KR20210030701A - 무선 충전 기능을 제공하는 전자 장치 및 그의 동작 방법 - Google Patents

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김종헌
박병구
성민철
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Abstract

본 발명의 다양한 실시 예들은 무선 충전 기능을 제공하는 전자 장치 및 그의 동작 방법에 관한 것으로, 무선 충전 기능을 지원하는 전자 장치는, 하우징, 상기 하우징 내에 배치되며 제 1 전극 패턴 및 상기 제 1 전극 패턴 상에 형성된 다수의 제 1 개구를 포함하는 제 1 센서 레이어, 상기 제 1 센서 레이어 하측에 배치되며 제 2 전극 패턴 및 상기 제 2 전극 패턴 상에 형성된 다수의 제 2 개구를 포함하는 제 2 센서 레이어 및 상기 제 2 센서 레이어 하측에 배치되며, 상기 다수의 제 1 개구 및 상기 다수의 제 2 개구를 통해 무선으로 전력을 송신하도록 구성된 무선 충전 코일을 포함할 수 있다.

Description

무선 충전 기능을 제공하는 전자 장치 및 그의 동작 방법{ELECTRONIC DEVICE FOR PROVIDING WIRELESS CHARGING FUNCTION AND OPERATING METHOD THEREOF}
본 발명의 다양한 실시 예들은 무선 충전 기능을 제공하는 전자 장치 및 그의 동작 방법에 관한 것이다.
전자 장치들(예: 이동 단말기, 스마트 폰, 또는 착용형(wearable) 장치)은 다양한 기능을 제공할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치는 기본적인 음성 통신 기능에 추가적으로, 근거리 무선 통신 기능, 이동 통신(3G(generation), 4G, 또는 5G) 기능, 음악 재생 기능, 동영상 재생 기능, 촬영 기능, 네비게이션 기능 또는 무선 충전 기능 등을 제공할 수 있다.
전자 장치는 무선 충전 기능을 이용하여 별도의 충전 케이블을 사용하지 않고도 배터리를 충전할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치는 무선 전력 송신 장치(power transmitting unit)(예: 무선 전력 송신 코일)과 무선 전력 수신 장치(예: 무선 전력 수신 코일) 사이에서 발생되는 전자기 유도 또는 전자기 공진을 이용하여 전자 장치의 배터리를 충전할 수 있다.
뿐만 아니라, 전자 장치는 무선 충전 기능을 이용하여 충전 전력을 무선으로 다른 전자 장치와 공유하는 배터리 공유 기능도 제공할 수 있다.
배터리 공유 기능을 제공하는 전자 장치는 무선 전력 송신 코일을 포함할 수 있다. 이러한 배터리 공유 기능의 성능은 전자 장치의 재질(예: 하우징의 재질)과 연관될 수 있다. 예를 들어, 전자 장치의 하우징에 금속 재질을 적용하면 무선 전력 송신 코일에 의해 발생되는 충전 전력의 전송이 방해되는 문제점이 발생될 수 있다. 이는 전자 장치의 배터리 공유 기능을 이용하고자 하는 사용자의 만족도를 저하시킬 수 있다.
따라서, 본 발명의 다양한 실시 예들은 전극 패턴 및 상기 전극 패턴의 적어도 일부에 형성된 다수의 개구(opening)를 포함하는 센서 레이어, 상기 전극 패턴과 정렬되어 있으며 적어도 하나의 개구를 포함하는 접지 레이어로 형성된 터치 패드 및 상기 터치 패드 하측에 배치되며 상기 다수의 개구를 통해 무선으로 충전 전력을 전송하도록 구성된 무선 전력 송신 코일을 포함하는 전자 장치를 이용하여 무선 충전 성능을 향상시키기 위한 전자 장치 및 그의 동작 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 문서에서 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 무선 충전 기능을 지원하는 전자 장치는, 하우징, 상기 하우징 내에 배치되며 제 1 전극 패턴 및 상기 제 1 전극 패턴 상에 형성된 다수의 제 1 개구를 포함하는 제 1 센서 레이어, 상기 제 1 센서 레이어 하측에 배치되며 제 2 전극 패턴 및 상기 제 2 전극 패턴 상에 형성된 다수의 제 2 개구를 포함하는 제 2 센서 레이어 및 상기 제 2 센서 레이어 하측에 배치되며, 상기 다수의 제 1 개구 및 상기 다수의 제 2 개구를 통해 무선으로 전력을 송신하도록 구성된 무선 충전 코일을 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 전극 패턴 및 상기 전극 패턴 상에 형성된 다수의 개구를 포함하는 터치 패드 및 무선 충전 코일을 포함하는 전자 장치의 동작 방법은, 상기 터치 패드의 적어도 하나의 전극 패턴을 이용하여 입력 대상에 의한 접촉을 감지하는 터치 감지 모드를 수행하는 동작 및 지정된 제 1 제어 키의 입력을 수신하는 것에 대응하여, 상기 무선 충전 코일을 이용하여 상기 다수의 개구를 통해 무선으로 전력을 송신하는 충전 모드를 수행하는 동작을 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치는 전극 패턴 및 상기 전극 패턴의 적어도 일부에 형성된 다수의 개구(opening)를 포함하는 센서 레이어, 상기 전극 패턴과 정렬되어 있으며 적어도 하나의 개구를 포함하는 접지 레이어로 형성된 터치 패드 및 상기 터치 패드 하측에 배치되며 상기 다수의 개구를 통해 무선으로 충전 전력을 전송하도록 구성된 무선 전력 송신 코일을 이용하여 무선 충전 기능의 성능을 향상시킬 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은, 다양한 실시 예들에 따른, 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블럭도이다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 터치 패드가 장착된 전자 장치의 언폴딩 상태를 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 터치 패드 장치의 분리 사시도이다.
도 4a는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 터치 패드의 구성을 도시한 도면이다. 그리고, 도 4b는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 터치 패널의 제 1 센서 레이어, 제 2 센서 레이어 및 접지 레이어가 합지된 상태를 나타낸 도면이다.
도 5a는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 바형의 전극 패턴을 가지는 터치 패드에 형성된 개구를 나타낸 도면이다.
도 5b는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 바형의 전극 패턴을 가지는 터치 패드에 형성된 개구를 나타낸 다른 도면이다.
도 5c는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 바형의 전극 패턴을 가지는 터치 패드에 형성된 개구를 나타낸 또 다른 도면이다.
도 6a는 일반적인 터치 패드의 정전 용량 특성을 나타내는 측정 값을 나타낸다.
도 6b는 본 발명에 따른 터치 패드의 정전 용량 특성을 나타내는 측정 값을 나타낸다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치에서 무선 충전 기능을 제공하기 위한 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치에서 충전 모드를 수행하기 위한 흐름도이다.
이하 본 발명의 다양한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그리고, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은, 다양한 실시 예들에 따른, 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)의 블럭도이다. 도 1을 참조하면, 네트워크 환경(100)에서 전자 장치(101)는 제 1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제 2 네트워크(199)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(104) 또는 서버(108)와 통신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)는 프로세서(120), 메모리(130), 입력 장치(150), 음향 출력 장치(155), 표시 장치(160), 오디오 모듈(170), 센서 모듈(176), 인터페이스(177), 햅틱 모듈(179), 카메라 모듈(180), 전력 관리 모듈(188), 배터리(189), 통신 모듈(190), 가입자 식별 모듈(196), 또는 안테나 모듈(197)을 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 전자 장치(101)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 표시 장치(160) 또는 카메라 모듈(180))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성 요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 이 구성요소들 중 일부들은 하나의 통합된 회로로 구현될 수 있다. 예를 들면, 센서 모듈(176)(예: 지문 센서, 홍채 센서, 또는 조도 센서)은 표시 장치(160)(예: 디스플레이)에 임베디드된 채 구현될 수 있다.
프로세서(120)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(140))를 실행하여 프로세서(120)에 연결된 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)을 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(120)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(176) 또는 통신 모듈(190))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(132)에 로드하고, 휘발성 메모리(132)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(134)에 저장할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(120)는 메인 프로세서(121)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서), 및 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(123)(예: 그래픽 처리 장치, 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 보조 프로세서(123)은 메인 프로세서(121)보다 저전력을 사용하거나, 또는 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
보조 프로세서(123)는, 예를 들면, 메인 프로세서(121)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(121)가 액티브(예: 어플리케이션 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)와 함께, 전자 장치(101)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 표시 장치(160), 센서 모듈(176), 또는 통신 모듈(190))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성 요소(예: 카메라 모듈(180) 또는 통신 모듈(190))의 일부로서 구현될 수 있다.
메모리(130)는, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(120) 또는 센서모듈(176))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(140)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(130)는, 휘발성 메모리(132) 또는 비휘발성 메모리(134)를 포함할 수 있다.
프로그램(140)은 메모리(130)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제(142), 미들 웨어(144) 또는 어플리케이션(146)을 포함할 수 있다.
입력 장치(150)는, 전자 장치(101)의 구성요소(예: 프로세서(120))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 장치(150)은, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 또는 디지털 펜(예: 스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.
음향 출력 장치(155)는 음향 신호를 전자 장치(101)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 장치(155)는, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있고, 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
표시 장치(160)는 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 표시 장치(160)은, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 표시 장치(160)는 터치를 감지하도록 설정된 터치 회로(touch circuitry), 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 센서 회로(예: 압력 센서)를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(170)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 오디오 모듈(170)은, 입력 장치(150)를 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 장치(155), 또는 전자 장치(101)와 직접 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102)) (예: 스피커 또는 헤드폰))를 통해 소리를 출력할 수 있다.
센서 모듈(176)은 전자 장치(101)의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태(예: 사용자 상태)를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 센서 모듈(176)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.
인터페이스(177)는 전자 장치(101)이 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 인터페이스(177)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
연결 단자(178)는, 그를 통해서 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 연결 단자(178)은, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.
햅틱 모듈(179)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 햅틱 모듈(179)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(180)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 카메라 모듈(180)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(188)은 전자 장치(101)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전력 관리 모듈(188)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.
배터리(189)는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성 요소에 전력을 공급할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 배터리(189)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
통신 모듈(190)은 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102), 전자 장치(104), 또는 서버(108))간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(190)은 프로세서(120)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 통신 모듈(190)은 무선 통신 모듈(192)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(194)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제 1 네트워크(198)(예: 블루투스, WiFi direct 또는 IrDA(infrared data association) 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 네트워크(199)(예: 셀룰러 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부 전자 장치와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성 요소(예: 단일 칩)으로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성 요소들(예: 복수 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 가입자 식별 모듈(196)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(101)를 확인 및 인증할 수 있다.
안테나 모듈(197)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 모듈은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 하나의 안테나를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 복수의 안테나들을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(190)에 의하여 상기 복수의 안테나들로부터 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(190)과 외부 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시 예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC)이 추가로 안테나 모듈(197)의 일부로 형성될 수 있다.
상기 구성요소들 중 적어도 일부는 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))를 통해 서로 연결되고 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제 2 네트워크(199)에 연결된 서버(108)를 통해서 전자 장치(101)와 외부의 전자 장치(104)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 전자 장치(102, 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부 전자 장치들(102, 104, or 108) 중 하나 이상의 외부 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(101)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 하나 이상의 외부 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부 전자 장치들은 요청된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 상기 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(101)는 상기 결과를, 그대로 또는 추가적으로 처리하여, 상기 요청에 대한 응답의 적어도 일부로서 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 터치 패드가 장착된 전자 장치(101)의 언폴딩 상태를 나타내는 사시도(200)이다.
도 2를 참조하면, 다양한 실시 예에 따른 전자 장치(101)는 제 1 전자 장치(210)와, 제 2 전자 장치(220)와, 제 1 전자 장치(210)와 제 2 전자 장치(220)를 연결하는 연결부(230)를 포함할 수 있다. 연결부(230)는 제 1 전자 장치(210)와 제 2 전자 장치(220)를 기구적으로 연결하거나, 전기적으로 연결할 수 있다. 제 1 전자 장치(210)와 제 2 전자 장치(220)를 기구적으로 연결할 경우, 회전축을 제공한다면 힌지가 채용될 수 있고, 접혀지거나 펼쳐진다면 접이 장치가 제공될 수 있다. 또한, 제 1 전자 장치(210) 또는 제 2 전자 장치(220) 중 적어도 하나는 연결부(230)로부터 탈착 및/또는 장착되는 구조를 가질 수도 있다. 제 1 전자 장치(210)와 제 2 전자 장치(220)를 전기적으로 연결한다면, 연성 인쇄회로기판(FPCB)이 채용될 수 있다.
다양한 실시 예에 따른 제 1 전자 장치(210)는 각종 전자 부품을 보호하고, 외관을 담당하는 제 1 하우징(211)을 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따른 제 1 하우징(211)은 제 1 방향으로 향하는 제 1 면과, 제 1 방향과 반대 방향인 제 2 방향으로 향하는 제 2 면을 포함할 수 있다. 제 1 면은 전자 장치(101)의 내면일 수 있고, 제 2 면은 전자 장치(101)의 외면일 수 있다. 또한, 제 1 면은 제 1 전자 장치(210)의 상면(또는 전면)일 수 있고, 제 2 면은 제 1 전자 장치(210)의 후면일 수 있다.
다양한 실시 예에 따른 제 1 하우징(211)은 제 1 면에 복수 개의 키들(212)과, 터치 패드(214) 및 팜레스트(213)(palmrest)가 배치될 수 있다. 제 1 하우징(2111)의 제 1 면에 복수 개의 키들(212)이 배치되어서, 데이터 입력 장치 또는 키보드 또는 키보드 하우징이라고 지칭할 수 있다. 복수 개의 키들(212)은 QWERY 키 배열로 배치될 있다. 제 1 하우징(211)에 배치된 복수 개의 키들(212)이 배치된 영역은 키보드 영역이라 할 수 있다.
제 1 하우징(211)의 제 1 면은 복수 개의 키들(212)이 배치되는 제 1 영역(a1)과, 터치 패드(214)가 배치되는 제 2 영역(a2)과, 팜레스트(213)가 배치되는 제 3 영역(a3)을 포함할 수 있다. 제 1 영역(a1), 제 2 영역(a2) 및 제 3 영역(a3)은 서로 중첩되지 않고, 나란하면서 평행하게 배치될 수 있다. 제 3 영역(a3)은 제 2 영역(a2)의 양측 좌우에 형성될 수 있다. 예를 들어, 제 3 영역(a3)은 메탈 재질로 형성될 수 있다. 그러나, 이는 예시적일 뿐, 본 발명의 실시 예가 이에 한정되는 것이 아니다. 예컨대, 제 3 영역(a3)은 메탈 재질 외의 다른 재질로 형성되거나 메탈 재질과 다른 재질의 조합으로도 형성될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 터치 패드(241)는 인쇄회로기판(printed circuit board), 또는 연성 인쇄회로기판(flexible printed circuit board)일 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 터치 패드(214)의 위치는, 도 3을 통해 후술하는 바와 같이, 무선 충전 장치(예: 무선 전력 송신 코일)가 배치되는 위치에 대응될 수 있다. 예를 들어, 터치 패드(214)는 무선 충전 장치 상측에 배치될 수 있다. 또한, 터치 패드(214)는 도 4a, 도 4b, 도 5 및 도 5b를 통해 후술하는 바와 같이, 무선 충전 장치에 의해 발생된 충전 전력이 전송되는 경로가 형성되도록 적어도 하나의 개구를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따른 제 2 전자 장치(220)는 각종 전자 부품을 보호하고, 외관을 담당하는 제 2 하우징(221)을 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따른 제 2 하우징(211)은 제 1 방향으로 향하는 제 1 면과, 제 1 방향과 반대 방향인 제 2 방향으로 향하는 제 2 면을 포함할 수 있다. 제 1 면은 전자 장치(101)의 내면일 수 있고, 제 2 면은 전자 장치(101)의 외면일 수 있다. 또한, 제 1 면은 제 2 전자 장치(220)의 상면(또는 전면)일 수 있고, 제 2 면은 제 2 전자 장치(220)의 후면일 수 있다.
제 2 하우징(211)의 제 1 면에 디스플레이(222)가 배치될 수 있다. 디스플레이(222)는 터치 감응 패널이 구비되어, 터치 스크린으로 동작할 수 있다. 제 2 전자 장치(220)는 디스플레이(222)가 구비되어서 디스플레이 장치라고 지칭할 수 있다.
전술한 전자 장치(101)의 구조는 예시적일 뿐, 본 발명의 실시 예가 이에 한정되는 것이 아니다. 예를 들어, 전술한 전자 장치(101)의 구성 중 적어도 하나가 생략되거나 다른 구성이 추가될 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)의 측면에는, 전자 장치(101) 내부에서 발생되는 열이 냉각되도록 외부에서 유입된 공기가 전자 장치(101) 내부를 거친 후 배출되는 통기공이 형성될 수 있다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여, 제 1 전자 장치(210)의 제 2 영역(a2)에 장착되는 터치 패드(214)의 구조에 대해서 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 터치 패드 장치의 분리 사시도(300)이다.
도 3을 참조하면, 터치 패드 장치는 사람의 손이 접촉되는 터치 패드(214)와 터치 패드(214)를 지지 또는 고정시키는 지지 부재(310)를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 터치 패드(214)는 입력 대상(예: 신체의 적어도 일부, 전자 펜 등)이 접촉됨으로써 소정의 신호가 감지되며, 그에 따라 사용자가 포인팅 하고자 하는 위치가 입력되도록 처리할 수 있다. 예를 들어, 터치 패드(214)는 터치되는 지점의 좌표(예: X축 좌표 및/또는 Y축 좌표)에 대한 정보를 처리할 수 있다. 또한, 터치 패드(214)의 일단부에는 외부의 신호를 감지하여 전자 장치(101)(예: 프로세서(120))로 전달하도록 구성된 연결 부재(330)(예: 케이블 및 커넥터)가 실장될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 터치 패드(214)의 하측에는 무선 충전 전력을 전송하도록 구성된 무선 충전 장치(320)가 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 무선 충전 장치(320)는 무선 충전을 위한 충전 코일(예: 전력 수신 및/또는 전력 송신 코일)(322)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 무선 충전 장치(320)는 충전 코일(322)을 이용하여 다른 전자 장치가 요구하는 전력을 무선으로 제공할 수 있다. 예컨대, 무선 충전 장치(320)는 터치 패드(214)의 하측에 적층될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 무선 충전 장치(320)는 충전 코일(322)의 패턴이 배치된 인쇄회로기판(printed circuit board), 또는 연성 인쇄회로기판(flexible printed circuit board)일 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 지지 부재(310)는 터치 패드(214) 및 무선 충전 장치(320)가 내측에 설치되도록 하는 패드 하우징(312)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 패드 하우징(312)에는 터치 패드 및 무선 충전 장치(320)가 안착될 수 있도록 안착부(312a)가 형성될 수 있다. 예컨대, 안착부(312a)의 크기는 터치 패드(214) 및 무선 충전 장치(320)의 크기에 대응될 수 있다.
전술한 터치 패드 장치의 적어도 일부(예: 터치 패드(214))는 전자 장치(101)의 제 1 하우징(211)의 적어도 일부에 형성된 개구(302)를 통해 노출되는 구조를 가질 수 있다. 개구(302)는 터치 패드(214) 및 무선 충전 장치(320)와 대응되는 제 1 하우징(211)의 적어도 일부에 형성되며, 터치 패드(214) 및 무선 충전 장치(320)의 크기와 대응되는 크기를 가질 수 있다.
또한, 터치 패드 장치는 전술한 구성 외에 추가적인 구성을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 터치 패드(214) 상측에는 터치 패드(214)를 보호하기 위한 커버 부재를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 커버 부재는 유리 플레이트, FRP(Fiberglass-Reinforced Plastics) 플레이트, PVF(polyvinyl fluoride)막, 밀라(milar)막, 폴리에스테르막, 또는 아크릴 막을 포함할 수 있다. 그러나, 이는 예시적일 뿐, 본 발명이 이에 한정되는 것이 아니다. 예컨대, 커버 부재는 무선 충전 전력의 송신을 방해하지 않는 다양한 종류의 재질로 구성될 수도 있다. 다른 실시 예에 따르면, 터치 패드(214)와 무선 충전 장치(320) 사이에는 절연층이 추가로 포함될 수 있으며, 절연층에 의해 터치 패드(214)와 무선 충전 장치(320)가 전기적으로 절연되도록 할 수 있다.
또한, 전술한 바와 같이, 터치 패드(214)와 무선 충전 장치(320)는 서로 분리된 구조를 가질 수 있다. 그러나 이는 예시적일 뿐, 본 발명이 이에 한정되는 것이 아니다. 예컨대, 무선 충전 장치(320)와 터치 패드(214)는 하나로 통합된 구조를 가질 수도 있다.
도 4a는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 터치 패드(214)의 구성을 도시한 도면이다. 그리고, 도 4b는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 터치 패널의 제 1 센서 레이어, 제 2 센서 레이어 및 접지 레이어가 합지된 상태를 나타낸 도면이다.
도 4a를 참조하면, 터치 패드(214)는 제 1 전극 패턴이 형성된 제 1 센서 레이어(410), 제 2 전극 패턴이 형성된 제 2 센서 레이어(420) 및 접지 레이어(430)를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르며, 제 1 센서 레이어(410)는 제 1 방향(예: X축 방향)으로 형성된 복수의 제 1 전극 패턴(412)을 포함할 수 있다. 또한, 각각의 제 1 전극 패턴(412)들은 서로 전기적으로 연결되어 터치되는 지점의 감지를 가능하게 할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 1 전극 패턴(412)은 마름모 형상으로 규칙적으로 형성될 수 있다. 그러나, 이는 예시적일 뿐, 본 발명이 이에 한정되는 것이 아니다. 예컨대, 제 1 전극 패턴의 형상은, 도 6a 및 도 6b를 통해 후술하는 바와 같이, 바(bar) 형상으로 형성될 수 있으며, 뿐만 아니라, 다양한 형상으로 형성될 수도 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제 2 센서 레이어(420)는 제 1 방향과 다른 제 2 방향(예: Y축 방향)으로 형성된 복수의 제 2 전극 패턴(422)을 포함할 수 있다. 또한, 각각의 제 2 전극 패턴(422)들도 서로 전기적으로 연결되어 터치되는 지점의 감지를 가능하게 할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 2 전극 패턴(422)은 제 1 전극 패턴(412)과 동일한 형상을 가질 수 있다. 그러나, 이는 예시적일 뿐, 본 발명이 이에 한정되는 것이 아니다. 예컨대, 제 1 전극 패턴(412)의 형상과 제 2 전극 패턴(422)의 형상은 서로 대응되지 않을 수도 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제 1 전극 패턴(412)은 적어도 하나의 개구(414)를 포함할 수 있으며, 제 2 전극 패턴(422)도 적어도 하나의 개구(424)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 1 전극 패턴(412) 및 제 2 전극 패턴(422)에 형성된 개구(414), (424)는 무선 충전 장치(320)에 의해 발생된 충전 전력이 전송되는 경로를 형성할 수 있다. 예를 들어, 제 1 전극 패턴(412)에 형성된 개구(414)와 제 2 전극 패턴(422)에 형성된 개구(424)는, 도 4a에 도시된 바와 같이, 4×4 배열을 가지며 마름모 형상을 가질 수 있다. 그러나, 이는 예시적일 뿐, 본 발명이 이에 한정되는 것이 아니다. 예컨대, 제 1 전극 패턴(412) 및 제 2 전극 패턴(422)에 형성되는 개구(414), (424)는 다양한 배열을 가질 수 있으며, 개구의 형상, 크기 및 개구의 개수 또한 한정되지 않는다.
다양한 실시 예에 따르면, 접지 레이어(430)에는 적어도 하나의 접지 패턴(432)이 형성될 수 있다. 접지 패턴(432)은 제 1 방향(예: X축 방향)으로 형성된 복수의 제 1 접지 패턴(432-1)과 제 1 방향과 다른 제 2 방향(예: Y축 방향)으로 형성된 복수의 제 2 접지 패턴(432-3)을 포함할 수 있다. 그러나, 이는 예시적일 뿐, 본 발명의 실시 예가 이에 한정되는 것이 아니다.
일 실시 예에 따르면, 접지 패턴(예: 432-1, 432-3) 사이에 형성되는 공간(432-5)을 이용하여 무선 충전 장치(320)에 의해 발생된 충전 전력이 전송될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 접지 패턴(432)은 제 1 전극 패턴(412) 또는 제 2 전극 패턴(422) 중 적어도 하나와 정렬되어 있을 수 있다. 예를 들어, 제 1 접지 패턴(432-1)은 제 1 전극 패턴(412)과 정렬되어 있을 수 있으며, 제 2 접지 패턴(432-3)은 제 2 전극 패턴(422)과 정렬되어 있을 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제1 접지 패턴(432-1)과 제2 접지 패턴(432-3)은 전기적으로 연결되어 하나의 접지 패턴이 될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 접지 패턴(432)은 제 1 전극 패턴(412) 및 제 2 전극 패턴(422)과 동일한 형상을 가질 수 있다. 또한, 접지 패턴(432)의 위치는 제 1 전극 패턴(412)의 위치 및 제 2 전극 패턴(422)의 위치와 대응될 수 있다. 그러나, 이는 예시적일 뿐, 본 발명이 이에 한정되는 것이 아니다. 예컨대, 접지 패턴(432)의 적어도 일부는 전극 패턴(예: 제 1 전극 패턴(412) 및 제 2 전극 패턴(422))의 형상 및 전극 패턴(예: 제 1 전극 패턴(412) 및 제 2 전극 패턴(422))의 위치에 대응되지 않을 수도 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 접지 레이어(430)(예: 접지 패턴(432))에는 적어도 하나의 개구(434)가 형성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 접지 레이어(430)에 형성된 개구(434)의 위치는 제 1 전극 패턴(412)에 형성된 개구(414)의 위치 및 제 2 전극 패턴(422)에 형성된 개구(424)의 위치에 대응될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 터치 패드(214)는 제 1 센서 레이어(410), 제 2 센서 레이어(420) 및 접지 레이어(430)를 합지하여 형성할 수 있다. 도 4b에 도시된 바와 같이, 제 1 센서 레이어(410)와 제 2 센서 레이어(420)에 의해 제 1 전극 패턴(412)과 제 2 전극 패턴(422)이 터치 패드(214)의 전면에 고루 형성될 수 있으며, 제 1 센서 레이어(410), 제 2 센서 레이어(420) 및 접지 레이어(420)에 의해 형성된 개구(414), (424), (434) 또한 터치 패드(214)의 전면에 고루 형성될 수 있다. 이러한 개구(414), (424), (434)에 의해, 충전 전력이 제 1 센서 레이어(410), 제 2 센서 레이어(420) 및 접지 레이어(430)에 차단되지 않고 터치 패드(214)를 통과할 수 있으며, 이로 인하여 무선 충전 장치(320)(또는 전자 장치(101))의 무선 충전 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 접지 레이어(430)는 전술한 바와 같이, 제 1 전극 패턴 또는 제 2 전극 패턴 중 적어도 하나와 정렬되어, 도 6a 및 도 6b를 통해 후술하는 바와 같이, 무선 충전 장치(320)에 의해 터치 패드(214)의 정전 용량 값이 변화되는 것을 방지할 수 있다.
전술한 터치 패드(214)의 제 1 전극 패턴(412), 제 2 전극 패턴(422) 및 접지 패턴(432)은 서로 다른 레이어 상에 형성되는 것으로 설명하였으나, 이는 예시적일 뿐, 본 발명이 이에 한정되는 것이 아니다. 예컨대, 제 1 전극 패턴(412), 제 2 전극 패턴(422) 또는 접지 패턴(432) 중 적어도 하나는 동일한 레이어 상에 형성될 수도 있다. 또한, 전술한 터치 패드(214)의 제 1 전극 패턴(412), 제 2 전극 패턴(422) 및 접지 패턴(432) 각각에 적어도 하나의 개구(414), (424), (434)가 형성되는 것으로 설명하였으나, 제 1 전극 패턴(412), 제 2 전극 패턴(422) 또는 접지 패턴(432) 중 적어도 하나의 패턴에만 적어도 하나의 개구가 형성될 수도 있다.
도 5a는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 바형의 전극 패턴을 가지는 터치 패드에 형성된 개구를 나타낸 도면(500)이다. 또한, 도 5b는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 바형의 전극 패턴을 가지는 터치 패드에 형성된 개구를 나타낸 다른 도면(540)이다. 또한, 도 5c는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 바형의 전극 패턴을 가지는 터치 패드에 형성된 개구를 나타낸 또 다른 도면(570)이다.
도 5a를 참조하면, 도 4a 및 도 4b를 통해 전술한 터치 패드(214)와 다르게, 터치 패드(570)는, 바 형상의 제 1 전극 패턴이 제 1 방향(예: X축 방향)으로 형성된 제 1 센서 레이어(510), 바 형상의 제 2 전극 패턴이 제 2 방향(예: Y축 방향)으로 형성된 제 2 센서 레이어(520) 및 접지 레이어(530)가 합지되어 형성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 1 센서 레이어(510)(또는 제 1 전극 패턴)은 적어도 하나의 개구(512)를 포함할 수 있으며, 제 2 센서 레이어(520)(또는 제 2 전극 패턴)도 적어도 하나의 개구(522)를 포함할 수 있다. 또한, 접지 레이어(530)에도 적어도 하나의 개구(532)가 형성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 접지 레이어(530)에 형성된 개구(532)의 위치는 제 1 레이어(510)에 형성된 개구(512)의 위치와 제 2 레이어(520)에 형성된 개구(522)의 위치에 대응될 수 있다. 예를 들어, 제 1 센서 레이어(510), 제 2 센서 레이어(520) 또는 접지 레이어(530)에 형성된 적어도 하나의 개구(512), (522), (532)는 도시된 바와 같이 사각형 형상을 가질 수 있다. 그러나 이는 예시적일 뿐, 본 발명이 이에 한정되는 것이 아니다. 예컨대, 도 5b에 도시된 바와 같이, 터치 패드(540)는 제 1 센서 레이어(510), 제 2 센서 레이어(520) 및 접지 레이어(530)에 형성된 원형의 개구(514), (524), (534)를 포함할 수 있으며, 뿐만 아니라, 개구는 육각형, 삼각형 등 다양한 형상을 가질 수도 있다. 다른 예로, 제 1 센서 레이어(510), 제 2 센서 레이어(520) 또는 접지 레이어(530) 중 적어도 하나의 레이어에 형성된 개구는 다른 레이어에 형성된 개구와 다른 형상을 가질 수 있다. 예컨대, 제 1 센서 레이어(510)와 제 2 센서 레이어(520)는 서로 다른 형상의 개구를 포함할 수 있다. 또 다른 예로, 제 1 센서 레이어(510), 제 2 센서 레이어(520) 또는 접지 레이어(530) 중 적어도 하나의 레이어에는 서로 다른 형상을 가지는 다수의 개구가 형성될 수 있다. 예컨대, 도 5c에 도시된 바와 같이, 터치 패드(570)의 접지 레이어(530)에는 제 1 센서 레이어(510) 및 제 2 센서 레이어(520)의 개구의 형상에 대응하는 제 1 그룹의 개구(516), (526)(예: 원형의 개구)와 제 1 그룹의 개구와 형상이 다른 제 2 그룹의 개구(536)(예: 사각형의 개구)를 포함할 수도 있다.
도 6a는 일반적인 터치 패드의 정전 용량 특성을 나타내는 측정 값(610), (620)을 나타낸다. 또한, 도 6b는 본 발명에 따른 터치 패드의 정전 용량 특성을 나타내는 측정 값(630), (640)을 나타낸다.
도 6a를 참조하면, 참조부호 610은 일반적인 터치 패드의 초기 정전 용량을 디지털 변환한 값으로, 각각의 좌표에서 측정된 정전 용량 값은 비교적 유사한 값을 가지는 것을 볼 수 있다. 구체적으로, 각각의 좌표에 대한 초기 정전 용량 값에 대한 표준 편차 값은 대략적으로 33.28141358의 값을 가진 것으로 보여진다.
또한, 참조부호 620은 접지 레이어가 형성되지 않은 터치 패드의 하단에 무선 충전 장치(320)를 적용한 상황에서의 터치 패드에 대한 초기 정전 용량을 디지털 변환한 값으로, 참조 부호 610과 비교하여 터치 패드의 일부 좌표(622)에 대한 정전 용량에 변화가 발생된 것으로 보여진다. 구체적으로, 각각의 좌표에 대한 초기 정전 용량 값에 대한 표준 편차 값은 대략적으로 642.4766106의 값으로 증가된 것으로 보여지며, 이는 터치 패드 하단에 적용된 도전성 재질의 충전 코일에 의해 발생된 충전 전력이 터치 패드에 차단되어 터치 패드의 일부 좌표에 대한 정전 용량을 변화시킨 것으로 볼 수 있다.
도 6b를 참조하면, 참조부호 630은 적어도 하나의 개구 및 접지 레이어가 형성된 본원 발명에 따른 터치 패드의 초기 정전 용량을 디지털 변환한 값으로, 각각의 좌표에서 측정된 정전 용량 값은 참조 부호 610과 유사하게 비교적 유사한 값을 가지는 것을 볼 수 있다. 구체적으로, 각각의 좌표에 대한 초기 정전 용량 값에 대한 표준 편차 값은 대략적으로 30.25583053의 값을 가지며, 일반적인 터치 패드의 정전 용량을 디지털 변환한 값(610)과 비교하여 다소 낮아진 것으로 보여진다. 일반적으로, 정전 용량이 낮을수록 터치 패드의 감지 성능이 우수한 것으로, 터치 패드의 개구 및 접지 레이어에 의해 터치 패드의 감지 성능이 향상된 것으로 볼 수 있다.
또한, 참조부호 640은 본원 발명에 따른 터치 패드의 하단에 무선 충전 장치를 적용한 경우 터치 패드에 대한 초기 정전 용량을 디지털 변환한 값으로, 참조 부호 630과 비교하여 정전 용량에 변화가 미미한 것으로 보여진다. 구체적으로, 도 6a의 참조부호 622와 같이 정전 용량의 변화가 발생된 좌표에 대응되는 좌표(642)에 대한 초기 정전 용량 값에 대한 표준 편차 값은 대략적으로 33.36133702 값을 가지는 것으로 보여지며, 이는 터치 패드 하단에 적용된 도전성 재질의 충전 코일에 의해 발생된 충전 전력이 터치 패드에 차단되지 않아 터치 패드의 일부 좌표에 대한 정전 용량을 변화시키지 않는 것으로 볼 수 있다.
다양한 실시 예에 따른 무선 충전 기능을 지원하는 전자 장치(예: 전자 장치(101)는, 하우징(예: 제 1 하우징(211)), 상기 하우징 내에 배치되며 제 1 전극 패턴(예: 제 1 전극 패턴(412)) 및 상기 제 1 전극 패턴 상에 형성된 다수의 제 1 개구(예: 개구(414))를 포함하는 제 1 센서 레이어(예: 제 1 센서 레이어(410)), 상기 제 1 센서 레이어 하측에 배치되며 제 2 전극 패턴(예: 제 2 전극 패턴(422)) 및 상기 제 2 전극 패턴 상에 형성된 다수의 제 2 개구(예: 개구(424))를 포함하는 제 2 센서 레이어(예: 제 2 센서 레이어(420)) 및 상기 제 2 센서 레이어 하측에 배치되며, 상기 다수의 제 1 개구 및 상기 다수의 제 2 개구를 통해 무선으로 전력을 송신하도록 구성된 무선 충전 코일(예: 무선 충전 코일(322))을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 무선 충전 기능을 지원하는 전자 장치는 상기 제 2 센서 레이어 하측에 배치되며, 상기 제 1 전극 패턴 또는 상기 제 2 전극 패턴 중 적어도 하나와 정렬되도록 구성된 접지 레이어(예: 접지 레이어(430))를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 접지 레이어는, 상기 제 2 센서 레이어와 상기 무선 충전 코일 사이에 배치될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 접지 레이어는 적어도 하나의 제 3 개구(예: 개구(434))를 포함하며, 상기 무선 충전 코일에 의해 발생된 전력은 상기 다수의 제 1 개구, 상기 다수의 제 2 개구 및 상기 적어도 하나의 제 3 개구를 통해 무선으로 송신될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 적어도 하나의 제 3 개구는 상기 다수의 제 1 개구의 위치 또는 상기 다수의 제 2 개구의 위치 중 적어도 하나에 대응될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 적어도 하나의 제 3 개구는 상기 다수의 제 1 개구의 형상 또는 상기 다수의 제 2 개구의 형상 중 적어도 하나에 대응될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 적어도 하나의 제 3 개구는 상기 다수의 제 1 개구의 수 또는 상기 다수의 제 2 개구의 수 중 적어도 하나에 대응될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 제 1 센서 레이어와 제 2 센서 레이어는 입력 대상에 의한 접촉을 감지하도록 구성될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 무선 충전 기능을 지원하는 전자 장치는 무선 충전 기능을 제어하도록 구성된 적어도 하나의 제어 키(예: 키(212)) 및 상기 무선 충전 기능을 활성화하는 제어 키의 입력을 수신하는 것에 대응하여 상기 무선 충전 코일을 활성화시키도록 구성된 프로세서(예: 프로세서(120))를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 무선 충전 코일의 동작이 활성화되는 경우, 상기 제 1 센서 레이어 및 상기 제 2 센서 레이어를 비활성화시키도록 구성될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 무선 충전 기능의 활성화된 상태에서, 상기 무선 충전 기능의 비활성화하는 제어 키의 입력을 수신하는 것에 대응하여 상기 무선 충전 코일을 비활성화시키도록 구성될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 무선 충전 기능의 비활성화하는 제어 키의 입력을 수신하는 것에 대응하여 상기 제 1 센서 레이어 및 상기 제 2 센서 레이어를 활성화시키도록 구성될 수 있다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치(101)에서 무선 충전 기능을 제공하기 위한 흐름도(700)이다. 이하 실시 예에서 각 동작들은 순차적으로 수행될 수도 있으나, 반드시 순차적으로 수행되는 것은 아니다. 예를 들어, 각 동작들의 순서가 변경될 수도 있으며, 적어도 두 동작들이 병렬적으로 수행될 수도 있다.
도 7을 참조하면, 다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)(예: 도 1의 프로세서(120))는 동작 710에서, 터치 감지 모드를 수행할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 터치 감지 모드는 터치 패드(214)를 활성화하고 무선 충전 장치(320)(예: 무선 충전 코일(322))을 비활성화하는 모드일 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)(예: 도 1의 프로세서(120))는 동작 720에서, 모드 변경을 지시하는 입력을 수신할 수 있다. 모드 변경을 지시하는 입력은 전자 장치(101)에 배치된 복수 개의 키(212) 중 적어도 하나의 키에 대한 입력일 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)는 무선 충전 기능을 제어하기 위한 적어도 하나의 제어 키를 포함할 수 있으며, 프로세서(120)는 무선 충전의 활성화를 지시하는 제어 키에 대한 사용자 입력을 수신할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)(예: 도 1의 프로세서(120))는 동작 730에서, 터치 감지 모드를 중단하고 충전 모드를 수행할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(120)는 무선 충전 장치(320)를 활성화하여 충전 모드를 수행할 수 있다. 다른 실시 예에 따르면, 프로세서(120)는 충전 모드가 수행되는 동안 터치 패드(214)를 비활성화시켜 불필요한 전력 소모를 방지할 수도 있다.
도 8은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치(101)에서 충전 모드를 수행하기 위한 흐름도(800)이다. 이하 설명되는 도 8의 동작들은, 도 7의 동작 730의 다양한 실시 예를 나타낸 것일 수 있다. 또한, 이하 실시 예에서 각 동작들은 순차적으로 수행될 수도 있으나, 반드시 순차적으로 수행되는 것은 아니다. 예를 들어, 각 동작들의 순서가 변경될 수도 있으며, 적어도 두 동작들이 병렬적으로 수행될 수도 있다.
도 8을 참조하면, 다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)(예: 도 1의 프로세서(120))는 동작 810에서, 충전 모드를 수행하는 중 충전 모드의 종료를 지시하는 입력의 수신 여부를 판단할 수 있다. 충전 모드의 종료를 지시하는 입력은 전자 장치(101)에 배치된 복수 개의 키(212) 중 적어도 하나의 키에 대한 입력일 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는 무선 충전의 비활성화를 지시하는 제어 키에 대한 사용자 입력이 수신되는지를 판단할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 충전 모드의 종료를 지시하는 입력이 수신되지 않으면, 전자 장치(101)(예: 도 1의 프로세서(120))는 동작 830에서, 충전 모드를 유지할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(120)는 무선 충전 장치(320)의 활성화를 유지할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 충전 모드의 종료를 지시하는 입력이 수신되면, 전자 장치(101)(예: 도 1의 프로세서(120))는 동작 820에서, 충전 모드를 종료하고 터치 감지 모드를 수행할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(120)는 무선 충전 장치(320)가 비활성화되도록 처리할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따른 전극 패턴 및 상기 전극 패턴 상에 형성된 다수의 개구를 포함하는 터치 패드 및 무선 충전 코일을 포함하는 전자 장치의 동작 방법은, 상기 터치 패드의 적어도 하나의 전극 패턴을 이용하여 입력 대상에 의한 접촉을 감지하는 터치 감지 모드를 수행하는 동작 및 지정된 제 1 제어 키의 입력을 수신하는 것에 대응하여, 상기 무선 충전 코일을 이용하여 상기 다수의 개구를 통해 무선으로 전력을 송신하는 충전 모드를 수행하는 동작을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 터치 감지 모드를 수행하는 동작은, 상기 터치 패드를 활성화시키고 상기 무선 충전 코일을 비활성화시키는 동작을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 충전 모드를 수행하는 동작은, 상기 무선 충전 코일을 활성화시키고 상기 터치 패드를 비활성화시키는 동작을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 충전 모드를 수행하는 중 지정된 제 2 제어 키의 입력에 대응하여, 상기 충전 모드를 종료하고 상기 터치 감지 모드를 수행하는 동작을 포함할 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치 (예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시 예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
본 문서의 다양한 실시 예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시 예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시 예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나",“A 또는 B 중 적어도 하나,”"A, B 또는 C," "A, B 및 C 중 적어도 하나,”및 “A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에, “기능적으로” 또는 “통신적으로”라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, “커플드” 또는 “커넥티드”라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제 3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
본 문서에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로 등의 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일 실시 예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시 예들은 기기(machine)(예: 전자 장치(101)) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리(136) 또는 외장 메모리(138))에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(140))로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 전자 장치(101))의 프로세서(예: 프로세서(120))는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장매체 는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, ‘비일시적’은 저장매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.
일 실시 예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시 예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory (CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 또는 두 개의 사용자 장치들(예: 스마트폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.
한편, 본 발명의 다양한 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 다양한 실시 예의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능하다. 그러므로 본 발명의 다양한 실시 예의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (16)

  1. 무선 충전 기능을 지원하는 전자 장치에 있어서,
    하우징;
    상기 하우징 내에 배치되며, 제 1 전극 패턴 및 상기 제 1 전극 패턴 상에 형성된 다수의 제 1 개구를 포함하는 제 1 센서 레이어;
    상기 제 1 센서 레이어 하측에 배치되며, 제 2 전극 패턴 및 상기 제 2 전극 패턴 상에 형성된 다수의 제 2 개구를 포함하는 제 2 센서 레이어; 및
    상기 제 2 센서 레이어 하측에 배치되며, 상기 다수의 제 1 개구 및 상기 다수의 제 2 개구를 통해 무선으로 전력을 송신하도록 구성된 무선 충전 코일을 포함하는 전자 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 센서 레이어 하측에 배치되며, 상기 제 1 전극 패턴 또는 상기 제 2 전극 패턴과 정렬되도록 구성된 접지 레이어를 더 포함하는 전자 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 접지 레이어는, 상기 제 2 센서 레이어와 상기 무선 충전 코일 사이에 배치되는 전자 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 접지 레이어는 적어도 하나의 제 3 개구를 포함하며,
    상기 무선 충전 코일에 의해 발생된 전력은 상기 다수의 제 1 개구, 상기 다수의 제 2 개구 및 상기 적어도 하나의 제 3 개구를 통해 무선으로 송신되는 전자 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제 3 개구는 상기 다수의 제 1 개구의 위치 또는 상기 다수의 제 2 개구의 위치 중 적어도 하나에 대응되는 전자 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제 3 개구는 상기 다수의 제 1 개구의 형상 또는 상기 다수의 제 2 개구의 형상 중 적어도 하나에 대응되는 전자 장치.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제 3 개구는 상기 다수의 제 1 개구의 수 또는 상기 다수의 제 2 개구의 수 중 적어도 하나에 대응되는 전자 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 센서 레이어와 제 2 센서 레이어는 입력 대상에 의한 접촉을 감지하도록 구성된 전자 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    무선 충전 기능을 제어하도록 구성된 적어도 하나의 제어 키; 및
    상기 무선 충전 기능을 활성화하는 제어 키의 입력을 수신하는 것에 대응하여 상기 무선 충전 코일을 활성화시키도록 구성된 프로세서를 더 포함하는 전자 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 무선 충전 코일의 동작이 활성화되는 경우, 상기 제 1 센서 레이어 및 상기 제 2 센서 레이어를 비활성화시키도록 구성된 전자 장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 무선 충전 기능의 활성화된 상태에서, 상기 무선 충전 기능의 비활성화하는 제어 키의 입력을 수신하는 것에 대응하여 상기 무선 충전 코일을 비활성화시키도록 구성된 전자 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 무선 충전 기능의 비활성화하는 제어 키의 입력을 수신하는 것에 대응하여 상기 제 1 센서 레이어 및 상기 제 2 센서 레이어를 활성화시키도록 구성된 전자 장치.
  13. 전극 패턴 및 상기 전극 패턴 상에 형성된 다수의 개구를 포함하는 터치 패드 및 무선 충전 코일을 포함하는 전자 장치의 동작 방법에 있어서,
    상기 터치 패드의 적어도 하나의 전극 패턴을 이용하여 입력 대상에 의한 접촉을 감지하는 터치 감지 모드를 수행하는 동작; 및
    지정된 제 1 제어 키의 입력을 수신하는 것에 대응하여, 상기 무선 충전 코일을 이용하여 상기 다수의 개구를 통해 무선으로 전력을 송신하는 충전 모드를 수행하는 동작을 포함하는 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 터치 감지 모드를 수행하는 동작은,
    상기 터치 패드를 활성화시키고 상기 무선 충전 코일을 비활성화시키는 동작을 포함하는 방법.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 충전 모드를 수행하는 동작은,
    상기 무선 충전 코일을 활성화시키고 상기 터치 패드를 비활성화시키는 동작을 포함하는 방법.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 충전 모드를 수행하는 중 지정된 제 2 제어 키의 입력에 대응하여, 상기 충전 모드를 종료하고 상기 터치 감지 모드를 수행하는 동작을 포함하는 방법.
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