KR101600803B1 - Touch type key input bar - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 빛을 직접 생성하거나 간접적으로 전달하는 광공급부; 상기 광공급부로부터 방출되어 일부분으로 입사된 빛을 내부의 도파로를 통해 나머지 부분으로 전반사시키는 도광부; 상기 도파로의 임의의 부분에서 상기 전반사하는 빛의 양 또는 파장이 변경되도록, 압력에 의해 상기 임의의 부분에 대응하는 도광부의 외면과 접촉하는 하나 이상의 터치부를 포함하며 상기 도광부 상에 형성된 터치기판; 및 상기 도광부의 측단 또는 하단에 형성되며 상기 변경된 빛의 양 또는 파장을 감지하는 하나 이상의 광센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치형 키 입력바에 관한 것이다. 이에 의해 기존의 휴대폰, 디스플레이 장치 및 전자제품의 측면에 위치한 버튼식 입력 장치를 터치 방식으로 구성함과 동시에 조명까지 수행할 수 있도록 하여 미관을 향상시킬뿐만 아니라 기계식 버튼 사이에 침투할 수 있는 이물질을 제거하여 품질을 현격히 향상시킨다.The present invention provides a light emitting device comprising: a light supplier for directly generating light or indirectly transmitting light; A light guiding part which totally reflects the light emitted from the light supplying part and incident on the light guiding part to the remaining part through a waveguide inside; A touch substrate formed on the light guide portion and including at least one touch portion that is in contact with an outer surface of the light guide portion corresponding to the arbitrary portion by a pressure so that the amount or wavelength of the total reflection light changes in an arbitrary portion of the waveguide; And at least one optical sensor formed on a side or bottom of the light guide unit and sensing the amount or wavelength of the changed light. As a result, it is possible to configure a conventional button-type input device located on the side of a mobile phone, a display device, and an electronic product by touching and to perform illumination, thereby improving aesthetic appearance, Thereby significantly improving the quality.
터치 패드, LED, 센서, 전반사 Touchpad, LED, Sensor, Total
Description
본 발명은 키입력바에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 기존의 휴대폰, 디스플레이 장치 및 전자제품의 측면에 위치한 버튼식 입력 장치를 터치 방식으로 구성함과 동시에 디스플레이 기능까지 수행할 수 있도록 하여 미관을 향상시킬뿐만 아니라 기계식 버튼 사이에 침투할 수 있는 이물질을 제거하여 품질을 현격히 향상시키는 터치형 키 입력바에 관한 것이다.The present invention relates to a key input bar. More particularly, the present invention relates to a touch screen display apparatus and a touch screen display apparatus, which can constitute a touch-type touch screen input device located on the side of an existing mobile phone, a display device and an electronic product, The present invention relates to a touch-type key input bar capable of remarkably improving the quality by removing foreign matter.
현대에는 터치형 휴대폰과 같이, 버튼을 기계식으로 누르지 않고 터치만으로 키를 입력하는 기술이 보편화 되고 있다. 이와 같이 터치식으로 키를 입력하기 위해서는 터치 패드가 전자기기에 포함되어야 한다. In the modern world, like a touch-type mobile phone, a technique of inputting a key with a touch without pushing a button mechanically is becoming common. In order to input a key in this manner, a touch pad must be included in the electronic device.
여기서 터치 패드는 터치 스크린 패널(TSP;touch screen panel)로서 지칭될 수도 있으며, 평판 모양의 광센서를 손가락으로 대는 것으로, 마우스 포인터의 조작을 하는 포인팅 장치의 하나이다. 더욱 상세하게는, 디스플레이의 전면에 투명하게 들어간 터치 스크린으로 휴대폰, ATM기 등 디스플레이의 입력에 사용되며, 저항막 방식, 정전방식, 적외선 방식, 초음파 방식, 압력센서 방식 등이 이용된다.Here, the touch pad may be referred to as a touch screen panel (TSP), and is a pointing device for operating a mouse pointer by putting a flat-shaped optical sensor with a finger. More specifically, the touch screen is transparent to the front of the display, and is used for a display input of a mobile phone, an ATM or the like, and a resistance film type, an electrostatic type, an infrared type, an ultrasonic type, and a pressure sensor type are used.
메이커에 따라 슬라이드 패드, 트랙 패드라고도 지칭된다. 많은 노트북 컴퓨 터에 채용되기도 하지만, 디지털 오디오 플레이어, 휴대 전화 등의 제품에 많이 탑재되고 있다. 또한, 개인용 컴퓨터에서 쓰이는 키보드에 터치 패드 기능을 추가한 제품도 있다. 마우스, 조이스틱, 트랙볼 등의 다른 포인팅 장치에 비해 공간을 덜 차지하여 일부 사용자들에게 인기가 있으나, 사용자 환경에 따라 달라질 수 있다.Depending on the manufacturer, it is also referred to as a slide pad or trackpad. Although it is adopted in many notebook computers, it is widely used in products such as digital audio players and mobile phones. There is also a touch pad function added to the keyboard used in personal computers. It occupies less space than other pointing devices such as a mouse, joystick, trackball, etc., and is popular with some users, but may vary depending on the user environment.
그러나, 대부분의 전자기기에는 정면에만 터치형 키패드가 탑재되고 있다. However, most electronic devices are equipped with a touch-type keypad only on the front side.
도 1은 터치형 키패드가 정면에 탑재된 종래 기술에 따른 휴대폰의 외형 사시도이다.1 is an external perspective view of a conventional mobile phone in which a touch-type keypad is mounted on a front surface.
도 1을 참조하면, 휴대폰에는 정면에는 전화번호 및 문자를 입력하는 키패드 및 메뉴 버튼이 존재하고 측면부 (100)에는 음량의 조절, 카메라 셔터 등 부가기능의 버튼이 위치해 있다. 이러한 측면부 (100)에 위치한 부가기능의 버튼들은 차지하는 공간이 적은 편이며 전면부의 기능에 비해 사용하는 빈도가 적은 편이다. Referring to FIG. 1, the mobile phone has a keypad and a menu button for inputting telephone numbers and characters on the front side, and buttons for additional functions such as volume control, camera shutter, and the like are located on the
한편, 측면부 (100)를 정면부에 사용되는 방식의 터치 패드를 적용하는 경우에는, 매트릭스(matrix)법 또는 전기용량 새기 방법"(capacitive shunt method) 과 같은 복잡하고 고가의 구조가 필요하게 되어 경제적인 측면에서 바람직하지 않다.On the other hand, in the case of applying the touch pad of the
또한, 기계식 (접촉에 의한 전기신호 변화로 신호 전달) 버튼으로 형성된 측면부 (100)의 입력부는 기능이 추가될 수록 부품의 수가 증가하게 되며 버튼이 상부로 돌출되어 있어 습기나 먼지와 같은 이물질이 침투하기 용이하다. 그 결과, 침투된 이물질로 인해 고장 또는 오동작을 발생시킬 가능성이 크다. 또한, 부품의 수 및 공정의 수가 많아 인건비 등과 같은 제조 비용이 높다는 단점이 있다.Further, as the function of the input part of the
따라서, 이러한 측면부 (100)의 입력버튼을 종래의 터치 패드보다 간단하고 경제적인 방법으로 구성하여, 측면의 미관을 향상시킴과 동시에 전자기기의 고장 및 오동작을 방지할 기술이 필요하게 되었다.Therefore, there is a need for a technique for improving the appearance of the side surface and preventing malfunction and malfunction of the electronic device by constituting the input button of the
본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 종래의 전자기기의 측면에 형성된 기계식 입력방식을 터치 방식으로 전환하여 미관을 향상시킴과 아울어 전자기기의 고장율을 낮추는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been conceived in order to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a method and apparatus for converting a mechanical input method formed on a side surface of a conventional electronic apparatus into a touch method, thereby improving aesthetics, will be.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 터치형 키 입력바는, 빛을 직접 생성하거나 간접적으로 전달하는 광공급부; 상기 광공급부로부터 방출되어 일부분으로 입사된 빛을 내부의 도파로를 통해 나머지 부분으로 전반사시키는 도광부; 상기 도파로의 임의의 부분에서 상기 전반사하는 빛의 양 또는 파장이 변경되도록, 압력에 의해 상기 임의의 부분에 대응하는 도광부의 외면과 접촉하는 하나 이상의 터치부를 포함하며 상기 도광부 상에 형성된 터치기판; 및 상기 도광부의 측단 또는 하단에 형성되며 상기 변경된 빛의 양 또는 파장을 감지하는 하나 이상의 광센서를 포함하여, 전자부품의 측면부분을 터치형식으로 전환할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a touch-type key input bar comprising: a light supplier for directly generating or indirectly transmitting light; A light guiding part which totally reflects the light emitted from the light supplying part and incident on the light guiding part to the remaining part through a waveguide inside; A touch substrate formed on the light guide portion and including at least one touch portion that is in contact with an outer surface of the light guide portion corresponding to the arbitrary portion by a pressure so that the amount or wavelength of the total reflection light changes in an arbitrary portion of the waveguide; And at least one optical sensor formed at a side end or a bottom end of the light guide unit and sensing the amount or wavelength of the changed light, thereby converting the side portion of the electronic part into a touch type.
또한, 상기 광공급부는, 컬러 LED, RGB LED, 및 광섬유 중 적어도 하나를 포함하여, 사용자의 기호에 부합하는 광원을 선택할 수 있다.Further, the light supply unit may include at least one of a color LED, an RGB LED, and an optical fiber to select a light source that matches the user's taste.
특히, 상기 하나 이상의 터치부는, 상기 광공급부로부터 방출되는 광 파장에 반응하여 발광하는 형광물질을 포함하여, 터치시 형광물질을 발광시켜 내부 전반사 광의 양 또는 파장을 변화시킬 수 있다.In particular, the at least one touch part may include a fluorescent material that emits light in response to a light wavelength emitted from the light supplying part, and may change the amount or wavelength of the total internal reflection light by emitting a fluorescent material upon touching.
또한, 상기 하나 이상의 터치부는, 양각 또는 음각 또는 이들의 조합으로 이 루어진 요철패턴으로 구성될 수도 있으며, 특히, 상기 양각 또는 음각 또는 이들의 조합으로 이루어진 요철패턴은, 구형, 렌즈, 프리즘, 피라미드, 타원, 원뿔, 원통 형상 중 적어도 하나 이상의 조합으로 이루어져, 패턴 형상을 조절함으로써 내부 전반사 광의 양을 변화시킬 수 있다.In addition, the at least one touch portion may be formed of a concave-convex pattern formed by embossing or engraving, or a combination thereof. Particularly, the convex-concave pattern formed by the embossing or embossing or a combination thereof may be a sphere, lens, prism, pyramid , An ellipse, a cone, and a cylindrical shape, and the amount of total internal reflection light can be changed by adjusting the pattern shape.
또한, 상기 하나 이상의 광센서는, 상기 도광부의 하단에 형성되어 상기 전반사하는 빛의 증가를 감지하여, 어느 키 버튼이 터치되었는지를 감지할 수 있다.In addition, the at least one optical sensor may detect an increase in the total reflection light formed at the lower end of the light guide unit to sense which key button is touched.
또한, 상기 하나 이상의 터치부는, 상기 전반사하는 빛의 증가량이 상이하도록 각각 상이한 밀도의 형광물질을 가짐으로써, 형광물질의 밀도를 조절하여 내부 전반사 광의 양을 변화시킬 수 있다.In addition, the one or more touch units may have fluorescent materials of different densities so that the total amount of increase of the total reflection light differs, thereby controlling the density of the fluorescent material to change the amount of total internal reflection light.
특히, 상기 하나 이상의 광센서는, 상기 도광부의 측단에 형성되어 상기 전반사하는 빛의 증가량을 감지하여, 형광물질의 밀도를 조절하여 어느 키 버튼이 터치되었는지를 감지할 수 있다.In particular, the at least one optical sensor may detect an increase in the amount of total reflection light formed on the side of the light guide unit, thereby controlling the density of the fluorescent material, thereby detecting which key button is touched.
또한, 상기 하나 이상의 터치부는, 상기 전반사하는 빛의 파장이 상이하도록 각각 상이한 상이한 파장의 빛을 방출하는 형광물질을 가짐으로써, 형광물질의 종류를 조절하여 내부 전반사 광의 파장을 변화시킬 수 잇다.In addition, the at least one touch part may have a fluorescent material that emits light of a different wavelength so that the wavelength of the total reflection light is different, so that the wavelength of the total internal reflection light can be changed by controlling the type of the fluorescent material.
특히, 상기 하나 이상의 광센서는, 상기 도광부의 측단에 형성되어 상기 전반사하는 빛의 파장을 감지하여, 형광물질의 종류를 조절하여 어느 키 버튼이 터치되었는지를 감지할 수 있다.In particular, the at least one optical sensor may be formed at a side of the light guide unit to sense the wavelength of the total reflection light, and to control the kind of the fluorescent material to detect which key button is touched.
또한, 상기 하나 이상의 광센서는, 상기 도광부의 하단에 형성되어 상기 전반사하는 빛의 감소를 감지하여, 어느 키 버튼이 터치되었는지를 감지할 수 있다.The at least one optical sensor may be formed at a lower end of the light guide unit to detect a decrease in the total reflection light to detect which key button is touched.
또한, 상기 하나 이상의 터치부는, 상기 전반사하는 빛의 감소량이 상이하도록 각각 상이한 밀도 또는 상이한 형상의 요철패턴을 가짐으로써, 패턴 형상을 조절하여 내부 전반사 광의 양을 변화시킬 수 있다.In addition, the at least one touch portion may vary the amount of total internal reflection light by controlling the pattern shape by having the concavo-convex pattern having different densities or different shapes so that the amount of reduction of the total reflection light is different.
특히, 상기 하나 이상의 광센서는, 상기 도광부의 측단에 형성되어 상기 전반사하는 빛의 감소량을 감지하여, 패턴 형상을 조절하여 어느 키 버튼이 터치되었는지를 감지할 수 있다.In particular, the at least one optical sensor may be formed at a side of the light guide unit to sense a reduction amount of the total reflection light and adjust a pattern shape to sense which key button is touched.
또한, 상기 도광부 상의 적어도 일부에 형성된 하나 이상의 광출부를 더 포함하되, 상기 하나 이상의 광출부는, 상기 도광부 상의 적어도 일부에서 상기 전반사하는 빛을 상기 도광부 외부로 방출시킴으로써, 키 버튼을 터치하지 않는 경우에도 전화난 문자 등의 신호를 사용자에게 보여주는 디스플레이 기능을 추가할 수 있다.The at least one light emitting portion emits the total reflection light to the outside of the light guiding portion in at least a part of the light guiding portion so as not to touch the key button Even if I call it, I can add a display function to show the user a signal such as characters.
또한, 상기 하나 이상의 광출부는, 양각 또는 음각 또는 이들의 조합으로 이루어진 요철패턴으로 구성될 수도 있으며, 특히, 상기 양각 또는 음각 또는 이들의 조합으로 이루어진 요철패턴은, 구형, 렌즈, 프리즘, 피라미드, 타원, 원뿔, 원통 형상 중 적어도 하나 이상의 조합으로 이루어져, 패턴 형상을 조절함으로써 방출되는 광의 양을 조절할 수 있다.In addition, the at least one light-emitting portion may be formed of a concave-convex pattern formed by embossing or engraving, or a combination thereof. Particularly, the convex-concave pattern formed by embossing or embossing or a combination thereof may be a sphere, lens, prism, pyramid, , A cone, and a cylindrical shape, and the amount of light emitted can be adjusted by adjusting the pattern shape.
또한, 상기 하나 이상의 광출부는, 상기 도광부 외부로 방출되는 빛의 양이 상이하도록 각각 상이한 밀도 또는 상이한 형상의 요철패턴을 가짐으로써, 패턴 형상을 조절하여 각각의 광출부에서 방출되는 빛의 양을 조절할 수 있다.The at least one light emitting portion may have a concavo-convex pattern having a different density or different shape so that the amount of light emitted to the outside of the light guiding portion is different, so that the amount of light emitted from each light output portion Can be adjusted.
또한, 상기 터치기판상에 외광을 차단하는 코팅막을 형성하고, 특히 상기 코 팅막의 색상은 검은색인 것을 특징으로 하여, 외광으로 인한 노이즈를 최소화 할 수 있다.In addition, a coating film for blocking external light is formed on the touch substrate. In particular, the color of the coating film is black, thereby minimizing noise due to external light.
본 발명에 의하면, 기존의 휴대폰, 디스플레이 장치 및 전자제품의 측면에 위치한 버튼식 입력 장치를 터치 방식으로 구성함과 동시에 디스플레이 기능까지 수행할 수 있도록 하여 미관을 향상시킬뿐만 아니라 버튼 사이에 침투할 수 있는 이물질을 제거하여 품질을 현격히 향상시킨다. 또한, 구조를 단순화 시킴으로서 제조비용을 낮추어 경제성을 향상시킨다.According to the present invention, a conventional mobile phone, a display device, and a button-type input device located on a side of an electronic product can be configured in a touch manner, and a display function can be performed, thereby improving aesthetics, It removes the foreign substances and improves the quality remarkably. In addition, by simplifying the structure, the manufacturing cost is lowered and the economical efficiency is improved.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 바람직한 일 실시형태에 따른 터치형 키 입력바에 대해서 상세히 설명한다. 다만, 실시형태를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, a touch-type key input bar according to a preferred embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail to avoid unnecessarily obscuring the subject matter of the present invention.
실시형태의 설명에 있어서, "상 (on)"과 "아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 구성요소를 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 구성요소의 상 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다. 도면에서의 각 구성요소들의 크기는 설명을 위하여 과장될 수 있으며, 실제로 적용되는 크기를 의미하는 것은 아니다. In the description of the embodiments, the terms " on "and" under "all include being formed" directly "or" indirectly "through another element. In addition, the upper or lower reference of each component is described with reference to the drawings. The size of each component in the drawings may be exaggerated for the sake of explanation and does not mean the size actually applied.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시형태에 따른 터치형 키 입력바의 외형 사시도이다.2 is an external perspective view of a touch-type key input bar according to a preferred embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 터치형 키 입력바는 광원 (210) 및 도광부 (220) 를 포함한다. 더욱 상세하게는, 광원 (210), 예를 들어, LED 에서 방출된 빛은 도광부 (220) 의 내부인 도파로의 일단으로부터 타단으로 전반사하며 진행한다. Referring to FIG. 2, the touch-type key input bar includes a
도광부 (220)는 제품의 크기에 따라 상이하나 탑재될 제품의 위치에서 장축 방향으로 10mm 이상이고, 두께는 0.1mm 내지 30mm 이며, 재질은 투명한 전반사 물질인 것이 바람직하나 반드시 이에 한정되지는 않는다.The
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시형태에 따른 터치형 키 입력바가 장착된 휴대폰의 외형 사시도이다.3 is an external perspective view of a mobile phone equipped with a touch-type key input bar according to a preferred embodiment of the present invention.
도 3과 같이, 터치형 키 입력바는 휴대폰 본체 (230) 의 측면에 형성되어, 기존의 기계식 키 입력부를 대체한다.As shown in FIG. 3, the touch-type key input bar is formed on a side surface of the
여기서 광원 (210)은 빛을 직접 방출하는 수단뿐만 아니라, 다른 광원으로부터 빛을 간접적으로 전달하는 다양한 수단을 포함한다.Here, the
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시형태에 따른 터치형 키 입력바에 부착되는 다양한 광공급부를 나타낸다.FIG. 4 illustrates various light supply units attached to a touch-type key input bar according to a preferred embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 빛을 직접 생성하여 공급하는 광공급부는, 예를 들어, 컬러 LED, RGB LED 를 포함하고, 다른 광원으로부터 빛을 간접적으로 전달하는 광공급부는 예를 들어, optical fiber 를 포함하지만, 반드시 이에 한정되지 않고 물리, 화학적 반응에 빛을 방출할 수 있는 모든 광공급 수단 (예를 들어, OLED, White LED, 및 CCFL 또는 이들의 조합)을 포함한다. 또한, 도면에는 다양한 광원들이 도광부의 측면에 부착된 것으로 도시되었지만, 전반사가 일어날 수 있는 다른 부분에도 부착될 수 있으며, 이 경우 방출된 빛은 나머지 부분으로 전반사하며 진행한다.Referring to FIG. 4, a light supplier for directly generating and supplying light includes, for example, a color LED and an RGB LED, and a light supplier indirectly transmitting light from another light source includes, for example, an optical fiber However, the present invention is not necessarily limited to this, and includes all light supplying means (for example, OLED, White LED, and CCFL or a combination thereof) capable of emitting light in a physical and chemical reaction. Also, while various light sources are shown attached to the side surfaces of the light guide portion in the drawings, they may also be attached to other portions where total internal reflection can occur. In this case, the emitted light is totally reflected to the remaining portion.
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시형태에 따른 터치형 키 입력바의 전반사 원리를 나타내는 사시도이다.5 is a perspective view showing a total reflection principle of a touch-type key input bar according to a preferred embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 터치형 키 입력바는 광원 (210), 도광부 (220), 터치기판 (250), 및 터치부 (242, 244, 246, 및 248) 를 포함한다. 광원 (210)은 도 4에 설명한 바와 같고, 광원 (210)으로부터 방출된 빛은 도광부 (220) 내부의 도파로를 통해 도광부 (220) 내부 도파로의 나머지 부분으로 진행한다. 5, the touch type key input bar includes a
여기서, 전반사 (total reflection) 원리란 빛이 특정면에서 100% 반사되는 것을 가리킨다. 예를 들어 유리에 부딪히는 빛의 입사각이 임계각보다 클 경우 빛은 그 유리를 투과하지 못하고 100% 반사된다. 즉, 빛이 광학적으로 밀한 매질(굴절률이 큰 물질)에서 소한 매질(굴절률이 작은 물질)로 입사할 때, 입사각이 특정 각도 이상이면 그 경계면에서 빛이 전부 반사되어 버리고 굴절광선은 존재하지 않는다. 이것이 전반사이며, 전반사가 일어날 수 있는 입사각의 최소값을 임계각이라 한다. 따라서 도면에 표시된 θ는 임계각 이상임을 알 수 있다.Here, the principle of total reflection indicates that light is reflected 100% on a specific plane. For example, if the incident angle of the light hitting the glass is greater than the critical angle, the light can not pass through the glass and is reflected 100%. That is, when light is incident from a medium (a substance having a high refractive index) to a medium (a substance having a small refractive index) that is optically dense, if the incident angle is greater than a certain angle, the light is totally reflected at the boundary and no refracted ray exists. This is total reflection, and the minimum value of the incident angle at which total reflection can occur is called critical angle. Therefore, it can be seen that the angle &thetas; shown in the figure is not less than the critical angle.
이와 같이, 전반사하는 빛은 도광부 (220) 외부로 방출되지 않기 때문에 도광부 (220) 외부에서는 시각적으로 빛을 감지할 수 없다. 따라서, 빛의 세기는 도시된 바와 같이, 광원 (210)과의 거리에 관계없이 도광부 (220) 내부의 모든 부분에서 동일하다. Since the total reflection light is not emitted to the outside of the
또한, 터치기판 (250)은 도광부 (220) 상에 형성되며, 터치부 (242, 244, 246, 및 248) 를 포함한다. 여기서 터치부 (242, 244, 246, 및 248) 는 손 또는 다른 가압 수단으로 터치하여 각각의 기능을 입력하는 부분이다. 예를 들어, 터치부 (242) 는 화면 밝기 업, 터치부 (244) 는 화면 밝기 다운, 터치부 (246)은 스피커 볼륨 업, 터치부 (248)은 스피커 볼륨 다운에 관한 키이다. 이러한 터치부 (242, 244, 246, 및 248) 에는 형광물질이 인쇄되거나, 물리적인 패턴이 형성되어 있다. 따라서, 터치부 (242, 244, 246, 및 248)에 압력이 가해져서 (예를 들어, 손가락으로 터치) 도광부 (220)에 압력이 가해지는 경우, 도광부 (220) 내부의 전반사하는 빛의 양은 변화하게 된다. 더욱 상세하게는, 압력에 의해 형광물질과 반응하는 경우, 형광물질 (예를 들어, RGB 형광체, yellow 형광체 등) 에서 방출되는 빛으로 인해 전반사 양이 증가하게 된다. 또한, 물리적 패턴과 반응하는 경우, 전반사하는 빛이 외부로 방출하게 되어 내부의 전반사하는 빛은 감소하게 된다.The
또한, 도 5에 도시된 상태는 터치기판 (250)이 도광부 (220)상에 형성되어 있지만, 아직 손으로 키를 누르지 않아, 즉, 터치부 (242, 244, 246, 및 248)에 압력이 가해지지 않은 상태이다. 압력이 가해지지 않은 상태에서는, 터치기판 (250)과 도광부 (220)가 이격되어 있는 상태뿐만 아니라, 접촉되어 있는 경우에도 도광부 (220) 내부의 전반사하는 빛의 양이 변경되지 않는다. 따라서, 도광부 (220)에 압력이 가해지지 않을 정도로 터치기판 (250)이 접촉되는 것이 바람직하다.5 is a state in which the
또한, 터치기판 (250)은 필름 또는 플레이트가 될 수 있으며, 압력이 가해진 부분으로 휘어진 후, 다시 본래의 형상을 되찾을 수 있도록 플렉서블한 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. In addition, the
또한, 터치기판 (250)을 터치시에 외광이 도광판 내부로 침투하여 센서의 감도에 영향을 미치는 것을 방지하기 위해, 터치기판 (250)에 코팅막을 형성할 수 있다. 특히, 이러한 코팅막은 검은색의 코팅막을 선택하는 것이 외광 차단에 바람직하다.In addition, a coating film may be formed on the
도 6a는 터치부에 형광물질이 인쇄된 경우의 동작원리를 나타낸다. 6A shows an operation principle when a fluorescent material is printed on a touch portion.
이 경우, 도광부 (220) 아래에는 하나 이상의 광센서 (262, 264, 및 266)가 존재한다. 또한, 각각의 터치부 (242, 244, 246, 및 248)에는 광원 (210)의 파장에 반응하는 형광물질이 동일한 밀도로 인쇄되어 있다. 사용자가 터치부 (244), 즉 화면 밝기 버튼을 누르는 경우, 터치부 (244)는 이에 대응하는 도광부 (220) 상의 부분에 압력을 가한다. 그 후, 광원 (210)의 파장에 반응하여 형광물질이 광을 발산하여 터치부 (244) 아래에 위치한 광센서 (264) 는 증가한 빛의 세기를 감지하게 된다. 이후, 광센서 (268)로부터 신호를 전달받은 회로 (미도시) 는 해당 광센서 (264)로 전반사한 부분을 추적하여 화면 밝기 업 버튼을 누른 것으로 인식하고 화면 밝기를 업시킨다.In this case, there is at least one
도 6b는 터치부에서 발광하는 빛의 양 또는 파장이 각각 상이하도록 형광물질이 인쇄된 경우의 동작원리를 나타낸다. 6B shows an operation principle in the case where a fluorescent material is printed such that the amount or wavelength of light emitted from the touch part is different from each other.
첫번째, 전반사하는 빛의 양이 상이한 경우를 설명한다. 이 경우, 도광부 (220)의 측면에는 광센서 (268)가 존재한다. 또한, 각각의 터치부 (242, 244, 246, 및 248)에는 광원 (210)의 파장에 반응하는 형광물질이 인쇄되어 있다. 특히, 각각의 형광물질은 광원 (210)의 파장에 반응하여 각각 상이한 양의 빛을 발광하도록 인쇄된다. 예를 들어, 터치부 (242) 에서는 발광량 10 (상대적인 수치) 의 빛이 발광되고, 터치부 (244) 에서는 발광량 20 의 빛이 발광되고, 터치부 (246) 에서는 발광량 30 의 빛이 발광되며, 터치부 (248) 에서는 발광량 40 의 빛이 발광되도록 인쇄한다. 이는 형광 물질의 밀도를 조절함으로써 가능하다.First, a case where the amount of total reflection is different will be explained. In this case, the
따라서, 사용자가 터치부 (244)를 누르는 경우, 터치부 (244)는 이에 대응하는 도광부 (220) 상의 부분에 압력을 가한다. 그 후, 광원 (210)의 파장에 반응하여 터치부 (244) 의 형광물질이 20 의 광량을 발광하면, 도광부 (220)의 측면에 위치한 광센서 (268)가 이를 감지한다. 이후, 광센서 (268)로부터 신호를 전달받은 회로 (미도시) 는 광센서 (268)에서 감지한 광량을 분석하여 화면 밝기 업 버튼을 누른 것으로 인식하고 화면 밝기를 업시킨다.Accordingly, when the user presses the
둘째, 전반사하는 빛의 파장이 상이한 경우를 설명한다. 이 경우, 도광부 (220)의 측면에는 광센서 (268)가 존재한다. 또한, 각각의 터치부 (242, 244, 246, 및 248)에는 광원 (210)의 파장에 반응하는 형광물질이 인쇄되어 있다. 특히, 각각의 형광물질은 광원 (210)의 파장에 반응하여 각각 상이한 파장의 빛을 발광하도록 인쇄된다. 예를 들어, 터치부 (242) 에서는 레드 파장의 빛이 발광되고, 터치부 (244) 에서는 블루 파장의 빛이 발광되고, 터치부 (246) 에서는 그린 파장의 빛이 발광되며, 터치부 (248) 에서는 가시광선 이외의 파장의 빛이 발광되도록 한다. 이는 형광 물질의 종류를 조절함으로써 가능하다.Second, the case where the wavelength of total reflection is different will be explained. In this case, the
따라서, 사용자가 터치부 (244)를 누르는 경우, 터치부 (244)는 이에 대응하는 도광부 (220) 상의 부분에 압력을 가한다. 그 후, 광원 (210)의 파장에 반응하 여 터치부 (244) 의 형광물질이 불루 파장의 빛을 발광하면, 도광부 (220)의 측면에 위치한 광센서 (268)가 이를 감지한다. 이후, 광센서 (268)로부터 신호를 전달받은 회로 (미도시) 는 광센서 (268)에서 감지한 파장을 분석하여 화면 밝기 업 버튼을 누른 것으로 인식하고 화면 밝기를 업시킨다.Accordingly, when the user presses the
도 7a는 터치부에 물리적 패턴이 형성된 경우의 동작원리를 나타낸다. 7A shows the operation principle when a physical pattern is formed on the touch portion.
이 경우, 도광부 (220) 아래에는 하나 이상의 광센서 (262, 264, 및 266)가 존재한다. 또한, 각각의 터치부 (242, 244, 246, 및 248)에는 물리적 패턴이 형성되어 있다. 물리적 패턴은 양각 또는 음각 또는 이 둘의 조합으로 이루어 질 수 있다. 더욱 상세한 요철패턴은 도 8에 도시되어 있다.In this case, there is at least one
도 8은 본 발명의 다양한 실시형태에 따른 요철패턴의 다양한 형태를 도시한다. Figure 8 shows various forms of the relief pattern according to various embodiments of the present invention.
도시된 형상을 포함하여, 구형, 렌즈, 프리즘, 피라미드, 타원, 원뿔, 원통 형상 등 다양한 패턴이 형성될 수 있다. 특히, 요철패턴 형상의 양각 부분이 도광부 (220) 를 향하도록 구성되는 것이 바람직하다. 또한, 패턴의 형상으로 발광되는 빛은 광원에서 방출되는 빛의 색상에 따라 발광하게 된다.Various patterns such as a spherical shape, a lens, a prism, a pyramid, an ellipse, a cone, and a cylindrical shape can be formed. In particular, it is preferable that the embossed portion of the relief pattern shape is directed to the
다시 도 7a를 참조하면, 사용자가 터치부 (244)를 누르는 경우, 터치부 (244)는 이에 대응하는 도광부 (220) 상의 부분에 압력을 가한다. 이 경우, 요철패턴 형상의 양각 부분이 도광부 (220) 에 압력을 가하여, 해당 부분에서 전반사하는 빛 입사각을 전반사의 임계값을 벗어나게 한다. 따라서, 해당 부분으로 향하는 빛은 전반사 하지 못하고 밀착된 터치부 (244)를 통해 터치기판 (250)의 외부로 방출 하게 된다. 그 결과, 터치부 (244)와 밀착한 도광부 (220) 면에서 반사된 빛의 세기는 도시된 바와 같이 감소한다. Referring again to FIG. 7A, when the user presses the
따라서, 도광부 (220) 아래에 위치한 광센서 (266) 는 감소한 빛의 세기를 감지하게 된다. 이후, 광센서 (266)로부터 신호를 전달받은 회로 (미도시) 는 해당 광센서 (266) 로 전반사한 부분을 추적하여 화면 밝기 업 버튼을 누른 것으로 인식하고 화면 밝기를 업시킨다.Accordingly, the
도 7b는 터치부에서 출광하는 광량이 각각 상이하도록 요철패턴이 형성된 경우의 동작원리를 나타낸다. 7B shows an operation principle in the case where a concave-convex pattern is formed such that light amounts emitted from the touch portion are different from each other.
이 경우, 도광부 (220)의 측면에는 광센서 (268)이 존재한다. 또한, 각각의 터치부 (242, 244, 246, 및 248)에는 상이한 요철패턴의 형상이 형성되어 있다. 예를 들어, 터치부 (242) 에서는 출광량이 10 (상대적인 절대값) 이 되도록 요철패턴이 형성되고, 터치부 (244) 에서는 출광량이 20 이 되도록 요철패턴이 형성되고, 터치부 (246) 에서는 출광량이 30 이 되도록 형성되며, 터치부 (248) 에서는 출광량이 40 이 되도록 요철패턴이 형성된다. 이는 요철패턴의 밀도 또는 형상을 조절함으로써 가능하다.In this case, the
더욱 상세하게는 광원(210) 에서 방출하는 광량이 100인 경우 이론적인 전반사는 손실없이 광센서(268)에 100이 도달하게 된다. 그러나, 실질적으로는 도광부 (220)의 공간상 또는 재질상 100의 양이 그대로 광센서 (268)에 도달하지 못한다. 이 경우 자연적인 손실을 10으로 가정하면, 전반사하여 광센서(268)에 도달한 빛의 양은 90이 된다. 이 경우, 터치부(242)를 누르면 요철패턴에 의해 10이 손실되며 자연적으로 10이 손실됨으로써, 결론적으로 광센서(268)에는 80의 빛의 양이 도달하게 된다. 이와 마찬가지로 터치부(244)를 누르면 요철패턴에 의해 20이 손실되며 자연적으로 10이 손실됨으로써 광센서(268)에는 70의 빛의 양이 도달하게 된다. More specifically, when the amount of light emitted from the
이러한 동작 원리는 다른 터치부(246 및 248)에도 동일하게 적용된다. 즉, 터치부 (246)를 누르면 광센서 (268)는 60의 빛의 양을 감지하고, 터치부 (248)를 누르면 광센서 (268)는 80의 빛의 양을 감지한다. 그 결과, 최종 광센서에 도달되는 빛의 양이 달라지게 되어, 이러한 광 손실을 식별함으로써 어느 부분이 터치되었는지 식별할 수 있다.This operation principle is applied to the
또한, 도 6a 내지 도 7b 의 원리 중 하나 이상을 이용하여 전면부의 숫자 키를 입력하는 것이 가능하다. 이 경우, 기존의 기계식 입력 방식에 비해 고장율을 줄일 수 있다. 또한 기존의 복잡한 내부 구조의 터치 패드 방식에 비해 간단하게 키 입력이 가능하다.It is also possible to input the numeric keys on the front side using one or more of the principles of Figs. 6A to 7B. In this case, the failure rate can be reduced as compared with the conventional mechanical input method. In addition, compared to the conventional complex internal touchpad method, the key input is simple.
도 9는 요철패턴이 형성된 도광부의 사시도이다.Fig. 9 is a perspective view of a light guide portion formed with a concave-convex pattern.
도 9를 참조하면, 도광부 자체에 요철패턴이 형성되어 있다. 이 경우, 손가락 등으로 압력을 가하지 않는 경우에도, 도광부 내에서 전반사하는 빛은 요철패턴이 형성된 부위로 항상 출광하게 된다. 따라서, 광원을 제어함으로써, 외관상 디스플레이 표시를 조절할 수 있다. Referring to Fig. 9, a concavo-convex pattern is formed on the light guide portion itself. In this case, even when no pressure is applied by a finger or the like, the light totally reflected in the light guiding portion is always output to the portion where the concavo-convex pattern is formed. Therefore, by controlling the light source, the display display can be apparently adjusted.
특히, 도광부 자체에 형성된 요철패턴을 휴대폰에 적용하는 경우, 기능적인 면뿐만 아니라 미감적인 면에서 뛰어난 효과를 발생할 수 있다.Particularly, when the concavo-convex pattern formed on the light guide portion itself is applied to a cellular phone, an excellent effect can be obtained not only in terms of function but also in terms of beauty.
전술한 바와 같은 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설 명하였다. 그러나 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능하다. 본 발명의 기술적 사상은 본 발명의 전술한 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.The foregoing detailed description of the invention has been presented for specific embodiments. However, various modifications are possible within the scope of the present invention. The technical spirit of the present invention should not be limited to the above-described embodiments of the present invention, but should be determined by the claims and equivalents thereof.
도 1은 터치형 키패드가 정면에 탑재된 종래 기술에 따른 휴대폰의 외형 사시도이다.1 is an external perspective view of a conventional mobile phone in which a touch-type keypad is mounted on a front surface.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시형태에 따른 터치형 키 입력바의 외형 사시도이다.2 is an external perspective view of a touch-type key input bar according to a preferred embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시형태에 따른 터치형 키 입력바가 장착된 휴대폰의 외형 사시도이다.3 is an external perspective view of a mobile phone equipped with a touch-type key input bar according to a preferred embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시형태에 따른 터치형 키 입력바에 부착되는 다양한 광공급부를 나타낸다.FIG. 4 illustrates various light supply units attached to a touch-type key input bar according to a preferred embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시형태에 따른 터치형 키 입력바의 전반사 원리를 나타내는 사시도이다.5 is a perspective view showing a total reflection principle of a touch-type key input bar according to a preferred embodiment of the present invention.
도 6a는 터치부에 형광물질이 인쇄된 경우의 동작원리를 나타낸다. 6A shows an operation principle when a fluorescent material is printed on a touch portion.
도 6b는 터치부에서 발광하는 빛의 양 또는 파장이 각각 상이하도록 형광물질이 인쇄된 경우의 동작원리를 나타낸다. 6B shows an operation principle in the case where a fluorescent material is printed such that the amount or wavelength of light emitted from the touch part is different from each other.
도 7a는 터치부에 물리적 패턴이 형성된 경우의 동작원리를 나타낸다. 7A shows the operation principle when a physical pattern is formed on the touch portion.
도 7b는 터치부에서 출광하는 광량이 각각 상이하도록 요철패턴이 형성된 경우의 동작원리를 나타낸다. 7B shows an operation principle in the case where a concave-convex pattern is formed such that light amounts emitted from the touch portion are different from each other.
도 8은 본 발명의 다양한 실시형태에 따른 요철패턴의 다양한 형태를 도시한다.Figure 8 shows various forms of the relief pattern according to various embodiments of the present invention.
도 9는 요철패턴이 형성된 도광부의 사시도이다.Fig. 9 is a perspective view of a light guide portion formed with a concave-convex pattern.
<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>Description of the Related Art [0002]
100: 종래 휴대폰의 측면부 210: 광원100: side portion of a conventional mobile phone 210: light source
220: 도광부 230: 휴대폰 본체220: light guiding portion 230: mobile phone body
242, 244, 246, 248: 터치부 250: 터치기판 242, 244, 246, 248: touch part 250: touch substrate
262, 264, 266, 268: 광센서 262, 264, 266, 268: Light sensor
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