KR20230109116A - 안테나를 포함하는 웨어러블 전자 장치 - Google Patents
안테나를 포함하는 웨어러블 전자 장치 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명의 다양한 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치는, 전자 장치는, 브릿지, 상기 브릿지의 제 1 방향에 배치된 제 1 림, 상기 제 1 방향과 반대 방향인 상기 브릿지의 제 2 방향에 배치된 제 2 림, 및 제 1 힌지부를 이용하여 상기 제 1 림에 대하여 접히거나 펼쳐지도록 구성된 제 1 템플, 제 2 힌지부를 이용하여 상기 제 2 림에 대하여 접히거나 펼쳐지도록 구성된 제 2 템플을 포함하고, 상기 제 1 템플은, 무선 통신 회로가 배치되고, 그라운드 영역이 부분적으로 형성된 제 1 인쇄 회로 기판, 상기 그라운드 영역의 일부에 형성된 비도전성 영역, 상기 비도전성 영역을 가로 질러 배치되고, 제 1 단이 신호 경로를 이용하여 상기 무선 통신 회로와 전기적으로 연결되고, 제 2 단이 상기 그라운드 영역에 인접하게 배치된 급전선, 상기 급전선의 상기 제 2 단에 인접하게 형성되고 상기 급전선과 전기적으로 연결된 급전 포인트, 및 상기 급전 포인트와 전기적으로 연결된 상기 그라운드 영역의 일부와, 제 1 도전성 연결 부재를 이용하여 전기적으로 연결된 제 1 전자 부품을 포함하고, 상기 그라운드 영역의 일부 및 상기 제 1 전자 부품 중 적어도 일부를 안테나로 활용할 수 있다. 다른 다양한 실시예가 가능할 수 있다.
Description
본 발명의 다양한 실시예들은, 적어도 하나의 안테나를 포함하는 웨어러블 전자 장치에 관한 것이다.
웨어러블 전자 장치는 안경 형태의 증강 현실(augmented reality; AR) 글래스 또는 헤드 착용형 HMD(head mounted display)와 같이 다양한 형태로 변화되고 있다.
상기 웨어러블 전자 장치는 무선 통신을 통해 다른 전자 장치와 다양한 데이터를 송신 및 수신할 수 있다.
상기 웨어러블 전자 장치는 다른 전자 장치와 무선 통신을 수행하기 위해 적어도 하나의 안테나(예: 안테나 방사체)를 포함할 수 있다.
웨어러블 전자 장치는 투명한 글래스(예: 렌즈)에 다양한 컨텐츠를 구현하는 안경 형태의 증강 현실(augmented reality; AR) 글래스 또는 스마트 글래스를 포함할 수 있다.
상기 웨어러블 전자 장치는 실제로 존재하는 환경과, 그래픽으로 구성된 가상의 사물을 합성한 정보를 사용자에게 시각적으로 제공할 수 있다.
상기 웨어러블 전자 장치는 사용자에게 착용의 편의성을 제공하기 위해 소형화 및 경량화되어 가고 있다. 이에 따라, 웨어러블 전자 장치는 다른 전자 장치와 무선 통신을 수행하기 위한 안테나(예: 안테나 방사체)의 배치 공간이 줄어들 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들은, 제 1 템플 및/또는 제 2 템플에 배치된 그라운드 영역 및 전자 부품 중 적어도 하나를 안테나로 활용할 수 있는 웨어러블 전자 장치를 제공할 수 있다.
본 개시에서 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치는, 브릿지, 상기 브릿지의 제 1 방향에 배치된 제 1 림, 상기 제 1 방향과 반대 방향인 상기 브릿지의 제 2 방향에 배치된 제 2 림, 및 제 1 힌지부를 이용하여 상기 제 1 림에 대하여 접히거나 펼쳐지도록 구성된 제 1 템플, 제 2 힌지부를 이용하여 상기 제 2 림에 대하여 접히거나 펼쳐지도록 구성된 제 2 템플을 포함하고, 상기 제 1 템플은, 무선 통신 회로가 배치되고, 그라운드 영역이 부분적으로 형성된 제 1 인쇄 회로 기판, 상기 그라운드 영역의 일부에 형성된 비도전성 영역, 상기 비도전성 영역을 가로 질러 배치되고, 제 1 단이 신호 경로를 이용하여 상기 무선 통신 회로와 전기적으로 연결되고, 제 2 단이 상기 그라운드 영역에 인접하게 배치된 급전선, 상기 급전선의 상기 제 2 단에 인접하게 형성되고 상기 급전선과 전기적으로 연결된 급전 포인트, 및 상기 급전 포인트와 전기적으로 연결된 상기 그라운드 영역의 일부와, 제 1 도전성 연결 부재를 이용하여 전기적으로 연결된 제 1 전자 부품을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치는, 브릿지, 상기 브릿지의 제 1 방향에 배치된 제 1 림, 상기 제 1 방향과 반대 방향인 상기 브릿지의 제 2 방향에 배치된 제 2 림, 및 제 1 힌지부를 이용하여 상기 제 1 림에 대하여 접히거나 펼쳐지도록 구성된 제 1 템플, 제 2 힌지부를 이용하여 상기 제 2 림에 대하여 접히거나 펼쳐지도록 구성된 제 2 템플을 포함하고, 상기 제 1 템플은, 제 1 무선 통신 회로가 배치되고, 제 1 그라운드 영역이 부분적으로 형성된 제 1 인쇄 회로 기판, 상기 제 1 그라운드 영역의 일부에 형성된 제 1 비도전성 영역, 상기 제 1 비도전성 영역을 가로 질러 배치되고, 제 1 단이 제 1 신호 경로를 이용하여 상기 제 1 무선 통신 회로와 전기적으로 연결되고, 제 2 단이 상기 제 1 그라운드 영역에 인접하게 배치된 제 1 급전선, 상기 제 1 급전선의 상기 제 2 단에 인접하게 형성되고 상기 제 1 급전선과 전기적으로 연결된 제 1 급전 포인트, 및 상기 제 1 급전 포인트와 전기적으로 연결된 상기 제 1 그라운드 영역의 일부와, 제 1 도전성 연결 부재를 이용하여 전기적으로 연결된 제 1 전자 부품을 포함하고, 상기 제 2 템플은, 제 2 무선 통신 회로가 배치되고, 제 2 그라운드 영역이 부분적으로 형성된 제 2 인쇄 회로 기판, 상기 제 2 그라운드 영역의 일부에 형성된 제 2 비도전성 영역, 상기 제 2 비도전성 영역을 가로 질러 배치되고, 제 1 단이 제 2 신호 경로를 이용하여 상기 제 2 무선 통신 회로와 전기적으로 연결되고, 제 2 단이 상기 제 2 그라운드 영역에 인접하게 배치된 제 2 급전선, 상기 제 2 급전선의 상기 제 2 단에 인접하게 형성되고 상기 제 2 급전선과 전기적으로 연결된 제 2 급전 포인트, 및 상기 제 2 급전 포인트와 전기적으로 연결된 상기 제 2 그라운드 영역의 일부와, 제 2 도전성 연결 부재를 이용하여 전기적으로 연결된 제 2 전자 부품을 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 웨어러블 전자 장치에 안테나를 배치하기 위한 별도의 배치 공간을 마련하지 않고, 제 1 템플 및/또는 제 2 템플에 배치된 그라운드 영역 및 전자 부품(예: 음향 출력 모듈, 배터리 또는 모터) 중 적어도 하나를 안테나(예: 안테나 방사체)로 활용할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 제 1 템플 및/또는 제 2 템플에 배치된 그라운드 영역 및 전자 부품 중 적어도 하나를 안테나(예: 안테나 방사체)로 활용함으로써, 웨어러블 전자 장치에서 안테나를 배치하기 위한 물리적인 배치 공간의 부족을 해소할 수 있다.
이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.
도면의 설명과 관련하여, 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일 또는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 적어도 하나의 안테나를 포함하는 웨어러블 전자 장치를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 도 3에 개시된 웨어러블 전자 장치의 A 부분을 개략적으로 나타내는 확대도이다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 안테나의 구조를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치의 제 1 방사체 및 제 2 방사체의 구성을 설명하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 제 1 방사체 및 제 2 방사체의 특성을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 제 1 방사체 및 제 2 방사체의 전계를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 제 1 방사체 및 제 2 방사체의 전계 분포를 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 도 3에 개시된 웨어러블 전자 장치의 A 부분에 대한 다른 실시예로서, 비도전성 영역의 배치 방향 및 급전 포인트의 위치에 대한 제 1 실시예를 나타내는 도면이다.
도 11은 상기 도 10에 개시된 비도전성 영역의 배치 방향 및 급전 포인트의 위치에 따른 전계를 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 도 3에 개시된 웨어러블 전자 장치의 A 부분에 대한 다른 실시예로서, 비도전성 영역의 배치 방향 및 급전 포인트의 위치에 대한 제 2 실시예를 나타내는 도면이다.
도 13은 상기 도 12에 개시된 비도전성 영역의 배치 방향 및 급전 포인트의 위치에 따른 전계를 나타내는 도면이다.
도 14는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 도 3에 개시된 웨어러블 전자 장치의 A 부분에 대한 다른 실시예로서, 비도전성 영역의 배치 방향 및 급전 포인트의 위치에 대한 제 3 실시예를 나타내는 도면이다.
도 15는 상기 도 14에 개시된 비도전성 영역의 배치 방향 및 급전 포인트의 위치에 따른 전계를 나타내는 도면이다.
도 16은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치의 제 1 인쇄 회로 기판 및 제 1 전자 부품의 연결 구조에 대한 일 실시예를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 17은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)의 제 1 템플에 차폐 부재가 배치된 일 실시예를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 18은 도 17에 개시된 차폐 부재가 제 1 템플에 배치된 경우의 방사 패턴을 나타내는 도면이다.
도 19는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치가 제 1 템플에 적어도 하나의 안테나를 포함하고, 제 2 템플에 적어도 하나의 안테나를 포함하는 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 20은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 도 19에 개시된 웨어러블 전자 장치의 B 부분의 개략적인 확대도이다.
도 21은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 도 19에 개시된 웨어러블 전자 장치의 C 부분의 개략적인 확대도이다.
도 22는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 도 19에 개시된 웨어러블 전자 장치의 제 1 템플에 포함된 적어도 하나의 안테나의 특성 및 제 2 템플에 포함된 적어도 하나의 안테나의 특성을 나타내는 도면이다.
도 23a는 본 발명의 일 실시예에 따른 적어도 하나의 안테나를 포함하는 스타일러스 펜을 개략적으로 나타내는 분리 사시도이다.
도 23b는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 23a에 개시된 스타일러스 펜의 일부 구성이 결합된 상태를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 24는 본 발명의 일 실시예에 따른 스타일러스 펜에 적용되는 배터리의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 25a는 본 발명의 일 실시예에 따른 스타일러스 펜의 일부 구성이 결합된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 25b는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 25a에 개시된 스타일러스 펜에 대한 등가 회로 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 26a는 본 발명의 일 실시예에 따른 스타일러스 펜의 인쇄 회로 기판 및 배터리의 연결 구성을 설명하는 도면이다.
도 26b는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 26a에 개시된 구성에 대한 등가 회로 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 26c는 비교 실시예에 따른 스타일러스 펜의 방사 효율과, 본 발명의 일 실시예에 따른 스타일러스 펜의 방사 효율을 비교한 도면이다.
도 27a는 본 발명의 일 실시예에 따른 스타일러스 펜의 제 1 방사체 및 제 2 방사체의 전계를 나타내는 도면이다.
도 27b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 스타일러스 펜의 전계를 나타내는 도면이다.
도 27c는 비교 실시예에 따른 스타일러스 펜의 방사 효율과, 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 전계를 비교한 도면이다.
도 28a는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 스타일러스 펜의 인쇄 회로 기판 및 배터리의 연결 구성을 설명하는 도면이다.
도 28b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 도 28a에 개시된 구성에 대한 등가 회로 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 28c는 비교 실시예에 따른 스타일러스 펜의 방사 효율과, 본 발명의 일 실시예에 따른 스타일러스 펜의 방사 효율을 비교한 도면이다.
도 28d는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 스타일러스 펜의 제 1 방사체 및 제 2 방사체의 전계를 나타내는 도면이다.
도 29a는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 링의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 29b는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 29a에 개시된 스마트 링의 인쇄 회로 기판 및 배터리의 연결 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 30a는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 이어폰을 개략적으로 나타내는 분리 사시도이다.
도 30b는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 30a에 개시된 무선 이어폰의 일부 구성이 결합된 상태의 일 예를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 30c는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 30a에 개시된 무선 이어폰의 일부 구성이 결합된 상태의 다양한 예를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 31은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 태그를 개략적으로 나타내는 분리 사시도이다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 적어도 하나의 안테나를 포함하는 웨어러블 전자 장치를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 도 3에 개시된 웨어러블 전자 장치의 A 부분을 개략적으로 나타내는 확대도이다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 안테나의 구조를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치의 제 1 방사체 및 제 2 방사체의 구성을 설명하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 제 1 방사체 및 제 2 방사체의 특성을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 제 1 방사체 및 제 2 방사체의 전계를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 제 1 방사체 및 제 2 방사체의 전계 분포를 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 도 3에 개시된 웨어러블 전자 장치의 A 부분에 대한 다른 실시예로서, 비도전성 영역의 배치 방향 및 급전 포인트의 위치에 대한 제 1 실시예를 나타내는 도면이다.
도 11은 상기 도 10에 개시된 비도전성 영역의 배치 방향 및 급전 포인트의 위치에 따른 전계를 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 도 3에 개시된 웨어러블 전자 장치의 A 부분에 대한 다른 실시예로서, 비도전성 영역의 배치 방향 및 급전 포인트의 위치에 대한 제 2 실시예를 나타내는 도면이다.
도 13은 상기 도 12에 개시된 비도전성 영역의 배치 방향 및 급전 포인트의 위치에 따른 전계를 나타내는 도면이다.
도 14는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 도 3에 개시된 웨어러블 전자 장치의 A 부분에 대한 다른 실시예로서, 비도전성 영역의 배치 방향 및 급전 포인트의 위치에 대한 제 3 실시예를 나타내는 도면이다.
도 15는 상기 도 14에 개시된 비도전성 영역의 배치 방향 및 급전 포인트의 위치에 따른 전계를 나타내는 도면이다.
도 16은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치의 제 1 인쇄 회로 기판 및 제 1 전자 부품의 연결 구조에 대한 일 실시예를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 17은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)의 제 1 템플에 차폐 부재가 배치된 일 실시예를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 18은 도 17에 개시된 차폐 부재가 제 1 템플에 배치된 경우의 방사 패턴을 나타내는 도면이다.
도 19는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치가 제 1 템플에 적어도 하나의 안테나를 포함하고, 제 2 템플에 적어도 하나의 안테나를 포함하는 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 20은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 도 19에 개시된 웨어러블 전자 장치의 B 부분의 개략적인 확대도이다.
도 21은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 도 19에 개시된 웨어러블 전자 장치의 C 부분의 개략적인 확대도이다.
도 22는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 도 19에 개시된 웨어러블 전자 장치의 제 1 템플에 포함된 적어도 하나의 안테나의 특성 및 제 2 템플에 포함된 적어도 하나의 안테나의 특성을 나타내는 도면이다.
도 23a는 본 발명의 일 실시예에 따른 적어도 하나의 안테나를 포함하는 스타일러스 펜을 개략적으로 나타내는 분리 사시도이다.
도 23b는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 23a에 개시된 스타일러스 펜의 일부 구성이 결합된 상태를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 24는 본 발명의 일 실시예에 따른 스타일러스 펜에 적용되는 배터리의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 25a는 본 발명의 일 실시예에 따른 스타일러스 펜의 일부 구성이 결합된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 25b는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 25a에 개시된 스타일러스 펜에 대한 등가 회로 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 26a는 본 발명의 일 실시예에 따른 스타일러스 펜의 인쇄 회로 기판 및 배터리의 연결 구성을 설명하는 도면이다.
도 26b는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 26a에 개시된 구성에 대한 등가 회로 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 26c는 비교 실시예에 따른 스타일러스 펜의 방사 효율과, 본 발명의 일 실시예에 따른 스타일러스 펜의 방사 효율을 비교한 도면이다.
도 27a는 본 발명의 일 실시예에 따른 스타일러스 펜의 제 1 방사체 및 제 2 방사체의 전계를 나타내는 도면이다.
도 27b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 스타일러스 펜의 전계를 나타내는 도면이다.
도 27c는 비교 실시예에 따른 스타일러스 펜의 방사 효율과, 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 전계를 비교한 도면이다.
도 28a는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 스타일러스 펜의 인쇄 회로 기판 및 배터리의 연결 구성을 설명하는 도면이다.
도 28b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 도 28a에 개시된 구성에 대한 등가 회로 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 28c는 비교 실시예에 따른 스타일러스 펜의 방사 효율과, 본 발명의 일 실시예에 따른 스타일러스 펜의 방사 효율을 비교한 도면이다.
도 28d는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 스타일러스 펜의 제 1 방사체 및 제 2 방사체의 전계를 나타내는 도면이다.
도 29a는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 링의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 29b는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 29a에 개시된 스마트 링의 인쇄 회로 기판 및 배터리의 연결 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 30a는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 이어폰을 개략적으로 나타내는 분리 사시도이다.
도 30b는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 30a에 개시된 무선 이어폰의 일부 구성이 결합된 상태의 일 예를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 30c는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 30a에 개시된 무선 이어폰의 일부 구성이 결합된 상태의 다양한 예를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 31은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 태그를 개략적으로 나타내는 분리 사시도이다.
도 1은, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)의 블록도이다.
도 1을 참조하면, 네트워크 환경(100)에서 전자 장치(101)는 제 1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제 2 네트워크(199)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(104) 또는 서버(108) 중 적어도 하나와 통신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 프로세서(120), 메모리(130), 입력 모듈(150), 음향 출력 모듈(155), 디스플레이 모듈(160), 오디오 모듈(170), 센서 모듈(176), 인터페이스(177), 연결 단자(178), 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: 연결 단자(178))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 이 구성요소들 중 일부들(예: 센서 모듈(176), 카메라 모듈(180), 또는 안테나 모듈(197))은 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(160))로 통합될 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)를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일 실시예에 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 저장하고, 휘발성 메모리(132)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(134)에 저장할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 메인 프로세서(121)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서) 또는 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(123)(예: 그래픽 처리 장치, 신경망 처리 장치(NPU: neural processing unit), 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)가 메인 프로세서(121) 및 보조 프로세서(123)를 포함하는 경우, 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)보다 저전력을 사용하거나, 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: 디스플레이 모듈(160), 센서 모듈(176), 또는 통신 모듈(190))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성요소(예: 카메라 모듈(180) 또는 통신 모듈(190))의 일부로서 구현될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 신경망 처리 장치)는 인공지능 모델의 처리에 특화된 하드웨어 구조를 포함할 수 있다. 인공지능 모델은 기계 학습을 통해 생성될 수 있다. 이러한 학습은, 예를 들어, 인공지능 모델이 수행되는 전자 장치(101) 자체에서 수행될 수 있고, 별도의 서버(예: 서버(108))를 통해 수행될 수도 있다. 학습 알고리즘은, 예를 들어, 지도형 학습(supervised learning), 비지도형 학습(unsupervised learning), 준지도형 학습(semi-supervised learning) 또는 강화 학습(reinforcement learning)을 포함할 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은, 복수의 인공 신경망 레이어들을 포함할 수 있다. 인공 신경망은 심층 신경망(DNN: deep neural network), CNN(convolutional neural network), RNN(recurrent neural network), RBM(restricted boltzmann machine), DBN(deep belief network), BRDNN(bidirectional recurrent deep neural network), 심층 Q-네트워크(deep Q-networks) 또는 상기 중 둘 이상의 조합 중 하나일 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은 하드웨어 구조 이외에, 추가적으로 또는 대체적으로, 소프트웨어 구조를 포함할 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 모듈(150)은, 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 모듈(150)은, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 키(예: 버튼), 또는 디지털 펜(예: 스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.
음향 출력 모듈(155)은 음향 신호를 전자 장치(101)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(155)은, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있다. 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
디스플레이 모듈(160)은 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 디스플레이 모듈(160)은, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 디스플레이 모듈(160)은 터치를 감지하도록 설정된 터치 센서, 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 압력 센서를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(170)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일 실시예에 따르면, 오디오 모듈(170)은, 입력 모듈(150)을 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 모듈(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. 일 실시예에 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)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일 실시예에 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. 일 실시예에 따르면, 연결 단자(178)는, 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. 일 실시예에 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. 일 실시예에 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. 일 실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(188)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.
배터리(189)는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소에 전력을 공급할 수 있다. 일 실시예에 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. 일 실시예에 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 제 1 네트워크(198)(예: 블루투스, WiFi(wireless fidelity) direct 또는 IrDA(infrared data association)와 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 네트워크(199)(예: 레거시 셀룰러 네트워크, 5G 네트워크, 차세대 통신 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부의 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성요소(예: 단일 칩)로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성요소들(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 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(101)를 확인 또는 인증할 수 있다.
무선 통신 모듈(192)은 4G 네트워크 이후의 5G 네트워크 및 차세대 통신 기술, 예를 들어, NR 접속 기술(new radio access technology)을 지원할 수 있다. NR 접속 기술은 고용량 데이터의 고속 전송(eMBB(enhanced mobile broadband)), 단말 전력 최소화와 다수 단말의 접속(mMTC(massive machine type communications)), 또는 고신뢰도와 저지연(URLLC(ultra-reliable and low-latency communications))을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은, 예를 들어, 높은 데이터 전송률 달성을 위해, 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 고주파 대역에서의 성능 확보를 위한 다양한 기술들, 예를 들어, 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO(multiple-input and multiple-output)), 전차원 다중입출력(FD-MIMO: full dimensional MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 또는 대규모 안테나(large scale antenna)와 같은 기술들을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 전자 장치(101), 외부 전자 장치(예: 전자 장치(104)) 또는 네트워크 시스템(예: 제 2 네트워크(199))에 규정되는 다양한 요구사항을 지원할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 무선 통신 모듈(192)은 eMBB 실현을 위한 Peak data rate(예: 20Gbps 이상), mMTC 실현을 위한 손실 Coverage(예: 164dB 이하), 또는 URLLC 실현을 위한 U-plane latency(예: 다운링크(DL) 및 업링크(UL) 각각 0.5ms 이하, 또는 라운드 트립 1ms 이하)를 지원할 수 있다.
안테나 모듈(197)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부의 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 안테나를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 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 외부의 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC(radio frequency integrated circuit))이 추가로 안테나 모듈(197)의 일부로 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 mmWave 안테나 모듈을 형성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, mmWave 안테나 모듈은 인쇄 회로 기판, 상기 인쇄 회로 기판의 제 1 면(예: 아래 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 지정된 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있는 RFIC, 및 상기 인쇄 회로 기판의 제 2 면(예: 윗 면 또는 측 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 상기 지정된 고주파 대역의 신호를 송신 또는 수신할 수 있는 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 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))을 통해 서로 연결되고 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.
일 실시예에 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. 외부의 전자 장치(102, 또는 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부의 전자 장치들(102, 104, 또는 108) 중 하나 이상의 외부의 전자 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 외부의 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부의 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, 모바일 에지 컴퓨팅(MEC: mobile edge computing), 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다. 전자 장치(101)는, 예를 들어, 분산 컴퓨팅 또는 모바일 에지 컴퓨팅을 이용하여 초저지연 서비스를 제공할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 외부의 전자 장치(104)는 IoT(internet of things) 기기를 포함할 수 있다. 서버(108)는 기계 학습 및/또는 신경망을 이용한 지능형 서버일 수 있다. 일실시예에 따르면, 외부의 전자 장치(104) 또는 서버(108)는 제 2 네트워크(199) 내에 포함될 수 있다. 전자 장치(101)는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스(예: 스마트 홈, 스마트 시티, 스마트 카, 또는 헬스 케어)에 적용될 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치(예: 스마트 폰), 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. "제 1", "제 2", 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: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 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 문서의 다양한 실시예들에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로와 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, 일 실시예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 2의 웨어러블 전자 장치(200)는 도 1의 전자 장치(101)에 설명된 실시예들을 포함할 수 있다. 웨어러블 전자 장치(200)는 안경 형태의 증강 현실(augmented reality; AR) 글래스 또는 스마트 글래스를 포함할 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)는, 브릿지(bridge, 201), 제 1 림(rim, 210), 제 2 림(220), 제 1 엔드 피스(end piece, 230), 제 2 엔드 피스(240), 제 1 템플(temple, 250) 및/또는 제 2 템플(260)을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 브릿지(201)는 제 1 림(210) 및 제 2 림(220)을 연결할 수 있다. 브릿지(201)는 사용자가 웨어러블 전자 장치(200)를 착용 시, 사용자의 코 위에 위치될 수 있다. 브릿지(201)는 사용자의 코를 기준으로 제 1 림(210) 및 제 2 림(220)을 구분할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 브릿지(201)는 카메라 모듈(203), 제 1 시선 추적 카메라(205), 제 2 시선 추적 카메라(207) 및/또는 오디오 모듈(209)을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 카메라 모듈(203)(예: 도 1의 카메라 모듈(180))은 사용자(예: 웨어러블 전자 장치(200)의 사용자)의 전방(예: -y축 방향)을 촬영하고 이미지 데이터를 획득할 수 있다. 카메라 모듈(203)은 사용자의 시야각(FoV, field of view)에 대응되는 영상을 촬영하거나 피사체(예: 객체)와의 거리를 측정할 수 있다. 카메라 모듈(203)은 RGB 카메라, HR(high resolution) 카메라 및/또는 PV(photo video) 카메라를 포함할 수 있다. 카메라 모듈(203)은 고화질 이미지를 획득하기 위해, AF(auto focus) 기능 및 OIS(optical image stabilization) 기능을 갖는 컬러 카메라를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 1 시선 추적 카메라(205) 및 제 2 시선 추적 카메라(207)는 사용자가 바라보는 시선을 확인할 수 있다. 제 1 시선 추적 카메라(205) 및 제 2 시선 추적 카메라(207)는 카메라 모듈(203)의 촬영 방향과 반대 방향인 사용자의 눈동자를 촬영할 수 있다. 예를 들어, 제 1 시선 추적 카메라(205)는 사용자의 좌안을 부분적으로 촬영하고, 제 2 시선 추적 카메라(207)는 사용자의 우안을 부분적으로 촬영할 수 있다. 제 1 시선 추적 카메라(205) 및 제 2 시선 추적 카메라(207)는 사용자의 눈동자(예: 좌안 및 우안)를 검출하고 시선 방향을 추적할 수 있다. 추적된 시선 방향은 가상 객체를 포함하는 가상 영상의 중심이 상기 시선 방향에 대응하여 이동되는데 활용될 수 있다. 제 1 시선 추적 카메라(205) 및/또는 제 2 시선 추적 카메라(207)는, 예를 들어, EOG 센서(electro-oculography 또는 electrooculogram), coil system, dual Purkinje system, bright pupil systems 또는 dark pupil systems 중 적어도 하나의 방식을 이용하여 사용자의 시선을 추적할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 오디오 모듈(209)(예: 도 1의 오디오 모듈(170))은 제 1 시선 추적 카메라(205) 및 제 2 시선 추적 카메라(207)의 사이에 배치될 수 있다. 오디오 모듈(209)은 사용자의 음성을 전기 신호로 변환하거나, 전기 신호를 소리로 변환할 수 있다. 오디오 모듈(209)은 마이크로폰을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 1 림(210) 및 제 2 림(220)은 웨어러블 전자 장치(200)(예: AR 글래스)의 프레임(예: 안경테)을 형성할 수 있다. 제 1 림(210)은 브릿지(201)의 제 1 방향(예: x축 방향)에 배치될 수 있다. 제 1 림(210)은 사용자의 좌안에 대응되는 위치에 배치될 수 있다. 제 2 림(220)은 제 1 방향(예: x축 방향)과 반대 방향인 브릿지(201)의 제 2 방향(예: -x축 방향)에 배치될 수 있다. 제 2 림(220)은 사용자의 우안에 대응되는 위치에 배치될 수 있다. 제 1 림(210) 및 제 2 림(220)은 금속 재질 및/또는 비도전성 재질(예: 폴리머)로 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 1 림(210)은 내주면에 배치된 제 1 글래스(215)(예: 제 1 디스플레이)의 적어도 일부를 둘러싸고 지지할 수 있다. 제 1 글래스(215)는 사용자의 좌안 앞에 위치될 수 있다. 제 2 림(220)은 내주면에 배치된 제 2 글래스(225)(예: 제 2 디스플레이)의 적어도 일부를 둘러싸고 지지할 수 있다. 제 2 글래스(225)는 사용자의 우안 앞에 위치될 수 있다. 웨어러블 전자 장치(200)의 사용자는 제 1 글래스(215) 및 제 2 글래스(225)를 통해 외부 객체(예: 피사체)에 대한 전경(foreground)(예: 실제 이미지)을 볼 수 있다. 웨어러블 전자 장치(200)는 외부 객체에 대한 전경(예: 실제 이미지)에 가상 이미지를 중첩하여 디스플레이 함으로써, 증강 현실을 구현할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 1 글래스(215) 및 제 2 글래스(225)는 투사형(projection type) 투명 디스플레이를 포함할 수 있다. 제 1 글래스(215) 및 제 2 글래스(225)는 각각 투명 플레이트(또는 투명 스크린)로서 반사면을 형성할 수 있고, 웨어러블 전자 장치(200)에서 생성되는 이미지는 반사면을 통해 반사(예: 전반사(total internal reflection))되고 사용자의 좌안 및 우안으로 입사될 수 있다. 일 실시예에서, 제 1 글래스(215)는 웨어러블 전자 장치(200)의 광원에서 생성된 광을 사용자의 좌안으로 전달하는 광 도파로(waveguide)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 광 도파로는 유리(glass), 플라스틱 또는 폴리머 재질로 형성될 수 있고, 제 1 글래스(215)의 내부 또는 표면에 형성된 나노 패턴(예: 다각형 또는 곡면 형상의 격자 구조(grating structure) 또는 메쉬 구조)를 포함할 수 있다. 광 도파로는 적어도 하나의 회절 요소(예: DOE(Diffractive Optical Element), HOE(Holographic Optical Element)) 또는 반사 요소(예: 반사 거울) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 광 도파로는 상기 광 도파로에 포함된 적어도 하나의 회절 요소 또는 반사 요소를 이용하여 광원으로부터 방출된 디스플레이 광을 사용자의 눈으로 유도할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 상기 회절 요소는 입력/출력 광학 부재, 상기 반사 요소는 전반사(TIR(total internal reflection))를 포함할 수 있다. 예를 들어, 광원으로부터 방출된 광은 입력 광학부재를 통해 광 도파로로 광경로가 유도되며 광 도파로 내부를 이동하는 광은 출력 광학부재를 통해 사용자 눈 방향으로 유도될 수 있다. 제 2 글래스(225)는 제 1 글래스(215)와 실질적으로 동일한 방식으로 구현될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 1 글래스(215) 및 제 2 글래스(225)는, 예를 들어, 액정 표시 장치(liquid crystal display; LCD), 디지털 미러 표시 장치(digital mirror device; DMD), 실리콘 액정 표시 장치(liquid crystal on silicon; LCoS), 유기 발광 다이오드(organic light emitting diode; OLED) 또는 마이크로 엘이디(micro light emitting diode; micro LED)를 포함할 수 있다. 도시되지 않았지만, 제 1 글래스(215) 및 제 2 글래스(225)가 액정 표시 장치, 디지털 미러 표시 장치 또는 실리콘 액정 표시 장치 중 하나로 이루어지는 경우, 웨어러블 전자 장치(200)는 제 1 글래스(215) 및 제 2 글래스(225)의 화면 출력 영역으로 광을 조사하는 광원을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 제 1 글래스(215) 및 제 2 글래스(225)가 자체적으로 광을 발생시킬 수 있는 경우, 예를 들어, 유기 발광 다이오드 또는 마이크로 엘이디 중 하나로 이루어지는 경우, 웨어러블 전자 장치(200)는 별도의 광원을 포함하지 않더라도 사용자에게 양호한 품질의 가상 영상을 제공할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 1 림(210)은 제 1 마이크(211), 제 1 인식 카메라(213), 제 1 발광 장치(217) 및/또는 제 1 디스플레이 모듈(219)을 포함할 수 있다. 제 2 림(220)은 제 2 마이크(221), 제 2 인식 카메라(223), 제 2 발광 장치(227) 및/또는 제 2 디스플레이 모듈(229)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에서, 상기 제 1 발광 장치(217) 및 제 1 디스플레이 모듈(219)은 제 1 엔드 피스(230)에 포함되고, 제 2 발광 장치(227) 및 제 2 디스플레이 모듈(229)은 제 2 엔드 피스(240)에 포함될 수도 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 1 마이크(211) 및/또는 제 2 마이크(221)는 웨어러블 전자 장치(200) 사용자의 음성을 수신하고 전기 신호로 변환할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 1 인식 카메라(213) 및/또는 제 2 인식 카메라(223)는 웨어러블 전자 장치(200)의 주변 공간을 인식할 수 있다. 제 1 인식 카메라(213) 및/또는 제 2 인식 카메라(223)는 웨어러블 전자 장치(200)의 일정 거리 이내(예: 일정 공간)에서 사용자의 제스처를 감지할 수 있다. 제 1 인식 카메라(213) 및/또는 제 2 인식 카메라(223)는 사용자의 빠른 손동작 및/또는 손가락에 대한 미세한 움직임을 검출 및 추적하기 위해, RS(rolling shutter) 현상이 감소될 수 있는 GS(global shutter) 카메라를 포함할 수 있다. 웨어러블 전자 장치(200)는 제 1 시선 추적 카메라(205), 제 2 시선 추적 카메라(207), 제 1 인식 카메라(213) 및/또는 제 2 인식 카메라(223)를 이용하여, 사용자의 좌안 및/또는 우안 중에서 주시안 및/또는 보조시안에 대응되는 눈을 감지할 수 있다. 예를 들어, 웨어러블 전자 장치(200)는 외부 객체 또는 가상 객체에 대한 사용자의 시선 방향에 기반하여, 주시안 및/또는 보조시안에 대응되는 눈을 감지할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 1 발광 장치(217) 및/또는 제 2 발광 장치(227)는 카메라 모듈(203), 제 1 시선 추적 카메라(205), 제 2 시선 추적 카메라(207), 제 1 인식 카메라(213) 및/또는 제 2 인식 카메라(223)의 정확도를 높이기 위해 발광될 수 있다. 제 1 발광 장치(217) 및/또는 제 2 발광 장치(227)는 제 1 시선 추적 카메라(205) 및/또는 제 2 시선 추적 카메라(207)를 이용하여 사용자의 눈동자를 촬영할 때 정확도를 높이기 위한 보조 수단으로 사용될 수 있다. 제 1 발광 장치(217) 및/또는 제 2 발광 장치(227)는 제 1 인식 카메라(213) 및/또는 제 2 인식 카메라(223)를 이용하여 사용자의 제스처를 촬영하는 경우, 어두운 환경이나 여러 광원의 혼입 및 반사 빛 때문에 촬영하고자 하는 객체(예: 피사체)의 검출이 용이하지 않을 때 보조 수단으로 사용될 수 있다. 제 1 발광 장치(217) 및/또는 제 2 발광 장치(227)는, 예를 들어, LED, IR LED 또는 제논 램프를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제 1 디스플레이 모듈(219) 및/또는 제 2 디스플레이 모듈(229)은 광을 방출하고 제 1 글래스(215) 및/또는 제 2 글래스(225)를 이용하여 사용자의 좌안 및/또는 우안에 전달할 수 있다. 제 1 글래스(215) 및/또는 제 2 글래스(225)는 제 1 디스플레이 모듈(219) 및/또는 제 2 디스플레이 모듈(229)을 통해 방출된 광을 이용하여 다양한 이미지 정보를 표시할 수 있다. 제 1 디스플레이 모듈(219) 및/또는 제 2 디스플레이 모듈(229)은 도 1의 디스플레이 모듈(160)을 포함할 수 있다. 웨어러블 전자 장치(200)는 외부 객체에 대한 전경(foreground)과, 제 1 디스플레이 모듈(219) 및/또는 제 2 디스플레이 모듈(229)을 통해 방출되는 이미지를 제 1 글래스(215) 및/또는 제 2 글래스(225)를 통해 중첩하여 표시할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 1 엔드 피스(230)는 제 1 림(210)의 일부분(예: x축 방향)에 결합될 수 있다. 제 2 엔드 피스(240)는 제 2 림(220)의 일부분(예: -x축 방향)에 결합될 수 있다. 다양한 실시예에서, 상기 제 1 발광 장치(217) 및 제 1 디스플레이 모듈(219)은 제 1 엔드 피스(230)에 포함될 수 있다. 제 2 발광 장치(227) 및 제 2 디스플레이 모듈(229)은 제 2 엔드 피스(240)에 포함될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 1 엔드 피스(230)는 제 1 림(210) 및 제 1 템플(250)을 연결할 수 있다. 제 2 엔드 피스(240)는 제 2 림(220) 및 제 2 템플(260)을 연결할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 1 템플(250)은 제 1 힌지부(255)를 이용하여 제 1 엔드 피스(230)와 작동적으로 연결될 수 있다. 제 1 힌지부(255)는 제 1 템플(250)이 제 1 림(210)에 대하여 접히거나 펼쳐지도록 회전 가능하게 구성될 수 있다. 제 1 템플(250)은, 예를 들어, 사용자의 머리의 왼쪽 측면을 따라 위치될 수 있도록 연장될 수 있다. 제 1 템플(250)의 말단 부분(예: y축 방향)은 사용자가 웨어러블 전자 장치(200)를 착용했을 때, 예를 들어, 사용자의 왼쪽 귀에 지지되도록 구부러진 형태로 구성될 수 있다. 제 2 템플(260)은 제 2 힌지부(265)를 이용하여 제 2 엔드 피스(240)와 작동적으로 연결될 수 있다. 제 2 힌지부(265)는 제 2 템플(260)이 제 2 림(220)에 대하여 접히거나 펼쳐지도록 회전 가능하게 구성될 수 있다. 제 2 템플(260)은, 예를 들어, 사용자의 머리의 오른쪽 측면을 따라 위치될 수 있도록 연장될 수 있다. 제 2 템플(260)의 말단 부분(예: y축 방향)은 사용자가 웨어러블 전자 장치(200)를 착용했을 때, 예를 들어, 사용자의 오른쪽 귀에 지지되도록 구부러진 형태로 구성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 1 템플(250)은 제 1 인쇄 회로 기판(251), 제 1 음향 출력 모듈(253)(예: 도 1의 음향 출력 모듈(155)) 및/또는 제 1 배터리(257)(예: 도 1의 배터리(189))를 포함할 수 있다. 제 2 템플(260)은 제 2 인쇄 회로 기판(261), 제 2 음향 출력 모듈(263)(예: 도 1의 음향 출력 모듈(155)) 및/또는 제 2 배터리(267)(예: 도 1의 배터리(189))를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 1 인쇄 회로 기판(251) 및/또는 제 2 인쇄 회로 기판(261)에는 도 1에 개시된 프로세서(120), 메모리(130), 인터페이스(177) 및/또는 무선 통신 모듈(192)과 같은 다양한 전자 부품들(예: 도 1의 전자 장치(101)에 포함된 구성 요소들 중 적어도 일부)이 배치될 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. 제 1 인쇄 회로 기판(251) 및/또는 제 2 인쇄 회로 기판(261)은, 예를 들어, PCB(printed circuit board), FPCB(flexible PCB), 또는 RFPCB(rigid-flexible PCB)를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서, 제 1 인쇄 회로 기판(251) 및/또는 제 2 인쇄 회로 기판(261)은 Main PCB, 상기 Main PCB와 일부 중첩하여 배치되는 sub PCB, 및/또는 Main PCB 및 sub PCB 사이의 인터포저 기판(interposer substrate)을 포함할 수 있다. 제 1 인쇄 회로 기판(251) 및/또는 제 2 인쇄 회로 기판(261)은 FPCB 및/또는 케이블과 같은 전기적 경로를 이용하여 다른 구성 요소들(예: 카메라 모듈(203), 제 1 시선 추적 카메라(205), 제 2 시선 추적 카메라(207), 오디오 모듈(209), 제 1 마이크(211), 제 1 인식 카메라(213), 제 1 발광 장치(217), 제 1 디스플레이 모듈(219), 제 2 마이크(221), 제 2 인식 카메라(223), 제 2 발광 장치(227), 제 2 디스플레이 모듈(229), 제 1 음향 출력 모듈(253) 및/또는 제 2 음향 출력 모듈(263))과 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들면, FPCB 및/또는 케이블은 제 1 림(210), 브릿지(201) 및/또는 제 2 림(220)의 적어도 일부에 배치될 수 있다. 어떤 실시예에서, 웨어러블 전자 장치(200)는 제 1 인쇄 회로 기판(251) 또는 제 2 인쇄 회로 기판(261) 중 하나만 포함할 수도 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 1 음향 출력 모듈(253) 및/또는 제 2 음향 출력 모듈(263)은 사용자의 좌측 및/또는 우측 귀에 오디오 신호를 전달할 수 있다. 제 1 음향 출력 모듈(253) 및/또는 제 2 음향 출력 모듈(263)은, 예를 들어, 스피커 홀 없이 오디오 신호를 전달하는 피에조 스피커(예: 골전도 스피커)를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서, 웨어러블 전자 장치(200)는 제 1 음향 출력 모듈(253) 또는 제 2 음향 출력 모듈(263) 중 하나만 포함할 수도 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 1 배터리(257) 및/또는 제 2 배터리(267)는 전력 관리 모듈(예: 도 1의 전력 관리 모듈(188))을 이용하여, 제 1 인쇄 회로 기판(251) 및/또는 제 2 인쇄 회로 기판(261)에 전력을 공급할 수 있다. 제 1 배터리(257) 및/또는 제 2 배터리(267)는, 예를 들어, 재충전 불가능한 1차 전지, 또는 재충전 가능한 2차 전지, 또는 연료 전지를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서, 웨어러블 전자 장치(200)는 제 1 배터리(257) 또는 제 2 배터리(267) 중 하나만 포함할 수도 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 웨어러블 전자 장치(200)는 센서 모듈(예: 도 1의 센서 모듈(176))을 포함할 수 있다. 센서 모듈은 웨어러블 전자 장치(200)의 내부의 작동 상태, 또는 외부의 환경 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 센서 모듈은, 예를 들어, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서(예: HRM 센서), 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서, 센서 모듈은 후각 센서(e-nose sensor), EMG 센서(electromyography sensor), EEG 센서(electroencephalogram sensor), ECG 센서(electrocardiogram sensor), 또는 홍채 센서와 같은 다양한 생체 센서(또는, 생체 인식 센서)를 이용하여 사용자의 생체 정보를 인식할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상술한 설명에서는 웨어러블 전자 장치(200)가 제 1 글래스(215) 및 제 2 글래스(225)를 이용하여 증강 현실을 표시하는 장치인 것으로 설명하였지만, 이에 한정되지 않고, 가상 현실(virtual reality; VR)을 표시하는 장치일 수도 있다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 적어도 하나의 안테나를 포함하는 웨어러블 전자 장치를 개략적으로 나타내는 사시도이다. 도 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 도 3에 개시된 웨어러블 전자 장치의 A 부분을 개략적으로 나타내는 확대도이다. 도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 안테나의 구조를 나타내는 도면이다.
도 3의 웨어러블 전자 장치(200)는 도 2의 웨어러블 전자 장치(200)에 설명된 실시예들을 포함할 수 있다. 도 3에 개시된 웨어러블 전자 장치(200)는 도 2에 개시된 웨어러블 전자 장치(200) 중 일부 구성을 도시한 도면일 수 있다. 도 3에 개시된 웨어러블 전자 장치(200)는 도 2의 웨어러블 전자 장치(200)에 통합되거나 적용될 수 있다. 도 3의 설명에 있어서, 도 2의 웨어러블 전자 장치(200)의 실시예와 실질적으로 동일한 구성요소는 동일한 참조번호를 부여하고, 중복 설명은 생략될 수 있다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)는, 브릿지(201), 제 1 림(210), 제 2 림(220), 제 1 엔드 피스(230), 제 2 엔드 피스(240), 제 1 템플(250) 및/또는 제 2 템플(260)을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 브릿지(201)는 제 1 림(210) 및 제 2 림(220)을 연결할 수 있다. 예를 들어, 브릿지(201)는 비도전성 재질(예: 폴리머) 및/또는 도전성 재질(예: 금속)로 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 1 림(210) 및 제 2 림(220)은 웨어러블 전자 장치(200)의 프레임(예: 안경테)의 일부를 형성할 수 있다. 예를 들어, 제 1 림(210) 및 제 2 림(220)은 비도전성 재질(예: 비도전성 사출물) 및/또는 도전성 재질(예: 금속)로 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 1 림(210)은 브릿지(201)의 제 1 방향(예: x축 방향)에 배치될 수 있다. 제 1 림(210)은 사용자의 좌안 주변에 배치될 수 있다. 제 2 림(220)은 제 1 방향(예: x축 방향)과 반대 방향인 브릿지(201)의 제 2 방향(예: -x축 방향)에 배치될 수 있다. 제 2 림(220)은 사용자의 우안 주변에 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제 1 림(210)은 내주면에 배치된 제 1 글래스(215)(예: 제 1 디스플레이)의 적어도 일부를 둘러싸고 지지할 수 있다. 제 1 글래스(215)는 사용자의 좌안 앞에 위치될 수 있다. 제 2 림(220)은 내주면에 배치된 제 2 글래스(225)(예: 제 2 디스플레이)의 적어도 일부를 둘러싸고 지지할 수 있다. 제 2 글래스(225)는 사용자의 우안 앞에 위치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 1 엔드 피스(230)는 제 1 림(210)의 일부분(예: x축 방향)에 결합될 수 있다. 제 2 엔드 피스(240)는 제 2 림(220)의 일부분(예: -x축 방향)에 결합될 수 있다. 제 1 엔드 피스(230)는 제 1 림(210) 및 제 1 템플(250)을 연결할 수 있다. 제 2 엔드 피스(240)는 제 2 림(220) 및 제 2 템플(260)을 연결할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 1 템플(250)은 제 1 힌지부(255)(예: 도 2의 제 1 힌지부(255))를 이용하여 제 1 엔드 피스(230)와 작동적으로 연결될 수 있다. 제 1 힌지부(255)는 제 1 템플(250)이 제 1 림(210)에 대하여 접히거나 펼쳐지도록 회전 가능하게 구성될 수 있다. 제 1 템플(250)은, 예를 들어, 사용자의 머리의 왼쪽 측면을 따라 위치될 수 있도록 연장될 수 있다. 일 실시예에서, 제 1 템플(250)의 외관의 적어도 일부는 제 1 비도전성 케이스(301)로 형성될 수 있다. 다른 실시예에서, 제 1 템플(250)의 외관의 적어도 일부는 도전성 재질(예: 금속)로 형성될 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 2 템플(260)은 제 2 힌지부(265)(예: 도 2의 제 2 힌지부(265))를 이용하여 제 2 엔드 피스(240)와 작동적으로 연결될 수 있다. 제 2 힌지부(265)는 제 2 템플(260)이 제 2 림(220)에 대하여 접히거나 펼쳐지도록 회전 가능하게 구성될 수 있다. 제 2 템플(260)은, 예를 들어, 사용자의 머리의 오른쪽 측면을 따라 위치될 수 있도록 연장될 수 있다. 일 실시예에서, 제 2 템플(260)의 외관의 적어도 일부는 제 2 비도전성 케이스(302)로 형성될 수 있다. 다른 실시예에서, 제 2 템플(260)의 외관의 적어도 일부는 도전성 재질(예: 금속)로 형성될 수도 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 1 비도전성 케이스(301) 또는 제 2 비도전성 케이스(302)는, 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리이미드(polyimide), 플라스틱(plastic) 또는 폴리머(polymer) 중 적어도 하나를 포함하는 유전체(예: 절연체)를 포함할 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 제 1 템플(250)은 제 1 인쇄 회로 기판(251) 및 제 1 전자 부품(305)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 1 인쇄 회로 기판(251) 및 제 1 전자 부품(305)은 제 1 비도전성 케이스(301)의 내부에 배치될 수 있다. 제 1 전자 부품(305)은, 예를 들면, 음향 출력 모듈(예: 도 1의 음향 출력 모듈(155) 또는 도 2의 제 1 음향 출력 모듈(253)), 배터리(예: 도 1의 배터리(189) 또는 도 2의 제 1 배터리(257)) 또는 모터와 같은 전기 도전성 부품을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 1 인쇄 회로 기판(251)은 무선 통신 회로(310), 그라운드 영역(320), 비도전성 영역(330), 급전 포인트(340) 및/또는 급전선(350)을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 무선 통신 회로(310)(예: 도 1의 무선 통신 모듈(192))는 급전 포인트(340)를 통해 무선 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신 회로(310)는 RFIC(radio frequency IC)를 포함할 수 있다. 무선 통신 회로(310)는 신호 경로(312) 및 급전선(350)을 이용하여 급전 포인트(340)와 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 그라운드 영역(320)은 제 1 인쇄 회로 기판(251)의 적어도 일부에 형성될 수 있다. 그라운드 영역(320)은 제 1 인쇄 회로 기판(251)에 부분적으로 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 비도전성 영역(330)은 제 1 인쇄 회로 기판(251)의 일부에 형성될 수 있다. 비도전성 영역(330)은 그라운드 영역(320)에 부분적으로 형성될 수 있다. 비도전성 영역(330)은 제 1 템플(250)의 배치 방향(예: y축 방향)과 실질적으로 대응되는 방향(예: 수평 방향)으로 연장되어 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 비도전성 영역(330)은 무선 통신 회로(310) 또는 제 1 전자 부품(305)과 실질적으로 나란하게 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 비도전성 영역(330)은 제 1 인쇄 회로 기판(251)의 중간 부분(예: z축 및 -z축의 사이)의 일부에, 예를 들어, -자 형상으로 형성될 수 있다. 비도전성 영역(330)은 필컷(fill cut) 영역을 포함할 수 있다. 비도전성 영역(330)은 슬릿(slit) 또는 슬롯(slot)을 포함할 수 있다. 비도전성 영역(330)은 폴리머 물질이 도포된 영역을 포함할 수 있다. 예를 들어, 비도전성 영역(330)은 제 1 인쇄 회로 기판(251)에 그라운드를 포함한 도전층이 생략된 영역을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 급전 포인트(340)는 신호 경로(312) 및 급전선(350)을 이용하여 무선 통신 회로(310)와 전기적으로 연결될 수 있다. 급전 포인트(340)는 무선 통신 회로(310)의 제어에 따라 무선 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 급전 포인트(340)는 비도전성 영역(330)을 일 방향(예: z축 방향 또는 -z축 방향)으로 가로 질러 배치된 급전선(350)의 말단(예: z축 방향의 제 2 단)에 인접하여 형성될 수 있다. 일 실시예에서 급전 포인트(340), 급전선(350) 및 신호 경로(312)는 전기적으로 연결되고 급전부를 형성할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 급전선(350)은 제 1 단(예: -y축 방향)이 신호 경로(312)와 전기적으로 연결되고, 제 2 단(예: y축 방향)이 급전 포인트(340)와 전기적으로 연결되어 급전부로 동작될 수 있다. 일 실시예에서, 급전선(350)은 동축 케이블을 포함할 수 있다. 급전선(350)은 비도전성 영역(330)의 적어도 일부를, 예를 들어, 수직 방향(예: z축 방향)으로 가로 질러 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 급전선(350)은 비도전성 영역(330)에 대하여 실질적으로 수직 구조로 배치될 수 있다. 급전선(350)은 신호 경로(312)를 통해 무선 통신 회로(310)로부터 전달되는 무선 신호를 급전 포인트(340)에 전달할 수 있다. 급전 포인트(340)에 전달된 무선 신호는 그라운드 영역(320)의 적어도 일부에 전달될 수 있다. 급전 포인트(340)는 그라운드 영역(320)의 일부와 전기적으로 연결될 수 있다. 무선 통신 회로(310), 신호 경로(312) 및 급전선(350)을 통해 전달된 무선 신호는 급전 포인트(340) 및 그라운드 영역(320)의 적어도 일부에 전달될 수 있다. 일 실시예에서, 그라운드 영역(320)의 적어도 일부는 제 1 안테나 방사체(예: 도 6의 제 1 방사체(610))로 동작할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 무선 통신 회로(310) 및 급전선(350) 사이에는 매칭 회로(315)가 배치될 수 있다. 매칭 회로(315)는 무선 통신 회로(310) 및 급전선(350) 사이의 신호 경로(312)에 배치될 수 있다. 매칭 회로(315)는 안테나(예: 도 6의 제 1 방사체(610) 및/또는 제 2 방사체(620))의 임피던스 매칭을 조절할 수 있다. 예를 들어, 매칭 회로(315)는 적어도 하나의 스위치 및/또는 적어도 하나의 수동 소자를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 수동 소자는 서로 다른 소자값을 가질 수 있다. 적어도 하나의 수동 소자(예: 럼프드(lumped) 소자)는 다양한 커패시턴스 값을 갖는 커패시터 및/또는 다양한 인덕턴스 값을 갖는 인덕터를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 1 인쇄 회로 기판(251) 및 제 1 전자 부품(305)은 이격되어 배치될 수 있다. 제 1 인쇄 회로 기판(251)에 형성된 그라운드 영역(320)의 적어도 일부 및 제 1 전자 부품(305)은 제 1 도전성 연결 부재(325)를 이용하여 전기적으로 연결될 수 있다. 일 실시예에서, 제 1 전자 부품(305)은 배터리를 포함할 수 있다. 제 1 전자 부품(305)의 도전성 영역(예: 그라운드 영역, 도전성 보호 커버 및/또는 도전성 배터리 팩)은 제 1 도전성 연결 부재(325)를 이용하여 그라운드 영역(320)의 적어도 일부와 전기적으로 연결될 수 있다. 다양한 실시예에서, 제 1 전자 부품(305)이 배터리인 경우, 배터리와 제 1 인쇄 회로 기판(251) 사이에 배치되는 신호 라인 및 전원 라인은, 예를 들어, 제 1 도전성 연결 부재(325) 및 제 1 커넥터(322)를 통해 그라운드 영역(320)의 적어도 일부와 전기적으로 연결됨으로써, 안테나의 방사 성능에 미치는 영향을 저하시킬 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 1 도전성 연결 부재(325)는 FPCB(flexible printed circuit board) 또는 FRC(FPCB type RF cable)를 포함할 수 있다. 그라운드 영역(320)의 적어도 일부와 전기적으로 연결된 제 1 전자 부품(305)은 제 2 방사체(예; 도 6의 제 2 방사체(620))로 동작할 수 있다. 일 실시예에서, 그라운드 영역(320)의 적어도 일부는 제 1 커넥터(322)를 이용하여 제 1 도전성 연결 부재(325)의 일부와 전기적으로 연결될 수 있다. 제 1 커넥터(322)는, 예를 들면, 컨택용 패드, 커플링 부재, C-클립 또는 도전성 폼 스프링을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 무선 통신 회로(310), 신호 경로(312), 매칭 회로(315), 급전선(350), 그라운드 영역(320), 비도전성 영역(330), 급전 포인트(340), 제 1 커넥터(322), 제 1 도전성 연결 부재(325) 및 제 1 전자 부품(305)은, 제 1 템플(250)의 외관의 적어도 일부를 형성하는 제 1 비도전성 케이스(301)의 내부에 배치될 수 있다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)는 그라운드 영역(320)의 적어도 일부에 비도전성 영역(330)을 형성하고, 무선 통신 회로(310), 그라운드 영역(320)의 일부 및 제 1 전자 부품(305)을 이용하여 형성된 역 F 형 안테나(inverted F antenna)를 포함할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치의 제 1 방사체 및 제 2 방사체의 구성을 설명하는 도면이다. 도 7은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 제 1 방사체 및 제 2 방사체의 특성을 나타내는 도면이다. 도 8은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 제 1 방사체 및 제 2 방사체의 전계를 나타내는 도면이다. 도 9는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 제 1 방사체 및 제 2 방사체의 전계 분포를 나타내는 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)는 제 1 방사체(610) 및 제 2 방사체(620)를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서, 상기 제 1 방사체(610) 및 제 2 방사체(620)는 웨어러블 전자 장치(200)의 안테나 방사체로 동작할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 1 방사체(610)는 무선 통신 회로(310), 신호 경로(312), 매칭 회로(315), 급전선(350), 및/또는 급전 포인트(340)와 전기적으로 연결될 수 있다. 제 1 방사체(610)는 그라운드 영역(320)의 일부일 수 있다. 제 1 방사체(610)는 웨어러블 전자 장치(200)의 안테나로 동작할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 2 방사체(620)는 제 1 전자 부품(305)(예: 배터리)의 도전성 영역(예: 그라운드 영역, 도전성 보호 커버 및/또는 도전성 배터리 팩)의 적어도 일부를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서, 상기 제 1 방사체(610) 및 제 2 방사체(620)는 안테나로 동작할 수 있다.
도 7을 참조하면, 상기 웨어러블 전자 장치(200)가 제 1 방사체(610)를 사용하는 경우, 약 -6dB 이하의 반사 손실을 기준으로 할 때, 상기 제 1 방사체(610)는 그라운드 영역(320)의 일부(예: 제 1 안테나 방사체)를 이용하여, 약 3.2GHz ~ 3.5GHz의 주파수 대역에서 공진 주파수가 형성되는 것을 확인할 수 있다. 다양한 실시예에서, 웨어러블 전자 장치(200)가 제 1 방사체(610) 및 제 2 방사체(620)를 사용하는 경우, 약 -6dB 이하의 반사 손실을 기준으로 할 때, 약 2.2GHz ~ 2.5GHz 및 3GHz ~ 2.6GHz의 주파수 대역에서 공진 주파수가 형성되는 것을 확인할 수 있다.
도 8을 참조하면, 상기 웨어러블 전자 장치(200)는, 제 1 템플(250)에 포함된 제 1 인쇄 회로 기판(251)의 그라운드 영역(320)의 일부(예: 제 1 안테나 방사체) 및 제 1 전자 부품(305)(예: 제 2 안테나 방사체)에서 전계가 형성되어 안테나로 활용될 수 있음을 확인할 수 있다.
도 9를 참조하면, 상기 웨어러블 전자 장치(200)는, 제 1 템플(250)에 배치된 제 1 방사체(610) 및 제 2 방사체(620)의 주변에서 전방향성(omni directional) 전계 분포가 형성되는 것을 확인할 수 있다.
도 10은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 도 3에 개시된 웨어러블 전자 장치의 A 부분에 대한 다른 실시예로서, 비도전성 영역의 배치 방향 및 급전 포인트의 위치에 대한 제 1 실시예를 나타내는 도면이다. 도 11은 상기 도 10에 개시된 비도전성 영역의 배치 방향 및 급전 포인트의 위치에 따른 전계를 나타내는 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 웨어러블 전자 장치(200)는 비도전성 영역(330)의 배치 방향 및 급전 포인트(340)의 위치를 변경하여, 제 1 방사체(610) 및 제 2 방사체(620)의 방사 패턴을 조절할 수 있다. 예를 들면, 웨어러블 전자 장치(200)는 비도전성 영역(330)의 방향, 및 급전선(350)의 방향을 변경하여, 안테나(예: 제 1 방사체(610) 및 제 2 방사체(620))의 방사 패턴을 변경할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 비도전성 영역(330)은 필컷 영역, 슬릿(slit) 또는 슬롯(slot)을 포함할 수 있다.
도 10을 참조하면, 상기 웨어러블 전자 장치(200)의 제 1 실시예에 따른 비도전성 영역(330)은 제 1 인쇄 회로 기판(251)의 일부에 형성될 수 있다. 비도전성 영역(330)은 그라운드 영역(320)에 부분적으로 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 비도전성 영역(330)은 제 1 템플(250)의 배치 방향(예: y축 방향)과 실질적으로 수직 방향(예: -z축 방향)으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 비도전성 영역(330)은 제 1 커넥터(322)의 하부에서 수직 방향(예: -z축 방향)으로 연장되고 제 1 인쇄 회로 기판(251)의 일 측면(예: -z축 방향)까지 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 급전 포인트(340)는 신호 경로(312) 및 급전선(350)을 이용하여 무선 통신 회로(310)와 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 급전선(350)은 제 1 단(예: -y축 방향)이 신호 경로(312)와 전기적으로 연결되고, 제 2 단(예: y축 방향)이 급전 포인트(340)와 전기적으로 연결될 수 있다. 급전 포인트(340)는 그라운드 영역(320)의 일부와 전기적으로 연결될 수 있다. 급전선(350)은 비도전성 영역(330)의 적어도 일부를, 예를 들어, 수평 방향(예: y축 방향)으로 가로 질러 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 급전선(350)은 비도전성 영역(330)에 대하여 실질적으로 수평 구조로 배치될 수 있다. 급전선(350)은 무선 통신 회로(310) 및 신호 경로(312)를 통해 전달되는 무선 신호를 급전 포인트(340) 및 그라운드 영역(320)의 적어도 일부에 전달할 수 있다. 무선 통신 회로(310)로부터 신호 경로(312), 급전선(350) 및 급전 포인트(340)를 통해 전달된 무선 신호는 그라운드 영역(320)의 적어도 일부에 전달될 수 있다. 일 실시예에서, 무선 통신 회로(310) 및 급전선(350) 사이의 신호 경로(312)에는 매칭 회로(315)가 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 그라운드 영역(320)의 일부는 제 1 커넥터(322)와 전기적으로 연결될 수 있다. 그라운드 영역(320)의 일부 및 제 1 커넥터(322)를 통해 전달되는 무선 신호는 제 1 도전성 연결 부재(325)를 이용하여 제 1 전자 부품(305)에 전달될 수 있다.
도 11을 참조하면, 상기 비도전성 영역(330)이 제 1 커넥터(322)의 하부 방향(예: -z축 방향)에서, 제 1 템플(250)의 배치 방향(예: y축 방향)과 수직한 방향(예: -z축 방향)의 제 1 인쇄 회로 기판(251)의 일 측면(예: -z축 방향)으로 형성되는 경우, 웨어러블 전자 장치(200)는 제 1 템플(250)의 하부 방향(예: -z축 방향)에서 전계의 세기가 강하게 형성될 수 있다. 예를 들면, 웨어러블 전자 장치(200)는 제 1 커넥터(322)의 하부 방향(예: -z축 방향)에서 방사량이 증가된 것을 확인할 수 있다.
도 12는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 도 3에 개시된 웨어러블 전자 장치의 A 부분에 대한 다른 실시예로서, 비도전성 영역의 배치 방향 및 급전 포인트의 위치에 대한 제 2 실시예를 나타내는 도면이다. 도 13은 상기 도 12에 개시된 비도전성 영역의 배치 방향 및 급전 포인트의 위치에 따른 전계를 나타내는 도면이다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 웨어러블 전자 장치(200)는 비도전성 영역(330)의 배치 방향 및 급전 포인트(340)의 위치를 변경하여, 제 1 방사체(610) 및 제 2 방사체(620)의 방사 패턴을 조절할 수 있다. 일 실시예에서, 웨어러블 전자 장치(200)는 비도전성 영역(330)의 위치 및 방향, 급전선(350)의 방향을 변경하여, 안테나(예: 제 1 방사체(610) 및 제 2 방사체(620))의 방사 패턴을 변경할 수 있다.
도 12를 참조하면, 상기 웨어러블 전자 장치(200)의 제 2 실시예에 따른 비도전성 영역(330)은 제 1 템플(250)의 배치 방향(예: y축 방향)과 실질적으로 수직 방향(예: z축 방향)으로 형성될 수 있다. 비도전성 영역(330)은 제 1 커넥터(322)의 일 측면(예: -y축 방향)과 이격되고, 제 1 템플(250)의 배치 방향(예: y축 방향)과 수직한 방향(예: z축 방향)의 제 1 인쇄 회로 기판(251)의 일 측면(예: z축 방향)으로 연장되어 형성될 수 있다. 비도전성 영역(330)은 제 1 커넥터(322)의 일 측면(예: -y축 방향)의 인접한 부분에서 수직 방향(예: z축 방향)으로 연장되고 제 1 인쇄 회로 기판(251)의 상단(예: z축 방향)의 일 측면까지 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 급전 포인트(340)는 신호 경로(312) 및 급전선(350)을 이용하여 무선 통신 회로(310)와 전기적으로 연결될 수 있다. 급전선(350)은 제 1 단(예: -y축 방향)이 신호 경로(312)와 전기적으로 연결되고, 제 2 단(예: y축 방향)이 급전 포인트(340)와 전기적으로 연결될 수 있다. 급전선(350)은 비도전성 영역(330)의 적어도 일부를, 예를 들어, 수평 방향(예: y축 방향)으로 가로 질러 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 급전선(350)은 비도전성 영역(330)에 대하여 실질적으로 수평 구조로 배치될 수 있다. 급전선(350)은 무선 통신 회로(310) 및 신호 경로(312)를 통해 전달되는 무선 신호를 급전 포인트(340) 및 그라운드 영역(320)의 적어도 일부에 전달할 수 있다. 무선 통신 회로(310)로부터 신호 경로(312) 및 급전선(350)을 통해 전달된 무선 신호는 급전 포인트(340) 및 그라운드 영역(320)의 적어도 일부에 전달될 수 있다. 일 실시예에서, 무선 통신 회로(310) 및 급전선(350) 사이의 신호 경로(312)에는 매칭 회로(315)가 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 그라운드 영역(320)의 일부는 제 1 커넥터(322)와 전기적으로 연결될 수 있다. 그라운드 영역(320)의 일부 및 제 1 커넥터(322)를 통해 전달되는 무선 신호는 제 1 도전성 연결 부재(325)를 이용하여 제 1 전자 부품(305)에 전달될 수 있다.
도 13을 참조하면, 상기 비도전성 영역(330)이 제 1 커넥터(322)의 일 측면(예: -y축 방향)과 이격되고, 제 1 템플(250)의 배치 방향(예: y축 방향)과 수직한 방향(예: z축 방향)의 제 1 인쇄 회로 기판(251)의 일 측면(예: z축 방향)으로 형성되는 경우, 웨어러블 전자 장치(200)는 제 1 템플(250)의 상부 방향(예: z축 방향)에서 전계의 세기가 강하게 형성될 수 있다. 예를 들면, 웨어러블 전자 장치(200)는 제 1 커넥터(322)의 주변 및 상부 방향(예: z축 방향)에서 방사량이 증가된 것을 확인할 수 있다.
도 14는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 도 3에 개시된 웨어러블 전자 장치의 A 부분에 대한 다른 실시예로서, 비도전성 영역의 배치 방향 및 급전 포인트의 위치에 대한 제 3 실시예를 나타내는 도면이다. 도 15는 상기 도 14에 개시된 비도전성 영역의 배치 방향 및 급전 포인트의 위치에 따른 전계를 나타내는 도면이다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 웨어러블 전자 장치(200)는 비도전성 영역(330)의 배치 방향 및 급전 포인트(340)의 위치를 변경하여, 제 1 방사체(610) 및 제 2 방사체(620)의 방사 패턴을 조절할 수 있다. 일 실시예에서, 웨어러블 전자 장치(200)는 비도전성 영역(330)의 위치 및 방향, 급전선(350)의 방향을 변경하여, 안테나(예: 제 1 방사체(610) 및 제 2 방사체(620))의 방사 패턴을 변경할 수 있다.
도 14를 참조하면, 상기 웨어러블 전자 장치(200)의 제 3 실시예에 따른 비도전성 영역(330)은 제 1 템플(250)의 배치 방향(예: y축 방향)과 실질적으로 수직 방향(예: z축 방향)인 제 1 부분(331) 및 제 1 템플(250)의 배치 방향(예: y축 방향)과 실질적으로 수평 방향(예: y축 방향)인 제 2 부분(332)으로 형성될 수 있다. 예를 들면, 제 3 실시예에 따른 비도전성 영역(330)은 "L"자 형상으로 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 비도전성 영역(330)의 제 1 부분(331)은 제 1 커넥터(322)의 일 측면(예: -y축 방향)과 이격되고, 제 1 템플(250)의 배치 방향(예: y축 방향)과 수직한 방향(예: z축 방향)의 제 1 인쇄 회로 기판(251)의 일 측면(예: z축 방향)으로 배치될 수 있다. 비도전성 영역(330)의 제 2 부분(332)은 제 1 커넥터(322)의 하부 방향(예: -z축 방향)에서 제 1 템플(250)의 배치 방향(예: y축 방향)과 수평한 방향(예: -y축 방향)으로 형성될 수 있다. 비도전성 영역(330)의 제 1 부분(331)은 제 1 인쇄 회로 기판(251)의 상단면(예: z축 방향)까지 연장되어 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 급전 포인트(340)는 신호 경로(312) 및 급전선(350)을 이용하여 무선 통신 회로(310)와 전기적으로 연결될 수 있다. 급전선(350)은 제 1 단(예: -z축 방향)이 신호 경로(312)와 전기적으로 연결되고, 제 2 단(예: z축 방향)이 급전 포인트(340)와 전기적으로 연결될 수 있다. 급전선(350)은 비도전성 영역(330)의 적어도 일부(예: 제 2 부분(332))를, 예를 들어, 수직 방향(예: z축 방향 또는 -z축 방향)으로 가로 질러 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 급전선(350)은 비도전성 영역(330)의 제 2 부분(332)에 대하여 실질적으로 수직 구조로 배치될 수 있다. 급전선(350)은 무선 통신 회로(310) 및 신호 경로(312)를 통해 전달되는 무선 신호를 급전 포인트(340) 및 그라운드 영역(320)의 적어도 일부에 전달할 수 있다. 무선 통신 회로(310)로부터 신호 경로(312) 및 급전선(350)을 통해 전달된 무선 신호는 급전 포인트(340) 및 그라운드 영역(320)의 적어도 일부에 전달될 수 있다. 일 실시예에서, 무선 통신 회로(310) 및 급전선(350) 사이의 신호 경로(312)에는 매칭 회로(315)가 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 그라운드 영역(320)의 일부는 제 1 커넥터(322)와 전기적으로 연결될 수 있다. 그라운드 영역(320)의 일부 및 제 1 커넥터(322)를 통해 전달되는 무선 신호는 제 1 도전성 연결 부재(325)를 이용하여 제 1 전자 부품(305)에 전달될 수 있다.
도 15를 참조하면, 상기 비도전성 영역(330)의 제 1 부분(331)이 제 1 커넥터(322)의 일 측면(예: -y축 방향)과 이격되고, 제 1 템플(250)의 배치 방향(예: y축 방향)과 수직한 방향(예: z축 방향)으로 배치되고, 제 2 부분(332)이 제 1 커넥터(322)의 하부 방향(예: -z축 방향)에서, 제 1 템플(250)의 배치 방향(예: y축 방향)과 수평한 방향(예: y축 방향)으로 배치되는 경우, 웨어러블 전자 장치(200)는 제 1 템플(250)의 상부 방향(예: z축 방향) 및 하부 방향(-z축 방향)에서 전계의 세기가 강하게 형성될 수 있다. 예를 들면, 웨어러블 전자 장치(200)는 제 1 커넥터(322)의 주변, 상부 방향(예: z축 방향) 및 하부 방향(-z축 방향)에서 방사량이 증가된 것을 확인할 수 있다.
도 16은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치의 제 1 인쇄 회로 기판 및 제 1 전자 부품의 연결 구조에 대한 일 실시예를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 16을 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)의 제 1 템플(250)은 제 1 인쇄 회로 기판(251) 및 제 1 전자 부품(305)을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 1 인쇄 회로 기판(251)의 일부는 제 1 커넥터(322) 및 제 1 도전성 연결 부재(325)를 이용하여 제 1 전자 부품(305)과 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 1 인쇄 회로 기판(251)은 무선 통신 회로(310), 신호 경로(312), 그라운드 영역(320), 비도전성 영역(330), 급전 포인트(340), 및/또는 급전선(350)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 제 1 인쇄 회로 기판(251)은 제 2 커넥터(1605) 및/또는 제 2 도전성 연결 부재(1610)와 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 무선 통신 회로(310)는 신호 경로(312) 및 급전선(350)을 이용하여 급전 포인트(340)와 전기적으로 연결될 수 있다. 그라운드 영역(320)은 제 1 인쇄 회로 기판(251)의 적어도 일부에 형성될 수 있다. 그라운드 영역(320)의 일부는 제 1 커넥터(322)와 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 비도전성 영역(330)은 제 1 인쇄 회로 기판(251)의 적어도 일부에 형성될 수 있다. 비도전성 영역(330)은 제 1 커넥터(322)의 하부 방향(예: -z축 방향)에 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 급전 포인트(340)는 신호 경로(312) 및 급전선(350)을 이용하여 무선 통신 회로(310)와 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 급전선(350)은 제 1 단(예: -y축 방향)이 신호 경로(312)와 전기적으로 연결되고, 제 2 단(예: y축 방향)이 제 2 커넥터(1605)와 전기적으로 연결될 수 있다. 급전선(350)은 비도전성 영역(330)의 적어도 일부를, 예를 들어, 수평 방향(예: y축 방향)으로 가로 질러 배치될 수 있다. 급전선(350)은 무선 통신 회로(310) 및 신호 경로(312)를 통해 전달되는 무선 신호를 급전 포인트(340)에 전달할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 2 커넥터(1605)는 급전 포인트(340)를 통해 전달되는 무선 신호를 제 2 도전성 연결 부재(1610)를 이용하여 제 1 전자 부품(305)에 전달할 수 있다. 제 1 인쇄 회로 기판(251) 및 제 1 전자 부품(305)은 이격되어 배치될 수 있다. 제 1 전자 부품(305)은 제 2 도전성 연결 부재(1610) 및 제 2 커넥터(1605)를 이용하여 급전 포인트(340) 및 급전선(350)과 전기적으로 연결됨으로써 안테나 방사체로 동작할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 2 커넥터(1605)는 컨택용 패드, 커플링 부재, C-클립 또는 도전성 폼 스프링을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 2 도전성 연결 부재(1610)는 FPCB(flexible printed circuit board) 또는 FRC(FPCB type RF cable)를 포함할 수 있다.
도 17은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)의 제 1 템플에 차폐 부재가 배치된 일 실시예를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 18은 도 17에 개시된 차폐 부재가 제 1 템플에 배치된 경우의 방사 패턴을 나타내는 도면이다.
일 실시예에 따르면, 상기 도 17은 도 3에 개시된 웨어러블 전자 장치(200)의 제 1 템플(250)에 차폐 부재(1710)가 배치된 일 실시예를 개략적으로 나타내는 도면일 수 있다.
도 17을 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)는 차폐 부재(1710)를 포함할 수 있다. 차폐 부재(1710)는 제 1 인쇄 회로 기판(251)의 배면(예: -x축 방향)의 적어도 일부 및 제 1 전자 부품(305)의 배면(예: -x축 방향)의 적어도 일부에 위치된 비도전성 케이스(301)의 내측면(예: x축 방향)에 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 차폐 부재(1710)는 비도전성 케이스(301)의 배면의 일면(예: x축 방향)에 배치되고, 제 1 인쇄 회로 기판(251)의 배면(예: -x축 방향)의 적어도 일부 및 제 1 전자 부품(305)의 배면(예: -x축 방향)의 적어도 일부와 이격될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 차폐 부재(1710)는 사용자가 웨어러블 전자 장치(200)를 착용하고, 신체(예: 머리, 또는 얼굴)의 일부가 제 1 템플(250)에 접촉하는 경우, 제 1 방사체(예: 도 6의 제 1 방사체(610)) 및 제 2 방사체(예: 도 6의 제 2 방사체(620))를 통해 방사되는 전자파가 사용자의 신체에 전달되는 것을 저하시킬 수 있다. 차폐 부재(1710)는 금속 또는 흡수체(absorber)를 포함할 수 있다.
도 18을 참조하면, 제 1 템플(250)에 차폐 부재(1710)가 배치된 경우, 사용자의 신체 방향(예: 도 17의 -x축 방향)으로 전계의 세기가 약하게 형성되고, 제 1 템플(250)의 외부 방향(예: 도 17의 x축 방향)으로 전계의 세기가 강하게 형성되는 것을 확인할 수 있다.
도 19는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치가 제 1 템플에 적어도 하나의 안테나를 포함하고, 제 2 템플에 적어도 하나의 안테나를 포함하는 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다. 도 20은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 도 19에 개시된 웨어러블 전자 장치의 B 부분의 개략적인 확대도이다. 도 21은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 도 19에 개시된 웨어러블 전자 장치의 C 부분의 개략적인 확대도이다. 도 22는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 도 19에 개시된 웨어러블 전자 장치의 제 1 템플에 포함된 적어도 하나의 안테나의 특성 및 제 2 템플에 포함된 적어도 하나의 안테나의 특성을 나타내는 도면이다.
도 19의 웨어러블 전자 장치(200)는 도 2 내지 도 18에 개시된 실시예들 중 적어도 하나의 실시예를 포함할 수 있다. 도 2 내지 도 18에 개시된 실시예들 중 적어도 하나의 실시예는 도 19에 개시된 웨어러블 전자 장치(200)에 통합되거나 적용될 수 있다. 도 19의 설명에 있어서, 도 2 내지 도 18의 웨어러블 전자 장치(200)의 실시예와 실질적으로 동일한 구성요소는 동일한 참조번호를 부여하고, 중복 설명은 생략될 수 있다.
도 19를 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)는, 브릿지(201), 제 1 림(210), 제 2 림(220), 제 1 엔드 피스(230), 제 2 엔드 피스(240), 제 1 템플(250) 및/또는 제 2 템플(260)을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 브릿지(201)는 제 1 림(210) 및 제 2 림(220)을 연결할 수 있다. 제 1 림(210)은 브릿지(201)의 제 1 방향(예: x축 방향)에 배치될 수 있다. 제 2 림(220)은 제 1 방향(예: x축 방향)과 반대 방향인 브릿지(201)의 제 2 방향(예: -x축 방향)에 배치될 수 있다. 제 1 림(210)은 내주면에 배치된 제 1 글래스(215)(예: 제 1 디스플레이)의 적어도 일부를 둘러싸고 지지할 수 있다. 제 2 림(220)은 내주면에 배치된 제 2 글래스(225)(예: 제 2 디스플레이)의 적어도 일부를 둘러싸고 지지할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 1 엔드 피스(230)는 제 1 림(210)의 일부분(예: x축 방향)에 결합될 수 있다. 제 2 엔드 피스(240)는 제 2 림(220)의 일부분(예: -x축 방향)에 결합될 수 있다. 제 1 엔드 피스(230)는 제 1 림(210) 및 제 1 템플(250)을 연결할 수 있다. 제 2 엔드 피스(240)는 제 2 림(220) 및 제 2 템플(260)을 연결할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 1 템플(250)은 제 1 힌지부(255)를 이용하여 제 1 엔드 피스(230)와 작동적으로 연결될 수 있다. 제 1 힌지부(255)는 제 1 템플(250)이 제 1 림(210)에 대하여 접히거나 펼쳐지도록 회전 가능하게 구성될 수 있다. 제 2 템플(260)은 제 2 힌지부(265)를 이용하여 제 2 엔드 피스(240)와 작동적으로 연결될 수 있다. 제 2 힌지부(265)는 제 2 템플(260)이 제 2 림(220)에 대하여 접히거나 펼쳐지도록 회전 가능하게 구성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 1 템플(250)의 외관의 적어도 일부는 제 1 비도전성 케이스(301)로 형성될 수 있다. 제 2 템플(260)의 외관의 적어도 일부는 제 2 비도전성 케이스(302)로 형성될 수 있다.
도 19 및 도 20을 참조하면, 상기 제 1 템플(250)은 제 1 인쇄 회로 기판(251) 및 제 1 전자 부품(305)을 포함할 수 있다. 제 1 인쇄 회로 기판(251) 및 제 1 전자 부품(305)은 제 1 비도전성 케이스(301)의 내부에 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 1 인쇄 회로 기판(251)은 제 1 무선 통신 회로(1310)(예: 도 3의 무선 통신 회로(310)), 제 1 그라운드 영역(1320)(예: 도 3의 그라운드 영역(320)), 제 1 비도전성 영역(1330)(예: 도 3의 비도전성 영역(330)), 제 1 급전 포인트(1340)(예: 도 3의 급전 포인트(340)) 및/또는 제 1 급전선(1350)(예: 도 3의 급전선(350))을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 1 무선 통신 회로(1310)는 제 1 급전 포인트(1340)를 통해 무선 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 제 1 무선 통신 회로(1310)는 제 1 신호 경로(1312)(예: 도 3의 신호 경로(312)) 및 제 1 급전선(1350)을 이용하여 제 1 급전 포인트(1340)와 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 1 그라운드 영역(1320)은 제 1 인쇄 회로 기판(251)의 적어도 일부에 형성될 수 있다. 제 1 그라운드 영역(320)의 적어도 일부는 제 1 급전 포인트(1340)를 통해 무선 신호를 전달 받을 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 1 비도전성 영역(1330)은 제 1 인쇄 회로 기판(251)의 일부에 형성될 수 있다. 제 1 비도전성 영역(1330)은 제 1 템플(250)의 배치 방향(예: y축 방향)과 실질적으로 대응되는 방향(예: 수평 방향)으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 제 1 비도전성 영역(1330)은 제 1 무선 통신 회로(1310) 또는 제 1 전자 부품(305)과 실질적으로 평행한 방향으로 배치될 수 있다. 제 1 비도전성 영역(1330)은 필컷(fill cut) 영역을 포함할 수 있다. 제 1 비도전성 영역(1330)은 폴리머 물질이 도포된 영역을 포함할 수 있다. 제 1 비도전성 영역(1330)은 제 1 길이(L1)로 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 1 급전 포인트(1340)는 제 1 신호 경로(1312) 및 제 1 급전선(1350)을 이용하여 제 1 무선 통신 회로(1310)와 전기적으로 연결될 수 있다. 제 1 급전 포인트(1340)는 무선 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 1 급전선(1350)은 제 1 단(예: -z축 방향)이 제 1 신호 경로(1312)와 전기적으로 연결되고, 제 2 단(예: z축 방향)이 제 1 그라운드 영역(1320)의 일부와 전기적으로 연결될 수 있다. 제 1 급전선(1350)은 제 1 비도전성 영역(1330)의 적어도 일부를, 예를 들어, 수직 방향(예: z축 방향)으로 가로 질러 배치될 수 있다. 제 1 급전선(1350)은 제 1 무선 통신 회로(1310) 및 제 1 신호 경로(1312)를 통해 전달되는 무선 신호를 제 1 급전 포인트(1340) 및 제 1 그라운드 영역(1320)의 적어도 일부에 전달할 수 있다. 제 1 무선 통신 회로(1310)로부터 제 1 신호 경로(1312) 및 제 1 급전선(1350)을 통해 전달되는 무선 신호는 제 1 급전 포인트(1340) 및 제 1 그라운드 영역(1320)의 적어도 일부에 전달될 수 있다. 일 실시예에서, 제 1 그라운드 영역(1320)의 적어도 일부는 제 1 방사체(610)(예: 제 1 안테나 방사체(610))로 동작할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 상기 제 1 무선 통신 회로(1310) 및 제 1 급전선(1350) 사이에는 제 1 매칭 회로(1315)가 배치될 수 있다. 제 1 매칭 회로(1315)는 제 1 무선 통신 회로(1310) 및 제 1 급전선(1350) 사이의 제 1 신호 경로(1312)에 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 1 인쇄 회로 기판(251) 및 제 1 전자 부품(305)은 이격되어 배치될 수 있다. 제 1 인쇄 회로 기판(251)에 형성된 제 1 그라운드 영역(1320)의 적어도 일부 및 제 1 전자 부품(305)은 제 1 도전성 연결 부재(1325)를 이용하여 전기적으로 연결될 수 있다. 제 1 그라운드 영역(1320)의 적어도 일부와 전기적으로 연결된 제 1 전자 부품(305)은 제 2 방사체(620)(예; 제 2 안테나 방사체)로 동작할 수 있다. 일 실시예에서, 제 1 그라운드 영역(1320)의 적어도 일부는 제 1 커넥터(1322)를 이용하여 제 1 도전성 연결 부재(1325)와 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 1 무선 통신 회로(1310), 제 1 신호 경로(1312), 제 1 급전선(1350), 제 1 급전 포인트(1340) 및 제 1 그라운드 영역(1320)의 일부가 전기적으로 연결되고, 제 1 그라운드 영역(1320)의 일부는 제 1 방사체(610)로 동작할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 1 그라운드 영역(1320)의 일부(예; 제 1 안테나 방사체), 제 1 커넥터(1322), 제 1 도전성 연결 부재(1325) 및 제 1 전자 부품(305)(예; 제 2 안테나 방사체)이 전기적으로 연결되고, 제 1 전자 부품(305)의 적어도 일부는 제 2 방사체(620)로 동작할 수 있다.
도 19 및 도 21을 참조하면, 상기 제 2 템플(260)은 구성요소의 표현 및 도면의 참조번호가 일부 상이할 뿐, 제 1 템플(250)과 실질적으로 대응되는 구성을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 도 21은 도 19에 개시된 웨어러블 전자 장치(200)의 제 2 템플(260)의 C 부분을 일방향(예: -x축 방향)에서 바라 본 개략적인 확대도일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 2 템플(260)은 제 2 인쇄 회로 기판(261) 및 제 2 전자 부품(1905)을 포함할 수 있다. 제 2 인쇄 회로 기판(261) 및 제 2 전자 부품(1905)은 제 2 비도전성 케이스(302)의 내부에 배치될 수 있다. 제 2 전자 부품(1905)은, 예를 들면, 음향 출력 모듈(예: 도 1의 음향 출력 모듈(155) 또는 도 2의 제 2 음향 출력 모듈(263)), 배터리(예: 도 1의 배터리(189) 또는 도 2의 제 2 배터리(267)) 또는 모터와 같은 전기 도전성 부품을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 2 인쇄 회로 기판(261)은 제 2 무선 통신 회로(1910), 제 2 신호 경로(1912), 제 2 그라운드 영역(1920), 제 2 비도전성 영역(1930), 제 2 급전 포인트(1940) 및/또는 제 2 급전선(1950)을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 2 무선 통신 회로(1910)는 제 2 급전 포인트(1940)를 통해 무선 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 예를 들어, 제 2 무선 통신 회로(1910)는 RFIC(radio frequency IC)를 포함할 수 있다. 제 2 무선 통신 회로(1910)는 제 2 신호 경로(1912) 및 제 2 급전선(1950)을 이용하여 제 2 급전 포인트(1940)와 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 2 그라운드 영역(1920)은 제 2 인쇄 회로 기판(261)의 적어도 일부에 형성될 수 있다. 제 2 그라운드 영역(1920)의 적어도 일부는 제 2 급전 포인트(1940)를 통해 무선 신호를 전달 받을 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 2 비도전성 영역(1930)은 제 2 인쇄 회로 기판(261)의 일부에 형성될 수 있다. 제 2 비도전성 영역(1930)은 제 2 템플(260)의 배치 방향(예: y축 방향)과 실질적으로 대응되는 방향(예: 수평 방향)으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 제 2 비도전성 영역(1930)은 제 2 무선 통신 회로(1910) 또는 제 2 전자 부품(1905)과 실질적으로 평행한 방향으로 배치될 수 있다. 제 2 비도전성 영역(1930)은 필컷(fill cut) 영역을 포함할 수 있다. 제 2 비도전성 영역(1930)은 폴리머 물질이 도포된 영역을 포함할 수 있다. 제 2 비도전성 영역(1930)은 제 2 길이(L2)로 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 2 비도전성 영역(1930)은 제 1 비도전성 영역(1330)과 상이한 길이로 형성될 수 있다. 예를 들면, 제 2 길이(L2)를 갖는 제 2 비도전성 영역(1930)은 제 1 길이(L1)를 갖는 제 1 비도전성 영역(1330)보다 더 길게 형성될 수 있다. 제 2 비도전성 영역(1930)이 제 1 비도전성 영역(1330)보다 더 길게 형성됨으로써, 제 1 템플(250)에 배치된 적어도 하나의 안테나(예: 제 1 방사체(610) 및 제 2 방사체(620))와 제 2 템플(260)에 배치된 적어도 하나의 안테나(예: 제 3 방사체(2110) 및 제 4 방사체(2120))는 서로 다른 주파수 대역을 지원할 수 있다. 일 실시예에서, 웨어러블 전자 장치(200)는 제 1 비도전성 영역(1330) 및 제 2 비도전성 영역(1930)의 길이를 다르게 형성하고, 제 1 템플(250)에 배치된 적어도 하나의 안테나와, 제 2 템플(260)에 배치된 적어도 하나의 안테나의 공진 주파수를 조절할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 2 급전 포인트(1940)는 제 2 신호 경로(1912) 및 제 2 급전선(1950)을 이용하여 제 2 무선 통신 회로(1910)와 전기적으로 연결될 수 있다. 제 2 급전 포인트(1940)는 무선 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 2 급전선(1950)은 제 1 단(예: -z축 방향)이 제 2 신호 경로(1912)와 전기적으로 연결되고, 제 2 단(예: z축 방향)이 제 2 그라운드 영역(1920)의 일부와 전기적으로 연결될 수 있다. 제 2 급전선(1950)은 제 2 비도전성 영역(1930)의 적어도 일부를, 예를 들어, 수직 방향(예: z축 방향)으로 가로 질러 배치될 수 있다. 제 2 급전선(1950)은 제 2 무선 통신 회로(1910) 및 제 2 신호 경로(1912)를 통해 전달되는 무선 신호를 제 2 급전 포인트(1940) 및 제 2 그라운드 영역(1920)의 적어도 일부에 전달할 수 있다. 제 2 무선 통신 회로(1910)로부터 제 2 신호 경로(1912) 및 제 2 급전선(1950)을 통해 전달된 무선 신호는 제 2 급전 포인트(1940) 및 제 2 그라운드 영역(1920)의 적어도 일부에 전달될 수 있다. 일 실시예에서, 제 2 그라운드 영역(1920)의 적어도 일부는 제 3 방사체(2110)(예: 제 3 안테나 방사체)로 동작할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 상기 제 2 무선 통신 회로(1910) 및 제 2 급전선(1950) 사이에는 제 2 매칭 회로(1915)가 배치될 수 있다. 제 2 매칭 회로(1915)는 제 2 무선 통신 회로(1910) 및 제 2 급전선(1950) 사이의 제 2 신호 경로(1912)에 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 2 인쇄 회로 기판(261) 및 제 2 전자 부품(1905)은 이격되어 배치될 수 있다. 제 2 인쇄 회로 기판(261)에 형성된 제 2 그라운드 영역(1920)의 적어도 일부 및 제 2 전자 부품(1905)은 제 2 도전성 연결 부재(1925)를 이용하여 전기적으로 연결될 수 있다. 제 2 그라운드 영역(1920)의 적어도 일부와 전기적으로 연결된 제 2 전자 부품(1905)의 적어도 일부는 제 4 방사체(2120)(예; 제 4 안테나 방사체)로 동작할 수 있다. 일 실시예에서, 제 2 그라운드 영역(1920)의 적어도 일부는 제 2 커넥터(1922)를 이용하여 제 2 도전성 연결 부재(1925)와 전기적으로 연결될 수 있다. 제 2 커넥터(1922)는, 예를 들면, 컨택용 패드, 커플링 부재, C-클립 또는 도전성 폼 스프링을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 2 무선 통신 회로(1910), 제 2 신호 경로(1912), 제 2 급전선(1950), 제 2 급전 포인트(1940) 및 제 2 그라운드 영역(1920)의 일부가 전기적으로 연결되고, 제 2 그라운드 영역(1920)의 일부는 제 3 방사체(2110)로 동작할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 2 그라운드 영역(1920)의 일부(예; 제 3 안테나 방사체), 제 2 커넥터(1922), 제 2 도전성 연결 부재(1925) 및 제 2 전자 부품(1905)(예; 제 4 안테나 방사체)이 전기적으로 연결되고, 제 2 전자 부품(1905)의 적어도 일부는 제 4 방사체(2120)로 동작할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 웨어러블 전자 장치(200)의 제 1 템플(250)에 배치된 제 1 방사체(610) 및 제 2 방사체(620)와, 제 2 템플(260)에 배치된 제 3 방사체(2110) 및 제 4 방사체(2120)는 주파수 대역이 다른 다양한 안테나로 활용될 수 있다. 상기 제 1 방사체(610), 제 2 방사체(620), 제 3 방사체(2110) 및 제 4 방사체(2120)는 독립적으로 동작하거나 혼용되어 동작할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 도 17에 개시된 차폐 부재(1710)는 도 19에 개시된 웨어러블 전자 장치(200)의 제 1 템플(250) 또는 제 2 템플(260)의 실질적으로 동일한 위치에 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 차폐 부재(1710)는 제 1 인쇄 회로 기판(251)의 배면(예: -x축 방향)의 적어도 일부 및 제 1 전자 부품(305)의 배면(예: -x축 방향)의 적어도 일부에 위치된 제 1 비도전성 케이스(301)의 내측면(예: x축 방향)에 배치될 수 있다. 차폐 부재(1710)는 제 1 비도전성 케이스(301)의 배면의 일면(예: x축 방향)에 배치되고, 제 1 인쇄 회로 기판(251)의 배면(예: -x축 방향)의 적어도 일부 및 제 1 전자 부품(305)의 배면(예: -x축 방향)의 적어도 일부와 이격될 수 있다. 다른 실시예에서, 차폐 부재(1710)는 제 2 인쇄 회로 기판(261)의 배면(예: x축 방향)의 적어도 일부 및 제 2 전자 부품(1905)의 배면(예: x축 방향)의 적어도 일부에 위치된 제 2 비도전성 케이스(302)의 내측면(예: -x축 방향)에 배치될 수 있다. 차폐 부재(1710)는 제 2 비도전성 케이스(302)의 배면의 일면(예: -x축 방향)에 배치되고, 제 2 인쇄 회로 기판(261)의 배면(예: x축 방향)의 적어도 일부 및 제 2 전자 부품(1905)의 배면(예: x축 방향)의 적어도 일부와 이격될 수 있다.
도 22를 참조하면, 약 -6dB 이하의 반사 손실을 기준으로 할 때, 상기 제 1 방사체(610)는 제 1 그라운드 영역(1320)의 일부(예: 제 1 안테나 방사체)를 이용하여, 약 3.2GHz ~ 3.5GHz의 주파수 대역에서 공진 주파수가 형성되는 것을 확인할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 2 방사체(620)는 제 1 전자 부품(305)의 적어도 일부(예: 제 2 안테나 방사체)를 이용하여, 약 2.2GHz ~ 2.5GHz의 주파수 대역에서 공진 주파수가 형성되는 것을 확인할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 3 방사체(2110)는 제 2 그라운드 영역(1920)의 일부(예: 제 3 안테나 방사체)를 이용하여, 약 4.7GHz ~ 5GHz의 주파수 대역에서 공진 주파수가 형성되는 것을 확인할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 4 방사체(2120)는 제 2 전자 부품(1905)의 적어도 일부(예: 제 4 안테나 방사체)를 이용하여, 약 1.3GHz ~ 1.5GHz의 주파수 대역에서 공진 주파수가 형성되는 것을 확인할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)는, 브릿지(201), 상기 브릿지의 제 1 방향에 배치된 제 1 림(210), 상기 제 1 방향과 반대 방향인 상기 브릿지의 제 2 방향에 배치된 제 2 림(220), 및 제 1 힌지부(255)를 이용하여 상기 제 1 림에 대하여 접히거나 펼쳐지도록 구성된 제 1 템플(250), 제 2 힌지부(265)를 이용하여 상기 제 2 림에 대하여 접히거나 펼쳐지도록 구성된 제 2 템플(260)을 포함하고, 상기 제 1 템플은, 무선 통신 회로(310)가 배치되고, 그라운드 영역(320)이 부분적으로 형성된 제 1 인쇄 회로 기판(251), 상기 그라운드 영역의 일부에 형성된 비도전성 영역(330), 상기 비도전성 영역(330)을 가로 질러 배치되고, 제 1 단이 신호 경로(312)를 이용하여 상기 무선 통신 회로(310)와 전기적으로 연결되고, 제 2 단이 상기 그라운드 영역(320)에 인접하게 배치된 급전선(350), 상기 급전선(350)의 상기 제 2 단에 인접하게 형성되고 상기 급전선(350)과 전기적으로 연결된 급전 포인트(340), 및 상기 급전 포인트(340)와 전기적으로 연결된 그라운드 영역의 일부와, 제 1 도전성 연결 부재(325)를 이용하여 전기적으로 연결된 제 1 전자 부품(305)을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 1 전자 부품(305)은 음향 출력 모듈, 배터리 또는 모터 중의 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 비도전성 영역(330)은 상기 그라운드 영역의 일부에 제 1 방향(예: -y축 방향)으로 형성되고, 상기 급전선(350)은 상기 제 1 방향과 수직인 제 2 방향(예: z축 방향)으로 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 그라운드 영역(320)의 일부는 제 1 방사체(610)로 동작하고, 상기 제 1 전자 부품(305)은 제 2 방사체(620)로 동작하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 1 방사체(610) 및 상기 제 2 방사체(620)는 상이한 주파수 대역에서 동작하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 1 도전성 연결 부재(3258)는, FPCB(flexible printed circuit board) 또는 FRC(FPCB type RF cable)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 그라운드 영역(320)의 일부는 제 1 커넥터(322)를 이용하여 상기 제 1 도전성 연결 부재(325)와 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 1 커넥터(322)는, 컨택용 패드, 커플링 부재, C-클립 또는 도전성 폼 스프링을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 비도전성 영역(330)은 상기 제 1 커넥터(322)의 하부에 배치된 상기 그라운드 영역(320)의 일부에 제 1 방향(예: 수평 방향)으로 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 비도전성 영역(330)은 상기 제 1 커넥터(322)의 하부에 배치된 상기 그라운드 영역(320)의 일부에 제 2 방향(예: 수직 방향)으로 연장되어 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 비도전성 영역(330)은 상기 제 1 커넥터(322)의 일 측면에 배치된 상기 그라운드 영역(320)의 일부에 제 2 방향으로 연장되어 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 비도전성 영역(330)은 상기 제 1 커넥터(322)의 일 측면에 배치된 상기 그라운드 영역(320)의 일부에 제 2 방향(예: 수직 방향)으로 형성된 제 1 부분(331)과, 상기 제 1 커넥터(322)의 하부에 배치된 상기 그라운드 영역(320)의 일부에 제 1 방향(예: 수평 방향)으로 형성된 제 2 부분(332)을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 1 템플(250)의 외관의 적어도 일부는 제 1 비도전성 케이스(301)로 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 1 비도전성 케이스(301)의 일부는, 상기 제 1 인쇄 회로 기판(251)의 배면의 적어도 일부 및 상기 제 1 전자 부품(305)의 배면의 적어도 일부에 위치되고, 상기 제 1 비도전성 케이스(301)의 일부의 내측에는 차폐 부재(1710)가 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 무선 통신 회로(310) 및 상기 급전선(350) 사이에는 매칭 회로(315)가 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)는, 브릿지(201), 상기 브릿지의 제 1 방향에 배치된 제 1 림(210), 상기 제 1 방향과 반대 방향인 상기 브릿지의 제 2 방향에 배치된 제 2 림(220), 및 제 1 힌지부(255)를 이용하여 상기 제 1 림에 대하여 접히거나 펼쳐지도록 구성된 제 1 템플(250), 제 2 힌지부(265)를 이용하여 상기 제 2 림에 대하여 접히거나 펼쳐지도록 구성된 제 2 템플(260)을 포함하고, 상기 제 1 템플은, 제 1 무선 통신 회로(1310)가 배치되고, 제 1 그라운드 영역(1320)이 부분적으로 형성된 제 1 인쇄 회로 기판(251), 상기 제 1 그라운드 영역의 일부에 형성된 제 1 비도전성 영역(1330), 상기 제 1 비도전성 영역(1330)을 가로 질러 배치되고, 제 1 단이 제 1 신호 경로(1312)를 이용하여 상기 제 1 무선 통신 회로(1310)와 전기적으로 연결되고, 제 2 단이 상기 제 1 그라운드 영역(1320)에 인접하게 배치된 제 1 급전선(1350), 상기 제 1 급전선(1350)의 상기 제 2 단에 인접하게 배치되고 상기 제 1 급전선(1350)과 전기적으로 연결된 제 1 급전 포인트(1340), 및 상기 제 1 급전 포인트(1340)와 전기적으로 연결된 상기 제 1 그라운드 영역의 일부와, 제 1 도전성 연결 부재(1325)를 이용하여 전기적으로 연결된 제 1 전자 부품(305)을 포함하고, 상기 제 2 템플(260)은, 제 2 무선 통신 회로(1910)가 배치되고, 제 2 그라운드 영역(1920)이 부분적으로 형성된 제 2 인쇄 회로 기판(261), 상기 제 2 그라운드 영역의 일부에 형성된 제 2 비도전성 영역(1930), 상기 제 2 비도전성 영역(1930)을 가로 질러 배치되고, 제 1 단이 제 2 신호 경로(1912)를 이용하여 상기 제 2 무선 통신 회로(1910)와 전기적으로 연결되고, 제 2 단이 상기 제 2 그라운드 영역(1920)에 인접하게 배치된 제 2 급전선(1950), 상기 제 2 급전선(1950)의 상기 제 2 단에 인접하게 배치되고 상기 제 2 급전선(1950)과 전기적으로 연결된 제 2 급전 포인트(1940), 및 상기 제 2 급전 포인트(1940)와 전기적으로 연결된 상기 제 2 그라운드 영역의 일부와, 제 2 도전성 연결 부재(1925)를 이용하여 전기적으로 연결된 제 2 전자 부품(1905)을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 1 비도전성 영역(1330)은 제 1 길이(L1)로 형성되고, 상기 제 2 비도전성 영역(1930)은 제 2 길이(L2)로 형성되되, 상기 제 1 길이 및 상기 제 2 길이는 상이한 길이를 갖도록 구성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 1 그라운드 영역(1320)의 일부는 제 1 방사체(610)로 동작하고, 상기 제 1 전자 부품(305)은 제 2 방사체(620)로 동작하고, 제 2 그라운드 영역(1920)의 일부는 제 3 방사체(2110)로 동작하고, 상기 제 2 전자 부품(1005)은 제 4 방사체(2120)로 동작하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 1 방사체(610), 상기 제 2 방사체(620), 상기 제 3 방사체(2110), 및 상기 제 4 방사체(2120)는 상이한 주파수 대역에서 동작하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 1 그라운드 영역(1320)의 일부는 제 1 커넥터(1322)를 이용하여 상기 제 1 도전성 연결 부재(1325)와 전기적으로 연결되고, 상기 제 2 그라운드 영역(1920)의 일부는 제 2 커넥터(1922)를 이용하여 상기 제 2 도전성 연결 부재(1925)와 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 1 비도전성 영역(1330)은 상기 제 1 그라운드 영역(1320)의 일부에 제 1 방향으로 형성되고, 상기 제 1 급전선(1350)은 상기 제 1 방향과 수직인 제 2 방향으로 배치되고, 상기 제 2 비도전성 영역(1930)은 상기 제 2 그라운드 영역(1920)의 일부에 제 1 방향으로 형성되고, 상기 제 2 급전선(1950)은 상기 제 1 방향과 수직인 제 2 방향으로 배치될 수 있다.
도 23a는 본 발명의 일 실시예에 따른 적어도 하나의 안테나를 포함하는 스타일러스 펜을 개략적으로 나타내는 분리 사시도이다. 도 23b는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 23a에 개시된 스타일러스 펜의 일부 구성이 결합된 상태를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
예를 들면, 도 23b는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 23a에 개시된 스타일러스 펜(2300)의 내부에 배치되는 내부 조립체(예: 코일 부재(2310), 이젝션 부재(2320), 인쇄 회로 기판(2340)을 포함하는 베이스(2331) 및 배터리(2350))가 결합된 상태를 개략적으로 나타내는 도면일 수 있다.
도 23a 및 도 23b를 참조하면, 상기 스타일러스 펜(2300)은 하우징(2301) 및 상기 하우징(2301)의 내부에 배치되는 내부 조립체(inner assembly)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 내부 조립체는, 하우징(2301)의 내부에 포함되는 코일 부재(2310), 이젝션 부재(2320), 인쇄 회로 기판(2340)을 포함하는 베이스(2331) 및/또는 배터리(2350)를 포함할 수 있다. 내부 조립체는 상술한 구성 요소에 한정되지 않고, 하우징(2301)의 내부에 포함되는 다른 다양한 구성 요소를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 하우징(2301)은 제 1 부분(2303) 및/또는 제 2 부분(2305)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 제 1 부분(2303)은 하우징(2301)의 -x축 방향에 배치되고, 제 2 부분(2305)은 하우징(2301)의 x축 방향에 배치될 수 있다. 하우징(2301)은 제 1 부분(2303) 및 제 2 부분(2305)에 내부 조립체를 삽입할 수 있는 공간(2305)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 하우징(2301)의 제 2 부분(2305)은 버튼(2380)이 돌출되도록 형성된 개구(2307)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 버튼(2380)은 노브(knob)를 포함할 수 있다. 하우징(2301)은 비도전성 재질(예: 폴리머) 및/또는 도전성 재질(예: 금속)로 형성될 수 있다. 예를 들면, 하우징(2301)의 제 1 부분(2303)은 비도전성 재질로 형성될 수 있다. 예를 들면, 하우징(2301)의 제 2 부분(2305)은 도전성 재질로 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 내부 조립체는 하우징(2301)의 내부에 형성된 공간(2305)에 배치될 수 있다. 예를 들면, 내부 조립체는 코일 부재(2310), 이젝션 부재(ejection member)(2320), 또는 인쇄 회로 기판(2340)을 포함하는 베이스(2331) 및 배터리(2350)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 코일 부재(2310)는 하우징(2301)의 제 1 부분(2303) 내에 배치될 수 있다. 이젝션 부재(2320) 및 인쇄 회로 기판(2340)은 하우징(2301)의 제 2 부분(2305) 내에 배치될 수 있다. 내부 조립체는 상술한 코일 부재(2310), 이젝션 부재(2320) 및 인쇄 회로 기판(2340)에 한정되지 않고, 후술하는 다른 다양한 구성 요소 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 코일 부재(2310)는 펜 팁(2311), 패킹 링(2313), 코일(2315), 센싱 부재(2317) 및/또는 홀더(2319)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 코일 부재(2310)는 하우징(2301)의 -x축 방향에 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 펜 팁(2311)은 코일 부재(2310)가 하우징(2301)에 삽입되면 제 1 부분(2303)의 외부(예: -x축 방향)로 노출될 수 있다. 펜 팁(2311)은 코일 부재(2310)의 -x축 방향에 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 패킹 링(2313)은 펜 팁(2311)의 x축 방향에 배치될 수 있다. 패킹 링(2313)은 하우징(2301)의 제 1 부분(2303)의 단부(예: -x축 방향)를 통해 수분 및/또는 먼지가 유입되는 것을 방지할 수 있다. 패킹 링(2313)은 방수 및/또는 방진 기능을 수행할 수 있다. 패킹 링(2313)은, 예를 들면, 에폭시(epoxy), 고무, 우레탄 및 실리콘 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 코일(2315)은 도전성 라인이 복수 회 감겨져서 형성될 수 있다. 코일(2315)은 설정된 주파수 대역(예: 약 500kHz 내지 900kHz)에서 공진 주파수를 형성할 수 있다. 코일(2315)은 적어도 하나의 용량성 소자(예: capacitor)를 통해 공진 주파수가 조절될 수 있다. 예를 들어, 패킹 링(2313) 및 코일(2315)은 펜 팁(2311) 및 센싱 부재(2317) 사이에 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 센싱 부재(2317)는 펜 팁(2311)의 가압에 대응하는 압력의 변화를 획득할 수 있다. 예를 들어, 센싱 부재(2317)는 필압 감지 부재를 포함할 수 있다. 센싱 부재(2317)는 코일 부재(2310)의 x축 방향에 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 홀더(2319)는 펜 팁(2313)을 통해 삽입되고, 패킹 링(2313)을 둘러싸서 보호할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 이젝션 부재(2320)는 전자 장치(101)로부터 스타일러스 펜(2300)을 인출하기 위한 구성을 포함할 수 있다. 예를 들어, 이젝션 부재(2320)는 샤프트(2321), 바디(2323) 및/또는 버튼 부재(2325)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 이젝션 부재(2320)는 하우징(2301)의 x축 방향에 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 바디(2323)는 샤프트(2321)의 둘레에 배치될 수 있다. 바디(2323)는 이젝션 부재(2320)의 외형을 형성할 수 있다. 바디(2323)는 적어도 하나의 부품(미도시)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 바디(2323)는 캠 부재를 포함할 수 있다. 바디(2323)는 탄성 부재가 배치되어 있는 푸시-풀 (push-pull) 구조를 형성할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 이젝션 부재(2320)가 하우징(2301)의 제 2 부분(2305)에 삽입되면, 버튼 부재(2325)의 적어도 일부는 하우징(2301)의 제 2 부분(2305)의 외부(예: x축 방향)로 노출될 수 있다. 버튼 부재(2325)는 샤프트(2321)와 결합되고, 바디(2323)에 대하여 직선 왕복 운동을 할 수 있다. 버튼 부재(2325)는 사용자가 손가락을 이용하여 전자 장치(101)에서 스타일러스 펜(2300)을 인출할 수 있도록 걸림 구조가 형성된 버튼을 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 스타일러스 펜(2300)은 샤프트(2321)의 직선 왕복 운동을 검출하는 센서를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 인쇄 회로 기판(2340)은 베이스(2331) 내에 배치될 수 있다. 인쇄 회로 기판(2340)은 코일 부재(2310) 및 이젝션 부재(2320) 사이에 배치될 수 있다. 베이스(2331)는 인쇄 회로 기판(2340)의 적어도 일면을 둘러쌀 수 있다. 베이스(2331)는 인쇄 회로 기판(2340)이 배치되는 안착부(2333)를 포함할 수 있다. 인쇄 회로 기판(2340)은 베이스(2331)의 안착부(233)에 배치되고, 이동하지 않도록 고정될 수 있다. 베이스(2331)는 배터리 홀더(2335)를 포함할 수 있다. 배터리 홀더(2335)에는 배터리(2350)(예: 도 3의 제 1 전자 부품(305))가 배치될 수 있다. 인쇄 회로 기판(2340) 및 배터리(2350)는 접착 부재(2365)를 이용하여 결합될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 베이스(2331)의 -x축 방향에는 밀봉 링(2344)이 배치될 수 있다. 밀봉 링(2344)은 베이스(2331)의 -x축 방향의 일부분을 둘러싸도록 배치될 수 있다. 밀봉 링(2344)은 외부로부터 인쇄 회로 기판(2340)에 수분 및/또는 먼지와 같은 이물질이 유입되는 것을 방지할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 베이스(2331)는 상면(예: z축 방향)에 플레이트 형상의 접착 부재(2360)(예: ultraviolet rays 본드)가 배치될 수 있다. 예를 들면, 베이스(2331) 내에 인쇄 회로 기판(2340)이 배치된 후, 베이스(2331)의 z축 방향은 접착 부재(2360)를 통해 밀봉될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 인쇄 회로 기판(2340)은 제 1 면(예: z축 방향) 및 제 2 면(예: -z축 방향)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 인쇄 회로 기판(2340)의 제 1 면에는 코일(2315)과 연결되는 가변용량 커패시터 또는 스위치(2342)가 배치될 수 있다. 예를 들면, 인쇄 회로 기판(2340)의 제 1 면에는 무선 통신 회로(예: 도 1의 무선 통신 모듈(192) 또는 도 3의 무선 통신 회로(310)) 및/또는 매칭 회로(예: 도 4의 매칭 회로(315))가 배치될 수 있다. 예를 들면, 인쇄 회로 기판(2340)의 제 2 면에는 그라운드 영역(예: 도 3의, 그라운드 영역(320))이 배치될 수 있다. 인쇄 회로 기판(2340)의 일 측면(예: x축 방향)에는 배터리(2350)가 배치될 수 있다. 배터리(2350)는 예를 들어, EDLC(electric double layered capacitor)를 포함할 수 있다. 배터리(2350)는 도전성 재질(예: 알루미늄)을 포함할 수 있다. 배터리(2350)는 베이스(2331)에 형성된 배터리 홀더(2335)에 배치될 수 있다. 예를 들면, 배터리(2350)는 적어도 부분적으로 도전성 재질을 포함하는 실린더형(cylinder type) 배터리를 포함할 수 있다. 배터리(2350)는 예를 들어, 리튬 이온 배터리를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 접착 부재(2360)의 상부(예: z축 방향)에는 버튼 홀더(2370)가 배치될 수 있다. 버튼 홀더(2370)는 접착 부재(2360)를 통해 인쇄 회로 기판(2340)과 결합될 수 있다. 버튼 홀더(2370)의 상부(예: z축 방향)에는 버튼(2380)(예: knob)이 배치될 수 있다. 버튼(2380)은 인쇄 회로 기판(2340)에 배치된 스위치(2342)를 누르는데 사용될 수 있다. 버튼(2380)은 하우징(2301)에 형성된 개구(2307)을 통해 외부로 노출될 수 있다. 버튼(2380)은 버튼 홀더(2370)를 통해 지지될 수 있다. 버튼 홀더(2370)는 버튼(2380)을 지지하고, 버튼(2380)에 의해 작용하는 외력이 없으면, 탄성 복원력을 제공하여 버튼(2380)이 일정 위치에 배치된 상태로 복원 또는 유지하도록 형성될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 버튼(2380)은 물리 키에 한정되지 않고, 터치 키, 모션 키, 압력 키, 키 리스(key less)의 방식 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
도 24는 본 발명의 일 실시예에 따른 스타일러스 펜에 적용되는 배터리의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
예를 들면, 도 24는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 23a 및 도 23b에 개시된 배터리(2350)의 구성을 개략적으로 나타내는 도면일 수 있다.
도 24를 참조하면, 스타일러스 펜(2300)의 배터리(2350)는 케이스(2451), 음극(anode)(2453), 분리막(2455) 및 양극(cathode)(2457)을 포함할 수 있다. 배터리(2350)는 스타일러스 펜(2300)에 전원을 공급할 수 있다. 배터리(2350)는 적어도 부분적으로 도전성 재질(예; 알루미늄)을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 케이스(2451)는 음극(2453), 분리막(2455) 및 양극(2457)이 포함되는 파우치(예: 캔(can))일 수 있다. 케이스(2451)의 내부에는 전해액이 채워질 수 있다. 케이스(2451)는 알루미늄 또는 알루미늄 합금과 같은 도전성 재질(예: 금속)로 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 음극(2453)은 알루미늄 또는 구리와 같은 도전성 재질로 형성된 플레이트를 포함할 수 있다. 분리막(2455)은 비도전성 재질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 분리막(2455)은 폴리에틸렌(PE) 또는 폴리프로필렌(PP)과 같은 다공성 고분자 막으로 형성될 수 있다. 양극(2457)은 알루미늄 또는 구리와 같은 도전성 재질로 형성된 플레이트를 포함할 수 있다. 케이스(2451) 및 음극(2453)은 이격되어 배치될 수 있다. 케이스(2451) 및 음극(2453) 사이에는 커패시턴스 성질이 형성될 수 있다. 음극(2453) 및 양극(2457)은 이격되어 배치될 수 있다. 음극(2453) 및 양극(2457) 사이에는 커패시턴스 성질이 형성될 수 있다. 음극(2453)은 분리막(2455) 보다 케이스(2451)에 더 인접하게 배치될 수 있다. 분리막(2455)은 예를 들어, 양극(2457) 보다 음극(2453)에 더 인접하게 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 음극(2453), 분리막(2455) 및 양극(2457)은 감겨지거나 지그재그 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 음극(2453), 분리막(2455) 및 양극(2457)은 겹쳐져서 감겨질 수 있다. 예를 들어, 음극(2453), 분리막(2455) 및 양극(2457)은 감겨져서 젤리 롤(jelly roll) 형태로 형성될 수 있다. 음극(2453)은 젤리 롤(jelly roll) 형태로 형성될 때, 분리막(245)보다 케이스(2451)에 더 인접하게 배치될 수 있다. 분리막(2455)은 음극(2453)의 내측에 배치될 수 있다. 양극(2457)은 분리막(2455)의 내측에 배치될 수 있다. 분리막(2455)은 음극(2453) 및 양극(2457) 사이에 배치될 수 있다. 음극(2453) 및 양극(2457)은 분리막(2455)을 통해 절연될 수 있다. 분리막(2455)은 음극(2453) 및 양극(2457)이 접촉하는 것을 방지하는 격리막일 수 있다. 분리막(2455)은 음극(2453) 및 양극(2457)이 단락(short)되는 것을 방지할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 배터리(2350)는 음극(2453) 및 양극(2457)이 가지는 화학적 에너지를 전기 에너지로 변환할 수 있다. 음극(2453)은 전자가 흘러 들어가는 전극일 수 있다. 음극(2453)에서는 전자를 얻는 화학 반응이 일어나므로 환원 반응이 이루어지는 전극일 수 있다. 음극(2453)의 적어도 일면에는 음극 활성을 위한 음극 활물질이 코팅될 수 있다. 양극(2457)은 전자가 흘러 나오는 전극일 수 있다. 양극(2457)에서는 전자를 잃는 화학 반응이 일어나므로 산화 반응이 이루어지는 전극일 수 있다. 양극(2457)의 적어도 일면에는 양극 활성을 위한 양극 활물질이 코팅될 수 있다. 음극(2453) 및 양극(2457)은 분리막(2455)을 사이에 두고, 산화 환원 반응을 통해 전류를 생성할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 배터리(2350)는 도전성 재질로 형성된 케이스(2451), 음극(2453) 및 양극(2457) 중 적어도 하나가 인쇄 회로 기판(2340)에 형성된 그라운드 영역(320)과 전기적으로 연결됨으로써, 스타일러스 펜(2300)의 그라운드 영역을 확장시킬 수 있다. 인쇄 회로 기판(2340)에 형성된 그라운드 영역(320)의 적어도 일부는 스타일러스 펜(2300)에 포함된 안테나의 제 1 방사체(예: 도 25a 또는 도 26a의 제 1 방사체(610))로 동작할 수 있다. 배터리(2350)의 케이스(2451), 음극(2453) 및 양극(2457) 중 적어도 일부는 스타일러스 펜(2300)의 제 2 방사체(예: 도 25a 또는 도 26a의 제 2 방사체(620))로 동작할 수 있다.
도 25a는 본 발명의 일 실시예에 따른 스타일러스 펜의 일부 구성이 결합된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 25b는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 25a에 개시된 스타일러스 펜에 대한 등가 회로 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
다양한 실시예에 따르면, 이하에 개시된 스타일러스 펜(2300)은, 도 1 내지 도 22 및 도 23a 내지 도 24에 개시된 실시예들을 포함할 수 있다. 이하에 개시된 스타일러스 펜(2300)과 관련된 설명에 있어서, 도 1 내지 도 24에 개시된 실시예와 실질적으로 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 부여하고, 그 기능에 대해서는 중복 설명을 생략할 수 있다.
도 25a 및 도 25b를 참조하면, 스타일러스 펜(2300)은 하우징(2301)의 내부에 인쇄 회로 기판(2340) 및 배터리(2350)를 포함할 수 있다. 인쇄 회로 기판(2340)의 일부는 제 1 도전성 연결 부재(2510) 및 제 2 도전성 연결 부재(2520)를 이용하여 배터리(2350)와 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 인쇄 회로 기판(2340)은 무선 통신 회로(310), 신호 경로(312), 그라운드 영역(320), 오프닝(2501) 및/또는 급전 포인트(340)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 배터리(2350)는 도 24에 개시된 구성을 포함할 수 있다. 배터리(2350)의 적어도 일부(예: 케이스(2451), 음극(2453) 및 양극(2457))는 도전성 재질을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 무선 통신 회로(310)(예: 도 1의 무선 통신 모듈(192))는 급전 포인트(340)를 통해 무선 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신 회로(310)는 RFIC(radio frequency IC)를 포함할 수 있다. 무선 통신 회로(310)는 신호 경로(312) 및 급전선(350)을 이용하여 급전 포인트(340)와 전기적으로 연결될 수 있다. 급전선(350)은 급전 포인트(340)를 통해 제 2 도전성 연결 부재(2520)에 무선 신호를 전달할 수 있다. 배터리(2350)는 제 2 도전성 연결 부재(2520)와 전기적으로 연결될 수 있다. 배터리(2520)는 제 2 도전성 연결 부재(2520)를 통해 입력 전압(Vbatt)을 전달 받을 수 있다. 급전선(350)에는 필터(2505)가 배치될 수 있다. 필터(2505)는 그라운드 영역(320)의 일부인 제 1 방사체(610)를 통해 전달되는 무선 신호를 필터링할 수 있다. 예를 들면, 필터(2505)는 급전 포인트(340) 및 제 2 도전성 연결 부재(2520)를 통해 전달되는 무선 신호가 그라운드 영역(320)으로 인가되지 않고, 배터리(2350)에 인가되도록 하는 기능을 수행할 수 있다. 필터(2505)는 로우 패스 필터(low pass filter) 및/또는 무선 신호 차단 회로를 포함할 수 있다. 필터(2505)는 무선 신호를 차단하고 직류 전원(DC)을 통과시킬 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 그라운드 영역(320)은 인쇄 회로 기판(2340)의 적어도 일부에 형성될 수 있다. 그라운드 영역(320)은 인쇄 회로 기판(2340)에 부분적으로 형성될 수 있다. 예를 들면, 그라운드 영역(320)은 인쇄 회로 기판(2340)의 내부에 부분적으로 형성된 도전성 패턴을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 오프닝(2501)은 인쇄 회로 기판(2340)의 일부에 형성될 수 있다. 오프닝(2501)은 필 컷(fill cut) 영역을 포함할 수 있다. 오프닝(2501)은 슬릿(slit) 또는 슬롯(slot)을 포함하는 비도전성 영역(예: 도 4의 비도전성 영역(330))일 수 있다. 그라운드 영역(320)은 오프닝(2501)을 통해 제 2 도전성 연결 부재(2520)와 전기적으로 연결될 수 있다. 그라운드 영역(320)은 제 1 도전성 연결 부재(2510)와 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 급전 포인트(340)는 신호 경로(312) 및 급전선(350)을 이용하여 무선 통신 회로(310)와 전기적으로 연결될 수 있다. 무선 통신 회로(310)는 급전 포인트(340)를 통해 무선 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 일 실시예에서, 무선 통신 회로(310), 신호 경로(312), 급전선(350) 및 급전 포인트(340)는 전기적으로 연결되고 급전부를 형성할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 무선 통신 회로(310)로부터 출력된 무선 신호는 신호 경로(312) 및 급전선(350)을 통해 급전 포인트(340)에 전달될 수 있다. 급전 포인트(340)에 전달된 무선 신호는 제 2 도전성 연결 부재(2520)를 통해 배터리(2350)에 전달될 수 있다. 급전 포인트(340)는 제 2 도전성 연결 부재(2520) 및/또는 제 1 도전성 연결 부재(2510)에 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 그라운드 영역(320)의 일부는 제 1 도전성 연결 부재(2510) 및/또는 제 2 도전성 연결 부재(2520)를 이용하여 배터리(2350)와 전기적으로 연결될 수 있다. 일 실시예에서, 인쇄 회로 기판(2340)에 형성된 그라운드 영역(320)의 적어도 일부에 무선 신호를 전달함으로써, 그라운드 영역(320)의 적어도 일부는 제 1 방사체(610)로 동작하고, 배터리(2350)의 적어도 일부는 제 2 방사체(620)로 동작할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 무선 통신 회로(310) 및 급전 포인트(340) 사이에는 매칭 회로(315)가 배치될 수 있다. 매칭 회로(315)는 무선 통신 회로(310) 및 급전 포인트(340) 사이의 신호 경로(312)에 배치될 수 있다. 예를 들면, 매칭 회로(315)는 무선 통신 회로(310) 및 급전 포인트(340)의 신호 경로(312)에 직렬 또는 병렬로 배치될 수 있다. 매칭 회로(315)는 안테나(예: 도 6 또는 도 26a의 제 1 방사체(610) 및/또는 제 2 방사체(620))의 임피던스 매칭을 조절할 수 있다. 매칭 회로(315)는 예를 들어, 적어도 하나의 스위치 및/또는 적어도 하나의 수동 소자를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 수동 소자는 예를 들어, 서로 다른 소자값을 가질 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 수동 소자(예: 럼프드(lumped) 소자)는 다양한 커패시턴스 값을 갖는 커패시터(C) 및/또는 다양한 인덕턴스 값을 갖는 인덕터(L)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 인쇄 회로 기판(2340) 및 배터리(2350)는 이격되어 배치될 수 있다. 인쇄 회로 기판(2340) 및 배터리(2350)는 제 1 도전성 연결 부재(2510) 및 제 2 도전성 연결 부재(2520)를 이용하여 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들면, 인쇄 회로 기판(2340)에 형성된 그라운드 영역(320)의 적어도 일부는 제 1 도전성 연결 부재(2510) 및 제 2 도전성 연결 부재(2520)를 이용하여 배터리(2350)와 전기적으로 연결될 수 있다. 인쇄 회로 기판(2340)에 형성된 그라운드 영역(320)의 적어도 일부가 제 1 도전성 연결 부재(2510) 및 제 2 도전성 연결 부재(2520)를 이용하여 배터리(2350)와 전기적으로 연결됨으로써, 그라운드 영역(320)이 확장될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 1 도전성 연결 부재(2510) 및 제 2 도전성 연결 부재(2520)는 FPCB(flexible printed circuit board) 또는 FRC(FPCB type RF cable)를 포함할 수 있다. 그라운드 영역(320)의 적어도 일부와 전기적으로 연결된 배터리(2350)는 제 2 방사체(620)로 동작할 수 있다.
도 25a 및 도 25b를 참조하면, 상기 급전 포인트(340)는 제 2 도전성 연결 부재(2520)와 인접한 그라운드 영역(320)에 형성될 수 있다. 무선 통신 회로(310)를 통해 급전 포인트(340)에 급전 신호가 인가되는 경우, 인가된 신호는 제 2 도전성 연결 부재(2520)를 통해 배터리(2350)의 적어도 일부에 전달될 수 있다. 이와 같은 동작을 통해, 인쇄 회로 기판(2340)의 그라운드 영역(320)의 적어도 일부는 제 1 방사체(610)로 동작하고, 배터리(2350)는 제 2 방사체(620)로 동작할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 스타일러스 펜(2300)은 인쇄 회로 기판(2340)에 형성된 그라운드 영역(320)의 적어도 일부 및 배터리(2350)의 적어도 일부를 통해 그라운드 영역을 확장시키고, 안테나의 방사 성능을 향상시킬 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 급전 포인트(340)는 제 1 도전성 연결 부재(2510)와 인접한 그라운드 영역(320)에 형성될 수도 있다. 급전 포인트(340)는 제 1 방사체(610)로 동작하는 그라운드 영역(320)의 일부에 형성될 수도 있다.
도 26a는 본 발명의 일 실시예에 따른 스타일러스 펜의 인쇄 회로 기판 및 배터리의 연결 구성을 설명하는 도면이다. 도 26b는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 26a에 개시된 구성에 대한 등가 회로 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
다양한 실시예에 따르면, 도 26a 및 도 26b에 개시된 실시예들은, 도 25a 및 도 25b에 개시된 실시예들을 포함할 수 있다. 도 26a 및 도 26b의 설명에 있어서, 도 25a 및 도 25b에 개시된 실시예와 실질적으로 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 부여하고, 그 기능에 대해서는 중복 설명을 생략할 수 있다.
도 26a 및 도 26b를 참조하면, 인쇄 회로 기판(2340)의 일부는 제 1 도전성 연결 부재(2510) 및 제 2 도전성 연결 부재(2520)를 이용하여 배터리(2350)와 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들면, 인쇄 회로 기판(2340)에 형성된 그라운드 영역(320)의 적어도 일부는 제 1 도전성 연결 부재(2510) 및 제 2 도전성 연결 부재(2520)를 이용하여 배터리(2350)와 전기적으로 연결될 수 있다. 인쇄 회로 기판(2340)에 형성된 그라운드 영역(320)의 적어도 일부가 제 1 도전성 연결 부재(2510) 및 제 2 도전성 연결 부재(2520)를 이용하여 배터리(2350)와 전기적으로 연결됨으로써, 그라운드 영역(320)이 확장되고, 방사 영역이 확장될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 무선 통신 회로(310)로부터 출력된 무선 신호는 신호 경로(312) 및 급전선(350)을 통해 급전 포인트(340)에 전달될 수 있다. 급전 포인트(340)에 전달된 무선 신호는 그라운드 영역(320)의 적어도 일부에 전달될 수 있다. 급전 포인트(340)에 전달된 무선 신호는 제 1 도전성 연결 부재(2510) 및 제 2 도전성 연결 부재(2520)를 통해 배터리(2350)에 전달될 수 있다.
도 26a 및 도 26b를 참조하면, 상기 급전 포인트(340)는 제 1 도전성 연결 부재(2510)와 인접한 그라운드 영역(320)에 형성될 수 있다. 무선 통신 회로(310)를 통해 급전 포인트(340)에 급전 신호가 인가되는 경우, 인가된 신호는 배터리(2350)의 적어도 일부에 전달될 수 있다. 이와 같은 동작을 통해, 인쇄 회로 기판(2340)의 그라운드 영역(320)의 적어도 일부는 제 1 안테나 방사체(610)로 동작하고, 배터리(2350)는 제 2 방사체(620)로 동작할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 인쇄 회로 기판(2340)에 형성된 그라운드 영역(320)의 적어도 일부가 제 1 도전성 연결 부재(2510) 및 제 2 도전성 연결 부재(2520)를 이용하여 배터리(2350)와 전기적으로 연결됨으로써, 그라운드 영역(320)이 확장되고, 안테나의 방사 성능이 향상될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 무선 통신 회로(310) 및 급전 포인트(340) 사이에는 적어도 하나의 매칭 회로(315)가 배치될 수 있다. 매칭 회로(315)는 무선 통신 회로(310) 및 급전 포인트(340) 사이의 신호 경로(312) 및/또는 급전선(350)에 배치될 수 있다. 예를 들면, 매칭 회로(315)는 무선 통신 회로(310) 및 급전 포인트(340)의 신호 경로(312) 및/또는 급전선(350)에 직렬 또는 병렬로 배치될 수 있다. 매칭 회로(315)는 제 1 방사체(610) 및/또는 제 2 방사체(620)의 임피던스 매칭을 조절할 수 있다.
도 26c는 비교 실시예에 따른 스타일러스 펜의 방사 효율과, 본 발명의 일 실시예에 따른 스타일러스 펜의 방사 효율을 비교한 도면이다.
다양한 실시예에 따르면, 비교 실시예에 따른 스타일러스 펜은, 배터리(2350)를 안테나 방사체 및 그라운드 영역으로 사용하지 않을 수 있다. 일 실시예에 따르면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스타일러스 펜(2300)은 배터리(2350)를 안테나 방사체(예: 제 2 방사체(620)) 및 그라운드 영역으로 사용할 수 있다.
도 26c를 참조하면, 배터리(2350)를 안테나 방사체(예: 제 2 방사체(620)) 및 그라운드 영역으로 사용하는 본 발명의 일 실시예에 따른 스타일러스 펜(2300)의 방사 효율(P2)은, 배터리(2350)를 안테나 방사체 및 그라운드 영역으로 사용하지 않는 비교 실시예에 따른 스타일러스 펜의 방사 효율(P1)에 비해, 약 2400MHz 내지 3000MHz의 주파수 대역에서, 약 2dB 내지 3dB 정도로 향상된 것을 확인할 수 있다.
도 27a는 본 발명의 일 실시예에 따른 스타일러스 펜의 제 1 방사체 및 제 2 방사체의 전계를 나타내는 도면이다. 도 27b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 스타일러스 펜의 전계를 나타내는 도면이다.
일 실시예에 따르면, 상기 도 27a는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 26a에 개시된 인쇄 회로 기판(2340)에 형성된 그라운드 영역(320)의 적어도 일부 및 배터리(2350)에 형성된 전계를 개략적으로 나타내는 도면일 수 있다.
도 27a를 참조하면, 급전 포인트(340)에 무선 신호가 공급되면, 인쇄 회로 기판(2340)의 그라운드 영역(320)의 적어도 일부 및 배터리(2350)에서 전계가 형성되어 안테나로 활용될 수 있음을 확인할 수 있다. 예를 들면, 인쇄 회로 기판(2340)의 그라운드 영역(320)의 적어도 일부는 제 1 안테나 방사체(610)로 동작하고, 배터리(2350)는 제 2 방사체(620)로 동작할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 인쇄 회로 기판(2340)에 형성된 그라운드 영역(320)의 적어도 일부가 제 1 도전성 연결 부재(2510) 및 제 2 도전성 연결 부재(2520)를 이용하여 배터리(2350)와 전기적으로 연결됨으로써, 그라운드 영역(320)이 확장될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 인쇄 회로 기판(2340)은 지정된 길이로 연장된 확장 부분(2710)을 포함할 수 있다. 도 27b를 참조하면, 인쇄 회로 기판(2340)에 형성된 그라운드 영역(320)의 적어도 일부 및 확장 부분(2710)에서 전계가 형성되어 안테나로 활용될 수 있음을 확인할 수 있다. 인쇄 회로 기판(2340)이 확장 부분(2710)을 포함하는 경우, 안테나의 방사 영역이 확장되고, 및 방사 성능이 향상될 수 있다. 예컨대, 상기 확장 부분(2710)은 도 27a의 배터리(2350)를 대체하여 동작할 수 있다.
도 27c는 비교 실시예에 따른 스타일러스 펜의 방사 효율과, 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 전계를 비교한 도면이다.
다양한 실시예에 따르면, 비교 실시예에 따른 스타일러스 펜은 배터리(2350)를 안테나 방사체 및 그라운드 영역으로 사용하지 않거나, 인쇄 회로 기판(2340)의 확장 부분(2710)을 포함하지 않을 수 있다. 일 실시예에 따르면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스타일러스 펜(2300)은 인쇄 회로 기판(2340)의 그라운드 영역(320)의 적어도 일부를 제 1 안테나 방사체(610)로 활용하고, 배터리(2350)를 제 2 방사체(620)로 활용할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 스타일러스 펜(2300)은 인쇄 회로 기판(2340)은 지정된 길이로 연장된 확장 부분(2710)을 포함할 수 있다.
도 27c를 참조하면, 인쇄 회로 기판(2340)의 그라운드 영역(320)의 적어도 일부를 제 1 안테나 방사체(610)로 활용하고, 배터리(2350)를 제 2 방사체(620)로 활용하는 스타일러스 펜(2300)의 방사 효율(G3) 및 인쇄 회로 기판(2340)이 확장 부분(2710)을 포함하는 스타일러스 펜(2300)의 방사 효율(G2)은, 인쇄 회로 기판(2340)의 그라운드 영역(320)의 적어도 일부 및 배터리(2350)를 안테나 방사체로 활용하지 않거나, 인쇄 회로 기판(2340)의 확장 부분(2710)을 포함하지 않는 스타일러스 펜의 방사 효율(G1)에 비해, 약 2GHz 내지 3GHz의 주파수 대역에서, 약 8dB 내지 18dB 정도로 향상된 것을 확인할 수 있다.
도 28a는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 스타일러스 펜의 인쇄 회로 기판 및 배터리의 연결 구성을 설명하는 도면이다. 도 28b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 도 28a에 개시된 구성에 대한 등가 회로 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
다양한 실시예에 따르면, 도 28a 및 도 28b에 개시된 실시예들은, 도 26a 및 도 26b에 개시된 실시예들을 포함할 수 있다. 도 28a 및 도 28b의 설명에 있어서, 도 26a 및 도 26b에 개시된 실시예와 실질적으로 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 부여하고, 그 기능에 대해서는 중복 설명을 생략할 수 있다.
도 28a 및 도 28b를 참조하면, 인쇄 회로 기판(2340)의 일부는 제 1 도전성 연결 부재(2510) 및 제 2 도전성 연결 부재(2520)를 이용하여 배터리(2350)와 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들면, 인쇄 회로 기판(2340)에 형성된 그라운드 영역(320)의 적어도 일부는 제 1 도전성 연결 부재(2510) 및 제 2 도전성 연결 부재(2520)를 이용하여 배터리(2350)와 전기적으로 연결될 수 있다. 인쇄 회로 기판(2340)에 형성된 그라운드 영역(320)의 적어도 일부가 제 1 도전성 연결 부재(2510) 및 제 2 도전성 연결 부재(2520)를 이용하여 배터리(2350)와 전기적으로 연결됨으로써, 그라운드 영역(320)이 확장되고, 방사 영역이 확장될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 무선 통신 회로(310)로부터 출력된 무선 신호는 신호 경로(312) 및 급전선(350)을 통해 급전 포인트(340)에 전달될 수 있다. 급전 포인트(340)에 전달된 무선 신호는 그라운드 영역(320)의 적어도 일부에 전달될 수 있다. 그라운드 영역(320)의 적어도 일부는 제 1 방사체(610)로 동작하는 영역일 수 있다. 급전 포인트(340)에 전달된 무선 신호는 제 1 도전성 연결 부재(2510)를 통해 배터리(2350)에 전달될 수 있다.
도 28a 및 도 28b를 참조하면, 상기 급전 포인트(340)는 제 1 도전성 연결 부재(2510)와 인접한 그라운드 영역(320)에 형성될 수 있다. 무선 통신 회로(310)를 통해 급전 포인트(340)에 급전 신호가 인가되는 경우, 인가된 신호는 제 1 도전성 연결 부재(2510)를 통해 배터리(2350)의 적어도 일부에 전달될 수 있다. 인쇄 회로 기판(2340)의 그라운드 영역(320)의 적어도 일부는 제 1 안테나 방사체(610)로 동작하고, 배터리(2350)는 제 2 방사체(620)로 동작할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 인쇄 회로 기판(2340)에 형성된 그라운드 영역(320)의 적어도 일부가 제 1 도전성 연결 부재(2510) 및 제 2 도전성 연결 부재(2520)를 이용하여 배터리(2350)와 전기적으로 연결됨으로써, 그라운드 영역(320)이 확장되고, 안테나의 방사 성능이 개선될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 인쇄 회로 기판(2340)은 RF 초크용 인덕터(2810)(예: 필터 소자)를 포함할 수 있다. 예를 들면, RF 초크용 인덕터(2810)는 그라운드 영역(320) 및 배터리(2350) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들면, RF 초크용 인덕터(2810)는 제 1 도전성 연결 부재(2510) 및 그라운드 영역(320) 사이에 배치될 수 있다. RF 초크용 인덕터(2810)는 제 1 도전성 연결 부재(2510)를 통해 전달되는 무선 신호를 필터링할 수 있다. 예를 들면, RF 초크용 인덕터(2810)는 급전 포인트(340) 및 제 1 도전성 연결 부재(2510)를 통해 전달되는 무선 신호가 그라운드 영역(320)으로 인가되지 않고, 배터리(2350)에 인가되도록 하는 기능을 수행할 수 있다.
도 28c는 비교 실시예에 따른 스타일러스 펜의 방사 효율과, 본 발명의 일 실시예에 따른 스타일러스 펜의 방사 효율을 비교한 도면이다.
다양한 실시예에 따르면, 비교 실시예에 따른 스타일러스 펜은, 배터리(2350)를 안테나 방사체 및 그라운드 영역으로 사용하지 않거나 RF 초크용 인덕터(2810)를 포함하지 않을 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 스타일러스 펜(2300)은 배터리(2350)를 안테나 방사체(예: 제 2 방사체(620)) 및 그라운드 영역으로 사용하거나 RF 초크용 인덕터(2810)를 포함할 수 있다.
도 28c를 참조하면, 배터리(2350)를 안테나 방사체(예: 제 2 방사체(620)) 및 그라운드 영역으로 사용하거나 RF 초크용 인덕터(2810)를 포함하는 본 발명의 일 실시예에 따른 스타일러스 펜(2300)의 방사 효율(P12)은, 배터리(2350)를 안테나 방사체 및 그라운드 영역으로 사용하지 않거나 RF 초크용 인덕터(2810)를 포함하지 않는 비교 실시예에 따른 스타일러스 펜의 방사 효율(P11)에 비해, 약 2400MHz 내지 2490MHz의 주파수 대역에서, 약 3dB 내지 4dB 정도로 향상된 것을 확인할 수 있다.
도 28d는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 스타일러스 펜의 제 1 방사체 및 제 2 방사체의 전계를 나타내는 도면이다.
일 실시예에 따르면, 상기 도 28d는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 28a에 개시된 인쇄 회로 기판(2340)에 형성된 그라운드 영역(320)의 적어도 일부 및 배터리(2350)에 형성된 전계를 개략적으로 나타내는 도면일 수 있다.
도 28d를 참조하면, 급전 포인트(340)에 무선 신호가 공급되면, 인쇄 회로 기판(2340)의 그라운드 영역(320)의 적어도 일부 및 배터리(2350)에서 전계가 형성되어 안테나로 활용될 수 있음을 확인할 수 있다. 예를 들면, 인쇄 회로 기판(2340)의 그라운드 영역(320)의 적어도 일부는 제 1 안테나 방사체(610)로 동작하고, 배터리(2350)는 제 2 방사체(620)로 동작할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 인쇄 회로 기판(2340)에 형성된 그라운드 영역(320)의 적어도 일부가 제 1 도전성 연결 부재(2510) 및 제 2 도전성 연결 부재(2520)를 이용하여 배터리(2350)와 전기적으로 연결됨으로써, 그라운드 영역(320)이 확장될 수 있다.
도 29a는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 링의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 29b는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 29a에 개시된 스마트 링의 인쇄 회로 기판 및 배터리의 연결 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
다양한 실시예에 따르면, 도 29a 및 도 29b에 개시된 실시예들은, 도 25a 내지 도 28d에 개시된 실시예들을 포함할 수 있다. 도 29a 및 도 29b의 설명에 있어서, 도 25a 내지 도 28b에 개시된 실시예와 실질적으로 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 부여하고, 그 기능에 대해서는 중복 설명을 생략할 수 있다.
도 29a 및 도 29b를 참조하면, 스마트 링(2900)은 인쇄 회로 기판(2940) 및 배터리(2950)를 포함할 수 있다. 인쇄 회로 기판(2940) 및 배터리(2950)는 이격되어 배치될 수 있다. 인쇄 회로 기판(2940)의 일부는 제 1 도전성 연결 부재(2910) 및 제 2 도전성 연결 부재(2920)를 이용하여 배터리(2950)와 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 인쇄 회로 기판(2940)은 무선 통신 회로(310), 신호 경로(312), 그라운드 영역(320) 및/또는 급전 포인트(340)를 포함할 수 있다. 배터리(2950)는 도 24에 개시된 구성을 포함할 수 있다. 배터리(2950)의 적어도 일부(예: 케이스(2451), 음극(2453) 및 양극(2457))는 도전성 재질을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 인쇄 회로 기판(2940)에 형성된 그라운드 영역(320)의 적어도 일부가 제 1 도전성 연결 부재(2910) 및 제 2 도전성 연결 부재(2920)를 이용하여 배터리(2950)와 전기적으로 연결됨으로써, 그라운드 영역(320)이 확장되고, 방사 영역이 확장될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 무선 통신 회로(310)로부터 출력된 무선 신호는 신호 경로(312) 및 급전선(350)을 통해 급전 포인트(340)에 전달될 수 있다. 급전 포인트(340)에 전달된 무선 신호는 그라운드 영역(320)의 적어도 일부에 전달될 수 있다. 급전 포인트(340)에 전달된 무선 신호는 제 1 도전성 연결 부재(2910) 및 제 2 도전성 연결 부재(2920)를 통해 배터리(2950)에 전달될 수 있다.
도 29a 및 도 29b를 참조하면, 상기 급전 포인트(340)는 제 1 도전성 연결 부재(2910)와 인접한 그라운드 영역(320)에 형성될 수 있다. 무선 통신 회로(310)를 통해 급전 포인트(340)에 급전 신호가 인가되는 경우, 인가된 신호는 배터리(2950)의 적어도 일부에 전달될 수 있다. 이와 같은 동작을 통해, 인쇄 회로 기판(2940)의 그라운드 영역(320)의 적어도 일부는 제 1 안테나 방사체(610)로 동작하고, 배터리(2950)는 제 2 방사체(620)로 동작할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 인쇄 회로 기판(2940)에 형성된 그라운드 영역(320)의 적어도 일부가 제 1 도전성 연결 부재(2910) 및 제 2 도전성 연결 부재(2920)를 이용하여 배터리(2950)와 전기적으로 연결됨으로써, 그라운드 영역(320)이 확장되고, 안테나의 방사 성능이 개선될 수 있다.
도 30a는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 이어폰을 개략적으로 나타내는 분리 사시도이다.
도 30a를 참조하면, 무선 이어폰(3000)은, 제 1 케이스(3011), 제 1 케이스(3011)와 결합된 제 2 케이스(3012)를 포함하는 하우징(3010)을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 무선 이어폰(3000)은 하우징(3010)의 내부에 배치되고, 제 1 방향(예: z축 방향)을 향하는 제 1 면(3021) 및 제 2 방향(예: -z축 방향)을 향하는 제 2 면(3022)을 포함하는 브라켓(3020), 브라켓(3020)의 제 1 면(3021)에 배치된 인쇄 회로 기판(3040) 및 인쇄 회로 기판(3040)과 제 1 케이스(3011) 사이에 배치된 안테나 캐리어(3050)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 무선 이어폰(3000)은 브라켓(3020)의 제 2 면(3022)에 배치된 배터리(3030) 및 배터리(3030)와 제 2 케이스(3012) 사이에서, 제 2 케이스(3012)의 자체 음향 통로 구조를 통해 음향을 방출하도록 배치된 스피커(3025)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 안테나 캐리어(3050)는 유전체 소재로 형성될 수 있으며, 제 1 케이스(3011)와 가까운 위치에서, 외면(예: z축 방향)에 형성된 도전성 패턴(3055)을 포함할 수 있다. 도전성 패턴(3055)은 안테나 캐리어(3050)가 조립될 때, 전기적 연결 부재(예: 도전성 컨택 및/또는 C-clip)를 통해 인쇄 회로 기판(3040)과 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 도전성 패턴(3055)은, 인쇄 회로 기판(3040)에 배치된 터치 센서 모듈(예: 도 1의 센서 모듈(176))과 전기적으로 연결됨으로써, 터치 패드로 활용될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 도전성 패턴(3055)은 인쇄 회로 기판(3040)에 배치된 무선 통신 회로(예: 도 30a의 무선 통신 회로(310))와 전기적으로 연결됨으로써, 지정된 주파수 대역에서 무선 신호를 송신 또는 수신하도록 설정된 안테나로 활용될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 안테나 캐리어(3050)는, 사용자의 손가락이 하우징(3010)의 제 1 케이스(3011)의 외면(예: z축 방향)과 접촉되거나 근접될 때, 도전성 패턴(3055)을 통해 정정 용량 방식으로 검출될 수 있는 위치에 배치될 수 있다. 제 1 케이스(3011)의 적어도 일부 영역은 유전체 소재로 형성될 수 있다.
도 30b는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 30a에 개시된 무선 이어폰의 일부 구성이 결합된 상태의 일 예를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 30b를 참조하면, 무선 이어폰(3000)은 제 1 케이스(3011) 및 제 2 케이스(3012)를 포함하는 하우징(3010)의 내부에 인쇄 회로 기판(3040) 및 배터리(3030)를 포함할 수 있다. 인쇄 회로 기판(3040)의 일부는 제 1 도전성 연결 부재(2510) 및 제 2 도전성 연결 부재(2520)를 이용하여 배터리(3030)와 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 인쇄 회로 기판(3040)은 무선 통신 회로(310), 신호 경로(312), 그라운드 영역(320), 오프닝(2501) 및/또는 급전 포인트(340)를 포함할 수 있다. 배터리(3030)는 도 24에 개시된 구성을 포함할 수 있다. 배터리(3030)의 적어도 일부(예: 도 24의 케이스(2451), 음극(2453) 및 양극(2457))는 도전성 재질을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 무선 통신 회로(310)는 급전 포인트(340)를 통해 무선 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신 회로(310)는 RFIC(radio frequency IC)를 포함할 수 있다. 무선 통신 회로(310)는 신호 경로(312) 및 급전선(350)을 이용하여 급전 포인트(340)와 전기적으로 연결될 수 있다. 무선 통신 회로(310)는 급전 포인트(340)를 통해 제 1 도전성 연결 부재(2510)와 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 그라운드 영역(320)은 인쇄 회로 기판(3040)의 적어도 일부에 형성될 수 있다. 그라운드 영역(320)은 인쇄 회로 기판(3040)에 부분적으로 형성될 수 있다. 예를 들면, 그라운드 영역(320)은 인쇄 회로 기판(3040)의 내부에 부분적으로 형성된 도전성 패턴을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 오프닝(2501)은 인쇄 회로 기판(3040)의 일부에 형성될 수 있다. 예를 들어, 오프닝(2501)은 필 컷(fill cut) 영역을 포함할 수 있다. 오프닝(2501)은 슬릿(slit) 또는 슬롯(slot)을 포함하는 비도전성 영역(예: 도 4의 비도전성 영역(330))일 수 있다. 그라운드 영역(320)은 제 1 도전성 연결 부재(2510)와 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 급전 포인트(340)는 신호 경로(312) 및 급전선(350)을 이용하여 무선 통신 회로(310)와 전기적으로 연결될 수 있다. 급전 포인트(340)는 무선 통신 회로(310)의 제어에 따라 무선 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 일 실시예에서 무선 통신 회로(310), 신호 경로(312), 급전선(350) 및 급전 포인트(340)는 전기적으로 연결되고 급전부를 형성할 수 있다. 급전 포인트(340)는 그라운드 영역(320)의 일부인 제 1 방사체(610)에 형성될 수 있다. 급전 포인트(340)는 제 1 도전성 연결 부재(2510)에 인접하여 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 무선 통신 회로(310)로부터 출력된 무선 신호는 신호 경로(312) 및 급전선(350)을 통해 급전 포인트(340)에 전달될 수 있다. 급전 포인트(340)에 전달된 무선 신호는 그라운드 영역(320)의 적어도 일부 및/또는 제 1 방사체(610)에 전달될 수 있다. 급전 포인트(340)는 그라운드 영역(320)의 일부 및/또는 제 1 방사체(610)와 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들면, 인쇄 회로 기판(3040)에 형성된 그라운드 영역(320)의 적어도 일부는 제 1 방사체(610))로 동작할 수 있다. 그라운드 영역(320) 및 배터리(3030)는 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들면, 배터리(3030)는 제 2 방사체(예: 도 26a의 제 2 방사체(620))로 동작할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 무선 통신 회로(310) 및 급전 포인트(340) 사이에는 매칭 회로(315)가 배치될 수 있다. 매칭 회로(315)는 무선 통신 회로(310) 및 급전 포인트(340) 사이의 신호 경로(312) 및/또는 급전선(350)에 배치될 수 있다. 매칭 회로(315)는 안테나(예: 제 1 방사체(610) 및/또는 제 2 방사체(620)(예: 배터리(3030)))의 임피던스 매칭을 조절할 수 있다. 매칭 회로(315)는 예를 들어, 적어도 하나의 스위치 및/또는 적어도 하나의 수동 소자를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 수동 소자는 예를 들어, 서로 다른 소자값을 가질 수 있다. 적어도 하나의 수동 소자(예: 럼프드(lumped) 소자)는 다양한 커패시턴스 값을 갖는 커패시터(C) 및/또는 다양한 인덕턴스 값을 갖는 인덕터(L)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 인쇄 회로 기판(3040) 및 배터리(3030)는 제 1 도전성 연결 부재(2510) 및 제 2 도전성 연결 부재(2520)를 이용하여 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들면, 인쇄 회로 기판(3040)에 형성된 그라운드 영역(320)의 적어도 일부(예: 제 1 방사체(610))는 제 1 도전성 연결 부재(2510)를 이용하여 배터리(3030)와 전기적으로 연결될 수 있다. 인쇄 회로 기판(3040)에 형성된 그라운드 영역(320)의 적어도 일부가 제 1 도전성 연결 부재(2510)를 이용하여 배터리(3030)와 전기적으로 연결됨으로써, 그라운드 영역(320)이 확장되고, 안테나의 방사 영역이 확장될 수 있다. 그라운드 영역(320)의 적어도 일부와 전기적으로 연결된 배터리(3030)는 제 2 방사체(예; 도 6 또는 도 26a의 제 2 방사체(620))로 동작할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 배터리(3030)는 제 2 도전성 연결 부재(2520)와 전기적으로 연결될 수 있다. 배터리(3030)는 제 2 도전성 연결 부재(2520)를 통해 입력 전압(Vbatt)을 전달 받을 수 있다. 배터리(3030)는 제 1 도전성 연결 부재(2510)를 통해 제 1 방사체(610)와 전기적으로 연결될 수 있다. 제 1 방사체(610)는 인쇄 회로 기판(3040)에 배치된 RF 초크용 인덕터(2810)와 전기적으로 연결될 수 있다. RF 초크용 인덕터(2810)는 제 1 방사체(610)를 통해 전달되는 무선 신호를 필터링할 수 있다. 예를 들면, RF 초크용 인덕터(2810)는 급전 포인트(340) 및 제 1 도전성 연결 부재(2510)를 통해 전달되는 무선 신호가 그라운드 영역(320)으로 인가되지 않고, 배터리(3030)에 인가되도록 하는 기능을 수행할 수 있다.
도 30b를 참조하면, 상기 급전 포인트(340)는 제 1 도전성 연결 부재(2510)와 인접한 제 1 방사체(610)(예: 그라운드 영역(320)의 일부)에 형성될 수 있다. 무선 통신 회로(310)를 통해 급전 포인트(340)에 급전 신호가 인가되는 경우, 인가된 신호는 제 1 도전성 연결 부재(2510)를 통해 배터리(3030)의 적어도 일부에 전달될 수 있다. 이와 같은 동작을 통해, 그라운드 영역(320)의 적어도 일부는 제 1 방사체(610)로 동작하고, 배터리(3030)는 제 2 방사체(예; 도 6 또는 도 26a의 제 2 방사체(620))로 동작할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 무선 이어폰(3000)은 인쇄 회로 기판(3040)에 형성된 그라운드 영역(320)의 적어도 일부(예: 제 1 방사체(610)) 및 배터리(3030)의 적어도 일부를 통해 그라운드 영역이 확장되고, 안테나의 방사 성능이 개선될 수 있다.
도 30c는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 30a에 개시된 무선 이어폰의 일부 구성이 결합된 상태의 다양한 예를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 30c의 설명에 있어서, 상술한 도 30b에 개시된 실시예와 실질적으로 동일한 구성은 생략될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 인쇄 회로 기판(3040)은 무선 통신 회로(310), 신호 경로(312), 그라운드 영역(320), 오프닝(2501) 및/또는 급전 포인트(340)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 무선 통신 회로(310)는 신호 경로(312) 및 급전선(350)을 이용하여 급전 포인트(340)와 전기적으로 연결될 수 있다. 무선 통신 회로(310)는 급전 포인트(340)를 통해 제 1 도전성 연결 부재(2510) 및/또는 제 1 방사체(610)와 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 오프닝(2501)은 인쇄 회로 기판(3040)의 일부에 형성될 수 있다. 그라운드 영역(320)의 적어도 일부는 제 1 도전성 연결 부재(2510)와 전기적으로 연결될 수 있다. 급전 포인트(340)는 그라운드 영역(320)의 일부인 제 1 방사체(610)에 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 무선 통신 회로(310)로부터 출력된 무선 신호는 신호 경로(312) 및 급전선(350)을 통해 급전 포인트(340)에 전달될 수 있다. 급전 포인트(340)에 전달된 무선 신호는 그라운드 영역(320)의 적어도 일부 및/또는 제 1 방사체(610)에 전달될 수 있다. 예를 들면, 인쇄 회로 기판(3040)에 형성된 그라운드 영역(320)의 적어도 일부는 제 1 방사체(610))로 동작할 수 있다. 그라운드 영역(320) 및 배터리(3030)는 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들면, 배터리(3030)는 제 2 방사체(예: 도 25a 또는 도 26a의 제 2 방사체(620))로 동작할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 무선 통신 회로(310) 및 급전 포인트(340) 사이에는 매칭 회로(315)가 배치될 수 있다. 매칭 회로(315)는 무선 통신 회로(310) 및 급전 포인트(340) 사이의 신호 경로(312) 및/또는 급전선(350)에 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 인쇄 회로 기판(3040) 및 배터리(3030)는 제 1 도전성 연결 부재(2510) 및 제 2 도전성 연결 부재(2520)를 이용하여 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들면, 인쇄 회로 기판(3040)에 형성된 그라운드 영역(320)의 적어도 일부(예: 제 1 방사체(610))는 제 1 도전성 연결 부재(2510)를 이용하여 배터리(3030)와 전기적으로 연결될 수 있다. 인쇄 회로 기판(3040)에 형성된 그라운드 영역(320)의 적어도 일부가 제 1 도전성 연결 부재(2510)를 이용하여 배터리(3030)와 전기적으로 연결됨으로써, 그라운드 영역(320)이 확장되고, 안테나의 방사 영역이 확장될 수 있다. 그라운드 영역(320)의 적어도 일부와 전기적으로 연결된 배터리(3030)는 제 2 방사체(예; 도 6 또는 도 26a의 제 2 방사체(620))로 동작할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 배터리(3030)는 제 2 도전성 연결 부재(2520)와 전기적으로 연결될 수 있다. 배터리(3030)는 제 2 도전성 연결 부재(2520)를 통해 입력 전압(Vbatt)을 전달 받을 수 있다. 배터리(3030)는 제 1 도전성 연결 부재(2510)를 통해 제 1 방사체(610)와 전기적으로 연결될 수 있다. 제 1 방사체(610)는 인쇄 회로 기판(3040)에 배치된 RF 초크용 인덕터(2810)와 전기적으로 연결될 수 있다. 제 1 방사체(610) 및 RF 초크용 인덕터(2810) 사이에는 급전선(350)이 전기적으로 연결될 수 있다. RF 초크용 인덕터(2810)는 제 1 방사체(610)를 통해 전달되는 무선 신호를 필터링할 수 있다.
도 30c를 참조하면, 상기 급전 포인트(340)는 제 1 도전성 연결 부재(2510)와 인접한 제 1 방사체(610)(예: 그라운드 영역(320)의 일부)에 형성될 수 있다. 무선 통신 회로(310)를 통해 급전 포인트(340)에 급전 신호가 인가되는 경우, 인가된 신호는 제 1 방사체(610) 및/또는 제 1 도전성 연결 부재(2510)를 통해 배터리(3030)의 적어도 일부에 전달될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 무선 이어폰(3000)은 인쇄 회로 기판(3040)에 형성된 그라운드 영역(320)의 적어도 일부(예: 제 1 방사체(610)) 및 배터리(3030)의 적어도 일부를 통해 그라운드 영역이 확장되고, 안테나의 방사 성능이 개선될 수 있다.
도 31은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 태그를 개략적으로 나타내는 분리 사시도이다.
도 31을 참조하면, 무선 태그(3100)는, 제 1 케이스(3110), 제 1 케이스(3110)와 결합된 제 2 케이스(3120)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 무선 태그(3100)는 제 1 케이스(3110) 및 제 2 케이스(3120)의 내부에 배치된 인쇄 회로 기판(3140) 및 배터리(3130)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 인쇄 회로 기판(3140) 및 배터리(3130)와 관련된 구성은 도면의 참조번호만 상이할 뿐, 도 30b에 개시된 실시예와 실질적으로 동일하게 구성될 수 있다. 예를 들면, 인쇄 회로 기판(3140)의 일부는 제 1 도전성 연결 부재(2510) 및 제 2 도전성 연결 부재(2520)를 이용하여 배터리(3130)와 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 인쇄 회로 기판(3140)은 무선 통신 회로(310), 신호 경로(312), 그라운드 영역(320), 오프닝(2501) 및/또는 급전 포인트(340)를 포함할 수 있다. 배터리(3130)는 도 24에 개시된 구성을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 무선 통신 회로(310)는 급전 포인트(340)를 통해 무선 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 무선 통신 회로(310)는 신호 경로(312) 및 급전선(350)를 이용하여 급전 포인트(340)와 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 그라운드 영역(320)은 인쇄 회로 기판(3140)의 적어도 일부에 형성될 수 있다. 그라운드 영역(320)은 인쇄 회로 기판(3140)에 부분적으로 형성될 수 있다. 예를 들면, 그라운드 영역(320)은 인쇄 회로 기판(3140)의 내부에 부분적으로 형성된 도전성 패턴을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 오프닝(2501)은 인쇄 회로 기판(3140)의 일부에 형성될 수 있다. 그라운드 영역(320)은 오프닝(2501)을 통해 제 2 도전성 연결 부재(2520)와 전기적으로 연결될 수 있다. 그라운드 영역(320)은 제 1 도전성 연결 부재(2510)와 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 급전 포인트(340)는 신호 경로(312) 및 급전선(350)을 이용하여 무선 통신 회로(310)와 전기적으로 연결될 수 있다. 급전 포인트(340)는 무선 통신 회로(310)의 제어에 따라 무선 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 무선 통신 회로(310)로부터 출력된 무선 신호는 신호 경로(312) 및 급전선(350)을 통해 급전 포인트(340)에 전달될 수 있다. 급전 포인트(340)에 전달된 무선 신호는 그라운드 영역(320)의 적어도 일부에 전달될 수 있다. 급전 포인트(340)는 그라운드 영역(320)의 일부와 전기적으로 연결될 수 있다. 일 실시예에서, 인쇄 회로 기판(3140)에 형성된 그라운드 영역(320)의 적어도 일부는 제 1 안테나 방사체(예: 도 6 또는 도 26a의 제 1 방사체(610))로 동작할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 인쇄 회로 기판(3140) 및 배터리(3130)는 제 1 도전성 연결 부재(2510) 및 제 2 도전성 연결 부재(2520)를 이용하여 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들면, 인쇄 회로 기판(3140)에 형성된 그라운드 영역(320)의 적어도 일부는 제 1 도전성 연결 부재(2510) 및 제 2 도전성 연결 부재(2520)를 이용하여 배터리(3130)와 전기적으로 연결될 수 있다. 인쇄 회로 기판(3140)에 형성된 그라운드 영역(320)의 적어도 일부가 제 1 도전성 연결 부재(2510) 및 제 2 도전성 연결 부재(2520)를 이용하여 배터리(3130)와 전기적으로 연결됨으로써, 그라운드 영역(320)이 확장되고, 안테나의 방사 영역이 확장될 수 있다. 그라운드 영역(320)의 적어도 일부와 전기적으로 연결된 배터리(3130)는 제 2 방사체(예; 도 6의 제 2 방사체(620))로 동작할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 다양한 실시예에 따라 본 발명을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 변경 및 변형한 것도 본 발명에 속함은 당연하다.
200: 웨어러블 전자 장치
201: 브릿지
210: 제 1 림 220: 제 2 림
230: 제 1 엔드 피스 240: 제 2 엔드 피스
250: 제 1 템플 251: 제 1 인쇄 회로 기판
255: 제 1 힌지부 260: 제 2 템플
261: 제 2 인쇄 회로 기판 265: 제 2 힌지부
301: 제 1 비도전성 케이스 302: 제 2 비도전성 케이스
305: 제 1 전자 부품 310: 무선 통신 회로
320: 그라운드 영역 322: 제 1 커넥터
325: 제 1 도전성 연결 부재 330: 비도전성 영역
340: 급전 포인트 350: 급전선
210: 제 1 림 220: 제 2 림
230: 제 1 엔드 피스 240: 제 2 엔드 피스
250: 제 1 템플 251: 제 1 인쇄 회로 기판
255: 제 1 힌지부 260: 제 2 템플
261: 제 2 인쇄 회로 기판 265: 제 2 힌지부
301: 제 1 비도전성 케이스 302: 제 2 비도전성 케이스
305: 제 1 전자 부품 310: 무선 통신 회로
320: 그라운드 영역 322: 제 1 커넥터
325: 제 1 도전성 연결 부재 330: 비도전성 영역
340: 급전 포인트 350: 급전선
Claims (20)
- 웨어러블 전자 장치에 있어서,
브릿지;
상기 브릿지의 제 1 방향에 배치된 제 1 림, 상기 제 1 방향과 반대 방향인 상기 브릿지의 제 2 방향에 배치된 제 2 림; 및
제 1 힌지부를 이용하여 상기 제 1 림에 대하여 접히거나 펼쳐지도록 구성된 제 1 템플, 제 2 힌지부를 이용하여 상기 제 2 림에 대하여 접히거나 펼쳐지도록 구성된 제 2 템플을 포함하고,
상기 제 1 템플은,
무선 통신 회로가 배치되고, 그라운드 영역이 부분적으로 형성된 제 1 인쇄 회로 기판;
상기 그라운드 영역의 일부에 형성된 비도전성 영역;
상기 비도전성 영역을 가로 질러 배치되고, 제 1 단이 신호 경로를 이용하여 상기 무선 통신 회로와 전기적으로 연결되고, 제 2 단이 상기 그라운드 영역에 인접하게 배치된 급전선;
상기 급전선의 상기 제 2 단에 인접하게 형성되고 상기 급전선과 전기적으로 연결된 급전 포인트; 및
상기 급전 포인트와 전기적으로 연결된 상기 그라운드 영역의 일부와, 제 1 도전성 연결 부재를 이용하여 전기적으로 연결된 제 1 전자 부품을 포함하는 웨어러블 전자 장치. - 제 1항에 있어서,
상기 제 1 전자 부품은 음향 출력 모듈, 배터리 또는 모터 중의 하나를 포함하는 웨어러블 전자 장치. - 제 1항에 있어서,
상기 비도전성 영역은 상기 그라운드 영역의 일부에 제 1 방향으로 형성되고,
상기 급전선은 상기 제 1 방향과 수직인 제 2 방향으로 배치된 웨어러블 전자 장치. - 제 1항에 있어서,
상기 그라운드 영역의 일부는 제 1 방사체로 동작하고, 상기 제 1 전자 부품은 제 2 방사체로 동작하도록 구성된 웨어러블 전자 장치. - 제 4항에 있어서,
상기 제 1 방사체 및 상기 제 2 방사체는 상이한 주파수 대역에서 동작하도록 구성된 웨어러블 전자 장치. - 제 1항에 있어서,
상기 그라운드 영역의 일부는 제 1 커넥터를 이용하여 상기 제 1 도전성 연결 부재와 전기적으로 연결된 웨어러블 전자 장치. - 제 6항에 있어서,
상기 제 1 도전성 연결 부재는, FPCB(flexible printed circuit board) 또는 FRC(FPCB type RF cable)를 포함하고,
상기 제 1 커넥터는, 컨택용 패드, 커플링 부재, C-클립 또는 도전성 폼 스프링을 포함하는 웨어러블 전자 장치. - 제 6항에 있어서,
상기 비도전성 영역은 상기 제 1 커넥터의 하부에 배치된 상기 그라운드 영역의 일부에 제 1 방향으로 형성된 웨어러블 전자 장치. - 제 6항에 있어서,
상기 비도전성 영역은 상기 제 1 커넥터의 하부에 배치된 상기 그라운드 영역의 일부에 제 2 방향으로 연장되어 형성된 웨어러블 전자 장치. - 제 6항에 있어서,
상기 비도전성 영역은 상기 제 1 커넥터의 일 측면에 배치된 상기 그라운드 영역의 일부에 제 2 방향으로 연장되어 형성된 웨어러블 전자 장치. - 제 6항에 있어서,
상기 비도전성 영역은 상기 제 1 커넥터의 일 측면에 배치된 상기 그라운드 영역의 일부에 제 2 방향으로 형성된 제 1 부분과, 상기 제 1 커넥터의 하부에 배치된 상기 그라운드 영역의 일부에 제 1 방향으로 형성된 제 2 부분을 포함하는 웨어러블 전자 장치. - 제 1항에 있어서,
상기 제 1 템플의 외관의 적어도 일부는 제 1 비도전성 케이스로 형성된 웨어러블 전자 장치. - 제 12항에 있어서,
상기 제 1 비도전성 케이스의 일부는, 상기 제 1 인쇄 회로 기판의 배면의 적어도 일부 및 상기 제 1 전자 부품의 배면의 적어도 일부에 위치되고,
상기 제 1 비도전성 케이스의 일부의 내측에는 차폐 부재가 배치된 웨어러블 전자 장치. - 제 1항에 있어서,
상기 무선 통신 회로 및 상기 급전선 사이에는 매칭 회로가 배치된 웨어러블 전자 장치. - 웨어러블 전자 장치에 있어서,
브릿지;
상기 브릿지의 제 1 방향에 배치된 제 1 림, 상기 제 1 방향과 반대 방향인 상기 브릿지의 제 2 방향에 배치된 제 2 림; 및
제 1 힌지부를 이용하여 상기 제 1 림에 대하여 접히거나 펼쳐지도록 구성된 제 1 템플, 제 2 힌지부를 이용하여 상기 제 2 림에 대하여 접히거나 펼쳐지도록 구성된 제 2 템플을 포함하고,
상기 제 1 템플은,
제 1 무선 통신 회로가 배치되고, 제 1 그라운드 영역이 부분적으로 형성된 제 1 인쇄 회로 기판;
상기 제 1 그라운드 영역의 일부에 형성된 제 1 비도전성 영역;
상기 제 1 비도전성 영역을 가로 질러 배치되고, 제 1 단이 제 1 신호 경로를 이용하여 상기 제 1 무선 통신 회로와 전기적으로 연결되고, 제 2 단이 상기 제 1 그라운드 영역에 인접하게 배치된 제 1 급전선;
상기 제 1 급전선의 상기 제 2 단에 인접하게 형성되고 상기 제 1 급전선과 전기적으로 연결된 제 1 급전 포인트; 및
상기 제 1 급전 포인트와 전기적으로 연결된 상기 제 1 그라운드 영역의 일부와, 제 1 도전성 연결 부재를 이용하여 전기적으로 연결된 제 1 전자 부품을 포함하고,
상기 제 2 템플은,
제 2 무선 통신 회로가 배치되고, 제 2 그라운드 영역이 부분적으로 형성된 제 2 인쇄 회로 기판;
상기 제 2 그라운드 영역의 일부에 형성된 제 2 비도전성 영역;
상기 제 2 비도전성 영역을 가로 질러 배치되고, 제 1 단이 제 2 신호 경로를 이용하여 상기 제 2 무선 통신 회로와 전기적으로 연결되고, 제 2 단이 상기 제 2 그라운드 영역에 인접하게 배치된 제 2 급전선;
상기 제 2 급전선의 상기 제 2 단에 인접하게 형성되고 상기 제 2 급전선과 전기적으로 연결된 제 2 급전 포인트; 및
상기 제 2 급전 포인트와 전기적으로 연결된 상기 제 2 그라운드 영역의 일부와, 제 2 도전성 연결 부재를 이용하여 전기적으로 연결된 제 2 전자 부품을 포함하는 웨어러블 전자 장치. - 제 15항에 있어서,
상기 제 1 비도전성 영역은 제 1 길이로 형성되고, 상기 제 2 비도전성 영역은 제 2 길이로 형성되되,
상기 제 1 길이 및 상기 제 2 길이는 상이한 길이를 갖도록 구성된 웨어러블 전자 장치. - 제 15항에 있어서,
상기 제 1 그라운드 영역의 일부는 제 1 방사체로 동작하고, 상기 제 1 전자 부품은 제 2 방사체로 동작하고, 상기 제 2 그라운드 영역의 일부는 제 3 방사체로 동작하고, 상기 제 2 전자 부품은 제 4 방사체로 동작하도록 구성된 웨어러블 전자 장치. - 제 17항에 있어서,
상기 제 1 방사체, 상기 제 2 방사체, 상기 제 3 방사체, 및 상기 제 4 방사체는 상이한 주파수 대역에서 동작하도록 구성된 웨어러블 전자 장치. - 제 15항에 있어서,
상기 제 1 그라운드 영역의 일부는 제 1 커넥터를 이용하여 상기 제 1 도전성 연결 부재와 전기적으로 연결되고,
상기 제 2 그라운드 영역의 일부는 제 2 커넥터를 이용하여 상기 제 2 도전성 연결 부재와 전기적으로 연결된 웨어러블 전자 장치. - 제 15항에 있어서,
상기 제 1 비도전성 영역은 상기 제 1 그라운드 영역의 일부에 제 1 방향으로 형성되고, 상기 제 1 급전선은 상기 제 1 방향과 수직인 제 2 방향으로 배치되고,
상기 제 2 비도전성 영역은 상기 제 2 그라운드 영역의 일부에 제 1 방향으로 형성되고, 상기 제 2 급전선은 상기 제 1 방향과 수직인 제 2 방향으로 배치된 웨어러블 전자 장치.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/KR2023/000572 WO2023136625A1 (ko) | 2022-01-12 | 2023-01-12 | 안테나를 포함하는 웨어러블 전자 장치 |
| US18/118,352 US20230231303A1 (en) | 2022-01-12 | 2023-03-07 | Wearable electronic device including antenna |
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220004665 | 2022-01-12 | ||
| KR20220004665 | 2022-01-12 | ||
| KR1020220038468 | 2022-03-29 | ||
| KR20220038468 | 2022-03-29 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20230109116A true KR20230109116A (ko) | 2023-07-19 |
Family
ID=87425801
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020230004713A KR20230109116A (ko) | 2022-01-12 | 2023-01-12 | 안테나를 포함하는 웨어러블 전자 장치 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20230109116A (ko) |
-
2023
- 2023-01-12 KR KR1020230004713A patent/KR20230109116A/ko unknown
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