KR101293359B1

KR101293359B1 - 전자 장치의 전기 적응 기계적 접속 장치

Info

Publication number: KR101293359B1
Application number: KR1020087007726A
Authority: KR
Inventors: 크리스텐 엠. 레이닝어; 가니유 에이. 하니두; 제임스 피. 필립스
Original assignee: 모토로라 모빌리티 엘엘씨
Priority date: 2005-09-29
Filing date: 2006-08-29
Publication date: 2013-08-05
Also published as: US20070072640A1; EP1941619A1; KR20080050458A; WO2007040867A1; EP1941619B1; US7729128B2

Abstract

이동 전화 등의 전자 장치는 제1 섹션과 제2 섹션을 갖는다. 제1 섹션과 제2 섹션은 예를 들어, 힌지, 스위벨(swivel) 또는 슬라이딩 커넥터 등의 기계적 접속부에 의해 함께 결합된다. 제1 섹션의 전자 부품들은 제1과 제2 섹션 사이에서 전력을 전달할 수 있는 도전체들에 의해 제2 섹션의 부품들에 연결된다. 전류 검출기는 표면 전류와 같은 전류를 검출할 수 있는 한편, 제어기는 전류 검출기에 응답한다. 예들 들어, 커패시터와 같은 복수의 리액티브 소자들은 제어기가 복수의 리액티브 소자들 중 어느 하나를 대응 스위치를 작동시킴으로써 도전체들에 선택적으로 연결할 수 있도록 복수의 스위치들에 연결되어 있다. 전류 검출기가 소정의 임계치를 초과하는 전류를 검출한 경우, 제어기는 하나 이상의 스위치들을 작동시킴으로써 제1 섹션과 제2 섹션 사이의 복합 임피던스를 변경하여 하나 이상의 리액티브 소자들을 도전체들에 연결한다.

이동 전화, 무선전화, 복합 임피던스, 표면 전류, 기계적 접속

Description

전자 장치의 전기 적응 기계적 접속 장치{Electrically Adaptive Mechanical Connection for Electronic Devices}

본 발명은 일반적으로 복수의 섹션들을 갖고 각 섹션 내에 전자 부품들을 가지며, 전력이 위의 섹션들 사이에서 전달되는 전자 장치에 관한 것으로, 특히 각 섹션의 전기 부품들 사이에서 전력 전달 효율을 최대화하는 적응 회로를 구비한 복수 섹션 전자 장치에 관한 것이다.

예를 들어, 이동 전화와 같은 전자 장치는 지난 20년간 비약적으로 발전해 왔다. 일례로 이동 전화의 이용을 보면 불과 단시간 내에 대형이고, 부피가 크고, 무겁고, 고가의 장치에서 모든 사람이 셔츠 주머니에 넣을 수 있는 얇고, 날씬하고 가벼운 알맞은 장치로 변형되었다.

이 예를 더 설명하면, 80년대 말의 이동 전화는 측면으로부터 뽑는 대형 안테나를 구비한 약 구두 크기 만한 장치였다. 이동 전화는 낚시 도구함 크기의 배터리 팩, 배터리 팩과 전화기 사이를 연결하는 굵은 코드를 갖는다. 오늘날, 일부 이동 전화는 두께가 4분의 1인치 이하이고, 무게가 5온스 이하이고, 유저 조차 볼 수 없는 내부 안테나를 갖고 있다. 최신 이동 전화는 심지어 날씬한 미적인 기계적 특징을 또한 갖고 있다. 일부 플립(flip)은 클램 쉘(clamshell)과 같이 열리 고, 일부 스위벨(swivel)은 시계 바늘 같이 열리고, 다른 형은 미끄러지게 열린다. 실제로, 이러한 기계적 특징을 갖는 전화는 열지 않았을 때 작아서 비 사용시 휴대가 간편하면서도, 사용시 보다 편안하고, 오히려 통상의 전화에 가깝다.

많은 유행 특징들이라 할 수 있는 이러한 세련된 기계적 열고 닫는 메커니즘은 이러한 이동 전화를 제조하는 엔지니어와 설계자에게 문제를 낳을 수 있다. 오늘날의 이동 전화는 전기 부품들이 전화의 두 섹션(both sections)에 배치되어야 할 만큼 아주 작다. 디스플레이 구동부와 무선 주파수(RF) 회로가 전화의 한 섹션에 배치되는 한편, 마이크로프로세서 및 보이스 인코더는 다른 섹션에 배치될 수 있다. 유연성 커넥터들을 포함하는 정교한 전기 접속부들은 위의 섹션들 사이에서 전후로 전력을 전달할 필요가 있다. 프로세서와 RF 회로는 고주파에서 동작하므로, 이러한 "전기 조인트"는 때로 전화를 덜 효율적으로 만들 수 있다.

예를 들어, 마이크로프로세서가 고주파 메시지를 RF 회로에 전송하고자 하는 경우, 전기 조인트로 인해 의도치 않게 일부 에너지가 분산될 수 있다. 전화가 금속 표면을 갖는 경우, 이 전력의 일부가 의도치 않게 표면에 결합되어 소 표면 또는 와 전류로 된다. 전달된 에너지가 표면 전류로 되는 경우, 이 에너지는 예를 들어, 호를 전파 탑(tower)으로 전송하는데 사용될 수 있다. 이 결과 배터리 수명이 감소되고, 유저가 이 감소 만큼 전화에서 대화 시간을 가질 수 없으므로 유저에게 불편을 준다.

이 문제에 대한 종래의 해결 방법은 기계적 접속이 없이 결과적으로 전기적 조인트가 없는 이동 전화를 만드는 것이다. 실제로 일부 제조자는 플립, 회전 또 는 슬라이드를 하지 않는 "캔디 바" 전화를 출시하고 있다. 이 방법의 문제는 사람들이 전술한 이동 전화의 세련된 기계적 특징들을 누릴 수 없으므로 심지어 프리미엄을 지불하고도 이러한 특징들을 갖고자 하는 데 있다.

따라서 섹션들 사이의 전력 전달 효율을 개선하면서도 섹션들 사이에 기계적 접속을 갖는 개선된 전자 장치가 필요하다.

첨부 도면들에서 유사한 참조 번호는 각 도면 전체에서 동일하거나 기능적으로 유사한 요소들을 가리키고, 이 첨부 도면들은 이하의 상세한 설명과 더불어 명세서 내에 통합되고 명세서의 일부를 이루며, 여러 실시예들을 나타내고, 본 발명에 따른 모든 원리와 장점들을 설명하는 기능을 한다.

도 1은 본 발명에 따른 전자 장치의 일 실시예를 도시한다.

도 2는 본 발명에 따른 전자 장치의 다른 실시예를 도시한다.

도 3 및 4는 본 발명에 따른 선택적 가변 주파수 종속 회로의 예시적 실시예를 각각 도시한다.

도 5는 본 발명에 다른 전자 장치의 다른 실시예를 도시한다.

당업자라면 도면의 요소들은 간단하고 명확하게 도시되고, 불필요하게 스케일로 도시되지 않음을 인식할 것이다. 예를 들면, 도면의 요소들의 일부 치수는 본 발명의 실시예들의 이해를 제고하도록 다른 요소들에 비해 과장될 수 있다.

본 발명에 따른 실시예들을 상세히 설명하기 전에, 실시예들은 주로 방법 단 계들과, 섹션들 사이의 기계적 접속부 주위에 적응 전기 회로를 갖는 다수의 섹션들을 구비한 전자 장치에 관련된 장치 부품들의 조합으로 됨을 일러둔다. 따라서 도면에서는 여기서 한 설명의 이점을 갖는 기술에서 당업자에게 명확하게 되는 구성의 개시를 방해하지 않도록 본 발명의 실시예들의 이해에 속하는 특정 구성만을 도시하고, 도면에 종래의 부호들을 붙여 장치 부품들 및 방법 단계들은 표시했다.

여기에서 기술한 본 발명의 실시예들은 하나 이상의 종래의 프로세서들, 및 임의의 비 프로세서 회로들과 관련하여 여기에서 기술한 전자 장치의 기계적 접속부 주위에 적응 전기 회로의 기능들 중 일부, 대부분 또는 기능 모두를 실시하는 하나 이상의 프로세서들을 제어하는 고유 저장 프로그램 명령들을 포함할 수 있음은 물론이다. 비 프로세서 회로들은 한정하는 것은 아니지만, 무선 수신기, 무선 송신기, 신호 구동기, 클록 회로, 전원 회로, 및 유저 입력 장치를 포함할 수 있다. 따라서 이들 기능들은 전자 장치의 여러 섹션들 사이의 효율적인 전력 전달을 수행하는 방법의 단계들로서 해석될 수 있다. 또한, 일부 또는 모든 기능들은 저장 프로그램 명령들을 갖지 않는 상태 기계로 실시되거나, 또는 기능들 중 몇몇의 각 기능과 일부 조합이 커스텀 논리로서 수행되는 하나 이상의 주문형 반도체(ASICs)로 실시될 수 있다. 물론, 이들 두 방법의 조합이 사용될 수 있다. 따라서 이들 기능에 대한 방법 및 수단을 여기서 기술한다. 또한, 당업자라면 예들 들어, 이용가능한 시간, 현재 기술, 및 경제적인 고려로 계기가 된 아마도 상당한 노력과 많은 설계 선택에도 불구하고, 여기에 기술된 개념과 원리로 안내를 받는다면 최소한의 실험으로 위의 소프트웨어 명령들 및 프로그램들과 ICs를 용이하게 생 성할 수 있을 것으로 기대된다.

본 발명의 바람직한 실시예를 이제 기술한다. 도면의 참조에 있어 유사 번호들은 도면 전체에 걸쳐 유사 부분들을 가리킨다. 이 문서에서, 제1과 제2, 톱 및 보텀, 등과 같은 관계적인 용어들은 불필요하게 엔티티들 또는 동작들 사이의 임의의 실제적인 그러한 관계나 순서를 필요로 하거나 포함하지 않고, 단지 한 엔티티나 동작을 다른 엔티티나 동작과 구별하는데에 만 사용될 수 있다. 여기서 한 설명과 청구범위 전체에서 사용되는 바와 같이, 다음 용어들은 개념을 명확히 다르게 나타내지 않는 한 여기에서 명백히 관련되는 의미를 가진다. 즉, "하나" 및 "그(위의)"의 의미는 복수를 포함하고, "내의(에)"의 의미는 "내의(에)" 및 "위에"를 포함한다.

여기에서는 전자 장치의 한 섹션에서 다른 섹션으로 전력 전달 효율을 최적화하기 위한 적응 전기 회로를 기술한다. 일 실시예에서, 적응 전기 회로는 기계적 접속부에서 복합 임피던스를 변경하는 역할을 한다. 기계적 접속부에서 임피던스를 제어함으로써, 발생할 수 있는 표면 전류가 이동 및 제어되어 이동 전화와 같은 RF 방출 장치의 임의의 원거리 필드(far-field) 성능을 변경하지 않고 장치의 전체 효율을 최적화할 수 있다. 본 발명은 몇 가지 예를 들면, 이동 전화, 양방향 무선기, 페이저, 휴대용 컴퓨터 및 개인 휴대 정보 단말기를 포함하는 다양한 전자 장치에 적용가능한 것이 이 개시의 이점을 갖는 이 기술의 당업자에게 명확하지만, 이동 전화의 실시예를 일 예시의 실시예로서 여기에서 사용한다.

이동 전화의 경우에, 이동 전화는 다수의 기계적 구성에서 송신할 수 있음을 지적한다. 이동 전화가 클램 쉘 스타일 플립 폰인 경우, 이동 전화는 클램 쉘이 플립되어 열리는 제1 구성에서 송신할 수 있다. 이는 유저가 이동 전화를 열여서 귀에 대고 있는 경우에 해당한다. 그러나 이동 전화는 클램 쉘을 닫은 상태에서 송신할 수도 있다. 이는 헤드세트 아마도 무선 헤드세트를 이용해서, 전화를 닫고 주머니에 넣어두고 송신하는 경우에 해당한다. 본 발명의 한 장점은 적응 전기 회로가 기계적 접속부에서 임피던스를 변경하여 양 모드에서 효율을 최적화할 수 있는 점이다.

일 실시예에서, 이동 전화의 마이크로프로세서는 동조 소자들을 스위치 온 및 오프함으로써 이동 전화의 제1과 제2 부분 사이의 복합 전기 임피던스를 변경한다. 커패시터와 인덕터 같은 리액티브 부품이 될 수 있는 이들 동조 소자들을 스위치 온 및 오프하여 장치의 금속 표면들에 나타날 수 있는 표면 전류와 같은 여러 기생 전류를 이동시켜 제어할 수 있다.

예를 들어, 장치가 장치의 섹션들 사이에서 전후로 전력을 전달하는 도전체들을 갖는 유연성 기판을 포함하는 경우, 가변 커패시턴스가 도전체들에 결합되어 전자 조인트의 복합 임피던스를 변화시킬 수 있다. 도전체들이 예를 들어 힌지와 같은 기계적 접속부에 대해 가로지르는 경우, 힌지 주위의 "루프(loop)"는 임의의 고유 자기 인덕턴스를 갖는다. 커패시터를 루프와 병렬로 결합함으로써, 임의의 주파수에서 한 섹션에서 다른 섹션으로 전류를 통과시키거나 통과를 금지시키는데 사용될 수 있는 공진 병렬 LC 회로가 형성된다.

일 실시예에서, 전자 장치는 플립형 클램 쉘 기계적 구성을 갖는 이동 전화 이다. 장치의 상부와 하부는 힌지로 결합된다. 유연성 기판은 상부 내의 전자 부품들을 하부 내의 전자 부품들에 연결하는 도전체들을 포함한다. 유연성 기판상의 도전체들은 힌지 주위를 주행하여 한 루프를 형성한다. 각기 스위치에 연결된 복수의 커패시터들은 기판 내의 한 갭에 교차로 결합되어 도전체들에 선택적으로 연결가능하게 된다. 선택된 커패시터에 접속된 스위치를 닫음으로써 연결될 때, 커패시터와 도전체는 유효 병렬 LC 회로를 형성한다. 예를 들어, 유도 또는 홀 효과 표면 전류 센서와 같은, 전류 센서가 장치의 표면상의 전류를 감지한다. 감지된 전류가 소정의 임계치를 초과하는 경우, 센서는 마이크로프로세서에게 경보를 알린다. 이어서 마이크로프로세서는 여러 커패시터들을 스위치 온 및 오프하여 소망에 따라 표면 전류를 저감 또는 이동시킨다.

도 1을 보면, 본 발명에 따른 전자 장치(100)의 일 실시예가 도시된다. 이 예시의 실시예를 계속하여 참조하면, 도 1의 전자 장치는 클램 쉘 스타일 이동 전화 또는 무선전화이다. 장치(100)는 톱 섹션(101)과 보텀 섹션(102) 및 톱 섹션(101)을 보텀 섹션(102)에 기계적으로 결합하는 힌지(103)를 구비한다. 유연성 기판(104)은 톱 섹션에 배치된 전기 회로(105)를 보텀 섹션에 배치된 전기 회로(106)에 연결하도록 제공된다.

유연성 기판(104)은 힌지(103) 주위를 통과하는 적어도 하나의 도전체(107)를 포함한다. 도전체(107) 또는 도전체들은 경우에 따라 장치(100) 내에서 사실상 "중간 노드"를 형성할 수 있다. 용어 중간 노드는 도전체(들)(107)이 톱 섹션에 배치된 전기 회로(105)와 보텀 섹션에 배치된 전기 회로(106) 사이에 전기적 결합 을 형성하기 때문에 그렇게 사용한다. 회로에서 회로로 이동하는 전류는 중간 노드를 통과한다.

일 실시예에서, 도전체(들)(107)이 힌지 주위에서 입수한 환경적 경로 때문에 도전체(107)는 루프를 형성한다. 루프는 톱 섹션에 배치된 전기 회로(105)와 보텀 섹션에 배치된 전기 회로(106) 사이의 복합 임피던스를 변경하는 본 발명에 의해 사용되는 고유 자기 인덕턴스를 갖는다.

선택적 가변 주파수 종속 회로(108)는 중간 노드를 형성하는 도전체(들)(107)에 선택적으로 접속가능하다. 일 실시예에서, 선택적 가변 주파수 종속 회로(108)는 1 대 1로 복수의 스위치들(110)에 연결된 복수의 커패시터들(109)을 포함한다. 환언하면, 각 커패시터는 특정 커패시터가 그 대응 스위치가 닫혀 지는 경우, 중간 노드에 선택적으로 연결되도록 스위치에 연결되어 있다.

전류 검출기(112)는 톱 섹션(101)과 보텀 섹션(102) 중 적어도 하나에 배치된다. 도 1의 실시예에서, 전류 검출기(112)는 톱 섹션(101) 내에 또는 두 섹션에 동등하게 배치될 수 있지만, 보텀 섹션(102)에 배치된다. 전류 검출기(112)는 예를 들어, 장치(100)의 외부(113)에 흐르는 표면 전류와 같은 바람직하지 못한 전류를 감지할 수 있다. 일 실시예에서, 전류 검출기(112)는 이들 전류를 접촉하지 않고 감지할 수 있는 유도 장치이다. 홀 효과 센서와 같은 다른 장치가 사용될 수도 있다.

제어기(111)는 전류 검출기(112)에 연결되어 있다. 제어기(111)가 전류 검출기(112)로부터 소정의 임계치를 초과하는 전류를 검출한 경우, 제어기(111)는 복 수의 커패시터들(109) 중 어느 하나를 중간 노드를 형성하는 도전체(들)(107)에 선택적으로 연결한다. 달리 말하면, 전류 검출기(112)가 원치않는 전류가 소정의 임계치를 초과한다고 판정한 경우, 전류 검출기(112)는 이 정보를 제어기(111)에 중계한다. 이어서 제어기(111)는 복수의 스위치들(110) 중 하나 이상을 닫아서 중간 노드를 형성하는 도전체(들)(107)에 복수의 커패시터들(109) 중 하나 이상을 연결하여 톱 섹션(101)과 보텀 섹션(102) 사이에 공진 LC 회로를 형성할 수 있다. 복수의 커패시터들(109) 중 어느 하나가 제어기(111)에 의해 도전체(들)(107)에 접속된 경우, 톱 섹션에 배치된 전기 회로(105)와 보텀 섹션에 배치된 전기 회로(106) 사이의 복합(즉, 주파수 종속) 임피던스가 변화한다.

일 실시예에서, 보텀 섹션(102), 톱 섹션(101) 또는 두 섹션 중의 적어도 하나의 표면(114)은 적어도 부분적으로 도전성 물질로 피복된다. 예를 들어, 도전성 물질은 금속 외면일 수 있거나, 또는 금속화된 플라스틱, 또는 도전 잉크일 수 있다. 이 경우, 전류 검출기(112)는 도전성 물질로 적어도 부분적으로 피복된 표면(114)상의 표면 전류를 감지할 수 있다. 표면 전류가 소정의 임계치를 초과하는 경우, 전류 검출기(112)는 프로세서(111)에 경보를 알리고, 이어서 프로세서는 복수의 커패시터들(109) 중 하나 이상을 중간 노드를 형성하는 도전체들(107)에 선택적으로 연결하여 톱 섹션에 배치된 전기 회로(105)와 보텀 섹션에 배치된 전기 회로(106) 사이의 임피던스를 변경한다.

일단 제어기(111)가 복수의 스위치들(110) 중 하나를 작동시키면, 복수의 커패시터들(109) 중 적어도 하나가 중간 노드에 연결되게 되어 전류 검출기(112)가 감지된 전류가 증가 또는 감소 되었는지 여부를 감지한다. 전류 검출기(112)가 감지 전류에서 적어도 소정량 만큼의 변화를 검출하면, 이어서 제어기(111)가 복수의 스위치치들(110) 중 제2 스위치를 작동시키거나 또는 애플리케이션이 보증하면 작동된 스위치의 작동을 해제한다.

일례로서, 제어기(111)가 제1 스위치를 작동함으로써 한 커패시터를 중간 노드에 연결한 경우, 전류 검출기(112)가 전류에서 소정량 만큼의 감소를 검출하고 감소된 전류가 바람직하다면, 제어기(111)는 제2 스위치를 작동시킬 수 있다. 제2 스위치가 작동하면, 제2 커패시터가 제1 스위치와 병렬로 배치되어, 다시 섹션들(101, 102) 사이의 복합 임피던스를 변경시킨다. 전류가 다시 감소하면, 제어기(111)는 제3 스위치 등등의 순으로 스위치의 작동을 선택할 수 있다.

반대로, 전류가 주목할만하게 증가하면, 다시 감소가 바람직한 것으로 추정하여 제어기(111)가 스위치의 작동을 해제함으로써 중간 노드에서 커패시터의 연결을 해제한다. 또한, 전류가 감소하고, 전류의 증가가 바람직한 경우, 제어기(111)는 유사하게 스위치의 작동을 해제할 수 있다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 전자 장치(200)가 도시된다. 또한, 본 발명의 임피던스 조정 회로는 제1 섹션, 제2 섹션 및 이들 섹션들에 배치된 회로를 연결하는 전기 도전체들을 갖는 다수의 전자 장치들 중 어느 하나로 실시될 수 있음은 본 개시의 이점을 갖는 이 기술의 당업자에게 명확할 것이다. 여기에서 이동 전화는 예시를 위한 예들로만 사용된다. 또한, 전술한 바와 같이, 본 발명은 가변 형태 요인들을 갖는 전자 장치로 이용될 수 있다. 도 1의 전자 장치는 클램 쉘 장 치이지만, 도 2의 전자 장치는 슬라이딩 장치이다. 그러나 도면들의 설명은 이 도면의 특정 실시예로 한정되는 것으로 해석되지 말아야 한다. 예를 들어, 슬라이딩 전자 장치 내의 요소들은 클램 쉘에 동일하게 적용될 수 있으며, 그 역도 성립한다.

도 2의 장치는 한 부분(201) 및 제2 부분(202)을 포함하고, 접속부에서 커넥터(203)가 제1 부분(201)과 제2 부분(202)을 결합한다. 제1 부분(201)과 제2 부분(202)이 서로 상대적으로 슬라이드할 때, 커넥터(203)는 기어 휠(geared wheel)과 톱니모양 트랙(toothed track)을 포함하여 랙과 피니언(rack and pinion) 시스템으로서 동작할 수 있다. 다른 같은 슬라이딩 기계적 접속 시스템이 도시한 커넥터(203)를 대체할 수 있다.

장치(200)는 기계적 커넥터(203)와 근접하게 배치된 중간 노드(207)를 갖는 회로(204)를 포함한다. 회로(204)는 제1 부분(205) 내에 배치된 부품들을 제2 부분(207) 내에 배치된 부품들을 전기적으로 결합한다. 도 1과 마찬가지로, 선택적 가변 주파수 종속 회로(210)가 포함된다. 선택적 가변 주파수 종속 회로(210)는 중간 노드(207)에 선택적으로 접속가능하다.

표면 전류 검출 회로(212)는 장치(200)의 외면을 따라 전류를 검출할 수 있다. 표면 전류 검출 회로(21)는 종래 기술에 알려진 바와 같은 많은 형태를 가질 수 있다. 예를 들어, 표면 전류 검출 회로(212)는 고유 자기 임피던스를 갖는 장치(200) 표면의 단면에 존재하는 전압을 감지하는 전압 센서일 수 있다. 또한, 표면 전류 검출 회로(212)는 장치(200) 표면의 전류를 유도적으로 감지하는 유도 부 품일 수 있다. 리드 스위치(reed switches), 홀 효과 센서 및 전자기 부품을 포함하는 다른 장치가 또한 대신 사용될 수 있다.

제어기(211)는 표면 전류 검출 회로(212)에 연결되어 있다. 표면 전류 검출 회로(212)가 표면 전류가 소정의 임계치를 초과하는 것으로 판정한 경우, 제어기(211)는 선택적 가변 주파수 종속 회로(210)를 중간 노드(207)에 접속한다.

일 실시예에서, 제어기(211)가 선택적 가변 주파수 종속 회로(210)를 중간 노드(207)에 접속한 경우, 표면 전류 검출 회로(212)는 표면 전류를 감지하여 표면 전류의 양이 감소 또는 증가하였는지 여부를 판정한다. 표면 전류 검출 회로(212)가 표면 전류의 감소를 검출한 경우, 제어기(211)는 선택적 가변 주파수 종속 회로(210)의 복합 임피던스를 선택적으로 감소시킨다. 또한, 제어기(211)가 선택적 가변 주파수 종속 회로(210)를 중간 노드(207)에 접속하고, 표면 전류 검출 회로(212)가 표면 전류의 증가를 검출한 경우, 제어기(211)는 선택적 가변 주파수 종속 회로(210)의 복합 임피던스를 선택적으로 증가시킨다.

이제, 도 3 및 4를 참조하면, 선택적 가변 주파수 종속 회로(210)의 두 가지 예시의 실시예들이 도시된다. 도 3의 실시예에 있어서, 선택적 가변 주파수 종속 회로(210)는 복수의 커패시터들(301-304) 및 복수의 스위치들(305-308)을 포함하고, 복수의 커패시터들(301-304) 각각은 한 커패시터-스위치 배열에서 복수의 스위치들(305-308) 중 대응 하나에 연결되어 있다. 환언하면, 제1 커패시터(301)는 제1 스위치(305)에 연결되고, 제2 커패시터(302)는 제2 스위치(306)에 연결되는 등등의 방식으로 연결되어 있다. 적어도 한 실시예에서, 스위치는 커패시터를 톱 섹션 과 보텀 섹션 중 적어도 하나에서는 그라운드와 같은, 대략 동 전위에 있게 되는 기준 전압에 연결한다.

이 커패시터-스위치 배열에 있어서, 제어기(도 2의 211)는 커패시터-스위치 배열에서 대응 스위치를 작동시킴으로써 복수의 커패시터들(301-304) 중 어느 하나를 중간 노드(도 2의 207)에 연결할 수 있다. 예를 들어, 커패시터(301)를 중간 노드(도 2의 207)에 연결하기 위해, 제어기(도 2의 211)는 스위치(305)를 닫는다. 하나 이상의 스위치가 닫혀 지면, 대응 커패시터들이 병렬로 연결되어 커패시턴스가 증가한다. 도 1의 설명에서 지적한 바와 같이, 중간 노드(도 2의 207)는 도전체들에 고유한 임의의 자기 인덕턴스를 갖는다. 따라서 제어기(도 2의 211)가 커패시터들을 중간 노드(도 2의 207)에 연결한 경우, 공진 LC 회로가 생성된다. 따라서 제어기(도 2의 211)는 소망에 따라 스위치들(305-308)을 열고 닫음으로써 중간 노드(도 2의 207)에서 복합 임피던스를 증가 또는 감소시킨다.

도 4를 참조하면, 선택적 가변 주파수 종속 회로(210)는 또한 각 스위치들(405-408)에 연결되어 있는 유도 부품들(401-404)을 포함할 수 있다. 애플리케이션에 따라, 설계자는 제어기(도 2의 211)가 인덕터들을 직렬로 스위칭함으로써 중간 노드의 복합 임피던스를 변경하기를 바랄 수 있다. 이 경우, 도 4에 도시한 바와 같은 한 인덕터-스위치 배열이 이용될 수 있다.

리액티브 소자들을 도시했지만, 하나 이상의 저항, 및/또는 커패시터, 인덕터와 저항의 여러 조합들에서 선택적으로 교환하는 것이 효과적일 수 있다. 이 기술의 당업자라면, 본 발명의 개시를 일탈하지 않고 중간 노드에서 임피던스를 선택 적으로 조정하기 위해 또 다른 방법들이 사용될 수 있음을 인식할 것이다.

다시 도 2로 돌아가면 도 1에서와 같이, 일 실시예에서, 회로(204)에서 중간 노드(207)를 형성하는 도전체들은 도전체 루프(215)를 형성한다. 이러한 실시예에서, 복수의 커패시터들(209)은 선택된 커패시터-스위치 배열에서 어느 스위치가 작동하는 경우, 선택된 커패시터-스위치 배열 내의 대응 커패시터가 도전체 루프와 병렬로 중간 노드(207)에 접속되도록 배치되어 있다. 따라서 전술한 바와 같이, 공진 LC 회로가 형성된다. 중간 노드(207)에 연결된 커패시터들의 수를 변경함으로써, 제1과 제2 부분들(201, 202) 사이의 복합 임피던스가 변경될 수 있다. 달리 말하면, 제어기(211)가 선택된 커패시터-스위치 배열에서 한 스위치를 작동시키는 경우, 제1 부분 내에 배치된 부품들(205)과 제2 부분 내에 배치된 부품들(206) 사이의 복합 임피던스에서 변화가 발생한다. 일 실시예에서, 중간 노드(207)를 형성하는 회로 소자들은 한 도전 기판상에 배치된 전기 도전체들이다.

도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 전자 장치(500)의 또 다른 실시예가 도시된다. 도 5의 장치(500)는 제1 섹션(501)과 제2 섹션(502)을 갖는 무선전화로서, 제1 섹션(501)과 제2 섹션(502)은 분리 메커니즘(503)에 의해 결합되어 있다. 이 도시한 실시예에서, 분리 메커니즘(503)은 스위벨이어서 장치(500)의 톱 섹션(501)이 제1 방향으로 정렬된(예를 들어, 제1 섹션(501)이 회전하여 제1 섹션(501)이 제2 섹션(502)의 상부에 놓이게 됨) 제1 섹션(501)과 제2 섹션(502)을 갖는 제1 기계적 구성으로부터 제2 방향으로 정렬된(예를 들어, 도시한 바와 같음) 제1 섹션(501)과 제2 섹션(502)을 갖는 제2 기계적 구성으로 회전할 수 있다.

도 1 및 2에서와 같이, 도 5의 실시예는 제1 섹션(501)과 제2 섹션(502) 사이에서 전류를 전달할 수 있는 도전체들(507)을 갖는 전기 회로(504)를 포함한다. 도전체들(507)은 일 실시예에서 분리 메커니즘(503) 주위를 통과한다.

복수의 복합 임피던스 소자들(509)(도 5에서 간략화를 위해 블록으로 도시-도 3 및 4는 적합한 개략 레벨도로 도시함)이 도전체들(507)에 접속된다. 복수의 스위치들(510)은 복수의 복합 임피던스 소자들(509)에 접속된다.

제1 섹션(501) 또는 제2 섹션(502)의 표면상의 표면 전류를 검출할 수 있는 전류 센서(512)가 포함된다. 또한, 전류 검출기(512)에 응답하고, 복수의 스위치들 중 어느 하나를 작동시킬 수 있는 제어기(511)가 또한 포함된다. 전류 검출기(512)가 소정의 임계치를 초과하는 표면 전류를 검출한 경우, 제어기(511)는 복수의 스위치들 중 적어도 제1 스위치를 작동시킨다. 제어기가 복수의 스위치들(510) 중 하나를 작동시키고, 전류 검출기(512)가 표면 전류의 적어도 소정량 만큼의 변화를 검출한 경우, 제어기는 복수의 스위치들(510) 중 제2 스위치를 작동시키거나 복수의 스위치들(510) 중 제1 스위치의 작동을 해제한다.

도 3과 4의 설명에서 지적한 바와 같이, 복수의 복합 소자들(509)은 커패시터나 인덕터의 리액티브 소자일 수 있다. 리액티브 소자-스위치 배열에서 커패시터 또는 인덕터라도, 복수의 리액티브 소자들(509) 중 대응 하나에 복수의 스위치들(510)이 연결되어 복수의 스위치들 중 어느 하나가 작동되면, 복수의 리액티브 소자들은 도전체들(507)로 형성된 루프와 전기적으로 병렬로 결합된다.

전술한 바와 같이, 클램 쉘에서 플립 내지 슬라이더로 된 도시한 실시예들 중 어느 하나는 제1 방향으로 정렬된 제1 섹션과 제2 섹션을 갖는 제1 기계적 구성 및 제2 방향으로 정렬된 제1 섹션과 제2 섹션을 갖는 제2 기계적 구성 사이에서 선택적으로 구성가능하다. 전자 장치는 어느 구성에서나 동작할 수 있고, 섹션들 사이의 복합 임피던스가 방향에 따라 변하므로, 본 발명을 통해 장치는 전자 조인트에서 복합 임피던스를 연속적으로 조정하여 최적의 성능을 얻을 수 있다. 환경이 또한 복합 임피던스에 영향을 미치지만-예를 들어, 장치를 열어서 손에 갖고 있다면 장치를 닫아서 테이블 위에 놓은 경우에 비해 복합 임피던스가 다름-, 본 발명은 최적 효율로 자기 구성 메커니즘을 제공한다.

전술한 명세서에서, 본 발명의 특정 실시예들을 기술했다. 그러나 이 기술의 당업자라면 이하의 청구범위에 개시된 본 발명의 영역을 일탈하지 않고 여러 변형 및 변경이 수행될 수 있음을 알 것이다. 따라서 본 발명의 바람직한 실시예들을 도시 및 설명하였지만, 본 발명은 이들로 한정되지 않는다. 이 기술의 당업자라면 이하의 청구범위에 정의된 본 발명의 사상 및 영역을 일탈하지 않고 본 발명을 여러 가지로 변형, 변경, 변화, 대체할 수 있고, 등가물로 치환할 수 있을 것이다.

따라서 명세서 및 도면들은 한정의 의미가 아니라 예시로 이해되어야 하며, 모든 위와 같은 변형들은 본 발명의 영역 내에 속하는 것으로 해석된다. 이점, 장점, 문제에 대한 해결방법 및, 임의의 이점, 장점 또는 해결방법이 발휘될 수 있는 임의의 요소(들)는 모든 청구범위 또는 한 청구범위의 결정적이고, 필요하거나 필수적인 특징들 또는 요소들로 해석되어야 한다. 본 발명은 이 출원의 계속중 행해 진 임의의 보정 및 그렇게 허여된 청구범위의 모든 등가물들을 포함하는 부속 청구범위로만 한정된다.

Claims

a. 적어도 제1 부분 및 제2 부분-상기 제1 부분 및 제2 부분은 접속부에서 기계적 커넥터에 의해 결합됨-;

b. 상기 기계적 커넥터에 근접하게 배치된 중간 노드를 갖는 회로-상기 회로는 상기 제1 부분 내에 배치된 부품들을 상기 제2 부분 내에 배치된 부품들에 전기적으로 연결함-;

c. 상기 중간 노드에 선택적으로 접속가능한 선택적 가변 주파수 종속 회로;

d. 표면 전류 검출 회로; 및

e. 상기 표면 전류 검출 회로가, 표면 전류가 소정의 임계치를 초과한 것으로 판정했을 때, 상기 선택적 가변 주파수 종속 회로를 상기 중간 노드에 접속하는 제어기

를 포함하는 전자 장치.
제1항에 있어서,

상기 제어기가 상기 선택적 가변 주파수 종속 회로를 상기 중간 노드에 접속하고, 상기 표면 전류 검출 회로가 표면 전류의 감소를 검출하는 경우, 상기 제어기는 상기 선택적 가변 주파수 종속 회로의 복합 임피던스를 선택적으로 감소시키는 전자 장치.
제1항에 있어서,

상기 제어기가 상기 선택적 가변 주파수 종속 회로를 상기 중간 노드에 접속하고, 상기 표면 전류 검출 회로가 표면 전류의 증가를 검출하는 경우, 상기 제어기는 상기 선택적 가변 주파수 종속 회로의 복합 임피던스를 선택적으로 증가시키는 전자 장치.
제2항에 있어서,

상기 선택적 가변 주파수 종속 회로는 복수의 커패시터들과 복수의 스위치들을 포함하고, 상기 복수의 커패시터들 각각은 커패시터-스위치 구성(a capacitor-switch arrangement)의 상기 복수의 스위치들 중 대응하는 하나에 연결되어, 상기 제어기가 선택된 하나의 커패시터-스위치 구성의 스위치를 작동(actuating)시킴으로써 상기 복수의 커패시터들 중 어느 하나를 상기 중간 노드에 연결하는 전자 장치.
제4항에 있어서,

상기 회로는 상기 중간 노드에 연결된 적어도 하나의 도전체 루프를 포함하고, 또한 상기 복수의 커패시터들은 선택된 커패시터-스위치 구성의 어느 하나의 스위치가 작동하는 경우, 상기 선택된 커패시터-스위치 구성의 대응 커패시터가 상기 적어도 하나의 도전체 루프와 병렬로 상기 중간 노드에 접속되도록 상기 회로를 따라 배치되는 전자 장치.
제4항에 있어서,

상기 제어기가 상기 선택된 커패시터-스위치 구성의 상기 스위치를 작동시키는 경우, 상기 제1 부분 내에 배치된 부품들과 상기 제2 부분 내에 배치된 부품들 사이의 복합 임피던스에서 변화가 발생하는 전자 장치.
제5항에 있어서,

상기 회로는 도전성 기판상에 배치되고, 상기 중간 노드는 상기 도전성 기판상에 배치된 전기 도전체를 포함하는 전자 장치.
a. 제1 섹션 및 제2 섹션-상기 제1 섹션 및 제2 섹션은 분리 메커니즘에 의해 결합됨-;

b. 상기 제1 섹션과 제2 섹션 사이에서 전류를 전달할 수 있는 도전체들을 구비한 전기 회로-상기 도전체들은 상기 분리 메커니즘 주위를 통과함-;

c. 상기 도전체들에 연결되어 있는 복수의 복합 임피던스 소자들;

d. 상기 복수의 복합 임피던스 소자들에 연결되어 있는 복수의 스위치들;

e. 상기 제1 섹션과 상기 제2 섹션 중 적어도 하나에 대한 표면 전류를 검출할 수 있는 전류 센서; 및

f. 상기 전류 센서에 응답하여 상기 복수의 스위치들 중 어느 하나를 작동시킬 수 있는 제어기

를 포함하는 무선전화.
제8항에 있어서,

상기 전류 센서가 소정의 임계치를 초과하는 표면 전류를 검출하는 경우, 상기 제어기는 상기 복수의 스위치들 중 적어도 제1 스위치를 작동시키는 무선전화.
제9항에 있어서,

상기 제어기가 상기 복수의 스위치들 중 상기 적어도 제1 스위치를 작동시키고, 상기 전류 센서가 상기 표면 전류의 적어도 소정량 만큼의 변화를 검출한 경우, 상기 제어기는 상기 복수의 스위치들 중 적어도 제2 스위치를 작동시키는 동작 및 상기 복수의 스위치들 중 상기 적어도 제1 스위치의 작동을 해제시키는 동작으로 이루어진 그룹에서 선택된 동작을 수행하는 무선전화.
제9항에 있어서,

상기 제어기가 상기 복수의 스위치들 중 적어도 하나를 작동시키고, 표면 전류를 검출할 수 있는 상기 전류 센서가 상기 표면 전류의 감소를 검출한 경우, 상기 제어기는 상기 복수의 스위치들 중 적어도 제2 스위치를 작동시키는 무선전화.
제11항에 있어서,

상기 분리 메커니즘은 슬라이딩식 체결, 회전식 체결 및 힌지식(hinged) 체결로 이루어진 그룹에서 선택되는 무선전화.
제11항에 있어서,

상기 분리 메커니즘은 힌지를 포함하고, 또한 상기 무선전화는 적어도 제1 방향으로 정렬된 제1 섹션과 제2 섹션을 갖는 제1 기계적 구성과 제2 방향으로 정렬된 제1 섹션과 제2 섹션을 갖는 제2 기계적 구성 사이에서 선택적으로 구성가능한 무선전화.
제13항에 있어서,

상기 도전체들은 적어도 하나의 루프를 형성하도록 도전성 회로 기판상에 배치되는 무선전화.
제14항에 있어서,

상기 적어도 하나의 루프는 힌지 주위에 배치되는 무선전화.
제15항에 있어서,

상기 복수의 복합 임피던스 소자들은 커패시터, 인덕터 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 복수의 리액티브 소자들 및 복수의 스위치들을 포함하고, 상기 복수의 리액티브 소자들 각각은, 리액티브 소자-스위치 구성(a reactive element-switch arrangement)의 복수의 스위치들 중 대응하는 하나에 연 결되어, 상기 복수의 스위치들 중 어느 하나가 작동하는 경우, 상기 복수의 리액티브 소자들이 상기 루프와 병렬로 전기적으로 결합되는 무선전화.
a. 톱 섹션 및 보텀 섹션;

b. 상기 톱 섹션을 상기 보텀 섹션에 기계적으로 결합하는 힌지;

c. 상기 톱 섹션에 배치된 전기 회로를 상기 보텀 섹션에 배치된 전기 회로에 전기적으로 연결시키는 유연성 기판-상기 유연성 기판은 상기 힌지 주위를 통과하는 적어도 하나의 도전체를 포함함-;

d. 상기 적어도 하나의 도전체에 선택적으로 접속가능한 복수의 커패시터들;

e. 상기 톱 섹션과 상기 보텀 섹션 중 적어도 하나에 배치된 전류 검출기; 및

f. 상기 전류 검출기에 연결되어 있는 제어기를 포함하고,

상기 전류 검출기가 소정의 임계치를 초과하는 전류를 검출하는 경우, 상기 제어기는 상기 복수의 커패시터들 중 어느 하나를 상기 적어도 하나의 도전체에 선택적으로 연결하는 클램-쉘 스타일(clam-shell style) 무선전화.
제17항에 있어서,

상기 힌지 주위를 통과하는 상기 적어도 하나의 도전체는 루프를 포함하고, 또한, 상기 복수의 커패시터들 중 어느 하나가 상기 제어기에 의해 상기 적어도 하나의 도전체에 접속된 경우, 상기 톱 섹션에 배치된 전기 회로와 상기 보텀 섹션에 배치된 전기 회로 사이의 복합 임피던스가 변화하는 클램-쉘 스타일 무선전화.
제18항에 있어서,

상기 톱 섹션과 상기 보텀 섹션 중 적어도 하나는 도전성 물질로 적어도 부분적으로 피복된 표면을 포함하고, 상기 전류 검출기는 도전성 물질로 적어도 부분적으로 피복된 상기 표면상의 표면 전류를 유도적으로 감지하는 클램-쉘 스타일 무선전화.
제19항에 있어서,

상기 클램 쉘 스타일 무선 전화는 적어도 제1 방향으로 정렬된 톱 섹션과 보텀 섹션을 갖는 제1 구성과 제2 방향으로 정렬된 보텀 섹션과 톱 섹션을 갖는 제2 구성 사이에서 선택적으로 구성가능한 클램-쉘 스타일 무선전화.