KR100783469B1 - 모바일 기기 - Google Patents

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KR100783469B1
KR100783469B1 KR1020060119278A KR20060119278A KR100783469B1 KR 100783469 B1 KR100783469 B1 KR 100783469B1 KR 1020060119278 A KR1020060119278 A KR 1020060119278A KR 20060119278 A KR20060119278 A KR 20060119278A KR 100783469 B1 KR100783469 B1 KR 100783469B1
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KR
South Korea
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operation unit
magnet
housing
circuit board
case
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KR1020060119278A
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최민웅
정호철
임성환
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삼성전기주식회사
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Abstract

모바일 기기가 개시된다. 상면에 사용자가 접촉하는 접촉부가 형성되는 조작 부; 상기 조작부에 결합되는 마그네트; 상기 조작부의 하면과 결합되어, 상기 조작부에 탄성력을 공급하는 탄성체; 일면이 상기 조작부의 하면과 대향하는 회로기판; 상기 회로기판의 타면에 결합되어, 상기 마그네트에 의한 자기력을 감지하는 자기센서; 상기 조작부의 일부를 커버하되, 상기 접촉부가 외부로 노출되도록 개구부가 형성되며, 단부가 외측으로 향하는 후크 형상인 복수의 결합돌기가 형성되는 하우징; 및 상기 하우징과 결합되도록, 내벽에 상기 결합돌기에 상응하는 복수의 결합홈이 형성되는 케이스를 포함하는 모바일 기기는, 후크를 통하여 하우징이 케이스와 결합되도록 함으로써, 박형화 및 자유로운 교체를 구현할 수 있으며, 제조공정을 단순화 할 수 있다.
모바일, 입력장치, 마그네트, 센서

Description

모바일 기기{Mobile device}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 입력장치를 나타내는 단면도.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 모바일 기기를 나타내는 분해사시도.
도 3은 도 1을 통해 나타난 자기센서를 나타내는 개념도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
110: 조작부 112: 접촉부
114: 마그네트 120: 탄성체
130: 하우징 134: 결합돌기
140: 회로기판 144: 자기센서
150: 케이스
본 발명은 입력장치 및 이를 포함하는 모바일 기기에 관한 것이다.
입력장치는 휴대전화 또는 가정에서 흔히 사용되는 리모컨과 같은 원격 조정기 등의 각종 휴대 단말기에 설치되어 사용자의 입력신호를 받기 위한 보조장치로서, 휴대 단말기의 소형화와 박형화에 따라 이 역시 소형화와 박형화 되어 가고 있을 뿐만 아니라, 사용자가 용이하게 조작할 수 있도록 개발되고 있다.
그러나, 종래기술에 따른 포인팅 디바이스는 조작부 조립체가 상부박스나 회로기판에 접착이나 접합 등의 수단에 의해 고정되어 있기 때문에 고정 시 접착 또는 접합수단이 요구될 뿐만 아니라 일단 고정시킨 후에는 해당 부품을 분리할 수 없었다. 따라서 해당 부품의 고장 등으로 인해 교체해야 할 경우 회로기판과 함께 모두를 교체해야 하는 문제가 있었다.
본 발명은 하우징을 단말기의 메인 회로기판에 분리 가능하도록 설치함으로써 부품의 두께를 줄일 수 있으며, 개별적 교체가 자유로운 박형 입력장치 및 이를 포함하는 모바일 기기를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 회로기판 및 전체적인 외형을 형성하는 케이스를 포함하는 단말기에 내장되는 입력장치로서, 일면이 회로기판의 일면과 대향하는 조작부와, 조작부에 결합되는 마그네트와, 회로기판의 타면에 결합되어, 마그네트 에 의한 자기력을 감지하는 자기센서 및 조작부의 적어도 일부를 커버하며, 케이스와 결합되는 하우징을 포함하는 입력장치를 제시할 수 있다.
조작부에는 사용자가 접촉하는 접촉부가 형성되고, 하우징에는 접촉부가 외부로 노출되도록 하는 개구부가 형성되며, 개구부는 접촉부 보다 더 크게 형성될 수 있다.
하우징에는 복수의 결합돌기가 형성되며, 케이스의 내벽에는 결합돌기에 상응하는 복수의 결합홈이 형성될 수 있으며, 결합돌기의 단부는 외측을 향하여 돌출되는 후크 형상일 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 조작부와, 조작부에 결합되는 마그네트와, 일면이 조작부의 일면과 대향하는 회로기판과, 회로기판의 타면에 결합되어 마그네트에 의한 자기력을 감지하는 자기센서와, 조작부의 적어도 일부를 커버하는 하우징 및 하우징과 결합되며 전체적인 외형을 형성하는 케이스를 포함하는 모바일 기기를 제시할 수 있다.
조작부의 일면과 결합되어, 조작부에 탄성력을 공급하는 탄성체를 더 포함할 수 있고, 회로기판의 일면에 결합되는 돔 스위치를 더 포함할 수 있으며, 돔 스위치에 대응하는 탄성체의 소정의 위치에는, 돔 스위치를 향하는 돌출부가 형성될 수 있다.
조작부에는 사용자가 접촉하는 접촉부가 형성되고, 하우징에는 접촉부가 외부로 노출되도록 하는 개구부가 형성되며, 개구부는 접촉부 보다 더 크게 형성될 수 있다.
하우징에는 복수의 결합돌기가 형성되며, 케이스의 내벽에는 결합돌기에 상응하는 복수의 결합홈이 형성될 수 있으며, 결합돌기의 단부는 외측을 향하여 돌출되는 후크 형상일 수 있다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위을 포함한 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
이하, 본 발명에 따른 입력장치 및 이를 구비한 모바일 기기의 일 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
먼저, 본 발명의 일 실시예 따른 입력장치의 실시예에 대해 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 입력장치(100)를 나타내는 단면도이다. 도 1을 참조하면, 조작부(110), 접촉부(112), 마그네트(114), 수용홈(116), 탄성체(120), 안착부(122), 돌출부(124), 하우징(130), 개구부(132), 결합돌기(134, 136), 외주벽(138), 회로기판(140), 돔 스위치(142), 자기센서(144), 케이스(150), 결합홈(154)이 도시되어 있다.
조작부(110)는 사용자가 이를 임의의 방향으로 360도 조작하여 본 실시예에 따른 입력장치(100)를 통하여 원하는 신호를 입력할 수 있도록 하는 수단으로서, 중앙에 사용자의 손가락 부위와 실질적으로 접촉되는 접촉부(112)가 형성되며, 이면에는 추후 설명할 마그네트(114)를 수용하기 위한 수용홈(116)이 형성된다.
접촉부(112)는 일정한 강성을 가지면서도 매우 가벼운 알루미늄과 같은 재질로 이루어질 수 있으며, 손가락과의 접촉성을 높이기 위하여 표면에 오돌토돌한 환형의 돌기가 다수 형성될 수 있다. 이 뿐만 아니라, 표면에 접촉감이 우수한 재질로 코팅처리를 할 수도 있다.
마그네트(114)는 자기센서(144)에 내장되는 홀센서(미도시)에 자기력을 인가함으로써, 마그네트(114) 또는 조작부(110)의 변위를 자기센서(144)가 감지할 수 있도록 하는 수단으로서, 상술한 조작부(110)에 형성되는 수용홈(116)에 수용된다. 수용홈(116)에 마그네트(114)가 직접 수용될 수도 있으나, 추후 설명할 탄성체(120)에 형성되는 안착부(122)에 안착된 상태로, 안착부(122)와 함께 수용홈(116)에 수용될 수도 있다. 이러한 마그네트(114)의 예로는 영구자석을 들 수 있다.
탄성체(120)는 임의의 방향으로 이동하는 조작부(110)를 원점으로 회복시키기 위한 수단으로서, 고무 등과 같이 탄성력이 우수하면서도 인성이 우수한 재질로 이루어질 수 있다. 본 실시예에서는 탄성체(120)로서 고무를 제시하였으나, 고무뿐만 아니라 탄성력을 갖는 재질이라면, 필요에 따라 다양하게 변경하여 적용할 수 있음은 물론이다.
이러한 탄성체(120)에는 하우징(130)과의 결합을 위한 결합홀(126)이 형성되고, 하우징(130)에는 탄성체(120)에 형성된 결합홀(126)에 상응하는 결합돌기(136) 가 형성되어, 이들의 결합을 통하여 탄성체(120)와 하우징(130)은 서로 결합될 수 있다. 이 밖에도, 탄성체(120)와 하우징(130)의 결합 방법을 설계상의 필요에 따라 다양하게 변경할 수 있음은 물론이다.
한편, 앞서 설명한 바와 같이, 마그네트(114)가 탄성체(120)에 수용되도록 한 다음, 마그네트(114) 및 마그네트(114)를 수용하는 탄성체(120)의 일부가 조작부(110)에 형성되는 수용홈(116)에 수용되도록 할 수도 있다. 이를 위하여, 탄성체(120)의 중앙에는 마그네트(114)가 안착되는 안착부(122)가 형성될 수 있다. 이때, 안착부(122)는 돌출된 형상일 수 있다.
또한, 탄성체(120)의 이면에는 돌출부(124)가 형성되어 추후 설명할 돔 스위치(142)와 효율적으로 접촉하도록 할 수 있다.
자기센서(144)는 마그네트(114) 또는 조작부(110)의 이동을 감지하기 위한 감지수단으로서, 회로기판(140)의 하면에 결합될 수 있다. 이러한 자기센서(144)는 중심축을 기준으로 일정한 거리에 배치되는 4개의 홀센서를 포함하여 이루어질 수 있다. 4개의 홀센서를 통하여 마그네트(114) 또는 조작부(110)의 이동을 감지하고, 감지된 신호를 회로기판(140)에 전달함으로써, 마그네트(114) 또는 조작부(110)의 이동을 신호처리 할 수 있게 된다.
본 실시예에서는 4개의 홀센서를 제시하였으나, 홀센서의 개수를 설계상의 필요에 따라 다양하게 변경할 수 있음은 물론이다.
하우징(130)은 조작부(110), 마그네트(114) 및 탄성체(120) 등을 보관하고 외부로부터 보호하기 위한 수단으로서, 외주벽(138)과 개구부(132)를 갖는 그릇 형 상으로 이루어질 수 있다. 외주벽(138)에는 추후 설명할 케이스(150)와 결합되는 복수 개의 결합돌기(134)가 등 간격으로 형성될 수 있으며, 결합돌기(134)의 단부는 외측을 향하는 후크 형상일 수 있다.
하우징(130)의 중앙에는 접촉부(112)를 포함하는 조작부(110)의 일부가 노출되도록 개구부(132)가 형성되며, 이러한 개구부(132)를 통하여 조작부(110), 보다 구체적으로는 접촉부(112)의 이동범위를 한정할 수 있게 된다. 이를 위하여, 개구부(132)는 접촉부(112) 보다 크게 형성된다.
회로기판(140)에는 상면에 돔 스위치(142)가 구비되고, 하면에 자기센서(144)가 구비된다. 효율적인 작동을 위하여, 조작부(110)의 접촉부(112)와 돔 스위치(142) 및 자기센서(144)는 동축을 이루도록 구비될 수 있다.
돔 스위치(142)는 마그네트(114)의 이동을 통해 신호를 입력하는 방식뿐만 아니라, 조작부(110)에 압력을 가하여 신호를 입력하는 방식도 수행할 수 있도록 회로기판(140)의 상면에 형성되며, 보다 효율적인 기능을 수행하기 위하여 조작부(110)와 동축상에 형성될 수 있음은 앞서 설명한 바와 같다.
이러한 회로기판(140)은 본 실시예에 따른 입력장치가 내장되는 단말기의 회로기판일 수 있다. 이처럼, 본 실시예에 따른 입력장치가 내장되는 단말기의 회로기판을 그대로 사용함으로써 본 실시예에 따른 입력장치의 두께를 감소시킬 수 있으며, 이를 통하여 본 실시예에 따른 입력장치가 내장되는 단말기의 두께 또한 감소시킬 수 있게 된다.
케이스(150)는 본 실시예에 따른 입력장치가 내장되는 단말기의 구성요소들 을 보관하고, 이를 외부로부터 보호함과 동시에 전체적인 외형을 형성하는 수단이다.
케이스(150)에는 앞서 설명한 하우징(130)에 상응하는 홀(152)이 형성되어, 하우징(130) 및 접촉부(112)를 포함한 조작부(110)의 일부가 외부로 노출될 수 있게 된다. 이러한 홀(152)에 의해 형성되는 케이스(150)의 내벽에는, 하우징(130)의 외주벽(138)에 형성되는 결합돌기(134)에 상응하는 결합홈(154)이 형성됨으로써, 이들의 결합을 통하여 하우징(130)과 케이스(150)가 서로 결합될 수 있게 된다.
하우징(130)과 케이스(150)의 조립을 용이하게 수행할 수 있도록, 결합돌기(134)의 단부는 외측 즉, 케이스(150)의 내벽을 향하여 돌출되는 후크 형상일 수 있다. 이러한 구조를 통하여, 케이스(150)에 형성된 홀의 상부로부터 하우징(130)을 삽입함으로써 하우징(130)과 케이스(150)를 효율적으로 결합할 수 있게 된다.
또한, 하우징(130)이 회로기판(140)이 아닌 케이스(150)와 결합되도록 함으로써, 회로기판(140)에 하우징(130)과의 결합을 위한 관통홀을 형성하는 것과 같은 추가적인 가공공정을 수행할 필요가 없게 된다. 회로기판(140)에 회로패턴을 형성할 때나, 각종 소자를 실장함에 있어 관통홀이 제한요소로 작용할 수 있음을 고려할 때, 하우징(130)이 케이스(150)와 결합되도록 하여 회로기판(140)에 관통홀을 형성하지 않도록 하는 것은 효율적인 작업을 수행할 수 있게 되는 중요한 요인이 될 수 있다.
이상에서, 본 실시예에 따른 입력장치의 구성에 대해 설명하였으며, 이하에서는 본 실시예에 따른 입력장치의 작동에 대해 설명하도록 한다.
사용자에 의해 접촉부(112) 또는 조작부(110)가 임의의 방향으로 조작되면, 이에 따라 조작부(110)에 수용된 마그네트(114) 역시 이동하게 된다. 마그네트(114)의 이동은 자기력의 변화를 유도하게 되고, 이러한 자기력의 변화는 자기센서(144)에 의해 감지되며, 이를 통하여 마그네트(114) 또는 조작부(110)의 이동을 감지할 수 있게 된다. 이렇게 감지된 조작부(110)의 이동은 회로기판(140)을 통해 전달되어 단말기의 표시부에 커서 등을 통하여 표시된다.
도 3은 도 1을 통해 나타난 자기센서를 나타내는 개념도이다. 도 3에서 원점으로 표시된 부분은 조작부(110)의 중심축과 일치하는 위치이다. 도 3은 원점에 위치하였던 마그네트가 우측 윗방향으로 움직인 상태를 일 예로 제시하였다.
또한, 이해 및 설명의 편의를 위하여 홀센서(HS1, HS2, HS3, HS4)를 마그네트의 바깥쪽에 상당한 거리를 두고 나타내었으나, 이러한 홀센서(HS1, HS2, HS3, HS4)의 배치는 필요에 따라 다양하게 변경할 수 있음은 앞서 설명한 바와 같다.
마그네트(114)가 점선으로 표시된 원점에 위치할 때에는 4개의 홀센서가 모두 동일한 크기의 자기력을 감지하게 되지만, 실선으로 표시된 우측 윗방향에 위치할 때에는 마그네트와 가까운 위치의 홀센서들(HS1, HS2)이 상대적으로 큰 자기력을 감지하는 반면, 마그네트와 먼 위치의 홀센서들(HS3, HS4)은 상대적으로 작은 자기력을 감지하게 된다.
이와 같이, 마그네트(114)의 이동에 따라 각 홀센서가 감지하는 자기력의 세기가 변하게 되고, 이렇게 감지된 자기력의 변화를 통해 마그네트(114)의 이동, 변위를 감지할 수 있게 된다. 이로써, 조작부(110)의 이동, 변위를 감지할 수 있게 된다.
다음으로, 본 발명의 다른 측면에 따른 모바일 기기의 실시예에 대해 도 2를 참조하여 설명하도록 한다. 본 실시예에 따른 모바일 기기(200)는 앞서 설명한 입력장치를 내장하는 것으로서, 본 실시예에 따른 모바일 기기를 설명함에 있어, 입력장치에 대한 구체적인 설명은 생략하도록 한다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 모바일 기기를 나타내는 분해사시도이다. 도 2를 참조하면, 입력장치(100'), 조작부(210), 하우징(230), 결합돌기(234), 회로기판(240), 돔 스위치(242), 스위치(244), 케이스(250), 결합홈(254), 키패널(260), 버튼(262)이 도시되어 있다.
회로기판(240)의 앞면에는 주된 기능을 수행하기 위한 다수의 스위치(244) 및 돔 스위치(242)가 형성되며, 뒷면에는 자기센서(미도시) 및 다수의 전자부품이 결합된다.
키패널(260)은 합성고무 등의 탄성재료로 이루어질 수 있으며, 회로기판(240)에 형성된 다수의 스위치에 대응하는 위치에 탄성변형이 가능한 다수의 버튼(262)이 표면으로부터 돌출되는 형상으로 형성될 수 있다. 각 버튼(262)들은 회로기판(240)의 각 스위치(244)에 실질적으로 겹쳐지도록 배치될 수 있다.
또한, 조작부(210)를 통하여 회로기판(240) 상에 형성되는 돔 스위치(242)를 누를 수 있도록 하기 위하여, 조작부(210) 및 돔 스위치(242)에 대응하는 키패널(260) 상의 위치에는 홀(264)이 형성될 수 있다.
케이스(250)는 상술한 회로기판(240) 및 키패널(260) 등을 보관하며, 이를 외부로부터 보호하는 기능을 수행하는 것으로, 합성수지 또는 금속재질로 이루어질 수 있다. 도 2에는 상하로 이루어지는 케이스 가운데 상측 케이스(250)만이 도시되어 있으며, 회로기판(240)의 하면에 상측 케이스(250)에 대응하는 하측 케이스(미도시)가 결합될 수 있다.
케이스(250)에는 버튼(262)이 관통하여 외부로 노출되도록 하는 다수의 버튼홀(256) 및 입력장치(100')의 일부가 외부로 노출되도록 하는 개구부(252)가 형성된다. 버튼홀(256) 및 개구부(252)를 통하여 노출된 버튼(262) 및 입력장치(100')를 사용자가 조작함으로써 원하는 기능을 수행할 수 있도록 하는 것이다.
한편, 입력장치(100')의 외주벽에는 결합돌기(234)가 형성되고, 개구부(252)에 의해 형성되는 내벽에는 결합돌기(234)에 상응하는 결합홈(254)이 형성됨으로써, 입력장치는 케이스(250)에 결합된다. 입력장치(100')와 케이스(250) 사이의 결합이 용이하게 이루어질 수 있도록, 결합돌기(234)의 단부가 외측 즉, 내벽을 향하여 돌출되는 후크 형상으로 이루어질 수 있음은 앞서 설명한 바와 같다.
본 실시예에서는, 케이스(250)와 별도로 구비되고, 다수의 버튼(262)이 형성된 키패널(260)을 제시하였으나, 키패널과 케이스가 일체로 이루어지도록 구성할 수 있음은 물론이며, 케이스와 키패널의 형상 등은 설계상의 필요에 따라 다양하게 변경할 수 있다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 입력장치 및 이를 포함하는 모바일 기기에 대하여 설명하였으며, 전술한 실시예 외의 많은 실시예들이 본 발명의 특허 청구범위 내에 존재한다.
상술한 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 입력장치 및 이를 포함하는 모바일 기기는, 후크를 통하여 하우징이 케이스와 결합되도록 함으로써, 박형화 및 자유로운 교체를 구현할 수 있으며, 제조공정을 단순화할 수 있다.

Claims (12)

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  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 상면에 사용자가 접촉하는 접촉부가 형성되는 조작부;
    상기 조작부에 결합되는 마그네트;
    상기 조작부의 하면과 결합되어, 상기 조작부에 탄성력을 공급하는 탄성체
    일면이 상기 조작부의 하면과 대향하는 회로기판;
    상기 회로기판의 타면에 결합되어, 상기 마그네트에 의한 자기력을 감지하는 자기센서;
    상기 조작부의 일부를 커버하되, 상기 접촉부가 외부로 노출되도록 개구부가 형성되며, 단부가 외측으로 향하는 후크 형상인 복수의 결합돌기가 형성되는 하우징; 및
    상기 하우징과 결합되도록, 내벽에 상기 결합돌기에 상응하는 복수의 결합홈이 형성되는 케이스를 포함하는 모바일 기기.
  7. 삭제
  8. 제6항에 있어서,
    상기 회로기판의 상기 일면에 결합되는 돔 스위치를 더 포함하는 모바일 기기.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 돔 스위치에 대응하는 상기 탄성체의 하면에는, 상기 돔 스위치를 향하는 돌출부가 형성되는 것을 특징으로 하는 모바일 기기.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
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