WO2022030965A1 - 전자 장치 - Google Patents

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WO2022030965A1
WO2022030965A1 PCT/KR2021/010170 KR2021010170W WO2022030965A1 WO 2022030965 A1 WO2022030965 A1 WO 2022030965A1 KR 2021010170 W KR2021010170 W KR 2021010170W WO 2022030965 A1 WO2022030965 A1 WO 2022030965A1
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WO
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electronic device
magnetic
pen input
input device
wireless charging
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PCT/KR2021/010170
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English (en)
French (fr)
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안용희
김상원
김지영
김태근
임찬규
이지우
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삼성전자 주식회사
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Publication date
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    • H02J2310/22—The load being a portable electronic device
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    • H02J7/02—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from ac mains by converters

Definitions

  • Various embodiments disclosed in this document relate to an electronic device capable of wirelessly charging a pen input device.
  • a smartphone or tablet PC mainly includes a touch screen, and a user may designate specific coordinates of the touch screen using a finger or a pen input device. A user may input a specific signal to the smartphone by designating specific coordinates of the touch screen.
  • a tablet PC which is one of the representative devices of portable electronic devices, is a personal computer that is not equipped with a keyboard or mouse and is mainly operated using a touch screen. Tablet PCs are less convenient to work than netbooks or laptops, but they are excellent in portability, so the demand for them is increasing, especially among students and office workers.
  • the pen input device may be provided as an active input device capable of sending and receiving an electrical signal to and from the touch screen rather than simply applying a physical force.
  • the pen input device may include a communication module, an antenna, and a battery therein.
  • the battery may receive power from an external electronic device through a wireless charging method.
  • a battery disposed inside the pen input device may be charged by placing the wireless power receiver provided in the pen input device in a position adjacent to the wireless power transmitter (hereinafter referred to as a 'wireless charging part') of the electronic device.
  • the wireless power receiver of the pen input device is in a reversed attaching state in which the wireless power transmitter does not overlap on the wireless power transmitter of the electronic device; Or there was no means to recognize the tilted attaching state (tilted attaching state).
  • tilted attaching state tilted attaching state
  • the pen input device is attached in the reverse direction or when the pen input device is attached at an angle, the pen input device cannot enter a sleep state, and thus the battery may be discharged. Accordingly, from the user's point of view, it is inconvenient to have to recharge the pen input device for future use.
  • an electronic device capable of recognizing a reverse attachment state or an inclined attachment state of the pen input device may be provided when a wireless charging operation for the pen input device is to be performed.
  • an electronic device includes: a housing accommodating an electronic component in an internal space; a wireless charging coil disposed on an inner surface of the housing forming the inner space; a first group of magnetic materials disposed on the inner surface of the housing and aligned with the wireless charging coil in a first direction; and a predetermined distance from the first magnetic body group, aligned in a first direction with the wireless charging coil and the first magnetic body group, and recognizes reverse attachment or inclined attachment of a pen input device attachable to the electronic device It is possible to provide an electronic device including at least one magnetic field sensor for
  • an electronic device comprising: a first plate; a second plate facing in an opposite direction from the first plate; a housing including a side member surrounding an inner space between the first plate and the second plate; a wireless charging coil disposed on the inner surface of the housing; a first group of magnetic materials disposed on the inner surface of the housing and aligned with the wireless charging coil in a first direction; a magnetic field sensor spaced apart from the first magnetic material group by a predetermined distance to recognize reverse attachment of a pen input device attachable to the electronic device; and a pen input device attachable to the second plate or the side member, wherein the pen input device includes a coil unit and a second magnetic body group corresponding to the first magnetic body group.
  • the reverse attachment state or the inclined attachment state of the pen input device may be determined, and may be recognized by the user using the determination.
  • FIG. 1 is a block diagram of an electronic device in a network environment, according to various embodiments of the present disclosure
  • FIG. 2 is a perspective view of a front surface of an electronic device, according to various embodiments of the present disclosure
  • FIG. 3 is a perspective view of a rear surface of the electronic device of FIG. 2 .
  • FIG. 4 is an exploded perspective view of an electronic device according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an electronic device and a state in which a pen input device is arranged on a surface of the electronic device according to various embodiments of the present disclosure
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a state in which a pen input device is attached to an electronic device in a forward direction, according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a state in which a pen input device is attached to an attachment guide area of an electronic device according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 8 is a signal-timing diagram showing the voltage strength acting on the wireless charging coil and the voltage strength acting on the magnetic field sensor.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a state in which a pen input device is attached to an electronic device in a reverse direction, according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a state in which a pen input device is attached to an electronic device in a reverse direction, according to another embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a state in which a pen input device is attached to an electronic device in a reverse direction, according to another embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a state in which a pen input device is attached to an electronic device in a reverse direction according to another embodiment of the present disclosure
  • FIG. 13 is a diagram illustrating a state in which a pen input device is attached to an electronic device in a forward direction according to another exemplary embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating a state in which a pen input device is attached to an electronic device in a reverse direction according to another embodiment of the present disclosure
  • 15 is a diagram illustrating an internal configuration of a pen input device attached to a side member and an electronic device corresponding thereto, according to various embodiments of the present disclosure
  • 16 is a diagram illustrating a reverse attachment state and an inclined attachment state of a pen input device to an electronic device, according to various embodiments of the present disclosure
  • FIG. 17 is a signal-timing diagram illustrating a voltage strength applied to a wireless charging coil and a voltage strength applied to a magnetic field sensor according to an embodiment different from FIG. 8 .
  • FIG. 18 is a block diagram illustrating a circuit configuration of an electronic device according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 19 is a block diagram illustrating a circuit configuration of an electronic device according to an exemplary embodiment different from FIG. 18 .
  • 20 is a diagram illustrating an attachment guide message displayed on the electronic device when the pen input device is attached in a forward direction.
  • 21 is a diagram illustrating an attachment guide message displayed on an electronic device when the pen input device is attached in a reverse direction
  • FIG. 1 is a block diagram of an electronic device 101 in a network environment 100 according to various embodiments.
  • an electronic device 101 communicates with an electronic device 102 through a first network 198 (eg, a short-range wireless communication network) or a second network 199 . It may communicate with the electronic device 104 or the server 108 through (eg, a long-distance wireless communication network). According to an embodiment, the electronic device 101 may communicate with the electronic device 104 through the server 108 .
  • a first network 198 eg, a short-range wireless communication network
  • a second network 199 e.g., a second network 199
  • the electronic device 101 may communicate with the electronic device 104 through the server 108 .
  • the electronic device 101 includes a processor 120 , a memory 130 , an input module 150 , a sound output module 155 , a display module 160 , an audio module 170 , and a sensor module ( 176), interface 177, connection terminal 178, haptic module 179, camera module 180, power management module 188, battery 189, communication module 190, subscriber identification module 196 , or an antenna module 197 may be included.
  • at least one of these components eg, the connection terminal 178
  • may be omitted or one or more other components may be added to the electronic device 101 .
  • some of these components are integrated into one component (eg, display module 160 ). can be
  • the processor 120 for example, executes software (eg, a program 140) to execute at least one other component (eg, a hardware or software component) of the electronic device 101 connected to the processor 120 . It can control and perform various data processing or operations. According to one embodiment, as at least part of data processing or operation, the processor 120 converts commands or data received from other components (eg, the sensor module 176 or the communication module 190 ) to the volatile memory 132 . may be stored in the volatile memory 132 , and may process commands or data stored in the volatile memory 132 , and store the result data in the non-volatile memory 134 .
  • software eg, a program 140
  • the processor 120 converts commands or data received from other components (eg, the sensor module 176 or the communication module 190 ) to the volatile memory 132 .
  • the volatile memory 132 may be stored in the volatile memory 132 , and may process commands or data stored in the volatile memory 132 , and store the result data in the non-volatile memory 134 .
  • the processor 120 is the main processor 121 (eg, a central processing unit or an application processor), or a secondary processor 123 (eg, a graphic processing unit, a neural network processing unit) capable of operating independently or together with the main processor 121 .
  • a secondary processor 123 eg, a graphic processing unit, a neural network processing unit
  • the main processor 121 e.g., a central processing unit or an application processor
  • a secondary processor 123 eg, a graphic processing unit, a neural network processing unit
  • image signal processor e.g., image signal processor, sensor hub processor, or communication processor.
  • the main processor 121 e.g, a central processing unit or an application processor
  • a secondary processor 123 eg, a graphic processing unit, a neural network processing unit
  • image signal processor e.g., image signal processor, sensor hub processor, or communication processor
  • the sub-processor 123 may use less power than the main processor 121 or may be set to be specialized for a specified function.
  • the auxiliary processor 123 is, for example, on behalf of the main processor 121 while the main processor 121 is in an inactive (eg, sleep) state, or the main processor 121 is active (eg, executing an application). ), together with the main processor 121, at least one of the components of the electronic device 101 (eg, the display module 160, the sensor module 176, or the communication module 190) It is possible to control at least some of the related functions or states.
  • the co-processor 123 eg, an image signal processor or a communication processor
  • may be implemented as part of another functionally related component eg, the camera module 180 or the communication module 190. have.
  • the auxiliary processor 123 may include a hardware structure specialized for processing an artificial intelligence model.
  • Artificial intelligence models can be created through machine learning. Such learning may be performed, for example, in the electronic device 101 itself on which artificial intelligence is performed, or may be performed through a separate server (eg, the server 108).
  • the learning algorithm may include, for example, supervised learning, unsupervised learning, semi-supervised learning, or reinforcement learning, but in the above example not limited
  • the artificial intelligence model may include a plurality of artificial neural network layers.
  • Artificial neural networks include deep neural networks (DNNs), convolutional neural networks (CNNs), recurrent neural networks (RNNs), restricted boltzmann machines (RBMs), deep belief networks (DBNs), bidirectional recurrent deep neural networks (BRDNNs), It may be one of deep Q-networks or a combination of two or more of the above, but is not limited to the above example.
  • the artificial intelligence model may include, in addition to, or alternatively, a software structure in addition to the hardware structure.
  • the memory 130 may store various data used by at least one component of the electronic device 101 (eg, the processor 120 or the sensor module 176 ).
  • the data may include, for example, input data or output data for software (eg, the program 140 ) and instructions related thereto.
  • the memory 130 may include a volatile memory 132 or a non-volatile memory 134 .
  • the program 140 may be stored as software in the memory 130 , and may include, for example, an operating system 142 , middleware 144 , or an application 146 .
  • the input module 150 may receive a command or data to be used in a component (eg, the processor 120 ) of the electronic device 101 from the outside (eg, a user) of the electronic device 101 .
  • the input module 150 may include, for example, a microphone, a mouse, a keyboard, a key (eg, a button), or a digital pen (eg, a stylus pen).
  • the sound output module 155 may output a sound signal to the outside of the electronic device 101 .
  • the sound output module 155 may include, for example, a speaker or a receiver.
  • the speaker can be used for general purposes such as multimedia playback or recording playback.
  • the receiver may be used to receive an incoming call. According to one embodiment, the receiver may be implemented separately from or as part of the speaker.
  • the display module 160 may visually provide information to the outside (eg, a user) of the electronic device 101 .
  • the display module 160 may include, for example, a control circuit for controlling a display, a hologram device, or a projector and a corresponding device.
  • the display module 160 may include a touch sensor configured to sense a touch or a pressure sensor configured to measure the intensity of a force generated by the touch.
  • the audio module 170 may convert a sound into an electric signal or, conversely, convert an electric signal into a sound. According to an embodiment, the audio module 170 acquires a sound through the input module 150 , or an external electronic device (eg, the sound output module 155 ) directly or wirelessly connected to the electronic device 101 . : A sound may be output through the electronic device 102 (eg, a speaker or a headphone).
  • the sensor module 176 detects an operating state (eg, power or temperature) of the electronic device 101 or an external environmental state (eg, user state), and generates an electrical signal or data value corresponding to the sensed state. can do.
  • the sensor module 176 may include, for example, a gesture sensor, a gyro sensor, a barometric pressure sensor, a magnetic sensor, an acceleration sensor, a grip sensor, a proximity sensor, a color sensor, an IR (infrared) sensor, a biometric sensor, It may include a temperature sensor, a humidity sensor, or an illuminance sensor.
  • the interface 177 may support one or more designated protocols that may be used for the electronic device 101 to directly or wirelessly connect with an external electronic device (eg, the electronic device 102 ).
  • the interface 177 may include, for example, a high definition multimedia interface (HDMI), a universal serial bus (USB) interface, an SD card interface, or an audio interface.
  • HDMI high definition multimedia interface
  • USB universal serial bus
  • SD card interface Secure Digital Card
  • the connection terminal 178 may include a connector through which the electronic device 101 can be physically connected to an external electronic device (eg, the electronic device 102 ).
  • the connection terminal 178 may include, for example, an HDMI connector, a USB connector, an SD card connector, or an audio connector (eg, a headphone connector).
  • the haptic module 179 may convert an electrical signal into a mechanical stimulus (eg, vibration or movement) or an electrical stimulus that the user can perceive through tactile or kinesthetic sense.
  • the haptic module 179 may include, for example, a motor, a piezoelectric element, or an electrical stimulation device.
  • the camera module 180 may capture still images and moving images. According to an embodiment, the camera module 180 may include one or more lenses, image sensors, image signal processors, or flashes.
  • the power management module 188 may manage power supplied to the electronic device 101 .
  • the power management module 188 may be implemented as, for example, at least a part of a power management integrated circuit (PMIC).
  • PMIC power management integrated circuit
  • the battery 189 may supply power to at least one component of the electronic device 101 .
  • battery 189 may include, for example, a non-rechargeable primary cell, a rechargeable secondary cell, or a fuel cell.
  • the communication module 190 is a direct (eg, wired) communication channel or a wireless communication channel between the electronic device 101 and an external electronic device (eg, the electronic device 102, the electronic device 104, or the server 108). It can support establishment of and communication performance through the established communication channel.
  • the communication module 190 may include one or more communication processors that operate independently of the processor 120 (eg, an application processor) and support direct (eg, wired) communication or wireless communication.
  • the communication module 190 is a wireless communication module 192 (eg, a cellular communication module, a short-range wireless communication module, or a global navigation satellite system (GNSS) communication module) or a wired communication module 194 (eg, : It may include a LAN (local area network) communication module, or a power line communication module).
  • GNSS global navigation satellite system
  • a corresponding communication module among these communication modules is a first network 198 (eg, a short-range communication network such as Bluetooth, wireless fidelity (WiFi) direct, or infrared data association (IrDA)) or a second network 199 (eg, legacy It may communicate with an external electronic device through a cellular network, a 5G network, a next-generation communication network, the Internet, or a telecommunication network such as a computer network (eg, LAN or WAN).
  • a first network 198 eg, a short-range communication network such as Bluetooth, wireless fidelity (WiFi) direct, or infrared data association (IrDA)
  • a second network 199 eg, legacy It may communicate with an external electronic device through a cellular network, a 5G network, a next-generation communication network, the Internet, or a telecommunication network such as a computer network (eg, LAN or WAN).
  • a telecommunication network such as a computer network (eg, LAN
  • the wireless communication module 192 uses the subscriber information (eg, International Mobile Subscriber Identifier (IMSI)) stored in the subscriber identification module 196 within a communication network such as the first network 198 or the second network 199 .
  • the electronic device 101 may be identified or authenticated.
  • the wireless communication module 192 may support a 5G network after a 4G network and a next-generation communication technology, for example, a new radio access technology (NR).
  • NR access technology includes high-speed transmission of high-capacity data (eMBB (enhanced mobile broadband)), minimization of terminal power and access to multiple terminals (mMTC (massive machine type communications)), or high reliability and low latency (URLLC (ultra-reliable and low-latency) -latency communications)).
  • eMBB enhanced mobile broadband
  • mMTC massive machine type communications
  • URLLC ultra-reliable and low-latency
  • the wireless communication module 192 may support a high frequency band (eg, mmWave band) to achieve a high data rate, for example.
  • a high frequency band eg, mmWave band
  • the wireless communication module 192 includes various technologies for securing performance in a high-frequency band, for example, beamforming, massive multiple-input and multiple-output (MIMO), all-dimensional multiplexing. It may support technologies such as full dimensional MIMO (FD-MIMO), an array antenna, analog beam-forming, or a large scale antenna.
  • the wireless communication module 192 may support various requirements specified in the electronic device 101 , an external electronic device (eg, the electronic device 104 ), or a network system (eg, the second network 199 ).
  • the wireless communication module 192 may include a peak data rate (eg, 20 Gbps or more) for realizing eMBB, loss coverage (eg, 164 dB or less) for realizing mMTC, or U-plane latency for realizing URLLC ( Example: downlink (DL) and uplink (UL) each 0.5 ms or less, or round trip 1 ms or less).
  • a peak data rate eg, 20 Gbps or more
  • loss coverage eg, 164 dB or less
  • U-plane latency for realizing URLLC
  • the antenna module 197 may transmit or receive a signal or power to the outside (eg, an external electronic device).
  • the antenna module may include an antenna including a conductor formed on a substrate (eg, a PCB) or a radiator formed of a conductive pattern.
  • the antenna module 197 may include a plurality of antennas (eg, an array antenna). In this case, at least one antenna suitable for a communication method used in a communication network such as the first network 198 or the second network 199 is connected from the plurality of antennas by, for example, the communication module 190 . can be selected. A signal or power may be transmitted or received between the communication module 190 and an external electronic device through the selected at least one antenna.
  • other components eg, a radio frequency integrated circuit (RFIC)
  • RFIC radio frequency integrated circuit
  • the antenna module 197 may form a mmWave antenna module.
  • the mmWave antenna module comprises a printed circuit board, an RFIC disposed on or adjacent to a first side (eg, underside) of the printed circuit board and capable of supporting a designated high frequency band (eg, mmWave band); and a plurality of antennas (eg, an array antenna) disposed on or adjacent to a second side (eg, top or side) of the printed circuit board and capable of transmitting or receiving signals of the designated high frequency band. can do.
  • peripheral devices eg, a bus, general purpose input and output (GPIO), serial peripheral interface (SPI), or mobile industry processor interface (MIPI)
  • GPIO general purpose input and output
  • SPI serial peripheral interface
  • MIPI mobile industry processor interface
  • a command or data may be transmitted or received between the electronic device and an external electronic device through a server connected to the second network.
  • Each of the external electronic devices may be the same as or different from the electronic device.
  • all or a part of operations executed in the electronic device may be executed in one or more external electronic devices. For example, when an electronic device is to perform a function or service automatically, or in response to a request from a user or other device, the electronic device may, instead of or in addition to, perform one or more functions or services on its own. It is possible to request external electronic devices to perform at least a part of the function or the service.
  • One or more external electronic devices that have received the request may execute at least a part of the requested function or service, or an additional function or service related to the request, and transmit a result of the execution to the electronic device.
  • the electronic device may process the result as it is or additionally and provide it as at least a part of a response to the request.
  • cloud computing, distributed computing, mobile edge computing (MEC) or client-server computing technology may be used.
  • the electronic device may provide an ultra-low latency service using, for example, distributed computing or mobile edge computing.
  • the external electronic device may include an Internet of things (IoT) device.
  • the server may be an intelligent server using machine learning and/or neural networks.
  • an external electronic device or server may be included in the second network.
  • the electronic device may be applied to intelligent services (eg, smart home, smart city, smart car, or health care) based on 5G communication technology and IoT-related technology.
  • FIG. 2 is a perspective view of a front surface of an electronic device 200 according to various embodiments of the present disclosure.
  • 3 is a perspective view of a rear surface of the electronic device 200 of FIG. 2 .
  • a spatial coordinate system defined by an X-axis, a Y-axis, and a Z-axis orthogonal to each other.
  • the X axis may represent the width direction of the electronic device 200
  • the Y axis may represent the length direction of the electronic device 200
  • the Z axis may represent the height direction of the electronic device 200 .
  • the electronic device 200 includes a first surface (or front surface) 210A, a second surface (or rear surface) 210B, and a first surface 210A. and a housing 210 including a side surface 210C surrounding the space between the second surfaces 210B.
  • the housing may refer to a structure forming a part of the first surface 210A, the second surface 210B, and the side surface 210C of FIG. 2 .
  • the first surface 210A may be formed by a first plate 202 (eg, a glass plate including various coating layers, or a polymer plate) at least a portion of which is substantially transparent.
  • the second surface 210B may be formed by the substantially opaque second plate 211 .
  • the second plate 211 is, for example, coated or colored glass, ceramic, polymer, metal (eg, aluminum, stainless steel (STS), or magnesium), or at least one or two or more of the above materials. It can be formed by a combination of these.
  • the second plate 211 may be formed of a combination of metal and glass.
  • the glass may include a combination of a plurality of glasses of different colors, materials, and/or textures.
  • the side surface 210C is coupled to the first plate 202 and the second plate 211 and may be formed by a side member 218 including a metal and/or a polymer.
  • the second plate 211 and the side member 218 are integrally formed and may include the same material (eg, a metal material such as aluminum).
  • the electronic device 200 includes at least one of a display 201 , an audio module 203 , a sensor module 204 , a camera module 205 , a key input device 206 , and a connector hole 208 . It may include more than one. In some embodiments, the electronic device 200 may omit at least one of the components (eg, the key input device 206 ) or additionally include other components.
  • the display 201 may be exposed through a substantial portion of the first plate 202 , for example.
  • the display 201 may have a rectangular outer shape.
  • the edge of the display 201 may be formed to be substantially the same as an adjacent outer shape of the first plate 202 .
  • the distance between the outer edge of the display 201 and the outer edge of the first plate 202 may be substantially the same.
  • the display 201 may include, for example, a liquid crystal display (LCD), a light emitting diode (LED) display, an organic light emitting diode (OLED) display, or a microelectromechanical system (MEMS) display, or an electronic paper display.
  • LCD liquid crystal display
  • LED light emitting diode
  • OLED organic light emitting diode
  • MEMS microelectromechanical system
  • the display 201 may display, for example, various contents (eg, text, image, video, icon, or symbol) to the user.
  • a recess or opening is formed in a part of the screen display area of the display 201 , and the audio module 203 is aligned with the recess or the opening, the sensor It may include at least one of a module 204 and a camera module 205 .
  • the display 200 may be coupled to or disposed adjacent to, a pressure sensor capable of measuring the intensity (pressure) of a touch, and/or a digitizer that recognizes pen input coordinates of a magnetic field method.
  • the display 201 may receive, for example, a touch, gesture, proximity, or hovering input using a pen input device (eg, a stylus pen) or a part of the user's body.
  • the audio module 203 may include a microphone hole and a speaker hole.
  • a microphone for acquiring an external sound may be disposed therein.
  • the microphone hole may include a plurality of microphones disposed at different positions (or on different surfaces) of the electronic device to detect the direction of sound.
  • the speaker hole may include an external speaker hole and/or a receiver hole for a call.
  • the microphone hole and the speaker hole may be implemented as a single hole, or a speaker may be included without a speaker hole (eg, a piezo speaker).
  • the sensor module 204 may generate an electrical signal or data value corresponding to an internal operating state of the electronic device 200 or an external environmental state.
  • the sensor module 204 may, for example, be disposed on the first side 210A or the second side 210B of the housing 210, and additionally or alternatively, may also be disposed on the side 210C. have.
  • the sensor module includes at least one of a proximity sensor, an ambient light sensor, a biometric sensor, a gesture sensor, a gyro sensor, a barometric pressure sensor, a magnetic sensor, an acceleration sensor, a grip sensor, a color sensor, an IR (infrared) sensor, a temperature sensor, or a humidity sensor. may include more.
  • the camera module 205 includes a first camera device 205 - 1 disposed on the first surface 210A of the electronic device 200 , and a second camera device 205 - 2 disposed on the second surface 210B of the electronic device 200 . ), and/or flash 205 - 3 .
  • the camera devices 205 - 1 and 250 - 2 may include one or more lenses, an image sensor, and/or an image signal processor.
  • the flash 205 - 3 may include, for example, a light emitting diode or a xenon lamp. In some embodiments, two or more lenses (infrared cameras, wide angle and telephoto lenses) and image sensors may be disposed on one side of the electronic device 200 .
  • the key input device 206 may be disposed on the side surface 210C of the housing 210 .
  • the electronic device 200 may not include some or all of the key input devices 206 mentioned above and the not included key input devices 206 may be displayed on the display 201 as soft keys, etc. It can be implemented in the form
  • the connector hole 208 is a connector hole that can accommodate a connector (eg, a USB connector) for transmitting and receiving power and/or data with an external electronic device, and/or for transmitting and receiving an audio signal with an external electronic device It may include a connector hole capable of receiving a connector (eg, an earphone jack).
  • a connector eg, a USB connector
  • a connector hole capable of receiving a connector (eg, an earphone jack).
  • FIG. 4 is an exploded perspective view of an electronic device according to various embodiments of the present disclosure.
  • the electronic device 300 includes a side bezel structure 310 (eg, the side member 218 of FIG. 2 ), a first support member 311 (eg, a bracket), and a first plate 320 . ), a display 330 , an electromagnetic induction panel 370 , a printed circuit board 340 , and a battery 350 .
  • the second plate facing the direction opposite to the first plate 320 may be integrally integrated with the side bezel structure 310 .
  • the electronic device 300 may omit at least one of the components (eg, the first support member 311 ) or additionally include other components. At least one of the components of the electronic device 300 may be the same as or similar to at least one of the components of the electronic device 200 of FIG. 1 or 2 , and overlapping descriptions will be omitted below.
  • the electromagnetic induction panel 370 may be a panel for detecting an input of a pen input device.
  • the electromagnetic induction panel 370 may include a printed circuit board (PCB) (eg, flexible printed circuit board (FPCB)) and a shielding sheet.
  • the shielding sheet may prevent interference between the components by an electromagnetic field generated from components (eg, a display module, a printed circuit board, an electromagnetic induction panel, etc.) included in the electronic device 300 .
  • the shielding sheet blocks electromagnetic fields generated from the components, so that an input from the pen input device can be accurately transmitted to a coil included in the electromagnetic induction panel 370 .
  • the first support member 311 may be disposed inside the electronic device 300 and connected to the side bezel structure 310 , or may be integrally formed with the side bezel structure 310 .
  • the first support member 311 may be formed of, for example, a metal material and/or a non-metal (eg, polymer) material.
  • the first support member 311 may have a display 330 coupled to one surface and a printed circuit board 340 coupled to the other surface.
  • the printed circuit board 340 may be equipped with a processor, memory, and/or an interface.
  • the processor may include, for example, one or more of a central processing unit, an application processor, a graphics processing unit, an image signal processor, a sensor hub processor, or a communication processor.
  • Memory may include, for example, volatile memory or non-volatile memory.
  • the interface may include, for example, a high definition multimedia interface (HDMI), a universal serial bus (USB) interface, an SD card interface, and/or an audio interface.
  • HDMI high definition multimedia interface
  • USB universal serial bus
  • the interface may, for example, electrically or physically connect the electronic device 300 to an external electronic device, and may include a USB connector, an SD card/MMC connector, or an audio connector.
  • the battery 350 is a device for supplying power to at least one component of the electronic device 300 and may include, for example, a non-rechargeable primary battery, a rechargeable secondary battery, or a fuel cell. . At least a portion of the battery 350 may be disposed substantially on the same plane as the printed circuit board 340 . The battery 350 may be integrally disposed inside the electronic device 300 , or may be disposed detachably from the electronic device 300 .
  • the electronic device 300 may further include antennas 361 , 362 , 363 , and 364 . 3 and 4 together, at least a portion of the housing of the electronic device 300 may be used as a radiator of the antennas 361 , 362 , 363 , and 364 .
  • at least a part of the frame of the housing may be used as a radiator of an antenna (hereinafter, referred to as a 'frame antenna').
  • the frame antenna may be distinguished from other adjacent frame antenna parts through the band-shaped antenna ejection members 221 and 222 and the plurality of slits 223 .
  • the 5G mmWave antenna may be accommodated inside the housing of the electronic device 300 and used. By using the antenna, for example, short-range communication with an external device or power required for charging can be wirelessly transmitted and received.
  • FIG 5 is a diagram illustrating an electronic device 500 and a state in which the pen input device 600 is aligned on a surface of the electronic device 500 according to various embodiments of the present disclosure.
  • the pen input device 600 may be attached to one surface of the housing of the electronic device 500 .
  • the pen input device 600 may be attached to a portion of the second plate 503 (eg, a rear plate) of the housing.
  • the pen input device 600 may be attached to a portion of a side member of the housing (eg, the side member 218 of FIG. 2 ).
  • an attachment guide region 503 ′ may be provided on one surface of the housing.
  • the attachment guide area 503 ′ may be an indication area indicating an attachment position of the pen input device 600 .
  • a guide groove may be formed to indicate an attachment position of the pen input device 600 .
  • the attachment guide region 503 ′ may be formed of a material different from that of other parts of the housing (eg, the housing is made of a metallic material and the attachment guide region is made of a non-conductive material such as glass) to indicate the attachment position.
  • the attachment guide region 503 ′ may be formed to have a color different from that of other parts of the housing to indicate an attachment position.
  • the attachment guide region 503 ′ is located adjacent to the camera module 505 (eg, the second camera module 205 - 2 of FIG. 3 ) of the second plate 503 .
  • the attachment guide area 503 ′ may have a shape that is elongated in one direction from the area in which the camera module 505 is formed.
  • the attachment guide region 503 ′ may have a shape that extends from an enclousre of the camera module 505 in the longitudinal direction of the electronic device 500 (eg, the Y-axis direction in FIG. 2 ).
  • the pen housing 601 of the pen input device 600 has an overall elongated body, with the body interposed therebetween, and includes a first end 602 located opposite to each other and a second end 603 .
  • the first end 602 may have a shape that becomes narrower toward the end.
  • a pen tip for realizing a user input (eg, writing) to the electronic device by a user pressing the display may be provided at the first end 602 .
  • the inside of the pen housing 601 may include the body and an internal space 604 surrounded by the first end 602 and the second end 603 .
  • the body may be made of a synthetic resin (eg, plastic) material.
  • another part of the pen housing 601 may be made of, for example, a metallic material (eg, aluminum or SUS).
  • the pen input device 600 may include a coil 610 , at least one magnetic material 620 , and a battery 630 inside the pen housing 601 .
  • the pen input device 600 uses the coil 610 to perform the electromagnetic induction panel through an electro-magnetic resonance (EMR) method, an active electrical stylus (AES), and an electric coupled resonance (ECR) method.
  • EMR electro-magnetic resonance
  • AES active electrical stylus
  • ECR electric coupled resonance
  • 370 eg, a digitizer
  • the coil 610 may be interlocked with a wireless charging coil (eg, the wireless charging coil 510 of FIG. 6 ) included in the electronic device 500 .
  • the coil 610 may perform a function of wirelessly charging the battery 630 by being coupled to a wireless charging coil (eg, the wireless charging coil 510 of FIG. 6 ) included in the electronic device 500 .
  • resonance with the electromagnetic induction panel eg, the electromagnetic induction panel 370 of FIG. 4
  • the wireless charging function of the battery 630 are performed by one coil 610 included in the pen input device 600 . can be implemented using
  • the pen input device 600 may be detachably attached to the outside of the housing of the electronic device 500 , for example, the attachment guide region 503 ′.
  • the pen input device 600 may be overlapped with the attachment guide area 503 ′ in the same longitudinal direction.
  • the inside of the pen housing 601 may include at least one magnetic material 620 for facilitating attachment to the attachment guide region 503 ′, which includes at least one magnetic material disposed in the electronic device (eg, to be described later). 6 may be formed to overlap at a position corresponding to the at least one magnetic material 520 of FIG. 6 .
  • at least one magnetic material 620 included in the pen input device 600 is at least one magnetic material disposed in the electronic device 500 (eg, at least one magnetic material 520 of FIG.
  • the pen input device 600 may be attached to the attachment guide region 503 ′ by the action of attractive and/or repulsive force between magnetic materials.
  • the at least one magnetic material 620 included in the pen input device 600 may be disposed between the at least one magnetic material disposed in the electronic device 500 (eg, at least one magnetic material 520 of FIG. 6 to be described later) between the same poles.
  • the repulsive force and the attractive force between the poles can be precisely positioned at the designated position of the attachment guide area 503'.
  • the at least one magnetic material 620 is not disposed at an overlapping position with the at least one magnetic material disposed in the electronic device 500 (eg, at least one magnetic material 520 of FIG. 6 to be described later).
  • the pen input device 600 may not be attached to the attachment guide region 503 ′ due to the action of the repulsive force between the magnetic materials, or the alignment may be disturbed.
  • the first end 602 at which the pen tip is positioned is the wireless charging coil ( 510) may be referred to as forward attachment when it is disposed adjacent to a position corresponding to the 510).
  • the second end 603 of the pen input device 600 is connected to the wireless charging coil 510 of the electronic device 500 .
  • the pen input device 600 when the pen input device 600 is attached in the reverse direction with respect to the wireless charging coil 510 of the electronic device 500 , the pen input device 600 performs a wireless charging operation. This may not be done normally, so it may be discharged, and an additional recharging operation may be required for its use.
  • a function of a remote control input device using short-range communication may be performed separately from a pen input function using the pen input device 600 .
  • a communication circuit, an antenna, and a battery 630 in the pen input device 600 it can be utilized as the pen input device 600 performing an active function (eg, BLE communication) rather than a simple writing instrument.
  • the battery 630 attached to the pen input device 600 is not limited to any particular battery.
  • a chip type battery or a cylinder type battery may be used as the battery 630 .
  • the location of the battery 630 attached to the pen input device 600 is also not limited to any particular embodiment. In the embodiment shown in FIG. 5 , the battery 630 is disposed on the second end 603 side of the pen input device 600 , but in contrast to this, the battery 630 is disposed between the magnetic materials 620 . As such, the application of various other embodiments is possible.
  • At least one magnetic material disposed in the electronic device 500 may be referred to as a 'first magnetic material group 520'
  • At least one magnetic material 620 included in the pen input device 600 may be referred to as a 'second magnetic material group 620'.
  • an electronic device 500 includes a housing accommodating electronic components in an internal space, and a wireless charging coil 510 disposed on an inner surface of the housing forming the internal space.
  • a first magnetic body group 520 disposed on an inner surface of the housing, aligned with the wireless charging coil in a first direction, and a pen input device spaced apart from the first magnetic body group by a predetermined distance and attachable to an electronic device reverse attachment It may include a magnetic field sensor 530 for recognizing. Also, the electronic device 500 may further include a printed circuit board 504 for mounting the electronic component.
  • the housing of the electronic device (eg, the housing 210 of FIGS. 2 and 3 ) includes a first plate 501 (eg, the first plate 202 of FIG. 2 ), a second plate 503 (eg, FIG. 3 ) and a side member surrounding the space between the first plate 501 and the second plate 503 (eg, a side member 506 of FIG. 15 to be described later).
  • the first plate 501 may form the front surface of the electronic device 500 , and may be formed to be substantially transparent to expose the display 502 located on the rear surface to the outside.
  • the second plate 503 may form a rear surface of the electronic device 500 as a portion of the housing facing in a direction opposite to the first plate 501 .
  • a plurality of electronic components may be disposed in the inner space between the first plate 501 and the second plate 503 . 6 and 7, a camera module 505 (eg, FIG. 3, the camera module 205-2) is disclosed.
  • the optical lens system 505a may include an image sensor and a lens assembly.
  • various electronic components other than the camera module 505 may be disposed in the inner space between the first plate 501 and the second plate 503 .
  • the electronic component may include a charging circuit 507 , a processor 508 , and a sensing circuit 509 , which will be described later with reference to FIG. 15 .
  • the pen input device 600 may be attached to an outer surface of the second plate 503 of the electronic device housing.
  • an attachment guide region 503 ′ is formed on the second plate 503 , so that the user can easily recognize and attach the attachment position of the pen input device 600 .
  • the attachment guide region 503 ′ may be formed of a material different from that of the second plate 503 .
  • the second plate 503 may include glass.
  • the wireless charging coil 510 and the first magnetic body group 520 may be disposed on the inner surface of the second plate 503 among the plurality of inner surfaces constituting the inner space of the electronic device housing.
  • the wireless charging coil 510 is configured to wirelessly charge the battery 630 of the pen input device 600 , and is coupled with the coil 610 of the pen input device 600 to transmit power. It may be a transmission coil.
  • the wireless charging coil 510 may be electrically connected to a charging circuit on the printed circuit board (eg, the charging circuit 507 of FIG. 15 to be described later) through a connector 504a mounted on the printed circuit board 504 .
  • the connector 504a mounted on the printed circuit board 504 is not limited to any particular embodiment.
  • the connector 504a may be a connector 504a in the form of a contact structure (eg, C-clip) in contact with the wireless charging coil 510 as shown in FIGS. 6 and 7 , or in the drawings.
  • the connector 504a may be an FPCB connector (connector 504b) configured integrally with the wireless charging coil as shown in FIG. 15 .
  • the wireless charging technology using the wireless charging coil 510 between the electronic device 500 and the pen input device 600 includes an electromagnetic induction method, a resonance method using resonance, and converting electrical energy into electromagnetic waves to deliver it. Any one of radio frequency radiation (RF/microwave radiation) may be applied.
  • the method of transmitting power by electromagnetic induction is a method of transmitting power using an electromagnetic induction phenomenon between a primary coil (eg, wireless charging coil 510) and a secondary coil (eg, coil 610). .
  • the wireless charging coil 510 of the electronic device 500 may be a flat plate coil in the form of an FPCB, and the coil 610 of the pen input device 600 may be a winding coil in the form of a solenoid. have.
  • both the wireless charging coil 510 and the coil 610 may be a solenoid-type winding coil.
  • the winding coil may be wound around a ferrite core.
  • the distance between the electronic device 500 and the pen input device 600 may need to be close.
  • an opening 503a may be formed at one side of the second plate 503 of the electronic device 500 to increase wireless charging efficiency between the electronic device 500 and the pen input device 600 .
  • the second plate 503 of the electronic device 500 may be formed of a metal material.
  • the coupling between the wireless charging coil 510 and the coil 610 may be interfered with by the second plate 503 made of a metal material, so that power transmission efficiency may be reduced.
  • the power transmission efficiency is reduced can be prevented from becoming
  • the wireless charging coil 510 may be disposed on the inner surface of the housing of the electronic device 500 .
  • the wireless charging coil 610 may be closely disposed on the inner surface of the housing of the electronic device 500 .
  • the wireless charging coil 610 may be disposed to overlap the opening 503a.
  • the coil 610 of the pen input device 600 and the wireless charging coil 510 of the electronic device 500 correspond to each other with the second plate 503 interposed therebetween.
  • the induced electromotive force generated in the coil 610 by the magnetic field generated in the wireless charging coil 510 is It may be the largest in size, thus providing optimal wireless charging efficiency.
  • the first magnetic material group 520 is at least one magnetic material disposed inside the electronic device 500 , and the first magnetic material group 520 may be disposed with a fixed position on the inner surface of the electronic device 500 housing. . Also, the first magnetic body group 520 may be aligned with the wireless charging coil 510 disposed on the inner surface of the housing in the first direction.
  • the first direction may mean a direction (-Y) opposite to a direction to which the coordinate axis Y is directed in the embodiment shown in FIG. 6 .
  • the first magnetic material group 520 may include a plurality of magnetic materials.
  • the first magnetic material group 520 may include a 1-1 magnetic material 521 and a 1-2 magnetic material 522 . At least one of the 1-1 magnetic material 521 and the 1-2 magnetic material 522 may have a plurality of array polarities.
  • that the magnetic material has a single polarity may mean that only the dual poles of the N pole and the S pole exist in the magnet, and that the magnetic material has a plurality of array polarities means the length of the magnet or the position of the magnet within one magnet.
  • the polarity changes according to the polarity, and it may mean that the N pole and the S pole (hereinafter, referred to as 'NS polarity') are alternately magnetized.
  • the 1-1 magnetic material 521 has a plurality of array polarities, including a first portion 521a having a first polarity and a second portion 521b having a second polarity, and a first The ⁇ 2 magnetic material 522 may have a single polarity.
  • the 1-1 magnetic material 521 has more array polarity than the 1-2 magnetic material 522 or has a longer length than the 1-1 magnetic material ( 521 and the 1-2 magnetic body 522 may have an asymmetric magnet structure with respect to each other.
  • the 1-1 magnetic body 521 adjacent to the wireless charging coil 510 has a stronger magnetic force than that of the 1-2 magnetic body 522 , it is possible to facilitate attachment and detachment during the wireless charging operation.
  • at least one of the 1-1 magnetic body 521 and the 1-2 magnetic body 522 may also be formed of a plurality of magnet sets.
  • the 1-1 magnetic material 521 may be formed of two magnets, and the 1-2 magnetic material 522 may be formed of a single magnet.
  • the two magnets included in the 1-1 magnetic material 521 may be formed by being connected in a state in which polarities are alternately magnetized.
  • the 1-1 magnetic body 521 is shown to have an S polarity toward the wireless charging coil 510 , but is not limited thereto. It is shown that the 1-2 magnetic body 522 is arranged so that the N polarity faces the 1-1 magnetic body 521 , but this is also not necessarily limited thereto. Although not shown in the drawings, both the 1-1 magnetic material 521 and the 1-2 magnetic material 522 may be formed of magnets having a plurality of array polarities.
  • the 1-1 magnetic material 521 is formed in a state in which the polarity of NS is alternately magnetized three or more times, and the first and second magnetic material 522 is formed in a state in which the polarity of the NS is alternately magnetized two or more times. state can be formed.
  • various embodiments will be described later with reference to FIGS. 12 to 14 .
  • the first magnetic material group 520 may be provided to correspond to the second magnetic material group 620 provided in the pen input device 600 .
  • the number of magnets of the 2-1 magnetic body 621 and the 2-2 second magnetic body 622 included in the second magnetic body group 620 of the pen input device 600, the polarity of the magnets, and the distance between the magnets may be determined in the 1-1 magnetic material 521 and the 1-2 magnetic material 522 of the first magnetic material group 520 . According to the embodiment shown in FIG.
  • the 2-1 magnetic body 621 included in the second magnetic body group 620 is formed of magnets having a plurality of array polarities
  • the 2-2 magnetic body 622 is a single magnetic body 622 . It may be formed of a magnet having a polarity.
  • the 1-1 magnetic material 521 included in the first magnetic material group 520 is formed of a magnet having a plurality of array polarities
  • the 1-2 magnetic material 522 is formed of a magnet having a single polarity.
  • the magnets having a plurality of array polarities (eg, 521a and 521b) included in the 1-1 magnetic material 521 are the 2-1 magnetic materials.
  • An attractive force or a repulsive force may be generated in response to the plurality of array polarities 621a and 621b included in 621 .
  • the first magnetic body group 520 and the second magnetic body group 620 may have an asymmetric magnet structure of differential length.
  • the first magnetic body group 520 includes a 1-1 magnetic body 521 and a 1-2 magnetic body 522
  • the second magnetic body group 620 is a 2-1-th magnetic body group.
  • the 1-1 magnetic body 521 is formed to have a longer length than the 1-2 magnetic body 522
  • the 2-1 magnetic body 522 is formed.
  • the magnetic body 621 may be formed to have a longer length than that of the second-second magnetic body 622 .
  • the first magnetic body group 520 includes the 1-1 magnetic body 521 and the 1-2 magnetic body 522
  • the second magnetic body group 620 is the 2-1th magnetic body 521
  • the 1-1 magnetic body 521 and the 2-1 magnetic body 621 are formed of magnets having a plurality of array polarities
  • the 1-2 magnetic material 522 and the 2-2 magnetic material 622 may be formed of a magnet having a single polarity.
  • the first magnetic body group 520 includes the 1-1 magnetic body 521 and the second magnetic body group 620 includes the 2-1 magnetic body 621
  • the 2-1 magnetic body 621 is formed to have a longer length than the 1-1 magnetic body 521, or the 2-1 magnetic body 621 is formed to have more array polarity than the 1-1 magnetic body 521
  • the 2-1 magnetic body 621 may be formed to constitute more magnet sets than the 1-1 magnetic body 521 .
  • Various other embodiments may be applied to the asymmetric magnet structure of the first magnetic body group 520 and the second magnetic body group 620 .
  • the electronic device 500 may include the magnetic field sensor 530 spaced apart from the first magnetic material group 520 by a predetermined distance.
  • the magnetic field sensor 530 may be disposed to be spaced apart by a distance D1 from the first 1-2 magnetic material 522 closest to the magnetic field sensor 530 .
  • the distance 'D1' may be a distance at which the magnetic field sensor 530 does not recognize a magnetic force greater than or equal to a threshold value by the 1-2 magnetic material 522 .
  • the magnetic field sensor 530 may be formed to be spaced apart by a distance to minimize the influence of the magnetic material provided in the electronic device 500 .
  • D2 may be formed to be 5 mm or more.
  • the magnetic field sensor 530 is mounted on the printed circuit board 504 or fixedly disposed on the inner surface of the housing of the electronic device 500 , the sensing circuit ( Example: It may be electrically connected to the sensing circuit 509 of FIG. 15 , which will be described later.
  • the magnetic field sensor 530 may also be aligned with the wireless charging coil 510 and the first magnetic body group 520 in the first direction.
  • that the magnetic field sensor 530 is aligned with the wireless charging coil 510 and the first magnetic group 520 in the first direction means that the wireless charging coil 510, the first magnetic group 520 and the magnetic field sensor 530 are It may mean that they are arranged in a straight line.
  • the wireless charging coil 510 , the first magnetic body group 520 and the magnetic field sensor 530 may be aligned in the first direction toward the camera module 505 . have.
  • the magnetic field sensor 530 may be located on the same plane as the wireless charging coil 510 and the first magnetic group 520 , but is not necessarily limited thereto, for example, the wireless charging coil 510 and the first Various embodiments may be applied, such as the magnetic group 520 is disposed on the inner surface of the housing and the magnetic field sensor 530 is disposed on the printed circuit board 504 . 6 and 7 together, the 1-1 magnetic material 521 of the first magnetic material group 520 is disposed adjacent to the wireless charging coil 510, and the 1-2 magnetic material 522 is the magnetic field sensor. It may be disposed adjacent to 530 .
  • the 1-1 magnetic material 521 has a larger number of array polarities or a larger number of magnet sets (eg, the embodiments of FIGS.
  • the 1-1 magnetic body 521 may have a thickness as well as a length to be relatively thicker than that of the 1-2 magnetic body 522 . Accordingly, the 1-1 magnetic material 521 may have a relatively strong magnetic force compared to the 1-2 magnetic material 522 , and the 1-2 magnetic material 522 may be relatively stronger than the 1-1 magnetic material 521 . It may have weak magnetism.
  • the 2-1 magnetic material 621 of the pen input device 600 also has a larger array polarity or a larger number of magnet sets (eg, in FIGS.
  • the 2-2 magnetic body 622 is compared to the 2-1 magnetic body 621 . It may have a relatively weak magnetic force. Since the 1-1 magnetic material 521 and the 2-1 magnetic material 621 have strong magnetic force, it is possible to prevent the pen input device 600 from being easily detached from the electronic device 500 during a wireless charging operation for the pen input device 600 . .
  • the electronic device 500 performs a wireless charging operation or a wireless charging operation on the pen input device 600 according to the attachment direction of the pen input device 600 to the housing.
  • the electronic device 500 may have the wireless charging coil 510 of the electronic device 500 and the coil 610 of the pen input device 600 even when the pen input device 600 is attached to the housing in the forward direction. ), the wireless charging operation may not be performed if they are not overlapped.
  • the electronic device 500 does not perform the wireless charging operation according to the attachment direction of the pen input device 600 to the housing or according to the non-overlapping state between the wireless charging coil 510 and the coil 610, the reverse attachment or It is possible to perform a function of determining the tilting attachment and further notifying the user of this.
  • the pen input device 600 has a magnetic force generated between the first-first magnetic body 521 and the second-first magnetic body 621, the first- It is attached to the electronic device 500 by the magnetic force generated between the second magnetic body 522 and the 2-2 second magnetic body 622 , and the electronic device 500 supplies power to the coil 610 through the wireless charging coil 510 .
  • the electronic device 500 receives the charging signal (or pen tip signal) B1 by the coil 610 of the pen input device 600 , and uses the wireless charging coil 510 for the pen input device ( 600) may perform a wireless charging operation.
  • the magnetic flux F1 emitted from the 2-1 magnetic body 621 of the pen input device 600 and the magnetic flux F2 emitted from the 2-2 magnetic body 622 are It may not reach the magnetic field sensor 530 .
  • FIG. 8 is a signal-timing diagram showing the voltage strength acting on the wireless charging coil and the voltage strength acting on the magnetic field sensor.
  • the electronic device 500 uses a charging signal (eg, a pen tip signal) of the pen input device 600 received through the wireless charging coil 510 and a magnetic force signal due to an asymmetric magnet structure measured through the magnetic field sensor 530 .
  • An attachment state of the pen input device 600 may be determined.
  • Vc may represent a voltage measured through the wireless charging coil 510
  • Vs may represent a voltage measured through the magnetic field sensor 530 .
  • a voltage exceeding a predetermined value T2 may be measured through the wireless charging coil 510 .
  • a voltage exceeding a predetermined value T1 may be measured through the magnetic field sensor 530 .
  • the electronic device 500 may recognize the charging signal B1 when the pen input device 600 is attached in the forward direction (fixing starts), whereas the electronic device 500 may not recognize the magnetic force signal through the magnetic field sensor 530 . In this case, the electronic device 500 may perform a wireless charging operation for the battery of the pen input device 600 .
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a state in which the pen input device 600 is attached to the electronic device 500 in a reverse direction, according to embodiments of the present disclosure.
  • the embodiment illustrated in FIG. 9 may represent some of the embodiments in which the pen input device 600 is misaligned with the electronic device 500 .
  • the coil 610 of the pen input device 600 and the wireless charging coil 510 of the electronic device 500 correspond to each other with the second plate 503 interposed therebetween.
  • the wireless charging coil 510 and the coil 610 do not overlap each other, the coil 610 by the magnetic field generated from the wireless charging coil 510.
  • the magnitude of the induced electromotive force generated in the coil 610 may be very small, or the induced electromotive force may not be generated in the coil 610 .
  • the magnetic force generated between the first-first magnetic body 521 and the second-second magnetic body 622 is It may be attached to the electronic device 500 by a magnetic force generated between the 1-2 magnetic body 522 and the 2-1 magnetic body 621 . Since the wireless charging coil 510 of the electronic device 500 does not overlap the coil 610 of the pen input device 600 and does not receive the pen tip signal (or charging signal) B2, the electronic device 500 Power transmission to the coil 610 by the wireless charging coil 510 may not be performed. That is, the wireless charging operation for the pen input device 600 of the electronic device 500 may not be performed.
  • the magnetic flux F4 emitted from the 2-2 magnetic material 622 of the pen input device 600 does not reach the magnetic field sensor 530, but the 2-1 magnetic material
  • the magnetic flux F3 from 621 may reach the magnetic field sensor 530 . That is, when the pen input device 600 is attached to the electronic device 500 in a reversed or inclined state, the magnetic field sensor 530 generates a magnetic force by the 2-1 magnetic body 621 of the pen input device 600 . may be affected by
  • the electronic device 500 may recognize the charging signal B2 when the pen input device 600 is attached in the reverse (or inclined) direction (reverse attachment start). There is no, on the other hand, it is possible to recognize the magnetic force signal (F3) through the magnetic field sensor (530).
  • the processor acquires a charging signal (eg, a pen tip signal) obtained through the wireless charging coil 510 and the magnetic field sensor 530 .
  • a charging signal eg, a pen tip signal
  • the processor acquires a charging signal (eg, a pen tip signal) obtained through the wireless charging coil 510 and the magnetic field sensor 530 .
  • Whether the pen input device 600 is attached to the electronic device 500 in a forward direction or a reverse direction can be determined using the obtained magnetic force signal, or in an inclined attachment state using a change in magnitude of the measured magnetic force. It can be determined whether or not
  • FIGS. 10 and 11 are diagram illustrating a state in which the pen input device 600 is attached to the electronic device 500 in a reverse direction, according to other embodiments of the present disclosure.
  • 11 is a diagram illustrating a state in which the pen input device 600 is attached to the electronic device 500 in a reverse direction, according to another embodiment of the present disclosure.
  • the embodiment shown in FIGS. 10 and 11 may represent an embodiment different from the embodiment shown in FIG. 9 in which the pen input device 600 is misaligned with the electronic device 500 .
  • the electronic device 500 is a magnetic field sensor, and a magnetic field sensor 530 (hereinafter referred to as a 'first magnetic field sensor 530') that faces in the opposite direction of the wireless charging coil 510 with respect to the first magnetic material group 520 . ), additionally or alternatively, a second magnetic field sensor 540 may be included.
  • the second magnetic field sensor 540 may be disposed between the 1-1 magnetic body 521 and the 1-2 magnetic body 522 , for example, as in the embodiment illustrated in FIG. 10 .
  • the magnetic force F3 that is difficult to measure by the first magnetic field sensor 530 may be measured according to the reverse attachment position of the pen input device 600 .
  • the second magnetic field sensor 540 is spaced apart by 'D2' from the first 1-2 magnetic material 522 and spaced apart by 'D1' from the 1-1 magnetic material 521 by 'D1', so that the magnetic force greater than or equal to the threshold value can be prevented from being affected by
  • the electronic device 500 may include a third magnetic field sensor 550 additionally or alternatively to the first magnetic field sensor 530 and/or the second magnetic field sensor 540 .
  • the third magnetic field sensor 550 may be disposed to overlap the wireless charging coil 510 and the electronic device 500 in the height direction, for example, as in the embodiment shown in FIG. 11 .
  • the third magnetic field sensor 550 may be disposed on the opposite surface of the printed circuit board 504 in order to minimize the influence by the magnetic force of the 1-1 magnetic material 521 .
  • the pen input device 600 further includes a 2-3 magnetic material 623 as another magnetic material in addition to the 2-1 magnetic material 621 and the 2-2 magnetic material 622 .
  • the third magnetic field sensor By using 550 to acquire, additionally or alternatively, the magnetic force flux F5 by the 2-3th magnetic body 623, it is possible to more accurately determine whether the reverse attachment or the tilting attachment is performed.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a state in which the pen input device 600 is attached to the electronic device 500 in a reverse direction according to other embodiments of the present disclosure.
  • the 2-1 magnetic body 621 of the pen input device 600 has a longer length than the 2-2 magnetic body 622 , and correspondingly, the electronic device ( 500)
  • the 1-1 magnetic material 521 may have a longer length than the 1-2 magnetic material 522 .
  • the 2-1 magnetic material 621 and the 1-1 magnetic material 521 have a greater thickness than that of the 2-2 magnetic material 622 and the 1-2 magnetic material 522 as well as the length to provide a stronger magnetic force. It may be formed to have.
  • 13 is a diagram illustrating a state in which the pen input device 600 is attached to the electronic device 500 in a forward direction according to another embodiment of the present disclosure.
  • 14 is a diagram illustrating a state in which the pen input device 600 is attached to the electronic device 500 in the reverse direction, according to another embodiment of the present disclosure.
  • the second magnetic material group 620 of the pen input device 600 is another magnetic material in addition to the 2-1 magnetic material 621 and the 2-2 magnetic material 622 .
  • a second 2-3 magnetic body 623 may be additionally provided.
  • the 2-1 th magnetic material 621 , the 2-2 th magnetic material 622 , and the 2-3 th magnetic material 623 may be aligned in a longitudinal direction of the pen input device 600 .
  • the first magnetic body group 520 of the electronic device 500 includes the 1-1 magnetic body 521, the 1-2 magnetic body 522, and the 1-3 magnetic body 523 aligned in the first direction.
  • the 2-1 magnetic material 621, the 2-2 magnetic material 622, and the 2-3 magnetic material 623 eg, the 2-1 magnetic material 621
  • the 1-1 magnetic material At least one (eg, 1-1 magnetic material 521 ) of the 521 , the 1-2 magnetic material 522 , and the 1-3 magnetic material 523 has a larger number of array polarities with respect to the other magnetic materials.
  • it is possible to form an asymmetric magnet structure by being formed in a longer form, thicker, or composed of a larger number of magnet sets.
  • the pen input device 600 Since the magnetic group 520 and 620 of the electronic device 500 and the pen input device 600 receive a force to be attached from each of three separate parts in the fixed attachment state, the pen input device 600 is wirelessly charged. It can be prevented from being easily detached from the electronic device 500 during operation.
  • the magnetic material groups 520 and 620 of the electronic device 500 and the pen input device 600 may include a larger number of magnetic materials in addition to the above-described embodiments, and the specific number of polarities, the number of magnets, and the arrangement aspect are It may be formed in various ways depending on the embodiment.
  • 15 is a diagram illustrating an internal configuration of a pen input device attached to a side member and an electronic device corresponding thereto, according to various embodiments of the present disclosure
  • the pen input device 600 may be attached to the side member 506 of the electronic device 500 .
  • an attachment guide region eg, 503 ′ in FIG. 5
  • the electronic device 500 may include a wireless charging coil 510 disposed on an inner surface of the side member 506 , a first magnetic body group 520 , and a magnetic field sensor 530 .
  • the electronic device 500 may include a printed circuit board 504 on which electronic components are mounted.
  • Electronic components mounted on the printed circuit board 504 include a charging circuit 507 , a processor 508 (eg, the processor 120 of FIG. 1 ), and various other electronic components not shown in addition to the sensing circuit 509 . may include
  • the wireless charging coil 510, the first magnetic body group 520 and the magnetic field sensor 530 disposed on the inner surface of the side member 506 corresponding to the pen input device 600 attached to the side member 506 are printed It may be disposed perpendicular to the circuit board 504 .
  • the wireless charging coil 510 and the magnetic field sensor 530 are respectively a first FPCB (510 '), a second FPCB ( It may be connected to the connector 504b extending to one side of the printed circuit board 504 by using 530'.
  • 16 is a diagram illustrating an embodiment in which a reverse attachment state and an inclined attachment state of the pen input device 600 to the electronic device 500 are distinguished, according to various embodiments of the present disclosure.
  • the electronic device 500 uses the magnetic field sensor 530 to determine whether the pen input device 600 is attached in a reverse direction with respect to the attachment guide region 503 ′ or is attached at an angle within a predetermined angle.
  • the magnetic field sensor 530 may be configured as a digital hall sensor (digital hall IC).
  • the digital Hall sensor is a sensor capable of measuring the strength of a magnetic force formed on three axes in a coordinate space, and the processor (eg, the processor 120 of FIG. 1 ) uses data in the coordinate space detected by the digital Hall sensor
  • the vector sum in the axis, Y-axis, and Z-axis directions can be converted into ADC output value.
  • the processor 508 of the electronic device 500 attaches the pen input device 600 to the forward attachment section (eg, S1). It can be judged that there is Contrary to this, in the processor of the electronic device 500 (eg, the processor 120 of FIG. 1 ), when the ADC output value output from the magnetic field sensor 530 is -B to +B, the pen input device 600 is reversed. It can be determined that it is attached to the direction attachment section (eg, S2).
  • the processor of the electronic device 500 receives a pen input. It may be determined that the device 600 is attached to the inclined attachment section (eg, S3 ).
  • FIG. 17 is a signal-timing diagram illustrating a voltage strength applied to a wireless charging coil and a voltage strength applied to a magnetic field sensor according to an embodiment different from FIG. 8 .
  • the electronic device 500 includes a charging signal (eg, a pen tip signal) of the pen input device 600 received through the wireless charging coil 510 and an asymmetric magnet measured through a magnetic field sensor 530 (eg, a digital Hall sensor).
  • the attachment state of the pen input device 600 may be determined using the magnetic force signal due to the structure.
  • the magnetic field sensor according to the embodiment of FIG. 8 may be an analog sensor. Accordingly, the measurement aspect of the magnetic field sensor according to the embodiment of FIG. 17 may be slightly different from that of FIG. 8 .
  • Vc may represent a voltage measured through the wireless charging coil 510
  • Vs may represent a voltage measured through the magnetic field sensor 530 .
  • a voltage exceeding a predetermined value T5 may be measured through the wireless charging coil 510 .
  • a voltage exceeding predetermined values T3 and T4 may be measured through the magnetic field sensor 530 .
  • the electronic device 500 may recognize the charging signal B1 when the pen input device 600 is attached in the forward direction (fixing starts), whereas the electronic device 500 may not recognize the magnetic force signal through the magnetic field sensor 530 . In this case, the electronic device 500 may perform a wireless charging operation for the battery of the pen input device 600 .
  • the pen input device 600 may be attached in a partially inclined state with respect to the electronic device 500 .
  • the wireless charging operation of the pen input device 600 of the electronic device 500 may be possible, but there is a risk that the pen input device 600 is detached from the electronic device 500 or there is another cause of failure. can be judged as For example, there may be obstacles around the pen input device 600 , and as the magnetic field sensor 530 is damaged, even when the pen input device 600 is attached in the forward direction, the voltage at the magnetic field sensor 530 is can be detected.
  • FIG. 18 is a block diagram illustrating a circuit configuration of an electronic device 500 according to various embodiments of the present disclosure.
  • the electronic device 500 may include at least one processor 508 (eg, the processor 120 of FIG. 1 ).
  • the coil 610 of the pen input device 600 may correspond to the wireless charging coil 510 of the electronic device 500 .
  • the housing eg, the second plate 503
  • the coil 610 is connected through the opening 503a formed at a position corresponding to the wireless charging coil 510.
  • Wireless power transmission may be performed.
  • the asymmetric magnetic structure 620 of the pen input device 600 may correspond to the asymmetric magnetic structure 520 of the electronic device 500 .
  • the at least one magnetic field sensor 530 may be disposed to be spaced apart from the asymmetric magnetic structure 520 of the electronic device 500 by a predetermined distance.
  • the processor 508 receives a magnetic force signal (eg, magnetic force strength) for the asymmetric magnetic body structure 620 measured through the magnetic field sensor 530 through the sensing circuit 509 , and receives through the wireless charging coil 510 .
  • the charging signal eg, a pen tip signal
  • the processor 508 may control to provide an attachment guide message to the user through the display 501 in response to the determination result.
  • FIG. 19 is a block diagram illustrating a circuit configuration of an electronic device 500 according to an exemplary embodiment different from FIG. 18 .
  • the electronic device 500 determines an attachment state to the pen input device 600 in which the coil 610 is disposed in the body of the pen housing 601 rather than the first end 602 . may decide At this time, the electronic device 500 includes the 1-1 magnetic body 521 and the 1-th Two magnetic materials 522 may be included. As such, the positions of the wireless charging coil 510 and the first magnetic body group 520 included in the electronic device 500 may be set in various ways according to embodiments. Notwithstanding the variety of these embodiments, the processor 508 receives a magnetic force signal (eg, magnetic force strength) for the asymmetric magnetic structure 520 measured through the magnetic field sensor 530 and the pen received through the wireless charging coil 510 . A reverse attachment state and a tilting attachment state of the pen input device 600 may be determined in response to a charging signal (eg, a pen tip signal) of the input device.
  • a magnetic force signal eg, magnetic force strength
  • 20 is a diagram illustrating an attachment guide message displayed on the electronic device 500 when the pen input device 600 is attached in the forward direction.
  • the electronic device 500 may display a charging message through the display 501 in response to the forward attachment state of the pen input device 600 .
  • the electronic device 500 displays a charging message including the amount of battery power through the charging signal received in response to the forward attachment state of the pen input device 600 on the display 501 .
  • the display 501 may display an image for a state in which the pen input device is attached in the forward direction, and displays what percentage of battery power the pen input device 600 currently has. to enable intuitive recognition of the charging state.
  • 21 is a diagram illustrating an attachment guide message displayed on the electronic device 500 when the pen input device 600 is attached in the reverse direction.
  • the electronic device 500 may display a charging message through the display 501 in response to the backward attachment state (or the tilting attachment state) of the pen input device 600 .
  • the electronic device 500 may display, through the display 501 , a message indicating that charging is not normally performed in response to the reverse attachment state of the pen input device 600 .
  • the display 501 may display an image for a state in which the pen input device is attached in the reverse direction, and may display a message to adjust the attachment position and/or direction of the pen input device 600 for normal charging. By displaying it, it is possible to enable the user to intuitively recognize it.
  • the electronic device may have various types of devices.
  • the electronic device may include, for example, a portable communication device (eg, a smart phone), a computer device, a portable multimedia device, a portable medical device, a camera, a wearable device, or a home appliance device.
  • a portable communication device eg, a smart phone
  • a computer device e.g., a smart phone
  • a portable multimedia device e.g., a portable medical device
  • a camera e.g., a portable medical device
  • a camera e.g., a portable medical device
  • a camera e.g., a portable medical device
  • a wearable device e.g., a smart bracelet
  • a home appliance device e.g., a home appliance
  • first, second, or first or second may be used simply to distinguish the element from other elements in question, and may refer to elements in other aspects (e.g., importance or order) is not limited. that one (eg first) component is “coupled” or “connected” to another (eg, second) component with or without the terms “functionally” or “communicatively” When referenced, it means that one component can be connected to the other component directly (eg by wire), wirelessly, or through a third component.
  • module used in various embodiments of this document may include a unit implemented in hardware, software, or firmware, and is, for example, interchangeable with terms such as logic, logic block, component, or circuit.
  • a module may be an integrally formed part or a minimum unit or a part of the part that performs one or more functions.
  • the module may be implemented in the form of an application-specific integrated circuit (ASIC).
  • ASIC application-specific integrated circuit
  • an electronic device comprising: a housing accommodating an electronic component in an internal space; a wireless charging coil disposed on an inner surface of the housing forming the inner space; a first group of magnetic materials disposed on the inner surface of the housing and aligned with the wireless charging coil in a first direction; and a predetermined distance from the first magnetic body group, aligned in the first direction with the wireless charging coil and the first magnetic body group, and recognizes reverse attachment or tilting attachment of a pen input device attachable to the electronic device It is possible to provide an electronic device including at least one magnetic field sensor for
  • the first group of magnetic bodies includes the wireless charging coil and the 1-1 magnetic body aligned toward the first direction, the wireless charging coil and the 1-1 magnetic body and the first direction It may include the first 1-2 magnetic body aligned toward the.
  • the 1-1 magnetic body may be formed to have a length longer than that of the 1-2 magnetic body.
  • the 1-1 magnetic body may be formed of a magnet including a plurality of array polarities
  • the 1-2 magnetic material may be formed of a magnet having a single polarity
  • the 1-1 magnetic body may be formed of a plurality of magnet sets, and the 1-2 magnetic body may be formed of a single magnet.
  • the housing may include a metal material.
  • the housing may include an opening corresponding to the wireless charging coil.
  • the electronic device includes a display exposed through a first plate of the housing, and the pen input device includes a second plate facing the first plate in a direction opposite to the first plate, or the first plate and It may be attachable to a side member surrounding the space between the second plates.
  • the housing may include an attachment guide region indicating an attachment position of the pen input device to the second plate or the side member.
  • the attachment guide region may extend from a camera module included in the second plate in the first direction.
  • the magnetic field sensor may be located in a direction opposite to the wireless charging coil with respect to the first magnetic material group.
  • the magnetic field sensor is additionally or alternatively between a plurality of magnetic materials included in the first magnetic body group with respect to the magnetic field sensor located in the opposite direction of the wireless charging coil with respect to the first magnetic body group. can be placed in the position of
  • the magnetic field sensor may be disposed in a position adjacent to the wireless charging coil, additionally or alternatively, with respect to the magnetic field sensor located in the opposite direction of the wireless charging coil with respect to the first magnetic body group.
  • the wireless charging coil may be disposed between a plurality of magnetic bodies included in the first magnetic body group.
  • the apparatus further includes a processor, wherein the processor uses a charging signal of the pen input device received through the wireless charging coil and a magnetic force signal measured through the at least one magnetic field sensor, the pen input device can determine one of a forward attachment, a reverse attachment, or a tilting attachment state.
  • the processor may display an attachment guide message for one of a forward attachment, a reverse attachment, and a tilting attachment state of the pen input device through a display included in the electronic device.
  • an electronic device includes: a first plate; a second plate facing in an opposite direction from the first plate; a housing including a side member surrounding an inner space between the first plate and the second plate; a wireless charging coil disposed on the inner surface of the housing; a first group of magnetic materials disposed on the inner surface of the housing and aligned with the wireless charging coil in a first direction; a magnetic field sensor spaced apart from the first magnetic material group by a predetermined distance to recognize reverse attachment of a pen input device attachable to the electronic device; and a pen input device attachable to the second plate or the side member, wherein the pen input device includes a coil and a second magnetic body group corresponding to the first magnetic body group.
  • the first magnetic body group of the electronic device includes a 1-1 magnetic body aligned with the wireless charging coil in a first direction, the wireless charging coil, a 1-1 magnetic body, and a first a first and second magnetic body aligned in a direction
  • the second group of magnetic bodies of the pen input device includes a 2-1 magnetic body aligned with the coil and a 2-1 magnetic body aligned in the first direction, the coil and the 2-1 magnetic body and a 2-2 second magnetic material aligned in the first direction.
  • the 1-1 magnetic body may have a longer length than the 1-2 magnetic body, and the 2-1 magnetic body may have a longer length than the 2-2 magnetic body.
  • the 1-1 magnetic material is formed of a magnet having a plurality of array polarities
  • the 1-2 magnetic material is formed of a single polarity magnet
  • the 2-1 magnetic material is a plurality of arrays. It may be formed of a magnet having a polarity
  • the 2-2 magnetic body may be formed of a magnet having a single polarity.
  • the 1-1 magnetic body is formed of a plurality of magnet sets
  • the 1-2 magnetic body is formed of a single magnet
  • the 2-1 magnetic body is formed of a plurality of magnet sets
  • the 2-2 magnetic body may be formed of a single magnet.
  • the second magnetic material group may include a longer magnetic material than the first magnetic material group or may form a large number of array polarities to form an asymmetric magnetic material structure.
  • the second magnetic material group may include a longer magnetic material than the first magnetic material group or may form a large number of magnetic material sets to form an asymmetric magnetic material structure.

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Abstract

본 문서에 개시된 다양한 실시예들은, 펜 입력 장치에 대한 무선 충전이 가능한 전자 장치에 관한 것이다. 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따르면, 전자 장치에 있어서, 내부 공간에 전자 부품을 수용하는 하우징; 상기 내부 공간을 형성하는 상기 하우징의 내측면에 배치된 무선 충전 코일; 상기 하우징의 내측면에 배치되고, 상기 무선 충전 코일과 제 1 방향을 향해 정렬된 제 1 자성체 그룹; 및 상기 제 1 자성체 그룹으로부터 소정 거리 이격 배치되어 상기 전자 장치에 부착 가능한 펜 입력 장치의 역부착을 인식하기 위한 자기장 센서를 포함하는 전자 장치를 제공할 수 있다. 이 밖에 다양한 실시예들이 제공될 수 있다.

Description

전자 장치
본 문서에 개시된 다양한 실시예들은, 펜 입력 장치에 무선 충전이 가능한 전자 장치에 관한 것이다.
근자에 들어 스마트폰 또는 태블릿 PC 등과 같은 휴대용 전자 장치의 보급이 활발하게 진행되고 있으며, 휴대용 전자 장치에 적용 가능한 펜 입력 장치에 대한 기술 개발도 활발하게 진행되고 있다. 스마트폰 또는 태블릿 PC는 주로 터치 스크린을 구비하고 있으며, 사용자는 손가락 또는 펜 입력 장치를 이용하여 터치 스크린의 특정 좌표를 지정할 수 있다. 사용자는 터치 스크린의 특정 좌표를 지정함으로써 스마트폰에 특정한 신호를 입력할 수 있다.
일반적으로 휴대용 전자 장치를 대표하는 장치 중 하나인 태블릿 PC(Tablet PC)는 키보드나 마우스가 장착되지 않고 주로 터치스크린을 이용하여 조작하는 개인용 컴퓨터이다. 태블릿 PC는 넷북이나 노트북보다 작업의 편의성은 떨어지지만 휴대성이 우수하여 학생이나 직장인들을 중심으로 그 수요가 늘어나고 있는 추세이다.
점점 많은 기능들이 이러한 태블릿에 컨버젼스(convergence)됨에 따라, 사용자들이 태블릿을 통해 DMB 방송, 동영상 재생, 이미지 보기, 카메라 촬영 등의 기능을 이용하는 시간이 늘어나고 있다. 터치스크린에 표시된 가상 키보드를 통해 문자를 입력하거나, 펜 입력 장치(예: 스타일러스 펜)을 이용하여 그림을 그리거나, 전자 도서를 읽는 등 다양한 방면에의 활용도 증가하고 있는 추세이다. 이에 따라 펜 입력 장치는 단순히 물리적인 힘만 가하는 것이 아닌 전기적인 신호를 터치스크린과 주고 받을 수 있는 능동형 입력 장치로 구비될 수 있다. 이 경우 펜 입력 장치에는 내부에 통신 모듈, 안테나 및 배터리가 구비될 수 있다. 여기서 상기 배터리는 대체로 외부 전자 장치로부터 무선 충전 방식을 통해 전력을 공급받을 수 있다.
펜 입력 장치에 구비된 무선 전력 수신부를 전자 장치의 무선 전력 송신부(이하 '무선 충전부'라 함)에 인접한 위치에 올려 놓아 펜 입력 장치의 내부에 배치된 배터리를 충전할 수 있다.
종래 기술에 따르면, 펜 입력 장치(예: 스타일러스 펜)를 무선 충전부에 올려 놓을 때, 펜 입력 장치의 무선 전력 수신부가 전자 장치의 무선 전력 송신부 상에 중첩되지 않는 역방향 부착 상태(reversed attaching state), 또는 기울어진 부착 상태(tilted attaching state)를 인식할 수 있는 수단이 없었다. 펜 입력 장치의 역방향 부착 시 또는 기울어진 부착 시, 펜 입력 장치는 슬립(sleep) 상태로 전환할 수 없고, 이에 따라 배터리가 방전될 수 있다. 따라서, 사용자 입장에서는 향후 사용시에 펜 입력 장치를 재충전한 뒤 해야 하는 불편함이 있었다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따르면, 펜 입력 장치에 대한 무선 충전 동작을 수행하고자 할 때, 펜 입력 장치의 역방향 부착 상태, 또는 기울어진 부착 상태를 인식할 수 있는 전자 장치를 제공할 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따르면, 전자 장치에 있어서, 내부 공간에 전자 부품을 수용하는 하우징; 상기 내부 공간을 형성하는 상기 하우징의 내측면에 배치된 무선 충전 코일; 상기 하우징의 내측면에 배치되고, 상기 무선 충전 코일과 제 1 방향을 향해 정렬된 제 1 자성체 그룹; 및 상기 제 1 자성체 그룹으로부터 소정 거리 이격 배치되어, 상기 무선 충전 코일 및 상기 제 1 자성체 그룹과 제 1 방향을 향해 정렬되고, 상기 전자 장치에 부착 가능한 펜 입력 장치의 역방향 부착 또는 기울어진 부착을 인식하기 위한 적어도 하나의 자기장 센서를 포함하는 전자 장치를 제공할 수 있다.
문서에 개시된 다양한 실시예들에 따르면, 전자 장치에 있어서, 제 1 플레이트; 상기 제 1 플레이트로부터 반대 방향을 향하는 제 2 플레이트; 상기 제 1 플레이트 및 상기 제 2 플레이트 사이의 내부 공간을 둘러싸는 측면 부재를 포함하는 하우징; 상기 하우징의 내측면에 배치된 무선 충전 코일; 상기 하우징의 내측면에 배치되고, 상기 무선 충전 코일과 제 1 방향을 향해 정렬된 제 1 자성체 그룹; 상기 제 1 자성체 그룹으로부터 소정 거리 이격 배치되어 상기 전자 장치에 부착 가능한 펜 입력 장치의 역부착을 인식하기 위한 자기장 센서; 및 상기 제 2 플레이트 또는 상기 측면 부재에 부착 가능한 펜 입력 장치를 포함하고, 상기 펜 입력 장치는 코일부 및 상기 제 1 자성체 그룹에 대응하는 제 2 자성체 그룹을 포함하는 전자 장치를 제공할 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따르면, 펜 입력 장치의 역 방향 부착 상태 또는 기울어진 부착 상태를 판단할 수 있고, 이를 이용하여 사용자에게 인식시킬 수 있게 된다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따르면, 펜 입력 장치의 사용시 오정렬에 따른 펜 입력 장치의 슬립(sleep) 상태 미진입 및 배터리의 방전을 방지할 수 있다.
도 1은, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.
도 2는, 다양한 실시예들에 따른, 전자 장치의 전면의 사시도이다.
도 3은, 도 2의 전자 장치의 후면의 사시도이다.
도 4는, 다양한 실시예들에 따른, 전자 장치의 분리 사시도이다.
도 5는, 다양한 실시예들에 따른 전자 장치 및 상기 전자 장치의 표면에 펜 입력 장치가 정렬된 모습을 나타낸 도면이다.
도 6은, 본 개시의 일 실시예에 따른, 전자 장치에 펜 입력 장치가 정방향으로 부착된 모습을 나타내는 도면이다.
도 7은, 본 개시의 일 실시예에 따른, 전자 장치의 부착 가이드 영역에 펜 입력 장치가 부착된 모습을 나타내는 도면이다.
도 8은, 무선 충전 코일에 작용하는 전압 세기 및 자기장 센서에 작용하는 전압 세기를 나타내는 신호-타이밍 다이어그램이다.
도 9는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 전자 장치에 펜 입력 장치가 역방향으로 부착된 모습을 나타내는 도면이다.
도 10은, 본 개시의 다른 실시예에 따른, 전자 장치에 펜 입력 장치가 역방향으로 부착된 모습을 나타내는 도면이다.
도 11은, 본 개시의 다른 실시예에 따른, 전자 장치에 펜 입력 장치가 역방향으로 부착된 모습을 나타내는 도면이다.
도 12는, 본 개시의 또 다른 실시예에 따른, 전자 장치에 펜 입력 장치가 역방향으로 부착된 모습을 나타내는 도면이다.
도 13은, 본 개시의 다른 실시예에 따른, 전자 장치에 펜 입력 장치가 정방향으로 부착된 모습을 나타내는 도면이다.
도 14는, 본 개시의 다른 실시예에 따른, 전자 장치에 펜 입력 장치가 역방향으로 부착된 모습을 나타내는 도면이다.
도 15는, 다양한 실시예들에 따른, 측면 부재에 부착된 펜 입력 장치 및 그에 대응한 전자 장치의 내부 구성을 나타내는 도면이다.
도 16은, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 전자 장치에 대한 펜 입력 장치의 역 부착 상태 및 기울어진 부착 상태를 나타내는 도면이다.
도 17은, 도 8과 다른 실시예에 따른, 무선 충전 코일에 작용하는 전압 세기 및 자기장 센서에 작용하는 전압 세기를 나타내는 신호-타이밍 다이어그램이다.
도 18은, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 전자 장치의 회로 구성을 타나내는 블록도이다.
도 19는, 도 18과 다른 실시예에 따른, 전자 장치의 회로 구성을 나타내는 블록도이다.
도 20은, 펜 입력 장치의 정방향 부착 상태에서, 전자 장치에 표시되는 부착 가이드 메시지를 나타내는 도면이다.
도 21은, 펜 입력 장치의 역방향 부착 상태에서, 전자 장치에 표시되는 부착 가이드 메시지를 나타내는 도면이다.
이하, 본 문서의 다양한 실시예들이 첨부된 도면을 참조하여 기재될 수 있다
도 1은, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)의 블록도이다. 도 1을 참조하면, 네트워크 환경(100)에서 전자 장치(101)는 제 1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제 2 네트워크(199)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(104) 또는 서버(108)와 통신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 프로세서(120), 메모리(130), 입력 모듈(150), 음향 출력 모듈(155), 디스플레이 모듈(160), 오디오 모듈(170), 센서 모듈(176), 인터페이스(177), 연결 단자(178), 햅틱 모듈(179), 카메라 모듈(180), 전력 관리 모듈(188), 배터리(189), 통신 모듈(190), 가입자 식별 모듈(196), 또는 안테나 모듈(197)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(101)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 연결 단자(178))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성 요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 이 구성요소들 중 일부들(예: 센서 모듈(176), 카메라 모듈(180), 또는 안테나 모듈(197))은 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(160))로 통합될 수 있다.
프로세서(120)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(140))를 실행하여 프로세서(120)에 연결된 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(120)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(176) 또는 통신 모듈(190))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(132)에 저장하고, 휘발성 메모리(132)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(134)에 저장할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 메인 프로세서(121)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서), 또는 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(123)(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(101)가 메인 프로세서(121) 및 보조 프로세서(123)를 포함하는 경우, 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)보다 저전력을 사용하거나, 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
보조 프로세서(123)는, 예를 들면, 메인 프로세서(121)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(121)가 액티브(예: 어플리케이션 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)와 함께, 전자 장치(101)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(160), 센서 모듈(176), 또는 통신 모듈(190))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성 요소(예: 카메라 모듈(180) 또는 통신 모듈(190))의 일부로서 구현될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 신경망 처리 장치)는 인공지능 모델의 처리에 특화된 하드웨어 구조를 포함할 수 있다. 인공지능 모델은 기계 학습을 통해 생성될 수 있다. 이러한 학습은, 예를 들어, 인공지능이 수행되는 전자 장치(101) 자체에서 수행될 수 있고, 별도의 서버(예: 서버(108))를 통해 수행될 수도 있다. 학습 알고리즘은, 예를 들어, 지도형 학습(supervised learning), 비지도형 학습(unsupervised learning), 준지도형 학습(semi-supervised learning) 또는 강화 학습(reinforcement learning)을 포함할 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은, 복수의 인공 신경망 레이어들을 포함할 수 있다. 인공 신경망은 심층 신경망(DNN: deep neural network), CNN(convolutional neural network), RNN(recurrent neural network), RBM(restricted boltzmann machine), DBN(deep belief network), BRDNN(bidirectional recurrent deep neural network), 심층 Q-네트워크(deep Q-networks) 또는 상기 중 둘 이상의 조합 중 하나일 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은 하드웨어 구조 이외에, 추가적으로 또는 대체적으로, 소프트웨어 구조를 포함할 수 있다.
메모리(130)는, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(120) 또는 센서 모듈(176))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(140)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(130)는, 휘발성 메모리(132) 또는 비휘발성 메모리(134)를 포함할 수 있다.
프로그램(140)은 메모리(130)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제(142), 미들 웨어(144) 또는 어플리케이션(146)을 포함할 수 있다.
입력 모듈(150)은, 전자 장치(101)의 구성요소(예: 프로세서(120))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 모듈(150)은, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 키(예: 버튼) 또는 디지털 펜(예: 스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.
음향 출력 모듈(155)은 음향 신호를 전자 장치(101)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(155)은, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있다. 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
디스플레이 모듈(160)은 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 디스플레이 모듈(160)은, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 디스플레이 모듈(160)은 터치를 감지하도록 설정된 터치 센서, 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 압력 센서를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(170)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일 실시예에 따르면, 오디오 모듈(170)은, 입력 모듈(150)을 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 모듈(155), 또는 전자 장치(101)와 직접 또는 무선으로 연결된 외부의 전자 장치(예: 전자 장치(102))(예: 스피커 또는 헤드폰))를 통해 소리를 출력할 수 있다.
센서 모듈(176)은 전자 장치(101)의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태(예: 사용자 상태)를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 센서 모듈(176)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.
인터페이스(177)는 전자 장치(101)가 외부의 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 인터페이스(177)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
연결 단자(178)는, 그를 통해서 전자 장치(101)가 외부의 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 연결 단자(178)는, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.
햅틱 모듈(179)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 햅틱 모듈(179)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(180)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 카메라 모듈(180)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(188)은 전자 장치(101)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(188)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.
배터리(189)는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성 요소에 전력을 공급할 수 있다. 일실시예에 따르면, 배터리(189)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
통신 모듈(190)은 전자 장치(101)와 외부의 전자 장치(예: 전자 장치(102), 전자 장치(104), 또는 서버(108))간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(190)은 프로세서(120)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 통신 모듈(190)은 무선 통신 모듈(192)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(194)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제 1 네트워크(198)(예: 블루투스, WiFi(wireless fidelity) direct 또는 IrDA(infrared data association)와 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 네트워크(199)(예: 레거시 셀룰러 네트워크, 5G 네트워크, 차세대 통신 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부의 전자 장치와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성 요소(예: 단일 칩)으로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성 요소들(예: 복수 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 가입자 식별 모듈(196)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(101)를 확인 또는 인증할 수 있다.
무선 통신 모듈(192)은 4G 네트워크 이후의 5G 네트워크 및 차세대 통신 기술, 예를 들어, NR 접속 기술(new radio access technology)을 지원할 수 있다. NR 접속 기술은 고용량 데이터의 고속 전송(eMBB(enhanced mobile broadband)), 단말 전력 최소화와 다수 단말의 접속(mMTC(massive machine type communications)), 또는 고신뢰도와 저지연(URLLC(ultra-reliable and low-latency communications))을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은, 예를 들어, 높은 데이터 전송률 달성을 위해, 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 고주파 대역에서의 성능 확보를 위한 다양한 기술들, 예를 들어, 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO(multiple-input and multiple-output)), 전차원 다중입출력(FD-MIMO: full dimensional MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 또는 대규모 안테나(large scale antenna)와 같은 기술들을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 전자 장치(101), 외부의 전자 장치(예: 전자 장치(104)) 또는 네트워크 시스템(예: 제 2 네트워크(199))에 규정되는 다양한 요구사항을 지원할 수 있다. 일실시예에 따르면, 무선 통신 모듈(192)은 eMBB 실현을 위한 Peak data rate(예: 20Gbps 이상), mMTC 실현을 위한 손실 Coverage(예: 164dB 이하), 또는 URLLC 실현을 위한 U-plane latency(예: 다운링크(DL) 및 업링크(UL) 각각 0.5ms 이하, 또는 라운드 트립 1ms 이하)를 지원할 수 있다.
안테나 모듈(197)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부의 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 안테나 모듈은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 안테나를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(190)에 의하여 상기 복수의 안테나들로부터 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(190)과 외부의 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC(radio frequency integrated circuit))이 추가로 안테나 모듈(197)의 일부로 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 mmWave 안테나 모듈을 형성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, mmWave 안테나 모듈은 인쇄 회로 기판, 상기 인쇄 회로 기판의 제 1 면(예: 아래 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 지정된 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있는 RFIC, 및 상기 인쇄 회로 기판의 제 2 면(예: 윗 면 또는 측 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 상기 지정된 고주파 대역의 신호를 송신 또는 수신할 수 있는 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다.
상기 구성요소들 중 적어도 일부는 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))를 통해 서로 연결되고 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제 2 네트워크에 연결된 서버를 통해서 전자 장치와 외부의 전자 장치간에 송신 또는 수신될 수 있다. 외부의 전자 장치 각각은 전자 장치와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부의 전자 장치들 중 하나 이상의 외부 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 하나 이상의 외부의 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부의 전자 장치들은 요청된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 상기 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치로 전달할 수 있다. 전자 장치는 상기 결과를, 그대로 또는 추가적으로 처리하여, 상기 요청에 대한 응답의 적어도 일부로서 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 모바일 에지 컴퓨팅(MEC; mobile edge computing) 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들어, 분산 컴퓨팅 또는 모바일 에지 컴퓨팅을 이용하여 초저지연 서비스를 제공할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 외부의 전자 장치는 IoT(internet of things) 기기를 포함할 수 있다. 서버는 기계 학습 및/또는 신경망을 이용한 지능형 서버일 수 있다. 일실시예에 따르면, 외부의 전자 장치 또는 서버는 제 2 네트워크 내에 포함될 수 있다. 전자 장치는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스(예: 스마트 홈, 스마트 시티, 스마트 카, 또는 헬스 케어)에 적용될 수 있다.
도 2는, 다양한 실시예들에 따른, 전자 장치(200)의 전면의 사시도이다. 도 3은, 도 2의 전자 장치(200)의 후면의 사시도이다.
도 2 및 도 3 이하의 도면에는 서로에 대하여 직교하는 X축, Y축 및 Z축으로 정의되는 공간 좌표계가 도시된다. 여기서 X축은 전자 장치(200)의 폭 방향, Y축은 전자 장치(200)의 길이 방향, Z축은 전자 장치(200)의 높이 방향을 나타낼 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 전자 장치(200)는, 제 1 면(또는 전면)(210A), 제 2 면(또는 후면)(210B), 및 제 1 면(210A) 및 제 2 면(210B) 사이의 공간을 둘러싸는 측면(210C)을 포함하는 하우징(210)을 포함할 수 있다. 다른 실시예(미도시)에서는, 하우징은, 도 2의 제 1 면(210A), 제 2 면(210B) 및 측면(210C)들 중 일부를 형성하는 구조를 지칭할 수도 있다. 일 실시예에 따르면, 제 1 면(210A)은 적어도 일부분이 실질적으로 투명한 제 1 플레이트(202)(예: 다양한 코팅 레이어들을 포함하는 글라스 플레이트, 또는 폴리머 플레이트)에 의하여 형성될 수 있다. 제 2 면(210B)은 실질적으로 불투명한 제 2 플레이트(211)에 의하여 형성될 수 있다. 상기 제 2 플레이트(211)는, 예를 들어, 코팅 또는 착색된 글라스, 세라믹, 폴리머, 금속(예: 알루미늄, 스테인레스 스틸(STS), 또는 마그네슘), 또는 상기 물질들 중 적어도 하나 또는 둘 이상의 물질들의 조합에 의하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 제 2 플레이트(211)는 금속과 글라스의 조합으로 형성될 수 있다. 여기서 글라스는 서로 다른 색상, 재질, 및/또는 질감의 복수 개의 글라스 조합을 포함할 수 있다. 상기 측면(210C)은, 제 1 플레이트(202) 및 제 2 플레이트(211)와 결합하며, 금속 및/또는 폴리머를 포함하는 측면 부재(218)에 의하여 형성될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 제 2 플레이트(211) 및 측면 부재(218)는 일체로 형성되고 동일한 물질(예: 알루미늄과 같은 금속 물질)을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(200)는, 디스플레이(201), 오디오 모듈(203), 센서 모듈(204), 카메라 모듈(205), 키 입력 장치(206) 및 커넥터 홀(208) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(200)는, 구성요소들 중 적어도 하나(예: 키 입력 장치(206))를 생략하거나 다른 구성요소를 추가적으로 포함할 수 있다.
디스플레이(201)는, 예를 들어, 제 1 플레이트(202)의 상당 부분을 통하여 노출될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 디스플레이(201)는 사각형의 외곽 형상을 가질 수 있다. 어떤 실시예에서는, 디스플레이(201)의 모서리를 상기 제 1 플레이트(202)의 인접한 외곽 형상과 대체로 동일하게 형성할 수 있다. 다른 실시예(미도시)에서는, 디스플레이(201)가 노출되는 면적을 확장하기 위하여, 디스플레이(201)의 외곽과 제 1 플레이트(202)의 외곽간의 간격이 대체로 동일하게 형성될 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)를 표시할 수 있다.
다른 실시예(미도시)에서는, 디스플레이(201)의 화면 표시 영역의 일부에 리세스 또는 개구부(opening)를 형성하고, 상기 리세스 또는 상기 개구부(opening)와 정렬되는 오디오 모듈(203), 센서 모듈(204), 및 카메라 모듈(205) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 다른 실시예(미도시)에서는, 디스플레이(200)는, , 터치의 세기(압력)를 측정할 수 있는 압력 센서, 및/또는 자기장 방식의 펜 입력 좌표를 인식하는 디지타이저와 결합되거나 인접하여 배치될 수 있다. 디스플레이(201)는, 예를 들면, 펜 입력 장치(예: 스타일러스 펜) 또는 사용자의 신체의 일부를 이용한 터치, 제스쳐, 근접, 또는 호버링 입력을 수신할 수 있다.
오디오 모듈(203)은, 마이크 홀 및 스피커 홀을 포함할 수 있다. 마이크 홀은 외부의 소리를 획득하기 위한 마이크가 내부에 배치될 수 있다. 어떤 실시예에서는 마이크 홀은 소리의 방향을 감지할 수 있도록 전자 장치의 서로 다른 위치(또는 서로 다른 면)에 배치된 복수 개의 마이크를 포함할 수 있다. 스피커 홀은, 외부 스피커 홀 및/또는 통화용 리시버 홀을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는 마이크 홀과 스피커 홀이 하나의 홀로 구현 되거나, 스피커 홀 없이 스피커가 포함될 수 있다(예: 피에조 스피커).
센서 모듈(204)은, 전자 장치(200)의 내부의 작동 상태, 또는 외부의 환경 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 센서 모듈(204)은, 예를 들어, 하우징(210)의 제 1 면(210A)에 배치되거나 제 2 면(210B)에 배치될 수 있으며, 추가적으로 또는 대체적으로, 측면(210C)에도 배치될 수 있다. 센서 모듈은 근접 센서, 조도 센서, 생체 센서, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 온도 센서, 또는 습도 센서, 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
카메라 모듈(205)은, 전자 장치(200)의 제 1 면(210A)에 배치된 제 1 카메라 장치(205-1), 및 제 2 면(210B)에 배치된 제 2 카메라 장치(205-2), 및/또는 플래시(205-3)를 포함할 수 있다. 상기 카메라 장치들(205-1, 250-2)은, 하나 또는 복수의 렌즈들, 이미지 센서, 및/또는 이미지 시그널 프로세서를 포함할 수 있다. 플래시(205-3)는, 예를 들어, 발광 다이오드 또는 제논 램프(xenon lamp)를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 2개 이상의 렌즈들(적외선 카메라, 광각 및 망원 렌즈) 및 이미지 센서들이 전자 장치(200)의 한 면에 배치될 수 있다.
키 입력 장치(206)는, 하우징(210)의 측면(210C)에 배치될 수 있다. 다른 실시예에서는, 전자 장치(200)는 상기 언급된 키 입력 장치(206) 중 일부 또는 전부를 포함하지 않을 수 있고 포함되지 않은 키 입력 장치(206)는 디스플레이(201) 상에 소프트 키 등 다른 형태로 구현될 수 있다.
커넥터 홀(208)은, 외부 전자 장치와 전력 및/또는 데이터를 송수신하기 위한 커넥터(예를 들어, USB 커넥터)를 수용할 수 있는 커넥터 홀, 및/또는 외부 전자 장치와 오디오 신호를 송수신하기 위한 커넥터(예를 들어, 이어폰 잭)를 수용할 수 있는 커넥터 홀을 포함할 수 있다.
도 4는, 다양한 실시예들에 따른, 전자 장치의 분리 사시도이다.
도 4를 참조하면, 전자 장치(300)는, 측면 베젤 구조(310)(예: 도 2의 측면 부재(218)), 제 1 지지부재(311)(예: 브라켓), 제 1 플레이트(320), 디스플레이(330), 전자기 유도 패널(370), 인쇄 회로 기판(340), 및 배터리(350) 를 포함할 수 있다. 제 1 플레이트(320)와 반대 방향을 향하는 제 2 플레이트는 측면 베젤 구조(310)와 일체로 통합될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(300)는, 구성요소들 중 적어도 하나(예: 제 1 지지부재(311))를 생략하거나 다른 구성요소를 추가적으로 포함할 수 있다. 전자 장치(300)의 구성요소들 중 적어도 하나는, 도 1, 또는 도 2의 전자 장치(200)의 구성요소들 중 적어도 하나와 동일, 또는 유사할 수 있으며, 중복되는 설명은 이하 생략한다.
전자기 유도 패널(370)(예: 디지타이저(digitizer))은 펜 입력 장치의 입력을 감지하기 위한 패널일 수 있다. 예를 들어, 전자기 유도 패널(370)은 인쇄회로기판(PCB)(예: 연성 인쇄회로기판(FPCB, flexible printed circuit board))과 차폐시트를 포함할 수 있다. 차폐시트는 전자 장치(300) 내에 포함된 컴포넌트들(예: 디스플레이 모듈, 인쇄회로기판, 전자기 유도 패널 등)로부터 발생된 전자기장에 의한 상기 컴포넌트들 상호 간의 간섭을 방지할 수 있다. 차폐시트는 컴포넌트들로부터 발생된 전자기장을 차단함으로써, 펜 입력 장치로부터의 입력이 전자기 유도 패널(370)에 포함된 코일에 정확하게 전달되도록 할 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. 프로세서는, 예를 들어, 중앙처리장치, 어플리케이션 프로세서, 그래픽 처리 장치, 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다.
메모리는, 예를 들어, 휘발성 메모리 또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다.
인터페이스는, 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(300)를 외부 전자 장치와 전기적 또는 물리적으로 연결시킬 수 있으며, USB 커넥터, SD 카드/MMC 커넥터, 또는 오디오 커넥터를 포함할 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.
다양한 실시예들에 따르면, 전자 장치(300)는 안테나(361, 362, 363, 364)를 더 포함할 수 있다. 도 3 및 도 4를 함께 참조하면, 전자 장치(300)의 하우징의 적어도 일부를 안테나(361, 362, 363, 364)의 방사체로 활용할 수 있다. 예컨대, 하우징의 적어도 일부 프레임을 이용하여 안테나의 방사체(이하, '프레임 안테나'라 함)로 활용할 수 있다. 프레임 안테나는 띠 형상의 안테나 사출 부재(221, 222) 및 복수 개의 슬릿(223)을 통해 인접한 다른 프레임 안테나 부분과 구분될 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 5G mmWave 안테나의 경우 전자 장치(300) 하우징의 내부에 수용되어 사용될 수도 있다. 안테나를 이용하여 , 예를 들어, 외부 장치와 근거리 통신을 하거나, 충전에 필요한 전력을 무선으로 송수신 할 수 있다.
도 5는, 다양한 실시예들에 따른 전자 장치(500) 및 상기 전자 장치(500)의 표면에 펜 입력 장치(600)가 정렬된 모습을 나타낸 도면이다.
펜 입력 장치(예: 스타일러스(stylus) 펜)(600)는, 전자 장치(500) 하우징의 일 표면에 부착될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 도 5에 도시된 바와 같이 펜 입력 장치(600)는 하우징의 제 2 플레이트(503)(예: 후면 플레이트)의 일 부분에 부착될 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 이하 도 15를 통해 후술하는 바와 같이, 펜 입력 장치(600)는 하우징의 측면 부재(예: 도 2의 측면 부재(218))의 일 부분에 부착될 수 있다. 또 한 실시예에 따르면, 하우징의 일 표면에는 부착 가이드 영역(503')이 마련될 수 있다. 부착 가이드 영역(503')은 펜 입력 장치(600)의 부착 위치를 지시하는 지시 영역일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 가이드 홈이 형성되어 펜 입력 장치(600)의 부착 위치를 지시할 수도 있다. 다른 실시예에 따르면 부착 가이드 영역(503')이 하우징의 다른 부분과 다른 재질(예: 하우징은 금속성 재질, 부착 가이드 영역은 글래스와 같은 비전도성 재질)로 형성됨으로써 부착 위치를 지시할 수도 있다. 또 다른 실시예에 따르면 부착 가이드 영역(503')이 하우징의 다른 부분과 다른 색상을 갖도록 형성됨으로써 부착 위치를 지시할 수도 있다.
도 5에 도시된 실시예에 따르면, 부착 가이드 영역(503')은 제 2 플레이트(503)의 카메라 모듈(505)(예: 도 3의 제 2 카메라 모듈(205-2))에 인접한 위치에 형성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 부착 가이드 영역(503')은 카메라 모듈(505)이 형성된 영역으로부터 일 방향을 향해 길게 연장된 형태를 가질 수 있다. 예를 들어, 부착 가이드 영역(503')은 카메라 모듈(505)의 밀봉부(an enclousre)에서 전자 장치(500)의 길이 방향(예: 도 2의 Y축 방향)으로 길게 연장된 형태를 가질 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면 펜 입력 장치(600)의 펜 하우징(601)은, 전체적으로 가늘고 긴 형상의 몸통(body)을 가지며, 상기 몸통을 사이에 두고, 서로 반대편에 위치한 제 1 단부(602)와 제 2 단부(603)를 포함할 수 있다. 여기서 제 1 단부(602)는 끝으로 갈수록 폭이 좁아지는 형상을 가질 수 있다. 제 1 단부(602)에는 사용자가 디스플레이를 가압하여 전자 장치에 사용자 입력(예: 쓰기(writing))을 구현하기 위한 펜 팁(pen tip)이 구비될 수 있다. 펜 하우징(601)의 내부에는 상기 몸통과, 제 1 단부(602) 및 제 2 단부(603)에 의해 둘러 쌓여진 내부 공간(604)을 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 펜 하우징(601)의 적어도 일부, 예를 들면, 상기 몸통(body)은 합성 수지(예: 플라스틱) 재질로 구성될 수 있다. 그리고 펜 하우징(601)의 다른 일부는, 예를 들면, 금속성 재질(예: 알루미늄 또는 SUS)로 구성될 수 있다.
펜 입력 장치(600)는 펜 하우징(601)의 내부에 코일(610), 적어도 하나의 자성체(620) 및, 배터리(630)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 펜 입력 장치(600)는 상기 코일(610)을 이용하여 EMR(electro-magnetic resonance)방식, AES(active electrical stylus) 및 ECR(electric coupled resonance) 방식을 통해 상기 전자기 유도 패널(370)(예: 디지타이저(digitizer))과 작동적으로 연동될 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 코일(610)은 전자 장치(500)에 포함된 무선 충전 코일(예: 도6의 무선 충전 코일(510))과 연동될 수 있다. 코일(610)은 전자 장치(500)에 포함된 무선 충전 코일(예: 도6의 무선 충전 코일(510))과 커플링됨으로써 배터리(630)를 무선으로 충전하는 기능을 수행할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 전자기 유도 패널(예: 도 4의 전자기 유도 패널(370))과의 공진 및 배터리(630)의 무선 충전 기능은 펜 입력 장치(600)에 포함된 하나의 코일(610)을 이용하여 구현될 수 있다.
펜 입력 장치(600)는 전자 장치(500) 하우징의 외부, 예를 들면, 상기 부착 가이드 영역(503')에 탈착될 수 있다. 펜 입력 장치(600)는 부착 가이드 영역(503')과 동일한 길이 방향으로 중첩 배치될 수 있다. 펜 하우징(601)의 내부에는 상기 부착 가이드 영역(503')에의 부착을 용이하게 하기 위한 적어도 하나의 자성체(620)를 포함할 수 있으며, 이는 전자 장치에 배치된 적어도 하나의 자성체(예: 후술하는 도 6의 적어도 하나의 자성체(520))와 대응되는 위치에서 중첩되도록 형성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 펜 입력 장치(600)에 포함된 적어도 하나의 자성체(620)가 전자 장치(500)에 배치된 적어도 하나의 자성체(예: 후술하는 도 6의 적어도 하나의 자성체(520))와 중첩되는 위치에 배치될 경우, 펜 입력 장치(600)는 자성체들간의 인력 및/또는 척력의 작용에 의해 부착 가이드 영역(503')에 부착될 수 있다. 펜 입력 장치(600)에 포함된 적어도 하나의 자성체(620)는 전자 장치(500)에 배치된 적어도 하나의 자성체(예: 후술하는 도 6의 적어도 하나의 자성체(520))와, 같은 극간의 척력과 다른 극간의 인력에 의해 부착 가이드 영역(503')의 지정된 위치에 정확하게 배치될 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 적어도 하나의 자성체(620)가 전자 장치(500)에 배치된 적어도 하나의 자성체(예: 후술하는 도 6의 적어도 하나의 자성체(520))와 중첩된 위치에 배치되지 않은 경우, 펜 입력 장치(600)는 자성체들간의 척력의 작용에 의해 부착 가이드 영역(503')에 부착되지 않을 수 있으며, 또는 정렬이 흐트러질 수 있다. 일 실시예에 따르면, 펜 입력 장치(600)가 부착 가이드 영역(503')과 길이 방향으로 중첩 배치될 때, 펜 팁이 위치한 제 1 단부(602)가 전자 장치(500)의 무선 충전 코일(510)과 대응되는 위치에 인접하여 배치된 경우를 정방향 부착이라고 할 수 있다. 또한, 펜 입력 장치(600)가 부착 가이드 영역(503')과 길이 방향으로 중첩 배치될 때, 펜 입력 장치(600)의 제 2 단부(603)가 전자 장치(500)의 무선 충전 코일(510)과 대응되는 위치에 인접하여 배치된 경우를 역방향 부착이라 할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 배경기술에서 전술한 바와 같이, 펜 입력 장치(600)가 전자 장치(500)의 무선 충전 코일(510)에 대하여 역방향으로 부착된 경우, 펜 입력 장치(600)는 무선 충전 동작이 정상적으로 이루어지지 않아 방전될 수 있으며, 이의 사용을 위해 재충전 작업을 추가로 필요로 할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 펜 입력 장치(600)를 이용한 펜 입력기능과 별도로, 근거리 통신을 이용한 원격 제어 입력 장치의 기능을 수행할 수 있다. 예컨대, 펜 입력 장치(600)에 통신회로와, 안테나, 및 배터리(630)를 포함함으로써, 단순히 필기구가 아닌 능동적인 기능(예: BLE 통신)을 수행하는 펜 입력 장치(600)로 활용할 수 있다. 펜 입력 장치(600)에 부착되는 배터리(630)는 어떤 특정한 배터리에 한정되지 않는다. 예를 들면, 배터리(630)로서 칩형(chip type) 배터리, 또는 실린더형(cylinder type) 배터리 등을 사용할 수 있다. 펜 입력 장치(600)에 부착되는 배터리(630)의 위치 또한 어떤 특정한 실시예에 한정되지 않는다. 도 5에 도시된 실시예에서는 배터리(630)가 펜 입력 장치(600)의 제 2 단부(603) 측에 배치된 것이 도시되나, 이와 달리 자성체(620)들 사이에 배터리(630)가 배치되는 것과 같이 다른 다양한 실시예의 적용이 가능하다.
이하에서는, 도 6 내지 도 18을 참조로 전자 장치(500)와 펜 입력 장치(600)의 구성, 전자 장치(500)와 펜 입력 장치(600) 간의 무선 충전 동작 및 전자 장치(500)와 펜 입력 장치(600) 간의 오정렬의 인식 방법에 대하여 상세히 설명한다. 설명의 편의를 위해, 전자 장치(500)에 배치된 적어도 하나의 자성체(예: 후술하는 도 6의 적어도 하나의 자성체(520))는 '제 1 자성체 그룹(520)'으로 명명될 수 있고, 펜 입력 장치(600)에 포함된 적어도 하나의 자성체(620)는 '제 2 자성체 그룹(620)'으로 명명될 수 있다.
도 6은, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 전자 장치(500)에 펜 입력 장치(600)가 정방향으로 부착된 모습을 나타내는 도면이다. 도 7은, 본 개시의 다른 실시예들에 따른, 전자 장치(500)에 펜 입력 장치(600)가 역방향으로 부착된 모습을 나타내는 도면이다. 도 6 및 도 7을 참조하면, 다양한 실시예들에 따른 전자 장치(500)는 내부 공간에 전자 부품을 수용하는 하우징, 내부 공간을 형성하는 상기 하우징의 내측면에 배치된 무선 충전 코일(510), 하우징의 내측면에 배치되고, 상기 무선 충전 코일과 제 1 방향을 향해 정렬된 제 1 자성체 그룹(520) 및 제 1 자성체 그룹으로부터 소정 거리 이격 배치되어 전자 장치에 부착 가능한 펜 입력 장치의 역부착을 인식하기 위한 자기장 센서(530)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 전자 장치(500)는 상기 전자 부품을 실장하기 위한 인쇄 회로 기판(504)을 더 포함할 수 있다.
전자 장치의 하우징(예: 도 2 및 도 3의 하우징(210))은, 제 1 플레이트(501)(예: 도 2의 제 1 플레이트(202)), 제 2 플레이트(503)(예: 도 3의 제 2 플레이트(211)) 및 제 1 플레이트(501)와 제 2 플레이트(503) 사이의 공간을 둘러싸는 측면 부재(예: 후술하는 도 15의 측면 부재(506))를 포함할 수 있다. 제 1 플레이트(501)는 전자 장치(500)의 전면을 형성할 수 있으며, 실질적으로 투명하게 형성되어 배면에 위치한 디스플레이(502)를 외부로 노출시킬 수 있다. 제 2 플레이트(503)는 제 1 플레이트(501)와 반대 방향을 향하는 하우징의 일 부분으로서 전자 장치(500)의 후면을 형성할 수 있다.
제 1 플레이트(501)와 제 2 플레이트(503) 사이의 내부 공간에는 복수 개의 전자 부품들이 배치될 수 있다. 도 6 및 도 7에는, 전자 장치(500)의 후면 밀봉부(505b, enclosure)에 형성된 개구를 통해 시각적 정보를 획득하기 위한 광학 렌즈 시스템(505a)이 탑재된 카메라 모듈(505)(예: 도 3의 카메라 모듈(205-2))이 개시된다. 광학 렌즈 시스템(505a)은 이미지 센서 및 렌즈 어셈블리를 포함할 수 있다. 이 밖에 상기 카메라 모듈(505) 외 다른 다양한 전자 부품들이 상기 제 1 플레이트(501)와 제 2 플레이트(503) 사이의 내부 공간에 배치될 수 있다. 예를 들면, 상기 전자 부품으로서 이하 도 15를 통해 후술하는 충전 회로(507), 프로세서(508) 및 센싱 회로(509)가 포함될 수 있다.
펜 입력 장치(600)는 전자 장치 하우징의 제 2 플레이트(503)의 외부 표면에 부착될 수 있다. 도 7을 참조하면, 제 2 플레이트(503)에는 부착 가이드 영역(503')이 형성되어, 사용자가 펜 입력 장치(600)의 부착 위치를 용이하게 시인하고 부착하도록 할 수 있다. 일 실시예에 따르면 상기 부착 가이드 영역(503')은 제 2 플레이트(503)와 다른 재질로 형성될 수 있다. 예컨대, 제 2 플레이트(503)가 금속 재질로 형성될 때, 제 2 플레이트(503)는 글라스를 포함할 수 있다. 이에 대응하여, 전자 장치 하우징의 상기 내부 공간을 이루는 복수의 내측면 중, 제 2 플레이트(503)의 내측면에는 무선 충전 코일(510) 및 제 1 자성체 그룹(520)이 배치될 수 있다.
무선 충전 코일(510)은 펜 입력 장치(600)의 배터리(630)를 무선으로 충전하기 위한 구성으로서, 펜 입력 장치(600)의 코일(610)과 커플링(coupling)되어 전력을 송신하는 전력 송신용 코일일 수 있다. 무선 충전 코일(510)은 인쇄 회로 기판(504) 상에 실장된 커넥터(504a)를 통해 인쇄 회로 기판 상의 충전 회로(예: 후술하는 도 15의 충전 회로(507))와 전기적으로 연결될 수 있다. 인쇄 회로 기판(504) 상에 실장된 커넥터(504a)는 어떤 특정한 실시예에 국한되지 않는다. 예를 들어, 커넥터(504a)는 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 무선 충전 코일(510)과 접촉되는 접점 구조물 형태(예: C-clip)의 커넥터(504a)일 수 있고, 또는 도면에 도시된 바와 달리, 무선 충전 코일(510)과 체결되는 FPCB 형태의 커넥터일 수도 있다. 또 한 실시예에 따르면, 커넥터(504a)는 도 15과 같이 무선 충전 코일과 일체형으로 구성된 FPCB 커넥터(커넥터(504b))일 수도 있다.
전자 장치(500)와 펜 입력 장치(600) 간의 상기 무선 충전 코일(510)을 이용한 무선 충전 기술은 전자기 유도 방식과, 공진(resonance)을 이용하는 공진 방식과, 전기적 에너지를 전자기파로 변환시켜 전달하는 전파 방사(RF/microwave radiation) 중 어느 하나를 적용할 수 있다. 예를 들어, 전자기 유도에 의한 전력 전송 방법은 1차 코일(예: 무선 충전 코일(510))과 2차 코일(예: 코일(610)) 간의 전자기 유도 현상을 이용하여 전력을 전송하는 방식이다. 전자 장치(500)의 1차 코일(예: 무선 충전 코일(510))에 교류 전류가 흐르면 1차 코일(예: 무선 충전 코일(510)) 주변에 시간적으로 자기장 방향이 변하는 자기장이 발생하고 수신단의 2차 코일(예: 코일(610))에서 상기 자기장에 의해 유도 기전력이 발생하여 펜 입력 장치(600)로 전력이 전달된다. 여기서, 일 실시예에 따르면, 전자 장치(500)의 무선 충전 코일(510)은 FPCB 형태의 평판형 코일일 수 있고, 펜 입력 장치(600)의 코일(610)은 솔레노이드 형태의 권선 코일일 수 있다. 또는, 상기 무선 충전 코일(510) 및 코일(610) 모두 솔레노이드 형태의 권선 코일일 수 있다. 상기 무선 충전 코일(510) 및 코일(610)가 솔레노이드 형태의 권선 코일인 경우에는, 페라이트 코어를 중심으로 권선 코일이 권취된 형태를 가질 수 있다.
전자기 유도 방식에 의한 무선 충전 기술은 전력 송수신을 위한 제 1 코일과 제 2 코일 간의 거리가 가까울 것이 요구되므로, 전자 장치(500)와 펜 입력 장치(600)간의 거리가 가까워야 할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(500)와 펜 입력 장치(600) 간의 무선 충전 효율을 높이기 위해 전자 장치(500)의 제2 플레이트(503)의 일측에는 개구(503a)가 형성될 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(500)의 제 2 플레이트(503)는 금속 소재로 형성될 수 있다. 금속 소재의 제 2 플레이트(503)로 인해 무선 충전 코일(510)과 코일(610) 간의 커플링이 간섭되어 전력 송신 효율이 저하될 수 있으나, 상기 개구(503a)를 구비함으로써 전력 송신 효율이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
또 한 실시예에 따르면, 무선 충전 효율을 높이기 위해 무선 충전 코일(510)은 전자 장치(500) 하우징의 내측면에 배치될 수 있다. 예를 들면, 무선 충전 코일(610)은 전자 장치(500) 하우징의 내측면에 밀착 배치될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 무선 충전 코일(610)은 개구(503a)와 중첩되어 배치될 수도 있다.
예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이 펜 입력 장치(600)의 코일(610)과 전자 장치(500)의 무선 충전 코일(510)이 제 2 플레이트(503)를 사이에 두고 서로 대응하는 위치에서 나란하게 배열되는 경우(정방향 부착 상태)에는, 무선 충전 코일(510)과 코일(610)이 서로 중첩되므로, 무선 충전 코일(510)에서 발생한 자기장에 의한 코일(610)에 발생하는 유도 기전력의 크기가 가장 클 수 있으며, 이에 따라 최적의 무선 충전 효율을 발휘할 수 있다.
제 1 자성체 그룹(520)은 전자 장치(500) 내부에 배치된 적어도 하나의 자성체로서, 제 1 자성체 그룹(520)은 전자 장치(500) 하우징의 내측면에 그 위치가 고정되어 배치될 수 있다. 또한, 제 1 자성체 그룹(520)은 하우징의 내측면에 배치된 무선 충전 코일(510)과 제 1 방향을 향해 정렬될 수 있다. 여기서 제 1 방향은 도 6에 도시된 실시예에서 좌표축 Y가 향하는 방향과 반대되는 방향(-Y)을 의미할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 제 1 자성체 그룹(520)은 복수 개의 자성체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 6 및 도 7에 도시된 실시예와 같이, 제 1 자성체 그룹(520)은 제 1-1 자성체(521)와 제 1-2 자성체(522)를 포함할 수 있다. 제 1-1 자성체(521) 및 제 1-2 자성체(522) 중 적어도 하나는 복수의 어레이 극성을 가질 수 있다. 본 개시에서 자성체가 단일 극성을 가진다는 것은 자석에 N극과 S극의 쌍극만이 존재하는 것일 수 있으며, 자성체가 복수의 어레이 극성을 가진다는 것은 하나의 자석 내에서 자석의 길이 또는 자석의 위치에 따라 극성이 변화하여 N극과 S극(이하 'N-S의 극성'이라 할 수 있음)이 교번적으로 착자된 것을 의미할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제 1-1 자성체(521)는 제 1 극성을 갖는 제 1 부분(521a)과 제 2 극성을 갖는 제 2 부분(521b)을 포함하여 복수의 어레이 극성을 가지고, 제 1-2 자성체(522)는 단일 극성을 가질 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 제 1-1 자성체(521)는 제 1-2 자성체(522)보다 더 많은 어레이 극성을 갖거나, 길이가 긴 형태를 가짐으로써, 제 1-1 자성체(521)와 제 1-2 자성체(522)는 서로에 대한 비대칭 자석 구조를 가질 수 있다. 아울러, 무선 충전 코일(510)에 인접한 제 1-1 자성체(521)가 제 1-2 자성체(522)에 비해 더욱 강한 자력을 갖도록 함으로써, 무선 충전 동작시 탈부착을 용이하게 할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 아울러 제 1-1 자성체(521) 및 제 1-2 자성체(522) 중 적어도 하나는 복수 개의 자석 세트로 형성될 수도 있다. 예를 들면, 제 1-1 자성체(521)는 두 개의 자석으로 형성되고, 제 1-2 자성체(522)는 단일 자석으로 형성될 수 있다. 여기서 제 1-1 자성체(521)에 포함된 두 개의 자석은 극성이 교번적으로 착자된 상태로 연접되어 형성될 수 있다.
도 6 및 도 7에 도시된 실시예에 따르면, 제 1-1 자성체(521)는 S극성이 무선 충전 코일(510)을 향하도록 배치된 것이 도시되나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 제 1-2 자성체(522)는 N극성이 제 1-1자성체(521)를 향하도록 배치된 것이 도시되나 이 또한 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 도면에 도시되지는 않았으나, 제 1-1 자성체(521) 및 제 1-2 자성체(522)는 모두 복수 개의 어레이 극성을 가지는 자석으로 형성될 수 있다. 예를 들면, 제 1-1 자성체(521)는 N-S의 극성이 세번 이상 교번적으로 착자된 상태로 형성되고, 제 1-2 자성체(522)는 N-S의 극성이 두 번 이상 교번적으로 착자된 상태로 형성될 수 있다. 이 밖에 다양한 실시예들에 대하여 이하 도 12 내지 도 14에서 후술한다.
일 실시예에 따르면, 제 1 자성체 그룹(520)은 펜 입력 장치(600)에 구비된 제 2 자성체 그룹(620)에 대응하여 구비될 수 있다. 예를 들어, 펜 입력 장치(600)의 제 2 자성체 그룹(620)에 포함된 제 2-1 자성체(621), 제 2-2 자성체(622)의 자석의 개수, 자석의 극성, 자석 간의 간격에 대응하여 제 1 자성체 그룹(520)의 제 1-1 자성체(521), 제 1-2 자성체(522)의 자석의 개수, 자석의 극성, 자석 간의 간격이 결정될 수 있다. 도 6에 도시된 실시예에 따르면, 제 2 자성체 그룹(620)에 포함된 제 2-1 자성체(621)는 복수의 어레이 극성을 갖는 자석으로 형성되고, 제 2-2 자성체(622)는 단일 극성을 갖는 자석으로 형성될 수 있다. 이에 대응하여 제 1 자성체 그룹(520)에 포함된 제 1-1 자성체(521)는 복수의 어레이 극성을 갖는 자석으로 형성되고, 제 1-2 자성체(522)는 단일 극성을 갖는 자석으로 형성될 수 있다. 펜 입력 장치(600)가 전자 장치(500)에 정방향으로 부착된 경우, 제 1-1 자성체(521)에 포함된 복수의 어레이 극성(예: 521a, 521b)을 갖는 자석은 제 2-1 자성체(621)에 포함된 복수의 어레이 극성(621a, 621b)에 대응하여 인력 또는 척력이 발생할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 제 1 자성체 그룹(520) 및 제 2 자성체 그룹(620)은 차등 길이의 비대칭(asymmetric) 자석 구조를 가질 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제 1 자성체 그룹(520)이 제 1-1 자성체(521) 및 제 1-2 자성체(522)를 포함하고, 이에 대응하여 제 2 자성체 그룹(620)이 제 2-1 자성체(621) 및 제 2-2 자성체(622)를 포함하는 실시예에서, 제 1-1 자성체(521)가 제 1-2 자성체(522)에 비해 긴 길이를 갖도록 형성되고, 제 2-1 자성체(621)가 제 2-2 자성체(622)에 비해 긴 길이를 갖도록 형성될 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 제 1 자성체 그룹(520)이 제 1-1 자성체(521) 및 제 1-2 자성체(522)를 포함하고, 이에 대응하여 제 2 자성체 그룹(620)이 제 2-1 자성체(221) 및 제 2-2 자성체(622)를 포함하는 실시예에서, 제 1-1 자성체(521) 및 제 2-1 자성체(621)는 복수 개의 어레이 극성을 갖는 자석으로 형성되고, 제 1-2 자성체(522) 및 제 2-2 자성체(622)는 단일 극성을 갖는 자석으로 형성될 수 있다. 또 다른 실시예에 따르면, 제 1 자성체 그룹(520)이 제 1-1 자성체(521)를 포함하고 제 2 자성체 그룹(620)이 제 2-1 자성체(621)를 포함하는 실시예에서, 제 2-1 자성체(621)가 제 1-1 자성체(521)보다 길이가 길게 형성되거나, 제 2-1 자성체(621)가 제 1-1 자성체(521)보다 더 많은 어레이 극성을 갖도록 형성되거나, 제 2-1 자성체(621)가 제 1-1 자성체(521)보다 더 많은 자석 세트를 구성하도록 형성될 수 있다. 제 1 자성체 그룹(520) 및 제 2 자성체 그룹(620)의 비대칭(asymmetric) 자석 구조는 이 밖에 다양한 실시예들이 적용될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 전자 장치(500)는 상기 제 1 자성체 그룹(520)으로부터 소정 거리 이격 배치된 자기장 센서(530)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 자기장 센서(530)는 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 자기장 센서(530)에 가장 인접한 제 1-2 자성체(522)로부터 D1 거리만큼 이격되어 배치될 수 있다. 상기 거리 'D1'은 자기장 센서(530)가 제 1-2 자성체(522)에 의해 임계값 이상의 자력을 인식하지 않는 거리일 수 있다. 자기장 센서(530)는 펜 입력 장치(600)에 구비된 자성체의 자력 신호를 검출하기 위해 마련되므로, 전자 장치(500)에 구비된 자성체에 의한 영향을 최소화하기 위한 거리만큼 이격되어 형성될 수 있다. 예컨대, D2는 5mm 이상으로 형성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 자기장 센서(530)는 인쇄 회로 기판(504)에 상에 실장 되거나 또는 전자 장치(500) 하우징의 내측면에 고정 배치된 상태에서, 인쇄 회로 기판(504) 상의 센싱 회로(예: 후술하는 도 15의 센싱 회로(509))와 전기적으로 연결될 수 있다.
자기장 센서(530)또한 무선 충전 코일(510) 및 제 1 자성체 그룹(520)과 제 1 방향으로 정렬될 수 있다. 여기서 자기장 센서(530)가 무선 충전 코일(510) 및 제 1 자성체 그룹(520)과 제 1 방향으로 정렬된다는 것은 무선 충전 코일(510), 제 1 자성체 그룹(520) 및 자기장 센서(530)가 직선적으로 배열된다는 것을 의미할 수 있다. 예컨대, 도 6 및 도 7에 도시된 실시예에 따르면, 무선 충전 코일(510), 제 1 자성체 그룹(520) 및 자기장 센서(530)는 카메라 모듈(505)을 향해 제 1 방향으로 정렬될 수 있다. 이 경우 자기장 센서(530)가 무선 충전 코일(510) 및 제 1 자성체 그룹(520)과 동일 평면 상에 위치하는 것일 수도 있지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 예컨대 무선 충전 코일(510) 및 제 1 자성체 그룹(520)은 하우징의 내측면에 배치되고 자기장 센서(530)는 인쇄 회로 기판(504) 상에 배치되는 등 다양한 실시예들이 적용될 수 있다. 도 6 및 도 7을 함께 참조하면, 제 1 자성체 그룹(520)의 제 1-1 자성체(521)는 무선 충전 코일(510)에 인접하게 배치되고, 제 1-2 자성체(522)는 자기장 센서(530)에 인접하게 배치될 수 있다. 여기서 제 1-1 자성체(521)는 제 1-2 자성체(522)에 비해 많은 수의 어레이 극성을 갖거나 더 많은 개수의 자석 세트(예: 도 6 및 도 7의 실시예) 또는 길이가 긴 자석(예: 후술하는 도 10의 실시예)으로 이루어질 수 있다. 또한, 제 1-1 자성체(521)는 길이 뿐만 아니라, 두께를 제 1-2 자성체(522)에 비해 상대적으로 두껍게 할 수 있다. 이로써 제 1-1 자성체(521)는 제 1-2 자성체(522)에 비해 상대적으로 강한 자력을 가질 수 있고, 제 1-2 자성체(522)는 제 1-1 자성체(521)에 비해 상대적으로 약한 자력을 가질 수 있다. 이에 대응하여 펜 입력 장치(600)의 제 2-1 자성체(621)도 제 2-2 자성체(622)에 비해 많은 어레이 극성을 갖거나 더 많은 개수의 자석 세트(예: 도 6 내지 도 8의 실시예) 또는 길이가 긴 자석(예: 후술하는 도 10의 실시예)으로 이루어지므로 상대적으로 강한 자력을 가질 수 있고, 제 2-2 자성체(622)는 제 2-1 자성체(621)에 비해 상대적으로 약한 자력을 가질 수 있다. 제 1-1 자성체(521) 및 제 2-1 자성체(621)가 강한 자력을 가지므로 펜 입력 장치(600)가 그에 대한 무선 충전 동작 중에 전자 장치(500)로부터 쉽게 탈착되는 것을 방지할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 전자 장치(500)는 하우징에의 펜 입력 장치(600) 부착 방향에 따라, 펜 입력 장치(600)에 대한 무선 충전 동작을 수행하거나, 무선 충전 동작을 수행하지 않을 수 있다. 또는, 전자 장치(500)는 하우징에의 펜 입력 장치(600)가 부착 방향이 정 방향을 향하더라도, 전자 장치(500)의 무선 충전 코일(510)과 펜 입력 장치(600)의 코일(610)이 중첩적으로 배치되지 않는 경우 무선 충전 동작을 수행하지 않을 수 있다. 전자 장치(500)가 하우징에의 펜 입력 장치(600) 부착 방향에 따라, 또는 무선 충전 코일(510)과 코일(610)간의 비 중첩 상태에 따라 무선 충전 동작을 수행하지 않는 경우에는 역방향 부착 또는 틸팅 부착에 대한 판단을 수행하고, 나아가 이를 사용자에게 알리는 기능을 수행할 수 있다.
도 6 및 도 7에 도시된 실시예에 따르면, 펜 입력 장치(600)는 정방향 부착 상태에서, 제 1-1 자성체(521)와 제 2-1 자성체(621)간에 발생하는 자력, 제 1-2 자성체(522)와 제 2-2 자성체(622)간에 발생하는 자력에 의해 전자 장치(500)에 부착되고, 전자 장치(500)는 무선 충전 코일(510)을 통해 코일(610)에 전력을 송신할 수 있다. 전자 장치(500)는 펜 입력 장치(600)의 코일(610)에 의한 충전 신호(또는 펜팁 신호)(B1)를 수신 받고, 무선 충전 코일(510)을 이용해 특정 주파수 신호에 따른 펜 입력 장치(600)에 대한 무선 충전 동작을 수행할 수 있다. 정방향 부착 상태에서, 펜 입력 장치(600)의 제 2-1 자성체(621)에서 나오는 자기력선속(magnetic flux, F1)과 제 2-2 자성체(622)에서 나오는 자기력선속(magnetic flux, F2)은 자기장 센서(530)에 도달하지 않을 수 있다.
도 8은, 무선 충전 코일에 작용하는 전압 세기 및 자기장 센서에 작용하는 전압 세기를 나타내는 신호-타이밍 다이어그램이다.
전자 장치(500)는 무선 충전 코일(510)을 통해 수신된 펜 입력 장치(600)의 충전 신호(예: 펜팁 신호)와 자기장 센서(530) 통해 측정된 비대칭 자석 구조에 의한 자력 신호를 이용하여 펜 입력 장치(600)의 부착 상태를 결정할 수 있다.
도 8에서 Vc는 무선 충전 코일(510)을 통해 측정된 전압을 나타내며, Vs는 자기장 센서(530)를 통해 측정된 전압을 나타낼 수 있다. 도 8을 참조하면, 펜 입력 장치(600)가 정방향으로 부착된 상태에서는 무선 충전 코일(510)을 통해 기 지정된 값(T2)을 상회하는 전압이 측정될 수 있다. 펜 입력 장치(600)가 역방향으로 부착된 상태에서는 자기장 센서(530)를 통해 기 지정된 값(T1)를 상회하는 전압이 측정될 수 있다.
전자 장치(500)는 펜 입력 장치(600)가 정방향으로 부착된 경우(정부착 시작) 충전 신호(B1)을 인식할 수 있는 반면 자기장 센서(530)를 통한 자력 신호는 인식하지 않을 수 있다. 이 경우 전자 장치(500)는 펜 입력 장치(600)의 배터리에 대한 무선 충전 동작을 수행할 수 있게 된다.
도 9는, 본 개시의 일 실시예들에 따른, 전자 장치(500)에 펜 입력 장치(600)가 역방향으로 부착된 모습을 나타내는 도면이다. 도 9에 도시된 실시예는, 전자 장치(500)에 펜 입력 장치(600)가 오정렬되는 실시예들 중 일부를 나타낼 수 있다.
예를 들어, 도 9에 도시된 바와 같이 펜 입력 장치(600)의 코일(610)과 전자 장치(500)의 무선 충전 코일(510)이 제 2 플레이트(503)를 사이에 두고 서로 대응하는 위치에서 나란하게 배열되지 않는 경우(역방향 부착 또는 기울어진 부착 상태)에는, 무선 충전 코일(510)과 코일(610)이 서로 중첩되지 않으므로, 무선 충전 코일(510)에서 발생한 자기장에 의한 코일(610)에 발생하는 유도 기전력의 크기가 매우 적거나, 코일(610)에 유도 기전력이 발생하지 않을 수 있다.
도 9에 도시된 실시예에 따르면, 펜 입력 장치(600)는 역방향 부착 상태 또는 기울어진 부착 상태에서, 제 1-1 자성체(521)와 제 2-2 자성체(622)간에 발생하는 자력, 제 1-2 자성체(522)와 제 2-1 자성체(621)간에 발생하는 자력에 의해 전자 장치(500)에 부착될 수 있다. 전자 장치(500)의 무선 충전 코일(510)은 펜 입력 장치(600)의 코일(610)과 중첩되지 않으므로 펜 팁 신호(또는 충전 신호)(B2)를 수신 받지 않으므로, 전자 장치(500)의 무선 충전 코일(510)에 의한 코일(610)에의 전력 송신은 이뤄지지 않을 수 있다. 즉, 전자 장치(500)의 펜 입력 장치(600)에 대한 무선 충전 동작은 수행되지 않을 수 있다. 역방향 부착 또는 기울어진 부착 상태에서, 펜 입력 장치(600)의 제 2-2 자성체(622)에서 나오는 자기력선속(magnetic flux, F4)은 자기장 센서(530)에 도달하지 않으나, 제 2-1 자성체(621)에서 나오는 자기력선속(magnetic flux, F3)은 자기장 센서(530)에 도달할 수 있다. 즉, 펜 입력 장치(600)가 전자 장치(500)에 대하여 역부착 또는 기울어진 부착 상태일 때, 자기장 센서(530)는 펜 입력 장치(600)의 제 2-1 자성체(621)에 의한 자력의 영향을 받을 수 있다.
도 8 및 도 9를 함께 참조하면, 전자 장치(500)는, 펜 입력 장치(600)가 역방향(또는 기울어진 방향)으로 부착된 경우(역부착 시작), 충전 신호(B2)를 인식할 수 없게 되고, 반면 자기장 센서(530)를 통한 자력 신호(F3)를 인식할 수 있게 된다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))는 무선 충전 코일(510)을 통해 획득된 충전 신호(예: 펜팁 신호)와 자기장 센서(530)를 통해 획득된 자력 신호를 이용하여 펜 입력 장치(600)가 전자 장치(500)에 대하여 정방향 부착 상태인지, 역방향 부착상태인지 여부를 판단할 수 있으며, 또는 측정된 자력의 크기 변화량을 이용하여 기울어진 부착 상태인지 여부를 판단할 수 있다.
도 10은, 본 개시의 다른 실시예들에 따른, 전자 장치(500)에 펜 입력 장치(600)가 역방향으로 부착된 모습을 나타내는 도면이다. 도 11은, 본 개시의 또 다른 실시예에 따른, 전자 장치(500)에 펜 입력 장치(600)가 역방향으로 부착된 모습을 나타내는 도면이다. 도 10 및 도 11에 도시된 실시예는, 전자 장치(500)에 펜 입력 장치(600)가 오정렬된 도 9에 도시된 실시예와 다른 실시예를 나타낼 수 있다.
전자 장치(500)는 자기장 센서로서, 제 1 자성체 그룹(520)을 기준으로 무선 충전 코일(510)의 반대 방향에서 대향하는 자기장 센서(530)(이하 '제 1 자기장 센서(530)'라 함)에 대해, 추가적으로 또는 대체적으로, 제 2 자기장 센서(540)를 포함할 수 있다. 제 2 자기장 센서(540)는, 예를 들면 도 10에 도시된 실시예와 같이, 제 1-1 자성체(521)와 제 1-2 자성체(522) 사이에 배치될 수 있다. 제 2 자기장 센서(540)를 이용하면 펜 입력 장치(600)의 역방향 부착 위치에 따라 제 1 자기장 센서(530)에서 측정하기 어려운 자력(F3)을 측정할 수 있다. 제 2 자기장 센서(540)는 제 1-2 자성체(522)로부터 'D2'만큼 거리를 이격되게 하고, 제 1-1 자성체(521)로부터 'D1'만큼 거리를 이격되게 함으로써, 임계값 이상의 자력의 영향을 받지 않도록 할 수 있다.
전자 장치(500)는 또 다른 자기장 센서로서, 제 1 자기장 센서(530) 및/또는 제 2 자기장 센서(540)에 대하여, 추가적으로 또는 대체적으로, 제 3 자기장 센서(550)를 포함할 수 있다. 제 3 자기장 센서(550)는, 예를 들면 도 11에 도시된 실시예와 같이, 무선 충전 코일(510)과 전자 장치(500)의 높이 방향으로 중첩되도록 배치될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제 3 자기장 센서(550)는 제 1-1 자성체(521)의 자력에 의한 영향을 최소화하기 위해 인쇄회로기판(504)의 반대면에 배치할 수 있다. 예컨대, 펜 입력 장치(600)가 제 2-1 자성체(621) 및 제 2-2 자성체(622) 이외에 또 다른 자성체로서 제 2-3 자성체(623)를 추가로 구비하는 경우에는 제 3 자기장 센서(550)를 이용하여 제 2-3 자성체(623)에 의한 자기력선속(F5)을, 추가적으로 또는 대체적으로, 획득함으로써 역방향 부착 또는 틸팅 부착 여부에 대한 판단을 보다 정확하게 수행할 수 있다.
이하의 실시예에서는 상술한 전자 장치(500) 및 펜 입력 장치(600)에 대한 다른 다양한 실시예들에 대해서 설명한다.
도 12는, 본 개시의 다른 실시예들에 따른, 전자 장치(500)에 펜 입력 장치(600)가 역방향으로 부착된 모습을 나타내는 도면이다.
도 12에 도시된 실시예들에 따르면, 펜 입력 장치(600)의 제 2-1 자성체(621)는 제 2-2 자성체(622)에 비해 길이가 긴 형태를 가지며, 이에 대응하여 전자 장치(500)또한 제 1-1 자성체(521)가 제 1-2 자성체(522)에 비해 길이가 긴 형태를 가질 수 있다. 제 2-1 자성체(621) 및 제 1-1 자성체(521)는 길이뿐만 아니라, 제 2-2 자성체(622) 및 제 1-2 자성체(522)에 비해 더 큰 두께를 가져 더욱 강한 자력을 갖도록 형성될 수도 있다.
도 13은, 본 개시의 다른 실시예에 따른, 전자 장치(500)에 펜 입력 장치(600)가 정방향으로 부착된 모습을 나타내는 도면이다. 도 14는, 본 개시의 다른 실시예에 따른, 전자 장치(500)에 펜 입력 장치(600)가 역방향으로 부착된 모습을 나타내는 도면이다.
도 11의 실시예를 통해 언급한 바와 같이, 펜 입력 장치(600)의 제 2 자성체제 그룹(620)은 제 2-1 자성체(621) 및 제 2-2 자성체(622) 이외에 또 다른 자성체로서 제 2-3 자성체(623)를 추가로 구비할 수 있다. 제 2-1 자성체(621), 제 2-2 자성체(622) 및 제 2-3 자성체(623)는 펜 입력 장치(600)의 길이 방향으로 나란히 정렬될 수 있다. 이에 대응하여, 전자 장치(500)의 제 1 자성체 그룹(520)은 제 1 방향으로 정렬된 제 1-1 자성체(521), 제 1-2 자성체(522) 및 제 1-3 자성체(523)을 포함할 수 있다. 이때, 상기 제 2-1 자성체(621), 제 2-2 자성체(622) 및 제 2-3 자성체(623) 중 적어도 하나(예: 제 2-1 자성체(621)), 제 1-1 자성체(521), 제 1-2 자성체(522) 및 제 1-3 자성체(523) 중 적어도 하나(예: 제 1-1 자성체(521))는 다른 자성체들에 대하여 더 많은 개수의 어레이 극성을 갖거나, 길이가 더 긴 형태로 형성되거나, 두께가 두껍거나, 또는 더 많은 개수의 자석 세트로 구성됨으로써 비대칭(asymmetric) 자석 구조를 형성할 수 있다.
전자 장치(500)와 펜 입력 장치(600)의 자성체 그룹(520, 620)은, 정 부착 상태에서, 각각 세 개의 구분된 부분에서 부착되는 힘을 받게 되므로, 펜 입력 장치(600)가 무선 충전 동작 중에 전자 장치(500)로부터 쉽게 탈착되는 것이 방지될 수 있다.
전자 장치(500) 및 펜 입력 장치(600)의 자성체 그룹(520, 620)은 상술한 실시예 이외에 더 많은 개수의 자성체를 포함할 수 있으며, 구체적인 극성의 개수, 자석의 개수, 및 배열 양상은 실시예에 따라 다양하게 형성될 수 있다.
도 15는, 다양한 실시예들에 따른, 측면 부재에 부착된 펜 입력 장치 및 그에 대응한 전자 장치의 내부 구성을 나타내는 도면이다.
도 15에 도시된 실시예에 따르면, 펜 입력 장치(600)는 전자 장치(500)의 측면 부재(506)에 부착될 수 있다. 도면에 도시되진 않았으나, 측면 부재(506)의 표면에는 부착 가이드 영역(예: 도 5의 503')이 형성되어, 사용자가 펜 입력 장치(600)의 부착 위치를 용이하게 시인하고 부착하도록 할 수 있다. 이에 대응하여, 전자 장치(500)는 측면 부재(506)의 내측면에 배치된 무선 충전 코일(510), 제 1 자성체 그룹(520) 및 자기장 센서(530)를 포함할 수 있다.
도 15를 참조하면, 전자 장치(500)는 전자 부품을 실장하기 위한 인쇄 회로 기판(504)을 포함할 수 있다. 인쇄 회로 기판(504)에 실장되는 전자 부품들은 충전 회로(507), 프로세서(508)(예: 도 1의 프로세서(120)), 센싱 회로(509) 이외 미도시된 다른 다양한 전자 부품들을 추가로 포함할 수 있다.
측면 부재(506)에 부착되는 펜 입력 장치(600)에 대응하여 측면 부재(506)의 내측면에 배치된 무선 충전 코일(510), 제 1 자성체 그룹(520) 및 자기장 센서(530)는 인쇄 회로 기판(504)에 대해 수직하게 배치될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 충전 회로(507) 및 센싱 회로(509)와의 전기적인 연결을 위하여, 무선 충전 코일(510)과 자기장 센서(530)는 각각 제 1 FPCB(510'), 제 2 FPCB(530')를 이용하여 인쇄 회로 기판(504)의 일 측으로 연장된 커넥터(504b)에 접속될 수 있다.
도 16은, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 전자 장치(500)에 대한 펜 입력 장치(600)의 역 방향 부착 상태 및 기울어진 부착 상태를 구분하는 실시예를 나타내는 도면이다.
도 16을 참조하면, 전자 장치(500)는 자기장 센서(530)를 이용하여 펜 입력 장치(600)가 부착 가이드 영역(503')에 대하여 역 방향으로 부착되었는지 또는 소정 각도 내에 기울어져 부착되었는지 여부를 구분할 수 있다. 예를 들어, 자기장 센서(530)는 디지털 홀 센서(digital hall IC)로 구성될 수 있다. 디지털 홀 센서는 좌표 공간 상의 3개의 축 상에 형성된 자력의 세기를 측정할 수 있는 센서로서, 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))는 디지털 홀 센서에서 검출되는 좌표 공간상의 데이터를 이용해 X축, Y축, Z축 방향의 벡터합을 ADC 출력값으로 전환할 수 있다. 그리고, ADC 출력값에 대한 양수 또는 음수 값을 참조하면 펜 입력 장치(600)가 부착 가이드 영역(503')에 대하여 어떤 방향으로(시계 또는 반시계 방향) 얼마나 기울어져 있는지를 결정할 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(500)의 프로세서(508)는 자기장 센서(530)에서 출력되는 ADC 출력값이 0으로 측정되면, 펜 입력 장치(600)가 정 방향 부착 구간(예: S1)에 부착되어 있음을 판단할 수 있다. 이와 달리, 전자 장치(500)의 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))는 자기장 센서(530)에서 출력되는 ADC 출력값이 -B 내지 +B로 측정되면, 펜 입력 장치(600)가 역 방향 부착 구간(예: S2)에 부착되어 있음을 판단할 수 있다. 또한, 전자 장치(500)의 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))는 자기장 센서(530)에서 출력되는 ADC 출력값이 -A 내지 -B, 또는 +A 내지 +B 로 측정되면, 펜 입력 장치(600)가 기울어진 부착 구간(예: S3)에 부착되어 있음을 판단할 수 있다.
도 17은, 도 8과 다른 실시예에 따른, 무선 충전 코일에 작용하는 전압 세기 및 자기장 센서에 작용하는 전압 세기를 나타내는 신호-타이밍 다이어그램이다.
전자 장치(500)는 무선 충전 코일(510)을 통해 수신된 펜 입력 장치(600)의 충전 신호(예: 펜팁 신호)와 자기장 센서(530)(예: 디지털 홀 센서)를 통해 측정된 비대칭 자석 구조에 의한 자력 신호를 이용하여 펜 입력 장치(600)의 부착 상태를 결정할 수 있다. 예컨대, 도 8의 실시예에 따른 자기장 센서는 아날로그 센서(analog sensor)일 수 있다. 따라서, 도 17의 실시예에 따른 자기장 센서에 대한 측정 양상은 도 8과 다소 상이할 수 있다.
도 17에서 Vc는 무선 충전 코일(510)을 통해 측정된 전압을 나타내며, Vs는 자기장 센서(530)를 통해 측정된 전압을 나타낼 수 있다. 도 17을 참조하면, 펜 입력 장치(600)가 정방향으로 부착된 상태에서는 무선 충전 코일(510)을 통해 기 지정된 값(T5)을 상회하는 전압이 측정될 수 있다. 펜 입력 장치(600)가 역방향으로 부착된 상태에서는 자기장 센서(530)를 통해 기 지정된 값(T3, T4)를 상회하는 전압이 측정될 수 있다.
전자 장치(500)는 펜 입력 장치(600)가 정방향으로 부착된 경우(정부착 시작) 충전 신호(B1)을 인식할 수 있는 반면 자기장 센서(530)를 통한 자력 신호는 인식하지 않을 수 있다. 이 경우 전자 장치(500)는 펜 입력 장치(600)의 배터리에 대한 무선 충전 동작을 수행할 수 있게 된다.
도 16 및 도 17을 함께 참조하면, 펜 입력 장치(600)가 정방향으로 부착된 상태에서도, 펜 입력 장치(600)는 전자 장치(500)에 대하여 일부 기울어진 상태로 부착될 수도 있다. 예를 들어, 자기장 센서(530)에서 출력되는 ADC 출력값에 기 지정된 값(T3, T4)를 하회하는 전압이 측정된 경우에도 펜 입력 장치(600)가 정방향으로 부착된 것으로 판단할 수 있다. 다만, 이 경우 전자 장치(500)의 펜 입력 장치(600)에 무선 충전 동작은 가능할 수 있으나, 펜 입력 장치(600)가 전자 장치(500)로부터 탈착될 위험이 있거나, 다른 고장의 원인이 있는 것으로 판단할 수 잇다. 예를 들면 펜 입력 장치(600) 주변에 장애물이 있을 수 있으며, 자기장 센서(530)에 손상이 발생함에 따라 펜 입력 장치(600)가 정방향으로 부착된 상태에서도, 자기장 센서(530)에서 전압이 검출될 수 있다.
도 18는, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 전자 장치(500)의 회로 구성을 타나내는 블록도이다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 전자 장치(500)는 적어도 하나의 프로세서(508)(예: 도 1의 프로세서(120))를 포함할 수 있다. 펜 입력 장치(600)의 코일(610)은 전자 장치(500)의 무선 충전 코일(510)과 대응될 수 있다. 전자 장치(500)의 하우징(예: 제 2 플레이트(503))가 메탈 하우징으로 구성되는 경우, 무선 충전 코일(510)에 대응하는 위치에 형성된 개구(503a)를 통해, 코일(610)에 대한 무선 전력 송신을 수행할 수 있다. 펜 입력 장치(600)의 비대칭 자성체 구조(620)는 전자 장치(500)의 비대칭 자성체 구조(520)와 대응될 수 있다. 적어도 하나의 자기장 센서(530)는 상기 전자 장치(500)의 비대칭 자성체 구조(520)로부터 소정거리 이격된 상태에 배치될 수 있다. 프로세서(508)는 자기장 센서(530)을 통해 측정된 비대칭 자성체 구조(620)에 대한 자력 신호(예: 자력 세기)를 센싱 회로(509)를 거쳐 수신 받고, 무선 충전 코일(510)을 통해 수신된 펜 입력 장치의 충전 신호(예: 펜팁 신호)를 충전 회로(507)를 거쳐 수신 받을 수 있으며, 상기 자력 신호 및 충전 신호에 대응하여 펜 입력 장치(600)의 역방향 부착 상태 및 틸팅 부착 상태를 판단할 수 있다. 또한, 프로세서(508)는 상기 판단 결과에 대응하여 디스플레이(501)를 통해 사용자에게 부착 가이드 메시지를 제공하도록 제어할 수 있다.
도 19는, 도 18와 다른 실시예에 따른, 전자 장치(500)의 회로 구성을 나타내는 블록도이다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 전자 장치(500)는 제 1 단부(602)가 아닌 펜 하우징(601)의 몸체 내에 코일(610)이 배치된 펜 입력 장치(600)에 대한 부착 상태를 결정할 수도 있다. 이때, 전자 장치(500)는 코일(610)에 대응하여 배치된 무선 충전 코일(510)을 기준으로 제 1 방향을 따라 전/후 방향에 배치된 제 1-1 자성체(521)와 제 1-2 자성체(522)를 포함할 수 있다. 이와 같이, 전자 장치(500)에 포함된 무선 충전 코일(510), 제 1 자성체 그룹(520)은 실시예에 따라 그 위치가 다양하게 설정될 수 있다. 이러한 실시예의 다양성에도 불구하고, 프로세서(508)는 자기장 센서(530)을 통해 측정된 비대칭 자성체 구조(520)에 대한 자력 신호(예: 자력 세기)와 무선 충전 코일(510)을 통해 수신된 펜 입력 장치의 충전 신호(예: 펜팁 신호)에 대응하여 펜 입력 장치(600)의 역방향 부착 상태 및 틸팅 부착 상태를 판단할 수 있다.
도 20은, 펜 입력 장치(600)의 정방향 부착 상태에서, 전자 장치(500)에 표시되는 부착 가이드 메시지를 나타내는 도면이다.
전자 장치(500)는 펜 입력 장치(600)의 정방향 부착 상태에 대응하여 디스플레이(501)를 통해 충전 메시지를 표시할 수 있다. 전자 장치(500)는, 예를 들어 도 15에 도시된 바와 같이, 펜 입력 장치(600)의 정방향 부착 상태에 대응하여 수신된 충전 신호를 통해 배터리 전력량을 포함하는 충전 메시지를 디스플레이(501)를 통해 표시할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 디스플레이(501)는 펜 입력 장치가 정방향으로 부착된 상태에 대한 이미지를 표시할 수 있고, 현재 펜 입력 장치(600)가 몇%의 배터리 전력량을 가지는 지 여부를 표시함으로써 사용자로 하여금 충전 상태에 대한 직관적인 인식이 가능하도록 할 수 있다.
도 21은, 펜 입력 장치(600)의 역방향 부착 상태에서, 전자 장치(500)에 표시되는 부착 가이드 메시지를 나타내는 도면이다.
전자 장치(500)는 펜 입력 장치(600)의 역방향 부착 상태(또는 틸팅 부착 상태)에 대응하여 디스플레이(501)를 통해 충전 메시지를 표시할 수도 있다. 전자 장치(500)는, 예를 들어 도 16에 도시된 바와 같이, 펜 입력 장치(600)의 역방향 부착 상태에 대응하여 충전이 정상적으로 이루어지지 않고 있음을 알리는 메시지를 디스플레이(501)를 통해 표시할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 디스플레이(501)는 펜 입력 장치가 역방향으로 부착된 상태 대한 이미지를 표시할 수 있고, 정상적인 충전을 위해서는 펜 입력 장치(600)의 부착 위치 및/또는 방향을 조절해야하는 메시지를 표시함으로써 사용자로 하여금 직관적인 인식이 가능하도록 할 수 있다.
본 문서에 개시된 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 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 용어없이, “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 문서의 다양한 실시예들에서 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, 일실시예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 전자 장치에 있어서, 내부 공간에 전자 부품을 수용하는 하우징; 상기 내부 공간을 형성하는 상기 하우징의 내측면에 배치된 무선 충전 코일; 상기 하우징의 내측면에 배치되고, 상기 무선 충전 코일과 제 1 방향을 향해 정렬된 제 1 자성체 그룹; 및 상기 제 1 자성체 그룹으로부터 소정 거리 이격 배치되어, 상기 무선 충전 코일 및 상기 제 1 자성체 그룹과 상기 제 1 방향을 향해 정렬되고, 상기 전자 장치에 부착 가능한 펜 입력 장치의 역방향 부착 또는 틸팅 부착을 인식하기 위한 적어도 하나의 자기장 센서를 포함하는 전자 장치를 제공할 수 있다 .
다양한 실시예들에 따르면, 상기 제 1 자성체 그룹은, 상기 무선 충전 코일과 상기 제 1 방향을 향해 정렬된 제 1-1 자성체와, 상기 무선 충전 코일 및 제 1-1 자성체와 상기 제 1 방향을 향해 정렬된 제 1-2 자성체를 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 제 1-1 자성체는 상기 제 1-2 자성체보다 길이가 길게 형성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 제 1-1 자성체는 복수 개의 어레이 극성을 포함하는 자석으로 형성되고, 상기 제 1-2 자성체는 단일 극성의 자석으로 형성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 제 1-1 자성체는 복수 개의 자석 세트로 형성되고, 상기 제 1-2 자성체는 단일 자석으로 형성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 하우징은 금속 소재를 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 하우징은 상기 무선 충전 코일에 대응하는 개구를 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 전자 장치는 상기 하우징의 제 1 플레이트를 통해 노출되는 디스플레이를 포함하고, 상기 펜 입력 장치는 상기 제 1 플레이트에 반대 방향을 향하는 제 2 플레이트, 또는 상기 제 1 플레이트 및 상기 제 2 플레이트 사이의 공간을 둘러싸는 측면 부재에 부착 가능할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 하우징은 상기 제 2 플레이트 또는 상기 측면 부재에 펜 입력 장치의 부착 위치를 나타내는 부착 가이드 영역을 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 부착 가이드 영역은 상기 제 2 플레이트에 포함된 카메라 모듈로부터 상기 제 1 방향으로 길게 연장될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 자기장 센서는 상기 제 1 자성체 그룹을 기준으로 상기 무선 충전 코일의 반대 방향에 위치할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 자기장 센서는 상기 제 1 자성체 그룹을 기준으로 상기 무선 충전 코일의 반대 방향에 위치한 자기장 센서에 대하여, 추가적으로 또는 대체적으로, 상기 제 1 자성체 그룹에 포함된 복수의 자성체 사이의 위치에 배치될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 자기장 센서는 상기 제 1 자성체 그룹을 기준으로 상기 무선 충전 코일의 반대 방향에 위치한 자기장 센서에 대하여, 추가적으로 또는 대체적으로, 상기 무선 충전 코일과 인접한 위치에 배치될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 무선 충전 코일은 상기 제 1 자성체 그룹에 포함된 복수의 자성체 사이의 위치에 배치될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면 프로세서를 더 포함하고, 상기 프로세서는 상기 무선 충전 코일을 통해 수신된 펜 입력 장치의 충전 신호와 상기 적어도 하나의 자기장 센서를 통해 측정된 자력 신호를 이용하여, 상기 펜 입력 장치의 정방향 부착, 역방향 부착, 또는 틸팅 부착 상태 중 하나를 결정할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 프로세서는 상기 펜 입력 장치의 정방향 부착, 역방향 부착, 또는 틸팅 부착 상태 중 하나의 상태에 대한 부착 가이드 메시지를 상기 전자 장치에 포함된 디스플레이를 통해 표시할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면 전자 장치에 있어서, 제 1 플레이트; 상기 제 1 플레이트로부터 반대 방향을 향하는 제 2 플레이트; 상기 제 1 플레이트 및 상기 제 2 플레이트 사이의 내부 공간을 둘러싸는 측면 부재를 포함하는 하우징; 상기 하우징의 내측면에 배치된 무선 충전 코일; 상기 하우징의 내측면에 배치되고, 상기 무선 충전 코일과 제 1 방향을 향해 정렬된 제 1 자성체 그룹; 상기 제 1 자성체 그룹으로부터 소정 거리 이격 배치되어 상기 전자 장치에 부착 가능한 펜 입력 장치의 역부착을 인식하기 위한 자기장 센서; 및 상기 제 2 플레이트 또는 상기 측면 부재에 부착 가능한 펜 입력 장치를 포함하고, 상기 펜 입력 장치는 코일 및 상기 제 1 자성체 그룹에 대응하는 제 2 자성체 그룹을 포함하는 전자 장치를 제공할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 전자 장치의 상기 제 1 자성체 그룹은, 상기 무선 충전 코일과 제 1 방향을 향해 정렬된 제 1-1 자성체와, 상기 무선 충전 코일 및 제 1-1 자성체와 제 1 방향을 향해 정렬된 제 1-2 자성체를 포함하고, 상기 펜 입력 장치의 상기 제 2 자성체 그룹은, 상기 코일와 제 1 방향을 향해 정렬된 제 2-1 자성체와, 상기 코일 및 제 2-1 자성체와 제 1 방향을 향해 정렬된 제 2-2 자성체를 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 제 1-1 자성체는 상기 제 1-2 자성체보다 길이가 길게 형성되고, 상기 제 2-1 자성체는 상기 제 2-2 자성체보다 길이가 길게 형성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 제 1-1 자성체는 복수 개의 어레이 극성을 가진 자석으로 형성되고, 상기 제 1-2 자성체는 단일 극성의 자석으로 형성되고, 상기 제 2-1 자성체는 복수 개의 어레이 극성을 가진 자석으로 형성되고, 상기 제 2-2 자성체는 단일 극성의 자석으로 형성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 제 1-1 자성체는 복수 개의 자석 세트로 형성되고, 상기 제 1-2 자성체는 단일 자석으로 형성되고, 상기 제 2-1 자성체는 복수 개의 자석 세트로 형성되고, 상기 제 2-2 자성체는 단일 자석으로 형성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 제 2 자성체 그룹은 상기 제 1 자성체 그룹에 대하여 길이가 더 긴 자성체를 포함하거나 또는 많은 개수의 어레이 극성을 형성하여 비대칭 자성체 구조를 형성할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 제 2 자성체 그룹은 상기 제 1 자성체 그룹에 대하여 길이가 더 긴 자성체를 포함하거나 또는 많은 개수의 자성체 세트를 형성하여 비대칭 자성체 구조를 형성할 수 있다.
이상, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명하다 할 것이다.

Claims (15)

  1. 전자 장치에 있어서,
    내부 공간에 전자 부품을 수용하는 하우징;
    상기 내부 공간을 형성하는 상기 하우징의 내측면에 배치된 무선 충전 코일;
    상기 하우징의 내측면에 배치되고, 상기 무선 충전 코일과 제 1 방향을 향해 정렬된 제 1 자성체 그룹; 및
    상기 제 1 자성체 그룹으로부터 소정 거리 이격 배치되어, 상기 무선 충전 코일 및 상기 제 1 자성체 그룹과 상기 제 1 방향을 향해 정렬되고, 상기 전자 장치에 부착 가능한 펜 입력 장치의 역방향 부착 또는 틸팅 부착을 인식하기 위한 적어도 하나의 자기장 센서를 포함하는 전자 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 자성체 그룹은, 상기 무선 충전 코일과 상기 제 1 방향을 향해 정렬된 제 1-1 자성체와, 상기 무선 충전 코일 및 제 1-1 자성체와 상기 제 1 방향을 향해 정렬된 제 1-2 자성체를 포함하는 전자 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1-1 자성체는 상기 제 1-2 자성체보다 길이가 긴 전자 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1-1 자성체는 복수 개의 어레이 극성을 포함하는 자석으로 형성되고, 상기 제 1-2 자성체는 단일 극성의 자석으로 형성된 전자 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1-1 자성체는 복수 개의 자석 세트로 형성되고, 상기 제 1-2 자성체는 단일 자석으로 형성된 전자 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 하우징은 금속 소재를 더 포함하고,
    상기 하우징은 상기 무선 충전 코일에 대응하는 위치에 개구를 포함하는 전자 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 전자 장치는 상기 하우징의 제 1 플레이트를 통해 노출되는 디스플레이를 포함하고, 상기 펜 입력 장치는 상기 제 1 플레이트에 반대 방향을 향하는 제 2 플레이트, 또는 상기 제 1 플레이트 및 상기 제 2 플레이트 사이의 공간을 둘러싸는 측면 부재에 부착 가능한 전자 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 하우징은 상기 제 2 플레이트 또는 상기 측면 부재에 펜 입력 장치의 부착 위치를 나타내는 부착 가이드 영역을 포함하는 전자 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 부착 가이드 영역은 상기 제 2 플레이트에 포함된 카메라 모듈로부터 상기 제 1 방향으로 길게 연장된 전자 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 자기장 센서는 상기 제 1 자성체 그룹을 기준으로 상기 무선 충전 코일의 반대 방향에 위치한 전자 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 자기장 센서는 상기 제 1 자성체 그룹을 기준으로 상기 무선 충전 코일의 반대 방향에 위치한 자기장 센서에 대하여, 추가적으로 또는 대체적으로, 상기 제 1 자성체 그룹에 포함된 복수의 자성체 사이의 위치에 배치된 전자 장치.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 자기장 센서는 상기 제 1 자성체 그룹을 기준으로 상기 무선 충전 코일의 반대 방향에 위치한 자기장 센서에 대하여, 추가적으로 또는 대체적으로, 상기 무선 충전 코일과 인접한 위치에 배치된 전자 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 무선 충전 코일은 상기 제 1 자성체 그룹에 포함된 복수의 자성체 사이의 위치에 배치된 전자 장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    프로세서를 더 포함하고,
    상기 프로세서는 상기 무선 충전 코일을 통해 수신된 펜 입력 장치의 충전 신호와 상기 적어도 하나의 자기장 센서를 통해 측정된 자력 신호를 이용하여, 상기 펜 입력 장치의 정방향 부착, 역방향 부착, 또는 틸팅 부착 상태 중 하나를 결정하는 전자 장치.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 펜 입력 장치의 정방향 부착, 역방향 부착, 또는 틸팅 부착 상태 중 하나의 상태에 대한 부착 가이드 메시지를 상기 전자 장치에 포함된 디스플레이를 통해 표시하는 전자 장치.
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