KR102550056B1 - 무선 충전용 중계 코일을 포함하는 커버 또는 그것을 포함하는 전자 장치 - Google Patents
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Abstract
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치에 있어서, 하우징 및 상기 하우징의 내부에 위치하고, 외부 전자 장치의 전자기장을 수신 및/또는 재전송할 수 있는 중계 회로를 포함하고, 상기 중계 회로는 상기 외부 전자 장치가 전송하는 전자기장의 작동 주파수 범위보다 더 높은 공진 주파수를 형성하도록 설정되는 전자 장치를 제공할 수 있다. 그밖에 다양한 실시예들이 가능할 수 있다.
Description
본 발명의 다양한 실시예들은 무선 충전용 중계 코일을 포함하는 커버 또는 그것을 포함하는 전자 장치에 관한 것이다.
전자 장치의 발달은 우리 생활에 밀착되는 다양한 분야에 적용될 수 있다. 이러한 전자 장치들은 그 기능 및 사용자의 선호도에 따라 다양한 크기로 출시되고 있다. 전자 장치의 외관을 이루는 하우징이나, 전자 장치의 적어도 일부 영역을 보호하기 위하여 전자 장치에 별도로 장착되는 액세서리 장치(예: 보호 하우징, 보호 커버 등)가 전자 장치에 장착되고 있다.
근래 들어, 이러한 액세서리 장치는 전자 장치를 보호하거나 심미감 향상을 위한 기본적인 기능 이외에 다양한 추가 기능을 부가시킴으로써 전자 장치의 사용 편의성이 향상되고 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치의 내부에 포함된 배터리를 충전시키기 위한 방법은 유선 충전 방식 및 무선 충전 방식을 포함할 수 있다. 유선 충전 방식은 전자 장치의 외부에 별도로 구비된 컨넥터 포트에 충전 장치(예: TA(traveler adaptor))의 컨넥터를 직접 연결시켜 전자 장치의 배터리를 충전시키는 방식을 포함할 수 있다. 무선 충전 방식은 자기 유도 방식 또는 공진 방식을 사용하여 별도의 물리적 충전 라인 없이 전자 장치의 배터리를 충전하는 방식으로써, 별도로 구비된 무선 전력 송신 장치(예: 무선 충전 장치)의 충전용 패드 위에 전자 장치를 올려놓은 상태에서 충전 동작을 수행할 수 있다. 이러한 무선 충전 방식은 유전체 재질의 보호 커버(예: 액세서리 장치 등)에 의해 보호된 상태이더라도 무선 전력 송신 부재의 패드 위에 올려놓고 충전이 가능하므로 전자 장치의 사용 편의성을 향상시킬 수 있다.
그러나, 보호 커버의 두께로 인하여 무선 전력 송신 장치의 송신 코일 부재와 전자 장치내에의 수신 코일 부재간의 이격 거리의 증가 또는 정렬이 정확히 되지 않아 무선 충전 효율이 감소하고 이로 인한 발열 증가, 무선 충전 끊김 또는 아예 무선 충전이 되지 않는 문제점이 발생될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들은 무선 충전용 중계 코일을 포함하는 커버 또는 그것을 포함하는 전자 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 무선 충전용 중계 코일을 포함하는 액세서리(accessory) 장치 또는 그것을 포함하는 전자 장치를 제공할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치에 있어서, 하우징 및 상기 하우징의 내부에 위치하고, 외부 전자 장치의 전자기장을 수신 및/또는 재전송할 수 있는 중계 회로를 포함하고, 상기 중계 회로는 상기 외부 전자 장치가 전송하는 전자기장의 작동 주파수 범위보다 더 높은 공진 주파수를 형성하도록 설정되는 전자 장치를 제공할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치에 있어서, 외부 전자 장치의 일면에 분리 가능하게 결합되도록 구성되는 하우징 및 상기 하우징의 내부에 코일 부재를 포함하고, 상기 전자 장치가 외부 전자 장치와 결합시, 상기 외부 전자 장치의 코일 부재의 영역의 적어도 일부에 위치하도록 형성되며, 상기 하우징의 코일 부재의 중공 부분의 내경(D1)은 상기 외부 전자 장치의 코일 부재의 중공 부분의 내경(D2)과 같거나 크도록 형성되는 전자 장치를 제공할 수 있다. 여기서, 중공 부분은 가운데 부분 또는 속이나 가운데 구멍(opening)이 있는 부분을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 무선 충전 시스템에 있어서, 수신 코일 부재를 포함하는 무선 전력 수신 장치와, 상기 무선 전력 수신 장치로 무선 전력을 송신하는 송신 코일 부재를 포함하는 무선 전력 송신 장치 및 상기 무선 전력 수신 장치와 분리 가능하게 결합되며, 내부에 중계 코일 부재를 포함하는 액세서리 장치를 포함하되, 상기 무선 전력 송신 장치를 통해 출력된 무선 전력은 상기 중계 코일 부재를 통해 중계되어 상기 무선 전력 수신 장치로 전송되고, 상기 중계 코일 부재의 공진 주파수는 상기 송신 코일 부재의 작동 주파수 범위보다 더 높게 설정되는 무선 충전 시스템을 제공할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 전자 장치에 적용되는 보호 커버는 무선 전력 송신 장치로부터 출력되는 무선 전력을 중계하는 중계 코일 장치를 포함하기 때문에 액세서리 장치와 전자 장치간의 이격 거리의 증가 또는 정렬이 다소 어긋나더라도(mis-align) 무선 충전 효율이 저하되는 것을 방지 또는 보상할 수 있다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블럭도이다.
도 2a는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치와 보호 커버의 분리 사시도이다.
도 2b는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 후면 사시도이다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 보호 커버에 장착된 전자 장치와 무선 전력 송신 장치의 사시도이다.
도 4a는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 보호 커버의 분리 사시도이다.
도 4b는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 중계 코일 장치의 등가회로도이다.
도 4c는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 보호 커버의 중계 코일 부재와 전자 장치의 수신 코일 부재간의 정렬 관계를 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 보호 커버에 내장된 중계 코일 장치의 작동 주파수 대역을 도시한 그래프이다.
도 2a는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치와 보호 커버의 분리 사시도이다.
도 2b는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 후면 사시도이다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 보호 커버에 장착된 전자 장치와 무선 전력 송신 장치의 사시도이다.
도 4a는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 보호 커버의 분리 사시도이다.
도 4b는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 중계 코일 장치의 등가회로도이다.
도 4c는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 보호 커버의 중계 코일 부재와 전자 장치의 수신 코일 부재간의 정렬 관계를 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 보호 커버에 내장된 중계 코일 장치의 작동 주파수 대역을 도시한 그래프이다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 네트워크 환경내의 전자 장치의 블럭도이다.
도 1을 참조하면, 네트워크 환경에서 전자 장치(101)는 제 1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제 2 네트워크(199)(예: 원거리 무선 통신)를 통하여 전자 장치(104) 또는 서버(108)와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 프로세서(120), 메모리(130), 입력 장치(150), 음향 출력 장치(155), 표시 장치(160), 오디오 모듈(170), 센서 모듈(176), 인터페이스(177), 햅틱 모듈(179), 카메라 모듈(180), 전력 관리 모듈(188), 배터리(189), 통신 모듈(190), 가입자 식별 모듈(196), 및 안테나 모듈(197)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(101)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 표시 장치(160) 또는 카메라 모듈(180))가 생략되거나 다른 구성 요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 예를 들면, 표시 장치(160)(예: 디스플레이)에 임베디드된 센서 모듈(176)(예: 지문 센서, 홍채 센서, 또는 조도 센서)의 경우와 같이, 일부의 구성요소들이 통합되어 구현될 수 있다.
프로세서(120)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(140))를 구동하여 프로세서(120)에 연결된 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)을 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다. 프로세서(120)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(176) 또는 통신 모듈(190))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(132)에 로드하여 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(134)에 저장할 수 있다. 일실시예에 따르면, 프로세서(120)는 메인 프로세서(121)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서), 및 이와는 독립적으로 운영되고, 추가적으로 또는 대체적으로, 메인 프로세서(121)보다 저전력을 사용하거나, 또는 지정된 기능에 특화된 보조 프로세서(123)(예: 그래픽 처리 장치, 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 여기서, 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)와 별개로 또는 임베디드되어 운영될 수 있다.
이런 경우, 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 수행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)와 함께, 전자 장치(101)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 표시 장치(160), 센서 모듈(176), 또는 통신 모듈(190))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일실시예에 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 일부 구성 요소로서 구현될 수 있다. 메모리(130)는, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(120) 또는 센서모듈(176))에 의해 사용되는 다양한 데이터, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(140)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(130)는, 휘발성 메모리(132) 또는 비휘발성 메모리(134)를 포함할 수 있다.
프로그램(140)은 메모리(130)에 저장되는 소프트웨어로서, 예를 들면, 운영 체제(142), 미들 웨어(144) 또는 어플리케이션(146)을 포함할 수 있다.
입력 장치(150)는, 전자 장치(101)의 구성요소(예: 프로세서(120))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로부터 수신하기 위한 장치로서, 예를 들면, 마이크, 마우스, 또는 키보드를 포함할 수 있다.
음향 출력 장치(155)는 음향 신호를 전자 장치(101)의 외부로 출력하기 위한 장치로서, 예를 들면, 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용되는 스피커와 전화 수신 전용으로 사용되는 리시버를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 리시버는 스피커와 일체 또는 별도로 형성될 수 있다.
표시 장치(160)는 전자 장치(101)의 사용자에게 정보를 시각적으로 제공하기 위한 장치로서, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 표시 장치(160)는 터치 회로(touch circuitry) 또는 터치에 대한 압력의 세기를 측정할 수 있는 압력 센서를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(170)은 소리와 전기 신호를 쌍방향으로 변환시킬 수 있다. 일실시예에 따르면, 오디오 모듈(170)은, 입력 장치(150) 를 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 장치(155), 또는 전자 장치(101)와 유선 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102)(예: 스피커 또는 헤드폰))를 통해 소리를 출력할 수 있다.
센서 모듈(176)은 전자 장치(101)의 내부의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 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 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 유선 또는 무선으로 연결할 수 있는 지정된 프로토콜을 지원할 수 있다. 일실시예에 따르면, 인터페이스(177)는 HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
연결 단자(178)는 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))를 물리적으로 연결시킬 수 있는 커넥터, 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. 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. 일실시예에 따르면, 카메라 모듈(180)은 하나 이상의 렌즈, 이미지 센서, 이미지 시그널 프로세서, 또는 플래시를 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(188)은 전자 장치(101)에 공급되는 전력을 관리하기 위한 모듈로서, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구성될 수 있다.
배터리(189)는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성 요소에 전력을 공급하기 위한 장치로서, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
통신 모듈(190)은 전자 장치(101)(예: 통신용 전자 장치)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102), 전자 장치(104), 또는 서버(108))간의 유선 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 운영되는, 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 포함하고, 그 중 해당하는 통신 모듈을 이용하여 제 1 네트워크(198)(예: 블루투스, WiFi direct 또는 IrDA(infrared data association) 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 네트워크(199)(예: 셀룰러 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부 전자 장치와 통신할 수 있다. 상술한 여러 종류의 통신 모듈(190)은 하나의 칩으로 구현되거나 또는 각각 별도의 칩으로 구현될 수 있다.
일실시예에 따르면, 무선 통신 모듈(192)은 가입자 식별 모듈(196)에 저장된 사용자 정보를 이용하여 통신 네트워크 내에서 전자 장치(101)를 구별 및 인증할 수 있다.
안테나 모듈(197)은 신호 또는 전력을 외부로 송신하거나 외부로부터 수신하기 위한 하나 이상의 안테나들을 포함할 수 있다. 일시예에 따르면, 통신 모듈(190)(예: 무선 통신 모듈(192))은 통신 방식에 적합한 안테나를 통하여 신호를 외부 전자 장치로 송신하거나, 외부 전자 장치로부터 수신할 수 있다.
상기 구성요소들 중 일부 구성요소들은 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input/output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))를 통해 서로 연결되어 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.
일실시예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제 2 네트워크(199)에 연결된 서버(108)를 통해서 전자 장치(101)와 외부의 전자 장치(104)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 전자 장치(102, 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 다른 하나 또는 복수의 외부 전자 장치에서 실행될 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로 또는 요청에 의하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(101)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 그와 연관된 적어도 일부 기능을 외부 전자 장치에게 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 외부 전자 장치는 요청된 기능 또는 추가 기능을 실행하고, 그 결과를 전자 장치(101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(101)는 수신된 결과를 그대로 또는 추가적으로 처리하여 요청된 기능이나 서비스를 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 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 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 무선 전력 수신 부재를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 무선 전력 수신 부재는 전자기 공명 방식을 사용하여 무선 전력 송신 장치로부터 수신된 무선 전력을 수신하는 수신 코일 부재(예: 도 2b의 수신 코일 부재)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 수신 코일 부재로부터 수신된 무선 전력은 전력 관리 모듈(188)의 제어하에 배터리(189)를 충전시키는데 사용될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 및/또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및/또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C" 또는 "A, B 및/또는 C 중 적어도 하나" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", "첫째" 또는 "둘째" 등의 표현들은 해당 구성요소들을, 순서 또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다.
본 문서에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구성된 유닛을 포함하며, 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 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)으로 구성될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들은 기기(machine)(예: 컴퓨터)로 읽을 수 있는 저장 매체(machine-readable storage media)(예: 내장 메모리(136) 또는 외장 메모리(138))에 저장된 명령어를 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(140))로 구현될 수 있다. 기기는, 저장 매체로부터 저장된 명령어를 호출하고, 호출된 명령어에 따라 동작이 가능한 장치로서, 개시된 실시예들에 따른 전자 장치(예: 전자 장치(101))를 포함할 수 있다. 상기 명령이 프로세서(예: 프로세서(120))에 의해 실행될 경우, 프로세서가 직접, 또는 상기 프로세서의 제어하에 다른 구성요소들을 이용하여 상기 명령에 해당하는 기능을 수행할 수 있다. 명령은 컴파일러 또는 인터프리터에 의해 생성 또는 실행되는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장매체는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, '비일시적'은 저장매체가 신호(signal)를 포함하지 않으며 실재(tangible)한다는 것을 의미할 뿐 데이터가 저장매체에 반영구적 또는 임시적으로 저장됨을 구분하지 않는다.
일시예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory (CD-ROM))의 형태로, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 온라인으로 배포될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따른 구성 요소(예: 모듈 또는 프로그램) 각각은 단수 또는 복수의 개체로 구성될 수 있으며, 전술한 해당 서브 구성 요소들 중 일부 서브 구성 요소가 생략되거나, 또는 다른 서브 구성 요소가 다양한 실시예에 더 포함될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 일부 구성 요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 개체로 통합되어, 통합되기 이전의 각각의 해당 구성 요소에 의해 수행되는 기능을 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따른, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성 요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적, 병렬적, 반복적 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 적어도 일부 동작이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 다른 동작이 추가될 수 있다.
도 2a는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치와 보호 커버의 분리 사시도이다. 도 2b는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 후면 사시도이다.
도 2a 및 도 2b를 참고하면, 도 2a 및 도 2b의 전자 장치(200)는 도 1의 전자 장치(101)와 적어도 일부 유사하거나, 전자 장치의 다른 실시예들을 포함할 수 있다.
도 2a 및 도 2b를 참고하면, 전자 장치(200)(예: 전자 장치(101))는 하우징(210)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 하우징(210)은 도전성 부재 및/또는 비도전성 부재로 형성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 하우징(210)은 제1방향(예: Z 축 방향)으로 향하는 제1면(2001)(예: 전면 또는 상면), 제1면(2001)과 대향되는 방향으로 배치되는 제2면(2002)(예: 후면 또는 저면) 및 제1면(2001)과 제2면(2002)의 적어도 일부를 둘러싸는 방식으로 배치되는 측면(2003)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 측면(2003)은, 전면 플레이트(2011)(예: 다양한 코팅 레이어들을 포함하는 글라스 플레이트, 또는 폴리머 플레이트) 및 후면 플레이트(211)와 결합하며, 측면 부재(216)에 의하여 형성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 후면 플레이트(211)는, 예를 들어, 코팅 또는 착색된 유리, 세라믹, 폴리머, 금속(예: 알루미늄, 스테인레스 스틸(STS), 또는 마그네슘), 또는 상술한 물질들 중 적어도 둘의 조합에 의하여 형성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 측면 플레이트(2003)은 예를 들어, 금속, 폴리머(예, 플라스틱)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 측면(2003)은 전면 플레이트(102) 및 후면 플레이트(2011)와 결합하며, 금속 및/또는 폴리머를 포함하는 측면 부재(216)(또는 "측면 베젤 구조)에 의하여 형성될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 후면 플레이트(211) 및 측면 부재(216)는 일체로 형성되고 동일한 물질(예: 알루미늄 또는 마그네슘과 같은 금속 물질)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 측면 부재(216)의 적어도 일부는 적어도 하나의 비도전성 부분의 개입에 의해 전기적으로 분리되어 안테나로 사용될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(200)는 제1면(2001)에 배치되는 전면 플레이트(2011)(예: 윈도우 또는 글라스 플레이트)와, 전면 플레이트(2011)의 적어도 일부 영역을 통해 노출되도록 배치되는 디스플레이(201)(예: 터치스크린 디스플레이)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 디스플레이(101)는, 터치 감지 회로, 터치의 세기(압력)를 측정할 수 있는 압력 센서, 및/또는 자기장 방식의 스타일러스 펜을 검출하는 펜 검출 센서(예: 디지타이저)와 결합되거나 인접하여 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(200)는 통화용 리시버 홀(202)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(200)는 내부에 배치된 스피커를 이용하고 통화용 리시버 홀(202)을 통하여 상대방과 통화하도록 제어될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(200)는 마이크 홀(203)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(200)는 내부에 배치되며 소리의 방향을 감지할 수 있는 적어도 하나의 마이크를 이용하고 마이크 홀(203)을 통하여 외부의 음을 수신하거나 상대방에게 사용자의 음성을 송신할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(200)는 적어도 하나의 키 입력 장치(217)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 키 입력 장치(217)는 하우징(210)의 측면(2003)에 배치되는 적어도 하나의 사이드 키 버튼(217)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 적어도 하나의 사이드 키 버튼(217)은 볼륨 조절 버튼, 웨이크 업 버튼 또는 특정 기능(예: 인공 지능 실행 기능 또는 빠른 음성 인식 실행 모드 진입 기능 등) 수행 버튼을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(200)는 디스플레이(201)에 노출되거나, 전면 플레이트(2011)를 통하여 기능은 수행하나 노출되지 않는 방식으로 배치되어 전자 장치(200)의 다양한 기능을 수행하기 위한 부품(component)들을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 부품들의 적어도 일부는 투명 재질의 전면 플레이트(2011)의 적어도 일부 영역을 통해 전자 장치의 내부로부터 외부 환경과 접하도록 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 부품들은 적어도 하나의 센서 모듈(204)을 포함할 수 있다. 이러한 센서 모듈(204)은, 예컨대, 조도 센서(예: 광센서), 근접 센서(예: 광센서), 적외선 센서, 초음파 센서, 지문 인식 센서, 얼굴 인식 센서 또는 홍채 인식 센서를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 부품은 제1카메라 장치(205)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 부품은 전자 장치(200)의 상태 정보를 사용자에게 시각적으로 제공하기 위한 인디케이터(206)(예: LED 장치)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 부품은 리시버(202)의 일측에 배치되는 광원(214)(예: 적외선 LED)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 부품은 광원(214)으로부터 발생된 광이 사용자의 눈주위에 조사된 상태에서 홍채 이미지를 검출하기 위한 이미징 센서 어셈블리(215)(예: 홍채 카메라)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 이러한 부품들 중 적어도 하나는 전자 장치(200)의 제1방향과 대향되는 방향(예: -Z 축 방향)으로 향하는 제2면(2002)(예: 후면 또는 배면)의 적어도 일부 영역을 통해 노출되게 배치될 수도 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(200)는 외부 스피커 홀(207)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(200)는 내부에 배치되는 스피커를 이용하고, 외부 스피커 홀(207)을 통하여 음을 방출할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(200)는 외부 장치에 의한 데이터 송수신 기능 및 외부 전원을 인가받아 전자 장치(200)를 충전시키기 위한 제1컨넥터 홀(208)(예: 인터페이스 컨넥터 포트)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(200)는 외부 장치의 이어잭을 수용하기 위한 제2컨넥터 홀(209)(예: 이어잭 어셈블리)을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(200)는 제2면(2002)에 배치되는 후면 플레이트(211)(예: 후면 윈도우)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 후면 플레이트(211)에는 후면 카메라 장치(212)가 배치될 수 있다. 후면 카메라 장치(212) 주변에는 적어도 하나의 전자 부품(213)이 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 부품(213)은 조도 센서(예: 광 센서), 근접 센서(예: 광 센서), 적외선 센서, 초음파 센서, 심박 센서, 지문 인식 센서 또는 플래시 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 디스플레이(201)는 전면 플레이트(2011)의 배면에 적층되는 터치 패널 및 디스플레이 패널을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 디스플레이 패널을 통해 표시되는 영상은 투명 재질의 전면 플레이트(2011)를 통하여 사용자에게 제공될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전면 플레이트(2011)는 투명 재질의 글래스, 또는 아크릴 등 다양한 재질이 사용될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(200)는 방수 구조를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(200)는 내부에 방수를 위한 적어도 하나의 시일 부재(seal member)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 적어도 하나의 시일 부재는 디스플레이(201)와 측면 부재(216) 사이 및/또는 측면 부재(216)와 후면 플레이트(211) 사이에 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면 보호 커버(250)는 전자 장치(200)의 적어도 일부 영역을 감싸는 방식으로 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 보호 커버(250)는 전자 장치(200)를 외부의 충격으로부터 보호하거나 미려한 디자인을 확보하기 위하여 전자 장치(200)와 결합될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 보호 커버(250)는 전자 장치(200)의 적어도 일부 영역과 접하는 방식으로 배치되는 장착면(251)과 장착면(251)의 테두리를 따라 일정 높이로 신장되는 커버 측면(252)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 보호 커버(150)는 장착면(251)과 커버 측면(252)을 통하여 전자 장치(200)의 적어도 일부 영역(예: 제2면(후면) 및 측면(2003)의 적어도 일부 영역)을 감싸도록 마련되는 장착 공간(255)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 장착면(251)은 대체적으로 전자 장치(200)의 제2면(2002)(예: 후면)과 접하는 크기로 형성될 수 있으며, 커버 측면(252)은 전자 장치(200)의 측면(2003)을 감싸는 높이로 형성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 보호 커버(250)는 커버 측면(252)에 적어도 하나의 키 버튼 가압 돌기(253) 또는 키 버튼 홀(미도시 됨)이 배치될 수 있다. 키 버튼 가압 돌기(253)는 전자 장치(200)가 보호 커버(250)에 장착된 상태에서도 전자 장치(200)의 측면에 배치된 키 버튼(217)을 가압할 수 있다. 또는 키 버튼 홀(미도시 됨)을 통하여 전자 장치(200)의 키 입력 장치(217)가 외부로 노출되도록 할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 보호 커버(250)는 적어도 하나의 개구(opening)(254)가 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(200)에 배치되는 외부 환경과 접해야 하는 전자 부품들(예: 카메라 장치, 근접 센서, 플래시 장치 등)은 전자 장치(200)가 보호 커버(250)에 장착된 상태에서도 개구(254)를 통해 외부로 노출될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 보호 커버(250)는 내부에 내장된 중계 코일 장치(255)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 중계 코일 장치(255)는 보호 커버(250)의 장착면(255)의 적어도 일부 영역과 중첩되는 위치에 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 중계 코일 장치(255)는 전자 장치(200)가 보호 커버(250)에 장착될 때, 전자 장치(200)의 내부에 배치되는 수신 코일 부재(220)와 적어도 일부 영역이 중첩되는 위치에 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 보호 커버(250)가 결합된 전자 장치(200)가 무선 전력 송신 장치(예: 도 3의 무선 전력 송신 장치(300))와 이격 거리의 증가 또는 다소 어긋나게 올려지더라도(바람직하지 않은 무선 충전을 위한 배치), 무선 전력 송신 장치(예: 도 3의 무선 전력 송신 장치(300))로부터 송신된 무선 전력은 보호 커버(250)의 중계 코일 장치(255)를 통하여 올바르게 전자 장치(200)의 수신 코일 부재(220)로 전달됨으로써 충전 효율이 저하되는 것을 방지 또는 보상할 수 있다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 보호 커버에 장착된 전자 장치와 무선 전력 송신 장치의 사시도이다.
도 3을 참고하면, 전자 장치(200)가 보호 커버(250)에 장착되면, 전자 장치(200)의 제1면(2001)(예: 전면)의 적어도 일부 영역은 외부로 노출된 상태를 유지할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(200)는 보호 커버(250)에 장착될 때, 제1면(2001)의 전면 플레이트(2011)를 통해 보일수 있도록 배치되는 디스플레이(201)가 외부로 노출될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 보호 커버(250)에 장착된 전자 장치(200)는 무선 충전을 위하여 무선 전력 송신 장치(300)에 놓이는 방식으로 배치될 수 있다. 무선 전력 송신 장치(300)는 바디(310)와, 바디(310)의 상부에 배치되는 충전 패드(320)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 충전 패드(320)는 그 내부에 내장된 무선 전력 송신용 코일 부재(330)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 바디(310)에는 적어도 하나의 컨넥터 포트(3101)를 포함할 수 있으며, 컨넥터 포트(3101)를 통해 외부 전원(예: 직류 전원 또는 교류 전원)을 수용하거나 또 다른 외부 전자 장치와 데이터 통신을 수행할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전술한 바와 같이, 전자 장치(200)가 보호 커버(250)에 장착되면, 전자 장치(200)의 배치 위치가 보호 커버(200)의 커버 측면(252)에 의해 정의될 수 있으므로, 전자 장치(200)의 수신용 코일 부재(예: 도 2b의 수신용 코일 부재(220))와 보호 커버(250)의 중계 코일 장치(도 2a의 중계 코일 장치(255))는 상호 중첩되는 방식으로 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(200)가 결합된 보호 커버(250)를 무선 전력 송신 장치(300)의 충전 패드(320)에 올려놓게 되면, 전자 장치(200)의 수신 코일 부재(220)와, 무선 전력 송신 장치(300)의 송신 코일 부재(330)간 이격 거리 증가 또는 다소 어긋나게 중첩되더라도 보호 커버(250)의 중계 코일 장치(예: 도 2a의 중계 코일 장치(255))에 의해 원활한 무선 충전이 수행될 수 있다.
도 4a는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 보호 커버의 분리 사시도이다. 도 4b는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 중계 코일 장치의 등가회로도이다.
도 4a의 보호 커버(400)는 도 2a 내지 도 3의 보호 커버(250)와 적어도 일부 유사하거나 보호 커버의 다른 실시예들을 포함할 수 있다.
도 4a 및 도 4b를 참고하면, 보호 커버(400)는 제1하우징(410), 제1하우징(410)과 결합되는 제2하우징(420) 및 제1하우징(410)과 제2하우징(420) 사이의 공간에 배치되는 중계 코일 장치(430)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1하우징(410)(예: 전면 하우징, 전면 케이스 프레임)은 전자 장치(예: 도 2a의 전자 장치(200))가 장착되는 장착면(411)과, 장착면(411)의 테두리를 따라 일정 높이로 신장되는 측면(412)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 보호 커버(400)는 장착면(411)과 측면(412)에 의해 전자 장치(예: 도 2a의 전자 장치(200))의 적어도 일부를 단속하기 위하여 마련되는 장착 공간(4111)을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제2하우징(420)(예: 후면 하우징, 후면 케이스 프레임)은 제1하우징(410)과 결합될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1하우징(410)과 제2하우징(420)은 유전체 재질(예: 합성 수지 재질)로 형성될 수 있으며, 본딩, 초음파 융착, 열 융착 또는 기계적 연결 부재(예: 피스, 스크류 등)에 의해 상호 결합될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제2하우징(420)은 내면(4211)이 제공되며, 내면(4211)에는 중계 코일 장치(430)가 배치될 수 있다. 따라서, 제1하우징(410)과 제2하우징(420)이 결합되면, 중계 코일 장치(430)는 제1하우징(410) 및 제2하우징(420) 사이의 공간 중 적어도 일부 영역에 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(예: 도 2a의 전자 장치(200))는 제1하우징(410)의 구조에 의해 장착되나, 이에 국한되지 않는다. 예컨대, 전자 장치(예: 도 2a의 200))는 플레이트 타입 제1하우징과 측면 구조를 갖는 제2하우징의 결합에 의해 적어도 일부가 수용되도록 구성될 수도 있다.
다양한 실시예에 따르면, 중계 코일 장치(430)는 일정 형상의 중공 부분(4311)을 기준으로 다수번 권선된 중계 코일 부재(431)와, 중계 코일 부재(431)의 단부가 실장되는 기판(PCB)(432) 및 기판(432)에 실장되며 중계 코일 부재(431)와 전기적으로 연결되는 캐패시터(433)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 중계 코일 장치(430)의 공진 주파수는 중계 코일 부재(431)의 중공 부분(4311)의 크기(예: 직경), 중계 코일 부재(431)의 권선 수 및/또는 캐패시터(433)의 캐패시턴스에 따라 결정될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 중계 코일 장치(430)는 중계 코일 부재(431)와 기판(432)을 별도로 구성하고 있으나, 이에 국한되지 않는다. 예컨대, 중계 코일 장치(430)는 중계 코일 부재(431)(예: 도전성 패턴)와 근처에 실장되는 캐패시터(433)가 전기적으로 연결될 수 있도록 일체형 가요성 인쇄회로(FPCB)로 구성될 수도 있다. 한 실시예에 따르면, 중계 코일 장치(430)는 보호 커버(400)의 제1하우징(410)과 제2하우징(420)의 결합에 따른 내부 공간에 배치되고 있으나 이에 국한되지 않는다. 예컨대, 보호 커버(400)가 단일화된 사출물로 구성된다면, 중계 코일 장치(430)는 보호 커버 사출시 내부에 인서트 몰딩에 의해 적절한 위치에 배치될 수도 있다.
다양한 실시예에 따르면, 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 전자 장치(예: 도 3의 전자 장치(200))와 무선 전력 송신 장치(예: 도 3의 무선 전력 송신 장치(300)) 사이에 개재되는 보호 커버(400)에 대하여 기술하고 있으나, 이에 국한되지 않는다. 예컨대, 본 발명의 실시예들에 따른 중계 코일 장치(430)는 전자 장치(예: 도 3의 전자 장치(200))와 무선 전력 송신 장치(예: 도 3의 무선 전력 송신 장치(300)) 사이에 개재되며, 전자 장치를 위하여 적용되는 다양한 액세서리 장치에 포함될 수 있다. 예컨대, 이러한 액세서리 장치는 보호 커버뿐만 아니라, 전자 장치의 후면에 장착되는 장식 부재(예: 각종 스티커, 로고 또는 앰블럼 등) 또는 전자 장치의 후면에만 배치되는 보호 필름 등 다양한 구조물들을 포함할 수 있다.
도 4c는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 보호 커버의 중계 코일 부재와 전자 장치의 수신 코일 부재간의 정렬 관계를 도시한 단면도로써, 도 3의 라인 A-A'에서 바라본 단면도이다.
도 4c를 참고하면, 중계 코일 장치(430)는 보호 커버(400)의 제1하우징(410)과 제2하우징(420) 사이의 공간에 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 중계 코일 장치(430)의 중계 코일 부재(431)는 원형의 일정 내경 D1을 갖는 중공 부분에 코일 부재가 다수번 권선되는 형태로 형성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 보호 커버(400)의 장착 공간(4111)에 장착되는 전자 장치(200)의 내부에 배치되는 수신 코일 부재(220) 역시 원형의 일정 내경 D2를 갖는 중공 부분에 코일 부재가 다수번 권선되는 형태로 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 보호 커버(400)에 전자 장치(200)가 장착될 경우, 수신 코일 부재(220)의 내경(D2)은 중계 코일 부재(431)의 내경(D1)과 적어도 일부 중첩되도록 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 수신 코일 부재(220)의 내경 영역은 적어도 중계 코일 부재(431)의 내경 영역의 내부에 배치되도록 중첩될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 보호 커버(400)의 중계 코일 부재(431)와 전자 장치의 수신 코일 부재(220)는 동일한 중심 C를 갖도록 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 무선 전력 송신 장치(예: 도 3의 무선 전력 송신 장치(300))로부터 송신되는 무선 전력의 효율적인 중계를 위하여 중계 코일 부재(431)의 내경 D1은 전자 장치(200)의 수신 코일 부재(220)의 내경 D2와 동일하거나 더 크도록 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 중계 코일 장치(430)의 공진 주파수는 무선 전력 송신 부재(예: 도 3의 무선 전력 송신 장치(300))의 동작 주파수 범위 밖에 위치되도록 설정될 수 있다. 이는 무선 전력 송신 장치(예: 도 3의 무선 전력 송신 장치(300))로부터 유도되는 자기장이 중계 코일 장치(430)를 통해 전자 장치(200)의 수신 코일 부재(220)에 유도되어 전류를 생성할 때, 중계 코일 장치(430)의 공진 주파수가 무선 전력 송신 장치(예: 도 3의 무선 전력 송신 장치(300))의 작동 주파수 대역에 포함될 경우, 무선 전력이 전자 장치(200)의 수신 코일 부재(220)으로 전달되지 못하는 문제점을 해결하기 위함이다. 예컨대, 중계 코일 장치(430)의 공진 주파수 f0는 하기 <수학식 1>에 의해 결정될 수 있다.
여기서, L은 중계 코일 부재(431)의 인덕턴스이고, C는 캐패시터(433)의 캐패시턴스를 나타낼 수 있다.
더욱이, 중계 코일 장치(430)의 공진 주파수 f0는 무선 전력 송신 장치(예: 도 3의 무선 전력 송신 장치(300))의 작동 주파수 대역 범위 밖에 존재하여야 하므로, 하기 <수학식 2>를 만족하도록 설정될 수 있다.
여기서, f0는 중계 코일 장치(430)의 공진 주파수로써, 무선 전력 송신 장치(예: 도 3의 무선 전력 송신 장치(300))의 하한 동작 주파수 f1max에서 무선 전력 송신 장치의 상한 동작 주파수 f1max의 1.3 배수의 범위에서 결정될 수 있다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 보호 커버에 내장된 중계 코일 장치의 작동 주파수 대역을 도시한 그래프로써, 무선 전력 송신 장치의 주파수 및 중계 코일 장치의 주파수 범위를 나타내고 있다. 한 실시예에 따르면, 중계 코일 장치(430)는 주파수 보상을 위하여 무선 전력 송신 장치(예: 도 3의 무선 전력 송신 장치(300))의 주파수와 반대 곡선을 갖도록 설정될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 무선 전력 송신 장치(예: 도 3의 무선 전력 송신 장치(300))가 100kHz ~ 190kHz 범위의 작동 주파수를 가질 경우, 중계 코일 장치(430)의 공진 주파수 f0는 상기 <수학식 2>에 의해 190kHz ~ 247kHz의 범위내에서 설정될 수 있다. 예를 들어, WPC(wireless power consortium) 규격에 대응하여, 무선 전력 송신 장치(예: 도 3의 무선 전력 송신 장치(300))가 110kHz ~ 205kHz 범위의 작동 주파수를 가질 경우, 중계 코일 장치(430)의 공진 주파수 f00는 상기 <수학식 2>에 의해 205kHz ~ 266kHz의 범위내에서 설정될 수 있다. 예를 들어, PMA(power matters alliance) 규격에 대응하여, 무선 전력 송신 장치(예: 도 3의 무선 전력 송신 장치(300))가 150kHz ~ 300kHz 범위의 작동 주파수를 가질 경우, 중계 코일 장치(430)의 공진 주파수 f0는 상기 <수학식 2>에 의해 300kHz ~ 390kHz의 범위내에서 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상술한 <수학식 2>에 의해 중계 코일 장치(430)의 공진 주파수가 설정되었을 경우, 하기 <표 1>과 같은 결과를 획득할 수 있었다.
상기 <표 1>에 나타난 바와 같이, 중계 코일 장치(430)가 적용된 보호 커버(400)를 사용하였을 때의 충전 효율이 중계 코일 장치 없이 보호 커버를 사용하였을 때의 충전 효율보다 현저히 개선됨을 알 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 중계 코일 부재(431)의 인덕턴스는 0.5μH ~ 2.0μH의 범위로 설정됨으로써, 무선 전력 송신 장치(예: 도 3의 무선 전력 송신 장치(300))의 송신 코일 부재(예: 도 3의 송신 코일 부재(330))의 인덕턴스(예: 6μH ~ 7μH보다 상대적으로 작은 값을 갖도록 구성될 수 있다. 이는 인덕터로 사용되는 코일 부재의 경우 전류의 변화량에 비례하여 전압을 유도하는 수동 소자로 전류의 급격한 변화를 억제하는 역할을 수행하며 중계 코일 장치 설계 시, 전자 장치의 급격한 load condition 변화를 대응하기 위하여 인덕턴스를 상대적으로 낮은 방향으로 설계해야 것에 기인한다.
다양한 실시예에 따르면, 중계 코일 장치(430)의 중계 코일 부재(431), 전자 장치(200)의 수신 코일 부재(220)는 일정 내경(D1, D2)을 갖는 원형의 중공 부분으로 형성되고 있으나 이에 국한되지 않는다. 예컨대, 중계 코일 부재(431)의 인덕턴스가 무선 전력 송신 장치(예: 도 3의 무선 전력 송신 장치(300))의 송신 코일 부재(예: 도 3의 송신 코일 부재(330))의 인덕턴스보다 낮게 설정되거나, 중계 코일 부재(431)의 내경 D1이 전자 장치(200)의 수신 코일 부재(220)의 내경 D2와 같거나 크게 형성되거나, 중계 코일 장치(430)의 공진 주파수 f0가 무선 전력 송신 장치(예: 도 3의 무선 전력 송신 장치(300))의 작동 주파수 대역보다 높게 설정되는 상술한 조건들 중 적어도 하나를 만족한다면 각 코일 부재의 중공형 부분은 다양한 형상(예: 대체적인 사각형 형상)으로 형성될 수도 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치에 있어서, 하우징 및 상기 하우징의 내부에 위치하고, 외부 전자 장치의 전자기장을 수신 및/또는 재전송할 수 있는 중계 회로를 포함하고, 상기 중계 회로는 상기 외부 전자 장치가 전송하는 전자기장의 작동 주파수 범위보다 더 높은 공진 주파수를 형성하도록 설정되는 전자 장치를 제공할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 중계 회로의 공진 주파수는 상기 외부 전자 장치의 작동 주파수 범위 중 최대 상한 작동 주파수에서 상기 최대 상한 작동 주파수의 1.3 배수의 범위내에서 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 중계 회로의 공진 주파수는 190kHz ~ 247kHz의 범위내에서 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 전자 장치는 상기 외부 전자 장치로부터 수신된 전자기장을 상기 중계 회로를 통해 또 다른 외부 전자 장치로 전송할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 전자 장치는 보호 커버이며, 또 다른 외부 전자 장치는 상기 보호 커버의 하우징의 적어도 일부 영역에 분리 가능하게 장착되고, 상기 보호 커버로부터 송신된 전자기장을 수신하는 통신용 전자 장치일 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 중계 회로는 일정 내경(D1)을 갖는 중공 부분을 포함하는 중계 코일 부재 및 상기 중계 코일 부재와 전기적으로 연결된 캐패시터를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 또 다른 외부 전자 장치가 상기 하우징에 장착될 때, 상기 중계 코일 부재는 상기 또 다른 외부 전자 장치의 수신 코일 부재와 적어도 일부 중첩 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 중계 코일 부재의 내경(D1)은 상기 수신 코일 부재의 내경(D2)와 동일하거나 더 크게 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 중계 회로의 인덕턴스는 상기 외부 전자 장치의 인덕턴스보다 상대적으로 작게 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 중계 회로의 인덕턴스는 0.5μH ~ 2.0μH의 범위에서 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치에 있어서, 외부 전자 장치의 일면에 분리 가능하게 결합되도록 구성되는 하우징 및 상기 하우징의 내부에 코일 부재를 포함하고, 상기 전자 장치가 외부 전자 장치와 결합시, 상기 외부 전자 장치의 코일 부재의 영역의 적어도 일부에 위치하도록 형성되며, 상기 하우징의 코일 부재의 중공 부분의 내경(D1)은 상기 외부 전자 장치의 코일 부재의 중공 부분의 내경(D2)과 같거나 크도록 형성되는 전자 장치를 제공할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 전자 장치와 외부 전자 장치가 결합될 때, 상기 하우징의 코일 부재는 상기 외부 전자 장치의 코일 부재와 적어도 일부 영역이 중첩되도록 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 하우징의 코일 부재의 인덕턴스는 0.5μH ~ 2.0μH의 범위에서 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 전자 장치는 보호 커버이며, 상기 외부 전자 장치는 상기 보호 커버의 하우징의 적어도 일부 영역에 분리 가능하게 장착되고, 상기 보호 커버로부터 송신된 전자기장을 수신하는 통신용 전자 장치일 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 전자 장치는 상기 외부 전자 장치와 결합된 상태에서, 또 다른 외부 전자 장치가 전송하는 전자기장을 상기 전자 장치의 코일 부재를 통해 중계하여 상기 외부 전자 장치로 전송할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 하우징의 코일 부재는 상기 또 다른 외부 전자 장치가 전송하는 전자기장의 작동 주파수 범위보다 더 높은 공진 주파수를 형성하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 하우징의 코일 부재의 공진 주파수는 상기 또 다른 외부 전자 장치의 작동 주파수 범위 중 최대 상한 작동 주파수에서 상기 최대 상한 작동 주파수의 1.3 배수의 범위내에서 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 무선 충전 시스템에 있어서, 수신 코일 부재를 포함하는 무선 전력 수신 장치와, 상기 무선 전력 수신 장치로 무선 전력을 송신하는 송신 코일 부재를 포함하는 무선 전력 송신 장치 및 상기 무선 전력 수신 장치와 분리 가능하게 결합되며, 내부에 중계 코일 부재를 포함하는 액세서리 장치를 포함하되, 상기 무선 전력 송신 장치를 통해 출력된 무선 전력은 상기 중계 코일 부재를 통해 중계되어 상기 무선 전력 수신 장치로 전송되고, 상기 중계 코일 부재의 공진 주파수는 상기 송신 코일 부재의 작동 주파수 범위보다 더 높게 설정되는 무선 충전 시스템을 제공할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 중계 코일 부재의 공진 주파수는 상기 송신 코일 부재의 작동 주파수 범위 중 최대 상한 작동 주파수에서 상기 최대 상한 주파수의 1.3 배수의 범위내에서 설정될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 액세서리 장치는 상기 무선 전력 수신 장치의 적어도 일부를 보호하는 보호 커버, 상기 무선 전력 수신 장치의 적어도 일부에 배치되는 장식 부재 또는 보호 필름 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
그리고 본 명세서와 도면에 개시된 본 개시의 다양한 실시예들은 본 개시의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 개시의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 개시의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 따라서 본 개시의 범위는 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 개시의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 개시의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
200: 전자 장치 220: 수신 코일 부재
300: 무선 전력 송신 장치 330: 송신 코일 부재
400: 보호 커버 430: 중계 코일 장치
431: 중계 코일 부재 433: 캐패시터
300: 무선 전력 송신 장치 330: 송신 코일 부재
400: 보호 커버 430: 중계 코일 장치
431: 중계 코일 부재 433: 캐패시터
Claims (20)
- 전자 장치에 있어서,
하우징; 및
상기 하우징의 내부에 위치하고, 외부 전자 장치의 전자기장을 수신 및/또는 재전송할 수 있는 중계 회로를 포함하고,
상기 중계 회로는 상기 외부 전자 장치가 전송하는 전자기장의 작동 주파수 범위보다 더 높은 공진 주파수를 형성하도록 설정되며,
상기 중계 회로의 공진 주파수는 상기 외부 전자 장치의 작동 주파수 범위 중 최대 상한 작동 주파수에서 상기 최대 상한 작동 주파수의 1.3 배수의 범위내에서 설정되고,
상기 중계 회로의 공진 주파수는 190kHz ~ 247kHz의 범위내에서 설정되며,
상기 중계 회로의 인덕턴스는 상기 외부 전자 장치의 인덕턴스보다 상대적으로 작게 설정되고,
상기 중계 회로의 인덕턴스는 0.5μH ~ 2.0μH의 범위에서 설정되는 전자 장치.
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 전자 장치는 상기 외부 전자 장치로부터 수신된 전자기장을 상기 중계 회로를 통해 다른 외부 전자 장치로 전송하는 전자 장치.
- 제4항에 있어서,
상기 전자 장치는 보호 커버이며, 상기 다른 외부 전자 장치는 상기 보호 커버의 하우징의 적어도 일부 영역에 분리 가능하게 장착되고, 상기 보호 커버로부터 송신된 전자기장을 수신하는 통신용 전자 장치인 전자 장치.
- 제5항에 있어서,
상기 중계 회로는 일정 내경(D1)을 갖는 중공 부분을 포함하는 중계 코일 부재 및 상기 중계 코일 부재와 전기적으로 연결된 캐패시터를 포함하는 전자 장치.
- 제6항에 있어서,
상기 다른 외부 전자 장치가 상기 하우징에 장착될 때, 상기 중계 코일 부재는 상기 다른 외부 전자 장치의 수신 코일 부재와 적어도 일부 중첩 배치되는 전자 장치.
- 제7항에 있어서,
상기 중계 코일 부재의 내경(D1)은 상기 수신 코일 부재의 내경(D2)와 동일하거나 더 크게 형성되는 전자 장치.
- 삭제
- 삭제
- 전자 장치에 있어서,
외부 전자 장치의 일면에 분리 가능하게 결합되도록 구성되는 하우징; 및
상기 하우징의 내부에 코일 부재를 포함하고,
상기 전자 장치가 외부 전자 장치와 결합시, 상기 외부 전자 장치의 코일 부재의 영역의 적어도 일부에 위치하도록 형성되며, 상기 하우징의 코일 부재의 중공 부분의 내경(D1)은 상기 외부 전자 장치의 코일 부재의 중공 부분의 내경(D2)과 같거나 크도록 형성되며,
상기 전자 장치와 상기 외부 전자 장치가 결합될 때, 상기 하우징의 코일 부재는 상기 외부 전자 장치의 코일 부재와 적어도 일부 영역이 중첩되도록 배치되고,
상기 하우징의 코일 부재의 인덕턴스는 0.5μH ~ 2.0μH의 범위에서 설정되며,
상기 전자 장치는 상기 외부 전자 장치와 결합된 상태에서, 다른 외부 전자 장치가 전송하는 전자기장을 상기 전자 장치의 코일 부재를 통해 중계하여 상기 외부 전자 장치로 전송하고,
상기 하우징의 코일 부재는 상기 다른 외부 전자 장치가 전송하는 전자기장의 작동 주파수 범위보다 더 높은 공진 주파수를 형성하도록 설정되고,
상기 하우징의 코일 부재의 공진 주파수는 상기 다른 외부 전자 장치의 작동 주파수 범위 중 최대 상한 작동 주파수에서 상기 최대 상한 작동 주파수의 1.3 배수의 범위내에서 설정되는 전자 장치.
- 삭제
- 삭제
- 제11항에 있어서,
상기 전자 장치는 보호 커버이며, 상기 외부 전자 장치는 상기 보호 커버의 하우징의 적어도 일부 영역에 분리 가능하게 장착되고, 상기 보호 커버로부터 송신된 전자기장을 수신하는 통신용 전자 장치인 전자 장치.
- 제14항에 있어서,
상기 전자 장치는 상기 외부 전자 장치와 결합된 상태에서, 다른 외부 전자 장치가 전송하는 전자기장을 상기 전자 장치의 코일 부재를 통해 중계하여 상기 외부 전자 장치로 전송하는 전자 장치.
- 삭제
- 삭제
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- 삭제
- 삭제
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