KR101457533B1 - 안경형 전자 기기의 전원 공급 장치 - Google Patents

안경형 전자 기기의 전원 공급 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 안경형 전자 기기의 전원 공급 장치에 따르면, 압전소자에 압력을 유발하여 발전시키고, 체온을 이용하여 열전소자를 발전시키는 것에 의해 전기 생성 효율을 증가시킬 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 안경형 전자 기기의 전원 공급 장치는, 압전소자; 및 열전 소자를 포함하되, 상기 안경형 전자 기기에 내장되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

안경형 전자 기기의 전원 공급 장치{POWER SUPPLY APPRATUS FOR GLASS-TYPE ELECTRONIC DEVICE}
본 발명은 안경형 전자 기기의 전원 공급 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 압전소자 및 열전소자를 사용하여 외부로부터의 별도 전원 공급 없이도 안경형 전자 기기를 구동 가능한 전원 공급 장치에 관한 것이다.
국내공개특허 제10-2006-0091839호(압전소자를 이용한 스마트패드의 전원 공급 및 충전장치)에는 압전소자를 이용하여 전자 기기에 전원을 공급하는 장치가 개시되어 있다.
또한, 국내공개특허 제10-2009-0118306호(열전 변환을 이용한 전원 공급 장치 및 방법)에는 열전소자를 이용하여 전자 기기에 전원을 공급하는 정치가 개시되어 있다.
근래에 안경형 전자 기기의 일종인 구글 글래스를 포함하는 HMD(Head Mount Display)가 널리 보급되어 가고 있는 추세인데, 이러한 안경형 전자 기기의 경우 전원 케이블을 이용하여 전원을 공급할 경우, 착용자의 이동에 제한 및 불편 사항이 발생되게 된다. 또한, 커다란 배터리를 안경형 전자 기기에 넣어 사용하게 될 경우, 무게 등에 의해 착용자의 착용감에 저하 및 별도로 충전해야 하는 불편함을 초래하게 된다.
이러한 안경형 전자 기기에 종래 기술들에 개시된 압전소자 및/또는 열전소자를 그대로 적용하게 될 경우 전기 생성 효율이 크게 저하되고, 특히 압전소자의 경우에는 압력을 가하기 힘들어 전기가 거의 생성되기 어려운 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 바와 같은 기술적 과제를 해결하는 데 목적이 있는 발명으로서, 압전소자 및 열전소자를 이용한 안경형 전자 기기의 전원 공급 장치를 제공하는 것에 그 목적이 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 압전소자에 압력을 유발하여 발전시키고, 체온을 이용하여 열전소자를 발전시키는 것에 의해 전기 생성 효율을 증가시킬 수 있는 안경형 전자 기기의 전원 공급 장치를 제공하는 것에도 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예의 안경형 전자 기기의 전원 공급 장치는, 압전소자;를 포함하되, 상기 안경형 전자 기기에 내장되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 전원 공급 장치는, 관통하는 개구가 형성된 이동추; 및 상기 개구를 이용하여 상기 이동추를 관통하는 지지축;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다. 구체적으로, 상기 압전소자는, 상기 지지축 일단과 연결된 제1 부분과 상기 지지축의 타단과 연결된 제2 부분을 포함하되, 제1 부분의 일단과 제2 부분의 일단은 하나로 합쳐지는 형상인 것이 바람직하다. 또한, 상기 압전소자, 상기 이동추 및 상기 지지축은, 상기 안경형 전자 기기의 다리 부분에 위치한다.
본 발명의 전원 공급 장치는, 열전소자;를 더 포함하되, 상기 이동추의 운동에 의해 발생된 열 에너지를 이용할 수 있다. 또한, 상기 열전소자는, 상기 안경형 전자 기기가 피부에의 접촉 시 전달되는 체온을 이용하고, 상기 안경형 전자 기기의 다리 부분에 위치한다.
아울러, 본 발명의 전원 공급 장치는, 배터리; 및 상기 압전소자 및 상기 열전소자로부터 생성된 전기 에너지를 이용하여 상기 배터리를 충전하고, 상기 배터리로부터의 전기 에너지를 방전하여 상기 안경형 전자 기기에 공급하는 충방전회로;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 상기 안경형 전자 기기는, HMD(Head Mount Display), 안경형 디스플레이, 안경형 모니터, 안경형 게임기, 안경형 카메라, 안경형 컴퓨터 또는 3D 디스플레이용 안경 중 하나인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 안경형 전자 기기의 전원 공급 장치에 따르면, 압전소자에 압력을 유발하여 발전시키고, 체온을 이용하여 열전소자를 발전시키는 것에 의해 전기 생성 효율을 증가시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 안경형 전자 기기의 전원 공급 장치의 구성도.
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 전원 공급 장치가 장착된 안경형 전자 기기의 예시도.
도 3은 도 2의 안경형 전자 기기의 다리 부분의 확대도.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예에 따른 안경형 전자 기기의 전원 공급 장치에 대해 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 하기의 실시예는 본 발명을 구체화하기 위한 것일 뿐 본 발명의 권리 범위를 제한하거나 한정하는 것이 아님은 물론이다. 본 발명의 상세한 설명 및 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 전문가가 용이하게 유추할 수 있는 것은 본 발명의 권리 범위에 속하는 것으로 해석된다.
근래에 안경형 전자 기기의 일종인 구글 글래스를 포함하는 HMD(Head Mount Display)가 널리 보급되어 가고 있는 추세이다. 그외 안경형 전자 기기로는 안경형 디스플레이, 안경형 모니터, 안경형 게임기, 안경형 카메라, 안경형 컴퓨터, 3D 디스플레이용 안경 등 다양한 예를 들 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 안경형 전자 기기의 전원 공급 장치(100)는, 별도의 전기 케이블의 연결이나, 배터리(31)의 충전 및/또는 교환 없이도 안경형 전자 기기 내부에 내장되어 전원 공급이 가능하도록 압전소자(11) 및 열전소자(21)를 채용한 것에 그 특징이 있다.
먼저, 도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 안경형 전자 기기의 전원 공급 장치(100)의 구성도이다. 도 1로부터 알 수 있는 바와 같이 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 안경형 전자 기기의 전원 공급 장치(100)는, 압전소자부(10), 열전소자부(20) 및 전원부(30)를 포함한다.
하기에 본 발명의 전원 공급 장치(100)의 각 구성 요소에 대해 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 전원 공급 장치(100)가 장착된 안경형 전자 기기의 예시도 및 도 3은 도 2의 안경형 전자 기기의 다리 부분의 확대도를 각각 나타낸다.
도 2 및 도 3으로부터 알 수 있는 바와 같이, 압전소자부(10)는, 압전소자(11), 이동추(12), 지지축(13) 및 고정부재(14)를 포함한다.
압전소자(11)란 외부에서 기계적 변형을 가하면 전기 분극이 나타나는 현상을 이용한 소자로서, 간단하게 설명하면 압력을 이용하여 전기 에너지를 생성하는 역할을 한다.
이동추(12)는 관통하는 개구가 형성된 추이다. 또한, 지지축(13)은 이동추(12)의 개구를 이용하여 이동추(12)를 관통하여 이동추(12)와 결합된다. 지지축(13)의 축 길이는 이동추(12)의 높이보다 길어, 이동추(12)가 지지축(13)의 양단을 왕복하며 이동 가능하도록 한다. 또한, 고정부재(14)는 지지축(13)을 안경형 전자 기기에 고정하기 위해 지지축(13) 양단에 위치하게 된다. 고정부재(14)는 수나사와 암나사로 지지축(13)을 고정한다.
본 발명의 압전소자(11)의 형상은, 지지축(13) 일단과 연결된 제1 부분과 지지축(13)의 타단과 연결된 제2 부분을 포함하되, 제1 부분의 일단과 제2 부분의 일단은 하나로 합쳐지는 영문 알파벳 'Y'자 형상인 것을 특징으로 한다. 또한, 본 발명의 압전소자부(10)는, 안경형 전자 기기의 다리 부분의 내부에 공간을 형성하여 내장되는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같은 압전소자부(10)의 구성의 특징에 의해, 이동추(12)가 지지축(13) 양단을 이동하며, 지지축(13)의 양단에 충돌하는 것에 의해 압전소자(11)에 압력을 가하게 되면, 지지축(13) 양단에 위치한 압전소자(11)는 전기 분극 현상이 나타나서, 전기 에너지를 생성하게 된다.
본 발명의 열전소자부(20)는 열전소자(21)를 포함한다.
열전소자(21)란 열에너지와 전기 에너지를 변환하는 소자로, 본 발명에서는 열 에너지를 이용하여 전기 에너지를 생성하는 역할을 한다.
본 발명의 열전소자(21)는, 이동추(12)의 운동에 의해 발생된 열 에너지를 이용할 수 있도록 이동추(12)와 일정 거리 이내에 위치하도록 배치하는 것이 바람직하다. 아울러, 본 발명의 열전소자(21)는 안경형 전자 기기의 피부에의 접촉에 의해 발생하는 열 에너지를 이용할 수 있도록, 피부에 닿는 곳에 배치되어 체온에 의해 전기 에너지를 생성하게 된다. 즉, 본 발명의 열전소자(21)는 안경형 전자 기기가 피부에의 접촉 시 전달되는 체온을 이용하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 열전소자(21) 역시, 압전소자(11)와 마찬가지로 안경형 전자 기기의 다리 부분에 위치하는 것이 바람직하다.
본 발명의 전원부(30)는, 전기 에너지를 저장하는 배터리(31) 및 충방전회로(32)를 포함한다. 충방전회로(32)는, 압전소자(11) 및 열전소자(21)로부터 생성된 전기 에너지를 이용하여 배터리(31)를 충전하고 배터리(31)로부터의 전기 에너지를 방전하여 안경형 전자 기기에 공급하는 역할을 한다.
압전소자부(10) 및 열전소자부(20)는 안경형 전자 기기의 다수의 장소, 예를 들면 양쪽 다리 부분 2군데에 위치할 수 있다. 다만, 전자 공급 장치(100)의 무게 등 다른 사항들을 고려서, 전원부(30)는 하나를 이용하는 것이 바람직하다. 즉, 하나 이상의 압전소자부(10) 및 하나 이상의 열전소자부(20)에 의해 생성된 전기 에너지는 하나의 장소에 위치한 전원부(30)로 모여 하나의 배터리(31)를 충전하게 된다.
본 발명의 전원 공급 장치(100)는, 안경형 전자 기기의 착용 후 이동시 또는 미착용시에는 흔들어서 압전소자(11)가 발전하게 되고, 압전소자(11)의 발전 시 발생하는 열을 이용하여 열전소자(21) 또한 발전하게 된다. 아울러, 착용시 안경형 전자 기기의 움직임이 없을 경우에는, 전자 기기의 다리 부분의 피부에의 접촉에 의해 전달된 체온을 이용하여 열전소자(21)가 발전하게 된다. 다양한 환경에서의 발전이 가능한 까닭에, 본 발명의 배터리(31)는 저용량 배터리를 사용 가능하다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 안경형 전자 기기의 전원 공급 장치(100)에 따르면, 압전소자(11)에 압력을 유발하여 발전시키고, 체온을 이용하여 열전소자(21)의 발전시키는 것에 의해 전기 생성 효율을 증가시킬 수 있다.
100 : 안경형 전자 기기의 전원 공급 장치
10 : 압전소자부 20 : 열전소자부
30 : 전원부
11 : 압전소자 12 : 이동추
13 : 지지축 14 : 고정부재
21 : 열전소자
31 : 배터리 32 : 충방전회로

Claims (10)

  1. 안경형 전자 기기의 전원 공급 장치에 있어서,
    관통하는 개구가 형성된 이동추; 및
    상기 개구를 이용하여 상기 이동추를 관통하는 지지축;
    제1 부분과 제2 부분을 포함하되, 상기 제1 부분의 일단과 상기 제2 부분의 일단은 하나로 합쳐지는 영문 알파벳 'Y'자 형상이고, 상기 제1 부분의 타단은 상기 지지축의 일단과 연결되고, 상기 제2 부분의 타단은 상기 지지축의 타단과 연결되는 압전소자; 및
    상기 이동추의 운동에 의해 발생된 열 에너지 및 상기 안경형 전자 기기가 피부에의 접촉 시 전달되는 체온을 이용하는 열전 소자;를 포함하되,
    상기 전원 공급 장치는, 상기 안경형 전자 기기에 내장되어 있되,
    상기 이동추가 상기 지지축 양단을 이동하며, 상기 지지축의 양단에 충돌하는 것에 의해 상기 압전소자에 압력을 가하되,
    상기 압전소자, 상기 이동추, 상기 지지축 및 상기 열전소자는, 상기 안경형 전자 기기의 다리 부분에 위치하는 것을 특징으로 하는 안경형 전자 기기의 전원 공급 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    상기 전원 공급 장치는,
    배터리; 및
    상기 압전소자 및 상기 열전소자로부터 생성된 전기 에너지를 이용하여 상기 배터리를 충전하고, 상기 배터리로부터의 전기 에너지를 방전하여 상기 안경형 전자 기기에 공급하는 충방전회로;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 안경형 전자 기기의 전원 공급 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 안경형 전자 기기는,
    HMD(Head Mount Display), 안경형 디스플레이, 안경형 모니터, 안경형 게임기, 안경형 카메라, 안경형 컴퓨터 또는 3D 디스플레이용 안경 중 하나인 것을 특징으로 하는 안경형 전자 기기의 전원 공급 장치.
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