KR20170048637A

KR20170048637A - 터치키패드

Info

Publication number: KR20170048637A
Application number: KR1020150148644A
Authority: KR
Inventors: 심재웅
Original assignee: (주)렌투스
Priority date: 2015-10-26
Filing date: 2015-10-26
Publication date: 2017-05-10
Also published as: KR101802781B1

Abstract

본 발명은, 본체; 상기 본체의 상부에 배치되는 평판 형태의 상판; 상기 상판의 상부에 배치되어 사용자의 손가락 터치 위치를 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 터치센서; 상기 본체의 선단부와 후단부에 각각 회전가능하게 결합되고, 전단은 상기 상판과 각각 결합되는 한 쌍의 연결 링크; 상기 한 쌍의 연결링크의 후단을 서로 연결하는 하부프레임; 상기 상판의 하강여부를 감지하고 감지 결과에 해당하는 신호를 출력하는 위치센서; 상기 위치센서의 출력 신호에 따라 키패드 모드 또는 마우스 모드를 선택하는 제어부; 및 상기 본체 내측에 배치되어 하강한 상기 상판이 상승하도록 탄성력을 인가하는 복원 스프링을 포함하는 터치키패드를 제공한다.
본 발명에 따른 터치키패드는, 키패드 및 마우스 기능을 갖고, 사용자의 상판 가압 조작을 감지하여 키패드모드와 마우스 모드가 자동으로 전환되고, 간단한 구조로 가압된 상판을 원위치로 복원시킬 수 있는 충분한 복원력을 발생하는 구조를 구비할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 터치키패드는 상판의 복원력을 변경시킬 수 있는 구성을 포함하여, 사용자가 상판을 가압하는 경우 적정한 촉각을 느낄 수 있도록 할 수 있다.

Description

터치키패드{TOUCH KEYPAD}

본 발명은 터치키패드에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사용자의 누름강도에 따라 마우스 또는 키패드모드가 전환되어 마우스 기능과 키패드 기능을 필요에 따라 선택적으로 사용할 수 있는 터치키패드에 관한 것이다.

현재, 컴퓨팅 장치의 기술은 데스크 탑 PC에서부터 노트북, 휴대용 컴퓨팅 장치 그리고 웨어러블 컴퓨팅 장치에 이르기까지 발전을 거듭하고 있다.

이러한, 컴퓨팅 장치들은 사용자가 움직임에 제한을 받지 않아 언제 어디서나 쉽게 사용할 수 있는 기기로 발전하고 있고, 이에 맞추어 상기 사용자의 편의성과 휴대성 및 효율성 등을 갖춘 새로운 입력수단의 필요성이 대두된다.

현재까지 제안된 입력수단은 기존의 키보드와 마우스 입력장치를 기본으로 하여 좀더 발전된 형태로는 컴퓨팅 장치와 함께 장착된 키보드 또는 휴대단말기용 키패널 유형이 있다.

최근 PDA 등의 개인정보단말기의 활용증대로 펜 입력, 가상키보드, 터치스크린, 찰탁형 키보드 등이 많이 사용되며, 글로브 입력, 가상 손가락 키보드, 헤드 마우스, 안구 마우스, 뇌파 마우스 등도 제안되고 있다.

그러나, 상기한 종래의 입력수단들은 각각 특정요소에서 장단점을 가지고 있지만, 차세대 컴퓨팅 장치를 위한 효율적인 입력수단으로써 키보드와 마우스 기능을 모두 충족시키기에는 어려움이 있다.

이를 해결하기 위하여 개발된 대한민국 특허공개 10-2005-0047329호의 손가락 움직임을 이용한 정보 입력장치는, 키보드와 마우스 기능을 모두 가지고 있으나, 손가락 끝의 임의의 접촉면에서의 이동에 기초하여 키보드와 마우스 모드로 선택하여 변환하므로 사용자의 의도와 다른 모드로 판단되어 사용자의 의도와 다르게 입력이 되는 경우가 발생하는 문제점이 있었다.

상기한 문제점을 해결하기 위하여, 사용자가 상판을 가압하면 상기 상판이 하강하고, 하강하는 정도에 따라 키패드 및 마우스 기능이 선택되어 사용되는 입력장치가 제안되었다.

이러한 입력장치에 있어서는, 간단한 구조로 손가락에 의하여 가압된 상기 상판을 원위치로 복귀시키는 충분한 복원력을 발생시킬 수 있는 구성이 요구된다.

본 발명은, 키패드 및 마우스 기능을 갖고, 사용자의 상판 가압 조작을 감지하여 키패드모드와 마우스 모드가 자동으로 전환되고, 간단한 구조로 가압된 상판을 원위치로 복원시킬 수 있는 충분한 복원력을 발생하는 구조를 구비하는 터치키패드를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 상판의 복원력을 변경시킬 수 있는 구성을 포함하여, 사용자가 상판을 가압하는 경우 적정한 촉각을 느낄 수 있도록 하는 터치키패드를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 본체; 상기 본체의 상부에 배치되는 평판 형태의 상판; 상기 상판의 상부에 배치되어 사용자의 손가락 터치 위치를 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 터치센서; 상기 본체의 선단부와 후단부에 각각 회전가능하게 결합되고, 전단은 상기 상판과 각각 결합되는 한 쌍의 연결 링크; 상기 한 쌍의 연결링크의 후단을 서로 연결하는 하부프레임; 상기 상판의 하강여부를 감지하고 감지 결과에 해당하는 신호를 출력하는 위치센서; 상기 위치센서의 출력 신호에 따라 키패드 모드 또는 마우스 모드를 선택하는 제어부; 및 상기 본체 내측에 배치되어 하강한 상기 상판이 상승하도록 탄성력을 인가하는 복원 스프링; 을 포함하는 터치키패드를 제공한다.

상기 본체의 내부 양측으로 각각 배치되는 한 쌍의 링크 지지대를 더 포함할 수 있다.

상기 연결 링크는, 상기 한 쌍의 링크 지지대 사이에 배치되는 한 쌍의 링크 본체와, 상기 링크 본체와 상기 링크 지지대를 연결하는 제1 회전축과, 상기 링크 본체의 전측으로 상기 제1 회전축과 평행하게 배치되어, 상기 링크 본체와 상기 상판의 하부를 연결하는 제2 회전축과, 상기 링크 본체의 후측으로 상기 제2 회전축과 평행하게 배치되어 상기 하부프레임에 연결되는 제3 회전축을 포함할 수 있다.

상기 복원 스프링의 하단은 상기 하부프레임에 지지되고, 상단은 상기 상판의 하측면에 지지될 수 있다.

상기 하부프레임에 장착되는 웨이트를 더 포함할 수 있다.

상기 하부프레임의 하측에 장착되는 제1 자성체; 하부프레임에 장착되는 제2 자성체; 상기 본체에 형성되어 상기 제2 자성체에 인력 또는 척력을 인가하는 제3 자성체를 더 포함할 수 있다.

상기 제3 자성체는, 상기 제2 자성체의 하측으로 선택적으로 슬라이딩 이동가능하게 장착되는 영구 자석을 포함할 수 있다.

상기 제3 자성체는 전자석으로 이루어질 수 있다.

상기 제어부는, 상기 터치패드에 인가되는 사용자의 손가락 터치 수에 따라 상기 전자석에 인가되는 전류를 조절할 수 있다.

상기 하부프레임에 장착되는 웨이트를 더 포함하고, 상기 제2 자성체는 상기 웨이트일 수 있다.

본 발명에 따른 터치키패드는, 키패드 및 마우스 기능을 갖고, 사용자의 상판 가압 조작을 감지하여 키패드모드와 마우스 모드가 자동으로 전환되고, 간단한 구조로 가압된 상판을 원위치로 복원시킬 수 있는 충분한 복원력을 발생하는 구조를 구비할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 터치키패드는 상판의 복원력을 변경시킬 수 있는 구성을 포함하여, 사용자가 상판을 가압하는 경우 적정한 촉각을 느낄 수 있도록 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치키패드의 구성의 일 예를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치키패드의 구성의 일 예를 나타내는 분해 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 지지판의 하부 구성의 일 예를 나타내는 저면 사시도이다.
도 4는 도 2에 도시된 연결 링크의 연결 관계를 설명하기 위한 사시도이다.
도 5는 도 2에 도시된 연결 링크의 연결 관계를 설명하기 위한 측면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치키패드에서 사용하는 제3 자성체의 배치 상태의 일 예를 나타내는 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치키패드의 구성의 일 예를 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치키패드의 구성의 일 예를 나타내는 분해 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 지지판의 하부 구성의 일 예를 나타내는 저면 사시도이며, 도 4는 도 2에 도시된 연결 링크의 연결 관계를 설명하기 위한 사시도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치키패드(100)는 본체(110), 링크 지지대(116), 상판(120), 터치센서(122), 연결 링크(130), 복원 스프링(140), 제1 자성체(160A)를 포함한다.

본체(110)는 사용자가 필요로 하는 소정의 형태와 크기로 이루어지고, 후술하는 구성 요소들이 배치되는 공간을 제공한다.

본 실시예에서, 본체(110) 전단의 높이는 후단의 높이보다 낮게 형성될 수 있다.

상기 상판(120)은 상면이 평탄하고 소정의 면적을 갖는 판 형태로 이루어진다. 상판(120) 상에서는 사용자의 터치키패드 조작이 이루어진다. 상판(120)의 면적은 본체(110) 상부의 면적에 대응한다.

상기 상판(120)은 후술하는 연결 링크(130)에 의해 본체(110)와 연결되어 승하강할 수 있다.

상기 상판(120)은 터치센서(122), 보호판(123), 지지판(124)을 포함한다.

상기 터치센서(122)는 사용자의 손가락 등의 위치를 감지하는 터치센서로서, 투명 전극인 ITO 전극 또는 불투명 전극 모두가 사용될 수 있다. 터치센서(122)의 상면에는 키보드 자판배열이 표시될 수 있다. 터치센서(122) 상에서 사용자가 손가락의 위치를 이동하면, 터치센서(122)는 위치 이동에 대응하는 신호를 미도시된 신호선을 통해 후술하는 제어부(180)로 출력한다.

상기 보호판(123)은 터치센서(122)의 상부에 배치되어 터치센서(122)를 보호하고, 지지판(124)은 터치센서(122)의 하부에 배치되어 터치센서(122)를 지지한다.

상기 터치센서(122), 보호판(123), 지지판(124)이 서로 결합되면, 그 둘레로는 테두리를 둘러, 터치센서(122), 보호판(123), 지지판(124)의 가장자리가 손상을 입는 것을 방지한다.

도 3을 참조하면, 상기 지지판(124)의 하부로는 후술하는 연결 링크(130)의 제2 회전축(136)이 연결되는 연결 돌기(125)가 돌출됨을 도시하고 있다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 연결 링크(130)는 본체(110), 상판(120) 및 하부 프레임(150)에 회전 가능하게 연결되어, 상판(120)의 하강과 승강 시, 상판(120)의 하강과 승강에 대응하여 하부 프레임(150)의 승강 및 하강이 이루어지도록 한다. 또한, 연결 링크(130)는 하부 프레임(150) 상에 장착된 웨이트의 하중을 이용하여 상판(120)의 복원이 이루어지도록 한다.

이를 위해, 연결 링크(130)는 본체(110)의 선단부와 후단부에 각각 배치된다.

여기서, 연결 링크(130)의 배치 시, 연결 링크(130)와 본체(110)가 연결되는 부분에는 링크 지지대(116)가 배치될 수 있다.

상기 링크 지지대(116)는 소정의 크기를 갖는 직육면체 형태로, 본체(110)의 내부 양측 벽면상에 각각 배치되고, 후술하는 제1 회전축(134)이 연결된다.

상기 연결 링크(130)는 링크 본체(132), 제1 회전축(134), 제2 회전축(136) 및 제3 회전축(138)을 포함한다.

상기 링크 본체(132)는 한 쌍의 링크 지지대(116) 사이에 배치되어, 양단부가 링크 지지대(116)에 접할 수 있다.

상기 제1 회전축(134)은 링크 본체(132)와 링크 지지대(116)를 연결하고, 후술하는 제2 회전축(136)과 제3 회전축(138)에 연결되는 하부 프레임(150)과 상판(120)이 상승 및 하강할 수 있도록 한다. 이를 위해, 제1 회전축(134)은 링크 본체(132)의 양단부에 각각 배치되되, 양단부 각각에서 중앙으로 배치된다.

상기 제2 회전축(136)은 링크 본체(132)의 전측으로 배치되어, 지지판(124) 하부의 연결 돌기(126)와 연결된다.

상기 제3 회전축(138)은 링크 본체(132)의 후측으로 배치되어, 하부 프레임(150)에 연결될 수 있다. 연결 링크(130)가 본체(110)의 선단부와 후단부에 각각 배치되므로, 제3 회전축(138)은 하부 프레임(150)의 선단과 후단에 각각 연결된다.

여기서, 제1 내지 제3 회전축(134, 136, 138)은 서로 평행하게 배치된다.

상기 본체(110)의 내부 일측으로는 소정의 크기와 형태를 갖는 하부 프레임(150)이 배치될 수 있다. 본 실시예에서, 하부 프레임(150)은 대략 직사각형 형태로 이루어질 수 있다.

상기 하부 프레임(150)은 후술하는 연결 링크(130)의 후단을 통해 상기 상판(120)과 연결되어, 상판(120)이 하강하면 이에 따라 하부 프레임(150)은 상승한다.

상기 상판(120)의 복원을 위해 복원 스프링(140)이 배치된다.

상기 복원 스프링(140)은 본체(110)의 내측으로 배치된다. 상기 복원 스프링(140)의 하단은 하부 프레임(150)에 의해 지지되고, 상단부는 상판(120)의 하측면에 지지된다.

본 실시예에서, 복원 스프링(140)은 코일 스프링을 사용하지만, 사용자의 필요에 따라 판 스프링을 사용할 수도 있다. 또한, 복원 스프링(140)은 2개가 배치되어 있지만, 사용자의 필요에 따라 배치 개수는 가변될 수 있다.

상기와 같은 구성에 의해, 사용자가 상판(120)을 누르면, 상기 상판(120)은 상기 연결링크를 하측으로 누르고, 상기 연결링크는 상기 제2 회전축(136)을 기준으로 회전하며, 이에 따라 상기 하부 프레임(150)은 상승한다.

이에 따라, 상기 상판과 상기 하부프레임 사이에 장착된 상기 복원스프링은 상하측에서 동시에 가압되어 압축 변형된다. 상기 복원스프링은 상기 상판과 상기 하부프레임에 의한 압축 변형에 의하여 복원력이 발생하게 되고, 발생된 복원력은 상기 상판을 원위치로 밀어준다.

상기 복원 스프링은 상기 상판의 하강변위 뿐만 아니라, 하부프레임의 상승 변위에 의하여 압축변형이 발생하고, 상기 압축변형과 비례하여 복원력이 발생하므로 상판에 대한 충분한 복원력을 확보할 수 있다.

제1 자성체(160A)는 본체(110) 내측으로 배치되되, 하부 프레임(150)의 하측으로 배치된다.

제1 자성체(160A)는 소정의 자력을 갖는 영구 자석일 수 있다. 제1 자성체(160A)는 후술하는 제2 자성체(160B)에 대하여 소정의 인력을 인가할 수 있다. 또한, 제1 자성체(160A)는 후술하는 제3 자성체(160C)와 함께 제2 자성체(160B)에 대하여 소정의 인력을 인가할 수 있다.

제2 자성체(160B)가 하부 프레임(150) 상에 장착될 수 있다. 제2 자성체(160B)는 후술하는 제3 자성체(160C)의 인력 또는 척력을 인가받아, 하부 프레임(150)의 하강 및 상승이 이루어지도록 할 수 있다.

하부 프레임(150)의 일측으로는 후술하는 제3 자성체(160C)가 이동하여 배치될 수 있는 자석 배치홈(152)이 형성될 수 있다.

또한, 하부 프레임(150) 상에는 소정의 크기와 하중을 갖는 웨이트가 장착된다. 웨이트는 하부 프레임(150)이 상승하였을 때, 하중을 이용하여, 상판(120)에 복원력을 추가할 수 있다. 이때, 웨이트의 하중 변화에 따라 상판으로 인가되는 복원력이 변화될 수 있다. 따라서, 웨이트는 사용자의 필요에 따라 교체될 수 있다. 본 실시예에서, 웨이트는 소정의 크기를 갖는 직육면체 형태일 수 있다.

여기서, 웨이트는 스틸(steel) 또는 자성 물질로 이루어질 수 있다. 따라서, 웨이트는 제2 자성체(160B)로 사용될 수 있다.

이후의 설명에서, 웨이트는 제2 자성체(160B)와 동일한 도면부호를 사용하기로 한다.

상기 위치센서(170)는 본체(110)의 내측으로 배치되어 상판(120)의 하강 여부를 감지하고, 감지 결과에 해당하는 신호를 출력한다.

상기 위치센서(170)는 접촉센서로 형성되어 상판(120)의 접촉여부를 감지한다. 사용자가 상판(120)을 손가락으로 일정 압력 이상으로 가압하면 상판(120)은 하측으로 이동하며, 위치센서(170)와 접촉하게 된다.

본 실시예에서는 위치센서(170)로서 접촉센서를 이용하였으나, 상판(120)의 하강이동을 감지할 수 있는 센서라면 리미트센서, 광센서 및 정전용량 센서 등 다른 종류의 센서를 사용하는 것이 가능하다.

상기 위치센서(170)는 상판(120)의 하강신호를 후술하는 제어부(180)로 송신한다.

상기 제어부(180)는 위치센서(170)의 하강신호에 따라 키패드모드로 인식하고, 인식된 모드에 따라 터치센서에서 감지된 위치에 따른 문자 입력값을 결정하여 해당하는 신호를 출력한다.

위치센서(170)는 상판(120)이 상승하면, 상승신호를 제어부(180)로 송신하고, 제어부(180)는 키패드모드에서 최초의 상태로 복원되고, 이후의 신호 입력을 대기한다.

한편, 사용자가 손가락을 터치센서(122)에 터치하였으나, 가압력이 소정압력 이하여서 상판(120)이 하강하지 않는 경우에는, 위치센서(170)는 상판(120)의 하강이동이 없음을 검출하게 되며, 이에 따라 제어부(180)는 마우스 모드로 인식하고, 터치센서에서 감지된 위치값을 출력한다.

또한, 제어부(180)는 후술하는 제3 자성체(160C)가 전자석인 경우, 제3 자성체(160C)로 인가되는 전류를 제어할 수 있다.

도 6은 본 발명에서 사용하는 제3 자성체(160C)의 배치 상태의 일 예를 나타내는 도면이다.

상기 제3 자성체(160C)는 영구 자석으로 이루어질 수 있다. 제3 자성체(160C)는 본체(110) 내측의 소정 위치(a)에서 상기 하부 프레임(150)의 하측으로 선택적으로 슬라이딩 이동 가능하게 배치될 수 있다.

상기 제3 자성체(160C)의 슬라이딩 이동은 사용자의 조작에 의해 이루어질 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 터치키패드(100)의 사용 시, 사용자가 원하는 촉각의 정도에 따라, 사용자는 제3 자성체(160C)를 하부 프레임(150)에 장착된 제2 자성체(160B)의 하측으로 슬라이딩 이동시키거나, 제3 자성체(160C)가 제2 자성체(160B)와 이격되도록 슬라이딩시킨다.

제3 자성체(160C)가 제2 자성체(160B)의 하측으로 이동하면, 제3 자성체(160C)가 제1 자성체(160A)와 함께 제2 자성체(160B)로 인력을 인가할 수 있다. 그리고, 제3 자성체(160C)가 제2 자성체(160B)의 하측에서 이격되면, 제1 자성체(160A)만 제2 자성체(160B)로 인력을 인가하거나, 제2 자성체(160B)와의 이격 거리에 비례하여 제3 자성체(160C)의 자력 중 일부가 제1 자성체(160A)와 함께 제2 자성체(160B)로 인력을 인가할 수 있다.

다른 한편, 상기 제3 자성체(160C)는 전자석으로 이루어질 수 있다.

제3 자성체(160C)로 전자석이 사용되는 경우에는 다음과 같이 동작한다.

터치센서(122)의 출력 신호에 의해, 사용자가 동시에 1개 이상의 손가락을 상판(120)에 터치시키는 것으로 판정되면, 제어부(180)는 손가락 터치 수에 따라 제3 자성체(160C)로 인가되는 전류를 조절한다.

예를 들어, 손가락 터치 수가 2 또는 3인 경우에는 터치 수가 1인 경우보다 2배 또는 3배의 전류를 제3 자성체(160C)에 인가하여, 제3 자성체(160C)가 제2 자성체(160B)로 인가하는 인력을 증가시켜, 사용자가 상판을 누를 때 적정한 촉감을 느낄 수 있게 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 터치키패드(100)의 동작에 대해 설명하기로 한다.

사용자가 터치키패드(100)를 문자를 입력하기 위한 키패드로서 사용하는 경우, 사용자는 상판(120)에 형성된 터치센서(122) 상에 손가락을 접촉하여 소정의 조작을 수행한다.

사용자의 가압력에 따라 상판(120)은 하측으로 이동하며, 위치센서(170)는 상판(120)의 하측 이동을 감지하고, 하강신호를 제어부(180)로 송신한다. 제어부(180)는 하강신호에 기초하여 키패드모드로 판단하고, 손가락 접촉 위치에 대응하는 문자신호를 결정한 후 이를 출력한다. 출력된 신호는 컴퓨터(미도시)로 송신되어, 컴퓨터의 화면에 표시될 수 있다.

상기 상판이 하강되면 이에 따라 하부프레임은 상승하며, 상기 상판과 상기 하부프레임 사이에 장착된 복원 스프링은 압축된다. 압축된 상기 복원 스프링은 사용자의 가압력이 해제되면 상기 상판을 원위치로 상승시킨다.

이때, 상판(120)의 하강에 따라 다음과 같이 동작할 수 있다.

여기서, 제3 자성체(160C)는 본체(110)의 내측의 소정 위치(a)에 배치되는 영구 자석일 수 있다.

사용자의 조작에 의해 상판(120)이 하강하면, 연결 링크(130)에 의해 상판(120)과 연결된 하부 프레임(150)이 상승하며, 복원 스프링(140)의 눌림이 증가하여 충분한 복원력을 확보한다.

이때, 본체(110) 내측에서 하부 프레임(150)의 하부에는 소정의 자력을 갖는 제1 자성체(160A)가 배치되어 있어, 제1 자성체(160A)가 제2 자성체(160B)로 인력을 인가한다.

예를 들어, 제1 자성체(160A)와 제3 자성체(160C)가 각각 100의 자력을 갖고 있는 것으로 가정한다.

제1 자성체(160A)는 100의 자력을 제2 자성체(160B)로 인가하고, 상판(120)은 소정의 복원력을 갖는다. 따라서, 상판(120)에 터치하는 사용자는 소정의 촉각을 느낄 수 있다.

사용자가 느끼는 촉각의 정도를 변화시키고자 하는 경우, 사용자는 a 위치의 제3 자성체(160C)를 하부 프레임(150)에 장착된 제2 자성체(160B)의 하측(b)으로 슬라이딩 이동하도록 조작할 수 있다.

제3 자성체(160C)가 제2 자성체(160B)의 하측으로 슬라이딩 이동되면, 제3 자성체(160C)의 자력은 제1 자성체(160A)의 자력에 더해져 200에 해당하는 자력이 제2 자성체(160B)에 대하여 인력으로 인가된다. 따라서, 상판(120)의 복원력이 증가하여, 사용자는 보다 큰 촉각을 느낄 수 있다.

또한, 사용자가 느끼는 촉각의 정도를 변화시키고자 하는 경우, 사용자는 제3 자성체(160C)를 제2 자성체(160B)와 소정 거리만큼 이격된 위치로 슬라이딩 이동시킨다.

제3 자성체(160C)는 제2 자성체(160B)와 이격된 거리에 대응하여, 제3 자성체(160C)의 자력 중 일부가 제1 자성체(160A)의 자력에 더해져 제2 자성체(160B)에 대하여 인력으로 인가될 수 있다.

따라서, 사용자는 제3 자성체(160C)가 제2 자성체(160B)의 하측에 위치되거나, 제2 자성체(160B)와 소정 거리로 이격되도록 하여, 상판(120) 터치 시 원하는 촉각을 얻을 수 있다. 또한, 사용자는 본 발명에 따른 터치키패드(100)의 사용 도중 필요에 따라 제3 자성체(160C)를 연속적으로 이동시킬 수 있다.

한편, 제3 자성체(160C)는 하부 프레임(150)의 하측으로 배치되는 전자석일 수 있다. 이 경우에는 다음과 같이 동작한다.

사용자가 1개의 손가락으로 상판(120)에 대한 소정의 조작을 수행하면, 터치 센서(122)는 손가락 터치 수에 대응하는 신호를 제어부(180)로 출력한다.

사용자가 2개 또는 3개의 손가락을 이용하여 상판(120)에 대한 소정의 조작을 수행하면, 터치 센서(122)는 손가락 터치 수에 대응하는 신호를 제어부(180)로 출력한다.

제어부(180)는 터치 수가 1인 경우보다 2배 또는 3배의 전류가 제3 자성체(160C)에 인가되도록 제어한다.

제3 자성체(160C)는 터치 수가 1인 경우의 2배 또는 3배의 인력을 제2 자성체(160B)로 인가한다. 이에 따라, 하부 프레임(150)이 하강하고, 상판(120)이 상승하며 복원된다. 여기서, 사용자는 손가락 터치수가 2 또는 3인 경우에는 터치수가 1인 경우보다 큰 복원력을 느낄 수 있다.

한편, 사용자가 터치키패드(100)를 마우스로 사용하는 경우, 사용자는 상판(120)에 형성된 터치센서(122) 상에 손가락을 접촉하고 이 상태에서 손가락을 이동하여 작업을 한다. 이 경우 상판(120)은 하측으로 이동하지 아니하고 상기 위치센서(170)는 오프 상태로 유지되며, 이에 따라 상기 제어부(180)는 마우스 모드로 인식하고, 터치센서에서 감지된 단순 위치값을 컴퓨터로 송신한다.

본 발명에 따른 터치키패드는, 키패드 및 마우스 기능을 갖고, 사용자의 상판 가압 조작을 감지하여 키패드모드와 마우스 모드가 자동으로 전환되고, 간단한 구조로 가압된 상판을 원위치로 복원시킬 수 있는 충분한 복원력을 발생하는 구조를 구비할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 터치키패드는 상판의 복원력을 변경시킬 수 있는 구성을 포함하여, 사용자가 상판을 가압하는 경우 적정한 촉각을 느낄 수 있도록 할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

100 : 터치키패드 110: 본체
120: 상판 122: 터치센서
130: 연결 링크 140: 복원 스프링
150: 하부 프레임 160A: 제1 자성체
160B: 제2 자성체(웨이트를 포함함)
160C: 제3 자성체 170: 위치센서
180: 제어부

Claims

본체;
상기 본체의 상부에 배치되는 평판 형태의 상판;
상기 상판의 상부에 배치되어 사용자의 손가락 터치 위치를 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 터치센서;
상기 본체의 선단부와 후단부에 각각 회전가능하게 결합되고, 전단은 상기 상판과 각각 결합되는 한 쌍의 연결 링크;
상기 한 쌍의 연결링크의 후단을 서로 연결하는 하부프레임;
상기 상판의 하강여부를 감지하고 감지 결과에 해당하는 신호를 출력하는 위치센서;
상기 위치센서의 출력 신호에 따라 키패드 모드 또는 마우스 모드를 선택하는 제어부; 및
상기 본체 내측에 배치되어 하강한 상기 상판이 상승하도록 탄성력을 인가하는 복원 스프링; 을 포함하는 터치키패드.
청구항 1에 있어서,
상기 본체의 내부 양측으로 각각 배치되는 한 쌍의 링크 지지대를 더 포함하는 터치키패드.
청구항 2에 있어서,
상기 연결 링크는,
상기 한 쌍의 링크 지지대 사이에 배치되는 한 쌍의 링크 본체와,
상기 링크 본체와 상기 링크 지지대를 연결하는 제1 회전축과,
상기 링크 본체의 전측으로 상기 제1 회전축과 평행하게 배치되어, 상기 링크 본체와 상기 상판의 하부를 연결하는 제2 회전축과,
상기 링크 본체의 후측으로 상기 제2 회전축과 평행하게 배치되어 상기 하부프레임에 연결되는 제3 회전축을 포함하는 터치키패드.
청구항 1에 있어서,
상기 복원 스프링의 하단은 상기 하부프레임에 지지되고, 상단은 상기 상판의 하측면에 지지되는 터치 키패드.
청구항 1에 있어서,
상기 하부프레임에 장착되는 웨이트를 더 포함하는 터치키패드.
청구항 1에 있어서,
상기 하부프레임의 하측에 장착되는 제1 자성체;
상기 하부프레임에 장착되는 제2 자성체;
상기 본체에 장착되어 상기 제2 자성체에 인력 또는 척력을 인가하는 제3 자성체를 더 포함하는 터치키패드.
청구항 6에 있어서,
상기 제3 자성체는,
상기 제2 자성체의 하측으로 선택적으로 슬라이딩 이동 가능하게 장착되는 영구 자석을 포함하는 터치키패드.
청구항 6에 있어서,
상기 제3 자성체는 전자석으로 이루어지는 터치키패드.
청구항 8에 있어서,
상기 제어부는, 상기 터치패드에 인가되는 사용자의 손가락 터치 수에 따라 상기 전자석에 인가되는 전류를 조절하는 터치키패드.
청구항 6에 있어서,
상기 하부프레임에 장착되는 웨이트를 더 포함하고,
상기 제2 자성체는 상기 웨이트인 터치키패드.