다기능 키 조립체

申请号 KR1020067025351 申请日 2005-05-09 公开(公告)号 KR100997583B1 公开(公告)日 2010-11-30
申请人 헤크트 길; 发明人 헤크트길;
摘要 전자 기기에 데이터를 입력하기 위한 다기능 키 조립체에 관한 것이다. 다기능 키 조립체는 단일 키 캡에 의해 작동되는 두 개의 스위치를 구비한다. 키 캡은 세 개의 활성화 위치로 수직 변위되고 네 개의 접촉 위치로 수평 변위됨으로써, 전자 기기에 입력하기 위한 열두 개의 개별 출력 데이터 신호를 발생시킬 수 있다.
스위치, 키 캡, 출력 신호, 스템, 안내 부재, 안내 홈, 십자형 개구
权利要求
  • 다기능 키 조립체(26; 126)이며,
    상호 전기 접속되는 두 개의 스위치(40', 40"; 140', 140")로서, 상기 스위치 각각은 전기적으로 온-상태에 있을 때 정확히 네 개의 개별적인 출력 신호를 발생시킬 수 있는, 두 개의 스위치와,
    상기 두 개의 스위치(40', 40"; 140', 140")에 결합되는 단일 키 캡(28, 128)을 포함하고,
    상기 단일 키 캡은 두 개의 스위치(40', 40"; 140', 140")를 선택적으로 따로따로 또는 동시에 작동시킬 수 있어서, 모두 열두 개의 가능한 개별 출력 신호가 다기능 키 조립체(26; 126)로부터 출력될 수 있으며, 두 개의 스위치(40', 40"; 140', 140") 각각이 따로따로 작동될 때는 여덟 개의 개별 출력 신호가 얻어지고, 두 개의 스위치(40', 40"; 140', 140")가 동시에 작동될 때는 네 개의 개별 출력 신호가 얻어지는 다기능 키 조립체.
  • 제1항에 있어서, 상기 키 캡(28, 128)은 키 캡(28, 128)의 적어도 일부를 수직으로 누름으로써 비활성화 위치로부터 활성화 위치로 이동할 수 있으며, 비활성화 위치에서는 양 스위치(40', 40"; 140', 140")가 전기적으로 오프-상태에 놓이고, 활성화 위치에서는 스위치(40', 40"; 140', 140") 중 적어도 하나가 전기적으로 온-상태에 놓이며, 모두 세 개의 활성화 위치가 존재하고, 제1 활성화 위치는 스위치(40', 40"; 140', 140") 중 하나가 전기적으로 온-상태에 놓이는 것에 대응하며, 제2 활성화 위치는 스위치(40', 40"; 140', 140") 중 다른 하나가 전기적으로 온-상태에 놓이는 것에 대응하고, 제3 활성화 위치는 두 개의 스위치(40', 40"; 140', 140")가 동시에 전기적으로 온-상태에 놓이는 것에 대응하는 다기능 키 조립체.
  • 제2항에 있어서, 상기 키 캡(28, 128)은 네 개의 접촉 위치에 대해 두 개의 상호 수직한 방향으로 수평 변위가능한 다기능 키 조립체.
  • 제3항에 있어서, 상기 키 캡(28, 128)의 소정 접촉 위치와 특정 활성화 위치의 각각의 조합에서는 열두 개의 가능한 개별 출력 신호 중 하나의 특정한 개별 출력 신호가 다기능 키 조립체(26; 126)에 의해 출력되는 다기능 키 조립체.
  • 제4항에 있어서, 각각의 스위치는 단일의 전기 전도성 스템(44)을 포함하고, 키 캡(28)은 각각의 스위치(40', 40")의 스템(44)에 결합되는 다기능 키 조립체.
  • 제5항에 있어서, 각각의 스위치는 전기 비전도성 안내 부재(42)를 포함하고, 상기 안내 부재(42)는 십자형 개구를 형성하는 상호 수직한 두 개의 관통 안내 홈(72, 74)을 가지며, 상기 두 개의 안내 홈(72, 74)의 각 단부에는 전기 접점(78, 80, 82, 84)이 제공되고, 스위치(40', 40") 중 적어도 하나의 일부가 소정의 전기 접점(78, 80, 82, 84)과 전기 접촉할 때 소정의 접촉 위치가 얻어지는 다기능 키 조립체.
  • 제6항에 있어서, 각각의 스위치(40', 40")의 스템(44)은 관련 안내 부재의 홈을 관통하고, 네 개의 전기 접점(78, 80, 82, 84) 중 하나와 전기 접촉하는 스위치(40', 40") 중 적어도 하나의 일부는 스위치(40', 40") 중 적어도 하나의 스템(44)인 다기능 키 조립체.
  • 제4항에 있어서, 상기 키 캡(128)은 단일의 중심 배치된 전기 전도성 스템(144)에 결합되는 다기능 키 조립체.
  • 제8항에 있어서, 상기 단일 스템(144)은 단일의 전기 비전도성 안내 부재(142) 내의 단일 십자형 개구를 관통하고, 상기 개구는 상호 수직한 두 개의 관통 안내 홈(172, 174)을 포함하며, 각각의 안내 홈(172, 174)의 각 단부에는 전기 접점(178, 180, 182, 184)이 배치되고, 모두 네 개의 전기 접점(178, 180, 182, 184)이 존재하며, 상기 스템(144)이 소정의 전기 접점(178, 180, 182, 184)과 전기 접촉할 때 소정의 접촉 위치가 얻어지는 다기능 키 조립체.
  • 제1항에 있어서, 상호 연결되는 정확히 두 개의 스위치(140', 140")가 존재하는 다기능 키 조립체.
  • 열두 개의 개별 출력 신호 중 하나를 제공하기 위한 방법이며,
    (a) 전기적으로 상호 접속되고 단일의 키 캡(28, 128)에 결합되는 두 개의 스위치(40', 40"; 140', 140")를 포함하는 다기능 키 조립체(26; 126)를 제공하는 단계와,
    (b) 키 캡(28, 128)의 적어도 일부를 누름으로써 키 캡(28, 128)을 비활성화 위치로부터 활성화 위치로 수직 변위시키는 단계로서, 비활성화 위치에서는 양 스위치(40', 40"; 140', 140")가 전기적으로 오프-상태에 놓이고, 활성화 위치에서는 스위치(40', 40"; 140', 140") 중 적어도 하나가 전기적으로 온-상태에 놓이는 키캡을 수직 변위시키는 단계와,
    (c) 키 캡(28, 128)을 두 개의 상호 수직한 방향 중 하나의 방향에서 네 개의 접촉 위치 중 하나의 위치로 수평 변위시킴으로써, 열두 개의 개별 출력 신호 중 하나를 제공하는 단계를 포함하는 출력 신호 제공 방법.
  • 복수의 표면(25, 37)을 갖는 케이싱(22)과,
    표시 화면(24)과,
    다기능 키 조립체(26; 126)를 포함하는 휴대폰(20)이며,
    상기 다기능 키 조립체는,
    상호 전기 접속되는 두 개의 스위치(40', 40"; 140', 140")로서, 각각의 스위치(40, 40')는 전기적으로 온-상태에 있을 때 정확히 네 개의 개별적인 출력 신호를 출력할 수 있는 두 개의 스위치와,
    상기 두 개의 스위치(40', 40"; 140', 140")에 결합되는 단일 키 캡(28, 128)을 포함하고,
    상기 단일 키 캡(28, 128)은 두 개의 스위치(40', 40"; 140', 140")를 선택적으로 따로따로 또는 동시에 작동시킬 수 있어서, 모두 열두 개 이상의 가능한 개별 출력 신호가 다기능 키 조립체(26; 126)로부터 출력될 수 있고, 두 개의 스위치(40', 40"; 140', 140") 각각이 따로따로 작동될 때는 여덟 개의 개별 출력 신호가 얻어지고 두 개의 스위치(40', 40"; 140', 140")가 동시에 작동될 때는 네 개의 개별 출력 신호가 얻어지는 휴대폰.
  • 제12항에 있어서, 상기 키 캡(28, 128)은 키 캡(28, 128)의 적어도 일부를 수직으로 누름으로써 비활성화 위치로부터 활성화 위치로 이동할 수 있으며, 비활성화 위치에서는 양 스위치(40', 40"; 140', 140")가 전기적으로 오프-상태에 놓이고, 활성화 위치에서는 스위치(40', 40"; 140', 140") 중 적어도 하나가 전기적으로 온-상태에 놓이며, 모두 세 개의 활성화 위치가 존재하고, 제1 활성화 위치는 스위치(40', 40"; 140', 140") 중 하나가 전기적으로 온-상태에 놓이는 것에 대응하며, 제2 활성화 위치는 스위치(40', 40"; 140', 140") 중 다른 하나가 전기적으로 온-상태에 놓이는 것에 대응하고, 제3 활성화 위치는 두 개의 스위치(40', 40"; 140', 140")가 동시에 전기적으로 온-상태에 놓이는 것에 대응하는 휴대폰.
  • 제13항에 있어서, 상기 키 캡(28, 128)은 네 개의 접촉 위치에 대해 두 개의 상호 수직한 방향으로 수평으로 변위가능한 휴대폰.
  • 제14항에 있어서, 상기 키 캡(28, 128)의 소정 접촉 위치와 특정 활성화 위치의 각각의 조합에서는 열두 개의 가능한 개별 출력 신호 중 하나의 특정한 개별 출력 신호가 다기능 키 조립체(26; 126)에 의해 출력되는 휴대폰.
  • 제15항에 있어서, 각각의 스위치(40', 40")는 단일의 전기 전도성 스템(44)을 포함하고, 키 캡(28)은 각각의 스위치(40', 40")의 스템(44)에 결합되는 휴대폰.
  • 제16항에 있어서, 정확히 두 개의 전기 비전도성 안내 부재(42)를 더 포함하고, 각각의 안내 부재(42)는 십자형 개구를 형성하는 상호 수직한 두 개의 안내 홈(72, 74)을 가지며, 상기 두 개의 안내 홈(72, 74)의 각 단부에는 전기 접점(78, 80, 82, 84)이 제공되고, 스위치(40', 40") 중 적어도 하나의 일부가 네 개의 전기 접점(78, 80, 82, 84) 중 하나와 전기 접촉할 때 소정의 접촉 위치가 얻어지는 휴대폰.
  • 제17항에 있어서, 각각의 스위치(40', 40")의 스템은 관련 안내 부재(42)의 홈(72, 74)을 관통하고, 소정의 전기 접점(78, 80, 82, 84)과 전기 접촉하는 스위치(40', 40") 중 적어도 하나의 일부는 스위치(40', 40") 중 적어도 하나의 스템(44)인 휴대폰.
  • 제12항에 있어서, 상기 키 캡(128)은 단일의 중심 배치된 전기 전도성 스템(144)에 결합되는 휴대폰.
  • 제19항에 있어서, 상기 단일 스템(144)은 단일의 전기 비전도성 안내 부재(142) 내의 단일 십자형 개구를 관통하고, 상기 개구는 상호 수직한 두 개의 관통 안내 홈(172, 174)을 포함하며, 각각의 안내 홈(172, 174)의 각 단부에는 전기 접점(178, 180, 182, 184)이 배치되고, 모두 네 개의 전기 접점(178, 180, 182, 184)이 존재하며, 상기 스템(144)이 소정의 전기 접점(178, 180, 182, 184)과 전기 접촉할 때 소정의 접촉 위치가 얻어지는 휴대폰.
  • 제12항에 있어서, 표시 화면(24)은 케이싱(22)의 앞면(25)에 배치되고, 키 캡(28; 128)은 케이싱(22)의 측면(37)에 배치되는 휴대폰.
  • 说明书全文

    다기능 키 조립체{MULTIFUNCTION KEY ASSEMBLY}

    본 발명은 전자 기기용 다기능 키 조립체에 관한 것이다.

    일반적으로 전자 기기, 특히 휴대폰의 소형화에 대한 요구는 상당하다. 한편, 점점 더 많은 특징을 갖는 전자 기기에 대한 요구가 증가하고 있다. 이러한 요구는 표시 면적, 즉 표시 화면의 크기 또는 가시 면적의 크기의 감소로 반드시 귀결된다. 이 주요 이유는 데이터 입력을 위한 종래의 키패드 매트릭스 배열을 유지해야하기 때문이다. 종래의 키패드 매트릭스 배열을 형성하는 버튼의 크기 및 간격은 소형화의 결과로서 일관되게 감소되지만, 그 감소에는 한계가 있다. 더욱이, 작은 버튼 또는 촘촘한 간격의 버튼에서는 의도한 버튼에 인접하는 의도치 않은 버튼을 우발적으로 누르거나 심지어 두 개의 인접한 버튼을 동시에 누름으로써 잘못된 입력 데이터를 제공할 가능성이 높다. 또한, 버튼이 각각의 입력 데이터에 대해 하나씩 눌리기 때문에, 조작 속도가 제한된다.

    미국 특허 제6,441,753호는 전자 기기용 다기능 키 조립체를 개시하고 있다. 이 다기능 키 조립체는 아홉 개의 키 영역을 규정하는 상측 윤곽면을 갖는 버튼 부재를 가지며, 이들 키 영역은 바람직한 실시예에서 종래의 전화기 키패드의 일 내지 아홉 개의 키와 일치하는 방식으로 배열되고 중앙 키 영역은 전화기 키패드의 다섯 개의 키를 나타내며 각각의 주변 키 영역은 나머지 키를 나타낸다. 그러나, 종래의 키패드 매트릭스와 달리, 제로(0), 애스터리스크(*), 및 파운드 사인(#) 키가 빠져있다. 보조 버튼이 제로 키를 나타낼 수 있다. 대안적으로, 각각의 키 영역이 다중 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 다섯 개의 키 영역은 더블-클릭 시에 종래의 제로 키로서 동작할 수 있다. 이 옵션이 제안되지만 그 실행은 설명되지 않는다. 어느 쪽이든, 숫자 제로는 주 작동 모드를 통해서 입력될 수 없으며 따라서 제로를 입력해야 할 때마다 데이터 입력의 매끄러운 흐름이 중단될 것이다.

    본 발명의 목적은 전자 기기에 데이터를 입력하기 위한 개선된 다기능 키 조립체, 및 전자 기기에 데이터를 입력하기 위한 개선된 방법을 제공하는 것이다.

    이 목적은 각각의 청구항에 따른 요지에 의해 달성된다.

    본 발명에 따르면, 바람직하게, 다기능 키 조립체이며,

    상호 전기 접속되는 두 개의 스위치로서, 그 각각은 전기적으로 온-상태에 있을 때 정확히 네 개의 개별적인 출력 신호를 발생시킬 수 있는 두 개의 스위치와,

    상기 두 개의 스위치에 결합되는 단일 키 캡을 포함하고,

    상기 단일 키 캡은 두 개의 스위치를 선택적으로 따로따로 또는 동시에 작동시킬 수 있으며, 따라서 다기능 키 조립체로부터 모두 열두 개의 가능한 개별 출력 신호를 얻을 수 있으며, 두 개의 스위치 각각이 따로따로 작동될 때는 여덟 개의 개별 출력 신호가 얻어지고 두 개의 스위치가 동시에 작동될 때는 네 개의 개별 출력 신호가 얻어지는 다기능 키 조립체가 제공된다.

    다기능 키 조립체는 전자 기기의 외부에, 내부에, 또는 부분적으로 내부에 배치될 수 있으며, 전자 기기로의 입력 데이터로서 출력 신호가 사용될 수 있다. 일반적으로, 출력 신호는, 다른 형태의 신호로 변형될 수 있는 전기 신호일 것이다.

    바람직한 실시예에 따르면, 키 캡은 키 캡의 적어도 일부를 수직으로 누름으로써 비활성화 위치에서 활성화 위치로 이동할 수 있으며, 비활성화 위치에서는 양 스위치가 전기적으로 오프-상태에 놓이고, 활성화 위치에서는 스위치 중 적어도 하나가 전기적으로 온-상태에 놓이며, 모두 세 개의 활성화 위치가 존재하고, 제1 활성화 위치는 스위치 중 하나가 전기적으로 온-상태에 놓이는 것에 대응하며, 제2 활성화 위치는 스위치 중 다른 하나가 전기적으로 온-상태에 놓이는 것에 대응하고, 제3 활성화 위치는 두 개의 스위치가 동시에 전기적으로 온-상태에 놓이는 것에 대응한다.

    키 캡의 적어도 일부를 누름으로써 본원에서 수직 방향으로 지칭되는 방향이 규정됨을 알 것이다.

    또한 바람직한 실시예에 따르면, 상기 키 캡은 네 개의 접촉 위치에 대해 두 개의 상호 수직한 방향에서 수평으로 변위가능하다. 통상적으로, 두 개의 상호 수직한 방향은 남북 및 동서 방향이고, 네 개의 접촉 위치는 시계 방향으로 북, 동, 남, 서이다. 두 개의 상호 수직한 방향은 동일평면에 놓이고, 키 캡의 적어도 일부가 눌리는 수직 방향에 대해 직각을 이룬다.

    또한 바람직한 실시예에 따르면, 키 캡의 소정 접촉 위치와 특정 활성화 위치의 각각의 조합에서는 열두 개의 가능한 개별 출력 신호 중 하나의 특정한 개별 출력 신호가 다기능 키 조립체에 의해 출력된다.

    제1 바람직한 실시예에 따르면, 각각의 스위치는 단일의 전기 전도성 스템을 포함하고, 키 캡은 각각의 스위치의 스템에 결합된다.

    다른 바람직한 실시예에 따르면, 각각의 스위치는 전기 비전도성 안내 부재를 더 포함하고, 상기 안내 부재는 십자형 개구를 형성하는 상호 수직한 두 개의 관통 안내 홈을 갖는다.

    통상적으로, 상기 두 개의 안내 홈의 각 단부에는 전기 접점이 제공된다. 십자형 개구를 형성하는 상호 수직한 두 개의 안내 홈이 존재하기 때문에, 네 개의 단부가 존재할 것이고 따라서 네 개의 전기 접점이 존재할 것이다. 스위치 중 적어도 하나의 일부가 소정의 전기 접점과 전기 접촉할 때 소정의 접촉 위치가 얻어진다.

    양호한 실시예에 따르면, 각각의 스위치의 스템은 관련 안내 부재의 홈을 관통하고, 스위치 중 적어도 하나가 네 개의 전기 접점 중 하나와 전기 접촉하는 부분은 스위치 중 적어도 하나의 스템이다.

    제2의 바람직한 실시예에 따르면, 키 캡은 단일의 중심 배치된 전기 전도성 스템에 결합된다.

    바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 단일 스템은 단일의 전기 비전도성 안내 부재 내의 단일 십자형 개구를 관통하고, 상기 개구는 상호 수직한 두 개의 관통 안내 홈을 포함하며, 각각의 안내 홈의 각 단부에는 전기 접점이 배치되고, 모두 네 개의 전기 접점이 존재하며, 상기 스템이 소정의 전기 접점과 전기 접촉할 때 소정의 접촉 위치가 얻어진다.

    바람직하게, 상호 연결되는 정확히는 두 개의 스위치가 존재한다.

    또한 본 발명에 따르면, 바람직하게, 열두 개의 개별 출력 신호 중 하나를 제공하기 위한 방법이며,

    (a) 전기적으로 상호 접속되고 단일의 키 캡에 결합되는 두 개의 스위치를 포함하는 다기능 키 조립체를 제공하는 단계와,

    (b) 키 캡의 적어도 일부를 누름으로써 키 캡을 비활성화 위치에서 활성화 위치로 수직 변위시키는 단계로서, 비활성화 위치에서는 양 스위치가 전기적으로 오프-상태에 놓이고, 활성화 위치에서는 스위치 중 적어도 하나가 전기적으로 온-상태에 놓이는 단계와,

    (c) 키 캡을 두 개의 상호 수직한 방향 중 하나의 방향에서 네 개의 접촉 위치 중 하나의 위치로 수평 변위시킴으로써, 열두 개의 개별 출력 신호 중 하나를 제공하는 단계를 포함하는 방법이 제공된다.

    상기 방법의 단계들을 실행하는 순서는 전술한 순서와 같을 필요가 없다. 예를 들어, 필요할 경우, 단계(c)가 단계(b) 이전에 실행될 수 있다.

    또한 본 발명에 따르면,

    복수의 표면을 갖는 케이싱과,

    표시 화면과,

    다기능 키 조립체를 포함하는 휴대폰이며,

    상기 다기능 키 조립체는,

    상호 전기 접속되는 두 개의 스위치로서, 각각의 스위치는 전기적으로 온-상태에 있을 때 정확히 네 개의 개별적인 출력 신호를 출력할 수 있는 두 개의 스위치와,

    상기 두 개의 스위치에 결합되는 단일 키 캡을 포함하고,

    상기 단일 키 캡은 두 개의 스위치를 선택적으로 따로따로 또는 동시에 작동시킬 수 있으며, 따라서 다기능 키 조립체로부터 모두 열두 개 이상의 가능한 개별 출력 신호를 얻을 수 있고, 두 개의 스위치 각각이 따로따로 작동될 때는 여덟 개의 개별 출력 신호가 얻어지고 두 개의 스위치가 동시에 작동될 때는 네 개의 개별 출력 신호가 얻어지는 휴대폰이 제공된다.

    필요할 경우, 표시 화면은 케이싱의 앞면에 배치되고 키 캡은 케이싱의 측면에 배치된다.

    본 발명은 종래의 기술에 비해 다음과 같은 바람직한 장점을 제공한다:

    본 발명은 일반적으로 전자 기기의 소형화, 특히 휴대폰의 소형화를 용이하게 한다.

    본 발명은 대형 표시 화면의 사용을 가능하게 한다.

    다기능 키가 단일 키 캡에 의해 조작된다.

    단일 키 캡이 조작자의 한 손의 엄지손가락에 의해 조작될 수 있다.

    단일 키 캡은 조작하기에 간단하다. 키 캡을 그 세 개의 다른 부위에서 누르는 것과 조합하여 키 캡을 두 개의 상호 수직한 방향(남북, 동서)에서 수평으로 변위시킴으로써 열두 개의 개별 출력 신호를 얻을 수 있다.

    본 발명의 다른 장점은 이하의 도면, 상세한 설명, 및 청구범위로부터 당업자에게 쉽게 드러날 것이다.

    본 발명의 보다 나은 이해를 위해서 또한 본 발명이 실제로 어떻게 실시되는지를 보여주기 위해, 첨부도면을 참조한다.

    도1은 본 발명에 따른 다기능 키 조립체를 갖는 통상적인 휴대폰의 사시도이다.

    도2는 본 발명에 따른 다기능 키 조립체 모듈의 사시도이다.

    도3은 도2의 다기능 키 조립체 모듈의 부분 분해도이다.

    도4는 도2의 다기능 키 조립체 모듈의 완전 분해도이다.

    도5는 도2의 다기능 키 조립체 모듈의 부분 단면 저면 사시도이다.

    도6은 도2의 다기능 키 조립체 모듈의 부분 단면 평면 사시도이다.

    도7은 키 캡이 비활성화 위치에 있는 상태의 도2의 다기능 키 조립체 모듈의 평면도이다.

    도8은 키 캡이 비활성화 위치에 있는 상태의 도2의 다기능 키 조립체 모듈의 평면도이다.

    도9a는 키 캡이 비활성화 위치에 있는 상태의 도2의 다기능 키 조립체 모듈의 측면도이다.

    도9b는 키 캡이 제1 활성화 위치에 있는 상태의 도2의 다기능 키 조립체 모듈의 측면도이다.

    도9c는 키 캡이 제2 활성화 위치에 있는 상태의 도2의 다기능 키 조립체 모듈의 측면도이다.

    도9d는 키 캡이 제3 활성화 위치에 있는 상태의 도2의 다기능 키 조립체 모듈의 측면도이다.

    도10은 제1 실시예에 따른 다기능 키 조립체의 전기 배선의 하나의 가능한 배치의 도시도이다.

    도11은 제2 실시예에 따른 다기능 키 조립체의 전기 배선의 하나의 가능한 배치의 도시도이다.

    도12는 제2 실시예에 따른 다기능 키 조립체 모듈의 단면 평면도이다.

    도13은 도12의 다기능 키 조립체 모듈의 평면 분해도이다.

    도14는 도12의 다기능 키 조립체 모듈의 저면 분해도이다.

    본 발명에 따른 통상의 전자 기기(20)를 도시하는 도1을 참조한다. 도1에 도시된 전자 기기(20)의 비제한적 예는 휴대폰이다. 전자 기기(20)는 케이싱(22), 상기 케이싱(22)의 앞면(25) 상의 표시 화면(24), 키 캡(28)을 갖는 본 발명에 따른 다기능 키 조립체(26), 스피커(30), 이어폰(32), 마이크(34), 및 보조 키(36)를 포함한다. 주목할 점은 전자 기기(20)에 데이터를 입력하기 위한 종래의 키패드가 빠져있다는 것이다. 더욱이, 본 발명의 다기능 키 조립체(26)는 종래의 키패드에 비해 훨씬 작아서, 키 캡(28)이 전자 기기(20) 케이싱(22)의 측면(37)에 위치하도록 전자 기기(20) 내에 배치될 수 있으며, 이에 따라 도1에 도시된 바와 같이 표시 화면(24)의 앞면(25)의 대부분의 공간이 비어있게 된다.

    다기능 키 조립체(26)는 전자 기기(20)에 그 일체형 부분으로서 포함될 수 있거나, 또는 별도의 모듈로서 제작되어 필요에 따라 편리하게 착탈될 수도 있다. 모듈 형태의 다기능 키 조립체(26)가 도2에 도시되어 있다. 단지 도시의 편의상, 모듈 형태의 다기능 키 조립체(26)가 설명될 것이다. 이는 다기능 키 조립체(26)의 설명에 아무런 제한 효과를 갖지 않지만, 다기능 키 조립체(26)의 특징에 대한 설명을 제한하는 작용을 하며, 따라서 본 발명과 관련없는 전자 기기(20)의 특징은 설명에서 배제한다.

    도3 내지 도6을 참조하여, 다기능 키 조립체(26)는 본 발명의 제1 실시예에 따르면, 키 캡(28)에 추가적으로, 하우징(38), 두 개의 스위치(40), 및 두 개의 전기-비전도성 안내 부재(42)를 포함한다. 각각의 스위치(40)는, 상기 스위치(40)의 종방향을 규정하는 종축(A)을 갖는 전기 전도성 스템(44), 상기 스템(44)의 일 단부가 유지되는 이동식 안내 실린더(46), 및 그 내부에서 상기 이동식 안내 실린더(46)가 종방향으로 변위가능한 고정 안내 실린더(48)를 포함한다. 상기 고정 안내 실린더(48)의 하단부(50)로부터 두 개의 전기 전도성 리드(52)가 돌출한다. 다기능 키 조립체(26)가 별도의 모듈이 아니고 전자 기기(20) 내에 그 일체형 부분으로서 포함되는 경우 다기능 키 조립체(26)의 하우징(38)은 전자 기기(20)의 케이싱(22)의 일부가 됨을 알 것이다.

    각각의 스위치(40) 및 관련 안내 부재(42)는 고정 안내 실린더(48)의 하단부(50)와 맞닿는 하측 단차부(56)를 갖는 하우징(38)의 챔버(54) 내에 배치되어, 키 캡(28)에 의해 스템(44)에 가해지는 종방향 힘에 대해 스위치(40)를 지지한다. 키 캡(28)은 대향하는 상면 및 하면(58, 60)을 가지며, 키 캡(28)의 종축(L)을 규정하는 긴 치수(D)를 갖는 대체로 세장형의(elongated) 계란형 또는 타원형 형상을 갖는다. 키 캡(28)의 단부, 즉 키 캡(28)의 긴 치수(D)의 말단부에서 키 캡(28)의 상면(58)으로부터 두 개의 푸시 버튼(62)이 돌출한다. 또한, 두 개의 대향하는 세장형 돌기(64)가 상면(58)으로부터 돌출하여, 종축(L)의 양 측부에서 키 캡(28)의 긴 에지(66)에 인접하여 연장된다. 이동식 안내 실린더(46)에서 먼 각 스템(44)의 단부는 대향 푸시 버튼(62)의 바로 아래에서 키 캡(28)의 하면(60)으로부터 돌출하는 원통형 돌출부(70)를 관통하는 보어(68)에 유지되어, 키 캡(28)을 스위치(40)에 기계적으로 연결한다.

    각각의 안내 부재(42)는 십자형 개구를 형성하는 상호 수직한 두 개의 관통 안내 홈(72, 74)을 갖는다. 안내 부재(42)는 상측 단차부(75)에 의해 챔버(54) 내에 지지되며, 안내 홈(72, 74)의 배향을 고정하기 위해 하우징(38)의 리세스(76)에 배치되는 작은 돌기(42')를 갖는다. 각 스위치(40)의 스템(44)은 관련 안내 부재(42)의 안내 홈(72, 74)을 통과하여, 안내 부재(42)가 이동식 안내 실린더(46)와 키 캡(28) 사이에 위치되게 한다. 이동식 안내 실린더(46)에서 먼 각 스템(44)의 단부는 하우징(38)의 상면(77)을 지나서 돌출하며, 키 캡(28)의 하면(60)은 상면에 인접하고 대향한다. 일반적으로, 상면(77)은 다기능 키 조립체 모듈의 하우징(38)의 외표면이다. 그러나, 다기능 키 조립체(26)가 전자 기기(20)에 그 일체형 부분으로서 통합되면, 상면은 전자 기기(20)의 케이싱(22)의 외표면의 일부가 될 것이다.

    각 안내 부재(42)의 안내 홈 중 하나의 안내 홈(72)은 키 캡(28)의 종축과 정렬되며, 본원에서 종방향 안내 홈으로 지칭될 것이다. 각 안내 부재(42)의 다른 하나의 안내 홈(74)은 키 캡(28)의 종축에 수직하며 본원에서 횡방향 안내 홈으로 지칭될 것이다. 종방향 및 횡방향 홈(72, 74)의 단부에는 전기 접점(78, 80, 82, 84)이 존재한다. 따라서, 각각의 안내 부재(42)의 안내 홈과 연관하여 모두 네 개의 전기 접점(78, 80, 82, 84)이 존재한다. 이들은 도7에 도시하듯이 제1, 제2, 제3, 제4 전기 접점(78, 80, 82, 84)으로 표시될 것이다.

    나중에 더 자세히 설명하겠지만, 키 캡(28)은 그것에 외력이 가해짐으로써 여러 방향으로 이동될 수 있다. 일반적으로, 조작자가 엄지손가락을 키 캡(28)의 상면(58)에 또는 푸시 버튼(62) 중 하나에 갖다댄 후, 키 캡(28)을 눌러서 이를 스위치(40)의 종방향으로 힘을 가하여 "수직으로" 변위시키거나 스위치(40)의 종방향에 수직한 방향으로 힘을 가하여 "수평으로" 변위시킴으로써 키 캡(28)에 외력이 가해진다. 또한, 수직 힘과 수평 힘은 동시에 가해질 수 있다. 스템(44)은 키 캡(28)의 충분한 수평 변위가 가능하도록 탄성적인 것이 바람직하다.

    키 캡(28)에 어떠한 수직력도 인가되지 않으면, 키 캡(28)은 비활성화 상태에 있는 것으로 지칭된다. 키 캡(28)에 외력이 전혀 인가되지 않으면, 키 캡(28)은 그 휴지 위치에 있는 것으로 지칭된다.

    스템(44)이 안내 홈(72, 74) 내에서 이동하도록 제한되기 때문에, 키 캡(28)의 수평 변위는, 종방향 및 횡방향 안내 홈(72, 74)에서의 스템(44)의 이동에 대응하여 각각 종방향 및 횡방향으로 이동하도록 제한된다. 즉, 키 캡(28)은 두 개의 상호 수직한 방향으로 수평 변위될 수 있다.

    두 개의 지지 핀(86)이 제공된다. 반드시 필요한 것은 아니지만, 지지 핀(86)은 키 캡(28)을 변위된 후 외력이 제거되고 나서 그 휴지 위치(도8 및 도9a)로 복귀시키는 데 있어서 도움이 된다. 지지 핀(86)은 일 단부에 원추형 돌기(88)를 가지며 타 단부에는 편평면(90)을 갖는다. 지지 핀(86)은 하우징(38)의 공동(92) 내에 배치되고, 지지 핀(86)의 아래에서 공동(92) 내에 위치하고 편평면(90)과 접촉하는 나선형 스프링(94)에 의해 바이어스된다. 상기 원추형 돌기(88)는 키 캡(28)의 하면(60)에 있는 원추형 만입부(96)에 수용된다.

    키 캡(28)이 눌려서 수직으로 변위될 때, 이는 그 휴지 위치로부터 또는 비활성화 위치(도9a)로부터 활성화 위치로 변위된다. 정확히는 세 개의 활성화 위치가 존재한다. 제1 활성화 위치(도9b)는 키 캡(28)의 제1 단부를 수직으로 변위시킴으로써, 즉 제1 푸시 버튼(62')을 눌러서 제1 푸시 버튼(62')에 결합된 스템(44)만이 수직으로 변위되어 제1 스위치(40')의 전기적 상태를 오프-상태(전기적 비전도 상태)로부터 온-상태(전기적 전도 상태)로 변경시킴으로써 얻어진다. 제2 활성화 위치(도9c)는 키 캡(28)의 제2 푸시 버튼(62") 단부를 수직으로 변위시킴으로써, 즉 제2 푸시 버튼(62")을 눌러서 제2 푸시 버튼(62")에 결합된 스템(44)만이 수직으로 변위되어 제2 스위치(40")의 전기적 상태를 오프-상태로부터 온-상태로 변경시킴으로써 얻어진다. 제3 활성화 위치(도9d)는 키 캡(28)의 전체를 수직으로 변위시킴으로써, 즉 키 캡(28)의 상면(58)을 두 푸시 버튼(62) 사이의 위치에서 눌러서 양 스템(44)이 수직으로 변위되어 양 스위치(62)의 전기적 상태를 오프-상태로부터 온-상태로 변경시킴으로써 얻어진다.

    키 캡(28)이 수직으로 누름으로써 소정 활성화 위치로 이동된 후, 키 캡(28)을 특정 접촉 위치로 이동시킴으로써 출력 신호를 얻을 수 있다. 이는 키 캡(28)을 소정의 활성화 위치에 유지하고 키 캡을 스템(44), 즉 스위치(40)의 일부가 안내 홈(72, 74)의 네 개의 전기 접점(78, 80, 82, 84) 중 하나와 전기 접촉할 때까지 수평으로 종방향 또는 횡방향으로 변위시킴으로써 달성된다. 소정의 활성화 위치와 특정 접촉 위치의 각각의 조합에 대해서 개별적인(distinct) 출력 신호가 얻어진다. 세장형 돌기(64)는 키 캡(28)을 수평으로 변위시킬 때와 조작자의 엄지손가락이 두 개의 푸시 버튼(62) 사이 위치에 있을 때 조작자의 엄지손가락이 미끄러지는 것을 방지하는 작용을 한다.

    세 개의 활성화 위치(도9b, 도9c, 도9d)와 (78, 80, 82, 84; 제1, 제2, 제3 및 제4 전기 접점에 대응하는) 네 개의 접촉 위치가 존재하므로, 모두 열 두개의 개별적인 출력 신호를 얻을 수 있다. 비제한적인 일 예로서, 10개의 숫자(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0)와 기능 "클리어" 및 "백스페이스"를 나타내도록 이들 열두 개의 개별적인 출력 신호를 선택할 수 있다. 이들 열 두개의 출력을 나타내기 위해 활성화 위치와 접촉 위치의 어떤 특정 조합을 사용할지는 선택의 문제이다. 비제한적인 일 예로서, 제1 출력 세트를 규정하는 숫자 1, 2, 3, 4에 대한 네 개의 출력 신호는 각각 제1, 제2, 제3, 제4 접촉 위치와 함께 제1 활성화 위치(도9b)를 사용하여 얻을 수 있고, 제2 출력 세트를 규정하는 숫자 5, 6, 7, 8에 대한 네 개의 출력 신호는 각각 제1, 제2, 제3, 제4 접촉 위치와 함께 제2 활성화 위치(도9c)를 사용하여 얻을 수 있으며, 제3 출력 세트를 규정하는 두 개의 숫자 9, 0과 두 개의 기능 "클리어" 및 "백스페이스"에 대한 네 개의 출력 신호는 각각 제1, 제2, 제3, 제4 접촉 위치와 함께 제3 활성화 위치(도9d)를 사용하여 얻을 수 있다.

    이제 도10을 참조하면, 다기능 키 조립체(26)가 전술한 출력 신호를 제공할 수 있게 하는, 두 개의 스위치(40)와 그 각각의 안내 부재(42)의 전기 배선을 위한 하나의 가능한 배치예가 도시되어 있다. 스템(44)은 각각의 스위치(40)의 전기 전도성 리드 중 하나의 전도성 리드(52)와 함께 전기적으로 공통되어 접지된다. 또한, 두 개의 안내 부재(42) 중 하나의 안내 부재의 제1, 제2, 제3, 및 제4 전기 접점(78, 80, 82, 84)은 각각 두 개의 안내 부재(42) 중 다른 안내 부재의 제1, 제2, 제3, 및 제4 전기 접점(78, 80, 82, 84)과 전기적으로 공통된다. 도시를 위하여, 제1, 제2, 제3, 및 제4 접촉 위치는 각각 (I), (Ⅱ), (Ⅲ), 및 (Ⅳ)로 지칭되며, 제1 및 제2 활성화 위치는 각각 (Ⅸb) 및 (Ⅸc)로 지칭된다. 이러한 표기 하에, 전술한 예에 따르면, 제1 출력 세트 중에서 숫자 1에 대한 출력 신호는 기호적으로 (Ⅸb)+(I) 조합으로 주어지는 바, 즉 제1 푸시 버튼(62')이 눌려지며, 도9b에 도시하듯이 제1 스위치(40')가 온-상태에 놓이고 키 캡(28)은 제1 접촉 위치에 놓인다. 유사하게, 제2 출력 세트 중에서 숫자 5에 대한 출력 신호는 기호적으로 (Ⅸc)+(I) 조합으로 주어지는 바, 즉 제2 푸시 버튼(62")이 눌려지며, 도9c에 도시하듯이 제2 스위치(40")가 온-상태에 놓이고 키 캡(28)은 제1 접촉 위치에 놓인다. 제3 출력 신호 세트로부터 출력 신호를 얻기 위해서는, 양 스위치(40)가 온-상태에 있어야 하는 바, 즉 도9d에 도시하듯이 양 푸시 버튼(62)이 눌려져야 한다. 예를 들어 숫자 9에 대한 출력 신호는 기호적으로 (Ⅸb)+(Ⅸc)+(I) 조합으로 주어진다.

    알파벳 문자와 같은 다른 신호를 출력하기 위해서, 키 캡(28)은 전술한 방식으로 변위되기 전에 "더블-클릭"될 수 있다. 대안적으로, 하나 이상의 보조 키(36)가 조작될 수도 있다. 따라서, 숫자, 문자, 기호, 기능 등과 같은 다량의 정보가 다기능 키 조립체(26)로부터 출력될 수 있다.

    전술한 제1 실시예에 따르면, 두 개의 스위치(40) 각각은 스템(44) 및 관련 안내 부재(42)를 갖는다. 전술한 제1 실시예의 내용으로부터 명백하듯이, 네 개의 접촉 위치를 얻기 위해서는 스템(44) 및 안내 부재(42)가 필요하다.

    도11에서, 다기능 키 조립체(126)의 제2 실시예에 따르면, 단 하나의 스템(144) 및 관련 안내 부재(142)가 필요하며, 단일 스템(144) 및 단일 안내 부재(142)는 양 스위치[140(140',140")]에 연결된다. 스템(144)은 각각의 스위치(140)의 리드(152) 중 하나와 함께 전기적으로 접지된다. 제1 실시예에서와 같이, 안내 부재(142)는 전기적으로 비전도성이고, 각각 수직한 두 개의 관통 안내 홈(172, 174)을 포함하는 십자형 개구를 가지며, 각각의 안내 홈(172, 174)의 각 단부에는 전기 접점(178, 180, 182, 184)이 배치된다. 따라서, 모두 네 개의 전기 접점(178, 180, 182, 184)이 존재한다. 스템(144)은 십자형 개구를 관통하며, 스템(144)이 주어진 전기 접점(178, 180, 182, 184)과 전기적으로 접촉할 때 소정의 접촉 위치가 얻어진다.

    도12 내지 도14를 참조하면, 키 캡(128)은, 키 캡(128)에 대해 중심에 배치되는 단일 스템(144)의 일 단부에 결합된다. 제1 실시예의 경우에서와 같이, 키 캡(128)은 한 쌍의 푸시 버튼(162', 162")을 갖는다. 스템(144)의 타 단부는, 예를 들어 고무로 제조될 수 있는 가요성 유지 부재(198)에 고정된다. 유지 부재(198)는 베이스 부재(100) 내에 배치되는 바, 이 베이스 부재는 다시 하우징(138) 내에 배치된다. 안내 부재(142)는 그 상부(104)에 두 개의 횡방향 홈(102)을 가지며, 이 횡방향 홈에는 슬라이딩 부재(110)의 하부(108)로부터 돌출하는 두 개의 횡방향 레일(106)이 미끄러져 수용된다. 슬라이딩 부재(110)는 그 상부(114)에 종방향 홈(112)을 가지며, 이 종방향 홈에는 키 캡(128)의 하면(160)으로부터 돌출하는 종방향 레일(116)이 미끄러져 수용된다. 각각의 스위치[140(140',140")]는 상측 부품(140U) 및 하측 부품(140L)을 포함하여, 각각의 스위치는 상측 및 하측 부품(140U, 140L) 사이에 갭이 존재할 때 오프-상태(전기적 비전도 상태)에 놓이고 상측 및 하측 부품(140U, 140L)이 상호 접촉할 때 온-상태(전기적 전도 상태)에 놓인다.

    제1 실시예에서 기술된 것과 동일한 세트의 조작을 키 캡(128)에 적용함으로써 제2 실시예의 다기능 키 조립체(126)로부터 열두 개의 개별적인 출력 신호가 얻어진다. 예를 들어, 제1 푸시 버튼(162')을 누름으로써[푸시 버튼(62')에 대한 도9b 참조], 제1 스위치(140')의 상측 및 하측 부품(140U, 140L)이 접촉하게 되고 그로인해 제1 스위치(140')가 온-상태에 놓이게 되며, 키 캡은 제1 접촉 위치로 미끄러지고[따라서 스템(144)이 제1 전기 접점(178)과 접촉하게 되며], 숫자 1에 대한 출력 신호가 얻어진다. 제1 실시예에서와 같이, 이는 기호적으로 (Ⅸb)+(I) 조합으로 주어진다. 마찬가지로, 다른 열한 개의 개별적인 출력 신호는 제1 실시예에서 전술한 방식으로 얻어진다.

    본 발명을 어느 정도의 특정한 것에 대해 설명하였으나, 이하에서 청구되는 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변경 및 수정이 이루어질 수 있음을 알아야 한다. 특히, 본 발명은 휴대폰을 참조하여 설명되었다. 하지만, 본 발명은 다른 유사한 전자 기기에도 적용될 수 있음을 알아야 한다.

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