KR200188861Y1 - 특정 키그룹을 교체할 수 있는 컴퓨터키보드 - Google Patents

Abstract

본 고안은 키보드 본체로부터 특정 키그룹만을 분리하여 다른 키그룹으로 교체할 수 있는 구조를 갖는 컴퓨터 키보드에 관한 것이다. 본 고안은 문자키.기능키.숫자키그룹으로 이루어지는 컴퓨터 키보드에서, 상기 문자키.기능키.숫자키그룹 중 임의의 키그룹이 분리되어 형성된 키모듈 교체부와, 분리된 키그룹과 다르게 키가 배열되어 상기 키모듈 교체부에 장착되는 키모듈을 포함하여 구성된다.

Description

특정 키그룹을 교체할 수 있는 컴퓨터키보드 {Computer keyboard whose particular key group is detachable}

본 고안은 컴퓨터 키보드에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 고안은 키보드 본체로부터 특정 키그룹만을 분리하여 다른 키그룹으로 교체할 수 있는 구조를 갖는 컴퓨터 키보드에 관한 것이다.

최근, 컴퓨팅 환경의 발달에 따라 소프트웨어는 보다 더 특화되고 복잡해지는 추세에 있다. 보다 편리한 인터페이스를 추구하는 GUI(graphic user interface) 환경하에서 이와는 반대로 사용법은 갈수록 복잡해지고 이에 따라 사용자는 여러가지 메뉴와 키의 활용에 있어 복잡해지는 소프트웨어의 기능발전을 따라가는데 어려움을 겪고 있다. 이에는 여러가지 원인이 있을 수 있으나 그 중 한 요인으로 꼽을 수 있는 것이 거의 변하지 않고 있는 입력장치의 구성이다.

특히 컴퓨터 입력장치로서 키보드는 현재 큰 위치를 차지하고 있다. 그러나, 컴퓨터 중 가장 변형이 어려운 부분 중의 하나가 키보드이다. 특정 키를 눌러서 입력신호를 컴퓨터로 보내야 한다는 기본 원리와, 표준화되어 있는 문자의 배열이나 기능키의 배열을 임의로 변경할 수 없기 때문이다. 따라서, 컴퓨터 하드웨어는 물론 소프트웨어의 개발도, 표준화되어 있는 키보드의 코드체계에 맞추어 개발을 할 수 밖에 없고, 이는 설계상 자유도를 크게 저해하는 요인이 되고 있다. 유니코드(universal code)의 등장과 함께 다국어 지원이 점차 보편화되고 있는 오늘날의 OS 환경에서 현재 방식의 입력장치는 이러한 변화를 따라가는 데 역부족이라는 사실은 점차 명확해지고 있다.

물론, 키보드 자체의 기술적 개량도 많이 이루어져 왔다. 그러나, 대부분은 키의 구조나 외관구성 등에 관한 것뿐이었다. 종래의 기계스위치를 조합한 키보드 대신에, 현재 일반적인 키보드의 구조는 PCB 에 형성된 카본패턴 부분만이 노출되도록 얇은 플렉시블(멤브레인) PCB에 절연막을 씌우고 카본패턴을 전도성 고무로 된 키로 눌러서 도통시키는 방식의 멤브레인 스위치 방식으로 되어 있다. 이러한 구조를 갖는 키보드는 종래의 기계스위치 방식에 비해 단가가 낮고 조립성이 우수하며 기구적 안정성이 있다는 장점 때문에 대부분의 키보드가 채용하고 있는 구조이다.

본 고안자들은 종래의 키보드 구조를 그대로 둔 채로 특정 키그룹을 착탈하여 다른 키배열로 교체할 수 있다면 다양한 컴퓨팅 환경에 적용할 수 있는 키보드가 될 수 있음에 착안하여, 특정 키그룹을 분리하고 다른 배열의 키그룹 또는 다른 기능의 키그룹으로 교체할 수 있는 키보드를 고안하게 되었다.

따라서, 본 고안의 목적은 키보드 본체로부터 특정 키그룹을 분리하고, 다른 배열이나 다른 기능의 키그룹으로 교체할 수 있는 컴퓨터 키보드를 제공하는 것이다.

본 고안의 다른 목적은 상기 컴퓨터 키보드로부터 분리된 키그룹에 교체될 수 있는 키모듈을 제공하는 것이다.

도1은 일반적인 키보드의 내부구성도.

도2는 일반적인 키보드의 외부구성도.

도3은 제1실시예에 따른 키보드 본체의 사시도.

도4는 제1실시예에 따른 키모듈의 사시도.

도5는 도3의 걸쇠(104)의 상세도.

도5a는 키모듈의 다른 형태의 사시도.

도5b는 도5a의 키모듈을 키보드 본체에 장착한 사시도.

도5c는 키모듈의 또다른 형태의 사시도.

도5d는 도5c의 키모듈을 키보드 본체에 장착한 사시도.

도6은 본 고안의 제2실시예에 따른 키모듈의 사시도.

도7은 도6 키모듈의 스페이스바 구조도.

도8은 도6의 키모듈이 완전하게 접힌 사시도.

도9a는 제3실시예의 개념을 나타내는 PCB.

도9b는 도9a의 PCB의 결합방법을 나타내는 사시도.

도10a는 키보드 본체의 구성을 나타내는 분해사시도.

도10b는 키모듈의 구성을 나타내는 분해사시도.

도11은 키모듈의 외관을 나타내는 사시도.

도12는 키모듈의 코넥터부 구성을 나타내는 개념도.

도13은 암수코넥터의 결합관계를 나타내는 사시도.

도14a는 제4실시예에 따른 키모듈의 외관도.

도14b는 제4실시예에 따른 키보드 본체의 외관도.

도15는 도14a와 다른 형태의 키모듈 외관도.

＜도면 주요부의 설명>

하층 PCB(10), 상층 PCB(30), 키접점(11, 31)), 절연막(20), 관통구멍(21), 고무판(40), 탄력부(41), 키배열판(50), 키(51), 문자키그룹(100), 기능키그룹(200), 숫자키그룹(300), 키모듈 교체부(110), 키접점(101), 돌출레일(102), 안내홈(102'), 삽입홈(103), 삽입돌출부(103'), 개방홈(106), 걸쇠(104), 걸림홈(104'), 결합해제버튼(105), 힌지(603), 스페이스바(604), 돌출부(605), 보조판(606), 내홈(607), 스토퍼(608), 본체 PCB(901), 키모듈 PCB(902), 회로접속부(903), 본체 코넥터(904a), 키모듈 코넥터(904b), 키보드 본체(900a), 키모듈(900a), 키배열판(905), 상부케이스(906), 고무판(907), 키모듈 PCB(902), 하부케이스(908), 누름편(909), PCB 동박패턴(910), 코넥터 동박패턴(911), 누름편홈(912), 터미널(913), 키모듈 교체부(1000a), 키모듈(1000b), 주키모듈(1000c), 부키모듈(1000d)

본 고안은 문자키.기능키.숫자키그룹으로 이루어지는 일반적인 컴퓨터 키보드에서 상기 문자키.기능키.숫자키그룹 중 임의의 키그룹이 분리되어 형성된 키모듈 교체부, 분리된 키그룹과 다른 기능을 하는 새로운 키그룹으로 키가 배열되어 상기 키모듈 교체부와 결합되는 키모듈을 포함하여 구성된다.

상기 키모듈은 문자키그룹으로 구성될 수 있으며, 상기 키모듈 교체부와 상기 키모듈은 결합수단에 의해 결합된다. 또한, 삽입된 키모듈이 키모듈 교체부로부터 스스로 분리되지 못하도록 키모듈 교체부와 키모듈에 고정수단이 추가로 포함된다.

본 고안에 따른 컴퓨터 키보드를 설명하기 위해 일반적인 컴퓨터 키보드의 내외부 구성에 대해 설명한다. 도1은 일반적인 키보드의 내부 구성을 나타내는 것으로, 키접점을 패턴화한 2장의 플렉시블 PCB를 겹쳐서 키접점 패턴을 키가 누르도록 하는 방식으로 이루어져 있다. 하층 PCB(10)와 상층 PCB(30)에 각각 키접점(11, 31)이 패턴형성되어 있다. 이들 PCB는 얇고 유연한 플렉시블 PCB이고, 하층 PCB(10)와 상층 PCB(30)의 각 접점(11, 31)이 접촉되면 해당 회로가 연결되어 특정 키코드를 컴퓨터에 입력할 수 있도록 한다. 하층 PCB(10)와 상층 PCB(30) 사이에는 절연막(20)이 있다. 절연막(20)에는 관통구멍(21)이 키접점(11, 31)과 같은 위치에 형성되어 PCB의 키접점(11, 31) 이외의 영역을 서로 절연시키는 역할을 한다. 상층 PCB(30) 위에는 고무판(40)이 올라간다. 고무판(40)에는 PCB의 각 접점과 동일한 위치에 볼록한 탄력부(41)가 형성되어 키(51)의 누름동작을 부드럽게 해 준다. 키(51)는 금속 또는 합성수지로 된 키배열판(50)에 다수 배열된다.

도2는 일반적인 키보드의 외관을 나타내는 것으로, 중앙부에는 각종 문자키, 숫자키, 엔터, 한자변환 키 등이 모여서 문자키그룹(100)을 이루고, 그 주위에는 각종 기능키(F1~F12, Esc, 스크롤 등)와 이동키(Home, End, 화살표키 등)로 이루어지는 기능키그룹(200)이 배열되고, 가장 오른쪽에는 별도의 숫자키와 연산자(+, -, *, /) 등으로 이루어지는 숫자키그룹(300)이 배열된다.

본 고안에 따른 컴퓨터 키보드의 기본 개념은, 위와 같이 구성되는 컴퓨터 키보드에서 특정 키그룹으로 이루어지는 키모듈을 키보드 본체에서 분리해 내고, 분리된 키그룹 대신에 다른 기능을 하는 새로운 키그룹을 교체하는 것이다.

분리하려는 키그룹의 키모듈 분리단위는 여러가지로 생각할 수 있다. 예를 들어, 도1의 상하층 PCB(30,10)는 키보드 본체에 남겨두고 그 이외의 부분을 분리할 것인지, 아니면 키그룹의 키모듈 아래에 상하층 PCB(30, 10)가 부착된 채로 함께 분리하여 교체할 것인지는 키보드의 전체적 구조 또는 설계전략에 따라 결정될 문제이다. 이는 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 사항이다.

본 고안은, 종래의 기본적인 키보드 내부구조를 그대로 이용하면서 특정 키그룹을 키보드 본체에서 분리하고 남은 키모듈 교체부에, 키배열이 새롭게 형성된 키모듈을 교체하는 것이다. 즉, 특정 프로그램에 따라 정의된 새로운 키그룹을 키보드 본체에서 분리한 키그룹 대신에 교체하여 특정 프로그램마다 차별적인 키보드를 제공할 수 있을 것이다. 이 새로운 키그룹은 키보드 본체의 키접점(31)을 키입력수단으로 이용하기는 하지만, 분리된 키그룹(일반적인 키그룹)과는 다른 기능을 하도록, 사용하고자 하는 컴퓨터 프로그램에 의해 특별히 정의되어 있는 키배열 또는 키구성을 갖도록 프로그래밍된다.

어떠한 키그룹을 교체할 것인가는 용도에 맞게 실시자가 임의로 결정할 문제이다. 예를 들어, 표준 언어(기본적으로는 한글과 영문) 이외의 언어(일본어, 러시아어 등)를 사용하는 프로그램용 키보드를 실현하기 위해서는, 프로그램에서 특별히 정의된 키배열을 갖는 새로운 문자키그룹을 대체하면 각 언어에 적절한 키보드를 제공할 수 있다. 한편, 오른쪽의 숫자키그룹(300)을 분리해 내고 이 부분에 다른 키배열로 정의된 키모듈을 부착할 수도 있다. 새로 정의된 키모듈은 대개 게임용으로 특별히 정의된 버튼으로 이루어질 것이다.

본 고안은 실제로, 프로그램 판매자가 프로그램을 판매하면서 이 프로그램 전용 키모듈을 함께 제공하는 식으로 실시될 수 있다. 예를 들어, 본 고안과 같이 특정 키그룹을 분리할 수 있는 키보드를 갖고 있는 컴퓨터 사용자는 프로그램을 구입할 때에 함께 제공되는 전용 키모듈을 키보드에 교체 장착함으로써, 구입한 프로그램을 100% 활용할 수 있다. 현재, 모든 컴퓨터 운영체제나 기본 내장 프로그램 이외의 모든 프로그램은 전용 드라이브 화일이나 전용 하드웨어 카드를 함께 제공하고 있다. 본 고안을 이용하면, 프로그램에 따라서 전용 키모듈을 함께 제공할 수 있다.

이는 해당 프로그램의 효율적 활용이나, 프로그램 작업의 단순화(일반 키보드의 키코드에 맞게 프로그램을 짜기 위해서는 설계의 자유도가 저하되기 때문), 불법복제의 방지(전용 키모듈이 없이는 프로그램 운용이 정상적으로 이루어지지 않게 할 수 있기 때문에) 등의 효과를 볼 수 있다.

실시예 1

위와 같은 본 고안의 기술적 사상은 다음과 같은 실시예에 의해 구체화될 수 있다. 이 실시예는 키보드 본체 중에서 문자키그룹을 분리하는 구조에 대한 것인데, 도3은 키모듈이 분리된 상태를 나타내는 키보드 본체의 사시도이고, 도4는 키모듈이 분리된 키보드에 교체되어 부착될 새로운 키모듈을 나타낸다. 본 실시예 1은 키모듈의 분리단위를 키배열판(도1의 50)과 그 아래의 고무판(도1의 40)까지만 설정한 것으로서, 플렉시블 PCB와 절연막(도1의 10, 20, 30)은 키보드 본체로부터 분리되지 않는다. 즉, 기계적 측면에서의 키그룹 분리 방식이다.

도3에 도시된 키보드 본체에는, 일부 키그룹이 분리되고 새로운 키모듈을 결합할 수 있는 키모듈 교체부(110)가 형성되어 있다. 키모듈 교체부(110)는 키접점(101)까지 종래의 키보드 구조와 동일하고, 그 위에 조립되는 키모듈을 분리 결합할 수 있도록 전체적으로 우묵하게 패어있다. 키모듈이 분리된 면에 다수의 키접점(101)이 위치하고 있음을 볼 수 있다.

도4의 키모듈에서 각 키의 배열은 이 키모듈을 사용할 프로그램에 의해 미리 정의되어 있다. 따라서, 기존 키보드의 키접점(101)을 하드웨어적으로 이용하여 사용할 프로그램에 적합한 키코드를 생성할 수 있도록 되어 있다. 다국어 문자판이어도 좋고, 특정 프로그램에서 필요한 특수키라도 좋다. 따라서, 설계에 따라서는 키접점(101) 중 사용하지 않는 키접점이 있을 수도 있다. 이는 본 고안이 속한 당업자에게 자명한 기술적 사항이 될 것이다.

키모듈 교체부(110)와 키모듈과의 결합구조에 대해 설명한다. 기본적으로 키모듈은 키모듈 교체부(110)에 슬라이드식으로 결합된다. 슬라이드식은 키보드 본체와의 접촉면을 넓힘으로써 보다 안정적이고 기존의 키보드와 동일한 키감각을 줄 수 있으며, 힘을 보다 넓은 표면에 분산시켜 내구성을 강화해 줄 수 있다.

이를 위해, 도3에서와 같이 키모듈 교체부(110)의 키모듈이 결합될 부위의 측면에 복수의 돌출레일(102)이 형성되고, 도4의 키모듈 측면에는 이들 돌출레일(102)이 안내되는 복수의 안내홈(102')이 형성된다. 이외에, 키모듈 교체부(110)에 키모듈이 정확하게 결합할 수 있도록 키모듈 교체부(110)의 안쪽 측면에 삽입홈(103)이 형성되고, 키모듈의 앞쪽 끝부분 측면에 삽입돌출부(103')가 형성되어 삽입홈(103)에 삽입될 수 있도록 하였다. 이로써 키모듈이 키모듈 교체부(110)에 정확하게 삽입될 수 있다.

도3과 도4의 구조에서는 돌출레일(102)과 안내홈(102')을 한쪽에 2개씩 형성하였고, 안내홈(102')의 일부에는 개방홈(106)이 형성되어 있기 때문에, 키모듈을 앞쪽 끝에서부터 삽입하지 않고 개방홈(106)에 돌출레일(102)이 위치하는 지점부터 키모듈을 삽입할 수 있다. 이러한 구조 또한 당업자가 용이하게 선택할 수 있는 주지기술이다.

한편, 삽입된 키모듈이 본체로부터 스스로 분리되지 못하도록, 키모듈 교체부(110)의 키모듈이 삽입되는 후방에 걸쇠(104)를 형성하였다. 걸쇠(104)는 도5에서 보다시피 키모듈 교체부(110)의 바닥면(501)에 'ㄷ'자 형상으로 절개되어 절개된 부분(502)이 아래방향으로 탄력있게 움직일 수 있도록 형성되고, 위로 돌출된 면은 키모듈 교체부(110)의 안쪽면(503)은 수직이지만 바깥면(504)은 완만한 경사를 이루도록 형성된다. 반대로, 키모듈의 후방 아랫면에는 걸쇠(104)와 일치하는 위치에 걸림홈(104', 그러나 도4에서는 표현되지 않음)이 형성된다. 이 걸림홈(104')은 키모듈 교체부(110)의 걸쇠(104)에 걸려서 키모듈이 빠지지 않도록 하는 구조를 갖고 있는데, 키모듈을 옆에서 밀어서 삽입할 때에는 걸쇠(104)가 아래로 들어가고 키모듈의 바닥면이 걸쇠(104)의 경사면(504)에 따라 쉽게 움직일 수 있지만, 키모듈을 뺄 경우에는 걸쇠(104)의 수직면(503)이 걸림홈(104')에 걸려서 빠지지 못하게 하는 구조로 형성될 수 있다. 이러한 결합구조는 공지사항으로서, 당업자가 용이하게 실시할 수 있다. 이러한 구조로써 키모듈은 스스로 본체로부터 빠져나올 수 없지만, 키모듈을 본체로부터 빼내기 위해서는 걸쇠(104)와 걸림홈(104')과의 결합상태를 풀어야 하기 때문에 키모듈의 걸림홈(104')에 결합해제버튼(105)을 마련하였다.

결합해제버튼(105)은 키모듈의 내부에 스프링을 통해 조립되어 평소에는 위로 튀어나와 있지만 이를 누르면 걸림홈(104')에 결합된 걸쇠(104)를 위에서 누르게 되어 걸쇠(104)와 걸림홈(104')과의 결합상태를 해제할 수 있다.

본 실시예에 따르면, 문자키그룹 대신에 특별하게 정의된 새로운 키그룹을 키모듈로서 키모듈 교체부(도3의 110)에 교체 장착할 수 있다. 예를 들어, 워드프로세서 프로그램의 경우에 이 프로그램에서 특별히 요구하는 문자키 배열을 갖는 새로운 키모듈을 교체 장착한다면, 이 프로그램을 보다 더 효율적으로 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 이 프로그램의 설계도 훨씬 더 자유로와 질 수가 있다.

또, 게임 프로그램의 경우에는 이 게임에 필요한 조이스틱이나 누름버튼으로 원래의 키그룹을 대체할 수 있다. 이에 대한 예시를 도5a, 5b에 나타낸다. 외부에 배치된 조이스틱과 누름버튼의 배열형상이 원래의 문자키그룹 배열과는 사뭇 다르지만, 사실상 내부 PCB의 키접점 위치는 동일하다. 이미 설계되어 있는 키매트릭스 회로에 맞추어 게임 프로그램을 짜는 것이기 때문이다. 도5c, 5d에 또다른 응용례를 나타내었다. 게임이나 기타 특수 프로그램에 적합한 키배열을 새로 정의하여 새로운 키모듈을 제작하고 이를 키보드 본체의 키모듈 교체부에 교체 장착함으로써 특수 프로그램을 효율적으로 실행할 수 있다.

실시예 2

본 실시예2에서 키모듈 교체부(110)와 키모듈과의 결합관계는 실시예1과 같다. 본 실시예2는 분리된 키모듈의 휴대를 위해 이를 접을 수 있는 구조를 제공하는 것이다. 문자키그룹은 길이가 긴 편이다(약 30cm). 따라서, 키모듈 자체의 크기가 커서 보관이나 휴대가 번거로운 단점이 있다.

본 실시예2는 이를 회피하기 위하여 키모듈을 반으로 접을 수 있는 구조를 제공한다. 이를 실현하기 위해, 도6에서 보는 바와 같이 키모듈의 중심을 기준으로 키모듈을 두 개의 부분(601, 602)으로 분할하고 양쪽을 힌지(603)에 의해 결합하였다. 그러나 키모듈의 중심에는 스페이스바(604)가 걸쳐서 위치하기 때문에 양쪽(601, 602)을 반으로 접기가 곤란한 문제가 있다.

그래서, 이를 해결하기 위해 도7과 같이 스페이스바(604)의 결합구조를 변경하였다. 즉, 스페이스바(604)가 키접점을 누르는 돌출부(605)를 보조판(606)의 내홈(607)에 삽입되도록 스토퍼(608)와 함께 결합시킨다. 보조판(606)의 내홈(607)을 따라 돌출부(605)가 직선이동 및 회전을 할 수 있기 때문에 보조판(606)에 대하여 스페이스바(604)도 직선이동 및 회전을 할 수 있다. 따라서, 보조판(606)을 접으려는 키모듈 중심선에 맞게 고정시켜 두면, 키모듈을 접을 때에 스페이스바(604)를 어느 방향이든 90도 회전시켜서 한쪽 방향으로 밀 수 있게 된다. 이렇게 하여 완전하게 접힌 키모듈의 모습을 도8에 나타내었다.

실시예 3

본 실시예3은 키모듈의 분리단위를 플렉시블 PCB와 절연막(도1의 10, 20, 30)까지 확장한 것으로서, 키보드 본체로부터 PCB까지 분리된다. 즉, 회로적 측면에서의 키그룹 분리 방식이다. 실시예1, 2에서 회로 PCB의 존재는 착탈형 키모듈의 확장성을 가로막는 요인이었다. 키보드 본체에 내장되어 있는 PCB로 인하여 착탈형 키모듈이 가질 수 있는 변형의 범위는 회로의 구성에 의해 제약될 수 밖에 없는데 이러한 제약을 없애고 완전한 다양성과 확장성의 가능성을 위하여 회로 PCB 자체를 착탈형 키보드에 맞추어 분리, 결합할 수 있는 방식이다. 따라서, 본 실시예3은 실시예1과는 달리, PCB를 분리할 수 있는 구조를 포함하여야 한다. 나머지 구성과 효과에 대해서는 실시예1의 경우와 동일하다.

도9a, 9b는 본 실시예3의 기본적 개념을 표시하기 위해 PCB를 분리함을 나타내고 있다. 키보드 본체에 장착되는 본체 PCB(901)와 키모듈에 장착되는 키모듈 PCB(902)가 분리되어 있음을 알 수 있다. 여기서, 본체 PCB(901)는 상하층 PCB와 절연막을 포함하고, 키모듈 PCB(902)도 상하층 PCB와 절연막을 포함하는 것으로 설명하겠다. 키모듈 PCB(902)는 최종적으로 본체 PCB(901)와 회로적으로 연결되어야 하기 때문에, 본 실시예3에서는 회로접속부(903)를 두고 있다. 도9b를 보면, 회로접속부(903)로서 코넥터(904a,b)를 이용하였음을 알 수 있다. 본체 PCB(901)의 접속부에 장착된 본체코넥터(904a)와, 키모듈 PCB(902)의 접속부에 장착된 키모듈코넥터(904b)가 서로 결합되어 회로적으로 연결되고 있음을 알 수 있다.

도10a와 도10b는 본 실시예3의 전체적인 개념도인데, 도10a는 키보드 본체의 분해사시도이고, 도10b는 키모듈의 분해사시도이다. 실시예1에서 설명한 것과 달리, 키모듈(900a)에 상하측 PCB와 절연막(902)이 포함된다.

키모듈(900b)은 키배열판(905), 상부케이스(906), 고무판(907), 키모듈 PCB(902), 하부케이스(908)로 구성된다. 키보드 본체(900a)도 키모듈과 마찬가지로 구성된다. 다만, 키모듈(900b)이 교체 장착될 수 있는 위치에 키모듈 교체부가 형성된다. 본 실시예3에 따르면, 회로 부분까지 교체할 수 있으므로 새로운 키그룹의 설계유연성을 한층 더 향상시킬 수 있다.

코넥터 구조에 대해 도11을 참조하여 상세하게 설명한다. 도11에 나타낸 것은 도10b와 같이 구성되는 키모듈(900b)에 코넥터(904b)가 어떻게 장착되는가를 나타내는 것이다. 도4에서 볼 수 있는 것과 같이, 키모듈의 측면에는 안내홈(102')과 개방홈(106)이 형성되어, 키보드 본체의 키모듈 교체부와 슬라이드식으로 결합될 수 있다. 이에 대해서는, 실시예1을 통해 설명하였기 때문에 설명을 생략한다.

다시 도11로 돌아가서, 키모듈(900b)의 상부케이스(906)와 하부케이스(908) 사이에 키모듈 PCB(902)가 위치한다. 키모듈 PCB(902)는 도1에서 보는 상하층 PCB와 절연막까지 포함된 것임은 이미 설명한바 있다. 키모듈 PCB(902)의 접속부는 키모듈 코넥터(904b)와 누름편(909) 사이에서 나사에 의해 조여져 결합된다.

도12를 참조하여 구체적으로 설명한다. 도12에서, 키모듈 PCB(902)의 접속부 상면에 PCB 동박패턴(910)을 노출시켜 놓고, 키모듈 코넥터(904b)의 바닥면에도 코넥터 동박패턴(911)을 형성시켜서 양쪽의 동박패턴이 서로 밀착되도록 키모듈 코넥터(904b)를 상부케이스(906)와 하부케이스(908) 사이에서 나사로 죈다. 본 실시예에서는 키모듈 코넥터(904b)를 수코넥터로 설정하였기 때문에, PCB를 가공하여 간단하게 제조할 수 있다.

누름편(909)은 PCB 동박패턴(910)과 코넥터 동박패턴(911)이 완전 밀착되도록 하부케이스(908)와 키모듈 PCB(902) 사이에 끼는 것이기 때문에, 고무나 연질 합성수지 등의 재질로 만드는 것이 바람직하다. 도11의 하부케이스(908)에는 누름편(909) 전체가 들어갈 수 있는 누름편홈(912)이 형성되어 있다. 이의 역할은 누름편(909) 때문에 하부케이스(908)와 키모듈 PCB(902) 사이가 들뜨는 것을 막기 위한 것이다. 누름편홈(912)의 깊이는, 누름편(909)의 두께보다는 작고 하부케이스(908)와 키모듈 PCB(902) 사이의 들뜸을 허용할 수 있는 정도로 형성되어야 한다.

한편, 키보드 본체의 코넥터(904a)도 키모듈 코넥터(904b)와 마찬가지로 장착되므로, 별도의 설명을 생략하겠다. 본체 코넥터(904a)와 키모듈 코넥터(904b)의 예를 도13에 나타낸다. 본 실시예에서는 본체 코넥터(904a)를 암코넥터로 설정하였 기 때문에, 본체 코넥터(904a)를 키모듈 코넥터(904b)와 달리 단순하게 PCB로 형성할 수는 없고 사출성형 등으로 몸체를 만들어 내부에 터미널(913)을 삽입하여야 하는 점이 다르다. 이는 공지기술로서 당업자에게 자명한 기술적 사항이다. 따라서, 코넥터의 종류와 구조는 임의적 설계사항으로서, 본 실시예에 개시된 사항에만 한정되지 않는다.

이상에서와 같이, 본 실시예3에 따르면 회로 PCB를 분리할 수 있기 때문에 보다 다양한 확장성을 제공할 수 있으며 보다 다양한 용도로 사용될 수 있다. 위에서는 멤브레인 PCB의 경우를 실시예로 하여 설명하였지만, 멤브레인 PCB 이외에 에폭시나 페놀 PCB 등 단단한 PCB에도 본 고안의 기술사상을 적용할 수 있다.

회로를 확장할 수 있기 때문에, 착탈식 키모듈이 기존의 키보드와 동일한 디자인이나 크기를 가질 필요가 없게 되므로 다양한 소프트웨어에서 적합하게 확장될 수 있다. 예를 들어 시뮬레이션 게임의 경우, 보다 현실적인 키배열 구성이 가능해지며 네트웍 게임과 같은 경우에는 채팅을 위한 기본적인 자판 배열에 추가하여 기능키들이 덧붙여질 수 있도록 설계될 수 있다. 게임 프로그램 이외의 워드프로세서나 일반 프로그램에서도 이러한 확장성은 가능한 것으로 기본자판을 그대로 두고 확장할 수도 있고, 아니면 새로운 자판을 설계하여 배치하는 것도 모두 가능해진다.

실시예 4

실시예3에서와 같이 PCB를 포함하여 키그룹을 분리할 수 있는 경우에, 본 실 시예4가 실현될 수 있다. 본 실시예4는 도14a와 도14b와 같이 구성된다. 즉, 본 실시예4의 키모듈(1000b)은 도11에서와 같은 주키모듈(1000c)에 새로운 부키모듈(1000d)이 부착되어 이루어진다. 부키모듈(1000d)을 부가함으로써 키보드의 기능을 확장시킬 수 있기 때문이다.

부키모듈(1000d)이 부가된 키모듈(1000b)을 키보드 본체의 키모듈 교체부(1000a)에 장착하여 키그룹을 교체한다. 키모듈 교체부(1000a)가 부키모듈(1000d)을 포함한 키모듈(1000b)을 수용하기 위하여 좌측으로 연장된 것을 알 수 있다. 키모듈 교체부(1000a)와 키모듈(1000b)과의 결합구조는 도3, 도4에서 설명한 것과 동일하므로 설명을 생략한다.

부키모듈(1000d)과 주키모듈(1000c)과의 결합구조는 도9와 도11을 통해 설명한 것과 유사하다. 다시 말해서, 도9와 도11에서 키모듈(900b)과 키보드 본체와의 결합시에 코넥터(904a, 904b)를 통해 양측의 PCB가 결합되는 방식과 유사하다. 즉, 부키모듈(1000d) 내의 PCB(도시 안함)와 주키모듈(1000c)의 PCB(도시 안함)에 코넥터를 장착하고 상호 접속함으로써 부키모듈(1000d)을 주키모듈(1000c)에 부착할 수 있다.

도15는 조이스틱과 누름버튼을 두 쌍 장착한 키모듈을 나타낸다. 본 실시예4는 이와 같이 추가적으로 필요한 키나 다른 입력수단을 용이하게 부착할 수 있는 키모듈을 제공하여, 실시예3의 방식보다도 더 특정 프로그램의 실행을 효율적으로 이룰 수 있으며, 키의 갯수나 위치의 제한을 벗어나 프로그램의 작성상 유연성을 제공할 수 있다.

이상과 같이 본 고안의 기술사상과 그에 따른 특정 실시예를 설명하였지만, 본 고안이 위에 설명한 것에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 문자키그룹을 분리하는 대신에 기능키그룹을 분리하거나 숫자키그룹을 분리할 수도 있고, 새로운 키모듈에 방향전환수단(가령, 조이스틱)이나 특수한 버튼 등을 장착하여 프로그램 소정의 활용성을 향상할 수도 있다. 따라서, 본 고안의 기술적 범위와 사상은 당업자에 의해 합리적으로 변형되어 실시될 수 있다.

본 고안은 여러가지 용도로 활용되어 다양한 효과를 창출할 수 있다. 위에서 언급한 것과 같이, 한 컴퓨터에서 다국어 입력이 필요할 때에 해당 언어에 따라 적합한 키모듈을 교체함으로써 효율적으로 해당 언어를 입력할 수 있다.

또한, 캐드 프로그램이나 특수 유틸리티 프로그램에서, 보편적이지 않은 명령어를 사용할 때에 그 프로그램에 맞게 최적화된 키모듈을 사용함으로써 작업을 효율적으로 수행할 수 있다.

교육 프로그램용으로 활용될 수 있다. 프로그램의 사용 연령층에 맞는 키모듈을 사용함으로써 교육용 프로그램의 효과를 극대화할 수 있다. 예를 들어, 어린이용 교육 프로그램에서 어린이들이 필요로 하는 키만을 배열함으로써 어린이들의 교육목적에 딱 들어맞는 인터페이스를 제공할 수 있는 등, 사용층에 맞는 전용 키모듈을 제공하여 동일한 컴퓨터에서 다양한 연령에 필요한 여러가지 교육용 프로그램을 활용할 수 있다.

게임 등에 활용할 수 있다. 최근 다양한 게임프로그램이 인터페이스 면에서 보다 화려해지고, 조작성이 복잡해지는 추세에 있음을 고려할 때, 사용자들은 점점 더 복잡해진 키조작을 감수해야 하는 상황에 직면하고 있다. 그러나, 본 고안에 따른 교체식 키모듈을 이용하면 게임사에서 제공하는 게임에 최적화된 사용자 인터페이스를 통하여 사용자들은 보다 더 편안하고 흥미있는 게임을 즐길 수 있다.

프로그램의 불법복제를 방지할 수 있다. 프로그램 회사에서 판매하는 프로그램에 적합한 또는 그것에 유일한 키모듈을 함께 공급할 수 있기 때문에 단순한 프로그램의 복제만으로는 해당 프로그램을 사용할 수 없기 때문에, 프로그램의 불법복제를 방지할 수 있다.

Claims (22)

1. 문자키.기능키.숫자키그룹으로 이루어지는 컴퓨터 키보드에서,

   상기 문자키.기능키.숫자키그룹 중 임의의 키그룹이 분리되어 형성된 키모듈 교체부와,

   분리된 키그룹과 다르게 키가 배열되어 상기 키모듈 교체부에 장착되는 키모듈을 포함하여 구성되는, 특정 키그룹을 교체할 수 있는 컴퓨터 키보드.
2. 청구항 1에서, 상기 키모듈은 문자키그룹으로 구성되는 것을 특징으로 하는, 특정 키그룹을 교체할 수 있는 컴퓨터 키보드.
3. 청구항 1에서,

   상기 키모듈 교체부와 상기 키모듈을 결합시키는 결합수단을 추가로 포함하는, 특정 키그룹을 교체할 수 있는 컴퓨터 키보드.
4. 청구항 3의 결합수단에서,

   키모듈 교체부(110)의 측면에 돌출레일(102)이 형성되고, 키모듈 측면에는 이 돌출레일(102)이 안내되는 안내홈(102')이 형성되며,

   키모듈 교체부(110)와 키모듈이 정확하게 결합할 수 있도록 키모듈 교체부(110)의 안쪽 측면에 삽입홈(103)이 형성되고, 키모듈의 앞쪽 끝부분 측면에 삽입돌출부(103')가 형성되는 것을 특징으로 하는, 특정 키그룹을 교체할 수 있는 컴퓨터 키보드.
5. 청구항 1에서, 삽입된 키모듈이 키모듈 교체부로부터 스스로 분리되지 못하도록 키모듈 교체부와 키모듈에 고정수단이 추가로 포함되는 것을 특징으로 하는, 특정 키그룹을 교체할 수 있는 컴퓨터 키보드.
6. 청구항 5에서, 상기 고정수단은

   키모듈 교체부(110)의 키모듈이 삽입되는 후방에 형성된 걸쇠(104),

   키모듈의 아랫면에 걸쇠(104)와 일치하는 위치에 형성된 걸림홈(104'),

   키모듈을 키모듈 교체부(110)로부터 빼내기 위해서 걸쇠(104)와 걸림홈(104')의 결합상태를 푸는 결합해제버튼(105)으로 구성되는 것을 특징으로 하는, 특정 키그룹을 교체할 수 있는 컴퓨터 키보드.
7. 청구항 6에서,

   상기 걸쇠(104)는 키모듈 교체부(110)의 바닥면(501)에 위로 돌출되도록 형성되어 돌출된 면의 안쪽면(503)은 수직이지만 바깥면(504)은 완만한 경사를 이루고,

   결합해제버튼(105)은 걸림홈(104')에 결합된 걸쇠(104)를 위에서 누르게 되어 걸쇠(104)와 걸림홈(104')과의 결합상태를 해제할 수 있는 것을 특징으로 하는, 특정 키그룹을 교체할 수 있는 컴퓨터 키보드.
8. 청구항 1에서, 상기 키모듈은

   반으로 접힐 수 있도록 두 부분으로 분할되고,

   이들 분할된 부분은 힌지에 의해 결합된 것을 특징으로 하는, 특정 키그룹을 교체할 수 있는 컴퓨터 키보드.
9. 청구항 8에서, 상기 키모듈은

   스페이스바(604)가 키접점을 누르는 돌출부(605)가 삽입되는 내홈(607)이 형성된 보조판(606)과, 상기 돌출부(605)가 내홈(607)에 삽입되도록 돌출부(605)와 결합되는 스토퍼(608)를 포함하여,

   상기 보조판(606)을, 힌지로써 접으려는 키모듈의 중심선에 따라 고정시키고, 키모듈을 접을 때에 스페이스바(604)를 90도 회전시켜서 한쪽 방향으로 밀 수 있는 것을 특징으로 하는, 특정 키그룹을 교체할 수 있는 컴퓨터 키보드.
10. 청구항 1~7 중 어느 한 항에서, 키보드 본체와 키모듈의 내부 회로 PCB를 연결하는 회로접속수단이 포함되는, 특정 키그룹을 교체할 수 있는 컴퓨터 키보드.
11. 청구항 10에서, 회로접속수단은 키보드 본체의 PCB 동박패턴과 키모듈의 PCB 동박패턴을 서로 연결하는 한 쌍의 코넥터인 것을 특징으로 하는, 특정 키그룹을 교체할 수 있는 컴퓨터 키보드.
12. 청구항 11에서, 회로접속수단은

    키모듈 PCB(902)의 접속부 상면에 PCB 동박패턴(910)을 노출시키고, 키모듈 코넥터(904b)의 바닥면에 코넥터 동박패턴(911)을 형성시켜서 양쪽의 동박패턴이 서로 밀착되도록 키모듈 코넥터(904b)를 상부케이스(906)와 하부케이스(908) 사이에서 나사로 죄는 제1코넥터와,

    키보드 본체의 PCB 동박패턴을 노출시키고, 이에 접속되는 제2코넥터로 구성되는 것을 특징으로 하는, 특정 키그룹을 교체할 수 있는 컴퓨터 키보드.
13. 청구항 10에서, 상기 키모듈을 주키모듈(1000c)로 하고 이에 별도의 키그룹이 배열된 부키모듈(1000d)이 추가로 부착되는 것을 특징으로 하는, 특정 키그룹을 교체할 수 있는 컴퓨터 키보드.
14. 청구항 13에서, 주키모듈(1000c)의 회로 PCB와 부키모듈(1000d)의 회로 PCB를 연결하는 제2회로접속수단이 포함되는, 특정 키그룹을 교체할 수 있는 컴퓨터 키보드.
15. 청구항 14에서, 제2회로접속수단은 주키모듈(1000c)의 PCB 동박패턴과 부키모듈(1000d)의 PCB 동박패턴을 서로 연결하는 한 쌍의 코넥터인 것을 특징으로 하 는, 특정 키그룹을 교체할 수 있는 컴퓨터 키보드.
16. 문자키.기능키.숫자키그룹으로 이루어지는 컴퓨터 키보드에서 특정 키그룹을 분리하고, 이 분리된 키그룹 대신에 장착되는 다른 키그룹이 배열된 키모듈.
17. 청구항 16에서, 상기 키모듈은 문자키그룹으로 구성되는 것을 특징으로 하는 키모듈.
18. 청구항 16 또는 17에서, 상기 키모듈은

    반으로 접힐 수 있도록 두 부분으로 분할되고,

    이들 분할된 부분은 힌지에 의해 결합된 것을 특징으로 하는 키모듈.
19. 청구항 18에서, 상기 키모듈은

    스페이스바(604)가 키접점을 누르는 돌출부(605)가 삽입되는 내홈(607)이 형성된 보조판(606)과, 상기 돌출부(605)가 내홈(607)에 삽입되도록 돌출부(605)와 결합되는 스토퍼(608)를 포함하여,

    상기 보조판(606)을, 힌지로써 접으려는 키모듈의 중심선에 따라 고정시키고, 키모듈을 접을 때에 스페이스바(604)를 90도 회전시켜서 한쪽 방향으로 밀 수 있는 것을 특징으로 하는 키모듈.
20. 청구항 16 또는 17에서, 상기 키모듈을 주키모듈(1000c)로 하고 이에 별도의 키그룹이 배열된 부키모듈(1000d)이 추가로 부착되는 것을 특징으로 하는 키모듈.
21. 청구항 20에서, 주키모듈(1000c)의 회로 PCB와 부키모듈(1000d)의 회로 PCB를 연결하는 회로접속수단이 포함되는 키모듈.
22. 청구항 21에서, 회로접속수단은 주키모듈(1000c)의 PCB 동박패턴과 부키모듈(1000d)의 PCB 동박패턴을 서로 연결하는 한 쌍의 코넥터인 것을 특징으로 하는 키모듈.