KR102439993B1 - 방열 장치를 구비한 전자 장치 및 이의 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치는, 적어도 하나의 광학 조립체를 포함하는 프레임으로서, 디스플레이를 포함하는 휴대용 전자 장치가 장착될 수 있는 구조를 포함하고, 휴대용 전자 장치가 상기 구조 내에 장착될 때 디스플레이가 상기 적어도 하나의 광학 조립체를 통하여 이미지를 제공하도록 구성된 프레임과, 프레임에 연결되고, 프레임과 함께 사용자의 머리에 장착되도록 구성된 장착구 및 휴대용 전자 장치가 구조 내에 장착될 때 디스플레이 및 광학 조립체 사이의 공간으로부터 외부로 열을 방출하도록 구성된 방열 장치를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 방열 제어 방법은,적어도 가상 현실 동작 및 씨-스루 동작 중 하나의 동작에 따른 화면을 디스플레이하는 휴대용 전자 장치를 장착한 장치가 사용자의 얼굴에 착용되었는지 판단하는 단계 및 휴대용 전자 장치의 열을 방열하기 위해 상기 장치에 장착된 방열장치를 구동하는 단계를 포함할 수 있다.
다른 실시 예들도 가능하다.

Description

방열 장치를 구비한 전자 장치 및 이의 제어 방법{ELECTRONIC DEVICE HAVING HEAT RADIATING APPARATUS AND CONTROLING METHOD THEREOF}
본 발명은 방열 장치를 구비한 전자 장치 및 이의 제어 방법에 관한 것이다.
전자 장치들 중에는 신체에 착용할 수 있는 형태로 제공되는 전자 장치들이 있다. 이러한 전자 장치들은 통상적으로 웨어러블 디바이스(wearable device)라고 칭해진다. 웨어러블 전자 장치의 예는, 머리 장착 형 디스플레이 장치(E.g. Head-mounted display), 스마트 안경 (smart glass), 스마트 시계 또는 밴드(smart watch, wristband), 콘텍트 렌즈 형 장치, 반지 형 장치, 신발 형 장치, 의복 형 장치, 장갑형 장치 등을 포함하며, 인체의 일부 또는 의복에 탈 부착 가능한 다양한 형태를 가질 수 있다. 웨어러블 전자 장치는 신체에 직접 착용되어, 이동성(portability) 및 사용자의 접근성(Accessibility)이 향상될 수 있다.
상기의 웨어러블 전자 장치의 일 례로서, 착용자의 두부 또는 머리에 장착할 수 있는 머리 장착형 장치(HMD(head mounted display or head mounted device))가 있다. HMD는 증강 현실(argumented reality, AR)을 제공하는 씨-스루(see-through) 형태와 가상 현실(virtual reality, VR)을 제공하는 씨-클로즈드(see-closed) 형태로 크게 구분할 수 있다.
씨-스루 형태의 대표적인 예로 구글 글래스를 들 수 있다. 구글 글래스는 반투과성 렌즈의 특성을 이용해 현실 세계의 기반 위에 가상의 대상 또는 사물을 합성 및 결합하여 현실 세계만으로 얻기 어려운 부가적인 정보들을 보강해 제공할 수 있다. 씨-클로즈드 형태의 대표적인 예는 소니 HMZ를 들 수 있다. 소니 HMZ는 두 개의 디스플레이가 눈 앞에 놓여진 형태의 전자 장치로서, 외부 입력을 통해 제공되는 콘텐츠(게임, 영화, 스트리밍, 방송 등)를 독립된 화면에서 홀로 감상할 수 있어 뛰어난 몰입감을 제공할 수 있다.
종래 머리 장착형 전자 장치들은 동영상 및 3D 컨텐츠 등과 같은 고사양의 어플리케이션을 실행할 경우, 내장된 디스플레이 모듈 및 GPU 등 또는 탈착 가능한 단말기와 같은 전자 장치에서 열이 발생하고, 이로 인해 머리 장착형 전자 장치 또는 탈착되는 전자 장치의 성능 저하를 야기시킬 수 있다.
또한, 머리 장착형 전자 장치 또는 머리 장착형 전자 장치에 탈착되는 전자 장치에서 발생되는 열로 인해 사용자는 고사양의 가상 현실 앱(Virtual reality, VR)을 안정적으로 감상하는 것이 어려울 수 있고, 또는 플레이가 어려울 수 있다.
이에, 본 발명의 다양한 실시 예는 머리 장착형 전자 장치의 구동에 따라 발생되는 열, 또는 머리 장착형 전자 장치에서 탈착되는 별도의 전자 장치의 구동에 따라 발생되는 열을 효율적으로 방열시킬 수 있는 방열 장치를 구비한 전자 장치 및 이의 제어 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치는, 적어도 하나의 광학 조립체를 포함하는 프레임으로서, 디스플레이를 포함하는 휴대용 전자 장치가 장착될 수 있는 구조를 포함하고, 상기 휴대용 전자 장치가 상기 구조 내에 장착될 때 상기 디스플레이가 상기 적어도 하나의 광학 조립체를 통하여 이미지를 제공하도록 구성된 프레임; 상기 프레임에 연결되고, 상기 프레임과 함께 사용자의 머리에 장착되도록 구성된 장착구; 및 상기 휴대용 전자 장치가 상기 구조 내에 장착될 때 상기 디스플레이 및 상기 광학 조립체 사이의 공간으로부터 외부로 열을 방출하도록 구성된 방열 장치를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치는, 적어도 하나의 광학 조립체를 포함하는 프레임으로서, 디스플레이를 포함하는 휴대용 전자 장치가 장착될 수 있는 구조를 포함하고, 상기 휴대용 전자 장치가 상기 구조 내에 장착될 때 상기 디스플레이가 상기 적어도 하나의 광학 조립체를 통하여 이미지를 제공하도록 구성된 프레임; 상기 프레임에 연결되고, 상기 프레임과 함께 사용자의 머리에 장착되도록 구성된 장착구; 및 상기 휴대용 전자 장치가 상기 구조 내에 장착될 때 상기 디스플레이 및 상기 광학 조립체 사이의 공간 내에서 공기의 흐름을 발생시키는 팬을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 방열 제어 방법은, 적어도 가상 현실 동작 및 씨-스루 동작 중 하나의 동작에 따른 화면을 디스플레이하는 휴대용 전자 장치를 장착한 상기 장치가 사용자의 얼굴에 착용되었는지 판단하는 단계; 및 상기 휴대용 전자 장치의 열을 방열하기 위해 상기 장치에 장착된 방열장치를 구동하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 방열 제어 방법은, 적어도 가상 현실 동작 및 씨-스루 동작 중 하나의 동작에 따른 화면을 디스플레이하는 휴대용 전자 장치를 장착한 장치에서, 상기 휴대용 전자 장치의 구동에 따른 온도를 검출하는 단계; 및 상기 온도검출 값에 따라 상기 휴대용 전자 장치의 열을 방열하기 위해 상기 장치에 장착된 방열장치를 구동하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 방열 제어 방법은, 적어도 가상 현실 동작 및 씨-스루 동작 중 하나의 동작에 따른 화면을 디스플레이하는 휴대용 전자 장치를 장착한 장치가 사용자의 얼굴에 착용되었는지 판단하는 단계; 상기 휴대용 전자 장치의 구동에 따른 온도를 검출하는 단계; 및 상기 휴대용 전자 장치에서 발생되는 열을 방열하기 위해 상기 장치에 장착된 방열장치를 구동하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따라, 전자 장치는 머리 장착형 전자 장치의 구동 시 발생되는 열을 효율적으로 방열시켜, 착용자가 VR을 안정적으로 이용할 수 있다.
또한, 본 발명의 다양한 실시 예에 따라, 전자 장치는 방열부를 통해 제1영역으로 유입된 외부 공기를 제1영역의 내측에 위치되는 제2영역으로 이동시켜 제1영역과 제2영역의 온도 차이를 줄일 수 있고, 머리 장착형 전자 장치에 구비되는 렌즈 표면에 습기가 발생되는 것을 제한할 수 있다.
또한, 본 발명의 다양한 실시 예에 따라, 전자 장치는 감지부를 통해 머리 장착형 전자 장치가 착용자에게 착용되거나 또는 전자 장치에서 발생되는 발열 온도에 따라 발열부의 구동을 제어할 수 있다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 휴대용 전자 장치가 장치에 장착되는 예를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시 예에 따라 휴대용 전자 장치가 장착된 장치를 사용자가 착용한 예를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 장치의 다른 방향 사시도이다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 장치의 전면 방향 사시도이다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 장치의 구성 예를 도시한 블록도이다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치에서, 방열 장치를 분리한 사시도이다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 방열장치에 의한 공기의 흐름을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 결합 사시도이다.
도 9는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 방열 장치 부분의 상부 확대도이다.
도 10은 도 9의 A-A'선 확대 단면도이다.
도 11a는 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 팬 커버부재의 다른 실시 예를 나타내는 도면이다.
도 11b는 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 프레임에 다른 실시 예에 따른 팬 커버부재가 장착된 상태를 나타내는 단면도이다.
도 12a는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 관통홀이 형성된 팬 커버부재에 홀 커버가 구비되는 것을 나타내는 도면이다.
도 12b는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 홀 커버가 구비된 팬 커버부재가 프레임에 장착된 상태를 나타내는 단면도이다.
도 13은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치에 방지 메시부가 장착된 상태를 나타내는 단면도이다.
도 14는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 장치의 적어도 일부에 열확산 부재가 구비된 상태를 나타내는 사시도이다.
도 15는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 장치의 적어도 일부에 열전달부재가 구비된 전자 장치의 사시도이다.
도 16은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 장치의 적어도 일부에 열전달 부재가 구비된 전자 장치의 단면도이다.
도 17는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 휴대용 전자 장치의 디스플레이 중 열전달부재가 접촉되는 부분을 나타내는 도면이다.
도 18은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 장치를 렌즈 조립체를 기준으로 제1영역과 제2영역으로 구획한 도면이다.
도 19는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 연결 홀이 형성된 장치를 나타내는 도면이다.
도 20은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치에서 연결 홀을 통해 제1영역에 제2영역으로 공기가 유입되는 것을 나타내는 도면이다.
도 21은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치에서, 방열 장치의 구동을 제어하는 블록도이다.
도 22는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 입려된 모드에 따른 방열장치의 구동모드를 나타내는 블록도이다.
도 23은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 설정된 입력 모드에 따른 방열장치의 구동모드를 나타내는 블록도이다.
도 24는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 방열 제어 방법의 일 실시 예를 나타내는 흐름도이다.
도 25는 본 발명의 다양한 실시 에에 따른 전자 장치의 방열 제어 방법의 다른 실시 예를 나타내는 흐름도이다.
도 26은 본 발명의 다양한 실시 에에 따른 전자 장치의 방열 제어 방법의 또 다른 실시 예를 나타내는 흐름도이다.
이하, 본 발명의 다양한 실시 예가 첨부된 도면과 연관되어 기재된다. 본 발명의 다양한 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들이 도면에 예시되고 관련된 상세한 설명이 기재되어 있다. 그러나, 이는 본 발명의 다양한 실시 예를 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 다양한 실시 예의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경 및/또는 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에서 사용될 수 있는 "포함한다" 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 개시(disclosure)된 해당 기능, 동작 또는 구성요소 등의 존재를 가리키며, 추가적인 하나 이상의 기능, 동작 또는 구성요소 등을 제한하지 않는다. 또한, 본 발명의 다양한 실시 예에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명의 다양한 실시 예에서 "또는" 등의 표현은 함께 나열된 단어들의 어떠한, 그리고 모든 조합을 포함한다. 예를 들어, "A 또는 B"는, A를 포함할 수도, B를 포함할 수도, 또는 A 와 B 모두를 포함할 수도 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에서 사용된 "제 1", "제2", "첫째" 또는 "둘째" 등의 표현들은 다양한 실시 예의 다양한 구성요소들을 수식할 수 있지만, 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들어, 상기 표현들은 해당 구성요소들의 순서 및/또는 중요도 등을 한정하지 않는다. 상기 표현들은 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 제1 사용자 기기와 제 2 사용자 기기는 모두 사용자 기기이며, 서로 다른 사용자 기기를 나타낸다. 예를 들어, 본 발명의 다양한 실시 예의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 새로운 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 새로운 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있어야 할 것이다.
본 발명의 다양한 실시 예에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명의 다양한 실시 예를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명의 다양한 실시 예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명의 다양한 실시 예에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치는, 예를 들어 후술하는 본 발명이 다양한 실시 예에 관한 설명에서 언급되는 휴대용 전자 장치 또는 장치일 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치는, 예를 들면, 스마트 폰(smartphone), 태블릿 PC(tablet personal computer), 이동 전화기(mobile phone), 화상전화기, 전자북 리더기(e-book reader), 데스크탑 PC(desktop personal computer), 랩탑 PC(laptop personal computer), 넷북 컴퓨터(netbook computer), PDA(personal digital assistant), PMP(portable multimedia player), MP3(MPEG-1 audio layer-3) 플레이어, 모바일 의료기기, 카메라(camera) 또는 웨어러블 장치(wearable device)(예: 전자 안경과 같은 HMD(head-mounted-device), 전자 의복, 전자 팔찌, 전자 목걸이, 전자 앱세서리(appcessory), 전자 문신, 또는 스마트 와치(smart watch)) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
어떤 실시 예들에 따르면, 전자 장치는 스마트 가전 제품(smart home appliance)일 수 있다. 스마트 가전 제품은, 예를 들자면, 텔레비전, DVD(digital video disk) 플레이어, 오디오, 냉장고, 에어컨, 청소기, 오븐, 전자레인지, 세탁기, 공기 청정기, 셋톱 박스(set-top box), TV 박스(예를 들면, 삼성 HomeSyncTM, 애플TVTM, 또는 구글 TVTM), 게임 콘솔(game consoles), 전자 사전, 전자 키, 캠코더(camcorder), 또는 전자 액자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
어떤 실시 예들에 따르면, 전자 장치는 각종 의료기기(예: MRA(magnetic resonance angiography), MRI(magnetic resonance imaging), CT(computed tomography), 촬영기, 초음파기 등), 네비게이션(navigation) 장치, GPS 수신기(global positioning system receiver), EDR(event data recorder), FDR(flight data recorder), 자동차 인포테인먼트(infotainment) 장치, 선박용 전자 장비(예: 선박용 항법 장치 및 자이로 콤파스 등), 항공 전자기기(avionics), 보안 기기, 차량용 헤드 유닛, 산업용 또는 가정용 로봇, 금융 기관의 ATM(automatic teller's machine) 또는 상점의 POS(point of sales) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
어떤 실시 예들에 따르면, 전자 장치는 통신 기능을 포함한 가구(furniture) 또는 건물/구조물의 일부, 전자 보드(electronic board), 전자 사인 입력장치(electronic signature receiving device), 프로젝터(projector), 또는 각종 계측기기(예: 수도, 전기, 가스, 또는 전파 계측 기기 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치는 전술한 다양한 장치들 중 하나 또는 그 이상의 조합일 수 있다. 또한, 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치는 플렉서블 장치일 수 있다. 또한, 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않음은 당업자에게 자명하다.
본 발명의 다양한 실시 예에 관한 설명에서 사용되는 용어 '사용자'는 전자 장치를 사용하는 사람 또는 전자 장치를 사용하는 장치(예: 인공지능 전자 장치)를 지칭할 수 있다. 또한 본 발명의 다양한 관한 설명에서 사용되는 용어 '착용자'는 머리 장착형 전자 장치를 머리에 착용하고 머리 장착형 전자 장치 또는 머리 장착형 전자 장치에 착탈 가능하게 장착된 전자 장치가 제공하는 콘텐츠를 이용하는 사람을 지칭할 수 있다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 휴대용 전자 장치(300)가 장치(200)에 장착되는 예를 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 다양한 실시 예에 따라 휴대용 전자 장치(300)가 장착된 장치(200)를 사용자가 착용한 예를 도시한 도면이다. 도 3은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 장치의 다른 방향 사시도이다. 도 4는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 장치의 전면 방향 사시도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 전자 장치(이하 '머리 장착형 전자 장치'라고 함.)는 디스플레이를 구비한 휴대용 전자 장치(300) 또는 투명/반투명 렌즈 중 적어도 하나를 구비한 장치(200)로 구비될 수 있고, 머리 장착형 전자 장치를 사용자의 머리에 고정시킬 수 있게 구비됨과 아울러 선택적으로 사용자 유저 인터페이스를 구현할 수 있도록 구비될 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이를 구비한 휴대용 전자 장치(300)는 장치(200)에 고정되거나, 또는 착탈 가능하게 구비될 수 있다.
본 발명의 머리 장착형 전자 장치는 증강 현실(Augmented reality, AR)을 제공하는 씨-쓰루(See-through) 또는 가상 현실(Virtual reality, VR)을 제공하는 씨-클로즈드(See-closed) 기능 중 적어도 하나를 제공할 수 있다.
씨-쓰루 기능은, 예를 들면, 상기 디스플레이 또는 투명/반투명 렌즈를 통하여 실제 외부의 사물(들)을 사용자의 안구에 전달하면서, 상기 사물 또는 가상의 대상 또는 사물을, 사용자에게 시각적 또는 다양한 감각적인 수단을 사용하여, 제공하는 기능을 일반적으로 의미할 수 있다. 씨-쓰루 기능에 의하면, 실제로 보이는 사물 등에 대한 부가적인 정보 및 또 이미지들을 사용자에게 제공할 수 있다. 다른 실시 예에서는, 디스플레이나, 렌즈 없이, 홀로그램 등을 이용하여, 사용자에게 부가 정보를 제공할 수도 있다.
씨-클로즈드 기능은, 별도의 디스플레이에 의하여 제공될 수 있다. 한 실시예에서, 머리 장착형 전자 장치는, 두 개의 디스플레이가 사용자의 안구 앞에 배치되어, 상기 디스플레이를 통하여 제공되는 컨텐츠 (게임, 영화, 스트리밍, 방송 등)를 사용자가 볼 수 있도록 구성될 수 있다. 이는, 독립된 화면을 이용하여 사용자에게 몰입감을 제공할 수 있다.
본 발명의 머리 장착형 전자 장치는 휴대용 전자 장치(300), 장치(200) 및 방열 장치(400)를 포함할 수 있다.
상기 휴대용 전자 장치(300)는 예를 들어 도 1의 전자 장치(102)일 수 있으며, 장치(200)에 착탈되게 구비되고, 적어도 가상 현실 동작 및 씨-쓰루 동작 중 하나의 동작에 따른 화면을 디스플레이할 수 있다.
상기 장치(200)는 예를 들어 도 1의 전자 장치(104)일 수 있으며, 주변둘레의 적어도 일부 영역에 상기 휴대용 전자 장치(300)를 장착하는 장착면(212)이 구비되고, 일면이 사용자의 얼굴과 대면하게 구비될 수 있다.
방열장치(400)는 상기 장치(200)의 적어도 일부 영역, 구체적으로 장치(200)의 프레임(202)의 일 측면에 구비되고, 상기 휴대용 전자 장치(300)에서 발생되는 열을 방열시키도록 적어도 하나 이상 구비될 수 있다.
장치(200)는 프레임(202)과, 커버(204)를 포함할 수 있다.
프레임(202)에는 예를 들어 도 1의 전자 장치(102)를 수납할 수 있는 공간이나 구조를 포함할 수 있다. 또한, 프레임(202)에는 상기 휴대용 전자 장치(300)의 디스플레이와 사용자의 안구 사이에 위치되는 서로 이웃하게 구비되는 2개의 렌즈들(208, 210)을 포함하는 렌즈 조립체(또는 '광학 조립체'라고도 하며, 이하 '렌즈 조립체'로 통칭함.)가 구비될 수 있다. 프레임(202)의 일측면에는 휴대용 전자 장치(300)가 장착되는 경우, 장치(200)와 휴대용 전자 장치(300)가 전기적으로 연결되어 연동될 수 있는 커넥터(216)가 구비될 수 있다. 또한, 프레임(202)에는 상기 휴대용 전자 장치(300)의 디스플레이와 사용자의 안구 사이에 위치되는 서로 이웃하게 구비되는 2개의 렌즈들(208, 210)을 포함하는 렌즈 조립체가 구비될 수 있다.
후술하나, 프레임의 적어도 일부, 구체적으로 프레임의 하부에는 방열장치(400)를 통해 프레임 내측으로 유입된 공기를 배출하는 배출구가 구비될 수 있다. 배출구는 프레임에 별도로 형성될 수도 있고, 프레임과 렌즈 조립체 사이에 형성되는 홀을 배출구로 사용할 수 도 있다.
상기 프레임(202)은 사용자의 착용성을 위하여 비교적 가벼운 재료, 예를 들어, 플라스틱과 같은 재질을 포함하여 이루어질 수 있다. 그러나, 프레임(202)의 재질은 이에 한정되는 것은 아니다. 프레임(202) 재질의 다른 실시예로서, 상기 프레임(202)은, 강도 또는 미관을 위하여, 다양한 다른 재료, 예를 들어, 유리, 세라믹, 알루미늄과 같은 금속 또는 강철, 스테인레스강, 티타늄 또는 마그네슘 합금과 같은 금속 합금 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 프레임(202)은, 유저 인터페이스로서, 프레임(202)의 외측면 일부분에, 예를 들어, 터치 패널을 포함할 수 있다. 상기 터치 패널은, 하나 또는 그 이상의 디스플레이의 위치를 조정하거나, 렌즈들(208, 210)의 위치를 조정할 수 있도록 상기 프레임(202)의 외부 표면에 포함할 수 있다. 이와는 달리 후술하나 상기 프레임(202)에는 상기 휴대용 전자 장치(300)을 컨트롤 하기 위한 다른 종류의 컨트롤 장치(214)가 구비될 수 있다.
커버(204)는 장치(200)에 착탈 가능하게 구비되며, 장치(200)에 휴대용 전자 장치(300)가 장착되는 경우 휴대용 전자 장치(300)가 장착된 상태를 유지하도록 휴대용 전자 장치(300)의 후면 가장자리를 덮어 장치(200)에 고정할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 장치(200)의 일면에는 휴대용 전자 장치(300)의 장착 상태를 유지할 수 있도록 커버(204)가 구비되는 것을 예를 들어 설명하나, 이에 한정되는 구성은 아니다. 예를 들어, 장치(200)의 적어도 일부에는 휴대용 전자 장치(300)가 장착되는 장착면(212)이 구비될 수 있는데, 장착면(212)의 양측으로 휴대용 전자 장치(300)를 고정 지지할 수 있는 구조물이 구비되어 커버가 구비되지 않을 수 도 있을 것이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 프레임(202)은 지지물(206)(또는 '장착구'라고도 하며, 이하에서는 '지지물'로 통칭 함.), 렌즈 조립체, 장착면(212), 커넥터(216), 안면 접촉부(202a), 컨트롤 장치(214), 위치 조정부(218) 및 장착 개구부(260) 등을 포함할 수 있다.
지지물(206)은 사용자가 전자 장치를 머리에 착용하는데 사용될 수 있는 기구물일 수 있다. 본 발명의 지지물(206)은 예를 들면, 탄성 소재로 형성된 밴드 또는, 안경 다리(eyeglass temples), 헬멧(helmets) 또는 스트랩(straps) 등을 포함할 수 있다. 상기 지지물(206)은 상기 프레임(202)이 사용자의 얼굴의 눈 주위로 밀착되게 구비될 수 있다.
렌즈 조립체(200b)는 착용자의 양쪽 눈 각각에 대응하는 위치에 렌즈들(208, 210)을 구비하며, 프레임(202)의 내측면으로 설치될 수 있다. 착용자는 렌즈들(208, 210)을 통해 디스플레이(도시하지 않았음)의 화면을 볼 수 있다. 사용자가 머리 장착형 전자 장치를 착용하였을 때, 사용자의 눈으로 디스플레이의 화면을 볼 수 있도록 렌즈들(208, 210)의 일면은 후술하는 안면 접촉부(202a) 측으로 노출되게 구비되며, 렌즈들(208, 210)이 다른 일면은 장치(200)의 전면에 장착되는 휴대용 전자 장치(300)의 디스플레이 화면이 보일 수 있도록 후술하는 장착면(212) 측으로 노출될 수 있다.
장착면(212)은 프레임(202)의 적어도 일부분, 구체적으로 프레임(202)의 전면에서 내측으로 인입되어 휴대용 전자 장치(300)가 장착되는 공간을 구비할 수 있다. 장착면(212)은 장치(200)에 휴대용 전자 장치(300)를 착탈 가능하게 장착할 수 있는 기구적 구조일 수 있다. 장착면(212)은 장착면(212)으로 다양한 크기를 가지는 휴대용 전자 장치(300)가 장착될 수 있도록 공간의 크기를 변형시킬 수 있는 탄성 소재와 같은 플렉서블한 재질이나 변형 가능한 재질을 포함하여 이루어질 수 있다. 장착면(212)이 플렉서블하거나 변형 가능한 재질로 이루어짐에 따라, 휴대용 전자 장치(300)가 장착면(212)에 안착된 상태에서 커버(204)나 휴대용 전자 장치(300)를 고정 지지하는 구조물에 의해 고정될 때, 휴대용 전자 장치(300)의 디스플레이가 스크래치나 파손 발생 없이 장착면(212) 측으로 밀착될 수 있다. 장착면(212)에는 후술하는 커넥터(216)와, 지지부(217)가 구비되어 휴대용 전자 장치(300)를 장착면에 지지하면서 전기적으로 접속되도록 구비될 수 있다.
커넥터(216)는 장치(200)에 휴대용 전자 장치(300)가 장착되는 경우, 휴대용 전자 장치(300)의 연결부(302)와 접속되어 휴대용 전자 장치(300)와 장치(200) 간에 서로 통신할 수 있도록 구비될 수 있다. 커넥터(216)는, 도 5처럼, 프레임(202), 구체적으로 장착면(212)의 일측에 위치되어 휴대용 전자 장치(300)의 연결 단자(302)와 전기적으로 접속되며 상기 휴대용 전자 장치(300)의 일측을 지지 고정할 수 있도록 구비될 수 있다.
지지부(217)는, 도 5처럼, 프레임, 구체적으로 장착면(212)의 타측으로 커넥터(216)와 대향하게 위치되며, 휴대용 전자 장치(300)의 타측을 지지하도록 구비될 수 있다. 따라서, 휴대용 전자 장치(300)가 장착면(212)에 안착되면, 휴대용 전자 장치(300)의 일측은 커넥터(216)에 전기적으로 접속되면서 지지되고, 휴대용 전자 장치(300)의 타측은 지지부(217)에 고정 지지될 수 있다.
안면 접촉부(202a)는, 도 4처럼, 프레임(202)의 적어도 일부, 구체적으로 프레임(202)의 후면에 위치되며, 머리 장착형 전자 장치가 사용자의 얼굴에 착용될 때, 사용자의 안면에 접촉되는 부분이다. 상기 안면 접촉부(202a)는 사용자의 안면의 굴곡에 대응하는 구조를 가질 수 있으며, 사용자의 안면과 안정적으로 밀착되며, 사용자의 신체에서 발생되는 열등에 따른 습기를 배출 할 수 있도록 탄성체를 적어도 일부 포함할 수 있다. 상기 안면 접촉부(202a)의 일부분은, 사용자의 코가 삽입될 수 있는 형상을 가진 코 홈(nose recess)을 포함할 수 있다.
컨트롤 장치(214)는 장치(200)에 장착되는 휴대용 전자 장치(300)를 컨트롤 하기 위해 구비되는 구성물일 수 있으며, 프레임(202)의 적어도 일부면, 예를 들어 프레임(202)의 외측 측면에 설치될 수 있다. 컨트롤 장치(214)는 착용자가 머리 장착형 전자 장치를 제어하기 위한 입력, 예를 들어 휴대용 전자 장치(300)의 디스플레이 위치를 조정 하기 위한 조정 장치 일 수도 있고, 렌즈들(208, 210)의 위치를 조정하기 위한 조정부일 수도 있으며, 이와는 달리 휴대용 전자 장치(300)를 컨트롤 하는데 사용될 수 있다. 예를 들어 컨트롤 장치(214)는 물리적 키, 물리적 버튼, 터치 패널, 조이스틱, 버튼, 휠(wheel)) 키, 및 터치 패드 등 중에 적어도 하나를 포함할 수 있다. 터치 패널로 구비되는 컨트롤 장치(214)는 사용자의 터치 입력을 수신할 수 있다. 터치 입력은 사용자가 터치 패널을 직접 터치하는 입력 또는 터치 패널에 근접한 호버링(hovering) 입력일 수 있다. 터치패드로 구비되는 컨트롤 장치(214)는 휴대용 전자 장치(300)의 기능을 제어할 수 있는 그래픽 사용자 인터페이스 (Graphical User Interface, GUI)를 표시할 수 있다. 예를 들어, 음향 또는 영상을 제어하는 그래픽 사용자 인터페이스 GUI를 표시할 수 있을 것이다.
앞서 언급한 바와 같이, 휴대용 전자 장치(300)가 장치(200)에 장착될 때, 휴대용 전자 장치(300)의 연결단자(302)가 장치(200)의 커넥터(216)와 연결되어, 상기 터치패널이 수신한 터치 입력이 상기 휴대용 전자 장치(300)에 전송될 수 있다. 상기 휴대용 전자 장치(300)는 상기 터치 패널에서 수신한 터치 입력에 응답하여 터치 입력에 대응하는 기능을 제어할 수 있다. 예를 들어, 휴대용 전자 장치(300)는 수신된 터치 입력에 응답하여 음량을 조절하거나 영상 재생을 제어할 수 있다.
위치 조정부(218)는 프레임(202)의 적어도 일부면, 예를 들어 프레임(202)의 외측 상부면에 설치될 수 있다. 위치 조정부(218)는 컨트롤 장치(214)와 별개로 휴대용 전자 장치(300)의 디스플레이 위치를 조정하거나, 렌즈들(208, 210)의 위치를 조정할 수 있다.
휴대용 전자 장치(300)는 예를 들어 후면에 설치된 후면 카메라를 포함하는 스마트 폰일 수 있다. 사용자는 도 1처럼 휴대용 전자 장치(300)를 휴대용 전자 장치(300)의 디스플레이(도시하지 않았음)가 설치된 전면이 렌즈들(208, 210))을 향하도록 장치(200)의 장착면(212)에 장착할 수 있다. 사용자는 커버(204)를 덮어 휴대용 전자 장치(300)를 장치(200)에 고정시킬 수 있다. 사용자는 휴대용 전자 장치(300)가 장착된 장치(200)를 도 3처럼 머리에 착용할 수 있다. 도 2는 휴대용 전자 장치(300)가 장착된 장치(200를 착용자가 머리에 착용한 모습을 보인다. 착용자는 장치(200)의 렌즈들(208, 210))을 통해 휴대용 전자 장치(300)의 디스플레이의 화면을 볼 수 있다.
장착 개구부(260)는 장치(200)의 일부 영역, 구체적으로 프레임(202)의 측면에 구비될 수 있다. 장착 개구부(260)는 그 내측으로 방열 장치(400)를 장착하며, 방열장치(400)의 구동에 따라 외부 공기를 상기 장치의 내부, 구체적으로 프레임(202)의 내측으로 유입되도록 구비될 수 있다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 장치(400)의 구성 예를 도시한 블록도이다.
도 5를 참조하면, 장치(400)는 도 2의 머리 장착형 전자 장치(200)일 수 있으며 도 1 및 도 2의 장치(200)일 수 있다. 장치(400)는 MCU(micro controller unit)(410), 통신 모듈(420), 센서 모듈(430), 입력 모듈(440), 시선 추적(eye tracking) 모듈(450), 바이브레이터(452), 초점 조절(adjustable optics) 모듈(454), 전력 관리 모듈(460), 배터리(462)를 포함할 수 있다.
MCU(410)는 운영체제 또는 임베디드 소프트웨어 프로그램을 구동하여 다른 구성 요소들(예를 들어, 통신 모듈(420), 센서 모듈(430), 입력 모듈(440), 시선 추적(eye tracking) 모듈(450), 바이브레이터(452), 초점 조절(adjustable optics) 모듈(454), 전력 관리 모듈(460))을 제어할 수 있는 장치(400)의 제어부일 수 있다. MCU(410)는 프로세서 및 메모리를 포함할 수 있다.
통신 모듈(420)은 휴대용 전자 장치(300)와 장치(400)를 유선 통신 또는 무선 통신을 이용하여 전기적으로 연결하여 데이터 송수신을 수행할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 통신 모듈(420)은 USB 모듈(421), WiFi 모듈(422), BT 모듈(423), NFC 모듈(424), GPS 모듈(425)을 포함할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, USB 모듈(421), WiFi 모듈(422), BT 모듈(423), NFC 모듈(424), GPS 모듈(425) 중 적어도 2개는 하나의 IC(integrated chip) 또는 IC 패키지 내에 포함될 수 있다.
센서 모듈(430)은 물리량을 계측하거나 장치(400)의 작동 상태를 감지하여, 계측 또는 감지된 정보를 전기 신호로 변환할 수 있다. 센서 모듈(430)은, 예를 들면, 가속도 센서(431), 자이로 센서(432), 지자계 센서(433), 마그네틱 센서(434), 근접 센서(435), 제스처 센서(436), 그립 센서(437), 생체 센서(438), 접근 센서(439) 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다. 장치(400)는 장치(400)를 착용한 착용자의 머리 움직임을 가속도 센서(431), 자이로 센서(432), 지자계 센서(433) 중 적어도 하나를 이용하여 감지할 수 있다. 장치(400)는 근접 센서(435) 혹은 그립 센서(437)를 이용하여 장치(400)의 착용 여부를 감지할 수 있다. 한 실시 예에 따르면 장치(400)는 사용자가 장치(400)를 착용함에 따른 IR(infrared) 인식, 가압 인식, 캐패시턴스(혹은 유전율)의 변화량 중 적어도 하나를 감지하여 사용자의 착용 여부를 감지할 수 있다. 제스처 센서(436)는 사용자의 손 또는 손가락의 움직임을 감지하여 장치(400)의 입력 동작으로 받을 수 있다. 장치(400)는 장치(400)의 착용자에게 물체가 접근하는 것을 접근 센서(439)를 이용하여 감지할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 센서 모듈(430)은, 예를 들면, 후각 센서(E-nose sensor), EMG 센서(electromyography sensor), EEG 센서(electroencephalogram sensor), ECG 센서(electrocardiogram sensor), 홍채 센서, 지문 센서 등의 생체 인식 센서를 포함하고 생체 인식 센서를 이용하여 사용자의 생체 정보를 인식할 수 있다. 센서 모듈(430)은 그 안에 속한 적어도 하나 이상의 센서들을 제어하기 위한 제어 회로를 더 포함할 수 있다.
입력 모듈(440)은 도 2의 컨트롤 장치(214)일 수 있다. 입력 모듈(440)은 사용자로부터 입력을 받아들일 수 있다. 입력 모듈(440)은 터치 패드(441), 버튼(442)을 포함할 수 있다. 터치 패드(441)는, 예를 들면, 정전식, 감압식, 적외선 방식 또는 초음파 방식 중 적어도 하나의 방식으로 터치 입력을 인식할 수 있다. 터치 패드(441)는 제어 회로를 더 포함할 수도 있다. 정전식의 경우, 물리적 접촉 또는 근접 인식이 가능하다. 터치 패드(441)는 택타일 레이어(tactile layer)를 더 포함할 수도 있다. 이 경우, 터치 패드(440)는 사용자에게 촉각 반응을 제공할 수 있다. 버튼(442)은, 예를 들면, 물리적인 버튼, 광학식 키 또는 키패드를 포함할 수 있다.
전력관리 모듈(460)은 장치(400)의 전력을 관리할 수 있다. 도시하지는 않았으나, 전력관리 모듈(460)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit), 충전 IC(charger integrated circuit) 또는 배터리 게이지(battery fuel gauge)를 포함할 수 있다.
상기 PMIC는, 예를 들면, 집적회로 또는 SoC 반도체 내에 탑재될 수 있다. 충전 방식은 유선과 무선으로 구분될 수 있다. 충전 IC는 배터리를 충전시킬 수 있으며, 충전기로부터의 과전압 또는 과전류 유입을 방지할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 충전 IC는 유선 충전 방식 또는 무선 충전 방식 중 적어도 하나를 위한 충전 IC를 포함할 수 있다. 무선 충전 방식으로는, 예를 들면, 자기공명 방식, 자기유도 방식 또는 전자기파 방식 등이 있으며, 무선 충전을 위한 부가적인 회로, 예를 들면, 코일 루프, 공진 회로, 정류기 등의 회로가 추가될 수 있다.
배터리 게이지는, 예를 들면, 배터리(462)의 잔량, 충전 중 전압, 전류 또는 온도를 측정할 수 있다. 배터리(462)는 전기를 저장하여 전원을 공급할 수 있다. 배터리(462)는, 예를 들면, 충전식 전지(rechargeable battery) 또는 태양 전지(solar battery)를 포함할 수 있다.
시선 추적 모듈(450)은 예를 들면, EOG(Electircal oculography) 센서, 코일 시스템(coil systems), 듀얼 푸르키네 시스템(dual purkinje systems), 브라이트 눈동자 시스템(bright pupil systems), 다크 눈동자 시스템(dark pupil systems) 중 적어도 하나의 방식을 이용하여 사용자의 시선을 추적할 수 있다. 또한, 시선 추적 모듈(450)은 시선추적을 위한 마이크로 카메라를 더 포함할 수도 있다.
초점 조절 모듈(454)은 사용자가 자신의 시력에 적합한 영상을 감상할 수 있도록 사용자의 양안 사이 거리(inter-pupil distance, IPD)를 측정할 수 있다. 장치(400)는 초점 조절 모듈(454)을 통해 측정된 사용자의 양안 사이 거리에 따라 렌즈의 거리를 조정할 수 있다. 장치(400)는 초점 조절 모듈(454)을 통해 측정된 사용자의 양안 사이 거리를 휴대용 전자 장치(300)로 전송하여 휴대용 전자 장치(300)의 디스플레이를 통한 화면의 디스플레이 위치를 조정할 수 있다.
MCU(410)는 센서 모듈(430)의 움직임 센서를 통해 감지된 움직임 신호를 휴대용 전자 장치(300)로 전송할 수 있다. 움직임 센서는 가속도 센서(431), 자이로 센서(432), 지자계 센서(433) 중 적어도 하나일 수 있다.
MCU(410)는 장치(400)의 착용자에게 물체가 접근하는 것을 접근 센서(439)를 통해 감지하고 접근 감지 신호를 휴대용 전자 장치(300)로 전송할 수 있다. MCU(410)는 장치(400)의 착용자에게 물체가 접근하는 방향을 접근 센서(439)를 통해 측정하여 휴대용 전자 장치(300)로 전송할 수 있다.
접근 센서(439)로서, IR(infrared) 센서, 초음파 센서, RF(radio fre'uency) 센서, 레이더 등과 같은 공간 인식 센서가 사용될 수 있다. RF 센서로서는 와이씨(Wisee) 센서, 올씨(Allsee) 센서 등이 사용될 수 있다. 한 실시 예에 있어서, 접근 센서(439)로서 무선 통신 모듈이 이용될 수 있다. 무선 통신 모듈은 WiFi 모듈(422), BT 모듈(423), NFC 모듈(424), GPS 모듈(425) 중 적어도 하나일 수 있다. 장치(400)에 물체가 접근하면 무선 통신 모듈에 수신되는 무선 통신 신호의 수신 전계 강도가 접근하는 물체로 인해 약해질 수 있다. 장치(400)의 착용자가 이동하지 않는 중에 수신 전계 강도가 지정된 임계값보다 큰 차이로 급격히 저하되는 경우 MCU(410)는 물체가 접근하는 것으로 감지할 수 있다. 또한 MCU(410)는 수신 전계 강도가 지정된 임계값보다 큰 차이로 급격히 저하되는 방향을 물체가 접근하는 방향인 것으로 감지할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치에서, 방열 장치를 분리한 사시도이다. 도 7은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 방열장치(400)에 의한 공기의 흐름을 나타내는 도면이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 머리 장착형 전자 장치에는 방열장치(400)가 구비될 수 있다. 구체적으로 방열장치(400)는 장치(200)의 적어도 일부 영역, 구체적으로 프레임(202)의 측면으로 구비되고, 구동됨에 따라 외부 공기를 프레임(202)의 내측으로 인입시켜 휴대용 전자 장치(300)에서 발생되는 열을 방열시킬 수 있도록 구비될 수 있다. 상기 방열장치(400)는 블레이드를 포함한 팬타입으로 구비될 수도 있고, 피에조 쿨러(Piezo Cooler)와 같은 형태 일 수 도 있다. 방열장치(400)가 구동되면, 외부로부터 공기를 빨아드린 후 빨아드린 공기를 프레임(202) 내부에 공급함으로써 휴대용 전자 장치(300)의 발열을 제어 할 수 있다.
방열장치(400)를 통해 프레임(202)의 내측으로 유입된 공기는 휴대용 전자 장치(300)의 열을 전달 받아 프레임(202)의 적어도 일부, 구체적으로 프레임(202)의 하면에 구비된 배출구를 통해 배출될 수 있다. 상기 방열장치(400)는 앞서 언급한 바와 같이, 외부 공기를 프레임(200) 내부에 공급하여 휴대용 전자 장치(300)의 발열을 제어 할 수도 있다. 또한, 이와 반대로 프레임(202) 내부의 공기를 외부로 내보냄으로써, 휴대용 전자 장치(300)의 발열을 제어 할 수도 있다. 즉, 휴대용 전자 장치(300)에서 발생된 열이 프레임(202)의 내부에 채워지게 되는데, 프레임(202)의 내부의 데워진 공기가 방열 장치(400)의 구동에 따라 프레임(202)의 내부에서 외부로 방출되어 방열될 수 있는 것이다. 상기와 같이 프레임(202) 내부 공기를 외부로 내보내는 경우, 프레임(202) 내부에 열을 전달하기 위한 열전달 부재(600, 도 14 참조), 구체적으로 그라파이트시트, 그래핀 등과 같은 탄소가 함유된 열전달 부재, 동시트 등과 같은 금속 부재, 히트파이프(Heat pipe) 등과 같은 촉매제를 이용한 열전달 부재(600, 도 14 참조)들이 장착 될 수 있다. 추가로 상기 열전달 부재(600, 도 14 참조) 또는 공기 방출구(미도시) 주변에 히트싱크(Heat sink)와 같이 방열 효과를 높일 수 있는 열전달 부재(700, 도 15 참조)들이 장착될 수 있다.
상기 방열장치(400)는, 팬 부재(410, 420)와, 팬 커버부재(430)를 포함할 수 있다.
팬 부재(410, 420)는 프레임(202)의 내측, 구체적으로 장착 개구부(260) 내부에 장착되며, 팬(410)과 팬 덕트(420)를 포함할 수 있다.
팬(410)은 블래이드로 구비되거나 페이조 쿨러와 같은 형태로 구비될 수도 있다, 팬(410)이 작동되면서 외부로부터 공기를 빨아드린 후, 프레임(202)의 내측으로 공급함으로써, 휴대용 전자 장치(300)의 발열을 제어할 수 있도록 구비되는 것이다.
팬(410) 덕트는 팬(410) 주위를 둘러싸도록 구비되며, 장착 개구부(260)의 둘레면에 장착될 수 있다.
팬 커버부재(430)는 프레임(202)의 외측에 결합되어 외부에서 들어오는 공기의 흐름을 가이드 할 수 있다.
도 8은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 결합 사시도이다. 도 9는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 방열 장치 부분의 상부 확대도이다. 도 10은 도 8의 A-A'선 확대 단면도이다.
도 8 내지 도 9를 참조하면, 프레임(202)의 일측면에 형성되는 장착 개구부(260)에는 방열장치(400), 구체적으로 팬 부재(410, 420)가 내장되어 있고, 장착 개구부(260)에는 팬(410)의 내부로 공기가 통할 수 있도록 적어도 하나 이상의 개구가 구비될 수 있다.
팬 커버부재(430)는 장착 개구부(260)에 장착된 팬 부재(410, 420)를 커버하도록 구비될 수 있다. 팬 커버부재(430)는 프레임(202)의 외측면으로 노출되어 장착 개구부(260)의 전면에 착탈 가능하게 구비될 수 있다. 상기 팬 커버부재(430)의 크기는 상기 장착 개구부(260)의 크기와 동일하거나 크게 구비될 수 있다. 팬 커버부재(430)는 상기 장치(200)의 표면에서 돌출되게 고정되어 상기 팬 커버부재(430)의 주변 둘레와 상기 장치(200) 사이에서 공기 유입구(400a)를 형성할 수 있다. 공기 유입구(400a)는 팬 커버부재(430)의 가장 자리를 따라 위치되어, 팬(410)의 구동 시 외부 공기가 팬(410)으로 직접 유입되는 것을 방지하고, 팬 커버부재(430)의 가장 자리의 공기 유입구(400a)를 통해 유입될 수 있도록 한다. 또한 팬 커버부재(430)는 외부로부터 팬(410)을 은폐할 수 있어서 디자인적인 미려함을 높일 수 있다.
도 11a는 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 팬 커버부재(430)의 다른 실시 예를 나타내는 도면이다. 도 11b는 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 프레임(202)에 따른 실시 예에 따른 팬 커버부재(430)가 장착된 상태를 나타내는 단면도이다.
도 11a 내지 도 11b를 참조하면, 상기 팬 커버부재(430)의 표면에는 적어도 하나 이상의 관통 홀(431)이 형성될 수 있다. 상기 관통 홀(431)은 프레임(202) 내부로 더 많은 외부 공기가 유입될 수 있도록 구비될 수 있다. 본 발명에서 상기 관통 홀(431)은 원형뿐만 아니라 적용 가능한 다른 형상으로 형성될 수도 있고, 또한 반복적인 형상의 패턴으로 적용될 수 있다.
도 12a는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 관통 홀(431)이 형성된 팬 커버부재(430)에 홀 커버(432)가 구비되는 것을 나타내는 도면이다. 도 12b는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 홀 커버(432)가 구비된 팬 커버부재(430)가 프레임(202)에 장착된 상태를 나타내는 단면도이다.
도 12a 및 도 12b를 참조하면, 상기 팬 커버부재(430)에는 홀 커버(432)가 구비될 수 있다. 홀 커버(432)는 상기 관통 홀(431)에 착탈 가능하게 구비되며, 상기 관통 홀(431)을 덮도록 구비될 수 있다. 홀 커버(432)는 머리 장착형 전자 장치의 일반적인 상황, 예를 들어 휴대용 전자 장치(300)의 온도가 높지 않은 경우 또는 후술하는 제2감지부(270)의 온도 검출 값이 설정 온도 이하인 경우, 관통 홀(431)을 덮고 있도록 구비될 수 있다. 그러나, 휴대용 전자 장치(300)의 온도가 급격히 올라가거나, 일반적인 팬(410)의 동작상태에서 더 이상 방열이 어려워 후술하는 제2감지부(270)에서 검출되는 온도 검출 값이 임계 값을 넘어서는 경우가 검출되면 홀 커버(432)를 팬 커버부재(430)에서 분리시켜 관통 홀(431)을 개방시킬 수 있다. 홀 커버(432)가 팬 커버부재(430)에서 분리되어 관통 홀(431)이 개방됨으로써 더 많은 외부 공기를 프레임(202) 내부로 유입시킬 수 있다.
도 13은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치에 방진 메시부(500)가 장착된 상태를 나타내는 단면도이다.
도 13을 참조하면, 상기 팬 부재(410, 420)의 일면에는 이물질 유입을 제한하는 방진 메시부(500)가 더 포함될 수 있다.
팬(410)이 동작하여 외부 공기가 프레임(202) 내부로 유입 시에, 외부 먼지와 같은 이물질이 프레임(202) 내부로 유입될 수도 있다. 상기 이물질은 프레임(202) 내부에 유입되어 렌즈들(208, 210)이나 디스플레이 같이 투명도가 필요한 부품 표면에 부착되어 렌즈들(208, 210)의 표면이 오염시킬 수 있다, 이에, 방진 메시부(500)는 팬 부재(410, 420)의 적어도 일면, 구체적으로 전면 또는 후면에 배치되어, 장착 개구부(260)로 유입되는 이물질을 필터링 할 수 있도록 구비될 수 있다. 방진 메시부(500)는 메시 형태뿐만 아니라, 적용 가능한 다양한 재질 및 형태로 사용할 수 있다. 예를 들어 공기를 유입시킬 수 있는 부직포나, 다공성 재질의 탄성부재 등으로 이루어질 수도 있다.
도 14는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 장치(200)의 적어도 일면에 열확산부재(600)가 구비된 상태를 나타내는 사시도이다.
도 14를 참조하면, 열확산 부재(600)는 상기 휴대용 전자 장치(300)의 열을 전달받아 확산하도록 상기 장치(200)에 구비될 수 있다. 열확산 부재(600)는 휴대용 전자 장치(300)가 안착되는 장치(200)의 일면, 예를 들어 장착면(212)에 구비될 수 있다. 즉, 휴대용 전자 장치(300)가 장치(200)에 안착되면, 렌즈들(208, 210)의 주변둘레로 휴대용 전자 장치(300)의 디스플레이의 일면과 장치(200)의 장착면(212)이 대면되는 면이 발생될 수 있다. 열확산 부재(600)는 장착면(212)의 전면으로 휴대용 전자 장치(300)와 장치(200)가 서로 대면되는 면에 구비되어 휴대용 전자 장치(300)의 열을 전달 받을 수 있도록 구비될 수 있는 것이다. 열확산 부재(600)는 휴대용 전자 장치(300)에서 발생되는 열을 복사열로서 전달 받아 휴대용 전자 장치(300)의 열을 방열시킬 수 있도록 구비될 수 있다. 열확산 부재(600)는 렌즈들(208, 210)의 일면 주변둘레로 장착면(212)에 마치 'エ' 형태로 형성될 수 있다. 상기 열확산 부재(600)는, 알루미늄, 구리, STS과 같은 열전도율이 높은 금속 재질을 포함하는 재질로 이루어지거나, 그라파이트, 탄소나노튜브, 그래핀과 같은 탄소를 포함하는 재질로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 열확산 부재(600)는, 다이아몬드 코팅(DLC_Diamond like cabon), 도금, 증착과 같은 코팅으로 형성되거나, 히트 파이프(Heat-Pipe)와 같은 촉매제 중 적어도 하나로 구비될 수 있다.
상기 열확산 부재(600)는 상기 장치(200)의 프레임(202)의 전면에 조립되는 프론트 케이스의 일부분에 인서트되어 구비될 수 있다. 또한, 이와는 달리 상기 장치(200)의 프레임(202)의 전면에 조립되는 프론트 케이스 전체를 열확산 부재(600)로 구비시킬 수도 있다. 예를 들어 프론트 케이스 전체를 열전도 플라스틱으로 제작하여 휴대용 전자 장치(300)를 장착하는 장착면(212)을 형성함과 아울러 휴대용 전자 장치(300)에서 발생되는 열을 전달 받아 프레임(202)의 내측에서 흐르는 공기를 통해 방열 시킬 수 있도록 구비될 수 있는 것이다.
도 15는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 장치(200)의 적어도 일부에 열전달부재(700)가 구비된 전자 장치의 사시도이다. 도 16은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 장치(200)의 적어도 일부에 열전달부재(700)가 구비된 전자 장치의 전면측 단면도이다. 도 17은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 휴대용 전자 장치(300)의 디스플레이 중 열전달부재(700)가 접촉되는 부분을 나타내는 도면이다.
도 15 내지 도 17을 참조하면, 열전달부재(700)는 상기 열확산 부재(600)와 상기 휴대용 전자 장치(300) 사이에 구비되어, 상기 휴대용 전자 장치(300)의 열을 상기 열확산 부재(600)로 전도를 통해 전달하도록 구비될 수 있다. 상기 열전달부재(700)는 휴대용 전자 장치(300)에서 발생한 열을 복사열로 열확산 부재(600)로 전달되는 것보다 빨리 열을 퍼뜨릴 수 있다.
상기 열전달부재(700)는 상기 휴대용 전자 장치(300)와 상기 열확산 부재(600) 사이의 공간에 대응하는 두께를 가지도록 구비되거나 또는 상기 공간보다 두꺼운 두께를 가지도록 구비될 수 있다. 상기 열전달부재(700)가 상기 공간보다 큰 두께로 구비될 경우, 휴대용 전자 장치(300)와 열확산 부재(600) 사이의 밀착력이 높아지고, 이에 따라 휴대용 전자 장치(300)에서 열확산 부재(600)로 열 전달이 더 용이하게 발생될 수 있다.
상기 열전달부재(700)는 TIM(Thermal interface material) 재질로 구비될 수 있다. 이와는 달리 열전달부재(700)의 재질은 열전달이 가능한 도전스폰지와 같은 쿠션류의 재질로 이루어질 수도 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 열전달부재(700)의 재질은 TIM이나 도전스폰지와 같은 재질을 예를 들어 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 휴대용 전자 장치(300)의 발생 열을 열확산 부재(600)로 용이하게 전달할 수 있는 재질이라면 얼마든지 변경이나 변형이 가능할 것이다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 열전달부재(700)는 상기 열확산 부재(600)의 중앙에 배치되는 것을 예를 들어 설명한다. 이에, 열전달부재(700)는 휴대용 전자 장치(300)의 디스플레이 면 중 렌즈들(208, 210)과 맞물려 화면이 디스플레이되는 활성 영역 사이의 비 활성 영역에 위치될 수 있고, 열전달부재(700)는 활성화되는 화면 영역과 간섭없이 위치될수 있는 것이다. 열전달부재(700)가 렌즈들(208, 210) 사이에 위치되어 휴대용 전자 장치(300)에서 발생된 열을 열확산 부재(600)로 일정하게 퍼뜨릴 수 있다. 그러나, 열전달부재(700)의 장착 위치는 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 열전달부재(700)는 휴대용 전자 장치(300)의 디스플레이의 면에서 렌즈들(208, 210)과 맞물려 화면이 디스플레이되는 활성 영역 이외의 어느 비활성 영역에도 위치될 수 있다. 즉, 휴대용 전자 장치(300)의 디스플레이의 면에서 화면이 디스플레이되는 활성 영역 이외의 비활성 영역의 어느 위치에도 배치될 수 있어, 열전달부재(700)가 구비됨에 따라 열전달부재(700)는 활성화되는 화면 영역과 간섭 발생을 방지할 수 있는 것이다.
도 19는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 장치(200)를 렌즈 조립체(202b)를 기준으로 제1영역과 제2영역으로 구획한 도면이다. 도 20은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 연결 홀(220)이 형성된 장치(200)를 나타내는 도면이다. 도 21은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치에서 연결 홀(220)을 통해 제1영역에서 제2영역으로 공기가 유입되는 것을 나타내는 도면이다.
도 19 내지 도 21을 참조하면, 장치(200)는 프레임(202)의 렌즈 조립체(202b)를 기준으로 제1영역과 제2영역으로 구획 할 수 있다. 제1영역은 프레임(202)의 내측에서 방열장치(400)를 통해 공기가 유입되는 영역일 수 있다. 또한, 제2영역은 제1영역에 인접하며, 상기 사용자의 얼굴에 인접한 영역일 수 있다.
방열장치(400)의 팬(410)을 통해 유입되는 외부 공기는 상기 제 1영역 내부로 유입되어 휴대용 전자 장치(300)로부터 발행하는 열을 식힐 수 있다. 그러나, 상기 제 2영역의 경우 사용자가 머리 장착형 전자 장치를 장착할 경우 사용자 얼굴에서 발생하는 열이 얼굴과 렌즈 사이 공간인 제 2영역 내부에 있는 공기를 데움으로 인해 렌즈들(208, 210)의 표면에 습기가 발생할 수 있다. 이에, 팬(410)이 동작됨에 따라 제 1영역을 향하는 렌즈들(208, 210)의 일면과 제 2영역을 향하는 렌즈들(208, 210) 타면 간의 온도 차가 더욱 커짐에 따라 제 2영역을 향하는 렌즈들(208, 210)의 타면은 습기 발생이 더 용이 할 수 있다. 따라서, 제2영역 측을 향하는 렌즈 조립체(202b)의 일면에는 제1영역에서 제2영역으로 관통될 수 있는 연결 홀(220)이 형성될 수 있다. 연결 홀(220)은 프레임(202) 내부의 제1영역과 제2영역을 연결하여 제1영역에서 이동되는 공기가 상기 제2영역으로 유입되도록 구비될 수 있다.
상기 연결 홀(220)을 통해 제1영역에서 제2영역으로 유입된 공기는 사용자 얼굴에 닿는 안면 접촉부(202a) 상에 위치하는 개구들을 통해 외부로 빠져 나갈 수 있다. 연결 홀(220)을 통해 제2영역으로 공기가 흐름에 따라 제 1영역과 제 2영역간의 온도차를 줄여들게 되고, 장시간 머리 장착형 전자 장치를 착용하고 있어도 렌즈들(208, 210)의 표면에 습기가 발생되는 것을 제한할 수 있게 된다.
도 22는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치에서, 방열장치(400)의 구동을 제어하는 블록도이다.
도 22를 참조하면, 상기 장치(200)에는, 제1감지부(260)와 제2감지부(270) 및 제어부(250)를 포함할 수 있다.
제1감지부(260)는 장치(200)의 적어도 일부, 예를 들어 안면 접촉부(202a)의 적어도 일부면에 구비될 수 있다. 제1감지부(260)는 휴대용 전자 장치(300)를 장착한 상기 장치(200)가 사용자의 얼굴에 장착되는 것을 감지하도록 구비될 수 있다.
상기 제1감지부(260)는 스위치 또는 버튼과 같은 기계적 부재로 구비될 수 있다. 또한, 이와 달리 제1감지부(260)는 근접센서, 조도센서, 그립센서와 같은 센서 중 적어도 하나를 포함하여 이루어질 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에서 제1감지부(260)는 근접센서인 것을 예를 들어 설명한다. 장치(200)가 사용자의 머리에 착용되면, 근접센서는 장치(200)가 사용자의 신체에 착용된 것을 센싱하게 된다. 상기 근접센서에 발생되는 신호 검출 여부에 따라 방열장치(400), 예를 들어 팬(410)의 구동 여부가 제어될 수 있다. 즉, 근접센서에 장치(200)가 사용자의 머리에 착용된 신호가 검출되면, 상기 검출 값에 따라 팬(410)은 구동되고, 장치(200)에서 발생되는 열은 팬(410)의 구동에 따라 유입되는 공기를 통해 방열될 수 있다.
본 발명은 근접센서의 검출에 따라 바로 방열장치(400)가 구동되는 것을 예를 들어 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어 근접센서가 구동된 후, 추후 후술하는 제2감지부(270)의 검출 값에 따라 방열장치(400)의 구동 여부가 제어될 수도 있는 것과 같이 다양한 변형이나 변경이 가능할 것이다.
제2감지부(270)는 휴대용 전자 장치(300) 또는 장치(200)에 구비되 될 수 있다. 제2감지부(270)는 상기 휴대용 전자 장치(300)에서 발생되는 열을 감지하도록 구비될 수 있다. 제2감지부(270)는 온도센서를 포함하여 이루어질 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에서 제2감지부(270)는 장치(200)에 구비되는 것을 예를 들어 설명하나, 앞서 언급한 바와 같이 휴대용 전자 장치(300)에 위치되어 휴대용 전자 장치(300)에서 발생되는 온도를 좀더 정확하게 감지하도록 구비될 수 있다.
제어부(250)는 상기 제1감지부(260) 또는 상기 제2감지부(270) 중 적어도 하나에서 감지된 검출 값에 따라 상기 방열장치(400)의 구동을 제어하도록 구비될 수 있으며, 또한, 설정된 입력 모드에 따라서 방열장치(400)의 구동모드를 제어하도록 구비될 수도 있다.
도 22는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 제2감지부(270)의 검출 값에 따른 방열장치(400)의 구동모드를 나타내는 블록도이다. 도 23은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 설정 모드에 따른 방열장치(400)의 구동모드를 나타내는 블록도이다.
먼저 도 22를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 방열장치(400), 구체적으로 팬(410)은 제2감지부(270)에서 검출되는 검출 값에 따라 구동 속도를 달리 할 수 있다(도 23 참조). 예를 들어 설정된 임계 온도 값을 기준으로 제2감지부(270)에서 검출되는 온도 값이 설정된 임계 온도 값(T(ref))보다 낮으면, 제어부(250)는 미리 지정된 제1팬 구동모드(DM1)로 팬(410)이 구동될 수 있도록 제어할 수 있다. 즉, 제2감지부(270)에서 검출된 온도 값이 임계 값보다 작으면, 팬(410)은 미리 지정된 제1팬 구동모드(DM1)의 RPM으로 동작을 할 수 있다. 또한, 이와는 달리 설정된 임계 온도 값을 기준으로 제2감지부(270)에서 검출되는 온도 값이 설정된 임계 온도 값보다 높으면, 제어부(250)는 미리 지정된 제2팬 구동모드(DM2)로 팬(410)이 구동되도록 제어할 수 있다. 즉, 제2감지부(270)에서 검출된 온도 값이 임계 값보다 높으면, 팬(410)은 미리 지정된 제1팬 구동모드(DM1)의 RPM의 속도보다 빠른 RPM으로 구동되게 동작을 할 수 있다.
도 23을 참조하면, 앞선 실시 예와 달리 방열장치(400)는 설정된 입력 모드에 따라 구동속도를 달리 할 수 있다. 예를 들어 팬(410)이 3가지의 서로 다른 속도로 구동될 수 있도록 입력모드는 3가지, 구체적으로 제1모드(M1)와, 제2모드(M2)와, 제3모드(M3)를 구비할 수 있다. 제1모드(M1)가 선택되는 경우, 제어부(250)는 팬 부재(410, 420)를 제1속도를 가지는 일반 모드(NM)로 구동되도록 제어할 수 있다. 또한, 제2모드(M2)가 선택되는 경우, 제어부(250)는 상기 팬 부재(410, 420)를 상기 제1속도보다 빠른 제2속도를 가지는 하이 퀄리티 모드(HQM)(high quality mode)로 구동되도록 제어할 수 있다. 또한, 제3모드(M3)가 선택되는 경우, 제어부(250)는 상기 상기 팬 부재(410, 420)를 상기 제1속도보다 느린 제3속도를 가지는 파워 세이빙 모드(PSM)(power saving mode)로 제어할 수 있다.
사용자의 선택에 따라 방열장치(400)는 평상적으로 일반 모드(NM)에서 사용 될 수 있다. 방열장치(400)가 일반 모드(NM)로 사용되는 경우 팬(410)은 미리 정해진 제1속도의 RPM으로 동작할 수 있다. 또한, 사용자의 선택에 따라 방열장치(400)는 파워 세이빙 모드(PSM)로 사용될 수 있다. 방열장치(400)가 파워 세이빙 모드(PSM)로 사용되는 경우, 휴대용 전자 장치(300)의 방열은 일반 모드(NM)로 사용 할 때 보다 떨어지지만, 소모 전류를 줄일 수 있다. 또한, 사용자의 선택에 따라 방열장치(400)는 하이 퀄리티 모드(HQM)로 사용될 수 있다. 방열장치(400)가 하이 퀄리티 모드(HQM)로 사용되는 경우, 휴대용 전자 장치(300)의 방열은 일반 모드(NM)로 사용할 때 보다 높아질 수 있다. 다만, 팬(410)의 빠른 RPM으로 인해 팬(410)의 소음이 발생할 수는 있으나, 고사양 VR앱을 안정적으로 실행할 수 있게 된다.
본 발명의 방열장치(400)의 구동은 제1감지부(260) 또는 제2감지부(270) 중 적어도 어느 하나의 검출 값에 따라 제어될 수 있다. 예를 들어 후술하는 제1감지부(260)의 검출 값에 따라서 방열장치(400)의 구동이 온/오프 될 수 있고(도 4참조), 이와는 달리 제2감지부(270)의 검출 값에 따라서 방열장치(400)의 구동이 온/오프 될 수 있으며(도 25 참조), 이와는 또 달리 제1감지부(260) 및 제2감지부(270)의 검출 값에 따라 방열장치(400)의 구동이 온/오프 될 수 있다(도 26 참조).
도 24는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 방열 제어 방법의 일 실시 예를 나타내는 흐름도이다.
도 24를 참조하면, 방열 제어 방법은, 적어도 가상 현실 동작 및 씨-스루 동작 중 하나의 동작에 따른 화면을 디스플레이하는 휴대용 전자 장치(300)를 장착한 장치(200)가 사용자의 얼굴에 착용되었는지 판단하는 단계(S110))와, 상기 장치(200)가 신체에 장착된 판단 여부에 따라 상기 휴대용 전자 장치(300)의 열을 방열하기 위해 상기 장치(200)에 장착된 방열장치(400)를 구동하는 단계(S210, S220)를 포함할 수 있다.
즉 상술한 제1감지부(260)를 통해 장치(200)가 사용자의 얼굴에 장착되었는지 유무를 판단하고(S110), 제1감지부(260)에 검출 값에 따라 방열장치(400)를 온시켜 구동시키거나(S210), 방열장치(400)를 오프시킬 수 있는 것이다(S220).
또한, 도시되진 않았으나, 상기 장치(200)의 착용을 판단하는 단계 후, 제2감지부(270)를 통해 상기 장치(200)의 온도를 검출하는 단계를 포함할 수 있다. 앞서 도 23처럼, 상기 제2감지부(270)에서 감지된 검출 값이 설정된 임계 값보다 작으면 제1팬 구동모드(DM1)로 회전될 수있고, 상기 검출 값이 임계 값보다 크면 상기 제1팬 구동모드(DM1)보다 빠른 회전으로 구동되는 제2팬 구동모드(DM2)로 회전될 수 있을 것이다.
또한, 도 23처럼, 방열장치(400)가 온되는 경우, 설정된 입력 모드에 따라 방열장치(400)의 구동속도를 달리 할 수 있다. 예를 들어 제1모드(M1)가 선택되는 경우, 팬 부재(410, 420)는 제1속도를 가지는 일반 모드(NM)로 구동될 수 있으며, 제2모드(M2)가 선택되는 경우, 팬 부재(410, 420)는 상기 제1속도보다 빠른 제2속도를 가지는 하이 퀄리티 모드(HQM)(high quality mode)로 구동될 수 있으며, 제3모드(M3)가 선택되는 경우, 상기 팬 부재(410, 420)는 상기 제1속도보다 느린 제3속도를 가지는 파워 세이빙 모드(PSM)(power saving mode)로 구동될 수 있다.
도 25는 본 발명의 다양한 실시 에에 따른 전자 장치의 방열 제어 방법의 다른 실시 예를 나타내는 흐름도이다.
도 25를 참조하면, 적어도 가상 현실 동작 및 씨-스루 동작 중 하나의 동작에 따른 화면을 디스플레이하는 휴대용 전자 장치(300)를 장착장착한 제1전자장치 또는 장치(200)에서, 상기 휴대용 전자 장치(300)의 구동에 따라 상기 휴대용 전자 장치(300)에서 발생되는 온도를 검출하는 단계(S120, S130)와, 상기 온도 검출 값에 따라 상기 휴대용 전자 장치(300)의 열을 방열하기 위해 상기 장치(200)에 장착된 방열장치(400)를 구동하는 단계(S230, S240)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상술한 제2감지부(270)가 구동되면(S120), 장치(200)의 동작에 따라 발생되는 온도를 검출하게 된다. 제2감지부(270)를 통해 휴대용 전자 장치(300)에서 발생되는 열의 온도를 검출하고, 제2감지부(270)에서 검출된 온도 값과 설정된 임계 값을 비교한다(S130). 이에, 제2감지부(270)에서 검출된 온도 값이 설정된 임계 값보다 낮으면, 방열장치(400)를 온시키되, 제1팬 구동모드(DM1)로 구동되도록 온시킬 수 있다(S230). 또한, 제2감지부(270)에서 검출 된 온도 값이 설정된 임계 값보다 높으면, 방열장치(400)를 온시키되, 제2팬 구동모드(DM2)로 구동되도록 온시킬 수 있다(S240).
도 26은 본 발명의 다양한 실시 에에 따른 전자 장치의 방열 제어 방법의 또 다른 실시 예를 나타내는 흐름도이다.
도 26을 참조하면, 본 발명의 방열 제어 방법은, 적어도 가상 현실 동작 및 씨-스루 동작 중 하나의 동작에 따른 화면을 디스플레이하는 휴대용 전자 장치(300)를 장착한 장치(200)가 사용자의 얼굴에 착용되었는지 판단하는 단계(S110)와, 상기 휴대용 전자 장치(300)의 구동에 따른 온도를 검출하는 단계(S120, S130)와, 상기 휴대용 전자 장치(300)에서 발생되는 열을 방열하기 위해 상기 장치(200)에 장착된 방열장치(400)를 구동하는 단계(S210, S230, S240)를 포함할 수 있다.
즉 상술한 제1감지부(260)를 통해 장치(200)가 사용자의 얼굴에 장착되었는지 유무를 판단하고(S110), 제1감지부(260)에 검출 값에 따라 방열장치(400)를 온시켜 구동시키거나(S210), 방열장치(400)를 오프시킬 수 있는 것이다(S220).
또한, 방열장치(400)가 구동되는 상태에서(S210), 제2감지부(270)는 동작되고 있는 상기 장치(200)의 온도를 검출할 수 있다(S120). 앞서 도 22처럼, 상기 제2감지부(270)에서 감지된 검출 값(S130)이 설정된 임계 값보다 작으면 제1팬 구동모드(DM1)로 회전될 수 있고(S230), 상기 검출 값이 임계 값보다 크면 상기 제1팬 구동모드(DM1)보다 빠른 회전으로 구동되는 제2팬 구동모드(DM2)로 회전될 수 있을 것이다(S240).
또한, 도 23처럼, 방열장치(400)가 온 되는 경우, 설정된 입력 모드에 따라 방열장치(400)의 구동속도를 달리 할 수 있다. 예를 들어 제1모드(M1)가 선택되는 경우, 팬 부재(410, 420)는 제1속도를 가지는 일반 모드(NM)로 구동될 수 있으며, 제2모드(M2)가 선택되는 경우, 팬 부재(410, 420)는 상기 제1속도보다 빠른 제2속도를 가지는 하이 퀄리티 모드(HQM)(high quality mode)로 구동될 수 있으며, 제3모드(M3)가 선택되는 경우, 상기 팬 부재(410, 420)는 상기 제1속도보다 느린 제3속도를 가지는 파워 세이빙 모드(PSM)(power saving mode)로 구동될 수 있다.
본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 실시 예의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 따라서 본 발명의 다양한 실시 예의 범위는 여기에 기재(describe)된 실시 예들 이외에도 본 발명의 다양한 실시 예의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
200: 제2전자 장치 202: 프레임
202a: 안면 장착부 202b: 렌즈 조립체
204: 커버 206; 지지물 208, 210: 렌즈들
212: 장착면 214: 컨트롤 장치
216: 커넥터 217: 지지부
218: 위치 조정부 250: 제어부
260; 제1감지부 270: 제2감지부
300: 휴대용 전자 장치 302: 연결 단자
400: 방열 부재 410: 팬
420: 팬 덕트 430: 팬 커버부재
500: 방진 메시부 600: 방열 시트부
700: 열전달부재

Claims (40)

  1. 전자 장치에 있어서,
    적어도 하나의 광학 조립체를 포함하는 프레임으로서, 디스플레이를 포함하는 휴대용 전자 장치가 장착될 수 있는 구조를 포함하고, 상기 휴대용 전자 장치가 상기 구조 내에 장착될 때 상기 디스플레이가 상기 적어도 하나의 광학 조립체를 통하여 이미지를 제공하도록 구성된 프레임;
    상기 프레임에 연결되고, 상기 프레임과 함께 사용자의 머리에 장착되도록 구성된 장착구; 및
    상기 휴대용 전자 장치가 상기 구조 내에 장착될 때 상기 디스플레이 및 상기 광학 조립체 사이의 공간으로부터 외부로 열을 방출하도록 구성된 방열 장치를 포함하고,
    상기 방열 장치는 팬을 포함하고,
    상기 프레임은 상기 팬이 장착되는 상기 프레임의 측면에 형성된 장착 개구부를 포함하고,
    상기 방열 장치는 상기 팬의 적어도 일부를 둘러싸는 팬 덕트, 상기 장착 개구부의 전면에 착탈 가능하게 구비되며, 상기 장착 개구부를 커버하는 팬 커버부재를 포함하고,
    상기 팬은 상기 전자 장치의 외부로부터 공기를 상기 프레임의 내부로 유입시키거나 상기 프레임 내부의 공기를 상기 전자 장치의 외부로 배출시키도록 구성된 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 팬 커버부재는 상기 장착 개구부의 크기와 동일하거나 또는 상기 장착 개구부의 크기보다 크게 구비되며,
    상기 팬 커버부재는 상기 전자 장치의 표면에서 돌출되게 실장되어, 상기 팬 커버부재의 주변 둘레와 상기 전자 장치 사이에서 공기 유입구를 형성하는 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 팬 커버부재의 표면에는 적어도 하나 이상의 관통 홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 커버부재에는 상기 관통 홀에 착탈 가능하게 구비되며, 상기 관통 홀을 덮는 홀 커버가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 팬의 일면에는 이물질 유입을 제한하는 방진 메시부가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 방열 장치는 열확산 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 열확산 부재는,
    알루미늄, 구리, STS과 같은 금속 재질을 포함하는 재질로 이루어지거나,
    그라파이트, 탄소나노튜브, 그래핀과 같은 탄소를 포함하는 재질로 이루어지 것을 특징으로 하는 장치.
  11. 제9항에 있어서, 상기 열확산 부재는,
    다이아몬드 코팅(DLC_Diamond like cabon), 도금, 증착과 같은 코팅으로 형성되거나, 히트 파이프(Heat-Pipe)를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 열확산 부재는 상기 전자 장치의 프레임의 전면에 구비되는 프론트 케이스의 일부분에 인서트되어 구비되거나, 상기 전자 장치의 프레임의 전면에 구비되는 프론트 케이스 전체로 구비되는 것을 특징으로 하는 장치.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 열확산 부재와 상기 휴대용 전자 장치 사이에는 상기 휴대용 전자 장치의 열을 상기 열확산 부재로 전달하는 열전달부재가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 열전달부재는 상기 휴대용 전자 장치와 상기 열확산 부재 사이의 공간에 대응하는 두께 또는 상기 공간보다 두꺼운 두께로 구비되는 것을 특징을 하는 장치.
  15. ◈청구항 15은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제13항에 있어서,
    상기 열전달부재는 TIM(Thermal interface material) 재질 또는 열전달이 가능한 도전스폰지와 같은 재질 중 적어도 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 장치.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 열전달부재는 상기 열확산 부재의 중앙에 배치되거나, 또는 휴대용 전자 장치의 화면이 디스플레이되는 영역 이외의 비활성 영역에 위치되는 것을 특징으로 하는 장치.
  17. 제 1 항에 있어서, 상기 방열 장치는,
    상기 전자 장치가 사용자의 머리에 착용될 때, 상기 광학 조립체 및 사용자의 눈들 사이의 공간의 적어도 일부로부터 공기의 흐름을 발생시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 광학 조립체 및 상기 사용자의 눈들 사이의 공간으로 공기의 흐름을 발생시키는 연결 홀이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 장치.
  19. 제 1 항에 있어서, 상기 전자 장치에는 근접 센서를 더 포함하며,
    상기 방열 장치는, 상기 휴대용 전자 장치가 상기 구조 내에 장착된 상태에서, 상기 근접 센서로부터의 신호에 응답하여 구동되는 것을 특징으로 하는 장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 전자 장치에는 상기 근접 센서로부터의 신호에 응답하여 상기 방열 장치의 구동을 제어하는 제어부가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 장치.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 제어부는, 설정된 입력 모드에 따라 상기 방열 장치의 구동 모드를 제어하는 장치.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 팬을 제1속도로 구동하는 일반모드(normal mode)와,
    상기 팬을 상기 제1속도보다 빠른 제2속도로 구동하는 하이 퀄리티 모드(high quality mode)와,
    상기 팬을 상기 제1속도보다 느린 제3속도로 구동하는 파워 세이빙 모드(power saving mode),
    중 적어도 어느 하나의 모드로 제어하는 것을 특징으로 하는 장치.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 전자 장치 또는 상기 휴대용 전자 장치 중 적어도 하나는 상기 휴대용 전자 장치에서 발생되는 열을 감지하기 위한 온도 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 온도 센서로부터 신호에 따른 검출 값이 설정된 임계 값보다 작으면 상기 팬을 제1팬 구동모드로 회전되게 제어하고,
    상기 제어부는 상기 온도 센서로부터 신호에 따른 검출 값이 임계 값보다 크면 상기 팬을 상기 제1팬 구동모드보다 빠른 회전으로 구동되는 제2팬 구동모드로 회전되게 제어하는 것을 특징으로 하는 장치.
  25. ◈청구항 25은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    전자 장치에 있어서,
    적어도 하나의 광학 조립체를 포함하는 프레임으로서, 디스플레이를 포함하는 휴대용 전자 장치가 장착될 수 있는 구조를 포함하고, 상기 휴대용 전자 장치가 상기 구조 내에 장착될 때 상기 디스플레이가 상기 적어도 하나의 광학 조립체를 통하여 이미지를 제공하도록 구성된 프레임;
    상기 프레임에 연결되고, 상기 프레임과 함께 사용자의 머리에 장착되도록 구성된 장착구; 및
    상기 휴대용 전자 장치가 상기 구조 내에 장착될 때 상기 디스플레이 및 상기 광학 조립체 사이의 공간 내에서 공기의 흐름을 발생시키는 팬을 포함하는 방열 장치를 포함하고,
    상기 프레임은 상기 팬이 장착되는 상기 프레임의 측면에 형성된 장착 개구부를 포함하고,
    상기 방열 장치는 상기 팬의 적어도 일부를 둘러싸는 팬 덕트, 상기 장착 개구부의 전면에 착탈 가능하게 구비되며, 상기 장착 개구부를 커버하는 팬 커버부재를 포함하고, 상기 팬은 상기 전자 장치의 외부로부터 공기를 상기 프레임의 내부로 유입시키거나 상기 프레임 내부의 공기를 상기 전자 장치의 외부로 배출시키도록 구성된 장치.
  26. ◈청구항 26은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제 25 항에 있어서, 상기 전자 장치에는 근접 센서를 더 포함하며,
    상기 팬은, 상기 휴대용 전자 장치가 상기 구조 내에 장착된 상태에서, 상기 근접 센서로부터의 신호에 응답하여 구동되는 것을 특징으로 하는 장치.
  27. ◈청구항 27은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제26항에 있어서,
    상기 전자 장치는 설정된 입력 모드에 따라,
    상기 팬을 제1속도로 구동하는 일반모드(normal mode)와,
    상기 팬을 상기 제1속도보다 빠른 제2속도로 구동하는 하이 퀄리티 모드(high quality mode)와,
    상기 팬을 상기 제1속도보다 느린 제3속도로 구동하는 파워 세이빙 모드(power saving mode),
    중 적어도 하나의 구동 모드로 동작시키는 것을 특징으로 하는 장치.
  28. ◈청구항 28은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제26항에 있어서,
    상기 전자 장치 또는 상기 휴대용 전자 장치 중 적어도 하나는 상기 휴대용 전자 장치에서 발생되는 열을 감지하기 위한 온도 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  29. ◈청구항 29은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제28항에 있어서,
    상기 전자 장치는 상기 온도 센서의 신호에 따라,
    상기 온도 센서로부터 신호에 따른 검출 값이 설정된 임계 값보다 작으면 상기 팬을 제1팬 구동모드로 회전시키고,
    상기 온도 센서로부터 신호에 따른 검출 값이 임계 값보다 크면 상기 팬을 상기 제1팬 구동모드보다 빠른 회전으로 구동되는 제2팬 구동모드로 회전시키는 것을 특징으로 하는 장치.
  30. ◈청구항 30은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    전자 장치의 방열 제어 방법에 있어서,
    적어도 가상 현실 동작 및 씨-스루 동작 중 하나의 동작에 따른 화면을 디스플레이하는 휴대용 전자 장치를 장착한 상기 전자 장치가 사용자의 얼굴에 착용되었는지 판단하는 단계; 및
    상기 휴대용 전자 장치의 열을 방열하기 위해 상기 전자 장치에 장착된 방열 장치를 구동하는 단계를 포함하고,
    상기 방열 장치는 팬을 포함하고,
    상기 전자 장치는 프레임 및 상기 팬이 장착되는 상기 프레임의 측면에 형성된 장착 개구부를 포함하고,
    상기 방열 장치는 상기 팬의 적어도 일부를 둘러싸는 팬 덕트, 상기 장착 개구부의 전면에 착탈 가능하게 구비되며, 상기 장착 개구부를 커버하는 팬 커버부재를 포함하고, 상기 팬은 상기 전자 장치의 외부로부터 공기를 상기 프레임의 내부로 유입시키거나 상기 프레임 내부의 공기를 상기 전자 장치의 외부로 배출시키도록 구성된 방열 제어 방법.
  31. ◈청구항 31은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제30항에 있어서,
    상기 전자 장치에는 상기 전자 장치가 사용자의 얼굴에 장착되는 것을 감지하기 위한 근접 센서가 포함되고,
    상기 근접 센서의 검출 값에 따라 상기 전자 장치의 장치착용 상태를 판단하는 것을 특징으로 하는 방열 제어 방법.
  32. 삭제
  33. ◈청구항 33은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제30항에 있어서,
    상기 휴대용 전자 장치의 착용을 판단하는 단계 후, 상기 휴대용 전자 장치의 온도를 검출하는 단계를 더 포함하고,
    상기 전자 장치 또는 상기 휴대용 전자 장치에는 상기 휴대용 전자 장치의 온도를 검출하는 온도 센서가 더 구비되고,
    상기 방열 장치를 구동하는 단계에서, 상기 방열 장치는,
    상기 온도 센서로부터의 신호에 따른 검출 값이 설정된 임계 값보다 작으면 제1팬 구동모드로 회전되고,
    상기 온도 센서로부터의 신호에 따른 검출 값이 임계 값보다 크면 상기 제1팬 구동모드보다 빠른 회전으로 구동되는 제2팬 구동모드로 회전되는 것을 특징으로 하는 방열 제어 방법.
  34. ◈청구항 34은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제30항에 있어서,
    상기 방열장치를 구동하는 단계에서, 상기 방열장치는,
    제1속도로 구동되는 일반모드(normal mode)와,
    상기 제1속도보다 빠른 제2속도로 구동되는 하이 퀄리티 모드(high quality mode)와,
    상기 제1속도보다 느린 제3속도로 구동되는 파워 세이빙 모드(power saving mode),
    중 적어도 어느 하나의 모드로 구동되는 것을 특징으로 하는 방열 제어 방법.
  35. 삭제
  36. 삭제
  37. ◈청구항 37은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    전자 장치의 방열 제어 방법에 있어서,
    적어도 가상 현실 동작 및 씨-스루 동작 중 하나의 동작에 따른 화면을 디스플레이하는 휴대용 전자 장치를 장착한 장치가 사용자의 얼굴에 착용되었는지 판단하는 단계;
    상기 휴대용 전자 장치의 구동에 따른 온도를 검출하는 단계; 및
    상기 휴대용 전자 장치에서 발생되는 열을 방열하기 위해 상기 전자 장치에 장착된 방열 장치를 구동하는 단계를 포함하고,
    상기 방열 장치는 팬을 포함하고,
    상기 전자 장치는 프레임 및 상기 팬이 장착되는 상기 프레임의 측면에 형성된 장착 개구부를 포함하고,
    상기 방열 장치는 상기 팬의 적어도 일부를 둘러싸는 팬 덕트, 상기 장착 개구부의 전면에 착탈 가능하게 구비되며, 상기 장착 개구부를 커버하는 팬 커버부재를 포함하고, 상기 팬은 상기 전자 장치의 외부로부터 공기를 상기 프레임의 내부로 유입시키거나 상기 프레임 내부의 공기를 상기 전자 장치의 외부로 배출시키도록 구성된 방열 제어 방법.
  38. ◈청구항 38은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제37항에 있어서,
    상기 전자 장치에는 상기 전자 장치가 사용자의 얼굴에 장착되는 것을 감지하는 근접 센서가 포함되고,
    상기 근접 센서로부터의 신호에 따라 상기 전자 장치의 착용 상태를 판단하는 것을 특징으로 하는 방열 제어 방법.
  39. ◈청구항 39은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제38항에 있어서,
    상기 전자 장치가 사용자의 얼굴에 착용되었는지 판단하는 단계에서, 상기 근접 센서에는 상기 전자 장치의 착용 신호가 유입되어 착용 여부를 판단하고,
    상기 근접 센서로부터의 신호에 응답하여 상기 방열 장치의 구동을 온/오프하는 방열 제어 방법.
  40. ◈청구항 40은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제37항에 있어서,
    상기 휴대용 전자 장치의 온도를 검출하는 단계에서,
    상기 휴대용 전자 장치에 장착된 온도 센서가 상기 휴대용 전자 장치의 온도를 검출하고,
    상기 방열 장치를 구동하는 단계에서, 상기 방열장치는,
    상기 온도 센서로부터 응답된 검출 값이 설정된 임계 값보다 작으면 제1 팬 구동 모드로 회전되고,
    상기 검출 값이 임계 값보다 크면 상기 제1 팬 구동 모드보다 빠른 회전으로 구동되는 제2 팬 구동 모드로 회전되는 것을 특징으로 하는 방열 제어 방법.
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