WO2023080387A1 - 모터의 회전 양을 감지하기 위한 구조를 포함하는 전자 장치 - Google Patents

모터의 회전 양을 감지하기 위한 구조를 포함하는 전자 장치 Download PDF

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WO2023080387A1
WO2023080387A1 PCT/KR2022/010232 KR2022010232W WO2023080387A1 WO 2023080387 A1 WO2023080387 A1 WO 2023080387A1 KR 2022010232 W KR2022010232 W KR 2022010232W WO 2023080387 A1 WO2023080387 A1 WO 2023080387A1
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WO
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pinion gear
electronic device
shaft
magnet
hall sensor
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PCT/KR2022/010232
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French (fr)
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김준혁
유재형
강형광
곽명훈
이원호
임재덕
조형탁
김양욱
이주관
이소영
Original Assignee
삼성전자 주식회사
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/30—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage

Definitions

  • the present disclosure relates to an electronic device including a structure for sensing a rotation amount of a motor.
  • Portable electronic devices such as mobile devices have enhanced user portability through light weight and miniaturization.
  • the width of the display bezel is reduced and the thickness of the electronic device is thinned.
  • development of electronic devices to which flexible displays are applied is in progress.
  • the flexible display may include a foldable type display in which the display is folded to each other and a rollable type in which a part of the display is rolled up and stored inside the housing and exposed to the outside of the housing when necessary.
  • an electronic device including the flexible display may need to change the display area of the flexible display or change the UX.
  • the electronic device may provide a method of identifying a moving distance of the flexible display in order to determine the extent to which the flexible display is exposed to the outside.
  • the electronic device includes a first housing, a second housing slidably coupled to the first housing, a rollable display that expands or contracts according to movement of the second housing, a rack gear disposed on the second housing, A pinion gear engaged with the rack gear and driven, a driving unit coupled to the pinion gear through a shaft and rotating the pinion gear, surrounding at least a portion of the shaft, and parallel to the axis of rotation of the shaft from the pinion gear A first magnet spaced apart in one direction, a hall sensor spaced apart from the pinion gear in a second direction perpendicular to the first direction, and a processor operatively coupled to the hall sensor.
  • the processor may be configured to obtain data related to a change in magnetic force using the Hall sensor.
  • the power transmission device includes a housing including a first space and a second space distinct from the first space, a motor disposed in the first space in the motor housing, and extending from the motor, and the motor A shaft in the second space configured to rotate by, a partition wall separating the first space and the second space, a pinion gear coupled to the rotation shaft and disposed in the second space having a plurality of gear teeth, A magnet that surrounds a portion of the rotating shaft and is spaced apart from the pinion gear in the rotation axis direction of the shaft, spaced apart in a direction perpendicular to the rotation axis direction of the pinion gear and the shaft, and the shaft and the pinion gear from the magnet It may include a Hall sensor configured to sense the magnetic force transmitted through.
  • An electronic device may detect a rotation angle of a motor and identify a moving distance of the flexible display.
  • An electronic device may improve mounting efficiency of an internal space of the electronic device by fixing a magnet and a hall sensor for detecting movement of the flexible display to a designated position.
  • An electronic device may identify a movement amount and a movement direction of a flexible display, change a size of a display area according to a change in size of the flexible display, and change and provide a user environment provided through the display area. there is.
  • FIG. 1 is a block diagram of an exemplary electronic device in a networked environment, according to one embodiment.
  • FIG. 2A is a perspective view illustrating an electronic device in a first state, according to an embodiment.
  • FIG. 2B is a perspective view of an electronic device in a second state, according to an embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an internal structure of an electronic device in which a display is removed, according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 4 is an enlarged view of area A of FIG. 3 of an electronic device according to an exemplary embodiment.
  • 5A is a perspective view illustrating an electronic device and a power transmission structure of the electronic device according to an exemplary embodiment.
  • 5B is a perspective view showing the structure of a power transmission device according to an embodiment.
  • FIG. 6 shows a cross-section view of the power transmission device of FIG. 5A taken along line BB′ according to one embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram schematically illustrating lines of magnetic force formed in components of a power transmission device according to an embodiment.
  • FIGS. 8A and 8B are diagrams illustrating a positional relationship between a gear tooth of a pinion gear of a power transmission device and a Hall sensor according to an exemplary embodiment.
  • 9A and 9B are diagrams illustrating examples of various arrangements of magnets within a power train, according to one embodiment.
  • 10A is a diagram illustrating a distribution of magnetic force formed around a power transmission device according to an exemplary embodiment.
  • 10B is a diagram illustrating a distribution of magnetic force formed around a power transmission device including a magnetic force induction metal according to an exemplary embodiment.
  • 11A is a diagram exemplarily illustrating a relationship between a rotational angle of a pinion gear of a power transmission device and a Hall sensor according to an embodiment.
  • 11B and 11C are graphs illustrating a change in magnitude of a magnetic field according to a position of a pinion gear of a power transmission device, according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating an exemplary electronic device 101 within a networked environment 100, according to one embodiment.
  • an electronic device 101 communicates with an electronic device 102 through a first network 198 (eg, a short-range wireless communication network) or through a second network 199. It may communicate with at least one of the electronic device 104 or the server 108 through (eg, a long-distance wireless communication network). According to one embodiment, the electronic device 101 may communicate with the electronic device 104 through the server 108 .
  • the electronic device 101 includes a processor 120, a memory 130, an input module 150, an audio output module 155, a display module 160, an audio module 170, a sensor module ( 176), interface 177, connection terminal 178, haptic module 179, camera module 180, power management module 188, battery 189, communication module 190, subscriber identification module 196 , or the antenna module 197 may be included.
  • at least one of these components eg, the connection terminal 178) may be omitted or one or more other components may be added.
  • some of these components eg, sensor module 176, camera module 180, or antenna module 197) are integrated into a single component (eg, display module 160). It can be.
  • the processor 120 for example, executes software (eg, the program 140) to cause at least one other component (eg, hardware or software component) of the electronic device 101 connected to the processor 120. It can control and perform various data processing or calculations. According to one embodiment, as at least part of data processing or operation, the processor 120 transfers instructions or data received from other components (e.g., sensor module 176 or communication module 190) to volatile memory 132. , processing commands or data stored in the volatile memory 132 , and storing resultant data in the non-volatile memory 134 .
  • software eg, the program 140
  • the processor 120 transfers instructions or data received from other components (e.g., sensor module 176 or communication module 190) to volatile memory 132. , processing commands or data stored in the volatile memory 132 , and storing resultant data in the non-volatile memory 134 .
  • the processor 120 may include a main processor 121 (eg, a central processing unit or an application processor) or a secondary processor 123 (eg, a graphic processing unit, a neural network processing unit ( NPU: neural processing unit (NPU), image signal processor, sensor hub processor, or communication processor).
  • a main processor 121 eg, a central processing unit or an application processor
  • a secondary processor 123 eg, a graphic processing unit, a neural network processing unit ( NPU: neural processing unit (NPU), image signal processor, sensor hub processor, or communication processor.
  • NPU neural network processing unit
  • the secondary processor 123 may be implemented separately from or as part of the main processor 121 .
  • the secondary processor 123 may, for example, take the place of the main processor 121 while the main processor 121 is in an inactive (eg, sleep) state, or the main processor 121 is active (eg, running an application). ) state, together with the main processor 121, at least one of the components of the electronic device 101 (eg, the display module 160, the sensor module 176, or the communication module 190) It is possible to control at least some of functions or states related to.
  • the auxiliary processor 123 eg, image signal processor or communication processor
  • the auxiliary processor 123 may include a hardware structure specialized for processing an artificial intelligence model.
  • AI models can be created through machine learning. Such learning may be performed, for example, in the electronic device 101 itself where the artificial intelligence model is performed, or may be performed through a separate server (eg, the server 108).
  • the learning algorithm may include, for example, supervised learning, unsupervised learning, semi-supervised learning or reinforcement learning, but in the above example Not limited.
  • the artificial intelligence model may include a plurality of artificial neural network layers.
  • Artificial neural networks include deep neural networks (DNNs), convolutional neural networks (CNNs), recurrent neural networks (RNNs), restricted boltzmann machines (RBMs), deep belief networks (DBNs), bidirectional recurrent deep neural networks (BRDNNs), It may be one of deep Q-networks or a combination of two or more of the foregoing, but is not limited to the foregoing examples.
  • the artificial intelligence model may include, in addition or alternatively, software structures in addition to hardware structures.
  • the memory 130 may store various data used by at least one component (eg, the processor 120 or the sensor module 176) of the electronic device 101 .
  • the data may include, for example, input data or output data for software (eg, program 140) and commands related thereto.
  • the memory 130 may include volatile memory 132 or non-volatile memory 134 .
  • the program 140 may be stored as software in the memory 130 and may include, for example, an operating system 142 , middleware 144 , or an application 146 .
  • the input module 150 may receive a command or data to be used by a component (eg, the processor 120) of the electronic device 101 from the outside of the electronic device 101 (eg, a user).
  • the input module 150 may include, for example, a microphone, a mouse, a keyboard, a key (eg, a button), or a digital pen (eg, a stylus pen).
  • the sound output module 155 may output sound signals to the outside of the electronic device 101 .
  • the sound output module 155 may include, for example, a speaker or a receiver.
  • the speaker can be used for general purposes such as multimedia playback or recording playback.
  • a receiver may be used to receive an incoming call. According to one embodiment, the receiver may be implemented separately from the speaker or as part of it.
  • the display module 160 may visually provide information to the outside of the electronic device 101 (eg, a user).
  • the display module 160 may include, for example, a display, a hologram device, or a projector and a control circuit for controlling the device.
  • the display module 160 may include a touch sensor set to detect a touch or a pressure sensor set to measure the intensity of force generated by the touch.
  • the audio module 170 may convert sound into an electrical signal or vice versa. According to one embodiment, the audio module 170 acquires sound through the input module 150, the sound output module 155, or an external electronic device connected directly or wirelessly to the electronic device 101 (eg: Sound may be output through the electronic device 102 (eg, a speaker or a headphone).
  • the audio module 170 acquires sound through the input module 150, the sound output module 155, or an external electronic device connected directly or wirelessly to the electronic device 101 (eg: Sound may be output through the electronic device 102 (eg, a speaker or a headphone).
  • the sensor module 176 detects an operating state (eg, power or temperature) of the electronic device 101 or an external environmental state (eg, a user state), and generates an electrical signal or data value corresponding to the detected state. can do.
  • the sensor module 176 may include, for example, a gesture sensor, a gyro sensor, an air pressure sensor, a magnetic sensor, an acceleration sensor, a grip sensor, a proximity sensor, a color sensor, an IR (infrared) sensor, a bio sensor, It may include a temperature sensor, humidity sensor, or light sensor.
  • the interface 177 may support one or more designated protocols that may be used to directly or wirelessly connect the electronic device 101 to an external electronic device (eg, the electronic device 102).
  • the interface 177 may include, for example, a high definition multimedia interface (HDMI), a universal serial bus (USB) interface, an SD card interface, or an audio interface.
  • HDMI high definition multimedia interface
  • USB universal serial bus
  • SD card interface Secure Digital Card interface
  • audio interface audio interface
  • connection terminal 178 may include a connector through which the electronic device 101 may be physically connected to an external electronic device (eg, the electronic device 102).
  • the connection terminal 178 may include, for example, an HDMI connector, a USB connector, an SD card connector, or an audio connector (eg, a headphone connector).
  • the haptic module 179 may convert electrical signals into mechanical stimuli (eg, vibration or motion) or electrical stimuli that a user may perceive through tactile or kinesthetic senses.
  • the haptic module 179 may include, for example, a motor, a piezoelectric element, or an electrical stimulation device.
  • the camera module 180 may capture still images and moving images. According to one embodiment, the camera module 180 may include one or more lenses, image sensors, image signal processors, or flashes.
  • the power management module 188 may manage power supplied to the electronic device 101 .
  • the power management module 188 may be implemented as at least part of a power management integrated circuit (PMIC), for example.
  • PMIC power management integrated circuit
  • the battery 189 may supply power to at least one component of the electronic device 101 .
  • the battery 189 may include, for example, a non-rechargeable primary cell, a rechargeable secondary cell, or a fuel cell.
  • the communication module 190 is a direct (eg, wired) communication channel or a wireless communication channel between the electronic device 101 and an external electronic device (eg, the electronic device 102, the electronic device 104, or the server 108). Establishment and communication through the established communication channel may be supported.
  • the communication module 190 may include one or more communication processors that operate independently of the processor 120 (eg, an application processor) and support direct (eg, wired) communication or wireless communication.
  • the communication module 190 is a wireless communication module 192 (eg, a cellular communication module, a short-range wireless communication module, or a global navigation satellite system (GNSS) communication module) or a wired communication module 194 (eg, : a local area network (LAN) communication module or a power line communication module).
  • a corresponding communication module is a first network 198 (eg, a short-range communication network such as Bluetooth, wireless fidelity (WiFi) direct, or infrared data association (IrDA)) or a second network 199 (eg, a legacy communication module).
  • the wireless communication module 192 uses subscriber information (eg, International Mobile Subscriber Identifier (IMSI)) stored in the subscriber identification module 196 within a communication network such as the first network 198 or the second network 199.
  • IMSI International Mobile Subscriber Identifier
  • the wireless communication module 192 may support a 5G network after a 4G network and a next-generation communication technology, for example, NR access technology (new radio access technology).
  • NR access technologies include high-speed transmission of high-capacity data (enhanced mobile broadband (eMBB)), minimization of terminal power and access of multiple terminals (massive machine type communications (mMTC)), or high reliability and low latency (ultra-reliable and low latency (URLLC)).
  • eMBB enhanced mobile broadband
  • mMTC massive machine type communications
  • URLLC ultra-reliable and low latency
  • -latency communications can be supported.
  • the wireless communication module 192 may support a high frequency band (eg, mmWave band) to achieve a high data rate, for example.
  • the wireless communication module 192 uses various technologies for securing performance in a high frequency band, such as beamforming, massive multiple-input and multiple-output (MIMO), and full-dimensional multiplexing. Technologies such as input/output (full dimensional MIMO (FD-MIMO)), array antenna, analog beam-forming, or large scale antenna may be supported.
  • the wireless communication module 192 may support various requirements defined for the electronic device 101, an external electronic device (eg, the electronic device 104), or a network system (eg, the second network 199).
  • the wireless communication module 192 is a peak data rate for eMBB realization (eg, 20 Gbps or more), a loss coverage for mMTC realization (eg, 164 dB or less), or a U-plane latency for URLLC realization (eg, Example: downlink (DL) and uplink (UL) each of 0.5 ms or less, or round trip 1 ms or less) may be supported.
  • eMBB peak data rate for eMBB realization
  • a loss coverage for mMTC realization eg, 164 dB or less
  • U-plane latency for URLLC realization eg, Example: downlink (DL) and uplink (UL) each of 0.5 ms or less, or round trip 1 ms or less
  • the antenna module 197 may transmit or receive signals or power to the outside (eg, an external electronic device).
  • the antenna module 197 may include an antenna including a radiator formed of a conductor or a conductive pattern formed on a substrate (eg, PCB).
  • the antenna module 197 may include a plurality of antennas (eg, an array antenna). In this case, at least one antenna suitable for a communication method used in a communication network such as the first network 198 or the second network 199 is selected from the plurality of antennas by the communication module 190, for example. can be chosen A signal or power may be transmitted or received between the communication module 190 and an external electronic device through the selected at least one antenna.
  • other components eg, a radio frequency integrated circuit (RFIC) may be additionally formed as a part of the antenna module 197 in addition to the radiator.
  • RFIC radio frequency integrated circuit
  • the antenna module 197 may form a mmWave antenna module.
  • the mmWave antenna module includes a printed circuit board, an RFIC disposed on or adjacent to a first surface (eg, a lower surface) of the printed circuit board and capable of supporting a designated high frequency band (eg, mmWave band); and a plurality of antennas (eg, array antennas) disposed on or adjacent to a second surface (eg, a top surface or a side surface) of the printed circuit board and capable of transmitting or receiving signals of the designated high frequency band. can do.
  • peripheral devices eg, a bus, general purpose input and output (GPIO), serial peripheral interface (SPI), or mobile industry processor interface (MIPI)
  • signal e.g. commands or data
  • commands or data may be transmitted or received between the electronic device 101 and the external electronic device 104 through the server 108 connected to the second network 199 .
  • Each of the external electronic devices 102 or 104 may be the same as or different from the electronic device 101 .
  • all or part of operations executed in the electronic device 101 may be executed in one or more external electronic devices among the external electronic devices 102 , 104 , or 108 .
  • the electronic device 101 when the electronic device 101 needs to perform a certain function or service automatically or in response to a request from a user or another device, the electronic device 101 instead of executing the function or service by itself.
  • one or more external electronic devices may be requested to perform the function or at least part of the service.
  • One or more external electronic devices receiving the request may execute at least a part of the requested function or service or an additional function or service related to the request, and deliver the execution result to the electronic device 101 .
  • the electronic device 101 may provide the result as at least part of a response to the request as it is or additionally processed.
  • cloud computing distributed computing, mobile edge computing (MEC), or client-server computing technology may be used.
  • the electronic device 101 may provide an ultra-low latency service using, for example, distributed computing or mobile edge computing.
  • the external electronic device 104 may include an internet of things (IoT) device.
  • Server 108 may be an intelligent server using machine learning and/or neural networks.
  • the external electronic device 104 or server 108 may be included in the second network 199 .
  • the electronic device 101 may be applied to intelligent services (eg, smart home, smart city, smart car, or health care) based on 5G communication technology and IoT-related technology.
  • FIG. 2A is a perspective view illustrating an electronic device in a first state, according to an embodiment
  • FIG. 2B is a perspective view illustrating an electronic device in a second state, according to an embodiment.
  • the electronic device 200 may include a first housing 210 and a second housing 220 movably coupled at least partially to the first housing 210 .
  • the first housing 210 is substantially perpendicular along a first face 211 , a second face 212 facing the first face 211 , and a rim of the first face 211 .
  • It may include a first side frame 213 extending in a direction (eg, a z-axis direction).
  • the first side frame 213 is a first side 2131, a second side 2132 extending from one end of the first side 2131, and extending from the other end of the first side 2131
  • a third side surface 2133 may be included.
  • the first housing 210 may include a first space at least partially closed from the outside through the first surface 211 and the first side frame 213 .
  • the second housing 220 has a substantially vertical direction along the third face 221 , the fourth face 222 facing the third face 221 , and the rim of the third face 221 .
  • the second side frame 223 extends from one end of the fourth side surface 2231 facing in the opposite direction to the first side surface 2131, and the second side surface 2132. It may include a sixth side surface 2233 extending from the other end of the fifth side surface 2232 and the fourth side surface 2231 at least partially coupled to the third side surface 2231 and at least partially coupled to the third side surface 2133 .
  • the fourth side surface 2231 may extend from a structure other than the third surface 221 and be coupled to the third surface 221 .
  • the first surface 211 of the first housing 210 and the second surface 221 of the second housing 220 may be substantially the same plane.
  • the second housing 220 may include a second space at least partially closed from the outside through the third surface 221, the fourth surface 222 and the second side frame 223. there is.
  • the first surface 211 and the third surface 221 may be arranged to at least partially form a rear surface of the electronic device 200 .
  • the first side 211, the third side 221, the first side frame 213 and the second side frame 223 may be polymer, coated or tinted glass, ceramic, metal (eg aluminum, stainless steel (SUS), or magnesium), or a combination of at least two of the above materials.
  • the electronic device 200 may include a flexible display 230 disposed to be supported by the first housing 210 and the second housing 220 .
  • the flexible display 230 may include a flat portion supported by the second housing 220 and a bendable portion extending from the flat portion and supported by the first housing 210 .
  • the flexible display 230 may be disposed on the first surface 211 of the first housing 210 and the third surface 221 of the second housing 220 . With the first surface 211 and the third surface 221 formed on substantially the same surface, the flexible display 230 may be formed as a substantially continuous surface.
  • the bendable portion of the flexible display 230 is exposed to the outside (eg, visible) in the first space of the first housing 210 in a state in which the electronic device 200 is closed.
  • the terms "exposed” and “visible” used may be arranged so that when the display is extended or extended, it is not used interchangeably to describe a hidden or bent portion of an extensible display);
  • the electronic device 200 In an open state, the electronic device 200 may be exposed to the outside while being supported by the first housing 210 so as to extend from the flat surface. Therefore, the electronic device 200 is a rollable type electronic device in which the display screen of the flexible display 230 is expanded according to the opening operation caused by the movement of the first housing 210 from the second housing 220. can be
  • the first housing 210 of the electronic device 200 may be at least partially inserted into the second space of the second housing 220 and coupled in a flexible manner in the x-axis direction. .
  • the flexible display 230 in an open state, may be supported by the first housing 210 and/or the second housing 220 so that both ends thereof have curved edges.
  • the electronic device 200 is automatically opened and closed through a power transmission device (eg, the power transmission device 300 of FIG. 3) disposed in the first space and/or the second space.
  • a power transmission device eg, the power transmission device 300 of FIG. 3
  • the first housing can be set to control the operation.
  • the first housing 210 may be manually protruded from the second housing 220 through a user's manipulation.
  • the processor for example, the processor 120 of FIG. 1 ) of the electronic device 200 displays objects in various ways and executes an application program in response to a display area corresponding to a predetermined amount of protrusion of the first housing 210. You can also control it.
  • the electronic device 200 includes an input device 203, an audio output device 207, a sensor module 204, a camera module 205, a key input device (not shown), or an indicator (not shown). ) may include at least one of
  • the input device 203 may be referred to as a microphone.
  • the input device 203 may include a plurality of microphones arranged to sense the direction of sound.
  • the sound output device 207 may be a speaker.
  • the sensor module 204 may generate an electrical signal or data value corresponding to an internal operating state of the electronic device 200 or an external environmental state.
  • the camera module 205 may be disposed on the front surface of the second housing 220 of the electronic device 200 .
  • the camera device may include a camera module including a plurality of cameras disposed on a rear surface of the electronic device 200 .
  • camera devices may include one or a plurality of lenses, an image sensor, and/or an image signal processor.
  • the camera module 205 may be disposed under the flexible display 230 and may be configured to capture a subject through a part of an active area of the flexible display 230 .
  • the electronic device 200 may include at least one antenna (not shown).
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an internal structure of an electronic device from which a display is removed, according to an exemplary embodiment
  • FIG. 4 is an enlarged view of area A of FIG. 3 of the electronic device according to an exemplary embodiment.
  • the electronic device 200 may include a first housing 210, a second housing 220, a display 230, and a power transmission device 300.
  • the first housing 210 includes a first face 211 and a second face 212 facing in an opposite direction to the first face 211 (eg, the second face 212 of FIG. 2A ). ) may be included.
  • the second housing 220 may include a third surface 221 facing the same direction as the first surface 211 and a fourth surface 222 facing the same direction as the third surface 221 .
  • the second housing 220 may be slidably coupled to a portion of the first housing 210 in a first direction (+x-axis direction).
  • the second housing 220 may move relative to the first housing 210 in a first direction (+x-axis direction) or in a direction opposite to the first direction (-x-axis direction) by the power transmission device 300. there is.
  • the second housing 220 may be coupled to a portion of the power transmission device 300 disposed on the first housing 210 .
  • the display 230 may be disposed on the first surface 211 of the first housing 210 and the third surface 221 of the second housing 220 . A portion of the display 230 may be engaged with the second housing 220 , and the remaining portion of the display 230 may be exposed to the outside as the second housing 220 moves. The remaining part of the display 230 may be rolled up and stored in the first housing 210 .
  • the exposed portion of the display 230 may be directed in a second direction (+z-axis direction) perpendicular to the first direction (+x-axis direction).
  • the first state which is an open state, may be a state in which the second housing 220 no longer moves away from the first housing 210 .
  • the first state may be a state in which an edge far from the power transmission device 300 among edges of the second housing 220 is no longer far from the power transmission device 300 .
  • most of the display area of the display 230 may be directed in the second direction (+z-axis direction).
  • the first state is a state in which the second housing 220 is movable only in the first direction (+x-axis direction) and the display 230 can be reduced.
  • the second housing 220 moves toward the first housing 210 and may no longer move in the first direction (+x-axis direction).
  • the second state may be a state in which an edge far from the power transmission device 300 among edges of the first housing 220 is no longer close to the power transmission device 300 .
  • the second state may be a state in which the second housing 220 is movable only in a direction ( ⁇ x-axis direction) opposite to the first direction, so that the display 230 can be expanded.
  • the second housing 220 may be movable in both the first direction (+x-axis direction) or the opposite direction to the first direction (-x-axis direction) relative to the first housing 210. there is.
  • the third state may be a state in which the display 230 may be expanded or reduced.
  • the plate forming the third surface 221 of the second housing 220 has a length and is coupled with a rack gear 330 extending in the first direction (+x-axis direction) It can be.
  • the rack gear 330 is engaged with the pinion gear 320 and moves in a first direction (+x-axis direction) or in a direction opposite to the first direction (-x-axis direction) according to the rotation of the pinion gear 320.
  • the second housing 220 moves in the first direction (+x-axis direction) to reduce the display 230 or in the opposite direction to the first direction (-x-axis direction).
  • the display 230 can be expanded.
  • the pinion gear 320 may mesh with the rack gear 330.
  • some of these gears of the pinion gear 320 may mesh with some of these gears of the rack gear 330 .
  • the pinion gear 320 rotates counterclockwise
  • the rack gear 330 may move in a first direction (+x-axis direction)
  • the pinion gear 320 rotates clockwise, it may move in a direction opposite to the first direction (-x-axis direction) there is.
  • the driving unit 310 may rotate the pinion gear 320 through a shaft coupled with the pinion gear 320 .
  • the driving unit 310 may be supported by the first housing 210 and may convert electrical energy into kinetic energy to transmit rotational force to the pinion gear 320 .
  • the driving unit 310 may be referred to as a motor.
  • the driving unit 310 may be a step-motor.
  • the driving unit 310 may be a stepper motor.
  • the driving unit 310 which is a step motor, may provide rotation of a designated angle to the pinion gear 320 .
  • the driving unit 310 may rotate the pinion gear 320 coupled to the shaft of the driving unit 310 and move the rack gear 330 according to the rotation of the pinion gear 320 .
  • the driving unit 310 may expand or contract the display 230 to a designated length.
  • the hall sensor 350 may be spaced apart from the pinion gear 320 in the second direction (+z-axis direction).
  • the Hall sensor 350 may detect the direction and magnitude of magnetic force around the Hall sensor 350 .
  • the Hall sensor 350 may detect magnetic force transmitted through the pinion gear 320 .
  • the pinion gear 320 may transmit magnetic force formed by magnets disposed around the axis of the drive unit 310 to the hall sensor 350 .
  • the magnets may be disposed in the motor housing 340 and disposed around the axis of the driving unit 310 .
  • the Hall sensor 350 may obtain data related to the strength and direction of the magnetic force transmitted through the pinion gear 320, and the processor (eg, the processor 120 of FIG. 1) may obtain data related to the change in the magnetic force. Based on the data, the angle of rotation of the pinion gear can be identified. For example, the processor 120 may obtain data related to the strength and direction of magnetic force transmitted through the pinion gear 320 through the Hall sensor 350 . As the pinion gear 320 rotates by the drive unit 310, the distance between the gear tooth of the pinion gear 320 and the hall sensor 350 may change. As the distance between the pinion gear 320 and the Hall sensor 350 changes, the strength and direction of the magnetic force transmitted to the Hall sensor 350 may change. The processor 120 may obtain the rotation direction and rotation angle of the driving unit 310 by changing the strength and direction of the magnetic force transmitted to the hall sensor 350 .
  • the electronic device 200 can identify the movement distance of the second housing 220 by identifying the rotation direction and rotation angle of the driving unit 310, and the display 230 displays the second An area exposed toward the direction (+z-axis direction) can be identified.
  • the electronic device 200 may determine an active area of the display 230 or set a user environment of the display 230 based on the identified exposed area of the display 230 .
  • the electronic device 200 can identify the rotation angle and rotation direction of the driving unit 310 even when the Hall sensor 350 and the magnet are disposed at designated positions, enabling stable operation.
  • the electronic device 200 when the Hall sensor 350 or the magnet moves, it may be difficult to accurately measure the position due to interference from surrounding signals, but the electronic device 200 according to an embodiment may have a Hall sensor ( 350) or the rotation angle and rotation direction of the drive unit 310 may be identified without movement of the magnet.
  • the electronic device 200 can secure a mounting space inside the electronic device 200 by selecting a stepper motor as a driving unit, and can omit an encoder for identifying a rotation angle of the motor.
  • the overall size of the power transmission device 300 may be reduced.
  • FIG. 5A is a perspective view illustrating an electronic device and a power transmission structure of the electronic device according to an embodiment
  • FIG. 5B is a perspective view illustrating a structure of the power transmission device according to an embodiment.
  • the power transmission device 300 includes a motor housing 340, a drive unit 310, a shaft 311, a pinion gear 320, a magnet set 510, and a hall sensor 350. and/or a metal plate 520 .
  • the motor housing 340 may include a first space 591 and a second space 592 .
  • the motor housing 340 has a driving unit 310 which is a motor therein, a shaft 311 of the driving unit 310, a pinion gear 320 connected to the shaft 311, and a rack gear 330 meshing with the pinion gear 320 part of can be accommodated.
  • the motor housing 340 supports the components constituting the power transmission device 300, and the power transmission device 300 is connected to the electronic device 200 (eg, the second housing of the electronic device 200 of FIG. 2 ( 220) can be combined.
  • the driving unit 310 may occupy the first space 591 of the motor housing 340 .
  • the driving unit 310 may be seated on the first space 591 of the motor housing 340 and fixed within the electronic device 200 .
  • a portion of the shaft 311, a pinion gear 320 connected to the shaft 311, and a portion of the rack gear 330 meshing with the pinion gear 320 are the second part of the motor housing 340.
  • the motor housing 340 may include a partition wall 593 separating the first space 591 and the second space 592 .
  • the barrier rib 593 may include a through hole through which the shaft 311 of the driving unit 310 may pass.
  • the partition wall 593 can rotatably support the shaft 311 .
  • the shaft 311 may extend from the driving unit 310 , pass through the first partition wall 593 , and extend into the second space 592 .
  • the shaft 311 may rotate by receiving power from the driving unit 310 .
  • the second space 592 may be surrounded by the first partition wall 593 and the second partition wall 593 .
  • the first partition wall 593 may divide the first space 591 and the second space 592 , and the second partition wall 593 may form a part of the outer surface of the motor housing 340 .
  • the first barrier rib 593 may face the second barrier rib 594 .
  • the shaft 311 may extend from the driving unit 310 and pass through the first partition wall 593 .
  • a portion of the shaft 311 penetrating the first partition wall 593 may be wrapped by a first bearing (not shown), and an end of the shaft 311 inserted into the second partition wall 594 may be a second bearing ( 530).
  • the inner diameter of each of the first bearing and the second bearing 530 may correspond to the diameter of the shaft 311 .
  • the pinion gear 320 may be engaged with the shaft 311 .
  • the shaft 311 may pass through the pinion gear 320 , and a rotational axis of the shaft 311 and a driving axis of the drive unit 310 may pass through the center of the pinion gear 320 .
  • the pinion gear 320 may receive power transmitted from the driving unit 310 through rotation of the shaft 311 .
  • the pinion gear 320 may mesh with the rack gear 330 .
  • the rack gear 330 may include gear teeth 331 corresponding to the gear teeth of the pinion gear 320 formed on one surface. As the pinion gear 320 rotates, the rack gear 330 may move in a direction perpendicular to the axis of rotation of the pinion gear 320 . With the pinion gear 320 and the rack gear 330, the power transmission device 300 can convert rotational motion into linear motion.
  • the magnet set 510 may be disposed to surround a portion of the shaft 311 .
  • the magnet set 510 may be arranged to be spaced apart from the pinion gear 320 in the rotation axis direction.
  • the magnet set 510 may be spaced apart from the outer circumferential surface of the shaft 311 and surround the shaft 311 .
  • the magnet set 510 may be spaced apart from the pinion gear 320 and disposed to come into contact with the motor housing 340 .
  • the pinion gear 320 may be disposed in the second space 592 formed by the first partition wall 593 and the second partition wall 594 of the motor housing 340 .
  • the pinion gear 320 may be spaced apart from each of the first partition wall 593 and the second partition wall 594 and positioned in the second space 592 .
  • the magnet set 510 may be attached to the motor housing 340 and supported by the motor housing 340 .
  • the plurality of magnets 511 may be attached to the motor housing 340 using adhesive or adhesive tape.
  • the magnet set 510 may be attached to the first partition wall 593 or the second partition wall 594 of the motor housing 340 . Since the plurality of magnets 511 and 512 are coupled to the motor housing 340, they can be fixed even when the driving unit 310 rotates.
  • the magnet set 510 may include a plurality of magnets 511 and 512 .
  • the plurality of magnets 511 and 512 may be symmetrical with respect to the axis of rotation of the shaft 311 .
  • the first magnet 511 and the second magnet 512 may be spaced substantially the same distance from the shaft 311 .
  • the magnet set 510 may include a plurality of magnets 511 and 512, but is not limited thereto.
  • the magnet set 510 may have a donut shape and cover the shaft 311 .
  • the rack gear 330 may be inserted into the guide groove 342 of the motor housing 340 and disposed on one surface of the motor housing 340 .
  • the motor housing 340 may include a guide groove 342 for guiding movement of the rack gear 330 and maintaining engagement with the pinion gear 320 .
  • the guide groove 342 may be formed on an inner surface forming the second space 592 of the motor housing 340 .
  • the motor housing 340 may include a support portion 341 protruding from the guide groove 342 to support the guide groove 342 in order to support the rack gear 330 .
  • the guide groove 342 is formed in the first partition wall 593 and the second partition wall 594 forming the second space 592, the support portion 341 is in contact with the guide groove 342, and the first partition wall ( 593) and/or at the end of the second barrier rib 594.
  • the rack gear 330 may include a recess 337 in which the gear teeth 331 are disposed, and a guide rail having a height toward the shaft 311 than the recess 337 ( 336) may be included.
  • a distance between the recess 337 and the shaft 311 may be longer than a distance between the guide rail 336 and the shaft 311 .
  • the hall sensor 350 may be disposed to face the pinion gear 320 .
  • the Hall sensor 350 may be spaced apart from each other in a direction perpendicular to the rotation axis direction of the pinion gear 320 and the shaft 311 .
  • the hall sensor 350 may detect magnetic force transmitted from the magnet set 510 through the shaft 311 and the pinion gear 320 .
  • the Hall sensor 350 may be disposed on the other side facing the one side of the motor housing 340 on which the rack gear 330 is disposed.
  • the hall sensor 350 may detect the magnitude and direction of magnetic force.
  • the metal plate 520 may be placed in an area of the motor housing 340 where the Hall sensor 350 is located (eg, an area facing the area where the rack gear 330 is located relative to the shaft 311).
  • the metal plate 520 may be configured such that the direction of the line of magnetic force emitted from the pinion gear 320 passes through the hall sensor 350 and is formed along the shape of the metal plate 520 .
  • the metal plate 520 increases the intensity of the magnetic field passing through the Hall sensor 350, so that the accuracy of detecting a magnetic field change using the Hall sensor 350 according to the rotation of the pinion gear 320 can be increased.
  • the metal plate 520 may include a ferromagnetic SPCC steel plate in order to induce magnetic force.
  • the metal plate 520 faces the pinion gear 320, and the hall sensor 350 can be disposed between the methane plate 520 and the pinion gear 320 to increase the sensitivity of the magnetic flux formed in the form of a closed loop, The change in the magnitude of the magnetic field measured according to the rotation of the pinion gear can be sensed.
  • the power transmission device 300 may identify the rotation angle of the pinion gear 320 using the hall sensor 350 .
  • processor 120 eg, processor 120 of FIG. It is possible to obtain the movement distance of the rack gear 330 according to the rotation of ). Since the electronic device 101 including the power transmission device 300 (eg, the electronic device 101 of FIG. 1) uses the Hall sensor 350 and the magnet set 510 at a fixed position, the Hall sensor ( 350) can be prevented or reduced, and the accuracy of the Hall sensor 350 can be improved by detecting a change in the magnetic field at a fixed location. As the accuracy of the hall sensor 350 is improved, the processor 120 may secure the accuracy of the rotation angle of the pinion gear 320 and the movement of the rack gear 330 .
  • FIG. 6 shows a cross-section view of the power transmission device of FIG. 5A taken along line BB′ according to an embodiment
  • FIG. 7 is a configuration of the power transmission device according to an embodiment. It is a diagram showing the lines of magnetic force formed in the elements.
  • the shaft 311 , the pinion gear 320 and the magnet set 510 may be disposed within the second space 592 of the motor housing 340 .
  • the shaft 311 and the pinion gear 320 may be formed of a ferromagnetic material.
  • the bearings 531 and 532 disposed in the first partition wall 593 and the second partition wall 594 may be formed of a weakly magnetic material.
  • the bearings 531 and 532 may rotatably support the shaft 311 .
  • the motor housing 340 may accommodate the drive unit 310, fix it inside the electronic device (eg, the electronic device 101 of FIG. 1), and rotatably support the shaft 311.
  • the shaft 311 may be rotated by the drive unit 310. It is rotatably disposed on the first partition wall 593 and the second partition wall 594, and frictional force may be generated between the shaft 311 and the first partition wall 593 and the second partition wall 594.
  • a first bearing 531 disposed on the first partition wall 593 and a second bearing 531 are provided.
  • a second bearing 532 disposed on the second partition wall 594 may be included.
  • the first bearing 531 may cover a penetration portion of the shaft 311 in the first partition wall 593 .
  • the first bearing 531 and the second bearing 532 may be formed of ball bearings, rolling bearings, and the like. However, it is not limited thereto, and the first bearing 531 and the second bearing 532 may be fluid bearings. According to one embodiment, the first bearing 531 and the second bearing 532 may be formed of a weak magnetic material.
  • the plurality of magnets 511 and 512 may be disposed facing each other.
  • the plurality of magnets 511 and 512 are arranged to be in contact with the first partition wall 593 penetrating the shaft 311, but are not limited thereto, and the plurality of magnets 511 and 512, the first partition wall It may be disposed to be in contact with the second partition wall 594 facing the 593 .
  • the rack gear 330 and the hall sensor 350 may face each other with the pinion gear 320 or the shaft 311 as the center.
  • the rack gear 330 may come into contact with the pinion gear 320 and fill an open surface of the motor housing 340 .
  • the hall sensor 350 may be disposed on the other side facing the one side of the motor housing 340 where the rack gear 330 is disposed.
  • the hall sensor 350 may be disposed on one end of the printed circuit board 590 .
  • a connector 571 may be formed at the other end of the printed circuit board 590 .
  • the printed circuit board 590 extends from the motor housing 340 and may extend along the surface of the driving unit 310, and is printed in a stepped area formed between the surface of the driving unit 310 and the motor housing 340.
  • the circuit board 590 may be bent.
  • the printed circuit board 590 may be a flexible printed circuit board (FPCB) having flexibility.
  • One surface of the printed circuit board 590 may be electrically connected to the Hall sensor 350 .
  • the printed circuit board 590 may be disposed between the hall sensor 350 and the metal plate 520 .
  • the metal plate 520 may face the Hall sensor 350 and may be attached to the other surface of the printed circuit board 590 .
  • the Hall sensor 350 may be mounted on one surface of the printed circuit board 590 .
  • the printed circuit board 590 may extend a flexible printed circuit board to the outside of the motor housing 340 and be connected to a motor connector or a main printed circuit board of an electronic device (eg, the electronic device 101 of FIG. 1 ).
  • lines of magnetic force moving in the second space may form closed curves.
  • the first magnet 511 and the second magnet 512 may be disposed facing each other.
  • a polarity of a surface of the second magnet 512 facing the first magnet 511 may be the same as a polarity of a surface of the first magnet 511 facing the second magnet 512 .
  • the polarities of the surfaces of the first magnet 511 and the second magnet 512 facing the shaft 311 may be the same.
  • the facing surfaces of the first magnet 511 and the second magnet 512 may have the same N pole or the same S pole.
  • a direction of the magnetic flux m1 transmitted from the first magnet 511 to the shaft 311 may be a direction in which the first magnet 511 is directed toward the shaft 311 .
  • a direction of magnetic flux m2 transferred from the second magnet 512 to the shaft 311 may be a direction in which the second magnet 512 is directed toward the shaft 311 . Since the shaft 311 and the pinion gear 320 are formed of a ferromagnetic material, a strong magnetic field can be formed.
  • the direction of the magnetic flux m3 formed in the shaft 311 may be parallel to the axis of rotation of the shaft 311 .
  • the direction of the magnetic flux m4 formed in the pinion gear 320 may be formed in a direction toward the metal plate 520 .
  • the metal plate 520 may be formed of a ferromagnetic material, so that lines of magnetic force may be induced toward the metal plate 520 .
  • Magnetic flux m5 passing through the Hall sensor 350 may be formed in a direction toward the metal plate 520 by the magnetic force induced by the metal plate 520 .
  • the magnetic flux m6 may be directed toward the magnet set 510 , which is an extended direction of the metal plate 520 .
  • the lines of magnetic force formed in the second space 592 of the motor housing 340 are formed along the magnet set 510, the shaft 311, the pinion gear 320 and the metal plate 520.
  • a closed curve can be achieved.
  • the direction of magnetic force in the second space 592 of the motor housing 340 may be clockwise.
  • the present invention is not limited thereto, and when the polarity of the magnet set 510 is changed, the direction of magnetic force may be counterclockwise.
  • the polarities of the surfaces of the first magnet 511 and the second magnet 512 facing each other are N poles
  • the direction of magnetic flux may be formed in a clockwise direction as shown in FIG. 7 .
  • the direction of continuous flux may be formed in a counterclockwise direction, unlike FIG. 7 .
  • the magnitude and direction of the magnetic force formed in the second space 592 may be sensed through the hall sensor 350 .
  • the Hall sensor 350 can identify the changing magnetic force according to the change in the distance between the rotating pinion gear 320 and the Hall sensor 350, and the processor (eg, the processor 120 of FIG. 1) changes the changed Based on the magnetic force, the rotation angle and rotation direction of the pinion gear can be sensed.
  • the metal plate 520 may induce magnetic force formed in the shaft 311 and the pinion gear 320 to the metal plate 520 .
  • the magnitude of the magnetic field formed in the direction from the pinion gear 320 toward the metal plate 520 is greater than the magnitude of the magnetic field formed in the direction opposite to the metal plate 520 from the pinion gear 320.
  • the magnitude of the magnetic field formed around the Hall sensor 350 can be large. Since the strength of the magnetic force passing through the Hall sensor 350 may increase, the accuracy of detecting a change in direction and magnitude of magnetic force through the Hall sensor 350 may be increased.
  • FIGS. 8A and 8B are diagrams illustrating a positional relationship between a gear tooth of a pinion gear of a power transmission device and a Hall sensor according to an embodiment.
  • the power transmission device 300 may include a pinion gear 320 and a hall sensor 350 .
  • the first magnet 511 and the second magnet 512 may be disposed above and below the shaft 311 .
  • magnetic force may be transmitted from the magnet set 510 to the Hall sensor 350 via the shaft 311 and the pinion gear 320 .
  • the Hall sensor 350 may be disposed between the pinion gear 320 and the metal plate 520 . Depending on the distance between the Hall sensor 350 and the pinion gear 320, the magnitude of magnetic force transmitted to the Hall sensor 350 may be different.
  • the pinion gear 320 may include a gear tooth 321 and a gear root 322. As the pinion gear 320 rotates, the gear teeth 321 and the gear roots 322 may alternately face the hall sensor 350 . When the gear teeth 321 of the pinion gear 320 face the Hall sensor 350, the distance d1 between the gear teeth 321 and the Hall sensor 350 is the gear root 322 of the pinion gear 320. When ) faces the Hall sensor 350, it may be shorter than the distance d2 between the surface of the gear root 322 and the Hall sensor 350.
  • the magnitude of the magnetic force transmitted from the pinion gear 320 is such that the surface of the gear root 322 is the metal plate When directed toward 520, it may be greater than the magnitude of the magnetic force transmitted from the pinion gear 320.
  • the gear teeth 321 and the gear roots 322 alternately face the hall sensor 350 or the metal plate 520, so the strength and direction of the magnetic force may change periodically.
  • the power transmission device 300 or an electronic device including the power transmission device 300 detects a change in magnetic force according to the rotation of the pinion gear 320 and rotates the pinion gear 320.
  • the angle can be detected, and the movement distance of the rack gear meshed with the pinion gear 320 can be identified.
  • 9A and 9B are diagrams illustrating examples of various arrangements of magnets within a power train, according to one embodiment.
  • the power transmission device 300 may include a driving unit 310 , a shaft 311 , and a plurality of magnet sets 910 .
  • the plurality of magnet sets 910 are connected to the shaft 311 and the pinion gear 320 (eg, the pinion gear 320 of FIG. 4) connected to the shaft 311, and the Hall sensor 350 (eg, FIG. 5B). It is possible to form a magnetic field connected to the hall sensor 350 of the.
  • the magnet set 910 may include a plurality of magnets 911 , 912 , 913 , and 914 .
  • the plurality of magnets 911 , 912 , 913 , and 914 may be symmetrically disposed around the shaft 311 .
  • the first magnet 911 may be disposed to face the second magnet 912
  • the third magnet 913 may be disposed to face the fourth magnet 914 .
  • the distance between the first magnet 911 and the shaft 311 may be the same as the distance between the second magnet 912 and the shaft 311 .
  • the distance between the third magnet 913 and the shaft 311 may be the same as the distance between the fourth magnet 914 and the shaft 311 .
  • the first magnet 911 and the third magnet 913 may be point symmetric with respect to the center of the shaft 311 and the second magnet 912 and the fourth magnet 914 .
  • the magnets 911, 912, 913, and 914 are arranged to surround the shaft 311 of the driving unit 310, vibration of the shaft 311 occurs due to the operation of the driving unit 310, even when it is biased to one side. , the total amount of magnetic flux induced from the magnets 911, 912, 913, and 914 may not change, so that the magnetic flux transmitted to the shaft 311 as a whole may be maintained.
  • the power transmission device 300 may include a driving unit 310 , a shaft 311 , and a magnet 920 .
  • the magnet 920 may include an annular magnet.
  • the magnet 920 may form a magnetic field connected to the Hall sensor 350 through the shaft 311 and the pinion gear 320 connected to the shaft 311 .
  • the magnet 920 may cover a part of the outer circumferential surface of the shaft 311 .
  • the distance between the outer circumferential surface of the shaft 311 and the inner circumferential surface of the magnet 920 may be the same. Even when the shaft 311 is biased, the total amount of magnetic flux induced from the magnet 920 surrounding the shaft 311 may not change, so that the magnetic flux transmitted to the shaft 311 as a whole may be maintained.
  • the power transmission device 300 can maintain the total amount of magnetic flux transmitted to the shaft 311, and the Hall sensor detects the magnetic flux transmitted through the shaft 311 and the pinion gear 320. Accuracy of the amount of change in magnetic flux sensed through 350 can be improved. By providing improved accuracy of the magnetic flux change detected through the hall sensor 350, the electronic device 101 including the power transmission device 300 accurately detects the increased distance of the display according to the movement of the rack gear 330 can do.
  • the electronic device 101 may control an active area of the display and adjust the size of an image displayed on the display according to the size of the display.
  • FIG. 10A is a diagram illustrating a distribution of magnetic force formed around a power transmission device according to an embodiment
  • FIG. 10B is a diagram showing a magnetic force formed around a power transmission device including a magnetic force induction metal according to an embodiment. It is a diagram showing the distribution.
  • the magnetic force passing through the shaft 311 , the pinion gear 320 and the hall sensor 350 from the magnet set 510 may form a closed loop.
  • the shaft 311 and the pinion gear 320 may be formed of a material having ferromagnetic properties.
  • Components disposed around the shaft 311 and the pinion gear 320 in the power transmission device 300 may be formed of a weakly magnetic material. Magnetic forces may tend to be strongly distributed in ferromagnetic materials.
  • the first magnet 511 may form magnetic force toward the ferromagnetic shaft 311, and the second magnet 512 may form magnetic force toward the ferromagnetic shaft 311.
  • a surface of the first magnet 511 facing the shaft 311 may have the same polarity as a surface of the second magnet 511 facing the shaft 311 .
  • a polarity of a surface of the first magnet 511 facing the shaft 311 may be an N pole, and a polarity of a surface of the second magnet 512 facing the shaft 311 may be an N pole.
  • the magnetic force of the first magnet 511 transmitted to the shaft 311 and the magnetic force of the second magnet 512 have the same polarity, and may spread to both sides at the point where they meet.
  • the magnetic force transmitted to the pinion gear 320 along the shaft 311 may return to the magnet set 510 again. In a region along the shaft 311 away from the magnet set 510, the influence of the magnetic field by the magnet set 510 may be distant.
  • the Hall sensor 350 is in contact with the metal plate 520, so the metal plate 520 can change the flow of the magnetic field formed inside the power transmission device 300.
  • the metal plate 520 is a ferromagnetic material and may attract magnetic force transmitted to the outside of the shaft 311 and the pinion gear 320 to the metal plate 520 .
  • the metal plate 350 may concentrate the magnetic force transmitted from the pinion gear 320 and change the direction of the magnetic force in the longitudinal direction of the metal plate 350 .
  • the metal plate 350 may amplify the strength of the magnetic field measured through the Hall sensor 350 by intensifying the strength of the magnetic force, and not only the component passing vertically through the Hall sensor 350
  • the magnetic force component in the horizontal direction can be amplified by the Hall sensor 350.
  • the Hall sensor 350 can acquire the rotation direction and rotation degree of the pinion gear 320.
  • the permeability of the magnetic force is high, and the magnetic force may be induced to an adjacent metal.
  • the magnetic force may form a closed loop connecting the magnet set 510 , the shaft 311 and the metal plate 520 . Since a larger magnetic force is formed around the Hall sensor 350 due to the existence of the metal plate 520, the Hall sensor 350 can increase the accuracy of sensing the magnetic force.
  • FIG. 11A is a diagram illustrating a relationship between a rotational angle of a pinion gear of a power transmission device and a hall sensor, according to an embodiment
  • FIGS. 11B and 11C are a power transmission device according to an embodiment. It is a graph showing the change in the size of the magnetic field according to the position of the pinion gear of
  • the pinion gear 320 may include a plurality of gear teeth 321a and 321b.
  • the number of the plurality of gears 321a and 321b may be 10, and the angle ⁇ 1 between the gears may be 36 degrees.
  • the magnitude of the magnetic force S sensed through the Hall sensor 350 increases. can do.
  • the magnetic force in the z-axis direction detected by the hall sensor 350 is the first gear teeth 321a and the second gear teeth 321a.
  • the surface of the gear root between (321b) may be stronger than the magnetic force when facing the Hall sensor 350.
  • the magnetic force in the x-axis direction may change.
  • the influence of the first gear tooth 321a is great, and thus the magnetic force in the x-axis direction may decrease.
  • the magnetic force in the x-axis direction may increase.
  • the magnetic force in the z-axis direction is weak, and the magnetic force in the x-axis direction is It can change.
  • the surface of the gear root moves away from the Hall sensor 350, the influence of the second gear teeth 321b increases, so the magnetic force in the x-axis direction may increase.
  • the magnitude of the magnetic field in the z-axis direction obtained through the Hall sensor 350 may have an upper value at 12 degrees and then have an upper value at a period of 36 degrees.
  • the magnitude of the magnetic field in the z-axis direction obtained through the Hall sensor 350 may have a lower value at 30 degrees and then have a lower value at a period of 36 degrees.
  • the hall sensor 350 may detect rotation of 1/10 of a turn per cycle based on the upper end value. For example, the Hall sensor 350 may detect rotation of 36 degrees per cycle based on the upper end value.
  • the electronic device 101 or the power transmission device 300 is a pinion gear ( 320) can be identified.
  • the magnetic field in the x-axis direction may tend to decrease. there is.
  • the pinion gear 9320 rotates counterclockwise as shown in FIG. 11A and the magnitude of the magnetic field in the z-axis direction obtained through the Hall sensor 350 has an upper end value
  • the magnetic field in the x-axis direction may tend to increase. there is.
  • the electronic device 101 determines whether the drive unit 310 rotates in the forward direction, or It can detect rotation in the reverse direction. According to an embodiment, the electronic device 101 may identify whether the display is in an expanding state or a shrinking state based on detecting the rotation direction of the driving unit 310 .
  • the size of the active area of the display may be identified based on the period of the upper end value of the magnetic field in the z-axis direction sensed through the hall sensor 350 .
  • an electronic device (eg, the electronic device 200 of FIG. 4 ) includes a first housing (eg, the electronic device 200 of FIG. 4 ) including a first surface and a second surface facing in a direction opposite to the first surface. of the first housing 210), including a third surface facing the same direction as the first surface and a fourth surface facing the same direction as the third surface, configured to slide in a first direction, and the first housing
  • a second housing (eg, the second housing 220 of FIG. 4 ) possibly coupled with a part of, disposed on the first surface, expands or contracts in the first direction according to the movement of the second housing.
  • a display configured to be (eg, the flexible display 230 in FIG.
  • a rack gear in contact with the third surface of the second housing eg, the rack gear 330 in FIG. 4
  • engaging with the rack gear with a pinion gear including a plurality of teeth (eg, the pinion gear 320 of FIG. 4)
  • a drive unit configured to rotate the pinion gear through a shaft coupled with the pinion gear (eg, FIG. 4 of the drive unit 310), a magnet (for example, the magnet set 510 of FIG. 5) surrounding at least a portion of the shaft and spaced apart in a second direction parallel to the axis of rotation of the pinion gear and the shaft, the pinion gear and a Hall sensor (for example, the Hall sensor 350 of FIG.
  • a processor eg, the processor 120 of FIG. 1 ) for coupling, wherein the processor acquires data related to a change in magnetic force using the Hall sensor, and based on the data related to a change in magnetic force, the It can be configured to identify the rotational angle of the pinion gear.
  • the electronic device may include a second magnet (eg, the second magnet (eg, the second magnet (eg, FIG. 5B)) facing the first magnet (eg, the first magnet 511 of FIG. 512)), and the first magnet and the second magnet may each have the same polarity toward the shaft.
  • a second magnet eg, the second magnet (eg, the second magnet (eg, FIG. 5B) facing the first magnet (eg, the first magnet 511 of FIG. 512)
  • the first magnet and the second magnet may each have the same polarity toward the shaft.
  • the magnet may include a through hole through which the shaft passes.
  • the electronic device may include a printed circuit board (eg, the printed circuit board 590 of FIG. 6 ) connected to the Hall sensor on one surface, and a metal plate disposed on the other surface of the printed circuit board (eg, the printed circuit board 590 of FIG. 6 ).
  • the metal plate 520 of FIG. 6 may be further included.
  • the pinion gear when looking at the pinion gear in the third direction, the pinion gear may overlap the metal plate.
  • the pinion gear may be disposed between the magnet and the driving unit.
  • the magnet may be disposed between the pinion gear and the driving unit.
  • the pinion gear and the shaft may include a ferromagnetic material.
  • the electronic device further includes a motor housing (eg, the motor housing 340 of FIG. 3 ) that is weakly magnetic and surrounds the driving unit and a part of the pinion gear, and the magnet comprises the may be disposed within the motor housing.
  • a motor housing eg, the motor housing 340 of FIG. 3
  • the magnet comprises the may be disposed within the motor housing.
  • the motor housing is disposed between a partition wall rotatably supporting the shaft (eg, the first partition wall 593 or the second partition wall 594 of FIG. 5B) and the partition wall and the shaft. bearings may be included.
  • the magnet may be attached to a surface facing the pinion gear of the support part on which the bearing is disposed.
  • the line of magnetic force generated by the magnet may be a closed curve passing through the magnet, the shaft, and the pinion gear.
  • the magnitude and direction of the magnetic field sensed by the hall sensor may vary according to a distance between a tooth of the pinion gear and one surface of the hall sensor.
  • the processor may be configured to identify a moving distance of the pinion gear based on a change in the magnetic field in the third direction passing through the hall sensor.
  • the processor identifies the rotation direction of the pinion gear based on a change in the magnetic field in the third direction passing through the Hall sensor and a change in the magnetic field in a fourth direction perpendicular to the third direction.
  • the power transmission device (eg, the power transmission device 300 of FIG. 5A) includes a first space (eg, the first space 591 of FIG. 5B) and a second space distinct from the first space.
  • a motor housing (eg, the motor housing 340 of FIG. 5B) including a space (eg, the second space 592 of FIG. 5B), a motor disposed in the first space within the motor housing (eg, the driving unit of FIG. 5A) 310), a shaft (eg, shaft 311 in FIG. 5B) in the second space, extending from the motor and configured to be rotated by the motor, separating the first space and the second space.
  • a partition wall (eg, the first partition wall 593 of FIG.
  • a pinion gear (eg, the pinion gear 320 of FIG. 5B) in the second space coupled to the rotating shaft and having a plurality of gear teeth
  • a magnet for example, the plurality of magnets 511 and 512 in FIG. 5B) that surrounds a part and is spaced apart in the direction of the axis of rotation of the pinion gear and the shaft, in a direction perpendicular to the direction of the axis of rotation of the pinion gear and the shaft.
  • a Hall sensor (eg, the Hall sensor 350 of FIG. 5B ) spaced apart from the magnet and configured to sense a magnetic force transmitted through the shaft and the pinion gear may be included.
  • the power transmission device is disposed on a plane having a length, includes a plurality of teeth engaged with the pinion gear, and includes a rack gear (eg, a rack gear of FIG. 5A ( 330)) may be further included.
  • a rack gear eg, a rack gear of FIG. 5A ( 330)
  • the electronic device may include a second magnet (eg, the second magnet 511 of FIG. 5B) facing the first magnet (eg, the first magnet 511 of FIG. 5B) with respect to the shaft. (512)), and polarities of surfaces facing each other of the first magnet and the second magnet may be the same.
  • the magnet may include a through hole through which the shaft passes.
  • the electronic device includes a printed circuit board (eg, the printed circuit board 590 of FIG. 5B ) connected to the Hall sensor on one surface, and a metal plate disposed on the other surface of the printed circuit board (eg, the printed circuit board 590 of FIG. 5B ).
  • the metal plate 520 of FIG. 5B) may be further included.
  • the pinion gear when looking at the pinion gear in a direction from the pinion gear toward the hall sensor, the pinion gear may overlap the metal plate.
  • the pinion gear may be disposed between the magnet and the motor.
  • An electronic device may be various types of devices.
  • the electronic device may include, for example, a portable communication device (eg, a smart phone), a computer device, a portable multimedia device, a portable medical device, a camera, a wearable device, or a home appliance.
  • a portable communication device e.g, a smart phone
  • a computer device e.g., a smart phone
  • a portable multimedia device e.g., a portable medical device
  • a camera e.g., a camera
  • a wearable device e.g., a smart bracelet
  • first, second, or first or secondary may simply be used to distinguish that component from other corresponding components, and may refer to that component in other respects (eg, importance or order) is not limited.
  • a (eg, first) component is said to be “coupled” or “connected” to another (eg, second) component, with or without the terms “functionally” or “communicatively.”
  • the certain component may be connected to the other component directly (eg by wire), wirelessly, or through a third component.
  • module used in one embodiment of this document may include a unit implemented as hardware, software, firmware, or a combination thereof, and may include, for example, logic, logic block, component, or circuit. can be used interchangeably.
  • a module may be an integrally constructed component or a minimal unit of components or a portion thereof that performs one or more functions.
  • the module may be implemented in the form of an application-specific integrated circuit (ASIC).
  • ASIC application-specific integrated circuit
  • One embodiment of this document provides one or more instructions stored in a storage medium (eg, internal memory 136 or external memory 138) readable by a machine (eg, electronic device 101). It may be implemented as software (eg, the program 140) including them.
  • a processor eg, the processor 120
  • a device eg, the electronic device 101
  • the one or more instructions may include code generated by a compiler or code executable by an interpreter.
  • the device-readable storage medium may be provided in the form of a non-transitory storage medium.
  • the storage medium is a tangible device and does not contain a signal (e.g. electromagnetic wave), and this term refers to the case where data is stored semi-permanently in the storage medium. It does not discriminate when it is temporarily stored.
  • a signal e.g. electromagnetic wave
  • the method according to one embodiment disclosed in this document may be included and provided in a computer program product.
  • Computer program products may be traded between sellers and buyers as commodities.
  • a computer program product is distributed in the form of a device-readable storage medium (eg CD-ROM (compact disc read only memory)), or through an application store (eg Play Store) or on two user devices (eg. It can be distributed (eg downloaded or uploaded) online, directly between smart phones.
  • a device-readable storage medium eg CD-ROM (compact disc read only memory)
  • an application store eg Play Store
  • It can be distributed (eg downloaded or uploaded) online, directly between smart phones.
  • at least part of the computer program product may be temporarily stored or temporarily created in a device-readable storage medium such as a manufacturer's server, an application store server, or a relay server's memory.
  • each component (eg, module or program) of the above-described components may include a single object or a plurality of entities, and some of the plurality of entities may be separately disposed in other components.
  • one or more components or operations among the aforementioned corresponding components may be omitted, or one or more other components or operations may be added.
  • a plurality of components eg modules or programs
  • the integrated component may perform one or more functions of each of the plurality of components identically or similarly to those performed by a corresponding component of the plurality of components prior to the integration. .
  • the actions performed by a module, program, or other component are executed sequentially, in parallel, iteratively, or heuristically, or one or more of the actions are executed in a different order, omitted, or , or one or more other operations may be added.

Landscapes

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Abstract

전자 장치는, 제1 하우징, 상기 제1 하우징에 대해 슬라이딩 가능하게 결합되는 제2 하우징, 상기 제2 하우징의 이동에 따라, 확장 또는 축소되는 롤러블 디스플레이, 상기 제2 하우징에 배치되는 렉 기어, 상기 렉 기어와 맞물려 구동하는 피니언 기어, 상기 피니언 기어와 샤프트를 통해 결합되고, 피니언 기어를 회전시키는 구동부, 상기 샤프트의 적어도 일부를 감싸고, 상기 피니언 기어로부터 상기 샤프트의 회전 축과 평행한 제1 방향으로 이격되는 마그넷, 상기 피니언 기어와 상기 제1 방향에 수직인 제2 방향으로 이격되는, 홀 센서를 포함할 수 있다.

Description

모터의 회전 양을 감지하기 위한 구조를 포함하는 전자 장치
본 개시는, 모터의 회전 양을 감지하기 위한 구조를 포함하는 전자 장치에 관한 것이다.
모바일 디바이스와 같은 휴대용 전자 장치는, 경량화 및 소형화를 통해 사용자의 휴대성을 강화하였다. 전자 장치의 소형화를 위해, 디스플레이 베젤의 폭은 줄어들고, 전자 장치의 두께는 얇아졌다. 전자 장치의 소형화가 됨에도, 디스플레이의 대형화에 대한 요구가 존재함에 따라, 플렉서블 디스플레이를 적용하는, 전자 장치의 개발이 진행되고 있다.
디스플레이의 대화면을 구현하면서도, 전자 장치의 휴대성을 유지하기 위하여, 디스플레이의 표시 영역을 변경하는 구조가 개발되고 있다. 플렉서블 디스플레이는, 디스플레이가 서로 접히는 폴더블 타입과, 디스플레이의 일부가 하우징 내부에 말려져서 보관되고, 필요시 하우징 외부로 노출되도록 구성되는 롤러블 타입이 존재할 수 있다.
플렉서블 디스플레이가 디스플레이의 표시 영역이 변화는 구조를 가지므로, 플렉서블 디스플레이를 포함하는 전자 장치는, 플렉서블 디스플레이의 표시 영역을 변화시키거나, UX의 변화가 필요할 수 있다. 플렉서블 디스플레이의 표시 영역을 변화시키기 위해서, 전자 장치는, 플렉서블 디스플레이가 외부로 노출되는 정도를 파악하기 위하여, 플렉서블 디스플레이의 이동 거리를 식별하는 방안을 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.
전자 장치는, 제1 하우징, 상기 제1 하우징에 대해 슬라이딩 가능하게 결합되는 제2 하우징, 상기 제2 하우징의 이동에 따라, 확장 또는 축소되는 롤러블 디스플레이, 상기 제2 하우징에 배치되는 렉 기어, 상기 렉 기어와 맞물려 구동하는 피니언 기어, 상기 피니언 기어와 샤프트를 통해 결합되고, 상기 피니언 기어를 회전시키는 구동부, 상기 샤프트의 적어도 일부를 감싸고, 상기 피니언 기어로 부터 상기 샤프트의 회전 축과 평행한 제1 방향으로 이격되는 제1 마그넷, 상기 피니언 기어와 상기 제1 방향에 수직인 제2 방향으로 이격되는, 홀 센서와, 상기 홀 센서와 작동적으로 결합하는 프로세서를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 홀 센서를 이용하여 자기력의 변화와 관련된 데이터를 획득하도록 구성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 자기력의 변화와 관련된 데이터에 기반하여, 상기 피니언 기어의 회전각도를 식별하도록 구성될 수 있다. 일 실시예에 따른, 동력 전달 장치는, 제1 공간 및 상기 제1 공간과 구별되는 제2 공간을 포함하는 하우징, 상기 모터 하우징 내에 제1 공간 내 배치되는 모터, 상기 모터로부터 연장되고, 상기 모터에 의해 회전하도록 구성되는, 상기 제2 공간 내의 샤프트, 상기 제1 공간 및 상기 제2 공간을 분리하는 격벽, 상기 회전 축과 결합되고, 복수의 기어 이를 가지는 상기 제2 공간 내에 배치되는 피니언 기어, 상기 회전 축의 일부를 감싸고, 상기 피니언 기어와 상기 샤프트의 회전 축 방향으로 이격되는 마그넷과, 상기 피니언 기어와 상기 샤프트의 회전 축 방향에 수직인 방향으로 이격되고, 상기 마그넷으로부터 상기 샤프트, 상기 피니언 기어를 통해 전달되는 자기력을 감지하도록 구성되는 홀 센서를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 전자 장치는, 모터의 회전 각도를 감지하여, 플렉서블 디스플레이의 이동 거리를 식별할 수 있다.
일 실시예에 따른 전자 장치는, 플렉서블 디스플레이의 이동을 감지하기 위한 자석 및 홀센서를 지정된 위치에 고정시킴으로써, 전자 장치의 내부 공간의 실장 효율을 향상시킬 수 있다.
일 실시예에 따른 전자 장치는, 플렉서블 디스플레이의 이동 양 및 이동 방향을 식별하여, 플렉서블 디스플레이의 크기 변화에 따라 표시 영역의 크기를 변화시키고, 표시 영역을 통해 제공되는 사용자 환경을 변경하여 제공할 수 있다.
본 개시에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은, 일 실시예에 따른, 네트워크 환경 내의 예시적인 전자 장치의 블록도이다.
도 2a는, 일 실시예에 따른, 제1 상태내의 전자 장치를 도시한 사시도(perspective view)이다.
도 2b는, 일 실시예에 따른, 제2 상태내의 전자 장치를 도시한 사시도이다.
도 3은, 일 실시예에 따른, 전자 장치의 디스플레이를 제거한 내부 구조를 나타낸 도면이다.
도 4는, 일 실시예에 따른, 전자 장치의 도 3의 A 영역을 확대하여 나타낸 도면이다.
도 5a는, 일 실시예에 따른, 전자 장치 및 전자 장치의 동력 전달 구조를 나타낸 사시도이다.
도 5b는, 일 실시예에 따른, 동력 전달 장치의 구조를 나타낸 사시도다.
도 6은, 일 실시예에 따른, 도 5a의 동력 전달 장치를 B-B'를 따라 절단한 단면도(cross-section view)를 나타낸다.
도 7은, 일 실시예에 따른, 동력 전달 장치의 구성요소들에 형성되는 자기력선을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 8a 및 도 8b는, 일 실시예에 따른, 동력 전달 장치의 피니언 기어의 기어 이와 홀 센서의 위치 관계를 나타낸 도면이다.
도 9a 및 도 9b는, 일 실시예에 따른, 동력 전달 장치 내의 자석들의 다양한 배치들의 예시를 나타낸 도면이다.
도 10a는, 일 실시예에 따른, 동력 전달 장치의 주위에 형성되는 자기력 분포를 나타낸 도면이다.
도 10b는, 일 실시예에 따른, 자기력 유도 금속을 포함하는 동력 전달 장치의 주위에 형성되는 자기력 분포를 나타낸 도면이다.
도 11a는, 일 실시예에 따른, 동력 전달 장치의 피니언 기어의 회전 각도와, 홀센서와의 관계를 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 11b 및 도 11c는, 일 실시예에 따른, 동력 전달 장치의 피니언 기어의 위치에 따른 자기장 크기 변화를 나타내는 그래프이다.
도 1은, 일 실시예들에 따른, 네트워크 환경(100) 내의 예시적인 전자 장치(101)를 나타낸 블록도이다.
도 1을 참조하면, 네트워크 환경(100)에서 전자 장치(101)는 제1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제2 네트워크(199)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(104) 또는 서버(108) 중 적어도 하나와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 프로세서(120), 메모리(130), 입력 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. 일실시예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(120)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(176) 또는 통신 모듈(190))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(132)에 저장하고, 휘발성 메모리(132)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(134)에 저장할 수 있다. 일실시예에 따르면, 프로세서(120)는 메인 프로세서(121)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서) 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))과 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성요소(예: 카메라 모듈(180) 또는 통신 모듈(190))의 일부로서 구현될 수 있다. 일실시예에 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. 일실시예에 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. 일실시예에 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. 일실시예에 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. 일실시예에 따르면, 센서 모듈(176)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.
인터페이스(177)는 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일실시예에 따르면, 인터페이스(177)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
연결 단자(178)는, 그를 통해서 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 연결 단자(178)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. 일실시예에 따르면, 햅틱 모듈(179)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(180)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일실시예에 따르면, 카메라 모듈(180)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(188)은 전자 장치(101)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(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. 일실시예에 따르면, 배터리(189)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
통신 모듈(190)은 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102), 전자 장치(104), 또는 서버(108)) 간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(190)은 프로세서(120)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 통신 모듈(190)은 무선 통신 모듈(192)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(194)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제1 네트워크(198)(예: 블루투스, WiFi(wireless fidelity) direct 또는 IrDA(infrared data association)와 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제2 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 제1 네트워크(198) 또는 제2 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: 제2 네트워크(199))에 규정되는 다양한 요구사항을 지원할 수 있다. 일실시예에 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. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 안테나를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제1 네트워크(198) 또는 제2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(190)에 의하여 상기 복수의 안테나들로부터 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(190)과 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.
일 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 mmWave 안테나 모듈을 형성할 수 있다. 일실시예에 따르면, mmWave 안테나 모듈은 인쇄 회로 기판, 상기 인쇄 회로 기판의 제1 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 제2 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.
일실시예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제2 네트워크(199)에 연결된 서버(108)를 통해서 전자 장치(101)와 외부의 전자 장치(104)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 외부의 전자 장치(102, 또는 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일실시예에 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. 일 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 제2 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.
도 2a는, 일 실시예에 따른, 제1 상태내의 전자 장치를 도시한 사시도(perspective view)이고, 도 2b는, 일 실시예에 따른, 제2 상태내의 전자 장치를 도시한 사시도이다.
도 2a 및 도 2b를 참고하면, 전자 장치(200)는 제1 하우징(210) 및 제1 하우징(210)과 적어도 부분적으로 이동 가능하게 결합되는 제2 하우징(220)을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1 하우징(210)은 제1 면(211), 제1 면(211)을 마주하는 제2 면(212), 및 제1 면(211)의 테두리를 따라 실질적으로 수직 방향(예: z 축 방향)으로 연장되는 제1 측면 프레임(213)을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1 측면 프레임(213)은 제1 측면(2131), 제1 측면(2131)의 일단으로부터 연장되는 제2 측면(2132) 및 제1 측면(2131)의 타단으로부터 연장되는 제3 측면(2133)을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1 하우징(210)은 제1 면(211)와 제1 측면 프레임(213)을 통해 외부로부터 적어도 부분적으로 폐쇄된 제1공간을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제2 하우징(220)은 제3 면(221), 제3 면(221)을 마주하는 제4 면(222) 및 제3 면(221)의 테두리를 따라 실질적으로 수직 방향(예: z 축 방향)으로 연장되는 제2 측면 프레임(223)을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제2 측면 프레임(223)은 제1 측면(2131)과 반대 방향으로 향하는 제4 측면(2231), 제4 측면(2231)의 일단으로부터 연장되고, 제2 측면(2132)과 적어도 부분적으로 결합되는 제5 측면(2232) 및 제4 측면(2231)의 타단으로부터 연장되고, 제3 측면(2133)과 적어도 부분적으로 결합되는 제6 측면(2233)을 포함할 수 있다. 일 실시예로, 제4 측면(2231)은 제3 면(221)가 아닌 다른 구조물로부터 연장되고, 제3 면(221)에 결합될 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 제1 하우징(210)의 제1 면(211) 및 제2 하우징(220)의 제2 면(221)은 실질적으로 동일한 평면일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제2 하우징(220)은 제3 면(221), 제4 면(222)와 제2 측면 프레임(223)을 통해 외부로부터 적어도 부분적으로 폐쇄된 제2공간을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1 면(211), 제3 면(221)는 적어도 부분적으로 전자 장치(200)의 후면을 형성하도록 배치될 수 있다. 예를 들면, 제1 면(211), 제3 면(221), 제1 측면 프레임(213) 및 제2 측면 프레임(223)은 폴리머, 코팅 또는 착색된 유리, 세라믹, 금속(예: 알루미늄, 스테인레스 스틸(SUS), 또는 마그네슘), 또는 상기 물질들 중 적어도 둘의 조합에 의하여 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(200)는 제1 하우징(210) 및 제2 하우징(220)의 지지를 받도록 배치되는 플렉서블 디스플레이(230)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 플렉서블 디스플레이(230)는 제2 하우징(220)의 지지를 받는 평면부 및 평면부로부터 연장되고, 제1 하우징(210)의 지지를 받는 굴곡 가능부를 포함할 수 있다. 예를 들면, 플렉서블 디스플레이(230)는, 제1 하우징(210)의 제1 면(211) 및 제2 하우징(220)의 제3 면(221) 상에 배치될 수 있다. 실질적으로 동일한 면으로 형성된 제1 면(211)과 제3 면(221)에 의해 플렉서블 디스플레이(230)는, 실질적으로 연속된 면으로 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 플렉서블 디스플레이(230)의 굴곡 가능부는, 전자 장치(200)가 폐쇄된 상태에서, 제1 하우징(210)의 제1공간에서 외부로 노출(예: 시인(visible), 여기서 사용된 "노출"과 "시인"의 용어는, 상기 디스플레이는 연장되거나 확장될 때, 연장가능한 디스플레이의 숨겨진 부분 또는 굽혀진 부분을 설명하기 위하여 서로 혼용될 수 있다.)되지 않도록 배치될 수 있으며, 전자 장치(200)가 개방된 상태에서, 제1 하우징(210)의 지지를 받으면서 평면부로부터 연장되도록 외부로 노출될 수 있다. 따라서, 전자 장치(200)는 제2 하우징(220)으로부터 제1 하우징(210)의 이동에 따른 개방 동작에 따라, 플렉서블 디스플레이(230)의 표시 화면이 확장되는 롤러블 타입(rollable type) 전자 장치일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(200)의 제1 하우징(210)은, 제2 하우징(220)의 제2공간에 적어도 부분적으로 삽입되고, x축 방향으로 유동 가능하게 방식으로 결합될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 플렉서블 디스플레이(230)는, 개방 상태에서, 양단부가 곡형으로 형성된 곡면 에지를 갖도록 제1 하우징(210) 및/또는 제2 하우징(220)의 지지를 받을 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(200)는 제1공간 및/또는 제2공간에 배치되는 동력 전달 장치(예: 도 3의 동력 전달 장치(300))를 통해 자동으로, 개방 상태 및 폐쇄 상태로 변할 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(200)의 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))는 전자 장치(200)의 개폐 상태 변경을 위한 이벤트를 검출하면, 구동 유닛(260)을 통해 제1 하우징(210)의 동작을 제어하도록 설정될 수 있다. 일 실시예로, 제1 하우징(210)은 사용자의 조작을 통해 제2 하우징(220)으로부터 수동으로 돌출될 수 있다.
전자 장치(200)의 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))는 제1 하우징(210)의 일정 돌출 량에 대응하는 디스플레이 면적에 대응하여, 다양한 방식으로 객체를 표시하고, 응용 프로그램을 실행하도록 제어할 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(200)는, 입력 장치(203), 음향 출력 장치(207), 센서 모듈(204), 카메라 모듈(205), 키 입력 장치(미도시 됨) 또는 인디케이터(미도시 됨) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 입력 장치(203)는, 마이크로 참조될 수 있다. 입력 장치(203)는 소리의 방향을 감지할 수 있도록 배치되는 복수개의 마이크를 포함할 수도 있다. 음향 출력 장치(207)는 스피커일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 센서 모듈(204)은, 전자 장치(200)의 내부의 작동 상태, 또는 외부의 환경 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 카메라 모듈(205)은, 전자 장치(200)의 제2 하우징(220)의 전면에 배치될 수 있다. 카메라 장치는, 전자 장치(200)의 후면에 배치된 복수의 카메라를 포함하는 카메라 모듈을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 카메라 장치들은, 하나 또는 복수의 렌즈들, 이미지 센서, 및/또는 이미지 시그널 프로세서를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 카메라 모듈(205)은 플렉서블 디스플레이(230) 아래에 배치되고, 플렉서블 디스플레이(230)의 활성화 영역 중 일부를 통해 피사체를 촬영하도록 구성될 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(200)는 적어도 하나의 안테나(미도시 됨)를 포함할 수 있다.
도 3은, 일 실시예에 따른, 전자 장치의 디스플레이를 제거한 내부 구조를 나타낸 도면이고, 도 4는, 일 실시예에 따른, 전자 장치의 도 3의 A 영역을 확대한 도면이다.
도 3을 참조하면, 전자 장치(200)는, 제1 하우징(210), 제2 하우징(220), 디스플레이(230), 동력 전달 장치(300)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1 하우징(210)은, 제1 면(211) 및 제1 면(211)과 반대 방향으로 향하는 제2 면(212)(예: 도 2a의 제2 면(212))을 포함할 수 있다. 제2 하우징(220)은, 제1 면(211)과 동일한 방향을 향하는 제3 면(221) 및 제3 면(221)과 반대 방향으로 향하는 제4 면(222)을 포함할 수 있다. 제2 하우징(220)은, 제1 하우징(210)의 일부와 제1 방향(+x축 방향)으로 슬라이딩 가능하게 결합될 수 있다.
제2 하우징(220)은, 동력 전달 장치(300)에 의해 제1 방향(+x축 방향) 또는 제1 방향에 반대 방향(-x축 방향)으로 제1 하우징(210)을 기준으로 이동할 수 있다. 제2 하우징(220)은, 제1 하우징(210)에 배치된 동력 전달 장치(300)의 일부에 결합될 수 있다. 디스플레이(230)는, 제1 하우징(210)의 제1 면(211) 및 제2 하우징(220)의 제3 면(221) 상에 배치될 수 있다. 디스플레이(230)의 일부는 제2 하우징(220)과 체결될 수 있고, 디스플레이(230)의 나머지 일부는, 제2 하우징(220)의 이동에 따라, 외부로 노출될 수 있다. 디스플레이(230)의 나머지 일부는, 제1 하우징(210)내에 감겨져 보관될 수 있다. 예를 들면, 디스플레이(230)의 노출되는 부분은 제1 방향(+x축 방향)에 수직인 제2 방향(+z축 방향)을 향할 수 있다. 개방 상태인, 제1 상태는, 제2 하우징(220)이 제1 하우징(210)으로부터 더 이상 멀어지지 않는 상태일 수 있다. 예를 들면, 제1 상태는, 제2 하우징(220)의 가장자리들 중 동력 전달 장치(300)로부터 먼 가장자리가 동력 전달 장치(300)로부터의 거리가 더 이상 멀어지지 않는 상태일 수 있다. 제1 상태는, 디스플레이(230)의 대부분 표시 영역이 제2 방향(+z축 방향)을 향하는 상태일 수 있다. 제1 상태는, 제2 하우징(220)이 제1 방향(+x축 방향)으로만 이동 가능하여, 디스플레이(230)가 축소될 수 있는 상태이다. 폐쇄 상태인 제2 상태는, 제2 하우징(220)이 제1 하우징(210)을 향하여 이동하여, 더 이상 제1 방향(+x축 방향)으로 이동할 수 없는 상태일 수 있다. 예를 들면, 제2 상태는, 제1 하우징(220)의 가장자리들 중 동력 전달 장치(300)로부터 먼 가장자리가 동력 전달 장치(300)로 더 이상 가까워지지 않는 상태일 수 있다. 제2 상태는, 제2 하우징(220)이 제1 방향에 반대 방향(-x축 방향)으로만 이동 가능하여, 디스플레이(230)가 확장될 수 있는 상태일 수 있다. 제3 상태는, 제2 하우징(220)이 제1 하우징(210)을 기준으로 제1 방향(+x축 방향) 또는 제1 방향에 반대 방향(-x축 방향) 모두 이동할 수 있는 상태일 수 있다. 제3 상태는, 디스플레이(230)가 확장 및 축소될 수 있는 상태일 수 있다.
도 4를 참조하면, 제2 하우징(220)의 제3 면(221)을 형성하는 플레이트는 길이를 가지고 제1 방향(+x축 방향)으로 연장된 렉 기어(rack gear)(330)와 결합될 수 있다. 렉 기어(330)는, 피니언 기어(320)와 맞물리고, 피니언 기어(320)의 회전에 따라, 제1 방향(+x축 방향) 또는 제1 방향에 반대 방향(-x축 방향)으로 이동할 수 있다. 피니언 기어(320)의 이동에 의해, 제2 하우징(220)은 제1 방향(+x축 방향)으로 이동하여 디스플레이(230)를 축소시키거나, 제1 방향의 반대 방향(-x축 방향)으로 이동하여, 디스플레이(230)를 확장 시킬 수 있다.
일 실시예에 따르면, 피니언 기어(320)는, 렉 기어(330)와 맞물릴 수 있다. 예를 들면, 피니언 기어(320)의 기어 이들 중 일부는 렉 기어(330)의 기어 이들 중 일부와 맞물릴 수 있다. 피니언 기어(320)를 제1 방향(+x축 방향) 및 제2 방향(+y축 방향)에 수직인 방향(+z축 방향)으로 바라볼 때, 피니언 기어(320)가 반시계 방향으로 회전하면, 렉 기어(330)는 제1 방향(+x축 방향)으로 이동할 수 있고, 피니언 기어(320)가 시계 방향으로 회전하면, 제1 방향의 반대 방향(-x축 방향)으로 이동할 수 있다.
구동부(310)는, 피니언 기어(320)와 결합되는 샤프트를 통해 피니언 기어(320)를 회전시킬 수 있다. 구동부(310)는 제1 하우징(210)에 지지될 수 있고, 전기 에너지를 운동 에너지로 전환하여, 피니언 기어(320)로 회전 력을 전달할 수 있다. 구동부(310)는 모터로 참조될 수 있다. 예를 들면, 구동부(310)는, 스텝 모터(step-motor)일 수 있다. 전자 장치 내의 제한된 실장 공간에 따른 구성요소들의 크기를 줄이면서 충분한 동력을 생성하기 위하여, 구동부(310)는 스텝 모터일 수 있다. 스텝 모터인 구동부(310)는 지정된 각도의 회전을 피니언 기어(320)로 제공할 수 있다. 구동부(310)는 구동부(310)의 축에 결합된 피니언 기어(320)를 회전시키고, 피니언 기어(320)의 회전에 따라 렉 기어(330)를 이동시킬 수 있다. 구동부(310)는 디스플레이(230)를 지정된 길이로 확장 또는 축소시킬 수 있다.
홀 센서(350)는 피니언 기어(320)와 제2 방향(+z축 방향)으로 이격되어 배치될 수 있다. 홀 센서(350)는, 홀 센서(350) 주위의 자기력의 방향 및 크기를 감지할 수 있다. 예를 들면, 홀 센서(350)는, 피니언 기어(320)를 통해 전달되는 자기력을 감지할 수 있다. 피니언 기어(320)는, 구동부(310)의 축 주위에 배치되는 마그넷들에 의해 형성된 자기력을 홀 센서(350)로 전달할 수 있다. 마그넷들은, 모터 하우징(340) 내에 배치되어, 구동부(310)의 축 주위에 배치될 수 있다.
홀 센서(350)는, 피니언 기어(320)를 통해 전달되는 자기력의 세기 및 방향과 관련된 데이터를 획득할 수 있고, 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))는, 상기 자기력의 변화와 관련된 데이터에 기반하여, 피니언 기어의 회전 각도를 식별할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(120)는, 홀 센서(350)를 통해 피니언 기어(320)를 통해 전달되는 자기력의 세기 및 방향과 관련된 데이터를 획득할 수 있다. 피니언 기어(320)가 구동부(310)에 의해 회전함으로써, 피니언 기어(320)의 기어 이와 홀 센서(350)까지의 거리는 변할 수 있다. 피니언 기어(320)와 홀 센서(350)까지의 거리의 변화에 의해, 홀 센서(350)로 전달되는 자기력의 세기 및 방향은 변할 수 있다. 프로세서(120)는, 홀 센서(350)로 전달되는 자기력의 세기 및 방향의 변화에 의하여, 구동부(310)의 회전 방향 및 회전 각도를 획득할 수 있다.
상술한 실시예에 따르는, 전자 장치(200)는, 구동부(310)의 회전 방향 및 회전 각도를 식별하여, 제2 하우징(220)의 이동 거리를 식별할 수 있고, 디스플레이(230)가 제2 방향(+z축 방향)을 향하여 노출되는 면적을 식별할 수 있다. 전자 장치(200)는, 식별한 디스플레이(230)의 노출되는 면적을 바탕으로, 디스플레이(230)의 활성 영역을 결정하거나, 디스플레이(230)의 사용자 환경을 설정할 수 있다.
상술한 실시예에 따르는, 전자 장치(200)는, 홀 센서(350) 및 마그넷을 지정된 위치에 배치하여도, 구동부(310)의 회전 각도 및 회전 방향을 식별할 수 있어, 안정적인 동작이 가능하다. 예를 들면, 홀 센서(350) 또는 마그넷이 이동을 하는 경우, 주변의 신호들에 의한 간섭에 의해서, 정확한 위치 측정이 어려울 수 있으나, 일 실시예에 따르는 전자 장치(200)는, 홀 센서(350) 또는 마그넷의 이동 없이, 구동부(310)의 회전 각도 및 회전 방향을 식별할 수 있다.
일 실시예에 따르는, 전자 장치(200)는 구동부로 스텝 모터를 선택함으로써, 전자 장치(200) 내부의 실장 공간을 확보할 수 있고, 모터의 회전 각도를 식별하기 위한 엔코더를 생략할 수 있어, 동력 전달 장치(300)의 전체 크기를 줄일 수 있다.
도 5a는, 일 실시예에 따른, 전자 장치 및 전자 장치의 동력 전달 구조를 나타낸 사시도이고, 도 5b는, 일 실시예에 따른, 동력 전달 장치의 구조를 나타낸 사시도이다.
도 5a 및 도 5b를 참조하면, 동력 전달 장치(300)는, 모터 하우징(340), 구동부(310), 샤프트(311), 피니언 기어(320), 마그넷 세트(510), 홀 센서(350) 및/또는 메탈 플레이트(520)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 모터 하우징(340)은 제1 공간(591) 및 제2 공간(592)을 포함할 수 있다. 모터 하우징(340)은 내부에 모터인 구동부(310), 구동부(310)의 샤프트(311), 샤프트(311)에 연결된 피니언 기어(320) 및 피니언 기어(320)와 맞물리는 렉 기어(330)의 일부를 수용할 수 있다. 모터 하우징(340)은, 동력 전달 장치(300)를 구성하는 구성 요소들을 지지하고, 동력 전달 장치(300)를 전자 장치(200)(예: 도 2의 전자 장치(200)의 제2 하우징(220)에 결합할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 구동부(310)는, 모터 하우징(340)의 제1 공간(591)을 점유할 수 있다. 구동부(310)는, 모터 하우징(340)의 제1 공간(591) 상에 안착되어, 전자 장치(200)내에 고정될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 샤프트(311)의 일부, 샤프트(311)에 연결된 피니언 기어(320) 및 피니언 기어(320)와 맞물리는 렉 기어(330)의 일부는, 모터 하우징(340)의 제2 공간(592)에 배치될 수 있다. 모터 하우징(340)은, 제1 공간(591)과 제2 공간(592)을 분리하는 격벽(593)을 포함할 수 있다. 격벽(593)은, 구동부(310)의 샤프트(311)가 관통할 수 있는 관통홀을 포함할 수 있다. 격벽(593)은, 샤프트(311)를 회전가능하게 지지할 수 있다. 샤프트(311)는, 구동부(310)로부터 연장되어, 제1 격벽(593)을 관통하여, 제2 공간(592)으로 연장될 수 있다. 샤프트(311)는 구동부(310)로부터 동력을 전달받아, 회전할 수 있다. 제2 공간(592)은, 제1 격벽(593) 및 제2 격벽(593)에 의해, 감싸질 수 있다. 제1 격벽(593)은 제1 공간(591)과 제2 공간(592)을 구분할 수 있고, 제2 격벽(593)은, 모터 하우징(340)의 외면 일부를 형성할 수 있다. 제1 격벽(593)은 제2 격벽(594)을 마주할 수 있다. 샤프트(311)는 구동부(310)로부터 연장되어, 제1 격벽(593)을 관통할 수 있다.
제1 격벽(593)을 관통하는 샤프트(311)의 일부는 제1 베어링(미도시)에 의해 감싸질 수 있고, 제2 격벽(594)에 삽입되는 샤프트(311)의 단부는 제2 베어링(530)에 의해 감싸질 수 있다. 제1 베어링 및 제2 베어링(530) 각각의 내경은 샤프트(311)의 직경에 대응될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 피니언 기어(320)는, 샤프트(311)와 체결될 수 있다. 샤프트(311)는 피니언 기어(320)를 관통할 수 있고, 샤프트(311)의 회전 축 및 구동부(310)의 구동 축은 피니언 기어(320)의 중심을 지날 수 있다. 피니언 기어(320)는 샤프트(311)에 고정됨에 따라, 샤프트(311)의 회전에 의해, 회전할 수 있다. 피니언 기어(320)는 구동부(310)로부터 전달된 동력을 샤프트(311)의 회전을 통하여 전달받을 수 있다.
피니언 기어(320)는 렉 기어(330)와 맞물릴 수 있다. 렉 기어(330)는 일면에 형성된 피니언 기어(320)의 기어 이들(teethes)에 대응되는 기어 이들(331)을 포함할 수 있다. 피니언 기어(320)의 회전에 따라, 렉 기어(330)는 피니언 기어(320)의 회전 축에 수직인 방향으로 이동할 수 있다. 피니언 기어(320)와 렉 기어(330)에 의해, 동력 전달 장치(300)는, 회전 운동을 직선 운동으로 변환할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 마그넷 세트(510)은, 샤프트(311)의 일부를 감싸도록 배치될 수 있다. 마그넷 세트(510)은, 피니언 기어(320)로부터 회전 축 방향으로 이격되도록 배치될 수 있다. 예를 들면, 마그넷 세트(510)은, 샤프트(311)의 외주면으로부터 이격되고, 샤프트(311)를 감쌀 수 있다. 마그넷 세트(510)은, 피니언 기어(320)로부터 이격되어, 모터 하우징(340)에 접하도록 배치될 수 있다. 예를 들면, 피니언 기어(320)는 모터 하우징(340)의 제1 격벽(593) 및 제2 격벽(594)에 의해 형성되는 제2 공간(592)내에 배치될 수 있다. 피니언 기어(320)는 제1 격벽(593) 및 제2 격벽(594) 각각으로부터 이격되어 제2 공간(592)내에 위치할 수 있다. 마그넷 세트(510)은, 모터 하우징(340)에 부착되고, 모터 하우징(340)에 의해 지지될 수 있다. 복수의 마그넷들(511)은, 접착제 또는 접착 테이프를 이용하여, 모터 하우징(340)에 부착될 수 있다. 마그넷 세트(510)은, 모터 하우징(340)의 제1 격벽(593) 또는 제2 격벽(594)에 부착될 수 있다. 복수의 마그넷들(511, 512)은, 모터 하우징(340) 내에 결합되므로, 구동부(310)가 회전하더라도, 고정될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 마그넷 세트(510)은 복수의 마그넷들(511, 512)을 포함할 수 있다. 복수의 마그넷들(511, 512)은, 샤프트(311)의 회전축을 기준으로 대칭일 수 있다. 예를 들면, 제1 마그넷(511)과 제2 마그넷(512)은, 샤프트(311)로부터 실질적으로 동일한 거리로 이격될 수 있다. 마그넷 세트(510)은 복수의 마그넷들(511, 512)로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 마그넷 세트(510)은 도넛 형상으로 이루어져 샤프트(311)를 감쌀 수 있다.
일 실시예에 따르면, 렉 기어(330)는, 모터 하우징(340)의 가이드 홈(342)에 삽입되어, 모터 하우징(340)의 일 면에 배치될 수 있다. 모터 하우징(340)은, 렉 기어(330)의 이동을 안내하고, 피니언 기어(320)와의 맞물림을 유지하기 위한 가이드 홈(342)을 포함할 수 있다. 가이드 홈(342)은, 모터 하우징(340)의 제2 공간(592)을 형성하는 내면에 형성될 수 있다. 모터 하우징(340)은, 렉 기어(330)를 지지하기 위하여, 가이드 홈(342)으로부터 돌출되어, 가이드 홈(342)을 지지하는 지지부(341)를 포함할 수 있다. 가이드 홈(342)은, 제2 공간(592)을 형성하는 제1 격벽(593) 및 제2 격벽(594)에 형성되고, 지지부(341)는 가이드 홈(342)에 접하고, 제1 격벽(593) 및/또는 제2 격벽(594)의 단부에 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 렉 기어(330)는, 기어 이들(331)이 배치되는 리세스(337)를 포함할 수 있고, 리세스(337)보다 샤프트(311)를 향하여 높이를 가지는 가이드 레일(336)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 리세스(337)와 샤프트(311) 사이의 거리는, 가이드 레일(336)과 샤프트(311) 사이의 거리보다 길 수 있다. 가이드 레일(336)이 가이드 홈(342)에 삽입됨으로써, 렉 기어(330)의 이동 방향이 가이드되고, 렉 기어(330)는 가이드 홈(342)에 의해 지지될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 홀 센서(350)는, 피니언 기어(320)를 마주보도록 배치될 수 있다. 홀 센서(350)는, 피니언 기어(320)와 샤프트(311)의 회전 축 방향에 수직인 방향으로 이격될 수 있다. 홀 센서(350)는, 마그넷 세트(510)으로부터 샤프트(311), 피니언 기어(320)를 통해 전달되는 자기력을 감지할 수 있다. 홀 센서(350)는, 렉 기어(330)가 배치되는 모터 하우징(340)의 일 면을 마주보는 타면에 배치될 수 있다. 홀 센서(350)는, 자기력의 크기 및 방향을 감지할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 홀 센서(350)가 위치하는 모터 하우징(340)의 영역(예: 샤프트(311)를 기준으로, 렉 기어(330)가 위치하는 영역을 마주보는 영역)에, 메탈 플레이트(520)가 배치될 수 있다.
메탈 플레이트(520)는, 피니언 기어(320)로부터 방출되는 자기력선의 방향이 홀 센서(350)를 관통하여, 메탈 플레이트(520)의 형상을 따라 형성되도록 구성될 수 있다. 메탈 플레이트(520)는, 홀 센서(350)를 지나는 자기장의 세기를 강하게 하여, 피니언 기어(320)의 회전에 따른, 홀 센서(350)를 이용한 자기장 변화 감지의 정확성을 높일 수 있다. 메탈 플레이트(520)는, 자력을 유도하기 위하여, 강자성체인 SPCC강판을 포함할 수 있다. 메탈 플레이트(520)는 피니언 기어(320)를 마주보고, 홀 센서(350)는 메탄 플레이트(520)와 피니언 기어(320) 사이에 배치될 수 있어, 폐루프 형태로 형성된 자속의 감도를 높여, 피니언 기어의 회전에 따라 측정되는 자기장의 크기 변화를 감지할 수 있다.
상술한 실시예에 따른, 동력 전달 장치(300)는, 홀 센서(350)를 이용하여, 피니언 기어(320)의 회전 각도를 식별할 수 있다. 홀 센서(350)를 통해 피니언 기어(320)의 회전 각도를 식별함에 따라, 홀 센서(350)와 작동적으로 연결된 프로세서(120)(예: 도 1의 프로세서(120))는 피니언 기어(320)의 회전에 따른, 렉 기어(330)의 이동 거리를 획득할 수 있다. 동력 전달 장치(300)를 포함하는 전자 장치(101)(예: 도 1의 전자 장치(101))는, 고정된 위치의 홀 센서(350) 및 마그넷 세트(510)을 이용하므로, 홀 센서(350)의 고장 또는 파손을 방지하거나 감소시키고, 고정된 위치에서 자기장의 변화를 감지하므로, 홀 센서(350)의 정확도를 향상시킬 수 있다. 홀 센서(350)의 정확도의 향상으로, 프로세서(120)는, 피니언 기어(320)의 회전 각도 및 렉 기어(330)의 이동의 정확도를 확보할 수 있다.
도 6은, 일 실시예에 따른, 도 5a의 동력 전달 장치를 B-B'를 따라 절단한 단면도(cross-section view)를 나타내고, 도 7은, 일 실시예에 따른, 동력 전달 장치의 구성요소들에 형성되는 자기력선을 나타내는 도면이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 제2 공간(592) 내에서, 동력 전달 장치(300)의 구성 요소들의 배치관계 및 자기력선의 흐름을 나타낸다.
일 실시예에 따르면, 샤프트(311), 피니언 기어(320) 및 마그넷 세트(510)은 모터 하우징(340)의 제2 공간(592) 내에 배치될 수 있다. 샤프트(311) 및 피니언 기어(320)는 강자성체로 형성될 수 있다. 제1 격벽(593) 및 제2 격벽(594) 내에 배치되는 베어링들(531, 532)은 약 자성체로 형성될 수 있다. 베어링들(531, 532)은, 샤프트(311)를 회전가능하게 지지할 수 있다. 모터 하우징(340)은, 구동부(310)를 수납하여, 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101)) 내부에 고정하고, 샤프트(311)를 회전가능하게 지지할 수 있다. 예를 들면, 모터 하우징(340)의 제2 공간(592) 내엥서, 샤프트(311)는 구동부(310)에 의해 회전할 수 있다. 제1 격벽(593) 및 제2 격벽(594)에 회전 가능하게 배치되어, 샤프트(311)와 제1 격벽(593) 및 제2 격벽(594)과 마찰력이 발생할 수 있다. 샤프트(311)와 제1 격벽(593) 및 제2 격벽(594) 각각의 사이에서 마찰력에 의한 손상을 방지하거나 감소시키기 위하여, 제1 격벽(593)에 배치되는 제1 베어링(531) 및 제2 격벽(594)에 배치되는 제2 베어링(532)을 포함할 수 있다. 제1 베어링(531)은, 제1 격벽(593) 내의 샤프트(311) 관통 부위를 감쌀 수 있다. 제1 베어링(531) 및 제2 베어링(532)은 볼베어링, 구름 베어링등으로 형성될 수 있다. 하지만 이에 한정되지 않고, 제1 베어링(531) 및 제2 베어링(532)은 유체 베어링일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1 베어링(531) 및 제2 베어링(532)은 약 자성체로 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 복수의 마그넷들(511, 512)는, 서로 마주보게 배치될 수 있다. 복수의 마그넷들(511, 512)은, 샤프트(311)과 관통하는 제1 격벽(593)에 접하도록 배치되어 있으나, 이에 한정되지 않고, 복수의 마그넷들(511, 512)는, 제1 격벽(593)을 마주하는 제2 격벽(594)에 접하도록 배치될 수 있다.
렉 기어(330)와 홀 센서(350)는 피니언 기어(320) 또는 샤프트(311)를 중심으로 서로 마주볼 수 있다. 렉 기어(330)는, 피니언 기어(320)와 접하고, 모터 하우징(340)의 개방된 일면을 메울 수 있다. 홀 센서(350)는 렉 기어(330)가 배치되는, 상기 모터 하우징(340)의 일면을 마주하는 다른 면 상에 배치될 수 있다. 홀 센서(350)는 인쇄 회로 기판(590)의 일단에 배치될 수 있다. 인쇄 회로 기판(590)의 타단은 커넥터(571)가 형성될 수 있다. 인쇄 회로 기판(590)은, 모터 하우징(340)으로부터 연장되어, 구동부(310)의 표면을 따라 연장될 수 있으며, 구동부(310)의 표면과 모터 하우징(340) 사이에 형성된 단차 영역에서, 인쇄 회로 기판(590)은 굽어질 수 있다. 예를 들면, 인쇄 회로 기판(590)은, 연성을 가지는 연성 인쇄 회로 기판(FPCB)일 수 있다. 인쇄 회로 기판(590)은, 일면에 홀 센서(350)와 전기적으로 연결될 수 있다. 인쇄 회로 기판(590)은, 홀 센서(350) 및 메탈 플레이트(520) 사이에 배치될 수 있다. 메탈 플레이트(520)는, 홀 센서(350)를 마주할 수 있고, 인쇄 회로 기판(590)의 타면에 부착될 수 있다. 홀 센서(350)는, 인쇄 회로 기판(590)의 일면에 실장될 수 있다. 인쇄 회로 기판(590)은 모터 하우징(340)의 외부로 연성 인쇄 회로 기판을 연장하여, 모터 커넥터 또는 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101))의 메인 인쇄 회로 기판과 연결될 수 있다.
도 7을 참조하면, 제2 공간 내에서 이동하는 자기력 선은 폐곡선을 형성할 수 있다. 제1 마그넷(511) 및 제2 마그넷(512)은 서로 마주보고 배치될 수 있다. 제1 마그넷(511)을 마주하는 제2 마그넷(512)의 면의 극성은 제2 마그넷(512)을 마주하는 제1 마그넷(511)의 면의 극성과 동일할 수 있다. 예를 들면, 제1 마그넷(511)과 제2 마그넷(512)의 샤프트(311)를 향하는 면의 극성은 서로 동일할 수 있다. 제1 마그넷(511)과 제2 마그넷(512)의 마주보는 면은 N극으로 동일하거나, S극으로 동일할 수 있다. 제1 마그넷(511)으로부터 샤프트(311)로 전달되는 자속(m1)의 방향은, 제1 마그넷(511)이 샤프트(311)를 향하는 방향일 수 있다. 제2 마그넷(512)으로부터 샤프트(311)로 전달되는 자속(m2)의 방향은, 제2 마그넷(512)이 샤프트(311)를 향하는 방향일 수 있다. 샤프트(311) 및 피니언 기어(320)는 강자성체로 형성되므로, 자기장이 강하게 형성될 수 있다.
샤프트(311)에 형성되는 자속(m3)의 방향은, 샤프트(311)의 회전 축에 평행할 수 있다. 피니언 기어(320)에 형성되는 자속(m4)의 방향은, 메탈 플레이트(520)를 향하는 방향으로 형성될 수 있다. 메탈 플레이트(520)는 강 자성체로 형성될 수 있어, 자기력선을 메탈 플레이트(520)쪽으로 유도할 수 있다. 메탈 플레이트(520)에 의해 유도된 자기력에 의해, 홀 센서(350)를 지나는 자속(m5)은 메탈 플레이트(520)를 향하는 방향으로 형성될 수 있다. 메탈 플레이트(520)의 내부에서는, 자속(m6)의 방향은 메탈 플레이트(520)의 연장된 방향인 마그넷 세트(510)을 향할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 모터 하우징(340)의 제2 공간(592)내에 형성되는 자기력 선은, 마그넷 세트(510), 샤프트(311), 피니언 기어(320) 및 메탈 플레이트(520)를 따라 형성되는 폐곡선을 이룰 수 있다. 모터 하우징(340)의 제2 공간(592)내에서의 자력의 방향은 시계 방향으로 형성될 수 있다. 하지만, 이에 한정되지 않고, 배치되는 마그넷 세트(510)의 극성이 바뀌면, 자력의 방향은 반시계 방향으로 형성될 수 있다. 예를 들면, 제1 마그넷(511) 및 제2 마그넷(512)이 서로 바라보는 면의 극성이 N극이면, 도7과 같이 시계 방향으로 자속의 방향이 형성될 수 있다. 다른 예를 들면, 제1 마그넷(511) 및 제2 마그넷(512)이 서로 바라보는 면의 극성이 S극이면, 도 7과 달리 반시계 방향으로 작속의 방향이 형성될 수 있다.
상술한 실시예에 따르면, 홀 센서(350)를 통해, 제2 공간(592) 내에 형성된 자력의 크기 및 방향을 감지할 수 있다. 홀 센서(350)는 회전하는 피니언 기어(320)와 홀 센서(350) 사이의 거리 변화에 따라, 변화하는 자력을 식별할 수 있고, 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))는, 변화된 자력을 바탕으로, 피니언 기어의 회전각도 및 회전 방향을 감지할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 메탈 플레이트(520)는, 샤프트(311) 및 피니언 기어(320)에 형성된 자기력을 메탈 플레이트(520)로 유도할 수 있다. 예를 들면, 피니언 기어(320)로부터 메탈 플레이트(520)를 향하는 방향으로 형성되는 자기장의 크기는, 피니언 기어(320)로부터 메탈 플레이트(520)의 반대 방향으로 향하는 방향으로 형성되는 자기장의 크기보다 클 수 있다. 메탈 플레이트(520)를 홀 센서(350)와 접하게 배치함으로써, 홀 센서(350)주위에 형성되는 자기장의 크기는 클 수 있다. 홀 센서(350)를 통과하는 자력의 세기가 증가할 수 있어, 홀 센서(350)를 통해서, 자력의 방향 변화 및 자력의 크기 변화 감지의 정확도를 높일 수 있다.
도 8a 및 도 8b는, 일 실시예에 따른, 동력 전달 장치의 피니언 기어의 기어 이와 홀 센서의 위치 관계를 나타내는 도면이다.
도 8a 및 도 8b를 참조하면, 동력 전달 장치(300)는, 피니언 기어(320) 및 홀 센서(350)를 포함할 수 있다. 제1 마그넷(511) 및 제2 마그넷(512)는 샤프트(311)를 기준으로 위 아래에 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 마그넷 세트(510)로부터 샤프트(311) 및 피니언 기어(320)를 거쳐, 홀 센서(350)로 자력이 전달될 수 있다. 홀 센서(350)는, 피니언 기어(320)와 메탈 플레이트(520) 사이에 배치될 수 있다. 홀 센서(350)와 피니언 기어(320)와의 거리에 따라, 홀 센서(350)로 전달되는 자력의 크기가 상이할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 피니언 기어(320)는, 기어 이(321)(gear tooth) 및 기어 뿌리(322)(gear root)를 포함할 수 있다. 피니언 기어(320)는 회전함에 따라, 기어 이(321)와 기어 뿌리(322)가 교대로, 홀 센서(350)를 향할 수 있다. 피니언 기어(320)의 기어 이(321)가 홀 센서(350)를 향할 때, 기어 이(321)와 홀 센서(350) 사이의 거리(d1)는, 피니언 기어(320)의 기어 뿌리(322)가 홀 센서(350)를 향할 때, 기어 뿌리(322) 면과 홀 센서(350) 사이의 거리(d2)보다 짧을 수 있다.
거리(d1)이 거리 (d2)보다 짧으므로, 기어 이(321)가 메탈 플레이트(520)를 향할 때, 피니언 기어(320)로부터 전달되는 자력의 크기는 기어 뿌리(322)의 면이 메탈 플레이트(520)를 향할 때, 피니언 기어(320)로부터 전달되는 자력의 크기보다 클 수 있다.
일 실시예에 따르면, 피니언 기어(320)가 회전하면, 기어 이(321)와 기어 뿌리(322)가 교대로 홀 센서(350) 또는 메탈 플레이트(520)를 향하므로, 자력의 세기 및 방향은 주기적으로 변할 수 있다.
상술한 실시예에 따른, 동력 전달 장치(300) 또는 동력 전달 장치(300)를 포함하는 전자 장치는, 피니언 기어(320)의 회전에 따른 자력의 변화를 감지하여, 피니언 기어(320)의 회전 각도를 감지할 수 있고, 피니언 기어(320)에 맞물린 렉 기어의 이동 거리를 식별할 수 있다.
도 9a 및 도 9b는, 일 실시예에 따른, 동력 전달 장치 내의 자석들의 다양한 배치들의 예시를 나타내는 도면이다.
도 9a를 참조하면, 동력 전달 장치(300)는, 구동부(310), 샤프트(311) 및 복수의 마그넷 세트(910)를 포함할 수 있다. 복수의 마그넷 세트(910)는, 샤프트(311), 샤프트(311)에 연결된 피니언 기어(320)(예: 도 4의 피니언 기어(320))를 통하여, 홀 센서(350)(예: 도 5b의 홀 센서(350))로 연결되는 자기장을 형성할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 마그넷 세트(910)는 복수의 마그넷들(911, 912, 913, 914)을 포함할 수 있다. 복수의 마그넷들(911, 912, 913, 914)은, 샤프트(311)를 중심으로 대칭으로 배치될 수 있다. 예를 들면, 제1 마그넷(911)은, 제2 마그넷(912)을 마주보도록 배치되고, 제3 마그넷(913)은, 제4 마그넷(914)을 마주보도록 배치될 수 있다. 제1 마그넷(911)과 샤프트(311) 사이의 거리는 제2 마그넷(912)과 샤프트(311) 사이의 거리는 동일할 수 있다. 제3 마그넷(913)과 샤프트(311) 사이의 거리는 제4 마그넷(914)과 샤프트(311) 사이의 거리는 동일할 수 있다. 제1 마그넷(911) 및 제3 마그넷(913)은, 제2 마그넷(912) 및 제4 마그넷(914)과 샤프트(311)의 중심을 기준으로 점 대칭일 수 있다. 마그넷들(911, 912, 913, 914)을 구동부(310)의 샤프트(311)를 감싸도록 배치하면, 구동부(310)의 동작에 의해 샤프트(311)의 진동이 발생하여, 한쪽으로 치우치는 경우에도, 마그넷들(911, 912, 913, 914)로부터 유기되는 자속의 총량은 변하지 않을 수 있어, 전체적으로 샤프트(311)로 전달되는 자속은 유지될 수 있다.
도 9b를 참조하면, 동력 전달 장치(300)는, 구동부(310), 샤프트(311), 마그넷(920)을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 마그넷(920)는, 환형의 마그넷을 포함할 수 있다. 마그넷(920)은, 샤프트(311) 및 샤프트(311)에 연결된 피니언 기어(320)를 통하여, 홀 센서(350)로 연결되는 자기장을 형성할 수 있다. 마그넷(920)은, 샤프트(311)의 외주면의 일부를 감쌀 수 있다. 샤프트(311)의 외주면과 마그넷(920)의 내주면 사이의 거리는 동일 할 수 있다. 샤프트(311)가 치우치는 경우에도, 샤프트(311)를 감싸는 마그넷(920) 으로부터 유기되는 자속의 총량은 변하지 않을 수 있어, 전체적으로 샤프트(311)로 전달되는 자속은 유지될 수 있다.
상술한 실시예에 따른, 동력 전달 장치(300)는, 샤프트(311)로 전달되는 자속의 총량을 유지할 수 있어, 샤프트(311) 및 피니언 기어(320)를 통해서 전달되는 자속을 감지하는 홀 센서(350)를 통해 감지되는 자속의 변화량의 정확도를 향상시킬 수 있다. 홀 센서(350)를 통해 감지되는 자속 변화의 향상된 정확도를 제공함으로써, 동력 전달 장치(300)를 포함하는 전자 장치(101)는, 렉 기어(330)의 이동에 따른 디스플레이의 늘어난 거리를 정확하게 감지할 수 있다. 전자 장치(101)는, 디스플레이의 크기에 따라, 디스플레이의 활성 영역을 제어할 수 있고, 디스플레이에 표시되는 이미지의 크기를 조절할 수 있다.
도 10a는, 일 실시예에 따른, 동력 전달 장치의 주위에 형성되는 자기력 분포를 나타내는 도면이고, 도 10b는, 일 실시예에 따른, 자기력 유도 금속을 포함하는 동력 전달 장치의 주위에 형성되는 자기력 분포를 나타내는 도면이다.
도 10a를 참조하면, 마그넷 세트(510)로부터 샤프트(311), 피니언 기어(320) 및 홀 센서(350)를 통과하는, 자기력은 폐루프를 형성할 수 있다. 샤프트(311), 피니언 기어(320)는 강자기성을 가지는 재질로 형성될 수 있다. 동력 전달 장치(300) 내의 샤프트(311), 및 피니언 기어(320)의 주변에 배치되는 구성요소들은 약 자성체로 형성될 수 있다. 자력은 강자성체에 강하게 분포하려는 경향을 보일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1 마그넷(511)은, 강자성체인 샤프트(311)를 향하여, 자력을 형성할 수 있고, 제2 마그넷(512)은, 강자성체인 샤프트(311)를 향하여 자력을 형성할 수 있다. 제1 마그넷(511)의 샤프트(311)를 향하는 면은 제2 마그넷(511)의 샤프트(311)를 향하는 면의 극성과 동일할 수 있다. 제1 마그넷(511)의 샤프트(311)를 바라보는 면의 극성은 N극일 수 있고, 제2 마그넷(512)의 샤프트(311)를 바라보는 면의 극성은 N극일 수 있다. 샤프트(311)로 전달된 제1 마그넷(511)의 자력과 제2 마그넷(512)의 자력은 동일한 극성으로, 만나는 지점에서 양쪽으로 퍼져 나갈 수 있다. 샤프트(311)를 따라 피니언 기어(320)로 전달된 자력은 다시 마그넷 세트(510)로 회귀하는 방향으로 형성될 수 있다. 샤프트(311)를 따라, 마그넷 세트(510)으로부터 멀어진 영역에서는, 마그넷 세트(510)에 의한 자기장의 영향이 멀어질 수 있다.
도 10b를 참조하면, 홀 센서(350)는 메탈 플레이트(520)에 접하고 있어, 메탈 플레이트(520)는 동력 전달 장치(300) 내부에 형성된 자기장의 흐름을 변화시킬 수 있다. 메탈 플레이트(520)는 강자성체로서, 샤프트(311) 및 피니언 기어(320)의 외부로 전달되는 자력을 메탈 플레이트(520)로 유인할 수 있다. 예를 들면, 메탈 플레이트(350)는, 피니언 기어(320)로부터 전달되는 자력을 집중시키고, 자력의 방향을 메탈 플레이트(350)의 길이 방향으로 변화시킬 수 있다.
일 실시예에 따르면, 메탈 플레이트(350)는, 자력의 세기를 강화하여, 홀 센서(350)를 통해 측정되는 자기장의 세기를 증폭시킬 수 있으며, 홀 센서(350)를 수직으로 통과하는 성분뿐만 아니라 홀 센서(350)에 수평 방향의 자력 성분도 증폭시킬 수 있다. 메탈 플레이트(520)의 배치를 통하여, 두 방향의 자력의 변화량이 크게 발생할 수 있고, 홀 센서(350)는, 피니언 기어(320)의 회전 방향 및 회전 정도를 획득할 수 있다. 예를 들면, 자기력의 투자율은 높고, 인접한 금속으로 자기력이 유기될 수 있다. 피니언 기어(320)에 가깝게 형성된 메탈 플레이트(520)를 통해, 자기력은, 마그넷 세트(510), 샤프트(311) 및 메탈 플레이트(520)를 연결하는 폐푸프를 형성할 수 있다. 메탈 플레이트(520)의 존재에 의해, 더 큰 자기력이 홀 센서(350) 주위에 형성됨으로, 홀 센서(350)는 자기력 감지의 정확성을 높일 수 있다.
도 11a는, 일 실시예에 따른, 동력 전달 장치의 피니언 기어의 회전 각도와, 홀센서와의 관계를 예시적으로 나타내는 도면이고, 도 11b 및 도 11c는, 일 실시예에 따른, 동력 전달 장치의 피니언 기어의 위치에 따른 자기장 크기 변화를 나타내는 그래프이다.
도 11a를 참조하면, 피니언 기어(320)는 복수의 기어 이들(321a, 321b)을 포함할 수 있다. 복수의 기어 이들(321a, 321b)은 10개일 수 있고, 기어 이들 사이 각도(Θ1)는, 36도일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 피니언 기어(320)의 복수의 기어 이들(321a, 321b) 중 기어 이가 홀 센서(350)에 근접하면, 홀 센서(350)를 통해 감지되는 자력(S)의 크기는 증가할 수 있다. 예를 들면, 제1 기어 이(321a)가 홀 센서(350)에 가깝게 배치되는 경우, 홀 센서(350)가 감지하는, z축 방향의 자력은 제1 기어 이(321a) 및 제2 기어 이(321b) 사이의 기어 뿌리의 면이 홀 센서(350)를 향하는 경우의 자력보다, 강할 수 있다.
피니언 기어(320)의 복수의 기어 이들(321a, 321b) 중 기어 이가 홀 센서(350)에 접근하면, x축 방향의 자력은 변할 수 있다. 예를 들면, 제1 기어 이(321a)가 홀 센서(350)에 가깝게 배치되었다가 멀어질 때는, 제1 기어 이(321a)의 영향이 커서, x축 방향의 자력은 감소할 수 있다. 제1 기어 이(321a)의 영향보다 제2 기어 이(321b)의 영향이 크게 작용하는 지점에서, x축 방향의 자력이 증가할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 피니언 기어(320)의 복수의 기어 이들(321a, 321b) 사이의 기어 뿌리의 면이 홀 센서(350)를 향하면, z축 방향의 자력은 약하고, x축의 방향의 자력은 변화할 수 있다. 예를 들면, 기어 뿌리의 면이 홀 센서(350)로부터 멀어지면, 제2 기어 이(321b)의 영향이 커지므로, x축 방향의 자력은 증가할 수 있다.
도 11b를 참조하면, 홀 센서(350)를 통해 획득된, z축 방향의 자기장의 크기는 12도일 때 상단 값을 가지고, 이후, 36도 주기로 상단 값을 가질 수 있다. 홀 센서(350)를 통해 획득된 z축 방향의 자기장의 크기는 30도일 때 하단 값을 가지고, 이후, 36도 주기로 하단 값을 가질 수 있다.
홀 센서(350)는 상단 값을 기준으로, 1주기당, 1/10바퀴씩 회전함을 감지할 수 있다. 예를 들면, 홀 센서(350)는 상단 값을 기준으로 1 주기당, 36도씩 회전함을 감지할 수 있다.
도 11c를 참조하면, 홀 센서(350)를 통해 획득된 z축 방향의 자기장의 변화량과 x축 방향의 자기장의 변화량을 바탕으로, 전자 장치(101) 또는 동력 전달 장치(300)는 피니언 기어(320)의 회전 방향을 식별할 수 있다.
피니언 기어(320)가 도 11a와 같이 시계 방향으로 회전할 때, 홀 센서(350)를 통해 획득된 z축 방향의 자기장의 크기가 상단 값을 가질 때, x축 방향의 자기장은 감소 추세일 수 있다. 피니언 기어9320)가 도 11a와 달리 반 시계 방향으로 회전할 때, 홀 센서(350)를 통해 획득된 z축 방향의 자기장의 크기가 상단 값을 가질 때, x축 방향의 자기장은 증가 추세일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 홀 센서(350)를 통해, x축 방향의 자기장의 크기 및 z축 방향의 자기장의 크기를 비교하여, 전자 장치(101)는, 구동부(310)가 정방향으로 회전하거나, 역방향으로 회전하는 것을 감지할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 구동부(310)의 회전 방향을 감지함에 기반하여, 디스플레이가 확장 중인 상태이거나, 디스플레이가 축소 중인 상태인지를 식별할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 홀 센서(350)를 통해 감지되는 z축 방향의 자기장의 상단 값의 주기를 바탕으로, 디스플레이의 활성 영역의 크기를 식별할 수 있다.
일 실시예에 따른, 전자 장치(예: 도 4의 전자 장치(200))는, 제1 면과, 상기 제1 면과 반대 방향으로 향하는 제2 면을 포함하는 제1 하우징(예: 도4의 제1 하우징(210)), 상기 제1 면과 동일한 방향을 향하는 제3 면과 상기 제3 면과 반대 방향으로 향하는 제4 면을 포함하고, 제1 방향으로 슬라이드하도록 구성되고 상기 제1 하우징의 일부와 가능하게 결합되는 제2 하우징(예: 도 4의 제2 하우징(220)), 상기 제1 면 상에 배치되고, 상기 제2 하우징의 이동에 따라, 상기 제1 방향으로 확장 또는 축소되도록 구성되는 디스플레이(예: 도 2b의 플렉서블 디스플레이(230)), 상기 제2 하우징의 제3 면과 접하는 렉 기어(예: 도 4의 렉 기어(330)), 상기 렉 기어와 맞물리고(engage with) 복수의 이들(teethes)을 포함하는 피니언 기어(예: 도 4의 피니언 기어(320)), 상기 피니언 기어와 결합되는 샤프트를 통해 상기 피니언 기어를 회전시키도록 구성되는 구동부(예: 도 4의 구동부(310)), 상기 샤프트의 적어도 일부를 감싸고, 상기 피니언 기어와 상기 샤프트의 회전 축과 평행한 제2 방향으로 이격되는 마그넷(예: 도 5의 마그넷 세트(510)), 상기 피니언 기어와 상기 제2 방향에 수직인 제3 방향으로 이격되고, 상기 피니언 기어를 통해 전달되는 자기력을 감지하도록 구성되는 홀 센서(예: 도 4의 홀 센서(350)), 상기 홀 센서와 작동적으로 결합하는 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 홀 센서를 이용하여 자기력의 변화와 관련된 데이터를 획득하고, 상기 자기력의 변화와 관련된 데이터에 기반하여, 상기 피니언 기어의 회전각도를 식별하도록, 구성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 전자 장치는 제1 마그넷(예: 도 5b의 제1 마그넷(511))인 상기 마그넷을 상기 샤프트를 기준으로 마주하는 제2 마그넷(예: 도 5b의 제2 마그넷(512))을 더 포함하고, 상기 제1 마그넷 및 상기 제2 마그넷들 각각이 상기 샤프트를 향하는 극성은, 동일할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 마그넷은, 상기 샤프트가 통과하는 관통홀을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 전자 장치는, 일면이 상기 홀 센서와 연결되는 인쇄 회로 기판(예: 도 6의 인쇄 회로 기판(590)), 상기 인쇄 회로 기판의 타면에 배치되는 메탈 플레이트(예: 도 6의 메탈 플레이트(520))를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제3 방향으로 상기 피니언 기어를 바라볼 때, 상기 피니언 기어는, 상기 메탈 플레이트와 중첩될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 피니언 기어는, 상기 마그넷과 상기 구동부 사이에 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 마그넷은, 상기 피니언 기어와 상기 구동부 사이에 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 피니언 기어와 상기 샤프트는 강자성체를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 전자 장치는, 상기 구동부를 감싸고 상기 피니언 기어의 일부를 감싸고, 약 자성체인 모터 하우징(예: 도 3의 모터 하우징(340))을 더 포함하고, 상기 마그넷은, 상기 모터 하우징 내에 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 모터 하우징은, 상기 샤프트를 회전가능하게 지지하는 격벽(예: 도 5b의 제1 격벽(593) 또는 제2 격벽(594)), 및 상기 격벽과 상기 샤프트 사이에 배치되는 베어링을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 마그넷은, 상기 베어링이 배치되는 상기 지지부의 상기 피니언 기어를 향하는 면에 부착될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 마그넷에 의해 발생하는 자기력선은, 상기 마그넷, 상기 샤프트, 및 상기 피니언 기어를 통과하는 폐곡선일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 홀 센서가 감지하는 자기장의 크기 및 방향은, 상기 피니언 기어의 이와 상기 홀센서의 일면 사이의 거리에 따라 변할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 홀 센서를 통과하는 상기 제3 방향의 자기장의 변화를 바탕으로, 상기 피니언 기어의 이동 거리를 식별하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 홀 센서를 통과하는 상기 제3 방향의 자기장 변화 및 상기 제3 방향에 수직인 제4 방향의 자기장의 변화를 바탕으로, 상기 피니언 기어의 회전 방향을 식별하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 동력 전달 장치(예: 도 5a의 동력 전달 장치(300))는, 제1 공간(예: 도 5b의 제1 공간(591)) 및 상기 제1 공간과 구별되는 제2 공간(예: 도 5b의 제2 공간(592))을 포함하는 모터 하우징(예: 도 5b의 모터 하우징(340)), 상기 모터 하우징 내에 제1 공간 내 배치되는 모터(예: 도 5a의 구동부(310)), 상기 모터로부터 연장되고, 상기 모터에 의해 회전하도록 구성되는, 상기 제2 공간 내의 샤프트(예: 도 5b의 샤프트(311)), 상기 제1 공간 및 상기 제2 공간을 분리하는 격벽(예: 도 5b의 제1 격벽(593)), 상기 회전 축과 결합되고, 복수의 기어 이를 가지는 상기 제2 공간 내의 피니언 기어(예: 도 5b의 피니언 기어(320)), 상기 회전 축의 일부를 감싸고, 상기 피니언 기어와 상기 샤프트의 회전 축 방향으로 이격되는 마그넷(예: 도 5b의 복수의 마그넷들(511, 512)), 상기 피니언 기어와 상기 샤프트의 회전 축 방향에 수직인 방향으로 이격되고, 상기 마그넷으로부터 상기 샤프트, 상기 피니언 기어를 통해 전달되는 자기력을 감지하도록 구성되는 홀 센서(예: 도 5b의 홀 센서(350))를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 동력 전달 장치는, 길이를 가지는 평면 상에 배치되고, 상기 피니언 기어와 맞물리는(engage with) 복수의 이들(teeth)을 포함하고 랙기어(예: 도 5a의 렉 기어(330))를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 전자 장치는, 제1 마그넷(예: 도 5b의 제1 마그넷(511))인 상기 마그넷을 상기 샤프트를 기준으로 마주하는 제2 마그넷(예: 도 5b의 제2 마그넷(512))을 더 포함하고, 상기 제1 마그넷 및 상기 제2 마그넷의 서로 마주보는 면의 극성은, 동일할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 마그넷은, 상기 샤프트가 통과하는 관통홀을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 전자 장치는, 일면이 상기 홀 센서와 연결되는 인쇄 회로 기판(예: 도 5b의 인쇄 회로 기판(590)), 상기 인쇄 회로 기판의 타면에 배치되는 메탈 플레이트(예: 도 5b의 메탈 플레이트(520))를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 피니언 기어로부터 상기 홀 센서를 향하는 방향으로, 상기 피니언 기어를 바라볼 때, 상기 피니언 기어는, 상기 메탈 플레이트와 중첩될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 피니언 기어는, 상기 마그넷과 상기 모터 사이에 배치될 수 있다.
본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치(예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
본 문서의 일 실시예 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", "A 또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C", "A, B 및 C 중 적어도 하나", 및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제1", "제2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제1) 구성요소가 다른(예: 제2) 구성요소에, "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, "커플드" 또는 "커넥티드"라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
본 문서의 일 실시예에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 또는 이들의 조합으로 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, 일실시예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
본 문서의 일 실시예는 기기(machine)(예: 전자 장치(101)) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리(136) 또는 외장 메모리(138))에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(140))로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 전자 장치(101))의 프로세서(예: 프로세서(120))는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장 매체는, 비일시적(non-transitory) 저장 매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, '비일시적'은 저장 매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장 매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.
일실시예에 따르면, 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: CD-ROM(compact disc read only memory))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어쪠)를 통해 또는 두 개의 사용자 장치들(예: 스마트 폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있으며, 복수의 개체 중 일부는 다른 구성요소에 분리 배치될 수도 있다. 일 실시예에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.

Claims (15)

  1. 전자 장치에 있어서,
    제1 하우징;
    상기 제1 하우징에 대해 슬라이딩 가능하게 결합되는 제2 하우징;
    상기 제2 하우징의 이동에 따라, 확장 또는 축소되는 롤러블 디스플레이;
    상기 제2 하우징에 배치되는 렉 기어;
    상기 렉 기어와 맞물려 구동하는 피니언 기어;
    상기 피니언 기어와 샤프트를 통해 결합되고, 상기 피니언 기어를 회전시키는 구동부;
    상기 샤프트의 적어도 일부를 감싸고, 상기 피니언 기어로 부터 상기 샤프트의 회전 축과 평행한 제1 방향으로 이격되는 제1 마그넷;
    상기 피니언 기어와 상기 제1 방향에 수직인 제2 방향으로 이격되는, 홀 센서; 및
    상기 홀 센서와 작동적으로 결합하는 프로세서; 를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 홀 센서를 이용하여 자기력의 변화와 관련된 데이터를 획득하고,
    상기 자기력의 변화와 관련된 데이터에 기반하여, 상기 피니언 기어의 회전각도를 식별하도록, 구성되는,
    전자 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 마그넷을 상기 샤프트를 기준으로 마주하는 제2 마그넷; 을 더 포함하고,
    상기 제1 마그넷 및 상기 제2 마그넷들 각각이 상기 샤프트를 향하는 극성은,
    동일한,
    전자 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 마그넷은,
    상기 샤프트가 통과하는 관통홀을 포함하는,
    전자 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    일면이 상기 홀 센서와 연결되는 인쇄 회로 기판; 및
    상기 인쇄 회로 기판의 타면에 배치되는 메탈 플레이트; 를 더 포함하고,
    상기 제3 방향으로 상기 피니언 기어를 바라볼 때, 상기 피니언 기어는,
    상기 메탈 플레이트와 중첩되는,
    전자 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 피니언 기어는,
    상기 마그넷과 상기 구동부 사이에 배치되는,
    전자 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 마그넷은,
    상기 피니언 기어와 상기 구동부 사이에 배치되는,
    전자 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 피니언 기어와 상기 샤프트는 강자성체인,
    전자 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 구동부를 감싸고 상기 피니언 기어의 일부를 감싸고, 약 자성체인 모터 하우징; 을 더 포함하고,
    상기 마그넷은,
    상기 모터 하우징 내에 배치되는,
    전자 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 모터 하우징은,
    상기 샤프트를 회전가능하게 지지하는 지지부, 및 상기 지지부와 상기 샤프트 사이에 배치되는 베어링을 포함하는,
    전자 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 마그넷은,
    상기 베어링이 배치되는 상기 지지부의 상기 피니언 기어를 향하는 면에 부착되는,
    전자 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 마그넷에 의해 발생하는 자기력선은,
    상기 마그넷, 상기 샤프트, 및 상기 피니언 기어를 통과하는 폐곡선인,
    전자 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 홀 센서가 감지하는 자기장의 크기 및 방향은,
    상기 피니언 기어의 이와 상기 홀센서의 일면 사이의 거리에 따라 변하는,
    전자 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 홀 센서를 통과하는 상기 제3 방향의 자기장의 변화를 바탕으로, 상기 피니언 기어의 이동 거리를 식별하는,
    전자 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 홀 센서를 통과하는 상기 제3 방향의 자기장 변화 및 상기 제3 방향에 수직인 제4 방향의 자기장의 변화를 바탕으로, 상기 피니언 기어의 회전 방향을 식별하는,
    전자 장치.
  15. 동력 전달 장치에 있어서,
    제1 공간 및 상기 제1 공간과 구별되는 제2 공간을 포함하는 모터 하우징;
    상기 모터 하우징 내에 제1 공간 내 배치되는 모터;
    상기 모터로부터 연장되고, 상기 모터에 의해 회전하는, 상기 제2 공간 내의 샤프트;
    상기 제1 공간 및 상기 제2 공간을 분리하도록 형성된 격벽;
    상기 회전 축과 결합되고, 복수의 기어 이를 가지는 상기 제2 공간 내의 피니언 기어;
    상기 회전 축의 일부를 감싸고, 상기 피니언 기어와 상기 샤프트의 회전 축 방향으로 이격되는 마그넷; 및
    상기 피니언 기어와 상기 샤프트의 회전 축 방향에 수직인 방향으로 이격되고, 상기 마그넷으로부터 상기 샤프트, 상기 피니언 기어를 통해 전달되는 자기력을 감지하는 홀 센서; 를 포함하는,
    동력 전달 장치.
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