KR20120080006A - 포인팅 장치 - Google Patents

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KR20120080006A
KR20120080006A KR1020110001414A KR20110001414A KR20120080006A KR 20120080006 A KR20120080006 A KR 20120080006A KR 1020110001414 A KR1020110001414 A KR 1020110001414A KR 20110001414 A KR20110001414 A KR 20110001414A KR 20120080006 A KR20120080006 A KR 20120080006A
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KR
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pointing device
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substrate
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박철
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주식회사 이음플러스
이민경
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    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/033Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G06F3/0354Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor with detection of 2D relative movements between the device, or an operating part thereof, and a plane or surface, e.g. 2D mice, trackballs, pens or pucks
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Abstract

포인팅 영역 상에서 피대상물의 이동을 감지하기 위한 포인팅 장치는, 내측에 유동공간부가 형성된 테두리기판부, 유동공간부에 누름 조작 가능하게 배치되는 유동기판부, 및 테두리기판부와 유동기판부를 연결하는 연결기판부를 포함하며, 포인팅 영역 상에 제공되는 연성회로기판(FPCB), 및 유동기판부에 제공되는 방향감지센서를 포함하고, 피대상물의 이동에 의해 방향감지센서에서 발생하는 신호에 대응하여 방향 감지 기능을 수행할 수 있다.

Description

포인팅 장치{POINTING DEVICE}
본 발명은 터치 인식을 이용한 단말기에 관한 것으로서, 보다 자세하게는, 디스플레이가 아닌 그 주변에 인접하게 제공되는 터치 인식 장치를 포인팅 장치로 사용하는 포인팅 장치에 관한 것이다.
일반적으로 휴대폰이나 PDA(Personal Digital Assistants) 등의 개인휴대단말기는 키패드를 이용한 사용자 인터페이스를 채용하고 있다. 종래 개인휴대단말기는 숫자 및 문자를 입력하기 위한 복수개의 버튼으로 구성된 키패드를 구비하여, 사용자가 상기 키패드의 버튼을 통해서 전화번호나 문자 등을 입력할 수 있게 한다.
근래 들어 무선 인터넷 서비스가 상용화됨에 따라, 개인휴대단말기에도 GUI(Graphical User Interface)를 지원하는 윈도우즈 운영체제(예를 들어, Windows CE)가 채용되고 있다. 또한, 기술의 발달과 더불어 개인휴대단말기는 다양한 부가서비스를 구비하게 되었으며, 상기 다양한 부가서비스의 편리한 운용을 위해서도 GUI를 지원하는 운영체제가 사용되기도 한다.
상기와 같이 개인휴대단말기의 사용자 인터페이스로서 GUI의 운영체제가 채용됨에 따라, 기존에는 GUI의 운영체제에 불리한 키패드 대신 광 포인팅 장치와 같은 다른 입력 장치가 채용되고 있다. 일반적으로 광 포인팅 장치는 광원으로부터 광을 조사하여 얻어진 피사체(손가락) 표면의 이미지 데이터를 소정의 광학 경로를 따라 이미지센서로 전달함으로써, PC의 마우스와 유사하게 사용될 수가 있다.
이렇게 개인휴대단말기에서 방향 전환을 위한 광 포인팅 장치가 있기는 하지만, 이들 광 포인팅 장치는 광의 이동 경로를 확보하기 위해 최소한의 두께 및 경통의 길이를 확보해야 하기 때문에 특정 두께 및 길이 이하로 형성하는 것이 제한되며, 누름을 감지하기 위한 메커니즘을 추가하는 경우 그 구조가 상당히 복잡해지는 단점이 있다. 또한, 광 포인팅 장치에서도 피사체로 광을 조사하기 위한 광원, 광을 분석하기 위한 이미지센서, 및 피사체로부터 반사된 광을 이미지 센서로 안내하기 위한 광학 경로를 제공하는 프리즘과 같은 부품 역시 개인휴대단말기 자체의 두께를 증가시키는 원인이 되고 있다.
게다가, 종래의 광 포인팅 장치는 디스플레이 상에 표시된 포인터를 이동시키는 것은 가능하지만, 그 외 컴퓨터 마우스에서와 같이 클릭을 하던지, 스크롤을 하는 등의 다양한 기능을 제공할 수가 없다.
본 발명은 단말기의 디스플레이에 인접하게 배치되는 포인팅 장치를 제공하되, 실질적으로 거의 평면으로 제공되어 실장 공간을 거의 차지하지 않는 포인팅 장치를 제공한다.
본 발명은 터치 인식을 기반으로 하되, 전극 또는 센서 구조를 간단하게 유지할 수 있으며, 단순히 터치 인식에 의한 이동 감지 외에 다양한 기능을 구현할 수 있는 포인팅 장치을 제공한다.
본 발명은 약 1㎝ * 1㎝ 이내의 작은 공간에서 효율적으로 손가락 등의 움직임을 감지할 수 있으며, 돔 스위치를 이용한 버튼 등에서도 용이하게 적용될 수 있는 포인팅 장치을 제공한다.
본 발명의 예시적인 일 실시예에 따르면, 포인팅 영역 상에서 피대상물의 이동을 감지하기 위한 포인팅 장치는, 내측에 유동공간부가 형성된 테두리기판부, 유동공간부에 누름 조작 가능하게 배치되는 유동기판부, 및 테두리기판부와 유동기판부를 연결하는 연결기판부를 포함하며, 포인팅 영역 상에 제공되는 연성회로기판(FPCB), 및 유동기판부에 제공되는 방향감지센서를 포함하고, 피대상물의 이동에 의해 방향감지센서에서 발생하는 신호에 대응하여 방향 감지 기능을 수행할 수 있다.
연성회로기판(FPCB; Flexible Printed Circuit Board)으로서는, 복잡한 회로를 유연한 절연 필름 위에 형성한 회로 기판인 통상의 연성회로기판이 사용될 수 있으며, 연성회로기판의 종류 및 특성에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
테두리기판부, 유동기판부 및 연결기판부의 형상 및 구조는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 일 예로, 테두리기판부 및 연결기판부는 원형, 비원형, 다각형 또는 여타 다른 기하학적 형상을 갖도록 형성될 수 있으며, 테두리기판부의 외형과 유동공간부(또는 유동기판부)는 서로 동일하거나 다른 형상을 갖도록 형성될 수 있다. 또한, 테두리기판부는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 폐루프(close loop) 또는 오픈 루프(open loop) 형상을 갖도록 형성될 수 있다.
연결기판부의 형성 위치 및 개수는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 일 예로, 단 하나의 연결기판부가 제공될 수 있으며, 유동기판부는 하나의 연결기판부를 매개로 외팔보(cantilever) 방식으로 테두리기판부에 연결될 수 있다. 경우에 따라서는 복수개의 연결기판부가 소정 간격을 두고 이격되게 제공될 수도 있다.
또한, 연결기판부에는 적어도 하나 이상의 유동슬릿이 형성될 수 있다. 일 예로, 연결기판부의 횡 방향을 따라 소정 구간 유동슬릿이 형성될 수 있다. 경우에 경우에 따라서는 종 방향 또는 여타 다른 경사 방향을 따라 적어도 하나 이상의 유동슬릿이 형성될 수 있으며, 다르게는 복수개의 유동슬릿을 교차된 형태로 형성하는 것도 가능하다.
아울러, 테두리기판부, 유동기판부 및 연결기판부는 하나의 기판을 부분적으로 제거하여 일체로 형성될 수 있으나, 경우에 따라서는 별도의 기판을 이용하여 테두리기판부, 유동기판부 및 연결기판부를 각각 형성한 후, 연결하는 것도 가능하다.
참고로, 유동기판부가 누름 조작 가능하게 배치된다 함은, 유동기판부의 상부에 가압력이 가해질 경우, 유동기판부의 적어도 일부가 테두리기판부에 대해 하부로 유동될 수 있음을 의미한다. 또한, 유동기판부는 누름 조작 가능한 버튼 내부에 제공될 수 있으며, 유동기판부에는 방향감지센서가 제공되는 바, 사용자는 버튼의 상면 또는 노출된 면 상에서 손가락을 이동시켜 포인팅 장치로 사용하는 것이 가능하며, 아래로는 버튼을 눌러 돔 스위치 등을 작동시킬 수 있다.
상기 방향감지센서의 구조는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 일 예로, 방향감지센서는 복수개의 방향전극을 포함하여 구성될 수 있으며, 복수개의 방향전극은 격자형(lattice) 배열 및 방사상(radial) 배열 중 적어도 어느 하나의 배열을 갖도록 제공될 수 있다.
또한, 테두리기판부에는 방향 감지 기능 외에 여타 다른 기능을 수행하기 위한 다양한 센싱 메커니즘이 적용될 수 있으며, 이러한 센싱 메커니즘에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 일 예로, 테두리기판부에는 테두리 전극이 제공될 수 있으며, 테두리 전극에서 피대상물의 이동이 감지됨에 따라 발생하는 신호에 대응하여 방향 감지와 구분되는 다른 기능을 수행할 수 있다. 이러한 테두리 전극은 테두리기판부를 따라 연속적인 일체로 또는 불연속적인 복수개로 제공될 수 있다. 즉, 방향감지센서에서 감지되는 신호에 의한 포인터 이동 외에도 피대상물, 예를 들어 손가락이 포인팅 영역의 외부에서 내부로 진입하거나, 포인팅 영역을 횡단 또는 종단으로 통과하거나, 또는 포인팅 영역의 경계를 따라 선회하는 경우 등에 대응하여 방향 감지와는 구분될 수 있는 다른 기능을 수행할 수 있다.
이와 같이, 본 발명에서는 방향감지센서에 의한 방향 감지 외에도, 포인팅 영역의 경계 또는 테두리 전극에서의 피대상물의 이동 감지 여부에 따라 다른 다양한 기능을 수행할 수 있기 때문에, 포인팅 장치의 활용도를 높일 수 있다.
또한, 피대상물이라 함은, 전극에서 측정되는 전기적 특성 변화를 야기할 수 있는 물리적 몸체로서, 정전용량의 변화를 줄 수 있는 몸체는 유기체 또는 무기체 모두 가능하다. 예를 들면, 손가락과 같은 신체 일부, 및 스타일러스 펜이나 터치 펜 등과 같은 도구, 또는 이들을 대체할 수 있는 다른 물질을 의미할 수 있다.
또한, 단말기라 함은 단말기 기능의 제어를 위해 포인팅 영역을 제공할 수 있는 장치를 의미하며, 휴대폰, 스마트폰, PDA, 노트북 등과 같이 한 장비 내에 디스플레이를 포함하는 장비를 의미할 수도 있고, 리모트 컨트롤러와 같이 메인 장비에는 디스플레이가 없지만 다른 디스플레이 장비를 제어할 수 있는 원격 제어장비도 의미할 수가 있다.
또한, 포인팅 영역이라 함은, 포인팅 장치에서 피대상물의 이동을 예정하는 특정 영역을 의미할 수 있으며, 휴대단말기 등의 외관에는 포인팅 영역이 경계와 함께 정의될 수도 있지만, 다르게는 경계 없이 대략적인 위치로만 표시될 수도 있다. 포인팅 영역은 디스플레이에 인접하게 배치된 별도의 영역일 수도 있지만, 디스플레이 전부 또는 일부에 정의될 수도 있다.
한편, 특정 전극에서 손가락의 감지가 이루어지는 동안 발생되는 전기적 특성 변화가 인접한 다른 전극의 연결라인에 영향을 미치는 것을 방지하기 위한 그라운드 전극을 포함할 수 있다. 이러한 그라운드 전극은 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양한 구조로 제공될 수 있다. 일 예로, 그라운드 전극은 각 전극의 사이에 평면적으로 제공될 수 있다. 다르게는, 그라운드 전극이 각 전극의 연결라인이 통과하기 위한 비아홀을 구비하여 각 전극의 하부에 제공될 수 있으며, 각 전극의 연결라인은 비아홀을 통과하여 그라운드 전극의 하부에 배치될 수 있다.
본 발명의 포인팅 장치에 의하면, 테두리기판부에 대해 누름 조작 가능하게 제공되는 유동기판부 상에 방향감지센서가 제공될 수 있기 때문에, 방향 감지 기능과 함께 돔 스위치를 이용한 버튼 등의 기능도 함께 겸비할 수 있으며, 포인팅 장치를 통해 다양한 기능을 구현할 수 있다.
또한, 본 발명의 포인팅 장치는 단말기의 디스플레이에 인접하게 배치되어 포인터 이동 또는 메뉴의 선택 등을 위한 일반적인 방향 감지 기능을 수행하는 것 외에도, 테두리 전극에서의 피대상물의 이동 감지 여부에 따라 스크롤, 페이지 넘김, 화면 전환, 확대/축소, 좌우 클릭 등 다양한 기능을 직관적으로 인식이 가능하도록 정의할 수가 있으며, 포인팅 장치로서 최적의 기능을 구현할 수가 있다.
또한, 종래의 광 포인팅 장치와는 달리, 포인팅 장치가 실질적으로 거의 평면으로 제공되어 실장 공간을 거의 차지하지 않으며, 기능 개선 효과에 비해 공간을 현저하게 적게 차지한다는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 그라운드 전극을 이용하여 특정 전극에서 손가락의 감지가 이루어지는 동안 발생되는 전기적 특성 변화가 인접한 다른 전극의 연결라인에 영향을 미치는 것을 방지할 수 있으며, 그에 따른 노이즈 발생을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 약 1㎝ * 1㎝ 이내의 작은 공간에서 효율적으로 손가락 등의 움직임을 감지할 수 있으며, 방사상으로 배치되는 전극 구조를 이용하기 때문에 원형의 버튼이나 영역에 적합하고, 상대적인 이동의 감지를 통해 포인팅 장치로서 최적의 기능을 구현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 포인팅 장치가 적용된 개인휴대단말기의 정면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 포인팅 장치를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 포인팅 장치를 도시한 단면도이다.
도 4 내지 도 8은 도 1의 포인팅 장치의 구체적인 작동 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 9 내지 도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 포인팅 장치를 도시한 도면이다.
도 13 및 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 포인팅 장치의 쉴드 층을 설명하기 위한 단면도이다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 참고로, 본 설명에서 동일한 번호는 실질적으로 동일한 요소를 지칭하며, 이러한 규칙 하에서 다른 도면에 기재된 내용을 인용하여 설명할 수 있고, 당업자에게 자명하다고 판단되거나 반복되는 내용은 생략될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 포인팅 장치가 적용된 개인휴대단말기의 정면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 포인팅 장치를 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 포인팅 장치를 도시한 단면도이다. 또한, 도 4 내지 도 8은 도 1의 포인팅 장치의 구체적인 작동 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 개인휴대단말기(100)는 정면에는 디스플레이(110)가 제공되며, 디스플레이(100) 하부에는 포인팅 영역(120)이 제공될 수 있다. 디스플레이(110)는 그 자체만으로 터치 인식이 가능할 수도 있지만, 다르게는 이미지 디스플레이만 가능하도록 제공될 수도 있다.
본 실시예에 따른 개인휴대단말기(100)에서 사용자는 포인팅 영역(120)에 손가락 끝을 올려 놓고 이동시킴으로써 화면의 포인터를 이동시키거나, 화면에서 선택된 메뉴를 이동시키거나, 손가락 이동을 화면의 포인터 이동과 매칭시켜 화면을 통해 원하는 기능을 선택 및 실행할 수가 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 포인팅 장치는 연성회로기판(150) 및 방향감지센서(130)를 포함한다.
상기 연성회로기판(150)은, 내측에 유동공간부(153)가 형성된 테두리기판부(152), 상기 유동공간부(153)에 누름 조작 가능하게 배치되는 유동기판부(154), 및 상기 테두리기판부(152)와 유동기판부(154)를 연결하는 연결기판부(156)를 포함하며, 포인팅 영역(120) 상에 제공된다.
상기 연성회로기판(FPCB; Flexible Printed Circuit Board)(150)으로서는, 복잡한 회로를 유연한 절연 필름 위에 형성한 회로 기판인 통상의 연성회로기판이 사용될 수 있으며, 연성회로기판의 종류 및 특성에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
상기 테두리기판부(152)는 내측에 유동공간부(153)를 갖도록 형성되며, 테두리기판부(152)의 구조 및 특성은 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 일 예로, 상기 테두리기판부(152)는 내부에 대략 원형의 유동공간부(153)를 갖는 원형 링 형상으로 형성될 수 있다. 경우에 따라서는 테두리기판부가 비원형, 다각형 또는 여타 다른 기하학적 형상으로 형성될 수 있으며, 테두리기판부의 외형과 유동공간부가 서로 다른 형상을 갖도록 구성하는 것도 가능하다.
본 발명의 실시예에서는 테두리기판부(152)가 폐루프(close loop) 형상을 이루도록 형성된 예를 들어 설명하고 있지만, 경우에 따라서는 테두리기판부가 오픈 루프(open loop) 형상을 갖도록 형성하는 것도 가능하다.
상기 유동기판부(154)는 테두리기판부(152)의 유동공간부(153) 내부에 누름 조작 배치되며, 연결기판부(156)를 매개로 테두리기판부(152)와 연결될 수 있다. 일 예로, 상기 유동기판부(154)는 유동공간부(153)에 대응되는 원형 형상으로 형성될 수 있다. 참고로, 상기 유동기판부(154)가 누름 조작 가능하게 배치된다 함은, 유동기판부(154)의 상부에 가압력이 가해질 경우, 유동기판부(154)의 적어도 일부가 테두리기판부(152)에 대해 하부로 유동될 수 있음을 의미한다.
상기 연결기판부(156)는 유동기판부(154)와 테두리기판부(152)를 연결하도록 제공되며, 연결기판부(156)의 형성 위치 및 개수는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 일 예로, 단 하나의 연결기판부(156)가 제공될 수 있으며, 상기 유동기판부(154)는 하나의 연결기판부(156)를 매개로 외팔보(cantilever) 방식으로 테두리기판부(152)에 연결될 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 단 하나의 연결기판부가 형성된 예를 들어 설명하고 있지만, 경우에 따라서는 복수개의 연결기판부가 소정 간격을 두고 이격되게 제공될 수도 있다.
아울러, 상기 테두리기판부(152), 유동기판부(154) 및 연결기판부(156)는 하나의 기판을 부분적으로 제거하여 일체로 형성될 수 있다. 일 예로, 통상의 펀칭 또는 절단 가공 등을 통해 기판을 부분적으로 제거함으로써 테두리기판부(152), 유동기판부(154) 및 연결기판부(156)를 포함하는 일체형 연성회로기판(150)을 형성할 수 있다. 경우에 따라서는 별도의 기판을 이용하여 테두리기판부, 유동기판부 및 연결기판부를 각각 형성한 후, 연결하는 것도 가능하다.
또한, 상기 포인팅 영역(120) 중 일부는 누름 조작 버튼 형태로 제공될 수 있으며, 버튼(172,174)의 내부 또는 표면에는 유동기판부(154)가 장착될 수 있다. 아울러, 상기 유동기판부(154)에는 후술할 방향감지센서(130)가 제공될 수 있는 바, 사용자는 버튼(172,174)의 상면 또는 노출된 면 상에서 손가락을 이동시켜 포인팅 장치로 사용하는 것이 가능하며, 아래로는 버튼(172,174)을 눌러 돔 스위치(176) 등을 작동시킬 수가 있다.
이와 같은 구조는 기존 광포인팅 장치에 비해 현저히 간단하면서 효율적인 구조로 제공될 수 있으며, 기존의 버튼에서 전혀 구조적인 변화가 없기 때문에 내구성에 있어서도 문제가 발생하지 않는다. 참고로, 종래의 광 포인팅 장치는 버튼 조작을 위해서 렌즈, 경통, 및 센서 등을 포함하는 포인팅 장치가 전체적으로 움직여야 하지만, 본 실시예에 따른 포인팅 메커니즘은 FPCB 상에 형성될 수 있기 때문에, 버튼에 적용하는 것이 매우 용이하다.
아울러, 본 발명의 실시예에서는 버튼(172,174)의 위치를 구조적으로 한정하고, 손가락이 용이하게 움직일 수 있도록, 버튼(172,174)의 상면이 오목한 곡면으로 형성된 예를 들어 설명하고 있지만, 경우에 따라서는 버튼이 평면적인 형태를 이루도록 형성될 수 있다.
상기 방향감지센서(130)는 유동기판부(154) 상에 제공되어 포인팅 영역(120) 내에서의 손가락(또는 스타일러스 펜) 이동을 감지할 수 있으며, 피대상물의 이동에 대응하여 방향감지센서(130)에서 발생하는 신호에 따라 방향 감지 기능을 수행할 수 있다.
상기 방향감지센서(130)의 구조는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 이하에서는 방향감지센서(130)가 복수개의 방향전극을 포함하여 구성된 예를 들어 설명하기로 한다.
일 예로, 상기 방향감지센서(130)는 중심전극(132), 상기 중심전극(132)의 둘레에 배치되는 주변전극(134), 및 상기 중심전극(132)을 중심으로 동일한 이격 거리를 갖도록 주변전극의 외측에 방사상으로(radially) 원주 방향을 따라 등각도로 배열되는 복수개의 방사전극(136)을 포함하여 구성될 수 있다.
참고로, 상기 중심전극(132), 주변전극(134) 및 방사전극(136)은 각각 전술한 방향전극으로 이해될 수 있으며, 상기 중심전극(132), 주변전극(134) 및 방사전극(136)은 1:1로 단말기의 제어 칩 또는 포인팅 장치의 마이크로 칩과 연결될 수 있다. 아울러, 상기 중심전극(132), 주변전극(134) 및 방사전극(136)의 각 연결라인은 연결기판부(156)을 따라 포인팅 장치의 마이크로 칩에 연결될 수 있다. 본 실시예의 경우, 중심전극, 주변전극 및 방사전극이 연성회로기판의 동일면에 형성된 예를 들어 설명하고 있지만, 경우에 따라서는 연성회로기판의 상호 반대면에 중심전극, 주변전극 및 방사전극이 각각 형성되도록 구성할 수도 있다.
상기 주변전극(134)은 일종의 그라운드 전극과 같이 그라운드 역할을 수행하기 위한 전극으로서 사용될 수 있으며, 다르게는 중심전극 및 방사전극과 같이 손가락 접촉 면적에 따른 정전용량 변화를 감지하기 위한 전극으로 사용될 수 있다. 이하에서는 상기 주변전극(134)이 그라운드 역할을 수행하도록 구성된 예를 들어 설명하기로 한다.
참고로, 상기 중심전극(132), 주변전극(134) 및 방사전극(136)은 단순한 전극 구조이기 때문에 종래의 광 포인팅 장치보다는 현저히 저렴한 비용에서 제작될 수가 있다.
본 발명의 실시예에서는 중심전극(132)을 중심으로 8개의 방사전극(136)이 방사상으로 배열된 예를 들어 설명하고 있지만, 경우에 따라서는 방사전극의 개수가 더 세분화되어 보다 정밀하게 손가락 이동을 감지할 수 있다. 또한, 중심전극을 기준으로 서로 다른 방사거리(radial distance)를 갖도록 2열 이상의 방사전극이 배치되도록 구성할 수도 있다.
아울러, 중심전극, 주변전극 및 방사전극을 비원형, 다각형 또는 여타 다른 기하학적 형상으로 형성하는 것도 가능하며, 중심전극, 주변전극 및 방사전극이 이루는 외형 역시 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 원형, 타원형 또는 다각형 등으로 다양하게 변경될 수 있다. 아울러, 복수개의 방사전극은 중심전극을 기준으로 동일 거리상에서 등각도 배열을 이루도록 배치되되, 각각의 방사전극은 서로 다른 형상 및 크기를 갖도록 제공될 수도 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서는 방향감지센서가 중심전극, 주변전극 및 방사전극을 포함하여 구성된 예를 들어 설명하고 있지만, 경우에 따라서는 중심전극 및 주변전극 중 적어도 어느 하나를 배제하고 방사전극만으로 방향감지센서를 구성할 수도 있다.
한편, 상기 테두리기판부(152)에는 방향 감지 기능 외에 여타 다른 기능을 수행하기 위한 다양한 센싱 메커니즘이 적용될 수 있으며, 이러한 센싱 메커니즘에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 일 예로, 상기 테두리기판부(152)에는 테두리 전극(140)이 제공될 수 있으며, 상기 테두리 전극(140)에서 피대상물의 이동이 감지됨에 따라 발생하는 신호에 대응하여 방향 감지와 구분되는 다른 기능을 수행할 수 있다.
이하에서는 테두리기판부(152)를 따라 8개의 테두리 전극(140)이 제공된 예를 들어 설명하기로 한다. 이들 테두리 전극(140) 역시 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 원형, 비원형, 다각형 또는 여타 다른 기하학적 형상으로 형성될 수 있으며, 각각의 테두리 전극은 서로 동일 또는 다른 형상 및 크기를 가지도록 구성될 수 있다. 이들 테두리 전극(140) 역시 단말기의 제어 칩 또는 포인팅 장치의 마이크로 칩과 1:1로 연결되어 있다. 참고로, 본 실시예에서는 테두리 전극(140)이 8개로 구분되어 있지만, 테두리 전극의 개수는 더 세분화되어 정밀하게 손가락 이동을 감지할 수 있으며, 반대로 테두리 전극이 연속적으로 일체로 이어지도록 구성할 수도 있다.
도 4를 참조하면, 중심전극(132), 주변전극(134) 및 방사전극(136)을 포함하는 방향감지센서(130)는 손가락의 이동에 의해서 가변되는 전기적 특성의 크기 또는 변화량에 대응하여 전기적 스칼라(물리적 측정량)을 생성할 수 있는 바, 이러한 전기적 스칼라에 따라 손가락의 이동을 감지할 수 있다. 일 예로, 손가락의 이동에 대응하여 중심전극, 주변전극 및 방사전극에서 손가락과 겹쳐지는 면적에 따라 정전용량이 가변될 수 있으며, 정전용량 변화에 따라 X,Y 좌표(절대직교좌표) 또는 ㅿX,ㅿY 좌표(상대직교좌표) 값을 산출할 수 있다. 다르게는, 손가락의 이동에 대응하여 중심전극 및 방사전극에서 발생하는 신호에 따라, 중심전극을 중심으로 손가락의 위치가 어느 거리(R)만큼 이격되어 있고, 어느 각도(θ)에 위치하는지를 측정할 수 있으며, 측정된 거리 및 각도의 위치 값(R, θ)을 통해 직교좌표(rectangular coordinates)정보를 산출할 수도 있다.
또한, 도 5를 참조하면, 손가락이 포인팅 영역(120)의 외부에서 내부로 진입하는 이동을 가정할 수 있다. 예를 들어 손가락은 포인팅 영역(120)의 상하 또는 좌우 4 방향에서 접근할 수 있으며, 이때는 테두리 전극(140)에서 손가락의 이동이 감지된 후, 포인팅 영역(120)의 내부에 배치되는 방향감지센서(130)에서 신호가 일정시간 동안 발생할 수가 있다. 이 경우 단말기는 스크롤과 같이 포인팅 장치의 일반적인 방향 감지 외의 다른 기능을 정의할 수가 있다.
참고로, 본 명세서에서 "방향 감지와 구분되는 별도 기능"이란, 포인팅 장치에서 일반적으로 기대되는 방향 감지 외에 단말기 시스템 또는 특정 프로그램에서 미리 약정된 다른 기능을 의미할 수 있으며, 후술하는 스크롤, 페이지 넘김, 화면 전환, 확대/축소, 클릭 등 다양하게 선택될 수 있으며, 특정 기능의 사용자 정의, 사용자 설정, 기능의 조합 등도 미리 정의할 수가 있다. 이하, 기능을 이해하기 위해 특정 기능을 예로 들어 설명하지만, 손가락의 특정 동작과 그에 대응되는 기능이 반드시 결합되어야 하는 것은 아니다.
일 예로, 위와 같이 테두리 전극(140)에서 손가락의 이동이 감지된 후 방향감지센서(130)로부터 신호가 감지되는 경우, 손가락의 이동이 감지되는 테두리 전극(140)의 위치에 대응하여 상하, 좌우 또는 대각선 스크롤 중 하나를 선택할 수 있다. 가령, 손가락이 좌측 테두리 전극을 통과하여 방향감지센서에서 멈추는 경우, 단말기는 현재 표시된 화면을 우측으로 스크롤 하도록 할 수 있다. 또한, 설정에 따라서 스크롤이 진행되는 경우, 손가락이 방향감지센서(130) 상에 터치 상태로 유지되는 동안 실행되는 스크롤이 계속 유지될 수 있다. 물론, 손가락의 이동이 감지되는 테두리 전극의 위치에 따라 아래로 위로 혹은 좌우로 스크롤되도록 미리 정의할 수가 있다.
물론, 반대로 손가락이 포인팅 영역(120)의 내부에 있다가 외부로 이동하는 경우에도, 그에 대응되는 별도의 기능이 정의될 수도 있다.
또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 손가락이 포인팅 영역(120)의 외부에서 내부로 이동하면서 스크롤 기능이 활성화된 경우에는, 지속적으로 스크롤 모드가 유지될 수 있고, 사용자의 손가락이 포인팅 영역(120) 내에서 이동하는 경우 스크롤 방향이 추가로 제어되도록 하는 것도 가능하다. 물론, 손가락이 방향감지센서(130)로부터 떨어져 입력이 일정 시간 지연되는 경우에만 스크롤 모드가 해제되도록 할 수도 있다.
도 6을 참조하면, 손가락이 포인팅 영역(120)을 횡단 또는 종단하는 경우를 가정할 수 있다. 이 경우 테두리 전극(140)으로부터 손가락의 이동이 감지된 후, 방향감지센서(130)를 통해서 이동이 감지되고, 그 다음 다시 반대편 테두리 전극(140)으로부터 손가락의 이동이 감지될 수 있다. 이때도 역시 단말기는 화면 전환이나 페이지 넘김 등과 같이 직관적으로 이해될 수 있는 별도의 기능을 수행하도록 할 수가 있다.
일 예로, 도시된 바와 같이, 좌측 테두리 전극(140)에서 손가락의 이동이 감지된 후, 방향감지센서(130)로부터 신호가 감지되고, 반대편 우측 테두리 전극(140)에서 손가락의 이동이 차례대로 감지될 수 있다. 이때 단말기는 현재 활성화된 화면 또는 텍스트의 화면 전환 및 페이지 넘김 중 선택된 기능을 수행하도록 할 수가 있다. 물론, 반대의 경우 반대 방향의 화면 전환이나 페이지 넘김이 정의될 수도 있다.
또한, 상술한 바와 같이, 손가락이 경사진 방향 또는 대각선 방향으로 포인팅 영역(120)을 통과하는 경우도 가정할 수 있으며, 이 경우 역시 손가락이 통과되는 테두리 전극(140)의 위치에 따라 좌우 클릭이나 확대 축소, 명령 실행이나 취소 등 다양한 기능을 정의할 수가 있다.
도 7을 참조하면, 손가락이 테두리 전극(140)을 따라 선회하는 경우를 가정할 수 있다. 즉, 손가락이 테두리 전극(140)을 따라 선회하는 경우 복수개의 테두리 전극(140)으로부터 순차적으로 신호가 감지될 수 있으며, 이 경우 역시 다양한 기능이 실행될 수 있다.
일 예로, 복수개의 테두리 전극(140)으로부터의 신호가 순차적으로 감지되는 경우, 단말기에서의 확대/축소의 기능을 수행할 수 있으며, 이미지 또는 웹 화면의 수평 수직 회전, 볼륨의 강약 조절, 재생 속도의 방향 및 빠르기 조절, 동영상의 포워드 및 리워드 조절 등이 다양하게 정의될 수 있다. 이 외에도 방향 감지에 따른 상하 조절과 구분하여 가속화될 수 있는 메뉴 이동 등으로 정의될 수 있으며, 일 예로 다수의 곡이 저장된 플레이 리스트에서 원하는 곡을 빠르게 선곡할 때 사용될 수가 있다.
또한, 본 실시예에 따른 포인팅 장치는 컴퓨터의 마우스와 비슷한 기능을 수행할 수 있으며, 일반적인 컴퓨터 마우스에서 사용하는 PS/2 프로토콜을 이용할 수도 있다.
도 8을 참조하면, 일반 컴퓨터의 마우스에서 작용하는 좌 클릭 및 우 클릭을 적용할 수 있다. 일 예로, 테두리 전극(140)에서 소정 시간 동안의 손가락 접촉에 의해서 클릭에 대응하는 동작을 감지할 수 있다. 사용자가 손가락으로 테두리 전극(140)을 클릭과 같이 터치하는 경우를 가정할 수 있는데, 이때 단말기는 좌측 또는 우측 테두리 전극(140)의 감지여부에 따라 컴퓨터의 좌측 클릭 및 우측 클릭에 대응하는 명령을 구분할 수 있다. 물론, 위 아래 및 대각선 테두리 전극의 클릭 역시 이용이 가능하므로, 그 활용도는 컴퓨터의 마우스 이상이 될 수가 있다.
또한, 테두리 전극(140)을 통한 클릭 신호의 회수에 따라 1회 클릭 또는 더블 클릭 등을 구분할 수 있으며, 이러한 구분을 통해 일반 사용자가 익숙한 컴퓨터 사용환경을 소형 단말기에서도 동일하게 적용할 수가 있다.
또한, 테두리 전극(140)을 통한 클릭이 일정 시간 지속되는 경우, 짧은 시간 클릭과 구분될 수 있는 다른 기능이 수행될 수 있도록 설계될 수 있으며, 예를 들어 약 1초 이상 클릭의 접촉 상태가 유지되면 복사 등이 가능한 모드로 전환되고, 그 이후 방향감지센서(130)로 손가락을 이동시켜 복사 영역을 조절하도록 할 수도 있다.
전술 및 도시한 본 발명의 실시예에서는 테두리 전극에서의 손가락의 이동 감지를 통해 방향 감지와 구분되는 다른 기능을 수행하도록 구성된 예를 들어 설명하고 있지만, 경우에 따라서는 테두리 전극에서의 손가락의 이동 감지를 통해 방향감지센서에 의한 방향 감지 기능도 보조할 수 있다.
한편, 손가락과 같은 피대상물이 포인팅 영역(120)의 내부에서 이동하는 도중 포인팅 영역(120)의 외부로 벗어나는 것에 대응하여, 방향 감지에 따른 포인터 또는 메뉴 이동 중 테두리 전극에서 신호가 감지되는 경우, 방향감지센서(130)에 의한 포인터 또는 메뉴 이동 기능이 전부 또는 부분적으로 제한되도록 프로그램을 조절할 수가 있으며, 방향감지센서(130)의 바깥 부분에서 발생할 수 있는 오작동을 최소화할 수도 있다.
한편, 방향감지센서(130)에서의 신호가 테두리 전극(140)에서의 신호보다 높게 감지되는 경우, 즉 방향감지센서(130)를 이용한 방향 감지 또는 내비게이션을 수행하고자 하는 경우, 단말기는 방향감지 모드 또는 내비게이션 모드를 활성화 시킬 수 있다. 이 경우, 일정 시간(예를 들어, 약 1초) 이상 방향감지센서(130)에서의 감지가 끊기지 않는 한, 테두리 전극(140) 감지에 의한 다른 기능 수행을 제한하고 방향 감지에 의한 포인터 이동이나 메뉴 이동만 가능하게 할 수도 있다. 이로써 내비게이션 이동을 위한 손가락 움직임이 일시적으로 포인팅 영역(120)의 테두리를 벗어나더라도 방향 감지 이외의 기능이 작동을 시작하지 않고 지속적으로 방향 감지에 의한 내비게이션 모드가 진행되도록 할 수가 있다. 물론, 손가락이 일정 시간 이상 떨어져서 내비게이션 모드가 해제된 경우에는 다시 테두리 전극(140)에서 감지되는 정보에 따라 스크롤, 화면 넘기기, 확대 등의 다른 기능 등이 수행되도록 할 수가 있다.
도 9 내지 도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 포인팅 장치를 도시한 도면이다. 아울러, 전술한 구성과 동일 및 동일 상당 부분에 대해서는 동일 또는 동일 상당한 참조 부호를 부여하고, 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 9를 참조하면, 방사상(radial) 배열을 갖는 복수개의 전극(232,234)을 포함하는 방향감지센서(230)가 연결기판부(256)를 매개로 테두리기판부(252)에 대해 누름 조작 가능하게 연결되는 유동기판부(254) 상에 제공된 포인팅 장치의 연성회로기판 구조가 개시되어 있다. 일 예로, 방향감지센서(230)는 원형 형상의 중심전극(232) 및 중심전극(232)을 중심으로 방사상으로 배치되는 원형 형상을 갖는 8개의 방사전극(234)을 포함하여 구성될 수 있으며, 상기 테두리기판부(252)에는 테두리전극(240)에 제공될 수 있다. 아울러, 중심전극(232), 방사전극(234) 및 테두리전극(240)은 우측의 마이크로 칩(10)에 1:1로 전기적으로 연결되며, 통상의 연결 단자들을 통해서 단말기의 메인 회로기판과 연결될 수가 있다. 본 발명의 실시예에서는 중심전극(232)을 기준으로 방사전극(234)이 방사 방향을 따라 1열로 배치된 예를 들어 설명하고 있지만, 경우에 따라서는 중심전극을 기준으로 2열 이상의 방향전극이 배치되도록 구성할 수도 있다.
아울러, 포인팅 영역(220)이 대략 1㎝ * 1㎝ 이내와 같이 매우 작은 공간으로 제공될 경우, 방향전극(방사전극)은 격자 배열보다 원형 배열(방사상 배열)로 배치되는 것이 유리할 수 있다. 가령, 방향전극이 3*3 격자 배열로 배치될 경우, 중심전극을 기준으로 상하 및 좌우에 배치되는 전극과, 대각선 방향을 따라 배치되는 전극의 이격 거리가 각각 다르기 때문에, 계산이 복잡하고 오차가 발생할 가능성이 있다. 반면, 방향전극이 동일 거리 및 등간격을 갖는 방사상 배열로 배치될 경우, 각 방향전극은 중심전극을 기준으로 모두 동일한 이격 거리를 갖도록 배치될 수 있기 때문에, 복잡한 연산식이 필요치 않고 오차 발생을 최소화할 수 있으며, 손가락의 이동을 보다 효율적으로 감지할 수 있다.
다시 도 9를 참조하면, 연결기판부(256)에는 적어도 하나 이상의 유동슬릿(256a)이 형성될 수 있으며, 상기 유동슬릿(256a)을 통해 테두리기판부(252)에 대한 유동기판부(254)의 유동성이 확보될 수 있다. 특히, 상기 유동슬릿(256a)은 연결기판부(256)가 복수개가 제공될 경우, 누름 조작시 연결기판부(256)가 비틀어지거나 유동될 수 있게 함으로써, 유동기판부(254)의 유동성이 보다 안정적으로 확보될 수 있게 한다.
본 발명의 실시예에서는 연결기판부의 횡 방향을 따라 소정 구간 유동슬릿이 형성된 예를 들어 설명하고 있지만, 경우에 따라서는 종 방향 또는 여타 다른 경사 방향을 따라 적어도 하나 이상의 유동슬릿이 형성될 수 있으며, 다르게는 복수개의 유동슬릿을 교차된 형태로 형성하는 것도 가능하다.
도 10을 참조하면, 3*3의 격자형(lattice) 배열을 갖는 복수개의 방향전극(330)을 포함하는 방향감지센서가 연결기판부(356)를 매개로 테두리기판부(352)에 대해 누름 조작 가능하게 연결되는 유동기판부(354) 상에 제공된 포인팅 장치의 연성회로기판 구조가 개시되어 있다. 마찬가지로 테두리기판부(352)에는 테두리전극(340)에 제공될 수 있으며, 방향전극(330) 및 테두리전극(340)은 우측의 마이크로 칩(10)에 1:1로 전기적으로 연결되며, 통상의 연결 단자들을 통해서 단말기의 메인 회로기판과 연결될 수가 있다.
도 11을 참조하면, 국화 형상으로 배열되는 전극을 포함하는 방향감지센서(430)가 연결기판부(456)를 매개로 테두리기판부(452)에 대해 누름 조작 가능하게 연결되는 유동기판부(454) 상에 제공된 포인팅 장치의 연성회로기판 구조가 개시되어 있다. 방향감지센서(430)는 포인팅 영역(420)의 내부에 배치되는 중심전극(432) 및 중심전극(432)을 중심으로 방사 방향을 따라 등각도로 배열되는 방사전극(434)을 포함하되, 상기 방사전극(434)은 중심전극(432)에 인접한 일단에서 타단으로 갈수록 확장된 크기를 갖도록 제공되어, 상기 중심전극(432)과 함께 대략 국화 형상을 이루도록 배치될 수 있다. 상기와 같이 국화 형상으로 배열되는 구조는 중심전극(432)에 대해 각 방사전극(434)이 보다 인접하게 배치될 수 있는 장점이 있다. 마찬가지로 테두리기판부(452)에는 테두리전극에 제공될 수 있으며, 중심전극(432), 방사전극(434) 및 테두리 전극(440)은 우측의 마이크로 칩(10)에 1:1로 전기적으로 연결되며, 통상의 연결 단자들을 통해서 단말기의 메인 회로기판과 연결될 수가 있다.
또한, 도 11과 같이, 상기 복수개의 전극(중심전극, 방사전극 및 테두리 전극) 중 손가락의 감지가 이루어지는 전극에 인접한 다른 전극의 연결라인이 전기적으로 차폐시키기 위한 그라운드 전극(436)이 제공될 수 있다.
즉, 손가락이 특정 전극(432,434,440)에 위치하는 경우 해당 전극(432,434,440) 또는 그 주변으로 정전용량 등 전기적 특성에 변화를 줄 수 있으며, 이러한 전기적 특성 변화가 손가락의 감지가 이루어지는 전극(432,434,440)에 인접한 다른 전극(432,434,440)의 연결라인에 영향을 미칠 경우, 손가락 이동의 계산에서 노이즈가 발생될 수 있다. 하지만, 본 발명에서는 그라운드 전극(436)을 이용하여, 특정 전극(432,434,440)에서 손가락의 감지가 이루어지는 동안 발생되는 전기적 특성 변화가 인접한 다른 전극(432,434,440)의 연결라인에 영향을 미치는 것을 방지할 수 있다.
상기 그라운드 전극(436)은 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양한 구조로 제공될 수 있다. 일 예로, 도 11과 같이, 그라운드 전극(436)은 중심전극(432), 방사전극(434) 및 테두리 전극(440)의 연결라인(434a)이 통과하기 위한 비아홀(436a)을 구비하여 각 전극(432,434,440)의 하부에 제공될 수 있으며, 상기 각 전극(432,434,440)의 연결라인(434a)은 비아홀(436a)을 통과하여 그라운드 전극(436)의 하부에 배치될 수 있다. 이와 같이, 각 전극(432,434,440)의 연결라인(434a)은 그라운드 전극(436)의 하부에 배치되기 때문에, 특정 전극(432,434,440)에서 손가락의 감지가 이루어지는 동안 발생되는 전기적 특성 변화가 인접한 다른 전극의 연결라인에 영향을 미치는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. 경우에 따라서는 그라운드 전극이 각 전극의 사이에 평면적(도 2의 134 참조)으로 제공될 수도 있다.
도 12를 참조하면, 상부전극(532) 및 하부전극층(534)을 포함하는 방향감지센서(530)가 연결기판부(556)를 매개로 테두리기판부(552)에 대해 누름 조작 가능하게 연결되는 유동기판부(554) 상에 제공된 포인팅 장치의 연성회로기판 구조가 개시되어 있다.
도 12와 같이, 방향감지센서(530)는 평면적으로 포인팅 영역(520) 내에 배치되는 복수개의 상부전극(532), 및 상기 상부전극(532)과 전기적으로 분리되며 상부전극의 하부에 위치하는 하부전극층(534)을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 하부전극층(534)은 기판(550)의 저면에 형성되며, 외부로부터 전달되는 펄스 신호를 전면적으로 발생시킬 수 있다. 손가락이 특정 상부전극(532)에 위치하는 경우 그 상부전극(532) 또는 그 주변으로 정전용량 등 전기적 특성에 변화를 줄 수 있으며, 이때 다른 상부전극(532)에 비해 변화된 펄스 신호를 수신하게 된다. 이러한 특성을 이용하여 포인팅 장치는 피대상물의 이동을 감지할 수가 있다.
이러한 적층구조 역시 전술한 실시예에서 설명된 방향감지센서의 구조보다는 다소 복잡하지만, 방향 감지와 구분될 수 있는 별도의 기능, 예를 들어 스크롤, 화면 전환, 페이지 넘김, 회전, 확대/축소, 속도나 볼륨 조절 등 다양한 기능을 수행할 수 있다.
물론, 여기서도 상부전극(532)은 단말기의 제어 칩 또는 포인팅 장치의 마이크로 칩과 1:1로 연결되어 있으며, 하부전극층(534)은 하나의 넓은 전극으로서 단말기의 제어 칩 또는 포인팅 장치의 마이크로 칩과 연결되어 있다.
한편, 도 13 및 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 포인팅 장치의 쉴드 층을 설명하기 위한 단면도이다. 아울러, 전술한 구성과 동일 및 동일 상당 부분에 대해서는 동일 또는 동일 상당한 참조 부호를 부여하고, 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 13을 참조하면, 하부전극층(534)의 하부에는 광학접착필름(OCA)과 절연층이 개재될 수 있으며, 그 하부에는 전자파 흡수 또는 차폐를 위한 쉴드층(560)이 형성될 수 있다.
상기 쉴드층(560)은 통상의 도전성 물질을 이용하여 형성될 수 있으며, 쉴드층(560)의 재질 및 특성에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 경우에 따라서는 페라이트 분말 등과 같은 여타 다른 물질을 인쇄 또는 도포하여 쉴드층을 형성할 수 있으며, 다르게는 시트 형태로 부착하여 쉴드층을 형성할 수도 있다.
상기 쉴드층(560)은 하부로부터의 노이즈를 차단할 수 있으며, 노이즈 차단을 통해서 방향감지센서(530) 및 테두리 전극(540)을 이용한 신호의 감도를 향상시키고 감도 오차를 현저하게 줄일 수가 있다. 따라서, 쉴드층(560)을 이용한 경우는 그렇지 않은 경우보다 안정된 신호 값을 발생시킬 수 있으며, 장갑을 낀 손가락으로도 감지되는 것도 가능하다.
또한, 도 14를 참조하면, 방향감지센서(630)가 복수개의 방향전극(632)으로 구성된 구조에 있어서도, 방향감지센서(630)의 하부에 쉴드층(660)이 제공될 수 있다. 상기 쉴드층(660)은 연성회로기판(150)을 기준으로 방향전극(632)의 반대면에 형성될 수 있으며, 그 저면에 보호층이 더 형성될 수가 있다. 상기 쉴드층(660) 역시 안정된 신호 값을 발생시킬 수 있다.
한편, 상기 방향감지센서 및 테두리 전극을 통한 감도는 사용자 설정에 의해서 변화될 수 있으며, 상기 감도 변화에 따라 사용 모드를 변환하는 것이 가능하다. 여기서, 사용자 설정이라 함은, 사용자의 조작에 의한 설정 변화로 이해될 수 있다. 일 예로, 버튼을 일정 시간 길게 누르는 조작에 의해 감도가 변화되도록 구성할 수 있으며, 감도 변화에 따라 손가락을 사용하는 일반 모드에서 장갑을 낀 상태로 사용하는 장갑 모드로 사용 모드를 변환할 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 버튼을 길게 누르는 설정에 의해 감도가 변환될 수 있도록 한 예를 들어 설명하고 있지만, 경우에 따라서는 일반적인 메뉴(Menu) 설정을 통해 감도가 변화되거나, 버튼의 특정 누름 횟수 또는 여타 다른 조작에 의한 설정 변화에 의해 선택적으로 감도가 변화되도록 구성할 수 있으며, 감도 변화 방법에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 개념에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 개인휴대단말기 110 : 디스플레이
120 : 포인팅 영역 130 : 방향감지센서
140 : 테두리 전극 150 : 연성회로기판

Claims (18)

  1. 포인팅 영역 상에서 피대상물의 이동을 감지하기 위한 포인팅 장치에 있어서,
    내측에 유동공간부가 형성된 테두리기판부, 상기 유동공간부에 누름 조작 가능하게 배치되는 유동기판부, 및 상기 테두리기판부와 상기 유동기판부를 연결하는 연결기판부를 포함하며, 상기 포인팅 영역 상에 제공되는 연성회로기판(FPCB); 및
    상기 유동기판부에 제공되는 방향감지센서;를 포함하고,
    상기 피대상물의 이동에 의해 상기 방향감지센서에서 발생하는 신호에 대응하여 방향 감지 기능을 수행할 수 있는 것을 특징으로 하는 포인팅 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 테두리기판부, 상기 유동기판부 및 상기 연결기판부는 하나의 기판을 부분적으로 제거하여 일체로 제공되는 것을 특징으로 하는 포인팅 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 유동기판부는 누름 조작 가능한 버튼 내부에 제공되는 것을 특징으로 하는 포인팅 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 방향감지센서는 복수개의 방향전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 포인팅 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 복수개의 방향전극은 격자형(lattice) 배열 및 방사상(radial) 배열 중 적어도 어느 하나의 배열을 갖도록 제공되는 것을 특징으로 하는 포인팅 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 방향전극은 상기 포인팅 영역의 형상에 따라 원형, 타원형 또는 다각형 중 어느 하나의 외형을 갖도록 제공되는 것을 특징으로 하는 포인팅 장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 복수개의 방향전극 중 상기 피대상물의 감지가 이루어지는 방향전극에 인접한 다른 방향전극의 연결라인을 전기적으로 차폐하는 그라운드 전극을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포인팅 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 그라운드 전극은 상기 각 방향전극의 사이에 평면적으로 제공되는 것을 특징으로 하는 포인팅 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 그라운드 전극은 상기 각 방향전극의 연결라인이 통과하기 위한 비아홀을 구비하여 상기 각 방향전극의 하부에 제공되며,
    상기 각 방향전극의 연결라인은 상기 비아홀을 통과하여 상기 그라운드 전극의 하부에 배치되는 것을 특징으로 하는 포인팅 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 방향감지센서는,
    중심전극;
    상기 중심전극의 둘레에 배치되는 주변전극; 및
    상기 중심전극을 기준으로 상기 주변전극의 외측에 방사상으로 원주 방향을 따라 배열되는 방사전극;을 포함하는 것을 특징으로 하는 포인팅 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 주변전극은 그라운드 역할을 수행하는 것을 특징으로 하는 포인팅 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 연결기판부에는 유동슬릿이 형성된 것을 특징으로 하는 포인팅 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 방향감지센서는 복수개의 상부전극, 및 상기 상부전극과 전기적으로 분리되며 상기 상부전극의 하부에 위치하는 하부전극층을 포함하며,
    상기 하부전극층으로부터 전달되는 펄스 신호 및 상기 펄스 신호에 대응하여 상기 상부전극에서 감지되는 신호를 이용하여 상기 피대상물의 이동 방향을 감지하는 것을 특징으로 하는 포인팅 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 테두리기판부에 제공되는 테두리 전극을 더 포함하며,
    상기 테두리 전극에서 상기 피대상물의 이동이 감지됨에 따라 발생하는 신호에 대응하여 방향 감지와 구분되는 다른 기능을 수행할 수 있는 것을 특징으로 하는 포인팅 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 테두리 전극은 상기 테두리기판부를 따라 연속적인 일체로 또는 불연속적인 복수개로 제공되는 것을 특징으로 하는 포인팅 장치.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 연성회로기판에 장착되어 상기 방향감지센서로부터 감지되는 신호에 따라 독립된 명령 신호를 생성하는 방향 감지용 칩을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포인팅 장치.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 방향감지센서의 하부에 제공되는 쉴드층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포인팅 장치.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 방향감지센서에 의한 감도는 사용자 설정에 의해서 변화 가능한 것을 특징으로 하는 포인팅 장치.
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