KR20140136353A - Capacitive Force-based Input Device Using Elasticity of Housing - Google Patents

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KR20140136353A
KR20140136353A KR20130056781A KR20130056781A KR20140136353A KR 20140136353 A KR20140136353 A KR 20140136353A KR 20130056781 A KR20130056781 A KR 20130056781A KR 20130056781 A KR20130056781 A KR 20130056781A KR 20140136353 A KR20140136353 A KR 20140136353A
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한상열
이대행
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(주) 임프레스코리아
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Abstract

The present invention relates to a capacitive pressure-based input device, which generates a corresponding input signal from a change in the capacitance between electrodes, which varies according to the position and size of an applied pressure. The input device is provided in a housing (10), which includes an upper plate (11) elastically displaced with stability to the original position when a pressure is applied, a lower plate (12) disposed below the upper plate (11) to be spaced apart therefrom, and an internal space (13) between the upper plate (11) and the lower plate (12); includes a substrate (20) stacked on the surface of the lower plate (12), a first electrode (31) stacked on the surface of the substrate (20), and a second electrode (32) stacked on the bottom surface of the upper plate (11), and disposed to be spaced apart from the first electrode (31) by a predetermined distance; and generates an input signal from a change in the capacitance between the first and second electrodes, caused by a change in the restorable distance between the first electrode (31) and the second electrode (32), which may occurs by displacement of the upper plate, when a pressure is applied to the upper plate (11).

Description

하우징의 탄성을 이용한 압력기반 정전용량식 입력장치{Capacitive Force-based Input Device Using Elasticity of Housing}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a pressure-based capacitive input device using elasticity of a housing,

본 발명은 입력장치에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 가해진 압력의 위치와 크기에 따라 다르게 나타나는 전극 사이의 정전용량변화로부터 대응하는 입력신호를 생성하는 압력기반 정전용량식 입력장치로서, 입력장치가 적용된 하우징의 탄성을 이용하여, 가해진 압력에 의한 전극 사이의 거리를 복원성 있게 탄성적으로 가변시키는 압력기반 정전용량식 입력장치에 관한 것이다.The present invention relates to an input device, and more particularly, to a pressure-based capacitive input device for generating a corresponding input signal from a change in capacitance between electrodes that varies depending on the position and magnitude of the applied pressure, Based capacitive input device that elastically resiliently varies the distance between the electrodes due to the applied pressure using the elasticity of the housing.

휴대전화기, 엠피쓰리, PDA, PMP, PSP, 휴대용 게임기 및 DMB 수신기와 같은 각종 휴대용 단말기, 냉장고, 전자레인지 및 세탁기와 같은 각종 가전제품, 내비게이션, 산업용 단말기, 노트북, 금융 자동화기기, 게임기 등 각종 전기전자장치들에는, 필요한 작동을 실행하고 소정 내용을 입력하기 위해, 입력장치가 필요하다. Various electric appliances such as mobile phones, MP3 players, PDAs, PMPs, PSPs, portable game machines and DMB receivers, various home appliances such as refrigerators, microwave ovens and washing machines, navigation systems, industrial terminals, Electronic devices require an input device to perform the required operation and to input certain content.

입력장치는 그 종류가 매우 다양하고, 다양한 기준으로 분류할 수 있는 바, 전통적인 돔스위치 방식 대신에, 손가락 등을 접촉 또는 가압하면 소정 내용이 입력되도록 작동하는 터치식 입력장치가 개발되어 있고, 이런 터치식 입력장치는 그 동작원리에 따라 정전용량 방식, 저항막 방식, 적외선 방식, 초음파 방식 등이 있다. A touch-type input device has been developed in which a predetermined content is input by touching or pressing a finger or the like instead of a conventional dome switch method, The touch-type input device is classified into a capacitive type, a resistive type, an infrared type, and an ultrasonic type in accordance with its operation principle.

정전용량식 입력장치에는, 전도체(예, 손가락)의 접촉만을 감지하여 접촉위치에 대응하는 입력신호를 생성하는 '터치기반 정전용량식 입력장치'와, 가해진 압력의 크기와 그 위치를 감지하여 그에 대응하는 입력신호를 생성하는 '압력기반 정전용량식 입력장치'가 있다. The capacitive input device includes a touch-based capacitive input device for sensing only the contact of a conductor (e.g., a finger) and generating an input signal corresponding to the contact position, and a touch-based capacitive input device for sensing the magnitude and position of the applied pressure, There is a 'pressure based capacitive input device' that generates a corresponding input signal.

전자의 '터치기반 정전용량식 입력장치'는, 기판 위에 전극(극판)을 일정 배열(예, 매트릭스 배열)로 적층(도포, 부착)한 구조로서, 전도체(예, 손가락)가 전극에 접근(접촉)할 때 발생하는 기생정전용량(Parasitic Capacitance)을 측정하여 해당 터치위치(좌표)를 검출함으로써 터치위치에 대응하는 입력신호를 생성하는 입력장치로서, 접촉하는 물체로 전도체(예, 손가락)만을 사용할 수 있고, 접촉여부만을 검출하고 가해진 압력의 크기를 검출할 수 없는 특징이 있다. The former 'touch-based capacitive input device' is a structure in which electrodes (electrode plates) are stacked (applied and attached) in a certain arrangement (for example, matrix array) (E.g., a finger) as an object to be contacted by measuring a parasitic capacitance generated when a touch object is brought into contact with an object to be detected and detecting an associated touch position (coordinate) There is a characteristic that it is not possible to detect the magnitude of the applied pressure and to detect only the contact.

후자의 '압력기반 정전용량식 입력장치'는, 일정 거리 이격된 2개의 전극 사이에 탄성체를 매개하여 배열(예, 매트릭스 배열)한 구조로서, 가해진 압력에 의해 상하 2개의 전극 사이의 거리가 변하면서 발생하는 정전용량변화를 측정하여 해당 압력이 가해진 위치와 함께 가해진 압력의 크기를 검출함으로써, 압력이 가해진 위치와 크기에 대응하는 입력신호를 생성하는 입력장치로서, 전도체일 필요 없는 임의의 물체로 가압하는 것으로 입력을 실행할 수 있고, 터치위치뿐만 아니라 가해진 압력의 크기에 따라 서로 다른 입력신호를 생성할 수 있는 특징이 있다. The latter type of pressure-based capacitive input device has a structure in which two electrodes spaced apart from each other by a certain distance are arranged in an elastic medium (for example, in a matrix arrangement), and the distance between the upper and lower electrodes is changed An input device for generating an input signal corresponding to the position and magnitude of the pressure applied by detecting the magnitude of the applied pressure together with the position at which the pressure is applied, It is possible to perform an input by pressing it, and it is possible to generate different input signals depending not only on the touch position but also on the magnitude of the applied pressure.

압력기반 정전용량식 입력장치로서는, 대한민국 등록특허 제10-661000호의 휴대용 전자장치의 입력장치가 있다. As a pressure-based capacitive input device, there is an input device of a portable electronic device of Korean Patent No. 10-661000.

도4에 도시된 바와 같이, 특허 제10-661000호의 정전용량식 입력장치(100)는 가해진 압력을 검출하여 입력신호를 생성할 수 있는 압력기반 정전용량식 입력장치로서, 강성의 기판(110) 위에 하부전극(극판)(120), 하부전극(극판)(120) 위에 일정 두께의 탄성층(130), 탄성층(130) 위에 상부전극(140), 상부전극(140) 위에 커버패널(150: 윈도우글라스)을 순차로 적층한 구조이며, 손가락 등으로 커버패널(150)을 가압하면, 커버패널(150)의 탄성적 변형, 탄성층(130)의 탄성적 변형, 상하 전극(120, 140) 사이의 거리의 변화, 상기 거리의 변화에 따른 상하 전극(120, 140) 사이의 정전용량변화, 및 압력이 사라진 후의 탄성층(130)의 탄성에 의한 상하 전극(120, 140)의 원위치 복귀가 순차적으로 일어난다. As shown in FIG. 4, the capacitive input device 100 of Patent No. 10-661000 is a pressure-based capacitive input device capable of detecting an applied pressure to generate an input signal. The capacitive input device 100 includes a rigid substrate 110, An elastic layer 130 having a predetermined thickness on the lower electrode 120 and the upper electrode 140 on the elastic layer 130 and a cover panel 150 on the upper electrode 140. [ The elastic deformation of the elastic layer 130 and the elastic deformation of the upper and lower electrodes 120 and 140 (i.e., the elastic deformation of the elastic layer 130) can be suppressed by pressing the cover panel 150 with a finger or the like. ) Of the upper and lower electrodes 120 and 140 due to a change in the distance between the upper and lower electrodes 120 and 140 due to the change in the distance between the upper and lower electrodes 120 and 140 and the elasticity of the elastic layer 130 after the pressure disappears .

도4에 예시된 입력장치(100)는, 상부전극(120)과 하부전극(140)을 상하 중첩하도록 매트릭스 배열하고, 상부전극(120)과 하부전극(140)의 각 중첩점들에서의 압력에 의한 거리 변화에 따른 정전용량변화를 관련 회로로 측정하여 측정된 정전용량변화량과 그 패턴에 따라 압력이 가해진 위치와 크기를 검출하고, 그에 대응하는 입력신호를 생성하여, 생성된 입력신호를 입력장치(100)가 적용된 전기전자장치로 전송한다. The input device 100 illustrated in FIG. 4 includes a lower electrode 140 and a lower electrode 140 arranged in a matrix such that the upper electrode 120 and the lower electrode 140 overlap each other, and the pressure at each of the overlapping points of the upper electrode 120 and the lower electrode 140 And the position and magnitude of the applied pressure are detected in accordance with the measured capacitance change amount, the corresponding input signal is generated, and the generated input signal is input To the electrical and / or electronic device to which the device 100 is applied.

그러나 이와 같은 종래 압력기반 정전용량식 입력장치(100)는, 가해진 압력에 의해 가변되었던(줄어들었던) 상부전극(120)과 하부전극(140) 사이의 거리를 원래의 위치로 북귀시키기 위해 별도로 탄성층(130)을 형성하여 상부전극(120)과 하부전극(140) 사이에 매개시켜야 하는 구조적인 제약과 그에 따른 제조상의 어려움이 유발할 수 있다. However, the conventional pressure-based capacitive input device 100 has a problem in that the distance between the upper electrode 120 and the lower electrode 140, which has been varied (decreased) by the applied pressure, The layer 130 may be formed between the upper electrode 120 and the lower electrode 140, which may cause structural constraints and thus manufacturing difficulties.

본 발명의 목적은, 가해진 압력을 검출하여 입력신호를 생성할 수 있는 압력기반 정전용량식 입력장치에 있어서, 가해진 압력에 의해 가변되었던 두 전극 사이의 거리를 원래의 위치로 북귀시키기 위해 두 전극 사이에 매개하였던 탄성층의 적용을 배제함으로써, 탄성층의 적용에 따른 구조적 제약과 및 제조상의 어려움을 해소하고자 하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a pressure based capacitive input device capable of detecting an applied pressure and generating an input signal so that the distance between the two electrodes, which was varied by the applied pressure, To eliminate the structural constraints and the difficulties in manufacturing due to the application of the elastic layer by eliminating the application of the elastic layer mediated by the elastic layer.

본 발명에 따라, 하우징의 탄성을 이용한 압력기반 정전용량식 입력장치가 제공된다. According to the present invention, a pressure-based capacitive input device using elasticity of a housing is provided.

본 발명에 따른 압력기반 정전용량식 입력장치는, 압력이 가해지면 원위치로의 복원성을 가지고 탄성적으로 변위되는 상판, 상기 상판의 아래에 이격되어 위치하는 하판, 및 상기 상판과 상기 하판 사이의 내부공간을 가진 하우징에 설치된다. The pressure-based capacitive input device according to the present invention is a pressure-based capacitive input device comprising: an upper plate which is resiliently displaced with restoring force to a home position when pressure is applied; a lower plate spaced below the upper plate; And is installed in a housing having a space.

본 발명에 따른 입력장치는, 상기 하판의 표면에 적층된 기판, 상기 기판의 표면에 적층된 제1 전극, 및 상기 상판의 저면에 적층되고 상기 제1 전극으로부터 일정 거리 이격되어 위치하는 제2 전극을 포함한다. The input device according to the present invention comprises a substrate laminated on the surface of the lower plate, a first electrode laminated on the surface of the substrate, and a second electrode laminated on the bottom surface of the upper plate, .

본 발명에 따른 입력장치는, 상기 상판에 압력이 가해지면, 상기 상판의 변위에 의해 발생하는 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이의 복원 가능한 거리의 변화에 따른 정전용량변화로부터 입력신호를 생성한다. The input device according to the present invention generates an input signal from the capacitance change due to the change of the recoverable distance between the first electrode and the second electrode caused by the displacement of the upper plate when pressure is applied to the upper plate do.

본 발명에 따른 입력장치는, 상기 상판을 전도체로 형성하고, 상기 상판이 상기 제2 전극의 작용을 겸하도록 할 수 있다. In the input device according to the present invention, the upper plate may be formed of a conductor, and the upper plate may also function as the second electrode.

본 발명에 따른 압력기반 정전용량식 입력장치는, 하우징의 복원성 있는 탄성적 변위를 이용하여 제1 전극과 제2 전극 사이의 복원 가능한 거리의 변화를 발생시키고, 이런 제1 전극과 제2 전극 사이의 거리 변화에 따른 정전용량변화로부터 대응하는 입력신호를 생성하는 구조이므로, 제1 전극과 제2 전극 사이에 별도의 탄성층을 매개할 필요가 없으며, 따라서 제1 전극과 제2 전극 사이에 탄성층을 매개하는 것에 따른 구조적 제약과 및 제조상의 어려움을 극복할 수 있다. The pressure-based capacitive input device according to the present invention generates a change in the recoverable distance between the first electrode and the second electrode by using the resilient elastic displacement of the housing, It is not necessary to mediate a separate elastic layer between the first electrode and the second electrode, so that elasticity between the first electrode and the second electrode It is possible to overcome the structural constraints and manufacturing difficulties associated with layer mediation.

도1은 본 발명에 따른 예시적인 입력장치의 개략도,
도2는 본 발명에 따른 다른 예시적인 입력장치의 개략도,
도3은 본 발명의 입력장치를 전기전자장치의 키패드로 적용한 예의 개략도,
도4는 종래 압력기반 정전용량식 입력장치의 개략도. 1 is a schematic diagram of an exemplary input device in accordance with the present invention;
Figure 2 is a schematic diagram of another exemplary input device in accordance with the present invention;
3 is a schematic view of an example in which the input device of the present invention is applied to a keypad of an electric /
4 is a schematic diagram of a conventional pressure based capacitive input device.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 하우징의 탄성을 이용한 압력기반 정전용량식 입력장치를 상세히 설명한다. 이하의 구체예는 본 발명에 따른 입력장치를 예시적으로 설명하는 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 의도되지 아니한다. Hereinafter, a pressure-based capacitive input device using elasticity of a housing according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following embodiments are illustrative only of the input device according to the present invention, and are not intended to limit the scope of the invention.

본 발명에 따른 입력장치는, 각종 전기전자장치의 하우징에 설치하여 해당 전기전자장치의 작동에 필요한 각종 명령이나 데이터 등을 입력하기 위한 입력장치로서, 일정 거리 이격된 전극 사이의 거리가 가해진 압력에 의해 변화되면서 발생하는 정전용량변화를 측정하여 압력이 가해진 위치와 크기를 검출함으로써, 압력이 가해진 위치와 크기에 대응하는 입력신호를 생성하는 압력기반 정전용량식 입력장치이다. The input device according to the present invention is an input device for inputting various commands and data necessary for operation of the electric / electronic apparatus installed in a housing of various electric / electronic apparatuses, Based capacitive input device that generates an input signal corresponding to the position and magnitude of the pressure applied by measuring the change in capacitance caused by the change in the position and magnitude of the applied pressure.

도1 내지 도3에 예시된 바와 같이, 본 발명에 따른 입력장치(1)는, 본 발명의 입력장치(1)가 적용된 전기전자장치(2)의 하우징(10)에 설치된다. 1 to 3, an input device 1 according to the present invention is installed in a housing 10 of an electric / electronic device 2 to which an input device 1 of the present invention is applied.

하우징(10)은, 도3에 예시된 바와 같이, 전기전자장치(2)의 케이스이며, 구조적으로 상판(11), 하판(12) 및 그 사이의 내부공간(13)을 포함한다. The housing 10 is a case of the electric / electronic apparatus 2 as illustrated in Fig. 3 and structurally includes an upper plate 11, a lower plate 12 and an internal space 13 therebetween.

하우징(10)의 상판(11)과 하판(12)은 각종 전기전자장치의 케이스를 형성하는 예를 들어 플라스틱합성수지나 금속 등으로 성형할 수 있다. The upper plate 11 and the lower plate 12 of the housing 10 can be formed of, for example, plastic synthetic resin, metal, or the like which forms the case of various electric and electronic devices.

하우징(10)의 하판(12)은 상판(11)으로부터 이격되어 형성되고, 이로써 상판(11)과 하판(12)의 사이에는 내부공간(13)이 형성되며, 내부공간(13)에는 본 발명의 입력장치(1)와 함께 전기전자장치(2)의 다른 구성들(도시 생략)이 설치된다. The lower plate 12 of the housing 10 is formed apart from the upper plate 11 so that an inner space 13 is formed between the upper plate 11 and the lower plate 12. In the inner space 13, (Not shown) of the electric / electronic apparatus 2 are installed together with the input device 1 of the electronic apparatus 2.

본 발명의 특징에 따라, 하우징(10)의 상판(11)은 예를 들어 손가락과 같은 물체로 압력을 가하면 원위치로의 복원성을 가지고 탄성적으로 예를 들어 위로부터 아래로 변위되는 소재로 형성된다. 예를 들어 상판(11)은 탄성을 지닌 플라스틱합성수지 또는 금속으로 형성할 수 있다. According to an aspect of the present invention, the upper plate 11 of the housing 10 is formed of a material which is elastically displaced, for example, from top to bottom, with restoring property to the original position by applying pressure with an object such as a finger . For example, the upper plate 11 may be formed of plastic synthetic resin or metal having elasticity.

복원성 있는 탄성소재로 상판(11)을 형성한다는 것은, 반듯이 상판(11)의 전체를 복원성 있는 탄성소재로 형성하는 것을 필요로 하지는 않으며, 적어도 본 발명의 입력장치(1)가 적용되는 부분의 상판(11) 만을 복원성 있는 탄성소재로 형성하면 족하다.  The formation of the upper plate 11 with the resilient elastic material does not require the entire upper plate 11 to be made of a resilient elastic material and at least the upper plate 11 of the portion to which the input device 1 of the present invention is applied, It is sufficient if only the elastic member 11 is formed of a resilient elastic material.

본 발명에 따른 입력장치(1)는, 하우징(10)에 설치되는 기판(20), 제1 전극(31) 및 제2 전극(32)을 포함한다. The input device 1 according to the present invention includes a substrate 20, a first electrode 31 and a second electrode 32 provided in the housing 10.

상기 기판(20)은 하판(12)의 표면에 적층되어 지지 기반을 제공하는 통상적인 회로기판이다. The substrate 20 is a conventional circuit board that is laminated to the surface of the lower plate 12 to provide a supporting base.

상기 제1 전극(31)은 기판(20)의 표면에 적층되고, 널리 알려진 압력기반 정전용량식 입력장치를 구축하는 것에 필요한 2개의 전극 중에 일측(하측)의 전극이다. The first electrode 31 is laminated on the surface of the substrate 20 and is one side (lower side) of two electrodes necessary for building a widely known pressure-based capacitive input device.

상기 제2 전극(32)은 압력기반 정전용량식 입력장치를 구축하는 것에 필요한 2개의 전극 중에 타측(상측)의 전극이다. 제2 전극(32)은 상판(11)의 저면에 적층되고, 이로써 제2 전극(32)은 제1 전극(31)으로부터 일정 거리 이격되어 위치한다. The second electrode 32 is an electrode on the other side (upper side) of the two electrodes necessary for constructing the pressure-based capacitive input device. The second electrode 32 is stacked on the bottom surface of the top plate 11 so that the second electrode 32 is spaced apart from the first electrode 31 by a certain distance.

제1 전극(11)과 제2 전극(12)은, 전도성 필름의 부착, 동(구리)나 은 등의 전도성 물질의 도포, 전도성박막의 에칭 등, 해당 기술분야에서 널리 알려진 전극을 형성하는 통상적인 방법을 사용하여 형성할 수 있다. The first electrode 11 and the second electrode 12 may be formed by a conventional method such as adhesion of a conductive film, application of a conductive material such as copper (copper) or silver, etching of a conductive thin film, Lt; / RTI > method.

본 발명의 입력장치(1)는, 제1 전극(31)이 기판(20)의 표면에 적층되고 제2 전극(32)이 기판(20)의 상부에 위치하는 상판(11)의 저면에 적층됨에 따라, 제1 전극(31)과 제2 전극(32)은 유전체로 작용하는 공기층(33)을 사이에 두고 상하로 일정거리 이격되어 있는 상태가 된다. The input device 1 of the present invention is an input device in which the first electrode 31 is laminated on the surface of the substrate 20 and the second electrode 32 is laminated on the bottom surface of the top plate 11, The first electrode 31 and the second electrode 32 are separated from each other by a predetermined distance with the air layer 33 serving as a dielectric interposed therebetween.

앞서 설명한 바와 같이, 압력기반 정전용량식 입력장치는 외부로부터 가해진 압력에 의해 제1 전극과 제2 전극 사이의 거리가 복원성 있게 탄성적으로 가변하여 그로부터 정전용량변화가 발생함으로써 목적하는 입력신호를 생성할 수 있게 되는 바, 본 발명의 입력장치(1)의 경우, 손가락과 같은 물체로 상판(11)을 눌러 압력을 가하면, 상판(11)이 원위치에서 아래로 변위하고, 결국 제1 전극(31)과 제2 전극(32) 사이의 거리가 가해진 압력에 비례적으로 가변되고, 제1 전극(31)과 제2 전극(32) 사이에서는 C=μA/d의 공식(여기에서 C는 정전용량, μ는 유전율, A는 면적, d는 전극 사이의 거리임)에 해당하는 정전용량변화가 발생하며, 이런 정전용량변화로부터 대응하는 입력신호를 생성하고, 생성된 입력신호는 회로적으로 연결된 전기전자장치(2)로 전송되어 해당 입력신호에 대응하는 작동이 실행되게 한다. 이때 두 전극 사이의 정전용량 변화량은 가해진 압력의 크기에 비례하는 두 전극 사이의 거리 변화의 크기에 따라 달라짐으로, 가해진 압력의 크기를 식별하여 서로 다른 입력신호를 생성하도록 할 수 있다. As described above, in the pressure-based capacitive input device, the distance between the first electrode and the second electrode is elastically varied elastically due to a pressure applied from the outside, and a capacitance change is generated therefrom, thereby generating a desired input signal In the case of the input device 1 of the present invention, when the upper plate 11 is pressed by an object such as a finger, the upper plate 11 is displaced downward from the original position, The distance between the first electrode 31 and the second electrode 32 is proportional to the applied pressure and the distance between the first electrode 31 and the second electrode 32 is C = μA / d, where C is the capacitance , μ is the permittivity, A is the area, and d is the distance between the electrodes), and the corresponding input signal is generated from this capacitance change, Transmitted to the electronic device (2) Allows the operation corresponding to the output signal run. In this case, the amount of capacitance change between the two electrodes depends on the magnitude of the distance change between the two electrodes proportional to the magnitude of the applied pressure, so that different input signals can be generated by identifying the magnitude of the applied pressure.

상판(11)에 가해진 압력이 사라지면, 탄성적 복원성을 가지는 상판(11)은 원래 위치로 복귀하고, 이에 따라 제1 전극(31)과 제2 전극(32) 사이의 거리도 원래 위치로 복귀하여 다음의 가압을 대기한다. When the pressure applied to the upper plate 11 disappears, the upper plate 11 having elastic restoration returns to its original position, and thus the distance between the first electrode 31 and the second electrode 32 also returns to the original position And waits for the next pressurization.

본 발명의 입력장치(1)는, 적어도 하나의 제1 전극(31)과 적어도 하나의 제2 전극(32)을 포함하는 것을 기본으로 하지만, 실제의 사용에 있어서는 본 발명의 입력장치(1)가 적용되는 전기전자장치(2)의 사용 목적에 맞게 적당한 개수의 제1 전극과 제2 전극으로 조합하여 적용할 수 있다. Although the input device 1 of the present invention includes at least one first electrode 31 and at least one second electrode 32 in actual use, The number of the first electrodes and the number of the second electrodes may be appropriately selected according to the purpose of use of the electric / electronic apparatus 2 to which the present invention is applied.

도3에 도시된 전기전자장치(2)에 적용된 본 발명의 입력장치(1)는, 제1 전극(31)을 직사각형 형상의 3×4의 매트릭스로 12개 배열하고, 제2 전극(32)은 스트립 형상(점선으로 표시)의 4개 배열하여, 각각의 제2 전극(32)이 3개의 제1 전극(31)과 쌍을 이루어, 결과적으로 이들 제1 전극(31)과 제2 전극(32)이 12개의 영역에서 상하 중첩되도록 함으로써, 총 12개의 입력키를 구비한 키패드를 형성한 예이다. In the input device 1 of the present invention applied to the electric / electronic apparatus 2 shown in Fig. 3, twelve first electrodes 31 are arranged in a 3x4 matrix of a rectangular shape, and the second electrodes 32, The first electrodes 31 and the second electrodes 31 are arranged in a strip shape (indicated by a dotted line) so that each of the second electrodes 32 is paired with the three first electrodes 31. As a result, 32 are vertically overlapped in 12 areas, thereby forming a keypad having a total of 12 input keys.

그러나 도3의 구체예에서 제2 전극(32)을 4개가 아닌 예를 들어 하나의 전극으로 형성하거나 제1 전극(31)에 대응하여 12개로 형성하여도, 제1 전극(31)과 제2 전극(32)이 12개의 영역에서 상하 중첩하여 12개의 입력키를 구비하는 키패드로 형성할 수 있으며, 이와 같이 제1 전극(31)과 제2 전극(32)의 개수 및 배치는 본 발명의 입력장치(1)가 적용되는 전기전자장치(2)의 입력 특성과 환경에 맞게 다양하게 변형될 수 있다. However, in the embodiment of FIG. 3, even if the second electrode 32 is formed of one electrode instead of four electrodes or 12 electrodes corresponding to the first electrode 31, The number and arrangement of the first electrode 31 and the second electrode 32 may be determined by the input of the present invention as described above. It can be variously modified in accordance with the input characteristics and the environment of the electric / electronic apparatus 2 to which the apparatus 1 is applied.

도3의 구체예에 따른 본 발명의 입력장치(1)는, 각각의 입력키가 하나의 입력신호를 생성하여 전체적으로 12가지의 서로 다른 입력신호를 생성하도록 할 수 있지만, 가해진 압력의 크기(예, 상하 또는 상중하)에 따라 달라지는 제1 전극(31)과 제2 전극(32) 사이의 정전용량변화의 차이를 식별하여 서로 다른 압력에 대해 서로 다른 입력신호를 생성하도록 함으로써, 하나의 입력키에 의해 2개 이상의 입력신호를 생성할 수 있도록 하여, 전체적으로 12가지를 초과하는 입력신호를 생성하도록 할 수 있다. Although the input device 1 of the present invention according to the embodiment of FIG. 3 can cause each input key to generate one input signal to generate totally twelve different input signals, the magnitude of the applied pressure The difference between the capacitance change between the first electrode 31 and the second electrode 32, which is varied depending on whether the first electrode 31 and the second electrode 32 are vertical, vertical, or vertical), thereby generating different input signals for different pressures, It is possible to generate two or more input signals, thereby generating an input signal of more than twelve kinds as a whole.

도1과 도3에 예시된 입력장치(1)는 제2 전극(32)을 하우징(10)의 상판(11)의 저면에 적층한 구조이지만, 하우징(10)의 상판(11)을 금속판과 같은 전도체로 형성할 경우에는, 상판(11) 자체가 제2 전극(32)으로 작용할 수 있으므로, 도2에 도시된 바와 같이, 제2 전극(32)을 별도로 적층하지 아니하고, 상판(11)이 제2 전극(32)의 작용을 겸하도록 할 수 있다. The input device 1 illustrated in FIGS. 1 and 3 has a structure in which the second electrode 32 is laminated on the bottom surface of the upper plate 11 of the housing 10. However, the upper plate 11 of the housing 10 may be a metal plate The upper electrode 11 may serve as the second electrode 32 when the second electrode 32 is formed of the same conductor as the second electrode 32. In this case, So that the second electrode 32 can function as well.

상판(11)이 제2 전극(32)을 겸할 경우, 통상적으로 제2 전극(32)은 하나만을 적용하고, 제1 전극(31)은 필요한 만큼 다수개로 형성하여, 제1 전극(31)의 수에 대응하는 개수만큼의 입력키를 형성할 수 있다. When the upper plate 11 also serves as the second electrode 32, only one second electrode 32 is used, and the first electrodes 31 are formed as many as necessary, The number of input keys corresponding to the number can be formed.

이상에서 설명한 본 발명의 입력장치(1)에 있어서, 기판(10)의 표면에 제1 전극을 형성하고 상판(11)의 저면에 제2 전극을 형성하는 공정, 본 발명의 입력장치(1)로부터 측정된 정전용량변화를 소정의 회로에 의해 처리하여 대응하는 입력신호를 생성하는 것, 생성된 입력신호를 본 발명의 입력장치가 설치된 전기전자장치에 전송하는 것 등에 관한 기술은, 본 발명과 직접적인 관련이 없고, 해당 분야의 기술을 본 발명에 맞게 적절히 적용할 수 있으므로, 그에 대한 설명은 생략한다. In the input device 1 of the present invention described above, the first electrode is formed on the surface of the substrate 10 and the second electrode is formed on the bottom surface of the upper plate 11. The input device 1 of the present invention, A technique of processing a change in capacitance measured by a predetermined circuit to generate a corresponding input signal and transferring the generated input signal to an electric / electronic apparatus equipped with an input device of the present invention, There is no direct relation, and the technology of the relevant field can be suitably applied in accordance with the present invention, and a description thereof will be omitted.

1: 본 발명의 입력장치 2: 전기전자장치
10: 하우징 11: 상판
12: 하판 13: 내부공간
20: 기판 31: 제1 전극
32: 제2 전극 33: 공기층 1: Input device 2 of the present invention: Electric electronic device
10: housing 11: top plate
12: lower plate 13: inner space
20: substrate 31: first electrode
32: second electrode 33: air layer

Claims (2)

압력이 가해지면 원위치로의 복원성을 가지고 탄성적으로 변위되는 상판(11), 상기 상판(11)의 아래에 이격되어 위치하는 하판(12), 및 상기 상판(11)과 상기 하판(12) 사이의 내부공간(13)을 가진 하우징(10)에 설치되고;
상기 하판(12)의 표면에 적층된 기판(20), 상기 기판(20)의 표면에 적층된 제1 전극(31), 및 상기 상판(11)의 저면에 적층되고 상기 제1 전극(31)으로부터 일정 거리 이격되어 위치하는 제2 전극(32)을 포함하고;
상기 상판(11)에 압력이 가해지면, 상기 상판(11)의 변위에 의해 발생하는 상기 제1 전극(31)과 상기 제2 전극(32) 사이의 복원 가능한 거리의 변화에 따른 정전용량변화로부터 입력신호를 생성하는 것을 특징으로 하는, 하우징의 탄성을 이용한 압력기반 정전용량식 입력장치. An upper plate 11 elastically displaced with restoring force to the original position when pressure is applied thereto, a lower plate 12 spaced below the upper plate 11, and a lower plate 12 disposed between the upper plate 11 and the lower plate 12 (10) having an internal space (13) of the housing (10);
A first electrode 31 laminated on a surface of the substrate 20 and a second electrode 31 laminated on the bottom surface of the upper plate 11 and being laminated on the surface of the lower plate 12, And a second electrode (32) spaced a predetermined distance from the second electrode (32).
When pressure is applied to the upper plate 11, a change in the capacitance due to the change in the recoverable distance between the first electrode 31 and the second electrode 32, which is caused by the displacement of the upper plate 11, Wherein the pressure-based capacitive input device is configured to generate an input signal. 제1항에 있어서,
상기 하우징(10)의 상기 상판(11)은 전도체로 형성되어 있고, 상기 상판(11)이 상기 제2 전극(32)의 작용을 겸하는 것을 특징으로 하는, 하우징의 탄성을 이용한 압력기반 정전용량식 입력장치. The method according to claim 1,
Characterized in that the upper plate 11 of the housing 10 is formed of a conductor and the upper plate 11 serves also as the second electrode 32. The pressure- Input device.
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