具有共同降噪的力感测装置及电子装置的制作方法

本申请要求于2020年1月29日在韩国知识产权局提交的第10-2020-0010666号韩国专利申请的优先权的权益，所述韩国专利申请的全部公开内容出于所有目的通过引用被包含于此。

以下描述涉及一种具有共同降噪功能的力感测装置和电子装置。

背景技术：

通常，可穿戴装置被青睐具有更薄、更简单和更简洁的设计，并且因此，随着防尘技术、防水技术的实现，使得现有的机械开关正在消失而成为可能，并且已经开发了具有统一无缝设计的模型。

目前，正在开发诸如在金属上触摸的金属上触摸(tom)技术、微机电系统(mems)、微应变仪等的技术。此外，还正在开发力触摸功能。

在传统的机械开关的情况下，存在如下缺点：内部需要大的尺寸和空间来实现开关功能，并且由于突出到外部的外观或未与外部壳体集成的结构，还需要整齐的设计和大的空间。

另外，由于被电连接的机械开关的直接接触而存在电击的危险，特别是由于机械开关的结构而存在防尘和防水困难的缺点。

在传统的开关装置中，由于外部环境因素，可能会出现噪声或干扰，因此，需要针对这种噪声或干扰的解决方案。

技术实现要素：

提供本发明内容以按照简化的形式对所选择的构思进行介绍，并且下面在具体实施方式中进一步描述所述构思。本发明内容既不意在明确所要求保护的主题的主要特征或必要特征，也不意在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。

在包括两个力构件的力感测装置中，当向两个力构件中的任意一个力构件施加力时，通过使被施加力的力构件的信号的频率在与未被施加力的力构件的信号的频率相反的方向上改变，力感测装置和电子装置能够更准确地执行力感测。

在一个总体方面，一种力感测装置设置在电子装置中，所述电子装置包括具有形成在导电壳体上的第一力构件和第二力构件的力开关单元。所述力感测装置包括：基板，设置在所述导电壳体内侧，并且与所述第一力构件的内侧表面和所述第二力构件的内侧表面间隔开；第一电感器元件，设置在所述基板的第一表面上并且与所述第一力构件间隔开，所述第一电感器元件具有在按压所述第一力构件的力输入时可变的第一电感；第二电感器元件，设置在所述基板的所述第一表面上并且与所述第二力构件间隔开，所述第二电感器元件具有在按压所述第二力构件的力输入时可变的第二电感；以及支撑构件，包括第一端和第二端，所述第一端在所述第一电感器元件与所述第二电感器元件之间的位置处接触所述基板的所述第一表面，所述第二端在所述第一力构件与所述第二力构件之间的位置处接触所述导电壳体的内侧表面。

在另一总体方面，一种电子装置包括：导电壳体；力开关单元，包括形成在所述导电壳体上的第一力构件和第二力构件；基板，设置在所述导电壳体内侧，并且与所述第一力构件的内侧表面和所述第二力构件的内侧表面间隔开；第一电感器元件，设置在所述基板的第一表面上并且与所述第一力构件间隔开，所述第一电感器元件具有在按压所述第一力构件的力输入时可变的第一电感；第二电感器元件，设置在所述基板的所述第一表面上并且与所述第二力构件间隔开，所述第二电感器元件具有在按压所述第二力构件的力输入时可变的第二电感；以及支撑构件，包括第一端和第二端，所述第一端在所述第一电感器元件与所述第二电感器元件之间的位置处接触所述基板的所述第一表面，所述第二端在所述第一力构件与所述第二力构件之间的位置处接触所述导电壳体的内侧表面。

当对所述第一力构件和所述第二力构件中的任意一个输入力时，所述第一力构件和所述第二力构件可沿相反方向移动。

所述力感测装置/电子装置还可包括第一振荡电路和第二振荡电路，所述第一振荡电路被配置为基于所述第一电感产生具有第一谐振频率的第一振荡信号，所述第二振荡电路被配置为基于所述第二电感产生具有第二谐振频率的第二振荡信号。

当对所述第一力构件施加力时，所述第一谐振频率可高于所述第二谐振频率，并且当对所述第二力构件施加力时，所述第二谐振频率可高于所述第一谐振频率。

所述力感测装置/电子装置还可包括检测电路，所述检测电路被配置为：将所述第一振荡信号转换为数字值以产生第一计数值，并且将所述第二振荡信号转换为数字值以产生第二计数值；将所述第一计数值和所述第二计数值相减以获得差值；以及基于所述差值检测力位置，以产生检测信号。

所述检测电路可包括：第一频率-数字转换器，被配置为将所述第一振荡信号转换为数字值以产生所述第一计数值；第二频率-数字转换器，被配置为将所述第二振荡信号转换为数字值以产生所述第二计数值；以及力检测电路，被配置为通过所述第一计数值和所述第二计数值相减来获得所述差值，并且基于所述差值检测所述力位置，以产生所述检测信号。

所述力检测电路可包括：减法器，被配置为将所述第一计数值和所述第二计数值相减以获得所述差值；第一比较器，被配置为将所述差值与第一参考值进行比较；以及第二比较器，被配置为将所述差值与第二参考值进行比较。

所述力感测装置/电子装置还可包括支架，所述支架在所述基板的与所述第一表面相对的第二表面上支撑所述基板，以在没有对所述第一力构件和所述第二力构件施加力的状态下保持所述第一电感器元件与所述第一力构件之间的第一距离以及所述第二电感器元件与所述第二力构件之间的第二距离。

通过以下具体实施方式、附图和权利要求，其他特征和方面将是显而易见的。

附图说明

图1是根据示例的电子装置的外观示例图。

图2是具有沿图1的线i-i'截取的截面结构的电子装置和力感测装置的示图。

图3是当对图2的第一力构件施加力时的间隔距离的说明图。

图4是当对图2的第二力构件施加力时的间隔距离的说明图。

图5是根据示例的振荡电路和检测电路的示图。

图6是根据示例的振荡电路的内部电路图的示图。

图7是根据示例的检测电路的电路图的内部配置的示图。

图8是图7的第一频率-数字转换器的示图。

图9是图7的第二频率-数字转换器的示图。

图10是当对第一力构件施加力时的第一计数值和第二计数值的曲线图。

图11是当对第二力构件施加力时的第一计数值和第二计数值的曲线图。

图12是当对第一力构件施加力时的第一计数值与第二计数值之间的差值diff的曲线图。

图13是当对第二力构件施加力时的第一计数值与第二计数值之间的差值diff的曲线图。

图14是图7的力检测电路的内部电路的示例图。

在整个附图和具体实施方式中，相同的附图标记指示相同的元件。附图可不按照比例绘制，为了清楚、说明及便利起见，可夸大附图中的元件的相对尺寸、比例和描绘。

具体实施方式

提供以下具体实施方式以帮助读者获得对这里所描述的方法、设备和/或系统的全面理解。然而，这里所描述的方法、设备和/或系统的各种变换、修改及等同物对于本领域普通技术人员来说将是显而易见的。这里所描述的操作的顺序仅仅是示例，并且不限于这里所阐述的顺序，而是除了必须以特定顺序发生的操作之外，可做出对于本领域普通技术人员来说将显而易见的改变。此外，为了提高清楚性和简洁性，可省略对本领域普通技术人员公知的特征和构造的描述。

这里所描述的特征可按照不同的形式实施，并且将不被解释为限于这里所描述的示例。更确切地说，已经提供在此描述的示例，使得本公开将是彻底和完整的，并且将向本领域普通技术人员充分地传达本公开的范围。

在此，应注意的是，关于示例或实施例的术语“可”的使用(例如，关于示例或实施例可包括或实现什么)意味着存在其中包括或实现这种特征的至少一个示例或实施例，而所有示例和实施例不限于此。

在整个说明书中，当诸如层、区域或基板的元件被描述为“位于”另一元件“上”、“连接到”另一元件或“结合到”另一元件时，该元件可直接“位于”另一元件“上”、直接“连接到”另一元件或直接“结合到”另一元件，或者可存在介于两者之间的一个或更多个其他元件。相比之下，当元件被描述为“直接位于”另一元件“上”、“直接连接到”另一元件或“直接结合到”另一元件时，可不存在介于两者之间的其他元件。

如这里所使用的，术语“和/或”包括相关所列项中的任意一个和任意两个或更多个的任意组合。

尽管可在这里使用诸如“第一”、“第二”和“第三”的术语来描述各种构件、组件、区域、层或部分，但是这些构件、组件、区域、层或部分不受这些术语限制。更确切地说，这些术语仅用于将一个构件、组件、区域、层或部分与另一构件、组件、区域、层或部分区分开。因而，在不脱离示例的教导的情况下，这里所描述的示例中所称的第一构件、第一组件、第一区域、第一层或第一部分也可被称为第二构件、第二组件、第二区域、第二层或第二部分。

为了易于描述，在此可使用诸如“上方”、“上面”、“下方”和“下面”、的空间相对术语来描述如附图中示出的一个元件与另一元件的关系。这样的空间相对术语意在除了包含附图中描绘的方位之外还包含装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的装置被翻转，则被描述为相对于另一元件位于“上方”或“上面”的元件将相对于另一元件位于“下方”或“下面”。因此，术语“上方”根据装置的空间方位包括“上方”和“下方”两种方位。装置还可以以其他方式被定位(例如，旋转90度或者处于其他方位)，并且将相应地解释在此使用的空间相对术语。

这里使用的术语仅用于描述各种示例且不用于限制本公开。除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式也意图包括复数形式。术语“包含”、“包括”和“具有”列举存在所陈述的特征、数字、操作、构件、元件和/或它们的组合，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、数字、操作、构件、元件和/或它们的组合。

由于制造技术和/或公差，附图中所示出的形状可能发生变型。因而，这里所描述的示例不限于附图中所示出的特定形状，而是包括制造期间所发生的形状上的变化。

这里所描述的示例的特征可按照在理解本申请的公开内容后将显而易见的各种方式进行组合。此外，尽管这里所描述的示例具有各种构造，但是在理解本申请的公开内容后将显而易见的其他构造是可行的。

图1是根据示例的电子装置的示图。

参照图1，电子装置10可包括触摸屏11、壳体500和力开关单元fsw。

力开关单元fsw可包括用于替换机械按钮的第一力构件fm1和第二力构件fm2。

例如，参照图1，电子装置10可以是诸如智能电话等的便携式装置、诸如智能手表的可穿戴装置，并且可以是便携式电子装置或可穿戴电子装置，或者是具有用于操作控制的开关的电子装置，而不限于特定的装置。

壳体500可以是暴露于电子装置10的外部的外部壳体。例如，当力感测装置应用于移动装置时，壳体500可以是设置在移动装置的侧面(侧表面)上的盖。例如，壳体500可与设置在电子装置10的后表面上的盖一体地形成，或者可单独地形成在电子装置10的后表面上的盖上。

力开关单元fsw可包括被施加力以对力进行感测的至少两个力构件(例如，第一力构件fm1和第二力构件fm2)，并且力开关单元fsw可与电子装置的壳体500一体地形成。参照图1，力开关单元fsw可设置在电子装置10的盖上，但是在这种情况下，盖可以是除了触摸屏之外的盖，例如，侧盖、后表面盖、形成在前表面的一部分上的盖等。为了便于描述，作为壳体500的示例，描述了设置在电子装置10的侧盖上的情况，但是构造不限于此。

针对每个附图，可省略相同附图标记和相同功能的组件的不必要的冗余描述，并且可针对每个附图描述可能的差异的细节。

图2是具有沿图1的线i-i'截取的截面结构的电子装置和力感测装置的示图。

参照图1和图2，电子装置10可包括力开关单元fsw以及设置在壳体500内侧的力感测装置50，力开关单元fsw具有形成在导电壳体500中的第一力构件fm1和第二力构件fm2。

力感测装置50可包括基板200、第一电感器元件le1、第二电感器元件le2和支撑构件400。

基板200设置在壳体500内侧，并且与第一力构件fm1和第二力构件fm2的内侧表面间隔开。

第一电感器元件le1安装在基板200的一个表面上，与第一力构件fm1间隔开，并且具有在按压第一力构件fm1的力输入时可变的电感。

第二电感器元件le2安装在基板200的一个表面上，与第二力构件fm2间隔开，并且具有在按压第二力构件fm2的力输入时可变的电感。

支撑构件400可包括在第一电感器元件le1和第二电感器元件le2之间附接到基板200的一个表面的一端以及在第一力构件fm1和第二力构件fm2之间附接到壳体500的内侧表面的另一端。例如，支撑构件400可包括第一端和第二端，第一端在第一电感器元件le1与第二电感器元件le2之间的位置处接触基板200的第一表面，第二端在第一力构件fm1与第二力构件fm2之间的位置处接触壳体500的内侧表面。

当力输入到第一力构件fm1和第二力构件fm2中的任意一个时，第一力构件fm1和第二力构件fm2借助于支撑构件400沿相反方向移动。

如图2所示，力感测装置50可包括支架300和电路单元cs。

在基板200上，可安装并联地电连接到第一电感器元件le1的第一电容器元件ce1和并联地电连接到第二电感器元件le2的第二电容器元件ce2，并且可安装包括振荡电路600和检测电路700(例如，参见图5)的电路单元cs。

支架300可支撑基板200以在未施加力的状态下保持第一电感器元件le1与第一力构件fm1之间的第一距离d1以及第二电感器元件le2与第二力构件fm2之间的第二距离d2。

参照图2，电路单元cs可安装在基板200的一个表面的任何一个位置上，但是安装位置不限于此。

参照图2，电子装置可包括第一感应感测部iss1和第二感应感测部iss2。

第一感应感测部iss1可包括形成在电子装置的壳体500上的第一力构件fm1、设置在第一力构件fm1内侧并且与第一力构件fm1间隔开第一距离d1的第一电感器元件le1、并联连接到第一电感器元件le1的第一电容器元件ce1以及电路单元cs(例如，集成电路(ic))，第一电感器元件le1具有在通过第一力构件fm1的力输入时可变的电感，电路单元cs产生具有基于第一电感器元件le1的电感而可变的谐振频率的第一振荡信号，并且基于第一振荡信号识别第一力输入。

第二感应感测部iss2可包括形成在电子装置的壳体500上的第二力构件fm2、设置在第二力构件fm2内侧并且与第二力构件fm2间隔开第二距离d2的第二电感器元件le2、并联连接到第二电感器元件le2的第二电容器元件ce2以及电路单元cs，第二电感器元件le2具有在通过第二力构件fm2的力输入时可变的电感，电路单元cs产生具有基于第二电感器元件le2的电感而可变的谐振频率的第二振荡信号，并且基于第二振荡信号识别第二力输入。

电路单元cs可共同包括在第一感应感测部iss1和第二感应感测部iss2中。第一力构件fm1与第一电感器元件le1之间的第一距离d1可与第二力构件fm2与第二电感器元件le2之间的第二距离d2相同，并且在实施中可以不同，不是基本上相同。

关于图2中示出的第一感应感测部iss1，与第一力构件fm1的内侧表面间隔开预定距离的第一电感器元件le1可安装在基板200的一个表面上，并且第一电容器元件ce1和电路单元cs(例如，ic)可安装在基板200的一个表面上。支架300可附接到基板200的另一表面。

支架300可以是诸如金属的导体，可附接到应用了力感测装置的电子装置的内部结构，并且可通过使用单独的支撑构件来支撑。支架300不限于特定结构，只要第一电感器元件le1和第一力构件fm1保持第一距离d1(参见图2)即可。

电路单元cs(例如，ic)、第一电感器元件le1和第一电容器元件ce1可设置在基板200的一个表面上，并且电路单元cs(例如，ic)、第一电感器元件le1和第一电容器元件ce1可通过基板200电连接。

关于图2中示出的第二感应感测部iss2，与第二力构件fm2的内侧表面间隔开预定距离的第二电感器元件le2可安装在基板200的一个表面上，并且第二电容器元件ce2也可安装在基板200的一个表面上。支架300可附接到基板200的与第二感应感测部iss2相对的另一表面。

支架300可以是诸如金属的导体，可附接到应用了力感测装置的电子装置的内部结构，并且可通过使用单独的支撑构件来支撑。支架300不限于一种特定结构，只要第二电感器元件le2和第二力构件fm2保持第二距离d2(参见图2)即可。

第二电感器元件le2和第二电容器元件ce2可安装在基板200的一个表面上，并且电路单元cs(例如，ic)、第二电感器元件le2和第二电容器元件ce2可通过基板200电连接。

如上所述，第一感应感测部iss1和第二感应感测部iss2仅是示例，但是构造不限于此。

参照图2和图3，在第一感应感测部iss1中，第一力构件fm1可与壳体500一体地形成，并且可利用例如铝或其他金属制成。第一电感器元件le1可被设置为通过支架300与第一力构件fm1间隔开第一距离d1(参见图2)。铁氧体片(未示出)可设置在第一电感器元件le1的下表面上，但不是必需的，并且其可通过pcb本身被配置为柔性pcb(fpcb)。此外，它也可用片式电感器代替。

另外，其上设置有第一电感器元件le1(例如，pcb线圈)和第一电容器元件ce1(例如，mlcc)的基板200(例如，fpcb)可安装在支架300上以结合到壳体500，因此，第一电感器元件le1与第一力构件fm1之间的距离可通过支架300保持预定的第一距离d1(参见图2)。

通过第一感应感测部iss1，当通过力按压壳体500的第一力构件fm1时，第一力构件fm1与第一电感器元件le1之间的第一距离d1变窄(缩短)，并且通过第一力构件fm1的按压而改变电感。因此，可通过振荡电路600和检测电路700感测第一力输入。在这种情况下，与第一距离d1相反，第二距离d2可变宽(加长)。

参照图2和图3，在第二感应感测部iss2中，第二力构件fm2可与壳体500一体地形成，并且可利用例如铝或其他金属制成。第二电感器元件le2可被设置为通过支架300与第二力构件fm2间隔开第二距离d2(参见图2)。铁氧体片(未示出)可设置在第二电感器元件le2的下表面上，但不是必需的。第二电感器元件le2的形状不需要特别限定，并且诸如圆形、正方形等的各种图案是可行的，并且其可通过pcb本身被配置为柔性pcb(fpcb)。此外，它也可用片式电感器代替。

其上设置有第二电感器元件le2(例如，pcb线圈)和第二电容器元件ce2(例如，mlcc)的基板200可安装在支架300上并且结合到壳体500，因此，第二电感器元件le2和第二力构件fm2之间的距离可通过支架300保持第二距离d2(参见图2)。

通过第二感应感测部iss2，当通过力按压壳体500的第二力构件fm2时，第二力构件fm2与第二电感器元件le2之间的第二距离d2变窄(缩短)，并且通过第二力构件fm2的按压而改变电感。因此，可通过振荡电路600和检测电路700感测第二力输入。在这种情况下，与第二距离d2相反，第一距离d1可变宽(加长)。

使用根据如图2和图3所示的示例的两个力感测结构，在具有彼此相邻的不同力构件的力感测结构中，可更准确地区分和检测力施加位置。

在各种示例中，通过诸如人手的导体或诸如塑料的非导体的力按压壳体的第一力构件和第二力构件，力输入指的是第一力构件与第一电感器元件之间的距离改变并且第二力构件与第二电感器元件之间的距离改变的情况。它指的是谐振频率通过由于这种距离的改变而引起的电感的改变而改变的情况。

图3是当对图2的第一力构件施加力时的间隔距离的说明图。

参照图3，当对第一力构件fm1施加力时，第一力构件fm1与第一电感器元件le1之间的第一距离d1可变窄，并且第二力构件fm2与第二电感器元件le2之间的第二距离d2可借助于支撑构件400而变宽。

图4是当对图2的第二力构件施加力时的间隔距离的说明图。

参照图4，当对第二力构件fm2施加力时，第二力构件fm2与第二电感器元件le2之间的第二距离d2可变窄，并且第一力构件fm1与第一电感器元件le1之间的第一距离d1可借助于支撑构件400而变宽。

参照图3和图4，当对第一力构件fm1施加力时，第一距离d1可变窄，并且当不存在支撑构件400时，第二距离d2也可变窄。

与此相反，在各个示例中，由于存在支撑构件400，因此当第一距离d1变窄时，第二距离d2可相反地变宽，另外，当第二距离d2变窄时，第一距离d1可相反地变宽。

图5是振荡电路和检测电路的示例图。

参照图5，力感测装置50(参见图2)可包括振荡电路600和检测电路700。

振荡电路600可包括第一振荡电路601和第二振荡电路602。第一振荡电路601可包括第一电感器元件le1、并联连接到第一电感器元件le1的第一电容器元件ce1以及第一放大器amp1，并且可基于第一电感器元件le1的电感产生具有谐振频率的第一振荡信号lcosc1。

第二振荡电路602可包括第二电感器元件le2、并联连接到第二电感器元件le2的第二电容器元件ce2以及第二放大器amp2，并且可基于第二电感器元件le2的电感产生具有谐振频率的第二振荡信号lcosc2。

振荡电路600可在对第一力构件fm1施加力时产生具有较高谐振频率的第一振荡信号lcosc1，并且可产生具有较低谐振频率的第二振荡信号lcosc2。振荡电路600可在对第二力构件fm2施加力时产生具有较高谐振频率的第二振荡信号lcosc2，并且可产生具有较低谐振频率的第一振荡信号lcosc1。

检测电路700可将第一振荡信号lcosc1和第二振荡信号lcosc2中的每个转换为数字值以产生第一计数值l_cnt1和第二计数值l_cnt2(例如，参见图7)，并且可将第一计数值l_cnt1和第二计数值l_cnt2相减以获得差值diff，并且基于差值diff检测力位置以产生检测信号。

图6是振荡电路的内部电路示例图。

参照图6，第一振荡电路601可包括第一电感电路610-1、第一电容电路620-1和第一放大器电路630-1。

第一电感电路610-1可包括被设置为与第一力构件fm1的内表面间隔开第一距离d1的第一电感器元件le1，并且可具有基于通过第一力构件fm1的力输入而可变的电感。

第一电容电路620-1可包括连接到第一电感电路610-1的第一电容器元件ce1，并且可具有电容。

第一放大器电路630-1可包括第一放大器amp1，并且可产生具有由第一电感电路610-1和第一电容电路620-1引起的第一谐振频率fres1的第一振荡信号lcosc1。

第二振荡电路602可包括第二电感电路610-2、第二电容电路620-2和第二放大器电路630-2。

第二电感电路610-2可包括被设置为与第二力构件fm2的内表面间隔开第二距离d2的第二电感器元件le2，并且可具有基于通过第二力构件fm2的力输入而可变的电感。

第二电容电路620-2可包括连接到第二电感电路610-2的第二电容器元件ce2，并且可具有电容。

第二放大器电路630-2可包括第二放大器amp2，并且可产生具有由第二电感电路610-2和第二电容电路620-2引起的第二谐振频率fres2的第二振荡信号lcosc2。

参照图6，将描述在向第一力构件fm1施加力的情况下的第一振荡电路601的操作。

例如，第一振荡电路601的第一谐振频率fres1可由下面的式1表示。另外，第二振荡电路602的第二谐振频率fres2可由下面的式2表示。

式1：

fres1≒1/2πsqrt(lind×cext)

式2：

fres2≒1/2πsqrt(lind×cext)

在上述式1和式2中，≒意指它们可相同或相似，其中相似意指可进一步包括其他值。

另外，参照图6，当施加用于按压电子装置的壳体500的第一力构件fm1的接触表面的力(压力)时，可检测到力输入。

例如，当对第一力构件fm1施加力(压力)时，第一力构件fm1被按压并向内弯曲，并且第一力构件fm1与第一电感器元件le1之间的第一距离d1可改变，当电流流过第一电感器元件le1时，距作为周围导体的第一力构件fm1的第一距离d1可改变以改变涡电流的大小。由涡电流的大小引起的电感可减小(即，lind-δlind)以增加第一谐振频率fres1，从而检测第一力输入。

另外，使用如上所述的操作原理，当对第二力构件fm2施加力时，可检测力输入。

例如，当对第二力构件fm2施加力(压力)时，第二力构件fm2被按压并向内弯曲，并且第二力构件fm2与第二电感器元件le2之间的第二距离d2可改变，当电流流过第二电感器元件le2时，距作为周围导体的第二力构件fm2的第二距离d2可改变，以改变涡电流的大小。由涡电流的大小引起的电感可减小(即，lind-δlind)以增加第二谐振频率fres2，从而检测第二力输入。

图7是检测电路的内部配置示例图。

参照图7，检测电路700可包括第一频率-数字转换器701、第二频率-数字转换器702和力检测电路800。

第一频率-数字转换器701可将第一振荡信号lcosc1转换为数字值以产生第一计数值l_cnt1。

第二频率-数字转换器702可将第二振荡信号lcosc2转换为数字值以产生第二计数值l_cnt2。

力检测电路800可通过将第一计数值l_cnt1和第二计数值l_cnt2相减以获得差值diff来产生检测信号，并且基于差值diff来检测力位置。

图8是图7的第一频率-数字转换器701的示图。

参照图8，第一频率-数字转换器701可通过使用第一振荡信号lcosc1对参考时钟信号clk_ref(例如，fref)进行计数来产生第一计数值l_cnt1。此外，第一频率-数字转换器701可被配置为通过启用或停用第一频率-数字转换器701的操作来执行cal_hold功能。例如，当cal_hold＝0时，第一频率-数字转换器701操作并且对第一计数值l_cnt1进行更新，并且当cal_hold＝1时，第一频率-数字转换器701停止操作并且停止更新第一计数值l_cnt1。

例如，第一频率-数字转换器(fdc1)701可包括第一降频转换器710-1、第一周期定时器720-1和第一级联积分器梳状(cic)滤波器电路730-1。

第一降频转换器710-1接收作为将被计数的定时器的时间段的参考的参考时钟信号clk_ref，然后降低参考时钟信号clk_ref的频率。

第一周期定时器720-1使用第一振荡信号lcosc1对从第一降频转换器710-1接收的分频参考时钟信号dosc_ref1的一个周期时间进行计数，以产生第一周期计数值pcv1。

第一cic滤波器电路730-1可通过使用累积增益对输入的第一周期计数值pcv1进行放大来输出第一计数值l_cnt1。

例如，当第一cic滤波器电路730-1包括积分电路、抽取器和差分电路时，累积增益可基于积分电路的级阶数s、抽取器因子r和差分电路的微分延迟阶数m而被获得为[(r×m)^s]。例如，当积分电路的级阶数s是4、抽取器因子r是1并且差分电路的微分延迟阶数m是4时，累积增益可以是256，即，[(1×4)^4]。

图9是图7的第二频率-数字转换器702的示例图。

参照图9，第二频率-数字转换器702可使用第二振荡信号lcosc2对参考时钟信号clk_ref(例如，fref)进行计数以产生第二计数值l_cnt2。此外，第二频率-数字转换器702可被配置为通过启用或停用第二频率-数字转换器702的操作来执行cal_hold功能。例如，当cal_hold＝0时，第二频率-数字转换器702操作并且对第二计数值l_cnt2进行更新，并且当cal_hold＝1时，第二频率-数字转换器702停止操作并且停止更新第二计数值l_cnt2。

例如，第二频率-数字转换器(fdc2)702可包括第二降频转换器710-2、第二周期定时器720-2和第二级联积分器梳状(cic)滤波器电路730-2。

第二降频转换器710-2接收作为将被计数的定时器的时间段的参考的参考时钟信号clk_ref，然后降低参考时钟信号clk_ref的频率。

第二周期定时器720-2可通过使用第二振荡信号lcosc2对从第二降频转换器710-2接收的分频参考时钟信号dosc_ref的一个时间周期进行计数，以产生第二周期计数值pcv2。

第二cic滤波器电路730-2可通过使用累积增益对输入的第二周期计数值pcv2进行放大来输出第二计数值l_cnt2。

例如，当第二cic滤波器电路730-2包括积分电路、抽取器和差分电路时，累积增益可基于积分电路的级阶数s、抽取器因子r和差分电路的微分延迟阶数m而被获得为[(r×m)^s]。例如，当积分电路的级阶数s是4、抽取器因子r是1并且差分电路的微分延迟阶数m是4时，累积增益可以是256，即，[(1×4)^4]。

如上所述的第一频率-数字转换器701可使用第一振荡信号lcosc1对参考时钟信号clk_ref(例如，fref)进行计数以产生第一计数值l_cnt1。

例如，如下面的式3所示，第一频率-数字转换器701可将参考时钟信号fref除以参考分频比n，并且可将第一振荡信号lcosc1除以分频比m，以使用分频的第一振荡信号lcosc1/m对分频的参考信号fref/n进行计数。这里，第一振荡信号lcosc1可不被感测分频比m分频。

式3：

l_cnt1＝(n×lcosc1)/(m×fref)

在式3中，lcosc1可以是第一振荡信号的频率(第一振荡频率)，fref是参考时钟信号的频率，n是参考频率(例如，32khz)分频比，并且m是振荡信号的分频比。

如式3所示，将第一振荡频率lcosc1除以参考频率fref是指使用第一振荡频率lcosc1对参考频率fref的周期进行计数。以这种方式，当获得第一计数值l_cnt1时，可使用低的参考频率fref，并且具有能够提高计数的精度的优点。

另外，参照图9，第二频率-数字转换器702具有与如上所述的第一频率-数字转换器701相同的配置和操作，并且可使用第二振荡信号lcosc2对参考时钟信号进行计数以产生第二计数值l_cnt2。

图10是当对第一力构件施加力时的第一计数值和第二计数值的曲线图。图11是当对第二力构件施加力时的第一计数值和第二计数值的曲线图。图12是当对第一力构件施加力时第一计数值与第二计数值之间的差值diff的曲线图。图13是当对第二力构件施加力时第一计数值与第二计数值之间的差值diff的曲线图。

在图10中，l_cnt1是第一计数值，l_cnt2是第二计数值。

参照图10，当对第一力构件fm1施加力时，如图10所示，基于力施加时间点，第一计数值l_cnt1增大并且第二计数值l_cnt2减小。

参照图11，当对第二力构件fm2施加力时，如图11所示，基于施加力的时间点，第二计数值l_cnt2增大并且第一计数值l_cnt1减小。

参照图12，当对第一力构件fm1施加力时，如图12所示，基于施加力的时间点，第一计数值l_cnt1与第二计数值l_cnt2之间的差值diff通过第一计数值l_cnt1与第二计数值l_cnt2之间的误差的大小增大到正值。

如图12所示，当对第一力构件fm1施加力时，差值diff变为比第一计数值l_cnt1大的正值，从而能够进行更可靠的检测。

参照图13，当对第二力构件fm2施加力时，如图13所示，基于施加力的时间点，第一计数值l_cnt1与第二计数值l_cnt2之间的差值diff通过第一计数值l_cnt1与第二计数值l_cnt2之间的误差的大小减小到负值。

如图13所示，当对第二力构件fm2施加力时，差值diff变为比第一计数值l_cnt1小的负值，从而能够进行更可靠的检测。

图14是图7的力检测电路800的内部电路的示图。

参照图14，力检测电路800可包括减法器810、第一比较器(comp1)820和第二比较器(comp2)830。

减法器810可将第一计数值l_cnt1和第二计数值l_cnt2相减以获得差值diff。

第一比较器820可将差值diff与第一参考值diff_ref1进行比较。例如，当差值diff大于第一参考值diff_ref1时，第一比较器820可输出高电平的第一检测信号df1。

第二比较器830可将差值diff与第二参考值diff_ref2进行比较。例如，如果差值diff小于第二参考值diff_ref2，则第二比较器830可输出高电平的第二检测信号df2。

当将上述示例应用于移动装置时，不仅可识别通过至少两个力构件的单独的力输入，还可识别滑动力输入，相应地，力输入可用于各种目的。

如上所述，根据各种示例，在包括两个力构件的力感测装置中，当对两个力构件中的任何一个力构件施加力时，其使得被施加力的力构件的谐振频率在与未被施加力的力构件的谐振频率相反的方向上改变，并且因此可提高力感测辨别力，并且因此可更精确地执行力感测。

虽然本公开包括具体示例，但对于本领域普通技术人员将显而易见的是，在不脱离权利要求及其等同物的精神及范围的情况下，可在这些示例中做出形式和细节上的各种变化。这里所描述的示例将仅被理解为描述性意义，而非出于限制的目的。在每个示例中的特征或方面的描述将被视为可适用于其他示例中的类似的特征或方面。如果描述的技术被执行为具有不同的顺序，和/或如果按照不同的形式组合描述的系统、架构、装置或电路中的组件和/或通过其他组件或它们的等同物替换或补充描述的系统、架构、装置或电路中的组件，则可获得合适的结果。因此，本公开的范围不通过具体实施方式限定，而是通过权利要求及其等同物限定，并且在权利要求及其等同物的范围之内的全部变型将被解释为包括在本公开中。