KR101644729B1 - 키보드 근접 및 추적 센서에 대한 전극 배열 - Google Patents

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Abstract

키보드 조립체는 상기 조립체의 하니 이상의 키들 위에 전기장을 생성하는데 사용되는 전송기 전극 및 하나 이상의 수신기 전극들을 포함한다. 제 1 전극은 키보드 조립체의 제 1 레벨 상에 위치되고, 제 2 전극은 키보드 조립체의 제 2 레벨 상에 위치된다. 제 1 레벨은 상기 조립체의 지지판에 대응할 수 있고, 제 2 레벨은 제 2 전극이 연결된 인쇄 회로 보드의 표면에 대응할 수 있다. 대안적으로, 제 1 및 제 2 레벨들은 키보드 조립체의 프레임의 상이한 측면들에 대응할 수 있다. 전기장 내의 외란들은, 키보드 조립체에 연결되거나 키보드 조립체를 포함하는 호스트 디바이스의 제어 동작을 수행하도록 검출될 수 있다.

Description

키보드 근접 및 추적 센서에 대한 전극 배열{ELECTRODE ARRANGEMENT FOR A KEYBOARD PROXIMITY AND TRACKING SENSOR}
본 명세서에 기술된 하나 이상의 실시예들은 전기장 검출에 관한 것이다.
전기장 근접 센서(electric field proximity sensor)는 전기장에서 외란들(disturbances)을 검출함으로써 동작한다. 전기장은 전송 전극 및 수신 전극에 의해 생성되고, 센서의 범위는 그들 사이의 분리 거리에 기초하여 결정된다. 물체가 전기장 내에 존재하거나 전기장을 통해 움직일 때, 대응하는 전기장 외란이 검출되고, 이것은 결국 물체가 추적되도록 허용한다. 비도전성 물질을 통해 검출하는 이러한 타입의 센서의 능력은 센서가 완전히 은닉되게 하고, 센서를 다양한 가정 자동화, 자동차 및 게임 애플리케이션들에 대해 적합하게 한다.
도 1은 키보드용 전기장 센서의 실시예를 도시한다.
도 2는 특정 형상의 전송기 전극을 갖는 실시예를 도시한다.
도 3은 매트릭스 형상의 수신기 전극을 갖는 실시예를 도시한다.
도 4는 센서의 검출 범위의 예를 도시한다.
도 5는 키보드 키에 관련하여 배열된 센서 전극들을 도시한다.
도 6은 키보드 키에 대한 센서 전극들의 또 다른 실시예를 도시한다.
도 7은 단일 검출 구역을 갖는 센서에 대한 제어 회로를 도시한다.
도 8은 동일한 키보드에 관련하여 배열된 다수의 검출 구역들을 갖는 센서의 실시예를 도시한다.
도 9는 다수의 전송기 전극들을 갖는 센서에 대한 상이한 검출 구역들의 예를 도시한다.
도 10은 다수의 검출 구역들을 갖는 다수의 전송기 전극들을 갖는 센서에 대한 제어 회로를 도시한다.
도 11은 키보드용 전기장 센서의 또 다른 실시예를 도시한다.
도 1은 키보드에 통합된 전기장(E-field) 근접 센서의 일 실시예를 도시한다. 키보드는 노트북 또는 랩탑 컴퓨터, 스마트 폰 또는 입력 키들을 갖는 다른 타입의 전자 디바이스에 포함될 수 있다. 키보드는 알파벳 숫자 문자, 숫자 키패드, 또는 기능을 실행하거나 및/또는 데이터를 디바이스에 입력하기 위한 하나 이상의 키들 또는 버튼들을 갖는 다른 타입의 입력 디바이스를 포함하는 것일 수 있다. 데스크탑 구현예에서, 센서는, 예를 들면, 컴퓨터의 중앙 처리 유닛의 하우징에 연결된 키보드에 통합될 수 있다.
센서는 적어도 하나의 전송기 전극(10) 및 미리 결정된 수의 수신기 전극들(20)을 포함할 수 있다. 센서를 키보드 구조에 통합하기 위해, 전송기 전극(10)이 키보드의 금속 지지판(30) 상에 또는 금속 지지판(30)에 의해 형성되고, 수신기 전극들(20)은 인쇄 회로 보드(40)의 상부 표면에(또는 상부 표면 상에) 장착된다. 전송기 전극(10)은 지지판(30)에 의해 지지될 수 있다. 수신기 전극들은 인쇄 회로 보드(40)에 의해 지지될 수 있다. 도 1에서, 전송기 전극(10)이 키보드의 전체 금속 지지판에 대응하는 것으로 도시된다.
대안적인 실시예에서, 키보드의 지지판(30)은 비도전성 물질로 제조될 수 있고, 하나 이상의 별개의 전송기 전극들이 지지판의 표면 상에(또는 표면에) 형성될 수 있다. 예를 들면, 도 2에서, 지지판(30)이 비도전성 물질로 제조되는 것이 도시되고, 전송기 전극(60)이 미리 결정된 형상을 갖는 지지판의 상위 표면 상에(또는 상위 표면에) 형성되는 것이 도시된다. 도 2에서, 형상은 수신기 전극들(20) 중 대응하는 수신기 전극들과 오버랩하는 루프이다. 또 다른 실시예에서, 복수의 전송기 전극 세그먼트들은 수신기 전극들에 대해 열들, 행들 또는 매트릭스로 배열될 수 있다.
또한, 도 1에서, 수신기 전극들(20)이 숫자 상으로 키보드의 키들의 대응하는 수에 대응하는 것으로 도시된다. 이러한 배열에서, 수신기 전극들은 인쇄 회로 보드 내의 홀들(25)과 연관되고, 여기서 각각의 홀은 키보드의 각각의 키에 대응하거나 그렇지 않다면 이를 수용한다. 대안적인 실시예에서, 전체 키보드에 대해 하나의 수신기 전극이 제공될 수 있다. 그러한 수신기 전극은 하나 이상의 대응하는 전송기 전극들이 수신기 전극과 오버랩하도록 배열된 매트릭스 형태로 배열될 수 있다.
도 3은 수신기 전극(120)이 키보드의 금속 지지판(30) 위에서 이격된 매트릭스로 배열된 이러한 대안적인 배열의 예를 도시한다. 변형예에서, 지지판은 그 위에 하나 이상의 전송기 전극들을 갖는 비도전성 물질로 제조될 수 있다. 전송기 전극은 수신기 전극의 형상과 심지어 동일하거나 유사할 수 있다. 매트릭스 형상의 수신기 전극의 홀들은 키보드 내의 각각의 키들에 대응할 수 있다.
도 1로 돌아가면, 인쇄 회로 보드(40)는 키보드의 금속 지지판 상에 직접적으로 배치될 수 있거나, 하나 이상의 개재층들(intervening layers)에 의해 금속 지지판으로부터 분리될 수 있다. 인쇄 회로 보드가 키보드의 금속 지지판과 직접적으로 접촉될 때, 전송기 전극과 수신기 전극들 사이의 분리 거리는 인쇄 회로 보드의 두께(ΔTPCB)를 포함하거나 이에 대응한다.
인쇄 회로 보드 및 금속 지지판이 하나 이상의 개재층들에 의해 분리될 때, 개재층들은 스페이서 층, 다수의 별개의 스페이서 엘리먼트들 중 어느 하나 및/또는 비도전성 절연층을 포함할 수 있다. 이러한 구현예에서, 전송기 전극 및 수신기 전극들은 인쇄 회로 보드의 두께(ΔTPCB) 및 하나 이상의 개재층들의 두께(ΔTINT)의 합산 또는 분리 거리 = ΔTPCB + ΔTINT를 포함하는 거리만큼 분리될 수 있다.
전송기 전극 및 수신기 전극 사이의 분리 거리는 센서의 검출 범위를 결정할 수 있다. 일 실시예에 따라, 분리 거리는 이러한 범위 내의 손 제스처들의 근접 검출 및 추적을 허용하기 위해 키보드 위에서 미리 결정된 거리의 검출 범위를 생성하기에 충분할 수 있다.
도 4는 금속 지지판(30)에 대응하는 전송기 전극(10) 및 홀들(25)을 포함하는 인쇄 회로 보드(40) 상에 형성된 수신기 전극들 사이의 분리 거리에 의해 수립된 검출 범위의 예를 도시한다. 이러한 예에서, 키보드는 단면 라인 A-A'을 따라 취해진 도 1에 도시된 것에 대응한다.
이러한 분리 거리(이러한 경우에, 인쇄 회로 보드의 두께, ΔTPCB에 대응함)가 주어지면, 키보드 위에 위치된 검출 범위(40) 내에서 전기장이 생성된다. 이러한 범위의 높이는 분리 거리에 의해 결정되고, 이러한 범위의 폭 또는 측면 차원들은 전송기 전극 및 수신기 전극 사이의 오버랩의 영역(들)에 기초한다.
분리 거리 검출 범위 높이
0.5 mm 3-4 cm
1.0 mm 5 cm
1.6 mm 8-10 cm
동작 시에, 전기장의 외란들은 근접 및 손 추적에 관련된 동작들을 수행하도록 수신기 전극에 의해 검출된다. 일 실시예들에서, 사용자의 손 또는 손가락의 특정 위치들 또는 움직임들은 특정 외란들 또는 섭동들(perturbances)을 생성할 수 있고, 특정 외란들 또는 섭동들은 위치 또는 움직임이 식별되도록 허용하기 위해 전기장 내에서 검출되고 저장된 정보와 비교된다. 저장된 정보는 호스트 디바이스의 하나 이상의 동작들에 응답하여 제어 및 메모리 회로들에 미리 저장될 수 있다.
예를 들면, 검출 범위 내에서 키보드에 관련하여 특정 위치에서의 손 웨이브는 커서의 움직임, 아이콘, 메뉴 아이템 또는 커서 위치에 관련한 다른 기능의 선택에 대응하는 전기장 외란을 생성할 수 있다. 검출 범위 내의 또 다른 손 또는 손가락 제스처, 움직임 또는 위치는 호스트 디바이스를 턴 온 또는 오프하고, 미리 결정된 윈도우 또는 애플리케이션을 열고, (호스트 디바이스가 스마트 폰인 경우) 전화를 걸거나, 호스트 디바이스에 프로그래밍된 다수의 다른 동작들 또는 기능들 중 임의의 것을 수행할 수 있다.
도 5는 키보드의 하나의 키의 확대도 및 센서의 전극들이 이러한 키에 관련하여 배열될 수 있는 방법을 단면으로 도시한다. 이러한 단면도에서, 키보드의 프레임(530) 내의 홀(525) 내외로 상반되게 이동하는 키(401)(이러한 예시적인 예에서, 문자 "F"에 대응함)가 제공된다. 키보드 프레임은 검출 범위 내의 전기장의 형성의 간섭 또는 차단을 방지하기 위해 비도전성 물질로 제조된다.
키보드 프레임은 하나 이상의 전송기 전극들(10)에 대응하거나 이를 포함하는 지지판(10) 위에 위치된다. 지지판(10)이 키보드의 금속 지지판인 경우에, 전체 금속 지지판은 전송기 전극에 대응할 수 있다. 인쇄 회로 보드(40)는 수신기 전극들을 포함하고, 수신기 전극들은 인쇄 회로 보드의 상부 표면 내에 또는 상에 위치될 수 있고, 키보드 프레임에 의해 전체적으로 또는 부분적으로 위에 놓일 수 있다. 프레임의 홀(525)은 인쇄 회로 보드 내의 대응하는 홀(40)과 정렬된다.
도 6은 다른 실시예에서 키보드의 하나의 키의 확대도 및 센서의 전극들이 이러한 키에 관련하여 배열될 수 있는 방법을 단면으로 도시한다. 이러한 실시예는, 인쇄 회로 보드가 상이한 것을 제외하면 도 5의 실시예와 유사할 수 있다. 도 5에서, 인쇄 회로 보드는 단단한 보드이지만, 도 6에서 인쇄 회로 보드는 도 5의 인쇄 회로 보드보다 더 얇은 유연한(flexible) 인쇄 회로 보드이다.
일 예에 따라, 유연한 인쇄 회로 보드는 0.15 mm의 두께를 갖는다. 수신기 전극들이 이러한 유연한 보드의 상부 표면 상에(또는 상부 표면에) 있을 때, 보드의 더 얇은 두께는 전송기 및 수신기 전극들 사이의 분리 거리를 감소시킨다. 결과적으로, 전기장 검출 범위는 도 5의 경우보다 더 작을 수 있다. 이러한 더 작은 범위로 인해, 이러한 유연한 인쇄 회로 보드 실시예는 스마트 폰들, 모바일 단말들, 게임 시스템 제어기 및 더 작은 크기의 다른 디바이스들에서 사용하는데 특히 매력적일 수 있다.
다른 실시예들에서, 인쇄 회로 보드의 두께는 상이한 값을 가질 수 있다. 예를 들면, 유연한 보드는 키보드의 아래에 놓인 지지판의 두께와 적어도 실질적으로 동일한 두께를 가질 수 있다. 다른 실시예들에서, 보드는 지지판보다 더 얇거나 몇 배 더 두꺼울 수 있다.
도 7은 본 명세서에 기술된 센서의 단일 전송기-전극 실시예들에 대한 하나의 가능한 제어 회로(700)를 도시한다. 제어 회로는 키보드의 하우징 내부에 포함될 수 있거나, 키보드 및 센서로부터의 신호들에 기초하여 동작되도록 호스트 디바이스의 하우징에 포함될 수 있다. 하나의 대안적인 실시예에서, 키보드 및 센서는 블루투쓰, WiFi 또는 다른 무선 표준(이에 제한되지 않음)을 포함하는 무선 접속을 통해 호스트 디바이스의 제어기와 통신할 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 제어 회로는 미리 결정된 특성(예를 들면, 미리 결정된 주파수, 진폭, 변조 및/또는 다른 속성들)을 갖는 전송기 신호를 생성하는 드라이버(701)를 포함한다. 전송기 신호는, 전송기 및 수신기 전극들이 정렬되는 다른 위치 또는 키보드 위의 검출 구역 내에서 전기장을 생성하는 전송기 전극(702)으로 전송된다.
전송기 전극에 의해 생성된 전기장은, 전송기 전극과 정렬된 하나 이상의 수신기 전극들(703)에 의해 수신된다. 전기장은, 전기력선들(710)에 의해 예시적으로 도시된 바와 같이, 전송기 전극 및 수신기 전극들의 각각의 수신기 전극 사이에서 연장된다. 전기력선들에서의 외란들(검출 범위 내의 손 또는 다른 물체의 존재 또는 움직임에 의해 발생됨)은 수신기 전극들로부터의 수신기 신호들에 반영되고, 검출기(704)는 외란이 생성된 후에 전기장의 스펙트럼을 생성한다.
스펙트럼은 근접 또는 추적 신호를 형성하기 위한 기초로서 사용되고, 근접 또는 추적 신호는 호스트 디바이스의 제어기로 출력된다. 호스트 디바이스는 상이한 타입의 근접 또는 추적 신호들 간의 미리 결정된 관계 및 미리 결정된 정보, 호스트 디바이스 상에서 수행될 동작들 또는 기능들을 저장하는 메모리를 포함한다.
도 8은 동일한 키보드에 관련하여 배열된 다수의 전기장 검출 구역들을 갖는 센서의 실시예를 도시한다. 이러한 실시예는, 키보드 위의 상이한 검출 구역들을 생성하는 2 개의 전송기 전극들(801 및 802)이 제공되는 것을 제외하면 상술된 것들 중 많은 것들과 유사한 특징들을 갖는다. 전송기 전극들은 전극들 사이의 단락을 방지하기 위해 적어도 미리 결정된 최소의 거리만큼 이격된다.
일 구현예에 따라, 키보드 지지부는 2 개의 분리된 금속판들에 대응할 수 있고, 전송기 전극들은 2 개의 분리된 금속판들 각각에 대응한다. 도 8의 실시예에서, 전송기 전극들에 대응하는 금속 지지판들은 또 다른 지지부(803)에 의해 미리 결정된 배향으로 지지 및 연결되고, 또 다른 지지부(803)는 금속 또는 다른 물질로 제조될 수 있다. 전송기 전극들에 대응하는 금속판들 사이의 분리 구역이 키(810)와 정렬되는 것으로 도시된다. 그러나, 다른 실시예들에서, 금속 전송기 전극판들 사이의 분리 구역은 키보드 프레임(530) 또는 키보드의 다른 특징부와 정렬될 수 있다.
전송기 전극들(801 및 802)에 대응하는 금속 지지판들은 키보드 위에 상이한 검출 구역들을 생성한다. 상기 지지판들이 동일한 크기 및 차원들을 가질 때, 검출 구역들은 동일한 높이 또는 다른 차원 속성들을 가질 수 있다. 상기 지지판들이 상이한 크기들을 가질 때(예를 들면, 키보드에 관련하여 상이한 영역들을 차지할 때), 검출 구역들의 높이들 및/또는 측면 차원들이 상이할 수 있다. 검출 구역들의 위치 또는 크기에서의 차이들은 또한 전송기 전극들의 각각의 전송 전극들에 대응하는 수신기 전극들의 상이한 배열, 수 또는 위치로부터 기인할 수 있다. 따라서, 사실상, 상이한 검출 구역들은 동일하거나 상이한 검출 범위들을 가질 수 있다.
하나의 구역이 다른 구역들 내의 손 또는 다른 물체의 근접성 또는 움직임을 잘못되게 검출되게 하는 것을 방지하기 위해, 전송기 전극들은 상이한 신호들에 의해 구동될 수 있다. 상이한 신호들은, 예를 들면, 구역들의 각각의 구역 내의 외란들이 이러한 구역들에 제공된 수신기 전극들로부터의 신호들에 기초하여 구별되도록 허용하기 위해 상이한 주파수들 또는 변조들을 가질 수 있다.
다수의 검출 구역들은 부가적인 또는 개선된 기능을 키보드를 포함하는 호스트 전자 디바이스에 제공할 수 있다. 예를 들면, 하나의 구역 내의 손 근접 또는 움직임은 제 1 카테고리의 기능들 또는 동작들에 대응할 수 있고, 다른 구역 내의 손 근접 또는 움직임은 호스트 전자 디바이스의 제 2 카테고리의 기능들 또는 동작들에 대응할 수 있다. 이러한 실시예에서 2 개의 전송기 전극들이 도시되지만, 다른 실시예들에서, 상응하는 수의 검출 구역들을 생성하기 위해 키보드에 대해 2 개보다 더 많은 전송기 전극들이 제공될 수 있다.
도 9는 다수의 전송기-전극 실시예에서 생성될 수 있는 상이한 검출 구역들의 예를 도시한다. 이러한 예에서, 전송기 전극(801)은 제 1 검출 구역(901)을 형성하기 위해 대응하는 수신기 전극들과 전기장을 형성하고, 전송기 전극(802)은 키보드 위에 제 2 검출 구역(902)을 형성하기 위해 대응하는 수신기 전극들과 전기장을 형성한다. 검출 구역들은 전송기 전극들의 위치 및 크기의 결과로서 적어도 그들의 측면 차원들에 관련하여 상이한 범위들을 갖는 것으로 도시된다. 다른 실시예들에서, 이러한 범위들은 도 9에 도시된 예와 동일할 수 있거나, 이와 상이할 수 있다.
도 10은 다수의 검출 구역들을 갖는 센서에 대한 하나의 가능한 제어 회로(1000)를 도시한다. 제어 회로는 키보드의 하우징 내부에 포함될 수 있거나, 키보드 및 센서로부터의 신호들에 기초하여 동작되도록 호스트 디바이스의 하우징에 포함될 수 있다. 하나의 대안적인 실시예에서, 키보드 및 센서는, 이에 국한되지 않지만, 블루투쓰, WiFi 또는 다른 표준을 포함하는 무선 접속을 통해 호스트 디바이스의 제어기와 통신할 수 있다.
일 구현예에 따라, 제어 회로(1000)는 전송기 전극들(1002)의 각각의 전송기 전극에 대한 복수의 전송기 신호들을 생성하는 드라이버(1001)를 포함한다. 전송기 신호들은 동일하거나 상이한 특성을 가질 수 있다. 일 구현예에 따라, 각각의 전송기 전극에 대한 전송기 신호들은 검출 능력을 개선하고 상이한 검출 구역들에서의 에러들을 방지하기 위해 상이한 특성들(예를 들면, 미리 결정된 주파수, 진폭, 변조 및/또는 다른 속성들)을 갖는다.
전송기 전극들로 전송된 전송기 신호들은 키보드 위의 각각의 검출 구역 내에서 전기장들을 생성한다. 각각의 구역에 대한 전기력선들은 각각 1010 및 1011로 라벨링된다. 이러한 구현예에서 전송기 전극들에서 동일한 드라이버가 사용되지만, 또 다른 구현예에서, 각각의 전송기 전극에서 상이한 드라이버가 사용될 수 있다.
각각의 전송기 전극에 의해 생성된 전기장은 전송기 전극과 정렬되는 하나 이상의 수신기 전극들(1003)에 의해 수신된다. 전기장은 전송기 전극 및 수신기 전극들의 각각의 수신기 전극 사이에서 연장된다. 전기력선들 내의 외란들(검출 범위 내의 손 또는 다른 물체의 존재 또는 움직임에 의해 발생됨)이 수신기 전극들로부터의 수신기 신호들에 반영되고, 검출기(1004)는 외란이 각각의 검출 구역에 생성된 후에 전기장의 스펙트럼을 생성한다.
각각의 구역 내의 스펙트럼은 구역 내의 물체들의 근접 또는 움직임을 맵핑하도록 개별적으로 분석될 수 있다. 그후, 결과적인 근접 또는 추적 신호가 호스트 디바이스의 제어기(1005)로 출력될 수 있다. 부가적으로, 또는 대안적으로, 각각의 구역에 대한 스펙트럼은 호스트 디바이스 제어기로 출력하기 위한 통합된 근접 또는 추적 신호를 생성하기 위해 단일 스펙트럼으로 프로세싱될 수 있다. 호스트 디바이스는 상이한 타입의 근접 또는 추적 신호들 사이의 미리 결정된 관계, 및 미리 결정된 정보, 호스트 디바이스 상에서 수행될 동작들 또는 기능들을 저장하기 위한 메모리를 포함한다.
도 11은 키보드에 관련하여 검출 구역 내의 손 또는 다른 물체의 근접 및/또는 움직임을 추적하기 위한 센서의 또 다른 실시예를 도시한다. 이러한 실시예는 키보드 프레임(530) 내의 홀 내외로 상반되게 움직이는 키(1104)를 포함한다. 이러한 실시예는 또한 지지판(1103)을 포함한다. 그러나, 이전 실시예들과 달리, 전송기 전극(1101) 및 수신기 전극(들)(1102)이 도전성 페인트로 형성된다.
일 구현예에 따라, 페인팅된 전송기 전극(1101)이 키보드 프레임(530)의 하부 표면 상에 형성되고, 수신기 전극(들)이 이러한 동일한 프레임의 상부 표면 상에 형성된다. 이러한 구현예에서 전송기 및 수신기 전극들 사이의 분리 거리는 키보드 프레임의 두께에 대응할 수 있다. 이러한 구현예에서, 지지판(1103)은 금속으로 제조될 수 있고, 따라서 키보드 프레임 및 지지판 사이에 어떠한 인쇄 회로 보드도 존재하지 않는다. 패드들, 리드들 또는 다른 도전성 접속들은 전송기 및 수신기 전극들과 드라이브 및 검출 회로를 접속할 수 있다.
이러한 실시예의 다른 구현예에서, 지지판(1103)은 비도전성 물질로 제조될 수 있고, 전송기 전극에 대응하는 도전성 페인트가 지지판에 도포될 수 있다. 상술된 구현예들 중 어느 하나에서, 도전성 페인트는 수신기 전극을 형성하기 위해 키보드 프레임의 상부 표면의 미리 결정된 영역 중 일부 또는 전부에 계속해서 도포될 수 있거나, 키보드 프레임의 상부 표면의 별개의 영역들은 대응하는 수의 수신기 전극들을 형성하기 위해 도전성 페인트로 페인팅될 수 있다.
또한, 키보드 프레임의 하부 표면(또는 대안적으로 비도전성 지지판의 상부 표면)은 키보드의 대응하는 위치 위에 하나의 검출 구역을 갖는 단일 전송기 전극을 계속해서 형성하거나, 또는 다수의 검출 구역들을 형성하도록 다수의 분리된 전송기 전극들을 형성하기 위해 별개의 영역들에서 도전성 페인트로 코팅될 수 있다. 인쇄 회로 보드가 이러한 실시예들에서 제거되기 때문에, 더 얇은 키보드에 전기장 근접/추적 센서가 제공될 수 있다.
도 11에서 센서가 키보드의 하나 이상의 키들에 대응하는 것으로 도시되지만, 대안적인 구현예에서, 도전성 페인트는 키보드, 키보드 프레임 및/또는 심지어 키보드를 포함하는 호스트 전자 디바이스의 하우징의 다른 비도전성 표면들에 도포될 수 있다. 예를 들면, 도전성 페인트는 비도전성 물질로 제조된 키보드 프레임의 코너에 도포될 수 있다. 전송기 및 수신기 전극들을 형성하기 위해 하나 이상의 키보드 코너들(어떠한 키들도 위치되지 않음)의 상부 및 하부 표면들을 도전성 페인트로 코팅함으로써, 상이하거나 부가적인 검출 구역이 형성될 수 있다.
부가적으로, 또는 대안적으로, 노트북, 패드-타입, 팟-타입, 또는 개인용 컴퓨터(PC) 섀시(chassis)의 비도전성 프레임의 상이한 표면들은 PC의 다양한 기능들을 수행하는 전기장 근접/추적 센서를 형성하기 위해 도전성 페인트로 코팅될 수 있다.
앞서 말한 구현예들에서, 도전성 페인트는 투명하거나 눈에 보이지 않는 특정 컬러일 수 있거나, 또는 다른 컬러 페인트는 섞이거나 그렇지 않다면 전극(들)을 은닉하기 위해 키보드 프레임 또는 섀시의 상부 표면 상의 도전성 페인트 위에 도포될 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 하나 이상의 비도전성 보호 코팅들 또는 구조들은 전극들의 유효 수명을 연장하거나 및/또는 사용 동안에 손상으로 전극들을 보호하기 위해 도전성 페인트 위에 도포될 수 있다.
또한, 본원에 기술된 바와 같이, 상술된 도전성 페인트는 페인트의 도전층, 도전성 잉크, 도전성 파우더, 또는 도전성 막을 포함하는 것으로 이해될 수 있다.
"일 실시예"에 대한 본 명세서에서의 참조는, 실시예와 관련하여 설명한 특정한 특성, 구조, 또는 특징이 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함된다는 것을 의미한다. 본 명세서에서의 다양한 장소들에서의 이러한 어구들의 출현이 반드시 동일한 실시예를 모두 지칭하지는 않는다. 또한, 특정한 특성, 구조, 또는 특징이 임의의 실시예와 관련하여 설명될 때, 이것이 실시예들 중 다른 것들과 관련하여 이러한 특성, 구조, 또는 특징을 실시하기 위해 당업자의 지식내에 있다는 것이 제안된다. 임의의 하나의 실시예의 특징들이 추가의 실시예들을 형성하기 위해 본 명세서에 설명한 하나 이상의 다른 실시예들의 특징들과 결합될 수도 있다.
또한, 이해의 용이함을 위해, 특정한 기능 블록들이 개별 블록들로서 도시될 수도 있지만, 이들 개별적으로 도시된 블록들은 이들이 논의되거나 그렇지 않으면 본 명세서에 존재하는 순서로 반드시 해석되어서는 안된다. 예를 들어, 일부 블록들은 대안의 순서로, 동시에 등으로 수행될 수도 있다.
본 발명이 다수의 예시적인 실시예들을 참조하여 설명되었지만, 본 발명의 원리들의 사상 및 범위내에 있는 다수의 다른 변형들 및 실시예들이 당업자에 의해 발명될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 더욱 상세하게는, 합당한 변경들 및 변형들이 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않고 상술한 개시물, 도면들, 및 첨부한 청구항들의 범위내에서 주제 조합 배열의 컴포넌트 일부들 및/또는 배열들에서 가능하다. 컴포넌트 일부들 및/또는 배열들에서의 변경들 및 변형들에 부가하여, 대안의 용도들이 당업자에게 또한 명백할 것이다.

Claims (22)

  1. 전송기 신호를 전송하는 제 1 전극과,
    상기 전송기 신호를 수신하는 적어도 하나의 제 2 전극을 포함하고,
    상기 전송기 신호를 전송하는 제 1 전극은 키보드 조립체의 제 1 레벨 상에 위치되고,
    상기 전송기 신호를 수신하는 제 2 전극은 상기 키보드 조립체의 제 2 레벨 상에 위치되고, 상기 제 2 레벨은 상기 제 1 레벨과 상이하며,
    상기 제 1 전극에서 상기 제 2 전극으로의 상기 신호의 전송은 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 사이에서 상기 키보드 조립체의 적어도 하나의 키 위의 제 1 검출 구역 내에 전기장을 생성하고, 상기 전기장은 상기 제 1 레벨 상의 제 1 전극과 상기 제 2 레벨 상의 제 2 전극 사이의 거리에 기초하여 상기 키보드 조립체 위의 상기 제 1 검출 구역 내에 생성되며,
    상기 전송기 신호를 수신하는 제 2 전극은 상기 키보드 조립체의 적어도 하나의 키에 인접하게 위치되고,
    상기 전송기 신호를 전송하는 제 1 전극은 적어도 부분적으로 상기 적어도 하나의 키 및 상기 제 2 전극 아래에 위치되며,
    상기 전송기 신호를 전송하는 제 1 전극은 상기 키보드 조립체의 금속 지지판에 있고, 상기 전송기 신호를 수신하는 제 2 전극은 상기 지지판 위의 상기 키보드 조립체의 인쇄 회로 보드에 있는
    장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 사이의 상기 전기장은 상기 키보드 조립체 위의 물체의 근접(proximity) 또는 움직임을 검출하기 위한 제 1 검출 범위에 대응하는
    장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 레벨은 상기 키보드 조립체의 지지판에 대응하고,
    상기 제 2 레벨은 상기 지지판 위의 상기 키보드 조립체의 표면에 대응하는
    장치.
  4. 전송기 신호를 전송하는 제 1 전극과,
    상기 전송기 신호를 수신하는 적어도 하나의 제 2 전극을 포함하고,
    상기 전송기 신호를 전송하는 제 1 전극은 키보드 조립체의 제 1 레벨 상에 위치되고,
    상기 전송기 신호를 수신하는 제 2 전극은 상기 키보드 조립체의 제 2 레벨 상에 위치되고, 상기 제 2 레벨은 상기 제 1 레벨과 상이하며,
    상기 제 1 전극에서 상기 제 2 전극으로의 상기 신호의 전송은 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 사이에서 상기 키보드 조립체의 적어도 하나의 키 위의 제 1 검출 구역 내에 전기장을 생성하고, 상기 전기장은 상기 제 1 레벨 상의 제 1 전극과 상기 제 2 레벨 상의 제 2 전극 사이의 거리에 기초하여 상기 키보드 조립체 위의 상기 제 1 검출 구역 내에 생성되며,
    상기 전송기 신호를 수신하는 제 2 전극은 상기 키보드 조립체의 적어도 하나의 키에 인접하게 위치되고,
    상기 전송기 신호를 전송하는 제 1 전극은 적어도 부분적으로 상기 적어도 하나의 키 및 상기 제 2 전극 아래에 위치되며,
    상기 제 1 전극은 상기 키보드 조립체의 프레임의 제 1 표면에서의 도전층이고, 상기 제 2 전극은 상기 키보드 조립체의 프레임의 제 2 표면에서의 도전층이며, 상기 프레임은 비도전성 물질로 형성되고, 상기 제 1 도전층은 상기 키보드 조립체의 프레임의 제 1 표면에서의 도전성 페인트 층이고, 상기 제 2 도전층은 상기 키보드 조립체의 프레임의 제 2 표면에서의 도전성 페인트 층인
    장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 전송기 신호를 전송하는 제 1 전극은 상기 지지판의 표면에 있고,
    상기 전송기 신호를 수신하는 제 2 전극은 상기 지지판 위에 위치되는
    장치.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 사이의 거리는 상기 제 2 전극이 접속되는 인쇄 회로 보드의 두께에 대응하는
    장치.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제 1 항에 있어서,
    전송기 신호를 전송하는 제 3 전극과,
    상기 전송기 신호를 수신하는 적어도 하나의 제 4 전극을 더 포함하고,
    상기 제 3 전극에서 상기 제 4 전극으로의 상기 신호의 전송은 상기 제 3 전극과 상기 제 4 전극 사이에 전기장을 생성하고,
    상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 사이의 전기장은 상기 키보드 조립체 위의 물체의 근접 또는 움직임을 검출하기 위한 제 1 검출 범위에 대응하고,
    상기 제 3 전극과 상기 제 4 전극 사이의 전기장은 상기 키보드 조립체 위의 동일한 물체 또는 또 다른 물체의 근접 또는 움직임을 검출하기 위한 제 2 검출 범위에 대응하는
    장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 검출 범위는 상기 제 2 검출 범위와 상이한
    장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 검출 범위는 상기 제 1 전극의 크기에 기초하는
    장치.
  14. 적어도 하나의 키와,
    전송기 신호를 전송하는 제 1 전극과,
    상기 전송기 신호를 수신하는 적어도 하나의 제 2 전극을 포함하고,
    상기 전송기 신호를 전송하는 제 1 전극은, 적어도 부분적으로 상기 전송기 신호를 수신하는 제 2 전극 아래 및 적어도 부분적으로 상기 적어도 하나의 키 아래에 위치되고,
    상기 전송기 신호를 수신하는 제 2 전극은 상기 적어도 하나의 키에 있고, 상기 전송기 신호를 전송하는 제 1 전극은 키보드 조립체의 금속 지지판에 대응하고, 상기 전송기 신호를 수신하는 제 2 전극은 상기 지지판 위의 상기 키보드 조립체의 표면에 접속되며, 상기 제 2 전극이 접속되는 표면은 상기 금속 지지판 위의 인쇄 회로 보드의 표면이고,
    상기 제 1 전극에서 상기 제 2 전극으로의 상기 신호의 전송은 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 사이에서 상기 적어도 하나의 키 위의 제 1 검출 구역에서 전기장을 생성하고, 상기 전기장은 적어도 부분적으로 상기 제 2 전극 아래의 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 사이의 거리에 기초하여 상기 키보드 조립체 위의 상기 제 1 검출 구역에서 생성되는
    키보드 조립체.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 사이의 전기장은 상기 키보드 조립체 위의 물체의 근접 또는 움직임을 검출하기 위한 제 1 검출 범위에 대응하는
    키보드 조립체.
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 사이의 거리는 상기 제 2 전극이 접속된 인쇄 회로 보드의 두께에 대응하는
    키보드 조립체.
  21. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 사이의 전기장은 상기 키보드 조립체의 적어도 하나의 키 위에서 연장되는
    키보드 조립체.
  22. 제 14 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 키는 인쇄 회로 보드 내의 홀을 통해 연장되고,
    상기 제 1 전극은 상기 홀 아래에 위치되고,
    상기 제 2 전극은 상기 홀에 인접한 상기 인쇄 회로 보드의 위치에 접속되는
    키보드 조립체.
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