에폭시(silver epoxy)로 결합되는 인풋 디바이스.
제1항에 있어서,
상기 제1기판부의 하부에는 스위치가 구비되고, 상기 스위치의 하측에는 액추에이터가 구비되는 인풋 디바이스.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 인풋 디바이스를 갖는 표시장치가 포함되어 이루어진 전자기기.