KR20210150247A - 터치 센싱 식별력을 개선한 터치 센싱 디바이스 및 전자 기기 - Google Patents

터치 센싱 식별력을 개선한 터치 센싱 디바이스 및 전자 기기 Download PDF

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KR20210150247A
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삼성전기주식회사
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Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따른 터치 센싱 디바이스는, 비전도체인 커버와 전도체인 프레임를 갖는 사이드부와, 제1 터치부재와 제1 포스부재를 갖는 터치 스위치부를 포함하는 전자 기기에 적용되는 터치 센싱 디바이스에 있어서, 상기 커버의 내측에 배치되고, 서로 전기적으로 연결된 제1 센싱 전극 및 제1 센싱 인덕터을 포함하여, 상기 제1 터치부재를 통해 인체의 터치(예, 접촉)가 인가되면, 상기 터치(예, 접촉)에 따라 상기 제1 센싱 전극과 상기 인체 사이에 생성되는 기생 커패시턴스에 따라 커패시턴스가 가변되는 제1 터치 센싱부; 상기 프레임의 내측면과 소정 간격 이격 배치된 제1 센싱 코일을 포함하여, 상기 제1 포스부재를 통해 터치(예, 누름)가 인가되면, 상기 터치(예, 누름)에 따라 상기 제1 센싱 코일과 상기 프레임 사이의 간격 변화에 따라 인덕턴스가 가변되는 제1 포스 센싱부; 및 상기 제1 터치 센싱부에 의한 커패시턴스의 가변 및 상기 포스 센싱부에 의한 인덕턴스의 가변에 기초해, 상기 인체에 의한 터치 입력 여부를 검출하는 회로부; 를 포함한다.

Description

터치 센싱 식별력을 개선한 터치 센싱 디바이스 및 전자 기기{TOUCH SENSING DEVICES AND ELECTRONIC APPARATUS WITH IMPROVED TOUCH SENSING IDENTIFICATION}
본 발명은 터치 센싱 식별력을 개선한 터치 센싱 디바이스 및 전자 기기 에 관한 것이다.
일반적으로, 웨어러블 기기는 좀더 얇고 심플하면서 깔끔한 디자인이 선호되고 있으며 이에 따라 기존 기계식 스위치가 사라지고 있다. 이는 방진, 방수 기술의 구현이 이루어짐과 더불어, 매끄러운 디자인의 일체감 있는 모델의 개발이 이루어짐에 따라 가능해지고 있다.
현재 메탈 위를 터치하는 ToM(touch On Metal) 기술, 터치 패널을 이용한 커패시터 센싱 기법, MEMS(Micro-Electro-Mechanical-System), 마이크로 스트레인 게이지(Micro Strain Gauge) 등의 기술이 개발되고 있으며 이에 더 나아가 포스 또는 터치 기능까지 개발되는 추세이다.
기존의 기계식 스위치의 경우, 스위치 기능 구현을 위해, 내부적으로 큰 사이즈와 공간이 필요하고, 외관상으로도 외부로 튀어나오는 형태나 외부 케이스와 일체화가 아닌 구조 등으로 인하여, 깔끔하지 못한 디자인과 큰 공간이 필요하다는 단점이 있다.
또한, 전기적으로 연결되는 기계식 스위치의 직접적인 접촉으로 인한 감전의 위험이 있으며, 특히 기계적 스위치의 구조상 방진 방수가 곤란하다는 단점이 있다.
게다가, 기계적인 스위치를 대체하는 터치 스위치부를 갖는 기존의 스위치 장치에서도, 멀티 터치의 위치 구분이 필요하다.
또한, 기존의 스위치 장치가, 기계적인 스위치를 대체하는 복수의 터치 스위치가 메탈 케이스에 배치되는 경우에는, 복수의 터치 스위치들의 각 위치를 서로 구분하여 인식하기가 곤란하다는 문제점이 있다.
(선행기술문헌)
(특허문헌 1) JP 공개특허 공보 2012-168747 (2012.09.06)
(특허문헌 2) KR 등록특허 공보 10-1175073 (2012.08.13)
본 발명의 일 실시 예는, 비전도체인 커버(예, 백 글라스)의 내측에 센싱 전극을 배치함으로써, 도체 케이스에서 인식율이 낮은 단점을 해소하고, 멀티 터치 스위치를 구분하는 식별력을 개선한 터치 센싱 디바이스 및 전자 기기를 제공한다.
본 발명의 일 실시 예에 의해, 커버와 프레임을 갖는 사이드부와, 제1 터치부재와 제1 포스부재를 갖는 터치 스위치부를 포함하는 전자 기기에 적용되는 터치 센싱 디바이스에 있어서, 상기 커버의 내측에 배치되고, 서로 전기적으로 연결된 제1 센싱 전극 및 제1 센싱 인덕터를 포함하여, 상기 제1 터치부재를 통해 인체의 터치(예, 접촉)가 인가되면, 상기 터치(예, 접촉)에 따라 상기 제1 센싱 전극과 상기 인체 사이에 생성되는 기생 커패시턴스에 따라 커패시턴스가 가변되는 제1 터치 센싱부; 상기 프레임의 내측면과 소정 간격 이격 배치된 제1 센싱 코일을 포함하여, 상기 제1 포스부재를 통해 터치(예, 누름)가 인가되면, 상기 터치(예, 누름)에 따라 상기 제1 센싱 코일과 상기 프레임 사이의 간격 변화에 따라 인덕턴스가 가변되는 제1 포스 센싱부; 및 상기 제1 터치 센싱부에 의한 커패시턴스의 가변 및 상기 포스 센싱부에 의한 인덕턴스의 가변에 기초해, 상기 인체에 의한 터치 입력 여부를 검출하는 회로부; 를 포함하는 터치 센싱 디바이스가 제안된다.
또한, 본 발명의 다른 일 실시 예에 의해, 커버와 프레임을 갖는 사이드부와, 상기 커버의 일부인 제1 터치부재 및 제2 터치부재와, 상기 프레임의 일부인 제1 포스부재 및 제2 포스부재를 포함하는 터치 스위치부를 포함하는 전자 기기에 적용되는 터치 센싱 디바이스에 있어서, 상기 커버의 내측에 배치되고, 서로 전기적으로 연결된 제1 센싱 전극 및 제1 센싱 인덕터와, 상기 프레임의 내측면과 소정 간격 이격 배치된 제1 센싱 코일을 포함하여, 상기 제1 터치부재와 상기 제1 포스부재를 통해 인체의 터치(예, 접촉+누름)이 인가되면, 상기 터치(예, 접촉+누름)에 따라 상기 제1 센싱 전극과 상기 인체 사이에 생성되는 기생 커패시턴스에 따라 커패시턴스가 가변되고, 상기 제1 센싱 코일과 상기 프레임 사이의 간격 변화에 따라 인덕턴스가 가변되는 제1 하이브리드 센싱부; 상기 커버의 내측에 배치되고, 서로 전기적으로 연결된 제2 센싱 전극 및 제2 센싱 인덕터와, 상기 프레임의 내측면과 소정 간격 이격 배치된 제2 센싱 코일을 포함하여, 상기 제1 터치부재와 상기 제1 포스부재를 통해 인체의 터치(예, 접촉+누름)이 인가되면, 상기 터치(예, 접촉+누름)에 따라 상기 제2 센싱 전극과 상기 인체 사이에 생성되는 기생 커패시턴스에 따라 커패시턴스가 가변되고, 상기 제2 센싱 코일과 상기 프레임 사이의 간격 변화에 따라 인덕턴스가 가변되는 제2 하이브리드 센싱부; 및 상기 제1 및 제2 하이브리드 센싱부에 의한 커패시턴스의 가변 및 인턱턴스의 가변에 기초해, 상기 인체에 의한 각 터치 입력 여부를 검출하는 회로부; 를 포함하는 터치 센싱 디바이스가 제안된다.
또한, 본 발명의 다른 일 실시 예에 의해, 커버와, 상기 커버와 결합된 프레임을 포함하는 사이드부; 상기 커버의 일부인 제1 터치부재와 상기 프레임의 일부인 제1 포스부재를 포함하는 터치 스위치부; 상기 커버의 내측에 배치되고, 서로 전기적으로 연결된 제1 센싱 전극 및 제1 센싱 인덕터를 포함하여, 상기 제1 터치부재를 통해 인체의 터치(예, 접촉)가 인가되면, 상기 터치(예, 접촉)에 따라 상기 제1 센싱 전극과 상기 인체 사이에 생성되는 기생 커패시턴스에 따라 커패시턴스가 가변되는 제1 터치 센싱부; 상기 프레임의 내측면과 소정 간격 이격 배치된 제1 센싱 코일을 포함하여, 상기 제1 포스부재를 통해 터치(예, 누름)이 인가되면, 상기 터치(예, 누름)에 따라 상기 제1 센싱 코일과 상기 프레임 사이의 간격 변화에 따라 인덕턴스가 가변되는 제1 포스 센싱부; 및 상기 제1 터치 센싱부에 의한 커패시턴스의 가변 및 상기 포스 센싱부에 의한 인덕턴스의 가변에 기초해, 상기 인체에 의한 터치(예, 접촉 및 누름) 입력 여부를 검출하는 회로부; 를 포함하는 전자 기기가 제안된다.
또한, 본 발명의 다른 일 실시 예에 의해, 커버와, 상기 커버와 결합된 프레임를 포함하는 사이드부; 상기 커버의 일부인 제1 터치부재 및 제2 터치부재와, 상기 프레임의 일부인 제1 포스부재 및 제2 포스부재를 포함하는 터치 스위치부; 상기 커버의 내측에 배치되고, 서로 전기적으로 연결된 제1 센싱 전극 및 제1 센싱 인덕터)와, 상기 프레임의 내측면과 소정 간격 이격 배치된 제1 센싱 코일을 포함하여, 상기 제1 터치부재 및 상기 제1 포스부재를 통해 인체의 터치(예, 누름)가 인가되면, 상기 터치(예, 누름)에 따라 상기 제1 센싱 전극과 상기 인체 사이에 생성되는 기생 커패시턴스에 따라 커패시턴스가 가변되고, 상기 제1 센싱 코일과 상기 프레임 사이의 간격 변화에 따라 인덕턴스가 가변되는 제1 하이브리드 센싱부; 상기 커버(53)의 내측에 배치되고, 서로 전기적으로 연결된 제2 센싱 전극 및 제2 센싱 인덕터와, 상기 프레임의 내측면과 소정 간격 이격 배치된 제2 센싱 코일을 포함하여, 상기 제2 터치부재 및 상기 제2 포스부재를 통해 인체의 터치(예, 누름)가 인가되면, 상기 터치(예, 누름)에 따라 상기 제2 센싱 전극과 상기 인체 사이에 생성되는 기생 커패시턴스에 따라 커패시턴스가 가변되고, 상기 제2 센싱 코일과 상기 프레임 사이의 간격 변화에 따라 인덕턴스가 가변되는 제2 하이브리드 센싱부; 및 상기 제1 하이브리드 센싱부에 의한 커패시턴스의 가변 및 인턱턴스의 가변에 기초해, 상기 인체에 의한 각 터치 입력 여부를 검출하는 회로부; 를 포함하는 전자 기기가 제안된다.
또한, 본 발명의 다른 일 실시 예에 의해, 비전도체인 커버와 전도체인 프레임이 결합된 전자 기기에 적용되는 터치 센싱 디바이스에 있어서, 상기 커버의 내측에 배치되고, 상기 커버에 대해 물체의 터치가 있으면 터치 여부에 따른 제1 센싱 신호를 출력하는 제1 터치 센싱부; 및 상기 프레임의 내측면과 소정 간격 이격 배치된 제1 센싱코일을 포함하여, 상기 프레임을 통해 누름 터치가 인가되면, 상기 누름 터치 여부에 따라 가변되는 크기를 갖는 제2 센싱신호를 제공하는 제1 포스 센싱부; 및 상기 제1 터치 센싱부에 의한 제1 센싱 신호 및 상기 제1 포스 센싱부에 의한 제2 센싱 신호에 기초해, 상기 인체에 의한 터치 입력 여부를 검출하는 회로부; 를 포함하는 터치 센싱 디바이스가 제안된다.
본 발명의 일 실시 예에 의하면, 센싱 인덕터의 내부 배치에 대한 배치 자유도를 개선할 수 있다.
또한, 비전도체인 커버(예, 백 글라스)의 내측에 센싱 전극을 배치함으로써, 멀티 터치에서 각 터치 스위치에 대한 식별력을 개선할 수 있다.
게다가, 인체 터치(예, 접촉)시에 커패시턴스 센싱과 인덕턴스 센싱이 동시에 동작하도록 하고, 비인체 터치(예, 접촉)시에는 커패시턴스 센싱이 동작하지 않도록 함으로써, 터치 센싱 식별력을 개선할 수 있다.
이에 따라, 커패시턴스 센싱 및 인덕턴스 센싱을 모두 동작하는 하이브리드 센싱를 통해서, 적용된 전자 기기의 뒤틀림에 의해 발생되는 오동작에 대한 문제를 해결할 수 있다.
도 1는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 기기의 일 외관 예시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 기기의 일 외관 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 기기의 사이드부의 정면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 기기의 사이드부의 정면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 기기의 사이드부의 정면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 기기의 내부 구조 예시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 기기의 내부 구조 예시도이다.
도 8 은 도 6의 전자 기기의 내부 구조 변형 예시도이다.
도 9는 도 7의 전자 기기의 내부구조 변형 예시도이다.
도 10은 도 7의 전자 기기의 동작 설명도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 기기의 내부구조 예시도이다.
도 12는 도 11의 전자 기기의 동작 설명도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시 에에 따른 전자 기기의 내부구조 예시도이다.
도 14는 도 13의 전자 기기의 동작 설명도이다.
도 15는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 기기의 내부 구조 예시도이다.
도 16는 제1 터치검출회로의 일 예시도이다.
도 17은 제1 포스검출회로의 일 에시도이다.
도 18은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 기기의 내부 구조 예시도이다.
도 19는 도 18의 전자 기기의 터치 센싱 디바이스에 대한 일 예시도이다.
도 20은 도 18의 전자 기기의 터치 센싱 디바이스에 대한 다른 일 예시도이다.
이하에서는, 본 발명은 설명되는 실시 예에 한정되지 않으며, 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다양하게 변경될 수 있음이 이해되어야 한다.
또한, 본 발명의 각 실시 예에 있어서, 하나의 예로써 설명되는 구조, 형상 및 수치는 본 발명의 기술적 사항의 이해를 돕기 위한 예에 불과하므로, 이에 한정되는 것이 아니라 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다양하게 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 본 발명의 실시 예들은 서로 조합되어 여러 가지 새로운 실시 예가 이루어질 수 있다.
그리고, 본 발명에 참조된 도면에서 본 발명의 전반적인 내용에 비추어 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 구성요소들은 동일한 부호를 사용할 것이다.
이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위해서, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 기기의 일 외관 예시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 기기의 일 외관 예시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 기기(10)는 프레임(51), 글래스(52), 커버(53), 및 터치 스위치부(TSW)를 포함할 수 있다.
상기 프레임(51)은 전자 기기(10)의 중심 골격을 형성하는 메탈 프레임일 수 있다. 상기 글래스(52)는 상기 프레임(51)의 일측인 전면에 배치되는 전면 디스플레이 글래스 일 수 있다. 상기 커버(53)는 상기 프레임(51)의 타측인 후면에 배치되는 비전도체가 될 수 있으며, 예를 들면, 상기 커버(53)의 재질은 글래스 또는 플라스틱일 수 있으며, 상기 예시에 한정되지 않는다.다
일 예로, 상기 전자 기기(10)는, 글래스(52), 프레임(51), 및 커버(53)로 이루어지는 3층 구조의 사이드부(50)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 도 1 및 도 2를 참조하면, 최신 휴대폰 등의 전자 기기의 구조를 보면, 중심에 배치된 프레임(51)(Frame)이 배치되고, 그 상부인 전면에는 글래스(52)(Glass)가 배치되며, 그 하부인 후면에는 커버(53)가 배치될 수 있다.
다른 일 예로, 전자 기기(10)의 사이드부에는 프레임(51) 및 커버(53)의 2층 구조일 수도 있으며, 이 경우, 전자 기기(10)의 중심에 프레임(51)(Frame)이 배치될 수 있고, 그 하부인 후면에는 커버(53)가 배치될 수 있다.
상기 터치 스위치부(TSW)는 기계식 버튼을 대체하기 위해, 상기 전자 기기(10)의 사이드부에 형성된 제1 터치부재(TM1) 및 제1 포스부재(FM1), 및 제2 터치부재(TM2)를 포함할 수 있다.
일 예로, 상기 제1 터치부재(TM1) 및 제2 터치부재(TM2)는 커버(53)의 일부분 일 수 있고, 상기 제1 포스부재(FM1)는 프레임(51)의 일부분일 수 있다.
도 1를 참조하면, 글래스(52), 프레임(51), 및 커버(53) 간의 경계가 직선 형상으로 제작 및 조립되어, 제1 터치부재(TM1), 제1 포스부재(FM1), 및 제2 터치부재(TM2)는 일직선상이 아닌, 일 예로, 도 1과 같이, 지그재그 형상으로 배치될 수 있다.
일 예로, 도 2를 참조하면, 프레임(51) 또는 커버(53)중 일부에 절곡부를 형성하여, 그 절곡부에 제1 및 제2 터치부재(TM1,TM2)를 배치시켜서, 제1 터치부재(TM1), 제1 포스부재(FM1), 및 제2 터치부재(TM2)가, 도 2와 같이, 실질적으로 일직선상에 배치될 수 있다. 여기서, 절곡부는 상기 제1 터치부재(TM1), 제1 포스부재(FM1), 및 제2 터치부재(TM2)를 배치하기 위한 것으로, 그 형상이나 크기는 상기 예시에 한정되지 않는다.
예를 들어, 도 1 및 도 2를 참조하면, 전자 기기(10)는 스마트폰 등과 같이, 휴대 가능한 기기가 될 수 있고, 스마트 와치(Watch)와 같이, 웨어러블 기기가 될 수 있으며, 특정한 기기에 한정되지 않고, 휴대 가능하거나 착용 가능한 전자 기기, 또는 동작 제어를 위한 스위치를 갖는 전자 기기가 될 수 있다.
본 서류에서, 터치는 접촉에 해당되는 터치(예, 접촉터치)와, 누름에 해당되는 터치(예, 누름 터치)와, 터치부재에 근접하여 터치하는 터치(예, 근접터치)를 포함할 수 있다. 여기서 접촉(또는 접촉터치)은 눌려지는 힘이 수반되지 않는 단순 접촉을 의미한다. 누름(또는 누름 터치)은 접촉에 후속되는 눌려지는 힘(또는 포스)를 의미한다. 그리고, 근접터치는 터치센싱이 가능한 위치까지 가까워지는 근접 및 접촉을 포함하는 개념을 의미한다. 따라서, 본 서류에서, 접촉터치나, 누름 터치나, 근접터치를 특별히 특정하지 않는 경우, 터치는 접촉, 포스(누름), 및 근접터치를 모두 포함하는 의미일 수 있고, 또는 그 중 어느 하나가 될 수 있다.
도 1 및 도 2에서, 예를 들어, 본 발명의 각 실시 예에서의 제1 터치부재(TM1), 제1 포스부재(FM1), 제2 터치부재(TM2) 등과 같은 본 발명의 터치부재 및 포스부재는, 외부로 노출되지 않을 수 있으며, 특히 다양한 보호막(passivation) 처리를 통해 각 부재들은 외부에서 육안으로 확인될 수 없는 구조로 이루어질 수 있다.
도 1 및 도 2에서는, 2개의 제1 및 제2 터치부재(TM1,TM2)와 1개의 제1 포스부재(FM1)를 포함하여 전체 3개의 부재를 도시하고 있으나, 이는 하나의 예시에 대한 설명으로 상기 3개의 부재에 한정되는 것은 아니다.
일 예로, 본 발명의 일 실시 예에서는, 1개 이상의 터치부재와 1개 이상의 포스부재를 포함하는 터치 센싱 디바이스를 구현 가능하다.
또한, 본 발명의 터치 센싱 디바이스는, 글래스와 같은 비전도체인 커버(53) 내측에 센싱 전극(SE1,SE2)을 배치하는 구조이므로, 기존의 메탈 케이스 내측에 복수의 터치 센서가 배치되는 경우와는 달리, 메탈 케이스에서 복수의 터치 스위치를 식별하기 어려운 단점을 해결 가능하다.
본 발명의 각 도면에 대해, 동일한 부호 및 동일한 기능의 구성요소에 대해서는 가능한 불필요한 중복 설명은 생략될 수 있고, 각 도면에 대해 가능한 차이점에 대한 사항이 설명될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 기기의 사이드부의 정면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 기기의 사이드부의 정면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 프레임(51) 및 상기 커버(53)는 그 경계가 일 직선으로 제작될 수 있다.
도 3을 참조하면, 제1 터치부재(TM1) 및 제1 포스부재(FM1)는, 일직선상이 아닌 지그재그 형상으로 배치될 수 있다.
도 4를 참조하면, 제1 터치부재(TM1), 제1 포스부재(FM1), 및 제2 터치부재(TM2)는, 일직선상이 아닌 지그재그 형상으로 배치될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 기기의 사이드부의 정면도이다.
도 5를 참조하면, 상기 프레임(51) 및 상기 커버(53)중 어느 하나에, 2곳에 절곡부(BP)가 형성되어, 상기 프레임(51) 및 상기 커버(53)는 그 경계가 지그재그 형상을 갖도록 제작될 수 있고, 상기 제1 터치부재(TM1), 상기 제1 포스부재(FM1), 및 상기 제2 터치부재(TM2)는 일직선상에 배치될 수 있다.
도 3, 도 4, 도 5를 참조하면, 상기 전자 기기(10)의 사이드부(50)는, 글래스(52), 프레임(51), 및 커버(53)로 이루어지는 3층 구조로 이루어져 있다. 도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 터치 스위치부(TSW)는 기계식 버튼을 대체하기 위해, 상기 전자 기기(10)의 사이드부(50)에는, 제1 터치부재(TM1), 제1 포스부재(FM1) 및 제2 터치부재(TM2)가 배치될 수 있다. 그리고, 상기 제1 터치부재(TM1) 및 제2 터치부재(TM2)는 커버(53)의 일부분 일 수 있고, 상기 제1 포스부재(FM)는 프레임(51)의 일부분 일 수 있다. 도 3 내지 도 5에서는 제1 터치부재(TM1), 제1 포스부재(FM1) 및 제2 터치부재(TM2)를 예시로 보이고 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
일 예로, 추가되는 터치부재는 커버의 일부 영역이 될 수 있고, 추가되는 포스부재는 프레임의 일부 영역이 될 수 있다.
본 서류에서, 제1 터치부재(TM1), 제2 터치부재(TM2), 및 제1 포스부재(FM1)의 배치위치는, 인체(예, 사람 손)가 터치(접촉 및 누름)될 때 터치(접촉 및 누름)를 인식할 수 있는 위치면 되므로, 도 3 내지 도 5에 도시한 예시에 한정될 필요는 없다.
한편, 일반적인 휴대폰 등의 전자 기기의 경우, 그 사이드부(50)에 볼륨 버튼이나 전원 버튼이 물리적인 버튼(키)(Button(Key))으로 형성될 수 있다. 이때, 물리적인 버튼이 튀어나와서 사람 손으로 누를 수 있게 되어 있다. 그러나 물리적인 버튼을 사용할 경우 물리적인 마모 등의 원인으로 인해 내구연한이 있으며, 외부로 튀어나와 있기 때문에 방수 처리가 어렵고, 튀어나온 모양으로 인해 심미적으로 깔끔하지 못하다는 문제점이 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해 제안하는 본 발명의 각 실시 예에 따른 터치 센싱 디바이스 및 전자 기기에 대해 도 6 내지 도 14를 참조하여 설명한다.
도 6 은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 기기의 내부 구조 예시도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시 에에 따른 전자 기기(10)는, 프레임(51)과 커버(53)를 포함하는 사이드부(50)와, 제1 터치부재(TM1), 제1 포스부재(FM1)를 포함하는 터치 스위치부(TSW)와, 상기 터치 스위치부(TSW)를 통한 터치를 검출하는 터치 센싱 디바이스(100)를 포함할 수 있다.
상기 제1 터치부재(TM1)는 커버(53)의 일부일 수 있으며, 커버(53)의 재질과 동일할 수 있다. 일 예로, 상기 커버(53)가 글래스이면 상기 제1 터치부재(TM1)도 글래스 일 수 있다.
상기 제1 포스부재(FM1)는 프레임(51)의 일부일 수 있으며, 프레임(51)의 재질과 동일할 수 있다, 일 예로, 상기 프레임(51)이 메탈이면 상기 제1 포스부재(FM1)도 메탈 일 수 있다.
상기 터치 센싱 디바이스(100)는, 제1 터치 센싱부(TSP1), 및 제1 포스 센싱부(FSP1), 및 회로부(800)를 포함할 수 있다.
일 예로, 상기 제1 터치 센싱부(TSP1)는, 상기 커버(53)의 내측에 배치되고, 서로 전기적으로 연결된 제1 센싱 전극(SE1) 및 제1 센싱 인덕터(LE1)를 포함하여, 상기 커버(53)를 통해 인체(1)의 터치(예, 접촉)가 인가되면, 상기 터치(예, 접촉)에 따라 상기 제1 센싱 전극(SE1)과 상기 인체(1) 사이에 기생 커패시턴스가 생성되어, 상기 기생 커패시턴스를 포함하여 전체 커패시턴스가 가변될 수 있다.
일 예로, 상기 제1 포스 센싱부(FSP1)는, 상기 프레임(51)의 내측면과 소정 간격(예, D1) 이격 배치된 제1 센싱 코일(SC1)을 포함하여, 상기 프레임(51)을 통해 터치(예, 누름)가 인가되면, 상기 터치(예, 누름)에 따라 상기 제1 센싱 코일(SC1)과 상기 프레임(51) 사이의 간격 변화에 따라 인덕턴스가 가변될 수 있다. 여기서, 제1 센싱 코일(SC1)에 전류가 흐르는 동안에, 상기 누름에 의해 상기 제1 센싱 코일(SC1)과 상기 프레임(51)간의 간격이 변화되면, 이 간격 변화에 의해 생성되는 와전류(eddy current)의 작용으로, 제1 센싱 코일(SC1)의 인덕턴스가 변화(예, 감소)하게 되고, 이 인덕턴스에 기초한 공진 주파수는 높아질 수 있다.
일 예로, 상기 회로부(800)는, 상기 제1 터치 센싱부(TSP1)에 의한 커패시턴스의 가변 및 상기 포스 센싱부(FSP1)에 의한 인덕턴스의 가변에 기초해, 상기 인체(1)에 의한 터치 입력 여부를 검출할 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 터치 센싱부(TSP1)는, 제1 터치부재(TM1)의 내측에 배치된 제1 센싱 전극(SE1), 제1 센싱 인덕터(LE1). 및 제1 연결 도선(W10)을 포함할 수 있다.
제1 터치부재(TM1)는, 비전도체의 커버(53)의 일부분일 수 있으며, 예를 들어, 글래스 또는 플라스틱으로 이루어진 비전도체가 될 수 있다.
상기 제1 센싱 전극(SE1)은, 상기 커버(53)의 일부인 제1 터치부재(TM1)의 내측에 배치될 수 있다.
제1 센싱 인덕터(LE1)는, 상기 제1 센싱 전극(SE1)에 전기적으로 연결되고, 기판(200)에 실장될 수 있다.
제1 연결 도선(W10)은, 상기 제1 센싱 전극(SE1)과 상기 제1 센싱 인덕터(LE1)의 일단을 전기적으로 연결할 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 포스 센싱부(FSP1)는, 제1 포스부재(FM1), 제1 센싱 코일(SC1), 및 제1 지지부재(300,300-11,300-12)를 포함할 수 있다.
제1 포스부재(FM1)는, 전도체의 프레임(51)의 일부분일 수 있으며, 예를 들어, 메탈로 이루어진 전도체가 될 수 있다
일 예로, 상기 제1 센싱 코일(SC1)은, 상기 프레임(51)의 일부인 제1 포스부재(FM1)와 소정 간격(예, D1) 이격 되고, 상기 제1 포스부재(FM1)의 내측면에 대향하여 기판(200)에 실장될 수 있다.
일 예로, 상기 제1 지지부재(300-10)는, 제1 몸체 부재(300-1)와 제1 기둥부재(300-11,300-12)를 포함할 수 있다.
상기 제1 몸체 부재(300-1)는, 상기 프레임(51)의 내부 구조물(51s)에 의해 지지되고, 상기 제1 센싱 코일(SC1)이 실장된 기판(200)을 지지할 수 있다.
상기 제1 기둥부재(300-11,300-12)는, 상기 제1 몸체 부재(300-1)에 지지되고, 상기 프레임(51)의 제1 포스부재(FM1) 양단에 부착될 수 있다.
이와 같은 제1 지지부재(300-10)에 의해, 상기 제1 포스부재(FM1)를 통한 터치(예, 누름)이 인가되지 않는 경우, 상기 제1 포스부재(FM1)와 상기 제1 센싱 코일(SC1)과의 소정 간격(예, D1)이 유지될 수 있고, 상기 제1 포스부재(FM1)를 통한 터치(예, 누름)이 인가되는 경우, 상기 제1 포스부재(FM1)가 내측으로 편향되도록 허용할 수 있다.
또한, 본 발명의 터치 센싱 디바이스는, 기판(200)의 일면 또는 타면에 실장된 회로부(800)와, 커패시터 소자 등을 포함할 수 있다. 상기 회로부(800)는, 기판(200)을 통해서 각 센싱 전극(SE1,SE2)과 연결되는 발진회로와, 인가되는 터치 (접촉 또는 누름) 위치를 검출하는 터치 식별 회로를 포함할 수 있다. 상기 발진회로 및 터치 식별 회로에 대해서는 하기에 서술한다.
예를 들어, 제1 포스부재(FM1)에 누름이 인가되면, 프레임(51)에 배치된 제1 포스부재(FM1)가 내측으로 휘어짐(편향,deflection)에 따라 프레임(51)과 해당 센싱 코일(SC1,SC2)과의 간격 변화가 발생될 수 있다. 이러한 간격 변화로 인하여 인덕턴스 변화가 발생될 수 있고, 이러한 작용에 따라 누름에 따른 인덕티브 센싱이 이루어질 수 있다.
또한, 상기 제1 포스부재(FM1)의 양측에 배치되는 제1 및 제2 터치부재(TM1,TM2)는, 커버(53)에 배치되어, 인체의 접촉 시, 인체(예, 손)와 제1 센싱 전극(SE1) 사이에서 기생 커패시턴스가 생성된다. 이와 같은 기생 커패시턴스의 생성에 따라 커패시턴스 변화가 발생될 수 있고, 이러한 작용에 따라 접촉에 따른 커패시티브 센싱이 이루어질 수 있다.
정리하면, 포스(Force) 동작(누름에 의한 터치 동작)에 대해 설명하면, 인체가 프레임(51)(Frame)을 누르면, 프레임이 내측으로 휘어짐에 따라 인덕턴스 변화가 발생되어 포스 동작이 수행될 수 있다. 그리고, 터치(Touch) 동작(접촉에 의한 터치 동작)에 대해 설명하면, 인체(예, 손)가 커버(53)(cover)에 접촉되면, 커버(53) 내측에 배치된 제1 센싱 전극(SE1)과 인체 사이에 기생 커패시턴스가 생성되어 커패시턴스 변화가 발생되면 터치 동작이 수행될 수 있다.
따라서 본 서류에서의 터치 시는, 인체(예, 손)는 프레임(51)과 커버(53)를 동시에 터치할 수 있다.
그리고, 제1 포스부재(FM1)는 프레임(51)중 상기 제1 지지부재(300-10)의 제1 기둥부재(300-11,300-12)에 의해 지지되는 두 지점의 사이 영역 일 수 있다. 이와 같은 제1 포스부재에 대한 정의는 본 발명의 각 실시 예에 적용될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 기기의 내부 구조 예시도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 기기(10)는, 프레임(51)과 커버(53)를 포함하는 사이드부(50)와, 제1 터치부재(TM1), 제1 포스부재(FM1) 및 제2 터치부재(TM2)를 포함하는 터치 스위치부(TSW)와, 상기 터치 스위치부(TSW)를 통한 터치를 검출하는 터치 센싱 디바이스(100)를 포함할 수 있다.
도 7에 도시된 터치 센싱 디바이스(100)는, 도 6의 터치 센싱 디바이스의 구조에, 제2 터치 센싱부(TSP2)를 추가한 구조이다.
도 7을 참조하면, 상기 제2 터치 센싱부(TSP2)는, 상기 커버(53)의 내측에 배치되고, 서로 전기적으로 연결된 제2 센싱 전극(SE2) 및 제2 센싱 인덕터(LE2)를 포함하여, 상기 커버(53)를 통해 인체(1)의 터치(예, 접촉)가 인가되면, 상기 터치(예, 접촉)에 따라 상기 제2 센싱 전극(SE2)과 상기 인체(1) 사이에 기생 커패시턴스가 생성되고, 상기 기생 커패시터를 포함하여 전체 커패시턴스가 가변될 수 있다.
예를 들어, 상기 제2 터치 센싱부(TSP2)는, 제2 터치부재(TM2)의 내측에 배치된 제2 센싱 전극(SE2), 제2 센싱 인덕터(LE2), 및 제2 연결 도선(W20)을 포함할 수 있다.
제2 터치부재(TM2)는, 비전도체의 커버(53)의 일부분일 수 있으며, 예를 들어, 글래스 또는 플라스틱으로 이루어진 비전도체가 될 수 있다.
제2 센싱 전극(SE2)은, 상기 커버(53)의 일부인 제2 터치부재(TM2)의 내측에 배치될 수 있다.
제2 센싱 인덕터(LE2)는, 상기 제2 센싱 전극(SE2)에 전기적으로 연결되고, 기판(200)에 실장될 수 있다.
상기 제2 연결 도선(W20)은, 상기 제2 센싱 전극(SE2)과 상기 제2 센싱 인덕터(LE2)읠 일단을 전기적으로 연결할 수 있다.
본 서류에서, 제1 및 제2 연결 도선(W10,W20)은 도체 와이어가 될 수 있거나 플렉시블 PCB를 이용한 도체 라인이 될 수 있으며, 도면의 도시형태에 한정되지 않으며, 전기적으로 연결될 수 있는 도체 라인이면 될 수 있다.
또한, 이와 같은 제1 및 제2 연결 도선(W10,W20) 등과 같은 연결 도선을 통해, 해당 센싱 전극과 해당 센싱 인덕터를 연결함에 따라, 해당 센싱 인덕터를 배치하는 위치가 특별한 제한받지 않아서, 해당 센싱 인덕터의 배치 위치가 자유롭게 정해질 수 있다.
부연하면, 도 1 및 도 2에 도시된 바와같이 제1 및 제2 터치부재(TM1,TM2) 사이에 제1 포스부재(FM1)가 배치될 수 있으나, 도 7에 도시한 바와같이, 제1 포스부재(FM1)는 제1 및 제2 터치부재(TM1,TM2)의 전체 영역보다 넓은 영역을 포함할 수 있다.
상기 제1 및 제2 터치부재(TM1,TM2)는 접촉을 검출하기 위한 부재로, 터치시 인체에 의한 커패시턴스에 기인한 커패시턴스 변화를 검출하기 위한 부재이다. 상기 제1 포스부재(FM1)는, 힘에 의한 포스를 검출하기 위한 부재로, 힘이 가해지면 프레임(51)의 휘어짐(Metal deflection)에 따라, 프레임(51)과 제1 센싱 코일(SC1)과의 에어 갭(Air gap)의 간격 변화가 초래되고, 이러한 에어 갭 변화에 따른 인덕턴스 변화를 검출하기 위한 부재이다.
예를 들어, 사람 손이 제1,제2 터치부재중 어느 하나와 제1 포스부재를 눌렸을 경우, 인체 접촉에 의한 터치센싱(=커패시티브 센싱)과, 가해지는 힘에 의한 포스센싱(=인덕티브 센싱)이 동시에 동작하게 될 수 있다. 이에 반해 사람 손 외의 것이 눌렸을 경우, 인체 접촉에 의한 터치센싱은 동작하지 않고 포스센싱만 동작하기 때문에, 해당 동작을 통해 사람 손인지 아닌지를 구별할 수 있어서, 오동작 방지 기능이 수행될 수 있다.
즉, 도 7에 도시된 실시 예는, 포스(Force) 동작은 프레임(51)(Frame)에 사람 손이 접촉되고 힘이 가해져서 프레임(51)이 휘어짐에 따라 발생한다. 터치(Touch) 동작은 프레임(51)이 아닌 커버(53)(Cover)에 사람 손이 접촉되어 커버(53) 내측에 배치된 제1 및 제2 센싱 전극(100-T1,100-T2)과 인체 사이에 발생되는 기생 커패시터에 기인하여 발생한다.
도 7에 도시된 터치 센싱 디바이스의 구조는, 터치 센싱 동작을 위한 제1 및 제2 센싱 인덕터(LE1,LE2) 2개와 포스 센싱 동작을 위한 제1 센싱 코일(SC1) 1개를 포함할 수 있고, 터치 센싱은 실체 터치 위치를 센싱하기 위한 것이고, 포스 센싱은 터치 센싱 체크용일 수 있다.
한편, 본 서류에 적용되는 인덕턴스의 변화 동작에 대해 설명하면, 프레임(51)의 제1 포스부재(FM1)에 힘(포스)이 인가되면, 제1 포스부재(FM1)가 눌려져서 프레임(51)이 내측으로 휘어지면서 프레임(51)과 제1 센싱 코일(SC1)간의 간격이 변하고, 제1 센싱 코일(SC1)에 전류가 흐르는 동안, 주위의 도체인 프레임(51)과의 거리가 변하여 와전류가 생성되고 이 와전류에 의한 인덕턴스가 변화(예, 감소)할 수 있다. 이에 따라, 상기 인덕턴스가 변화되면, 공진 주파수가 변화(예, 증가)하게 되어, 공진 주파수의 변화에 기초하여 힘이 가해지는 포스가 검출될 수 있다.
도 8 은 도 6의 전자 기기의 내부 구조 변형 예시도이다
도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 기기(10)는, 프레임(51)과, 글래스(52), 커버(53)를 포함하는 사이드부(50)와, 제1 터치부재(TM1)와 제1 포스부재(FM1)를 포함하는 터치 스위치부(TSW)와, 상기 터치 스위치부(TSW)를 통한 터치를 검출하는 터치 센싱 디바이스(100)를 포함할 수 있다.
도 7에 도시된 상기 제1 센싱 전극(SE1)은, 도 6의 제1 센싱 전극(SE1)에 대한 변형 예로, 2개의 제1 센싱 전극(SE1-1, SE1-2)를 포함할 수 있다.
일 예로, 상기 2개의 제1 센싱 전극(SE1-1, SE1-2)은, 상기 커버(53)의 일부인 제1 터치부재(TM1)의 내측중 서로 다른 위치에 배치되고, 상기 2개의 제1 센싱 전극(SE1-1, SE1-2)중 하나(SE1-1)는 상기 제1 센싱 인덕터(LE1)의 일단에 연결될 수 있고, 다른 하나(SE1-2)는 상기 제1 센싱 인덕터(LE1)의 타단에 연결될 수 있다.
상기 제1 연결 도선(W10)은, 2개의 제1 연결 도선(W10-1, W10-2)을 포함할 수 있다. 일 예로, 2개의 제1 연결 도선(W10-1, W10-2)중 하나(W10-1)는 상기 제1 센싱 (전극(SE1-1)과 상기 제1 센싱 인덕터(LE1)의 일단을 전기적으로 연결하고, 2개의 제1 연결 도선(W10-1, W10-2)중 다른 하나(W10-2)는, 상기 제1 센싱 전극(SE1-2)과 상기 제1 센싱 인덕터(LE1)의 타단을 전기적으로 연결할 수 있다.
도 9는 도 7의 전자 기기의 내부구조 변형 예시도이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 전자 기기(10)는, 프레임(51)과 글래스(52) 및 커버(53)를 포함하는 사이드부(50), 사이드부(50)에 배치도어 제1 터치부재(TM1) 및 제1 포스부재(FM1)를 포함하는 터치 스위치부(TSW)와, 터치 스위치부(TSW)를 통한 터치를 검출하는 터치 센싱 디바이스(100)를 포함할 수 있다.
도 9의 제1 센싱 전극(SE1)은, 도 7의 제1 센싱 전극(SE1)에 대한 변형 예로, 2개의 제1 센싱 전극(SE1-1, SE1-2)를 포함할 수 있고, 상기 제2 센싱 전극(SE2)은, 도 7의 제2 센싱 전극(SE2)에 대한 변형 예로, 2개의 제2 센싱 전극(SE2-1, SE2-2)를 포함할 수 있다.
일 예로, 상기 2개의 제1 센싱 전극(SE1-1, SE1-2)은, 상기 커버(53)의 일부인 제1 터치부재(TM1)의 내측중 서로 다른 위치에 배치되고, 상기 2개의 제1 센싱 전극(SE1-1, SE1-2)중 하나(SE1-1)는 상기 제1 센싱 인덕터(LE1)의 일단에 연결될 수 있고, 제1 센싱 전극(SE1-1, SE1-2)중 다른 하나(SE1-2)는 상기 제1 센싱 인덕터(LE1)의 타단에 연결될 수 있다.
또한, 상기 2개의 제2 센싱 전극(SE2-1, SE2-2)은, 상기 커버(53)의 일부인 제2 터치부재(TM2)의 내측중 서로 다른 위치에 배치되고, 상기 2개의 제2 센싱 전극(SE2-1, SE2-2)중 하나(SE2-1)는 상기 제2 센싱 인덕터(LE2)의 일단에 연결될 수 있고, 제2 센싱 전극(SE2-1, SE2-2)중 다른 하나(SE2-2)는 상기 제2 센싱 인덕터(LE2)의 타단에 연결될 수 있다.
상기 제1 연결 도선(W10)은, 2개의 제1 연결 도선(W10-1, W10-2)을 포함할 수 있다. 일 예로, 2개의 제1 연결 도선(W10-1, W10-2)중 하나(W10-1)는 상기 제1 센싱 (전극(SE1-1)과 상기 제1 센싱 인덕터(LE1)의 일단을 전기적으로 연결하고, 2개의 제1 연결 도선(W10-1, W10-2)중 다른 하나(W10-2)는, 상기 제1 센싱 전극(SE1-2)과 상기 제1 센싱 인덕터(LE1)의 타단을 전기적으로 연결할 수 있다.
상기 제2 연결 도선(W20)은, 2개의 제2 연결 도선(W20-1, W20-2)을 포함할 수 있다. 일 예로, 2개의 제2 연결 도선(W20-1, W20-2)중 하나(W20-1)는 상기 제2 센싱 전극(SE2-1)와 상기 제2 센싱 인덕터(LE2)의 일단을 전기적으로 연결하고, 2개의 제2 연결 도선(W20-1, W20-2)중 다른 하나(W20-2)는, 상기 제2 센싱 전극(SE2-2)와 상기 제2 센싱 인덕터(LE1)의 타단을 전기적으로 연결할 수 있다.
상기 도 6 내지 도 9에 도시된 터치 센싱 디바이스에서, 제1 및 제2 터치 센싱부는 터치 위치를 센싱하기 위해 동작하고, 제1 포스 센싱부는 터치 센싱에 대한 오류 체크를 위해 동작할 수 있다.
도 10은 도 7의 전자 기기의 동작 설명도이다.
도 7 및 도 10을 참조하면, 상기 회로부(800)는, 제1 터치 검출회로(800-T1), 제1 포스 검출 회로(800-F1), 제2 터치 검출회로(800-T2), 및 터치 식별 회로(850)를 포함할 수 있다.
일 예로, 상기 제1 터치 검출회로(800-T1)는, 상기 제1 터치부재(TM1)를 통한 인체 터치(예, 접촉)시 상기 인체와 상기 제1 센싱 전극(SE1) 사이에 생성되는 기생 커패시턴스에 의한 커패시턴스 변화에 기초해 상기 제1 터치부재(TM1)에 대한 제1 터치 검출 신호(SDT1)를 출력할 수 있다.
상기 제1 포스 검출 회로(800-F1)는, 상기 제1 포스부재(FM1)를 통한 터치(예, 누름)시 상기 제1 포스부재(FM1)가 내측으로 편향됨에 의한 인덕턴스 변화에 기초해 상기 제1 포스부재(FM1)에 대한 제1 포스 검출 신호(SDF1)를 출력할 수 있다.
상기 제2 터치 검출회로(800-T2)는, 상기 제2 터치부재(TM2)를 통한 인체 터치(예, 접촉)시 상기 인체와 상기 제2 센싱 전극(SE2) 사이에 생성되는 기생 커패시턴스에 의한 커패시턴스 변화에 기초해 상기 제2 터치부재(TM2)에 대한 제2 터치 검출 신호(SDT2)를 출력할 수 있다.
상기 터치 식별 회로(850)는, 상기 제1 터치 검출 신호(SDT1), 상기 제1 포스 검출 신호(SDF1) 및 제2 터치 검출 신호(SDT2)에 기초하여 터치 스위치를 식별할 수 있다.
예를 들어, 인체(예, 사람 손)가 제1 포스부재(FM1) 및 제2 터치부재(TM2)를 터치(접촉 + 누름)하면, 먼저 제2 터치부재(TM2)와 인체 사이에 기생 커패시턴스가 생성되어, 제2 터치 검출회로(800-T2)에서 제2 터치 검출 신호(SDT2)를 출력할 수 있다.
이와 동시에, 제1 포스부재(FM1)가 눌려지면서 제1 포스부재(FM1)와 제1 센싱 코일(SC1)간의 간격이 변화(D1=>D2)되면, 구동중인 제1 센싱 코일(SC1)와 제1 포스부재(FM1) 사이의 간격 변화에 따라, 전술한 바와 같은 와전류 작용으로, 전체 인덕턴스는 가변되어, 제1 포스 검출회로(800-F1)에서 제1 포스 검출 신호(SDF1)를 출력할 수 있다.
이에 따라, 상기 터치 식별 회로(850)는, 상기 제2 터치 검출 신호(SDT2) 및 제1 포스 검출 신호(SDF1)에 기초해 제2 터치부재(TM2)가 터치 되었음을 인식할 수 있다.
이와 달리, 인체(예, 사람 손)가 제1 포스부재(FM1) 및 제1 터치부재(TM1)를 터치(접촉 + 누름)하면, 전술한 바와 같은 동작 과정을 통해, 상기 제1 터치 검출 신호(SDT1) 및 제1 포스 검출 신호(SDF1)에 기초해 제1 터치부재(TM1)가 터치 되었음을 인식할 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 기기의 내부구조 예시도이다.
도 11를 참조하면, 본 발명의 전자 기기(100)는, 프레임(51)과 커버(53)를 포함하는 사이드부(50), 사이드부(50)에 배치되고 제1 포스부재(FM1)와 제1,제2 터치부재(TM1,TM2)를 포함하는 터치 스위치부(TSW, 도1)와, 터치 스위치부(TSW)를 통한 터치를 검출하는 터치 센싱 디바이스(100)를 포함할 수 있다.
상기 터치 센싱 디바이스(100)는, 제1 터치 센싱부(TSP1)와, 제1 포스 센싱부(FSP1)와, 제2 포스 센싱부(FSP2), 및 회로부(800)를 포함할 수 있다.
상기 터치 스위치부(TSW)는, 제1 터치부재(TM1), 제1 포스부재(FM1), 제2 포스부재(FM2)를 포함할 수 있다. 상기 제1 터치부재(TM1)는 커버(53)의 일부분 일 수 있고, 제1 포스부재(FM1) 및 제2 포스부재(FM2) 각각은 프레임(51)의 서로 다른 일부분 일 수 있다.
제1 터치 센싱부(TSP1)는, 상기 커버(53)의 내측에 배치되고, 서로 전기적으로 연결된 제1 센싱 전극(SE1) 및 제1 센싱 인덕터(LE1)를 포함하여, 상기 커버(53)의 제1 터치부재(TM1)를 통해 인체(1)의 터치(예, 접촉)가 인가되면, 상기 터치(예, 접촉)에 따라 상기 제1 센싱 전극(SE1)과 상기 인체(1) 사이에 기생 커패시턴스가 생성되어, 상기 기생 커패시턴스를 포함하여 전체 커패시턴스가 가변될 수 있다.
일 예로, 상기 제1 센싱 전극(SE1)은, 도 11과 같이, 상기 제1 및 제2 센싱 코일(SC1,SC2) 및 제1 센싱 인덕터(LE1) 모두에 대향되는 상기 커버(53)의 내측 전체에 배치될 수 있다.
제1 포스 센싱부(FSP1)는, 상기 프레임(51)의 내측면과 소정 간격 이격 배치된 제1 센싱 코일(SC1)을 포함하여, 상기 프레임(51)을 통해 터치(예, 누름)이 인가되면, 상기 터치(예, 누름)에 따라 상기 제1 센싱 코일(SC1)과 상기 프레임(51) 사이의 간격 변화에 따라 인덕턴스가 가변될 수 있다.
제2 포스 센싱부(FSP2)는, 상기 프레임(51)의 내측면과 소정 간격 이격 배치된 제2 센싱 코일(SC2)을 포함하여, 상기 프레임(51)을 통해 터치(예, 누름)이 인가되면, 상기 터치(예, 누름)에 따라 상기 제2 센싱 코일(SC2)과 상기 프레임(51) 사이의 간격 변화에 따라 인덕턴스가 가변될 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 터치 센싱부(TSP1)는, 제1 터치부재(TM1)의 내측에 배치된 제1 센싱 전극(SE1), 제1 센싱 인덕터(LE1), 및 제1 연결 도선(W10)을 포함할 수 있다.
제1 터치부재(TM1)는, 비전도체의 커버(53)의 일부분일 수 있으며, 예를 들어, 글래스 또는 플라스틱으로 이루어진 비전도체가 될 수 있다.
상기 제1 센싱 전극(SE1)은, 상기 커버(53)의 일부인 제1 터치부재(TM1)의 내측에 배치될 수 있다.
제1 센싱 인덕터(LE1)는, 상기 제1 센싱 전극(SE1)에 전기적으로 연결되고, 기판(200)에 실장될 수 있다.
제1 연결 도선(W10)은, 상기 제1 센싱 전극(SE1)과 상기 제1 센싱 인덕터(LE1)의 일단을 전기적으로 연결할 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 포스 센싱부(FSP1)는, 상기 제1 센싱 코일(SC1), 및 제1 지지부재(300-10)를 포함할 수 있다.
상기 제1 센싱 코일(SC1)은, 상기 프레임(51)의 일부인 제1 포스부재(FM1)의 내측면과 소정 간격(예, D1) 이격 배치될 수 있다.
상기 제1 지지부재(300-10)는, 제1 몸체 부재(300-1)와 제1 기둥부재(300-11,300-12)를 포함할 수 있다.
상기 제1 몸체 부재(300-1)는, 상기 프레임(51)의 내부 구조물(51s)에 의해 지지되고, 상기 제1 센싱 코일(SC1)이 실장된 기판(200)을 지지할 수 있다.
상기 제1 기둥부재(300-11,300-12)는, 제1 몸체 부재(300-1)에 지지되고, 상기 프레임(51)의 제1 포스부재(FM1) 양단에 부착될 수 있다. 이와 같은 제1 지지부재(300-10)에 의해, 상기 제1 포스부재(FM1)를 통한 터치(예, 누름)이 인가되지 않는 경우, 상기 제1 포스부재(FM1)와 상기 제1 센싱 코일(SC1)과의 소정 간격(예, D1)이 유지될 수 있고, 상기 제1 포스부재(FM1)를 통한 터치(예, 누름)이 인가되는 경우, 상기 제1 포스부재(FM1)가 내측으로 편향되도록 허용할 수 있다.
예를 들어, 상기 제2 포스 센싱부(FSP2)는, 상기 제2 센싱 코일(SC2), 및 제2 지지부재(300-20)를 포함할 수 있다.
상기 제2 센싱 코일(SC2)은, 상기 프레임(51)의 일부인 제2 포스부재(FM2)의 내측면과 소정 간격(예, D2) 이격 배치될 수 있다.
상기 제2 지지부재(300-20)는, 제2 몸체 부재(300-2)와 제2 기둥부재(300-21,300-22)를 포함할 수 있다.
상기 제2 몸체 부재(300-2)는, 상기 프레임(51)의 내부 구조물(51s)에 의해 지지되고, 상기 제2 센싱 코일(SC2)이 실장된 기판(200)을 지지할 수 있다.
상기 제2 기둥부재(300-21,300-22)는, 제2 몸체 부재(300-2)에 지지되고, 상기 프레임(51)의 제2 포스부재(FM2) 양단에 부착될 수 있다. 이와 같은 제2 지지부재(300-20)에 의해, 상기 제2 포스부재(FM2)를 통한 터치(예, 누름)이 인가되지 않는 경우, 상기 제2 포스부재(FM2)와 상기 제2 센싱 코일(SC2)과의 소정 간격(예, D2)이 유지될 수 있고, 상기 제2 포스부재(FM2)를 통한 터치(예, 누름)이 인가되는 경우, 상기 제2 포스부재(FM2)가 내측으로 편향되도록 허용할 수 있다.
상기 도 11에 도시된 터치 센싱 디바이스에서, 제1 및 제2 포스 센싱부는 터치 위치를 센싱하기 위해 동작하고, 제1 터치 센싱부는 터치 센싱에 대한 오류 체크를 위해 동작할 수 있다.
도 12는 도 11의 전자 기기의 동작 설명도이다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 상기 회로부(800)는, 제1 포스 검출 회로(800-F1), 제1 터치 검출회로(800-T1), 제2 포스 검출 회로(800-F2), 및 터치 식별 회로(850)를 포함할 수 있다.
상기 제1 포스 검출 회로(800-F1)는, 상기 제1 포스부재(FM1)를 통한 터치(예, 누름)시 상기 제1 포스부재(FM1)가 내측으로 편향됨에 의한 인덕턴스 변화에 기초해 상기 제1 포스부재(FM1)에 대한 제1 포스 검출 신호(SDF1)를 출력할 수 있다.
상기 제1 터치 검출회로(800-T1)는, 상기 제1 터치부재(TM1)를 통한 인체 터치(예, 접촉)시 상기 인체와 상기 제1 센싱 전극(SE1) 사이에 생성되는 기생 커패시턴스에 의한 커패시턴스 변화에 기초해 상기 제1 터치부재(TM1)에 대한 제1 터치 검출 신호(SDT1)를 출력할 수 있다.
상기 제2 포스 검출 회로(800-F2)는, 상기 제2 포스부재(FM2)를 통한 터치(예, 누름)시 상기 제2 포스부재(FM2)가 내측으로 편향됨에 의한 인덕턴스 변화에 기초해 상기 제2 포스부재(FM2)에 대한 제2 포스 검출 신호(SDF2)를 출력할 수 있다.
그리고, 상기 터치 식별 회로(850)는, 상기 제1 포스 검출 신호(SDF1), 상기 제1 터치 검출 신호(SDT1) 및 제2 포스 검출 신호(SDF2)에 기초하여 터치(예, 누름) 위치를 식별할 수 있다.
예를 들어, 인체(예, 사람 손)가 제2 포스부재(FM2) 및 제1 터치부재(TM1)를 터치(접촉 + 누름)하면, 먼저 제1 터치부재(TM1)와 인체 사이에 기생 커패시턴스가 생성되어, 제1 터치 검출회로(800-T1)에서 제1 터치 검출 신호(SDT1)를 출력할 수 있다.
이와 동시에, 제2 포스부재(FM2)가 눌려지면서 제2 포스부재(FM2)와 제2 센싱 코일(SC2)간의 간격이 변화(D11=>D12)되면, 구동중인 제2 센싱 코일(SC2)와 제2 포스부재(FM2) 사이의 간격 변화에 따라, 전술한 바와 같은 와전류 작용으로, 전체 인덕턴스는 가변되어, 제2 포스 검출회로(800-F2)에서 제2 포스 검출 신호(SDF2)를 출력할 수 있다.
이에 따라, 상기 터치 식별 회로(850)는, 상기 제1 터치 검출 신호(SDT1) 및 제2 포스 검출 신호(SDF2)에 기초해 제2 포스부재(FM2)가 터치 되었음을 인식할 수 있다.
이와 달리, 인체(예, 사람 손)가 제1 포스부재(FM1) 및 제1 터치부재(TM1)를 터치(접촉 + 누름)하면, 전술한 바와 같은 동작 과정을 통해, 상기 제1 포스 검출 신호(SDF1) 및 제1 터치 검출 신호(SDT1)에 기초해 제1 포스부재(FM1)가 터치 되었음을 인식할 수 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시 에에 따른 전자 기기의 내부구조 예시도이다.
도 13을 참조하면, 본 발명의 전자 기기는, 프레임(51)과 커버(53)를 포함하는 사이드부(50), 사이드부(50)에 배치되고 제1, 제2 포스부재(FM1,FM2)와 제1,제2 터치부재(TM1,TM2)를 포함하는 터치 스위치부(TSW, 도1)와, 터치 스위치부(TSW)를 통한 터치를 검출하는 터치 센싱 디바이스를 포함할 수 있다.
상기 터치 센싱 디바이스는, 제1 하이브리드 센싱부(HB-S100), 제2 하이브리드 센싱부(HB-S200), 및 회로부(900)를 포함할 수 있다.
상기 제1 하이브리드 센싱부(HB-S100)는, 상기 커버(53)의 내측에 배치되고, 서로 전기적으로 연결된 제1 센싱 전극(SE1) 및 제1 센싱 인덕터(LE1)와, 상기 프레임(51)의 내측면과 소정 간격(예, D1) 이격 배치된 제1 센싱 코일(SC1)을 포함하여, 상기 커버(53)를 통해 인체(1)의 터치(예, 접촉+누름)이 인가되면, 상기 터치(예, 접촉+누름)에 따라 상기 제1 센싱 전극(SE1)과 상기 인체(1) 사이에 생성되는 기생 커패시턴스에 따라 커패시턴스가 가변되고, 상기 제1 센싱 코일(SC1)과 상기 프레임(51) 사이의 간격 변화에 따라 인덕턴스가 가변될 수 있다.
상기 제2 하이브리드 센싱부(HB-S200)는, 상기 커버(53)의 내측에 배치되고, 서로 전기적으로 연결된 제2 센싱 전극(SE2) 및 제2 센싱 인덕터(LE2)와, 상기 프레임(51)의 내측면과 소정 간격(예, D2) 이격 배치된 제2 센싱 코일(SC2)을 포함하여, 상기 커버(53)를 통해 인체(1)의 터치(예, 접촉+누름)이 인가되면, 상기 터치(예, 접촉+누름)에 따라 상기 제2 센싱 전극(SE2)과 상기 인체(1) 사이에 생성되는 기생 커패시턴스에 따라 커패시턴스가 가변되고, 상기 제2 센싱 코일(SC2)과 상기 프레임(51) 사이의 간격 변화에 따라 인덕턴스가 가변될 수 있다.
상기 회로부(900)는, 상기 제1 및 제2 하이브리드 센싱부(HB-S100, HB-S200)에 의한 커패시턴스의 가변 및 인턱턴스의 가변에 기초해, 상기 인체(1)에 의한 각 터치 입력 여부를 검출할 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 하이브리드 센싱부(HB-S100)는, 제1 터치부재(TM1)의 내측에 배치된 제1 센싱 전극(SE1), 상기 제1 센싱 인덕터(LE1); 제1 연결 도선(W10), 제1 포스부재(FM1)의 내측면과 소정 간격 이격 배치된 제1 센싱 코일(SC1), 및 제1 지지부재(300-10)를 포함할 수 있다.
상기 제1 센싱 전극(SE1)는, 상기 커버(53)의 일부인 제1 터치부재(TM1)의 내측에 배치될 수 있다.
상기 제1 센싱 인덕터(LE1)는, 상기 제1 센싱 전극(SE1)에 전기적으로 연결되고, 기판(200)에 실장될 수 있다.
상기 제1 연결 도선(W10)은, 상기 제1 센싱 전극(SE1)과 상기 제1 센싱 인덕터(LE1)의 일단을 전기적으로 연결할 수 있다.
상기 제1 센싱 코일(SC1)은, 상기 프레임(51)의 일부인 제1 포스부재(FM1)의 내측면과 소정 간격 이격 되고, 상기 제1 포스부재(FM1)의 내측면에 대향하여 기판(200)에 실장될 수 있다.
일 예로, 상기 제1 지지부재(300-10)는, 제1 몸체 부재(300-1)와 제1 기둥부재(300-11,300-12)를 포함할 수 있다.
상기 제1 몸체 부재(300-1)는, 상기 프레임(51)의 내부 구조물(51s)에 의해 지지되고, 상기 제1 센싱 인덕터(LE1) 및 제1 센싱 코일(SC1)이 실장된 기판(200)을 지지할 수 있다.
상기 제1 기둥부재(300-11,300-12)는, 제1 몸체 부재(300-1)에 지지되고, 상기 프레임(51)중 제1 포스부재(FM1) 양단에 부착될 수 있다.. 이와 같은 제1 지지부재(300-10)에 의해, 상기 제1 포스부재(FM1)를 통한 터치(예, 누름)이 인가되지 않는 경우, 상기 제1 포스부재(FM1)와 상기 제1 센싱 코일(SC1)과의 소정 간격(예, D1)이 유지될 수 있고, 상기 제1 포스부재(FM1)를 통한 터치(예, 누름)이 인가되는 경우, 상기 제1 포스부재(FM1)가 내측으로 편향되도록 허용할 수 있다.
예를 들면, 상기 제2 하이브리드 센싱부(HB-S200)는, 제2 터치부재(TM2)의 내측에 배치된 제2 센싱 전극(SE2), 상기 제2 센싱 인덕터(LE2), 제2 연결 도선(W20), 제2 포스부재(FM2)의 내측면과 소정 간격 이격 배치된 제2 센싱 코일(SC2), 및 제2 지지부재(300-20)를 포함할 수 있다.
상기 제2 센싱 전극(SE2)는, 상기 커버(53)의 일부인 제2 터치부재(TM2)의 내측에 배치될 수 있다.
상기 제2 센싱 인덕터(LE2)는, 상기 제2 센싱 전극(SE2)에 전기적으로 연결되고, 기판(200)에 실장될 수 있다.
상기 제2 연결 도선(W20)은, 상기 제2 센싱 전극(SE2)과 상기 제2 센싱 인덕터(LE2)의 일단을 전기적으로 연결할 수 있다.
상기 제2 센싱 코일(SC2)은, 상기 프레임(51)의 일부인 제2 포스부재(FM2)의 내측면과 소정 간격 이격 되고, 상기 제2 포스부재(FM2)의 내측면에 대향하여 기판(200)에 실장될 수 있다.
일 예로, 상기 제2 지지부재(300-20)는, 제2 몸체 부재(300-2)와 제2 기둥부재(300-21,300-22)를 포함할 수 있다.
상기 제2 몸체 부재(300-2)는, 상기 프레임(51)의 내부 구조물(51s)에 의해 지지되고, 상기 제2 센싱 인덕터(LE2) 및 제2 센싱 코일(SC2)이 실장된 기판(200)을 지지할 수 있다.
상기 제2 기둥부재(300-21,300-22)는, 제2 몸체 부재(300-2)에 지지되고, 상기 프레임(51)중 제2 포스부재(FM2) 양단에 부착될 수 있다.. 이와 같은 제2 지지부재(300-20)에 의해, 상기 제2 포스부재(FM2)를 통한 터치(예, 누름)이 인가되지 않는 경우, 상기 제2 포스부재(FM2)와 상기 제2 센싱 코일(SC2)과의 소정 간격(예, D2)이 유지될 수 있고, 상기 제2 포스부재(FM2)를 통한 터치(예, 누름)이 인가되는 경우, 상기 제2 포스부재(FM2)가 내측으로 편향되도록 허용할 수 있다.
도 13을 참조하면, 일 예로, 상기 전자 기기(10)의 사이드부에는, 한 번 터치시 같이 접촉되고 눌려지도록 제1 터치부재(TM1) 및 제1 포스부재(FM1)가 서로 인접하게 배치되고, 제2 터치부재(TM2) 및 제2 포스부재(FM2)가 서로 인접하게 배치될 수 있다.
예를 들어, 사람 손이 사이드부를 터치하면 제1 터치부재(TM1) 및 제1 포스부재(FM1)가 한번에 같이 터치되거나, 제2 터치부재(TM2) 및 제2 포스부재(FM2)가 한번에 같이 터치되어, 결국 하이브리드 센싱 동작이 수행될 수 있도록 그 배치 및 크기가 결정될 수 있다.
도 14는 도 13의 전자 기기의 동작 설명도이다.
도 13 및 도 14를 참조하면, 상기 회로부(900)는, 제1 터치 검출회로(900-T1), 제1 포스 검출회로(900-F1), 제2 터치 검출회로(900-T2), 제2 포스 검출회로(900-F2), 및 터치 식별 회로(950)를 포함할 수 있다.
상기 제1 터치 검출회로(900-T1)는, 상기 제1 터치부재(TM1)를 통한 인체(1)의 터치(예, 접촉)시 상기 인체와 상기 제1 센싱 전극(SE1) 사이에 생성되는 기생 커패시턴스에 의한 커패시턴스 변화에 기초해 상기 제1 터치부재(TM1))에 대한 제1 터치 검출 신호(SDT1)를 출력할 수 있다.
상기 제1 포스 검출회로(900-F1)는, 상기 제1 포스부재(FM1)를 통한 인체(1)의 터치(예, 누름)시 인체(1)의 터치(예, 누름)시 상기 제1 포스부재(FM1)가 내측으로 편향됨에 의한 인덕턴스 변화에 기초해 상기 제1 포스부재(FM1)에 대한 제1 포스 검출 신호(SDF1)를 출력할 수 있다.
상기 제2 터치 검출회로(900-T2)는, 상기 제2 터치부재(TM2)를 통한 인체(1)의 터치(예, 접촉)시 상기 인체와 상기 제2 센싱 전극(SE2) 사이에 생성되는 기생 커패시턴스에 의한 커패시턴스 변화에 기초해 상기 제2 터치부재(TM1))에 대한 제2 터치 검출 신호(SDT2)를 출력할 수 있다.
상기 제2 포스 검출회로(900-F2)는, 상기 제2 포스부재(FM2)를 통한 인체(1)의 터치(예, 누름)시 인체(1)의 터치(예, 누름)시 상기 제2 포스부재(FM2)가 내측으로 편향됨에 의한 인덕턴스 변화에 기초해 상기 제2 포스부재(FM2)에 대한 제2 포스 검출 신호(SDF2)를 출력할 수 있다.
상기 터치 식별 회로(950)는, 상기 제1 터치 검출 신호(SDT1), 상기 제1 포스 검출 신호(SDF1), 상기 제2 터치 검출 신호(SDT2) 및 제2 포스 검출 신호(SDF2)에 기초하여 터치 스위치를 식별할 수 있다.
예를 들어, 제1 터치 검출회로(900-T1), 제1 포스 검출회로(900-F1), 제2 터치 검출회로(900-T2), 제2 포스 검출회로(900-F2) 각각은, 해당 터치부재 또는 포스부재에 대한 터치가 있는 경우, 임계치보다 높은 검출 신호를 출력할 수 있다.
일 예로, 도 14와 같이, 제2 터치부재(TM2) 및 제2 포스부재(FM2)를 터치하는 경우, 상기 제2 터치 검출회로(900-T2), 제2 포스 검출회로(900-F2)에서 제2 터치 및 제2 포스 검출신호(SDT2,SDF2)를 출력할 수 있다.
상기 터치 식별 회로(950)는, 제2 터치 및 제2 포스 검출신호(SDT2,SDF2)를 입력받고, 상기 제2 터치 및 제2 포스 검출신호(SDT2,SDF2)가 임계치보다 높은 값을 포함하는 경우, 상기 제2 터치부재(TM2) 및 제2 포스부재(FM2)가 터치되었음을 인식할 수 있다.
이와 달리, 일 예로, 인체(예, 사람 손)가 제1 포스부재(FM1) 및 제1 터치부재(TM1)를 터치(접촉 + 누름)하면, 전술한 바와 같은 동작 과정을 통해, 상기 제1 포스 검출 신호(SDF1) 및 제1 터치 검출 신호(SDT1)에 기초해 제1 터치부재(TM1) 및 제1 포스부재(FM1)가 터치 되었음을 인식할 수 있다.
도 15는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 기기의 내부 구조 예시도이다.
도 15에 도시된 전자 기기는, 도 6의 전자 기기에, 차폐부재(400)를 더 포함할 수 있다.
상기 차폐부재(400)는 상기 제1 연결 도선(W10)를, 프레임(51)의 내부 구조물(51s), 기판(200), 제1 센싱 인덕터(LE1) 등 주변 다른 요소들과의 접촉을 방지하도록, 상기 제1 연결 도선(W10)의 적어도 일부(예, 전체)를 감싸도록 배치될 수 있다. 이에 따라, 상기 차폐부재(400)는, 상기 제1 연결 도선(W10)를 다른 요소들로부터 전기적인 차폐를 수행할 수 있다.
예를 들어, 차폐부재(400)는, 전기적인 차폐가 가능한 전연성 물질로 이루어진 케이블 피복재가 될 수 있으며, 이는 하나의 예시로 이에 한정되는 것은 아니다.
이러한 차폐부재(400)에 의해, 상기 제1 연결 도선(W10)이 다른 요소들로부터 전기적인 차폐가 보장됨에 따라, 제1 센싱 인덕터(LE1) 및 기판(200)의 배치가 더욱 자유롭게 이루어질 수 있어서, 상기 구성요소들의 배치 자유도가 개선될 수 있다.
도 15의 전자 기기는, 도 6의 변형 예시로 설명하고 있으나, 본 서류에서, 차폐부재(400)는 각 센싱 전극과 해당 센싱 인덕터를 연결하는 모든 연결 도선에 적용될 수 있다.
도 16는 제1 터치 검출회로의 일 예시도이다.
도 16를 참조하면, 제1 터치 검출회로(900-T1)은 제1 발진회로(OSC1)를 포함하수 있고, 상기 제1 발진회로(OSC1)는 인덕턴스부(L1), 커패시턴스부(C1) 및 증폭부(A1)를 포함할 수 있다.
상기 인덕턴스부(L1)는 인덕턴스(L)을 포함할 수 있고, 상기 커패시턴스부(C1)는, 커패시턴스(C)를 포함할 수 있으며, 상기 인덕턴스부(L1) 및 커패시턴스부(C1)는 공진 회로를 구성하여, 인덕턴스(L) 및 커패시턴스(C)에 결정되는 주파수(f)에서 공진이 발생된다. 그리고, 증폭부(A1)는 상기 공진 회로가 공진을 유지시켜 발진하도록 부성저항(negative resistance)을 형성하여, 해당 공진주파수를 갖는 제1 터치 검출신호(SDT1)을 생성할 수 있다.
이 경우, 터치에 의해서 발생되는 기생 커패시턴스에 따라 전체 커패시턴스가 가변되므로, 공진 주파수가 가변될 수 있다. 이러한 공진 주파수를 카운트하여 생성되는 카운트값을 이용하여 터치 여부를 검출해 낼 수 있다.
이와 같은 동작 원리는 제2 터치 검출회로(900-T2)에도 적용될 수 있다.
도 17은 제1 포스 검출회로의 일 에시도이다.
도 17을 참조하면, 제1 포스 검출회로(900-F1)은 제2 발진회로(OSC2)를 포함하수 있고, 상기 제2 발진회로(OSC2)는 인덕턴스부(L2), 커패시턴스부(C2) 및 증폭부(A2)를 포함할 수 있다.
상기 인덕턴스부(L2)는 인덕턴스(L)을 포함할 수 있고, 상기 커패시턴스부(C2)는, 커패시턴스(C)를 포함할 수 있으며, 상기 인덕턴스부(L2) 및 커패시턴스부(C2)는 공진 회로를 구성하여, 인덕턴스(L) 및 커패시턴스(C)에 결정되는 주파수(f)에서 공진이 발생된다. 그리고, 증폭부(A2)는 상기 공진 회로가 공진을 유지시켜 발진하도록 부성저항(negative resistance)을 형성하여, 공진주파수를 갖는 제2 터치 검출신호(SDT2)을 생성할 수 있다.
이 경우, 포스에 의해서 발생되는 커패시턴스 변화에 따라 공진 주파수가 가변될 수 있다. 이러한 공진 주파수를 카운트하여 생성되는 카운트값을 이용하여 포스 여부를 검출해 낼 수 있다.
이와 같은 동작 원리는 제2 포스 검출회로(900-F2)에도 적용될 수 있다.
도 18은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 기기의 내부 구조 예시도이다.
도 18에 도시된 전자 기기와 도 6에 도시된 전자 기기와의 차이점은 제1 터치 센싱부(TSP1)에 있으며, 차이점을 중심으로 설명하고, 동일한 내용에 대해서는 가능한 생략한다.
도 18을 참조하면, 전자 기기(10)는, 사이드부(50), 터치 스위치부(TSW), 제1 터치 센싱부(TSP1), 제1 포스 센싱부(FSP1), 회로부(800)를 포함할 수 있다.
상기 사이드부(50)는, 커버(53)와, 상기 커버(53)와 결합된 프레임(51)를 포함할 수 있다.
상기 터치 스위치부(TSW)는, 상기 커버(53)의 일부인 제1 터치부재(TM1)와, 상기 프레임(51)의 일부인 제1 포스부재(FM1)를 포함할 수 있다.
상기 제1 터치 센싱부(TSP1)는, 상기 커버(53)의 내측에 배치되고, 상기 커버(53)에 대해 물체의 터치가 있으면 터치 여부에 따른 제1 센싱 신호(SS1)를 출력할 수 있다.
상기 제1 포스 센싱부(FSP1)는, 상기 프레임(51)의 내측면과 소정 간격 이격 배치된 제1 센싱코일(SC1)을 포함하여, 상기 프레임(51)을 통해 누름 터치가 인가되면, 상기 누름 터치 여부에 따라 가변되는 크기를 갖는 제2 센싱신호(SS2)를 제공할 수 있다.
상기 회로부(800)는, 상기 제1 터치 센싱부(TSP1)에 의한 제1 센싱 신호(SS1) 및 상기 제1 포스 센싱부(FSP1)에 의한 제2 센싱 신호(SS2)에 기초해, 상기 인체(1)에 의한 터치 입력 여부를 검출할 수 있다.
상기 제1 포스 센싱부(FSP1)는, 제1 센싱 코일(SC1)와 제1 지지부재(300,300-11,300-12)를 포함할 수 있다.
상기 제1 센싱 코일(SC1)는, 상기 프레임(51)의 일부인 제1 포스부재(FM1)와 소정 간격 이격 되고, 상기 제1 포스부재(FM1)의 내측면에 대향하여 기판(200)에 실장될 수 있다.
상기 제1 지지부재(300,300-11,300-12)는, 상기 프레임(51)의 내부 구조물(51S)에 의해 지지되고, 상기 제1 포스부재(FM1)를 통한 누름 터치가 인가되지 않는 경우, 상기 제1 포스부재(FM1)와 상기 제1 센싱 코일(SC1)과의 소정 간격이 유지되도록 상기 제1 포스부재(FM1)를 지지하고, 상기 제1 포스부재(FM1)를 통한 누름 터치가 인가되는 경우, 상기 제1 포스부재(FM1)가 내측으로 편향되도록 허용할 수 있다.
예를 들어, 터치 센싱 디바이스(100,100')가 하이브리드 센서부(HB-S100, HB-S100')를 포함하는 경우, 상기 하이브리드 센서(HB-S100,HB-S100')에 포함되는 상기 제1 터치 센싱부(TSP1,TSP1')는, 광 센서, 초음파 센서, 온도 센서 중에서 어느 하나를 포함할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 제1 터치 센싱부(TSP1 또는 TSP1')와 제2 포스 센서부(FSP1)를 포함하는 하이브리드 센서부에서, 상기 제1 터치 센싱부(TSP1)가 광 센서인 경우에 대해서는 도 19를 참조하여 설명하고, 상기 제1 터치 센싱부(TSP1')가 초음파 센서인 경우에 대해서는 도 20을 참조하여 설명한다.
도 19는 도 18의 전자 기기의 터치 센싱 디바이스에 대한 일 예시도이다.
도 19을 참조하면, 상기 제1 터치 센싱부(TSP1)는, 광 센서(TS1)를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 제1 터치 센싱부(TSP1)는 상기 제1 터치부재(TM1)의 내측면에 배치될 수 있고, 상기 제1 터치 센싱부(TSP1)는 상기 제1 터치부재(TM1)에 터치를 포함하여, 터치 직전 상태인 터치되지 않은 근접도 검출할 수 있으며, 이러한 연속되는 동작인 근접과 터치를 포함하여 근접 터치라고 할 수 있다. 일 예로, 상기 제1 터치부재(TM1)가 포함된 커버(53)는 광 신호가 통과될 수 있는 재질로 이루어질 수 있으며, 예를 들면, 글래스나 플라스틱이 될 수 있으며, 이에 한정되지는 않는다.
상기 광 센서(TS1)는, 광 신호를 생성하여, 상기 커버(53)를 향하여 외측으로 송신하는 관원부(TX)와, 상기 광 신호가 외부 물체에 의해 반사되어 상기 커버(53)를 통과한 후 입사되는 반사 신호를 수신하는 수신부(RX)를 포함할 수 있고, 상기 수신부(RX)는 제1 센싱 신호(SS1)를 출력할 수 있다.
또한, 제1 포스 센싱부(FSP1)는 제1 발진회로(OSC1)를 포함할 수 있고, 상기 제1 발진회로(OSC1)는, 제1 센싱 코일(SC1)와, 상기 제1 센싱 코일(SC1)에 연결된 발진부(LCosc)를 포함할 수 있고, 제2 센싱 신호(SS2)를 출력할 수 있다. 일 예로, 상기 제1 발진회로(OSC1)에 포함되는 발진부(LCosc)는 커패시턴스를 제공하는 부분(예, 커패시터 요소)과 공진을 유지하는 부분(예, 인버터 요소)을 포함할 수 있으며, 상기 발진부(LCosc)의 일부 또는 전부는 회로부(800)에 포함될 수도 있고, 회로부(800) 외부의 기판(200)에 실장될 수도 있다.
상기 회로부(800)는, 제1 검출부(810)와, 제2 검출부(820)와, 터치 검출 회로(850)를 포함할 수 있다.
상기 제1 검출부(810)는, 상기 제1 터치 센싱부(TSP1)로부터 입력되는 상기 제1 센싱 신호(SS1)의 크기가 제1 임계치 이상이면 제1 검출신호(SD1)를 출력할 수 있다. 여기서, 제1 임계치는 상기 제1 센싱 신호(SS1)의 크기에 기초해 터치 여부를 판단하기 위해 사전에 설정되는 기준 값일 수 있다.
상기 제2 검출부(820)는, 상기 제1 포스 센싱부(FSP1)로부터 입력되는 상기 제2 센싱 신호(SS2)의 크기가 제2 임계치 이상이면 제2 검출신호(SD2)를 출력할 수 있다. 여기서, 제2 임계치는 상기 제2 센싱 신호(SS2)의 크기에 기초해 포스 여부를 판단하기 위해 사전에 설정되는 기준 값일 수 있다.
상기 터치 검출 회로(850)는, 상기 제1 검출 신호(SD1), 상기 제2 검출 신호(SD2)에 기초하여, 터치 여부를 인식할 수 있다. 예를 들어, 인체가 커버(53)의 제1 터치부재(TM1)에 터치가 되면, 상기 제1 검출 신호(SD1)는 하이레벨의 신호가 될 수 있고, 인체가 프레임(51)의 제1 포스부재(FM1)를 누름 터치하면 상기 제2 검출 신호(SD2)가 하이레벨의 신호가 될 수 있다. 따라서, 제1 검출 신호(SD1) 및 제2 검출 신호(SD2)가 모두 하이레벨의 신호일 경우에는 인체의 터치를 인식할 수 있다.
이와 달리, 커버(53)의 제1 터치부재(TM1)에 인체가 아닌 물체가 터치가 되면, 상기 제1 검출 신호(SD1)는 하이레벨의 신호가 될 수 있고, 물체가 프레임(51)의 제1 포스부재(FM1)를 누름 터치하지 않으면 상기 제2 검출 신호(SD2)가 로우레벨의 신호가 될 수 있다. 따라서, 제1 검출 신호(SD1) 및 제2 검출 신호(SD2)가 모두가 하이레벨이 아닌 경우에는 인체의 터치가 아님을 인식할 수 있다.
전술한 바와같이, 터치 센싱과 포스 센신을 이용하면, 인체에 의한 의도적인 터치와 인체가 아닌 물체에 의한 의도하지 않은 터치를 구별하여 인식할 수 있다.
도 20은 도 18의 전자 기기의 터치 센싱 디바이스에 대한 다른 일 예시도이다.
도 20에 도시된 터치 센싱 디바이스(100)와 도 20에 도시된 터치 센싱 디바이스(100')의 차이점은 제1 터치 센싱부(TSP1')에 있으며, 도 19에 대한 설명과 중복되는 설명은 생략될 수 있다.도 19을 참조하면, 상기 제1 터치 센싱부(TSP1')는, 초음파 센서(TS1')를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 제1 터치 센싱부(TSP1')는 상기 제1 터치부재(TM1)의 내측면에 배치될 수 있다.일 예로, 상기 제1 터치부재(TM1)가 포함된 커버(53)는 초음파 신호가 통과될 수 있는 재질로 이루어질 수 있으며, 예를 들면, 글래스나 플라스틱이 될 수 있으며, 이에 한정되지는 않는다.
상기 초음파 센서(TS1')는, 초음파 신호를 생성하여, 상기 커버(53)를 향하여 외측으로 송신하는 송신부(TX')와, 상기 초음파 신호가 외부 물체에 의해 반사되어 상기 커버(53)를 통과한 후 입사되는 반사 신호를 수신하는 수신부(RX')를 포함할 수 있고, 상기 수신부(RX')는 제1 센싱 신호(SS1)를 출력할 수 있다.
또한, 제1 포스 센싱부(FSP1)는 제1 발진회로(OSC1)를 포함할 수 있고, 상기 제1 발진회로(OSC1)는, 제1 센싱 코일(SC1)와, 상기 제1 센싱 코일(SC1)에 연결된 발진부(LCosc)를 포함할 수 있고, 제2 센싱 신호(SS2)를 출력할 수 있다. 일 예로, 상기 제1 발진회로(OSC1)에 포함되는 발진부(LCosc)는 커패시턴스를 제공하는 부분(예, 커패시터 요소)과 공진을 유지하는 부분(예, 인버터 요소)을 포함할 수 있으며, 상기 발진부(LCosc)의 일부 또는 전부는 회로부(800)에 포함될 수도 있고, 회로부(800) 외부의 기판(200)에 실장될 수도 있다.
상기 회로부(800)는, 제1 검출부(810)와, 제2 검출부(820)와, 터치 검출 회로(850)를 포함할 수 있다.
상기 제1 검출부(810)는, 상기 제1 터치 센싱부(TSP1)로부터 입력되는 상기 제1 센싱 신호(SS1)의 크기가 제1 임계치 이상이면 제1 검출신호(SD1)를 출력할 수 있다.
상기 제2 검출부(820)는, 상기 제1 포스 센싱부(FSP1)로부터 입력되는 상기 제2 센싱 신호(SS2)의 크기가 제2 임계치 이상이면 제2 검출신호(SD2)를 출력할 수 있다.
상기 터치 검출 회로(850)는, 상기 제1 검출 신호(SD1), 상기 제2 검출 신호(SD2)에 기초하여, 터치 여부를 인식할 수 있다.예를 들어, 인체가 커버(53)의 제1 터치부재(TM1)에 터치가 되면, 상기 제1 검출 신호(SD1)는 하이레벨의 신호가 될 수 있고, 인체가 프레임(51)의 제1 포스부재(FM1)를 누름 터치하면 상기 제2 검출 신호(SD2)가 하이레벨의 신호가 될 수 있다. 따라서, 제1 검출 신호(SD1) 및 제2 검출 신호(SD2)가 모두 하이레벨의 신호일 경우에는 인체의 터치를 인식할 수 있다.
이와 달리, 인체가 아닌 물체가 전자 기기(10)의 사이드면(50)에 터치하는 경우, 커버(53)의 제1 터치부재(TM1)에 인체가 아닌 물체가 터치가 되면, 상기 제1 검출 신호(SD1)는 하이레벨의 신호가 될 수 있고, 물체가 프레임(51)의 제1 포스부재(FM1)를 누름 터치하지 않으면 상기 제2 검출 신호(SD2)가 로우레벨의 신호가 될 수 있다. 따라서, 제1 검출 신호(SD1) 및 제2 검출 신호(SD2)가 모두가 하이레벨이 아닌 경우에는 인체의 터치가 아님을 인식할 수 있다.
전술한 바와같이, 터치 센싱과 포스 센신을 이용하면, 인체에 의한 의도적인 터치와 인체가 아닌 물체에 의한 의도하지 않은 터치를 구별하여 인식할 수 있다.
본 서류에서, 전자 기기는, 커버의 내측에 배치되는 센싱 전극 및 센싱 인덕터를 포함하는 커패시턴스 센싱 구조 대신에, 다른 센싱 방식의 센서가 배치될 수 있으며, 예를 들어, 전술한 바와 같이 다른 센싱 방식의 센서는, 광 센서, 초음파 센서, 온도 센서 등이 될 수 있다. 상기 광 센서, 초음파 센서 및 온도 센서중에서 채용되는 센서는 커버의 일부인 터치부재의 내측면에 배치될 수 있다. 일 예로, 온도 센서인 경우에는 인체의 터치에 의해 온도 변화를 검출할 수 있다.
전술한 바와 같은 광 센서, 초음파 센서 및 온도 센서는 터치 센서에 대한 예시에 불과하므로, 터치를 검출할 수 있는 센서이면 본 발명의 터치 센서부에 채용될 수 있다.
한편, 제1 포스 센싱부(FSP1)도 전술한 실시 예 외에도, 포스를 검출할 수 있는 센서이면 대체 가능하다. 일 예로, 스트레인 게이지나 압전 센서 등이 될 수 있다.
따라서, 전술한 바와 같이, 본 발명에서, 단위 하이브리드 센서구조(예, HB-S100)에 포함되는 터치 센싱부(예, TSP1)와 포스 센싱부(예, FSP1) 각각에 대해서, 터치 센싱부(예, TSP1)에는 터치를 센싱할 수 있는 센서이면 적용될 수 있고, 포스 센싱부(예, FSP1)에는 포스를 센싱할 수 있는 센서이면 적용될 수 있음을 알 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 특허는 모바일 또는 웨어러블 장비의 스위치(예, 모바일 사이드 스위치 등)에 응용되어 사용 가능하다.
상술한 바와 같은 복수의 실시 예에 따른 본 발명은, 기존 핸드폰의 사이드부에 있는 볼륨키나 전원키를 대체하기 위해 발명되었으며, 이와 같은 본 발명의 각 실시 예는 후면의 커버(예, 비전도체) 구조를 가진 어플리케이션에 사용 가능하다. 또한, 본 발명의 각 실시 예에 따른 구조는, 프론트 디스플레이 글래스(Front display glass)의 터치 스크린(Touch Screen)에서 사용하는 센싱 방식과는 차이가 있다.
한편, 글래스(Glass) 바로 밑 면에 코일을 부착되는 기존의 구조도 있지만, 본 특허는 글래스(Glass)에 코일을 붙이지 않는다. 또한 기존의 경우 16mm 이상의 코일이 필요하지만, 본 특허는 감지 효율을 높여 상대적으로 더 작은 센싱 코일(인덕턴스)로도 동작 가능하다. 즉, 더 작은 인덕턴스를 감지 가능하다.
게다가, ToM(touch On Metal) 기술로 LDC IC를 이용하여 LC 공진을 시키고 터치 타겟면인 메탈의 눌려짐(deflection)에 의한 가변 커패시턴스를 이용하여 터치를 인식하는 기존의 커패시턴스 센싱 기법이 있으나, 본 특허의 커패시턴스 센싱 기법은 메탈의 눌려짐에 의한 코일과 메탈간 거리 변화에 기인한 에디 커런트(Eddy Current) 변화를 이용하는 방식이 아니고, 글래스(Glass)에 사람 손이 터치했을 때 글래스(Glass) 내부에 존재하는 전도체의 센싱 전극과 사람 손 사이에 발생하는 기생 커패시턴스의 변화를 검출하는 커패시턴스 센싱 방식이다.
이상에서는 본 발명을 실시 예로써 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며, 특허 청구 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형이 가능할 것이다.
1: 사람 손
10: 전자 기기
51: 메탈 프레임
52: 글래스
53: 커버
200: 기판 (PCB)
300: 지지부재
SE1,SE2: 제1,제2 센싱 전극
W10,W20: 제1, 제2 연결 도선
SC1,SC2: WP1,WP2 센싱 코일
TSW: 터치 스위치부TM1,TM2: 제1 및 제2 터치부재
FM1,FM2: 제1 및 제2 포스부재

Claims (50)

  1. 커버와 프레임를 갖는 사이드부와, 제1 터치 부재와 제1 포스부재를 갖는 터치 스위치부를 포함하는 전자 기기에 적용되는 터치 센싱 디바이스에 있어서,
    상기 커버의 내측에 배치되고, 서로 전기적으로 연결된 제1 센싱 전극 및 제1 센싱 인덕터을 포함하여, 상기 제1 터치부재를 통해 인체의 터치(예, 접촉)가 인가되면, 상기 터치(예, 접촉)에 따라 상기 제1 센싱 전극과 상기 인체 사이에 생성되는 기생 커패시턴스에 따라 커패시턴스가 가변되는 제1 터치 센싱부;
    상기 프레임의 내측면과 소정 간격 이격 배치된 제1 센싱 코일을 포함하여, 상기 제1 포스부재를 통해 터치(예, 누름)가 인가되면, 상기 터치(예, 누름)에 따라 상기 제1 센싱 코일과 상기 프레임 사이의 간격 변화에 따라 인덕턴스가 가변되는 제1 포스 센싱부; 및
    상기 제1 터치 센싱부에 의한 커패시턴스의 가변 및 상기 포스 센싱부에 의한 인덕턴스의 가변에 기초해, 상기 인체에 의한 터치 입력 여부를 검출하는 회로부;
    를 포함하는 터치 센싱 디바이스.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 터치 센싱부는,
    상기 커버의 일부인 제1 터치부재의 내측에 배치된 상기 제1 센싱 전극;
    상기 제1 센싱 전극에 전기적으로 연결되고, 기판에 실장된 상기 제1 센싱 인덕터; 및
    상기 제1 센싱 전극과 상기 제1 센싱 인덕터의 일단을 전기적으로 연결하는 제1 연결 도선;
    를 포함하는 터치 센싱 디바이스.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 포스 센싱부는,
    상기 프레임의 일부인 제1 포스부재와 소정 간격 이격 되고, 상기 제1 포스부재의 내측면에 대향하여 기판에 실장된 상기 제1 센싱 코일; 및
    상기 프레임의 내부 구조물에 의해 지지되고, 상기 제1 센싱 코일이 실장된 기판을 지지하는 제1 몸체 부재와, 상기 제1 몸체 부재에 지지되고, 상기 프레임의 제1 포스부재 양단에 부착된 제1 기둥부재를 포함하는 제1 지지부재;
    를 포함하는 터치 센싱 디바이스.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 커버의 내측에 배치되고, 서로 전기적으로 연결된 제2 센싱 전극 및 제2 센싱 인덕터을 포함하여, 상기 커버의 제2 터치부재를 통해 인체의 터치(예, 접촉)가 인가되면, 상기 터치(예, 접촉)에 따라 상기 제2 센싱 전극과 상기 인체 사이에 생성되는 기생 커패시턴스에 따라 커패시턴스가 가변되는 제2 터치 센싱부;
    더 포함하는 터치 센싱 디바이스.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제2 터치 센싱부는,
    상기 커버의 일부인 제2 터치부재의 내측에 배치된 제2 센싱 전극;
    상기 제2 센싱 전극에 전기적으로 연결되고, 기판에 실장된 상기 제2 센싱 인덕터; 및
    상기 제2 센싱 전극과 상기 제2 센싱 인덕터의 일단을 전기적으로 연결하는 제2 연결 도선;
    를 포함하는 터치 센싱 디바이스.
  6. 제2항에 있어서, 상기 제1 센싱 전극은
    커버의 일부인 제1 터치부재의 내측중 서로 다른 위치에 배치되고, 상기 제1 센싱 인덕터의 일단 및 타단에 연결되는 2개의 제1 센싱 전극을 포함하고,
    상기 제1 연결 도선은,
    상기 2개의 제1 센싱 전극 각각과 상기 제1 센싱 인덕터의 일단 및 타단을 전기적으로 연결하는 2개의 제1 연결 도선를 포함하는 터치 센싱 디바이스.
  7. 제5항에 있어서, 상기 제2 센싱 전극은
    상기 커버의 일부인 제2 터치부재의 내측중 서로 다른 위치에 배치되고, 상기 제2 센싱 인덕터의 일단 및 타단에 연결되는 2개의 제2 센싱 전극을 포함하고,
    상기 제2 연결 도선은,
    상기 2개의 제2 센싱 전극 각각과 상기 제2 센싱 인덕터의 일단 및 타단을 전기적으로 연결하는 2개의 제2 연결 도선를 포함하는 터치 센싱 디바이스.
  8. 제5항에 있어서, 상기 회로부는,
    상기 제1 터치부재를 통한 인체 터치(예, 접촉)시 상기 인체와 상기 제1 센싱 전극 사이에 생성되는 기생 커패시턴스에 의한 커패시턴스 변화에 기초해 상기 제1 터치부재에 대한 제1 터치 검출 신호를 출력하는 제1 터치 검출회로;
    상기 제1 포스부재를 통한 터치(예, 누름)시 상기 제1 포스부재가 내측으로 편향됨에 의한 인덕턴스 변화에 기초해 상기 제1 포스부재에 대한 제1 포스 검출 신호를 출력하는 제1 포스 검출 회로;
    상기 제2 터치부재를 통한 인체 터치(예, 접촉)시 상기 인체와 상기 제2 센싱 전극 사이에 생성되는 기생 커패시턴스에 의한 커패시턴스 변화에 기초해 상기 제2 터치부재에 대한 제2 터치 검출 신호를 출력하는 제2 터치 검출회로; 및
    상기 제1 터치 검출 신호, 상기 제1 포스 검출 신호 및 제2 터치 검출 신호에 기초하여 터치 스위치를 식별하는 터치 식별 회로;
    를 포함하는 터치 센싱 디바이스.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 프레임의 내측면과 소정 간격 이격 배치된 제2 센싱 코일을 포함하여, 상기 프레임의 일부인 제2 포스부재를 통해 터치(예, 누름)이 인가되면, 상기 터치(예, 누름)에 따라 상기 제2 센싱 코일과 상기 프레임 사이의 간격 변화에 따라 인덕턴스가 가변되는 제2 포스 센싱부;
    를 더 포함하는 터치 센싱 디바이스.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제2 포스 센싱부는,
    상기 프레임의 일부인 제2 포스부재의 내측면과 소정 간격 이격 배치된 상기 제2 센싱 코일; 및
    상기 프레임의 내부 구조물에 지지되고, 상기 제2 센싱 코일이 실장된 기판을 지지하는 제2 몸체 부재와, 상기 제2 몸체 부재에 지지되고, 상기 프레임의 제2 포스부재 양단에 부착된 제2 기둥부재를 포함하는 제2 지지부재;
    를 포함하는 터치 센싱 디바이스.
  11. 제9항에 있어서, 상기 제1 센싱 전극은,
    상기 제1 및 제2 센싱 코일 및 제1 센싱 인덕터에 대향되는 상기 커버의 내측 전체에 배치된
    터치 센싱 디바이스.
  12. 제5항에 있어서, 제1 터치부재, 제1 포스부재, 및 제2 터치부재는
    일직선상이 아닌 지그재그 형상으로 배치된 터치 센싱 디바이스.
  13. 제5항에 있어서, 상기 프레임 및 상기 커버는
    그 경계가 지그재그 형상을 갖도록 제작되고,
    상기 제1 터치부재, 상기 제1 포스부재, 및 상기 제2 터치부재는
    일직선상에 배치된 터치 센싱 디바이스.
  14. 제9항에 있어서, 상기 회로부는,
    상기 제1 포스부재를 통한 터치(예, 누름)시 상기 제1 포스부재가 내측으로 편향됨에 의한 인덕턴스 변화에 기초해 상기 제1 포스부재에 대한 제1 포스 검출 신호를 출력하는 제1 포스 검출 회로;
    상기 제1 터치부재를 통한 인체 터치(예, 접촉)시 상기 인체와 상기 제1 센싱 전극 사이에 생성되는 기생 커패시턴스에 의한 커패시턴스 변화에 기초해 상기 제1 터치부재에 대한 제1 터치 검출 신호를 출력하는 제1 터치 검출회로;
    상기 제2 포스부재를 통한 터치(예, 누름)시 상기 제2 포스부재가 내측으로 편향됨에 의한 인덕턴스 변화에 기초해 상기 제2 포스부재에 대한 제2 포스 검출 신호를 출력하는 제2 포스 검출 회로; 및
    상기 제1 포스 검출 신호, 상기 제1 터치 검출 신호 및 제2 포스 검출 신호에 기초하여 터치(예, 누름) 위치를 식별하는 터치 식별 회로;
    를 포함하는 터치 센싱 디바이스.
  15. 커버와 프레임을 갖는 사이드부와, 상기 커버의 일부인 제1 터치부재 및 제2 터치부재와, 상기 프레임의 일부인 제1 포스부재 및 제2 포스부재를 포함하는 터치 스위치부를 포함하는 전자 기기에 적용되는 터치 센싱 디바이스에 있어서,
    상기 커버의 내측에 배치되고, 서로 전기적으로 연결된 제1 센싱 전극 및 제1 센싱 인덕터와, 상기 프레임의 내측면과 소정 간격 이격 배치된 제1 센싱 코일을 포함하여, 상기 제1 터치부재와 상기 제1 포스부재를 통해 인체의 터치(예, 접촉+누름)가 인가되면, 상기 터치(예, 접촉+누름)에 따라 상기 제1 센싱 전극과 상기 인체 사이에 생성되는 기생 커패시턴스에 따라 커패시턴스가 가변되고, 상기 제1 센싱 코일과 상기 프레임 사이의 간격 변화에 따라 인덕턴스가 가변되는 제1 하이브리드 센싱부;
    상기 커버의 내측에 배치되고, 서로 전기적으로 연결된 제2 센싱 전극 및 제2 센싱 인덕터와, 상기 프레임의 내측면과 소정 간격 이격 배치된 제2 센싱 코일을 포함하여, 상기 제2 터치부재와 상기 제2 포스부재를 통해 인체의 터치(예, 접촉+누름)이 인가되면, 상기 터치(예, 접촉+누름)에 따라 상기 제2 센싱 전극과 상기 인체 사이에 생성되는 기생 커패시턴스에 따라 커패시턴스가 가변되고, 상기 제2 센싱 코일과 상기 프레임 사이의 간격 변화에 따라 인덕턴스가 가변되는 제2 하이브리드 센싱부; 및
    상기 제1 및 제2 하이브리드 센싱부에 의한 커패시턴스의 가변 및 인턱턴스의 가변에 기초해, 상기 인체에 의한 각 터치 입력 여부를 검출하는 회로부;
    를 포함하는 터치 센싱 디바이스.
  16. 제15항에 있어서, 상기 제1 하이브리드 센싱부는,
    상기 커버의 일부인 제1 터치부재의 내측에 배치된 상기 제1 센싱 전극;
    상기 제1 센싱 전극에 전기적으로 연결되고, 기판에 실장된 상기 제1 센싱 인덕터; 및
    상기 제1 센싱 전극과 상기 제1 센싱 인덕터의 일단을 전기적으로 연결하는 제1 연결 도선;
    상기 프레임의 일부인 제1 포스부재의 내측면과 소정 간격 이격 되고, 상기 제1 포스부재의 내측면에 대향하여 기판에 실장된 상기 제1 센싱 코일; 및
    상기 프레임의 내부 구조물에 지지되고, 상기 제1 센싱 코일이 실장된 기판을 지지하는 제1 몸체 부재와, 상기 제1 몸체 부재에 지지되고, 상기 프레임의 제1 포스부재 양단에 부착된 제1 기둥부재를 포함하는 제1 지지부재;
    를 포함하는 터치 센싱 디바이스.
  17. 제15항에 있어서, 상기 제2 하이브리드 센싱부는,
    상기 커버의 일부인 제2 터치부재)의 내측에 배치된 상기 제2 센싱 전극;
    상기 제2 센싱 전극에 전기적으로 연결되고, 기판에 실장된 상기 제2 센싱 인덕터; 및
    상기 제2 센싱 전극과 상기 제2 센싱 인덕터의 일단을 전기적으로 연결하는 제2 연결 도선;
    상기 프레임의 일부인 제2 포스부재의 내측면과 소정 간격 이격 되고, 상기 제2 포스부재의 내측면에 대향하여 기판에 실장된 상기 제2 센싱 코일; 및
    상기 프레임의 내부 구조물에 지지되고, 상기 제2 센싱 코일이 실장된 기판을 지지하는 제2 몸체 부재와, 상기 제2 몸체 부재에 지지되고, 상기 프레임의 제2 포스부재(FM2) 양단에 부착된 제2 기둥부재를 포함하는 제2 지지부재;
    를 포함하는 터치 센싱 디바이스.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 제1 연결 도선의 적어도 일부를 감싸도록 배치된 절연성 물질로 이루어진 차폐부재; 를 더 포함하는 터치 센싱 디바이스.
  19. 제15항에 있어서, 상기 회로부는,
    상기 제1 터치부재를 통한 인체의 터치(예, 접촉)시 상기 인체와 상기 제1 센싱 전극 사이에 생성되는 기생 커패시턴스에 의한 커패시턴스 변화에 기초해 상기 제1 터치부재에 대한 제1 터치 검출 신호를 출력하는 제1 터치 검출회로;
    상기 제1 포스부재를 통한 인체의 터치(예, 누름)시 상기 제1 포스부재가 내측으로 편향됨에 의한 인덕턴스 변화에 기초해 상기 제1 포스부재에 대한 제1 포스 검출 신호를 출력하는 제1 포스 검출회로;
    상기 제2 터치부재를 통한 인체의 터치(예, 접촉)시 상기 인체와 상기 제2 센싱 전극 사이에 생성되는 기생 커패시턴스에 의한 커패시턴스 변화에 기초해 상기 제2 터치부재에 대한 제2 터치 검출 신호를 출력하는 제2 터치 검출회로;
    상기 제2 포스부재를 통한 인체의 터치(예, 누름)시 상기 제2 포스부재가 내측으로 편향됨에 의한 인덕턴스 변화에 기초해 상기 제2 포스부재에 대한 제2 포스 검출 신호를 출력하는 제2 포스 검출회로;
    상기 제1 터치 검출 신호, 상기 제1 포스 검출 신호, 상기 제2 터치 검출 신호 및 제2 포스 검출 신호에 기초하여 터치 스위치를 식별하는 터치 식별 회로;
    를 포함하는 터치 센싱 디바이스.
  20. 커버와, 상기 커버와 결합된 프레임를 포함하는 사이드부;
    상기 커버의 일부인 제1 터치부재와 상기 프레임의 일부인 제1 포스부재를 포함하는 터치 스위치부;
    상기 커버의 내측에 배치되고, 서로 전기적으로 연결된 제1 센싱 전극 및 제1 센싱 인덕터을 포함하여, 상기 제1 터치부재를 통해 인체의 터치(예, 접촉)가 인가되면, 상기 터치(예, 접촉)에 따라 상기 제1 센싱 전극과 상기 인체 사이에 생성되는 기생 커패시턴스에 따라 커패시턴스가 가변되는 제1 터치 센싱부;
    상기 프레임의 내측면과 소정 간격 이격 배치된 제1 센싱 코일을 포함하여, 상기 제1 포스부재를 통해 터치(예, 누름)이 인가되면, 상기 터치(예, 누름)에 따라 상기 제1 센싱 코일과 상기 프레임 사이의 간격 변화에 따라 인덕턴스가 가변되는 제1 포스 센싱부; 및
    상기 제1 터치 센싱부에 의한 커패시턴스의 가변 및 상기 포스 센싱부에 의한 인덕턴스의 가변에 기초해, 상기 인체에 의한 터치(예, 잡촉 및 누름) 입력 여부를 검출하는 회로부;
    를 포함하는 전자 기기.
  21. 제20항에 있어서, 상기 제1 터치 센싱부는,
    상기 커버의 일부인 제1 터치부재의 내측에 배치된 상기 제1 센싱 전극;
    상기 제1 센싱 전극에 전기적으로 연결되고, 기판에 실장된 상기 제1 센싱 인덕터; 및
    상기 제1 센싱 전극과 상기 제1 센싱 인덕터의 일단을 전기적으로 연결하는 제1 연결 도선
    를 포함하는 전자 기기.
  22. 제20항에 있어서, 상기 제1 포스 센싱부는,
    상기 프레임의 일부인 제1 포스부재와 소정 간격 이격 되고, 상기 제1 포스부재의 내측면에 대향하여 기판에 실장된 상기 제1 센싱 코일; 및
    상기 프레임의 내부 구조물에 의해 지지되고, 상기 제1 센싱 코일이 실장된 기판을 지지하는 제1 몸체 부재와, 상기 제1 몸체 부재에 지지되고, 상기 프레임의 제1 포스부재 양단에 부착된 제1 기둥부재를 포함하는 제1 지지부재;
    를 포함하는 전자 기기.
  23. 제20항에 있어서,
    상기 커버의 내측에 배치되고, 서로 전기적으로 연결된 제2 센싱 전극 및 제2 센싱 인덕터을 포함하여, 상기 커버의 일부인 제2 포스부재를 통해 인체의 터치(예, 접촉)가 인가되면, 상기 터치(예, 접촉)에 따라 상기 제2 센싱 전극과 상기 인체 사이에 생성되는 기생 커패시턴스에 따라 커패시턴스가 가변되는 제2 터치 센싱부;
    더 포함하는 전자 기기.
  24. 제23항에 있어서, 상기 제2 터치 센싱부는,
    상기 커버의 일부인 제2 터치부재의 내측에 배치된 제2 센싱 전극;
    상기 제2 센싱 전극에 전기적으로 연결되고, 기판에 실장된 상기 제2 센싱 인덕터; 및
    상기 제2 센싱 전극과 상기 제2 센싱 인덕터의 일단을 전기적으로 연결하는 제2 연결 도선;
    를 포함하는 전자 기기.
  25. 제21항에 있어서, 상기 제1 센싱 전극은
    상기 커버의 일부인 제1 터치부재의 내측중 서로 다른 위치에 배치되고, 상기 제1 센싱 인덕터의 일단 및 타단에 연결되는 2개의 제1 센싱 전극을 포함하고,
    상기 제1 연결 도선은,
    상기 2개의 제1 센싱 전극 각각과 상기 제1 센싱 인덕터의 일단 및 타단을 전기적으로 연결하는 2개의 제1 연결 도선를 포함하는 전자 기기.
  26. 제24항에 있어서, 상기 제2 센싱 전극은
    상기 커버의 일부인 제2 터치부재의 내측중 서로 다른 위치에 배치되고, 상기 제2 센싱 인덕터의 일단 및 타단에 연결되는 2개의 제2 센싱 전극을 포함하고,
    상기 제2 연결 도선은,
    상기 2개의 제2 센싱 전극 각각과 상기 제2 센싱 인덕터의 일단 및 타단을 전기적으로 연결하는 2개의 제2 연결 도선를 포함하는 전자 기기.
  27. 제24항에 있어서, 상기 회로부는,
    상기 제1 포스부재를 통한 터치(예, 누름)시 상기 제1 포스부재가 내측으로 편향됨에 의한 인덕턴스 변화에 기초해 상기 제1 포스부재에 대한 제1 포스 검출 신호를 출력하는 제1 포스 검출 회로;
    상기 제1 터치부재를 통한 인체 터치(예, 접촉)시 상기 인체와 상기 제1 센싱 전극 사이에 생성되는 기생 커패시턴스에 의한 커패시턴스 변화에 기초해 상기 제1 터치부재에 대한 제1 터치 검출 신호를 출력하는 제1 터치 검출회로;
    상기 제2 포스부재를 통한 터치(예, 누름)시 상기 제2 포스부재가 내측으로 편향됨에 의한 인덕턴스 변화에 기초해 상기 제2 포스부재에 대한 제2 포스 검출 신호를 출력하는 제2 포스 검출 회로; 및
    상기 제1 포스 검출 신호, 상기 제1 터치 검출 신호 및 제2 포스 검출 신호에 기초하여 터치(예, 누름) 위치를 식별하는 터치 식별 회로;
    를 포함하는 전자 기기.
  28. 제20항에 있어서,
    상기 프레임의 내측면과 소정 간격 이격 배치된 제2 센싱 코일을 포함하여, 상기 프레임의 일부인 제2 포스부재를 통해 터치(예, 누름)이 인가되면, 상기 터치(예, 누름)에 따라 상기 제2 센싱 코일과 상기 프레임 사이의 간격 변화에 따라 인덕턴스 가변이 발생되고, 이 인덕턴스 가변에 기초해 포스를 검출하는 제2 포스 센싱부;
    를 더 포함하는 전자 기기.
  29. 제28항에 있어서, 상기 제2 포스 센싱부는,
    상기 프레임의 일부인 제2 포스부재의 내측면과 소정 간격 이격 배치된 상기 제2 센싱 코일; 및
    상기 프레임의 내부 구조물에 지지되고, 상기 제2 센싱 코일이 실장된 기판을 지지하는 제2 몸체 부재와, 상기 제2 몸체 부재에 지지되고, 상기 프레임의 제2 포스부재 양단에 부착된 제2 기둥부재를 포함하는 제2 지지부재;
    를 포함하는 전자 기기.
  30. 제29항에 있어서, 상기 제1 센싱 전극은,
    상기 제1 및 제2 센싱 코일 및 제1 센싱 인덕터에 대향되는 상기 커버의 내측 전체에 배치된
    전자 기기.
  31. 제24항에 있어서, 상기 제1 터치부재, 상기 제1 포스부재, 상기 제2 터치부재는
    일직선상이 아닌 지그재그 형상으로 배치된 전자 기기.
  32. 제24항에 있어서, 상기 프레임 및 상기 커버는
    그 경계가 지그재그 형상을 갖도록 제작되고,
    , 상기 제1 터치부재, 상기 제1 포스부재, 상기 제2 터치부재는, 일직선상에 배치된 전자 기기.
  33. 제24항에 있어서, 상기 회로부는,
    상기 제1 터치부재를 통한 인체 터치(예, 접촉)시 상기 인체와 상기 제1 센싱 전극 사이에 생성되는 기생 커패시턴스에 의한 커패시턴스 변화에 기초해 상기 제1 터치부재에 대한 제1 터치 검출 신호를 출력하는 제1 터치 검출회로;
    상기 제1 포스부재를 통한 터치(예, 누름)시 상기 제1 포스부재가 내측으로 편향됨에 의한 인덕턴스 변화에 기초해 상기 제1 포스부재에 대한 제1 포스 검출 신호를 출력하는 제1 포스 검출 회로;
    상기 제2 터치부재를 통한 인체 터치(예, 접촉)시 상기 인체와 상기 제2 센싱 전극 사이에 생성되는 기생 커패시턴스에 의한 커패시턴스 변화에 기초해 상기 제2 터치부재에 대한 제2 터치 검출 신호를 출력하는 제2 터치 검출회로; 및
    상기 제1 터치 검출 신호, 상기 제1 포스 검출 신호 및 제2 터치 검출 신호에 기초하여 터치 스위치를 식별하는 터치 식별 회로;
    를 포함하는 전자 기기.
  34. 커버와, 상기 커버와 결합된 프레임를 포함하는 사이드부;
    상기 커버의 일부인 제1 터치부재 및 제2 터치부재와, 상기 프레임의 일부인 제1 포스부재 및 제2 포스부재를 포함하는 터치 스위치부;
    상기 커버의 내측에 배치되고, 서로 전기적으로 연결된 제1 센싱 전극 및 제1 센싱 인덕터)와, 상기 프레임의 내측면과 소정 간격 이격 배치된 제1 센싱 코일을 포함하여, 상기 제1 터치부재 및 상기 제1 포스부재를 통해 인체의 터치(예, 누름)가 인가되면, 상기 터치(예, 누름)에 따라 상기 제1 센싱 전극과 상기 인체 사이에 생성되는 기생 커패시턴스에 따라 커패시턴스가 가변되고, 상기 제1 센싱 코일과 상기 프레임 사이의 간격 변화에 따라 인덕턴스가 가변되는 제1 하이브리드 센싱부;
    상기 커버의 내측에 배치되고, 서로 전기적으로 연결된 제2 센싱 전극 및 제2 센싱 인덕터와, 상기 프레임의 내측면과 소정 간격 이격 배치된 제2 센싱 코일을 포함하여, 상기 제2 터치부재 및 상기 제2 포스부재를 통해 인체의 터치(예, 누름)가 인가되면, 상기 터치(예, 누름)에 따라 상기 제2 센싱 전극과 상기 인체 사이에 생성되는 기생 커패시턴스에 따라 커패시턴스가 가변되고, 상기 제2 센싱 코일과 상기 프레임 사이의 간격 변화에 따라 인덕턴스가 가변되는 제2 하이브리드 센싱부; 및
    상기 제1 하이브리드 센싱부에 의한 커패시턴스의 가변 및 인턱턴스의 가변에 기초해, 상기 인체에 의한 각 터치 입력 여부를 검출하는 회로부;
    를 포함하는 전자 기기.
  35. 제34항에 있어서, 상기 제1 하이브리드 센싱부는,
    상기 커버의 일부인 제1 터치부재의 내측에 배치된 상기 제1 센싱 전극;
    상기 제1 센싱 전극에 전기적으로 연결되고, 기판에 실장된 상기 제1 센싱 인덕터;
    상기 제1 센싱 전극과 상기 제1 센싱 인덕터의 일단을 전기적으로 연결하는 제1 연결 도선;
    상기 프레임의 일부인 제1 포스부재의 내측면과 소정 간격 이격 되고, 상기 제1 포스부재의 내측면에 대향하여 기판에 실장된 상기 제1 센싱 코일; 및
    상기 프레임의 내부 구조물에 지지되고, 상기 제1 센싱 코일이 실장된 기판을 지지하는 제1 몸체 부재와, 상기 제1 몸체 부재에 지지되고, 상기 프레임의 제1 포스부재 양단에 부착된 제1 기둥부재를 포함하는 제1 지지부재;
    를 포함하는 전자 기기.
  36. 제34항에 있어서, 상기 제2 하이브리드 센싱부는,
    상기 커버의 일부인 제2 터치부재의 내측에 배치된 상기 제2 센싱 전극
    상기 제2 센싱 전극에 전기적으로 연결되고, 기판에 실장된 상기 제2 센싱 인덕터; 및
    상기 제2 센싱 전극과 상기 제2 센싱 인덕터의 일단을 전기적으로 연결하는 제2 연결 도선;
    상기 프레임의 일부인 제2 포스부재의 내측면과 소정 간격 이격 되고, 상기 제2 포스부재의 내측면에 대향하여 기판에 실장된 상기 제2 센싱 코일; 및
    상기 프레임의 내부 구조물에 지지되고, 상기 제2 센싱 코일이 실장된 기판을 지지하는 제2 몸체 부재와, 상기 제2 몸체 부재에 지지되고, 상기 프레임의 제2 포스부재 양단에 부착된 제2 기둥부재를 포함하는 제2 지지부재;
    를 포함하는 전자 기기.
  37. 제35항에 있어서,
    상기 제1 연결 도선의 적어도 일부를 감싸도록 배치된 절연성 물질로 이루어진 차폐부재; 를 더 포함하는 전자 기기.
  38. 제34항에 있어서, 상기 회로부는,
    상기 제1 터치부재를 통한 인체의 터치(예, 접촉)시 상기 인체와 상기 제1 센싱 전극 사이에 생성되는 기생 커패시턴스에 의한 커패시턴스 변화에 기초해 상기 제1 터치부재에 대한 제1 터치 검출 신호를 출력하는 제1 터치 검출회로;
    상기 제1 포스부재를 통한 인체의 터치(예, 누름)시 상기 제1 포스부재가 내측으로 편향됨에 의한 인덕턴스 변화에 기초해 상기 제1 포스부재에 대한 제1 포스 검출 신호를 출력하는 제1 포스 검출회로;
    상기 제2 터치부재를 통한 인체의 터치(예, 접촉)시 상기 인체와 상기 제2 센싱 전극 사이에 생성되는 기생 커패시턴스에 의한 커패시턴스 변화에 기초해 상기 제2 터치부재에 대한 제2 터치 검출 신호를 출력하는 제2 터치 검출회로;
    상기 제2 포스부재를 통한 인체의 터치(예, 누름)시 상기 제2 포스부재가 내측으로 편향됨에 의한 인덕턴스 변화에 기초해 상기 제2 포스부재에 대한 제2 포스 검출 신호를 출력하는 제2 포스 검출회로;
    상기 제1 터치 검출 신호, 상기 제1 포스 검출 신호, 상기 제2 터치 검출 신호 및 제2 포스 검출 신호에 기초하여 터치 스위치를 식별하는 터치 식별 회로;
    를 포함하는 전자 기기.
  39. 비전도체인 커버와 전도체인 프레임이 결합된 전자 기기에 적용되는 터치 센싱 디바이스에 있어서,
    상기 커버의 내측에 배치되고, 상기 커버에 대해 물체의 터치가 있으면 터치 여부에 따른 제1 센싱 신호를 출력하는 제1 터치 센싱부; 및
    상기 프레임의 내측면과 소정 간격 이격 배치된 제1 센싱코일을 포함하여, 상기 프레임을 통해 누름 터치가 인가되면, 상기 누름 터치 여부에 따라 가변되는 크기를 갖는 제2 센싱신호를 제공하는 제1 포스 센싱부; 및
    상기 제1 터치 센싱부에 의한 제1 센싱 신호 및 상기 제1 포스 센싱부에 의한 제2 센싱 신호에 기초해, 상기 인체에 의한 터치 입력 여부를 검출하는 회로부;
    를 포함하는 터치 센싱 디바이스.
  40. 제39항에 있어서, 상기 제1 터치 센싱부는,
    광 신호를 생성하여, 상기 커버를 향하여 외측으로 송신하는 광원부와, 상기 광 신호가 외부 물체에 의해 반사되어 상기 커버를 통과한 후 입사되는 반사 신호를 수신하는 수신부를 포함하는 광 센서를 포함하는
    터치 센싱 디바이스.
  41. 제39항에 있어서, 상기 제1 터치 센싱부는,
    초음파 신호를 생성하여, 상기 커버를 향하여 외측으로 송신하는 송신부와, 상기 초음파 신호가 외부 물체에 의해 반사되어 상기 커버를 통과한 후 입사되는 반사 신호를 수신하는 수신부를 포함하는 초음파 센서를 포함하는
    터치 센싱 디바이스.
  42. 제39항에 있어서, 상기 제1 포스 센싱부는,
    상기 프레임의 일부인 제1 포스부재와 소정 간격 이격 되고, 상기 제1 포스부재의 내측면에 대향하여 기판에 실장된 상기 제1 센싱 코일; 및
    상기 프레임의 내부 구조물에 의해 지지되고, 상기 제1 포스부재를 통한 누름 터치가 인가되지 않는 경우, 상기 제1 포스부재와 상기 제1 센싱 코일과의 소정 간격이 유지되도록 상기 제1 포스부재를 지지하고, 상기 제1 포스부재를 통한 누름 터치가 인가되는 경우, 상기 제1 포스부재가 내측으로 편향되도록 허용하는 제1 지지부재;
    를 포함하는 터치 센싱 디바이스.
  43. 제39항에 있어서, 상기 회로부는,
    상기 제1 터치 센싱부로부터 입력되는 상기 제1 센싱 신호의 크기가 제1 임계치 이상이면 제1 검출신호를 출력하는 제1 검출부;
    상기 제1 포스 센싱부로부터 입력되는 상기 제2 센싱 신호의 크기가 제2 임계치 이상이면 제2 검출신호를 출력하는 제2 검출부;
    상기 제1 검출 신호, 상기 제2 검출 신호에 기초하여, 터치 여부를 인식하는 터치 검출 회로;
    를 포함하는 터치 센싱 디바이스.
  44. 제39항에 있어서, 상기 제1 터치 센싱부는,
    광 센서, 초음파 센서, 온도 센서 중에서 어느 하나를 포함하는
    터치 센싱 디바이스.
  45. 커버와, 상기 커버와 결합된 프레임를 포함하는 사이드부;
    상기 커버의 일부인 제1 터치부재와, 상기 프레임의 일부인 제1 포스부재를 포함하는 터치 스위치부;
    상기 커버의 내측에 배치되고, 상기 커버에 대해 물체의 터치가 있으면 터치 여부에 따른 제1 센싱 신호를 출력하는 제1 터치 센싱부; 및
    상기 프레임의 내측면과 소정 간격 이격 배치된 제1 센싱코일을 포함하여, 상기 프레임을 통해 누름 터치가 인가되면, 상기 누름 터치 여부에 따라 가변되는 크기를 갖는 제2 센싱신호를 제공하는 제1 포스 센싱부; 및
    상기 제1 터치 센싱부에 의한 제1 센싱 신호 및 상기 제1 포스 센싱부에 의한 제2 센싱 신호에 기초해, 상기 인체에 의한 터치 입력 여부를 검출하는 회로부;
    를 포함하는 전자 기기.
  46. 제45항에 있어서, 상기 제1 터치 센싱부는,
    광 신호를 생성하여, 상기 커버를 향하여 외측으로 송신하는 광원부와, 상기 광 신호가 외부 물체에 의해 반사되어 상기 커버를 통과한 후 입사되는 반사 신호를 수신하는 수신부를 포함하는 광 센서를 포함하는
    전자 기기.
  47. 제45항에 있어서, 상기 제1 터치 센싱부는,
    초음파 신호를 생성하여, 상기 커버를 향하여 외측으로 송신하는 송신부와, 상기 초음파 신호가 외부 물체에 의해 반사되어 상기 커버를 통과한 후 입사되는 반사 신호를 수신하는 수신부를 포함하는 초음파 센서를 포함하는
    전자 기기.
  48. 제45항에 있어서, 상기 제1 포스 센싱부는,
    상기 프레임의 일부인 제1 포스부재와 소정 간격 이격 되고, 상기 제1 포스부재의 내측면에 대향하여 기판에 실장된 상기 제1 센싱 코일; 및
    상기 프레임의 내부 구조물에 의해 지지되고, 상기 제1 포스부재를 통한 누름 터치가 인가되지 않는 경우, 상기 제1 포스부재와 상기 제1 센싱 코일과의 소정 간격이 유지되도록 상기 제1 포스부재를 지지하고, 상기 제1 포스부재를 통한 누름 터치가 인가되는 경우, 상기 제1 포스부재가 내측으로 편향되도록 허용하는 제1 지지부재;
    를 포함하는 전자 기기.
  49. 제45항에 있어서, 상기 회로부는,
    상기 제1 터치 센싱부로부터 입력되는 상기 제1 센싱 신호의 크기가 제1 임계치 이상이면 제1 검출신호를 출력하는 제1 검출부;
    상기 제1 포스 센싱부로부터 입력되는 상기 제2 센싱 신호의 크기가 제2 임계치 이상이면 제2 검출신호를 출력하는 제2 검출부;
    상기 제1 검출 신호와, 상기 제2 검출 신호에 기초하여, 터치 여부를 인식하는 터치 검출 회로;
    를 포함하는 전자 기기.
  50. 제45항에 있어서, 상기 제1 터치 센싱부는,
    광 센서, 초음파 센서, 온도 센서 중에서 어느 하나를 포함하는
    전자 기기.
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