KR102206241B1 - 이동 단말기 - Google Patents

Abstract

전장부를 구비한 케이스; 상기 전장부에 실장되며 상기 케이스의 일면 방향에 배치되는 배터리; 상기 전장부에 실장되며 상기 케이스의 타면 방향에 배치되는 메인기판; 상기 메인기판과 상기 케이스의 타면의 내측면 사이에 형성된 공명공간; 상기 케이스의 일측에 형성된 스피커홀; 및 상기 스피커홀에 인접하여 상기 전장부에 배치되는 스피커 모듈을 포함하고, 상기 스피커 모듈은, 상기 스피커홀의 내측에 인접하는 음향 출력홀; 및 상기 공명공간과 연결되며 진동판이 위치하는 진동부를 포함하는 이동 단말기는 같은 사이즈의 이동 단말기에서 공명공간을 충분히 확보함으로써 음향 출력 모듈에서 출력되는 소리의 품질을 향상할 수 있다.

Description

이동 단말기{MOBILE TERMINAL}

본 발명은 스피커의 충분한 성능확보를 위한 충분한 크기의 공명공간을 제공하는 이동 단말기에 관한 것이다.

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

이동 단말기의 기능은 다양화 되고 있다. 예를 들면, 데이터와 음성통신, 카메라를 통한 사진촬영 및 비디오 촬영, 음성녹음, 스피커 시스템을 통한 음악파일 재생 그리고 디스플레이부에 이미지나 비디오를 출력하는 기능이 있다. 일부 단말기는 전자게임 플레이 기능이 추가되거나, 멀티미디어 플레이어 기능을 수행한다. 특히 최근의 이동 단말기는 방송과 비디오나 텔레비전 프로그램과 같은 시각적 컨텐츠를 제공하는 멀티캐스트 신호를 수신할 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 멀티미디어 기능을 위해서 화면에 출력되는 영상에 관련된 기술 뿐만 아니라 음향기능이 매우 중요하다. 케이블을 이용하여 외부 스피커와 연결해 외부 스피커를 통해 소리를 출력할 수 있으나, 자체적으로 스피커를 구비하여 소리를 출력할 수 있다.

스피커와 같은 음향 출력 장치는 소리 출력을 위해서는 소리가 충분히 증폭될 수 있는 공명공간이 필요하나, 이동 단말기의 기능이 복잡해지고 이동 단말기의 크기가 작아 공명공간의 확보가 쉽지 않다.

본 발명은 음향 출력 모듈의 공명공간을 충분히 확보하여 음향 출력 모듈에서 출력되는 소리의 품질을 향상시킨 이동 단말기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

전장부를 구비한 케이스; 상기 전장부에 실장되며 상기 케이스의 일면 방향에 배치되는 배터리; 상기 전장부에 실장되며 상기 케이스의 타면 방향에 배치되는 메인기판; 상기 메인기판과 상기 케이스의 타면의 내측면 사이에 형성된 공명공간; 상기 케이스의 일측에 형성된 스피커홀; 및 상기 스피커홀에 인접하여 상기 전장부에 배치되는 음향 출력 모듈을 포함하고, 상기 음향 출력 모듈은, 상기 스피커홀의 내측에 인접하는 음향 출력홀; 및 상기 공명공간과 연결되며 진동판이 위치하는 진동부를 포함하는 이동 단말기를 제공한다.

또한, 상기 케이스의 일면에 결합되어 상기 케이스 일면에 노출되는 디스플레이부를 더 포함할 수 있다.

상기 음향 출력홀과 상기 스피커홀 사이를 연결하는 음향통로가 형성된 러버를 더 포함할 수 있다.

상기 메인기판의 표면에 실장된 IC 모듈; 및 상기 IC 모듈의 상면을 커버하며 상기 메인기판의 상기 배터리와 대면하는 면에 결합하는 쉴드캔을 더 포함할 수 있다.

상기 음향 출력 모듈는 상기 메인 기판에 안착되고, 상기 메인기판은 상기 진동부에 대응하는 면에 개구부가 형성될 수 있다.

상기 케이스는 전장부로 물이 유입되는 것을 방지하는 방수구조를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 적어도 일 실시예에 따르면 이동 단말기 내부의 배치를 변경하여 같은 사이즈의 이동 단말기에서 공명공간을 충분히 확보함으로써 음향 출력 모듈에서 출력되는 소리의 품질을 향상할 수 있다.

본 발명의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 발명의 바람직한 실시 예와 같은 특정 실시 예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명과 관련된 이동 단말기를 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 단말기를 일 방향에서 바라본 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 단말기의 단면도이다.
도 4는 종래의 이동 단말기의 단면을 도시한 도면이다.
도 5는 종래의 와치타입 이동 단말기의 스피커 모듈에서 출력되는 소리의 음압을 주파수 별로 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명의 와치타입 이동 단말기에서 스피커 모듈에서 출력되는 소리의 음압을 주파수 별로 나타낸 그래프이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 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. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 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.

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 와치타입 이동 단말기(100)에 대하여 도면을 참고하여 상세하게 설명하고, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기도 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 단말기의 구성을 도시한 블럭도이다. 상기 와치타입 이동 단말기(100)는 무선 통신부(110), 입력부(120), 센싱부(140), 출력부(150), 메모리(160), 인터페이스부(170), 제어부(180) 및 전원 공급부(130) 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 와치형 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 이동 단말기(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.

RFID의 일종으로 NFC(Near Field Communication)기술은 10m이내의 rkRKdns 거리에서 단말기 간의 데이터를 전송하는 기술로 매우 짧은 거리에서 데이터를 주고 받을 수 있기 때문에 여타 다른 정보를 편리하게 조회하고 저장할 수 있다. 일반적으로 교통카드 충전이나 출입문 개폐 등에 사용되며, 손쉽게 단말기 간에 정보를 주고 받을 수 있어, 휴대용 단말기에 적용시 그 활용도가 높은 기술이다.

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.

입력부(120)는 오디오/비디오 신호의 입력 및 사용자의 명령을 입력받기 위한 장치로서, 카메라(121), 마이크(122), 버튼(126) 및 터치 센서(127) 등이 포함될 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.

버튼(126)은 이동 단말기(100)의 전·후면 또는 측면에 위치하여 압력을 감지하여 신호를 입력받으며, 터치센서(137)는 사용자의 손가락이 터치시 발생하는 압력의 변화 또는 정전용량 변화를 검출하여 신호를 입력받는다. 특히 터치센서(137)는 디스플레이부(151)와 레이어를 구성하여 적층되거나 일체형으로 형성되는 경우 디스플레이부(151)는 출력장치 및 입력장치로서 두가지 기능을 모두 수행하게 된다.

전원 공급부(130)는 제어부(180)의 제어에 의해 외부의 전원, 내부의 전원을 인가받아 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급한다. 전원공급부(130)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.

센싱부(140)는 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 센싱신호를 발생시킨다. 센싱부(140)에는 근접센서(141), 압력센서(142), 자이로 센서(143), 가속도 센서(144), 온도/습도 센서(145), 홀센서(146), 광센서(147) 등이 있다.

근접센서(141)는 소정의 검출면에 접근하는 물체, 혹은 근방에 존재하는 물체의 유무를 전자계의 힘 또는 적외선을 이용하여 기계적 접촉이 없이 검출하는 센서이다. 상기 디스플레이부(151)의 근처에 배치될 수 있다. 근접센서(141)는 접촉식 센서보다는 그 수명이 길며 그 활용도 또한 높다.

상기 근접 센서(141)의 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.

자이로 센서(143)는 각속도를 검출하는 각속도 센서로서, 3개의 축으로 이루어진 축의 각도 변화를 감지한다. 축을 기준으로 단위시간에 물체가 회전한 각도를 수치로 나타내며, 최근에는 MEMS기술을 이용하여 소형의 자이로 센서(143)를 이동 단말기(100)의 속도, 거리, 위치를 알아낼 수 있다.

가속도 센서(144)는 가속도, 진동, 충격 등의 동적 힘을 감지하여 물체의 운동상태를 순차적으로 감지할 수 있다. 압전소자에 힘이 가해졌을 때 발생하는 전하를 검출하여 가속도를 구하는 압전형, 도체가 자계 속을 이동하면 그 속도에 비례하여 기전력이 발생하며 이 기전력을 검출하여 가속도를 구하는 동전형, 전자의 변화를 전류로 검출하여 가속도를 구하는 서모형 등이 있다.

상기 가속도 센서(144)나 자이로 센서(143)는 이동 단말기(100)의 위치를 판단하는 바, 위치센서(143, 144)로 통칭할 수 있다.

온도/습도 센서(145)는 이동 단말기 주변의 온도 및 습도를 파악하는 센서로서, 온도 및 습도 정보를 사용자에게 제공하거나 이동 단말기의 허용치 이상의 온도와 습도 환경인 경우 경고 메시지를 송출할 수 있다.

홀센서(146)는 자기장의 변화를 감지하는 센서로, 자석 등이 근접하여 자기장이 변화하면 신호를 발생한다. 자석을 구비한 플립커버가 디스플레이부를 커버하면 홀센서(146)가 감지하여 이동 단말기(100)를 잠금상태로 변화시키거나, 화면의 일부만 디스플레이 되도록 제어할 수 있다.

광센서(147)는 주변의 빛을 감지하는 센서로서, 주변의 밝기를 측정하는 조도 센서 외에 빛의 파장별로, 붉은색, 청색, 녹색, 백색의 빛을 각각 감지할 수 있는 RGB센서도 포함된다. 광센서(147)를 이용하여 주변의 빛을 감지하여 디스플레이부(151)의 밝기를 변화시키거나, 색감을 조정할 수 있다.

그외에, 자기장의 세기를 감지하여 정확한 방위를 측정할 수 있는 지자기 센서, 현재 위치의 기압을 파악하여 소정시간동안 기압차를 이용하여 사용자가 위치하는 고도 등을 측정하는 기압센서 등을 더 포함할 수 있다.

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.

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.

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 이동 단말기(100)가 외부 크래들(cradle)과 연결될 때 상기 크래들로부터의 전원이 상기 이동 단말기(100)에 공급되는 통로가 되거나, 사용자에 의해 상기 크래들에서 입력되는 각종 명령 신호가 상기 이동 단말기로 전달되는 통로가 될 수 있다. 상기 크래들로부터 입력되는 각종 명령 신호 또는 상기 전원은 상기 이동 단말기가 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.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 단말기(100)를 일 방향에서 바라본 도면이다. 이동 단말기(100)는 디스플레이부(151)가 전면에 구비된 본체 및 본체에 연결되어 손목에 착용 가능하게 구성되는 밴드를 포함한다. 본체는 외관을 형성하는 케이스를 포함하고, 케이스의 내부 공간은 전자부품이 수용되는 전장부로 구성된다.

도시된 바와 같이, 케이스는 각종 전자부품들을 수용하는 내부 공간을 마련하는 제1케이스(101a) 및 제2케이스(101b)를 포함할 수 있다. 와치타입의 이동 단말기와 같이 웨어러블 타입은 항상 몸에 휴대하기 때문에 방수 기능이 필요하다. 제1 케이스(101a)와 제2 케이스(101b)의 결합부 부분을 방수부재로 실링하여 절개부를 통해 물이 유입되는 것을 방지할 수 있다.

다만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고, 하나의 케이스가 상기 내부 공간을 마련하도록 구성되어 유니 바디의 이동 단말기(100)가 구현될 수도 있다.

이동 단말기(100)는 무선 통신이 가능하도록 구성되며, 본체(101)에는 상기 무선 통신을 위한 안테나가 설치될 수 있다. 한편, 안테나 케이스를 이용하여 그 성능을 확장시킬 수 있다.

예를 들어, 도전성 재질을 포함하는 케이스가 안테나와 전기적으로 연결되어 그라운드 영역 또는 방사 영역을 확장시키도록 구성될 수 있다.

본체(101)의 전면에는 디스플레이부(151)가 배치되어 정보를 출력할 수 있으며, 디스플레이부(151)에는 터치센서가 구비되어 터치 스크린으로 구현될 수 있다. 도시된 바와 같이, 디스플레이부(151)의 윈도우 글래스(151a)는 케이스에 장착되어 단말기 본체(101)의 전면을 형성할 수 있다.

디스플레이부(151)는 이동 단말기(100)에서 처리되는 정보를 표시(출력)한다. 예를 들어, 디스플레이부(151)는 이동 단말기(100)에서 구동되는 응용 프로그램의 실행화면 정보, 또는 이러한 실행화면 정보에 따른 UI(User Interface), GUI(Graphic User Interface) 정보를 표시할 수 있다. 또한, 상기 디스플레이부(151)는 입체영상을 표시하는 입체 디스플레이부로서 구성될 수 있다.

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), 플렉서블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display), 전자잉크 디스플레이(e-ink display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.

디스플레이부(151)는 터치 방식에 의하여 제어 명령을 입력 받을 수 있도록, 디스플레이부(151)에 대한 터치를 감지하는 터치센서를 포함할 수 있다. 이를 이용하여, 디스플레이부(151)에 대하여 터치가 이루어지면, 터치센서는 상기 터치를 감지하고, 제어부(180)는 이에 근거하여 상기 터치에 대응하는 제어명령을 발생시키도록 이루어질 수 있다. 터치 방식에 의하여 입력되는 내용은 문자 또는 숫자이거나, 각종 모드에서의 지시 또는 지정 가능한 메뉴항목 등일 수 있다.

디스플레이부(151)가 터치 스크린으로 구현되는 경우, 사용자 입력부(123)로 기능할 수 있으며, 이에 따라 본체(101)에 별도의 키가 구비되지 않을 수 있다.

본체(101)에는 카메라(121), 음향 출력 모듈(122), 사용자 입력부(123) 등이 구비될 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 표시되거나 메모리(170)에 저장될 수 있다.

음향 출력 모듈(152)는 호신호 수신, 통화모드 또는 녹음 모드, 음성인식 모드, 방송수신 모드 등에서 무선 통신부(110)로부터 수신되거나 메모리(170)에 저장된 오디오 데이터를 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(152)는 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.

와치타입의 이동 단말기(100)는 사용자가 직접 귀에 대고 소리를 듣기 보다는 이격된 상태에서 소리를 듣기 때문에 출력이 큰 스피커 형태의 음향 출력 모듈를 구비하여 사용자의 귀에서 이격된 상태에서도 상기 음향출력부(152)를 통해 출력되는 소리를 들을 수 있다.

본체(101)의 일측에는 음향 출력 모듈(152)에서 출력된 소리가 빠져나오는 스피커홀을 구비할 수 있다. 전면은 디스플레이부가 안착되고 후면은 손목 등에 착용시 사용자의 신체에 접촉하게 되므로 스피커홀은 케이스의 측면 부분에 형성할 수 있다.

웨어러블 디바이스는 전장부에 물이 유입되는 것을 방지하기 위해 방수 처리가 되어야 하므로 스피커홀에도 고어텍스와 같이 다공성 방수소재를 이용하여 물이 유입되는 것을 방지할 수 있다.

밴드(102)는 손목에 착용되어 손목을 감싸도록 이루어지며, 착용이 용이하도록 플렉서블 재질로 형성될 수 있다. 그러한 예로서, 밴드(102)는 가죽, 고무, 실리콘, 합성수지 재질 등으로 형성될 수 있다. 또한, 밴드(102)는 본체(101)에 착탈 가능하게 구성되어, 사용자가 취향에 따라 다양한 형태의 밴드(102)로 교체 가능하게 구성될 수 있다.

밴드(102)에는 파스너(fastener; 102a)가 구비될 수 있다. 파스너(102a)는 버클(buckle), 스냅핏(snap-fit)이 가능한 후크(hook) 구조, 또는 벨크로(velcro; 상표명) 등에 의하여 구현될 수 있으며, 신축성이 있는 구간 또는 재질을 포함할 수 있다. 본 도면에서는, 파스너(102a)가 버클 형태로 구현된 예를 제시하고 있다.

도 3은 본 발명의 이동 단말기의 단면도로서, 윈도우 글래스, 프론트 케이스(101a), 디스플레이부(151), 메인 기판(185), 배터리(191), 리어 케이스(101b), 음향 출력 모듈(152)가 도시되어 있다.

본체(101)를 구성하는 케이스(101a, 101b)는 프론트 케이스(101a)와 리어 케이스(101b)로 구성될 수도 있으나, 일체형으로 이루어진 유니바디를 이용할 수 있다. 와치타입 이동 단말기(100)와 같이 웨어러블 장치는 상시 착용하기 때문에 물이 침투될 위험이 높으므로 방수구조를 갖추게 된다.

케이스(101a, 101b)에 형성된 홀의 개수를 최소화하고 홀에는 고어텍스 등을 이용하여 물이 유입되는 것을 방지한다. 또한 케이스(101a, 101b)의 틈을 통해 물이 유입되는 것을 방지하기 위해 실리콘과 같은 탄성부재를 이용하여 밀착구조를 형성하여 방수기능을 구현할 수 있다.

케이스(101a, 101b)의 일측에는 음향 출력 모듈(152)에서 생성된 소리가 출력될 수 있도록 스피커홀(1527)이 형성되어 있다. 음향 출력 모듈(152)는 상기 스피커홀(1527)에 인접하여 위치하며, 음향신호를 소리로 전환시키는 스피커 모듈(1521)과, 공명공간(A) 및 러버(1525)를 포함할 수 있다.

전원을 공급하는 배터리(191)는 전장부에 실장되며 케이스(101a, 101b)의 일면 방향 배치되고, 와치타입 이동 단말기(100)의 각 부품을 제어하여 이동 단말기(100)의 기능을 구현하는 메인 기판(185)은 전장부에 실장되며 케이스(101a, 101b)의 타면 방향에 배치된다.

와치타입 이동 단말기(100)의 도 3에 도시된 바와 같이 일면은 디스플레이부(151)가 위치하는 상면이고 타면은 착용시 사용자의 신체와 접촉하는 하면이 될 수 있다. 또는, 그 반대로 상면이 타면 하면이 일면이 될 수도 있다.

후술할 공명공간(A)은 메인 기판(185)과 케이스(101a, 101b)의 타면 사이의 공간이 된다. 공명공간(A)은 음압이 가해지므로 디스플레이부(151)가 위치하는 상면 쪽보다는 하면에 공명공간(A)이 위치하는 것이 주변 전자부품에 영향을 최소화할 수 있는바, 도 3에 도시된 바와 같이 배터리(191)가 위치하는 일면은 디스플레이부(151)가 위치하는 상면에 두고 메인 기판(185)을 하면에 위치시키는 것이 바람직하다.

스피커 모듈(1521)은 일측은 진동판이 음향신호에 따라 진동하면서 음향신호를 소리로 전환하는 진동판이 위치하며 타측은 상기 진동판에 의해 생성된 소리가 출력되는 음향 출력홀(1521b)이 형성되어 있다.

음샘현상을 방지하고 스피커홀(1527)을 통해 전장부에 물이 유입되는 것을 방지하기 위해 러버(1525)를 이용할 수 있다. 러버(1525)는 음향 출력홀(1521b)과 케이스(101a, 101b)에 형성된 스피커홀(1527)을 연결하여 음샘현상을 막고 탄성을 가지고 있기 때문에 스피커홀(1527)과 음향 출력 모듈(152) 사이의 틈을 통해 전장부로 물이 유입되는 것을 방지할 수 있다.

진동판은 음향신호에 따라 진동하며 주변 공기에 압력을 가해 진동시켜 소리를 생성한다. 진동되는 공기가 충분히 증폭되기 위해서는 소정 크기 이상의 공명공간이 필요하다. 다만, 와치타입의 이동 단말기(100)는 휴대성 측면에서 사이즈의 제약이 크기 때문에 집약적으로 부품을 실장 해야하기 때문에 공명공간의 확보가 어렵다.

도 4는 종래의 이동 단말기(100)의 단면을 도시한 도면으로서, 도면상 위에서 부터 윈도우 글래스와 프론트 케이스(101a, 101b), 디스플레이부(151), 메인 기판(185), 배터리(191) 후면 케이스(101a, 101b)가 배치되고 스피커홀(1527)에 인접한 위치에 음향 출력 모듈(152)를 구성하는 스피커 모듈(1521)이 전장부에 구비되어 있다.

종래의 스피커 모듈(1521)은 메인 기판(185)을 상부에 두고 배터리(191)를 하부에 두어 배터리(191)가 후면 케이스(101a, 101b)와 밀착되는 구조로 인해 배터리(191) 옆쪽의 공간(B)만을 공명공간으로 이용할 수 있었다.

이에 본 발명은 충분한 공명공간을 확보하기 위해, 도 3에 도시된 바와 같이 스피커 모듈(1521)의 진동부(1521a)가 메인 기판(185) 쪽을 향하게 배치하여 메인 기판(185)과 케이스(101a, 101b) 사이의 공간(A)을 공명공간으로 이용한다.

배터리(191)의 편평한 구조와 달리, 메인 기판(185)은 표면에 제어 기능을 하는 각종 IC 모듈(187)이 일면 또는 양면에 실장되고 각 부품과 연결되는 커넥터 등이 표면에 위치하기 때문에 요철구조를 이룬다. 상기 메인 기판(185)의 요철 구조 사이로 형성된 공간(A)을 공명공간으로 이용할 수 있다.

전술한 바와 같이 본 발명의 케이스(101a, 101b)는 방수를 위해 밀폐구조를 갖기 때문에 별도의 하우징을 구비한 공명공간을 구비하지 않더라도 음샘없이 소리가 공명 될 수 있어 케이스(101a, 101b) 자체가 공명공간(A)으로서 기능을 할 수 있다.

메인 기판(185)에 실장되는 큰 사이즈의 IC 모듈(187) 등의 부품은 배터리(191)를 향하는 면에 배치하고, 케이스(101a, 101b)를 향하는 면은 IC 모듈(187)의 개수를 줄여 메인 기판(185)과 케이스(101a, 101b) 사이의 공명공간(A)의 크기를 충분히 확보할 수 있다.

메인 기판(185)에 실장되는 IC 모듈(187)을 보호하기 위해 IC 모듈(187)의 상면을 커버하는 쉴드캔(188)을 더 포함할 수 있다. 쉴드캔(188)은 IC 모듈(187)을 물리적인 충격에서 보호하고 IC 모듈(187)의 상면에 부품이 실장되는 공간을 확대하며, IC 모듈(187)에서 방출되는 열을 확산시키는 역할을 한다.

쉴드캔(188)이 공명공간(A)에 위치하면 공명공간(A)의 크기가 줄어들므로 쉴드캔(188)은 배터리(191)를 향하는 면에 위치하도록 쉴드캔(188)이 필요한 IC 모듈(187)을 배터리(191)를 향하도록 배치할 수 있다.

스피커의 진동판이 위치하는 진동부(1521a)가 메인 기판(185)을 향하도록 배치하기 위해 본 발명의 이동 단말기(100) 내부의 배터리(191)와 메인 기판(185)의 위치를 종래와 반대로 바꾼다(도 3 참조). 스피커 모듈(1521)의 진동판에서 생성된 음파가 공명공간(A)에 전달되도록, 메인 기판(185)의 스피커 모듈(1521)에 상응하는 부분에 개구(185')가 형성될 수 있다.

상기 개구(185')의 주변에 접착테이프를 이용하여 상기 스피커 모듈(1521)을 메인 기판(185)에 고정할 수 있다. 상기 개구(185')를 통해 스피커 모듈(1521)은 공명공간(A)과 연결되어 진동판에서 형성된 음파가 공명공간(A)에서 증폭되어 음향 출력홀(1521b)을 통해 출력되는 소리의 크기 및 품질이 좋아질 수 있다.

도 5는 종래의 와치타입 이동 단말기(100)(도 4 참조)의 스피커 모듈(1521)에서 출력되는 소리의 음압을 주파수 별로 나타낸 그래프이고, 도 6은 본 발명의 와치타입 이동 단말기(100)(도 3 참조)에서 스피커 모듈(1521)에서 출력되는 소리의 음압을 주파수 별로 나타낸 그래프이다.

도 5를 참고하면, 실선은 성능 요구치를 나타내고, 점선은 2회에 걸쳐 성능 실험한 결과를 나타내는 그래프이다. 종래의 작은 공명공간(B)을 이용한 음향 출력 모듈(152)의 성능은 저주파 대역에서 음압이 낮게 나타나 성능 기준치에 못 미치는 문제가 있다.

반면 본 발명의 음향 출력 모듈(152)의 음압실험 결과를 도시한 도 6을 참조하면, 공명공간(A)이 충분히 크기 때문에 대부분의 구간에서 성능기준치와 같거나 그 이상의 음압을 나타내어 충분한 크기의 소리를 출력할 수 있다. 즉 본 발명의 음향 출력 모듈(152)는 저주파 대역에서도 성능 기준치 이상의 음압으로 소리를 출력할 수 있어 종래의 음향 출력 모듈(152)의 문제였던 저주파 대역의 출력음향의 품질을 개선할 수 있다.

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 범 위에 포함된다.

100: 이동단말기 101: 본체
101a, 101b: 케이스 110: 무선통신부
120: 입력부 140: 센싱부
150: 출력부 151: 디스플레이부
152: 음향 출력 모듈 1521: 스피커 모듈
1525: 러버 1526: 음향 통로
1527: 스피커홀 160: 인터페이스부
170: 메모리 180: 제어부
185: 메인 기판 190: 전원공급부
191: 배터리

Claims (6)

1. 전장부를 구비한 케이스;
   상기 전장부에 실장되며 상기 케이스의 일면 방향에 배치되는 배터리;
   상기 전장부에 실장되며 상기 배터리의 하부 방향에 배치되는 메인기판;
   상기 메인기판의 요철 구조와 상기 케이스의 타면의 사이에 형성된 공명공간;
   상기 케이스의 일측에 형성된 스피커홀; 및
   상기 스피커홀에 인접하여 상기 메인기판에 안착되는 스피커 모듈을 포함하고,
   상기 스피커 모듈은,
   상기 스피커홀의 내측에 인접하는 음향 출력홀; 및
   상기 공명공간과 연결되며 진동판이 위치하는 진동부를 포함하는 이동 단말기.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 케이스의 일면에 결합되어 상기 케이스 일면에 노출되는 디스플레이부를 더 포함하는 이동 단말기.
3. 제1항에 있어서,
   상기 음향 출력홀과 상기 스피커홀 사이를 연결하는 음향 통로가 형성된 러버를 더 포함하는 이동 단말기.
4. 제1항에 있어서,
   상기 메인기판의 표면에 실장된 IC 모듈; 및
   상기 IC 모듈의 상면을 커버하며 상기 메인기판의 상기 배터리와 대면하는 면에 결합하는 쉴드캔을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
5. 제1항에 있어서,
   상기 메인기판은 상기 진동부에 대응하는 면에 개구부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
6. 제1항에 있어서,
   상기 케이스는 전장부로 물이 유입되는 것을 방지하는 방수구조를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.

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