KR102468709B1 - 키 모듈과 이를 구비한 이동 단말기 및 키 모듈 조립 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 단순한 구조로 구현되고 방수 모델과 비방수 모델의 이동 단말기에 공용으로 적용 가능한 키 모듈과 이를 이용한 이동 단말기, 및 키 모듈 조립 방법에 관한 것이다. 키 모듈은 단일 재료의 단품으로 구현되고 외부 힘이 가해지는 키, 돔 단자를 갖는 회로 기판을 지지하는 회로 지지부, 및 상기 키와 상기 회로 지지부 사이에 배치되어 상기 키의 압력을 상기 돔 단자에 전달하는 방수 부재를 포함한다.

Description

키 모듈과 이를 구비한 이동 단말기 및 키 모듈 조립 방법{KEY MODULE AND MOBILE TERMINAL HAVING THE SAME, AND METHOD FOR ASSEMBLING THE KEY MODULE}

본 발명은 방수 모델의 이동 단말기와 비방수 모델의 이동 단말기에 호환 가능한 공용 키 모듈에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 키 모듈을 구비하는 이동 단말기와, 이동 단말기에 키 모듈을 조립하기 위한 키 모듈 조립 방법에 관한 것이다.

단말기는 이동 가능여부에 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 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 단말기는 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.

이러한 단말기의 기능 지지 및 증대를 위해, 단말기의 구조적인 부분 및/또는 소프트웨어적인 부분을 개량하는 것이 고려될 수 있다.

방수 기능을 갖춘 이동 단말기가 출시되고 있다. 특히 이동 단말기에 형성된 홀(hole)에 대한 방수 기능을 위한 구성이 이동 단말기에 적용될 수 있다. 예를 들어, 이동 단말기의 측면에 배치된 사이드 키(side key)를 노출하는 홀을 통해 수분이 유입될 수 있는데, 방수 모델의 이동 단말기에 조립되는 사이드 키에 방수 설계가 적용되고 있다.

본 발명은 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다.

방수 기능을 갖는 키 모듈은 방수 모델 전용으로 설계되어 비방수 모델의 이동 단말기와 호환되지 않는다. 방수 기능을 갖는 키 모듈은 많은 수의 부품들로 구성되고 그 구조가 복잡하다. 또한, 이러한 키 모듈과 이동 단말기의 케이스 부재 사이에 수분 유입 경로가 형성될 수 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 단순한 구조로 구현되고 방수 모델과 비방수 모델의 이동 단말기에 공용으로 적용 가능한 키 모듈을 제공한다. 본 발명의 다른 목적은 상기 키 모듈을 구비하는 이동 단말기와, 이동 단말기에 키 모듈을 조립하기 위한 키 모듈 조립 방법을 제공한다.

본 발명의 일 양상에 따른 키 모듈은, 동일 재료의 단품으로 구현되고 외부 힘이 가해지는 키, 돔 단자를 갖는 회로 기판을 지지하는 회로 지지부, 및 상기 키와 상기 회로 지지부 사이에 배치되어 상기 키의 압력을 상기 돔 단자에 전달하는 방수 부재를 포함한다.

상기 키는, 길이 방향(Z)으로 길고, 두께 방향(X)과 폭 방향(Y)에서 상대적으로 짧은 구조를 갖는 키 헤드; 상기 키 헤드의 배면에 형성되어 상기 방수 부재와 대향하는 네크부; 상기 네크부를 사이에 두고 상기 키 헤드의 배면 양측 가장자리에 형성되는 제1 및 제2 플렌지들을 포함하고, 상기 키 헤드는 케이스 부재를 관통하는 홀을 통해 상기 케이스 부재의 전면이 노출되고, 상기 제1 및 제2 플렌지들이 상기 키 헤드의 길이 방향을 따라 상기 키 헤드 바깥 쪽으로 돌출되어 상기 케이스 부재의 홀 주변 벽면에 맞대어지도록 구성될 수 있다.

상기 키 헤드, 상기 네크부 및 상기 플렌지들이 동일한 금속으로 일체화될 수 있다.

상기 방수 부재는, 상기 키의 네크부와 대향하는 러버판; 및 상기 네크부와 대향하는 상기 러버판의 전면 가장자리에 접착된 방수 테이프를 포함하고, 상기 러버판이 하나 이상의 슬릿을 포함할 수 있다.

상기 회로 지지부는 상기 회로 기판이 접합된 브라켓을 포함하고, 상기 브라켓이 상기 케이스 부재에 고정될 수 있다.

본 발명의 다른 양상에 따른 이동 단말기는, 전면 윈도우; 상기 전면 윈동 후면에 배치되는 디스플레이; 상기 디스플레이 후면에 배치되며 적어도 하나의 전자 부품을 실장하는 이동 단말기의 바디; 및 상기 바디의 측벽을 관통하는 홀을 통해 일부가 노출되는 키 모듈을 구비하고, 상기 키 모듈은, 동일 재료의 단품으로 구현되고 상기 이동 단말기 바디의 홀을 통해 외부로 노출되어 외부 힘이 가해지는 키; 돔 단자를 갖는 회로 기판을 지지하는 회로 지지부; 및 상기 키와 상기 회로 지지부 사이에 배치되어 상기 키의 압력을 상기 돔 단자에 전달하는 방수 부재를 포함하는 이동 단말기.를 포함한다.

본 발명의 또 다른 양상에 따른 키 모듈 조립 방법은, 단말기 바디의 측벽을 관통하는 홀을 통해 일부가 노출되도록 키 모듈을 상기 단말기 바디의 내부 공간에 조립하는 단계를 포함하고, 상기 키 모듈에서 상기 단말기 바디의 외부로 노출되는 키가 상기 단말기 바디의 내부 공간으로부터 상기 단말기 바디의 외부로 향하는 조립 방향을 따라 상기 홀에 삽입된다.

본 발명에 따른 이동 단말기의 내부 공간에서 키 모듈을 조립하고 그 내부 공간으로부터 외부 공간으로 향하는 조립 방향을 따라 키를 이동 단말기의 홀에 삽입하는 조립 방법을 채택함으로써 키를 단일 재료를 갖는 단순 구조로 구현할 수 있고, 키의 조립 방향과 플렌지 방향을 최적화하여 키 모듈의 수분 침투 경로를 최소화할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 키 모듈의 구조를 단순화함으로써 이동 단말기 내부에서 PCB 실장 영역을 추가적으로 확보할 수 있는 이점에 있다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 단말기의 일 예를 서로 다른 방향에서 바라 본 사시도들이다.
도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 이동 단말기의 내부 구성 요소들을 보여 주는 분해 사시도이다.
도 4는 도 2에서 선 ““A-A'””를 따라 절취하여 키 모듈과 그 주변의 단면 구조를 보여 주는 단면도이다.
도 5a 및 도 5b는 키의 구조를 자세히 보여 주는 도면들이다.
도 6은 키 모듈의 구성 요소들을 보여 주는 분해 사시도이다.
도 7a 및 도 7b는 키 모듈의 동작을 보여 주는 도면이다.
도 8은 단말기 바디의 내부 공간에서 키 모듈 조립 방법을 보여 주는 사시도이다.
도 9는 키 조립 방법을 보여 주는 단면도이다.
도 10a 및 도 10b는 단말기 바디의 내부 공간에서 키의 조립 방향을 보여 주는 사시도이다.
도 11 내지 도 13은 키 모듈이 미들 커버에 조립된 상태에서 단말기 바디의 횡 단면 구조를 보여 주는 도면들이다.
도 14는 키 모듈의 수분 침투 경로와 침수 영역을 보여 주는 단면도이다.

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.

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, 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook), 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 워치형 단말기(smartwatch), 글래스형 단말기(smart glass), HMD(head mounted display) 등이 포함될 수 있다.

본 명세서에 기재된 실시 예에 따른 구성은 이동 단말기에만 적용 가능한 경우를 제외하면, 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터, 디지털 사이니지(Digital signage) 등과 같은 고정 단말기에도 적용될 수도 있음을 본 기술분야의 당업자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 이동 단말기의 외관을 다양한 각도에서 보여 주는 도면들이다. 도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 이동 단말기의 내부 구성 요소들을 보여 주는 분해 사시도이다.

본 발명의 이동 단말기는 도 1 및 도 2와 같은 바(bar) 타입 구조에 한정되지 않는다는 것에 주의하여야 한다. 예를 들어, 본 발명의 이동 단말기는 와치(watch) 타입, 클립 타입, 글래스 타입 또는 2 이상의 바디들이 상대 이동 가능하게 결합되는 폴더 타입, 플립 타입, 슬라이드 타입, 스윙 타입, 스위블 타입 등 다양한 구조에 적용될 수 있다. 이동 단말기의 특정 유형에 관련될 것이나, 이동 단말기의 특정유형에 관한 설명은 다른 타입의 이동 단말기에 일반적으로 적용될 수 있다.

이하에서, 단말기 바디는 이동 단말기를 적어도 하나의 집합체로 보아 이를 지칭하는 개념으로 이해될 수 있다. 케이스는 프레임, 하우징, 커버 등의 용어와 같은 의미로 해석될 수 있다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 이동 단말기의 단말기 바디는 내부 공간을 정의하는 케이스 부재를 포함한다. 케이스 부재는 단말기 바디의 내부 공간을 정의하는 프런트 케이스(101), 리어 케이스(102), 및 리어 커버(103)를 포함할 수 있다. 단말기 바디의 전면은 프런트 케이스(101)으로 덮여지고, 단말기 바디의 배면은 리어 커버(103)에 의해 덮여진다. 리어 케이스(102)는 단말기 바디의 측면을 형성한다.

프런트 케이스(101)와 리어 케이스(102) 및 후면 커버(103)의 결합에 의해 형성되는 단말기 바디의 내부 공간이 마련된다. 이 단말기 바디의 내부 공간에 각종 전자부품들이 배치된다.

프런트 케이스(101)와 후면 커버(103) 사이에 도 3과 같이 미들 커버(250)가 배치될 수 있다. 리어 케이스(102)는 미들 커버(250)의 측면에 접합되거나 미들 커버(250)와 일체화될 수 있다.

단말기 바디의 전면에는 디스플레이부가 배치되어 정보를 출력할 수 있다. 디스플레이부(150, 150a)는 픽셀 어레이가 형성된 표시패널(150)과, 표시패널(150)을 덮는 윈도우(150a)를 포함한다. 윈도우(150a)는 프런트 케이스(101)에 장착되어 프런트 케이스(101)와 함께 이동 단말기의 전면을 형성할 수 있다.

미들 커버(250)에 다양한 전자부품이 장착될 수 있다. 미들 커버(250)에 장착 가능한 전자부품은 배터리 팩(270), 메인 회로기판(260), 식별 모듈, 메모리 카드 등이 있다. 특히, 본 발명의 키 모듈(310, 330, 350)이 리어 케이스(102)와 미들 커버(250)의 측면에 장착될 수 있다. 키 모듈(310, 30, 350)은 단말기 바디의 측면에서 노출된 사이드 키를 포함할 수 있다.

미들 커버(250)에는 장착된 전자부품을 덮기 위한 후면 커버(103)가 결합될 수 있다. 배터리 팩(270)이 교체 가능한 모델의 경우에, 후면 커버(103)는 미들 커버(250)에 착탈 가능하게 체결된다. 후면 커버(103)가 미들 커버(250)로부터 분리되면, 미들 커버(250)에 장착된 전자부품들이 외부로 노출된다.

미들 커버(250)의 측면에 리어 케이스(102)가 결합될 수 있다. 사이드 키는 미들 커버(250)의 측벽과 리어 케이스(102)의 측벽을 관통하는 홀을 통해 리어 케이스(102)의 측면에서 노출될 수 있다. 후면 커버(103)에는 카메라(121b)나 음향 출력부(152b)를 외부로 노출시키기 위한 개구부가 구비될 수 있다.

케이스 부재들(101, 102, 103)은 합성수지를 사출하여 형성되거나 금속, 예를 들어 스테인레스 스틸(STS), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti) 등으로 형성될 수도 있다.

본 발명의 이동 단말기는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 복수의 케이스 부재들(101, 102, 103)이 각종 전자부품들을 수용하는 내부 공간을 마련하는 것에 한정되지 않는다. 예컨대, 하나의 케이스가 내부 공간을 마련하도록 구성될 수도 있다. 이 경우, 합성수지 또는 금속이 측면에서 후면으로 이어지는 유니 바디의 단말기 바디가 구현될 수 있다.

이동 단말기는 단말기 바디 내부로 물이 스며들지 않도록 하는 방수 기능이 구현될 수 있다. 이를 위하여, 방수부는 프런트 케이스(101)와 미들 커버(250) 사이에 적어도 하나의 씨일(seal) 부재(230a)가 배치될 수 있다. 또한 미들 커버(250)와 후면 커버(103) 사이에 적어도 하나의 씨일 부재(230b)가 배치될 수 있다. 미들 커버(250)에 장착된 키 모듈(310, 330, 350)은 방수 설계가 적용된다. 키 모듈(310, 330, 350)의 방수 구조에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다. 씨일 부재들(230a, 230b)는 방수 테이프로 구현될 수 있다.

이동 단말기는 디스플레이부(150, 150a), 제1 및 제2 음향 출력부(152a, 152b), 근접 센서(141), 조도 센서(142), 광 출력부(154), 제1 및 제2 카메라(121a, 121b), 제1 내지 제3 조작 유닛(123a, 123b, 123c), 마이크로폰(122), 인터페이스부(160), 도시하지 않은 이어폰잭 등이 구비될 수 있다.

도 1 및 2에 도시된 바와 같이, 단말기 바디의 전면에 디스플레이부(150, 150a), 제1 음향 출력부(152a), 근접 센서(141), 조도 센서(142), 광 출력부(154), 제1 카메라(121a) 및 제1 조작유닛(123a)이 배치되고, 단말기 바디의 측면에 제2 조작유닛(123b), 마이크로폰(122), 이어폰잭(130) 및 인터페이스부(160) 가 배치되며, 단말기 바디의 후면에 제2 음향 출력부(152b), 제3 조작유닛(123c) 및 제2 카메라(121b)가 배치된 이동 단말기를 일 예로 들어 설명한다.

이들 구성은 이러한 배치에 한정되는 것은 아니다. 이들 구성은 필요에 따라 제외 또는 대체되거나, 다른 면에 배치될 수 있다. 예를 들어, 단말기 바디의 전면에는 제1 조작 유닛(123a)이 구비되지 않을 수 있으며, 제2 음향 출력부(152b)는 단말기 바디의 후면이 아닌 단말기 바디의 측면에 구비될 수 있다.

표시패널 구동부는 FPC(Flexible Printed Circuit)와 같은 연성 회로 기판(151)을 통해 메인 회로기판(260)에 연결되고, 픽셀 어레이의 배선들에 연결된다. 표시패널 구동부는 이동 단말기에서 처리되는 정보를 표시패널(150)의 픽셀 어레이에 기입하여 표시패널(150)의 화면 상에 영상 정보를 표시(출력)한다. 예를 들어, 이동 단말기에서 구동되는 응용 프로그램의 실행화면 정보, 또는 이러한 실행화면 정보에 따른 UI(User Interface), GUI(Graphic User Interface) 정보가 표시패널(150)의 화면 상에 표시될 수 있다.

표시패널(150)은 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) 표시소자, 플렉서블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display), 전자잉크 디스플레이(e-ink display) 등의 표시소자에 적용되는 표시패널로 구현될 수 있다. 액정 디스플레이의 경우에, 표시패널(150)에 빛을 조사하는 백라이트 유닛(back light unit, BLU)이 필요하다. 도 3에서 백라이트 유닛은 생략되어 있다.

표시패널(150)은 이동 단말기의 구현 형태에 따라 단말기 바디에 2개 이상 존재할 수 있다. 이 경우, 복수의 디스플레이부들이 단말기 바디에서 하나의 면에 이격되거나 일체로 배치될 수 있고, 또한 서로 다른 면에 각각 배치될 수도 있다.

표시패널(150)은 터치 입력 방식에 의하여 제어 명령을 입력 받을 수 있도록, 표시패널(150)은 터치 센서를 포함할 수 있다. 표시패널(150)의 화면 상에서 터치 입력이 발생하면, 터치 센서는 터치 입력을 감지하고, 메인 회로기판(260) 상에 실장된 제어부는 터치 입력에 대응하는 제어 명령을 발생한다. 터치 입력으로 문자, 숫자 등이 입력되거나, 각종 모드에서의 지시 또는 지정 가능한 메뉴항목 등이 선택되거나 명령이 입력될 수 있다.

터치 센서는 터치패턴을 구비하는 필름 형태로 구성되어 윈도우(150a)와 표시패널(150) 사이에 배치되거나, 윈도우(150a)의 배면에 직접 패터닝되는 메탈 와이어로 형성될 수도 있다. 또한, 터치 센서는 표시패널(150)와 일체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 터치 센서는 표시패널(150)의 기판 상에 배치되거나, 그 기판 상에 형성되는 픽셀 어레이에 내장될 수 있다.

터치 센서로 구현되는 터치 스크린은 사용자 입력부로 기능할 수 있다. 경우에 따라, 터치 스크린은 제1조작유닛(123a)의 적어도 일부 기능을 대체할 수 있다.

제1 음향 출력부(152a)는 통화음을 사용자의 귀에 전달시키는 리시버(receiver)로 구현될 수 있으며, 제2 음향 출력부(152b)는 각종 알람음이나 멀티미디어의 재생음을 출력하는 라우드 스피커(loud speaker)의 형태로 구현될 수 있다.

윈도우(150)에는 제1 음향 출력부(152a)로부터 발생되는 음파의 방출을 위한 음향홀이 형성될 수 있다. 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고, 음파는 구조물 간의 조립틈(예를 들어, 윈도우(150a)와 프런트 케이스(101) 간의 틈)을 따라 방출되도록 구성될 수 있다. 이 경우, 외관상 음향 출력을 위하여 독립적으로 형성되는 홀이 보이지 않거나 숨겨져 이동 단말기의 외관이 보다 심플해질 수 있다.

광 출력부(154)는 이벤트의 발생시 이를 알리기 위한 빛을 출력하도록 이루어진다. 상기 이벤트의 예로는 메시지 수신, 호 신호 수신, 부재중 전화, 알람, 일정 알림, 이메일 수신, 애플리케이션을 통한 정보 수신 등을 들 수 있다. 메인 회로기판의 제어부는 사용자의 이벤트 확인이 감지되면, 빛의 출력이 종료되도록 광 출력부(154)를 제어할 수 있다.

제1 카메라(121a)는 촬영 모드 또는 화상통화 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상의 화상 프레임을 처리한다. 처리된 화상 프레임은 표시패널(150) 상에 표시될 수 있으며, 제어부에 연결된 메모리에 저장될 수 있다.

제1 내지 제3 조작 유닛(123a, 123b, 123c)은 이동 단말기의 동작을 제어하기 위한 사용자 명령을 입력 받기 위해 조작되는 사용자 입력부(123)의 일 예로서, 조작부(manipulating portion)로도 통칭될 수 있다. 제1 내지 제3 조작 유닛(123a, 123b, 123c)은 터치, 푸시, 스크롤 등 사용자가 촉각적인 느낌을 받으면서 조작하게 되는 방식(tactile manner)이라면 어떤 방식이든 채용될 수 있다. 제1 및 제2 조작 유닛(123a, 123b)은 근접 터치(proximity touch), 호버링(hovering) 터치 등을 통해서 사용자의 촉각적인 느낌이 없이 조작하게 되는 방식으로도 채용될 수 있다. 제3 조작 유닛(123c)은 단말기 바디의 후면에 배치될 수 있다.지문 인식 센서를 구비하여 사용자의 지문을 획득할 수 있다. 제3 조작 유닛(123c)은 획득된 지문 정보는 제어부에 제공되어 사용자 인증에 이용될 수 있다.

본 도면에서는 제1 조작 유닛(123a)이 터치키(touch key) 또는 소프트 키로 예시되었으나, 한정되지 않는다. 예를 들어, 제1 조작 유닛(123a)은 푸시키(push key)가 되거나, 터치키와 푸시키의 조합으로 구성될 수 있다.

제1 및 제2 조작 유닛(123a, 123b)에 의하여 입력되는 내용은 다양하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 제1 조작 유닛(123a)은 메뉴, 홈키, 취소, 검색 등의 명령을 입력 받고, 제2 조작 유닛(123b)은 제1 또는 제2 음향 출력부(152a, 152b)에서 출력되는 음향의 크기 조절, 디스플레이부(151)의 터치 인식 모드로의 전환 등의 명령을 입력 받을 수 있다. 제2 음향 출력부(152b)는 방수 설계가 적용된 키 모듈(310, 330, 350)로 구현될 수 있다.

단말기 바디의 후면에 배치된 제3 조작 유닛을 이용하여 다양한 사용자 입력을 수신하는 경우, 이를 이용한 새로운 형태의 유저 인터페이스가 구현될 수 있다. 터치 스크린 또는 후면 입력부가 단말기 바디의 전면에 구비되는 제1 조작 유닛(123a)의 적어도 일부 기능을 대체하여, 단말기 바디의 전면에 제1 조작 유닛(123a)이 미배치되는 경우, 표시패널(150)의 화면이 더 커질 수 있다.

한편, 지문 인식 센서는 제3 조작 유닛(123c)에 배치되는 것에 한정되지 않는다. 지문 인식 센서는 디스플레이부(150, 150a)의 화면 상에 배치될 수 있다.

마이크로폰(122)은 사용자의 음성, 기타 소리 등을 입력 받도록 이루어진다. 마이크로폰(122)은 복수의 개소에 구비되어 스테레오 음향을 입력 받도록 구성될 수 있다.

인터페이스부(160)는 이동 단말기를 외부기기와 연결시킬 수 있는 통로가 된다. 예를 들어, 인터페이스부(160)는 다른 장치(예를 들어, 이어폰, 외장 스피커)와의 연결을 위한 접속단자, 근거리 통신을 위한 포트[예를 들어, 적외선 포트(IrDA Port), 블루투스 포트(Bluetooth Port), 무선 랜 포트(Wireless LAN Port) 등], 또는 이동 단말기에 전원을 공급하기 위한 전원공급단자 중 적어도 하나일 수 있다.

인터페이스부(160)는 SIM(Subscriber Identification Module) 또는 UIM(User Identity Module), 정보 저장을 위한 메모리 카드 등의 외장형 카드를 수용하는 소켓의 형태로 구현될 수도 있다. 예를 들어 도 1에 도시된 바와 같이, 인터페이스부(160)는 심트레이(SIM Tray)와 입출력 포트를 포함할 수 있다. 심트레이(210)는 심카드(SIM card)를 적재할 수 있다. 심트레이(210)는 심카드(SIM card)의 교체 및/또는 교환을 위해 이동 단말기의 내외부로 이동할 수 있다. 입출력 포트는 이동 단말기에 제공되는 전력의 통로가 될 수 있다. 입출력 포트는 이동 단말기와 외부 단말기 또는 외부 전자 디바이스에 연결되어 정보 및 전기신호 등의 입출력 통로가 될 수 있다.

단말기 바디의 후면에는 제2카메라(121b)가 배치될 수 있다. 이 경우, 제2 카메라(121b)는 제1 카메라(121a)와 실질적으로 반대되는 촬영 방향을 가지게 된다. 제2 카메라(121b)는 적어도 하나의 라인을 따라 배열되는 복수의 렌즈를 포함할 수 있다. 복수의 렌즈는 행렬(matrix) 형식으로 배열될 수도 있다. 이러한 카메라는 '어레이(array) 카메라'로 명명될 수 있다. 제2 카메라(121b)가 어레이 카메라로 구성되는 경우, 복수의 렌즈를 이용하여 다양한 방식으로 영상을 촬영할 수 있으며, 보다 나은 품질의 영상을 획득할 수 있다.

플래시(124)는 제2카메라(121b)에 인접하게 배치될 수 있다. 플래시(124)는 제2 카메라(121b)로 피사체를 촬영하는 경우에 피사체를 향하여 빛을 비추게 된다.

단말기 바디에는 제2 음향 출력부(152b)가 추가로 배치될 수 있다. 제2 음향 출력부(152b)는 제1 음향 출력부(152a)와 함께 스테레오 기능을 구현할 수 있으며, 통화시 스피커폰 모드의 구현을 위하여 사용될 수도 있다.

단말기 바디에는 무선 통신을 위한 적어도 하나의 안테나가 구비될 수 있다. 안테나는 단말기 바디에 내장되거나, 케이스에 형성되어 메인 회로기판(260)에 연결될 수 있다. 메인 회로기판(260) 상에 실장된 방송 수신 모듈에 안테나가 연결될 수 있다. 안테나는 단말기 바디에서 인출 가능하게 구성될 수 있다. 또는, 안테나는 필름 타입으로 형성되어 후면 커버(103)의 내측면에 부착될 수도 있고, 도전성 재질을 포함하는 케이스가 안테나로서 기능하도록 구성될 수도 있다.

단말기 바디에는 이동 단말기에 전원을 공급하기 위한 전원 공급부가 구비된다. 전원 공급부는 단말기 바디에 내장되는 배터리 팩을 포함하거나, 단말기 바디의 외부에서 착탈 가능하게 구성되는 배터리 팩을 포함할 수 있다.

배터리 팩(270)은 메인 회로기판(260) 상에 연결되어 이동 단말기의 구동에 필요한 직류 전원을 발생한다. 배터리 팩(270)은 인터페이스부(160)에 연결되는 전원 케이블을 통하여 전원을 공급받도록 구성될 수 있다. 배터리 팩(270)은 무선충전기기를 통하여 무선 충전이 가능하도록 구성될 수도 있다. 상기 무선 충전은 자기유도방식 또는 공진방식(자기공명방식)에 의하여 구현될 수 있다.

이동 단말기에는 외관을 보호하거나, 이동 단말기의 기능을 보조 또는 확장시키는 액세서리가 추가될 수 있다. 이러한 액세서리의 일 예로, 이동 단말기의 적어도 일면을 덮거나 수용하는 커버 또는 파우치를 들 수 있다. 커버 또는 파우치는 디스플레이부(151)와 연동되어 이동 단말기의 기능을 확장시키도록 구성될 수 있다. 액세서리의 다른 일 예로, 터치 스크린에 대한 터치입력을 보조 또는 확장하기 위한 터치 펜을 들 수 있다.

도 4는 도 2에서 선 “A-A'”를 따라 절취하여 키 모듈과 그 주변의 단면 구조를 보여 주는 단면도이다. 도 5a는 키의 구조를 자세히 보여 주는 사시도이다. 도 5b는 도 5a에서 선 “B-B'”를 따라 절취한 키의 단면도이다. 도 6은 키 모듈의 구성 요소들을 보여 주는 분해 사시도이다.

도 4 내지 도 6을 참조하면, 키 모듈(310, 330, 350)은 키(310), 방수 부재(330) 및 회로 지지부(350)을 포함한다.

키(310)는 동일 재료의 단품으로 구현된다. 키(310)는 사용자로부터 가해지는 외부 힘으로 발생되는 압력에 의해 단말기 바디의 내부 공간으로 이동된다. 회로 지지부(350)는 키(310)의 압력에 연동하여 키 신호를 발생하는 돔 단자(351)를 포함한다. 방수 부재(330)는 키(310)와 회로 지지부(350) 사이에 배치되어 키(310)의 압력을 돔 단자(351)에 전달한다.

키(310)는 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이 키 헤드(head, 315), 키 헤드(315)의 배면에 형성된 네크부(neck, 313) 및 플렌지(flange, 311a 및 311b)를 포함한다. 키 헤드(315), 네크부(313) 및 플렌지(311a 및 311b)는 동일 재료로 일체화된 단일 부품이다. 키 헤드(315), 네크부(313) 및 플렌지(311a 및 311b)는 단일 금속 예를 들어, 알루미늄(Al)으로 제작될 수 있다.

키 헤드(315)의 구조는 XYZ 3축 상에서 설명될 수 있다. 키 헤드(315)의 전면 부분이 리어 케이스(102)의 측벽과 미들 커버(250)를 관통하는 홀(hole, 252)을 통해 단말기 바디의 외부로 노출된다. 키 헤드(315)는 길이 방향(Z축 방향)으로 길고, 두께 방향(X축 방향)과 폭 방향(Y축 방향)에서 상대적으로 짧은 구조를 갖는다. 네크부(313)는 키 헤드(315)의 배면 중앙부로부터 키 헤드(315)의 두께 방향으로 돌출되어 방수 부재(330)와 대향한다.

플렌지(311a, 311b)는 키 헤드(315)의 배면 일측 가장자리에 형성된 제1 플렌지(311a)와, 키 헤드(315)의 배면 타측 가장자리에 형성된 제2 플렌지(311b)를 포함한다. 제1 플렌지(311a)는 네크부(313)를 사이에 두고 제2 플렌지(311b)와 이격된다. 제1 및 제2 플렌지들(311a, 311b) 각각은 키 헤드(315)의 길이 방향(z)에서 키 헤드(315) 바깥쪽으로 돌출되어 미들 커버(250)의 홀 주변 측벽 가이드(도 10a 및 도 10b, 253)에 대향한다. 플렌지들(311a, 311b)과 미들 커버(250)의 측벽 가이드(253)에 맞대어진다.

방수 부재(330)는 도 6에 도시된 바와 같이 러버판(rubber plate, 333)과 방수 테이프(331)을 포함한다. 러버판(333)은 키(310)의 네크부(313)에 대향한다. 러버판(333)은 합성 고무 또는 천연 고무 재질로 제작되어 회로 지지부(350)로 향하는 수분 침투를 차단한다. 러버판(333)은 외부 힘이 가해지는 키(310)의 압력을 회로 지지부(350)로 전달하고, 키(310)가 눌려질 때 탄성 복원력으로 키(310)를 밀어 내어 원위치로 복귀시킨다. 러버판(333)은 키(310)의 네크부(311)와 대향하는 부분 주변에 형성된 다수의 슬릿(slit, 333a)을 포함한다. 방수 테이프(331)는 키(310)의 네크부(313)와 대향하는 러버판(333)의 전면 가장자리에 접착되어 슬릿(331a)과 회로 지지부(350)로 향하는 수분 침투를 차단한다.

회로 지지부(350)는 돔 단자(351)가 실장된 회로 기판(352)와, 회로 기판(352)이 접합된 브라켓(Bracket, 353)을 포함한다. 돔 단자(352)는 러버판(333)을 통해 인가되는 키(310)의 압력으로 눌려진다. 돔 단자(351)가 키(310)의 압력에 의해 눌려질 때 회로 기판(352) 상에서 키 신호가 발생된다. 회로 기판(352)은 FPC(Flexible Printed Circuit)와 같은 연성 회로 기판으로 구현될 수 있다. 회로 기판(352)은 메인 회로기판(260)에 연결되어 돔 단자(351)를 통해 키 신호를 메인 회로기판(260)으로 전송한다. 메인 회로기판(26) 상의 제어부는 키 신호에 따라 음량을 조절하거나 사용자 명령을 실행할 수 있다.

브라켓(353)은 미들 커버(250) 상에서 고정되어 돔 단자(351)가 러버판(333)과 대향하도록 회로 기판(352)을 지지한다.

도 4 내지 도 5b에서, L1은 단말기 바디의 측면 끝단으로부터 러버판(333)까지의 길이이다. L2는 후면 커버(103)와 미들 커버(250) 사이의 틈새(251)을 통한 수분 침투를 방지하기 위해 설정되는 씨일 부재 즉, 후방 방수 테이프(230b)의 길이이다. L3은 단말기 바디의 측면과 브라켓(353)의 측벽 길이이다. L4는 키(310)의 두께 방향 길이이다. 실시예에서, L1 = 2.61mm, L2 = 1.31mm, L3 = 4.57mm, L4 = 2.61 mm 일 수 있으나 이동 단말기의 구조에 따라 이 설계값은 달라질 수 있으므로 이에 한정되지 않는다.

여기서 본 발명의 일 실시예에 따르면, 단말이 바디의 측면 끝단으로부터 러버판(333) 까지의 길이를 의미하는 L1은 2.61mm일 수 있는데, 도 4를 참조하면 상기 L1은 디스플레이(150) 후단 영역과 거의 중첩되지 않을 수 있다. 즉, 종래의 방수 구조를 갖는 사이드 키 구조는 디스플레이 후단 영역의 상당 범위에 걸쳐서 사이드 키 모듈이 그 면적을 점유함으로써, 실질적인 PCB 실장 면적이 작아질 수 밖에 없다. 그러나, 본 발명에 의하면 실질적으로 사이드 키 모듈 중 키(310)와 방수 부재(330) 까지의 길이가 상대적으로 짧아서 베젤 영역 크기의 공간에 상기 방수 구조의 사이드 키를 배치하도록 하고, 나머지 공간 즉 디스플레이 후단 영역은 다른 전자 부품을 실장하는 공간으로 사용할 수 있게 된다.

사용자가 키(310)를 누르면, 키(310)의 네크부(313)는 러버판(333)과 돔 단자(351)를 누른다. 도 7a에 도시된 바와 같이 키(310)가 눌려지지 않을 때 러버판(333)의 슬릿(333a)은 닫혀 있어 수분 침투를 차단한다. 키(310)가 눌려지면, 키(310)의 압력에 따라 러버판(333)과 돔 단자(351)가 눌려 지면서 도 7b에 도시된 바와 같이 슬릿(333a)이 벌어져 키(310)의 압력에 대한 러버판(333)의 저항을 줄인다.

키 모듈(310, 330, 350)은 단말기 내부 공간에서 미들 커버(250)에 조립된다. 특히, 키(310)는 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 단말기 바디의 내부 공간으로부터 단말기 바디의 외부로 향하는 조립 방향을 따라 미들 커버(250)의 홀(252)에 삽입되어 상기 단말기 바디에 조립된다. 이러한 조립 방법으로 인하여, 키(310)는 단일 재료의 단품으로 제작될 수 있고, 키(310)를 통한 수분 침투 경로가 최소화될 수 있다. 키(310)가 단말기 바디의 외부로부터 단말기 바디의 내부 공간으로 미들 커버(250)에 조립되면 단말기 바디의 외관 스크래치(scratch) 문제가 발생될 수 있기 때문에 키(310)가 금속과 러버의 적층 구조로 제작되고 수분 침투 경로가 커진다.

상기 키 모듈(310,330,350)의 조립 순서를 보다 구체적으로 설명하면, 키(310)가 도 9에 도시된 바와 같이, 단말기 바디의 내부에서 미들 커버(250)의 홀(252)에 화살표 방향으로 삽입된다. 그런 후, 방수 부재(330)가 상기 화살표 방향으로 상기 키(310)의 네크부(313)와 대향되도록 조립된다. 그리고, 상기 회로 지지부(350)가 상기 화살표 방향으로 삽입되어 상기 방수 부재와 결합되어 최종적으로 키 모듈(310,330,350)이 상기 이동 단말기에 조립될 수 있다.

일반적으로 사이드 키가 이동 단말기의 전면 케이스와 후면 케이스가 조립된 상태에서 상기 전면 케이스와 후면 케이스 사이에 형성되는 홀을 통해 외부에서 내부로 삽입되어 체결되는 데 반해, 도 9에 도시된 상기 화살표 방향은, 상기 외부에서 내부로 삽입되는 방향과 반대 방향을 의미한다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 의하면 전면 케이스와 후면 케이스가 체결되기 전에, 키 모듈(310,330,350)을 장착한 후 후면 케이스가 결합됨으로써 사이드 키가 이동 단말기에 체결되는 구조로 조립이 될 수 있다. 또한, 예를 들어, 전면 케이스와 후면 케이스가 일부 조립된 상태에서 이동 단말기 바디의 내부에서 순차적으로 키(310), 방수부재(330), 회로 지지부(350)가 순차적으로 연결 조립될 수도 있다.

이하에서, 이동 단말기 바디의 내부 공간에서 키(310)가 미들 커버(250)의 홀(252) 방향으로 조립되는 과정을 보다 구체적으로 설명한다.

도 10a 및 도 10b는 단말기 바디의 내부 공간에서 키의 조립 방향을 보여 주는 사시도이다.

도 10a 및 도 10b에 도시된 바와 같이, 키(310)는 단말기 바디의 내부 공간으로부터 단말기 바디의 측면 바깥쪽을 향하는 화살표 방향으로 미들 커버(250)의 홀(252)에 삽입된다. 이렇게 키(310)가 미들 커버(250)에 조립될 때, 키(310)의 양측 플렌지들(311a, 311b)은 미들 커버(250)의 측벽 가이드(253)에 대향한다. 키(310)가 미들 커버(250)의 측벽 홀(252)에 삽입되면 키(310)의 플렌지들(311a, 311b)이 미들 커버(250)의 측벽 가이드(253)에 접촉된다.

도 11 내지 도 13은 키 모듈(310, 330, 350)이 미들 커버(250)에 조립된 상태에서 단말기 바디의 횡 단면 구조를 보여 주는 도면들이다.

플렌지들(311a, 311b)이 키(310)의 길이 방향(Z)에서 미들 커버(250)에 고정되기 때문에 단말기 바디의 두께를 슬림화할 수 있음은 물론, 키(310)가 삽입되는 부분에서 폭 방향(Y)의 수분 침투 경로를 최소화할 수 있다. 키(310)의 플렌지가 폭 방향(Y)으로 형성되면 플렌지로 인하여 단말기 바디가 두꺼워지고 플렌지가 삽입되는 폭 방향 홀을 따라 수분 침투 경로가 형성된다.

키 모듈(310, 330, 350)과 미들 커버(250)는 방수 모델과 비방수 모델의 이동 단말기에 공용으로 적용될 수 있다. 따라서, 본 발명은 방수 모델과 비방수 모델에서 키 모듈의 공용화를 구현하여 부품 호환성을 높일 수 있다.

도 14는 키 모듈의 수분 침투 경로와 침수 영역을 보여 주는 단면도이다.

도 14를 참조하면, 키 모듈이 장착된 이동 단말기에서 수분은 키 모듈이 삽입된 홀(252)을 따라 형성된 수분 침투 경로를 통해 미들 커버(250)로 유입될 수 있다. 이 수분 침투 경로는 방수 부재(330)의 방수 테이프(331)와 러버판(333)에 의해 차단된다. 따라서, 이동 단말기의 키 모듈이 삽입된 홀에서 침수 영역은 도 14에 한정된다. 도 14에서 키(310)와 방수 테이프(331) 사이의 거리를 정의하는 L5 및 L6을 적절히 설정하여 침수 영역의 크기를 제한할 수 있다.

앞에서 설명된 본 발명의 어떤 실시예 또는 다른 실시예들은 서로 배타적이거나 구별되는 것은 아니다. 앞서 설명된 본 발명의 어떤 실시예들 또는 다른 실시예들은 각각의 구성 또는 기능이 병용되거나 조합될 수 있다.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 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.

101 : 프런트 케이스 102 : 리어 케이스
103 : 후면 커버 150 : 표시패널
150a : 윈도우 250 : 미들 커버
260 : 메인 회로기판 270 : 배터리 팩
310 : 키 330 : 방수 부재
350 : 회로 지지부

Claims (12)

1. 키 헤드와 상기 키 헤드의 배면에 형성되는 네크부를 구비하는 키;
   돔 단자를 갖는 회로 기판을 지지하는 회로 지지부; 및
   상기 키와 상기 회로 지지부 사이에 배치되어 상기 키의 압력을 상기 돔 단자에 전달하는 방수 부재;를 포함하고,
   상기 방수 부재는,
   상기 키의 네크부와 대향하는 러버판; 및
   상기 네크부와 대향하는 상기 러버판의 전면 가장자리에 접착된 방수 테이프를 포함하고,
   상기 키는
   상기 네크부를 사이에 두고 상기 키 헤드의 배면 양측 가장자리에 형성되는 제1 및 제2 플렌지들을 포함하고,
   상기 키 헤드는 케이스 부재를 관통하는 홀을 통해 상기 케이스 부재의 전면이 노출되고,
   상기 제1 및 제2 플렌지들이 상기 키 헤드의 길이 방향을 따라 상기 키 헤드 바깥 쪽으로 돌출되어 상기 케이스 부재의 홀 주변 벽면에 맞대어지고,
   상기 방수 부재는,
   상기 러버판이 하나 이상의 슬릿을 포함하는 키 모듈.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 회로 지지부는 상기 회로 기판이 접합된 브라켓을 포함하고,
   상기 브라켓이 상기 케이스 부재에 고정되는 키 모듈.
6. 전면 윈도우;
   상기 전면 윈도우 후면에 배치되는 디스플레이;
   상기 디스플레이 후면에 배치되며 적어도 하나의 전자 부품을 실장하는 이동 단말기의 바디; 및
   상기 바디의 측벽을 관통하는 홀을 통해 일부가 노출되는 키 모듈을 구비하고,
   상기 키 모듈은,
   상기 이동 단말기 바디의 홀을 통해 외부로 노출되는 키헤드와 상기 키 헤드의 배면에 형성되는 네트부를 구비하는 키;
   돔 단자를 갖는 회로 기판을 지지하는 회로 지지부; 및
   상기 키와 상기 회로 지지부 사이에 배치되어 상기 키의 압력을 상기 돔 단자에 전달하는 방수 부재를 포함하고,
   상기 방수 부재는,
   상기 키의 네크부와 대향하는 러버판; 및
   상기 네크부와 대향하는 상기 러버판의 전면 가장자리에 접착된 방수 테이프를 포함하고,
   상기 키는,
   상기 네크부를 사이에 두고 상기 키 헤드의 배면 양측 가장자리에 형성되는 제1 및 제2 플렌지들을 포함하고,
   상기 키 헤드는 케이스 부재를 관통하는 홀을 통해 상기 케이스 부재의 전면이 노출되고,
   상기 제1 및 제2 플렌지들이 상기 키 헤드의 길이 방향을 따라 상기 키 헤드 바깥 쪽으로 돌출되어 상기 케이스 부재의 홀 주변 벽면에 맞대어지고,
   상기 방수 부재는,
   상기 러버판이 하나 이상의 슬릿을 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 제 6 항에 있어서,
    상기 회로 지지부는 상기 회로 기판이 접합된 브라켓을 포함하고,
    상기 브라켓이 상기 케이스 부재에 고정되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
    
11. 삭제
12. 삭제

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