KR20090069959A

KR20090069959A - 회전형 입력 장치

Info

Publication number: KR20090069959A
Application number: KR1020070137796A
Authority: KR
Inventors: 강응천; 이상진
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2007-12-26
Filing date: 2007-12-26
Publication date: 2009-07-01
Also published as: US7462787B1; DE102008001882A1

Abstract

회전형 입력 장치가 개시된다. 회전에 의해 정보를 입력 받는 휠(wheel)과, 휠의 회전을 감지하는 센서부 및 상기 센서부의 전원을 단속하도록 전원단속신호를 생성하는 스위치를 포함하는 회전형 입력 장치는, 회전형 입력 장치의 전력 소비를 감소시킬 수 있다.

회전형, 입력 장치, 휠키, 돔 시트, 홀 소자

Description

회전형 입력 장치{Rotational inputting apparatus}

본 발명은 회전형 입력 장치에 관한 것이다.

리모컨과 같은 입력 장치는 12개의 키패드에 0~9까지의 숫자 및 *, #표시가 되어 있다. 이와 같은 키패드에는 숫자 이외에도 영문자 및 한글의 자음 및 모음이 기재되어 있어서, 숫자 및 문자 등과 같은 정보를 입력 할 수 있다. 그리고 최근에는 키패드의 상부에 다양한 기능을 구비한 네비게이션 키(navigation key)가 형성되어 있다.

네비게이션 키에는 버튼 형과 회전식 등 다양한 형태가 있는데, 최근에는 사용자의 편의를 극대화하여 다양한 기능을 구비한 회전식 입력 장치의 사용이 증가하고 있다.

회전형 입력 장치는 사용자가 휠을 돌렸을 때 바로 휠의 회전을 감지하기 위해 홀(hall) 소자 등의 회전 감지 센서가 항상 대기 상태가 유지되어야 한다. 따라서, 회전형 입력 장치는 항상 일정 정도의 전기 소모가 필요하게 되고, 건전지 등 의 소형 전원을 사용하는 회전형 입력 장치는 건전지를 교환해야 하는 불편함이 발생하게 되었다.

본 발명은 전력 소비를 최소화할 수 있는 회전형 입력 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 회전에 의해 정보를 입력 받는 휠(wheel)과, 휠의 회전을 감지하는 센서부 및 상기 센서부의 전원을 단속하도록 전원단속신호를 생성하는 스위치를 포함하는 회전형 입력 장치가 제공된다.

여기서, 스위치는 복수 개의 접점을 포함하는 돔(dome) 스위치일 수 있고, 복수 개의 접점은 센서부의 전원인가신호를 생성하는 제1 접점과 정보를 입력 받아 동작신호를 생성하는 제2 접점을 포함할 수 있다. 그리고, 제1 접점은 돔 스위치의 양측에 형성되며 제2 접점은 돔 스위치의 중앙에 형성될 수 있다. 또한, 돔 스위치는 휠에 의해 가압될 수 있다.

한편, 회전형 입력 장치는 휠에 결합되는 마그넷을 더 포함하며 센서부는 마그넷의 자기장의 변화를 감지하는 홀(hall) 소자를 포함할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 회전형 입력 장치의 전력 소비를 감소시킬 수 있다.

본 발명의 특징, 이점이 이하의 도면과 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.

이하, 본 발명에 따른 회전형 입력 장치의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전형 입력 장치를 나타낸 분해사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 회전형 입력 장치를 나타낸 단면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 돔 시트(dome sheet)를 나타낸 평면도이다. 그리고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 돔 시트를 나타낸 단면도이고, 도 5은 본 발명의 일 실시예에 따른 접점을 나타낸 평면도이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 메탈 돔(metal dome)을 나타낸 평면도이다. 또한, 도 7는 본 발명의 일 실시예에 따른 돔 시트의 전기적 연결을 나타낸 회로도이다.

도 1 내지 도 7을 참고하면, 센터버튼(100), 걸림돌기(102), 휠(200), 관통홀(202), 홀더(300), 고정돌기(302), 누름돌기(104, 304), 마그넷(400), 돔 시트(500), 돔 스위치(502), 메탈 돔(504), 톱 테이프(506), 베이스 테이프(508), EMI shielding(510), 제1 접점(514), 제2 접점(516), 지지점(518), 지지부(520), 날개부(522), 중앙부(524), 인쇄회로기판(600), 홀 소자(602), 회전형 입력장치(1000)가 도시되어 있다.

도 1, 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 회전형 입력장치(1000)는, 회전에 의해 정보를 입력 받는 휠(wheel, 200)과, 휠(200)의 회전을 감지하는 센서부와, 센서부의 전원을 단속하도록 전원단속신호를 생성하는 스위치를 포함하는 회전형 입력장치(1000)는, 회전형 입력장치(1000)의 전력 소비를 감소시킬 수 있다.

본 실시예의 회전형 입력 장치는, 예를 들어 리모컨 또는 핸드폰 등의 전자기기의 입력부에 장착되어 정보를 입력 받을 수 있는 부분으로써, 그 전자기기의 제어부와 결합되어 동작될 수 있으며, 본 실시예에서는 회전형 입력 장치가 이와 같은 제어부와 결합되어 동작되는 경우를 예로 들어 설명한다.

휠(200)은 회전에 의해 정보를 입력 받는 부분이다. 휠(200)은 홀더(300)에 의해 회전 가능하게 지지된다. 사용자는 휠(200)의 회전시켜 일정한 정보를 입력할 수 있다. 여기서 말하는 정보라 함은, 사용자가 휠(200)의 회전뿐만 아니라 버튼의 가압을 통해 회전형 입력장치(1000)가 장착된 전자기기의 특정 동작, 메뉴의 이동 또는 선택 등을 요구하는 지시를 말한다.

휠(200)의 중앙에는 관통홀(202)이 형성되며, 여기에 센터버튼(100)이 삽입된다. 센터버튼(100)은 저면에 형성되는 걸림돌기(102)가 인쇄회로기판(600)에 삽입되어 고정된다. 센터버튼(100)은 사용자의 가압에 의해 중앙에 위치한 돔 스위치 를 가압하여 정보를 입력 받을 수 있다.

홀더(300)는 휠(200)을 회전 가능하게 지지한다. 휠(200)의 저면에 형성되는 고정돌기(302)는 인쇄회로기판(600)에 삽입되어 홀더(300)를 고정한다. 휠(200)의 저면에는 누름돌기(304)가 형성되고, 사용자가 휠(200)을 가압하는 경우, 그 해당 위치에 형성되는 누름돌기(304)는, 그와 대향하는 돔 스위치를 가압하여 정보를 입력 할 수 있다.

마그넷(400)은 휠(200)의 저면에 결합된다. 사용자가 휠(200)을 회전시키면, 그와 대향하는 홀 소자(602)는 마그넷(400)의 자기장의 변화를 감지하여 휠(200)의 회전을 인식하고 정보를 입력 받게 된다.

센서부는 휠(200)의 회전을 감지하는 부분이다. 센서부는 마그넷(400)의 자기장의 변화를 감지하는 홀 소자(602)를 포함할 수 있다. 홀 소자(602)는 마그넷(400)과 대향하여 인쇄회로기판(600)의 양측에 결합되어 마그넷(400)의 자기장의 변화를 감지하고, 그에 해당하는 전기적 신호를 송신하여 휠(200)의 회전을 감지할 수 있다.

스위치는 센서부의 전원을 단속하도록 전원단속신호를 생성할 수 있다. 홀 소자(602)는 휠(200)의 회전을 감지하기 위해 휠(200)이 회전하지 않는 경우에도 전력을 소비하게 된다. 본 실시예의 회전형 입력장치(1000)는 사용자가 회전형 입력장치(1000)를 사용하지 않는 경우, 회전형 입력 장치가 결합되는 전자기기의 제어부(미도시)가 홀 소자(602)의 전원을 차단하여 소비 전력을 줄일 수 있다. 전원단속신호는 제어부가 센서부에 전원을 단속할 수 있도록 스위치가 전기적 연결을 제공하는지 여부에 따라 제어부로 인가되는 일정한 전압 또는 전류일 수 있다.

스위치는 복수 개의 접점을 포함하는 돔 스위치(502)일 수 있다. 도 3, 4에 도시된 바와 같이, 돔 스위치(502)는 센터버튼(100)과 홀더(300)의 누름돌기(104, 304)에 상응하는 위치에 배치되어 시트(sheet)와 그에 대향하는 접점의 형태로 구현될 수 있다. 이 시트를 돔 시트(500)라 할 수 있다. 돔 시트(500)의 중앙에 형성되는 돔 스위치(502)는 센터버튼(100)의 누름돌기(104)에 의해 가압되어 정보를 입력 받고, 그의 둘레에 형성되는 돔 스위치(502)는 홀더(300)의 누름돌기(304)에 의해 가압되어 정보를 입력 받고, 각각 그에 해당하는 신호를 생성할 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 돔 시트(500)는 메탈 돔(504)과, 이를 커버하는 톱 테이프(506)과, 톱 테이프(506)을 지지하는 베이스 테이프(508) 및 베이스 테이프(508)을 커버하는 EMI(electromagnetic interference) shielding(510)을 포함할 수 있다. 돔 스위치(502)는 접점과 이를 커버하는 돔 시트(500)를 포함하며, 누름돌기(104, 304)에 의해 가압되어 정보를 입력 받고, 그에 해당하는 신호를 생성할 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 복수 개의 접점은, 돔 스위치(502)의 양측에 형성되며 센서부의 전원인가신호를 생성하는 제1 접점(514)과, 정보를 입력 받아 동작신호를 생성하는 제2 접점(516)을 포함할 수 있다. 또한, 돔 스위치(502)는 휠(200)의 저면에 배치되어, 휠(200)에 배치되는 누름돌기(304)에 의해 가압될 수 있다. 전원인가신호는 제1 접점이 전기적으로 연결되어 제어부로 전달되는 신호로써, 제어부는 전원인가신호를 받아 센서부에 전원을 인가할 수 있게 된다.

도 6에 도시된 바와 같이, 메탈 돔(504)의 지지부(520)는 지지점(518)에 의해 지지될 수 있다. 사용자가 메탈 돔(504)을 가압하면, 메탈 돔(504)의 양측에 형성되는 날개부(522)가 먼저 제1 접점(514)에 닿게 된다.

제1 접점(514)이 전원인가신호를 생성하기 위한 압력은 조절될 수 있고, 예를 들면, 사용자가 휠(200)을 회전시키기 위해 휠(200)을 터치(touch)하는 정도의 압력으로 설정되어, 사용자는 별도의 누름 동작이 필요하다고 인식함이 없이 제1 접점(514)이 전원인가신호를 생성할 수 있도록 할 수 있다. 전원인가신호는 제어부에 전달되고, 제어부는 센서부에 전원을 인가하게 된다.

사용자가 메탈 돔(504)을 더욱 가압하면, 메탈 돔(504)의 중앙부(524)가 제2 접점(516)에 닿게 된다. 돔 스위치(502)는 제2 접점(516)이 정보를 입력 받아 동작신호를 생성함으로써, 사용자는 회전형 입력장치(1000)가 장착된 전자기기 예를 들면, 메뉴 선택 등에 동작을 요구하는 정보를 입력 할 수 있게 된다. 동작신호는 상술한 정보에 해당하는 신호로써, 제어부는 그 동작이 구현될 수 있도록 그 해당부분에 신호를 인가하거나 직접 그 동작을 수행할 수 있다.

메탈 돔(504)의 중앙부(524)가 제2 접점(516)과 접하도록 하기 위한 압력은 조절될 수 있고, 예를 들면, 사용자가 버튼을 클릭하는 느낌을 가질 수 있는 정도의 압력으로 설정될 수 있다. 이 때, 제2 접점(516)에 전기적 연결을 제공하기 위해 필요한 압력 보다 제1 접점(514)에 전기적 연결을 제공하기 위해 필요한 압력은 작을 수 있다.

도 7에 도시된 바와 같이, 돔 스위치(502)는 2 개의 접점을 포함하며, 2 개 의 입력을 받아 그에 해당하는 신호를 생성할 수 있다. 돔 시트(500)의 둘레에 형성되는 돔 스위치(502)는 상술한 이중 구조로 되어 제1 접점(514)(SW1-1, SW2-1, SW3-1, SW4-1)과 제2 접점(516)(SW1-2, SW2-2, SW3-2, SW4-2)을 포함할 수 있다. 한편, SW5는 센터버튼(100)으로 사용자가 요구하는 정보를 입력 받을 수 있다.

제어부는 미리 설정된 시간 동안 정보의 입력이 없으면, 센서부에 전원을 차단할 수 있다. 사용자가 휠(200)을 동작시키는 경우, 홀 소자(602)는 대기 상태를 유지하며 전원이 인가되어 있다.

제어부는 휠(200)키 또는 버튼 등을 통해 사용자의 정보 입력이 없으면, 최후의 정보를 입력 받은 때부터 시간을 측정하고 미리 설정된 시간이 경과하면, 홀 소자(602)에 인가된 전원을 차단할 수 있다. 이로써, 본 실시예에 따른 회전형 입력장치(1000)는 사용되지 않는 동안 불필요하게 사용되는 전력을 차단하여 절전효과를 거둘 수 있게 된다.

홀 소자(602)의 전원이 차단 된 상태에서, 사용자가 휠(200)을 터치하여 제1 접점(514)과 날개부(522)가 접하게 된다. 즉 SW1-1, SW2-1, SW3-1, SW4-1가운데 어느 하나의 스위치(502)가 온(on) 상태가 되고, 스위치는 전원인가신호(FIRST_DOME_SLGNAL)를 생성하여 제어부로 송신하고, 제어부는 홀 소자(602)에 전원을 인가할 수 있다. 홀 소자(602)에 전원이 인가되면, 휠(200)의 회전을 감지할 수 있게 되고, 사용자는 휠(200)을 회전시켜 정보를 입력 할 수 있게 된다.

또한, 사용자가 제2 접점(516)이 온 상태가 될 수 있는 압력으로 휠(200)의 사방 또는 센터버튼을 가압하면, 제2 접점(516)(SW1-2, SW2-2, SW3-2, SW4-2) 또는 SW5가 온(on)상태가 되고, 스위치는 그에 해당하는 S1 내지 S5 의 가운데 어느 하나의 동작신호를 생성하여 제어부로 송신하고, 제어부는 그에 해당하는 동작을 수행하여, 사용자는 그에 해당하는 정보를 입력 할 수 있게 된다.

결국, 본 실시예에 따른 회전형 입력장치(1000)는 사용자가 사용하지 않는 경우 홀 소자(602)에 인가되는 전원을 차단하고, 사용자가 간단히 휠(200)을 터치하는 조작만으로 홀 소자(602)에 전원을 인가하여, 휠(200)의 회전을 감지할 수 있도록 함으로써, 그 사용 전력을 절약할 수 있게 된다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전형 입력 장치를 나타낸 분해사시도.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 회전형 입력 장치를 나타낸 단면도.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 돔 시트(dome sheet)를 나타낸 평면도.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 돔 시트를 나타낸 단면도.

도 5은 본 발명의 일 실시예에 따른 접점을 나타낸 평면도.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 메탈 돔(metal dome)을 나타낸 평면도.

도 7는 본 발명의 일 실시예에 따른 돔 시트의 전기적 연결을 나타낸 회로도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

200 : 휠 300 : 홀더

400 : 마그넷 500 : 돔 시트

502 : 돔 스위치 514 : 제1 접점

516 : 제2 접점 600 : 인쇄회로기판

602 : 홀 소자 1000 : 회전형 입력장치

Claims

회전에 의해 정보를 입력 받는 휠(wheel)과;

상기 휠의 회전을 감지하는 센서부; 및

상기 센서부의 전원을 단속하도록 전원단속신호를 생성하는 스위치를 포함하는 회전형 입력 장치.
제1항에 있어서,

상기 스위치는 복수 개의 접점을 포함하는 돔(dome) 스위치인 것을 특징으로 하는 회전형 입력 장치.
제2항에 있어서,

상기 복수 개의 접점은

상기 센서부의 전원인가신호를 생성하는 제1 접점과, 상기 정보를 입력 받아 동작신호를 생성하는 제2 접점을 포함하는 것을 특징으로 하는 회전형 입력 장치.
제3항에 있어서,

상기 제1 접점은 상기 돔 스위치의 양측에 형성되며, 상기 제2 접점은 상기 돔 스위치의 중앙에 형성되는 것을 특징으로 하는 회전형 입력 장치.
제2항에 있어서,

상기 돔 스위치는 상기 휠에 의해 가압되는 것을 특징으로 하는 회전형 입력 장치.
제1항에 있어서,

상기 휠에 결합되는 마그넷을 더 포함하며,

상기 센서부는 상기 마그넷의 자기장의 변화를 감지하는 홀(hall) 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 회전형 입력 장치.