KR20210123137A - keyboard - Google Patents

keyboard Download PDF

Info

Publication number
KR20210123137A
KR20210123137A KR1020200040504A KR20200040504A KR20210123137A KR 20210123137 A KR20210123137 A KR 20210123137A KR 1020200040504 A KR1020200040504 A KR 1020200040504A KR 20200040504 A KR20200040504 A KR 20200040504A KR 20210123137 A KR20210123137 A KR 20210123137A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
keycaps
keycap
optical
image sensor
keyboard
Prior art date
Application number
KR1020200040504A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
오훈석
Original Assignee
모아템 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 모아템 주식회사 filed Critical 모아템 주식회사
Priority to KR1020200040504A priority Critical patent/KR20210123137A/en
Publication of KR20210123137A publication Critical patent/KR20210123137A/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H13/00—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch
    • H01H13/70—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch having a plurality of operating members associated with different sets of contacts, e.g. keyboard
    • H01H13/702—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch having a plurality of operating members associated with different sets of contacts, e.g. keyboard with contacts carried by or formed from layers in a multilayer structure, e.g. membrane switches
    • H01H13/705—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch having a plurality of operating members associated with different sets of contacts, e.g. keyboard with contacts carried by or formed from layers in a multilayer structure, e.g. membrane switches characterised by construction, mounting or arrangement of operating parts, e.g. push-buttons or keys
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/04—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings formed by bundles of fibres
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/02—Input arrangements using manually operated switches, e.g. using keyboards or dials
    • G06F3/0202—Constructional details or processes of manufacture of the input device

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Input From Keyboards Or The Like (AREA)

Abstract

Disclosed is a keyboard. A keyboard according to one embodiment comprises: a light source; a plurality of optical fibers forming an optical path through the light source; a plurality of keycaps that opens/closes the optical path formed through the plurality of optical fibers by an elevating operation; an image sensor that detects a change in light according to the opening/closing operation of the optical path and outputs an electrical signal; and a controller that receives a signal outputted from the image sensor and recognizes an operated keycap from among the plurality of keycaps. Therefore, the present invention is capable of having an advantage for which the keyboard can be stored or be portable in a rollable manner.

Description

키보드{keyboard}keyboard {keyboard}

개시된 발명은 디스플레이, 모바일기기 등과 같은 IT 기기의 입력장치로 이용되는 키보드에 관한 것이다.The disclosed invention relates to a keyboard used as an input device of an IT device such as a display or a mobile device.

키보드는 IT 기기의 대표적인 입력장치 중 하나로써, 숫자키와 문자키, 각종 단축키와 특수키 등을 구비하여 타자기의 자판과 비슷한 모양새를 이룬다. A keyboard is one of the representative input devices of IT devices, and it has a shape similar to that of a typewriter by having number keys, character keys, various shortcut keys, and special keys.

이러한 키보드는 접점의 유무에 따라 크게 멤브레인 방식과 무접점 방식으로 분류될 수 있다.These keyboards can be largely classified into a membrane type and a non-contact type according to the presence or absence of a contact point.

도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 멤브레인 방식의 키보드(1)는 가동접점(1g)과 고정점점(1h)을 형성하기 위한 다층 구조의 멤브레인시트(1c,1d,1e)와, 키캡(1a)에 의해 눌려지면서 가동접점(1g)을 동작시키도록 상부 쪽의 멤브레인시트(1c)에 적층되는 러버돔시트(1b)를 구비한다.1 and 2, the membrane-type keyboard 1 has a multi-layered membrane sheet 1c, 1d, and 1e for forming a movable contact 1g and a fixed point 1h, and a keycap ( A rubber dome sheet (1b) laminated on the upper membrane sheet (1c) is provided to operate the movable contact (1g) while being pressed by 1a).

이 같은 접점방식의 키보드(1)는 접점의 접촉감과 이격감을 통해 정확한 키조작감을 제공할 수 있는 장점을 구비하는 반면, 복층의 레이어 구조로 인해 부피가 크고 구조가 복잡하여 휴대에 따른 불편함이 있었다.The keyboard 1 of such a contact type has the advantage of providing an accurate key operation feeling through a sense of contact and separation, but it is bulky and complicated due to the multi-layer structure, which causes inconvenience to carry. there was.

이에 반해 도 2에 도시되는 무접점 방식의 키보드(2)는 러버돔시트(2a)와 축전센서(2c) 사이에 스프링(2b)이 개재된 구조를 구비하여 두께 방향으로 구조가 간소화 되는 이점을 가질 수 있다.In contrast, the non-contact type keyboard 2 shown in FIG. 2 has a structure in which a spring 2b is interposed between the rubber dome sheet 2a and the power storage sensor 2c, so that the structure is simplified in the thickness direction. can

그러나 무접점 방식은 러버돔시트를(2a) 통해 가압되는 스프링(2b)에 의해 축전센서(2c)의 축전량 변화를 측정하여 조작키를 감지하도록 마련된 것으로, 타건감이 낮아 키조작감에서 멤브레인 방식보다 저평가 되는 경우가 많으며, 가성비가 낮은 단점을 가지고 있다.However, the non-contact method is provided to detect the operation key by measuring the change in the amount of storage of the power storage sensor 2c by the spring 2b pressed through the rubber dome sheet 2a, and has a lower key feel than the membrane method in key operation feeling. It is often undervalued and has the disadvantage of low cost-effectiveness.

또 최근에는 키보드의 휴대성을 극대화시키기 위해 롤러블(rollable) 기능에 따른 키보드의 유연성이 강조되고 있는데, 회로기판(1f,2d)을 구비하여 전선이 배선되는 기존의 멤브레인 방식과 무접점 방식에서는 키보드의 유연성을 증대시키데 한계가 있었다.In addition, in order to maximize the portability of the keyboard, the flexibility of the keyboard according to the rollable function is recently emphasized. There was a limit to increasing the flexibility of the keyboard.

또한, 접점방식의 키보드는 전도체가 기판에 닿아 전류가 통할 경우 그리고 무접점 방식의 키보드는 일정 수준 이상의 정전 용량 이상이 축적되어야 키보드의 키가 인식 되어 키보드의 인식 범위와 속도에 대한 제약이 있었다.In addition, in the case of a contact-type keyboard, when a conductor touches the substrate and an electric current flows, the non-contact-type keyboard requires a certain level of capacitance or more to be recognized to recognize the keys of the keyboard, thereby limiting the recognition range and speed of the keyboard.

일본 공개특허공보 특개2003-100173호(2003.04.04)Japanese Patent Laid-Open No. 2003-100173 (2003.04.04) 등록특허공보 제10-1677183호(2016.11.11)Registered Patent Publication No. 10-1677183 (2016.11.11)

접점방식과 무접점방식의 장점을 공유하고, 유연성 측면에서 유리한 이점을 가질 수 있는 키도브를 제공하고자 한다.It is intended to provide Key Dove that shares the advantages of the contact and non-contact methods and can have advantageous advantages in terms of flexibility.

일 측면에 의하면 일 실시 예에 따른 키보드는 광원; 상기 광원을 통해 광로를 형성하는 복수의 광섬유; 상기 복수의 광섬유를 통해 형성되는 광로를 승하강 동작에 의해 개폐하는 복수의 키캡; 상기 광로의 개폐 동작에 따른 광변화를 감지하여 전기 신호로 출력하는 이미지센서; 상기 이미지센서로부터 출력되는 신호를 수신하여 복수의 상기 키캡 중 동작된 키캡을 인식하는 컨트롤러;를 포함한다. According to one aspect, a keyboard according to an embodiment includes a light source; a plurality of optical fibers forming an optical path through the light source; a plurality of keycaps for opening and closing an optical path formed through the plurality of optical fibers by an elevating operation; an image sensor that detects a light change according to the opening and closing operation of the optical path and outputs an electrical signal; and a controller for receiving a signal output from the image sensor and recognizing an operated keycap from among the plurality of keycaps.

상기 복수의 광섬유가 광학적으로 연결되는 광플레이트;를 더 포함하고, 상기 이미지센서는 상기 광플레이트에 연결되는 상기 광섬유들의 연결 패턴에 대응하는 픽셀어레이를 구비하여 광플레이트의 광변화를 감지할 수 있다. An optical plate to which the plurality of optical fibers are optically connected; the image sensor may include a pixel array corresponding to a connection pattern of the optical fibers connected to the optical plate to detect a light change of the optical plate. .

상기 키캡을 승하강 가능하게 지지하는 지지부; 외력에 의해 하강한 상기 키캡이 상기 외력이 제거된 상태에서 상승하여 리턴하도록 상기 키캡과 지지부 사이에 척력을 제공하는 리턴부재;를 더 포함할 수 있다.a support part for supporting the keycap to be raised and lowered; The method may further include a return member providing a repulsive force between the keycap and the support part so that the keycap descended by the external force rises and returns in a state in which the external force is removed.

다른 측면에 의하면 일 실시 예에 따른 롤러블 키보드는 복수의 키캡을 승하강 가능하게 지지하는 복수의 지지부와, 상기 키캡의 승하강 동작에 의해 개폐되는 광로를 제공하도록 상기 복수의 지지부로 광을 안내하는 복수의 광섬유를 포함하는 하부의 베이스 층; 상기 복수의 키캡과, 상기 키캡과 지지부 사이에 척력을 제공하도록 상기 키캡에 마련되는 복수의 리턴부재와, 상기 키캡 사이를 연결하는 스킨을 포함하는 상부의 키 스킨 층;을 포함한다. According to another aspect, a rollable keyboard according to an embodiment guides light to a plurality of support parts for supporting a plurality of keycaps to be elevating and lowering, and to provide an optical path opened and closed by an elevating operation of the keycaps. a lower base layer comprising a plurality of optical fibers; and an upper key skin layer including the plurality of keycaps, a plurality of return members provided on the keycaps to provide a repulsive force between the keycaps and the support, and a skin connecting the keycaps.

상기 키캡의 동작에 따른 키의 입력을 상기 광섬유의 광을 통해 인식하는 이미지센서;를 더 포함할 수 있다. It may further include; an image sensor for recognizing the input of the key according to the operation of the keycap through the light of the optical fiber.

상기 광섬유와 광학적으로 연결되어 광을 상기 이미지센서에 전달하는 광플레이트;를 더 포함할 수 있다.It may further include; an optical plate optically connected to the optical fiber to transmit light to the image sensor.

일 실시 예에 따른 키보드에 의하면, 접점방식과 무접점방식의 장점을 공유하고, 유연성 측면에서 유리하여 키보드를 롤러블(rollable)하게 보관 또는 휴대할 수 이점을 가질 수 있다.According to the keyboard according to an embodiment, it is possible to share the advantages of the contact method and the non-contact method, and have an advantage in that the keyboard can be stored or carried in a rollable manner because it is advantageous in terms of flexibility.

또한, 일 실시 예에 따른 키보드에 의하면, 저렴하고 인식 율이 높은 이미지센서를 적용하여 가성비에 있어 유리함을 가질 수 있다.In addition, according to the keyboard according to an embodiment, it can have an advantage in cost-effectiveness by applying an inexpensive and high recognition rate image sensor.

도 1은 종래 멤브레인 방식 키보드의 분해도이다.
도 2는 종래 멤브레인 방식 키보드의 단면구조를 나타낸 것이다.
도 3은 종래 무접점 방식 키보드의 단면구조를 나타낸 것이다.
도 4는 일 실시예에 따른 키보드의 구조를 개략적으로 도시한 분해도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 키보드의 구성도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 키보드의 단면 구조를 도시한 것으로, 키스킨층과 베이스층이 분리된 상태를 나타낸 것이다.
도 7은 일 실시예에 따른 키보드의 단면 구조를 도시한 것으로, 키스킨층과 베이스층이 조립된 상태를 나타낸 것이다.1 is an exploded view of a conventional membrane keyboard.
2 shows a cross-sectional structure of a conventional membrane type keyboard.
3 shows a cross-sectional structure of a conventional non-contact type keyboard.
4 is an exploded view schematically illustrating a structure of a keyboard according to an embodiment.
5 is a configuration diagram of a keyboard according to an exemplary embodiment.
6 illustrates a cross-sectional structure of a keyboard according to an embodiment, and shows a state in which a key skin layer and a base layer are separated.
7 illustrates a cross-sectional structure of a keyboard according to an embodiment, and shows a state in which a key skin layer and a base layer are assembled.

이하에서는 본 발명의 실시 예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에 소개되는 실시 예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments introduced below are provided as examples so that the spirit of the present invention can be sufficiently conveyed to those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains. The present invention is not limited to the embodiments described below and may be embodied in other forms. In order to clearly explain the present invention, parts irrelevant to the description are omitted from the drawings, and in the drawings, the width, length, thickness, etc. of components may be exaggerated for convenience. Like reference numerals refer to like elements throughout.

도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 일 실시예에 따른 키보드(10)는 복수의 키캡(20)을 구비한다. 4 to 7 , the keyboard 10 according to an embodiment includes a plurality of keycaps 20 .

복수의 키캡(20)은 숫자키와 문자키, 각종 단축키와 특수키 등을 이루도록 타자기의 자판과 비슷한 형태로 배열될 수 있다. The plurality of keycaps 20 may be arranged in a shape similar to a keyboard of a typewriter to form a number key, a character key, various shortcut keys, and a special key.

복수의 키캡(20)은 스킨(20A)을 통해 일체로 연결될 수 있다. 스킨(20A)을 통해 일체화 되는 복수의 키캡(20)은 베이스(30)에 조립되어 키보드(10)를 형성할 수 있다.The plurality of keycaps 20 may be integrally connected through the skin 20A. A plurality of keycaps 20 integrated through the skin 20A may be assembled to the base 30 to form the keyboard 10 .

각각의 키캡(20)은 승하강 동작 가능하게 마련되고, 베이스(30)에는 키캡(20)을 승하강 가능하게 지지하는 지지부(31)가 마련될 수 있다.Each of the keycaps 20 may be provided to be movable in an elevating operation, and a support part 31 may be provided in the base 30 to support the keycap 20 in an elevating manner.

키캡(20)은 상부의 몸체(21)와, 키캡(20)의 승하강동작을 안내하기 위해 몸체(21) 저부 중앙으로부터 저부로 연장되는 가이드돌기(22)를 구비할 수 있다. The keycap 20 may include an upper body 21 and a guide protrusion 22 extending from the center of the bottom of the body 21 to the bottom to guide the lifting and lowering operation of the keycap 20 .

지지부(31)에는 가이드돌기(22)가 슬라이딩 가능하게 수용되는 가이드홈(31a)이 마련될 수 있다. The support part 31 may be provided with a guide groove 31a in which the guide projection 22 is slidably accommodated.

키캡(20)과 지지부(31) 사이에는 외력에 의해 하강한 키캡(20)이 외력이 제거된 상태에서 상승하여 리턴하도록 척력을 제공하는 리턴부재(40)가 마련될 수 있다. A return member 40 providing a repulsive force may be provided between the keycap 20 and the support part 31 so that the keycap 20 lowered by an external force rises and returns in a state in which the external force is removed.

리턴부재(40)는 강자성체를 포함할 수 있다. 강자성체는 동일 극성으로 해당되도록 키캡(20)과 지지부(31)에 각각 설치되는 한 쌍의 자석(41,42)을 포함할 수 있다. The return member 40 may include a ferromagnetic material. The ferromagnetic material may include a pair of magnets 41 and 42 respectively installed in the keycap 20 and the support 31 so as to have the same polarity.

한 쌍의 자석 중 하나의 자석(41)은 가이드돌기(22) 주변의 키캡(20)의 몸체(21) 저면에 부착되고, 다른 하나의 자석(42)은 가이드홈(31a) 주변의 지지부(31) 상면에 지지되도록 가이드돌기(22)에 끼워질 수 있다.One magnet 41 of the pair of magnets is attached to the bottom surface of the body 21 of the keycap 20 around the guide protrusion 22, and the other magnet 42 is a support part ( 31) It may be inserted into the guide projection 22 so as to be supported on the upper surface.

따라서 키캡(20)은 이용자의 손에 의해 가압됨에 따라 하강하고, 이용자 손의 힘이 제거되면 자석(41,42) 사이에 형성되는 척력에 의해 본래의 위치로 상승하여 리턴 될 수 있다.Accordingly, the keycap 20 descends as it is pressed by the user's hand, and when the user's hand is removed, the keycap 20 rises and returns to its original position by the repulsive force formed between the magnets 41 and 42 .

도 6에 도시된 바와 같이, 복수의 리턴부재(40)와, 리턴부재(40)가 마련된 복수의 키캡(20)은 스킨(20A)통해 연결된 상태에서 키보드(10) 상부의 키스킨층(100)을 형성할 수 있다. As shown in FIG. 6 , the plurality of return members 40 and the plurality of keycaps 20 provided with the return members 40 are connected through the skin 20A, and the key skin layer 100 on the upper part of the keyboard 10 . can form.

또한 키보드(10)는 광원(50)과, 광로를 형성하는 복수의 광섬유(60)를 포함한다.In addition, the keyboard 10 includes a light source 50 and a plurality of optical fibers 60 forming an optical path.

광원(50)은 엘이디를 포함할 수 있다. 광원(50)은 복수의 광섬유(60)로 광을 제공할 수 있는 범위 내에서 단수 또는 복수로 구성될 수 있다. The light source 50 may include an LED. The light source 50 may be configured in singular or plural within a range capable of providing light to the plurality of optical fibers 60 .

광섬유(60)는 키캡(20)의 숫자에 대응하는 복수개로 구성되고, 복수의 광섬유(60) 가닥은 개별 키캡(20)의 위치를 경유하도록 베이스(30) 상에 배선될 수 있다.The optical fiber 60 is configured in plurality corresponding to the number of the keycap 20 , and the plurality of optical fibers 60 strands may be wired on the base 30 to pass through the position of the individual keycap 20 .

개별 광섬유(60)는 각 키캡(20)의 위치에 대응하는 지지부(31)를 경유할 수 있다. 광섬유(60)를 통해 형성되는 광로가 키캡(20)에 의해 개폐될 수 있도록 지지부(31)를 경유하는 광섬유(60)는 가이드홈(31a)을 단선된 상태로 통과하도록 마련될 수 있다. 참고로 미설명 부호 61은 광섬유(60)의 단선부를 가리킨다. The individual optical fibers 60 may pass through the support 31 corresponding to the position of each keycap 20 . The optical fiber 60 passing through the support part 31 may be provided to pass through the guide groove 31a in a disconnected state so that the optical path formed through the optical fiber 60 can be opened and closed by the keycap 20 . For reference, an unexplained reference numeral 61 denotes a disconnected portion of the optical fiber 60 .

이에 따라 개별 광섬유(60)에 의해 형성되는 광로는 해당 키캡(20)의 하강동작시 가이드홈(31a)을 경유하여 단선부(61) 사이로 진입하는 가이드돌기(22)에 의해 차단될 수 있다. 이 상태에서 리턴부재(40)에 의해 키캡(20)이 다시 상승하면, 가이드돌기(22)가 단선부(61) 상부로 빠져 나가면서 광섬유(60)의 광로는 다시 연결될 수 있다.Accordingly, the optical path formed by the individual optical fiber 60 may be blocked by the guide protrusion 22 that enters between the disconnection parts 61 via the guide groove 31a during the lowering operation of the corresponding keycap 20 . In this state, when the keycap 20 is raised again by the return member 40 , the optical path of the optical fiber 60 can be connected again as the guide protrusion 22 exits to the upper part of the disconnection part 61 .

도 6과 7에 도시된 바와 같아. 복수의 지지부(31)와, 복수의 지지부로(31)로 광을 안내하는 복수의 광섬유(60)는 베이스(30)와 함께 키보드(10) 하부의 베이스층(200)을 형성하여 키드보(10)의 상부를 이루는 키스킨층(100)과 조립될 수 있다.As shown in Figures 6 and 7. A plurality of support parts 31 and a plurality of optical fibers 60 for guiding light to the plurality of support parts 31 form a base layer 200 under the keyboard 10 together with the base 30 to form a keyboard ( 10) and may be assembled with the key skin layer 100 forming the upper part.

키캡(20)과 광섬유(60)는 각각이 하나의 키 스위치로써 광 스위치(70)를 형성할 수 있다. The keycap 20 and the optical fiber 60 may each form an optical switch 70 as one key switch.

광 스위치(70)는 무접점 방식으로 빠른 스위칭 동작이 가능하면서도 스위칭 동작시 발생하는 키캡(20)과 지지부(31) 사이의 접촉감과 이격감을 통해 경쾌한 타건감과 함께 정확한 키조작감을 제공할 수 있다.The optical switch 70 can provide a light key feeling and accurate key operation feeling through a sense of contact and a sense of separation between the keycap 20 and the support part 31 generated during the switching operation while allowing a quick switching operation in a contactless manner.

전술한 광로의 개폐 동작을 이용하여 키의 조작여부를 인식하기 위한 것으로, 키보드(10)는 광로의 광변화를 감지하여 전기 신호로 출력하는 이미지센서(80)와, 이미지센서(80)로부터 출력되는 신호를 수신하여 복수의 키캡(20) 중 동작된 키캡을 인식하는 컨트롤러(100)를 구비한다. This is for recognizing whether a key has been operated using the above-described opening/closing operation of the optical path, and the keyboard 10 detects the optical change in the optical path and outputs the image sensor 80 as an electrical signal, and outputs from the image sensor 80 . A controller 100 for receiving a signal to recognize the operated keycap among the plurality of keycaps 20 is provided.

이와 같이 키캡(20)의 승하강 동작에 따른 광로의 개폐 여부를 이미지 센싱방식으로 바로 전환하여 조작 키를 인식하는 방식은 접점의 동작 신호를 다시 전기신호로 전환하여 조작 키를 인식하는 방식에 비해 조작 키를 인식하는 속도 측면에서 유리한 이점을 가질 수 있다. As such, the method of recognizing the operation key by directly switching whether the optical path is opened or closed according to the raising/lowering operation of the keycap 20 into the image sensing method is compared to the method of recognizing the operation key by converting the operation signal of the contact back into an electric signal. It may have an advantageous advantage in terms of the speed of recognizing the operation key.

컨트롤러(100)를 통해 동작이 인식된 키의 값은 디스플레이와 같은 피시(PC)의 출력장치(미도시)를 통해 출력될 수 있다.The value of the key whose operation is recognized through the controller 100 may be output through an output device (not shown) of a PC such as a display.

또 키보드(10)는 복수의 키 사이를 연결하는 광섬유(60)를 통해 키 사이의 유연성을 확보함으로써, 전체적으로 롤러블(rollable)이 가능하게 되어 휴대시와 사용 중의 자세 전환이 편리해 질 수 있다. 키보드(10)의 롤러블이 가능하도록 베이스(30)는 유연한 재질을 통해 마련될 수 있다.In addition, the keyboard 10 secures the flexibility between the keys through the optical fiber 60 connecting the plurality of keys, so that the overall rollable (rollable) is possible, so that it is convenient to change the posture during carrying and use. The base 30 may be made of a flexible material so that the keyboard 10 is rollable.

이에 따라 키보드(10)는 복수의 키캡(20) 사이가 스킨(20A)을 통해 유연하게 연결되는 상부의 키스킨층(100)과, 광섬유(60)를 통해 유연성이 확보된 하부의 베이스층(200)을 조립하여 구성됨에 따라 전체적으로도 유연성을 구비하는 롤러블 키보드를 형성할 수 있다.Accordingly, the keyboard 10 has an upper key skin layer 100 in which the plurality of keycaps 20 are flexibly connected through a skin 20A, and a lower base layer 200 secured with flexibility through an optical fiber 60 . ) can be assembled to form a rollable keyboard having flexibility as a whole.

이미지센서(80)는 CMOS(Complementary metal-oxide-semiconductor, 시모스) 이미지센서(81)를 포함할 수 있다.The image sensor 80 may include a complementary metal-oxide-semiconductor (CMOS) image sensor 81 .

상보형-모스(CMOS) 기술을 사용하는 CMOS 이미지센서(81)는 픽셀(pixel)이 피사체의 대응 부분에서 복사되는 빛신호를 포토다이오드를 이용하여 전자로 바꾼 후에 저장하고, 축적된 전자의 수에 비례하여 나타나는 전하량을 전압 신호로 바꾸어서 출력하는 방식을 사용한다.The CMOS image sensor 81 using the complementary-MOS (CMOS) technology converts the light signal radiated from the corresponding part of the object into electrons by using a photodiode, and then stores it and stores the number of accumulated electrons. It uses a method of converting the amount of charge appearing in proportion to a voltage signal and outputting it.

이러한 CMOS 이미지 센서(81)는 구동방식이 간편하고, 신호 처리 회로를 하나의 칩에 집적할 수 있어서 모듈의 소형화가 용이하고 제조 단가 측면에서 유리한 이점을 구비하여 키보드(10)의 가성비가 개선되도록 하는데 기여할 수 있다.Such a CMOS image sensor 81 is easy to drive, and a signal processing circuit can be integrated into one chip, so that the module can be easily miniaturized and advantageous in terms of manufacturing cost, so that the cost-effectiveness of the keyboard 10 is improved. can contribute to

또 키보드(10)는 복수의 광섬유(60)가 광학적으로 연결되는 광플레이트(90)를 구비하고, 이미지센서(80)는 광플레이트(90)에 연결되는 광섬유(60)들의 연결 패턴에 대응하는 픽셀어레이를 구비하여 광플레이트(90)의 광 변화를 감지할 수 있다. 광플레이트(90)는 이미지센서(80)와 함께 이미지 센싱부(110)를 형성할 수 있다. In addition, the keyboard 10 includes an optical plate 90 to which a plurality of optical fibers 60 are optically connected, and the image sensor 80 corresponds to a connection pattern of optical fibers 60 connected to the optical plate 90 . A pixel array may be provided to detect a light change of the optical plate 90 . The optical plate 90 may form the image sensing unit 110 together with the image sensor 80 .

도 5에 도시된 바와 같이, 이미지센서(80)는 격자구조를 이루는 픽셀어레이를 구비하고, 픽셀어레이를 형성하는 개별 격자는 단일 또는 복수의 픽셀을 통해 구성될 수 있다. As shown in FIG. 5 , the image sensor 80 includes a pixel array forming a lattice structure, and individual lattices forming the pixel array may be configured through a single or a plurality of pixels.

복수의 광섬유(60) 가닥은 번들을 이루어 픽셀어레이에 대응하는 패턴을 이루도록 광플레이트(90)에 광학적으로 집적되게 연결되고, 이미지센서(80)의 단위 격자는 광플레이트(90)에 연결되는 광섬유(60)의 연결점과 1:1로 매칭 될 수 있다.The plurality of optical fibers 60 strands are optically and integrally connected to the optical plate 90 to form a bundle and form a pattern corresponding to the pixel array, and the unit grid of the image sensor 80 is an optical fiber connected to the optical plate 90 . It can be matched 1:1 with the connection point of (60).

따라서 상승하는 키캡(20)과 하강하는 키캡(20)의 동작은 이미지센서(80)의 개별 격자를 통해 광의 온/오프 형태로 감지되고, 이에 따라 이미지센서(60)는 픽셀어레이의 광 패턴의 변화를 통해 작동이 이루어진 키캡(20)을 정확히 감지해 낼 수 있게 된다.Therefore, the movement of the rising keycap 20 and the falling keycap 20 is sensed in the form of on/off of light through the individual gratings of the image sensor 80, and accordingly, the image sensor 60 of the light pattern of the pixel array. Through the change, it is possible to accurately detect the keycap 20 that has been operated.

이와 같이 구성되는 키보드(10)는 무접점 방식으로 빠른 스위칭 동작이 가능하면서도 스위칭 동작시 발생하는 키캡(20)과 지지부(31) 사이의 접촉감과 이격감을 통해 경쾌한 타건감과 함께 정확한 키조작감을 제공함으로써, 무접점방식과 접점방식의 장점을 공유할 수 있다.The keyboard 10 configured in this way enables a quick switching operation in a non-contact manner, and provides an accurate key operation feeling with a light key feeling through a sense of contact and separation between the keycap 20 and the support part 31 generated during the switching operation. , the advantages of the non-contact method and the contact method can be shared.

또 키보드(10)는 광섬유(60)를 통해 롤러블(rollable) 성능이 개선됨에 따라 휴대 및 사용 시의 자선 전환이 간편해 지고, 조작 키를 감지하는 이미지센서(80)로써 단가가 저렴한 CMOS 이미지센서(81)를 채용함으로써 가성비 측면에서도 유리한 이점을 가질 수 있다.In addition, as the rollable performance is improved through the optical fiber 60, the keyboard 10 makes it easier to switch between carrying and using, and an image sensor 80 that detects a manipulation key, which is a low cost CMOS image sensor. By employing (81), it is possible to have an advantageous advantage in terms of cost-effectiveness.

10: 키보드 20: 키캡
30: 베이스 40: 리턴부재
50: 광원 60: 광섬유
70: 광 스위치 80: 이미지센서
90: 광플레이트 100: 컨트롤러10: keyboard 20: keycaps
30: base 40: return member
50: light source 60: optical fiber
70: optical switch 80: image sensor
90: optical plate 100: controller

Claims (6)

광원;
상기 광원을 통해 광로를 형성하는 복수의 광섬유;
상기 복수의 광섬유를 통해 형성되는 광로를 승하강 동작에 의해 개폐하는 복수의 키캡;
상기 광로의 개폐 동작에 따른 광변화를 감지하여 전기 신호로 출력하는 이미지센서;
상기 이미지센서로부터 출력되는 신호를 수신하여 복수의 상기 키캡 중 동작된 키캡을 인식하는 컨트롤러;를 포함하는 키보드.light source;
a plurality of optical fibers forming an optical path through the light source;
a plurality of keycaps for opening and closing an optical path formed through the plurality of optical fibers by an elevating operation;
an image sensor that detects a light change according to the opening/closing operation of the optical path and outputs an electrical signal;
and a controller for receiving a signal output from the image sensor and recognizing an operated keycap from among the plurality of keycaps. 제 1항에 있어서,
상기 복수의 광섬유가 광학적으로 연결되는 광플레이트;를 더 포함하고,
상기 이미지센서는 상기 광플레이트에 연결되는 상기 광섬유들의 연결 패턴에 대응하는 픽셀어레이를 구비하여 광플레이트의 광변화를 감지하는 키보드.The method of claim 1,
Further comprising; an optical plate to which the plurality of optical fibers are optically connected,
The image sensor includes a pixel array corresponding to a connection pattern of the optical fibers connected to the optical plate to detect a change in light of the optical plate. 제 1항에 있어서,
상기 키캡을 승하강 가능하게 지지하는 지지부;
외력에 의해 하강한 상기 키캡이 상기 외력이 제거된 상태에서 상승하여 리턴하도록 상기 키캡과 지지부 사이에 척력을 제공하는 리턴부재;를 더 포함하는 키보드.The method of claim 1,
a support part for supporting the keycap to be raised and lowered;
and a return member providing a repulsive force between the keycap and the support part so that the keycap lowered by an external force rises and returns in a state in which the external force is removed. 복수의 키캡을 승하강 가능하게 지지하는 복수의 지지부와, 상기 키캡의 승하강 동작에 의해 개폐되는 광로를 제공하도록 상기 복수의 지지부로 광을 안내하는 복수의 광섬유를 포함하는 하부의 베이스 층;
상기 복수의 키캡과, 상기 키캡과 지지부 사이에 척력을 제공하도록 상기 키캡에 마련되는 복수의 리턴부재와, 상기 키캡 사이를 연결하는 스킨을 포함하는 상부의 키 스킨 층;을 포함하는 롤러블 키보드.A lower base layer comprising: a plurality of supports for supporting the plurality of keycaps to be elevated;
and an upper key skin layer including the plurality of keycaps, a plurality of return members provided on the keycaps to provide a repulsive force between the keycaps and the support, and a skin connecting the keycaps. 제 4항에 있어서,
상기 키캡의 동작에 따른 키의 입력을 상기 광섬유의 광을 통해 인식하는 이미지센서;를 더 포함하는 롤러블 키보드.5. The method of claim 4,
The rollable keyboard further comprising a; image sensor for recognizing a key input according to the operation of the keycap through the light of the optical fiber. 제 5항에 있어서,
상기 광섬유와 광학적으로 연결되어 광을 상기 이미지센서에 전달하는 광플레이트;를 더 포함하는 롤러블 키보드.6. The method of claim 5,
The rollable keyboard further comprising a; an optical plate optically connected to the optical fiber to transmit light to the image sensor.
KR1020200040504A 2020-04-02 2020-04-02 keyboard KR20210123137A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200040504A KR20210123137A (en) 2020-04-02 2020-04-02 keyboard

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200040504A KR20210123137A (en) 2020-04-02 2020-04-02 keyboard

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20210123137A true KR20210123137A (en) 2021-10-13

Family

ID=78115195

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200040504A KR20210123137A (en) 2020-04-02 2020-04-02 keyboard

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20210123137A (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003100173A (en) 2001-09-21 2003-04-04 Mitsumi Electric Co Ltd Air vent device for membrane sheet in keyboard
KR101677183B1 (en) 2016-03-22 2016-11-17 주식회사 앱코 Capacitve type contactless keyboard

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003100173A (en) 2001-09-21 2003-04-04 Mitsumi Electric Co Ltd Air vent device for membrane sheet in keyboard
KR101677183B1 (en) 2016-03-22 2016-11-17 주식회사 앱코 Capacitve type contactless keyboard

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7235752B1 (en) Illuminating membrane switch and illuminating keypad using the same
US20150021151A1 (en) Luminous keyboard
US9952682B2 (en) Depressible keys with decoupled electrical and mechanical functionality
KR100842551B1 (en) Key-pad assembly
US8373661B2 (en) Input apparatus and operation method thereof
JP4716956B2 (en) Touch key assembly and mobile communication terminal having the same
US9299515B2 (en) Luminous keyboard
TWI478194B (en) Luminous keyboard
US9423836B2 (en) Super-slim touch keyboard and super-slim cover device for smart keyboard having the same
US20080135392A1 (en) Illuminating Membrane Switch and Illuminating Keypad Using the Same
TWI677891B (en) Key module
US9093236B2 (en) Illuminated keyboard
TWI553682B (en) Luminous keyboard
KR20080064260A (en) Two-stage switch using capacitance sensor and mechanical contactor switch
TWI571900B (en) Luminous keyboard
KR20210123137A (en) keyboard
KR20180083405A (en) Input device
US10984969B1 (en) Uniform illumination of keys on a flexible substrate
CN101295356B (en) Image inputting apparatus
TW201421514A (en) Luminous keyboard
CN213781893U (en) Ultra-thin fine motion button subassembly
KR100743096B1 (en) Button structure and personal portable device having the same
KR100997213B1 (en) A switch arrangement and a switch matrix structure for a keypad
KR102298734B1 (en) Perkins type foldong keyboard for the blind
CN117377931A (en) Computer keyboard with thumb operated optical mouse