KR101038483B1 - Pointing device - Google Patents
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Abstract
제품의 내구성 및 조작성이 향상되도록, 본 발명은 내부에 수용가능한 공간이 구비되되, 상면 일측에 이동홀이 관통 형성된 커버부재; 상기 커버부재의 내측에 외곽부가 이격되어 수용되되, 상면에 상기 이동홀을 관통하여 돌출된 작동돌기와 하단부에 상기 작동돌기와 일체로 수평 이동되는 작동자석이 구비된 이동부재; 상기 이동부재의 하측에 배치되되, 일측에 상기 작동자석의 하측에 관통 형성된 장착홀에 수평 고정되게 삽입되어 상기 이동부재의 수평 이동 및 복원에 작용되는 구속력을 유지시키도록 상기 작동자석에 자기 인력을 제공하는 구속자석이 구비된 고정부재; 및 상기 고정부재의 하측에 배치되되, 상기 작동자석의 수평 이동을 감지하여 전기적 신호로 출력하는 센서부가 구비된 기판부재를 포함하여 이루어지는 포인팅 장치를 제공한다.In order to improve the durability and operability of the product, the present invention is provided with a space accommodated therein, the cover member formed through the movement hole on the upper surface side; A moving member accommodated with an outer portion spaced apart from the inner side of the cover member, and having a working protrusion protruding through the moving hole on the upper surface thereof and an operating magnet moved horizontally integrally with the working protrusion at a lower end thereof; The magnetic force is disposed on the lower side of the moving member, and the magnetic force is applied to the operating magnet so as to maintain a restraint force applied to the horizontal movement and restoration of the movable member by being horizontally inserted into a mounting hole formed through the lower side of the operating magnet. Fixing member provided with a restraining magnet; And a substrate member disposed below the fixing member, the substrate member including a sensor unit detecting a horizontal movement of the operating magnet and outputting the electrical signal as an electrical signal.
포인팅 장치, 작동자석, 구속자석 Pointing device, working magnet, restraint magnet
Description
본 발명은 포인팅 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 휴대폰 등의 전자기기의 입력 장치에 사용되며 제품의 내구성과 조작성이 현저히 향상되는 포인팅 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a pointing device, and more particularly, to a pointing device which is used in an input device of an electronic device such as a mobile phone and which significantly improves durability and operability of a product.
일반적으로, 포인팅 장치는 마우스, 터치패드, 휴대폰 등의 전자기기에 사용되어 사용자의 조작에 따른 화면상의 포인터의 움직임을 제어함으로써 사용자 인터페이스(Graphic User Interface; GUI) 방식을 가능하게 하는 입력 장치를 말한다.In general, the pointing device refers to an input device used in electronic devices such as a mouse, a touch pad, a mobile phone, and the like, to control a movement of a pointer on a screen according to a user's operation, thereby enabling a GUI (Graphic User Interface) method. .
이러한 포인팅 장치 중에서 자석의 이동 방향 및 세기를 감지하는 자기 센서를 이용하여 자석의 2차원적인 움직임을 감지하여 화면상의 포인터의 움직임을 제어하는 입력 장치가 근래에 사용되고 있다.Among the pointing devices, an input device for controlling the movement of a pointer on the screen by detecting a two-dimensional movement of the magnet by using a magnetic sensor that detects the direction and strength of the magnet has been recently used.
또한, 이러한 자기 검출식 포인팅 장치는 자석의 이동 및 복원을 위한 여러가지 기술이 개시되어 있다.In addition, various techniques for moving and restoring a magnet have been disclosed.
구체적으로, 하나는 특허공보 제10-2004-002918호에 개시된 것으로 기판상이 구비되는 고무 등의 실리콘 수지와, 상기 실리콘 수지의 상부에 배치되는 자석과, 상기 기판 하부에 부착되는 센서를 포함한다. Specifically, one disclosed in Patent Publication No. 10-2004-002918 includes a silicone resin such as rubber provided on a substrate, a magnet disposed on the silicone resin, and a sensor attached to a lower portion of the substrate.
따라서, 상기 실리콘 수지의 외력 변형과 원형 복원력에 의해 상기 자석의 이동이 가능한 구성을 개시하고 있다.Therefore, the structure which can move the said magnet by the external force deformation and circular restoring force of the said silicone resin is disclosed.
다른 하나는 특허공보 제10-2009-0088770호에 개시된 것으로 기판상에 구비되는 플라스틱 재질의 매개 부재와, 상기 매개 부재 상부에 배치되는 자석과, 상기 기판 하부에 부착되는 센서를 포함한다.The other is disclosed in Patent Publication No. 10-2009-0088770 and includes a plastic member provided on a substrate, a magnet disposed on the media member, and a sensor attached to the substrate.
따라서, 상기 매개 부재의 외력 변형과 탄성 복원력에 의해 상기 자석의 이동이 가능한 구성을 개시하고 있다.Therefore, the structure which can move the said magnet by the external force deformation and the elastic restoring force of the said medial member is disclosed.
그러나, 자석을 이동시키기 위해서 탄성력을 지닌 실리콘 수지나 플라스틱 매개 부재 등의 부품을 사용하는 것은 자석의 일정 거리 이동을 위한 탄성력을 확보하기 위해 일정 사이즈 이상의 부품을 사용해야 하므로 전자기기의 소형화에 반하는 문제점과 계속적인 사용에 따른 빈번한 접촉에 따른 마모나 부품 손상으로 수명이 짧다는 문제점이 있었다.However, using a component such as a silicone resin or a plastic media member having elastic force to move the magnet is required to use a part of a certain size or more in order to secure the elastic force for a certain distance movement of the magnet, and the problem of miniaturization of electronic devices There was a problem that the life is short due to wear or damage to parts due to frequent contact with continuous use.
더욱이, 실리콘 수지는 열화되면 둔해지는 느낌으로 작동감이 저하되며 플라스틱 재질의 매개 부재는 사용자의 용이한 조작을 위한 작동감 조절이 어렵다는 문제점이 있었다.In addition, the silicone resin has a problem that the operating feeling is reduced to a dull feeling when deteriorated, and the media member of the plastic material is difficult to adjust the operating feeling for easy operation of the user.
상기의 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명은 구속자석의 자기력에 의한 작동자석의 수평 이동 및 복원으로 접촉에 따른 마모나 손상을 원천적으로 방지하며 작동자석의 수평 이동의 조절을 용이하게 하여 부드러운 작동감을 구현하므로 제품의 내구성과 조작성이 현저히 향상되는 포인팅 장치를 제공하는 것이 목적이다.In order to solve the above problems, the present invention prevents wear or damage due to contact by the horizontal movement and restoration of the operating magnet by the magnetic force of the restraint magnet and facilitates the adjustment of the horizontal movement of the operating magnet to provide a smooth feeling of operation. It is an object of the present invention to provide a pointing device that significantly improves the durability and operability of the product.
상기의 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은 내부에 수용가능한 공간이 구비되되, 상면 일측에 이동홀이 관통 형성된 커버부재; 상기 커버부재의 내측에 외곽부가 이격되어 수용되되, 상면에 상기 이동홀을 관통하여 돌출된 작동돌기와 하단부에 상기 작동돌기와 일체로 수평 이동되는 작동자석이 구비된 이동부재; 상기 이동부재의 하측에 배치되되, 일측에 상기 작동자석의 하측에 관통 형성된 장착홀에 수평 고정되게 삽입되어 상기 이동부재의 수평 이동 및 복원에 작용되는 구속력을 유지시키도록 상기 작동자석에 자기 인력을 제공하는 구속자석이 구비된 고정부재; 및 상기 고정부재의 하측에 배치되되, 상기 작동자석의 수평 이동을 감지하여 전기적 신호로 출력하는 센서부가 구비된 기판부재를 포함하여 이루어지는 포인팅 장치를 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention is provided with a space accommodated therein, the cover member formed through the moving hole on one side of the upper surface; A moving member accommodated with an outer portion spaced apart from the inner side of the cover member, and having a working protrusion protruding through the moving hole on the upper surface thereof and an operating magnet moved horizontally integrally with the working protrusion at a lower end thereof; The magnetic force is disposed on the lower side of the moving member, and the magnetic force is applied to the operating magnet so as to maintain a restraint force applied to the horizontal movement and restoration of the movable member by being horizontally inserted into a mounting hole formed through the lower side of the operating magnet. Fixing member provided with a restraining magnet; And a substrate member disposed below the fixing member, the substrate member including a sensor unit detecting a horizontal movement of the operating magnet and outputting the electrical signal as an electrical signal.
여기서, 상기 구속자석은 상기 센서부에 원주상으로 구비된 다수 개의 자기 센서 내측부에 배치됨과 동시에 하면이 상기 기판부재의 상면에 돌출 형성된 탄성돔에 탄성지지됨이 바람직하다. 또한, 상기 탄성돔은 상기 구속자석의 하향 이동에 따라 상부가 오목하게 탄성 변형되어 스위치접점에 접촉되는 전기적 신호를 발생시키는 돔스위치 작동됨이 바람직하다. 더욱이, 상기 이동부재 및 상기 고정부재의 대향되는 어느 일면에는 상기 작동자석 및 상기 구속자석의 자기력을 유지시키면서 접촉 마찰력을 완화시키도록 부착된 슬라이딩부재가 구비됨이 바람직하다. 그리고, 상기 구속자석의 외측에는 상기 작동자석의 수평 이동에 따라 자화되어 자기장의 세기를 증대시키도록 원주 방향을 따라 대향되도록 쌍을 이루어 배치되는 다수 개의 자기유도 매개체가 더 구비됨이 바람직하다.Here, the constrained magnet is preferably disposed on the inner side of the plurality of magnetic sensors provided in the sensor portion circumferentially and the bottom surface is elastically supported by the elastic dome protruding from the upper surface of the substrate member. In addition, the elastic dome is preferably operated dome switch to generate an electrical signal in contact with the switch contact is concave elastically deformed in accordance with the downward movement of the restraint magnet. Further, it is preferable that any one surface of the movable member and the fixed member provided with a sliding member attached to alleviate contact friction while maintaining magnetic forces of the operating magnet and the restraining magnet. And, the outer side of the restraint magnet is preferably further provided with a plurality of magnetic induction medium arranged in pairs so as to face in the circumferential direction to increase the strength of the magnetic field is magnetized in accordance with the horizontal movement of the operating magnet.
상기의 해결 수단을 통해서, 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.Through the above solution, the present invention provides the following effects.
첫째, 본 발명은 자기 인력에 의한 구속력으로 자기 검출을 위한 작동자석을 이동 및 복원시키도록 배치된 구속자석이 구비됨으로써, 기존의 탄성력 제공을 위한 부품의 변형에 따른 마모나 손상을 원천적으로 배제하여 제품의 내구성을 현저히 향상시킴은 물론 오랜 사용에도 동일한 작동감으로 사용자에게 신뢰를 줄 수 있다.First, the present invention is provided with a restraint magnet disposed to move and restore the operation magnet for magnetic detection by the restraint force by the magnetic attraction, thereby essentially eliminating wear or damage caused by deformation of the component for providing the existing elastic force Not only does it significantly improve the durability of the product, but it also gives the user confidence with the same feeling of operation even after long use.
둘째, 작동자석과 구속자석 상호 간의 자기력을 조절하는 것에 의해 이동부재의 동작성을 조절하여 용이한 조작이 가능하므로 사용자의 조작 편의성이 현저히 향상될 수 있다.Second, by adjusting the magnetic force between the operating magnet and the restraint magnet can be easily operated by adjusting the operability of the moving member can be significantly improved the user's operation convenience.
셋째, 구속자석이 자기 검출에 영향을 주지 않도록 다수 개의 자기 센서 내측부에 배치됨과 동시에 탄성돔에 탄성지지됨으로써 작동자석에 대응되는 소형의 구속자석이 돔스위치 기능까지 병행하여 더욱 컴팩트한 조립 구성으로 제품이 소형 화되고 슬림화되어 제작될 수 있다. Third, the constrained magnet is placed inside a plurality of magnetic sensors so as not to affect the magnetic detection, and is elastically supported by the elastic dome so that the small constrained magnet corresponding to the working magnet can be combined with the function of the dome switch. It can be made compact and slim.
넷째, 작동자석과 구속자석의 사이에는 슬라이딩 부재나 갭을 구비하여 상호 간의 접촉 마찰력을 완화시킴으로써, 긴밀하게 접촉되면서 이동성은 개선되므로 부품 간의 접촉 완화에 따른 내구성은 물론 조작감이 더욱 개선될 수 있다.Fourth, by providing a sliding member or a gap between the operating magnet and the restraint magnet to alleviate contact friction between each other, the mobility is improved while in close contact with each other, the durability and the operation feeling can be further improved according to the contact between the parts.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 포인팅 장치를 상세히 설명한다.Hereinafter, a pointing device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 포인팅 장치를 나타낸 사시도이며, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 포인팅 장치를 나타낸 분해사시도이다.1 is a perspective view showing a pointing device according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is an exploded perspective view showing a pointing device according to an embodiment of the present invention.
도 1 및 도 2에서 보는 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 포인팅 장치(10)는 커버부재(1), 이동부재(2), 고정부재(3) 및 기판부재(4)를 포함하여 이루어진다.1 and 2, the
상세히, 상기 커버부재(1)는 내부에 수용가능한 공간이 구비되되, 상면과 하면에 각각 관통되는 이동홀(111)과 센서장착홀(121)이 형성된다.In detail, the
여기서, 상기 커버부재(1)는 상부케이스(11)와 하부브라켓(12)이 결합된 원통 형상으로 이루어짐이 바람직한데, 내부에 이동부재(2), 고정부재(3) 및 기판부재(4)가 조립 설치된다. Here, the
또한, 상기 상부케이스(11)에는 작동돌기(21)가 관통 돌출되어 원주상의 수평 방향으로 제한된 이동거리로 이동되도록 상기 작동돌기(21)의 최외곽부와 소정 간격으로 이격되어 관통 형성된 이동홀(111)이 구비된다.In addition, the
이때, 상기 상부케이스(11)의 상면은 슬림화 구조를 위해서 상기 상부케이스(11)의 최외곽부로부터 상기 이동홀(111) 측으로 단면 경사진 것이 원주 방향을 따라 형성됨과 동시에 상기 작동돌기(21)의 상단이 상기 상부케이스(11)의 상단에 거의 대응되는 높이로 이루어짐이 바람직하다.At this time, the upper surface of the
이에 따라, 사용자는 상기 상부케이스(11)의 함몰된 경사면 내측에 돌출된 작동돌기(21)를 원주상의 수평 방향으로 이동시킬 수 있다.Accordingly, the user can move the
더욱이, 상기 상부케이스(11)의 외주에는 결합돌기(112a)가 형성된 다수 개의 제1결합부(112)가 돌출 형성됨이 바람직한데, 상기 제1결합부(112)가 하부브라켓(12)에 돌출 형성된 다수 개의 제2결합부(122)와 대향 접촉되면서 상기 결합돌기(112a)가 결합홈(122a)에 끼움 결합되는 것에 의해 커버부재(1)의 결합이 이루어짐이 바람직하다. 물론, 상부케이스 및 하부브라켓의 결합은 이에 한정됨 없이 다양한 방법으로 결합가능하다.In addition, the outer circumference of the
이때, 상기 상부케이스(11) 외주테두리의 하단부에는 다수 개의 고정홈(113)이 형성됨이 바람직한데, 상기 고정홈(113)은 고정부재(3)의 외주상으로 돌출 형성된 다수 개의 고정돌기(33)에 형합됨으로써 상기 상부케이스(11)와 상기 하부브라켓(12)의 결합과 동시에 상기 고정부재(3)를 고정시킬 수 있다.At this time, it is preferable that a plurality of
더욱이, 상기 상부케이스(11) 외주테두리의 하단부 일측에는 기판부재(4)의 일측에 형합되는 형합홈(114)이 형성됨이 바람직한데, 상기 형합홈(114)에 상기 기판부재(4)의 일측이 형합되는 것에 의해 상기 상부케이스(11)는 상기 기판부재(4)를 고정시킬 수 있다.Furthermore, a
그리고, 상기 하부브라켓(12)의 내측에는 센서장착홀(121)이 형성되는데, 상기 센서장착홀(121)은 고정부재(3)에 관통 형성된 다수의 센싱홀(32)의 외곽 형상에 대응되는 형상으로 이루어짐이 바람직하다. 상기 센서장착홀(121)에 자기 센서(도 5의 45a 참조)가 구비되며 기판부재(4)의 하면에 배치되는 센서부(45)가 결합된다.In addition, a
또한, 상기 하부브라켓(12)의 상면에는 다수 개의 구속돌기(123)가 형성되는데, 상기 구속돌기(123)는 기판부재(4)의 구속홈(43)에 결합됨으로써 상기 기판부재(4)의 결합 방향을 안내하며 기판부재(4)를 안정적으로 고정시킨다.In addition, a plurality of
이와 같이, 상기 커버부재(1)의 내측에는 상기 상부케이스(11)와 상기 하부브라켓의 사이에 이동부재(2), 고정부재(3) 및 기판부재(4)가 순차적으로 배치되어 조립되면서 수용된다. 여기서, 상기 커버부재(1)를 비롯한 모든 부품들은 합성수지 재질로 이루어짐이 바람직하다.As such, the moving
한편, 상기 커버부재(1)의 내측에 이동부재(2)가 외곽부가 이격되어 수용되는데, 상기 이동부재(2)는 상면에 상기 이동홀(111)을 관통하여 돌출된 작동돌기(21)와 하단부에 상기 작동돌기(21)와 일체로 수평 이동되는 작동자석(22)이 구비된다.On the other hand, the outer side of the moving
여기서, 상기 이동부재(2)는 상면에 원통 형상으로 돌출된 작동돌기(21)와 상기 작동돌기(21)의 하단부로부터 원주상으로 연장되어 상기 커버부재(11)의 상면에 걸림 지지되는 몸체(23)를 포함하여 이루어짐이 바람직하다.Here, the moving member (2) extends circumferentially from the lower end of the actuating
또한, 상기 이동부재(2)의 하면 일측에 형성된 장착홈(24)에 상기 작동자 석(22)이 삽입 고정되며, 이때 작동자석(22)의 하면과 상기 이동부재(2)의 하면을 동일면을 이루는 것이 바람직하다.In addition, the
여기서, 상기 작동자석(22) 및 구속자석(32)은 상호 대응되는 원통 형상의 얇은 자석으로 구비됨이 바람직한데, 이러한 형상에 한정되는 것은 아니며 상하 방향으로 대향되는 면을 가지는 다각체로 구비되는 것도 가능하다. 더욱이, 상기 작동자석(22)과 구속자석(32)은 영구자석으로 이루어짐이 바람직하다.Here, the
그리고, 상기 이동부재(2)는 단면 모자 형상으로 상기 커버부재(1)의 내측에서 수평 방향으로 한정된 범위 내에서 이동됨이 바람직한데 이때, 상기 작동돌기(21) 역시 상기 이동홀(111)에 의해 한정된 범위 내에서 상기 이동부재(2)의 이동거리에 대응되는 거리를 움직이는 것이 바람직하다. 상기 이동부재(2)와 상기 작동돌기(21)의 이동거리는 작동자석(22)과 구속자석(32)의 상호 접촉 유지되는 면의 너비를 결정하게 된다.In addition, the moving
따라서, 상기 작동돌기(21)가 상기 이동홀(111)과 원주상으로 이격된 거리는 상기 몸체(23)가 상기 커버부재(1)의 내측면과 원주상으로 이격된 거리와 대응되게 이루어짐이 바람직하다.Therefore, the distance from which the actuating
한편, 상기 이동부재(2)의 하측에 배치되는 고정부재(3)가 구비되는데, 상기 고정부재(3)는 상기 작동자석(22)의 하측에 관통 형성된 장착홀(34)에 수평 고정되게 삽입되어 상기 이동부재(2)의 수평 이동 및 복원에 작용되는 구속력을 유지시키도록 상기 작동자석(22)에 자기 인력을 제공하는 구속자석(32)이 구비된다.On the other hand, there is provided a
여기서, 상기 고정부재(3)의 내곽부에는 상기 작동자석(22)의 이동에 따른 자속 밀도의 변화를 기판부재(4)의 자기 센서(도 5의 45a 참조)가 용이하게 감지하도록 자기 센서의 위치에 대향되도록 관통 형성된 센싱홀(32)이 구비된다.Here, the magnetic sensor of the substrate member 4 (see 45a in FIG. 5) of the magnetic sensor may easily detect a change in magnetic flux density due to the movement of the
또한, 상기 작동자석(22)의 수평이동에 따른 구속력을 유지하기 위해서 상기 작동자석(22) 및 상기 구속자석(32)은 상하 방향으로 동일 극성을 가지도록 배치됨이 바람직한데, 상기 이동부재(2)가 상기 커버부재에 걸림되는 수평 방향의 최대 이동시에도 상호 엇갈리며 겹침 부위가 유지되도록 배치됨이 바람직하다.In addition, in order to maintain the constraint force according to the horizontal movement of the
즉, 상기 작동자석(22)은 상기 구속자석(32)과의 접촉이 유지되는 범위 내에서 이동됨이 바람직하다.That is, the operating
이에 따라, 이동부재(2)의 이동 및 복원은 작동자석(22)과 이동자석(32)의 자기 인력에 의한 구속력 하에서 이루어진다. Accordingly, the moving and restoring of the moving
이를 통하여, 마모나 손상가능한 기구적인 탄성 부품에 의한 이동 및 복원이 아니라 오랜 사용에도 손상됨 없이 동일하게 작용되는 자기 인력에 의한 이동 및 복원으로 수명이 오래갈 뿐만 아니라 조작감이 동일하게 유지될 수 있다.Through this, not only movement and restoration by wearable or damaging mechanical elastic parts but also movement and restoration by magnetic attraction acting in the same manner without being damaged even for long time use may not only last a long life but also maintain a feeling of operation.
한편, 상기 이동부재(2) 및 상기 고정부재(3)의 대향되는 어느 일면에는 상기 작동자석(22) 및 상기 구속자석(32)의 접촉 마찰력을 완화시키면서 자기력을 유지시키도록 부착된 슬라이딩부재(5)가 더 구비됨이 바람직하다.On the other hand, the sliding member attached to any one surface of the
여기서, 상기 슬라이딩부재(5)는 낮은 마찰계수 특성을 가지는 테프론 등의 합성수지 재질의 얇은 판체 형상으로 이루어짐이 바람직하다. 이는 실질적으로 테프론 재질의 테잎(tape)을 부착하는 것이다.Here, the sliding
또한, 상기 슬라이딩부재(5)는 상기 작동자석(22)과 상기 구속자석(32)의 사 이에 접촉 배치되어 상기 작동자석(22)의 이동에 따른 마찰계수를 감소시키므로 상기 이동부재(2)가 부드럽게 슬라이딩 동작할 수 있다.In addition, the sliding
더욱이, 상기 작동자석(22)은 이동부재(2)의 하면에 본딩 등에 의해 부착됨으로써 상기 작동자석(22)을 상하 방향으로 고정시키는 역할도 한다.In addition, the
물론, 상기 작동자석(22)과 상기 구속자석(32)의 마찰 완화 구성은 상술한 구성에 한정되는 것은 아니며, 작동자석과 구속자석의 사이가 일정 간극으로 이격된 갭을 가지도록 구성하는 것 또한 가능하다.Of course, the friction relaxation configuration of the operating
따라서, 상기 슬라이딩부재(5)는 상기 자석간의 직접적인 접촉에 따른 마찰력을 완화시키기 위한 윤활제의 역할을 한다.Thus, the sliding
이를 통하여, 상기 이동부재(2)의 이동에 따라 상기 구속자석(32)에 접촉 이동되던 상기 작동자석(22)의 이동이 매끄럽고 부드러워지면서 동작감이 향상되어 사용자의 조작감이 현저히 향상될 수 있다.Through this, the movement of the operating
더욱이, 기존의 실리콘 재질이나 플라스틱 재질을 변형시키기 위한 비교적 무리한 힘이 사용되지 않으면서 상기 이동부재(2)의 조작이 가능하므로 사용자의 가벼운 조작이 가능하여 조작 편의성 역시 현저히 향상될 수 있다.In addition, since the operation of the
이와 같이, 본 발명은 작동자석(22)과 구속자석(32)의 사이에 슬라이딩부재(5)나 상호 간의 이격 배치에 의한 공기층의 갭을 구비하여 상호 간의 접촉 마찰력을 완화시킬 수 있다.As described above, the present invention includes a sliding
이를 통하여, 작동자석(22)과 구속자석(32)은 안정적으로 긴밀하게 접촉되면서 부드러운 이동에 의해 이동성은 개선되므로 부품 간의 접촉 완화에 따른 내구성 은 물론 조작감이 더욱 개선될 수 있다.Through this, the operating
한편, 상기 고정부재(3)의 하측에 기판부재(4)가 배치되는데, 상기 기판부재(4)는 상기 작동자석(21)의 수평 이동을 감지하여 전기적 신호로 출력하는 센서부(45)가 구비된다.On the other hand, the
여기서, 상기 기판부재(4)는 연성인쇄회로기판(FPCB:Flexible Printed Circuits Board) 등의 기판을 말하는 것으로서 기판몸체(41)와 상기 기판몸체(41)의 하면에 상기 센싱홀(31)에 대향되도록 다수 개의 자기 센서(도 5의 45a 참조)가 배치된 센서부(45)와 상기 기판몸체(41)의 상면에 원통 형상으로 돌출된 탄성돔(42)과 상기 기판몸체(41)로부터 감지된 신호를 출력하기 위해 연결된 신호출력부(44)를 포함하여 이루어짐이 바람직하다.Here, the
한편, 상기 구속자석(32)은 상기 센서부(45)에 원주상으로 구비된 다수 개의 자기 센서(도 5의 45a 참조) 내측부에 고정 배치됨과 동시에 하면이 상기 기판부재(4)의 상면에 돌출 형성된 탄성돔(42)에 탄성지지됨이 바람직하다.On the other hand, the constrained
또한, 상기 탄성돔(42)은 상기 구속자석(32)의 하향 이동에 따라 상부가 오목하게 탄성 변형되어 스위치접점에 접촉되는 전기적 신호를 발생시키는 돔스위치 작동됨이 바람직하다.In addition, the
상세히, 상기 구속자석(32)은 상기 장착홀(34)에 상하이동 가능하게 결합되는데 이때, 상기 작동자석(22)의 하면은 상기 이동부재(2)의 하면과 동일 면상으로 구비되며 상기 구속자석(32)은 상기 작동자석(22)과 대향되는 방향으로 돌출되어 접촉된다. 이에 따라, 상기 이동부재(2)와 고정부재(3)의 사이에는 이동부재(2)의 상하이동을 위한 간격이 형성된다.In detail, the
또한, 도 5를 부분적으로 참조하면, 상기 자기 센서(45a)는 작동자석(22)의 외측에 배치되어 수직 방향의 자기장이 인가되면 일정 신호를 발생하는 홀센서로 이루어짐이 바람직한데, 이에 따라 다수의 자기 센서(45a)의 내측부이며 상기 작동자석(22)의 하측에 고정 배치된 상기 구속자석(32)은 자기 검출에 영향을 미치지 않게 된다.In addition, referring to FIG. 5 partially, the
그리고, 상기 탄성돔(42)은 하단부가 고정접점에 상시 접촉되고 돌출된 상단부가 스위치접점 상부에 위치된다. 이에 따라, 사용자가 상기 작동돌기(21)를 기판부재(4) 방향으로 누름동작시키면 상기 작동자석(22)에 접촉된 상기 구속자석(32)의 하향 이동에 따라 상기 탄성돔(42)의 돌출된 상단부를 가압하면 상단부가 오목하게 탄성 변형되면서 스위치접점에 접촉되어 ON 상태가 되고, 작용력을 제거하면 탄성돔(42)의 상단부가 다시 돌출되게 원상 복귀되어 OFF 상태가 되는 신호를 발생시킨다.And, The
이와 같이, 작동자석(22)의 하측에 구속자석(32) 및 탄성돔(42)이 순차적으로 접촉되면서 배치되고, 탄성돔(42)의 하측 주위로 다수 개의 자기 센서(도 5의 45a 참조)가 배치되는 컴팩트한 구성으로 이루어진다.As such, the
따라서, 구속자석(32)은 자기 검출에 영향을 주지않는 자기 인력에 의한 구속력이 작용되면서 상하이동에 의한 돔스위치 구동을 할 수 있다.Therefore, the
이를 통하여, 작동자석(22)에 대응되는 소형의 구속자석(32)이 돔스위치 기능까지 병행하여 더욱 컴팩트한 조립 구성으로 제품이 더욱 소형화되고 슬림화되어 제작될 수 있다.Through this, the small constrained
더욱이, 오랜 사용으로 인한 작동자석(22)의 빈번한 수평이동에도 불구하고 작동돌기(21)와 구속자석(32)이 자기 인력에 의해 일체로 상하이동되므로 돔스위치 구동이 안정적으로 이루어져 기존 부품간의 돔스위치 구동이 마모나 손상으로 잦은 고장이 발생되는 것과 달리 내구성이 우수하며 동작성능도 뛰어나다.Moreover, despite frequent horizontal movement of the operating
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 포인팅 장치의 작동과정 및 작용효과를 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described the operation and operation effects of the pointing device according to an embodiment of the present invention.
한편, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 포인팅 장치를 나타낸 단면도이며, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 포인팅 장치의 작동 상태를 나타낸 단면도이다.On the other hand, Figure 3 is a cross-sectional view showing a pointing device according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is a cross-sectional view showing an operating state of the pointing device according to an embodiment of the present invention.
도 3 및 도 4에서 보는 바와 같이, 화면상의 포인터를 원하는 위치로 이동시키기 위해 사용자가 손끝으로 작동돌기(21)를 조작하면 작동돌기(21)는 원주상의 수평 방향으로 슬라이딩 이동되며 작동돌기(21)와 일체로 슬라이딩 이동되는 작동자석(22)의 움직인 거리를 센서부(45)가 감지하며 제어부(미도시)가 감지된 신호를 입력 신호로 사용하기 위해 전기적 신호로 출력한다. 감지원리에 대해서는 후술한다.3 and 4, when the user manipulates the
이때, 이동부재(2)에 고정 결합된 작동자석(22)의 수평 이동에 따른 자기장 변화를 센서부(45)에 구비된 자기 센서(45a)가 감지하여 출력하는데, 상기 작동자석(22)은 이동부재(2)가 한정된 범위를 이동함에 따라 구속자석(32)과 접촉이 유지되는 범위 내에서 이동한다.At this time, the
이에 따라, 작동자석(22)은 사용자가 자기력에 의한 구속력을 이기는 힘을 가하여 움직이는 것에 의해 이동되며 계속적인 자기 인력의 구속력이 유지됨으로써 사용자가 작동돌기(21)를 놓으면 원래 위치로 복원된다.Accordingly, the operating
즉, 작동자석(22)의 이동과 복원이 자기 인력의 구속력 하에서 수행됨으로써 작동자석(22)의 계속적인 동작에도 불구하고 기구적인 마모나 손상이 배제되므로 수명이 오래갈 뿐만 아니라 작동감의 동일성으로 사용자에게 만족스런 품질을 제공할 수 있다.That is, since movement and restoration of the operating
또한, 고정 배치된 구속자석(32)의 자속 밀도는 자기 검출에 영향을 주지 않으며 동작감 조절을 위한 자기력의 조절에 사용되는데 작동자석(22)과 같거나 낮은 자속 밀도를 갖는 것이 바람직하다. 상기 구속자석(32)과 상기 작동자석(22)의 자기력 조절은 크기, 면적, 부피 등을 바꾸는 것에 의해 조절가능하다.In addition, the magnetic flux density of the fixedly arranged
한편, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 포인팅 장치의 작동자석과 센서부에 내장된 자기센서 상호 간의 배치를 나타낸 평면도이다.Meanwhile, 5 is a plan view illustrating an arrangement between an operating magnet of a pointing device and a magnetic sensor embedded in a sensor unit according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 1 및 도 5에서 보는 바와 같이, 센서부(45)는 각기 작동자석(22)의 X축 방향의 움직임에 따른 자장 변화를 감지하여 이에 해당하는 X 좌표치를 출력하는 자기 센서(X1, X2)와, Y축 방향의 움직임에 따른 자장 변화를 감지하여 이에 해당하는 Y 좌표치를 출력하는 자기 센서(Y1, Y2)를 포함한다. 즉, 출력된 X좌표치와 Y좌표치를 통해 작동자석(22)의 위치를 판별할 수 있으며, 작동자석(22)이 상이한 위치로 이동시 이동량에 따라 각각 다른 값을 출력해준다.As shown in FIGS. 1 and 5, the
또한, 상기 자기 센서(45a)의 출력을 증폭하고, 종합하여 최종 자장의 변화를 검출하여 출력하는 제어부(미도시)를 포함한다. 복수의 자기 센서(X1, X2, Y1, Y2)를 상기 장착홀(34)을 중심점으로 하여 서로 대칭되도록 배치하는 것이 바람직하다. 상술한 자기 센서(45a)로는 홀소자, 반도체 자기 저항 소자, 감자성체 자기 저항 소자 또는 GMR(Giant Magneto Resistive) 소자 중 어느 하나를 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 자기 센서(45a)는 자장의 변화에 따라 그 전기적 특성이 변화하는 소자를 사용하는 것이 바람직하다. 본 실시예에서 사용되는 자기 센서(45a)는 홀 효과(hall effect)를 응용한 것으로서 홀센서를 흐르는 전류에 자기장이 수직 방향으로 인가됨에 따라 발생되는 출력 전압이 변화하는 홀 소자를 사용한다.In addition, a control unit (not shown) which amplifies the output of the
한편, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 포인팅 장치의 돔스위치 구동을 설명하기 위한 도면이다.On the other hand, Figure 6 is a view for explaining the dome switch driving of the pointing device according to an embodiment of the present invention.
도 1 및 도 6에서 보는 바와 같이, 이동부재(2)를 기판부재(4) 방향으로 누르게 되면 이동부재(2)가 하강하게 되고 이에 따라 작동자석(22)을 통해 구속자석(32)도 함께 하강하여 그 하부의 탄성돔(42)을 클릭하게 된다. 이때, 상기 구속자석(32)은 상기 고정부재(3)에 형성된 장착홀(34)을 통해 하측으로 이동된다. 이후, 외부에서 인가되었던 힘 사라지게 되면 상기 탄성돔(42)의 복원력에 의해 상기 구속자석(32)이 원래 위치로 복원되고 이동부재(2)도 원래의 위치로 복원된다. 이에 따라, 화면상의 포인터가 클릭에 의한 선택기능을 병행하여 사용할 수 있다.As shown in FIGS. 1 and 6, when the moving
한편, 도 7은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 포인팅 장치의 주요 부분의 작동 상태를 개략적으로 나타낸 사시도이다.On the other hand, Figure 7 is a perspective view schematically showing the operating state of the main part of the pointing device according to another embodiment of the present invention.
본 실시예의 자기유도 매개체(7)를 제외한 기본적인 구성은 상술한 실시예와 동일하므로 구체적인 설명을 생략한다.Since the basic configuration except for the
본 실시예의 특징은 홀센서가 상술한 일실시예의 리니어 타입(linear type)이 아닌 래치 타입(latch type)을 사용시에 저감도로 인한 제어가 어려운 것을 보완하기 위해 배치되는 금속체의 자기유도 매개체(7)가 구비된 것이다.The characteristic of the present embodiment is that the magnetic sensor is a magnetic induction medium of the metal body arranged to compensate for the difficulty of control due to the low sensitivity when the Hall sensor uses a latch type other than the linear type of the above-described embodiment (7). ) Is provided.
도 7에서 보는 바와 같이, 구속자석(32)의 외측에는 작동자석(22)의 수평 이동에 따라 자화되어 자기장의 세기를 증대시키도록 원주 방향을 따라 대향되도록 쌍을 이루어 배치되는 다수 개의 자기유도 매개체(7)가 더 구비됨이 바람직하다.As shown in FIG. 7, a plurality of magnetic induction mediators are arranged on the outer side of the
예를 들어, 상기 자기유도 매개체(7)는 도시된 바와 같이 상기 구속자석(32)의 원주상의 외측에 일측이 개구된 동일한 고리형상의 부재가 상하좌우로 대향되게 배치될 수 있다.For example, the
상세히, 래치 타입의 홀센서를 자기 센서로 사용하는 경우에 이동부재(2)가 이동홀(111) 내에서 이동하며 홀센서의 축이 X축과 Y축을 갖는 경우에 X축, Y축 이동시와 대각선측 이동시에 센서가 인식하는 거리가 달라지는 것을 보완하기 위해 대각선 방향에 자기유도 매개체(7)를 배치시킨다. 이에 따라, 자기유도 매개체(7)에 의해 X축, Y축 방향과 대각선 방향의 동일한 이동 감지를 할 수 있다.In detail, when the latch type Hall sensor is used as a magnetic sensor, the moving
물론, 상기 자기유도 매개체는 도시된 형상에 한정되는 것은 아니다. 더욱이, 자기 유도 매개체의 형상을 변경함에 따라 자기 센서에 미치는 자기장의 세기를 조절할 수 있다. Of course, the magnetic induction medium is not limited to the shape shown. Furthermore, by changing the shape of the magnetic induction medium, it is possible to adjust the strength of the magnetic field on the magnetic sensor.
따라서, 작동자석(22)의 이동에 따라 자기유도 매개체(7)가 자화되면 자기장이 발생하여 작동자석(22)이 자기유도 매개체(7)상에 있는 효과를 얻을 수 있으므로 감도가 개선되어 제어가 용이해질 수 있다.Therefore, when the
전술한 바와 같이, 본 발명은 자기 인력에 의한 구속력으로 자기 검출을 위한 상기 작동자석(22)을 이동 및 복원시키도록 상하 방향으로 동일 극성으로 배치된 상기 구속자석(32)이 구비된다. As described above, the present invention is provided with the
이를 통하여, 기존의 탄성력 제공을 위한 실리콘체, 플라스틱체 등의 매개체 역할을 하는 부품의 사용을 배제하여 계속적인 사용에 따른 부품의 마모나 손상을 원척적으로 배제하여 제품의 내구성을 현저히 향상시킬 수 있다.Through this, the use of parts that act as mediators such as silicone body or plastic body to provide the existing elastic force can be excluded, and the durability and durability of the product can be remarkably improved by excluding the wear or damage of parts due to continuous use. have.
더욱이, 작동자석(22)의 이동에 기구적인 마모나 손상이 원천적으로 배제됨으로써 제품의 오랜 사용에도 불구하고 동일한 동작감을 유지할 수 있으므로 동작감의 동일성으로 사용자에게 제품에 대한 신뢰를 가지게 할 수 있다.In addition, mechanical wear or damage is essentially excluded in the movement of the operating
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 포인팅 장치는 상술한 각 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 청구항에서 청구하는 범위를 벗어남 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형 실시되는 것은 가능하며, 이러한 변형 실시는 본 발명의 범위에 속한다.As described above, the pointing device according to the preferred embodiment of the present invention is not limited to each of the above-described embodiments, and has a general knowledge in the technical field to which the present invention belongs without departing from the scope of the claims of the present invention. Modifications can be made by a person, and such modifications are within the scope of the present invention.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 포인팅 장치를 나타낸 사시도.1 is a perspective view showing a pointing device according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 포인팅 장치를 나타낸 분해사시도.Figure 2 is an exploded perspective view showing a pointing device according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 포인팅 장치를 나타낸 단면도.3 is a cross-sectional view showing a pointing device according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 포인팅 장치의 작동 상태를 나타낸 단면도.Figure 4 is a cross-sectional view showing an operating state of the pointing device according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 포인팅 장치의 작동자석과 센서부에 내장된 자기센서 상호 간의 배치를 나타낸 평면도.5 is a plan view showing the arrangement between the operating magnet and the magnetic sensor built in the sensor unit of the pointing device according to an embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 포인팅 장치의 돔스위치 구동을 설명하기 위한 도면.6 is a view for explaining the dome switch driving of the pointing device according to an embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 포인팅 장치의 주요 부분의 작동 상태를 개략적으로 나타낸 사시도.Figure 7 is a perspective view schematically showing the operating state of the main part of the pointing device according to another embodiment of the present invention.
<본 발명의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Description of Symbols for Main Parts of the Present Invention>
10: 포인팅 장치 1: 커버부재10: pointing device 1: cover member
11: 상부케이스 111: 이동홀11: upper case 111: moving hole
12: 하부브라켓 121: 관통홀12: lower bracket 121: through hole
2: 이동부재 21: 작동돌기2: moving member 21: working projection
22: 작동자석 23: 몸체22: working magnet 23: body
3: 고정부재 31: 센싱홀3: fixing member 31: sensing hole
32: 구속자석 33: 고정돌기32: redemption magnet 33: fixed protrusion
34: 장착홀 4: 기판부재34: mounting hole 4: substrate member
41: 기판몸체 42: 탄성돔41: substrate body 42: elastic dome
44: 신호출력부 5: 슬라이딩부재44: signal output unit 5: sliding member
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Comment text: Registration of Establishment Patent event date: 20110526 Patent event code: PR07011E01D |
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PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20140305 Start annual number: 4 End annual number: 4 |
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PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20160311 Start annual number: 6 End annual number: 6 |
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FPAY | Annual fee payment |
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