KR20230157184A - 정전 용량 방식 도어 센서 및 이를 채용한 전자 기기 - Google Patents

정전 용량 방식 도어 센서 및 이를 채용한 전자 기기 Download PDF

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Abstract

본 개시의 전자 기기는, 본체와, 본체의 적어도 일부를 개폐하는 도어와, 도어의 개방측 가장자리에 인접하게 설치되어 정전 용량 방식에 의하여 터치 입력을 감지하는 도어 센서를 포함한다. 도어 센서는, 터치 입력을 받는 터치 키와 접촉하는 센싱면과 연결면을 구비하는 연결 부재와, 상기 연결면과 접촉하는 도전성 랜드를 구비하는 센서 기판을 포함한다. 상기 연결 부재의 상기 센싱면과 상기 연결면을 포함하는 두께 방향의 면과 길이 방향의 면은 전기 전도성 면이다. 상기 연결 부재의 폭방향의 면은 전기 비도전성 면이다.

Description

정전 용량 방식 도어 센서 및 이를 채용한 전자 기기{capacitance type door sensor and electric appliances using the same}
본 개시의 실시예들은, 도어 열림을 위한 터치 신호를 감지하는 정전 용량 방식 도어 센서 및 이를 채용한 전자 기기에 관한 것이다.
전자 기기, 예를 들어 냉장고, 세탁기, 오븐 등은 본체를 부분적으로 또는 전체적으로 개폐하는 도어를 구비한다. 도어는 수동으로 개폐될 수 있으며, 부분적으로 또는 전체적으로 자동으로 개폐될 수 있다. 도어에 도어 센서가 마련될 수 있다. 도어 센서는 정전 용량 방식 센서일 수 있다. 정전 용량 방식 도어 센서는 터치 키를 구비한다. 터치 키에 사용자의 손이 접촉하면 정전 용량이 변한다. 센서는 정전 용량의 변화에 기반하여 터치 여부를 감지한다. 전자 기기는 도어 센서의 터치 감지 신호에 기반하여 도어의 잠금을 해제하거나, 도어를 부분적으로 또는 전체적으로 개방 상태로 전환시킬 수 있다.
정전 용량 방식 도어 센서 주변의 도체가 정전 용량 방식 도어 센서에 영향을 미칠 수 있다. 전자 기기 두 대가 인접하게 배치되는 경우, 인접한 냉장고의 도어의 개폐동작이 다른 냉장고의 도어 센서에 영향을 미칠 수 있다.
본 개시는 주변의 도체로부터의 영향을 줄일 수 있는 정전 용량 방식 도어 센서 및 이를 채용한 전자 기기를 제공한다.
본 개시는 동작 안정성이 향상된 정전 용량 방식 도어 센서 및 이를 채용한 전자 기기를 제공한다.
본 개시의 일 실시예에 따른 전자 기기는, 본체; 상기 본체의 적어도 일부를 개폐하는 도어; 상기 도어의 개방측 가장자리에 인접하게 설치되어 정전 용량 방식에 의하여 터치 입력을 감지하는 도어 센서;를 포함할 수 있다. 상기 도어 센서는, 터치 입력을 받는 터치 키; 상기 터치 키와 접촉하는 센싱면과, 연결면을 구비하는 연결 부재; 상기 연결면과 접촉하는 도전성 랜드를 구비하는 센서 기판;을 포함하며, 상기 연결 부재의 상기 센싱면과 상기 연결면을 포함하는 두께 방향의 면과 상기 도어의 상기 개방측 가장자리와 나란한 길이 방향의 면은 전기 전도성 면이며, 상기 연결 부재의 상기 도어의 개폐 방향인 폭방향의 면은 전기 비도전성 면이다.
일 실시예에 따르면, 상기 연결 부재는, 상기 센싱면을 구비하는 제1부분과, 상기 제1부분으로부터 상기 두께 방향으로 연장되며 상기 연결면을 갖는 제2부분을 포함하며, 상기 제2부분의 길이는 상기 제1부분의 길이보다 작을 수 있다.
일 실시예에 따른 전자 기기는, 상기 센서 기판과 상기 제1부분 사이에 개재되어 상기 제1부재를 지지하는 전기 절연성의 지지 부재를 포함할 수 있다. 상기 지지 부재는 상기 제1부분에 접착될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 도전성 랜드의 길이는 상기 제1부분의 길이보다 작을 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 연결 부재는 탄성을 가질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 연결 부재는, 전기 절연성의 제1가스켓과, 상기 제1가스켓의 상기 길이 방향과 상기 두께 방향의 면을 덮는 전기 전도성의 제1시트를 구비하는 제1부재; 전기 절연성의 제2가스켓과, 상기 제2가스켓의 상기 길이 방향과 상기 두께 방향의 면을 덮는 전기 전도성의 제2시트를 구비하는 제2부재;를 포함하며, 상기 제1부재와 상기 제2부재는 전기 전도성 테이프에 의하여 상기 두께 방향으로 접착될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제2부재는 상기 제1부재보다 길이가 작을 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 센서 기판과 상기 제1부재 사이에 개재되어 상기 제1부재를 지지하는 전기 절연성의 지지 부재를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1가스켓과 상기 제2가스켓은 탄성을 가진 재료로 형성될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 정전 용량 방식 도어 센서는, 터치 입력을 받는 터치 키; 상기 터치 키와 접촉하는 센싱면과, 연결면을 구비하는 연결 부재; 상기 연결면과 접촉하는 도전성 랜드를 구비하는 센서 기판;을 포함하며, 상기 연결 부재의 상기 센싱면과 상기 연결면을 포함하는 두께 방향의 면과 길이 방향의 면은 전기 전도성 면이며, 상기 연결 부재의 폭방향의 면은 전기 비도전성 면이다.
일 실시예에 따르면, 상기 연결 부재는, 상기 센싱면을 구비하는 제1부분과, 상기 제1부분으로부터 상기 두께 방향으로 연장되며 상기 연결면을 갖는 제2부분을 포함하며, 상기 제2부분의 길이는 상기 제1부분의 길이보다 작을 수 있다.
일 실시예에 따른 정전 용량 방식 도어 센서는 상기 센서 기판과 상기 제1부분 사이에 개재되어 상기 제1부재를 지지하는 전기 절연성의 지지 부재;를 포함할 수 있다. 상기 지지 부재는 상기 제1부분에 접착될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 도전성 랜드의 길이는 상기 제1부분의 길이보다 작을 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 연결 부재는 탄성을 가질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 연결 부재는, 전기 절연성의 제1가스켓과, 상기 제1가스켓의 상기 길이 방향과 상기 두께 방향의 면을 덮는 전기 전도성의 제1시트를 구비하는 제1부재; 전기 절연성의 제2가스켓과, 상기 제2가스켓의 상기 길이 방향과 상기 두께 방향의 면을 덮는 전기 전도성의 제2시트를 구비하는 제2부재;를 포함하며, 상기 제1부재와 상기 제2부재는 전기 전도성 테이프에 의하여 상기 두께 방향으로 접착될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제2부재는 상기 제1부재보다 길이가 작을 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 센서 기판과 상기 제1부재 사이에 개재되어 상기 제1부재를 지지하는 전기 절연성의 지지 부재를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1가스켓과 상기 제2가스켓은 탄성을 가진 재료로 형성될 수 있다.
본 개시의 정전 용량 방식 도어 센서 및 이를 채용한 전자 기기에 따르면, 주변의 도체로부터의 영향을 줄일 수 있는 정전 용량 방식 도어 센서 및 이를 채용한 전자 기기가 구현될 수 있다. 또한, 동작 안정성이 향상된 정전 용량 방식 도어 센서 및 이를 채용한 전자 기기가 구현될 수 있다.
도 1은 본 개시의 일 예에 따른 전자 기기의 개략적인 사시도이다.
도 2는 도 1의 Y1-Y1' 단면도이다.
도 3은 연결 부재의 일 예의 개략적인 사시도이다.
도 4는 두 대의 전자 기기의 배치 상태의 일 예를 보여주는 정면도이다.
도 5는 두 대의 전자 기기의 배치 상태의 일 예를 보여주는 정면도이다.
도 6은 연결 부재의 일 예의 분해 사시도이다.
도 7은 연결 부재의 일 예의 개략적인 사시도이다.
도 8은 연결 부재의 일 예의 개략적이 사시도이다.
도 9는 연결 부재의 일 예의 개략적이 사시도이다.
도 10은 두 대의 전자 기기의 배치 상태의 일 예를 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 11은 두 대의 전자 기기의 배치 상태의 일 예를 보여주는 개략적인 사시도이다.
본 명세서에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다. 명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. 이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 개시의 실시예들을 설명한다.
도 1은 본 개시의 일 예에 따른 전자 기기(1)의 개략적인 사시도이다. 도 2는 도 1의 Y1-Y1' 단면도이다. 도 3은 연결 부재(150)의 일 예의 개략적인 사시도이다. 도 1 내지 도 3을 참조하면, 전자 기기(1)의 일 예는, 본체(10)와, 본체(10)의 적어도 일부를 개폐하는 도어(20)와, 도어(20)에 설치되어 도어 열림 신호(터치 입력)를 감지하는 도어 센서(100)를 포함할 수 있다.
일 예로서, 전자 기기(1)는 냉장고일 수 있다. 본체(10)는 냉장실 및/또는 냉동실과, 냉장실과 냉동실에 냉각된 공기를 공급하는 냉각 시스템을 포함할 수 있다. 도어(20)는 냉장실 및/또는 냉동실을 개폐한다. 일 예로서, 전자 기기(1)는 세탁기일 수 있다. 본체(10)는 세탁조와, 세탁조에 세탁수와 공급하는 세탁수 공급 시스템, 세탁조에 세제를 공급하는 세제 공급 시스템, 및 세탁조를 구동하는 세탁조 구동 시스템을 포함할 수 있다. 도어(20)는 세탁조를 개폐할 수 있다. 일 예로서, 전자 기기(1)는 오븐을 포함할 수 있다. 본체(10)는 조리실과, 조리실 내부의 조리 대상체를 가열하는 다양한 가열 시스템을 포함할 수 있다. 예를 들어 가열 시스템은 마이크로 웨이브 가열 시스템, 광파 가열 시스템, 가스 가열 시스템 등일 수 있다. 도어(20)는 조리실을 개폐할 수 있다. 본 예에서, 전자 기기(1)는 냉장고이다.
도어(20)는 회전, 슬라이딩 등 다양한 방식에 의하여 본체(10)의 적어도 일부를 개폐할 수 있다. 본 예에서, 도어(20)는 도 1에 점선으로 도시된 바와 같이 힌지(30)를 축으로 하여 회전되어 본체(10)의 적어도 일부를 개폐할 수 있다.
전자 기기(1)는 도어 센서(100)를 통한 사용자의 터치 입력이 감지되면, 도어(20)의 잠금을 해제할 수 있다. 본 예의 도어 센서(100)는 정전 용량 방식에 의하여 터치 입력을 감지한다. 도어 센서(100)는 후술하는 터치 키(120)를 통하여 입력된 터치 신호에 의한 정전 용량의 변화량을 측정한다. 정전 용량의 변화량은 예를 들어 실시간 센싱 값과 기준 값의 차이의 절대값일 수 있다. 기준 값은 초기 수 차례의 센싱 값의 평균일 수 있다. 도어 센서(100)에서 측정된 정전 용량의 변화량은 제어부(91)로 입력된다. 제어부(91)는 예를 들어 중앙 처리 장치(CPU)를 포함할 수 있다. 도면으로 도시되지는 않았지만, 제어부(91)는 메모리를 포함할 수 있다. 메모리에는 전자 기기(1)의 제어를 위한 응용 프로그램이 저장될 수 있다. 제어부(91)는 도어 센서(100)로부터 입력된 정전 용량의 변화량이 기설정된 문턱값보다 크면 터치 입력이 감지된 것으로 인식하며, 작으면 터치 입력이 감지되지 않은 것으로 인식할 수 있다. 터치 입력이 감지되면, 제어부(91)는 도어 잠금 장치(92)를 구동하여 도어(20)의 잠금을 해제할 수 있다. 사용자는 도어(20)를 당겨서 도어(20)를 개방 위치로 전환, 예를 들어 회전시킬 수 있다. 제어부(91)는 도어(20)를 개방 위치로 전환, 예를 들어 회전시키도록 도어 모터(93)를 구동할 수 있다. 제어부(91)는 도어(20)를 도 1에 점선으로 도시된 바와 같이 개방 위치를 향하여 약간 전환, 예를 들어 회전된 부분 개방 위치로 전환시키도록 도어 모터(93)를 구동할 수 있다.
도어 센서(100)는 도어(20)에 설치될 수 있다. 예를 들어, 도어 센서(100)는 도어(20)의 개방측 가장자리(21)에 인접하게 설치될 수 있다. 개방측 가장자리(21)는 예를 들어 힌지(30)의 반대쪽 가장자리일 수 있다. 도어 센서(100)의 일 예는, 터치 입력을 받는 터치 키(120), 도전성 랜드(131)를 구비하며 터치 입력 여부를 감지하는 센서 기판(130), 및 터치 키(120)와 도전성 랜드(131)를 전기적으로 연결하는 연결 부재(160)를 포함할 수 있다.
터치 키(120)는 센서 하우징(110)에 수용된다. 센서 하우징(110)은 터치 키(120), 센서 기판(130), 연결 부재(160)를 수용할 수 있다. 터치 키(120)는 터치 신호의 입력을 받는 터치부(121)를 구비할 수 있다. 터치부(121)는 도어(20)의 정면, 예를 들어 도 1에서 -Z 방향을 향하도록 배치될 수 있다. 터치부(121)는 센서 하우징(110)으로부터 노출된다. 터치부(121)는 센서 하우징(110)의 상면(112)에 노출된다. 터치부(121)는 센서 하우징(110)의 상면(112)과 동일한 높이일 수 있으며, 센서 하우징(110)의 상면(112)으로부터 약간 돌출될 수도 있다. 예를 들어 사용자는 터치부(121)의 노출된 부분에 신체의 일부, 예를 들어 손가락을 접촉하여 도어(20)를 열기 위한 터치 입력을 할 수 있다.
센서 기판(130)은 터치 키(120)와 전기적으로 연결되는 도전성 랜드(131)를 포함할 수 있다. 도전성 랜드(131)는 센서 기판(130)의 두 면(133a)(133b) 중에서 터치 키(120)와 대향하는 면(133a)에 마련될 수 있다. 센서 기판(130)은 도전성 랜드(131)와 연결되어 정전 용량 방식에 의하여 터치 신호의 입력 여부를 감지하는 센서 회로부(132)를 포함할 수 있다. 센서 회로부(132)는 예를 들어 센서 기판(130)의 면(133b)에 마련될 수 있다. 도전성 랜드(131)와 센서 회로부(132)는 도시되지 않은 전기 전도성 패턴에 의하여 전기적으로 연결될 수 있다.
연결 부재(160)는 터치 키(120)와 도전성 랜드(131)를 전기적으로 연결한다. 예를 들어, 연결 부재(160)는 터치 키(120) 및 도전성 랜드(131)에 접촉된다. 연결 부재(160)는 길이(L), 폭(W), 두께(T)를 갖는다. 길이(L)는 도어(20)의 개방측 가장자리(21)와 나란한 방향(Y)으로 측정된 값이다. 폭(W)은 도어(20)의 개폐 방향(X)으로 측정된 값이다. 이하에서 길이(L), 폭(W), 두께(T)의 측정 방향을 각각 길이 방향, 폭방향, 두께 방향이라 하고, 각각 Y, X, Z로 표시한다.
연결 부재(160)는 예를 들어 두께 방향(Z)으로 터치 키(120)와 센서 기판(130) 사이에 개재될 수 있다. 연결 부재(160)는 두께 방향(Z)의 면(161, 163, 165)과, 길이 방향(Y)의 면(162, 164)과, 폭 방향(X)의 면(166, 167)을 구비한다. 연결 부재(160)의 두께 방향(Z)의 일 면(센싱면)(161)은 터치 키(120), 예를 들어 터치부(121)의 하면(122)에 접촉된다. 하면(122)은 두께 방향(Z)으로 터치부(121)의 반대쪽 면이다. 연결 부재(160)의 두께 방향(Z)의 다른 면(연결면)(165)은 도전성 랜드(131)에 접촉된다. 연결 부재(160)의 두께 방향(Z)의 면(161, 163, 165)과, 길이 방향(Y)의 면(162, 164)의 면은 전기 전도성 면이며, 연결 부재(160)의 폭 방향(X)의 면(166, 167)은 전기 비전도성 면이다. 연결 부재(160)의 면(센싱면)(161)과 면(연결면)(165)은 전기 전도성 면인 두께 방향(Z)과 길이 방향(Y)의 면(l62, 163, 164)을 통하여 전기적으로 서로 연결된다. 따라서, 터치 키(120)를 통하여 입력되는 터치 신호가 연결 부재(160)를 통하여 도전성 랜드(131)로 전달될 수 있다.
도 4는 두 대의 전자 기기(1A)(1B)의 배치 상태의 일 예를 보여주는 정면도이다. 도 4를 참조하면, 두 대의 전자 기기(1A)(1B)가 폭 방향(X)으로 나란하게 배치된다. 두 대의 전자 기기(1A)(1B)는 도어(20A)(20B)의 개방측 가장자리(21A)(21B)가 서로 인접하게 배치된다. 도어(20A)(20B)는 전체적으로 또는 부분적으로 도체, 예를 들어 금속을 포함한다. 예를 들어, 전자 기기(1A)의 도어(20A)가 닫힌 상태에서, 전자 기기(1B)의 도어(20B)를 개폐하면, 도어(20B)가 전자 기기(1A)의 도어 센서(100A)로부터 이격되었다가 다시 접근한다. 도어(20B)의 개폐는 전자 기기(1A)의 도어 센서(100A)에는 도체가 이격되었다가 접근하는 것과 같은 영향을 미치게 된다. 도어(20B)가 개폐되면, 전자 기기(1B)의 도어(20B)의 도체로 인한 기생 용량(paracitic capacitance)으로 인하여, 전자 기기(1A)의 도어 센서(100A)에서 정전 용량의 변화량이 감지될 수 있다. 전자 기기(1A)의 도어(20A)를 개폐하는 경우 전자 기기(1B)의 도어 센서(100B)에도 도어(20A)의 기생 용량이 영향을 미칠 수 있다. 기생 용량의 영향은 두 전자 기기(1A)(1B)의 이격 거리가 작을수록 크다. 기생 용량에 의한 도어 센서(100A)(100B)의 정전 용량의 변화량이 문턱값보다 커지면, 제어부(91)는 터치 입력이 감지된 것으로 인식하고, 도어(20A)(20B)의 잠금을 해제시킬 수 있다.
도 5는 두 대의 전자 기기(1A)(1B)의 배치 상태의 일 예를 보여주는 정면도이다. 도 5를 참조하면, 두 대의 전자 기기(1A)(1B)가 폭 방향(X)으로 나란하게 배치된다. 두 대의 전자 기기(1A)(1B)는 전자 기기(1A)의 도어(20A)의 힌지측 가장자리(22A)와 전자 기기(1B)의 도어(20B)의 개방측 가장자리(21B)가 서로 인접하게 배치된다. 예를 들어, 전자 기기(1B)의 도어(20B)가 닫힌 상태에서, 전자 기기(1A)의 도어(20A)를 개폐하면, 도어(20A)가 전자 기기(1B)의 도어 센서(100B)에 접근되었다가 다시 이격된다. 도어(20A)의 기생 용량에 의하여 전자 기기(1B)의 도어 센서(100B)에서 정전 용량의 변화량이 감지될 수 있다. 기생 용량에 의한 도어 센서(100B)의 정전 용량의 변화량이 문턱값보다 커지면, 제어부(91)는 터치 입력이 감지된 것으로 인식하고, 도어(20B)의 잠금을 해제시킬 수 있다.
이와 같이, 전자 기기(1A)(1B)가 인접하게 배치되는 경우 기생 용량에 의하여 도어 센서(100A)(100B)가 오동작될 수 있다. 기생 용량의 영향력은 전자 기기(1A)와 전자 기기(1B)가 가까울수록 커진다. 비제한적인 예에 따르면, 전자 기기(1A)(1B)가 약 15mm 이격되게 배치된 경우 기생 용량에 의한 정전 용량의 변화량이 거의 문턱 값에 근접하게 된다.
예를 들어 도 4에서 전자 기기(1B)의 도어(20B)가 개폐되는 경우, 전자 기기(1B)의 도어(20B)는 전자 기기(1A)의 도어 센서(100A)의 연결 부재(160)에 대하여 폭방향(X)으로 접근/이격된다. 연결 부재(160)가 전체적으로 전기 전도체인 경우, 전자 기기(1B)의 도어(20B)의 개폐에 의한 기생 용량의 영향이 연결 부재(160)에 크기 미치게 된다. 본 예의 도어 센서(100)에 따르면, 연결 부재(160)의 폭 방향(X)의 면(166, 167)이 전기 비전도성 면이다. 이와 같은 구성에 의하면, 도어 센서(100)에 폭방향(X)으로 접근/이격되는 도체에 의한 기생 용량의 영향을 줄일 수 있어, 도어 센서(100)의 오동작 가능성을 줄일 수 있다. 또한, 동작 안정성이 향상된 정전 용량 방식 도어 센서(100) 및 이를 채용한 전자 기기(1)의 구현이 가능하다.
도어 센서(100)에 폭방향(X)으로 접근/이격되는 도체에 의한 기생 용량의 영향을 더욱 줄이기 위하여, 연결 부재(160)의 폭 방향(X)의 면(166, 167)의 면적을 작게 할 수 있다. 도 2와 도 3을 참조하면, 연결 부재(160)는 제1부분(160A)과 제2부분(160B)을 포함한다. 예를 들어, 제1부분(160A)과 제2부분(160B)는 직육면체 형상일 수 있다. 제2부분(160B)의 길이(L2)는 제1부분(160A)의 길이(L)보다 작다. 제1부분(160A)의 두께(T1)와 제2부분(160B)의 두께(T2)는 동일할 수 있으며, 서로 다를 수도 있다. 제1부분(160A)과 제2부분(160B)은 동일한 폭(W)을 가질 수 있다. 연결 부재(160)는 전체적으로 T자 형상이 된다. 이와 같은 구성에 의하면, 터치 키(120)와 접촉되는 면(센싱면)(161)의 넓이를 충분히 확보하면서, 연결 부재(160)의 폭 방향(X)의 면(166, 167)의 면적을 작게 할 수 있다.
도전성 랜드(131)의 길이(L4)는 연결 부재(160), 예를 들어 제1부분(160A)의 길이(L)보다 작을 수 있다. 도전성 랜드(131)의 길이(L4)는 제2부분(160B)의 길이(L2)와 동일하거나 약간 작거나 약간 클 수 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 도어 센서(100)에 폭방향(X)으로 접근/이격되는 도체에 의한 기생 용량의 영향이 도전성 랜드(131)에 직접 미치는 영향을 줄일 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 도어 센서(100)는 지지 부재(171)(172)를 더 구비할 수 있다. 지지 부재(171)(172)는 센서 기판(130)과 제1부분(160A) 사이에 개재되어 제1부분(160A)를 지지한다. 기생 용량의 영향을 줄이기 위하여, 지지 부재(171)(172)는 전기 절연성 재료로 형성될 수 있다. 지지 부재(171)(172)는 예를 들어 폴리우레탄 스폰지(polyurethane sponge)로 형성될 수 있다. 일 예로서, 지지 부재(171)(172)는 제1부분(160A), 예를 들어 면(163)에 양면 테이프, 접착제 등에 의하여 접착될 수 있다. 양면 테이프, 접착제는 전기 절연성일 수 있다. 이와 같은 구성에 의하여, 제1부분(160A)의 면(센싱면)(161)이 터치 키(120)의 하면(122)에 안정적으로 접촉되도록 할 수 있다.
연결 부재(160)는 탄성체일 수 있다. 연결 부재(160)는 센서 기판(130)과 터치 키(120), 예를 들어 터치 키(120)의 하면(122) 사이에 탄력적으로 수축되면서 개재될 수 있다. 이에 의하여, 연결 부재(160)의 면(센싱면)(161)와 면(연결면)(165)이 안정적으로 터치 키(120)의 하면(122)과 도전성 랜드(131)에 접촉될 수 있다. 지지 부재(171)(172) 역시 탄성체일 수 있다.
도 6은 연결 부재(160)의 일 예의 분해 사시도이다. 도 6을 참조하면, 연결 부재(160)는 제1부재(140)와 제2부재(150)를 구비할 수 있다. 제1부재(140)와 제2부재(150)는 도 2와 도 3에서 제1부분(160A)과 제2부분(160B)에 각각 대응된다. 제1부재(140)는 길이(L), 폭(W), 및 두께(T1)를 가질 수 있다. 제1부재(140)는 전기 절연성을 갖는 제1가스켓(141)과, 제1가스켓(141)의 길이 방향(Y)과 두께 방향(Z)의 면들(142, 143, 144)을 감싸는 전기 전도성의 제1시트(181)를 포함할 수 있다. 제1가스켓(141)은 탄성을 갖는 전기 절연성 재료로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1가스켓(141)은 폴리우레탄 스폰지(polyurethane sponge)로 형성될 수 있다. 제1시트(181)는 제1가스켓(141)의 길이 방향(Y)과 두께 방향(Z)의 면들(142, 143, 144)을 덮는다. 제1시트(181)는 제1가스켓(141)의 길이 방향(Y)과 두께 방향(Z)의 면들(142, 143, 144)을 감쌀 수 있다. 제1시트(181)는 제1가스켓(141)의 두께 방향(Z)과 길이 방향(Y)의 면들(142, 143, 144)에 접착될 수 있다. 제1시트(181)는 전기 전도성 패브릭(fabric)을 포함할 수 있다. 제1시트(181)는 예를 들어 니켈(Ni), 구리(Cu) 등을 포함하는 폴리에스터(poltester) 패브릭일 수 있다. 이에 의하여, 전기 전도성 면(161, 162, 163)이 구현될 수 있다. 전기 전도성 면(센싱면)(161)은 터치 키(120)의 하면(122)에 접촉된다.
제2부재(150)는 길이(L2), 폭(W), 및 두께(T2)를 가질 수 있다. 제2부재(150)의 길이(L2)는 제1부재(140)의 길이(L)보다 작을 수 있다. 제2부재(150)는 전기 절연성을 갖는 제2가스켓(151)과, 제2가스켓(151)의 길이 방향(Y)과 두께 방향(Z)의 면들(152, 153, 154)을 감싸는 전기 전도성의 제2시트(182)를 포함할 수 있다. 제2가스켓(151)은 탄성을 갖는 전기 절연성 재료로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2가스켓(151)은 폴리우레탄 스폰지(polyurethane sponge)로 형성될 수 있다. 제2시트(182)는 제2가스켓(151)의 두께 방향(Z)과 길이 방향(Y)의 면들(152, 153, 154)을 덮는다. 제2시트(182)는 제2가스켓(151)의 두께 방향(Z)과 길이 방향(Y)의 면들(152, 153, 154)을 감쌀 수 있다. 제2시트(182)는 제2가스켓(151)의 두께 방향(Z)과 길이 방향(Y)의 면들(152, 153, 154)에 접착될 수 있다. 제2시트(182)는 전기 전도성 패브릭(fabric)을 포함할 수 있다. 제2시트(182)는 예를 들어 니켈(Ni), 구리(Cu) 등을 포함하는 폴리에스터(poltester) 패브릭일 수 있다. 이에 의하여, 전기 전도성 면(164, 165)이 구현될 수 있다. 전기 전도성 면(연결면)(165)은 도전성 랜드(131)에 접촉된다.
제2부재(150)는 제1부재(140)에 두께 방향(Z)으로 접착된다. 제2부재(150)는 전기 전도성 양면 테이프(또는 접착제)(183)에 의하여 면(163)에 접착될 수 있다. 이에 의하여, 면(센싱면)(161)과 면(연결면)(165)이 면(162)(163)(164)에 의하여 전기적으로 연결될 수 있다.
도 7은 연결 부재(160)의 일 예의 개략적인 사시도이다. 도 7에 도시된 연결 부재(160)의 일 예는 지지 부재(171)(172)를 구비하는 점에서 도 6에 도시된 연결 부재(160)의 일 예와 차이가 있다. 이하에서 차이점을 위주로 설명한다. 도 7을 참조하면, 지지 부재(171)(172)가 각각 제2부재(150)의 길이 방향(Y)의 양측에 위치된다. 지지 부재(171)(172)는 제1부재(140)의 두께 방향(Z)의 면(163)에 접착될 수 있다. 지지 부재(171)(172)는 탄성을 갖는 전기 절연성 재료로 형성될 수 있다. 지지 부재(171)(172)는 예를 들어 폴리우레탄 스폰지(polyurethane sponge)로 형성될 수 있다. 지지 부재(171)(172)는 제1부재(140)의 면(163)에 양면 테이프, 접착제 등에 의하여 접착될 수 있다. 양면 테이프, 접착제는 전기 절연성일 수 있다. 이와 같은 구성에 의하여, 제1부재(140)의 면(센싱면)(161)이 터치 키(120)의 하면(122)에 안정적으로 접촉되도록 할 수 있다.
폭 방향(W)의 면들이 전기 절연성 면인 전체적으로 T자 형상의 연결 부재(160)의 실시예들에 관하여 설명되었으나, 연결 부재(160)는 다양한 형상을 가질 수 있다.
도 8은 연결 부재(160)의 일 예의 개략적이 사시도이다. 도 8에 도시된 연결 부재(160)의 일 예는 전체적으로 뒤집어진 "L"자 형상인 점에서 도 7에 도시된 연결 부재(160)의 일 예와 차이가 있다. 이하에서, 차이점을 위주로 설명한다. 연결 부재(160)는 제1부재(140)와, 제1부재(140)의 하면에 전기 전도성을 갖는 양면 테이프(또는 접착제)(183)에 의하여 접착되는 제2부재(150)를 포함할 수 있다. 제2부재(150)의 길이(L2)는 제1부재(140)의 길이(L)보다 작다. 제2부재(150)는 제1부재(140)의 길이 방향(Y)의 일 단부 부근에 위치되며, 제1부재(140)의 하면에 접착된다. 이에 의하여, 전체적으로 뒤집어진 "L"자 형상의 연결 부재(160)가 구현될 수 있다. 연결 부재(160)는 지지 부재(173)를 더 구비할 수 있다. 지지 부재(173)는 지지 부재(173)는 센서 기판(130)과 제1부재(140) 사이에 개재되어 제1부재(140)를 지지한다. 지지 부재(173)는 전기 절연성 재료, 예를 들어 폴리우레탄 스폰지(polyurethane sponge)로 형성될 수 있다. 지지 부재(173)는 제1부재(140)의 하면에 양면 테이프, 접착제 등에 의하여 접착될 수 있다. 양면 테이프, 접착제는 전기 절연성일 수 있다.
도 9는 연결 부재(160)의 일 예의 개략적인 사시도이다. 도 9에 도시된 연결 부재(160)의 일 예는 전체적으로 두 개의 제2부재(150A)(150B)를 구비하는 점에서도 7에 도시된 연결 부재(160)의 일 예와 차이가 있다. 이하에서, 차이점을 위주로 설명한다. 연결 부재(160)는 제1부재(140)와, 제1부재(140)의 하면에 전기 전도성을 갖는 양면 테이프(또는 접착제)(183)에 의하여 접착되는 제2부재(150A)(150B)를 포함할 수 있다. 제2부재(150A)(150B)의 길이(L2)(L3)는 제1부재(140)의 길이(L)보다 작다. 제2부재(150A)(150B)는 길이 방향(Y)으로 서로 이격되게 제1부재(140)의 하면에 접착된다. 예를 들어, 제2부재(150A)는 제1부재(140)의 길이 방향(Y)의 일 단부 부근에 위치되며, 제1부재(140)의 하면에 접착된다. 제2부재(150B)는 제1부재(140)의 길이 방향(Y)의 타 단부 부근에 위치되며, 제1부재(140)의 하면에 접착된다. 센서 기판(130)에는 제2부재(150A)(150B)가 각각 접촉되는 두 개의 도전성 랜드(131A)(131B)가 마련될 수 있다. 연결 부재(160)는 지지 부재(174)를 더 구비할 수 있다. 지지 부재(174)는 센서 기판(130)과 제1부재(140) 사이에 개재되어 제1부재(140)를 지지한다. 지지 부재(174)는 제2부재(150A)(150B) 사이에 위치된다. 지지 부재(174)는 전기 절연성 재료, 예를 들어 폴리우레탄 스폰지(polyurethane sponge)로 형성될 수 있다. 지지 부재(174)는 제1부재(140)의 하면에 양면 테이프, 접착제 등에 의하여 접착될 수 있다. 양면 테이프, 접착제는 전기 절연성일 수 있다.
전술한 실시예들에서 두 대의 전자 기기(1)가 횡방향으로 나란하게 배치되는 구조에 관하여 설명하였으나, 두 대의 전자 기기는 종방향으로 나란하게 배치될 수도 있다. 도어는 종방향으로 개폐될 수 있다. 전술한 연결 부재(160)의 예들이 적용된 도어 센서(100)는 종방향으로 개폐되는 도어를 가진 전자 기기에도 적용될 수 있다. 이러한 형태의 전자 기기는 예를 들어 오븐일 수 있다.
도 10은 두 대의 전자 기기(1C)(1D)의 배치 상태의 일 예를 보여주는 개략적인 사시도이다. 도 10을 참조하면, 두 대의 전자 기기(1C)(1D)가 종방향으로 나란하게 배치된다. 전자 기기(1C)(1D)는 힌지(30C)(30D)를 중심으로 하여 종방향으로 개폐되는 도어(20C)(20D)를 각각 구비한다. 도어 센서(100C)(100D)는 도어(20C)(20D)의 개방측 가장자리(21C)(21D)에 인접하게 배치된다. 도어 센서(100C)(100D)의 구조는 도 2, 도 3, 도 6 내지 도 9에 도시된 바와 동일할 수 있다. 연결 부재(160)의 길이(L)는 도어(20C)(20D)의 개방측 가장자리(21C)(21D)와 나란한 방향으로 측정된 값이므로, X 방향으로 측정된 값이다. 연결 부재(160)의 폭(W)은 도어(20C)(20D)의 개폐 방향으로 측정된 값이므로, Y 방향으로 측정된 값이다. 따라서, 도 2, 도 3, 도 6 내지 도 9를 참조할 때에 X 방향과 Y 방향은 괄호 안에 표시된 방향이 적용된다.
두 대의 전자 기기(1C)(1D)는 전자 기기(1D)의 도어(20D)의 힌지측 가장자리(22D)와 전자 기기(1C)의 도어(20C)의 개방측 가장자리(21C)가 서로 인접하게 배치된다. 도어(20C)(20D)는 전체적으로 또는 부분적으로 도체, 예를 들어 금속을 포함한다. 전자 기기(1C)의 도어(20C)가 닫힌 상태에서, 전자 기기(1D)의 도어(20D)를 개폐하면 도 5에서 설명한 바와 같이 전자 기기(1D)의 도어(20D)의 도체로 인한 기생 용량(paracitic capacitance)이 전자 기기(1C)의 도어 센서(100C)에 영향을 미칠 수 있다. 도어 센서(100C)(100D)로서 도 2, 도 3, 도 6 내지 도 9에 도시된 연결 부재(160)가 적용된 도어 센서(100)를 채용함으로써, 기생 용량에 의한 도어 오동작이 가능성을 줄일 수 있다. 또한, 동작 안정성이 향상된 정전 용량 방식 도어 센서 및 이를 채용한 전자 기기의 구현이 가능하다.
도 11은 두 대의 전자 기기(1C)(1D)의 배치 상태의 일 예를 보여주는 개략적인 사시도이다. 도 11을 참조하면, 두 대의 전자 기기(1C)(1D)가 종방향으로 나란하게 배치된다. 전자 기기(1C)(1D)는 힌지(30C)(30D)를 중심으로 회전되어 종방향으로 개폐되는 도어(20C)(20D)를 각각 구비한다. 도어(20C)(20D)는 서로 반대 방향으로 회전된다. 도어 센서(100C)(100D)는 도어(20C)(20D)의 개방측 가장자리(21C)(21D)에 인접하게 배치된다. 도어 센서(100C)(100D)의 구조는 도 2, 도 3, 도 6 내지 도 9에 도시된 바와 동일할 수 있다. 연결 부재(160)의 길이(L)는 도어(20C)(20D)의 개방측 가장자리(21C)(21D)와 나란한 방향으로 측정된 값이므로, X 방향으로 측정된 값이다. 연결 부재(160)의 폭(W)은 도어(20C)(20D)의 개폐 방향으로 측정된 값이므로, Y 방향으로 측정된 값이다. 따라서, 도 2, 도 3, 도 6 내지 도 9를 참조할 때에 X 방향과 Y방향은 괄호 안에 표시된 방향이 적용된다.
두 대의 전자 기기(1C)(1D)는 도어(20C)(20D)의 개방측 가장자리(21C)(21D)가 서로 인접하게 배치된다. 도어(20C)(20D)는 전체적으로 또는 부분적으로 도체, 예를 들어 금속을 포함한다. 전자 기기(1C)의 도어(20C)가 닫힌 상태에서, 전자 기기(1D)의 도어(20D)를 개폐하면 도 4에서 설명한 바와 같이 전자 기기(1D)의 도어(20D)의 도체로 인한 기생 용량(paracitic capacitance)이 전자 기기(1C)의 도어 센서(100C)에 영향을 미칠 수 있다. 반대로 전자 기기(1D)의 도어(20D)가 닫힌 상태에서, 전자 기기(1C)의 도어(20C)를 개폐하면 전자 기기(1C)의 도어(20C)의 도체로 인한 기생 용량(paracitic capacitance)이 전자 기기(1D)의 도어 센서(100D)에 영향을 미칠 수 있다. 도어 센서(100C)(100D)로서 도 2, 도 3, 도 6 내지 도 9에 도시된 연결 부재(160)가 적용된 도어 센서(100)를 채용함으로써, 기생 용량에 의한 도어 오동작이 가능성을 줄일 수 있다. 또한, 동작 안정성이 향상된 정전 용량 방식 도어 센서 및 이를 채용한 전자 기기의 구현이 가능하다.
이상에서 실시예들에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속한다.

Claims (20)

  1. 본체;
    상기 본체의 적어도 일부를 개폐하는 도어;
    상기 도어의 개방측 가장자리에 인접하게 설치되어 정전 용량 방식에 의하여 터치 입력을 감지하는 도어 센서;를 포함하며,
    상기 도어 센서는,
    터치 입력을 받는 터치 키;
    상기 터치 키와 접촉하는 센싱면과, 연결면을 구비하는 연결 부재;
    상기 연결면과 접촉하는 도전성 랜드를 구비하는 센서 기판;을 포함하며,
    상기 연결 부재의 상기 센싱면과 상기 연결면을 포함하는 두께 방향의 면과 상기 도어의 상기 개방측 가장자리와 나란한 길이 방향의 면은 전기 전도성 면이며,
    상기 연결 부재의 상기 도어의 개폐 방향인 폭방향의 면은 전기 비도전성 면인 전자 기기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 연결 부재는,
    상기 센싱면을 구비하는 제1부분과, 상기 제1부분으로부터 상기 두께 방향으로 연장되며 상기 연결면을 갖는 제2부분을 포함하며,
    상기 제2부분의 길이는 상기 제1부분의 길이보다 작은 전자 기기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 센서 기판과 상기 제1부분 사이에 개재되어 상기 제1부재를 지지하는 전기 절연성의 지지 부재를 포함하는 전자 기기.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 지지 부재는 상기 제1부분에 접착되는 전자 기기.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 도전성 랜드의 길이는 상기 제1부분의 길이보다 작은 전자 기기.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 연결 부재는 탄성을 갖는 전자 기기.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 연결 부재는,
    전기 절연성의 제1가스켓과, 상기 제1가스켓의 상기 길이 방향과 상기 두께 방향의 면을 감싸는 전기 전도성의 제1시트를 구비하는 제1부재;
    전기 절연성의 제2가스켓과, 상기 제2가스켓의 상기 길이 방향과 상기 두께 방향의 면을 감싸는 전기 전도성의 제2시트를 구비하는 제2부재;를 포함하며,
    상기 제1부재와 상기 제2부재는 전기 전도성 테이프에 의하여 상기 두께 방향으로 접착되는 전자 기기.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제2부재는 상기 제1부재보다 길이가 작은 전자 기기.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 센서 기판과 상기 제1부재 사이에 개재되어 상기 제1부재를 지지하는 전기 절연성의 지지 부재를 포함하는 전자 기기.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제1가스켓과 상기 제2가스켓은 탄성을 가진 재료로 형성된 전자 기기.
  11. 터치 입력을 받는 터치 키;
    상기 터치 키와 접촉하는 센싱면과, 연결면을 구비하는 연결 부재;
    상기 연결면과 접촉하는 도전성 랜드를 구비하는 센서 기판;을 포함하며,
    상기 연결 부재의 상기 센싱면과 상기 연결면을 포함하는 두께 방향의 면과 길이 방향의 면은 전기 전도성 면이며,
    상기 연결 부재의 폭방향의 면은 전기 비도전성 면인 정전 용량 방식 도어 센서.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 연결 부재는,
    상기 센싱면을 구비하는 제1부분과, 상기 제1부분으로부터 상기 두께 방향으로 연장되며 상기 연결면을 갖는 제2부분을 포함하며,
    상기 제2부분의 길이는 상기 제1부분의 길이보다 작은 정전 용량 방식 도어 센서.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 센서 기판과 상기 제1부분 사이에 개재되어 상기 제1부재를 지지하는 전기 절연성의 지지 부재를 포함하는 정전 용량 방식 도어 센서.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 지지 부재는 상기 제1부분에 접착되는 정전 용량 방식 도어 센서.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 도전성 랜드의 길이는 상기 제1부분의 길이보다 작은 정전 용량 방식 도어 센서.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 연결 부재는 탄성을 갖는 정전 용량 방식 도어 센서.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 연결 부재는,
    전기 절연성의 제1가스켓과, 상기 제1가스켓의 상기 길이 방향과 상기 두께 방향의 면을 덮는 전기 전도성의 제1시트를 구비하는 제1부재;
    전기 절연성의 제2가스켓과, 상기 제2가스켓의 상기 길이 방향과 상기 두께 방향의 면을 덮는 전기 전도성의 제2시트를 구비하는 제2부재;를 포함하며,
    상기 제1부재와 상기 제2부재는 전기 전도성 테이프에 의하여 상기 두께 방향으로 접착되는 정전 용량 방식 도어 센서.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제2부재는 상기 제1부재보다 길이가 작은 정전 용량 방식 도어 센서.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 센서 기판과 상기 제1부재 사이에 개재되어 상기 제1부재를 지지하는 전기 절연성의 지지 부재를 포함하는 정전 용량 방식 도어 센서.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 제1가스켓과 상기 제2가스켓은 탄성을 가진 재료로 형성된 정전 용량 방식 도어 센서.
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