KR101529921B1

KR101529921B1 - 와치형 단말기

Info

Publication number: KR101529921B1
Application number: KR1020080109112A
Authority: KR
Inventors: 신만수; 이경학; 김현준
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2008-11-04
Filing date: 2008-11-04
Publication date: 2015-06-18
Also published as: EP2182642A2; KR20100050028A; US8275327B2; EP2182642B1; US20100112964A1; EP2182642A3

Abstract

본 발명은 와치형 단말기에 관한 것으로, 밴드 또는 스트랩에 연결되어 인체에 착용될 수 있게 형성되며 특정 대역에서 안테나로 동작할 수 있게 형성되는 도전성의 금속 하우징과, 하우징에 의하여 송수신되는 신호를 처리하는 무선통신모듈 및, 금속 하우징과 무선통신모듈 사이를 전기적으로 연결시키는 급전부를 포함한다. 금속 하우징을 특정 대역을 송수신하는 안테나 역할을 하도록 하는 것이므로 작고 한정된 크기를 갖는 하우징 내부에 안테나를 배치하는 경우에 비하여 무선 성능의 구현이 용이하고 외관을 개선시킬 수 있는 장점이 있다.

Description

와치형 단말기 {WRIST WATCH TYPE MOBILE TERMINAL}

본 발명은 팔이나 손목 등과 같이 인체에 착용하여 휴대하는 와치형 단말기에 관한 것이다.

휴대 단말기는 휴대가 가능하면서 음성 및 영상 통화 기능, 정보를 입·출력하는 기능 및 데이터를 저장할 수 있는 기능 등을 하나 이상 갖춘 휴대용 기기이다.

기능이 다양화됨에 따라 휴대 단말기는 예를 들어 사진이나 동영상의 촬영, 음악이나 동영상 파일의 재생, 게임, 방송의 수신 등의 복잡한 기능들을 갖추고 있으며, 이들은 한꺼번에 탑재되어 종합적인 멀티미디어 기기(Multimedia player)를 구현하기도 한다.

이러한 휴대 단말기에는 복잡한 기능을 구현하기 위해 하드웨어 또는 소프트웨어의 면에서 새로운 다양한 시도들이 적용되고 있다. 일 예로 사용자가 쉽고 편리하게 기능을 검색하거나 선택하기 위한 사용자 인터페이스(User Interface) 환경이 제공되고 있다.

개인 휴대품으로 여겨지면서 휴대 단말기는 자신의 개성을 표현하기 위한 다양한 디자인이 적용되기도 한다. 전통적인 휴대 단말기의 기구적인 형태는 기기를 손으로 쥘 수 있는 크기로 형성되어, 이를 들고 다니거나 주머니 등에 넣고 휴대하는 방식이다. 이외에도 와치형 단말기를 옷이나 장신구 또는 손목시계처럼 착용하는 와치형 단말기가 제시되기도 하는데, 이 경우 외관을 저해하지 않으면서도 양호한 무선성능이 구현될 것이 요구된다.

본 발명은 상기한 점을 감안하여 안출된 것으로, 손목이나 팔 등과 같이 인체에 착용할 수 있는 와치형 단말기를 제시하되, 작은 외관을 구현하면서도 양호한 무선성능을 구현하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 점을 해결하기 위해 본 발명과 관련된 와치형 단말기는, 밴드 또는 스트랩에 연결되어 인체에 착용될 수 있게 형성되며 특정 대역에서 안테나로 동작할 수 있게 형성되는 도전성의 금속 하우징과, 하우징에 의하여 송수신되는 신호를 처리하는 무선통신모듈 및, 금속 하우징과 무선통신모듈 사이를 전기적으로 연결시키는 급전부를 포함한다.

본 발명과 관련된 일 예로서, 하우징의 상면에는 디스플레이를 설치할 수 있게 관통홀이 형성될 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예로서, 급전부는 관통홀의 가장자리부의 내측에 배치될 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예로서, 급전부의 일단은 회로기판에 고정되며, 조립에 의하여 하우징에 탄성적으로 접촉될 수 있게 형성될 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예로서, 하우징의 하면에는 도전성의 금속 커버가 장착될 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예로서, 커버는 하우징에 접촉되도록 조립될 수 있다. 이와 달리, 커버는 하우징에 일정 갭을 두고 이격되게 조립될 수도 있다.

본 발명과 관련된 일 예로서, 커버와 하우징 사이에는 스페이서가 포함되고, 스페이서에 의하여 커버와 하우징을 이격시킬 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예로서, 하우징의 측면에는 복수의 관통홀이 형성되고, 각 관통홀을 통하여 눌러 동작시킬 수 있게 설치되는 푸시버튼들이 더 구비될 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예로서, 푸시버튼들 중 적어도 하나는 일정 시간 이상으로 누름 상태가 지속된 경우 시스템을 리셋시키도록 설정될 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예로서, 무선통신모듈은 외부의 단말기와 블루투스 대역에서 동작되도록 구성될 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예로서, 디스플레이는 외부의 단말기로부터 전송받은 신호에 의하여 콜 정보, 메시지 정보, 또는 멀티 미디어 정보 중 적어도 어느 하나 이상을 출력할 수 있게 구성될 수 있다.

본 발명과 관련된 와치형 단말기는 다음과 같이 표현될 수 있다. 즉, 와치형 단말기는 밴드 또는 스트랩에 연결되어 인체에 착용될 수 있게 형성되는 도전성의 금속 하우징 및 하우징에 내장되는 회로기판 어셈블리를 포함하고, 회로기판 어셈블리는 시각정보를 표시하는 디스플레이와, 회로기판과, 디스플레이와 회로기판을 일체형으로 지지시키는 프레임 및, 하우징에 접촉될 수 있게 회로기판에 부착되는 급전부를 포함한다.

본 발명과 관련된 일 예로서, 프레임에 배터리가 더 장착될 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예로서, 프레임에는 회로기판 어셈블리의 위치를 하우징 내에서 유지시킬 수 있도록 삽입 돌기가 형성되고, 하우징에는 삽입 돌기가 구속되는 구속홈이 형성될 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예로서, 프레임의 일측에 급전부가 통과될 수 있게 통과홈이 형성될 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예로서, 급전부는 'C'자 모양의 탄성 스프링 형태로 형성될 수 있다.

상기의 설명과 같이 본 발명과 관련된 와치형 단말기에 의하면, 금속 하우징을 특정 대역을 송수신하는 안테나 역할을 하도록 하는 것이므로 작고 한정된 크기를 갖는 하우징 내부에 안테나를 배치하는 경우에 비하여 무선 성능의 구현이 용이하고 외관을 개선시킬 수 있는 장점이 있다.

본 발명의 다른 측면에 의하면, 디스플레이와 회로기판 및 급전부가 프레임에 의하여 일체형으로 형성되므로 조립과 장착이 용이하고 급전부의 접촉 신뢰성이 우수한 와치형 단말기를 얻을 수 있게 된다.

이하, 본 발명과 관련된 와치형 단말기에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 단순히 본 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되는 것으로, 그 자체로 특별히 중요한 의미 또는 역할을 부여하는 것은 아니며, 서로 혼용되어 사용될 수도 있다.

도 1은 본 발명과 관련된 와치형 단말기의 전면 사시도이다. 도 1에 의하면 와치형 단말기(100)는 시각정보를 표시하는 디스플레이(130)가 상면을 통하여 보일 수 있게 배치된 금속 하우징(101)을 구비하고 있다.

하우징(101)의 양단은 손목이나 팔 등에 착용할 수 있도록 형성된 밴드(150)에 의하여 연결되고 있다. 밴드(150)는 가죽(leather) 또는 고무(rubber)나 플라스틱(plastics)으로 형성될 수 있으며, 여러 개의 단일층이 적층되어 다층 형태로 구성될 수도 있다. 밴드(150)에는 손목이나 팔 등에 탈착시킬 수 있도록 패스너(fastener; 152)가 구비된다. 패스너(152)는 버클(buckle), 스냅핏(snap-fit)이 가능한 후크(hook) 구조, 또는 벨크로(velcro™) 등에 의하여 구현될 수 있으며, 신축성이 있는 일부 구간을 포함할 수 있다. 도 1은 이들 중 패스너(152)가 버클 형태로 된 예를 보이고 있다.

하우징(101)의 내부에는 통신망 또는 네트워크 내에서 기지국, 서버 장치, 또는 외부 통신기기와 통신이 가능하도록 하는 무선통신모듈이 포함된다. 특히, 서버 장치나 외부 통신기기와 함께 사용되는 경우 근거리 통신방법, 예를 들어 블루투스(Bluetooth™) 등이 이용될 수 있다.

도 2는 본 발명과 관련된 와치형 단말기의 후면 사시도이다. 도 2에 의하면, 와치형 단말기(100)의 후면은 커버(102)에 의하여 덮여 있으며, 커버(102)의 일측에는 복수의 연결 단자가 노출되게 설치되어 있다. 이들 연결 단자(140)는 외부의 기기와 데이터를 송수신하거나, 충전 기기로부터 전원을 공급받는 등의 용도로 사 용될 수 있다.

커버(102)는 도전성이 있는 금속으로 형성될 수 있으며, 후술하는 바와 같이 하우징(101)에 전기적으로 접촉되도록 구성되거나 하우징(101)에 대하여 일정한 갭을 유지하도록 구성될 수 있다.

도 3은 본 발명과 관련된 와치형 단말기의 분해 사시도이다.

하우징(101)의 양단에는 밴드(150)를 핀(153)에 의하여 연결하기 위한 홈(101d)이 형성되다. 밴드(150)의 끝단에는 강성을 부여하고 핀(153)을 안정적으로 지지할 수 있도록 유전질의 지지체(151)가 부착될 수 있다.

하우징(101)의 상면에는 윈도우(103)가 부착된다. 윈도우(103)는 플라스틱 또는 강화유리로 형성될 수 있으며, 적어도 내부의 디스플레이(130)가 보일 수 있도록 디스플레이(130)의 면적 만큼의 투광성 영역을 포함할 수 있다. 나아가, 윈도우(103)는 디스플레이(130)를 보면서 터치(직접 접촉 뿐만 아니라 근접된 터치를 포함한다)방법에 의하여 입력을 할 수 있도록 터치감지수단을 추가적으로 포함할 수 있다. 이러한 터치감지수단은 투광성의 전극 패턴을 포함하는 투광성 시트 형태로 형성될 수 있다.

하우징(101)의 내부에는 디스플레이(130) 및 회로기판(115) 등이 조립된 일체형의 회로기판 어셈블리(110)가 배치된다. 회로기판 어셈블리(110)는 적어도 하나의 프레임 부재(131)를 포함한다. 디스플레이(130), 회로기판(115) 등은 프레임 부재(131)에 고정되어 일체형으로 조립될 수 있으며, 회로기판 어셈블리(110)는 하우징(101)에 바로 장착되도록 구성될 수 있다. 이 경우, 회로기판 어셈블리(110)가 하우징(101)의 내부에서 위치를 유지할 수 있도록 하우징(101)에는 구속홈(101c)이 형성될 수 있으며, 회로기판 어셈블리(110)에는 구속홈(101c)에 삽입되는 삽입 돌기(137)가 형성될 수 있다.

회로기판 어셈블리(110)와 하우징(101)의 사이에는 디스플레이(130)를 충격으로부터 보호할 수 있도록 완충부재(108)가 구비된다. 완충부재(108)의 일측에는 후술하는 급전부(135)가 통과될 수 있게 컷오프된 부분이 형성된다.

커버(102)는 스크루와 같은 고정수단(107)에 의하여 하우징(101)에 결합된다. 커버(102)와 하우징(101)의 사이에는 그 틈으로 물이나 이물이 들어가지 않도록 실링부재(112)가 배치된다.

연결단자들(140)은 커버(102)에 형성되는 관통홀(102a)에 삽입된 상태로 고정된다. 연결단자들(140)이 커버(102)와 절연상태를 유지하고 물이나 이물의 침투를 막기 위해 연결 단자(140)는 절연성 실링부재(114)에 의하여 둘러싼 형태로 구성된다. 절연성 실링부재(114)는 관통홀(102a)의 내벽면과 연결 단자(140) 사이에 일정한 갭을 유지시키면서 외부로부터 하우징 내부 공간을 밀폐시킨다.

커버(102)의 내측면에는 와치형 단말기(100)의 각종 알림음이나 멀티 미디어의 재생음 등을 출력할 수 있도록 스피커 장치(160)가 구비될 수 있다. 보다 얇은 단말기의 구현을 위하여 스피커 장치(160)는 피에조(piezoelectric speaker) 타입이 적용될 수 있다.

하우징(101)의 측면에는 푸시버튼(120)이 장착될 수 있도록 복수의 관통홀(101b)이 형성된다. 푸시버튼들(120)과 관통홀(101b)의 사이에는 방수를 위한 부 재가 추가적으로 포함될 수 있다.

하우징(101)은 특정 대역을 송수신할 수 있도록 도전성의 금속으로 형성되어 있으며, 회로기판 어셈블리(110)의 일측에는 하우징(101)의 내면에 접촉할 수 있도록 탄성 스프링 형태로 형성된 급전부(135)가 구비된다. 즉, 하우징(101)은 특정 대역을 송수신하는 안테나 역할을 하는 것이며, 하우징(101)을 통하여 수신되거나 하우징(101)을 통하여 송신될 무선신호는 회로기판 어셈블리(110)에 포함된 무선통신모듈에 의하여 처리된다. 이러한 구성은 금속 하우징(101)에 내부에 별도의 안테나를 장착하는 경우 무선 성능의 저하를 효과적으로 줄일 수 있다.

하우징(101)을 통하여 송수신되는 특정 대역은 그것이 외부 단말기 또는 기기와 무선 교신을 할 수 있는 상대적으로 '저전력'(low power)을 소모하는 대역인가에 따라 결정될 수 있다. 이는 특히, 금속 하우징(101)이 안테나 방사체가 됨으로써 발생할 수 있는 단점인 전자파 비흡수율(Specific Apsorption Ratio;SAR)의 면에 있어서 유리하다. 도 1 내지 도 4에 도시된 와치형 단말기(100)는 도 9에서 도시된 것과 같은 메인 단말기(200)와 근거리에서 사용되는 보조적인 기기 또는 부속물(악세사리)로 사용될 수 있으며, 이 경우 와치형 단말기(100)는 수십 밀리 와트(mW)의 전력을 사용하는 2400∼2483.5㎒의 블루투스 대역에서 동작할 수 있게 설정되었다. 따라서, 인체에 흡수될 수 있는 전자파는 SAR 의 측면에서 보았을 때 미미하므로 하우징(101)에 의한 방사(radiation)은 블루투스 대역에서 적합한 장점이 있다. 더욱이, 근거리 통신에 의한 부속물로 사용되는 와치형 단말기(100)는 주로 수신을 위한 용도로 사용된다는 점에서 우수한 무선성능을 제공할 뿐만 아니라 전 자파의 위험성을 낮출 수 있다.

도 3에서는 하나의 급전부(135)가 배치된 것을 예로 들고 있으나, 그라운드 급전부가 추가적으로 배치될 수 있으며, 급전부(135)의 위치 또한 도 3에 도시된 것과 상이한 위치도 가능하다. 성능의 확보 및 튜닝을 위하여 급전부의 수 또는 위치에 따른 매칭부가 추가적으로 구비될 수 있다.

도 4는 회로기판 어셈블리의 분해 사시도이다.

도 4에서 도시된 것과 같이, 회로기판 어셈블리(110)는, 디스플레이(130), 제1프레임(131A), 회로기판(115), 제2프레임(131B) 및 배터리()를 포함한다.

디스플레이(130)는 정보를 시각적으로 표현하는 LCD(liquid crystal display), OLED(Organic Light Emitting Diodes), TOLED(Transparent OLED), 이 페이퍼(e-paper), 기타의 형태 등이 사용될 수 있다.

제1프레임(131A) 및 제2프레임(131B)은 그 중간에 회로기판(115)을 지지하며 상호 결합가능하게 되어 있다. 구체적으로, 제1프레임(131A)에는 후크(136)가 형성되어 있으며, 제2프레임(131B)에는 후크(136)가 걸릴 수 있는 걸림홈(137)이 형성된다.

회로기판(115)에는 급전부(135)를 통하여 송수신된 신호를 처리하는 무선통신모듈 및 입출력 부품을 제어하는 프로세서가 포함된다.

급전부(135)는 회로기판(115)에 부착된 형태로 형성되어 있다. 보다 안정적인 접촉을 위하여 급전부(135)는 'C'자 모양의 탄성 스프링 형태로 형성될 수 있다. 급전부(135)가 제1프레임(131A)을 통과하여 하우징(101)에 접촉할 수 있도록 제1프레임(131A)에는 통과홀(132)이 형성될 수 있다.

제1프레임(131A)에는 디스플레이(130)가 안착될 수 있게 안착홈(133)이 형성되어 있으며, 안착홈(133)과 디스플레이(130) 사이에는 디스플레이(130)를 고정시킬 수 있도록 접착시트(138)가 배치된다.

제2프레임(131B)에는 배터리(162)를 수용하기 위한 배터리 수용부(139)가 형성되어 있다. 배터리(162)는 회로기판(115)에 접착성 연결수단(163)에 의하여 연결된다. 제2프레임(131B)의 일측에는 진동을 발생시키는 바이브레이터(164)가 장착된다.

회로기판(115)에는 커버(102)가 하우징(101)에 결합될 때 커버(102)에 장착되어 있는 연결 단자(140)가 회로기판(115)에 전기적으로 연결될 수 있도록 스프링 형태의 복수의 도전성 연결부재(141)가 부착될 수 있다. 각 도전성 연결부재(141)는 대응되는 연결 단자(140)에 접촉됨으로써 커버(102)의 외부에 노출된 연결 단자(140)가 회로기판(115)에 연결될 수 있도록 한다.

도 5는 본 발명과 관련된 와치형 단말기의 급전 구조를 보이기 위한 것으로, 와치형 단말기의 단면도이다. 도 5에 의하면, 급전부(135)는 하우징(101)의 관통홀(101a, 도 3 참조)의 가장자리부(101e)의 내측면에 접촉된 상태로 되어 있다. 즉, 회로기판 어셈블리(110)가 하우징(101)의 내부 수용공간에 삽입되면 급전부(135)가 자연스럽게 관통홀(101a)의 가장자리부(101e)에 접촉될 수 있게 된다.

도 4 및 도 5에서는 급전부(135)가 회로기판(115)에 부착된 예를 들고 있으나 하우징(101)에 배치되는 것도 가능하며, 급전부(135)의 형상 또한 다양한 변형 예를 포함할 수 있다.

도 6 및 도 7은 금속 하우징과 커버의 서로 다른 배치를 보인 측면도들이고, 도 8은 도 6 및 도 7에서 보인 각 경우에 대한 무선특성을 보인 도표이다.

이들 도면에서는 도전성의 금속 커버(102)가 도전성의 금속 하우징(101)에 대하여 전기적으로 단락된 경우(도 6) 및 일정 갭(g)을 두고 이격됨으로써 플로팅(floating)된 경우를 각각 보인다. 성능 조건을 충족시킬 수 있도록 두 경우 모두 매칭부가 추가적으로 구비될 수 있다.

금속 커버(102)는 절연성의 실링 부재(112)에 의하여 하우징(101)과 전기적 접촉이 일정하지 않을 수 있다. 따라서, 도 6과 같이 금속 커버(102)를 하우징(101)에 완전히 밀착시키는 방법이나 도 7과 같이 금속 커버(102)를 의도적으로 하우징(101)에 절연성 스페이서(109)를 배치하고 일정한 갭(g)을 두는 방법이 제시된다. 스페이서(109)는 러버 또는 플라스틱으로 형성될 수 있다.

도 8에 의하면, 갭(g)이 없는 경우, 약 2.75GHz 부근에서 공진이 발생하였음에 반해, 갭(g)이 있는 경우 2.55GHz 부근과 2.82GHz 부근에서도 공진이 발생한 것을 보인다. 이는 도 7과 같은 경우 하우징(101)과 커버(102) 사이의 갭(g)이 전자기적인 커플링(coupling)을 유발하고 있다. 이러한 커버(102)와 하우징(101)의 배치는 특히 인체에 의하여 발생할 수 있는 방사특성의 변화에 대해 적극적으로 활용할 수 있는 장점이 있다.

도 9는 본 발명과 관련된 와치형 단말기와 메인 단말기와의 관계를 보이기 위한 사시도이다.

위에서 설명한 와치형 단말기(100)는 메인 단말기(200)에 대한 부속 또는 악세사리로 활용될 수 있다. 즉, 메인 단말기(200)가 핸드셋 장치나 차량용 또는 고정형 단말기로서 이동통신, 저장, 멀티 미디어 처리 등의 기능을 가지는 것이라면, 와치형 단말기(100)는 메인 단말기(200)로부터 무선적으로 신호를 받아 특정 기능을 수행한다.

메인 단말기(200)는 바 형태의 단말기바디(210)를 구비하고 있으며, 단말기바디(210)는 외관을 이루는 케이스(케이싱, 하우징, 커버 등)들(211,212)을 구비하고 있다. 단말기바디(210)의 형태는 도 9에 개시된 예에 한정되지 않고, 슬라이드 타입, 폴더 타입 등에도 적용될 수 있다.

단말기바디(210)의 전면에는 터치스크린(203), 음향 출력부(201), 영상입력부(202) 및 제1조작부()가 배치될 수 있다.

터치스크린(203)은 정보를 시각적으로 표현하는 LCD(liquid crystal display) 모듈, OLED(Organic Light Emitting Diodes) 모듈, 이페이퍼(e-paper) 등과 같은 디스플레이를 포함한다. 그리고, 터치스크린(203)은 터치방식에 의하여 입력할 수 있게 터치감지수단을 포함할 수 있다. 따라서, 터치스크린(203) 상의 어느 한 곳에 대하여 터치가 있으면 그 터치된 위치에 대응하는 내용이 입력된다. 터치스크린(203)을 통하여 입력되는 내용은 문자 또는 숫자이거나, 각종 모드에서의 지시 또는 지정 가능한 메뉴항목 등일 수 있다. 터치감지수단은 내부의 디스플레이가 보일 수 있도록 투광성으로 형성되어 있으며, 터치스크린(203)의 시인성(visibility)을 높이기 위한 구조가 포함될 수 있다.

음향 출력부(201)는 통화음을 사용자의 귀에 전달시키는 리시버(receiver) 또는 라우드 스피커(loud speaker)의 형태로 구현될 수 있다.

제1조작부(또는 사용자 인터페이스)(204)는 터치방식에 의하여 입력되는 터치스크린(203)과 구별되어 전용 입력장치로 구현될 수 있다. 제1조작부(204)는 푸시 방식의 키 또는 버튼 형태로 형성되거나, 터치감지방식으로 구현될 수 있다.

영상입력부(202)는 사용자 등에 대한 이미지 또는 동영상을 촬영하기 위한 카메라 모듈과 같은 형태로 구현될 수 있다.

단말기바디(210)의 측면에는 제2조작부(206), 음향입력부(205)가 배치될 수 있다.

제1 및 제2조작부(204,206)는 조작부(manipulating portion)라 통칭될 수 있으며, 사용자가 촉각적인 느낌을 가면서 조작하게 되는 방식(tactile manner)이라면 어떤 방식이든 채용될 수 있다. 예를 들어, 조작부는 사용자의 푸시 또는 터치 조작에 의해 명령 또는 정보를 입력받을 수 있는 돔 스위치 또는 터치 스크린, 터치 패드로 구현되거나, 키를 회전시키는 휠 또는 조그 방식이나 조이스틱과 같이 조작하는 방식 등으로도 구현될 수 있다.

기능적인 면에서, 제1조작부(204)는 시작, 종료, 스크롤 등과 같은 명령을 입력하기 위한 것이고, 제2조작부(206)는 조절가능한 상태량(볼륨, 밝기, 메뉴의 탐색 등)의 조절, 영상입력부(202)의 활성화 등과 같은 특수한 기능을 수행하는 핫 키(hot-key)로서 작동할 수 있다.

음향입력부(205)는 사용자의 음성, 기타 소리 등을 입력받기 위해, 예를 들 어 마이크로폰(microphone)과 같은 형태로 구현될 수 있다.

단말기바디(210)의 측면에는 외부 인터페이스(207)가 배치될 수 있다. 외부 인터페이스(207)는 본 발명과 관련된 휴대 단말기가 외부 기기와 데이터 교환 등을 할 수 있게 하는 통로가 된다. 예를 들어, 외부 인터페이스(207)는 유선 또는 무선으로, 이어폰과 연결하기 위한 접속단자, 근거리 통신을 위한 포트{예를 들어 적외선 포트(IrDA Port), 블루투스 포트(Bluetooth Port), 무선 랜 포트(Wireless LAN Port)등}, 또는 메인 단말기(200)에 전원을 공급하기 위한 전원공급 단자들 중 적어도 하나일 수 있다. 이러한 외부 인터페이스(207)는 SIM(Subscriber Identification Module) 또는 UIM(User Identity Module), 정보 저장을 위한 메모리 카드 등의 외장형 카드를 수용하는 소켓의 형태로 구현될 수 있다.

도 10A 내지 도 10C는 외부 단말기의 상태에 따른 본 발명과 관련된 와치형 단말기의 출력 상태를 보인 평면도들이다.

도 10A는 메인 단말기(200)가 대기 모드(standby mode)인 경우로서, 와치형 단말기(100)의 디스플레이(130)는 시계 또는 설정된 대기 화면을 출력하고 있다. 대기 모드에서 와치형 단말기(100)는 푸시버튼(120)을 누름으로써 상이한 모드로 전환이 가능하다.

도 10B는 메인 단말기(200)에 전화가 걸려온 경우이다. 메인 단말기(200)의 착신 정보는 와치형 단말기(100)로 전송되고, 와치형 단말기(100)의 디스플레이(130)를 통하여 발신자 번호 또는 저장된 인적 정보 등이 출력된다. 특히, 메인 단말기(200)로부터 멀리 있거나, 메인 단말기를 직접 조작하기 어려운 경우이며, 사용자는 와치형 단말기(100)를 통하여 전화가 걸려온 것을 인지할 수 있다.

전화 착신은 디스플레이(130)의 출력 외에 바이브레이터(164)의 진동신호를 통하여 사용자에게 전달될 수 있다.

도 10C는 메인 단말기(200)에 문자 메시지가 수신된 경우로서, 수신된 메시지 정보는 다시 와치형 단말기(100)에 전송되며, 와치형 단말기(100)의 디스플레이(130)는 전송된 문자의 수신 여부를 알리는 아이콘이나 그래픽, 또는 상세한 내용 등을 출력한다. 와치형 단말기(100)에 수신된 메시지는 푸시버튼(120)의 조작에 의하여 저장될 수 있다. 메시지의 수신 여부는 디스플레이(130)의 출력 외에 바이브레이터(164)의 진동신호를 통하여 사용자에게 알려질 수 있다.

도 11A 내지 도 11C는 푸시버튼의 누름 시간에 따라 서로 다른 기능이 구현된 것을 보인 작동 상태도이다. 작고 한정된 크기를 갖는 와치형 단말기(100)에 많은 버튼을 장착하면 외관을 저해할 뿐만 아니라 버튼도 작어지고 인접된 버튼과 거리가 가까워 잘못된 입력을 유발할 수도 있으므로 버튼의 수는 제한된다. 따라서, 적은 수의 버튼을 통하여 명령하거나 조작시키기 위해서 각 버튼에 할당되는 키값이 설정된다.

그러한 일 예로서, 푸시버튼(120)의 누름 시간에 따라 입력 내용이 달리 설정될 수 있다. 즉, 도 11A와 같이, 푸시버튼(120) 중의 어느 하나의 예를 들면, 짧게 누른 한 번의 클릭은 특정된 메뉴 또는 기능 실행에 대한 '확인(OK)'로 설정될 수 있다.

그리고, 도 11B와 같이, 푸시버튼(120)을 일정 시간동안 지속적으로 누르면 (예를 들어 약 2~3초) 전원의 온/오프가 실행된다.

전원이 온된 상태에서 푸시버튼(120)을 보다 길게 누르면(예를 들어 약 4~5초), 시스템의 프로세스를 중단시키고 리셋(RESET)되도록 설정될 수 있다. 이러한 설정은 특히, 시스템의 오류가 발생할 시 어떠한 푸시버튼(120)을 누르더라도 해당 기능을 실행하지 못하는 경우, 용이하게 오류상태로부터 벗어나도록 한 것이다. 배터리(162)를 임의로 분리시키기 어려운 본 발명과 같은 와치형 단말기에서 효용성이 높은 장점이 있다.

도 12는 본 발명과 관련된 와치형 단말기와 메인 단말기의 블록 구성도(block diagram)이다.

도시된 본 발명의 일 예의 메인 단말기는 무선통신 모듈(281), 조작부(204,206), 영상 입력부(202), 음향입력부(202), 디스플레이부(203), 음향 출력부(201), 센싱유닛(286), 근거리 무선통신 모듈(287), 외부 인터페이스(207), 방송수신 모듈(285), 메모리(284), 전원공급부(288), 제어부(280)를 포함하여 이루어진다. 그리고, 와치형 단말기(40)는 제어부(190), 전원공급부(162), 근거리 무선통신 모듈(191), 디스플레이부(130), 음향출력부(160)를 포함하여 이루어진다.

제어부(280)는 통상적으로 휴대 단말기의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어 음성 통화, 데이터 통신, 화상 통화 등을 위한 관련된 제어 및 처리를 수행한다. 이외에도 제어부(280)는 와치형 단말기(100)의 제어부(190)와 연결되어 와치형 단말기(100)에 제어 명령을 하거나, 와치형 단말기(100)로부터 입력된 데이터를 받거나, 와치형 단말기(100)의 상태정보를 받아 처리한다.

무선통신 모듈(281)은 안테나를 통하여 이동통신 기지국과 무선 신호를 송/수신한다. 예를 들어 제어부(280)의 제어 하에 음성 데이터, 문자 데이터, 영상 데이터 및 제어 데이터의 송수신을 담당하며 이를 위해 송신할 신호를 변조하여 송신하는 송신부(283)와, 수신되는 신호를 복조하는 수신부(282)를 포함한다.

조작부(204,206)는 도 9에 도시된 바와 같이 구성되어 사용자가 메인 단말기(200)의 동작 제어를 위하여 입력하는 데이터를 제어부(280)에 제공한다.

영상 입력부(202)는 화상 통화모드 또는 촬영 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상 등의 화상 프레임을 처리한다. 그리고, 처리된 화상 프레임은 디스플레이부(203)에 표시 가능한 영상 데이터로 변환되어 디스플레이부(203)로 출력된다.

영상 입력부(202)에서 처리된 화상 프레임은 제어부(280)의 제어에 의해 메모리(284)에 저장되거나 무선통신 모듈(281)을 통하여 외부로 전송된다.

음향입력부(202)는 통화모드 또는 녹음모드, 음성인식 모드 등에서 마이크로폰(Microphone)에 의해 외부의 음향 신호를 입력받아 전기적인 음성 데이터로 처리한다. 그리고, 처리된 음성 데이터는 통화 모드인 경우 무선통신 모듈(281)을 통하여 이동통신 기지국으로 송신 가능한 형태로 변환되어 무선 통신 모듈로 출력된다. 녹음 모드인 경우 처리된 음성 데이터는 메모리(284)에 저장되도록 출력된다.

음향입력부(202)는 외부의 음향 신호를 입력받는 과정에서 발생되는 잡음(noise)를 제거하기 위한 다양한 잡음 제거 알고리즘이 구현될 수 있다.

디스플레이부(203)는 메인 단말기(200)에서 처리되는 정보를 표시 출력한다. 예를 들어 휴대 단말기가 통화 모드인 경우 제어부(280)의 제어에 의해 통화와 관련된 UI(User Interface) 또는 GUI(Graphic User Interface)를 표시 출력한다. 그리고 메인 단말기가 화상 통화 모드 또는 촬영 모드인 경우 제어부(280)의 제어에 의해 촬영된 영상 또는 UI,GUI를 표시 출력한다. 나아가, 디스플레이부(203)는 와치형 단말기(100)의 상태를 제어부(280)에 제어에 의해 이미지 형태 또는 UI, GUI형태로 표시 출력한다. 디스플레이부(203)는 터치 스크린을 포함하여 구성되는 경우, 출력 장치 이외에 입력 장치로 사용된다.

음향 출력부(201)는 호신호 수신, 통화모드 또는 녹음 모드, 음성인식 모드, 방송수신 모드 등에서 제어부(280)의 제어에 의해 무선통신 모듈(281)로부터 수신된 음향 데이터 또는 메모리(284)에 저장된 음향 데이터를 변환하여 외부로 출력한다.

또한, 음향 출력부(201)는 휴대 단말기에서 수행되는 기능(예를 들어, 호신호 수신음, 메시지 수신음 등)과 관련된 음향 신호를 출력한다. 이러한 음향 출력부(201)는 스피커(speaker), 리시버(Receiver), 버저(Buzzer) 등으로 포함한다.

센싱유닛(286)은 휴대 단말기의 개폐 상태, 휴대 단말기의 위치, 사용자 접촉 유무 등과 같이 휴대 단말기의 현 상태를 감지하여 휴대 단말기의 동작을 제어하기 위한 센싱 신호를 발생시킨다. 예를 들어 휴대 단말기가 슬라이드 폰 형태인 경우 슬라이드 폰의 개폐 여부를 센싱하여 제어부(280)로 센싱 결과를 출력하여 단말기의 동작이 제어되도록 한다. 또한 전원공급부(288)의 전원 공급 여부, 외부 인터페이스(207)의 외부 기기 결합 여부 등과 관련된 센싱 기능을 담당한다.

외부 인터페이스(207)는 휴대 단말기 이외 유/무선 헤드셋, 외부 충전기, 유/무선 데이터 포트, 카드 소켓(예를 들어, 메모리 카드(Memory card), SIM/UIM card) 등을 휴대 단말기에 연결되는 모든 외부기기와의 인터페이스 역할을 한다. 이와 같은 외부 인터페이스(207)는 외부 기기로부터 데이터를 전송받거나 전원을 공급받아 휴대 단말기 내부의 각 구성 요소에 전달하거나 휴대 단말기 내부의 데이터가 외부 기기로 전송되도록 한다.

메모리(284)는 제어부(280)의 처리 및 제어를 위한 프로그램이 저장될 수도 있고, 입/출력되는 데이터들(예를 들어, 폰북, 메시지, 정지영상, 동영상 등)의 임시 저장을 위한 기능을 수행할 수도 있다. 이러한 메모리(284)는 일반적으로 알려진 하드 디스크, 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 플래시 메모리, 램, 롬 등의 개념을 포함한다.

방송수신 모듈(285)은 위성 또는 지상파 등을 통하여 전송된 방송 신호를 수신하여 음향 출력부(201), 디스플레이부(203)에 출력 가능한 방송 데이터 형태로 변환하여 제어부(280)에 출력한다. 또한 방송수신 모듈(285)은 방송과 관련된 부가 데이터(예를 들면, EPG(Electric Program Guide), 채널 리스트 등)를 수신한다. 방송수신 모듈(285)에서 변환된 방송 데이터 및 부가 데이터는 메모리(284)에 저장될 수도 있다.

근거리 무선통신 모듈(287)은 와치형 단말기(100) 및 다른 부속 기기들과 무선적으로 연결되어 필요한 제어신호를 송수신한다.

전원공급부(288)는 제어부(280)의 제어에 의해 외부의 전원, 내부의 전원을 인가받아 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급한다.

와치형 단말기(100)의 제어부(190)는 근거리 무선통신 모듈(191)을 통하여 메인 단말기(200)로부터 전달되는 제어신호를 받아 음향출력부(160)를 통하여 음향정보를 출력하거나, 디스플레이부(130)를 통하여 시각적으로 출력하거나, 전원공급부(162)의 상태정보를 메인 단말기에 전달한다.

디스플레이부(130)는 메인 단말기(200)로부터 전송받은 신호에 의하여 콜 정보, 메시지 정보, 또는 멀티 미디어 정보 중 적어도 어느 하나 이상을 출력할 수 있게 구성될 수 있다.

상기와 같이 설명된 와치형 단말기는 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

도 1은 본 발명과 관련된 와치형 단말기의 전면 사시도

도 2는 본 발명과 관련된 와치형 단말기의 후면 사시도

도 3은 본 발명과 관련된 와치형 단말기의 분해 사시도

도 4는 회로기판 어셈블리의 분해 사시도

도 5는 본 발명과 관련된 와치형 단말기의 급전 구조를 보이기 위한 것으로, 와치형 단말기의 단면도

도 6 및 도 7은 금속 하우징과 커버의 서로 다른 배치를 보인 측면도들

도 8은 도 6 및 도 7에서 보인 각 경우에 대한 무선특성을 보인 도표

도 9는 본 발명과 관련된 와치형 단말기와 메인 단말기와의 관계를 보이기 위한 사시도

도 10a 내지 도 10c는 외부 단말기의 상태에 따른 본 발명과 관련된 와치형 단말기의 출력 상태를 보인 평면도들

도 11a 내지 도 11c는 푸시버튼의 누름 시간에 따라 서로 다른 기능이 구현된 것을 보인 작동 상태도

도 12는 본 발명과 관련된 와치형 단말기와 메인 단말기의 블록 구성도(block diagram)

Claims

밴드 또는 스트랩에 연결되어 인체에 착용될 수 있게 형성되며, 특정 대역에서 안테나로 동작할 수 있게 외부로 노출되는 도전성의 금속 하우징;

시각정보를 표시하는 디스플레이;

상기 금속 하우징을 통하여 전달되는 충격으로부터 상기 디스플레이를 보호하기 위해 상기 금속 하우징과 상기 디스플레이 사이에 구비되는 완충부재;

상기 금속 하우징으로부터 신호를 전송받거나 상기 금속 하우징으로 신호를 전송할 수 있는 무선통신모듈을 갖는 회로기판; 및

상기 금속 하우징과 상기 무선통신모듈 사이를 전기적으로 연결시키는 급전부를 포함하고,

상기 완충부재의 일측에 구비된 컷오프를 통해 상기 급전부가 통과하여 상기 금속 하우징과 상기 무선통신모듈 사이를 전기적으로 연결하는 것을 특징으로 하는 와치형 단말기.
제1항에 있어서,

상기 하우징의 상면에는 상기 디스플레이를 설치할 수 있게 관통홀이 형성된 것을 특징으로 하는 와치형 단말기.
제2항에 있어서,

상기 급전부는 상기 관통홀의 가장자리부의 내측에 배치되는 것을 특징으로 하는 와치형 단말기.
제3항에 있어서,

상기 급전부의 일단은 회로기판에 고정되며, 조립에 의하여 상기 하우징에 탄성적으로 접촉될 수 있게 형성되는 것을 특징으로 하는 와치형 단말기.
제1항에 있어서,

상기 하우징의 하면에는 도전성의 금속 커버가 장착된 것을 특징으로 하는 와치형 단말기.
제5항에 있어서,

상기 커버는 상기 하우징에 접촉되도록 조립된 것을 특징으로 하는 와치형 단말기.
제5항에 있어서,

상기 커버는 상기 하우징에 일정 갭을 두고 이격되게 조립된 것을 특징으로 하는 와치형 단말기.
제7항에 있어서,

상기 커버와 하우징 사이에는 절연성 스페이서가 포함되고, 상기 스페이서에 의하여 상기 커버와 하우징을 이격시키는 것을 특징으로 하는 와치형 단말기.
제1항에 있어서,

상기 하우징의 측면에는 복수의 관통홀이 형성되고, 상기 각 관통홀을 통하여 눌러 동작시킬 수 있게 설치되는 푸시버튼들이 더 구비된 것을 특징으로 하는 와치형 단말기.
제9항에 있어서,

상기 푸시버튼들 중 적어도 하나는 일정 시간 이상으로 누름 상태가 지속된 경우 상기 와치형 단말기를 리셋시키도록 설정된 것을 특징으로 하는 와치형 단말기.
제1항에 있어서,

상기 무선통신모듈은 외부의 단말기와 블루투스 대역에서 동작되도록 구성된 것을 특징으로 하는 와치형 단말기.
제1항에 있어서,

상기 디스플레이는 상기 외부의 단말기로부터 전송받은 신호에 의하여 콜 정보, 메시지 정보, 또는 멀티 미디어 정보 중 적어도 어느 하나 이상을 출력할 수 있게 구성된 것을 특징으로 하는 와치형 단말기.
밴드 또는 스트랩에 연결되어 인체에 착용될 수 있게 형성되고, 특정 대역에서 안테나로 동작할 수 있게 외부로 노출되는 도전성의 금속 하우징; 및

상기 하우징에 내장되는 회로기판 어셈블리를 포함하고, 상기 회로기판 어셈블리는,

시각정보를 표시하는 디스플레이;

상기 금속 하우징을 통하여 전달되는 충격으로부터 상기 디스플레이를 보호하기 위해 상기 금속 하우징과 상기 디스플레이 사이에 구비되는 완충부재;

상기 금속 하우징으로부터 신호를 전송받거나 상기 금속 하우징으로 신호를 전송할 수 있는 무선통신모듈을 갖는 회로기판;

상기 디스플레이와 회로기판을 일체형으로 지지시키는 프레임; 및

상기 하우징에 접촉될 수 있게 상기 회로기판에 부착되는 급전부를 포함하고,

상기 완충부재의 일측에 구비된 컷오프를 통해 상기 급전부가 통과하여 상기 금속 하우징과 상기 무선통신모듈 사이를 전기적으로 연결하는 것을 특징으로 하는 와치형 단말기.
제13항에 있어서,

상기 프레임에 배터리가 더 장착된 것을 특징으로 하는 와치형 단말기.
제13항에 있어서,

상기 프레임에는 상기 회로기판 어셈블리의 위치를 상기 하우징 내에서 유지시킬 수 있도록 삽입 돌기가 형성되고, 상기 하우징에는 상기 삽입 돌기가 구속되는 구속홈이 형성된 것을 특징으로 하는 와치형 단말기.
제13항에 있어서,

상기 프레임의 일측에 상기 급전부가 통과될 수 있게 통과홈이 형성된 것을 특징으로 하는 와치형 단말기.
제13항에 있어서,

상기 급전부는 'C'자 모양의 탄성 스프링 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 와치형 단말기