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KR102506428B1 - 전자 장치 및 이의 노이즈 제어 방법 - Google Patents

전자 장치 및 이의 노이즈 제어 방법 Download PDF

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KR102506428B1
KR102506428B1 KR1020160126575A KR20160126575A KR102506428B1 KR 102506428 B1 KR102506428 B1 KR 102506428B1 KR 1020160126575 A KR1020160126575 A KR 1020160126575A KR 20160126575 A KR20160126575 A KR 20160126575A KR 102506428 B1 KR102506428 B1 KR 102506428B1
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noise
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송민우
김정호
정의찬
이지우
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삼성전자 주식회사
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Abstract

본 발명의 다양한 실시예들은 전자 장치 및 이의 노이즈 제어 방법으로서, 제 1 파워라인(+)을 형성하는 제 1 레이어; 및 제 2 파워라인(-)을 형성하는 제 2 레이어를 포함하고, 상기 제 1 레이어 및 제 2 레이어가 상하 배치된 구조의 케이블을 구성하되, 상기 케이블은, 상기 전자 장치 내의 배터리 셀의 충전 및 방전 시의 전류에 의해 발생되는 자기장을 상쇄하고, 상기 전자 장치 내의 코일을 갖는 소자로부터 발생되는 자기장에 의한 노이즈를 제거할 수 있다. 본 발명에 개시된 실시예들 이외의 다른 다양한 실시예가 가능하다.

Description

전자 장치 및 이의 노이즈 제어 방법{Electronic device and method for controlling noise of the same}
본 발명의 다양한 실시예들은, 전자 장치 및 이 전자 장치에서 발생되는 노이즈를 최소화하도록 제어할 수 있는 방법에 관한 것이다.
스마트 폰과 같은 전자 장치는, 예를 들어 임베디드 배터리를 가질 수 있다.
상기 임베디드 배터리는 전류를 저장하는 배터리 셀, 이 배터리 셀과 전자 장치 내의 PCB를 연결하는 FPCB 및 배터리 셀의 충전과 방전을 제어하는 PCM(Protection Circuit Module)으로 구성될 수 있다.
상기 FPCB는 하나의 평면 상에서 좌우 평행한 형태의 제 1 파워라인(+ 단자) 및 제 2 파워라인(- 단자)을 포함하여 구성될 수 있다.
종래와 같이, 하나의 평면 상에서 좌우 평행한 형태의 제 1 파워라인(+ 단자) 및 제 2 파워라인(- 단자)으로 구성된 배터리 셀의 FPCB는, 전자 장치의 어플리케이션 실행 시에 발생되는 충전 및 방전 동작으로 인해 높은 전류가 발생된다.
예를 들어, 제 1 파워라인(+ 단자) 및 제 2 파워라인(- 단자)이 X축 상에서 일정 거리만큼 떨어진 경우, 일정한 자기장이 생성될 수 있다.
상기 생성된 자기장은 FPCB와 인접하여 배치된 카메라 모듈 내부의 코일과 볼에 영향을 주게 되어 노이즈(예: 진동 이음)를 발생시킬 수 있다.
상기 카메라 모듈의 노이즈를 방지하기 위해, 상기 FPCB와 카메라 모듈을 최대한 이격시켜 설계할 수도 있지만, 이는 상기 FPCB가 코일을 포함하는 다른 부품(예: 모터 및 스피커)들과 근접하게 되므로, 카메라 모듈을 통해 발생되는 노이즈와는 다른 노이즈를 발생시킬 수 있다.
따라서, 종래와 같이, FPCB가 하나의 평면 상에서 좌우 평행한 형태의 제 1 파워라인(+ 단자) 및 제 2 파워라인(- 단자)을 갖게 되면, 전자 장치에 각종 노이즈를 발생시키고, 실장 구조 면에서 제약이 있을 수 있다.
본 발명에 개시되는 다양한 실시예는, FPCB의 제 1 파워라인 및 제 2 파워라인이 상하 적층된 형태를 갖는 전자 장치 및 이 전자 장치에서 발생되는 노이즈를 최소화하도록 제어할 수 있는 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 제 1 파워라인(+)을 형성하는 제 1 레이어; 및 제 2 파워라인(-)을 형성하는 제 2 레이어를 포함하고, 상기 제 1 레이어 및 제 2 레이어가 상하 배치된 구조의 케이블을 구성하되, 상기 케이블은, 상기 전자 장치 내의 배터리 셀의 충전 및 방전 시의 전류에 의해 발생되는 자기장을 상쇄하여, 상기 전자 장치 내의 코일을 갖는 소자로부터 발생되는 자기장에 의한 노이즈를 제거할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 외부와의 통신을 수행하는 통신 회로; 설정 정보를 저장하는 메모리; 전자 장치에 전원을 공급하는 배터리 셀; 케이블; 전력관리 모듈; 카메라 모듈; 및 상기 통신 회로, 메모리, 배터리 셀, 케이블, 전력관리 모듈 및 카메라 모듈과 전기적으로 연결된 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 동작 시에, 상기 카메라 모듈 내 AF/OIS 캐리어를 자기장과 반대 방향으로 제어하고, 상기 전력관리 모듈을 통해 카메라 모듈 드라이버의 출력 전압을 제어할 수 있다.
본 발명이 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 노이즈 제어 방법은, 전자 장치가 어플리케이션을 실행하는 동작; 상기 전자 장치가 전력관리 모듈을 통해 배터리 셀의 전류를 측정하는 동작; 상기 측정된 배터리 셀의 전류가 노이즈를 발생시키는 임계값을 초과하는지의 여부를 판단하는 동작; 및 상기 판단 결과, 상기 측정된 배터리 셀의 전류가 임계값을 초과하면, 전자 장치가 전력관리 모듈을 제어하여, 상기 배터리 셀의 전류를 감소시키는 동작을 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 배터리 및 카메라 모듈을 갖는 전자 장치에서, 배터리 셀과 연결된 FPCB의 제 1 파워라인(+) 및 제 2 파워라인(-)을 상하 배치된 형태로 구성함으로써, 배터리의 충전 및 방전 시 발생되는 전류에 의해 카메라 모듈로부터 발생되는 노이즈(예: 진동 이음 등)를 최소화할 수 있다. 즉, 전자 장치 내에 코일을 포함하는 부품을 통해 발생되는 전기적인 영향을 차단할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 전자 장치의 어플리케이션 실행 시, 비활성 코일로부터 발생되는 노이즈를, 마이크로폰을 통해 수신하고, 이 수신된 노이즈에 대한 진동 주파수를 프로세서를 통해 분석하며, 이 분석된 진동 주파수 레인지에 대응하는 설정 정보를 기반으로 하여, 비활성 코일에 의한 노이즈 발생 조건을 최소화하도록 제어할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 전화 통화(예: TDMA) 시, 사용자에 의한 전자 장치의 파지 상태(예: 전자 장치의 거치 위치)를 가속도 센서를 통해 감지하고, 상기 감지 결과에 대응하는 설정 정보를 기반으로 하여, 비활성 코일에 의한 진동 노이즈 발생 조건을 최소화하도록 제어할 수 있다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치를 포함하는 네트워크 환경을 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 프로그램 모듈의 블록도이다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 내부 구조를 나타내는 평면도이다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 FPCB를 상하 배치 구조를 갖도록 구성한 측면도이다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 FPCB의 구성을 나타내는 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 FPCB의 구성을 나타내는 분해사시도이다.
도 10은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 노이즈를 제어하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 파워 레벨 조절에 따른 전류값 변화 및 진동 노이즈 변화를 측정한 그래프이다.
도 12는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 거치 방향에 따른 전압 제어를 설명하는 도면이다.
도 13은 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 전력관리 모듈로부터 카메라 모듈 드라이버에 인가되는 동작 전압에 따라 카메라 모듈 내의 작동 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 노이즈를 제어하는 다른 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 15는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 카메라 모듈의 진동 노이즈에 대한 주파수 스펙트럼을 설명하는 그래프이다.
이하, 본 문서의 다양한 실시예들이 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 실시예 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 및/또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.
본 문서에서, "A 또는 B" 또는 "A 및/또는 B 중 적어도 하나" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1," "제 2," "첫째," 또는 "둘째,"등의 표현들은 해당 구성요소들을, 순서 또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다.
본 문서에서, "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, 하드웨어적 또는 소프트웨어적으로 "~에 적합한,", "~하는 능력을 가지는,", "~하도록 변경된,", "~하도록 만들어진,", "~를 할 수 있는," 또는 "~하도록 설계된"과 상호 호환적으로(interchangeably) 사용될 수 있다. 어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 구성된(또는 설정된) 프로세서"는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리 장치에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는, 예를 들면, 스마트 폰, 태블릿 PC, 이동 전화기, 영상 전화기, 전자책 리더기, 데스크탑 PC, 랩탑 PC, 넷북 컴퓨터, 워크스테이션, 서버, PDA, PMP(portable multimedia player), MP3 플레이어, 의료기기, 카메라, 또는 웨어러블 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 웨어러블 장치는 액세서리형(예: 시계, 반지, 팔찌, 발찌, 목걸이, 안경, 콘택트 렌즈, 또는 머리 착용형 장치(head-mounted-device(HMD)), 직물 또는 의류 일체형(예: 전자 의복), 신체 부착형(예: 스킨 패드 또는 문신), 또는 생체 이식형 회로 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 어떤 실시예들에서, 전자 장치는, 예를 들면, 텔레비전, DVD(digital video disk) 플레이어, 오디오, 냉장고, 에어컨, 청소기, 오븐, 전자레인지, 세탁기, 공기 청정기, 셋톱 박스, 홈 오토매이션 컨트롤 패널, 보안 컨트롤 패널, 미디어 박스(예: 삼성 HomeSyncTM, 애플TVTM, 또는 구글 TVTM), 게임 콘솔(예: XboxTM, PlayStationTM), 전자 사전, 전자 키, 캠코더, 또는 전자 액자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 전자 장치는, 각종 의료기기(예: 각종 휴대용 의료측정기기(혈당 측정기, 심박 측정기, 혈압 측정기, 또는 체온 측정기 등), MRA(magnetic resonance angiography), MRI(magnetic resonance imaging), CT(computed tomography), 촬영기, 또는 초음파기 등), 네비게이션 장치, 위성 항법 시스템(GNSS(global navigation satellite system)), EDR(event data recorder), FDR(flight data recorder), 자동차 인포테인먼트 장치, 선박용 전자 장비(예: 선박용 항법 장치, 자이로 콤파스 등), 항공 전자기기(avionics), 보안 기기, 차량용 헤드 유닛(head unit), 산업용 또는 가정용 로봇, 드론(drone), 금융 기관의 ATM, 상점의 POS(point of sales), 또는 사물 인터넷 장치 (예: 전구, 각종 센서, 스프링클러 장치, 화재 경보기, 온도조절기, 가로등, 토스터, 운동기구, 온수탱크, 히터, 보일러 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 전자 장치는 가구, 건물/구조물 또는 자동차의 일부, 전자 보드(electronic board), 전자 사인 수신 장치(electronic signature receiving device), 프로젝터, 또는 각종 계측 기기(예: 수도, 전기, 가스, 또는 전파 계측 기기 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서, 전자 장치는 플렉서블하거나, 또는 전술한 다양한 장치들 중 둘 이상의 조합일 수 있다. 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
본 문서에서, 사용자라는 용어는 전자 장치를 사용하는 사람 또는 전자 장치를 사용하는 장치(예: 인공지능 전자 장치)를 지칭할 수 있다.
도 1은 본 개시의 다양한 실시예에 따른 전자 장치(101)를 포함하는 네트워크 환경(100)을 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 전자 장치(101, 102 또는 104) 또는 서버(106)는 네트워크(162) 또는 근거리 통신(164)를 통하여 서로 연결될 수 있다.
전자 장치(101)는 버스(110), 프로세서(120), 메모리(130), 입출력 인터페이스(150), 디스플레이(160), 및 통신 인터페이스(170)를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(101)는, 구성요소들 중 적어도 하나를 생략하거나 다른 구성요소를 추가적으로 구비할 수 있다. 버스(110)는 구성요소들(120-170)을 서로 연결하고, 구성요소들 간의 통신(예: 제어 메시지 또는 데이터)을 전달하는 회로를 포함할 수 있다. 프로세서(120)는, 중앙처리장치, 어플리케이션 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서(communication processor(CP)) 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다. 프로세서(120)는, 예를 들면, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소들의 제어 및/또는 통신에 관한 연산이나 데이터 처리를 실행할 수 있다.
메모리(130)는, 휘발성 및/또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 메모리(130)는, 예를 들면, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소에 관계된 명령 또는 데이터를 저장할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 메모리(130)는 소프트웨어 및/또는 프로그램(140)을 저장할 수 있다.
프로그램(140)은, 예를 들면, 커널(141), 미들웨어(143), 어플리케이션 프로그래밍 인터페이스(API)(145), 및/또는 어플리케이션 프로그램(또는 "어플리케이션")(147) 등을 포함할 수 있다.
커널(141), 미들웨어(143), 또는 API(145)의 적어도 일부는, 운영 시스템으로 지칭될 수 있다. 커널(141)은, 예를 들면, 다른 프로그램들(예: 미들웨어(143), API(145), 또는 어플리케이션 프로그램(147))에 구현된 동작 또는 기능을 실행하는 데 사용되는 시스템 리소스들(예: 버스(110), 프로세서(120), 또는 메모리(130) 등)을 제어 또는 관리할 수 있다. 또한, 커널(141)은 미들웨어(143), API(145), 또는 어플리케이션 프로그램(147)에서 전자 장치(101)의 개별 구성요소에 접근함으로써, 시스템 리소스들을 제어 또는 관리할 수 있는 인터페이스를 제공할 수 있다.
미들웨어(143)는, 예를 들면, API(145) 또는 어플리케이션 프로그램(147)이 커널(141)과 통신하여 데이터를 주고받을 수 있도록 중개 역할을 수행할 수 있다. 또한, 미들웨어(143)는 어플리케이션 프로그램(147)으로부터 수신된 하나 이상의 작업 요청들을 우선 순위에 따라 처리할 수 있다. 예를 들면, 미들웨어(143)는 어플리케이션 프로그램(147) 중 적어도 하나에 전자 장치(101)의 시스템 리소스(예: 버스(110), 프로세서(120), 또는 메모리(130) 등)를 사용할 수 있는 우선 순위를 부여하고, 상기 하나 이상의 작업 요청들을 처리할 수 있다.
API(145)는 어플리케이션(147)이 커널(141) 또는 미들웨어(143)에서 제공되는 기능을 제어하기 위한 인터페이스로, 예를 들면, 파일 제어, 창 제어, 영상 처리, 또는 문자 제어 등을 위한 적어도 하나의 인터페이스 또는 함수(예: 명령어)를 포함할 수 있다.
입출력 인터페이스(150)는, 예를 들면, 사용자 또는 다른 외부 기기로부터 입력된 명령 또는 데이터를 전자 장치(101)의 다른 구성요소(들)에 전달하거나, 또는 전자 장치(101)의 다른 구성요소(들)로부터 수신된 명령 또는 데이터를 사용자 또는 다른 외부 기기로 출력할 수 있다.
디스플레이(160)는, 예를 들면, 액정 디스플레이(LCD), 발광 다이오드(LED) 디스플레이, 유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이, 또는 마이크로 전자기계 시스템 (MEMS) 디스플레이, 또는 전자종이(electronic paper) 디스플레이를 포함할 수 있다. 디스플레이(160)는, 예를 들면, 사용자에게 각종 콘텐츠(예: 텍스트, 이미지, 비디오, 아이콘, 및/또는 심볼 등)을 표시할 수 있다. 디스플레이(160)는, 터치 스크린을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 전자 펜 또는 사용자의 신체의 일부를 이용한 터치, 제스쳐, 근접, 또는 호버링 입력을 수신할 수 있다.
통신 인터페이스(170)는, 예를 들면, 전자 장치(101)와 외부 장치(예: 제 1 외부 전자 장치(102), 제 2 외부 전자 장치(104), 또는 서버(106)) 간의 통신을 설정할 수 있다. 예를 들면, 통신 인터페이스(170)는 무선 통신 또는 유선 통신을 통해서 네트워크(162)에 연결되어 외부 장치(예: 제 2 외부 전자 장치(104) 또는 서버(106))와 통신할 수 있다.
무선 통신은, 예를 들면, LTE, LTE-A(LTE Advance), CDMA(code division multiple access), WCDMA(wideband CDMA), UMTS(universal mobile telecommunications system), WiBro(Wireless Broadband), 또는 GSM(Global System for Mobile Communications) 등 중 적어도 하나를 사용하는 셀룰러 통신을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 무선 통신은, 예를 들면, WiFi(wireless fidelity), 블루투스, 블루투스 저전력(BLE), 지그비(Zigbee), NFC(near field communication), 자력 시큐어 트랜스미션(Magnetic Secure Transmission), 라디오 프리퀀시(RF), 또는 보디 에어리어 네트워크(BAN) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 무선 통신은 GNSS를 포함할 수 있다. GNSS는, 예를 들면, GPS(Global Positioning System), Glonass(Global Navigation Satellite System), Beidou Navigation Satellite System(이하 "Beidou") 또는 Galileo, the European global satellite-based navigation system일 수 있다. 이하, 본 문서에서는, "GPS"는 "GNSS"와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 유선 통신은, 예를 들면, USB(universal serial bus), HDMI(high definition multimedia interface), RS-232(recommended standard232), 전력선 통신, 또는 POTS(plain old telephone service) 등 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 네트워크(162)는 텔레커뮤니케이션 네트워크, 예를 들면, 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN), 인터넷, 또는 텔레폰 네트워크 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제 1 및 제 2 외부 전자 장치(102, 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 다른 하나 또는 복수의 전자 장치(예: 전자 장치(102,104), 또는 서버(106)에서 실행될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로 또는 요청에 의하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(101)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 그와 연관된 적어도 일부 기능을 다른 장치(예: 전자 장치(102, 104), 또는 서버(106))에게 요청할 수 있다. 다른 전자 장치(예: 전자 장치(102, 104), 또는 서버(106))는 요청된 기능 또는 추가 기능을 실행하고, 그 결과를 전자 장치(101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(101)는 수신된 결과를 그대로 또는 추가적으로 처리하여 요청된 기능이나 서비스를 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다.
도 2는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 전자 장치(201)의 블록도이다.
전자 장치(201)는, 예를 들면, 도 1에 도시된 전자 장치(101)의 전체 또는 일부를 포함할 수 있다. 전자 장치(201)는 하나 이상의 프로세서(예: AP)(210), 통신 모듈(220), 가입자 식별 모듈(224), 메모리(230), 센서 모듈(240), 입력 장치(250), 디스플레이(260), 인터페이스(270), 오디오 모듈(280), 카메라 모듈(291), 전력 관리 모듈(295), 배터리(296), 인디케이터(297), 및 모터(298) 를 포함할 수 있다.
프로세서(210)는, 예를 들면, 운영 체제 또는 응용 프로그램을 구동하여 프로세서(210)에 연결된 다수의 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소들을 제어할 수 있고, 각종 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다. 프로세서(210)는, 예를 들면, SoC(system on chip) 로 구현될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 프로세서(210)는 GPU(graphic processing unit) 및/또는 이미지 신호 프로세서를 더 포함할 수 있다. 프로세서(210)는 도 2에 도시된 구성요소들 중 적어도 일부(예: 셀룰러 모듈(221))를 포함할 수도 있다. 프로세서(210) 는 다른 구성요소들(예: 비휘발성 메모리) 중 적어도 하나로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리에 로드)하여 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리에 저장할 수 있다.
통신 모듈(220)(예: 통신 인터페이스(170))와 동일 또는 유사한 구성을 가질 수 있다. 통신 모듈(220)은, 예를 들면, 셀룰러 모듈(221), WiFi 모듈(223), 블루투스(Bluetooth; BT) 모듈(225), GNSS 모듈(227), NFC 모듈(228) 및 RF 모듈(229)를 포함할 수 있다. 셀룰러 모듈(221)은, 예를 들면, 통신망을 통해서 음성 통화, 영상 통화, 문자 서비스, 또는 인터넷 서비스 등을 제공할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈(221)은 가입자 식별 모듈(예: SIM 카드)(224)을 이용하여 통신 네트워크 내에서 전자 장치(201)의 구별 및 인증을 수행할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈(221)은 프로세서(210)가 제공할 수 있는 기능 중 적어도 일부 기능을 수행할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈(221)은 커뮤니케이션 프로세서(CP)를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈(221), WiFi 모듈(223), 블루투스 모듈(225), GNSS 모듈(227) 또는 NFC 모듈(228) 중 적어도 일부(예: 두 개 이상)는 하나의 integrated chip(IC) 또는 IC 패키지 내에 포함될 수 있다. RF 모듈(229)은, 예를 들면, 통신 신호(예: RF 신호)를 송수신할 수 있다. RF 모듈(229)은, 예를 들면, 트랜시버, PAM(power amp module), 주파수 필터, LNA(low noise amplifier), 또는 안테나 등을 포함할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈(221), WiFi 모듈(223), 블루투스 모듈(225), GNSS 모듈(227) 또는 NFC 모듈(228) 중 적어도 하나는 별개의 RF 모듈을 통하여 RF 신호를 송수신할 수 있다. 가입자 식별 모듈(224)은, 예를 들면, 가입자 식별 모듈을 포함하는 카드 또는 임베디드 SIM을 포함할 수 있으며, 고유한 식별 정보(예: ICCID(integrated circuit card identifier)) 또는 가입자 정보(예: IMSI(international mobile subscriber identity))를 포함할 수 있다.
메모리(230)(예: 메모리(130))는, 예를 들면, 내장 메모리(232) 또는 외장 메모리(234)를 포함할 수 있다. 내장 메모리(232)는, 예를 들면, 휘발성 메모리(예: DRAM, SRAM, 또는 SDRAM 등), 비휘발성 메모리(예: OTPROM(one time programmable ROM), PROM, EPROM, EEPROM, mask ROM, flash ROM, 플래시 메모리, 하드 드라이브, 또는 솔리드 스테이트 드라이브 (SSD) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 외장 메모리(234)는 플래시 드라이브(flash drive), 예를 들면, CF(compact flash), SD(secure digital), Micro-SD, Mini-SD, xD(extreme digital), MMC(multi-media card) 또는 메모리 스틱 등을 포함할 수 있다. 외장 메모리(234)는 다양한 인터페이스를 통하여 전자 장치(201)와 기능적으로 또는 물리적으로 연결될 수 있다.
센서 모듈(240)은, 예를 들면, 물리량을 계측하거나 전자 장치(201)의 작동 상태를 감지하여, 계측 또는 감지된 정보를 전기 신호로 변환할 수 있다. 센서 모듈(240)은, 예를 들면, 제스처 센서(240A), 자이로 센서(240B), 기압 센서(240C), 마그네틱 센서(240D), 가속도 센서(240E), 그립 센서(240F), 근접 센서(240G), 컬러(color) 센서(240H)(예: RGB(red, green, blue) 센서), 생체 센서(240I), 온/습도 센서(240J), 조도 센서(240K), 또는 UV(ultra violet) 센서(240M) 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 센서 모듈(240)은, 예를 들면, 후각(e-nose) 센서, 일렉트로마이오그라피(EMG) 센서, 일렉트로엔씨팔로그램(EEG) 센서, 일렉트로카디오그램(ECG) 센서, IR(infrared) 센서, 홍채 센서 및/또는 지문 센서를 포함할 수 있다. 센서 모듈(240)은 그 안에 속한 적어도 하나 이상의 센서들을 제어하기 위한 제어 회로를 더 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(201)는 프로세서(210)의 일부로서 또는 별도로, 센서 모듈(240)을 제어하도록 구성된 프로세서를 더 포함하여, 프로세서(210)가 슬립(sleep) 상태에 있는 동안, 센서 모듈(240)을 제어할 수 있다.
입력 장치(250)는, 예를 들면, 터치 패널(252), (디지털) 펜 센서(254), 키(256), 또는 초음파 입력 장치(258)를 포함할 수 있다. 터치 패널(252)은, 예를 들면, 정전식, 감압식, 적외선 방식, 또는 초음파 방식 중 적어도 하나의 방식을 사용할 수 있다. 또한, 터치 패널(252)은 제어 회로를 더 포함할 수도 있다. 터치 패널(252)은 택타일 레이어(tactile layer)를 더 포함하여, 사용자에게 촉각 반응을 제공할 수 있다. (디지털) 펜 센서(254)는, 예를 들면, 터치 패널의 일부이거나, 별도의 인식용 쉬트를 포함할 수 있다. 키(256)는, 예를 들면, 물리적인 버튼, 광학식 키, 또는 키패드를 포함할 수 있다. 초음파 입력 장치(258)는 마이크(예: 마이크(288))를 통해, 입력 도구에서 발생된 초음파를 감지하여, 상기 감지된 초음파에 대응하는 데이터를 확인할 수 있다.
디스플레이(260)(예: 디스플레이(160))는 패널(262), 홀로그램 장치(264), 프로젝터(266), 및/또는 이들을 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 패널(262)은, 예를 들면, 유연하게, 투명하게, 또는 착용할 수 있게 구현될 수 있다. 패널(262)은 터치 패널(252)과 하나 이상의 모듈로 구성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 패널(262)은 사용자의 터치에 대한 압력의 세기를 측정할 수 있는 압력 센서(또는 포스 센서)를 포함할 수 있다. 상기 압력 센서는 터치 패널(252)과 일체형으로 구현되거나, 또는 터치 패널(252)과는 별도의 하나 이상의 센서로 구현될 수 있다. 홀로그램 장치(264)는 빛의 간섭을 이용하여 입체 영상을 허공에 보여줄 수 있다. 프로젝터(266)는 스크린에 빛을 투사하여 영상을 표시할 수 있다. 스크린은, 예를 들면, 전자 장치(201)의 내부 또는 외부에 위치할 수 있다.
인터페이스(270)는, 예를 들면, HDMI(272), USB(274), 광 인터페이스(optical interface)(276), 또는 D-sub(D-subminiature)(278)를 포함할 수 있다. 인터페이스(270)는, 예를 들면, 도 1에 도시된 통신 인터페이스(170)에 포함될 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 인터페이스(270)는, 예를 들면, MHL(mobile high-definition link) 인터페이스, SD카드/MMC(multi-media card) 인터페이스, 또는 IrDA(infrared data association) 규격 인터페이스를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(280)은, 예를 들면, 소리와 전기 신호를 쌍방향으로 변환시킬 수 있다. 오디오 모듈(280)의 적어도 일부 구성요소는, 예를 들면, 도 1 에 도시된 입출력 인터페이스(145)에 포함될 수 있다. 오디오 모듈(280)은, 예를 들면, 스피커(282), 리시버(284), 이어폰(286), 또는 마이크(288) 등을 통해 입력 또는 출력되는 소리 정보를 처리할 수 있다. 카메라 모듈(291)은, 예를 들면, 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있는 장치로서, 한 실시예에 따르면, 하나 이상의 이미지 센서(예: 전면 센서 또는 후면 센서), 렌즈, 이미지 시그널 프로세서(ISP), 또는 플래시(예: LED 또는 xenon lamp 등)를 포함할 수 있다. 전력 관리 모듈(295)은, 예를 들면, 전자 장치(201)의 전력을 관리할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(295)은 PMIC(power management integrated circuit), 충전 IC, 또는 배터리 또는 연료 게이지를 포함할 수 있다. PMIC는, 유선 및/또는 무선 충전 방식을 가질 수 있다. 무선 충전 방식은, 예를 들면, 자기공명 방식, 자기유도 방식 또는 전자기파 방식 등을 포함하며, 무선 충전을 위한 부가적인 회로, 예를 들면, 코일 루프, 공진 회로, 또는 정류기 등을 더 포함할 수 있다. 배터리 게이지는, 예를 들면, 배터리(296)의 잔량, 충전 중 전압, 전류, 또는 온도를 측정할 수 있다. 배터리(296)는, 예를 들면, 충전식 전지 및/또는 태양 전지를 포함할 수 있다.
인디케이터(297)는 전자 장치(201) 또는 그 일부(예: 프로세서(210))의 특정 상태, 예를 들면, 부팅 상태, 메시지 상태 또는 충전 상태 등을 표시할 수 있다. 모터(298)는 전기적 신호를 기계적 진동으로 변환할 수 있고, 진동, 또는 햅틱 효과 등을 발생시킬 수 있다. 전자 장치(201)는, 예를 들면, DMB(digital multimedia broadcasting), DVB(digital video broadcasting), 또는 미디어플로(mediaFloTM) 등의 규격에 따른 미디어 데이터를 처리할 수 있는 모바일 TV 지원 장치(예: GPU)를 포함할 수 있다. 본 문서에서 기술된 구성요소들 각각은 하나 또는 그 이상의 부품(component)으로 구성될 수 있으며, 해당 구성요소의 명칭은 전자 장치의 종류에 따라서 달라질 수 있다. 다양한 실시예에서, 전자 장치(예: 전자 장치(201))는 일부 구성요소가 생략되거나, 추가적인 구성요소를 더 포함하거나, 또는, 구성요소들 중 일부가 결합되어 하나의 개체로 구성되되, 결합 이전의 해당 구성요소들의 기능을 동일하게 수행할 수 있다.
도 3은 본 개시의 다양한 실시예에 따른 프로그램 모듈의 블록도이다.
한 실시예에 따르면, 프로그램 모듈(310)(예: 프로그램(140))은 전자 장치(예: 전자 장치(101))에 관련된 자원을 제어하는 운영 체제 및/또는 운영 체제 상에서 구동되는 다양한 어플리케이션(예: 어플리케이션 프로그램(147))을 포함할 수 있다. 운영 체제는, 예를 들면, AndroidTM, iOSTM, WindowsTM, SymbianTM, TizenTM, 또는 BadaTM를 포함할 수 있다. 도 3을 참조하면, 프로그램 모듈(310)은 커널(320)(예: 커널(141)), 미들웨어(330)(예: 미들웨어(143)), (API(360)(예: API(145)), 및/또는 어플리케이션(370)(예: 어플리케이션 프로그램(147))을 포함할 수 있다. 프로그램 모듈(310)의 적어도 일부는 전자 장치 상에 프리로드 되거나, 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102, 104), 서버(106) 등)로부터 다운로드 가능하다.
커널(320)은, 예를 들면, 시스템 리소스 매니저(321) 및/또는 디바이스 드라이버(323)를 포함할 수 있다. 시스템 리소스 매니저(321)는 시스템 리소스의 제어, 할당, 또는 회수를 수행할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 시스템 리소스 매니저(321)는 프로세스 관리부, 메모리 관리부, 또는 파일 시스템 관리부를 포함할 수 있다. 디바이스 드라이버(323)는, 예를 들면, 디스플레이 드라이버, 카메라 드라이버, 블루투스 드라이버, 공유 메모리 드라이버, USB 드라이버, 키패드 드라이버, WiFi 드라이버, 오디오 드라이버, 또는 IPC(inter-process communication) 드라이버를 포함할 수 있다. 미들웨어(330)는, 예를 들면, 어플리케이션(370)이 공통적으로 필요로 하는 기능을 제공하거나, 어플리케이션(370)이 전자 장치 내부의 제한된 시스템 자원을 사용할 수 있도록 API(360)를 통해 다양한 기능들을 어플리케이션(370)으로 제공할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 미들웨어(330) 는 런타임 라이브러리(335), 어플리케이션 매니저(341), 윈도우 매니저(342), 멀티미디어 매니저(343), 리소스 매니저(344), 파워 매니저(345), 데이터베이스 매니저(346), 패키지 매니저(347), 커넥티비티 매니저(348), 노티피케이션 매니저(349), 로케이션 매니저(350), 그래픽 매니저(351), 또는 시큐리티 매니저(352) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
런타임 라이브러리(335)는, 예를 들면, 어플리케이션(370)이 실행되는 동안에 프로그래밍 언어를 통해 새로운 기능을 추가하기 위해 컴파일러가 사용하는 라이브러리 모듈을 포함할 수 있다. 런타임 라이브러리(335)는 입출력 관리, 메모리 관리, 또는 산술 함수 처리를 수행할 수 있다. 어플리케이션 매니저(341)는, 예를 들면, 어플리케이션(370)의 생명 주기를 관리할 수 있다. 윈도우 매니저(342)는 화면에서 사용되는 GUI 자원을 관리할 수 있다. 멀티미디어 매니저(343)는 미디어 파일들의 재생에 필요한 포맷을 파악하고, 해당 포맷에 맞는 코덱을 이용하여 미디어 파일의 인코딩 또는 디코딩을 수행할 수 있다. 리소스 매니저(344)는 어플리케이션(370)의 소스 코드 또는 메모리의 공간을 관리할 수 있다. 파워 매니저(345)는, 예를 들면, 배터리의 용량 또는 전원을 관리하고, 전자 장치의 동작에 필요한 전력 정보를 제공할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 파워 매니저(345)는 바이오스(BIOS: basic input/output system)와 연동할 수 있다. 데이터베이스 매니저(346)는, 예를 들면, 어플리케이션(370)에서 사용될 데이터베이스를 생성, 검색, 또는 변경할 수 있다. 패키지 매니저(347)는 패키지 파일의 형태로 배포되는 어플리케이션의 설치 또는 갱신을 관리할 수 있다.
커넥티비티 매니저(348)는, 예를 들면, 무선 연결을 관리할 수 있다. 노티피케이션 매니저(349)는, 예를 들면, 도착 메시지, 약속, 근접성 알림 등의 이벤트를 사용자에게 제공할 수 있다. 로케이션 매니저(350)는, 예를 들면, 전자 장치의 위치 정보를 관리할 수 있다. 그래픽 매니저(351)는, 예를 들면, 사용자에게 제공될 그래픽 효과 또는 이와 관련된 사용자 인터페이스를 관리할 수 있다. 보안 매니저(352)는, 예를 들면, 시스템 보안 또는 사용자 인증을 제공할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 미들웨어(330)는 전자 장치의 음성 또는 영상 통화 기능을 관리하기 위한 통화(telephony) 매니저 또는 전술된 구성요소들의 기능들의 조합을 형성할 수 있는 하는 미들웨어 모듈을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 미들웨어(330)는 운영 체제의 종류 별로 특화된 모듈을 제공할 수 있다. 미들웨어(330)는 동적으로 기존의 구성요소를 일부 삭제하거나 새로운 구성요소들을 추가할 수 있다. API(360)는, 예를 들면, API 프로그래밍 함수들의 집합으로, 운영 체제에 따라 다른 구성으로 제공될 수 있다. 예를 들면, 안드로이드 또는 iOS의 경우, 플랫폼 별로 하나의 API 셋을 제공할 수 있으며, 타이젠의 경우, 플랫폼 별로 두 개 이상의 API 셋을 제공할 수 있다.
어플리케이션(370)은, 예를 들면, 홈(371), 다이얼러(372), SMS/MMS(373), IM(instant message)(374), 브라우저(375), 카메라(376), 알람(377), 컨택트(378), 음성 다이얼(379), 이메일(380), 달력(381), 미디어 플레이어(382), 앨범(383), 와치(384), 헬스 케어(예: 운동량 또는 혈당 등을 측정), 또는 환경 정보(예: 기압, 습도, 또는 온도 정보) 제공 어플리케이션을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 어플리케이션(370)은 전자 장치와 외부 전자 장치 사이의 정보 교환을 지원할 수 있는 정보 교환 어플리케이션을 포함할 수 있다. 정보 교환 어플리케이션은, 예를 들면, 외부 전자 장치에 특정 정보를 전달하기 위한 노티피케이션 릴레이 어플리케이션, 또는 외부 전자 장치를 관리하기 위한 장치 관리 어플리케이션을 포함할 수 있다. 예를 들면, 알림 전달 어플리케이션은 전자 장치의 다른 어플리케이션에서 발생된 알림 정보를 외부 전자 장치로 전달하거나, 또는 외부 전자 장치로부터 알림 정보를 수신하여 사용자에게 제공할 수 있다. 장치 관리 어플리케이션은, 예를 들면, 전자 장치와 통신하는 외부 전자 장치의 기능(예: 외부 전자 장치 자체(또는, 일부 구성 부품)의 턴-온/턴-오프 또는 디스플레이의 밝기(또는, 해상도) 조절), 또는 외부 전자 장치에서 동작하는 어플리케이션을 설치, 삭제, 또는 갱신할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 어플리케이션(370)은 외부 전자 장치의 속성에 따라 지정된 어플리케이션(예: 모바일 의료 기기의 건강 관리 어플리케이션)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 어플리케이션(370)은 외부 전자 장치로부터 수신된 어플리케이션을 포함할 수 있다. 프로그램 모듈(310)의 적어도 일부는 소프트웨어, 펌웨어, 하드웨어(예: 프로세서(210)), 또는 이들 중 적어도 둘 이상의 조합으로 구현(예: 실행)될 수 있으며, 하나 이상의 기능을 수행하기 위한 모듈, 프로그램, 루틴, 명령어 세트 또는 프로세스를 포함할 수 있다.
본 문서에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구성된 유닛을 포함하며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로 등의 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. "모듈"은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. "모듈"은 기계적으로 또는 전자적으로 구현될 수 있으며, 예를 들면, 어떤 동작들을 수행하는, 알려졌거나 앞으로 개발될, ASIC(application-specific integrated circuit) 칩, FPGAs(field-programmable gate arrays), 또는 프로그램 가능 논리 장치를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 장치(예: 모듈들 또는 그 기능들) 또는 방법(예: 동작들)의 적어도 일부는 프로그램 모듈의 형태로 컴퓨터로 판독 가능한 저장 매체(예: 메모리(130))에 저장된 명령어로 구현될 수 있다. 상기 명령어가 프로세서(예: 프로세서(120))에 의해 실행될 경우, 프로세서가 상기 명령어에 해당하는 기능을 수행할 수 있다. 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체는, 하드디스크, 플로피디스크, 마그네틱 매체(예: 자기테이프), 광기록 매체(예: CD-ROM, DVD, 자기-광 매체 (예: 플롭티컬 디스크), 내장 메모리 등을 포함할 수 있다. 명령어는 컴파일러에 의해 만들어지는 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따른 모듈 또는 프로그램 모듈은 전술한 구성요소들 중 적어도 하나 이상을 포함하거나, 일부가 생략되거나, 또는 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따른, 모듈, 프로그램 모듈 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적, 병렬적, 반복적 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 적어도 일부 동작이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 다른 동작이 추가될 수 있다.
그리고 본 문서에 개시된 실시예는 개시된, 기술 내용의 설명 및 이해를 위해 제시된 것이며, 본 문서에서 기재된 기술의 범위를 한정하는 것은 아니다. 따라서, 본 문서의 범위는, 본 문서의 기술적 사상에 근거한 모든 변경 또는 다양한 다른 실시예를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 내부 구성을 나타내는 블록도이고, 도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 내부 구조를 나타내는 평면도이다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치(400)는, 통신 회로(410), 안테나(415), 마이크로폰(420), 가속도 센서(430), 메모리(440), 배터리 셀(450), FPCB(460), 전력관리 모듈(470), 카메라 모듈(480), 카메라 모듈 드라이버(485) 및 프로세서(490)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 통신 회로(410)는 전자 장치(400)의 통신 기능을 수행할 수 있다. 통신 회로(410)는 네트워크와 통신 채널을 형성하여 적어도 하나의 외부 장치와 음성 통화, 영상 통화 및 데이터 통신 기능 중 적어도 하나를 지원할 수 있다. 통신 회로(410)는 이동통신 모듈(2G, 3G, 4G, 5G 등 다양한 통신 방식 지원 가능한 적어도 하나의 모듈), 와이 파이(WiFi) 모듈, 근거리 통신 모듈 등 다양한 통신 모듈을 포함할 수 있다. 통신 회로(410)는 송신되는 신호의 주파수를 상승 변환 및 증폭하는 RF 송신기와, 수신되는 신호를 저 잡음 증폭하고, 수신 신호의 주파수를 하강 변환하는 RF 수신기 등을 포함할 수 있다. 통신 회로(410)는 무선 채널을 통해 데이터를 수신하여 프로세서(490)로 전송하고, 상기 프로세서(490)로부터 출력되는 데이터를 무선 채널을 통해 외부 장치에 전송할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 통신 회로(410)는, 전자 장치(400)가 다른 전자 장치와 TDMA(Time Division Multiple Access) 통신과 같은 전화 통화를 수행할 수 있도록 지원할 수 있다.
안테나(415)는 상기 통신 회로(410)와 전기적으로 연결되며, 전자 장치(400)가 다른 전자 장치와 통화 시 발생되는 신호를 송수신할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 마이크로폰(420)은, 외부의 사운드, 즉 주변의 잡음을 수집하기 위하여 사용될 수 있다. 마이크로폰(420)은 복수개를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(400)가 다른 전자 장치와 통화 중인 경우, 상기 복수개의 마이크로폰(420)들 중 통화를 위한 마이크로폰을 제외한 다른 마이크로폰을 통해 외부 사운드를 수집할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 마이크로폰(420)은 전자 장치(400)의 어플리케이션 실행 시 발생되는 비활성 코일의 노이즈를 수신할 수 있다. 마이크로폰(420)은 전자 장치(400) 내에 코일을 포함하는 부품(예: 카메라 모듈(480), 모터(481) 및 스피커(483) 등의 소자)을 통해 발생되는 진동 이음과 같은 노이즈를 녹음할 수 있다. 마이크로폰(420)은 전력관리 모듈(470) 및 프로세서(490)를 통한 전류 제어 후, 진동 이음과 같은 노이즈가 발생되는지의 여부를 체크할 수 있다. 상기 진동 이음은 전자 장치(400)에서 발생되는 기본적인 사운드 이외에, 노이즈가 혼합된 사운드일 수 있다.
가속도 센서(430)는, 예를 들어 전자 장치(400)가 TDMA 통신을 이용하여 다른 전자 장치와 전화 통화 시, 사용자에 의한 전자 장치(400)의 파지 상태를 감지하고, 이 감지 신호를 프로세서(490)에 전송할 수 있다. 가속도 센서(430)는 해당 전자 장치(430)의 거치 상태 및 상하좌우에 대한 위치 상태를 파악할 수 있다. 가속도 센서(430)는 해당 전자 장치(400)의 가속도, 진동, 충격 및 운동 상태를 측정할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 TDMA 통신을 예를 들어 설명하고 있지만, 이외의 다양한 통신 방식이 사용될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 메모리(440)는, 프로세서(490)의 처리 및 제어를 위한 프로그램, 운영체제(Operating System; OS), 다양한 어플리케이션 및 입/출력 데이터를 저장하는 기능을 수행하며, 전자 장치(400)의 전반적인 동작을 제어하는 프로그램이 저장될 수 있다. 메모리(440)는 전자 장치(400)에서 제공되는 유저 인터페이스(UI: User Interface) 및 전자 장치(400)에서 기능 처리 시 필요한 다양한 설정 정보를 저장할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 메모리(440)는 전자 장치(400)의 노이즈 발생 조건을 최소화하도록 하는 설정 정보를 저장할 수 있다. 메모리(440)는 사용자가 전자 장치(400)를 통한 전화 통화 시 발생되는 전류 및 이 전류에 대응되는 코일의 제어 변수에 대한 설정 정보를 저장할 수 있다.
배터리 셀(450)은 충전된 전력을 전자 장치(400)의 구동 전원으로 공급할 수 있다.
FPCB(460)는 일단이 상기 배터리 셀(450)과 연결되고, 타단이 전자 장치(400) 내의 PCB와 연결된 케이블일 수 있다. FPCB(460)의 타단은, 예를 들어 보드 결합식(Board to Board type) 커넥터와 같이 체결형 커넥터로 구성될 수 있다. FPCB(460)는 제 1 파워라인(+, 461) 및 제 2 파워라인(-, 462)이 상하로 배치된 적층 구조를 가질 수 있다. FPCB(450)는 제 1 파워라인(461) 및 제 2 파워라인(462) 사이에 배터리 게이지 및 배터리 게이지 그라운드 단자를 포함할 수 있다. 배터리 게이지는, 예를 들면, 배터리 셀의 잔량, 충전 중 전압, 전류 및 온도 중 적어도 하나를 측정할 수 있다.
FPCB(460)의 제 1 파워라인(461) 및 제 2 파워라인(462)에서는, 전자 장치(400)의 어플리케이션 실행 시 배터리의 충전 및 방전 동작으로 인해 높은 전류가 발생될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 FPCB(460)는, 제 1 파워라인(461) 및 제 2 파워라인(462)을 상하 적층된 형태로 구성하여, 배터리의 충전 및 방전 시의 전류에 의해 발생되는 자기장을 상쇄시킴으로써, 코일을 포함하는 부품(예: 카메라 모듈(480), 모터(481) 및 스피커(483) 등의 소자)으로부터 발생될 수 있는 자기장에 의한 노이즈를 제거할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 코일을 포함하는 부품은 코일과 자석 사이에 진동 요소가 배치된 소자일 수 있다. 예를 들어, 카메라 모듈(480)은 자석과 코일 사이에 볼(ball)이 배치된 구성일 수 있다. 모터(481)는 자석을 포함하는 스테이터(stator)와 코일이 감겨진 로터(rotor)로 구성될 수 있다. 스피커(483)는 자석과 코일 사이에 진동판이 배치된 구성일 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전력관리 모듈(470)은, 전자 장치(400)의 전력을 관리할 수 있다. 전력관리 모듈(470)은 PMIC(power management integrated circuit), 충전 IC(charger integrated circuit), 또는 배터리 또는 연료 게이지(battery or fuel gauge)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(400)의 전원이 온(ON))되면, 전력관리 모듈(470)은 배터리 셀(450)에 충전된 전력을 다른 구성 요소(예: 프로세서(490) 및 카메라 모듈 드라이버(485))에 공급할 수 있다. 전력관리 모듈(470)은 프로세서(490)로부터 명령을 수신하고, 이 수신된 명령에 응답하여 전력 공급을 관리할 수 있다. 예를 들어, 전력관리 모듈(470)은 프로세서(490)로부터 수신된 명령에 응답하여, 디스플레이 및 카메라 모듈(480) 등에 전력을 공급할 수 있다. 전력관리 모듈(470)은 유선 및/또는 무선 충전 방식을 가질 수 있다. 무선 충전 방식은, 예를 들면, 자기공명 방식, 자기유도 방식 또는 전자기파 방식 등을 포함하며, 무선 충전을 위한 부가적인 회로, 예를 들면, 코일 루프, 공진 회로, 또는 정류기 등을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전력관리 모듈(470)은 배터리 셀(450)의 전원에 대한 충전 및 방전을 제어할 수 있다. 전력관리 모듈(470)은 프로세서(490)로부터 명령을 수신하여 배터리 셀(450)의 소모 전류 측정 및 전류를 제어할 수 있다. 전력관리 모듈(470)은 카메라 모듈 드라이버(485)의 전원 포트에 대한 전압(예: 1.8V~3.3V)을 제어할 수 있다. 전력관리 모듈(470)은 프로세서(490)와 예를 들어 I2C 커맨드 통신을 수행할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 카메라 모듈(480)은, 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 카메라 모듈(480)은 하나 이상의 이미지 센서(예, 전면 센서 또는 후면 센서), 렌즈, ISP(Image signal processor), 또는 플래시(Flash)(예, LED 또는 xenon lamp)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 카메라 모듈(480)은, FPCB(460)에 의해 발생된 높은 전류로 인해 생성된 노이즈(예: 자기장)의 영향을 받아 진동 이음을 발생시킬 수 있다. 카메라 모듈(480)은 AF(auto focus; 자동 초점) 및 OIS(optical image stabilization; 광학식 손 떨림 보정) 기능을 수행할 수 있다. 카메라 모듈(480)은 AF 및 OIS 코일(482) 및 이미지 센서(484)를 포함할 수 있다. AF 및 OIS 코일(482)은 카메라 모듈(480)이 자동 초점 및 손 떨림 보정을 수행할 수 있도록 하는 자속을 발생시킬 수 있다. AF 및 OIS 코일(482)은 복수개로 구성될 수 있다. 이미지 센서(484)는 카메라 모듈(480)을 통해 촬영되는 이미지 정보를 전기적인 신호로 변환할 수 있다. 카메라 모듈(480)은 렌즈, 하나 이상의 마그넷, OIS 볼, OIS 캐리어, AF 볼, AF 캐리어 및 쉴드 캔 등을 더 포함할 수 있다.
카메라 모듈 드라이버(485)는 카메라 모듈(480)의 노이즈(예: 자기장)에 의한 진동 이음을 상쇄하도록 AF 및 OIS 코일(482)을 제어할 수 있다. 카메라 모듈 드라이버(485)는 전력관리 모듈(470)로부터, 예를 들어 1.8V~3.3V의 제어동작 전압을 수신할 수 있다. 카메라 모듈 드라이버(485)는 1.8V~3.3V의 제어동작 전압에 따라 AF 및 OIS 코일(482)에 자성을 생성하여, 예를 들어, AF 볼 및 OIS 볼의 움직임을 제어(예: 고정)할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서(490)는, 전자 장치(400)의 전반적인 동작 및 내부 구성요소들 간의 신호 흐름을 제어하고, 데이터를 처리하는 기능을 수행할 수 있다. 프로세서(490)는 예를 들어, 중앙 처리 장치(Central Processing Unit; CPU), 어플리케이션 프로세서(Application Processor) 및 통신 프로세서(Communication Processor) 등으로 구성될 수 있다. 프로세서(490)는 싱글 코어 프로세서(single core processor) 또는 멀티 코어 프로세서(multi-core processor)로 형성될 수 있으며, 다수의 프로세서로 구성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(490)는, 상술한 통신 회로(410), 안테나(415), 마이크로폰(420), 가속도 센서(430), 메모리(440), 배터리 셀(450), FPCB(460), 전력관리 모듈(470), 카메라 모듈(480) 및 카메라 모듈 드라이버(485)의 기능 및 동작을 제어할 수 있다. 프로세서(490)는 배터리 셀(450)의 충전 및 방전 시 발생되는 전류에 의해 생성된 노이즈(예: 자기장 등)로 인해 카메라 모듈(480)로부터 발생되는 진동 이음을 최소화하는 기능을 수행할 수 있다. 프로세서(490)는 전자 장치(400) 내에 코일을 포함하는 부품(예; 카메라 모듈(480), 모터(481) 및 스피커(483) 등)을 통해 발생되는 전기적인 영향을 차단하는 기능을 수행할 수 있다. 프로세서(490)는 마이크로폰(420)을 통해 수신된 노이즈에 대한 진동 주파수를 분석하고, 이 분석된 진동 주파수 레인지에 대응하는 메모리(440)의 설정 정보를 기반으로 하여, 비활성 코일(예: AF 및 OIS 코일(482))에 의한 노이즈 발생 조건을 최소화하는 기능을 수행할 수 있다. 프로세서(490)는 전화 통화(예: TDMA) 시, 가속도 센서(430)를 통해 수신된, 사용자에 의한 전자 장치(400)의 파지 상태(예: 전자 장치의 거치 위치)를 분석하고, 이 분석 결과에 대응하는 메모리(440)의 설정 정보를 기반으로 하여, 비활성 코일(예: AF 및 OIS 코일(482)에 의한 진동 노이즈 발생 조건을 최소화하는 기능을 수행할 수 있다.
도 5를 참조하면, FPCB(460)와 카메라 모듈(480)은 소정거리(예: 0.01 ~ 4mm) 이내로 인접하여 배치될 수 있다. FPCB(460)와 카메라 모듈(480)의 인접 거리가 가까울수록 FPCB(460)에서 발생된 자기장 노이즈는 카메라 모듈(480) 내의 AF/OIS 코일(482)에 강한 영향을 미칠 수 있다. FPCB(460)는 코일을 포함한 모터(481) 및 스피커(483)와의 인접 거리에 따라 영향을 미칠 수 있다. 그러나, FPCB(460)의 제 1 파워라인(461) 및 제 2 파워라인(462)을 상하 적층의 형태로 구성함으로써, 배터리 셀(450)의 충전 및 방전 시 발생되는 전류에 의해 코일을 포함하는 부품(예: 카메라 모듈(480), 모터(481) 및 스피커(483) 등)으로부터 발생되는 노이즈를 최소화할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 FPCB를 상하 배치 구조를 갖도록 구성한 측면도이다. 도 7은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 FPCB의 구성을 나타내는 나타내는 도면이고, 도 8은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 FPCB의 구성을 나타내는 분해사시도이며, 도 9는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 FPCB의 상하 배치 구조의 예들을 나타내는 도면이다.
도 6 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 FPCB(460)는, 제 1 파워라인(461)을 갖는 제 1 레이어(10) 및 제 2 파워라인(462)를 갖는 제 2 레이어(20)를 통해 상하 적층식으로 구성됨으로써, 전류의 방향이 서로 다른 2개의 파워라인(461 및 462)에 의한 자기장이 형성될 수 있다.
예를 들어, X-Z 평면에서 제 1 파워라인(+, 461)의 중심을 중심축으로 할 경우, (r, 0) 지점에서, FPCB(460)에 의한 자기장의 세기는 아래의 수학식 1에 의해 결정될 수 있다.
Figure 112016095253814-pat00001
여기서, B는 자기장의 세기를 나타내고,
Figure 112016095253814-pat00002
은 제 1 파워라인(+, 461)의 중심에서 카메라 모듈(480)까지의 직선 거리를 나타내며,
Figure 112016095253814-pat00003
은 제 2 파워라인(-, 462)의 중심에서 카메라 모듈(480)까지의 직선거리를 나타내고, 전류(I)는 TDMA의 평균 전류인 2.2A일 수 있다.
상기 수학식 1 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 FPCB(460)를 상하 적층식으로 구성했을 때의 자기장의 세기(B)를 구할 수 있다.
즉, 조건이 아래의 수학식 2와 같을 때, 도 8에 도시된 바와 같이, X-Z 평면에서의 상하 적층식 FPCB(460)의 자기장의 세기를 구할 수 있다.
Figure 112016095253814-pat00004
예를 들어, X축 상의 FPCB(460)의 자기장의 세기는 아래의 수학식 3을 통해 구할 수 있다.
Figure 112016095253814-pat00005
또한, Z축 상의 FPCB(460)의 자기장의 세기는 아래의 수학식 4를 통해 구할 수 있다.
Figure 112016095253814-pat00006
즉, 상기 수학식 3 및 수학식 4를 통해 구해진 상하 배치 구조를 갖도록 구성된 FPCB(460)의 자기장의 세기는 0임을 알 수 있으며, FPCB(460)를 상하 적층식으로 구성하면, 자기장에 의한 노이즈를 최소화할 수 있음을 알 수 있다.
도 6 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 FPCB(460)는 케이블일 수 있으며, 제 1 레이어(10) 및 제 2 레이어(20)가 상하 배치된 구조를 갖도록 설계될 수 있다. 제 1 레이어(10)는 제 1 파워라인(461)이고, 제 2 레이어(20)는 제 2 파워라인(462)으로 구성될 수 있다. 예를 들면, 제 1 파워라인(461)의 방향과 제 2 파워라인(462)의 방향은 동일 방향으로 연장될 수 있다. 또한, 제 1 레이어(10) 및 제 2 레이어(20)는 서로 인접되어 평행하게 배치될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 FPCB(460)는, 제 1 파워라인(461) 및 제 2 파워라인(462)을 상하 적층된 형태로 구성하여, 배터리의 충전 및 방전 시 발생되는 전류에 의해 발생되는 자기장을 상쇄시킴으로써, 코일을 포함하는 부품(예: 카메라 모듈(480), 모터(481) 및 스피커(483) 등의 소자)으로부터 발생되는 자기장에 의한 노이즈를 제거할 수 있다. 상기 FPCB(460)를 상하 적층된 형태로 구성하여, 이 FPCB(460)의 측면에 코일을 포함하는 소자가 인접하여 배치되더라도, 자기장에 의한 노이즈를 상쇄시킴으로써, 카메라 모듈(480)로부터 발생되는 진동 이음을 최소화할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제 1 파워라인(461)은 제 2 파워라인(462) 상에 배치될 수 있다. 또한, 제 2 파워라인(462)은 제 1 파워라인(461) 상에 배치될 수 있다. 제 2 파워라인(462) 상의 제 1 파워라인(461)은 제 2 파워라인(462)의 수직축을 중심으로 제 1 방향(예: 우측) 또는 제 2 방향(예: 좌측)으로 경사진 상부에 배치될 수 있다. 제 1 파워라인(461) 상의 제 2 파워라인(462)은 제 1 파워라인(461)의 수직축을 중심으로 제 1 방향(예: 우측) 또는 제 2 방향(예: 좌측)으로 경사진 상부에 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 도 9의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 제 2 파워라인(462) 상에 제 1 파워라인(461)이 배치된 FPCB(460)는, 코일(예: AF/OIS 코일(482))을 포함하는 카메라 모듈(480)에 인접하여 배치될 수 있다. 또한, 도 9의 (c)에 도시된 바와 같이, 제 1 파워라인(462) 상에 제 2 파워라인(462)이 배치된 FPCB(460)는, 코일(예: AF/OIS 코일(482))을 포함하는 카메라 모듈(480)에 인접하여 배치될 수 있다. 또한, 도 9의 (d) 에 도시된 바와 같이, 제 2 파워라인(462)의 수직축을 중심으로 제 2 방향(예: 좌측)으로 경사진 상부에 제 1 파워라인(461)이 배치된 FPCB(460)는, 코일(예: AF/OIS 코일(482))을 포함하는 카메라 모듈(480)에 인접하여 배치될 수 있다. 또한, 도 9의 (e) 에 도시된 바와 같이, 제 2 파워라인(462)의 수직축을 중심으로 제 1 방향(예: 우측)으로 경사진 상부에 제 1 파워라인(461)이 배치된 FPCB(460)는, 코일(예: AF/OIS 코일(482))을 포함하는 카메라 모듈(480)에 인접하여 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 도 9의 (a) 내지 (e)에 도시된 바와 같이, 제 1 파워라인(461) 또는 제 2 파워라인(462)이 상하 배치된 형태를 갖는 FPCB(460)는, 코일을 포함하는 부품(예: 카메라 모듈(480), 모터(481) 및 스피커(483) 등의 소자)에 인접하여 배치되더라도, 배터리의 충전 및 방전 시의 전류에 의해 발생되는 자기장을 상쇄시킴으로써, 자기장에 의한 노이즈를 제거할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 1 레이어(10) 및 제 2 레이어(20) 각각은, 커넥팅 유닛(463), 플렉서블 유닛(465) 및 보호회로 모듈 유닛(469)을 포함할 수 있다.
FPCB(460)는 커넥팅 유닛(463)이 전자 장치(400) 내의 PCB와 연결되고, 보호회로 모듈 유닛(469)이 배터리 셀(450)과 연결되며, 플렉서블 유닛(465)이 파워 신호 패턴을 형성할 수 있다.
커넥팅 유닛(463)의 소정 위치(예: 저면)에는 예를 들면, 전자 장치(400) 내의 PCB와 연결되는 보드 결합식(Board to Board type) 커넥터(464)를 포함할 수 있다.
플렉서블 유닛(465)은 파워 신호 패턴을 포함하며, 일단이 구부러져서 상기 커넥팅 유닛(463)과 연결된 수직 부분(466)과, 상기 수직 부분(466)의 타단과 일단이 연결되어 우측 하방으로 경사진 벤딩 부분(467)을 포함할 수 있다. 상기 벤딩 부분(467)은 카메라 모듈(480)과 소정 거리(예: 4mm) 이상 이격되어 배치되므로, 하나의 평면에서 좌우 평행한 위치에 제 1 파워라인(461) 및 제 2 파워라인(462)이 배치될 수 있다. 또한, 상기 커넥팅 유닛(463)도 카메라 모듈(480)과 소정 거리(예: 4mm) 이상 이격되어 배치되므로, 하나의 평면에서 좌우 평행한 위치에 제 1 파워라인(461) 및 제 2 파워라인(462)이 배치될 수 있다.
보호회로 모듈 유닛(469)은 일단이 상기 벤딩 부분(467)의 타단과 연결되어 수평 형태로 구성될 수 있다. 보호회로 모듈 유닛(469)은 배터리 셀(450)과 연결되며, 배터리 셀(450)의 충전 및 방전을 제어할 수 있다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 커넥팅 유닛(463)이 카메라 모듈(480)과 소정 거리(예: 4mm) 이상 이격되어 배치되므로, 제 1 레이어(10) 및 제 2 레이어(20)의 각각에 구비된 커넥팅 유닛(463)은 좌우 평행한 위치에 제 1 파워라인(461) 및 제 2 파워라인(462)이 배치될 수 있다. 또한, 벤딩 부분(467)이 카메라 모듈(480)과 소정 거리(예: 4mm) 이상 이격되어 배치되므로, 제 1 레이어(10) 및 제 2 레이어(20)의 각각에 구비된 벤딩 부분(467)은 좌우 평행한 위치에 제 1 파워라인(461) 및 제 2 파워라인(462)이 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(400)에 배터리 셀(450)을 장착 시, 플렉서블 유닛(465)은 벤딩력이 가해질 경우를 대비하여, 충분한 가요성(flexibility)을 확보해야 할 필요성이 있을 수 있다. 이를 위해, 제 1 레이어(10) 및 제 2 레이어(20)의 각각에 구비된 벤딩 부분(467)의 일부 패턴을 제거하고, 이 제거된 부분을 제 1 레이어(10) 및 제 2 레이어(20) 적층 시, 서로 교차되도록 배치함으로써 가요성을 확보할 수 있다.
도 10은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 노이즈를 제어하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
동작 510에서, 전자 장치(400)는 TDMA 통신을 통해 다른 전자 장치와 통화 어플리케이션을 실행할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 전자 장치(400)가 다른 전자 장치와 전화 통화 시, TDMA 통신을 이용하는 것으로 설명하고 있지만, 이외의 다양한 통신 방식이 사용될 수 있다.
동작 520에서, 전자 장치(400)가 TDMA 통신을 통해 다른 전자 장치와 통화 어플리케이션 실행 시, 전자 장치(400)는 전력관리 모듈(470)을 통해 배터리 셀(450)의 전류를 측정하고, 기지국으로부터 수신된 파워 레벨을 모니터링할 수 있다.
동작 530에서, 전자 장치(400)의 프로세서(490)는 상기 동작 520을 통해 측정된 배터리 셀(450)의 전류와 노이즈를 발생시키는 조건의 임계값을 비교하여, 측정된 배터리 셀(450)의 전류가 임계값을 초과하는지의 여부를 판단할 수 있다.
동작 530의 판단 결과, 측정된 배터리 셀(450)의 전류가 임계값을 초과하면, 동작 535에서, 전자 장치(400)의 프로세서(490)는, 상기 파워 레벨을 규격이 허용하는 한계값까지 조절하여, 배터리 셀(450)의 전류를 감소시킬 수 있다.
동작 540에서, 전자 장치(400)는 가속도 센서(430)를 통해 사용자에 의한 전자 장치(400)의 거치 방향을 감지할 수 있다.
동작 550에서, 전자 장치(400)의 프로세서(490)는, 전자 장치(400)의 거치 방향을 기반으로 하여, 카메라 모듈(480)의 진동 노이즈에 대한 보상값을 결정할 수 있다. 상기 진동 노이즈에 대한 보상값은 메모리에 저장된 설정 정보를 기반으로 하여, 전자 장치(400)의 거치 방향에 따른 카메라 모듈(480) 내의 AF/OIS 코일(482)에 대한 진동 보상값(1)과, 카메라 모듈(480)의 진동 주파수 및 진폭 결과에 대한 진동 보상값(2)을 결정할 수 있다.
동작 560에서, 전자 장치(400)의 프로세서(490)는, 상기 동작 550을 통해 결정된 보상값을 기반으로, 전력관리 모듈(470)을 통해 카메라 모듈 드라이버(485)를 제어할 수 있는 전압을 출력할 수 있다. 카메라 모듈 드라이버(485)는 전력관리 모듈(470)을 통해, 예를 들어 1.8V~3.3V의 제어 전압을 수신하고, 카메라 모듈(480)의 노이즈에 의한 진동 이음을 상쇄하도록 AF 및 OIS 코일(482)을 제어할 수 있다.
도 11은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 파워 레벨 조절에 따른 전류값 변화 및 진동 노이즈 변화를 측정한 그래프이다.
도 11을 참고하면, 아래의 표 1에 나타낸 바와 같이, 배터리 셀(450)에 흐르는 전류(I)가 강해질수록 진동 노이즈의 세기가 커지고, 전류(I)의 증가에 따라 FPCB(460)에 의한 자기장 세기는 비례적으로 증가됨을 예측할 수 있다.
전류& 레벨 1.1A(레벨 8) 1.5A(레벨 7) 1.9A(레벨 6) 2.2A(레벨 5)
진동 세기 -91dB -86dB -82dB -75dB
도 12는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 거치 방향에 따른 전압 제어를 설명하는 도면이다.
상술한 동작 540에서, 전자 장치(400)는 가속도 센서(430)를 통해 사용자에 의한 전자 장치(400)의 거치 방향을 감지할 수 있으며, 이 전자 장치(400)의 거치 방향에 따라 전력관리 모듈(470)은 카메라 모듈 드라이버(485)를 제어하는 전압을 출력할 수 있다. 카메라 모듈 드라이버(485)는 AF 드라이버 및 OIS 드라이버를 포함할 수 있다.
동작 540에서, 전자 장치(400)가 가속도 센서(430)를 통해 사용자에 의한 전자 장치(400)의 거치 방향을 감지하는 과정은, 카메라 모듈(480) 내의 AF/OIS 코일(482)의 중력 방향과, 전자 장치(400)의 상하좌우 위치 방향을 감지할 수 있다. FPCB(460) 및 카메라 모듈(480)의 위치에 기반하여, 자기장의 방향은 사전에 미리 설정될 수 있다. AF/OIS 코일(482)은 자기장의영향을 최소화하기 위해, 자기장의 반대 방향으로 고정되게 설정될 수 있으며, 그 세기는 도 11에 예시된 바와 같은 전압을 통해 제어될 수 있다. 예를 들어, 카메라 모듈(480) 내의 AF 캐리어(예: 볼 포함) 및 OIS 캐리어(예: 볼 포함)는 가벼운 무게임에도 불구하고 중력의 영향을 받을 수 있다. 상기 중력의 방향과 자기장 방향은 카메라 모듈(480)과 FPCB(460)의 배치 설계에 따라 변경될 수 있다.
도 12를 참조하면, 사용자가 카메라 모듈(480)이 상 방향에 위치하도록 전자 장치(400)를 거치하면, 자기장 방향은 중력 방향과 직교이고, 카메라 모듈 드라이버(485, 예: OIS 드라이버 및 AF 드라이버 포함)의 동작 전압은 2.6V로 제어됨을 알 수 있다.
또한, 사용자가 카메라 모듈(480)이 하 방향에 위치하도록 전자 장치(400)를 거치하면, 자기장 방향은 중력 방향과 직교이고, 카메라 모듈 드라이버(485, 예: OIS 드라이버 및 AF 드라이버 포함)의 동작 전압은 2.6V로 제어됨을 알 수 있다.
또한, 사용자가 카메라 모듈(480)이 좌 방향에 위치하도록 전자 장치(400)를 거치하면, 자기장 방향은 중력 방향과 반대이고, 카메라 모듈 드라이버(485, 예: OIS 드라이버 및 AF 드라이버 포함)의 동작 전압은 3.3V로 제어됨을 알 수 있다.
또한, 사용자가 카메라 모듈(480)이 우 방향에 위치하도록 전자 장치(400)를 거치하면, 자기장 방향은 중력 방향과 동일하고, 카메라 모듈 드라이버(485, 예: OIS 드라이버 및 AF 드라이버 포함)의 동작 전압은 1.8V로 제어됨을 알 수 있다.
도 13은 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 전력관리 모듈로부터 카메라 모듈 드라이버에 인가되는 동작 전압에 따라 카메라 모듈 내의 작동 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 13에 도시된 바와 같이, 전력관리 모듈(470)로부터 카메라 모듈 드라이버(485)에 제어 전압(예: 1.8V~3.3V) 인가 시, 카메라 모듈(480) 내의 AF 볼 및 OIS 볼(ball)은 AF 코일 및 OIS 코일의 자기장에 의해 유동적인 상태(floating)에서, 위치가 고정(fixed)된 상태로 변경될 수 있다. 예를 들어, 카메라 모듈(480) 내의 AF 볼 및 OIS 볼이 유동적인 상태에서 고정된 상태로 변경될 때, 상기 볼(ball)들의 움직임에 의해 카메라 모듈(480)의 렌즈(lenz)는 상하좌우 중 어느 한 방향으로 움직일 수 있다. 상기 유동적인 상태는 카메라 모듈(480) 내에 고정된 자석(magnet#1 및 magnet#2)의 자력에 의해 AF 볼 및 OIS 볼의 움직임이 고정되는 제 1 고정 상태일 수 있다. AF 볼 및 OIS 볼은 FPCB(460)에서 발생되는 강한 자기장에 의해 AF 코일 및 OIS 코일 쪽으로 이동하는 제 2 고정 상태가 발생될 수 있다. 상기 제 1 고정 상태 및 제 2 고정 상태가 반복적으로 발생됨에 따라 진동 이음이 발생될 수 있다. 상기 AF 볼 및 OIS 볼은 복수개 구비되고, AF 캐리어 및 OIS 캐리어 내에 각각 독립적으로 구비되어 상이한 진동 이음을 발생할 수 있다.
카메라 모듈(480) 내의 볼(예: AF 볼 및 OIS 볼)들이 고정됨에 따라 FPCB(460)의 전류에 의한 자기장의 영향을 덜 받게 되고, 자기장에 의한 볼의 움직임이 감소될 수 있다. 즉, 전력관리 모듈(470)로부터 카메라 모듈 드라이버(485)에 인가되는 전압(예: 1.8V~3.3V)을 제어함으로써, 카메라 모듈(480) 내의 볼들의 상태를 유동 및 고정적으로 조절할 수 있다.
도 14는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 노이즈를 제어하는 다른 방법을 나타내는 흐름도이다.
동작 610에서, 전자 장치(400)는 소정의 어플리케이션을 실행할 수 있다. 예를 들어, 소정의 어플리케이션은, 전자 장치(400)가 다른 전자 장치와 전화 통화를 수행하는 어플리케이션일 수 있다. 본 실시예에서는, 다수개의 어플리케이션 중 TDMA 통신을 예를 들어 설명한다. 그 이유는, TDMA 통신은 반복적인 전류의 변화로 인해 반복적인 자기장의 변화가 발생하고, 이 반복적인 변화에 따라 볼(예: AF 볼 및 OIS 볼)들이 일정하게 움직이기 때문이다.
동작 620에서, 전자 장치(400)가 TDMA 통신을 통해 다른 전자 장치와 통화 어플리케이션 실행 시, 전자 장치(400)는 전력관리 모듈(470)을 통해 배터리 셀(450)의 전류를 측정하고, 기지국으로부터 수신된 파워 레벨을 모니터링할 수 있다.
동작 630에서, 전자 장치(400)의 프로세서(490)는 상기 동작 620을 통해 측정된 배터리 셀(450)의 전류와 노이즈를 발생시키는 조건의 임계값을 비교하여, 측정된 배터리 셀(450)의 전류가 임계값을 초과하는지의 여부를 판단할 수 있다.
동작 630의 판단 결과, 측정된 배터리 셀(450)의 전류가 임계값을 초과하면, 동작 635에서, 전자 장치(400)의 프로세서(490)는, 상기 파워 레벨을 규격이 허용하는 한계값까지 조절하여, 배터리 셀(450)의 전류를 감소시킬 수 있다.
동작 640에서, 전자 장치(400)는 카메라 모듈(480)에 인접한 마이크로폰(420)를 통해 FPCB(460)의 전류에 의한 카메라 모듈(480)의 진동 노이즈를 녹음할 수 있다. 전자 장치(400)의 프로세서(490)는 마이크로폰(420)을 통해 녹음된 진동 노이즈를 퓨리에 변환하여 진동 노이즈에 대한 주파수 및 진폭을 분석할 수 있다.
동작 650에서, 전자 장치(400)의 프로세서(490)는, 마이크로폰(420)을 통해 녹음된 카메라 모듈(480)의 진동 노이즈에 대한 보상값을 결정할 수 있다. 상기 진동 노이즈에 대한 보상값은 메모리에 저장된 설정 정보를 기반으로 하여, 전자 장치(400)의 거치 방향에 따른 카메라 모듈(480) 내의 AF/OIS 코일(482)에 대한 진동 보상값(1)과, 카메라 모듈(480)의 진동 주파수 및 진폭 결과에 대한 진동 보상값(2)을 결정할 수 있다.
동작 660에서, 전자 장치(400)의 프로세서(490)는, 상기 동작 650을 통해 결정된 보상값을 기반으로, 전력관리 모듈(470)을 통해 카메라 모듈 드라이버(485)를 제어할 수 있는 전압을 출력할 수 있다.
동작 670에서, 전자 장치(400)의 프로세서(490)는, 상기 동작 660의 제어 전압을 통해 진동 노이즈가 설정된 범위 이내인지의 여부를 판단하고, 진동 노이즈가 설정된 범위 이내이면 동작을 종료하고, 진동 노이즈가 설정된 범위를 초과하면 상술한 동작 640 내지 동작 660을 반복적으로 수행할 수 있다.
도 15는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 카메라 모듈의 진동 노이즈에 대한 주파수 스펙트럼을 설명하는 그래프이다.
도 15 및 상술한 도 13을 참조하면, 가청 주파수 대역에서, 저주파수 대역(low frequency band)과 고주파수 대역(high frequency band)으로 진동 노이즈의 스펙트럼이 구별될 수 있다. 예를 들어, 저주파수 대역(420~800Hz)에서는 카메라 모듈(480) 내의 쉴드 캔(Shield can)과 AF 캐리어(예: 볼 포함)의 충돌에 의한 진동 노이즈이며, 고주파수 대역(2~4.4KHz)에서는 카메라 모듈(480)의 렌즈(lenz)와 OIS 캐리어(예: 볼 포함)의 충돌에 의한 진동 노이즈임을 분석할 수 있다.
따라서, 카메라 모듈(480)을 제어하는 카메라 모듈 드라이버(485)의 동작 전압 제어 테이블을 아래의 표 2와 같이 구성될 수 있다.
진동 주파수 대역 진동 노이즈 발생원 카메라 모듈 드라이버(OIS)
제어전압		 카메라 모듈 드라이버(AF)
제어전압
저주파수 대역
(420~800Hz)		 쉴드 캔/AF 캐리어 1.8V 3.3V
고주파수 대역
(2K~4.4KHz)		 렌즈/OIS 캐리어 3.3V 1.8V
저주파수 및 고주파수 대역 쉴드 캔/AF 캐리어, 렌즈/OIS 캐리어 3.3V 3.3V
상기 표 2를 참조하면, 저주파수 대역에서 진동 노이즈 발생원 중의 하나가 AF 캐리어이므로, 전력관리 모듈(470)은 카메라 모듈 드라이버(AF)의 전압을 3.3V로 제어하는 한편, 카메라 모듈 드라이버(OIS)의 전압은 1.8V로 제어함으로써, 전자 장치(400)의 소모 전류를 감소시킬 수 있다.
또한, 고주파수 대역에서 진동 노이즈 발생원 중의 하나가 OIS 캐리어이므로, 전력관리 모듈(470)은 카메라 모듈 드라이버(OIS)의 전압은 3.3V로 제어하는 한편, 카메라 모듈 드라이버(AF)의 전압은 1.8V로 제어함으로써, 전자 장치(400)의 소모 전류를 감소시킬 수 있다.
410: 통신 회로 415: 안테나
420: 마이크로폰 430: 가속도 센서
440: 메모리 450: 배터리 셀
460: FPCB(케이블) 461: 제 1 파워라인(+)
462: 제 2 파워라인(-) 470: 전력관리 모듈
480: 카메라 모듈 482: AF/OIS 코일
484: 이미지 센서 485: 카메라 모듈 드라이버
490: 프로세서

Claims (17)

  1. 전자 장치에 있어서,
    제 1 파워라인(+)을 형성하는 제 1 레이어 및 제 2 파워라인(-)을 형성하는 제 2 레이어를 갖는 케이블을 포함하되,
    상기 제 1 레이어 및 제 2 레이어는 상하 적층 구조로 배치되어 있고,
    상기 케이블은,
    상기 전자 장치 내의 배터리 셀의 충전 및 방전 시의 전류에 의해 발생되는 자기장을 상쇄하고, 상기 전자 장치 내의 코일을 갖는 소자로부터 발생되는 자기장에 의한 노이즈를 제거하고,
    상기 제 1 파워라인은 상기 제 2 파워라인 상에 직접 배치되어 있고, 상기 제 1 파워라인 및 상기 제 2 파워라인은 카메라 모듈에 인접하게 배치된 전자 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 코일을 갖는 소자는, 상기 케이블의 측면에 인접 배치되어 노이즈가 상쇄되는 전자 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 코일을 포함하는 소자는, 코일과 자석 사이에 진동 요소를 포함하는 전자 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 파워라인 상에 배치된 제 1 파워라인은, 상기 제 2 파워라인의 수직축을 중심으로 제 1 방향 또는 제 2 방향으로 경사진 상부에 배치되는 전자 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 코일을 갖는 소자는,
    상기 전자 장치 내의 카메라 모듈, 모터 및 스피커 중 적어도 하나인 전자 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 케이블은,
    일단이 상기 전자 장치 내의 배터리 셀과 연결되고, 타단이 상기 전자 장치 내의 PCB와 연결된 FPCB인 전자 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 케이블은,
    커넥팅 유닛, 플렉서블 유닛 및 보호회로 모듈 유닛을 포함하는 전자 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 커넥팅 유닛의 소정 위치에는 상기 전자 장치 내의 PCB와 연결되는 보드 결합식 커넥터가 포함된 전자 장치.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 플렉서블 유닛은, 벤딩 부분을 포함하는 전자 장치.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 케이블은,
    상기 제 1 레이어 및 제 2 레이어가 각각, 커넥팅 유닛, 플렉서블 유닛 및 보호회로 모듈 유닛을 포함하는 전자 장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 제 1 레이어 및 제 2 레이어 각각에 구비된 플렉서블 유닛은,
    일부 패턴을 제거하고, 상기 제 1 레이어 및 제 2 레이어가 상하로 배치될 때, 상기 제거된 부분을 서로 교차되도록 배치하여 가요성을 확보한 전자 장치.
  12. 전자 장치에 있어서,
    외부 전자 장치와의 통신을 수행하는 통신 회로;
    설정 정보를 저장하는 메모리;
    전자 장치에 전원을 공급하는 배터리 셀;
    케이블;
    전력관리 모듈;
    카메라 모듈; 및
    상기 통신 회로, 메모리, 배터리 셀, 케이블, 전력관리 모듈 및 카메라 모듈과 전기적으로 연결된 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는, 동작 시에,
    상기 카메라 모듈 내 AF/OIS 캐리어를 자기장과 반대 방향으로 제어하고, 상기 전력관리 모듈을 통해 카메라 모듈 드라이버의 출력 전압을 제어하되,
    상기 카메라 모듈의 인접한 위치에는 제 1 파워라인 및 제 2 파워라인이 배치되고, 상기 제 1 파워라인은 상기 제 2 파워라인 상에 직접 배치된 전자 장치.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 전자 장치의 어플리케이션 실행 시, 상기 전자 장치 내의 코일을 갖는 소자로부터 발생되는 노이즈를 수신하는 마이크로폰을 더 포함하는 전자 장치.
  14. 제 12항에 있어서,
    상기 전자 장치가 어플리케이션 실행 시, 사용자에 의한 전자 장치의 거치 상태를 감지하는 가속도 센서를 더 포함하는 전자 장치.
  15. 전자 장치의 노이즈를 제어하는 방법으로서,
    상기 전자 장치가 어플리케이션을 실행하는 동작;
    상기 전자 장치가 전력관리 모듈을 통해 배터리 셀의 전류를 측정하는 동작;
    상기 측정된 배터리 셀의 전류가 노이즈를 발생시키는 임계값을 초과하는지의 여부를 판단하는 동작; 및
    상기 판단 결과, 상기 측정된 배터리 셀의 전류가 임계값을 초과하면, 전자 장치가 전력관리 모듈을 제어하여, 상기 배터리 셀의 전류를 감소시키는 동작을 포함하되,
    상기 전자 장치에 구비된 카메라 모듈의 인접한 위치에는 제 1 파워라인 및 제 2 파워라인이 배치되고, 상기 제 1 파워라인은 상기 제 2 파워라인 상에 직접 배치되어 있는 방법.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 전자 장치가 가속도 센서를 통해 사용자에 의한 전자 장치의 거치 방향을 감지하는 동작;
    상기 전자 장치의 거치 방향을 기반으로 하여, 상기 전자 장치의 프로세서가 카메라 모듈의 진동 노이즈에 대한 보상값을 결정하는 동작; 및
    상기 결정된 보상값을 기반으로 하여, 상기 전자 장치의 프로세서가, 전력관리 모듈을 통해 카메라 모듈 드라이버를 제어하는 동작을 더 포함하는 방법.
  17. 제 15항에 있어서,
    상기 전자 장치가 마이크로폰을 통해 케이블의 전류에 의한 카메라 모듈의 노이즈를 녹음하는 동작;
    상기 전자 장치의 프로세서가, 상기 마이크로폰을 통해 녹음된 카메라 모듈의 노이즈에 대한 보상값을 결정하는 동작; 및
    상기 결정된 보상값을 기반으로 하여, 상기 전자 장치의 프로세서가, 전력관리 모듈을 통해 카메라 모듈 드라이버를 제어하는 동작을 더 포함하는 방법.
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