KR20180134631A - Smart keyboard having a sensitivity adjustment function - Google Patents

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KR20180134631A
KR20180134631A KR1020170072626A KR20170072626A KR20180134631A KR 20180134631 A KR20180134631 A KR 20180134631A KR 1020170072626 A KR1020170072626 A KR 1020170072626A KR 20170072626 A KR20170072626 A KR 20170072626A KR 20180134631 A KR20180134631 A KR 20180134631A
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mre
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keyboard
casing
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최승복
강석래
이태훈
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인하대학교 산학협력단
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Abstract

The present invention provides a smart keyboard having a sensitivity adjustment function which can easily adjust the sensitivity using a magnet-rheological elastomer (MRE) member on the existing keyboard. The keyboard comprises a plurality of keypads which includes: a key casing; a key member inserted to be able to vertically move in an upper part of the key casing; an MRE dome supporting a lower part of the key member, installed inside the key casing to have an electrical contact by twisting a part when the key member is pushed, and having at least a part composed of an MRE; and a coil member positioned between the key casing and the MRE dome to form a magnetic field with the MRE dome.

Description

키감 조절이 가능한 스마트 키보드{Smart keyboard having a sensitivity adjustment function}[0001] The present invention relates to a smart keyboard having a keyboard,

본 발명은 키보드에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 키감 조절이 가능한 스마트 키보드에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a keyboard, and more particularly, to a smart keyboard capable of adjusting keys and keys.

일반적으로, 키보드는 대표적인 개인용 컴퓨터의 입력장치로서 사용자가 오랜 시간 다루기 때문에 내구성 및 장시간 사용할 수 있도록 손가락의 피로를 줄일 수 있는 키감 등이 매우 중요하다.In general, a keyboard is an input device of a typical personal computer, and therefore, it is very important that the key touch which can reduce the fatigue of the finger for durability and long-term use because the user is treated for a long time.

현재 주로 사용하고 있는 키보드의 종류에 관해 알아보면, 큰 카테고리로 나눌 경우 멤브레인, 펜타그래프, 기계식, 정전용량방식으로 나눌 수 있다.If you look at the types of keyboards you currently use, you can divide them into large categories: membranes, pentagons, mechanical, and capacitive.

먼저, 멤브레인 방식은 가장 기본적인 키보드로써 가격이 가장 싸고 구조도 단순하며 구조가 단순한 만큼 제작단가가 낮고 다량생산이 가능한 장점이 있으나, 러버돔의 구조상 손가락에 충격이 오래가서 키감이 열악하다.First, the membrane type is the most basic keyboard. It has the cheapest price, simple structure, simple structure, and low production cost and mass production. However, due to the structure of the rubber dome, the impact on the finger is long.

다음으로 펜타그래프 방식으로 대부분의 노트북에서 사용되는 키로써 디자인이 미려하고 키가 매우 조용하며 부드러운 키감이 특징이 있으나, 멤브레인과 마찬가지로 하나의 키라도 회로상의 손실이 있으면 키보드 전체 또는 필름전체의 교체가 필요하고 특히 입력감이 상대적으로 부족하다.Next, it is a pentagonal key used in most notebooks. It has a nice design, a very quiet key and a soft key feel. However, like a membrane, if there is a loss of one key circuit, There is a need and especially a relatively insufficient sense of input.

한편, 이러한 키보드는 다양한 작업에 따라 그 취향과 목적에 맞춰 적합한 키감과 형태를 선택하여 적용되고 있다.  On the other hand, such a keyboard is applied by selecting an appropriate key feel and shape according to its taste and purpose according to various works.

이러한 키보드는 기본적으로 사용자들의 손과 직접 닿는 키(key), 키가 원상태로 돌아오기 위해 필요한 스프링, 고무와 같은 탄성체와 입력신호를 전달하는 회로로 구성된다. 도 1을 참조하여, 멤브레인 스위치 형태(membrane switch type) 키보드를 예로 들면, 키(1), 키축(2), 멤브레인(3), 접점(4)으로 구성되며, 그 외 상부 회로막, 절연막, 하부 회로막, PCB 등으로 구성되어 있다. 그러나 이는 패시브 형태(passive type)로 부품을 바꾸지 않는 한 키감을 바꿀 수 없는 한계점이 있다. These keyboards basically consist of keys touching the user's hands, springs necessary for the keys to return to their original state, elastomers such as rubber, and circuits for transmitting input signals. 1, a membrane switch type keyboard is exemplified by a key 1, a key shaft 2, a membrane 3, and a contact 4, and an upper circuit film, an insulating film, A lower circuit film, and a PCB. However, this is a passive type, and there is a limit in that it can not be changed without changing the parts.

한편, 키보드는 PC의 구성품 중에서도 사용자가 감각적으로 직접적인 구성품에 해당된다. 따라서 이러한 키보드의 키감은 사용자에 따라 체감 편차가 크다. 또한 일반적인 키보드는 키감을 조절하는 기능이 없어 사용자에 따라 다양한 키감설정이 불가능한 단점이 있었다. On the other hand, the keyboard corresponds to a sensible direct component among the components of the PC. Therefore, the key feel of such a keyboard is largely affected by the user. In addition, since a general keyboard does not have a function of controlling a key feel, there is a disadvantage that a variety of key feel can not be set according to a user.

선행문헌 1 : 대한민국 특허공개 제2005-0033909호(공개일: 2005년 04월 14일)Prior Art 1: Korean Patent Publication No. 2005-0033909 (Published on April 14, 2005)

본 발명은 위와 같은 문제점을 해소하기 위해 창안된 것으로서, 종래의 키보드에 MRE(Magnto0Rheological Elastomer) 부재를 사용하여 키감을 용이하게 조절할 수 있는 키감 조절이 가능한 스마트 키보드를 제공하는 것을 목적으로 한다. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a smart keyboard capable of easily adjusting a key feel by using a MRE (Magnto0Reological Elastomer) member in a conventional keyboard.

위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시 형태에 따르면, 다수의 자판들을 포함하는 키보드에 있어서, 상기 자판은 자성재질로 이루어진 키 케이싱; 상기 키 케이싱의 상부에서 상하 이동이 가능하게 삽입된 키 부재; 상기 키 부재의 하부를 지지하며 상기 키 부재가 눌러지면 일부가 일그러져 전기적 접촉이 이루어지도록 케이싱의 내부에 장착되고 적어도 일부가 MRE(Magnet-Rheological Elastomer)로 이루어진 MRE 돔; 및 상기 키 케이싱과 상기 상기 MRE 돔 사이에 위치되어 상기 MRE 돔으로 자기장을 가하는 코일 부재를 포함하여 이루어진 키감 조절이 가능한 스마트 키보드가 제공된다. According to an aspect of the present invention, there is provided a keyboard including a plurality of keyboards, the keyboard including: a key casing made of a magnetic material; A key member inserted in the upper portion of the key casing so as to be movable up and down; An MRE dome that is mounted inside the casing and at least partially made of MRE (Magnet-Rheological Elastomer) to support a lower portion of the key member and to be electrically contacted when the key member is pressed; And a coil member positioned between the key casing and the MRE dome and applying a magnetic field to the MRE dome.

상기 키 케이싱의 상단 내측에 장착된 보빈 부재를 더 포함하며, 상기 보빈 부재의 내부에 상기 코일 부재가 권취된 것일 수 있다. And a bobbin member mounted inside the upper end of the key casing, wherein the coil member is wound inside the bobbin member.

상기 보빈 부재는 비자성 재질로 이루어지고, 상기 MRE 돔의 외주면에 대응되도록 경사진 내측면을 갖는 것일 수 있다. The bobbin member may be made of a non-magnetic material and may have an inclined inner surface corresponding to the outer circumferential surface of the MRE dome.

상기 다수의 자판들의 적어도 일부의 MRE 돔에 가해지는 자기장의 세기는 개별 또는 그룹적으로 제어되는 것일 수 있다. The strength of the magnetic field applied to the MRE dome of at least some of the plurality of keyboards may be controlled individually or in groups.

본 발명에 따르면, MRE 돔에 인가되는 자기장의 세기를 조절하는 것으로 키감을 용이하게 조절할 수 있어 간편하게 사용자의 기호에 맞는 키감을 설정할 수 있어 사용상 편의성을 향상하는 효과가 있다. According to the present invention, by controlling the intensity of the magnetic field applied to the MRE dome, the key feel can be easily adjusted, so that a key feel can be easily set according to the user's preference, thereby improving convenience in use.

도 1은 종래의 멤브레인 타입의 키보드 자판 구조를 보여주는 구성도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 키감 조절이 가능한 스마트 키보드의 단면 구성도, 및
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 키감 조절이 가능한 스마트 키보드의 단면을 보여주는 사시도이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing a conventional membrane type keyboard keyboard structure;
2 is a cross-sectional view of a smart keyboard capable of adjusting keys and keys according to an embodiment of the present invention, and Fig.
FIG. 3 is a perspective view showing a cross section of a smart keyboard capable of adjusting keys and keys according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 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. 또한, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 갖는다. 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다. 첨부된 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 또한, 명세서 전반에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms, and the inventor should appropriately interpret the concept of the term appropriately in order to describe its own invention in the best way. The present invention should be construed in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention. Further, unless otherwise defined in the technical terms and the scientific terms used, those having ordinary skill in the art to which the present invention belongs have the same meaning as commonly understood. In the following description and the accompanying drawings, descriptions of known functions and configurations that may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention will be omitted. The accompanying drawings are provided by way of example so that those skilled in the art can fully understand the spirit of the present invention. Therefore, the present invention is not limited to the following drawings, but may be embodied in other forms. In addition, like reference numerals designate like elements throughout the specification. It is to be noted that the same elements among the drawings are denoted by the same reference numerals whenever possible.

먼저, 본 발명은 통상 전자식 키보드라고도 하는 멤브레인 방식 키보드에 적용된 예로 설명한다. First, the present invention is described as an example applied to a membrane type keyboard, which is usually called an electronic type keyboard.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 키보드는 키 부재(10), 키 케이싱(20), 코일부재(30), 보빈부재(40), MRE 돔(50), 접점부(60), 상부 회로막(70), 하부 회로막(80)을 포함하여 이루어진다. 2 and 3, the keyboard of the present invention includes a key member 10, a key casing 20, a coil member 30, a bobbin member 40, an MRE dome 50, a contact portion 60, An upper circuit film 70, and a lower circuit film 80.

구체적으로, 키 부재(10)는 키 케이싱(20)에 수용된 상태에서 키부재(10)는 상하로 이동되며, 키보드 본체에 다수개가 배치되어 다양한 문자를 입력할 수 있도록 제공된 구성요소이다.Specifically, the key member 10 is accommodated in the key casing 20, and the key member 10 is moved up and down, and a plurality of keys are disposed on the keyboard body to input various characters.

한편 키 케이싱(20)은 일부 또는 전체가 자성재질로 이루어질 수 있다. 구체적으로, 상부로는 키 부재(10)가 상하로 이동되도록 장착되고, 하부로는 상부 회로막(70)과 하부 회로막(80)이 적층된 상태로 제공된다. 또한 상부 회로막(70)과 하부 회로막(80)의 사이에는 접점부(60)가 위치하게 된다. 이는 통상의 멤브레인 방식의 키보드의 공통적 사항이므로 구체적인 설명은 생략한다. On the other hand, the key casing 20 may be made of a magnetic material partially or entirely. Specifically, the key member 10 is mounted on the upper portion so as to move up and down, and the upper circuit film 70 and the lower circuit film 80 are provided in a laminated state on the lower portion. Further, the contact portion 60 is positioned between the upper circuit film 70 and the lower circuit film 80. This is a common matter of a conventional membrane type keyboard, and a detailed description thereof will be omitted.

상기한 구성에 있어서, MRE 돔(50)은 키 케이싱(20)의 내부에 위치하며 키 부재(10)의 하부에서 키 부재(10)를 지지하도록 내장된다. 또한 MRE 돔(10)은 MRE(Magnet-Rheological Elastomer) 재질로 이루어진다. 즉 자기력에 의해 강성이 변화되는 자기유변탄성체(MRE)로 MRE 돔(10) 전체 또는 일부가 구성된다. In the above configuration, the MRE dome 50 is located inside the key casing 20 and is embedded to support the key member 10 in the lower portion of the key member 10. The MRE dome 10 is made of MRE (Magnet-Rheological Elastomer) material. That is, a magnetorheological elastomer (MRE) whose rigidity is changed by a magnetic force, all or a part of the MRE dome 10 is constituted.

이에 따라 MRE 돔(10)은 키 부재(10)를 하부에서 지지하고, 키 부재(10)가 눌러지는 경우 일그러져 접점부(60)에 MRE 돔(50)의 접촉 포스트(55)가 접촉되어 입력신호를 송출하게 된다. 이후 MRE 돔(50)의 탄성력에 의해 복원되어 원상태로 복귀하게 되고, 이러한 복원력에 의해 키 부재(10)는 하강된 상태에서 다시 최초의 위치로 상승하게 된다. Accordingly, the MRE dome 10 supports the key member 10 from the bottom, and when the key member 10 is pressed, the contact post 55 of the MRE dome 50 contacts the contact portion 60, Signal. The key member 10 is restored by the elastic force of the MRE dome 50 and returned to the original state. By this restoring force, the key member 10 is raised from the lowered state to the initial position.

여기서 MRE 돔(50)은 상부가 좁고 하부로 갈수록 넓어지는 절두된 원뿔형상으로 이루어질 수 있다. 또한 도 3 및 도 4와 같이 MRE 돔(50)의 측면에는 경사면(51)이 형성되고, 이 경사면(51)은 키 부재(10)가 눌러진 경우에 일그러지는 영역에 해당된다. Here, the MRE dome 50 may have a truncated conical shape whose upper portion is narrower and wider toward the lower portion. 3 and 4, the side surface of the MRE dome 50 is formed with an inclined surface 51, which corresponds to a region which is distorted when the key member 10 is pushed.

상기한 구성에 있어서, 키 케이싱(20)의 내부에는 코일부재(30)가 장착된다. 구체적으로 코일부재(30)는 키 케이싱(20) 상부의 내측면을 따라 권취된 형태로 제공된다. 도 3 및 도 4를 참조하면, 코일부재(30)는 MRE 돔(50)의 경사면(51)에 대응되는 형태의 경사면(31)을 갖는 형태로 권취될 수 있다. In the above-described configuration, the coil member 30 is mounted in the key casing 20. Specifically, the coil member 30 is provided in a wound form along the inner surface of the upper portion of the key casing 20. 3 and 4, the coil member 30 may be wound in the form of a slope 31 having a shape corresponding to the sloped surface 51 of the MRE dome 50.

이와 같이 권취된 코일부재(30)는 전류가 가해지면 자기장을 형성하게 되고, 자기장의 세기 조절에 의해 MRE 돔(50)의 경사면(51)의 강성을 변화시킬 수 있게 된다.The coil member 30 thus wound forms a magnetic field when an electric current is applied, and it is possible to change the rigidity of the inclined surface 51 of the MRE dome 50 by adjusting the strength of the magnetic field.

즉, 코일부재(30)에 의해 형성된 자기장의 세기에 반응하여 MRE 돔(50) 전체 또는 일부인 경사면(51)의 강성도를 조절할 수 있게 된다. 이와 같이 MRE 돔(50)의 강성도를 변화시키는 것으로 키 부재(10)의 입력시 MRE 돔(50)의 탄성도를 조절함으로써 키 부재(10)의 키감을 용이하게 조절할 수 있게 된다. 예를 들어 코일부재(30)를 통해 가해지는 자기장의 세기를 약하게 하거나 자기장을 가하지 않는 상태에서는 MRE 돔(50)의 기본 탄성도로 키 부재(10)의 누름감(키감)을 제공하게 된다.That is, the stiffness of the inclined surface 51, which is the whole or a part of the MRE dome 50, can be adjusted in response to the strength of the magnetic field formed by the coil member 30. By modifying the stiffness of the MRE dome 50 as described above, the key feel of the key member 10 can be easily controlled by adjusting the elasticity of the MRE dome 50 upon inputting the key member 10. [ For example, in a state in which the magnetic field applied through the coil member 30 is weakened or the magnetic field is not applied, the key elasticity of the MRE dome 50 provides a sense of pushing of the key member 10.

반대로, 좀 더 하드한 키감으로 설정하고자 하는 경우에는 코일부재(30)의 자기장의 세기를 높여 MRE 돔(50)을 보다 하드한 상태로 전환시킴으로써 사용자에게 보다 하드한 키감을 설정할 수 있게 된다. On the other hand, if the user desires to set a harder key feel, the magnetic field strength of the coil member 30 is increased to switch the MRE dome 50 to a harder state, so that a hard feeling can be set for the user.

이와 같이 자기장의 세기를 조절하는 간단한 제어를 통해 키보드의 키감을 용이하게 조절할 수 있어, 경우에 따라 키보드의 각 입력키들에 대한 개별 키감을 조절할 수도 있고, 입력 키들에 대해 그룹을 설정하고, 각 그룹의 키감을 달리하여 설정하는 것도 가능하게 된다. In this way, the key feel of the keyboard can be easily controlled by simple control of the intensity of the magnetic field, so that it is possible to adjust the individual key feel for each input key of the keyboard in some cases, It is possible to set different key feelings.

이러한 구성을 갖는 본 발명의 키보드는 MRE 돔(50)에 인가되는 자기장의 세기를 조절하는 것으로 키감을 용이하게 조절할 수 있어 간편하게 사용자의 기호에 맞는 키감을 설정할 수 있어 사용상 편의성을 향상할 수 있다. The keyboard of the present invention having such a configuration can easily adjust the key feel by adjusting the intensity of the magnetic field applied to the MRE dome 50, so that a key feel can be easily set in accordance with the user's preference, thereby improving convenience in use.

이상에서는 본 발명을 특정의 실시예에 대해서 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 얼마든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있을 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to the particular embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention.

10: 키 부재
15: 접촉 포스트
20: 키 케이싱
30: 코일부재
40: 보빈부재
50: MRE 돔
60: 접점부
70: 상부 회로막
80: 하부 회로막10: Key member
15: contact post
20: Key casing
30: coil member
40: member of bobbin
50: MRE dome
60:
70: upper circuit film
80: Lower circuit film

Claims (4)

다수의 자판들을 포함하는 키보드에 있어서,
상기 자판들은,
키 케이싱;
상기 키 케이싱의 상부에서 상하 이동이 가능하게 삽입된 키 부재;
상기 키 부재의 하부를 지지하며 상기 키 부재가 눌러지면 일부가 일그러져 전기적 접촉이 이루어지도록 상기 키 케이싱의 내부에 장착되고 적어도 일부가 MRE(Magnet-Rheological Elastomer)로 이루어진 MRE 돔; 및
상기 키 케이싱과 상기 상기 MRE 돔 사이에 위치되어 상기 MRE 돔으로 자기장을 형성하는 코일 부재를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 키감 조절이 가능한 스마트 키보드.1. A keyboard comprising a plurality of keyboards,
The above-
Key casing;
A key member inserted in the upper portion of the key casing so as to be movable up and down;
An MRE dome, which is mounted inside the key casing and at least a part of which is made of MRE (Magnet-Rheological Elastomer) to support a lower portion of the key member and to make electrical contact when the key member is pressed, And
And a coil member positioned between the key casing and the MRE dome to form a magnetic field with the MRE dome. 제1항에 있어서,
상기 키 케이싱의 상단 내측에 장착된 보빈 부재를 더 포함하며,
상기 보빈 부재의 내부에 상기 코일 부재가 권취된 것을 특징으로 하는 키감 조절이 가능한 스마트 키보드.The method according to claim 1,
Further comprising a bobbin member mounted inside the upper end of the key casing,
And the coil member is wound inside the bobbin member. 제2항에 있어서,
상기 보빈 부재는 비자성 재질로 이루어지고, 상기 MRE 돔의 외주면에 대응되도록 경사진 내측면을 갖는 것을 특징으로 하는 키감 조절이 가능한 스마트 키보드.3. The method of claim 2,
Wherein the bobbin member is made of a non-magnetic material and has an inner side inclined so as to correspond to an outer circumferential surface of the MRE dome. 제1항에 있어서,
상기 다수의 자판들의 적어도 일부의 MRE 돔에 가해지는 자기장의 세기는 개별 또는 그룹적으로 제어되는 것을 특징으로 하는 키감 조절이 가능한 스마트 키보드.The method according to claim 1,
Wherein a strength of a magnetic field applied to the MRE dome of at least a part of the plurality of keyboards is individually or group-controlled.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210079802A (en) * 2019-12-20 2021-06-30 최병찬 Server and method for providing brain development application, keyboard

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KR20210079802A (en) * 2019-12-20 2021-06-30 최병찬 Server and method for providing brain development application, keyboard

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