WO2026014693A1 - 광 모듈 및 이를 포함하는 웨어러브 전자 장치 - Google Patents

광 모듈 및 이를 포함하는 웨어러브 전자 장치

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WO2026014693A1
WO2026014693A1 PCT/KR2025/006487 KR2025006487W WO2026014693A1 WO 2026014693 A1 WO2026014693 A1 WO 2026014693A1 KR 2025006487 W KR2025006487 W KR 2025006487W WO 2026014693 A1 WO2026014693 A1 WO 2026014693A1
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WO
WIPO (PCT)
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light
electronic device
wearable electronic
optical module
circuit board
Prior art date
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Pending
Application number
PCT/KR2025/006487
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English (en)
French (fr)
Inventor
김경민
이태한
강정현
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Samsung Electronics Co Ltd
Original Assignee
Samsung Electronics Co Ltd
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Publication date
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Application filed by Samsung Electronics Co Ltd filed Critical Samsung Electronics Co Ltd
Publication of WO2026014693A1 publication Critical patent/WO2026014693A1/ko
Pending legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02—Detecting, measuring or recording for evaluating the cardiovascular system, e.g. pulse, heart rate, blood pressure or blood flow
    • A61B5/024—Measuring pulse rate or heart rate
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/16—Constructional details or arrangements
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/26—Power supply means, e.g. regulation thereof

Definitions

  • Wearable electronic devices are devices that can be worn on the body, such as clothing, watches, or glasses. Wearable electronic devices can be categorized into various types, such as smart glasses, smart watches, and ring-type wearable electronic devices (or smart rings), depending on their form.
  • wearable electronic devices are evolving into various forms for user convenience and are becoming smaller and more portable.
  • wearable electronic devices can be provided in the form of a ring that can be worn on the user's finger.
  • interest in health is growing, and so is interest in technologies that can monitor health conditions.
  • wearable electronic devices can include sensors for measuring a user's biometric information, and are evolving into various forms that utilize these sensors to measure and utilize various biosignals from the human body.
  • wearable electronic devices provide various services that manage the user's health or confirm their health status by measuring various biosignals.
  • a wearable electronic device may include an outer portion defining an outer circumferential surface of the electronic device, an inner portion including an inner circumferential surface of the electronic device and a side wall extending from the inner surface to the outer portion, a circuit board positioned between the outer portion and the inner portion, and an optical module (300) disposed on the circuit board.
  • the optical module may include a substrate, a light emitting part disposed adjacent to the side wall and formed to emit light outside the side wall, a light receiving part disposed on the substrate and adjacent to the light emitting part, a cover part (340) formed to at least partially surround the light emitting part and the light receiving part, the cover part including a reflective surface formed such that light incident on the inside of the cover part is directed toward the light receiving part, and a light-transmitting molding part filling a space between at least one of the light emitting part or the light receiving part and the cover part.
  • a wearable electronic device may include an outer portion defining an outer circumferential surface of the electronic device, an inner portion including an inner circumferential surface of the electronic device, and a side wall extending from the inner circumferential surface to the outer portion, a circuit board positioned between the outer portion and the inner portion, and an optical module disposed on the circuit board.
  • the above optical module may include a substrate disposed on the circuit board and electrically connected to the circuit board, a light emitting part disposed on the substrate and formed adjacent to the sidewall to emit light outside the sidewall, a light receiving part disposed on the substrate and arranged parallel to the light emitting part, and a cover part formed to at least partially surround the light emitting part and the light receiving part and having one side opened, the opening being disposed to face the sidewall, and including a reflective surface (343) formed so that light incident on the inside of the cover part faces the light receiving part.
  • FIG. 1 is a block diagram of an electronic device within a network environment according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a drawing for explaining usage examples of a wearable electronic device according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 3A is a perspective view illustrating a wearable electronic device according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 3b is a side view illustrating a wearable electronic device according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 4A is a perspective view of an inner portion of a wearable electronic device according to one embodiment of the present disclosure, with the inner portion thereof excluded.
  • FIG. 4b is a side view of an inner portion of a wearable electronic device according to one embodiment of the present disclosure, with the inner portion thereof excluded.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of a wearable electronic device taken along line A-A' of FIG. 3A according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 6 is an exploded perspective view of optical module-related components of a wearable electronic device according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing a path through which light is emitted (or transmitted) from a light emitting portion of an optical module according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing a path through which light enters (or is received) into a light receiving unit of an optical module according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 9 is a drawing showing the internal structure of an optical module as viewed from a cross-section of the optical module according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 10 is a drawing showing the internal structure of an optical module as viewed from the side of the optical module according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 11 is a drawing showing a projected side view of a wearable electronic device according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing a path through which light is emitted from a light emitting portion of an optical module according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view showing a path through which light is received in a light receiving unit of an optical module according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 14 is a diagram simulating a path along which light emitted from a light emitting unit is reflected by an external object (e.g., a body part of a user) and transmitted to a light receiving unit, according to one embodiment of the present disclosure.
  • an external object e.g., a body part of a user
  • FIG. 15 is a drawing showing the arrangement of an optical module placed on a rigid-flexible circuit board according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 16 is a drawing showing the arrangement relationship of optical modules arranged on a flexible circuit board according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIGS. 17A and 17B are diagrams showing the arrangement of an optical module disposed on a rigid-flexible circuit board according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 18a and FIG. 18b are drawings showing the arrangement relationship of optical modules arranged on a flexible circuit board according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 19 is a drawing showing an optical module disposed on the outer surface of a flexible substrate, as viewed by projecting the interior of a wearable electronic device according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 20 is a drawing showing an optical module disposed on the inner surface of a flexible substrate, as viewed by projecting the inside of a wearable electronic device according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 21 is a drawing showing an optical module disposed on the inner surface of a flexible substrate, as viewed by projecting the interior of a wearable electronic device according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 22 is a drawing showing the front side of an optical module disposed on a rigid-flexible substrate, viewed by projecting the interior of a wearable electronic device according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 23 is a drawing showing the upper side of an optical module disposed on a rigid-flexible substrate, projected from the inside of a wearable electronic device, according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 24 is a drawing showing the rear side of an optical module disposed on a rigid-flexible substrate, viewed by projecting the interior of a wearable electronic device according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 25 is a drawing showing the arrangement relationship of various optical modules arranged on a rigid-flexible substrate, as viewed by projecting the interior of a wearable electronic device according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 26 is an enlarged cross-sectional view of an area (A) of FIG. 25 in which an optical module is arranged, according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 27 is an enlarged cross-sectional view of an area (B) of FIG. 25 where an optical module is arranged, according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 28 is an enlarged cross-sectional view of an area (C) of FIG. 25 in which an optical module is arranged, according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 29 is an enlarged cross-sectional view of an area (D) of FIG. 25 in which an optical module is arranged, according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 30 is an enlarged cross-sectional view of an area (E) of FIG. 25 in which an optical module is arranged, according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 31 is a perspective view illustrating a state in which a key operation of a wearable electronic device is performed using two hands according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 32 is a perspective view illustrating a state in which a key operation of a wearable electronic device is performed using one hand according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 33 is a perspective view illustrating a swipe motion of a wearable electronic device using two hands according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 34 is a flowchart illustrating key operation performance of a wearable electronic device according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 35A is a first flowchart for explaining key operation performance of a wearable electronic device according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 35b is a second flowchart illustrating key operation performance of a wearable electronic device connected to FIG. 35a according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 36 is a graph for explaining the operation of a light emitting unit and a light receiving unit of an optical module according to one embodiment of the present disclosure.
  • Electronic devices may take various forms. Electronic devices may include, for example, portable communication devices (e.g., smartphones), computer devices, portable multimedia devices, portable medical devices, cameras, wearable devices, or home appliances. Electronic devices according to the embodiments disclosed in this document are not limited to the aforementioned devices.
  • phrases such as “A or B”, “at least one of A and B”, “at least one of A or B”, “A, B, or C”, “at least one of A, B, and C”, and “at least one of A, B, or C” can each include any one of the items listed together in that phrase, or all possible combinations thereof.
  • Terms such as “first”, “second”, or “first” or “second” may be used merely to distinguish the corresponding component from other corresponding components and do not limit the corresponding components in any other respect (e.g., importance or order).
  • a component e.g., a first
  • another component e.g., a second
  • the component can be connected to the other component directly (e.g., wired), wirelessly, or through a third component.
  • module used in various embodiments of this document may include a unit implemented in hardware, software, or firmware, and may be used interchangeably with terms such as logic, logic block, component, or circuit.
  • a module may be an integral component, or a minimum unit or part of such a component that performs one or more functions.
  • a module may be implemented in the form of an application-specific integrated circuit (ASIC).
  • ASIC application-specific integrated circuit
  • each component e.g., a module or a program of the above-described components may include one or more entities, and some of the entities may be separated and arranged in other components.
  • one or more components or operations of the aforementioned components may be omitted, or one or more other components or operations may be added.
  • a plurality of components e.g., a module or a program
  • the integrated component may perform one or more functions of each of the plurality of components identically or similarly to those performed by the corresponding component among the plurality of components prior to the integration.
  • the operations performed by a module, program, or other component may be executed sequentially, in parallel, iteratively, or heuristically, or one or more of the operations may be executed in a different order, omitted, or one or more other operations may be added.
  • FIG. 1 is a block diagram of an electronic device within a network environment according to one embodiment disclosed in this document.
  • an electronic device (101) may communicate with an electronic device (102) via a first network (198) (e.g., a short-range wireless communication network), or may communicate with an electronic device (104) or a server (108) via a second network (199) (e.g., a long-range wireless communication network).
  • the electronic device (101) may communicate with the electronic device (104) via the server (108).
  • the electronic device (101) may include 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), an interface (177), a connection terminal (178), a haptic module (179), a camera module (180), a power management module (188), a battery (189), a communication module (190), a subscriber identification module (196), or an antenna module (197).
  • the electronic device (101) may have at least one of these components (e.g., the connection terminal (178)) omitted, or one or more other components added. In one embodiment, some of these components (e.g., the sensor module (176), the camera module (180), or the antenna module (197)) may be integrated into one component (e.g., the display module (160)).
  • the processor (120) may, for example, execute software (e.g., a program (140)) to control at least one other component (e.g., a hardware or software component) of the electronic device (101) connected to the processor (120) and perform various data processing or calculations.
  • the processor (120) may store commands or data received from other components (e.g., a sensor module (176) or a communication module (190)) in a volatile memory (132), process the commands or data stored in the volatile memory (132), and store result data in a non-volatile memory (134).
  • the processor (120) may include a main processor (121) (e.g., a central processing unit or an application processor) or a secondary processor (123) (e.g., a graphics processing unit, a neural processing unit (NPU), an image signal processor, a sensor hub processor, or a communication processor)) that can operate independently or together therewith.
  • a main processor (121) e.g., a central processing unit or an application processor
  • a secondary processor (123) e.g., a graphics processing unit, a neural processing unit (NPU), an image signal processor, a sensor hub processor, or a communication processor
  • the secondary processor (123) may be configured to use less power than the main processor (121) or to be specialized for a specified function.
  • the secondary processor (123) may be implemented separately from the main processor (121) or as a part thereof.
  • the auxiliary processor (123) may control at least a portion of functions or states associated with at least one component (e.g., a display module (160), a sensor module (176), or a communication module (190)) of the electronic device (101), for example, on behalf of the main processor (121) while the main processor (121) is in an inactive (e.g., sleep) state, or together with the main processor (121) while the main processor (121) is in an active (e.g., application execution) state.
  • the auxiliary processor (123) e.g., an image signal processor or a communication processor
  • the auxiliary processor (123) may include a hardware structure specialized for processing artificial intelligence models.
  • the artificial intelligence models may be generated through machine learning. This learning can be performed, for example, in the electronic device (101) itself where artificial intelligence is performed, or can be performed through a separate server (e.g., server (108)).
  • the learning algorithm can include, for example, supervised learning, unsupervised learning, semi-supervised learning, or reinforcement learning, but is not limited to the examples described above.
  • the artificial intelligence model can include a plurality of artificial neural network layers.
  • the artificial neural network can be one of a deep neural network (DNN), a convolutional neural network (CNN), a recurrent neural network (RNN), a restricted Boltzmann machine (RBM), a deep belief network (DBN), a bidirectional recurrent deep neural network (BRDNN), deep Q-networks, or a combination of two or more of the above, but is not limited to the examples described above.
  • the artificial intelligence model can additionally or alternatively include a software structure.
  • the memory (130) can store various data used by at least one component (e.g., processor (120) or sensor module (176)) of the electronic device (101).
  • the data can include, for example, software (e.g., program (140)) and input data or output data for commands related thereto.
  • the memory (130) can 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) can receive commands or data to be used in a component of the electronic device (101) (e.g., a processor (120)) from an external source (e.g., a user) of the electronic device (101).
  • the input module (150) can include, for example, a microphone, a mouse, a keyboard, a key (e.g., a button), or a digital pen (e.g., a stylus pen).
  • the audio output module (155) can output audio signals to the outside of the electronic device (101).
  • the audio output module (155) can include, for example, a speaker or a receiver.
  • the speaker can be used for general purposes, such as multimedia playback or recording playback.
  • the receiver can be used to receive incoming calls. In one embodiment, the receiver can be implemented separately from the speaker or as part of the speaker.
  • the display module (160) can visually provide information to an external device (e.g., a user) of the electronic device (101).
  • the display module (160) may include, for example, a display, a hall area program device, or a projector and a control circuit for controlling the device.
  • the display module (160) may include a touch sensor configured to detect a touch, or a pressure sensor configured to measure the intensity of a force generated by the touch.
  • the audio module (170) can convert sound into an electrical signal, or vice versa, convert an electrical signal into sound. According to one embodiment, the audio module (170) can acquire sound through the input module (150), output sound through the sound output module (155), or an external electronic device (e.g., electronic device (102)) (e.g., speaker or headphone) directly or wirelessly connected to the electronic device (101).
  • an external electronic device e.g., electronic device (102)
  • speaker or headphone directly or wirelessly connected to the electronic device (101).
  • the sensor module (176) can detect the operating status (e.g., power or temperature) of the electronic device (101) or the external environmental status (e.g., user status) and generate an electrical signal or data value corresponding to the detected status.
  • the sensor module (176) can include, for example, a gesture sensor, a gyro sensor, a barometric pressure sensor, a magnetic sensor, an acceleration sensor, a grip sensor, a proximity sensor, a color sensor, an IR (infrared) sensor, a biometric sensor, a temperature sensor, a humidity sensor, or an illuminance sensor.
  • the interface (177) may support one or more designated protocols that may be used to directly or wirelessly connect the electronic device (101) with an external electronic device (e.g., 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
  • connection terminal (178) may include a connector through which the electronic device (101) may be physically connected to an external electronic device (e.g., 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 (e.g., a headphone connector).
  • a haptic module (179) can convert electrical signals into mechanical stimuli (e.g., vibration or movement) or electrical stimuli that a user can perceive through tactile or kinesthetic sensations.
  • the haptic module (179) can include, for example, a motor, a piezoelectric element, or an electrical stimulation device.
  • the camera module (180) can capture still images and videos.
  • the camera module (180) may include one or more lenses, image sensors, image signal processors, or flashes.
  • the power management module (188) can manage power supplied to the electronic device (101).
  • the power management module (188) can be implemented, for example, as at least a part of a power management integrated circuit (PMIC).
  • PMIC power management integrated circuit
  • a battery (189) may power at least one component of the electronic device (101).
  • the battery (189) may include, for example, a non-rechargeable primary battery, a rechargeable secondary battery, or a fuel cell.
  • the communication module (190) may support the establishment of a direct (e.g., wired) communication channel or a wireless communication channel between the electronic device (101) and an external electronic device (e.g., electronic device (102), electronic device (104), or server (108)), and the performance of communication through the established communication channel.
  • the communication module (190) may operate independently from the processor (120) (e.g., application processor) and may include one or more communication processors that support direct (e.g., wired) communication or wireless communication.
  • the communication module (190) may include a wireless communication module (192) (e.g., 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) (e.g., a local area network (LAN) communication module, or a power line communication module).
  • a wireless communication module (192) e.g., a cellular communication module, a short-range wireless communication module, or a global navigation satellite system (GNSS) communication module
  • GNSS global navigation satellite system
  • wired communication module (194) e.g., a local area network (LAN) communication module, or a power line communication module.
  • the corresponding communication module can communicate with an external electronic device (104) via a first network (198) (e.g., a short-range communication network such as Bluetooth, wireless fidelity (WiFi) direct, or infrared data association (IrDA)) or a second network (199) (e.g., a long-range communication network such as a legacy cellular network, a 5G network, a next-generation communication network, the Internet, or a computer network (e.g., a LAN or WAN)).
  • a first network (198) e.g., a short-range communication network such as Bluetooth, wireless fidelity (WiFi) direct, or infrared data association (IrDA)
  • a second network (199) e.g., a long-range communication network such as a legacy cellular network, a 5G network, a next-generation communication network, the Internet, or a computer network (e.g., a LAN or WAN)
  • a computer network e.g., a
  • the wireless communication module (192) can verify or authenticate the electronic device (101) within a communication network such as the first network (198) or the second network (199) by using subscriber information (e.g., an international mobile subscriber identity (IMSI)) stored in the subscriber identification module (196).
  • subscriber information e.g., an international mobile subscriber identity (IMSI)
  • the wireless communication module (192) can support 5G networks and next-generation communication technologies following the 4G network, such as NR access technology (new radio access technology).
  • the NR access technology can support high-speed transmission of high-capacity data (eMBB (enhanced mobile broadband)), minimization of terminal power and connection of multiple terminals (mMTC (massive machine type communications)), or high reliability and low latency (URLLC (ultra-reliable and low-latency communications)).
  • eMBB enhanced mobile broadband
  • mMTC massive machine type communications
  • URLLC ultra-reliable and low-latency communications
  • the wireless communication module (192) can support, for example, a high-frequency band (e.g., mmWave band) to achieve a high data transmission rate.
  • a high-frequency band e.g., mmWave band
  • the wireless communication module (192) can support various technologies for securing performance in a high-frequency band, such as beamforming, massive multiple-input and multiple-output (MIMO), full dimensional MIMO (FD-MIMO), array antenna, analog beam-forming, or large scale antenna.
  • the wireless communication module (192) can support various requirements specified in the electronic device (101), an external electronic device (e.g., the electronic device (104)), or a network system (e.g., the second network (199)).
  • the wireless communication module (192) can support a peak data rate (e.g., 20 Gbps or more) for eMBB realization, a loss coverage (e.g., 164 dB or less) for mMTC realization, or a U-plane latency (e.g., 0.5 ms or less for downlink (DL) and uplink (UL), or 1 ms or less for round trip) for URLLC realization.
  • a peak data rate e.g., 20 Gbps or more
  • a loss coverage e.g., 164 dB or less
  • U-plane latency e.g., 0.5 ms or less for downlink (DL) and uplink (UL), or 1 ms or less for round trip
  • the antenna module (197) can transmit or receive signals or power to or from an external device (e.g., 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 (e.g., a PCB).
  • the antenna module (197) may include a plurality of antennas (e.g., 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), may be selected from the plurality of antennas, for example, by the communication module (190). A signal or power may be transmitted or received between the communication module (190) and an external electronic device via the selected at least one antenna.
  • another component e.g., a radio frequency integrated circuit (RFIC)
  • RFIC radio frequency integrated circuit
  • the antenna module (197) may form a mmWave antenna module.
  • the mmWave antenna module may include a printed circuit board, an RFIC disposed on or adjacent a first side (e.g., a bottom side) of the printed circuit board and capable of supporting a designated high-frequency band (e.g., a mmWave band), and a plurality of antennas (e.g., an array antenna) disposed on or adjacent a second side (e.g., a top side or a side side) of the printed circuit board and capable of transmitting or receiving signals in the designated high-frequency band.
  • a first side e.g., a bottom side
  • a plurality of antennas e.g., an array antenna
  • At least some of the above components can be interconnected and exchange signals (e.g., commands or data) with each other via a communication method between peripheral devices (e.g., a bus, GPIO (general purpose input and output), SPI (serial peripheral interface), or MIPI (mobile industry processor interface)).
  • peripheral devices e.g., a bus, GPIO (general purpose input and output), SPI (serial peripheral interface), or MIPI (mobile industry processor interface)).
  • commands or data may be transmitted or received between the electronic device (101) and an external electronic device (104) via a server (108) connected to a second network (199).
  • Each of the external electronic devices (102 or 104) may be the same or a different type of device as the electronic device (101).
  • all or part of the operations executed in the electronic device (101) may be executed in one or more of the external electronic devices (102, 104, or 108). For example, when the electronic device (101) is to perform a certain function or service automatically or in response to a request from a user or another device, the electronic device (101) may, instead of or in addition to executing the function or service itself, request one or more external electronic devices to perform the function or at least a part of the service.
  • One or more external electronic devices that receive the request may execute at least a portion of the requested function or service, or an additional function or service related to the request, and transmit the result of the execution to the electronic device (101).
  • the electronic device (101) may process the result as is or additionally and provide it as at least a portion of a response to the request.
  • cloud computing, distributed computing, mobile edge computing (MEC), or client-server computing technology may be used, for example.
  • the electronic device (101) may provide an ultra-low latency service by using distributed computing or mobile edge computing, for example.
  • the external electronic device (104) may include an Internet of Things (IoT) device.
  • the server (108) may be an intelligent server using machine learning and/or a neural network.
  • the external electronic device (104) or the server (108) may be included in the second network (199).
  • the electronic device (101) can be applied to intelligent services (e.g., smart home, smart city, smart car, or healthcare) based on 5G communication technology and IoT-related technology.
  • FIG. 2 is a drawing for explaining usage examples of a wearable electronic device according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 can optionally be combined with the embodiment of FIG. 1, or the embodiments of FIGS. 3 to 36.
  • a wearable electronic device (200) (e.g., the electronic device (101) of FIG. 1) may be configured to be worn on a user's body.
  • the wearable electronic device (200) may be implemented as a wearable electronic device that can be worn on a user's finger.
  • the wearable electronic device (200) may be provided in the form of a ring that can be worn on a user's finger.
  • the wearable electronic device (200) may be named and/or referred to as a smart ring.
  • the wearable electronic device (200) can perform wireless communication with another electronic device (e.g., the electronic device (102, 104) of FIG. 1) via a wireless communication network (e.g., the first network (198) or the second network (199) of FIG. 1).
  • the wearable electronic device (200) can perform wireless communication with another electronic device, such as a smart phone (S1), a desktop/laptop computer (S2, S3), a car (S4), a smart TV (S5), indoor smart home devices (S6), a tablet PC (S7), or a smart watch (S8).
  • the wireless communication between the wearable electronic device (200) and the other electronic device can be implemented as wireless communication via a short-range communication network (e.g., the first network (198) of FIG. 1) or a long-range communication network (e.g., the second network (199) of FIG. 1).
  • a short-range communication network e.g., the first network (198) of FIG. 1
  • a long-range communication network e.g., the second network (199) of FIG. 1
  • message transmission may be possible between the two electronic devices, and the wearable electronic device (200) worn by the user may generate commands corresponding to specific movements/gestures of the user's fingers and transmit the commands to another electronic device.
  • motion sensors such as an accelerometer, a gyroscope, or an electronic compass (e.g., the sensor module (176) of FIG. 1) may be arranged in the wearable electronic device (200).
  • the electronic device (200) may notify the user of the receipt of the message using sound, vibration, a display screen, or lighting (e.g., a light-emitting diode or a xenon lamp).
  • the wearable electronic device (200) may include an acoustic module (e.g., an acoustic output module (155) of FIG.
  • a haptic module e.g., a haptic module (179) of FIG. 1
  • a display module e.g., a display module (160) of FIG. 1.
  • at least one of the acoustic module, the haptic module, or the display module may be omitted, or one or more other components may be output.
  • the wearable electronic device (200) may obtain a user's biometric information (e.g., oxygen saturation) and provide the biometric information to another electronic device.
  • the wearable electronic device (200) may provide a key function through an optical module (or various sensor modules, such as a pressure sensor module).
  • FIG. 3A is a perspective view illustrating a wearable electronic device according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 3b is a side view illustrating a wearable electronic device according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 4A is a perspective view of an inner portion of a wearable electronic device according to one embodiment of the present disclosure, with the inner portion thereof excluded.
  • FIG. 4b is a side view of an inner portion of a wearable electronic device according to one embodiment of the present disclosure, with the inner portion thereof excluded.
  • the configuration of the wearable electronic device (200) of FIGS. 3A to 4B may be partially or entirely identical to the configuration of the electronic device (101) of FIG. 1 or the configuration of the wearable electronic device (200) of FIG. 2.
  • FIGS. 3A to 4B can optionally be combined with the embodiments of FIGS. 1 to 2, or the embodiments of FIGS. 5 to 36.
  • a wearable electronic device (200) may include a housing (210).
  • the housing (210) may form the overall appearance of the wearable electronic device (200).
  • the housing (210) may be ring-shaped.
  • the housing (210) may include an opening configured to receive a user's finger.
  • the opening may be defined as a hole formed in the housing (210).
  • the X-Y-Z coordinate system can be defined such that, with respect to the optical module, the thickness direction of the ring toward the center of the ring is defined as the Z-axis, the length direction of the ring is defined as the Y-axis, and the width direction of the ring is defined as the X-axis.
  • the X-Y-Z coordinate system illustrated in FIGS. 3A to 4B is intended to exemplarily explain the arrangement of each configuration and does not limit the scope of the rights.
  • the housing (210) may include an outer portion (211) and an inner portion (213).
  • the inner portion (213) may be coupled to the outer portion (211).
  • the outer portion (211) and the inner portion (213) may be manufactured separately and assembled, or may be formed integrally.
  • the outer portion (211) may be named at least one of an outer (outer) housing portion, or an outer ring portion
  • the inner portion (213) may be named at least one of an inner (inner) housing portion, or an inner ring portion.
  • the outer portion (211) may include an outer circumferential surface (211a) and a first side wall (211b) extending from the outer circumferential surface (211a) toward the inner portion (213).
  • the first side wall (211b) may be substantially perpendicular to the outer portion (211).
  • the first side wall (211b) may form a partially curved surface.
  • the outer portion (211) may include a material that can withstand external impacts and/or scratches and implement design features.
  • the outer portion (211) may include a conductive material and/or an opaque material.
  • the outer portion (211) may include at least one of a metal such as titanium or stainless steel, or a ceramic.
  • the outer portion (211) may be color-treated or coated to implement the design.
  • the inner portion (213) may include an inner circumferential surface (213a) and a second side wall (213b) extending from the inner circumferential surface (213a) toward the outer portion (211).
  • the second side wall (213b) may be substantially perpendicular to the outer portion (211).
  • the second side wall (213b) may form a partially curved surface.
  • the first side wall (211b) and the second side wall (213b) are side walls of the housing (210) and may be formed of different materials.
  • the first side wall (211b) and the second side wall (213b) may have different lengths (e.g., thicknesses) depending on the design of the wearable electronic device (200).
  • the inner portion (213) may be a portion that comes into contact with a user's finger when the user wears the wearable electronic device (200).
  • the inner portion (213) may include a non-conductive material and/or a transparent material for sensing.
  • the inner portion (213) may be made of a material such as a molding material, transparent plastic, or glass.
  • the inner portion (213) may be configured to be at least partially transparent.
  • the inner portion (213) may include a material that is transparent to light for measuring biometric information.
  • At least a portion of the inner portion (213) may be made of a material substantially the same as or similar to the outer portion (211).
  • At least a portion of the inner portion (213) may include a metal material for measuring biometric information.
  • the outer portion (211) and the inner portion (213) may be combined to provide an internal space of the housing (210).
  • Various electrical/electronic components of the wearable electronic device (200) may be arranged and/or mounted in the internal space of the housing (210).
  • the housing (210) may accommodate various electrical/electronic components.
  • the wearable electronic device (200) may include at least one of a circuit board (240) and/or a battery (260) (e.g., battery (189) of FIG. 1).
  • a battery e.g., battery (189) of FIG. 1.
  • a circuit board (240) (e.g., a first circuit board) may be placed in an internal space of the housing (210).
  • the circuit board (240) may include at least one of a printed circuit board (PCB), a flexible printed circuit board (FPCB), or a rigid-flexible PCB (RF-PCB).
  • PCB printed circuit board
  • FPCB flexible printed circuit board
  • RF-PCB rigid-flexible PCB
  • various electrical/electronic components may be arranged and/or mounted on the circuit board (240).
  • the circuit board (240) may be equipped with a processor (e.g., a processor (120) of FIG. 1), a memory (e.g., a memory (130) of FIG. 1), a communication module (e.g., a communication module (190) of FIG. 1), a sensor module (e.g., a sensor module (176) of FIG. 1), or an optical module (e.g., an optical module (300) of FIG. 5).
  • a processor e.g., a processor (120) of FIG. 1)
  • a memory e.g., a memory (130) of FIG. 1
  • a communication module e.g., a communication module (190) of FIG. 1
  • a sensor module e.g., a sensor module (176) of FIG.
  • an optical module e.g., an optical module (300) of FIG. 5
  • the circuit board (240) may include a plurality of printed circuit boards.
  • the plurality of printed circuit boards may be arranged according to the shape of the internal space of the housing (210) and may be electrically connected to each other.
  • the circuit board (240) may include a flexible printed circuit board (FPCB).
  • the flexible printed circuit board may be at least partially bent according to the shape of the internal space of the housing (210).
  • the battery (260) is a device for supplying power to components of the wearable electronic device (200), and may include a non-rechargeable primary battery, a rechargeable secondary battery, or a fuel cell.
  • the battery (260) may be integrally disposed within the wearable electronic device (200), or may be detachably disposed with the wearable electronic device (200).
  • the battery (260) may be formed as a single integral battery or may include multiple detachable batteries.
  • the battery (260) may include a battery pack that is flexible according to the shape of the internal space of the housing (210).
  • the battery (260) may include a plurality of non-flexible battery packs.
  • the battery (260) may include a flexible battery pack and a plurality of non-flexible battery packs.
  • a wearable electronic device may include a power management module (e.g., power management module (188) of FIG. 1) disposed on a circuit board (240).
  • a power management module e.g., power management module (188) of FIG. 1
  • the wearable electronic device (200) may include a sensor for acquiring (or measuring) at least one piece of biometric information.
  • the at least one piece of biometric information may include at least one of user's oxygen saturation information or user's heart rate information.
  • the sensor may include a photoplethysmography (PPG) sensor for measuring oxygen saturation or heart rate.
  • PPG photoplethysmography
  • the PPG sensor may include at least one light source (e.g., an LED) configured to emit light in two wavelength bands (e.g., a RED wavelength band or an Infrared wavelength band).
  • the PPG sensor may include at least one light receiving unit (e.g., a photodiode) configured to detect at least a portion of light reflected from, or transmitted by, a body part of a user (e.g., a finger, skin or blood vessels of a finger).
  • the light emitting portion of the PPG sensor may emit light of substantially the same or different wavelengths to irradiate light to a body part of the user (e.g., a finger, skin and/or blood vessels of the finger) for measuring the oxygen saturation of the user.
  • the light emitting portion may emit light of various bands and include at least one of a light emitting diode (LED), a laser diode, or a vertical cavity surface emitting laser (VCSEL).
  • LED light emitting diode
  • VCSEL vertical cavity surface emitting laser
  • the light receiving unit of the PPG sensor can accumulate photocharges corresponding to the amount of light reflected or transmitted onto a body part of the user and convert a biosignal in the form of an analog current according to the accumulated photocharges into a digital signal.
  • the light receiving unit can include at least one of a photodiode (PD), a phototransistor, a charge-coupled device (CCD), or a complementary metal oxide semiconductor (CMOS).
  • PD photodiode
  • CCD charge-coupled device
  • CMOS complementary metal oxide semiconductor
  • the wearable electronic device (200) may include an optical module (300) that provides key-related functions to provide a user with various experiences (e.g., touch keys, swipes, gestures).
  • the optical module (300) may include a light-emitting portion (e.g., light-emitting portion (320) of FIG. 5) formed to emit light, and a light-receiving portion (e.g., light-receiving portion (330) of FIG. 5) that absorbs reflected light that is reflected back by the light emitted from the light-emitting portion (320) and is reflected by an external object (e.g., a body part of the user).
  • a light-emitting portion e.g., light-emitting portion (320) of FIG. 5
  • a light-receiving portion e.g., light-receiving portion (330) of FIG. 5
  • the light-emitting portion (320) may be adjacent to a side wall (e.g., a second side wall (213b)) of an inner portion (213) of the wearable electronic device (200) and formed to emit light toward the outside of the side wall, and the light-receiving portion (330) may be disposed adjacent to the light-emitting portion (320).
  • a side wall e.g., a second side wall (213b)
  • the light-receiving portion (330) may be disposed adjacent to the light-emitting portion (320).
  • the PPG sensor and the optical module (300) may be disposed on a circuit board (240).
  • the PPG sensor and the optical module (300) may be disposed on the same circuit board (240).
  • the PPG sensor and the optical module (300) may be disposed in parallel toward the same direction with respect to the center of the ring shape.
  • the PPG sensor and the optical module (300) may be disposed on different circuit boards (240).
  • the PPG sensor and the optical module (300) may be disposed toward opposite sides with respect to the center of the ring shape.
  • the wearable electronic device (200) may include a touch key module (not shown) that provides key-related functions.
  • the touch key module may be referred to as a CAP sensing key and may be understood as a key that uses a capacitive sensing method.
  • the touch key module may detect a change in electrical capacitance to recognize a key input.
  • the touch key module may be disposed on a circuit board (240) together with a PPG sensor and an optical module (300), and may function as a side key disposed toward the side of the housing (210).
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of a wearable electronic device taken along line A-A' of FIG. 3A according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 6 is an exploded perspective view of optical module-related components of a wearable electronic device according to one embodiment of the present disclosure.
  • a wearable electronic device (200) may include a housing (210) and a light module (300).
  • the light module (300) may include at least one of a substrate (310) (e.g., a second circuit board), a light emitting part (320), a light receiving part (330), a cover part (340), and/or a molding part (350).
  • the configuration of the wearable electronic device (200) of FIGS. 5 and 6 may be partially or entirely identical to the configuration of the electronic device (101) of FIG. 1 or the configuration of the wearable electronic device (200) of FIGS. 2 to 4.
  • the X-Y-Z coordinate system may define the thickness direction of the ring toward the center of the ring as the Z-axis, the length direction of the ring as the Y-axis, and the width direction of the ring as the X-axis, based on the optical module.
  • FIGS. 5 and 6 can optionally be combined with the embodiments of FIGS. 1 to 4, or the embodiments of FIGS. 7 to 36.
  • the optical module (300) can provide an optical key function to the wearable electronic device (200). Unlike physical keys or pressure sensor keys, the optical key via the optical module (300) can provide various user experiences (e.g., various functions such as a touch key function, a swipe function, or a gesture function).
  • the optical module (300) may be a single integrated circuit (IC) having a structure in which a light emitting unit (320) and a light receiving unit (330) are arranged on a substrate (310).
  • the optical module (300) may be arranged on a circuit board (240) of a wearable electronic device (200).
  • the substrate (310) of the optical module (300) may be electrically connected to the circuit board (240) of the wearable electronic device (200).
  • the substrate (310) of the optical module (300) may be joined to the circuit board (240) of the wearable electronic device (200) by soldering.
  • a plurality of BGA balls ball grid array balls (ball grid array balls) (e.g., balls (311) of FIGS. 9 and 10) may be arranged on the lower side of the substrate (310) of the optical module (300).
  • Solder paste may be applied to an area formed on the upper side of the circuit board (240) and facing the substrate (310) of the optical module (300), so as to align the plurality of BGA balls of the substrate (310).
  • the substrate (310) of the optical module (300) may be joined to the circuit board (240) of the wearable electronic device (200) by a surface-mount technology (SMT) method through reflow soldering at a high temperature.
  • SMT surface-mount technology
  • the optical module (300) is disclosed to have a structure in which a separate substrate (310) is included, and a light emitting unit (320) and a light receiving unit (330) are disposed on the substrate (310), but is not limited thereto.
  • the design may be changed to a structure in which only one of the light emitting unit (320) or the light receiving unit (330) is disposed on the substrate (310), and the other components are disposed on the circuit board (240) of the wearable electronic device (200), or both the light emitting unit (320) and the light receiving unit (330) are disposed on the circuit board (240) of the wearable electronic device (200).
  • the light emitting portion (320) of the light module (300) may be positioned and/or mounted on the substrate (310) and formed adjacent to a side wall (e.g., a second side wall (213b)) of the inner portion (213) so as to emit light outside the side wall.
  • a side wall e.g., a second side wall (213b)
  • the light emitting unit (320) may be arranged in one or more units within the light module (300).
  • the light emitting unit (320) is an element that emits light as a light source, and other expressions of emitting light (emit light, release light, discharge light) may be understood as at least one of radiate light, project light, transmit light, give off light, produce light, illuminate, or beam light.
  • the light emitting unit (320) can emit light of a specified range of wavelengths.
  • the light emitting unit (320) can emit light toward an external object (e.g., a body part of the user).
  • the light emitting unit (320) can emit light toward a body part of the user (e.g., a finger, the skin of the finger, and/or a blood vessel of the finger).
  • the light emitting unit (320) may emit light of various bands and may include at least one of a light emitting diode (LED), a laser diode, or a vertical cavity surface emitting laser (VCSEL).
  • the light emitting unit (320) may be configured to sequentially (or repeatedly) emit light of different wavelength bands by dividing time.
  • the light receiving portion (330) of the optical module (300) may be placed and/or mounted on the substrate (310) or circuit board (240) and positioned adjacent to the light emitting portion (320).
  • the light receiving unit (330) may be arranged in one or more units within the light module (300).
  • the light receiving unit (330) is an element that absorbs/introduces transmitted light, and another expression for light entering may be understood as at least one of light is received, light is absorbed, light penetrates, light comes in, or light is introduced.
  • the light receiving unit (330) can accumulate photoelectric charge corresponding to the amount of light reflected or transmitted from an external object (e.g., a body part of a user) and converted an analog current-type biosignal according to the accumulated photoelectric charge into a digital signal.
  • light (or optical signal) acquired (or detected) through the light receiving unit (330) can be converted through an analog to digital converter (ADC) (e.g., AFE) and stored in a memory or a sensor buffer.
  • ADC analog to digital converter
  • the light receiving unit (330) can include at least one of a photodiode (PD), a photo transistor, a charge-coupled device (CCD), or a complementary metal oxide semiconductor (CMOS).
  • CMOS complementary metal oxide semiconductor
  • the light receiving unit (330) is not limited thereto, and can include various elements capable of converting an incident optical signal into an electrical signal.
  • the cover portion (340) of the optical module (300) may be disposed on the substrate (310) and formed to at least partially surround the light emitting portion (320) and the light receiving portion (330).
  • the cover portion (340) may be coupled to the substrate (310).
  • an adhesive material may be disposed on the lower end of the cover portion (340) and attached to one surface of the substrate (310).
  • the cover portion (340) may have one side opened toward a side wall (e.g., a second side wall (213b)) of the housing (210).
  • the opened shape of the cover portion (340) may form a passage through which light emitted from the light emitting portion (320) may exit outside the side wall, or through which reflected light may enter inside the side wall toward the light receiving portion (330).
  • the opening of the cover portion (30) may be covered by the second side wall (213b), and the second side wall (213b) may be formed of a transparent molding material, transparent plastic, or glass, which is a part of the inner portion (213), through which light can easily pass.
  • the cover part (340) may include a reflective surface (343) to allow light entering the inside to easily travel.
  • the cover part (340) may be formed entirely of metal.
  • the cover part (340) may be formed entirely of a non-conductive material and then the inner surface may be coated with a reflective surface such as metal.
  • the frame formed of the non-conductive material may be injection molded.
  • the reflective surface (343) may include a surface that contacts the inner space of the cover part (340).
  • the cover part (340) may be named at least one of a cover, a shield can, a reflective part, a guide part, or an optical path part.
  • the molding portion (350) of the light module (300) may be formed to fill the space between at least one of the light emitting portion (320) or the light receiving portion (330) and the cover portion (340).
  • the molding portion (350) may be called a light-transmitting molding portion and may be formed of substantially the same material as the inner portion (213) so that light may easily pass through.
  • the molding portion (350) may be formed of substantially the same material as a transparent molding material, transparent plastic, or glass.
  • the molding portion (350) may be formed of the same material as a side wall (e.g., the second side wall (213b)) of the inner portion (213) located on the path of light movement.
  • the inner side of the cover portion (340) is not limited to being filled with a molding material like the molding portion (350), but may be made of air that is advantageous for the movement of light.
  • a molding material like the molding portion (350) may be made of air that is advantageous for the movement of light.
  • at least a portion of the side wall that is in contact with the air and is positioned on the path of movement of light may be made of a material that is advantageous for the movement of light, such as plastic or glass.
  • light emitted from at least one light emitter (320) may reach the light receiving unit (330) along a plurality of light paths.
  • at least one light path may be a path reflected from a finger, among other body parts of the user.
  • the optical module (300) may include a blocking member (360).
  • the blocking member (360) may include a material that absorbs or blocks light.
  • the blocking member (360) may include a material that reflects light.
  • the blocking member (360) of the light module (300) is a structure for physically separating the light emitting unit (320) and the light receiving unit (330), and can limit or reduce light reflected from an external object (e.g., a body part of a user) from being directed back to the light emitting unit (320).
  • the blocking member (360) may have a surface opposite to the light receiving unit (330) formed as a reflective surface, and together with the reflective surface (343) of the cover unit (340), may guide or induce light reflected from an external object (e.g., a body part of a user) to be directed to the light receiving unit (330).
  • the reflective surface of the blocking member (360) may be surrounded by the reflective surface (343) of the cover unit (340).
  • at least a portion of the reflective surface of the blocking member (360) may be disposed to face the reflective surface (343) of the cover unit (340).
  • At least one blocking member (360) may be named as at least one of a bulkhead, a barrier wall, a dividing wall, a partition, or a compartment member, or similar expressions.
  • the blocking member (360) may be formed such that the cover portion (340) is disposed on the substrate (310) and at least partially surrounds the light emitting portion (320).
  • the cover portion (340) may be coupled to the substrate (310).
  • an adhesive material may be disposed on the lower end of the cover portion (340) and may be attached to one surface of the substrate (310).
  • the blocking member (360) may have a shape corresponding to or similar to the cover portion (340).
  • the blocking member (360) may have one side open toward the side wall (e.g., the second side wall (213b)).
  • the open shape of the blocking member (360) may form a passage through which light emitted from the light emitting portion (320) may pass out of the side wall.
  • the upper surface of the blocking member (360) and/or the side facing in the direction opposite to the opening may reflect light entering the cover portion (340) and block it from reaching the light emitting portion (320).
  • the opening of the blocking member (360) may be covered by a side wall (e.g., a second side wall (213b)), which may be formed as part of the inner portion (213) of the housing and made of a material such as a transparent molding material, transparent plastic, or glass through which light can easily pass.
  • a side wall e.g., a second side wall (213b)
  • a material such as a transparent molding material, transparent plastic, or glass through which light can easily pass.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing a path through which light is emitted (or transmitted) from a light emitting portion of an optical module according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing a path through which light enters (or is received) into a light receiving unit of an optical module according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 9 is a drawing showing the internal structure of an optical module as viewed from a cross-section of the optical module according to one embodiment of the present disclosure.
  • a wearable electronic device (200) may include a housing (210), a circuit board (240), and/or an optical module (300).
  • the housing (210) may include an outer portion (211) and an inner portion (213) made of different materials in an overall ring shape.
  • the optical module (300) may include at least one of a substrate (310), a light emitting part (320), a light receiving part (330), a cover part (340), and/or a molding part (350), a blocking member (360), and/or a filter (370).
  • the configuration of the wearable electronic device (200) of FIGS. 7 to 10 may be partially or entirely the same as the configuration of the electronic device (101) of FIG. 1 or the configuration of the wearable electronic device (200) of FIGS. 2 to 6.
  • the embodiments of FIGS. 7 to 10 may be optionally combined with the embodiments of FIGS. 1 to 6 or the embodiments of FIGS. 7 to 36.
  • the X-Y-Z coordinate system may define the thickness direction of the ring toward the center of the ring as the Z-axis, the length direction of the ring as the Y-axis, and the width direction of the ring as the X-axis, based on the optical module.
  • various components may be arranged on the circuit board (240).
  • An optical module (300) may be arranged (or mounted) on the circuit board (240), and a light emitting unit (320) and/or a light receiving unit (330) may be arranged in parallel on a substrate (310) of the optical module (300).
  • the housing (210) includes an outer portion (211) including a first material and an inner portion (213) including a second material different from the first material.
  • the first material may be a conductive material such as metal, and the second material may be a transparent, non-conductive material that facilitates light transmission.
  • the circuit board (240) may be located at the boundary between the outer portion (211) and the inner portion (213).
  • the circuit board (240) may include at least one integrated circuit (243) arranged adjacent to the optical module (300).
  • the integrated circuit (243) may be part of a sensor electrically connected to the optical module (300) or may be another component.
  • the outer portion (211) may include an outer circumferential surface (211a) and a first side wall (211b), and the inner portion (213) may include an inner circumferential surface (213a) and a second side wall (213b).
  • the first side wall (211b) and the second side wall (213b) may be made of different materials and may be combined with each other to form an outer appearance (e.g., a side) of the wearable electronic device (200).
  • the sections of the first side wall (211b) and the second side wall (213b) may be designed in various ways depending on the position of the optical module (300). For example, as the optical module (300) is positioned closer to the outer portion (211), the second side wall (213b) forming the light-transmitting surface may form a relatively increased section in the entire side wall.
  • the circuit board (240) may include a first side (241) facing the inner portion (213) and a second side (242) facing the outer portion (211).
  • the light module (300) may be disposed on the first side (241) of the circuit board (240) so as to emit (or transmit) light toward a region (e.g., the second sidewall (213b)) of the inner portion (213) that is a transparent, non-conductive material.
  • the second side wall (213b) may form a window so that light emitted (or transmitted) from the light emitting portion (320) may be transmitted to the outside.
  • the window facing the light emitting portion (320) may be made of a material such as a transparent molding material, transparent plastic, or glass.
  • a portion of the second side wall (213b) may be formed as a protruding lens (L) so that the light emitted (or transmitted) from the light emitting unit (320) can efficiently reach an external object (e.g., a body part of the user).
  • the protruding lens (L) may have a lens shape that protrudes outward and is partially convex.
  • the protruding lens (L) may have a narrower field of view (FOV) than a normal lens, so that the light can be formed to accurately reach a limited area.
  • FOV field of view
  • the light emitted (or transmitted) from the light emitting unit (320) may form a radiation path that is focused on a limited area while passing through the protruding lens (L).
  • the protruding lens shape constituting a portion of the second side wall (213b) disclosed in FIGS. 7 and 8 is only one example, and may be designed to be changed into various shapes of windows that can be easily recognized as keys so as to efficiently focus and transmit light to an external object (e.g., a body part of the user).
  • the light emitting unit (320) is a light source that emits light of a specified range of wavelengths, and may include components having advantageous viewing angle characteristics, such as, for example, an infrared light emitting diode (IR LED) and/or a vertical-cavity surface-emitting laser (VCSEL).
  • IR LED infrared light emitting diode
  • VCSEL vertical-cavity surface-emitting laser
  • the VCSEL vertical-cavity surface-emitting laser
  • the blocking member (360) is formed to surround the side surfaces of the light-emitting portion (320) except for the light-emitting surface, and has a shape that protrudes laterally more than the light-emitting portion (320), thereby limiting or reducing X-talk (cross talk).
  • the protruding shape of the blocking member (360) can prevent light traveling inside the cover portion (340) from approaching the light-emitting portion (320), thereby preventing signal interference from occurring in components such as the light-emitting portion (320).
  • the blocking member (360) when viewed from above the blocking member (360), can be formed to completely cover the light-emitting portion (320) so that the light-emitting portion (320) disposed inside is not visible.
  • the blocking member (360) may include a material that reflects light.
  • the blocking member (360) may be formed entirely of a conductive material (e.g., metal).
  • the blocking member (360) may be formed entirely of a non-conductive material and then coated on the inner surface with a reflective surface such as a conductive material (e.g., metal).
  • the frame formed of the non-conductive material may be injection molded.
  • the light receiving unit (330) can absorb (or receive) light emitted (or transmitted) from the light emitting unit (320) and reflected by an external object (e.g., a body part of the user) and incident on the inside of the cover unit (340).
  • the light receiving unit (330) can accumulate photoelectric charges corresponding to the amount of light incident on the inside of the cover unit (340) and convert a biosignal in the form of an analog current according to the accumulated photoelectric charges into a digital signal.
  • light incident into the cover portion (340) can easily reach the light receiving portion (330) through the reflective surface (343) of the cover portion (340) and the reflective surface of the blocking member (360).
  • the cover portion (340) has an open shape on one side so that reflected light can be incident, and the reflective surface (343) formed on the inner surface can facilitate the reflection of light.
  • the reflective surface (343) of the cover portion (340) may include a flat surface (343a) parallel to the substrate (310), and a surface (343b) adjacent to the light-emitting portion (320) and inclined with respect to the substrate (310) or the flat surface (343a).
  • the inclined surface (343b) may form a designated inclination such that light reaching the inside of the cover portion (340) is reflected by the inclined surface (343b) and easily reaches the light-receiving portion (330).
  • a portion of the inclined surface (343b) of the cover portion (340) may be arranged to face or overlap with the light-receiving surface of the light-receiving portion (330).
  • the space between the inclined surface (343b) and the light-receiving surface of the light-receiving portion (330) may provide a path for light reaching the inside of the cover portion (340) to travel to the light-receiving portion (330).
  • the filter (370) disposed on the light-receiving surface of the light-receiving unit (330) is a structure for blocking an external light source that may enter the light-receiving unit (330), and when the light-emitting unit (320) is a light source that emits infrared (IR), light of a wavelength other than infrared (IR) can be restricted (e.g., reduced or blocked).
  • IR infrared
  • the light emitting unit (320) and the light receiving unit (330) may be arranged parallel to each other on the first surface (315) of the substrate (310), with the light emitting unit (320) being arranged adjacent to the second side wall (213b), and the light receiving unit (330) being arranged on the opposite side of the second side wall (213b). Since the input portion of the touch key of the wearable electronic device (200) is positioned at the second side wall (213b) of the inner portion (213), the light emitting unit (320) may be arranged close to the second side wall (213b) to facilitate light emission.
  • the light-emitting portion (320) and/or the light-receiving portion (330) may be formed to be smaller than the minimum width of the cover portion (340).
  • the light-emitting portion (320) may be arranged to overlap with the light-receiving portion (330).
  • the light-emitting portion (320) may not be visible because it is covered by the light-receiving portion (330).
  • the inner portion (213) of the housing (210) may have a width that decreases toward the opposite side of the outer portion (211) (e.g., toward the center of the ring shape).
  • the cover portion (340) may be formed to have a shape in which the width gradually decreases toward one side of the inner portion (213) (e.g., toward the center of the ring shape). For example, when looking toward the inside of the light module (300) from the second side wall (213b) (e.g., see FIG.
  • the cross-section of the cover portion (340) may have a trapezoidal shape
  • the light emitting portion (320) and the light receiving portion (330) arranged inside the cover portion (340) may have a shape corresponding to the trapezoid, or may be formed to have a width that is smaller than the minimum width of the trapezoidal shape of the cover portion (340).
  • the inside of the cover portion (340) may be filled with a material such as air, a transparent molding material (e.g., silicone), transparent plastic, or glass so that light can easily travel.
  • a transparent molding material e.g., silicone
  • transparent plastic e.g., transparent plastic
  • the inside of the cover portion (340) that forms the path of the reflected light may be formed of a material substantially the same as the material formed by the second side wall (213b).
  • the inside of the cover portion (340) extending from the second side wall (213b) may also be filled with a transparent molding material.
  • FIG. 11 is a drawing showing a projected side view of a wearable electronic device according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing a path through which light is emitted from a light emitting portion of an optical module according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view showing a path through which light is received in a light receiving unit of an optical module according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 14 is a diagram simulating a path along which light emitted from a light emitting unit is reflected by an external object (e.g., a body part of a user) and transmitted to a light receiving unit, according to one embodiment of the present disclosure.
  • an external object e.g., a body part of a user
  • a wearable electronic device (200) may include a housing (210), a circuit board (240), and/or an optical module (300).
  • the housing (210) may include an outer portion (211) and an inner portion (213) made of different materials and having an overall ring shape.
  • the optical module (300) may include at least one of a substrate (310), a light emitting part (320), a light receiving part (330), a cover part (340), a molding part (350), and/or a filter (370).
  • the configuration of the wearable electronic device (200) of FIGS. 11 to 14 may be partially or entirely the same as the configuration of the electronic device (101) of FIG. 1 or the configuration of the wearable electronic device (200) of FIGS. 2 to 10.
  • the embodiments of FIGS. 11 to 14 may be optionally combined with the embodiments of FIGS. 1 to 10 or the embodiments of FIGS. 12 to 36.
  • the X-Y-Z coordinate system may define the thickness direction of the ring toward the center of the ring as the Z-axis, the length direction of the ring as the Y-axis, and the width direction of the ring as the X-axis, based on the optical module.
  • the wearable electronic device (200) can operate while being worn on a user's finger in a ring shape.
  • the optical module (300) of the wearable electronic device (200) can perform a touch key operation, and is positioned adjacent to a side (e.g., a side wall) of the ring shape to emit (e.g., transmit) light to the outside and receive light reflected from an external object (e.g., the user's finger).
  • the optical modules (300) may be arranged in multiple numbers and spaced apart from each other.
  • the optical modules (300) may be arranged in three pairs at a specified interval when viewed toward the curved side of the ring shape.
  • the light emitting portion (320) and other component structures (301) form a pair and may be spaced apart from each other.
  • component structures e.g., substrate (310), light receiving portion (330), cover portion (340), molding portion (350), and/or filter (370)
  • the component structure (301) may be understood as a configuration of the optical module (300) other than the light emitting portion (320).
  • the light emitting unit (320) and the component structure (301) may be respectively placed (or mounted) on opposite surfaces of the circuit board (240).
  • the light emitting unit (320) and the light receiving unit (330) may be placed to face opposite directions with respect to the circuit board (240).
  • the circuit board (240) may include a first surface (241) facing the inner portion (213) and a second surface (242) facing the outer portion (211).
  • the light-emitting portion (320) may be disposed on the second surface (242) of the circuit board (240), and the component structure (301) including the light-receiving portion (330) may be disposed on or over the first surface (241) of the circuit board (240).
  • the substrate (310) of the component structure (301) may be disposed on the first surface (241) of the circuit board (240), and the light-receiving portion (330), the cover portion (340), and/or the molding portion (350) may be disposed on the substrate (310).
  • a region (e.g., a protruding lens) of the first side wall (211b) of the outer portion (211) adjacent to the light emitting portion (320) may be formed of a transparent, non-conductive material so that the light emitting portion (320) can easily emit (or transmit) light.
  • Regions other than the region where the light emitting portion (320) emits (or transmits) light may be designed to be made of various materials and colors, such as a conductive material (e.g., metal), taking into consideration the design of the wearable electronic device (200).
  • the conductive material portion may be formed to surround the region formed of a transparent, non-conductive material.
  • a portion of the first side wall (211b) may be formed as a protruding lens so that light emitted (or transmitted) from the light emitting unit (320) can efficiently reach an external object (e.g., a body part of the user).
  • the protruding lens may have a lens shape that protrudes outward and is partially convex.
  • the protruding lens may have a narrower field of view (FOV) than a normal lens, so that light can accurately reach a limited area.
  • FOV field of view
  • light emitted (or transmitted) from the light emitting unit (320) may form an optical path that is focused on a limited area while passing through the protruding lens.
  • the light emitting unit (320) is a light source that emits light of a specified range of wavelengths, and may include components with advantageous viewing angle characteristics, such as, for example, an infrared light emitting diode (IR LED) and/or a vertical-cavity surface-emitting laser (VCSEL).
  • IR LED infrared light emitting diode
  • VCSEL vertical-cavity surface-emitting laser
  • the second side wall (213b) of the inner portion (213) adjacent to the light receiving portion (330) may be formed of a transparent, non-conductive material so that light can be easily guided (or received) to the light receiving portion (330).
  • the molding portion (350) forming the inner side of the cover portion (340) may be filled with a material substantially the same as the second side wall (213b). Accordingly, reflected light reflected from an external object (e.g., a body part of a user) can easily travel to the molding portion (350) on the inner side of the cover portion (340) via the second side wall (213b).
  • the light receiving unit (330) is positioned adjacent to the second side wall (213b), reflected light reflected from an external object (e.g., a user's finger) can easily be incident on the light receiving unit (330). For example, a portion of the reflected light reflected from an external object (e.g., a body part of the user) may be guided to the reflective surface (343) of the cover unit (340) and incident on the light receiving unit (330), or may be incident directly on the light receiving unit (330).
  • an external object e.g., a user's finger
  • light incident into the cover portion (340) can reach the light receiving portion (330) through the cover portion (340).
  • the cover portion (340) has a shape in which one side is open so that reflected light can be incident, and a reflective surface (343) formed on the inner surface can provide reflection of the incident light and guide the path of the light.
  • the reflective surface (343) of the cover portion (340) may include a flat surface (343a) parallel to the substrate (310), and a surface (343b) adjacent to the light-emitting portion (320) and inclined with respect to the substrate (310) or the flat surface (343a).
  • the inclined surface (343b) may form a designated inclination so that light reaching the inside of the cover portion (340) is reflected by the inclined surface (343b) and easily reaches the light-receiving portion (330).
  • a portion of the inclined surface (343b) of the cover portion (340) may be arranged to face or overlap with the light-receiving surface of the light-receiving portion (330).
  • a filter (370) disposed on the light-receiving surface of the light-receiving unit (330) is a structure for limiting (e.g., reducing or blocking) an external light source that may enter the light-receiving unit (330), and when the light-emitting unit (320) is a light source that emits infrared (IR), light of a wavelength other than infrared (IR) can be blocked.
  • IR infrared
  • FIG. 15 is a drawing showing the arrangement of an optical module placed on a rigid-flexible circuit board according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 16 is a drawing showing the arrangement relationship of optical modules arranged on a flexible circuit board according to one embodiment of the present disclosure.
  • a wearable electronic device (200) may include a housing (e.g., housing (210) of FIG. 3A), a circuit board (240), and/or a light module (300).
  • the housing (210) may have an overall ring shape.
  • the light module (300) may include at least one of a substrate (e.g., substrate (310) of FIG. 7 ), a light emitting part (e.g., light emitting part (320) of FIG. 7 ), a light receiving part (e.g., light receiving part (330) of FIG. 7 ), a cover part (e.g., cover part (340) of FIG. 7 ), and/or a molding part (e.g., molding part (350) of FIG. 7 ).
  • a substrate e.g., substrate (310) of FIG. 7
  • a light emitting part e.g., light emitting part (320) of FIG. 7
  • a light receiving part e.g., light receiving part (330) of FIG. 7
  • the configuration of the wearable electronic device (200) of FIGS. 15 and 16 may be partially or entirely identical to the configuration of the electronic device (101) of FIG. 1 or the configuration of the wearable electronic device (200) of FIGS. 2 to 10.
  • the embodiments of FIGS. 15 and 16 may be optionally combined with the embodiments of FIGS. 1 to 10 or the embodiments of FIGS. 17A to 36.
  • FIGS. 15 and 16 may have a structure in which a light emitting unit (320) and a light receiving unit (330) are arranged side by side on one surface of a circuit board, as disclosed in FIGS. 7 to 10.
  • the first circuit board (240a) may be a rigid-flexible circuit board.
  • the first circuit board (240a) may include a plurality of rigid substrates (244) and flexible substrates (245) alternately arranged between the plurality of rigid substrates (244).
  • the rigid substrates (244) and the flexible substrates (245) may be electrically connected to each other.
  • the first circuit board (240a) is disclosed as being arranged on a plane, but when considering a ring-shaped wearable electronic device (200), the first circuit board (240a) can be mounted in the device in a variable state in which the flexible substrate (245) portion is bent to correspond to the ring shape as a whole.
  • the optical module (300) and other electronic components may be disposed on a rigid substrate (244).
  • the optical module (300) and other electronic components may be disposed spaced apart from one surface of the rigid substrate (244).
  • the other electronic components may be understood as components other than the optical module (300), and may include, for example, a biosensor (401) such as a photoplethysmography (PPG) sensor.
  • the biosensor (401) is a device that measures blood flow changes using optical technology, and may monitor biosignals such as heart rate, oxygen saturation, or respiration rate.
  • the biosensor (401) includes, separately from the optical module (300), a light emitting unit (e.g., LED) (401a) and a light receiving unit (e.g., PD) (401b), and the light emitting unit (e.g., LED) (401a) or the light receiving unit (e.g., PD) (401b) may be spaced apart from the components of the optical module (300) on the same rigid substrate (244), or may be respectively placed on different rigid substrates (244).
  • a light emitting unit e.g., LED
  • PD light receiving unit
  • the optical modules (300) may be arranged in parallel on a rigid substrate (244).
  • the optical modules (300) may be formed in multiples and may be arranged on separate rigid substrates (244).
  • three optical modules (300) may be arranged on three separate rigid substrates (244).
  • the optical module (300) may be placed on the same rigid substrate (244) as components of a biosensor (401), such as a photoplethysmography (PPG) sensor, or may be placed on different rigid substrates (244) in consideration of the mounting space.
  • the optical module (300) may be placed adjacent to a side wall of a ring-shaped housing (210) and along an edge of the rigid substrate (244) so as to easily detect light by moving a finger while wearing the wearable electronic device (200) on the finger or by using another finger.
  • the biosensor (401) is for detecting a biosignal inside a finger and may be placed adjacent to an inner surface of the ring-shaped housing (210) and along the center of the rigid substrate (244).
  • the second circuit board (240b) may be a flexible circuit board.
  • the second circuit board (240b) may be a single flexible board (245) extending in the longitudinal direction of the wearable electronic device (200).
  • the second circuit board (240b) is disclosed as being arranged on a plane, but when considering a ring-shaped wearable electronic device (200), the second circuit board (240b) may be mounted in the device in a state in which it is bent as a whole and changed to correspond to the ring shape.
  • the optical module (300) and other electronic components may be disposed on a flexible substrate (245).
  • the optical module (300) and other electronic components may be disposed spaced apart from one surface of the flexible substrate (245).
  • the other electronic components may be understood as components other than the optical module (300), and may include, for example, a biosensor (401) such as a photoplethysmography (PPG) sensor.
  • a light emitting unit (e.g., LED) (401a) or a light receiving unit (e.g., PD) (401b) of the biosensor (401) may be disposed on the same flexible substrate (245) as the components of the optical module (300).
  • the light modules (300) may be arranged in parallel on the flexible substrate (245).
  • the light modules (300) may be formed in multiple pieces and arranged at a specified interval.
  • the light module (300) may be disposed adjacent to a side wall of the ring-shaped housing (210) and along an edge of the flexible substrate (245) so as to easily detect light by moving the finger while wearing the wearable electronic device (200) on one finger or by using another finger.
  • the biosensor (401) may be disposed adjacent to an inner surface of the ring-shaped housing (210) and along a center of the flexible substrate (245) so as to detect a biosignal inside the finger.
  • FIGS. 17A and 17B are diagrams showing the arrangement of an optical module placed on a rigid-flexible circuit board according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 18a and FIG. 18b are drawings showing the arrangement relationship of optical modules arranged on a flexible circuit board according to one embodiment of the present disclosure.
  • a wearable electronic device (200) may include a housing (e.g., housing (210) of FIG. 3A ), a circuit board (240), and/or an optical module (300).
  • the housing (210) may have an overall ring shape.
  • the optical module (300) may include at least one of a substrate (e.g., substrate (310) of FIG. 7 ), a light-emitting unit (e.g., light-emitting unit (320) of FIG. 7 ), a light-receiving unit (e.g., light-receiving unit (330) of FIG. 7 ), a cover unit (e.g., cover unit (340) of FIG. 7 ), and/or a molding unit (e.g., molding unit (350) of FIG. 7 ).
  • a substrate e.g., substrate (310) of FIG. 7
  • a light-emitting unit e.g., light-emitting unit (320) of FIG. 7
  • the configuration of the wearable electronic device (200) of FIGS. 17A to 18B may be partially or entirely identical to the configuration of the electronic device (101) of FIG. 1 or the configuration of the wearable electronic device (200) of FIGS. 2 to 14.
  • the embodiments of FIGS. 17A to 18B may be optionally combined with the embodiments of FIGS. 1 to 14 or the embodiments of FIGS. 19 to 36.
  • FIGS. 17a to 18b may have a structure in which a light-emitting unit (320) is arranged on one surface of a circuit board and a light-receiving unit (330) is arranged on the other surface of the circuit board, as disclosed in FIGS. 11 to 14.
  • the first circuit board (240a) may be a rigid-flexible circuit board.
  • the first circuit board (240a) may include a plurality of rigid substrates (244) and flexible substrates (245) alternately arranged between the plurality of rigid substrates (244).
  • the rigid substrates (244) and the flexible substrates (245) may be electrically connected to each other.
  • the first circuit board (240a) is disclosed as being arranged on a plane, but when considering a ring-shaped wearable electronic device (200), the first circuit board (240a) can be mounted in the device in a variable state in which the flexible substrate (245) portion is bent to correspond to the ring shape as a whole.
  • the optical module (300) and other electronic components may be disposed on (e.g., on the inner surface and/or the outer surface) of the rigid substrate (244).
  • FIG. 17A is a view looking at the inner surface of the first circuit board (240a)
  • FIG. 17B is a view looking at the outer surface of the first circuit board (240a).
  • the optical module (300) and other electronic components may be disposed spaced apart from each other on the outer surface (244a) or the inner surface (244b) of the rigid substrate (244).
  • the other electronic components may be understood as components other than the optical module (300), and may include, for example, a biosensor (401) such as a photoplethysmography (PPG) sensor.
  • PPG photoplethysmography
  • the light emitting portion (320) of the optical module (300) may be disposed on the outer surface (244a) of the rigid substrate (244), and the light receiving portion (330) of the optical module (300) may be disposed on the inner surface (244b) of the rigid substrate (244).
  • the light emitting portion (320) and the light receiving portion (330) may be disposed facing each other with the rigid substrate (244) interposed therebetween.
  • the light modules (300) may be formed in multiple units and may be respectively disposed on spaced apart rigid substrates (244).
  • three light emitting units (320) may be respectively disposed on the outer surfaces (244a) of three spaced apart rigid substrates (244).
  • three light receiving units (330) may be respectively disposed on the inner surfaces (244b) of three spaced apart rigid substrates (244).
  • the optical module (300) may be placed on the same rigid substrate (244) as components of a biosensor (401), such as a photoplethysmography (PPG) sensor, or may be placed on different rigid substrates (244) taking mounting space into consideration.
  • the optical module (300) may be placed adjacent to a side wall of a ring-shaped housing (210) and along an edge of the rigid substrate (244) so as to easily detect light by moving the finger while wearing the wearable electronic device (200) on the finger or by using another finger.
  • the light emitting units (320) may be arranged along an edge of an outer surface (244a) of the rigid substrate (244), and the light receiving units (330) may be arranged along an edge of an inner surface (244b) of the rigid substrate (244).
  • the biosensor (401) is for detecting a biosignal inside a finger, and can be positioned adjacent to the inner surface of the ring-shaped housing (210) and along the center of the rigid substrate (244).
  • the second circuit board (240b) may be a flexible circuit board.
  • the second circuit board (240b) may be a single flexible board (245) extending in the longitudinal direction of the wearable electronic device (200).
  • the second circuit board (240b) is disclosed as being arranged on a plane, but when considering a ring-shaped wearable electronic device (200), the second circuit board (240b) may be mounted in the device in a state in which it is bent as a whole and changed to correspond to the ring shape.
  • the optical module (300) and other electronic components may be disposed on (e.g., on the inner side and/or the outer side) of the flexible substrate (245).
  • FIG. 18A is a view looking at the inner side of the second circuit board (240b)
  • FIG. 18B is a view looking at the outer side of the second circuit board (240b).
  • the optical module (300) and other electronic components may be disposed spaced apart from each other on the inner side (240ba) or the outer side (240bb) of the flexible substrate (245).
  • the other electronic components may be understood as components other than the optical module (300), and may include, for example, a biosensor (401) such as a photoplethysmography (PPG) sensor.
  • PPG photoplethysmography
  • the light emitting portion (320) of the optical module (300) may be disposed on the outer surface (240bb) of the flexible substrate (245), and the light receiving portion (330) of the optical module (300) may be disposed on the inner surface (240ba) of the flexible substrate (245).
  • the light emitting portion (320) and the light receiving portion (330) may be disposed facing each other with the flexible substrate (245) interposed therebetween.
  • the light modules (300) may be formed in multiple pieces and may be arranged on a single extended flexible substrate (245).
  • three light-emitting units (320) may be arranged at a specified interval on the outer surface (240bb) of the flexible substrates (245).
  • three light-receiving units (330) may be arranged at a specified interval on the inner surface (240ba) of the flexible substrates (245).
  • the light module (300) may be arranged adjacent to a side wall of a ring-shaped housing (210) and along an edge of a flexible substrate (245) so as to easily detect light by moving the finger while wearing the wearable electronic device (200) on one finger or by using another finger.
  • the light emitting units (320) may be arranged along an edge of an outer surface (240bb) of the flexible substrate (245)
  • the light receiving units (330) may be arranged along an edge of an inner surface (240ba) of the flexible substrate (245).
  • the biosensor (401) may be arranged adjacent to an inner surface of the ring-shaped housing (210) and along a center of the flexible substrate (245) to detect a biosignal inside a finger.
  • FIG. 19 is a drawing showing an optical module disposed on the outer surface of a flexible substrate, as viewed by projecting the interior of a wearable electronic device according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 20 is a drawing showing an optical module disposed on the inner surface of a flexible substrate, as viewed by projecting the inside of a wearable electronic device according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 21 is a drawing showing an optical module disposed on the inner surface of a flexible substrate, as viewed by projecting the interior of a wearable electronic device according to one embodiment of the present disclosure.
  • a wearable electronic device (200) may include a housing (210), a second circuit board (240b), and/or an optical module (300).
  • the housing (210) may have an overall ring shape.
  • the optical module (300) may include at least one of a board (310), a light emitting portion (320), a light receiving portion (330), a cover portion (340), and/or a molding portion (350).
  • the configuration of the wearable electronic device (200) of FIGS. 19 to 21 may be partially or entirely identical to the configuration of the electronic device (101) of FIG. 1 or the configuration of the wearable electronic device (200) of FIGS. 2 to 18.
  • the embodiments of FIGS. 19 to 21 may be optionally combined with the embodiments of FIGS. 1 to 18 or the embodiments of FIGS. 22 to 36.
  • FIGS. 19 to 21 may have a structure in which a light emitting unit (320) and a light receiving unit (330) are arranged side by side on one side (or the other side) of a flexible substrate, as disclosed in FIG. 16, FIG. 18a, or FIG. 18b.
  • the second circuit board (240b) may be a flexible circuit board.
  • the second circuit board (240b) may be a single flexible board extending in the longitudinal direction of the wearable electronic device (200).
  • the optical module (300) may be disposed on the second circuit board (240b).
  • the light emitting unit (320) and/or the light receiving unit (330) may be mounted on the second circuit board (240b).
  • the optical module (300) may include a separate substrate (310), and the light emitting unit (320) and/or the light receiving unit (330) may be mounted on the substrate (310), and the substrate (310) may be electrically connected to the second circuit board (240b) through soldering.
  • a plurality of optical modules (300) may be formed and arranged at specified intervals on the second circuit board (240b). For example, three optical modules (300) may be arranged in parallel at specified intervals.
  • the arrangement and structure of one optical module (300) will be described, and other optical modules (300) may apply the same.
  • the light emitting unit (320) and the component structure (301) excluding the light emitting unit (320) may be disposed adjacent to the outer surface of the second circuit board (240b).
  • the light emitting unit (320) and the component structure (301) may be disposed to directly face the side wall of the housing (210) (e.g., the second side wall (213b) of the inner portion (213)).
  • the light emitting unit (320) and the component structure (301) when viewed from the side of the wearable electronic device (200), the light emitting unit (320) and the component structure (301) may be arranged in parallel along the edge of the second circuit board (240b).
  • the light emitting unit (320) and the component structure (301) may be arranged adjacent to each other. Accordingly, light generated from the light emitting unit (320) is emitted to the outside through the second side wall (213b) made of a transparent material, and after being reflected by an external object (e.g., a user's finger), the reflected light may move toward the light receiving unit (330) of the component structure (301) located next to the light emitting unit (320).
  • an external object e.g., a user's finger
  • the housing (210) includes an outer portion (211) and an inner portion (213), and the second circuit board (240b) may form an arc along the center of a side wall of the ring-shaped housing (210).
  • the light-emitting portion (320) and the component structure (301) disposed on the outer surface of the second circuit board (240b) may be disposed to face at least a portion of the second side wall (213b) of the inner portion (213) formed of a side wall made of a transparent material.
  • the side wall of the housing (210) may be formed such that the thickness of the inner portion (213) (e.g., the second side wall (213b)) is relatively larger than the thickness of the outer portion (211) (e.g., the first side wall (211b)) formed of an opaque material.
  • the side wall of the transparent material may be limited to a portion of the second side wall (213b) and an area facing the light emitting portion (320) and the component structure (301).
  • the light emitting unit (320) and the component structure (301) excluding the light emitting unit (320) may be disposed on the inner surface of the second circuit board (240b).
  • the light emitting unit (320) and the component structure (301) may be disposed to directly face the second side wall (213b) of the inner portion (213).
  • the light emitting unit (320) and the component structure (301) may be arranged in parallel along the edge of the second circuit board (240b).
  • the light emitting unit (320) and the component structure (301) may be disposed adjacent to each other. Accordingly, light generated from the light emitting portion (320) is emitted to the outside through the second side wall (213b), and after being reflected by an external object (e.g., a user's finger), the reflected light can move toward the light receiving portion (330) of the component structure (301) located next to the light emitting portion (320).
  • an external object e.g., a user's finger
  • the housing (210) includes an outer portion (211) and an inner portion (213), and the second circuit board (240b) may form an arc along the center of a side wall of the ring-shaped housing (210).
  • the light-emitting unit (320) and the light-receiving unit (330) disposed on the inner surface of the second circuit board (240b) may be disposed to face the second side wall (213b) of the inner portion (213) formed of a side wall made of a transparent material. Accordingly, when looking toward the side of the wearable electronic device (200), the thickness of the side wall of the housing (210) may be substantially the same as the thickness of the outer portion (211) (e.g., the first side wall (211b)) formed of an opaque material.
  • the light-emitting portion (320) and the component structure (301) excluding the light-emitting portion (320) may be placed on the inner surface of the second circuit board (240b).
  • the light emitting portion (320) may be arranged to directly face the second side wall (213b) of the inner portion (213), and the component structure (301) may be arranged behind the light emitting portion (320) (e.g., in the opposite direction to the light emitting surface of the light emitting portion (320)).
  • the light receiving portion (330) of the component structure (301) may be formed to have a greater thickness than the light emitting portion (320), such that when viewed toward the side of the wearable electronic device (200), a portion of the light emitting portion (320) and the light receiving portion (330) may be arranged to overlap, and another portion of the light receiving portion (330) may be visible through the transparent second side wall (213b).
  • the light emitting portion (320) and the light receiving portion (330) may be arranged to directly face the second side wall (213b) of the inner portion (213).
  • the light emitting unit (320) and the light receiving unit (330) when viewed from the side of the wearable electronic device (200), the light emitting unit (320) and the light receiving unit (330) may be arranged in a stacked state.
  • the light emitting unit (320) may be mounted on the second circuit board (240b), and the light receiving unit (330) may be arranged on the light emitting unit (320).
  • FIG. 22 is a drawing showing the front side of an optical module disposed on a rigid-flexible substrate, viewed by projecting the interior of a wearable electronic device according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 23 is a drawing showing the upper side of an optical module disposed on a rigid-flexible substrate, projected from the inside of a wearable electronic device, according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 24 is a drawing showing the rear side of an optical module disposed on a rigid-flexible substrate, viewed by projecting the interior of a wearable electronic device according to one embodiment of the present disclosure.
  • a wearable electronic device (200) may include a housing (210), a first circuit board (240a), a battery (260), and/or an optical module (300).
  • the housing (210) may include an outer portion (211) and an inner portion (213) formed of different materials and having an overall ring shape.
  • the optical module (300) may include at least one of a substrate (e.g., a substrate (310) of FIG. 7), a light emitting portion (e.g., a light emitting portion (320) of FIG. 7), a light receiving portion (e.g., a light receiving portion (330) of FIG. 7), a cover portion (e.g., a cover portion (340) of FIG. 7), and/or a molding portion (e.g., a molding portion (350) of FIG. 7).
  • a substrate e.g., a substrate (310) of FIG. 7
  • a light emitting portion e.g., a light emitting portion (320) of FIG. 7
  • the configuration of the wearable electronic device (200) of FIGS. 22 to 24 may be partially or entirely identical to the configuration of the electronic device (101) of FIG. 1 or the configuration of the wearable electronic device (200) of FIGS. 2 to 21.
  • the embodiments of FIGS. 22 to 24 may be optionally combined with the embodiments of FIGS. 1 to 21 or the embodiments of FIGS. 25 to 36.
  • FIGS. 22 to 24 may have a structure in which a light emitting unit (320) and a light receiving unit (330) are arranged side by side on one side (or the other side) of a rigid-flexible substrate, as disclosed in FIG. 13, FIG. 15a, or FIG. 15b.
  • the first circuit board (240a) may be a rigid-flexible circuit board.
  • the first circuit board (240a) may include a plurality of rigid substrates (244) and flexible substrates (245) alternately arranged between the plurality of rigid substrates (244).
  • the rigid substrates (244) and the flexible substrates (245) may be electrically connected to each other.
  • the first circuit board (240a) may be formed to have different widths depending on the area, taking into consideration the mounting space of the electronic component (e.g., the battery (260)).
  • the battery (260) may be arranged in a curved shape toward the rear side of the wearable electronic device (200), and a portion of the first circuit board (240a) arranged parallel to the battery (260) (e.g., the first section (T1)) may have a smaller width than another portion (e.g., the second section (T2)).
  • the first section (T1) of the first circuit board (240a) may be arranged in a curved shape toward the front side of the wearable electronic device (200).
  • the battery (260) may be integrally disposed within the wearable electronic device (200) and may also be detachably disposed with the wearable electronic device (200). According to one embodiment, the battery (260) may be formed as a single integral battery or may include multiple detachable batteries.
  • the battery (260) may include a battery pack that is flexible according to the shape of the internal space of the housing (210). In one embodiment, the battery (260) may include a plurality of non-flexible battery packs. In one embodiment, the battery (260) may include a plurality of flexible battery packs and a plurality of non-flexible battery packs.
  • a plurality of rigid substrates (244) overlapping a battery (260) are spaced apart from each other and a plurality of flexible substrates (245) can electrically connect the rigid substrates (244).
  • three optical modules (300) can be arranged on each of three rigid substrates (244).
  • Each optical module (300) can be arranged along an edge facing the front of the rigid substrate (244).
  • FIG. 25 is a drawing showing the arrangement relationship of various optical modules arranged on a rigid-flexible substrate, as viewed by projecting the interior of a wearable electronic device according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 26 is an enlarged cross-sectional view of an area (A) of FIG. 25 in which an optical module is arranged, according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 27 is an enlarged cross-sectional view of an area (B) of FIG. 25 where an optical module is arranged, according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 28 is an enlarged cross-sectional view of an area (C) of FIG. 25 in which an optical module is arranged, according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 29 is an enlarged cross-sectional view of an area (D) of FIG. 25 in which an optical module is arranged, according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 30 is an enlarged cross-sectional view of an area (E) of FIG. 25 in which an optical module is arranged, according to one embodiment of the present disclosure.
  • a wearable electronic device (200) may include a housing (210), a circuit board (240), a battery (260), and/or an optical module (300).
  • the housing (210) may include an outer portion (211) and an inner portion (213) formed of different materials and having an overall ring shape.
  • the optical module (300) may include at least one of a substrate (e.g., a substrate (310) of FIG. 7), a light emitting portion (e.g., a light emitting portion (320) of FIG. 7), a light receiving portion (e.g., a light receiving portion (330) of FIG. 7), a cover portion (e.g., a cover portion (340) of FIG. 7), and/or a molding portion (e.g., a molding portion (350) of FIG. 7).
  • a substrate e.g., a substrate (310) of FIG. 7
  • a light emitting portion e.g., a light emitting portion (320) of FIG. 7
  • the configuration of the wearable electronic device (200) of FIGS. 25 to 30 may be partially or entirely identical to the configuration of the electronic device (101) of FIG. 1 or the configuration of the wearable electronic device (200) of FIGS. 2 to 24.
  • the embodiments of FIGS. 25 to 30 may be optionally combined with the embodiments of FIGS. 1 to 24 or the embodiments of FIGS. 31 to 36.
  • the first circuit board (240a) may be a rigid-flexible circuit board.
  • the first circuit board (240a) may include a plurality of rigid substrates (244) and flexible substrates (245) alternately arranged between the plurality of rigid substrates (244).
  • the rigid substrates (244) and the flexible substrates (245) may be electrically connected to each other.
  • the flexible substrate (245) is not illustrated.
  • a rigid substrate (244) formed flatly may be placed on a curved portion (P) of a ring-shaped housing (210).
  • the size of the first space (P1) on the outer surface of the rigid substrate (244) may be different from the size of the second space (P2) on the inner surface.
  • the first space (P1) of the rigid substrate (244) may have a thickness that is highest near the center and gradually decreases toward the periphery.
  • the second space (P2) of the rigid substrate (244) may have a thickness that is lowest near the center and gradually increases toward the periphery.
  • the overall size of the first space (P1) may be smaller than the overall size of the second space (P2).
  • the overall size of the first space (P1) may become increasingly smaller than the overall size of the second space (P2).
  • the optical module (300) may be placed inside the second space (P2) of the housing (210), which has a relatively larger mounting space compared to the first space (P1).
  • the optical module (300) may be placed on the inner surface of the rigid substrate (244). For example, by forming a larger space (e.g., the distance between the inner surface of the rigid substrate (244) and the housing (210)) near the center of the inner surface of the rigid substrate (244) toward the flexible substrate (245), the optical module (300) may be placed near the edge.
  • the light module (300) disposed on the inner surface of the rigid substrate (244) may have the light emitting portion (320) disposed adjacent to a side wall (e.g., the front side), and the component structure (301) (e.g., the light receiving portion (330), the cover portion (340), and/or the molding portion (350)) disposed in a direction opposite to the side wall of the light emitting portion (320) (e.g., the direction in which the battery (260) is disposed).
  • the component structure (301) e.g., the light receiving portion (330), the cover portion (340), and/or the molding portion (350)
  • the component structure (301) e.g., the cover portion (340), and/or the molding portion (350)
  • the light emitting portion (320) and portions of the other components may be visible when viewed from the front.
  • the optical module (300) may be placed inside the second space (P2) of the housing (210), which has a relatively large mounting space compared to the first space (P1). According to one embodiment, the optical module (300) may be placed on the inner surface of the rigid substrate (244).
  • a larger space e.g., the distance between the rigid substrate (244) and the inner surface of the housing (210)
  • the light-emitting portion (320) of the light module (300) having a relatively small thickness may be positioned near the center of the rigid substrate (244), and other components of the light module (300) having a relatively large thickness (e.g., the light-receiving portion (330), the cover portion (340), and/or the molding portion (350), hereinafter referred to as the component structure (301)) may be positioned near the edge.
  • the number of light-receiving units (330) may be greater than the number of light-emitting units (320) (e.g., one light-emitting unit (320) and two light-receiving units (330), and the light-emitting unit (320) may be positioned near the center, and the two component structures (301) (e.g., each including a light-receiving unit (330)) may be positioned near both edges.
  • an optical module (300) disposed on an inner surface of a rigid substrate (244) may have a light emitting portion (320) and a component structure (301) disposed adjacent to a side wall (e.g., a front surface) so that light can be easily emitted (or transmitted) or incident (or received).
  • a side wall e.g., a front surface
  • one light emitting portion (320) and two component structures (301) may be disposed in parallel along an edge of the rigid substrate (244) facing the front surface.
  • components of the optical module (300) may be arranged on the inner and outer surfaces of the rigid substrate (244), respectively.
  • a light-emitting portion (320) of the optical module (300) having a relatively small thickness may be positioned inside the first space (P1) of the housing (210), which has a relatively small mounting space compared to the second space (P2).
  • Other components of the optical module (300) having a relatively large thickness e.g., a light-receiving portion (330), a cover portion (340), and/or a molding portion (350), hereinafter described as a component structure (301)
  • a light emitting portion (320) may be placed on the outer surface of a rigid substrate (244), and a component structure (301) may be placed on the inner surface of the rigid substrate (244).
  • the light module (300) disposed on the outer and inner surfaces of the rigid substrate (244) may have a light emitting portion (320) and a component structure (301) (e.g., including a light receiving portion (330)) disposed adjacent to a side wall (e.g., a front surface) so that light can be easily emitted (or transmitted) or incident (or received).
  • a component structure (301) e.g., including a light receiving portion (330)
  • a side wall e.g., a front surface
  • the light emitting portion (320) and the component structure (301) (e.g., including the light receiving portion (330)) of the optical module (300) may be placed facing each other with the rigid substrate (244) interposed therebetween.
  • the light emitting portion (320) may be placed near the center of the outer surface of the rigid substrate (244), and the component structure (301) may be placed near the center of the inner surface of the rigid substrate (244).
  • the light emitting unit (320) and the component structure (301) (e.g., including the light receiving unit (330)) of the optical module (300) may not be disposed facing each other with the rigid substrate (244) therebetween.
  • the light emitting unit (320) may be disposed near the center of the rigid substrate (244).
  • the component structure (301) may be disposed near the edge of the rigid substrate (244).
  • the number of light-receiving units (330) may be greater than the number of light-emitting units (320) (e.g., one light-emitting unit (320) and two light-receiving units (330), and the light-emitting unit (320) may be positioned near the center of the outer surface of the rigid substrate (244), and the two component structures (301) (e.g., each including a light-receiving unit (330)) may be positioned near both edges of the inner surface of the rigid substrate (244).
  • components of an optical module (300) may be arranged on each of the inner and outer surfaces of the rigid substrate (244).
  • the optical module (300) may be configured with a greater number of light-receiving units (330) than light-emitting units (320) (e.g., one light-emitting unit (320) and three light-receiving units (330).
  • a smaller number of components (e.g., one light-receiving unit (330)) of the components of the optical module (300) may be positioned inside the first space (P1) of the housing (210), which has a relatively smaller mounting space compared to the second space (P2).
  • a large number of components (e.g., one light emitting unit (320) and two light receiving units (330)) of the optical module (300) may be located inside the second space (P2).
  • the light-emitting portion (320) having a relatively small thickness may be placed near the center, and the component structures (301) having a relatively large thickness (e.g., each including a light-receiving portion (330)) may be placed near both edges of the rigid substrate (244).
  • FIG. 31 is a perspective view illustrating a state in which a key operation of a wearable electronic device is performed using two hands according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 32 is a perspective view illustrating a state in which a key operation of a wearable electronic device is performed using one hand according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 33 is a perspective view illustrating a swipe motion of a wearable electronic device using two hands according to one embodiment of the present disclosure.
  • a wearable electronic device (200) may include a housing (e.g., housing (210) of FIG. 3A), a circuit board, and/or an optical module (e.g., optical module (300) of FIG. 7).
  • the housing may include an outer portion and an inner portion made of different materials in an overall ring shape.
  • the optical module (300) may include at least one of a substrate (e.g., substrate (310) of FIG. 7), a light emitting portion (e.g., light emitting portion (320) of FIG. 7), a light receiving portion (e.g., light receiving portion (330) of FIG. 7), a cover portion (e.g., cover portion (340) of FIG. 7), and/or a molding portion (e.g., molding portion (350) of FIG. 7).
  • a substrate e.g., substrate (310) of FIG. 7
  • a light emitting portion e.g., light emitting portion (320) of FIG. 7
  • a light receiving portion e.g
  • the configuration of the wearable electronic device (200) of FIGS. 31 to 33 may be partially or entirely identical to the configuration of the electronic device (101) of FIG. 1 or the configuration of the wearable electronic device (200) of FIGS. 2 to 30.
  • the embodiments of FIGS. 31 to 33 may be optionally combined with the embodiments of FIGS. 1 to 30 or the embodiments of FIGS. 34 to 36.
  • the optical module (300) may be formed in one or more pieces.
  • a plurality of optical modules (300) may be spaced apart at a specified interval along the side of the housing (210).
  • a key operation using two hands is illustrated.
  • a ring-shaped wearable electronic device (200) is worn on a finger of one hand (H1) of a user, a key operation can be performed by having a finger of the other hand (H2) touch the side of the wearable electronic device (200).
  • the light emitting unit (320) of the optical module (300) emits light toward the tip of a finger of one hand (H1) (e.g., toward the front of the side of the housing (210), and when a finger of the other hand (H2) performs the key operation (e.g., touch or tap) toward the optical module (300), the light reflected by the finger of the other hand (H2) can be incident on the light receiving unit (330) of the optical module (300).
  • H1 e.g., toward the front of the side of the housing (210
  • the key operation e.g., touch or tap
  • the key operation can be performed in such a manner that a part of the finger touches the side of the wearable electronic device (200) as the finger is bent.
  • the light emitting unit (320) of the light module (300) can emit light toward the tip of the finger of the hand (H1) (e.g., toward the front side of the side of the housing (210).
  • the light module (300) can be positioned adjacent to the palm so that the light can be emitted in the direction in which the finger is bent (e.g., toward the palm).
  • the wearable electronic device (200) When the upper part of the joint where the wearable electronic device (200) is fitted performs the key operation (e.g., touch or tap) toward the optical module (300) by the bending motion of the finger of one hand (H1), light reflected from the joint of the finger can be incident on the light receiving unit (330) of the optical module (300).
  • the key operation e.g., touch or tap
  • a swipe key operation using two hands is illustrated.
  • the key operation can be performed by swiping the side of the wearable electronic device (200) with the finger of the other hand (H2).
  • the finger of the other hand (H2) can perform the key operation by touching and moving a plurality of optical modules (300) spaced at a specified interval.
  • the swipe operation can be understood as an operation in which the finger of the other hand (H2) touches the side of the housing (210) and quickly slides it in a different direction.
  • FIG. 34 is a flowchart illustrating key operation performance of a wearable electronic device according to one embodiment of the present disclosure.
  • the memory (130) can store data (e.g., sensing data or communication data).
  • the memory (130) may be integrated with the processor (120).
  • the communication module (290) can support communication between the wearable electronic device (200) and an external electronic device (e.g., the electronic devices (102, 104) of FIG. 1, or the electronic devices (S1 to S8) of FIG. 2).
  • an external electronic device e.g., the electronic devices (102, 104) of FIG. 1, or the electronic devices (S1 to S8) of FIG. 2).
  • At least some of the operations of FIG. 34 may be omitted.
  • the order of the operations of FIG. 34 may be changed. At least two of the operations of FIG. 34 may be performed in parallel. Operations other than the operations of FIG. 34 may be performed before, during, or after the operations of FIG. 34.
  • the operations of FIG. 34 may be defined as being controlled by the wearable electronic device (200) or the processor (120).
  • the memory (130) may store commands that cause the wearable electronic device (200) to perform various operations when each operation is executed by the processor (120).
  • the processor (120) may control the operation of the light emitting unit (320) and/or the light receiving unit (330) based on the detected data value when the incident (or reception) of light is primarily detected from the light receiving unit (330) of the optical module (300). For example, when the wearable electronic device (200) primarily detects whether light is received through the light receiving unit (330), the device may proceed to operation 1004, and when the reception of light is not detected, the device may maintain the operation of operation 1002.
  • the processor (120) may control the light emitting unit (320) to emit (or transmit) light at a cycle different from the first cycle (t1) based on the detected data value in order to determine the user's intention to perform a key operation.
  • the light emitting unit (320) may emit light at a cycle shorter than the first cycle (t1) (e.g., at a second cycle (t2)).
  • the interval between emitting light may be approximately 10 ms (milliseconds), and the interval time may be designed to be variously changed in consideration of the environment of the wearable electronic device (200) and/or the user's environment.
  • the processor (120) may control the operation of the light emitting unit (320) and/or the light receiving unit (330) based on the detected data value. For example, the processor (120) may command the light module (300) and/or other components to perform subsequent operations based on the detected data value whether or not the user intends to perform a key operation.
  • the wearable electronic device (200) detects secondarily whether light is received through the light receiving unit (330) (e.g., if it is determined that the user has an intention to perform a key operation), it may proceed to operation 1006, and if the light is not detected or light is detected by another external object (e.g., if it is determined that the user has no intention to perform a key operation), it may proceed to operation 1002.
  • the processor (120) may confirm and process a pattern of data values detected from the light receiving unit (330) (e.g., key operation data values).
  • the memory may store a key operation-related command (e.g., key execution mode) corresponding to each pattern of the detected data values (e.g., key operation data values).
  • the processor (120) may execute the command stored in the memory based on the pattern of the detected data values (e.g., key operation data values).
  • the key operation data value processed by the processor (120) may be a preset key mapping value (e.g., key 1 or key 2) that takes into account the environment, such as the intensity or time of light received by the light receiving unit (330), by the operation (e.g., touch or swipe) that the user transfers to the side of the wearable electronic device (200).
  • the corresponding key operation data value may be key 1, and the processor (120) may execute the “first operation mode” stored in the memory.
  • the corresponding key operation data value may be key 2
  • the processor (120) may execute the "second operation mode" stored in the memory.
  • the processor (120) may perform a first operation mode (key touch mode).
  • the processor (120) may verify an acquired key operation data value (e.g., key 1) and confirm a first key operation data value. Thereafter, in operation 1008b, the processor (120) may identify that the confirmed first key operation data value corresponds to a first key setting data value stored in a memory (e.g., preset), and in operation 1008c, may perform a first key operation (e.g., an action button) corresponding to the first key setting data value.
  • a first key operation e.g., an action button
  • the first key operation of the wearable electronic device (200) may be variously set or defined by a user in advance, and may be, for example, at least one of measuring a biosignal, turning off the power, finding another electronic device, performing an SOS function, or performing a specific operation of another electronic device.
  • the processor (120) may perform a second operation mode (swipe mode).
  • the processor (120) may verify the acquired key operation data value (e.g., key 2) and confirm the second key operation data value.
  • the processor (120) may identify that the confirmed second key operation data value corresponds to a second key setting data value stored in the memory (e.g., preset).
  • the second key operation data value may be determined differently depending on the swipe direction of the user, and the second key setting data value may also be set differently to correspond thereto.
  • the second key operation (e.g., action button) corresponding to the confirmed second key setting data value and stored in the memory may be performed.
  • the second key operation of the wearable electronic device (200) can be variously defined by the user in advance, and can be, for example, at least one of measuring a biosignal, turning off the power, finding another electronic device, performing an SOS function, or performing a specific operation of another electronic device.
  • the operation of the wearable electronic device (200) can be set in various ways.
  • SOS function for example, in the interaction between the wearable electronic device (200) and the user, in an emergency situation, if the user keeps touching the optical module (300) for several seconds (approximately 3-5 seconds), an emergency rescue message can be transmitted to a preset number.
  • another electronic device e.g., a smart phone (S1) of FIG. 2
  • location information can be transmitted together through the other electronic device.
  • location information can be transmitted together through the electronic device of another user (e.g., a smart tag).
  • the wearable electronic device (200) can measure the arrhythmia-related HR signal and store the measurement data. Thereafter, the wearable electronic device (200) transmits the measurement data to another electronic device (e.g., the smart phone (S1) of FIG. 2), and the other electronic device can store the measurement data and transmit it to a medical institution.
  • another electronic device e.g., the smart phone (S1) of FIG. 2
  • the optical module of the wearable electronic device (200) linked to the smart phone may be activated.
  • a swipe motion may be performed on the optical module (300).
  • the smart phone may receive the call, and the smart phone may execute a speaker mode (or Bluetooth mode) function.
  • FIG. 35A is a first flowchart for explaining key operation performance of a wearable electronic device according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 35b is a second flowchart illustrating key operation performance of a wearable electronic device connected to FIG. 35a according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 36 is a graph for explaining the operation of a light emitting unit and a light receiving unit of an optical module according to one embodiment of the present disclosure.
  • a wearable electronic device (200) may include a housing (e.g., housing (210) of FIG. 3A), a circuit board (e.g., circuit board (240) of FIG. 7 ), and/or an optical module (e.g., optical module (300) of FIG. 7 ).
  • the housing may have an overall ring shape and include an outer portion and an inner portion made of different materials.
  • the optical module (300) may include at least one of a substrate (e.g., substrate (310) of FIG. 7 ), a light-emitting portion (e.g., light-emitting portion (320) of FIG.
  • a light-receiving portion e.g., light-receiving portion (330) of FIG. 7
  • a cover portion e.g., cover portion (340) of FIG. 7
  • a molding portion e.g., molding portion (350) of FIG. 7
  • the configuration of the wearable electronic device (200) of FIGS. 35a to 36 may be partially or entirely identical to the configuration of the electronic device (101) of FIG. 1 or the configuration of the wearable electronic device (200) of FIGS. 2 to 34.
  • the embodiments of FIGS. 35 and 36 may be optionally combined with the embodiments of FIGS. 1 to 34.
  • the key operations of the wearable electronic device (200) of FIGS. 35a and 35b may be applied to the key operations of the wearable electronic device (200) of FIG. 34.
  • the key operation execution process of the wearable electronic device (200) of FIGS. 35a and 35b, together with the key operation execution process of the wearable electronic device (200) of FIG. 34, allows the electronic device to detect a specific gesture of the user, determine the same, and perform a function.
  • the detection of a specific gesture and the corresponding operation will be described in detail.
  • FIGS. 35A and 35B may be omitted.
  • the order of the operations of FIG. 35 may be changed.
  • At least two of the operations of FIGS. 35A and 35B may be performed in parallel.
  • Operations other than the operations of FIGS. 35A and 35B may be performed before, during, or after the operations of FIGS. 35A and 35B.
  • the operations of FIGS. 35A and 35B may be defined as being controlled by the wearable electronic device (200) or the processor (120).
  • the memory (130) may store commands that cause the wearable electronic device (200) to perform various operations when each operation is executed by the processor (120).
  • the processor (120) may cause the light emitting unit (320) to maintain a state of constantly emitting light according to operation 1002, based on the user's settings, or may cause the light emitting unit (320) to maintain a state of emitting light in consideration of a case where a specific gesture is detected according to operation 1020.
  • the processor (120) controls the light emitting unit (320) of the optical module (300) according to operation 1002, and the light emitting unit (320) can emit (or transmit) light to the outside.
  • the light emitting unit (320) can emit light periodically (e.g., at the first cycle (t1)).
  • the light emitting unit (320) may be controlled to emit (or transmit) light at a cycle different from the first cycle (t1) based on the confirmed data value in order to determine the user's intention to perform a key operation.
  • the light emitting unit (320) may emit light at a cycle shorter than the first cycle (t1) (e.g., at a second cycle (t2)).
  • the processor (120) may control the operation of the light emitting unit (320) and/or the light receiving unit (330) based on the detected data value.
  • the processor (120) may command the light module (300) and/or other components (e.g., an acceleration sensor) to perform a subsequent operation based on the detected data value whether or not the user intends to perform a key operation.
  • the wearable electronic device (200) detects secondarily whether light is received through the light receiving unit (330) (e.g., if it is determined that the user has an intention to perform a key operation), it may proceed to operation 1006, and if the light is not detected or light is detected by another external object (e.g., if it is determined that the user has no intention to perform a key operation), it may proceed to operation 1002.
  • the processor (120) may confirm and process a pattern of data values detected from the light receiving unit (330) (e.g., key operation data values).
  • the memory may store a key operation-related command (e.g., key execution mode) corresponding to each pattern of the detected data values (e.g., key operation data values).
  • the processor (120) may execute the command stored in the memory based on the pattern of the detected data values (e.g., key operation data values).
  • the processor (120) can confirm the user's intended operation through a specific sensor (e.g., an accelerometer sensor) using the acquired key operation data value, and perform the next operation.
  • a specific sensor e.g., an accelerometer sensor
  • the processor (120) may distinguish and execute a key execution mode corresponding to the acquired key operation data value. For example, the processor (120) may determine whether the key operation data value acquired by the light receiving unit (330) is “key 1”, and based on the key operation data value being determined to be “key 1”, may execute a “first operation mode” stored in the memory.
  • the first operation mode may be a key touch mode.
  • the processor (120) may determine whether the key operation data value acquired by the light receiving unit (330) is “key 2”, and based on the key operation data value being determined to be “key 2”, may execute a “second operation mode” stored in the memory.
  • the second operation mode may be a swipe mode.
  • the processor (120) may perform a first operation mode (key touch mode).
  • the processor (120) may verify an acquired key operation data value (e.g., key 1) and confirm a first key operation data value. Thereafter, in operation 1008b, the processor (120) may identify that the confirmed first key operation data value corresponds to a first key setting data value stored in a memory (e.g., preset), and in operation 1008c, may perform a first key operation (e.g., an action button) corresponding to the first key setting data value.
  • a first key operation e.g., an action button
  • the first key operation of the wearable electronic device (200) may be variously set or defined by a user in advance, and may be, for example, at least one of measuring a biosignal, turning off the power, finding another electronic device, performing an SOS function, or performing a specific operation of another electronic device.
  • the second key operation (e.g., action button) corresponding to the confirmed second key setting data value and stored in the memory may be performed.
  • the second key operation of the wearable electronic device (200) can be variously defined by the user in advance, and can be, for example, at least one of measuring a biosignal, turning off the power, finding another electronic device, performing an SOS function, or performing a specific operation of another electronic device.
  • FIG. 36 a key detection structure performed during key operations of FIG. 34, FIG. 35a and FIG. 35b is disclosed in a graph.
  • the transmission waveform of the light emitting unit (e.g., IR) over time can be confirmed in the first graph.
  • the wearable electronic device (200) includes an IC (e.g., a processor) that controls the light emitting unit (320), such as an analog front-end integrated circuit (AFE IC), and the AFE IC can periodically turn on the light emitting unit (320) and use a designated waveform for noise immunity.
  • the periodic turn-on method of the light emitting unit (320) can be variably set in various ways depending on the system, such as the first cycle (t1) of operation 1002 or the second cycle (t2) of operation 1004.
  • the reception waveform of the light receiving unit (330) can be confirmed in the second graph.
  • the processor (120) can determine the light input (or received) through the light receiving unit (330) based on the reception V th value per time.
  • the light module (300) can detect a specific pattern through the light receiving unit (330) when a user touches a certain area (e.g., a light-transmitting area of the light module (300)) with a finger and touches it for a certain period of time or longer. Thereafter, the processor (120) can convert an analog signal of the waveform of the specific pattern into a digital signal.
  • the pre-trained AI model may include a detection data information component, a prompt inference AI model component, and/or a command execution AI model component.
  • a pre-learned AI model may be formed by linking a "detection data information component" and a "prompt inference AI model component” based on a dataset detected by a sensor such as an optical module.
  • the detection data information component may store information such as temperature, time, and a user's bio-signal as second metadata, along with potential, acceleration, and optical sensor information input from a light-receiving unit (e.g., PD).
  • the prompt inference AI model component is a prompt for an electrical signal value of the light-receiving unit (e.g., PD), and the prompt may reference data values of various sensors (e.g., acceleration sensor, gyro sensor).
  • the prompt inference AI model component may be used to generate prompts suitable for inputting the dataset-related information input into a large language model (LLM) or a large multimodal model (LMM).
  • the prompt inference AI model component may be an AI component that uses a machine learning algorithm or a neural network to develop better prompts over time.
  • the prompt inference AI model component may access a knowledge component including user preference data, a prompt library, and prompt examples based on user input to generate prompts, and pass the generated prompts to the LLM or LMM.
  • the "command execution AI model component” can recognize a command based on the input prompt and second metadata, and store the final generated prompt as first metadata.
  • the command execution AI model component can fine-tune the output of the generative model.
  • the generative AI model 160b
  • the command execution AI model component can verify whether the content generated through the LLM and/or LMM is not intended by the user or is a result of a malfunction.
  • the command execution AI model component can determine to what extent it matches the result desired by the user, and can proceed with additional processing if necessary.
  • the command execution AI model component can additionally configure hints to avoid unwanted outputs and provide them to the wearable electronic device or the user.
  • the processor (120) may distinguish and execute a key execution mode through the key operation data value converted into the digital signal or the pre-learned AI model. For example, the processor (120) may determine whether the acquired key operation data value or the value derived from the pre-learned AI model is “key 1”, and based on the determination that it is “key 1”, may execute the “first operation mode” stored in the memory.
  • the first operation mode may be a key touch mode.
  • a wearable electronic device includes an optical module, which may require relatively less mounting space compared to a physical key or pressure sensor key. Accordingly, the optical module may be advantageous for a wearable electronic device having a small form factor.
  • a wearable electronic device can accurately transmit information desired by a user and provide a function accordingly through an arrangement of a plurality of optical modules and interaction of the plurality of optical modules.
  • a wearable electronic device (200) may include an outer portion (211) defining an outer circumferential surface of the electronic device, an inner portion (213) including an inner circumferential surface of the electronic device, and a side wall extending from the inner circumferential surface to the outer portion, a circuit board (240) positioned between the outer portion and the inner portion, and an optical module (300) disposed on the circuit board.
  • the above optical module may include a substrate (310), a light emitting part (320) disposed adjacent to the side wall and formed to emit light toward the outside of the side wall, a light receiving part (330) disposed on the substrate and adjacent to the light emitting part, a cover part (340) formed to at least partially surround the light emitting part and the light receiving part, the cover part including a reflective surface (343) formed so that light incident on the inside of the cover part is directed toward the light receiving part, and a light-transmitting molding part (350) filling a space between at least one of the light emitting part or the light receiving part and the cover part.
  • the cover portion may have one side facing the side wall open.
  • the side wall may include a transparent window that is positioned facing the light-emitting surface of the light-emitting unit and is formed to guide light emitted from the light-emitting unit to the outside.
  • the transparent window may include a protruding lens (L).
  • a portion of the side wall and the cover portion may be formed to surround the light emitting portion and the light receiving portion.
  • the outer portion may include a first material (e.g., a conductive material), and the inner portion may include a second material (e.g., a non-conductive material) that is different from the first material.
  • a first material e.g., a conductive material
  • a second material e.g., a non-conductive material
  • the substrate may include a plurality of rigid substrates (244), and a flexible substrate (245) electrically connecting the plurality of rigid substrates and having at least a portion of the flexible substrate bent.
  • the light emitting portion and the light receiving portion may be arranged in parallel on at least one surface of the rigid substrates.
  • the substrate may be disposed on the circuit board.
  • the light emitting unit is disposed on the circuit board, and the light receiving unit is disposed on the substrate, so that the light emitting unit and the light receiving unit can be disposed facing each other with the substrate or the circuit board interposed therebetween.
  • the optical module may include a blocking member (360) formed so that at least a portion thereof faces the reflective surface.
  • the blocking member may be formed of an opaque material to separate light emitted from the light emitting portion and light reflected from an external object.
  • the wearable electronic device may further include a battery arranged parallel to the substrate.
  • the battery and the light-emitting portion of the optical module may be arranged to face each other.
  • the light-transmitting molding portion and the side wall of the inner portion may be formed of substantially the same material.
  • a plurality of optical modules may be arranged at specified intervals along the curved circuit board.
  • the outer portion and the inner portion may be combined to form a ring-shaped housing (210).
  • the rigid substrate among the circuit boards may be positioned within the curved portion (P) of the ring-shaped housing (210), and the size of the first space (P1) on the upper side of the rigid substrate may be formed to be smaller than the size of the second space (P2) on the lower side of the rigid substrate.
  • the optical module may be positioned within the second space on the lower side of the rigid substrate.
  • the rigid substrate among the circuit boards is positioned inside the curved portion (P) of the ring-shaped housing, and the space below the rigid substrate may be formed to increase from the center toward the edge.
  • the light emitting portion of the optical module may be disposed near the center of the lower side of the rigid substrate, and the light receiving portion of the optical module, which has a thickness greater than the light emitting portion, may be disposed near the edge of the lower side of the rigid substrate.
  • a wearable electronic device (200) may include an outer portion defining an outer circumferential surface of the electronic device, an inner portion including an inner circumferential surface of the electronic device and a side wall extending from the inner surface to the outer portion, a circuit board positioned between the outer portion and the inner portion, and an optical module (300) disposed on the circuit board.
  • the optical module may include a substrate (310) disposed on the circuit board and electrically connected to the circuit board, a light emitting part (320) disposed on the substrate and formed adjacent to the side wall to emit light toward the outside of the side wall, a light receiving part (330) disposed on the substrate and arranged parallel to the light emitting part, and a cover part (340) formed to at least partially surround the light emitting part and the light receiving part, the cover part having one side opened.
  • the above opening may include a cover part (340) that is arranged to face the side wall and includes a reflective surface (343) formed so that light incident on the inside of the cover part is directed toward the light receiving part.
  • the wearable electronic device may further include a light-transmitting molding portion (350) that fills a space between at least one of the light-emitting portion or the light-receiving portion and the cover portion.
  • a light-transmitting molding portion 350
  • the side wall may include a transparent window that is positioned facing the light-emitting surface of the light-emitting unit and is formed to guide light emitted from the light-emitting unit to the outside.
  • the reflective surface (343) of the cover portion may include a flat surface (343a) parallel to the substrate, and a surface (343b) adjacent to the light-emitting portion and inclined with respect to the flat surface.
  • a portion of the inclined surface may be arranged to face the light-receiving surface of the light-receiving portion.
  • the outer portion may include a first material formed of a conductive material
  • the inner portion may include a second material formed of a non-conductive material
  • a key recognition method of a wearable electronic device (200) including an optical module may include an operation in which a light emitting unit (320) of the optical module (300) emits light in a first cycle (t1), an operation in which, when light is incident primarily from a light receiving unit (330) of the optical module (300), the light emitting unit emits light in a second cycle (t2) shorter than the first cycle, when light is incident primarily from a light receiving unit (330) of the optical module (300), an operation in which, when light is incident primarily from a light receiving unit (330) of the optical module (300), a processor confirms a key operation data value detected from the light receiving unit, and an operation in which, based on the acquired key operation data value, the processor distinguishes a preset key execution mode and performs a key operation.
  • the operation of distinguishing the preset key execution mode and performing a key operation may include an operation of the processor confirming an acquired key operation data value and identifying that the confirmed key operation data value corresponds to a key setting data value stored in a memory, and an operation of the electronic device performing a key operation corresponding to the key setting data value.
  • the operation of the processor to confirm the key operation data value detected from the light receiving unit may include an operation in which, when an external object comes into contact with the optical module, the light receiving unit (330) detects a specific pattern corresponding to the contact of the external object, and an operation in which the light receiving unit converts an analog signal of a waveform of the specific pattern into a digital signal.
  • the operation of the processor to check the key operation data value detected from the light receiving unit may include an operation of the light receiving unit (330) detecting a specific pattern corresponding to the contact of the external object when an external object comes into contact with the optical module, and an operation of judging a signal of the waveform of the specific pattern detected by the light receiving unit through a pre-learned AI (artificial intelligence) model.
  • AI artificial intelligence
  • the pre-learned AI model may include an operation in which a prompt inference AI model component generates a prompt suitable for inputting information related to the dataset into an LLM (large language model) or an LMM (large multimodal model) based on a dataset detected by a sensor in the electronic device, an operation in which the prompt inference AI model component transmits the generated prompt to the LLM or LMM, and the LLM or LMM generates a natural language processing result based on the prompt, and an operation in which a command execution AI model component generates a final prompt corresponding to a key operation data value corresponding to a preset key operation based on the result.
  • LLM large language model
  • LMM large multimodal model

Landscapes

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Abstract

본 개시의 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치는, 상기 전자 장치의 외주면(outer circumferential surface)을 정의하는 외측 부분, 상기 전자 장치의 내주면(inner circumferential surface), 및 상기 내주면으로부터 상기 외측 부분으로 연장된 측벽(side wall)을 포함하는 내측 부분, 상기 외측 부분 및 상기 내측 부분의 사이에 위치한 회로 기판, 및 상기 회로 기판에 배치된 광 모듈(300)을 포함할 수 있다. 상기 광 모듈은, 기판, 상기 측벽에 인접 배치되고, 상기 측벽 외측으로 광을 방출하도록 형성된 발광부(light emitting part), 상기 기판 상에 배치되고, 상기 발광부와 인접한 수광부(light receiving part), 상기 발광부 및 상기 수광부를 적어도 부분적으로 감싸도록 형성된 커버부로서, 상기 커버부 내측으로 입사된 광이 상기 수광부를 향하도록 형성된 반사면을 포함하는 커버부(cover part)(340), 및 상기 발광부 또는 상기 수광부 중 적어도 하나와 상기 커버부 사이의 공간을 충진하는 광투과 몰딩부(molding part)를 포함할 수 있다.

Description

광 모듈 및 이를 포함하는 웨어러브 전자 장치
본 문서에 개시된 다양한 실시예들은 광 모듈 및 이를 포함하는 전자 장치에 관한 것이다.
정보통신 기술과 반도체 기술 등의 눈부신 발전에 힘입어 각종 전자 장치들의 보급과 이용이 급속도로 증가하고 있다. 특히 최근의 전자 장치들은 휴대하고 다니며 통신할 수 있도록 개발되고 있다.
웨어러블 전자 장치(wearable electronic device)는 옷, 시계 또는 안경처럼 자유롭게 몸에 착용하고 다닐 수 있는 장치이다. 웨어러블 전자 장치는 형태에 따라 스마트 글래스, 스마트 워치 및 반지형 웨어러블 전자 장치(또는, 스마트 링)와 같이 다양하게 구분될 수 있다.
웨어러블 전자 장치는 사용자의 편의를 위해 다양한 형태로 발전하고 있으며, 사용자가 편리하게 휴대할 수 있도록 소형화되고 있다. 예를 들어, 웨어러블 전자 장치는 사용자의 손가락에 착용 가능한 링(ring) 형태로 제공될 수 있다. 또한, 건강에 대한 관심이 증가하고, 건강 상태를 확인할 수 있는 기술에 대한 관심 또한 더불어 증가하고 있다.
이에 따라, 웨어러블 전자 장치는 사용자의 생체 정보를 측정하기 위한 센서를 포함할 수 있으며, 센서를 이용하여 인체의 다양한 생체 신호를 측정하고 활용할 수 있도록 다양한 형태로 발전하고 있다. 즉, 웨어러블 전자 장치는 다양한 생체 신호의 측정을 통해 사용자의 건강을 관리하거나 또는 건강 상태를 확인하는 다양한 서비스를 제공하고 있다.
상술한 정보는 본 개시에 대한 이해를 돕기 위한 목적으로 하는 배경 기술(related art)로 제공될 수 있다. 상술한 내용 중 어느 것도 본 개시와 관련된 종래 기술(prior art)로서 적용될 수 있는지에 대하여 어떠한 주장이나 결정이 제기되지 않는다.
본 개시의 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치는, 상기 전자 장치의 외주면(outer circumferential surface)을 정의하는 외측 부분, 상기 전자 장치의 내주면(inner circumferential surface), 및 상기 내주면으로부터 상기 외측 부분으로 연장된 측벽(side wall)을 포함하는 내측 부분, 상기 외측 부분 및 상기 내측 부분의 사이에 위치한 회로 기판, 및 상기 회로 기판에 배치된 광 모듈(300)을 포함할 수 있다. 상기 광 모듈은, 기판, 상기 측벽에 인접 배치되고, 상기 측벽 외측으로 광을 방출하도록 형성된 발광부(light emitting part), 상기 기판 상에 배치되고, 상기 발광부와 인접한 수광부(light receiving part), 상기 발광부 및 상기 수광부를 적어도 부분적으로 감싸도록 형성된 커버부로서, 상기 커버부 내측으로 입사된 광이 상기 수광부를 향하도록 형성된 반사면을 포함하는 커버부(cover part)(340), 및 상기 발광부 또는 상기 수광부 중 적어도 하나와 상기 커버부 사이의 공간을 충진하는 광투과 몰딩부(molding part)를 포함할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치는, 상기 전자 장치의 외주면(outer circumferential surface)을 정의하는 외측 부분, 상기 전자 장치의 내주면(inner circumferential surface), 및 상기 내주면으로부터 상기 외측 부분으로 연장된 측벽(side wall)을 포함하는 내측 부분, 상기 외측 부분 및 상기 내측 부분의 사이에 위치한 회로 기판, 및 상기 회로 기판에 배치된 광 모듈을 포함할 수 있다. 상기 광 모듈은, 상기 회로 기판 상에 배치되고, 상기 회로 기판과 전기적으로 연결된 기판, 상기 기판 상에 배치되고, 상기 측벽에 인접하여 상기 측벽 외측으로 광을 방출하도록 형성된 발광부(light emitting part), 상기 기판 상에 배치되고, 상기 발광부와 나란하게 배열된 수광부(light receiving part), 및 상기 발광부 및 상기 수광부를 적어도 부분적으로 감싸도록 형성되고, 일측이 개구된 커버부로서, 상기 개구는 상기 측벽을 향해도록 배치되고, 상기 커버부 내측으로 입사된 광이 상기 수광부를 향하도록 형성된 반사면(343)을 포함하는 커버부(cover part)를 포함할 수 있다.
다만, 본 개시에서 해결하고자 하는 과제는 상기 언급된 과제에 한정되는 것은 아니며, 본 개시의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확정될 수 있을 것이다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른, 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른, 웨어러블 전자 장치의 사용 예들을 설명하기 위한 도면이다.
도 3a는 본 개시의 일 실시예에 따른, 웨어러블 전자 장치를 나타내는 사시도이다.
도 3b는 본 개시의 일 실시예에 따른, 웨어러블 전자 장치를 나타내는 측면도이다.
도 4a는 본 개시의 일 실시예에 따른, 웨어러블 전자 장치의 내측 부분이 제외된 사시도이다.
도 4b는 본 개시의 일 실시예에 따른, 웨어러블 전자 장치의 내측 부분이 제외된 측면도이다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른, 도 3a의 A-A'를 절단한 웨어러블 전자 장치의 단면도이다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른, 웨어러블 전자 장치의 광 모듈 관련 부품들의 분해 사시도이다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른, 광 모듈의 발광부에서 광이 방출(또는 송신)되는 경로를 개시한 단면도이다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른, 광 모듈의 수광부로 광이 유입(또는 수신)되는 경로를 개시한 단면도이다.
도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른, 광 모듈의 단면에서 바라본 광 모듈의 내부 구조를 나타낸 도면이다.
도 10은 본 개시의 일 실시예에 따른, 광 모듈의 측면에서 바라본 광 모듈의 내부 구조를 나타낸 도면이다.
도 11은 본 개시의 일 실시예에 따른, 웨어러블 전자 장치의 측면을 투영하여 나타낸 도면이다.
도 12는 본 개시의 일 실시예에 따른, 광 모듈의 발광부에서 광이 방출되는 경로를 개시한 단면도이다.
도 13은 본 개시의 일 실시예에 따른, 광 모듈의 수광부에서 광이 수신되는 경로를 개시한 단면도이다.
도 14는 본 개시의 일 실시예에 따른, 발광부에서 방출된 광이 외부 객체(예: 사용자의 신체 부위)에 반사되어 수광부로 전달되는 경로를 시뮬레이션하여 나타낸 도면이다.
도 15는 본 개시의 일 실시예에 따른, 리지드-플렉서블 회로 기판에 배치된 광 모듈의 배치를 나타낸 도면이다.
도 16은 본 개시의 일 실시예에 따른, 플렉서블 회로 기판 상에 배치된 광 모듈의 배치 관계를 나타낸 도면이다.
도 17a 및 도 17b는 본 개시의 일 실시예에 따른, 리지드-플렉서블 회로 기판 상에 배치된 광 모듈의 배치를 나타낸 도면이다.
도 18a 및 도 18b는 본 개시의 일 실시예에 따른, 플렉서블 회로 기판에 배치된 광 모듈의 배치 관계를 나타낸 도면이다.
도 19는 본 개시의 일 실시예에 따른, 웨어러블 전자 장치의 내부를 투영하여 바라본, 플렉서블 기판 외측면에 배치된 광모듈을 나타낸 도면이다.
도 20은 본 개시의 일 실시예에 따른, 웨어러블 전자 장치의 내부를 투영하여 바라본, 플렉서블 기판 내측면에 배치된 광모듈을 나타낸 도면이다.
도 21은 본 개시의 일 실시예에 따른, 웨어러블 전자 장치의 내부를 투영하여 바라본, 플렉서블 기판 내측면에 배치된 광모듈을 나타낸 도면이다.
도 22는 본 개시의 일 실시예에 따른, 웨어러블 전자 장치의 내부를 투영하여 바라본, 리지드-플렉서블 기판에 배치된 광 모듈의 전면을 나타낸 도면이다.
도 23은 본 개시의 일 실시예에 따른, 웨어러블 전자 장치의 내부를 투영하여 바라본, 리지드-플렉서블 기판에 배치된 광 모듈의 상측을 나타낸 도면이다.
도 24는 본 개시의 일 실시예에 따른, 웨어러블 전자 장치의 내부를 투영하여 바라본, 리지드-플렉서블 기판에 배치된 광 모듈의 후면을 나타낸 도면이다.
도 25는 본 개시의 일 실시예에 따른, 웨어러블 전자 장치의 내부를 투영하여 바라본, 리지드-플렉서블 기판에 배치된 다양한 광 모듈의 배치 관계를 나타낸 도면이다.
도 26은 본 개시의 일 실시예에 따른, 광 모듈이 배치된 도 25의 일 영역(A)을 확대한 단면도이다.
도 27은 본 개시의 일 실시예에 따른, 광 모듈이 배치된 도 25의 일 영역(B)을 확대한 단면도이다.
도 28은 본 개시의 일 실시예에 따른, 광 모듈이 배치된 도 25의 일 영역(C)을 확대한 단면도이다.
도 29는 본 개시의 일 실시예에 따른, 광 모듈이 배치된 도 25의 일 영역(D)을 확대한 단면도이다.
도 30은 본 개시의 일 실시예에 따른, 광 모듈이 배치된 도 25의 일 영역(E)을 확대한 단면도이다.
도 31은 본 개시의 일 실시예에 따른, 두 손을 이용하여 웨어러블 전자 장치의 키 동작을 실행하는 모습을 나타낸 사시도이다 .
도 32는 본 개시의 일 실시예에 따른, 한 손을 이용하여 웨어러블 전자 장치의 키 동작을 실행하는 모습을 나타낸 사시도이다.
도 33은 본 개시의 일 실시예에 따른, 두 손을 이용하여 웨어러블 전자 장치의 스와이프 동작을 실행하는 모습을 나타낸 사시도이다.
도 34는 본 개시의 일 실시예에 따른, 웨어러블 전자 장치의 키 동작 수행을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 35a는 본 개시의 일 실시예에 따른, 웨어러블 전자 장치의 키 동작 수행을 설명하기 위한 첫번째 흐름도이다.
도 35b는 본 개시의 일 실시예에 따른, 도 35a와 연결되는 웨어러블 전자 장치의 키 동작 수행을 설명하기 위한 두번째 흐름도이다.
도 36은 본 개시의 일 실시예에 따른, 광 모듈의 발광부 및 수광부의 동작을 설명하기 위한 그래프이다.
이하의 설명에서 첨부된 도면들이 참조되며, 실시될 수 있는 특정 예들이 도면들 내에서 예시로서 도시된다. 또한, 다양한 예들의 범주를 벗어나지 않으면서 다른 예들이 이용될 수 있고 구조적 변경이 행해질 수 있다.
본 문서에 개시된 실시예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치(예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
본 문서의 실시예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다.
본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", "A 또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C", "A, B 및 C 중 적어도 하나", 및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에, "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, "커플드" 또는 "커넥티드"라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제 3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
본 문서의 다양한 실시예들에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로와 같은 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일 실시예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
일 실시예들에 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 실시예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 일 실시예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.
도 1은 본 문서에 개시되는 일 실시예에 따른, 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.
도 1을 참조하면, 네트워크 환경(100)에서 전자 장치(101)는 제 1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제 2 네트워크(199)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(104) 또는 서버(108)와 통신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 프로세서(120), 메모리(130), 입력 모듈(150), 음향 출력 모듈(155), 디스플레이 모듈(160), 오디오 모듈(170), 센서 모듈(176), 인터페이스(177), 연결 단자(178), 햅틱 모듈(179), 카메라 모듈(180), 전력 관리 모듈(188), 배터리(189), 통신 모듈(190), 가입자 식별 모듈(196), 또는 안테나 모듈(197)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 전자 장치(101)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 연결 단자(178))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성요소가 추가될 수 있다. 일 실시예에서, 이 구성요소들 중 일부들(예: 센서 모듈(176), 카메라 모듈(180), 또는 안테나 모듈(197))은 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(160))로 통합될 수 있다.
프로세서(120)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(140))를 실행하여 프로세서(120)에 연결된 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(120)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(176) 또는 통신 모듈(190))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(132)에 저장하고, 휘발성 메모리(132)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(134)에 저장할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 메인 프로세서(121)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서) 또는 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(123)(예: 그래픽 처리 장치, 신경망 처리 장치(NPU: neural processing unit), 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)가 메인 프로세서(121) 및 보조 프로세서(123)를 포함하는 경우, 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)보다 저전력을 사용하거나, 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
보조 프로세서(123)는, 예를 들면, 메인 프로세서(121)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(121)가 액티브(예: 어플리케이션 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)와 함께, 전자 장치(101)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(160), 센서 모듈(176), 또는 통신 모듈(190))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성요소(예: 카메라 모듈(180) 또는 통신 모듈(190))의 일부로서 구현될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 신경망 처리 장치)는 인공지능 모델의 처리에 특화된 하드웨어 구조를 포함할 수 있다. 인공지능 모델은 기계 학습을 통해 생성될 수 있다. 이러한 학습은, 예를 들어, 인공지능이 수행되는 전자 장치(101) 자체에서 수행될 수 있고, 별도의 서버(예: 서버(108))를 통해 수행될 수도 있다. 학습 알고리즘은, 예를 들어, 지도형 학습(supervised learning), 비지도형 학습(unsupervised learning), 준지도형 학습(semi-supervised learning) 또는 강화 학습(reinforcement learning)을 포함할 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은, 복수의 인공 신경망 레이어들을 포함할 수 있다. 인공 신경망은 심층 신경망(DNN: deep neural network), CNN(convolutional neural network), RNN(recurrent neural network), RBM(restricted boltzmann machine), DBN(deep belief network), BRDNN(bidirectional recurrent deep neural network), 심층 Q-네트워크(deep Q-networks) 또는 상기 중 둘 이상의 조합 중 하나일 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은 하드웨어 구조 이외에, 추가적으로 또는 대체적으로, 소프트웨어 구조를 포함할 수 있다.
메모리(130)는, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(120) 또는 센서 모듈(176))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(140)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(130)는, 휘발성 메모리(132) 또는 비휘발성 메모리(134)를 포함할 수 있다.
프로그램(140)은 메모리(130)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제(142), 미들 웨어(144) 또는 어플리케이션(146)을 포함할 수 있다.
입력 모듈(150)은, 전자 장치(101)의 구성요소(예: 프로세서(120))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 모듈(150)은, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 키(예: 버튼), 또는 디지털 펜(예: 스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.
음향 출력 모듈(155)은 음향 신호를 전자 장치(101)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(155)은, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있다. 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
디스플레이 모듈(160)은 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 디스플레이 모듈(160)은, 예를 들면, 디스플레이, 홀 영역로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 디스플레이 모듈(160)은 터치를 감지하도록 설정된 터치 센서, 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 압력 센서를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(170)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일 실시예에 따르면, 오디오 모듈(170)은, 입력 모듈(150)을 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 모듈(155), 또는 전자 장치(101)와 직접 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))(예: 스피커 또는 헤드폰)를 통해 소리를 출력할 수 있다.
센서 모듈(176)은 전자 장치(101)의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태(예: 사용자 상태)를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터값을 생성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 센서 모듈(176)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.
인터페이스(177)는 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 인터페이스(177)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
연결 단자(178)는, 그를 통해서 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 연결 단자(178)는, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.
햅틱 모듈(179)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 햅틱 모듈(179)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(180)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 카메라 모듈(180)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(188)은 전자 장치(101)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(188)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.
배터리(189)는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소에 전력을 공급할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 배터리(189)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
통신 모듈(190)은 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102), 전자 장치(104), 또는 서버(108)) 간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(190)은 프로세서(120)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 통신 모듈(190)은 무선 통신 모듈(192)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(194)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제 1 네트워크(198)(예: 블루투스, WiFi(wireless fidelity) direct 또는 IrDA(infrared data association)와 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 네트워크(199)(예: 레거시 셀룰러 네트워크, 5G 네트워크, 차세대 통신 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부의 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성요소(예: 단일 칩)로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성요소들(예: 복수 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 가입자 식별 모듈(196)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(101)를 확인 또는 인증할 수 있다.
무선 통신 모듈(192)은 4G 네트워크 이후의 5G 네트워크 및 차세대 통신 기술, 예를 들어, NR 접속 기술(new radio access technology)을 지원할 수 있다. NR 접속 기술은 고용량 데이터의 고속 전송(eMBB(enhanced mobile broadband)), 단말 전력 최소화와 다수 단말의 접속(mMTC(massive machine type communications)), 또는 고신뢰도와 저지연(URLLC(ultra-reliable and low-latency communications))을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은, 예를 들어, 높은 데이터 전송률 달성을 위해, 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 고주파 대역에서의 성능 확보를 위한 다양한 기술들, 예를 들어, 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO(multiple-input and multiple-output)), 전차원 다중입출력(FD-MIMO: full dimensional MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 또는 대규모 안테나(large scale antenna)와 같은 기술들을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 전자 장치(101), 외부 전자 장치(예: 전자 장치(104)) 또는 네트워크 시스템(예: 제 2 네트워크(199))에 규정되는 다양한 요구사항을 지원할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 무선 통신 모듈(192)은 eMBB 실현을 위한 Peak data rate(예: 20Gbps 이상), mMTC 실현을 위한 손실 Coverage(예: 164dB 이하), 또는 URLLC 실현을 위한 U-plane latency(예: 다운링크(DL) 및 업링크(UL) 각각 0.5ms 이하, 또는 라운드 트립 1ms 이하)를 지원할 수 있다.
안테나 모듈(197)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부의 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 안테나를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(190)에 의하여 상기 복수의 안테나들로부터 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(190)과 외부의 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 일 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. 일 실시예에 따르면, mmWave 안테나 모듈은 인쇄 회로 기판, 상기 인쇄 회로 기판의 제 1 면(예: 아래 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 지정된 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있는 RFIC, 및 상기 인쇄 회로 기판의 제 2 면(예: 윗 면 또는 측 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 상기 지정된 고주파 대역의 신호를 송신 또는 수신할 수 있는 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다.
상기 구성요소들 중 적어도 일부는 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))을 통해 서로 연결되고 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제 2 네트워크(199)에 연결된 서버(108)를 통해서 전자 장치(101)와 외부의 전자 장치(104)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 외부의 전자 장치(102, 또는 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부의 전자 장치들(102, 104, 또는 108) 중 하나 이상의 외부의 전자 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(101)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 하나 이상의 외부의 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부의 전자 장치들은 요청된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 상기 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(101)는 상기 결과를, 그대로 또는 추가적으로 처리하여, 상기 요청에 대한 응답의 적어도 일부로서 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 모바일 에지 컴퓨팅(MEC: mobile edge computing), 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다. 전자 장치(101)는, 예를 들어, 분산 컴퓨팅 또는 모바일 에지 컴퓨팅을 이용하여 초저지연 서비스를 제공할 수 있다. 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. 일 실시예에 따르면, 외부의 전자 장치(104) 또는 서버(108)는 제 2 네트워크(199) 내에 포함될 수 있다. 전자 장치(101)는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스(예: 스마트 홈, 스마트 시티, 스마트 카, 또는 헬스 케어)에 적용될 수 있다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른, 웨어러블 전자 장치의 사용 예들을 설명하기 위한 도면이다.
도 2의 실시예는, 도 1의 실시예, 또는 도 3 내지 도 36의 실시예들과 선택적으로 결합할 수 있다.
도 2를 참조하면, 웨어러블 전자 장치(200)(예: 도 1의 전자 장치(101))는, 사용자의 신체에 착용 가능하게 구성될 수 있다. 예를 들어, 웨어러블 전자 장치(200)는, 사용자의 손가락에 착용 가능한 웨어러블 전자 장치로 구현될 수 있다. 예를 들어, 웨어러블 전자 장치(200)는, 사용자의 손가락에 착용 가능한 링(ring) 형태로 제공될 수 있다. 웨어러블 전자 장치(200)는, 스마트 링(smart ring)으로 이름 및/또는 지칭될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 웨어러블 전자 장치(200)는, 무선 통신 네트워크(예: 도 1의 제1 네트워크(198), 또는 제2 네트워크(199))를 통해, 다른 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(102, 104))와의 무선 통신을 수행할 수 있다. 예를 들어, 상기 웨어러블 전자 장치(200)는, 스마트 폰(S1), 데스크톱/랩톱 컴퓨터(S2, S3), 자동차(S4), 스마트 TV(S5), 실내의 스마트 홈 디바이스들(S6), 태블릿 PC(S7), 또는 스마트 워치(S8)와 같은 다른 전자 장치와 무선 통신을 수행할 수 있다. 상기 웨어러블 전자 장치(200)와 다른 전자 장치의 무선 통신은 근거리 통신 네트워크(예: 도 1의 제1 네트워크(198)), 또는 원거리 통신 네트워크(예: 도 1의 제2 네트워크(199))를 경유하는 무선 통신으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 상기 웨어러블 전자 장치(200)와, 사용자가 접속하고자 하는 전자 장치 사이에 블루투스 통신 링크가 확립되면, 두 전자 장치 사이에 메시지의 전송이 가능할 수 있으며, 사용자가 착용한 상기 웨어러블 전자 장치(200)는, 사용자의 손가락의 특정 운동/제스처에 각각 대응하는 명령을 발생시켜 다른 전자 장치로 전달할 수 있다. 사용자의 손가락 운동/제스처 등을 검출하기 위해, 상기 웨어러블 전자 장치(200)에는 가속도계, 자이로스코프, 또는 전자 나침반의 운동 센서들(예: 도 1의 센서 모듈(176))이 배치될 수 있다. 다른 전자 장치로부터 상기 전자 장치(200)로의 메시지가 수신되면, 상기 전자 장치(200)는 음향, 진동, 디스플레이 화면, 또는 조명(예: 발광 다이오드, 또는 제논 램프(xenon lamp))을 이용하여 사용자에게 메시지 수신을 알릴 수 있다. 이를 위해 상기 웨어러블 전자 장치(200)는 음향 모듈(예: 도 1의 음향 출력 모듈(155), 또는 오디오 모듈(170)), 햅틱 모듈(예: 도 1의 햅틱 모듈(179)), 또는 디스플레이 모듈(예: 도 1의 디스플레이 모듈(160))을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(200)에는, 음향 모듈, 햅틱 모듈, 또는 디스플레이 모듈 중 적어도 하나가 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소가 출력될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 웨어러블 전자 장치(200)는, 사용자의 생체 정보(예: 산소 포화도)를 획득하여, 상기 생체 정보를 다른 전자 장치로 제공할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 웨어러블 전자 장치(200)는, 광 모듈(또는 압력 센서 모듈과 같은 다양한 센서 모듈)을 통한 키 기능을 제공할 수 있다.
도 3a는 본 개시의 일 실시예에 따른, 웨어러블 전자 장치를 나타내는 사시도이다.
도 3b는 본 개시의 일 실시예에 따른, 웨어러블 전자 장치를 나타내는 측면도이다.
도 4a는 본 개시의 일 실시예에 따른, 웨어러블 전자 장치의 내측 부분이 제외된 사시도이다.
도 4b는 본 개시의 일 실시예에 따른, 웨어러블 전자 장치의 내측 부분이 제외된 측면도이다.
도 3a 내지 도 4b의 웨어러블 전자 장치(200)의 구성은, 도 1의 전자 장치(101)의 구성, 또는 도 2의 웨어러블 전자 장치(200)의 구성과 일부 또는 전부가 동일할 수 있다.
도 3a 내지 도 4b의 실시예들은, 도 1 내지 도 2의 실시예들, 또는 도 5 내지 도 36의 실시예들과 선택적으로 결합할 수 있다.
도 3a 내지 도 4b를 참조하면, 웨어러블 전자 장치(200)는, 하우징(210)을 포함할 수 있다. 하우징(210)은, 웨어러블 전자 장치(200)의 전반적인 외관을 형성할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 하우징(210)은, 링 형태일 수 있다. 하우징(210)은, 사용자의 손가락을 수용하도록 구성된 오프닝(opening)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 오프닝은, 하우징(210)에 형성된 홀(hole)로 정의될 수 있다.
도 3a 내지 도 4b를 참조하면, X-Y-Z 좌표계는, 광 모듈을 기준으로, 링의 중심을 향하는 링의 두께 방향은 Z축으로, 링의 길이 방향은 Y축으로, 링의 폭의 방향은 X축으로 정의할 수 있다. 3a 내지 도 4b에 도시된 X-Y-Z 좌표계는 각 구성의 배치를 예시적으로 설명하기 위한 것으로 권리범위를 제한하지 않는다.일 실시예에 따르면, 하우징(210)은, 외측 부분(211), 및 내측 부분(213)을 포함할 수 있다. 내측 부분(213)은, 외측 부분(211)에 결합될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 외측 부분(211) 및 내측 부분(213)은, 별도로 제작되어 조립되거나, 또는 일체로 형성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 외측 부분(211)은 외측(외부) 하우징 부분, 또는 외측 링 부분 중 적어도 하나로 이름될 수 있으며, 내측 부분(213)은 내측(내부) 하우징 부분, 또는 내측 링 부분 중 적어도 하나로 이름될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 외측 부분(211)은 외주면(outer circumferential surface)(211a) 및 외주면(211a)으로부터 내측 부분(213)을 향하는 제1 측벽(211b)을 포함할 수 있다. 제1 측벽(211b)은 외측 부분(211)으로부터 실질적으로 수직일 수 있다. 제1 측벽(211b)은 부분적으로 곡면을 형성할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 외측 부분(211)은 외부 충격 및/또는 스크래치를 견딜 수 있고, 디자인 특징을 구현할 수 있는 재질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 외측 부분(211)은, 도전성 소재 및/또는 불투명 소재를 포함할 수 있다. 예를 들어, 외측 부분(211)은 티타늄, 스테인리스 스틸과 같은 메탈, 또는 세라믹 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 외측 부분(211)은, 디자인 구현을 위해 색상 처리 또는 코팅 처리될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 내측 부분(213)은 내주면(inner circumferential surface)(213a) 및 내주면(213a)으로부터 외측 부분(211)을 향하는 제2 측벽(213b)을 포함할 수 있다. 제2 측벽(213b)은 외측 부분(211)으로부터 실질적으로 수직일 수 있다. 제2 측벽(213b)은 부분적으로 곡면을 형성할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1 측벽(211b)과 제2 측벽(213b)은 하우징(210)의 측벽으로, 서로 다른 재질로 형성될 수 있다. 제1 측벽(211b)과 제2 측벽(213b)은 웨어러블 전자 장치(200)의 설계에 따라 서로 상이한 길이(예: 두께)를 가질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 내측 부분(213)은, 사용자가 웨어러블 전자 장치(200)를 착용할 때, 사용자의 손가락에 닿는 부분일 수 있다. 내측 부분(213)은, 센싱을 위한 비도전성 소재 및/또는 투명 소재를 포함할 수 있다. 내측 부분(213)은 몰딩 소재, 투명 플라스틱, 또는 글래스와 같은 재질로 제작될 수 있다. 예를 들어, 내측 부분(213)은, 적어도 부분적으로 투명하게 구성될 수 있다. 예를 들어, 내측 부분(213)은, 생체 정보를 측정하기 위한 광(light)이 투과 가능한 재질을 포함할 수 있다. 내측 부분(213)의 적어도 일부는, 외측 부분(211)과 실질적으로 동일 또는 유사한 재질로 제작될 수 있다. 내측 부분(213)의 적어도 일부는, 생체 정보 측정을 위한 금속 물질을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 외측 부분(211)과 내측 부분(213)이 결합되어, 하우징(210)의 내부 공간이 제공될 수 있다. 하우징(210)의 내부 공간에는, 웨어러블 전자 장치(200)의 다양한 전기/전자 부품들이 배치 및/또는 실장될 수 있다. 예를 들어, 하우징(210)은, 다양한 전기/전자 부품들을 수용할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 웨어러블 전자 장치(200)는, 회로 기판(240)(circuit board) 및/또는 배터리(260)(예: 도 1의 배터리(189)) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 회로 기판(240)(예: 제1 회로 기판)은, 하우징(210)의 내부 공간에 배치될 수 있다. 회로 기판(240)은, 인쇄 회로 기판(printed circuit board; PCB), 가요성 인쇄회로기판(flexible printed circuit board; FPCB) 또는 RF-PCB(rigid-flexible PCB) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 회로 기판(240)에는, 다양한 전기/전자 부품들이 배치 및/또는 실장될 수 있다. 예를 들어, 회로 기판(240)에는, 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120)), 메모리(예: 도 1의 메모리(130)), 통신 모듈(예: 도 1의 통신 모듈(190)), 또는 센서 모듈(예: 도 1의 센서 모듈(176), 또는 광 모듈(예: 도 5의 광 모듈(300))이 장착될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 회로 기판(240)은, 복수 개의 인쇄 회로 기판들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 복수 개의 인쇄 회로 기판들은, 하우징(210)의 내부 공간의 형상에 따라 배치될 수 있고, 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 회로 기판(240)은, 가요성 인쇄회로기판(flexible printed circuit board; FPCB)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 가요성 인쇄회로기판은, 하우징(210)의 내부 공간의 형상에 따라 적어도 부분적으로 벤딩될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 배터리(260)는, 웨어러블 전자 장치(200)의 구성 요소에 전력을 공급하기 위한 장치로서, 재충전 불가능한 1차 전지, 또는 재충전 가능한 2차 전지, 또는 연료 전지를 포함할 수 있다. 배터리(260)는, 웨어러블 전자 장치(200) 내부에 일체로 배치될 수 있고, 웨어러블 전자 장치(200)와 탈부착 가능하게 배치될 수도 있다. 일 실시예에 따르면, 배터리(260)는 일체형의 하나의 배터리로 형성되거나 복수 개로 분리형 배터리를 포함할 수 있다. 배터리(260)는, 하우징(210)의 내부 공간의 형상에 따라 휘어지는 배터리 팩을 포함할 수 있다. 배터리(260)는, 휘어지지 않는 복수 개의 배터리 팩들을 포함할 수 있다. 배터리(260)는, 휘어지는 배터리 팩 및 휘어지지 않는 복수 개의 배터리 팩들을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 웨어러블 전자 장치(200)는, 회로 기판(240)에 배치된 전력 관리 모듈(예: 도 1의 전력 관리 모듈(188))을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 웨어러블 전자 장치(200)는, 적어도 하나의 생체 정보를 획득하기 위한(또는, 측정하기 위한) 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 적어도 하나의 생체 정보는, 사용자의 산소 포화도 정보, 또는 사용자의 심박수 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 센서는, 산소 포화도 측정 또는 심박수 측정을 위한 PPG(photoplethysmography) 센서를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, PPG 센서는, 2개의 파장 대역(예: RED 파장 대역, 또는 Infrared 파장 대역)의 광을 발광하도록 구성된 적어도 하나의 광원(예: 발광부(LED))을 포함할 수 있다. PPG 센서는, 사용자의 신체 부위(예: 손가락, 손가락의 피부 또는 혈관)에 반사된 광, 또는 투과된 광의 적어도 일부를 감지하도록 구성된 적어도 하나의 수광부(예: 포토 다이오드)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, PPG 센서의 발광부는, 사용자의 산소 포화도 측정을 위해, 실질적으로 동일한 또는 서로 다른 파장의 광을 각각 방출하여 사용자의 신체 부위(예: 손가락, 손가락의 피부 및/또는 혈관)에 광을 방사할 수 있다. 예를 들어, 상기 발광부는, 다양한 대역의 광을 발산하며, LED(light emitting diode), 레이저 다이오드(laser diode), 또는 VCSEL(vertical cavity surface emitting laser) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, PPG 센서의 수광부는, 사용자의 신체 부위에 반사 혹은 투과되어 입사되는 광의 양에 상응하는 광 전하를 축적하고, 축적된 광 전하에 따른 아날로그 전류 형태의 생체 신호를 디지털 신호로 변환할 수 있다. 수광부는, 포토다이오드(photodiode; PD), 포토 트랜지스터(photo transistor), 전하 결합 소자(charge-coupled device; CCD) 또는 CMOS(complementary metal oxide semiconductor) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 웨어러블 전자 장치(200)는, 사용자에게 다양한 경험(예: 터치 키, 스와이프, 제스쳐)을 제공하기 위해 키 관련 기능을 제공하는 광 모듈(300)을 포함할 수 있다. 광 모듈(300)은 광을 방출하도록 형성되는 발광부(예: 도 5의 발광부(320)), 및 발광부(320)에서 방출된 광이 외부 객체(예: 사용자의 신체 부위)에 반사되어 되돌아오는 반사광을 흡수하는 수광부(예: 도 5의 수광부(330))를 포함할 수 있다. 발광부(320)는 웨어러블 전자 장치(200)의 내측 부분(213)의 측벽(예: 제2 측벽(213b))에 인접하고, 측벽 외측으로 광을 방출하도록 형성되고, 수광부(330)는 발광부(320)와 인접 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, PPG 센서 및 광 모듈(300)은 회로 기판(240) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, PPG 센서 및 광 모듈(300)은 동일한 회로 기판(240) 상에 배치될 수 있다. 웨어러블 전자 장치(200)의 측면에서 바라볼 때, PPG 센서 및 광 모듈(300)은 링 형상의 중심을 기준으로 동일한 방향을 향해 나란하게 배치될 수 있다. 예를 들어, PPG 센서 및 광 모듈(300)은 상이한 회로 기판(240) 상에 배치될 수 있다. 웨어러블 전자 장치(200)의 측면에서 바라볼 때, PPG 센서 및 광 모듈(300)은 링 형상의 중심을 기준으로 서로 반대측을 향하도록 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 웨어러블 전자 장치(200)는, 키 관련 기능을 제공하는 터치 키 모듈(미도시)을 포함할 수 있다. 터치 키 모듈은 CAP sensing key로 이름될 수 있으며, 전기 용량(Capacitive) 감지 방식을 사용하는 키로 이해될 수 있다. 물리적인 방식 이외에 전기적인 터치 감지를 통해 사용자가 키를 접촉하면, 터치 키 모듈은 전기적인 용량 변화를 감지하여 키 입력을 인식할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 터치 키 모듈은 PPG 센서 및 광 모듈(300)과 함께 회로 기판(240) 상에 배치되고, 하우징(210)의 측면을 향해 배치되는 사이드 키로 기능할 수 있다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른, 도 3a의 A-A'를 절단한 웨어러블 전자 장치의 단면도이다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른, 웨어러블 전자 장치의 광 모듈 관련 부품들의 분해 사시도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 웨어러블 전자 장치(200)의 하우징(210) 및 광 모듈(300)을 포함할 수 있다. 광 모듈(300)은 기판(310)(예: 제2 회로 기판), 발광부(light emitting part)(320), 수광부(light receiving part)(330), 커버부(cover part)(340), 및/또는 몰딩부(molding part)(350) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도 5 및 도 6의 웨어러블 전자 장치(200)의 구성은, 도 1의 전자 장치(101)의 구성, 또는 도 2 내지 도 4의 웨어러블 전자 장치(200)의 구성과 일부 또는 전부가 동일할 수 있다. 도 5 및 도 6을 참조하면, X-Y-Z 좌표계는, 광 모듈을 기준으로, 링의 중심을 향하는 링의 두께 방향은 Z축으로, 링의 길이 방향은 Y축으로, 링의 폭의 방향은 X축으로 정의할 수 있다.
도 5 및 도 6의 실시예들은, 도 1 내지 도 4의 실시예들, 또는 도 7 내지 도 36의 실시예들과 선택적으로 결합할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 모듈(300)은 웨어러블 전자 장치(200)에 광학 키 기능을 제공할 수 있다. 광 모듈(300)을 통한 광학 키는 물리적인 키 또는 압력 센서 키와 달리, 다양한 사용자 경험(예: 터치 키 기능, 스와이프 기능, 또는 제스쳐 기능과 같은 다양한 기능)을 제공할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 모듈(300)은 기판(310) 상에 발광부(320) 및 수광부(330)가 배치된 구조로서, 하나의 집적 회로(IC)일 수 있다. 광 모듈(300)은 웨어러블 전자 장치(200)의 회로 기판(240)에 배치될 수 있다. 광 모듈(300)의 기판(310)은 웨어러블 전자 장치(200)의 회로 기판(240)과 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 웨어러블 전자 장치(200)의 회로 기판(240) 상에 광 모듈(300)의 기판(310)이 솔더링에 의해 결합될 수 있다. 예를 들어, 광 모듈(300)의 기판(310) 하측에는 복수 개의 BGA 볼(ball grid array ball)(예: 도 9 및 도 10의 볼(311)들)들이 배치될 수 있다. 회로 기판(240) 상측에 형성된, 광 모듈(300)의 기판(310)과 대면하는 영역에는 솔더 페이스트를 도포하여, 기판(310)의 상기 복수 개의 BGA 볼들을 정렬할 수 있다. 이후, 고온에서 리플로우 솔더링(reflow soldering)을 통해 광 모듈(300)의 기판(310)을 웨어러블 전자 장치(200)의 회로 기판(240) 상에 SMT(surface-mount technology) 방식으로 결합할 수 있다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 광 모듈(300)이 별도의 기판(310)을 포함하고, 기판(310) 상에 발광부(320) 및 수광부(330)가 배치된 구조에 개시되어 있으나, 이에 한정된 것은 아니며, 기판(310) 상에 발광부(320) 또는 수광부(330) 중 하나만 배치되고, 다른 부품은 웨어러블 전자 장치(200)의 회로 기판(240)에 배치되거나, 발광부(320) 및 수광부(330) 모두 웨어러블 전자 장치(200)의 회로 기판(240)에 배치되는 구조로 설계 변경할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 모듈(300)의 발광부(320)는 기판(310)에 배치 및/또는 실장되고, 내측 부분(213)의 측벽(예: 제2 측벽(213b))에 인접하여, 상기 측벽 외측으로 광을 방출하도록 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 발광부(320)는 광 모듈(300) 내에 하나 또는 복수 개로 배열될 수 있다. 발광부(320)는 광원으로서 광을 방출하는 요소이며, 광을 방출하다(emit light, release light, discharge light)의 다른 표현은, 광을 방사하다(radiate light), 광을 투사하다(project light), 광을 송신(전달)하다(transmit light), 광을 발산하다(give off light), 광을 생성하다(produce light), illuminate, 또는 beam light 중 적어도 하나로 이해될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 발광부(320)는, 지정된 범위의 파장의 광을 방출할 수 있다. 발광부(320)는 외부 객체(예: 사용자의 신체 부위)를 향해 광을 방출할 수 있다. 예를 들어, 발광부(320)는 사용자의 신체 부위(예: 손가락, 손가락의 피부 및/또는 혈관)에 광을 방출할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 발광부(320)는, 다양한 대역의 광을 발산하며, LED(light emitting diode), 레이저 다이오드(laser diode), 또는 VCSEL(vertical cavity surface emitting laser) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 발광부(320)는, 시간을 분주하여(by divining time) 서로 다른 파장 대역의 광을 순차적으로(또는, 반복적으로) 발광하도록 구성할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 모듈(300)의 수광부(330)는 기판(310) 또는 회로 기판(240) 상에 배치 및/또는 실장되고, 발광부(320)와 인접하게 위치할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 수광부(330)는 광 모듈(300) 내에 하나 또는 복수 개로 배열될 수 있다. 수광부(330)는 전달된 광을 흡수/유입하는 요소이며, 광이 유입되다(light enters)의 다른 표현은, 광이 수신되다(light is received), 광이 흡수되다(light is absorbed), 광이 침투하다(light penetrates), 광이 들어오다(light comes in), 또는 light is introduced 중 적어도 하나로 이해될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 수광부(330)는 외부 객체(예: 사용자의 신체 부위) 에 반사 혹은 투과되어 입사되는 광의 양에 상응하는 광 전하를 축적하고, 축적된 광 전하에 따른 아날로그 전류 형태의 생체 신호를 디지털 신호로 변환할 수 있다. 예를 들어, 수광부(330)를 통해 획득된(또는, 감지된) 광(또는, 광 신호)는, ADC(analog to digital converter)(예: AFE)를 통해 변환되어 메모리나 센서 버퍼에 저장될 수 있다. 수광부(330)는, 포토다이오드(photodiode; PD), 포토 트랜지스터(photo transistor), 전하 결합 소자(charge-coupled device; CCD) 또는 CMOS(complementary metal oxide semiconductor) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 수광부(330)는, 이에 한정하지 않고, 입사된 광 신호를 전기적 신호로 변환할 수 있는 다양한 소자를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 모듈(300)의 커버부(340)는 기판(310) 상에 배치되고, 발광부(320) 및 수광부(330)를 적어도 부분적으로 감싸도록 형성될 수 있다. 커버부(340)는 기판(310)과 결합할 수 있다. 예를 들어, 커버부(340)의 하단에는 접착 물질이 배치되고, 기판(310)의 일면과 부착할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 커버부(340)는 하우징(210)의 측벽(예: 제2 측벽(213b))을 향하는 일측이 개구될 수 있다. 커버부(340)의 개구된 형상은 발광부(320)에서 방출된 광이 측벽 외부로 나가거나, 반사된 광이 수광부(330)를 향해 측벽 내부로 들어오는 통로를 형성할 수 있다. 커버부(30)의 개구는 제2 측벽(213b)에 의해 커버될 수 있으며, 제2 측벽(213b)은 내측 부분(213)의 일부로서, 광이 용이하게 통과할 수 있는 투명한 몰딩 소재, 투명 플라스틱, 또는 글래스와 같은 재질로 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 커버부(340)는 내측으로 들어온 광이 용이하게 이동할 수 있도록 반사면(343)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 커버부(340)는 전체적으로 메탈로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 커버부(340)는 전체적으로 비도전성 물질로 제조한 후, 내측면을 메탈과 같은 반사면으로 코팅하여 형성할 수 있다. 비도전성 물질로 이루어진 프레임은 사출 성형일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 반사면(343)는 커버부(340)의 내측 공간과 접하는 면을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 커버부(340)는 커버(cover), 쉴드캔(sheild can), 반사부(reflective part), 가이드부(guide part) 또는 광 경로부(optical path part) 중 적어도 하나로 이름될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 모듈(300)의 몰딩부(350)는 발광부(320) 또는 수광부(330) 중 적어도 하나와 커버부(340) 사이의 공간을 충진하도록 형성될 수 있다. 몰딩부(350)는 광투과 몰딩부로 이름될 수 있으며, 광이 용이하게 통과할 수 있도록 내측 부분(213)과 실질적으로 동일한 재질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 몰딩부(350)는 투명한 몰딩 소재, 투명 플라스틱, 또는 글래스와 실질적으로 같은 재질로 형성될 수 있다. 외부 객체(예: 사용자의 신체 부위)에 반사되어 커버부(340) 내측으로 들어오는 광은 실질적으로 동일한 재질을 통과하는게 유리함에 따라, 몰딩부(350)는 광의 이동 경로 상에 위치한 내측 부분(213)의 측벽(예: 제2 측벽(213b))과 동일한 재질일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 커버부(340) 내측은 몰딩부(350)와 같이 몰딩 소재에 한정되어 충진된 것은 아니며, 광의 이동에 유리한 에어(air)로 이루어질 수 있다. 다만, 이 경우, 에어(air)와 접촉하며, 광의 이동 경로 상에 배치된 측벽의 적어도 일부는 광의 이동을 유리하게 하는 플라스틱, 또는 글래스와 같은 소재로 이루어질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 발광부(320)로부터 방출된 광은, 복수 개의 광 경로들을 따라 수광부(330)에 도달할 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 광 경로는, 사용자의 신체 부위 중 손가락에 반사되는 경로일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 모듈(300)은 차단 부재(360)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 차단 부재(360)는, 광을 흡수하거나 또는 차단하는 재질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 차단 부재(360)는 광을 반사시키는 재질을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 모듈(300)의 차단 부재(360)는 발광부(320)와 수광부(330)를 물리적으로 분리하기 위한 구조로서, 외부 객체(예: 사용자의 신체 부위) 로부터 반사된 광이 다시 발광부(320)로 향하는 것을 제한하거나 줄일 수 있다. 차단 부재(360)는 수광부(330)를 향하는 반대면이 반사면으로 형성될 수 있으며, 커버부(340)의 반사면(343)과 함께, 외부 객체(예: 사용자의 신체 부위)로부터 반사된 광이 수광부(330)로 향하도록 가이드하거나 유도할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 차단 부재(360)의 반사면은 커버부(340)의 반사면(343)에 의해 둘러싸일 수 있다. 예를 들어, 차단 부재(360)의 반사면의 적어도 일부는 커버부(340)의 반사면(343)과 대면 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 차단 부재(360)는 격벽, 차폐벽(barrier wall), 분리벽(dividing wall), 칸막이(partition) 또는 구획 부재 중 적어도 하나 또는 유사한 표현으로 이름될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 차단 부재(360)는 커버부(340)는 기판(310) 상에 배치되고, 발광부(320)를 적어도 부분적으로 감싸도록 형성될 수 있다. 커버부(340)는 기판(310)과 결합할 수 있다. 예를 들어, 커버부(340)의 하단에는 접착 물질이 배치되고, 기판(310)의 일면과 부착할 수 있다. 차단 부재(360)는 커버부(340)와 대응되는 또는 유사한 형태일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 차단 부재(360)는 측벽(예: 제2 측벽(213b))을 향하는 일측이 개구될 수 있다. 차단 부재(360)의 개구된 형상은 발광부(320)에서 방출된 광이 측벽 외부로 나가는 통로를 형성할 수 있다. 차단 부재(360)의 상면 및/또는 개구와 반대 방향을 향하는 측면은 반사되어 커버부(340) 내부로 들어온 광이 발광부(320)로 향하지 못하도록 차단할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 차단 부재(360)의 개구는 측벽(예: 제2 측벽(213b))에 의해 커버될 수 있으며, 제2 측벽(213b)은 하우징의 내측 부분(213)의 일부로서, 광이 용이하게 통과할 수 있는 투명한 몰딩 소재, 투명 플라스틱, 또는 글래스와 같은 재질로 형성될 수 있다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른, 광 모듈의 발광부에서 광이 방출(또는 송신)되는 경로를 개시한 단면도이다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른, 광 모듈의 수광부로 광이 유입(또는 수신)되는 경로를 개시한 단면도이다.
도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른, 광 모듈의 단면에서 바라본 광 모듈의 내부 구조를 나타낸 도면이다.
도 10은 본 개시의 일 실시예에 따른, 광 모듈의 측면에서 바라본 광 모듈의 내부 구조를 나타낸 도면이다.
도 7 내지 도 10을 참조하면, 웨어러블 전자 장치(200)의 하우징(210), 회로 기판(240) 및/또는 광 모듈(300)을 포함할 수 있다. 하우징(210)은 전체적으로 링 형상으로 서로 다른 재질로 구성된 외측 부분(211) 및 내측 부분(213)을 포함할 수 있다. 광 모듈(300)은 기판(310), 발광부(light emitting part)(320), 수광부(light receiving part)(330), 커버부(cover part)(340), 및/또는 몰딩부(molding part)(350), 차단 부재(360), 및/또는 필터(370) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도 7 내지 도 10의 웨어러블 전자 장치(200)의 구성은, 도 1의 전자 장치(101)의 구성, 또는 도 2 내지 도 6의 웨어러블 전자 장치(200)의 구성과 일부 또는 전부가 동일할 수 있다. 도 7 내지 도 10의 실시예들은, 도 1 내지 도 6의 실시예들, 또는 도 7 내지 도 36의 실시예들과 선택적으로 결합할 수 있다. 도 7 내지 도 10을 참조하면, X-Y-Z 좌표계는, 광 모듈을 기준으로, 링의 중심을 향하는 링의 두께 방향은 Z축으로, 링의 길이 방향은 Y축으로, 링의 폭의 방향은 X축으로 정의할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 회로 기판(240) 상에는 다양한 부품들이 배치될 수 있다. 회로 기판(240) 상에는 광 모듈(300)이 배치(또는 실장)되고, 광 모듈(300)의 기판(310) 상에 발광부(320) 및/또는 수광부(330)가 나란하게 배치될 수 있다. 하우징(210)은 제1 소재를 포함하는 외측 부분(211) 및 상기 제1 소재와 상이한 제2 소재를 포함하는 내측 부분(213)을 포함하고, 제1 소재는 메탈과 같은 도전성 재질일 수 있으며, 제2 소재는 광 투과가 용이한 투명한 비도전성 재질일 수 있다. 회로 기판(240)은 외측 부분(211) 및 내측 부분(213)의 경계에 위치할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 회로 기판(240) 상에는 광 모듈(300)와 인접하도록 배치된, 적어도 하나의 집적 회로(243)를 포함할 수 있다. 집적 회로(243)는 광 모듈(300)과 전기적으로 연결된 센서의 일부이거나, 다른 부품일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 외측 부분(211)은 외주면(211a) 및 제1 측벽(211b)을 포함하고, 내측 부분(213)은 내주면(213a) 및 제2 측벽(213b)을 포함할 수 있다. 제1 측벽(211b) 및 제2 측벽(213b)은 서로 다른 재질이며, 서로 결합되어 웨어러블 전자 장치(200)의 외관(예: 측면)을 형성할 수 있다. 제1 측벽(211b) 및 제2 측벽(213b)의 구간은 광 모듈(300)의 위치에 따라 다양하게 설계 변경될 수 있다. 예를 들어, 광 모듈(300)이 외측 부분(211)에 인접하게 배치될수록, 광투과면을 형성하는 제2 측벽(213b)은 전체 측벽에서 상대적으로 증가된 구간을 형성할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 회로 기판(240)은 내측 부분(213)을 향하는 제1 면(241), 및 외측 부분(211)을 향하는 제2 면(242)을 포함할 수 있다. 광 모듈(300)은 투명한 비도전성 재질인 내측 부분(213)의 일 영역(예: 제2 측벽(213b))을 향해 광을 방출(또는 송신)할 수 있도록, 회로 기판(240)의 제1 면(241) 상에 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 발광부(320)로부터 방출(또는 송신)된 광이 외측으로 투과될 수 있도록, 제2 측벽(213b)의 적어도 일부는 윈도우를 형성할 수 있다. 예를 들어, 발광부(320)와 대면하는 윈도우는 투명한 몰딩 소재, 투명 플라스틱, 또는 글래스와 같은 소재일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 발광부(320)로부터 방출(또는 송신)된 광이 효율적으로 외부 객체(예: 사용자의 신체 부위)에 도달할 수 있도록, 제2 측벽(213b)의 일부는 돌출된 렌즈(L)로 형성될 수 있다. 예를 들어, 돌출된 렌즈(L)는, 외측 방향으로 돌출되고 일부가 볼록한 렌즈 형태일 수 있다. 예를 들어, 돌출된 렌즈(L)는 시야각(FOV; field of view)이 일반 렌즈보다 좁아, 한정된 영역에 정확하게 광이 도달하도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 발광부(320)로부터 방출(또는 송신)된 광은 돌출된 렌즈(L)를 통과하면서, 한정된 영역으로 집중된 방사 경로를 형성할 수 있다. 다만, 도 7 및 도 8에 개시된 제2 측벽(213b)의 일부를 구성하는 상기 돌출된 렌즈 형상은 하나의 예시이며, 외부 객체(예: 사용자의 신체 부위)에 효율적으로 광을 집중하여 전달하기 용이하게 키로 인식할 수 있는 다양한 형태의 윈도우로 설계 변경될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 발광부(320)는 지정된 범위의 파장의 광을 방출하는 광원으로서, 예를 들어, IR LED(infrared light emitting diode) 및/또는 VCSEL(vertical-cavity surface-emitting laser)와 같은 시야각 특성이 유리한 부품을 포함할 수 있다. 상기 VCSEL(vertical-cavity surface-emitting laser)은 수직 구조로 설계된 표면 방출 레이저로서, 수직 방출로 인한 광학 시스템 설계에 유리하며, 고밀도 배열이 가능하여 복수 개의 레이저를 작은 공간에 집적함에 따라 다중 채널 전송이 유리하며, 저전력을 소모하는 이점을 가질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 차단 부재(360)는, 발광부(320)의 발광면을 제외한 측면들을 감싸도록 형성되고, 발광부(320) 보다 측면으로 더 돌출된 형상으로, X-talk(cross talk)를 제한하거나 줄일 수 있다. 예를 들어, 차단 부재(360)의 상기 돌출된 형상은 커버부(340) 내측에서 이동하는 광이 발광부(320)에 접근하지 않도록하여, 발광부(320)와 같은 부품에 신호 간섭이 발생하는 것을 차단할 수 있다. 예를 들어, 차단 부재(360) 위에서 바라볼 때, 내측에 배치된 발광부(320)가 보이지 않도록 차단 부재(360)는 발광부(320)를 완전히 커버하도록 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 차단 부재(360)는 광을 반사하는 재질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 차단 부재(360)는 전체적으로 도전성 재질(예: 메탈)로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 차단 부재(360)는 전체적으로 비도전성 물질로 제조한 후, 내측면을 도전성 재질(예: 메탈)과 같은 반사면으로 코팅하여 형성할 수 있다. 비도전성 물질로 이루어진 프레임은 사출 성형일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 수광부(330)는 발광부(320)에서 방출(또는 송신)된 광이 외부 객체(예: 사용자의 신체 부위)에 반사되어, 커버부(340) 내부로 입사된 광을 흡수(또는 수신)할 수 있다. 예를 들어, 수광부(330)는 커버부(340) 내부로 입사되는 광의 양에 상응하는 광 전하를 축적하고, 축적된 광 전하에 따른 아날로그 전류 형태의 생체 신호를 디지털 신호로 변환할 수 있다.
일 실시예에 다르면, 커버부(340) 내부로 입사된 광은, 커버부(340)의 반사면(343) 및 차단 부재(360)의 반사면을 통해 용이하게 수광부(330)에 도달할 수 있다. 커버부(340)는 반사된 광이 입사할 수 있도록 일측이 개구된 형상이며, 내측면에 형성된 반사면(343)이 광의 반사를 용이하게 할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 커버부(340)의 반사면(343)은, 기판(310)과 나란한 평탄면(343a), 및 발광부(320)와 인접하고 기판(310) 또는 평탄면(343a)에 대하여 경사진 면(343b)을 포함할 수 있다. 경사진 면(343b)은 커버부(340) 내측으로 도달한 광이 경사진 면(343b)에 반사되어 용이하게 수광부(330)로 도달하도록 지정된 기울기를 형성할 수 있다. 커버부(340)의 경사진 면(343b)의 일부는 수광부(330)의 수광면과 대면 또는 중첩 배치될 수 있다. 경사진 면(343b) 및 수광부(330)의 수광면 사이의 공간은 커버부(340) 내측으로 도달한 광이 수광부(330)로 향하는 경로를 제공할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 수광부(330)의 수광면 상에 배치된 필터(370)는 수광부(330)로 들어올 수 있는 외부 광원을 차단하기 위한 구조로서, 발광부(320)가 적외선(IR)을 방출하는 광원일 경우, 적외선(IR) 이외의 파장대의 광을 제한(예: 줄이거나 차단)할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 발광부(320) 및 수광부(330)는 기판(310)의 제1 면(315) 상에 나란하게 배치되고, 제2 측벽(213b)과 인접하게 발광부(320)가 배치되고, 수광부(330)은 제2 측벽(213b)의 반대측에 배치될 수 있다. 웨어러블 전자 장치(200)의 터치 키의 입력 부분이 내측 부분(213)의 제2 측벽(213b)으로 위치함에 따라, 발광부(320)는 제2 측벽(213b)에 가까이 배치되어 광의 방출을 용이하게 할 수 있다. 제2 측벽(213b)으로 입사된 광은 발광부(320)보다 내측에 위치한 수광부(330)로 향하게 되며, 하우징(210)의 내측 부분(213)의 실장 공간을 고려하여, 발광부(320) 및/또는 수광부(330)는 커버부(340)의 최소 폭보다 작도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2 측벽(213b)에서 광 모듈(300)의 내측을 향해 바라볼 때(예: 도 8 참조), 발광부(320)의 적어도 일부는 수광부(330)와 중첩되도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 제2 측벽(213b)에서 광 모듈(300)의 내측을 향해 바라볼 때, 발광부(320)는 수광부(330)에 가려져 보이지 않을 수 있다.
일 실시예에 따르면, 하우징(210)의 내측 부분(213)은 외측 부분(211)의 반대측을 향할수록(예: 링 형상의 중심을 향할수록), 폭이 줄어들 수 있다. 이에 따라, 커버부(340)는 내측 부분(213)의 일측을 향할수록(예: 링 형상의 중심을 향할수록) 폭이 점점 줄어드는 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2 측벽(213b)에서 광 모듈(300)의 내측을 향해 바라볼 때(예: 도 8 참조), 커버부(340)의 단면은 사다리꼴 형상일 수 있으며, 커버부(340) 내부에 배치된 발광부(320) 및 수광부(330)는 사다리꼴과 대응되는 형상이거나, 커버부(340)의 사다리꼴 형상의 최소 폭보다 작은 폭을 가지도록 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 커버부(340)의 내측은 광이 용이하게 이동할 수 있도록, 에어(air), 투명한 몰딩 소재(예: 실리콘), 투명 플라스틱, 또는 글래스와 같은 재질로 충진될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 발광부(320)와 인접한 제2 측벽(213b)의 일부를 향해 반사광이 전달될 때, 반사광의 경로를 형성하는 커버부(340) 내측은 제2 측벽(213b)이 형성하는 재질과 실질적으로 동일한 재질로 형성될 수 있다. 광의 이동시, 서로 다른 매질을 관통하는 것보다 동일한 매질 내에서 이동하는 것이 용이함에 따라, 제2 측벽(213b)이 투명한 몰딩 소재로 이루어진 경우, 제2 측벽(213b)으로부터 연장된 커버부(340) 내측도 투명한 몰딩 소재로 충진될 수 있다.
도 11은 본 개시의 일 실시예에 따른, 웨어러블 전자 장치의 측면을 투영하여 나타낸 도면이다.
도 12는 본 개시의 일 실시예에 따른, 광 모듈의 발광부에서 광이 방출되는 경로를 개시한 단면도이다.
도 13은 본 개시의 일 실시예에 따른, 광 모듈의 수광부에서 광이 수신되는 경로를 개시한 단면도이다.
도 14는 본 개시의 일 실시예에 따른, 발광부에서 방출된 광이 외부 객체(예: 사용자의 신체 부위)에 반사되어 수광부로 전달되는 경로를 시뮬레이션하여 나타낸 도면이다.
도 11 내지 도 14를 참조하면, 웨어러블 전자 장치(200)의 하우징(210), 회로 기판(240) 및/또는 광 모듈(300)을 포함할 수 있다. 하우징(210)은 전체적으로 링 형상으로 서로 다른 재질로 구성된 외측 부분(211) 및 내측 부분(213)을 포함할 수 있다. 광 모듈(300)은 기판(310), 발광부(light emitting part)(320), 수광부(light receiving part)(330), 커버부(cover part)(340), 몰딩부(molding part)(350), 및/또는 필터(370) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도 11 내지 도 14의 웨어러블 전자 장치(200)의 구성은, 도 1의 전자 장치(101)의 구성, 또는 도 2 내지 도 10의 웨어러블 전자 장치(200)의 구성과 일부 또는 전부가 동일할 수 있다. 도 11 내지 도 14의 실시예들은, 도 1 내지 도 10의 실시예들, 또는 도 12 내지 도 36의 실시예들과 선택적으로 결합할 수 있다. 도 11 내지 도 14를 참조하면, X-Y-Z 좌표계는, 광 모듈을 기준으로, 링의 중심을 향하는 링의 두께 방향은 Z축으로, 링의 길이 방향은 Y축으로, 링의 폭의 방향은 X축으로 정의할 수 있다.
일 실시예에 다르면, 웨어러블 전자 장치(200)는 링 형상으로 사용자의 손가락에 끼움된 상태에서 동작할 수 있다. 웨어러블 전자 장치(200)의 광 모듈(300)은 터치 키 동작을 수행할 수 있으며, 상기 링 형상의 측면(예: 측벽)에 인접하게 배치되어, 외부로 광을 방출(예: 송신)하고, 외부 객체(예: 사용자의 손가락)에 반사된 광을 수신할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 모듈(300)은 복수 개이며, 서로 이격 배치될 수 있다. 예를 들어, 광 모듈(300)은 링 형상의 굴곡된 측면을 향해 바라볼 때, 지정된 간격으로 세 개의 쌍으로 배열될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 모듈(300)에서, 발광부(320) 및 그 이외의 부품 구조(301)(예: 기판(310), 수광부(330), 커버부(340), 몰딩부(350), 및/또는 필터(370))(이하, 부품 구조라고 함)는 하나의 페어를 이루며, 이격 배치될 수 있다. 예를 들어, 부품 구조(301)는 광 모듈(300) 중 발광부(320) 이외의 구성으로 이해될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 발광부(320) 및 부품 구조(301)는 회로 기판(240)의 반대면에 각각 배치(또는 실장)될 수 있다. 발광부(320) 및 수광부(330)는 회로 기판(240)을 기준으로 서로 반대 방향을 향하도록 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 회로 기판(240)은 내측 부분(213)을 향하는 제1 면(241), 및 외측 부분(211)을 향하는 제2 면(242)을 포함할 수 있다. 발광부(320)는 회로 기판(240)의 제2 면(242) 상에 배치되고, 수광부(330)를 포함하는 부품 구조(301)는 회로 기판(240)의 제1 면(241) 상(on) 또는 위(over)에 배치될 수 있다. 예를 들어, 부품 구조(301)의 기판(310)이 회로 기판(240)의 제1 면(241) 상에 배치되고, 기판(310) 상에 수광부(330), 커버부(340), 및/또는 몰딩부(350)가 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 발광부(320)와 인접한 외측 부분(211)의 제1 측벽(211b)의 일 영역(예: 돌출된 렌즈)은, 발광부(320)가 용이하게 광을 방출(또는 송신)할 수 있도록 투명한 비도전성 재질로 형성될 수 있다. 발광부(320)가 광을 방출(또는 송신)하는 상기 영역의 이외의 영역은 웨어러블 전자 장치(200)의 디자인을 고려하여 도전성 재질(예: 메탈)과 같은 다양한 재질 및 유색으로 설계 변경할 수 있다. 예를 들어, 상기 도전성 재질의 부분이 투명한 비도전성 재질로 형성된 상기 일 영역을 감싸도록 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 발광부(320)로부터 방출(또는 송신)된 광이 효율적으로 외부 객체(예: 사용자의 신체 부위)에 도달할 수 있도록, 제1 측벽(211b)의 일부는 돌출된 렌즈로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 돌출된 렌즈는, 외측 방향으로 돌출되고 일부가 볼록한 렌즈 형태일 수 있다. 예를 들어, 상기 돌출된 렌즈는 시야각(FOV; field of view)이 일반 렌즈보다 좁아, 한정된 영역에 정확하게 광이 도달하도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 발광부(320)로부터 방출(또는 송신)된 광은 상기 돌출된 렌즈를 통과하면서, 한정된 영역으로 집중된 광 경로를 형성할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 발광부(320)는 지정된 범위의 파장의 광을 방출하는 광원으로서, 예를 들어, IR LED(infrared light emitting diode) 및/또는 VCSEL(vertical-cavity surface-emitting laser)와 같은 시야각 특성이 유리한 부품을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 수광부(330)와 인접한 내측 부분(213)의 제2 측벽(213b)은, 수광부(330)로 용이하게 광이 유도(또는 수신)될 수 있도록 투명한 비도전성 재질로 형성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 커버부(340) 내측을 형성하는 몰딩부(350)는 제2 측벽(213b)과 실질적으로 동일한 재질로 충진될 수 있다. 이에 따라, 외부 객체(예: 사용자의 신체 부위)로부터 반사된 반사광이 제2 측벽(213b)을 거쳐 커버부(340)의 내측의 몰딩부(350)를 용이하게 이동할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 수광부(330)는 제2 측벽(213b)과 인접하게 배치됨에 따라, 외부 객체(예: 사용자의 손가락)로부터 반사된 반사광이 수광부(330)에 용이하게 입사될 수 있다. 예를 들어, 외부 객체(예: 사용자의 신체 부위)로부터 반사된 반사광의 일부는 커버부(340)의 반사면(343)에 가이드되어 수광부(330)로 입사되거나, 직접적으로 수광부(330)로 입사될 수 있다.
일 실시예에 다르면, 커버부(340) 내부로 입사된 광은, 커버부(340)를 통해 수광부(330)에 도달할 수 있다. 커버부(340)는 반사된 광이 입사할 수 있도록 일측이 개구된 형상이며, 내측면에 형성된 반사면(343)은 입사된 광의 반사를 제공하고, 광의 경로를 가이드할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 커버부(340)의 반사면(343)은, 기판(310)과 나란한 평탄면(343a), 및 발광부(320)와 인접하고 기판(310) 또는 평탄면(343a)에 대하여 경사진 면(343b)을 포함할 수 있다. 경사진 면(343b)은 커버부(340) 내측으로 도달한 광이 경사진 면(343b)에 반사되어 용이하게 수광부(330)로 도달하도록 지정된 기울기를 형성할 수 있다. 커버부(340)의 경사진 면(343b)의 일부는 수광부(330)의 수광면과 대면 또는 중첩 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 수광부(330)의 수광면 상에 배치된 필터(370)는 수광부(330)로 들어올 수 있는 외부 광원을 제한(예: 줄이거나 차단)하기 위한 구조로서, 발광부(320)가 적외선(IR)을 방출하는 광원일 경우, 적외선(IR) 이외의 파장대의 광을 차단할 수 있다.
도 15는 본 개시의 일 실시예에 따른, 리지드-플렉서블 회로 기판에 배치된 광 모듈의 배치를 나타낸 도면이다.
도 16은 본 개시의 일 실시예에 따른, 플렉서블 회로 기판에 배치된 광 모듈의 배치 관계를 나타낸 도면이다.
도 15 및 도 16을 참조하면, 웨어러블 전자 장치(200)은 하우징(예: 도 3a의 하우징(210)), 회로 기판(240) 및/또는 광 모듈(300)을 포함할 수 있다. 하우징(210)은 전체적으로 링 형상일 수 있다. 광 모듈(300)은 기판(예: 도 7의 기판(310)), 발광부(light emitting part)(예: 도 7의 발광부(320)), 수광부(light receiving part)(예: 도 7의 수광부(330)), 커버부(cover part)(예: 도 7의 커버부(340)), 및/또는 몰딩부(molding part)(예: 도 7의 몰딩부(350)) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도 15 및 도 16의 웨어러블 전자 장치(200)의 구성은, 도 1의 전자 장치(101)의 구성, 또는 도 2 내지 도 10의 웨어러블 전자 장치(200)의 구성과 일부 또는 전부가 동일할 수 있다. 도 15 및 도 16의 실시예들은, 도 1 내지 도 10의 실시예들, 또는 도 17a 내지 도 36의 실시예들과 선택적으로 결합할 수 있다.
도 15 및 도 16의 실시예들은, 도 7 내지 도 10에 개시된 것과 같이, 회로 기판의 일면에 발광부(320) 및 수광부(330)가 나란히 배치된 구조일 수 있다.
도 15를 참조하면, 제1 회로 기판(240a)은 리지드-플렉서블 회로기판일 수 있다. 예를 들어, 제1 회로 기판(240a)은 복수 개의 리지드 기판(244)들, 및 복수 개의 리지드 기판(244)들 사이에 교대로 배열된 플렉서블 기판(245)들을 포함할 수 있다. 리지드 기판(244)들과 플렉서블 기판(245)들은 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
도 15를 참조하면, 제1 회로 기판(240a)은 평면 상에 배치된 것으로 개시되어 있으나, 링 형상의 웨어러블 전자 장치(200)를 고려할 때, 제1 회로 기판(240a)은 플렉서블 기판(245) 부분이 굴곡되어 전체적으로 링 형상과 대응되도록 가변된 상태로 장치 내에 실장될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 모듈(300) 및 다른 전자 부품들은 리지드 기판(244) 상에 배치될 수 있다. 광 모듈(300) 및 다른 전자 부품들은 리지드 기판(244)의 일면에 이격되어 배치될 수 있다. 상기 다른 전자 부품들은 광 모듈(300) 이외의 부품으로 이해될 수 있으며, 예를 들어, PPG(photoplethysmography) 센서와 같은 생체 센서(401)를 포함할 수 있다. 생체 센서(401)는 광학 기술을 사용하여 혈류 변화를 측정하는 장치로서, 심박수, 산소 포화도, 또는 호흡률과 같은 생체 신호를 모니터링할 수 있다. 생체 센서(401)는 광 모듈(300)과 별도로, 발광부(예: LED)(401a) 및 수광부(예: PD)(401b)를 포함하며 상기 발광부(예: LED)(401a) 또는 수광부(예: PD)(401b)는 광 모듈(300)의 부품들과 동일한 리지드 기판(244) 상에 이격되어 배치되거나, 상이한 리지드 기판(244)들 상에 각각 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 모듈(300)(예: 발광부(320) 및 수광부(330))은 리지드 기판(244) 상에 나란하게 배치될 수 있다. 예를 들어, 사용자에게 다양한 경험(예: 터치 키, 스와이프, 제스쳐)을 제공하기 위해, 광 모듈(300)은 복수 개로 형성될 수 있으며, 각각 이격된 리지드 기판(244) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 세 개의 광 모듈(300)들이 이격된 세 개의 리지드 기판(244)들 상에 각각 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 모듈(300)은 실장 공간을 고려하여, PPG(photoplethysmography) 센서와 같은 생체 센서(401)의 부품들과 동일한 리지드 기판(244) 상에 배치되거나, 상이한 리지드 기판(244)들 상에 각각 배치될 수 있다. 광 모듈(300)은 한 손가락에 웨어러블 전자 장치(200)를 낀 상태로 상기 손가락을 움직이거나, 다른 손가락을 사용하여 광을 용이하게 감지할 수 있도록, 링 형상의 하우징(210)의 측벽에 인접하고, 리지드 기판(244)의 가장자리를 따라 배치될 수 있다. 생체 센서(401)는 손가락 내부의 생체 신호를 감지하기 위한 것으로, 링 형상의 하우징(210)의 내측면에 인접하고, 리지드 기판(244)의 중심 부근을 따라 배치될 수 있다.
도 16을 참조하면, 제2 회로 기판(240b)은 플렉서블 회로기판일 수 있다. 예를 들어, 제2 회로 기판(240b)은 웨어러블 전자 장치(200)의 길이 방향으로 연장된 하나의 플렉서블 기판(245)일 수 있다.
도 16을 참조하면, 제2 회로 기판(240b)은 평면 상에 배치된 것으로 개시되어 있으나, 링 형상의 웨어러블 전자 장치(200)를 고려할 때, 제2 회로 기판(240b)은 전체적으로 굴곡되어 링 형상과 대응되도록 가변된 상태로 장치 내에 실장될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 모듈(300) 및 다른 전자 부품들은 플렉서블 기판(245) 상에 배치될 수 있다. 광 모듈(300) 및 다른 전자 부품들은 플렉서블 기판(245)의 일면에 이격되어 배치될 수 있다. 상기 다른 전자 부품들은 광 모듈(300) 이외의 부품으로 이해될 수 있으며, 예를 들어, PPG(photoplethysmography) 센서와 같은 생체 센서(401)를 포함할 수 있다. 생체 센서(401)의 발광부(예: LED)(401a) 또는 수광부(예: PD)(401b)는 광 모듈(300)의 부품들과 동일한 플렉서블 기판(245) 상에 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 모듈(300)(예: 발광부(320) 및 수광부(330))은 플렉서블 기판(245) 상에 나란하게 배치될 수 있다. 예를 들어, 사용자에게 다양한 경험(예: 터치 키, 스와이프, 제스쳐)을 제공하기 위해, 광 모듈(300)은 복수 개로 형성될 수 있으며, 지정된 간격으로 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 모듈(300)은 한 손가락에 웨어러블 전자 장치(200)를 낀 상태로 상기 손가락을 움직이거나, 다른 손가락을 사용하여 광을 용이하게 감지할 수 있도록, 링 형상의 하우징(210)의 측벽에 인접하고, 플렉서블 기판(245)의 가장자리를 따라 배치될 수 있다. 생체 센서(401)는 손가락 내부의 생체 신호를 감지하기 위한 것으로, 링 형상의 하우징(210)의 내측면에 인접하고, 플렉서블 기판(245)의 중심 부근을 따라 배치될 수 있다.
도 17a 및 도 17b는 본 개시의 일 실시예에 따른, 리지드-플렉서블 회로 기판에 배치된 광 모듈의 배치를 나타낸 도면이다.
도 18a 및 도 18b는 본 개시의 일 실시예에 따른, 플렉서블 회로 기판에 배치된 광 모듈의 배치 관계를 나타낸 도면이다.
도 17a 내지 도 18b를 참조하면, 웨어러블 전자 장치(200)은 하우징(예: 도 3a의 하우징(210)), 회로 기판(240) 및/또는 광 모듈(300)을 포함할 수 있다. 하우징(210)은 전체적으로 링 형상일 수 있다. 광 모듈(300)은 기판(예: 도 7의 기판(310)), 발광부(예: 도 7의 발광부(320)), 수광부(예: 도 7의 수광부(330)), 커버부(예: 도 7의 커버부(340)), 및/또는 몰딩부(예: 도 7의 몰딩부(350)) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도 17a 내지 도 18b의 웨어러블 전자 장치(200)의 구성은, 도 1의 전자 장치(101)의 구성, 또는 도 2 내지 도 14의 웨어러블 전자 장치(200)의 구성과 일부 또는 전부가 동일할 수 있다. 도 17a 내지 도 18b의 실시예들은, 도 1 내지 도 14의 실시예들, 또는 도 19 내지 도 36의 실시예들과 선택적으로 결합할 수 있다.
도 17a 내지 도 18b의 실시예들은, 도 11 내지 도 14에 개시된 것과 같이, 회로 기판의 일면에 발광부(320)가 배치되고, 회로 기판의 타면에 수광부(330)가 배치된 구조일 수 있다.
도 17a 및 도 17b를 참조하면, 제1 회로 기판(240a)은 리지드-플렉서블 회로기판일 수 있다. 예를 들어, 제1 회로 기판(240a)은 복수 개의 리지드 기판(244)들, 및 복수 개의 리지드 기판(244)들 사이에 교대로 배열된 플렉서블 기판(245)들을 포함할 수 있다. 리지드 기판(244)들과 플렉서블 기판(245)들은 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
도 17a 및 도 17b를 참조하면, 제1 회로 기판(240a)은 평면 상에 배치된 것으로 개시되어 있으나, 링 형상의 웨어러블 전자 장치(200)를 고려할 때, 제1 회로 기판(240a)은 플렉서블 기판(245) 부분이 굴곡되어 전체적으로 링 형상과 대응되도록 가변된 상태로 장치 내에 실장될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 모듈(300) 및 다른 전자 부품들은 리지드 기판(244) 상(예: 내측면 및/또는 외측면)에 배치될 수 있다. 도 17a는 제1 회로 기판(240a)의 내측면을 바라본 도면이며, 도 17b는 제1 회로 기판(240a)의 외측면을 바라본 도면이다. 광 모듈(300) 및 다른 전자 부품들은 리지드 기판(244)의 외측면(244a) 또는 내측면(244b)에 이격되어 배치될 수 있다. 상기 다른 전자 부품들은 광 모듈(300) 이외의 부품으로 이해될 수 있으며, 예를 들어, PPG(photoplethysmography) 센서와 같은 생체 센서(401)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 모듈(300)의 발광부(320)는 리지드 기판(244)의 외측면(244a)에 배치되고, 광 모듈(300)의 수광부(330)는 리지드 기판(244)의 내측면(244b)에 배치될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 발광부(320) 및 수광부(330)는 리지드 기판(244)을 사이에 두고 대면 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 사용자에게 다양한 경험(예: 터치 키, 스와이프, 제스쳐)을 제공하기 위해, 광 모듈(300)은 복수 개로 형성될 수 있으며, 각각 이격된 리지드 기판(244) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 세 개의 발광부(320)들이 이격된 세 개의 리지드 기판(244)들 외측면(244a)에 각각 배치될 수 있다. 예를 들어, 세 개의 수광부(330)들이 이격된 세 개의 리지드 기판(244)들 내측면(244b)에 각각 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 모듈(300)은 실장 공간을 고려하여, PPG(photoplethysmography) 센서와 같은 생체 센서(401)의 부품들과 동일한 리지드 기판(244) 상에 배치되거나, 상이한 리지드 기판(244)들 상에 각각 배치될 수 있다. 광 모듈(300)은 한 손가락에 웨어러블 전자 장치(200)를 낀 상태로 상기 손가락을 움직이거나, 다른 손가락을 사용하여 광을 용이하게 감지할 수 있도록, 링 형상의 하우징(210)의 측벽에 인접하고, 리지드 기판(244)의 가장자리를 따라 배치될 수 있다. 예를 들어, 발광부(320)들은 리지드 기판(244)의 외측면(244a)의 가장자리를 따라 배열되고, 수광부(330)들은 리지드 기판(244)의 내측면(244b)의 가장자리를 따라 배열될 수 있다. 생체 센서(401)는 손가락 내부의 생체 신호를 감지하기 위한 것으로, 링 형상의 하우징(210)의 내측면에 인접하고, 리지드 기판(244)의 중심 부근을 따라 배치될 수 있다.
도 18a 내지 도 18b를 참조하면, 제2 회로 기판(240b)은 플렉서블 회로기판일 수 있다. 예를 들어, 제2 회로 기판(240b)은 웨어러블 전자 장치(200)의 길이 방향으로 연장된 하나의 플렉서블 기판(245)일 수 있다.
도 18a 내지 도 18b를 참조하면, 제2 회로 기판(240b)은 평면 상에 배치된 것으로 개시되어 있으나, 링 형상의 웨어러블 전자 장치(200)를 고려할 때, 제2 회로 기판(240b)은 전체적으로 굴곡되어 링 형상과 대응되도록 가변된 상태로 장치 내에 실장될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 모듈(300) 및 다른 전자 부품들은 플렉서블 기판(245) 상(예: 내측면 및/또는 외측면)에 배치될 수 있다. 도 18a는 제2 회로 기판(240b)의 내측면을 바라본 도면이며, 도 18b는 제2 회로 기판(240b)의 외측면을 바라본 도면이다. 광 모듈(300) 및 다른 전자 부품들은 플렉서블 기판(245)의 내측면(240ba) 또는 외측면(240bb)에 이격되어 배치될 수 있다. 상기 다른 전자 부품들은 광 모듈(300) 이외의 부품으로 이해될 수 있으며, 예를 들어, PPG(photoplethysmography) 센서와 같은 생체 센서(401)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 모듈(300)의 발광부(320)는 플렉서블 기판(245)의 외측면(240bb)에 배치되고, 광 모듈(300)의 수광부(330)는 플렉서블 기판(245)의 내측면(240ba)에 배치될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 발광부(320) 및 수광부(330)는 플렉서블 기판(245)을 사이에 두고 대면 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 사용자에게 다양한 경험(예: 터치 키, 스와이프, 제스쳐)을 제공하기 위해, 광 모듈(300)은 복수 개로 형성될 수 있으며, 하나로 연장된 플렉서블 기판(245) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 세 개의 발광부(320)들은 플렉서블 기판(245)들 외측면(240bb)에 각각 지정된 간격으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 세 개의 수광부(330)들이 플렉서블 기판(245)들 내측면(240ba)에 각각 지정된 간격으로 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 모듈(300)은 한 손가락에 웨어러블 전자 장치(200)를 낀 상태로 상기 손가락을 움직이거나, 다른 손가락을 사용하여 광을 용이하게 감지할 수 있도록, 링 형상의 하우징(210)의 측벽에 인접하고, 플렉서블 기판(245)의 가장자리를 따라 배치될 수 있다. 예를 들어, 발광부(320)들은 플렉서블 기판(245)의 외측면(240bb)의 가장자리를 따라 배열되고, 수광부(330)들은 플렉서블 기판(245)의 내측면(240ba)의 가장자리를 따라 배열될 수 있다. 생체 센서(401)는 손가락 내부의 생체 신호를 감지하기 위한 것으로, 링 형상의 하우징(210)의 내측면에 인접하고, 플렉서블 기판(245)의 중심 부근을 따라 배치될 수 있다.
도 19는 본 개시의 일 실시예에 따른, 웨어러블 전자 장치의 내부를 투영하여 바라본, 플렉서블 기판 외측면에 배치된 광모듈을 나타낸 도면이다.
도 20은 본 개시의 일 실시예에 따른, 웨어러블 전자 장치의 내부를 투영하여 바라본, 플렉서블 기판 내측면에 배치된 광모듈을 나타낸 도면이다.
도 21은 본 개시의 일 실시예에 따른, 웨어러블 전자 장치의 내부를 투영하여 바라본, 플렉서블 기판 내측면에 배치된 광모듈을 나타낸 도면이다.
도 19 내지 도 21을 참조하면, 웨어러블 전자 장치(200)은 하우징(210), 제2회로 기판(240b) 및/또는 광 모듈(300)을 포함할 수 있다. 하우징(210)은 전체적으로 링 형상일 수 있다. 광 모듈(300)은 기판(310), 발광부(320), 수광부(330), 커버부(340), 및/또는 몰딩부(350) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도 19 내지 도 21의 웨어러블 전자 장치(200)의 구성은, 도 1의 전자 장치(101)의 구성, 또는 도 2 내지 도 18의 웨어러블 전자 장치(200)의 구성과 일부 또는 전부가 동일할 수 있다. 도 19 내지 도 21의 실시예들은, 도 1 내지 도 18의 실시예들, 또는 도 22 내지 도 36의 실시예들과 선택적으로 결합할 수 있다.
도 19 내지 도 21의 실시예들은, 도 16, 도 18a, 또는 도 18b에 개시된 것과 같이, 플렉서블 기판의 일면(또는 타면)에 발광부(320) 및 수광부(330)가 나란히 배치된 구조일 수 있다.
도 19 내지 도 21을 참조하면, 제2 회로 기판(240b)은 플렉서블 회로기판일 수 있다. 예를 들어, 제2 회로 기판(240b)은 웨어러블 전자 장치(200)의 길이 방향으로 연장된 하나의 플렉서블 기판일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 광 모듈(300)은 제2 회로 기판(240b) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 발광부(320) 및/또는 수광부(330)는 제2 회로 기판(240b) 상에 실장될 수 있다. 예를 들어, 광 모듈(300)은 별도의 기판(310)을 포함하고, 기판(310) 상에 발광부(320) 및/또는 수광부(330)가 실장되고, 기판(310)은 제2 회로 기판(240b) 상에 솔더링을 통해 전기적으로 연결될 수 있다.
도 19 내지 도 21을 참조하면, 광 모듈(300)은 복수 개로 형성되고, 제2 회로 기판(240b) 상에 지정된 간격으로 배열될 수 있다. 예를 들어, 세 개의 광 모듈(300)들이 지정된 간격으로 나란하게 배열될 수 있다. 이하, 하나의 광 모듈(300)의 배치 및 구조에 대해 설명하며, 다른 광 모듈(300)들은 이를 준용할 수 있다.
도 19를 참조하면, 웨어러블 전자 장치(200)의 측면(side)를 향해 바라볼 때, 발광부(320) 및 발광부(320)를 제외한 부품 구조(301)(예: 수광부(330), 커버부(340), 및/또는 몰딩부(350))는 제2 회로 기판(240b)의 외측면에 인접 배치될 수 있다. 예를 들어, 발광부(320) 및 부품 구조(301)는 각각 하우징(210)의 측벽(예: 내측 부분(213)의 제2 측벽(213b))과 직접적으로 대면하도록 배치될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 웨어러블 전자 장치(200)의 측면(side)를 향해 바라볼 때, 발광부(320) 및 부품 구조(301)는 제2 회로 기판(240b)의 가장자리를 따라 나란하게 배열될 수 있다. 발광부(320) 및 부품 구조(301)는 서로 인접하게 배치될 수 있다. 이에 따라, 발광부(320)에서 발생된 광은 투명 재질로 구성된 제2 측벽(213b)을 거쳐 외부로 방출되고, 외부 객체(예: 사용자의 손가락)에 의해 반사된 후, 반사광은 발광부(320) 옆에 위치한 부품 구조(301)의 수광부(330)를 향해 이동할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 하우징(210)은 외측 부분(211) 및 내측 부분(213)을 포함하고, 제2 회로 기판(240b)은 링 형상의 하우징(210) 측벽의 중심을 따라 호를 형성할 수 있다. 제2 회로 기판(240b)의 외측면 상에 배치된 발광부(320) 및 부품 구조(301)는, 투명한 재질의 측벽으로 이루어진 내측 부분(213)의 제2 측벽(213b)의 적어도 일부와 대면 배치될 수 있다. 이에 따라, 웨어러블 전자 장치(200)의 측면(side)를 향해 바라볼 때, 하우징(210)의 측벽은 불투명한 재질을 형성하는 외측 부분(211)(예: 제1 측벽(211b))의 두께보다 내측 부분(213)(예: 제2 측벽(213b))의 두께가 상대적으로 크게 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 투명한 재질의 측벽은 제2 측벽(213b)의 일부분으로, 발광부(320) 및 부품 구조(301)과 대면하는 영역에 한정될 수 있다.
도 20을 참조하면, 웨어러블 전자 장치(200)의 측면(side)를 향해 바라볼 때, 발광부(320) 및 발광부(320)를 제외한 부품 구조(301)(예: 수광부(330), 커버부(340), 및/또는 몰딩부(350))는 제2 회로 기판(240b)의 내측면 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 발광부(320) 및 부품 구조(301)는 내측 부분(213)의 제2 측벽(213b)을 직접적으로 대면하도록 배치될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 웨어러블 전자 장치(200)의 측면(side)를 향해 바라볼 때, 발광부(320) 및 부품 구조(301)는 제2 회로 기판(240b)의 가장자리를 따라 나란하게 배열될 수 있다. 발광부(320) 및 부품 구조(301)는 서로 인접하게 배치될 수 있다. 이에 따라, 발광부(320)에서 발생된 광은 제2 측벽(213b)을 거쳐 외부로 방출되고, 외부 객체(예: 사용자의 손가락)에 의해 반사된 후, 반사광은 발광부(320) 옆에 위치한 부품 구조(301)의 수광부(330)를 향해 이동할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 하우징(210)은 외측 부분(211) 및 내측 부분(213)을 포함하고, 제2 회로 기판(240b)은 링 형상의 하우징(210) 측벽의 중심을 따라 호를 형성할 수 있다. 제2 회로 기판(240b)의 내측면에 배치된 발광부(320) 및 수광부(330)는, 투명한 재질의 측벽으로 이루어진 내측 부분(213)의 제2 측벽(213b)과 대면 배치될 수 있다. 이에 따라, 웨어러블 전자 장치(200)의 측면(side)를 향해 바라볼 때, 하우징(210)의 측벽은 불투명한 재질을 형성하는 외측 부분(211)(예: 제1 측벽(211b))의 두께와 내측 부분(213)(예: 제2 측벽(213b))의 두께가 실질적으로 동일할 수 있다.
도 21를 참조하면, 웨어러블 전자 장치(200)의 측면(side)를 향해 바라볼 때, 발광부(320) 및 발광부(320)를 제외한 부품 구조(301)(예: 수광부(330), 커버부(340), 및/또는 몰딩부(350))는 제2 회로 기판(240b)의 내측면 상에 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 발광부(320)는 내측 부분(213)의 제2 측벽(213b)을 직접적으로 대면하도록 배치되고, 부품 구조(301)는 발광부(320)의 뒤(예: 발광부(320)의 발광면이 향하는 반대 방향)에 배치될 수 있다. 부품 구조(301)의 수광부(330)는 발광부(320) 보다 큰 두께를 가지도록 형성될 수 있으며, 이에 따라, 웨어러블 전자 장치(200)의 측면(side)를 향해 바라볼 때, 발광부(320) 및 수광부(330)의 일부는 중첩 배치되고, 수광부(330)의 다른 일부는 투명한 제2 측벽(213b)을 통해 시야에 보일 수 있다. 예를 들어, 발광부(320) 및 수광부(330)는 내측 부분(213)의 제2 측벽(213b)을 직접적으로 대면하도록 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 웨어러블 전자 장치(200)의 측면(side)를 향해 바라볼 때, 발광부(320) 및 수광부(330)는 적층된 상태로 배치될 수 있다. 발광부(320)가 제2 회로 기판(240b) 상에 실장되고, 수광부(330)은 발광부(320) 위에 배치될 수 있다.
도 22는 본 개시의 일 실시예에 따른, 웨어러블 전자 장치의 내부를 투영하여 바라본, 리지드-플렉서블 기판에 배치된 광 모듈의 전면을 나타낸 도면이다.
도 23은 본 개시의 일 실시예에 따른, 웨어러블 전자 장치의 내부를 투영하여 바라본, 리지드-플렉서블 기판에 배치된 광 모듈의 상측을 나타낸 도면이다.
도 24는 본 개시의 일 실시예에 따른, 웨어러블 전자 장치의 내부를 투영하여 바라본, 리지드-플렉서블 기판에 배치된 광 모듈의 후면을 나타낸 도면이다.
도 22 내지 도 24를 참조하면, 웨어러블 전자 장치(200)는 하우징(210), 제1회로 기판(240a), 배터리(260) 및/또는 광 모듈(300)을 포함할 수 있다. 하우징(210)은 전체적으로 링 형상으로 서로 다른 재질로 구성된 외측 부분(211) 및 내측 부분(213)을 포함할 수 있다. 광 모듈(300)은 기판(예: 도 7의 기판(310)), 발광부(예: 도 7의 발광부(320)), 수광부(예: 도 7의 수광부(330)), 커버부(예: 도 7의 커버부(340)), 및/또는 몰딩부(예: 도 7의 몰딩부(350)) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도 22 내지 도 24의 웨어러블 전자 장치(200)의 구성은, 도 1의 전자 장치(101)의 구성, 또는 도 2 내지 도 21의 웨어러블 전자 장치(200)의 구성과 일부 또는 전부가 동일할 수 있다. 도 22 내지 도 24의 실시예들은, 도 1 내지 도 21의 실시예들, 또는 도 25 내지 도 36의 실시예들과 선택적으로 결합 가능할 수 있다.
도 22 내지 도 24의 실시예들은, 도 13, 도 15a, 또는 도 15b에 개시된 것과 같이, 리지드-플렉서블 기판의 일면(또는 타면)에 발광부(320) 및 수광부(330)가 나란히 배치된 구조일 수 있다.
도 22 내지 도 24를 참조하면, 제1 회로 기판(240a)은 리지드-플렉서블 회로기판일 수 있다. 예를 들어, 제1 회로 기판(240a)은 복수 개의 리지드 기판(244)들, 및 복수 개의 리지드 기판(244)들 사이에 교대로 배열된 플렉서블 기판(245)들을 포함할 수 있다. 리지드 기판(244)들과 플렉서블 기판(245)들은 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1 회로 기판(240a)은 전자 부품(예: 배터리(260))의 실장 공간을 고려하여, 영역에 따라 다른 폭을 가지도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 배터리(260)는 웨어러블 전자 장치(200)의 후면 측을 향해 굴곡된 형상으로 배치되고, 배터리(260)와 나란하게 배치된 제1 회로 기판(240a)의 일부분(예: 제1 구간(T1))은 다른 부분(예: 제2 구간(T2))보다 작은 폭을 가질 수 있다. 제1 회로 기판(240a)의 제1 구간(T1)은 웨어러블 전자 장치(200)의 전면 측을 향해 굴곡진 형상으로 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 배터리(260)는, 웨어러블 전자 장치(200) 내부에 일체로 배치될 수 있고, 웨어러블 전자 장치(200)와 탈부착 가능하게 배치될 수도 있다. 일 실시예에 따르면, 배터리(260)는 일체형의 하나의 배터리로 형성되거나 복수 개로 분리형 배터리를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 배터리(260)는, 하우징(210)의 내부 공간의 형상에 따라 휘어지는 배터리 팩을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 배터리(260)는, 휘어지지 않는 복수 개의 배터리 팩들을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 배터리(260)는, 휘어지는 배터리 팩 및 휘어지지 않는 복수 개의 배터리 팩들을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 웨어러블 전자 장치(200)의 측면(side)를 향해 바라볼 때, 배터리(260)와 중첩된 복수 개의 리지드 기판(244)들이 이격되어 배치되고, 복수 개의 플렉서블 기판(245)들이 리지드 기판(244)들을 전기적으로 연결할 수 있다. 예를 들어, 세 개의 리지드 기판(244)들 상에는 각각 세 개의 광 모듈(300)이 배열될 수 있다. 각각의 광 모듈(300)은 리지드 기판(244)의 전면을 향하는 가장자리를 따라 배치될 수 있다.
도 25는 본 개시의 일 실시예에 따른, 웨어러블 전자 장치의 내부를 투영하여 바라본, 리지드-플렉서블 기판 상에 배치된 다양한 광 모듈의 배치 관계를 나타낸 도면이다.
도 26은 본 개시의 일 실시예에 따른, 광 모듈이 배치된 도 25의 일 영역(A)을 확대한 단면도이다.
도 27은 본 개시의 일 실시예에 따른, 광 모듈이 배치된 도 25의 일 영역(B)을 확대한 단면도이다.
도 28은 본 개시의 일 실시예에 따른, 광 모듈이 배치된 도 25의 일 영역(C)을 확대한 단면도이다.
도 29는 본 개시의 일 실시예에 따른, 광 모듈이 배치된 도 25의 일 영역(D)을 확대한 단면도이다.
도 30은 본 개시의 일 실시예에 따른, 광 모듈이 배치된 도 25의 일 영역(E)을 확대한 단면도이다.
도 25 내지 도 30을 참조하면, 웨어러블 전자 장치(200)는 하우징(210), 회로 기판(240), 배터리(260) 및/또는 광 모듈(300)을 포함할 수 있다. 하우징(210)은 전체적으로 링 형상으로 서로 다른 재질로 구성된 외측 부분(211) 및 내측 부분(213)을 포함할 수 있다. 광 모듈(300)은 기판(예: 도 7의 기판(310)), 발광부(예: 도 7의 발광부(320)), 수광부(예: 도 7의 수광부(330)), 커버부(예: 도 7의 커버부(340)), 및/또는 몰딩부(예: 도 7의 몰딩부(350)) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도 25 내지 도 30의 웨어러블 전자 장치(200)의 구성은, 도 1의 전자 장치(101)의 구성, 또는 도 2 내지 도 24의 웨어러블 전자 장치(200)의 구성과 일부 또는 전부가 동일할 수 있다. 도 25 내지 도 30의 실시예들은, 도 1 내지 도 24의 실시예들, 또는 도 31 내지 도 36의 실시예들과 선택적으로 결합 가능할 수 있다.
도 25 내지 도 30을 참조하면, 제1 회로 기판(240a)은 리지드-플렉서블 회로기판일 수 있다. 예를 들어, 제1 회로 기판(240a)은 복수 개의 리지드 기판(244)들, 및 복수 개의 리지드 기판(244)들 사이에 교대로 배열된 플렉서블 기판(245)들을 포함할 수 있다. 리지드 기판(244)들과 플렉서블 기판(245)들은 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 도 26 내지 도 30에서, 설명의 편의를 위해, 플렉서블 기판(245)을 제외하고 도시하였다.
일 실시예에 따르면, 링 형상의 하우징(210)의 만곡 부분(P)에 편평하게 형성된 리지드 기판(244)이 배치될 수 있다. 만곡 부분(P) 두께의 중심(또는 중심과 인접한 아래 부분)을 기준으로 리지드 기판(244)의 중심 부분이 배치됨에 따라, 리지드 기판(244)의 외측면 위의 제1 공간(P1)의 크기와 내측면 위의 제2 공간(P2)이 크기는 상이할 수 있다. 예를 들어, 리지드 기판(244)의 제1 공간(P1)은 중심 부근이 가장 높은 두께를 가지며, 주변으로 갈수록 점점 줄어드는 두께를 가질 수 있다. 예를 들어, 리지드 기판(244)의 제2 공간(P2)은 중심 부근이 가장 작은 두께를 가지며, 주변으로 갈수록 점점 늘어나는 두께를 가질 수 있다. 일 실시예에 따르면, 리지드 기판(244)이 만곡 부분(P) 두께의 중심(또는 중심과 인접한 아래 부분)을 기준으로 리지드 기판(244)의 중심에 배치될 때, 제1 공간(P1) 및 제2 공간(P2)의 중심의 두께가 실질적으로 동일함에 따라, 제1 공간(P1)의 전체적인 크기는 제2 공간(P2)의 전체적인 크기보다 작을 수 있다. 일 실시예에 따르면, 리지드 기판(244)이 만곡 부분(P) 두께의 중심보다 위을 향해 배치될수록, 제1 공간(P1)의 전체적인 크기는 제2 공간(P2)의 전체적인 크기보다 점점 작아질 수 있다.
도 26을 참조하면, 링 형상의 하우징(210)의 만곡 부분(P)을 고려하여, 제1 공간(P1)과 비교하여 상대적으로 실장 공간이 큰, 하우징(210)의 제2 공간(P2) 내부에 광 모듈(300)이 배치될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 리지드 기판(244)의 내측면 상에 광 모듈(300)을 배치할 수 있다. 예를 들어, 리지드 기판(244)의 내측면 중 중심 부근보다 플렉서블 기판(245)을 향하는 가장자리가 더 큰 공간(예: 리지드 기판(244) 및 하우징(210)의 내주면 사이의 거리)을 형성함에 따라, 광 모듈(300)은 상기 가장자리 부근에 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 리지드 기판(244)의 내측면 상에 배치된 광 모듈(300)은 측벽(예: 전면)과 인접하게 발광부(320)가 배치되고, 발광부(320)의 측벽과 반대 방향(예: 배터리(260)가 배치된 방향)을 향해 부품 구조(301)(예: 수광부(330), 커버부(340), 및/또는 몰딩부(350))가 배치될 수 있다. 발광부(320) 보다 부품 구조(301)의 적어도 일부(예: 커버부(340), 및/또는 몰딩부(350))가 큰 두께를 가짐에 따라, 전면에서 바라볼 때, 발광부(320) 및 상기 다른 부품들의 일부가 보일 수 있다.
도 27을 참조하면, 링 형상의 하우징(210)의 만곡 부분(P)을 고려하여, 제1 공간(P1)과 비교하여 상대적으로 실장 공간이 큰, 하우징(210)의 제2 공간(P2) 내부에 광 모듈(300)이 배치될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 리지드 기판(244)의 내측면 상에 광 모듈(300)을 배치할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 리지드 기판(244)의 내측면의 중심 부근 보다 플렉서블 기판(245)을 향하는 가장자리 부근이 더 큰 공간(예: 리지드 기판(244) 및 하우징(210)의 내주면 사이의 거리)을 형성할 수 있다. 이에 따라, 광 모듈(300) 중 두께가 상대적으로 작은 발광부(320)는 리지드 기판(244)의 중심 부근에 위치하고, 광 모듈(300) 중 두께가 상대적으로 큰 다른 부품들(예: 수광부(330), 커버부(340), 및/또는 몰딩부(350), 이하 부품 구조(301)로 설명함)은 가장자리 부근에 위치할 수 있다. 예를 들어, 광 모듈(300)에서, 광을 용이하게 흡수(또는 수신)하기 위해, 수광부(330)가 발광부(320) 보다 많은 수(예: 발광부(320)는 한 개, 수광부(330)는 두 개)로 구성할 수 있으며, 발광부(320)는 중심 부근에 위치하고, 두 개의 부품 구조(301)(예: 각각 수광부(330) 포함)들은 양 가장자리 부근에 위치할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 리지드 기판(244)의 내측면 상에 배치된 광 모듈(300)은 광이 용이하게 방출(또는 송신) 또는 입사(또는 수신)되기 위해, 측벽(예: 전면)과 인접하게 발광부(320) 및 부품 구조(301)가 배치될 수 있다. 예를 들어, 한 개의 발광부(320) 및 두 개의 부품 구조(301)들은, 전면 방향을 향하는 리지드 기판(244)의 가장자리를 따라 나란하게 배치될 수 있다.
도 28 및 도 29를 참조하면, 리지드 기판(244)의 내측면 및 외측면 각각 광 모듈(300)의 부품들이 배치될 수 있다. 링 형상의 하우징(210)의 만곡 부분(P)을 고려하여, 제2 공간(P2)과 비교하여 상대적으로 실장 공간이 작은, 하우징(210)의 제1 공간(P1) 내부에 광 모듈(300) 중 두께가 상대적으로 작은 발광부(320)가 위치할 수 있다. 제2 공간(P2) 내부에는 광 모듈(300) 중 두께가 상대적으로 큰 다른 부품들(예: 수광부(330), 커버부(340), 및/또는 몰딩부(350), 이하 부품 구조(301) 로 설명함)이 위치할 수 있다. 예를 들어, 리지드 기판(244)의 외측면 상에는 발광부(320)가 배치되고, 리지드 기판(244)의 내측면 상에는 부품 구조(301)가 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 리지드 기판(244)의 외측면 및 내측면 상에 배치된 광 모듈(300)은 광이 용이하게 방출(또는 송신) 또는 입사(또는 수신)되기 위해, 측벽(예: 전면)과 인접하게 발광부(320) 및 부품 구조(301)(예: 수광부(330) 포함)가 배치될 수 있다.
도 28을 참조하면, 광 모듈(300)의 발광부(320) 및 부품 구조(301)(예: 수광부(330) 포함)는 리지드 기판(244)을 사이에 두고 대면 배치될 수 있다. 예를 들어, 리지드 기판(244)의 외측면 중 중심 부근에 발광부(320)가 배치되고, 리지드 기판(244)의 내측면 중 중심 부근에 부품 구조(301)가 배치될 수 있다.
도 29를 참조하면, 광 모듈(300)의 발광부(320) 및 부품 구조(301)(예: 수광부(330) 포함)는 리지드 기판(244)을 사이에 두고 대면 배치되지 않을 수 있다. 리지드 기판(244)의 외측면 중 플렉서블 기판(245)을 향하는 가장자리 부근보다 중심 부근이 더 큰 공간을 형성함에 따라, 발광부(320)는 리지드 기판(244)의 중심 부근에 배치될 수 있다. 리지드 기판(244)의 내측면 중 중심 부근보다 플렉서블 기판(245)을 향하는 가장자리 부근이 더 큰 공간을 형성함에 따라, 부품 구조(301)는 리지드 기판(244)의 가장자리 부근에 배치될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 광 모듈(300)에서, 광을 용이하게 흡수(또는 수신)하기 위해, 수광부(330)가 발광부(320) 보다 많은 수(예: 발광부(320)는 한 개, 수광부(330)는 두 개)로 구성할 수 있으며, 발광부(320)는 리지드 기판(244)의 외측면의 중심 부근에 위치하고, 두 개의 부품 구조(301)(예: 각각 수광부(330) 포함)들은 리지드 기판(244)의 내측면의 양 가장자리 부근에 위치할 수 있다.
도 30을 참조하면, 리지드 기판(244)의 내측면 및 외측면 각각 광 모듈(300)의 부품들이 배치될 수 있다. 광 모듈(300)은 광을 용이하게 흡수(또는 수신)하기 위해, 수광부(330)가 발광부(320) 보다 많은 수(예: 발광부(320)는 한 개, 수광부(330)는 세 개)로 구성할 수 있다. 링 형상의 하우징(210)의 만곡 부분(P)을 고려하여, 제2 공간(P2)과 비교하여 상대적으로 실장 공간이 작은, 하우징(210)의 제1 공간(P1) 내부는 광 모듈(300)의 부품들 중 적은 수의 부품(예: 한 개의 수광부(330))이 위치할 수 있다. 제2 공간(P2) 내부에는 광 모듈(300)의 부품들 중 많은 수의 부품들(예: 한 개의 발광부(320) 및 두 개의 수광부(330))이 위치할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 리지드 기판(244)의 내측면 중 중심 부근보다 플렉서블 기판(245)을 향하는 가장자리 부근이 더 큰 공간을 형성함에 따라, 두께가 상대적으로 작은 발광부(320)는 중심 부근에 배치되고, 두께가 상대적으로 큰 부품 구조(301)(예: 각각 수광부(330) 포함)들은 리지드 기판(244)의 양 가장자리 부근에 배치될 수 있다.
도 31은 본 개시의 일 실시예에 따른, 두 손을 이용하여 웨어러블 전자 장치의 키 동작을 실행하는 모습을 나타낸 사시도이다.
도 32는 본 개시의 일 실시예에 따른, 한 손을 이용하여 웨어러블 전자 장치의 키 동작을 실행하는 모습을 나타낸 사시도이다.
도 33은 본 개시의 일 실시예에 따른, 두 손을 이용하여 웨어러블 전자 장치의 스와이프 동작을 실행하는 모습을 나타낸 사시도이다.
도 31 내지 도 33을 참조하면, 웨어러블 전자 장치(200)은 하우징(예: 도 3a의 하우징(210)), 회로 기판, 및/또는 광 모듈(예: 도 7의 광 모듈(300))을 포함할 수 있다. 하우징은 전체적으로 링 형상으로 서로 다른 재질로 구성된 외측 부분 및 내측 부분을 포함할 수 있다. 광 모듈(300)은 기판(예: 도 7의 기판(310)), 발광부(예: 도 7의 발광부(320)), 수광부(예: 도 7의 수광부(330)), 커버부(예: 도 7의 커버부(340)), 및/또는 몰딩부(예: 도 7의 몰딩부(350)) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도 31 내지 도 33의 웨어러블 전자 장치(200)의 구성은, 도 1의 전자 장치(101)의 구성, 또는 도 2 내지 도 30의 웨어러블 전자 장치(200)의 구성과 일부 또는 전부가 동일할 수 있다. 도 31 내지 도 33의 실시예들은, 도 1 내지 도 30의 실시예들, 또는 도 34 내지 도 36의 실시예들과 선택적으로 결합 가능할 수 있다.
도 31 내지 도 33을 참조하면, 광 모듈(300)은 링 형상의 하우징(210)의 측면으로부터 광을 송신하고, 상기 측면으로 광을 수신할 수 있다. 예를 들어, 광 모듈(300)은 발광부(320)로부터 광을 방출하고, 방출된 광은 외부 객체(예: 사용자의 손가락)에 의해 반사되고, 반사된 광은 수광부(330)로 입사되어, 키 동작을 수행할 수 있다. 상기 키 동작은 예를 들어, 터치(touch), 스와이프(swipe), 탭(tap), 더블 탭(duuble tap), 롱 프레스(long press), 핀치(pinch), 드래그(drag), 플릭(flick), 또는 로테이트(ratate) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 모듈(300)은 하나 또는 복수 개로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 키 동작 중 스와이프(swipe), 핀치(pinch), 드래그(drag), 플릭(flick), 또는 로테이트(ratate)를 위해선 복수 개의 광 모듈(300)들이 하우징(210)의 측면을 따라 지정된 간격으로 이격 배치될 수 있다.
도 31을 참조하면, 키 동작 중 두 손을 이용한 키 동작을 나타낸다. 링 형상의 웨어러블 전자 장치(200)가 사용자의 한 손(H1)의 손가락에 끼움된 상태에서, 다른 손(H2)의 손가락이 웨어러블 전자 장치(200)의 측면을 터치하는 방식으로, 키 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 광 모듈(300)의 발광부(320)는 한 손(H1)의 손가락 끝 부분을 향하여(예: 하우징(210)의 측면 중 전면 방향을 향하여) 광을 방출하고, 다른 손(H2)의 손가락이 광 모듈(300)을 향해 상기 키 동작(예: 터치, 또는 탭)을 수행하면, 상기 다른 손(H2)의 손가락에 반사된 광이 광 모듈(300)의 수광부(330)로 입사될 수 있다.
도 32를 참조하면, 키 동작 중 한 손을 이용한 키 동작을 나타낸다. 링 형상의 웨어러블 전자 장치(200)가 사용자의 한 손(H1)의 손가락에 끼움된 상태에서, 상기 손가락을 구부림에 따라 상기 손가락의 일부가 웨어러블 전자 장치(200)의 측면을 터치하는 방식으로, 키 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 광 모듈(300)의 발광부(320)는 한 손(H1)의 손가락 끝 부분을 향하여(예: 하우징(210)의 측면 중 전면 방향을 향하여) 광을 방출할 수 있다. 이 경우, 상기 손가락이 구부리는 방향(예: 손바닥을 향하는 방향)으로 광이 방출될 수 있도록, 광 모듈(300)은 손 바닥에 인접하게 위치할 수 있다. 한 손(H1)의 손가락의 구부림 동작에 의해, 웨어러블 전자 장치(200)가 끼움된 마디의 상측 부분이 광 모듈(300)을 향해 상기 키 동작(예: 터치, 또는 탭)을 수행하면, 상기 손가락의 마디로부터 반사된 광이 광 모듈(300)의 수광부(330)로 입사될 수 있다.
도 33을 참조하면, 키 동작 중 두 손을 이용한 스와이프 키 동작을 나타낸다. 링 형상의 웨어러블 전자 장치(200)가 사용자의 한 손(H1)의 손가락에 끼움된 상태에서, 다른 손(H2)의 손가락이 웨어러블 전자 장치(200)의 측면을 스와이프하는 방식으로, 키 동작을 수행할 수 있다. 상기 스와이프 동작에서 다른 손(H2)의 손가락은 지정된 간격으로 이격된 복수 개의 광 모듈(300)들을 터치하며 이동하는 방식으로 키 동작을 수행할 수 잇다. 상기 스와이프 동작은 다른 손(H2)의 손가락이 하우징(210)의 측면을 대고 빠르게 다른 방향으로 미는 동작으로 이해할 수 있다. 예를 들어, 광 모듈(300)들의 각각의 발광부(320)는 한 손(H1)의 손가락 끝 부분을 향하여(예: 하우징(210)의 측면 중 전면 방향을 향하여) 광을 방출하고, 다른 손(H2)의 손가락이 광 모듈(300)들을 향해 상기 키 동작(예: 순차적으로 광 모듈(300)들을 지나감)을 수행하면, 상기 다른 손(H2)의 손가락에 반사된 광이 광 모듈(300)들 각각의 수광부(330)로 입사될 수 있다.
도 34는 본 개시의 일 실시예에 따른, 웨어러블 전자 장치의 키 동작 수행을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 34를 참조하면, 웨어러블 전자 장치(200)은 하우징(예: 도 3a의 하우징(210)), 회로 기판(예: 도 7의 회로 기판(240)), 및/또는 광 모듈(예: 도 7의 광 모듈(300))을 포함할 수 있다. 하우징은 전체적으로 링 형상으로 서로 다른 재질로 구성된 외측 부분 및 내측 부분을 포함할 수 있다. 광 모듈(300)은 기판(예: 도 7의 기판(310)), 발광부(예: 도 7의 발광부(320)), 수광부(예: 도 7의 수광부(330)), 커버부(예: 도 7의 커버부(340)), 및/또는 몰딩부(예: 도 7의 몰딩부(350)) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도 34의 웨어러블 전자 장치(200)의 구성은, 도 1의 전자 장치(101)의 구성, 또는 도 2 내지 도 33의 웨어러블 전자 장치(200)의 구성과 일부 또는 전부가 동일할 수 있다. 도 34의 실시예들은, 도 1 내지 도 33의 실시예들, 또는 도 35a, 도 35b 및 도 36의 실시예들과 선택적으로 결합할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 회로 기판(240)에는, 프로세서(120)(예: 도 1의 프로세서(120)), 메모리(130)(예: 도 1의 메모리(130)), 또는 통신 모듈(290)(예: 도 1의 통신 모듈(190))이 배치 및/또는 실장될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는, AP(application processor), SP(supplementary processor(예: sensor hub)), CPU(central processor unit), NPU(neural processor unit), GPU(graphic processor unit), 또는 IoT(internet of things) 프로세서(예: 통신 모듈(290)과 통합으로 구성된 프로세서)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는, 웨어러블 전자 장치(200)의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 웨어러블 전자 장치(200), 및/또는 웨어러블 전자 장치(200)의 구성 요소들이 특정 동작을 수행하는 것은, 프로세서(120)에 의해 제어되는 것으로 정의될 수 있다. 프로세서(120)는, 컨트롤러(controller)로 정의 및/또는 지칭될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 메모리(130)는, 데이터(예: 센싱 데이터, 또는 통신 데이터)를 저장할 수 있다. 메모리(130)는, 프로세서(120)와 통합된 형태일 수 있다.
일 실시예예 따르면, 통신 모듈(290)은, 웨어러블 전자 장치(200)와 외부 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(102, 104), 또는 도 2의 전자 장치들(S1 내지 S8))의 통신을 지원할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 웨어러블 전자 장치(200)는, 안테나(예: 도 1의 안테나 모듈(197))를 포함할 수 있다. 안테나(197)는, 무선 통신을 위한 안테나일 수 있다. 안테나(197)는, 하우징(210)의 내부 공간에 배치될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 하우징(210)의 일부가 안테나(197)로 활용될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 웨어러블 전자 장치(200)는, 충전 회로를 포함할 수 있다. 충전 회로는, 배터리(예: 도 3a의 배터리(260))의 충전을 위한 유선 충전(예: 단자, 또는 pogo pin) 방식, 및/또는 유선 충전(예: WPC, 또는 NFC) 방식을 지원하도록 구성될 수 있다. 웨어러블 전자 장치(200)는, 충전 회로를 통해, 배터리(260)를 충전할 수 있다.
이하, 도 34를 참조하여, 웨어러블 전자 장치(200)의 광 모듈(300)을 통한 키 동작 인식 관련 흐름도를 설명한다.
도 34의 동작들 중 적어도 일부 동작은 생락될 수 있다. 도 34의 동작들의 동작 순서는 변경될 수 있다. 도 34의 동작들 중 적어도 2개의 동작들이 병렬적으로 수행될 수 있다. 도 34의 동작들의 수행 전, 수행 도중, 또는 수행 후에 도 34의 동작들 이외의 동작이 수행될 수 있다. 도 34의 동작들은, 웨어러블 전자 장치(200), 또는 프로세서(120)에 의해 제어되는 것으로 정의될 수 있다. 도 34의 동작들에서, 메모리(130)는 프로세서(120)에 의해 각 동작들이 실행될 때, 웨어러블 전자 장치(200)가 다양한 동작을 수행하게 하는 명령을 저장할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 웨어러블 전자 장치(200)의 키 동작은, 전자 장치의 전원이 켜진 상태(예: 파워 온(power on), 동작 1001)에서 수행될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 동작 1002에서, 프로세서(120)는 광 모듈(300)의 발광부(320)를 제어하고, 발광부(320)는 광을 외부로 방출(또는 송신)할 수 있다. 발광부(320)는 주기적으로(예: 제1 주기(t1)로) 광을 방출할 수 있다. 예를 들어, 동작 1002는 광 모듈(300)의 저전력 동작을 위한 것으로, 평상시의 발광부(320)는 제1 주기(t1)에 따른 지정된 간격에 따라 광을 순간적으로 방출할 수 있다. 광을 방출 간격은 대략 1s(second)일 수 있으며, 웨어러블 전자 장치(200)의 환경, 및/또는 사용자의 환경을 고려하여 상기 간격 시간은 다양하게 설계 변경될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 동작 1003에서, 프로세서(120)는 광 모듈(300)의 수광부(330)로부터 광의 입사(또는 수신)가 제1 차적으로 감지될 때, 상기 감지된 데이터값을 기반으로 발광부(320) 및/또는 수광부(330)의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 웨어러블 전자 장치(200)는 수광부(330)를 통해 광의 수신 여부가 제1 차적으로 감지되면 이하, 동작 1004로 동작하고, 광의 수신 여부가 감지 되지 않으면, 동작 1002의 동작을 유지할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 동작 1004에서, 프로세서(120)는 수광부(330)에 의해 광의 수신 여부가 제1 차적으로 감지되면, 사용자의 키 동작 수행의 의도를 판단하기 위해, 상기 감지된 데이터값을 기반으로 발광부(320)가 제1 주기(t1)와 다른 주기로 광을 방출(또는 송신)하도록 제어할 수 있다. 발광부(320)는 제1 주기(t1)보다 짧은 주기로(예: 제2 주기(t2)로) 광을 방출할 수 있다. 광을 방출 간격은 대략 10ms(millisecond)일 수 있으며, 웨어러블 전자 장치(200)의 환경, 및/또는 사용자의 환경을 고려하여 상기 간격 시간은 다양하게 설계 변경될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 동작 1005에서, 프로세서(120)는 발광부(320)에서 광이 제2 주기(t2)로 방출된 이후, 수광부(330)로부터 광의 입사(또는 수신)가 제2 차적으로 감지될 때, 상기 감지된 데이터값을 기반으로 발광부(320) 및/또는 수광부(330)의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는 사용자의 키 동작 수행 의도 여부를 상기 감지된 데이터값을 기반으로 하여, 광 모듈(300) 및/또는 다른 부품에 추후 동작을 진행하도록 명령할 수 있다. 예를 들어, 웨어러블 전자 장치(200)는 수광부(330)를 통해 광의 수신 여부가 제2 차적으로 감지되면(예: 사용자의 키 동작 수행 의도가 있다고 판별되면) 이하, 동작 1006로 동작하고, 광의 수신 여부가 감지 되지 않거나, 다른 외부 객체에 의해 광이 감지된 경우(예: 사용자의 키 동작 수행 의도가 없다고 판별되면), 동작 1002의 동작으로 진행될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 동작 1006에서, 프로세서(120)는 수광부(330)로부터 감지된 데이터값을 기반으로 사용자의 키 동작 수행 의도가 있다고 판별된 후, 수광부(330)로부터 감지된 데이터값의 패턴(예: 키 동작 데이터값)을 확인 및 처리할 수 있다. 메모리는 상기 감지된 데이터값의 패턴(예: 키 동작 데이터값) 별로 이와 대응되는 키 동작 관련 명령어(예: 키 실행 모드)를 저장할 수 있다. 프로세서(120)는 상기 감지된 데이터값의 패턴(예: 키 동작 데이터값)을 기반으로, 상기 메모리에 저장된 명령어를 실행할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 동작 1007에서, 프로세서(120)는 상기 획득된 키 동작데이터 값에 대응된, 키 실행 모드를 구별하여 실행할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는 수광부(330)에 의해 획득된 키 동작 데이터값이 "1번 키"인지 여부를 판단하고, 상기 키 동작 데이터값이 상기 "1번 키"로 판단되는 것에 기반하여, 메모리에 저장된 "제1 동작 모드"를 수행할 수 있다. 상기 제1 동작 모드는 키 터치 모드(key touch mode)일 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는 수광부(330)에 의해 획득된 키 동작 데이터값이 "2번 키"인지 여부를 판단하고, 상기 키 동작 데이터값이 상기 "2번 키"로 판단되는 것에 기반하여, 메모리에 저장된 "제2 동작 모드"를 수행할 수 있다. 상기 제2 동작 모드는 스와이프 모드(swipe mode)일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 동작 1007 내지 동작 1009에서, 프로세서(120)에서 처리하는 상기 키 동작 데이터값은, 사용자가 웨어러블 전자 장치(200)의 측면에 전달하는 동작(예: 터치 또는 스와이프)에 의해, 수광부(330)에 수신된 광의 세기 또는 시간과 같은 환경을 고려하여, 기 설정된 키 매핑(mapping) 값(예: 1번 키 또는 2번 키)일 수 있다. 사용자의 동작 중 웨어러블 전자 장치(200)의 측면에 단순히 사용자의 손가락을 터치하는 경우, 이와 대응되는 키 동작 데이터값은 1번 키일 수 있으며, 프로세서(120)는 메모리에 저장된 "제1 동작 모드"를 실행할 수 있다. 사용자의 동작 중 웨어러블 전자 장치(200)의 측면에 복수 개의 수광부(330)들을 사용자의 손가락이 순차적으로 터치하는 경우, 이와 대응되는 키 동작 데이터값은 2번 키일 수 있으며, 프로세서(120)는 메모리에 저장된 "제2 동작 모드"를 실행할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 동작 1008에서, 프로세서(120)는 제1 동작 모드(키 터치 모드(key touch mode))를 수행할 수 있다. 키 터치 모드에서, 동작 1008a에 따르면, 프로세서(120)는 획득된 키 동작 데이터값(예: 1번 키)을 확인하고, 제1 키 동작 데이터값의 확정할 수 있다. 이후, 동작 1008b에 따르면, 프로세서(120)는 확정된 제1 키 동작 데이터값이 메모리에 저장된(예: 기 설정된) 제1 키 설정 데이터값과 대응됨을 식별하고, 동작 1008c에 의해 상기 제1 키 설정 데이터값에 해당하는 제1 키 동작(예: 액션 버튼)을 수행할 수 있다. 웨어러블 전자 장치(200)의 상기 제1 키 동작은 사용자가 미리 다양하게 설정 또는 정의할 수 있으며, 예를 들어, 생체 신호 측정, 전원 끄기(turn off), 다른 전자 장치 찾기, SOS 기능 진행, 또는 다른 전자 장치의 특정 동작 수행 중 적어도 하나일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 동작 1009에서, 프로세서(120)는 제2 동작 모드(스와이프 모드(swipe mode))를 수행할 수 있다. 스와이프 모드에서, 동작 1009a에 따르면, 프로세서(120)는 획득된 키 동작 데이터값(예: 2번 키)을 확인하고, 제2 키 동작 데이터값의 확정할 수 있다. 이후, 동작 1009b에 따르면, 프로세서(120)는 확정된 제2 키 동작 데이터값이 메모리에 저장된(예: 기 설정된) 제2 키 설정 데이터값과 대응됨을 식별할 수 있다. 예를 들어, 제2 키 동작 데이터값은 사용자의 스와이프 방향에 따라 구분하여 다르게 확정하고, 이와 대응되도록 제2 키 설정 데이터값도 다르게 설정할 수 있다. 이후, 동작 1009c에 따르면, 확정된 제2 키 설정 데이터값에 해당하고 메모리에 저장된 제2 키 동작(예: 액션 버튼)을 수행할 수 있다. 웨어러블 전자 장치(200)의 상기 제2 키 동작은 사용자가 미리 다양하게 정의할 수 있으며, 예를 들어, 생체 신호 측정, 전원 끄기(turn off), 다른 전자 장치 찾기, SOS 기능 진행, 또는 다른 전자 장치의 특정 동작 수행 중 적어도 하나일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 웨어러블 전자 장치(200)의 동작은 다양하게 설정할 수 있다. 상기 SOS 기능 진행 관련하여, 웨어러블 전자 장치(200)와 사용자 간의 상호 작용을 예로 들면, 위급 상황에서 사용자가 수초(대략 3-5 초) 이상 광 모듈(300) 터치를 유지시 기 설정된 번호로 긴급 구조 메시지를 전달할 수 있다. 상기 메시지 전달시, 사용자가 다른 전자 장치(예: 도 2의 스마트 폰(S1))가 있는 경우, 상기 다른 전자 장치를 통해 위치 정보를 함께 전달할 수 있다. 상기 메시지가 전달시, 사용자가 다른 전자 장치가 없는 경우, 다른 사용자의 전자 장치를 통해(예: 스마트 태그(smart tag)) 위치 정보를 함께 전달할 수 있다.
상기 생체 신호 측정 중 부정맥 측정 관련하여, 웨어러블 전자 장치(200)와 사용자 간의 상호 작용을 예로 들면, 사용자가 갑작스런 부정맥 현상을 경험시 사용자가 수초(대략 3-5 초) 이상 광 모듈(300) 터치를 유지하면, 웨어러블 전자 장치(200)는 부정맥 관련 HR 신호를 측정하고 측정 데이터를 저장할 수 있다. 이후, 웨어러블 전자 장치(200)는 다른 전자 장치(예: 도 2의 스마트 폰(S1))로 상기 측정 데이터를 전달하며, 상기 다른 전자 장치는 상기 측정 데이터를 저장하고 의료 기관으로 전송할 수 있다.
상기 다른 전자 장치(예: 도 2의 스마트 폰(S1))의 특정 동작 수행 중 전화와 관련하여, 웨어러블 전자 장치(200)와 사용자 간의 상호 작용을 예로 들면, 운동과 같이 스마트 폰이 멀리 떨어진 상태에서 전화가 오면, 스마트 폰과 연동된 웨어러블 전자 장치(200)의 광 모듈이 활성화될 수 있다. 사용자가 전화를 받고 싶을 경우(또는 거절하고 싶은 경우), 광 모듈(300)에 스와이프 동작을 수행할 수 있다. 이 경우, 스마트 폰의 전화를 수신하고, 스마트 폰은 스피커 모드(또는 블루투스 모드) 기능을 실행할 수 있다.
도 35a는 본 개시의 일 실시예에 따른, 웨어러블 전자 장치의 키 동작 수행을 설명하기 위한 첫번째 흐름도이다.
도 35b는 본 개시의 일 실시예에 따른, 도 35a와 연결되는 웨어러블 전자 장치의 키 동작 수행을 설명하기 위한 두번째 흐름도이다.
도 36은 본 개시의 일 실시예에 따른, 광 모듈의 발광부 및 수광부의 동작을 설명하기 위한 그래프이다.
도 35a 내지 도 36을 참조하면, 웨어러블 전자 장치(200)은 하우징(예: 도 3a의 하우징(210)), 회로 기판(예: 도 7의 회로 기판(240)), 및/또는 광 모듈(예: 도 7의 광 모듈(300))을 포함할 수 있다. 하우징은 전체적으로 링 형상으로 서로 다른 재질로 구성된 외측 부분 및 내측 부분을 포함할 수 있다. 광 모듈(300)은 기판(예: 도 7의 기판(310)), 발광부(예: 도 7의 발광부(320)), 수광부(예: 도 7의 수광부(330)), 커버부(예: 도 7의 커버부(340)), 및/또는 몰딩부(예: 도 7의 몰딩부(350)) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도 35a 내지 도 36의 웨어러블 전자 장치(200)의 구성은, 도 1의 전자 장치(101)의 구성, 또는 도 2 내지 도 34의 웨어러블 전자 장치(200)의 구성과 일부 또는 전부가 동일할 수 있다. 도 35 및 도 36의 실시예들은, 도 1 내지 도 34의 실시예들과 선택적으로 결합할 수 있다.
이하, 도 35a 및 도 35b의 웨어러블 전자 장치(200)의 키 동작은 도 34의 웨어러블 전자 장치(200)의 키 동작을 준용할 수 있다. 도 35a 및 도 35b의 웨어러블 전자 장치(200) 키 동작 수행 공정은, 도 34의 웨어러블 전자 장치(200) 키 동작 수행 공정과 함께, 전자 장치가 사용자의 특정 제스쳐(gesture)를 감지하고, 이를 판단하여 기능을 수행할 수 있다. 이하, 특정 제스쳐 감지 및 이에 대응된 동작을 구체적으로 설명한다.
도 35a 및 도 35b의 동작들 중 적어도 일부 동작은 생락될 수 있다. 도 35의 동작들의 동작 순서는 변경될 수 있다. 도 35a 및 도 35b의 동작들 중 적어도 2개의 동작들이 병렬적으로 수행될 수 있다. 도 35a 및 도 35b의 동작들의 수행 전, 수행 도중, 또는 수행 후에 도 35a 및 도 35b의 동작들 이외의 동작이 수행될 수 있다. 도 35a 및 도 35b의 동작들은, 웨어러블 전자 장치(200), 또는 프로세서(120)에 의해 제어되는 것으로 정의될 수 있다. 도 35a 및 도 35b의 동작들에서, 메모리(130)는 프로세서(120)에 의해 각 동작들이 실행될 때, 웨어러블 전자 장치(200)가 다양한 동작을 수행하게 하는 명령을 저장할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 웨어러블 전자 장치(200)의 키 동작은, 전자 장치의 전원이 켜진 상태(예: 파워 온(power on), 동작 1001)에서 수행될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 동작 1010에서, 프로세서(120)는 사용자의 설정을 기반으로, 동작 1002에 따라 상시적으로 발광부(320)에서 광을 방출하는 상태를 유지하도록 하거나, 동작 1020에 따라 특정 제스쳐(gesture)를 감지하는 경우를 고려하여 발광부(320)에서 광을 방출하는 상태를 유지하도록 할 수 있다.
예를 들어, 사용자가 기본 설정을 동작 1002로 설정할 경우, 동작 1002에 따라 프로세서(120)는 광 모듈(300)의 발광부(320)를 제어하고, 발광부(320)는 광을 외부로 방출(또는 송신)할 수 있다. 발광부(320)는 주기적으로(예: 제1 주기(t1)로) 광을 방출할 수 있다.
예를 들어, 사용자가 기본 설정을 동작 1020로 설정할 경우, 동작 1020에 따라, 프로세서(120)가 특정 제스쳐를 감지하는 경우에 한하여 광 모듈(300)의 발광부(320)를 제어하고, 발광부(320)는 광을 외부로 방출(또는 송신)할 수 있다. 특정 제스쳐를 감지하는 방법은 광 모듈(300)의 동작없이 다른 센서들을 통해 특정 제스쳐를 감지할 수 있다. 예를 들어, 상기 특정 제스쳐가 터치와 같은 제스쳐의 경우, 더블 탭(duuble tap), 또는 롱 프레스(long press)와 같은 특정 탭 동작일 수 있다. 예를 들어, 상기 특정 제스쳐가 모션 제스쳐의 경우, 기기 흔들기(shake), 또는 회전(rotate)와 같은 특정 모션 동작일 수 있다. 예를 들어, 상기 특정 제스쳐는 음성 제스쳐를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 동작 1020에서, 프로세서(120)는 상기 특정 제스쳐를 확인하면 동작 1004로 진행하여, 사용자의 의도를 확인할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 동작 1004에서, 프로세서(120)가 상기 특정 제스쳐를 확인하면, 사용자의 키 동작 수행의 의도를 판단하기 위해, 상기 확인된 데이터값을 기반으로 발광부(320)가 제1 주기(t1)와 다른 주기로 광을 방출(또는 송신)하도록 제어할 수 있다. 발광부(320)는 제1 주기(t1)보다 짧은 주기로(예: 제2 주기(t2)로) 광을 방출할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 동작 1005에서, 프로세서(120)는 발광부(320)에서 광이 제2 주기(t2)로 방출된 이후, 수광부(330)로부터 광의 입사(또는 수신)가 제2 차적으로 감지될 때, 상기 감지된 데이터값을 기반으로 발광부(320) 및/또는 수광부(330)의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는 사용자의 키 동작 수행 의도 여부를 상기 감지된 데이터값을 기반으로 하여, 광 모듈(300) 및/또는 다른 부품(예: 가속도 센서)에 추후 동작을 진행하도록 명령할 수 있다. 예를 들어, 웨어러블 전자 장치(200)는 수광부(330)를 통해 광의 수신 여부가 제2 차적으로 감지되면(예: 사용자의 키 동작 수행 의도가 있다고 판별되면) 이하, 동작 1006로 동작하고, 광의 수신 여부가 감지 되지 않거나, 다른 외부 객체에 의해 광이 감지된 경우(예: 사용자의 키 동작 수행 의도가 없다고 판별되면), 동작 1002의 동작으로 진행될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 동작 1006에서, 프로세서(120)는 수광부(330)로부터 감지된 데이터값을 기반으로 사용자의 키 동작 수행 의도가 있다고 판별된 후, 수광부(330)로부터 감지된 데이터값의 패턴(예: 키 동작 데이터값)을 확인 및 처리할 수 있다. 메모리는 상기 감지된 데이터값의 패턴(예: 키 동작 데이터값) 별로 이와 대응되는 키 동작 관련 명령어(예: 키 실행 모드)를 저장할 수 있다. 프로세서(120)는 상기 감지된 데이터값의 패턴(예: 키 동작 데이터값)을 기반으로, 상기 메모리에 저장된 명령어를 실행할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 동작 1030에서, 프로세서(120)는 상기 획득된 키 동작데이터 값이 특정 센서(예: 가속도 센서; accelerometer sensor)를 통해 사용자의 의도된 동작을 확인하고, 다음 동작을 수행할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 동작 1007에서, 프로세서(120)는 상기 획득된 키 동작데이터 값에 대응된, 키 실행 모드를 구별하여 실행할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는 수광부(330)에 의해 획득된 키 동작 데이터값이 "1번 키"인지 여부를 판단하고, 상기 키 동작 데이터값이 상기 "1번 키"로 판단되는 것에 기반하여, 메모리에 저장된 "제1 동작 모드"를 수행할 수 있다. 상기 제1 동작 모드는 키 터치 모드(key touch mode)일 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는 수광부(330)에 의해 획득된 키 동작 데이터값이 "2번 키"인지 여부를 판단하고, 상기 키 동작 데이터값이 상기 "2번 키"로 판단되는 것에 기반하여, 메모리에 저장된 "제2 동작 모드"를 수행할 수 있다. 상기 제2 동작 모드는 스와이프 모드(swipe mode)일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 동작 1008에서, 프로세서(120)는 제1 동작 모드(키 터치 모드(key touch mode))를 수행할 수 있다. 키 터치 모드에서, 동작 1008a에 따르면, 프로세서(120)는 획득된 키 동작 데이터값(예: 1번 키)을 확인하고, 제1 키 동작 데이터값의 확정할 수 있다. 이후, 동작 1008b에 따르면, 프로세서(120)는 확정된 제1 키 동작 데이터값이 메모리에 저장된(예: 기 설정된) 제1 키 설정 데이터값과 대응됨을 식별하고, 동작 1008c에 의해 상기 제1 키 설정 데이터값에 해당하는 제1 키 동작(예: 액션 버튼)을 수행할 수 있다. 웨어러블 전자 장치(200)의 상기 제1 키 동작은 사용자가 미리 다양하게 설정 또는 정의할 수 있으며, 예를 들어, 생체 신호 측정, 전원 끄기(turn off), 다른 전자 장치 찾기, SOS 기능 진행, 또는 다른 전자 장치의 특정 동작 수행 중 적어도 하나일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 동작 1009에서, 프로세서(120)는 제2 동작 모드(스와이프 모드(swipe mode))를 수행할 수 있다. 스와이프 모드에서, 동작 1009a에 따르면, 프로세서(120)는 획득된 키 동작 데이터값(예: 2번 키)을 확인하고, 제2 키 동작 데이터값의 확정할 수 있다. 이후, 동작 1009b에 따르면, 프로세서(120)는 확정된 제2 키 동작 데이터값이 메모리에 저장된(예: 기 설정된) 제2 키 설정 데이터값과 대응됨을 식별할 수 있다. 예를 들어, 제2 키 동작 데이터값은 사용자의 스와이프 방향에 따라 구분하여 다르게 확정하고, 이와 대응되도록 제2 키 설정 데이터값도 다르게 설정할 수 있다. 이후, 동작 1009c에 따르면, 확정된 제2 키 설정 데이터값에 해당하고 메모리에 저장된 제2 키 동작(예: 액션 버튼)을 수행할 수 있다. 웨어러블 전자 장치(200)의 상기 제2 키 동작은 사용자가 미리 다양하게 정의할 수 있으며, 예를 들어, 생체 신호 측정, 전원 끄기(turn off), 다른 전자 장치 찾기, SOS 기능 진행, 또는 다른 전자 장치의 특정 동작 수행 중 적어도 하나일 수 있다.
도 36을 참조하면, 도 34, 도 35a 및 도 35b의 키 동작시 수행되는 키 감지 구조를 그래프로 개시한다.
일 실시예에 따르면, 첫번째 그래프에서 시간에 대한 발광부(예: IR)의 송신 파형을 확인할 수 있다. 웨어러블 전자 장치(200)는 AFE IC(analog front-end integrated circuit)와 같은 발광부(320)를 제어하는 IC(예: 프로세서)를 포함하며, 상기 AFE IC는 발광부(320)를 주기적으로 턴-온(turn-on)하고, 노이즈 내성(noise immunity)을 위한 지정된 파형을 사용할 수 있다. 발광부(320)의 주기적인 턴-온(turn-on) 방식은, 동작 1002의 제1 주기(t1) 또는 동작 1004의 제2 주기(t2)와 같이, 시스템에 따라 가변적으로 다양하게 설정할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 두번째 그래프에서 시간에 대한 수광부(330)(예: PD)의 수신 파형을 확인할 수 있다. 동작 1003 또는 동작 1005와 같이, 프로세서(120)는 수광부(330)를 통해 입력된(또는 수신된) 광을 시간 당 수신 Vth 값 기준으로 판단할 수 있다. 예를 들어, 광 모듈(300)은 사용자가 손가락을 일 영역(예: 광 모듈(300)의 투광 영역)에 접촉하고 일정 시간 이상 터치할 경우, 수광부(330)를 통한 특정 패턴을 감지할 수 있다. 이후, 프로세서(120)는 상기 특정 패턴의 파형의 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 세번째 그래프에서 동작 1006 및 동작 1007와 같이, 프로세서(120)는 수광부(330)에 의해 획득된 키 동작 데이터값이 설정된 키 번호(예: 1번 키)인지 여부를 정확하게 판단하기 위해(예: 주변광이나 사용자의 오인 행동으로 인한 오류를 방지하기 위해), 상기 특정 패턴의 파형의 아날로그 신호를 특정 조합 패턴(예: (1-0-1-0-1-0-1-0…1), (101101…101)과 같은 조합 패턴)의 디지털 신호로 변환할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 세번째 그래프에서 아날로그 신호로부터 디지털 신호로의 변경은, 사전 학습된 AI(artificial intelligence) 모델에 따른 판단으로 수행될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는 수광부(330)(예: PD)의 수신 파형에 기반한 신호 데이터를 전처리하여 학습된 AI 모델에 대한 입력 데이터값을 생성할 수 있다. 상기 생성된 입력 데이터값이 학습된 AI 모델에 전달되면, 상기 학습된 AI 모델(예: 프롬프트 추론 AI 모델)은 사전 학습 정보를 활용하여 출력 데이터값를 획득하고, 프로세서(120)는 출력 데이터값을 통해 키 실행 모드를 수행할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 사전 학습된 AI 모델은 검출 데이터 정보 컴포넌트, 프롬프트 추론 AI 모델 컴포넌트, 및/또는 명령어 실행 AI 모델 컴포넌트를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 사전 학습된 AI 모델은 광 모듈과 같은 센서에서 감지된 데이터셋(dataset)을 기반으로, "검출 데이터 정보 컴포넌트" 및 "프롬프트 추론 AI 모델 컴포넌트" 간의 연동으로 이루어질 수 있다. 상기 검출 터이터 정보 컴포넌트는 예를 들어, 수광부(예: PD)에서 입력된 전위, 가속도, 광센서 정보와 함께, 온도, 시간, 사용자의 생체 신호와 같은 정보들을 제2 메타 데이터로 저장할 수 있다. 상기 프롬프트 추론 AI 모델 컴포넌트는 수광부(예: PD)의 전기적 신호값에 대한 프롬프트이며, 상기 프롬프트에는 다양한 센서들(예: 가속도 센서, 자이로 센서)의 데이터 값을 참조할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 프롬프트 추론 AI 모델 컴포넌트는 상기 데이터셋 관련 정보 입력을 LLM(large language model) 또는 LMM(large multimodal model)에 입력하기에 적합한 프롬프트를 생성하는데 사용될 수 있다. 상기 프롬프트 추론 AI 모델 컴포넌트는 시간이 지남에 따라 더 나은 프롬프트를 개발하기 위해 머신 러닝 알고리즘 또는 신경망을 사용하는 AI 컴포넌트일 수 있다. 상기 프롬프트 추론 AI 모델 컴포넌트는 사용자 입력에 기반하여 사용자 선호도 데이터, 프롬프트 라이브러리, 및 프롬프트 예제를 포함하는 지식 컴포넌트(knowledge component)에 액세스하여 프롬프트를 생성하고, 생성한 프롬프트를 LLM 또는 LMM 에 전달할 수 있다.
일 실시예에 따르면, "명령어 실행 AI 모델 컴포넌트"는 상기 입력된 프롬프트와 제2 메타 데이터를 기반으로 명령어를 인식하고, 최종 생성된 프롬프트를 제1 메타 데이터로 저장할 수 있다. 상기 명령어 실행 AI 모델 컴포넌트는 생성형 모델에서 출력하는 결과를 세부적으로 튜닝할 수 있다. 예를 들어, 생성형 AI 모델(generative AI model)(160b)은 일반적으로 사용자 입력 정보에 의존해 새로운 형태의 데이터를 만들어내는 인공지능 신경망을 의미할 수 있다. 상기 명령어 실행 AI 모델 컴포넌트는 LLM 및/또는 LMM을 통해 생성되는 컨텐츠가 사용자의 의도가 없거나, 오작동에 의한 것인지를 검증할 수 있다. 또한, 명령어 실행 AI 모델 컴포넌트는 사용자가 원하는 결과물에 어느정도 일치하는지를 판단하여 만약 추가적인 과정이 필요한 경우 해당 과정을 진행할 수 있다. 명령어 실행 AI 모델 컴포넌트는 추가적으로 원치 않은 출력을 피하기 위한 힌트를 구성하여 웨어러블 전자 장치 또는 사용자에게 제공할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 네번째 그래프에서 동작 1008 및 동작 1009와 같이, 프로세서(120)는 상기 디지털 신호로 변환된 키 동작 데이터값 또는 사전 학습된 AI 모델을 통해 키 실행 모드를 구별하여 실행할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는 획득된 키 동작 데이터값 또는 사전 학습된 AI 모델에 이해 도출된 값이 "1번 키"인지 여부를 판단하고, 상기 "1번 키"로 판단되는 것에 기반하여, 메모리에 저장된 "제1 동작 모드"를 수행할 수 있다. 상기 제1 동작 모드는 키 터치 모드(key touch mode)일 수 있다.
일반적으로, 웨어러블 전자 장치(예: 스마트 링)은 별도의 키(예: 버튼)가 없거나, 물리키(예: 돔키) 또는 압력센서를 적용한 키를 사용하였다. 상기 물리키 또는 압력센서를 적용한 키는 실장 공간의 제한이 크고, 단순 가압 방식에 따른 한정된 기능만을 제공할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치는, 광 모듈을 포함하며, 상기 광 모듈은 물리키 또는 압력센서 키가 구현할 수 없는 다양한 사용자 경험(예: 터치(touch), 스와이프(swipe), 더블 탭(duuble tap), 제스쳐 기능)을 제공할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치는, 광 모듈을 포함하며, 상기 광 모듈은 물리키 또는 압력센서 키와 비교하여, 상대적으로 적은 실장 공간이 요구될 수 있다. 이에 따라, 작은 폼팩터를 형성하는 웨어러블 전자 장치에 유리할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치는, 복수 개의 광 모듈의 배열 및 복수 개의 광 모듈의 상호 작용을 통해, 사용자가 원하는 정보를 정확하게 전달받고 이에 따른 기능을 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.
본 개시의 일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)는 상기 전자 장치의 외주면(outer circumferential surface)을 정의하는 외측 부분(211), 상기 전자 장치의 내주면(inner circumferential surface), 및 상기 내주면으로부터 상기 외측 부분으로 연장된 측벽(side wall)을 포함하는 내측 부분(213), 상기 외측 부분 및 상기 내측 부분의 사이에 위치한 회로 기판(240), 및 상기 회로 기판 상에 배치된 광 모듈(300)을 포함할 수 있다. 상기 광 모듈은, 기판(310), 상기 측벽에 인접 배치되고, 상기 측벽 외측으로 광을 방출하도록 형성된 발광부(light emitting part)(320), 상기 기판 상에 배치되고, 상기 발광부와 인접한 수광부(light receiving part)(330), 상기 발광부 및 상기 수광부를 적어도 부분적으로 감싸도록 형성된 커버부(340)로서, 상기 커버부 내측으로 입사된 광이 상기 수광부를 향하도록 형성된 반사면(343)을 포함하는 커버부(cover part)(340), 및 상기 발광부 또는 상기 수광부 중 적어도 하나와 상기 커버부 사이의 공간을 충진하는 광투과 몰딩부(molding part)(350),를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 커버부는 상기 측벽을 향하는 일측이 개구(opening)될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 측벽은, 상기 발광부의 발광면과 대면 배치되고, 상기 발광부에서 방출된 광을 외부로 가이드하도록 형성된 투명한 윈도우(transparent window)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 투명한 윈도우는 외측으로 돌출된 렌즈(protruding lens)(L)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 측벽의 일부 및 상기 커버부는 상기 발광부 및 상기 수광부를 감싸도록 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 커버부의 상기 반사면(343)은, 상기 기판과 나란한 평탄면(343a), 및 상기 발광부와 인접하고 상기 평탄면에 대하여 경사진 면(343b)을 포함할 수 있다. 상기 경사진 면의 일부는 상기 수광부의 수광면과 대면 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 외측 부분은 제1 소재(예: 도전성 재질)를 포함하고, 상기 내측 부분은 상기 제1 소재와 상이한 제2 소재(예: 비도전성 재질)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 기판은 복수 개의 리지드 기판(244)들, 및 상기 복수 개의 리지드 기판들을 전기적으로 연결하고 적어도 일부가 벤딩된 플렉서블 기판(245)을 포함할 수 있다. 상기 발광부 및 상기 수광부는 상기 리지드 기판들 중 적어도 하나의 일면 상에서 나란하게 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 기판은 상기 회로 기판 상에 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 발광부는 상기 회로 기판 상에 배치되고, 상기 수광부는 상기 기판 상에 배치되어, 상기 발광부 및 상기 수광부는 상기 기판 또는 상기 회로 기판을 사이에 두고 대면 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 광 모듈은 적어도 일부가 상기 반사면과 대면하도록 형성된 차단 부재(360)를 포함할 수 있다. 상기 차단 부재는 상기 발광부에서 방출된 광과 외부 객체로부터 반사된 광을 분리하도록 불투명한 재질로 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 웨어러블 전자 장치는, 상기 기판과 나란하게 배치된 배터리를 더 포함할 수 있다. 상기 배터리와 상기 광 모듈의 상기 발광부는 서로 대향하도록 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 광투과 몰딩부와 상기 내측 부분의 상기 측벽은 실질적으로 동일한 재질로 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 복수 개의 광 모듈들은 상기 굴곡진 회로 기판을 따라 지정된 간격으로 배열될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 외측 부분과 상기 내측 부분은 결합되어 링 형상의 하우징(210)을 형성할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 회로 기판 중 리지드 기판은 상기 링 형상의 하우징(210)의 만곡 부분(P) 내부에 위치하고, 상기 리지드 기판 상측의 제1 공간(P1)의 크기는 리지드 기판 하측의 제2 공간(P2)의 크기보다 작도록 형성될 수 있다. 상기 광 모듈은 상기 리지드 기판의 하측의 제2 공간 내에 위치할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 회로 기판 중 리지드 기판은 상기 링 형상의 하우징의 만곡 부분(P) 내부에 위치하고, 상기 리지드 기판 하측의 공간은 중심 부근에서 가장자리 부근을 향할수록 증가하도록 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 광 모듈 중 상기 발광부는 상기 리지드 기판 하측의 중심 부근에 배치되고, 상기 광 모듈 중 상기 발광부보다 두께가 큰 수광부는 상기 리지드 기판 하측의 가장자리 부근에 배치될 수 있다.
일 실시예에 따른 웨어러블 전자 장치(200)는, 상기 전자 장치의 외주면(outer circumferential surface)을 정의하는 외측 부분, 상기 전자 장치의 내주면(inner circumferential surface), 및 상기 내주면으로부터 상기 외측 부분으로 연장된 측벽(side wall)을 포함하는 내측 부분, 상기 외측 부분 및 상기 내측 부분의 사이에 위치한 회로 기판, 및 상기 회로 기판 상에 배치된 광 모듈(300)을 포함할 수 있다. 상기 광 모듈은, 상기 회로 기판 상에 배치되고, 상기 회로 기판과 전기적으로 연결된 기판(310), 상기 기판 상에 배치되고, 상기 측벽에 인접하여 상기 측벽 외측으로 광을 방출하도록 형성된 발광부(light emitting part)(320), 상기 기판 상에 배치되고, 상기 발광부와 나란하게 배열된 수광부(light receiving part)(330), 및 상기 발광부 및 상기 수광부를 적어도 부분적으로 감싸도록 형성되고, 일측이 개구된 커버부(340)를 포함할 수 있다. 상기 개구는 상기 측벽을 향해도록 배치되고, 상기 커버부 내측으로 입사된 광이 상기 수광부를 향하도록 형성된 반사면(343)을 포함하는 커버부(cover part)(340)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 웨어러블 전자 장치는, 상기 발광부 또는 상기 수광부 중 적어도 하나와 상기 커버부 사이의 공간을 충진하는 광투과 몰딩부(350)를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 측벽은, 상기 발광부의 발광면과 대면 배치되고, 상기 발광부에서 방출된 광을 외부로 가이드하도록 형성된 투명한 윈도우(transparent window)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 커버부의 상기 반사면(343)은, 상기 기판과 나란한 평탄면(343a), 및 상기 발광부와 인접하고 상기 평탄면에 대하여 경사진 면(343b)을 포함할 수 있다. 상기 경사진 면의 일부는 상기 수광부의 수광면과 대면 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 외측 부분은 도전성 재질로 형성된 제1 소재를 포함하고, 상기 내측 부분은 상기 비도전성 재질로 형성된 제2 소재를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 광 모듈을 포함하는 웨어러블 전자 장치(200)의 키 인식 방법은, 상기 광 모듈(300)의 발광부(320)가 광을 제1 주기(t1)로 방출하는 동작, 상기 광 모듈(300)의 수광부(330)로부터 광의 입사가 제1 차적으로 감지될 때, 상기 발광부는 광을 상기 제1 주기보다 짧은 제2 주기(t2)로 방출하는 동작, 상기 광 모듈(300)의 수광부(330)로부터 광의 입사가 제2 차적으로 감지될 때, 프로세서는 상기 수광부로부터 감지된 키 동작 데이터값을 확인하는 동작, 및 상기 프로세서는 상기 획득된 키 동작 데이터값을 기반으로, 기 설정된 키 실행 모드를 구별하여 키 동작을 수행하는 동작을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 기 설정된 키 실행 모드를 구별하고 키 동작을 수행하는 동작은, 상기 프로세서가 획득된 키 동작 데이터값 확정하고, 상기 확정된 키 동작 데이터값이 메모리에 저장된 키 설정 데이터값에 해당함을 식별하는 동작, 및 상기 전자 장치가 키 설정 데이터값에 해당하는 키 동작을 수행하는 동작을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 광 모듈(300)의 수광부(330)로부터 광의 입사가 제2 차적으로 감지될 때, 프로세서가 상기 수광부로부터 감지된 키 동작 데이터값을 확인하는 동작은, 외부 객체가 상기 광 모듈에 접촉시, 상기 수광부(330)는 상기 외부 객체의 접촉에 대응하는 특정 패턴을 감지하는 동작, 및 상기 수광부가 상기 특정 패턴의 파형의 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 동작을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 광 모듈(300)의 수광부(330)로부터 광의 입사가 제2 차적으로 감지될 때, 프로세서가 상기 수광부로부터 감지된 키 동작 데이터값을 확인하는 동작은, 외부 객체가 상기 광 모듈에 접촉시, 상기 수광부(330)는 상기 외부 객체의 접촉에 대응하는 특정 패턴을 감지하는 동작, 및 상기 수광부에 감지된 상기 특정 패턴의 파형의 신호를 사전 학습된 AI(artificial intelligence) 모델을 통해 판단하는 동작을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 사전 학습된 AI 모델에 상기 수광부의 수신 파형에 기반한 신호 데이터가 전처리되어 전달될 때, 상기 사전 학습된 AI 모델은, 상기 전자 장치 내의 센서에서 감지된 데이터셋(dataset)을 기반으로, 프롬프트 추론 AI 모델 컴포넌트가 상기 데이터셋 관련 정보 입력을 LLM(large language model) 또는 LMM(large multimodal model)에 입력하기에 적합한 프롬프트를 생성하는 동작, 상기 프롬프트 추론 AI 모델 컴포넌트가 상기 생성된 프롬프트를 상기 LLM 또는 LMM에 전달하고, 상기 LLM 또는 LMM은 상기 프롬프트를 기반하여 자연어 처리 결과를 생성하는 동작, 및 명령어 실행 AI 모델 컴포넌트가 상기 결과에 기반하여, 기 설정된 키 동작과 대응하는 상기 키 동작 데이터값에 해당하는 최종 프롬프트를 생성하는 동작을 포함할 수 있다.

Claims (15)

  1. 웨어러블 전자 장치(200)에 있어서,
    상기 전자 장치의 외주면(outer circumferential surface)을 정의하는 외측 부분(211);
    상기 전자 장치의 내주면(inner circumferential surface), 및 상기 내주면으로부터 상기 외측 부분으로 연장된 측벽(side wall)을 포함하는 내측 부분(213);
    상기 외측 부분 및 상기 내측 부분의 사이에 위치한 회로 기판(240); 및
    상기 회로 기판에 배치된 광 모듈(300)을 포함하고, 상기 광 모듈은,
    기판(310);
    상기 측벽에 인접 배치되고, 상기 측벽 외측으로 광을 방출하도록 형성된 발광부(light emitting part)(320);
    상기 기판 상에 배치되고, 상기 발광부와 인접한 수광부(light receiving part)(330);
    상기 발광부 및 상기 수광부를 적어도 부분적으로 감싸도록 형성된 커버부(340)로서, 상기 커버부 내측으로 입사된 광이 상기 수광부를 향하도록 형성된 반사면(343)을 포함하는 커버부(cover part)(340); 및
    상기 발광부 또는 상기 수광부 중 적어도 하나와 상기 커버부 사이의 공간을 충진하는 광투과 몰딩부(molding part)(350),를 포함하는 웨어러블 전자 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 커버부는 상기 측벽을 향하는 일측이 개구된(opening), 웨어러블 전자 장치.
  3. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 측벽은, 상기 발광부의 발광면과 대면 배치되고, 상기 발광부에서 방출된 광을 외부로 가이드하도록 형성된 투명한 윈도우(transparent window)를 포함하는, 웨어러블 전자 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 투명한 윈도우는 외측으로 돌출된 렌즈(protruding lens)(L)를 포함하는, 웨어러블 전자 장치.
  5. 제1 항 내지 제4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 측벽의 일부 및 상기 커버부는 상기 발광부 및 상기 수광부를 감싸도록 형성된, 웨어러블 전자 장치.
  6. 제1 항 내지 제5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 커버부의 상기 반사면(343)은,
    상기 기판과 나란한 평탄면(343a); 및
    상기 발광부와 인접하고 상기 평탄면에 대하여 경사진 면(343b)을 포함하고,
    상기 경사진 면의 일부는 상기 수광부의 수광면과 대면 배치된, 웨어러블 전자 장치.
  7. 제1 항 내지 제6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 외측 부분은 제1 소재를 포함하고,
    상기 내측 부분은 상기 제1 소재와 상이한 제2 소재를 포함하는, 웨어러블 전자 장치.
  8. 제1 항 내지 제7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판은 복수 개의 리지드 기판(244)들, 및 상기 복수 개의 리지드 기판들을 전기적으로 연결하고 적어도 일부가 벤딩된 플렉서블 기판(245)을 포함하고,
    상기 발광부 및 상기 수광부는 상기 리지드 기판들 중 적어도 하나의 일면 상에서 나란하게 배치된, 웨어러블 전자 장치.
  9. 제1 항 내지 제7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판은 상기 회로 기판에 배치되고,
    상기 발광부는 상기 회로 기판 상에 배치되고, 상기 수광부는 상기 기판 상에 배치되어, 상기 발광부 및 상기 수광부는 상기 기판 또는 상기 회로 기판을 사이에 두고 대면 배치된, 웨어러블 전자 장치.
  10. 제1 항 내지 제9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광 모듈은 적어도 일부가 상기 반사면과 대면하도록 형성된 차단 부재(360)를 포함하고,
    상기 차단 부재는 상기 발광부에서 방출된 광과 외부 객체로부터 반사된 광을 분리하도록 불투명한 재질로 형성된, 웨어러블 전자 장치.
  11. 제1 항 내지 제10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판과 나란하게 배치된 배터리를 더 포함하고,
    상기 배터리와 상기 광 모듈의 상기 발광부는 서로 대향하도록 배치된, 웨어러블 전자 장치.
  12. 제1 항 내지 제10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광투과 몰딩부와 상기 내측 부분의 상기 측벽은 실질적으로 동일한 재질로 형성된, 웨어러블 전자 장치.
  13. 제1 항 내지 제12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    복수 개의 광 모듈들은 상기 굴곡진 회로 기판을 따라 지정된 간격으로 배열된, 웨어러블 전자 장치.
  14. 광 모듈을 포함하는 웨어러블 전자 장치(200)의 키 인식 방법에 있어서,
    상기 광 모듈(300)의 발광부(320)가 광을 제1 주기(t1)로 방출하는 동작;
    상기 광 모듈(300)의 수광부(330)로부터 광의 입사가 제1 차적으로 감지될 때, 상기 발광부는 광을 상기 제1 주기보다 짧은 제2 주기(t2)로 방출하는 동작;
    상기 광 모듈(300)의 수광부(330)로부터 광의 입사가 제2 차적으로 감지될 때, 프로세서는 상기 수광부로부터 감지된 키 동작 데이터값을 확인하는 동작; 및
    상기 프로세서는 상기 획득된 키 동작 데이터값을 기반으로, 기 설정된 키 실행 모드를 구별하여 키 동작을 수행하는 동작을 포함하는, 전자 장치의 키 인식 방법.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 기 설정된 키 실행 모드를 구별하고 키 동작을 수행하는 동작은,
    상기 프로세서가 획득된 키 동작 데이터값 확정하고, 상기 확정된 키 동작 데이터값이 메모리에 저장된 키 설정 데이터값에 해당함을 식별하는 동작, 및
    상기 전자 장치가 키 설정 데이터값에 해당하는 키 동작을 수행하는 동작을 포함하는, 전자 장치의 키 인식 방법.
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