KR101587002B1 - 휴대용 단말기의 입력 장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 휴대용 단말기의 입력 장치에 있어서, 상기 휴대용 단말기의 외관을 형성하는 바디의 외부로 노출되게 배치되며 다수의 키버튼이 구성된 키패드부와, 상기 바디의 내부에 배치되고 신호를 발생시키는 돔 스위치 및 압력 센서가 구성된 기판과, 상기 키패드부의 해당 키버튼을 누르면 상기 돔 스위치 및 압력 센서를 동시에 가압시키는 액추에이터 및 상기 돔 스위치로부터의 발생하는 신호가 유효 시간내에 멈추면 상기 돔 스위치로부터 발생한 신호에 따른 제 1 동작을 수행 후 종료하도록 제어하고, 유효 시간을 경과하면 상기 돔 스위치로부터 발생하는 신호가 멈추기 전까지 상기 동시에 가압된 해당 압력 센서로부터 감지되는 압력변화에 따른 제 2 동작을 수행하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 입력 장치는 기계적 클릭감과, 압력변화에 따른 키신호에 상응하는 다양한 기능을 수행할 수 있다.
입력 장치, 압력 센서, 메탈 돔, 휴대용 단말기, 휴대폰

Description

휴대용 단말기의 입력 장치 및 그 방법{THE METHOD AND DEVICE OF INPUT FOR PORTABLE TERMINAL}
본 발명은 휴대용 단말기의 입력 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 특히 메탈 돔키(돔스위치)와 압력 센서를 조합하여 사용자에게 만족감을 주는 휴대용 단말기의 입력 장치에 관한 것이다.
근래 들어, 전자통신 산업의 발달로 말미암아 휴대용 단말기는 점점 경박 소형화 되어가면서 그 기능은 다양해지고 있는 추세이다. 예를 들어, 다양한 화음의 멜로디를 구현할 수 있는 스피커 장치가 설치되고 있으며, 수백만 화소의 컬러 디스플레이 장치가 구현되고 있다. 또한, 상기 휴대용 단말기는 상기 스피커 장치 및 디스플레이 장치를 이용한 다양한 게임 콘텐츠뿐만 아니라 MP3 플레이 기능, 라디오 및 DMB(Digital Multimedia Broadcast)등의 다양한 멀티미디어 기능을 제공한고 있다. 따라서, 이러한 다양한 멀티미디어 기능의 수행을 위하여, 상기 휴대용 단말기는 키신호 입력장치(키패드)를 그 어느때보다 많이 사용하게 되었고 그만큼 중요 한 구성요소가 되었다.
종래의 휴대용 단말기의 키신호 입력장치는 메인 보드 상부에 전기적인 접촉 패턴을 형성하고 그 상부에 돔 스위치를 설치하여, 사용자가 돔 스위치의 키버튼을 누르면 상기 전기적인 접촉 패턴과 접촉이 이루어지고, 엠씨유(MCU:Micro Controller Unit)와 같은 제어부에서 그 접촉 상태를 인식하여 해당 키신호가 입력된 것으로 처리하였다. 종래의 휴대용 단말기의 또 다른 입력장치는 압력변화 감지신호를 출력하는 다수개의 압력 센서를 설치하고, 키버튼이 눌릴 때 상기 압력 센서에 의해 감지된 신호를 제어부에서 인식하여 해당 키신호가 입력된 것으로 처리하였다.
상기 돔 스위치를 이용하는 입력장치는 기계적인 클릭 감을 줄 수 있어 사용감이 뛰어나다. 또한, 상기 압력 센서를 이용하는 입력장치는 압력변화에 따른 다양한 키신호를 구성할 수 있다. 그러나, 상기 돔 스위치를 이용하는 입력장치는 상기 압력 센서를 이용하는 입력장치가 갖는 다양한 키신호를 구성하는데 한계가 있다. 더욱이, 상기 압력 센서를 이용하는 입력장치는 상기 돔 스위치를 이용하는 입력장치가 갖는 기계적인 클릭감이 부족하다.
본 발명의 목적은 돔 스위치와 압력 센서를 조합하여 상기 돔 스위치의 기계적인 클릭 감을 가지며, 상기 압력 센서의 압력 크기별 다양한 키신호를 구성하여 사용자에게 만족감을 주는 휴대용 단말기의 입력 장치 및 그 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 키의 기계적 클릭에 이어, 스크롤 속도를 조절할 수 있는 휴대용 단말기의 입력 장치 및 그 방법을 제공하는 데 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 제 1 견지로서, 본 발명은 휴대용 단말기의 입력 장치에 있어서, 상기 휴대용 단말기의 외관을 형성하는 바디의 외부로 노출되게 배치되며 다수의 키버튼이 구성된 키패드부와, 상기 바디의 내부에 배치되고 신호를 발생시키는 돔 스위치 및 압력 센서가 구성된 기판과, 상기 키패드부의 해당 키버튼을 누르면 상기 돔 스위치 및 압력 센서를 동시에 가압시키는 액추에이터 및 상기 돔 스위치로부터의 발생하는 신호가 유효 시간내에 멈추면 상기 돔 스위치로부터 발생한 신호에 따른 제 1 동작을 수행 후 종료하도록 제어하고, 유효 시간을 경과하면 상기 돔 스위치로부터 발생하는 신호가 멈추기 전까지 상기 동시에 가압된 해당 압력 센서로부터 감지되는 압력변화에 따른 제 2 동작을 수행하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 입력 장치를 제공한다.
상기 과제를 해결하기 위한 제 2 견지로서, 본 발명은 휴대용 단말기의 입력 장치에 있어서, 상기 휴대용 단말기의 외관을 형성하는 바디의 외부로 노출되게 배치되며 다수의 키버튼이 구성된 키패드부와, 상기 바디의 내부에 배치되어 신호를 발생시키는 돔 스위치 및 상기 돔 스위치 주변에 배치되는 적어도 한 쌍의 압력 센서들이 구성된 기판과, 상기 키패드부의 해당 키버튼을 누르면 상기 돔 스위치를 가압시킨 후 한 쌍의 해당 압력 센서들을 동시에 가압시키는 액추에이터 및 상기 가압된 한 쌍의 압력 센서간의 압력차가 기준 범위를 벗어나지 않으면, 상기 돔 스위치로부터 발생하는 신호에 따른 제 1 동작을 수행하도록 제어하고, 상기 가압된 한 쌍의 압력 센서간의 압력차가 기준 범위를 벗어나면, 상대적으로 더 크게 가압된 압력 센서로부터 발생하는 신호에 따른 제 2 동작을 수행하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 입력 장치를 제공한다.
상기 과제를 해결하기 위한 제 3 견지로서, 본 발명은 휴대용 단말기의 외관을 형성하는 바디의 외부로 노출되게 배치되며 다수의 키버튼이 구성된 키패드부와, 상기 바디의 내부에 배치되고 신호를 발생시키는 돔 스위치 및 압력 센서가 구성된 기판과, 상기 키패드부의 해당 키버튼을 누르면 상기 돔 스위치 및 압력 센서를 동시에 가압시키는 액추에이터가 구비된 휴대용 단말기의 입력 방법에 있어서, 상기 돔 스위치로부터의 발생하는 신호가 유효 시간을 경과하는지 판단하는 단계와, 상기 돔 스위치로부터 발생한 신호가 유효 시간 안에 멈추면 상기 돔 스위치로부터 발생한 신호에 따른 제 1 동작을 수행후 종료하도록 제어하고, 유효 시간을 경과하면 동시에 가압된 해당 압력 센서로부터 감지되는 압력변화에 따른 제 2 동 작을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 입력 방법을 제공한다.
상기 과제를 해결하기 위한 제 4 견지로서, 본 발명은 휴대용 단말기의 외관을 형성하는 바디의 외부로 노출되게 배치되며 다수의 키버튼이 구성된 키패드부와, 상기 바디의 내부에 배치되어 신호를 발생시키는 돔 스위치 및 상기 돔 스위치 주변에 배치되는 적어도 한 쌍의 압력 센서들이 구성된 기판과, 상기 키패드부의 해당 키버튼을 누르면 상기 돔 스위치를 가압시킨 후 한 쌍의 해당 압력 센서들을 동시에 가압시키는 액추에이터가 구비된 휴대용 단말기의 입력 방법에 있어서, 상기 돔 스위치가 가압된 후 동시에 가압된 한 쌍의 해당 압력 센서간의 압력차가 기준 범위를 벗어나는지 판단하는 단계와, 상기 가압된 한 쌍의 압력 센서간의 압력차가 기준 범위를 벗어나지 않으면, 상기 돔 스위치로부터 발생하는 신호에 따른 제 1 동작을 수행하고, 상기 가압된 한 쌍의 압력 센서간의 압력차가 기준 범위를 벗어나면, 상대적으로 더 크게 가압된 압력 센서로부터 발생하는 신호에 따른 제 2 동작을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 입력 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 휴대용 단말기의 입력 장치 및 그 방법을 사용함으로써, 기계적 클릭감과, 압력변화에 따른 키신호에 상응하는 다양한 기능을 수행할 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어, 도 1에서 도시된 바와 같이 바 타입(bar type)의 휴대용 무선 단말기에 본 발명의 구성을 적용하여 설명할 것이다. 그러나 이에 국한되지 않고 폴더 타입(folder type), 슬라이드 타입(slide type) 등의 휴대용 무선 단말기에 본 발명의 사상에 어긋나지 않는 범위에서 적용하여도 무방하다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 휴대용 무선 단말기의 사시도이다.
도 1을 참조하면, 휴대용 무선 단말기(10)는 외관을 형성하는 케이스 프레임(101)을 포함한다. 상기 케이스 프레임(바디)(101)은 하기의 구성요소들을 실장한다.
상기 휴대용 무선 단말기(10)는 음성 신호를 출력하기 위한 스피커폰(102) 과, 상기 스피커폰(102) 하부에 위치하며 영상 신호를 출력하기 위한 디스플레이(103)를 포함한다. 더욱이, 상기 휴대용 무선 단말기(10)는 데이터 입력 수단인 키 어셈블리(104)와, 상기 키 어셈블리(104) 하부에 위치하며 음성 신호를 입력하기 위한 마이크로폰(105)을 포함한다. 상기 디스플레이(103)는 수백만 화소를 갖는 엘씨디(LCD, Liquid Crystal Display)일 수 있다. 또한, 만약 상기 엘씨디에 터치 스크린(touch screen)이 제공된다면, 상기 디스플레이(103)는 보조적 또는 상기 키패드 어셈블리(103)를 대신하여 데이터 입력 유닛의 기능을 수행할 수 있을 것이다.
특히, 본 발명에 따른 상기 키 어셈블리(104)는 돔 스위치와 압력 센서를 조합하여 상기 돔 스위치에 따른 기계적 클릭감과, 상기 압력 센서에서 감지된 압력 변화에 따른 다양한 동작을 수행하게끔 하는 키신호를 구성할 수 있다.
예를 들어, 사용자가 해당 키를 누르면 해당 액추에이터에 의해 해당 돔 스위치 및 해당 압력 센서가 가압된다. 상기 가압된 돔 스위치는 전기적인 접촉 패턴과 접촉이 이루어지고, 엠씨유(MCU:Micro Controller Unit)와 같은 제어부에서 그 접촉 상태를 인식하여 해당 키신호가 입력된 것으로 처리한다. 이때, 상기 돔 스위치가 접촉된 상태에서 유효 시간을 경과하면, 상기 압력 센서의 압력변화에 따른 해당 기능이 수행된다. 상기 해당 기능은 압력변화에 따른 속도가 가변적인 스크롤링일 수 있다. 만약 사용자가 상기 유효 시간 내에 해당 키에서 손을 뗀다면, 즉, 돔 스위치의 접촉이 해제되면 상기 돔 스위치의 입력신호에 따른 기능, 예를 들어, 한번의 스크롤링 동작을 수행할 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 키 어셈블리의 요부 분리 사시도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 키 어셈블리(100)는 키패드(110), 가압 시트(120), 메탈 돔 시트(130) 및 회로 기판(140)을 포함한다.
상기 키패드(110)는 미도시된 휴대용 단말기의 케이스 프레임(바디)에 지지되어 외관을 형성하며, 사용자에 의해 선택되어 가압되는 다수의 키 버튼들(예: 도시된 바와 같이, “Up” 키 버튼, “Down” 키 버튼, “Left” 키 버튼, “Right” 키 버튼)을 포함한다. 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 키패드(110)는 일체형의 제 1 키버튼부(112)와, 상기 제 1 키버튼부(112)와 분리된 제 2 키버튼부(113)를 포함한다. 예를 들어, 도시된 바와 같이, 상기 제 1 키버튼부(112)는 상, 하, 좌, 우를 가리키는 방향 키 버튼들에 해당하고, 상기 제 2 키 버튼부(113)는 상기 제 1 키 버튼부(112)에 둘러싸인 키 버튼(예: 도시된 바와 같이, “OK” 키 버튼)일 수 있다. 또한, 상기 키 패드(110)는 휴대용 단말기의 케이스 프레임으로부터 이탈되지 않도록 하는 이탈 방지용 플랜지(111)를 포함한다. 플랜지(111)는 도시된 바와 같이, 키패드(110)의 테두리 부분에 해당한다.
상기 가압 시트(120)는 상기 키패드(110)와 메탈 돔 시트(130) 사이에 배치된다. 상기 가압 시트(120)는 상기 키패드(110)의 하면에 부착되며 탄성을 갖는 시트(121)와, 상기 시트(121)의 하부에 형성된 다수의 돌기들(122)를 포함하다. 상기 다수의 돌기들(122)은 상기 메탈 돔 시트(131) 방향으로 돌출된 형상이다. 여기서, 상기 시트(121)와 상기 돌기(122)는 일체로 성형될 수 있다. 상기 키패드(110)의 상기 제 2 키 버튼부(113)의 해당 키 버튼(예: “OK” 키 버튼)가 눌러지는 경우, 가압 시트(120)의 해당 돌기만이 유효한 가압 동작을 수행한다.
상기 메탈 돔 시트(130)는 상기 가압 시트(120)와 상기 회로 기판(140) 사이에 배치된다. 상기 메탈 돔 시트(130)는 필름(131)과, 상기 필름(131) 상에 배치되는 다수의 메탈 돔들(132)을 포함한다. 다수의 메탈 돔들(132) 각각은 상기 키패드(110)의 다수의 키 버튼들(112, 113) 각각은 중첩되게 위치된다. 따라서, 다수의 메탈 돔들(132) 각각은 다수의 키 버튼들(112, 113)의 해당 위치의 키 버튼에 의해 가압될 수 있다.
상기 회로 기판(140)은 일면(141)에 배치되는 다수의 접촉 패턴들(142) 을 포함한다. 상기 다수의 접촉 패턴들(142) 각각은 상기 메탈 돔 시트(130)의 다수의 메탈 돔들(132) 각각에 중첩되도록 배치된다. 따라서, 해당 키 버튼, 예를 들어, “OK” 키 버튼이 눌러지는 경우, 상기 메탈 돔 시트(130)의 다수의 메탈 돔들(132) 중 가운데에 위치한 메탈 돔은 “OK” 키 버튼에 의해 가압 받고, 이에 따라 회로 기판(140)의 다수의 접촉 패턴들(142) 중 가운데에 위치한 접촉 패턴에 접촉되어 서로 통전될 수 있다.
상기 회로 기판(140)은 일면(141)에 배치되는 다수의 압력 센서들(143)을 포함한다. 여기서, 상기 다수의 압력 센서들(143)은 상기 다수의 접촉 패턴들(142)과 동일한 면(141)에 배치되나, 상기 다수의 접촉 패턴들(142)과 분리되어 있다.
상기 회로 기판(140)은 도시하지 않은 LED(Light Emitting Diode)를 더 포함할 수도 있다. LED는 상기 키패드(110)의 가독성을 높이게 할 수 있다. 여기서, 메탈 돔 시트(130)의 상기 필름(131)은 상기 LED로부터의 빛을 투과시키도록 전체 또는 부분적으로 반투명 또는 투명하게 형성될 수 있다. 그리고 키패드(110) 또한 상기 LED로부터의 빛을 투과시키도록 전체 또는 부분적으로 반투명 또는 투명하게 형성될 수도 있다.
상기 회로 기판(140)은 인쇄회로기판(PCB: Printed Circuit Board)일 수 있다. 또는, 상기 회로 기판(140)은 상기 바디의 측면에 배치되는 에프피씨비(FPCB ; Flexibel Printed Circuit Board)일 수도 있다.
상기 메탈 돔 시트(130)는 상기 메탈 돔 시트(130)의 상기 필름(131)을 상기 회로 기판(140)의 일면(141)에 부착하는 방식으로 상기 회로 기판(140)과 결합된다. 여기서, 상기 메탈 돔 시트(130)를 상기 회로 기판(140)에 부착하게 되면, 결과적으로 상기 메탈 돔 시트(130)의 다수의 메탈 돔들(132) 각각은 상기 회로 기판(140)의 다수의 접촉 패턴들(142) 각각에 중첩될 수 있다. 그리고, 상기 회로 기판(140)의 다수의 압력 센서들(143)은 상기 메탈 돔 시트(130)의 상기 다수의 메탈 돔들(132)에 중첩되지 않는다.
특히, 상기 키패드(110)의 상기 제 1 키버튼부(112)의 키 버튼이 눌러지는 경우, 상기 회로 기판(140)의 상기 다수의 압력 센서들(143) 중 하나 이상의 압력 센서 또한 가압된다. 여기서, 상기 키패드(100)의 상기 제 1 키버튼부(112)는 일체형이기 때문에, 예를 들어, "Right" 방향 키 버튼이 눌러지게 되면, "Right" 방향 키 버튼에 해당하는 상기 가압 시트(120)의 해당 돌기는 상기 메탈 돔 시트(130)의 해당 메탈 돔을 가압하고, 상기 가압 동작에 의한 편심으로 인하여 인접한 두 개의 돌기들 또한 상기 회로 기판(140)의 해당 압력 센서를 가압하게 된다. 이때, "Right" 방향 키 버튼이 가압되는 것에 의하여, 해당 메탈 돔은 해당 접촉 패턴에 접촉된다. 그리고, 상기 “Right” 키 버튼이 더욱더 큰 힘으로 가압되는 경우, 해당 압력 센서는 더욱더 큰 힘으로 가압될 수 있다. 여기서, 상기 가압 시트(120)의 시트(121) 또는 돌기(122)의 탄성 및 각 구성 요소간의 공차에 기인하여, 해당 압력 센서는 더욱더 가입될 수 가압될 수 있는 것이다. 즉, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 키패드(110)의 제 1 키 버튼부(112)와 상기 키패드(110)의 하면에 부착되는 가압 시트(120)는 해당 메탈 돔 및 해당 압력 센서를 동시에 가압하기 위한 액추에이터로서 사용된다. 경우에 따라서, 상기 키패드(110)는 상기 가압 시트(120)를 대신하여 상기 메탈 돔 및 상기 압력 센서를 가압하는 돌기를 하면에 가지도록 성형될 수도 있다. 또는, 상기 가압 시트(120)를 대신하여 상기 메탈 돔 및 상기 압력 센서의 이격 거리에 상당하는 길이의 비탄성 바(bar)가 마련되고, 상기 비탄성 바는 상기 메탈 돔 및 상기 압력 센서를 동시에 가압할 수도 있다. 또는, 상기 가압 시트(120)를 대신하여, 상기 메탈 돔 및 상기 압력 센서를 동시에 가압하기 위한 소정 길이의 브릿지가 마련될 수도 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 키 어셈블리(100)의 상기의 키 버튼 입력 동작은 하기 도 3의 순서도에서 설명될 것이다.
도 3을 참조하면, 상기 제어부는 301 동작에서 메탈 돔이가 회로 기판의 접촉 패턴에 접촉되었는지 여부를 확인한다.
상기 301 동작에서, 상기 메탈 돔이 상기 접촉 패턴에 접촉된 것으로 확인되면, 302 동작에서 상기 제어부는 상기 메탈 돔이 상기 접촉 패턴에 접촉된 상태가 유효 시간을 경과하는지를 확인한다.
상기 302 동작에서 상기 메탈 돔이 상기 접촉 패턴에 접촉된 상태가 유효 시간을 경과하지 않은 경우, 즉 상기 메탈 돔이 유효 시간 이내에 상기 접촉 패턴으로부터 접촉 해제되면, 3ㅐ03 동작에서 상기 제어부는 제 1 동작을 수행 후 완료한다. 예를 들어, 상기 제 1 동작은 휴대용 단말기에 디스플레이되는 커서, 메뉴, 화면 등에 관한 이동 또는 스크롤(scroll) 기능일 수 있다. 여기서, 상기 제 1 동작에 의하여 커서, 메뉴, 화면 등에 관한 일회적인 이동 또는 스크롤 기능이 실행될 수 있다.
302 동작에서 상기 메탈 돔이 상기 접촉 패턴에 접촉된 상태가 상기 유효 시간을 경과한 것으로 확인되면, 304 동작에서 상기 제어부는 상기 메탈 돔과 함께 가압된 해당 압력 센서로부터 감지되는 압력 변화를 확인하고, 이 압력 변화에 대응하는 제 2 동작을 실행할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 동작은 상기 압력 센서로부터 감지되는 압력변화에 따른 가변적인 속도의 스크롤링일 수 있다. 또는 , 상기 제 2 동작은 상기 제 1 동작을 상기 압력 센서로부터 감지된 압력변화에 따라 가변적인 속도로 연속적으로 반복 수행하는 것일 수도 있다.
304 동작 이후 305 동작에서 상기 제어부는 상기 제 2 동작이 실행되고 있는 상태에서 상기 메탈 돔이 상기 접촉 패턴으로부터 접촉 해제되는지의 여부를 확인한다.
305 동작에서 상기 메탈 돔이 상기 접촉 패턴으로부터 접촉 해제되는 것으로 확인되는 경우, 306 동작에서 상기 제어부는 실행 중이던 상기 제 2 동작을 완료시킨다.
한편, 305 동작에서 상기 메탈 돔이 상기 접촉 패턴으로부터 접촉 해제되지 않은 것으로 확인되는 경우, 상기 제 2 동작을 유지한다.
특히, 상기 키패드(110)의 상기 제 1 키버튼부(112)는 일체형이기 때문에, 만약 "Right" 방향 키 버튼을 누르는 가압 동작에 따라 상기 "Right" 방향 키 버튼을 중심으로 인접한 두 개의 돌기는 각각의 압력 센서를 가압한다. 도시된 바와 같이, 상기 "Right" 방향 키 버튼에 인접한 해당 돌기들 및 압력 센서들은 상기 "Right" 방향 키 버튼을 중심으로 상하 대칭으로 배치되어 있다. 여기서, 상기 "Right" 방향 키 버튼의 상하 대칭으로 배치된 압력 센서들 간의 압력 차이 값에 따라 해당 속도로 커서, 메뉴, 화면의 이동 또는 스크롤의 방향을 오른쪽 또는 오른쪽 상방향 또는 오른쪽 하방향으로 정할 수 있다.
예를 들어, 상기 "Right" 방항 키 버튼과 함께 가압된 상하 압력 센서들 간의 압력 값의 차가 기 설정된 해당 범위에 있다면, 상기 "Right" 방향 키 버튼에 대응하는 본래 동작인 오른쪽 방향으로 커서, 메뉴, 화면 등을 이동 또는 스크롤시킬 수 있다. 또한, 상기 "Right" 방향 키 버튼과 함께 가압된 상하 압력 센서들 간의 압력 차가 기 설정된 해당 범위를 벗어나면, 상대적으로 큰 압력 값을 갖는 해당 압력 센서에 상응하는 오른쪽 상방향 또는 오른쪽 하방향으로 커서, 메뉴, 화면 등을 이동 또는 스크롤시킬 수도 있다. 상기 오른쪽 상방향 또는 오른쪽 하방향으로의 커서, 메뉴, 화면 등의 이동 또는 스크롤되는 속도는 상기 해당 압력 센서의 압력 값 또는 상기 해당 압력 센서들간의 압력 차에 비례할 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 키 어셈블리(100)의 다른 키 입력 동작은 하기 도 4에서 설명될 것이다.
도 4를 참조하면, 401 동작에서 상기 제어부는 메탈 돔이 상기 회로 기판(140)의 해당 접촉 패턴에 접촉되는지의 여부를 확인한다.
401 동작에서 상기 메탈 돔이 상기 접촉 패턴에 접촉된 것으로 확인되면, 402 동작에서 상기 제어부는 상기 메탈 돔과 함께 가압된 해당 압력 센서들 간의 압력 차가 기 설정된 기준 범위를 벗어나는지의 여부를 확인한다.
402 동작에서 상기 메탈 돔과 함께 가압된 상기 압력 센서들 간의 압력 차가 기 설정된 기준 범위를 벗어나지 않는 것으로 확인되면, 403 동작에서 상기 제어부는 제 1 동작을 수행한다. 예를 들어, 상기 제 1 동작은 커서, 메뉴, 화면 등의 이동 또는 스크롤 동작일 수 있다. 여기서, 상기 제 1 동작은 일회적인 커서, 메뉴, 화면 등의 이동 또는 스크롤일 수 있다. 더욱 자세히, 상기 제 1 동작은 전술한 바와 같이 위, 아래, 좌, 우 방향으로의 커서, 메뉴, 화면 등의 이동 또는 스크롤일 수 있다.
403 동작 이후 404 동작에서, 상기 제어부는 상기 돔 스위치가 상기 접촉 패턴으로부터 접촉 해제되는지의 여부를 확인한다.
404 동작에서 상기 돔 스위치가 상기 접촉 패턴으로부터 접촉 해제되는 것이 확인되면, 상기 제 1 동작을 완료한 후 본 절차를 종료한다.
402 동작에서 상기 메탈 돔과 함께 가압된 압력 센서들 간의 압력 차가 기 설정된 기준 범위를 벗어나는 것으로 확인되면, 406 동작에서 상기 제어부는 상대적으로 큰 압력 값을 감지한 압력 센서에 대응하는 제 2 동작을 수행한다. 예를 들어, 상기 제 2 동작은 상기 상대적으로 큰 압력을 갖는 압력 센서의 압력 값 또는 상기 압력 센서들 간의 압력차에 따른 가변적인 속도를 갖는 스크롤링일 수 있다. 이에 국한되지 않고, 상기 제 2 동작은 상기 제 1 동작을 상기 동시에 가압된 해당 압력 센서들간의 압력변화에 따른 가변적인 속도로 연속적으로 반복 수행하는 것일 수도 있을 것이다. 더욱 자세히, 상기 제 2 동작은 전술한 바와 같이 우방향 아래, 우방향 위 등과 같은 사선 방향으로의 커서, 메뉴, 화면 등의 이동 또는 스크롤일 수 있다.
406 동작 이후 407 동자에서, 상기 제어부는 상기 메탈 돔이 상기 접촉 패턴으로부터 접촉 해제되는지의 여부를 확인한다.
407 동작에서 상기 메탈 돔이 상기 접촉 패턴으로부터 접촉 해제되는 것이 확인되면, 408 동작에서 상기 제어부는 상기 제 2 동작을 완료하고 본 절차를 종료한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 키 어셈블리(100)는 해당 키를 눌러 해당 메탈 돔을 해당 해당 접촉 패턴에 접촉되게 하고, 동시에 상기 접촉 패턴에 인접한 압력 센서 또한 기구적인 방식에 의하여 가압된다. 더욱이, 본 발명의 일 실시 예에 따르면 해당 키 버튼을 눌러, 해당 메탈 돔과 해당 압력 센서가 함께 가압된 상태에서 키 버튼을 누르는 정도를 조절하여, 상기 메탈 돔이 상기 접촉 패턴으로부터 접촉 해제되지 않은 상태를 유지하면서 상기 압력 센서가 감지할 수 있는 압력을 변화시킬 수도 있다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 키 어셈블리의 요부 분리 사시도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 키 어셈블리(200)는 키패드(210), 가압 시트(220), 메탈 돔 시트(230) 및 회로 판(240)을 포함한다.
상기 키패드(210)는 미도시된 휴대용 단말기의 케이스 프레임(바디)에 지지되어 외관을 형성하며, 사용자에 의해 선택되어 가압되는 다수의 키 버튼들(예: 도시된 바와 같이, “Up” 키 버튼, “Down” 키 버튼, “Left” 키 버튼, “Right” 키 버튼)을 포함한다. 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 키패드(210)는 일체형의 제 1 키버튼부(212)와, 상기 제 1 키버튼부(212)와 분리된 제 2 키버튼부(213)를 포함한다. 예를 들어, 도시된 바와 같이, 상기 제 1 키버튼부(212)는 상, 하, 좌, 우를 가리키는 방향 키 버튼들에 해당하고, 상기 제 2 키 버튼부(113)는 상기 제 1 키 버튼부(112)에 둘러싸인 키 버튼(예: 도시된 바와 같이, “OK” 키 버튼)일 수 있다. 또한, 상기 키패드(210)는 휴대용 단말기의 케이스 프레임으로부터 이탈되지 않도록 하는 이탈 방지용 플랜지(211)를 포함한다. 플랜지(211)는 도시된 바와 같이, 키패드(210)의 테두리 부분에 해당한다.
한편, 상기 제 1 키버튼부(212)의 상, 하, 좌, 우의 방향 키들은 서로 분리되어 있을 수도 있다.
상기 가압 시트(220)는 상기 키패드(210)와 상기 메탈 돔 시트(230) 사이에 배치된다. 상기 가압 시트(220)는 상기 키패드(210)의 하면에 부착되며 탄성을 갖는 시트(221)와, 상기 시트(221)의 하부에 형성된 다수의 돌기들(222)를 포함하다. 상기 다수의 돌기들(222)은 상기 메탈 돔 시트(231) 방향으로 돌출된 형상이다. 여기서, 상기 시트(221)와 상기 돌기(222)는 일체로 성형될 수 있다. 상기 키패드(210)의 상기 제 2 키 버튼부(213)의 해당 키 버튼(예: “OK” 키 버튼)이 눌러지는 경우, 가압 시트(220)의 해당 돌기만이 유효한 가압 동작을 수행한다.
상기 메탈 돔 시트(230)는 상기 가압 시트(220)와 상기 회로 기판(240) 사이에 배치된다. 상기 메탈 돔 시트(230)는 필름(231)과, 상기 필름(231) 상에 배치되는 다수의 메탈 돔들(232)을 포함한다. 다수의 메탈 돔들(232) 각각은 상기 키패드(210)의 다수의 키 버튼들(212, 213) 각각은 중첩되게 위치된다. 따라서, 다수의 메탈 돔들(232) 각각은 다수의 키 버튼들(212, 213)의 해당 위치의 키 버튼에 의해 가압될 수 있다.
상기 회로 기판(240)은 일면(241)에 배치되는 다수의 접촉 패턴들(242) 을 포함한다. 상기 다수의 접촉 패턴들(242) 각각은 상기 메탈 돔 시트(230)의 다수의 메탈 돔들(232) 각각에 중첩되도록 배치된다. 따라서, 해당 키 버튼, 예를 들어, “OK” 키 버튼이 눌러지는 경우, 상기 메탈 돔 시트(230)의 다수의 메탈 돔들(232) 중 가운데에 위치한 메탈 돔은 “OK” 키 버튼에 의해 가압 받고, 이에 따라 회로 기판(240)의 다수의 접촉 패턴들(242) 중 가운데에 위치한 접촉 패턴에 접촉되어 서로 통전될 수 있다.
상기 회로 기판(240)은 일면(241)에 배치되는 다수의 압력 센서들(243)을 포함한다. 특히, 다수의 압력 센서들(243)은 상기 다수의 접촉 패턴들(242)에 중첩되도록 배치된다. 따라서, 해당 키 버튼이 눌러지는 경우, 상기 키 버튼에 중첩된 해당 메탈 돔은 가압되어 해당 접촉 패턴에 접촉됨과 동시에 해당 압력 센서 또한 가압한다. 즉, 상기 메탈 돔은 상기 압력 센서를 직접적으로 가압하는 것이다.예를 들면, 만약 "Right" 방향 키 버튼이 눌러지게 되면, "Right" 방향 키 버튼에 해당하는 상기 가압 시트(220)의 해당 돌기가 상기 메탈 돔 시트(230)의 해당 메탈 돔을 가압하고, 상기 메탈 돔은 해당 접촉 패턴에 접촉됨과 동시에 상기 접촉 패턴에 중첩되어 있는 압력 센서를 가압한다. 그리고, 상기 “Right” 키 버튼이 더욱더 큰 힘으로 가압되는 경우, 해당 압력 센서는 더욱더 큰 힘으로 가압될 수 있다. 여기서, 상기 가압 시트(220)의 시트(221) 또는 돌기(222)의 탄성 및 각 구성 요소간의 공차에 기인하여, 해당 압력 센서는 더욱더 가입될 수 가압될 수 있는 것이다. 다시 말해, 키 버튼을 눌러, 해당 메탈 돔과 해당 압력 센서가 함께 가압된 상태에서 키 버튼을 누르는 정도를 조절하여, 상기 메탈 돔이 상기 접촉 패턴으로부터 접촉 해제되지 않은 상태를 유지하면서 상기 압력 센서가 감지할 수 있는 압력을 변화시킬 수 있는 것이다.
상기 회로 기판(240)은 도시하지 않은 LED(Light Emitting Diode)를 더 포함할 수도 있다. LED는 상기 키패드(210)의 가독성을 높이게 할 수 있다. 여기서, 메탈 돔 시트(230)의 상기 필름(231)은 상기 LED로부터의 빛을 투과시키도록 전체 또는 부분적으로 반투명 또는 투명하게 형성될 수 있다. 그리고 키패드(210) 또한 상기 LED로부터의 빛을 투과시키도록 전체 또는 부분적으로 반투명 또는 투명하게 형성될 수도 있다.
상기 메탈 돔 시트(230)는 상기 메탈 돔 시트(230)의 상기 필름(231)을 상기 회로 기판(240)의 일면(241)에 부착하는 방식으로 상기 회로 기판(240)과 결합된다. 여기서, 상기 메탈 돔 시트(230)를 상기 회로 기판(240)에 부착하게 되면, 결과적으로 상기 메탈 돔 시트(230)의 다수의 메탈 돔들(232) 각각은 상기 회로 기판(240)의 다수의 접촉 패턴들(242) 및 압력센서들(243) 각각에 중첩될 수 있다.
상기 회로 기판(240)은 일반적인 인쇄회로기판(PCB ; Printed Circuit Board) 이거나, 상기 바디의 측면에 배치되는 사이드 에프피씨비(FPCB ; Flexibel Printed Circuit Board)일 수도 있다.
상술한 본 발명의 다른 실시 예에 따른 키 어셈블리(200)의 키 버튼 입력 동작은 상기 도 3의 순서도에서 도시된 절차와 동일하며, 이에 대한 자세한 설명은 생략할 것이다.
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한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능하다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 휴대용 무선 단말기의 사시도;
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 키 어셈블리의 요부 분리 사시도;
도 3은 도 2에 도시된 키 어셈블리의 키 동작을 도시한 순서도;
도 4는 도 2에 도시된 키 어셈블리의 다른 키 동작을 도시한 순서도 및
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 키 어셈블리의 요부 분리 사시도.

Claims (28)

  1. 키 버튼;
    일면에 서로 중첩되게 설치된 압력 센서 및 접촉 패턴을 포함하는 회로 기판; 및
    상기 키 버튼과 상기 회로 기판 사이에 배치되고, 상기 키 버튼 및 상기 압력 센서 모두에 중첩되도록 상기 회로 기판의 상기 일면에 부착되는 메탈 돔을 포함하되,
    상기 키 버튼이 눌러지는 경우, 상기 메탈 돔은 상기 회로 기판의 상기 접촉 패턴에 통전되고 상기 압력 센서를 가압하며, 이에 따라 상기 메탈 돔과 상기 접촉 패턴 간의 통전에 대응하는 신호가 발생하고 상기 압력 센서에 의하여 압력 값이 측정되는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    제어부를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 메탈 돔과 상기 접촉 패턴 간의 통전에 대응하는 상기 신호에 대응하는 제 1 동작 또는 상기 압력 센서에 의하여 측정된 상기 압력 값에 대응하는 제 2 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 메탈 돔이 상기 접촉 패턴에 통전된 상태로 경과된 시간이 유효 시간을 넘은 경우, 상기 제 2 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 유효 시간 이내에 상기 메탈 돔이 상기 접촉 패턴으로부터 접촉 해제되는 경우, 상기 제 1 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 동작은,
    상기 압력 변화에 따른 속도로 상기 제 1 동작을 반복 수행하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 전자 장치는, 디스플레이를 더 포함하고,
    상기 제 1 동작은, 상기 디스플레이를 통하여 표시되는 화면에 관한 스크롤(scroll) 기능을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 메탈 돔은,
    동, 서, 남, 북의 4 개의 방향에 각각 배치되는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 키 버튼과 상기 메탈 돔 사이에 배치되는 가압 시트를 더 포함하고,
    상기 가압 시트는 상기 메탈 돔과 중첩된 위치에 배치된 돌기를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 회로 기판의 상기 일면에 부착되는 필름을 더 포함하고,
    상기 메탈 돔은 상기 필름에 부착된 상태로 존재하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 회로 기판은,
    PCB(Printed Circuit Board) 또는 FPCB(Flexible Printed Circuit Board)인 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 회로 기판은 상기 키 버튼으로 빛을 제공하기 위한 LED(Light Emitting Diode)를 더 포함하고,
    상기 키 버튼의 적어도 일부는 반투명 또는 투명하게 형성되는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 전자 장치는,
    휴대용 무선 단말기인 것을 특징으로 하는 전자 장치.
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