KR20070041094A - 방향 감지용 버튼 구조 - Google Patents

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KR20070041094A
KR20070041094A KR1020050096857A KR20050096857A KR20070041094A KR 20070041094 A KR20070041094 A KR 20070041094A KR 1020050096857 A KR1020050096857 A KR 1020050096857A KR 20050096857 A KR20050096857 A KR 20050096857A KR 20070041094 A KR20070041094 A KR 20070041094A
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Abstract

버튼의 조작이 편리한 방향 감지용 버튼 구조가 개시된다. 방향 감지용 버튼 구조는 상면의 중앙에 버튼 홀이 형성되는 버튼 케이스, 버튼 홀보다 넓은 면적을 가지며 버튼 케이스 내에서 이동하는 이동부 및 이동부로부터 버튼 홀을 통해 외부로 돌출되는 버튼부를 포함하며 버튼 케이스에 대해 이동하는 버튼 부재 및 버튼 케이스의 내부 외곽을 따라 장착되는 복수개의 센서를 포함하며, 센서는 버튼 부재의 접근을 감지하여 버튼 부재의 이동 방향을 인지하는 방향 센서 부재를 구비한다. 버튼 부재가 버튼 홀에서 자유롭게 이동하며 방향 센서 부재가 상기 이동을 감지하므로 본 발명에 따른 방향 감지용 버튼 구조는 버튼부를 이용하여 보다 다양한 방향 지시가 가능하다. 또한, 버튼 부재와 버튼 부재의 측면을 감지하는 센서가 서로 동일한 면에 배치되는 구조이므로 버튼 부재와 센서가 상하로 배치되는 구조보다 두께를 얇게 제조할 수 있다.
버튼, 방향 센서 부재, 메탈돔 스위치

Description

방향 감지용 버튼 구조 {BUTTON STRUCTURE FOR DIRECTION FINDING}
도 1은 종래의 메탈돔 구조를 설명하기 위한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 방향 감지용 버튼 구조를 설명하기 위한 사시도이다.
도 3은 도 2의 방향 감지용 버튼 구조를 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 4는 도 2의 방향 감지용 버튼 구조의 동작을 설명하기 위한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 방향 감지용 버튼 구조의 단면도이다.
도 6은 도 6의 탄성 부재를 설명하기 위한 부분 상면도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 방향 감지용 버튼 구조를 사용한 개인휴대단말기의 사시도이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 방향 감지용 버튼 구조를 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 9는 도 8의 방향 감지용 버튼 구조의 동작을 설명하기 위한 측 단면도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 방향 감지용 버튼 구조를 설명하기 위한 측 단면도이다.
도 11은 본 발명의 제3 실시예에 따른 신호 입력 장치를 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 12는 도 11의 신호 입력 장치의 동작을 설명하기 위한 측 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
110：버튼 케이스 120：버튼 부재
130：방향 센서 부재 140：탄성 부재
본 발명은 방향 감지용 버튼 구조에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 버튼부의 조작이 용이하고 두께를 얇게 제조할 수 있는 방향 감지용 버튼 구조에 관한 것이다.
오늘날, 정보 통신 기술의 발달로 많은 기능들이 하나의 전자기기에 융합되는 추세에 있다. 이에 따라 다양한 멀티미디어 기능을 갖춘 전자기기들이 등장하게 되었고, 다양한 기능의 추가에 따라 새로운 사용자 인터페이스에 대한 필요성이 커지고 있는 실정이다.
종래 기술의 전자기기 등에서 이용되는 사용자 인터페이스로서는 메탈돔 스위치 구조가 주로 이용되고 있다. 상기 메탈돔 스위치 구조 및 동작 과정을 도 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1에 도시한 바와 같이, 종래 기술의 메탈돔 스위치 구조는 크게 키 버튼 (10), 실리콘부(20), 메탈돔(30) 및 회로기판(40)으로 구성된다. 이와 같은 기계식 스위치는 주로 이동 통신 단말기를 비롯한 전자기기에 널리 사용된다.
키 버튼(10)은 사용자가 인체의 일부분, 일례로 손가락 등을 올려놓고 사용자 입력을 할 수 있도록 하는 구성이다. 이 때, 일반적으로 사용자가 기기에 사용자 입력을 하기 위해서는 키 버튼(10)에 손가락을 올려놓고 누름으로써, 키 버튼(10)에 압력이 가해진다.
실리콘부(20)는 키 버튼(10)과 메탈돔(30)을 연결하고, 사용자의 입력을 메탈돔으로 전달한다. 메탈돔(30)은 사용자의 입력을 전달 받아 회로기판에 접촉함으로써 사용자의 입력을 제어부로 전송할 수 있다. 회로기판(Printed Circuit Board, 40)은 메탈돔으로부터 사용자의 입력을 전달 받아 이를 제어부로 전송하여 기기가 제어되도록 한다.
즉, 사용자가 키 버튼(10)에 압력을 가하면 실리콘부(20) 중 메탈돔(30)의 돔(dome) 부분(50)과 접촉된 부분이 압력을 받아 메탈돔의 돔 부분(50)을 누르게 되고, 돔 부분(50)은 회로기판에 접촉하게 되므로 사용자의 입력을 제어부로 전송할 수 있게 된다.
종래 기술의 메탈돔 스위치 구조는 키 버튼(10), 실리콘부(20), 메탈돔(30) 및 회로기판(40)이 상하로 배치된다. 그래서, 메탈돔 스위치의 두께가 두꺼워지고, 상기 메탈돔 스위치 구조를 개인휴대단말기에 장착하면 개인휴대단말기의 두께도 두꺼워지게 된다. 그러나, 개인휴대단말기는 두께를 얇게 제조하여야 휴대하기가 편리하기 때문에 종래의 메탈돔 스위치 구조를 개선할 필요가 있다.
또한, 개인휴대단말기에 게임 기능이 부가되어 효과적으로 게임을 즐기기 위해서는 다양한 방향 감지 기능을 가진 버튼이 필요하게 된다. 그러나, 종래의 메탈돔 스위치 구조를 사용하면, 방향 기능을 위해서 4개의 메탈 돔을 상하좌우에 설치하여 방향 조절을 할 수 있지만, 사용 방향이 4 방향으로 한정되고 버튼의 다양한 동작이 불가능하다. 또한, 종래의 메탈돔 스위치 구조는 기판에 메탈돔을 접착하는 과정에서 불량이 발생할 수 있고, 개인휴대단말기에 장착하는 과정에서 불량이 발생할 수 있는 등 불량률이 높다. 그리고, 불량 메탈돔의 교환이 번거롭다는 단점이 있다.
따라서, 상술한 본 발명의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일 목적은 버튼 부재와 버튼 부재의 측면을 감지하는 센서가 서로 동일한 면에 배치되어 두께를 얇게 제조할 수 있는 방향 감지용 버튼 구조를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 복수개의 센서를 여러 방향에 장착하여 버튼부의 동작을 감지하므로 다양한 방향 지시가 가능하고, 불량률을 줄일 수 있는 방향 감지용 버튼 구조를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 메탈 돔 스위치를 버튼 케이스 하부에 설치하여 누름 버튼 기능을 함께 사용할 수 있는 방향 감지용 버튼 구조를 제공하는 것이다.
상술한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따 르면, 방향 감지용 버튼 구조는 버튼 케이스, 버튼 부재 및 방향 센서 부재를 구비한다.
버튼 케이스는 상면의 중앙에 버튼 홀이 형성된다. 버튼 부재는 버튼 홀보다 넓은 면적을 가지며 버튼 케이스 내에서 이동하는 이동부 및 이동부로부터 상기 버튼 홀을 통해 외부로 돌출되는 버튼부를 포함한다. 그리고, 버튼부는 버튼 홀에 의해서 버튼 케이스에 대해 자유롭게 이동이 가능하므로 다양한 방향 지시를 할 수 있다. 방향 센서 부재는 버튼 케이스의 내부 외곽을 따라 장착되는 복수개의 센서를 포함하며, 상기 센서는 버튼 부재의 접근을 감지하여 버튼 부재의 이동 방향을 인지한다.
종래의 방향 감지용 버튼 구조는 키 버튼, 실리콘부, 메탈돔 스위치 및 회로기판이 순차적으로 상하로 배치된다. 일반적으로 회로기판에 접착된 메탈돔 스위치의 두께는 대략 0.6~0.7mm 이고, 실리콘부의 두께가 대략 0.7mm 이며, 실리콘부에 이중사출 되는 키 버튼의 두께는 대략 1.5mm 정도이다. 따라서, 방향 감지용 버튼 구조의 총 두께는 대략 2.5~3.0 mm 이상의 두께를 가지게 된다. 따라서, 종래의 방향 감지용 버튼 구조를 얇게 제조하는 데는 한계가 있다.
그러나, 본 발명에 따른 방향 감지용 버튼 구조에서 방향 센서 부재가 버튼 부재의 측면에 인접한 위치에 장착되며, 버튼 부재 및 방향 센서 부재가 서로 순차적으로 상하로 설치되는 것이 아니라 버튼 부재 및 방향 센서 부재가 동일한 면에 장착될 수 있으므로 방향 감지용 버튼 구조의 두께를 얇게 제조할 수 있다. 실제적으로 본 발명에 따른 방향 감지용 버튼 구조를 제조하면, 방향 감지용 버튼 구조 의 두께는 대략 1.5~2.0mm가 될 수 있으므로 종래의 방향 감지용 버튼 구조보다 보다 얇게 제조할 수 있다.
또한, 종래의 방향 감지용 버튼 구조는 상하좌우 4방향에 메탈돔 스위치를 장착하며, 상기 버튼을 눌러서 방향을 조절할 수는 있지만 사용 방향이 4방향으로 한정되어 버튼의 다양한 동작이 불가능하다.
그러나, 본 발명에 따른 방향 감지용 버튼 구조에서는 버튼 부재가 버튼 케이스에 대해 자유롭게 이동할 수 있고, 버튼 부재의 측면에 인접한 방향 센서 부재가 버튼 부재의 움직임을 감지하므로 다양한 방향 지시를 할 수 있다. 따라서, 개인휴대단말기에서 게임 등을 할 때에 종래의 방향 감지용 버튼 구조를 이용한 것보다 편리하게 게임을 즐길 수 있다.
또한, 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따르면, 버튼 케이스, 버튼 부재, 방향 센서 부재, 메탈돔 스위치부 및 회로기판을 구비한다.
버튼 케이스는 상면의 중앙에 버튼 홀이 형성된다. 버튼 부재는 버튼 홀보다 넓은 면적을 갖는 디스크 형상으로 형성되며, 버튼 케이스 내에서 이동하는 이동부, 이동부로부터 버튼 홀을 통해 외부로 돌출되는 버튼부 및 이동부의 저면에서 원기둥 형상으로 돌출 형성되는 스프링 지지부를 포함하며, 버튼 케이스에 대해 이동한다.
방향 센서 부재는 버튼 케이스의 내부 외곽을 따라 장착되는 복수개의 센서를 포함하며, 센서는 버튼 부재의 접근을 감지하여 버튼 부재의 이동 방향을 인지한다. 방향 센서 부재는 접촉형 센서 또는 비접촉형 센서를 사용할 수 있다. 메 탈돔 스위치부는 버튼 케이스의 하부에 형성되며, 사용자가 버튼 케이스를 하부를 향하여 누르면 메탈돔 스위치부가 눌려지게 된다. 회로기판은 메탈돔 스위치부의 하부에 형성되며, 버튼 케이스의 가압에 의해서 메탈돔 스위치와 접촉되는 전극패턴을 포함한다. 그래서, 사용자가 메탈돔 스위치부를 누르면, 메탈돔 스위치부의 중앙부가 전극패턴에 접촉하면서 전기적인 신호를 생성하게 된다.
따라서, 사용자가 버튼 부재를 사용하여 조이스틱처럼 사용할 수 있고, 버튼 케이스를 눌러서 누름 버튼 기능도 함께 사용할 수 있으므로 개인휴대단말기에 설치할 때 실장 공간을 줄일 수 있다.
본 명세서에서 개인휴대단말기(Personal Portable Device)라 함은 PDA(Personal Digital Assistant), 스마트 폰(Smart phone), 핸드헬드(handheld) PC, 핸드폰, MP3 플레이어 등과 같은 휴대용 전기전자장치로서, CDMA(Code Division Multiplexing Access) 모듈, 블루투스 모듈, 적외선 통신 모듈(IrDA), 유무선 랜카드와 같은 소정의 통신 모듈을 구비할 수 있으며, 멀티미디어 재생 기능을 수행하는 소정의 마이크로프로세서를 탑재함으로써 소정의 연산 능력을 갖춘 단말기를 통칭하는 개념으로 사용될 수 있다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 방향 감지용 버튼 구조를 설명하기 위 한 사시도이고, 도 3은 도 2의 방향 감지용 버튼 구조를 설명하기 위한 분해 사시도이며, 도 4는 도 2의 방향 감지용 버튼 구조의 동작을 설명하기 위한 사시도이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 버튼 케이스(110), 버튼 부재(120), 방향 센서 부재(130) 및 탄성 부재(140)를 구비한다. 본 실시예에 따른 방향 감지용 버튼 구조는 개인휴대단말기에 장착하여 사용하기에 적합하다.
버튼 케이스(110)는 원통형의 형상으로 제조되며, 개인휴대단말기의 일면에 장착될 수 있다. 버튼 케이스(110)의 내부에는 내부 공간을 제공하고, 상기 내부 공간에는 버튼 부재(120), 방향 센서 부재(130) 및 탄성 부재(140)를 설치한다. 그러나, 본 발명의 다른 실시예에서는 설계자의 의도에 따라 버튼 케이스를 원통형 이외의 다양한 형상으로 형성시킬 수 있다.
버튼 케이스(110)의 상면에는 원형의 버튼 홀(112)을 제공하며, 버튼 홀(112)을 통해서 버튼부(124)가 돌출되도록 버튼 부재(120)를 장착한다. 버튼 홀(112)은 버튼부(124) 보다 넓은 크기로 정의되며, 버튼 부재(120)가 정의된 영역 내에서 버튼 케이스(110)에 대해 자유롭게 이동할 수 있다. 버튼 케이스(110)를 개인휴대단말기에 장착할 때 개인휴대단말기의 내부로 이동 가능하게 장착할 수 있으며, 버튼 케이스(110)의 하부에는 메탈돔 스위치 및 회로 기판을 설치할 수 있고, 버튼 케이스 자체를 누르면, 메탈돔 스위치가 함께 눌려지고 회로 기판의 전극 패턴과 접촉되어 전기적인 신호를 생성하게 된다. 따라서, 버튼 케이스 자체가 누름 버튼 기능을 할 수 있도록 설계할 수 있다. 그러나, 본 발명의 다른 실시예에 서는 버튼 케이스를 생략하고 단말기 본체에 직접 버튼 부재, 탄성 부재, 방향 센서 부재를 장착할 수도 있다.
버튼 부재(120)는 버튼 케이스(110)의 내부 공간에 배치되며, 버튼 케이스(110)의 버튼 홀(112) 상에 정의된 공간을 자유롭게 이동할 수 있다. 예를 들어, 버튼 부재(120)의 움직임은 조이스틱을 조작하는 것과 동일한 효과를 얻을 수 있다. 따라서, 종래의 방향 감지용 버튼 구조보다 다양하게 방향 지시를 할 수 있으므로 게임 폰 등에 적용하면 보다 유용하게 사용할 수 있다.
버튼 부재(120)는 이동부(122), 버튼부(124) 및 스프링 지지부(126)를 포함한다. 이동부(122)는 버튼 홀(112)보다 넓은 면적을 가지며 버튼 케이스(110) 내부 공간에 장착된다. 이동부(122)는 버튼 홀(112)의 크기보다 크게 형성되므로 버튼 부재(120)가 버튼 케이스(110)의 외부로 이탈되지 않는다. 또한, 이동부(122)는 도전성 재질로 이뤄지며, 이동부(122)와 일정 거리 이격되도록 형성된 방향 센서 부재(130)와 접촉하여 전기적인 신호를 생성하게 한다. 그러나, 본 발명의 다른 실시예에서는 설계자의 의도에 따라 이동부의 측면에만 도전성 재질을 코팅하여 사용할 수 있다.
버튼부(124)는 이동부(122)의 상부에 일체로 형성되며, 이동부(122)와 버튼부(124)는 버튼 홀(112)을 정의하는 버튼 케이스(110) 일부를 부분적으로 수용할 정도로 소정의 간격만큼 이격된다. 그래서, 버튼부(124)는 버튼 케이스(110)의 상부에 돌출되어 사용자가 버튼부(124)를 손가락으로 조작하기 용이하다. 버튼부(124)의 형상은 디스크 형상으로 형성되며, 버튼부(124)는 원형의 버튼 홀(112)에 서 정의된 공간을 자유롭게 이동할 수 있다. 그리고, 이동부(122)도 마찬가지로 원통형으로 제조할 수 있다. 그러나, 본 발명의 다른 실시예에서는 버튼부가 이동부와 별도로 형성되도록 제조할 수 있으며, 버튼부가 이동부의 중앙을 관통하도록 이동부의 중앙에 홀이 형성되도록 설계할 수 있다. 따라서, 사용자가 버튼부를 눌러서 사용자의 입력을 전달할 수 있다.
스프링 지지부(126)는 이동부(122)의 하부에 일체로 형성되며, 탄성 부재(140)에 의해서 버튼 케이스(110)에 대해서 상대적으로 이동한 버튼 부재(120)를 최초 위치로 복귀시키는 역할을 한다. 예를 들어, 버튼 부재(120)가 버튼 홀(112)에서 상하좌우를 향하여 자유롭게 이동하면, 스프링 지지부(126)가 최초의 위치로 돌아가려는 탄성력을 제공 받아 버튼 부재(120)를 최초의 위치로 이동시킨다. 따라서, 사용자는 버튼부(124)를 다양한 방향으로 이동시키고, 버튼부(124)와 일체로 형성된 이동부(122)가 같은 방향으로 이동하여 방향 센서 부재(130)와 접촉하게 된다. 그래서, 상기 접촉에 의해서 전기적인 신호를 생성하게 된다. 또한, 이동부(122)와 일체로 형성된 스프링 지지부(126)에 의해서 이동한 버튼 부재(120)는 다시 최초의 위치로 자동적으로 이동한다.
방향 센서 부재(130)는 12개의 센서(132)를 포함하고, 센서(132)들은 시계 시침과 같이 버튼 케이스(110)의 내부 공간에 원형으로 배치된다. 그리고, 원형으로 배치하여 생긴 중앙의 공간에는 버튼 부재(120)를 배치하며, 버튼 부재(120)가 버튼 케이스(110)의 중앙에서 각 방향으로 이동하면 센서(132)들과 서로 접촉한다. 그러나, 본 발명의 다른 실시예에서는 설계자의 의도에 따라 다양한 수의 센서를 사용할 수 있다.
센서(132)는 비도전성 재질로 형성된 중앙부(132a) 및 상기 중앙부(132a)의 양 측부에 도전성 재질로 형성된 전극부(132b)를 포함한다. 전극부(132b)는 개인휴대단말기의 제어부와 전기적으로 연결하므로 이동부(122)의 일면과 전극부(132b)가 접촉하게 되면, 센서(312)의 양 측부가 전기적으로 연결되어 감지 신호를 생성하게 된다. 본 실시예에서 방향 센서 부재는 이와 같이 대상물을 접촉하여 감지하는 접촉형 센서를 사용하지만 다른 실시예에서는 자력 등을 이용하여 대상물의 접근을 감지하는 비접촉형 센서를 사용할 수도 있다.
탄성 부재(140)는 버튼 케이스(110)의 내부에서 버튼부(124)에 인접하게 고정되며, 버튼 케이스(110)에 대해서 상대적으로 이동한 버튼 부재(120)를 최초 위치로 복귀시키는 역할을 한다.
탄성 부재(140)는 판 스프링(142)을 포함할 수 있다. 판 스프링(142)은 일단부가 버튼 케이스(110)에 고정되고, 타단부가 일단부로부터 스프링 지지부(126)에 면접하도록 일정 각도 절곡된다. 그래서, 판 스프링(142)의 형상은 ㄱ-자 형상과 유사하게 형성될 수 있다. 판 스프링(142)은 절곡된 타단부가 스프링 지지부(126)를 둘러 싸도록 버튼 부재(120)의 둘레를 따라 배치될 수 있다. 그래서, 판 스프링(142)들을 사각형 형상의 공간이 생기도록 각각 배치하고, 스프링 지지부(126)가 상기 공간에서 외부로 이동하면, 판 스프링(142)은 일정 각도 휘면서 원래의 형상으로 돌아가기 위한 힘이 버튼 케이스(110)의 내부를 향하여 작용한다. 따라서, 사용자가 버튼 부재(120)를 이동시키는 힘을 제거하면 버튼 부재(120)는 자 동적으로 원래의 위치로 이동하게 된다. 그러나, 본 발명의 다른 실시예에서는 설계자의 의도에 따라 판 스프링 이외의 다른 스프링을 사용할 수 있다.
종래에는 버튼 부재(120)의 하부에 메탈돔 스위치 및 회로기판이 장착되며, 버튼 부재(120)를 눌러서 사용한다. 따라서, 각 구성요소를 상하로 설치하여야 하므로 두께를 얇게 제조하는 데는 한계가 있다. 그러나, 본 발명의 버튼 부재(120)와 방향 센서 부재(130)는 버튼 케이스(110)의 내부 공간에 설치되고, 버튼 부재(120)의 측면과 방향 센서 부재(130)의 접촉에 의해서 감지 신호를 생성한다. 따라서, 버튼 부재(120)와 방향 센서 부재(130)가 상하로 설치되지 않고, 평행한 위치로 설치되기 때문에 두께를 얇게 제조할 수 있다.
또한, 종래의 방향 감지용 버튼 구조는 상하좌우 4방향에 메탈돔 스위치를 장착하며, 상기 버튼을 눌러서 방향을 조절하지만 사용 방향이 4방향으로 한정되어 버튼의 다양한 동작이 불가능하다. 그러나, 본 발명에 따른 방향 감지용 버튼 구조에서는 버튼 부재(120)가 버튼 홀(112) 내에서 버튼 케이스(110)에 대해 자유롭게 이동하고, 버튼 부재(120)의 측면에 방향 센서 부재(130)가 버튼 부재(120)의 움직임을 감지하므로 다양한 방향 지시를 할 수 있다. 따라서, 개인휴대단말기에서 게임 등을 할 때에 종래의 방향 감지용 버튼 구조를 이용한 것보다 편리하게 게임을 즐길 수 있다. 또한, 종래의 메탈돔 스위치 구조가 아니므로 회로기판에 메탈 돔을 접착하는 과정에서 발생하는 불량 등을 제거할 수 있다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 방향 감지용 버튼 구조의 단면도이고, 도 6은 도 6의 탄성 부재를 설명하기 위한 부분 상면도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 탄성 부재(140)의 판 스프링(142)들은 스프링 지지부(126)를 둘러싸도록 배치된다. 판 스프링(142)들은 스프링 지지부(126)의 사면을 둘러싸며, 버튼 부재(120)가 버튼 홀(112)의 중심에서 버튼 홀(112)의 외곽을 향해서 이동하면 스프링 지지부(126)와 판 스프링(142)이 서로 접촉하게 된다. 그리고, 버튼 부재(120)가 방향 센서 부재(130)와 접촉하도록 더 이동하면, 스프링 지지부(126)는 판 스프링(142)을 일정 각도 휘게 만든다. 따라서, 판 스프링(142)은 원래의 위치로 돌아가려는 힘에 의해서 스프링 지지부(126)를 판 스프링(142)들의 내부 공간으로 밀어 넣는다(ⓐ). 도 5는 버튼 부재(120) 중 버튼부(124)와 이동부(122)는 도시하지 않고, 스프링 지지부(126) 만을 도시하였으며, 스프링 지지부(126)는 이동부(122)의 하부에 일체로 형성된 부분을 의미한다.
실시예 2
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 방향 감지용 버튼 구조를 사용한 개인휴대단말기의 사시도이고, 도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 방향 감지용 버튼 구조를 설명하기 위한 분해 사시도이고, 도 9는 도 8의 방향 감지용 버튼 구조의 동작을 설명하기 위한 측 단면도이다.
도 7 내지 도 9를 참조하면, 방향 감지용 버튼 구조는 버튼 케이스(210), 버튼 부재(220), 방향 센서 부재(230), 탄성 부재(240), 메탈돔 스위치부(250) 및 회로기판(260)을 구비한다.
본 발명의 방향 감지용 버튼 구조는 폴더형 개인휴대단말기(200)에 장착할 수 있다. 그러나, 본 발명의 방향 감지용 버튼 구조는 슬라이드 형, 스윙 형 등 다양한 방식의 개인휴대단말기에도 장착할 수 있다.
메탈돔 스위치부(250)는 개인휴대단말기(200)의 내부에 장착되는 회로기판(260) 상에 접착되며, 버튼 케이스(210)의 하부에 인접하게 위치한다. 이때, 버튼 케이스(210)는 단말기 본체에 내부를 향하여 눌려지도록 장착되고, 버튼 케이스(210)를 누르면 메탈돔 스위치부(250)가 함께 눌려지면서 전기적인 신호를 생성한다.
메탈돔 스위치부(250)는 제1 메탈돔 스위치(252), 제2 메탈돔 스위치(254), 제3 메탈돔 스위치(256) 및 제4 메탈돔 스위치(258)을 포함한다. 도 5에서 도시된 바와 같이, 제1 메탈돔 스위치(252)는 회로기판(260)의 상면에 위치하고 회로기판(260)의 제1 전극 패턴(262)과 전기적으로 연결되도록 접착된다. 그리고, 제2 메탈돔 스위치(254)는 회로기판(260)의 좌측면에 위치하고 회로기판(260)의 제2 전극 패턴(264)과 전기적으로 연결되도록 접착된다. 제3 메탈돔 스위치(256)는 회로기판(260)의 하면에 위치하고, 제4 메탈돔 스위치(258)는 회로기판(260)의 우측면에 위치한다. 그리고, 제3 메탈돔 스위치(256) 및 제4 메탈돔 스위치(258)는 제1 메탈돔 스위치(252) 및 제2 메탈돔 스위치(254)와 마찬가지로 제3 전극 패턴(266) 및 제4 전극 패턴(268)에 각각 접착된다.
회로기판(260)은 메탈돔 스위치부(250)의 하부에 형성되고, 개인휴대단말기의 제어부와 전기적으로 연결된다. 회로기판(260)은 버튼 케이스(210)의 가압에 의해서 메탈돔 스위치부(250)와 접촉되는 제1 내지 제4 전극패턴(262, 264, 266, 268)을 포함한다. 제1 전극패턴(262)은 제1 메탈돔 스위치(252)의 접합 부분과 전기적으로 연결되고, 제1 메탈돔 스위치(252)의 돌출된 부분이 버튼 케이스(210)이 눌려질 때 함께 눌려져서 제1 전극패턴(262)의 중앙 접점과 접촉된다. 따라서, 버튼 케이스(210)가 하부를 향하여 눌려지는 입력 신호를 감지할 수 있다. 그리고, 제1 내지 제3 전극 패턴(264, 266, 268)은 제1 메탈돔 스위치(252)와 마찬가지로 각각 제2 내지 제4 메탈돔 스위치(254, 256, 258)와 접촉되도록 형성된다.
따라서, 제1 실시예에서와 같이, 버튼 부재(220)가 버튼 홀(212) 내에서 버튼 케이스(210)에 대해 자유롭게 이동하고, 버튼 부재(220)의 측면에 방향 센서 부재(230)가 버튼 부재(220)의 움직임을 감지하므로 다양한 방향 지시를 할 수 있다. 그리고, 버튼 케이스(210)가 개인휴대단말기의 내부를 향하여 이동할 수 있으므로 버튼 케이스(210)를 눌러서 신호를 입력할 수 있다. 따라서, 버튼 케이스(210)는 상하좌우로 눌러서 사용할 수 있으며, 개인휴대단말기에 적용하면 메뉴 기능과 문자 기능 등 다양한 누름 버튼으로 사용할 수 있다.
이 외의, 버튼 케이스(210), 버튼 부재(220), 방향 센서 부재(230) 및 탄성 부재(240)는 제1 실시예와 실질적으로 동일하고, 구성 요소의 기능 및 효과도 실질적으로 동일하기 때문에 본 실시예의 설명에서 이전 실시예의 설명 및 도면을 참조할 수 있으며, 반복되는 내용은 생략될 수 있다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 방향 감지용 버튼 구조를 설명하기 위한 측 단면도이다.
도 10을 참조하면, 버튼 케이스(250)의 상면에는 원형의 버튼 홀(252)을 제 공하며, 버튼 홀(252)을 통해서 버튼부(264)가 돌출된다. 버튼 케이스(250)의 상부는 버튼 홀(252)의 인접한 부분이 버튼부(264)의 위치보다 높게 형성되고, 개인휴대단말기의 외부에서 보면, 상기 돌출된 부분은 버튼부(264)가 외부로 돌출되는 것을 방지한다. 따라서, 방향 감지용 버튼 구조를 장착한 개인휴대단말기에서 버튼 케이스(250)의 외부로 버튼부(264)가 돌출되지 않으므로 버튼부(264)가 의도하지 않게 눌려지는 것을 방지할 수 있다.
실시예 3
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 신호 입력 장치를 설명하기 위한 분해 사시도이고, 도 10은 도 9의 신호 입력 장치의 동작을 설명하기 위한 측 단면도이다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 방향 감지용 버튼 구조는 버튼 케이스(310), 버튼 부재(320), 방향 센서 부재(330), 탄성 부재(340), 메탈돔 스위치부(350) 및 회로기판(360)을 구비한다.
메탈돔 스위치부(350)는 개인휴대단말기의 내부에 장착되는 회로기판(360) 상에 접착되며, 버튼 케이스(310)의 하부에 인접하게 위치한다. 이때, 버튼 케이스(310)는 단말기 본체에 내부를 향하여 눌려지도록 장착되고, 버튼 케이스(310)를 누르면 메탈돔 스위치부(350)가 함께 눌려지면서 전기적인 신호를 생성한다. 메탈돔 스위치부(350)는 회로기판(360)의 중앙부에 위치하고 회로기판(360)의 전극 패턴(362)과 전기적으로 연결되도록 접착된다.
회로기판(360)은 메탈돔 스위치부(350)의 하부에 형성되고, 개인휴대단말기의 제어부와 전기적으로 연결된다. 전극패턴(362)은 메탈돔 스위치부(350)의 접합 부분과 전기적으로 연결되고, 메탈돔 스위치부(350)의 돌출된 돔 형상의 부분은 버튼 케이스(310)가 눌려질 때 함께 눌려져서 전극패턴(362)의 중앙 접점과 접촉된다. 따라서, 버튼 케이스(310)가 하부를 향하여 눌려지는 것을 감지할 수 있다. 이와 같이, 버튼 케이스(310)의 중앙부를 눌러서 신호를 입력할 수 있으며, 메뉴 기능과 문자 기능 등 다양한 누름 버튼으로 사용할 수 있다.
이 외의, 버튼 케이스(310), 버튼 부재(320), 방향 센서 부재(330) 및 탄성 부재(340)는 제1 실시예와 실질적으로 동일하고, 구성 요소의 기능 및 효과도 실질적으로 동일하기 때문에 본 실시예의 설명에서 이전 실시예의 설명 및 도면을 참조할 수 있으며, 반복되는 내용은 생략될 수 있다.
본 발명에 따른 방향 감지용 버튼 구조는 버튼 부재와 방향 센서 부재가 버튼 케이스의 내부 공간에 설치되고, 버튼 부재의 측면과 방향 센서 부재의 접촉에 의해서 감지 신호를 생성하는 구조이다. 따라서, 버튼 부재와 방향 센서 부재가 상하로 설치되지 않고, 평행한 위치로 설치되기 때문에 방향 감지용 버튼 구조의 두께를 얇게 제조할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 방향 감지용 버튼 구조에서는 버튼 부재가 버튼 홀 내에서 버튼 케이스에 대해 자유롭게 이동하고, 버튼 부재의 측면에 방향 센서 부재가 버튼 부재의 움직임을 감지하므로 다양한 방향 지시를 할 수 있다. 따라서, 개 인휴대단말기에서 게임 등을 할 때에 종래의 방향 감지용 버튼 구조를 이용한 것보다 편리하게 게임을 즐길 수 있다.
또한, 버튼 케이스의 하부에는 메탈돔 스위치부가 형성되며, 버튼 케이스를 눌러서 사용할 수 있으며, 개인휴대단말기에 적용하면 메뉴 기능과 문자 기능 등 다양한 누름 버튼 기능으로 사용할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (18)

  1. 상면의 중앙에 버튼 홀이 형성되는 버튼 케이스;
    상기 버튼 홀보다 넓은 면적을 가지며 상기 버튼 케이스 내에서 이동하는 이동부 및 상기 이동부로부터 상기 버튼 홀을 통해 외부로 돌출되는 버튼부를 포함하며, 상기 버튼 케이스에 대해 이동하는 버튼 부재; 및
    상기 버튼 케이스의 내부 외곽을 따라 장착되는 복수개의 센서를 포함하며, 상기 센서는 상기 버튼 부재의 접근을 감지하여 상기 버튼 부재의 이동 방향을 인지하는 방향 센서 부재;
    를 구비하는 방향 감지용 버튼 구조.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 이동부는 디스크 형상으로 형성되며, 복수개의 상기 센서는 상기 이동부의 주변에서 원형으로 배치되는 것을 특징으로 하는 방향 감지용 버튼 구조.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 센서는 상기 이동부와의 접촉을 감지하는 접촉형 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 방향 감지용 버튼 구조.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 센서는 비도전성 재질을 이용하여 형성된 중앙부 및 상기 중앙부의 양 측에서 도전성 재질을 이용하여 형성된 전극부를 포함하며,
    상기 이동부는 도전성 재질을 이용하여 접촉하는 상기 센서의 상기 전극부를 전기적으로 연결하는 것을 특징으로 방향 감지용 버튼 구조.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 센서는 상기 이동부를 접근을 감지하는 비접촉형 센서인 것을 특징으로 하는 방향 감지용 버튼 구조.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 버튼 케이스의 내부에 상기 버튼부에 인접하게 고정되고, 상기 버튼 케이스에 대해서 상대적으로 이동한 상기 버튼 부재를 최초 위치로 복귀시키는 탄성 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 방향 감지용 버튼 구조.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 버튼 부재의 저면에는 스프링 지지부가 돌출 형성되고,
    상기 탄성 부재는 상기 스프링 지지부와 탄성적으로 지지하는 복수개의 판 스프링을 포함하며, 상기 판 스프링의 일단부는 상기 버튼 케이스에 고정되고 타단부는 상기 스프링 지지부와 면접하도록 절곡되며, 상기 판 스프링은 상기 절곡된 타단부가 상기 스프링 지지부를 둘러 싸도록 상기 버튼 부재의 둘레를 따라 배치된 것을 특징으로 하는 방향 감지용 버튼 구조.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 버튼 케이스의 하부에 배치되며, 상기 버튼부 또는 버튼 케이스로 전달되는 압력에 대응하여 입력 신호를 생성하는 기계적 스위치부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방향 감지용 버튼 구조.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 기계적 스위치부는
    상기 버튼 케이스 하부의 복수의 지점에 배치되는 메탈돔 스위치부; 및
    상기 메탈돔 스위치부의 하부에 형성되며, 상기 버튼 케이스의 가압에 의해서 상기 메탈돔 스위치와 접촉되는 복수개의 전극패턴을 포함하는 회로기판;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 방향 감지용 버튼 구조.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 기계적 스위치부는
    상기 버튼 케이스 하부의 중앙에 배치되는 메탈돔 스위치부; 및
    상기 메탈돔 스위치부의 하부에 형성되며, 상기 버튼 케이스의 가압에 의해서 상기 메탈돔 스위치와 접촉되는 전극패턴을 포함하는 회로기판;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 방향 감지용 버튼 구조.
  11. 상면의 중앙에 버튼 홀이 형성되는 버튼 케이스;
    상기 버튼 홀보다 넓은 면적을 갖는 디스크 형상으로 형성되며, 상기 버튼 케이스 내에서 이동하는 이동부, 상기 이동부로부터 상기 버튼 홀을 통해 외부로 돌출되는 버튼부 및 상기 이동부의 저면에서 원기둥 형상으로 돌출 형성되는 스프링 지지부를 포함하며, 상기 버튼 케이스에 대해 이동하는 버튼 부재;
    상기 버튼 케이스의 내부 외곽을 따라 장착되는 복수개의 센서를 포함하며, 상기 센서는 상기 버튼 부재의 접근을 감지하여 상기 버튼 부재의 이동 방향을 인지하는 방향 센서 부재; 및
    상기 버튼 케이스의 내부에 상기 버튼부에 인접하게 고정되고 상기 스프링 지지부를 탄성적으로 지지하는 복수개의 판 스프링을 포함하고, 상기 판 스프링의 일단부는 상기 버튼 케이스에 고정되고 타단부는 상기 스프링 지지부와 면접하도록 절곡되며, 상기 판 스프링은 상기 절곡된 타단부가 상기 스프링 지지부를 둘러 싸면서 밀착하도록 상기 버튼 부재의 둘레를 따라 배치되는 탄성부재;
    를 구비하는 방향 감지용 버튼 구조.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 센서는 비도전성 재질을 이용하여 형성된 중앙부 및 상기 중앙부의 양 측에서 도전성 재질을 이용하여 형성된 전극부를 포함하며,
    상기 이동부는 도전성 재질을 이용하여 접촉하는 상기 센서의 상기 전극부를 전기적으로 연결하는 것을 특징으로 방향 감지용 버튼 구조.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 방향 센서 부재는 접근하는 상기 이동부를 감지하는 비접촉형 센서를 사용하는 것을 특징으로 하는 방향 감지용 버튼 구조.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 이동부와 상기 버튼부는 상기 버튼 홀을 정의하는 상기 버튼 케이스 일부를 부분적으로 수용할 정도로 소정의 간격만큼 이격된 것을 특징으로 방향 감지용 버튼 구조.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 버튼 케이스는 상기 버튼 홀에 인접한 부분이 상부로 돌출되고, 상기 돌출된 부분은 상기 버튼부의 높이보다 높은 것을 특징으로 하는 방향 감지용 버튼 구조.
  16. 상면의 중앙에 버튼 홀이 형성되는 버튼 케이스;
    상기 버튼 홀보다 넓은 면적을 가지며 상기 버튼 케이스 내에서 이동하는 이동부 및 상기 이동부로부터 상기 버튼 홀을 통해 외부로 돌출되는 버튼부를 포함하며, 상기 버튼 케이스에 대해 이동하는 버튼 부재;
    상기 버튼 케이스의 내부 외곽을 따라 장착되는 복수개의 센서를 포함하며, 상기 센서는 상기 버튼 부재의 접근을 감지하여 상기 버튼 부재의 이동 방향을 인지하는 방향 센서 부재;
    상기 버튼 케이스의 하부에 형성되는 메탈돔 스위치부; 및
    상기 메탈돔 스위치부의 하부에 형성되며, 상기 버튼 케이스의 가압에 의해서 상기 메탈돔 스위치와 접촉되는 전극패턴을 포함하는 회로기판;
    을 구비하는 방향 감지용 버튼 구조.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 메탈돔 스위치부는 상기 버튼 케이스 하부의 중앙부에 형성되고, 상기 전극패턴은 상기 회로기판 상에 상기 메탈돔 스위치부에 대응되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 방향 감지용 버튼 구조.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 메탈돔 스위치부는 상기 버튼 케이스 하부의 복수의 지점에 배치되고, 복수의 상기 전극패턴은 상기 회로기판 상에 상기 메탈돔 스위치부에 대응되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 방향 감지용 버튼 구조.
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