KR20070117973A - 두개의 포인팅장치와 두개의 커서를 겸비한 인터페이스시스템을 갖는 포터블 디지털 기기 - Google Patents

Abstract

두개의 포인팅장치와 그에 수반되는 기능버튼을 인체공학적인 위치에 배열하여 두개의 커서를 이용하는 사용자 그래픽 유저 인터페이스(GUI- Graphic User Interfae)를 구현하여 용이한 문자입력 및 멀티윈도우 시스템이 가능하게 된 핸드폰, 전자사전 등 휴대용 소형 디지털기기

복수 터치패드, 포인팅장치, 복수 포인터, GUI 핸드폰, 멀티윈도우 시스템

Description

두개의 포인팅장치와 두개의 커서를 겸비한 인터페이스 시스템을 갖는 포터블 디지털 기기 { Portable Digital Device having Graphic User Interface System which uses two cursors and two pointing devices as the input devices}

도 1은 일반적인 핸드폰(도 1a)과 키패드를 대체하는 터치패드(104)를 장착한 핸드폰(도 1b)의 예로서 101은 전원스위치, 102, 103, 105, 106은 기능버튼을 나타내는데 통상적으로 컴퓨터에 사용되는 투 버튼 마우스(two-button mouse)의 실행버튼과 메뉴확장버튼 및 기타 핸드폰 사용에 따른 기능을 담당하게 된다.

도 2는 도 1b의 포인팅장치를 갖는 핸드폰을 파지한 모양으로 한 손으로(도 2a) 작동할 경우와 두 손으로(도 2b) 작동할 경우를 나타내고 있으며 터치패드(203) 위에서 손가락을 움직여 화면상의 가상 키패드(201)의 번호 4에 포인터를 위치시킨 다음 실행버튼(204)을 누름으로써 번호를 입력하게 된다.

도 3은 도 1(b)의 포인팅장치를 입력장치로 하는 핸드폰을 한 손으로 작동하는 경우 '47'을 입력하기 위한 과정을 나타내고 있다. 도 3a는 화면상의 가상키패드의 번호 '4'에 포인터를 위치시킨 상태이며 도 3b는 실행버튼(304)를 누름으로써 화면상에 4를 입력하는 상황을 보여주고 있다. 도 3c는이미 '4'를 입력한 상태에서 추가로 '7'을 입력하기 위해 화면상에서 포인터를 번호'7' 위로 옮기기 위해 엄지가 터치패드에서 아래로 이동하는 과정을 보여주며 도 3d는 '7'을 입력하기 위한 명령을 실행하기 위해 엄지가 터치패드에서 실행버튼으로 옮겨지고 누르는 동작을 보여준다.

도 4는 도 1b에 핸드폰의 터치패드가 기능버튼의 기능을 동시에 담당하여 기존의 버튼 배열의 핸드폰과 동일한 작동원리를 갖게 되어 핸드폰 작동 시에 손가락의 움직임이 동일함을 보여주고 있다. 즉 포인팅장치가 기능버튼의 기능을 가지고 되면 도 3에 나타나 있는 47을 입력하는 과정에서 도 3b와 도 3d가 필요 없어지고 손가락의 움직임이 도 3a와 도 3c에서 멈춰지고 누름 동작으로 마무리되게 된다. 따라서 도 4a에서 보여주는 바와 같이 터치패드에서 손가락을 움직여 화면상의 '4'를 선택하고 누름 동작이 이어져서 '4'가 입력되는데 이는 도 4c에 나타난 기존의 핸드폰의 입력과 동일한 과정을 갖게 된다. 이어서 '7'을 입력하는 경우도 '7'을 선택하기 위한 손가락의 움직임과 누름 동작(도 4b)이 기존의 핸드폰의 경우(도 4d)와 동일함을 보여주고 있다.

도 5는 기능버튼의 작동을 위한 터치패드의 도식적인 구조로서 501은 터치패드 본체이며, 502는 버튼 스위치를 나타내는데 도 5a는 터치패드 본체가 눌리기 전의 상태를 도 5b는 터치패드 본체가 눌렸을 때의 상태를 나타낸다. 도 5c와 5d는 버튼스위치가 터치패드 본체의 옆에 위치하여 포인팅장치가 눌릴 때에 스위치가 옆 방향으로 작동되도록 하는 구조이다.

도 6는 기능버튼의 기능을 갖는 터치패드 뭉치와 버튼기능을 작동시키기 위해 터치패드 뭉치를 눌렀을 때(도 6b)의 모양을 나타낸다. 통상적인 터치패드의 경우 실행버튼 기능과 동일한 기능을 터치패드를 손가락으로 한 번 두드림으로서 담당하게 되는데 이럴 경우 손가락을 터치패드로부터 떼어지는 순간 포인터가 이동하여 실행하여야 할 명령이 이행되지 못하는 에러가 발생할 수도 있고 더 나아가 이러한 추가적인 손가락이 상하 움직임이 기존의 키패드 타입의 핸드폰에 비해 더 많은 에너지와 시간이 요구되어 번호 입력의 효율성을 떨어지게 되는 것이다.

도 7은 터치스크린에 이용되는 저항스위치를 터치패드(701)의 밑면에 적용한 것으로 위쪽의 전도체(703)와 아래쪽 전도체(704)를 탄성을 갖는 스페이서(702)로서 분리시켜 터치패드가 손가락으로 눌려지면 접촉하게 되고, 압력이 제거되면 다시 원상으로 회복시켜 스위치 기능을 담당하게 되며 이럴 경우 도 5의 버튼스위치를 작동시키기 위한 동작을 십분의 일 밀리미터 단위까지 하기 줄일 수 있게 된다.

도 8은 Querty Phone의 두 종류를 보여주는데 도 8a는 LG에서 생산 판매되는 모델 LG9200 Qwerty Phone으로 키보드가 슬라이드형태로 제공되며 도 8b는 Blackberry 8700 모델인데 키보드가 핸드폰의 전면에 제공되고 있다.

도 9는 본 발명이 제공하는 터치패드 두개(901L, 901R)를 사용한 핸드폰을 나타내고 있다. 각각의 터치패드는 네 개의 기능버튼(902~905)을 갖는데 이는 핸드폰의 사용 시에 각기 다른 기능을 수행하게 되며 이러한 기능버튼의 배열은 양 손 혹은 한 손으로도 포인팅장치의 기능을 충분히 수행할 수 있도록 한다.

도 10은 실제 핸드폰에 적용되는 예를 보여 주고 있는 바 도 10c는 현재 삼성전자의 SPH-B3100 모델로서 화면의 가로보기와 세로보기가 가능하도록 double hinge를 사용한 기종이다. 마찬가지로 본 발명의 포인팅 장치의 배열은 이메일이나 멀티미디어 플레이어 기능과 같이 가로보기가 유리한 경우와 단순히 전화기능 만을 위한 세로보기 경우 모두에 적용될 수 있으며 도 9에 나타난 바와 같이 키보드 입력장치의 기능을 갖는 QWERTY폰의 구조면에서는 도 8에 나타난 기존의 QWERTY폰에 비해 작은 공간에 키보드를 내장시킨 것 뿐만 아니라 그래픽 유저 인터페이스(GUI - Graphical User Interface)를 제공할 수 있다는 점에서 그 장점을 살펴 볼 수 있다.

도 11은 본 발명이 제공하는 핸드폰을 세로보기 사용 시의 모습이며 한 손으로 사용이 가능하여 전화기능으로 간편한 다이얼링을 할 수 있으며 나아가서 송수화 기능을 가능하게 하는 bar-type의 구조를 제공한다.

도 12는 본 발명이 제공하는 핸드폰을 가로보기 사용 시의 모습이며 이 경우 양손을 사용할 수 있어서 문자입력과 GUI시스템의 원활한 운용이 가능하도록 한다.

도 13은 세로보기 모드에서 GUI 시스템을 이용한 방법으로 전화 통화를 기존의 핸드폰과 동일하게 할 수 있음을 보여주고 있다. 도 13a는 핸드폰을 on 시켰을 경우 나타나는 초기화면으로 포인터(커서)를 전화통화 프로그램 아이콘 위에 위치시킨 다음 더블클릭(터치패드를 두 번 눌러 준다)하여 도 13b에 나타나는 가상 키패드를 연 다음 011-813-9715를 걸기 위해서는 '0'부터 '5'까지(도 13c) 기존의 핸드폰과 동일하게 원하는 번호에 커서를 옮겨서 차례로 눌러주면(터치패드를 눌러 준다) 번호가 화면상에 입력되고 마지막으로 가상키패드의 '통화'버튼에 커서를 옮겨서 눌러주면(터치패드를 눌러준다) 통화가 되며 전화 통화가 끝내려면 '종료'버튼을 눌러주면 된다. 기존의 핸드폰과 달리 전화번호를 잘못 입력하여도 다 지울 필요 없이 잘못 입력된 번호만 선택하여 '취소'버튼을 눌러 삭제한 다음 새로 번호를 입력하면 된다. 이러한 입력방법은 컴퓨터에서 마우스를 이용하여 문자를 수정하는 방법과 동일하다. 기존의 핸드폰이 갖는 기능의 구현도 프로그램을 통하여 가능한 것이 본 발명이 제공하는 핸드폰의 장점이다. 따라서 기존의 핸드폰의 키패드를 이용한 통화방법이 익숙한 경우에도 그대로 사용할 수 있는 인터페이스를 제공한다. 예를 들면 마지막 번호 9715만 입력하더라도 그에 해당하는 전화번호(011-813-9715)가 화면에 나타나 '통화'버튼을 눌러주면 된다. 또 기존 핸드폰의 단축키 기능과 같이 '1'번을 오래 누르고 있을 경우(터치패드를 오래 누르고 있는 경우) 이미 입력된 전화번호로의 연결 등도 가능하게 된다.

도 14는 본 발명이 제공하는 포인팅장치를 갖는 핸드폰에서 가로보기 모드로 기존 컴퓨터의 GUI시스템에서와 같이 이메일 프로그램을 사용하는 것을 나타내고 있다. 도 14a는 핸드폰을 on 시켰을 때 메인 화면을 보여주고 있으며 이메일 프로그램 아이콘에 포인터(커서)를 위치시킨 다음 더블 클릭하면(터치패드를 빠르게 두 번 눌러준다) 도 14b와 같은 이메일 프로그램이 열리고 다시 포인터를 송신편지함에 위치시키고 더블 클릭하면 도 14c와 같은 송신편지 목록이 나타난다. 이메일 목록의 하나를 클릭하면 이메일의 내용을 열게 되어 도 14d와 같이 새로운 입력이나 수정을 할 수 있는 상태가 된다. 이 때 문자 입력모드를 작동시키기 위해 포인터를 문자를 입력하고자 하는 곳에 위치시킨 다음 더블클릭하면 화면의 하단에는 가상키보드가 나타나고 가상키보드 바로 위에 문자를 입력하고자 하는 부분이 위치하게 되어 입력이 가능하게 된다(도 14e). 그리고 도 14f에 나타난 것과 같이 제목 입력이 끝나고 본문을 입력하고자 하면 포인터를 본문에 위치시키고 더블클릭하면 가상키보드가 화면 하단에 자동으로 나타나고 가상키보드 바로 위에 본문이 위치하여 입력 시에 문자의 확인이 용이하게 된다. 본문 입력이 끝나면 포인터를 'Quit'에 위치시키고 클릭하면(도 14h) 문자입력 모드에서 빠져나오게 되고 이 때 오른쪽 터치패드의 위쪽 버튼(903R)을 누르면 확장메뉴가 화면에 나타나서 포인터를 확장메뉴 중 '보내기' 메뉴에 옮겨서 클릭하면 이메일 송신이 가능하게 된다. 마지막으로 도 14i에 나타나 있는 '끝내기' 메뉴를 클릭하면 메인화면으로 돌아오게 된다.

도 15는 가상키보드의 모습을 나타내는데 도 15a는 문자입력모드가 시작될 때 가상키보드가 화면에 나타나는 모습으로 좌우포인터는 'f'와 'j'에 위치하게 된다. 이 때 가상키보드의 좌우측에 두 개의 포인터(커서)가 나타나고 각각의 포인터는 키보드의 가운데 선을 경계선으로 하여 넘어가지 못하고 키보드의 좌측영역(1501)과 우측영역(1502)에서만 작동하게 된다. 이는 키보드와 동일하게 좌측은 왼쪽 엄지가 우측은 오른쪽 엄지가 담당하여 문자입력의 효율성을 배가시키고자 하는 고안이다. 즉 두 개의 포인터가 서로 교차하는 일도 없어지고 터치패드를 아무리 조작한다고 하여도 포인터는 좌우측에 위치가 고정되어 양손가락(엄지손가락)의 움직임이 한층 자유롭게 되고 그에 따른 문자 입력이 QWERTY 키보드와 같은 입력의 효율성을 가져오게 된다. 그리고 도 14g와 같은 문자 입력모드에서 자주 사용하게 되는 'Shift', 'Space bar' 및 'Enter'의 기능을 터치패드 주변의 기능버튼이 담당하게 하여 고정된 위치에서 쉽게 조작이 가능하게 하여 문자입력의 효율성을 보다 증가시킨 것을 보여주고 있다. 실제로 'shift'기능버튼을 눌러주면 가상키보드의 키가 대문자모드로 변하게 된다.(도 15b) 더 나아가서 이들 기능버튼을 사용할 경우 손가락이 터치패드로부터 벗어나게 되어 기능버튼을 누른 다음 다시 터치패드로 돌아 올 때 엄지의 적정한 위치를 찾을 수 없게 된다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 터치패드위에 엄지의 움직임에 지장이 되지 않을 정도의 크기로 돌출부 혹은 홈을 파서 기준점(1503)을 만들어 주면 기능버튼을 누른 후에 엄지가 이 곳 기준점에 다시 위치하여 터치패드(기준점-1503L, 1503R)와 가상키보드('f', 'j')가 절대좌표의 기준점을 갖게 된다. 따라서 문자입력과정에서 터치패드에서 엄지의 위치를 항상 기준점(1503)으로부터 감지하여 다음에 입력하고자 하는 키를 찾기 위한 엄지의 움직임을 쉽게 파악할 수 있게 한다. 따라서 본 발명에 따른 터치패들 이용한 문자입력 방법도 키보드와 같이 손가락 위치 파악에 의한 기계적인 문자입력이 가능하도록 하여 준다.

도 16은 실제로 터치패드위의 기준점(1503L, 1503R)을 사용하여 문자를 입력하는 예를 보여주고 있다. 문자입력과정에서 "... I am fine."에서 "... I am"까지 입력되어 다음에 스페이스를 그리고 'fine'을 입력하는 과정이다. 도 16a는 '... am"까지 입력된 상태이고 도 16b는 스페이스를 입력하려고 스페이스 기능버튼을 누른 상황이다. 그러면 가상키보드는 자동으로 포인터를 'j'에 이동시킨다.(도 16c) 이 때 좌측의 엄지는 움직이지 않았으므로 좌측 포인터는 원래의 위치 'a'에 그대로 머물러 있고 단지 스페이스 기능버튼을 누른 오른손 엄지만을 기준점 1503R에 다시 위치시키면 포인터와 좌우엄지의 위치가 항상 연계성을 가지고 움직이게 되어 가상키보드의 각각의 키는 터치패드위의 일정 좌표에 해당되어 실제 키보드를 이용하는 것과 같은 효과를 가지게 된다.

도 17은 본 발명이 제공하는 두개의 터치패드와 다수의 기능버튼을 갖는 핸드폰의 경우 마우스와 같이 GUI 시스템상의 작업이 용이함을 보여주고 있다. 도 17a는 문서를 휴지통에 삭제하는 과정 중 우측 터치패드와 좌측 명령실행 버튼(좌측 터치패드의 아래쪽에 위치한 기능버튼)을 이용하여 문서를 선택하는 것이고 도 17b는 명령실행버튼을 누른 상태에서 우측터치패드를 이용하여 문서를 휴지통까지 옮기는 과정이다. 포인터가 하나이고 포인팅장치가 두 개인 경우는 포인팅장치가 각기 독립적으로 작동하므로 손의 동작이 용이한 대로 사용할 수 있는 장점이 있어서 마우스와 같은 편리성을 보장한다.

도 18은 두개의 터치패드를 가로보기 세로보기 모드가 모두 가능하도록 한 더블 슬라이딩 구조를 갖는 핸드폰을 보여 주고 있다. 이러한 구조의 핸드폰과 도 8a에 나타난 핸드폰을 비교하면 본 발명에 제공하는 핸드폰의 경우 도 8a의 핸드폰의 몸체의 키패드 길이만큼 화면을 크게 확장할 수 있는 공간을 제공하여 화면을 보다 넓게 사용할 수 있게 하거나, 만약 화면의 크기가 같을 경우라면 핸드폰의 크기가 도 8a의 핸드폰이 갖는 몸체의 키패드 길이만큼 작아질 수 있음을 보여주고 있다. 따라서 기존의 키패드를 이용하는 QWERTY폰에 비해 공간상으로 훨씬 효율적이며 GUI 구현이 가능하다는 점에서 보다 다양한 기능이 가능해진다.

도 19는 두 개의 터치패드를 갖는 전자사전(도 19b, 19c)을 기존의 키패드 입력장치를 갖는 전자사전(도 19a)과 나열한 것으로 본 발명이 제공하는 터치패드를 갖는 전자사전의 경우 GUI시스템을 기초로 운용되기 때문에 내장된 각각의 사전을 컴퓨터의 응용프로그램과 동일하게 사용할 수 있게 하며 양손을 이용하여 전자사전을 들고 사용할 경우는 도 12a에 나타난 바와 같이 사용하고 한 손만을 사용할 경우는 사전을 바닥에 놓고 도 2b에 나타난 바와 같이 한 손만으로 터치패드를 이용하면 된다. 그리고 기존의 전자사전이 사다리식 전개방식 즉 single window 방식임에 반해 본 발명이 제공하는 전자사전은 도 19c에 나타난 바와 같이 multi windows 방식이 가능하여 동시에 여러 개의 사전을 사용할 수 있게 하여 준다. 즉 화면에서 "일한..."으로 표시된 하단의 radio button을 클릭하면 현재 화면에 보이는 영한사전과 동일하게 일한사전을 이용할 수 있게 된다.

도 20은 본 발명이 제공하는 두 개의 터치패드를 장착한 휴대폰과 전자사전에서 도 1~도 19에 나타난 바와는 달리 직사각형 구조의 터치패드를 사용한 예를 보여주고 있다. 그리고 터치패드의 모양의 변화에 따라 기능버튼의 위치나 배열도 달리할 수 있으며 기능버튼의 숫자도 다양하게 변화시킬 수 있다.

컴퓨터가 GUI(graphic user interface)시스템으로 전환되게 한 것은 컴퓨터 모니터에서 실행 명령의 내용과 위치를 지정하여 주는 포인터를 움직일 수 있게 하는 장치로 마우스가 등장하고 나서부터이다. 그 이후로 컴퓨터가 휴대용으로 크기가 작아짐에 따라 사용상의 편리성을 더하기 위해 마우스를 대체할 수 있는 내장형 포인팅장치로 터치패드 및 포인팅스틱이 개발되어 사용되게 되었다. 하지만 이들 장치와 마우스의 차이는 마우스가 위치를 설정하기 위해서 마우스 자체를 이동시키는 것과는 달리 이들 장치는 위치가 고정되어 있고 대신 손가락을 움직여서 포인터의 위치를 설정하는 과정에서 명령을 실행시키는 버튼의 작동에 추가적인 움직임이 필요하게 되어 마우스에 비해 사용상 편리함이 떨어지게 된다. 이런 연유에서 아직까지 노트북의 본체에 이들 포인터 입력장치가 있음에도 불구하고 별도의 마우스를 연결하여 사용하고 있는 것이다. 특히 이들 내장형 포인팅장치에 비해 마우스가 갖는 편리성은 포인터의 위치 설정에 필요한 동작과 그에 따르는 실행 명령을 위한 명령버튼을 작동하는 손동작이 마우스의 움직임이 끝난 후에 손가락이 정지된 상태에서 버튼을 누름 동작으로 종료되는데 있다. 이에 반해 터치패드나 포인팅스틱은 포인트의 위치를 설정한 후에 실행 명령을 수행하기 위해 추가적으로 손가락의 위치가 이동해야 하고 그럼으로 해서 입력행위의 연속성과 신속성에서 마우스에 비해 불편함을 초래하게 된다. 예를 들면 마우스는 위치좌표 선정과 동시에 손이나 손가락의 추가적인 이동 없이 실행명령을 엄지, 검지, 중지에 의해 다양하게 수행할 수 있음에 반해 터치패드나 포인팅스틱 장치는 명령버튼을 작동시키기 위해 부자연스럽거나 추가적인 손목, 손가락의 움직임이 필요하며 경우에 따라서는 양손을 사용하여야만 실행 명령의 입력이 완성되게 된다. 이러한 사용상의 불편함을 개선하고, 마우스와 같은 사용상의 편리성을 도모하기 기능버튼을 포인팅장치의 상하에 배치되는 구조가 고안되었다. 그리고 이러한 본 발명의 고안에 따르는 포인팅장치를 내장한 핸드폰이도 1b에 도시 되었다. 이를 사용하는 방법이 도 2에 나타나 있는데, 이와 같이 핸드폰을 사용하는 경우에는 포인팅장치의 사용이 마우스를 사용하는 것처럼 용이하다. 즉 터치패드와 같은 포인팅장치를 이용하여 검지를 터치패드 위에서 움직여서 화면상에서 포인터를 원하는 곳에 이동시킨 다음 엄지 혹은 중지로 기능(실행)버튼을 작동시킴으로써 터치패드를 작동하는 손가락이 고정된 상태에서 명령 실행이 이루어진다. 이와 같은 빠른 실행을 통상적으로 핸드폰을 이용하는 방식인 한 손가락으로 작동 시에도 동일하게 작동시키기 위해 포인팅장치에 기능버튼의 기능도 제공한다. 예를 들면 도 3에 나타난 바와 같이 GUI 시스템이 이루어져서 화면상에서 4를 입력한 다음 7이라는 숫자를 입력하기 위해서는 7을 찾는 동작(도 3c)으로 터치패드에서 손가락(엄지)이 움직인 다음 손가락(엄지)을 기능버튼(304)으로 이동하여(도 3d) 입력 명령을 수행해야 하는데 만약 터치패드와 같은 포인팅장치가 기능버튼의 기능이 있는 경우에는 7을 선택하는 포인팅 동작(도 4b)이 완료됨과 동시에 터치패드를 누르면 7의 입력이 이루어진다. 이는 기존 핸드폰에서의 손가락이 버튼 4(도 4c)에서 버튼 7로 이동(도 4d)하고 누름 동작에 의해 7이라는 숫자의 입력이 완료되므로 동작의 일치성을 보여준다. 이는 도 2b에 제시된 포인팅장치가 다수의 손가락에 의해 작동되어 포인터의 움직임과 명령실행이 손가락의 위치가 변화되지 않고 이루어질 수 있고, 또 한 손가락만으로 작동할 경우에도 기존의 핸드폰과 동일한 작동 원리를 보장한다. 즉 기존의 핸드폰의 사용 시와 동일한 편리성을 보장하며 더 나아가서 내장형 마우스의 기능을 동시에 제공할 수 있으므로 GUI 시스템이 구현된 핸드폰을 제공하게 되는 것이다.

반도체 기술의 발전에 힘입어 20세기 중반에 이루어진 진공관을 기반으로 한 컴퓨터가 이제는 손안에 들어올 수 있을 정도로 소형화 및 집적화가 이루어져서 더 이상 컴퓨터가 일정 공간에 갇혀져서 사용되는 기기가 아니며 데스크탑(desktop), 랩탑(laptop)컴퓨터를 거쳐 PDA까지 일상화가 이미 이루어진 상태이다. 더 나아가 핸드폰, MP3, PDP 등 예전에는 컴퓨터와는 무관하게 사용되던 기기들이 컴퓨터와 같은 기능을 추가적으로 담당하거나 아예 휴대용 팜탑(Palmtop)컴퓨터에 이들 기능이 포함되는 융합의 시대를 맞이하고 있다. 이러한 추세에서 컴퓨터의 GUI(graphical user interface)시스템을 이들 소형 전자기기에도 도입할 시기가 도래하고 있다. 하지만 컴퓨터의 GUI(graphical user interface)시스템에 필수적으로 요구되는 포인팅장치를 이들 소형 전자기기들의 경우 장착 시킬 수 있는 공간상의 제약과 사용상의 문제점 때문에 적용 되지 못하고 있다. GUI(graphical user interface)시스템을 사용하기 위해 포인팅장치가 적용되려면 이미 노트북컴퓨터 등에서 내장형으로 사용되고 있는 터치패드 혹은 포인팅스틱의 크기 축소 및 이들 포인팅장치와 함께 쓰이는 기능버튼의 구조 및 크기에도 변화가 있어야 할 것이다. 이러한 점을 극복하고자 고안된 것이 터치스크린과 입력펜으로 현재 팜탑 컴퓨터 혹은 PDA에 적용되고 있지만 핸드폰과 같이 한 손으로 작동시켜야 할 정도의 크기에는 이들 터치스크린이나 입력펜의 적용이 불가능해 지는 것이다. 따라서 마우스의 편리성을 갖고, 경우에 따라서는 한 손가락으로도 작동시킬 수 있는 포인팅장치를 이용하는 핸드폰을 제공하는 것이 본 발명의 기술적 과제이다.

포인팅장치로 쓰이는 터치패드, 포인팅스틱, 트랙볼은 포인터의 위치를 변화시키기 위한 장치로서 포인터를 움직이기 위한 원리는 서로 다르지만 GUI시스템에서 명령을 실행시키기 위한 기능버튼의 작동이 추가적으로 필요한 점은 공통사항이다. 실제로 GUI 시스템에서 워드프로세싱에서 일군의 문장을 선택하여 이동시킬 때 혹은 파일을 선택하여 이동시키는 경우처럼 포인팅장치와 버튼의 기능을 동시에 수행하여야 하는 경우에도 본 발명의 기능버튼 배치는 도 2b에서와 같이 용이하게 작동시킬 수 있게 하여 버튼배열이 없는 진정한 GUI 시스템을 갖는 핸드폰을 제공하게 되는 바 본 발명의 구성은 마우스와 동일한 사용상의 편리성을 갖는 터치패드의 상하로 배치되는 기능 버튼의 배열과 함께 한 손가락으로도 작동이 가능하도록 하기위한 기능버튼 기능도 겸하는 터치패드를 그 구성으로 한다. 특히 한 손가락 작동을 위해서 터치패드의 경우 기능버튼의 기능부여 방법이 도 5에 설명되어 있다. 도 5에 나타나 있는 것처럼 상하 움직임이 가능하도록 하고 그와 연계해서 터치패드의 하단에 클릭스위치를 부착하여 터치패드가 눌렸을 경우 클릭스위치가 off에서 on 상태로 전환되고 눌렸던 터치패드가 원상태로 복귀하면 클릭스위치는 on 상태에서 off 상태로 전환되므로 기능버튼의 기능을 담당하게 되는 것이다. 따라서 본 발명의 포인팅장치는 터치패드(501)뭉치와 이를 피봇(pivot)구조를 갖도록 하여 눌렸을 경우 클릭스위치(502)를 작동시키게 하는 기능버튼의 기능도 담당하는 포인팅장치를 제공한다. 이러한 기능버튼의 기능을 포함하는 포인팅장치를 이용할 경우 핸드폰의 작동 시에 가져오는 차이점을 도 4에 설명하였다. 즉 도 3에서는 터치패드가 기능버튼의 기능이 없기 때문에 숫자 7을 입력하기 위해서는 도 3c에 보여주는 것처럼 터치패드에서 기능버튼으로의 손가락 움직임이 필요한데 반해 도 4b의 터치패드는 기능버튼의 기능을 갖고 있으므로 이러한 움직임 없이 터치패드를 누름으로써 숫자'7'을 입력하게 된다. 그리고 이를 기존의 버튼형 핸드폰의 번호입력 방식과 비교할 때 손가락의 움직임이 동일하다는 것을 도 4c와 4d에서 보여주고 있다. 이러한 터치패드를 이용한 핸드폰의 경우 GUI 시스템을 도입할 수 있는 장점이 있지만 아직 문자입력방식에서 한계를 갖게 되는데 이는 기존 키패드 형식의 핸드폰에 비해 양손을 이용할 수 없다는 점 때문이다. 특히 쿼티(QWERTY)폰에 비하면 터치패드를 이용한 입력방식은 더욱 느려지게 되어 문자입력 효율 면에서 따라 갈 수 없는 것이다. 이러한 점을 극복하고자 터치패드를 두 개를 이용하여 좌우손가락(엄지)을 동시에 사용할 수 있도록 하여 쿼티폰과 동일한 문자입력 효율을 가져오고자 하는 것이 본 발명의 구성이며 이러한 고안은 단순히 문자입력의 효율성 증가뿐만 아니라 더 나아가서 GUI시스템에서 포인터 운용이 터치패드 하나일 때보다 훨씬 용이하게 되어 도 17에 보여 주는 바와 같이 마우스와 같이 사용상의 편리함도 가져오게 된다.

본 발명은 컴퓨터의 마우스를 대체할 수 있는 내장형 포인팅장치인 터치패드를 두 개를 핸드폰 및 PDA와 같은 파지형 소형 전자기기에 적용하여 컴퓨터와 같은 문자처리 능력을 극대화하여 이들 소형 전자기기를 컴퓨터와 같은 기능 편리성을 가져오게 된다. 특히 핸드폰과 같은 한 손으로 파지되고 작동되는 경우 컴퓨터에 비유하면 도스(DOS) 수준에 머물고 있는 운영시스템을 윈도시스템으로의 전환도 용이하게 할 것이다. 그리고 본 발명이 제공하게 될 기능버튼의 기능을 갖는 포인팅장치의 장점은 문자의 입력이 기존 키패드 방식의 핸드폰과 동일한 입력방식을 가져오게 되어 본 발명이 제공하는 핸드폰을 사용하게 될 때 사용자의 적응과정이나 사용상의 편리함에 전혀 무리가 없게 되는 또 다른 장점을 가져오게 된다. 궁극적으로 현재 진행되고 있는 컴퓨터의 소형화와 핸드폰을 비롯한 소형 디지털 전자기기의 컴퓨터의 기능 보유를 위한 과정에서 가장 어려운 점인 키보드 처리문제가 해결되어 컴퓨터기능을 갖는 핸드폰 혹은 핸드폰 크기의 컴퓨터의 대두가 이루어질 것이다. 지금까지의 통상적인 핸드폰의 경우 모든 기능이 버튼에 의해 작동되었기에 본 발명의 터치패드와 같은 포인팅장치가 핸드폰에 내장될 경우 핸드폰 전면에 있는 버튼이 포인팅장치로 대체되고 대신에 버튼 배열은 화면상에 가상버튼으로 배열되게 된다. 그러므로 핸드폰의 크기 때문에 제한될 수 밖에 없었던 키 버튼의 숫자와 크기는 더 이상 제한요소가 될 수 없게 된 것이다. 예를 들면 도 8에 보여지는 바와 같이 문자입력기능의 확대를 위해 문자입력을 편리하게 한 쿼티(Querty) 핸드폰과 본 발명으로 고안된 도 10의 포인팅장치를 갖는 핸드폰의 크기를 비교해 보면 같은 기능을 수행할 수 있는 핸드폰의 크기가 반으로 줄어들 수 있다. 더욱이 포인팅장치를 이용하여 화면상에서 문자입력을 수행할 경우 Qwerty 핸드폰에 제공되는 소형 자판키를 작동시키는데 따르는 손가락의 스트레스를 받을 염려도 없는 것이다. 따라서 기능버튼의 기능까지도 담당하는 포인팅장치를 내장한 핸드폰의 경우 키버튼을 위한 제한된 핸드폰의 공간 활용에 있어서 얼마나 인체공학적으로 효율적인지를 잘 보여주며 더 나아가서 진정한 GUI시스템의 적용이 가능하게 하여 준다는 점에서 그것의 중요성이 부각되는 것이다. 따라서 본 발명은 팜탑(Palmtop)컴퓨터를 핑거탑(Fingertop)컴퓨터로 발전시킬 수 있을 것이다. 이럴 경우 핸드폰은 더 이상 단순한 전화기가 아닌 정보화시대의 단말기로서의 역할을 담당하게 될 것이고 정보화시대의 근간인 인터넷은 또 다른 시대를 맞이하게 될 것이다.

Claims (14)

1. 스위치 기능을 갖는 두 개의 포인팅장치를 좌우 손가락으로 작동하여 가상키보드를 통한 문자 및 기호의 입력을 가능하게 하는 GUI 시스템의 휴대폰, 전자사전, PDA 등 파지형(Hand-held) 휴대용 디지털 기기
2. 청구항 1에서 포인팅장치가 터치패드인 장치.
3. 청구항 2에서 스위치가 저항 접촉식 및 정전용량 방식으로 터치패드의 아래혹은 위에 위치하여 터치패드를 누름으로 스위치 기능이 작동되는 터치패드
4. 청구항 3에서 손가락으로 터치패드를 누름에 따라 터치패드 자체의 정전용량 변화를 스위치 기능으로 변환시켜주는 프로그램을 갖는 터치패드
5. 청구항 2에서 터치패드 표면에 손가락이 인식할 수 있는 소형 돌기나 홈을 만들어 터치패드 위에서 손가락 움직임의 기준점으로 사용 가능하게 한 터치패드
6. 청구항 1에서 문자 입력을 위한 가상키보드 창에 두 개의 포인터를 생성하여 두 개의 포인팅장치가 나누어서 담당하여 하나의 포인터를 하나의 포인팅 장치가 독립적으로 운용되게 하는 기능을 갖는 가상키보드 프로그램
7. 청구항 6에서 두개의 포인터 중 하나는 가상키보드의 좌측을 나머지 하나는 우측 반 만을 담당하도록 하고 이들 좌우측 포인터를 각각 좌우측 포인팅장치가 담당하도록 하게 하는 기능을 갖는 가상키보드 프로그램
8. 청구항 7에서 좌우측 포인터가 가상키보드 상의 중앙의 좌우 경계면을 넘지 않게 하는 기능을 갖는 가상키보드 프로그램
9. 청구항 6의 가상키보드 프로그램이 가동되어 가상키보드가 열릴 때와 이미 가상키보드가 열려 있는 상태에서 손가락이 터치패드를 벗어나 기능버튼을 작동시킬 때 포인터를 터치패드 위의 기준점과 대응시키고자 하는 키에 위치시키는 기능
10. 청구항 9에서 가상키보드가 QWERTY 모드로 작동될 때 좌우 터치패드 상의 기준점이 가상키보드의'f'와 'j' 키에 대응시키는 기능을 갖는 가상키보드 프로그램
11. 청구항 10에서 기준점에 해당하는 가상키보드상의 키가 'f'와 'j'인 경우 터치패드 상의 기준점으로 좌측(우측) 원형 터치패드의 경우 중심으로부터 우측(좌측)으로 반지름의 이분의 일 내지 사분의 일만큼 이동한 위치에 돌기 혹은 홈을 갖는 터치패드
12. 청구항 1에서 포인팅장치가 광마우스의 광학장치를 이용한 포인팅장치
13. 청구항 1에서 한 손으로 파지한 상태에서 파지하고 있는 손만으로 작동이 가능하게 하도록 한 핸드폰
14. 청구항 13에서 한 손으로의 사용을 가능하게 하기 위해 더블 힌지 혹은 더블 슬라이드 구조를 갖는 핸드폰

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