KR20230015788A - 필압을 제한하기 위한 전자 장치 및 그 방법 - Google Patents

필압을 제한하기 위한 전자 장치 및 그 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20230015788A
KR20230015788A KR1020210097377A KR20210097377A KR20230015788A KR 20230015788 A KR20230015788 A KR 20230015788A KR 1020210097377 A KR1020210097377 A KR 1020210097377A KR 20210097377 A KR20210097377 A KR 20210097377A KR 20230015788 A KR20230015788 A KR 20230015788A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
elastic member
seating portion
pen
housing
electronic device
Prior art date
Application number
KR1020210097377A
Other languages
English (en)
Inventor
김용민
박주완
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020210097377A priority Critical patent/KR20230015788A/ko
Priority to US17/870,361 priority patent/US11789550B2/en
Publication of KR20230015788A publication Critical patent/KR20230015788A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/033—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G06F3/0354—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor with detection of 2D relative movements between the device, or an operating part thereof, and a plane or surface, e.g. 2D mice, trackballs, pens or pucks
    • G06F3/03545—Pens or stylus
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/033—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G06F3/038—Control and interface arrangements therefor, e.g. drivers or device-embedded control circuitry
    • G06F3/0383—Signal control means within the pointing device
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0414—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means using force sensing means to determine a position
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/038—Indexing scheme relating to G06F3/038
    • G06F2203/0384—Wireless input, i.e. hardware and software details of wireless interface arrangements for pointing devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Telephone Set Structure (AREA)

Abstract

본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 일단에 형성되는 제1단부, 및 상기 제1단부의 반대 방향 타단에 형성되는 제2단부를 포함하는 하우징, 상기 하우징 내부에 배치되며, 상기 제2단부를 통해 외부로 돌출되는 펜 팁(pen tip)을 포함하고, 복수 회 권선된 유전체 코일을 내부에 포함하는 닙(nib), 상기 유전체 코일과 전기적으로 연결되는 인쇄회로기판, 상기 닙과 적어도 부분적으로 결합되며, 인쇄회로기판이 안착되는 기판 안착부, 상기 하우징 내부에 배치되며, 상기 기판 안착부와 서로 적어도 부분적으로 끼워 맞춰지도록 배치되는 탄성 부재 안착부, 상기 탄성부재 안착부 및 상기 기판 안착부 사이에 배치되는 탄성 부재를 포함하고, 상기 닙, 상기 기판 안착부, 상기 탄성 부재 및 상기 탄성 부재 안착부는 상기 하우징 내부에 순차적으로 배치되며, 상기 닙이 필압에 의하여 상기 하우징 내부 방향으로 가압되는 경우, 상기 필압은 상기 기판 안착부를 통해 상기 탄성 부재로 전달되고, 상기 탄성 부재가 상기 필압에 의하여 압축됨에 따라 상기 닙 및 상기 기판 안착부는 상기 제2단부에서 상기 제1단부를 향하는 제1방향으로 이동하고, 상기 가압이 해제되는 경우, 상기 압축된 탄성 부재의 복원력에 의하여 상기 닙 및 상기 기판 안착부는 상기 제1방향의 반대 방향인 제2방향으로 복귀할 수 있다.

Description

필압을 제한하기 위한 전자 장치 및 그 방법{ELECTRONIC PEN FOR LIMITING PEN PRESSURE AND METHOD THEREOF}
본 문서에 개시된 다양한 실시예는 전자 장치에 관한 것이며, 예를 들어 필기 시에 필압의 크기를 제한할 수 있는 구조를 포함하는 전자 장치 및 전자 장치가 필압을 제한하는 방법에 관한 것이다.
최근 디지타이저, 태블릿 PC, 스마트 폰 등의 전자 장치의 디스플레이 패널 상에 필기 입력을 위하여 스타일러스와 같은 펜 타입의 전자 장치(이하, 전자 펜)가 입력 수단으로서 제공되고 있다. 전자 펜은 크게 전자기유도에 의한 공명을 이용하는 전자기공명(EMR: electro-magnetic resonance)식 또는 능동 정전기(AES: active electrostatic)방식이 이용된다.
최근 휴대용 전자 장치(예: 디지타이저, 태블릿 PC, 스마트 폰)는 사용자의 휴대성, 심미성뿐만 아니라 대화면의 요구를 충족하기 위하여 장방형의 획일적인 형상에서 벗어나 다양한 형상으로 변화하고 있다. 이를 위하여 휴대용 전자 장치는 디스플레이의 면적의 확장 및 축소가 모두 가능하도록 변형 가능한 구조를 포함할 수 있다. 휴대용 전자 장치는 플렉서블(flexible) 디스플레이를 이용하여 폴더블(foldable), 슬라이더블(slidable) 및/또는 롤러블(rollable)과 같은 타입의 구조를 가질 수 있다.
폴더블, 슬라이더블 또는 롤러블 타입의 휴대용 전자 장치는 디스플레이의 적어도 일부에 플렉서블 디스플레이를 포함할 수 있다. 플렉서블 디스플레이의 표면은 유연한 소재로 구성될 수 있으며, 일반 디스플레이의 표면과 비교할 때 경도가 더 작을 수 있고, 손상에 취약할 수 있다. 전자 펜을 이용하여 플렉서블 디스플레이 상에 필기 입력을 수행하는 경우 전자 펜의 말단(예: 펜 팁(pen tip))과의 충돌 또는 마찰로 인하여 디스플레이 표면의 손상을 야기할 가능성이 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 일단에 형성되는 제1단부, 및 상기 제1단부의 반대 방향 타단에 형성되는 제2단부를 포함하는 하우징, 상기 하우징 내부에 배치되며, 상기 제2단부를 통해 외부로 돌출되는 펜 팁(pen tip)을 포함하고, 복수 회 권선된 유전체 코일을 내부에 포함하는 닙(nib), 상기 유전체 코일과 전기적으로 연결되는 인쇄회로기판, 상기 닙과 적어도 부분적으로 결합되며, 인쇄회로기판이 안착되는 기판 안착부, 상기 하우징 내부에 배치되며, 상기 기판 안착부와 서로 적어도 부분적으로 끼워 맞춰지도록 배치되는 탄성 부재 안착부, 상기 탄성부재 안착부 및 상기 기판 안착부 사이에 배치되는 탄성 부재를 포함하고, 상기 닙, 상기 기판 안착부, 상기 탄성 부재 및 상기 탄성 부재 안착부는 상기 하우징 내부에 순차적으로 배치되며, 상기 닙이 필압에 의하여 상기 하우징 내부 방향으로 가압되는 경우, 상기 필압은 상기 기판 안착부를 통해 상기 탄성 부재로 전달되고, 상기 탄성 부재가 상기 필압에 의하여 압축됨에 따라 상기 닙 및 상기 기판 안착부는 상기 제2단부에서 상기 제1단부를 향하는 제1방향으로 이동하고, 상기 가압이 해제되는 경우, 상기 압축된 탄성 부재의 복원력에 의하여 상기 닙 및 상기 기판 안착부는 상기 제1방향의 반대 방향인 제2방향으로 복귀할 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 펜 형태의 전자 장치가 사용자의 필압을 제한하는 방법에 있어서, 상기 전자 장치는: 하우징, 상기 하우징 내부에 배치되며, 적어도 일부 영역이 외부로 돌출되는 펜 팁(pen tip)을 포함하는 닙(nib), 상기 닙과 적어도 부분적으로 결합되는 기판 안착부, 상기 기판 안착부와 서로 적어도 부분적으로 끼워 맞춰지도록 배치되는 탄성 부재 안착부, 상기 탄성부재 안착부 및 상기 기판 안착부 사이에 배치되는 탄성 부재를 포함하고, 상기 닙이 필압에 의하여 상기 하우징 내부 방향으로 가압되는 경우, 상기 기판 안착부는 상기 탄성부재 안착부 방향으로 이동하며 상기 탄성부재를 압축시키도록 배치되고, 상기 방법은: 상기 최대 필압 초과 여부를 감지하는 동작, 및 상기 최대 필압 초과 여부에 기초하여 상기 출력 모듈을 제어하여 상기 신호를 출력하는 동작을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 필기 입력용 전자 장치가 미리 정해진 필압보다 큰 압력에 의하여 가압되는 경우 필압을 제한하는 구조를 통하여 디스플레이 손상을 방지할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 필기 입력용 전자 장치에 의하여 가압되는 필압이 미리 정해진 임계값보다 큰 경우 사용자가 이를 인지할 수 있도록 하여 적정 필압만을 가하도록 유도할 수 있다.
도면의 설명과 관련하여, 동일 또는 유사한 구성 요소에 대하여는 동일 또는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
도 1은 다양한 실시예들에 따른, 전자 장치 및 외부 장치를 나타낸 것이다.
도 2는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 블록도이다.
도 3은 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 분해사시도이다.
도 4 및 도 5는 다양한 실시예에 따른 전자 장치가 필압을 제한하는 구조를 나타낸 그림이다.
도 6 및 도 7은 일 실시예에 따른 전자 장치가 필압을 제한하는 구조를 나타낸 그림이다.
도 8은 다양한 실시예에 따른 탄성 부재의 압축 특성을 나타낸 것이다.
도 9는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 블록도이다.
도 10은 다양한 실시예에 따른 전자 장치가 필압을 제한하는 동작흐름도이다.
도 11은 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 동작 감지 모듈을 나타낸 것이다.
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 이해되어야한다.
도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다.
본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나","A 또는 B 중 적어도 하나,""A, B 또는 C," "A, B 및 C 중 적어도 하나,"및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에, "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, "커플드" 또는 "커넥티드"라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제 3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
도 1은 다양한 실시예들에 따른, 전자 장치 및 외부 장치를 나타낸 것이다.
도 1을 참조하면, 전자 장치(201)는 외부 장치(예: 폴더블 외부 장치(101) 및/또는 롤러블 외부 장치(102))의 디스플레이(120, 140 및/또는 150) 상에 사용자의 필기 입력을 수행할 수 있다. 전자 장치(201)는 외부 장치(101 또는 102)의 디스플레이(120, 140 및/또는 150) 상에 직접적으로 접촉하거나 미리 정해진 거리 이내로 이격된 상태로(예: 호버링 입력) 필기 입력을 외부 장치(101, 102)에 입력할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(201)는 코일(coil), 인덕터(inductor) 또는 캐패시터(capacitor) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 전자 장치(201)는 코일, 인덕터 및/또는 캐패시터를 공진 주파수를 포함하는 신호를 생성하는데 이용될 수 있다. 예를 들어, 신호 생성을 위해, 전자 장치(201)는 EMR(electro-magnetic resonance) 방식, AES(active electrostatic) 방식, 또는 ECR(electrically coupled resonance) 방식 중 적어도 하나를 이용할 수 있다. 전자 장치(201)가 EMR 방식에 의하여 신호를 전송하는 경우, 전자 장치(201)는 외부 장치(101, 102)의 유도성 패널(inductive panel)로부터 발생되는 전자기장(electromagnetic field)에 기반하여, 공진 주파수를 포함하는 신호를 생성할 수 있다. 전자 장치(201)가 AES 방식에 의하여 신호를 전송하는 경우, 전자 장치(201)는 외부 장치(101, 102)와 용량 결합(capacity coupling)을 이용하여 신호를 생성할 수 있다. 전자 장치(201)가 ECR 방식에 의하여 신호를 전송하는 경우, 전자 장치(201)는 전자 장치의 용량성(capacitive) 장치로부터 발생되는 전기장(electric field)에 기반하여, 공진 주파수를 포함하는 신호를 생성할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(201)는 사용자의 조작 상태에 따라 전자기장의 세기 또는 주파수를 변경시킬 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(201)는, 호버링 입력, 드로잉 입력, 버튼 입력 또는 이레이징 입력을 인식하기 위한 주파수를 제공할 수 있다.
도 1을 참조하면, 외부 장치(101, 102)는 디스플레이가 접히거나 펼쳐질 수 있는 형상(예: 폴더블(foldable) 외부 장치(101)) 및/또는 디스플레이가 권취되거나 펼쳐질 수 있는 형상(예: 롤러블(rollable) 외부 장치(102))을 포함할 수 있다.
도 1을 참고하면, 폴더블 외부 장치(101)는, 서로에 대하여 접히도록 힌지(113)를 통해 회동 가능하게 결합되는 한 쌍의 하우징(111, 112)(예: 폴더블 하우징 구조(111)), 한 쌍의 하우징(111, 112)에 의해 형성된 공간에 배치되는 디스플레이(112)(예: 플렉서블(flexible) 디스플레이 또는 폴더블(foldable) 디스플레이)를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 한 쌍의 하우징(111, 112)은 제1하우징(111), 제2하우징(112)을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1하우징(111)과 제2하우징(112)은 전체적으로 대칭인 형상을 가질 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1하우징(111) 및 제2하우징(112)은 폴더블 외부 장치(101)의 상태가 펼침 상태(flat stage 또는 unfolding state)인지, 접힘 상태(folding state)인지, 또는 중간 상태인지 여부에 따라 서로 이루는 각도나 거리가 달라질 수 있다.
일 실시예에서, 폴더블 외부 장치(101)는 힌지(113)를 통해 제1하우징(111)이 제2하우징(112)에 대하여 0도 ~ 360도의 범위를 가지고 회전됨으로서 인 폴딩(in-folding) 방식 및/또는 아웃-폴딩(out-folding) 방식으로 동작될 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 힌지(113)는 폴더블 외부 장치(101)를 위에서 바라 볼 때 세로 방향으로 형성되거나, 또는 가로 방향으로 형성될 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 힌지(113)는 복수개일 수 있다. 예를 들면 복수개의 힌지는 모두 같은 방향으로 배열될 수 있다. 다른 예로, 복수개의 힌지 중에서 일부 힌지들은 서로 다른 방향으로 배열되어 폴딩될 수 있다.
일 실시예에서, 제1하우징(111) 및 제2하우징(112)의 적어도 일부는 디스플레이(120)를 지지하기 위해 선택된 크기의 강성을 갖는 금속 재질 또는 비금속 재질로 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 제1하우징(111), 및 제2하우징(112)은 서로 결합된 구조를 통해 폴더블 외부 장치(101)의 다양한 부품들(예: 인쇄 회로 기판, 안테나 모듈, 센서 모듈 또는 배터리)이 배치될 수 있는 공간이 제공될 수 있다.
디스플레이(120)는, 한 쌍의 하우징(111, 112)에 의해 형성된 공간 위에 배치될 수 있다. 예를 들어, 디스플레이(120)는 폴더블 외부 장치(101)의 전면의 실질적으로 대부분을 차지하도록 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 디스플레이(120)는, 적어도 일부 영역이 평면 또는 곡면으로 변형될 수 있는 디스플레이를 의미할 수 있다. 일 실시예에서, 디스플레이(120)는 제1하우징(111)에 배치되는 제1디스플레이(121) 및 제2하우징(112)에 배치되는 제2디스플레이(122)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 디스플레이(120)는 적어도 일부 영역에 플렉서블 디스플레이를 포함할 수 있다. 예를 들면, 제1디스플레이(121) 및 제2디스플레이(122) 사이 영역(예: 폴딩 영역(123))에 해당하는 부분은 플렉서블 디스플레이를 적어도 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 디스플레이(120)의 폴딩 영역(123)은 폴더블 외부 장치(101)의 폴딩 또는 언폴딩 상태 변화에 따라 형상이 변할 수 있다.
도 1을 참조하면, 다양한 실시예들에 따른 롤러블 외부 장치(102)는, 제1하우징(131) 및 제2하우징(132)을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제2하우징(132)은 제1하우징(131)으로부터 지정된 방향, 예컨대 제1방향(+X 방향)으로 움직일 수 있다. 예를 들면, 제2하우징(132)은 제1하우징(131)으로부터 제1방향(+X 방향)으로 지정된 거리만큼 슬라이드 이동할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제2하우징(132)은 제1하우징(131)의 일부분으로부터 제1방향(+X 방향)으로 지정된 거리 이내의 범위에서 왕복 이동할 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들에서, 제2하우징(132)이 제1하우징(131)으로부터 제1방향(+X 방향)으로 슬라이드 이동한 상태를 롤러블 외부 장치(102)의 제2상태(예: 확장 상태, 또는 슬라이드 아웃 상태(slide-out state))로 정의할 수 있다. 본 문서의 다양한 실시예들에서, 롤러블 외부 장치(102)의 제2상태는, 디스플레이(140, 150)의 제2부분(150)이 외부에서 시각적으로 노출되는 상태로 정의될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제2하우징(132)은 제1하우징(131)으로부터 제1방향(+X 방향)으로 이동하여 제2하우징(132)의 적어도 일부 및/또는 디스플레이(140, 150)의 제2부분(150)이 인출될 수 있고, 인출 또는 권취에 따라 왕복이동 할 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들에서, 제2하우징(132)이 제1하우징(131)의 방향, 예컨대 제1방향(+X 방향)과 반대인 제2방향(-X 방향)으로 슬라이드 이동한 상태를 롤러블 외부 장치(102)의 제1상태(예: 수축 상태, 또는 슬라이드 인 상태(slide-in state))로 정의할 수 있다. 본 문서의 다양한 실시예들에서, 롤러블 외부 장치(102)의 제1상태는, 디스플레이(140, 150)의 제2부분(150)이 외부에서 시각적으로 노출되지 않는 상태로 정의될 수 있다.
다양한 실시예에서, 제1상태는 제1형상으로 일컬어 질 수 있고, 제2상태는 제2형상으로 일컬어 질 수 있다. 예를 들면, 제1형상은 기본(normal) 상태, 축소 상태, 또는 닫힌 상태를 포함할 수 있고, 제2형상은, 열린 상태를 포함할 수 있다. 또한, 일 실시예에서, 롤러블 외부 장치(102)는 제1상태와 제2상태의 사이의 상태인 제 3 상태(예: 중간 상태)를 형성할 수 있다. 예를 들면, 제 3 상태는 제 3 형상으로 일컬어 질 수 있으며, 제 3 형상은, 프리 스탑(free stop) 상태를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 롤러블 외부 장치(102)는, 제2하우징(132)이 슬라이드 이동하도록 설계됨에 따라 "슬라이더블(slidable) 전자 장치"로 명명되거나, 디스플레이(140, 150)의 적어도 일부분이 제2하우징(132)의 슬라이드 이동에 기반하여 제2하우징(132)(또는 제1하우징(131))의 내부에서 감기도록 설계됨에 따라 "롤러블 전자 장치"로 명명될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 롤러블 외부 장치(102)는, 제2하우징(132)이 제1하우징(131)으로부터 적어도 부분적으로 슬라이드 이동 가능하게 결합될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1하우징(131)과 제2하우징(132)의 결합 형태는, 도 1에 도시된 형태 및 결합으로 제한되지 않으며, 다른 형상이나 부품의 조합 및/또는 결합에 의해 구현될 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 디스플레이(140, 150)는, 제1하우징(131) 및 제2하우징(132) 각각의 전면 방향(예: +Z 방향)을 통해 외부에서 시각적으로 노출되도록 배치될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 디스플레이(140, 150)의 표시 영역은, 제1부분(140) 및 제2부분(150)을 포함하는 것으로 정의될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 디스플레이(140, 150)의 제1부분(140)은, 롤러블 외부 장치(102)가 제2상태인지 또는 제1상태인지에 상관없이, 고정적으로 외부에서 시각적으로 노출되는 표시 영역일 수 있다. 예를 들면, 디스플레이(140, 150)의 제1부분(140)은 제2하우징(132)의 슬라이드 이동에 상관없이, 움직임이 없이 고정될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 디스플레이(140, 150)의 제2부분(150)은, 제1부분(140)의 일단으로부터 연장되는 표시 영역이고, 제2하우징(132)의 슬라이드 이동에 연동하여, 제2하우징(132)의 내부 공간으로 인입되거나, 또는 제2하우징(132)의 내부 공간으로부터 외부로 인출될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 디스플레이(140, 150)의 제2부분(150)이 인출되거나 인입되는 홀(미도시)은 제2하우징(132)의 +X 방향 측면과 인접하도록 배치될 수 있다. 예를 들면, 디스플레이(140, 150)의 제2부분(150)은, 제2하우징(132)의 +X방향 경계 부분으로부터 인출되거나 인입될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 디스플레이(140, 150)의 제2부분(150)은, 제2상태에서, 제2하우징(132)의 내부 공간으로부터 외부로 인출되어 외부에서 시각적으로 노출될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 디스플레이(140, 150)의 제2부분(150)은, 제1상태에서, 제2하우징(132)의 내부 공간으로 인입되어 외부에서 시각적으로 노출되지 않을 수 있다.
일 실시예에 따르면, 디스플레이(140, 150)는 적어도 일부 영역에 플렉서블 디스플레이를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 디스플레이(140, 150)의 제2부분(150)은 플렉서블 디스플레이를 포함할 수 있다. 제2부분(150)은 제1상태에서 제2하우징(132)의 내부 공간으로 말려 들어가면서 굽혀진 상태로 인입될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1상태에서 디스플레이(140, 150)의 표시 면적은, 디스플레이(140, 150)의 제1부분(140)만 외부에서 시각적으로 노출될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제2상태에서 디스플레이(140, 150)의 표시 면적은, 디스플레이(140, 150)의 제1부분(140) 및 제2부분(150)이 외부에서 시각적으로 노출될 수 있다.
도 2는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 블록도이다.
도 2을 참조하면, 일 실시예에 따른 전자 장치(201)는, 프로세서(220), 메모리(230), 공진 회로(287), 충전 회로(288), 배터리(289), 통신 회로(290), 안테나(297) 및/또는 트리거 회로(298)를 포함할 수 있다. 어떤 실시예들에서는, 전자 장치(201)의 프로세서(220), 공진 회로(287)의 적어도 일부, 및/또는 통신 회로(290)의 적어도 일부는 인쇄회로기판 상에 또는 칩 형태로 구성될 수 있다. 프로세서(220), 공진 회로(287) 및/또는 통신 회로(290)는 메모리(230), 충전 회로(288), 배터리(289), 안테나(297) 또는 트리거 회로(298)와 전기적으로 연결될 수 있다. 일 실시예에 따른 전자 장치(201)는, 공진 회로와 버튼만으로 구성될 수 있다.
프로세서(220)는, 커스터마이즈드(customized) 하드웨어 모듈 또는 소프트웨어(예를 들어, 어플리케이션 프로그램)를 실행하도록 구성된 제너릭(generic) 프로세서를 포함할 수 있다. 프로세서는, 전자 장치(201)에 구비된 다양한 센서들, 데이터 측정 모듈, 입출력 인터페이스, 전자 장치(201)의 상태 또는 환경을 관리하는 모듈 또는 통신 모듈 중 적어도 하나를 포함하는 하드웨어적인 구성 요소(기능) 또는 소프트웨어적인 요소(프로그램)를 포함할 수 있다. 프로세서(220)는 예를 들어, 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어(firmware) 중 하나 또는 둘 이상의 조합을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(220)는 공진 회로(287)를 통해 외부 장치(예: 도 1의 101, 102)로부터 발생되는 전자기장 신호에 상응하는 근접 신호를 수신할 수 있다. 근접 신호가 확인되면, 전자기 공명 방식(electro-magnetic resonance, EMR) 입력 신호를 외부 장치(101, 102)로 전송하도록 공진 회로(287)를 제어할 수 있다.
메모리(230)는 전자 장치(201)의 동작에 관련된 정보를 저장할 수 있다. 예를 들어, 정보는 외부 장치(101, 102)와의 통신을 위한 정보 및 전자 장치(201)의 입력 동작에 관련된 주파수 정보를 포함할 수 있다.
공진 회로(287)는, 코일(coil), 인덕터(inductor) 또는 캐패시터(capacitor) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 공진 회로(287)는, 전자 장치(201)가 공진 주파수를 포함하는 신호를 생성하는데 이용될 수 있다. 예를 들어, 신호 생성을 위해, 전자 장치(201)는 EMR(electro-magnetic resonance) 방식, AES(active electrostatic) 방식, 또는 ECR(electrically coupled resonance) 방식 중 적어도 하나를 이용할 수 있다. 전자 장치(201)가 EMR 방식에 의하여 신호를 전송하는 경우, 전자 장치(201)는 외부 장치(101, 102)의 유도성 패널(inductive panel)로부터 발생되는 전자기장(electromagnetic field)에 기반하여, 공진 주파수를 포함하는 신호를 생성할 수 있다. 전자 장치(201)가 AES 방식에 의하여 신호를 전송하는 경우, 전자 장치(201)는 외부 장치(101, 102)와 용량 결합(capacity coupling)을 이용하여 신호를 생성할 수 있다. 전자 장치(201)가 ECR 방식에 의하여 신호를 전송하는 경우, 전자 장치(201)는 전자 장치의 용량성(capacitive) 장치로부터 발생되는 전기장(electric field)에 기반하여, 공진 주파수를 포함하는 신호를 생성할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 공진 회로(287)는 사용자의 조작 상태에 따라 전자기장의 세기 또는 주파수를 변경시키는데 이용될 수 있다. 예를 들어, 공진 회로(287)는, 호버링 입력, 드로잉 입력, 버튼 입력 또는 이레이징 입력을 인식하기 위한 주파수를 제공할 수 있다.
배터리(289)는 전자 장치(201)의 동작에 요구되는 전력을 저장하도록 구성될 수 있다. 배터리는, 예를 들어, 리튬-이온 배터리, 또는 캐패시터를 포함할 수 있으며, 충전식 또는 교환식 일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 배터리(289)는 충전 회로(288)로부터 제공받은 전력(예를 들어, 직류 신호(직류 전력))을 이용하여 충전될 수 있다.
통신 회로(290)는, 전자 장치(201)와 외부 장치(101, 102)의 무선 통신 기능을 수행하도록 구성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 통신 회로(290)는 근거리 통신 방식을 이용하여 전자 장치(201)의 상태 정보 및 입력 정보를 외부 장치(101, 102)로 전송할 수 있다. 예를 들어, 통신 회로(290)는 트리거 회로(298)를 통해 획득한 전자 장치(201)의 방향 정보(예: 모션 센서 데이터), 마이크로 폰을 통해 입력된 음성 정보 또는 배터리(289)의 잔량 정보를 외부 장치(101, 102)로 전송할 수 있다. 일 예로, 근거리 통신 방식은 블루투스, BLE(bluetooth low energy) 또는 무선랜 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
안테나(297)는 신호 또는 전력을 외부(예를 들어, 외부 장치(101, 102))로 송신하거나 외부로부터 수신하는데 이용될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(201)는, 복수의 안테나(297)들을 포함할 수 있고, 이들 중에, 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나(297)를 선택할 수 있다. 선택된 적어도 하나의 안테나(297)를 통하여, 통신 회로(290)는 신호 또는 전력을 외부 전자 장치와 교환할 수 있다.
트리거 회로(298)는 적어도 하나의 버튼 또는 센서 회로를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(220)는 전자 장치(201)의 버튼의 입력 방식(예를 들어, 터치 또는 눌림) 또는 종류(예를 들어, EMR 버튼 또는 BLE 버튼)를 확인할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 센서 회로는 전자 장치(201)의 내부의 작동 상태 또는 외부의 환경 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 예를 들어, 센서 회로는 모션 센서, 배터리 잔량 감지 센서, 압력 센서, 광 센서, 온도 센서, 지자계 센서, 생체 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 트리거 회로(298)는 버튼의 입력 신호 또는 센서를 통한 신호를 이용하여 외부 장치(101, 102)로 트리거 신호를 전송할 수 있다.
도 3은 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 분해사시도이다.
도 3를 참조하면, 전자 장치(201)는 전자 장치(201)의 외형을 구성하는 펜 하우징(300)과 펜 하우징(300) 내부의 내부 조립체(inner assembly)를 포함할 수 있다. 도시된 실시예에서, 내부 조립체는, 펜 내부에 실장되는 여러 부품들을 모두 포함하여, 펜 하우징(300) 내부에 한번의 조립 동작으로 삽입될 수 있다.
펜 하우징(300)은, 제1단부 (300a) 및 제2단부 (300b) 사이에 길게 연장된 모양을 가지며, 내부에 수납 공간(301)을 포함할 수 있다. 펜 하우징(300)은 단면이 장축과 단축으로 이루어진 타원형일 수 있으며, 전체적으로는 타원 기둥 형태로 형성될 수 있다. 전자 장치(101)의 수납 공간(301) 또한 펜 하우징(300)의 형상에 대응하여 단면이 타원형으로 형성될 수 있다. 펜 하우징(300)은, 합성 수지(예: 플라스틱) 및/또는 금속성 재질(예: 알루미늄)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 펜 하우징(300)의 제2단부(300b)는 합성 수지 재질로 구성될 수 있다.
내부 조립체(inner assembly)는, 펜 하우징(300)의 형상에 대응하여 길게 연장된 형상을 가질 수 있다. 내부 조립체는 길이방향을 따라 크게 3 가지의 구성으로 구분될 수 있다. 예를 들면, 내부 조립체는, 펜 하우징(300)의 제1단부(300a)에 대응하는 위치에 배치되는 지지부(310), 펜 하우징(300)의 제2단부(300b)에 대응하는 위치에 배치되는 닙(nib)(320), 및 하우징의 몸통에 대응하는 위치에 배치되는 회로기판부(330)를 포함할 수 있다.
지지부(310)는, 닙(320) 및 회로기판부(330)를 하우징(300) 내부에서 -X축 방향으로 지지하기 위한 구성을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 지지부(310)는 탄성부재 안착부(311), 탄성부재 안착부(311)의 적어도 일부 영역에 안착되며, 탄성력을 가지는 탄성부재(312), 탄성부재 안착부(311)를 제1단부(300a) 방향에서 지지하며, 제1단부(300a)를 통해 적어도 일부가 하우징(300) 외부로 돌출되는 후면 캡(313) 및 탄성부재 안착부(311)의 일부 영역에 안착되며, 자성을 가지는 자성 부재(314)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 하우징(300) 내부에서 탄성부재(312), 탄성부재 안착부(311) 및 후면 캡(313)은 일렬로 배치될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 탄성부재(312)는 나선 스프링, 판 스프링과 같은 탄성력을 가지는 구조를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 탄성부재(312)는 탄성부재 안착부(311)의 적어도 일부와 서로 끼워 맞춰지도록 배치되어 결합될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 자성 부재(314)는 자기장을 방출할 수 있고, 극성의 방향이 편향되지 않는 다극 자석(multipolar magnet)을 포함할 수 있다. 자성 부재(314)의 극성의 방향이 편향되지 않음은, 예를 들면, X축을 중심으로 방사되는 극성 방향을 의미할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 자성 부재(314)는 복수개의 이극 자석(dipole magnet)이 극성 방향을 달리하여 결합된 구조를 포함할 수 있다.
닙(320)은, 내부 조립체가 펜 하우징(300)에 완전히 삽입되면 제2단부(300b)의 외부로 노출되는 펜 팁(321), 패킹 링(322), 복수 회 권선된 코일(323) 및/또는 펜 팁(321)의 가압에 따른 압력의 변화를 획득하기 위한 필압 감지부(324)를 포함할 수 있다. 패킹 링(322)은 에폭시, 고무, 우레탄 또는 실리콘을 포함할 수 있다. 패킹 링(322)은 방수 및 방진의 목적으로 구비될 수 있으며, 닙(320) 및 회로기판부(330)를 침수 또는 먼지로부터 보호할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 코일(323)은 설정된 주파수 대역(예; 500kHz)에서 공진 주파수를 형성할 수 있으며, 적어도 하나의 소자(예: 용량성 소자(capacitor))와 조합되어 일정 정도의 범위에서 코일(323)이 형성하는 공진 주파수를 조절할 수 있다.
회로기판부(330)는, 인쇄회로기판(332), 인쇄회로기판(332)의 적어도 일면을 둘러싸는 기판 안착부(333), 및 안테나를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 기판 안착부(333)의 상면에는 인쇄회로기판(332)이 배치되고, 인쇄회로기판(332)은 기판안착부(333)에 안착된 상태로 고정될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 인쇄회로기판(332)은 상부면과 하부면을 포함할 수 있으며, 상부면에는 코일(323)과 연결되는 가변용량 캐패시터 또는 스위치(334)가 배치될 수 있으며, 하부면에는 충전 회로, 배터리 또는 통신회로가 배치될 수 있다. 배터리는 EDLC(electric double layered capacitor)를 포함할 수 있다. 충전 회로는 코일(323) 및 배터리 사이에 위치하며, 전압 검출 회로(voltage detector circuitry) 및 정류기(rectifier)를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 인쇄회로기판(332) 상에는 스위치(334)가 구비될 수 있다. 전자 장치(201)에 구비되는 사이드 버튼(337)은 스위치(334)를 누르는데 이용되고 펜 하우징(300)의 측면 개구부(302)를 통해 외부로 노출될 수 있다. 사이드 버튼(337)은 지지부재(338)에 의해 지지되면서, 사이드 버튼(337)에 작용하는 외력이 없으면, 지지부재(338)가 탄성 복원력을 제공하여 사이드 버튼(337)을 일정 위치에 배치된 상태로 복원 또는 유지할 수 있다.
회로기판부(330)는 오-링(O-ring)과 같은 다른 패킹 링을 포함할 수 있다. 예를 들어, 기판 안착부(333)의 양단에 탄성체로 제작된 오-링이 배치되어 기판 안착부(333)와 펜 하우징(300) 사이에 밀봉 구조가 형성될 수 있다. 어떤 실시 예에서, 지지부재(338)는 부분적으로 측면 개구부(302)의 주위에서 펜 하우징(300)의 내벽에 밀착하여 밀봉 구조를 형성할 수 있다. 예컨대, 회로기판부(330)도 닙(320)의 패킹 링(322)과 유사한 방수, 방진 구조를 형성할 수 있다.
전자 장치(201)는, 배터리(미도시) 및 배터리가 배치되는 배터리 안착부(미도시)를 포함할 수 있다. 배터리 안착부에 탑재될 수 있는 배터리는, 예를 들어, 실린더형(cylinder type) 배터리를 포함할 수 있다.
전자 장치(201)는, 마이크로 폰(미도시)을 포함할 수 있다. 마이크로 폰은 인쇄회로기판(332)에 직접 연결되거나, 인쇄회로기판(332)과 연결된 별도의 FPCB(flexible printed circuit board)(미도시)에 연결될 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 마이크로 폰은 전자 장치(201)의 긴 방향으로 사이드 버튼(337)과 평행한 위치에 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 기판 안착부(333) 및 탄성부재 안착부(311)는 서로 적어도 일부가 끼워 맞춰지는 구조를 포함하고, 서로 정해진 거리만큼 이격되거나 밀착된 상태로 배치될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 기판 안착부(333) 및 탄성부재 안착부(311)의 적어도 일부가 끼워 맞춰지며 형성하는 공간 내부에 탄성부재(312)가 배치될 수 있다. 탄성 부재(312)는 탄성부재 안착부(311)에 결합된 상태에서 기판 안착부(333)로부터 X방향으로 가압되는 경우 압축되며 탄성력을 저장할 수 있고, 저장된 탄성력에 의하여 기판 안착부(333)가 -X 방향으로 가압될 수 있다. 기판 안착부(333)는 탄성 부재 안착부(311)에 일부가 끼워 맞춰진 상태에서 닙(320)으로부터 전달되는 압력(예: 필압)에 따라 X축 상에서 왕복운동이 가능하도록 배치될 수 있다.
도 4 및 도 5는 다양한 실시예에 따른 전자 장치가 필압을 제한하는 구조를 나타낸 그림이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 전자 장치(201)의 펜 하우징(300) 내부 조립체(inner assembly)는, 펜 하우징(300)의 형상에 대응하여 길게 연장된 형상을 가질 수 있다. 일 실시예에 따르면, 지지부(예: 도 3의 지지부(310)), 회로기판부(예: 도 3의 회로기판부(330)) 및 닙(320)은 펜 하우징(300) 내부에 서로 적어도 일부가 맞닿도록 일렬로 배치될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 닙(320)과 기판 안착부(333)는 서로 적어도 일부가 결합하도록 배치될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 닙(320) 및 기판 안착부(333)는 서로 연결된 상태에서 X축을 따라 왕복운동을 할 수 있다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 기판 안착부(333) 및 탄성부재 안착부(311)는 서로 적어도 일부 영역이 끼워 맞춰지도록 결합될 수 있다. 도 4 및 도 5의 영역 A를 참조하면, 기판 안착부(333)는 탄성부재 안착부(311)의 적어도 일부(예: 결합부(440)) 및/또는 탄성부재(312)가 삽입될 수 있는 중공부(410)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 기판 안착부(333) 및 탄성부재 안착부(311)는 중공부(410)를 통해 서로 적어도 일부가 끼워 맞춰지는 방식으로 결합될 수 있다. 탄성부재 안착부(311)는 기판 안착부(333) 방향으로 배치되며 중공부(410)에 적어도 일부가 삽입되는 결합부(440)를 포함할 수 있다. 결합부(440)는 말단에 이탈 방지를 위한 돌기부(450)를 포함할 수 있으며, 중공부(410)는 중공 내부로 돌출되어 결합부(440)의 이탈을 방지하기 위한 단속부(420)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 돌기부(450)는 단속부(420)에 의하여 단속되어, 기판 안착부(333) 및 탄성부재 안착부(311) 간의 연결을 유지할 수 있다. 탄성부재(312)는 기판 안착부(333) 및 탄성부재 안착부(311) 사이에 배치될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 탄성부재(312)는 탄성부재 안착부(311)에 안착 또는 부착될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 탄성부재(312)는 탄성부재 안착부(311)의 적어도 일부 영역과 결합한 상태에서, 중공부(410) 내부로 삽입되도록 배치될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 기판 안착부(333)는 좌우 방향(예: X축 방향)으로 이동할 수 있다. 기판 안착부(333)는 결합부(440)를 통해 탄성부재 안착부(311)와 연결된 상태에서 좌우 방향으로 이동할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 기판 안착부(333)는 돌기부(450)가 단속부(420)에 의하여 단속되는 지점까지 좌측 방향(-X 방향)으로 이동할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 기판 안착부(333)는 중공부(410) 내에 우측 방향(X 방향)으로 돌출된 돌출부(430)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 돌출부(430)는 기판 안착부(333)의 중공부(410) 내에 탄성부재(312)가 삽입될 때, 탄성부재(312)의 위치를 가이드 할 수 있다. 도 4 및 도 5를 참조하면, 기판 안착부(333) 및 닙(320)은 서로 연결되어 일체로서 X 축 방향 또는 -X축 방향으로 이동할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 탄성부재(312)는 중공부(410) 및 결합부(440)에 걸쳐 배치되며, 탄성부재 안착부(311)와 적어도 일부 영역에서 결합될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 탄성부재(312)는 기판 안착부(333)의 이동에 따라 X 축 방향으로 압축될 수 있다. 기판 안착부(333)는 X 축 방향으로 이동하면서 탄성부재(312)를 가압하고, 탄성부재(312)는 탄성부재 안착부(311)로부터 단속되어 기판 안착부(333)로부터 가압된 압력에 의하여 압축될 수 있다. 압축된 탄성부재(312)는 탄성력을 저장할 수 있다. 탄성부재(312)는 기판 안착부(333)로부터의 압력이 해제되는 경우 탄성부재 안착부(311)에 결합된 상태에서, 저장된 탄성력에 의하여 -X 축 방향으로 기판 안착부(333)를 가압할 수 있다.
도 4를 참조하면, 닙(320)은 적어도 일부가 펜 하우징(300) 외부로 돌출될 수 있다. 펜 팁(321)은 닙(320)이 펜 하우징(300) 내부에 완전히 삽입된 경우 제2단부(예: 도 3의 제2단부(300b))를 통해 펜 하우징(300) 외부로 적어도 일부가 돌출될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 외부로 돌출된 펜 팁(321)은 사용자의 필기 입력에 따라 외부로부터 압력(예: 필압)을 수신할 수 있다. 예를 들면, 압력 방향은, X 축 방향의 힘을 적어도 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 필압에 의하여 X 축 방향의 압력을 수신한 펜 팁(321)은 닙(320) 및 닙(320)과 연결된 기판 안착부(333)로 압력을 전달할 수 있다. 기판 안착부(333)는 전달 받은 압력을 탄성 부재(312)로 전달할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 기판 안착부(333)는 기판 안착부(333) 및 탄성부재 안착부(311) 사이에 형성된 유격(460)의 범위 내에서 필압에 의하여 X 축 방향으로 이동할 수 있다.
도 5를 참조하면, 닙(320) 및 기판 안착부(333)는 펜 팁(321)에 의하여 전달된 필압에 의하여 일체로서 X 축 방향으로 이동할 수 있다. 도 5는, 필압에 의하여 기판 안착부(333)가 X축 방향으로 최대한 이동한 것을 나타낸 도면일 수 있다. 즉, 도 5는 탄성부재(312)가 최대한 압축된 것을 나타낸 도면일 수 있다. 기판 안착부(333)는 탄성부재 안착부(311)와의 유격(460)이 제거될 때까지 X축 방향으로 이동할 수 있다. 또는, 기판 안착부(333)는 돌출부(예: 도 4의 돌출부(430))가 결합부(440)에 접촉할 때까지 X축 방향으로 이동할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 유격(460)의 최대 길이는 펜 팁(321)이 펜 하우징(300) 외부로 돌출된 길이보다 적어도 같거나 클 수 있다. 일 실시예에 따르면, 탄성부재(312)가 최대로 압축된 경우 펜 팁(321)은 펜 하우징(300) 내부로 완전히 삽입될 수 있다. 또 다른 실시예에 따르면, 탄성 부재(312)가 최대로 압축된 경우, 펜 팁(321)의 적어도 일부는 펜 하우징(300) 내부로 삽입되며, 나머지 일부가 펜 하우징(300)의 외부로 돌출될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 펜 팁(321)은 미리 정해진 범위 내의 필압에서만 펜 하우징(300) 외부로 돌출될 수 있다. 예를 들면, 탄성부재(312)가 최대로 압축되었을 때 탄성력은 외부 장치(예: 도 1의 101, 102)의 플렉서블 디스플레이가 손상되는 임계 압력보다 작을 수 있다.
도 6 및 도 7은 일 실시예에 따른 전자 장치가 필압을 제한하는 구조를 나타낸 그림이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 전자 장치(201)는 펜 하우징(300) 및 닙(320)의 적어도 일부에 필압을 제한하는 구조를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 닙(320)은 제1단부(예: 도 3의 제1단부(300a)) 방향(예: X 축 방향)으로 형성되는 샤프트(630)를 포함할 수 있다. 샤프트(630)는 전자 장치(201)의 길이 방향으로 연장되도록 형성될 수 있고, 적어도 일부 영역에 원기둥 및/또는 각기둥 형상을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 닙(320)은 샤프트(630) 말단에 걸림부(610)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 펜 하우징(300)은 수납 공간(301) 내부에 형성된 닙 홀더(620)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 닙 홀더(620)는 중심에 걸림부(610)가 통과할 수 있도록 미리 정해진 길이 이상의 직경을 포함하는 내부 공간을 형성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 닙 홀더(620)는 걸림턱(621)을 포함할 수 있고, 닙 홀더(620)의 걸림턱(621) 부분은 내부 공간이 벌어지면서, 내부 공간 방향으로 탄성력을 형성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 걸림턱(621)이 배치된 영역의 내부 공간의 직경은 걸림부(610)의 직경보다 작을 수 있다. 일 실시예에 따르면, 샤프트(630) 및 걸림부(610)는 닙 홀더(320) 내부에 형성된 내부 공간 내에서 슬라이딩 이동하여 좌측(예: -X 축 방향) 또는 우측(예: X축 방향) 방향으로 이동할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 닙 홀더(320)는 펜 하우징(300) 내측의 일부 영역에 고정된 상태일 수 있다. 따라서 샤프트(630) 및 걸림부(610)만이 일체로서 왕복운동을 할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 닙(320)은 샤프트(630)의 외부 또는 내부에, 보조 탄성부재를 포함할 수 있다. 보조 탄성부재는 닙 홀더(620)에 의하여 지지되어 걸림부(610)를 X 축 방향으로 가압할 수 있다. 도 6을 참조하면, 보조 탄성부재는 걸림부(610)를 X 축 방향으로 가압하고, 걸림부(610)는 걸림턱(621)에 의하여 단속되어 고정될 수 있다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 닙(320)은 적어도 일부가 펜 하우징(300) 외부로 돌출될 수 있다. 펜 팁(321)은 제2단부(예: 도 3의 제2단부(300b))를 통해 펜 하우징(300) 외부로 적어도 일부가 돌출될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 외부로 돌출된 펜 팁(321)은 사용자의 필기 입력에 따라 외부로부터 압력(예: 필압)을 수신할 수 있다. 예를 들면, 압력 방향은, X 축 방향의 힘을 적어도 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 펜 팁(321)이 수신한 X 축 방향의 압력(예: 필압)은 걸림부(610)로 전달될 수 있다. 걸림부(610)는 닙 홀더(620)의 걸림턱(621)이 벌어지도록 가압할 수 있고, 미리 정해진 임계 압력을 초과하는 경우 걸림턱(621)은 걸림부(610)의 직경 이상으로 벌어질 수 있다. 걸림부(610)는 걸림턱(621)이 벌어져 걸림턱(621)의 단속이 해제되는 경우 보조 탄성부재의 탄성력에 의하여 X 축 방향으로 진행할 수 있다. 도 7을 참조하면, 닙(320)이 X 축 방향으로 이동함에 따라 펜 팁(321)이 펜 하우징(300) 내부로 삽입될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 걸림턱(621)은 필압이 미리 정해진 범위의 압력을 초과하면, 걸림부(610)의 직경 이상으로 벌어질 수 있도록 하는 탄성계수를 가지는 소재 또는 구조를 포함할 수 있다. 미리 정해진 범위의 압력은, 예를 들면, 플렉서블 디스플레이가 손상되지 않는 범위의 압력보다 작은 범위를 의미할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(201)는 펜 하우징(300) 내부로 삽입된 펜 팁(321)을 펜 하우징(300) 외부로 복귀시키기 위한 버튼을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 버튼이 가압되는 경우, 걸림부(610)가 순차적으로 가압되어 닙 홀더(620)의 -X 축 방향으로 이동할 수 있고, 펜 팁(321)이 펜 하우징(300) 외부로 다시 복귀할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 버튼은 펜 팁(321)이 삽입되는 경우 펜 하우징(300)의 적어도 일부로 돌출될 수 있다. 예를 들면, 버튼은 펜 팁(321)의 삽입에 따라 제1단부(예: 도 3의 제1단부(300a))를 통해 펜 하우징(300)의 외부로 돌출될 수 있다.
도 8은 다양한 실시예에 따른 탄성 부재(예: 도 3, 도 4 및/또는 도 5의 탄성부재(312))의 압축 특성을 나타낸 것이다.
도 8을 참조하면, 도 8은 탄성부재(312)의 압축 길이(stroke) 및 탄성력의 관계를 나타낸 곡선일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 탄성부재(312)는 압력(예: 필압)에 의하여 압축될 수 있다. 도 8의 곡선을 참조하면, 탄성부재(312)는 압력이 일정한 값(예: 제1임계값(P1))에 도달할 때까지 압축 길이가 매우 작을 수 있다. 이 경우, 실질적으로 압축되지 않는 상태라고 표현할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 탄성부재(312)는 제1임계값(P1) 이상의 필압이 전달되는 경우, 압축이 시작될 수 있다. 도 8의 곡선을 참조하면, 탄성부재(312)는 압력이 일정한 값(예: 제2임계값(P2))를 초과하는 경우 실질적으로 압축이 진행되지 않을 수 있다. 일 실시예에 따르면, 탄성부재(312)에 전달되는 필압이 제2임계값(P2) 이상인 경우 더 이상 압축이 진행되지 않을 수 있다. 도 8의 곡선을 참조하면, 탄성부재(312)의 최대 압축길이는 제2임계값(P2)에 대응되는 압축길이 값(예: 약 2mm)으로 표현될 수 있다. 도 8의 곡선은 탄성부재(312)의 탄성력 곡선의 일 례로서, 구체적인 수치는 변경 또는 치환될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 펜 팁(예: 도 3의 펜 팁(321))은 펜 하우징(예: 도 3의 펜 하우징(300)) 외부로 돌출될 수 있고, 펜 팁(321)이 돌출된 길이는 탄성부재(312)의 최대 압축 길이 이하일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 탄성부재(312)가 최대로 압축되는 경우 펜 팁(321)은 펜 하우징(300) 내부로 완전히 삽입될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 플렉서블 디스플레이가 필압 및 펜 팁(321)에 의하여 손상되지 않기 위하여 최대 압축길이에서의 탄성력은 플렉서블 디스플레이의 손상압력보다 작아야 할 수 있다. 예를 들어, 플렉서블 디스플레이가 손상되기 시작하는 손상 압력이 700gf인 경우 P2는 700gf보다 작을 수 있다.
도 9는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 블록도이다.
도 9를 참조하면, 전자 장치(201)(예: 도 1의 전자 장치(201))는 프로세서(940), 무선 통신 모듈(910), 출력 모듈(920) 및/또는 동작 감지 모듈(930)을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 무선 통신 모듈(910)은, 전자 장치(201)와 외부 장치(예: 도 1의 101, 102)의 무선 통신 기능을 수행하도록 구성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 무선 통신 모듈(910)은 근거리 통신 방식을 이용하여 전자 장치(201)의 상태 정보 및 입력 정보를 외부 장치(101, 102)로 전송할 수 있다. 일 예로, 근거리 통신 방식은 블루투스, BLE(bluetooth low energy) 또는 무선랜 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 동작 감지 모듈(930)은 전자 장치(930)의 물리적 동작을 감지할 수 있다. 전자 장치(201)의 물리적 동작은, 펜 팁(예: 도 3의 펜 팁(321))을 포함하는 전자 장치(201)의 물리적 구성요소 가운데 적어도 일부의 동작을 의미할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 펜 팁(321)을 포함하는 닙(예: 도 3의 닙(320)) 및 기판 안착부(예: 도 3의 기판 안착부(333))는 연결되어 일체로 펜 하우징(예: 도 3의 펜 하우징(300)) 내부에서 왕복운동 할 수 있고, 전자 장치(201)의 물리적 동작은 펜 팁(321)을 포함하는 닙(320) 및 기판 안착부(333)가 이동한 거리로 이해될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 동작 감지 모듈(930)은 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 동작 감지 모듈(930)은 센서를 이용하여 기판 안착부(333) 및 탄성부재 안착부(311) 사이의 거리를 감지할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 동작 감지 모듈(930)은 자기장 센서 및 자성체를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 동작 감지 모듈(930)은 물리 스위치(예: 택트 스위치(tact switch) 또는 C-clip형 스위치)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 물리 스위치는, 기판 안착부(333) 및 탄성부재 안착부(311)가 가까워짐에 따라 물리적으로 접촉하여 전기적 신호를 발생시킬 수 있다
다양한 실시예에 따르면, 출력 모듈(920)은 전자 장치(201) 외부로 신호를 출력할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 출력 모듈(920)은 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함하고, 햅틱 신호를 출력할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 출력 모듈(920)은 발광 소자(예: LED)를 포함하고, 시각적 신호인 광을 출력할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 출력 모듈(920)은 음성 신호를 외부로 출력하는 스피커를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서(940)는 전자 장치(201)의 다른 구성요소들(예: 무선 통신 모듈(910), 출력 모듈(920) 및/또는 동작 감지 모듈(930))과 전기적으로 연결되어 제어할 수 있고, 각종 데이터의 처리 및 연산을 수행할 수 있다. 프로세서(940)가 수행할 수 있는 동작, 연산 및 데이터 처리의 종류 및/또는 양에는 한정됨이 없을 것이나, 본 문서에서는 다양한 실시예들에 따른 전자 장치(201)의 필압 제한 방법 및 그 방법을 수행하는 동작과 관련된 프로세서(940)의 구성 및 기능에 대하여만 설명하기로 한다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서(940)는 동작 감지 모듈(930)을 이용하여 전자 장치(201)의 물리적 동작을 감지할 수 있다. 전자 장치(201)의 물리적 동작은, 펜 팁(예: 도 3의 펜 팁(321))을 포함하는 전자 장치(201)의 물리적 구성요소 가운데 적어도 일부의 동작을 의미할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 펜 팁(321)을 포함하는 닙(예: 도 3의 닙(320)) 및 기판 안착부(예: 도 3의 기판 안착부(333))는 연결되어 일체로 펜 하우징(예: 도 3의 펜 하우징(300)) 내부에서 왕복운동 할 수 있고, 전자 장치(201)의 물리적 동작은 펜 팁(321)을 포함하는 닙(320) 및 기판 안착부(333)가 이동한 거리로 이해될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 프로세서(940)는 동작 감지 모듈(930)을 이용하여 기판 안착부(333) 및 탄성부재 안착부(311) 사이의 거리를 감지할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 동작 감지 모듈(930)은 자기장 센서 및 자성체를 포함할 수 있고, 자기장 센서 및 자성체는 각각 기판 안착부(333) 및/또는 탄성부재 안착부(311)에 분리되어 배치될 수 있다. 프로세서(940)는 동작 감지 모듈(930)에 포함된 자기장 센서를 이용하여 기판 안착부(333) 및 탄성부재 안착부(311) 사이의 거리를 감지할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 동작 감지 모듈(930)은 물리 스위치를 포함할 수 있고, 프로세서(940)는 물리 스위치(예: tact switch 또는 C-clip형 스위치)를 이용하여 기판 안착부(333) 및 탄성부재 안착부(311)가 접촉했는지 여부를 확인할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 탄성부재(예: 도 3의 탄성부재(312))가 최대로 압축되는 경우 기판 안착부(333) 및 탄성부재 안착부(311)는 서로 접촉하거나 가장 가까운 거리로 이동할 수 있고, 물리 스위치를 접촉할 수 있다. 프로세서(940)는 접촉된 물리 스위치에서 발생한 전기 신호를 수신하고, 기판 안착부 및 탄성부재 안착부 사이의 거리를 감지할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서(940)는 최대 필압을 초과하였는지 여부를 확인할 수 있다. 최대 필압은, 펜 팁(예: 도 3의 펜 팁(321))이 펜 하우징(300) 내부에 완전히 삽입되지 않는 필압 중 가장 큰 값일 수 있다. 펜 팁(321)은 필압을 받아 탄성부재(312)로 필압을 전달하고, 필압에 의한 탄성부재(312)의 압축에 따라 펜 하우징(300) 내부로 삽입될 수 있다. 펜 팁(321)이 펜 하우징(300) 내부로 완전히 삽입될 때 탄성부재(321)는 최대로 압축된 상태로 이해될 수 있다. 예를 들면, 최대 필압은 탄성부재(321)가 최대로 압축되도록 하는 압력(예: 도 8의 제2임계값(P2))으로 이해될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(940)는 동작 감지 모듈(940)이 감지한 기판 안착부(333) 및 탄성부재 안착부(311) 사이의 거리에 기초하여 최대 필압을 초과하였는지 여부를 판단할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(940)은 동작 감지 모듈(930)에 의하지 않고, 펜 팁(321)의 가압에 따른 압력의 변화를 획득하기 위한 필압 감지부(예: 도 3의 필압 감지부(324))를 이용하여 필압을 감지할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서(940)는 경고 신호를 출력하거나, 또는, 외부 장치(예: 도 1의 외부 장치(101, 102))로 알림 신호를 전송할 수 있다. 프로세서(940)는 펜 팁(321)이 받는 필압이 최대 필압을 초과하는 경우, 출력 모듈(920)을 이용하여 경고 신호를 출력할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 경고 신호는 음성 신호, 햅틱 신호(예: 진동 또는 촉각) 및/또는 시각적 신호(예: 광원 출력)를 포함할 수 있다. 경고 신호는 사용자로 하여금 필압을 감소시키거나 일시적으로 필기를 중단하도록 유도할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(940)는 무선 통신 모듈(910)을 이용하여 외부 장치(예: 도 1의 101, 102)로 알림 신호를 전송할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 외부 장치(101, 102)는 디스플레이(예: 도 1의 120, 140 및/또는 150)로 최대 필압에 대한 경고 메시지를 출력하거나, 일시적으로 필기 입력을 중단할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 외부 장치(101, 102)는 디스플레이 상에 경고 메시지를 출력하거나 또는 필기 입력을 중단하여 사용자의 필압 제한을 유도할 수 있다.
도 10은 다양한 실시예에 따른 전자 장치가 필압을 제한하는 동작흐름도이다.
도 10을 참조하면, 전자 장치가 필압을 제한하는 동작은 전자 장치(201)의 프로세서(예: 도 9의 프로세서(940))가 수행하는 동작으로 이해될 수 있다. 도 10의 각 동작은 순서가 변경되거나, 일부 동작이 치환, 변경 및/또는 추가될 수 있다.
동작 1010을 참조하면, 프로세서(940)는 기판 안착부(예: 도 3의 기판 안착부(333)) 및 탄성부재 안착부(예: 도 3의 탄성부재 안착부(311)) 사이의 거리를 감지할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 프로세서(940)는 동작 감지 모듈(930)을 이용하여 전자 장치(201)의 물리적 동작을 감지할 수 있다. 전자 장치(201)의 물리적 동작은, 펜 팁(예: 도 3의 펜 팁(321))을 포함하는 전자 장치(201)의 물리적 구성요소 가운데 적어도 일부의 동작을 의미할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 펜 팁(321)을 포함하는 닙(예: 도 3의 닙(320)) 및 기판 안착부(예: 도 3의 기판 안착부(333))는 연결되어 일체로 펜 하우징(예: 도 3의 펜 하우징(300)) 내부에서 왕복운동 할 수 있고, 전자 장치(201)의 물리적 동작은 펜 팁(321)을 포함하는 닙(320) 및 기판 안착부(333)가 이동한 거리로 이해될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 프로세서(940)는 동작 감지 모듈(930)을 이용하여 기판 안착부(333) 및 탄성부재 안착부(311) 사이의 거리를 감지할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 동작 감지 모듈(930)은 자기장 센서 및 자성체를 포함할 수 있고, 자기장 센서 및 자성체는 각각 기판 안착부(333) 및/또는 탄성부재 안착부(311)에 분리되어 배치될 수 있다. 프로세서(940)는 동작 감지 모듈(930)에 포함된 자기장 센서를 이용하여 기판 안착부(333) 및 탄성부재 안착부(311) 사이의 거리를 감지할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 동작 감지 모듈(930)은 물리 스위치를 포함할 수 있고, 프로세서(940)는 물리 스위치(예: tact switch 또는 C-clip형 스위치)를 이용하여 기판 안착부(333) 및 탄성부재 안착부(311)가 접촉했는지 여부를 확인할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 탄성부재(예: 도 3의 탄성부재(312))가 최대로 압축되는 경우 기판 안착부(333) 및 탄성부재 안착부(311)는 서로 접촉하거나 가장 가까운 거리로 이동할 수 있고, 물리 스위치를 접촉할 수 있다. 프로세서(940)는 접촉된 물리 스위치에서 발생한 전기 신호를 수신하고, 기판 안착부 및 탄성부재 안착부 사이의 거리를 감지할 수 있다.
동작 1020을 참조하면, 프로세서(940)는 최대 필압을 초과하였는지 여부를 확인할 수 있다. 최대 필압은, 펜 팁(예: 도 3의 펜 팁(321))이 펜 하우징(300) 내부에 완전히 삽입되지 않는 필압 중 가장 큰 값일 수 있다. 펜 팁(321)은 필압을 받아 탄성부재(312)로 필압을 전달하고, 필압에 의한 탄성부재(312)의 압축에 따라 펜 하우징(300) 내부로 삽입될 수 있다. 펜 팁(321)이 펜 하우징(300) 내부로 완전히 삽입될 때 탄성부재(321)는 최대로 압축된 상태로 이해될 수 있다. 예를 들면, 최대 필압은 탄성부재(321)가 최대로 압축되도록 하는 압력(예: 도 8의 제2임계값(P2))으로 이해될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(940)는 동작 감지 모듈(940)이 감지한 기판 안착부(333) 및 탄성부재 안착부(311) 사이의 거리에 기초하여 최대 필압을 초과하였는지 여부를 판단할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(940)은 동작 감지 모듈(930)에 의하지 않고, 펜 팁(321)의 가압에 따른 압력의 변화를 획득하기 위한 필압 감지부(예: 도 3의 필압 감지부(324))를 이용하여 필압을 감지할 수 있다.
동작 1030을 참조하면, 프로세서(940)는 경고 신호를 출력하거나, 또는, 외부 장치(예: 도 1의 외부 장치(101, 102))로 알림 신호를 전송할 수 있다. 프로세서(940)는 펜 팁(321)이 받는 필압이 최대 필압을 초과하는 경우, 출력 모듈(920)을 이용하여 경고 신호를 출력할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 경고 신호는 음성 신호, 햅틱 신호(예: 진동 또는 촉각) 및/또는 시각적 신호(예: 광원 출력)를 포함할 수 있다. 경고 신호는 사용자로 하여금 필압을 감소시키거나 일시적으로 필기를 중단하도록 유도할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(940)는 무선 통신 모듈(910)을 이용하여 외부 장치(예: 도 1의 101, 102)로 알림 신호를 전송할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 외부 장치(101, 102)는 디스플레이(예: 도 1의 120, 140 및/또는 150)로 최대 필압에 대한 경고 메시지를 출력하거나, 일시적으로 필기 입력을 중단할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 외부 장치(101, 102)는 디스플레이 상에 경고 메시지를 출력하거나 또는 필기 입력을 중단하여 사용자의 필압 제한을 유도할 수 있다.
도 11은 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 동작 감지 모듈을 나타낸 것이다.
도 11을 참조하면, 전자 장치(201)는 동작 감지 모듈(예: 도 9의 동작 감지 모듈(930))을 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 동작 감지 모듈은 하나 이상의 소자(예: 제1소자(441), 제2소자(411) 및/또는 제3소자(442))를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 동작 감지 모듈에 포함된 적어도 하나의 소자(예: 제1소자(441), 제2소자(411) 및/또는 제3소자(442))는 기판 안착부(333) 및 탄성부재 안착부(311) 사이의 거리를 감지하는데 이용될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1소자(441)는 택트 스위치(tact switch)일 수 있다. 예를 들면, 택트 스위치는 물리 스위치의 일종으로서, 다른 물체의 물리적 접촉에 반응하여 전기적 신호를 생성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1소자(441)가 택트 스위치인 경우, 탄성부재(312)의 최대 압축 시 기판 안착부(333)가 제1소자(441)에 물리적으로 접촉하게 되며, 접촉에 따라 제1소자(441)는 프로세서(예: 도 9의 프로세서(940))로 전기적 신호를 전달할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1소자(441)는 자기장 센서이고, 제2소자(411)는 자성체일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1소자(441)가 자기장 센서인 경우, 제1소자(441)는 기판 안착부(333)의 이동에 따라 자성체인 제2소자(411)에 의한 자기장 변화를 감지할 수 있고, 기판 안착부(333) 및 탄성부재 안착부(311) 사이의 거리를 감지할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제3소자(442)는 C-clip 형 스위치일 수 있다 C-clip형 스위치는 물리 스위치의 일종으로, 접촉에 의하여 전기적 신호를 생성할 수 있다. 제3소자(442)는 기판 안착부(333)가 이동하여 접촉되는 경우 전기적 신호를 프로세서(940)로 전달수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 제1소자(441) 및 제2소자(411)는 각각 기판 안착부(333)의 적어도 일부 영역 및 탄성부재 안착부(311)의 적어도 일부 영역에 각각 이격되어 실장될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1소자(441) 및 제2소자(411)는 각각 어느 하나가 기판 안착부(333)에 안착되는 경우, 다른 하나가 탄성부재 안착부(311)의 대응되는 위치에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1소자(441) 및 제2소자(411)는 제1영역(1101) 및 제2영역(1102) 가운데 어느 하나의 영역에 각각 이격되어 배치될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 제3소자(442)는 기판 안착부(333)의 적어도 일부 영역 및 탄성부재 안착부(311)의 적어도 일부 영역 가운데 어느 하나에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제3소자(442)는 제1영역(1101) 및 제2영역(1102) 가운데 어느 하나의 영역에 배치될 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 일단에 형성되는 제1단부, 및 상기 제1단부의 반대 방향 타단에 형성되는 제2단부를 포함하는 하우징, 상기 하우징 내부에 배치되며, 상기 제2단부를 통해 외부로 돌출되는 펜 팁(pen tip)을 포함하고, 복수 회 권선된 유전체 코일을 내부에 포함하는 닙(nib), 상기 유전체 코일과 전기적으로 연결되는 인쇄회로기판, 상기 닙과 적어도 부분적으로 결합되며, 인쇄회로기판이 안착되는 기판 안착부, 상기 하우징 내부에 배치되며, 상기 기판 안착부와 서로 적어도 부분적으로 끼워 맞춰지도록 배치되는 탄성 부재 안착부, 상기 탄성부재 안착부 및 상기 기판 안착부 사이에 배치되는 탄성 부재를 포함하고, 상기 닙, 상기 기판 안착부, 상기 탄성 부재 및 상기 탄성 부재 안착부는 상기 하우징 내부에 순차적으로 배치되며, 상기 닙이 필압에 의하여 상기 하우징 내부 방향으로 가압되는 경우, 상기 필압은 상기 기판 안착부를 통해 상기 탄성 부재로 전달되고, 상기 탄성 부재가 상기 필압에 의하여 압축됨에 따라 상기 닙 및 상기 기판 안착부는 상기 제2단부에서 상기 제1단부를 향하는 제1방향으로 이동하고, 상기 가압이 해제되는 경우, 상기 압축된 탄성 부재의 복원력에 의하여 상기 닙 및 상기 기판 안착부는 상기 제1방향의 반대 방향인 제2방향으로 복귀할 수 있다.
또한, 상기 탄성 부재는, 상기 필압의 크기가 제1임계값 이상일 때부터 압축이 시작되고, 상기 필압의 크기가 상기 제1임계값보다 적어도 큰 제2임계값을 가질 때 최대로 압축되며, 상기 탄성 부재가 최대로 압축되는 경우, 상기 펜 팁이 상기 하우징 내부에 적어도 삽입될 수 있다.
또한, 상기 제1임계값은 300gf 이상이고, 상기 제2임계값은 700gf 미만일 수 있다.
또한, 상기 하우징 내부에 배치되며 미리 정해진 필압 보다 큰 가압에 의하여 벌어질 수 있도록 형성되고 걸림턱을 포함하는 닙 단속부를 더 포함하고, 상기 닙은 걸림부를 포함하고, 상기 걸림부는 상기 닙 단속부의 걸림턱에 의하여 단속되도록 배치되며, 필압이 상기 미리 정해진 필압보다 큰 경우 상기 걸림턱이 벌어져 상기 닙이 상기 필압 방향으로 진행하도록 배치되며, 상기 닙이 삽입된 경우, 상기 걸림부가 상기 걸림턱에 의하여 상기 필압 방향의 반대 방향에 대하여 단속될 수 있다.
또한, 상기 기판 안착부의 이동을 감지하는 동작 감지 모듈, 최대 필압 초과를 경고하는 신호를 출력하는 출력 모듈, 및 상기 인쇄회로기판에 배치되며, 상기 동작 감지 모듈과 작동적으로(operatively) 연결되는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 동작 감지 모듈을 통하여 상기 최대 필압 초과 여부를 감지하고, 상기 최대 필압 초과 여부에 기초하여 상기 출력 모듈을 제어하여 상기 신호를 출력하도록 설정될 수 있다.
또한, 상기 동작 감지 모듈은, 택트 스위치(tact switch) 또는 마그네틱 센서 가운데 어느 하나를 포함하고, 상기 동작 감지 모듈은 상기 기판 안착부 및 탄성 부재 안착부 사이에 배치되며, 상기 기판 안착부 및 상기 탄성 부재 안착부 사이의 거리를 감지하고, 상기 프로세서는, 상기 거리에 기초하여 상기 최대 필압 초과 여부를 판단할 수 있다.
또한, 무선 통신 모듈을 더 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 무선 통신 모듈을 통해 외부 장치와 근거리 무선 통신 연결을 수립하고, 상기 필압이 상기 최대 필압을 초과하는 경우, 상기 근거리 무선 통신을 이용하여 상기 외부 장치로 알림 신호를 전송하도록 설정될 수 있다.
또한, 상기 근거리 무선 통신은 BLE(Bluetooth low energy) 통신일 수 있다.
또한, 상기 출력 모듈은 스피커, 진동 모터 또는 전구 가운데 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 펜 형태의 전자 장치가 사용자의 필압을 제한하는 방법에 있어서, 상기 전자 장치는: 하우징, 상기 하우징 내부에 배치되며, 적어도 일부 영역이 외부로 돌출되는 펜 팁(pen tip)을 포함하는 닙(nib), 상기 닙과 적어도 부분적으로 결합되는 기판 안착부, 상기 기판 안착부와 서로 적어도 부분적으로 끼워 맞춰지도록 배치되는 탄성 부재 안착부, 상기 탄성부재 안착부 및 상기 기판 안착부 사이에 배치되는 탄성 부재를 포함하고, 상기 닙이 필압에 의하여 상기 하우징 내부 방향으로 가압되는 경우, 상기 기판 안착부는 상기 탄성부재 안착부 방향으로 이동하며 상기 탄성부재를 압축시키도록 배치되고, 상기 방법은: 상기 최대 필압 초과 여부를 감지하는 동작, 및 상기 최대 필압 초과 여부에 기초하여 상기 출력 모듈을 제어하여 상기 신호를 출력하는 동작을 포함할 수 있다.
또한, 상기 기판 안착부 및 상기 탄성 부재 안착부 사이의 거리를 감지하는 동작, 및 상기 거리에 기초하여 상기 최대 필압 초과 여부를 판단하는 동작을 포함할 수 있다.
또한, 상기 필압이 상기 최대 필압을 초과하는 경우, 근거리 무선 통신을 이용하여 상기 외부 장치로 알림 신호를 전송하는 동작을 포함할 수 있다.

Claims (12)

  1. 전자 장치에 있어서,
    일단에 형성되는 제1단부; 및
    상기 제1단부의 반대 방향 타단에 형성되는 제2단부를 포함하는 하우징;
    상기 하우징 내부에 배치되며, 상기 제2단부를 통해 외부로 돌출되는 펜 팁(pen tip)을 포함하고, 복수 회 권선된 유전체 코일을 내부에 포함하는 닙(nib);
    상기 유전체 코일과 전기적으로 연결되는 인쇄회로기판;
    상기 닙과 적어도 부분적으로 결합되며, 인쇄회로기판이 안착되는 기판 안착부;
    상기 하우징 내부에 배치되며, 상기 기판 안착부와 서로 적어도 부분적으로 끼워 맞춰지도록 배치되는 탄성 부재 안착부;
    상기 탄성부재 안착부 및 상기 기판 안착부 사이에 배치되는 탄성 부재를 포함하고,
    상기 닙, 상기 기판 안착부, 상기 탄성 부재 및 상기 탄성 부재 안착부는 상기 하우징 내부에 순차적으로 배치되며,
    상기 닙이 필압에 의하여 상기 하우징 내부 방향으로 가압되는 경우, 상기 필압은 상기 기판 안착부를 통해 상기 탄성 부재로 전달되고, 상기 탄성 부재가 상기 필압에 의하여 압축됨에 따라 상기 닙 및 상기 기판 안착부는 상기 제2단부에서 상기 제1단부를 향하는 제1방향으로 이동하고,
    상기 가압이 해제되는 경우, 상기 압축된 탄성 부재의 복원력에 의하여 상기 닙 및 상기 기판 안착부는 상기 제1방향의 반대 방향인 제2방향으로 복귀하는 전자 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 탄성 부재는,
    상기 필압의 크기가 제1임계값 이상일 때부터 압축이 시작되고, 상기 필압의 크기가 상기 제1임계값보다 적어도 큰 제2임계값을 가질 때 최대로 압축되며,
    상기 탄성 부재가 최대로 압축되는 경우, 상기 펜 팁이 상기 하우징 내부에 적어도 삽입되는 전자 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1임계값은 300gf 이상이고, 상기 제2임계값은 700gf 미만인 전자 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 하우징 내부에 배치되며, 미리 정해진 필압 보다 큰 가압에 의하여 벌어질 수 있도록 형성되고, 걸림턱을 포함하는 닙 단속부를 더 포함하고,
    상기 닙은 걸림부를 포함하고,
    상기 걸림부는 상기 닙 단속부의 걸림턱에 의하여 단속되도록 배치되며, 필압이 상기 미리 정해진 필압보다 큰 경우, 상기 걸림턱이 벌어져 상기 닙이 상기 필압 방향으로 진행하도록 배치되며,
    상기 닙이 삽입된 경우, 상기 걸림부가 상기 걸림턱에 의하여 상기 필압 방향의 반대 방향에 대하여 단속되는 전자 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 기판 안착부의 이동을 감지하는 동작 감지 모듈;
    최대 필압 초과를 경고하는 신호를 출력하는 출력 모듈; 및
    상기 인쇄회로기판에 배치되며, 상기 동작 감지 모듈과 작동적으로(operatively) 연결되는 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 동작 감지 모듈을 통하여 상기 최대 필압 초과 여부를 감지하고,
    상기 최대 필압 초과 여부에 기초하여 상기 출력 모듈을 제어하여 상기 신호를 출력하도록 설정된 전자 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 동작 감지 모듈은,
    택트 스위치(tact switch) 또는 마그네틱 센서 가운데 어느 하나를 포함하고,
    상기 동작 감지 모듈은 상기 기판 안착부 및 탄성 부재 안착부 사이에 배치되며, 상기 기판 안착부 및 상기 탄성 부재 안착부 사이의 거리를 감지하고,
    상기 프로세서는,
    상기 거리에 기초하여 상기 최대 필압 초과 여부를 판단하는 전자 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    무선 통신 모듈을 더 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 무선 통신 모듈을 통해 외부 장치와 근거리 무선 통신 연결을 수립하고,
    상기 필압이 상기 최대 필압을 초과하는 경우, 상기 근거리 무선 통신을 이용하여 상기 외부 장치로 알림 신호를 전송하도록 설정된 전자 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 근거리 무선 통신은 BLE(Bluetooth low energy) 통신인 전자 장치.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 출력 모듈은
    스피커, 진동 모터 또는 전구 가운데 적어도 하나를 포함하는 전자 장치.
  10. 펜 형태의 전자 장치가 사용자의 필압을 제한하는 방법에 있어서,
    상기 전자 장치는:
    하우징;
    상기 하우징 내부에 배치되며, 적어도 일부 영역이 외부로 돌출되는 펜 팁(pen tip)을 포함하는 닙(nib);
    상기 닙과 적어도 부분적으로 결합되는 기판 안착부;
    상기 기판 안착부와 서로 적어도 부분적으로 끼워 맞춰지도록 배치되는 탄성 부재 안착부;
    상기 탄성부재 안착부 및 상기 기판 안착부 사이에 배치되는 탄성 부재를 포함하고,
    상기 닙이 필압에 의하여 상기 하우징 내부 방향으로 가압되는 경우, 상기 기판 안착부는 상기 탄성부재 안착부 방향으로 이동하며 상기 탄성부재를 압축시키도록 배치되고,
    상기 방법은:
    상기 최대 필압 초과 여부를 감지하는 동작; 및
    상기 최대 필압 초과 여부에 기초하여 상기 출력 모듈을 제어하여 상기 신호를 출력하는 동작을 포함하는 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 기판 안착부 및 상기 탄성 부재 안착부 사이의 거리를 감지하는 동작; 및
    상기 거리에 기초하여 상기 최대 필압 초과 여부를 판단하는 동작을 포함하는 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 필압이 상기 최대 필압을 초과하는 경우, 근거리 무선 통신을 이용하여 상기 외부 장치로 알림 신호를 전송하는 동작을 포함하는 방법.



KR1020210097377A 2021-07-23 2021-07-23 필압을 제한하기 위한 전자 장치 및 그 방법 KR20230015788A (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210097377A KR20230015788A (ko) 2021-07-23 2021-07-23 필압을 제한하기 위한 전자 장치 및 그 방법
US17/870,361 US11789550B2 (en) 2021-07-23 2022-07-21 Electronic pen for limiting pen pressure and method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210097377A KR20230015788A (ko) 2021-07-23 2021-07-23 필압을 제한하기 위한 전자 장치 및 그 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230015788A true KR20230015788A (ko) 2023-01-31

Family

ID=84977245

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210097377A KR20230015788A (ko) 2021-07-23 2021-07-23 필압을 제한하기 위한 전자 장치 및 그 방법

Country Status (2)

Country Link
US (1) US11789550B2 (ko)
KR (1) KR20230015788A (ko)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69625756T2 (de) * 1995-08-11 2003-11-20 Sharp Kk Belegverarbeitungsvorrichtung
JP5410789B2 (ja) 2009-03-11 2014-02-05 有限会社安久工機 描画ペン
KR101293395B1 (ko) 2011-07-25 2013-08-05 안병두 안전성이 향상된 터치스크린 패널에 사용되는 터치 펜
KR20160100903A (ko) 2015-02-13 2016-08-24 어드밴스드 실리콘 에스아 팁 압력센서를 갖는 액티브 펜
CN108369458B (zh) * 2016-02-05 2021-05-28 株式会社和冠 电子笔
US11586243B2 (en) * 2019-08-02 2023-02-21 Dell Products L.P. Information handling system flexible display rotational orientation monitoring and management

Also Published As

Publication number Publication date
US20230029007A1 (en) 2023-01-26
US11789550B2 (en) 2023-10-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113268172B (zh) 触控笔及电子设备组件
KR102540757B1 (ko) 펜 입력 장치와 전자 장치 사이의 거리를 기반으로 화면의 속성을 제어하는 전자 장치 및 그 제어 방법
AU2014200307B2 (en) A touch pen, electronic device for recognizing the touch pen, and method of operating the electronic device
KR102573727B1 (ko) 스타일러스 펜을 인식하기 위한 전자 장치 및 방법
KR102498813B1 (ko) 스타일러스 펜과 페어링하기 위한 전자 장치 및 그에 관한 방법
KR102681717B1 (ko) 복수의 입력 버튼들이 구비된 펜 입력 장치와 통신을 수행하는 전자 장치 및 그 제어 방법
US11537230B2 (en) Electronic device for identifying gesture performed by stylus pen and method for operating the same
KR102476127B1 (ko) 전자 장치와 연결된 스타일러스 펜과 연관된 정보를 출력하기 위한 장치 및 그에 관한 방법
KR102500309B1 (ko) 펜 입력 장치를 포함하는 전자 장치 및 그의 동작 방법
KR20210121547A (ko) 원격 입력 장치의 거리에 기초한 알림을 제공하는 방법 및 전자 장치
US12001619B2 (en) Electronic device for performing correction for stylus, and operation method therefor
KR102465076B1 (ko) 안테나 구조물을 포함하는 전자 장치
KR102591686B1 (ko) 증강 현실 이모지를 생성하기 위한 전자 장치 및 그에 관한 방법
KR102694238B1 (ko) 안테나를 포함하는 디지털 펜의 구조
KR102475781B1 (ko) 배터리를 충전하는 디지털 펜 및 그 동작 방법
KR20210115796A (ko) 원격 인터렉션 제어 방법 및 전자 장치
KR20210017099A (ko) 스타일러스 펜을 인식하는 전자 장치 및 그 동작 방법
US20230384836A1 (en) Electronic device comprising microphone module
US20230359289A1 (en) Digital pen and portable electronic device including same
KR20230015788A (ko) 필압을 제한하기 위한 전자 장치 및 그 방법
KR102420251B1 (ko) 전자장치 및 전자장치의 사용상태에 기반한 외부 전자장치의 제어방법
KR102547628B1 (ko) 도전성 부분을 포함하는 하우징 및 그를 포함하는 전자 장치
KR20210016900A (ko) 스타일러스 펜 및 스타일러스 펜을 인식하는 전자 장치 및 그 동작 방법
KR20210110980A (ko) 무선 통신을 제어하는 전자 장치 및 전자 장치의 동작 방법
KR20230079976A (ko) 변형 가능한 디스플레이를 포함하는 전자 장치 및 이의 동작 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination