KR20160135939A

KR20160135939A - 무선 충전 패드와 무선 충전 장치 및 이를 이용하는 전자 장치

Info

Publication number: KR20160135939A
Application number: KR1020150069455A
Authority: KR
Inventors: 홍은석
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2015-05-19
Filing date: 2015-05-19
Publication date: 2016-11-29
Also published as: KR102333623B1; EP3096433B1; US10283998B2; US20160344224A1; CN106169816A; EP3096433A1

Abstract

본 문서의 한 실시 예에 따른 무선 충전 시스템은 패드 케이스, 상기 패드 케이스 내측에 배치되고 무선 충전과 관련하여 코일이 감겨져 면을 형성하되 중앙이 빈 송신 코일, 상기 송신 코일이 놓이는 송신 코일 기판, 상기 송신 코일 기판에 위치하되 상기 송신 코일의 중심부로 일정 거리 이격된 위치에 배치되는 패드 자성체, 상기 송신 코일 기판이 이동 가능하도록 지지하는 지지 구조물을 포함하는 무선 충전 패드, 상기 무선 충전 패드를 포함하는 무선 충전 장치 및 상기 무선 충전 장치를 이용하는 전자 장치를 개시한다. 이 외에도 명세서를 통해 파악되는 다양한 실시 예가 가능하다.

Description

무선 충전 패드와 무선 충전 장치 및 이를 이용하는 전자 장치{Wireless charging pad, Wireless charging Apparatus and electronic device using the same}

본 문서의 다양한 실시 예들은 무선 충전과 관련된다.

전자 장치는 구동과 관련한 전원을 배터리로부터 공급받을 수 있다. 상기 전자 장치는 무선 충전 방식으로 배터리를 충전할 수 있다. 무선 충전 방식과 관련하여, 전자 장치는 전원을 공급받을 수 있는 수신 코일을 포함할 수 있다. 또한, 전자 장치에 전원을 공급하기 위한 송신 코일을 포함하는 무선 충전 장치가 마련될 수 있다.

무선 충전 방식에서, 전자 장치의 수신 코일과 무선 충전 장치의 송신 코일이 오차 정렬된 경우, 무선 충전 효율이 급격하게 감소하는 문제가 있다. 또한, 오차 정렬 상태에서 무선 충전 장치의 송신 코일의 공급 전원이 과도하게 상승하게 되고, 이에 따라 큰 발열 문제가 발생할 수 있다.

다양한 실시 예는 무선 충전 장치와 전자 장치가 보다 정교하게 정렬될 수 있도록 하는 무선 충전 패드, 무선 충전 장치 및 이를 지원하는 전자 장치를 제공한다.

본 문서의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치는 무선 충전과 관련하여 코일이 감겨져 면을 형성하되 중앙이 빈 수신 코일, 상기 수신 코일의 중심부로 일정 거리 이격된 위치에 배치되는 장치 자성체, 상기 수신 코일에 유도된 전원을 수집하는 무선 충전 모듈을 포함할 수 있다.

한 실시 예에 따른 무선 충전 패드는 패드 케이스, 상기 패드 케이스 내측에 배치되고 무선 충전과 관련하여 코일이 감겨져 면을 형성하되 중앙이 빈 송신 코일, 상기 송신 코일이 놓이는 송신 코일 기판, 상기 송신 코일 기판에 위치하되 상기 송신 코일의 중심부로 일정 거리 이격된 위치에 배치되는 패드 자성체, 상기 송신 코일 기판이 이동 가능하도록 지지하는 지지 구조물을 포함할 수 있다.

한 실시 예에 따른 무선 충전 장치는 상기 무선 충전 패드 및 외부 전원에 연결되어 상기 무선 충전 패드에 전원을 공급하는 충전 케이블과 어댑터를 포함할 수 있다.

본 문서의 다양한 실시 예에 따르면, 다양한 실시 예는 전자 장치와 무선 충전 장치의 정렬 상태를 보다 용이하게 형성할 수 있도록 지원한다.

이 외에도 명세서를 통해 도출되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 충전 시스템을 한 예를 나타낸 도면이다.
도 2는 한 실시 예에 따른 무선 충전과 관련한 장치 자성체가 수신 코일 기판 일측에 배치된 전자 장치를 포함한 무선 충전 시스템의 일부 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 한 실시 예에 따른 무선 충전과 관련한 장치 자성체가 장치 케이스 일측에 배치된 전자 장치를 포함한 무선 충전 시스템의 일부 구성을 나타낸 도면이다.
도 4는 한 실시 예에 따른 무선 충전과 관련한 장치 자성체가 배터리 일측에 배치된 전자 장치를 포함한 무선 충전 시스템의 일부 구성을 나타낸 도면이다.
도 5는 한 실시 예에 따른 무선 충전과 관련한 패드 자성체가 패드 케이스 일측에 배치된 무선 충전 장치를 포함한 무선 충전 시스템의 일부 구성을 나타낸 도면이다.
도 6은 한 실시 예에 따른 배터리 상에 장치 자성체가 배치된 전자 장치의 한 예를 나타낸 도면이다.
도 7은 한 실시 예에 따른 전자 장치의 프레임 상에 장치 자성체가 배치된 한 예를 나타낸 도면이다.
도 8은 한 실시 예에 따른 배면(Back or Battery) 커버 상에 장치 자성체가 배치된 전자 장치의 한 예를 나타낸 도면이다.
도 9는 한 실시 예에 따른 무선 충전 패드의 한 예에 대응하는 분해 사시도이다.
도 10은 한 실시 예에 따른 무선 충전 패드의 다른 예에 대응하는 분해 사시도이다.
도 11은 한 실시 예에 따른 무선 충전 패드의 송신 코일 이동 반경을 설명하는 도면이다.
도 12는 한 실시 예에 따른 무선 충전 환경을 나타낸 도면이다.
도 13은 한 실시 예에 따른 전자 장치의 블록도를 나타낸다.

이하, 본 문서의 다양한 실시 예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 문서를 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 문서의 실시 예의 다양한 변경(modification), 균등물(equivalent), 및/또는 대체물(alternative)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.

본 문서에서, "가진다", "가질 수 있다", "포함한다", 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.

본 문서에서, "A 또는 B", "A 또는/및 B 중 적어도 하나", 또는 "A 또는/및 B 중 하나 또는 그 이상" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", 또는 "A 또는 B 중 적어도 하나"는, (1) 적어도 하나의 A를 포함, (2) 적어도 하나의 B를 포함, 또는 (3) 적어도 하나의 A 및 적어도 하나의 B 모두를 포함하는 경우를 모두 지칭할 수 있다.

다양한 실시 예에서 사용된 "제1", "제2", "첫째", 또는 "둘째" 등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, 제1 사용자 기기와 제2 사용자 기기는, 순서 또는 중요도와 무관하게, 서로 다른 사용자 기기를 나타낼 수 있다. 예를 들면, 본 문서의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.

어떤 구성요소(예: 제1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제2 구성요소)에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어((operatively or communicatively) coupled with/to)" 있다거나 "접속되어(connected to)" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소(예: 제1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제2 구성요소)에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 다른 구성요소(예: 제3 구성요소)가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다.

본 문서에서 사용된 표현 "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, "~에 적합한(suitable for)", "~하는 능력을 가지는(having the capacity to)", "~하도록 설계된(designed to)", "~하도록 변경된(adapted to)", "~하도록 만들어진(made to)", 또는 "~를 할 수 있는(capable of)"과 바꾸어 사용될 수 있다. 용어 "~하도록 구성(또는 설정)된"은 하드웨어적으로 "특별히 설계된(specifically designed to)"것만을 반드시 의미하지 않을 수 있다. 대신, 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 구성(또는 설정)된 프로세서"는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리 장치에 저장된 하나의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(generic-purpose processor)(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 수 있다.

본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시 예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 문서의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미를 가지는 것으로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 문서의 실시 예들을 배제하도록 해석될 수 없다.

본 문서의 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치는, 예를 들면, 전자 장치는 스마트폰(smartphone), 태블릿 PC(tablet personal computer), 이동 전화기(mobile phone), 화상 전화기, 전자책 리더기(e-book reader), 데스크톱 PC (desktop PC), 랩탑 PC(laptop PC), 넷북 컴퓨터(netbook computer), 워크스테이션(workstation), 서버, PDA(personal digital assistant), PMP(portable multimedia player), MP3 플레이어, 모바일 의료기기, 카메라, 또는 웨어러블 장치(wearable device)(예: 스마트 안경, 머리 착용형 장치(head-mounted-device(HMD)), 전자 의복, 전자 팔찌, 전자 목걸이, 전자 앱세서리(appcessory), 전자 문신, 스마트 미러, 또는 스마트 와치(smart watch))중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

이하, 첨부 도면을 참조하여, 다양한 실시 예에 따른 전자 장치가 설명된다. 본 문서에서, 사용자라는 용어는 전자 장치를 사용하는 사람 또는 전자 장치를 사용하는 장치 (예: 인공지능 전자 장치)를 지칭할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 충전 시스템을 한 예를 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 무선 충전 시스템 10은 무선 충전 장치 200 및 전자 장치 100을 포함할 수 있다.

상기 무선 충전 장치 200은 무선 충전 패드 202를 포함할 수 있다. 추가적으로, 상기 무선 충전 장치 200은 도시하지 않았으나 콘센트 등에 연결되어 상기 무선 충전 패드에 전원을 공급하는 어댑터 및 어댑터와 상기 무선 충전 패드를 연결하는 충전 케이블을 더 포함할 수 있다.

상기 무선 충전 패드 202는 송신 코일 201, 송신 코일 201의 외곽에 배치된 적어도 하나의 패드 자성체 291, 상기 송신 코일 201과 패드 자성체 291을 감싸는 패드 케이스 204를 포함할 수 있다. 추가적으로, 상기 무선 충전 패드 202는 상기 충전 케이블과 연결되어 상기 콘센트로부터 공급된 전원을 상기 송신 코일 201에 공급하는 송신 전원 회로를 더 포함할 수 있다.

상기 무선 충전 패드 202의 패드 케이스 204는 예컨대 원형 또는 다각형(예: 사각형) 등으로 형성될 수 있다. 패드 케이스 204의 지름은 전자 장치 100의 단축 길이보다 크게 형성될 수 있다. 그러나, 다양한 실시 예들이 이에 한정되는 것은 아니며, 패드 케이스 204 지름은 단축 길이보다도 작게 형성될 수도 있다.

상기 송신 코일 201은 패드 케이스 204 중앙부 내측에 하나의 코일이 감겨져 배치될 수 있다. 상기 일정 두께를 가지는 송신 코일 201은 감겨지는 동안 일정 면을 형성할 수 있다. 상기 송신 코일 201은 예컨대 중앙부가 빈 환형으로 마련될 수 있다. 상기 송신 코일 201은 예컨대 전자 장치 100에 배치된 수신 코일 181에 비하여 상대적으로 지정된 크기만큼 크게 형성될 수 있다. 또는, 상기 송신 코일 201은 상기 수신 코일 181과 실질적으로 유사한 크기나 형상을 가질 수 있다.

상기 패드 자성체 291은 송신 코일 201에 인접된 영역에 배치될 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 상기 패드 자성체 291은 예컨대, 지정된 크기 이상의 자력을 가진 자석일 수 있다. 상기 패드 자성체 291은 예컨대, 강자성체, 준강자성체, 반강자성체일 수 있다.

상기 패드 자성체 291은 송신 코일 201의 외곽 일정 지점에 적어도 하나가 배치될 수 있다. 예컨대, 패드 자성체 291은 복수의 패드 서브 자성체들 291a, 291b, 291c, 291d을 포함할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 복수개의 패드 서브 자성체들 291a, 291b, 291c, 291d은 송신 코일 201의 중심점을 기준으로 상호 대칭되도록 배치될 수 있다. 도시된 도면을 참조하면, 패드 서브 자성체들 291a, 291b, 291c, 291d은 제1 패드 서브 자성체 291a, 제2 패드 서브 자성체 291b, 제3 패드 서브 자성체 291c, 제4 패드 서브 자성체 291d를 포함할 수 있다. 상기 제1 패드 서브 자성체 291a는 예컨대, 제3 패드 서브 자성체 291c와 송신 코일 201의 중심점(또는 원점)을 기준으로 상호 대칭되는 위치에 배치될 수 있다. 상기 제2 패드 서브 자성체 291b는 예컨대, 제4 패드 서브 자성체 291d와 송신 코일 201의 중심점(또는 원점)을 기준으로 상호 대칭되는 위치에 배치될 수 있다.

상기 제1 패드 서브 자성체 291a와 제2 패드 서브 자성체 291b 사이의 제1 간격은 상기 제1 패드 서브 자성체 291a와 제3 패드 서브 자성체 291c 사이의 제2 간격과 유사 또는 실질적으로 동일할 수 있다. 또한 상기 제4 패드 서브 자성체 291d와 제2 패드 서브 자성체 291b 사이의 제3 간격은 상기 제4 패드 서브 자성체 291d와 제3 패드 서브 자성체 291c 사이의 제4 간격과 유사 또는 실질적으로 동일할 수 있다. 상술한 설명에서는 상기 패드 서브 자성체가 4개가 배치된 상태를 예시하였으나, 다양한 실시 예들이 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 상기 패드 서브 자성체는 2개, 3개, 5개, 6개, 8개 등 다양한 개수로 마련될 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 패드 자성체 291은 일정 길이를 가진 막대 형태로 마련될 수도 있다. 예컨대, 상기 패드 자성체 291은 제1 패드 서브 자성체 291a 지점과 제2 패드 서브 자성체 291b 지점을 잇는 막대 형태의 자성체를 포함하고, 제3 패드 서브 자성체 291c 지점과 제4 패드 서브 자성체 291d 지점을 잇는 막대 형태의 자성체를 포함할 수 있다. 또한, 상기 패드 자성체 291은 제1 패드 서브 자성체 291a 지점과 제3 패드 서브 자성체 291c 지점을 잇는 막대 형태의 자성체를 포함하고, 제2 패드 서브 자성체 291b 지점과 제4 패드 서브 자성체 291d 지점을 잇는 막대 형태의 자성체를 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 패드 자성체 291은 예컨대 막대 형태의 자성체들이 송신 코일 201의 중앙을 기준으로 상호 대칭되는 위치에 배치될 수 있다. 또는 패드 자성체 291은 상기 막대 형태의 자성체들이 연결된 띠 형상을 가질 수도 있다.

상기 패드 서브 자성체들 291a, 291b, 291c, 291d은 동일면에 배치될 수 있다. 예컨대, 상기 패드 서브 자성체들 291a, 291b, 291c, 291d은 송신 코일 201이 배치된 기판의 일정 영역 또는 상기 패드 케이스 204의 내측면, 상기 패드 케이스 204의 표면 등에 배치될 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 상기 패드 서브 자성체들 291a, 291b, 291c, 291d의 적어도 일부는 다른 면에 위치할 수 있다. 예컨대, 상기 패드 서브 자성체들 291a, 291b, 291c, 291d의 일부는 패드 케이스 204 내부에 배치되고, 나머지 일부는 패드 케이스 204 외부에 배치될 수 있다.

상기 전자 장치 100은 디스플레이가 배치되고, 디스플레이를 감싸는 장치 케이스 104를 포함할 수 있다. 상기 전자 장치 100은 장치 케이스 내측에 수신 코일 181 및 장치 자성체 191을 포함할 수 있다. 추가적으로 상기 전자 장치 100은 상기 수신 코일 181과 연결되어 배터리를 충전하는 무선 충전 모듈 등을 더 포함할 수 있다.

한 실시 예에 따르면, 상기 전자 장치 100은 예컨대, 일측이 타측보다 긴 길이를 가지는 직사각형 형태로 마련될 수 있다. 그러나, 상기 전자 장치 100의 형태는 상술한 형태로 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 상기 전자 장치 100은 일측과 타측이 동일한 길이를 가질 수도 있다. 또한, 상기 전자 장치 100은 적어도 일부에 곡면 영역을 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 전자 장치 100은 양측면 중 적어도 한 부분이 바깥쪽 방향으로 구부러진 형상(예: 곡면 영역)을 포함할 수 있다.

상기 수신 코일 181은 송신 코일 201에 흐르는 전원에 유도된 전류를 수집하여 무선 충전 모듈에 전달할 수 있다. 상기 수신 코일 181은 예컨대, 전자 장치 100의 중심부에 배치될 수 있다. 상기 수신 코일 181은 일정 두께의 전도성 라인이 일정하게 감겨져 마련될 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 상기 수신 코일 181은 중앙에 일정 크기의 공동이 마련되고, 감겨진 횟수에 따라 일정 폭의 면을 가질 수 있다. 전자 장치 100의 기구적 형태 및 수신 코일 181이 배치되는 위치의 제한적 공간에 대응하여 수신 코일 181은 도시된 바와 같이 중앙이 빈 사각띠 형상일 수 있다. 여기서 다양한 실시 예들이 상기 수신 코일 181의 형상에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 상기 수신 코일 181은 송신 코일 201에 대응되는 형태일 수 있다. 또는 상기 수신 코일 181은 상기 송신 코일 201과 실질적으로 유사하거나 동일한 형상일 수 있다. 상기 수신 코일 181은 예컨대, 전자 장치 100의 장치 케이스 104 배면 내측에 배치될 수 있다.

상기 장치 자성체 191은 상기 수신 코일 181에 인접된 영역에 배치될 수 있다. 상기 장치 자성체 191은 예컨대, 수신 코일 181의 외곽부 일정 영역에 적어도 하나가 배치될 수 있다. 도시된 도면은 장치 자성체 191이 4개의 장치 서브 자성체들 191a, 191b, 191c, 191d을 포함하는 형태를 예시한 것이다. 4개의 장치 서브 자성체들 191a, 191b, 191c, 191d은 예컨대, 제1 장치 서브 자성체 191a, 제2 장치 서브 자성체 191b, 제3 장치 서브 자성체 191c, 제4 장치 서브 자성체 191d를 포함할 수 있다. 상기 제1 장치 서브 자성체 191a 및 제2 장치 서브 자성체 191b 사이의 간격은 상기 제1 패드 서브 자성체 291a 및 제2 패드 서브 자성체 291b 사이의 간격과 실질적으로 동일한(또는 유사한) 간격을 가질 수 있다. 또한, 상기 제3 장치 서브 자성체 191c 및 제4 장치 서브 자성체 191d 사이의 간격은 상기 제3 패드 서브 자성체 291c 및 제4 패드 서브 자성체 291d 사이의 간격과 실질적으로 동일한(또는 유사한) 간격을 가질 수 있다. 또한 상기 제1 장치 서브 자성체 191a 및 제3 장치 서브 자성체 191c 사이의 간격은 상기 제1 패드 서브 자성체 291a 및 제3 패드 서브 자성체 291c 사이의 간격과 실질적으로 동일한(또는 유사한) 간격을 가질 수 있다. 상술한 바와 같이, 상기 장치 서브 자성체들 191a, 191b, 191c, 191d의 위치는 상기 패드 서브 자성체들 291a, 291b, 291c, 291d의 위치에 대응될 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 장치 자성체 191은 상기 패드 자성체 291과 동일 또는 유사한 형상으로 마련될 수 있다. 예컨대, 앞서 언급한 바와 같이, 상기 패드 자성체 291이 막대 형태의 자성체들이 원점을 중심으로 지정된 간격을 가지며 대칭되도록 마련되는 경우, 상기 장치 자성체 191들 역시 막대 형태의 자성체들이 지정된 간격을 가지며 대칭되도록 마련될 수 있다. 상기 장치 자성체 191은 예컨대 자력에 대응하여 인력을 발휘할 수 있는 물질로 마련될 수 있다. 예컨대, 상기 장치 자성체 191은 철판이나, 구리, 알루미늄 등의 금속 판일 수 있다. 또는 상기 장치 자성체 191은 강자성체로 마련될 수 있다. 이 경우, 상기 장치 자성체 191은 상기 패드 자성체 291과 인력을 일으킬 수 있도록, 패드 자성체 291의 극성과 상반된 극성이 패드 자성체 291 방향으로 배치되도록 마련될 수 있다.

도 2는 한 실시 예에 따른 무선 충전과 관련한 장치 자성체가 수신 코일 기판 일측에 배치된 전자 장치를 포함한 무선 충전 시스템의 일부 구성을 나타낸 도면이다. 상기 도 2는 상기 도 1의 A-A` 단선을 기준으로 하는 단면일 수 있다. 이러한 도면은 다양한 실시 예들에서 명쾌한 설명을 위하여 전자 장치 100 및 무선 충전 장치 200의 일부 구성만을 단순화하여 도시한 것이다.

도 2를 참조하면, 전자 장치 100은 장치 케이스 104, 장치 케이스 104 내측에 배치된 수신 코일 기판 187, 수신 코일 기판 187 상에(또는 내측에) 배치된 수신 코일 181, 수신 코일 기판 187 상에(또는 내측에) 배치된 장치 자성체 191, 상기 수신 코일 기판 187 상부에 배치된 배터리 190, 배터리 190 일측에 배치된 장치 인쇄회로기판 125, 무선 충전 모듈 180을 포함할 수 있다.

상기 장치 케이스 104는 예컨대, 일측에 디스플레이가 노출되도록, 디스플레이의 외곽을 감싸는 형태로 마련될 수 있다. 상기 장치 케이스 104는 배터리 190 삽입 형태(예: 내장형 또는 탈착형)에 따라 탈착형 배터리 커버를 가지거나 또는 일체형으로 마련될 수 있다. 상기 장치 케이스 104 중 무선 충전 장치 200과 대면되는 면은 배면에 해당할 수 있다. 상기 장치 케이스 104의 배면 내측에는 수신 코일 기판 187과 수신 코일 181이 배치되고, 그 상부에 배터리 190이 배치될 수 있다. 도시된 도면에서는 장치 케이스 104를 하나의 통형으로 예시하였으나 다양한 실시 예들에서의 전자 장치 100이 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 상기 장치 케이스 104는 디스플레이 쪽을 지지하는 프론트 케이스, 프론트 케이스를 지지하며 배터리 190이 안착되는 영역을 포함하는 리어 케이스, 리어 케이스를 덮는 배터리 케이스 등으로 분리될 수 있다. 또는 상기 장치 케이스 104는 상술한 프론트 케이스, 리어 케이스 또는 배터리 케이스 중 적어도 하나가 일체로 된 형태를 취할 수 있다.

상기 수신 코일 기판 187은 상기 수신 코일 181이 놓이는 기판일 수 있다. 이러한 수신 코일 기판 187은 예컨대, 수신 코일 181을 지지할 수 있는 일정 강성을 가지는 형태로, 플라스틱 기판이나, 나무 기판 등 다양한 비전도성 재질로 마련될 수 있다. 한 실시 예에 따르면 상기 수신 코일 기판 187은 폴리머 재질 또는 섬유 재질 등으로 마련될 수도 있다. 상기 수신 코일 기판 187 상에 배치되는 상기 수신 코일 181은 예컨대 상기 수신 코일 기판 187 상에 패턴화되어 마련될 수도 있다. 한 실시 예에 따르면, 수신 코일 기판 187은 필름 형태의 박막 기판으로 마련될 수도 있다. 또는 수신 코일 기판 187은 수신 코일 181이 배치될 음각된 영역을 포함할 수 있다. 상기 수신 코일 기판 187 일측에는 장치 자성체 191이 배치될 수 있다. 예컨대, 수신 코일 기판 187 중심부에 수신 코일 181이 배치되고, 수신 코일 181의 외곽부 일정 위치의 수신 코일 기판 187 상에 장치 자성체 191이 배치될 수 있다.

상기 수신 코일 181은 수신 코일 기판 187 상에(또는 수신 코일 기판 187의 음각된 영역에) 배치될 수 있다. 수신 코일 181은 일정 횟수 이상 감겨져 마련될 수 있다. 이에 따라, 수신 코일 181은 도시된 바와 같이 일정 면을 형성할 수 있다. 수신 코일 181의 중앙부에는 코일이 배치되지 않아 빈 영역을 형성할 수 있다.

상기 장치 자성체 191은 수신 코일 기판 187 상에(또는 수신 코일 기판 187의 음각된 영역에) 배치되데 상기 수신 코일 181과 나란하게 배치되면서, 수신 코일 기판 187의 가장자리에 배치될 수 있다. 수신 코일 기판 187의 가장자리 영역은 수신 코일 181의 외곽부에 해당할 수 있다.

상기 수신 코일 181 및 장치 자성체 191이 배치된 수신 코일 기판 187은 예컨대 장치 케이스 104의 배면 내측에 배치될 수 있다. 또는 상기 수신 코일 기판 187은 배터리 190 표면에 배치되데 상기 장치 케이스 104 쪽 방향에 배치될 수 있다.

상기 배터리 190은 수신 코일 기판 187과 대면되도록 배치될 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 상기 수신 코일 기판 187은 상기 배터리 190의 표면에 배치될 수도 있다. 상기 배터리 190 일측은 장치 인쇄회로기판 125와 연결될 수 있다. 상기 배터리 190은 상기 수신 코일 181에 유도된 전원으로 충전될 수 있다.

상기 장치 인쇄회로기판 125는 상기 배터리 190 일측과 연결되는 신호 라인을 포함할 수 있다. 또한 상기 장치 인쇄회로기판 125는 상기 수신 코일 181이 연결되는 신호 라인을 포함할 수 있다.

상기 무선 충전 모듈 180은 상기 장치 인쇄회로기판 125 상에 배치되어, 수신 코일 181에 유도된 전원을 수집할 수 있다. 상기 무선 충전 모듈 180은 수집된 전원을 배터리 190을 충전할 수 있는 형태로 전환한 후 배터리 190에 공급할 수 있다.

상기 무선 충전 장치 200은 패드 케이스 204, 패드 인쇄회로기판 205, 전원 케이블 260, 송신 코일 기판 207, 송신 코일 201, 패드 자성체 291을 포함할 수 있다.

상기 패드 케이스 204는 예컨대, 패드 인쇄회로기판 205, 송신 코일 기판 207, 송신 코일 201, 패드 자성체 291 등을 감싸도록 마련될 수 있다. 상기 패드 케이스 204는 예컨대 투명 재질 등으로 마련될 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 상기 패드 케이스 204는 적어도 일부가 투명 플라스틱, 아크릴, 유리 등으로 마련될 수 있다. 예컨대, 상기 패드 케이스 204는 상기 송신 코일 201이 배치된 영역을 포함하는 지정된 영역이 투명 재질로 형성될 수 있다. 도시된 도면에서 패드 케이스 204의 크기가 상기 전자 장치 100의 크기와 유사한 형태로 예시하였으나, 다양한 실시 예들이 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 상기 패드 케이스 204는 상기 전자 장치 100의 일측 길이보다 큰 지름을 가지도록 마련될 수 있다. 또는 상기 패드 케이스 204는 상기 전자 장치 100의 일측 길이보다 작은 지름을 가지도록 마련될 수 있다.

상기 패드 인쇄회로기판 205는 전원 케이블 260에 연결되는 신호 라인과, 상기 송신 코일 201에 전원을 공급하는 라인을 포함할 수 있다. 또한 패드 인쇄회로기판 205는 전원 케이블이 공급한 전원을 송신 코일 201을 통해 지정된 주파수로 출력될 수 있도록 처리하는 송신 전원 회로가 배치될 수 있다. 이러한 패드 인쇄회로기판 205는 예컨대 패드 케이스 204 일측에 고정될 수 있다.

상기 전원 케이블 260은 상기 패드 인쇄회로기판 205와 상기 송신 코일 201을 연결하는 케이블일 수 있다. 이러한 전원 케이블 260은 예컨대 가연인쇄회로기판(FPCB) 형태로 마련될 수 있다. 또는 전원 케이블 260은 지정된 크기의 연성을 가지는 동축 케이블일 수 있다. 이에 따라, 상기 전원 케이블 260은 상기 송신 코일 기판 207의 움직임에 대응하여 움직일 수 있도록 마련될 수 있다.

상기 송신 코일 기판 207 상에(또는 음각된 일정 영역에) 예컨대, 송신 코일 201이 배치될 수 있다. 상기 송신 코일 기판 207은 상기 송신 코일 201의 전체 크기보다 큰 영역을 가질 수 있다. 상기 송신 코일 기판 207은 비전도성 재질로 마련될 수 있다. 상기 송신 코일 기판 207은 예컨대 일측이 장치 케이스 104에 탄성적으로 연결될 수 있다. 이에 따라, 송신 코일 기판 207은 외부 압력이나 일정 방향의 자속(flux)을 가진 자력이 형성되면, 해당 방향에 따라 이동할 수 있다. 상기 송신 코일 기판 207은 외부 압력이나 자력이 해제되면 원래의 위치(예: 장치 케이스 104의 중앙부)로 복귀할 수 있다.

상기 송신 코일 201은 상기 송신 코일 기판 207 상에(또는 음각된 영역에) 배치될 수 있다. 상기 송신 코일 201은 앞서 설명한 바와 같이 전도성 재질의 라인이 환형으로 감겨져 마련될 수 있다. 이에 따라, 도시된 바와 같이 송신 코일 201은 일정 면을 형성하되, 중심부가 빈 형상으로 마련될 수 있다. 상기 송신 코일 201 일측은 패드 인쇄회로기판 205 상에 배치된 송신 전원 회로에 연결될 수 있다.

상기 패드 자성체 291은 상기 송신 코일 기판 207의 일정 위치에(예: 송신 코일 기판 207의 가장자리 상에 또는 가장자리의 음각된 영역에) 배치될 수 있다. 상기 패드 자성체 291은 예컨대 장치 자성체 191과 자력(인력)에 의해 당겨지도록 마련될 수 있다. 이와 관련하여, 패드 자성체 291은 일정 크기 자력을 가지는 영구자석일 수 있다. 이러한 패드 자성체 291은 상기 장치 자성체 191이 배치된 형태와 실질적으로 동일한 형태를 가질 수 있다.

상술한 바와 같이, 한 실시 예에 따른 전자 장치 100의 수신 코일 181은 배터리 190과 장치 케이스 104의 배면 사이에 배치되고, 상기 장치 자성체 191은 수신 코일 181과 나란한 면에 배치될 수 있다.

도 3은 한 실시 예에 따른 무선 충전과 관련한 장치 자성체가 장치 케이스 일측에 배치된 전자 장치를 포함한 무선 충전 시스템의 일부 구성을 나타낸 도면이다.

도 3을 참조하면, 전자 장치 100은 장치 케이스 104, 장치 케이스 104 내측에 배치된 수신 코일 기판 187, 수신 코일 기판 187 상에(또는 내측에) 배치된 수신 코일 181, 장치 케이스 104 일측에 배치된 장치 자성체 191, 상기 수신 코일 기판 187 상부에 배치된 배터리 190, 배터리 190 일측에 배치된 장치 인쇄회로기판 125, 무선 충전 모듈 180을 포함할 수 있다.

상기 무선 충전 장치 200은 패드 케이스 204, 상기 패드 케이스 204 내측 바닥부에 배치되는 패드 인쇄회로기판 205, 상기 패드 인쇄회로기판 205와 송신 코일 기판 207을 연결하는 전원 케이블 260, 상기 패드 인쇄회로기판 205 상부에 배치되며 상기 패드 인쇄회로기판 205의 신호 라인과 상기 전원 케이블 260을 통하여 연결되는 송신 코일 기판 207, 상기 송신 코일 기판 상에(또는 상기 송신 코일 기판에 형성된 음각된 영역에) 배치되는 송신 코일 201, 상기 송신 코일 기판 상에(또는 상기 송신 코일 기판에 형성된 음각된 영역에) 배치되는 패드 자성체 291을 포함할 수 있다.

상술한 구성의 무선 충전 시스템 10은 상기 장치 자성체 191이 수신 코일 181이 배치된 면과 다른 영역에 배치될 수 있다. 예컨대, 상술한 바와 같이, 상기 장치 자성체 191은 장치 케이스 104 일측에 배치될 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 상기 장치 자성체 191은 장치 케이스 104의 배면 내측에 배치될 수 있다. 또는 상기 장치 자성체 191은 도시된 바와 같이 장치 케이스 104의 배면 전후를 관통하며 배치될 수 있다. 이와 관련하여, 장치 케이스 104는 장치 자성체 191이 배치될 수 있는 적어도 하나의 홀을 포함할 수 있다. 상기 장치 자성체 191은 상기 홀에 삽입 고정될 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 장치 자성체 191은 장치 케이스 104의 배면 표면에 배치될 수도 있다. 이 경우, 장치 자성체 191은 접착 부재 등을 이용하여 장치 케이스 104 배면 표면에 고정될 수 있다. 장치 케이스 104 일측에 배치되는 장치 자성체 191의 위치는 패드 자성체 291들의 배치 간격에 대응되는 간격을 가질 수 있다.

도 4는 한 실시 예에 따른 무선 충전과 관련한 장치 자성체가 배터리 일측에 배치된 전자 장치를 포함한 무선 충전 시스템의 일부 구성을 나타낸 도면이다.

도 4를 참조하면, 전자 장치 100은 장치 케이스 104, 상기 장치 케이스 104 내측에 배치된 수신 코일 기판 187, 수신 코일 기판 187 상에(또는 기판 내측에) 배치된 수신 코일 181, 배터리 190과 수신 코일 기판 187 사이에 배치된 장치 자성체 191, 상기 수신 코일 기판 187 상부에 배치된 배터리 190, 배터리 190 일측에 배치된 장치 인쇄회로기판 125, 무선 충전 모듈 180을 포함할 수 있다.

상기 무선 충전 장치 200은 패드 케이스 204, 상기 패드 케이스 204 내측 바닥부에 배치되는 패드 인쇄회로기판 205, 상기 패드 인쇄회로기판 205와 상기 송신 코일 기판 207을 연결하는 전원 케이블 260, 상기 패드 인쇄회로기판 205 상부에 배치되며 상기 패드 인쇄회로기판 205의 신호 라인과 상기 전원 케이블 260을 통해 연결되는 송신 코일 기판 207, 상기 송신 코일 기판 상에(또는 상기 송신 코일 기판에 형성된 음각된 영역에) 배치되는 송신 코일 201, 상기 송신 코일 기판 207 상에(또는 상기 송신 코일 기판 207에 형성된 음각된 영역에) 배치되는 패드 자성체 291을 포함할 수 있다. 상기 패드 자성체 291은 예컨대, 송신 코일 기판 207 가장자리 또는 송신 코일 201 외곽부에 적어도 하나가 배치될 수 있다.

상술한 무선 충전 시스템 10은 상기 장치 자성체 191이 배터리 190 및 수신 코일 기판 187 사이에 배치되는 경우를 예시한 것이다. 한 실시 예에 따르면, 상기 장치 자성체 191은 상기 배터리 190의 표면 일측에 배치될 수 있다. 이와 관련하여, 상기 장치 자성체 191은 자성체 역할을 하는 바디와 상기 배터리 190 일측에 고정되기 위한 접착 부재를 포함할 수 있다. 상기 배터리 190은 예컨대 상기 장치 자성체 191이 고정될 수 있도록 표면에 적어도 하나의 홈이 마련될 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 장치 자성체 191은 상기 수신 코일 기판 187의 상부면(예: 배터리 190을 바라보는 면)에 배치될 수도 있다. 또는 상기 수신 코일 기판 187 및 상기 배터리 190에 각각 상기 장치 자성체 191이 삽입될 수 있는 형태의 홈이 마련될 수 있다. 이에 따라, 상기 장치 자성체 191은 수신 코일 기판 187의 상부면과 상기 배터리 190의 하부면 사이에 배치될 수 있다. 상기 장치 자성체 191이 배치된 위치는 수직한 방향으로 무선 충전 장치 200에 배치된 패드 자성체 291과 정렬되는 위치일 수 있다. 이와 관련하여, 장치 자성체 191의 배치 간격은 상기 패드 자성체 291의 배치 간격과 실질적으로 동일 또는 유사한 형태를 가질 수 있다. 또한, 상기 장치 자성체 191의 크기 또는 모양은 상기 패드 자성체 291의 크기 또는 모양과 실질적으로 동일 또는 유사할 수 있다.

도 5는 한 실시 예에 따른 무선 충전과 관련한 패드 자성체가 패드 케이스 일측에 배치된 무선 충전 장치를 포함한 무선 충전 시스템의 일부 구성을 나타낸 도면이다.

도 5를 참조하면, 전자 장치 100은 장치 케이스 104, 장치 케이스 104 내측에 배치된 수신 코일 기판 187, 수신 코일 기판 187 상에(또는 내측에) 배치된 수신 코일 181, 상기 수신 코일 기판 일측(예: 상기 수신 코일 기판 187 내측 또는 상기 수신 코일 기판 187의 음각된 일정 영역)에 배치된 장치 자성체 191, 상기 수신 코일 기판 187 상부에 배치된 배터리 190, 배터리 190 일측에 배치된 장치 인쇄회로기판 125, 무선 충전 모듈 180을 포함할 수 있다.

상기 무선 충전 장치 200은 패드 케이스 204, 상기 패드 케이스 204 내측 바닥부에 배치되는 패드 인쇄회로기판 205, 상기 패드 인쇄회로기판 205와 상기 송신 코일 기판 207을 연결하는 전원 케이블 260, 상기 패드 인쇄회로기판 205 상부에 배치되며 상기 패드 인쇄회로기판 205의 신호 라인과 상기 전원 케이블 260을 통해 연결되는 송신 코일 기판 207, 상기 송신 코일 기판 상에(또는 상기 송신 코일 기판에 형성된 음각된 영역에) 배치되는 송신 코일 201, 상기 송신 코일 기판 207 하부에(또는 상기 송신 코일 기판 207 하부로 적어도 일부가 노출되도록) 배치되는 패드 자성체 291을 포함할 수 있다.

상술한 무선 충전 시스템 10은 상기 패드 자성체 291이 상기 송신 코일 기판 207 하부 일측에 배치되는 경우를 예시한 것이다. 한 실시 예에 따르면, 상기 패드 자성체 291은 상기 송신 코일 기판 207 하부면에 배치될 수 있다. 이와 관련하여, 상기 송신 코일 기판 207의 하부면(예: 전자 장치 100을 바라보는 면과 반대되는 면)에는 상기 패드 자성체 291이 배치될 수 있는 적어도 하나의 홈이 마련될 수 있다. 상기 패드 자성체 291은 상기 송신 코일 기판 207 하부에 배치되면서, 상기 송신 코일 기판 207의 표면보다 돌출되도록 배치될 수 있다.

도 6은 한 실시 예에 따른 배터리 상에 장치 자성체가 배치된 전자 장치의 한 예를 나타낸 도면이다.

도 6은 참조하면, 도시된 전자 장치 100의 일부 구성은 예컨대, 배터리 190 영역이 형성된 리어 커버 162가 노출된 형태를 예시한 것이다. 상기 배터리 190의 적어도 일부에는 다양한 실시 예에서 언급한 수신 코일 181 및 장치 자성체 191이 배치될 수 있다. 예컨대, 상기 배터리 190 표면 일측에 중심부가 빈 수신 코일 181이 배치될 수 있다. 상기 장치 자성체 191은 상기 배터리 190 상에 배치되데 상기 수신 코일 181의 외곽부에 배치될 수 있다. 상기 장치 자성체 191의 배치 간격은 앞서 설명한 패드 자성체 291의 배치 간격과 실질적으로 동일 또는 유사할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 상기 리어 커버 162 상부에는 배터리 커버 등이 배치되어 상기 리어 커버 162 면을 덮을 수 있다. 추가적으로, 상기 전자 장치 100은 카메라 163 등의 구성을 더 포함할 수 있다.

도 7은 한 실시 예에 따른 전자 장치의 프레임 상에 장치 자성체가 배치된 한 예를 나타낸 도면이다.

도 7은 참조하면, 도시된 전자 장치 100의 일부 구성은 전자 장치의 프레임(예: 리어 커버 162 또는 안착 커버 165)가 노출된 형태로서, 예컨대, 배터리가 배치된 영역이 폐구된 리어 커버 162가 노출된 형태를 예시한 것이다. 다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치 100은 배터리 190 내장형으로 마련될 수 있다. 이와 관련하여, 전자 장치 100은 배터리 190이 안착된 배터리 안착부를 덮는 안착 커버 165를 포함할 수 있다. 상기 안착 커버 165는 리어 커버 162와 동일한 면에 배치될 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 상기 안착 커버 165의 적어도 일부에는 다양한 실시 예에서 언급한 수신 코일 181 및 장치 자성체 191이 배치될 수 있다. 예컨대, 상기 안착 커버 165 표면 일측에 수신 코일 181이 배치될 수 있다. 상기 장치 자성체 191은 상기 안착 커버 165 상에 배치되데 상기 수신 코일 181의 외곽부에 배치될 수 있다. 상기 장치 자성체 191의 배치 간격은 앞서 설명한 패드 자성체 291의 배치 간격과 실질적으로 동일 또는 유사할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 상기 리어 커버 162 및 상기 안착 커버 165 상부에는 배터리 커버가 배치되어 상기 리어 커버 162 및 상기 안착 커버 165를 덮을 수 있다. 추가적으로, 상기 전자 장치 100은 카메라 163 등의 구성을 더 포함할 수 있다.

도 8은 한 실시 예에 따른 배면(Back or Battery) 커버 상에 장치 자성체가 배치된 전자 장치의 한 예를 나타낸 도면이다.

도 8은 참조하면, 다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치 100은 배면 커버 167을 포함할 수 있다. 또는 상기 전자 장치 100은 배터리 내장형으로 마련된 경우, 전면에 배치된 디스플레이의 외곽을 감싸는 케이스가 배면 커버 167이 일체형으로 마련될 수 있다.

한 실시 예에 따르면, 상기 배면 커버 167 일측에는 수신 코일 181 및 장치 자성체 191이 배치될 수 있다. 예컨대, 상기 배면 커버 167의 내측에는 수신 코일 181이 배치될 수 있다. 또한, 상기 장치 자성체 191의 적어도 일부는 상기 배면 커버 167의 외부 표면에 배치될 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 상기 수신 코일 181의 적어도 일부가 배면 커버 167의 표면에 노출되도록 배치될 수도 있다. 또한 상기 상기 장치 자성체 191은 상기 배면 커버 167의 내측에 배치되어 외부로 노출되지 않을 수 있다. 또는 다양한 실시 예에 따르면, 상기 수신 코일 181 및 상기 장치 자성체 191은 상기 배면 커버 167의 내측에 배치될 수 있다. 또는 상기 수신 코일 181 및 상기 장치 자성체 191은 상기 배면 커버 167의 외부 표면에 배치될 수 있다. 상기 장치 자성체 191은 상기 수신 코일 181의 외곽에 위치할 수 있다.

한편, 상술한 도 6 내지 도 8 설명에서는 수신 코일 181이 우측에 일정 부분 치우쳐 배치된 형상을 예시하였으나, 다양한 실시 예들이 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 상기 수신 코일 181은 전자 장치 100의 중심을 기준으로 일정 영역 내에 배치될 수도 있다. 추가적으로, 상기 전자 장치 100은 카메라 163 등의 구성을 더 포함할 수 있다.

상술한 다양한 실시 예에 따르면, 한 실시 예에 따른 전자 장치는 무선 충전과 관련하여 코일이 감겨져 면을 형성하되 중앙이 빈 수신 코일, 상기 수신 코일의 중심부로 일정 거리 이격된 위치에 배치되는 장치 자성체, 상기 수신 코일에 유도된 전원을 수집하는 무선 충전 모듈을 포함할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 전자 장치는 상기 무선 충전 모듈과 연결되어 상기 전원에 의해 충전되며, 일측 표면에 상기 수신 코일이 배치되는 배터리를 더 포함할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 장치 자성체는 상기 수신 코일이 형성된 상기 배터리 표면 일측에 배치될 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 전자 장치는 상기 배터리가 안착되는 안착부를 덮도록 배치되며, 상기 수신 코일이 배치되는 안착 커버를 더 포함할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 장치 자성체는 상기 수신 코일이 형성된 상기 안착 커버 표면 일측에 배치될 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 전자 장치는 상기 배터리가 배치된 배면을 덮도록 배치되며, 상기 수신 코일 또는 상기 장치 자성체 중 적어도 하나가 일측에 배치되는 배면 커버(예: 배터리 커버 또는 전자 장치의 외곽을 형성하는 케이스 부분 중 배면에 위치한 영역)를 더 포함할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 수신 코일 및 상기 장치 자성체 중 적어도 하나는 상기 배면 커버 내측 또는 상기 배면 커버 외측 중 적어도 하나에 배치될 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 전자 장치는 상기 수신 코일이 배치되는 수신 코일 기판을 더 포함할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 장치 자성체는 수신 코일 기판 일측에 배치될 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 장치 자성체는 상기 수신 코일의 외곽에 복수개가 배치되는 장치 서브 자성체를 포함할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 장치 서브 자성체는 상기 수신 코일의 중심점을 기준으로 대칭되도록 배치될 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 장치 자성체는 무선 충전 장치에 배치되는 패드 자성체의 배치 형태와 실질적으로 동일하게 형성될 수 있다.

도 9는 한 실시 예에 따른 무선 충전 패드의 한 예에 대응하는 분해 사시도이다.

도 9를 참조하면, 한 실시 예에 따른 무선 충전 패드 202는 상부 케이스 21, 하부 케이스 22, 지지 구조물 예컨대, 베어링 모듈 23을 포함할 수 있다. 또한, 상기 무선 충전 패드 202는 송신 코일 기판 207, 송신 코일 201, 패드 자성체 291, 전원 케이블 260 및 패드 인쇄회로기판 205를 포함할 수 있다.

상기 상부 케이스 21은 예컨대, 원형 또는 타원형의 형상으로 하부 케이스 22를 덮는 덮개 형태로 마련될 수 있다. 상기 상부 케이스 21은 예컨대 적어도 일부가 투명하게 형성되거나, 투명 재질로 마련될 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 상기 상부 케이스 21은 상기 송신 코일 201이 기본적으로 배치되는 위치(예: 하부 케이스 22의 중심 일정 영역)의 일정 영역에 대응하는 영역이 투명하게 마련될 수 있다. 상기 상부 케이스 21의 전면은 평평하게 형성될 수도 있으나, 중심부로 갈수록 지정된 크기만큼 깊어지거나, 내측으로 함몰된 형상을 가질 수도 있다.

상기 하부 케이스 22는 내측에 베어링 모듈 23 및 송신 코일 기판 207 등이 배치될 수 있도록 내측에 빈 영역이 마련될 수 있다. 상기 하부 케이스 22 상부는 개구될 수 있다. 상기 하부 케이스 22의 개구된 영역은 상기 상부 케이스 21 결합에 의해 가려질 수 있다. 상기 하부 케이스 22 내측에는 베어링 모듈 23이 배치될 수 있다. 상기 상부 케이스 21이 결합된 상기 하부 케이스 22는 상기 베어링 모듈 23 상에 배치된 송신 코일 기판 207이 일정 방향으로 이동될 수 있도록 상측에 일정 빈 공간을 형성할 수 있다. 상기 하부 케이스 22 일측에는 상기 패드 인쇄회로기판 205가 배치될 수 있다. 상기 하부 케이스 22는 상기 패드 인쇄회로기판 205와 충전 케이블이 연결될 수 있도록 충전 케이블이 관통하는 연결구를 포함할 수 있다.

상기 베어링 모듈 23은 상기 하부 케이스 22 내측에 배치될 수 있다. 상기 베어링 모듈 23 상부에 송신 코일 기판 207이 배치될 수 있다. 상기 베어링 모듈 23은 상기 송신 코일 기판 207이 일정 방향으로 쉽게 이동될 수 있도록 지원할 수 있다. 상기 베어링 모듈 23은 상기 송신 코일 기판 207의 후면을 지지하는 복수개의 베어링을 포함할 수 있다. 상기 베어링은 예컨대 금속 또는 비금속(예: 세라믹) 등 다양한 재질로 마련될 수 있다.

상기 송신 코일 기판 207은 상기 베어링 모듈 23 상부에 배치될 수 있다. 상기 송신 코일 기판 207의 중심부에는 송신 코일 201이 배치될 수 있다. 상기 송신 코일 기판 207의 외곽부(또는 상기 송신 코일 201의 외곽부)에는 패드 자성체 291이 배치될 수 있다. 이에 따라, 상부 케이스 21 상에 상기 패드 자성체 291과 대응하는 물체가 접근하는 경우 상기 송신 코일 기판 207은 상기 물체 접근에 따라 이동될 수 있다.

상기 전원 케이블 260은 연성 재료로 마련되어, 상기 송신 코일 기판 207의 움직임에 대응하여 휘어지거나 구부러질 수 있다. 상기 전원 케이블 260은 패드 인쇄회로기판 205와 상기 송신 코일 201을 연결하여, 패드 인쇄회로기판 205가 제공하는 전원을 송신 코일 201에 전달할 수 있다. 상기 전원 케이블 260은 좌우, 전후 등으로 휘어지거나 구부러질 수 있다.

도 10은 한 실시 예에 따른 무선 충전 패드의 다른 예에 대응하는 분해 사시도이다.

도 10을 참조하면, 상기 무선 충전 패드 202는 상부 케이스 21, 하부 케이스 22, 지지 구조물 예컨대 탄성 구조물 24를 포함할 수 있다. 또한, 상기 무선 충전 패드 202는 송신 코일 기판 207, 송신 코일 201, 패드 자성체 291, 전원 케이블 260 및 패드 인쇄회로기판 205를 포함할 수 있다.

상기 상부 케이스 21은 앞서 도 9에서 설명한 상부 케이스 21과 실질적으로 동일 또는 유사한 형태일 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 상기 상부 케이스 21은 원형 또는 타원형뿐만 아니라 다각형의 형상으로 하부 케이스 22를 덮는 덮개 형태로 마련될 수 있다. 상기 상부 케이스 21은 예컨대 적어도 일부가 투명하게 형성되거나, 투명 재질(예: 투명 플라스틱, 유리 등)로 마련될 수 있다.

상기 하부 케이스 22는 내측에 송신 코일 기판 207 및 송신 코일 기판 207을 이동 가능하도록 지지하는 탄성 구조물 24를 포함할 수 있다. 상기 하부 케이스 22는 상기 탄성 구조물 24의 일측이 고정될 수 있도록 측벽이 일정 높이만큼 형성되는 구조를 가질 수 있다. 상기 하부 케이스 22 일측에는 상기 패드 인쇄회로기판 205가 배치될 수 있다. 상기 하부 케이스 22는 상기 패드 인쇄회로기판 205와 충전 케이블이 연결될 수 있도록 충전 케이블이 관통하는 연결구를 포함할 수 있다. 도시된 도면에서는 하부 케이스 22 일측에 패드 인쇄회로기판 205가 배치되기 위한 돌출된 형태를 예시하였으나, 다양한 실시 예들이 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 상기 패드 인쇄회로기판 205는 상기 송신 코일 기판 207 하부에 배치될 수 있다. 이에 따라, 상기 하부 케이스 22는 별도의 돌출된 구조 없이 둘레가 둥근 형태로 마련될 수 있다.

상기 탄성 구조물 24는 일측이 송신 코일 기판 207과 연결되고, 타측이 하부 케이스 22 측벽과 연결될 수 있다. 이러한 탄성 구조물 24는 예컨대 복수개의 탄성체들 24a, 24b, 24c을 포함할 수 있다. 도시된 도면에서는 3개의 탄성체들 24a, 24b, 24c이 배치된 형태를 예시한 것이다. 각각의 탄성체들 24a, 24b, 24c의 일측은 송신 코일 기판 207의 측면과 연결되고, 타측은 하부 케이스 22 측벽에 고정될 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 상기 탄성체들 24a, 24b, 24c은 상기 송신 코일 기판 207이 전후 방향으로 이동 가능하도록 지지할 수 있다. 이에 따라, 상부 케이스 21 상에 상기 패드 자성체 291과 관련된 물체(예: 패드 자성체 291과 인력을 형성하는 물체)가 접근하는 경우, 송신 코일 기판 207이 해당 물체쪽으로 이동 가능하도록 지지할 수 있다. 상기 탄성체들 24a, 24b, 24c은 상기 물체가 일정 거리 이상 이격되는 경우, 상기 송신 코일 기판 207이 원래의 위치(예: 하부 케이스 22의 중심부)로 복귀하도록 복원력을 발휘할 수 있다.

상기 탄성 구조물 24를 스프링 형태로 예시하였으나, 다양한 실시 예들이 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 스프링 형상의 탄성 구조물 24의 적어도 일부는 예컨대, 고무 재질 등의 끈으로 변경될 수 있다. 또는 상기 탄성 구조물 24의 적어도 일부는 연성을 가지는 플라스틱 재질, 섬유 재질 등으로 변경될 수 있다.

상술한 설명에서는 송신 코일 기판 207 일측에 전원 케이블 260이 배치됨에 따라 3개의 탄성체들 24a, 24b, 24c이 배치된 구조를 예시하였으나, 다양한 실시 예들이 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 상기 탄성 구조물 24는 상기 전원 케이블 260 위치에도 배치된 탄성체를 포함할 수 있다. 또한, 상기 탄성 구조물 24는 상기 송신 코일 기판 207의 측면 가장자리뿐만 아니라 모서리에 배치된 탄성체들을 포함할 수도 있다.

상술한 설명에서는 탄성 구조물 24가 하부 케이스 22 내측에 배치되는 형상을 예시하였으나, 상부 케이스 21에 배치될 수도 있다. 이 경우, 상부 케이스 21 테두리가 일정 높이의 측벽이 형성되고, 상기 송신 코일 기판 207이 상기 탄성 구조물 24를 축으로 내측에 배치될 수 있다.

도 11은 한 실시 예에 따른 무선 충전 패드의 송신 코일 이동 반경을 설명하는 도면이다.

도 11을 참조하면, 무선 충전 패드 202 내측에는 송신 코일 201, 패드 자성체 291 및 이와 연결된 패드 인쇄회로기판 205가 배치될 수 있다. 추가적으로 앞서 설명한 바와 같이, 무선 충전 패드 202는 상기 송신 코일 201 및 패드 자성체 291이 배치되는 송신 코일 기판, 패드 인쇄회로기판 205와 상기 송신 코일 201을 연결하는 전원 케이블 등을 더 포함할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 무선 충전 패드 202는 상기 송신 코일 201이 내측에서 일정 방향으로 이동 가능하도록 상술한 베어링 모듈 또는 탄성 구조물 등을 포함할 수 있다. 도시된 도면은 송신 코일의 이동 반경을 설명하기 위하여 무선 충전 패드 202 내부 구성을 단순화하여 도시한 것이다.

도시된 1101 상태를 참조하면, 송신 코일 201 및 패드 자성체 291은 무선 충전 패드 202의 중심을 기준으로 일정 지점에 배치될 수 있다. 상기 패드 자성체 291과 인력을 형성하는 지정된 물체(예: 장치 자성체가 배치된 전자 장치)가 접근하는 경우, 상기 패드 자성체 291은 장치 자성체 접근 방향으로 끌려갈 수 있다.

한 실시 예에 따르면, 패드 자성체 291과 함께 고정된 송신 코일 201은 도시된 1103 상태에서와 같이 장치 자성체 접근 방향에 따라 이동될 수 있다. 이때, 송신 코일 201이 상술한 베어링 모듈 또는 탄성 구조물을 기반으로 방향에 관계 없이 이동 가능하도록 설계된 경우, 송신 코일 201은 무선 충전 패드 202 내에서의 지정된 영역 200a 범위 내에서 이동할 수 있다.

상술한 바와 같이, 송신 코일 201이 무선 충전 패드 202 내에서 다양한 방향으로 이동 가능함으로, 전자 장치 100이 어떠한 위치에 놓이더라도 무선 충전 장치의 송신 코일 201이 전자 장치 100의 수신 코일 181과 매칭되는 위치로 이동될 수 있다.

상술한 다양한 실시 예에 따르면, 한 실시 예에 따른 무선 충전 패드는 패드 케이스, 상기 패드 케이스 내측에 배치되고 무선 충전과 관련하여 코일이 감겨져 면을 형성하되 중앙이 빈 송신 코일, 상기 송신 코일이 놓이는 송신 코일 기판, 상기 송신 코일 기판에 위치하되 상기 송신 코일의 중심부로 일정 거리 이격된 위치에 배치되는 패드 자성체, 상기 송신 코일 기판이 이동 가능하도록 지지하는 지지 구조물을 포함할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 지지 구조물은 상기 송신 코일 기판 하부에 배치되는 베어링 모듈을 포함할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 지지 구조물은 상기 송신 코일 기판 측부 중 적어도 한 곳을 상기 패드 케이스에 고정시키는 탄성 구조물을 포함할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 패드 케이스는 상기 송신 코일이 배치된 적어도 일부 영역이 외부에서 관측 가능하도록 투명하게 형성될 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 무선 충전 패드는 외부에서 공급된 전원을 상기 송신 코일에 공급하는 상기 패드 인쇄회로기판, 상기 패드 인쇄회로기판과 상기 송신 코일을 연결하며, 상기 송신 코일 기판 움직임에 대응하여 휘어지거나 구부리질 수 있는 연성을 가지는 전원 케이블을 더 포함할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 패드 자성체는 전자 장치에 배치되는 장치 자성체의 배치 형태와 실질적으로 동일하게 형성될 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 상기 패드 자성체는 상기 송신 코일의 중심을 기준으로 상호 대칭되도록 배치되는 복수의 패드 서브 자성체를 포함할 수 있다.

도 12는 한 실시 예에 따른 무선 충전 환경을 나타낸 도면이다.

도 12를 참조하면, 한 실시 예에 따른 무선 충전 환경은 무선 충전 장치 200 및 전자 장치 100을 포함할 수 있다. 무선 충전 장치 200의 어댑터 301이 콘센트 302에 연결되고, 충전 케이블 303이 무선 충전 패드 202에 연결된 상태에서, 전자 장치 100이 무선 충전 장치 200에 놓이는 경우, 전자 장치 100은 무선 충전 상태를 가질 수 있다.

한 실시 예에 따르면, 1201 상태에서와 같이 전자 장치 100의 중심이 무선 충전 장치 200의 중앙에 위치할 수 있다. 이 동작에서, 전자 장치 100의 측부와 무선 충전 장치 200의 외곽부 사이의 거리는 제1 거리 d1를 가질 수 있다. 전자 장치 100의 중심이 무선 충전 장치 200의 중앙에 정위치 됨에 따라, 무선 충전 장치 200의 송신 코일과 전자 장치 100의 수신 코일이 수직 방향으로 지정된 오차 범위 이내에서 정렬될 수 있다. 전자 장치 100은 무선 충전 장치 200으로부터 전원이 공급되어 수신 코일에 지정된 크기의 전원(예: 유도 전류)이 수집되면 정상 충전 상태에 대응하는 오브젝트 160a를 디스플레이 160에 출력할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 무선 충전 장치 200으로 별도의 전원 공급량 증가 요청 없이 수신 코일에서 지정된 크기의 전원이 수집되면, 전자 장치 100은 정상 정렬 상태에서의 충전 상태로 판단하고, 상기 오브젝트 160a 출력을 제어할 수 있다.

다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치 100은 사용자 조작에 따라 무선 충전 장치 200 상에 1203 상태에서와 같이 놓일 수 있다. 이 경우, 전자 장치 100의 중심이 무선 충전 장치 200의 중심으로부터 일정 거리 이격된 위치에 놓일 수 있다. 이에 따라, 전자 장치 100의 일측면과 무선 충전 장치 200의 일측 가장자리는 제2 거리 d2가 형성될 수 있다. 상기 제2 거리 d2는 상술한 제1 거리 d1보다 큰 길이일 수 있다. 이러한 상태를 가지더라도, 무선 충전 장치 200에 배치된 패드 자성체 291이 전자 장치 100에 배치된 장치 자성체 191에 끌려가서 송신 코일은 수신 코일과 정상 정렬될 수 있다. 이에 따라, 전자 장치 100은 정상 상태에서의 충전 동작에 대응하여 1201 상태에서와 동일하게 정상 충전 상태에 대응하는 오브젝트 160a를 디스플레이 160에 출력할 수 있다.

상술한 오브젝트 160a는 생략될 수도 있다. 또는 상술한 오브젝트 160a는 오디오 정보, 진동 패턴 정보, 램프 색상 정보, 램프 점멸 정보 등으로 대체되거나 함께 출력될 수 있다.

상술한 다양한 실시 예에 따르면, 한 실시 예에 따른 무선 충전 장치는 패드 케이스, 상기 패드 케이스 내측에 배치되고 무선 충전과 관련하여 코일이 감겨져 면을 형성하되 중앙이 빈 송신 코일, 상기 송신 코일이 놓이는 송신 코일 기판, 상기 송신 코일 기판에 위치하되 상기 송신 코일의 중심부로 일정 거리 이격된 위치에 배치되는 패드 자성체, 상기 송신 코일 기판이 이동 가능하도록 지지하는 지지 구조물을 포함하는 무선 충전 패드, 외부 전원에 연결되어 상기 무선 충전 패드에 전원을 공급하는 충전 케이블과 어댑터를 포함할 수 있다.

도 13은 한 실시 예에 따른 전자 장치의 블록도를 나타낸다.

도 13을 참조하면, 전자 장치 1301은, 예를 들면, 앞서 설명한 다양한 실시 예들에서 설명되는 전자 장치의 전체 또는 일부를 포함할 수 있다. 전자 장치 1301은 하나의 프로세서(예: AP(application processor)) 1310, 통신 모듈 1320, 가입자 식별 모듈 1324, 메모리 1330, 센서 모듈 1340, 입력 장치 1350, 디스플레이 1360, 인터페이스 1370, 오디오 모듈 1380, 카메라 모듈 1391, 전력 관리 모듈 1395, 배터리 1396, 인디케이터 1397, 및 모터 1398을 포함할 수 있다.

프로세서 1310은, 예를 들면, 운영 체제 또는 응용 프로그램을 구동하여 프로세서 1310에 연결된 다수의 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소들을 제어할 수 있고, 각종 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다. 프로세서 1310은, 예를 들면, SoC(system on chip) 로 구현될 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 프로세서 1310은 GPU(graphic processing unit) 및/또는 이미지 신호 프로세서(image signal processor)를 더 포함할 수 있다. 프로세서 1310은 도 13에 도시된 구성요소들 중 적어도 일부(예: 셀룰러 모듈 1321)를 포함할 수도 있다. 프로세서 1310은 다른 구성요소들(예: 비휘발성 메모리) 중 적어도 하나로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리에 로드(load)하여 처리하고, 다양한 데이터를 비휘발성 메모리에 저장(store)할 수 있다.

상기 프로세서 1310은 무선 충전 동작에서 무선 충전 장치 200의 송신 코일과 전자 장치 1301의 수신 코일이 정상 정렬(예: 송신 코일과 수신 코일이 수직한 방향으로 지정된 면적이상 중첩되도록 배치되는 상태) 상태를 판단할 수 있다. 예컨대, 프로세서 1310은 무선 충전 기능이 수행되면, 수신 코일에 수집되는 전원의 양에 대한 지정된 조건 만족 여부에 따라 또는 무선 충전 장치 200로 전원 공급량 증가 요청 여부에 따라 정상 정렬 상태를 판단할 수 있다. 프로세서 1310은 정상 정렬 상태로 판단되면 그에 대응하는 오브젝트를 디스플레이에 출력할 수 있다.

통신 모듈 1320은, 예를 들면, 셀룰러 모듈 1321, WiFi 모듈 1323, 블루투스 모듈 1325, GNSS 모듈 1327(예: GPS 모듈, Glonass 모듈, Beidou 모듈, 또는 Galileo 모듈), NFC(near field communication) 모듈 1328, 및 RF(radio frequency) 모듈 1329를 포함할 수 있다. 추가적으로 상기 통신 모듈 1320은 MST 모듈을 더 포함할 수도 있다.

셀룰러 모듈 1321은, 예를 들면, 통신망을 통해서 음성 통화, 영상 통화, 문자 서비스, 또는 인터넷 서비스 등을 제공할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 셀룰러 모듈 1321은 가입자 식별 모듈(예: SIM 카드) 1324를 이용하여 통신 네트워크 내에서 전자 장치 1301의 구별 및 인증을 수행할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 셀룰러 모듈 1321은 프로세서 1310이 제공할 수 있는 기능 중 적어도 일부 기능을 수행할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 셀룰러 모듈 1321은 커뮤니케이션 프로세서(CP: communication processor)를 포함할 수 있다.

WiFi 모듈 1323, 블루투스 모듈 1325, GNSS 모듈 1327, NFC 모듈 1328 각각은, 예를 들면, 해당하는 모듈을 통해서 송수신되는 데이터를 처리하기 위한 프로세서를 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에 따르면, 셀룰러 모듈 1321, WiFi 모듈 1323, 블루투스 모듈 1325, GNSS 모듈 1327, NFC 모듈 1328 중 적어도 일부(예: 두 개 이상)는 하나의 IC(Integrated Chip) 또는 IC 패키지 내에 포함될 수 있다.

RF 모듈 1329은, 예를 들면, 통신 신호(예: RF 신호)를 송수신할 수 있다. RF 모듈 1329은, 예를 들면, 트랜시버(transceiver), PAM(power amp module), 주파수 필터(frequency filter), LNA(low noise amplifier), 또는 안테나 등을 포함할 수 있다. 다른 실시 예에 따르면, 셀룰러 모듈 1321, WiFi 모듈 1323, 블루투스 모듈 1325, GNSS 모듈 1327, NFC 모듈 1328 중 적어도 하나는 별개의 RF 모듈을 통하여 RF 신호를 송수신할 수 있다.

가입자 식별 모듈 1324는, 예를 들면, 가입자 식별 모듈을 포함하는 카드 및/또는 내장 SIM(embedded SIM)을 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 1330은, 예를 들면, 내장 메모리 1332 또는 외장 메모리 1334를 포함할 수 있다. 내장 메모리 1332는, 예를 들면, 휘발성 메모리(예: DRAM(dynamic RAM), SRAM(static RAM), 또는 SDRAM(synchronous dynamic RAM) 등), 비휘발성 메모리(non-volatile Memory)(예: OTPROM(one time programmable ROM), PROM(programmable ROM), EPROM(erasable and programmable ROM), EEPROM(electrically erasable and programmable ROM), mask ROM, flash ROM, 플래시 메모리(예: NAND flash 또는 NOR flash 등), 하드 드라이브, 또는 솔리드 스테이트 드라이브(solid state drive(SSD)) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

외장 메모리 1334는 플래시 드라이브(flash drive), 예를 들면, CF(compact flash), SD(secure digital), Micro-SD(micro secure digital), Mini-SD(mini secure digital), xD(extreme digital), MMC(multi-media card) 또는 메모리 스틱(memory stick) 등을 더 포함할 수 있다. 외장 메모리 1334는 다양한 인터페이스를 통하여 전자 장치 1301과 기능적으로 및/또는 물리적으로 연결될 수 있다.

상기 전자 장치는 보안 모듈을 더 포함할 수 있다. 보안 모듈은 메모리 1330보다 상대적으로 보안 레벨이 높은 모듈로써, 안전한 데이터 저장 및 보호된 실행 환경을 보장해주는 회로일 수 있다. 보안 모듈은 별도의 회로로 구현될 수 있으며, 별도의 프로세서를 포함할 수 있다. 보안 모듈은, 예를 들면, 탈착 가능한 스마트 칩, 시큐어 디지털(secure digital(SD)) 카드 내에 존재하거나, 또는 전자 장치 1301의 고정 칩 내에 내장된 내장형 보안 요소(embedded secure element(eSE))를 포함할 수 있다. 또한, 보안 모듈은 전자 장치 1301의 운영 체제(operating system(OS))와 다른 운영 체제로 구동될 수 있다. 예를 들면, JCOP(java card open platform) 운영 체제를 기반으로 동작할 수 있다.

센서 모듈 1340은, 예를 들면, 물리량을 계측하거나 전자 장치 1301의 작동 상태를 감지하여, 계측 또는 감지된 정보를 전기 신호로 변환할 수 있다. 센서 모듈 1340은, 예를 들면, 제스처 센서 1340A, 자이로 센서 1340B, 기압 센서 1340C, 마그네틱 센서 1340D, 가속도 센서 1340E, 그립 센서 1340F, 근접 센서 1340G, 컬러(color) 센서 1340H(예: RGB(red, green, blue) 센서), 생체 센서 1340I, 온/습도 센서 1340J, 조도 센서 1340K, 또는 UV(ultra violet) 센서 1340M 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로(additionally or alternatively), 센서 모듈 1340은, 예를 들면, 후각 센서(E-nose sensor), EMG 센서(electromyography sensor), EEG 센서(electroencephalogram sensor), ECG 센서(electrocardiogram sensor), IR(infrared) 센서, 홍채 센서 및/또는 지문 센서를 포함할 수 있다. 센서 모듈 1340은 그 안에 속한 적어도 하나의 센서들을 제어하기 위한 제어 회로를 더 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 전자 장치 1301은 프로세서 1310의 일부로서 또는 별도로, 센서 모듈 1340을 제어하도록 구성된 프로세서를 더 포함하여, 프로세서 1310이 슬립(sleep) 상태에 있는 동안, 센서 모듈 1340을 제어할 수 있다.

입력 장치 1350은, 예를 들면, 터치 패널(touch panel) 1352, (디지털) 펜 센서(pen sensor) 1354, 키(key) 1356, 또는 초음파(ultrasonic) 입력 장치 1358을 포함할 수 있다. 터치 패널 1352는, 예를 들면, 정전식, 감압식, 적외선 방식, 또는 초음파 방식 중 적어도 하나의 방식을 사용할 수 있다. 또한, 터치 패널 1352는 제어 회로를 더 포함할 수도 있다. 터치 패널 1352는 택타일 레이어(tactile layer)를 더 포함하여, 사용자에게 촉각 반응을 제공할 수 있다.

(디지털) 펜 센서 1354는, 예를 들면, 터치 패널의 일부이거나, 별도의 인식용 시트(sheet)를 포함할 수 있다. 키 1356은, 예를 들면, 물리적인 버튼, 광학식 키, 또는 키패드를 포함할 수 있다. 초음파 입력 장치 1358은 마이크(예: 마이크 1388))를 통해, 입력 도구에서 발생된 초음파를 감지하여, 상기 감지된 초음파에 대응하는 데이터를 확인할 수 있다.

디스플레이 1360은 패널 1362, 홀로그램 장치 1364, 또는 프로젝터 1366을 포함할 수 있다. 패널 1362은, 예를 들면, 유연하게(flexible), 투명하게(transparent), 또는 착용할 수 있게(wearable) 구현될 수 있다. 패널 1362는 터치 패널 1352과 하나의 모듈로 구성될 수도 있다. 홀로그램 장치 1364는 빛의 간섭을 이용하여 입체 영상을 허공에 보여줄 수 있다. 프로젝터 1366은 스크린에 빛을 투사하여 영상을 표시할 수 있다. 스크린은, 예를 들면, 전자 장치 1301의 내부 또는 외부에 위치할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 디스플레이 1360은 패널 1362, 홀로그램 장치 1364, 또는 프로젝터 1366을 제어하기 위한 제어 회로를 더 포함할 수 있다. 상술한 디스플레이 1360은 프로세서 1310의 제어에 대응하여 무선 충전 장치와의 정상 정렬 상태에 대응하는 오브젝트를 출력할 수 있다.

인터페이스 1370은, 예를 들면, HDMI(high-definition multimedia interface) 1372, USB(universal serial bus) 1374, 광 인터페이스(optical interface) 1376, 또는 D-sub(D-subminiature) 1378을 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로(additionally and alternatively), 인터페이스 1370은, 예를 들면, MHL(mobile high-definition link) 인터페이스, SD(secure digital) 카드/MMC(multi-media card) 인터페이스, 또는 IrDA(infrared data association) 규격 인터페이스를 포함할 수 있다.

오디오 모듈 1380은, 예를 들면, 소리(sound)와 전기 신호를 쌍방향으로 변환시킬 수 있다. 오디오 모듈 1380의 적어도 일부 구성요소는, 예를 들면, 도 1에 도시된 입출력 인터페이스 150에 포함될 수 있다. 오디오 모듈 1380은, 예를 들면, 스피커 1382, 리시버 1384, 이어폰 1386, 또는 마이크 1388 등을 통해 입력 또는 출력되는 소리 정보를 처리할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 오디오 모듈 1380은 프로세서 1310의 제어에 대응하여 무선 충전 장치와의 정상 정렬 상태에 대응하는 오디오 정보를 출력할 수 있다.

카메라 모듈 1391은, 예를 들면, 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있는 장치로서, 한 실시 예에 따르면, 하나의 이미지 센서(예: 전면 센서 또는 후면 센서), 렌즈, ISP(image signal processor), 또는 플래시(flash)(예: LED 또는 xenon lamp 등)를 포함할 수 있다.

전력 관리 모듈 1395는, 예를 들면, 전자 장치 1301의 전력을 관리할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 전력 관리 모듈 1395는 PMIC(power management integrated circuit), 충전 IC(charger integrated circuit), 또는 배터리 또는 연료 게이지(battery or fuel gauge)를 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 1396의 잔량, 충전 중 전압, 전류, 또는 온도를 측정할 수 있다. 배터리 1396은, 예를 들면, 충전식 전지(rechargeable battery) 및/또는 태양 전지(solar battery)를 포함할 수 있다.

인디케이터 1397은 전자 장치 1301 또는 그 일부(예: 프로세서 1310)의 특정 상태, 예를 들면, 부팅 상태, 메시지 상태 또는 충전 상태 등을 표시할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 인디케이터 1397은 무선 충전 상태에 대응하는 인디케이터를 포함할 수 있다.

모터 1398은 전기적 신호를 기계적 진동으로 변환할 수 있고, 진동(vibration), 또는 햅틱(haptic) 효과 등을 발생시킬 수 있다. 도시되지는 않았으나, 전자 장치 1301은 모바일 TV 지원을 위한 처리 장치(예: GPU)를 포함할 수 있다. 모바일 TV 지원을 위한 처리 장치는, 예를 들면, DMB(digital multimedia broadcasting), DVB(digital video broadcasting), 또는 미디어플로(mediaFlo^TM) 등의 규격에 따른 미디어 데이터를 처리할 수 있다.

본 문서에서 기술된 구성요소들 각각은 하나 또는 그 이상의 부품(component)으로 구성될 수 있으며, 해당 구성 요소의 명칭은 전자 장치의 종류에 따라서 달라질 수 있다. 다양한 실시 예에서, 전자 장치는 본 문서에서 기술된 구성요소 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있으며, 일부 구성요소가 생략되거나 또는 추가적인 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다. 또한, 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 구성 요소들 중 일부가 결합되어 하나의 개체(entity)로 구성됨으로써, 결합되기 이전의 해당 구성 요소들의 기능을 동일하게 수행할 수 있다.

본 문서에서 사용된 용어 "모듈"은, 예를 들면, 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어(firmware) 중 하나 또는 둘 이상의 조합을 포함하는 단위(unit)를 의미할 수 있다. "모듈"은, 예를 들면, 유닛(unit), 로직(logic), 논리 블록(logical block), 부품(component), 또는 회로(circuit) 등의 용어와 바꾸어 사용(interchangeably use)될 수 있다. "모듈"은, 일체로 구성된 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. "모듈"은 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는 최소 단위 또는 그 일부가 될 수도 있다. "모듈"은 기계적으로 또는 전자적으로 구현될 수 있다. 예를 들면,"모듈"은, 알려졌거나 앞으로 개발될, 어떤 동작들을 수행하는 ASIC(application-specific integrated circuit) 칩, FPGAs(field-programmable gate arrays) 또는 프로그램 가능 논리 장치(programmable-logic device) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

다양한 실시 예에 따른 장치(예: 모듈들 또는 그 기능들) 또는 방법(예: 동작들)의 적어도 일부는, 예컨대, 프로그램 모듈의 형태로 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장매체(computer-readable storage media)에 저장된 명령어로 구현될 수 있다. 상기 명령어가 프로세서(예: 프로세서)에 의해 실행될 경우, 상기 하나의 프로세서가 상기 명령어에 해당하는 기능을 수행할 수 있다. 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장매체는, 예를 들면, 메모리가 될 수 있다.

컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체는, 하드디스크, 플로피디스크, 마그네틱 매체(magnetic media)(예: 자기테이프), 광기록 매체(optical media)(예: CD-ROM(compact disc read only memory), DVD(digital versatile disc), 자기-광 매체(magneto-optical media)(예: 플롭티컬 디스크(floptical disk)), 하드웨어 장치(예: ROM(read only memory), RAM(random access memory), 또는 플래시 메모리 등) 등을 포함할 수 있다. 또한, 프로그램 명령에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다. 상술한 하드웨어 장치는 다양한 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지다.

다양한 실시예에 따른 모듈 또는 프로그램 모듈은 전술한 구성요소들 중 적어도 하나 이상을 포함하거나, 일부가 생략되거나, 또는 추가적인 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따른 모듈, 프로그램 모듈 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적, 병렬적, 반복적 또는 휴리스틱(heuristic)한 방법으로 실행될 수 있다. 또한, 일부 동작은 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 다른 동작이 추가될 수 있다.

그리고 본 문서에 개시된 실시 예는 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 실시 예를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

Claims

전자 장치에 있어서,
무선 충전과 관련하여 코일이 감겨져 면을 형성하되 중앙이 빈 수신 코일;
상기 수신 코일의 중심부로 일정 거리 이격된 위치에 배치되는 장치 자성체;
상기 수신 코일에 유도된 전원을 수집하는 무선 충전 모듈;을 포함하는 전자 장치.
제1항에 있어서,
상기 무선 충전 모듈과 연결되어 상기 전원에 의해 충전되며, 일측 표면에 상기 수신 코일이 배치되는 배터리;를 더 포함하는 전자 장치.
제2항에 있어서,
상기 장치 자성체는
상기 수신 코일이 형성된 상기 배터리 표면 일측에 배치되는 전자 장치.
제1항에 있어서,
상기 배터리가 안착되는 안착부를 덮도록 배치되며, 상기 수신 코일이 배치되는 안착 커버;를 더 포함하는 전자 장치.
제4항에 있어서,
상기 장치 자성체는
상기 수신 코일이 형성된 상기 안착 커버 표면 일측에 배치되는 전자 장치.
제1항에 있어서,
상기 배터리가 배치된 배면을 덮도록 배치되며, 상기 수신 코일 또는 상기 장치 자성체 중 적어도 하나가 일측에 배치되는 배면 커버;를 더 포함하는 전자 장치.
제6항에 있어서,
상기 수신 코일 및 상기 장치 자성체 중 적어도 하나는
상기 배면 커버 내측 또는 상기 배면 커버 외측 중 적어도 하나에 배치되는 전자 장치.
제1항에 있어서,
상기 수신 코일이 배치되는 수신 코일 기판;을 더 포함하는 전자 장치.
제8항에 있어서,
상기 장치 자성체는
수신 코일 기판 일측에 배치되는 전자 장치.
제1항에 있어서,
상기 장치 자성체는
상기 수신 코일의 외곽에 복수개가 배치되는 장치 서브 자성체를 포함하는 전자 장치.
제10항에 있어서,
상기 장치 서브 자성체는 상기 수신 코일의 중심점을 기준으로 대칭되도록 배치되는 전자 장치.
제1항에 있어서,
상기 장치 자성체는
무선 충전 장치에 배치되는 패드 자성체의 배치 형태와 실질적으로 동일하게 형성되는 전자 장치.
무선 충전 패드에 있어서,
패드 케이스;
상기 패드 케이스 내측에 배치되고 무선 충전과 관련하여 코일이 감겨져 면을 형성하되 중앙이 빈 송신 코일;
상기 송신 코일이 놓이는 송신 코일 기판;
상기 송신 코일 기판에 위치하되 상기 송신 코일의 중심부로 일정 거리 이격된 위치에 배치되는 패드 자성체;
상기 송신 코일 기판이 이동 가능하도록 지지하는 지지 구조물;을 포함하는 무선 충전 패드.
제13항에 있어서,
상기 지지 구조물은
상기 송신 코일 기판 하부에 배치되는 베어링 모듈;을 포함하는 무선 충전 패드.
제13항에 있어서,
상기 지지 구조물은
상기 송신 코일 기판 측부 중 적어도 한 곳을 상기 패드 케이스에 고정시키는 탄성 구조물;을 포함하는 무선 충전 패드.
제13항에 있어서,
상기 패드 케이스는
상기 송신 코일이 배치된 적어도 일부 영역이 외부에서 관측 가능하도록 투명하게 형성되는 무선 충전 패드.
제13항에 있어서,
외부에서 공급된 전원을 상기 송신 코일에 공급하는 상기 패드 인쇄회로기판;
상기 패드 인쇄회로기판과 상기 송신 코일을 연결하며, 상기 송신 코일 기판 움직임에 대응하여 휘어지거나 구부리질 수 있는 연성을 가지는 전원 케이블;을 더 포함하는 무선 충전 패드.
제13항에 있어서,
상기 패드 자성체는
전자 장치에 배치되는 장치 자성체의 배치 형태와 실질적으로 동일하게 형성되는 무선 충전 패드.
제13항에 있어서,
상기 패드 자성체는
상기 송신 코일의 중심을 기준으로 상호 대칭되도록 배치되는 복수의 패드 서브 자성체를 포함하는 무선 충전 패드.
무선 충전 장치에 있어서,
패드 케이스, 상기 패드 케이스 내측에 배치되고 무선 충전과 관련하여 코일이 감겨져 면을 형성하되 중앙이 빈 송신 코일, 상기 송신 코일이 놓이는 송신 코일 기판, 상기 송신 코일 기판에 위치하되 상기 송신 코일의 중심부로 일정 거리 이격된 위치에 배치되는 패드 자성체, 상기 송신 코일 기판이 이동 가능하도록 지지하는 지지 구조물을 포함하는 무선 충전 패드;
외부 전원에 연결되어 상기 무선 충전 패드에 전원을 공급하는 충전 케이블과 어댑터;를 포함하는 무선 충전 장치.