KR20160030015A

KR20160030015A - 다채널 스위치 모듈

Info

Publication number: KR20160030015A
Application number: KR1020140119502A
Authority: KR
Inventors: 손동일
Original assignee: 손동일
Priority date: 2014-09-06
Filing date: 2014-09-06
Publication date: 2016-03-16
Also published as: KR101640664B1

Abstract

본 발명은 다채널 스위치 모듈에 관한 것으로, 용기형상의 케이스(130)의 바닥에 고정된 1차 고정전극(111) 및 2차 고정전극(112)과 일정간격을 두고 케이스(130)의 고정전극(110)의 상부에 위치한 가동전극(120), 압력이 가해질 때 가동전극(120)을 누르는 버튼(150)을 구비한 텍트 스위치부(100), 케이스(130)에 위치한 버튼(150)의 설치되는 버튼전극(211) 또는 버튼(150)의 옆의 덮개(140)에 설치된 덮개전극(212) 또는 용기형상의 케이스(130)의 옆에 설치된 주변전극(213)을 통해 인체(전도성 물질)와의 근접 또는 접촉 정도에 따른 정전용량 변화를 구비한 터치 전극부(200)를 통해 정전용량센서 측정부(320) 및 용량성 센서 측정부(320)의 정전용량에 대응하는 주파수를 출력하는 주파수 출력부(330)를 구비하여 신호를 판단하는 마이크로프로세서부(300)로 구성되어 한 지점에서 2개 이상의 입력 채널(기능)을 선택할 수 있다. 전자기기는 각기 다른 입력 신호를 받을 수 있다.

Description

다채널 스위치 모듈{multi switch module}

본 발명은 다채널 스위치 모듈에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 텍트 스위치(tact switch)에 터치 스위치(touch switch)를 부가하여 한 지점에서 2개 이상의 입력 채널(기능)을 선택할 수 있도록 하는 다채널 스위치 모듈에 관한 것이다.

최근 첨단기술의 급격한 발달로 인하여 스마트폰, MP3, PMP, 네비게이션, 전자사전, PDA 등과 같은 다양한 디지털 전자제품들이 상용화됨에 따라 생활에 다방면으로 높은 편의성이 제공하고 있다.

이러한 디지털 기기들에는 다양한 기능을 이용자가 조작하기 위해 숫자버튼 또는 각종 기능버튼이 구비되어 있으며, 이를 조작하여 해당 디지털 기기들의 여러 가지 기능들을 동작시키게 된다.

일반적으로 스마트폰 등과 같은 각종 단말기는 숫자버튼, 통화버튼, 방향버튼 등이 구비되어 있는데, 이러한 버튼 구조는 해당 버튼 하부의 PCB에 버튼이 접촉하게 되면 그에 따른 키값을 출력하게 됨으로써 키값에 대응하는 동작신호가 인가된다.

이처럼 기존의 버튼 방식에 비해서 근래에는 터치 센서의 개발 및 상용화가 활성화됨에 따라 좀더 편리한 조작성을 제공하고자 하여 터치 센서가 적용된 전자기기들이 많이 출품되고 있다.

위와 같은 터치 센서가 적용된 스마트폰은 디스플레이 전면으로 ITO 필름을 적용한 터치 센서 제품이 상용화되어 전면을 터치 조작함에 따라 기기의 동작을 제어한다.

여기서, 이러한 터치 센서의 경우 앞서 언급한 바와 같이 ITO 필름 등에 일정 패턴을 형성하고 인체(전도성 물질)와의 근접 또는 접촉 정도에 따른 정전용량을 측정하여 그에 따른 전기적 신호를 출력하여 기기의 기능을 조작하게 된다.

이러한 정전용량 방식의 터치 센서는 터치에 의한 움직임 감지가 탁월하여 커서의 이동 및 선택, 스크롤 그리고 도형 또는 문자 입력 등의 조작에는 매우 유용하다.

뿐만 아니라, 스마트폰 등과 휴대용 통신기기는 터치 센서와 함께 해당 스마트폰의 기능을 선택하기 위한 텍트 스위치(tact switch)를 구비하고 있는데, 이 텍트 스위치는 가벼운 압력을 가해 회로의 개폐동작을 수행하는 것으로서, 회로의 개폐동작이 정확하고, 용이하여 구조가 간단한 장점 등이 있어 현대화된 각종 전자기기 등에 사용되는 대표적인 스위치이다.

소형화 추세의 스마트폰 등과 같은 휴대용 통신기기 및 각종 소형화된 노트북, 휴대용 카세트, MP3 등 갈수록 첨단화 소형화되는 제품 등에 주로 사용되고 있는바, 텍트 스위치(tact switch)도 중량과 크기가 작고 두께가 얇은 PCB형 텍트 스위치(tact switch)가 제안되고 있다.

상기한 바와 같은 터치 스위치(touch switch)는 전극과 인체(전도성 물질)와의 근접 또는 접촉 정도에 따른 정전용량이 가변되는 원리로 입력 여부를 판단하는 스위치이고, 텍트 스위치(tact switch)는 1차 고정전극과 2차 고정전극에 가동전극을 압력을 가해 1차 고정전극과 2차 고정전극을 가동전극을 통해 전기적으로 연결되는 원리로 입력 여부를 판단하는 스위치로서, 제품에 사이즈가 작은 경우 다수개의 스위치를 설치 할 경우 공간 문제나 제품의 디자인적인 요소 때문에 다수개의 스위치를 설치할 경우 디자인적인 문제점이 있다.

대한민국 등록특허 제 10-1106278 호(2012. 01. 18. 등록공고) 대한민국 등록특허 제 10-1038622 호(2011. 06. 13. 등록공고)

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 하나의 스위치 모듈로 전자기기의 기능을 선택할 수 있는 입력 채널을 다양화하고, 스위치 모듈이 차지하는 공간을 최소화할 수 있도록 하는 다채널 스위치 모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 목적은, 용기형상의 케이스의 바닥에 고정된 1차 고정전극과, 2차 고정전극과 일정간격을 두고 케이스의 고정전극의 상부에 위치한 가동전극, 압력이 가해질 때 가동전극을 누르는 버튼을 구비한 텍트 스위치부; 및 상기 케이스에 위치한 버튼에 설치된 버튼전극 또는 버튼 옆의 덮개에 설치된 덮개전극 또는 용기형상의 케이스 옆에 설치된 주변전극 중 적어도 하나 이상을 구비하여, 인체(전도성 물질)와의 근접 또는 접촉 정도에 따른 정전용량을 변화시켜 주는 터치 전극부;를 포함하여 구성되는, 다채널 스위치 모듈에 의해 달성된다.

위와 같은 본 발명에 있어서, 상기 텍트 스위치부의 상기 고정전극과 상기 가동전극의 회로 개폐 여부 및 상기 터치 전극부를 통한 정전용량의 변화 여부에 의해 인체(전도성 물질)와의 근접 여부를 판단하여, 전자기기의 각기 다른 기능선택을 위한 입력 채널을 인지하는 마이크로프로세서부;를 더 포함하여 구성된다.

위와 같은 본 발명에 있어서, 상기 버튼과 상기 전극은, 손가락 이동을 통해 터치로 조작할 수 있는 공간 내에 배치된다.

본 발명에 의하면, 텍트 스위치(tact switch)의 외곽이나 상부에 하나 이상의 터치 스위치(touch switch)를 부가함으로써 하나의 스위치 모듈로 전자기기의 기능을 선택할 수 있는 입력 채널을 다양화하고, 전자기기에서 스위치 모듈이 차지하는 공간을 최소한으로 줄일 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 다채널 스위치 모듈의 사시도이다.
도 2는 도 1에 개시된 다채널 스위치 모듈의 개략 단면도이다.
도 3은 도 1에 개시된 다채널 스위치 모듈의 전기적인 구성을 보여주는 블록도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 예시도면과 함께 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 의한 다채널 스위치 모듈의 사시도이고, 도 2는 도 1에 개시된 다채널 스위치 모듈의 개략 단면도이며, 도 3은 도 1에 개시된 다채널 스위치 모듈의 전기적인 구성을 보여주는 블록도이다.

본 발명의 실시 예에 의한 다채널 스위치 모듈은, 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 용기형상의 케이스(130)의 바닥에 고정된 1차 고정전극(111)과, 2차 고정전극(112)과 일정간격을 두고 케이스(130)의 고정전극(110)의 상부에 위치한 가동전극(120), 압력이 가해질 때 가동전극(120)을 누르는 버튼(150)을 구비한 텍트 스위치부(100)와, 버튼(150)에 설치된 버튼전극(211) 또는 버튼(150) 옆의 덮개(140)에 설치된 덮개전극(212) 또는 용기형상의 케이스(130)의 옆에 설치된 주변전극(213)을 구비하여, 인체(전도성 물질)와의 근접 또는 접촉 정도에 따른 정전용량을 변화시켜 주는 터치 전극부(200)로 구성된다.

위와 같은 본 발명의 실시 예에 의한 다채널 스위치 모듈은, 마이크로프로세서부(300)가 전자기기의 각기 다른 기능선택을 위한 입력 채널을 인지하기 위해, 인체(전도성 물질)와의 근접 또는 접촉 정도에 따른 여부를 터치 전극부(200)를 통해 정전용량이 가변되는 정전용량센서 측정부(320) 및 정전용량센서 측정부(320)의 정전용량에 대응하는 주파수를 출력하는 주파수 출력부(330)를 통해 감지여부를 판단하고, 텍트 스위치부(100)는 고정전극(110)과 가동전극(120), 버튼(150)을 누름에 따른 회로 개폐여부를 통해 감지여부를 판단하며, 터치 전극부(200)는 인체의 접촉과 근접 여부에 따른 감지를 판단하고, 텍트 스위치부(100)는 버튼(150)을 누름으로 감지 여부를 판단한다.

다시 말해, 본 발명의 실시예에 의한 다채널 스위치 모듈은 버튼(150)의 상부에 설치되는 버튼전극(211) 또는 버튼(150)의 옆의 덮개(140)에 설치된 덮개전극(212) 또는 용기형상의 케이스(130)의 옆에 설치된 주변전극(213)을 통해 인체(전도성 물질)와의 근접 또는 접촉 정도를 정전용량센서 측정부(320)의 정전용량에 감지 가능하도록 되어 있다.

위와 같은 텍트 스위치부(100)에 터치 전극부(200)를 더하기 위해, 버튼(150)이나 덮개(140)의 상부에 다수개의 전극(210)이 배치된다. 이때 전극(210)은 버튼(150)이나 덮개(140)의 상부에 배치될 수 있을뿐더러 케이스(130)의 외곽에 배치될 수도 있다. 다시 말해, 전극(210)은 이용자가 손가락 이동을 통해 터치로 조작할 수 있는 공간 내에 배치되는 것이 바람직하다.

물론, 본 발명은 위와 같은 텍트 스위치의 구조를 본 발명의 실시예로 한정해서 설명하고 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 다양한 형태의 텍트 스위치가 적용 가능하다.

도 3은 본 발명의 실시예에 의한 다채널 스위치 모듈의 전기적인 구성을 보여주는 블록도이다.

도 3을 참조하면, 텍트 스위치부(100)를 구성하는 고정전극(110)과 가동전극(120)이 각각 마이크로프로세서부(300)에 전기적으로 접속되고, 터치 전극부(200)를 구성하는 전극(210)이 정전용량센서 측정부(320)에 접속되어 정전용량을 변환시켜 주고, 정전용량센서 측정부(320)는 주파수 출력부(330)에 접속되어 출력 주파수를 변환시켜 주는 마이크로프로세서부(300)에 전기적으로 인식한다.

따라서, 마이크로프로세서부(300)는, 터치 전극부(200)의 전극(210)을 통해 인체(전도성 물질)와의 근접 또는 접촉 정도 여부와, 텍트 스위치부(100)의 고정전극(110)과 가동전극(120)과의 회로의 개폐 여부를 서로 다른 입력 채널로 인식할 수 있다.

위와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 의한 다채널 스위치 모듈의 동작을 설명한다.

먼저, 이용자가 손가락과 같은 인체의 일부로 전극(210)을 인체(전도성 물질)와의 근접 또는 접촉하면, 정전용량센서 측정부(320)의 정전용량이 가변되어 이에 연동해서 주파수 출력부(330)로부터 가해지는 정전용량 또는 주파수가 달라짐으로써 마이크로프로세서(310)는 전자기기의 특정기능을 선택하기 위한 하나의 입력채널을 인지한다.

이어서, 이용자가 버튼(150)에 압력을 가해 누르면, 버튼(150)과 함께 가동전극(120)이 하강하여, 가동전극(120)을 통해 1차 고정전극(111), 2차 고정전극(112)의 회로가 연결되어 마이크로프로세서(310)는 전자기기의 다른 기능을 선택하기 위한 다른 입력채널을 인지한다.

따라서, 이용자는 손가락(전도성 물질)을 통해 스위치의 누름 정도 또는 접근 여부로 하나의 스위치 모듈을 이용하여 전자기기의 여러 가지 기능을 선택할 수 있는 입력 채널을 선택할 수 있다. 이는 곧 기능이 다양화되고 소형화 집적화되는 전자기기에서 외부로 드러나는 스위치 모듈이 차지하는 공간을 최소화하면서 전자기기의 다양한 기능을 최소한의 스위치 모듈을 구비하고도 선택할 수도 있는 것이다.

본 발명은 위와 같이 실시예와 같이 마이크로프로세서(310)가 가동전극(120)과 고정전극(110)의 접촉상태에 의해 전자기기의 특정 기능을 선택하기 위한 하나의 입력채널로 인지하는 것으로 한정되지 않고, 가동전극(120)과 고정전극(110)의 접촉시간을 임의로 설정한 기준시간과 비교하여, 기준기간보다 짧은 시간 동안의 접촉상태와 기준시간보다 긴 시간 동안의 접촉상태를 전자기기의 서로 다른 기능을 선택하기 위한 또 다른 입력채널로 인지할 수 있다.

지금까지 본 발명에 따른 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구의 범위뿐 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

100 : 텍트 스위치부 110 : 고정전극
111 : 1차 고정전극 112 : 2차 고정전극
120 : 가동전극 130 : 케이스
140 : 덮개 150 : 버튼
200 : 터치 전극부 210 : 전극
211 : 버튼전극 212 : 덮개전극
213 : 주변전극 300 : 마이크로프로세서부
310 : 마이크로프로세서 320 : 정전용량센서 측정부
330 : 주파수 출력부

Claims

용기형상의 케이스(130)의 바닥에 고정된 1차 고정전극(111)과, 2차 고정전극(112)과 일정간격을 두고 케이스(130)의 고정전극(110)의 상부에 위치한 가동전극(120), 압력이 가해질 때 가동전극(120)을 누르는 버튼(150)을 구비한 텍트 스위치부(100); 및
상기 케이스(130)에 위치한 버튼(150)에 설치된 버튼전극(211) 또는 버튼(150) 옆의 덮개(140)에 설치된 덮개전극(212) 또는 용기형상의 케이스(130) 옆에 설치된 주변전극(213) 중 적어도 하나 이상을 구비하여, 인체(전도성 물질)와의 근접 또는 접촉 정도에 따른 정전용량을 변화시켜 주는 터치 전극부(200);
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 다채널 스위치 모듈.
제 1 항에 있어서,
상기 텍트 스위치부(100)의 상기 고정전극(110)과 상기 가동전극(120)의 회로 개폐 여부 및 상기 터치 전극부(200)를 통한 정전용량의 변화 여부에 의해 인체(전도성 물질)와의 근접 여부를 판단하여, 전자기기의 각기 다른 기능선택을 위한 입력 채널을 인지하는 마이크로프로세서부(300);를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 다채널 스위치 모듈.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 버튼(150)과 상기 전극(210)은, 손가락 이동을 통해 터치로 조작할 수 있는 공간 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 다채널 스위치 모듈.