KR101639997B1

KR101639997B1 - 입력장치

Info

Publication number: KR101639997B1
Application number: KR1020150059733A
Authority: KR
Inventors: 박상일
Original assignee: 크루셜텍 (주)
Priority date: 2015-04-28
Filing date: 2015-04-28
Publication date: 2016-07-15
Also published as: CN205725699U

Abstract

본 발명은 콤팩트한 사이즈에서도 균일한 발광 효과가 구현될 수 있는 입력장치에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 입력장치는 베이스 기판, 센서 패키지, 광원, 광 가이드, 브래킷 그리고 발광링을 포함한다. 여기서, 센서 패키지는 베이스 기판 베이스 기판의 상부에 실장되고, 광원은 베이스 기판의 하부에 실장된다. 광 가이드는 베이스 기판의 하부에 마련되고 광원에서 발광되는 빛이 베이스 기판의 테두리 외측으로 균일하게 전파되도록 안내한다. 브래킷은 베이스 기판의 하부에 마련되어 광 가이드를 고정한다. 그리고, 발광링은 브래킷과 결합되어 브래킷과 함께 외관을 형성하고, 센서 패키지의 테두리를 전체적으로 고정하도록 마련되며, 광 가이드에 의해 안내되는 광이 유입되어 방출되도록 한다.

Description

입력장치{INPUT DEVICE}

본 발명은 입력장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 콤팩트한 사이즈에서도 균일한 발광 효과가 구현될 수 있는 입력장치에 관한 것이다.

휴대용 전자기기에는 터치스크린(Touch Screen) 이외의 입력장치로서 각종 기능키(Function Key)나 소프트키(Soft Key)가 구비되고 있다.

기능키나 소프트키는 홈 키로서 동작할 수 있는데, 예를 들면, 실행 중인 애플리케이션을 빠져 나와 초기 화면으로 돌아가는 기능을 수행하거나, 유저 인터페이스를 한 계층 전으로 돌아가게 하는 백(BACK)키 또는 자주 쓰는 메뉴를 호출하는 메뉴키로서 동작할 수 있다.

또한, 이러한 기능키나 소프트키는 물리적 버튼으로 구현되거나, 도전체의 정전 용량을 감지하는 방식, 또는 전자기펜의 전자기파를 감지하는 방식 또는 이 두 가지 방식이 모두 구현된 복합 방식으로 구현될 수도 있다.

최근 휴대용 전자기기의 용도가 보안이 필요한 서비스로 급격히 확장됨에 따라 지문 센서를 휴대용 전자기기에 장착하려는 추세가 늘고 있으며, 일 예로, 지문 센서는 물리적인 기능키에 일체화되어 구현되고 있다.

지문센서는 인간의 손가락 지문을 감지하는 센서로서, 지문센서를 통해 사용자등록이나 인증 절차를 거치도록 함으로써, 휴대용 전자기기에 저장된 데이터를 보호하고, 보안사고를 미연에 방지할 수 있다. 지문센서는 주변 부품이나 구조를 포함하는 모듈의 형태로 제조될 수 있으며, 이에 따라, 각종 전자기기에 효과적으로 장착될 수 있다.

그리고, 커서와 같은 포인터의 조작을 수행하는 내비게이션 기능을 지문센서에 통합하기도 하는데, 이러한 형태의 지문센서를 바이오매트릭 트랙패드(BTP: Biometric Track Pad)라 한다.

지문센서의 종류에는 정전용량식, 광학식, 초음파 방식, 열감지 방식, 비접촉 방식 등이 있으나, 감도가 우수하고 외부 환경변화에 강인하며 휴대용 전자기기와의 정합성이 우수한 정전용량 방식의 지문센서가 최근 많이 사용되고 있다.

한편, 최근에는 소비자들로부터 휴대용 전자기기에 대한 슬림화 요구와 함께 디자인적인 요구가 늘어나고 있다. 이에 따라, 입력장치에도 디자인을 가미하기 위한 다양한 시도가 이루어지고 있는데, 일 예로, 입력장치의 둘레를 따라 빛이 발광되도록 함으로써 보다 나은 시각적 효과를 제공하고 있다.

도 1은 종래의 휴대용 전자기기의 일 예를 나타낸 예시도이고, 도 2는 도 1의 A-A선 단면 예시도이다.

도 1 및 도 2에서 보는 바와 같이, 종래의 휴대용 전자기기(10)에서는 입력장치(20)의 외측에 광원(30)이 마련된다. 여기서, 광원(30)으로는 LED가 사용될 수 있으며, 광원(30)은 인쇄회로기판(PCB)(40) 상에 실장된다.

그리고, 입력장치(20)와 광원(30)의 사이에는 광도파로(50)가 마련되며, 광원(30)과 광도파로(50)의 상부에는 차폐 테이프(60)가 마련되어 광원(30)에서 방출된 빛이 휴대용 전자기기(10)의 상부 케이스(11)를 통해 비춰지지 않도록 하게 된다. 광원(30)에서 방출된 빛은 광도파로(50)를 통해 전파되어 입력장치(20) 및 상부 케이스(11)의 틈새(12)로 방출되면서 발광될 수 있다.

일반적으로 광원에서 방출되는 빛이 일부분에서 더욱 밝게 빛나는 현상인 핫 스팟(Hot Spot)을 방지하고, 방출되는 빛의 고른 분포를 위해서, 광원(30)은 입력장치(20)로부터 일정 거리 이상 이격되어 마련되어야 한다.

그러나, 전술한 구조에서는, 광원(30)을 입력장치(20)로부터 이격시키기 위해서는 입력장치(20)의 외측면에 충분한 공간이 확보되어야 하는데, 이러한 공간 확보의 요구는 휴대용 전자기기의 콤팩트한 사이즈로 구현하는데 부담으로 작용할 수 있다.

또한, 광원(30)의 빛이 방출되도록 마련되는 틈새(12)를 통해 먼지 등의 이물질이 유입될 수 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 콤팩트한 사이즈에서도 균일한 발광 효과가 구현될 수 있는 입력장치를 제공하는 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 베이스 기판; 상기 베이스 기판의 상부에 실장되는 센서 패키지; 상기 베이스 기판의 하부에 실장되는 광원; 상기 베이스 기판의 하부에 마련되고, 상기 광원에서 발광되는 빛이 상기 베이스 기판의 테두리 외측으로 균일하게 전파되도록 안내하는 광 가이드; 상기 베이스 기판의 하부에 마련되어 상기 광 가이드를 고정하는 브래킷; 그리고 상기 브래킷과 결합되어 상기 브래킷과 함께 외관을 형성하고, 상기 센서 패키지의 테두리를 전체적으로 고정하도록 마련되며, 상기 광 가이드에 의해 안내되는 광이 유입되어 방출되도록 하는 발광링을 포함하는 입력장치를 제공한다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 광 가이드는 상기 광원이 수용되는 수용홈과, 상기 수용홈이 형성되는 일면에 제1전반사층이 마련되어 상기 광원에서 발광되는 빛이 전반사되도록 하는 제1전반사부와, 상기 제1전반사부의 외측 둘레를 따라 마련되어 상기 제1전반사부를 통해 안내되는 빛이 상기 발광링을 향해 방출되도록 하는 방출부를 가질 수 있다.

발명의 일실시예에 있어서, 상기 제1전반사부에는 상기 수용홈의 외측으로 상기 수용홈과 간격을 두고 음각 또는 양각의 제1패턴부가 더 형성될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 광 가이드의 타면에는 제2전반사층이 마련되어 상기 광원에서 발광되는 빛이 전반사되도록 하는 제2전반사부가 더 마련될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 제2전반사부에는 음각 또는 양각의 제2패턴부가 더 형성될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 베이스 기판의 하부 중앙에는 커넥터부가 실장되고, 상기 커넥터부는 상기 광 가이드의 중앙에 관통 형성되는 제1홀과, 상기 브래킷의 중앙에 관통 형성되는 제2홀을 통해 외부로 노출될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 브래킷은 상기 광 가이드가 안착되는 안착홈과, 상기 안착홈의 내측 둘레를 따라 돌출 형성되는 제1단차부와, 상기 안착홈의 외측 둘레를 따라 돌출 형성되는 제2단차부를 가질 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 브래킷은 상기 베이스 기판 및 상기 발광링과 접착부에 의해 접착되고, 상기 접착부는 상기 제1단차부에 마련되어 상기 베이스 기판과 접착되는 제1접착부와, 상기 제2단차부에 마련되어 상기 발광링에 접착되는 제2접착부를 가질 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 제1단차부에는 복수의 결합돌기가 형성되고, 상기 베이스 기판에는 상기 결합돌기가 결합되는 결합공이 형성될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 발광링은 상기 센서 패키지의 테두리를 따라 단차지게 형성되는 제1걸림부에 결합되어 상기 센서 패키지를 구속하는 제2걸림부와, 상기 제2걸림부에 연결 형성되고, 상기 센서 패키지 및 상기 베이스 기판의 외측면에 밀착되는 링부와, 상기 링부에 연결 형성되고, 상기 베이스 기판의 외측으로 연장되어 상기 광 가이드의 상면에 위치되며, 상기 광 가이드에서 방출되는 빛이 유입되는 플랜지부를 가질 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 발광링은 광투과 소재로 이루어질 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 발광링에는 비전도 코팅층이 더 마련될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 광원이 베이스 기판에 실장되기 때문에, 종래와 같이, 입력장치의 외측에 광원의 설치 공간을 확보하지 않아도 되므로, 입력장치가 콤팩트한 사이즈로 구현될 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 광원에서 발광된 빛이 광 가이드를 통해 전파되어 발광링을 통해 방출되도록 함으로써 충분한 빛 이동 거리를 확보할 수 있으며, 패턴부를 형성하여 빛의 균일한 전파를 유도하여 빛의 균일도를 높일 수 있다.

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

도 1은 종래의 휴대용 전자기기의 일 예를 나타낸 예시도이다.
도 2는 도 1의 A-A선 단면 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 입력장치가 장착된 휴대용 전자기기를 나타낸 평면예시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 입력장치를 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 입력장치를 나타낸 분해 사시도이다.
도 6은 도 4의 B-B선 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 입력장치를 나타낸 저면도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 입력장치의 광 가이드를 나타낸 사시도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 입력장치를 나타낸 사시도이다.

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 3은 본 발명의 일실시예에 따른 입력장치가 장착된 휴대용 전자기기를 나타낸 평면예시도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 입력장치를 나타낸 사시도이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 입력장치를 나타낸 분해 사시도이고, 도 6은 도 4의 B-B선 단면도이고, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 입력장치를 나타낸 저면도이고, 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 입력장치의 광 가이드를 나타낸 사시도이다. 여기서, 도 8의 (a)는 광 가이드의 일면을 나타낸 것이고, (b)는 광 가이드의 타면을 나타낸 것이다.

도 3 내지 도8에서 보는 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 입력장치(100)는 베이스 기판(200), 센서 패키지(300), 광원(400), 광 가이드(500), 브래킷(600) 그리고 발광링(700)을 포함할 수 있다.

여기서, 센서 패키지(300)는 베이스 기판(200)의 상부에 실장될 수 있으며, 광원(400)은 베이스 기판(200)의 하부에 실장될 수 있다. 그리고, 광 가이드(500)는 베이스 기판(200)의 하부에 마련되고, 광원(400)에서 발광되는 빛이 베이스 기판(200)의 테두리 외측으로 균일하게 전파되도록 안내할 수 있다. 광 가이드(500)는 베이스 기판(200)의 하부에 마련되는 브래킷(600)에 의해 고정될 수 있다. 그리고, 발광링(700)은 브래킷(600)과 결합되어 브래킷(600)과 함께 입력장치(100)의 외관을 형성할 수 있다. 또한, 발광링(700)은 센서 패키지(300)의 테두리를 전체적으로 고정하도록 마련될 수 있으며, 광 가이드(500)에 의해 안내되는 광이 유입되어 방출되도록 할 수 있다. 이를 통해, 입력장치(100)는 콤팩트한 사이즈로 구현될 수 있으며, 입력장치(100)의 테두리에서는 균일한 빛이 발광되는 조명 효과가 제공될 수 있다.

상세히, 베이스 기판(200)은 인쇄회로기판(PCB: Printed Circuit Board)일 수 있다. 베이스 기판(200)으로는 리지드 인쇄회로기판(Rigid PCB) 또는 플렉시블 인쇄회로기판(Flexible PCB)이 채용될 수 있는데, 본 실시예에서는 리지드 인쇄회로기판이 채용될 수 있다.

센서 패키지(300)는 베이스 기판(200)의 상부에 실장될 수 있다. 센서 패키지(300)는 표면실장기술(SMT: Surface Mounting Technology), 솔더 볼(Solder Ball) 등의 다양한 방법을 통해 베이스 기판(200)과 연결될 수 있다.

센서 패키지(300)는 센서(미도시)와, 상기 센서와 전기적으로 연결되는 기판(미도시)을 포함할 수 있다. 센서 패키지(300)는 다양한 형태로 이루어질 수 있는데, 예를 들면, 상기 기판으로는 인쇄회로기판, 실리콘 다이(Silicon Die) 등이 사용될 수 있다. 또한, 센서 패키지(300)는 칩 온 보드(Chip On Board), 칩 온 필름(COF: Chip On Film), 웨이퍼 레벨 패키지(WLP: Wafer Level Package) 및 볼 그리드 어레이(BGA, Ball Grid Array) 타입 등 일반적으로 알려진 모든 반도체 패키지 방식이 적용되어 구현될 수도 있다.

그리고, 센서 패키지(300)의 센서는 도전체의 정전 용량을 감지하거나, 전자기펜의 전자기파를 감지하거나, 또는 이 두 가지 방식이 모두 구현된 복합 방식으로 구현되어 입력 신호를 감지하는 기능을 가질 수 있다. 또한, 센서 패키지(300)의 센서는 피사체인 사용자의 손가락의 접근 여부나 그 움직임에 따른 정전용량의 변화를 감지하여 커서와 같은 포인터를 움직이는 포인터 조작 기능을 가질 수 있다. 뿐만 아니라, 상기 센서는 지문을 센싱하는 기능을 가지는 지문센서일 수 있다. 지문센서는 예를 들면, 손가락의 지문의 산과 골의 형상에 따른 높이 차에 의한 정전용량의 차이를 찾을 수 있으며, 지문의 이미지를 스캐닝(Scanning)하여 지문 이미지를 만들어 낼 수 있다. 지문센서는 센서회로를 포함할 수 있다. 지문센서는 구동원리에 따라 정전용량식, 광학식, 초음파 방식, 열감지 방식, 비접촉 방식 등으로 구현될 수 있다. 그리고, 상기 센서는 지문 감지 기능과 함께 포인터 조작 기능을 동시에 가지는 바이오매트릭 트랙패드(BTP)일 수 있다. 센서 패키지(300)의 센서 및 기판은 표면실장기술, 솔더 볼, 와이어 등의 방법을 통해 전기적으로 연결될 수 있다.

또한, 센서 패키지(300)에는 제1걸림부(310)가 형성될 수 있으며, 제1걸림부(310)는 센서 패키지(300)의 테두리를 따라 단차지게 형성될 수 있다.

그리고, 발광링(700)은 제2걸림부(710), 링부(720) 및 플랜지부(730)를 가질 수 있다.

제2걸림부(710)는 센서 패키지(300)의 제1걸림부(310)에 결합되도록 단차지게 형성될 수 있다. 도 6을 참조하면, 제2걸림부(710)가 제1걸림부(310)에 결합된 상태에서 발광링(700)은 센서 패키지(300)를 하측 방향으로 구속할 수 있다.

제2걸림부(710)의 상면은 센서 패키지(300)의 상면보다 돌출되거나 또는 낮게 형성될 수 있으나, 바람직하게는 센서 패키지(300)의 상면에 대응되는 높이를 가질 수 있다. 이 경우, 사용자의 손가락이 센서 패키지(300)의 상면에 접촉 시에 이질감이 느껴지지 않도록 하는 등의 효과를 제공할 수 있다.

링부(720)는 제2걸림부(710)에 연결 형성되며, 센서 패키지(300) 및 베이스 기판(200)의 외측면에 밀착될 수 있다. 이를 통해, 링부(720)는 센서 패키지(300) 및 베이스 기판(200)의 측면 방향으로의 이동을 구속할 수 있다.

플랜지부(730)는 링부(720)에 연결 형성되며, 베이스 기판(200)의 외측으로 연장 형성될 수 있다. 이때, 플랜지부(730)는 베이스 기판(200)과 평행하게 위치될 수 있으며, 후술할 광 가이드(500)의 상면, 구체적으로는, 광 가이드(500)의 방출부(530)의 상측에 위치될 수 있다. 이를 통해, 광 가이드(500)의 방출부(530)에서 상향으로 방출되는 빛은 플랜지부(730)로 유입될 수 있게 된다.

발광링(700)은 광투과 소재로 이루어질 수 있으며, 따라서, 플랜지부(730)로 유입되는 빛은 발광링(700)의 내측으로 전파된 후, 발광링(700)의 외측면을 통해 방출될 수 있게 된다.

도 3에서 보는 바와 같이, 입력장치(100)가 휴대용 전자기기(1000)에 설치된 경우, 휴대용 전자기기(1000)의 상부 케이스(1010)에 의해 발광링(700)의 플랜지부(730) 및 링부(720)는 가려진 상태일 수 있다. 그러나, 제2걸림부(710)는 외부로 노출된 상태일 수 있기 때문에, 발광링(700)에서 방출되는 빛 중, 제2걸림부(710)의 상면을 통해 방출되는 빛에 의해 조명 효과가 발생할 수 있게 된다. 발광링(700)에서 방출되는 빛의 색상은 후술할 광원(400)의 색상을 달리하거나, 또는 발광링(700)의 색상을 달리함에 따라 다양하게 선택될 수 있다.

발광링(700)의 표면에는 비전도 코팅층(미도시)이 더 마련될 수 있으며, 상기 비전도 코팅층은 비전도 코팅(NCVM: Non-Conductive Vaccum Metallization) 방법에 의해 형성될 수 있다.

상기 비전도 코팅층은 주석(Sn) 또는 주석(Sn)-인듐(In) 박막을 이용하여 형성될 수 있는데, 이러한 비전도 코팅층은 무선 통신 신호가 방해를 덜 받도록 함으로써 무선 통신 중 신호 끊김 현상을 방지할 수 있다. 또한, 상기 비전도 코팅층은 발광링(700)의 외관에 금속 질감을 제공하고, 평상 시 외형적 광채를 제공하는 효과와 함께, 일상의 흠집 등의 발생을 방지하는 효과도 제공할 수 있다.

발광링(700)은 센서 패키지(300)의 이탈을 방지하면서 센서 패키지(300)의 상면의 노출 면적이 넓어지도록 형성될 수 있다. 센서 패키지(300)의 상면의 노출 면적이 넓어진다는 것은 센싱면의 면적이 넓어진다는 것을 의미할 수 있다. 센서 패키지(300)의 센서가 지문센서인 경우, 센싱면의 면적이 넓어지면 지문의 이미지 스캐닝을 통해 생성할 수 있는 이미지의 크기를 크게 할 수 있기 때문에, 지문의 이미지 스캐닝 작업수를 줄일 수가 있다. 그리고, 이러한 지문의 이미지 스캐닝 작업수의 단축은 결과적으로 지문 센싱 속도를 높이는 효과를 가져올 수 있다.

그리고, 광원(400)은 베이스 기판(200)의 하부에 실장될 수 있다.

광원(400)으로는 LED가 사용될 수 있으며, 측면 발광형(Side Emitting Type) LED 또는 상면 발광형(Top Emitting Type) LED가 사용될 수 있다.

또한, 베이스 기판(200)의 하부 중앙에는 커넥터부(800)가 실장될 수 있다. 커넥터부(800)는 휴대용 전자기기(1000)에 구비되는 관련 부품(미도시)과 전기적으로 연결될 수 있다.

광원(400)은 커넥터부(800)의 주위에 마련될 수 있으며, 광원(400) 및 커넥터부(800)는 표면실장기술, 솔더 볼 등의 방법을 통해 베이스 기판(200)과 전기적으로 연결될 수 있다.

한편, 광 가이드(500)는 베이스 기판(200)의 하부에 마련될 수 있으며, 광 가이드(500)는 수용홈(510), 제1전반사부(520) 및 방출부(530)를 가질 수 있다.

먼저, 광 가이드(500)의 중앙에는 제1홀(540)이 관통 형성될 수 있으며, 커넥터부(800)는 제1홀(540)을 통해 외부로 노출될 수 있게 된다.

수용홈(510)은 광 가이드(500)의 일면(501)에 형성될 수 있으며, 수용홈(510)에는 광원(400)이 수용될 수 있다. 이를 위해, 수용홈(510)은 광원(400)의 형상, 개수, 설치 위치 등에 대응되도록 형성될 수 있다.

그리고, 제1전반사부(520)는 수용홈(510)이 형성되는 광 가이드(500)의 일면(501)에 형성될 수 있으며, 전반사 영역을 형성할 수 있다. 이를 위해, 제1전반사부(520)에는 제1전반사층(521)이 마련될 수 있다.

제1전반사층(521)은 빛이 전반사(全反射)되도록 할 수 있다. 제1전반사층(521)은 증착, 인쇄, 스프레이 및 도금 등 중 어느 하나의 방법으로 마련될 수 있다. 예를 들면, 제1전반사층(521)은 전반사 기능을 갖는 용액이 코팅됨으로써 형성되거나, 전반사 필름이 코팅됨으로써 형성될 수 있다.

수용홈(510)은 제1전반사부(520)에 의해 형성되는 전반사 영역 내에 형성될 수 있으며, 수용홈(510)의 내측면에는 제1전반사층(521)이 마련되지 않을 수 있다. 이를 통해, 광원(400)에서 방출된 빛은 수용홈(510)의 내측면에서 반사될 수 있게 되며, 반사된 빛은 제1전반사층(521)으로 유입되어 전반사되면서 제1전반사층(521)에서 테두리 방향으로 전파될 수 있게 된다.

그리고, 제1전반사부(520)에는 제1패턴부(522)가 더 형성될 수 있다. 제1패턴부(522)는 수용홈(510)의 외측으로 수용홈(510)과 간격을 두고 형성될 수 있으며, 제1패턴부(522)의 외측면에는 제1전반사층(521)이 코팅될 수 있다.

이에 따라, 광원(400)에서 발광된 빛이 수용홈(510)의 내측면에서 반사된 후 제1전반사층(521)으로 유입되어 전파될 때, 빛의 일부는 제1패턴부(522)를 지나 전파되고, 또 다른 일부는 제1패턴부(522)의 양측으로 분산되어 전파될 수 있게 된다. 이러한 빛의 흩어짐은 빛의 핫 스팟을 방지할 수 있도록 도와주며, 이를 통해, 빛이 균일하고 고르게 분포되면서 전파되도록 할 수 있다.

제1패턴부(522)는 음각 또는 양각으로 형성될 수 있다. 본 실시예에 따르면, 광원(400) 및 수용홈(510)은 각각 베이스 기판(200) 및 광 가이드(500)의 대각선(L1) 상에 마련되기 때문에, 광 가이드(500)의 모서리 부근에서 빛의 핫 스팟이 발생할 수 있다. 이를 방지하기 위해, 제1패턴부(522)는 수용홈(510)과 광 가이드(500)의 모서리의 사이에 마련되고, 더하여, 제1패턴부(522)는 수용홈(510)의 길이보다 길게 형성되어 빛이 분산되도록 유도함으로써 광 가이드(500)의 모서리에서 빛의 핫 스팟이 발생하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.

그리고, 방출부(530)는 제1전반사부(520)의 외측 둘레를 따라 마련될 수 있다. 다시 말하면, 방출부(530)는 광 가이드(500)의 일면(501)에 테두리를 따라 형성될 수 있다. 방출부(530)는 제1전반사층(521)이 마련되지 않은 부분으로써 미 전반사 영역을 형성하게 된다.

따라서, 제1전반사부(520)를 통해 안내되는 빛은 방출부(530)로 유입되어 반사될 수 있는데, 방출부(530)가 광 가이드(500)의 일면(501), 즉, 도 5를 참조하면 광 가이드(500)의 상면에 마련되기 때문에, 방출부(530)로 유입된 빛은 상향으로 반사될 수 있게 된다. 방출부(530)에서 상향으로 반사되는 빛은 발광링(700)의 플랜지부(730)로 유입될 수 있다.

그리고, 광 가이드(500)의 타면(502)에는 제2전반사부(550)가 형성될 수 있으며, 이를 위해, 제2전반사부(550)에는 제2전반사층(551)이 마련될 수 있다. 제2전반사층(551)은 광 가이드(500)의 타면(502)에 전체적으로 마련될 수 있으며, 이에 따라, 광 가이드(500)의 타면(502) 전체는 전반사 영역을 형성할 수 있다.

또한, 제2전반사부(550)에는 제2패턴부(552)가 형성될 수 있으며, 제2패턴부(552)는 음각 또는 양각으로 형성될 수 있다. 제2패턴부(552)는 제1패턴부(522)에 대응되는 위치에, 대응되는 형상으로 형성될 수 있으며, 제2패턴부(552)의 외측면에도 제2전반사층(551)이 마련될 수 있다. 제2전반사층(551)은 제1전반사층(521)과 동일한 것일 수 있다.

그리고, 도 6에서 보는 바와 같이, 광 가이드(500)의 타면(502)의 테두리에는 경사면(555)이 형성될 수 있다. 경사면(555)은 제2전반사부(550)에서 전파되는 빛이 방출부(530)로 전파되는 것을 효과적으로 도울 수 있다.

한편, 브래킷(600)은 베이스 기판(200)의 하부에 마련될 수 있으며, 브래킷(600)은 안착홈(610), 제1단차부(620) 및 제2단차부(630)를 가질 수 있다.

먼저, 브래킷(600)의 중앙에는 제2홀(640)이 관통 형성될 수 있으며, 이를 통해, 커넥터부(800)는 광 가이드(500)의 제1홀(540)과 브래킷(600)의 제2홀(640)을 통해 외부로 노출될 수 있게 된다. 따라서, 커넥터부(800)에 연결되는 연결선(미도시)들은 브래킷(600)의 하부 외측으로 위치되기 때문에, 광원(400)에서 방출된 빛의 전파 경로를 가리지 않게 되고, 이를 통해, 암부(暗部) 발생이 방지되어 빛의 고른 전파가 가능하게 된다.

안착홈(610)은 브래킷(600)의 일면, 도 5를 참조하면, 브래킷(600)의 상면에 형성될 수 있으며, 안착홈(610)에는 광 가이드(500)가 안착될 수 있다.

그리고, 제1단차부(620)는 안착홈(610)의 내측 둘레를 따라 돌출 형성될 수 있으며, 제2단차부(630)는 안착홈(610)의 외측 둘레를 따라 돌출 형성될 수 있다.

브래킷(600)은 베이스 기판(200) 및 발광링(700)에 접착부(900)에 의해 접착 고정될 수 있으며, 접착부(900)는 제1접착부(910)와 제2접착부(920)를 가질 수 있다.

제1접착부(910)는 제1단차부(620)에 마련될 수 있으며, 베이스 기판(200)의 하면에 접착될 수 있다. 그리고, 제2접착부(920)는 제2단차부(630)에 마련될 수 있으며, 발광링(700)의 플랜지부(730)에 접착될 수 있다.

여기서, 제1단차부(620)에는 복수의 결합돌기(621)가 형성될 수 있으며, 베이스 기판(200)에는 결합돌기(621)에 대응되는 결합공(210)이 형성될 수 있다. 결합돌기(621)가 결합공(210)에 결합되도록 함으로써, 브래킷(600)과 베이스 기판(200)의 조립 위치는 용이하게 확인될 수 있다.

접착부(900)는 접착제 또는 양면 테이프 등일 수 있다. 접착부(900)가 양면 테이프인 경우, 제1접착부(910)에는 결합돌기(621)에 대응되는 위치에 결합홈(미도시)이 더 형성될 수 있다.

접착부(900)에 의해 브래킷(600)이 발광링(700) 및 베이스 기판(200)에 접착 결합되면, 브래킷(600) 및 발광링(700)은 입력장치(100)의 외관을 형성할 수 있게 된다.

그리고, 브래킷(600)이 발광링(700) 및 베이스 기판(200)에 접착 결합된 상태에서, 제1접착부(910) 및 제2접착부(920)는 안착홈(610)의 내측 및 외측을 밀폐할 수 있다. 따라서, 제1접착부(910) 및 제2접착부(920)에 의해 실링되는 수용홈(510)으로 수분 등의 유입이 방지될 수 있다.

광원(400)에서 발광된 빛은 수용홈(510)에서 반사된 후, 광 가이드(500)의 제1전반사부(520) 및 제2전반사부(550)를 통해 전파되고 방출부(530)를 통해 방출된다. 접착부(900)는 브래킷(600)을 발광링(700) 및 베이스 기판(200)에 접착할 뿐만 아니라, 광 가이드(500)가 수용되는 수용홈(510)의 내부로 수분 등이 유입되는 것이 차단되도록 함으로써, 광원(400)에서 발광되는 빛의 명도 및 색상이 양호하게 유지되도록 할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 광원(400)이 베이스 기판(200)에 실장되기 때문에, 종래와 같이, 입력장치의 외측에 광원의 설치 공간을 별도로 더 확보하지 않아도 되므로, 입력장치(100)가 콤팩트한 사이즈로 구현될 수 있다. 또한, 광원(400)에서 발광된 빛이 광 가이드(500)를 통해 전파되어 발광링(700)을 통해 방출되도록 함으로써 충분한 빛 이동 거리를 확보할 수 있으며, 패턴부(522,552)를 형성하여 빛의 균일한 전파를 유도하여 빛의 균일도를 높일 수 있다.

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 입력장치를 나타낸 분해 사시도이다. 본 발명의 실시예에 따른 입력장치에서는 광원의 위치 및 수용홈의 위치가 다를 수 있으며, 다른 구성은 전술한 일실시예와 동일하므로 설명을 생략한다.

도 9에서 보는 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 입력장치에서는 광원(2400)이 베이스 기판(2200)에서 대향되는 변(2201)의 연결선(L2) 상에 마련될 수 있다.

그리고, 광 가이드(2500)의 수용홈(2510)은 광원(2400)이 마련되는 위치에 대응되도록 광 가이드(2500)의 일면(2501)에 형성되어 광원(2400)이 수용되도록 할 수 있다.

또한, 광 가이드(2500)의 일면(2501)에는 제1패턴부(2522)가 형성될 수 있으며, 제1패턴부(2522)는 광원(2400)과 광 가이드(2500)의 외측면 사이에 형성될 수 있다. 제1패턴부(2522)는 광원(2400)에서 방출된 빛이 분산되도록 함으로써, 광원(2400)에서 거리가 가까운 광 가이드(2500)의 변(2201)의 중앙 부분에서 핫 스팟이 발생하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.

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: 입력장치 200,2200: 베이스 기판
300: 센서 패키지 400,2400: 광원
500,2500: 광 가이드 510,2510: 수용홈
520: 제1전반사부 521: 제1전반사층
522,2522: 제1패턴부 530: 방출부
550: 제2전반사부 551: 제2전반사층
552: 제2패턴부 555: 경사면
600: 브래킷 610: 안착홈
700: 발광링 800: 커넥터부
900: 접착부

Claims

베이스 기판;
상기 베이스 기판의 상부에 실장되는 센서 패키지;
상기 베이스 기판의 하부에 실장되는 광원;
상기 베이스 기판의 하부에 마련되고, 상기 광원에서 발광되는 빛이 상기 베이스 기판의 테두리 외측으로 균일하게 전파되도록 안내하는 광 가이드;
상기 베이스 기판의 하부에 마련되어 상기 광 가이드를 고정하는 브래킷; 그리고
상기 브래킷과 결합되어 상기 브래킷과 함께 외관을 형성하고, 상기 센서 패키지의 테두리를 전체적으로 고정하도록 마련되며, 상기 광 가이드에 의해 안내되는 광이 유입되어 방출되도록 하는 발광링을 포함하고,
상기 베이스 기판의 하부 중앙에는 커넥터부가 실장되고, 상기 커넥터부는 상기 광 가이드의 중앙에 관통 형성되는 제1홀과, 상기 브래킷의 중앙에 관통 형성되는 제2홀을 통해 외부로 노출되는 입력장치.
제1항에 있어서,
상기 광 가이드는
상기 광원이 수용되는 수용홈과,
상기 수용홈이 형성되는 일면에 제1전반사층이 마련되어 상기 광원에서 발광되는 빛이 전반사되도록 하는 제1전반사부와,
상기 제1전반사부의 외측 둘레를 따라 마련되어 상기 제1전반사부를 통해 안내되는 빛이 상기 발광링을 향해 방출되도록 하는 방출부를 가지는 것인 입력장치.
제2항에 있어서,
상기 제1전반사부에는 상기 수용홈의 외측으로 상기 수용홈과 간격을 두고 음각 또는 양각의 제1패턴부가 더 형성되는 것인 입력장치.
제2항에 있어서,
상기 광 가이드의 타면에는 제2전반사층이 마련되어 상기 광원에서 발광되는 빛이 전반사되도록 하는 제2전반사부가 더 마련되는 것인 입력장치.
제4항에 있어서,
상기 제2전반사부에는 음각 또는 양각의 제2패턴부가 더 형성되는 것인 입력장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 브래킷은
상기 광 가이드가 안착되는 안착홈과,
상기 안착홈의 내측 둘레를 따라 돌출 형성되는 제1단차부와,
상기 안착홈의 외측 둘레를 따라 돌출 형성되는 제2단차부를 가지는 것인 입력장치.
제7항에 있어서,
상기 브래킷은 상기 베이스 기판 및 상기 발광링과 접착부에 의해 접착되고, 상기 접착부는 상기 제1단차부에 마련되어 상기 베이스 기판과 접착되는 제1접착부와, 상기 제2단차부에 마련되어 상기 발광링에 접착되는 제2접착부를 가지는 것인 입력장치.
제7항에 있어서,
상기 제1단차부에는 복수의 결합돌기가 형성되고, 상기 베이스 기판에는 상기 결합돌기가 결합되는 결합공이 형성되는 것인 입력장치.
제1항에 있어서,
상기 발광링은
상기 센서 패키지의 테두리를 따라 단차지게 형성되는 제1걸림부에 결합되어 상기 센서 패키지를 구속하는 제2걸림부와,
상기 제2걸림부에 연결 형성되고, 상기 센서 패키지 및 상기 베이스 기판의 외측면에 밀착되는 링부와,
상기 링부에 연결 형성되고, 상기 베이스 기판의 외측으로 연장되어 상기 광 가이드의 상면에 위치되며, 상기 광 가이드에서 방출되는 빛이 유입되는 플랜지부를 가지는 것인 입력장치.
제1항에 있어서,
상기 발광링은 광투과 소재로 이루어지는 것인 입력장치.
제1항에 있어서,
상기 발광링에는 비전도 코팅층이 더 마련되는 것인 입력장치.