KR102460543B1 - 전자 펜을 갖는 전자 장치 및 전자 펜 삽입 인식 방법 - Google Patents

전자 펜을 갖는 전자 장치 및 전자 펜 삽입 인식 방법 Download PDF

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Abstract

다양한 실시예에 따르면, 제1면과, 상기 제1면과 반대 방향으로 향하는 제2면을 포함하는 하우징과, 상기 제1면의 적어도 일부 영역에 배치되는 디스플레이와, 상기 디스플레이와 상기 하우징의 제2면 사이에 배치되는 EMR(electromagnetic resonance) 센서 패드와, 상기 제1면과 상기 제2면 사이에 격리되도록 배치되어 전자 펜을 수용하기 위한 펜 장착 공간 및 상기 제1면과 상기 제2면 사이에서, 상기 전자 펜이 상기 펜 장착 공간에 완전히 장착되었을 때, 상기 전자 펜에 구비된 코일체의 공진 주파수를 검출하는 위치에 배치되는 검출 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치를 제공할 수 있다.

Description

전자 펜을 갖는 전자 장치 및 전자 펜 삽입 인식 방법{ELECTRONIC DEVICE INCLUDING ELECTRONIC PEN AND METHOD FOR RECOGNIZING INSERTION OF THE ELECTRONIC PEN THEREIN}
본 발명의 다양한 실시예들은 전자 펜(electronic pen)을 갖는 전자 장치에 관한 것이고, 예들 들어 전자 펜을 갖는 전자 장치 및 전자 펜의 착탈을 인식하기 위한 방법에 관한 것이다.
전자 장치는 이동 통신 단말기가 많이 사용되고 있다. 이동 통신 단말기는 터치 방식의 디스플레이를 구비하고 있으며, 상대방과의 통신 이외에 고화소 카메라 모듈을 구비하고 있어 정지 영상 및 동영상 촬영을 수행할 수 있다. 또한, 음악, 동영상 등 멀티미디어 콘텐츠를 재생할 수 있고, 네트워크 망에 접속하여 웹 서핑을 수행할 수도 있다. 이러한 이동 통신 단말기는 점차 고성능 프로세서를 구비함으로써 다양한 기능을 좀더 빠르게 수행하도록 할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치는 다양한 기능을 이용하기 위한 보조 입력 장치로써 전자 펜(electronic pen)을 사용할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치는 전자 펜(electronic pen)의 수납이 가능하도록 전자 장치의 적소에 배치된 펜 장착 공간을 구성할 수 있다. 사용자는 필요에 따라 전자 장치를 조작할 경우, 전자 장치의 내부에 장착된 전자 펜을 분리시켜 사용할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치는 데이터 입력을 위하여 사용되는 전자 펜의 삽입 여부를 검출할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치는 전자 장치 내부에 전자 펜의 삽입 여부를 검출할 수 있는 별도의 검출 부재를 구비할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 검출 부재는 전자 펜에 구비된 마그네트의 자력을 검출하는 홀 센서(hall sensor) 또는 전자 펜의 탈착 공간내에 배치되어 기구적으로 유동됨으로써 스위칭 동작을 수행하는 스위칭 장치(예: tact switch)를 포함할 수 있다.
그러나 이러한 구성은 전자 장치 내부에 추가 부품 공간이 마련되어야 하므로, 점차 슬림화되어가는 전자 장치의 발전에 역행하는 문제점이 발생될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 전자 펜(electronic pen)을 갖는 전자 장치 및 전자 펜의 삽입 인식 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 전자 장치의 슬림화에 기여할 수 있는 전자 펜을 갖는 전자 장치 및 전자 펜 삽입 인식 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 전자 펜의 삽입 인식을 위한 전력 소모를 최소화하여 전자 장치의 이용 효율을 향상시킬 수 있도록 구현되는 전자 펜을 갖는 전자 장치 및 전자 펜 삽입 인식 방법을 제공할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제1면과, 상기 제1면과 반대 방향으로 향하는 제2면을 포함하는 하우징과, 상기 제1면의 적어도 일부 영역에 배치되는 디스플레이와, 상기 디스플레이와 상기 하우징의 제2면 사이에 배치되는 EMR(electromagnetic resonance) 센서 패드와, 상기 제1면과 상기 제2면 사이에 격리되도록 배치되어 전자 펜을 수용하기 위한 펜 장착 공간 및 상기 제1면과 상기 제2면 사이에서, 상기 전자 펜이 상기 펜 장착 공간에 완전히 장착되었을 때, 상기 전자 펜에 구비된 코일체의 공진 주파수를 검출하는 위치에 배치되는 검출 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치를 제공할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 펜의 내부에 구비된 코일체의 공진 주파수를 검출하기 위한 검출 부재를 포함하는 전자 장치의 전자 펜 삽입을 인식하기 위한 방법에 있어서, 전자 펜의 데이터 입력 중 전자 펜의 사용이 중지되었는지 검출하는 동작과, 상기 전자 펜의 사용이 중지되었을 경우, 검출 부재를 구동시키는 동작과, 상기 검출 부재에 의해 전자 펜의 삽입을 검출하는 동작과, 상기 전자 펜의 삽입이 검출되었을 경우, 상기 데이터 입력을 검출하는 EMR 센서 패드의 구동을 정지시키는 동작과, 상기 전자 펜이 취출되었는지 검출하는 동작 및 상기 전자 펜이 취출되었을 때, 상기 EMR 센서 패드를 다시 구동시키는 동작을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들은 기존 전자 부품을 이용하거나, 최소한의 공간만을 이용하여 전자 펜의 삽입 여부를 검출할 수 있기 때문에 전자 장치의 슬림화에 기여할 수 있으며, 전력 소모를 줄일 수 있고, 제조 비용을 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치를 포함하는 네트워크 환경을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 블록 구성도이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 착탈 가능한 전자 펜을 포함하는 전자 장치의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 펜의 삽입 여부를 검출하기 위한 검출 부재의 배치 위치를 도시한 전자 장치의 하우징의 구성도이다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 펜의 삽입 여부 검출을 위한 검출 부재를 포함하는 전자 장치의 구성도이다.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 펜을 포함하는 전자 장치의 단면도이다.
도 6d는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치 주변의 자성체를 검출하기 위한 자력 감지 센서를 포함하는 전자 장치의 구성도이다.
도 7a는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 펜을 서로 다른 공진 환경에서의 공진 주파수를 도시한 그래프이다.
도 7b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 두 개의 서로 다른 송신 주파수 범위내에 공차(tolerance)를 갖는 전자 펜의 공진 주파수가 포함되는 상태를 도시한 그래프이다.
도 7c는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 임계값(threshold value)에 따라 전자 펜의 삽입 및 분리의 인식을 설명하기 위한 그래프이다.
도 8은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 펜의 삽입 여부 검출을 위한 절차를 도시한 흐름도이다.
이하, 본 문서의 다양한 실시예들이 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 실시예 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 및/또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B" 또는 "A 및/또는 B 중 적어도 하나" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1," "제 2," "첫째," 또는 "둘째,"등의 표현들은 해당 구성요소들을, 순서 또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다.
본 문서에서, "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, 하드웨어적 또는 소프트웨어적으로 "~에 적합한," "~하는 능력을 가지는," "~하도록 변경된," "~하도록 만들어진," "~를 할 수 있는," 또는 "~하도록 설계된"과 상호 호환적으로(interchangeably) 사용될 수 있다. 어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 구성된(또는 설정된) 프로세서"는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리 장치에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는, 예를 들면, 스마트폰, 태블릿 PC, 이동 전화기, 영상 전화기, 전자책 리더기, 데스크탑 PC, 랩탑 PC, 넷북 컴퓨터, 워크스테이션, 서버, PDA, PMP(portable multimedia player), MP3 플레이어, 의료기기, 카메라, 또는 웨어러블 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 웨어러블 장치는 액세서리형(예: 시계, 반지, 팔찌, 발찌, 목걸이, 안경, 콘택트 렌즈, 또는 머리 착용형 장치(head-mounted-device(HMD)), 직물 또는 의류 일체형(예: 전자 의복), 신체 부착형(예: 스킨 패드 또는 문신), 또는 생체 이식형 회로 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 어떤 실시예들에서, 전자 장치는, 예를 들면, 텔레비전, DVD(digital video disk) 플레이어, 오디오, 냉장고, 에어컨, 청소기, 오븐, 전자레인지, 세탁기, 공기 청정기, 셋톱 박스, 홈 오토매이션 컨트롤 패널, 보안 컨트롤 패널, 미디어 박스(예: 삼성 HomeSyncTM, 애플TVTM, 또는 구글 TVTM), 게임 콘솔(예: XboxTM, PlayStationTM), 전자 사전, 전자 키, 캠코더, 또는 전자 액자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 전자 장치는, 각종 의료기기(예: 각종 휴대용 의료측정기기(혈당 측정기, 심박 측정기, 혈압 측정기, 또는 체온 측정기 등), MRA(magnetic resonance angiography), MRI(magnetic resonance imaging), CT(computed tomography), 촬영기, 또는 초음파기 등), 네비게이션 장치, 위성 항법 시스템(GNSS(global navigation satellite system)), EDR(event data recorder), FDR(flight data recorder), 자동차 인포테인먼트 장치, 선박용 전자 장비(예: 선박용 항법 장치, 자이로 콤파스 등), 항공 전자기기(avionics), 보안 기기, 차량용 헤드 유닛(head unit), 산업용 또는 가정용 로봇, 드론(drone), 금융 기관의 ATM, 상점의 POS(point of sales), 또는 사물 인터넷 장치 (예: 전구, 각종 센서, 스프링클러 장치, 화재 경보기, 온도조절기, 가로등, 토스터, 운동기구, 온수탱크, 히터, 보일러 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 전자 장치는 가구, 건물/구조물 또는 자동차의 일부, 전자 보드(electronic board), 전자 사인 수신 장치(electronic signature receiving device), 프로젝터, 또는 각종 계측 기기(예: 수도, 전기, 가스, 또는 전파 계측 기기 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서, 전자 장치는 플렉서블하거나, 또는 전술한 다양한 장치들 중 둘 이상의 조합일 수 있다. 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다. 본 문서에서, 사용자라는 용어는 전자 장치를 사용하는 사람 또는 전자 장치를 사용하는 장치(예: 인공지능 전자 장치)를 지칭할 수 있다.
도 1을 참조하여, 다양한 실시예에서의, 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)가 기재된다. 전자 장치(101)는 버스(110), 프로세서(120), 메모리(130), 입출력 인터페이스(150), 디스플레이(160), 및 통신 인터페이스(170)를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(101)는, 구성요소들 중 적어도 하나를 생략하거나 다른 구성요소를 추가적으로 구비할 수 있다. 버스(110)는 구성요소들(110-170)을 서로 연결하고, 구성요소들 간의 통신(예: 제어 메시지 또는 데이터)을 전달하는 회로를 포함할 수 있다. 프로세서(120)는, 중앙처리장치, 어플리케이션 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서(communication processor(CP)) 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다. 프로세서(120)는, 예를 들면, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소들의 제어 및/또는 통신에 관한 연산이나 데이터 처리를 실행할 수 있다.
메모리(130)는, 휘발성 및/또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 메모리(130)는, 예를 들면, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소에 관계된 명령 또는 데이터를 저장할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 메모리(130)는 소프트웨어 및/또는 프로그램(140)을 저장할 수 있다. 프로그램(140)은, 예를 들면, 커널(141), 미들웨어(143), 어플리케이션 프로그래밍 인터페이스(API)(145), 및/또는 어플리케이션 프로그램(또는 "어플리케이션")(147) 등을 포함할 수 있다. 커널(141), 미들웨어(143), 또는 API(145)의 적어도 일부는, 운영 시스템으로 지칭될 수 있다. 커널(141)은, 예를 들면, 다른 프로그램들(예: 미들웨어(143), API(145), 또는 어플리케이션 프로그램(147))에 구현된 동작 또는 기능을 실행하는 데 사용되는 시스템 리소스들(예: 버스(110), 프로세서(120), 또는 메모리(130) 등)을 제어 또는 관리할 수 있다. 또한, 커널(141)은 미들웨어(143), API(145), 또는 어플리케이션 프로그램(147)에서 전자 장치(101)의 개별 구성요소에 접근함으로써, 시스템 리소스들을 제어 또는 관리할 수 있는 인터페이스를 제공할 수 있다.
미들웨어(143)는, 예를 들면, API(145) 또는 어플리케이션 프로그램(147)이 커널(141)과 통신하여 데이터를 주고받을 수 있도록 중개 역할을 수행할 수 있다. 또한, 미들웨어(143)는 어플리케이션 프로그램(147)으로부터 수신된 하나 이상의 작업 요청들을 우선 순위에 따라 처리할 수 있다. 예를 들면, 미들웨어(143)는 어플리케이션 프로그램(147) 중 적어도 하나에 전자 장치(101)의 시스템 리소스(예: 버스(110), 프로세서(120), 또는 메모리(130) 등)를 사용할 수 있는 우선 순위를 부여하고, 상기 하나 이상의 작업 요청들을 처리할 수 있다. API(145)는 어플리케이션(147)이 커널(141) 또는 미들웨어(143)에서 제공되는 기능을 제어하기 위한 인터페이스로, 예를 들면, 파일 제어, 창 제어, 영상 처리, 또는 문자 제어 등을 위한 적어도 하나의 인터페이스 또는 함수(예: 명령어)를 포함할 수 있다. 입출력 인터페이스(150)는, 예를 들면, 사용자 또는 다른 외부 기기로부터 입력된 명령 또는 데이터를 전자 장치(101)의 다른 구성요소(들)에 전달하거나, 또는 전자 장치(101)의 다른 구성요소(들)로부터 수신된 명령 또는 데이터를 사용자 또는 다른 외부 기기로 출력할 수 있다.
디스플레이(160)는, 예를 들면, 액정 디스플레이(LCD), 발광 다이오드(LED) 디스플레이, 유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이, 또는 마이크로 전자기계 시스템 (MEMS) 디스플레이, 또는 전자종이(electronic paper) 디스플레이를 포함할 수 있다. 디스플레이(160)는, 예를 들면, 사용자에게 각종 콘텐츠(예: 텍스트, 이미지, 비디오, 아이콘, 및/또는 심볼 등)을 표시할 수 있다. 디스플레이(160)는, 터치 스크린을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 전자 펜 또는 사용자의 신체의 일부를 이용한 터치, 제스쳐, 근접, 또는 호버링 입력을 수신할 수 있다. 통신 인터페이스(170)는, 예를 들면, 전자 장치(101)와 외부 장치(예: 제 1 외부 전자 장치(102), 제 2 외부 전자 장치(104), 또는 서버(106)) 간의 통신을 설정할 수 있다. 예를 들면, 통신 인터페이스(170)는 무선 통신 또는 유선 통신을 통해서 네트워크(162)에 연결되어 외부 장치(예: 제 2 외부 전자 장치(104) 또는 서버(106))와 통신할 수 있다.
무선 통신은, 예를 들면, LTE, LTE-A(LTE Advance), CDMA(code division multiple access), WCDMA(wideband CDMA), UMTS(universal mobile telecommunications system), WiBro(Wireless Broadband), 또는 GSM(Global System for Mobile Communications) 등 중 적어도 하나를 사용하는 셀룰러 통신을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 무선 통신은, 예를 들면, WiFi(wireless fidelity), 블루투스, 블루투스 저전력(BLE), 지그비(Zigbee), NFC(near field communication), 자력 시큐어 트랜스미션(Magnetic Secure Transmission), 라디오 프리퀀시(RF), 또는 보디 에어리어 네트워크(BAN) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 한실시예에 따르면, 무선 통신은 GNSS를 포함할 수 있다. GNSS는, 예를 들면, GPS(Global Positioning System), Glonass(Global Navigation Satellite System), Beidou Navigation Satellite System(이하 "Beidou") 또는 Galileo, the European global satellite-based navigation system일 수 있다. 이하, 본 문서에서는, "GPS"는 "GNSS"와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 유선 통신은, 예를 들면, USB(universal serial bus), HDMI(high definition multimedia interface), RS-232(recommended standard232), 전력선 통신, 또는 POTS(plain old telephone service) 등 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 네트워크(162)는 텔레커뮤니케이션 네트워크, 예를 들면, 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN), 인터넷, 또는 텔레폰 네트워크 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제 1 및 제 2 외부 전자 장치(102, 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 다른 하나 또는 복수의 전자 장치(예: 전자 장치(102,104), 또는 서버(106)에서 실행될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로 또는 요청에 의하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(101)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 그와 연관된 적어도 일부 기능을 다른 장치(예: 전자 장치(102, 104), 또는 서버(106))에게 요청할 수 있다. 다른 전자 장치(예: 전자 장치(102, 104), 또는 서버(106))는 요청된 기능 또는 추가 기능을 실행하고, 그 결과를 전자 장치(101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(101)는 수신된 결과를 그대로 또는 추가적으로 처리하여 요청된 기능이나 서비스를 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다.
도 2는 다양한 실시예에 따른 전자 장치(201)의 블록도이다. 전자 장치(201)는, 예를 들면, 도 1에 도시된 전자 장치(101)의 전체 또는 일부를 포함할 수 있다. 전자 장치(201)는 하나 이상의 프로세서(예: AP)(210), 통신 모듈(220), (가입자 식별 모듈(224), 메모리(230), 센서 모듈(240), 입력 장치(250), 디스플레이(260), 인터페이스(270), 오디오 모듈(280), 카메라 모듈(291), 전력 관리 모듈(295), 배터리(296), 인디케이터(297), 및 모터(298) 를 포함할 수 있다. 프로세서(210)는, 예를 들면, 운영 체제 또는 응용 프로그램을 구동하여 프로세서(210)에 연결된 다수의 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소들을 제어할 수 있고, 각종 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다. 프로세서(210)는, 예를 들면, SoC(system on chip) 로 구현될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 프로세서(210)는 GPU(graphic processing unit) 및/또는 이미지 신호 프로세서를 더 포함할 수 있다. 프로세서(210)는 도 2에 도시된 구성요소들 중 적어도 일부(예: 셀룰러 모듈(221))를 포함할 수도 있다. 프로세서(210) 는 다른 구성요소들(예: 비휘발성 메모리) 중 적어도 하나로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리에 로드)하여 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리에 저장할 수 있다.
통신 모듈(220)(예: 통신 인터페이스(170))와 동일 또는 유사한 구성을 가질 수 있다. 통신 모듈(220)은, 예를 들면, 셀룰러 모듈(221), WiFi 모듈(223), 블루투스 모듈(225), GNSS 모듈(227), NFC 모듈(228) 및 RF 모듈(229)를 포함할 수 있다. 셀룰러 모듈(221)은, 예를 들면, 통신망을 통해서 음성 통화, 영상 통화, 문자 서비스, 또는 인터넷 서비스 등을 제공할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈(221)은 가입자 식별 모듈(예: SIM 카드)(224)을 이용하여 통신 네트워크 내에서 전자 장치(201)의 구별 및 인증을 수행할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈(221)은 프로세서(210)가 제공할 수 있는 기능 중 적어도 일부 기능을 수행할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈(221)은 커뮤니케이션 프로세서(CP)를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈(221), WiFi 모듈(223), 블루투스 모듈(225), GNSS 모듈(227) 또는 NFC 모듈(228) 중 적어도 일부(예: 두 개 이상)는 하나의 integrated chip(IC) 또는 IC 패키지 내에 포함될 수 있다. RF 모듈(229)은, 예를 들면, 통신 신호(예: RF 신호)를 송수신할 수 있다. RF 모듈(229)은, 예를 들면, 트랜시버, PAM(power amp module), 주파수 필터, LNA(low noise amplifier), 또는 안테나 등을 포함할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈(221), WiFi 모듈(223), 블루투스 모듈(225), GNSS 모듈(227) 또는 NFC 모듈(228) 중 적어도 하나는 별개의 RF 모듈을 통하여 RF 신호를 송수신할 수 있다. 가입자 식별 모듈(224)은, 예를 들면, 가입자 식별 모듈을 포함하는 카드 또는 임베디드 SIM을 포함할 수 있으며, 고유한 식별 정보(예: ICCID(integrated circuit card identifier)) 또는 가입자 정보(예: IMSI(international mobile subscriber identity))를 포함할 수 있다.
메모리(230)(예: 메모리(130))는, 예를 들면, 내장 메모리(232) 또는 외장 메모리(234)를 포함할 수 있다. 내장 메모리(232)는, 예를 들면, 휘발성 메모리(예: DRAM, SRAM, 또는 SDRAM 등), 비휘발성 메모리(예: OTPROM(one time programmable ROM), PROM, EPROM, EEPROM, mask ROM, flash ROM, 플래시 메모리, 하드 드라이브, 또는 솔리드 스테이트 드라이브 (SSD) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 외장 메모리(234)는 플래시 드라이브(flash drive), 예를 들면, CF(compact flash), SD(secure digital), Micro-SD, Mini-SD, xD(extreme digital), MMC(multi-media card) 또는 메모리 스틱 등을 포함할 수 있다. 외장 메모리(234)는 다양한 인터페이스를 통하여 전자 장치(201)와 기능적으로 또는 물리적으로 연결될 수 있다.
센서 모듈(240)은, 예를 들면, 물리량을 계측하거나 전자 장치(201)의 작동 상태를 감지하여, 계측 또는 감지된 정보를 전기 신호로 변환할 수 있다. 센서 모듈(240)은, 예를 들면, 제스처 센서(240A), 자이로 센서(240B), 기압 센서(240C), 마그네틱 센서(240D), 가속도 센서(240E), 그립 센서(240F), 근접 센서(240G), 컬러(color) 센서(240H)(예: RGB(red, green, blue) 센서), 생체 센서(240I), 온/습도 센서(240J), 조도 센서(240K), 또는 UV(ultra violet) 센서(240M) 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 센서 모듈(240)은, 예를 들면, 후각(e-nose) 센서, 일렉트로마이오그라피(EMG) 센서, 일렉트로엔씨팔로그램(EEG) 센서, 일렉트로카디오그램(ECG) 센서, IR(infrared) 센서, 홍채 센서 및/또는 지문 센서를 포함할 수 있다. 센서 모듈(240)은 그 안에 속한 적어도 하나 이상의 센서들을 제어하기 위한 제어 회로를 더 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(201)는 프로세서(210)의 일부로서 또는 별도로, 센서 모듈(240)을 제어하도록 구성된 프로세서를 더 포함하여, 프로세서(210)가 슬립(sleep) 상태에 있는 동안, 센서 모듈(240)을 제어할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 센서 모듈(240)은 펜 삽입 검출 센서(부재)(240N)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 펜 삽입 검출 센서(240N)는 전자 장치의 전자 펜이 수용되는 펜 장착 공간과 중첩되는 위치에 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 펜 삽입 검출 센서(240N)는 전자 펜에 포함된 코일체(예: 페라이트 코일)의 공진 주파수를 피드백 신호로 수신받는 전자기 유도 방식 센서를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(201)는 전자 펜의 데이터 입력을 검출하기 위한 EMR 센서 패드와 전기적으로 연결된 제어 회로(예: 드라이버 IC)를 함께 이용하여, 펜 삽입 검출 센서(240N)에 의한 펜 삽입 신호를 검출할 수 있다.
입력 장치(250)는, 예를 들면, 터치 패널(252), (디지털) 펜 센서(254), 키(256), 또는 초음파 입력 장치(258)를 포함할 수 있다. 터치 패널(252)은, 예를 들면, 정전식, 감압식, 적외선 방식, 또는 초음파 방식 중 적어도 하나의 방식을 사용할 수 있다. 또한, 터치 패널(252)은 제어 회로를 더 포함할 수도 있다. 터치 패널(252)은 택타일 레이어(tactile layer)를 더 포함하여, 사용자에게 촉각 반응을 제공할 수 있다. (디지털) 펜 센서(254)는, 예를 들면, 터치 패널의 일부이거나, 별도의 인식용 쉬트를 포함할 수 있다. 키(256)는, 예를 들면, 물리적인 버튼, 광학식 키, 또는 키패드를 포함할 수 있다. 초음파 입력 장치(258)는 마이크(예: 마이크(288))를 통해, 입력 도구에서 발생된 초음파를 감지하여, 상기 감지된 초음파에 대응하는 데이터를 확인할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 펜 센서(254)는 전자 장치(201)에 착탈 가능하게 구비된 전자 펜의 입력 여부를 검출하기 위한 EMR(electromagnetic resonance) 센서를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 프로세서는 EMR 센서에서 발생하는 전자기장을 이용하여, 전자 펜에 구비된 코일체의 진동에 따른 공진 주파수에 대한 피드백 신호를 수신하여 입력 위치를 검툴할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 프로세서는 EMR 센서에 배치되는 제어 회로(드라이버 IC)를 포함할 수 있다.
디스플레이(260)(예: 디스플레이(160))는 패널(262), 홀로그램 장치(264), 프로젝터(266), 및/또는 이들을 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 패널(262)은, 예를 들면, 유연하게, 투명하게, 또는 착용할 수 있게 구현될 수 있다. 패널(262)은 터치 패널(252)과 하나 이상의 모듈로 구성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 패널(262)은 사용자의 터치에 대한 압력의 세기를 측정할 수 있는 압력 센서(또는 포스 센서)를 포함할 수 있다. 상기 압력 센서는 터치 패널(252)과 일체형으로 구현되거나, 또는 터치 패널(252)과는 별도의 하나 이상의 센서로 구현될 수 있다. 홀로그램 장치(264)는 빛의 간섭을 이용하여 입체 영상을 허공에 보여줄 수 있다. 프로젝터(266)는 스크린에 빛을 투사하여 영상을 표시할 수 있다. 스크린은, 예를 들면, 전자 장치(201)의 내부 또는 외부에 위치할 수 있다. 인터페이스(270)는, 예를 들면, HDMI(272), USB(274), 광 인터페이스(optical interface)(276), 또는 D-sub(D-subminiature)(278)를 포함할 수 있다. 인터페이스(270)는, 예를 들면, 도 1에 도시된 통신 인터페이스(170)에 포함될 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 인터페이스(270)는, 예를 들면, MHL(mobile high-definition link) 인터페이스, SD카드/MMC(multi-media card) 인터페이스, 또는 IrDA(infrared data association) 규격 인터페이스를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(280)은, 예를 들면, 소리와 전기 신호를 쌍방향으로 변환시킬 수 있다. 오디오 모듈(280)의 적어도 일부 구성요소는, 예를 들면, 도 1 에 도시된 입출력 인터페이스(145)에 포함될 수 있다. 오디오 모듈(280)은, 예를 들면, 스피커(282), 리시버(284), 이어폰(286), 또는 마이크(288) 등을 통해 입력 또는 출력되는 소리 정보를 처리할 수 있다. 카메라 모듈(291)은, 예를 들면, 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있는 장치로서, 한 실시예에 따르면, 하나 이상의 이미지 센서(예: 전면 센서 또는 후면 센서), 렌즈, 이미지 시그널 프로세서(ISP), 또는 플래시(예: LED 또는 xenon lamp 등)를 포함할 수 있다. 전력 관리 모듈(295)은, 예를 들면, 전자 장치(201)의 전력을 관리할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(295)은 PMIC(power management integrated circuit), 충전 IC, 또는 배터리 또는 연료 게이지를 포함할 수 있다. PMIC는, 유선 및/또는 무선 충전 방식을 가질 수 있다. 무선 충전 방식은, 예를 들면, 자기공명 방식, 자기유도 방식 또는 전자기파 방식 등을 포함하며, 무선 충전을 위한 부가적인 회로, 예를 들면, 코일 루프, 공진 회로, 또는 정류기 등을 더 포함할 수 있다. 배터리 게이지는, 예를 들면, 배터리(296)의 잔량, 충전 중 전압, 전류, 또는 온도를 측정할 수 있다. 배터리(296)는, 예를 들면, 충전식 전지 및/또는 태양 전지를 포함할 수 있다.
인디케이터(297)는 전자 장치(201) 또는 그 일부(예: 프로세서(210))의 특정 상태, 예를 들면, 부팅 상태, 메시지 상태 또는 충전 상태 등을 표시할 수 있다. 모터(298)는 전기적 신호를 기계적 진동으로 변환할 수 있고, 진동, 또는 햅틱 효과 등을 발생시킬 수 있다. 전자 장치(201)는, 예를 들면, DMB(digital multimedia broadcasting), DVB(digital video broadcasting), 또는 미디어플로(mediaFloTM) 등의 규격에 따른 미디어 데이터를 처리할 수 있는 모바일 TV 지원 장치(예: GPU)를 포함할 수 있다. 본 문서에서 기술된 구성요소들 각각은 하나 또는 그 이상의 부품(component)으로 구성될 수 있으며, 해당 구성요소의 명칭은 전자 장치의 종류에 따라서 달라질 수 있다. 다양한 실시예에서, 전자 장치(예: 전자 장치(201))는 일부 구성요소가 생략되거나, 추가적인 구성요소를 더 포함하거나, 또는, 구성요소들 중 일부가 결합되어 하나의 개체로 구성되되, 결합 이전의 해당 구성요소들의 기능을 동일하게 수행할 수 있다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 착탈 가능한 전자 펜을 포함하는 전자 장치의 사시도이다.
도 3a 및 도 3b를 참고하면, 전자 장치(300)의 하우징(310)의 전면에는 디스플레이(301)가 배치될 수 있다. 디스플레이(301)의 상측으로는 상대방의 음성을 출력하기 위한 스피커 장치(302)가 설치될 수 있다. 디스플레이(301)의 하측으로는 상대방에게 전자 장치 사용자의 음성을 송신하기 위한 마이크로폰 장치(303)가 설치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 디스플레이(301)는 터치 센서를 포함하는 터치 스크린 장치를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 디스플레이는 터치 센서 및 터치 압력에 반응하는 포스 센서(force sensor)를 포함하는 압력 반응형 터치 스크린 장치를 포함할 수도 있다.
다양한 실시예에 따르면, 스피커 장치(302)가 설치되는 주변에는 전자 장치(300)의 다양한 기능을 수행하기 위한 부품(component)들이 배치될 수 있다. 부품들은 적어도 하나의 센서 모듈(304)을 포함할 수 있다. 이러한 센서 모듈(304)은, 예컨대, 조도 센서(예: 광센서), 근접 센서, 적외선 센서, 또는 초음파 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 부품은 제1카메라 장치(305)를 포함할 수도 있다. 한 실시예에 따르면, 부품은 전자 장치(300)의 상태 정보를 사용자에게 인지시켜주기 위한 LED 인디케이터를 포함할 수도 있다. 한 실시예에 따르면 전자 장치(300)의 후면에 역시 부품들이 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 부품은 또 제2카메라 장치(306), 각종 센서 모듈(예: 심박 센서, 조도 센서, 초음파 센서 등) 및 조명 장치(307) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 한 실싱예에 따르면, 전자 장치의 측면에는 물리적 키 버튼(308)(예: 사이드 키 버튼)이 돌출 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(300)는 하우징(310)에 형성되는 펜 장착 공간(311)에 선택적으로 착탈 가능하게 배치되는 전자 펜(320)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 펜(320)은 일정 길이를 갖는 중공형 펜 하우징(321)의 내부에 코일체(323) 및 코일체(323)와 전기적으로 연결된 기판(미도시 됨)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 펜 하우징(321)의 단부는 첨예하게 형성된 팁(tip)(322)이 배치됨으로써, 입력 조작을 용이하게 수행하도록 유도할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(300)는 전자기 유도 방식으로 전자 펜(320)의 입력 위치를 검출하기 위한 EMR(electromagnetic resonance) 센서 패드를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, EMR 센서 패드는 복수의 도전성 패턴을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(300)는 도전성 패턴에 전원을 인가시켜 전자기장을 형성시키고, 전자 펜(320)이 디스플레이(301)에 접촉 또는 일정 거리 이내로 근접(hovering)되었을 때, 전자기장에 의해 진동되는 코일체(323)의 공진 주파수에 대한 피드백 신호를 수신하여 전자 펜(320)의 위치를 검출할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(300)는 전자 펜(320)이 펜 장착 공간(311)에 완전히 삽입되었을 경우, 코일체(323)의 공진 주파수에 대한 피드백 신호를 검출하기 위한 검출 부재를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 검출 부재는 전자기 유도 방식을 위하여 구비되는 코일체(323)의 공진 주파수를 전자 펜(320)의 삽입 여부를 검출하기 위한 검출 수단으로 사용될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치는 검출 부재로 수신된 코일체(323)의 피드백 신호를 검출하여 전자 펜(320)이 전자 장치(300)의 펜 장착 공간(311)에 삽입되는지를 확인할 수 있다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 펜의 삽입 여부를 검출하기 위한 검출 부재의 배치 위치를 도시한 전자 장치의 하우징의 구성도이다.
도 4의 전자 펜(420)을 포함하는 전자 장치(400)은 도 3a 및 도 3b의 전자 장치(300)와 유사하거나, 전자 장치의 다른 실시예일 수 있다.
도 4를 참고하면, 전자 장치(400)의 하우징(410)은 전자 펜(420)을 수용하기 위한 펜 장착 공간(411)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 펜(420)은 펜 하우징(421)과 그 단부에 팁(422)을 포함할 수 있으며, 내부에 코일체(423)를 구비할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(400)는 전자 펜(420)이 하우징(410)의 펜 장착 공간(411)에 완전히 삽입되었을 경우, 코일체(423)와 중첩되는 전자 장치(400)의 내부 영역(도 4의 A 영역)에 배치되는 검출 부재를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면 검출 부재는 A 영역을 통해 코일체(423)의 공진 주파수에 대한 피드백 신호를 인가받을 수 있다. 따라서, A 영역과 중첩되는 전자 장치(400)에 포함되는 적어도 하나의 부재의 대응 영역은 비도전성 재질로 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(400)의 하우징(410)은 금속 부재로 형성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 하우징(410)의 A 영역과 대응되는 영역은 비도전성 재질로 형성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 하우징(410)의 A 영역과 대응되는 영역은 금속 부재와 이중 사출 또는 인서트 몰딩되는 비도전성 부재(예: PC(polycarbonate))로 형성될 수도 있다. 한 실시예에 따르면, 하우징(410)의 펜 장착 공간(411)과 검출 부재 사이에 적어도 하나의 금속 브라켓이 장착될 경우, A 영역과 대응하는 브라켓의 해당 영역 역시 상술한 구조를 갖는 비도전성 부재로 형성될 수 있다. 그러나 이에 국한되지 않으며, A 영역과 대응되는 부재의 중첩 영역은 개방된 개구(opening)로 형성될 수도 있다.
다양한 실시예에 따르면, A 영역과 중첩되는 대응 주변 영역이 금속 부재(예: 금속 하우징, 금속 브라켓 등)으로 형성될 때, 전자 펜의 코일체의 공진 주파수에 대한 왜곡 현상을 방지하기 위하여 금속 부재와 코일체 사이의 중첩 영역에는 차폐 부재가 개재될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 차폐 부재는 전자 펜에서 발생하는 공진 주파수를 소망 공진 주파수로 보정하기 위한 주파수 조절용 부재가 사용될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 주파수 조절용 부재는 연자성체를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 검출 부재는 전자 펜이 삽입되는 펜 장착 공간의 주변 환경을 고려하여 설정된 Tx 주파수를 송신하고, 이로 인하여 발생되는 전자 펜의 공진 주파수에 대한 피드백 신호(Rx)를 수신하도록 구성될 수 있다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 펜의 삽입 여부 검출을 위한 검출 부재를 포함하는 전자 장치의 구성도이다.
도 5의 전자 펜(520)을 포함하는 전자 장치(500)는 도 3a 및 도 3b의 전자 장치(300) 또는 도 4의 전자 장치(400)와 유사하거나, 전자 장치의 다른 실시예일 수 있다.
도 5를 참고하면, 전자 장치(500)는 펜 장착 공간(511)을 갖는 하우징(510)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 하우징(510)에는 기판(530)(예: PCB, FPCB 등)이 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 하우징(510)은 전자 펜(520)이 장착 가능한 펜 장착 공간(511)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(500)는 하우징(510)에 순차적으로 적층되는 EMR 센서 패드(550) 및 디스플레이 모듈(560)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, EMR 센서 패드(550)는 전자 펜(520)에 구비된 코일체의 공진 주파수를 유도하여 수신한 피드팩 신호를 수신하도록 구성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, EMR 센서 패드(550)는 디스플레이 모듈(560)과 하우징(510) 사이에 배치되었으나, 다양한 위치로 변경 가능할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(500)는 펜 장착 공간(511)에 전자 펜(520)이 완전히 장착되었을 때, 전자 펜(520)의 코일체와 중첩되는 영역에 배치되는 검출 부재(회로)(540)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 검출 부재(540)는 기판(510)과 일정 간격으로 이격된 위치에 배치될 수 있으며, 가요성 인쇄회로(FPCB; printed circuit board)(542)에 포함된 커넥터(543)를 통해 기판(530)에 전기적으로 연결될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 검출 부재(540)는 펜 장착 공간(511)내에 배치되거나, 펜 장착 공간(511)과 이격 배치되나 전자 펜(520)이 펜 장착 공간(511)내에 삽입되는 경우 전자 펜(520)의 코일체와 중첩되는 위치에 배치될 수도 있다. 한 실시예에 따르면, 검출 부재(540)는 전자 펜(520)의 삽입 인식을 위한 도전성 패턴(541)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 검출 부재(540)는 가요성 인쇄회로에 도전성 패턴(541)이 형성되는 방식으로 구성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 도전성 패턴(541)은 스파이럴 방식 또는 솔레노이드 방식으로 다수번 권선된 루프형 코일 패턴을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 기판(530)에는 제어 회로(532)가 실장될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제어 회로(532)는 전자 펜(520)의 삽입 여부에 따라 검출 부재(540)로부터 제공받은 피드백 신호를 처리할 수 있다. 그러나 이에 국한되지 않으며, 제어 회로(532)는 전자 펜(520)의 입력 기능에 따라 EMR 센서 패드(550)로부터 제공받은 피드백 신호 및 전자 펜(520)의 삽입에 따라 검출 부재(540)로부터 제공받은 피드백 신호를 함께 처리할 수 있다.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 펜을 포함하는 전자 장치의 단면도이다.
도 6a의 전자 펜(620)을 포함하는 전자 장치(600)는 도 3a 및 도 3b의 전자 장치(300), 도 4의 전자 장치(400) 또는 도 5의 전자 장치(500)와 유사하거나, 전자 장치의 다른 실시예일 수 있다.
도 6a을 참고하면, 전자 장치(600)는 하우징(604)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 하우징(604)은 전자 부품 장착 공간(6041)과, 전자 부품 장착 공간(6041)과 격리된 펜 장착 공간(6042)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 부품 장착 공간(6041)은 전자 장치(600)를 위한 각종 내부 전자 부품들이 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 부품 장착 공간은 윈도우(601)의 배면으로부터 디스플레이 모듈(602) 및 EMR(electromagnetic resonance) 센서 패드(603)가 순차적으로 적층될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 디스플레이 모듈(602)과 EMR 센서 패드(603)는 접착 부재(예: OCA 또는 PSA)에 의해 상호 부착될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 디스플레이 모듈(602)은 터치 센서를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 터치 센서는 정전용량방식 터치 센서를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 디스플레이 모듈(602)은 터치 센서 및/또는 터치 압력에 반응하는 포스 센서(force sensor)를 포함할 수도 있다. 한 실시예에 따르면, EMR 센서 패드(603)의 하측으로 제1도전성 차폐 부재(6031)가 적층될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1도전성 차폐 부재(6031)는 그 하측에 배치되는 전자 부품들에서 발생하는 노이즈를 차폐하거나, 발열 소자로부터 방출되는 열을 방열시키기 위하여 적용될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1도전성 차폐 부재(6031)는 Cu를 포함할 수 있으나 이에 국한되지 않으며 다양한 금속 재질로 형성될 수도 있다.
다양한 실시예에 따르면, EMR 센서 패드(603)는 복수의 도전성 패턴들(예: X축 코일 어레이 및 Y축 코일 어레이)을 포함하는 센서 부재(미도시 됨)와, 센서 부재의 하측으로 배치될 수 있는 금속 부재에 의한 센싱 오류를 방지하기 위한 차폐 부재(미도시 됨)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, EMR 센서 패드(603)는 전자 장치(600)의 프로세서(예: 프로세서(210))의 제어하에, 전원을 인가받아 전자기장을 발생시킬 수 있으며, 전자기장에 의해 공진되는 전자 펜(620)에 구비된 코일체(623)의 공진에 의한 피드팩 신호를 수신하여 전자 펜(620)의 입력 위치를 검출할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 하우징(604)의 펜 장착 공간(6042)에는 선택적으로 착탈 가능하게 배치되는 전자 펜(620)을 수용할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 펜(620)은 일정 길이의 중공형 펜 하우징(621)내에 배치되는 코일체(623)를 포함할 수 있으며, 그 단부에는 단부가 첨예한 팁(tip)(622)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 펜(620)의 코일체(623)는 상술한 EMR 센서 패드(603)에서 발생하는 전자기장에 반응하여 진동하며, 진동에 의해 발생한 코일체(623)의 공진 주파수에 대한 피드백 신호를 EMR 센서 패드(603)에 제공함으로써, 전자 펜(620)의 입력 위치가 전자 장치(600)에 제공될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(600)는 전자 펜(620)이 하우징(604)의 펜 장착 공간(6042)에 완전히 삽입되었을 때 위치되는 코일체(623)의 영역(B 영역)과 적어도 일부가 중첩되는 하우징(604)의 영역내에 배치되는 검출 부재(610)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 검출 부재(610)는 도 5에 도시된 바와 같이, 도전성 패턴(도 5의 541)을 포함하며, 기판(도 5의 530)에 실장된 제어 회로(도 5의 532)에 전기적으로 연결될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 검출 부재(610)는 하우징(604)의 펜 장착 공간(6042)내의 B 영역과 중첩되는 다양한 위치에 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 검출 부재(610)는 펜 장착 공간(6042)내에 배치되는 것으로 도시되었으나, 이에 국한되지 않는다. 예컨대, 검출 부재(610)는 B 영역과 적어도 일부가 중첩되는 하우징(610)내의 다양한 위치에 배치될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 검출 부재(610)가 배치되는 B 영역과 중첩되는 위치는 비도전성 부재(예: 비금속 부재)가 배치될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 검출 부재(610)는 비도전성 부재 영역에 의해 공진 동작에 영향을 받지 않으며 동작하는 코일체(623)의 공진 주파수에 대응하는 피드백 신호를 검출할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 하우징(604)내의 B영역과 중첩되는 적어도 하나의 영역에는 적어도 하나의 차폐 부재(6101, 6102)가 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1차폐 부재(6101)는 코일체(623)의 상부에 위치되며 제1도전성 차폐 부재(6031)의 배면에 적층되는 방식으로 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제2차폐 부재(6102)는 검출 부재(610)의 배면에 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1차폐 부재(6101)와 제2차폐 부재(6102)는 대체적으로 하우징(604) 내에서 B 영역과 적어도 일부가 중첩되는 다양한 위치에 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1차폐 부재(6101)와 제2차폐 부재(6102)는 하우징(604)내에 배치되며 펜 장착 공간(6042)의 공진 환경에 영향을 주는 간섭 물체(예: 도전성 부품, 자성체 또는 금속 재질의 전기 소자 등)로부터 격리시키기 위하여 사용될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1차폐 부재(6101)와 제2차폐 부재(6102)는 연자성체를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1차폐 부재(6101)와 제2차폐 부재(6102)는 동일한 성질의 연자성체 또는 서로 다른 성질을 갖는 연자성체를 포함할 수 있다.
도 6b를 참고하면, 도 6a의 구성 요소와 대체적으로 동일하게 구성되며, 외부의 도전체(630)에 의해 펜 장착 공간(6042)의 공진 환경이 가변되는 것을 방지하기 위한 구성을 가질 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(600)는 주변 환경에 따라 외부에서 근접하는 도전체 및 EM 노이즈(electromagnetic noise)가 하우징(604)의 내부로 유입될 수 있다. 이러한 EM 노이즈 또는 도전체는 펜 장착 공간(6042)의 공진 환경을 변화시키고, 코일체(623)의 공진 주파수를 기 설정된 주파수 대역에서 다른 대역으로 변경시킴으로써(예를 들어, 도전체에 의하여 작동 주파수 대역이 필요 이상으로 상승됨으로써) 오동작을 유발시킬 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(600)는 공진 환경으로부터 외부의 도전체 및 EM 노이즈를 차폐하기 위하여 B 영역과 중첩되는 위치에 제2도전성 차폐 부재(6103)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제2도전성 차폐 부재(6103)는 제2차폐 부재(6102)의 배면에서 하우징(604)의 외측 방향으로 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제2차폐 부재(6102)는 하우징 내부 또는 외부의 간섭 물체로부터 펜 장착 공간의 공진 환경에 영향을 미치지 않도록 차폐하는 역할을 수행하며, 제2도전성 차폐 부재(6103)는 하우징 외부에서 근접되는 도전체(630)에 의한 노이즈가 펜 장착 공간의 공진 환경에 영향을 미치지 않도록 차폐하는 역할을 수행할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제2도전성 차폐 부재(6103)는 Al을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제2도전성 차폐 부재(6103)는 Al 시트(sheet) 또는 Al 필름(film) 형태로 적용될 수 있다.
도 6c를 참고하면, 도 6b의 구성 요소와 대체적으로 동일하게 구성되며, 외부의 자성체(640)에 의해 펜 장착 공간(6042)의 공진 환경이 가변되는 것을 방지하기 위한 구성을 가질 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(600)는 주변 환경에 따라 외부에서 근접하는 자성체(640)에 의해, 연자성체를 포함하는 제2차폐 부재(6102)는 포화될 수 있고, 이로 인한 신호가 감쇄될 수 있다. 감쇄된 신호는 검출 부재(610)로 수신되는 피드백 신호(Rx)를 약하게 할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(600)는 B 영역과 중첩되는 위치에 제3차폐 부재(6104)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제3차폐 부재(6104)는 제2도전성 차폐 부재(6103)의 배면에서 하우징(604)의 외측 방향으로 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제2차폐 부재(6102)는 하우징 내부 또는 외부의 간섭 물체로부터 펜 장착 공간의 공진 환경에 영향을 미치지 않도록 차폐하는 역할을 수행하며, 제2도전성 차폐 부재(6103)는 하우징 외부에서 근접되는 도전체(630)에 의한 펜 장착 공간의 공진 환경에 영향을 미치지 않도록 차폐하는 역할을 수행할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제3차폐 부재(6104)는 전자 장치(600)의 외부에서 근접하는 자성체(640)에 의해 코일체(623)의 공진 주파수가 감쇄되는 현상을 방지할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제3차폐 부재(6104)는 연자성체를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제3차폐 부재(6104)는 제1차폐 부재(6102) 및/또는 제2차폐 부재(6102)에 포함되는 연자성체와 동일하거나 동일하지 않은 연자성체를 포함할 수 있다.
도 6d는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치 주변의 자성체를 검출하기 위한 자력 감지 센서를 포함하는 전자 장치의 구성도이다.
도 6d를 참고하면, 다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(600)는 전자 장치(600)의 외부에서 검출 부재(도 6a의 (610))가 배치되는 영역(B 영역)의 주변에 자성체(640)가 존재할 경우, 이를 감지할 수 있는 자력 감지 센서(650)(예: 홀 센서 또는 마그네틱 리드 스위치)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 자력 감지 센서(650)는 하우징의 부품 장착 공간(6041)에 배치되는 기판(6043)에 실장되는 방식으로 배치될 수 있다. 그러나 이에 국한되지 않으며, 자력 감지 센서(650)는 기판(6043)과 별도의 하우징(604)의 내부에 배치되어 기판에 전기적으로 연결될 수도 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(600)는 자성체(640)의 근접에 따라 자력 감지 센서(650)가 이를 감지하도록 구성되기 때문에 자성체(640)의 근접에 따른 신호의 감쇄인지 펜 장착 공간(6402)에서 전자 펜(620)이 분리되어 신호가 감쇄된 것인지 판단할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(600)는 자력 감지 센서(650)을 통해 자성체(640)를 검출할 경우, 이를 사용자에게 알리기 위한 알림 정보를 출력할 수도 있다. 전자 장치(600)는 전자 장치(600) 주변의 자성체(640)를 검출할 경우, 검출 부재(610)를 통해 Tx 주파수의 세기를 변경하여 출력할 수도 있다.
도 7a는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 펜을 서로 다른 공진 환경에서의 공진 주파수를 도시한 그래프이다.
도 6a 및 도 7a를 참고하면, 전자 펜(620)은 자유 공간상에서 EMR 센서 패드(603)에 의해 동작하는 코일체(623)의 공진 주파수(F0)와 펜 장착 공간(6042)의 변경된 공진 환경에서 검출 부재(610)에 의해 동작하는 코일체(623)의 공진 주파수(F0')를 발생시킬 수 있다. 한 실시예에 따르면, 검출 부재(610)는 전자 펜(620)이 펜 장착 공간(6042)에 삽입되었을 때, 변경된 공진 환경에 따른 공진 주파수(F0')에 대응하는 주파수 대역으로 송신 주파수를 송신할 있으며, 이에 대한 피드백 신호(Rx)를 검출할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 송신 주파수는 변경된 공진 환경에 따른 코일체(623)의 공진 주파수(F0')와 동일하거나, 기 설정된 임계값 이상의, 이와 비슷한 주파수 대역으로 설정될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 송신 주파수는 공진 주파수와 비슷한 값이라면 공진 주파수보다 높거나 낮을 수 있다. 예를 들어, 전자 펜의 공진 주파수가 펜 장착 공간 내, 외부 환경들로 인하여 600KHz로 변경 되었을 경우 TX주파수는 590KHz를 사용할 수도 있고, 620KHz를 사용할 수도 있다.
도 7b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 두 개의 서로 다른 송신 주파수 범위내에 공차(tolerance)를 갖는 전자 펜의 공진 주파수가 포함되는 상태를 도시한 그래프이다.
도 6a 및 도 7b를 참고하면, 검출 부재(610)는 공진 환경에 대응하는 변경된 공진 주파수를 검출하기 위하여 서로 다른 대역을 갖는 적어도 두 개의 송신 주파수를 송신할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 펜 장착 공간(6042)에 삽입되는 전자 펜(620)의 코일체(623)는 펜 장착 공간(6042)의 설계 공차(예: 코일체와 펜 장착 공간 사이의 공차)에 의해 일정 공차를 갖는 공진 주파수를 발생할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 검출 부재(610)는 이러한 공차를 갖는 코일체(623)의 공진 주파수를 모두 커버하기 위하여 적어도 두 개의 서로 다른 송신 주파수를 송신할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 펜(620)의 코일체(623)가 제1대역의 공진 주파수(F0') 및 제2대역의 공진 주파수(F0")사이의 공차를 가질 경우, 검출 부재(610)는 이를 모두 포함할 수 있는 제3대역의 송신 주파수(Tx1) 및 제4대역의 송신 주파수(Tx2)를 송신할 수 있다. 예를 들어, 전자 펜(620)의 공진 주파수가 상기 공차 등으로 인하여 600~620KHz 의 주파수 대역에서 발생할 경우 송신(Tx1, Tx2) 주파수를 590KHz 및 620KHz 의 2개의 대역에서 송출될 수 있도록 설정하면 이러한 공차로 인한 오동작이 방지될 수 있다.
도 7c는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 임계값(threshold value)에 따라 전자 펜의 삽입 및 분리의 인식을 설명하기 위한 그래프이다.
도 6a 및 도 7c를 참고하면, 전자 장치(600)는 검출 부재(610)를 통하여 송신 주파수(Tx)에서의 Tx 신호에 대한 Rx 신호 세기로 전자 펜(620)이 펜 장착 공간(6042)에 삽입되었는지 판단할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 검출 부재(610)가 동작하면, 주기적으로 전자 펜(620)의 코일체(623)가 접근하고 있는지 스캐닝하는 동작이 수행될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 검출 부재(610)에 의한 전자 펜(620)의 삽입 여부를 판단하는 스캐닝 주기는 EMR 센서 패드(603)에 의해 데이터 입력을 검출하는 스캐닝 주기보다 낮은 속도로 설정하여 전자 장치의 전력 소모를 줄일 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(600)는 기 설정된 임계값(threshold)를 기준으로 코일체(623)로부터 수신되는 피드백 신호(Rx)를 판단할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 펜(620)의 인식 여부를 결정하는 임계값은 단일 값으로 설정되거나, 전자 펜(620)의 삽입을 인식된 것을 구분하는 ThresholdIN 과 펜이 취출되는 것을 구분하는 ThresholdOUT 으로 나누어 설정될 수도 있다. 예를 들어, 전자 장치(600)는 1개의 송신 주파수를 사용 할 때는 해당 주파수에서의 Rx 신호가 ThresholdIN 보다 클 경우 전자 펜(620)이 펜 장착 공간(6042)에 삽입된 것으로 인식하고, ThresholdOUT 보다 작을 경우 전자 펜(620)이 취출 것으로 인식할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(600)는 2개의 송신 주파수를 사용 할 때는 제1대역의 송신 주파수(Tx1)와 제2대역의 송신 주파수(Tx2)에 의해 수신된 피드팩 신호(Rx 신호) 중 1개라도 ThresholdIN 보다 클 경우 전자 펜(620) 펜 장착 공간(6042)에 삽입된 것으로 인식하고, 두 주파수에서의 Rx 신호가 둘 다 ThresholdOUT 보다 작을 경우 전자 펜(620)이 취출된 것으로 인식할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 복수의 Tx 주파수 및 복수의 Threshold를 설정하는 방법을 사용하면 특정 주파수에서 신호가 감쇄되더라도, 다른 주파수에서 Threshold 보다 큰 신호를 감지 할 수 있으므로 공진주파수의 공차로 인한 오인식 문제를 방지할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(600)는 Rx 신호가 서로 다른 임계값 사이에 위치될 경우, 전자 펜(620)이 완전히 삽입되지 않은 것으로 판단하여 이에 대한 알림 정보를 출력할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 알림 정보는 디스플레이를 통한 시각적 출력, 바이브레이터를 통한 촉각적 출력 또는 스피커 장치를 통한 청각적 출력을 포함할 수 있다.
도 8은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 펜의 삽입 여부 검출을 위한 절차를 도시한 흐름도이다.
도 8을 설명함에 있어서, 도 6a 내지 도 6c를 기반으로 설명될 수 있다.
도 8를 참고하면, 801 동작에서 전자 장치(600)는 전자 펜(620)이 사용되고 있는 지 검출하는 동작을 수행할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(600)는 전자 펜(620)이 전자 장치의 펜 장착 공간(6042)내에서 취출되어 전자 장치의 디스플레이를 통해 입력 기능을 수행하고 있는지 검출할 수 있다.
803 동작에서, 전자 펜(620)이 입력 기능에 사용되고 있음이 검출되면, 전자 장치는 입력 기능을 수행할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 이러한 경우, 전자 장치는 EMR(electromagnetic resonance) 센서 패드(603)를 통해 전자 펜(620)의 코일체(623)에서 발생하는 공진 주파수에 따른 피드팩 신호를 수신하는 것으로 전자 펜(620)의 데이터 입력을 검출할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(600)는 전자 펜(620)이 전자 장치(600)의 디스플레이에 직접 접촉되거나 일정 거리 이내에 근접된 위치(hovering)를 검출할 수 있다. 전자 펜(620)이 입력 기능에 사용되고 있음이 검출되면, 검출 부재(610)는 동작하지 않거나 낮은 스캐닝 주기로 동작하여 소모전류를 줄일 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 805 동작에서, 전자 장치는 전자 펜(620)의 사용이 중지되었는지 검출하는 동작을 수행할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치는 전자 펜(620)의 입력 기능이 일정 시간이 경과하여도 수행되지 않을 경우, 전자 펜(620)의 사용이 중지된 것으로 결정할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 805 동작에서, 전자 장치는 전자 펜(620) 사용이 중지되었다고 판단된 경우 807 동작을 수행할 수 있다. 이러한 경우, 807동작에서, 전자 장치는 검출 부재(610)를 동작시킬 수 있다. 한 실시예에 따르면, 검출 부재(610)는 EMR 센서 패드(603)와 별도로 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 검출 부재(610)가 동작하면, 주기적으로 전자 펜(620)의 코일체(623)가 접근하고 있는지 스캐닝하는 동작이 수행될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 검출 부재(610)에 의한 전자 펜(620)의 삽입 여부를 판단하는 스캐닝 주기는 EMR 센서 패드(603)에 의해 데이터 입력을 검출하는 스캐닝 주기보다 낮은 속도로 설정하여 전자 장치의 전력 소모를 줄일 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 809 동작에서, 전자 장치(600)는 전자 펜(620)이 삽입되었는지 검출하는 동작을 수행할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(600)는 전자 펜(620)이 하우징(600)의 펜 장착 공간(6042)에 완전히 삽입되었는지 검출할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 검출 부재(610)는 EMR 센서 패드(603)와 다르며, 펜 장착 공간(6042)내에 삽입된 전자 펜(620)의 코일체(623)를 위한 공진 환경에 대응하여 설정된 특정 주파수 대역의 송신 주파수(Tx1)를 코일체(623)로 전송하고, 이에 대응하여 진동하는 코일체(623)의 공진 주파수에 대응하는 피드백 신호(Rx)를 수신하여 전자 펜(620)의 삽입 여부를 검출할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 펜(620)의 코일체에서 제공되는 공진 주파수는 기판(도 5의 530)에 실장된 제어 회로(도 5의 532)(예: 드라이버 IC)에서 검출되고, 검출된 신호는 전자 장치(예: 프로세서)로 제공될 수 있다.
809 동작에서, 전자 장치(600)는 전자 펜(620)이 삽입되었다고 판단한 경우, 811 동작을 수행할 수 있다. 811 동작에서, 전자 장치(600)는 EMR 센서 패드(603)의 동작을 중지시키고, 검출 부재(610)를 통해 전자 펜(620)을 주기적으로 스캐닝할 수 있다. 한 실시예에 따르면, EMR 센서 패드(603)는 하우징(604)의 펜 장착 공간(6042)내로 전자 펜(620)이 삽입되었음이 검출될 경우, 그 동작을 중지되거나 또는 스캐닝 주기가 낮은 속도로 설정되어 전자 장치의 전력 소모를 절감시키는데 기여할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 813 동작에서, 전자 장치(600)는 전자 펜(620)이 제거(취출)되었는지 검출하는 동작을 수행할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치는 검출 부재(610)를 동작시켜 주기적으로 스캐닝 동작을 수행하기 때문에 전자 펜(620)이 하우징(604)의 펜 장착 공간(6042)에서 이탈된 것을 검출할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치는 전자 펜(620)이 펜 장착 공간(6042)에서 제거되었다고 판단한 경우, 815 동작에서 다시 EMR 센서 패드(603)를 동작시킬 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 펜(620)이 펜 장착 공간(6042)에서 제거된 경우, 전자 장치(600)는 전자 펜(620)에 의한 데이터 입력 기능이 수행될 수 있음을 판단하여, EMR 센서 패드(603)를 동작시킬 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 801 동작에서 전자 장치(600)는 일정 시간이 경과하여도 전자 펜(620)의 입력 기능이 수행되지 않으면 전자 펜(620)의 사용이 중지되었다고 판단하고 807 동작으로 진입하여 검출 부재(610)를 동작시킬 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(600)는 전자 펜(620)이 펜 장착 공간(6042)에 삽입되는 것을 검출하고, 삽입되어 있는 동안 EMR 센서 패드(603)의 동작을 중지시킴으로서 전력 소모를 절감시킬 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(600)는 전자 펜(620)의 사용 중에는(데이터 입력 중에는) 검출 부재(610)의 동작을 중지시키심으로써 전력 소모를 절감시킬 수도 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제1면과, 상기 제1면과 반대 방향으로 향하는 제2면을 포함하는 하우징과, 상기 제1면의 적어도 일부 영역에 배치되는 디스플레이와, 상기 디스플레이와 상기 하우징의 제2면 사이에 배치되는 EMR(electromagnetic resonance) 센서 패드와, 상기 제1면과 상기 제2면 사이에 격리되도록 배치되어 전자 펜을 수용하기 위한 펜 장착 공간 및 상기 제1면과 상기 제2면 사이에서, 상기 전자 펜이 상기 펜 장착 공간에 완전히 장착되었을 때, 상기 전자 펜에 구비된 코일체의 공진 주파수를 검출하는 위치에 배치되는 검출 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치를 제공할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 검출 부재는 스파이럴 방식 또는 솔레노이드 방식으로 다수번 권선된 루프 형태의 도전성 패턴을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 코일체와 중첩되는 영역은 비 도전성 부재로 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 검출 부재는 상기 펜 장착 공간에 배치되는 코일체를 위한 공진 환경에 대응하는 적어도 하나의 송신 주파수를 전송하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 공진 환경은 상기 코일체 주변에 배치되는 도전체 또는 자성체에 의해 변경될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 송신 주파수는 상기 펜 장착 공간내의 공진 환경에 따른 코일체의 대응 공진 주파수 대역을 포함하도록 두 개의 서로 다른 대역을 갖는 송신 주파수를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 검출 부재는 상기 펜 장착 공간내 또는 상기 펜 장착 공간과 이격된 하우징 내부에 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 코일체 주변에 배치되는 도전성 부재 및 상기 도전성 부재와 코일체 사이에 배치되는 주파수 조절용 부재를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 주파수 조절용 부재는 상기 펜 장착 공간내에 배치되는 코일체의 왜곡된 공진 환경을 보정하기 위한 주파수 조절용 연자성체를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 도전성 부재는 상기 전자 장치에 포함되는 금속 하우징, 금속 브라켓 또는 금속 재질의 전기 소자를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 전자 장치는 상기 검출 부재에 의해 검출되는 상기 전자 펜의 삽입 인식을 위한 피드팩 신호를 처리하기 위한 제어 회로를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제어 회로는 상기 EMR 센서 패드에 의해 검출되는 상기 전자 펜의 입력용 피드백 신호는 함께 처리될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 검출 부재에 의한 전자 펜의 스캐닝 주기는 상기 EMR 센서 패드에 의한 전자 펜의 스캐닝 주기보다 낮도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 검출 부재는 상기 하우징의 내부에 배치되는 기판(PCB)에 전기적으로 연결되며, 상기 펜 장착 공간에 삽입되는 전자 펜의 코일체와 중첩되는 위치까지 인출되는 도전성 패턴을 포함하는 가요성 인쇄회로(FPC)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 펜의 내부에 구비된 코일체의 공진 주파수를 검출하기 위한 검출 부재를 포함하는 전자 장치의 전자 펜 삽입을 인식하기 위한 방법에 있어서, 전자 펜의 데이터 입력 중 전자 펜의 사용이 중지되었는지 검출하는 동작과, 상기 전자 펜의 사용이 중지되었을 경우, 검출 부재를 구동시키는 동작과, 상기 검출 부재에 의해 전자 펜의 삽입을 검출하는 동작과, 상기 전자 펜의 삽입이 검출되었을 경우, 상기 데이터 입력을 검출하는 EMR 센서 패드의 구동을 정지시키는 동작과, 상기 전자 펜이 취출되었는지 검출하는 동작 및 상기 전자 펜이 취출되었을 때, 상기 EMR 센서 패드를 다시 구동시키는 동작을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법을 제공할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 EMR 센서 패드를 통하여 상기 전자 펜에 의해 데이터 입력을 검출할 경우, 상기 검출 부재의 구동을 정지시키는 동작을 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 전자 펜의 삽입이 검출되었을 때, 상기 검출 부재는 주기적으로 전자 펜을 스캐닝하는 동작을 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 검출 부재는 상기 펜 장착 공간에 배치되는 코일체를 위한 공진 환경에 대응하는 적어도 하나의 송신 주파수를 전송하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 송신 주파수는 상기 펜 장착 공간내의 공진 환경에 따른 코일체의 대응 공진 주파수 대역을 포함하도록 두 개의 서로 다른 대역을 갖는 송신 주파수를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 검출 부재에 의해 검출되는 상기 전자 펜의 삽입 인식을 위한 피드팩 신호와, 상기 EMR 센서 패드에 의해 검출되는 상기 전자 펜의 입력용 피드백 신호는 하나의 제어 회로에서 처리될 수 있다.
본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 실시예에 따른 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 실시예의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 실시예의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 따라서 본 발명의 다양한 실시예의 범위는 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 다양한 실시예의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 다양한 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
600: 전자 장치 601: 윈도우
602: 디스플레이 모듈 603: EMR 센서 패드
604: 하우징 610: 검출 부재
620: 전자 펜

Claims (20)

  1. 전자 장치에 있어서,
    제1면과, 상기 제1면과 반대 방향으로 향하는 제2면을 포함하는 하우징;
    상기 제1면의 적어도 일부 영역에 배치되는 디스플레이;
    상기 디스플레이와 상기 하우징의 제2면 사이에 배치되는 EMR(electromagnetic resonance) 센서 패드;
    상기 제1면과 상기 제2면 사이에 격리되도록 배치되어 전자 펜을 수용하기 위한 펜 장착 공간;
    상기 제1면과 상기 제2면 사이에서, 상기 전자 펜이 상기 펜 장착 공간에 완전히 장착되었을 때, 상기 전자 펜에 구비된 코일체의 공진 주파수를 검출하는 위치에 배치되는 검출 부재;
    상기 펜 장착 공간에 완전히 삽입된 전자 펜에 구비된 상기 코일체의 상부에 배치되는 제1 차폐 부재; 및
    상기 검출 부재의 배면에 배치되는 제2 차폐 부재를 포함하며,
    상기 전자 펜의 삽입이 검출되었을 때, 상기 전자 장치는 상기 EMR 센서 패드의 구동을 정지시키고, 상기 검출 부재는 주기적으로 상기 전자 펜을 스캐닝하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  2. ◈청구항 2은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제1항에 있어서,
    상기 검출 부재는 스파이럴 방식 또는 솔레노이드 방식으로 다수번 권선된 루프 형태의 도전성 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 코일체와 중첩되는 영역은 비 도전성 부재로 형성되는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 검출 부재는 상기 펜 장착 공간에 배치되는 코일체를 위한 공진 환경에 대응하는 적어도 하나의 송신 주파수를 전송하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  5. ◈청구항 5은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제4항에 있어서,
    상기 공진 환경은 상기 코일체 주변에 배치되는 도전체 또는 자성체에 의해 변경되는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  6. ◈청구항 6은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제4항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 송신 주파수는 상기 펜 장착 공간내의 공진 환경에 따른 코일체의 대응 공진 주파수 대역을 포함하도록 두 개의 서로 다른 대역을 갖는 송신 주파수를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  7. ◈청구항 7은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제1항에 있어서,
    상기 검출 부재는 상기 펜 장착 공간내 또는 상기 펜 장착 공간과 이격된 하우징 내부에 배치되는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 코일체와 중첩되는 영역에 배치되는 적어도 하나의 도전성 차폐 부재; 및
    상기 적어도 하나의 도전성 차폐 부재와 중첩되는 위치에 배치되는 적어도 하나의 주파수 조절용 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 주파수 조절용 부재는 상기 펜 장착 공간내에 배치되는 코일체의 왜곡된 공진 환경을 보정하기 위한 주파수 조절용 연자성체를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 도전성 차폐 부재는 상기 전자 장치에 포함되는 도전체에 의한 간섭을 차폐하거나, 상기 전자 장치 외부에 배치되는 도전체에 의한 간섭을 회피하기 위한 금속 시트를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 전자 장치는 상기 검출 부재에 의해 검출되는 상기 전자 펜의 삽입 인식을 위한 피드팩 신호를 처리하기 위한 제어 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제어 회로는 상기 EMR 센서 패드에 의해 검출되는 상기 전자 펜의 입력용 피드백 신호를 함께 처리하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 검출 부재에 의한 전자 펜의 스캐닝 주기는 상기 EMR 센서 패드에 의한 전자 펜의 스캐닝 주기보다 낮도록 설정되는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 검출 부재는 상기 하우징의 내부에 배치되는 기판(PCB)에 전기적으로 연결되며, 상기 펜 장착 공간에 삽입되는 전자 펜의 코일체와 중첩되는 위치까지 인출되는 도전성 패턴을 포함하는 가요성 인쇄회로(FPC)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  15. ◈청구항 15은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    전자 펜의 내부에 구비된 코일체의 공진 주파수를 검출하기 위한 검출 부재를 포함하는 전자 장치의 전자 펜 삽입을 인식하기 위한 방법에 있어서,
    전자 펜의 데이터 입력 중 전자 펜의 사용이 중지되었는지 검출하는 동작;
    상기 전자 펜의 사용이 중지되었을 경우, 검출 부재를 구동시키는 동작;
    상기 검출 부재에 의해 전자 펜의 삽입을 검출하는 동작;
    상기 전자 펜의 삽입이 검출되었을 경우, 상기 데이터 입력을 검출하는 EMR 센서 패드의 구동을 정지시키고, 상기 검출 부재에 의해 주기적으로 상기 전자 펜을 스캐닝하는 동작;
    상기 전자 펜이 취출되었는지 검출하는 동작; 및
    상기 전자 펜이 취출되었을 때, 상기 EMR 센서 패드를 다시 구동시키는 동작을 포함하며,
    상기 전자 장치는,
    펜 장착 공간에 완전히 삽입된 상기 전자 펜에 구비된 상기 코일체의 상부에 배치되는 제1 차폐 부재; 및
    상기 검출 부재의 배면에 배치되는 제2 차폐 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. ◈청구항 16은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제15항에 있어서,
    상기 EMR 센서 패드를 통하여 상기 전자 펜에 의해 데이터 입력을 검출할 경우, 상기 검출 부재의 구동을 정지시키는 동작을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 삭제
  18. ◈청구항 18은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제15항에 있어서,
    상기 검출 부재는 상기 펜 장착 공간에 배치되는 코일체를 위한 공진 환경에 대응하는 적어도 하나의 송신 주파수를 전송하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  19. ◈청구항 19은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제18항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 송신 주파수는 상기 펜 장착 공간내의 공진 환경에 따른 코일체의 대응 공진 주파수 대역을 포함하도록 두 개의 서로 다른 대역을 갖는 송신 주파수를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  20. ◈청구항 20은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제15항에 있어서,
    상기 검출 부재에 의해 검출되는 상기 전자 펜의 삽입 인식을 위한 피드팩 신호와, 상기 EMR 센서 패드에 의해 검출되는 상기 전자 펜의 입력용 피드백 신호는 하나의 제어 회로에서 처리되는 것을 특징으로 하는 방법.
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