도전성 고무부재를 이용한 데이터 입력장치

도전성 고무부재를 이용한 데이터 입력장치{A DATA INPUT DEVICE USING CONDUCTIVE RUBBER MEMBER}

본 발명은 도전성 고무부재를 이용한 데이터 입력장치에 관한 것으로, 저렴한 도전성 고무부재를 이용하여 협소한 공간에서도 다양한 데이터를 입력할 수 있게 구현한 도전성 고무부재를 이용한 데이터 입력장치에 관한 것이다.

근래 소프트웨어와 반도체 기술 및 정보처리기술의 발달로 정보기기가 점점 소형화되는 추세이며, 이에 비례하여 각종 정보기기에 있어서의 데이터 입력 또한 그 중요성이 날로 커지고 있다.

그런데, 이러한 정보기기에서 각종 문자나 명령어 입력에 많은 문제점이 드러나고 있다.

예컨대, PC(Personal Computer) 또는 노트북(Notebook)에 사용되는 키보드와 같은 입력장치는 크기를 줄이는데 한계가 있어 이들 정보기기를 소형화하는데 어려움이 따른다.

그리고 PDA(Personal Data Assistant)에서 사용하는 터치스크린 방식이나 휴대폰에서 사용하는 키패드 방식은 입력속도가 느리고 잘못 입력되는 경우가 많아 불편한 점이 있다.

또한, 휴대용 단말기에서 점점 데스크탑 컴퓨터의 성능을 구현해 냄에 따라 휴대용 단말기에서도 문자입력 외에도 각종 명령키(엔터, 스페이스, 쉬프트 등), 기호 등 키보드 자판의 모든 입력기능을 수행할 수 있어야 하는 상황에 이르고 있다. 따라서 협소한 공간에서 다양한 데이터를 신속하고 정확하게 입력할 수 있는 데이터 입력장치가 본 발명자에 의해 개발된 바 있다.

그러나 이러한 입력장치에서는 복수의 방향에 대한 입력동작을 감지하기 위하여 각 방향에 대한 입력동작에 개별적으로 압력센서, 촉각센서 또는 광센서 등의 감지수단을 마련하여야 했다. 따라서 종래의 입력장치에서는, 입력장치를 구현하기 위한 감지수단에 대한 비용 및 감지수단의 조립에 따른 시간이 소용됨으로써 입력장치 전체의 단가를 절감시키지 못하는 결과를 초래하였다.

한편, 종래에 도전성 고무부재를 이용하여 도전성 고무부재에 대한 가압에 의한 변경된 저항값을 토대로 신호를 검출하는 방식이 개발된 바 있다. 그러나 이러한 종래기술에서는 도전성 고무부재 각각에서의 변경된 저항값에 의해 변경된 부하를 토대로 신호를 검출할 뿐, 하나의 도전성 고무부재에서 특정위치에 대한 입력을 감지하지 못했다.

또한 종래기술에서는, 도전성 고무부재를 통해 2가지 이상의 서로 다른 입력형태를 수행하지 못하였으므로, 다양한 데이터를 입력 처리하는 데에는 한계가 있었다.

아울러, 종래의 터치패드에서는 커서를 이동하고 마우스의 좌우버튼을 누를 수 있는 기능을 수행할 수 있었다. 그러나 종래의 터치패드에서는 2곳 이상의 위치를 접촉 또는 가압하면 신호의 입력이 불가능하다. 따라서 휴대용 단말기 상에 터치패드가 구비된 경우라도, 이미지의 확장 또는 축소와 같은 작업은 여러 번의 입력을 시도하여야 가능하므로, 휴대용 단말기에서의 다양한 입력형태의 신속하고 정확한 구현이 불가능하였다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 착안된 것으로, 본 발명의 목적은 저렴한 도전성 고무부재를 이용하여 다양한 데이터 입력이 가능하게 하는 도전성 고무부재를 이용한 데이터 입력장치를 제공하기 위한 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 제1발명은 데이터 입력장치에 있어서, 일단에 소정의 전압이 인가되고 내부 저항 및 길이에 비례하여 저감된 전압이 타단으로 출력되는 제1도전성 고무부재; 상기 제1도전성 고무부재의 특정 위치에 대한 접촉을 파악하기 위하여 상기 제1도전성 고무부재의 위쪽에 이격 배치되고 상기 특정 위치에서의 누름에 의해 상기 제1도전성 고무부재와 접촉하여 상기 제1도전성 고무부재의 상기 특정 위치에서의 전압을 출력하는 제1전압출력부재; 및 상기 제1전압출력부재로부터 출력되는 전압을 토대로 상기 제1도전성 고무부재에서의 상기 특정 위치를 파악하여 상기 특정 위치에 대응되는 제1데이터를 메모리부로부터 추출하여 입력하는 제어부;를 포함하는 것이다.

제2발명은, 데이터 입력장치에 있어서, 상부에 입력신호부와, 복수개의 출력신호부가 서로 분리되게 마련되는 전류입출력부재; 상기 전류입출력부재의 상단에 적층되어 상부로부터의 가압에 의해 수축되면서 상기 입력신호부와 상기 가압 위치에 대응하는 출력신호부 간의 저항값을 변경시켜 상기 출력신호부에 출력하는 전류값을 변화시키는 제3도전성 고무부재; 및 상기 출력신호부로부터 설정 범위 내의 전류값가 인가되면 상기 가압위치에 대응하는 출력신호부에 할당된 데이터를 메모리부로부터 추출하여 입력하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

제3발명은, 데이터 입력장치에 있어서, 상부로부터의 가압에 의해 수축되는 제4도전성 고무부재; 상기 제4도전성 고무부재 아래에 배치되고 상기 제4도전성 고무부재와 접촉되어 상기 제4도전성 고무부재를 통해 출력되는 전류값을 출력하는 제2전류출력부재; 및 상기 제2전류출력부재로부터 출력되는 상기 전류값과 설정 전류값을 비교하여 접촉 위치 또는 가압 위치와 가압 세기를 파악하고, 상기 접촉 위치 또는 가압 위치와 가압 세기에 대응되는 제1데이터 또는 제2데이터를 메모리부로부터 추출하여 입력하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 도전성 고무부재를 이용한 데이터 입력장치에 의하면, 저렴한 도전성 고무부재를 이용하여 다양한 데이터 입력이 가능함으로써, 휴대용 단말기에 사용되는 데이터 입력장치의 제작비용을 현저히 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 협소한 공간에서도 다양한 데이터를 신속하고 정확하게 입력할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명에 따르면, 도전성 고무부재를 이용하여 복수의 지점에 대한 입력을 파악하도록 하는 멀티 터치가 가능하게 함으로써, 휴대용 단말기의 디스플레이부에 표시된 각종 컨텐츠에 대해 사용자가 편리하게 조작할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 도전성 고무 부재를 이용한 데이터 입력장치가 장착된 휴대용 단말기의 개략적인 구성을 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 A-A'선에 따른 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 도전성 고무부재를 이용한 데이터 입력장치의 분해사시도이다.
도 4 내지 도 11은 본 발명의 제1실시예에 따른 도전성 고무부재를 이용한 데이터 입력장치의 신호검출방식을 설명하는 도면이다.
도 12는 본 발명의 제1실시예에 따른 도전성 고무부재를 이용한 데이터 입력장치에서 각 지시위치가 배열되는 일례를 개념적으로 도시한 도면이다.
도 13 내지 도 14는 본 발명의 제1실시예에 따른 도전성 고무부재를 이용한 데이터 입력장치의 입력방식의 일례를 도시한 도면이다.
도 15는 본 발명의 제2실시예에 따른 도전성 고무부재를 이용한 데이터 입력장치가 장착된 휴대용 단말기의 개략적인 구성을 도시한 사시도이다.
도 16은 본 발명의 제2실시예에 따른 도전성 고무부재를 이용한 데이터 입력장치의 분해도이다.
도 17은 본 발명의 제2실시예에 따른 도전성 고무부재를 이용한 데이터 입력장치에서 데이터를 입력하는 형태를 도시한 것이다.
도 18은 도 17의 B-B'선에 따른 단면도이다.
도 19는 본 발명의 제3실시예에 따른 도전성 고무부재를 이용한 데이터 입력장치의 분해도이다.
도 20 내지 도 22은 본 발명의 제3실시예에 따른 도전성 고무부재를 이용한 데이터 입력장치의 단면도이다.

아래에서는 도면을 참고로 하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 그리고 도면에서는 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분을 생략하였고, 명세서 전체를 통해 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 사용하였다.

명세서 전체에서 어떤 구성을 '포함'한다고 할 때 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

또한, 본 명세서 및 청구범위에서 '~을 포함한다.', '~로 구성된다.', '~로 이루어진다.', '~를 갖는다.', '~를 구비한다.'의 의미는 열거한 요소 외에도 다양한 요소가 더 존재할 수 있음을 배제하지 않는다.

본 발명은 도전성 고무부재를 이용한 데이터 입력장치에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 다양한 데이터를 입력할 수 있고, 복수의 지점에 대한 입력을 파악하도록 하는 멀티 터치 입력이 가능한 도전성 고무부재를 이용한 데이터 입력장치에 관한 것이다.

아래에서는 도면을 참고로하여 본 발명의 실시예에 따른 도전성 고무부재를 이용한 데이터 입력장치에 대해 자세히 설명한다.

<제1실시예>

도 1을 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 도전성 고무부재를 이용한 데이터 입력장치(10)는 베이스(3) 상의 일측에 디스플레이부(5)와 각종 기능키(7)가 각각 마련된 휴대용 단말기(1)에서 사용될 수 있다. 도전성 고무부재를 이용한 데이터 입력장치(10)는 위에서 설명한 휴대용 단말기(1) 외에도 데스크탑, 노트북 등과 같이 입력장치가 사용되는 모든 기기에 사용될 수 있다. 또한, 도전성 고무부재를 이용한 데이터 입력장치(10)는 도 1과 같이 휴대용 단말기(1)와 일체형으로 형성될 수도 있고, 따로 형성되어 USB 또는 케이블 등을 통해 유선으로 또는 공지된 여러 무선 전송 방식을 통해 무선으로 휴대용 단말기(1)에 연결될 수도 있다. 분리형으로 따로 형성된 도전성 고무부재를 이용한 데이터 입력장치(10)가 휴대용 단말기(1)에 연결되는 방법은 당업자라면 쉽게 알 수 있기 때문에 자세한 설명은 생략한다. 위에서는 따로 형성된 도전성 고무부재를 이용한 분리형 데이터 입력장치(10)는 위에서 설명한 휴대용 단말기(1) 외에도 입력장치가 사용되는 다양한 기기와 연결되어 사용될 수 있다. 여기서는 발명의 이해를 돕고 설명의 편의를 위해 도전성 고무부재를 이용한 일체형 데이터 입력장치에 대해서 설명하기로 한다.

도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 도전성 고무부재를 이용한 데이터 입력장치(10)는 제1도전성 고무부재(11), 제1전압입력라인(13), 제1전압출력라인(15), 제1전압출력부재(17), 제1검출라인(19) 제2도전성 고무부재(25), 전위설정부재(21), 제1전류출력부재(27), 제1기판(28), 절연부재(29) 및 제어부(미도시)를 포함한다.

본 발명의 제1실시예에 따른 도전성 고무부재를 이용한 데이터 입력장치(10)는 도 4에 도시된 바와 같이 도전성 고무부재의 길이가 증가함에 따라 저항값이 증가한다는 점을 이용한 것이다. 따라서 도전성 고무부재의 길이에 따른 저항값의 차이로 도전성 고무부재에 인가된 전압을 측정하면 어느 위치에서 도전성 고무부재를 눌렀는지 감지할 수 있다. 즉, 도전성 고무부재에 대한 접촉 위치의 식별이 가능하다.

예컨대, 도전성 고무부재의 길이를, L이라고 하고 전체 길이 L에 대한 저항값을 t(Ω)이라 하면, 길이와 저항값은 서로 비례하므로, 길이 0.1L에 대한 저항값은 0.1t이고, 길이 0.9L에 대한 저항값은 0.9t이다. 이는 고유 저항값을 갖는 물리적 성질로부터 예측할 수 있는 결과이다. 이와 같은 도전성 고무부재의 특성을 이용하여 본 발명에서는 도전성 고무부재에 대한 접촉위치를 식별한다.

또한, 본 발명의 도전성 고무부재는 탄성 변형되는 고무의 성질을 갖는다. 도전성 고무부재를 가압하면 도전성 고무부재가 변형되지만, 도전성 고무부재를 가압하는 힘이 해제되면 도전성 고무부재는 탄성 변형되는 고무의 성질에 따라 원상태로 복원된다.

아래에서는 도전성 고무부재 가압을 통해 접촉의 위치를 판단하는 방식에 대해 설명한다.

도 5에 도시된 바와 같이, 제1도전성 고무부재(11)의 일단에는 소정의 전압을 인가하는 제1전압입력라인(13)이 연결되고, 타단에는 전압이 출력되는 제1전압출력라인(15)이 연결된다. 이때 제1전압출력라인(15)을 통해 출력되는 전압값은 제1도전성 고무부재의 내부 저항이 길이에 비례하여 저감된 상태의 전압값이 된다.

제1도전성 고무부재(11)의 위쪽에 제1전압출력부재(17)가 설치되고, 제1전압출력부재(17)의 일단에는 제1전압출력부재(17)에 인가되는 전압을 외부로 출력할 수 있는 제1검출라인(19)이 연결된다. 제1전압출력부재(17)의 고유저항은 제1전압출력부재(17)가 제1도전성 고무부재(11)에 접촉되는 경우, 제1도전성 고무부재(11)의 접촉 위치에서 출력되는 전압이 제1전압출력부재(17)를 통해서 출력될 수 있도록 제1도전성 고무부재(11)의 고유저항보다 현저히 작은 것이 바람직하다. 제1전압출력부재(17)는 제1도전성 고무부재(11)에 접촉되어 그 접촉 위치에서 출력되는 전압을 출력할 수 있는 도전성 재질로 이루어진다.

제1전압출력부재(17)의 상부는 사용자가 가압하는 경우 사용자 몸에 흐르는 전압 또는 전류가 제1전압출력부재(17)로 흐르는 것을 방지하는 비도전성 재질의 부재(미도시)가 추가로 형성될 수 있다. 제1전압출력부재(17)를 구성하는 비도전성 재질의 부재(미도시)와 도전성 재질의 부재는 이중 사출 공법 등을 이용하여 일체로 형성될 수도 있고, 따로 형성되어 결합될 수도 있다.

제1전압출력부재(17)의 특정 위치가 가압되어 제1도전성 고무부재(11)에 접촉되면, 제1전압출력부재(17)에 연결된 제1검출라인(19)으로 제1도전성 고무부재(11)의 접촉 위치에서 출력되는 전압이 출력되고, 제어부(미도시)는 제1검출라인(19)으로부터 출력되는 전압값을 통해 접촉 위치를 파악한다. 제1전압출력부재(17)를 가압하는 힘이 해제되면 제1전압출력부재(17)는 원래의 위치 및 상태로 되돌아간다. 제1전압출력부재(17)는 제1전압출력부재(17) 자체의 탄성력을 이용하여 복귀할 수도 있고, 제1전압출력부재(17)를 원래의 위치로 되돌아가게 하는 리턴부재(미도시)를 추가로 구비하여 원래의 위치로 되돌아가게 할 수도 있다. 제1전압출력부재(17)를 원래의 위치로 되돌아가게 하는 리턴부재(미도시)는 스프링, 자석, 실리콘과 같은 탄성재질 등 다양한 재질로 이루어질 수 있고, 다양한 형상으로 형성되어 제1전압출력부재(17)를 원래의 위치로 되돌아가게 할 수 있음을 당업자라면 충분히 이해하고 있을 것이다.

예를 들어 도 6에 도시된 바와 같이, 제1도전성 고무부재(11)의 전체길이 L중에서 0.1L 위치에서 제1전압출력부재(17)를 누르면, 제1전압출력부재(17)가 변형되면서 제1도전성 고무부재(11)에 접촉되고 제1도전성 고무부재(11)로 인가된 전압이 제1전압출력부재(17)를 통해 제1검출라인(19)에 의해 검출된다. 따라서 제1도전성 고무부재(11)의 일단에 연결된 제1전압입력라인(13)을 통해 인가된 전압이 V(V)라면, 제1검출라인(19)으로 출력되는 전압은 대략 0.9V로 되므로, 제어부(미도시)는 이를 토대로 제1전압출력부재(17)에서 도 6의 흰색 화살표로 표시된 위치가 눌려졌음을 파악하게 된다.

다른 일례로 도 7에 도시된 바와 같이, 제1도전성 고무부재(11)의 전체 길이 L 중에서 0.9L 위치에서 제1전압출력부재(17)를 누르면, 제1전압출력부재(17)가 변형되면서 제1도전성 고무부재(11)에 접촉되고 제1도전성 고무부재(11)로 인가된 전압이 제1전압출력부재(17)를 통해 제1검출라인(19)에 의해 검출된다. 따라서 제1도전성 고무부재(11)의 일단에 연결된 제1전압입력라인(13)을 통해 인가된 전압이 V(V)라면, 제1검출라인(19)으로 출력되는 전압은 대략 0.1V로 되므로, 제어부(미도시)는 이를 토대로 제1전압출력부재(17)에서 도 7의 흰색 화살표로 표시된 위치가 눌려졌음을 파악하게 된다.

다음으로 도전성 고무부재를 통해 가압의 세기를 판단하는 방식에 대해 자세히 설명한다.

도 8에 도시된 바와 같이, 제2도전성 고무부재(25)의 상단에 전위설정부재(21)가 설치되고, 제2도전성 고무부재(25)의 하단에는 제1전류출력부재(27)가 설치된다. 이때 전위설정부재(21)와 제1전류출력부재(27) 간에는 설정된 전압 이상의 전위차를 갖는 것이 바람직하다. 즉, 예컨대 전위설정부재(21)에는 소정의 전위값의 전압을 인가하고, 제1전류출력부재(27)는 그라운드 값으로 설정한다. 이때 제1전류출력부재(27)는 제1기판(28)의 일부에만 형성되어 있을 수도 있다.

전위설정부재(21)가 가압되면, 전위설정부재(21)와 제2도전성 고무부재(25)가 오목하게 수축되어 제1전류출력부재(27)에 접촉되고, 제1전류출력부재(27)를 통해 전류가 출력된다. 제1전류출력부재(27)를 통해 출력되는 전류값은 제1전위설정부재(21)에 입력된 소정의 전위값이 제2도전성 고무부재(25)의 내부 저항 및 두께에 의해 저감된 상태의 전류값이 된다.

예를 들어 도 9에 도시된 바와 같이, 전위설정부재(21)가 소정의 가압력으로 가압되면 전위설정부재(21)와 제2도전성 고무부재(25)가 탄성 변형되면서 오목하게 수축된다. 따라서 제1전류출력부재(27)로 출력되는 전류값 B는 도 8과 같은 상태에서 제1전류출력부재(27)로 출력되는 전류값 A와는 다른 값을 갖게 된다.

도 10에 도시된 바와 같이, 전위설정부재(21)가 더 세게 가압되면, 전위설정부재(21)와 제2도전성 고무부재(25)는 보다 많이 탄성 변형되면서 오목하게 수축한다. 따라서 도 10과 같은 상태에서 제1전류출력부재(27)로 출력되는 전류값 C는 도 8 및 도 9와 같은 상태에서의 제1전류출력부재(27)를 통해 출력되는 전류값 A 및 B와는 다른 값을 갖게 된다.

도 8에서 도 10으로 갈수록 전류값이 증가 또는 감소할지는 제2도전성 고무부재(25)의 성질에 따라 달라진다. 예를 들어 제2도전성 고무부재(25)가 오목하게 수축할수록 저항이 감소한다면 전류값은 도 11에 도시된 바와 같이 A < B < C가 될 것이다.

제1전류출력부재(27)로 출력되는 전류값의 차이를 통해 제어부(미도시)에서는 제2도전성 고무부재(25)에 어느 정도의 가압력이 가해졌는지 파악하게 된다.

전위설정부재(21)와 제1도전성 고무부재(11) 사이에는 서로 간의 전기적인 흐름을 차단하는 절연부재(29)가 삽입된다. 절연부재(29)는 제1도전성 고무부재(11)로의 입력이 제1전압출력부재(17)가 아닌 전위설정부재(21)로 출력되거나, 전위설정부재(21)로의 입력이 제1도전성 고무부재(11)로 출력되는 것을 방지하는 역할을 수행한다.

제2도전성 고무부재(25)가 가압될 경우, 제1도전성 고무부재(11)도 가압되면서 제1도전성 고무부재(11)의 해당 위치에 대한 전압값이 제1전압출력부재(17)로 출력될 것이다. 이때, 제2도전성 고무부재(25)의 가압이 발생하여 제1전류출력부재(27)로의 전류값의 변화가 설정된 범위 내의 값으로 감지되면 제1도전성 고무부재(11)에 대한 입력은 무시하도록 설계하는 것이 바람직하다.

제2도전성 고무부재(25)와 제1전류출력부재(27)가 쉽게 접촉되는 것을 방지하기 위해 제2도전성 고무부재(25)와 제1전류출력부재(27) 사이에 비도전성 부재(미도시)가 삽입될 수 있다. 이 비도전성 부재(미도시)는 제2도전성 고무부재(25)와 제1전류출력부재(27)의 접촉을 완전히 방지하는 것이 아니라 쉽게 접촉되는 것을 방지하기 위한 것이다. 또한 제1기판(28)에 제1전류출력부재(27)가 설치되는 높이를 낮게 설치하여 제1전류출력부재(27)와 제2도전성 고무부재(25)가 쉽게 접촉되는 것을 방지할 수 있다. 제2도전성 고무부재(25)와 제1전류출력부재(27)가 접촉되도록 전위설정부재(21)가 가압되는 힘의 세기는 비도전성 부재(미도시)의 두께, 재질, 특징과 제1기판(28)상에 제1전류출력부재(27)가 설치되는 높이에 따라 달라진다.

위에서 설명한 각 부재의 형태는 도 1와 같은 링 형태로 구성될 수도 있고, 직선 형태, 삼각형 형태, 사각형 형태 등 다양한 형태로 구성될 수 있다. 본 발명에 대한 설명의 편의상 아래에서는 도 1와 같은 링 형태로 구성되는 경우를 예를 들어 설명한다.

도 12에 도시된 바와 같이, 제1도전성 고무부재(11)에는 기준위치(S)를 중심으로 방사상 등간격으로 복수개의 제1지시위치(D1 ₁ , D1 ₂ , D1 ₃ , ...)가 할당되고, 제2도전성 고무부재(25)에는 기준위치(S)를 중심으로 방사상 등간격으로 복수개의 제2지시위치(D2 ₁ , D2 ₂ , D2 ₃ , ...)가 할당된다. 제1지시위치(D1 ₁ , D1 ₂ , D1 ₃ , ...)와 제2지시위치(D2 ₁ , D2 ₂ , D2 ₃ , ...)의 개수 및 위치는 서로 다를 수도 있고, 같을 수도 있다. 제1지시위치(D1 ₁ , D1 ₂ , D1 ₃ , ...)에는 서로 다른 제1데이터가 각각 할당되고, 제2지시위치(D2 ₁ , D2 ₂ , D2 ₃ , ...)에는 서로 다른 제2데이터가 각각 할당된다.

한편, 제2도전성 고무부재(25)는 두껍게 구성되는 것이 바람직하다. 이는 제2도전성 고무부재(25)에 가해지는 압력의 변화에 따라 수축된 상태의 제2도전성 고무부재(25)의 저항값이 평상시의 제2도전성 고무부재(25)의 저항값과 서로 구별되도록 하기 위한 것이다. 제2도전성 고무부재(25)의 두께는 특정 수치로 한정되지 않고, 제2도전성 고무부재(25)가 오목하게 수축된 상태의 저항값과 평상시의 저항값을 구별할 수 있는 두께라면 당업자의 실시환경 및 선택에 따라 다양한 두께로 형성될 수 있다.

아래에서는 본 발명의 제1실시예에 따른 도전성 고무부재를 이용한 데이터 입력장치를 이용해 데이터를 입력하는 방식에 대해 자세히 설명한다.

도 13에 도시된 바와 같이, 제1지시위치(D1 ₁ )에 해당하는 위치의 제1전압출력부재(17)를 누르면, 제1전압출력부재(17)가 제1도전성 고무부재(11)에 접촉되고, 제1도전성 고무부재(11)의 해당 제1지시위치(D1 ₁ )에 대한 전압값이 제1전압출력부재(17)를 통해 제1검출라인(19)으로 출력된다. 즉, 제1전압입력라인(13)을 통해 제1도전성 고무부재(11)에 V라는 전압값이 인가되고, 제1도전성 고무부재(11)의 길이가 L이며, 지시위치(D1 ₁ )가 제1도전성 고무부재(11)의 전체 길이 L에 대해 1/16L의 거리만큼 이격되어 있다면 제1검출라인(19)에는 도 4를 통해 설명한 바와 같은 저항값의 영향으로 15/16V의 전압값이 출력된다.

다른 일례로 3시 방향의 제1지시위치(D1 ₃ )를 누르는 경우, 3시 방향의 제1지시위치(D1 ₃ )는 제1전압입력라인(13)으로부터 (1/16+1/8+1/8)L의 거리만큼 이격된 것이므로, 제1전압출력부재(17)에는 (11/16)V의 전압값이 출력될 것이다.

한편, 상기 제1지시위치(D1 ₁ )에 대한 가압에 의해 제2도전성 고무부재(25)가 오목하게 수축될 수 있고, 이에 따라 제1전류출력부재(27)로 출력되는 전류값의 변화가 발생할 수 있다. 이때 이러한 전류값의 변화가 설정된 범위에 미치지 못하는 경우라면, 제1지시위치(D1 ₁ )에 대한 가압은 해당 제1지시위치(D1 ₁ )를 접촉한 것으로 판단하여 제어부(미도시)는 해당 제1지시위치(D1 ₁ )에 대응하는 제1데이터를 메모리부로부터 추출하여 입력한다.

도 14에 도시된 바와 같이, 제1지시위치(D1 ₁ )에 대한 가압(즉, 위의 경우 보다 더 큰 세기의 가압)에 의해 제2도전성 고무부재(25)가 오목하게 수축됨에 따라 제1전류출력부재(27)로 출력되는 전류값의 변화가 설정된 범위에 속하는 경우라면, 제어부(미도시)는 해당 제1지시위치(D1 ₁ )의 하단에 위치하는 제2지시위치(D2 ₁ )에 대한 가압으로 판단한다. 따라서 제어부(미도시)는 해당 제2지시위치(D2 ₁ )에 대응하는 제2데이터를 메모리부로부터 추출하여 입력한다.

제1전류출력부재(27)로 출력되는 전류값의 변화가 설정된 범위를 초과하는 경우에는, 제2지시위치(D2 ₁ , D2 ₂ , D2 ₃ , ...)에 대한 가압으로 인정하되, 통상의 제2지시위치(D2 ₁ , D2 ₂ , D2 ₃ , ...)에 할당된 데이터와 다른 데이터가 입력되도록 처리할 수도 있다. 즉, 제1전류출력부재(27)로 출력되는 전류값의 변화에 따라 제2지시위치(D2 ₁ , D2 ₂ , D2 ₃ , ...)에 대한 가압은 2단 이상의 다단입력 값으로 처리될 수도 있다.

제1지시위치(D1 ₁ , D1 ₂ , D1 ₃ , ...)와 제2지시위치(D2 ₁ , D2 ₂ , D2 ₃ , ...)의 위치 및 개수, 제1지시위치치(D1 ₁ , D1 ₂ , D1 ₃ , ...)와 제2지시위치(D2 ₁ , D2 ₂ , D2 ₃ , ...)에 할당되는 데이터, 제2지시위치(D2 ₁ , D2 ₂ , D2 ₃ , ...)에 대한 다단입력을 위한 전류값 범위 설정은 C언어, 자바, MFC, Labview, 델파이 등에 의해 작성된 다양한 S/W 프로그래밍을 통해 설정할 수 있다. 이 프로그래밍은 위에서 설명한 C언어, 자바, MFC, Labview, 델파이로 한정되지 않고 다양한 응용 프로그램이 사용될 수 있으며, 당업자라면 제1지시위치(D1 ₁ , D1 ₂ , D1 ₃ , ...)와 제2지시위치(D2 ₁ , D2 ₂ , D2 ₃ , ...)의 위치 및 개수, 제1지시위치치(D1 ₁ , D1 ₂ , D1 ₃ , ...)와 제2지시위치(D2 ₁ , D2 ₂ , D2 ₃ , ...)에 할당되는 데이터 종류, 제2지시위치(D2 ₁ , D2 ₂ , D2 ₃ , ...)에 대한 다단입력을 위한 전류값 범위 설정방법에 대해 실시환경 및 선택에 따라 얼마든지 변형가능하기 때문에 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.

한편, 본 발명의 제1실시예에 따른 도전성 고무부재를 이용한 데이터 입력장치의 구성요소인 제1전압출력부재(17)는 도 20 내지 도 22에 도시된 바와 같이 사각형(정사각형 또는 직사각형), 사다리꼴 형상, 역사다리꼴 형상 등 다양한 형상으로 제조될 수 있다. 이러한 구조는 종래의 것과 달리 보다 낮은 높이로 입력장치를 설계할 수 있다는 이점을 갖는다.

본 발명의 제1실시예에 따른 도전성 고무부재를 이용한 데이터 입력장치는 위에서 설명한 구성요소 외에도 다양한 구성 요소를 더 포함해 데이터 입력장치를 구현할 수도 있고, 위에서 설명한 구성요소 중 몇몇 구성요소를 생략해 데이터 입력장치를 구현할 수도 있다.

본 발명의 제1실시예에 따른 도전성 고무부재를 이용한 데이터 입력장치의 구성요소인 제1도전성 고무부재(11)와 제2도전성 고무부재(25)는 도전성 고무만으로 이루어질 수도 있고, 도전성 고무와 도전성 재질이 혼합되어 이루어질 수도 있으며, 카본재질만으로 구성될 수도 있다. 제1도전성 고무부재(11)와 제2도전성 고무부재(25)를 구성하는 물질은 당업자라면 쉽게 알 수 있기 때문에 자세한 설명은 생략한다.

<제2실시예>

아래에서는 도 15 내지 도 18을 참고로하여 본 발명의 제2실시예에 따른 도전성 고무부재를 이용한 데이터 입력장치에 대해 자세히 설명한다.

도 15에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 도전성 고무부재를 이용한 데이터 입력장치(10)는 휴대용 단말기(1)에 일체로 형성될 수도 있고, 따로 형성되어 USB, 케이블 등으로 유선 또는 각종 무선 통신 규격에 적합하게 무선으로 연결될 수도 있다. 도전성 고무부재를 이용한 데이터 입력장치(10)는 휴대용 단말기(1) 외에도 데이터 입력장치를 사용하는 모든 기기에 일체로 형성될 수도 있고, 따로 형성되어 연결될 수도 있다.

본 발명의 제2실시예에 따른 도전성 고무부재를 이용한 데이터 입력장치(10)는 전류입출력부재(31)와 제3도전성 고무부재(37) 및 제어부(미도시)로 구성된다.

전류입출력부재(31)는 상부에 입력신호부(33)와 복수개의 출력신호부(35)가 각각 서로 분리되게 마련된다. 출력신호부(35)는 입력신호부(33)에 대해 도 16에 도시된 바와 같이 매트릭스 형태로 배치될 수도 있고, 도 3에 도시된 바와 같이 링 형태로 배치될 수도 있다. 입력신호부(33)에 배치되는 출력신호부(35)는 위에서 설명한 매트릭스 형태, 링 형태 외에도 다양한 형태로 배치될 수 있다. 또한, 출력신호부(35)와 입력신호부(33)의 위치는 서로 정반대로 배치될 수도 있다.

제3도전성 고무부재(37)는 전류입출력부재(31)의 상단에 적층되어 상부로부터의 가압에 의해 오목하게 수축되면서 입력신호부(33)와 가압위치에 대응하는 출력신호부(35) 간의 저항값을 변경시켜 출력신호부(35)로 출력되는 전류값을 변화시키는 역할을 수행한다.

제3도전성 고무부재(37)가 오목하게 수축됨에 따라 저항값이 작아진다면 출력신호부(35)로 출력되는 전류값은 증가할 것이다. 이때 제어부(미도시)는 해당 출력신호부(35)의 전류값이 증가한 것을 감지하여 해당 출력신호부(35) 상의 제3도전성 고무부재(37)의 특정 위치에서 가압이 이루어졌음을 파악하게 된다. 즉, 제어부(미도시)는 출력신호부(35)로부터 설정 범위 내의 전류값이 인가되면 가압위치에 대응하는 출력신호부(35)에 할당된 데이터를 메모리부로부터 추출하여 입력한다.

따라서, 예컨대 디스플레이부(5) 상의 선택 가능한 컨텐츠 메뉴에 대응되는 위치의 제3도전성 고무부재(37)를 누름에 의해 상기 컨텐츠 메뉴를 선택하는 효과를 발생시킬 수 있다. 또한 디스플레이부(5)상에서 커서의 이동을 수행하거나, 입력 가능한 문자/명령어가 표시된 문자/명령어 표시부가 표시된 경우에는 문자 등의 데이터의 입력이 가능하다.

제3도전성 고무부재(37)는 가압하는 힘의 세기에 따라 오목하게 수축변형되는 정도가 달라지고, 제3도전성 고무부재(37)를 가압하는 힘의 세기에 따라 출력신호부(35)에서 출력되는 전류값이 달라질 수 있다. 이와 같이 제3도전성 고무부재(37)를 가압하는 힘의 크기에 따라 출력신호부(35)에서 출력되는 전류값이 달라진다면, 제어부(미도시)는 출력신호부(35)에서 출력되는 전류값에 따라 다양한 데이터를 입력할 수 있다. 즉, 제3도전성 고무부재(37)를 가압하는 힘의 크기에 따라 2단 이상의 다단입력이 가능하다. 다단입력을 결정하는 출력신호부(35)에서 출력되는 전류값의 범위는 특정 수치에 한정되지 않고, 당업자의 실시환경이나 설계상의 사용 선택에 따라 다양한 범위로 설정될 수 있음은 당연하다.

본 발명의 제2실시예에 따른 도전성 고무부재를 이용한 데이터 입력장치(10)는 복수의 위치에 대한 멀티 터치 입력이 가능하다. 즉, 제3도전성 고무부재(37) 상에는 복수의 위치에서 동시에 또는 거의 동시에 가압이 수행될 수 있고, 제3도전성 고무부재(37) 상에서 복수의 위치가 동시에 또는 거의 동시에 가압되면 가압되는 복수의 위치 아래에 있는 각 출력신호부(35)에서는 전류값이 증가한다. 제어부(미도시)는 출력신호부(35)의 전류값 증가를 감지하여 복수의 위치에 대한 가압이 수행되었음을 파악한다.

제3도전성 고무부재(37) 상의 복수의 위치에 대한 동시 또는 거의 동시의 가압 후에 가압 위치가 이동하면 제어부(미도시)는 이동되는 위치에 대응하는 출력신호부(35)의 전류값을 통해 가압위치의 변화를 파악한다. 제어부(미도시)는 출력신호부(35)의 전류값을 통해 복수의 위치에 대한 동시 또는 거의 동시의 가압 후 가압 위치가 집중 또는 분산되는 이동성 입력의 수행이 가능하다. 예를 들어 디스플레이부(5) 상에 표시된 이미지의 양단에 대응하는 제3도전성 고무부재(37)의 2곳을 가압한 후 가압한 지점을 서로 끌어당기는 방향으로 집중시키면 이미지가 수축표시되고, 가압한 지점을 서로 반대 방향으로 분산시키면 이미지가 확대표시된다.

본 발명의 제2실시예에 따른 도전성 고무부재를 이용한 데이터 입력장치(10)는 복수의 지점에 대한 입력을 파악하도록 하는 멀티 터치 입력이 가능하게 됨으로써, 디스플레이부(5)상에 표시된 각종 컨텐츠 메뉴에 대해 사용자가 편리하게 조작할 수 있게 된다.

<제3실시예>

아래에서는 도 19 내지 도 22를 참고로하여 본 발명의 제3실시예에 따른 도전성 고무부재를 이용한 데이터 입력장치에 대해 자세히 설명한다.

본 발명의 제3실시예에 따른 도전성 고무부재를 이용한 데이터 입력장치(10)는 제1 내지 제2실시예에서 설명한 것과 마찬가지로 데이터 입력장치를 사용하는 기기와 일체로 형성될 수도 있고, 분리형으로 따로 형성될 수 있음에 유의한다.

도 19에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3실시예에 따른 도전성 고무부재를 이용한 데이터 입력장치(10)는 제4도전성 고무부재(41), 제2전류출력부재(47), 제2전압출력부재(48) 및 제어부(미도시)를 포함한다.

제2전압출력부재(48)는 도 20에 도시된 바와 사각형(정사각형 또는 직사각형) 형상으로 형성될 수도 있고, 도 21에 도시된 바와 같이 사다리꼴 형상으로 형성될 수도 있으며, 도 22에 도시된 바와 같이 역사다리꼴 형상으로 형성될 수도 있다. 도 20에 도시된 바와 같이, 제2전압출력부재(48)가 사각형으로 형성되는 경우 사각형을 이루는 각 변이 각기 약 90°도로 이루어진다. 도 21 내지 도 22에 도시된 바와 같이, 제2전압출력부재(48)가 사다리꼴 형상 또는 역사다리꼴 형상으로 형성되는 경우 사다리꼴 또는 역사다리꼴을 이루는 각도는 특정 각도로 한정되지 않고 사다리꼴 또는 역사다리꼴 형상이 되는 다양한 각도로 이루어질 수 있다.

도 19에 도시된 제4도전성 고무부재(41)는 도 20에 도시된 바와 같이 도전성 고무만으로 이루어질 수도 있고, 카본과 같이 도전성 입자를 함유하여 하나의 층으로 형성될 수도 있으며, 도 21에 도시된 바와 같이 도전성 고무와 카본필름이 결합된 2층(42, 44)의 구조로 이루어질 수도 있다. 제4도전성 고무부재(41)는 도 21에 도시된 바와 같이, 도전성 고무로 이루어지는 도전성 고무층(44)과 카본필름으로 이루어진 카본층(42)으로 형성될 수도 있다. 제4도전성 고무부재(41)가 도전성 고무층(44)과 카본층(42)으로 이루어지는 경우 도전성 고무층(44)과 카본층(42)은 이중 사출 등과 같은 공법으로 일체로 형성될 수도 있고, 따로 형성되어 결합될 수도 있다. 도전성 고무층(44)과 카본층(42)의 제조 방법은 본 발명의 범위를 넘으므로 여기서는 편의상 그에 대한 설명은 생략한다. 위에서는 도전성 고무와 카본이 혼합되어 형성된 제4도전성 고무부재(41)에 대해 설명하였으나, 카본 외에도 도전성을 갖게 하는 입자라면 무엇이든 도전성 고무와 혼합되어 제4도전성 고무부재(41)가 형성될 수 있다. 또한, 도 22에 도시된 바와 같이 제4도전성 고무부재(41)는 카본 필름으로 이루어진 카본층(42)만으로 이루어질 수도 있다.

아래에서는 제4도전성 고무부재(41)가 도전성 고무층(44) 또는 카본층(42)만으로 형성되는 경우의 입력 장치 예에 대해 자세히 설명한다.

도전성 고무층(44) 또는 카본층(42)만으로 형성된 제4도전성 고무부재(41)의 일단에 제4도전성 고무부재(41)에 소정의 전위값의 전압을 인가하는 제2전압입력라인(43)이 연결되고, 타단에는 제4도전성 고무부재(41)로부터 출력되는 전압이 출력되는 제2전압출력라인(45)이 연결된다.

제4도전성 고무부재(41)의 아래쪽에 제2전류출력부재(47)가 배치되고, 위쪽에는 제2전압출력부재(48)가 배치된다.

제2전압출력부재(48)의 특정 위치가 가압되면, 제2전압출력부재(48)는 오목하게 수축변형되어 제4도전성 고무부재(41)와 접촉된다. 제2전압출력부재(48)는 제4도전성 고무부재(41)의 해당 접촉 위치에서 출력되는 전압값을 출력한다. 제어부(미도시)는 제2전압출력부재(48)로부터 출력되는 해당 전압값을 토대로 접촉 위치를 식별하고, 메모리부로부터 상기 접촉 위치에 대응되는 제1데이터를 추출하여 입력한다.

사용자가 제2전압출력부재(48)의 특정 위치를 가압하여 제4도전성 고무부재(41)에 접촉시켜 접촉 위치를 파악하는 경우 제4도전성 고무부재(41)가 제2전류출력부재(47)에 접촉될 수 있으므로 제어부(미도시)는 제2전류출력부재(47)로부터 출력되는 일정 범위의 전류값은 무시하도록 설계될 수도 있다.

제2전압출력부재(48)의 특정 위치가 가압되면 제2전압출력부재(48)와 제4도전성 고무부재(41)가 오목하게 수축변형되어 제2전류출력부재(47)와 접촉된다. 제2전류출력부재(47)는 제4도전성 고무부재(41)로부터 출력되는 전류를 출력한다. 제2전류출력부재(47)로부터 출력되는 전류값는 제4도전성 고무부재(41)에 인가된 소정의 전위가 제4도전성 고무부재(41)를 통과하면서 변경된 전류값이다. 제어부(미도시)는 제2전류출력부재(47)로부터 출력되는 전류값를 통해 가압 위치와 가압 세기를 파악하고, 해당 가압 위치와 가압 세기에 대응되는 제2데이터를 메모리부로부터 추출하여 입력한다. 제4도전성 고무부재(41)가 제2전류출력부재(47)에 접촉되어 가압 위치와 가압 세기를 파악하는 경우 제2전압출력부재(48)가 제4도전성 고무부재(41)에 접촉되어 제2전압출력부재(48)로부터 출력되는 전압값은 무시되도록 설계된다.

제4도전성 고무부재(41)와 제2전류출력부재(47)가 쉽게 접촉되는 것을 방지하기 위해 비도전성 부재(미도시)를 제4도전성 고무부재(41)와 제2전류출력부재(47)사이에 삽입하거나, 제2전류출력부재(47)를 제2기판(49)에 제2기판(49) 높이보다 낮게 설치할 수도 있다. 그 이유는 제4도전성 고무부재(41)와 제2전류출력부재(47)의 접촉을 완전히 방지하는 것이 아니라, 쉽게 접촉되는 것을 방지하기 위한 것이다.

위에서 설명한 것과 같이 비도전성 부재(미도시)가 제4도전성 고무부재(41)와 제2전류출력부재(47) 사이에 삽입되거나 제2전류출력부재(47)가 제2기판(49)보다 낮게 형성되는 경우 제4도전성 고무부재(41)와 제2전류출력부재(47)는 쉽게 접촉되지 않기 때문에 제2전압출력부재(48)를 가압하는 힘에 따라 접촉 위치 또는 가압 위치와 가압 세기가 파악될 수 있고, 파악된 접촉 위치 또는 가압 위치와 가압 세기에 대응되는 제1데이터 또는 제2데이터가 제어부(미도시)의 처리에 의해 입력될 수 있다.

예를 들어 제4도전성 고무부재(41)가 구부러져 제2전류출력부재(47)에 접촉되도록 제2전압출력부재(48)를 가압하는 힘보다 작은 힘으로 제2전압출력부재(48)를 가압하는 경우, 제2전압출력부재(48)는 제4도전성 고무부재(41)에 접촉되어 제4도전성 고무부재(41)로부터 출력되는 전압값을 출력한다. 제어부(미도시)는 제2전압출력부재(48)로부터 출력되는 전압값으로 접촉 위치를 파악하고, 해당 접촉 위치에 대응되는 제1데이터를 메모리부로부터 추출하여 입력한다. 제4도전성 고무부재(41)가 구부러져 제2전류출력부재(47)에 접촉되도록 제2전압출력부재(48)를 가압하는 힘보다 작은 힘으로 제2전압출력부재(48)를 가압하는 경우 제4도전성 고무부재(41)와 제2전류출력부재(47)는 접촉되지 않는다.

제4도전성 고무부재(41)가 구부러져 제2전류출려부재(47)에 접촉되도록 제2전압출력부재(48)를 가압하는 힘보다 큰 힘으로 제2전압출력부재(48)를 가압하는 경우 제2전압출력부재(48)와 제4도전성 고무부재(41)는 수축변형되어 제2전류출력부재(47)에 접촉되고, 제2전류출력부재(47)는 제4도전성 고무부재(41)를 통과하며 변경된 전류값을 출력한다. 제2전류출력부재(47)로부터 출력되는 전류값은 제4도전성 고무부재(41)에 인가된 소정의 전위값이 제4도전성 고무부재(41)를 통과하며 변경된 전류이다. 제어부(미도시)는 제2전류출력부재(47)로부터 출력되는 전류값으로 가압 위치와 가압 세기를 파악하고, 해당 가압 위치와 가압 세기에 대응되는 제2데이터를 메모리부로부터 추출하여 입력한다. 제4도전성 고무부재(41)가 오목하게 수축 변형되는 정도에 따라 제4도전성 고무부재(41)가 제2전류출력부재(47)에 접촉되는 정도가 달라지고, 제4도전성 고무부재(41)가 제2전류출력부재(47)에 접촉되는 정도에 따라 제2전류출력부재(47)로부터 출력되는 전류값이 변경된다. 제어부(미도시)는 제2전류출력부재(47)로부터 출력되는 전류값에 따라 다른 제2데이터를 입력하는 2단 이상의 다단입력을 수행할 수 있다. 제어부(미도시)는 제2전류출력부재(47)로부터 출력되는 전류값을 통해 가압 위치와 가압 세기를 파악하는 경우 제2전압출력부재(48)가 제4도전성 고무부재(41)에 접촉되어 출력되는 전압값은 무시되도록 설계된다.

제4도전성 고무부재(41)와 제2전류출력부재(47) 사이에 비도전성 부재(미도시)가 삽입되거나 제2전류출력부재(47)가 제2기판(49)보다 낮게 설치되어 제4도전성 고무부재(41)와 제2전류출력부재(47)가 쉽게 접촉되는 것이 방지될 수도 있다.

위에서는 제4도전성 고무부재(41)와 제2전류출력부재(47) 사이에 비도전성 부재(미도시)가 삽입되거나 제2전류출력부재(47)가 제2기판(49)에 낮게 설치되는 경우에 대해 설명하였으나, 제4도전성 고무부재(41)가 오목하게 수축 변형시킬 수 있는 힘의 세기가 크도록 제4도전성 고무부재(41)의 재질을 변형시켜 제4도전성 고무부재(41)와 제2전류출력부재(47)가 쉽게 접촉되지 않도록 할 수도 있다. 위에서 설명한 일례 외에도 다양한 방법을 통해 제4도전성 고무부재(41)와 제2전류출력부재(47)가 쉽게 접촉되는 것을 방지할 수 있다.

아래에서는 제2전압출력부재(48)가 제4도전성 고무부재(41)에 접촉되어 제4도전성 고무부재(41)로부터 출력되는 전압값을 출력하지 않는 경우 데이터 입력방법에 대해 자세히 설명한다.

제2전압출력부재(48)의 특정 위치가 가압되면, 제2전압출력부재(48)와 제4도전성 고무부재(41)가 오목하게 수축 변형되어 제2전류출력부재(47)에 접촉된다. 제4도전성 고무부재(41)가 제2전류출력부재(47)에 접촉되면, 제2전류출력부재(47)는 제4도전성 고무부재(41)에서 출력되는 전류값을 출력한다. 제어부(미도시)는 제2전류출력부재(47)로부터 출력되는 전류값이 설정 전류값보다 작은 경우 접촉 위치를 파악하여 접촉 위치에 대응되는 제1데이터를 메모리부로부터 추출하여 입력하고, 제2전류출력부재(47)로부터 출력되는 전류값이 설정 전류값보다 큰 경우 가압 위치와 가압 세기를 파악하여 가압 위치와 가압 세기에 대응되는 제2데이터를 메모리부로부터 추출하여 입력한다. 제2전류출력부재(47)로부터 출력되는 전류값이 설정 전류값보다 큰 경우 제2전류출력부재(47)로부터 출력되는 전류값에 따라 다른 제2데이터를 입력하는 2단 이상의 다단입력을 수행할 수 있다.

위에서는 제4도전성 고무부재(41)에 소정의 전압을 인가하는 경우에 대해 설명하였으나, 제2전압출력부재(48)에 소정의 전압이 인가되게 할 수도 있다.

예를 들어 제2전압출력부재(48)에 소정의 전위값인 전압이 인가되고, 제2전압출력부재(48)의 특정 위치가 가압되는 경우, 제2전압출력부재(48)와 제4도전성 고무부재(41)가 오목하게 수축변형되어 제2전류출력부재(47)에 접촉되고, 제2전압출력부재(48)에 인가된 소정의 전위값이 제4도전성 고무부재(47)를 통과하며 변경되고, 제2전류출력부재(47)가 제4도전성 고무부재(47)를 통과하며 변경된 전류값을 출력한다. 제어부(미도시)는 제2전류출력부재(47)로부터 출력되는 전류값을 통해 접촉 위치, 가압 위치와 가압 세기를 파악하여 메모리부로부터 해당 접촉 위치, 가압 위치와 가압 세기에 대응되는 제1데이터 또는 제2데이터를 추출하여 입력한다. 이때 제어부(미도시)는 제2전류출력부재(47)로부터 출력되는 전류값이 설정 전류값보다 작은 경우 접촉 위치를 파악하고, 설정 전류값보다 큰 경우 가압 위치와 가압 세기를 파악하여 접촉 위치 또는 가압 위치와 가압 세기에 대응되는 제1데이터 또는 제2데이터를 메모리부로부터 추출하여 입력할 수 있다.

또한, 제2전류출력부재(47)에 소정의 전위값의 전압이 인가되게 할 수도 있다.

예를 들어 제2전류출력부재(47)에 소정의 전위값의 전압이 인가되고, 제2전압출력부재(48)의 특정 위치가 가압되는 경우, 제2전압출력부재(48)와 제4도전성 고무부재(41)가 오목하게 수축 변형되어 제2전류출력부재(47)에 접촉된다. 제4도전성 고무부재(41)가 오목하게 수축 변형되어 제2전류출력부재(47)에 접촉되면 제2전류출력부재(47)에 인가된 소정의 전압값이 변경되어 출력된다. 제어부(미도시)는 제2전류출력부재(47)로부터 출력되는 전압값을 통해 접촉 위치, 가압 위치와 가압 세기를 파악하여 메모리부로부터 해당 접촉 위치, 가압 위치와 가압 세기에 대응되는 데이터를 추출하여 입력한다. 이때 제2전압출력부재(48)를 가압하는 힘에 따라 제4도전성 고무부재(41)가 오목하게 수축변형되어 제2전류출력부재(47)에 접촉되는 정도가 변경되고, 제2전류출력부재(47)에 인가된 전압값의 변경 폭이 변경된다. 제어부(미도시)는 제2전압출력부재(48)를 가압하는 힘에 따라 제2전류출력부재(47)로부터 출력되는 전압값으로 가압 세기를 파악할 수 있다. 위에서는 제2전류출력부재(47)에서 전압값을 출력하는 것에 대해 설명하였지만, 전류값을 출력하여 접촉 위치, 가압 위치와 가압 세기를 파악할 수도 있다.

아래에서는 제4도전성 고무부재(41)가 도전성 고무와 카본이 혼합되어 이루어지는 경우 데이터 입력방법에 대해 자세히 설명한다.

제4도전성 고무부재(41)를 이루는 도전성 고무와 카본은 서로 혼합되어 하나의 층으로 형성할 수도 있고, 도전성 고무로 이루어지는 도전성 고무층(44)과 카본필름으로 이루어지는 카본층(42)으로 형성될 수도 있다. 제4도전성 고무부재(41)를 이루는 도전성 고무층(44)과 카본층(42)은 이중 사출 공법 등 여러 공지된 방법을 통해 일체로 형성될 수도 있고, 따로 형성되어 결합될 수도 있다.

제4도전성 고무부재(41)를 이루는 도전성 고무와 카본이 혼합되어 하나의 층으로 형성되는 경우 데이터 입력방법은 위에서 설명한 제4도전성 고무부재(41)가 도전성 고무층(44)만으로 이루어지거나 카본층(42)만으로 이루어지는 경우와 동일하므로 편의상 자세한 설명은 생략한다.

아래에서는 제4도전성 고무부재(41)가 도전성 고무로 이루어지는 도전성 고무층(44)과 카본필름으로 이루어지는 카본층(42)으로 형성되는 경우 데이터 입력방법에 대해 자세히 설명한다.

제4도전성 고무부재(41)의 도전성 고무층(44) 일단에 소정의 전위값의 전압을 인가하는 제2전압입력라인(43)과 전압이 출력되는 제2전압출력라인(45)이 연결된다.

제4도전성 고무부재(41)의 아래쪽에 제2전류출력부재(47)가 배치되고, 위쪽에 제2전압출력부재(48)가 배치된다. 제4도전성 고무부재(41)의 도전성 고무층(44)은 제2전압출력부재(48) 맞은편에 위치되도록 배치된다.

제2전압출력부재(48)의 특정 위치를 가압하면, 제2전압출력부재(48)와 제4도전성 고무부재(41)의 특정 위치가 오목하게 수축 변형되어 제2전류출력부재(47)에 접촉된다. 제4도전성 고무부재(41)가 제2전류출력부재(47)에 접촉되면, 제4도전성 고무부재(41)의 도전성 고무층(44)에 인가된 소정의 전위값이 제4도전성 고무부재(41)의 카본층(42)을 통과하며 변경된 전류값이 제2전류출력부재(47)로부터 출력된다. 제2전압출력부재(48)를 가압하는 세기에 따라 도전성 고무층(44)에 인가된 전압이 카본층(42)을 통과하며 변경되는 정도가 달라지고, 제2전류출력부재(47)로 출력되는 전류값이 변경된다. 제어부(미도시)는 제2전류출력부재(47)로부터 출력되는 전류값이 설정 전류값보다 작은 경우 제2전압출력부재(48)로부터 출력되는 전압값으로 접촉 위치를 파악하고, 해당 접촉위치에 대응되는 제1데이터를 메모리부로부터 추출하여 입력한다. 제2전류출력부재(47)로부터 출력되는 전류값이 설정 전류값보다 큰 경우 제어부(미도시)는 제2전압출력부재(48)로부터 출력되는 전압값을 무시하고, 제2전류출력부재(47)로부터 출력되는 전류값으로 가압 위치와 가압 세기를 파악하여 해당 가압 위치와 가압 세기에 대응되는 제2데이터가 메모리부로부터 추출하여 입력되게 한다.

제4도전성 고무부재(41)가 도전성 고무층(44)과 카본층(42)으로 구성되는 경우에도 제4도전성 고무부재(41)와 제2전류출력부재(47) 사이에 비도전성 부재(미도시)를 삽입하거나 제2전류출력부재(47)를 제2기판(49)보다 낮게 설치하여 제4도전성 고무부재(41)와 제2전류출력부재(47)가 쉽게 접촉되는 것을 방지할 수 있다. 비도전성 부재(미도시)가 삽입되거나 제2기판(49)의 높이보다 낮게 제2전류출력부재(47)가 설치되는 경우 데이터 입력방법은 위에서 설명하였기 때문에 자세한 설명은 편의상 생략한다.

또한, 제4도전성 고무부재(41)를 이루는 도전성 고무층(44)과 카본층(42) 사이에 절연층(미도시)이 형성될 수도 있다. 절연층(미도시)은 도전성 고무층(44)에 인가되는 소정의 전압이 카본층(42)으로 흐르는 것을 방지하는 것이 아니라 일정 기준보다 큰 힘이 가해지기 전에는 도전성 고무층(44)에 인가된 전압이 카본층(42)으로 흐르는 것을 방지하고, 일정 기준보다 큰 힘이 가해지면 도전성 고무층(44)에 인가된 전압이 카본층(42)으로 흐르도록 하는 역할을 수행한다.

예를 들어 제2전압출력부재(48)의 특정 위치를 일정 기준보다 낮은 힘으로 가압하는 경우 제4도전성 고무부재(41)의 도전성 고무층(44)에 인가된 전압이 제2전압출력부재(48)로 출력되고, 제어부(미도시)는 제2전압출력부재(48)로 출력되는 전압으로 접촉 위치를 파악하여 해당 접촉 위치에 대응되는 제1데이터를 메모리부로부터 추출하여 입력한다. 이때 제4도전성 고무부재(41)의 도전성 고무층(44)에 인가된 전압은 절연층(미도시)으로 인해 제4도전성 고무부재(41)의 카본층(42)으로 흐르지 않는다.

제2전압출력부재(48)의 특정 위치를 일정 기준보다 큰 힘으로 가압하는 경우 제4도전성 고무부재(41)의 도전성 고무층(44)에 인가된 전압이 절연층(미도시)과 카본층(42)을 통과하며 변경되고, 제2전류출력부재(47)는 절연층(미도시)과 카본층(42)을 통과하며 변경된 전류값를 출력한다. 제어부(미도시)는 제2전류출력부재(47)로부터 출력되는 전류값으로 가압 위치와 가압 세기를 파악하고, 해당 가압 위치와 가압 세기에 대응되는 제2데이터를 메모리부로부터 추출하여 입력한다. 제4도전성 고무부재(41)의 도전성 고무층(44)에 인가된 전압이 절연층(미도시)과 카본층(42)을 통과하며 변경된 전류값이 제2전류출력부재(47)로부터 출력되는 경우 제어부(미도시)는 제2전압출력부재(48)로부터 출력되는 전압값은 무시한다.

제4도전성 고무부재(41)의 도전성 고무층(44)에 인가된 전압이 절연층(미도시)을 통과하여 카본층(42)으로 흐르도록 제2전압출력부재(48)를 가압하는 힘은 절연층(미도시)의 재질, 두께 및 특성에 따라 달라진다.

제4도전성 고무부재(41)를 이루는 도전성 고무층(44)과 카본층(42)의 배치와 제2전압출력부재(48) 및 제2전류출력부재(47)의 배치는 위에서 설명한 일례로 한정되지 않고, 접촉위치 및 가압 위치와 가압 세기를 파악할 수 있는 배치라면 어떠한 배치로도 이루어질 수 있다. 또한, 위에서는 제4도전성 고무부재(41)의 도전성 고무층(44)에 소정의 전압이 인가되는 경우를 일례로 설명하였으나 카본층(42)에 소정의 전압이 인가되게 할 수도 있다. 소정의 전압이 인가되는 위치는 제4도전성 고무부재(41)를 이루는 도전성 고무층(44)과 카본층(42)의 배치와 제2전압출력부재(48) 및 제2전류출력부재(47)의 배치에 따라 달라진다.

제4도전성 고무부재(41)가 도전성 고무층(44)과 카본층(42)으로 이루어진 경우에도 제2전압출력부재(48) 또는 제2전류출력부재(47)에 소정의 전압이 인가될 수도 있다.

본 발명의 제3실시예에 따른 도전성 고무부재를 이용한 데이터 입력장치(10)로 제1데이터 또는 제2데이터를 입력하는 것은 제1실시예에서 설명한 것과 같이 제1지시위치 또는 제2지시위치에 할당된 데이터를 입력하는 것이고, 제1지시위치는 제4도전성 고무부재(41)에 할당되고, 제2지시위치는 제2전류출력부재(47)에 할당될 수 있다.

본 발명의 제3실시예에 따른 도전성 고무부재를 이용한 데이터 입력장치(10)는 위에서 설명한 구성요소 외에도 다양한 구성요소를 더 포함할 수도 있고, 생략할 수도 있다.

본 발명의 제1실시예 내지 제3실시예에 따른 도전성 고무부재를 이용한 데이터 입력장치는 마우스 등과 같은 다른 입력 장치와 함께 사용될 수도 있을 뿐만 아니라, 문자 입력을 포함한 각종 데이터 입력을 수행할 수도 있다. 또한 게임에서 캐릭터 이동이나 명령 수행 등을 본 발명의 제1실시예에 따른 도전성 고무부재를 이용한 데이터 입력장치로 모두 수행할 수 있게 된다.

본 발명의 제1실시예 내지 제3실시예에 따른 도전성 고무부재를 이용한 데이터 입력장치는 촉각센서, 압력센서, 광센서 등의 센서나 터치스크린과 터치패드에 비해 저렴한 소재인 도전성 고무부재를 사용함으로써, 저렴한 비용으로 데이터 입력장치를 제작가능하다.

본 발명의 권리는 위에서 설명한 제1 내지 제3실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위체 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것이 자명하다.