KR20030090997A - 접촉압력 감지형 입력 디바이스 - Google Patents

Abstract

본 발명은 접촉압력 감지형 입력 디바이스에 관한 것으로, 본 발명에서는 사용자의 의지에 따라 변화하는 핸들링 도구의 접촉압력을 정밀하게 측정할 수 있는 일련의 모듈환경을 구축하고, 이를 통해, 전자기기의 입력 컨트롤 메카니즘이 종래의 "핸들링 도구 움직임 활용형 메카니즘"에서, "핸들링 도구 고정형 메카니즘"으로 변경될 수 있도록 유도함으로써, 디바이스가 핸들링 도구의 움직임 공간을 별도로 할애하지 않고서도, 자신에게 부여된 입력 컨트롤러로써의 역할을 정상적으로 수행할 수 있도록 하고, 이를 통해, 디바이스의 사이즈 최소화를 유도한다.

이러한 본 발명이 구현되어, 디바이스의 사이즈가 최소화되는 경우, 예컨대, 노트북 컴퓨터, 휴대폰, PDA 등과 같이 컴팩트한 사이즈가 필히 요구되는 소형 전자기기는 자신의 소형화에 부합되는 최적의 기반 인프라를 제공받을 수 있게 되며, 결국, 별다른 장애요소 없이, 최상의 품질을 유지할 수 있게 된다.

앞서 언급한 본 발명의 실시에 의해, 전자기기의 입력 메카니즘이 종래의 "핸들링 도구 움직임 활용형 메카니즘"에서, "핸들링 도구 고정형 메카니즘"으로 변경되는 경우, 장치를 이루는 구성요소들간의 불필요한 마찰은 최소화될 수 있으며, 이를 통해, 해당 핸들링 도구, 구성부품 등의 기계적인 마모현상 발생은 미리 차단된다.

이러한 본 발명의 실시에 따라, 장치를 이루는 핸들링 도구, 구성부품 등의 마모현상이 억제되는 경우, 디바이스의 수명은 극대화될 수 있게 되며, 결국, 사용자는 디바이스의 잦은 교체에 따른 불편함을 최소화 받을 수 있게 된다.

Description

접촉압력 감지형 입력 디바이스{Input device of a touch pressure sensing type}

본 발명은 전자기기에 사용되는 입력 디바이스에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 사용자의 의지에 따라 변화하는 핸들링 도구의 접촉압력을 정밀하게 측정할 수 있는 일련의 모듈환경을 구축하고, 이를 통해, 전자기기의 입력 컨트롤 메카니즘이 종래의 "핸들링 도구 움직임 활용형 메카니즘"에서, "핸들링 도구 고정형 메카니즘"으로 변경될 수 있도록 유도함으로써, "장치의 사이즈 최소화", "장치를 이루는 구성요소들간의 불필요한 마찰 최소화" 등을 달성시킬 수 있도록 하는 접촉압력 감지형 입력 디바이스에 관한 것이다.

최근, 전자관련 기술이 급격한 발전을 이루면서, 컴퓨터, 인터넷 TV, 핸드폰, 게임기‥‥ 등과 같은 여러 종류의 전자기기가 폭 넓게 보급되고 있다.

통상, 앞의 전자기기에는 예컨대, 트렉-볼 마우스(Track-ball mouse), 센싱 마우스, 터치패드(Touch pad), 타블렛-펜(Tablet-pen), 조그-셔틀(Jog-shuttle) 등과 같은 입력 디바이스가 구비되는 것이 일반적이다.

예를 들어, 한국등록실용신안 제 239222 호 "라이트기능을 갖는 터치펜을 구비한 피디에이", 한국공개특허 제 2000-2232 호 "조그셔틀 스위치 장치", 한국공개특허 제 2002-11328 호 "터치패드 시스템", 한국공개특허 제 2002-14553 호 "볼마우스 및 트랙볼마우스 겸용 무선 마우스", 한국공개특허 제 2002-16080 호 "터치패드를 구비한 폴더형 단말기" 등에는 종래의 기술에 따른 전자기기용 입력 디바이스의 일례가 좀더 상세하게 개시되어 있다.

통상, 상술한 입력 디바이스들은 핸들링 도구의 움직임, 예컨대, "마우스 틀 내에 위치한 볼의 기계적인 움직임, 패드 표면상에 위치한 손가락의 움직임, 테블릿상에 위치한 펜의 움직임‥‥" 등을 활용하여, 자신에게 부여된 시그널 입력 수단으로써의 역할을 수행하게 된다.

그러나, 이처럼, 종래의 입력 디바이스들이 볼, 손가락, 펜 등의 기계적인 움직임을 활용하여, 시그널 입력 수단으로써의 역할을 수행하게 되는 경우, 입력 디바이스들은 볼, 손가락, 펜 등의 움직임 공간을 제공하기 위한 별도의 부품, 예컨대, 마우스 패드, 손가락 터치 패드, 펜 터치 테블릿 등을 불가피하게 구비할 수밖에 없게 되며, 결국, 종래의 체제 하에서, 입력 디바이스는 앞서 언급한 부품들의 추가에 비례하여, 그 사이즈가 필요 이상으로 커지는 문제점을 어쩔 수 없이, 발생시킬 수밖에 없게 된다.

만약, 입력 디바이스를 채용한 전자기기가 예컨대, 노트북 컴퓨터, 휴대폰, PDA 등과 같이 컴팩트(Compact)한 사이즈가 필히 요구되는 소형 전자기기인 경우, 상술한 입력 디바이스의 사이즈 증가 문제는 전자기기의 전체적인 성능판단에 있어서, 커다란 단점으로 지적될 수밖에 없게 된다.

더욱이, 종래의 입력 디바이스들이 볼, 손가락, 펜 등의 기계적인 움직임을 활용하여, 시그널 입력 수단으로써의 역할을 수행하게 되는 경우, 예컨대, "볼과 고정체, 볼과 패드 표면, 테블릿과 펜‥‥" 등은 서로 간의 기계적인 접촉을 피할 수 없게 되며, 결국, 이러한 기계적인 접촉에 의해 각 부품들은 불가피하게 마모될수밖에 없게 되고, 만약, 별다른 조치가 취해지지 않은 상태에서, 이러한 마모상황이 장시간 방치되는 경우, 해당 부품은 자신에게 부여된 역할을 정상적으로 수행할 수 없게 된다.

통상, 입력 디바이스는 정밀한 신뢰성을 요하는 민감한 장치로 알려져 있는 바, 만약, 입력 디바이스의 특정 부품들이 상술한 기계적인 메카니즘을 원인으로 하여, 조그마한 부분이라도 손상을 입게 되는 경우, 입력 디바이스는 전체적으로 그 기능이 정지될 수밖에 없게 되며, 결국, 사용자는 입력 디바이스를 수시로 교체하여야 하는 불편함을 감수할 수밖에 없게 된다.

따라서, 본 발명의 목적은 사용자의 의지에 따라 변화하는 핸들링 도구의 접촉압력을 정밀하게 측정할 수 있는 일련의 모듈환경을 구축하고, 이를 통해, 전자기기의 시그널 입력 메카니즘이 종래의 "핸들링 도구 움직임 활용형 메카니즘"에서, "핸들링 도구 고정형 메카니즘"으로 변경될 수 있도록 유도함으로써, 종래와 같은 "핸들링 도구의 움직임 공간 할애 필요성"을 배제하고, 이를 통해, 입력 디바이스의 사이즈 최소화를 유도하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 전자기기의 시그널 입력 메카니즘을 종래의 "핸들링 도구 움직임 활용형 메카니즘"에서, "핸들링 도구 고정형 메카니즘"으로 변경함으로써, 입력 디바이스를 이루는 구성요소들간의 불필요한 마찰을 최소화하고, 이를 통해, 해당 핸들링 도구, 구성부품 등의 기계적인 마모현상 발생을 미리 차단시키는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 입력 디바이스를 이루는 핸들링 도구, 구성부품 등의 마모현상 억제를 통해, 입력 디바이스의 수명을 극대화시키고, 이를 통해, 입력 디바이스의 잦은 교체에 따른 사용자의 불편함을 최소화시키는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적들은 다음의 상세한 설명과 첨부된 도면으로부터 보다 명확해질 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 접촉압력 감지형 입력 디바이스를 채용한 전자기기를 개념적으로 도시한 예시도.

도 2는 본 발명에 따른 접촉압력 감지형 입력 디바이스를 개념적으로 도시한 블록도.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 감지 회로부를 개념적으로 도시한 블록도.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 캐패시터의 전압변화 예시도.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 접촉압력 측정부의 핸들링 도구 접촉압력 연산과정을 개념적으로 도시한 그래프도.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기기의 포인터 이동과정을 개념적으로 도시한 예시도.

도 7 및 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 접지선의 배열형태를 개념적으로 도시한 예시도.

도 9 내지 도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 핸들링 도구 접촉부를 개략적으로 도시한 예시도.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 전자기기의 일부에 배치되며, 전자기기를 컨트롤하기 위한 핸들링 도구를 고정적으로 안착시킬 수 있는 가이드 영역을 정의하는 핸들링 도구 접촉부와, 이 핸들링 도구 접촉부의 일부에 연속적으로 배열되며, 핸들링 도구가 상기 핸들링 도구 접촉부에 안착될 수 있도록 고정되어 있으면서, 핸들링 도구의 세부 접촉부위를 제공하는 다수의 접촉압력 감지점들과, 앞의 접촉압력 감지점들과 전기적으로 일대일 연결되며, 접촉압력 감지점들에 접촉된 핸들링 도구의 접촉압력 변화에 따라, 회로적인 상태를 달리하여, 일련의 핸들링 도구 접촉압력 감지신호를 연속 출력하는 다수의 감지 회로부들과, 감지 회로부들의 구동에 필요한 일련의 필요전압을 선택적으로 인가하는 전원 인가부와, 앞의 감지 회로부들과 전기적으로 연결되며, 감지 회로부들로부터 출력되는 핸들링 도구 접촉압력 감지신호의 크기와 변화량을 평균적으로 분석하여, 핸들링 도구의 눌림방향정보(Pushing direction information)/눌림세기정보(Pushing intensity information)를 생성하고, 생성이 완료된 눌림방향정보/눌림세기정보를 출력하는 접촉압력 측정부와, 전원 인가부 및 접촉압력 측정부와 전기적으로 연결되며, 임의의 입력 컨트롤 개시시점에서, 전원 인가부를 제어하여, 감지 회부들을 구동시키고, 접촉압력 측정부로부터 핸들링 도구의 눌림방향정보/눌림세기정보가 출력되는 경우, 해당 눌림방향정보/눌림세기정보를 분석하여, 일련의 입력 컨트롤 정보를 생성하고, 생성이 완료된 입력 컨트롤 정보를 전자기기의 운영체제로 전달하는 입력 처리부의 조합으로 이루어지는 접촉압력 감지형 입력 디바이스를 개시한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 접촉압력 감지형 입력 디바이스를 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 접촉압력 감지형 입력 디바이스(100)는 임의의 전자기기(1), 예컨대, 핸드폰의 일부에 노출·설치된 핸들링 도구 접촉부(170)와, 이 핸들링 도구 접촉부(170)와 일련의 전기적인 연결관계를 형성하는 감지 회로부(110), 전원 인가부(120), 접촉압력 측정부(130), 입력 처리부(150) 등의 조합으로 이루어진다. 이 경우, 앞의 전자기기(1)로는 핸드폰 이외에도, 인터넷 TV용 원격조절장치, 노트북 컴퓨터, 데스크탑 컴퓨터, PDA, 게임기‥‥ 등과 같은 여러 가지 정보처리장치들이 상황에 따라, 다양하게 선택될 수 있다.

이때, 핸들링 도구 접촉부(170)는 전자기기(1), 예컨대, 핸드폰의 일부로부터 경사면을 이루며 비스듬히 솟아올라 마치, 분화구와 같은 소형의 원통형상을 이룸으로써, 해당 전자기기(1)를 컨트롤하기 위한 핸들링 도구를 고정적으로 안착시킬 수 있는 안정적인 가이드 영역을 정의한다.

여기서, 도면에 도시된 바와 같이, 핸들링 도구 접촉부(170)의 정상 테두리에는 다수의 접촉압력 감지점들(180)이 둥글게 연속 배열되며, 이 접촉압력 감지점들(180)은 핸들링 도구 접촉부(170)에 안착·고정된 핸들링 도구의 세부 접촉부위를 제공하는 역할을 수행한다.

물론, 이 접촉압력 감지점(180)들의 배열형태는 도면에 도시된 형태 이외에도, 상황에 따라, 예컨대, "핸들링 도구 접촉부(170)의 내측면에 배열되는 형태", "핸들링 도구 접촉부(170)의 외측면에 배열되는 형태", "핸들링 도구 접촉부(170)의 내·외측면에 모두 배열되는 형태" 등으로 다양한 변형을 이룰 수 있다.

이때, 앞의 핸들링 도구로는 도면에 도시된 사용자의 손가락(B) 이외에도, 펜, 막대기,‥‥ 등의 다양한 인공 기구물이 사용자의 필요에 따라, 다양하게 선택될 수 있다.

여기서, 도 2에 도시된 각 감지 회로부(110)들은 앞의 접촉압력 감지점(180)들과 전기적으로 일대일 연결된 상태에서, 접촉압력 감지점(180)들에 접촉된 핸들링 도구(예컨대, 손가락)의 접촉압력 변화에 따라, 그 회로적인 상태를 달리하여, 일련의 핸들링 도구 접촉압력 감지신호를 연속 출력하는 역할을 수행하며, 전원 인가부(120)는 입력 처리부(150)의 제어에 따라, 감지 회로부(110)들의 구동에 필요한 일련의 필요전압을 선택적으로 인가하는 역할을 수행한다.

이와 함께, 접촉압력 측정부(130)는 앞의 감지 회로부(110)들과 전기적으로 연결된 상태에서, 감지 회로부(110)들로부터 출력되는 일련의 핸들링 도구 접촉압력 감지신호의 크기와 그 변화량을 평균적으로 분석하여, 핸들링 도구의 눌림방향정보/눌림세기정보를 생성하고, 생성이 완료된 일련의 눌림방향정보/눌림세기정보를 입력 처리부(150)로 출력하는 역할을 수행하며, 입력 처리부(150)는 앞의 전원 인가부(120) 및 접촉압력 측정부(130)와 전기적으로 연결된 상태에서, 임의의 입력 컨트롤 개시시점이 도래하는 경우, 전원 인가부(120)를 제어하여, 감지 회로부(110)들을 구동시키며, 접촉압력 측정부(130)로부터 핸들링 도구의 눌림방향정보/눌림세기정보가 출력되는 경우, 해당 눌림방향정보/눌림세기정보를 분석하여, 일련의 입력 컨트롤 정보를 생성하고, 생성이 완료된 입력 컨트롤 정보를 전자기기(1)의 운영체제(2)로 전달하는 역할을 수행한다.

이때, 도 3에 도시된 바와 같이, 상술한 각 감지 회로부(110)들은 상술한 핸들링 도구의 접촉압력 상태에 따라, 정적 ·동적 상태가 다르게 나타나는 신호를 출력하는 출력소자(111), 예컨대, 인버터와, 앞의 출력소자(112)와 전기적으로 연결되며, 전원 인가부(120)로부터 공급되는 전압을 일정시간 충전함과 아울러, 접촉압력 감지점(180)들에 핸들링 도구가 접촉되는 경우, 충전되어 있던 전하량의 일부를 해당 핸들링 도구 방향, 예컨대, 손가락(B) 방향으로 방전시켜, 출력소자(111)의 출력신호 상태를 변화시키는 제 1 캐패시터(C1)와, 이 제 1 캐패시터(C1)와 전기적으로 연결되며, 핸들링 도구, 예컨대, 손가락(B)과의 연계에 의해 일련의 RC 회로를 형성하고, 제 1 캐패시터(C1)에 저장되어 있는 전하가 방전되는 경우, 해당 전하의 재 분포가 가능하도록 전하를 받아들이면서, RC 시상수에 맞추어 제 1 캐패시터(C1)에 나타나는 전압의 크기를 변화시키는 제 2 캐패시터(C2)의 조합으로 이루어진다.

물론, 이러한 감지 회로부(110)의 구성은 본 발명의 동작을 설명하기 위한단지, 하나의 예일 뿐이며, 본 발명의 기본환경 내에서, 감지 회로부의 구성은 상황에 따라, 예컨대, "여러 유형의 RC 시정수 측정장치, 적분장치‥‥" 등으로 폭 넓은 변형을 이룰 수 있다.

한편, 앞서 언급한 구성을 갖는 본 발명의 접촉압력 감지형 입력 디바이스(100) 체제 하에서, 전자기기(1)를 사용하는 사용자의 핸들링 도구, 예컨대, 손가락(B)이 접촉압력 감지점들(180), 예컨대, "영역 A1에 위치한 접촉압력 감지점(181),‥‥ 영역 A2에 위치한 접촉압력 감지점(182)‥‥" 등에 접촉되고, 이 상태에서, 전자기기(1)의 운영체제(2)로부터 일련의 입력 컨트롤 개시명령이 전달되면, 입력 처리부(150)는 먼저, 제 1 캐패시터(C1)및 제 2 캐패시터(C2)를 방전시켜, 이들을 초기화한 후, 전원 인가부(120) 및 버퍼(112)를 이용하여, 전하투입 노드(P)에 전압 Va를 공급하고, 이를 통해, 도 4에 도시된 바와 같이, 제 1 캐패시터(C1)에 전압 Va를 순간적인 시간 t1,t2 동안 충전시킨다.

이때, 제 2 캐패시터(C2)는 손가락(B)의 접촉압력에 따라, 그 값이 변하는 인체저항(Rb)과의 연계에 의해 RC 회로를 형성하고 있고, 전압 Va는 핸들링 도구 저항, 예컨대, 인체저항(Rb) 및 제 2 캐패시터(C2)로 구성되는 시상수 (RbC2)보다 훨씬 짧은 시간에 제 1 캐패시터(C1)에 충전되기 때문에, 제 1 캐패시터(C1)에 전압 Va가 순간적으로 충전되는 동안에 제 2 캐패시터(C2)에는 전압의 충전이 거의 이루어지지 않게 되며, 결국, 접촉압력 감지점(180), 예컨대, 접촉압력 감지점(181)의 전압은 제 1 캐패시터(C1)와 동일하게 Va로 올라간다.

이 상태에서, 핸들링 도구, 예컨대, 손가락(B)의 접촉압력에 따라 그 값이정해지는 인체저항(Rb)의 방전전류에 의해 접촉강도 감지점(40)에 걸린 전압이 방전되면, 이와 함께, 제 1 캐패시터(C1)에 충전되어 있던 전압 Va는 제 2 캐패시터(C2)로 방전된다.

이때, 앞서 언급한 바와 같이, 제 2 캐패시터(C2)와 제 1 캐패시터(C1)는 인체저항(Rb)과의 연계에 의해 전체적으로 하나의 RC 회로를 형성하고 있기 때문에, 제 2 캐패시터(C2)는 제 1 캐패시터(C1)로부터 방전되는 전하를 RC 시상수에 맞추어, 받아들이게 되며, 결국, 앞서 언급한 도 4에 도시된 바와 같이, 제 1 캐패시터(C1)에 충전되어 있던 전압 Va는 RC 재 분포 곡선을 그리며, 최종전압(즉, Va가 제 1 캐패시터(C1) 및 제 2 캐패시터(C2)에 나뉘어져 평형을 이루는 전압) Vf를 향하여 하강하게 된다. 이 경우, 최종전압 Vf는 예컨대, 아래의 <수학식 1>과 같은 값을 갖는다.

이처럼, 제 1 캐패시터(C1)에 채워져 있던 전압 Va가 RC 곡선을 그리며 하강하다가 앞의 출력소자(111)에 설정된 문턱전압 Vm 이하로 떨어지는 시점 t3가 도래하면, 출력소자(111)의 입력단 전압은 예컨대, 로우(Low)로 변경되며, 이에 따라, 출력소자(111)는 예컨대, 접촉압력 감지점(101)을 누르는 핸들링 도구, 예컨대, 손가락(B)의 압력에 의해 그 값이 정해지는 일련의 핸들링 도구 접촉압력 감지신호를 자신과 전기적으로 연결된 접촉압력 측정부(130)로 출력할 수 있게 된다.

이때, RC 시상수는 아래의 <수학식 2>와 같은 값을 갖게 되고, 여기서, RC 시상수를 결정짓는 계수 Rb는 접촉압력 감지점(101)을 누르는 핸들링 도구, 예컨대, 손가락(B)의 압력에 의해 그 값이 정해지는 바, 결국, 사용자가 접촉압력 감지점(180)을 손가락(B)으로 강하게 누를 경우, "제 1 캐패시터(C1)에 채워져 있던 전압 Va가 Vm으로 떨어지기까지의 하강시간"이 상대적으로 짧아져, RC 시상수 값은 사용자가 접촉압력 감지점을 약하게 누를 경우보다 상대적으로 작아지게 되며, 사용자가 접촉압력 감지점(180)을 약하게 누를 경우, "제 1 캐패시터(C1)에 채워져 있던 전압 Va가 Vm으로 떨어지기까지의 하강시간"이 상대적으로 길어져, RC 시상수 값은 사용자가 접촉압력 감지점(180)을 강하게 누를 경우보다 상대적으로 커지게 된다.

요컨대, 출력소자(111)로부터 RC 시상수를 결정짓는 계수 Rb 값이 반영된 일련의 핸들링 도구 접촉압력 감지신호가 전달되면, 접촉압력 측정부(130)는 접촉압력 감지점(180)에 접촉중인 핸들링 도구의 눌림방향, 눌림강도 등을 손쉽게 파악할 수 있게 되는 것이다.

이러한 기반환경 하에서, 접촉압력 측정부(130)는 감지 회로부(110)들로부터 출력되는 일련의 핸들링 도구 접촉압력 감지신호를 도 5에 도시된 바와 같이, 예컨대, "A1 영역에서의 시간 t1의 측정치(G1), 시간 t2의 측정치(G2)", "A2 영역에서의 시간 t1의 측정치(G3), 시간 t2의 측정치(G4)" 등으로 실시간·기록하고, 이들값의 시간에 따른 변화량을 분석한 후, 이를 평균화하여, 최종의 "핸들링 도구 눌림방향정보", "핸들링 도구 눌림세기정보"를 생성하고, 생성이 완료된 일련의 눌림방향정보/눌림세기정보, 예컨대, "손가락(핸들링 도구)은 A1 방향을 A2 방향보다 강하게 누르고 있다", "A1 방향을 누르는 손가락(핸들링 도구)의 강도의 변화량 I1이 A2 방향을 누르는 손가락의 강도 I2 보다 더 많이 변하고 있다"라는 정보를 입력 처리부(150)로 출력하게 된다.

이 상태에서, 입력 처리부(150)는 접촉압력 측정부(130)로부터 출력되는 "핸들링 도구의 눌림방향정보", "핸들링 도구의 눌림세기정보"를 수신·분석한 후, 이를 토대로 하여, 일련의 입력 컨트롤 정보를 생성하고, 생성이 완료된 입력 컨트롤 정보를 운영체제(2)로 전달하게 되며, 운영체제(2)는 입력 처리부(150)로부터 앞의 입력 컨트롤 정보가 전달되는 즉시, 전자기기(1) 내의 다른 모듈들을 제어함으로써, 도 6에 도시된 바와 같이, 예컨대, S1의 위치에 놓여있던 포인터(Pt)가 벡터크기 A1 만큼 이동하여, S2의 위치에 놓일 수 있도록 유도한다. 물론, 이 포인터(Pt)가 움직이는 속도는 "A1 방향을 누르는 손가락(핸들링 도구)의 강도 및 그 변화량"에 의해 결정된다.

요컨대, 본 발명의 체제 하에서, 사용자는 핸들링 도구 접촉부(170)의 접촉압력 감지점(180)들 상에, 핸들링 도구(예컨대, 손가락)를 고정·안착시킨 상태에서, 핸들링 도구(손가락)의 실질적인 이동 없이, 단지, 이 핸들링 도구를 "자신이 원하는 방향, 자신이 원하는 강도"로 기울여 누르기만 하면, 예컨대, 전자기기(1)의 포인터(Pt)가 자신이 의도하는 방향·속도로 신속하게 이동되는 편리한 효과를 손쉽게 획득할 수 있게 되는 것이다.

종래의 기술에 따른 입력 디바이스들의 경우, 예컨대, "구성부품 내에 위치한 볼의 기계적인 움직임, 패드 표면상에 위치한 손가락의 움직임, 테블릿상에 위치한 펜의 움직임‥‥" 등을 활용하여, 자신에게 부여된 역할을 수행 하였는 바, 이 경우, 입력 디바이스들은 볼, 손가락, 펜 등의 움직임 공간을 제공하기 위한 별도의 부품, 예컨대, 마우스 패드, 손가락 터치 패드, 펜 터치 테블릿 등을 불가피하게 구비할 수밖에 없었으며, 결국, 종래의 체제 하에서, 입력 디바이스는 앞서 언급한 부품들의 추가에 비례하여, 그 사이즈가 필요 이상으로 커지는 문제점을 어쩔 수 없이, 발생시킬 수밖에 없었다.

또한, 앞에서와 같이, 종래의 기술에 따른 입력 디바이스들이 "구성부품 내에 위치한 볼의 기계적인 움직임, 패드 표면상에 위치한 손가락의 움직임, 테블릿상에 위치한 펜의 움직임‥‥" 등을 활용하여, 자신에게 부여된 역할을 수행한 경우, 예컨대, "볼과 고정체, 볼과 패드 표면, 테블릿과 펜‥‥" 등은 서로 간의 기계적인 접촉을 피할 수 없었으며, 결국, 이러한 기계적인 접촉에 의해 각 부품들은 불가피하게 마모될 수밖에 없었고, 이러한 마모상황이 장시간 방치되는 경우, 해당 부품들은 손상에 의해, 자신에게 부여된 역할을 정상적으로 수행할 수 없는 문제점을 유발하였다.

그러나, 본 발명의 경우, 사용자의 의지에 따라 변화하는 핸들링 도구의 접촉압력을 정밀하게 측정할 수 있는 일련의 모듈환경을 구축하고, 이를 통해, 전자기기(1)의 입력 메카니즘이 종래의 "핸들링 도구 움직임 활용형 메카니즘"에서, "핸들링 도구 고정형 메카니즘"으로 변경될 수 있도록 유도하기 때문에, 본 발명이 달성되는 경우, 종래와 달리, 입력 디바이스들은 핸들링 도구의 움직임 공간을 별도로 할애하지 않고서도, 자신에게 부여된 입력 컨트롤러로써의 역할을 정상적으로 수행할 수 있게 되며, 결국, 최소의 사이즈를 유지할 수 있게 된다.

이러한 본 발명이 구현되어, 입력 디바이스(100)의 사이즈가 최소화되는 경우, 예컨대, 노트북 컴퓨터, 휴대폰, PDA 등과 같이 컴팩트한 사이즈가 필히 요구되는 소형 전자기기는 자신의 소형화에 부합되는 최적의 기반 인프라를 제공받을 수 있게 되며, 결국, 별다른 장애요소 없이, 최상의 품질을 유지할 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 실시에 의해, 전자기기(1)의 입력 메카니즘이 종래의 "핸들링 도구 움직임 활용형 메카니즘"에서, "핸들링 도구 고정형 메카니즘"으로 변경되는 경우, 입력 디바이스(100)를 이루는 구성요소들간의 불필요한 마찰은 최소화될 수 있게 되며, 결국, 핸들링 도구, 구성부품 등의 기계적인 마모현상 발생은 미리 차단될 수 있게 된다.

이러한 본 발명의 실시에 따라, 장치(100)를 이루는 핸들링 도구, 구성부품 등의 마모현상이 억제되는 경우, 장치(100)의 수명은 극대화될 수 있게 되며, 결국, 사용자는 장치의 잦은 교체에 따른 불편함을 최소화 받을 수 있게 된다.

한편, 앞서 언급한 도 1에서와 같이, 핸들링 도구 접촉부(170)에 핸들링 도구(예컨대, 손가락)가 접촉하는 경우, 핸들링 도구 접촉부(170) 및 핸들링 도구 사이의 "순수 접촉저항 성분"은 "전류가 핸들링 도구를 다루는 사용자의 각 인체기관을 따라 지면으로 흐르는 과정에서 겪는 저항", 즉, "인체 저항성분" 보다 매우 적은 값을 갖게 될 수도 있다.

이 경우에는 감지 회로부(110)가 핸들링 도구의 접촉압력에 따른 "핸들링 도구 접촉부 및 핸들링 도구 사이의 순수 접촉저항 성분"을 감지하기가 매우 힘들게 되며, 만약, 별도의 조치가 취해지지 않는 경우, 본 발명은 상술한 효과를 정상적으로 획득하지 못할 수도 있게 된다.

본 발명에서는 상술한 문제점의 발생을 감안하여, 도 7에 도시된 바와 같이, 접촉압력 감지점(180)들의 인접부에 핸들링 도구의 저항을 줄이기 위한 접지선(190)을 더 배치한다. 이 경우, 접지선(190)은 접촉압력 감지점(180)들의 내부 테두리에 배치될 수도 있고, 접촉압력 감지점(180)들의 외부 테두리에 배치될 수도 있다.

이 상태에서, 도 8에 도시된 바와 같이, 핸들링 도구 접촉부(170)에 안착한 핸들링 도구, 예컨대, 손가락(B)이 접촉압력 감지점(180) 및 접지선(190)에 동시에 접촉하는 경우, 핸들링 도구의 저항성분은 기존의 "전류가 핸들링 도구 사용자의 각 인체기관을 따라 지면으로 흐르는 과정에서 겪는 저항"에서, "전류가 핸들링 도구의 표면을 따라 흐르는 과정에서 겪는 저항, 예컨대, 손가락(B)의 피부 표면을 따라 흐르는 과정에서 겪는 저항 Rs"로 대폭 줄어들게 되며, 결국, 감지 회로부(110)는 별다른 어려움 없이, 핸들링 도구의 접촉압력에 따른 "핸들링 도구 접촉부 및 핸들링 도구 사이의 순수 접촉저항 성분"을 손쉽게 센싱(Sensing)할 수 있게 된다.

한편, 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에서, 핸들링 도구 접촉부(171)는 앞의 실시예와 달리, 전자기기(1)의 일부에서 아래로 경사면을 이루며 비스듬히 패여 예컨대, 둥근 외곽선의 구덩이 형상을 이룰 수도 있다. 물론, 이 핸들링 도구 접촉부(171)는 이러한 둥근 외곽선 이외에도, 상황에 따라, "타원형, 사각형 ‥‥" 등의 다양한 변형을 이룰 수 있다.

이때, 접촉압력 감지점(180)들은 이 핸들링 도구 접촉부(171)의 형상에 맞추어, "핸들링 도구 접촉부(171)의 외주면을 따라 핸들링 도구 접촉부(170)의 표면상에 배열된 1차 접촉압력 감지점(181)들" 및 "핸들링 도구 접촉부(171)의 내벽을 따라 배열된 2차 접촉압력 감지점(182)들"의 조합으로 이루어질 수도 있다. 물론, 이러한 접촉압력 감지점(180)들의 인접부에는 앞서 언급한 접지선(190)이 더 배치되어, 감지 회로부(110)들이 핸들링 도구 접촉저항의 상대적 크기변화를 좀더 정확하게 감지할 수 있도록 유도한다.

이러한 구조 하에서, 핸들링 도구 접촉부(171)는 핸들링 도구의 안착영역을 안정적으로 가이드 함으로써, 핸들링 도구(예컨대, 손가락)와 접촉압력 감지점들(180) 사이의 접촉 신뢰성이 대폭 향상되는 효과를 제공하게 되며, 이를 통해, 사용자가 좀더 정확한 입력 컨트롤 과정을 진행할 수 있도록 유도하게 된다.

다른 한편, 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에서, 핸들링 도구 접촉부(172)는 전자기기(1)의 일부에서 아래로 경사면을 이루며 비스듬히 패여 예컨대, 타원형의 구덩이 형상을 이룰 수도 있다.

이 경우, 접촉압력 감지점(180)들은 상황에 따라, "핸들링 도구 접촉부(172)의 상부 내벽을 따라 배열된 1차 접촉압력 감지점(181)들" 및 "핸들링 도구 접촉부(172)의 하부 내벽을 따라 배열된 2차 접촉압력 감지점(182)들"의 조합으로 이루어질 수도 있다. 물론, 이 구조는 3차, 4차 접촉압력 감지점들의 배열로 확장될 수 있으며, 그 어느 경우에도, 각 접촉압력 감지점(180)들의 인접부에는 앞서 언급한 접지선(190)이 더 배치되어, 감지 회로부(110)들이 핸들링 도구 접촉저항의 상대적 크기변화를 좀더 정확하게 감지할 수 있도록 유도한다.

또 다른 한편, 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에서, 핸들링 도구 접촉부(173,174)는 예컨대, 전자기기(1)의 일부로부터 둥글게 솟아올라 반구형상을 이룰 수도 있고, 전자기기(1)의 일부에 얹혀져, 경사면을 이루며 도우넛-타입(Donut-type)로 솟아올라, 3차원 링 형상을 이룰 수도 있다.

물론, 이 경우에도, 각 핸들링 도구 접촉부들(173,174)은 핸들링 도구의 안착영역을 안정적으로 가이드 함으로써, 핸들링 도구(예컨대, 손가락)와 접촉압력 감지점들(180) 사이의 접촉 신뢰성이 대폭 향상되는 효과를 제공하게 되며, 이를 통해, 사용자가 좀더 정확한 입력 컨트롤 과정을 진행할 수 있도록 유도하게 된다.

앞의 언급에서와 같이, 핸들링 도구 접촉부는 본 발명의 실시예에 따라, 다양한 형상변화를 이룰 수 있으며, 이 상황에서, 전자기기(1)는 자신의 기능에 따라, 가장 적합한 형태의 핸들링 도구 접촉부를 선택적으로 갖출 수 있게 되고, 결국, 본 발명의 체제 하에서, 사용자는 자신의 요구에 좀더 부합되는 최적화된 입력 디바이스 사용환경을 제공받을 수 있게 된다.

이상의 설명에서와 같이, 본 발명에서는 사용자의 의지에 따라 변화하는 핸들링 도구의 접촉압력을 정밀하게 측정할 수 있는 일련의 모듈환경을 구축하고, 이를 통해, 전자기기의 입력 컨트롤 메카니즘이 종래의 "핸들링 도구 움직임 활용형 메카니즘"에서, "핸들링 도구 고정형 메카니즘"으로 변경될 수 있도록 유도함으로써, 디바이스가 핸들링 도구의 움직임 공간을 별도로 할애하지 않고서도, 자신에게 부여된 입력 컨트롤러로써의 역할을 정상적으로 수행할 수 있도록 하고, 이를 통해, 디바이스의 사이즈 최소화를 유도한다.

이러한 본 발명이 구현되어, 디바이스의 사이즈가 최소화되는 경우, 예컨대, 노트북 컴퓨터, 휴대폰, PDA 등과 같이 컴팩트한 사이즈가 필히 요구되는 소형 전자기기는 자신의 소형화에 부합되는 최적의 기반 인프라를 제공받을 수 있게 되며, 결국, 별다른 장애요소 없이, 최상의 품질을 유지할 수 있게 된다.

앞서 언급한 본 발명의 실시에 의해, 전자기기의 입력 메카니즘이 종래의 "핸들링 도구 움직임 활용형 메카니즘"에서, "핸들링 도구 고정형 메카니즘"으로 변경되는 경우, 장치를 이루는 구성요소들간의 불필요한 마찰은 최소화될 수 있으며, 이를 통해, 해당 핸들링 도구, 구성부품 등의 기계적인 마모현상 발생은 미리 차단된다.

이러한 본 발명의 실시에 따라, 장치를 이루는 핸들링 도구, 구성부품 등의 마모현상이 억제되는 경우, 디바이스의 수명은 극대화될 수 있게 되며, 결국, 사용자는 디바이스의 잦은 교체에 따른 불편함을 최소화 받을 수 있게 된다.

이러한 본 발명은 입력 컨트롤이 요구되는 다양한 전자기기, 예컨대, 컴퓨터, 인터넷 TV용 원격조절장치, 이동 통신기, 게임기, PDA, 전자 계산기, 디지털 카메라 등에서 전반적으로 유용한 효과를 나타낸다.

그리고, 앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다.

이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 기술적사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안되며 이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 첨부된 특허청구의 범위안에 속한다 해야 할 것이다.

Claims (6)

1. 운영체제를 구비한 임의의 전자기기에 설치된 입력 디바이스에 있어서,

   상기 전자기기의 일부에 배치되며, 상기 전자기기를 컨트롤하기 위한 핸들링 도구를 고정적으로 안착시킬 수 있는 가이드 영역을 정의하는 핸들링 도구 접촉부와;

   상기 핸들링 도구 접촉부의 일부에 연속적으로 배열되며, 상기 핸들링 도구가 상기 핸들링 도구 접촉부에 안착될 수 있도록 고정되어 있으면서, 상기 핸들링 도구의 세부 접촉부위를 제공하는 다수의 접촉압력 감지점들과;

   상기 접촉압력 감지점들과 전기적으로 일대일 연결되며, 상기 접촉압력 감지점들에 접촉된 상기 핸들링 도구의 접촉압력 변화에 따라, 회로적인 상태를 달리하여, 일련의 핸들링 도구 접촉압력 감지신호를 연속 출력하는 다수의 감지 회로부들과;

   상기 감지 회로부들의 구동에 필요한 일련의 필요전압을 선택적으로 인가하는 전원 인가부와;

   상기 감지 회로부들과 전기적으로 연결되며, 상기 감지 회로부들로부터 출력되는 상기 핸들링 도구 접촉압력 감지신호의 크기와 변화량을 평균적으로 분석하여, 상기 핸들링 도구의 눌림방향정보(Pushing direction information)/눌림세기정보(Pushing intensity information)를 생성하고, 생성이 완료된 상기 눌림방향정보/눌림세기정보를 출력하는 접촉압력 측정부와;

   상기 전원 인가부 및 접촉압력 측정부와 전기적으로 연결되며, 임의의 입력 컨트롤 개시시점에서, 상기 전원 인가부를 제어하여, 상기 감지 회부들을 구동시키고, 상기 접촉압력 측정부로부터 상기 핸들링 도구의 눌림방향정보/눌림세기정보가 출력되는 경우, 해당 눌림방향정보/눌림세기정보를 분석하여, 일련의 입력 컨트롤 정보를 생성하고, 생성이 완료된 입력 컨트롤 정보를 상기 운영체제로 전달하는 입력 처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 접촉압력 감지형 입력 디바이스.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 접촉압력 감지점들의 인접부에는 상기 핸들링 도구의 저항을 줄이기 위한 접지선이 더 배치되는 것을 특징으로 하는 접촉압력 감지형 입력 디바이스.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 핸들링 도구 접촉부는 상기 전자기기의 일부로부터 경사면을 이루며 비스듬히 솟아올라 원통형상을 이루는 것을 특징으로 하는 접촉압력 감지형 입력 디바이스.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 핸들링 도구 접촉부는 상기 전자기기의 일부에서 아래로 경사면을 이루며 비스듬히 패여 구덩이 형상을 이루는 것을 특징으로 하는 접촉압력 감지형 입력 디바이스.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 핸들링 도구 접촉부는 상기 전자기기의 일부로부터둥글게 솟아올라 반구형상을 이루는 것을 특징으로 하는 접촉압력 감지형 입력 디바이스.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 핸들링 도구 접촉부는 전자기기의 일부에 얹혀져, 경사면을 이루며 도우넛-타입(Donut-type)로 솟아올라, 3차원 링 형상을 이루는 것을 특징으로 하는 접촉압력 감지형 입력 디바이스.