KR20090006718A - 손가락의 동작감지를 이용한 데이터입력장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 손가락의 동작감지를 이용한 데이터입력장치에 관한 것으로서, 전자장치용 단말기의 케이스 일측에 소정의 감지영역을 형성하며 마련된 감지유닛 - 상기 감지유닛은, 상기 감지영역 내의 기준위치에 얹혀진 손가락의 소정 방사방향으로의 수평가압을 감지하여 제1방향입력신호를 발생하고, 상기 기준위치에 손가락이 얹혀진 상태에서 소정 방향으로 기울이는 수직누름을 감지하여 제2방향입력신호를 발생함- 과; 상기 제1방향입력신호 및 제2방향입력신호로부터 손가락의 수평가압방향 또는 수직누름위치를 판단하여 해당 방사방향 및 누름위치에 할당된 데이터를 메모리부로부터 추출하여 입력하는 제어부;를 포함한다.

이에 의해, 손가락의 입력동작을 구분하여 입력하기 위한 별도의 입력수단이 불필요하므로, 생산비용이 절감되며, 제품설계가 단순화되어 생산성이 향상된다.

또한, 입력장치의 구성을 최소화할 수 있으므로 제품의 소형화 및 슬림화할 수 있다.

입력, 감지부, 접촉, 가압, 내향, 외향

Description

손가락의 동작감지를 이용한 데이터입력장치{DATA INPUT DEVICE BY DETECTING FINGER'S MOVING}

본 발명은 데이터입력장치에 관한 것으로서, 특히 손가락의 입력동작을 구분하여 입력하기 위한 별도의 입력수단이 불필요하여 제품설계가 단순화되고, 제품을 소형화 및 슬림화할 수 있는 손가락의 동작감지를 이용한 데이터입력장치에 관한 것이다.

근래 정보처리기술의 급속한 발전과 더불어 휴대폰, 컴퓨터 등 각종 정보기기가 고성능, 다기능 및 소형화되고 있다.

이러한 정보기기는 일반적으로 데이터를 입력하기 위한 입력장치, 입력된 데이터를 처리하는 데이터처리장치 및 처리된 데이터가 출력되는 출력장치를 포함하는 바, 이 중에서도 특히 입력장치에 관한 중요성이 날로 커지고 있다.

그러나, 현재의 각종 입력장치는 문자, 명령어 등 다양한 데이터를 입력하는 데에는 많은 문제점을 안고 있다. 예를 들어, PC(Personal Computer) 또는 노트북(Notebook)에 사용되는 키보드(Keyboard)와 같은 입력장치는 자체의 크기를 줄이는 데 한계가 있어 소형화에 부적합하며, PDA(Personal Data Assistant)에서 사용 하는 터치스크린 방식이나 휴대폰에서 사용하는 키패드 방식은 입력속도가 느리고 잘못 입력되는 경우가 많아 불편함 점이 있다.

한편, 전술한 각종 입력장치는 공히 손가락의 입력동작을 전달하기 위한 입력수단이 있어야 하므로, 입력장치의 구성이 복잡하여 제품설계가 용이하지 않으며, 관련 부품비용의 생산 및 관리에 따른 생산단가가 증가하는 문제점이 있었다.

또한, 입력장치 자체의 측면에서도 입력수단을 위한 공간이 필요하게 되므로 제품의 소형화 및 슬림화에 적합하지 않으며, 케이스 외부로 돌출된 입력수단에 의해 외관이 저하되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은, 효율적인 데이터입력방법을 구현하면서도, 손가락의 입력동작을 구분하여 입력하기 위한 별도의 입력수단이 불필요하여 제품설계가 단순화되고, 제품을 소형화 및 슬림화할 수 있는 손가락의 동작감지를 이용한 데이터입력장치를 제공하는 데 있다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 전자장치용 단말기의 케이스 일측에 소정의 감지영역을 형성하며 마련된 감지유닛 - 상기 감지유닛은, 상기 감지영역 내의 기준위치에 얹혀진 손가락의 소정 방사방향으로의 수평가압을 감지하여 제1방향입력신호를 발생하고, 상기 기준위치에 손가락이 얹혀진 상태에서 소정 방향으로 기울이는 수직누름을 감지하여 제2방향입력신호를 발생함- 과; 상기 제1방향입력신호 및 제2방향입력신호로부터 손가락의 수평가압방향 또는 수직누름위치를 판단하여 해당 방사방향 및 누름위치에 할당된 데이터를 메모리부로부터 추출하여 입력하는 제어부;를 포함하는 손가락의 동작감지를 이용한 데이터입력장치에 의해 달성된다.

상기 감지유닛은, 손가락의 접촉면의 형상에 대응하여 오목한 감지영역을 갖는 제1압전감지패널을 포함하되, 상기 제1압전감지패널은 상기 접촉면의 중심에 위치한 기준위치로부터 순차적으로 이격거리를 달리하여 방사상으로 복수의 상기 수직누름위치 및 수평가압방향이 배치될 수 있다.

상기 각 수직누름위치 사이, 상기 각 수평가압방향 사이, 상기 수직누름위치 와 수평가압방향 사이는 변형방지홈에 의해 구획될 수 있다.

상기 감지유닛은, 손가락과 접촉되며, 상기 수직누름을 감지하여 상기 제2방향입력신호를 발생하는 제2압전감지패널과, 상기 제2압전감지패널의 하부에 접촉되며 마련되어, 상기 수평가압시 접촉된 상기 제2압전감지패널의 밀림을 감지하여 상기 제1방향입력신호를 발생하는 제3압전감지패널을 포함할 수 있다.

상기 감지유닛은, 손가락과 접촉되며, 상기 수직누름을 감지하여 상기 제2방향입력신호를 발생하는 제4압전감지패널과, 상기 제4압전감지패널로부터 하방을 향하여 돌출된 다수의 수직돌기와, 상기 각 수직돌기를 중심으로 상기 각 수평가압방향에 마련되어, 상기 수평가압시 수직돌기와 접촉 또는 가압됨으로써 상기 제1방향입력신호를 발생하는 제1이동감지부를 포함할 수도 있다.

상기 감지유닛은, 상기 기준위치에 관통공이 형성되며 상기 수직누름을 감지하여 상기 제2방향입력신호를 발생하는 제5압전감지패널과, 상기 관통공에 삽입되며, 손가락에 의해 상기 각 방사방향으로 기울임이 가능하게 마련되어 상기 수평가압시 이에 대응하는 상기 제1방향입력신호를 발생하는 제2이동감지부를 포함할 수 있다.

상기 감지유닛은, 상기 기준위치를 중심으로 이격거리를 달리하여 띠형상으로 배치되며 상기 수직누름을 감지하여 상기 제2방향입력신호를 발생하는 복수의 제6압전감지부와, 상기 각 제6압전감지부 사이에 배치되되, 상기 수직누름시 손가락에 의해 가압되지 않도록 상기 제6압전감지부보다 낮은 높이를 가지며, 상기 수평가압시 상기 제6압전감지부에 의해 수평가압방향으로 가압되어 상기 제1방향입력 신호를 발생하는 복수의 제7압전감지부를 포함할 수 있다.

상기 감지유닛은, 손가락과 접촉되며, 상기 수직누름을 감지하여 상기 제2방향입력신호를 발생하는 제8압전감지패널과, 상기 제8압전감지패널의 외부에 마련되어, 상기 수평가압시 상기 제8압전감지패널의 밀림에 의한 접촉을 감지하여 상기 제1방향입력신호를 발생하는 제3이동감지부를 포함할 수 있다.

상기 감지유닛은, 손가락과 접촉되며, 상기 수직누름을 감지하여 상기 제2방향입력신호를 발생하는 제9압전감지패널과, 상기 제9압전패널에 상기 기준위치를 중심으로 상기 각 방사방향에 대응하여 마련되어 상기 수평가압시 상기 제9압전감지패널의 밀림에 의한 접촉을 감지하여 상기 제1방향입력신호를 발생하는 제4이동감지부를 포함할 수 있다.

상기 감지유닛은, 손가락의 가압에 의한 탄성변형이 가능한 압전감지패널로 마련되되, 상기 제어부는, 상기 압전감지패널에서 감지된 가압력이 설정값의 1 내지 3배 미만이면 손가락의 얹음으로 판단하고, 3 초과 7배 미만이면 상기 수평가압으로 판단하며, 7배 초과이면 상기 수직누름으로 판단할 수 있다.

상기 감지유닛은, 손가락에 의해 상기 기준위치가 가압되는 것을 감지하는 중앙입력신호를 추가적으로 발생시킬 수 있다.

상기 제1방향입력신호, 제2방향입력신호 또는 중앙입력신호 중 하나 이상은 가압력의 세기에 따라 2단 이상의 다단신호로 구분되어 발생 될 수 있다.

손가락이 얹혀지는 상기 감지유닛의 상부에는 탄성재질의 커버부재가 더 마련될 수 있다.

상기 커버부재는 손가락의 미끄럼을 방지하기 위한 미끄럼 방지수단이 더 마련될 수 있다.

상기 각 수직누름위치에는 상기 수직누름시 가압력을 집중하기 위한 가압돌기가 더 마련될 수 있다.

상기 커버부재의 상부에는 상기 각 수평가압방향 및 수직누름위치를 표시하기 위한 표시수단이 더 마련될 수 있다.

상기 각 수평가압방향 및 수직누름위치에는 문자가 할당되어, 상기 제어부에서 상기 제1방향입력신호 또는 제2방향입력신호가 수신되는 경우 이에 대응하는 각 수평가압방향 또는 수직누름위치에 할당된 문자를 메모리부로부터 추출하여 입력하는 입력할 수 있다.

상기 수평가압에 의해서는 마우스의 포인터의 이동 또는 조이스틱의 게임 캐릭터 이동 기능을 수행하고, 상기 수직누름에 의해서는 마우스의 좌우버튼 또는 조이스틱의 캐릭터 조작 기능을 수행할 수 있다.

3차원 물체의 조작시, 상기 수평가압에 의해서는 상기 물체의 이동을 수행하고, 상기 수직누름에 의해서는 수직누름방향으로 상기 물체의 회전을 수행할 수 있다.

상기 기준위치는 상기 감지유닛에 얹혀진 손가락의 접촉위치에 따라 이동이 가능하게 마련되며, 상기 수직누름위치는 상기 기준위치를 따라 이동될 수 있다.

상기 손가락의 접촉이동에 의해서는 마우스 포인터의 이동 또는 조이스틱의 게임 캐릭터의 이동을 수행하고, 상기 수직누름에 의해서는 마우스의 좌우버튼 또 는 조이스틱의 게임 캐릭터 조작 기능을 수행할 수 있다.

3차원 물체의 조작시, 상기 손가락의 접촉이동에 의해서는 상기 물체의 이동을 수행하고, 상기 수직누름에 의해서는 수직누름방향으로 상기 물체의 회전을 수행할 수 있다.

상기 감지유닛은 상기 기준위치에 손가락이 얹힘을 감지하여 중앙감지신호를 더 발생하여, 상기 제어부는 상기 중앙감지신호와 제2방향입력신호가 동시에 발생되는 경우 상기 수직누름위치에 할당된 제1데이터를 입력하며, 상기 제2방향입력신호만 발생되는 경우 상기 수직누름위치에 중복할당된 제2데이터를 입력할 수 있다.

상기 각 수평가압방향 및 수직누름위치에 할당된 데이터가 표시되는 자판표시부를 더 포함하되, 상기 자판표시부는 상기 중앙입력신호의 발생 여부에 따라 제1데이터 및 제2데이터가 구별되어 표시될 수 있다.

상기 감지유닛은, 상기 기준위치로부터 소정 간격으로 이격된 링 형상의 회전감지부를 더 포함하여, 3차원 물체의 조작시 상기 기준위치를 중심으로 손가락을 회전시키는 경우 상기 물체가 2차원 평면상에서 회전이동할 수 있다.

한편, 상기 목적은, 본 발명에 따라, 전자장치용 단말기의 케이스에 마련되어 각종 데이터를 입력하기 위한 데이터입력장치에 있어서, 상기 케이스의 일측에 소정의 감지영역을 형성하며 마련되되, 상기 감지영역 내의 기준위치를 중심으로 복수의 방사방향에 각각 대응되게 마련되어, 상기 기준위치에 얹혀진 손가락에 의한 상기 각 방사방향으로의 수평가압을 감지하는 제1감지부와, 상기 기준위치로부터 균일한 이격거리를 가지며 방사상으로 배치되는 복수의 누름위치에 마련되어 손 가락에 의한 누름가압을 감지하는 제2감지부를 갖는 감지유닛과; 상기 제1감지부 및 제2감지부에서 감지된 감지결과에 기초하여 상기 각 방사방향 및 누름위치에 할당된 데이터를 메모리부로부터 추출하여 입력하는 제어부;를 포함하는 손가락의 동작감지를 이용한 데이터입력장치에 의해서도 달성된다.

한편, 상기와 같은 본 발명의 목적은, 전자장치용 단말기에 마련되는 테이터입력장치에 있어서, 상부에 제1감지라인이 배열된 기준판과, 하부에 상기 제1감지라인에 대응하는 제2감지라인이 배열되는 이동판을 구비하여, 상기 이동판에 대한 수평가압에 따라 상기 제2감지라인이 이동하면서 상기 제1감지라인과 접촉하여 제1방향입력신호를 발생하는 감지유닛; 및 상기 제1방향입력신호로부터 상기 이동판의 이동방향과 이동거리를 판단하여 상기 이동방향 및 이동거리에 할당된 데이터를 메모리부로부터 추출하여 입력하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 손가락의 동작감지를 이용한 데이터입력장치에 의해 달성된다.

이때 상기 제1 및 제2감지라인은 매트릭스 형태로 연속 배열된다.

또한 상기 제1 및 제2감지라인 중 하나 이상은 서로 교차하는 2개의 감지라인으로만 구성된다.

그리고 상기 감지유닛은, 상기 이동판에서의 수직누름을 상기 제1감지라인에 대한 상기 제2감지라인의 가압에 의해 감지하여 제2방향입력신호를 발생하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 감지유닛의 기준판과 이동판은 다수개의 감지필름을 포함하고, 상기 이동판에 대한 수직누름의 정도에 따라 상기 감지필름 간의 접촉이 다단으로 증 가되면서 다단의 수직누름입력이 수행된다.

아울러, 상기 감지유닛은 수평가압을 수행한 상태에서 원상태로 복귀할 수 있도록 탄성을 갖는 리턴부재에 연결되어 있을 수 있다.

한편, 본 발명의 목적은, 전자장치용 단말기에 마련되는 테이터입력장치에 있어서, 탄성체에 다수의 감지라인이 매트릭스 형태로 배치되어 상기 탄성체에 대한 수평가압과 수직누름에 의해 상기 감지라인이 서로 접촉함에 따라 수평가압에 의한 제1방향입력신호 및 수직누름에 의한 제2방향입력신호를 각각 발생하는 감지유닛; 상기 제1방향입력신호와 제2방향입력신호로부터 상기 감지라인과 손가락의 접촉지점 및 상기 감지라인 간의 접촉개수를 판단하여 상기 접촉지점 및 접촉개수에 할당된 데이터를 메모리부로부터 추출하여 입력하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 손가락의 동작감지를 이용한 데이터입력장치에 의해 달성될 수 있다.

이때, 상기 매트릭스 형태의 감지라인은 상기 탄성체의 높이방향을 따라 일정간격을 두고 연속하여 마련되고, 상기 수평가압에 의해 수평방향의 감지라인이 서로 접촉함에 따라 제1방향입력신호가 발생하고, 상기 수직누름에 의해 수직방향의 감지라인이 서로 접촉함에 따라 제2방향입력신호가 발생한다.

한편, 본 발명의 목적은, 전자장치용 단말기에 마련되는 테이터입력장치에 있어서, 가압에 따라 수축과 이완이 이루어지고 상기 수축과 이완시에 변화하는 전류값을 통하여 복수의 지시위치 각각에 대한 수평가압, 수직누름 및 기울임에 따른 제1방향입력신호, 제2방향입력신호 및 제3방향입력신호를 각각 발생하는 감지유닛; 상기 제1방향입력신호, 제2방향입력신호 및 제3방향입력신호로부터 상기 전류값의 변화를 판단하여 상기 전류값의 변화에 할당된 데이터를 메모리부로부터 추출하여 입력하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 손가락의 동작감지를 이용한 데이터입력장치를 통해 달성될 수 있다.

또한 본 발명의 목적은, 전자장치용 단말기에서의 소정의 감지영역을 구비하는 데이터입력장치에 있어서, 상기 감지영역에서 상기 감지영역에 대한 손가락의 접촉이나 가압에 의해 표시되는 기준위치와 상기 기준위치를 중심으로 방사상 배치되어 표시되는 복수의 제1지시위치에 대한 수평가압과 수직누름을 감지하여 상기 수평가압에 대응하는 제1방향입력신호와 상기 수직누름에 대응하는 제2방향입력신호를 발생하는 감지유닛; 및 상기 제1방향입력신호와 제2방향입력신호로부터 손가락의 수평가압지점 및 수직누름방향을 판단하여 상기 제1방향입력신호와 제2방향입력신호에 할당된 데이터를 메모리부로부터 추출하여 입력하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 손가락의 동작감지를 이용한 데이터입력장치를 통해 달성될 수 있다.

이때, 상기 기준위치는 위치 변위 가능하고, 상기 제1지시위치는 상기 기준위치의 위치 변위에 함께 위치 이동될 수 있다.

또한 상기 기준위치와 제1지시위치는 하나의 손가락으로 덮을 수 있는 범위 내에 배치되고, 상기 감지유닛은, 손가락을 상기 감지유닛에 얹은 상태에서 제1지시위치 중 하나에 대한 수평가압입력이나 수직누름입력을 수행하는 전체입력모드와, 각 제1지시위치 중 하나에 대한 수평가압입력이나 수직누름입력을 수행하는 부 분입력모드를 구분하여 감지할 수 있다.

이때 상기 감지유닛은 상기 각 제1지시위치에 대응하는 위치에 구비되어 상기 제1지시위치에 대한 손가락의 접촉을 감지하는 감지부를 포함할 수 있다.

또는 상기 감지유닛은, 상기 기준위치와 제1지시위치에 손가락을 얹고 상기 제1지시위치에 대한 입력을 수행하면 손가락의 접촉면적을 파악하여 상기 면적이 설정 면적 이상인 경우, 상기 입력이 상기 전체접촉모드 상태에서 이루어지는 것으로 감지할 수 있다.

그리고 상기 감지유닛은, 설정 시간 이내에 수평가압과 수직누름이 함께 감지되면, 기울임가압으로 파악하고, 상기 제어부는 상기 기울임가압에 대해 상기 수평가압과 수직누름과는 다른 데이터를 입력처리한다.

또한 상기 감지유닛의 제1지시위치에 대한 입력이 용이하도록 상기 제1지시위치에 대응하는 지점에 돌기가 형성되는 탄성재질의 입력기구부를 더 구비할 수도 있다.

한편, 본 발명의 목적은, 전자장치용 단말기에 구비되는 데이터입력장치에 있어서, 방사상으로 이격 배치되는 복수의 제1지시위치에 대한 수평가압, 수직누름과 기울임가압에 의해 탄성변형되는 입력부; 상기 입력부의 측면과 저면에 걸쳐 구비되고 상기 입력부에 대한 수평가압, 수직누름 및 기울임가압을 각각 감지하여 상기 수평가압에 의한 제1방향입력신호, 수직누름에 의한 제2방향입력신호 및 기울임가압에 의한 제3방향입력신호을 각각 발생하는 감지부; 및 상기 제1 내지 제3방향입력신호로부터 각 입력신호에 할당된 데이터를 메모리부로부터 추출하여 입력하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 손가락의 동작감지를 이용한 데이터입력장치를 통해 달성될 수 있다.

이때, 상기 입력부의 측면에는 수평가압돌기가 구비되고, 상기 제1지시위치에 대응하는 상기 입력부의 저면에는 수직누름돌기가 구비되며, 상기 입력부의 측면과 저면 사이의 경사면에는 기울임가압돌기가 구비되고, 상기 감지부는, 상기 수평가압돌기에 의한 가압을 감지하는 수평가압감지부와, 상기 수직누름돌기에 의한 가압을 감지하는 수직누름감지부와, 상기 기울임가압돌기에 의한 가압을 감지하는 기울임가압감지부를 포함할 수 있다.

한편, 본 발명에서 사용되는 용어를 정의하면 다음과 같다.

1) 수평가압입력

‘수평가압입력’이란 기준위치에서 방사상 다수의 방향으로 수평가압을 수행하여 그에 할당된 데이터를 입력하는 것을 의미한다. 이때 기준위치는, 상기 기준위치에서 방사상 이격 배치되는 제1지시위치로 변경될 수 있고, 이 경우는, 상기 '수평가압입력'은 상기 제1지시위치에서 방사상 다수의 방향으로 수평가압을 수행하여 그에 할당된 데이터를 입력하는 것을 의미하도록 사용될 수 있다.

2) 수직누름입력

‘수직누름입력’이란 기준위치에서 방사상 다수의 방향으로 수직누름을 수행하여 그에 할당된 데이터를 입력하는 것을 의미한다. 이때 기준위치는, 상기 기준위치에서 방사상 이격 배치되는 제1지시위치로 변경될 수 있고, 이 경우는, 상기 '수직누름입력'은 상기 제1지시위치에서 방사상 다수의 방향으로 수직누름을 수행하여 그에 할당된 데이터를 입력하는 것을 의미하도록 사용될 수 있다.

3) 기울임가압입력

'기울임가압입력'이란 기준위치에서 방사상 다수의 방향을 향해 하향 대각방향으로 가압하여 그에 할당된 데이터를 입력하는 것을 의미한다. 이때 상기 '기울임가압입력'은 하향대각방향이 아닌, 상향대각방향 또는 수직누름과 수평가압이 설정된 시간 내에 이루어지는 입력 형태도 포함한다.

이에 따라, 본 발명의 데이터 입력장치는 기준위치와 지시위치 중 하나 이상의 입력동작을 이용하여 협소한 면적 내에서도 많은 양의 데이터를 입력할 수 있으며, 연속된 입력동작으로 반복동작이 불필요하게 되어 사용자의 부주의에 의한 오작동을 방지할 수 있게 됨으로써 정확한 데이터의 입력이 가능하게 하는 장점이 있다.

아울러, 본 발명의 데이터 입력장치는 간단한 구성과 사용방법으로 인해 데이터 입력의 편리함을 제공할 수 있으며 다양한 정보기기에 적용가능하여 상기 정보기기의 경량화 및 소형화를 이룰 수 있게 하는 장점이 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

<제1실시예>

본 발명의 제1실시예에 따른 손가락의 동작감지를 이용한 데이터입력장치(1)는, 전자장치용 단말기(100)의 케이스(110) 일측에 소정의 감지영역을 형성하며 마련되는 감지유닛(30)과, 제어부를 포함한다.

감지유닛(30)은 상기 감지영역 내의 기준위치(S)에 얹혀진 손가락의 소정 방사방향으로의 수평가압을 감지하여 제1방향입력신호를 발생하고, 기준위치(S)에 손가락이 얹혀진 상태에서 소정 방향으로 기울이는 수직누름을 감지하여 제2방향입력신호를 발생한다.

여기서, 상기 '수평가압입력'이란 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 손가락이 최초의 접촉지점에서 실제 공간상의 이동은 하지 않지만, 수평방향(엄밀한 수평이 아닌, 수평에 근접한 모든 방향을 포함한다)으로의 가압에 의해 상기 제1방향입력신호를 발생시키는 것을 말한다. 참고로, 도 13은 이러한 손가락의 이동을 정면에서 바라본 상태를 도시한 도면이다.

즉, 도 2를 참조하면, 수평가압입력(PM)은 기준위치(S)에 손가락(도면에서 빗금친 영역은 손가락의 접촉면을 나타낸다)을 얹은 상태에서 소정의 수평가압방향으로 감지유닛(30)을 가압하는 것으로, 손가락을 감지유닛(30)의 상면을 스치거나 또는 이와 유사한 동작을 통하여 입력되는 것이 아닌 손가락과 감지유닛(30)의 접촉점을 그대로 유지하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 수평가압방향은 필요에 따라 다양한 개수로 마련될 수 있는데, 예를 들어, 문자나 특정 데이터를 입력하고자 할 때에는 도 2에 도시된 바와 같이, 소정 개수로 제한되어 마련될 수 있으며, 마우스나 조이스틱 기능을 수행할 때에는 모든 방사방향에 대하여 마련될 수 있다.

한편, 상기 '수직누름입력'이란 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 기준위치(S)에 손가락이 얹혀진 상태, 즉, 손가락이 최초의 접촉지점에서 얹혀진 상태에서 손가락의 기울임에 의한 수직방향으로의 가압에 의해 상기 제2방향입력신호를 발생시키는 것을 말한다.

다시 말해, 수직누름입력(PP)은 도 2에 도시된 바와 같이, 손가락의 접촉면(빗금친 영역)의 주위로 소정의 수직누름위치가 마련되어, 수직누름위치로 손가락의 기울여 가압함으로써 수행되는 것이다.

수직누름위치의 개수에 대하여는 제한이 없으나, 기준위치(S)와 수직누름위치는 손가락의 기울임에 의해 선택이 가능하도록 기준위치(S)와 인접하게 마련되어야 한다.

감지유닛(30)은 다양한 형상으로 마련될 수 있으며, 예를 들어 도 1의 케이스(110)의 우측에 도시된 바와 같이, 전체적으로 원형형상을 가질 수도 있고, 케이스(110)의 좌측에 도시된 바와 같이, 4각형 형상을 가질 수도 있다. 물론, 감지영역의 면적 또한 필요에 따라 다양하게 마련될 수 있다.

감지유닛(30)은 손가락에 의해 기준위치(S)가 가압되는 것을 감지하는 중앙입력신호를 추가적으로 발생시킬 수 있다.

상기 중앙입력신호는 기준위치(S)의 수직가압에 의해 발생되는 것으로 상기 제어부에서는 중앙입력신호가 수신되는 경우 이에 대응하는 문자, 숫자, 데이터 또는 기능명령을 상기 메모리부로부터 추출하여 입력할 수 있다.

한편, 감지유닛(30)은 기준위치(S)에 손가락이 얹힘을 감지하는 중앙감지신호를 더 발생할 수 있다.

상기 중앙감지신호는 손가락이 기준위치(S)에 접촉되었는지 여부를 판단하기 위한 것으로서, 기준위치(S)를 가압하여 기준위치(S)에 할당된 데이터를 입력하기 위한 중앙입력신호와는 구별된다.

즉, 손가락을 통해 수직누름입력(PP)을 수행하는 경우, 손가락을 기준위치(S)에 얹고 수행할 수도 있고, 손가락을 기준위치(S)에서 이격시킨 채로 수직누름위치를 직접 가압하여 수행할 수도 있는 바, 상기 중앙감지신호를 통하여 전술한 2가지 입력동작을 구분할 수 있게 된다.

따라서, 제어부는 상기 중앙감지신호와 제2방향입력신호가 동시에 발생되면(즉, 손가락을 기준위치(S)에 얹고 수직누름을 수행하는 경우) 제1데이터를 입력하고, 상기 제2방향입력신호만 발생되면(즉, 손가락을 기준위치(S)로부터 이격시킨 채로 수직누름을 수행하는 경우)에는 제2데이터를 입력한다.

이 때, 디스플레이부(123) 또는 감지유닛(30) 중 어느 하나에는 상기 각 수평가압방향 및 수직누름위치에 할당된 데이터가 표시되는 자판표시부(81)가 마련될 수 있는 데, 상기 중앙감지기능이 마련되는 경우에는 중앙감지신호가 발생된 경우와 그렇지 않은 경우 상기 수직누름위치에 할당된 데이터가 변환되어 표시되도록 할 수 있다.

감지유닛(30)은 다양한 종류로 마련될 수 있으며, 예를 들어, 손가락의 가압에 의한 탄성변형이 가능한 압전감지패널(40)로 마련될 수 있다.

압전감지패널(40)은 외력이 가해지면 외력의 크기에 따라 출력되는 전류값 또는 전압값의 변화하는 것으로, 예를 들면 피에조센서(Piezo)가 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 수축과 이완이 가능하여 이완시 (-)값이 발생하고 수축시 (+)값이 발생하는 등 가압에 의해 이완 또는 수축이 발생했을 때 전류값이 변화되는 센서들을 사용하여 구현하는 것도 가능하다. 또한 본 기술분야의 통상의 지식을 가진자에게 잘 알려져 있는 수직력과 수평력을 감지할 수 있는 힘센서가 사용될 수도 있다.

상기 수축과 이완으로 전류값이 변화되는 센서로 압전감지패널(40)을 구현하였을 경우는, 수축과 이완에 따른 전류값의 변화를 감지하여 전류값이 발생한 위치와 전류값의 변화형태를 통해 해당 위치에서 수직누름입력(PP), 수평가압입력(PM) 또는 기울임가압입력(PS)이 수행된 것으로 판단한다.

즉, 도 14의 (a)에 도시된 압전감지패널(40)에 대해 도 14의 (b)에 도시된 바와 같이 수직누름을 하면, 해당 수직누름위치에서는 전류값의 변화가 발생한다. 이때 도 14의 (b)에서는 수직누름에 의해 수축하였으므로, (+)값이 발생하고 이러한 경우에 상기 수직누름위치에서 수직누름입력(PP)이 수행된 것으로 판단한다.

또한 수평가압을 하면, 상기 압전감지패널(40)은 도 14의 (c)에 도시된 바와 같이 변형된다. 이때 상기 압전감지패널(40)의 우측은 수축되면서 (+)값이 발생하고 좌측은 이완되면서 (-)값이 발생한다. 따라서 이러한 경우 (+)의 전류값이 발생한 지점으로의 수평가압입력(PM)이 수행된 것으로 판단한다.

또는, 기울임가압을 하면, 상기 압전감지패널(40)은 도 14의 (d)에 도시된 바와 같이 기울어지면서, 우측은 함몰되면서 수축되어 (+)값이 발생하고 좌측은 기울어지면서 이완되어 (-)값이 발생한다. 따라서 이러한 경우 (+)의 전류값이 발생한 지점으로의 기울임가압입력(PS)이 수행된 것으로 판단한다.

그리고 감지유닛(30)이 압전감지패널(40)로 마련되는 경우, 제어부는 예를 들어, 수평가압방향 또는 수직누름위치는 출력값의 변화가 발생된 압전감지패널(40)의 위치로부터 판단하고, 수평가압 또는 수직누름의 여부는 출력값의 변화정도에 따라 판단할 수 있다.

예를 들어, 압전감지패널(40)에서 감지된 가압력이 설정값의 1 내지 3배 미만이면 손가락의 얹음으로 판단하고, 가압력이 설정값의 3 초과 7배 미만이면 상기 수평가압입력(PS)으로 판단하며, 가압력이 설정값의 7배 초과이면 상기 수직누름입력(PP)으로 판단할 수 있다.

다시 말해, 가압력이 설정된 압력 이하로 가해지는 입력은 수평가압으로 판단하고, 가압력이 설정된 압력을 초과하여 가해지면 이를 수직누름으로 판단할 수도 있다. 즉, 수평가압과 수직누름에 의해 감지되는 압력값의 차이로 구분하는 것으로, 수평가압에서의 수직방향으로의 가압력은 수직누름에서의 수직방향으로의 가압력보다 작으므로 이를 이용하는 것이다.

여기서, 상기 설정값의 배수는 필요에 따라 다양하게 변경될 수 있음은 물론이다.

또는, 기준위치(S)를 중심으로 가압력이 발생한 상대위치로부터 수평가압 또는 수직누름의 여부 및 수평가압방향 및 수직누름위치를 동시에 판단할 수도 있다.

예를 들어, 도 10의 (a)에 도시된 바와 같이, 제어부는 손가락의 접촉이 기준위치(S)에 감지된 상태에서 각 방사방향으로 가압력이 감지되는 경우, 이를 수평가압입력(PS)으로 판단하고, 손가락의 접촉이 기준위치(S)에서 감지되지 않은 채로 각 방사방향으로 가압력이 감지되면 이를 수직누름입력(PP)으로 판단할 수도 있다.

여기서, 상기 제1방향입력신호, 제2방향입력신호 또는 중앙입력신호 중 하나 이상은 가압력의 세기에 따라 2단 이상의 다단신호로 구분되어 발생될 수 있다.

즉, 감지유닛(30)에서 발생된 각 신호값의 출력범위를 더 세분화함으로써, 동일한 제1방향입력신호를 수신하는 경우에는 출력값의 크기에 따라 2단이상의 다단신호로 구분하여 입력하는 것이다.

따라서, 각 수평가압방향 또는 수직누름위치에 할당된 데이터의 수를 다단입력의 수만큼 증가시킬 수 있으므로 입력용량을 극대화할 수 있다.

한편, 감지유닛(30)은 도 9에 도시된 바와 같이, 기준위치(S)로부터 소정 간격으로 이격된 링 형상의 회전감지부(85)를 더 포함하여 후술할 3차원 물체의 조작시 상기 물체가 기준위치(S)를 중심으로 2차원 평면 상에서 회전이동하도록 할 수 있다.

제어부(미도시)는 상기 제1방향입력신호 및 제2방향입력신호로부터 손가락의 수평가압방향 또는 수직누름위치를 판단하여 해당 방사방향 및 누름위치에 할당된 데이터를 메모리부(미도시)로부터 추출하여 입력한다.

상기 수평가압 또는 수직누름에 의해서 입력되는 데이터는 다양한 종류로 마련될 수 있다.

예를 들어, 각 수평가압방향 및 수직누름위치에 한글문자, 영어문자, 숫자, 기호 등의 문자가 할당하여, 상기 제어부에서 상기 제1방향입력신호 또는 제2방향입력신호가 수신되는 경우, 이에 대응하는 각 수평가압방향 또는 수직누름위치에 할당된 문자를 메모리부로부터 추출하여 입력할 수 있다.

이 경우, 각 문자는 필요에 따라 다양하게 배열할 수 있으며, 예를 들어, 수평가압에 의해서는 자음문자를 입력하고, 수직누름에 의해서는 모음문자를 입력할 수도 있고, 수평가압에 의해서는 한글문자를, 수직누름에 의해서는 숫자, 기호 등을 입력할 수도 있다.

또한 수평가압입력과 수직누름입력을 연속적으로 수행함에 의해 수평가압에 할당된 제1문자와 수직누름에 할당된 제2문자를 거의 동시에 입력가능하다. 보다 상세히 설명하면, 기준위치를 중심으로 방사상 다수의 수평가압방향 중 어느 하나의 방향으로 수평가압을 수행한 상태에서 상기 기준위치를 중심으로 방사상 다수의 수직누름위치들 중 어느 하나의 방향으로 수직가압 입력을 수행할 수 있다. 즉, 수평가압과 수직누름 중 어느 하나의 입력을 복수의 방향 중 어느 한 방향으로 수행한 상태에서 다른 하나의 입력을 복수의 방향 중 어느 한 방향으로 수행할 수 있어 상기 수평가압과 수직누름에 따른 제1문자와 제2문자를 연속하여 함께 입력할 수 있어 매우 빠른 입력이 가능하게 된다.

이상과 같은 수평가압과 수직누름을 함께 수행함에 따라, 마우스 또는 조이스틱 모드로 변환되는 경우, 상기 수평가압에 의해서는 마우스 포인터의 이동 또는 조이스틱의 게임캐릭터 이동 기능을 수행하고, 상기 수직누름에 의해서는 마우스의 좌우버튼을 수행하여 드래그나 파일끌어오기 등을 수행하거나, 또는 게임시에는 캐릭터를 이동시키며 각종 명령키로 이용되는 등 조이스틱의 게임 캐릭터 조작 기능을 수행할 수 있다.

또는, 컴퓨터 상에서 구현되는 3차원의 물체의 그래픽 작업모드에서는, 상기 수평가압에 의해서는 상기 물체의 이동을 수행하고, 상기 수직누름에 의해서는 수직누름 방향으로 상기 물체를 회전하는 기능을 수행할 수도 있다.

여기서, 상기 물체의 회전이란, 물체가 3차원 좌표상의 소정 위치에 고정된 채로 이동은 하지 않으면서 자체 회전하는 것을 의미하는 것으로, 회전감지부(85)에 의한 2차원 평면상에서의 회전이동과는 구별된다.

한편, 본 발명의 입력장치는 수평가압과 수직누름의 조합입력으로 상기 수평가압과 수직누름에 할당된 문자가 아닌 제3문자를 입력할 수도 있다. 예를 들면, 12시 방향에 대한 수평가압입력(PM₁)에 의해 'ㄱ'이 입력되고, 12시방향에 대한 수직누름입력(PP₁)에 의해 'ㅏ'가 입력되는 경우에, 12시방향에 대한 수평가압과 수직누름의 조합입력에 의해 'ㄱ'이나 'ㅏ'가 아닌, '@'라는 기호가 입력되도록 할 수도 있다. 즉, 도 12의 (a)에 도시된 바와 같이 12시방향에 대한 수평가압입력(PM₁)을 한 상태에서 도 12의 (b)에 도시된 바와 같이 12시방향에 대한 수직누름입력(PP₁)을 연속하여 입력함으로써 개별적인 수평가압입력과 수직누름입력과는 다른 문자가 입력되도록 할 수도 있다. 물론 수직누름입력을 먼저 한 상태에서 수평가압입력을 하는 경우도 가능하고, 이러한 경우에는 수평가압입력과 수직누름입력을 연 속하여 입력하는 경우와 다른 문자가 입력되도록 할 수도 있다.

이러한 조합입력과 개별입력(수평가압입력 또는 수직누름입력)의 구별은, 수평가압을 한 상태에서 소정의 시간값 이내에 수직누름이 감지된 경우(또는 그 반대의 경우)에 조합입력으로 판단되도록 하거나, 수평가압이나 수직누름에서 눌려지는 압력값을 기준으로 하여 조합입력 여부가 판단되도록 하는 등의 다양한 방법으로 이루어질 수 있다.

또한 수평가압에 대응하는 이동부와, 수직누름에 대응하는 누름부를 분리하여 구성함으로써 수평가압과 수직누름을 연속하여 입력하거나 조합에 의해 입력하는 것이 가능하도록 할 수도 있다.

아울러, 본 발명의 입력장치는 한 벌로 구성될 수도 있으나, 양 벌로 마련될 수도 있다. 그리고 수평가압과 수직누름 각각이 다단 입력이 가능하도록 마련될 수도 있다. 또한 중앙감지신호를 사용하여 중앙감지신호가 입력된 상태에서 수평가압 또는 수직누름을 한 경우와, 중앙감지신호가 입력되지 않은 상태에서 수평가압 또는 수직누름을 한 경우를 구별하여 입력 처리되도록 할 수도 있다.

그리고 이러한 양벌, 다단, 중앙감지신호를 이용하는 등의 방법으로 본 발명에 따른 입력장치에 입력 가능한 문자의 수를 의도하는 수만큼 증가시킬 수 있다. 따라서 한글, 알파벳, 히라가나 중 하나를 모두 배치한 상태에서 숫자나 기호 등도 추가적으로 할당하여 신속한 입력이 가능하도록 할 수 있다.

한편, 기준위치(S)는 감지영역의 일측에 고정될 수도 있으나, 도 10의 (b)에 도시된 바와 같이, 감지유닛(30)에 얹혀진 손가락의 접촉위치에 따라 이동가능하게 마련될 수 있다. 이 경우 수직누름위치는 역시 기준위치(S)를 따라 이동될 수 있다.

즉, 압전감지패널(40)에 접촉된 손가락이 이동되어 기준위치(S)가 S1 에서 S2로 변경되더라도, 수직누름위치가 기준위치(S)를 따라 이동되므로, 수직누름을 위해 원래의 기준위치(S1)로 복귀할 필요없이 이동된 기준위치(S2)에서 바로 수직누름을 수행할 수 있다.

이 경우, 마우스나 조이스틱 모드에서는, 손가락의 접촉점 이동에 의해서는 마우스 포인터의 이동 또는 조이스틱의 게임 캐릭터의 이동을 수행하고, 상기 수직누름에 의해서는 마우스의 좌우버튼 또는 조이스틱의 게임 캐릭터 조작기능을 수행할 수 있다.

마찬가지로, 3차원 물체의 그래픽 작업에 있어서는, 손가락의 접촉점의 이동에 의해서는 상기 물체의 이동을 수행하고, 상기 수직누름에 의해서는 수직누름 방향으로 상기 물체를 회전하는 기능을 수행할 수 있다.

한편, 전술한 감지유닛(30)을 통한 수평가압 및 수직누름은 통상의 터치스크린 상에서도 구현될 수 있다.

한편, 손가락이 얹혀지는 감지유닛(30)의 상부에는, 도 7에 도시된 바와 같이, 탄성재질의 커버부재(50)가 더 마련될 수 있다.

커버부재(50)는 감지유닛(30)을 감싸도록 마련되어, 감지유닛(30)의 마모, 손상 등을 방지하는 한편, 먼지나 물기 등의 유입을 방지하는 기능을 수행한다.

여기서, 커버부재(50)는 손가락과 감지유닛(30) 사이에 개재되는 것이나, 커 버부재(50)에 의해 수평가압 또는 수직누름을 구분할 수 있는 것은 아니므로, 통상의 입력수단과 같은 역할을 수행하는 것은 아니다.

커버부재(50)는 감지유닛(30)에 밀착접착되어 서로 상대이동이 불가능하게 마련될 수도 있다.

커버부재(50)에는 수평가압시 손가락의 미끄럼을 방지하기 위한 미끄럼 방지수단(51)이 더 마련될 수 있다.

미끄럼 방지수단(51)은 다양하게 마련될 수 있으며, 예를 들어, 커버부재(50) 자체를 마찰력이 큰 고무등의 소재로 마련할 수도 있고, 커버부재(50)의 상단에 요철을 형성할 수도 있다.

한편, 커버부재(50)의 상부에는 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 각 수평가압입력(PM)을 위한 수평가압방향 및 수직누름입력(PP)을 위한 수직누름위치를 표시하기 위한 표시수단(55)이 더 마련될 수 있다.

표시수단(55)은 수평가압방향 및 수직누름위치를 표시할 수도 있으며, 수평가압방향 또는 수직누름위치에 할당된 문자, 숫자 등의 데이터를 표시할 수도 있다.

또한, 각 수직누름위치에는 상기 수직누름시 가압력을 집중하기 위한 가압돌기(53)가 더 마련될 수도 있는데, 가압돌기(53)는 수평가압입력(PM) 또는 수직누름입력(PP)시 가압력에 의한 탄성변형을 국소적 집중시켜 출력값의 변화가 커지게 함으로써 압전감지패널(40)에서 상기 수평가압입력(PM) 및 수직누름입력(PP)을 효과적으로 감지하도록 한다.

이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예들을 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 감지유닛(30)의 단면도이다.

도면을 참조하면, 감지유닛(30)은 손가락의 접촉면의 형상에 대응하여 오목한 감지영역을 갖는 제1압전감지패널(41)을 포함한다.

도 3의 (a)를 참조하면, 제1압전감지패널(41)은 손가락의 접촉면의 중심에 위치한 기준위치(S)로부터 순차적으로 이격거리를 달리하여 방사상으로 복수의 수직누름위치 또는 수평가압방향이 배치되어 있다.

즉, 기준위치(S)가 있는 제1압전감지패널(41)의 중심부의 외곽에는 손가락의 수직누름입력(PP)을 감지하기 위한 수직누름위치가 배치되며, 수직누름위치의 외곽에는 수평가압입력(PM)을 감지하기 위한 수평가압방향이 배치된다.

즉, 제1압전감지패널(41)이 손가락의 접촉면 형상에 대응하여 오목하게 마련되므로, 손가락을 수평방향으로 가압하는 위치에 수평가압방향이 배치되고, 손가락을 기울여 하방으로 가압하는 위치에 수직누름위치가 배치되는 것이다.

이 경우, 각 수직누름위치 사이, 각 수평가압방향 사이, 또는 상기 수직누름위치와 수평가압방향 사이는 변형방지홈(57)에 의해 분할 구획될 수 있다.

한편, 제1압전감지패널(41)의 평면형상에 대해서는 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이 마련될 수 있다.

한편, 제1압전감지패널(41; 41a,41b,41c)은 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 오목한 형상으로 마련된 케이스(110)에 각 수평가압방향 및 수직누름위치에 대응하여 분할되며 마련될 수도 있다.

여기서, 참조부호 41a는 수평가압입력(PM)을 감지하기 위한 제1압전감지패널(41)이고, 41b는 수직누름입력(PP)을, 41c는 기준위치(S)로의 중앙가압입력(PC)을 감지하기 위한 제1압전감지패널(41)이다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 감지유닛(30)의 단면도이다.

도면을 참조하면, 감지유닛(30)은 상기 수직누름을 감지하여 상기 제2방향입력신호를 발생하는 제2압전감지패널(42)과, 제2압전감지패널(42)의 하부에 접촉되며 마련되어, 상기 수평가압시 접촉된 제2압전감지패널(42)의 밀림을 감지하여 상기 제1방향입력신호를 발생하는 제3압전감지패널(43)을 포함할 수 있다.

즉, 수직누름입력(PP)은 상부에 위치한 제2압전감지패널(42)을 통해 감지되며, 수평가압입력(PM)은 손가락의 가압력에 의해 제2압전감지패널(42)과 접촉된 제3압전감지패널(43)에서의 밀림에 의해 감지되는 것이다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 감지유닛(30)의 단면도이다.

도면을 참조하면, 감지유닛(30)은 손가락과 접촉되며 상기 수직누름입력(PP)을 감지하여 상기 제2방향입력신호를 발생하는 제4압전감지패널(44)과, 제4압전감지패널(44)로부터 하방을 향하여 돌출된 다수의 수직돌기(37)와, 각 수직돌기(37)를 중심으로 각 수평가압방향에 마련되어 수평가압입력(PM)시 수직돌기(37)와 접촉 또는 가압됨으로써 상기 제1방향입력신호를 발생하는 제1이동감지부(31)를 포함할 수 있다.

제4압전감지패널(44)은 손가락이 얹혀지며, 수직누름입력(PP)을 감지하도록 마련된다.

수직돌기(37)는 제4압전감지패널(44)로부터 하방을 향하여 돌출되며, 수평가압입력(PM)시 가압력에 의해 제4압전감지패널(44)이 밀릴 때 따라서 수평방향으로 이동하며 제1이동감지부(31)에 접촉 또는 이를 가압하여 수평가압입력(PM)이 감지되도록 한다.

수직돌기(37) 및 제1이동감지부(31)는 기준위치(S)에만 마련될 수도 있으며, 감지영역 전체에 다수개가 분포될 수도 있다. 후자의 경우에는 기준위치(S)가 이동되는 경우에도 다양한 위치에서 수평가압입력(PM)을 수행할 수 있게 된다.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 감지유닛(30)의 단면도이다.

도면을 참조하면, 감지유닛(30)은 기준위치(S)에 관통공(38)이 형성되며 상기 수직누름입력(PP)을 감지하여 상기 제2방향입력신호를 발생하는 제5압전감지패널(45)과, 관통공(38)에 삽입되며 손가락에 의해 각 방사방향으로 기울임이 가능하게 마련되어 상기 수평가압입력(PM)시 이에 대응하는 상기 제1방향입력신호를 발생하는 제2이동감지부(32)를 포함한다.

제2이동감지부(32)에서 수평가압입력(PM)을 감지하는 방법에는 제한이 없으며, 예를 들어, 제2이동감지부(32)가 가압력에 의해 기울어지면서 하부 일측의 신장 또는 수축에 의해 수평가압방향을 감지할 수도 있고, 제2이동감지부(32)가 가압력에 의해 기울어지면서 제5압전감지패널(45)과 접촉 또는 이에 대한 밀착가압력을 감지할 수도 있다.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 감지유닛(30)의 단면도이다.

도 7의 (a)를 참조하면, 감지유닛(30)은 제6압전감지부(46)와 제7압전감지부(47)를 포함한다.

제6압전감지부(46)는 도 7의 (b)에서와 같이, 기준위치(S)를 중심으로 이격거리를 달리하여 띠 형상으로 배치될 수 있으며, 상기 수직누름입력(PP)을 감지하여 상기 제2방향입력신호를 발생한다.

제7압전감지부(47)는 각 제6압전감지부(46) 사이에 배치되되, 수직누름입력(PP)시 손가락에 의해 가압되지 않도록 제6압전감지부(46)보다 낮은 높이를 가지며, 상기 수평가압입력(PM)시 제6압전감지부(46)에 의해 수평가압방향으로 가압되어 상기 제1방향입력신호를 발생한다.

여기서, 제7압전감지부(47)의 높이는 다양하게 마련될 수 있으나, 수직누름입력(PP)에 의해 제6압전감지부(46)가 눌려지더라도 손가락 또는 커버부재(50)의 가압력이 전달되지 않는 높이 이하로 마련되는 것이 바람직하다.

한편, 수평가압입력(PM)시에는 기준위치(S)에 위치한 제6압전감지부(46)에 의해 가압력이 제7압전감지부(47)에 전달되어 해당 수평가압방향으로의 제1방향입력신호가 발생하게 된다.

한편, 도 7의 (c)에 도시된 바와 같이, 제6압전감지부(46)와 제7압전감지부(47) 사이에는 전도성 탄성부재(65)가 개재될 수 있다.

이 경우, 각 압전감지부(46, 47)의 일단은 전도성 탄성부재(65)를 통하여 제어부에 전기적으로 연결되고, 타단은 회로기판(115) 상에 마련된 단자(61)를 통하 여 제어부에 전기적으로 연결된다.

한편, 도 11은 전술한 도 5에 도시된 실시예와 도 7에 도시된 실시예가 조합된 구성으로서, 수직돌기 37a는 좌측방향으로의 수평가압입력(PM)시 제7압전감지부(47)를 가압하여 제1방향입력신호를 발생하고, 수직돌기 37b는 우측방향으로의 수평가압입력(PM)시 제7압전감지부(47b)를 가압하여 제1방향입력신호를 발생하며, 마찬가지로, 수직돌기 37c는 전방방향(지면을 뚫고 들어가는 방향)의 수평가압입력(PM)시, 수직돌기 37d는 후방방향(지면으로부터 올라오는 방향)의 수평가압입력(PM)시 각각 제1방향입력신호를 발생하게 된다.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 감지유닛(30)의 단면도이다.

도면을 참조하면, 감지유닛(30)은 손가락과 접촉되며 상기 수직누름입력(PP)을 감지하여 상기 제2방향입력신호를 발생하는 제8압전감지패널(48)과, 제8압전감지패널(48)의 외부에 마련되어 상기 수평가압입력(PM)시 제8압전감지패널(48)의 밀림에 의한 접촉을 감지하여 상기 제1방향입력신호를 발생하는 제3이동감지부(33)를 포함한다.

여기서, 수직누름위치는 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이, 제3이동감지부(33)에 마련될 수도 있으나, 수평가압방향과 마찬가지로 제8압전감지패널(48)에 마련될 수도 있음은 물론이다.

한편, 가압돌기(53)는 수직누름입력(PP)의 경우에는 표시수단(55)과 일체로 마련될 수도 있고, 수평가압입력(PM)의 경우에는 제8압전감지패널(48)과 제3이동감지부(33) 사이에 마련될 수 있다.

한편, 도 8의 (c) 및 (d)는 제8압전감지패널(48)의 하부에 마련된 단자(61)의 형상을 나타낸다. 단자(61)는 다양한 종류로 마련될 수 있는 바, (c)에 도시된 바와 같이, 격자형의 매트릭스 형태로 마련되어 전류값 또는 전압값이 출력된 위치의 X 및 Y 좌표로부터 수평가압 또는 수직누름위치를 판단할 수도 있고, (d)에 도시된 바와 같이, 감지영역의 각 위치에 다수개 분포될 수도 있다.

도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 감지유닛(30)의 단면도이다.

도면을 참조하면, 감지유닛(30)은 손가락과 접촉되며 상기 수직누름입력(PP)을 감지하여 상기 제2방향입력신호를 발생하는 제9압전감지패널(49)과, 제9압전감지패널(49)에 기준위치(S)를 중심으로 상기 각 방사방향에 대응하여 마련되어 상기 수평가압입력(PM)시 제9압전감지패널(49)의 밀림에 의한 접촉을 감지하여 상기 제1방향입력신호를 발생하는 제4이동감지부를 포함한다.

제4이동감지부(34)는 예를 들어, 제9압전감지패널(49)의 내부에 마련될 수 있으며, 수평가압입력(PM)시 제9압전감지패널(49)의 밀림에 의한 수평가압력을 감지한다.

제4이동감지부(34)는 다양한 수로 마련될 수 있으며, 예를 들어, 도 9에 도시된 바와 같이, 각 수평가압방향 마다 마련될 수 있다.

도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 감지유닛(30)의 평면도이다.

도면을 참조하면, 도 15의 (a)에 도시된 바와 같이, 감지유닛(30)은 수직누름위치에서의 수직누름입력(PP)에 의해 제1방향입력신호를 발생하고, 수평가압위치에서의 수평가압입력(PM)에 의해 제2방향입력신호가 발생한다. 이때 수평가압입 력(PM)은 감지유닛(30)의 탄성부재(65)가 가압력에 의해 변형되면서 상기 탄성부재(65)의 외부에 링형태로 마련되는 수평가압감지부(66)에 가압됨에 따라 이루어진다.

그리고 상기 탄성부재(65)는 수직누름입력(PP)을 감지하는 감지부(미도시) 상에 마련될 수도 있지만, 상기 탄성부재 자체가 수직누름입력(PP)을 감지하는 구조로 마련되는 것도 가능하다.

한편, 도 15의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 감지유닛(30)에는 탄성부재(65) 저면 또는 탄성부재(65) 내에 감지부(67)가 마련될 수도 있다. 이때 상기 감지유닛(30)에서는 수직누름위치에서의 수직누름입력(PP)에 의해 상기 탄성부재(65)가 변형되고, 이러한 변형을 상기 감지부(67)에서 감지함에 의해 수직누름입력(PP)이 수행된다.

또한 수평가압방향으로의 수평가압입력(PM)에 의해서도 상기 탄성부재(65)가 변형되므로, 이러한 변형을 상기 감지부(67)가 감지하여 수평가압입력(PM)이 수행된다.

<제2실시예>

본 발명의 제2실시예에 따른 데이터입력장치는, 전자장치용 단말기에서의 소정의 감지영역에 구비되는 것으로, 감지유닛(30)과 제어부(미도시)로 구성된다.

보다 상세히 설명하면, 상기 감지유닛(30)은 상기 감지영역에서 상기 감지영역에 대한 손가락의 접촉이나 가압에 의해 표시되는 기준위치(S)와, 상기 기준위 치(S)를 중심으로 배치되어 표시되는 복수의 제1지시위치(P)에 대한 수평가압입력(PM)과 수직누름입력(PP)을 감지하여 상기 수평가압입력(PM)에 대응하는 제1방향입력신호와 상기 수직누름입력(PP)에 대응하는 제2방향입력신호를 발생한다.

이때 상기 기준위치(S)는 손가락의 접촉이나 가압에 의해 상기 감지영역에 표시되는 것으로 하였으나, 상기 감지영역상에 표시된 상태로 마련되어도 무방하다.

그리고 상기 감지유닛(30)으로는 터치패드나 터치스크린, 또는 압전감지패널과 같은 감지수단이 활용될 수 있다. 또한 상기 터치패드나 터치스크린이 접촉이나 수평가압만을 감지하는 경우에는 상기 터치패드나 터치스크린과 함께 상기 압전감지패널을 사용할 수도 있다.

이러한 감지유닛(30)에 대한 데이터의 입력은, 상기 감지유닛(30)에 손가락을 얹은 상태(도 16의 (a) 참조)에서 상기 제1지시위치(P) 중 하나에 대한 수평가압입력(PM)과 수직누름입력(PP)을 수행하는 전체입력모드(도 16의 (b) 참조)의 와, 각 제1지시위치(P) 중 하나에 대한 수평가압입력(PM)과 수직누름입력(PP)을 수행하는 부분입력모드(도 16의 (c) 참조)를 구분하여 실행할 수 있다.

이때 상기 전체입력모드와 부분입력모드의 구분은, 상기 감지유닛(30)과의 접촉면적을 감지하여 상기 접촉면적이 소정면적 이상인지 여부에 따라 이루어질 수도 있다.

보다 상세히 설명하면, 도 17의 (a)에 도시된 바와 같이 감지유닛(30)의 거의 전체에 걸쳐 손가락이 접촉되면 전체입력모드로 파악하고, 도 17의 (b)에 도시 된 바와 같이 일부에만 손가락이 접촉되면 부분입력모드로 파악할 수 있다. 이때 전체입력모드와 부분입력모드를 구분하는 접촉면적의 한계는 특별히 한정되지 않는다. 즉, 감지유닛(30)의 크기와 상기 감지유닛(30)에 배치된 제1지시위치(P)의 개수 등에 따라 상기 접촉면적의 한계는 정해질 수 있다. 예를 들면, 감지유닛(30)에 대한 손가락의 접촉면적이 30% 이상인지 여부에 따라 전체입력모드와 부분입력모드를 구분할 수도 있다.

또한 감지영역에 감지유닛(30)이 형성되고, 상기 감지유닛 상의 제1지시위치에 대한 손가락의 접촉을 감지하는 감지부(67)가 도 17의 (c)에 도시된 바와 같이 생성되도록 구성하는 경우에는, 상기 전체입력모드와 부분입력모드는, 상기 감지유닛(30)에 얹어진 손가락의 접촉을 상기 감지부(67)에서 감지하여 이루어질 수도 있다. 예를 들면, 상기 감지부(67) 중 2개 이상에서 손가락의 접촉이 감지되면 전체입력모드로 파악할 수 있다.

이상과 같이 전체입력모드와 부분입력모드를 구분하게 되면, 전체입력모드상에서의 각 제1지시위치(P)에 대한 수평가압과 수직누름에 의한 입력과, 부분입력모드상에서의 각 제1지시위치(P)에 대한 수평가압과 수직누름에 의한 입력을 구별할 수 있다. 따라서 감지유닛(30)에 4개의 제1지시위치가 있어 부분입력모드로 총 8개의 데이터를 입력할 수 있다면, 전체입력모드를 통해서도 8개의 다른 데이터를 입력할 수 있으므로, 데이터 입력용량을 2배로 증가시킬 수 있다.

한편, 상기 감지유닛(30)은 기울임가압에 의한 기울임가압입력(PS)으로 제3방향입력신호를 발생시킬 수도 있다. 즉, 상기 감지유닛(30)에 대한 수평가압과 수 직누름이 설정된 시간 범위 내에서 함께 감지되면, 상기 감지유닛(30)은 이를 기울임가압입력(PS)에 해당하는 제3방향입력신호를 발생시키고, 제어부는 이에 대해 상기 수평가압입력(PM)과 수직누름입력(PP)과는 다른 제3의 데이터를 입력 처리할 수 있다.

예를 들면, 도 18에 도시된 바와 같이, 12시 방향의 제1지시위치에 대한 수평가압(도 18의 ①)에는 'ㄴ'이 할당되고, 12시 방향의 제1지시위치에 대한 수직누름(도 18의 ②)에 대해서는 'ㅗ'가 할당되는 경우에, 12시 방향의 제1지시위치에 대한 기울임가압(도 18의 ③)에 대해서는 'ㄴ'이나 'ㅗ'가 아닌 'ㅍ'이 할당될 수 있다.

이와 같은 기울임가압입력(PS)은 도 19에 도시된 바와 같이 다양한 방식으로 수행될 수 있다. 즉, 도 19의 (a)에 도시된 바와 같이, 수평가압을 행한 상태에서 수직누름을 수행함에 따라 이루어질 수 있고, 도 19의 (b)에 도시된 바와 같이, 수직누름을 행한 상태에서 수평가압을 수행함에 따라 이루어질 수도 있다. 또한 도 19의 (c)에 도시된 바와 같이, 하향 대각방향으로 압력을 증가시킴에 따라 이루어질 수 있고, 도 19의 (d)에 도시된 바와 같이, 상향 대각방향으로 최초 가해진 압력을 감소시킴에 따라 이루어질 수도 있다.

이러한 기울임가압입력(PS)에 대한 압력의 변화는 압전감지패널 등에 의해 감지될 수 있고, 상기와 같은 다양한 기울임가압입력(PS) 동작을 수행하기 용이하도록 상기 감지유닛(30)은 탄성재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

이와 같은 수평가압, 수직누름 및 기울임가압입력에 의한 데이터 입력을 예 를 들어 설명한다.

도 18에 도시된 감지유닛에서 12시 방향의 제1지시위치(P)에 대한 수평가압입력(PM, 도 18의 ①)으로 'ㄴ'이 입력되고, 12시 방향의 제1지시위치(P)에 대한 수직누름입력(PP, 도 18의 ②)으로 'ㅗ'가 입력되며, 12시 방향의 제1지시위치(P)에 대한 기울임가압입력(PS, 도 18의 ③)으로 'ㅍ'이 입력된다. 따라서 이들을 순차적으로 수행함으로써 문자 '높'이 입력되도록 할 수 있다.

이때 각 입력은 각 입력이 수행되는 위치뿐만 아니라, 각 입력에 대한 압력값과 입력간의 시간 간격에 의해 구분될 수 있다.

상기 압력값에 의한 구분은, 제1지시위치(P)에 대한 압력값이 30 이하일 때 수평가압입력(PM)으로 파악할 수 있고, 제1지시위치(P)에 대한 압력값이 50 이상일 때 수직누름입력(PP)으로 파악할 수 있다. 따라서 수평가압입력(PM)을 수행한 상태에서 압력값에 20을 추가하게 되면 수직누름입력(PP)이 되어 수평가압입력(PM)과 수직누름입력(PP)이 연속하여 수행되는 것으로 파악될 수 있다.

또한 수평가압입력(PM)을 수행한 상태에서 수직누름에 해당하는 압력값인 50을 추가하여도 동일하게 수평가압입력(PM)과 수직누름입력(PP)이 연속하여 수행되는 것으로 파악될 수 있다.

이때 도 20에 도시된 바와 같이, 이러한 연속 수행되는 수평가압입력(PM, 도 20의 (a) 참조)과 수직누름입력(PP, 도 20의 (b) 참조)이 소정 시간 범위 내에서 이루어지면, 이는 수평가압입력과 수직누름입력이 아닌 기울임가압입력(PS)으로 파악될 수 있다. 즉, 상기 기울임가압입력(PS)은 수평가압과 수직누름이 조합된 형태 로서, 설정된 시간 범위 내에서 수평가압과 수직누름이 수행되는 경우에는, 수평가압입력이나 수직누름입력이 아닌 기울임가압입력으로 파악되어 상기 수평가압입력(도 18의 12시방향 입력인 'ㄴ')이나 수직누름입력(도 18의 12시방향 입력인 'ㅗ')과는 다른 데이터(도 18의 12시방향 입력인 'ㅍ')가 입력되도록 할 수 있다.

그리고 이러한 수평가압입력(PM), 수직누름입력(PP) 및 기울임가압입력(PS)은 서로 조합되어 입력될 수도 있다. 즉, 도 21의 (a)에 도시된 바와 같이, 수평가압입력(PM)과 기울임가압입력(PS)이 조합되어 새로운 데이터가 입력 처리되도록 할 수 있고, 도 21의 (b)에 도시된 바와 같이, 기울임가압입력(PS)과 수직누름입력(PP)이 조합되어 새로운 데이터가 입력 처리되도록 할 수도 있다. 또한 도 21의 (c)에 도시된 바와 같이, 수평가압입력(PM)과 수직누름입력(PP)이 조합되어 새로운 데이터가 입력 처리되도록 할 수 있고, 도 21의 (d)에 도시된 바와 같이, 수평가압입력(PM), 수직누름입력(PP) 및 기울임가압입력(PS)이 조합되어 새로운 데이터가 입력 처리되도록 할 수도 있다.

또한 상기 감지유닛(30)에서 상기 각 제1지시위치(P1)에는 다시 방사방향으로 제2지시위치(P2)가 배치될 수도 있다. 이때 상기 제2지시위치(P2)에 대해서도 수평가압과 수직누름에 의해 각 제2지시위치(P2)에서의 수평가압과 수직누름에 할당된 데이터가 입력되도록 할 수 있다.

이와 같이 기준위치(S)를 중심으로 제1지시위치(P1)와 제2지시위치(P2)가 배치됨에 따라 보다 다양한 입력을 할 수 있다. 즉, 도 22의 (a)에 도시된 바와 같이, 감지유닛(30) 전체에 대한 제1지시위치(P1) 방향으로의 이동에 의한 입력을 수 행할 수 있고, 도 22의 (b)에 도시된 바와 같이, 각 제1지시위치(P1)에 대한 수평가압입력과 수직누름입력을 수행할 수 있고, 도시되지는 않았지만, 각 제1지시위치(P1)에 대한 기울임가압입력을 수행할 수도 있다. 또한 도 22의 (c)에 도시된 바와 같이, 각 제1지시위치(P1)로의 수평가압입력과 더불어 각 제1지시위치(P1)에서 제2지시위치(P2)로의 수평가압입력을 수행할 수도 있다.

또는 도 22의 (d)에 도시된 바와 같이, 각 제1지시위치(P1)에 대한 수직누름입력과 각 제1지시위치(P1)에서 제2지시위치(P2)로의 수평가압입력을 수행할 수도 있다. 또한 도 22의 (e)에 도시된 바와 같이, 제1지시위치(P1)에 대한 수평가압입력과 각 제1지시위치(P1)에서 원주방향으로 수평가압하는 입력을 수행할 수도 있다.

아울러, 도 23의 (a) 내지 (c)에 도시된 바와 같이 각 제1지시위치(P1)에서의 수평가압입력은 다양한 형태로 이루어질 수 있다. 즉, 도 23의 (a)에 도시된 바와 같이, 각 제1지시위치에서 수평가압에 의해 수평가압입력이 이루어질 수 있고, 도 23의 (b)에 도시된 바와 같이, 각 제1지시위치에서 방사방향으로의 내향 및 외향으로 수평가압입력이 이루어질 수도 있으며, 도 23의 (c)에 도시된 바와 같이, 각 제1지시위치에서 원주방향으로의 수평가압에 의한 입력이 이루어질 수도 있다.

이러한 다양한 입력에서 특정 제1지시위치(P1)와 제2지시위치(P2)에 대한 입력인지 여부의 판단은, 수평가압입력시에 약간의 수직가압이 발생하므로, 상기 수직가압이 발생하는 지점을 감지하여 상기 지점에 대응하는 제1지시위치(P1)와 제2지시위치(P2)를 판별하여 이루어지게 된다.

그리고 이러한 제1지시위치(P1)와 제2지시위치(P2)에 대한 다양한 입력을 쉽게 할 수 있도록 각 제1지시위치(P1)와 제2지시위치(P2)에는 탄성부재(65)가 돌출 형성되어 있을 수 있다.

예를 들면, 상기에서 언급된 터치스크린 상에는 투명한 탄성부재(65)가, 도 24에 도시된 바와 같이 일정 형상으로 돌출되게 마련되도록 하여 손가락의 가압 전달성 또는 손가락의 조작성을 더욱 우수하게 할 수도 있다.

또한 상기 터치스크린과 같은 감지영역에서, 도 25에 도시된 바와 같이, 기준위치(S)에 원형의 탄성부재(65)와, 상기 기준위치(S)에서 방사상으로 이격되는 링형태의 탄성부재(65)가 돌출되게 마련될 수도 있다. 이때 기준위치에 대해서는 수평가압입력(PM)이 가능하게 하고, 상기 링형태의 탄성부재(65)에 마련된 제1지시위치에는 수평가압입력(PM)과 수직누름입력(PP)이 가능하도록 할 수 있다.

또한 이상과 같은 다양한 입력은 일반 터치스크린상에서도 구현할 수 있다. 즉, 상기 터치스크린 아래에 수평가압과 수직누름을 감지할 수 있는 감지부를 마련하여 상기 입력이 각각 수행되도록 할 수 있다.

또는 자체적으로 수평가압과 수직누름을 감지할 수 있는 터치스크린에서 상기 입력이 수행될 수도 있다. 이러한 수평가압과 수직누름을 감지할 수 있는 터치스크린은, 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 잘 알려져 있으므로, 상기 터치스크린을 통한 수평가압과 수직누름의 구현방법에 대한 자세한 설명은 생략한다.

한편, 본 실시예에서의 감지유닛(30)은 하나의 손가락의 범위 내에 기준위치 와 제1지시위치가 포함되도록 구성되므로, 입력기구부(87)를 통해 각 지시위치에 대한 입력을 용이하게 할 수 있다. 즉, 도 26에 도시된 바와 같이, 탄성재질로 이루어지는 입력기구부(87)를 통하여 특정 제1지시위치에 대한 수평가압과 수직누름이 감지유닛에 보다 원활히 전달되게 할 수 있다.

또한 이러한 입력기구부(87)는 도 27의 (a)에 도시된 바와 같이, 판 형태로 이루어지고 상기 판 형태에서 각 제1지시위치에 대응하는 부분에 돌기(87a)가 형성되어 각 제1지시위치에 대한 입력이 용이하도록 할 수도 있다. 이러한 입력기구부(87)는, 원형에 한정되는 것이 아니라, 감지유닛(30)의 형상에 대응되는 형태로 마련될 수 있다. 즉, 도 27의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 감지유닛(30)의 감지부가 링 형태로 마련된 경우, 상기 입력기구부(87)도 링형태로 형성될 수도 있다.

한편, 상기 입력기구부(87)는 도 28의 (a)에 도시된 바와 같이, 판 형태로 이루어지되, 각 제1지시위치에 대응하는 돌기(87a)가 도 28의 (a)와는 반대측에 형성될 수도 있다. 이는 입력기구부(87)에 얹혀진 손가락으로 각 제1지시위치에 대한 입력을 수행할 때 각 입력기구부(87)에 대한 세밀한 입력을 돕는 기능을 한다.

그리고 이러한 입력기구부(87)도, 원형에 한정되는 것이 아니라, 도 28의 (b)에 도시된 바와 같이, 감지유닛(30)의 감지부의 형상에 따라 링 형태로 마련될 수도 있다.

아울러 도 29에 예시된 바와 같은 다양한 입력형태에서 도 29의 (a)에서의 기준위치(S)에 대한 수평가압입력(PM) 4가지와, 각 제1지시위치(P1)에서의 수평가압입력(PM) 4가지에 서로 동일한 데이터 그룹을 할당할 수도 있다. 이와 같이 도 25에 도시된 감지유닛(30)에 대해 기준위치와 제1지시위치에 동일한 데이터 그룹을 할당하면, 기준위치에서의 특정 방향으로의 수평가압입력(PM) 후에 곧바로 인접한 제1지시위치에서 수평가압입력(PM)을 수행하여 신속한 데이터 입력이 가능하다.

마찬가지로, 도 29의 (b)에 도시된 경우도, 도 22의 (d)에 도시된 바와 같은 감지유닛(30)에서의 기준위치(S)와 제1지시위치(P1)에 동일한 데이터 그룹이 할당되어 신속한 데이터 입력이 수행되도록 할 수 있다. 그리고, 도 29의 (c)에서는 각 제1지시위치(P1)에 동일한 데이터 그룹이 할당되어 상기와 같은 방식으로 데이터 입력이 수행되는 경우를 나타낸다.

한편 본 발명에 따른 감지유닛에는 각 지시위치가 하나의 손가락으로 덮을 수 있는 범위 내에 배치되므로, 각 지시위치에서의 수직누름입력(PP) 또는 수평가압입력(PM) 후에 다른 지시위치에서의 수직누름입력(PP) 또는 수평가압입력(PM)을 신속하게 입력할 수 있다. 즉, 도 35의 (a)에 도시된 바와 같이, 손가락이 빗금 친 부분에 얹어진 상태에서 3시방향의 지시위치에 대한 수직누름입력(PP₂)을 수행한 후, 연속하여 9시방향의 지시위치에 대한 수평가압입력(PM₄)을 수행할 수 있다.

또한 도 35의 (b)에 도시된 바와 같이, 도 25에 도시된 바와 같은 감지유닛에서도 손가락을 빗금 친 부분에 얹은 상태에서 3시방향의 지시위치에 대한 수직누름입력(PP₂)을 수행한 후, 연속하여 9시방향의 지시위치에 대한 수평가압입력(PM₄)을 수행할 수 있다.

또한 앞서 설명한 바와 같이, 상기 터치스크린에서 손가락을 소정위치에 얹 으면 문자입력모드가 활성화되어 상기 감지유닛(30)이 상기 터치스크린 상에 구현될 수 있다. 이때 손가락의 주변에 방사상으로 자판이 표시되어 데이터입력이 수행될 수 있고, 손가락을 상기 터치스크린으로부터 떼어내면 상기 자판이 사라지도록 할 수도 있다.

그리고 소정위치에 활성화된 감지유닛(30)은 상기 감지유닛에 손가락을 접촉한 상태에서 도 34에 도시된 바와 같이 감지영역 상의 다른 위치로 이동시킬 수 있다. 이와 같은 위치변위는 기준위치를 중심으로 이루어지고, 상기 기준위치가 이동되면 상기 기준위치에서 방사상 이격되게 제1기준위치가 배치된다.

아울러, 본 실시예에서는 제1지시위치가 4방향에 구비된 것으로 예시되었으나, 제1지시위치는 이에 한정되는 것은 아니고, 5방향, 6방향, 7방향, 8방향 또는 그 이상으로 구비될 수도 있다.

그리고 이상과 같은 수평가압과 수직누름을 함께 수행함에 따라, 마우스 또는 조이스틱 모드로 변환되는 경우, 상기 수평가압에 의해서는 마우스 포인터의 이동 또는 조이스틱의 게임캐릭터 이동 기능을 수행하고, 상기 수직누름에 의해서는 마우스의 좌우버튼을 수행하여 드래그나 파일끌어오기 등을 수행하거나, 또는 게임시에는 캐릭터를 이동시키며 각종 명령키로 이용되는 등 조이스틱의 게임 캐릭터 조작 기능을 수행할 수 있다.

또는, 수평가압에 의해서는 마우스 포인터의 이동이 수행되도록 할 수 있고, 감지유닛의 기준위치를 누름에 의해서는 마우스의 좌버튼 기능이 수행되도록 할 수 있다.

그런데 상기와 같이 수평가압이나 수직누름만으로 마우스 포인터를 이동하도록 하면 포인터의 이동성에 한계가 있어, 게임시 데스크탑 컴퓨터에서처럼 빠른 마우스 포인터 조작이 어렵게 된다. 즉, 휴대용 기기에서 손가락의 움직임에 대칭하여 마우스 포인터를 움직이게 하면, 손가락의 움직임에 마우스 포인터가 민첩하고 정밀하게 이동하도록 할 수는 있으나, 휴대용 기기상의 공간의 제약으로 인해 데스크탑 컴퓨터에서와 같은 마우스 포인터 조작방법은 구현하기 어렵다.

따라서 손가락과 마우스 포인터가 대응하여 움직이는 접촉이동에 압력을 가할 수 있는 수직가압이나 수평가압을 병행하여 사용하면, 마우스 포인터를 손가락의 움직임에 대응하여 민첩하고 정밀하게 움직일 수 있게 하면서도 마우스 포인터의 속도를 더욱 크게 조절할 수 있어 휴대용 기기와 같은 좁은 공간에서도 효과적으로 마우스 포인터 이동을 제어할 수 있다.

또한 이상과 같은 마우스 포인터를 보다 민첩하게 조작하기 위해서는, 손가락의 이동형태가 접촉이동인 것이 바람직하다. 그러나 손가락의 접촉위치가 이동하게 된다면 손가락이 수직가압영역을 이탈하게 되므로, 상기 접촉이동과 수직가압입력을 함께 수행할 수 없다. 따라서 본 실시예에서와 같이, 손가락이 접촉이동되는 경우 상기 손가락의 이동위치를 따라 감지유닛의 위치도 변화될 수 있도록 하면, 손가락을 어느 위치로 접촉이동시키더라도 언제나 수직가압입력을 수행할 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 데이터입력장치는 좁은 입력영역에서도 마우스 포인터를 손가락의 접촉이동위치에 따라 보다 민첩하게 움직일 수 있도록 하고, 손가락의 접촉이동위치를 따라 방사상 다수의 방향으로 수직누름이 가능한 감지유닛이 이동 하게 되어, 종래의 마우스의 좌우버튼 외에도 보다 많은 명령을 수행할 수 있다. 따라서 게임 캐릭터를 보다 신속하고 정밀하게 이동시키고, 상기 캐릭터의 이동과 함께 다수의 명령을 수행할 수 있어 휴대용 기기에서의 캐릭터 컨트롤 방식으로 현저히 우수한 효과를 발휘할 수 있다.

또한, 컴퓨터 상에서 구현되는 3차원의 물체의 그래픽 작업모드에서는, 상기 수평가압에 의해서는 상기 물체의 이동을 수행하고, 상기 수직누름이나 기울임가압에 의해서는 수직누름 또는 기울임가압 방향으로 상기 물체를 회전하는 기능을 수행할 수도 있다.

<제3실시예>

다음으로 본 발명에 따른 데이터입력장치의 제3실시예에 대해 설명한다.

본 실시예에서의 데이터입력장치는, 도 30에 도시된 바와 같이, 크게 입력부(71)와 감지부(73) 및 제어부(미도시)로 구성된다. 상기 입력부(71)는 탄성변형 가능한 재질로 구성되어 상기 입력부 상에 마련된 제1지시위치에 대한 수평가압, 수직누름과 기울임가압에 의해 탄성변형되면서 상기 감지부(73)를 가압한다.

그리고 상기 감지부(73)는 상기 입력부(71)의 측면과 저면에 걸쳐 구비되고 상기 입력부(71)에 대한 수평가압, 수직누름 및 기울임가압을 각각 감지하여 상기 수평가압에 대해서는 제1방향입력신호, 상기 수직누름에 대해서는 제2방향입력신호, 또한 상기 기울임가압에 대해서는 제3방향입력신호를 각각 발생한다.

보다 상세히 설명하면, 상기 입력부(71)는 측면과 저면, 그리고 상기 측면과 저면 사이의 경사면을 구비하고, 상기 감지부(73)는 상기 입력부(71)의 측면과 저면, 그리고 경사면에 대응하는 면들을 구비한다. 이때 상기 감지부(73)에는 상기 입력부(71)의 측면에서의 가압을 감지하기 위해 수평가압감지부(73a)가 마련되고, 상기 입력부(71)의 저면에서의 가압을 감지하기 위해 수직누름감지부(73b)가 마련되며, 상기 입력부(71)의 경사면에서의 가압을 감지하기 위해 기울임가압감지부(73c)가 마련된다.

그리고 상기 입력부(71)에는 상기 수평가압감지부(73a), 수직누름감지부(73b)와 기울임가압감지부(73c)에 대해 가압을 보다 확실히 전달하기 위하여 측면에 수평가압돌기(71a), 저면에 수직누름돌기(71b), 그리고 경사면에 기울임가압돌기(71c)가 마련된다.

이와 같이 본 실시예에서는 상기 입력부(71)와 감지부(73)에 수평가압 및 수직누름과는 별도로 기울임가압을 입력하고 감지하는 구성이 마련된다. 이러한 각 입력간에 간섭이 발생할 경우 각 입력을 구분하는 방법은 각 감지부(73a, 73b, 73c) 중 가장 큰 가압력을 받는 감지부에 대해 입력이 수행되는 것으로 판단하는 것이다.

예를 들면, 상기 입력부(71)에서 수평가압입력(PM)이 행해졌을 때 일부의 가압력이 기울임가압감지부(73c)에 가해지게 되지만, 대부분의 가압력은 수평가압감지부(73a)에서 감지되므로, 이를 수평가압입력(PM)으로 감지하게 된다.

또한 상기 입력부에서 기울임가압입력(PS)이 행해졌을 때 일부의 가압력이 수평가압입력부(73a)와 수직누름입력부(73b)에서도 감지되지만, 상기 가압력보다 큰 가압력이 기울임가압감지부(73c)에서 감지되므로, 이를 기울임가압입력(PS)으로 감지하게 된다.

이와 같이 개별적으로 감지된 수평가압입력(PM)과 수직누름입력(PP) 및 기울임가압입력(PS)에 대해서는 각각 제1 내지 제3방향입력신호가 발생되고, 상기 제어부에서는 상기 제1 내지 제3방향입력신호로부터 각 입력신호에 할당된 데이터를 메모리로부터 추출하여 입력처리한다.

이때에도 상기 수평가압입력(PM), 수직누름입력(PP) 및 기울임가압입력(PS)이 설정 시간 범위 내에서 연속하여 수행되면 조합입력으로 파악하여 상기 각 입력과는 다른 데이터가 입력처리되도록 할 수 있다.

<제4실시예>

다음으로 본 발명에 따른 데이터입력장치의 제4실시예에 대해 설명한다.

본 실시예에서의 데이터입력장치는, 도 31에 도시된 바와 같이, 다수의 감지라인을 갖는 감지유닛과 제어부로 구성된다. 상기 감지유닛은 상부에 제1감지라인(75a)이 배열되는 기준판(75)과, 하부에 상기 제1감지라인(75a)에 대응하는 제2감지라인(77a)이 배열되는 이동판(77)을 포함한다. 여기서 도면에서는 상기 제2감지라인(77a)이 이동판(77)의 상부에 배열된 것으로 도시되어 있지만, 이는 이해의 편의를 위한 것으로, 실제로는 상기 이동판(77)의 하부에 마련된다.

이때 상기 각 감지라인(75a, 77a)은 도 31의 (a)에 도시된 바와 같이 일방향으로 평행하게 배열되어 있다. 그리고 상기 이동판(77)에 손가락을 접촉하여 상기 이동판(77)을 상기 기준판(75)에 대해 상기 감지라인(75a, 77a)에 직각방향으로 이동가능하다. 이와 같이, 상기 이동판(77)에 손가락을 접촉한 상태에서 수평가압하면, 상기 기준판(75)에 대해 상기 이동판(77)이 이동하게 되고, 이에 따라 최초 접촉하고 있던 제1감지라인(77a)과 제2감지라인(75b)의 접촉위치가 변경된다.

즉, 최초 n번째 제1감지라인(75a)과 n번째 제2감지라인(77a)이 접촉 또는 대면하고 있었다면, 상기 수평가압에 의해 상기 이동판(77)이 이동하면서 n번째 제2감지라인(77a)은 n+x번째 제1감지라인(75a)과 접촉하게 된다. 이때 상기 x는 1, 2, 3 등의 자연수이고 상기 x값이 클수록 상기 이동판이 많이 이동되었음을 나타낸다. 따라서 상기 이동판(77)에 대한 수평가압의 강약에 의해 상기 n번째 제2감지라인(77a)이 최종적으로 접촉하게 되는 제1감지라인(75a)에 할당되는 데이터가 입력되도록 하면 다단의 수평가압입력이 가능하게 된다.

다시 말해, 도 31의 (b) 및 (c)에 도시된 바와 같이, 상기 이동판(77)은 수평가압력에 의해 이동량이 달라질 수 있고, 이에 따라 다양한 데이터의 입력이 가능하다.

또한 상기 제1감지라인(75a)과 제2감지라인(77a)은 최초 접촉하거나 서로 떨어진 상태로 있다. 이때 상기 이동판(77)에 손가락을 접촉한 후 수직누름을 행하면 상기 제2감지라인(77a)이 상기 제1감지라인(75a)을 가압하면서 수직누름입력(PP)이 행해진다.

이때 수직누름은 수직누름의 강도에 따라 접촉이 다단으로 증가될 수 있도록 각각 서로 다른 입력포트에 연결된 여러장의 감지필름을 이동판(77), 기준판(75) 또는 이동판(77)과 기준판(75) 사이에 겹쳐 놓을 수 있다. 그리고 상기 각각의 감지필름들 사이에는 멤브레임 PCB 방식과 같이, 절연막이 더 구비될 수도 있다.

그리고 상기 제1 및 제2감지라인(75a, 77a)은 균일한 간격으로 배열되지 않고, 불규칙하게 배열됨으로써 기준판(75)과 이동판(77)의 엇갈림시 보다 적은 수의 감지라인들이 서로 접촉되도록 할 수도 있다.

도 32는 본 발명에 따른 제4실시예의 변형예를 도시한 사시도이다.

도 32의 (a)에 도시된 바와 같이, 본 변형예에서는 상기 제1감지라인(75a)과 제2감지라인(77a)이 매트릭스 형태로 배열되어 있다. 따라서 이동판(77)에 대한 방사상 수평가압을 상기 제1 및 제2감지라인(75a, 77a) 간의 접촉으로 감지할 수 있고, 상기 수평가압의 가압력이 증가하면 상기 제2감지라인(77a)이 최초 대응하는 제1감지라인(75a)과의 이탈 정도가 커지면서 새로운 데이터가 입력되도록 할 수 있다.

그리고 상기 이동판(77)에 마련된 제2감지라인(77a)은 도 32의 (b)에 도시된 바와 같이 십자형태로만 이루어질 수도 있다. 이와 같이 상기 제2감지라인(77a)이 십자형태로만 이루어져도, 상기 이동판(77)에 대한 수평가압에 의한 제2감지라인(77a)의 이탈을 도 32의 (a)에서와 같은 방식으로 감지할 수 있다.

또한 상기 이동판(77)에는 상기 이동판(77)의 수평가압에 의한 이동 후에 원상태로 복귀할 수 있도록 탄성을 갖는 리턴부재(미도시)가 연결되어 있는 것이 바람직하다.

도 33은 본 발명에 따른 제4실시예의 다른 변형예를 도시한 사시도이다.

본 변형예에서는, 감지유닛(30)이 탄성체로 이루어지고, 상기 탄성체에 다수의 감지라인(78)이 매트릭스 형태로 배치되어 상기 탄성체에 대한 수평가압과 수직누름에 의해 상기 감지라인(78)이 서로 접촉함에 따라 수평가압에 의한 제1방향입력신호와 수직누름에 의한 제2방향입력신호가 발생되도록 구성된다.

보다 상세히 설명하면, 상기 감지유닛(30)은 탄성체로 이루어져 있으므로, 상기 감지유닛(30)에 대한 수평가압에 의해 상기 탄성체는 상기 수평가압이 가해지는 일측에서는 수축되고 그 반대측에서는 이완된다. 이때 상기 탄성체에는 매트릭스 형태로 다수의 감지라인(78)이 마련되어 있으므로, 상기 탄성체의 수축에 의해 상기 감지라인(78)간의 간격이 좁혀지면서 인접한 감지라인 간에 접촉이 발생한다. 따라서 수평가압시에 수축되는 지점의 감지라인(78)들의 접촉에 의해 수평가압방향을 파악하게 되고, 접촉되는 감지라인(78)의 수에 의해 수축의 정도를 파악할 수 있다.

이때 상기 탄성체의 수축이 더 진행될수록 접촉되는 감지라인(78)의 수는 증가되므로, 이러한 증가되는 감지라인(78)의 수에 따라 수축정도를 파악할 수 있고, 접촉되는 감지라인(78)의 수를 통해 다단 입력이 수행되도록 할 수도 있다.

또한 수평방향으로 매트릭스 형태로 배열된 감지라인(78)은 일정 간격을 두고 수직방향으로 복수개가 적층될 수 있다. 따라서 상기 탄성체에 대해 수직누름을 수행하면 수직방향으로 적층된 감지라인(78) 간의 접촉이 발생하면서 수직누름을 행한 지점에 대한 수직누름입력(PP)이 수행될 수 있다.

이때도 수직누름의 정도에 따라 접촉되는 감지라인(78)의 수는 달라진다. 즉, 수직누름의 가압력이 커질수록 접촉되는 감지라인(78)의 수는 증가한다. 따라서 접촉되는 감지라인(78)의 수를 통해 수직누름입력도 다단으로 입력이 수행되도록 할 수 있다.

또한, 수평가압과 수직가압 또는 기울임(상향, 하향 대각가압)을 감지할 수 있는 감지유닛의 형태는 상기 전술한 실시예에 국한되지 않는다. 최근 힘센서를 활용한 촉각센서와 같이 손가락의 동작(수평가압과 수직가압)을 감지할 수 있는 감지유닛들이 더욱 활발히 개발 및 시중에 출시되고 있는 바, 손가락의 수평가압 및 수직가압을 감지할 수 있는 감지유닛, 예를 들어 감지센서의 갯수(4개면 수직압력, 2개면 수평압력 감지)나, 감지된 위치(방사상 북쪽 또는 동쪽 감지), 감지값의 차이(소정 감지값 이하면 수평력, 이상이면 수직력을 감지) 등 손가락을 사용하여 기준위치를 중심으로 방사상 복수의 방향으로 수평가압 및 수직가압 또는 기울임을 통하여 소정의 데이터를 입력하는 방식을 취한다면 본 발명의 범주에 속한다고 보아야 할 것이다.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.

도 1은 본 발명에 따른 데이터입력장치가 장착된 전자장치용 단말기의 사시도,

도 2는 본 발명에 따른 데이터입력장치의 제1실시예에서 감지되는 손가락의 입력동작을 나타낸 개념도,

도 3 내지 도 9는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 감지유닛의 단면도,

도 10은 본 발명에 따른 데이터입력장치에서 손가락 접촉점의 이동에 따른 수직누름위치의 이동을 설명하기 위한 개념도,

도 11은 도 5와 도 7에 도시된 실시예가 조합된 구성을 도시한 단면도,

도 12는 본 발명에 따른 조합입력을 설명하기 위한 개념도,

도 13은 도 4에 도시된 실시예를 다른 각도에서 본 도면,

도 14 및 도 15는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 감지유닛을 도시한 도면,

도 16 내지 도 23은 본 발명의 제2실시예를 설명하기 위한 개념도,

도 24는 본 발명의 제2실시예가 구현된 예를 도시한 사시도,

도 25는 본 발명의 제2실시예의 구현 형태를 설명하는 개념도,

도 26 내지 도 28은 본 발명의 제2실시예에 따른 입력기구부를 도시한 도면,

도 29는 본 발명의 제2실시예의 활용 형태를 설명하는 개념도,

도 30은 본 발명의 제3실시예를 도시한 단면도,

도 31은 본 발명의 제4실시예를 도시한 사시도,

도 32 및 도 33은 제4실시예의 변형예를 도시한 사시도,

도 34는 본 발명의 감지유닛이 위치변위를 설명하기 위한 정면도,

도 35는 본 발명의 감지유닛의 입력방식을 설명하기 위한 개념도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1 : 데이터입력장치 30 : 감지유닛

31 : 제1이동감지부 32 : 제2이동감지부

33 : 제3이동감지부 34 : 제4이동감지부

37 : 수직돌기

40 : 압전감지패널 41 : 제1압전감지패널

42 : 제2압전감지패널 43 : 제3압전감지패널

44 : 제4압전감지패널 45 : 제5압전감지패널

46 : 제6압전감지부 47 : 제7압전감지부

48 : 제8압전감지패널 49 : 제9압전감지패널

50 : 커버부재 51 : 미끄럼 방지수단

53 : 가압돌기 55 : 표시수단

57 : 변형방지홈 65 : 탄성부재

66 : 수평가압감지부 71 : 입력부

73 : 감지부 75 : 기준판

77 : 이동판 87 : 입력기구부

100 : 전자장치용 단말기 110 : 케이스

Claims (48)

1. 전자장치용 단말기의 케이스 일측에 소정의 감지영역을 형성하여 마련된 감지유닛 - 상기 감지유닛은,

   상기 감지영역 내의 기준위치에 얹혀진 손가락의 소정 방사방향으로의 수평가압을 감지하여 제1방향입력신호를 발생하고, 상기 기준위치에 손가락이 얹혀진 상태에서 소정 방향으로 기울이는 수직누름을 감지하여 제2방향입력신호를 발생함- 과;

   상기 제1방향입력신호 및 제2방향입력신호로부터 손가락의 수평가압방향 또는 수직누름위치를 판단하여 해당 방사방향 및 누름위치에 할당된 데이터를 메모리부로부터 추출하여 입력하는 제어부;를 포함하는 손가락의 동작감지를 이용한 데이터입력장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 감지유닛은,

   손가락의 접촉면의 형상에 대응하여 오목한 감지영역을 갖는 제1압전감지패널을 포함하되, 상기 제1압전감지패널은 상기 접촉면의 중심에 위치한 기준위치로부터 순차적으로 이격거리를 달리하여 방사상으로 복수의 상기 수직누름위치 및 수평가압방향이 배치되는 것을 특징으로 하는 손가락의 동작감지를 이용한 데이터입력장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 각 수직누름위치 사이, 상기 각 수평가압방향 사이, 상기 수직누름위치와 수평가압방향 사이는 변형방지홈에 의해 구획되는 것을 특징으로 하는 손가락의 동작감지를 이용한 데이터입력장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 감지유닛은,

   손가락과 접촉되며, 상기 수직누름을 감지하여 상기 제2방향입력신호를 발생하는 제2압전감지패널과,

   상기 제2압전감지패널의 하부에 접촉되며 마련되어, 상기 수평가압시 접촉된 상기 제2압전감지패널의 밀림을 감지하여 상기 제1방향입력신호를 발생하는 제3압전감지패널을 포함하는 것을 특징으로 하는 손가락의 동작감지를 이용한 데이터입력장치.
5. 제1항에 있어서,

   상기 감지유닛은,

   손가락과 접촉되며, 상기 수직누름을 감지하여 상기 제2방향입력신호를 발생하는 제4압전감지패널과,

   상기 제4압전감지패널로부터 하방을 향하여 돌출된 다수의 수직돌기와,

   상기 각 수직돌기를 중심으로 상기 각 수평가압방향에 마련되어, 상기 수평가압시 수직돌기와 접촉 또는 가압됨으로써 상기 제1방향입력신호를 발생하는 제1이동감지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 손가락의 동작감지를 이용한 데이터입력장치.
6. 제1항에 있어서,

   상기 감지유닛은,

   상기 기준위치에 관통공이 형성되며 상기 수직누름을 감지하여 상기 제2방향입력신호를 발생하는 제5압전감지패널과,

   상기 관통공에 삽입되며, 손가락에 의해 상기 각 방사방향으로 기울임이 가능하게 마련되어 상기 수평가압시 이에 대응하는 상기 제1방향입력신호를 발생하는 제2이동감지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 손가락의 동작감지를 이용한 데이터입력장치.
7. 제1항에 있어서,

   상기 감지유닛은,

   상기 기준위치를 중심으로 이격거리를 달리하여 띠형상으로 배치되며 상기 수직누름을 감지하여 상기 제2방향입력신호를 발생하는 복수의 제6압전감지부와,

   상기 각 제6압전감지부 사이에 배치되되, 상기 수직누름시 손가락에 의해 가압되지 않도록 상기 제6압전감지부보다 낮은 높이를 가지며, 상기 수평가압시 상기 제6압전감지부에 의해 수평가압방향으로 가압되어 상기 제1방향입력신호를 발생하는 복수의 제7압전감지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 손가락의 동작감지를 이용한 데이터입력장치.
8. 제1항에 있어서,

   상기 감지유닛은,

   손가락과 접촉되며, 상기 수직누름을 감지하여 상기 제2방향입력신호를 발생하는 제8압전감지패널과,

   상기 제8압전감지패널의 외부에 마련되어, 상기 수평가압시 상기 제8압전감지패널의 밀림에 의한 접촉을 감지하여 상기 제1방향입력신호를 발생하는 제3이동감지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 손가락의 동작감지를 이용한 데이터입력장치.
9. 제1항에 있어서,

   상기 감지유닛은,

   손가락과 접촉되며, 상기 수직누름을 감지하여 상기 제2방향입력신호를 발생하는 제9압전감지패널과,

   상기 제9압전패널에 상기 기준위치를 중심으로 상기 각 방사방향에 대응하여 마련되어 상기 수평가압시 상기 제9압전감지패널의 밀림에 의한 접촉을 감지하여 상기 제1방향입력신호를 발생하는 제4이동감지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 손가락의 동작감지를 이용한 데이터입력장치.
10. 제1항에 있어서,

    상기 감지유닛은, 수평가압을 감지하기 위하여 상기 수직누름위치 외곽에 마련된 링형태의 감지부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 손가락의 동작감지를 이용한 데이터입력장치.
11. 제1항에 있어서,

    상기 감지유닛은,

    손가락의 가압에 의한 탄성변형이 가능한 압전감지패널로 마련되되,

    상기 제어부는, 상기 압전감지패널에서 감지된 가압력이 설정값의 1 내지 3배 미만이면 손가락의 얹음으로 판단하고, 3 초과 7배 미만이면 상기 수평가압으로 판단하며, 7배 초과이면 상기 수직누름으로 판단하는 것을 특징으로 하는 손가락의 동작감지를 이용한 데이터입력장치.
12. 제1항에 있어서,

    상기 감지유닛은, 손가락에 의해 상기 기준위치가 가압되는 것을 감지하는 중앙입력신호를 추가적으로 발생시키는 것을 특징으로 하는 손가락의 동작감지를 이용한 데이터입력장치.
13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 제1방향입력신호, 제2방향입력신호 또는 중앙입력신호 중 하나 이상은 가압력의 세기에 따라 2단 이상의 다단신호로 구분되어 발생되는 것을 특징으로 하는 손가락의 동작감지를 이용한 데이터입력장치.
14. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,

    손가락이 얹혀지는 상기 감지유닛의 상부에는 탄성재질의 커버부재가 더 마련되는 것을 특징으로 하는 손가락의 동작감지를 이용한 데이터입력장치.
15. 제14항에 있어서,

    상기 커버부재는 손가락의 미끄럼을 방지하기 위한 미끄럼 방지수단이 더 마련된 것을 특징으로 하는 손가락의 동작감지를 이용한 데이터입력장치.
16. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 각 수직누름위치에는 상기 수직누름시 가압력을 집중하기 위한 가압돌기가 더 마련되는 것을 특징으로 하는 손가락의 동작감지를 이용한 데이터입력장치.
17. 제14항에 있어서,

    상기 커버부재의 상부에는 상기 각 수평가압방향 및 수직누름위치를 표시하 기 위한 표시수단이 더 마련되는 것을 특징으로 하는 손가락의 동작감지를 이용한 데이터입력장치.
18. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 각 수평가압방향 및 수직누름위치에는 문자가 할당되어, 상기 제어부에서 상기 제1방향입력신호 또는 제2방향입력신호가 수신되는 경우 이에 대응하는 각 수평가압방향 또는 수직누름위치에 할당된 문자를 메모리부로부터 추출하여 입력하는 입력하는 것을 특징으로 하는 손가락의 동작감지를 이용한 데이터입력장치.
19. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 수평가압에 의해서는 마우스의 포인터의 이동 또는 조이스틱의 게임 캐릭터 이동 기능을 수행하고, 상기 수직누름에 의해서는 마우스의 좌우버튼 또는 조이스틱의 캐릭터 조작 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 손가락의 동작감지를 이용한 데이터입력장치.
20. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,

    3차원 물체의 조작시, 상기 수평가압에 의해서는 상기 물체의 이동을 수행하고, 상기 수직누름에 의해서는 수직누름방향으로 상기 물체의 자체 회전을 수행하는 것을 특징으로 하는 손가락의 동작감지를 이용한 데이터입력장치.
21. 제1항에 있어서,

    상기 기준위치는 상기 감지유닛에 얹혀진 손가락의 접촉위치에 따라 이동이 가능하게 마련되며, 상기 수직누름위치는 상기 기준위치를 따라 이동되는 것을 특징으로 하는 손가락의 동작감지를 이용한 데이터입력장치.
22. 제21항에 있어서,

    상기 손가락의 접촉이동에 의해서는 마우스 포인터의 이동 또는 조이스틱의 게임 캐릭터의 이동을 수행하고, 상기 수직누름에 의해서는 마우스의 좌우버튼 또는 조이스틱의 게임 캐릭터 조작 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 손가락의 동작감지를 이용한 데이터입력장치.
23. 제22항에 있어서,

    3차원 물체의 조작시, 상기 손가락의 접촉이동에 의해서는 상기 물체의 이동을 수행하고, 상기 수직누름에 의해서는 수직누름방향으로 상기 물체의 자체 회전을 수행하는 것을 특징으로 하는 손가락의 동작감지를 이용한 데이터입력장치.
24. 제1항 또는 제21항에 있어서,

    상기 감지유닛은 상기 기준위치에 손가락이 얹힘을 감지하는 중앙감지신호를 더 발생하여, 상기 제어부는 상기 중앙감지신호와 제2방향입력신호가 동시에 발생되는 경우 상기 수직누름위치에 할당된 제1데이터를 입력하며, 상기 제2방향입력신 호만 발생되는 경우 상기 수직누름위치에 중복할당된 제2데이터를 입력하는 것을 특징으로 하는 손가락의 동작감지를 이용한 데이터입력장치.
25. 제24항에 있어서,

    상기 각 수평가압방향 및 수직누름위치에 할당된 데이터가 표시되는 자판표시부를 더 포함하되, 상기 자판표시부는 상기 중앙감지신호의 발생 여부에 따라 제1데이터 및 제2데이터가 구별되어 표시되는 것을 특징으로 하는 손가락의 동작감지를 이용한 데이터입력장치.
26. 제1항 또는 제21항에 있어서,

    상기 감지유닛은, 상기 기준위치로부터 소정 간격으로 이격된 링 형상의 회전감지부를 더 포함하여, 3차원 물체의 조작시 상기 기준위치를 중심으로 손가락을 회전시키는 경우 상기 물체가 2차원 평면상에서 회전이동하는 것을 특징으로 하는 손가락의 동작감지를 이용한 데이터입력장치.
27. 제1항에 있어서,

    상기 수평가압과 수직누름이 연속하여 입력되면 조합입력으로 판단하여, 상기 수평가압 또는 수직누름에 할당된 문자와는 다른 제3문자를 입력처리하는 것을 특징으로 하는 손가락의 동작감지를 이용한 데이터입력장치.
28. 제27항에 있어서,

    상기 수평가압과 수직누름이 설정된 시간값 내에서 연속하여 이루어지는 경우에 상기 조합입력으로 판단되는 것을 특징으로 하는 손가락의 동작감지를 이용한 데이터입력장치.
29. 제27항에 있어서,

    상기 수평가압과 수직누름이 설정된 압력값 범위 내에서 이루어지는 경우에 상기 조합입력으로 판단되는 것을 특징으로 하는 손가락의 동작감지를 이용한 데이터입력장치.
30. 전자장치용 단말기의 케이스에 마련되어 각종 데이터를 입력하기 위한 데이터입력장치에 있어서,

    상기 케이스의 일측에 소정의 감지영역을 형성하며 마련되되,

    상기 감지영역 내의 기준위치를 중심으로 복수의 방사방향에 각각 대응되게 마련되어, 상기 기준위치에 얹혀진 손가락에 의한 상기 각 방사방향으로의 수평가압을 감지하는 제1감지부와, 상기 기준위치로부터 균일한 이격거리를 가지며 방사상으로 배치되는 복수의 누름위치에 마련되어 손가락에 의한 누름가압을 감지하는 제2감지부를 갖는 감지유닛과;

    상기 제1감지부 및 제2감지부에서 감지된 감지결과에 기초하여 상기 각 방사방향 및 누름위치에 할당된 데이터를 메모리부로부터 추출하여 입력하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 손가락의 동작감지를 이용한 데이터입력장치.
31. 전자장치용 단말기에 마련되는 테이터입력장치에 있어서,

    상부에 제1감지라인이 배열된 기준판과, 하부에 상기 제1감지라인에 대응하는 제2감지라인이 배열되는 이동판을 구비하여, 상기 이동판에 대한 수평가압에 따라 상기 제2감지라인이 이동하면서 상기 제1감지라인과 접촉하여 제1방향입력신호를 발생하는 감지유닛; 및

    상기 제1방향입력신호로부터 상기 이동판의 이동방향과 이동거리를 판단하여 상기 이동방향 및 이동거리에 할당된 데이터를 메모리부로부터 추출하여 입력하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 손가락의 동작감지를 이용한 데이터입력장치.
32. 제31항에 있어서,

    상기 제1 및 제2감지라인은 매트릭스 형태로 연속 배열되는 것을 특징으로 하는 손가락의 동작감지를 이용한 데이터입력장치.
33. 제32항에 있어서,

    상기 제1 및 제2감지라인 중 하나 이상은 서로 교차하는 2개의 감지라인으로만 구성되는 것을 특징으로 하는 손가락의 동작감지를 이용한 데이터입력장치.
34. 제31항에 있어서,

    상기 감지유닛은, 상기 이동판에서의 수직누름을 상기 제1감지라인에 대한 상기 제2감지라인의 가압에 의해 감지하여 제2방향입력신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 손가락의 동작감지를 이용한 데이터입력장치.
35. 제34항에 있어서,

    상기 감지유닛의 기준판과 이동판은 다수개의 감지필름을 포함하고, 상기 이동판에 대한 수직누름의 정도에 따라 상기 감지필름 간의 접촉이 다단으로 증가되면서 다단의 수직누름입력이 수행되는 것을 특징으로 하는 손가락의 동작감지를 이용한 데이터입력장치.
36. 제31항에 있어서,

    상기 감지유닛은 수평가압을 수행한 상태에서 원상태로 복귀할 수 있도록 탄성을 갖는 리턴부재에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 손가락의 동작감지를 이용한 데이터입력장치.
37. 전자장치용 단말기에 마련되는 테이터입력장치에 있어서,

    탄성체에 다수의 감지라인이 매트릭스 형태로 배치되어 상기 탄성체에 대한 수평가압과 수직누름에 의해 상기 감지라인이 서로 접촉함에 따라 수평가압에 의한 제1방향입력신호 및 수직누름에 의한 제2방향입력신호를 각각 발생하는 감지유닛;

    상기 제1방향입력신호와 제2방향입력신호로부터 상기 감지라인과 손가락의 접촉지점 및 상기 감지라인 간의 접촉개수를 판단하여 상기 접촉지점 및 접촉개수에 할당된 데이터를 메모리부로부터 추출하여 입력하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 손가락의 동작감지를 이용한 데이터입력장치.
38. 제37항에 있어서,

    상기 매트릭스 형태의 감지라인은 상기 탄성체의 높이방향을 따라 일정간격을 두고 연속하여 마련되고,

    상기 수평가압에 의해 수평방향의 감지라인이 서로 접촉함에 따라 제1방향입력신호가 발생하고, 상기 수직누름에 의해 수직방향의 감지라인이 서로 접촉함에 따라 제2방향입력신호가 발생하는 것을 특징으로 하는 손가락의 동작감지를 이용한 데이터입력장치.
39. 전자장치용 단말기에 마련되는 테이터입력장치에 있어서,

    가압에 따라 수축과 이완이 이루어지고 상기 수축과 이완시에 변화하는 전류값을 통하여 복수의 지시위치 각각에 대한 수평가압, 수직누름 및 기울임에 따른 제1방향입력신호, 제2방향입력신호 및 제3방향입력신호를 각각 발생하는 감지유닛;

    상기 제1방향입력신호, 제2방향입력신호 및 제3방향입력신호로부터 상기 전류값의 변화를 판단하여 상기 전류값의 변화에 할당된 데이터를 메모리부로부터 추출하여 입력하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 손가락의 동작감지를 이 용한 데이터입력장치.
40. 전자장치용 단말기에서의 소정의 감지영역을 구비하는 데이터입력장치에 있어서,

    상기 감지영역에서 상기 감지영역에 대한 손가락의 접촉이나 가압에 의해 표시되는 기준위치와 상기 기준위치를 중심으로 방사상 배치되어 표시되는 복수의 제1지시위치에 대한 수평가압과 수직누름을 감지하여 상기 수평가압에 대응하는 제1방향입력신호와 상기 수직누름에 대응하는 제2방향입력신호를 발생하는 감지유닛; 및

    상기 제1방향입력신호와 제2방향입력신호로부터 손가락의 수평가압지점 및 수직누름방향을 판단하여 상기 제1방향입력신호와 제2방향입력신호에 할당된 데이터를 메모리부로부터 추출하여 입력하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 손가락의 동작감지를 이용한 데이터입력장치.
41. 제40항에 있어서,

    상기 기준위치는 위치 변위 가능하고, 상기 제1지시위치는 상기 기준위치의 위치 변위에 함께 위치 이동되는 것을 특징으로 하는 손가락의 동작감지를 이용한 데이터입력장치.
42. 제40항에 있어서,

    상기 기준위치와 제1지시위치는 하나의 손가락으로 덮을 수 있는 범위 내에 배치되고,

    상기 감지유닛은, 손가락을 상기 감지유닛에 얹은 상태에서 제1지시위치 중 하나에 대한 수평가압입력이나 수직누름입력을 수행하는 전체입력모드와, 각 제1지시위치 중 하나에 대한 수평가압입력이나 수직누름입력을 수행하는 부분입력모드를 구분하여 감지하는 것을 특징으로 하는 손가락의 동작감지를 이용한 데이터입력장치.
43. 제42항에 있어서,

    상기 감지유닛은 상기 각 제1지시위치에 대응하는 위치에 구비되어 상기 제1지시위치에 대한 손가락의 접촉을 감지하는 감지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 손가락의 동작감지를 이용한 데이터입력장치.
44. 제42항에 있어서,

    상기 감지유닛은, 상기 기준위치와 제1지시위치에 손가락을 얹고 상기 제1지시위치에 대한 입력을 수행하면 손가락의 접촉면적을 파악하여 상기 면적이 설정 면적 이상인 경우, 상기 입력이 상기 전체접촉모드 상태에서 이루어지는 것으로 감지하는 것을 특징으로 하는 손가락의 동작감지를 이용한 데이터입력장치.
45. 제40항에 있어서,

    상기 감지유닛은, 설정 시간 이내에 수평가압과 수직누름이 함께 감지되면, 기울임가압으로 파악하고, 상기 제어부는 상기 기울임가압에 대해 상기 수평가압과 수직누름과는 다른 데이터를 입력처리하는 것을 특징으로 하는 손가락의 동작감지를 이용한 데이터입력장치.
46. 제40항에 있어서,

    상기 감지유닛의 제1지시위치에 대한 입력이 용이하도록 상기 제1지시위치에 대응하는 지점에 돌기가 형성되는 탄성재질의 입력기구부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 손가락의 동작감지를 이용한 데이터입력장치.
47. 전자장치용 단말기에 구비되는 데이터입력장치에 있어서,

    방사상으로 이격 배치되는 복수의 제1지시위치에 대한 수평가압, 수직누름과 기울임가압에 의해 탄성변형되는 입력부;

    상기 입력부의 측면과 저면에 걸쳐 구비되고 상기 입력부에 대한 수평가압, 수직누름 및 기울임가압을 각각 감지하여 상기 수평가압에 의한 제1방향입력신호, 수직누름에 의한 제2방향입력신호 및 기울임가압에 의한 제3방향입력신호을 각각 발생하는 감지부; 및

    상기 제1 내지 제3방향입력신호로부터 각 입력신호에 할당된 데이터를 메모리부로부터 추출하여 입력하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 손가락의 동작감지를 이용한 데이터입력장치.
48. 제47항에 있어서,

    상기 입력부의 측면에는 수평가압돌기가 구비되고, 상기 제1지시위치에 대응하는 상기 입력부의 저면에는 수직누름돌기가 구비되며, 상기 입력부의 측면과 저면 사이의 경사면에는 기울임가압돌기가 구비되고,

    상기 감지부는, 상기 수평가압돌기에 의한 가압을 감지하는 수평가압감지부와, 상기 수직누름돌기에 의한 가압을 감지하는 수직누름감지부와, 상기 기울임가압돌기에 의한 가압을 감지하는 기울임가압감지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 손가락의 동작감지를 이용한 데이터입력장치.

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