Processing

Please wait...

Settings

Settings

Goto Application

1. WO2020130248 - INPUT DEVICE FOR COMPUTER

Document

명세서

발명의 명칭

기술분야

1   2  

배경기술

3   4   5   6   7   8   9   10   11   12  

발명의 상세한 설명

기술적 과제

13   14  

과제 해결 수단

15   16   17   18   19   20   21   22   23   24   25   26   27   28   29   30   31   32   33   34   35   36   37  

발명의 효과

38   39   40  

도면의 간단한 설명

41   42   43   44   45   46   47   48   49   50   51   52   53   54   55   56   57   58   59   60   61   62   63   64   65   66   67   68   69   70   71   72   73   74   75   76   77   78   79   80   81   82   83  

발명의 실시를 위한 형태

84   85   86   87   88   89   90   91   92   93   94   95   96   97   98   99   100   101   102   103   104   105   106   107   108   109   110   111   112   113   114   115   116   117   118   119   120   121   122   123   124   125   126   127   128   129   130   131   132   133   134   135   136   137   138   139   140   141   142   143   144   145   146   147   148   149   150   151   152   153   154   155   156   157   158   159   160   161   162   163   164   165   166   167   168   169   170   171   172   173   174   175   176   177   178   179   180   181   182   183   184   185   186   187   188   189   190   191   192   193   194   195   196   197   198   199   200   201   202   203   204   205   206   207   208   209   210   211   212   213   214   215   216   217   218   219   220   221  

청구범위

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   17   18   19   20   21  

도면

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   17   18   19   20   21   22   23   24   25   26   27   28   29   30   31  

명세서

발명의 명칭 : 컴퓨터용 입력장치

기술분야

[1]
본 발명은 컴퓨터용 입력장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 컴퓨터용 입력장치의 사용 시 손가락과 손목에 무리가 가지 않도록 한 컴퓨터용 입력장치에 관한 것이다.
[2]

배경기술

[3]
일반적으로, 컴퓨터 입력장치는 마우스(Mouse), 키보드(Keyboard), 조이스틱(Joystick) 등 그 종류가 다양하다.
[4]
이 중 상기 마우스는 손바닥 안에 들어오는 둥글고 작은 몸체로 형성되며, 컴퓨터와 연결되는 긴 케이블이 구비되어 있다. 최근에는 케이블이 없는 무선 제품이 출시되기도 하였다.
[5]
이러한 마우스는 디스플레이 화면 속의 커서가 움직이고, 버튼을 클릭하면 명령이 실행되는 비교적 간단한 사용법으로 키보드(Keyboard)와 더불어 현재까지 대중적으로 많이 사용되고 있다.
[6]
그러나 최근 상기 마우스를 사용하는 시간이 점차 증가하게 됨에 따라, 사용자의 손가락과 손목의 긴장으로 인한 손목 터널 증후군(Carpal tunnel syndrome)이 발병할 수 있는 우려가 있다.
[7]
참고로, 손목 터널 증후군은 반복성 긴장 장애(Repetitive strain injuries)의 하나로, 컴퓨터 키보드나 마우스(이하 '컴퓨터 입력장치'라 함)를 이용한 작업 등 긴장된 상태에서 장시간 반복 작업을 할 때 손이나 손목, 어깨 등에 발생하는 손상을 말한다. 일례로 올바르지 않은 자세로 장시간 타이핑을 할 때 손목, 어깨, 허리 등이 결리는 증상을 들 수 있다.
[8]
상기와 같은 증상을 예방할 수 있는 컴퓨터 입력장치에 대하여 종래 대한민국 등록특허 제10-1400707호(공고일: 2014.05.29) 등으로 선 출원된 바 있다.
[9]
구체적으로, 종래의 컴퓨터 입력장치는 몸체를 구 형상으로 형성한 것으로, 이러한 컴퓨터 입력장치는 손가락에 힘을 빼고 자연스럽게 구부린 상태에서 상기 몸체를 마치 공을 감싸쥐듯이 잡은 상태에서 입력버튼을 조작할 수 있도록 하였다.
[10]
그러나 상기 종래의 컴퓨터 입력장치는 입력버튼에 기계식 마이크로스위치(Micro switch)가 적용된 경우가 대부분이다. 이러한 입력버튼은 누름(Click) 조작 시 상기 기계식 마이크로스위치가 눌려지면서 '온(On)' 상태가 됨과 동시에 입력버튼이 급정지하게 되고, 이에 따라 사용자의 손가락 및 손목에 충격이 가해지게 된다.
[11]
특히, 상기 컴퓨터 입력장치의 입력버튼을 누른 채 끄는 작업(Drag)을 하는 경우, 사용자는 무의식적으로 필요 이상의 힘을 주면서 입력버튼을 누르게 됨에 따라 근육이 긴장될 수 있는 우려가 있다.
[12]

발명의 상세한 설명

기술적 과제

[13]
본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 컴퓨터용 입력장치에 구비된 버튼부의 누름 조작 시 급정지에 따른 충격을 제거하여 사용자의 손가락과 손목에 무리가 가지 않도록 한 컴퓨터용 입력장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
[14]

과제 해결 수단

[15]
상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명에 따른 컴퓨터용 입력장치는, 내부에 수납공간이 마련되는 본체부; 상기 본체부의 상부에 누름 조작 가능하게 구비되는 버튼부; 상기 버튼부의 누름 해제 시 상기 버튼부를 원상복귀시켜주는 탄성부; 및 상기 수납공간 내에 구비되며, 상기 버튼부의 누름 조작 여부에 따라 온(On)/오프(Off) 작동되는 스위치부;를 포함하되, 상기 버튼부는, 상기 스위치부가 온(On) 작동된 이후 온(On) 작동을 유지한 상태로 소정깊이 더 이동할 수 있다.
[16]
이 경우 상기 본체부는, 상부케이스와 하부케이스로 분리 조립 가능하게 형성되고, 상기 버튼부는, 상기 상부케이스의 일부가 절개되어 형성되거나, 또는 상기 상부케이스의 개구에 별도의 버튼부재가 결합될 수 있다.
[17]
또한 상기 버튼부의 내주면에는, 상기 스위치부를 온(On)/오프(Off) 작동시키는 조작바;가 하방으로 돌출 형성될 수 있다.
[18]
또한 상기 탄성부는, 외팔보 형상으로 형성된 상기 버튼부의 자체 탄성 복원력을 이용할 수 있다.
[19]
또한 상기 스위치부는, 상기 버튼부의 누름 조작 시 하강하는 상기 조작바의 하단과 맞닿아 하측으로 눌림 작동되는 접촉식 버튼이 구비되는 마이크로스위치; 및 상기 마이크로스위치의 저면과 상기 본체부의 내부 바닥면 사이에 개재되어 상기 마이크로스위치를 상측으로 탄성 지지해주는 탄성부재;를 포함할 수 있다.
[20]
또한 상기 스위치부는, 상기 버튼부의 누름 조작 시 하강하는 상기 조작바의 하부 외주면과 미끄럼 접촉(Sliding contact)되어 상기 조작바의 하강 방향과 직교하는 수평 방향으로 눌림 작동되는 접촉식 버튼이 구비된 마이크로스위치;를 포함할 수 있다.
[21]
또한 상기 스위치부는, 광빔을 발생시키는 광송신기; 및 상기 광송신기와 대향되게 배치되며, 상기 광송신기에서 발생된 광빔을 수신해주는 광수신기;를 포함하여, 상기 버튼부의 미조작 시 상기 조작바 하단의 가림부재가 광송신기와 광수신기 사이의 광빔을 차단하여 오프 상태를 유지해주고, 상기 버튼부의 누름 조작 시 상기 가림부재에 의한 광송신기와 광수신기 사이의 광빔 차단이 해제되어 온(On) 상태로 전환해줄 수 있다.
[22]
또한 상기 스위치부는, 광빔을 발생시키는 광송신기; 및 상기 광송신기와 대향되게 배치되며, 상기 광송신기에서 발생된 광빔을 수신해주는 제1광수신기;를 포함하여, 상기 버튼부의 미조작 시 상기 광송신기에서 발생된 광빔을 상기 제1광수신기가 수신하여 오프(Off) 상태를 유지해주고, 상기 버튼부의 누름 조작 시 상기 조작바의 하단이 광빔을 차단하여 온(On) 상태로 전환해줄 수 있다.
[23]
또한 상기 스위치부는, 상기 광송신기의 일측에 배치되며, 상기 버튼부의 누름 조작 시 상기 조작바의 하단이 광송신기와 제1광수신기 사이의 광빔을 차단하여 온(On) 상태로 전환해주는 순간, 상기 조작바의 표면으로부터 반사되는 상기 광송신기의 광빔을 수신해주는 제2광수신기;를 더 포함하되, 상기 조작바는 상광하협의 쐐기형상으로 형성되어, 상기 조작바의 하강 정도에 따라 서로 다르게 형성되는 광빔의 반사거리에 따른 광빔의 반사량을 제어부를 통해 소정의 신호로 변환해주고, 상기 소정의 신호를 이용하여 컴퓨터 내에서 아날로그 입력수단으로 사용할 수 있다.
[24]
또한 상기 아날로그 입력수단을 통한 아날로그 정보를 이용하여, 컴퓨터 디스플레이상에 서로 다른 두께의 표현이 가능한 펜이나 페인트 붓, 또는 붓글씨 붓을 포함한 그리기 도구로 활용할 수 있다.
[25]
또한 상기 스위치부는, 소정 시간 미사용 시 전원공급을 차단해주는 전원차단부;를 더 포함할 수 있다.
[26]
또한 상기 스위치부는, 상기 버튼부의 조작에 따른 온(On)/오프(Off) 작동 시 진동 또는 소리를 발생시켜주는 작동확인부;를 더 포함할 수 있다.
[27]
또한 상기 버튼부를 구성하는 복수의 버튼부재 중 적어도 어느 하나에는, 회전 가능하게 결합되는 마우스휠; 및 상기 휠부재의 회전을 감지해주는 엔코더;가 구비되며, 상기 마우스휠이 구비된 버튼부재와 상기 엔코더는 일체로 승하강될 수 있다.
[28]
또한 상기 엔코더는, 기계식 또는 광학식 중 어느 하나가 적용될 수 있다.
[29]
또한 상기 버튼부는 외팔보 형상으로 형성되고, 상기 스위치부는 상기 버튼부의 고정단과 손가락 누름 조작 지점인 상기 버튼부의 자유단 사이에 배치될 수 있다.
[30]
또한 상기 스위치부는, 상기 버튼부의 누름 조작 시 상기 버튼부의 하단과 맞닿아 하측으로 눌림 작동되는 접촉식 버튼이 구비되는 마이크로스위치;인 것일 수 있다.
[31]
또한 상기 버튼부는, 상기 고정단과 상기 접촉식 버튼 사이의 이격 거리인 제1구간; 및 상기 접촉식 버튼과 상기 자유단 사이의 이격 거리인 제2구간;을 포함하되,
[32]
상기 제2구간은 상기 제1구간에 비해 길게 형성될 수 있다.
[33]
또한 상기 버튼부는, 상기 제1구간과 제2구간의 두께를 서로 다르게 적용하여 상기 버튼부에 소정의 강성을 부여해줄 수 있다.
[34]
또한 상기 버튼부는, 좌측버튼; 상기 좌측버튼의 우측에 평행하게 배치되는 우측버튼; 및 상기 좌측버튼과 우측버튼 사이에 평행하게 배치되는 중간휠버튼;을 포함할 수 있다.
[35]
또한 상기 중간휠버튼은, 자유단 부근에 형성된 설치공 내에 회전축을 매개로 회전 가능하게 설치되며, 상기 회전축을 중심으로 복수의 광슬릿이 방사상으로 관통 형성되는 휠부재; 상기 휠부재의 일측에 이격 배치되도록 상기 중간휠버튼 저면에 설치되어 광빔을 발생시키는 광송신기; 및 상기 휠부재의 타측에 상기 광송신기와 대향되게 배치되도록 상기 중간휠버튼 저면에 설치되어, 상기 광송신기에서 발생한 후 상기 광슬릿을 통과하는 광빔을 수신해주는 광수신기;를 포함할 수 있다.
[36]
또한 상기 중간휠버튼은, 상기 좌측버튼 및 우측버튼에 비해 상기 제1구간의 두께가 두껍게 형성되어 상기 좌측버튼 및 우측버튼에 비해 강성이 크도록 할 수 있다.
[37]

발명의 효과

[38]
이상과 같은 구성에 따른 본 발명은, 입력장치에 구비된 버튼부의 누름 조작 시 조작바가 스위치부를 온(On) 작동시킨 이후에도 상기 조작바가 급정지하지 않고 하방으로 소정깊이 더 이동할 수 있도록 함으로써, 상기 버튼부를 조작하는 사용자의 손가락과 손목에 충격이 가해지는 것을 방지할 수 있다.
[39]
이에 따라, 상기 입력장치를 쥐고 있는 손에 긴장이 발생하지 않음으로써 손가락 및 손목을 보호해줄 수 있는 장점이 있다.
[40]

도면의 간단한 설명

[41]
도 1은 본 발명에 따른 컴퓨터용 입력장치의 사시도,
[42]
도 2는 본 발명에 따른 컴퓨터용 입력장치의 분해사시도,
[43]
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 스위치부의 사시도,
[44]
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 스위치부의 측면도,
[45]
도 5의 (a), (b)는 본 발명의 제1실시예에 따른 스위치부의 작동상태를 보여주는 도 4의 'A'부분 상세도,
[46]
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 스위치부의 사시도,
[47]
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 스위치부의 정면도,
[48]
도 8의 (a), (b)는 본 발명의 제2실시예에 따른 스위치부의 작동상태도,
[49]
도 9는 본 발명의 제3실시예에 따른 스위치부의 사시도,
[50]
도 10은 본 발명의 제3실시예에 따른 스위치부의 정면도,
[51]
도 11의 (a), (b)는 본 발명의 제3실시예에 따른 스위치부의 작동상태를 보여주는 도 10의 I-I선 단면도,
[52]
도 12 및 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 엔코더의 설치구조를 보여주는 사시도,
[53]
도 14는 본 발명의 제4실시예에 따른 스위치부의 사시도 및 부분 상세도,
[54]
도 15는 본 발명의 제4실시예에 따른 스위치부의 정면도,
[55]
도 16의 (a) 내지 (c)는 본 발명의 제4실시예에 따른 스위치부의 작동상태도,
[56]
도 17은 본 발명의 제3, 4실시예에 따른 스위치부에 전원차단부와 작동확인부가 구비된 상태를 보여주는 개략도,
[57]
도 18은 도 17의 전원차단부를 구성하는 회로도,
[58]
도 19 및 도 20의 (a), (b)는 본 발명의 제5실시예에 따른 컴퓨터용 입력장치를 보여주는 도면,
[59]
도 21 및 도 22의 (a), (b)는 본 발명의 제6실시예에 따른 컴퓨터용 입력장치를 보여주는 도면,
[60]
도 23은 본 발명의 제7실시예에 따른 컴퓨터용 입력장치를 보여주는 개략적인 측면도,
[61]
도 24는 본 발명의 제7실시예에 따른 컴퓨터용 입력장치의 작동상태를 보여주는 측면도,
[62]
도 25의 (a), (b)는 본 발명의 제7실시예에 따른 버튼부의 다양한 실시예를 보여주는 측면도,
[63]
도 26은 본 발명의 제7실시예에 따른 컴퓨터용 입력장치의 작동원리를 적용하여 제품화한 일실시예를 보여주는 사시도,
[64]
도 27은 도 26의 저면사시도,
[65]
도 28은 도 26의 분해사시도,
[66]
도 29는 도 26의 내부구조를 보여주는 측단면도,
[67]
도 30은 도 26의 버튼부 저면을 보여주는 부분 상세도,
[68]
도 31은 도 26의 작동상태도이다.
[69]
[70]
※ 부호의 설명 ※
[71]
1 : 컴퓨터용 입력장치 100 : 본체부
[72]
110 : 상부케이스 111 : 개구
[73]
120 : 하부케이스 200 : 버튼부
[74]
210 : 버튼부재 220 : 조작바
[75]
221 : 가림부재 230 : 마우스휠
[76]
300 : 탄성부 400 : 스위치부
[77]
410 : 마이크로스위치 411 : 접촉식 버튼
[78]
420 : 탄성부재 430 : 광송신기
[79]
440 : 광수신기 450 : 제1광수신기
[80]
460 : 제2광수신기 470 : 전원차단부
[81]
480 : 작동확인부 481 : 진동자
[82]
483 : 스피커
[83]

발명의 실시를 위한 형태

[84]
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.
[85]
여기서, 각 도면의 구성요소들에 대해 참조부호를 부가함에 있어서 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다.
[86]
도 1은 본 발명에 따른 컴퓨터용 입력장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 컴퓨터용 입력장치의 분해사시도이다.
[87]
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 컴퓨터용 입력장치(1)는, 본체부(100), 버튼부(200), 탄성부(300), 스위치부(400)를 포함한다.
[88]
이러한 본 발명은 상기 버튼부(200)의 누름 조작 시 스위치부가 온(On) 작동된 이후에도 급정지 없이 소정깊이 누름 조작이 가능하며, 이에 따라 사용자의 손가락 및 손목에 무리가 가는 것을 방지해줄 수 있다.
[89]
이러한 본 발명의 구성에 대해 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
[90]
[91]
먼저, 본체부(100)는 컴퓨터용 입력장치(1)의 주된 몸체를 구성하는 것으로, 내부에 수납공간을 마련해줄 수 있도록 상부케이스(110)와 하부케이스(120)로 분리 조립 가능하게 형성된다.
[92]
상기 본체부(100)는 컴퓨터용 입력장치(1)의 종류에 따라 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 즉 상기 컴퓨터용 입력장치(1)는 마우스, 키보드, 조이스틱 등 다양한 종류에 적용될 수 있음에 따라, 상기 본체부(100)는 다양한 형상으로 변경될 수 있다. 이 경우 본 발명의 바람직한 일 실시예에서는 상기 컴퓨터용 입력장치(1)가 컴퓨터용 마우스에 적용된 경우의 일례를 들어 먼저 설명하기로 한다.
[93]
[94]
버튼부(200)는 누름 조작 여부에 따라 후술할 스위치부(400)를 온(On)/오프(Off) 작동시켜준다. 이러한 버튼부(200)는 본체부(100)의 상부를 구성하는 상부케이스(110) 상에 누름 조작 가능하도록 복수 개의 버튼부재(210), 바람직하게는 좌, 우측에 적어도 두 개의 버튼부재(210)가 나란하게 배치될 수 있다.
[95]
구체적으로, 상기 버튼부(200)는 상부케이스(110)의 일부가 절개되어 형성되거나, 또는 상기 상부케이스(110)의 개구(111)에 별도의 버튼부재(210)가 결합되는 방식으로 형성될 수 있다. 본 발명에서는 상기 버튼부(200)가 별도의 버튼부재(210)로 결합된 경우의 일례를 들어 도시하고 설명하기로 한다.
[96]
이 경우 상기 버튼부(200)의 내주면에는 스위치부(400)를 온(On)/오프(Off) 작동시켜주는 조작바(220)가 하방으로 소정길이 돌출 형성된다. 이러한 조작바(220)의 작동에 대해서는 후술할 스위치부(400)와 함께 구체적으로 설명하기로 한다.
[97]
아울러 상기 복수의 버튼부재(210) 중 적어도 어느 하나에는, 모니터상에서 인터넷이나 문서의 화면을 읽어내려갈 수 있도록 스크롤 기능을 수행할 수 있는 마우스휠(230)이 구비될 수 있다.
[98]
구체적으로, 상기 마우스휠(230)은 두 개의 버튼부재(210) 사이에 구비된 또 다른 버튼부재(211)에 회전 가능하게 결합될 수 있다.
[99]
상기 마우스휠(230)이 결합된 버튼부재(211)의 하부에는 또 다른 조작바(220)가 구비될 수 있다. 따라서 상기 마우스휠(230)을 돌리는 조작은 물론, 상기 마우스휠(230)의 누름 조작 시 조작바(220)가 후술할 스위치부(400)를 온(On)/오프(Off) 작동시켜 해당 기능을 수행할 수 있다.
[100]
또한 상기 마우스휠(230)에는 마우스휠(230)의 회전조작상태를 검지하고 이의 입력 신호를 전달해주는 엔코더(240)(도 4 참조)가 구비될 수 있다. 엔코더(240)는 마우스휠(230)과 일체로 승하강 가능하게 결합될 수 있으며, 이에 따라 상기 마우스휠(230)의 누름 조작 시 종래의 마우스휠에 비해 승하강되는 거리를 늘릴 수 있다.
[101]
이러한 엔코더(240)가 구비된 마우스휠(230)의 작동에 대해서는 후술할 스위치부(400)와 함께 구체적으로 설명하기로 한다.
[102]
[103]
탄성부(300)는 버튼부(200)의 누름 해제 시 버튼부(200)를 원상복귀시켜주는 역할을 한다.
[104]
구체적으로, 상기 탄성부(300)는 외팔보 형상으로 형성된 버튼부(200)가 가지고 있는 자체의 탄성 복원력을 이용할 수 있다. 이러한 버튼부(200)는 상기 탄성부(300)가 효율적인 탄성 복원력을 발생시킬 수 있도록 합성수지 재질로 형성되는 것이 바람직하다.
[105]
이 경우 본 발명에서는 상기 탄성부(300)를 버튼부(200)가 가지고 있는 구조적인 특징(외팔보)을 이용한 경우의 일례를 들어 도시하고 설명하였으나, 물론 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 버튼부(200)의 누름 해제 시 버튼부(200)를 원활하게 원상복귀시킬 수 있는 구조라면 상기 탄성부(300)를 다양하게 변경 적용할 수 있다. 일례로, 상기 탄성부(300)는 조작바(220)를 상측으로 탄성 지지해줄 수 있도록 탄성스프링(미도시)이 구비된 경우로 변경 적용할 수 있다.
[106]
[107]
스위치부(400)는 버튼부(200)의 누름 조작 여부에 따라 온(On)/오프(Off) 작동된다. 이러한 스위치부(400)는 후술할 제1 내지 제4실시예와 같이 본체부(100)의 수납공간 내에 다양한 실시예로 적용될 수 있다.
[108]
도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 스위치부(400)는, 기계식 마이크로스위치(410)를 적용한 경우로 구성할 수 있다.
[109]
구체적으로, 제1실시예에 따른 스위치부(400)는 버튼부(200)의 누름 조작 시 하강하는 조작바(220)의 하단과 맞닿아 하측으로 눌림 작동되는 접촉식 버튼(411)이 구비된 마이크로스위치(410)와, 상기 마이크로스위치(410)의 저면과 본체부(100)의 내부 바닥면 사이에 개재되어 마이크로스위치(410)를 상측으로 탄성 지지해주는 탄성부재(420)를 포함할 수 있다.
[110]
즉 상기 스위치부(400)는 버튼부(200)의 누름 조작 시 조작바(220)의 하단이 마이크로스위치(410)의 접촉식 버튼(411)을 눌러 작동시켜주게 된다(도 5의 (a) 참조). 이 경우 상기 마이크로스위치(410)는 탄성부재(420)에 의해 탄성 지지되는 구조임에 따라, 상기 접촉식 버튼(411)이 눌리면서 온(On) 작동됨과 동시에 마이크로스위치(410)가 하방으로 소정깊이 더 눌러지게 된다(도 5의 (b) 참조).
[111]
다시 말해, 상기 스위치부(400)에 접점 접촉식인 마이크로스위치(410)를 사용하더라도 상기 마이크로스위치(410)를 상측으로 탄성 지지해주는 탄성부재(420)가 구비됨에 따라, 상기 버튼부(200)의 누름 조작 시 버튼부(200)가 급정지하는 것을 방지할 수 있다.
[112]
좀 더 구체적으로 상기 스위치부(400)의 작동에 대하여 실제 수치를 예로 들어보면, 종래의 버튼부는 스위치부를 작동시킬 수 있도록 상하로 대략 0.5 ~ 1㎜ 정도의 움직임이 가능하다. 즉 상기 버튼부를 0.5 ~ 1㎜ 정도 누름 조작하여 접촉식 버튼을 온(On) 작동시키고 난 후에는 본체부 바닥면에 고정설치된 마이크로스위치에 의해 버튼부가 급정지하게 된다.
[113]
이에 반해, 본 발명의 스위치부(400)에 적용되는 버튼부(200)는 누름 조작 시 승하강될 수 있는 최대거리가 3 ~ 10㎜ 정도이다. 그리고 상기 버튼부(200)의 조작을 통해 스위치부(400)를 온(On) 작동시킬 수 있는 실제 작동거리가 대략 1㎜ 전후이다.
[114]
즉 상기 버튼부(200)의 누름 조작을 통해 스위치부(400)를 온(On) 작동시키고 난 이후, 사용자가 버튼부(200)의 누름 조작을 멈추지 않는다면 하방으로 2 ~ 9㎜ 정도를 더 이동할 수 있다. 이처럼 버튼부(200)의 누름 조작 시 버튼부(200)가 급정지하는 것을 방지해줌으로써 사용자의 손가락 및 손목을 보호해줄 수 있다.
[115]
상기와 같은 버튼부(200)의 하강 거리는 후술할 스위치부(400)의 제2 내지 제4실시예에서도 동일하게 적용될 수 있다.
[116]
[117]
도 6 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 스위치부(400)는, 상기 버튼부(200)의 누름 조작 시 하강하는 조작바(220)의 하부 외주면과 맞닿아 조작바(220)의 하강 방향과 직교하는 수평 방향으로 눌림 작동되는 접촉식 버튼(411)이 구비된 마이크로스위치(410)를 포함한다.
[118]
구체적으로, 상기 스위치부(400)를 구성하는 마이크로스위치(410)는 본체부(100)의 내부 바닥면에 고정 설치되고, 상기 접촉식 버튼(411)은 외주면이 라운드지게 형성된다(도 7 참조). 이에 따라 상기 버튼부(200)의 누름 조작 시 하강하는 조작바(220)의 하단이 접촉식 버튼(411)의 선단과 미끄럼 접촉(Sliding contact)이 가능하다.
[119]
즉 상기 접촉식 버튼(411)은 하방으로 이동하는 조작바(220)와 미끄럼 접촉되면서 수평방향으로 이동되고, 이에 따라 마이크로스위치(410) 내부의 접점이 온(On) 상태로 전환된다(도 8의 (a) 참조).
[120]
이와 동시에 상기 조작바(220)는 접촉식 버튼(411)이 수평방향으로 이동되어 온(On) 상태가 되도록 작동한 이후에도 하방으로 소정깊이 더 이동하도록 할 수 있다(도 8의 (b) 참조).
[121]
이처럼 상기 조작바(220)가 급정지하지 않고 하방으로 소정깊이 이동할 수 있도록 함으로써, 상기 버튼부(200)를 조작하는 사용자의 손가락과 손목에 충격이 가해지는 것을 방지할 수 있다.
[122]
[123]
도 9 내지 도 11을 참조하면, 본 발명의 제3실시예에 따른 스위치부(400)는, 상기 버튼부(200)에 구비된 조작바(220)의 하강 조작 여부를 감지해줄 수 있도록 광빔을 발생시키는 광송신기(430)와, 상기 광송신기(430)와 대향되게 배치되어 광송신기(430)에서 발생된 광빔을 수신해주는 광수신기(440)를 포함할 수 있다.
[124]
구체적으로, 상기 버튼부(200)는 미조작 시 조작바(220) 하단의 가림부재(221)가 광송신기(430)와 광수신기(440) 사이의 광빔을 차단하여 오프(Off) 상태를 유지해줄 수 있다. 이 경우 상기 가림부재(221)는 조작바(220)의 하단에 'ㄴ' 자로 절곡된 형상으로 형성될 수 있다(도 11의 (a) 참조).
[125]
그리고 상기 버튼부(200)의 누름 조작 시에는 가림부재(221)에 의한 광송신기(430)와 광수신기(440) 사이의 광빔 차단이 해제되어 온(On) 상태로 전환해줄 수 있다(도 11의 (b) 참조).
[126]
즉 상기 스위치부(400)가 광송신기(430)와 광수신기(440) 구조로 적용됨에 따라 버튼부(200)와의 직접적인 접촉을 차단해줄 수 있으며, 이에 따라 상기 버튼부(200)의 작동 시 급정지하는 경우를 원천적으로 방지해줄 수 있다.
[127]
특히, 상기 스위치부(400)는 온(On) 작동 시 버튼부(200)를 누르는 힘 이외에 상기 스위치부(400)의 조작에 따른 저항이 전혀 발생하지 않는다. 이에 따라, 상기 스위치부(400)를 수월하게 조작할 수 있다.
[128]
[129]
도 12 및 도 13을 참조하면, 상기 버튼부(200)를 구성하는 두 개의 버튼부재(210) 사이에 구비된 버튼부재(211)에는 마우스휠(230)이 회전 가능하게 구비될 수 있다.
[130]
아울러 상기 마우스휠(230)에는 마우스휠(230)의 회전을 감지해주는 엔코더(240)가 구비될 수 있다.
[131]
구체적으로, 상기 엔코더(240)는 마우스휠(230)과 일체로 승하강 가능하게 결합될 수 있으며, 이에 따라 상기 마우스휠(230)의 누름 조작 시 종래의 마우스휠에 비해 승하강되는 거리를 늘릴 수 있다.
[132]
즉 종래의 마우스휠에 구비된 엔코더는 마우스 본체 내의 바닥에 고정 설치된 인쇄회로기판(PCB)에 고정되는 구성이다. 이처럼 상기 종래의 엔코더가 인쇄회로기판(PCB)에 고정되어 있음에 따라, 마우스휠의 누름 조작 시 가동범위가 좁을 수밖에 없다.
[133]
이에 반해, 본 발명의 버튼부재(211)와 일체로 구비된 엔코더(240)는 상기 버튼부재(211)의 누름 조작 시 일체로 승하강 됨에 따라, 종래의 마우스휠에 비해 가동범위가 넓어질 수 있다.
[134]
특히, 상기 마우스휠(230)이 일체로 구비된 버튼부재(211)의 하부에는, 상기 두 개의 버튼부재(210)와 마찬가지로 스위치부(400)를 작동시키는 조작바(220)가 구비되어 있다. 따라서 상기 마우스휠(230)의 누름 조작 시 스위치부(400)를 작동시킨 상태에서 소정 깊이 더 이동시킬 수 있음에 따라 손가락에 무리가 가는 것을 방지해줄 수 있다.
[135]
이 경우 상기 엔코더(240)는 기계식 또는 광학식 중 어느 하나가 적용될 수 있다.
[136]
[137]
도 14 내지 도 16을 참조하면, 본 발명의 제4실시예에 따른 스위치부(400)는, 광빔을 발생시키는 광송신기(430)와, 상기 광송신기(430)와 대응되게 대향 배치되는 제1광수신기(450)와, 상기 광송신기(430)의 일측에 배치되는 제2광수신기(460)를 포함할 수 있다.
[138]
구체적으로, 상기 제1광수신기(450)는 버튼부(200)의 미조작 시 광송신기(430)에서 발생된 광빔을 수신하여 오프(Off) 상태를 유지해줄 수 있다(도 16의 (a) 참조).
[139]
그리고 상기 버튼부(200)의 누름 조작 시에는 조작바(220)의 하단이 광송신기(430)에서 발생된 광빔을 차단하여 온(On) 상태로 전환해준다(도 16의 (b) 참조).
[140]
이와 동시에 상기 광빔을 차단해주는 조작바(220)의 표면으로 부터 반사되는 광빔을 상기 광송신기(430)의 일측에 배치된 제2광수신기(460)가 수신해주게 된다(도 16의 (c) 참조).
[141]
이 경우 상기 조작바(220)는 상광하협의 쐐기형상으로 형성된다. 따라서 상기 조작바(220)의 하강 정도에 따라 서로 다르게 형성되는 광빔의 반사거리(d1 ~ d2)에 따른 광빔의 반사량을 제어부(미도시)를 통해 소정의 신호로 변환해줌으로써, 컴퓨터 디스플레이상에서 아날로그 입력수단으로 사용할 수 있다.
[142]
좀 더 구체적으로, 상기 쐐기형상의 조작바(220)의 하강 정도에 따라 광송신기(430)와 제2광수신기(460) 간의 거리가 변하게 된다. 거리가 변함에 따라 광송신기(430)에서 발생된 광빔이 제2광수신기(460)에 도달하는 광량이 달라지게 된다.
[143]
이 경우 상기 광송신기(430)와 제2광수신기(460)(예: Sharp GP2S700HCP Photo interrupter)의 콜렉터 전류는 대략 3㎜까지 거리에 비례한다. 따라서 상기 광송신기(430)와 제2광수신기(460)의 콜렉터 전류를 측정하면 쐐기형상의 조작바(200)와, 상기 광송신기(430) 제2광수신기(460)와의 거리를 알 수 있다. 또한 상기 조작바(220)가 하방으로 눌림 조작된 거리를 알 수 있다. 이에 따라 상기 거리에 비례하는 전압을 측정하고 그 전압을 컴퓨터로 보내면, 컴퓨터 내에서 아날로그 입력수단으로 사용할 수 있다.
[144]
일례로, 상기 아날로그 입력수단을 통한 아날로그 정보를 이용하여 컴퓨터 디스플레이상에 서로 다른 두께의 표현이 가능한 펜이나 페인트 붓, 또는 붓글씨 붓 등을 포함한 그리기 도구로 활용할 수 있다.
[145]
한편, 본 발명의 제4실시예에 따른 스위치부(400)에서는, 광송신기(430), 제1광수신기(450), 제2광수신기(460)를 포함한 경우(3개의 소자)의 일례를 들어 도시하고 설명하였으나, 이에 한정하지 않으며 상기 제4실시예에 따른 스위치부(400)에서 제1광수신기(450)를 생략하고 광송신기(430)와 제2광수신기(460)가 이웃하는 방향으로 나란하게 배치된 경우(2개의 소자)로 변경 적용할 수 있다.
[146]
즉 상기 스위치부(400)가 광송신기(430)와 제2광수신기(460)로 이루어진 경우(2 개의 소자) 버튼부(200)의 미조작 시 조작바(220)가 하강하지 않은 상태임에 따라 광송신기(430)에서 송출되는 광빔을 반사시킬 수 없다.
[147]
이에 따라 상기 광송신기(430)에서 송출되는 광빔이 제2광수신기(460)에 도달할 수 없다. 이 경우 상기 스위치부(400)는 오프(Off) 상태이다. 다시 말해, 상기 제2광수신기(460)에 광빔이 도달하는 여부에 따라 스위치로 작동할 수 있다.
[148]
참고로, 스위치부(400)를 3개의 소자와 2개의 소자를 사용할 때의 차이는 신호의 반전이다. 즉 상기 스위치부(400)가 3개 소자로 구성된 경우 스위치부(400)의 온(On)/오프(Off)를 결정하는 제1광수신기(450)로 초기에 빛이 도달하는 것을 기본으로 할 수 있다.
[149]
그리고 상기 스위치부(400)가 2개 소자로 구성된 경우에는 스위치부(400)의 온(On)/오프(Off)를 결정하는 제2광수신기(460)로 초기에 빛이 도달하지 않는 것을 기본으로 할 수 있다.
[150]
[151]
한편, 도 17에 도시된 바와 같이, 상기 광빔을 이용한 스위치부(400)는 전원을 절약할 수 있도록 소정 시간 미사용 시 전원공급을 차단해주는 전원차단부(470)를 포함할 수 있다.
[152]
즉 상기 광빔을 이용한 스위치부(400)는 컴퓨터용 입력장치(1)를 이용하지 않더라도 광송신기(430)의 광빔이 항상 송출되는 구조이다.
[153]
다시 말해, 상기 광송신기(430)에 전기에너지를 계속 공급해야 하며, 이로 인해 전기에너지를 낭비할 수 있다. 따라서 스위치부(400)에서 소요되는 전기에너지를 절감할 수 있도록 사용자가 소정 시간 컴퓨터용 입력장치(1)를 사용하지 않을 때는 전원차단부(470)를 통해 전원공급을 차단해줄 수 있다.
[154]
그리고 스위치부(400)의 전원공급이 차단된 상태에서 사용자가 사용하려는 시도가 감지되면, 전원을 다시 광송신기(430)에 공급해줌으로써 상기 스위치부(400)가 작동 가능한 상태로 되돌아가도록 할 수 있다.
[155]
상기와 같은 전원차단부(470)를 이용한 스위치부(400)의 자동 절약 전원기능은 도 18에 도시된 회로구성을 사용할 수 있다. 즉 사용자가 입력장치(1)를 소정 시간 사용하지 않을 경우, 제어부에서는 회로의 'Shutdown Input'에 신호를 가하여 전원차단부(470)를 통한 절전기능이 작동되도록 할 수 있다.
[156]
[157]
아울러 상기 광빔을 이용한 스위치부(400)는 버튼부(200)의 조작에 따른 온(On)/오프(Off) 작동 시 사용자가 이를 용이하게 확인할 수 있도록 진동을 발생시켜주는 작동확인부(480)를 포함할 수 있다.
[158]
이 경우 상기 작동확인부(480)를 통해 발생되는 진동은 진동자(Vibrator)(481)를 이용할 수 있다.
[159]
즉 상기 광빔을 이용한 스위치부(400)는 사용 시 손의 힘이 최소한으로 들기 때문에 스위치부(400)의 온(On)/오프(Off) 작동 여부를 손의 감각만으로 알기 어렵다.
[160]
따라서, 상기 스위치부(400)의 온(On)/오프(Off) 작동 시 작동확인부(480)의 진동자(481)를 통해 미세한 진동을 발생시켜줌으로써, 스위치부(400)의 작동 여부를 용이하게 확인할 수 있다.
[161]
이 경우 상기 작동확인부(480)는 진동 이외에도 본체부(100) 내에 구비된 별도의 스피커(483)를 통해 스위치부(400)의 온(On)/오프(Off) 작동 여부를 특정 소리로 표시해줄 수 있다.
[162]
이와 같은 상기 작동확인부(480)의 진동 또는 소리 발생 여부는 사용자의 취향에 따라 선택적으로 설정할 수 있다.
[163]
[164]
이상과 같은 구성의 본 발명에 따른 컴퓨터용 입력장치(1)는, 버튼부(200)의 누름 조작 시 조작바(220)가 상기 제1 내지 제4실시예 중 어느 하나에 따른 스위치부(400)를 온(On) 작동시킨 이후에도, 상기 조작바(220)가 급정지하지 않고 하방으로 소정깊이 더 이동하도록 할 수 있다.
[165]
이에 따라, 상기 버튼부(200)를 조작하는 사용자의 손가락과 손목에 충격이 가해지는 것을 방지할 수 있으며, 이로 인해 입력장치(1)를 감싸쥐고 있는 손에 긴장이 발생하지 않음으로써 손가락 및 손목을 보호해줄 수 있다.
[166]
[167]
이상에서는 본 발명을 특정의 구체적인 실시 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않으며 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변경과 수정이 가능함은 물론이다.
[168]
특히, 본 발명에서는 컴퓨터용 입력장치(1)를 마우스(Mouse)에 적용한 경우의 일례를 들어 도시하고 설명하였으나 이에 한정되지 않으며, 도 19 내지 도 21에 도시된 제5 및 제6실시예에서와 같이 컴퓨터용 입력장치(1)를 키보드(Keyboard)에 적용한 경우로 변경할 수 있다.
[169]
이 경우 키보드를 구성하는 버튼부(200)의 누름 조작에 의해 온(On)/오프(Off) 작동되는 스위치부(400)는 상기 제3실시예에서 개시한 광송신기(430)와 광수신기(440)가 구비된 구조(도 19 및 도 20 참조)를 적용하거나, 또는 제4실시예에서 개시한 광송신기(430)와 제1, 2광수신기(430)(460)(도 21 및 도 22 참조)가 적용된 경우로 변경 적용할 수 있다.
[170]
[171]
또 다른 실시예로, 본 발명에 따른 컴퓨터용 입력장치(1)를 조이스틱(Joystick)(미도시)에 구비된 버튼부에 적용한 경우로 변경할 수 있다.
[172]
아울러 사용자가 감싸쥐는 조이스틱을 상하로 누름 조작 가능하게 구성하여, 상기 조이스틱의 누름 조작을 통해 그 하측에 구비된 스위치부(400)를 온(On)/오프(Off) 작동시킬 수 있으며, 이에 따라 다양한 기능을 수행할 수 있도록 할 수 있다.
[173]
[174]
도 23은 본 발명의 제7실시예에 따른 컴퓨터용 입력장치를 보여주는 개략적인 측면도이고, 도 24는 본 발명의 제7실시예에 따른 컴퓨터용 입력장치의 작동상태를 보여주는 측면도이다.
[175]
도 23 및 도 24를 참조하면, 본 발명의 제7실시예에 따른 컴퓨터용 입력장치는, 본체부(100), 버튼부(200), 탄성부(300), 스위치부(400)를 포함할 수 있다.
[176]
[177]
먼저, 버튼부(200)는 본체부(100)의 상부에 누름 조작 가능하게 구비되는 것으로, 상기 버튼부(200)의 누름 조작 여부에 따라 후술할 스위치부(400)를 온(On)/오프(Off) 작동시켜줄 수 있다.
[178]
구체적으로, 상기 버튼부(200)는 일측이 고정된 고정단(201)이고, 타측은 상기 고정단(201)을 중심으로 상하 선회 가능하도록 배치된 자유단(203)으로 구성된 외팔보 형상으로 형성될 수 있다.
[179]
이러한 버튼부(200)의 작동에 대해서는 후술할 스위치부(400)와 함께 상세하게 설명하기로 한다.
[180]
[181]
탄성부(300)는 버튼부(200)의 누름 해제 시 버튼부(200)를 원상 복귀시켜주는 역할을 한다.
[182]
구체적으로, 상기 탄성부(300)는 외팔보 형상의 버튼부(200)가 가지고 있는 자체의 탄성 복원력을 이용할 수 있다. 상기 버튼부(200)는 탄성부(300)가 효율적으로 탄성 복원력을 발생시킬 수 있도록 합성수지 재질로 형성되는 것이 바람직하다.
[183]
[184]
스위치부(400)는 본체부(100)의 수용공간 내에 구비되어 버튼부(200)의 누름 조작 여부에 따라 온(On)/오프(Off) 작동된다.
[185]
구체적으로, 상기 스위치부(400)는 버튼부(200)의 누름 조작 시 버튼부(200)의 하단(저면)과 맞닿아 하측으로 눌림 작동되는 접촉식 버튼(411)이 구비되는 마이크로스위치(410)를 적용한 경우로 구성될 수 있다.
[186]
이러한 스위치부(400)는 버튼부(200)의 고정단(201)과 손가락 누름 조작 지점인 버튼부(200)의 자유단(203) 사이에 배치될 수 있다. 이에 따라 상기 버튼부(200)의 누름 조작 시 스위치부(400)가 온(On) 작동된 이후 온(On) 작동을 유지한 상태로 소정깊이 더 이동할 수 있다.
[187]
한편, 상기 버튼부(200)는 고정단(201)과 접촉식 버튼(411) 사이의 이격 거리인 제1구간(A)과, 상기 접촉식 버튼(411)과 자유단(203) 사이의 이격 거리인 제2구간(B)을 포함할 수 있다(도 23 참조). 이때 상기 제2구간(B)은 상기 제1구간(A)에 비해 길게 형성될 수 있다.
[188]
즉 외팔보 형상의 버튼부(200)는 제1구간(A)과 제2구간(B)의 강성에 따라 손으로 누르는 힘(F)(도 24 참조)과 버튼부(200)의 자유단(203)이 움직이는 거리의 함수 특성을 변화시킬 수 있다.
[189]
도 25를 참조하면, 상기 버튼부(200)는 제1구간(A)의 강성이 작은 경우와 제2구간(B)의 강성이 작은 경우 등을 고려할 수 있다. 즉 상기 버튼부(200)는 제1구간(A)과 제2구간(B)의 두께를 서로 다르게 적용함으로써 버튼부(200)에 소정의 강성을 부여해줄 수 있다.
[190]
구체적으로, 도 25의 (a)는 제1구간(A)에 비해 제2구간(B)의 강성이 작은 경우로, 버튼부(200)의 자유단(203)에 힘(F)을 가해주게 되면, 스위치부(400)의 접촉식 버튼(411)이 작동하기 전에 제2구간(B)이 먼저 하방으로 휘어지게 된다.
[191]
즉 사용자는 버튼부(200)를 누름 조작하는 손가락을 소정 깊이까지 움직여야 스위치부(400)를 작동시킬 수 있다. 다시 말해, 이 경우 컴퓨터용 입력장치의 반응속도가 느려지게 된다.
[192]
도 25의 (b)는 제2구간(B)에 비해 제1구간(A)의 강성이 작은 경우로, 버튼부(200)의 자유단(203)에 힘(F)을 가해주게 되면 강성이 큰 제2구간(B)은 휘어지지 않으며 상기 자유단(203)을 누르는 손가락을 조금만 움직여도 스위치부(400)가 작동하게 된다. 스위치부(400)가 작동되고 난 이후에는 제1구간(A)이 휘어져서 손가락을 계속 누를 수 있게 된다.
[193]
즉 최초 버튼부(200)의 자유단(203)에 힘(F)을 가하여 누름 조작하는 경우 버튼부(200)는 고정단(201)을 힌지축으로 하향 선회되면서 강성이 작은 상태로 조작될 수 있다.
[194]
그리고 상기 버튼부(200)의 하향 선회에 의해 스위치부(400)의 접촉식 버튼(411)이 눌려지면서 온(On) 작동되고 난 이후, 상기 버튼부(200)는 온(On) 작동된 접촉식 버튼(411)을 힌지축으로 제2구간(B)이 하향 선회된다. 이때 제2구간(B)은 휘어지지 않고 제1구간(A)이 활처럼 휘어지면서 스프링 역할을 하게 된다.
[195]
이처럼 상기 스위치부(400)가 작동하기 전과 후에 버튼부(200)의 강성이 변하게 됨으로써, 상기 스위치부(400)를 작동시키기 전에는 버튼부(200)를 적은 힘으로 누름 조작할 수 있다.
[196]
즉 상기 버튼부(200)를 누름 조작하는 손가락의 이동거리가 비교적 짧은 상황에서도 스위치부(400)를 작동시킬 수 있다.
[197]
그리고 스위치부(400)가 작동되고 난 후에는 상기 스위치부(400)가 작동되기 이전에 비해 버튼부(200)에 점점 더 큰 힘을 가해야 버튼부(200)를 하향 선회시킬 수 있다.
[198]
다시 말해, 스위치부(400)가 온(On) 작동된 이후 상기 버튼부를 누름 조작하는 데 점점 힘이 필요하게 되고, 이에 따라 상기 버튼부(200)가 바닥을 치면서 생기는 충격을 방지해줄 수 있다.
[199]
또한 상기 버튼부(200)의 전체 길이와 제1구간(A)의 비율만큼 지렛대의 원리가 적용되어 스위치부(400)를 누름 조작하는 힘이 적어질 수 있다. 예컨대, 스위치부(400)를 누르는 키압(Key force)은 50gf ~ 100gf 정도인데, 버튼부(200)의 전체 길이와 제1구간(A)의 비율이 3:1이라면 상기 버튼부(200)를 이용하여 스위치부(400)를 1/3의 힘(F)으로 누름 조작할 수 있다.
[200]
즉 버튼부(200)의 누름 조작 초기에 손에 가해지는 힘은 제1구간(A)의 강성에 의한 힘과 마이크로스위치(410)의 키압 1/3과의 합이 될 수 있다. 따라서 상기 제1구간(A)의 강성이 작다면 아주 적은 힘으로도 마이크로스위치(410)를 작동시킬 수 있다.
[201]
비록 상기 마이크로스위치(410)를 온(On) 작동시키고 난 이후에는 제2구간(B)의 강성에 의해 버튼부(200)를 누름 조작하는데 비교적 큰 힘이 필요하지만, 이러한 구조를 통해 스위치부(400)가 온(On) 작동된 이후 소정 깊이 더 누름 조작되는 버튼부(200)의 자유단(203)이 바닥에 부딪히는 것을 방지해줄 수 있다.
[202]
[203]
도 26은 본 발명에 따른 컴퓨터용 입력장치의 작동원리를 적용하여 제품화한 일실시예를 보여주는 사시도이고, 도 27은 도 26의 저면사시도이며, 도 28은 도 26의 분해사시도이다.
[204]
도 26 내지 도 28을 참조하면, 상기 컴퓨터용 입력장치의 본체부(100) 상부에는 복수 개의 버튼부(200)가 구비될 수 있다. 상기 버튼부(200)는 좌측버튼(200-1)과, 좌측버튼(200-1)의 우측에 평행하게 배치되는 우측버튼(200-2)과, 좌측버튼(200-1)과 우측버튼(200-2) 사이에 평행하게 배치되는 중간휠버튼(200-3)을 포함할 수 있다.
[205]
이 경우 상기 중간휠버튼(200-3)에는 컴퓨터 모니터상에서 문서 등을 읽어 내려갈 수 있도록 스크롤 기능을 수행할 수 있는 휠부재(231)가 일체로 구비될 수 있다.
[206]
구체적으로, 휠부재(231)는 중간휠버튼(200-3)의 자유단(203) 부근에 형성된 설치공 내에 회전축(231a)을 매개로 회전 가능하게 설치될 수 있다(도 27 참조).
[207]
아울러 휠부재(231)의 일측에는 휠부재(231)의 회전을 감지해주는 엔코더(240)가 일체로 구비될 수 있다.
[208]
이처럼 휠부재(231)의 일측에 엔코더(240)가 일체로 구비됨에 따라 상기 중간휠버튼(200-3)의 누름 조작 시 상기 엔코더(240)가 일체로 승하강 될 수 있으며, 이에 따라 종래의 마우스휠에 비해 가동범위가 넓어질 수 있다.
[209]
상기 휠부재(231)의 일측에 일체로 구비된 엔코더(240)에 대해서 구체적으로 설명해보면, 먼저 상기 휠부재(231)의 몸체에는 회전축(231a)을 중심으로 복수의 광슬릿(241)이 방사상으로 관통 형성될 수 있다.
[210]
그리고 도 29 및 도 30에 도시된 바와 같이, 상기 중간휠버튼(200-3)의 저면에는 휠부재(231)의 일측에 지지대(232)를 매개로 이격 설치되어 광빔을 발생시키는 광송신기(243)와, 상기 휠부재(231)의 타측에 광송신기(243)와 대향되도록 지지대(232)를 매개로 설치되어 광송신기(243)에서 발생한 후 광슬릿(241)을 통과하는 광빔을 수신해주는 광수신기(245)가 구비될 수 있다.
[211]
이와 같이 상기 휠부재(231)를 회전 작동시켜 휠부재(231)의 회전 정보를 광수신기(245)에 도달하도록 하여 해당 기능을 수행할 수 있도록 한 엔코더(240)의 원리는 공개된 기술임에 따라 이에 대한 자세한 작동원리는 생략하기로 한다.
[212]
이러한 구조의 상기 중간휠버튼(200-3)은 휠부재(231)를 회전 조작하거나, 마이크로스위치(410)의 누름 조작하는 등 두 가지 기능을 수행할 수 있다.
[213]
이 경우 본 발명에서는 상기 휠부재(231)의 일측에 구비된 엔코더(240)가 광슬릿(241), 광송신기(243) 및 광수신기(245)를 포함한 광학식으로 구성된 경우의 일례를 들어 도시하고 설명하였으나, 이에 한정되지 않으며 상기 엔코더를 기계식으로 구성할 수 있음은 물론이다.
[214]
[215]
한편, 상기 중간휠버튼(200-3)은 휠부재(231)의 회전 조작 시 중간휠버튼(200-3)이 누름 조작되지 않아야 스위치부(400)의 오작동을 방지할 수 있다.
[216]
이를 방지할 수 있도록 상기 중간휠버튼(200-3)의 제1구간(A) 두께를 좌, 우측버튼(210, 220)에 비해 두껍게 형성하여 강성을 크게 해줄 수 있으며, 이에 따라 휠부재(231)를 회전 조작하는 경우 중간휠버튼(200-3)이 누름 조작되는 것을 방지해줄 수 있다.
[217]
다른 방법으로는, 회전축(231a)에 휠부재(231)를 회전 가능하게 결합하되, 상기 회전축(231a)에 끼움 결합되는 휠부재(231) 구멍 사이의 마찰력을 최소화시킬 수 있다. 따라서, 적은 힘을 가지고 휠부재(231)을 회전 조작할 수 있도록 함으로써 중간휠버튼(200-3)이 누름 조작되는 것을 방지해줄 수 있다.
[218]
[219]
이상과 같은 구성의 본 발명에 따른 컴퓨터용 입력장치는, 도 31에서와 같이, 버튼부(200)의 누름 조작 시 스위치부(400)를 온(On) 작동시킨 이후에도 상기 버튼부(200)가 급정지하지 않고 하방으로 소정깊이(t) 더 이동하도록 할 수 있다.
[220]
이에 따라, 상기 버튼부(200)를 조작하는 사용자의 손가락과 손목에 충격이 가해지는 것을 방지할 수 있으며, 이로 인해 컴퓨터용 입력장치를 감싸쥐고 있는 손에 긴장이 발생하지 않음으로써 손가락 및 손목을 보호해줄 수 있다.
[221]
또한 상기 버튼부(200)의 제1구간(A)과 제2구간(B)(도 29 참조)의 강성을 서로 다르게 적용하여 스위치부가 온(On) 작동된 이후 상기 버튼부(200)를 누름 조작하는 데 점점 힘이 필요하도록 함으로써, 상기 버튼부(200)가 바닥에 부딪히면서 충격이 발생하는 것을 방지해줄 수 있다.

청구범위

[청구항 1]
내부에 수납공간이 마련되는 본체부; 상기 본체부의 상부에 누름 조작 가능하게 구비되는 버튼부; 상기 버튼부의 누름 해제 시 상기 버튼부를 원상복귀시켜주는 탄성부; 및 상기 수납공간 내에 구비되며, 상기 버튼부의 누름 조작 여부에 따라 온(On)/오프(Off) 작동되는 스위치부;를 포함하되, 상기 버튼부는, 상기 스위치부가 온(On) 작동된 이후 온(On) 작동을 유지한 상태로 소정깊이 더 이동할 수 있도록 한 것인 컴퓨터용 입력장치.
[청구항 2]
제1항에 있어서, 상기 본체부는, 상부케이스와 하부케이스로 분리 조립 가능하게 형성되고, 상기 버튼부는, 상기 상부케이스의 일부가 절개되어 형성되거나, 또는 상기 상부케이스의 개구에 별도의 버튼부재가 결합되는 것인 컴퓨터용 입력장치.
[청구항 3]
제1항에 있어서, 상기 버튼부의 내주면에는, 상기 스위치부를 온(On)/오프(Off) 작동시키는 조작바;가 하방으로 돌출 형성된 것인 컴퓨터용 입력장치.
[청구항 4]
제1항에 있어서, 상기 탄성부는, 외팔보 형상으로 형성된 상기 버튼부의 자체 탄성 복원력을 이용한 것인 컴퓨터용 입력장치.
[청구항 5]
제3항에 있어서, 상기 스위치부는, 상기 버튼부의 누름 조작 시 하강하는 상기 조작바의 하단과 맞닿아 하측으로 눌림 작동되는 접촉식 버튼이 구비되는 마이크로스위치; 및 상기 마이크로스위치의 저면과 상기 본체부의 내부 바닥면 사이에 개재되어 상기 마이크로스위치를 상측으로 탄성 지지해주는 탄성부재;를 포함하는 컴퓨터용 입력장치.
[청구항 6]
제3항에 있어서, 상기 스위치부는, 상기 버튼부의 누름 조작 시 하강하는 상기 조작바의 하부 외주면과 미끄럼 접촉(Sliding contact)되어 상기 조작바의 하강 방향과 직교하는 수평 방향으로 눌림 작동되는 접촉식 버튼이 구비된 마이크로스위치;를 포함하는 컴퓨터용 입력장치.
[청구항 7]
제3항에 있어서, 상기 스위치부는, 광빔을 발생시키는 광송신기; 및 상기 광송신기와 대향되게 배치되며, 상기 광송신기에서 발생된 광빔을 수신해주는 광수신기;를 포함하여, 상기 버튼부의 미조작 시 상기 조작바 하단의 가림부재가 광송신기와 광수신기 사이의 광빔을 차단하여 오프 상태를 유지해주고, 상기 버튼부의 누름 조작 시 상기 가림부재에 의한 광송신기와 광수신기 사이의 광빔 차단이 해제되어 온(On) 상태로 전환해주는 것인 컴퓨터용 입력장치.
[청구항 8]
제3항에 있어서, 상기 스위치부는, 광빔을 발생시키는 광송신기; 및 상기 광송신기와 대향되게 배치되며, 상기 광송신기에서 발생된 광빔을 수신해주는 제1광수신기;를 포함하여, 상기 버튼부의 미조작 시 상기 광송신기에서 발생된 광빔을 상기 제1광수신기가 수신하여 오프(Off) 상태를 유지해주고, 상기 버튼부의 누름 조작 시 상기 조작바의 하단이 광빔을 차단하여 온(On) 상태로 전환해주는 것인 컴퓨터용 입력장치.
[청구항 9]
제8항에 있어서, 상기 스위치부는, 상기 광송신기의 일측에 배치되며, 상기 버튼부의 누름 조작 시 상기 조작바의 하단이 광송신기와 제1광수신기 사이의 광빔을 차단하여 온(On) 상태로 전환해주는 순간, 상기 조작바의 표면으로부터 반사되는 상기 광송신기의 광빔을 수신해주는 제2광수신기;를 더 포함하되, 상기 조작바는 상광하협의 쐐기형상으로 형성되어, 상기 조작바의 하강 정도에 따라 서로 다르게 형성되는 광빔의 반사거리에 따른 광빔의 반사량을 제어부를 통해 소정의 신호로 변환해주고, 상기 소정의 신호를 이용하여 컴퓨터 내에서 아날로그 입력수단으로 사용할 수 있도록 한 것인 컴퓨터용 입력장치.
[청구항 10]
제9항에 있어서, 상기 아날로그 입력수단을 통한 아날로그 정보를 이용하여, 컴퓨터 디스플레이상에 서로 다른 두께의 표현이 가능한 펜이나 페인트 붓, 또는 붓글씨 붓을 포함한 그리기 도구로 활용할 수 있도록 한 것인 컴퓨터용 입력장치.
[청구항 11]
제7항 내지 제10항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 스위치부는, 소정 시간 미사용 시 전원공급을 차단해주는 전원차단부;를 더 포함하는 컴퓨터용 입력장치.
[청구항 12]
제7항 내지 제10항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 스위치부는, 상기 버튼부의 조작에 따른 온(On)/오프(Off) 작동 시 진동 또는 소리를 발생시켜주는 작동확인부;를 더 포함하는 컴퓨터용 입력장치.
[청구항 13]
제1항에 있어서, 상기 버튼부를 구성하는 복수의 버튼부재 중 적어도 어느 하나에는, 회전 가능하게 결합되는 마우스휠; 및 상기 휠부재의 회전을 감지해주는 엔코더;가 구비되며, 상기 마우스휠이 구비된 버튼부재와 상기 엔코더는 일체로 승하강되는 것인 컴퓨터용 입력장치.
[청구항 14]
제13항에 있어서, 상기 엔코더는, 기계식 또는 광학식 중 어느 하나가 적용되는 것인 컴퓨터용 입력장치.
[청구항 15]
제1항에 있어서, 상기 버튼부는 일측이 고정단이고 타측은 자유단인 형상으로 형성되고, 상기 스위치부는 상기 버튼부의 고정단과 손가락 누름 조작 지점인 상기 버튼부의 자유단 사이에 배치되는 것인 컴퓨터용 입력장치.
[청구항 16]
제15항에 있어서, 상기 스위치부는, 상기 버튼부의 누름 조작 시 상기 버튼부의 하단과 맞닿아 하측으로 눌림 작동되는 접촉식 버튼이 구비되는 마이크로스위치;인 것인 컴퓨터용 입력장치.
[청구항 17]
제16항에 있어서, 상기 버튼부는, 상기 고정단과 상기 접촉식 버튼 사이의 이격 거리인 제1구간; 및 상기 접촉식 버튼과 상기 자유단 사이의 이격 거리인 제2구간;을 포함하되, 상기 제2구간은 상기 제1구간에 비해 길게 형성되는 것인 컴퓨터용 입력장치.
[청구항 18]
제17항에 있어서, 상기 버튼부는, 상기 제1구간과 제2구간의 두께를 서로 다르게 적용하여 상기 버튼부에 소정의 강성을 부여해준 것인 컴퓨터용 입력장치.
[청구항 19]
제17항에 있어서, 상기 버튼부는, 좌측버튼; 상기 좌측버튼의 우측에 평행하게 배치되는 우측버튼; 및 상기 좌측버튼과 우측버튼 사이에 평행하게 배치되는 중간휠버튼;을 포함하는 컴퓨터용 입력장치.
[청구항 20]
제19항에 있어서, 상기 중간휠버튼은, 자유단 부근에 형성된 설치공 내에 회전축을 매개로 회전 가능하게 설치되며, 상기 회전축을 중심으로 복수의 광슬릿이 방사상으로 관통 형성되는 휠부재; 상기 휠부재의 일측에 이격 배치되도록 상기 중간휠버튼 저면에 설치되어 광빔을 발생시키는 광송신기; 및 상기 휠부재의 타측에 상기 광송신기와 대향되게 배치되도록 상기 중간휠버튼 저면에 설치되어, 상기 광송신기에서 발생한 후 상기 광슬릿을 통과하는 광빔을 수신해주는 광수신기;를 포함하는 컴퓨터용 입력장치.
[청구항 21]
제19항에 있어서, 상기 중간휠버튼은, 상기 좌측버튼 및 우측버튼에 비해 상기 제1구간의 두께가 두껍게 형성되어 상기 좌측버튼 및 우측버튼에 비해 강성이 크도록 한 것인 컴퓨터용 입력장치.

도면

[도1]

[도2]

[도3]

[도4]

[도5]

[도6]

[도7]

[도8]

[도9]

[도10]

[도11]

[도12]

[도13]

[도14]

[도15]

[도16]

[도17]

[도18]

[도19]

[도20]

[도21]

[도22]

[도23]

[도24]

[도25]

[도26]

[도27]

[도28]

[도29]

[도30]

[도31]