KR100781228B1 - 내장형 안테나 모듈을 갖는 블루투스 헤드셋 - Google Patents

Abstract

본 발명은 블루투스 헤드셋에 관한 것으로서, 마이크 장치와 이어폰 장치를 가지며, 내부에 블루투스 모듈을 포함하는 일정 형상의 바디와, 상기 바디에 고정되어 사용자의 귓바퀴에 패용되는 곡형의 이어 후크 및 상기 이어 후크에 설치되는 안테나 모듈을 포함하되, 상기 안테나 모듈은, 상기 이어 후크의 내부에 실장되는 안테나 방사체와, 상기 안테나 방사체와 전기적으로 연결되며 상기 이어 후크의 상기 바디와의 결합 단부로 인출되어 상기 바디 내부의 블루투스 모듈에 급전되도록 설치되는 전기적 연결 수단을 포함하여, 안테나 모듈이 헤드셋의 구성 요소인 이어 후크 부분에 적용되기 때문에 헤드셋 본체 내부에 별도의 안테나 모듈 실장 공간을 배제시켜 결과적으로 블루투스 헤드셋의 슬림화에 기여할 수 있는 효과가 있다.

블루투스, 헤드셋, 안테나 모듈, 방사체, 가요성 인쇄회로, 인서트 몰딩

Description

내장형 안테나 모듈을 갖는 블루투스 헤드셋{BLUETOOTH HEADSET WITH BUILT-IN ANTENNA MODULE}

도 1은 본 발명에 따른 블루투스 헤드셋의 사시도;

도 2는 본 발명에 따른 내장형 안테나 모듈이 적용되는 블루투스 헤드셋의 개략적인 단면도;

도 3은 본 발명에 따른 내장형 안테나 모듈이 이어 후크에 적용된 상태를 도시한 설치 상태도;

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나가 이어 후크에 적용되는 상태를 도시한 요부 사시도; 및

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 안테나가 이어 후크에 적용되는 상태를 도시한 요부 사시도.

본 발명은 내장형 안테나 모듈을 갖는 블루투스 헤드셋(bluetooth headset) 에 관한 것으로서, 특히 안테나 모듈의 실장 공간을 효율적으로 적용하여 동일한 기능을 수행하면서 기기의 슬림화를 구현할 수 있도록 구현되는 내장형 안태나 모듈을 갖는 블루투스 헤드셋에 관한 것이다.

각종 전자, 통신산업의 발달로 말미암아, 휴대용 단말기가 널리 보급되고 있으며, 사용자의 욕구에 부응하기 위하여 상기 단말기의 기능은 다양화되어가고 있으며, 반면에 점차 소형 경박화되어가고 있는 추세이다. 이에 따라 상기 단말기에 부착 또는 부가하여 사용되고 있는 주변기기 역시 발전하고 있는 추세이며, 예를 들면, 착탈이 가능하거나(attachable) 또는 내장형(built-in)인 카메라 장치, 보조 메모리인 스마트카드, 단말기상에 장착하여 통화가능하도록 설치되는 이어 마이크로폰, 단말기에 설치되는 블루투스 모듈에 의해 무선으로 통신하기 위한 블루투스 헤드셋 등이 대별될 수 있다.

상기 블루투스 기능을 갖는 단말기들은 2.4GHz대역에서 동작하기 위한 별도의 블루투스용 안테나 모듈을 통신용 주 안테나 장치와 별도로 탑재하고 있으며, 소정의 블루투스용 모듈이 단말기의 메인 보드에 실장되어 블루투스 헤드셋과 근거리 무선 통신을 수행하고 있다.

상기 블루투스 헤드셋은 휴대용 단말기를 사용함에 있어 핸즈 프리의 일환으로써 사용되는데, 단말기와의 별도의 케이블이 필요하지 않기 때문에 단말기 조작 편의성이 증대될 뿐만 아니라 일반 핸즈 프리용 유선 이어 마이크로폰 장치에 비해 휴대가 간편한 장점을 가지고 있다.

또한, 상기 블루투스 헤드셋은 상기 단말기와 근거리 무선 통신을 수행하기 위한 안테나 방사체를 구비한다. 종래에는 적어도 하나의 칩 안테나(chip antenna)가 상기 헤드셋의 기판상에 SMD 타입으로 실장된다. 상기 일반적으로 상기 칩 안테나는 세라믹 바디상에 일정 횟수로 코일이 권선되어 소정 대역에서 공진하도록 구성된다.

그러나 상술한 바와 같이 구성되는 블루투스 헤드셋은 안테나 방사체는 헤드셋 내부의 기판상에 설치해야하기 때문에 안테나 실장 공간으로 인한 부피 증가가 초래되고, 이는 헤드셋의 슬림화에 역행하는 문제점이 발생하게 된다.

상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 안테나 모듈을 위한 별도의 실장 공간을 헤드셋 내부에 마련하지 않더라도 소망 기능을 수행할 수 있도록 설치되는 내장형 안테나 모듈을 갖는 블루투스 헤드셋을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 안테나 모듈을 헤드셋의 기판상에 설치하는 것을 베제시켜 해당 헤드셋의 슬림화에 기여할 수 있도록 구성되는 안테나 모듈을 갖는 블루투스 헤드셋을 제공하는데 있다.

상술한 바와 같은 목적을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명은 마이크 장치와 이어폰 장치를 가지며, 내부에 블루투스 모듈을 포함하는 일정 형상의 바디와, 상기 바디에 고정되어 사용자의 귓바퀴에 패용되는 곡형의 이어 후크 및 상기 이어 후크에 설치되는 안테나 모듈을 포함하되, 상기 안테나 모듈은, 상기 이어 후크의 내부에 실장되는 안테나 방사체와, 상기 안테나 방사체와 전기적으로 연결되며 상기 이어 후크의 상기 바디와의 결합 단부로 인출되어 상기 바디 내부의 블루투스 모듈에 급전되도록 설치되는 전기적 연결 수단을 포함함을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면 블루투스 헤드셋은 헤드셋 바디의 내부에 안테나 모듈을 갖지 않는다. 따라서, 안테나 모듈의 실장 공간이 배제되어, 헤드셋 부피의 증가 없이 다른 전기적 구성 요소의 실장 공간으로 대체될 수 있다. 더욱이, 아무런 추가 전기적 구성 요소가 대체되지 않는다면, 해당 해드셋의 슬림화에 기여하도록 적용할 수 있다.

바람직하게도, 본 발명에 따르면 블루투스용 안테나 모듈은 헤드셋에 고정되며 사용자의 귓바퀴에 패용하여 상기 헤드셋의 취부 수단으로 사용되는 이어 후크(ear hook)에 적용하였다. 상기 이어 후크는 λ/4의 길이를 갖는 2.4GHz 대역의 안테나 방사체를 적용하기에 충분하다.

더욱 바람직하게도, 본 발명에 따르면 상기 안테나 모듈은 상기 이어 후크의 재질 및 구성 형태에 따라 다양하게 적용할 수 있다. 상기 안테나 모듈은 상기 이어 후크에 인서트 몰딩(insert molding)에 의해 고정시킬 수 있으며, 상기 이어 후크에 공동을 형성하여 그 공동에 유동되지 않도록 고정할 수도 있을 것이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 하기와 같다. 그러나 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명에 따른 블루투스 헤드셋의 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 내장형 안테나 모듈이 적용되는 블루투스 헤드셋의 개략적인 단면도로써, 바디(2)와, 상기 바디(2)에서 일정 곡률 반경으로 가지도록 돌출 설치되는 이어 후크(ear hook)(3)를 포함한다.

상기 바디(2)는 본 도면에서는 직사각형 형태로 형성되었으나, 다양한 형상으로 형성이 가능하다. 상기 바디(2)의 일단에는 마이크 장치(5)가 설치된다. 역시, 상기 바디(2)의 타단에는 이어폰 장치(4)가 소정의 넥부(neck portion)(6)에 의해 돌출 설치된다. 바람직하게도, 상기 마이크 장치(5)와 상기 이어폰 장치(4)는 상호 간섭을 위하여 최대한 멀리 이격시킬 수 있다. 역시, 상기 바디(2)의 내부에는 도 2에 도시한 바와 같이, 소정의 기판(21)이 설치되며, 상기 기판(21)상에는 주변 단말과 근거리 무선 통신을 수행하기 위한 블루투스 모듈(22)이 실장 된다. 본 발명에 따른 안테나 모듈(방사체)(7)은 상기 바디(2)의 외부에 설치하되, 소정의 전기적 연결 수단에 의해 상기 블루투스 모듈에 급전될 것이다.

상기 이어 후크(3)는 일정 곡률 반경을 갖도록 형성된 후, 상기 바디(2)의 적소에 설치된다. 상기 이어 후크(3)는 사용자의 귀에 패용할 수 있는 형상으로 형성되며, 바람직하게는 상기 이어폰 장치(4) 주변의 바디 부분에 설치될 수 있다. 더욱 바람직하게도, 상기 이어 후크는(3) 상기 바디(2)에 고정되는 방식으로 설치될 수 있으나, 회전 가능하게 설치하여 사용하지 않을 경우, 상기 이어 후크(3)를 적절하게 회전시켜 상기 블루투스 헤드셋(1)의 전체 부피를 최소화하여 휴대가 간편하도록 할 수 있다.

상기 이어 후크(3)는 사용자의 귓바퀴에 패용하기 위한 일정 곡률 반경을 갖는 걸이부(31)와 상기 바디(2)에 고정되는 고정부(32)가 일체로 형성된다. 더욱이, 상기 이어 후크(3)는 본 발명에 따른 안테나 모듈(7)을 적용하기 위하여 경질 또는 연질의 합성 수지 재질로 형성하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 블루투스 통신을 위한 내장형 안테나 모듈(7)은 상기 이어 후크(3)에 내장된다. 바람직하게도, 도 1의 점선으로 표시된 A부분에 설치할 수 있다. 상기 A부분은 상기 바디(2)와 이어 후크(3)가 고정되는 부분으로써, 이 부분에 안테나 모듈(7)을 설치하여야 후술될 전기적 연결 수단이 상기 바디(2) 내부로 용이하게 인출될 수 있을 것이다.

도 3은 본 발명에 따른 내장형 안테나 모듈(7)이 이어 후크(3)에 적용된 상태를 도시한 설치 상태도로써, 안테나 모듈(7)이 상기 이어 후크(3)의 단부에서 그 내부에 실장 및 고정된 모습을 보여주고 있다.

도 3에 도시한 바와 같이, 상기 이어 후크(3)에 고정되는 안테나 모듈(7)의 방사체는 소정의 기판(72)상에 일정 형상으로 패터닝된 패턴(73)으로 구성되었다. 따라서, 도 3의 경우에 있어서는 상기 기판(72)이 상기 이어 후크(3)의 내부에 고정되는 것이 바람직하다. 역시, 상기 전기적 연결 수단으로는 가요성 인쇄회로(FPC; Flexible Printed Circuit)(71)를 사용하였다. 상기 가요성 인쇄회로(71)의 일단은 상기 기판(72)의 단부에서 솔더링(soldering) 등의 방식으로 상기 패 턴(73)과 전기적으로 연결된다. 또한, 상기 가요성 인쇄회로(71)의 타단은 상기 이어 후크(3)의 외부로 충분한 길이를 가지고 인출되도록 하여, 상기 인출된 부분이 바디(2)의 내부로 인입되어 상기 블루투스 모듈과 전기적으로 급전된다.

그러나 이에 국한되지 않는다. 예를 들어, 상기 안테나 방사체로는 일정 슬롯에 의해 일정 패턴을 갖도록 형성되는 금속성 방사 플레이트가 단독으로 상기 이어 후크(3)의 내부에 적용될 수 있다. 역시, 상기 전기적 연결 수단으로 가요성 인쇄회로(71) 이외에 세선 케이블 등이 사용될 수도 있을 것이다.

후술되겠지만, 상술한 안테나 방사체와 전기적 연결 수단은 이어 후크(3)의 형태에 따라 다양하게 적용될 수 있다. 이에 대한 내용을 하기와 같다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나가 이어 후크에 적용되는 상태를 도시한 요부 사시도로써, 이어 후크(3)의 고정부(32)만을 도시하였다. 부호 321은 상기 이어 후크(3)를 상기 바디(2)에 고정하기 위한 바디 결합부를 도시한 것으로써, 공지의 고정 수단이 사용되어도 무방하다.

도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 안테나 방사체는, 만일 이어 후크(3)가 하나의 사출물로써 구성된다면, 사출시 상기 안테나 방사체가 인서트 몰딩에 의해 삽입될 수 있도록 구성할 수 있다. 이때, 상기 가요성 인쇄회로(71)의 일단은 상기 바디(2)의 내부로 인입시키기 위한 충분한 길이로 상기 이어 후크(3)의 외부로 돌출되는 것이 바람직하다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 안테나가 이어 후크에 적용되는 상태 를 도시한 요부 사시도로써, 상기 이어 후크(3)가 상부 케이스 프레임(323)과 하부 케이스 프레임(323)으로 형성되고, 상기 상, 하부 케이스 프레임(323, 324)의 결합에 의해 하나의 이어 후크(3)가 형성될 경우의 도면이다.

도 5에 도시한 바와 같이, 이러한 경우에 상기 이어 후크(3)를 형성하는 상, 하부 케이스 프레임(323, 324)이 결합되면, 소정의 공동(cavity)(325)이 형성되며, 상기 공동내에 본 발명에 따른 안테나 방사체가 삽입 고정할 수 있을 것이다. 미도시되었으나, 상기 안테나 방사체는 공지의 수단에 의해 상기 공동(325)의 내부에 고정될 수 있다. 예를 들어, 방사 패턴을 갖는 기판의 경우, 상기 상, 하부 케이스 프레임(323, 324) 사출시 함께 형성되는 소정의 부싱에 의해 고정될 수 있을 것이며, 만일, 단일 금속 방사 플레이트가 적용될 경우에는 상기 부싱에 의해 고정될 수도 있으나, 상기 공동(325) 내부에 상기 금속 방사 플레이트를 위치시킨 후, 에폭시 폼(foam) 등의 충진재를 사용하여 고정시킬 수도 있을 것이다. 예컨대, 본 발명에서는 안테나 방사체를 이어 후크(3)의 내부에 적용하는 것이 중요하며, 상기 안테나 방사체를 고정하기 위해서는 공지의 고정 수단을 사용해도 무방하다.

역시, 부호 321은 도 4에 설명한 바와 같이, 이어 후크를 바디에 고정시키기 위한 바디 결합부로써 사용될 것이다.

분명히, 청구항들의 범위내에 있으면서 이러한 실시예들을 변형할 수 있는 많은 방식들이 있다. 다시 말하면, 이하 청구항들의 범위를 벗어남 없이 본 발명을 실시할 수 있는 많은 다른 방식들이 있을 수 있는 것이다.

본 발명에 따른 블루투스 헤드셋은 안테나 모듈이 이어 후크 부분에 적용되기 때문에 헤드셋 본체 내부에 별도의 안테나 모듈 실장 공간을 배제시켜 결과적으로 블루투스 헤드셋의 슬림화에 기여할 수 있는 효과가 있다.

Claims (10)

1. 마이크 장치와 이어폰 장치를 가지며, 내부에 블루투스 모듈을 포함하는 일정 형상의 바디;

   상기 바디에 고정되어 사용자의 귓바퀴에 패용되는 곡형의 이어 후크; 및

   상기 이어 후크에 설치되는 안테나 모듈을 포함하되,

   상기 안테나 모듈은,

   상기 이어 후크의 내부에 실장되는 안테나 방사체;

   상기 안테나 방사체와 전기적으로 연결되며 상기 이어 후크의 상기 바디와의 결합 단부로 인출되어 상기 바디 내부의 블루투스 모듈에 급전되도록 설치되는 전기적 연결 수단을 포함함을 특징으로 하는 내장형 안테나 모듈을 갖는 블루투스 헤드셋.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 이어 후크는 일정 곡률로 형성되는 걸이부와, 상기 헤드셋의 바디에 고정되는 고정부가 일체로 형성되며, 상기 안테나 방사체는 상기 이어 후크의 걸이부 내부에 적용됨을 특징으로 하는 내장형 안테나 모듈을 갖는 블루투스 헤드셋.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 이어 후크는 합성 수지 재질로 형성됨을 특징으로 하는 내장형 안테나 모듈을 갖는 블루투스 헤드셋.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 안테나 방사체는 상기 이어 후크의 사출시 인서트 몰딩(insert molding)됨을 특징으로 하는 내장형 안테나 모듈을 갖는 블루투스 헤드셋.
5. 제 3항에 있어서,

   상기 이어 후크는 상부 케이스 프레임과 하부 케이스 프레임의 결합으로 구성되며, 상기 안테나 방사체는 상기 상, 하부 케이스 프레임에 의해 제공되는 공동상에 실장됨을 특징으로 하는 내장형 안테나 모듈을 갖는 블루투스 헤드셋.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 전기적 연결 수단은 일단이 상기 안테나 방사체와 전기적으로 연결되며, 타단이 상기 바디 내부의 블루투스 모듈과 전기적으로 급전되는 가요성 인쇄회로(FPC) 또는 세선 케이블임을 특징으로 하는 내장형 안테나 모듈을 갖는 블루투스 헤드셋.
7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 안테나 방사체는 일정 형상의 금속 플레이트임을 특징으로 하는 내장형 안테나 모듈을 갖는 블루투스 헤드셋.
8. 제 7항에 있어서,

   상기 전기적 연결 수단은 상기 금속 플레이트의 일단에서 솔더링에 의해 전기적으로 연결됨을 특징으로 하는 내장형 안테나 모듈을 갖는 블루투스 헤드셋.
9. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 안테나 방사체는 일정 넓이의 유전체 기판상에 일정 형상으로 형성된 패턴임을 특징으로 하는 내장형 안테나 모듈을 갖는 블루투스 헤드셋.
10. 제 9항에 있어서,

    상기 전기적 연결 수단은 상기 기판상에 형성된 패턴의 일단과 전기적으로 연결되기 위하여 솔더링됨을 특징으로 하는 내장형 안테나 모듈을 갖는 블루투스 헤드셋.

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