KR20160149941A - 전자 장치 - Google Patents

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KR20160149941A
KR20160149941A KR1020150087810A KR20150087810A KR20160149941A KR 20160149941 A KR20160149941 A KR 20160149941A KR 1020150087810 A KR1020150087810 A KR 1020150087810A KR 20150087810 A KR20150087810 A KR 20150087810A KR 20160149941 A KR20160149941 A KR 20160149941A
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박병구
배승민
이도균
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 바디부; 상기 바디부에 결합되는 터치 패드; 상기 터치 패드의 후면에 배치되는 돔 스위치; 및 상기 돔 스위치와 접촉 가능한 압력 센서를 포함하고, 상기 압력 센서는 상기 터치 패드에 가해지는 압력을 검출할 수 있다. 상기와 같은 전자 장치는 실시예에 따라 다양하게 구현될 수 있다.

Description

전자 장치 {ELECTRONIC DEVICE}
본 발명의 다양한 실시예는 전자 장치에 관한 것으로, 예를 들면, 입력 장치를 구비하는 전자 장치에 관한 것이다.
전자 장치라 함은, 가전제품으로부터, 데스크톱/랩톱 컴퓨터, 태블릿 PC, 전자 수첩, 휴대용 멀티미디어 재생기, 이동통신 단말기, 영상/음향 장치, 차량용 내비게이션 등, 탑재된 프로그램에 따라 특정 기능을 수행하는 장치를 의미한다. 예를 들면, 이러한 전자 장치들은 저장된 정보를 음향이나 영상으로 출력할 수 있다. 또한, 휴대 목적의 전자 장치, 예컨대, 랩톱 컴퓨터, 태블릿 PC, 전자 수첩, 휴대용 멀티미디어 재생기, 이동통신 단말기 등은 일반적으로 디스플레이 장치와 배터리를 탑재하고 있다.
이러한 전자 장치의 입력 장치에는 다양한 종류가 있다. 예를 들면, 데스크톱 컴퓨터 등은 키보드나 마우스 같은 입력 장치를 구비하며, 가전제품에는 원격 조정기가 제공되기도 한다. 이동통신 단말기와 같은 전자 장치에서는 마이크로폰, 키패드가 전통적인 입력 장치로 활용되었으며, 랩톱 컴퓨터에는 마우스를 대체하는 터치 패드가 입력 장치로 사용되고 있다.
이러한 터치 패드는 통상적인 정전 용량 방식으로 구현되어 사용자의 신체, 예컨대, 손가락의 터치를 검출할 수 있다.
전자 장치에 정보를 입력하는 터치 패드는 햅틱 기술(haptics)을 이용하여 사용자의 터치에 대한 피드백(feedback)을 전달할 수 있다. 그러나, 이러한 햅틱 기술을 터치 패드에 적용할 경우, 터치 패드의 구조가 복잡해져 터치 감도가 저하될 수 있다.
따라서, 본 발명의 다양한 실시예는 터치 패드에 사용자의 터치에 대한 피드백을 전달하기 위하여 물리적인 클릭감을 제공하는 전자 장치를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명의 다양한 실시예는 사용자의 터치에 따른 위치 좌표를 검출할 뿐만 아니라 제1 압력값을 검출하여 제1 압력값을 따른 보다 세분화된 입력 신호를 전달받는 전자 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는,
바디부;
상기 바디부에 결합되는 터치 패드;
상기 터치 패드의 후면에 배치되는 돔 스위치; 및
상기 돔 스위치와 접촉 가능한 압력 센서를 포함하고,
상기 압력 센서는 상기 터치 패드에 가해지는 압력을 검출할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 터치 패드의 일면에 돔 스위치가 구비됨으로써, 사용자의 터치에 대한 물리적인 클릭감을 제공할 수 있다. 또한, 돔 스위치의 가압 정도를 검출하는 압력 센서가 구비됨으로써, 사용자의 터치에 따른 제1 압력값을 검출하여 보다 세분화된 입력 정보를 전달받을 수 있다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치를 나타내는 사시도이다.
도 2는 통상적인 전자 장치의 터치 패드와 돔 스위치를 나타내는 단면도이다.
도 3은 통상적인 다른 전자 장치의 터치 패드와 압력 센서를 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시예 중 하나에 따른 전자 장치의 터치 패드, 돔 스위치와 압력 센서를 나타내는 단면도이다.
도 5은 본 발명의 다양한 실시예 중 다른 하나에 따른 전자 장치의 내부를 나타내는 후면도이다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시예 중 다른 하나에 따른 전자 장치의 힌지부를 나타내는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시예 중 하나에 따른 전자 장치의 내부를 나타내는 도면이다.
도 8은 도 7에 도시된 전자 장치의 내부를 나타내는 후면도이다.
도 9는 도 8에 도시된 A-A'를 따라 절개한 모습을 나타내는 도면이다.
도 10은 도 8에 도시된 B-B'를 따라 절개한 모습을 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 다양한 실시예 중 하나에 따른 전자 장치의 입력 방법을 나타내는 순서도이다.
도 12는 본 발명의 다양한 실시예 중 하나에 따른 전자 장치의 터치 패드에 사용자가 클릭하는 모습을 나타내는 정면도이다.
도 13은 본 발명의 다양한 실시예 중 하나에 따른 전자 장치의 압력 센서가 검출하는 압력값을 나타내는 그래프이다.
도 14는 도 13에 도시된 그래프의 압력값을 변환한 그래프이다.
도 15는 본 발명의 다양한 실시예 중 다른 하나에 따른 전자 장치의 입력 방법을 나타내는 순서도이다.
도 16은 본 발명의 다양한 실시예 중 또 다른 하나에 따른 전자 장치의 터치 패드를 나타내는 정면도이다.
도 17은 본 발명의 다양한 실시예 중 또 다른 하나에 따른 전자 장치의 터치 패드와 표시창을 나타내는 사시도이다.
도 18은 본 발명의 다양한 실시예 중 또 다른 하나에 따른 전자 장치의 터치 패드를 나타내는 정면도이다.
도 19는 본 발명의 다양한 실시예 중 또 다른 하나에 따른 전자 장치의 터치 패드와 표시창을 나타내는 사시도이다.
도 20은 본 발명의 다양한 실시예 중 또 다른 하나에 따른 전자 장치의 터치 패드와 그라운드를 나타내는 단면도이다.
도 21은 본 발명의 다양한 실시예 중 또 다른 하나에 따른 전자 장치의 터치 패드에 제1 압력으로 가압되는 경우, 정전 용량의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 22는 본 발명의 다양한 실시예 중 또 다른 하나에 따른 전자 장치의 터치 패드에 제2 압력으로 가압되는 경우, 정전 용량의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 23은 본 발명의 다양한 실시예 중 또 다른 하나에 따른 전자 장치의 그라운드를 나타내는 정면도이다.
이하, 본 발명의 다양한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 발명에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 실시예의 다양한 변경(modifications), 균등물(equivalents), 및/또는 대체물(alternatives)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에서, "가진다", "가질 수 있다", "포함한다" 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.
본 발명의 다양한 실시예에서, "A 또는 B", "A 또는/및 B 중 적어도 하나" 또는 "A 또는/및 B 중 하나 또는 그 이상"등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, "A 또는 B," "A 및 B 중 적어도 하나," 또는 "A 또는 B 중 적어도 하나"는, (1) 적어도 하나의 A를 포함, (2) 적어도 하나의 B를 포함, 또는 (3) 적어도 하나의 A 및 적어도 하나의 B 모두를 포함하는 경우를 모두 지칭할 수 있다.
본 발명에서 사용되는 "제 1", "제 2", "첫째" 또는 "둘째"등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, 제 1 사용자 기기와 제 2 사용자 기기는, 순서 또는 중요도와 무관하게, 서로 다른 사용자 기기를 나타낼 수 있다. 예를 들면, 본 발명에 기재된 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.
어떤 구성요소(예: 제 1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제 2 구성요소)에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어((operatively or communicatively) coupled with/to)" 있다거나 "접속되어(connected to)" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소(예: 제 1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제 2 구성요소)에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다.
본 발명에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 발명에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 발명에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 발명에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 발명에서 정의된 용어일지라도 본 발명의 실시예들을 배제하도록 해석될 수 없다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치를 나타내는 사시도이다.
먼저, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는 랩톱 컴퓨터, 태블릿 PC, 단말기, 휴대용 통신 단말기, 키보드(keyboard) 등일 수 있다. 상기 전자 장치는 서버 등의 외부 전자 장치와 통신하거나, 외부 전자 장치와의 연동을 통해 작업을 수행할 수 있다. 예를 들어, 상기 전자 장치는 카메라에 의해 촬영된 영상 및/또는 센서부에 의해 검출된 위치 정보를 네트워크를 통해 서버로 전송할 수 있다. 상기 네트워크는, 이에 한정되지 않지만, 이동 또는 셀룰러 통신망, 근거리 통신망(Local Area Network: LAN), 무선 근거리 통신망(Wireless Local Area Network: WLAN), 광역 통신망(Wide Area Network: WAN), 인터넷, 소지역 통신망(Small Area Network: SAN) 등일 수 있다. 본 실시예에 따른 전자 장치는 랩톱 컴퓨터(laptop computer)를 예로 들어 설명하기로 한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치(100)는 바디부(101), 키보드(111) 및 터치 패드(103)를 포함할 수 있다.
상기 바디부(101)에는 메인보드(main board), 상기 메인보드에 장착되는 중앙처리장치(central processing unit: CPU), 저장 매체, 상기 메인보드에 연결되어 전력을 공급하는 배터리 등이 실장될 수 있다.
상기 키보드(111)는 상기 바디부(101)의 전면에 장착되어 사용자의 클릭에 의한 입력 신호를 발생시킬 수 있다.
상기 터치 패드(103)는 상기 바디부(101)의 전면에 장착되어 상기 키보드(111)와 인접하게 배치될 수 있다. 그리고, 상기 터치 패드(103)의 전면은 상기 바디부(101)의 전면과 동일 평면 상에 놓일 수 있다. 상기 터치 패드(103)는 정전 용량 방식으로 구현되어 사용자의 신체, 예를 들면, 손가락의 터치에 의해 입력 신호를 발생시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치(100)는 이미지 또는 동영상을 출력하는 디스플레이 장치(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 디스플레이 장치는 상기 바디부(101)와 회동 가능하게 연결되어 상기 키보드(111)와 상기 터치 패드(103)의 전면을 은폐시킬 수 있다.
도 2는 통상적인 전자 장치의 터치 패드와 돔 스위치를 나타내는 단면도이다.
도 2를 참조하면, 통상적인 전자 장치는 터치 패드(103) 및 돔 스위치(141)를 포함하여 상기 터치 패드(103)에 가해지는 압력에 의해 상기 돔 스위치(141)가 가압될 수 있다.
상기 돔 스위치(141)는 상기 터치 패드(103)의 후면에 배치되고, 상기 터치 패드(103)에 가해지는 압력에 의해 상기 돔 스위치(141)가 눌려지게 되어 사용자에게 클릭감을 제공할 수 있다. 또한, 상기 돔 스위치(141)는 가압 여부에 따라 온/오프 입력 신호를 발생시켜 입력 기능을 수행할 수 있다.
그러나, 이러한 통상적인 전자 장치는 상기 터치 패드(103)에 터치된 터치 위치를 검출할 뿐, 사용자가 클릭하는 압력에 따른 입력 신호를 세분화할 수 없는 한계가 있을 수 있다.
도 3은 통상적인 다른 전자 장치의 터치 패드와 압력 센서를 나타내는 단면도이다.
도 3을 참조하면, 통상적인 다른 전자 장치는 터치 패드(103)와 압력 센서(143)를 포함하여 상기 터치 패드(103)에 가해지는 압력을 상기 압력 센서(143)가 검출할 수 있다.
그리고, 상기 터치 패드(103)의 전면 각각에 가해지는 압력을 보다 정밀하게 검출하기 위하여, 복수 개의 압력 센서(143)가 상기 터치 패드(103)의 후면에 배치될 수 있다.
통상적인 다른 전자 장치는 복수 개의 압력 센서(143)를 이용하여 상기 터치 패드(103)에 가해지는 압력을 보다 세분화된 입력 신호로 활용할 수 있으나, 복수 개의 압력 센서(143)가 필요하게 되어 제조 원가가 증가할 우려가 있다. 또한, 통상적인 다른 전자 장치는 진동 소자 또는 스피커 등을 햅틱 기술을 이용하여 사용자에게 클릭감을 피드백을 전달할 수 있으나, 이러한 피드백은 사용자가 키보드의 버튼 등을 물리적으로 누르는 클릭감과 다를 수가 있다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시예 중 하나에 따른 전자 장치의 터치 패드, 돔 스위치와 압력 센서를 나타내는 단면도이다. 도 5은 본 발명의 다양한 실시예 중 다른 하나에 따른 전자 장치의 내부를 나타내는 후면도이다.
도 4 및 도5을 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예 중 하나에 따른 전자 장치는 터치 패드(103), 돔 스위치(105) 및 압력 센서(107)를 포함하여, 사용자가 터치 패드(103)를 터치 또는 클릭함에 따라, 상기 터치 패드(103)의 터치 위치와 제1 압력값을 검출할 수 있다.
상기 터치 패드(103)는 상기 터치 패드(103)의 후면에 부착되는 브라켓(135)을 구비하고, 상기 브라켓(135)은 상기 바디부(101, 도 1)에 회동 가능하게 결합될 수 있다.
상기 돔 스위치(105)는 상기 터치 패드(103)의 후면에 배치되어, 사용자의 터치에 의해 상기 터치 패드(103)에 가해지는 압력을 전달받아 눌려질 수 있다.
상기 압력 센서(107)는 상기 돔 스위치(105)와 접촉할 수 있어 상기 터치 패드(103)에 가해지는 압력을 상기 돔 스위치(105)로부터 전달받을 수 있다. 이에 따라, 상기 압력 센서(107)는 상기 터치 패드(103)에 가해지는 압력을 검출할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 다양한 실시예 중 하나에 따른 전자 장치는 사용자가 상기 터치 패드(103)에 가해지는 압력에 의해 눌려지는 상기 돔 스위치(105)를 구비함에 따라, 사용자에게 클릭감을 제공할 수 있다. 더불어, 상기 전자 장치는 사용자가 상기 터치 패드(103)에 가해지는 제1 압력값을 검출하는 상기 압력 센서(107)를 구비함에 따라, 다양한 압력값에 따라 세분화된 입력 신호를 발생시킬 수 있다.
그리고, 상기 터치 패드(103)의 후면에는 회로 기판(139)이 구비되어 상기 회로 기판(139)에 집적회로 칩(139a, 139b)이 장착될 수 있다. 상기 집적회로 칩은 사용자가 상기 터치 패드(103)의 터치에 의해 결정되는 상기 터치 패드(103)의 터치 위치를 처리하는 제1 집적회로 칩(139a)과, 상기 터치 패드(103)에 가해지는 제1 압력값을 처리하는 제2 집적회로 칩(139b)을 구비할 수 있다. 다만, 상기 집적회로 칩은 상기 제1 집적회로 칩(139a)과 상기 제2 집적회로 칩(139b)으로 분리되는 것에 한정되지 않고, 하나의 집적회로 칩으로 상기 터치 위치와 상기 제1 압력값을 처리할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시예 중 다른 하나에 따른 전자 장치의 힌지부를 나타내는 단면도이다. 도 7은 본 발명의 다양한 실시예 중 하나에 따른 전자 장치의 내부를 나타내는 도면이다. 도 8은 도 7에 도시된 전자 장치의 내부를 나타내는 후면도이다. 도 9는 도 8에 도시된 A-A'를 따라 절개한 모습을 나타내는 도면이다. 도 10은 도 8에 도시된 B-B'를 따라 절개한 모습을 나타내는 도면이다.
도 5 내지 10을 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예 중 다른 하나에 따른 전자 장치는 상기 바디부(101, 도 1)와 상기 터치 패드(103)의 일측단을 회동 가능하게 결합하는 힌지부(135b, 135c)를 포함할 수 있다.
상기 힌지부(135b, 135c)는 상기 바디부(101, 도 1)에 결합되어 고정되는 제1 힌지부(135b), 상기 제1 힌지부(135b)에서 연장되어 상기 브라켓(135)의 홀(135a)들에 삽입되는 제2 힌지부(135c) 및 상기 제2 힌지부(135c)에서 연장되어 상기 홀(135a)보다 큰 외경을 가지는 제3 힌지부(135d)를 구비할 수 있다.
상기 제1 힌지부(135b)가 상기 바디부(101, 도 1)에 고정된 상태에서, 상기 브라켓(135)의 후면은 상기 제3 힌지부(135d)와 간격(d)만큼 떨어질 수 있다. 사용자가 상기 터치 패드(103)에 압력을 가하는 경우, 상기 브라켓(135)은 상기 홀(135a)들을 통해 상기 제2 힌지부(135a)의 길이 방향을 따라 왕복이동할 수 있으며, 이러한 브라켓(135)의 왕복 이동은 상기 간격(d) 내에서 이루어질 수 있다. 또한, 상기 제2 힌지부(135b)의 외경은 상기 홀(135a)보다 작을 수 있어, 상기 브라켓(135)은 상기 제2 힌지부(135a)의 길이 방향과 기울어진 방향으로 상기 간격(d) 내에서 왕복 운동할 수 있다. 이에 따라, 상기 브라켓(135)과 결합된 터치 패드(103)의 타측단은 상기 터치 패드(103)에 가해지는 압력에 의해 유동될 수 있다.
그리고, 상기 압력 센서(107)는 상기 터치 패드(103)의 타측단에 인접하게 배치될 수 있다. 상기 터치 패드(103)의 타측단이 상기 터치 패드(103)에 가해지는 압력에 의해 유동됨에 따라, 상기 압력 센서(107)는 상기 돔 스위치(105)을 통해 전달받은 제1 압력값을 검출할 수 있다. 이에 따라, 상기 전자 장치는 하나의 압력 센서(107)를 이용하여 상기 터치 패드(103)에 가해지는 제1 압력값을 검출할 수 있다.
도 11은 본 발명의 다양한 실시예 중 하나에 따른 전자 장치의 입력 방법을 나타내는 순서도이다. 도 12는 본 발명의 다양한 실시예 중 하나에 따른 전자 장치의 터치 패드에 사용자가 클릭하는 모습을 나타내는 정면도이다. 도 13은 본 발명의 다양한 실시예 중 하나에 따른 전자 장치의 압력 센서가 검출하는 압력값을 나타내는 그래프이다. 도 14는 도 13에 도시된 그래프의 압력값을 변환한 그래프이다.
도 11 내지 도 14를 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예 중 하나에 따른 전자 장치의 입력 방법은 터치 패드 상에서 터치 위치를 검출하는 동작(S10), 검출된 상기 터치 위치에 가해지는 제1 압력값을 검출하는 동작(S12), 상기 터치 위치에 따른 제1 압력값의 편차를 보상하는 동작(S14) 및 상기 터치 위치와, 상기 터치 위치에 따른 편차가 보상된 압력값으로부터 입력 신호를 발생시키는 동작(S18)을 포함할 수 있다.
상기 터치 패드 상에서 터치 위치를 검출하는 동작(S10)은 도 12에 도시된 바와 같이, 사용자가 상기 터치 패드(103) 상에 터치하게 되면, 상기 터치 패드(103) 의 정전 용량의 변화로부터 터치 위치를 검출할 수 있다.
상기 검출된 터치 위치에 가해지는 제1 압력값을 검출하는 동작(S12)은 전술한 실시예에서 설명한 바와 같이, 사용자의 터치로부터 상기 터치 패드에 가해지는 압력에 의해 상기 터치 패드(103)의 타측단이 유동될 수 있다. 상기 터치 패드(103)의 타측단이 유동함에 따라, 상기 압력 센서(107)는 상기 검출된 터치 위치에서 가해지는 제1 압력값을 검출할 수 있다.
또한, 본 발명의 다양한 실시예 중 하나에 따른 전자 장치의 입력 방법은 측정된 상기 압력값을 디지털로 변환하는 동작을 더 포함할 수 있다.
측정된 상기 압력값을 디지털로 변환하는 동작은, 상기 압력 센서(107)가 상기 제1 압력값을 검출하여 상기 제2 집적회로 칩(139b)에 전달하고, 상기 제1 압력값이 상기 제2 집적회로 칩(139b)에 의해 디지털로 변환될 수 있다. 디지털로 변환된 압력값(A)은 도 13에 도시된 바와 같이, 터치패드에 가해지는 압력(P)과 반비례할 수 있다. 따라서, 상기 제2 집적회로 칩(139b)은 상기 제1 압력값(A)을 디지털로 변환하면서 더불어 상기 압력값(A)을 상기 터치패드(103)에 가해지는 압력(P)과 비례하도록 변환할 수 있다. 따라서, 상기 제2 집적회로 칩(139b)에서 최종적으로 변환된 압력값(ADC)은 도 14에 도시된 바와 같이, 상기 터치 패드(103)에 가해지는 압력(P)과 비례할 수 있다.
한편, 사용자가 상기 터치 패드(103)를 동일한 압력으로 누르더라도 누르는 위치에 따라 압력 센서(107)로부터 검출되는 제1 압력값이 다를 수 있다. 예를 들면, 상기 터치 패드(103) 상에서 터치 위치에 동일한 압력으로 가해지는 제1 압력값은 상기 압력 센서(107)와의 거리에 따라 다를 수 있다.
상기 제1 압력값을 상기 터치 위치에 따라 제2 압력값으로 판단하는 동작(S14)은, 상기 터치 패드(103)의 터치 위치에 따라 달라지는 상기 제1 압력값을 실제로 상기 상기 터치 패드(103)에 가압되는 압력값인 제2 압력값으로 판단할 수 있다. 상기 제1 압력값을 상기 터치 위치에 따라 상기 제2 압력값으로 판단하는 동작(S14)은, 상기 압력 센서(107)가 위치하는 터치 패드(103) 상에 가해지는 압력에 따라 검출되는 제1 압력값을 기준 압력값으로 판단하는 동작과, 상기 터치 패드(103) 상에 터치 위치에 따라 검출되는 제1 압력값을 판단하는 동작을 구비할 수 있다. 상기 제1 압력값을 상기 터치 위치에 따라 제2 압력값으로 판단하는 동작(S14)은, 상기 터치 패드(103)에 상의 터치 위치에 따라 검출되는 제1 압력값을 상기 기준 압력값과 비교하여 상기 기준 압력값에 대응되는 제2 압력값으로 판단할 수 있다. 즉, 본 발명의 다양한 실시예 중 하나에 따른 전자 장치의 입력 방법은 상기 전자 장치에 하나의 압력 센서(107)을 구비하더라도 상기 터치 패드(103)의 각각의 터치 위치에 따른 압력값을 판단할 수 있다.
상기 터치 위치와 상기 제2 압력값을 중앙처리장치로 전달하는 동작(S16)은, 상기 터치 패드(103)에 구비된 집적회로 칩에서 수행될 수 있다. 그리고, 상기 중앙처리장치(CPU)는 전술한 바와 같이, 상기 전자 장치에 구비될 수 있다.
그리고, 상기 제1 압력값을 상기 터치 위치에 따라 상기 제2 압력값으로 판단하는 동작(S14)은 제어부를 통해 이루어질 수 있다. 상기 제어부는 상기 터치 패드(103)에 구비된 집적회로 칩일 수 있다. 다만, 상기 제어부는 상기 집적회로 칩인 것에 한정되지 않고, 상기 전자 장치의 중앙처리장치(CPU)일 수도 있다.
상기 터치 위치와 상기 제2 압력값에 대응하는 입력 신호를 발생하는 동작(S18)은 상기 중앙처리장치(CPU)에서 수행될 수 있다. 그리고, 상기 입력 신호는 예를 들면, 상기 전자 장치에 구비되는 디스플레이 장치에 출력되는 이미지에 대응될 수 있다.
도 15는 본 발명의 다양한 실시예 중 다른 하나에 따른 전자 장치의 입력 방법을 나타내는 순서도이다. 도 16는 본 발명의 다양한 실시예 중 또 다른 하나에 따른 전자 장치의 터치 패드를 나타내는 정면도이다. 도 17은 본 발명의 다양한 실시예 중 또 다른 하나에 따른 전자 장치의 터치 패드와 표시창을 나타내는 사시도이다. 도 18은 본 발명의 다양한 실시예 중 또 다른 하나에 따른 전자 장치의 터치 패드를 나타내는 정면도이다. 도 19는 본 발명의 다양한 실시예 중 또 다른 하나에 따른 전자 장치의 터치 패드와 표시창을 나타내는 사시도이다.
도 15 내지 도 19을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치 및 그의 입력 방법을 살펴보기로 한다.
먼저, 상기 전자 장치의 터치 패드는 상기 바디부(101, 도 1)에 회동가능하게 결합된 터치 패드(103, 도 5)가 회동하는 제1 영역(133)과, 상기 바디부(101, 도 1)에 회동 가능하게 결합된 터치 패드(103, 도 5)의 일측단에 인접하는 제2 영역(134)을 포함할 수 있다. 상기 제2 영역(134)은 사용자가 상기 터치 패드(103, 도 5)에 압력을 가하더라도 상기 돔 스위치(105, 도 4)가 눌려지지 않는 영역일 수 있다. 상기 압력 센서(107)는 상기 제2 영역(134)에서 사용자의 터치 입력에 의해, 상기 압력 센서(107)가 압력을 감지하는 제3 압력값(G)을 가질 수 있다.
상기 전자 장치의 입력 방법은 상기 터치 패드(103)가 상기 전자 장치와 회동 가능하게 연결되는 부분과 인접하는 터치 패드(103)의 영역인 제2 영역(134)에 압력이 가해지는 경우, 상기 제2 압력값과 미리 설정된 제3 압력값(G)을 비교하는 동작(S20) 및 측정된 상기 제2 압력값이 상기 제3 압력값(G)보다 큰 경우, 상기 전자 장치에 미리 설정된 입력을 수행하는 동작(S22)을 포함할 수 있다.
상기 전자 장치에 미리 설정된 입력을 수행하는 동작은, 예를 들면, 도 16 및 도 17에 도시된 바와 같이, 상기 제2 영역(134) 중 어느 한 영역(134a)을 사용자가 터치 입력하는 경우, 상기 전자 장치의 표시창(136)에 표시된 웹(web)이 이전에 표시되었던 웹으로 전환될 수 있다. 여기서, 상기 표시창(136)은 상기 전자 장치의 디스플레이 장치의 전면에 구비되어 이미지 또는 동영상이 표시되는 부분을 지칭할 수 있다.
또한, 상기 제2 영역(134) 중 어느 다른 영역(134b)을 사용자가 터치 입력하는 경우, 상기 전자 장치의 디스플레이 장치에 표시된 웹(web)이 다른 웹으로 전환될 수 있다. 또한, 상기 제2 영역(134) 중 어느 한 영역(134a)을 사용자가 멀티 터치 입력, 예를 들면, 두 손가락으로 터치 입력하는 경우, 상기 전자 장치에 이전에 실행되었던 프로그램이 재실행될 수 있다. 또한, 상기 제2 영역(134) 중 어느 다른 영역(134b)을 사용자가 멀티 터치 입력하는 경우, 상기 전자 장치에 사용자가 미리 설정된 프로그램(예: 계산기 프로그램 등)이 실행될 수 있다.
또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치가 태블릿 PC와 같은 휴대용 전자 장치일 수 있다. 그리고, 도 18 및 도 19에 도시된 바와 같이, 상기 제2 영역(134)은 제1 부분(134a), 제2 부분(134b) 및 제1 부분(134a)과 제2 부분(134b) 사이에 놓이는 제3 부분(134c)으로 분할될 수 있다.
상기 전자 장치에 미리 설정된 입력을 수행하는 동작은, 예를 들면, 상기 제1 부분(134a)을 사용자가 터치 입력하는 경우, 상기 전자 장치의 디스플레이 장치에 표시된 어플리케이션이 이전에 표시되었던 어플리케이션으로 전환될 수 있다. 또한, 상기 제2 부분(134b)을 사용자가 터치 입력하는 경우, 상기 전자 장치의 표시창(137a, 137b)에 표시된 어플리케이션이 다른 어플리케이션으로 전환될 수 있다. 여기서, 상기 표시창(137a, 137b)은 상기 전자 장치에 구비된 디스플레이 장치의 전면에 구비되어 이미지 또는 동영상이 표시되는 부분을 지칭할 수 있다.
또한, 상기 제3 부분(134c)을 사용자가 터치 입력하는 경우, 상기 전자 장치의 표시창의 메인 홈 화면이 표시될 수 있다.
도 20은 본 발명의 다양한 실시예 중 또 다른 하나에 따른 전자 장치의 터치 패드와 그라운드를 나타내는 단면도이다. 도 21은 본 발명의 다양한 실시예 중 또 다른 하나에 따른 전자 장치의 터치 패드에 제1 압력으로 가압되는 경우, 정전 용량의 변화를 나타내는 그래프이다. 도 22는 본 발명의 다양한 실시예 중 또 다른 하나에 따른 전자 장치의 터치 패드에 제2 압력으로 가압되는 경우, 정전 용량의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 20 내지 도 22를 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는 터치 패드(203, 204, 205) 및 그라운드(207)를 포함할 수 있다.
상기 터치 패드는 유리 기판(203), 제1 층(204) 및 제2 층(205)을 구비하여 사용자의 신체, 예를 들면 손가락이 상기 유리 기판(203)에 근접 또는 접촉한 경우, 상기 터치 패드의 정전 용량이 변화할 수 있다. 상기 유리 기판(203)은 상기 터치 패드의 외측면을 형성할 수 있다. 상기 제1 층(204)은 상기 유리 기판(203)의 일면에 배치되고, 후술할 제2 층(205)에서 송신되는 전기적인 신호를 수신할 수 있다. 상기 제2 층(205)은 상기 제1 층(204)의 일면에 배치되어 상기 제1 층(204)에 전기적인 신호를 송신할 수 있다. 그리고, 상기 터치 패드(203, 204, 205)는 상기 제2 층(205)에서 송신되는 전기적인 신호가 상기 제1 층(204)으로 수신됨에 따라, 상기 터치 패드 상의 각 위치에서 검출되는 기준 정전 용량(R)을 가질 수 있다. 즉, 사용자의 신체 또는 도전성 물체가 상기 터치 패드 상에 근접하지 않는 경우, 상기 터치 패드 상의 각 위치에서 상기 기준 정전 용량(R)을 검출할 수 있다.
상기 그라운드(207)는 상기 제2 층(205)의 일면에 대면하면서 상기 제2 층(205)으로부터 이격되어 배치될 수 있다. 상기 그라운드(207)는 상기 제2 층(205)의 일면으로부터 간격(s)으로 떨어져 상기 제2 층(205)과 함께 공간(206)을 형성할 수 있다.
사용자가 상기 유리 기판(203)을 터치한 경우, 도 21에 도시된 바와 같이, 상기 터치 위치의 정전 용량(Cap)은 g만큼 증가하게 되어 상기 터치 패드(203, 204, 205)가 정전 용량의 변화(g)로부터 상기 터치 위치를 검출할 수 있다.
그리고, 사용자가 상기 유리 기판(203)을 터치함에 따라, 상기 터치 패드(203, 204, 205)를 가압하여 상기 터치 패드(203, 204, 205)와 상기 그라운드(207) 사이의 간격이 좁아질 수 있다. 이때, 상기 제2 층(205)에서 발생되는 전기적인 신호는 상기 제2 층(205)과 상대적인 위치가 변화된 그라운드(207)에 흡수될 수 있다. 그리고, 상기 제1 층(204)으로 수신되는 전기적인 신호는 상기 그라운드(207)의 흡수되는 량의 증가에 의해, 상대적으로 감소하게 되어, 상기 기준 정전 용량(R)이 변화할 수 있다. 즉, 상기 기준 정전 용량(R)은 상기 터치 패드(203, 204, 205)와 상기 그라운드(207) 사이의 간격이 좁아짐에 따라, 변화된 기준 정전 용량(C1)으로 감소할 수 있다.
그리고, 도 21과 도 22를 비교하면, 도 22에 도시된 그래프는 사용자의 터치하는 힘이 증가한 경우에 변화된 기준 정전 용량(C2)을 나타내는 것으로, 도 22에 도시된 기준 정전 용량의 변화량(R-C1)은 도 21에 도시된 기준 정전 용량의 변화량(R-C2)보다 큰 것을 알 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는 상기 터치 패드(203, 204, 205)가 상기 기준 정전 용량의 변화량을 검출함으로써, 사용자의 터치에 의해 가해지는 압력을 상기 전자 장치의 입력 신호로 활용할 수 있다.
도 23은 본 발명의 다양한 실시예 중 또 다른 하나에 따른 전자 장치의 그라운드를 나타내는 정면도이다.
도 23을 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예 중 또 다른 하나에 따른 전자 장치는 터치 패드(303) 및 그라운드를 포함할 수 있다. 본 실시예에서는 전술한 실시예와 유사한 구성요소에 대한 자세한 설명은 생략하기로 하고, 그라운드를 중점적으로 살펴보기로 한다.
상기 그라운드(333)는 상기 터치 패드(303)의 전체의 대응되는 크기를 가질 수 있다. 이러한 그라운드(333)는 사용자의 터치에 의한 상기 터치 패드(303)의 기준 정전 용량의 변화를 유도할 수 있다.
또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 그라운드(334)는 상기 터치 패드(303)의 일부에 대응되는 크기를 가질 수 있다. 이러한 그라운드(334)은 상기 터치 패드(303)의 전체에 대응되는 크기를 가지는 그라운드(333)에 비해 상기 터치 패드(303)의 기준 정전 용량을 증가시킬 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 다양한 실시예 따른 전자 장치는, 바디부; 상기 바디부에 결합되는 터치 패드; 상기 터치 패드의 후면에 배치되는 돔 스위치; 및 상기 돔 스위치와 접촉 가능한 압력 센서를 포함하고, 상기 압력 센서는 상기 터치 패드에 가해지는 압력을 검출할 수 있다.
또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 돔 스위치는 상기 터치 패드와 상기 압력 센서 사이에 위치하여, 상기 터치 패드에 가해지는 압력을 상기 압력 센서로 전달할 수 있다.
또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 압력 센서는 상기 터치 패드와 상기 돔 스위치 사이에 사이에 위치하는 전달할 수 있다.
또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 상기 터치 패드에 구비되는 회로 기판; 및 상기 회로 기판에 장착되어 상기 터치 패드의 터치 위치와 제1 압력값을 처리하는 집적회로 칩을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 상기 바디부와 상기 터치 패드의 일측단을 회동 가능하게 결합하는 힌지부를 더 포함하고, 상기 터치 패드의 타측단은 상기 터치 패드에 가해지는 압력에 의해 유동될 수 있다.
또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 압력센서는 상기 터치 패드의 타측단에 인접하게 배치될 수 있다.
또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 입력 방법은, 터치 패드 상에 입력되는 터치 입력의 터치 위치를 검출하는 동작; 검출된 상기 터치 위치에 가해지는 제1 압력값을 검출하는 동작; 상기 제1 압력값을 상기 터치 위치에 따라 제2 압력값으로 판단하는 동작; 및 상기 터치 위치와, 상기 제2 압력값으로부터 입력 신호를 발생시키는 동작을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 입력 방법은, 측정된 상기 제1 압력값을 디지털로 변환하는 동작을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 입력 방법은, 상기 터치 위치와, 상기 터치 위치에 따라 보상된 제2 압력값을 중앙처리장치로 전달하는 동작을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 입력 방법은, 상기 터치 패드가 상기 전자 장치와 회동 가능하게 연결되는 부분과 인접하는 터치 패드의 영역에 압력이 가해지는 경우, 상기 제2 압력값과 미리 설정된 제3 압력값을 비교하는 동작; 및 상기 제2 압력값이 상기 제3 압력값보다 큰 경우, 상기 전자 장치에 미리 설정된 입력을 수행하는 동작을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 터치 패드; 상기 터치 패드의 하부에 위치한 압력 센서; 및 상기 터치 패드 상에 입력되는 터치 입력의 터치 위치를 판단하고, 상기 압력 센서를 이용하여 상기 터치 입력에 의해 가해지는 제1 압력값을 상기 터치 위치에 따라 제2 입력값으로 판단하여, 상기 터치 위치 및 상기 제2 입력값에 대응하는 입력 신호를 발생시키는 제어부를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 디스플레이 장치; 및 상기 터치 입력의 입력 위치와 압력값에 따라 상기 디스플레이 장치 상에 상기 입력 위치와 상기 압력값에 대응되는 이미지를 표시하도록 제어하는 중앙처리장치를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 정전 용량의 변화에 따라 터치 입력의 터치 위치를 검출하는 터치 패드; 및 상기 터치 패드의 일면에 대면하면서 상기 터치 패드로부터 이격되어 배치된 그라운드를 포함하고, 상기 터치 패드는 상기 터치 입력에 대응되면서 상기 터치 패드와 상기 그라운드 사이의 간격에 따른 정전 용량 값을 검출할 수 있다.
또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 터치 패드는, 유리 기판; 상기 유리 기판의 일면에 배치되는 제1 층; 및 상기 제1 층의 일면에 배치되어 상기 제1 층에 전기적인 신호를 송신하는 제2 층을 구비할 수 있다.
또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 그라운드는 금속 판막 또는 도전성 시트로 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 정전 용량은 상기 터치 패드와 상기 그라운드 사의 간격이 줄어듦에 따라, 상기 터치 패드의 전자기장의 변화에 의해 미리 설정된 기준 정전 용량보다 감소할 수 있다.
이상, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명하다 할 것이다.
100: 전자 장치 101: 바디부
103: 터치 패드 105: 돔 스위치
107: 압력 센서

Claims (16)

  1. 전자 장치에 있어서,
    바디부;
    상기 바디부에 결합되는 터치 패드;
    상기 터치 패드의 후면에 배치되는 돔 스위치; 및
    상기 돔 스위치와 접촉 가능한 압력 센서를 포함하고,
    상기 압력 센서는 상기 터치 패드에 가해지는 압력을 검출하는 전자 장치.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 돔 스위치는 상기 터치 패드와 상기 압력 센서 사이에 위치하여, 상기 터치 패드에 가해지는 압력을 상기 압력 센서로 전달하는 전자 장치.
  3. 제1 항에 있어서, 상기 압력 센서는 상기 터치 패드와 상기 돔 스위치 사이에 사이에 위치하는 전달하는 전자 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 터치 패드에 구비되는 회로 기판; 및
    상기 회로 기판에 장착되어 상기 터치 패드의 터치 위치와 제1 압력값을 처리하는 집적회로 칩을 더 포함하는 전자 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 바디부와 상기 터치 패드의 일측단을 회동 가능하게 결합하는 힌지부를 더 포함하고,
    상기 터치 패드의 타측단은 상기 터치 패드에 가해지는 압력에 의해 유동되는 전자 장치.
  6. 제5 항에 있어서, 상기 압력센서는 상기 터치 패드의 타측단에 인접하게 배치되는 전자 장치.
  7. 전자 장치의 입력 방법에 있어서,
    터치 패드 상에 입력되는 터치 입력의 터치 위치를 검출하는 동작;
    검출된 상기 터치 위치에 가해지는 제1 압력값을 검출하는 동작;
    상기 제1 압력값을 상기 터치 위치에 따라 제2 압력값으로 판단하는 동작; 및
    상기 터치 위치와, 상기 제2 압력값으로부터 입력 신호를 발생시키는 동작을 포함하는 방법.
  8. 제7 항에 있어서,
    측정된 상기 제1 압력값을 디지털로 변환하는 동작을 더 포함하는 방법.
  9. 제7 항에 있어서,
    상기 터치 위치와, 상기 터치 위치에 따라 보상된 제2 압력값을 중앙처리장치로 전달하는 동작을 더 포함하는 방법.
  10. 제7 항에 있어서,
    상기 터치 패드가 상기 전자 장치와 회동 가능하게 연결되는 부분과 인접하는 터치 패드의 영역에 압력이 가해지는 경우, 상기 제2 압력값과 미리 설정된 제3압력값을 비교하는 동작; 및
    상기 제2 압력값이 상기 제3 압력값보다 큰 경우, 상기 전자 장치에 미리 설정된 입력을 수행하는 동작을 더 포함하는 방법.
  11. 전자 장치에 있어서,
    터치 패드;
    상기 터치 패드의 하부에 위치한 압력 센서; 및
    상기 터치 패드 상에 입력되는 터치 입력의 터치 위치를 판단하고, 상기 압력 센서를 이용하여 상기 터치 입력에 의해 가해지는 제1 압력값을 상기 터치 위치에 따라 제2 입력값으로 판단하여, 상기 터치 위치 및 상기 제2 입력값에 대응하는 입력 신호를 발생시키는 제어부를 포함하는 전자 장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    디스플레이 장치; 및
    상기 터치 입력의 입력 위치와 압력값에 따라 상기 디스플레이 장치 상에 상기 입력 위치와 상기 압력값에 대응되는 이미지를 표시하도록 제어하는 중앙처리장치를 더 포함하는 전자 장치.
  13. 전자 장치에 있어서,
    정전 용량의 변화에 따라 터치 입력의 터치 위치를 검출하는 터치 패드; 및
    상기 터치 패드의 일면에 대면하면서 상기 터치 패드로부터 이격되어 배치된 그라운드를 포함하고,
    상기 터치 패드는 상기 터치 입력에 대응되면서 상기 터치 패드와 상기 그라운드 사이의 간격에 따른 정전 용량 값을 검출하는 전자 장치.
  14. 제13 항에 있어서, 상기 터치 패드는,
    유리 기판;
    상기 유리 기판의 일면에 배치되는 제1 층; 및
    상기 제1 층의 일면에 배치되어 상기 제1 층에 전기적인 신호를 송신하는 제2 층을 구비하는 전자 장치.
  15. 제13 항에 있어서, 상기 그라운드는 금속 판막 또는 도전성 시트로 이루어지는 전자 장치.
  16. 제13 항에 있어서, 상기 정전 용량은 상기 터치 패드와 상기 그라운드 사의 간격이 줄어듦에 따라, 상기 터치 패드의 전자기장의 변화에 의해 미리 설정된 기준 정전 용량보다 감소하는 전자 장치.
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