KR20080006493A - 포인팅 장치를 구비한 키보드 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 키보드 내에 포인팅 장치가 구비되어 별도의 마우스가 필요 없는 키보드에 관한 것으로, 구체적으로 본 발명은 자판입력을 위하여 사용되는 복수의 입력키를 구비한 키보드에 있어서, 상기 복수의 입력키 중 적어도 하나의 키는, 표면에 접촉한 물체의 위치변화에 따라 상기 키보드의 입력에 따라 출력이 제어되는 화면의 포인터를 제어하기 위한 포인팅모듈을 구비하고, 상기 키보드의 상부의 소정의 위치에 포인팅 기능의 제어를 위한 기능키를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 포인팅 장치 기능을 구비한 키보드에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 키보드의 자판입력을 위하여 사용되는 복수의 입력키 중 적어도 하나의 입력키에 포인팅모듈이 내장됨으로써, 사용자가 자판을 통한 키입력 도중 손의 위치를 변경하지 않고 포인팅 작업을 수행할 수 있도록 하고, 또한 별도의 마우스가 필요없으면서도 이를 대체할 터치패드 등을 설치할 공간이 별도로 필요하지 않아 키보드의 부피를 최소화할 수 있는 는 장점이 있다.
포인팅 장치, 광마우스, 키포드/포인팅 복합장치

Description

포인팅 장치를 구비한 키보드{Keyboard with pointing apparatus}
본 발명은 키보드에 관한 것으로, 구체적으로 키보드 내에 포인팅 장치가 구비되어 별도의 마우스가 필요 없는 키보드에 관한 것이다.
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 컴퓨터의 외부에 연결된 마우스를 대체하기 위해 컴퓨터에 일체형으로 터치패드 및 포인팅스틱형 포인팅 장치가 내장용 형태로 개발되어 사용되게 되었다.
도 1 내지 도 3은 기존의 컴퓨터 또는 노트북용 키보드에 포인팅 기능을 위한 포인팅 장치를 구비한 예를 도시한 것이다.
도 1은 터치패드를 포인팅장치를 갖는 일반적인 노트북 컴퓨터용 키보드를 도시한 것이다.
포인팅 장치의 구성은 터치패드(110), 명령선택/실행 버튼(120), 스크롤 휠(140), 메뉴확장버튼(130)으로 구성된다. 명령선택/실행버튼(110)은 모니터에서 포인터의 명령을 실행하기 위한 메뉴를 선택하고 실행시키는 기능을 담당하고, 메뉴확장버튼(130)은 GUI(graphic user interface) 시스템에서 숨겨진 명령, 정보, 메뉴를 드러내기 위한 기능을 담당하게 된다. 스크롤 휠은 모니터상의 내용을 좀 더 효율적으로 검색하기 위해 화면의 내용을 상하로 신속하게 움직이게 하는 기능을 담당한다.
도 2는 포인팅스틱을 이용한 노트북 컴퓨터용 키보드를 도시한 것이다. 도 1과 다른 점은 단지 포인팅스틱(150)이 키보드 내에 위치한다는 점이며 버튼(170, 180)과 스크롤휠(160)의 기능은 동일하다
도 3은 도 1 및 도 2에 도시한 터치패드와 포인팅스틱을 모두 구비한 키보드의 일예를 도시한 것이다.
도 1 내지 도 3에 도시한 장치들과 마우스의 차이는 마우스가 위치를 설정하기 위해서 마우스 자체를 이동시키는 것과는 달리 이들 장치는 위치가 고정되어 있고 대신 손가락을 움직여서 포인터의 위치를 설정하게 된다는 점이다.
또한, 포인팅 장치는 포인터의 위치이동과 같은 기능 외에 특정 영역 선택, 드래그, 화면에 메뉴 출력 등과 같은 부가적으로 수반되는 기능을 위한 명령버튼을 누르는 행위가 필요한데, 마우스의 경우 마우스의 움직임이 끝난 후에 손가락이 정지된 상태에서 누름 동작에 의해 종료되는데 반해 터치패드나 포인팅스틱은 포인터의 위치를 설정한 후에 추가적으로 기능키가 위치한 곳으로 손가락의 위치가 이동해야 한다는 점에서도 차이가 있다.
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 실행명령의 입력이 완성되게 된다.
이러한 이유로 터치패드 등의 장치들은 사용상의 편리성에서 마우스에 비해 떨어지게 되며, 이런 연유로 노트북 등에 터치패드 등과 같은 포인팅 장치가 구비되었는데도 불구하고 별도의 마우스를 연결하여 사용하는 사람들이 많이 존재하고 있다.
이러한 사용상의 불편함을 개선하기 위해 터치패드나 포인팅스틱 장치의 구조를 개선하여 마우스와 같은 사용상의 편리함을 완성하고자 많은 노력이 있었다. 또한 마우스의 경우에도 마우스의 움직여서 좌표를 변경시키기 위한 마우스의 움직임을 줄이기 위해 볼 마우스가 개발되었으며 명령버튼도 처음의 하나에서 세 개까지 더 나아가서 이들 명령버튼의 위치도 검지, 중지, 인지가 닿는 부분에서 다양하게 변화하게 되었다.
이러한 노력의 일환을 보여주는 예가 한국특허등록 제259264호인데 도 4에 그 구조가 나타나 있다.
도 4는 탈착식 터치패드와 마우스볼 겸용인 유무선식 입력장치로 갖는 노트북 컴퓨터를 보여 주는데, 탈착식 터치패드(210)의 밑면에 볼마우스가 있어서 본체에서 떼어 낸 다음 무선으로 작동시키면 마우스의 기능을 담당하게 된다.
또 한국실용신안 출원 제1997-003481호의 경우, 터치패드를 작동시키기 위한 손의 움직임을 줄이기 위해, 엄지를 제외한 나머지 손가락은 키보드에 위치하고 단지 양손의 엄지손가락만으로 터치패드로 위치좌표를 설정 및 명령실행 버튼을 작동시킬 수 있게 명령버튼 두 개를 키보드의 터치패드 좌측에 배치하였다(도 5).
그리고 일본 특허 출원 제2000-213492호는 터치패드(410)와 실행버튼(420) 및 스크롤버튼(430)을 도 6와 같이 배치하여 엄지손가락으로 포인터를 이동시키고 이후 수반되는 명령을 추가적인 손의 움직임이 없이 검지와 중지로 클릭버튼을 작동시켜 실행할 수 있는 형태를 고안하였다.
그러나, 이러한 일련의 노력에도 불구하고, 기존의 키보드에 장착된 포인팅 장치는 여전히 포인팅 장치 및 그 포인팅 장치의 기능키 등이 키 입력자판과 분리되어 있어서 사용상의 불편을 초래하고 있다.
상기한 문제를 해결하기 위해서 본 발명에서는 포인팅모듈을 키보드의 입력키 중의 적어도 하나의 입력키 내에 장착하여 포인팅스틱의 단점과 터치패드의 단점을 모두 극복한 포인팅장치를 구비한 키보드를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위해서 본 발명은 자판입력을 위하여 사용되는 복수의 입력키를 구비한 키보드에 있어서, 상기 복수의 입력키 중 적어도 하나의 키는, 표면에 접촉한 물체의 위치변화에 따라 상기 키보드의 입력에 따라 출력이 제어되는 화면의 포인터를 제어하기 위한 포인팅모듈을 구비하고, 상기 키보드의 상부의 소정의 위치에 포인팅 기능의 제어를 위한 기능키를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 포인팅 장치 기능을 구비한 키보드를 제공한다.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위해서 본 발명은 자판입력을 위하여 사용되는 복수의 입력키를 구비한 키보드에 있어서, 상기 복수의 입력키 중 적어도 하나의 키는, 표면에 접촉한 물체의 위치변화에 따라, 상기 키보드의 입력에 따라 출력이 제어되는 화면의 포인터를 제어하기 위한 포인팅모듈을 구비하고, 상기 키보드의 복수의 입력키 중 적어도 하나의 입력키에는 포인팅 기능의 제어를 위한 기능이 할당되어 있으며, 상기 포인팅모듈로부터 입력을 통해 상기 화면의 포인터를 제어하고, 상기 포인팅 기능의 제어를 위한 기능이 할당된 입력키가 상기 할당된 기능을 수행할 수 있는 제1포인팅모드와, 상기 포인팅모듈로부터의 입력을 배제하고 상 기 입력키의 입력을 받는 키입력모드의 변환을 지정하는 제1변환키를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 포인팅 장치 기능을 구비한 키보드를 제공한다.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위해서 본 발명은 자판입력을 위하여 사용되는 복수의 입력키를 구비한 키보드에 있어서, 상기 복수의 입력키 중 적어도 하나의 키는, 표면에 접촉한 물체의 위치변화에 따라, 상기 키보드의 입력에 따라 출력이 제어되는 화면의 포인터를 제어하기 위한 포인팅모듈을 구비하고, 상기 키보드의 복수의 입력키 중 적어도 하나의 입력키에는 포인팅 기능의 제어를 위한 기능이 할당되어 있으며, 상기 키보드는 상기 포인팅모듈로부터 입력을 통해 상기 화면의 포인터를 제어하고, 상기 포인팅 기능의 제어를 위한 기능이 할당된 입력키가 상기 할당된 기능을 수행할 수 있는 제1포인팅모드와, 상기 포인팅모듈로부터의 입력 및 상기 입력키에 할당된 기능의 수행을 비활성화하고 상기 입력키의 입력을 받는 키입력모드의 변환을 지정하는 제1변환키; 및 상기 포인팅모듈로부터 입력을 통해 상기 화면의 포인터를 제어하고, 상기 입력키에 할당된 기능의 수행을 비활성화하는 제2포인팅모드와, 상기 포인팅모듈로부터의 입력 및 상기 입력키에 할당된 기능의 수행을 비활성화하고, 상기 입력키의 입력을 받는 키입력모드의 변환을 지정하는 제2변환키를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 포인팅 장치 기능을 구비한 키보드를 제공한다.
여기서, 상기 포인팅모듈은 광을 이용하여 상기 접촉한 물체의 위치변화를 감지하는 광포인팅모듈인 것이 바람직하다.
또한, 상기 키보드는 상기 포인팅모듈을 구비한 키를 복수개 구비하며, 상기 복수개의 키에 구비된 포인팅모듈은 각각 포인팅모듈에서 감지된 물체의 위치변화 대 출력되는 포인터의 위치변화 비율인 변위율이 서로 다른 것이 바람직하다.
또한, 상기 키보드는 상기 포인팅모듈에서 감지된 물체의 위치변화 대 출력되는 포인터의 위치변화 비율인 변위율을 선택할 수 있는 키인 변위율선택키를 더 구비하고, 상기 변위율선택키가 눌러진 상태에서는 제1변위율로 출력되는 포인터의 위치가 변화되도록 하고, 눌러지지 않은 상태에서는 제2변위율로 출력되는 포인터의 위치가 변화되도록 하는 것이 바람직하다.
여기서, 상기한 변위율선택키는 상기 키보드의 복수의 입력키 중 어느 하나에 할당될 수 있으며, 상기 변위율선택키에 의한 변위율 선택은 상기 키보드가 상기 포인팅모드(제1포인팅모드)인 경우에 수행된다.
또한, 상기 키보드는 상기 기능키를 구성하는 제1스위치 및 제2스위치의 기능이 서로 반대로 설정되어 있는 오른손잡이용 기능키와 왼손잡이용 기능키를 모두 구비한 것이 바람직하다.
또한, 상기 키보드의 스페이스바 키는 복수개로 분할되어 있으며, 복수개로 분할된 각각의 스페이스바 키는 상기 포인팅모드에서 각각 다른 기능이 할당되어 있는 것이 바람직하다.
상기 키보드는 상기 포인팅모듈이 구비되지 않은 입력키 중의 적어도 하나의 입력키에 상기 제1포인팅모드에서 스크롤 기능이 할당될 수 있으며, 이러한 기능의 할당은 사용자의 설정에 의해 정해질 수 있는 것이 바람직하다.
본 발명은 키보드의 자판입력을 위하여 사용되는 복수의 입력키 중 적어도 하나의 입력키에 포인팅모듈을 내장하여 사용자가 자판을 통한 키입력 도중 손의 위치를 변경하지 않고 포인팅 작업을 수행할 수 있도록 하고, 또한 별도의 마우스가 필요없으면서도 이를 대체할 터치패드 등을 설치할 공간이 별도로 필요하지 않아 키보드의 부피를 최소화할 수 있는 는 장점이 있다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명은 키보드의 자판입력을 위하여 사용되는 복수의 입력키 중 적어도 하나의 입력키에 포인팅모듈이 내장된다.
본 발명에서 키보드란 일반적인 컴퓨터, 노트북용 키보드를 의미할 뿐만 아니라 리모컨, 핸드폰 등 키입력을 받는 모든 키입력장치를 통칭하는 광의의 개념이다.
여기서 입력키란, 키보드 상에 위치한 키로써, 누르는 입력에 의해 화면상에 문자, 기호 또는 숫자 등을 출력하기 위해 사용되는 모든 키를 말하는 것으로, 문자, 기호 또는 숫자 입력을 위한 키뿐만 아니라 스페이스 바, alt 키, shift 키, tab 키, pageup 키, pagedown 키, home 키, end 키 등 기존의 키보드 상에 존재하던 각종 키를 포함한다.
입력키에 내장되는 포인팅모듈은 포인팅모듈의 표면에 접촉한 물체의 위치변화에 따라 출력되는 화면의 포인터의 위치가 변화되도록, 표면에 접촉한 물체의 위치변화량을 감지하기 위한 장치로, 대표적인 예로는 터치패드, 광포인팅모듈 등이 있을 수 있다.
표면에 접촉한 물체의 위치변화량을 감지하여 포인팅 기능을 수행하는 모든 장치가 다 사용이 가능하지만, 키보드의 입력키 내에 내장이 가능할 정도로 소형일 것이 필수적이며, 이러한 점에서 소형화에 더욱 유리한 광포인팅모듈을 이용하는 것이 바람직하다.
도 7은 일반적인 광포인팅모듈의 구조를 도시한 도면이고, 도 8은 그 동작을 설명하기 위한 도면으로 한국 특허등록 제495686호에 도시된 것이다.
광포인팅모듈은 몸체(510)안에 발광부(530)에서 빛이 렌즈(570)로 조사되어 대물면(520)에 닿아 반사된 빛이 손가락의 움직임에 대한 정보를 광센서(540)인 이미지센서에 전달하여 포인터의 움직임을 결정하게 되는 원리이다. 또 도 7 및 도 8의 광마우스는 포인터의 스위칭 기능을 부여하기 위하여 기판(560)에 클릭버튼(550)을 장착한 구조를 보여주고 있다.
상기한 도면에서 보는 바와 같이, 광마우스가 고정된 바닥에서 광마우스 자체가 움직이는 데 반하여, 광포인팅모듈은 그 자체는 움직이지 않고 표면인 대물면에 손가락이 움직이는 것에만 차이가 있을 뿐 그 구조는 거의 동일하며, 본 발명에서는 그 크기가 입력키 내에 장착될 수 있을 정도의 크기이기만 하면 종래 이용될 수 있는 모든 종류의 광포인팅모듈이 사용가능하다.
도 9 및 도 10은 본 발명이 적용된 키보드의 일예를 도시한 것이고, 도 11 및 도 12는 본 발명의 키보드를 A-A`를 기준으로 절단한 단면도를 도시한 것으로, 도 9의 경우는 포인팅모듈이 키보드의 'F'키와 'J'키에 구비된 경우를 도시한 것이 고, 도 10은 포인팅모듈이 키보드의 'G'키와 'H'키에 구비된 경우를 도시한 것이다.
본 발명에서 키보드에 구비되는 포인팅모듈은 한 개만일 수도 있고, 도 9 및 도 10에서와 같이 두 개 이상의 복수개일 수도 있다.
키보드에 구비되는 포인팅 모듈이 복수개인 경우 각각의 포인팅모듈은 각각 포인팅모듈에서 감지된 물체의 위치변화 대 출력되는 포인터의 위치변화 비율인 변위율이 서로 다르도록 하는 것이 바람직하다.
예를 들면 오른손잡이의 경우 세밀한 포인터의 움직임은 우측 포인팅모듈(610R)이 담당하고 포인터의 큰 거리 이동은 좌측 포인팅모듈(610L)이 담당하게 하는 것이다.
즉 포인팅모듈 위에서 같은 손가락의 움직임이라도 좌측 손가락의 움직임이 우측 손가락에 비해 컴퓨터 화면상에서 커서의 움직임을, 예를 들어 10배 이상 차이게 나게 하면, 좌우 손가락의 움직임이 자판 키 위에서만 움직인다고 하여도 커서의 이동 거리를 자유자재로 조절할 수 있게 된다.
수학적인 식으로 표현하면 손가락의 변위(△x, △y)를 포인터의 변위(△X, △Y)와의 상관관계는 아래의 수학식과 같다.
△X = FR △x, △Y = FR △y
△X = FL △x, △Y = FL △y
수학식 1과 수학식 2에서 FR과 FL는 손가락변위 즉 포인팅모듈이 인지하는 손가락의 변위를 컴퓨터 화면상의 포인터의 이동거리로 변환시켜주는 변위비례상수, 즉 변위율이다.
위 식에서 FR = 10FL이면 좌우 포인팅모듈이 가져오는 포인터의 이동 거리가 동일한 손가락의 움직임에도 10배의 차이가 나게 되는 것이며 우측 포인팅모듈(610R)은 포인터의 미세 제어를, 좌측 포인팅모듈(610L)은 개략제어를 담당하여 손쉬운 긴 변위 이동과 짧은 변위에서의 포인터 미세 조정을 동시에 이룩할 수 있게 해 준다.
키보드의 입력키 상에 포인팅 모듈을 설치하는 경우 포인팅모듈에서 손가락의 위치변화를 감지하는 면적이 너무 작아서 손가락의 터치에 의해 출력되는 화면에서 포인터의 충분한 위치변화를 기대하기 어려운데, 각각 서로 다른 변위율을 갖는 포인팅모듈을 이용하는 경우, 이러한 문제점을 해소할 수 있어 바람직하다.
본 발명의 키보드는 또한 도 9 내지 도 12에 도시된 바와 같이 별도의 기능키(620L, 620R)와 변환키(630)를 더 구비하고 있다. 상기한 특수 키들은 사용자가 타이핑을 하는 도중 포인팅 작업을 하더라도 사용자의 손이 이동하지 않도록, 사용자가 자신의 손을 움직이지 않으면서 엄지손가락을 이용하여 닿을 수 있는 거리에 위치하도록 설치되는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 키보드의 스페이스 바 아래에 설치되도록 하는 것이 좋다.
도 9 내지 도 12와 같이 기능키와 변환키가 모두 구비되어 있을 수도 있지만, 어느 하나의 키만이 구현되어 있을 수도 있다.
여기서, 기능키(620L, 620R)는 일반적인 마우스의 왼쪽 버튼과 오른쪽 버튼 (및 중간버튼 - 버튼이 3개인 경우)의 기능, 또는 도 1에 도시된 터치패드의 기능키(120, 130)와 동일한 기능을 수행하는 키를 의미한다. 따라서, 이 기능키(620L, 620R)는 일반 마우스와 같이 2개 또는 3개의 스위치를 가질 수 있다. 도 9 내지 도 12에는 일 예로, 2개의 스위치를 가지는 기능키가 도시되어 있다.
이 때, 본 발명의 키보드는 도 9 내지 도 12에서와 같이 두 개의 기능키(620L, 620R)를 구비할 수 있다. 이는 오른손잡이, 왼손잡이 모두가 본 발명의 포인팅모듈이 구비된 키보드를 보다 편리하게 사용할 수 있도록 하기 위해서이다. 오른손잡이의 경우에는 기능버튼으로 기능키(620R)을, 왼손잡이에게는 기능키(620L)이 사용되면 도 1에 보여지는 기능버튼의 배열과 동일한 구조를 가지게 된다.
각각의 기능키는 하부에 두 개의 스위치(SW1, SW2)를 가져 좌우기능버튼을 담당하게 하며 좌우측을 눌러줌(도 12)에 따라 좌측 기능버튼과 우측기능버튼의 기능을 실행하게 된다.
이 때 오른손잡이용 기능키(620R)와 왼손잡이용 기능키(620L)은 각각의 제1스위치(SW1)과 제2스위치(SW2)의 기능이 서로 반대인 것이 바람직하다. 이는 마우스의 설정에서 오른손잡이용에서 왼손잡이용으로 설정을 바꾸면 각 기능을 수행하기 위한 버튼의 위치가 반대로 되는 것과 같은 원리를 따르기 위해서이다.
본 발명의 키보드는 또한 포인팅모듈(610R, 610L)로부터 입력을 받는 포인팅모드와, 포인팅모듈(610R, 610L)로부터의 입력을 배제하고 타이핑에 의한 입력키의 입력만을 받는 키입력모드의 변환을 지정하는 변환키(630)를 더 구비할 수 있다.
이 때, 포인팅모드에서는 입력키를 통한 자판입력을 받도록 할 수도 있고, 입력키를 통한 자판입력을 배제할 수도 있다. 이에 대해서는 아래에서 좀 더 자세히 설명한다.
변환키(630)를 구비하지 않은 경우에도, 사용자는 포인팅모듈(610R, 610L)이 구비된 입력키를 누르면 화면상에 그 입력키에 해당하는 문자가 출력될 것이고, 그 입력키를 누르지 않고 손가락을 댄 상태에서 손가락을 움직이면 화면상의 포인터가 이동할 것이므로 본 발명의 키보드 사용이 가능할 것이다.
하지만, 자판입력을 하는 도중에 손가락 접촉에 의해 계속하여 화면상의 포인터의 위치가 흔들리게 보이면 사용자는 시각적으로 불편함을 느끼게 될 수 있다.
이러한 가능성을 미연에 방지하기 위해서는 자판입력을 통한 입력만이 화면에 영향을 미쳐 출력되도록 하는 키입력모드와, 포인팅모듈을 통한 포인터위치제어 입력이 화면에 영향을 미치도록 하는 포인팅모드의 두가지 모드로 구분하는 것이 바람직하고, 변환키(630)를 통해서 양 모드간의 변환이 수행되도록 하는 것이 바람직하다.
이에 따라 도 9 내지 도 12에 도시된 키보드에는 변환키(630)가 별도로 구비되어 있다.
변환키(630)는 두 개의 스위치(SW1, SW2)가 구비될 수 있는데, 제2스위 치(SW2)는, 앞서 설명한 바와 같이, 키보드를 작동함에 있어서 포인팅모듈이 내장된 키를 누르는 동작이 의도하지 않은 포인터의 움직임을 유발하는 것을 방지하기 위해, 순수한 타이핑 작업시에는 포인터의 움직임을 동결시키는 포인팅모듈 비활성화 기능을 수행한다.
즉, 한번 누르면 포인팅모드(제2포인팅모드)로 변환되어 포인팅모듈(610R, 610L)을 통한 포인터의 위치제어기능이 활성화되도록 하고, 다시 한번 누르면 키입력모드로 변환되어 포인팅모듈(610R, 610L)을 통한 포인터의 제어기능이 비활성화되도록 한다.
또한, 단순히 눌러져 있는 상태에서는 포인팅모드로, 누름상태가 해제되어 있는 상태에서는 키입력모드로, 혹은 그 역의 방법으로 포인팅모드와 키입력모드가 서로 변환되도록 할 수 있다.
변환스위치의 또 하나의 기능은 제1스위치(SW1)가 담당하게 되는데 이는 키보드의 자판이 기능키(620L, 620R)의 기능을 담당하게 하여 기능키가 차지하는 공간을 절약할 수 있을 뿐만 아니라 포인팅작업을 위한 손의 위치와 타이핑작업시의 위치가 동일하여 손의 움직임을 최소화 할 수 있는 방안을 제공하게 된다.
즉 변환키(630)의 제1스위치(SW1)를 눌러주면 키보드가 본래의 자판기능에서 포인팅장치의 기능버튼으로 작동하게 된다. 예로 들어 설명하면, 키보드의 스페이스바는 마우스의 왼쪽버튼의 기능(명령실행 기능)을, 자판 ‘k'는 오른쪽 마우스버튼의 기능(메뉴확장기능)을 담당하도록 할 수 있다.
또한, 키보드의 스페이스바를 복수개로 분할하여, 복수개로 분할된 각각의 스페이스바 키에 각각 다른 기능이 할당되어, 그 할당된 기능을 수행하도록 할 수도 있다.
위의 기능을 어떤 키에 할당할지 여부는 최초 제작시에 설정되어 있을 수도 있고, 제품을 구매한 사용자가 프로그램을 통하여 임의로 설정할 수 있도록 할 수도 있다.
사용자가 특정키에 원하는 기능을 할당하는 방법은 윈도우즈(TM) 등의 운영체제나 각종 어플리케이션 프로그램 등에서 일반적으로 이루어지는 방법이므로 여기서는 구체적인 설명은 생략한다.
본 발명의 키보드에는 키보드의 각 입력키에 단순히 마우스의 버튼 기능뿐만 아니라 다른 기능도 할당할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
예를 들어, 자판 키'u'를 눌러주면 스크롤업(scroll-up) 기능을, 자판 키 'n'을 눌러주면 스크롤다운(scroll-down) 기능을 담당하게 할 수 있으며, 비슷한 방식으로 좌측으로 스크롤, 우측으로 스크롤 등 사용자의 필요에 따라 여러 개의 기능을 복수의 입력키에 할당하도록 할 수 있다.
위와 같이 하는 경우, 각종 기능키를 설치하기 위한 공간을 최소화하여 키보드가 차지하는 면적을 최소화할 수 있으며, 또한 사용자는 자신의 손을 키보드의 자판에서 움직이지 않은 상태에서 각종 기능을 실행시킬 수 있으므로, 즉 키보드의 본래의 기능인 타이핑 작업과 동일한 손의 위치에서 포인팅 작업을 할 수 있으므로, 각종 작업을 보다 더 편리하고 빠르게 할 수 있는 장점이 있다.
상기한 기능 외에 본 발명의 특징적인 기능으로 별도의 키를 필요로 하거나, 키보드의 입력키 중의 어느 하나에 할당할 수 있는 기능으로는 변위율 선택 기능이 있다.
즉, 좌우 포인팅모듈(610R, 610L)의 변위율(수학식 1 및 수학식 2의 FR 과 FL)을 지정할 수 있는 기능을 부여함으로 하여 하나의 광마우스 모듈로 개략조절과 미세조절을 동시에 수행할 수 있도록 할 수 있다.
즉, 변위율을 선택할 수 있는 키(변위율선택키)를 누른 상태에서는 변위율이 크게 되어 손가락을 조금만 움직여도 화면상에서 포인터의 위치가 크게 움직이도록 하고, 변위율선택키를 누르지 않은 상태에서는 변위율이 작게 되어 손가락을 많이 움직여도 화면상의 포인터의 위치가 크게 움직이지 않도록 할 수 있다.
이러한 기능을 키보드의 입력키의 특정키에 할당하거나, 별도의 키를 설치하는 방식으로 사용자가 변위율을 선택할 수 있도록 하는 경우에는, 키보드에 하나의 포인팅모듈만을 구비하더라도 2가지 변위율로 포인터의 위치를 제어할 수 있게 되고, 2개의 포인팅모듈을 구비한 경우에든 총 4가지 변위율로 포인터의 위치를 제어할 수 있게 되어, 사용자가 보다 편리하게 포인터의 위치제어를 할 수 있는 장점이 있다.
예를 들어, 자판 키 ‘;(semi-colon)’가 변위율 선택 기능을 담당하게 하면, 오른손잡이의 경우 오른손만으로도 문자입력 시에 손이 놓이는 동일한 위치에서 포인터의 개략조정과 미세조정을 수행할 수 있게 해 준다. 현재 오른쪽 포인팅모듈이 미세조정 모드로 작동하고 있을 경우 키보드 기능키 모드에서 ‘;’를 눌러 준 상태에서는 개략조정모드로 작동하게 되어 포인터의 움직임을 크게 할 수 있고 ‘;’를 누른 상태를 놓아주게 되면 다시 미세조정모드로 복귀하게 되는 것이다.
앞에서 설명한 바와 같이, 변위율선택 기능은 키보드의 입력키 중 어느 하나의 키를 이용하여 구현할 수도 있고, 자판기에 별도의 키를 설치하여 구현할 수도 있다.
이러한 자판키의 포인팅장치의 기능버튼의 기능도 담당하게 하는 본 발명의 구성은 양손 뿐 만 아니라 한 손으로도 키보드에서 마우스를 작동하기 위한 손의 이동이 없이 문자입력 시와 동일한 위치에 포인팅작업을 수행하게 하고, 마우스와 같은 사용자의 편리성을 가능하게 한다.
변환키(630)의 제1스위치(SW1)까지 눌러진 경우(눌러져 있는 상태를 유지하는 경우 또는 한번 눌러졌다는 입력이 된 경우)에는 키보드의 입력키가 기능키로서 작동하므로 입력키를 통한 자판입력 기능은 비활성화된다.
물론 포인팅모듈을 통한 입력은 활성화되어 포인터의 제어기능은 여전히 수행되도록 하는 것이 바람직하다. 즉, 제1스위치(SW1)가 눌러진 경우에는 제2스위치에 의한 모드가 키입력모드로 설정되어 있는 경우라도 자동으로 포인팅모드(입력키를 통한 자판입력이 배제되는 포인팅모드: 제1포인팅모드)로 전환이 되도록 하는 것이 바람직하다.
위에서는 변환키(630)에 두 개의 스위치(SW1, SW2)가 구비되는 예만을 설명하였으나, 하나의 변환키(630)를 이용하여 한번 눌렀을 경우에는 입력키를 통한 자판입력이 가능한 포인팅모드(제2포인팅모드)로 동작하고, 다시 한번 더 눌렀을 경 우에는 일상적인 자판입력은 배제되고, 자판이 설정된 기능키로만 동작하여 포인팅모듈을 통한 입력기능과 기능키의 기능만이 활성화되는 포인팅모드(제1포인팅모드)로 동작하도록 설계될 수도 있다.
도 12 및 도 13은 광포인팅이 자판 키 ‘F’와‘ J’(도 9) 및 ‘G’와 ‘H’(도 10)에 내장된 키보드 상에서 포인팅모듈을 작동하는 손의 위치를 보여주고 있다.
도 12는 통상적인 자판에서의 손의 위치로서 왼손의 엄지는 스페이스바에 나머지 손가락은 A, S, D, F에 놓이고 오른손의 경우는 이와 대칭되는 위치로 엄지는 스페이스바에 나머지는 J, K, L, ;에 놓인다. 이 경우 양쪽 손의 검지는 자연스럽게 포인팅모듈을 작동시킬 수 있다.
이에 반해 도 13의 경우는 포인팅 작업을 위한 손가락의 움직임을 보여 주는 바 오른손의 검지는 자판 키 H에 놓여서 움직임을 가져서 포인터를 움직이게 된다.
도 14 및 도 15는 포인팅모듈이 자판의 키 내에 내장되어 키가 눌려지지 않은 상태(도 14)와 눌려진 상태(도 15)의 일 예를 나타낸다.
도 14 및 도 15에 도시된 바와 같이, 본 발명의 포인팅모듈(830)은 대물면(810)이 상부표면에 드러나도록 키캡(820)에 설치되고, 키캡(820)의 내부에 구비된 홀을 통하여 포인팅모듈 케이블(880)이 마우스를 위한 I/O 포트에 연결되도록 되어 있다.
이렇게 키캡(820) 내에 포인팅모듈(830)이 위치하는 구조에 의해 손가락이 포인팅모듈의 대물면(810)에 놓여서 포인팅 작업과 키 작업을 동시에 수행할 수 있 고, 또한 키캡의 하단부에에 포인팅모듈 케이블이 통과할 수 있는 홀을 구비함으로써 사용자가 키를 누르더라도 포인팅모듈에 동작에 영향을 미치지 않을 수 있다.
840은 키캡의 위치 복원스프링, 850은 키캡의 슬라이딩 가이드(sliding guide), 860은 키 스위치, 870은 각 키스위치와 컴퓨터의 I/O 포트를 연결하는 회로 내장되어 있는 키 스위치 베이스(base), 880은 포인팅모듈 케이블이며, 890은 포인팅모듈 케이블 베이스로서 키캡의 상하운동에 따른 광포인팅 모듈 케이블을 고정시키고 광포인팅 모듈을 컴퓨터의 I/O 포트에 연결시키는 베이스 역할을 담당한다.
도 1 내지 3은 종래의 포인팅 모듈이 구비된 키보드의 일 예를 도시한 도면
도 4 내지 도 6은 종래 포인팅 모듈이 구비된 키보드가 설치된 노트불의 일 예를 도시한 도면
도 7 및 도 8은 일반적인 광포인팅모듈의 구성을 도시한 도면
도 9 및 도 10은 키보드에 포인팅모듈이 구비된 본 발명의 키보드의 일 실시예를 도시한 도면
도 11 및 도 12는 도 10의 A-A`선을 따라 절단한 단면도
도 13 및 도 14는 도 9 및 도 10의 키보드에 사용자가 손을 올려놓고 사용하는 예를 도시한 도면
도 15 및 도 16은 포인팅모듈이 키에 내장된 형태의 일 예를 도시한 도면

Claims (17)

  1. 자판입력을 위하여 사용되는 복수의 입력키를 구비한 키보드에 있어서,
    상기 복수의 입력키 중 적어도 하나의 키는, 표면에 접촉한 물체의 위치변화에 따라 상기 키보드의 입력에 따라 출력이 제어되는 화면의 포인터를 제어하기 위한 포인팅모듈을 구비하고,
    상기 키보드의 상부의 소정의 위치에 포인팅 기능의 제어를 위한 기능키를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 포인팅 장치 기능을 구비한 키보드.
  2. 제1항에 있어서, 상기 포인팅모듈은 광을 이용하여 상기 접촉한 물체의 위치변화를 감지하는 광포인팅모듈인 것을 특징으로 하는 포인팅 장치 기능을 구비한 키보드.
  3. 제1항에 있어서, 상기 키보드는 상기 포인팅모듈을 구비한 키를 복수개 구비하며, 상기 복수개의 키에 구비된 포인팅모듈은 각각 포인팅모듈에서 감지된 물체의 위치변화 대 출력되는 포인터의 위치변화 비율인 변위율이 서로 다른 것을 특징으로 하는 포인팅 장치 기능을 구비한 키보드.
  4. 제1항에 있어서, 상기 키보드는 상기 포인팅모듈로부터의 입력을 통해 상기 화면의 포인터를 제어하기 위한 포인팅모드와, 상기 포인팅모듈로부터의 입력을 비 활성화하고 상기 입력키의 입력을 받는 키입력모드의 변환을 지정하는 변환키를 더 구비한 것을 특징으로 하는 포인팅 장치 기능을 구비한 키보드.
  5. 제1항에 있어서, 상기 키보드는 상기 포인팅모듈에서 감지된 물체의 위치변화 대 출력되는 포인터의 위치변화 비율인 변위율을 선택할 수 있는 키인 변위율선택키를 더 구비한 것을 특징으로 하는 포인팅 장치 기능을 구비한 키보드.
  6. 제5항에 있어서, 상기 변위율선택키가 눌러진 상태에서는 제1변위율로 출력되는 포인터의 위치가 변화되도록 하고, 눌러지지 않은 상태에서는 제2변위율로 출력되는 포인터의 위치가 변화되도록 하는 것을 특징으로 하는 포인팅 장치 기능을 구비한 키보드.
  7. 제1항에 있어서, 상기 키보드는 상기 기능키를 구성하는 제1스위치 및 제2스위치의 기능이 서로 반대로 설정되어 있는 오른손잡이용 기능키와 왼손잡이용 기능키를 모두 구비한 것을 특징으로 하는 포인팅 장치 기능을 구비한 키보드.
  8. 자판입력을 위하여 사용되는 복수의 입력키를 구비한 키보드에 있어서,
    상기 복수의 입력키 중 적어도 하나의 키는, 표면에 접촉한 물체의 위치변화에 따라, 상기 키보드의 입력에 따라 출력이 제어되는 화면의 포인터를 제어하기 위한 포인팅모듈을 구비하고,
    상기 키보드의 복수의 입력키 중 적어도 하나의 입력키에는 포인팅 기능의 제어를 위한 기능이 할당되어 있으며,
    상기 포인팅모듈로부터 입력을 통해 상기 화면의 포인터를 제어하고, 상기 포인팅 기능의 제어를 위한 기능이 할당된 입력키가 상기 할당된 기능을 수행할 수 있는 제1포인팅모드와, 상기 포인팅모듈로부터의 입력을 배제하고 상기 입력키의 입력을 받는 키입력모드의 변환을 지정하는 제1변환키를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 포인팅 장치 기능을 구비한 키보드.
  9. 자판입력을 위하여 사용되는 복수의 입력키를 구비한 키보드에 있어서,
    상기 복수의 입력키 중 적어도 하나의 키는, 표면에 접촉한 물체의 위치변화에 따라, 상기 키보드의 입력에 따라 출력이 제어되는 화면의 포인터를 제어하기 위한 포인팅모듈을 구비하고,
    상기 키보드의 복수의 입력키 중 적어도 하나의 입력키에는 포인팅 기능의 제어를 위한 기능이 할당되어 있으며,
    상기 키보드는
    상기 포인팅모듈로부터 입력을 통해 상기 화면의 포인터를 제어하고, 상기 포인팅 기능의 제어를 위한 기능이 할당된 입력키가 상기 할당된 기능을 수행할 수 있는 제1포인팅모드와, 상기 포인팅모듈로부터의 입력 및 상기 입력키에 할당된 기능의 수행을 비활성화하고 상기 입력키의 입력을 받는 키입력모드의 변환을 지정하는 제1변환키; 및
    상기 포인팅모듈로부터 입력을 통해 상기 화면의 포인터를 제어하고, 상기 입력키에 할당된 기능의 수행을 비활성화하는 제2포인팅모드와, 상기 포인팅모듈로부터의 입력 및 상기 입력키에 할당된 기능의 수행을 비활성화하고, 상기 입력키의 입력을 받는 키입력모드의 변환을 지정하는 제2변환키를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 포인팅 장치 기능을 구비한 키보드.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 포인팅모듈은 광을 이용하여 상기 접촉한 물체의 위치변화를 감지하는 광포인팅모듈인 것을 특징으로 하는 포인팅 장치 기능을 구비한 키보드.
  11. 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 키보드는 상기 포인팅모듈을 구비한 키를 복수개 구비하며, 상기 복수개의 키에 구비된 포인팅모듈은 각각 포인팅모듈에서 감지된 물체의 위치변화 대 출력되는 포인터의 위치변화 비율인 변위율이 서로 다른 것을 특징으로 하는 포인팅 장치 기능을 구비한 키보드.
  12. 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 키보드는 상기 포인팅모듈에서 감지된 물체의 위치변화 대 출력되는 포인터의 위치변화 비율인 변위율을 선택할 수 있는 키인 변위율선택키를 더 구비한 것을 특징으로 하는 포인팅 장치 기능을 구비한 키보드.
  13. 제12항에 있어서, 상기 변위율선택키는 상기 키보드의 복수의 입력키 중 어느 하나에 할당되어 있으며, 상기 변위율선택키에 의한 변위율 선택은 상기 키보드가 상기 제1포인팅모드인 경우에 수행되는 것을 특징으로 하는 포인팅 장치 기능을 구비한 키보드.
  14. 제13항에 있어서, 상기 변위율선택키가 눌러진 상태에서는 제1변위율로 출력되는 포인터의 위치가 변화되도록 하고, 눌러지지 않은 상태에서는 제2변위율로 출력되는 포인터의 위치가 변화되도록 하는 것을 특징으로 하는 포인팅 장치 기능을 구비한 키보드.
  15. 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 키보드의 스페이스바 키는 복수개로 분할되어 있으며, 복수개로 분할된 각각의 스페이스바 키는 상기 포인팅모드에서 각각 다른 기능이 할당되어 있는 것을 특징으로 하는 포인팅 장치 기능을 구비한 키보드.
  16. 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 키보드는 상기 포인팅모듈이 구비되지 않은 입력키 중의 적어도 하나의 입력키에 상기 포인팅모드에서 스크롤 기능이 할당되어 있는 것을 특징으로 하는 포인팅 장치 기능을 구비한 키보드.
  17. 제8항, 제9항, 제13항 및 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1포인팅모 드에서 수행되는 기능이 할당된 입력키는 사용자의 설정에 의해 정해질 수 있는 것을 특징으로 하는 포인팅 장치 기능을 구비한 키보드.
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