KR20220017325A - 무선 충전이 가능한 전자 장치 - Google Patents

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KR20220017325A
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오우영
이헌석
김정태
윤수진
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 펜 입력 장치에 대한 무선 충전이 가능한 전자 장치에 있어서, 디스플레이; 상기 디스플레이와 결합하거나 인접 배치되어 터치 스크린 기능을 구현하는 터치 패널; 상기 터치 패널의 적어도 하나의 측면에 연결되고, 상기 터치 패널에서 생성된 터치 신호를 터치 IC에 전달하기 위한 전도성 트레이스; 및 상기 펜 입력 장치에 무선으로 전력을 송신하기 위한 무선 충전 패드로서, 상기 터치 패널의 일 측면에 인접하게 배치된 무선 충전 패드;를 포함하고, 상기 전도성 트레이스는 상기 터치 패널의 일 측면과 대향하는 터치 패널의 타 측면에 형성된 전자 장치를 제공할 수 있다.
이 밖에 다양한 실시예들이 제공될 수 있다.

Description

무선 충전이 가능한 전자 장치{ ELECTRONIC DEVICE WITH WIRELESS CHARGING}
본 발명의 다양한 실시예는 펜 입력 장치에 대한 무선 충전이 가능한 전자 장치에 관한 것이다.
스마트폰 또는 태블릿 PC와 같은 휴대용 전자 장치는 사용자의 신체 일부를 이용한 입력이나 스타일러스 펜과 같은 펜 입력 장치를 이용한 입력이 가능하며, 이와 같은 다양한 방식의 입력을 감지하는 터치 스크린 패널(touch panel)(이하 '터치 패널'이라 함)을 포함할 수 있다. 사용자는 손가락 또는 펜 입력 장치를 이용하여 터치 스크린 패널의 특정 좌표를 지정할 수 있다. 사용자는 터치 패널의 특정 좌표를 지정함으로써 스마트폰 또는 태블릿 PC에 특정한 신호를 입력할 수 있다.
터치 패널에 대한 예시로서, 예를 들면, 전자 장치의 하우징 내부에는 디지타이저(digitizer) 패널이 배치될 수 있다. 일실시예에 따르면, 디지타이저 패널은 디스플레이 패널에 인접한 위치에 배치되어 자계(magnetic field)를 형성할 수 있다. 전자 장치는 상기 형성된 자계에 의해 리턴(return)되는 신호를 감지하여, 입력 장치(예: EMR 기능을 가진 스타일러스 펜)의 위치를 파악할 수 있다.
터치 패널은 터치 패널에 송신 패턴(예: Tx 패턴)과 수신 패턴(예: Rx 패턴)을 포함하고, 상기 패턴들이 터치 IC에 전기적으로 연결되어 터치 신호를 송/수신할 수 있다. 송신 패턴과 수신 패턴들을 터치 IC에 전기적으로 연결하기 위한 수단으로 복수 개의 전도성 트레이스들을 이용할 수 있는데, 이는 주변의 자기장의 영향(노이즈)에 취약하고, 상기 노이즈에 의해 터치 신호의 송/수신이 원활하게 이루어지지 않아 결국 터치 패널의 구동에 영향을 줄 수 있다.
예를 들면, 펜 입력 장치를 구비하는 전자 장치에 있어서, 터치 패널에 복수 개의 전도성 트레이스들이 연결된 경우, 펜 입력 장치의 무선 충전 동작에서 발생된 노이즈에 의해 사용자의 신체 일부를 이용하거나 펜 입력 장치를 이용한 터치 입력이 구현되지 않거나, 오동작이 발생할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 펜 입력 장치에 대한 무선 충전이 가능한 전자 장치에 있어서, 펜 입력 장치의 무선 충전 동작 중 충전 노이즈에 의한 터치 기능의 열화를 방지하는 전도성 트레이스 및 이의 연결구조를 가진 터치 패널을 제공하고자 한다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 펜 입력 장치에 대한 무선 충전 동작 중에 펜 입력 장치 및/또는 무선 충전 패드에 의한 충전 노이즈의 영향을 회피하기 위한 전자 장치의 동작 방법을 제공하고자 한다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 펜 입력 장치에 대한 무선 충전이 가능한 전자 장치에 있어서, 디스플레이; 상기 디스플레이와 결합하거나 인접 배치되어 터치 스크린 기능을 구현하고, 적어도 하나의 측면에 터치 신호를 터치 IC에 전달하기 위한 전도성 트레이스가 연결된 터치 패널; 및 상기 펜 입력 장치에 무선으로 전력을 송신하기 위한 무선 충전 패드로서, 상기 터치 패널의 일 측면에 인접하게 배치된 무선 충전 패드;를 포함하고, 상기 전도성 트레이스는 상기 무선 충전 패드가 인접하게 배치된 상기 터치 패널의 일 측면과 대향하는 터치 패널의 타 측면에 형성된 전자 장치를 제공할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 펜 입력 장치에 대한 무선 충전이 가능한 전자 장치의 충전 노이즈 회피 방법에 있어서, 전자 장치에 펜 입력 장치가 삽입된 상태를 판단하는 동작; 터치 IC에 대한 프리-노이즈 모드를 실행하는 동작; 상기 전자 장치의 터치 패널에 작용하는 노이즈레벨을 검출하는 동작; 및 검출된 노이즈레벨이 기 지정된 값 이상인 경우, 터치 IC에 대한 노이즈 모드를 실행하는 동작;을 포함하는 전자 장치의 충전 노이즈 회피 방법을 제공할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 펜 입력 장치에 대한 무선 충전이 가능한 전자 장치에 있어서, 디스플레이; 상기 디스플레이와 결합하거나 인접 배치되어 터치 스크린 기능을 구현하고, 터치 신호를 발생하기 위한 복수 개의 제 1 패턴들과 상기 복수 개의 제 1 패턴들에 수직한 복수 개의 제 2 패턴을 포함하는 터치 패널; 터치 신호를 터치 IC에 전달하기 위한 전도성 트레이스로서, 상기 복수 개의 1 패턴들 중 적어도 하나의 일 측에 연결된 제 1-1 전도성 트레이스, 상기 복수 개의 제 1 패턴들 중 적어도 하나의 타 측에 연결된 제 1-2 전도성 트레이스, 상기 복수 개의 2 패턴들 중 적어도 하나의 일 측에 연결된 제 2-1 전도성 트레이스, 상기 복수 개의 제 2 패턴들 중 적어도 하나의 타 측에 연결된 제 2-2 전도성 트레이스를 포함하는 전도성 트레이스; 상기 펜 입력 장치에 무선으로 전력을 송신하기 위한 무선 충전 패드로서, 상기 터치 패널의 일 측면에 인접하게 배치된 무선 충전 패드;를 포함하고, 상기 전도성 트레이스는 상기 터치 패널의 일 측면과 대향하는 터치 패널의 타 측면에 형성된 전자 장치를 제공할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는, 터치 패널의 일 측에 펜 입력 장치 및 이에 대응하는 위치에 무선 충전 패드가 배치될 때, 터치 패널의 상기 일 측과 반대 방향을 향하는 타 측에 터치 패널의 패턴과 연결되는 전도성 트레이스들을 배치함으로써, 펜 입력 장치의 충전 과정에서 충전 노이즈에 의해 터치 기능이 열화되는 현상을 방지할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는, 터치 패널의 일 측에 펜 입력 장치 및 이에 대응하는 위치에 무선 충전 패드가 배치될 때, 상기 펜 입력 장치 및 무선 충전 패드와 멀어지는 방향으로 연장된 전도성 트레이스들을 배치함으로써, 펜 입력 장치의 충전 과정에서 충전 노이즈에 의한 영향을 최소화할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 동작 방법에 따르면, 펜 입력 장치가 전자 장치 내부 공간에 삽입될 때, 터치 IC의 동작 주파수를, 충전 주파수와 간섭이 적은 주파수로 변경하는 프리-노이즈 모드를 더 포함함으로써 충전 노이즈에 의한 영향을 최소화할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 동작 방법에 따르면, 펜 입력 장치가 전자 장치 내부 공간에 삽입될 때, 터치 IC의 동작 주파수를, 터치 성능에 영향이 적은 주파수로 변경하는 프리-노이즈 모드를 포함함으로써 충전 노이즈에 의한 영향을 최소화할 수도 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 동작 방법에 따르면, 노이즈 레벨에 상관없이 항상 충전 노이즈에 대비하는 모드(프리-노이즈 모드)로 진입하고, 이후 노이즈레벨 증가시 노이즈 모드로 진입하도록 함으로써 터치 패널의 터치 입력의 오동작을 방지할 수 있다.
본 개시에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은, 일 실시예에 따른 모바일 전자 장치의 전면의 사시도이다.
도 2는, 도 1의 전자 장치의 후면의 사시도이다.
도 3은, 도 1의 전자 장치의 전개 사시도이다.
도 4a는, 다양한 실시예들에 따른, 전자 장치 및 상기 전자 장치에 다양한 실시예들에 따른 펜 입력 장치의 일부분이 삽입된 모습을 나타낸 사시도이다.
도 4b는, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 전자 장치의 블록도이다.
도 5는, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치에 있어서, 터치 패널에 형성된 도전성 라인들을 나타내는 도면이다.
도 6은, 어떤 실시예에 따른 전자 장치에서, 터치 패널과 펜 입력 장치의 위치를 나타내는 모식도이다.
도 7은, 다양한 실시예들에 따른, 터치 패널, 펜 입력 장치 및 무선 충전 패드를 포함한 전자 장치의 단면을 나타내는 모식도이다.
도 8은, 어떤 실시예에 따른 전자 장치에서, 무선 충전 패드에서 발생한 자계에 의해 영향을 받는 전도성 트레이스들을 나타내는 모식도이다.
도 9는, 도 8과 다른 실시예에 따른 전자 장치에서, 무선 충전 패드에서 발생한 자계에 의해 영향을 받는 전도성 트레이스들을 나타내는 모식도이다.
도 10은, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 무선 충전 패드의 충전 노이즈 회피를 위해 배치된 전도성 트레이스들을 포함하는 전자 장치를 나타내는 모식도이다.
도 11은, 도 10과 다른 실시예에 따른, 무선 충전 패드의 충전 노이즈 회피를 위해 배치된 전도성 트레이스들을 포함하는 전자 장치를 나타내는 모식도이다.
도 12는, 도 1과 다른 실시예에 따른 전자 장치의 사시도이다.
도 13은, 도 12에 도시된 실시예에 따른 전자 장치에, 펜 입력 장치가 부착된 모습을 나타내는 도면이다.
도 14는, 도 12에 도시된 실시예에 따른, 터치 패널 및 무선 충전 패드를 포함한 전자 장치의 단면을 나타내는 모식도이다.
도 15는, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 충전 노이즈 회피를 위한 전자 장치의 동작 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 16은, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 프리-노이즈 모드에서의 튜닝 방법에 대한 도면이다.
도 17은, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 전자 장치의 충전 노이즈에 대한 대응 모드별 터치 성능을 나타내는 도면이다.
도 18은, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 전자 장치의 디스플레이에 표시되는 표시 화면을 나타내는 도면이다.
도 1은, 일 실시예에 따른 모바일 전자 장치(100)의 전면의 사시도이다. 도 2는, 도 1의 전자 장치(100)의 후면의 사시도이다. 도 3은, 전자 장치(300)(예: 도1의 전자 장치(100))의 전개 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 전자 장치(100)는, 제 1 면(또는 전면)(110A), 제 2 면(또는 후면)(110B), 및 제 1 면(110A) 및 제 2 면(110B) 사이의 공간을 둘러싸는 측면(110C)을 포함하는 하우징(110)을 포함할 수 있다. 다른 실시예(미도시)에서는, 하우징은, 도 1의 제 1 면(110A), 제 2 면(110B) 및 측면(110C)들 중 일부를 형성하는 구조를 지칭할 수도 있다. 일 실시예에 따르면, 제 1 면(110A)은 적어도 일부분이 실질적으로 투명한 전면 플레이트(102)(예: 다양한 코팅 레이어들을 포함하는 글라스 플레이트, 또는 폴리머 플레이트)에 의하여 형성될 수 있다. 제 2 면(110B)은 실질적으로 불투명한 후면 플레이트(111)에 의하여 형성될 수 있다. 상기 후면 플레이트(111)는, 예를 들어, 코팅 또는 착색된 유리, 세라믹, 폴리머, 금속(예: 알루미늄, 스테인레스 스틸(STS), 또는 마그네슘), 또는 상기 물질들 중 적어도 둘의 조합에 의하여 형성될 수 있다. 상기 측면(110C)은, 전면 플레이트(102) 및 후면 플레이트(111)와 결합하며, 금속 및/또는 폴리머를 포함하는 측면 베젤 구조 (또는 "측면 부재")(118)에 의하여 형성될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 후면 플레이트(111) 및 측면 베젤 구조(118)는 일체로 형성되고 동일한 물질(예: 알루미늄과 같은 금속 물질)을 포함할 수 있다.
도시된 실시예에서는, 상기 전면 플레이트(102)는, 상기 제 1 면(110A)으로부터 상기 후면 플레이트(111) 쪽으로 휘어져 심리스하게(seamless) 연장된 2개의 제 1 영역(110D)들을, 상기 전면 플레이트(102)의 긴 엣지(long edge) 양단에 포함할 수 있다. 도시된 실시예(도 2 참조)에서, 상기 후면 플레이트(111)는, 상기 제 2 면(110B)으로부터 상기 전면 플레이트(102) 쪽으로 휘어져 심리스하게 연장된 2개의 제 2 영역(110E)들을 긴 엣지 양단에 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 상기 전면 플레이트(102)(또는 상기 후면 플레이트(111))가 상기 제 1 영역(110D)들(또는 상기 제 2 영역(110E)들) 중 하나 만을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서는, 상기 제 1 영역(110D)들 또는 제 2 영역(110E)들 중 일부가 포함되지 않을 수 있다. 상기 실시예들에서, 상기 전자 장치(100)의 측면에서 볼 때, 측면 베젤 구조(118)는, 상기와 같은 제 1 영역(110D)들 또는 제 2 영역(110E)들이 포함되지 않는 측면 쪽에서는 제 1 두께(또는 폭)을 가지고, 상기 제 1 영역(110D)들 또는 제 2 영역(110E)들을 포함한 측면 쪽에서는 상기 제 1 두께보다 얇은 제 2 두께를 가질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(100)는, 디스플레이(101), 오디오 모듈(103, 104), 카메라 모듈(105, 113, 114, 115), 키 입력 장치(107), 커넥터 홀(106) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(100)는, 구성요소들 중 적어도 하나(예: 키 입력 장치(107))를 생략하거나 다른 구성요소를 추가적으로 포함할 수 있다. 예컨대, 다른 구성요소들은 센서모듈, 또는 발광소자일 수 있다.
디스플레이(101)는, 예를 들어, 전면 플레이트(102)의 상당 부분을 통하여 시각적으로 노출될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 상기 제 1 면(110A), 및 상기 측면(110C)의 제 1 영역(110D)들을 형성하는 전면 플레이트(102)를 통하여 상기 디스플레이(101)의 적어도 일부가 노출될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 디스플레이(101)의 모서리를 상기 전면 플레이트(102)의 인접한 외곽 형상과 대체로 동일하게 형성할 수 있다. 다른 실시예(미도시)에서는, 디스플레이(101)가 노출되는 면적을 확장하기 위하여, 디스플레이(101)의 외곽과 전면 플레이트(102)의 외곽간의 간격이 대체로 동일하게 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 하우징(110)의 표면(또는 전면 플레이트(102))은 디스플레이(101)가 시각적으로 노출됨에 따라 형성되는 화면 표시 영역을 포함할 수 있다. 일례로, 화면 표시 영역은 전면(110A), 및 제 1엣지 영역(110D)들을 포함할 수 있다. 디스플레이(201)는, 예를 들면, 액정 디스플레이(LCD), 발광 다이오드(LED) 디스플레이, 유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이, 또는 마이크로 전자기계 시스템 (MEMS) 디스플레이, 또는 전자종이(electronic paper) 디스플레이를 포함할 수 있다. 디스플레이(201)는, 예를 들면, 사용자에게 각종 콘텐츠(예: 텍스트, 이미지, 비디오, 아이콘, 또는 심볼 등)을 표시할 수 있다.
다른 실시예(미도시)에서는, 디스플레이(101)의 화면 표시 영역의 일부에 리세스 또는 개구부(opening)을 형성하고, 상기 리세스 또는 상기 개구부(opening)와 정렬되는 오디오 모듈(103, 104), 카메라 모듈(105, 113, 114, 115), 센서 모듈, 발광 소자 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 다른 실시예(미도시)에서는, 디스플레이(101)의 화면 표시 영역의 배면에, 오디오 모듈(103, 104), 카메라 모듈(105, 113, 114, 115), 센서 모듈, 및 발광 소자 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 다른 실시예(미도시)에서는, 디스플레이(101)는, 터치 감지 회로, 터치의 세기(압력)를 측정할 수 있는 압력 센서, 및/또는 자기장 방식의 스타일러스 펜을 검출하는 터치 패널(예: 디지타이저)과 결합되거나 인접하여 배치될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 상기 센서 모듈의 적어도 일부, 및/또는 키 입력 장치(107)의 적어도 일부가, 상기 제 1 영역(110D)들, 및/또는 상기 제 2 영역(110E)들에 배치될 수 있다.
오디오 모듈(103, 104)은, 마이크 홀(103) 및 스피커 홀(104)을 포함할 수 있다. 마이크 홀(103)은 외부의 소리를 획득하기 위한 마이크가 내부에 배치될 수 있고, 어떤 실시예에서는 소리의 방향을 감지할 수 있도록 복수개의 마이크가 배치될 수 있다. 스피커 홀(104)은, 외부 스피커 홀(104) 및 통화용 리시버(미도시) 홀을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는 스피커 홀(104)과 마이크 홀(103)이 하나의 홀로 구현 되거나, 스피커 홀(104) 없이 스피커가 포함될 수 있다(예: 피에조 스피커).
센서 모듈은, 전자 장치(100)의 내부의 작동 상태, 또는 외부의 환경 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 전자 장치(100)는, 도시되지 않은 센서 모듈, 예를 들어, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서(117) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
카메라 모듈(105, 113, 114, 115)은, 전자 장치(100)의 제 1 면(110A)에 배치된 제 1 카메라 장치(105), 및 제 2 면(110B)에 배치된 제 2 카메라 장치(113, 114, 115), 및/또는 플래시(116)를 포함할 수 있다. 상기 카메라 장치들(105, 113, 114, 115)은, 하나 또는 복수의 렌즈들, 이미지 센서, 및/또는 이미지 시그널 프로세서를 포함할 수 있다. 플래시(116)는, 예를 들어, 발광 다이오드 또는 제논 램프(xenon lamp)를 포함할 수 있다. 어떤 카메라 장치들(113, 114, 115)은 광각, 및/또는 망원 렌즈를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 2개 이상의 렌즈들(적외선 카메라, 광각 및 망원 렌즈) 및 이미지 센서들이 전자 장치(100)의 한 면에 배치될 수 있다.
키 입력 장치(107)는, 하우징(110)의 측면(110C)에 배치될 수 있다. 다른 실시예에서는, 전자 장치(100)는 상기 언급된 키 입력 장치(107) 중 일부 또는 전부를 포함하지 않을 수 있고 포함되지 않은 키 입력 장치(107)는 디스플레이(101) 상에 소프트 키 등 다른 형태로 구현될 수 있다. 어떤 실시예에서, 키 입력 장치는 하우징(110)의 제 2면(110B)에 배치된 센서 모듈을 포함할 수 있다.
발광 소자는, 예를 들어, 전자 장치(100)의 상태 정보를 광 형태로 제공할 수 있다. 다른 실시예에서는, 발광 소자는, 예를 들어, 카메라 모듈(105, 113, 114, 115)의 동작과 연동되는 광원을 제공할 수 있다. 발광 소자는, 예를 들어, LED, IR LED 및/또는 제논 램프를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 카메라 모듈(105), 및/또는 센서 모듈은 전자 장치(100)의 내부 공간에서, 디스플레이(101) 및 전면 플레이트(102)의 지정된 영역을 통해 외부 환경과 접할 수 있도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 지정된 영역은 디스플레이(101)에서 픽셀이 배치되지 않은 영역일 수 있다. 또 다른 예로, 상기 지정된 영역은 디스플레이(101)에서 픽셀이 배치된 영역일 수 있다. 디스플레이(101)의 위에서 볼 때, 상기 지정된 영역의 적어도 일부는 카메라 모듈(105) 및/또는 센서 모듈과 중첩될 수 있다. 또 다른 예로, 일부 센서 모듈은 전자 장치의 내부 공간에서 전면 플레이트(102)를 통해 시각적으로 노출되지 않고 그 기능을 수행하도록 배치될 수도 있다.
커넥터 홀(106)은, 외부 전자 장치와 전력 및/또는 데이터를 송수신하기 위한 커넥터(예를 들어, USB 커넥터)를 수용할 수 있는 제 1 커넥터 홀(106), 및/또는 외부 전자 장치와 오디오 신호를 송수신하기 위한 커넥터를 수용할 수 있는 제 2 커넥터 홀(예를 들어, 이어폰 잭)을 포함할 수 있다.
펜 입력 장치(120)(예 : 스타일러스(stylus) 펜)는, 하우징(110)의 측면에 형성된 홀(예: 후술하는 도 4a의 홀(121))을 통해 하우징(110)의 내부로 안내되어 삽입되거나 탈착 될 수 있고, 탈착을 용이하게 하기 위한 버튼을 포함할 수 있다. 펜 입력 장치(120)에는 별도의 공진 회로가 내장되어 상기 전자 장치(100)에 포함된 터치 패널(예: 후술하는 도 3의 터치 패널(390))(예 : 디지타이저(digitizer))과 연동될 수 있다. 펜 입력 장치(120)는 EMR(electro-magnetic resonance)방식, AES(active electrical stylus) 및 ECR(electric coupled resonance) 방식을 포함할 수 있다.
도 3을 참조하면, 전자 장치(300)는, 측면 베젤 구조(310), 제 1 지지부재(311)(예: 브라켓), 전면 플레이트(320), 디스플레이(330), 터치 패널(390), 인쇄 회로 기판(340), 배터리(350), 제 2 지지부재(360)(예 : 리어 케이스), 안테나(370), 펜 입력 장치(120) 및 후면 플레이트(380)를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(300)는, 구성요소들 중 적어도 하나(예: 제 1 지지부재(311), 또는 제 2 지지부재(360))를 생략하거나 다른 구성요소를 추가적으로 포함할 수 있다. 전자 장치(300)의 구성요소들 중 적어도 하나는, 도 1, 또는 도 2의 전자 장치(100)의 구성요소들 중 적어도 하나와 동일, 또는 유사할 수 있으며, 중복되는 설명은 이하 생략한다.
터치 패널(390)(예: 디지타이저(digitizer))은 펜 입력 장치(120)의 입력을 감지하기 위한 패널일 수 있다. 예를 들어, 터치 패널(390)은 인쇄회로기판(PCB)(예: 연성 인쇄회로기판(FPCB, flexible printed circuit board))과 차폐시트를 포함할 수 있다. 차폐시트는 전자 장치(100) 내에 포함된 컴포넌트들(예: 디스플레이 모듈, 인쇄회로기판, 터치 패널 등)로부터 발생된 전자기장에 의한 상기 컴포넌트들 상호 간의 간섭을 방지할 수 있다. 차폐시트는 컴포넌트들로부터 발생된 전자기장을 차단함으로써, 펜 입력 장치(120)로부터의 입력이 터치 패널(390)에 포함된 코일에 정확하게 전달되도록 할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 디스플레이(330)는 적어도 부분적으로 무선 전파 또는 자기장을 투과하는 물질로 제작될 수 있다. 상기 디스플레이(330)에는 디스플레이 패널 및/또는 터치 패널(390)이 통합될 수 있다. 따라서, 상기 디스플레이(330)는 화면을 출력하는 출력 장치이면서, 터치 스크린 기능이 탑재된 입력 장치로 활용될 수 있다. 상기 디스플레이 패널은, 적어도 하나의 픽셀(들)을 포함하는 표시 소자층 및 표시 소자층과 연결된 TFT 층을 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 디스플레이 패널은 LCD, LED, AMOLED와 같은 패널이 해당될 수 있으며, 전자 장치(300)의 각종 동작 상태, 어플리케이션 실행 및 콘텐츠 등에 따른 다양한 영상을 표시할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 터치 패널(390) 및 상기 디스플레이(330)는 하나의 구성요소(예: 디스플레이(330))로 통합될 수 있다.
제 1 지지부재(311)는, 전자 장치(300) 내부에 배치되어 측면 베젤 구조(310)와 연결될 수 있거나, 측면 베젤 구조(310)와 일체로 형성될 수 있다. 제 1 지지부재(311)는, 예를 들어, 금속 재질 및/또는 비금속 (예: 폴리머) 재질로 형성될 수 있다. 제 1 지지부재(311)는, 일면에 디스플레이(330)가 결합되고 타면에 인쇄 회로 기판(340)이 결합될 수 있다. 인쇄 회로 기판(340)에는, 프로세서, 메모리, 및/또는 인터페이스가 장착될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 인쇄 회로 기판(340)은, 가요성 인쇄 회로 기판 유형의 무선 주파수 케이블(flexible printed circuit board type radio frequency cable, FRC)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 인쇄 회로 기판(340)은 제 1 지지부재(311)의 적어도 일부에 배치될 수 있고, 안테나 모듈 및 통신 모듈과 전기적으로 연결될 수 있다.
배터리(350)는 전자 장치(300)의 적어도 하나의 구성 요소에 전력을 공급하기 위한 장치로서, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 또는 재충전 가능한 2차 전지, 또는 연료 전지를 포함할 수 있다. 배터리(350)의 적어도 일부는, 예를 들어, 인쇄 회로 기판(340)과 실질적으로 동일 평면 상에 배치될 수 있다. 배터리(350)는 전자 장치(300) 내부에 일체로 배치될 수 있고, 전자 장치(300)와 탈부착 가능하게 배치될 수도 있다.
제 2 지지 부재(360)(예: 리어 케이스)는, 인쇄 회로 기판(340)과 안테나(370) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들면, 제2 지지 부재(360)는, 인쇄 회로 기판(340) 또는 배터리(350) 중 적어도 하나가 결합된 일면, 및 안테나(370)가 결합된 타면을 포함할 수 있다.
안테나(370)는, 후면 플레이트(380)와 배터리(350) 사이에 배치될 수 있다. 안테나(370)는, 예를 들어, NFC(near field communication) 안테나, 무선 충전 안테나, 및/또는 MST(magnetic secure transmission) 안테나를 포함할 수 있다. 안테나(370)는, 예를 들어, 외부 장치와 근거리 통신을 하거나, 충전에 필요한 전력을 무선으로 송수신 할 수 있다. 예를 들어, 안테나(370)는 무선 충전을 위한 코일을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서는, 측면 베젤 구조(310) 및/또는 상기 제 1 지지부재(311)의 일부 또는 그 조합에 의하여 안테나 구조가 형성될 수 있다.
후면 플레이트(380)는 전자 장치(101)의 후면(예: 도 2의 후면(110B))의 적어도 일부를 형성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 후면 플레이트(380)는 전자 장치(300)의 측면 베젤 구조(310)와 결합되거나, 측면 베젤 구조(310)와 일체로 형성될 수 있다.
도 4a는, 다양한 실시예들에 따른, 전자 장치(100) 및 상기 전자 장치(100)에 다양한 실시예들에 따른 펜 입력 장치(120)의 일부분이 삽입된 모습을 나타낸 사시도이다.
도 4a를 참조하면, 전자 장치(100)의 하우징(110)의 일 부분, 예를 들면, 측면(110C)의 일 부분에는 홀(121)이 형성될 수 있다. 전자 장치(100)는 홀(121)을 통해 외부에 노출된 수납 공간(122)을 포함할 수 있으며, 펜 입력 장치(120)는 수납 공간(122)을 통해 전자 장치(100) 내부에 삽입될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 펜 입력 장치(120)는, 펜 입력 장치(120)를 전자 장치(100)의 수납 공간(122)으로부터 꺼내기 위한 구성으로서, 일 단부에 버튼부(120a)를 포함할 수 있다. 사용자가 버튼부(120a)를 누르면, 버튼부(120a)와 연계 구성된 반발력 제공 요소(예: 적어도 하나의 스프링)들이 작동하여, 수납 공간(122)으로부터 펜 입력 장치(120)가 이탈될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 펜 입력 장치(120)는 수납 공간(122)에 수납될 때, 또는 수납 공간(122)에서 이탈되어 전자 장치(100)의 외부에 위치할 때, 전자 장치(100)와 통신(예: BLE(Bluetooth low energy) 통신)이 가능한 안테나 장치를 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 전자 장치(100)는 펜 입력 장치(120)가 전자 장치(100)의 외부에 부착될 수 있는 구조를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)는 측면(예: 도 1의 측면(110C))과 인접한 위치에 적어도 하나의 자성체를 포함할 수 있다. 펜 입력 장치(120)는 적어도 하나의 자성체를 통해 전자 장치(100)의 하우징(110)의 외부에 부착될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 펜 입력 장치(120)가 수납 공간(122) 내에 삽입되거나 또는 전자 장치(100)의 측면에 부착되면, 전자 장치(100)는 전자 장치(100) 내에 포함된 도전성 코일을 통해 충전 신호를 전송함으로써 펜 입력 장치(120)를 충전할 수 있다. 도전성 코일은 예를 들어, 수납 공간(122)과 인접한 위치에 배치되거나, 전자 장치(100)의 측면 중 일부 영역에 배치될 수 있다. 다른 예를 들어, 도전성 코일은 전자 장치(100)의 위에서 바라볼 때 디스플레이(101)와 적어도 일부가 중첩되는 위치에 배치될 수 있다. 상기 도전성 코일은 이하 도 6의 무선 충전 패드(600)로 구현될 수 있다.
도 4b는, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 전자 장치(100)의 블록도이다.
전자 장치(100)는 프로세서(130), 메모리(140) 및/또는 인터페이스(150)를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 전자 장치(100)에는 이 구성요소들 중 적어도 하나가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성요소가 추가될 수 있다.
프로세서(130)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램)를 실행하여 프로세서(130)에 연결된 전자 장치(100)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일실시예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(130)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈 또는 통신 모듈)로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리에 저장하고, 휘발성 메모리에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리에 저장할 수 있다. 일실시예에 따르면, 프로세서는 메인 프로세서(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서) 또는 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서 (예: 그래픽 처리 장치, 신경망 처리 장치(NPU: neural processing unit), 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)가 메인 프로세서 및 보조 프로세서를 포함하는 경우, 보조 프로세서는 메인 프로세서보다 저전력을 사용하거나, 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서는 메인 프로세서와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다. 보조 프로세서는, 예를 들면, 메인 프로세서가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서를 대신하여, 또는 메인 프로세서가 액티브(예: 어플리케이션 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서와 함께, 전자 장치(100)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈, 센서 모듈, 또는 통신 모듈)와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일실시예에 따르면, 보조 프로세서(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성요소(예: 카메라 모듈 또는 통신 모듈)의 일부로서 구현될 수 있다.
프로세서(130)는, 보조 프로세서로서, 터치 패널에 입력된 신호에 기초해 데이터 처리 또는 연산을 하고 터치 패널을 제어하는 터치 IC(131)와, 펜 입력 장치의 충전 신호(예: 펜팁 신호)에 기초해 데이터 처리 또는 연산을 하고, 무선 충전 패드를 제어하는 충전 IC(132)를 포함할 수 있다. 또, 한 실시예에 따르면 프로세서(130)는, 보조 프로세서로서, 충전 노이즈 신호를 수신하고 충전 노이즈 회피를 위해 주파수를 보정하는 아날로그 프론트 엔드(Analog front end, AFE)(133) 및 마이크로 콘트롤 유닛(micro controller Unit, MCU)(134)를 더 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 보조 프로세서들 중 일부들(터치 IC(131), 아날로그 프론트 엔드(Analog front end, AFE)(133) 및 마이크로 콘트롤 유닛(micro controller Unit, MCU)(134))은 하나의 구성 요소(예: 터치 IC(131))로 통합될 수 있다.
메모리(140)는, 전자 장치(100)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(130))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(140)는, 휘발성 메모리 또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다.
인터페이스(150)는, 예를 들어, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 및/또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다. 인터페이스는, 예를 들어, 전자 장치(100)를 외부 전자 장치와 전기적 또는 물리적으로 연결시킬 수 있으며, USB 커넥터, SD 카드/MMC 커넥터, 또는 오디오 커넥터를 포함할 수 있다.
도 5는, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 터치 패널(500)에 형성된 전도성 패턴들(510, 520) 및 전도성 트레이스들(511, 512, 521, 522)을 나타내는 도면이다.
전자 장치(100)는 터치 패널(500)을 이용하여 디스플레이(101)의 표면 상에서 입력을 검출할 수 있다. 여기서 터치 패널(210)에서 인식할 수 있는 입력은 디스플레이(101)의 표면에 직접적인 접촉을 통한 입력뿐만 아니라, 호버링(hovering)을 통한 입력도 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 터치 패널(500)은, 디스플레이(101)와 실질적으로 동일한 면적으로 형성되며, 디스플레이(101)에 인접한 위치에 배치될 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 터치 패널(500)은 디스플레이(101)의 상면 또는 배면에 배치될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 터치 패널(500)로서, 다양한 방식의 터치 패널이 포함될 수 있다. 예를 들면, 정전용량의 변화를 감지하는 정전용량식 터치 패널, 패널에 작용하는 압력을 감지하여 위치를 감지하는 가압방식 터치 패널, 적외선을 이용한 광학식 터치 패널, 투명 도전막의 접점을 이용하는 투명 전극식 터치 패널과 같이 다양한 방식의 터치 패널이 사용될 수 있다. 이 밖에도, 전자기 유도(electromagnetic resonance, 이하 EMR이라 함) 방식의 터치 패널과 같이 앞서 언급되지 않은 다양한 방식의 입력 위치 감지용 패널이 사용될 수 있다.
터치 패널(500)은 서로 다른 방향을 향하는 네 개의 측면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 1 방향(①)을 향하는 제 1 측면(501), 제 2 방향(②)을 향하는 제 2 측면(502), 제 3 방향(③)을 향하는 제 3 측면(503) 및 제 4 방향(④)을 향하는 제 4 측면(504)을 포함할 수 있다. 터치 패널(500)은 실질적으로 장방형의 편평한 플레이트로 형성될 수 있고, 이에 따라 상기 제 2 방향은 제 1 방향의 반대 방향을 향하고, 제 4 방향은 제 3 방향의 반대 방향을 향할 수 있다. 제 1 방향과 제 2 방향은 전자 장치의 폭 방향과 평행할 수 있고, 제 3 방향과 제 4 방향은 전자 장치의 길이 방향과 평행할 수 있다. 또한, 제 1 방향과 제 3 방향은 실질적으로 직교할 수 있다.
터치 패널(500)은 전도성 패턴으로서 제 1 방향 또는 제 2 방향으로 연장된 제 1 패턴(510)과 제 3 방향 또는 제 4 방향으로 연장된 제 2 패턴(520)을 포함할 수 있다. 제 1 패턴(510)과 제 2 패턴(520)은 실질적으로 수직할 수 있다. 제 1 패턴(510)은 터치 패널(500) 상에 제 1 방향 또는 제 2 방향으로 나란하게 형성된 복수 개의 제 1 패턴들을 포함하고, 제 2 패턴(520)은 터치 패널(500) 상에 제 3 방향 또는 제 4 방향으로 나란하게 형성된 복수 개의 제 2 패턴들을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 1 패턴(510)은 터치 패널(500)의 X축 좌표를 나타내기 위한 패턴이고, 제 2 패턴(520)은 터치 패널(500)의 Y축 좌표를 나타내기 위한 패턴일 수 있다. 제 1 패턴(510)과 제 2 패턴(520)을 이용하여 터치 패널(500)의 XY 좌표계를 형성할 수 있다. 일실시예에 따르면, 이들 패턴 조합으로, 송신 패턴(예: Tx 패턴)과 수신 패턴(예: Rx 패턴)을 형성할 수 있다. 예를 들어, 제 1 패턴(510)이 송신 패턴(예: Tx 패턴)을 형성하고, 제 2 패턴(520)이 수신 패턴(예: Rx 패턴)을 형성할 수 있다. 또는 이와 달리 제 1 패턴(510)이 수신 패턴(예: Rx 패턴)을 형성하고, 제 2 패턴(520)이 송신 패턴(예: Tx 패턴)을 형성할 수 있다.
터치 패널(500)의 제 1 패턴(510) 및 제 2 패턴(520)은 전자 장치(100)에 포함된 터치 IC(예: 도 4b의 터치 IC(131))에 각각 전기적으로 연결될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 터치 패널(500)은, 송신 패턴(예: Tx 패턴)이 형성된 패턴층과 수신 패턴(예: Rx 패턴)이 형성된 패턴층을 포함할 수 있고, 이들 송신 패턴층과 수신 패턴층이 상호 적층되고 상기 패턴층에 포함된 패턴들이 터치 IC(예: 도 4b의 터치 IC(131))에 전기적으로 연결되어 전자계(Electro Magnetic field)를 생성/감지하는 역할을 수행할 수 있다. 일실시예에 따르면, 터치 패널(500)을 이용하여 전자기 유도(Electro magnetic resonance, 이하 EMR이라 함)방식을 통해 전자기 유도체(예: 펜 입력 장치(120))로부터 발생하는 자기장을 검출할 수 있으며, 전자기 유도체의 접근이나 클릭, 드래그와 같은 다양한 입력을 감지할 수 있다.
제 1 패턴(510)은 터치 패널(500)의 제 1 측면(501) 및/ 또는 제 2 측면(502) 으로부터 연장되어 터치 IC(예: 도 4b의 터치 IC(131))에 연결될 수 있다. 예를 들면, 제 1 패턴(510)은 제 1 측면(501)으로부터 연장되어 터치 IC(예: 도 4b의 터치 IC(131))에 연결되는 제 1-1 전도성 트레이스(511)를 포함하고, 추가적으로 또는 대체적으로, 제 2 측면(502)으로부터 연장되어 터치 IC(예: 도 4b의 터치 IC(131))에 연결되는 제 1-2 전도성 트레이스(512)를 포함할 수 있다. 또 한 예를 들면, 제 2 패턴(520)은 제 3 측면(503)으로부터 연장되어 터치 IC(예: 도 4b의 터치 IC(131))에 연결되는 제 2-1 전도성 트레이스(521)를 포함하고, 추가적으로 또는 대체적으로, 제 4 측면(504)으로부터 연장되어 터치 IC에 연결되는 제 2-2 전도성 트레이스(522)를 포함할 수 있다.
전자 장치(100) 내 부품 실장 공간의 공간적 제한으로 인해, 제 1-1 전도성 트레이스(511) 또는 제 1-2 전도성 트레이스(512) 중 어느 하나의 전도성 트레이스만이 터치 IC(예: 도 4b의 터치 IC(131))에 연결되거나, 제 2-1 전도성 트레이스(521) 또는 제 2-2 전도성 트레이스(522) 중 어느 하나의 전도성 트레이스만이 터치 IC(예: 도 4b의 터치 IC(131))에 연결되어 싱글 라우팅 구조를 형성할 수 있다. 또는 부품 실장 공간이 확보된 경우에는, 이와 달리, 제 1-1 전도성 트레이스(511) 및 제 1-2 전도성 트레이스(512)가 함께 터치 IC(예: 도 4b의 터치 IC(131))에 연결되거나, 제 2-1 전도성 트레이스(521) 및 제 2-2 전도성 트레이스(522)가 함께 터치 IC(예: 도 4b의 터치 IC(131))에 연결되어 더블 라우팅 구조를 형성할 수 있다.
제 1-1 전도성 트레이스(511) 및 제 1-2 전도성 트레이스(512)는 터치 패널(500) 내 제 1 패턴(510)에 대응하여 복수 개로 형성될 수 있다. 예컨대 제 1-1 전도성 트레이스(511) 및 제 1-2 전도성 트레이스(512)는 제 1 방향 또는 제 2 방향으로 나란하게 형성된 n 개의 전도성 트레이스를 포함할 수 있다. 제 2-1 전도성 트레이스(521) 및 제 2-2 전도성 트레이스(522)는 터치 패널(500) 내 제 2 패턴(520)에 대응하여 복수 개로 형성될 수 있다. 예컨대 제 2-1 전도성 트레이스(521) 및 제 2-2 전도성 트레이스(522)는 제 3 방향 또는 제 4 방향으로 나란하게 형성된 m 개의 전도성 트레이스를 포함할 수 있다.
도 6은, 어떤 실시예에 따른 전자 장치에서, 터치 패널(500)과 펜 입력 장치(120)의 위치를 나타내는 모식도이다. 도 6은 펜 입력 장치(120)가 전자 장치의 수납 공간(예: 도 4a의 수납 공간(122))에 삽입되었을 때의 터치 패널(500)과의 위치 관계를 나타낼 수 있다.
부품 실장성, 전자 장치 내 공간의 효율적인 활용을 위해 수납 공간(예: 도 4a의 수납 공간(122))은 통상적으로 전자 장치의 일 측면에 인접하게 형성될 수 있다. 따라서, 펜 입력 장치(120)는 수납 공간(예: 도 4a의 수납 공간(122))에 삽입되었을 때 전자 장치의 일 측면에 인접한 위치에 수용될 수 있다.
전자 장치에는 펜 입력 장치의 무선 충전을 위해 무선 충전 패드(600)가 구비될 수 있다. 무선 충전 패드(600)는 전자 장치의 내부 공간에서, 펜 입력 장치(120)가 수납 공간(예: 도 4a의 수납 공간(122))에 삽입된 위치에서 고정될 때, 펜 입력 장치(120)에 포함된 무선 충전 코일의 위치에 대응하는 위치에 배치될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 무선 충전 패드(600)는 페라이트 코어 및 코일을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 무선 충전 패드(600)는 면 부재의 상측에 일정 패턴으로 배치된 코일을 포함할 수 있다.
도 6을 참조하면, 터치 패널(500)의 제 1 패턴(예: 도 5의 제 1 패턴(510))과 연결되며 제 1 측면(501) 또는 제 2 측면(502)으로부터 연장된 복수 개의 제 1-1 전도성 트레이스들(511a, 511b, …, 511x)과 복수 개의 제 1-2 전도성 트레이스들(512a, 512b, …, 512y)이 도시된다. 제 1 측면(501) 또는 제 2 측면(502)으로부터 연장된 복수 개의 제 1-1 전도성 트레이스들(511a, 511b, …, 511x)과 복수 개의 제 1-2 전도성 트레이스들(512a, 512b, …, 512y)은 전자 장치에 포함된 터치 IC(예: 도 4b의 터치 IC(131))와 전기적으로 연결될 수 있다. 도 6에는 복수 개의 제 1-1 전도성 트레이스들(511a, 511b, …, 511x)과 복수 개의 제 1-2 전도성 트레이스들(512a, 512b, …, 512y)의 일단이 터치 패널(500)의 제 1 측면(501)과 제 2 측면(502)으로부터 연장되어 타단이 터치 패널(500)의 하단부를 향해 연장된 것이 도시되나, 이는 설명의 편의를 위한 것일 뿐 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 제 1-1 전도성 트레이스들(511a, 511b, …, 511x)과 복수 개의 제 1-2 전도성 트레이스들(512a, 512b, …, 512y)의 타단이 향하는 방향은 터치 IC(예: 도 4b의 터치 IC(131))의 위치에 따라 그에 대응한 다른 방향으로 다양하게 연장될 수 있음을 유의해야 한다. 여기서 제 1-1 전도성 트레이스들(511a, 511b, …, 511x)의 개수 x와 제 1-2 전도성 트레이스들(512a, 512b, …, 512y)의 개수 y의 합 x+y은 n이 될 수 있다.
어떤 실시예에 따르면, 도 6에 도시된 바와 같이 펜 입력 장치(120)가 제 2 측면(502)에 인접하게 배치되고, 복수 개의 제 1-1 전도성 트레이스들(511a, 511b, …, 511x)이 제 1 측면(501)으로부터 연장되고, 복수 개의 제 1-2 전도성 트레이스들(512a, 512b, …, 512y)이 제 2 측면(502)으로부터 연장되었을 때, 펜 입력 장치(120)의 무선 충전 동작으로 인해, 터치 패널(500)을 이용한 터치 입력의 성능이 열화(deterioration)될 수 있다.
도 7은, 다양한 실시예들에 따른, 터치 패널(500), 펜 입력 장치(120) 및 무선 충전 패드(600)를 포함한 전자 장치(100)의 단면을 나타내는 모식도이다.
도 7을 참조하면, 전자 장치(100)는 터치 패널(500)의 일 측면(예: 제 2 측면(502))에 인접한 위치에 펜 입력 장치(120)가 배치될 수 있다. 전자 장치(100)는 상기 펜 입력 장치(120)의 무선 충전을 위해, 펜 입력 장치(120)의 무선 충전 코일에 대응하는 위치에 배치된 무선 충전 패드(600)를 포함할 수 있다.
펜 입력 장치(120)가 전자 장치(100)의 수납 공간에 장착되어 '펜 삽입 '상태에 놓이게 되면, 전자 장치에 포함된 프로세서(미도시) 또는 충전 IC(예: 도 4b의 충전 IC(132))가 상기 펜 입력 장치(120)의 '펜 삽입' 상태를 인식하여 무선 충전 패드(600)로부터 펜 입력 장치(120)에의 무선 전력 송신 기능을 구현할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(100)는 펜 입력 장치(120)의 탈부착 상태를 인식할 수 있다. 전자 장치(100)는 무선 충전 패드(600) 및/또는 센서를 이용하여 펜 입력 장치(120)의 탈부착 상태를 감지할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 무선 충전 패드(600)의 코일과 펜 입력 장치(120)의 무선 충전 코일간에 자기장 신호(예: 공진 신호 또는 유도 자기장 신호)가 발생할 수 있고, 전자 장치(100)는 자기장 신호의 변화에 기초하여 펜 입력 장치(120)의 탈부착 상태를 감지할 수 있다. 일 실시 예로서, 펜 입력 장치(120)가 전자 장치(100)에서 삽입(또는 부착)되는 경우, 전자 장치(100)는 유도 자기장의 생성을 통해 임계 전압 이상의 전기 신호를 수신할 수 있고, 전자 장치(100)는 수신된 전기 신호에 기초하여 펜 입력 장치(120)의 '펜 삽입' 상태를 결정할 수 있다. 전자 장치(100)는 무선 충전 패드(600)을 통해서 임계 전압 이상의 전기 신호가 발생하는 경우, 펜 입력 장치(120)가 삽입(또는 부착)된 상태로 인식할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 펜 입력 장치(120)가 전자 장치(100)에 삽입(또는 부착)된 상태에서 전자 장치(100)와 펜 입력 장치(120)는 충전 전력 및 데이터를 포함한 통신 신호를 지속적으로 송수신할 수 있다. 한편, 전자 장치(100)는 무선 충전 패드(600)의 코일을 통해서 임계 전압 이상의 전기 신호가 수신되지 않는 경우, 펜 입력 장치(120)가 탈착(또는 이탈)된 상태로 인식할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(100)는 펜 입력 장치(120)에 대한 삽입(또는 부착(attach)) 동작을 감지할 수 있고, 펜 입력 장치(120)가 전자 장치(100)에 삽입(또는 부착)된 경우 무선 충전 패드(600)를 이용하여 펜 입력 장치(120)의 충전 동작을 실행할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(100)는 무선 충전 패드(600) 및 펜 입력 장치(120)에서 생성되는 유도 자기장을 통해 펜 입력 장치(120)로 전력을 공급할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(100)는, 홀 센서와 같은 검출 센서로부터의 센싱 데이터에 기반하여 펜 입력 장치(120)의 탈부착을 상태를 감지할 수 있다.펜 입력 장치(120)와 무선 충전 패드(600)는 전자기 유도 또는 공진 방식에 의해 서로 커플링될 수 있으며, 무선 충전 동작에 의해 유발된 자계에 의해 전자 장치(100)의 터치 입력에 영향을 끼칠 수 있다. 예를 들면, 무선 충전 패드(600)에서 제 1 자계(m1)와 제 2 자계(m2)가 발생될 수 있는데, 터치 패널(500)의 후면을 향하는 제 1 자계(m1)의 경우 전자 장치(100) 내부의 구조물 또는 차폐재에 의해 터치 패널에 대한 영향이 미미할 수 있는 반면, 터치 패널(500)의 측면, 즉, 전도성 트레이스를 향하는 제 2 자계(m2)의 경우 펜 입력 장치(120)에 인접한 전도성 트레이스의 신호 흐름에 영향을 주어 터치 입력 성능을 저하시킬 수 있다.
도 8은, 어떤 실시예에 따른 전자 장치에서, 무선 충전 패드(600)로부터 발생한 자계에 의해 영향을 받는 전도성 트레이스들을 나타내는 모식도이다. 도 9는, 도 8과 다른 실시예에 따른 전자 장치에서 무선 충전 패드(600)로부터 발생한 자계에 의해 영향을 받는 전도성 트레이스들을 나타내는 모식도이다.
도 8을 참조하면, 도 6에서 전술하였던 복수 개의 제 1-1 전도성 트레이스들(511a, 511b, …, 511x)과 복수 개의 제 1-2 전도성 트레이스들(512a, 512b, …, 512y)이 도시된다. 제 1 측면(501)으로부터 연장된 복수 개의 제 1-1 전도성 트레이스들(511a, 511b, …, 511x)과, 제 2 측면(502)으로부터 연장된 복수 개의 제 1-2 전도성 트레이스들(512a, 512b, …, 512y)은 전자 장치에 포함된 터치 IC(예: 도 4b의 터치 IC(131))와 전기적으로 연결될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 복수 개의 제 1-1 전도성 트레이스들(511a, 511b, …, 511x)과 복수 개의 제 1-2 전도성 트레이스들(512a, 512b, …, 512y)은 각각 싱글 라우팅 구조로 터치 IC(예: 도 4b의 터치 IC(131))에 연결될 수 있다. 복수 개의 제 1-1 전도성 트레이스들(511a, 511b, …, 511x)과 복수 개의 제 1-2 전도성 트레이스들(512a, 512b, …, 512y)의 일단이 터치 패널(500)의 제 1 측면(501)과 제 2 측면(502)으로부터 연장되며 타단은 터치 패널(500)의 하단부를 향해 연장될 수 있다.
도 8의 실시예에서, 펜 입력 장치(120)는 터치 패널(500)의 제 2 측면(502) 측에 위치할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 펜 입력 장치(120)는 터치 패널(500)의 제 4 측면(504)을 통해 전자 장치(100)에 삽입된 상태에서 제 2 측면(502) 측에 인접하여 제 2 측면(502)과 나란히 배치될 수 있다. 전자 장치(100)의 무선 충전 패드(600)는 펜 입력 장치(120)의, 예를 들면 펜 팁 부분에 위치한, 무선 충전 코일에 대응하는 위치에 배치될 수 있다.
도 8에 도시된 실시예에서, 복수 개의 제 1-1 전도성 트레이스들(511a, 511b, …, 511x)은 펜 입력 장치(120)가 인접 배치된 제 2 측면(502)과 상당 거리 이격되어 있어 펜 입력 장치(120)로부터 발생한 자계에 의한 영향을 받지 않을 수 있다. 이와 달리, 복수 개의 제 1-2 전도성 트레이스들(512a, 512b, …, 512y)은 펜 입력 장치(120)가 인접 배치된 제 2 측면(502)을 따라 연장되고, 또한 제 1-2 전도성 트레이스들(512a, 512b, …, 512y)의 적어도 일부분이 펜 입력 장치(120)의 무선 충전 코일과 전자 장치(100)의 무선 충전 패드(600)에 근접하게 연장되므로 무선 충전 패드(600)로부터 발생한 자계에 의해 영향을 받을 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 제 1-2 전도성 트레이스들(512a, 512b,…, 512y)과 연결된 터치 패널(500) 내의 제 1 패턴 영역(S1)들에 대한 터치 입력이 원활하게 구현되지 않을 수 있다.
도 9를 참조하면, 복수 개의 제 1-1 전도성 트레이스들(511a, 511b, …, 511x)과 복수 개의 제 1-2 전도성 트레이스들(512a, 512b, …, 512y)이 도시된다. 제 1 측면(501)으로부터 연장된 복수 개의 제 1-1 전도성 트레이스들(511a, 511b, …, 511x)과, 제 2 측면(502)으로부터 연장된 복수 개의 제 1-2 전도성 트레이스들(512a, 512b, …, 512y)은 전자 장치에 포함된 터치 IC(예: 도 4b의 터치 IC(131))와 전기적으로 연결될 수 있다. 도 9에 도시된 실시예에서도, 복수 개의 제 1-1 전도성 트레이스들(511a, 511b, …, 511x)과 복수 개의 제 1-2 전도성 트레이스들(512a, 512b, …, 512y)은 각각 싱글 라우팅 구조로 터치 IC(예: 도 4b의 터치 IC(131))에 연결될 수 있다. 도 8에 도시된 실시예와 차이점으로서, 도 9에 도시된 복수 개의 제 1-1 전도성 트레이스들(511a, 511b, …, 511x)은 제 1 측면(501) 측의 상부 영역에 형성되고, 복수 개의 제 1-2 전도성 트레이스들(512a, 512b, …, 512y)은 제 2 측면(502) 측의 하부 영역에 형성된다.
도 9에 도시된 실시예에서, 복수 개의 제 1-1 전도성 트레이스들(511a, 511b, …, 511x)은 8에 도시된 실시예와 마찬가지로, 펜 입력 장치(120)가 인접 배치된 제 2 측면(502)과 상당 거리 이격되어 있어 펜 입력 장치(120)로부터 발생한 자계에 의해 영향을 받지 않을 수 있다. 복수 개의 제 1-2 전도성 트레이스들(512a, 512b, …, 512y)을 살펴보면, 일부 제 1-2 전도성 트레이스들(512a, 512b, …)은 터치 패널(500)의 하부(예: -y방향) 영역에 형성됨으로써 무선 충전 패드(600)로부터 발생한 자계에 의해 영향이 매우 미미할 수 있다. 다만, 복수 개의 제 1-2 전도성 트레이스들 중 적어도 하나의 제 1-2 전도성 트레이스(512y)의 일부분이 펜 입력 장치(120)의 무선 충전 코일과 전자 장치(100)의 무선 충전 패드(600)에 근접하게 연장되므로 무선 충전 패드(600)로부터 발생한 자계에 의해 영향을 받을 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 제 1-2 전도성 트레이스(512y)와 연결된 터치 패널(500) 내의 제 1 패턴 영역(S2)들에 대한 터치 입력이 원활하게 구현되지 않을 수 있다.
도 10은, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 무선 충전 패드의 충전 노이즈 회피를 위해 배치된 전도성 트레이스들을 포함하는 전자 장치를 나타내는 모식도이다.
도 10을 참조하면, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치(100)는, 제 1 측면(501)으로부터 연장된 복수 개의 제 1-1 전도성 트레이스들(511a, 511b, …, 511x)과, 제 2 측면(502)으로부터 연장된 복수 개의 제 1-2 전도성 트레이스들(512a, 512b, …, 512y)을 포함하며, 이러한 전도성 트레이스들은 터치 패널(500)의 제 1 패턴(510)에 전기적으로 연결될 수 있다. 전자 장치(100)는 제 2 패턴(520)에 연결된 복수 개의 전도성 트레이스들도 포함하나, 도 10의 도시에서는 생략하도록 한다.
무선 충전 패드의 충전 노이즈 회피를 위하여, 복수 개의 제 1-1 전도성 트레이스들(511a, 511b, …, 511x)은 펜 입력 장치(120) 및 무선 충전 패드(600)가 배치되는 터치 패널(500)의 일 측면(예: 제 2 측면(502))과 반대 방향으로 향하는 타 측면(예: 제 1 측면(501))에 형성될 수 있다. 터치 패널(500)에 형성되는 복수 개의 전도성 트레이스들 전부를 펜 입력 장치(120) 및 무선 충전 패드(600)가 배치되는 터치 패널(500)의 일 측면(예: 제 2 측면(502))과 반대 방향으로 향하는 타 측면(예: 제 1 측면(501))에 형성하는 것이 가장 바람직할 수 있다. 그러나 전자 장치의 소형화, 비표시 영역(예: BM 영역)의 축소 및/또는 전자 부품 실장성 측면에서는 복수 개의 전도성 트레이스들을 터치 패널(500)의 일 측면과 타 측면에 분산 배치시켜야 할 수 있다. 따라서, 터치 패널(500)의 일 측면(예: 제 2 측면(502))에 복수 개의 전도성 트레이스들(예: 복수 개의 제 1-2 전도성 트레이스들(512a, 512b, …, 512y))을 배치할 경우에는 무선 충전 패드(600)를 우회하는 설계가 필요할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 복수 개의 제 1-2 전도성 트레이스들(512a, 512b, …, 512y)은 터치 패널(500)의 제 2 측면(502)에 위치한 펜 입력 장치(120) 및 무선 충전 패드(600) 간 발생하는 자력에 의해 영향(충전 노이즈)을 받을 수 있으므로, 이의 영향을 회피하기 위하여 무선 충전 패드와 이격되어 형성될 수 있다. 또한, 복수 개의 제 1-2 전도성 트레이스들(512a, 512b, …, 512y)은 무선 충전 패드로부터 멀어지는 방향으로 연장될 수 있다.
도 10에 도시된 실시예를 도 8 및 9에 도시된 실시예와 비교하면, 복수 개의 제 1-2 전도성 트레이스들(512a, 512b, …, 512y)은 터치 패널(500)의 제 2 측면(502)에서, 무선 충전 패드의 간섭을 받는 구간(502-1)에 배치되지 않고, 무선 충전 패드의 간섭을 받지 않거나 최소화한 구간(502-2)에 배치될 수 있다. 다른 조건이 동일하다고 가정할 때, 도 10에 도시된 복수 개의 제 1-2 전도성 트레이스들(512a, 512b, …, 512y)의 위치는, 도 8 및 도 9에 도시된 제 1-2 전도성 트레이스들(512a, 512b, …, 512y)의 위치에 비해, 무선 충전 패드로부터 먼 쪽에 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 10에 도시된 복수 개의 제 1-1 전도성 트레이스들(511a, 511b, …, 511x)은, 도 8 및 도 9에 도시된 제 1-1 전도성 트레이스들(511a, 511b, …, 511x)보다 터치 패널(500)의 더 넓은 영역을 커버하도록 배치될 수 있다.
앞서 살펴본, 무선 충전 패드의 충전 노이즈 회피를 위한 복수 개의 제 1-1 전도성 트레이스들(511a, 511b, …, 511x)과, 복수 개의 제 1-1 전도성 트레이스들(511a, 511b, …, 511x)의 설계는 제 1 패턴(510)과의 연결을 기반으로 하나, 이는 제 2 패턴(520)에도 유사한 취지로 적용될 수 있다.
도 11은, 도 10과 다른 실시예에 따른, 무선 충전 패드의 충전 노이즈 회피를 위해 배치된 전도성 트레이스들을 포함하는 전자 장치를 나타내는 모식도이다. 도 10에서는, 제 2 패턴(520)에 연결된 전도성 트레이스들이 터치 IC(예: 도 4b의 터치 IC(131))에 싱글 라우팅 구조로 연결되는 것을 도시한 반면, 도 11에는 제 2 패턴(520)에 연결된 전도성 트레이스들이 터치 IC(예: 도 4b의 터치 IC(131))에 더블 라우팅 구조로 연결되는 것을 도시한다.
도 10을 다시 참조하면, 제 2 패턴(520)에 연결된 전도성 트레이스들이 터치 IC(예: 도 4b의 터치 IC(131))에 싱글 라우팅 구조로 연결되는 경우에는, 복수 개의 전도성 트레이스들이, 예컨대, 터치 패널(500)의 일 측면(예: 504)에서 무선 충전 패드(600)와 먼 방향으로 연장될 수 있다.
이와 달리, 도 11과 같이 터치 패널(500)의 일 측면(예: 504)과 타 측면(예: 503)에서 연장되어 터치 IC(예: 도 4b의 터치 IC(131))에 연결되는 더블 라우팅 구조에서는, 복수 개의 전도성 트레이스들이, 터치 패널(500)의 일 측면(예: 504)에서 무선 충전 패드(600)와 먼 방향으로 연장되는 것과 동시에 터치 패널(500)의 타 측면(예: 503)에서도 연장되어 터치 IC(예: 도 4b의 터치 IC(131))에 연결되어야 할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 이 경우에는 터치 패널(500)의 타 측면(503)으로부터 연장된 복수 개의 전도성 트레이스들이, 터치 패널(500)의 무선 충전 패드(600)가 인접 배치된 측면(예: 502)과 반대 방향으로 향하는 다른 측면(예: 501)으로 우회하도록 설계함으로써 충전 노이즈를 회피할 수 있다.
도 12는, 도 1과 다른 실시예에 따른 전자 장치(700)의 사시도이다. 도 13은, 도 12에 도시된 실시예에 따른 전자 장치(700)에, 펜 입력 장치(120)가 부착된 모습을 나타내는 도면이다. 도 14는, 도 12에 도시된 실시예에 따른, 터치 패널(800) 및 무선 충전 패드(900)를 포함한 전자 장치의 단면을 나타내는 모식도이다.
도 12를 참조하면, 일 실시예에 따른 전자 장치(700)는, 제 1 면(또는 전면)(710A), 제 2 면(또는 후면), 및 제 1 면(710A) 및 제 2 면 사이의 공간을 둘러싸는 측면(710C)을 포함하는 하우징(710)을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제 1 면(710A)은 적어도 일부분이 실질적으로 투명한 제 1 플레이트(702)에 의하여 형성될 수 있다. 제 2 면은 실질적으로 불투명한 제 2 플레이트에 의하여 형성될 수 있다. 상기 측면(710C)은, 제 1 플레이트(702) 및 제 2 플레이트와 결합하며, 금속 및/또는 폴리머를 포함하는 측면 부재(718)에 의하여 형성될 수 있다. 전자 장치(700)는 디스플레이(701), 오디오 모듈(703), 센서 모듈(704), 카메라 모듈(705), 키 입력 장치(706) 및 커넥터 홀(708) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(700)는, 구성요소들 중 적어도 하나(예: 키 입력 장치(706))를 생략하거나 다른 구성요소를 추가적으로 포함할 수 있다.
도 12에 도시된 실시예에 따른 전자 장치(700)는, 도 1에 도시된 실시예의 전자 장치(100)에 비해 보다 넓은 표시 화면을 가질 수 있다.
도 13를 참조하면, 전자 장치(700)에는 펜 입력 장치(120)가 전자 장치(700) 내부 공간에 수용되는 것이 아니라 전자 장치(700)의 외부에 탈착 가능하게 형성될 수도 있다. 예를 들면, 전자 장치(700)의 측면(710C)의 적어도 일부분에서 전자 장치(700)의 길이 방향(예: y축과 평행한 방향)과 나란한 방향으로 펜 입력 장치(120)가 부착될 수 있다. 이때 펜 입력 장치(120)는 전자 장치(700) 내부에 배치된 자성체(미도시)에 의해 전자 장치(700)의 일 측면(710C)에 고정적으로 배치될 수 있다.
도 12 및 도 13에 도시된 실시예에 따른 전자 장치(700) 또한, 펜 입력 장치(120)를 이용한 입력이 가능하도록 형성될 수 있고, 펜 입력 장치(700)에 대한 무선 충전 기능이 가능하도록 형성될 수 있다.
도 14를 참조하면, 전자 장치(700)는 펜 입력 장치(120)를 이용한 입력이 가능하도록 내부에 터치 패널(800)를 포함할 수 있고, 펜 입력 장치(120)에 대한 무선 충전 동작이 가능하도록 무선 충전 패드(900)을 더 포함할 수 있다. 그리고 터치 패널(800)은 터치 IC(예: 도 4b의 터치 IC(131))와 전기적으로 연결된 복수 개의 전도성 트레이스들(812)을 더 포함할 수 있다.
도 12 내지 도 14를 함께 참조하면, 전자 장치(700)와 펜 입력 장치(120) 간에 무선 충전 동작 중 발생하는 충전 노이즈에 의해, 터치 패널(800)의 가장자리에 연결된 복수 개의 전도성 트레이스들(812)이 영향을 받아 터치 입력 기능이 열화될 수 있다. 예컨대, 전자 장치(700)의 측면(710C)에 부착되는 펜 입력 장치(120)와 무선 충전 패드(900) 사이에 형성되는 자계에 의해 복수 개의 전도성 트레이스들(812)을 통한 터치 신호의 송/수신이 원활하게 이루어지지 않을 수 있다.
이를 방지 하기 위하여, 도 12 내지 도 14에 도시된 실시예에 따른, 전자 장치(700)에 전술한 도 10 및 도 11의 복수 개의 전도성 트레이스들의 충전 노이즈 회피 설계를 준용할 수 있다.
도 15는, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 충전 노이즈 회피를 위한 전자 장치의 동작 방법을 나타내는 흐름도이다.
본 실시예에 따르면, 도 1 내지 도 14에서 전술한 구성요소의 설계 변경을 이용한 충전 노이즈의 회피 이외에, 프로세서, 또는, 터치 IC(예: 도 4b의 터치 IC(131))의 동작 알고리즘을 이용한 충전 노이즈의 회피 방법을 제공할 수 있다.
펜 입력 장치에 대한 무선 충전이 가능한 전자 장치의 충전 노이즈 회피 방법은, 펜 입력 장치가 전자 장치에 삽입 또는 거치된 상태에서 터치 IC(예: 도 4b의 터치 IC(131))에 대한 프리-노이즈 모드를 실행하는 동작과, 터치 패널에 작용하는 노이즈레벨이 기 지정된 값 이상인 경우, 터치 IC(예: 도 4b의 터치 IC(131))에 대한 노이즈 모드를 실행하는 동작을 포함할 수 있다.
상술한 동작들은 전자 장치에 포함된 프로세서(예: 도 4b의 프로세서(130))에 의해 수행될 수 있다. 상기 프로세서(130)는 도 4b에서 전술한 바와 같이, 터치 IC(131), 아날로그 프론트 엔드 (133) 및 마이크로 콘트롤 유닛(134)를 포함할 수 있다. 터치 IC는 터치 패널과 연결된 프로세서로서, 프로세서가 수행하는 동작에 대하여 종속적으로 동작하거나 또는 독립적으로 지정된 기능을 수행하도록 동작할 수 있다. 이하에서는, 설명의 편의상 아날로그 프론트 엔드(133) 및 마이크로 콘트롤 유닛(134)이 터치 IC(131)에 통합된 실시예를 기준으로 설명할 수 있다.
도 15를 참조하면, 동작 1501과 관련하여, 프로세서는 전자 장치에 펜 입력 장치의 삽입 여부를 검출할 수 있다. 펜 입력 장치의 삽입 검출 여부는, 펜 입력 장치가 삽입시 토글(toggle)되는 스위치를 이용하거나, 펜 입력 장치의 펜 팁부의 무선 충전 코일로부터 수신되는 충전 신호를 통하여 검출될 수 있다. 이 밖에, 펜 입력 장치의 삽입 여부를 검출할 수 있는 다른 다양한 방법을 이용할 수도 있다.
동작 1502와 관련하여, 프로세서(예: 도 4b의 프로세서(130))는 터치 IC(예: 도 4b의 터치 IC(131))에 펜이 삽입되어 있는 상태를 알릴 수 있다. 이는 향후 프로세서보다 저전력으로 구동되는 터치 IC를 이용하여 충전 노이즈 회피 방법의 동작들을 수행하도록 하기 위함일 수 있다.
동작 1503과 관련하여, 펜 입력 장치에 대한 무선 충전 진행 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 펜 입력 장치가 무선 충전 진행을 하지 않거나, 필요치 않은 상황인 경우(예: 100% 충전 상태)에는 충전 노이즈 회피 동작을 수행할 필요가 없을 수 있다. 펜 입력 장치가 무선 충전 진행을 하지 않거나, 필요치 않은 상황인 경우(예: 100% 충전 상태)에는 동작 1504와 관련하여, 펜 검출 상태를 다시 확인하여 펜 입력 장치가 전자 장치에 삽입된 상태인지(동작 1501), 펜 입력 장치가 전자 장치로부터 분리된 상태(동작 1505)인지 여부를 확인할 수 있다.
터치 IC는 터치 패널에 대한 감도를 조절하는 역할을 할 수 있다. 전자 장치로부터 펜 입력 장치에 대한 무선 충전이 수행되고 있는 경우, 무선 충전 주파수와 터치 패널의 터치 입력 송/수신을 위한 주파수가 간섭될 수 있다. 즉, 무선 충전 패드에 의해 유발된 충전 노이즈에 의해 터치 패널의 터치 입력의 감도가 저하될 수 있다. 본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 이를 방지 하기 위해 동작 1506과 관련하여, 펜 입력 장치에 대한 무선 충전이 수행되고 있는 경우에는 터치 IC를 프리-노이즈 모드로 설정할 수 있다.
예를 들어, 터치 IC를 프리-노이즈 모드로 설정한다는 것은, 터치 패널의 동작 주파수를, 펜 입력 장치 충전시의 충전 주파수와 간섭이 작은 주파수로 변경하는 것일 수 있다. 여기서 충전 주파수와 간섭이 작은 주파수로 변경한다는 것은, 충전 주파수와 고조파(harmonic)를 생성하지 않는 주파수로 변경하는 것일 수 있다. 또 한 예를 들면, 터치 IC를 프리-노이즈 모드로 설정한다는 것은, 주파수, 전압 및/또는 전류 등 아날로그 신호에 대한 이득(gain)을 변경하는 것일 수 있다. 또, 한 예를 들면, 터치 IC를 프리-노이즈 모드로 설정한다는 것은 디지털 신호에 대한 소프트웨어 보정(예: 소프트웨어 필터 적용)을 통해 디지털 신호에 대한 이득(gain)을 변경하는 것일 수 있다.상기 동작 1506에 따라, 변경된 주파수는 펜 입력 장치 충전시의 충전 주파수와는 간섭이 적되, 그러한 조건하에서 터치 패널의 감도를 향상시킨 주파수를 의미할 수 있다. 다른 예를 들어, 터치 IC를 프리-노이즈 모드로 설정한다는 것은, 터치 패널의 터치 입력에 대한 샘플링 개수를 증가시키는 것일 수 있다. 터치 입력에 대한 샘플링 개수가 증가하면, 전력 소모는 다소 늘어날 수 있지만, 터치 입력에 대한 정확도가 증가할 수 있다.
동작 1507과 관련하여, 터치 패널에 작용하는 충전 노이즈를 검출하고, 검출된 충전 노이즈의 크기(노이즈 레벨)에 따라 터치 IC를 노이즈 모드로 설정(동작 1508)하거나, 프리-노이즈 모드 이전으로 돌아가도록 설정(동작 1503)할 수 있다. 예컨대, 검출된 충전 노이즈가 제 1 지정된 값(n) 이상인 경우에는 터치 IC를 노이즈 모드로 설정하고, 제 1 지정된 값(n) 미안인 경우에는 터치 IC의 프리-노이즈 모드의 설정을 해제할 수 있다. 상기 충전 노이즈는 지정된 간격의 시간(또는 프레임) 마다 측정하여 검출할 수 있다.
동작 1508과 관련하여, 노이즈 레벨이 제 1 지정된 값(n) 이상으로 검출되면 터치 IC를 노이즈 모드로 설정(동작 1508)할 수 있다. 터치 IC가 노이즈 모드로 설정되면, 터치 패널의 동작 주파수를 변경하는 방법, 또는 터치 입력에 대한 샘플링을 증가시키는 방법을 이용하여 터치 패널의 감도를 낮추거나 또는 터치 입력의 오동작을 방지할 수 있다. 동작 1508에 따른 터치 IC의 노이즈 모드로의 전환은, 동작 1506에서 프리-노이즈 모드에 기반하여 이루어지므로 급격한 터치 패널 감도의 변경이나, 급격한 동작 주파수의 변경을 유발하지 않으므로, 터치 패널에의 오동작 현상이 방지될 수 있다. 예를 들어, 상기 터치 IC의 프리-노이즈 모드에 기반하지 않고, 실시간 측정되는 노이즈 레벨에만 기반하여 터치 IC의 노이즈 모드로 전환하는 경우에는 터치 패널에서의 터치감이 떨어질 수 있고, 어떤 실시예에 따르면 터치 패널이 오동작할 확률이 높아질 수 있다.
동작 1509 및 동작 1510과 관련하여, 노이즈 레벨이 제 2 지정된 값(N) 이상으로 검출되면 터치 IC의 노이즈 모드를 유지(동작 1510)하고, 노이즈 레벨이 제 2 지정된 값(N) 미만으로 검출되면, 제 1 지정된 값(n)과 재차 비교하여 터치 IC의 노이즈 모드를 유지할 것인지, 또는 터치 IC의 프리-노이즈 모드를 해제할 것인지를 판단할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다. 예컨대, 터치 IC를 프리-노이즈 모드로 설정하는 동작(1506)은 이전의 펜 무선 충전 진행 여부 확인 동작(1503)을 생략하고 이루어질 수 있다. 이 경우 터치 IC를 프리-노이즈 모드로 설정하는 동작(1506)은 전자 장치에 펜 입력 장치의 삽입 상태만을 확인하여 이루어질 수도 있다.
도 16은, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 프리-노이즈 모드에서의 튜닝 방법에 대한 도면이다.
예컨대, 터치 패널에 수신되는 사용자 입력은, 터치 IC(예: 도 4b의 터치 IC(131))에서 도 16에 도시된 시간 축(t) 상에서 일정한 주기(T) 간격으로 샘플링 되어 측정될 수 있다. 하나의 주기(T)에서 사용자 입력은, 전압 레벨 또는 진폭에 기초하여 생성된 아날로그 신호로 입력되고, 이는 ADC(analog-digital converter)에 의해 디지털 신호로 변환될 수 있다. 사용자 입력은 하나의 주기(T)에서 최초 생성된 아날로그 신호 구간(①) 및 변환된 디지털 신호 구간(②)에서의 신호 양태에 의해 정의될 수 있다. 예를 들면, 터치 패널에 사용자 입력이 수신된 경우 아날로그 신호(T1)가 검출되고, 상기 아날로그 신호에 기반하여 변환된 디지털 신호(T2)가 검출될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 아날로그 신호 구간(①)은 아날로그 프론트 엔드(Analog front end, AFE)(133)를 이용해 신호 처리할 수있고, 디지털 신호 구간(②)는 마이크로 콘트롤 유닛(micro controller Unit, MCU)(134)를 이용해 신호 처리할 수 있다. 통상적으로 하드웨어(hardware) 공차, 또는 디지털 연산 과정에서의 신호 처리 지연 등을 고려하여 아날로그 신호 구간(①)과 디지털 신호 구간(②)에는 각각 마진(m1, m2)을 둘 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 프리-노이즈 모드에서의 튜닝은, 상기 아날로그 신호 구간의 마진(m1) 또는 디지털 신호의 마진(m2)을 이용하여 주파수를 변경하는 것일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 아날로그 신호 구간의 마진(m1) 또는 디지털 신호의 마진(m2)을 이용하여 상기 터치 패널의 동작 주파수를, 펜 입력 장치 충전시의 충전 주파수와 간섭이 작은 주파수로 변경할 수 있다. 또는, 상기 아날로그 신호 구간의 마진(m1) 또는 디지털 신호의 마진(m2)을 이용하여, 터치 패널에서 사용자 입력을 센싱하는 샘플링 개수(또는 구간)를 늘릴 수 있다.
도 17은, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 전자 장치의 충전 노이즈에 대한 대응 모드별 터치 성능을 나타내는 도면이다.
도 16 및 도 17을 함께 참조하면, 전자 장치는, 펜 입력 장치가 전자 장치의 수납 공간 에 삽입(또는 배치)되지 않거나, 펜 입력 장치가 전자 장치의 수납 공간 에 삽입(또는 배치)되어 있더라도 무선 충전 동작이 이뤄지지 않는 상태(예: normal 상태)에서, 상기 아날로그 신호 구간(①)과 디지털 신호 구간(②)에서의 신호를 기본값으로 설정된 알고리즘에 의해 처리할 수 있다.
이와 달리, 전자 장치는, 펜 입력 장치가 전자 장치의 수납 공간 에 삽입(또는 배치)된 상태(예: pre-noise 상태)에서, 프리-노이즈 모드로 구현될 수 있으며, 이때는 상기 아날로그 신호 구간(①) 또는 디지털 신호 구간(②)에서의 신호를 터치 패널의 터치 성능을 최대한 유지하는 알고리즘에 의해 처리할 수 있다. 여기서 터치 패널의 터치 성능이 최대한 유지하는 알고리즘이란, 도 15의 실시예를 통해 전술한 바와 같이, '터치 패널의 동작 주파수를 변경' 또는 '터치 입력에 대한 샘플링 개수의 증가'를 구현하는 알고리즘일 수 있다. 이에 따라 터치 패널의 동작 주파수는, 펜 입력 장치 충전시의 충전 주파수와 간섭이 작은 주파수로 변경될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 도 17에서는 상기 아날로그 신호 구간(①) 또는 디지털 신호 구간(②) 중 아날로그 신호 구간(①)에서의 신호를 변경하는 것이 도시되나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 아날로그 신호 구간(①)에서의 신호가 아닌 디지털 신호 구간(②)에서의 신호를 변경하는 것도 가능하다.
또한, 전자 장치는, 터치 패널에 의해 감지되는 노이즈 레벨이 기 지정된 값을 초과하는 경우(예: noise 상태), 상기 아날로그 신호 구간(①) 및 디지털 신호 구간(②)에서의 신호를 마진(m1, m2)을 이용하여 각각 변경할 수 있다. 이에 따라, 상기 터치 패널의 동작 주파수는, 상기 프리-노이즈 모드에 비해 펜 입력 장치 충전시의 충전 주파수와 간섭이 더 작은 주파수로 변경될 수 있다. 상기 아날로그 신호 구간(①) 및 디지털 신호 구간(②)의 신호가 함께 처리됨에 따라, 터치 패널의 터치 성능은 다소 변경(예: 터치 성능의 일시적 저하)될 수 있다. 다만, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 노이즈 모드 단계는 프리 노이즈-모드 단계를 거쳐 수행되므로 터치 패널의 오동작이 방지될 수 있다.
도 18은, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 전자 장치의 디스플레이(101)에 표시되는 표시 화면을 나타내는 도면이다.
도 18은, 사용자에게 제공되는 디스플레이(101)에의 터치 입력과 관련된 표시 화면을 나타낼 수 있다. 표시화면에는 터치 패널의 동작과 관련한 다양한 사용자 입력 예시들이 표시될 수 있다.
예를 들어, 사용자 입력 예시 1801과 관련하여, 터치 패널에는 휴대전화가 주머니 또는 가방 속과 같이 어두운 곳에 있을 때 의도하지 않은 터치가 입력되는 것을 방지하기 위한 오동작 방지 필터 기능이 구현될 수 있다.
또, 한 예를 들어, 사용자 입력 예시 1802과 관련하여, 화면 보호용 커버를 사용할 때도 터치가 입력되도록 터치 민감도를 높이기 위한 터치 민감도 향상 기능이 구현될 수 있다.
또, 한 예를 들어, 사용자 입력 예시 1803과 관련하여, 펜 입력 장치(예: S펜)의 충전보다 터치 응답성을 높이기 위해 S펜 충전 동작을 중단하는 터치 우선 기능이 구현될 수 있다. 여기서 터치 응답성을 높이기 위한 상황은, 예를 들면, 고성능 게임 실행 모드, 또는 사용자 학습 모드와 같은 상황일 수 있으며, 이는 사용자가 직접 지정하여 설정할 수 있다. 사용자 입력 예시 1803을 구현하는 경우에는 예컨대, 도 15를 통해 살펴본, 프리-노이즈 모드나 노이즈 모드의 동작은 실행되지 않을 수 있다. 사용자 입력 예시 1803과 관련하여 도면에 도시되지는 않았으나, 또 다른 실시예로는 펜 입력 장치(예: 펜)의 무선 충전 동작시 무선 충전 패드로부터 제공되는 충전 전류를 낮추어 노이즈 레벨을 낮출 수도 있다.
또, 한 예를 들어, 사용자 입력 예시 1804와 관련하여, 터치가 되지 않은 시간에는 펜 입력 장치(예: S펜)에의 충전 효율을 더 높이기 위한 기능을 수행할 수도 있다. 또 다른 실시예로서, 사용자 입력 예시 1804와 관련하여 도면에 도시되지는 않았으나, 펜 입력 장치(예: S펜)에의 충전 효율을 높이기 위해 터치 패널의 터치 감도를 낮출 수도 있다.
도 18에 도시된 터치 패널의 다양한 기능 구현과 관련된 실시예들은, 도 15에 도시된 동작 실시예들에 대하여, 추가적으로 또는 대체적으로, 구현될 수 있는 실시예로서, 이 밖에 다양한 실시예들이 적용될 수 있다.
본 문서에 개시되는 전자 장치(100)는 바형(bar type) 또는 평판형(plate type)의 외관을 가지고 있지만, 본 발명이 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 도시된 전자 장치는 롤러블 전자 장치나 폴더블 전자 장치의 일부일 수 있다. "롤러블 전자 장치(rollable electronic device)"라 함은, 디스플레이(101)의 굽힘 변형이 가능해, 적어도 일부분이 말아지거나(wound or rolled) 하우징(예; 도 1의 하우징(110))의 내부로 수납될 수 있는 전자 장치를 의미할 수 있다. 사용자의 필요에 따라, 롤러블 전자 장치는 디스플레이를 펼침으로써 또는 디스플레이의 더 넓은 면적을 외부로 노출시킴으로써 화면 표시 영역을 확장하여 사용할 수 있다. "폴더블 전자 장치(foldable electronic device)"는 디스플레이의 서로 다른 두 영역을 마주보게 또는 서로 반대 방향을 향하는(opposite to) 방향으로 접철 가능한 전자 장치를 의미할 수 있다. 일반적으로 휴대 상태에서 폴더블 전자 장치에서 디스플레이는 서로 다른 두 영역이 마주보는 상태로 또는 대향하는 방향으로 접철되고, 실제 사용 상태에서 사용자는 디스플레이를 펼쳐 서로 다른 두 영역이 실질적으로 평판 형태를 이루게 할 수 있다. 어떤 실시예에서, 본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 전자 장치(100)는, 스마트 폰과 같은 휴대용 전자 장치뿐만 아니라, 노트북 컴퓨터나 가전 제품과 같은 다른 다양한 전자 장치를 포함하는 의미로 해석될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 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 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
본 문서의 다양한 실시예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 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 항목들의 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 실시예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들은 기기(machine)(예: 전자 장치) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리 또는 외장 메모리)에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램)로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 전자 장치의 프로세서(예: 프로세서)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 실시예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 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 두개의 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 실시예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에 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 실시예들에 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.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 펜 입력 장치에 대한 무선 충전이 가능한 전자 장치에 있어서, 디스플레이; 상기 디스플레이와 결합하거나 인접 배치되어 터치 스크린 기능을 구현하는 터치 패널; 상기 터치 패널의 적어도 하나의 측면에 연결되고, 상기 터치 패널에서 감지된 터치 신호를 터치 IC에 전달하기 위한 전도성 트레이스; 및 상기 펜 입력 장치에 무선으로 전력을 송신하기 위한 무선 충전 패드로서, 상기 터치 패널의 일 측면에 인접하게 배치된 무선 충전 패드;를 포함하고, 상기 전도성 트레이스는 상기 터치 패널의 일 측면과 대향하는 터치 패널의 타 측면에 형성된 전자 장치를 제공할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 전도성 트레이스는, 상기 터치 패널의 제 1 측면에 연결된 제 1-1 전도성 트레이스를 포함하고, 상기 터치 패널의 제 2 측면에 연결되고 상기 터치 패널의 제 2 측면에 인접하게 배치된 무선 충전 패드와 소정 거리 이격되어 형성된 제 1-2 전도성 트레이스를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 제 1-2 전도성 트레이스는 상기 무선 충전 패드로부터 멀어지는 방향으로 연장될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 제 1-1 전도성 트레이스 및 제 1-2 전도성 트레이스는 상기 터치 IC에 싱글 라우팅 구조로 연장될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 전도성 트레이스는, 상기 터치 패널의 제 3 측면에 연결된 제 2-1 전도성 트레이스와, 상기 터치 패널의 제 4 측면에 연결된 제 2-2 전도성 트레이스를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 제 2-2 전도성 트레이스는 일 방향으로 연장되고, 상기 제 2-1 전도성 트레이스는 적어도 1회 이상 절곡되어 상기 제 1-1 전도성 트레이스와 인접하고 나란하게 연장될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 전자 장치는 상기 펜 입력 장치를 수용하기 위한 내부 공간이 형성된 하우징을 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 무선 충전 패드는 상기 펜 입력 장치를 기준으로 상기 터치 패널과 반대 방향에서 대향할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 하우징을 더 포함하고, 상기 전자 장치는 상기 펜 입력 장치를 상기 하우징의 외부 표면에 부착 가능한 전자 장치를 제공할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 무선 충전 패드는 상기 하우징의 측면에 인접하게 배치될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 펜 입력 장치에 대한 무선 충전이 가능한 전자 장치의 충전 노이즈 회피 방법에 있어서, 전자 장치에 펜 입력 장치가 삽입된 상태를 판단하는 동작; 터치 IC에 대한 프리-노이즈 모드를 실행하는 동작; 상기 전자 장치의 터치 패널에 작용하는 노이즈레벨을 검출하는 동작; 및 검출된 노이즈레벨이 기 지정된 값 이상인 경우, 터치 IC에 대한 노이즈 모드를 실행하는 동작;을 포함하는 전자 장치의 충전 노이즈 회피 방법을 제공할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 프리-노이즈 모드는 상기 터치 패널의 동작 주파수를, 펜 입력 장치 충전시의 충전 주파수와 간섭이 작은 주파수로 변경하는 것일 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 프리-노이즈 모드는 상기 터치 패널의 동작 주파수를, 펜 입력 장치 충전시의 충전 주파수와 고조파를 생성하는 않는 주파수로 변경하는 것일 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 프리-노이즈 모드는 주파수, 전압 및/또는 전류 등 아날로그 신호에 대한 이득(gain)을 변경하는 것일 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 프리-노이즈 모드는 디지털 신호에 대한 소프트웨어 보정(예: 소프트웨어 필터 적용)을 통해 디지털 신호에 대한 이득(gain)을 변경하는 것일 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 프리-노이즈 모드는 터치 패널의 터치 입력에 대한 샘플링 개수를 증가시키는 것일 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 노이즈 모드는, 상기 터치 패널의 동작 주파수를, 상기 프리-노이즈 모드에 비해 펜 입력 장치 충전시의 충전 주파수와 간섭이 더 작은 주파수로 변경하는 것일 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 터치 IC에 대한 프리-노이즈 모드를 실행 동작 이전에, 상기 펜 입력 장치에 대한 무선 충전 진행 여부를 판단하는 동작;을 더 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 펜 입력 장치에 대한 무선 충전이 가능한 전자 장치에 있어서, 디스플레이; 상기 디스플레이와 결합하거나 인접 배치되어 터치 스크린 기능을 구현하고, 터치 신호를 발생하기 위한 복수 개의 제 1 패턴들과 상기 복수 개의 제 1 패턴들에 수직한 복수 개의 제 2 패턴을 포함하는 터치 패널; 터치 신호를 터치 IC에 전달하기 위한 전도성 트레이스로서, 상기 복수 개의 1 패턴들 중 적어도 하나의 일 측에 연결된 제 1-1 전도성 트레이스, 상기 복수 개의 제 1 패턴들 중 적어도 하나의 타 측에 연결된 제 1-2 전도성 트레이스, 상기 복수 개의 2 패턴들 중 적어도 하나의 일 측에 연결된 제 2-1 전도성 트레이스, 상기 복수 개의 제 2 패턴들 중 적어도 하나의 타 측에 연결된 제 2-2 전도성 트레이스를 포함하는 전도성 트레이스; 상기 펜 입력 장치에 무선으로 전력을 송신하기 위한 무선 충전 패드로서, 상기 터치 패널의 일 측면에 인접하게 배치된 무선 충전 패드;를 포함하고, 상기 전도성 트레이스는 상기 터치 패널의 일 측면과 대향하는 터치 패널의 타 측면에 형성된 전자 장치를 제공할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 제 1-1 전도성 트레이스는 상기 터치 패널의 제 1 측면에 연결되고, 상기 제 1-2 전도성 트레이스는 상기 터치 패널의 제 2 측면에 연결되며, 상기 터치 패널의 제 2 측면에 인접하게 배치된 무선 충전 패드와 소정 거리 이격되어 형성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 제 1-2 전도성 트레이스는 상기 무선 충전 패드로부터 멀어지는 방향으로 연장될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 제 1-1 전도성 트레이스 및 제 1-2 전도성 트레이스는 상기 터치 IC에 싱글 라우팅 구조로 연장될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 제 2-1 전도성 트레이스는 상기 터치 패널의 제 3 측면에 연결되고, 상기 제 2-2 전도성 트레이스는 상기 터치 패널의 제 4 측면에 연결될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 제 2-2 전도성 트레이스는 일 방향으로 연장되고, 상기 제 2-1 전도성 트레이스는 적어도 1회 이상 절곡되어 상기 제 1-1 전도성 트레이스와 인접하고 나란하게 연장될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 다양한 실시예의 전자 장치는 전술한 실시 예 및 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
전자 장치: 100
디스플레이 : 101
펜 입력 장치 : 120
터치 패널 : 500
제 1 패턴 : 510
제 2 패턴 : 520
제 1-1 전도성 트레이스 : 511a, 511b, …, 511n
제 1-2 전도성 트레이스 : 512a, 512b, …, 512n
제 2-1 전도성 트레이스 : 521a, 521b, …, 521m
제 2-2 전도성 트레이스 : 522a, 522b, …, 522m

Claims (20)

  1. 펜 입력 장치에 대한 무선 충전이 가능한 전자 장치에 있어서,
    디스플레이;
    상기 디스플레이와 결합하거나 인접 배치되어 터치 스크린 기능을 구현하는 터치 패널;
    상기 터치 패널의 적어도 하나의 측면에 연결되고, 상기 터치 패널에서 감지된 터치 신호를 터치 IC에 전달하기 위한 전도성 트레이스; 및
    상기 펜 입력 장치에 무선으로 전력을 송신하기 위한 무선 충전 패드로서, 상기 터치 패널의 일 측면에 인접하게 배치된 무선 충전 패드;를 포함하고,
    상기 전도성 트레이스는 상기 터치 패널의 일 측면과 대향하는 터치 패널의 타 측면에 형성된 전자 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전도성 트레이스는,
    상기 터치 패널의 제 1 측면에 연결된 제 1-1 전도성 트레이스를 포함하고,
    상기 터치 패널의 제 2 측면에 연결되고 상기 터치 패널의 제 2 측면에 인접하게 배치된 무선 충전 패드와 소정 거리 이격되어 형성된 제 1-2 전도성 트레이스를 더 포함하는 전자 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1-2 전도성 트레이스는 상기 무선 충전 패드로부터 멀어지는 방향으로 연장된 전자 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1-1 전도성 트레이스 및 제 1-2 전도성 트레이스는 상기 터치 IC에 싱글 라우팅 구조로 연장된 전자 장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 전도성 트레이스는,
    상기 터치 패널의 제 3 측면에 연결된 제 2-1 전도성 트레이스와,
    상기 터치 패널의 제 4 측면에 연결된 제 2-2 전도성 트레이스를 더 포함하는 전자 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 2-2 전도성 트레이스는 일 방향으로 연장되고,
    상기 제 2-1 전도성 트레이스는 적어도 1회 이상 절곡되어 상기 제 1-1 전도성 트레이스와 인접하고 나란하게 연장된 전자 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 전자 장치는 상기 펜 입력 장치를 수용하기 위한 내부 공간이 형성된 하우징을 포함하는 전자 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 무선 충전 패드는 상기 펜 입력 장치를 기준으로 상기 터치 패널과 반대 방향에서 대향하는 전자 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    하우징을 더 포함하고,
    상기 전자 장치는 상기 펜 입력 장치를 상기 하우징의 외부 표면에 부착 가능한 전자 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 무선 충전 패드는 상기 하우징의 측면에 인접하게 배치된 전자 장치.
  11. 펜 입력 장치에 대한 무선 충전이 가능한 전자 장치의 충전 노이즈 회피 방법에 있어서,
    전자 장치에 펜 입력 장치가 삽입된 상태를 판단하는 동작;
    터치 IC에 대한 프리-노이즈 모드를 실행하는 동작;
    상기 전자 장치의 터치 패널에 작용하는 노이즈레벨을 검출하는 동작; 및
    검출된 노이즈레벨이 기 지정된 값 이상인 경우, 터치 IC에 대한 노이즈 모드를 실행하는 동작;을 포함하는 전자 장치의 충전 노이즈 회피 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 프리-노이즈 모드는 상기 터치 패널의 동작 주파수를, 펜 입력 장치 충전시의 충전 주파수와 간섭이 작은 주파수로 변경하는 것인 전자 장치의 충전 노이즈 회피 방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 노이즈 모드는, 상기 터치 패널의 동작 주파수를, 상기 프리-노이즈 모드에 비해 펜 입력 장치 충전시의 충전 주파수와 간섭이 더 작은 주파수로 변경하는 것인 전자 장치의 충전 노이즈 회피 방법.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 터치 IC에 대한 프리-노이즈 모드를 실행 동작 이전에,
    상기 펜 입력 장치에 대한 무선 충전 진행 여부를 판단하는 동작;을 더 포함하는 전자 장치의 충전 노이즈 회피 방법.
  15. 펜 입력 장치에 대한 무선 충전이 가능한 전자 장치에 있어서,
    디스플레이;
    상기 디스플레이와 결합하거나 인접 배치되어 터치 스크린 기능을 구현하고, 터치 신호를 발생하기 위한 복수 개의 제 1 패턴들과 상기 복수 개의 제 1 패턴들에 수직한 복수 개의 제 2 패턴을 포함하는 터치 패널;
    터치 신호를 터치 IC에 전달하기 위한 전도성 트레이스로서, 상기 복수 개의 1 패턴들 중 적어도 하나의 일 측에 연결된 제 1-1 전도성 트레이스, 상기 복수 개의 제 1 패턴들 중 적어도 하나의 타 측에 연결된 제 1-2 전도성 트레이스, 상기 복수 개의 2 패턴들 중 적어도 하나의 일 측에 연결된 제 2-1 전도성 트레이스, 상기 복수 개의 제 2 패턴들 중 적어도 하나의 타 측에 연결된 제 2-2 전도성 트레이스를 포함하는 전도성 트레이스;
    상기 펜 입력 장치에 무선으로 전력을 송신하기 위한 무선 충전 패드로서, 상기 터치 패널의 일 측면에 인접하게 배치된 무선 충전 패드;를 포함하고,
    상기 전도성 트레이스는 상기 터치 패널의 일 측면과 대향하는 터치 패널의 타 측면에 형성된 전자 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 1-1 전도성 트레이스는 상기 터치 패널의 제 1 측면에 연결되고,
    상기 제 1-2 전도성 트레이스는 상기 터치 패널의 제 2 측면에 연결되며, 상기 터치 패널의 제 2 측면에 인접하게 배치된 무선 충전 패드와 소정 거리 이격되어 형성된 전자 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 제 1-2 전도성 트레이스는 상기 무선 충전 패드로부터 멀어지는 방향으로 연장된 전자 장치.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 제 1-1 전도성 트레이스 및 제 1-2 전도성 트레이스는 상기 터치 IC에 싱글 라우팅 구조로 연장된 전자 장치.
  19. 제 16 항에 있어서,
    상기 제 2-1 전도성 트레이스는 상기 터치 패널의 제 3 측면에 연결되고,
    상기 제 2-2 전도성 트레이스는 상기 터치 패널의 제 4 측면에 연결된 전자 장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 제 2-2 전도성 트레이스는 일 방향으로 연장되고,
    상기 제 2-1 전도성 트레이스는 적어도 1회 이상 절곡되어 상기 제 1-1 전도성 트레이스와 인접하고 나란하게 연장된 전자 장치.

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