WO2021167232A1 - 입력장치 및 이를 포함하는 전자기기 - Google Patents

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WO2021167232A1
WO2021167232A1 PCT/KR2020/019121 KR2020019121W WO2021167232A1 WO 2021167232 A1 WO2021167232 A1 WO 2021167232A1 KR 2020019121 W KR2020019121 W KR 2020019121W WO 2021167232 A1 WO2021167232 A1 WO 2021167232A1
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WO
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shaft
contact point
contact
input device
metal dome
Prior art date
Application number
PCT/KR2020/019121
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English (en)
French (fr)
Inventor
유호준
진경신
김재용
허재명
Original Assignee
삼성전자주식회사
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Filing date
Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H25/00—Switches with compound movement of handle or other operating part
    • H01H25/04—Operating part movable angularly in more than one plane, e.g. joystick
    • 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
    • H01H13/02—Details
    • H01H13/12—Movable parts; Contacts mounted thereon
    • H01H13/14—Operating parts, e.g. push-button
    • 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
    • H01H13/02—Details
    • H01H13/26—Snap-action arrangements depending upon deformation of elastic members
    • H01H13/48—Snap-action arrangements depending upon deformation of elastic members using buckling of disc springs
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H23/00—Tumbler or rocker switches, i.e. switches characterised by being operated by rocking an operating member in the form of a rocker button
    • H01H23/02—Details
    • H01H23/12—Movable parts; Contacts mounted thereon
    • H01H23/16—Driving mechanisms

Definitions

  • the present invention relates to an input device having an improved structure and an electronic device including the same.
  • the electronic device may include an input device to operate various functions of the electronic device.
  • the electronic device may include a display device.
  • the input device may include a jog switch.
  • the electronic device including the jog switch may have a thick thickness by excessively protruding the shaft of the jog switch.
  • the aesthetic sense may be deteriorated.
  • One aspect of the present invention provides an input device having an improved structure and an electronic device including the same.
  • Another aspect of the present invention provides an input device having a reduced length of a shaft protruding to the outside of the electronic device and an electronic device including the same.
  • an electronic device includes a printed circuit board including a through hole penetrating a mounting surface and a non-mounting surface opposite to the mounting surface, and a shaft provided to be able to tilt and push, and As an input device mounted on the mounting surface, the shaft may include an input device protruding from the mounting surface to the non-mounting surface through the through hole.
  • the input device includes a case including a coupling surface mounted on the mounting surface, a case hole passing through the coupling surface, a base disposed to be spaced apart from the coupling surface in a first direction, and one end of the base and
  • the shaft may include the shaft connected to the shaft, the other end penetrating the case hole and positioned outside the case.
  • the shaft may be provided to be pushed in the first direction.
  • the base When the shaft is pushed, the base may move away from the engaging surface in the first direction.
  • the case hole may be disposed to correspond to the through hole.
  • the shaft may protrude toward the non-mounting surface from the inside of the case through the case hole and the through hole.
  • the input device may further include a contact point including a first end connected to the outside of the case to be connected to the mounting surface, and a second end connected to the first end and connected to the inside of the case.
  • the contact point may include a first contact point and a second contact point spaced apart from each other to be electrically disconnected.
  • the input device may further include a metal dome selectively electrically connecting the first contact point and the second contact point by selectively contacting the first contact point and the second contact point.
  • the input device is provided to selectively electrically connect the first contact point and the second contact point by maintaining a state of contact with any one of the first contact point and the second contact point and selectively contacting the other one It may further include a metal dome.
  • the input device may further include a push protrusion protruding from the base.
  • the push protrusion may push the metal dome so that the metal dome electrically connects the first contact point and the second contact point.
  • the metal dome may include a first metal dome disposed on a first side of the shaft and a second metal dome disposed on a second side opposite to the first side of the shaft.
  • the push protrusion includes a first push protrusion disposed on the first side of the shaft to push the first metal dome, and a second push protrusion disposed on the second side of the shaft to push the second metal dome. may include.
  • the second push protrusion may push the second metal dome.
  • the first push protrusion may push the first metal dome.
  • the contact point may further include a third contact point and a fourth contact point spaced apart from each other along the circumference of the case hole.
  • Each of the third contact point and the fourth contact point may be disposed to be spaced apart from the first contact point and the second contact point.
  • the input device may further include a metal ring including a hollow into which the shaft is inserted.
  • the metal ring may selectively electrically connect the third contact point and the fourth contact point by selectively contacting the third contact point and the fourth contact point.
  • the input device may further include an elastic member for elastically biasing the base in a second direction opposite to the first direction so that the metal ring comes into contact with the third contact and the fourth contact.
  • the metal ring When the shaft is pushed, the metal ring may move in the first direction to be spaced apart from the third contact point and the fourth contact point.
  • the input device includes a case including a coupling surface provided to be mounted on a printed circuit board, a case hole penetrating the coupling surface, and disposed to face the coupling surface inside the case. is disposed between the case and the base, and a manipulation unit including a base, which is protruded from the base, and a shaft protruding from the inside of the case through the case hole to the outside of the case, and the base is the coupling surface It may include an elastic member for elastically biasing the operation unit to move toward the.
  • the input device may further include a first metal dome disposed on a first side of the shaft and a second metal dome disposed on a second side opposite to the first side of the shaft. When tilted toward the first side of the second metal dome
  • This may be arranged to be pushed.
  • the first metal dome When the shaft is tilted toward the second side of the shaft, the first metal dome may be pushed.
  • the input device may further include a metal ring including a hollow into which the shaft is inserted, and a plurality of contacts electrically connected by contacting the metal ring.
  • the metal ring When the shaft is pushed, the metal ring may be provided to be spaced apart from the plurality of contact points.
  • the shaft may be provided to be pushed in the first direction.
  • the elastic member may provide an elastic force so that the operation unit moves in a second direction opposite to the first direction.
  • an electronic device is disposed to be spaced apart from the mounting surface and a printed circuit board including a mounting surface, a non-mounted surface opposite to the mounting surface, a through hole penetrating the mounting surface and the non-mounted surface, and the mounting surface.
  • a base a shaft having one end connected to the base and the other end protruding from the mounting surface side through the through hole to the non-mounting surface side, and a first metal dome disposed on the first side of the shaft; and an input device including a second metal dome disposed on a second side opposite to the first side of the shaft, wherein when the shaft is tilted toward the first side, the second metal dome is configured to be pushed, and when the shaft is tilted toward the second side, the first metal dome may be configured to be pushed.
  • an input device in which the length of the shaft protruding to the outside of the electronic device is reduced by disposing the shaft to pass through the printed circuit board, and an electronic device including the same.
  • FIG. 1 is a perspective view of a display device that is an electronic device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a view showing the electronic device shown in FIG. 1 from another angle.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an input device according to an embodiment of the present invention and a printed circuit board on which the input device is mounted.
  • FIG. 4 is a view showing a state in which the shaft is pushed in the input device shown in FIG. 3 .
  • FIG. 5 is a view illustrating a state in which the shaft is tilted toward the first side of the shaft in the input device shown in FIG. 3 .
  • FIG. 6 is a view illustrating a state in which the shaft is tilted toward the second side of the shaft in the input device shown in FIG. 3 .
  • FIG. 7 is a bottom view of an input device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a cross-sectional perspective view of an input device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an input device according to another embodiment of the present invention and a printed circuit board on which the input device is mounted.
  • FIG. 10 is a view illustrating a state in which the shaft is tilted toward the first side of the shaft in the input device shown in FIG. 9 .
  • FIG. 11 is a bottom view of an input device according to another embodiment of the present invention.
  • first and second used in this specification may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms, and the terms are It is used only for the purpose of distinguishing one component from another.
  • a first component may be referred to as a second component, and similarly, a second component may also be referred to as a first component.
  • FIG. 1 is a perspective view of a display device that is an electronic device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a view showing the electronic device shown in FIG. 1 from another angle.
  • FIGS. 1 and 2 An electronic device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2 .
  • a display device will be described.
  • the present invention is not limited thereto.
  • the display device 1 may include a display panel 10 for displaying a screen, and a frame 20 that covers the edge of the display panel 10 to form a side surface of the display device 1 .
  • the input device can be disposed on the front surface of the frame.
  • the thickness of the front side of the frame gradually decreases, it becomes difficult to arrange the input device on the front side of the frame.
  • the input device is disposed on the rear side of the display device.
  • the display device is mounted in close contact with a wall, it is difficult to arrange the input device on the rear side of the display device.
  • the input device is one side of the frame 20 and may be disposed on the lower surface of the display device 1 .
  • the input device may include a jog switch, and the handle 101 may be disposed on the lower surface of the display device 1 .
  • the handle 101 may excessively protrude downward of the display device 1 . This may deteriorate the aesthetics of the display device 1 .
  • FIG. 2 it is possible to provide an input device having a reduced length of a shaft protruding to the outside of the electronic device and an electronic device including the same. Accordingly, it is possible to provide a slim electronic device. In addition, it is possible to provide an electronic device with improved aesthetics.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an input device according to an embodiment of the present invention and a printed circuit board on which the input device is mounted.
  • the input device 100 may include a case 110 and an operation unit 120 provided to be able to tilt and push inside the case.
  • the input device 100 may be mounted on the mounting surface 32 of the printed circuit board 30 .
  • the printed circuit board 30 may be provided in an electronic device.
  • the printed circuit board 30 may be disposed inside the housing of the electronic device.
  • the housing refers to a configuration that forms the exterior of the electronic device, and may refer to the frame 20 in the present embodiment, but is not limited thereto.
  • the printed circuit board 30 has a mounting surface 32 on which various elements and input devices 100 are mounted, a non-mounting surface 33 opposite to the mounting surface, a mounting surface 32 and a non-mounting surface. It may include a through hole 31 penetrating through (33).
  • the operation unit 120 may include a base 121 and a shaft 122 protruding from the base 121 .
  • the operation unit 120 protrudes from the base 121 and may include a plurality of push protrusions 123 and 124 spaced apart from the shaft 122 .
  • the shaft 122 may be disposed to pass through the case hole 111 formed in the case 110 . Also, the shaft 122 may be disposed to pass through the case hole 111 from the inside of the case 110 and then pass through the through hole 31 of the printed circuit board 30 . Also, although not shown in the drawings, the shaft 122 may be disposed to pass through the case hole 111 and the through hole 31 and then pass through a housing hole (not shown) formed in the housing of the electronic device. The end of the shaft 122 passing through the housing hole (not shown) may protrude to the outside of the housing.
  • the handle 101 may be coupled to the end of the shaft 122 .
  • the handle 101 may increase the user's contact area with the shaft 122 .
  • the handle 101 may prevent the shaft 122 from applying strong pressure to a point of the user's finger. Accordingly, user convenience may be improved.
  • the operation unit 120 may be provided to be movable within the case 110 .
  • the operation unit 120 may be provided to be tiltable and pushable.
  • the input device 100 may include an elastic member 130 disposed between the base 121 and the case 110 .
  • the case 110 may include a coupling surface 112 mounted on the mounting surface 32 of the printed circuit board 30 .
  • the case hole 111 may be provided to penetrate the coupling surface 112 .
  • the base 121 is disposed inside the case 110 , and may be disposed to be spaced apart from the coupling surface 112 .
  • the base 121 may be disposed to be spaced apart from the coupling surface 112 in the first direction. In this case, the first direction may point upward in the drawing.
  • the elastic member 130 may elastically bias the operation unit 120 so that the operation unit 120 moves in a second direction opposite to the first direction.
  • the second direction may point downward in the drawing.
  • the elastic member 130 may provide an elastic force to the operation unit 120 so that the shaft 122 protrudes to the outside of the case hole 111 and the through hole 31 . Accordingly, when no external force is applied, as shown in FIG. 3 , the shaft 122 may maintain a state in which it protrudes from the case 110 to the maximum in the second direction.
  • the input device 100 may include a plurality of contact points 150 and a metal dome 140 provided to electrically connect the plurality of contact points 150 .
  • the plurality of contacts 150 and the metal dome 140 may be disposed adjacent to the mounting surface 32 of the printed circuit board 30 .
  • the plurality of contacts 150 and the metal dome 140 may be disposed to face the base 121 inside the case 110 .
  • the plurality of contact points 150 may be provided on the coupling surface 112 .
  • Each of the plurality of contact points 150 may include a first end connected to the outside of the case 110 and a second end connected to the inside of the case 110 .
  • the first end and the second end may be connected to each other, and the first end may be provided to be exposed to the outside of the coupling surface 112 to be connected to the mounting surface 32 of the printed circuit board 30 .
  • the second end may be provided to be exposed to the inside of the coupling surface 112 .
  • the plurality of contacts 150 may include first to sixth contacts 151 , 152 , 153 , 154 , 155 , and 156 .
  • the metal dome 140 may include a first metal dome 141 disposed on the first side of the shaft 122 and a second metal dome 142 disposed on the second side of the shaft 122 .
  • the operation unit 120 may include a first push protrusion 123 disposed on the first side of the shaft 122 and a second push protrusion 124 disposed on the second side of the shaft 122 .
  • the operation unit 120 may include a metal ring 160 provided so that the shaft 122 is inserted.
  • the first side of the shaft may indicate the left side of the shaft in the drawing, and the second side of the shaft may indicate the right side of the shaft in the drawing.
  • the plurality of contact points 150 may be provided on the coupling surface 112 of the case 110 coupled to the mounting surface 32 of the printed circuit board 30 .
  • the plurality of contacts 150 may be made of a conductive material, and the case 110 may be made of an insulating material.
  • Each of the plurality of contact points 150 may be provided to penetrate the coupling surface 112 of the case 110 .
  • One point of each of the plurality of contact points 150 may be connected to the outside of the case 110 , and the other point may be connected to the inside of the case 110 .
  • one point and the other point of the contact point 150 may indicate the first end and the second end of the contact point 150 , respectively.
  • One point of each of the plurality of contact points 150 may be electrically connected to a contact point (not shown) of the printed circuit board 30 .
  • the plurality of contacts 150 may be soldered to the mounting surface 32 of the printed circuit board 30 .
  • the first metal dome 141 disposed on the first side of the shaft 122 is provided to cover the first contact point 151 and the second contact point 152 disposed to be spaced apart from each other.
  • the first metal dome 141 may be made of a conductive material. One end of the first metal dome 141 may be connected to the coupling surface 112 of the case 110 , and the other end of the first metal dome 141 may also be connected to the coupling surface 112 of the case 110 . have. Also, when the first metal dome 141 is not pushed, the first metal dome 141 may be disposed to be spaced apart from the first contact 151 and the second contact 152 . Accordingly, as will be described later, if the first metal dome 141 is not pushed, the first contact 151 and the second contact 152 may be electrically disconnected. In other words, the first contact 151 and the second contact 152 may be open.
  • the second removal dome 142 disposed on the second side of the shaft 122 may be provided to cover the fifth contact point 155 and the sixth contact point 157 .
  • the second metal dome 142 may be made of a conductive material. One end of the second metal dome 142 may be connected to the coupling surface 112 of the case 110 , and the other end of the second metal dome 142 may also be connected to the coupling surface 112 of the case 110 . have. Also, when the second metal dome 142 is not pushed, the second metal dome 142 may be disposed to be spaced apart from the fifth contact 155 and the sixth contact 156 . Accordingly, as will be described later, if the second metal dome 142 is not pushed, the fifth contact 155 and the sixth contact 156 may be electrically disconnected. In other words, the fifth contact 155 and the sixth contact 156 may be open.
  • the third contact 153 and the fourth contact 154 may be disposed adjacent to the shaft 122 . Also, the third contact 153 and the fourth contact 154 may be disposed to be spaced apart from each other along the circumference of the case hole 111 . The third contact 153 and the fourth contact 154 may be electrically connected to each other by a metal ring 160 rather than a metal dome.
  • the metal ring 160 may be provided in a cylindrical shape including a hollow 161 or a ring shape.
  • the shaft 122 may be inserted into the hollow 161 of the metal ring 160 .
  • the metal ring 160 may be made of a conductive material.
  • the operation unit 120 may move downward (in the second direction) by the elastic force of the elastic member 130 .
  • the operation unit 120 moves downward, the metal ring 160 is caught in the case hole 111 . Since the outer diameter of the metal ring 160 is greater than the diameter of the case hole 111 , the metal ring 160 cannot pass through the case hole 111 . Accordingly, the operation unit 120 may move downward by the elastic force of the elastic member 130 until the metal ring 160 comes into contact with the lower surface of the case 110 .
  • the metal ring 160 When the operation unit 120 moves downward by the elastic force of the elastic member 130 , the metal ring 160 may be provided to contact the third contact point 153 and the fourth contact point 154 . As described above, since the metal ring 160 is made of a conductive material, when the metal ring 160 comes into contact with the third contact 153 and the fourth contact 154, the metal ring 160 is used as a medium. Thus, the third contact 153 and the fourth contact 154 may be electrically connected. In other words, the third contact 153 and the fourth contact 154 may be shorted.
  • the operation unit 120 when the metal ring 160 is in contact with the third contact 153 and the fourth contact 154, the operation unit 120 may be set to a non-pushed state. In other words, when the third contact 153 and the fourth contact 154 are short-circuited, the operation unit 120 may be set to a non-pushed state.
  • FIG. 4 is a view showing a state in which the shaft is pushed in the input device shown in FIG. 3 .
  • the operation unit 120 when the shaft 122 is pushed by an external force, the operation unit 120 is the printed circuit board 30 or the case 110 of the You can move in a direction away from the bottom.
  • the elastic member 130 may accumulate elastic force.
  • the metal ring 160 When the shaft 122 is pushed, the metal ring 160 may be spaced apart from the third contact point 153 and the fourth contact point 154 as the operation unit 120 moves.
  • the third contact 153 and the fourth contact 154 may be electrically disconnected. In other words, the third contact 153 and the fourth contact 154 may be opened.
  • the operation unit 120 when the metal ring 160 is spaced apart from the third contact 153 and the fourth contact 154, the operation unit 120 may be set to a pushed state. In other words, when the third contact 153 and the fourth contact 154 are opened, the operation unit 120 may be set to a pushed state. More specifically, when the first to sixth contacts 151, 152, 153, 154, 155, and 156 are opened, the operation unit 120 may be set to a pushed state. That is, when all the contact points 150 are opened, the operation unit 120 may be set to a pushed state.
  • FIG. 5 is a view illustrating a state in which the shaft is tilted in one direction in the input device shown in FIG. 3 .
  • the first push protrusion 123 when the shaft 122 is tilted toward the second side, the first push protrusion 123 is a first metal dome It may be arranged to push 141 .
  • the first metal dome 141 may electrically connect the first contact 151 and the second contact 152 .
  • the first contact 151 and the second contact 152 may be shorted.
  • the metal ring 160 may be spaced apart from the third contact 153 and the fourth contact 154 .
  • the metal ring 160 may be spaced apart from any one of the third contact 153 and the fourth contact 154 . Accordingly, the third contact 153 and the fourth contact 154 may be opened.
  • the first contact point 151 and the second contact point 152 may be shorted. Also, when the shaft 122 is tilted toward the second side of the shaft 122 , the third to sixth contact points 153 , 154 , 155 , and 156 may be opened.
  • the first contact 151 and the second contact 152 are shorted, the third contact 153 and the fourth contact 154 are opened, and the fifth contact 155 and When the sixth contact 156 is opened, it may be set that the shaft 122 is tilted toward the other side of the shaft 122 .
  • FIG. 6 is a view illustrating a state in which the shaft is tilted in another direction in the input device shown in FIG. 3 .
  • the second push protrusion 124 when the shaft 122 is tilted toward the first side, the second push protrusion 124 is a second metal dome. It may be arranged to push 142 .
  • the second metal dome 142 may electrically connect the fifth contact 155 and the sixth contact 156 .
  • the fifth contact 155 and the sixth contact 156 may be shorted.
  • the metal ring 160 may be spaced apart from the third contact 153 and the fourth contact 154 .
  • the metal ring 160 may be spaced apart from any one of the third contact 153 and the fourth contact 154 . Accordingly, the third contact 153 and the fourth contact 154 may be opened.
  • the fifth contact 155 and the sixth contact 156 may be shorted. Also, when the shaft 122 is tilted toward the first side of the shaft 122 , the first to fourth contacts 151 , 152 , 153 , and 154 may be opened.
  • the fifth contact 155 and the sixth contact 156 are shorted, the first contact 151 and the second contact 152 are opened, and the third contact 153 and When the fourth contact 154 is opened, it may be set that the shaft 122 is tilted toward one side of the shaft 122 .
  • the tilting of the shaft 122 may be input by pushing the metal dome 140 located opposite to the tilting direction of the shaft 122 .
  • the metal ring 160 when the shaft 122 is tilted, the metal ring 160 is shown to be spaced apart from the third contact 153 and the fourth contact 154 .
  • this is to help the understanding of the tilting of the shaft 122 and the short operation of the first contact 151 and the second contact 152, and since the tilting angle when the shaft 122 is tilted is not large, the metal The ring 160 and the third contact point 153 and the fourth contact point 154 may maintain contact.
  • the operation unit 120 when the shaft 122 is tilted when the metal ring 160 is electrically disconnected from the third contact 153 and the fourth contact 154, the operation unit 120 may be recognized as a pushed state.
  • the push operation may be prioritized.
  • the upper, lower, left, and right inputs are processed with priority over the push input, so that a malfunction can be prevented even when two or more operations are simultaneously sensed.
  • 7 is a bottom view of an input device according to an embodiment of the present invention. 7 is a view for explaining all the contact points 150 of the input device 100 according to an embodiment of the present invention.
  • the input device 100 may input a total of five commands. Specifically, it is possible to input that the shaft 122 is tilted upward, the shaft 122 is tilted downward, the shaft 122 is tilted to the left, and the shaft 122 is tilted to the right, respectively. have. It is also possible to input that the shaft 122 is pushed. In this way, it is possible to input that the shaft 122 is up, down, left, right, and pushed.
  • the input device 100 may include ten contact points 150 and four metal domes 140 .
  • first contact point 151 and a second contact point disposed on the left side of the shaft 122 may include a first contact point 151 and a second contact point disposed on the left side of the shaft 122 , and a first metal dome 141 covering the first contact point 151 .
  • a third contact point 153 and a fourth contact point 154 disposed adjacent to the shaft with the shaft 122 interposed therebetween may be included.
  • the third contact 153 and the fourth contact 154 may be opened or shorted by the metal ring 160 .
  • it may include a fifth contact point 155 , a sixth contact point 156 , and a second metal dome 142 disposed on the right side of the shaft 122 .
  • it may include a seventh contact point 157 , an eighth contact point 158 , and a third metal dome 143 disposed on the upper side of the shaft 122 .
  • it may include a ninth contact 159, a tenth contact 162, and a fourth metal dome 144 disposed below the shaft 122.
  • the second metal dome 142 disposed on the right side of the shaft 122 may be pushed.
  • the first metal dome 141 disposed on the left side of the shaft 122 may be pushed.
  • the fourth metal dome 142 disposed below the shaft 122 may be pushed.
  • the third metal dome 142 disposed on the upper side of the shaft 122 may be pushed.
  • 8 is a cross-sectional perspective view of an input device according to an embodiment of the present invention. 8 is a diagram for helping understanding of the above content.
  • the input device 100 includes a case 110 including a case hole 111 and an operation unit ( 120), an elastic member 130 that provides an elastic force to the operation unit 120, and a plurality of penetrating surfaces (upper surface in FIG. 8) of the case 110 and respectively exposed to the inner and outer surfaces of the case 110 Contact 150, a plurality of metal domes 140 provided to cover a portion of the plurality of contact points 150, and a metal ring provided to selectively short the third contact point 153 and the fourth contact point 154 (160).
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an input device according to another embodiment of the present invention and a printed circuit board on which the input device is mounted.
  • FIG. 10 is a view illustrating a state in which the shaft is tilted in one direction in the input device shown in FIG. 9 .
  • the first metal dome 241 maintains a state in contact with the first contact 251 and is provided to selectively contact the second contact 252 .
  • the first contact 251 and the second contact 252 may be electrically connected, and the first metal dome 241 is the second contact ( 252), the first contact 251 and the second contact 252 may be electrically disconnected.
  • the first metal dome 241 may be pushed by the first push protrusion 123 , as described above.
  • the second metal dome 242 may be provided to selectively contact the fifth contact point 255 and to maintain a state in contact with the sixth contact point 256 .
  • the fifth contact 255 and the sixth contact 256 may be electrically connected, and the second metal dome 242 is connected to the fifth contact ( 255), the fifth contact 255 and the sixth contact 256 may be electrically disconnected.
  • the second metal dome 242 may be pushed by the second push protrusion 124 , as described above.
  • the metal ring 260 when the shaft 122 is tilted in one direction or the other direction, the metal ring 260 is in contact with any one of the third contact point 253 and the fourth contact point 254 . can be arranged to maintain. In this case, the metal ring 260 may be spaced apart from the other one of the third contact 253 and the fourth contact 254 . As described above, when the metal ring 260 contacts the third contact 253 and the fourth contact 254 , the third contact 253 and the fourth contact 254 may be electrically connected. When the metal ring 260 is spaced apart from any one of the third contact 253 and the fourth contact 254 , the third contact 253 and the fourth contact 254 may be electrically disconnected.
  • FIG. 11 is a bottom view of an input device according to another embodiment of the present invention.
  • the plurality of contact points 250 may have various shapes. As shown in FIG. 7 , each of the plurality of contact points 250 may be provided in a circular shape, but is not limited thereto. As shown in FIG. 11 , it may be provided in a substantially U-shape, or may be provided in various other shapes.
  • the third contact 253 and the fourth contact 254 may be provided in an arc shape along the circumference of the case hole 111 , and the length and thickness thereof may vary. .

Landscapes

  • Switches With Compound Operations (AREA)

Abstract

입력장치의 구조를 개선함으로써 심미감이 향상된 전자기기를 개시한다. 전자기기는 실장면과 상기 실장면의 반대측의 비실장면을 관통하는 관통홀을 포함하는 인쇄회로기판 및 틸팅(tilting) 및 푸시(push) 가능하게 마련되는 샤프트를 포함하고 상기 실장면에 실장되는 입력장치로서, 상기 샤프트는 상기 실장면 측으로부터 상기 관통홀을 관통하여 상기 비실장면 측으로 돌출되는 입력장치를 포함할 수 있다.

Description

입력장치 및 이를 포함하는 전자기기
본 발명은 구조를 개선한 입력장치 및 이를 포함하는 전자기기에 관한 것이다.
전자기기는 전자기기의 다양한 기능을 동작시키기 위해 입력장치를 포함할 수 있다. 전자기기는 디스플레이 장치를 포함할 수 있다. 입력장치는 조그 스위치(jog switch)를 포함할 수 있다.
전자기기는 점차 그 두께가 얇아지고 있어 입력장치로 인해 두께가 두꺼워질 수 있다. 이는 전자기기의 슬림화를 방해하고, 전자기기의 심미감을 저하시킬 수 있다.
조그 스위치를 포함하는 전자기기는, 조그 스위치의 샤프트가 과도하게 돌출됨으로써 그 두께가 두꺼워질 수 있다. 또한, 심미감이 저하될 수 있다.
본 발명의 일 측면은 구조를 개선한 입력장치 및 이를 포함하는 전자기기를 제공한다.
본 발명의 다른 일 측면은, 전자기기 외부로 돌출되는 샤프트의 길이를 줄인 입력장치와 이를 포함하는 전자기기를 제공한다.
본 발명의 사상에 따르면, 전자기기는 실장면과 상기 실장면의 반대측의 비실장면을 관통하는 관통홀을 포함하는 인쇄회로기판 및 틸팅(tilting) 및 푸시(push) 가능하게 마련되는 샤프트를 포함하고 상기 실장면에 실장되는 입력장치로서, 상기 샤프트는 상기 실장면 측으로부터 상기 관통홀을 관통하여 상기 비실장면 측으로 돌출되는 입력장치를 포함할 수 있다.
상기 입력장치는, 상기 실장면에 실장되는 결합면과, 상기 결합면을 관통하는 케이스 홀을 포함하는 케이스와, 상기 결합면과 제1방향으로 이격되도록 배치되는 베이스와, 일 단이 상기 베이스와 연결되고, 타 단이 상기 케이스 홀을 관통하여 상기 케이스의 외측에 위치하는 상기 샤프트를 포함할 수 있다.
상기 샤프트는 상기 제1방향으로 푸시되도록 마련될 수 있다.
상기 샤프트가 푸시되었을 때, 상기 베이스는 상기 결합면으로부터 상기 제1방향으로 멀어질 수 있다.
상기 케이스 홀은 상기 관통홀과 대응되도록 배치될 수 있다.
상기 샤프트는 상기 케이스 내측으로부터 케이스 홀과 상기 관통홀을 관통하여 상기 비실장면 측으로 돌출될 수 있다.
상기 입력장치는, 상기 실장면과 연결되도록 상기 케이스의 외부와 연결되는 제1단과, 상기 제1단과 연결되고, 상기 케이스의 내부와 연결되는 제2단을 포함하는 접점을 더 포함할 수 있다.
상기 접점은 전기적으로 단절되도록 서로 이격되게 배치되는 제1접점과 제2접점을 포함할 수 있다.
상기 입력장치는, 상기 제1접점 및 상기 제2접점과 선택적으로 접촉함으로써 상기 제1접점과 상기 제2접점을 선택적으로 전기적으로 연결하는 메탈 돔을 더 포함할 수 있다.
상기 입력장치는, 상기 제1접점과 상기 제2접점 중 어느 하나와 접촉한 상태를 유지하고, 나머지 하나와 선택적으로 접촉함으로써 상기 제1접점과 상기 제2접점을 선택적으로 전기적으로 연결하도록 마련되는 메탈 돔을 더 포함할 수 있다.
상기 입력장치는 상기 베이스로부터 돌출되는 푸시돌기를 더 포함할 수 있다.
상기 샤프트가 틸팅되었을 때, 상기 푸시돌기는 상기 메탈 돔이 상기 제1접점과 상기 제2접점을 전기적으로 연결하도록 상기 메탈 돔을 푸시할 수 있다.
상기 메탈 돔은 상기 샤프트의 제1측에 배치되는 제1메탈 돔과, 상기 샤프트의 상기 제1측과 반대인 제2측에 배치되는 제2메탈 돔을 포함할 수 있다.
상기 푸시돌기는, 상기 제1메탈 돔을 푸시하도록 상기 샤프트의 상기 제1측에 배치되는 제1푸시돌기와, 상기 제2메탈 돔을 푸시하도록 상기 샤프트의 상기 제2측에 배치되는 제2푸시돌기를 포함할 수 있다.
상기 샤프트가 상기 샤프트의 상기 제1측을 향해 틸팅되었을 때, 상기 제2푸시돌기는 상기 제2메탈 돔을 푸시할 수 있다.
상기 샤프트가 상기 샤프트의 상기 제2측을 향해 틸팅되었을 때, 상기 제1푸시돌기는 상기 제1메탈 돔을 푸시할 수 있다.
상기 접점은 상기 케이스 홀의 둘레를 따라 서로 이격되게 배치되는 제3접점과 제4접점을 더 포함할 수 있다.
상기 제3접점과 상기 제4접점 각각은, 상기 제1접점 및 상기 제2접점과 이격되게 배치될 수 있다.
상기 입력장치는 상기 샤프트가 삽입되는 중공을 포함하는 메탈 링을 더 포함할 수 있다.
상기 메탈 링은 상기 제3접점 및 상기 제4접점과 선택적으로 접촉함으로써 상기 제3접점과 상기 제4접점을 선택적으로 전기적으로 연결할 수 있다.
상기 입력장치는, 상기 메탈 링이 상기 제3접점 및 상기 제4접점과 접촉하도록 상기 베이스를 상기 제1방향과 반대인 제2방향으로 탄성 바이어스 시키는 탄성부재를 더 포함할 수 있다.
상기 샤프트가 푸시되었을 때, 상기 메탈 링은 상기 제3접점 및 상기 제4접점과 이격되도록 상기 제1방향으로 이동할 수 있다.
본 발명의 사상에 따르면, 입력장치는 인쇄회로기판에 실장되도록 마련되는 결합면과, 상기 결합면을 관통하는 케이스 홀(hole)을 포함하는 케이스와, 상기 케이스 내부에서 상기 결합면과 마주보도록 배치되는 베이스와, 상기 베이스로부터 돌출되어 상기 케이스의 내부로부터 상기 케이스 홀을 관통하여 상기 케이스의 외측으로 돌출되는 샤프트를 포함하는 조작유닛 및 상기 케이스와 상기 베이스 사이에 배치되고, 상기 베이스가 상기 결합면을 향해 이동하도록 상기 조작유닛을 탄성 바이어스 시키는 탄성부재를 포함할 수 있다.
상기 입력장치는 상기 샤프트의 제1측에 배치되는 제1메탈 돔 및 상기 샤프트의 상기 제1측과 반대인 제2측에 배치되는 제2메탈 돔을 더 포함할 수 있다.상기 샤프트가 상기 샤프트의 상기 제1측을 향해 틸팅되었을 때, 상기 제2메탈 돔
이 푸시되도록 마련될 수 있다.
상기 샤프트가 상기 샤프트의 상기 제2측을 향해 틸팅되었을 때, 상기 제1메탈 돔이 푸시되도록 마련될 수 있다.
상기 입력장치는 상기 샤프트가 삽입되는 중공을 포함하는 메탈 링 및 상기 메탈 링과 접촉함으로써 전기적으로 연결되는 복수의 접점을 더 포함할 수 있다.
상기 샤프트가 푸시되었을 때, 상기 메탈 링이 상기 복수의 접점과 이격되도록 마련될 수 있다.
상기 샤프트는 제1방향으로 푸시되도록 마련될 수 있다.
상기 탄성부재는 상기 조작유닛이 상기 제1방향과 반대인 제2방향으로 이동하도록 탄성력을 제공할 수 있다.
본 발명의 사상에 따르면, 전자기기는 실장면과, 상기 실장면과 반대인 비실장면과, 상기 실장면과 상기 비실장면을 관통하는 관통홀을 포함하는 인쇄회로기판 및 상기 실장면과 이격되게 배치되는 베이스와, 일 단이 상기 베이스와 연결되고 타 단이 상기 실장면 측으로부터 상기 관통홀을 관통하여 상기 비실장면 측으로 돌출되는 샤프트와, 상기 샤프트의 제1측에 배치되는 제1메탈 돔과, 상기 샤프트의 상기 제1측과 반대인 제2측에 배치되는 제2메탈 돔을 포함하는 입력장치를 포함하고, 상기 샤프트가 상기 제1측을 향해 틸팅(tilting)되었을 때, 상기 제2메탈 돔이 푸시되도록 구성되고, 상기 샤프트가 상기 제2측을 향해 틸팅되었을 때, 상기 제1메탈 돔이 푸시되도록 구성될 수 있다.
본 발명의 사상에 따르면, 샤프트가 인쇄회로기판을 관통하도록 배치함으로써 전자기기의 외측으로 돌출되는 샤프트의 길이를 줄인 입력장치와 이를 포함하는 전자기기를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기기인 디스플레이 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 전자기기를 다른 각도에서 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 입력장치와, 상기 입력장치가 실장되는 인쇄회로기판을 도시한 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 입력장치에서, 샤프트가 푸시(push)된 상태를 도시한 도면이다.
도 5는 도 3에 도시된 입력장치에서, 샤프트가 샤프트의 제1측을 향해 틸팅(tilting)된 상태를 도시한 도면이다.
도 6은 도 3에 도시된 입력장치에서, 샤프트가 샤프트의 제2측을 향해 틸팅(tilting)된 상태를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 입력장치의 저면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 입력장치의 단면 사시도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 입력장치와, 상기 입력장치가 실장되는 인쇄회로기판을 도시한 도면이다.
도 10은 도 9에 도시된 입력장치에서, 샤프트가 샤프트의 제1측을 향해 틸팅된 상태를 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 입력장치의 저면도이다.
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 개시된 발명의 바람직한 일 예에 불과할 뿐이며, 본 출원의 출원시점에 있어서 본 명세서의 실시예와 도면을 대체할 수 있는 다양한 변형 예들이 있을 수 있다.
또한, 본 명세서에서 사용한 용어는 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 개시된 발명을 제한 및/또는 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는다.
또한, 본 명세서에서 사용한 “제1”, “제2” 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않으며, 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
이하 첨부된 도면들을 참고하여 본 발명의 실시예들에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기기인 디스플레이 장치의 사시도이다. 도 2는 도 1에 도시된 전자기기를 다른 각도에서 도시한 도면이다.
도 1 및 도 2를 참고하여 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기기에 대해 설명한다. 이하에서는 전자기기의 일 예로서, 디스플레이 장치에 대해 설명한다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 1을 참고하면, 디스플레이 장치(1)는 화면을 표시하는 디스플레이 패널(10)과, 디스플레이 패널(10)의 테두리를 커버함으로써 디스플레이 장치(1)의 측면을 형성하는 프레임(20)을 포함할 수 있다.
종래에는 프레임의 전면의 두께가 두꺼워 프레임의 전면에 입력장치를 배치할 수 있었다. 다만, 프레임 전면의 두께가 점차 얇아짐에 따라 프레임의 전면에는 입력장치를 배치하기 어려워졌다.
또한, 종래에는 디스플레이 장치의 후면에 입력장치를 배치하기도 했다. 최근에는 디스플레이 장치를 벽(wall)에 밀착시켜 거치하는 경우가 많아 디스플레이 장치의 후면에 입력장치를 배치하기도 어려워졌다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 입력장치는 프레임(20)의 일 측면으로서, 디스플레이 장치(1)의 하면에 배치될 수 있다. 입력장치는 조그 스위치(jog switch)를 포함할 수 있고, 그 핸들(101)이 디스플레이 장치(1)의 하면에 배치될 수 있다.
상기한 바와 같이, 디스플레이 패널(10)과 나란한 프레임(20)의 전면의 두께가 점차 얇아짐에 따라, 디스플레이 장치(1)의 하면에 입력장치를 배치할 경우, 입력장치의 샤프트(미도시) 또는 핸들(101)이 디스플레이 장치(1)의 하측으로 과도하게 돌출될 수 있다. 이는 디스플레이 장치(1)의 심미감을 저하시킬 수 있다.
본 발명의 사상에 따르면, 도 2에 도시된 바와 같이, 전자기기의 외측으로 돌출되는 샤프트의 길이를 줄인 입력장치 및 이를 포함하는 전자기기를 제공할 수 있다. 이에 따라, 슬림한 전자기기를 제공할 수 있다. 또한, 심미감이 향상된 전자기기를 제공할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 입력장치와, 상기 입력장치가 실장되는 인쇄회로기판을 도시한 도면이다.
도 3을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 입력장치(100)는 케이스(110)와, 케이스 내부에서 틸팅(tilting) 및 푸시(push) 가능하게 마련되는 조작유닛(120)을 포함할 수 있다. 입력장치(100)는 인쇄회로기판(30)의 실장면(32)에 실장될 수 있다. 인쇄회로기판(30)은 전자기기에 마련될 수 있다. 예를 들면, 인쇄회로기판(30)은 전자기기의 하우징 내부에 배치될 수 있다. 하우징은 전자기기의 외관을 형성하는 구성을 의미하며, 본 실시예에서는 프레임(20)을 가리킬 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
인쇄회로기판(30)은 각종 소자와 입력장치(100)가 실장되는 실장면(32)과, 실장면의 반대면인 비(非)실장면(33)과, 실장면(32)과 비실장면(33)을 관통하는 관통홀(31)을 포함할 수 있다.
조작유닛(120)은 베이스(121)와, 베이스(121)로부터 돌출되는 샤프트(122)를 포함할 수 있다. 또한, 조작유닛(120)은 베이스(121)로부터 돌출되고, 샤프트(122)와 이격되게 배치되는 다수의 푸시돌기(123, 124)를 포함할 수 있다.
샤프트(122)는 케이스(110)에 형성된 케이스 홀(111)을 관통하도록 배치될 수 있다. 또한, 샤프트(122)는 케이스(110)의 내부로부터 케이스 홀(111)을 관통한 후, 인쇄회로기판(30)의 관통홀(31)을 관통하도록 배치될 수 있다. 또한, 도면에는 도시되지 않았으나, 샤프트(122)는 케이스 홀(111)과 관통홀(31)을 관통한 후, 전자기기의 하우징에 형성된 하우징 홀(미도시)을 관통하도록 배치될 수 있다. 하우징 홀(미도시)을 관통한 샤프트(122)의 끝 단은 하우징의 외측으로 돌출될 수 있다.
한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 샤프트(122)의 끝 단에는 핸들(101)이 결합될 수 있다. 핸들(101)은 샤프트(122)에 대한 사용자의 접촉 면적을 늘릴 수 있다. 핸들(101)은 샤프트(122)가 사용자의 손가락의 일 지점에 강한 압력이 가해지는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 사용자 편의성이 향상될 수 있다.
조작유닛(120)은 케이스(110) 내에서 이동 가능하도록 마련될 수 있다. 조작유닛(120)은 틸팅 및 푸시 가능하게 마련될 수 있다. 이를 위해, 입력장치(100)는 베이스(121)와 케이스(110) 사이에 배치되는 탄성부재(130)를 포함할 수 있다.
케이스(110)는 인쇄회로기판(30)의 실장면(32)에 실장되는 결합면(112)을 포함할 수 있다. 케이스 홀(111)은 결합면(112)을 관통하도록 마련될 수 있다.
베이스(121)는 케이스(110)의 내부에 배치되고, 결합면(112)과 이격되게 배치될 수 있다. 베이스(121)는 결합면(112)에 대해 제1방향으로 이격되도록 배치될 수 있다. 이 때, 제1방향은 도면상 상방을 가리킬 수 있다.
탄성부재(130)는 조작유닛(120)이 제1방향과 반대인 제2방향으로 이동하도록 조작유닛(120)을 탄성 바이어스 시킬 수 있다. 제2방향은 도면상 하방을 가리킬 수 있다. 구체적으로, 샤프트(122)가 케이스 홀(111) 및 관통홀(31)의 외측으로 돌출되도록 탄성부재(130)가 조작유닛(120)에 탄성력을 제공할 수 있다. 이에 따라, 외력이 가해지지 않을 시, 도 3에 도시된 바와 같이, 샤프트(122)는 제2방향으로 케이스(110)로부터 최대한 돌출된 상태를 유지할 수 있다.
입력장치(100)는 복수의 접점(150)과, 복수의 접점(150)을 전기적으로 연결하도록 마련되는 메탈 돔(140)을 포함할 수 있다. 복수의 접점(150)과 메탈 돔(140)은 인쇄회로기판(30)의 실장면(32)과 인접하게 배치될 수 있다. 복수의 접점(150)과 메탈 돔(140)은 케이스(110) 내부에서 베이스(121)와 마주보도록 배치될 수 있다. 복수의 접점(150)은 결합면(112) 상에 마련될 수 있다.
복수의 접점(150) 각각은 케이스(110)의 외부와 연결되는 제1단과, 케이스의 내부와 연결되는 제2단을 포함할 수 있다. 제1단과 제2단은 서로 연결되고, 제1단은 결합면(112)의 외부로 노출되어 인쇄회로기판(30)의 실장면(32)과 연결되도록 마련될 수 있다. 제2단은 결합면(112)의 내부로 노출되도록 마련될 수 있다.
도 3을 참고하면, 복수의 접점(150)은 제1접점 내지 제6접점(151, 152, 153, 154, 155, 156)을 포함할 수 있다. 또한, 메탈 돔(140)은 샤프트(122)의 제1측에 배치되는 제1메탈 돔(141)과 샤프트(122)의 제2측에 배치되는 제2메탈 돔(142)을 포함할 수 있다. 또한, 조작유닛(120)은 샤프트(122)의 제1측에 배치되는 제1푸시돌기(123)와 샤프트(122)의 제2측에 배치되는 제2푸시돌기(124)를 포함할 수 있다. 또한, 조작유닛(120)은 샤프트(122)가 삽입되도록 마련되는 메탈 링(160)을 포함할 수 있다. 샤프트의 제1측은 도면상 샤프트의 좌측을 가리키고, 샤프트의 제2측은 도면상 샤프트의 우측을 가리킬 수 있다.
복수의 접점(150)은 인쇄회로기판(30)의 실장면(32)에 결합되는 케이스(110)의 결합면(112)에 마련될 수 있다. 복수의 접점(150)은 도전성이 있는 재질로 마련될 수 있고, 케이스(110)는 절연 재질로 마련될 수 있다. 복수의 접점(150) 각각은 케이스(110)의 결합면(112)을 관통하도록 마련될 수 있다. 복수의 접점(150) 각각의 일 지점은 케이스(110)의 외부와 연결될 수 있고, 타 지점은 케이스(110)의 내부와 연결될 수 있다. 이 때, 접점(150)의 일 지점과 타 지점은 각각 접점(150)의 제1단과 제2단을 가리킬 수 있다. 복수의 접점(150) 각각의 일 지점은 인쇄회로기판(30)의 접점(미도시)과 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들면, 복수의 접점(150)은 인쇄회로기판(30)의 실장면(32)에 솔더링될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 샤프트(122)의 제1측에 배치되는 제1메탈 돔(141)은 서로 이격되게 배치되는 제1접점(151)과 제2접점(152)을 커버하도록 마련될 수 있다. 제1메탈 돔(141)은 도전성의 재질로 마련될 수 있다. 제1메탈 돔(141)의 일 단은 케이스(110)의 결합면(112)과 연결될 수 있고, 제1메탈 돔(141)의 타 단 또한 케이스(110)의 결합면(112)과 연결될 수 있다. 또한, 제1메탈 돔(141)이 푸시되지 않았을 때, 제1메탈 돔(141)은 제1접점(151) 및 제2접점(152)과 이격되게 배치될 수 있다. 따라서, 후술할 바와 같이, 제1메탈 돔(141)이 푸시되지 않으면, 제1접점(151)과 제2접점(152)은 전기적으로 단절될 수 있다. 달리 표현하면, 제1접점(151)과 제2접점(152)은 오픈(open)될 수 있다.
샤프트(122)의 제2측에 배치되는 제2탈 돔(142)은 제5접점(155)과 제6접점(157)을 커버하도록 마련될 수 있다. 제2메탈 돔(142)은 도전성의 재질로 마련될 수 있다. 제2메탈 돔(142)의 일 단은 케이스(110)의 결합면(112)과 연결될 수 있고, 제2메탈 돔(142)의 타 단 또한 케이스(110)의 결합면(112)과 연결될 수 있다. 또한, 제2메탈 돔(142)이 푸시되지 않았을 때, 제2메탈 돔(142)은 제5접점(155) 및 제6접점(156)과 이격되게 배치될 수 있다. 따라서, 후술할 바와 같이, 제2메탈 돔(142)이 푸시되지 않으면, 제5접점(155)과 제6접점(156)은 전기적으로 단절될 수 있다. 달리 표현하면, 제5접점(155)과 제6접점(156)은 오픈(open)될 수 있다.
제3접점(153)과 제4접점(154)은 샤프트(122)와 인접하게 배치될 수 있다. 또한, 제3접점(153)과 제4접점(154)은 케이스 홀(111)의 둘레를 따라 서로 이격되게 배치될 수 있다. 제3접점(153)과 제4접점(154)은 메탈 돔이 아닌 메탈 링(160)에 의해 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
메탈 링(160)은 중공(161)을 포함하는 원기둥 형태 또는 링(ring) 형태로 마련될 수 있다. 메탈 링(160)의 중공(161)에는 샤프트(122)가 삽입될 수 있다. 메탈 링(160)은 도전성의 재질로 마련될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 탄성부재(130)의 탄성력에 의해 조작유닛(120)이 하방(제2방향)으로 이동할 수 있다. 조작유닛(120)이 하방으로 이동하면, 메탈 링(160)이 케이스 홀(111)에 걸리게 된다. 메탈 링(160)의 외경은 케이스 홀(111)의 직경보다 크게 마련되기 때문에, 메탈 링(160)은 케이스 홀(111)을 통과할 수 없다. 따라서, 조작유닛(120)은 메탈 링(160)이 케이스(110)의 하면과 접촉할 때까지 탄성부재(130)의 탄성력에 의해 하방으로 이동할 수 있다.
조작유닛(120)이 탄성부재(130)의 탄성력에 의해 하방으로 이동하면, 메탈 링(160)은 제3접점(153) 및 제4접점(154)과 접촉하도록 마련될 수 있다. 상기한 바와 같이, 메탈 링(160)은 도전성의 재질로 마련되기 때문에, 메탈 링(160)이 제3접점(153) 및 제4접점(154)과 접촉하면, 메탈 링(160)을 매개체로 하여 제3접점(153)과 제4접점(154)이 전기적으로 연결될 수 있다. 달리 표현하면, 제3접점(153)과 제4접점(154)은 쇼트(short)될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 메탈 링(160)이 제3접점(153) 및 제4접점(154)과 접촉하였을 때, 조작유닛(120)이 푸시되지 않은 상태로 설정될 수 있다. 달리 표현하면, 제3접점(153)과 제4접점(154)이 쇼트되었을 때, 조작유닛(120)이 푸시되지 않은 상태로 설정될 수 있다.
도 4는 도 3에 도시된 입력장치에서, 샤프트가 푸시(push)된 상태를 도시한 도면이다.
도 4를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 입력장치(100)에서, 샤프트(122)가 외력에 의해 푸시되면, 조작유닛(120)은 인쇄회로기판(30) 또는 케이스(110)의 하면과 멀어지는 방향으로 이동할 수 있다. 탄성부재(130)는 탄성력을 축적할 수 있다. 샤프트(122)가 푸시되면, 조작유닛(120)이 이동함에 따라 메탈 링(160)이 제3접점(153) 및 제4접점(154)으로부터 이격될 수 있다. 메탈 링(160)이 제3접점(153) 및 제4접점(154)과 이격되면, 제3접점(153)과 제4접점(154)은 전기적으로 단절될 수 있다. 달리 표현하면, 제3접점(153)과 제4접점(154)은 오픈될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 메탈 링(160)이 제3접점(153) 및 제4접점(154)과 이격되었을 때, 조작유닛(120)이 푸시된 상태로 설정될 수 있다. 달리 표현하면, 제3접점(153)과 제4접점(154)이 오픈되었을 때, 조작유닛(120)이 푸시된 상태로 설정될 수 있다. 보다 구체적으로, 제1접점 내지 제6접점(151, 152, 153, 154, 155, 156)이 오픈되었을 때, 조작유닛(120)이 푸시된 상태로 설정될 수 있다. 즉, 모든 접점(150)이 오픈되었을 때, 조작유닛(120)이 푸시된 상태로 설정될 수 있다.
도 5는 도 3에 도시된 입력장치에서, 샤프트가 일 방향으로 틸팅(tilting)된 상태를 도시한 도면이다.
도 5를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 입력장치(100)에서, 샤프트(122)가 제2측을 향해 틸팅(tilting)되었을 때, 제1푸시돌기(123)는 제1메탈 돔(141)을 푸시하도록 마련될 수 있다. 제1푸시돌기(123)가 제1메탈 돔(141)을 푸시하면, 제1메탈 돔(141)은 제1접점(151)과 제2접점(152)을 전기적으로 연결할 수 있다. 제1메탈 돔(141)이 푸시되면, 제1접점(151)과 제2접점(152)이 쇼트될 수 있다. 또한, 메탈 링(160)은 도 5에 도시된 바와 같이, 제3접점(153) 및 제4접점(154)과 이격될 수 있다. 이와 달리, 메탈 링(160)은 제3접점(153)과 제4접점(154) 중 어느 하나와 이격될 수 있다. 이에 따라, 제3접점(153)과 제4접점(154)은 오픈될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 샤프트(122)가 샤프트(122)의 제2측을 향해 틸팅되었을 때, 제1접점(151)과 제2접점(152)이 쇼트될 수 있다. 또한, 샤프트(122)가 샤프트(122)의 제2측을 향해 틸팅되었을 때, 제3접점 내지 제6접점(153, 154, 155, 156)은 오픈될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1접점(151)과 제2접점(152)이 쇼트되고, 제3접점(153)과 제4접점(154)이 오픈되며, 제5접점(155)과 제6접점(156)이 오픈되었을 때, 샤프트(122)가 샤프트(122)의 타 측을 향해 틸팅되었다고 설정될 수 있다.
도 6은 도 3에 도시된 입력장치에서, 샤프트가 타 방향으로 틸팅(tilting)된 상태를 도시한 도면이다.
도 6을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 입력장치(100)에서, 샤프트(122)가 제1측을 향해 틸팅(tilting)되었을 때, 제2푸시돌기(124)는 제2메탈 돔(142)을 푸시하도록 마련될 수 있다. 제2푸시돌기(124)가 제2메탈 돔(142)을 푸시하면, 제2메탈 돔(142)은 제5접점(155)과 제6접점(156)을 전기적으로 연결할 수 있다. 제2메탈 돔(142)이 푸시되면, 제5접점(155)과 제6접점(156)이 쇼트될 수 있다. 또한, 메탈 링(160)은 도 6에 도시된 바와 같이, 제3접점(153) 및 제4접점(154)과 이격될 수 있다. 이와 달리, 메탈 링(160)은 제3접점(153)과 제4접점(154) 중 어느 하나와 이격될 수 있다. 이에 따라, 제3접점(153)과 제4접점(154)은 오픈될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 샤프트(122)가 샤프트(122)의 제1측을 향해 틸팅되었을 때, 제5접점(155)과 제6접점(156)이 쇼트될 수 있다. 또한, 샤프트(122)가 샤프트(122)의 제1측을 향해 틸팅되었을 때, 제1접점 내지 제4접점(151, 152, 153, 154)은 오픈될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제5접점(155)과 제6접점(156)이 쇼트되고, 제1접점(151)과 제2접점(152)이 오픈되며, 제3접점(153)과 제4접점(154)이 오픈되었을 때, 샤프트(122)가 샤프트(122)의 일 측을 향해 틸팅되었다고 설정될 수 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 샤프트(122)가 틸팅되는 방향과 반대에 위치한 메탈 돔(140)이 푸시됨으로써 샤프트(122)의 틸팅이 입력될 수 있다.
또한, 샤프트(122)가 푸시되었을 때, 쇼트되었던 제3접점(153)과 제4접점(154)이 오픈됨으로써 샤프트(122)의 푸시가 입력될 수 있다.
한편, 도 5, 도 6을 참조하면, 샤프트(122)가 틸팅 될 때 메탈 링(160)이 제3접점(153) 및 제4접점(154)과 이격되는 것으로 도시되어 있다. 하지만, 이는 샤프트(122)의 틸팅 및 제1접점(151)과 제2접점(152)의 쇼트 동작에 대한 이해를 돕기 위한 것이며, 샤프트(122)가 틸팅될 때의 틸팅 각도가 크지 않으므로, 메탈 링(160)과 제3접점(153) 및 제4접점(154)은 접촉을 유지할 수도 있다. 또한, 샤프트(122)가 틸팅될 때 메탈 링(160)이 제3접점(153) 및 제4접점(154)으로부터 이격되어 전기적으로 단절되는 경우 조작유닛(120)이 푸시된 상태로 인식될 가능성이 있으나, 이 경우에도 틸팅에 의한 상, 하, 좌, 우의 접점과의 접촉 동작이 있으면 푸시 동작에 우선하여 처리할 수 있다. 이 경우, 상, 하, 좌, 우 입력을 푸시 입력보다 우선적으로 처리하여 2가지 이상의 동작이 동시에 감지되는 경우에도 오동작을 방지할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 입력장치의 저면도이다. 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 입력장치(100)의 모든 접점(150)에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 7을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 입력장치(100)는 총 5가지의 명령을 입력할 수 있다. 구체적으로, 샤프트(122)가 상측으로 틸팅된 것과, 샤프트(122)가 하측으로 틸팅된 것과, 샤프트(122)가 좌측으로 틸팅된 것과, 샤프트(122)가 우측으로 틸팅된 것을 각각 입력할 수 있다. 또한, 샤프트(122)가 푸시된 것을 입력할 수 있다. 이와 같이, 샤프트(122)가 상, 하, 좌, 우, 푸시된 것을 입력할 수 있다.
이를 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 입력장치(100)는 10개의 접점(150)과, 4개의 메탈 돔(140)을 포함할 수 있다.
구체적으로, 샤프트(122)의 좌측에 배치되는 제1접점(151)과 제2접점 및 이를 커버하는 제1메탈 돔(141)을 포함할 수 있다. 또한, 샤프트(122)를 사이에 두고 샤프트와 인접하게 배치되는 제3접점(153)과 제4접점(154)을 포함할 수 있다. 상기한 바와 같이, 제3접점(153)과 제4접점(154)은 메탈 링(160)에 의해 오픈 또는 쇼트될 수 있다. 또한, 샤프트(122)의 우측에 배치되는 제5접점(155)과 제6접점(156) 및 제2메탈 돔(142)을 포함할 수 있다. 또한, 샤프트(122)의 상측에 배치되는 제7접점(157)과 제8접점(158) 및 제3메탈 돔(143)을 포함할 수 있다. 또한, 샤프트(122)의 하측에 배치되는 제9접점(159)과 제10접점(162) 및 제4메탈 돔(144)을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 샤프트(122)를 좌측으로 틸팅하면 샤프트(122)의 우측에 배치되는 제2메탈 돔(142)이 푸시될 수 있다. 샤프트(122)를 우측으로 틸팅하면 샤프트(122)의 좌측에 배치되는 제1메탈 돔(141)이 푸시될 수 있다. 샤프트(122)를 상측으로 틸팅하면 샤프트(122)의 하측에 배치되는 제4메탈 돔(142)이 푸시될 수 있다. 샤프트(122)를 하측으로 틸팅하면 샤프트(122)의 상측에 배치되는 제3메탈 돔(142)이 푸시될 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 입력장치의 단면 사시도이다. 도 8은 상기한 내용의 이해를 돕기 위한 도면이다.
도 8을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 입력장치(100)는 케이스 홀(111)을 포함하는 케이스(110)와, 케이스(110) 내에서 틸팅 및 푸시 가능하게 마련되는 조작유닛(120)과, 조작유닛(120)에 탄성력을 제공하는 탄성부재(130)와, 케이스(110)의 하면(도 8에서는 상면)을 관통하여 케이스(110)의 내면 및 외면에 각각 노출되는 복수의 접점(150)과, 복수의 접점(150) 일부를 커버하도록 마련되는 복수의 메탈 돔(140)과, 제3접점(153)과 제4접점(154)을 선택적으로 쇼트시키도록 마련되는 메탈 링(160)을 포함할 수 있다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 입력장치와, 상기 입력장치가 실장되는 인쇄회로기판을 도시한 도면이다. 도 10은 도 9에 도시된 입력장치에서, 샤프트가 일 방향으로 틸팅된 상태를 도시한 도면이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 입력장치(200)에 따르면, 제1메탈 돔(241)은 제1접점(251)과 접촉한 상태를 유지하고, 제2접점(252)과 선택적으로 접촉하도록 마련될 수 있다. 제1메탈 돔(241)이 제2접점(252)과 접촉하면, 제1접점(251)과 제2접점(252)은 전기적으로 연결될 수 있고, 제1메탈 돔(241)이 제2접점(252)과 접촉하지 않으면, 제1접점(251)과 제2접점(252)은 전기적으로 단절될 수 있다. 제1메탈 돔(241)은 제1푸시돌기(123)에 의해 푸시될 수 있고, 이는 상기한 바와 같다.
제2메탈 돔(242)은 제5접점(255)과 선택적으로 접촉하도록 마련되고, 제6접점(256)과 접촉한 상태를 유지하도록 마련될 수 있다. 제2메탈 돔(242)이 제5접점(255)과 접촉하면, 제5접점(255)과 제6접점(256)은 전기적으로 연결될 수 있고, 제2메탈 돔(242)이 제5접점(255)과 접촉하지 않으면, 제5접점(255)과 제6접점(256)은 전기적으로 단절될 수 있다. 제2메탈 돔(242)은 제2푸시돌기(124)에 의해 푸시될 수 있고, 이는 상기한 바와 같다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 샤프트(122)가 일 방향 또는 타 방향으로 틸팅되었을 때, 메탈 링(260)은 제3접점(253)과 제4접점(254) 중 어느 하나와 접촉한 상태를 유지하도록 마련될 수 있다. 이 때, 메탈 링(260)은 제3접점(253)과 제4접점(254) 중 나머지 하나와 이격될 수 있다. 상기한 바와 같이, 메탈 링(260)이 제3접점(253) 및 제4접점(254)과 접촉하면, 제3접점(253)과 제4접점(254)은 전기적으로 연결될 수 있다. 메탈 링(260)이 제3접점(253)과 제4접점(254) 중 어느 하나와 이격되면, 제3접점(253)과 제4접점(254)은 전기적으로 단절될 수 있다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 입력장치의 저면도이다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 복수의 접점(250)은 다양한 형상을 가질 수 있다. 도 7에 도시된 것과 같이, 복수의 접점(250) 각각은 원형으로 마련될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 도 11에 도시된 것과 같이, 대략 U자 형태로 마련될 수도 있고, 이와 다른 다양한 형상으로 마련될 수 있다.
도 11에 도시된 것과 같이, 제3접점(253)과 제4접점(254)은 케이스 홀(111)의 둘레를 따라 원호 형상으로 마련될 수 있으며, 그 길이와 두께는 다양하게 마련될 수 있다.
이상에서는 특정의 실시예에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나, 상기한 실시예에만 한정되지 않으며, 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.

Claims (15)

  1. 실장면과 상기 실장면의 반대측의 비실장면을 관통하는 관통홀을 포함하는 인쇄회로기판; 및
    틸팅(tilting) 및 푸시(push) 가능하게 마련되는 샤프트를 포함하고 상기 실장면에 실장되는 입력장치로서, 상기 샤프트는 상기 실장면 측으로부터 상기 관통홀을 관통하여 상기 비실장면 측으로 돌출되는 입력장치; 를 포함하는 전자기기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 입력장치는,
    상기 실장면에 실장되는 결합면과, 상기 결합면을 관통하는 케이스 홀을 포함하는 케이스와,
    상기 결합면과 제1방향으로 이격되도록 배치되는 베이스와,
    일 단이 상기 베이스와 연결되고, 타 단이 상기 케이스 홀을 관통하여 상기 케이스의 외측에 위치하는 상기 샤프트를 포함하는 전자기기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 샤프트는 상기 제1방향으로 푸시되도록 마련되고,
    상기 샤프트가 푸시되었을 때, 상기 베이스는 상기 결합면으로부터 상기 제1방향으로 멀어지는 전자기기.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 케이스 홀은 상기 관통홀과 대응되도록 배치되고,
    상기 샤프트는 상기 케이스 내측으로부터 케이스 홀과 상기 관통홀을 관통하여 상기 비실장면 측으로 돌출되는 전자기기.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 입력장치는,
    상기 실장면과 연결되도록 상기 케이스의 외부와 연결되는 제1단과,
    상기 제1단과 연결되고, 상기 케이스의 내부와 연결되는 제2단을 포함하는 접점을 더 포함하는 전자기기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 접점은 전기적으로 단절되도록 서로 이격되게 배치되는 제1접점과 제2접점을 포함하는 전자기기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 입력장치는,
    상기 제1접점 및 상기 제2접점과 선택적으로 접촉함으로써 상기 제1접점과 상기 제2접점을 선택적으로 전기적으로 연결하는 메탈 돔을 더 포함하는 전자기기.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 입력장치는,
    상기 제1접점과 상기 제2접점 중 어느 하나와 접촉한 상태를 유지하고, 나머지 하나와 선택적으로 접촉함으로써 상기 제1접점과 상기 제2접점을 선택적으로 전기적으로 연결하도록 마련되는 메탈 돔을 더 포함하는 전자기기.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 입력장치는 상기 베이스로부터 돌출되는 푸시돌기를 더 포함하고,
    상기 샤프트가 틸팅되었을 때, 상기 푸시돌기는 상기 메탈 돔이 상기 제1접점과 상기 제2접점을 전기적으로 연결하도록 상기 메탈 돔을 푸시하는 전자기기.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 메탈 돔은 상기 샤프트의 제1측에 배치되는 제1메탈 돔과, 상기 샤프트의 상기 제1측과 반대인 제2측에 배치되는 제2메탈 돔을 포함하고,
    상기 푸시돌기는,
    상기 제1메탈 돔을 푸시하도록 상기 샤프트의 상기 제1측에 배치되는 제1푸시돌기와,
    상기 제2메탈 돔을 푸시하도록 상기 샤프트의 상기 제2측에 배치되는 제2푸시돌기를 포함하는 전자기기.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 샤프트가 상기 샤프트의 상기 제1측을 향해 틸팅되었을 때, 상기 제2푸시돌기는 상기 제2메탈 돔을 푸시하고,
    상기 샤프트가 상기 샤프트의 상기 제2측을 향해 틸팅되었을 때, 상기 제1푸시돌기는 상기 제1메탈 돔을 푸시하는 전자기기.
  12. 제6항에 있어서,
    상기 접점은 상기 케이스 홀의 둘레를 따라 서로 이격되게 배치되는 제3접점과 제4접점을 더 포함하고,
    상기 제3접점과 상기 제4접점 각각은, 상기 제1접점 및 상기 제2접점과 이격되게 배치되는 전자기기.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 입력장치는 상기 샤프트가 삽입되는 중공을 포함하는 메탈 링을 더 포함하고,
    상기 메탈 링은 상기 제3접점 및 상기 제4접점과 선택적으로 접촉함으로써 상기 제3접점과 상기 제4접점을 선택적으로 전기적으로 연결하는 전자기기.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 입력장치는,
    상기 메탈 링이 상기 제3접점 및 상기 제4접점과 접촉하도록 상기 베이스를 상기 제1방향과 반대인 제2방향으로 탄성 바이어스 시키는 탄성부재를 더 포함하는 전자기기.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 샤프트가 푸시되었을 때, 상기 메탈 링은 상기 제3접점 및 상기 제4접점과 이격되도록 상기 제1방향으로 이동하는 전자기기.
PCT/KR2020/019121 2020-02-21 2020-12-24 입력장치 및 이를 포함하는 전자기기 WO2021167232A1 (ko)

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