KR102495239B1 - 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, 제1방향으로 향하는 제1면과, 상기 제1방향과 대향되는 제2방향으로 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 제2면의 외측으로 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 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치를 제공할 수 있다. 그 밖에 다양한 실시예가 가능하다.

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, 특히 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 장치로써 전자 펜(electronic pen)을 사용할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치는 전자 펜(electronic pen)을 수납이 가능하도록 전자 장치의 적소에 배치된 펜 장착 공간을 구성할 수 있다. 사용자는 필요에 따라 전자 장치를 조작할 경우, 내부에 장착된 전자 펜을 취출시켜 사용할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치는 보조 입력 수단으로 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 회로를 구비할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 검출 회로는 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 발전 추세에 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, 별도의 추가 부품 없이 전자 펜의 삽입 여부를 검출함으로써, 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 극대화시킬 수 있도록 구현되는 전자 펜을 갖는 전자 장치 및 전자 펜 삽입 인식 방법을 제공할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제1방향으로 향하는 제1면과, 상기 제1방향과 대향되는 제2방향으로 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 제2면의 외측으로 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 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치를 제공할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제 1 면, 상기 제 1 면과 반대 방향으로 향하는 제 2 면, 상기 제 1 면 및 제 2 면 사이의 공간을 둘러싸는 측면을 포함하는 하우징과, 상기 측면의 일부를 통하여 형성된 길게 연장된 홀과, 상기 하우징의 제 1 면을 통하여 노출된 디스플레이와, 상기 홀 내에 삽입 가능한 직경 및 길이를 가지는 스타일러스 펜과, 상기 스타일러스 펜이 상기 디스플레이에 접촉 또는 근처에 있는지를 검출하는 검출 회로 및 상기 디스플레이 및 상기 검출회로에 전기적으로 연결된 프로세서를 포함하고, 상기 검출 회로는, 상기 스타일러스 펜이 상기 홀 내에 삽입되는지 여부를 감지하도록 구성된 것을 특징으로 하는 장치를 제공할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상술한 구성을 갖는 전자 장치에 의한 전자 펜 삽입을 인식하기 위한 방법을 제공할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 펜의 데이터 입력 중 전자 펜의 사용이 중지되었는지 검출하는 동작과, 상기 전자 펜의 사용이 중지되었을 경우, 검출 회로를 구동시키는 동작과, 상기 검출 회로에 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, 지극히 최소한의 공간만을 이용하여 전자 펜의 삽입 여부를 검출할 수 있기 때문에 전자 장치의 슬림화에 기여할 수 있으며, 전력 소모를 줄일 수 있고, 제조 비용을 절감시킬 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 회로의 배치 위치를 도시한 전자 장치의 하우징의 구성도이다.
도 5a는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 단면도이다.
도 5b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 도 5a의 EMR(electromagnetic resonance) 센서 패드의 구성을 도시한 도면이다.
도 5c는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 EMR 센서 패드의 구성을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 펜의 삽입 여부 검출을 위한 검출 회로를 포함하는 전자 장치의 구성도이다.
도 8은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 펜의 삽입 여부 검출을 위한 검출 회로를 포함하는 전자 장치의 구성도이다.
도 9a는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 펜의 삽입 여부 검출을 위한 절차를 도시한 흐름도이다.
도 9b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 펜의 삽입 여부 검출을 위한 절차를 도시한 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 EMR 센서 패드의 구성을 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 도 10의 구성에 따라 전자 펜이 전자 장치에서 완전히 취출되지 않았을 경우, 디스플레이되는 알림 정보를 도시한 전자 장치의 모식도이다.
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 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: 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 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.
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 위치를 검출하기 위한 EMR(electromagnetic resonance) 센서 패드를 내부에 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(321)에 완전히 삽입되었을 경우, 코일체(323)의 공진 주파수에 대한 피드백 신호를 검출하기 위한 검출 회로를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 검출 회로는 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 회로로 수신된 코일체(323)의 피드백 신호를 검출하여 전자 펜(320)이 전자 장치(300)의 펜 장착 공간(311)에 삽입되는지를 확인할 수 있기 때문에 별도의 추가 부품이 전자 펜 및/또는 전자 장치에 구비되지 않아도 되며, 이로 인한 전자 장치의 슬림화 및 비용 감소에 기여할 수 있다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 펜의 삽입 여부를 검출하기 위한 검출 회로의 배치 위치를 도시한 전자 장치의 하우징의 구성도이다.
도 4의 전자 장치(400) 및 전자 펜(420)은 도 3a 및 도 3b의 전자 장치(300) 및 전자 펜(320)과 유사하거나, 전자 장치 및 전자 펜의 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(300)의 내부 영역(도 4의 A 영역)에 검출 회로를 구비할 수 있다. 한 실시예에 따르면 검출 회로는 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)로 형성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 하우징(410)의 펜 장착 공간(411)과 검출 회로 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.
도 5a는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 단면도이다.
도 5a의 전자 장치(500) 및 전자 펜(520)은 도 3a 및 도 3b의 전자 장치(300) 및 전자 펜(320) 또는 도 4의 전자 장치(400) 및 전자 펜(420)과 유사하거나, 전자 장치 및 전자 펜의 다른 실시예일 수 있다.
도 5a를 참고하면, 전자 장치(500)의 하우징(503)은 전자 부품 장착 공간(5031)과, 전자 부품 장착 공간(5031)과 격리된 펜 장착 공간(5032)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 부품 장착 공간(5031)은 전자 장치(500)를 위한 각종 내부 전자 부품들이 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 부품 장착 공간은 윈도우(501)의 배면으로부터 디스플레이 모듈(502) 및 EMR(electromagnetic resonance) 센서 패드(510)가 순차적으로 적층될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 디스플레이 모듈(502)과 EMR 센서 패드(510)는 접착 부재에 의해 상호 부착될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 디스플레이 모듈(502)은 터치 센서를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 터치 센서는 정전용량방식 터치 센서를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 디스플레이 모듈(502)은 터치 센서 및/또는 터치 압력에 반응하는 포스 센서(force sensor)를 포함할 수도 있다.
다양한 실시예에 따르면, EMR 센서 패드(510)는 복수의 도전성 패턴들(예: X축 코일 어레이 및 Y축 코일 어레이)을 포함하는 센서 부재(511)와, 센서 부재(511)의 하측으로 배치될 수 있는 금속 부재에 의한 센싱 오류를 방지하기 위한 차폐 부재(512)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, EMR 센서 패드(510)는 전자 장치의 프로세서의 제어하에, 전원을 인가받아 전자기장을 발생시킬 수 있으며, 전자기장에 의해 공진되는 전자 펜(520)에 구비된 코일체(523)의 공진에 의한 피드팩 신호를 수신할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 하우징(503)의 펜 장착 공간(5032)에는 선택적으로 착탈 가능하게 배치되는 전자 펜(520)을 수용할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 펜(520)은 일정 길이의 중공형 펜 하우징(521)내에 배치되는 코일체(523)를 포함할 수 있으며, 그 단부에는 단부가 첨예한 팁(tip)(522)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 펜(520)의 코일체(523)는 상술한 EMR 센서 패드(510)에서 발생하는 전자기장에 반응하여 진동하며, 진동에 의해 발생한 코일체(523)의 공진 주파수에 대한 피드백 신호를 EMR 센서 패드(510)에 제공함으로써, 전자 펜(520)의 입력 위치가 전자 장치(500)에 제공될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 펜(520)이 하우징(503)의 펜 장착 공간(5032)에 완전히 삽입되었을 때 위치되는 코일체(523)의 영역(도 5a의 A 영역)과 중첩되는 차폐 부재(512)의 영역(5121)은 차폐 물질(예: 도전성 부재)이 적용되지 않을 수 있다. 한 실시예에 따르면, 코일체의 영역과 중첩되는 차폐 부재(512)의 영역은 개구(opening)으로 형성될 수도 있다. 한 실시예에 따르면, EMR 센서 패드(510)는 차폐 물질(예: 도전성 부재)이 적용되지 않은 영역(5121)을 통해 전자 펜(520)의 코일체(523)에서 발생하는 공진에 의한 피드백 신호를 원활히 수신할 수 있다. 따라서, 전자 장치(500)의 프로세서는 EMR 센서 패드(510)를 통해 전자 펜(520)이 하우징(503)의 펜 장착 공간(5032)에 완전히 삽입되었을 때, 코일체(523)의 피드백 신호를 인가 받아 전자 펜(520)이 펜 장착 공간(5032)에 장착되었음을 확인할 수 있다.
도 5b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 도 5a의 EMR(electromagnetic resonance) 센서 패드의 구성을 도시한 도면이다.
도 5b를 참고하면, EMR 센서 패드(510)는 복수의 도전성 패턴을 포함하는 센서 부재(511)와 센서 부재(511)가 단방향으로만 센싱 기능을 수행할 수 있도록 적층되는 차폐 부재(512)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 차폐 부재(512)는 전자 펜(520)이 전자 장치(500)의 하우징(503)의 펜 장착 공간(5032)에 완전히 삽입되었을 때, 코일체(523)가 위치되는 영역과 중첩되는 A 영역을 제거한 영역(5121)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 차폐 부재(512)가 제거된 영역(5121)은 개구로 형성되거나, 유전체 재질의 대체 부재가 테이핑 등의 방식을 통하여 대체될 수도 있다.
다양한 실시예에 따르면, 검출 회로는 센서 부재(511)의 전자 펜의 디스플레이로부터의 입력 검출을 위한 복수의 도전성 패턴들 중 적어도 하나가 이용될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 도전성 패턴들은 복수의 도전성 패턴이 일정 간격을 가지고 제1방향(예: X축 방향)으로 배열되는 제1패턴 어레이(5111)와, 복수의 도전성 패턴이 일정 간격을 가지고 제1방향과 다른 제2방향(예: Y축 방향)으로 배열되는 제2패턴 어레이(5112)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1패턴 어레이(5111)와 제2패턴 어레이(5112)는 직교하도록 배치될 수 있으나, 이에 국한되지 않으며, 일정 각도를 가지고 교차되도록 배치될 수도 있다.
다양한 실시예에 따르면 검출 회로는 제1패턴 어레이(5111)와 제2패턴 어레이(5112) 중 적어도 하나를 사용할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 이러한 경우, 전자 장치(500)는 전자 펜(520)의 필기 입력에 따라 검출되는 공진 주파수의 형태와 다른 방식의 공진 주파수가 검출될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(500)는 전자 펜(520)이 눕혀진 상태로 펜 장착 공간(5032)에 삽입되고, 그 상태가 유지될 경우 검출되는 공진 수파수에 대한 제1피드백 신호와 전자 펜(520)이 디스플레이에서 대체적으로 세워진 상태에서 사용되는 경우 검출되는 공진 주파수에 대한 제2피드백 신호의 차이를 확인할 수 있다. 이는 전자 펜(520)의 코일체(523)의 배치에 대한 차이에 기인한 것으로서, 제1피드백 신호는 제1패턴 어레이(5111)와 제2패턴 어레이(5112)에서 균일하게 검출되나, 제2피드백 신호는 제1패턴 어레이(5112)보다 제1패턴 어레이(5111)에서 상대적으로 강한 강도로 검출되는 것에 기인한다. 본 발명의 다양한 실시예에 따라, 전자 펜(520)이 펜 장착 공간(5032)에 삽입된 후, 유동되지 않기 때문에 전자 장치(500)는 이를 이용하여 일정 시간 동안 피드백 신호의 강도가 일정하게 검출될 경우, 전자 펜(520)의 삽입을 판단할 수도 있다. 그러나 이에 국한되지 않으며, 검출 회로는 센서 부재(511)의 일부 영역을 할당되어 전자 펜이 삽입될 때, 코일체(523)의 피드백 신호만을 검출하기 위한 별도의 도전성 패턴을 포함할 수도 있다.
다양한 실시예에 따르면, 센서 부재(511)에서 가요성 인쇄회로(FPC; flexible printed circuit)(5113)에 의해 일정 길이로 인출되며 전자 장치(500)의 기판(예: 메인 보드)에 실장되는 제어 회로(예: 드라이버 IC)와 커넥터(5114)를 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제어 회로는 센서 부재(511)에 배치되는 복수의 도전성 패턴들(5111, 5112)에서 감지되는 전자 펜(520)의 피드 백 신호를 수신하여 전자 장치(500)의 프로세서에 전달할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제어 회로는 전자 펜(520)의 입력 기능 및/또는 전자 펜(520)의 삽입 여부에 따른 피드백 신호를 함께 처리할 수 있다.
도 5c는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 단면도이다.
도 5c의 구성은 도 5a의 구성과 대부분 유사하므로 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 5c를 참고하면, EMR 센서 패드(510)와 하우징(503)의 펜 장착 공간(5032) 사이에는 브라켓(513)이 개재될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 브라켓(513)은 전자 장치(500)의 강성을 보완하기 위하여 배치될 수 있으며, 이러한 경우 금속 재질로 형성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 펜(520)이 하우징(503)의 펜 장착 공간(5032)에 완전히 삽입되었을 때, 코일체(523)와 중첩되는 영역 A와 대응되는 브라켓(513)의 해당 영역(5131) 역시 개구로 형성되거나 비도전성 재질(예: PC)로 대체될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 비도전성 재질은 브라켓(513)의 금속 재질과 이중 사출 또는 인서트 몰딩 방식을 통해 결합될 수 있다. 따라서, 코일체(523)의 피드백 신호를 인가 받기 위한 영역 A와 차폐 부재(512)의 차폐 부재가 제거된 영역(5121) 및 브라켓(513)의 비도전성 영역(5131)은 적어도 일부 영역이 상호 수직으로 중첩되는 위치에 배치될 수 있다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 EMR 센서 패드의 구성을 도시한 도면이다.
도 6을 참고하면, EMR 센서 패드(600)는 복수의 도전성 패턴을 포함하는 센서 부재(610)와 센서 부재(610)가 단방향으로만 센싱 기능을 수행할 수 있도록 센서 부재에 적층되는 차폐 부재(620)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 검출 회로(611)는 전자 펜 삽입 인식을 위한 별도의 도전성 패턴(6111)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 검출 회로(611)는 센서 부재(610)의 일측에서 연장되는 방식으로 형성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 검출 회로(611)는 센서 부재(610)와 마찬가지로 가요성 인쇄회로(FPC: flexible printed circuit) 및 도전성 패턴을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 검출 회로(611)는 센서 부재(620)에서 차폐 부재(620)의 외측으로 돌출되도록 연장 형성될 수 있으며, 차폐 부재(620)의 배면으로 접히는 방식으로 부착될 수 있거나 차폐 부재 배면에 브라켓이 있을 경우 브라켓의 배면에 부착될 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예에 따라, 전자 펜이 전자 장치에 삽입되었을 때, 코일체가 위치하는 영역 B는 제거될 필요가 없으며, 검출 회로(611)의 도전성 패턴(6111)만이 전자 펜의 코일체와 중첩되는 위치에 배치될 수 있다. 그러나 이에 국한되지 않으며, 검출 회로는 접히지 않으며, 전자 펜이 전자 장치에 삽입되었을 때, 코일체가 배치되는 영역까지 연장되는 방식으로 배치될 수도 있다.
센서 부재(610)에서 가요성 인쇄회로(FPC; flexible printed circuit)(6113)에 의해 일정 길이로 인출되며 전자 장치의 기판(예: 메인 보드)에 실장되는 제어 회로(예: 드라이버 IC)와 커넥터(6114)를 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제어 회로는 센서 부재(620)에 배치되는 도전성 패턴들(6111)에서 감지되는 전자 펜의 피드 백 신호를 수신하여 전자 장치의 프로세서에 전달할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제어 회로는 전자 펜의 입력 기능에 따른 피드백 신호 및/또는 전자 펜의 삽입 여부에 따른 피드백 신호를 함께 처리할 수 있다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 펜의 삽입 여부 검출을 위한 검출 회로를 포함하는 전자 장치의 구성도로써, 전술한 구성과 다르게도 검출 회로가 EMR 센서 패드와 별도로 마련될 수 있다.
도 7을 참고하면, 펜 장착 공간(701)을 갖는 전자 장치의 하우징(700)에는 기판(710)(예: PCB, FPCB 등)이 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 검출 회로(711)는 기판(710)과 일정 간격으로 이격된 위치에 배치될 수 있으며, 가요성 인쇄회로(FPC)(7112)에 포함된 커넥터(7113)를 통해 기판(710)에 전기적으로 연결될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 검출 회로(711)는 전자 펜(720)이 펜 장착 공간(701)에 완전히 삽입되었을 때, 전자 펜(720)의 코일체와 중첩되는 하우징(710)의 영역에 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 검출 회로(711)는 전자 펜(720)의 삽입 인식을 위한 도전성 패턴(7111)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 검출 회로(711)는 가요성 인쇄회로에 도전성 패턴이 형성되는 방식으로 구성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 기판(710)에는 제어 회로(712)가 실장될 수 있으며, 제어 회로(712)는 전자 펜(720)의 삽입 여부에 따른 피드백 신호를 처리할 수 있다. 그러나 이에 국한되지 않으며, 제어 회로(712)는 전자 펜(720)의 입력 기능에 따라 EMR 센서 패드로부터 제공받은 피드백 신호 및 전자 펜(7420)의 삽입에 따른 피드백 신호를 함께 처리할 수도 있다.
다양한 실시예에 따르면, 하우징은 제1면과, 제1면과 대향되는 제2면 및 제1면과 제2면 사이의 테두리를 따라 배치되는 측면을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 하우징은 제1면, 제2면 및 측면에 의해, 완전히 결합되었을 때, 방수 구조가 형성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 하우징은 제1면에 배치되는 디스플레이 모듈을 포함하는 윈도우와 방수 구조로 형성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 하우징은 제1면과 대향되는 제2면에 배치되는 후면 커버(예: 후면 글라스)와 방수 구조로 형성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 하우징에 배치되는 펜 장착 공간(701)은 하우징의 내부와 격리되어 방수 처리될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 본 발명에서는 전자기 유도 방식으로 전자 펜의 삽입을 검출하고 있으나 이에 국한되지 않는다. 예컨대, 정전 용량 방식 전자 펜을 보조 입력 수단으로 사용하는 전자 장치의 경우, 디스플레이의 터치를 검출하도록 구성되는 터치 센서(패드) 및 이와 전기적으로 연결된 제어 회로를 이용하여 정전 용량 방식 전자 펜이 펜 장착 공간에 삽입되는 것을 검출할 수도 있다. 이러한 경우, 터치 센서 및 제어 회로는 정전 용량 방식 전자 펜에 구비된 피 검출 부재(예: 정전식 러버 등)를 검출 할 수 있다.
도 8은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 펜의 삽입 여부 검출을 위한 검출 회로를 포함하는 전자 장치의 구성도이다.
도 8은 도 7의 변형된 실시예로써, 펜 장착 공간(801)을 갖는 전자 장치의 하우징(800)에는 기판(810)(예: PCB, FPC 등)이 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 검출 회로(820)는 기판(810)과 일정 간격으로 이격된 위치에 배치될 수 있으며, 가요성 인쇄회로에 의해 기판(810)에 전기적으로 연결될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 검출 회로(820)는 가요성 인쇄회로에 도전성 패턴이 형성되는 방식으로 구성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 검출 회로(820)는 펜 장착 공간(801)에 장착되는 전자 펜의 피드백 신호를 검출하기 위한 제1도전성 패턴(8211)을 포함하는 제1부재(821)와, 전자 장치의 다른 기능을 수행하기 위한 제2도전성 패턴(8221)을 포함하는 제2부재(822)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1부재(821)와 제2부재(822)는 일체로 형성될 수 있으며, 상술한 전자 장치의 다른 기능과 대응되는 위치에 일정 각도로 절곡되어 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제2부재(822)는 키 버튼(예; 도 3b의 사이드 키 버튼(308))의 가압 동작을 검출하는 제2도전성 패턴(8221)을 포함할 수 있다. 그러나 이에 국한되지 않으며, 제2도전성 패턴(8221)은 전자 장치에서 사용자의 그립(grip)을 검출하기 위하여 사용되는 그립 센싱용(예: 터치 패드용) 도전성 패턴을 포함할 수도 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제1부재(821)는 전자 펜이 펜 장착 공간(801)에 완전히 삽입되었을 때, 전자 펜의 코일체와 중첩되는 하우징의 영역에 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 기판(810)에는 제어 회로(811)가 실장될 수 있으며, 제어 회로(811)는 전자 펜의 삽입 여부에 따른 피드백 신호를 처리할 수 있다. 그러나 이에 국한되지 않으며, 제어 회로(811)는 전자 펜의 입력 기능에 따라 EMR 센서 패드로부터 제공받은 피드백 신호 및 전자 펜의 삽입에 따른 피드백 신호를 함께 처리할 수도 있다. 또한, 제어 회로는 전자 펜의 입력 기능에 따라 EMR 센서 패드로부터 제공받은 피드백 신호와 전자 펜의 삽입에 따른 피드백 신호 및 제2부재(822)로부터 검출된 전자 장치의 다른 기능에 기반하여 제공받은 피드백 신호를 함께 처리할 수도 있다.
도 9a는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 펜의 삽입 여부 검출을 위한 절차를 도시한 흐름도이다.
도 9a를 설명함에 있어서, 도 7을 기반으로 설명될 수 있다.
도 9a를 참고하면, 901 동작에서 전자 장치는 전자 펜(720)이 사용되고 있는 검출하는 동작을 수행할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치는 전자 펜(720)이 전자 장치의 펜 장착 공간(701)내에서 취출되어 전자 장치의 디스플레이를 통해 입력 기능을 수행하고 있는지 검출할 수 있다.
903 동작에서, 전자 펜(720)이 입력 기능에 사용되고 있음이 검출되면, 전자 장치는 입력 기능을 수행할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 이러한 경우, 전자 장치는 EMR(electromagnetic resonance) 센서 패드를 통해 전자 펜(720)의 코일체에서 발생하는 공진 주파수에 따른 피드팩 신호를 수신하는 것으로 전자 펜(720)의 데이터 입력을 검출할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치는 전자 펜(720)이 전자 장치의 디스플레이에 직접 접촉되거나 일정 거리 이내에 근접된 위치(hovering)를 검출할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 펜(720)이 입력 기능에 사용되고 있음이 검출되면, 검출 부재(711)는 동작하지 않거나 낮은 스캐닝 주기로 동작하여 전자 장치의 소모 전류를 줄일 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 905 동작에서, 전자 장치는 전자 펜(720)의 사용이 중지되었는지 검출하는 동작을 수행할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치는 전자 펜(720)의 입력 기능이 일정 시간이 경과하여도 수행되지 않을 경우, 전자 펜(720)의 사용이 중지된 것으로 결정할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 이러한 경우, 907동작에서, 전자 장치는 검출 회로(711)를 동작시킬 수 있다. 한 실시예에 따르면, 검출 회로(711)는 EMR 센서 패드의 도전성 패턴과 별도로 구비된 전자 펜 삽입 인식용 도전성 패턴(7111)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 검출 회로(711)가 동작하면, 주기적으로 전자 펜(720)의 코일체가 접근하고 있는지 스캐닝하는 동작이 수행될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 909 동작에서, 전자 장치는 전자 펜(720)이 삽입되었는지 검출하는 동작을 수행할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치는 전자 펜(720)이 하우징(700)의 펜 장착 공간(701)에 완전히 삽입되었는지 검출할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치는 전자 펜(720)이 펜 장착 공간(701)에 삽입되어, 검출 회로(711)로부터 발생되는 전자기장에 의해 진동되는 전자 펜(720)에 구비된 코일체의 공진 주파수에 따른 피드백 신호를 수신함으로써 전자 펜(720)의 삽입을 검출할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 펜(720)의 코일체에서 제공되는 공진 주파수는 기판(710)에 실장된 제어 회로(712)(예: 드라이버 IC)에서 검출되고, 검출된 신호는 전자 장치(예: 프로세서)로 제공될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 911 동작에서, 전자 장치는 EMR 센서 패드의 동작을 중지시키고, 검출 회로(711)를 동작시켜 전자 펜(720)을 주기적으로 스캐닝할 수 있다. 한 실시예에 따르면, EMR 센서 패드는 하우징(700)의 펜 장착 공간(701)내로 전자 펜(720)이 삽입되었음이 검출될 경우, 그 동작을 중지하거나 또는 스캐닝 주기를 낮추어 전자 장치의 전력 소모를 절감시키는데 기여할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 913 동작에서, 전자 장치는 전자 펜(720)이 제거(취출)되었는지 검출하는 동작을 수행할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치는 검출 회로(720)를 동작시켜 주기적으로 스캐닝 동작을 수행하기 때문에 전자 펜(720)이 하우징(700)의 펜 장착 공간(701)에서 이탈된 것을 검출할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 펜(720)이 펜 장착 공간(701)에서 제거되었을 경우, 915 동작에서 다시 EMR 센서 패드를 동작시킬 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 펜(720)이 펜 장착 공간(701)에서 제거된 경우, 전자 장치는 전자 펜(720)에 의한 데이터 입력 기능이 수행될 수 있음을 판단하여, EMR 센서 패드를 동작시킬 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 901 동작에서 전자 장치는 일정 시간이 경과하여도 전자 펜(720)의 입력 기능이 수행되지 않으면 전자 펜의 사용이 중지되었다고 판단하고 907 동작으로 진입하여 검출 회로(711)를 동작시킬 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치는 전자 펜(720)이 펜 장착 공간(701)에 삽입되는 것을 검출하고, 삽입되어 있는 동안 EMR 센서 패드의 동작을 중지시킴으로서 전력 소모를 절감시킬 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치는 전자 펜(720)의 사용 중에는(데이터 입력 중에는) 검출 회로(711)의 동작을 중지시키심으로써 전력 소모를 절감시킬 수도 있다.
도 9b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 펜의 삽입 여부 검출을 위한 절차를 도시한 흐름도이다.
도 9b를 설명함에 있어서, 도 5a 내지 도 5c를 기반으로 설명될 수 있다.
도 9b를 참고하면, 920 동작에서 전자 장치는 전자 펜(520)이 사용되고 있는 검출하는 동작을 수행할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치는 전자 펜(520)이 전자 장치의 펜 장착 공간(5032)내에서 취출되어 전자 장치(500)의 디스플레이(502)를 통해 입력 기능을 수행하고 있는지 검출할 수 있다.
923 동작에서, 전자 펜(520)이 입력 기능에 사용되고 있음이 검출되면, 전자 장치(500)는 입력 기능을 수행할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 이러한 경우, 전자 장치는 EMR(electromagnetic resonance) 센서 패드의 전체 영역을 동작시킴으로써 전자 펜(520)의 코일체(523)에서 발생하는 공진 주파수에 따른 피드팩 신호를 수신하는 것으로 전자 펜(520)의 데이터 입력을 검출할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(500)는 전자 펜(520)이 전자 장치(500)의 디스플레이에 직접 접촉되거나 일정 거리 이내에 근접된 위치(hovering)를 검출할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 펜(520)이 입력 기능에 사용되고 있음이 검출되면, 코일체(523)와 중첩되는 검출 영역은 동작하지 않거나 낮은 스캐닝 주기로 동작하여 전자 장치의 소모 전류를 줄일 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 925 동작에서, 전자 장치(500)는 전자 펜(520)의 사용이 중지되었는지 검출하는 동작을 수행할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치는 전자 펜(520)의 입력 기능이 일정 시간이 경과하여도 수행되지 않을 경우, 전자 펜(520)의 사용이 중지된 것으로 결정할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 이러한 경우, 927동작에서, 전자 장치(500)는 EMR 센서 패드(510)의 전자 펜(520)의 코일체(523)와 중첩되는 영역(A 영역)만을 동작시킬 수 있다. 한 실시예에 따르면, 한 실시예에 따르면, 중첩되는 영역만 동작하면, 주기적으로 전자 펜(720)의 코일체가 접근하고 있는지 스캐닝하는 동작이 수행될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 929 동작에서, 전자 장치(500)는 전자 펜(520)이 삽입되었는지 검출하는 동작을 수행할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치는 전자 펜(520)이 하우징(503)의 펜 장착 공간(5032)에 완전히 삽입되었는지 검출할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치는 전자 펜(520)이 펜 장착 공간(5032)에 삽입되어, 중첩 영역(A 영역)으로부터 발생되는 전자기장에 의해 공진되는 전자 펜(520)에 구비된 코일체(523)의 공진 주파수에 따른 피드백 신호를 수신함으로써 전자 펜(520)의 삽입을 검출할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 펜(520)의 코일체(523)에서 제공되는 공진 주파수는 기판에 실장된 제어 회로(예: 드라이버 IC)에서 검출되고, 검출된 신호는 전자 장치(예: 프로세서)로 제공될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 931 동작에서, 전자 장치는 EMR 센서 패드(510)의 전체 영역의 동작을 중지시키고, 코일체(523)과 중첩되는 영역(A 영역)만을 동작시킴으로써, 전자 펜(520)을 주기적으로 스캐닝할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 하우징(503)의 펜 장착 공간(5032)내로 전자 펜(520)이 삽입되었음이 검출될 경우, EMR 센서 패드(510)의 중첩되는 영역(A 영역)을 제외한 대부분의 영역에 대한 동작을 중지하거나 또는 스캐닝 주기를 낮추어 전자 장치의 전력 소모를 절감시키는데 기여할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 933 동작에서, 전자 장치(500)는 전자 펜(520)이 제거(취출)되었는지 검출하는 동작을 수행할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치는 검출 회로(520)를 동작시켜 주기적으로 스캐닝 동작을 수행하기 때문에 전자 펜(520)이 하우징(503)의 펜 장착 공간(5032)에서 이탈된 것을 검출할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 펜(520)이 펜 장착 공간(5032)에서 제거되었을 경우, 935 동작에서 다시 EMR 센서 패드(510)의 전체 영역을 동작시킬 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 펜(520)이 펜 장착 공간(5032)에서 제거된 경우, 전자 장치는 전자 펜(520)에 의한 데이터 입력 기능이 수행될 수 있음을 판단하여, EMR 센서 패드(510)의 전체 영역을 동작시킬 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 920 동작에서 전자 장치(500)는 일정 시간이 경과하여도 전자 펜(520)의 입력 기능이 수행되지 않으면 전자 펜의 사용이 중지되었다고 판단하고 927 동작으로 진입하여 EMR 센서 패드(510)의 코일체(523)와 중첩되는 영역(A 영역)만을 동작시킬 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(500)는 전자 펜(520)이 펜 장착 공간(5032)에 삽입되는 것을 검출하고, 삽입되어 있는 동안 EMR 센서 패드(510)의 중첩되는 영역을 제외한 대부분의 영역에 대한 동작을 중지시킴으로서 전력 소모를 절감시킬 수 있다.
도 10은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 EMR 센서 패드의 구성을 도시한 도면이다.
도 10을 참고하면, EMR 센서 패드(1000)는 복수의 도전성 패턴을 포함하는 센서 부재(1010)와 센서 부재(1010)가 단방향으로만 센싱 기능을 수행할 수 있도록 적층되는 차폐 부재(1020)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 차폐 부재(1020)는 전자 펜(1030)이 전자 장치의 하우징의 펜 장착 공간(1011)에 완전히 삽입되었을 때, 전자 펜(1030)의 코일체가 위치되는 영역과 중첩되는 A 영역 및 A 영역에서부터 전자 펜의 취출 경로까지 배치된 C 영역을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 차폐 부재(512)가 제거된 A영역 및 C영역은 개구로 형성되거나, 유전체 재질의 대체 부재가 테이핑 등의 방식을 통하여 대체될 수도 있다.
다양한 실시예에 따르면, 검출 회로는 센서 부재(1010)의 전자 펜의 디스플레이로부터의 입력 검출을 위한 복수의 도전성 패턴들 중 전자 펜의 장착 방향(X축 방향)과 수직한 방향(Y축 방향)으로 일정 간격으로 가지고 배치되는 복수의 도전성 패턴(10111)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 이러한 복수의 도전성 패턴들(10111)은 전자 펜(1030)의 삽입만을 위하여 별도로 배치되는 도전선 패턴일 수 있다. 그러나 이에 국한되지 않으며, 이러한 복수의 도전성 패턴들(10111)은 전자 펜(1030)이 데이터 입력 기능을 수행할 때 검출에 사용되는 복수의 도전성 패턴들을 포함할 수도 있다.
다양한 실시예에 따르면, 검출 회로의 도전성 패턴들(10111)은 전자 펜(1030)의 취출 경로(A 및 C 영역) 모두에 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치는 이러한 도전성 패턴들(10111)에 의해 전자 펜(1030)의 취출 및 삽입에 따른 속도 및 위치를 검출할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치는 A 영역에서 전자 펜(1030)의 코일체가 일정 시간 이상 검출된 상태를 유지할 경우, 전자 펜(1030)이 전자 장치에 완전히 삽입되었음을 검출할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 펜(1030)의 삽입 방향과 수직한 방향으로 배치된 검출 회로의 복수의 도전성 패턴들(10111)에 의해 전자 장치는 전자 펜(1030)의 삽입 동작은 아날로그 입력 용도로 검출할 수도 있다. 이러한 경우, 전자 장치는 전자 펜(1030)의 삽입 및/또는 취출 속도 및 위치를 검출하여 전자 장치에서 수행될 수 있는 어플리케이션(예: 게임 등)의 대응 기능을 수행할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 센서 부재(1010)에서 가요성 인쇄회로(FPC; flexible printed circuit)(1012)에 의해 일정 길이로 인출되며 전자 장치의 기판(예: 메인 보드) 에 실장되는 제어 회로(예: 드라이버 IC)와 커넥터(1014)를 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제어 회로는 센서 부재(1010)에 배치되는 도전성 패턴들에서 감지되는 전자 펜(1030)의 피드 백 신호를 수신하여 전자 장치의 프로세서에 전달할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제어 회로는 전자 펜(1030)의 입력 기능 및/또는 전자 펜(1030)의 삽입 여부에 따른 피드백 신호를 함께 처리할 수 있다.
도 11은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 도 10의 구성에 따라 전자 펜이 전자 장치에서 완전히 취출되지 않았을 경우, 디스플레이되는 알림 정보를 도시한 전자 장치의 모식도이다.
도 10의 복수의 도전성 패턴들(10111)을 갖는 검출 회로를 포함하는 EMR 센서 패드(1010)는 도 11의 전자 장치(1100)에 적용될 수 있다.
도 11을 참고하면, 전자 장치(1100)는 검출 회로의 복수의 도전성 패턴들(10111)에 의해 전자 펜(1120)이 전자 장치(1100)의 하우징(1110)에서 완전히 취출되지 않은 상태를 검출할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(1100)는 하우징(1110)에서 전자 펜(1120)이 완전히 취출되지 않은 상태를 전자 장치(1100)의 사용자에게 인지시키기 위하여, 전자 장치(1100)의 디스플레이(1101)를 통해 알림 메시지(1102)를 출력할 수 있다. 그러나 이에 국한되지 않으며, 전자 장치(1100)는 전자 펜(1120)의 완전한 취출 또는 완전한 삽입을 유도하기 위하여 청각적 알림(예: 음성 또는 소리) 및/또는 촉각적 알림(예: 진동)을 출력할 수도 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(1100)는 이러한 알림 동작에 의해 사용자가 인지하지 못하고 있는 전자 펜(1120)의 불완전한 취출 또는 삽입 상태를 장치 사용자에게 알림으로서 전자 장치(1100)의 오동작 또는 파손을 미연에 방지할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 제1방향으로 향하는 제1면과, 상기 제1방향과 대향되는 제2방향으로 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 제2면의 외측으로 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 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치를 제공할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 전자 펜 장착 공간과 상기 검출 회로 사이에 배치되는 도전성 부재를 포함하되, 상기 전자 펜이 상기 펜 장착 공간에 완전히 장착되었을 때 상기 코일체와 중첩되는 상기 도전성 부재의 적어도 일부 영역은 도전성 영역이 제거될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제거되는 도전성 영역은 비도전성 부재로 대체되되, 상기 비도전성 부재는 상기 도전성 부재와 이중 사출 또는 인서트 몰딩 공정을 통해 결합될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 도전성 부재는 상기 EMR 센서 패드에 부착되는 차폐 부재를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 도전성 부재는 상기 전자 장치의 강성 보강을 위하여 개재되는 도전성 브라켓을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 검출 회로는 상기 EMR 센서 패드에 배치되며, 상기 전자 펜의 데이터 입력을 검출하기 위한 복수의 도전성 패턴들 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 복수의 도전성 패턴들은, 복수의 도전성 패턴이 일정 간격을 가지고 제3방향으로 배열되는 제1패턴 어레이 및 복수의 도전성 패턴이 일정 간격을 가지고 제3방향과 다른 제4방향으로 교차 배열되는 제2패턴 어레이를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 검출 회로는 상기 제1패턴 어레이 또는 상기 제2패턴 어레이 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 검출 회로는 상기 전자 장치에 삽입된 전자 펜의 코일체와 적어도 일부 영역이 중첩되는 위치까지 상기 EMR 센서 패드의 외측으로 연장되는 복수의 도전성 패턴들을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 복수의 도전성 패턴들은 상기 코일체와 마주보는 방향으로 상기 도전성 부재를 감싸는 방식으로 상기 도전성 부재의 배면에 부착될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 검출 회로는, 상기 전자 장치의 기판(PCB)에 실장된 제어 회로에 전기적으로 연결되며, 상기 전자 장치에 삽입된 전자 펜의 코일체와 적어도 일부 영역이 중첩되는 위치에 배치되는 복수의 도전성 패턴을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 복수의 도전성 패턴은, 상기 전자 펜의 삽입을 검출하기 위한 제1영역 및 상기 제1영역에서 연장되며, 상기 전자 장치의 다른 기능을 수행하기 위한 제2영역을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제2영역에 배치되는 도전성 패턴은 상기 전자 장치의 키 버튼 조작을 위한 도전성 패턴 또는 터치 패드용 도전성 패턴을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상술한 구성을 갖는 전자 장치에 의한 전자 펜 삽입을 인식하기 위한 방법을 제공할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 펜의 데이터 입력 중 전자 펜의 사용이 중지되었는지 검출하는 동작과, 상기 전자 펜의 사용이 중지되었을 경우, 검출 회로를 구동시키는 동작과, 상기 검출 회로에 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 회로의 구동을 정지시키는 동작을 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 검출 회로를 통하여 상기 전자 펜의 삽입 및/또는 취출 속도 및 위치를 검출하는 동작을 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 전자 펜의 검출된 삽입 및/또는 취출 속도 및 위치 정보를 이용하여 상기 전자 장치에서 구동되는 어플리케이션의 적어도 일부 기능을 수행할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 전자 펜의 검출된 삽입 및/또는 취출 속도 및 위치 정보를 이용하여, 상기 전자 펜의 불완전한 삽입 및/또는 취출 상태를 검출하는 동작 및 상기 전자 펜의 불완전한 삽입 및/또는 취출 상태에 대한 알림 정보를 출력하는 동작을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제 1 면, 상기 제 1 면과 반대 방향으로 향하는 제 2 면, 상기 제 1 면 및 제 2 면 사이의 공간을 둘러싸는 측면을 포함하는 하우징과, 상기 측면의 일부를 통하여 형성된 길게 연장된 홀과, 상기 하우징의 제 1 면을 통하여 노출된 디스플레이와, 상기 홀 내에 삽입 가능한 직경 및 길이를 가지는 스타일러스 펜과, 상기 스타일러스 펜이 상기 디스플레이에 접촉 또는 근처에 있는지를 검출하는 검출 회로 및 상기 디스플레이 및 상기 검출회로에 전기적으로 연결된 프로세서를 포함하고, 상기 검출 회로는, 상기 스타일러스 펜이 상기 홀 내에 삽입되는지 여부를 감지하도록 구성된 것을 특징으로 하는 장치를 제공할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 검출 회로는, 전자기 유도를 이용하여, 상기 스타일러스 펜이 상기 홀 내에 삽입되는지 여부를 검출하도록 구성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 검출 회로는, 상기 홀의 근처에 배치된 도전성 패턴에 전기적으로 연결될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 하우징의 내부 공간과 상기 홀의 내부는 서로 격리되고, 상기 도전성 패턴은 상기 내부 공간에 위치할 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.
500: 전자 장치 502: 디스플레이 모듈
510: EMR 센서 패드 511: 센서 부재
512: 차폐 부재 520: 전자 펜
523: 코일체

Claims (20)

  1. 전자 장치에 있어서,
    제1방향으로 향하는 제1면과, 상기 제1방향과 대향되는 제2방향으로 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 제2면의 외측으로 격리되도록 배치되어 전자 펜을 수용하기 위한 펜 장착 공간; 및
    상기 EMR 센서 패드와 상기 제2면 사이에 배치되어, 상기 전자 펜이 상기 펜 장착 공간에 완전히 장착되었을 때 상기 전자 펜에 구비된 코일체와 중첩되는 위치에 개구를 포함하는 도전성 부재를 포함하며,
    상기 EMR 센서 패드는,상기 전자 펜이 상기 펜 장착 공간에 장착되면 상기 개구를 통해 상기 코일체의 공진 주파수를 감지하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 도전성 영역에 포함된 개구는 비도전성 부재로 대체되되,
    상기 비도전성 부재는 상기 도전성 부재와 이중 사출 또는 인서트 몰딩 공정을 통해 결합되는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 도전성 부재는 상기 EMR 센서 패드에 부착되는 차폐 부재 또는
    상기 전자 장치의 강성 보강을 위하여 개재되는 도전성 브라켓을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 EMR 센서 패드는,
    상기 전자 펜이 사용 중일 때 상기 전자 펜의 위치를 검출하고, 상기 전자 펜이 사용 중이 아닐 때 상기 전자 펜이 상기 펜 장착 공간에 장착됨을 검출하기 위한 복수의 도전성 패턴들을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 복수의 도전성 패턴들은,
    복수의 도전성 패턴이 일정 간격을 가지고 제3방향으로 배열되는 제1패턴 어레이; 및
    복수의 도전성 패턴이 일정 간격을 가지고 제3방향과 다른 제4방향으로 교차 배열되는 제2패턴 어레이를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 전자 장치에 삽입된 전자 펜의 코일체와 적어도 일부 영역이 중첩되는 위치에 배치되는 검출 회로를 더 포함하고,
    상기 검출 회로는 가요성 인쇄회로(flexible printed circuit)에 의해 상기 EMR 센서 패드의 외측으로 연장되는 복수의 도전성 패턴들을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 복수의 도전성 패턴들은 상기 코일체와 마주보는 방향으로 도전성 부재를 감싸는 방식으로 상기 도전성 부재의 배면에 부착되는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 검출 회로는,
    상기 가요성 인쇄회로에 의해 전자 장치의 기판(PCB)에 실장된 제어 회로에 전기적으로 연결되며,
    상기 복수의 도전성 패턴은 상기 전자 장치에 삽입된 전자 펜의 코일체와 적어도 일부 영역이 중첩되도록 상기 가요성 인쇄회로 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 복수의 도전성 패턴은,
    상기 전자 펜의 삽입을 검출하기 위한 제1영역; 및
    상기 제1영역에서 연장되며, 상기 전자 장치의 다른 기능을 수행하기 위한 제2영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제2영역에 배치되는 도전성 패턴은 상기 전자 장치의 키 버튼 조작을 위한 도전성 패턴 또는 터치 패드용 도전성 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  12. ◈청구항 12은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    전자 펜의 내부에 구비된 코일체의 공진 주파수를 검출하기 위한 검출 회로를 포함하는 전자 장치의 전자 펜 삽입을 인식하기 위한 방법에 있어서,
    상기 전자 장치의 EMR(electromagnetic resonance) 센서 패드에 의해, 전자 펜의 사용이 중지되었는지 검출하는 동작;
    상기 전자 펜의 사용이 중지되었음을 감지하면, 상기 EMR 센서 패드에서 상기 전자 펜 삽입 시 상기 전자 펜의 코일체와 중첩되는 영역의 스캐닝 동작을 구동시키는 동작;
    상기 중첩되는 영역으로부터 상기 전자 펜의 삽입이 검출되면, 상기 EMR 센서 패드의 상기 중첩되는 영역을 제외한 나머지 영역에 대한 스캐닝 동작을 정지시키는 동작;
    상기 전자 펜이 상기 전자 장치로부터 취출되었는지 검출하는 동작; 및
    상기 전자 펜이 취출되었을 때, 상기 EMR 센서 패드의 전체 영역에 대한 스캐닝 동작을 구동시키는 동작을 포함하며,
    상기 EMR 센서 패드는, 상기 전자 펜이 상기 전자 장치에 완전히 삽입되었을 때 상기 전자 펜에 구비된 코일체와 중첩되는 위치에 개구가 형성된 도전성 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. ◈청구항 13은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제12항에 있어서,
    상기 EMR 센서 패드를 통하여 상기 전자 펜에 의한 데이터 입력을 검출할 경우, 상기 검출 회로의 구동을 정지시키는 동작을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. ◈청구항 14은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제12항에 있어서,
    상기 검출 회로를 통하여 상기 전자 펜의 삽입 또는 취출 속도 및 위치를 검출하는 동작을 더 포함하는 방법.
  15. ◈청구항 15은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제14항에 있어서,
    상기 전자 펜의 검출된 삽입 또는 취출 속도 및 위치 정보를 이용하여 상기 전자 장치에서 구동되는 어플리케이션의 적어도 일부 기능을수행하는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. ◈청구항 16은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제14항에 있어서,
    상기 전자 펜의 검출된 삽입 또는 취출 속도 및 위치 정보를 이용하여, 상기 전자 펜의 불완전한 삽입 또는 취출 상태를 검출하는 동작; 및
    상기 전자 펜의 불완전한 삽입 또는 취출 상태에 대한 알림 정보를 출력하는 동작을 포함하는 방법.
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
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