KR20070013937A - 다기능 박형 휴대 정보기기의 입력장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다기능 박형 휴대 정보기기의 입력장치에 관한 것으로, 보다 자세하게는 EL 시트 등 조명부를 키매트 바로 아래 두고, 하나의 인쇄회로기판을 사용하되 상부에는 다수의 메탈돔을 구비하고 인쇄회로기판의 하부에는 터치센서를 위한 박형 인쇄회로를 구현하여 구조를 단순화하고 조명효율을 최대화하기 위한 휴대 정보기기의 입력장치에 관한 것이다.

본 발명의 다기능 박형 휴대 정보기기의 입력장치는 휴대 정보기기에 내장하여 사용자의 인터페이스를 구현하는 다기능 박형 휴대 정보기기의 입력장치에 있어서, 숫자키와 기능 선택기능을 구현하는 다수의 러버키와 상부면에 다수의 메탈돔과 다수의 광원을 구비하고 후면에 터치센서에 연결되는 인쇄회로를 구비한 인쇄회로기판으로 구성됨에 기술적 특징이 있다.

휴대 정보기기, 키패드, 스크롤, 터치센서

Description

다기능 박형 휴대 정보기기의 입력장치{(Input device of multi-functional compact mobile information apparatus}

도 1은 종래의 휴대폰의 입력장치를 나타내는 구성도이다.

도 2는 종래의 대한민국 등록특허 제472429호의 입력장치를 나타내는 구성도이다.

도 3은 종래의 대한민국 공개특허 제2004-18262호의 입력장치를 나타내는 구성도이다.

도 4a 내지 도 4c는 본 발명에 따른 다기능 박형 휴대 정보기기의 입력장치를 나타내는 구성도이다.

도 5는 본 발명에 따른 다기능 박형 휴대 정보기기의 입력장치에서 버튼입력과 스크롤 기능을 나타내는 순서도이다.

도 6은 본 발명에 따른 스크롤 입력 방법을 나타내는 실시예이다.

본 발명은 다기능 박형 휴대 정보기기의 입력장치에 관한 것으로, 보다 자세하게는 EL 시트 등 조명부를 키매트 바로 아래 두고, 하나의 인쇄회로기판을 사용하되 상부에는 다수의 메탈돔을 구비하고 인쇄회로기판의 하부에는 터치센서를 위한 박형 인쇄회로를 구현하여 구조를 단순화하고 조명효율을 최대화하기 위한 휴대 정보기기의 입력장치에 관한 것이다.

최소 기능의 입력장치로는 최근 디지털 컨버전스 동향에 따라서 소개되고 있는 다기능 휴대 정보기기에서 제공하는 인터넷 통신 등 다양한 서비스를 대응하는데 한계가 있어서 다기능 구현이 가능한 입력장치가 소개되고 있다.

도 1 내지 도 3은 종래의 휴대 정보기기의 입력장치를 나타내는 구성도이다.

최근 네비게이션, 스크롤, 그림 그리기 기능 등을 구현하는 한편 이를 박형으로 구성하기 위한 장치가 제안되고 있는 바, 대한민국 공개특허 제2001-61320호를 살펴보면, 박형 플라스틱 판과 터치 스크린 센서를 사용함으로써 현재 널리 쓰이고 있는 러버키와 메탈돔 스위치를 대신하는 박형 입력장치를 제작하고 더 나아가서 터치패드를 이용한 네비게이션 기능 제공 및 이를 장착한 휴대 전화기를 제공한다.

상기와 같은 종래기술은 사용자의 스위치 작동 과정에서 클릭시 소프트웨어로 소리신호를 제공하고는 있으나, 손가락으로 느낄 수 있는 압력감을 제공하지 못하는 문제점이 있었다.

휴대폰의 경우 사용자의 입력을 사용자가 느끼고 판단하기 위하여 손가락으로 압력을 느끼는 클릭감이 매우 중요하므로 이에 대응하기 위하여 개선 방안들이 제안되고 있다. 대한민국 등록특허 제472429호와 대한민국 공개특허 제2004-18262호는 메탈돔과 같이 손가락으로 압력을 느끼는 클릭감을 제공하는 기계식 스위치와 임피던스 또는 터치스크린방식의 전자 센서를 함께 사용하는 방법을 제안하고 있다.

상기와 같은 종래기술은 사용자의 입력을 사용자가 느끼고 판단하기 위하여 손가락으로 압력을 느끼는 클릭감을 제공하면서 네비게이션, 스크롤, 그림 그리기 기능 등을 구현하는 수단을 제공하고 있다.

또한, 대한민국 등록특허 제472429호는 터치스크린 센서와 사용자의 입력을 사용자가 느끼고 판단하기 위하여 손가락으로 압력을 느끼는 클릭감을 제공하는 메탈돔을 포함한 회로 기판에 배치하기 위하여 메탈돔을 제외한 지역에만 터치스크린 센서를 배치하고 있는데, 이는 기계식 스위치와 터치스크린 센서의 사용을 구분하기 위하여 미리 사용 모드를 결정해서 하도록 하고 있다.

상기와 같은 종래기술을 휴대폰 키패드에 적용시 메탈돔 지역 이외에만 터치스크린 센서를 배치해야 하는데, 휴대폰의 크기가 제한되므로 터치센서의 배치는 매우 제한적이 되는 경우가 많아서 터치센서의 기능 구현이 제한적이고, 기계식 스위치와 터치센서를 미리 구분하고 사용자가 이를 구별해서 사용해야 하는 번거로움이 있다.

또한, 대한민국 공개특허 제2004-18262호는 터치스크린 센서 배치가 제한되어 그 성능에 제한요소가 되는 것을 방지하기 위하여, 근접감지형 터치패드 시스템을 키패드 러버 바로 아래 위치시키고 그 아래 메탈돔을 포함한 회로기판을 위치시 킨 후 근접감지형 터치패드 시스템에 작은 구멍을 내고 이를 통하여 키패드 러버가 회로기판에 메탈돔을 누를 수 있도록 하는 방법을 제안하고 있다.

그러나 상기 종래기술은 터치스크린 센서 배치가 성능을 확보하고 사용자의 입력을 사용자가 느끼고 판단하기 위하여 손가락으로 압력을 느끼는 클릭감을 제공하는데는 성공하였으나 별도로 이동전화 키매트 아래에 배치되는 근접감지형 터치패드 시스템을 추가하여야 한다.

이는 효율적인 조명을 방해하므로 전력 소모를 증가시키는 단점이 있어서 투명 소재를 사용한 근접감지형 터치패드 시스템을 권고하고 있다. 이는 공정이 복잡해지며 그 두께가 증가하므로, 저전력 소모, 박형이 요구되는 휴대폰 등 휴대 정보기기에 적용하기 위하여 제작 방법을 단순화하는 개선이 요구되고 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 단점과 문제점을 해결하기 위한 것으로, 터치스크린 센서 배치가 제한되어 그 성능에 제한요소가 되는 것을 방지할 수 있고, 조명효율을 최대화함으로써 전력소모를 줄이고, 박형구조의 다기능 입력장치를 제공하는 다기능 박형 휴대 정보기기의 입력장치를 제공함에 본 발명의 목적이 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 사용자가 사용하는 러버키나 자판과 터치센서 회로간 중간 구조물에 의한 임피던스 변화를 일일이 회로 구조물로 보상하는 번거로움을 제거하기 위한 임피던스 보정 기능을 센서에 구현함에 있다.

본 발명의 상기 목적은 휴대 정보기기에 내장하여 사용자의 인터페이스를 구현하는 다기능 박형 휴대 정보기기의 입력장치에 있어서, 숫자키와 기능 선택기능을 구현하는 다수의 러버키와 상부면에 다수의 메탈돔과 다수의 광원을 구비하고 후면에 터치센서에 연결되는 인쇄회로를 구비한 인쇄회로기판을 포함하는 다기능 박형 휴대 정보기기의 입력장치에 의해 달성된다.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 4a 내지 도 4c는 본 발명에 따른 다기능 박형 휴대 정보기기의 입력장치를 나타내는 구성도이다. 도 4a를 참조하면, 숫자키와 기능 선택기능을 구현하는 다수의 러버키와 상부면에 다수의 메탈돔과 다수의 광원을 구비하고 후면에 터치센 서에 연결되는 인쇄회로를 구비한 인쇄회로기판을 사용하여 구현하는 방법을 예시하고 있다.

도 4b를 참조하면, 숫자키와 기능 선택기능을 구현하는 다수의 러버키와 인쇄회로기판 사이에 조명용 EL 시트를 배치하고, 상부면에 다수의 메탈돔과 후면에 터치센서에 연결되는 인쇄회로를 구비한 인쇄회로기판을 사용하여 구현하는 방법을 예시하고 있다.

따라서, 도 4b를 도 4a에 비교하여 LED 등으로 구현되는 다수의 광원을 필요로 하지 않으며 균일한 조명도를 개선할 수 있고 박형화에 유리하다.

도 4c를 참조하면, 숫자키와 기능 선택기능을 구현하는 다수의 러버키를 폴리카보네이트, PMMA 등 소재를 사용하고 실크 인쇄한 자판을 사용함으로써 박형의 다기능 입력장치를 구성하는 예을 예시하고 있다.

터치센서 및 제어회로는 인쇄회로기판의 후면에 실장하거나 플렉서블 회로기판으로 외부에 배치할 수 있다. 통상 입력장치를 조립 후, 터치센서가 측정하는 임피던스는 중간 구조물에 의하여 간섭을 받으므로, 본 발명에서는 터치센서 및 제어회로가 조립완성 후 주요 지점의 임피던스를 사람 손가락의 접촉 유무별로 측정한다. 이 임피던스는 센서지점의 기준 임피던스로 사용하게 되므로, 기존 방식에서 회로물을 사용하여 보정하는 번거로움을 제거하여 줄 수 있다.

따라서 박형 다기능 입력장치의 생산을 단순화하고 생산성을 향상시킬 뿐 아니라, 휴대 정보기기의 설계를 크게 도울 수 있는 장점이 있다.

도 5는 본 발명에 따른 다기능 박형 휴대 정보기기의 입력장치에서 버튼입력 과 스크롤 기능을 나타내는 순서도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 기계식 스위치와 터치센서를 동시에 사용하는 다기능 박형 휴대 정보기기를 쉽게 사용할 수 있도록 하기 위하여 입력장치에서 스크롤과 버튼 실시예를 보이고 있다.

도 6은 본 발명에 따른 스크롤 입력 방법을 나타내는 실시예이다. 도 6을 살펴보면, 자동 또는 스크롤 모드나 필기체인식, 그림 그리기 모드 구현 과정에서 사용자가 클릭하지 아니하고 손가락을 키패드 표면을 따라 연속적으로 움직이면 이를 스크롤 입력이나 필기체인식, 그림 그리기 모드로 해석하고 사용자가 본래 의도한 모드를 수행하게 된다.

스크롤 모드나 필기체 인식, 그림 그리기 구현 과정에서 사용자가 본래 의도한 키 입력순서 1-2-3-6-8 도중 한 키를 사용자의 실수로 본래 의도한 것보다 강한 힘을 줌에 따라 수 msec 단위의 매우 짧은 시간 내에 기계적 스위치를 작동시키게 되는 경우(예를 들면 3번 키)에는 이같은 기계적 스위치신호는 무시하고 터치센서 입력만 유효하게 처리하거나 사용자가 의도한 키 입력순서 1-2-3-6-8 도중 사용자의 실수로 6과 7이 수 msec 단위의 매우 짧은 시간 내에 다른 두 개의 손가락으로 터치된 경우 선형 움직임(Linear motion)으로 추정하여 7을 무시하는 방법의 바람직한 실시예를 볼 수 있다.

본 발명은 이상에서 살펴본 바와 같이 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

따라서, 본 발명의 다기능 박형 휴대 정보기기의 입력장치는 터치스크린 센서 배치가 제한되어 그 성능에 제한요소가 되는 것을 방지할 수 있고, 조명효율을 최대화하여 전력소모를 줄이고, 박형구조의 다기능 입력장치를 제공하여 다기능 휴대 정보기기의 박형 설계가 가능한 효과가 있다.

Claims (10)

1. 휴대 정보기기에 내장하여 사용자의 인터페이스를 구현하는 다기능 박형 휴대 정보기기의 입력장치에 있어서,

   숫자키와 기능 선택기능을 구현하는 다수의 러버키와 상부면에 다수의 메탈돔과 다수의 광원을 구비하고 후면에 터치센서에 연결되는 인쇄회로를 구비한 인쇄회로기판을 포함하는 다기능 박형 휴대 정보기기의 입력장치.
2. 제 1항에 있어서,

   조명을 위한 광원을 박형 EL 시트로 하고 키패드 러버와 인쇄회로기판 사이에 배치함을 특징으로 하는 다기능 박형 휴대 정보기기의 입력장치.
3. 제 1항에 있어서,

   사용자의 실수로 인한 충격이나 외부충격으로부터 내부회로 및 기구물을 보호하기 위한 고무재질 등으로 구성한 면형 소재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다기능 박형 휴대 정보기기의 입력장치.
4. 제 1항에 있어서,

   숫자키와 기능 선택기능을 구현하는 키패드 러버를 포리카보네이드 또는 아크릴을 소재로 하는 박형 시트로 구성된 자판함을 사용하는 것을 특징으로 하는 다기능 박형 휴대 정보기기의 입력장치.
5. 상기 다기능 박형 휴대 정보기기의 입력장치를 사용하여 구성한 휴대 정보기기에 있어서,

   조립이 완성된 후 임피던스를 측정하여 기준점을 자동으로 설정함으로써 제품공정상 또는 설계상 생기는 편차를 자동보정하고 최적성능을 구현하는 것을 특징으로 하는 다기능 박형 휴대 정보기기.
6. 다기능 박형 휴대 정보기기의 입력장치를 사용하여 구성한 스크롤, 필기체 인식, 그림 그리기 및 포인팅 기능을 포함하는 다기능 박형 휴대 정보기기.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 다기능 박형 휴대 정보기기의 입력장치를 사용하여 구성한 스크롤, 필기체 인식, 그림 그리기 및 포인팅 기능을 가진 다기능 휴대 정보기기에서, 사용자 가 기계적 스위치로 기능을 선정하는지 터치센서를 이용한 기능을 사용하는지 판단하는 소프트웨어를 구비함을 특징으로 하는 다기능 박형 휴대 정보기기.
8. 제 6항에 있어서,

   기계식 스위치 동작입력과 스크롤 기능 및 필기체 인식 ,그림 그리기 기능 구현을 자동으로 판단하는 소프트웨어를 구비함을 특징으로 하는 다기능 박형 휴대 정보기기.
9. 제 6항에 있어서,

   터치센서의 두개이상 지점에서 입력이 있을 경우 시간상, 공간상 선형범위 이외의 지역을 구분하여 제거함으로써 입력 오류를 방지하는 기능을 구현하는 방법을 구비하는 것을 특징으로 하는 다기능 박형 휴대 정보기기.
10. 제 6항에 있어서,

    손가락 움직임 정보를 기반으로 수기, 문자 인식 기능을 구현하고 전화번호 탐색등 기능을 구현함을 특징으로 하는 다기능 박형 휴대 정보기기.

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