KR20120134080A - 포인팅 장치 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 지문 인식 및 포인팅을 위한 포인팅 장치를 개시한다. 상기 포인팅 장치는: 포인팅을 위한 센싱 신호를 출력하는 신호 출력단자; 상기 신호 출력단자에서 출력되는 상기 센싱 신호를 외부로 송출하는 하우징; 그리고 상기 하우징의 내부에 수용되는 센서를 포함하여 구성된다.
본 발명에 따른 포인팅 장치는 센서를 보호하는 하우징 자체가 센싱 신호를 외부로 송출하는 안테나로서 기능하므로, 별도의 부품이 추가되는 것을 방지할 수 있고 포인팅 장치의 감도가 향상될 수 있다.

Description

포인팅 장치 및 그 제조방법{Pointing Device And Manufacturing Method Thereof}
본 발명은 전자기기의 인터페이스로 적용되는 포인팅 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 피사체인 손가락의 움직임을 감지하고 더 나아가 지문 인식이 가능한 포인팅 장치에 관한 것이다.
일반적으로 휴대폰(Mobile Terminal)이나 PDA(Personal Digital Assistants)나 테블릿 PC 등의 휴대 단말기는 키패드(Key pad)나 터치 패드(Touch Pad) 등에 의한 사용자 인터페이스를 채용하고 있다.
근래에는 휴대 단말기를 이용한 통신 서비스나 인터넷 서비스의 지원을 위하여, WIBRO(Wireless Broadband)와 같은 무선 인터넷 서비스 및 이동통신 서비스가 상용화 되었으며, 휴대폰이나 PDA 등과 같은 휴대 단말기에는 GUI(Graphical User Interface)의 지원을 위하여 윈도우즈 모바일(Windows Mobile), 안드로이드(Android) 등과 같은 운영체제가 채용되고 있다.
그리고 통신 기술의 발달과 더불어 상기 휴대 단말기는 사용자에게 다양한 부가 서비스를 제공하고 있으며, GUI 기반의 운영체제는 휴대 전자기기에 의한 부가 서비스의 제공을 편리하게 한다.
또한, 전자 기기의 보다 편리한 사용을 위하여 포인팅 장치가 사용되는데, 피사체인 손가락의 움직임에 따라 변화되는 신호를 감지함으로써 커서(cursor)와 같은 포인터를 움직이거나 사용자가 원하는 정보 또는 명령을 입력받을 수 있도록 전자기기에 적용되고 있다.
상기 포인팅 장치에는 손가락의 변화를 감지하여 커서(화면상의 포인터)가 움직이도록 센서가 적용되고, 또한 커서가 위치한 메뉴나 아이콘을 선택할 수 있도록 돔 스위치 등이 함께 설치될 수 있다.
일반적으로, 지문인식 기술은 사용자 등록 및 인증 절차를 거치게 해 보안사고를 예방하게 하는데 주로 사용하는 기술로서, 개개인들 및 조직의 네트워킹 방어, 컨텐츠와 데이터의 보호, 컴퓨터나 모바일 장치 등의 안전한 액세스(access) 제어 등에 적용된다.
최근 모바일 기술의 발달로 손가락 지문의 이미지 데이터를 검출하여 포인터의 조작을 수행하는 포인팅 장치 바이오트랙패드(BTP) 등의 장치에도 지문인식 기술이 적용되는 등 그 활용 정도가 더욱 넓어지고 있다.
이러한 지문인식 기술을 위해서는 지문센서가 포인팅 장치의 센서로 적용되는데, 상기 지문센서는 인간 손가락의 지문의 패턴을 인식하기 위한 장치로서, 지문센서는 감지 원리에 따라 광학식 센서, 전기식(정전용량방식 및 컨덕티브방식), 초음파 방식 센서, 열감지식 센서로 구분되며, 각 타입의 지문센서는 각각의 구동 원리에 의해 손가락으로부터 지문 이미지 데이터를 얻어내게 된다.
도 1을 참조하면, 종래의 포인팅 장치는 메인기판(Main Board, 도시되지 않음)과, 상기 메인기판에 구비되는 센서(10)와, 센서(10)와 전기적으로 연결된 연성회로기판(FPCB, 12)와, 포인팅을 위한 센싱 신호, 예를 들면 RF 신호를 출력하는 신호 출력단자(14)와, 상기 센서를 수용하는 하우징(미도시)과, 상기 메인기판의 저면에 구비되는 돔 스위치(미도시)를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 신호 출력단자(14)는 연성회로기판(12)에 구비되며, 상기 센서(10)는 사용자의 지문 형상을 분석하기 위한 신호, 예를 들면 RF신호를 손가락으로 송출하도록 상기 연성회로기판(12)에 구현된 상기 신호 출력단자(14)와 패키징된다.
한편, 종래의 포인팅 장치에서는 상기 신호 출력단자가 상기 센서의 상부에 특정 패턴으로 일체형으로 형성되기도 한다. 이러한 경우 상기 신호 출력단자가 외부에 노출되지 않는 경우도 있으나, 포인팅 장치의 크기가 증가하게 되므로 포인팅 장치를 소형화를 저해하는 문제점이 있다.
그리고 상기 포인팅 장치는 상기 센싱 신호의 획득 감도를 높이기 위하여, 상기 신호 출력단자에서 출력되는 센싱 신호, 예를 들면 RF 신호를 손가락과의 접촉면으로 전송(송출)하기 위한 별도의 부품, 예를 들면 안테나 기능을 하는 도전체를 필요로 하는 단점이 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2007-0111623호, 지문 센서 장치, 2007년 12월 27일 공개 대한민국 공개특허공보 제10-2011-0055364호, 포인팅 장치 및 전자기기, 2011년 5월 25일 공개
본 발명은 센서를 수용하는 하우징이 센싱 신호를 피사체측으로 송출하는 안테나 기능을 수행하며 더 나아가 센서의 소형화가 가능한 구조의 포인팅 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 슬림화가 가능한 구조의 포인팅 장치 및 그 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
상술한 목적을 해결하기 위하여, 본 발명은: 포인팅을 위한 센싱 신호를 출력하는 신호 출력단자; 상기 신호 출력단자에서 출력되는 상기 센싱 신호를 전달받아서 외부로 송출하는 하우징; 그리고 상기 하우징의 내부에 수용되는 센서를 포함하여 구성되는 포인팅 장치를 제공한다.
상기 센서는 기판에 탑재되며, 상기 신호 출력단자는 상기 센서의 외측에 구비되어 상기 하우징과 전기적으로 연결된다.
보다 구체적으로 상기 하우징은 상기 센서를 둘러싸서 상기 신호 출력단자에 연결되며, 상기 하우징의 외주면은 단차진 형상을 갖는다. 본 발명에 있어서 상기 센서는 손가락의 움직임과 지문의 인식이 가능한 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 하우징은; 합성수지 재질의 하우징 부재와 상기 센싱 신호를 상기 하우징의 외부로 송출하도록 상기 하우징 부재에 고정되는 안테나 프레임을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 안테나 프레임은 금속재질로서 상기 하우징 부재의 내측에 구비되며; 상기 하우징 부재는 상기 하우징의 테두리를 이루도록 구성될 수도 있다. 여기서 상기 안테나 프레임은 인서트 사출에 의해 상기 하우징 부재에 고정될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 하우징은, 상기 센서를 수용하는 하우징 몸체와 상기 하우징 몸체의 표면에 코팅되어 상기 센싱 신호를 상기 하우징의 외부로 송출하는 코팅층을 포함하여 구성될 수도 있다.
그리고 상기 센서의 상측면에 코팅되는 UV 수지층을 더 포함하여 구성될 수도 있다. 상기 UV 수지층의 두께는 70㎛ 이하이다.
다른 일 형태로서 본 발명은: 포인팅을 위한 센싱 신호를 검출하는 센서; 바닥에 개구부가 형성되며, 내부에 상기 센서를 수용하는 하우징; 상기 센서의 고정을 위해 상기 하우징의 내측면과 상기 센서의 둘레면 사이에 구비되는 고정부재; 그리고 상기 센서의 바닥에 구비되어 상기 하우징의 개구부를 차폐하는 하우징 베이스를 포함하여 구성되는 포인팅 장치를 제공한다.
상기 하우징 베이스는, 상기 센서의 바닥에 고정되는 몰딩재로서 상기 하우징의 개구부를 밀봉한다.
상기 하우징 베이스는, 상기 포인팅 장치가 탑재되는 전자기기의 돔 스위치를 가압하도록 상기 하우징 베이스의 저면에 형성되는 돌기를 포함하여 구성될 수도 있다. 그리고 상기 센서의 상측면에 코팅되는 UV 수지층을 더 포함하여 구성될 수도 있다.
그리고 상기 하우징은 상기 센싱 신호를 전달받아 상기 하우징의 외부로 송출하도록 구성될 수도 있다.
상기 하우징은; 합성수지 재질의 하우징 부재와 상기 센싱 신호를 상기 하우징의 외부로 송출하도록 상기 하우징 부재에 고정되는 안테나 프레임을 포함하여 구성된다.
또 다른 일 형태로서 본 발명은: 센서를 수용하는 바닥에 개구부가 형성된 하우징의 내부에 상기 센서의 고정을 위한 고정부재를 설치하여 상기 센서를 상기 하우징에 고정하는 센서 고정단계; 그리고 몰딩재로 상기 센서의 저면을 몰딩하여 상기 하우징의 개구부를 차폐하는 몰딩 단계를 포함하여 이루어지는 포인팅 장치 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따른 포인팅 장치 및 그 제조방법에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 본 발명에 따른 포인팅 장치는 센서를 보호하는 하우징 자체가 센싱 신호를 외부로 송출하는 안테나로서 기능하므로, 별도의 부품이 추가되는 것을 방지할 수 있고 포인팅 장치의 감도가 향상될 수 있다.
둘째, 본 발명에 따르면, 신호 출력단자가 센서의 바깥측에 구비되므로 센서의 소형화가 가능하고 이에 따라 포인팅 장치의 소형화 및 제조비용의 절감이 가능하다.
셋째, 본 발명에 따르면, 포인팅 및/또는 지문 인식을 위한 센서의 표면이 UV 수지로 코팅되므로, 상기 센서의 표면에 스크래치가 생기는 것을 방지할 수 있고 포인팅 장치의 감도 저하를 방지할 수 있다.
넷째, 본 발명에 따르면, 인쇄회로기판을 생략하여 포인팅 장치의 슬림화가 가능하며 제조공정이 단순화/용이화될 수 있고 제조비용을 절감할 수 있다.
도 1은 종래의 포인팅 장치의 내부 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 포인팅 장치의 일 실시예를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 포인팅 장치의 일 실시예를 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 포인팅 장치의 다른 실시예를 나타낸 단면도이다.
도 5는 도 4의 포인팅 장치에 적용되는 하우징의 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 포인팅 장치의 또 다른 실시예를 나타낸 사시도이다.
도 7은 도 6에 도시된 포인팅 장치의 단면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 포인팅 장치가 탑재된 전자기기의 일 실시예를 나타낸 정면도이다.
이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 설명된다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 하기에서 생략된다. 본 발명의 명세서 전체에서, 어떤 구성이 다른 구성과 "연결" 또는 "고정"되어 있다고 표현될 때, 이는 두 구성이 직접적으로 연결되거나 상호 고정되어 있는 경우뿐 아니라, 또 다른 구성을 매개로 연결되거나 고정되는 경우도 포함한다.
먼저, 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 포인팅 장치의 일 실시예가 설명된다. 여기서 도 2와 도 3은 본 발명에 따른 포인팅 장치의 일 실시예를 나타낸 사시도와 단면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 포인팅 장치(100)는 신호 출력단자(110)와 하우징(120)과 센서(130)를 포함하여 구성된다.
상기 신호 출력단자(110)는 포인팅을 위한 센싱 신호를 발산, 즉 출력하며, 상기 하우징(120)은 상기 센서(130)를 수용하고 상기 센서(130)는 포인팅을 위한 픽셀이 어레이 형태로 배치된 센싱영역을 갖는다.
본 실시예에 있어서, 상기 센서(130)는 기판(PCB, 140), 예를 들면 인쇄회로기판(PCB)에 탑재되며, 상기 신호 출력단자(110)는 상기 센서(130)의 외측(바깥측)에 구비되어 상기 하우징(120)과 전기적으로 접속(연결)된다. 그리고 상기 하우징(120)은 상기 센서(130)를 둘러싸서 보호하며 상기 하우징(120)의 외주면은 단차지게 형성된다. 본 실시예에서 상기 신호 출력단자(110)는 상기 기판(140)에서 상기 센싱 신호가 출력(방출)되는 부분을 말한다.
보다 구체적으로, 상기 신호 출력단자(110)는 포인팅을 위한 센싱 신호를 방출하며, 상기 센싱 신호는 상기 하우징(120)을 매개로 손가락과 같은 피사체로 방사된다. 상기 센싱 신호로 빛이나 전파, 예를 들면 RF(Radio Frequency) 신호 등 다양한 종류의 소스(Source)가 사용될 수 있으므로 상기 센싱 신호가 RF 신호에 한정되는 것은 아니다.
그리고, 상기 포인팅 장치(100)에 손가락의 지문이 접촉된 상태에서 본 실시예에서와 같이 상기 신호 출력단자(110)에서 RF 신호를 포함하는 전기적 신호가 출력되면, 지문의 산과 골의 형상에 따른 전기적 특성 차이가 발생하는데, 예를 들어 지문의 산과 골의 높이차에 의한 정전용량의 차이가 발생하고, 이에 따라 상기 센서(130)는 지문 이미지 및 손가락의 이동을 감지하게 된다.
상기 센서(130), 부다 구체적으로 지문센서는 전술한 전기적 특성 차이를 통해 이미지 또는 템플릿을 생성하며, 생성된 지문 이미지는 또는 템플릿은 지문의 식별, 사용자의 인증뿐만 아니라 손가락의 움직임(이동거리/이동방향)을 추적하기도 한다. 본 발명에서는 지문의 식별, 인증, 네비게이션(포인팅)을 위한 피사체(손가락)의 움직임을 모두 수행하는 구성을 센서, 특히 지문센서라 칭한다.
이후 상기 센서(130)에서 감지된 지문 이미지는 전기적 신호로 변환된 후 기판(140)을 거쳐 휴대폰 등과 같은 전자기기의 마이컴(미도시)으로 전달된다.
본 실시예에 있어서, 상기 하우징(120)은 상기 신호 출력단자(110)에서 출력되는 상기 센싱 신호를 외부, 즉 피사체(손가락)측으로 송출하는 안테나로서 기능하며, 이를 위하여 상기 하우징(120)은 상기 신호 출력단자(110)에 전기적으로 연결된다. 따라서 상기 신호 출력단자(110)에서 생성된 센싱 신호는 상기 하우징(120)을 매개체로 하여 상기 피사체, 즉 손가락으로 전파된다.
상기 하우징(120)에는 상기 센싱 신호를 외부로 전달하는 도전부가 구비되는데, 본 실시예에서와 같이 금속성의 도전체나 후술되는 다른 실시예에서와 같이 도전성 코팅 등과 같은 구성이 상기 하우징(120)에 적용될 수 있다.
상기 하우징(120)은 상기 기판(140)에 표면 실장(SMT) 등의 방식으로 결합되나 이에 한정되는 것은 아니며, 그 사이에 개재된 센서(130)를 고정시킨다. 그리고, 상기 하우징(120)은 상기 센서(130)의 둘레를 감싸는 케이스 형상으로 구성되며, 외주면이 단차를 형성하는 구조로 되어서 휴대 단말기 등의 전자기기에 상기 포인팅 장치의 장착을 용이하게 한다. 상기 포인팅 장치(100)가 전자기기에 탑재되는 경우, 상기 하우징(120)의 하단 프랜지에 의해 전자기기의 외부에서는 내부를 확인할 수 없으므로 간결한 외관을 제공하게 된다.
본 실시예에 있어서, 상기 하우징(120)은 도전성의 신호 송출부를 갖는다. 보다 구체적으로 설명하면 상기 하우징(120)은 상기 센싱 신호, 예를 들면 상기 RF 신호를 송출하는 신호 송출부로서 도전부(121)와 합성 수지 재질의 구성(합성수지부)으로서 하우징 부재(122)를 포함하여 구성되는데, 상기 도전부의 예로서 안테나 프레임이 개시된다.
상기 안테나 프레임(121)은 금속 재질로서 상기 하우징 부재(122)의 내측에 구비되며, 상기 하우징 부재(122)는 상기 하우징의 테두리를 이루는 메인 프레임으로서, 전술한 하우징의 프랜지를 형성한다. 상기 하우징 부재(122)는 전자기기와 접촉하는 부분으로서, 플라스틱과 같은 합성 수지를 사출하여 휴대 단말기에 조립이 적합한 형태로 생산될 수 있다.
그리고, 상기 하우징(120)은 상기 신호 출력단자(110)와 전기적으로 연결되어,상기 센서 상측, 즉 피사체가 위치되는 영역에 센싱 신호(RF 신호)를 출력할 수 있도록 구성된다. 본 실시예에서는 상기 안테나 프레임(121), 즉 도전부가 하우징 부재(122)와 결합되어 상기 하우징(120)을 형성하되, 상기 안테나 프레임(121)의 일측이 상기 신호 출력단자(110)과 전기적으로 연결되어서 상기 센싱 신호를 입력받고 상기 안테나 프레임(121)의 상단은 포인팅 장치의 상단면에 노출되어서 상기 센싱 신호를 외부로 방출한다. 여기서 상기 안테나 프레임(121)과 상기 기판(140)상의 신호 출력단자(110)는 도전성 접착제, 예를 들면 실버 에폭시(Silver Epoxy) 등의 도전성 물질에 의해 접착될 수 있으며, 상기 안테나 프레임(121)이 상기 포인팅 장치의 상단면에 노출됨으로써 윤이 나고 화려한, 즉 고급스런 이미지(Glossy Image)의 디자인이 구현될 수 있다.
이로 인해, 손가락의 바닥면, 즉 지문이 형성된 손가락 표면이 상기 센서(130)의 상측에 위치되는 경우, 상기 센싱 신호는 상기 하우징(120), 특히 상기 안테나 프레임(121)를 통해 상기 손가락의 바닥면으로 전파된다. 그리고 상기 하우징(120)을 통해 상기 센싱 신호가 피사체(손가락)으로 전파되면, 상기 센싱 신호는 손가락의 지문의 골(valley)과 산(ridge)의 전기적 특성 차이로 인해 정전 용량의 차이를 발생시키게 된다. 상기 센서(110)에서 감지된 신호는 전기적 신호로 변환되어 증폭기(도시 생략)를 통해 증폭되어, 연성회로기판(FPCB, 150) 등과 같은 커넥터를 통해 휴대 단말의 마이컴으로 전송될 수 있다.
여기서, 상기 안테나 프레임(121)은 인서트 사출에 의해 상기 하우징 부재(122)와 고정될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 인서트 사출에 의할 경우, 상기 안테나 프레임(121)가 먼저 상기 센서(130)의 규격에 맞추어 제조되고 상기 하우징 부재(122)는 휴대 단말의 규격, 보다 구체적으로는 포인팅 장치의 장착부 규격에 맞는 형상과 크기로 인서트 사출된다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 포인팅 장치(100)는 돔 스위치(160)를 더 포함하여 구성될 수도 있다. 상기 돔 스위치(160)는 포인팅된 메뉴나 아이콘을 선택하는 신호를 생성하는데 이용될 수 있다.
그리고 본 발명에 따른 포인팅 장치(100)는 상기 센서(130)의 상측면, 즉 피사체를 향하는 센서의 표면에 코팅되는 UV 수지층(170)을 더 포함하여 구성될 수도 있으며, 이에 따라 상기 센서(130)의 표면에 외부 자극에 의한 스크래치(Scratch) 생성을 방지 또는 최소화할 수 있다. 상기 UV 수지층(170)은 상기 센서(120)의 상측면에만 코팅될 수도 있으나 상기 센서(130)의 상측면뿐만 아니라 상기 하우징(120)의 상측면에도 더 코팅될 수도 있다. 상기 UV 수지층(160)의 두께는 70㎛ 이하로 구성될 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에서는 상기 하우징(120)이 신호 송출부(121)인 안테나 프레임과 합성 수지부(122)인 하우징 부재를 포함하여 구성되므로, 전자기기의 규격이나 디자인에 적합하게 장착될 수 있을 뿐 아니라, 신호 출력단자(110, RF 단자)로부터의 출력되는 RF 신호를 손가락의 바닥면으로 출력하여 지문 인식 및 이동 감지를 위한 센싱 신호가 상기 센서(130)에 효율적으로 입력될 수 있게 한다.
한편, 상기 하우징(120)은 디자인 요구 조건에 맞추어 색상을 가질 수도 있다. 예를 들어 상기 하우징의 표면, 특히 상기 안테나 프레임(121)의 표면이 디자인 요구 조건에 맞게 도색된 색상층이 형성됨으로써 심미감을 향상시킬 수 있다. 그리고 상기 색상층 위에 상기 UV 수지층(170)이 코팅됨으로써 색상층이 보호될 수도 있다.
다음으로 도 4 및 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 포인팅 장치의 다른 실시예가 설명된다.
본 실시예에서 개시되는 포인팅 장치(100A)는 신호 출력단자(110)와 하우징(120a)과 센서(130)를 포함하여 구성된다. 본 실시예에서도 상기 하우징(120a)은 상기 신호 출력단자(110)에서 출력되는 상기 센싱 신호를 외부, 즉 피사체(손가락)측으로 송출하는 안테나로서 기능하도로 구성되며, 이를 위하여 상기 하우징(120a)은 상기 신호 출력단자(110)에 전기적으로 접속된다. 따라서 상기 신호 출력단자(110)에서 생성된 센싱 신호는 상기 하우징(120a)을 매개체로 하여 상기 피사체, 즉 손가락으로 전파된다.
상기 하우징(120a)에는 상기 센싱 신호를 외부로 전달하는 도전부(121a)가 구비되는데, 본 실시예에서는 상기 도전부(121a)로서 도전성 코팅 등과 같은 구성이 상기 하우징(120a)에 적용된다.
보다 구체적으로 설명하면, 상기 하우징(120a)은 상기 도전부(121a)와 상기 하우징의 골격을 이루는 하우징 몸체(122a)를 포함하여 구성된다. 본 실시예에서 상기 하우징 몸체(122a)는 합성수지 재질로서 표면에 상기 도전부(121a)가 코팅되며 그 내부에는 상기 센서(130)가 수용된다. 여기서 도전부(121a)는 상기 하우징 몸체(122a)의 표면에 도전성 물질로 코팅된 코팅층을 포함한다.
상기 코팅층의 보다 구체적인 예로는 금속 도금을 들 수 있다. 본 실시예에서의 하우징(120a)의 제조를 위하여 먼저 상기 하우징(120a)의 형상으로 상기 하우징 몸체(122a)를 사출 성형하고 상기 하우징 몸체(122a)의 표면을 금속 도금함으로써 상기 하우징이 제조될 수 있다. 이때 상기 하우징 몸체의 상측면이 상기 도전부(121a)에 의해 코팅됨으로써 포인팅 장치의 노출면(상측면)에 금속 느낌, 예를 들면 윤이 나는 이미지가 구현될 수있다. 이때 상기 도전부(121a)와 상기 신호 출력단자(110)는 도전성 접착제에 의해 전기적으로 접속될 수도 있다.
상기 하우징(120a)을 제외한 나머지 구성에는 전술한 실시예에서 설명된 내용이 동일하게 적용될 수 있으며, 동일 구성에 대해서는 동일 도면 부호가 사용되고 그에 대한 반복 설명은 생략된다.
이하에서는 도 6 및 도 7을 참조하여 본 발명에 따른 포인팅 장치의 또 다른 실시예 및 그 제조방법이 설명된다. 도 6과 도 7은 본 발명에 따른 포인팅 장치의 또 다른 실시예를 나타낸 사시도와 단면도이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 포인팅 장치(200)는 센서(210)와 하우징(220)과 고정부재(230)와 하우징 베이스(240)를 포함하여 구성된다. 상기 센서(210)에는 전술한 실시예들에서 설명된 내용이 동일하게 적용될 수 있으므로 상기 센서(210)에 대한 부가적인 설명은 생략된다.
상기 하우징(220)는 바닥에 형성된 개구부를 가지며, 내부에 상기 센서(210)가 수용된다. 그리고 상기 고정부재(230)는 상기 센서(210)의 고정을 위해 상기 하우징(220)의 내부에 구비되는데, 상기 센서(210)와 상기 하우징(220) 사이에 게재된다.
보다 구체적으로 설명하면, 상기 고정부재(230)는 상기 센서(210)의 둘레면과 상기 하우징(220)의 내측면 사이에 게재되어서 상기 센서(210)의 움직임을 방지할 수도 있고, 더 나아가 상기 하우징(220)의 개구부, 즉 바닥을 통해 습기나 이물질이 센서(210)의 상측면(센싱영역)으로 유입되는 것을 방지할 수도 있다. 상기 고정부재(230)는 상기 센서(210)와 하우징(220) 사이에 끼워지는 고무 재질 기타 합성 수지 재질의 링(Ring)으로 제조될 수 있으며 링의 형상이 원형에 한정되는 것은 아니며 상기 상기 센서(210)와 하우징(220) 사이에 액상의 합성수지를 주입하고 이를 경화시킴으로써 상기 고정부재(230)가 제조될 수도 있다.
그리고 상기 하우징 베이스(240)는 상기 센서(210)의 하측에 구비되어 상기 하우징(220)의 개구부를 차폐하는 하우징의 바닥, 보다 구체적으로는 포인팅 장치의 바닥을 이루는 구성이다.
상기 하우징(220)은 상기 고정부재(230)를 매개로 상기 센서(210)의 둘레를 지지하는데, 상기 하우징(220)의 구조는 전술한 실시예들에서 설명된 구조가 모두 적용될 수 있으며, 포인팅이나 지문 인식을 위한 센싱 신호를 전달받아서 피사체측으로 송출, 즉 방사한다. 본 실시예에서의 하우징(220)은 본 발명의 첫번째 실시예에서 설명된 하우징의 구조와 동일하다. 즉 상기 하우징(220)이 도전부(221)인 안테나 프레임과 합성수지부(222)인 하우징 부재를 포함하여 구성되며, 상기 하우징(220)은 전술한 인서트 사출방식에 의해 제조될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 하우징이 본 발명의 두번째 실시예에 개시된 구조를 가질 수도 있다.
그리고, 상기 포인팅 장치(200)의 표면(상측면)에 손가락의 지문이 접촉된 상태에서 상기 하우징(220)을 통해 상기 센싱 신호, 예를 들어 RF 신호를 포함하는 전기적 신호가 출력되면, 지문의 산과 골의 형상에 따른 전기적 특성 차이가 발생하는데, 예를 들어 지문의 산과 골의 높이차에 의한 정전용량의 차이가 발생하고, 이에 따라 상기 센서(210)는 지문 이미지 및 손가락의 이동을 감지하게 된다.
상기 센서(210)에서 감지된 신호는 전기적 신호로 변환되어 증폭기(도시 생략)를 통해 증폭되어, 연성회로기판(FPCB, 250) 등과 같은 커넥터를 통해 휴대 단말, 즉 전자기기의 마이컴으로 전송될 수 있다.
다음으로 상기 하우징 베이스(240)는 상기 센서(210)와 고정부재(230)를 지지하는데, 본 실시예에서 상기 하우징 베이스(240)는 합성수지, 예를 들면 몰딩재료(Epoxy Molding Compound)에 의해 몰딩된 부분이다. 다시 말해, 상기 하우징 베이스(240)는 센서(210)와 고정부재(230)의 하측에 액상의 합성수지를 주입하여 경화시킨 부분으로서 상기 하우징의 개구부를 밀폐하여 상기 센서의 하측을 봉인하며, 상기 하우징(220)의 바닥을 통해 습기나 이물질이 하우징(220)의 내부로 유입되는 것을 방지하므로 포인팅 장치의 제조시에 방수를 위한 별도의 구성을 생략할 수 있다.
한편, 하우징 베이스(240)와 상기 센서(210) 사이에 센서 지지부(미도시)가 더 포함될 수도 있다. 상기 센서 지지부는 상기 센서(210)가 사용자에 의해 눌러질 경우, 힘을 분산시키는 역할, 예를 들면 소정량의 충격을 흡수할 수도 있다. 또한, 센서 지지부의 두께를 조절함으로써 제품의 디자인 요구에 맞도록 센서의 높낮이를 조정할 수도 있다. 상기 센서 지지부는 박막으로 제조가 용이한 우레탄 재질로 제조될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
다음으로, 상기 하우징 베이스(240)에는 전자기기에 내장된 돔 스위치(242)를 누르기 위한 돌기(241)가 형성될 수 있으며, 상기 돌기(241), 즉 액추에이터가 상기 돔 스위치(242)를 누르게 되면 소정의 전기적 신호를 발생하게 된다.
본 실싱예에서는 기존에 지문인식센서를 실장하는 기판 대신에 하우징 베이스(240)가 구성되고, 또한 돔 스위치의 구성이 생략되어 전체 모듈이 슬림화되는 효과을 얻을 수 있다. 그리고, 상기 센서(210)에는 스크래치 등의 손상방지를 위한 UV코팅층이 구성될 수 있다. 이때 상기 UV 수지층(260)은 상기 하우징의 상측면, 특히 상기 안테나 프레임의 상단면까지 연장형성되어 상기 하우징(220)의 상측면도 보호할 수 있다.
본 실시예에 따른 포인팅 장치는 상기 하우징(220)에 센서(210)를 고정하는 단계와 상기 하우징(220)의 개구부를 몰딩하는 단계를 거쳐 제조될 수 있다. 보다 구체적으로 설명하면, 상기 센서를 수용하도록 바닥에 개구부가 형성된 하우징(220)의 내부에 상기 센서의 고정을 위한 고정부재(230)를 설치해서 상기 센서(210)를 상기 하우징(220)에 고정하고, 몰딩재로 상기 센서(210)의 저면을 몰딩하여 상기 하우징(220)의 개구부를 차폐하는 과정을 거쳐 상기 포인팅 장치가 제조될 수 있다. 한편, 상기 하우징(220)은 디자인 요구 조건에 맞추어 색상을 가질 수도 있다. 예를 들어 상기 하우징의 표면, 특히 상기 안테나 프레임(221)의 표면이 디자인 요구 조건에 맞게 도색됨으로써 심미감을 향상시킬 수 있다. 그리고 색상이 도색된 색상층 위에 상기 UV 수지층이 코팅됨으로써 색상층이 보호될 수도 있다.
도 8은 본 발명에 따른 포인팅 장치가 적용된 전자기기의 일 예로서 스마트폰이 도시되어 있으나 상기 전자기기가 이에 한정되는 것이 아님은 물론이다.
상기와 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다.
그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.
100: 포인팅 장치 110: 신호 출력단자
120: 하우징 121: 도전부(안테나 프레임)
122: 합성수지부(하우징 부재) 130: 센서
140: 기판 150: 커넥터(연성회로기판)
160: 돔 스위치 170: UV 수지층

Claims (17)

  1. 포인팅을 위한 센싱 신호를 출력하는 신호 출력단자;
    상기 신호 출력단자에서 출력되는 상기 센싱 신호를 전달받아서 외부로 송출하는 하우징; 그리고
    상기 하우징의 내부에 수용되는 센서를 포함하여 구성되는 포인팅 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 센서는 기판에 탑재되며, 상기 신호 출력단자는 상기 센서의 외측에 구비되어 상기 하우징과 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 포인팅 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 하우징은 상기 센서를 둘러싸서 상기 신호 출력단자에 연결되며, 외주면이 단차지게 형성된 것을 특징으로 하는 포인팅 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 센서는 손가락의 움직임과 지문의 인식이 가능한 것을 특징으로 하는 포인팅 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하우징은; 합성수지 재질의 하우징 부재와 상기 센싱 신호를 상기 하우징의 외부로 송출하도록 상기 하우징 부재에 고정되는 안테나 프레임을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 포인팅 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 안테나 프레임은 금속재질로서 상기 하우징 부재의 내측에 구비되며; 상기 하우징 부재는 상기 하우징의 테두리를 이루는 것을 특징으로 하는 포인팅 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 안테나 프레임은 인서트 사출에 의해 상기 하우징 부재에 고정되는 것을 특징으로 하는 포인팅 장치.
  8. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하우징은, 상기 센서를 수용하는 하우징 몸체와 상기 하우징 몸체의 표면에 코팅되어 상기 센싱 신호를 상기 하우징의 외부로 송출하는 코팅층을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 포인팅 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 센서의 상측면에 코팅되는 UV 수지층을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 포인팅 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 UV 수지층의 두께는 70㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 포인팅 장치.
  11. 포인팅을 위한 센싱 신호를 검출하는 센서;
    바닥에 개구부가 형성되며, 내부에 상기 센서를 수용하는 하우징;
    상기 센서의 고정을 위해 상기 하우징의 내측면과 상기 센서의 둘레면 사이에 구비되는 고정부재; 그리고
    상기 센서의 바닥에 구비되어 상기 하우징의 개구부를 차폐하는 하우징 베이스를 포함하여 구성되는 포인팅 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 하우징 베이스는, 상기 센서의 바닥에 고정되는 몰딩재로서 상기 하우징의 개구부를 밀봉하는 것을 특징으로 하는 포인팅 장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 하우징 베이스는, 상기 포인팅 장치가 탑재되는 전자기기의 돔 스위치를 가압하도록 상기 하우징 베이스의 저면에 형성되는 돌기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 포인팅 장치.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 센서의 상측면에 코팅되는 UV 수지층을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 포인팅 장치.
  15. 제11항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하우징은 상기 센싱 신호를 전달받아 상기 하우징의 외부로 송출하는 것을 특징으로 하는 포인팅 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 하우징은; 합성수지 재질의 하우징 부재와 상기 센싱 신호를 상기 하우징의 외부로 송출하도록 상기 하우징 부재에 고정되는 안테나 프레임을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 포인팅 장치.
  17. 센서를 수용하며 바닥에 개구부가 형성된 하우징의 내부에 상기 센서의 고정을 위한 고정부재를 설치하여 상기 센서를 상기 하우징에 고정하는 센서 고정단계; 그리고
    몰딩재로 상기 센서의 저면을 몰딩하여 상기 하우징의 개구부를 차폐하는 몰딩 단계를 포함하여 이루어지는 포인팅 장치 제조방법.
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