KR20220159785A

KR20220159785A - 무선 충전 구조를 포함하는 전자 장치

Info

Publication number: KR20220159785A
Application number: KR1020210067822A
Authority: KR
Inventors: 박세호
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2021-05-26
Filing date: 2021-05-26
Publication date: 2022-12-05
Also published as: WO2022250346A1

Abstract

본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 전자 장치는, 제1 방향을 향하는 전면 플레이트, 상기 제1 방향에 반대인 제2 방향을 향하는 후면 플레이트를 포함하는 하우징과, 상기 전면 플레이트를 통해 화면을 출력하기 위한 디스플레이 패널과, 상기 디스플레이 패널 및 상기 후면 플레이트 사이에 배치되고, 내부 부품들을 지지하는 브라켓과, 상기 디스플레이 패널과 전기적으로 연결된 제1 영역, 및 상기 제1 영역으로부터 연장되고 상기 디스플레이 패널 및 상기 브라켓 사이에 배치된 제2 영역을 포함하는 플렉서블 인쇄회로기판과, 상기 제2 영역의 일면 또는 내측에 배치되고, 자기장(magnetic field)을 발생시키도록 형성된 무선 충전 코일 및 상기 무선 충전 코일의 가장자리를 따라 링 구조로 배치된 복수의 자석들을 포함하는 무선 충전 구조를 포함하되, 상기 복수의 자석들은, 자속의 방향이 제3 방향을 따라 진행하도록 구성된 제1 자석들 및 자속의 방향이 상기 제3 방향과 다른 제4 방향을 따라 진행하도록 구성된 제2 자석들을 포함하고, 상기 제1 자석들 및 상기 제2 자석들은 할 바흐 배열(Halbach array)에 기반하여 교대로 배열될 수 있다.

Description

무선 충전 구조를 포함하는 전자 장치{ELECTRONIC DEVICE INCLUDING WIRELESS RECHARGE STRUCTURE}

본 개시의 다양한 실시 예는, 무선 충전 구조를 포함하는 전자 장치에 관한 것이다.

정보 기반 사회에서, 시간 또는 장소와 무관하게 정보 통신 기기들이 서로 접속하고 동작하기 위하여 전자 기기에 내장된 센서 및 전원 공급 문제의 중요성이 점차 부각되고 있다. 일반적으로 휴대폰과 같은 모바일 기기의 종류가 급격히 늘어나면서, 모바일 기기의 배터리를 충전하는 작업이 사용자에게 시간과 수고를 필요로 하고 있으며, 이러한 문제를 해결하는 방법으로 무선 전력 전송 기술이 최근 들어 관심을 받고 있다. 예를 들어, 무선으로 에너지를 수신하는 모바일 기기와 같은, 무선 전력 수신장치는 상기 수신된 무선 전력에 의하여 구동되거나, 상기 수신된 무선 전력을 이용하여 배터리를 충전하고 상기 충전된 전력에 의하여 구동될 수 있다.

무선 전력 전송 기술(wireless power transmission 또는 wireless energy transfer)은 자기장의 유도 원리를 이용하여 무선으로 송신기에서 수신기로 전기 에너지를 전송하는 기술로서, 무선을 이용한 에너지 전달 방식은 크게 자기 유도 방식, 자기 공진(electromagnetic resonance) 방식 및 단파장 무선 주파수를 이용한 전력 전송 방식 등으로 구분될 수 있다.

최근에는 무선 충전의 용이성을 위해, 웨어러블 장치(예: 스마트 워치) 또는 모바일 장치(예: 스마트 폰)와 같은 무선 전력 수신 장치의 전자기 유도를 발생시키는 코일 주변에 자석을 배치하여 무선 전력 수신 장치와 무선 전력 송신 장치(예: 무선 충전기)의 코일 간의 얼라이먼트(alignment)를 향상시키는 방안이 고려되고 있다.

이 때, 무선 전력 송/수신 장치의 코일 주변에 자석을 배치할 경우 자석의 배치 상태에 따라 발생하는 자기장이 전자기 유도에 의해 코일에서 발생하는 자기장에 미치는 영향이 다를 수 있다.

일반적으로 무선 전력 전송을 위한 무선 충전 코일(예를 들어, 도전성 패턴으로 형성된 루프 구조를 가지는 코일) 주변에 배치된 링 구조의 단일 자석은 매우 강력한 인력을 제공하고 제조가 용이하다는 이점이 존재한다.

상기 링 구조의 단일 자석을 상기 무선 충전 코일 주변에 배치할 경우 상기 링 구조의 단일 자석의 자기장의 누출(leakage)이 상기 무선 충전 코일을 포함한 전체에 발생할 수 있다. 이에, 단일 자석이 아닌 복수의 자석들을 이용하여 강력한 인력을 제공하면서 자기장의 누출을 최소화할 수 있는 자석 배열이 요구된다.

본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 무선 충전 코일 및 상기 무선 충전 코일의 주변에 배치된 할 바흐 배열(halbach array)을 기반으로 링 구조로 배열된 복수의 자석들을 포함하는 전자 장치를 제공할 수 있다.

다만, 본 개시에서 해결하고자 하는 과제는 상기 언급된 과제에 한정되는 것이 아니며, 본 개시의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.

본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 전자 장치는, 폴더블 하우징으로서, 힌지 구조와, 상기 힌지 구조에 연결되며, 제1 방향으로 향하는 제1 면, 상기 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 향하는 제2 면을 포함하는 제1 하우징과, 상기 힌지 구조에 연결되며, 제3 방향으로 향하는 제3 면, 상기 제3 방향과 반대인 제4 방향으로 향하는 제4 면을 포함하며, 상기 힌지 구조를 중심으로 상기 제1 하우징과 접히는 제2 하우징을 포함하며, 접힌(folded) 상태에서 상기 제2 면이 상기 제4 면에 대면하고, 펼쳐진(unfolded) 상태에서 상기 제3 방향이 상기 제1 방향과 동일한 폴더블 하우징과, 상기 제1 하우징으로부터 상기 힌지 구조를 가로질러 상기 제2 하우징으로 연장되고, 상기 제1 면 또는 상기 제3 면을 통해 화면을 출력하기 위한 디스플레이 패널과, 상기 제1 하우징 내의 상기 제1 면 및 상기 제2 면 사이에 배치되고, 내부 부품들을 지지하는 브라켓과, 상기 디스플레이 패널과 전기적으로 연결된 제1 영역, 및 상기 제1 영역으로부터 연장되고 상기 디스플레이 패널 및 상기 브라켓 사이에 배치된 제2 영역을 포함하는 플렉서블 인쇄회로기판과, 상기 제2 영역의 일면 또는 내측에 배치되고, 자기장(magnetic field)을 발생시키도록 형성된 무선 충전 코일 및 상기 무선 충전 코일의 가장자리를 따라 링 구조로 배치된 복수의 자석들을 포함하는 무선 충전 구조를 포함하되, 상기 복수의 자석들은, 자속의 방향이 제5 방향을 따라 진행하도록 구성된 제1 자석들 및 자속의 방향이 상기 제5 방향과 다른 제6 방향을 따라 진행하도록 구성된 제2 자석들을 포함하고, 상기 제1 자석들 및 상기 제2 자석들은 할 바흐 배열(Halbach array)에 기반하여 교대로 배열될 수 있다.

도 1의 다양한 실시예들에 따르면, 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.
도 2는 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 전자 장치(101)의 전면 사시도이다.
도 3은 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 전자 장치(101)의 후면 사시도이다.
도 4는 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 전자 장치의 분해 사시도이다.
도 5는 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 무선 충전 시스템의 블록도이다.
도 6은 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 방사형(radial)의 링 구조로 배열된 복수의 자석 타일들을 포함하는 전자기 유도 회로를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 7은 도 6의 전자기 유도 회로에 포함된 방사형의 링 구조로 배열된 복수의 자석 타일들을 일렬로 나열한 도면이다.
도 8은 도 6의 전자기 유도 회로에 포함된 방사형 링 구조로 배열된 복수의 자석 타일들에 의해 생성된 자기장 분포를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 각형(angular)의 링 구조로 배열된 복수의 자석 타일들을 포함하는 전자기 유도 회로를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 10은 도 9의 전자기 유도 회로에 포함된 각형의 링 구조로 배열된 복수의 자석 타일들을 일렬로 나열한 도면이다.
도 11은 도 9의 전자기 유도 회로에 포함된 각형의 링 구조로 배열된 복수의 자석 타일들에 의해 생성된 자기장 분포를 나타낸 도면이다.
도 12는 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 할 바흐 배열에 따라 방사형의 링 구조로 배열된 복수의 자석 타일들을 포함하는 전자기 유도 회로를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 13은 도 12의 전자기 유도 회로에 포함된 할 바흐 배열에 따라 방사형의 링 구조로 배열된 복수의 자석 타일들을 일렬로 나열한 도면이다.
도 14는 도 12의 전자기 유도 회로에 포함된 할 바흐 배열에 따라 방사형 구조로 배열된 복수의 자석 타일들에 의해 생성된 자기장 분포를 나타낸 도면이다.
도 15는 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 할 바흐 배열에 따라 각형의 링 구조로 배열된 복수의 자석 타일들을 포함하는 전자기 유도 회로를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 16은 도 15의 전자기 유도 회로에 포함된 할 바흐 배열에 따라 각형의 링 구조로 배열된 복수의 자석 타일들을 일렬로 나열한 도면이다.
도 17은 도 15의 전자기 유도 회로에 포함된 할 바흐 배열에 따라 각형의 구조로 배열된 복수의 자석 타일들에 의해 생성된 자기장 분포를 나타낸 도면이다.
도 18은 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 가짜 할 바흐 배열에 따라 각형의 링 구조로 배열된 복수의 자석 타일들을 포함하는 전자기 유도 회로를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 19는 도 18의 전자기 유도 회로에 포함된 가짜 할 바흐 배열에 따라 각형의 링 구조로 배열된 복수의 자석 타일들을 일렬로 나열한 도면이다.
도 20은 도 18의 전자기 유도 회로에 포함된 가짜 할 바흐 배열에 따라 각형의 구조로 배열된 복수의 자석 타일들에 의해 생성된 자기장 분포를 나타낸 도면이다.
도 21은 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 펼쳐진(unfolded) 상태의 전자 장치를 나타내는 정면도이다.
도 22는 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 접힌(folded) 상태의 전자 장치를 전면 방향에서 바라본 정면도이다.
도 23은 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 접힌 상태의 전자 장치를 다른 방향에서 바라본 배면도이다.
도 24는 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 펼쳐진(unfolded) 상태의 전자 장치와 외부 충전 수신 기기를 나타내는 사시도이다.
도 25는 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 펼쳐진 상태의 전자 장치와 외부 충전 수신 기기를 나타내는 정면도이다.
도 26은 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 펼쳐진 상태에서, 전자 장치와 외부 충전 송수신 기기들을 나타내는 사시도이다.

도 1의 다양한 실시예들에 따르면, 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.

도 1을 참조하면, 네트워크 환경(100)에서 전자 장치(101)는 제1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제2 네트워크(199)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)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), 또는 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, 하나 이상의 다른 구성 요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 이 구성요소들 중 일부들은 하나의 통합된 회로로 구현될 수 있다. 예를 들면, 센서 모듈(176)(예: 지문 센서, 홍채 센서, 또는 조도 센서)은 표시 장치(160)(예: 디스플레이)에 임베디드된 채 구현될 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)을 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일실시예에 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 로드하고, 휘발성 메모리(132)에 저장된 명령 또는 데이터를 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 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(123)(예: 그래픽 처리 장치, 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 보조 프로세서(123)은 메인 프로세서(121)보다 저전력을 사용하거나, 또는 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: 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 일부로서 구현될 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 장치(150)는, 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 장치(150)은, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드 또는 디지털 펜(예: 스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.

음향 출력 장치(155)는 음향 신호를 전자 장치(101)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 장치(155)는, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있고, 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일실시예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.

표시 장치(160)는 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 표시 장치(160)은, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 표시 장치(160)는 터치를 감지하도록 설정된 터치 회로(touch circuitry), 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 센서 회로(예: 압력 센서)를 포함할 수 있다.

오디오 모듈(170)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 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 직접 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 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. 일실시예에 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)이 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일실시예에 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 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 연결 단자(178)은, 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. 일실시예에 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. 일실시예에 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(388)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 외부 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 제1 네트워크(198)(예: 블루투스, WiFi direct 또는 IrDA(infrared data association) 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제2 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. 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 제1 네트워크(198) 또는 제2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(101)를 확인 및 인증할 수 있다.

안테나 모듈(197)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 하나의 안테나를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 복수의 안테나들을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제1 네트워크(198) 또는 제2 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 외부 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC)이 추가로 안테나 모듈(197)의 일부로 형성될 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.

일실시예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제2 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 외부 전자 장치들(102, 104, or 108) 중 하나 이상의 외부 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(101)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 하나 이상의 외부 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부 전자 장치들은 요청된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 상기 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(101)는 상기 결과를, 그대로 또는 추가적으로 처리하여, 상기 요청에 대한 응답의 적어도 일부로서 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 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. "제1", "제2", 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: 제1) 구성요소가 다른(예: 제2) 구성요소에, "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, "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 문서에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로 같은 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 문서의 다양한 실시예들은 기기(machine)(예: 전자 장치(101)) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리(136) 또는 외장 메모리(138))에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(140))로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 전자 장치(101))의 프로세서(예: 프로세서(120))는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장매체는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, '비일시적'은 저장매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.

일실시예에 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 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 또는 두개의 사용자 장치들(예: 스마트폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.

도 2는 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 전자 장치(101)의 전면 사시도이다. 도 3은 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 전자 장치(101)의 후면 사시도이다.

도 2 및 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 전자 장치(101)는, 제1 면(또는 전면)(310A), 제2 면(또는 후면)(310B), 및 제1 면(310A) 및 제2 면(310B) 사이의 공간을 둘러싸는 측면(310C)을 포함하는 하우징(310)을 포함할 수 있다. 다른 실시예(미도시)에서는, 하우징은, 도 2의 제1 면(310A), 제2 면(310B) 및 측면(310C)들 중 일부를 형성하는 구조를 지칭할 수도 있다. 일 실시예에 따르면, 제1 면(310A)은 적어도 일부분이 실질적으로 투명한 전면 플레이트(302)(예: 다양한 코팅 레이어들을 포함하는 글라스 플레이트, 또는 폴리머 플레이트)에 의하여 형성될 수 있다. 제2 면(310B)은 실질적으로 불투명한 후면 플레이트(311)에 의하여 형성될 수 있다. 상기 후면 플레이트(311)는, 예를 들어, 코팅 또는 착색된 유리, 세라믹, 폴리머, 금속(예: 알루미늄, 스테인레스 스틸(STS), 또는 마그네슘), 또는 상기 물질들 중 적어도 둘의 조합에 의하여 형성될 수 있다. 상기 측면(310C)은, 전면 플레이트(302) 및 후면 플레이트(311)와 결합하며, 금속 및/또는 폴리머를 포함하는 측면 베젤 구조 (또는 "측면 부재")(318)에 의하여 형성될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 후면 플레이트(311) 및 측면 베젤 구조(318)는 일체로 형성되고 동일한 물질(예: 알루미늄과 같은 금속 물질)을 포함할 수 있다.

도시된 실시예에서는, 상기 전면 플레이트(302)는, 상기 제1 면(310A)으로부터 상기 후면 플레이트(311) 쪽으로 휘어져 심리스하게(seamless) 연장된 2개의 제1 영역(310D)들을, 상기 전면 플레이트(302)의 긴 엣지(long edge) 양단에 포함할 수 있다. 도시된 실시예(도 3 참조)에서, 상기 후면 플레이트(311)는, 상기 제2 면(310B)으로부터 상기 전면 플레이트(302) 쪽으로 휘어져 심리스하게 연장된 2개의 제2 영역(310E)들을 긴 엣지 양단에 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 상기 전면 플레이트(302)(또는 상기 후면 플레이트(311))가 상기 제1 영역(310D)들(또는 상기 제2 영역(310E)들) 중 하나 만을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서는, 상기 제1 영역(310D)들 또는 제2 영역(310E)들 중 일부가 포함되지 않을 수 있다. 상기 실시예들에서, 상기 전자 장치(101)의 측면에서 볼 때, 측면 베젤 구조(318)는, 상기와 같은 제1 영역(310D)들 또는 제2 영역(310E)들이 포함되지 않는 측면 쪽에서는 제1 두께(또는 폭)을 가지고, 상기 제1 영역(310D)들 또는 제2 영역(310E)들을 포함한 측면 쪽에서는 상기 제1 두께보다 얇은 제2 두께를 가질 수 있다.

일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는, 디스플레이(301), 오디오 모듈(303, 307, 314), 센서 모듈(304, 316, 319), 카메라 모듈(305, 312, 313), 키 입력 장치(317), 발광 소자(306), 및 커넥터 홀(308, 309) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(101)는, 구성요소들 중 적어도 하나(예: 키 입력 장치(317), 또는 발광 소자(306))를 생략하거나 다른 구성요소를 추가적으로 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 디스플레이(301)는, 예를 들어, 전면 플레이트(302)의 상당 부분을 통하여 노출될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 상기 제1 면(310A), 및 상기 측면(310C)의 제1 영역(310D)들을 형성하는 전면 플레이트(302)를 통하여 상기 디스플레이(301)의 적어도 일부가 노출될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 디스플레이(301)의 모서리를 상기 전면 플레이트(302)의 인접한 외곽 형상과 대체로 동일하게 형성할 수 있다. 다른 실시예(미도시)에서는, 디스플레이(301)가 노출되는 면적을 확장하기 위하여, 디스플레이(301)의 외곽과 전면 플레이트(302)의 외곽간의 간격이 대체로 동일하게 형성될 수 있다.

다른 실시예(미도시)에서는, 디스플레이(301)의 화면 표시 영역의 일부에 리세스 또는 개구부(opening)을 형성하고, 상기 리세스 또는 상기 개구부(opening)와 정렬되는 오디오 모듈(314), 센서 모듈(304), 카메라 모듈(305), 및 발광 소자(306) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 다른 실시예(미도시)에서는, 디스플레이(301)의 화면 표시 영역의 배면에, 오디오 모듈(314), 센서 모듈(304), 카메라 모듈(305), 지문 센서(316), 및 발광 소자(306) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 다른 실시예(미도시)에서는, 디스플레이(301)는, 터치 감지 회로, 터치의 세기(압력)를 측정할 수 있는 압력 센서, 및/또는 자기장 방식의 스타일러스 펜을 검출하는 디지타이저와 결합되거나 인접하여 배치될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 상기 센서 모듈(304, 319)의 적어도 일부, 및/또는 키 입력 장치(317)의 적어도 일부가, 상기 제1 영역(310D)들, 및/또는 상기 제2 영역(310E)들에 배치될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 오디오 모듈(303, 307, 314)은, 마이크 홀(303) 및 스피커 홀(307, 314)을 포함할 수 있다. 마이크 홀(303)은 외부의 소리를 획득하기 위한 마이크가 내부에 배치될 수 있고, 어떤 실시예에서는 소리의 방향을 감지할 수 있도록 복수개의 마이크가 배치될 수 있다. 스피커 홀(307, 314)은, 외부 스피커 홀(307) 및 통화용 리시버 홀(314)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는 스피커 홀(307, 314)과 마이크 홀(303)이 하나의 홀로 구현되거나, 스피커 홀(307, 314) 없이 스피커가 포함될 수 있다(예: 피에조 스피커).

일 실시예에 따르면, 센서 모듈(304, 316, 319)은, 전자 장치(101)의 내부의 작동 상태, 또는 외부의 환경 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 센서 모듈(304, 316, 319)은, 예를 들어, 하우징(310)의 제1 면(310A)에 배치된 제1 센서 모듈(304)(예: 근접 센서) 및/또는 제2 센서 모듈(미도시)(예: 지문 센서), 및/또는 상기 하우징(310)의 제2 면(310B)에 배치된 제3 센서 모듈(319)(예: HRM 센서) 및/또는 제4 센서 모듈(316) (예: 지문 센서)을 포함할 수 있다. 상기 지문 센서는 하우징(310)의 제1 면(310A)(예: 디스플레이(301)뿐만 아니라 제2면(310B)에 배치될 수 있다. 전자 장치(101)는, 도시되지 않은 센서 모듈, 예를 들어, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서(304) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 카메라 모듈(305, 312, 313)은, 전자 장치(101)의 제1 면(310A)에 배치된 제1 카메라 장치(305), 및 제2 면(310B)에 배치된 제2 카메라 장치(312), 및/또는 플래시(313)를 포함할 수 있다. 상기 카메라 모듈(305, 312)은, 하나 또는 복수의 렌즈들, 이미지 센서, 및/또는 이미지 시그널 프로세서를 포함할 수 있다. 플래시(313)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(101)의 한 면에 배치될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 키 입력 장치(317)는, 하우징(310)의 측면(310C)에 배치될 수 있다. 다른 실시예에서는, 전자 장치(101)는 상기 언급된 키 입력 장치(317) 중 일부 또는 전부를 포함하지 않을 수 있고 포함되지 않은 키 입력 장치(317)는 디스플레이(301) 상에 소프트 키 등 다른 형태로 구현될 수 있다. 어떤 실시예에서, 키 입력 장치는 하우징(310)의 제2 면(310B)에 배치된 센서 모듈(316)을 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 발광 소자(306)는, 예를 들어, 하우징(310)의 제1 면(310A)에 배치될 수 있다. 발광 소자(306)는, 예를 들어, 전자 장치(101)의 상태 정보를 광 형태로 제공할 수 있다. 다른 실시예에서는, 발광 소자(306)는, 예를 들어, 카메라 모듈(305)의 동작과 연동되는 광원을 제공할 수 있다. 발광 소자(306)는, 예를 들어, LED, IR LED 및 제논 램프를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 커넥터 홀(308, 309)은, 외부 전자 장치와 전력 및/또는 데이터를 송수신하기 위한 커넥터(예를 들어, USB 커넥터)를 수용할 수 있는 제1 커넥터 홀(308), 및/또는 외부 전자 장치와 오디오 신호를 송수신하기 위한 커넥터를 수용할 수 있는 제2 커넥터 홀(예를 들어, 이어폰 잭)(309)을 포함할 수 있다.

이상에서 설명한 본 개시의 다양한 전자 장치는 전술한 실시 예 및 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 개시의 기술적 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

도 4는 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 전자 장치의 분해 사시도이다.

도 4를 참조하면, 전자 장치(101)(예: 도 1 내지 도 3의 전자 장치(101))는, 측면 베젤 구조(331), 제1 지지부재(332)(예: 브라켓), 전면 플레이트(320), 디스플레이(330), 인쇄 회로 기판(340), 배터리(350), 제2 지지부재(360)(예: 리어 케이스), 안테나(370), 및 후면 플레이트(380)를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(101)는, 구성요소들 중 적어도 하나(예: 제1 지지부재(332), 또는 제2 지지부재(360))를 생략하거나 다른 구성요소를 추가적으로 포함할 수 있다. 전자 장치(101)의 구성요소들 중 적어도 하나는, 도 2, 또는 도 3의 전자 장치(101)의 구성요소들 중 적어도 하나와 동일, 또는 유사할 수 있으며, 중복되는 설명은 이하 생략한다.

일 실시예에 따르면, 제1 지지부재(332)는, 전자 장치(101) 내부에 배치되어 측면 베젤 구조(331)와 연결될 수 있거나, 측면 베젤 구조(331)와 일체로 형성될 수 있다. 제1 지지부재(332)는, 예를 들어, 금속 재질 및/또는 비금속 (예: 폴리머) 재질로 형성될 수 있다. 제1 지지부재(332)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.

일 실시예에 따르면, 메모리는, 예를 들어, 휘발성 메모리 또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 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(101)를 외부 전자 장치와 전기적 또는 물리적으로 연결시킬 수 있으며, USB 커넥터, SD 카드/MMC 커넥터, 또는 오디오 커넥터를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 배터리(350)는 전자 장치(101)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(101) 내부에 일체로 배치될 수 있고, 전자 장치(101)와 탈부착 가능하게 배치될 수도 있다.

일 실시예에 따르면, 안테나(370)는, 후면 플레이트(380)와 배터리(350) 사이에 배치될 수 있다. 안테나(370)는, 예를 들어, NFC(near field communication) 안테나, 무선 충전 안테나, 및/또는 MST(magnetic secure transmission) 안테나를 포함할 수 있다. 안테나(370)는, 예를 들어, 외부 장치와 근거리 통신을 하거나, 충전에 필요한 전력을 무선으로 송수신 할 수 있다. 다른 실시예에서는, 측면 베젤 구조(331) 및/또는 상기 제1 지지부재(332)의 일부 또는 그 조합에 의하여 안테나 구조가 형성될 수 있다.

도 5는 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 무선 충전 시스템의 블록도이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 충전 시스템은 무선 전력을 전송하는 외부 전자 장치(10) 및 상기 전송된 무선 전력을 수신하는 무선 전력 송수신장치(101)(예: 도 1의 전자 장치(101))를 포함할 수 있다.

본 개시의 일 실시 예에 따른 외부 전자 장치(10)는 각종 회로부를 포함하는 회로 기판을 포함할 수 있다. 상기 회로 기판은, 전력 송수신 회로(411), 제어 회로(412), 통신 회로(413), 센싱 회로(415) 및 저장 회로(416)를 포함할 수 있다. 무선 전력 송수신장치(101)는 전력 송수신 회로(451), 제어 회로(452), 통신 회로(453), 센싱 회로(454) 및 디스플레이(455)를 포함할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 전력 송수신 회로(411)는 전력을 수신하고자 하는 무선 전력 송수신장치(101)로부터 요구되는 전력을 제공할 수 있으며, 무선 충전 코일을 포함하는 전자기 유도 회로(411L)를 포함할 수 있다. 상기 무선 충전 코일은 예를 들어 도전성 패턴으로 형성된 루프 구조를 가질 수 있다. 전력 송수신 회로(411)는 전자기 유도 회로(411L)를 통하여 무선으로 무선 전력 송수신장치(101)에 전력을 전송하도록 제공될 수 있다. 여기에서, 전력 송수신 회로(411)는 외부(예: 전원 입력)로부터 직류 또는 교류 신호의 형태로 전력을 공급받을 수 있으며, 상기 공급받은 전력을 교류 신호의 형태로 무선 전력 송수신장치(101)에 공급할 수 있다. 예를 들어, 전력 송수신 회로(411)는 외부로부터 직류 신호의 형태로 전력을 공급받은 경우, 상기 직류 신호의 전력을 파워 인버터(power inverter)를 이용하여 교류 신호으로 변환하여 교류 신호의 형태로 무선 전력 송수신장치(101)에 공급할 수 있다. 또 다른 예로, 전력 송수신회로(411)는 외부로부터 무선으로 교류 신호로 전력을 공급받은 경우, 상기 교류 신호의 전력을 정류기(rectifier)를 이용하여, 직류 신호로 변환할 수 있다. 정류된 전력은 배터리를 충전하기 위한 차저 또는 PMIC로 전달될 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 전력 송수신 회로(411)는 교류 신호를 주파수 공진 신호로 무선 전력 송수신장치(101)로 제공할 수 있다. 전력 송수신 회로(411)는 전자기 유도 회로(411L)를 포함할 수 있으며, 전자기 유도 회로(411L)에 전류가 인가되어 발생된 소정의 주파수 공진 신호를 전자기 유도 방식 또는 공진 방식을 이용하여 송신 또는 수신할 수 있다. 전력 송수신 회로(411)는 추가적으로 제1 통신 회로(413a)(예: 공진 회로)를 포함할 수 있으며, 전자기 유도 회로(411L)에 의해 발생되는 주파수 공진 신호를 이용하여 인-밴드(in-band) 형식으로 통신(예: 데이터 통신)을 수행할 수 있다. 제1 통신 회로(413a)에 대해서는 후술되는 통신 회로(413)에서 더욱 상세히 설명하기로 한다. 전력 송수신 회로(411)가 공진 회로로 구현되는 경우, 공진 회로의 무선 충전 코일의 인덕턴스(L)는 변경 가능할 수도 있다.

또한, 전력 송수신 회로(411)는 전력 수신 인터페이스의 형태로 구현되어 외부로부터 전력을 수신하여 다른 구성 요소에 공급하는 형태로도 구현될 수 있다. 이러한 전력 송수신 회로(411)는 예를 들어, 전자기 유도 회로(411L)를 비롯하여 전력 어댑터(411a), 전력 생성 회로(411b) 및 매칭 회로(411c)를 더 포함하여 구성될 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 전력 어댑터(411a)는 외부로부터 교류 또는 직류 전원을 입력 받거나, 배터리 장치의 전원 신호를 수신하여 기설정된 전압 값을 가지는 직류 신호로 출력할 수 있다. 전력 어댑터(411a)에서 출력되는 직류 신호의 전압 값은 제어 회로(412)에 의하여 제어될 수 있다. 전력 어댑터(411a)로부터 출력되는 직류 신호는 전력 생성 회로(411b)로 전달될 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 전력 생성 회로(411b)는 전력 어댑터(411a)로부터 출력된 직류 신호를 교류 신호로 변환하여 출력할 수 있다. 전력 생성 회로(411b)는 소정의 증폭기(미도시)를 포함할 수도 있으며, 전력 어댑터(411a)를 통해 입력되는 직류 신호가 기설정된 세기보다 작으면 상기 증폭기를 이용하여 기설정된 세기로 직류 신호를 증폭할 수 있다. 아울러, 전력 생성 회로(411b)는 제어 회로(412)로부터 입력되는 제어 신호에 기초하여 전력 어댑터(411a)로부터 입력되는 직류 신호를 교류 신호로 변환하는 회로를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 전력 생성 회로(411b)는 소정의 인버터를 통해 상기 직류 신호를 교류 신호로 변환할 수 있다. 또는, 전력 생성 회로(411b)는 게이트 구동 장치(미도시)를 더 포함할 수 있으며, 상기 게이트 구동 장치가 상기 직류 신호를 온(on)/오프(off)하여 제어하면서 교류 신호로 변경할 수도 있다.

다양한 실시예에 따르면, 매칭 회로(411c)는 임피던스 제어 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 전력 생성 회로(411b)로부터 출력된 교류 신호가 전자기 유도 회로(411L)에 포함된 무선 충전 코일에 전달되면, 상기 교류 신호에 의하여 상기 무선 충전 코일에 전자기장이 형성될 수 있다. 이때, 매칭 회로(411c)는 임피던스 조정을 통해 수신되는 전자기장 신호의 주파수 대역을 조정할 수 있다. 매칭 회로(411c)는 이러한 임피던스 조정에 의해 전자기 유도 회로(411L)에 포함된 무선 충전 코일을 통해 무선 전력 송수신장치(101)로 전송되는 예를 들어, 매칭 회로(411c)로부터 바라본 임피던스를 조정하여, 출력 신호 전력이 고출력이 되도록 제어할 수 있다. 매칭 회로(411c)는 제어 회로(412)의 제어에 기초하여 임피던스를 조정할 수 있다. 매칭 회로(411c)는 인덕터(예를 들어, 코일), 및 커패시터 및 스위치 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 제어 회로(412)는 상기 스위치 장치를 통해 상기 인덕터 및 커패시터 중 적어도 하나와의 연결 상태를 제어할 수 있으며, 이에 따라 매칭 회로(411c)로 하여금 임피던스를 변경하는 동작을 수행할 수 있다.

전력 송수신 회로(411)는 이에 한정되는 것은 아니며, 전자기파를 송수신할 수 있는 수단이라면 제한 없이 모두 포함할 수 있음을 당업자는 용이하게 이해할 것이다.

다양한 실시예에 따르면, 센싱 회로(415)는 무선 전력 송수신장치(101)로 전송될 전력량의 변화를 센싱할 수 있다. 외부 전자 장치(10)에서, 전자기 유도 회로(411L)에 포함된 무선 충전 코일에 인가되는 전류/전압의 크기에 대응하여 무선 전력 송수신장치(101)로 전송될 전송 전력량이 생성될 수 있으며, 센싱 회로(415)는 상기 전송 전력량을 센싱할 수 있다. 외부 전자 장치(10)에서는, 전자기 유도 회로(411L)에 포함된 무선 충전 코일을 통해 출력된 신호의 전류/전압의 변화에 따라 상기 전송될 전력량이 변화할 수 있다. 예를 들어, 전자기 유도 회로(411L)에 포함된 무선 충전 코일에 인가되는 전류/전압의 크기가 커질수록 상기 전송될 전송 전력량이 증가되고, 전자기 유도 회로(411L)에 포함된 무선 충전 코일에 인가되는 전류/전압의 크기가 작아질수록 상기 전송될 전력량이 감소될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 센싱 회로(415)(예: 온도 센서(Thermistor))는 외부 전자 장치(10)의 온도 변화를 센싱할 수 있다. 센싱 회로(415)는 전력 송수신 회로(411)에 의해 전송될 전력을 생성하거나 상기 생성된 전력을 무선 전력 송수신장치(101)로 전송 시 상기 외부 전자 장치(10)에서 발생될 수 있는 열에 의한 온도 변화를 센싱할 수 있다. 예를 들어, 센싱 회로(415)는 외부 전자 장치(10)의 내부 온도 및 외부 온도 중 적어도 하나를 측정할 수 있다. 한 실시예에 따르면 센싱 회로(415)는 전류 센서, 전압 센서 및 온도 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 전류 센서는, 예를 들어 전하 카운터(예: Coulomb counter)로 구현될 수 있으나, 구현의 양태에는 제한이 없다. 전압 센서는 무선 전력 송수신장치(101)의 전압을 측정할 수 있는 전압계라면 그 종류에는 제한이 없다.

다양한 실시예에 따르면, 제어 회로(412)는 외부 전자 장치(10)의 동작 전반을 제어할 수 있다. 제어 회로(412)는 저장 회로(416)에 저장되어 있는 제어에 요구되는 알고리즘, 프로그램 또는 어플리케이션을 이용하여 외부 전자 장치(10)의 동작 전반을 제어할 수 있다. 또한, 제어 회로(412)는 전력 송수신 회로(411)를 통해 무선 전력 수신장치(101)로 무선으로 전력을 전송하도록 제어할 수 있다. 제어 회로(412)는 통신 회로(413)를 통해 상기 무선 전력 수신장치(101)로부터 무선으로 정보를 수신하도록 제어할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 통신 회로(제1 통신회로(413a), 제2 통신회로(413b))(예: 도 1의 인터페이스(177), 통신 모듈(190))는 무선 전력 송수신장치(101)와 소정의 방식으로 통신을 수행할 수 있다. 통신 회로(413)는 무선 전력 송수신장치(101)의 통신 회로(453)와 데이터 통신을 수행할 수 있다.

한편, 또한, 통신 회로(413)는 외부 전자 장치(10)의 정보에 대한 신호를 무선 전력 송수신장치(101)로 송신할 수 있다. 여기에서, 통신 회로(413)는 상기 신호를 유니캐스트(unicast), 멀티캐스트(multicast) 또는 브로드캐스트(broadcast)할 수 있다. 아울러, 통신 회로(413)는 무선 전력 송수신장치(101)의 충전 기능을 제어하는 충전 기능 제어 신호를 송신할 수 있다. 충전 기능 제어 신호는 특정 전자 장치(예: 무선 전력 송수신장치(101))의 전력 송수신 회로(451)를 제어하여 충전 기능을 인에이블(enabled) 또는 디스에이블(disabled)하게 하는 제어 신호일 수 있다.

한편, 통신 회로(413)는 무선 전력 송수신장치(101)뿐만 아니라, 다른 무선 전력 송신 장치(미도시)로부터/로 신호를 수신하거나 송신할 수도 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 통신 회로(413)는, 예컨대, 전력 송수신 회로(411)와 하나의 하드웨어로 구현되어 외부 전자 장치(10)가 인-밴드(in-band) 형식으로 통신을 수행할 수 있는 제1 통신 회로(413a), 및 전력 송수신 회로(411)와 상이한 하드웨어로 구현되어 외부 전자 장치(10)가 아웃-오브-밴드(out-of-band) 형식으로 통신을 수행할 수 있는 제2 통신 회로(413b) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

예를 들어, 통신 회로(413)가 인-밴드 형식으로 통신을 수행할 수 있는 상기 제1 통신 회로(413a)를 포함하는 경우, 상기 제1 통신 회로(413a)는 전력 송수신 회로(411)의 전자기 유도 회로(411L)에 포함된 무선 충전 코일을 통해 기설정된 주파수 및 신호 레벨의 전자기장 신호를 수신할 수 있다. 이때, 제어 회로(412)는 상기 기설정된 주파수 및 신호 레벨의 전자기장 신호를 복호화하여 상기 무선 전력 송수신장치(101)로부터 수신되는 정보를 추출할 수 있다. 또한, 상기 제1 통신 회로(413a)는 전력 송수신 회로(411)의 전자기 유도 회로(411L)에 포함된 무선 충전 코일에 전송하고자 하는 정보에 대한 신호를 인가할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 통신 회로(413a)는, 매칭 회로(411c)로부터 출력되는 신호에 전송하고자 하는 정보에 대한 신호를 추가할 수 있다. 이때, 제어 회로(412)는 매칭 회로(411c)에 포함된 스위치 장치의 온/오프 제어를 통해 상기 매칭 회로(411c)의 인덕터 및 커패시터 중 적어도 하나와 연결 상태를 변화시키도록 제어할 수 있으며, 즉 제어 회로(412)는 온/오프 키잉(on/off keying) 인코딩을 수행할 수 있다. 무선 전력 송수신 장치(101)의 전자기 유도 회로(451L)에 포함된 무선 충전 코일을 통하여 출력되는 전력의 크기(예: 정류기 출력단의 전압)는, 온/오프 제어에 대응하여 변경될 수 있으며, 무선 전력 송수신 장치(101)는 이를 온/오프 키잉 방식으로 디코딩하여 정보를 획득할 수 있다.

예를 들어, 통신 회로(413)가 아웃-오브-밴드 형식으로 통신을 수행할 수 있는 상기 제2 통신 회로(413b)를 포함하는 경우, 상기 제2 통신 회로(413b)는 무선 전력 송수신장치(101)의 통신 회로(453)(예: 제2 통신 회로(453b))와 NFC(near field communication), Zigbee 통신, 적외선 통신, 가시광선 통신, 블루투스 통신, BLE(bluetooth low energy) 방식 등을 이용하여 통신을 수행할 수 있다.

한편, 상술한 통신 회로(413)의 통신 방식은 단순히 예시적인 것이며, 본 발명의 실시 예들은 통신 회로(413)에서 수행하는 특정 통신 방식으로 그 권리범위가 한정되지 않는다.

또한 통신 회로(413)는 무선 전력 송수신장치(101)의 충전 기능을 제어하는 충전 기능 제어 신호를 송신할 수 있다. 충전 기능 제어 신호는 무선 전력 송수신장치(21, 또는 22)의 전력 송수신 회로(451)를 제어하여 충전 기능을 인에이블(enabled) 또는 디스에이블(disabled)하게 하는 제어 신호일 수 있다.

통신 회로(413)는 무선 전력 송수신장치(101)뿐만 아니라, 다른 무선 전력 송신 장치(미도시)로부터의 신호를 수신할 수도 있다. 예를 들어, 통신 회로(413)가 전력 송수신 회로(411)와 상이한 하드웨어로 구성되어 외부 전자 장치(10)가 아웃-오브-밴드(out-of-band) 형식으로 통신될 수 있다. 이는 다만, 하나의 예시적인 것이며, 전력 송수신 회로(411) 및 통신 회로(413)가 하나의 하드웨어로 구현되어 외부 전자 장치(10)가 인-밴드(in-band) 형식으로 통신을 수행할 수도 있다.

외부 전자 장치(10) 및 무선 전력 송수신장치(101)는 각각의 통신 회로(413, 453)를 통해 각종 신호를 송수신할 수 있다.

또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 외부 전자 장치(10)는 상기 전력 송수신 회로(411) 및 배터리를 포함하는 휴대용 단말기일 수 있다. 이에 따라, 상기 휴대용 단말기인 외부 전자 장치(10)는 상기 배터리에 저장된 전력을 상기 무선 전력 송수신장치(101)에 무선 전력으로 송신할 수 있다. 또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 외부 전자 장치(10)는 무선 충전기, 휴대용 단말기에 한정되지 않고, 전력 송수신 회로(411)를 포함하는 다양한 전자 장치일 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 전력 송수신장치(101)의 전력 송수신 회로(451)는 외부 전자 장치(10)의 전력 송수신 회로(411)로부터 전력을 수신할 수 있다. 전력 송수신 회로(451)는 전력 수신 인터페이스의 형태로 구현되어 외부로부터 전력을 수신하도록 구현될 수도 있다. 전력 송수신 회로(451)는 무선 충전 코일을 포함하는 전자기 유도 회로(451L)를 포함할 수 있다. 상기 무선 충전 코일은 예를 들어 도전성 패턴으로 형성된 루프 구조를 가질 수 있다. 전력 송수신 회로(451)는 외부 전자 장치(10)의 전력 송수신 회로(411)의 전자기 유도 회로(411L)에 인가된 전류/전압에 대응하여 발생된 전자기파 형태의 무선 전력을 전자기 유도 회로(451L)에 포함된 무선 충전 코일을 통해 수신할 수 있다. 예를 들어, 전력 송수신 회로(451)는 외부 전자 장치(10)의 전력 송수신 회로(411)로부터, 전력 송수신 회로(411)의 전자기 유도 회로(411L)에 포함된 무선 충전 코일에 인가되는 교류 파형의 전력이 유도기전력을 발생시켜 인접한 전력 송수신 회로(451)의 전자기 유도 회로(451L)에 포함된 무선 충전 코일에 공급한 신호 전력을, 수신할 수 있다. 예를 들어, 전력 송수신 회로(451)는 외부 전자 장치(10)의 전력 송수신 회로(411)의 전자기 유도 회로(411L)에 포함된 무선 충전 코일에 인가된 전류/전압에 대응하여 발생된 전자기파 형태의 무선 신호 전력을 전자기 유도 회로(451L)에 포함된 무선 충전 코일을 통해 수신할 수 있다.

이러한 전력 송수신 회로(451)는 예를 들어, 전자기 유도 회로(451L)를 비롯하여 매칭 회로(451a), 정류 회로(451b), 조정 회로(regulator)(451c), 스위치 회로(451d) 및 배터리(451e)를 더 포함하여 구성될 수 있다.

매칭 회로(451a)는 임피던스 제어 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 외부 전자 장치(10)의 전자기 유도 회로(411L)에 포함된 무선 충전 코일을 통해 전송된 신호 전력이 전자기 유도 회로(451L)에 포함된 무선 충전 코일에 전달되어 전자기장이 형성될 수 있다. 이때, 매칭 회로(451a)는 상기 형성된 전자기장 신호의 주파수 대역을 조정하여 매칭 회로(451a)로부터 바라본 임피던스를 조정할 수 있다. 매칭 회로(451a)는 이러한 임피던스 조정에 의해 전자기 유도 회로(451L)에 포함된 무선 충전 코일을 통해 외부 전자 장치(10)로부터 수신되는 입력 전력이 고효율 및 고출력이 되도록 제어할 수 있다. 매칭 회로(451a)는 제어 회로(452)의 제어에 기초하여 임피던스를 조정할 수 있다. 매칭 회로(451a)는 인덕터(예를 들어, 코일), 커패시터 및 스위치 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 제어 회로(452)는 상기 스위치 장치를 통해 상기 인덕터 및 커패시터 중 적어도 하나와의 연결 상태를 제어할 수 있으며, 이에 따라 임피던스 제어 동작을 수행할 수 있다.

정류 회로(451b)는 전자기 유도 회로(451L)에 포함된 무선 충전 코일에 수신되는 무선 신호 전력을 직류 신호로 정류할 수 있으며, 예를 들어 브리지 다이오드를 포함하는 정류기(rectifier)회로의 형태로 구현될 수 있다.

조정 회로(451c)는 정류된 신호 세기을 기설정된 세기로 컨버팅할 수 있다. 조정 회로(451c)는 소정의 DC/DC 컨버터(미도시)(예: 벅 컨버터(buck converter))를 포함할 수 있다. 예를 들어, 조정 회로(451c)는 출력단의 전압이 5V가 되도록 정류된 전력을 컨버팅할 수 있다. 한편, 조정 회로(451c)의 전단에는 인가될 수 있는 전압의 최소값 및 최대값이 기설정될 수 있다.

스위치 회로(451d)는 조정 회로(451c) 및 배터리(451e)를 연결할 수 있다. 스위치 회로(451d)는 제어 회로(452)의 제어에 따라 온(on)/오프(off) 상태를 유지할 수 있다.

배터리(451e)는 스위치 회로(451d)가 온 상태인 경우에 조정 회로(451c)로부터 입력되는 전력을 공급받아 충전할 수 있다.

센싱 회로(454)는 무선 전력 수신장치(101)에 대한 충전 상태 변화를 센싱할 수 있다. 예를 들어, 센싱 회로(454)는 소정의 전류/전압 센서(454a)를 통해 전자기 유도 회로(451L)에 포함된 무선 충전 코일에 수신되는 신호의 전류/전압 값을 주기적으로 또는 비주기적으로 측정할 수 있다. 무선 전력 수신장치(101)는 상기 측정된 전류/전압에 기반하여 외부 무선 전력 수신장치(101)에 수신되는 수신 전력의 양을 산출할 수 있다.

센싱 회로(454)는 무선 전력 송수신장치(101)의 충전 환경 변화를 센싱할 수 있다. 예를 들어, 센싱 회로(454)는 소정의 온도 센서(454b)를 통해 무선 전력 수신장치(101)의 내부 온도 및 외부 온도 중 적어도 하나를 주기적으로 또는 비주기적으로 측정할 수 있다. 센싱 회로(454)는 소정의 조도 센서(454c)를 통해 무선 전력 송수신장치(101)의 주변의 조도(밝기)를 주기적으로 또는 비주기적으로 측정할 수 있다. 센싱 회로(454)는 소정의 사운드 센서(454d)를 통해 무선 전력 송수신장치(101)의 주변의 소리(소음) 레벨을 주기적으로 또는 비주기적으로 측정할 수 있다.

도 6은 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 방사형(radial)의 링 구조로 배열된 복수의 자석 타일들을 포함하는 전자기 유도 회로를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 7은 도 6의 전자기 유도 회로에 포함된 방사형의 링 구조로 배열된 복수의 자석 타일들을 일렬로 나열한 도면이다. 도 8은 도 6의 전자기 유도 회로에 포함된 방사형 링 구조로 배열된 복수의 자석 타일들에 의해 생성된 자기장 분포를 나타낸 도면이다.

도 6 내지 도 8을 참조하면, 전자기 유도 회로(601)는 무선 충전 코일(603) 및 무선 충전 코일(603)의 주변에 배치된 링 구조로 배열된 복수의 자석 타일들(605)을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 무선 충전 코일(603)은 도전성 패턴으로 형성된 루프 구조를 가질 수 있다. 일 실시예에 따르면, 무선 충전 코일(603)은 복수의 자석 타일들(605)의 배열들에 의해 형성된 링 구조의 내부에 위치할 수 있다. 도 6의 전자기 유도 회로(601)의 구성은 도 5의 전자기 유도 회로(411L 및/또는 451L)의 구성과 전부 또는 일부가 동일할 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 전자기 유도 회로(601)에 포함된 복수의 자석 타일들(605)은 방사형의 링 구조로 배열될 수 있다. 복수의 자석 타일들(605)이 방사형의 링 구조로 배열된다는 의미는 복수의 자석 타일들(605)의 자화 방향이 링 구조의 반경을 따라 배열된 구조를 의미할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 방사형 링 구조로 배열된 복수의 자석 타일들(605)은 자석 타일의 N극이 링 구조의 외곽을 따라 배열된 제1 그룹(701)과 자석 타일의 N극이 링 구조의 내곽을 따라 배열된 제2 그룹(703)을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 복수의 자석 타일들(605)은 제1 그룹(701)에 포함된 적어도 하나의 자석 타일과 제2 그룹(703)에 포함된 적어도 하나의 자석 타일이 교대로 배열된 패턴을 가질 수 있다. 예를 들어, 도 7을 참조하면, 제1 그룹(701)에 포함된 제1 자석 타일(701-1)은 N극이 제1 방향(예: +Y 방향)을 향하고 S극이 제2 방향(예: -Y 방향)을 향하도록 배열될 수 있다. 제2 그룹(703)에 포함된 제2 자석 타일(703-1)은 제1 자석 타일(701-1)의 일 측면(예: 우측 측면)에 위치하고 N극이 제2 방향(예: -Y 방향)을 향하고 S극이 제1 방향(예: +Y 방향)을 향하도록 배열될 수 있다. 제1 그룹(701)에 포함된 제3 자석 타일(701-2)은 제1 자석 타일(701-1)이 위치한 제2 자석 타일(703-1)의 일 측면과 반대되는 측면에 위치하고 N극이 제1 방향(예: +Y 방향)을 향하고 S극이 제2 방향(예: -Y 방향)을 향하도록 배열될 수 있다. 제2 그룹(703)에 포함된 제4 자석 타일(703-2)은 제2 자석 타일(703-1)이 위치한 제3 자석 타일(701-2)의 일 측면과 반대되는 측면에 위치하고 N극이 제2 방향(예: -Y 방향)을 향하고 S극이 제1 방향(예: +Y 방향)을 향하도록 배열될 수 있다. 제1 그룹(701)에 포함된 제L 자석 타일(701-K)은 N극이 제1 방향(예: +Y 방향)을 향하고 S극이 제2 방향(예: -Y 방향)을 향하도록 배열될 수 있다. 제2 그룹(703)에 포함된 제L+1 자석 타일(703-K)은 제L 자석 타일(701-K)의 일 측면(예: 우측면)에 위치하고 N극이 제2 방향(예: -Y 방향)을 향하고 S극이 제1 방향(예: +Y 방향)을 향하도록 배열될 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 방사형의 링 구조로 배열된 복수의 자석 타일들(605)은 복수의 자석 타일들(605)간의 상호 작용을 통해 자기장(801)을 생성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 복수의 자석 타일들(605)의 배열에 의해 생성된 자기장(801)은 링 구조의 외곽과 내곽에서 대칭적으로 분포할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 복수의 자석 타일들(605)의 배열에 의한 링 구조의 외곽에서 포물선 형태의 자기장이 반복적으로 분포되고, 링 구조의 내곽에서 포물선 형태의 자기장이 반복적으로 분포될 수 있다. 예를 들어, 제1 자석 타일(701-1) 및 제2 자석 타일(703-1) 간에 생성된 제1 자기장(801-1)은 링 구조의 외곽과 내곽에서 대칭적으로 분포할 수 있다. 제2 자석 타일(703-1)과 제3 자석 타일(701-2) 간에 생성된 제2 자기장(801-2)은 링 구조의 외곽과 내곽에서 대칭적으로 분포할 수 있다. 제3 자석 타일(701-2)과 제4 자석 타일(703-2) 간에 생성된 제3 자기장(801-3)은 링 구조의 외곽과 내곽에서 대칭적으로 분포할 수 있다. 제L 자석 타일(701-K)과 제L+1 자석 타일(703-K) 간에 생성된 제L 자기장(801-L)은 링 구조의 외곽과 내곽에서 대칭적으로 분포할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 방사형 링 구조로 배열된 복수의 자석 타일들(605)에 의해 생성된 자기장(801) 은 각 자석 타일의 양극에서 상대적으로 강한 자기장을 포함하고, 이외의 부분에서 상대적으로 약한 자기장을 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 방사형의 링 구조로 배열된 복수의 자석 타일들(605)이 무선 충전 코일(603)의 외곽에 배치될 경우, 제1 그룹(701)에 포함된 자석 타일들에 의한 자기 쌍극자와 제2 그룹(703)에 포함된 자석 타일들에 의한 자기 쌍극자 간의 안정적인 글로벌 중립 상태(global neutralization)를 만족할 수 있다.

그러나, 일 실시예에 따르면, 방사형 링 구조의 내부 방향으로 생성된 자기장(801)의 일부가 무선 충전 코일(603)로 누출될 수 있으며, 방사형 링 구조로 배열된 복수의 자석 타일들(605)간에 약한 인력(attraction force)이 형성될 수 있다.

도 9는 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 각형(angular)의 링 구조로 배열된 복수의 자석 타일들을 포함하는 전자기 유도 회로를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 10은 도 9의 전자기 유도 회로에 포함된 각형의 링 구조로 배열된 복수의 자석 타일들을 일렬로 나열한 도면이다. 도 11은 도 9의 전자기 유도 회로에 포함된 각형의 링 구조로 배열된 복수의 자석 타일들에 의해 생성된 자기장 분포를 나타낸 도면이다.

도 9 내지 도 11을 참조하면, 전자기 유도 회로(901)는 무선 충전 코일(903) 및 무선 충전 코일(903)의 주변에 배치된 링 구조로 배열된 복수의 자석 타일들(905)을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 무선 충전 코일(603)은 도전성 패턴으로 형성된 루프 구조를 가질 수 있다. 일 실시예에 따르면, 무선 충전 코일(903)은 복수의 자석 타일들(905)의 배열들에 의해 형성된 링 구조의 내부에 위치할 수 있다. 도 9의 전자기 유도 회로(901)의 구성은 도 5의 전자기 유도 회로(411L 및/또는 451L)의 구성과 전부 또는 일부가 동일할 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 전자기 유도 회로(901)에 포함된 복수의 자석 타일들(905)은 각형의 링 구조로 배열될 수 있다. 복수의 자석 타일들(905)이 각형의 링 구조로 배열된다는 의미는 복수의 자석 타일들(905)의 자화 방향이 링 구조의 둘레를 따라 배열된 구조를 의미할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 각형 링 구조로 배열된 복수의 자석 타일들(905)은 링 구조의 둘레를 따라 각 자석 타일의 N극과 S극이 동일한 방향을 배열될 수 있다. 예를 들어, 도 10을 참조하면, 제1 자석 타일(1001-1)은 N극이 제3 방향(예: +X 방향)을 향하고 S극이 제4 방향(예: -X 방향)을 향하도록 배열될 수 있다. 제2 자석 타일(1001-2)은 제1 자석 타일(1001-1)의 일 측면(예: 우측 측면)에 위치하고 N극이 제3 방향(예: +X 방향)을 향하고 S극이 제4 방향(예: -X 방향)을 향하도록 배열될 수 있다. 제3 자석 타일(1001-3)은 제1 자석 타일(1001-1)이 위치한 제2 자석 타일(1001-2)의 일 측면과 반대되는 측면에 위치하고 N극이 제3 방향(예: +X 방향)을 향하고 S극이 제4 방향(예: -X 방향)을 향하도록 배열될 수 있다. 제4 자석 타일(1001-4)은 제2 자석 타일(1001-2)이 위치한 제3 자석 타일(1001-3)의 일 측면과 반대되는 측면에 위치하고 N극이 제3 방향(예: +X 방향)을 향하고 S극이 제4 방향(예: -X 방향)을 향하도록 배열될 수 있다. 제L 자석 타일(1001-L)은 제L-2 자석 타일(1001-(L-2))이 위치한 제L-1 자석 타일(1001-(L-1))의 일 측면과 반대되는 측면에 위치하고 N극이 제3 방향(예: +X 방향)을 향하고 S극이 제4 방향(예: -X 방향)을 향하도록 배열될 수 있다. 제L+1 자석 타일(1001-(L+1))은 제L-1 자석 타일(1001-(L-1))이 위치한 제L 자석 타일(1001-L)의 일 측면과 반대되는 측면에 위치하고 N극이 제3 방향(예: +X 방향)을 향하고 S극이 제4 방향(예: -X 방향)을 향하도록 배열될 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 각형의 링 구조로 배열된 복수의 자석 타일들(905)은 복수의 자석 타일들(905)간의 상호 작용을 통해 자기장(1101)을 생성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 복수의 자석 타일들(905)은 링 구조의 둘레를 따라 각 자석 타일 사이에서 자기장(1101)을 생성할 수 있다. 예를 들어, 제1 자석 타일(1001-1)과 제2 자석 타일(1001-2) 간에 생성된 제1 자기장(1101-1)은 제1 자석 타일(1001-1)과 제2 자석 타일(1001-2)가 대면하는 부분에 분포할 수 있다. 제2 자석 타일(1001-2)과 제3 자석 타일(1001-3) 간에 생성된 제2 자기장(1101-2)은 제2 자석 타일(1001-2)과 제3 자석 타일(1001-3)이 대면하는 부분에 분포할 수 있다. 제3 자석 타일(1001-3)과 제4 자석 타일(1001-4) 간에 생성된 제3 자기장(1101-3)은 제3 자석 타일(1001-3)과 제4 자석 타일(1001-4)이 대면하는 부분에 분포할 수 있다. 제L 자석 타일(1001-L)과 제L+1 자석 타일(1001-(L+1)) 간에 생성된 제L 자기장(1101-L)은 제L 자석 타일(1001-L)과 제L+1 자석 타일(1001-(L+1))이 대면하는 부분에 분포할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 각형의 링 구조로 배열된 복수의 자석 타일들(905)에 의해 생성된 자기장은 각 자석 타일 사이의 중심부에서 상대적으로 강한 자기장을 포함하고, 각 자석 타일 사이의 중심부에서 멀어지는 부분에서 상대적으로 약한 자기장을 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 각형의 링 구조로 배열된 복수의 자석 타일들(905)이 무선 충전 코일(903)의 외곽에 배치될 경우, 복수의 자석 타일들(905)이 링 구조의 둘레를 따라 N극과 S극이 동일한 방향을 배열되므로 복수의 자석 타일들(905)의 자기 쌍극자는 도 6 내지 8의 방사형 링 구조로 배열된 복수의 자석 타일들(605)의 자기 쌍극자보다 안정적인 글로벌 중립 상태(global neutralization)를 만족할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 각형의 링 구조를 가지는 복수의 자석 타일들(905)이 무선 충전 코일(903)의 외곽에 배치될 경우, 복수의 자석 타일들(905)에 의해 생성되는 자기장은 링 구조의 둘레를 따라 각 자석 타일 사이에 생성되므로 무선 충전 코일(903)로의 자기장 누출을 최소화할 수 있다.

그러나, 일 실시예에 따르면, 각형의 링 구조로 배열된 복수의 자석 타일들(905)간에는 도 6 내지 8의 방사형 링 구조로 배열된 복수의 자석 타일들(605)간에 형성된 인력보다 약한 인력이 형성될 수 있다.

도 12는 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 할 바흐 배열에 따라 방사형의 링 구조로 배열된 복수의 자석 타일들을 포함하는 전자기 유도 회로를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 13은 도 12의 전자기 유도 회로에 포함된 할 바흐 배열에 따라 방사형의 링 구조로 배열된 복수의 자석 타일들을 일렬로 나열한 도면이다. 도 14는 도 12의 전자기 유도 회로에 포함된 할 바흐 배열에 따라 방사형 구조로 배열된 복수의 자석 타일들에 의해 생성된 자기장 분포를 나타낸 도면이다.

도 12 내지 도 14를 참조하면, 전자기 유도 회로(1201)는 무선 충전 코일(1203) 및 무선 충전 코일(1203)의 주변에 배치된 링 구조로 배열된 복수의 자석 타일들(1205)을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면 복수의 자석 타일들(1205)은 할 바흐 배열(Halbach array)에 따라 배열될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 무선 충전 코일(603)은 도전성 패턴으로 형성된 루프 구조를 가질 수 있다. 일 실시예에 따르면, 무선 충전 코일(1203)은 복수의 자석 타일들(1205)의 배열들에 의해 형성된 링 구조의 내부에 위치할 수 있다. 도 12의 전자기 유도 회로(1201)의 구성은 도 5의 전자기 유도 회로(411L 및/또는 451L)의 구성과 전부 또는 일부가 동일할 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 전자기 유도 회로(1201)에 포함된 복수의 자석 타일들(1205)은 할 바흐 배열에 따라 방사형의 링 구조로 배열될 수 있다. 복수의 자석 타일들(1205)이 할 바흐 배열에 따라 방사형의 링 구조로 배열된다는 의미는 복수의 자석 타일들(1205) 중 적어도 일부의 자화 방향이 링 구조의 반경을 따라 배열된 구조를 의미할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 할 바흐 배열에 따라 방사형 링 구조로 배열된 복수의 자석 타일들(605)은 자석 타일의 N극이 링 구조의 외곽을 따라 배열된 제1 그룹(1301), 자석 타일의 N극이 링 구조의 둘레를 따라 반시계 방향으로 배열된 제2 그룹(1303), 자석 타일의 N극이 링 구조의 내곽을 따라 배열된 제3 그룹(1305), 및 자석 타일의 N극이 링 구조의 둘레를 따라 시계 방향으로 배열된 제4 그룹(1307)을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 복수의 자석 타일들(1205)은 제1 그룹(1301)에 포함된 적어도 하나의 자석 타일, 제2 그룹(1303)에 포함된 적어도 하나의 자석 타일, 제3 그룹(1305)에 포함된 적어도 하나의 자석 타일, 및 제4 그룹(1307)에 포함된 적어도 하나의 자석 타일이 각각 교대로 배열된 패턴을 가질 수 있다. 예를 들어, 도 13을 참조하면, 제1 그룹(1301)에 포함된 제1 자석 타일(1301-1)은 N극이 제1 방향(예: +Y 방향)을 향하고 S극이 제2 방향(예: -Y 방향)을 향하도록 배열될 수 있다. 제2 그룹(1303)에 포함된 제2 자석 타일(1303-1)은 제1 자석 타일(1301-1)의 일 측면(예: 우측 측면)에 위치하고 N극이 제4 방향(예: -X 방향)을 향하고 S극이 제3 방향(예: +X 방향)을 향하도록 배열될 수 있다. 제3 그룹(1305)에 포함된 제3 자석 타일(1305-1)은 제1 자석 타일(1301-1)이 위치한 제2 자석 타일(1303-1)의 일 측면과 반대되는 측면에 위치하고 N극이 제2 방향(예: -Y 방향)을 향하고 S극이 제1 방향(예: +Y 방향)을 향하도록 배열될 수 있다. 제4 그룹(1307)에 포함된 제4 자석 타일(1307-1)은 제2 자석 타일(1303-1)이 위치한 제3 자석 타일(1305-1)의 일 측면과 반대되는 측면에 위치하고 N극이 제3 방향(예: +X 방향)을 향하고 S극이 제4 방향(예: -X 방향)을 향하도록 배열될 수 있다. 제1 그룹(1301)에 포함된 제5 자석 타일(1301-2)은 제3 자석 타일(1305-1)이 위치한 제4 자석 타일(1307-1)의 일 측면과 반대되는 측면에 위치하고 N극이 제1 방향(예: +Y 방향)을 향하고 S극이 제2 방향(예: -Y 방향)을 향하도록 배열될 수 있다. 제1 그룹(1301)에 포함된 제L 자석 타일(1301-K)은 N극이 제1 방향(예: +Y 방향)을 향하고 S극이 제2 방향(예: -Y 방향)을 향하도록 배열될 수 있다. 제2 그룹(1303)에 포함된 제L+1 자석 타일(1303-K)은 제L 자석 타일(1301-K)의 일 측면(예: 우측면)에 위치하고 N극이 제4 방향(예: -X 방향)을 향하고 S극이 제3 방향(예: +X 방향)을 향하도록 배열될 수 있다. 제3 그룹(1305)에 포함된 제L+2 자석 타일(1305-K)은 제L 자석 타일(1301-K)이 위치한 제L+1 자석 타일(1303-K)의 일 측면과 반대되는 측면에 위치하고 N극이 제2 방향(예: -Y 방향)을 향하고 S극이 제1 방향(예: +Y 방향)을 향하도록 배열될 수 있다. 제4 그룹(1307)에 포함된 제L+3 자석 타일(1307-K)은 제L+1 자석 타일(1303-K)이 위치한 제L+2 자석 타일(1305-K)의 일 측면과 반대되는 측면에 위치하고 N극이 제3 방향(예: +X 방향)을 향하고 S극이 제4 방향(예: -X 방향)을 향하도록 배열될 수 있다. 제1 그룹(1301)에 포함된 제L+4 자석 타일(1301-(K+1))은 제L+2 자석 타일(1305-K)이 위치한 제L+3 자석 타일(1307-K)의 일 측면과 반대되는 측면에 위치하고 N극이 제1 방향(예: +Y 방향)을 향하고 S극이 제2 방향(예: -Y 방향)을 향하도록 배열될 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 할 바흐 배열에 따라 방사형의 링 구조로 배열된 복수의 자석 타일들(1205)은 복수의 자석 타일들(1205)간의 상호 작용을 통해 자기장(1401)을 생성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 복수의 자석 타일들(1205)의 배열에 의해 생성된 자기장(1401)은 링 구조의 외곽과 내곽에서 비대칭적으로 분포될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제2 그룹(1303) 및 제4 그룹(1307)에 포함된 자석 타일들이 위치한 링 구조의 외곽에서 집중적으로 자기장(1401)이 분포할 수 있다. 예를 들어, 제1 자석 타일(1301-1), 제2 자석 타일(1303-1), 및 제3 자석 타일(1305-1) 간에 생성된 제1 자기장(1401-1)은 비대칭적으로 분포하며 제2 자석 타일(1303-1)에서 집중적으로 분포될 수 있다. 제3 자석 타일(1305-1), 제4 자석 타일(1307-1), 및 제5 자석 타일(1301-2) 간에 생성된 제2 자기장(1401-2)은 비대칭적으로 분포하며 제4 자석 타일(1307-1)에서 집중적으로 분포될 수 있다. 제L 자석 타일(1301-K), 제L+1 자석 타일(1303-K), 제L+2 자석 타일(1305-K) 간에 생성된 제M 자기장(1401-M)은 비대칭적으로 분포하며 제L+1 자석 타일(1303-K)에 집중적으로 분포될 수 있다. 제L+2 자석 타일(1305-K), 제L+3 자석 타일(1307-K), 및 제L+4 자석 타일(1301-(K+1)) 간에 생성된 제M+1 자기장(1401-(M+1))은 비대칭적으로 분포하며 제L+3 자석 타일(1307-K)에 집중적으로 분포될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 할 바흐 배열에 따라 방사형 링 구조로 배열된 복수의 자석 타일들(1205)에 의해 생성된 자기장(1401)은 제2 그룹(1303) 및 제4 그룹(1307)에 포함된 자석 타일들이 위치하는 링 구조의 외곽에서 상대적으로 강한 자기장을 포함하고, 제1 그룹(1301) 및 제3 그룹(1303)에 포함된 자석 타일들이 위치하는 링 구조의 외곽에서 상대적으로 약한 자기장을 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 할 바흐 배열에 따라 방사형의 링 구조로 배열된 복수의 자석 타일들(1205)이 무선 충전 코일(1203)의 외곽에 배치될 경우, 제1 그룹(1301)에 포함된 자석 타일들에 의한 자기 쌍극자, 제2 그룹(1303)에 포함된 자석 타일들에 의한 자기 쌍극자, 제3 그룹(1305)에 포함된 자석 타일들에 의한 자기 쌍극자, 및 제4 그룹(1307)에 포함된 자석 타일들에 의한 자기 쌍극자 간의 안정적인 글로벌 중립 상태(global neutralization)를 만족할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 할 바흐 배열에 따라 방사형의 링 구조로 배열된 복수의 자석 타일들(1205)이 무선 충전 코일(1203)의 주변에 배치될 경우, 할 바흐 배열에 따라 방사형의 링 구조로 배열된 복수의 자석 타일들(1205)에 의해 생성된 자기장(1401)이 무선 충전 코일(1203)로 누출되는 것을 최소화할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 할 바흐 배열에 따라 방사형의 링 구조로 배열된 복수의 자석 타일들(1205)이 무선 충전 코일(1203)의 주변에 배치될 경우, 할 바흐 배열에 따라 방사형의 링 구조로 배열된 복수의 자석 타일들(1205)에 의해 생성된 자기장(1401)이 후면으로 끼어드는(intermediate) 것을 최소화할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 할 바흐 배열에 따라 방사형의 링 구조로 배열된 복수의 자석 타일들(1205)이 무선 충전 코일(1203)의 주변에 배치될 경우, 할 바흐 배열에 따라 방사형의 링 구조로 배열된 복수의 자석 타일들(1205)에 의해 강한 인력이 형성될 수 있다.

도 15는 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 할 바흐 배열에 따라 각형의 링 구조로 배열된 복수의 자석 타일들을 포함하는 전자기 유도 회로를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 16은 도 15의 전자기 유도 회로에 포함된 할 바흐 배열에 따라 각형의 링 구조로 배열된 복수의 자석 타일들을 일렬로 나열한 도면이다. 도 17은 도 15의 전자기 유도 회로에 포함된 할 바흐 배열에 따라 각형의 구조로 배열된 복수의 자석 타일들에 의해 생성된 자기장 분포를 나타낸 도면이다.

도 15 내지 도 17을 참조하면, 전자기 유도 회로(1501)는 무선 충전 코일(1503) 및 무선 충전 코일(1503)의 주변에 배치된 링 구조로 배열된 복수의 자석 타일들(1505)을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면 복수의 자석 타일들(1505)은 할 바흐 배열(Halbach array)에 따라 배열될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 무선 충전 코일(603)은 도전성 패턴으로 형성된 루프 구조를 가질 수 있다. 일 실시예에 따르면, 무선 충전 코일(1503)은 복수의 자석 타일들(1505)의 배열들에 의해 형성된 링 구조의 내부에 위치할 수 있다. 도 15의 전자기 유도 회로(1501)의 구성은 도 5의 전자기 유도 회로(411L 및/또는 451L)의 구성과 전부 또는 일부가 동일할 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 전자기 유도 회로(1501)에 포함된 복수의 자석 타일들(1505)은 할 바흐 배열에 따라 각형의 링 구조로 배열될 수 있다. 복수의 자석 타일들(1505)이 할 바흐 배열에 따라 각형의 링 구조로 배열된다는 의미는 복수의 자석 타일들(1505)의 적어도 일부의 자화 방향이 링 구조의 면과 수직인 방향을 따라 배열된 구조를 의미할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 할 바흐 배열에 따라 각형의 링 구조로 배열된 복수의 자석 타일들(1505)은 자석 타일의 N극이 링 구조의 전면을 따라 배열된 제1 그룹(1601), 자석 타일의 N극이 링 구조의 둘레를 따라 반시계 방향으로 배열된 제2 그룹(1603), 자석 타일의 N극이 링 구조의 후면을 따라 배열된 제3 그룹(1605), 및 자석 타일의 N극이 링 구조의 둘레를 따라 시계 방향으로 배열된 제4 그룹(1607)을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 복수의 자석 타일들(1505)은 제1 그룹(1601)에 포함된 적어도 하나의 자석 타일, 제2 그룹(1603)에 포함된 적어도 하나의 자석 타일, 제3 그룹(1605)에 포함된 적어도 하나의 자석 타일, 및 제4 그룹(1607)에 포함된 적어도 하나의 자석 타일이 각각 교대로 배열된 패턴을 가질 수 있다. 예를 들어, 도 16을 참조하면, 제1 그룹(1601)에 포함된 제1 자석 타일(1601-1)은 N극이 제5 방향(예: +Z 방향)을 향하고 S극이 제6 방향(예: -Z 방향)을 향하도록 배열될 수 있다. 제2 그룹(1603)에 포함된 제2 자석 타일(1603-1)은 제1 자석 타일(1601-1)의 일 측면(예: 우측 측면)에 위치하고 N극이 제4 방향(예: -X 방향)을 향하고 S극이 제3 방향(예: +X 방향)을 향하도록 배열될 수 있다. 제3 그룹(1605)에 포함된 제3 자석 타일(1605-1)은 제1 자석 타일(1601-1)이 위치한 제2 자석 타일(1603-1)의 일 측면과 반대되는 측면에 위치하고 N극이 제6 방향(예: -Z 방향)을 향하고 S극이 제5 방향(예: +Z 방향)을 향하도록 배열될 수 있다. 제4 그룹(1607)에 포함된 제4 자석 타일(1607-1)은 제2 자석 타일(1603-1)이 위치한 제3 자석 타일(1605-1)의 일 측면과 반대되는 측면에 위치하고 N극이 제3 방향(예: +X 방향)을 향하고 S극이 제4 방향(예: -X 방향)을 향하도록 배열될 수 있다. 제1 그룹(1601)에 포함된 제5 자석 타일(1601-2)은 제3 자석 타일(1605-1)이 위치한 제4 자석 타일(1607-1)의 일 측면과 반대되는 측면에 위치하고 N극이 제5 방향(예: +Z 방향)을 향하고 S극이 제6 방향(예: -Z 방향)을 향하도록 배열될 수 있다. 제1 그룹(1601)에 포함된 제L 자석 타일(1601-K)은 N극이 제5 방향(예: +Z 방향)을 향하고 S극이 제6 방향(예: -Z 방향)을 향하도록 배열될 수 있다. 제2 그룹(1603)에 포함된 제L+1 자석 타일(1603-K)은 제L 자석 타일(1601-K)의 일 측면(예: 우측면)에 위치하고 N극이 제4 방향(예: -X 방향)을 향하고 S극이 제3 방향(예: +X 방향)을 향하도록 배열될 수 있다. 제3 그룹(1605)에 포함된 제L+2 자석 타일(1605-K)은 제L 자석 타일(1601-K)이 위치한 제L+1 자석 타일(1603-K)의 일 측면과 반대되는 측면에 위치하고 N극이 제6 방향(예: -Z 방향)을 향하고 S극이 제5 방향(예: +Z 방향)을 향하도록 배열될 수 있다. 제4 그룹(1607)에 포함된 제L+3 자석 타일(1607-K)은 제L+1 자석 타일(1603-K)이 위치한 제L+2 자석 타일(1605-K)의 일 측면과 반대되는 측면에 위치하고 N극이 제3 방향(예: +X 방향)을 향하고 S극이 제4 방향(예: -X 방향)을 향하도록 배열될 수 있다. 제1 그룹(1601)에 포함된 제L+4 자석 타일(1601-(K+1))은 제L+2 자석 타일(1605-K)이 위치한 제L+3 자석 타일(1607-K)의 일 측면과 반대되는 측면에 위치하고 N극이 제5 방향(예: +Z 방향)을 향하고 S극이 제6 방향(예: -Z 방향)을 향하도록 배열될 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 할 바흐 배열에 따라 각형의 링 구조로 배열된 복수의 자석 타일들(1505)은 복수의 자석 타일들(1505)간의 상호 작용을 통해 자기장(1701)을 생성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 복수의 자석 타일들(1505)의 배열에 의해 생성된 자기장(1701)은 링 구조의 전면과 후면에서 비대칭적으로 분포할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제2 그룹(1603) 및 제4 그룹(1607)에 포함된 자석 타일들이 위치한 링 구조의 전면에서 집중적으로 자기장(1701)이 분포할 수 있다. 예를 들어, 제1 자석 타일(1601-1), 제2 자석 타일(1603-1), 및 제3 자석 타일(1605-1) 간에 생성된 제1 자기장(1701-1)은 링 구조의 외곽과 내곽에서 비대칭적으로 분포하며 제2 자석 타일(1603-1)에서 집중적으로 분포할 수 있다. 제3 자석 타일(1605-1), 제4 자석 타일(1607-1), 및 제5 자석 타일(1601-2) 간에 생성된 제2 자기장(1701-2)은 링 구조의 외곽과 내곽에서 비대칭적으로 분포하며 제4 자석 타일(1607-1)에서 집중적으로 분포할 수 있다. 제L 자석 타일(1601-K), 제L+1 자석 타일(1603-K), 제L+2 자석 타일(1605-K) 간에 생성된 제M 자기장(1701-M)은 링 구조의 외곽과 내곽에서 비대칭적으로 분포하며 제L+1 자석 타일(1603-K)에 집중적으로 분포할 수 있다. 제L+2 자석 타일(1605-K), 제L+3 자석 타일(1607-K), 및 제L+4 자석 타일(1601-(K+1)) 간에 생성된 제M+1 자기장(1701-(M+1))은 링 구조의 외곽과 내곽에서 비대칭적으로 분포하며 제L+3 자석 타일(1607-K)에 집중적으로 분포할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 할 바흐 배열에 따라 각형의 링 구조로 배열된 복수의 자석 타일들(1505)에 의해 생성된 자기장(1701)은 제2 그룹(1603) 및 제4 그룹(1607)에 포함된 자석 타일들이 위치하는 링 구조의 전면에서 상대적으로 강한 자기장을 포함하고, 제1 그룹(1601) 및 제3 그룹(1603)에 포함된 자석 타일들이 위치하는 링 구조의 전면에서 상대적으로 약한 자기장을 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 할 바흐 배열에 따라 각형의 링 구조로 배열된 복수의 자석 타일들(1505)이 무선 충전 코일(1503)의 주변에 배치될 경우, 제1 그룹(1601)에 포함된 자석 타일들에 의한 자기 쌍극자, 제2 그룹(1603)에 포함된 자석 타일들에 의한 자기 쌍극자, 제3 그룹(1605)에 포함된 자석 타일들에 의한 자기 쌍극자, 및 제4 그룹(1607)에 포함된 자석 타일들에 의한 자기 쌍극자 간의 안정적인 글로벌 중립 상태(global neutralization)를 만족할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 할 바흐 배열에 따라 각형의 링 구조로 배열된 복수의 자석 타일들(1505)이 무선 충전 코일(1503)의 주변에 배치될 경우, 할 바흐 배열에 따라 각형의 링 구조로 배열된 복수의 자석 타일들(1505)에 의해 생성된 자기장(1701)이 링 구조의 후면으로 누출되는 것을 최소화할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 할 바흐 배열에 따라 각형의 링 구조로 배열된 복수의 자석 타일들(1505)이 무선 충전 코일(1503)의 주변에 배치될 경우, 할 바흐 배열에 따라 각형의 링 구조로 배열된 복수의 자석 타일들(1505)에 의해 생성된 자기장(1701)이 코일로 끼어드는 것을 최소화할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 할 바흐 배열에 따라 방사형의 링 구조로 배열된 복수의 자석 타일들(1505)이 무선 충전 코일(1503)의 외곽에 배치될 경우, 할 바흐 배열에 따라 방사형의 링 구조로 배열된 복수의 자석 타일들(1505)에 의해 강한 인력이 형성될 수 있다.

도 18은 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 가짜 할 바흐 배열에 따라 각형의 링 구조로 배열된 복수의 자석 타일들을 포함하는 전자기 유도 회로를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 19는 도 18의 전자기 유도 회로에 포함된 가짜 할 바흐 배열에 따라 각형의 링 구조로 배열된 복수의 자석 타일들을 일렬로 나열한 도면이다. 도 20은 도 18의 전자기 유도 회로에 포함된 가짜 할 바흐 배열에 따라 각형의 구조로 배열된 복수의 자석 타일들에 의해 생성된 자기장 분포를 나타낸 도면이다.

도 18 내지 도 20을 참조하면, 전자기 유도 회로(1801)는 무선 충전 코일(1803) 및 무선 충전 코일(1803)의 주변에 배치된 링 구조로 배열된 복수의 자석 타일들(1805)을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면 복수의 자석 타일들(1805)은 가짜 할 바흐 배열(Pseudo-Halbach array)에 따라 배열될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 무선 충전 코일(603)은 도전성 패턴으로 형성된 루프 구조를 가질 수 있다. 일 실시예에 따르면, 무선 충전 코일(1803)은 복수의 자석 타일들(1805)의 배열들에 의해 형성된 링 구조의 내부에 위치할 수 있다. 도 18의 전자기 유도 회로(1801)의 구성은 도 5의 전자기 유도 회로(411L 및/또는 451L)의 구성과 전부 또는 일부가 동일할 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 전자기 유도 회로(1801)에 포함된 복수의 자석 타일들(1805)은 가짜 할 바흐 배열에 따라 각형의 링 구조로 배열될 수 있다. 복수의 자석 타일들(1805)이 가짜 할 바흐 배열에 따라 각형의 링 구조로 배열된다는 의미는 복수의 자석 타일들(1805)의 자화 방향이 링 구조의 면과 수직인 방향을 따라 배열된 구조를 의미할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 가짜 할 바흐 배열에 따라 각형의 링 구조로 배열된 복수의 자석 타일들(1805)은 자석 타일의 N극이 링 구조의 전면을 따라 배열된 제1 그룹(1901) 및 자석 타일의 N극이 링 구조의 후면을 따라 배열된 제2 그룹(1903)을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 복수의 자석 타일들(1805)은 제1 그룹(1901)에 포함된 적어도 하나의 자석 타일 및 제2 그룹(1903)에 포함된 적어도 하나의 자석 타일이 각각 교대로 배열된 패턴을 가질 수 있다. 예를 들어, 도 19를 참조하면, 제1 그룹(1901)에 포함된 제1 자석 타일(1901-1)은 N극이 제5 방향(예: +Z 방향)을 향하고 S극이 제6 방향(예: -Z 방향)을 향하도록 배열될 수 있다. 제2 그룹(1903)에 포함된 제2 자석 타일(1903-1)은 제1 자석 타일(1901-1)의 일 측면(예: 우측 측면)에 위치하고 N극이 제6 방향(예: -Z 방향)을 향하고 S극이 제5 방향(예: +Z 방향)을 향하도록 배열될 수 있다. 제1 그룹(1901)에 포함된 제3 자석 타일(1901-2)은 제1 자석 타일(1901-1)이 위치한 제2 자석 타일(1903-1)의 일 측면과 반대되는 측면에 위치하고 N극이 제5 방향(예: +Z 방향)을 향하고 S극이 제6 방향(예: -Z 방향)을 향하도록 배열될 수 있다. 제2 그룹(1903)에 포함된 제4 자석 타일(1903-2)은 제2 자석 타일(1903-1)이 위치한 제3 자석 타일(1901-2)의 일 측면과 반대되는 측면에 위치하고 N극이 제6 방향(예: -Z 방향)을 향하고 S극이 제5 방향(예: +Z 방향)을 향하도록 배열될 수 있다. 제1 그룹(1901)에 포함된 제L 자석 타일(1901-K)은 N극이 제5 방향(예: +Z 방향)을 향하고 S극이 제6 방향(예: -Z 방향)을 향하도록 배열될 수 있다. 제2 그룹(1903)에 포함된 제L+1 자석 타일(1903-K)은 제L 자석 타일(1601-K)의 일 측면(예: 우측면)에 위치하고 N극이 제6 방향(예: -Z 방향)을 향하고 S극이 제5 방향(예: +Z 방향)을 향하도록 배열될 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 가짜 할 바흐 배열에 따라 각형의 링 구조로 배열된 복수의 자석 타일들(1805)은 복수의 자석 타일들(1805)간의 상호 작용을 통해 자기장(2001)을 생성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 복수의 자석 타일들(1805)의 배열에 의해 생성된 자기장(2001)은 링 구조의 전면과 후면에서 대칭적으로 분포할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 복수의 자석 타일들(1805)의 배열에 의한 링 구조의 전면에서 포물선 형태의 자기장이 반복적으로 분포되고, 링 구조의 후면에서 포물선 형태의 자기장이 반복적으로 분포될 수 있다. 예를 들어, 제1 자석 타일(1901-1) 및 제2 자석 타일(1903-1) 간에 생성된 제1 자기장(2001-1)은 링 구조의 외곽과 내곽에서 대칭적으로 분포할 수 있다. 제2 자석 타일(1903-1)과 제3 자석 타일(1901-2) 간에 생성된 제2 자기장(2001-2)은 링 구조의 외곽과 내곽에서 대칭적으로 분포할 수 있다. 제3 자석 타일(1801-2)과 제4 자석 타일(1903-2) 간에 생성된 제3 자기장(2001-3)은 링 구조의 외곽과 내곽에서 대칭적으로 분포할 수 있다. 제L 자석 타일(1901-K)과 제L+1 자석 타일(1903-K) 간에 생성된 제L 자기장(2001-L)은 링 구조의 외곽과 내곽에서 대칭적으로 분포할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 가짜 할 바흐 배열에 따라 각형의 링 구조로 배열된 복수의 자석 타일들(1805)에 의해 생성된 자기장(2001)은 각 자석 타일의 양극에서 상대적으로 강한 자기장을 포함하고, 이외의 부분에서 상대적으로 약한 자기장을 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 가짜 할 바흐 배열에 따라 각형의 링 구조로 배열된 복수의 자석 타일들(1805)이 무선 충전 코일(1803)의 주변에 배치될 경우, 제1 그룹(1901)에 포함된 자석 타일들에 의한 자기 쌍극자 및 제2 그룹(1903)에 포함된 자석 타일들에 의한 자기 쌍극자 간의 안정적인 글로벌 중립 상태(global neutralization)를 만족할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 가짜 할 바흐 배열에 따라 방사형의 링 구조로 배열된 복수의 자석 타일들(1805)이 무선 충전 코일(1803)의 외곽에 배치될 경우, 할 바흐 배열에 따라 방사형의 링 구조로 배열된 복수의 자석 타일들(1805)에 의해 강한 인력이 형성될 수 있다.

그러나, 일 실시예에 따르면, 가짜 할 바흐 배열에 따라 방사형의 링 구조로 배열된 복수의 자석 타일들(1805)에 의해 형성된 자기장은 도 12 내지 14의 할 바흐 배열에 따라 방사형의 링 구조로 배열된 복수의 자석 타일들(1205)에 의해 형성된 자기장 또는 도 15 내지 17의 할 바흐 배열에 따라 각형의 링 구조로 배열된 복수의 자석들(1505)에 의해 형성된 자기장과 비교하여 링 구조의 후면으로 상대적으로 강하게 누출될 수 있다.

도 21은 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 펼쳐진(unfolded) 상태의 전자 장치를 나타내는 정면도이다. 도 22는 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 접힌(folded) 상태의 전자 장치를 전면 방향에서 바라본 정면도이다. 도 23은 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 접힌 상태의 전자 장치를 다른 방향에서 바라본 배면도이다.

도 21 내지 도 23을 참조하면, 전자 장치(101)는 도 1의 전자 장치(101)의 구조와 일부 또는 전부가 동일할 수 있다. 전자 장치(101)의 전자기 유도 회로(530)는 도 6의 전자기 유도 회로(601), 도 9의 전자기 유도 회로(901), 도 12의 전자기 유도 회로(1201), 도 15의 전자기 유도 회로(1501), 또는 도 20의 전자기 유도 회로(1801) 중 적어도 하나르의 구성을 준용할 수 있다.

도 21 내지 도 23에 도시된 바와 같이, 전자 장치(101)는 복수 개의 폴더블 하우징(210)과, 디스플레이(220), 전자기 유도 회로(530) 및 연결 구조(예를 들면, 힌지 구조)를 포함할 수 있다. 폴더블 하우징(210)은 제1 하우징(210a) 및 제2 하우징(210b)을 포함하고, 제1 하우징(210a)은 전면에 해당하는 제1 면(201a), 후면에 해당하는 제2 면(202a) 및 제1 면(201a) 및 제2 면(202a) 사이의 공간의 일부를 둘러싸는 측면(203)을 포함할 수 있다. 상기 제2 하우징(210b)은 전면에 해당하는 제3 면(201b), 후면에 해당하는 제4 면(202b) 및 상기 제3 면(201b) 및 제4 면(202b) 사이의 공간의 일부를 둘러싸는 측면을 포함할 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 제1 하우징(210a)은 제1 면(201a)의 적어도 일부가 개방될 수 있으며, 투명 커버가 상기 제1 하우징(210a) 제1 면(201a)의 적어도 일부를 형성하도록 장착되어, 제1 하우징(210a)의 개방된 제1 면(201a)을 폐쇄할 수 있다. 또 다른 예로, 상기 제2 하우징(210b)은 제3 면(201b)의 적어도 일부가 개방될 수 있으며, 투명 커버가 상기 제2 하우징(210b) 제3 면(201b)의 적어도 일부를 형성하도록 장착되어, 제2 하우징(210b)의 개방된 제3 면(201b)을 폐쇄할 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 폴더블 하우징(210)의 내부에는 각종 회로 장치들, 예컨대, 도 1에 전술한 바 있는 프로세서(120), 메모리(130), 인터페이스(177) 등이 수용될 수 있으며, 또한, 내부에 배터리를 수용함으로써 전원을 확보할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 제1 하우징(210a), 제2 하우징(210b) 및 힌지 구조를 포함하고, 상기 힌지 구조는 제2 하우징(210b)과 상기 제1 하우징(210a)을 서로에 대하여 회전 가능하게 결합시킬 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)는 제1 하우징(210a)에 대하여 제2 하우징(210b)이 회전 가능한 접힘(folding) 상태를 나타낼 수 있다. 상기 회전 동작에 따라, 제1 하우징(210a)과 제2 하우징(210b)이 대면하는 접힌 상태(folded status) 또는 상기 제1 하우징(210a)과 제2 하우징(210b)이 나란하게 배치된 펼쳐진 상태(unfolded status), 또는 지정된 각도를 유지하는 중간 상태(intermediate status)를 포함할 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 제1 하우징(210a), 제2 하우징(210b) 및 상기 힌지 구조 전면에는 디스플레이(220)가 배치될 수 있다. 디스플레이(220)는 제1 하우징(210a)으로부터 상기 힌지 구조를 가로질러 제2 하우징(210b)까지 연장되도록 형성되고, 상기 힌지 구조의 길이 방향으로 형성된 가상의 힌지축을 중심으로 폴딩될 수 있도록 플렉서블한 구조로 마련될 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 제1 하우징(210a)은 제2 하우징(210b)에 대해 0~180도 회전할 수 있다. 제1 하우징(210a)이 제2 하우징(210b)에 대하여 180도 회전하여 전자 장치(101)가 접힌 상태가 됨에 따라, 제1 하우징(210a)의 제2 면(202a)과 제2 하우징(210b)의 제4 면(202b)은 서로 대면 배치될 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(101)의 전자기 유도 회로(530)는 제1 하우징(210a) 또는 제2 하우징(210b) 내부에 배치되며, 디스플레이(220)의 배면에 실장될 수 있다. 예를 들어, 무선 충전 구조(530)는 제1 하우징(210a) 내부에 배치되고, 전자 장치(101)가 접힌 상태에서, 디스플레이(220)의 일 영역을 통해 무선 충전 기능을 수행할 수 있다. 또 다른 예로, 전자기 유도 회로(530)는 제1 하우징(210a) 내부와 제2 하우징(210b) 내부에 배치되어, 전자 장치(101)가 접힌 상태에서, 디스플레이(220)를 통해 무선 충전 기능(예: 무선 전력 송신 및 무선 전력 수신 기능)을 수행할 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 디스플레이(220)는 전자기 유도 회로(530)와 무선 충전 기기(10)와의 정렬 여부를 외부로 표시할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이(220)는 전자기 유도 회로(530)와 무선 충전 기기(10)가 지정된 거리 내에 위치하는 경우, 무선 충전 모드가 수행됨을 이미지 또는 영상을 통해 알려줄 수 있다. 이후, 디스플레이(220)는 전자기 유도 회로(530)와 무선 충전 기기(10)가 정확하게 정렬되도록, 정렬 정보를 다양한 색상 또는 무선 충전 기기의 형상과 동일한 외부 표시 인터페이스를 통해 표시할 수 있다. 디스플레이(220)는 전자기 유도 회로(530)와 무선 충전 기기(10)가 올바르게 정렬된 경우, 충전이 시작됨을 외부로 표시할 수 있다. 또 다른 예로, 전자기 유도 회로(530)와 무선 충전 기기(10)가 올바르게 정렬되지 못한 경우, 무선 충전 기기(10)와 정확한 정렬을 위해 전자기 유도 회로(530)가 지정된 방향으로 이동하도록 이동 표시를 외부로 표시할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 디스플레이(220)는 전자기 유도 회로(530)와 무선 충전 기기(10)와의 충전 상태 정보를 제공할 수 있다. 예를 들어, 상기 정렬 여부와 함께 무선 충전의 진행에 관련된 상태 정보(예: 배터리량/ 충전 진행률/ 충전 대기 시간)를 제공할 수 있다. 상기 디스플레이(220)는 전자기 유도 회로(530)와 무선 충전 기기(10)가 충전을 시작하는 경우, 디스플레이(220)를 통해 다양한 색상을 포함한 이미지 또는 영상으로 충전 상태 정보를 표시할 수 있다. 또 다른 예로, 상기 디스플레이(220)는 충전의 상태, 충전의 완료 여부를 알람 및/또는 외부 표시 인터페이스를 통해 표시할 수 있다. 상기 충전 상태 정보는 무선 충전 기기(10) 내에 또는 무선 충전 기기(10)와 인접한 디스플레이(220)의 일 영역에 표시될 수 있다.

도 24는 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 펼쳐진(unfolded) 상태의 전자 장치와 외부 충전 수신 기기를 나타내는 사시도이다. 도 25는 다양한 실시예들에 따른 펼쳐진 상태의 전자 장치와 외부 충전 수신 기기를 나타내는 정면도이다. 도 26은 다양한 실시예들에 따른 펼쳐진 상태에서, 전자 장치와 외부 충전 송수신 기기들을 나타내는 사시도이다.

도 24 내지 도 26을 참조하면, 전자 장치(101)는 도 21 내지 도 23의 전자 장치(101)의 구조와 일부 또는 전부가 동일할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)는 접힘 상태(folding status)(예: 펼쳐진 상태(unfolded status), 중간 상태(intermediate status), 접힌 상태(folded status) 중 어느 하나의 상태)에서 플렉서블 디스플레이(220)가 외부에 보여지는 아웃 폴딩 구조일 수 있다. 또 다른 예로, 전자 장치(101)는 접힘 상태(folding status) 중 접힌 상태(folded status)에서 플렉서블 디스플레이(220)가 외부에 보여지지 않는 인 폴딩 구조일 수 있다.

전자 장치(101)의 전자기 유도 회로(530)는 도 6의 전자기 유도 회로(601), 도 9의 전자기 유도 회로(901), 도 12의 전자기 유도 회로(1201), 도 15의 전자기 유도 회로(1501), 또는 도 20의 전자기 유도 회로(1801) 중 적어도 하나르의 구성을 준용할 수 있다.

도 24 내지 도 26에 도시된 바와 같이, 전자 장치(101)는 복수 개의 폴더블 하우징(210)과, 디스플레이(220), 적어도 하나의 전자기 유도 회로(530) 및 연결 구조(예를 들면, 힌지 구조)를 포함할 수 있다. 폴더블 하우징(210)은 제1 하우징(210a), 제2 하우징(210b)을 포함하고, 전자기 유도 회로(530)는 제1 하우징(210a) 또는 제2 하우징(210b) 내부에 배치되며, 디스플레이(220)의 배면에 실장될 수 있다. 예를 들어, 전자기 유도 회로(530)는 제1 하우징(210a) 내부에 배치되고, 전자 장치(101)가 펼쳐진 상태에서, 디스플레이(220)의 일 영역을 통해 무선 충전 기능을 수행할 수 있다. 또 다른 예로, 전자기 유도 회로(530)는 제1 전자기 유도 회로 및 제2 전자기 유도 회로를 포함할 수 있다. 상기 제1 전자기 유도 회로 및 제2 전자기 유도 회로는 전자 장치(101)가 펼쳐진 상태(unfolded status) 및/또는 접힌 상태(folded status)에서, 무선 충전 기능을 수행할 수 있다. 제1 전자기 유도 회로는 디스플레이(220)의 일 영역을 통해 외부 충전 수신 기기(11)에 무선 전력을 송신할 수 있다. 제2 전자기 유도 회로는 폴더블 하우징(210)의 후면 플레이트의 일 영역을 통해 무선 충전 기기(10)로부터 에너지를 전달받을 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 디스플레이(220)는 상기 적어도 하나의 전자기 유도 회뢰(530)가 효율적인 무선 충전을 수행할 수 있도록, 무선 충전 기기(10) 또는 외부 충전 수신 기기(11)가 전자기 유도 회로(530)와의 정렬 여부를 외부로 표시할 수 있다. 무선 충전 수신 기기(11)는 와치와 같은 다양한 웨어러블 전자 장치를 포함할 수 있다.

본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 전자 장치(예: 도 1 내지 5의 101)는, 제1 방향을 향하는 전면 플레이트, 상기 제1 방향에 반대인 제2 방향을 향하는 후면 플레이트를 포함하는 하우징과, 상기 전면 플레이트를 통해 화면을 출력하기 위한 디스플레이 패널과, 상기 디스플레이 패널 및 상기 후면 플레이트 사이에 배치되고, 내부 부품들을 지지하는 브라켓과, 상기 디스플레이 패널과 전기적으로 연결된 제1 영역, 및 상기 제1 영역으로부터 연장되고 상기 디스플레이 패널 및 상기 브라켓 사이에 배치된 제2 영역을 포함하는 플렉서블 인쇄회로기판과, 상기 제2 영역의 일면 또는 내측에 배치되고, 자기장(magnetic field)을 발생시키도록 형성된 무선 충전 코일 및 상기 무선 충전 코일의 가장자리를 따라 링 구조로 배치된 복수의 자석들을 포함하는 무선 충전 구조를 포함하되, 상기 복수의 자석들은, 자속의 방향이 제3 방향을 따라 진행하도록 구성된 제1 자석들 및 자속의 방향이 상기 제3 방향과 다른 제4 방향을 따라 진행하도록 구성된 제2 자석들을 포함하고, 상기 제1 자석들 및 상기 제2 자석들은 할 바흐 배열(Halbach array)에 기반하여 교대로 배열될 수 있다.

다양한 실시예들에 따라 전자 장치(예: 도 1 내지 5의 101)는, 상기 제3 방향 및 상기 제4 방향은 서로 수직일 수 있다.

다양한 실시예들에 따라 전자 장치(예: 도 1 내지 5의 101)는, 상기 제3 방향은 상기 링 구조의 반경 방향이고, 상기 제4 방향은 상기 링 구조의 둘레 방향일 수 있다.

다양한 실시예들에 따라 전자 장치(예: 도 1 내지 5의 101)는, 제3 방향은 상기 링 구조의 중심에서 상기 링 구조의 반경을 따라 멀어지는 제3-1 방향 및 상기 링 구조의 반경을 따라 상기 링 구조의 중심으로 가까워지는 제3-2 방향을 포함하고, 상기 제4 방향은 상기 링 구조의 둘레의 시계 방향인 제4-1 방향 및 상기 링 구조의 둘레의 반시계 방향인 제4-2 방향을 포함할 수 있다.

다양한 실시예들에 따라 전자 장치(예: 도 1 내지 5의 101)는, 상기 제1 자석들은 상기 제3-1 방향을 따라 배열된 제1-1 자석들 및 상기 제3-2 방향을 따라 배열된 제1-2 자석들을 포함하고, 상기 제2 자석들은 상기 제4-1 방향을 따라 배열된 제2-1 자석들 및 상기 제4-2 방향을 따라 배열된 제2-2 자석들을 포함할 수 있다.

다양한 실시예들에 따라 전자 장치(예: 도 1 내지 5의 101)는, 상기 제1-1 자석들의 N극은 상기 제3-1 방향을 따라 배열되고, 상기 제1-2 자석들의 N극은 상기 제3-2 방향을 따라 배열되고, 상기 제2-1 자석들의 N극은 상기 제4-1 방향을 따라 배열되고, 상기 제2-2 자석들의 N극은 상기 제4-2 방향을 따라 배열될 수 있다.

다양한 실시예들에 따라 전자 장치(예: 도 1 내지 5의 101)는, 상기 제3 방향은 상기 링 구조의 면에 수직인 방향이고, 상기 제4 방향은 상기 링 구조의 둘레 방향일 수 있다.

다양한 실시예들에 따라 전자 장치(예: 도 1 내지 5의 101)는, 상기 제3 방향은 상기 링 구조의 전면이 향하는 상기 제1 방향과 평행한 제3-1 방향 및 상기 링 구조의 후면이 향하는 상기 제2 방향과 평행한 제3-2 방향을 포함하고, 상기 제4 방향은 상기 링 구조의 둘레의 시계 방향인 제4-1 방향 및 상기 링 구조의 둘레의 반시계 방향인 제4-2 방향을 포함할 수 있다.

다양한 실시예들에 따라 전자 장치(예: 도 1 내지 5의 101)는, 상기 제1 자석들은 상기 제3-1 방향에 따라 배열된 제1-1 자석들 및 상기 제3-2 방향에 따라 배열된 제1-2 자석들을 포함하고, 상기 제2 자석들은 상기 제4-1 방향에 따라 배열된 제2-1 자석들 및 상기 제4-1 방향에 따라 배열된 제2-2 자석들을 포함할 수 있다.

본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 전자 장치(예: 도 1 내지 5의 101, 도 21 내지 도 26의 101)는, 폴더블 하우징으로서, 힌지 구조와, 상기 힌지 구조에 연결되며, 제1 방향으로 향하는 제1 면, 상기 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 향하는 제2 면을 포함하는 제1 하우징과, 상기 힌지 구조에 연결되며, 제3 방향으로 향하는 제3 면, 상기 제3 방향과 반대인 제4 방향으로 향하는 제4 면을 포함하며, 상기 힌지 구조를 중심으로 상기 제1 하우징과 접히는 제2 하우징을 포함하며, 접힌(folded) 상태에서 상기 제2 면이 상기 제4 면에 대면하고, 펼쳐진(unfolded) 상태에서 상기 제3 방향이 상기 제1 방향과 동일한 폴더블 하우징과, 상기 제1 하우징으로부터 상기 힌지 구조를 가로질러 상기 제2 하우징으로 연장되고, 상기 제1 면 또는 상기 제3 면을 통해 화면을 출력하기 위한 디스플레이 패널과, 상기 제1 하우징 내의 상기 제1 면 및 상기 제2 면 사이에 배치되고, 내부 부품들을 지지하는 브라켓과, 상기 디스플레이 패널과 전기적으로 연결된 제1 영역, 및 상기 제1 영역으로부터 연장되고 상기 디스플레이 패널 및 상기 브라켓 사이에 배치된 제2 영역을 포함하는 플렉서블 인쇄회로기판과, 상기 제2 영역의 일면 또는 내측에 배치되고, 자기장(magnetic field)을 발생시키도록 형성된 무선 충전 코일 및 상기 무선 충전 코일의 가장자리를 따라 링 구조로 배치된 복수의 자석들을 포함하는 무선 충전 구조를 포함하되, 상기 복수의 자석들은, 자속의 방향이 제5 방향을 따라 진행하도록 구성된 제1 자석들 및 자속의 방향이 상기 제5 방향과 다른 제6 방향을 따라 진행하도록 구성된 제2 자석들을 포함하고, 상기 제1 자석들 및 상기 제2 자석들은 할 바흐 배열(Halbach array)에 기반하여 교대로 배열될 수 있다.

다양한 실시예들에 따라 전자 장치(예: 도 1 내지 5의 101, 도 21 내지 도 26의 101)는, 상기 제5 방향 및 상기 제6 방향은 서로 수직일 수 있다.

다양한 실시예들에 따라 전자 장치(예: 도 1 내지 5의 101, 도 21 내지 도 26의 101)는, 상기 제5 방향은 상기 링 구조의 반경 방향이고, 상기 제6 방향은 상기 링 구조의 둘레 방향일 수 있다.

다양한 실시예들에 따라 전자 장치(예: 도 1 내지 5의 101, 도 21 내지 도 26의 101)는, 제5 방향은 상기 링 구조의 중심에서 상기 링 구조의 반경을 따라 멀어지는 제5-1 방향 및 상기 링 구조의 반경을 따라 상기 링 구조의 중심으로 가까워지는 제5-2 방향을 포함하고, 상기 제6 방향은 상기 링 구조의 둘레의 시계 방향인 제6-1 방향 및 상기 링 구조의 둘레의 반시계 방향인 제6-2 방향을 포함할 수 있다.

다양한 실시예들에 따라 전자 장치(예: 도 1 내지 5의 101, 도 21 내지 도 26의 101)는, 상기 제1 자석들은 상기 제5-1 방향을 따라 배열된 제1-1 자석들 및 상기 제5-2 방향을 따라 배열된 제1-2 자석들을 포함하고, 상기 제2 자석들은 상기 제6-1 방향을 따라 배열된 제2-1 자석들 및 상기 제6-2 방향을 따라 배열된 제2-2 자석들을 포함할 수 있다.

다양한 실시예들에 따라 전자 장치(예: 도 1 내지 5의 101, 도 21 내지 도 26의 101)는, 상기 제1-1 자석들의 N극은 상기 제5-1 방향을 따라 배열되고, 상기 제1-2 자석들의 N극은 상기 제5-2 방향을 따라 배열되고, 상기 제2-1 자석들의 N극은 상기 제6-1 방향을 따라 배열되고, 상기 제2-2 자석들의 N극은 상기 제6-2 방향을 따라 배열될 수 있다.

다양한 실시예들에 따라 전자 장치(예: 도 1 내지 5의 101, 도 21 내지 도 26의 101)는, 상기 제5 방향은 상기 링 구조의 면에 수직인 방향이고, 상기 제6 방향은 상기 링 구조의 둘레 방향일 수 있다.

다양한 실시예들에 따라 전자 장치(예: 도 1 내지 5의 101, 도 21 내지 도 26의 101)는, 상기 제5 방향은 상기 링 구조의 전면이 향하는 상기 제1 방향과 평행한 제5-1 방향 및 상기 링 구조의 후면이 향하는 상기 제2 방향과 평행한 제56-2 방향을 포함하고, 상기 제4 방향은 상기 링 구조의 둘레의 시계 방향인 제6-1 방향 및 상기 링 구조의 둘레의 반시계 방향인 제6-2 방향을 포함할 수 있다.

다양한 실시예들에 따라 전자 장치(예: 도 1 내지 5의 101, 도 21 내지 도 26의 101)는, 상기 제1 자석들은 상기 제5-1 방향에 따라 배열된 제1-1 자석들 및 상기 제5-2 방향에 따라 배열된 제1-2 자석들을 포함하고, 상기 제2 자석들은 상기 제6-1 방향에 따라 배열된 제2-1 자석들 및 상기 제6-2 방향에 따라 배열된 제2-2 자석들을 포함할 수 있다.

이상에서 설명한 본 개시의 전자 장치는 전술한 실시 예 및 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 개시의 기술적 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

Claims

전자 장치에 있어서,
제1 방향을 향하는 전면 플레이트, 상기 제1 방향에 반대인 제2 방향을 향하는 후면 플레이트를 포함하는 하우징;
상기 전면 플레이트를 통해 화면을 출력하기 위한 디스플레이 패널;
상기 디스플레이 패널 및 상기 후면 플레이트 사이에 배치되고, 내부 부품들을 지지하는 브라켓;
상기 디스플레이 패널과 전기적으로 연결된 제1 영역, 및 상기 제1 영역으로부터 연장되고 상기 디스플레이 패널 및 상기 브라켓 사이에 배치된 제2 영역을 포함하는 플렉서블 인쇄회로기판;
상기 제2 영역의 일면 또는 내측에 배치되고, 자기장(magnetic field)을 발생시키도록 형성된 무선 충전 코일 및 상기 무선 충전 코일의 가장자리를 따라 링 구조로 배치된 복수의 자석들을 포함하는 무선 충전 구조를 포함하되,
상기 복수의 자석들은, 자속의 방향이 제3 방향을 따라 진행하도록 구성된 제1 자석들 및 자속의 방향이 상기 제3 방향과 다른 제4 방향을 따라 진행하도록 구성된 제2 자석들을 포함하고,
상기 제1 자석들 및 상기 제2 자석들은 할 바흐 배열(Halbach array)에 기반하여 교대로 배열된 전자 장치.
제1항에 있어서,
상기 제3 방향 및 상기 제4 방향은 서로 수직인 전자 장치.
제1항에 있어서,
상기 제3 방향은 상기 링 구조의 반경 방향이고, 상기 제4 방향은 상기 링 구조의 둘레 방향인 전자 장치.
제1항에 있어서,
상기 제3 방향은 상기 링 구조의 중심에서 상기 링 구조의 반경을 따라 멀어지는 제3-1 방향 및 상기 링 구조의 반경을 따라 상기 링 구조의 중심으로 가까워지는 제3-2 방향을 포함하고,
상기 제4 방향은 상기 링 구조의 둘레의 시계 방향인 제4-1 방향 및 상기 링 구조의 둘레의 반시계 방향인 제4-2 방향을 포함하는 전자 장치.
제4항에 있어서,
상기 제1 자석들은 상기 제3-1 방향을 따라 배열된 제1-1 자석들 및 상기 제3-2 방향을 따라 배열된 제1-2 자석들을 포함하고,
상기 제2 자석들은 상기 제4-1 방향을 따라 배열된 제2-1 자석들 및 상기 제2-2 방향을 따라 배열된 제4-2 자석들을 포함하는 전자 장치.
제5항에 있어서,
상기 제1-1 자석들의 N극은 상기 제3-1 방향을 따라 배열되고, 상기 제1-2 자석들의 N극은 상기 제3-2 방향을 따라 배열되고, 상기 제2-1 자석들의 N극은 상기 제4-1 방향을 따라 배열되고, 상기 제2-2 자석들의 N극은 상기 제4-2 방향을 따라 배열되는 전자 장치.
제1항에 있어서,
상기 제3 방향은 상기 링 구조의 면에 수직인 방향이고, 상기 제4 방향은 상기 링 구조의 둘레 방향인 전자 장치.
제1항에 있어서,
상기 제3 방향은 상기 링 구조의 전면이 향하는 상기 제1 방향과 평행한 제3-1 방향 및 상기 링 구조의 후면이 향하는 상기 제2 방향과 평행한 제3-2 방향을 포함하고,
상기 제4 방향은 상기 링 구조의 둘레의 시계 방향인 제4-1 방향 및 상기 링 구조의 둘레의 반시계 방향인 제4-2 방향을 포함하는 전자 장치.
제8항에 있어서,
상기 제1 자석들은 상기 제3-1 방향에 따라 배열된 제1-1 자석들 및 상기 제3-2 방향에 따라 배열된 제1-2 자석들을 포함하고,
상기 제2 자석들은 상기 제4-1 방향에 따라 배열된 제2-1 자석들 및 상기 제4-1 방향에 따라 배열된 제2-2 자석들을 포함하는 전자 장치.
제9항에 있어서,
상기 제1-1 자석들의 N극은 상기 제3-1 방향을 따라 배열되고, 상기 제1-2 자석들의 N극은 상기 제3-2 방향을 따라 배열되고, 상기 제2-1 자석들의 N극은 상기 제4-1 방향을 따라 배열되고, 상기 제2-2 자석들의 N극은 상기 제4-2 방향을 따라 배열되는 전자 장치.
전자 장치에 있어서,
폴더블 하우징으로서,
힌지 구조;
상기 힌지 구조에 연결되며, 제1 방향으로 향하는 제1 면, 상기 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 향하는 제2 면을 포함하는 제1 하우징; 및
상기 힌지 구조에 연결되며, 제3 방향으로 향하는 제3 면, 상기 제3 방향과 반대인 제4 방향으로 향하는 제4 면을 포함하며, 상기 힌지 구조를 중심으로 상기 제1 하우징과 접히는 제2 하우징을 포함하며,
접힌(folded) 상태에서 상기 제2 면이 상기 제4 면에 대면하고, 펼쳐진(unfolded) 상태에서 상기 제3 방향이 상기 제1 방향과 동일한 폴더블 하우징;
상기 제1 하우징으로부터 상기 힌지 구조를 가로질러 상기 제2 하우징으로 연장되고, 상기 제1 면 또는 상기 제3 면을 통해 화면을 출력하기 위한 디스플레이 패널;
상기 제1 하우징 내의 상기 제1 면 및 상기 제2 면 사이에 배치되고, 내부 부품들을 지지하는 브라켓;
상기 디스플레이 패널과 전기적으로 연결된 제1 영역, 및 상기 제1 영역으로부터 연장되고 상기 디스플레이 패널 및 상기 브라켓 사이에 배치된 제2 영역을 포함하는 플렉서블 인쇄회로기판;
상기 제2 영역의 일면 또는 내측에 배치되고, 자기장(magnetic field)을 발생시키도록 형성된 무선 충전 코일 및 상기 무선 충전 코일의 가장자리를 따라 링 구조로 배치된 복수의 자석들을 포함하는 무선 충전 구조를 포함하되,
상기 복수의 자석들은, 자속의 방향이 제5 방향을 따라 진행하도록 구성된 제1 자석들 및 자속의 방향이 상기 제5 방향과 다른 제6 방향을 따라 진행하도록 구성된 제2 자석들을 포함하고,
상기 제1 자석들 및 상기 제2 자석들은 할 바흐 배열(Halbach array)에 기반하여 교대로 배열된 전자 장치.
제11항에 있어서,
상기 제5 방향 및 상기 제6 방향은 서로 수직인 전자 장치.
제11항에 있어서,
상기 제5 방향은 상기 링 구조의 반경 방향이고, 상기 제6 방향은 상기 링 구조의 둘레 방향인 전자 장치.
제11항에 있어서,
상기 제5 방향은 상기 링 구조의 중심에서 상기 링 구조의 반경을 따라 멀어지는 제5-1 방향 및 상기 링 구조의 반경을 따라 상기 링 구조의 중심으로 가까워지는 제5-2 방향을 포함하고,
상기 제6 방향은 상기 링 구조의 둘레의 시계 방향인 제6-1 방향 및 상기 링 구조의 둘레의 반시계 방향인 제6-2 방향을 포함하는 전자 장치.
제14항에 있어서,
상기 제1 자석들은 상기 제5-1 방향을 따라 배열된 제1-1 자석들 및 상기 제5-2 방향을 따라 배열된 제1-2 자석들을 포함하고,
상기 제2 자석들은 상기 제6-1 방향을 따라 배열된 제2-1 자석들 및 상기 제2-2 방향을 따라 배열된 제6-2 자석들을 포함하는 전자 장치.
제15항에 있어서,
상기 제1-1 자석들의 N극은 상기 제5-1 방향을 따라 배열되고, 상기 제1-2 자석들의 N극은 상기 제5-2 방향을 따라 배열되고, 상기 제2-1 자석들의 N극은 상기 제6-1 방향을 따라 배열되고, 상기 제2-2 자석들의 N극은 상기 제6-2 방향을 따라 배열되는 전자 장치.
제11항에 있어서,
상기 제5 방향은 상기 링 구조의 면에 수직인 방향이고, 상기 제6 방향은 상기 링 구조의 둘레 방향인 전자 장치.
제11항에 있어서,
상기 제5 방향은 상기 링 구조의 전면이 향하는 상기 제1 방향과 평행한 제5-1 방향 및 상기 링 구조의 후면이 향하는 상기 제2 방향과 평행한 제5-2 방향을 포함하고,
상기 제6 방향은 상기 링 구조의 둘레의 시계 방향인 제6-1 방향 및 상기 링 구조의 둘레의 반시계 방향인 제6-2 방향을 포함하는 전자 장치.
제18항에 있어서,
상기 제1 자석들은 상기 제5-1 방향에 따라 배열된 제1-1 자석들 및 상기 제5-2 방향에 따라 배열된 제1-2 자석들을 포함하고,
상기 제2 자석들은 상기 제6-1 방향에 따라 배열된 제2-1 자석들 및 상기 제6-1 방향에 따라 배열된 제2-2 자석들을 포함하는 전자 장치.
제19항에 있어서,
상기 제1-1 자석들의 N극은 상기 제5-1 방향을 따라 배열되고, 상기 제1-2 자석들의 N극은 상기 제5-2 방향을 따라 배열되고, 상기 제2-1 자석들의 N극은 상기 제6-1 방향을 따라 배열되고, 상기 제2-2 자석들의 N극은 상기 제6-2 방향을 따라 배열되는 전자 장치.