KR101243236B1

KR101243236B1 - 두 가지 동작모드를 갖는 휠 입력장치 및 휠 입력장치의제어방법

Info

Publication number: KR101243236B1
Application number: KR1020060017579A
Authority: KR
Inventors: 전윤호
Original assignee: 인텔 코포레이션
Priority date: 2006-02-23
Filing date: 2006-02-23
Publication date: 2013-03-14
Anticipated expiration: 2026-02-23
Also published as: KR20070087312A

Abstract

두 가지 동작모드를 갖는 휠 입력장치가 개시된다. 휠 입력장치는 회전 운동 및 회전축 이동이 가능한 휠, 휠의 회전 특성을 감지하기 위한 회전 센서, 휠의 회전축 이동을 감지하기 위한 이동 센서 및 이동 센서의 작동 여부에 따라 회전 센서에 의해서 감지되는 회전 특성에 각각 다른 입력 신호를 생성하는 제어부를 구비한다. 즉, 휠의 회전 운동 및 회전축 이동으로 일반적인 스크롤 기능 및 스크롤의 가속 기능과 같은 서로 다른 동작 모드를 선택적으로 구현할 수 있다.

휠, 회전 센서, 이동 센서, 제어부

Description

두 가지 동작모드를 갖는 휠 입력장치 및 휠 입력장치의 제어방법 {INPUT DEVICE HAVING WHEEL CAPABLE OF TWO OPERATION MODES AND METHOD OF CONTROLLING THE INPUT DEVICE}

도 1은 종래의 휠 입력장치를 설명하기 위한 정면도이다.

도 2는 도 1의 부분 측면도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 휠 입력장치를 설명하기 위한 정면도이다.

도 4는 도 3의 부분 좌측면도이다.

도 5는 도 3의 부분 우측면도이다.

도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 휠의 회전각 및 스크롤 속도의 관계를 도시한 그래프이다.

도 8은 휠 입력장치의 제어방법을 설명하기 위한 제어 흐름도이다.

도 9는 휠 입력장치의 제어방법 중에서 두 가지 모드에 따라 휠의 회전특성을 감지하는 과정을 설명하기 위한 제어 흐름도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

120：휠 122：회전축

125：휠 고정부 130：회전 센서

140： 이동 센서 150：제어부

160：휠 제한부 170：지지 리브

172：결속부 174：토션 스프링

180：제1 감지부 190：제2 감지부

본 발명은 휠 입력장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 두 가지 동작 모드를 제어할 수 있는 휠 입력장치에 관한 것이다.

일반적으로 휠 입력장치는 마우스(Mouse), 포터블 멀티미디어 재생기기, TV 등에 부착된 입력장치로써, 키보드와 같이 실제로 임의적인 데이터를 입력하는 장치라기보다는 화면 제공된 컨텐츠를 선택하여 원하는 프로그램을 사용하도록 하는 스크롤 기능 및 포인팅 기능을 구비하는 입력장치이다.

도 1은 종래의 휠 입력장치를 설명하기 위한 단면도이다.

도 1을 참조하면, 종래 휠 입력장치는 휠(1), 휠축(60), 회전체(10) 및 제어부를 포함한다.

휠(1)은 사용자가 손가락으로 회전시키기 용이하도록 마찰력이 큰 고무와 같은 소재로 이루어질 수 있으며, 휠축(60)은 휠(1)의 중심을 관통하여, 지지부(40)에 양단부가 회전 가능하게 장착된다. 다만, 휠(1)은 휠축(60)과 동시에 회전하도 록 휠축(60)에 고정된다.

또한, 휠축(60)에는 휠(1)과 소정의 간격을 두고 회전체(10)가 장착된다. 회전체(10)는 표면에 다수개의 기어치를 포함하는 기어로 제공되며, 회전체(10)의 측면에는 방사상의 슬릿(12)이 형성된다.

또한, 지지부(40)는 서로 마주보는 상부 내측에 발광소자(83)와 수광소자(82)를 포함하는 센서부(80)가 장착된다. 발광소자(83)에서 빛을 발광하면 빛이 선택적으로 회전체(10)의 슬릿(12)을 통과하여 수광소자(82)에서 수광된다. 따라서, 사용자가 휠(1)을 회전시키면, 회전체(10)가 회전하고 슬릿(12)을 통과한 빛을 센서부(80)에서 감지하여 회전체(10)의 회전 속도 및 회전 각도 등과 같은 회전 특성을 감지할 수 있다. 동시에 제어부는 회전체의 회전 특성을 이용하여 디스플레이상에 화면을 스크롤하는 스크롤 기능을 수행할 수 있다.

또한, 지지부(40)의 상부에는 돌출편(20)이 제공되며, 회전체(10)의 기어치에 맞물리게 장착된다. 따라서, 돌출편(20)은 휠(1)이 회전할 때에 회전체(10)의 기어치와 맞물려 돌출편(20)에 맞물리는 기어치가 교환될 때마다. 소리를 내며, 사용자가 휠(1)을 회전시킬 때 돌출편(20)의 탄성에 의해서 사용자에게 일정한 감을 줄 수 있다.

또한, 지지부(40)의 하부에 제공되는 스프링(70)은 일정하게 지지부(40)를 가압하여 사용자가 휠(1)을 눌러 클릭할 때 반발력을 줄 수 있다.

참고로, 회전체(10)가 회전하여 돌출편(20)에 맞물리는 기어치가 교환될 때마다 회전체(10)의 슬릿(12)은 하나씩 교환되도록 거리를 둔다. 물론, 제작자는 임의대로 휠의 회전속도와 스크롤의 속도의 비를 제어하기 위해서 회전체의 회전 거리에 따라 슬릿의 교환 수를 임의로 결정하여 스크롤 속도를 제어할 수 있다.

또한, 종래의 휠 입력장치는 포인팅 기능을 제공하기 위하여 지지부(40)의 하부에 휠 버튼스위치(50)가 설치된다. 따라서, 사용자는 휠을 회전시켜 스크롤 기능을 사용할 수 있으며, 휠을 눌러 휠 버튼스위치를 작동시켜 휠 입력장치의 포인팅 기능을 수행할 수 있다.

즉, 상술한 종래의 휠 입력장치는 휠의 회전을 센싱하여 회전각도에 비례하는 스크롤 기능을 수행할 수 있으며, 휠을 누르는 동작은 하나의 버튼으로써 여러 가지 기능을 활성화하는데 사용될 수 있다. 또한, 자동 스크롤(Autoscroll)기능이 제공되는 휠 입력장치의 경우, 휠을 한번 눌렀다 놓는 동작에 의해 자동 스크롤 모드(Autoscroll mode)가 활성화되며, 자동 스크롤 모드에서는 마우스등과 같은 기기 자체의 움직임에 따라 휠을 누른 제1 위치와 제2 위치의 차이에 비례하는 속도로 스크롤이 이루어진다. 자동 스크롤 모드(Autoscroll mode)에서 휠 또는 다른 버튼을 한 번 클릭하는 것에 의해 일반 모드로 돌아간다.

그러나, 상술한 종래의 휠 입력장치를 장착하여 사용하는 기존의 마우스 혹은 리모콘 등에서 이용되는 휠 입력장치는 화면상의 짧은 거리의 스크롤 혹은 몇 개의 메뉴 아이템 중 하나를 선택하는 데에는 불편함이 없지만, 긴 거리를 스크롤하거나 수 십개 이상의 메뉴 아이템 중 하나를 선택하는 데에는 불편함이 있다.

또한, 종래의 휠 입력장치에서 제공하는 자동 스크롤 기능 또한 마우스와 달리 기기 자체의 움직임을 센싱하기 어려운 리모콘 및 포터블 멀티미디어 재생기기 의 입력 장치로 적용하기에는 기술적 또는 비용적 측면에서 어려움이 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 일 목적은 휠의 회전에 대해서 2가지 이상의 다양한 기능을 정의할 수 휠 입력장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 이동 감지가 가능한 포인팅 입력장치 외에도 이동 감지가 불가한 장치에 사용되어 다양한 기능을 부여할 수 있는 휠 입력장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 기존의 휠 입력장치의 입력 구조에 부가적인 구조를 추가하여 기능을 간단하게 확장할 수 있는 휠 입력장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 각 기능 간의 간섭을 최소화하여 기능 간의 오작동을 방지할 수 있는 휠 입력장치를 제공하는 것이다.

상술한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 본 발명의 휠 입력장치는 회전 운동 및 회전축 이동이 가능한 휠, 휠의 회전 특성을 감지하기 위한 회전 센서, 휠의 회전축 이동을 감지하기 위한 이동 센서 및 이동 센서의 작동 여부에 따라 회전 센서에 의해서 감지되는 회전 특성에 각각 다른 입력 신호를 생성하는 제어부를 구비한다.

휠은 사용자가 손가락으로 회전시키기 용이하도록 마찰력이 큰 소재로 이루어질 수 있으며, 휠의 중심을 관통하는 휠의 회전축은 휠 고정부에 양 단부가 회전 가능하게 장착되어 회전축을 지지할 수 있다. 또한, 휠의 회전축을 지지하는 휠 고정부는 회전축과 함께 상하로 이동 가능하다. 하지만, 제작자의 의도에 따라 회전축의 이동은 상하로 한정되는 것은 아니며, 좌우 또는 일정한 슬로프를 따라 슬라이드 이동하도록 장착될 수 있다. 이때, 휠은 회전축과 동시에 회전하도록 회전축에 고정된다.

또한, 휠의 회전축에는 제1 감지부가 형성되며, 제1 감지부의 회전 특성을 감지하기 위한 회전 센서가 휠 고정부에 장착되며, 휠 고정부의 하부에는 이동 센서가 장착되어 휠 고정부의 상하 이동을 감지할 수 있다.

또한, 휠의 회전축 이동에 의해서 일단으로 이동한 휠의 회전 범위를 제한하기 위한 휠 제한부가 더 장착되며, 휠 제한부는 휠의 회전각에 비례하는 복원력을 제공한다. 보다 자세하게 설명하면, 휠 제한부는 지지 리브, 결속부, 토션 스프링을 포함한다.

먼저, 휠의 회전축에는 제2 감지부가 더 제공되며, 지지 리브는 휠 고정부의 주변에 위치하며 제한된 범위 내에서 회전한다. 지지 리브에 형성되는 결속부는 하강 이동한 제2 감지부와 선택적으로 결속되며, 토션 스프링은 지지 리브의 회전각에 비례하는 복원력을 제공할 수 있다.

또한, 제어부는 이동 센서의 작동 여부에 따라 회전 센서에 의해서 감지되는 제1 감지부의 회전 특성에 각각 다른 입력 신호를 생성할 수 있다.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명 하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 휠 입력장치를 설명하기 위한 정면도이며, 도 4는 도 3의 부분 좌측면도이며, 도 5는 도 3의 부분 우측면도이다.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 휠 입력장치는 회전 운동 및 회전축 이동이 가능한 휠(120), 휠(120)의 회전 특성을 감지하기 위한 회전 센서(130), 휠(120)의 회전축(122) 이동을 감지하기 위한 이동 센서(140) 및 이동 센서(140)의 작동 여부에 따라 회전 센서(130)에 의해서 감지되는 회전 특성에 각각 다른 입력 신호를 생성하는 제어부(150)를 구비한다. 참고로, 본 실시예에서 회전 특성이란, 제1 감지부(180)의 회전 속도, 회전 방향 또는 회전 각도를 지칭한다.

휠(120)은 사용자가 손가락으로 회전시키기 용이하도록 마찰력이 큰 고무와 같은 소재로 형성되며, 휠(120)의 중심을 관통하는 휠(120)의 회전축(122)은 휠 고정부(125)에 양 단부가 회전 가능하게 장착되어 회전축(122)을 지지할 수 있다. 또한, 회전축(122)을 지지하는 휠 고정부(125)는 회전축(122)과 함께 상하로 이동 가능하다. 하지만, 휠의 회전축의 이동은 상하로 한정되는 것은 아니며, 제작자의 의도에 따라서 휠의 회전축 이동은 좌우 또는 일정한 슬로프를 따라 슬라이드 이동하도록 장착될 수 있다. 이때, 휠(120)은 회전축(122)과 동시에 회전하도록 회전축(122)에 고정된다.

또한, 휠(120)의 회전축(122)에는 제1 감지부(180)가 형성되며, 제1 감지부(180)의 회전 특성을 감지하기 위한 회전 센서(130)가 휠 고정부(125)에 장착된다. 본 실시예에서 제1 감지부(180)는 슬릿(181)을 사용하여 제1 감지부(180)의 회전 특성을 제공한다.

참고로, 본 실시예에서는 설명하지 않지만 본 발명의 바람직한 다른 실시예에서는 제1 감지부에 일정한 반사 패턴이 형성되고, 광센서를 사용하여 반사 패턴의 통과를 읽어내어 제1 감지부의 회전 특성을 감지할 수도 있으며, 또 다른 실시예에서는 제1 감지부가 로터 및 스테이터를 사용하여 제1 감지부로부터 발생하는 전류를 사용하여 회전 특성을 감지할 수도 있다.

보다 상세하게 설명하면, 회전 센서(130)는 휠 고정부(125)의 서로 마주보는 상부 내측에 발광소자(132)와 수광소자(134)를 포함한다

발광소자(132)에서 빛을 발광하면 빛이 선택적으로 제1 감지부(180)의 슬릿(181)을 통과하여 수광소자(134)에서 수광된다. 따라서, 사용자가 휠(120)을 회전시키면, 제1 감지부(180)가 회전하고 슬릿(181)을 통과한 빛을 회전 센서(130)에서 감지하여 제1 감지부(180)의 회전 속도, 회전 방향 및 회전 각도와 같은 회전 특성을 감지할 수 있다. 동시에 제어부는 제1 감지부(180)의 회전 특성을 이용하여 디스플레이상에 화면을 스크롤하는 스크롤 기능을 수행할 수 있다.

본 실시예에서 회전 센서(130)는 제1 감지부(180)에 형성된 슬릿(181)을 사용하여 빛의 통과 여부에 따라 서로 다른 입력신호를 주는 광센서를 사용한다.

보다 상세하게는 휠 고정부(125)의 서로 마주보는 상부 내측에 발광소자(132)와 수광소자(134)를 포함하도록 제공되며, 수광소자(134)가 감지한 빛은 전기적인 신호로 변경되어 제어부(150)에 신호를 보낼 수 있다.

본 발명의 바람직한 다른 실시예에서 회전 센서는 휠 고정부의 내부 일측에 수광 소자 및 발광 소자를 동시에 형성하고 마주보는 내부 타측에는 반사체를 형성하여 제공할 수도 있다.

또한, 제1 감지부(180)의 상부에는 케이스(110)에 형성된 돌출편(111)이 제공되며, 제1 감지부(180)의 기어치에 맞물리게 장착된다. 따라서, 돌출편(111)은 휠(120)이 회전할 때에 제1 감지부(180)의 기어치와 맞물려 돌출편(111)에 맞물리는 기어치가 교환될 때마다 소리가 나며, 일정한 힘 이상에서 회전하도록 한다. 동시에, 돌출편(111)은 휠(120)이 회전할 때에 제1 감지부(180)의 기어치와 맞물려 돌출편(111)에 맞물리는 기어치가 교환될 때마다 소리를 내며, 사용자가 휠(120)을 회전시킬 때 돌출편(111)의 탄성에 의해서 사용자에게 일정한 감을 줄 수 있다. 다만, 돌출편(111)은 아래 방향으로 탄성을 유지하고 있으나 케이스(110)로부터 돌출 형성되는 멈춤장치(115)에 의해 움직임이 제한된다. 보다 상세하게는 사용자가 휠(120)을 아래로 눌러 제1 감지부(180)가 아래 방향으로 휠(120)과 함께 이동하면 돌출편(111)과 제1 감지부(180)의 기어치는 더 이상 닿지 않는다. 따라서 휠 (120)을 누른 상태에서는 휠(120)을 회전하여도 돌출편(111)의 탄성에 제한 없이 회전시킬 수 있다.

또한, 휠 고정부(125)의 하부에는 이동 센서(140)가 장착되어 휠 고정부(125)의 상하 이동을 감지할 수 있으며, 휠 고정부(125)의 아래측에는 휠 고정부(125)의 저면을 탄성적으로 지지하기 위한 지지 스프링(112)을 더 포함한다. 따라서, 사용자가 휠(120)을 가압하는 경우에 다시 휠 고정부(125)가 원래의 위치로 복귀할 수 있다.

또한, 휠(120)의 회전축(122) 이동에 의해서 일단으로 이동한 휠(120)의 회전 범위를 제한하기 위한 휠 제한부(160)가 더 장착되며, 휠 제한부(160)는 휠(120)의 회전각에 비례하는 복원력을 제공한다. 보다 자세하게 설명하면, 휠 제한부(160)는 지지 리브(170), 결속부(172), 토션 스프링(174)을 포함한다.

먼저, 회전축(122)에는 제2 감지부(190)가 더 제공된다. 본 실시예에서 제2 감지부(190)는 톱니로써 제공된다.

지지 리브(170)는 휠 고정부(125)의 주변에 위치하며 제한된 범위 내에서 회전한다. 지지 리브(170)에 형성되는 결속부(172)는 하강 이동한 제2 감지부(190)와 선택적으로 결속되며, 토션 스프링(174)은 지지 리브(170)의 회전각에 비례하는 복원력을 제공할 수 있다. 본 실시예에서 결속부(172)는 지지 리브(170)에 돌출된 결속 돌기로 제공되며 하강 이동한 제2 감지부(190)의 기어치와 선택적으로 결속된다. 이때, 휠(120)의 회전 각도, 회전 방향 및 회전 속도에 따른 자동 스크롤 모드로 전환된다.

따라서, 종래의 휠 입력장치를 장착하여 사용하는 기존의 마우스 혹은 리모콘 등에서 이용되는 휠 입력장치에서 긴 거리를 스크롤하거나 수십 개 이상의 메뉴 아이템 중 하나를 선택할 때에 빠른 스크롤 기능을 하는 자동 스크롤 모드를 사용하여 손쉽게 아이템을 선택할 수 있다.

종래의 마우스는 저면에 장착된 볼 센서 또는 광 센서를 이용하여 본체의 이동을 감지할 수 있으며, 정상적인 스크롤 기능 외에도 본체의 움직임을 이용한 자동 스크롤 기능을 수행할 수가 있다. 반면, 리모콘이나 기타 포터블 미디어 재생 기기 등에서는 본체의 이동을 감지할 수 없기 때문에, 휠 입력장치를 갖고 있다고 하더라도 마우스와 같은 자동 스크롤 기능을 수행할 수가 없다. 하지만, 본 실시예에서는 종래의 마우스 구조에 휠 제한부 및 제2 감지부와 같은 구성요소를 추가함으로써 휠의 회전에 대해 정상적인 스크롤 기능 외에 자동 스크롤 기능이나 기타 다른 기능을 간단히 추가할 수가 있다.

또한, 제어부(150)는 이동 센서(140)의 작동 여부에 따라 회전 센서(130)에 의해서 감지되는 제1 감지부(180)의 회전 특성에 각각 다른 입력 신호를 생성할 수 있다.

본 실시예에서는 정상적인 스크롤 기능과 자동 스크롤 기능으로 설명하지만, 바람직한 다른 실시예에서는 다른 입력 신호를 생성하도록 설정할 수 있다. 예를 들면, 휠을 회전할 경우에는 휠 입력장치에 의해서 제어되는 기기의 볼륨을 제어할 수 있도록 설정할 수 있으며, 제2 감지부를 위한 모드로 변경될 경우에는 휠의 회전으로 채널을 변경하도록 설정할 수 있다.

또한, 사용자가 과도하게 휠(120)을 회전하여 토션 스프링(174)이 탄성 한계를 넘어 힘을 제거해도 원형으로 돌아오지 못하는 외구변형이 발생하는 것을 방지하기 위하여 지지 리브(170)의 회전 범위를 제한하기 위하여 지지 리브(170)의 이동 경로 상에 걸림부(112)를 형성한다.

또한, 휠 입력장치의 외관을 형성하는 케이스(110)에 장착되는 축(114)에는 지지 리브(170)가 회전 가능하게 장착된다. 그리고, 축(114)에는 토션 스프링(174)의 코일부(175)가 삽입된다. 그리고, 토션 스프링(174)의 두 개의 스프링 암 은 각각 두 개의 스프링 암 내측으로 제공되는 몸체 돌출 지지부(113) 및 지지 리브 돌출 지지부(173)에 맞닿아 고정된다. 몸체 돌출 지지부(113)는 케이스(110)로부터 돌출 형성되며, 지지 리브 돌출 지지부(173)는 지지 리브(170)로부터 돌출 형성된다. 따라서, 휠(230)의 회전에 의해서 한쪽 스프링 암은 고정되고 다른 스프링 암이 멀어져 탄성력을 제공할 수 있다. 예를 들면, 휠(120)을 일 방향으로 회전하면 지지 리브 돌출 지지부(173)에 맞닿은 제1 스프링 암(176)은 고정되어 있고, 몸체 돌출 지지부(113)에 맞닿은 제2 스프링 암(177)은 몸체 돌출 지지부(113)를 따라 한쪽 스프링 암으로부터 멀어진다. 따라서, 토션 스프링은 휠(120)의 회전 각도에 의해서 결정되는 탄성력을 제공할 수 있다.

참고로, 본 실시예에서는 자동 스크롤 모드와 자동 스크롤 모드가 아닌 상태에서 모두 제1 감지부(180)의 회전 특성을 하나의 광센서 즉, 회전 센서(130)로 감지하지만, 바람직한 다른 실시예에서는 각각의 모드에서 서로 다른 센서를 사용할 수 있다.

본 실시예에서와 같이, 하나의 센서를 사용하는 경우에는 고해상도 센서를 사용하거나 제1 감지부(180)이 슬릿 개수를 증가시켜 센서의 감도를 증가시킬 수 있다. 다만, 고해상도를 요구하는 자동 스크롤 모드와는 달리, 일반 스크롤 모드에서는 자동 스크롤 모드와 같은 고해상도를 요구하지 않는다. 이는 일반적인 스크롤 모드에서 자동 스크롤 모드와 같이 고해상도를 적용하면 휠이 조금만 회전하여도 많은 스크롤 량이 발생하기 때문이다. 이를 해결하기 위해서 서브샘플링(sub-sampling)을 적용할 수 있다. 일 예로 자동 스크롤 모드에서는 하나의 슬릿 이 통과하는데 스크롤 량이 1로 정해진다면 자동 스크롤 모드가 아닌 경우에서는 2개 또는 그 이상의 슬릿이 통과할 때 스크롤 량을 1로 정할 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 휠의 회전각 및 스크롤 속도의 관계를 도시한 그래프이다.

도 6을 참조하면, 사용자가 휠(120)을 단순히 클릭만 하여 화면 제공된 컨텐츠를 선택하는 경우에 미세한 휠(120)의 회전에 의해서 자동 스크롤 모드로 전환되어 휠(120)의 회전 각도에 비례한 속도의 스크롤이 발생하는 것은 바람직하지 않다. 따라서, 이동 센서(140)가 휠(120)의 상하 이동을 감지하고, 휠(120)의 회전각이 정해진 문턱값(d, -d) 이상으로 회전할 경우에만 자동 스크롤 모드로 전환한다.

즉, 자동 스크롤 모드(ⓐ, ⓒ)가 아닌 상태에서 문턱값(d, -d) 이상의 회전이 센싱된 경우에만 자동 스크롤 모드로 전환되고 휠이 본래의 위치로 복귀하면 다시 원래의 모드(ⓑ)로 전환된다. 도 5 는 모드 전환의 변환 추이(transition)를 나타낸다. 즉 선정된 문턱값 이하에서는 모드 전환이 발생하지 않는다.

참고로, 제1 감지부(180)의 톱니 골이 돌출편(111)과 결속된 상태에서, 제2 감지부(190)의 톱니 골 역시 지지 리브(170)의 결속 돌기(200)와 상하로 일치된 상태를 유지하는 것이 좋다. 왜냐하면, 사용자가 휠(120)을 눌러 휠 고정부(125)와 함께 제2 감지부(190)가 아래로 이동시키면서, 결속 돌기(200)가 제2 감지부(190)의 톱니와 결속되는 것이 바람직하기 때문이다. 이를 위해서 제1 감지부(180)에 형성된 톱니 수는 제2 감지부(190)에 형성된 톱니 수와 동일하거나 그 정수 배를 가지는 것이 좋다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 휠의 회전각 및 스크롤 속도의 관계를 도시한 그래프이다.

도 7을 참조하면, 본 실시예의 이동 센서(140)가 휠(120)의 상하 이동을 감지하고, 사용자가 최초에 휠(120)의 회전각이 정해진 문턱값(d, -d) 이상으로 회전한 후의 휠(120)의 회전각 및 스크롤 속도 관계는 항상 자동 스크롤 모드를 유지하는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 일단 자동 스크롤 모드로 전환된 후에는 제1 감지부(180)의 회전 특성에 따라서 스크롤 속도가 변화하는 것이 휠(120)의 미세한 움직임을 스크롤 속도 변화에 반영할 수 있기 때문이다.

따라서, 본 실시예에서는 이동 센서(140)가 휠(120)의 상하 이동을 감지하고, 휠(120)의 회전각이 최초 문턱값 이상으로 회전한 후에는 휠(120)의 문턱값에 상관없이 항상 자동 스크롤 모드를 유지함으로써 미세한 휠의 움직임을 스크롤 속도 변화에 반영할 수 있다. 물론, 사용자가 사용 중 어느 시점에 다시 휠(120)을 클릭하여 이동 센서가 휠의 상하 이동을 감지할 경우에는 자동 스크롤 모드는 해지되게 되며, 이때에는 다시 사용자가 최초 문턱값 이상으로 휠(120)을 회전하여야만 자동 스크롤 모드를 사용할 수 있다.

또한, 본 실시예에서는 스크롤 속도가 휠(120)의 회전각에 선형적으로 비례하는 것으로 되어 있으나 사용성을 향상시키기 위해서는 몇 단계의 구간으로 구분하여 각 구간 별로 일정한 속도를 갖게 하거나, 속도가 각도에 지수적으로 비례하도록 할 수도 있고, 같은 각도를 유지하더라도 시간에 흐름에 따라 속도가 점차 증 가하게 하는 등 여러 가지 변형된 회전각과 스크롤 속도 관계를 적용할 수도 있다.

도 8은 휠 입력장치의 제어방법을 설명하기 위한 제어 흐름도이며, 도 9 는 휠 입력장치의 제어방법 중에서 S320 내지 S340의 단계를 설명하기 위한 제어 흐름도이다.

도 8 및 도 9를 참조하면, 본 발명에 따른 휠 입력장치의 제어방법은 회전 운동 및 회전축 이동이 가능한 휠을 제공하는 단계(S310), 이동 센서를 이용하여 휠의 회전축 이동을 감지하는 단계(S320), 회전 센서를 이용하여 휠의 회전 특성을 감지하는 단계(S330) 및 이동 센서의 작동 여부에 따라 회전 센서에 의해서 감지되는 회전 특성에 각각 다른 입력 신호를 생성하는 단계(S340)를 포함한다.

본 실시예에서 이동 센서를 이용하여 휠의 회전축 이동을 감지하는 단계(S320)는 회전축(122)을 지지하는 휠 고정부(125)가 사용자가 휠을 가압하여 회전축(122)과 함께 상하로 이동할 경우에 이동 센서(140)가 이를 감지하는 단계이다.

회전 센서를 이용하여 휠의 회전 특성을 감지하는 단계(S330)는 회전 센서(130)가 제1 감지부(180)의 회전 속도 및 회전 각도 즉, 회전 특성을 감지하는 단계이다.

이동 센서의 작동 여부에 따라 회전 센서에 의해서 감지되는 회전 특성에 각각 다른 입력 신호를 생성하는 단계(S340)는 지지 리브(170)에 형성되는 결속부(172)는 하강 이동한 제2 감지부(190)의 기어치와 선택적으로 결속되어 휠(120)의 회전 각도 및 회전 속도에 따른 자동 스크롤 모드로 전환되는 단계이다.

즉, 휠의 회전축이 이동경로 중 일단으로 이동하는 경우, 휠의 회전각에 비 례하여 입력 신호의 증가시켜 생성한다. 그러나, 축 이동 센서의 작동 여부에 따라 상기 휠 회전 센서에 의해서 감지되는 회전 특성에 각각 다른 입력 신호를 생성하는 단계는 정해진 휠의 회전각 내에서는 즉, 문턱값(-d, d) 내에서는 다른 입력 신호를 생성하지 않는다.

따라서, 사용자가 휠(120)을 단순히 클릭만 하여 화면 제공된 컨텐츠를 선택하는 경우에 미세한 휠(120)의 회전에 의해서 자동 스크롤 모드로 전환되어 휠(120)의 회전 각도에 비례한 속도의 스크롤이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 휠의 회전축이 상기 일단으로 이동하는 경우에만 휠과 결속되는 휠 제한부를 제공하며, 휠 제한부의 회전각에 비례하는 복원력을 생성한다.

다시 도 9를 참조하면, 휠 입력장치의 제어방법 중에서 S320 내지 S340의 단계는 회전축(122)이 하강하여 이동 센서(140)가 휠(120)의 상하 이동을 감지한다. 이때, 회전축(122)이 하강하지 않으면, 자동 스크롤 모드는 작동하지 않는다.

반면에, 회전축(122)이 하강하고 사용자가 최초에 휠(120)의 회전각이 정해진 문턱값(d, -d) 이상으로 회전한 후에는 자동 스크롤 모드가 작동한다.

그리고, 자동 스크롤 모드가 작동한 후에는 다시 회전축(122)이 상승하면 정상적인 스크롤 모드로 전환된다. 그러나, 회전축(122)이 상승하지 않으면, 자동 스크롤 모드를 지속적으로 유지한다.

본 발명에 따른 휠 입력장치는 휠의 회전에 대해서 2가지 이상의 다양한 기능을 정의할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 휠 입력장치는 이동 감지가 가능한 포인팅 입력장치 외에도 이동 감지가 불가한 장치에 사용되어 다양한 기능을 부여할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 휠 입력장치는 기존의 휠 입력장치의 입력 구조에 부가적인 구조를 추가하여 기능을 간단하게 확장할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 휠 입력장치는 각 기능 간의 간섭을 최소화하여 기능 간의 오작동을 방지할 수 있는 효과가 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims

회전 운동 및 회전축 이동이 가능한 휠;

상기 휠의 회전 특성을 감지하기 위한 회전 센서;

상기 휠의 회전축 이동을 감지하기 위한 이동 센서; 및

상기 이동 센서의 작동 여부에 따라 상기 회전 센서에 의해서 감지되는 상기 회전 특성에 각각 다른 입력 신호를 생성하는 제어부;

를 구비하는 휠 입력장치.
제1항에 있어서,

상기 회전축 이동에 의해서 일단으로 이동한 상기 휠의 회전 범위를 제한하기 위한 휠 제한부를 더 포함하며,

상기 휠 제한부는 상기 휠의 회전각에 비례하는 복원력을 제공하는 것을 특징으로 하는 휠 입력장치.
제1항에 있어서,

상기 휠은 휠 고정부에 장착되며, 상기 휠 고정부는 상기 휠의 회전축과 함께 이동 가능한 것을 특징으로 하는 휠 입력장치.
제1항에 있어서,

상기 휠의 회전축은 상하로 이동 가능한 것을 특징으로 하는 휠 입력장치.
제4항에 있어서,

상기 휠 제한부는 하강 이동한 상기 휠과 선택적으로 결속되어 상기 휠의 회전각에 비례하는 복원력을 제공하는 것을 특징으로 하는 휠 입력장치.
회전 운동이 가능한 휠;

상기 휠의 회전축에 형성된 제1 감지부 및 제2 감지부;

상기 휠의 회전축을 지지하며 함께 상하로 이동 가능한 휠 고정부;

상기 휠 고정부에 장착되어 상기 제1 감지부의 회전 특성을 감지하기 위한 회전 센서;

상기 휠 고정부의 하부에 위치하여 상기 휠 고정부의 상하 이동을 감지하기 위한 이동 센서;

상기 휠 고정부의 주변에 위치하며 제한된 범위 내에서 회전하는 지지 리브, 상기 지지 리브에 형성되어 하강 이동한 상기 제2 감지부와 선택적으로 결속되는 결속부 및 상기 지지 리브의 회전각에 비례하는 복원력을 제공하는 토션 스프링을 포함하는 휠 제한부; 및

상기 이동 센서의 작동 여부에 따라 상기 회전 센서에 의해서 감지되는 상기 제1 감지부의 회전 특성에 각각 다른 입력 신호를 생성하는 제어부;

를 구비하는 휠 입력장치.
제6항에 있어서,

상기 휠 고정부의 저면을 탄성적으로 지지하기 위한 지지 스프링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휠 입력장치.
회전 운동이 가능한 휠;

상기 휠의 회전축에 형성된 제1 톱니 및 제2 톱니;

상기 휠의 회전축을 지지하며 함께 상하로 이동 가능한 휠 고정부;

상기 휠 고정부에 장착되어 상기 제1 톱니의 회전 특성을 감지하기 위한 회전 센서;

상기 휠 고정부의 하부에 위치하여 상기 휠 고정부의 하강 이동을 감지하기 위한 이동 센서;

상기 휠 고정부의 저면을 탄성적으로 지지하기 위한 지지 스프링;

상기 휠 고정부의 주변에서 회전 가능하게 장착된 지지 리브, 상기 지지 리브에 형성되어 하강 이동한 상기 제2 톱니와 선택적으로 결속되는 결속 돌기, 상기 지지 리브의 회전각에 비례하는 복원력을 제공하는 토션 스프링을 포함하는 휠 제한부; 및

상기 이동 센서의 작동에 의해 상기 휠 고정부의 하강 이동을 감지하는 경우, 상기 회전 센서에 의해서 감지되는 상기 제1 톱니의 회전량에 비례하여 스크롤 속도를 증가시키는 제어부;

를 구비하는 휠 입력장치.
제8항에 있어서,

상기 지지 리브의 회전 범위를 제한하기 위한 걸림부를 포함하며, 상기 걸림부는 상기 지지 리브의 이동 경로 상에 위치하는 것을 특징으로 하는 휠 입력장치.
제8항에 있어서,

상기 지지 리브는 외관을 형성하는 케이스에 설치된 것을 특징으로 하는 휠 입력장치.
제10항에 있어서,

상기 토션 스프링은 중앙의 코일부 및 상기 코일부로부터 연장되는 두 개의 스프링 암을 포함하는 것을 특징으로 하는 휠 입력장치.
제11항에 있어서,

상기 케이스에는 상기 스프링 암 간에 개재되는 몸체 돌출 지지부가 형성되며, 상기 지지 리브에는 상기 스프링 암 간에 개재되는 지지 리브 돌출 지지부가 형성되는 것을 특징으로 하는 휠 입력장치.
회전 운동 및 회전축 이동이 가능한 휠을 제공하는 단계;

축 이동 센서를 이용하여 상기 휠의 회전축 이동을 감지하는 단계;

휠 회전 센서를 이용하여 상기 휠의 회전 특성을 감지하는 단계; 및

상기 축 이동 센서의 작동 여부에 따라 상기 휠 회전 센서에 의해서 감지되는 상기 회전 특성에 각각 다른 입력 신호를 생성하는 단계;

를 구비하는 휠 입력장치의 제어방법.
제13항에 있어서,

상기 휠의 회전축이 이동경로 중 일단으로 이동하는 경우, 상기 휠의 회전각에 비례하여 상기 입력 신호의 증가시켜 생성하는 것을 특징으로 하는 휠 입력장치의 제어방법.
제14항에 있어서,

상기 축 이동 센서의 작동 여부에 따라 상기 휠 회전 센서에 의해서 감지되는 상기 회전 특성에 각각 다른 입력 신호를 생성하는 단계는 정해진 휠의 회전각 내에서는 상기 다른 입력 신호를 생성하지 않는 것을 특징으로 한는 휠 입력장치의 제어방법.
제14항에 있어서,

상기 휠의 회전축이 상기 일단으로 이동하는 경우에만 상가 휠과 결속되는 휠 제한부를 제공하며, 상기 휠 제한부의 회전각에 비례하는 복원력을 생성하는 것 을 특징으로 하는 휠 입력장치의 제어방법.