KR102057863B1 - 이동 단말기 - Google Patents

Abstract

도전성 금속부를 포함하는 케이스; 상기 케이스의 내부에 실장되며 급전단과 접지면을 구비한 메인보드; 상기 금속부 및 상기 접지면과 이격되어 배치되는 제1 안테나 방사체; 상기 급전단과 상기 제1 안테나 방사체 사이를 전기적으로 연결하는 급전라인; 및 상기 접지면 및 상기 금속부와 상기 제1 안테나 방사체 사이를 전기적으로 연결하는 접지라인을 포함하는 이동 단말기는 금속소재를 케이스로 이용하더라도 금속소재의 케이스와 메인보드 사이에 전자기장의 형성을 최소화 할 수 있어, 안테나의 성능 저하를 방지할 수 있다.

Description

이동 단말기{MOBILE TERMINAL}

본 발명은 안테나의 수신율을 저하시키지 않고도 금속재질의 케이스를 적용할 수 있는 이동 단말기에 관한 것이다.

단말기는 이동 가능 여부에 따라 이동 단말기(mobile/portable terminal) 및 고정 단말기(stationary terminal)로 나뉠 수 있다. 다시 이동 단말기는 사용자의 직접 휴대 가능 여부에 따라 휴대(형) 단말기(handheld terminal) 및 거치형 단말기(vehicle mount terminal)로 나뉠 수 있다.

이와 같은 단말기(terminal)는 기능이 다양화됨에 따라 예를 들어, 사진이나 동영상의 촬영, 음악이나 동영상 파일의 재생, 게임, 방송의 수신 등의 복합적인 기능들을 갖춘 멀티미디어 기기(Multimedia player) 형태로 구현되고 있다.

이동 단말기의 뒷편의 케이스는 유전체 재질로 이루어지는 것이 일반적이나 최근 미관상의 요구로 인해 금속 재질의 케이스를 장착한 이동 단말기의 제작이 시도되고 있다.

이와 같이, 배터리 커버가 금속재질일 경우 안테나에서의 신호의 방사가 금속재질의 배터리 커버로 인해 방해받게 되므로 금속 재질의 배터리 커버가 사용될때 적절한 신호의 방사가 이루어질 수 있는 안테나가 필요하다.

본 발명은 금속재질의 케이스를 적용하더라도 안테나의 송수신율이 저하되는 것을 방지할 수 있는 이동 단말기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 상기 문제를 해결하기 위해 도전성 금속부를 포함하는 케이스; 상기 케이스의 내부에 실장되며 급전단과 접지면을 구비한 메인보드; 상기 금속부 및 상기 접지면과 이격되어 배치되는 제1 안테나 방사체; 상기 급전단과 상기 제1 안테나 방사체 사이를 전기적으로 연결하는 급전라인; 및 상기 접지면 및 상기 금속부와 상기 제1 안테나 방사체 사이를 전기적으로 연결하는 접지라인을 포함하는 이동 단말기를 제공한다.

상기 케이스는 상기 메인보드이 내부에 실장되는 본체 케이스; 및 상기 본체 케이스의 배면에 탈착되며, 상기 금속부를 구비한 후면커버를 포함할 수 있다.

상기 접지라인은 일측은 상기 제1 안테나 방사체와 연결되고 타측은 상기 금속부 및 상기 급전단과 연결되는 패턴이 형성된 연성회로기판을 이용할 수 있다.

상기 연성회로기판의 일측은 상기 본체 케이스의 외측면에 위치하고, 상기 연성회로기판 및 상기 본체 케이스를 관통하여 상기 제1 안테나 방사체와의 연결되는 스크류를 더 포함할 수 있다.

상기 연성회로기판의 타측에서 상기 패턴과 연결되며, 상기 후면커버가 상기 본체케이스와 결합시 탄성변형하며 상기 금속부와 접속되는 접속단자를 더 포함할 수 있다.

상기 급전단은 상기 연성회로기판의 타측과 접속되는 씨-클립(C-clip)을 더 포함할 수 있다.

상기 제1 안테나 방사체는 상기 케이스의 외측으로 노출되어 상기 케이스의 일부를 구성할 수 있다.

상기 접지라인 및 상기 급전라인은 상기 제1 안테나 방사체의 중앙에서 일측으로 치우쳐 상기 제1 안테나 방사체와 연결될 수 있다.

상기 제1 안테나 방사체는 제1 주파수 및 제2 주파수의 신호를 수신하고, 상기 접지라인 및 급전라인이 결합한 위치에서 상기 제1 방사체의 일측 단부까지의 거리와 제1 방사체의 타측 단부까지의 거리비는 상기 제1 주파수와 제2 주파수 비에 상응할 수 있다.

상기 제1 안테나 방사체는 상기 이동 단말기의 4개 측면 중 제1 측면에 위치하고, 상기 제1 측면과 인접하지 않는 제2 측면의 일측에 위치하는 제2 안테나 방사체를 더 포함하며, 상기 제2 안테나의 급전 및 접지는 상기 접지라인 및 상기 급전라인과 같은 일측 방향으로 치우쳐서 배치될 수 있다.

상기 접지라인과 상기 급전라인은 절곡부를 갖고, 상기 제1 안테나 방사체는 직선의 바(bar) 형상으로 구성할 수 있다.

상기 제1 안테나 방사체는 상기 이동 단말기의 상단 또는 하단에 위치할 수 있다. 이때, 상기 제1 안테나 방사체는 상기 이동 단말기의 상단에서 좌우로 연장된 ㄷ자 형상일 수 있다.

상기 제1 안테나 방사체의 단부와 상기 금속부의 거리는 1mm 이상 이격할 수 있다.

상기 금속부와 제1 안테나 방사체 사이에 위치하며, 상기 급전단 및 상기 금속부와 상기 전기적으로 연결되며 상기 케이스의 표면에 형성된 안테나 방사패턴을 더 포함할 수 있다.

상기 케이스 내부에 위치하며 상기 메인회로기판 및 전자부품이 안착되고, 메탈 플레이트 및 사출성형물을 포함하는 미들 프레임을 더 포함하고, 상기 제1 안테나 방사체는 상기 미들 프레임의 단부에 상기 메탈 플레이트와 이격되어 결합될 수 있다.

상기 금속부는 상기 메탈 플레이트와 전기적으로 접속될 수 있다.

본 발명의 적어도 일 실시예에 따르면, 금속소재를 케이스로 이용하더라도 금속소재의 케이스와 메인보드 사이에 전자기장의 형성을 최소화할 수 있어, 안테나의 성능 저하를 방지할 수 있다.

또한, 제1 안테나 방사체와 케이스의 금속부의 이격거리를 줄일 수 있어, 금속소재를 케이스에 이용함에 있어서 디자인의 자유도가 높아진다.

또한, 메탈 소재의 케이스가 탈착가능한 배터리 커버인 경우에도 메탈 소재가 분리되더라도 성능이 유지될 수 있다.

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예와 관련된 이동 단말기의 블록 구성도(block diagram)이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 관련된 이동 단말기의 전면 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 관련된 이동 단말기의 후면 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 관련된 이동 단말기의 후면의 후면커버를 분리한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 관련된 이동 단말기 일측 단부에 위치하는 안테나를 설명하기 위한 개념도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 관련된 이동 단말기의 제1 안테나 방사체와 케이스의 금속부 사이의 접지관계를 도시한 단면도이다.
도 7은 도 6의 분해도 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 관련된 이동 단말기의 제1 안테나 방사체와 메인보드의 급전단을 연결하는 급전라인이 위치한 부분의 단면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 관련된 이동 단말기의 제1 안테나 방사체의 급전 및 접지 관계를 나타내는 개념도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 관련된 이동 단말기의 제1 안테나 방사체의 급전 및 접지 관계를 나타내는 개념도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 관련된 이동 단말기의 미들 프레임을 도시한 평면도이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 관련된 이동 단말기의 제1 안테나 방사체의 급전 및 접지 관계를 나타내는 개념도이다.
도 13은 본 발명의 이동 단말기의 제1 안테나 방사체 효율을 설명하는 그래프이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함한다" 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.

이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.

이하 본 발명의 실시 예에 따른 이동 단말기에 대하여 도면을 참고하여 상세하게 설명하고, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기도 한다.

본 명세서에서 설명되는 이동 단말기에는 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션 등이 포함될 수 있다.

그러나, 본 명세서에 기재된 실시예에 따른 구성은 이동 단말기에만 적용 가능한 경우를 제외하면, 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터 등과 같은 고정 단말기에도 적용될 수도 있음을 본 기술분야의 당업자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예와 관련된 이동 단말기의 블록 구성도(block diagram)이다. 상기 이동 단말기(100)는 무선 통신부(110), A/V(Audio/Video) 입력부(120), 사용자 입력부(130), 센싱부(140), 출력부(150), 메모리(160), 인터페이스부(170), 제어부(180) 및 전원 공급부(190) 등을 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 갖는 이동 단말기가 구현될 수도 있다.

이하, 상기 구성요소들에 대해 차례로 살펴본다.

무선 통신부(110)는 이동 단말기(100)와 무선 통신 시스템 사이 또는 이동 단말기(100)와 이동 단말기(100)가 위치한 네트워크 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신부(110)는 방송 수신 모듈(111), 이동통신 모듈(112), 무선 인터넷 모듈(113), 근거리 통신 모듈(114) 및 위치정보 모듈(115) 등을 포함할 수 있다.

방송 수신 모듈(111)은 방송 채널을 통하여 외부의 방송 관리 서버로부터 방송 신호 및/또는 방송 관련된 정보를 수신한다. 상기 방송 채널은 위성 채널, 지상파 채널을 포함할 수 있다. 적어도 두 개의 방송 채널들에 대한 동시 방송 수신 또는 방송 채널 스위칭을 위해 둘 이상의 상기 방송 수신 모듈이 상기 이동단말기(100)에 제공될 수 있다.

상기 방송 관리 서버는, 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보를 생성하여 송신하는 서버 또는 기 생성된 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보를 제공받아 단말기에 송신하는 서버를 의미할 수 있다. 상기 방송 신호는, TV 방송 신호, 라디오 방송 신호, 데이터 방송 신호를 포함할 뿐만 아니라, TV 방송 신호 또는 라디오 방송 신호에 데이터 방송 신호가 결합한 형태의 방송 신호도 포함할 수 있다.

상기 방송 관련 정보는 방송 채널, 방송 프로그램 또는 방송 서비스 제공자에 관련한 정보를 의미한다. 상기 방송 관련 정보는, 이동통신망을 통하여도 제공될 수 있다. 이러한 경우에는 상기 이동통신 모듈(112)에 의해 수신될 수 있다.

상기 방송 관련 정보는 다양한 형태로 존재할 수 있다. 예를 들어, DMB(Digital Multimedia Broadcasting)의 EPG(Electronic Program Guide) 또는 DVB-H(Digital Video Broadcast-Handheld)의 ESG(Electronic Service Guide) 등의 형태로 존재할 수 있다.

상기 방송 수신 모듈(111)은, 예를 들어, DMB-T(Digital Multimedia Broadcasting-Terrestrial), DMB-S(Digital Multimedia Broadcasting-Satellite), MediaFLO(Media Forward Link Only), DVB-H(Digital Video Broadcast-Handheld), DVB-CBMS (Convergence of Broadcasting and Mobile Service), OMA-BCAST (Open Mobile Alliance-BroadCAST), CMMB (China Multimedia Mobile Broadcasting), MBBMS (Mobile Broadcasting Business Management System), ISDB-T(Integrated Services Digital Broadcast-Terrestrial) 등의 디지털 방송 시스템을 이용하여 디지털 방송 신호를 수신할 수 있다. 물론, 상기 방송 수신 모듈(111)은, 상술한 디지털 방송 시스템뿐만 아니라 다른 방송 시스템에 적합하도록 구성될 수도 있다.

방송 수신 모듈(111)을 통해 수신된 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보는 메모리(160)에 저장될 수 있다.

이동통신 모듈(112)은, GSM(globaltransparentem for Mobile communications), CDMA(Code Division Multiple Access), WCDMA(Wideband CDMA)(이에 한정되지 않음)와 같은 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신한다. 상기 무선 신호는, 음성 호 신호, 화상 통화 호 신호 또는 문자/멀티미디어 메시지 송수신에 따른 다양한 형태의 데이터를 포함할 수 있다.

무선 인터넷 모듈(113)은 무선 인터넷 접속을 위한 모듈을 말하는 것으로, 이동 단말기(100)에 내장되거나 외장될 수 있다. 무선 인터넷 기술로는 WLAN(Wireless LAN)(Wi-Fi), Wibro(Wireless broadband), Wimax(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), GSM, CDMA, WCDMA, LTE(Long Term Evolution)(이에 한정되지 않음) 등이 이용될 수 있다.

Wibro, HSDPA, GSM, CDMA, WCDMA, LTE 등에 의한 무선인터넷 접속은 이동통신망을 통해 이루어진다는 관점에서 본다면, 상기 이동통신망을 통해 무선인터넷 접속을 수행하는 상기 무선 인터넷 모듈(113)은 상기 이동통신 모듈(112)의 일종으로 이해될 수도 있다.

근거리 통신 모듈(114)은 근거리 통신을 위한 모듈을 말한다. 근거리 통신(short range communication) 기술로 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), UWB(Ultra Wideband), ZigBee 등이 이용될 수 있다.

위치정보 모듈(115)은 이동 단말기의 위치를 획득하기 위한 모듈로서, 그의 대표적인 예로는 GPS(Global Position System) 모듈이 있다. 현재 기술에 의하면, 상기 GPS모듈(115)은 3개 이상의 위성으로부터 떨어진 거리 정보와 정확한 시간 정보를 산출한 다음 상기 산출된 정보에 삼각법을 적용함으로써, 위도, 경도, 및 고도에 따른 3차원의 현 위치 정보를 정확히 산출할 수 있다. 현재, 3개의 위성을 이용하여 위치 및 시간 정보를 산출하고, 또다른 1개의 위성을 이용하여 상기 산출된 위치 및 시간 정보의 오차를 수정하는 방법이 널리 사용되고 있다. 또한, GPS 모듈(115)은 현 위치를 실시간으로 계속 산출함으로써 속도 정보를 산출할 수 있다.

도 1을 참조하면, A/V(Audio/Video) 입력부(120)는 오디오 신호 또는 비디오 신호 입력을 위한 것으로, 이에는 카메라(121)와 마이크(122) 등이 포함될 수 있다. 카메라(121)는 화상 통화모드 또는 촬영 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상 등의 화상 프레임을 처리한다. 처리된 화상 프레임은 디스플레이부(151)에 표시될 수 있다.

카메라(121)에서 처리된 화상 프레임은 메모리(160)에 저장되거나 무선 통신부(110)를 통하여 외부로 전송될 수 있다. 카메라(121)는 사용 환경에 따라 2개 이상이 구비될 수도 있다.

마이크(122)는 통화모드 또는 녹음모드, 음성인식 모드 등에서 마이크로폰(Microphone)에 의해 외부의 음향 신호를 입력받아 전기적인 음성 데이터로 처리한다. 처리된 음성 데이터는 통화 모드인 경우 이동통신 모듈(112)을 통하여 이동통신 기지국으로 송신 가능한 형태로 변환되어 출력될 수 있다. 마이크(122)에는 외부의 음향 신호를 입력받는 과정에서 발생되는 잡음(noise)을 제거하기 위한 다양한 잡음 제거 알고리즘이 구현될 수 있다.

사용자 입력부(130)는 사용자가 단말기의 동작 제어를 위한 입력 데이터를 발생시킨다. 사용자 입력부(130)는, 이동단말기(100)의 전·후면 또는 측면에 위치하는 버튼(136), 터치 센서(정압/정전)(137)로 구성될 수 있고, 도시되지는 않았지만 키패드(key pad), 돔 스위치 (dome switch), 조그 휠, 조그 스위치 등을 더욱 포함하여 구성될 수 있다.

센싱부(140)는 이동 단말기(100)의 개폐 상태, 이동 단말기(100)의 위치, 사용자 접촉 유무, 이동 단말기의 방위, 이동 단말기의 가속/감속 등과 같이 이동 단말기(100)의 현 상태를 감지하여 이동 단말기(100)의 동작을 제어하기 위한 센싱 신호를 발생시킨다. 예를 들어 이동 단말기(100)가 슬라이드 폰 형태인 경우 슬라이드 폰의 개폐 여부를 센싱할 수 있다. 또한, 전원 공급부(190)의 전원 공급 여부, 인터페이스부(170)의 외부 기기 결합 여부 등을 센싱할 수도 있다. 한편, 상기 센싱부(140)는 근접 센서(141)를 포함할 수 있다. (근접 센서에 관해서는 후술하도록 한다).

출력부(150)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 이에는 디스플레이부(151), 음향 출력 모듈(152), 알람부(153), 및 햅틱 모듈(154) 등이 포함될 수 있다.

디스플레이부(151)는 이동 단말기(100)에서 처리되는 정보를 표시(출력)한다. 예를 들어, 이동 단말기가 통화 모드인 경우 통화와 관련된 UI(User Interface) 또는 GUI(Graphic User Interface)를 표시한다. 이동 단말기(100)가 화상 통화 모드 또는 촬영 모드인 경우에는 촬영 또는/및 수신된 영상 또는 UI, GUI를 표시한다.

디스플레이부(151)는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.

이들 중 일부 디스플레이는 그를 통해 외부를 볼 수 있도록 투명형 또는 광투과형으로 구성될 수 있다. 이는 투명 디스플레이라 호칭될 수 있는데, 상기 투명 디스플레이의 대표적인 예로는 TOLED(transparent OLED) 등이 있다. 디스플레이부(151)의 후방 구조 또한 광 투과형 구조로 구성될 수 있다. 이러한 구조에 의하여, 사용자는 단말기 바디의 디스플레이부(151)가 차지하는 영역을 통해 단말기 바디의 후방에 위치한 사물을 볼 수 있다.

이동 단말기(100)의 구현 형태에 따라 디스플레이부(151)이 2개 이상 존재할 수 있다. 예를 들어, 이동 단말기(100)에는 복수의 디스플레이부들이 하나의 면에 이격되거나 일체로 배치될 수 있고, 또한 서로 다른 면에 각각 배치될 수도 있다.

디스플레이부(151)와 상기 터치센서(137)가 상호 레이어 구조를 이루거나 일체형으로 형성되는 경우(이하, '터치 스크린'이라 함)에, 디스플레이부(151)는 출력 장치 이외에 입력 장치로도 사용될 수 있다. 터치센서(137)는, 예를 들어, 터치 필름, 터치 시트, 터치 패드 등의 형태를 가지는 경우 디스플레이부(151)에 적층되어 레이어 구조를 형성할 수도 있고, 상기 디스플레이부(151)의 구성에 포함시켜 일체형으로 이루어질 수 있다.

터치센서(137)는 디스플레이부(151)의 특정 부위에 가해진 압력 또는 디스플레이부(151)의 특정 부위에 발생하는 정전 용량 등의 변화를 전기적인 입력신호로 변환하도록 구성될 수 있다. 터치센서(137)는 터치 되는 위치 및 면적뿐만 아니라, 터치 시의 압력까지도 검출할 수 있도록 구성될 수 있다.

터치센서(137)에 대한 터치 입력이 있는 경우, 그에 대응하는 신호(들)는 터치 제어기(미도시)로 보내진다. 터치 제어기는 그 신호(들)를 처리한 다음 대응하는 데이터를 제어부(180)로 전송한다. 이로써, 제어부(180)는 디스플레이부(151)의 어느 영역이 터치 되었는지 여부 등을 알 수 있게 된다.

상기 근접 센서(141)는 상기 터치스크린에 의해 감싸지는 이동 단말기의 내부 영역 또는 상기 터치 스크린의 근처에 배치될 수 있다. 상기 근접 센서는 소정의 검출면에 접근하는 물체, 혹은 근방에 존재하는 물체의 유무를 전자계의 힘 또는 적외선을 이용하여 기계적 접촉이 없이 검출하는 센서를 말한다. 근접 센서는 접촉식 센서보다는 그 수명이 길며 그 활용도 또한 높다.

상기 근접 센서의 예로는 투과형 광전 센서, 직접 반사형 광전 센서, 미러 반사형 광전 센서, 고주파 발진형 근접 센서, 정전용량형 근접 센서, 자기형 근접 센서, 적외선 근접 센서 등이 있다. 상기 터치스크린이 정전식인 경우에는 상기 포인터의 근접에 따른 전계의 변화로 상기 포인터의 근접을 검출하도록 구성된다. 이 경우 상기 터치 스크린(터치센서)은 근접 센서로 분류될 수도 있다.

이하에서는 설명의 편의를 위해, 상기 터치스크린 상에 포인터가 접촉되지 않으면서 근접되어 상기 포인터가 상기 터치스크린 상에 위치함이 인식되도록 하는 행위를 "근접 터치(proximity touch)"라고 호칭하고, 상기 터치스크린 상에 포인터가 실제로 접촉되는 행위를 "접촉 터치(contact touch)"라고 호칭할 수 있다. 상기 터치스크린 상에서 포인터로 근접 터치가 되는 위치라 함은, 상기 포인터가 근접 터치될 때 상기 포인터가 상기 터치스크린에 대해 수직으로 대응되는 위치를 의미할 수 있다.

상기 근접센서는, 근접 터치와, 근접 터치 패턴(예를 들어, 근접 터치 거리, 근접 터치 방향, 근접 터치 속도, 근접 터치 시간, 근접 터치 위치, 근접 터치 이동 상태 등)을 감지한다. 상기 감지된 근접 터치 동작 및 근접 터치 패턴에 상응하는 정보는 터치 스크린상에 출력될 수 있다.

음향 출력 모듈(152)은 호신호 수신, 통화모드 또는 녹음 모드, 음성인식 모드, 방송수신 모드 등에서 무선 통신부(110)로부터 수신되거나 메모리(160)에 저장된 오디오 데이터를 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(152)은 이동 단말기(100)에서 수행되는 기능(예를 들어, 호신호 수신음, 메시지 수신음 등)과 관련된 음향 신호를 출력하기도 한다. 이러한 음향 출력 모듈(152)에는 리시버(Receiver), 스피커(speaker), 버저(Buzzer) 등이 포함될 수 있다.

알람부(153)는 이동 단말기(100)의 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력한다. 이동 단말기에서 발생 되는 이벤트의 예로는 호 신호 수신, 메시지 수신, 키 신호 입력, 터치 입력 등이 있다. 알람부(153)는 비디오 신호나 오디오 신호 이외에 다른 형태, 예를 들어 진동으로 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력할 수도 있다. 상기 비디오 신호나 오디오 신호는 디스플레이부(151)나 음향 출력 모듈(152)을 통해서도 출력될 수 있으므로, 이 경우 상기 디스플레이부(151) 및 음향 출력 모듈(152)은 알람부(153)의 일종으로 분류될 수도 있다.

햅틱 모듈(haptic module)(154)은 사용자가 느낄 수 있는 다양한 촉각 효과를 발생시킨다. 햅틱 모듈(154)이 발생시키는 촉각 효과의 대표적인 예로는 진동이 있다. 햅틱 모듈(154)이 발생하는 진동의 세기와 패턴 등은 제어가능하다. 예를 들어, 서로 다른 진동을 합성하여 출력하거나 순차적으로 출력할 수도 있다.

햅틱 모듈(154)은, 진동 외에도, 접촉 피부면에 대해 수직 운동하는 핀 배열, 분사구나 흡입구를 통한 공기의 분사력이나 흡입력, 피부 표면에 대한 스침, 전극(electrode)의 접촉, 정전기력 등의 자극에 의한 효과와, 흡열이나 발열 가능한 소자를 이용한 냉온감 재현에 의한 효과 등 다양한 촉각 효과를 발생시킬 수 있다.

햅틱 모듈(154)은 직접적인 접촉을 통해 촉각 효과의 전달할 수 있을 뿐만 아니라, 사용자가 손가락이나 팔 등의 근 감각을 통해 촉각 효과를 느낄 수 있도록 구현할 수도 있다. 햅틱 모듈(154)은 이동 단말기(100)의 구성 태양에 따라 2개 이상이 구비될 수 있다.

메모리부(160)는 제어부(180)의 처리 및 제어를 위한 프로그램이 저장될 수도 있고, 입/출력되는 데이터들(예를 들어, 전화번호부, 메시지, 오디오, 정지영상, 동영상 등)의 임시 저장을 위한 기능을 수행할 수도 있다. 상기 메모리부(160)에는 상기 데이터들 각각에 대한 사용 빈도(예를 들면, 각 전화번호, 각 메시지, 각 멀티미디어에 대한 사용빈도)가 저장될 수 있다.

또한, 상기 메모리부(160)에는 상기 터치스크린 상의 터치 입력시 출력되는 다양한 패턴의 진동 및 음향에 관한 데이터를 저장할 수 있다.

메모리(160)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 이동 단말기(100)는 인터넷(internet)상에서 상기 메모리(160)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)와 관련되어 동작할 수도 있다.

인터페이스부(170)는 이동 단말기(100)에 연결되는 모든 외부기기와의 통로 역할을 한다. 인터페이스부(170)는 외부 기기로부터 데이터를 전송받거나, 전원을 공급받아 이동 단말기(100) 내부의 각 구성 요소에 전달하거나, 이동 단말기(100) 내부의 데이터가 외부 기기로 전송되도록 한다. 예를 들어, 유/무선 헤드셋 포트, 외부 충전기 포트, 유/무선 데이터 포트, 메모리 카드(memory card) 포트, 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트, 오디오 I/O(Input/Output) 포트, 비디오 I/O(Input/Output) 포트, 이어폰 포트 등이 인터페이스부(170)에 포함될 수 있다.

식별 모듈은 이동 단말기(100)의 사용 권한을 인증하기 위한 각종 정보를 저장한 칩으로서, 사용자 인증 모듈(User Identify Module, UIM), 가입자 인증 모듈(Subscriber Identify Module, SIM), 범용 사용자 인증 모듈(Universal Subscriber Identity Module, USIM) 등을 포함할 수 있다. 식별 모듈이 구비된 장치(이하 '식별 장치')는, 스마트 카드(smart card) 형식으로 제작될 수 있다. 따라서 식별 장치는 포트를 통하여 단말기(100)와 연결될 수 있다.

상기 인터페이스부는 이동단말기(100)가 외부 크래들(cradle)과 연결될 때 상기 크래들로부터의 전원이 상기 이동단말기(100)에 공급되는 통로가 되거나, 사용자에 의해 상기 크래들에서 입력되는 각종 명령 신호가 상기 이동단말기로 전달되는 통로가 될 수 있다. 상기 크래들로부터 입력되는 각종 명령 신호 또는 상기 전원은 상기 이동단말기가 상기 크래들에 정확히 장착되었음을 인지하기 위한 신호로 동작될 수도 있다.

제어부(controller)(180)는 통상적으로 이동 단말기의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어 음성 통화, 데이터 통신, 화상 통화 등을 위한 관련된 제어 및 처리를 수행한다. 제어부(180)는 멀티 미디어 재생을 위한 멀티미디어 모듈(181)을 구비할 수도 있다. 멀티미디어 모듈(181)은 제어부(180) 내에 구현될 수도 있고, 제어부(180)와 별도로 구현될 수도 있다.

상기 제어부(180)는 상기 터치스크린 상에서 행해지는 필기 입력 또는 그림 그리기 입력을 각각 문자 및 이미지로 인식할 수 있는 패턴 인식 처리를 행할 수 있다.

전원 공급부(190)는 제어부(180)의 제어에 의해 외부의 전원, 내부의 전원을 인가받아 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급한다. 전원공급부(190)는 예를 들어 배터리, 연결포트, 전원공급제어부 및 충전모니터링부를 포함할 수 있다.

배터리는 충전 가능하도록 이루어지는 내장형 배터리가 될 수 있으며, 충전 등을 위하여 단말기 바디에 착탈 가능하게 결합될 수 있다. 연결포트는 배터리의 충전을 위하여 전원을 공급하는 외부 충전기가 전기적으로 연결되는 인터페이스(170)의 일 예로서 구성될 수 있다.

여기에 설명되는 다양한 실시예는 예를 들어, 소프트웨어, 하드웨어 또는 이들의 조합된 것을 이용하여 컴퓨터 또는 이와 유사한 장치로 읽을 수 있는 기록매체 내에서 구현될 수 있다.

하드웨어적인 구현에 의하면, 여기에 설명되는 실시예는 ASICs (application specific integrated circuits), DSPs (digital signal processors), DSPDs (digital signal processing devices), PLDs (programmable logic devices), FPGAs (field programmable gate arrays, 프로세서(processors), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적인 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다. 일부의 경우에 본 명세서에서 설명되는 실시예들이 제어부(180) 자체로 구현될 수 있다.

소프트웨어적인 구현에 의하면, 본 명세서에서 설명되는 절차 및 기능과 같은 실시예들은 별도의 소프트웨어 모듈들로 구현될 수 있다. 상기 소프트웨어 모듈들 각각은 본 명세서에서 설명되는 하나 이상의 기능 및 작동을 수행할 수 있다. 적절한 프로그램 언어로 쓰여진 소프트웨어 어플리케이션으로 소프트웨어 코드가 구현될 수 있다. 상기 소프트웨어 코드는 메모리(160)에 저장되고, 제어부(180)에 의해 실행될 수 있다.

도 2는 본 발명과 관련된 이동 단말기의 일 예를 전면에서 바라본 사시도이다.

개시된 이동 단말기(100)는 바 형태의 단말기 바디를 구비하고 있다. 다만, 본 발명은 여기에 한정되지 않고, 2 이상의 바디들이 상대 이동 가능하게 결합되는 슬라이드 타입, 폴더 타입, 스윙 타입, 스위블 타입 등 다양한 구조에 적용이 가능하다.

상기 이동단말기(100)의 바디는 외관을 이루는 케이스(101, 102)를 포함한다. 본 실시예에서, 케이스는 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102)로 구분될 수 있다. 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102)의 사이에 형성된 공간에는 각종 전자부품들이 내장된다.

경우에 따라서는 리어 케이스(102)의 표면에도 전자부품이 실장 될 수 있다. 상기 리어 케이스(102)의 표면에 실장되는 전자부품은 사용자가 탈착이 필요한 배터리, USIM카드 및 메모리카드 등이 있다. 이 때, 상기 리어 케이스(102)는 그 표면을 커버하기 위한 후면커버(103)를 더 구비할 수 있다. 상기 후면커버(103)는 사용자가 용이하게 탈부착 가능한 구조로 형성되며, 상기 후면커버(103)를 제거하면, 상기 리어 케이스(102)의 표면이 노출된다.

도 3에 도시된 바와 같이 상기 후면커버(103)를 결합하면, 상기 리어 케이스(102)의 측면 일부만 노출될 수도 있고, 상기 후면커버(103)의 사이즈를 작게하면 상기 리어케이스(102)의 배면 일부도 노출될 수 있다. 상기 후면커버(103)가 상기 리어 케이스(102)의 배면 전체를 커버하는 경우 카메라(121')나 음향 출력 모듈(152')을 외부로 노출시키기 위한 개구부(103')(도 4 참조)를 포함할 수 있다.

케이스(101, 102, 103)는 합성수지를 사출하여 형성되거나 금속 재질, 예를 들어 스테인레스 스틸(STS) 또는 티타늄(Ti) 등과 같은 금속 재질을 갖도록 형성될 수도 있다.

단말기 케이스(101, 102)에는 디스플레이부(151), 음향 출력 모듈(152), 카메라(121), 사용자 입력부(130/131,132), 마이크(122), 인터페이스(170) 등이 배치될 수 있다.

디스플레이부(151)는 프론트 케이스(101)의 주면의 대부분을 차지한다. 디스플레이부(151)의 양단부 중 일 단부에 인접한 영역에는 음향 출력 모듈(152)과 카메라(121)가 배치되고, 다른 단부에 인접한 영역에는 사용자 입력부(131)와 마이크(122)가 배치된다. 사용자 입력부(132)와 인터페이스(170) 등은 프론트 케이스(101) 및 리어 케이스(102)의 측면들에 배치될 수 있다.

사용자 입력부(130)는 이동 단말기(100)의 동작을 제어하기 위한 명령을 입력받기 위해 조작되는 것으로서, 복수의 조작 유닛들(131, 132, 133)을 포함할 수 있다. 조작 유닛들(131, 132, 133)은 조작부(manipulating portion)로도 통칭 될 수 있다.

제1 또는 제2조작 유닛들(131, 132)에 의하여 입력되는 내용은 다양하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 제1 조작 유닛(131)은 시작, 종료, 스크롤 등과 같은 명령을 입력받고, 제2 조작 유닛(132)은 음향 출력 모듈(152)에서 출력되는 음향의 크기 조절과 같은 명령을 입력받고, 제3 조작유닛(133)은 디스플레이부(151)의 터치 인식 모드 활성화/비활성화 등과 같은 명령을 입력받을 수 있다.

상기 조작 유닛들(131, 132, 133)는 사용자가 압력을 가하면 인식하는 버튼방식이 있을 수 있고, 상기 디스플레이부(151) 외에 조작 유닛(131, 132, 133)에도 터치센서(137)를 구비하여 사용자의 터치만으로 사용자의 명령을 입력받을 수도 있다.

제1 안테나 방사체는 이동 단말기의 외측으로 노출되도록 배치될 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이 이동 단말기의 단부에 위치하여 케이스의 일부로서 제1 안테나 방사체가 배치될 수 있다. 이동 단말기의 기능이 다양화됨에 따라 다양한 종류의 무선통신 기술이 적용되면서 제1 안테나 방사체 간의 간섭을 최소화하기 위해 이동 단말기의 단부쪽에 위치시킬 수 있다.

도 3은 도 2에 도시된 이동 단말기의 후면 사시도이다.

도 3을 참조하면, 단말기 바디의 후면, 다시 말해서 리어 케이스(102)에는 카메라(121')가 추가로 장착될 수 있다. 카메라(121')는 카메라(121, 도 2 참조)와 실질적으로 반대되는 촬영 방향을 가지며, 카메라(121)와 같거나 서로 다른 화소를 가지는 카메라일 수 있다.

예를 들어, 카메라(121)는 화상 통화 등의 경우에 사용자의 얼굴을 촬영하여 상대방에 전송함에 무리가 없도록 저 화소를 가지며, 카메라(121')는 일반적인 피사체를 촬영하고 바로 전송하지는 않는 경우가 많기에 고 화소를 가지는 것이 바람직하다. 카메라(121, 121')는 회전 또는 팝업(pop-up) 가능하게 단말기 바디에 설치될 수도 있다.

카메라(121')에 인접하게는 플래쉬(123)와 거울(124)이 추가로 배치될 수 있다. 플래쉬(123)는 카메라(121')로 피사체를 촬영하는 경우에 피사체를 향해 빛을 비추게 된다. 거울(124)은 사용자가 카메라(121')를 이용하여 자신을 촬영(셀프 촬영)하고자 하는 경우에, 사용자 자신의 얼굴 등을 비춰볼 수 있게 한다.

단말기 바디의 후면에는 음향 출력 모듈(152')이 추가로 배치될 수도 있다. 바디 후면의 음향 출력 모듈(152')은 바디 전면의 음향 출력 모듈(152, 도 2 참조)과 함께 스테레오 기능을 구현할 수 있으며, 통화시 스피커폰 모드의 구현을 위하여 사용될 수도 있다.

단말기 바디의 측면에는 통화 등을 위한 안테나 외에 방송신호 수신용 안테나(116)가 추가적으로 배치될 수 있다. 방송수신모듈(111, 도 1 참조)의 일부를 이루는 안테나(116)는 단말기 바디에서 인출 가능하게 설치될 수 있다.

본 발명의 케이스(101, 102, 103)는 부분적으로 금속부(103a)를 포함하며, 금속부(103a)는 배면쪽에 위치한다. 배터리(191)가 탈착 가능한 구조의 이동 단말기의 경우, 분리 가능한 배터리 커버(103)에 금속부(103a)가 위치하고, 배터리 일체형의 경우 배터리 커버(103)가 생략되므로 리어 케이스(102)에 금속부가 위치할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 단말기의 후면커버를 분리하여 리어 케이스의 표면을 도시한 후면 사시도이다. 도 4를 참조하면, 프론트 케이스(101), 리어 케이스(102), 후면커버(또는 배터리 커버)(103), 카메라(121'), 인터페이스(170), 마이크(122), 음향 출력 모듈(152'), 배터리(191), 배터리 장착부, USIM카드 장착부(166), 메모리카드 장착부(167)가 도시되어 있다.

상기 리어 케이스(102) 표면에는 배터리 장착부, USIM카드 장착부(166) 및 메모리카드 장착부(167)와 같은 외장부품이 실장될 수 있는 공간을 구비할 수 있다. 일반적으로 상기 리어 케이스(102)의 표면에 실장되는 외장부품은 이동 단말기(100)의 기능이 다양화 되고 다양해진 소비자의 요구를 충족시키기 위해이동 단말기(100)의 기능을 확장할 수 있도록 하기 위함이다.

이동 단말기(100)의 성능이 다양화됨에 따라 전력소모가 큰점을 보완하기 위해 배터리(191)를 도 4에 도시된 바와 같이 교체형으로 구성할 수 있다. 교체형의 경우 사용자가 탈부착할 수 있도록 상기 리어 케이스(102)의 표면에 배터리 장착부를 형성한다. 상기 배터리 장착부에는 상기 케이스 내부에 실장되는 부품과 전기적으로 연결되도록 접속 단자를 구비한다.

도 4에 도시된 바와 같이 USIM카드 장착부(166)나 메모리카드 장착부(167)는 배터리 장착부의 옆에 형성될 수도 있고, 배터리 장착부의 바닥면에 형성하여, 배터리(191)를 상기 배터리 장착부로부터 분리하면 외부로 노출되도록 형성할 수도 있다. 이 경우 배터리 장착부의 크기가 더 커질 수 있어 배터리(191)의 대형화가 가능하다.

도 4에는 USIM카드 장착부(166)나 메모리카드 장착부(167)는 리어 케이스(102)의 후면에 실장되는 구성이 도시되어 있으나, 그 외에 측면에서 삽입하는 방식으로 이동 단말기(100)에 삽입 분리 가능하다.

상기 후면커버(103)는 상기 리어 케이스(102)의 표면을 커버하여, 상기 리어 케이스(102)의 표면에 실장된 배터리(191), USIM카드, 메모리카드 등이 이탈되지 않도록 고정하며, 외부 충격이나 이물질로부터 상기 외장부품을 보호한다. 최근에는 방수기능을 부가하여, 상기 외장부품에 물이 투입되지 않도록 상기 리어 케이스(102)와 상기 후면커버(103)를 결합시 밀폐되도록 하는 방수구조(미도시)를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 제1 안테나 방사체(200)는 후면커버(103)의 금속부(103a)와 이격 거리를 줄일 수 있는 것에 특징이 있다. 후면커버(103)의 상부와 하부는 제1 안테나 방사체(200)와의 이격거리를 위해 사출성형물(103b)과 같은 비전도성 물질로 구성하고 가운데 부분에 금속부(103a)를 배치한다.

이동 단말기의 일측 단부에 위치하는 제1 안테나 방사체(200)는 도면상으로는 상단에 위치하나, 하단에 위치할 수도 있다. 제1 안테나 방사체(200) 외에 블루투스나 와이파이 등의 통신 GNSS통신 등을 위해 추가적인 안테나를 더 구비할 수 있으며, 도시되지 않았으나 타측 단부에 통신망 상의 기지국과 무선 신호를 송수신하기 위한 이동통신 모듈(112)을 구비할 수 있다.

도 5는 본 발명의 이동 단말기 일측 단부에 위치하는 안테나를 설명하기 위한 개념도이다. 도 5를 참조하면 제1 안테나 방사체(200)는 메인보드(185) 및 케이스(101, 102, 103)의 금속부(103a)와 연결된다.

메인보드(185)는 이동 단말기의 기능을 총괄적으로 제어하기 위한 각종 소자들이 안착되며 배터리로부터 전원을 인가받아 이동 단말기(100)의 부품에 공급하며(급전단), 접지면(185')을 포함한다. 제1 안테나 방사체(200)는 메인보드(185)의 급전단(185")과 접지면(185')과 각각 연결된다. 급전단(185")은 제1 안테나 방사체(200)에 전원을 공급하는 부분이고, 접지면(185')을 통해 제1 안테나 방사체(200)는 접지된다.

제1 안테나 방사체(200)와 메인보드(185)의 급전단(185")과 연결하는 급전라인(220), 접지면(185')과 연결하는 접지라인(210)을 포함한다. 급전단(185"), 급전라인(220), 제1 안테나 방사체(200), 접지라인(210) 및 접지면(185')으로 이루어지는 루프가 이루어진다. 상기 루프를 따라 흐르는 전류에 의해 전자기장이 형성되며 신호를 송수신 할 수 있다.

상기 루프의 길이에 따라 제1 안테나 방사체(200)가 송수신 할 수 있는 신호의 주파수가 달라진다. 송수신하고자 하는 신호의 주파수에 맞추어 제1 안테나 방사체(200)의 길이를 조절하거나 접지라인(210) 또는 급전라인(220)의 길이를 조절할 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 제1 안테나 방사체(200)의 중간에서 일측으로 치우치도록 급전라인(220) 및 접지라인(210)을 위치하여 제1 안테나 방사체(200)의 일측과 타측에서 송수신하는 신호의 주파수를 상이하게 하여 2개 이상의 주파수 대역의 신호를 송수신할 수 있다. 즉, 짧은 쪽은 고주파 신호를 수신하고, 긴 쪽은 저주파 신호를 수신한다.

다만, 금속부(103a)를 포함하는 케이스를 이용하는 이동 단말기의 경우 메인보드(185)와 금속부(103a) 사이에 전자기장이 갇히게 되어 제1 안테나 방사체(200)에 전자기장의 형성을 방해하고 제1 안테나 방사체(200)를 통한 신호의 송수신 성능이 저하되는 문제가 있다.

이에 본 발명은 접지라인(210)을 메인보드(185)의 접지면(185') 뿐만아니라 케이스의 금속부(103a)와도 연결시켜 금속부(103a)와 메인보드(185) 사이에 전자기장이 갇히는 문제를 해소한다.

도 6은 본 발명의 제1 안테나 방사체(200)와 케이스의 금속부(103a) 사이의 접지관계를 도시한 단면도이고 도 7은 도 6의 분해도 단면도이다. 도 6 및 도 7을 참조하면, 접지라인(210)의 일측은 제1 안테나 방사체(200)와 연결되고 타측은 금속부(103a) 및 메인보드(185)의 접지면(185')과 연결된다. 접지라인(210)은 도 6에 도시된 바와 같이 꺽어지므로 금속 패턴이 형성된 연성회로기판(210)을 이용할 수 있으며, 연성회로 기판의 일부는 리어 케이스(102)의 외측면에 위치하고 일부는 케이스를 관통하여 케이스의 내측으로 연장된다.

제1 안테나 방사체(200)와 연결을 위해 연성회로기판(210)의 일측이 케이스의 내측으로 연장될 수도 있고, 도 7에 도시된 바와 같이 연성회로기판(210)과 리어 케이스(102)를 관통하는 금속소재의 스크류(215)를 통해 연결될 수도 있다.

접지라인(210)의 타측은 메인보드(185)와 후면커버(103)의 금속부(103a)와 모두 연결된다. 메인보드(185)는 연성회로기판(210)과 접속을 위해 탄성이 있는 단자(217)를 구비할 수 있다. 이는 조립의 편의성을 위함이며, 리어 케이스(102)와 메인보드(185)는 각각 제조된 후에 도 7과 같이 조립되므로 리어 케이스(102)와 메인보드(185) 사이를 납땜하여 접속시키기 어렵다. 따라서, 탄성을 갖는 판스프링을 포함하는 씨-클립(C-clip)(217)과 같은 단자를 접지면(185')에 구비하여 접지라인(210)과 전기적으로 연결시킬 수 있다.

후면커버(103)와 접지라인(210)의 연결을 위해 탄성변형하며 금속부(103a)와 접속되는 단자(217)를 포함할 수 있다. 후면커버(103)와 접지라인(210)이 분리될 수 없게 연결되면 후면커버(103)는 배터리 교체를 위해 본체 케이스(리어 케이스(102))로 부터 분리할 수 없기 때문에 접속단자(218)를 이용한다. 접속단자(218)의 예로 메인보드(185)와 연결을 위해 이용된 씨-클립이나, 핑거클립(finger clip) 등이 이용될 수 있다.

후면커버(103)가 결합시 접지라인(210)과 연결되고 후면커버(103)를 결합 시에 접지라인(210)과 분리된다. 후면커버(103)가 분리되더라도 메인보드(185)의 접지면(185')에 접지라인(210)을 통해 제1 안테나 방사체(200)가 연결되기 때문에 안테나의 성능은 유지될 수 있다.

본 발명의 제1 안테나 방사체(200)는 후면커버(103)가 결합시에는 후면커버(103)의 금속부(103a)와 메인보드(185)의 접지면(185')에 동시에 접지되며, 후면커버(103)가 분리시에는 메인보드(185)의 접지면(185')에만 접지된다.

도 8은 제1 안테나 방사체(200)와 메인보드(185)의 급전단(185")을 연결하는 급전라인(220)이 위치한 부분의 단면도로서, 배터리로부터 전원을 공급받는 메인보드(185)로부터 전원을 인가받아 제1 안테나 방사체(200)에 전류가 흐르게 된다.

도 9는 제1 안테나 방사체(200)의 급전 및 접지 관계를 나타내는 개념도로서, 제1 안테나 방사체(200)는 급전라인(220)을 통해 메인보드(185)의 급전단(185")과 연결되고 접지라인(210)을 통해 메인보드(185)의 접지면(185')과 후면커버(103)의 금속부(103a)에 접지된다.

도 9에 도시된 바와 같이 제1 안테나 방사체(200)의 중앙에서 일측 방향으로 치우친 위치에 급전라인(220)과 접지라인(210)을 배치시켜, 일측은 고주파 대역의 신호를 수신하고 타측은 저주파 대역의 신호를 수신할 수 있다.

이때 급전라인(220)과 접지라인(210)이 치우치는 방향은 하단에 위치하는 제2 안테나 방사체의 위치에 따라 성능이 달라진다. 하단의 제2 안테나의 간섭을 최소화하기 위해 제2 안테나 방사체와 같은 방향에 위치시킬 수 있다.

즉, 제2 안테나 방사체의 급전 및 접지가 오른편에 위치하면 제1 안테나 방사체(200)의 접지라인(210)과 급전라인(220)도 오른쪽에 위치시키며, 제2 안테나 방사체의 급전 및 접지가 왼편으로 치우친 경우에는 제1 안테나 방사체(200)의 접지라인(210)과 급전라인(220)도 왼쪽에 위치시킨다. 이처럼 같은 방향에 위치시키는 경우 저주파 대역의 신호에 대한 안테나 성능이 향상될 수 있다.

급전라인(220), 제1 안테나 방사체(200) 및 접지라인(210)이 이루는 루프의 길이는 송수신하는 신호의 주파수와 관련되는 바, 이동 단말기의 크기에 따라서는 도 9에 도시된 바와 같이 부분적으로 꺽어져 이동 단말기의 좌우 측면부분까지 위치할 수 있다. 이때, 후면커버(103)의 금속부(103a)와의 이격거리를 두어야 하기 때문에 금속부(103a)의 크기가 작아지게 된다.

도 10과 같이 제1 안테나 방사체(200)의 꺾인 부분(201)을 생략하여 제1 안테나 방사체(200)를 직선으로 형성하고, 줄어든 길이를 급전라인(220) 또는 접지라인(210)의 길이를 늘려 전체 루프의 길이를 보상할 수 있다. 제1 안테나 방사체(200)의 꺾인 부분을 생략하면, 후면커버(103)에서 금속부(103a)의 크기를 더 크게 하더라도 제1 안테나 방사체(200)와의 이격거리를 충분히 확보할 수 있어 이동 단말기 케이스의 디자인 설계에 있어서 자유도가 높아진다.

제1 안테나 방사체(200)는 도 11에 도시된 바와 같이 전면에 디스플레이부(151)가 안착되고 후면엔 메인보드(185)가 안착되며 카메라(121), 마이크(122), 리시버(152) 등의 각종 부품이 안착되는 미들 프레임(105)에 일체형으로 구성될 수 있다. 미들 프레임(105)은 디스플레이부(151)를 배면에서 지지하면서 디스플레이부(151)가 파손되는 것을 방지하기 위해 또한 접지를 위해 금속소재의 메탈 플레이트(105a)를 구비한다.

다만, 메탈 플레이트(105a)는 각종 부품이 안정적으로 안착되기 위한 요철을 형성하기 어렵기 때문에 메탈 플레이트(105a)에 이중사출하여 형성한 사출성형물(105b)를 포함한다. 메탈 플레이트(105a)는 부분적으로 사출성형물(105b)에 매몰되고 부분적으로는 도 11에 도시된 바와 같이 외측으로 노출될 수 있다. 미들 프레임(105)의 상부 및 하부는 사출성형물(105b)이 위치하고 제1 안테나 방사체(200)는 상기 사출성형물(105b)에 의해 메탈 플레이트(105a)와 이격되어 배치된다.

메탈 플레이트(105a)도 금속재질로 되어 있어, 메탈 플레이트(105a)와 금속부(103a)에 공진 현상이 나타날 수 있어, 금속부(103a)와 메탈 플레이트(105a)를 적어도 4곳 이상 전기적 접속(도 4의 102')시켜 공진현상을 제거할 수 있다. 메탈 플레이트(105a)의 상하 부분은 사출성형물(105b)에 의해 덮여있는 바, 메탈 플레이트(105a)의 좌우 측면에서 금속부(103a)와 전기적으로 접속된다.

상기 제1 안테나 방사체(200)와 가까운 곳에 접속되는 것이 공진현상을 더 줄일 수 있는 바, 제1 안테나 방사체(200)가 이동 단말기(100)의 상부에 위치하는 경우 금속부(103a)의 상부 측면에서 상기 메탈 플레이트(105a)와 접속될 수 있다. 본체 케이스(101, 102)의 측면은 메탈 플레이트(105a)를 부분적으로 노출시키거나, 메탈 플레이트(105a)와 전기적으로 접속되는 도전성 물질(102')을 부분적으로 포함할 수 있다.

도 12에 도시된 바와 같이 본 발명의 제1 안테나 방사체(200) 외에 추가적인 무선통신을 위해 방사패턴(230, 235)을 더 포함할 수 있다. 상기 방사패턴(230, 235)은 리어 케이스(102)의 표면에 형성될 수 있으며, 제1 안테나 방사체(200)와 후면커버(103)의 금속부(103a) 사이 즉, 후면커버(103)가 리어 케이스(102)에 결합시 후면커버(103)의 비금속부(103a)가 커버하는 위치에 형성할 수 있다.

상기 방사패턴(230, 235)은 제1 안테나 방사체(200)와 마찬가지로 메인보드(185)의 급전단(185")과 연결되어 급전되고, 메인보드(185)의 접지면(185') 및 후면커버(103)의 금속부(103a)와 연결되어 접지된다. 도 12의 우측에 위치하는 방사패턴(235)의 경우 제1 안테나 방사체(200)의 경우와 마찬가지로 메인보드(185)의 접지면(185') 및 금속부(103a)에 동시에 접지되며, 후면커버(103) 분리시에는 메인보드(185)에만 접지된다.

도면상 좌측에 위치하는 방사패턴(230)은 제1 안테나 방사체(200)의 급전라인(220)과 연결된다. 즉, 제1 안테나 방사체(200)와 같은 급전라인(220)을 통해 전원을 공급받아 전자기장을 형성할 수 있다.

제1 안테나 방사체(200)의 경우 넓은 주파수 대역의 전파를 송수신 할 수 있는 MRD(Mobile Receive Diversity) 방식 또는 MIMO(Multiple-Input Multiple-Output) 방식으로 무선통신하는 안테나로 이용할 수 있다.

MRD는 이동 단말기에서 다양한 여러 주파수를 수신하는 통신 방식이고, MIMO는 기지국과 단말기에서 여러 개의 안테나를 이용하여 데이터를 송수신함으로써, 데이터 송수신율을 높이기 위한 무선통신 기술이다.

제1 안테나 방사체(200)의 급전라인(220)에 연결된 방사패턴(230)은 GNSS(Global Navigation Satellite System)와 같은 위성측위시스템의 신호를 수신하는 용도로 이용될 수 있다. GNSS는 전술한 GPS를 포함하는 위성측위시스템을 위미하며, 이동 단말기의 위치를 파악하기 위해 이용된다.

제1 안테나 방사체(200)와 별도로 연결된 방사패턴(235)은 고주파 대역의 신호를 송수신할 수 있다. 고주파 대역의 신호는 신호가 도달하는 거리가 짧기 때문에 WIFI나 블루투스와 같이 근거리 무선통신용 안테나로 이용될 수 있다.

도 13은 본 발명의 제1 안테나 방사체(200)의 효율을 설명하기 위한 그래프로서, 얇은선은 후면커버(103)의 금속부(103a)와 메인보드(185)의 접지면(185')에 모두 접지된 경우를 나타내고, 굵은 선은 후면커버(103)의 금속부(103a)에만 접지된 경우를 나타낸다. 양측에 모두 접지한 경우 저주파 패턴에서 효율이 증대된다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 적어도 일 실시예에 따르면, 금속소재를 케이스로 이용하더라도 금속소재의 케이스와 메인보드(185) 사이에 전자기장의 형성을 최소화 할 수 있어, 안테나의 성능 저하를 방지할 수 있다.

또한, 제1 안테나 방사체(200)와 케이스의 금속부(103a)의 이격거리를 줄일 수 있어, 금속소재를 케이스에 이용함에 있어서 디자인의 자유도가 높아진다.

또한, 메탈 소재의 케이스가 탈착가능한 배터리 커버인 경우에도 메탈 소재가 분리되더라도 성능이 유지될 수 있다.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다.

따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

100: 이동 단말기 101, 102 : 케이스
103: 후면커버 103': 금속부
105: 미들 프레임 105a: 메탈 플레이트
110: 무선통신부 120: A/V 입출력부
130: 사용자 입력부 140: 센싱부
150: 출력부 160: 메모리
170: 인터페이스부 180: 제어부
185: 메인보드 185': 접지면
185": 급전단 190: 전원공급부
200: 제1 안테나 방사체 210, 213: 접지라인
215: 스크류 217: 씨-클립
218: 접속단자 220, 223: 급전라인
230, 235: 방사패턴

Claims (17)

1. 도전성 금속부를 포함하는 케이스;
   상기 케이스의 내부에 실장되며 급전단과 접지면을 구비한 메인보드;
   상기 금속부 및 상기 접지면과 이격되어 배치되는 제1 안테나 방사체;
   상기 급전단과 상기 제1 안테나 방사체 사이를 전기적으로 연결하는 급전라인; 및
   상기 접지면 및 상기 금속부와 상기 제1 안테나 방사체 사이를 전기적으로 연결하는 접지라인을 포함하고,
   상기 접지라인은 일측은 상기 제1 안테나 방사체와 연결되고 타측은 상기 금속부 및 상기 급전단과 연결되는 패턴이 형성된 연성회로기판을 포함하는 이동 단말기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 케이스는
   상기 메인보드이 내부에 실장되는 본체 케이스; 및
   상기 본체 케이스의 배면에 탈착되며, 상기 금속부를 구비한 후면커버를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
3. 삭제
4. 제2항에 있어서,
   상기 연성회로기판의 일측은 상기 본체 케이스의 외측면에 위치하고,
   상기 연성회로기판 및 상기 본체 케이스를 관통하여 상기 제1 안테나 방사체와의 연결되는 스크류를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
5. 제2항에 있어서,
   상기 연성회로기판의 타측에서 상기 패턴과 연결되며, 상기 후면커버가 상기 본체 케이스와 결합시 탄성변형하며 상기 금속부와 접속되는 접속단자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
6. 제1항에 있어서,
   상기 급전단은
   상기 연성회로기판의 타측과 접속되는 씨-클립(C-clip)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
7. 제1항에 있어서,
   상기 제1 안테나 방사체는 상기 케이스의 외측으로 노출되어 상기 케이스의 일부를 구성하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
8. 제1항에 있어서,
   상기 접지라인 및 상기 급전라인은 상기 제1 안테나 방사체의 중앙에서 일측으로 치우쳐 상기 제1 안테나 방사체와 연결되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
9. 제8항에 있어서,
   상기 제1 안테나 방사체는 제1 주파수 및 제2 주파수의 신호를 수신하고,
   상기 접지라인 및 급전라인이 결합한 위치에서 상기 제1 안테나 방사체의 일측 단부까지의 거리와 상기 접지라인 및 급전라인이 결합한 위치에서 제1 안테나 방사체의 타측 단부까지의 거리비는 상기 제1 주파수와 제2 주파수 비에 상응하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
10. 제8항에 있어서,
    상기 제1 안테나 방사체는 상기 이동 단말기의 4개 측면 중 제1 측면에 위치하고,
    상기 제1 측면과 인접하지 않는 제2 측면의 일측에 위치하는 제2 안테나 방사체를 더 포함하며,
    상기 제2 안테나의 급전 및 접지는 상기 접지라인 및 상기 급전라인과 같은 일측 방향으로 치우쳐서 배치되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
11. 제1항에 있어서,
    상기 접지라인과 상기 급전라인은 절곡부를 갖고,
    상기 제1 안테나 방사체는 직선의 바(bar) 형상인 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
12. 제1항에 있어서,
    상기 제1 안테나 방사체는 상기 이동 단말기의 상단 또는 하단에 위치하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
13. 제12항에 있어서,
    상기 제1 안테나 방사체는 상기 이동 단말기의 상단에서 좌우로 연장된 ㄷ자 형상인 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
14. 제1항에 있어서,
    상기 제1 안테나 방사체의 단부와 상기 금속부의 거리는 1mm 이상인 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
15. 제1항에 있어서,
    상기 금속부와 제1 안테나 방사체 사이에 위치하며, 상기 급전단 및 상기 금속부와 상기 전기적으로 연결되며 상기 케이스의 표면에 형성된 안테나 방사패턴을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
16. 제1항에 있어서,
    상기 케이스 내부에 위치하며 상기 메인보드 및 전자부품이 안착되고, 메탈 플레이트 및 사출성형물을 포함하는 미들 프레임을 더 포함하고,
    상기 제1 안테나 방사체는 상기 미들 프레임의 단부에 상기 메탈 플레이트와 이격되어 결합되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
17. 제16항에 있어서,
    상기 금속부는 상기 메탈 플레이트와 전기적으로 접속된 것을 특징으로 하는 이동 단말기.

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