KR101831644B1 - 터치 입력부를 구비하는 이어폰 및 이를 이용하는 휴대 단말기 - Google Patents

터치 입력부를 구비하는 이어폰 및 이를 이용하는 휴대 단말기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 터치 입력부를 구비하는 이어폰 및 이를 이용하는 휴대 단말기에 관한 것으로, 음성 신호를 수신하는 마이크; 좌음향 신호를 출력하는 좌스피커; 우음향 신호를 출력하는 우스피커; 일차원 좌표를 인식하는 터치 입력부; 및 상기 터치 입력부의 조작 신호를 전송하기 위한 센싱 단자, 상기 마이크와 연결되며 상기 마이크 구동을 위한 바이어스 전압을 공급하는 마이크 단자, 좌음향 신호를 출력하는 좌스피커와 연결되는 좌음향 단자, 우음향 신호를 출력하는 우스피커와 연결되는 우음향 단자 및 접지 단자를 포함하는 플러그를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이러한 본 발명은 종래의 버튼식 조작부를 구비하는 이어폰에 비하여 다양한 조작 신호를 휴대 단말기에 입력할 수 있다. 이를 통해 사용자는 이어폰을 통해 휴대 단말기를 용이하게 조작할 수 있다.

Description

터치 입력부를 구비하는 이어폰 및 이를 이용하는 휴대 단말기{EARPHONE HAVING THE TOUCH INPUT UNIT AND A PORTABLE TERMINAL USING THE SAME}
본 발명은 터치 입력부를 구비하는 이어폰 및 이를 이용하는 휴대 단말기에 관한 것으로, 특히 한 장의 인듐 주석 산화물(ITO : Indum Tin Oxide) 필름만을 사용하여 일차원 좌표를 인식할 수 있는 터치 입력부를 구비하는 이어폰 및 이를 이용하는 휴대 단말기에 관한 것이다.
최근 정보통신 기술과 반도체 기술 등의 눈부신 발전에 힘입어 휴대 단말기의 보급과 이용이 급속도록 증가하고 있다. 특히, 최근의 휴대 단말기는 각자의 전통적인 고유 영역에 머무르지 않고 다른 단말기들의 영역까지 아우르는 모바일 융/복합(mobile convergence) 단계에 이르고 있다. 대표적으로 이동통신 단말기의 경우에는 음성통화나 메시지 송수신과 같은 일반적인 통신 기능 외에도 방송 시청 기능(예컨대, DMB(Digital Multimedia Broadcasting)나 DVB(Digital Video Broadcasting)와 같은 이동 방송), 음악(예컨대, MP3(MPEG Audio Layer-3)재생 기능, 사진 촬영 기능, 데이터 통신 기능, 인터넷 접속 기능 및 근거리 무선 통신 기능 등 다양한 기능들을 제공하고 있다.
한편, 상기 휴대 단말기의 사용자는 이어폰을 통해 음악 청취, 방송 시청 등을 수행할 수 있다. 이를 위하여 종래의 휴대 단말기는 제조사마다 10극, 20극 이어폰 등 다양한 형태의 이어폰이 장착되었다. 하지만, 최근에는 3.5 파이(□)의 4극 이어폰이 장착되는 휴대 단말기가 증가하고 있다. 이와 더불어 볼륨 조절키, 통화키와 같은 버튼식 조작부를 포함하는 4극 이어폰이 제공되고 있다. 상기 버튼식 조작부를 포함하는 4극 이어폰은 버튼 키가 눌렸을 때 출력되는 전압의 크기가 달라진다. 이를 위하여, 상기 4극 이어폰은 각 키에 서로 다른값을 가지는 저항을 할당하고, 키가 눌린 경우 마이크 단자와 연결되도록 구성한다. 따라서, 상기 키가 눌린 경우 마이크 단자를 통해 출력되는 전압은 각 키에 할당 저항값에 따라 달라진다. 상기 휴대 단말기는 출력 전압을 마이크 단자와 연결된 아날로그 디지털 변환부(ADC)를 통해 인식하고, 인식된 전압에 따라 눌려진 키를 인식할 수 있다. 이러한, 종래의 4극 이어폰은 다양한 기능을 제어하기 위하여 버튼식 키를 추가하는 경우 조작부의 크기가 커지는 문제점이 존재한다. 또한, 종래의 4극 이어폰과 같이 마이크 바이어스 전압을 분배하여 키 종류를 인식하는데 한계가 존재한다.
따라서 본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 한 장의 인듐 주석 산화물(ITO) 필름을 사용하여 일차원 좌표를 인식하는 터치 입력부를 구비하는 이어폰 및 이를 이용하는 휴대 단말기를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 이어폰의 조작부를 터치 입력부로 형성함에 따라 다양한 조작 신호를 입력할 수 있는 터치 입력부를 구비하는 이어폰 및 이를 이용하는 휴대 단말기를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 터치 입력을 처리하기 위한 회로를 단순화할 수 있는 터치 입력부를 구비하는 이어폰 및 이를 이용하는 휴대 단말기를 제공하는데 있다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 터치 입력부를 구비하는 이어폰은 음성 신호를 수신하는 마이크; 좌음향 신호를 출력하는 좌스피커; 우음향 신호를 출력하는 우스피커; 일차원 좌표를 인식하는 터치 입력부; 및 상기 터치 입력부의 조작 신호를 전송하기 위한 센싱 단자, 상기 마이크와 연결되며 상기 마이크 구동을 위한 바이어스 전압을 공급하는 마이크 단자, 좌음향 신호를 출력하는 좌스피커와 연결되는 좌음향 단자, 우음향 신호를 출력하는 우스피커와 연결되는 우음향 단자 및 접지 단자를 포함하는 플러그를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 터치 입력부를 구비하는 이어폰을 이용하는 휴대 단말기는 일차원 좌표를 인식할 수 있는 터치 입력부를 구비하는 이어폰을 이용하는 휴대 단말기에 있어서, 상기 이어폰이 삽입되며 상기 터치 입력부의 조작 신호를 수신하는 센싱 단자, 상기 이어폰 장착 시 상기 이어폰의 접지 단자와 연결되는 검출 단자, 상기 이어폰의 음성 신호가 입력되며 마이크 바이어스 전원이 연결되는 마이크 단자, 접지가 연결되는 접지 단자, 우음향 신호를 상기 이어폰에 전송하기 위한 우음향 단자 및 좌음향 신호를 상기 이어폰에 전송하기 위한 좌음향 단자를 포함하는 이어잭; 및 상기 이어폰의 삽입 여부를 검출하며, 상기 터치 입력부로부터 조작 신호를 입력받아 상기 조작 신호에 대응하는 기능을 수행하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 터치 입력부를 구비하는 이어폰 및 이를 이용하는 휴대 단말기는 종래의 버튼식 조작부를 구비하는 이어폰에 비하여 다양한 조작 신호를 휴대 단말기에 입력할 수 있다. 이를 통해 사용자는 이어폰을 통해 휴대 단말기를 용이하게 조작할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 이어폰 및 휴대 단말기의 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 터치 입력부의 구조를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 터치 입력부의 동작 원리를 설명하기 위한 등가 회로도를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 이어폰 및 휴대 단말기의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명한다. 이때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 이어폰 및 휴대 단말기의 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 1을 참조하면, 상기 휴대 단말기(100)는 일측에 이어폰(Earphone : 200)의 플러그(Plug : 220)가 삽입되는 이어잭(Earjack : 140)을 포함할 수 있다. 상기 휴대 단말기(100)는 이어잭(140)을 통해 상기 이어폰(200)에 오디오 신호를 송신하고, 상기 이어폰(200)으로부터 음성 신호를 수신할 수 있다. 또한, 상기 휴대 단말기(100)는 이어잭(140)을 통해 상기 이어폰(200)의 터치 입력부(210)를 통해 입력되는 조작 신호를 수신하고, 수신된 조작 신호에 대응하는 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 상기 터치 입력부(210)를 통해 볼륨 업(Volume Up)을 요청하는 조작 신호가 입력되는 경우 상기 휴대 단말기(100)는 볼륨을 업시킬 수 있다.
상기 이어폰(200)은 마이크(Mike : 240), 스피커(Speaker : 230), 터치 입력부(210) 및 플러그(220)를 포함할 수 있다. 상기 마이크(240)는 음성 신호를 수신할 수 있다. 상기 스피커(230)는 음향 신호를 출력할 수 있다. 상기 스피커(230)는 우음향 신호를 출력하는 우스피커(231) 및 좌음향 신호를 출력하는 좌스피커(232)를 포함할 수 있다.
상기 플러그(220)는 좌음향 단자(L), 우음향 단자(R), 접지단자(GND), 마이크 단자(MIC) 및 센싱단자(S)를 포함할 수 있다. 상기 좌음향 단자(L) 및 우음향 단자(R)는 휴대 단말기(100)로부터 좌음향 신호 및 우음향 신호를 각각 전송받을 수 있다. 상기 접지 단자(GND)는 휴대 단말기(100)의 접지와 연결된다. 또한, 도시하지는 않았지만, 상기 이어폰(200)이 FM 라디오 신호 및 방송 신호를 수신하는 안테나 역할을 수행하도록 구성된 경우 상기 접지 단자(GND)는 FM 라디오 또는 방송 신호를 휴대 단말기(100)에 전송할 수 있다. 상기 마이크 단자(MIC)는 이어폰(200)에 실장된 마이크(240)를 통해 입력되는 음성 신호를 휴대 단말기(100)에 전송할 수 있다. 상기 센싱 단자(S)는 상기 터치 입력부(210)와 연결되어, 상기 터치 입력부(210)의 터치(Touch), 롱터치(Long touch), 터치 이동(Touch Movement) 등에 따른 조작 신호를 휴대 단말기(100)에 전송할 수 있다. 한편, 상기 도 1에서는 종래 4극 이어폰의 마이크 단자를 분리하여 센싱 단자(S)를 추가한 형태로 플러그(220)를 도시하였지만 본 발명이 이에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 상기 플러그(220)는 다양한 형태로 센싱 단자(S)를 추가할 수 있다.
상기 터치 입력부(210)는 휴대 단말기(100)를 제어하기 위한 사용자의 조작 신호를 수신하기 위한 장치이다. 상기 조작 신호는 터치 신호가 될 수 있다. 상기 터치 입력부(210)는 터치 신호에 따라 다양한 기능을 제어하기 위하여 다수의 영역으로 구분될 수 있다. 이때, 사용자의 편의를 위하여 상기 터치 입력부(210)의 표면에는 터치 시 실행되는 기능을 나타내는 마크들(Marks : 1, 2, 3)이 인쇄될 수 있다. 예를 들어, 상기 도 1에 도시된 바와 같이 상기 터치 입력부(210)의 표면에는 볼륨 업키를 나타내는 제1마크(1), 볼륨 다운키를 나타내는 제2마크(2) 및 통화키를 나타내는 제3마크(3)가 인쇄될 수 있다. 하지만 본 발명이 이에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 상기 마크는 제조사의 의도에 따라 다양한 형태로 인쇄될 수도 있다. 또는 상기 터치 입력부(210)의 표면에 마크가 없을 수도 있다. 또한, 상기 도 1에서는 상기 터치 입력부(210)가 3개의 영역으로 구분된 것으로 도시하였지만 본 발명이 이에 한정되지는 않는다. 즉, 상기 터치 입력부(210)는 제조사의 의도에 따라 하나 이상의 영역으로 구분될 수 있으며, 구분된 영역에 할당된 기능 역시 제조사의 의도에 따라 달라질 수 있다.
또한, 상기 터치 입력부(210)는 터치 이동, 터치 속도에 따른 다양한 조작 신호를 휴대 단말기(100)에 제공할 수 있다. 예를 들어, 음악 파일 재생 중 사용자가 제1방향(제1마크에서 제3마크 방향)으로 기 설정된 기준 속도 미만으로 터치 이동하는 경우 상기 휴대 단말기(100)는 다음 곡을 재생하고, 제2방향(제3마크에서 제1마크 방향)으로 상기 기준 속도 미만으로 터치 이동하는 경우 이전 곡을 재생할 수 있다. 또는, 음악 파일 재생 중 사용자가 상기 제1방향으로 상기 기준 속도 이상으로 터치 이동하는 경우 상기 휴대 단말기(100)는 음악 파일의 재생 속도를 증가시키고, 상기 제2방향으로 상기 기준 속도 이상으로 터치 이동하는 경우 음악 파일의 재생 속도를 감소시킬 수 있다. 이러한, 상기 터치 입력부(210)는 저항막 방식으로 형성될 수 있다. 특히, 본 발명에 따른 상기 터치 입력부(210)는 한 장의 인듐 주석 산화물(ITO : Indum Tin Oxide) 필름만을 포함하여 일차원 좌표를 인식할 수 있다. 이는 터치 입력부(210)의 터치 입력을 처리하기 위한 별도의 IC가 필요없도록 회로를 단순화하여 비용을 절감하기 위함이다. 상기 터치 입력부(210)에 대한 상세한 설명은 도 2 및 도 3을 참조하여 후술하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 터치 입력부의 구조를 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 터치 입력부의 동작 원리를 설명하기 위한 등가 회로도를 도시한 도면이다.
상기 도 1 내지 도 3을 참조하면, 상기 터치 입력부(210)는 저항막 층(21) 및 도전층(22)으로 구성될 수 있다.
상기 저항막층(21)은 저항 성분이 코팅된 인듐 주석 산화(ITO) 필름으로 형성될 수 있다. 상기 저항막층(21)은 전원이 공급되는 양의 전극(Y+) 및 접지되는 음의 전극(Y-)를 양측 끝에 포함할 수 있다. 상기 양의 전극(Y+)은 상기 플러그(220)의 마이크 단자(MIC)와 연결된다. 즉, 상기 이어폰(200)이 휴대 단말기(100)에 장착되는 경우 상기 양의 전극(Y+)은 마이크 단자(MIC)를 통해 마이크 바이어스 전원(MIC_Bias)을 공급받을 수 있다.
상기 도전층(22)은 전기가 통하는 금속막으로 형성될 수 있다. 상기 도전층(22)은 플러그(220)의 센싱 단자(S)와 연결되며, 터치 시 상기 저항막층(21)과 일측이 접촉될 수 있다. 상기 도전층(22)은 센싱 단자(S)의 플로팅(Floating)을 방지하기 위한 풀-다운 저장(Pull-down Resistor, Rb)과 연결될 수 있다.
상기 터치 입력부(210)에 터치가 발생하지 않는 경우 상기 터치 입력부(210)는 상기 도 3의 (a)에 도시된 바와 같은 등가 회로로 표현될 수 있다. 즉, 양의 전극(Y+)에 휴대 단말기(100)로부터 공급되는 마이크 바이어스 전원(MIC_Bias)이 인가되고, 양의 전극(Y+)과 음의 전극(Y-) 사이에는 필름 저항(Ry)이 존재한다. 이때, 센싱 단자(S)에는 풀 다운 저항(Rb)에 의해 0V가 입력된다.
한편, 터치가 발생하여 저항막층(21)과 도전층(22)의 일부가 접촉된 경우 상기 터치 입력부(210)는 상기 도 3의 (b)에 도시된 바와 같은 등가 회로로 표현될 수 있다. 즉, 터치 발생 시 상기 센싱 단자(S)에 인가되는 센싱 전압(Vs)은 아래 <식 1>과 같다.
Vs = Vmic_bias * {(Ry- // Rb) / (Ry- // Rb) + Ry+ + R1} (식 1)
상기 <식 1>에서, Vmic_bias는 휴대 단말기(100)로부터 인가되는 마이크 바이어스 전압이다. 상기 R1은 풀업(Pull-up) 저항으로, 설명의 편의을 위하여 상기 도 3에 도시 하였으나 휴대 단말기(100)에 실장되는 부품이다. 상기 Ry+는 양의 전극(Y+)과 터치 지점 사이의 저항이고, Ry-는 터치 지점과 음의 전극(Y-) 사이의 저항이다. 즉, Ry+ 및 Ry-의 값은 터치 위치에 따라 달라진다. 상기 (Ry- // Rb)는 저항 Ry- 및 저항 Rb의 병렬 합성 저항값을 의미한다. 상기 병렬 합성 저항값을 산출하는 방법은 당업자에게 자명하며, 공지된 기술이므로 상세한 설명을 생략하기로 한다. 상기 센싱 전압(Vs)은 플러그(220)의 센싱 단자(S)를 통해 휴대 단말기(100)에 전송되고, 상기 휴대 단말기(100)는 전송된 센싱 전압(Vs)을 통해 터치 위치를 인식할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 이어폰 및 휴대 단말기의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
상기 도 1 내지 도 4를 참조하면, 상기 이어폰(200)은 터치 입력부(210), 플러그(220), 스피커(230) 및 마이크(240)를 포함하고, 상기 휴대 단말기(100)는 오디오 처리부(160), 이어잭(140), 표시부(130), 저장부(120) 및 제어부(110)를 포함할 수 있다.
상기 터치 입력부(210)는 사용자의 제스처(터치, 롱터치, 터치 이동 방향, 터치 이동 속도 등)에 따른 조작 신호를 상기 휴대 단말기(100)에 전송할 수 있다. 이러한 상기 터치 입력부(210)에 대한 상세한 설명은 도 1 내지 도 3에서 상술하였으므로 생략하기로 한다. 상기 도 4에서는 터치된 상태를 기준으로 도시하였다. 상기 스피커(230)는 상기 휴대 단말기(100)로부터 전송되는 음향 신호를 출력할 수 있다. 상기 스피커(230)는 상기 플러그(220)의 우음향 단자(R)와 연결되어 우음향 신호를 출력하는 우스피커(231) 및 상기 플러그(220)의 좌음향 단자(L)와 연결되어 좌음향 신호를 출력하는 좌스피커(232)를 포함할 수 있다. 상기 마이크(240)는 음성 신호를 입력받을 수 있다. 상기 입력된 음성 신호는 플러그(220)의 마이크 단자(MIC)를 통해 휴대 단말기(100)에 전송될 수 있다. 상기 마이크(240)의 양단자(+)는 상기 터치 입력부(210)의 양의 전극(Y+)과 연결될 수 있다.
상기 플러그(220)는 휴대 단말기(100)와의 인터페이스를 위한 장치이다. 상기 플러그(220)는 마이크 단자(MIC), 접지 단자(GND), 우음향 단자(R), 좌음향 단자(L) 및 센싱 단자(S)를 포함할 수 있다. 이러한 상기 플러그(220)에 대한 설명은 상기 도 1에서 상술하였으므로 생략하기로 한다.
상기 이어잭(140)은 상기 이어폰(200)과의 인터페이스를 위한 장치로, 이어폰(200)의 플러그(220)와 같이 마이크 단자(MIC), 접지 단자(GND), 우음향 단자(R), 좌음향 단자(L) 및 센싱 단자(S)를 포함하고, 이어폰(200)의 장착 여부를 검출하기 위한 검출 단자(DET)를 더 포함할 수 있다.
상기 이어잭(140)의 센싱 단자(S)는 제1아날로그 디지털 변환부(ADC1)와 연결되고, 상기 이어잭(140)의 접지 단자(GND)는 접지되고, 상기 이어잭(140)의 우음향 단자(R)는 오디오 처리부(160)의 우음향 출력 단자(R)와 연결되며, 상기 이어잭(140)의 좌음향 단자(L)는 오디오 처리부(160)의 좌음향 출력 단자(L)와 연결될 수 있다. 한편, 상기 이어폰(200)이 FM 라디오 신호 및 방송 신호를 수신하는 안테나 역할을 수행하도록 구성한 경우 상기 이어잭(140)의 접지 단자(GND)는 방송 신호를 수신하여 재생하는 방송 수신부(미도시) 또는 FM 라디오 재생부(미도시)에 선택적으로 연결될 수 있다.
상기 검출 단자(DET)는 풀업 저항인 제2저항(R2)와 연결되며, 이어폰(200) 미장착 시 오픈(Open) 상태가 되고, 이어폰(200) 장착 시 이어폰(200)의 접지 단자(GND)와 연결될 수 있다. 상기 이어잭(140)의 마이크 단자(MIC)는 이어폰(200)의 마이크(240) 동작을 위한 마이크 바이어스 전원(MIC_Bias)이 연결되어 있다. 상기 마이크 바이어스 전원(MIC_Bias)과 마이크 단자(MIC) 사이에는 풀업(Pull-up) 저항인 제1저항(R1)이 존재한다. 또한, 상기 이어잭(140)의 마이크 단자(MIC)는 후술하는 제2아날로그 디지털 변환부(ADC2) 및 오디오 처리부(160)의 마이크 입력 단자(MIC)와 연결될 수 있다.
상기 오디오 처리부(160)는 오디오 신호를 송수신하여 인코딩 및 디코딩을 수행하는 음향 부품으로 형성될 수 있다. 이러한 상기 오디오 처리부(160)는 코덱(Codec) 및 오디오 앰프(Amp) 등을 포함할 수 있다. 상기 오디오 처리부(160)는 휴대 단말기(100)에 실장된 마이크(161) 및 스피커(162)와 연결되며, 상기 휴대 단말기의 마이크(161) 또는 이어폰(200)의 마이크(240)로부터 입력되는 아날로그 음성 신호를 디지털 음성 신호로 변환하고 데이터화하여 상기 제어부(110)로 전송하고, 상기 제어부(110)로부터 입력되는 디지털 음성 신호를 아날로그 음성 신호로 변환하여 휴대 단말기(100)의 스피커(162) 또는 이어폰(200)의 스피커(230)를 통해 출력할 수 있다. 또한, 상기 오디오 처리부(160)는 휴대 단말기(100)에서 발생하는 다양한 오디오 신호를 휴대 단말기(100)의 스피커(162) 또는 이어폰(200)의 스피커(230)를 통해 출력할 수 있다. 예를 들어, 상기 오디오 처리부(160)는 MP3 파일 재생, 동영상 파일 재생 등에 따른 오디오 신호를 휴대 단말기(100)의 스피커(162) 또는 이어폰(200)의 스피커(230)를 통해 출력할 수 있다. 이를 위하여 상기 오디오 처리부(160)는 마이크 입력 단자(MIC), 우음향 출력 단자(R) 및 좌음향 출력 단자(L)를 포함할 수 있다.
상기 표시부(130)는 휴대 단말기(100)의 각종 메뉴를 비롯하여 사용자가 입력한 정보 또는 사용자에게 제공하기 위한 정보를 표시한다. 예를 들어, 상기 표시부(130)는 휴대 단말기(100)의 이용에 따른 다양한 화면 예컨대 대기 화면, 메시지 작성 화면, 통화 화면 등을 제공할 수 있다. 특히, 본 발명에 따른 표시부(130)는 이어폰 (200) 장착 시 이어폰(200)이 장착되었음을 알리는 아이콘을 배터리 잔량, 수신 강도, 알람 설정 상태 등을 알리는 인디케이터(Indicator) 영역에 표시할 수 있다. 상기 표시부(130)는 터치 입력부(210)로부터 입력되는 조작 신호에 대응하는 기능을 수행하는 화면을 출력할 수 있다. 예를 들어, 상기 터치 입력부(210)로부터 통화 요청 신호가 입력되는 경우 상기 표시부(130)는 통화 요청 화면을 출력할 수 있다. 상기 표시부(130)는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display), OLED(Organic Light Emitted Diode), AMOLED(Active Matrix Organic Light Emitted Diode) 등으로 형성될 수 있다. 한편, 상기 표시부(130)가 터치스크린으로 형성되는 경우 상기 표시부(130)는 입력부(미도시)의 기능을 수행할 수도 있다.
상기 저장부(120)는 본 발명의 실시 예에 따른 기능 동작에 필요한 프로그램을 비롯하여, 사용자 데이터 등을 저장할 수 있다. 예를 들어, 상기 저장부(120)는 휴대 단말기(100)의 전반적인 동작을 제어하는 프로그램 및 휴대 단말기(100)를 부팅시키는 운영체제(OS, Operating System), 휴대 단말기(100)의 기타 옵션(Options) 기능 예컨대, 카메라 기능, 소리 재생 기능, 이미지 또는 동영상 재생 기능, 근거리 무선 통신 기능 등에 필요한 응용 프로그램 등을 저장할 수 있다. 또한, 상기 저장부(120)는 휴대 단말기(100)의 사용에 따라 발생하는 사용자 데이터 예컨대 문자 메시지, 게임 파일, 음악 파일, 영화 파일 등을 저장할 수 있다. 특히, 본 발명에 따른 저장부(120)는 터치 입력부(210)로부터 입력되는 조작 신호와 특정 기능을 매핑한 매핑 테이블(Mapping table)을 저장할 수 있다. 상기 매핑 테이블은 아래 <표 1>가 같이 구성될 수 있다.
Figure 112011015115683-pat00001
상기 <표 1>을 참조하면, 매핑 테이블은 터치, 터치 이동에 따른 조작 신호와 특정 기능이 매핑되어 있다. 상기 조작 신호에 매핑된 기능은 휴대 단말기(100)의 상태에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 대기 상태에서 0 V 초과 ~ 0.7 V 이하의 전압이 입력되는 경우 통화 요청 기능이 수행되고, 음악 재생 프로그램이 실행된 상태에서 0 V 초과 ~ 0.7 V 이하의 전압이 입력되는 경우 음악 재생/중지 기능이 수행될 수 있다. 한편, 상기 <표 1>은 일예를 도시한 것으로 본 발명이 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 상기 <표 1>에서는 터치를 3 단계로 구분하였지만 설계자의 의도에 따라 하나 이상으로 다양하게 설정할 수 있다. 또한, 상기 매핑 테이블이 대기 상태, 음악 재생 및 통화 중 상태를 포함하는 것으로 도시하였지만, 상기 매핑 테이블은 방송 재생 상태, 게임 상태 등과 같은 다양한 상태를 포함할 수도 있다. 한편, 상기 저장부(120)는 매핑 테이블을 사용자가 변경할 수 있는 메뉴를 제공할 수도 있다. 상기 메뉴를 통해 사용자는 조작 신호에 매핑된 기능을 변경하거나, 조작 신호를 추가 또는 삭제할 수 있다.
상기 제어부(110)는 휴대 단말기(100)의 전반적인 동작 및 휴대 단말기(100)의 내부 블록들 간 신호 흐름을 제어할 수 있다. 특히, 본 발명에 따른 제어부(110)는 이어잭(140)의 검출 단자(DET)와 연결되며, 이어폰(200)의 장착 여부를 감지하는 이어폰 검출 단자(Ear_detect), 상기 이어잭(140)의 센싱 단자(S)와 연결되며, 상기 터치 입력부(210)의 조작 신호를 입력받는 제1아날로그 디지털 변환부(ADC1) 및 상기 이어잭(140)의 마이크 단자(MIC)와 연결되는 제2아날로그 디지털 변환부(ADC2)를 포함할 수 있다.
상기 이어폰 검출 단자(Ear_detect)는 GPIO 단자로 형성될 수 있다. 상기 이어폰 검출 단자(Ear_detect)는 풀업 저항인 제2저항(R2)이 연결될 수 있다. 즉, 상기 제어부(110)는 전원(VDD)에 의하여 이어폰 검출 단자(Ear_detect)에 하이(High) 신호(예컨대 3V)가 입력되는 경우 이어폰(200)이 미장착된 것으로 판단하고, 상기 이어잭(140)의 검출 단자(DET)가 이어폰(200)의 접지단자(GND)와 연결되어 이어폰 검출 단자(Ear_detect)에 로우(Low) 신호(예컨대 0 V)가 입력되는 경우 이어폰(200)이 장착된 것으로 판단할 수 있다.
상기 제1아날로그 디지털 변환부(ADC1)는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 장치로, 상기 이어잭(140)의 센싱 단자(S)와 연결되어 이어폰(200)으로부터 입력되는 아날로그 전압을 디지털 신호로 변환할 수 있다. 상기 제어부(110)는 상기 제1아날로그 디지털 변환부(ADC1)로부터 입력되는 디지털 신호를 통해 터치 지점을 인식하고, 터치 지점에 매핑된 기능을 수행할 수 있다. 또한, 상기 제어부(110)는 터치 지점이 연속적으로 변경되는 경우 터치 이동으로 판단할 수 있다. 이때, 제어부(110)는 터치 이동 방향 및 터치에서 터치 해제까지의 시간을 측정하여 터치 이동 속도를 확인할 수 있다. 이를 통해, 상기 제어부(110)는 상기 <표 1>에서 상술한 바와 같은 다양한 조작 신호를 구분하고, 매핑된 기능을 수행할 수 있다. 상세하게는, 상기 제어부(110)는 터치 발생시 좌표 이동(전압 변화)없이 유지되는 시간을 측정하고, 상기 터치가 기 설정된 제1기준 시간 이상 유지되는 경우 롱터치로 인식할 수 있다. 또한, 상기 제어부(110)는 터치 이동을 제1방향과 제2방향으로 구분할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부(110)는 상기 제1아날로그 디지털 변환부(ADC1)에 입력되는 전압이 점점 커지는 경우 상기 제1방향으로 인식하고, 상기 제1아날로그 디지털 변환부(ADC1)에 입력되는 전압이 점점 작아지는 경우 상기 제2방향으로 인식할 수 있다. 또한, 상기 제어부(110)는 터치 시부터 터치 해제까지의 시간을 측정하고, 측정된 시간이 기 설정된 제2기준 시간 이상인지 확인할 수 있다. 상기 제어부(110)는 측정된 시간이 상기 제2기준 시간 이하인 경우 상기 터치 속도가 기 설정된 기준 속도 이상인 것으로 판단하고, 측정된 시간이 상기 제2기준 시간을 초과하는 경우 상기 터치 속도가 상기 기준 속도 미만인 것으로 판단할 수 있다.
상기 제2아날로그 디지털 변환부(ADC2)는 이어잭(140)의 마이크 단자(MIC)와 연결되어 종래의 버튼식 키 조작부를 가지는 4극 이어폰의 조작 신호를 구분할 수 있다. 이는 공지된 기술로 상세한 설명은 생략하기로 한다. 즉, 상기 제2아날로그 디지털 변환부(ADC2)는 종래의 4극 이어폰과 휴대 단말기(100)의 호환성을 위한 것으로, 생략될 수도 있다.
한편, 상기 도 4에서 도시하지 않았지만 본 발명에 따른 휴대 단말기(100)는 이미지 또는 동영상 촬영을 위한 카메라 모듈, 방송 수신을 위한 방송 수신 모듈, MP3 모듈과 같은 디지털 음원 재생 모듈, 근거리 무선 통신을 위한 근거리 무선 통신 모듈 및 근접 센싱을 위한 근접 센서 모듈 등 부가 기능을 제공하기 위한 구성 요소들을 선택적으로 더 포함할 수 있다. 이러한 구성 요소들은 디지털 기기의 컨버전스(convergence) 추세에 따라 변형이 매우 다양하여 모두 열거할 수는 없으나, 본 발명에 따른 휴대 단말기(100)는 상기 언급된 구성 요소들과 동등한 수준의 구성 요소들을 더 포함할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 실시 예에 따른 터치 입력부를 구비하는 이어폰 및 이를 이용하는 휴대 단말기에 대하여 본 명세서 및 도면을 통해 바람직한 실시 예들에 대하여 설명하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위해 일반적인 의미에서 사용된 것일 뿐, 본 발명이 전술한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다양한 실시 예가 가능함은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
100 : 휴대 단말기 110 : 제어부
120 : 저장부 130 : 표시부
140 : 이어잭 160 : 오디오 처리부
200 : 이어폰 210 : 터치 입력부
220 : 플러그 230 : 이어폰 스피커
240 : 이어폰 마이크

Claims (15)

  1. 음성 신호를 수신하는 마이크;
    좌음향 신호를 출력하는 좌스피커;
    우음향 신호를 출력하는 우스피커;
    일차원 좌표를 인식하는 터치 입력부; 및
    상기 터치 입력부의 조작 신호를 전송하기 위한 센싱 단자, 상기 마이크와 연결되며 상기 마이크 구동을 위한 바이어스 전압을 공급하는 마이크 단자, 좌음향 신호를 출력하는 좌스피커와 연결되는 좌음향 단자, 우음향 신호를 출력하는 우스피커와 연결되는 우음향 단자 및 접지 단자를 포함하고,
    상기 터치 입력부는,
    저항 성분으로 코팅된 저항막층; 및
    상기 센싱 단자와 연결되며, 터치 입력 시 상기 저항막층의 적어도 일부와 접촉하는 도전층을 포함하는 플러그를 포함하는 것을 특징으로 하는 이어폰.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 저항막 층은
    일측 끝에 위치하며, 상기 마이크 단자와 연결되는 양의 전극; 및
    상기 양의 전극 맞은 편 끝에 위치하며, 접지되는 음의 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 이어폰.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 도전층과 연결되며, 상기 센싱단자의 플로팅(Floating)을 방지하기 위한 풀-다운 저항(Pull-down Resistor)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이어폰.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 터치 입력부는
    표면에 터치 시 실행되는 기능을 나타내는 적어도 하나의 마크가 인쇄된 것을 특징으로 하는 이어폰.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 조작 신호는
    터치 신호, 롱터치 신호, 기설정된 기준 속도 미만의 제1방향 터치 이동 신호, 상기 기준 속도 미만의 제2방향 터치 이동 신호, 상기 기준 속도 이상의 제1방향 터치 이동 신호 및 상기 기준 속도 이상의 제2방향 터치 이동 신호를 포함하는 것을 특징으로 하는 이어폰.
  7. 휴대 단말기에 있어서,
    일차원 좌표를 인식하는 터치 입력부를 포함하는 이어폰이 삽입되어 상기 터치 입력부로부터 조작 신호를 수신하는 센싱 단자, 상기 이어폰 삽입 시 상기 이어폰의 접지 단자와 연결되는 검출 단자, 상기 이어폰의 음성 신호가 입력되며 마이크 바이어스 전원이 연결되는 마이크 단자, 접지가 연결되는 접지 단자, 우음향 신호를 상기 이어폰에 전송하기 위한 우음향 단자 및 좌음향 신호를 상기 이어폰에 전송하기 위한 좌음향 단자를 포함하는 이어잭; 및
    상기 이어폰의 삽입 여부를 검출하며, 상기 터치 입력부로부터 조작 신호를 입력받아 상기 조작 신호에 대응하는 기능을 수행하는 제어부를 포함하고,
    상기 터치 입력부는,
    저항 성분으로 코팅된 저항막층; 및
    상기 센싱 단자와 전기적으로 연결되며, 터치 입력 시 상기 저항막층의 적어도 일부와 접촉하는 도전층을 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 이어잭의 검출 단자와 연결되며, 풀업 저항이 연결되는 이어폰 검출 단자를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 이어잭의 센싱 단자와 연결되는 제1아날로그 디지털 변환부를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 이어잭의 마이크 단자와 연결되는 제2아날로그 디지털 변환부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는
    터치가 기 설정된 제1기준 시간 이상 유지되는 경우 롱터치로 인식하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 제1아날로그 디지털 변환부에 입력되는 전압의 변화를 통해 터치 이동을 제1방향과 제2방향으로 구분하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
  13. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는
    터치 시부터 터치 해제까지의 시간을 측정하여 상기 터치 속도가 기 설정된 기준 속도 이상인지 확인하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
  14. 제7항에 있어서,
    상기 조작 신호와 특정 기능을 매핑한 매핑 테이블을 저장하는 저장부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 저장부는
    상기 매핑 테이블을 변경할 수 있는 메뉴를 더 저장하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
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