KR102655487B1 - 이동 단말기 - Google Patents

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Abstract

케이스의 측면 내측에 위치하는 안테나 모듈과 상기 안테나 모듈의 내측에 중첩 배치되며 압력을 감지하는 포스센서을 포함하는 사용자 입력모듈을 포함하는 이동 단말기는 버튼의 위치가 변화할 필요가 없어 사용성을 저하시키지 않고 안테나를 추가로 실장할 수 있다.

Description

이동 단말기
본 발명은 버튼과 mmWave 무선 통신 가능한 안테나를 구비한 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.
디스플레이 디바이스는 사용자가 시청할 수 있는 영상을 수신, 처리 및 표시하는 기능을 갖춘 장치이다. 디스플레이 디바이스는 예를 들어, 방송국에서 송출되는 방송신호 중 사용자가 선택한 방송을 수신하고 수신된 신호로부터 영상신호를 분리하며, 다시 분리된 영상신호를 디스플레이에 표시한다.
최근들어, 방송기술 및 네트워크 기술의 발달로 인해 디스플레이 디바이스의 기능도 상당히 다양해져 왔으며, 상기 디바이스의 성능도 이에 따라 향상되어 왔다. 즉, 디스플레이 디바이스는 단순히 방송되는 컨텐츠 뿐만 아니라 다른 다양한 컨텐츠들을 사용자에게 제공하도록 발전해오고 있다. 예를 들어, 디스플레이 디바이스는 방송국으로부터 수신되는 프로그램뿐만 아니라 각종 애플리케이션을 이용하여 게임 플레이, 음악 감상, 인터넷 쇼핑, 사용자 맞춤정보등도 제공할 수 있다. 이러한 확장된 기능의 수행을 위해 디스플레이 디바이스는 기본적으로 다양한 통신 프로토콜을 이용하여 다른 기기들 또는 네트워크에 연결되며, 사용자에게 상시적인 컴퓨팅 환경(ubiquitous computing)을 제공할 수 있다. 즉, 디스플레이 디바이스는 네트워크로의 연결성(connectivity) 및 상시적 컴퓨팅을 가능하게 하는 스마트 디바이스로 진화되어 있다.
스마트 디바이스로서 진화됨에 따라 다양한 형태의 무선통신기술이 적용되고, LTE같이 하나의 이동통신 방식에는 성능확보 및 다양한 통신사의 기준을 맞추기 위해 복수개의 안테나가 필요하다. 따라서, 이동 단말기에 실장되는 안테나의 개수는 증가하는 추세이다.
안테나의 무선통신 기술은 주변에 위치하는 금속재질이나 전자부품의 영향을 받기 때문에 안테나의 배치에 제약이 있어 다양한 안테나를 실장하는데 어려움이 있다.
본 발명은 mmWave 무선통신이 가능한 안테나를 실장하기 위한 공간 확보를 위해 버튼과 중첩 배치 가능한 구조를 가지는 이동 단말기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
실시예와 같은 특정 실시예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명과 관련된 이동 단말기를 설명하기 위한 블록도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명과 관련된 이동 단말기의 전면과 배면에서 바라본 사시도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명과 관련된 이동 단말기의 제1 상태와 제2 상태를 도시한 전면 사시도와 배면도이다.
도 6은 도 2와 관련된 이동 단말기에서 안테나의 실장공간을 도시한 도면이다.
도 7은 도 4와 관련된 이동 단말기에서 안테나 실장공간을 도시한 도면이다.
도 8은 이동 단말기에서 안테나 모듈과 사용자 입력모듈의 배치의 일예를 도시한 도면이다.
도 9는 안테나의 위치에 따른 성능을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 안테나의 배치를 도시한 도면이다.
도 11은 인덕티브 방식의 포스센서를 이용한 실시예를 도시한 도면이다.
도 12는 변형 계측기 포스센서를 이용한 실시예를 도시한 도면이다.
도 13 및 도 14는 본 발명의 액추에이터의 다양한 실시예를 도시한 도면이다.
도 15는 본 발명의 본 발명의 이동 단말기에서 사용자 입력모듈을 활용한 안테나 모듈의 제어방법을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시예를 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 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 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.
도 1은 본 발명과 관련된 이동 단말기를 설명하기 위한 블록도이다.
상기 이동 단말기(100)는 무선 통신부(110), 입력부(120), 센싱부(140), 출력부(150), 인터페이스부(160), 메모리(170), 제어부(180) 및 전원 공급부(190) 등을 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 구성요소들은 이동 단말기를 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니어서, 본 명세서 상에서 설명되는 이동 단말기는 위에서 열거된 구성요소들 보다 많거나, 또는 적은 구성요소들을 가질 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 구성요소들 중 무선 통신부(110)는, 이동 단말기(100)와 무선 통신 시스템 사이, 이동 단말기(100)와 다른 이동 단말기(100) 사이, 또는 이동 단말기(100)와 외부서버 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 또한, 상기 무선 통신부(110)는, 이동 단말기(100)를 하나 이상의 네트워크에 연결하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다.
이러한 무선 통신부(110)는, 방송 수신 모듈(111), 이동통신 모듈(112), 무선 인터넷 모듈(113), 근거리 통신 모듈(114), 위치정보 모듈(115) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
먼저, 무선 통신부(110)에 대하여 살펴보면, 무선 통신부(110)의 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.
이동통신 모듈(112)은, 이동통신을 위한 기술표준들 또는 통신방식(예를 들어, GSM(Global System for Mobile communication), CDMA(Code Division Multi Access), CDMA2000(Code Division Multi Access 2000), EV-DO(Enhanced Voice-Data Optimized or Enhanced Voice-Data Only), WCDMA(Wideband CDMA), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 등)에 따라 구축된 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 모듈(113)은 무선 인터넷 기술들에 따른 통신망에서 무선 신호를 송수신하도록 이루어진다.
무선 인터넷 기술로는, 예를 들어 WLAN(Wireless LAN), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi(Wireless Fidelity) Direct, DLNA(Digital Living Network Alliance), WiBro(Wireless Broadband), WiMAX(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 등이 있으며, 상기 무선 인터넷 모듈(113)은 상기에서 나열되지 않은 인터넷 기술까지 포함한 범위에서 적어도 하나의 무선 인터넷 기술에 따라 데이터를 송수신하게 된다.
WiBro, HSDPA, HSUPA, GSM, CDMA, WCDMA, LTE, LTE-A 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 통신(Short range communication)을 위한 것으로서, 블루투스(Bluetooth™), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, Wireless USB(Wireless Universal Serial Bus) 기술 중 적어도 하나를 이용하여, 근거리 통신을 지원할 수 있다. 이러한, 근거리 통신 모듈(114)은, 근거리 무선 통신망(Wireless Area Networks)을 통해 이동 단말기(100)와 무선 통신 시스템 사이, 이동 단말기(100)와 다른 이동 단말기(100) 사이, 또는 이동 단말기(100)와 다른 이동 단말기(100, 또는 외부서버)가 위치한 네트워크 사이의 무선 통신을 지원할 수 있다. 상기 근거리 무선 통신망은 근거리 무선 개인 통신망(Wireless Personal Area Networks)일 수 있다.
위치정보 모듈(115)은 이동 단말기의 위치(또는 현재 위치)를 획득하기 위한 모듈로서, 그의 대표적인 예로는 GPS(Global Positioning System) 모듈 또는 WiFi(Wireless Fidelity) 모듈이 있다. 예를 들어, 이동 단말기는 GPS모듈을 활용하면, GPS 위성에서 보내는 신호를 이용하여 이동 단말기의 위치를 획득할 수 있다. 다른 예로서, 이동 단말기는 Wi-Fi모듈을 활용하면, Wi-Fi모듈과 무선신호를 송신 또는 수신하는 무선 AP(Wireless Access Point)의 정보에 기반하여, 이동 단말기의 위치를 획득할 수 있다. 필요에 따라서, 위치정보모듈(115)은 치환 또는 부가적으로 이동 단말기의 위치에 관한 데이터를 얻기 위해 무선 통신부(110)의 다른 모듈 중 어느 기능을 수행할 수 있다. 위치정보모듈(115)은 이동 단말기의 위치(또는 현재 위치)를 획득하기 위해 이용되는 모듈로, 이동 단말기의 위치를 직접적으로 계산하거나 획득하는 모듈로 한정되지는 않는다.
입력부(120)는, 영상 신호 입력을 위한 카메라(121) 또는 영상 입력부, 오디오 신호 입력을 위한 마이크로폰(microphone, 122), 또는 오디오 입력부, 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 사용자 입력부(123, 예를 들어, 터치키(touch key), 푸시키(mechanical key) 등)를 포함할 수 있다. 입력부(120)에서 수집한 음성 데이터나 이미지 데이터는 분석되어 사용자의 제어명령으로 처리될 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. 한편, 이동 단말기(100)에 구비되는 복수의 카메라(121)는 매트릭스 구조를 이루도록 배치될 수 있으며, 이와 같이 매트릭스 구조를 이루는 카메라(121)를 통하여, 이동 단말기(100)에는 다양한 각도 또는 초점을 갖는 복수의 영상정보가 입력될 수 있다. 또한, 복수의 카메라(121)는 입체영상을 구현하기 위한 좌 영상 및 우 영상을 획득하도록, 스트레오 구조로 배치될 수 있다.
마이크로폰(122)은 외부의 음향 신호를 전기적인 음성 데이터로 처리한다. 처리된 음성 데이터는 이동 단말기(100)에서 수행 중인 기능(또는 실행 중인 응용 프로그램)에 따라 다양하게 활용될 수 있다. 한편, 마이크로폰(122)에는 외부의 음향 신호를 입력 받는 과정에서 발생되는 잡음(noise)을 제거하기 위한 다양한 잡음 제거 알고리즘이 구현될 수 있다.
사용자 입력부(123)는 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 것으로서, 사용자 입력부(123)를 통해 정보가 입력되면, 제어부(180)는 입력된 정보에 대응되도록 이동 단말기(100)의 동작을 제어할 수 있다. 이러한, 사용자 입력부(123)는 기계식 (mechanical) 입력수단(또는, 메커니컬 키, 예를 들어, 이동 단말기(100)의 전·후면 또는 측면에 위치하는 버튼, 돔 스위치 (dome switch), 조그 휠, 조그 스위치 등) 및 터치식 입력수단을 포함할 수 있다. 일 예로서, 터치식 입력수단은, 소프트웨어적인 처리를 통해 터치스크린에 표시되는 가상 키(virtual key), 소프트 키(soft key) 또는 비주얼 키(visual key)로 이루어지거나, 상기 터치스크린 이외의 부분에 배치되는 터치 키(touch key)로 이루어질 수 있다. 한편, 상기 가상키 또는 비주얼 키는, 다양한 형태를 가지면서 터치스크린 상에 표시되는 것이 가능하며, 예를 들어, 그래픽(graphic), 텍스트(text), 아이콘(icon), 비디오(video) 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있다.
센싱부(140)는 이동 단말기 내 정보, 이동 단말기를 둘러싼 주변 환경 정보 및 사용자 정보 중 적어도 하나를 센싱하기 위한 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 센싱부(140)는 근접센서(141, proximity sensor), 조도 센서(142, illumination sensor), 터치 센서(touch sensor), 가속도 센서(acceleration sensor), 자기 센서(magnetic sensor), 중력 센서(G-sensor), 자이로스코프 센서(gyroscope sensor), 모션 센서(motion sensor), RGB 센서, 적외선 센서(IR 센서: infrared sensor), 지문인식 센서(finger scan sensor), 초음파 센서(ultrasonic sensor), 광 센서(optical sensor, 예를 들어, 카메라(121 참조)), 마이크로폰(microphone, 122 참조), 배터리 게이지(battery gauge), 환경 센서(예를 들어, 기압계, 습도계, 온도계, 방사능 감지 센서, 열 감지 센서, 가스 감지 센서 등), 화학 센서(예를 들어, 전자 코, 헬스케어 센서, 생체 인식 센서 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 한편, 본 명세서에 개시된 이동 단말기는, 이러한 센서들 중 적어도 둘 이상의 센서에서 센싱되는 정보들을 조합하여 활용할 수 있다.
출력부(150)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 디스플레이부(151), 음향 출력부(152), 햅팁 모듈(153), 광 출력부(154) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 디스플레이부(151)는 터치 센서와 상호 레이어 구조를 이루거나 일체형으로 형성됨으로써, 터치 스크린을 구현할 수 있다. 이러한 터치 스크린은, 이동 단말기(100)와 사용자 사이의 입력 인터페이스를 제공하는 사용자 입력부(123)로써 기능함과 동시에, 이동 단말기(100)와 사용자 사이의 출력 인터페이스를 제공할 수 있다.
음향 출력부(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 출력부(152)는 이동 단말기(100)에서 수행되는 기능(예를 들어, 호신호 수신음, 메시지 수신음 등)과 관련된 음향 신호를 출력하기도 한다. 이러한 음향 출력부(152)에는 리시버(receiver), 스피커(speaker), 버저(buzzer) 등이 포함될 수 있다.
햅틱 모듈(haptic module)(153)은 사용자가 느낄 수 있는 다양한 촉각 효과를 발생시킨다. 햅틱 모듈(153)이 발생시키는 촉각 효과의 대표적인 예로는 진동이 될 수 있다. 햅틱 모듈(153)에서 발생하는 진동의 세기와 패턴 등은 사용자의 선택 또는 제어부의 설정에 의해 제어될 수 있다. 예를 들어, 상기 햅틱 모듈(153)은 서로 다른 진동을 합성하여 출력하거나 순차적으로 출력할 수도 있다.
광출력부(154)는 이동 단말기(100)의 광원의 빛을 이용하여 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력한다. 이동 단말기(100)에서 발생 되는 이벤트의 예로는 메시지 수신, 호 신호 수신, 부재중 전화, 알람, 일정 알림, 이메일 수신, 애플리케이션을 통한 정보 수신 등이 될 수 있다.
인터페이스부(160)는 이동 단말기(100)에 연결되는 다양한 종류의 외부 기기와의 통로 역할을 수행한다. 이러한 인터페이스부(160)는, 유/무선 헤드셋 포트(port), 외부 충전기 포트(port), 유/무선 데이터 포트(port), 메모리 카드(memory card) 포트, 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트(port), 오디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 비디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 이어폰 포트(port) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이동 단말기(100)에서는, 상기 인터페이스부(160)에 외부 기기가 연결되는 것에 대응하여, 연결된 외부 기기와 관련된 적절할 제어를 수행할 수 있다.
또한, 메모리(170)는 이동 단말기(100)의 다양한 기능을 지원하는 데이터를 저장한다. 메모리(170)는 이동 단말기(100)에서 구동되는 다수의 응용 프로그램(application program 또는 애플리케이션(application)), 이동 단말기(100)의 동작을 위한 데이터들, 명령어들을 저장할 수 있다. 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 무선 통신을 통해 외부 서버로부터 다운로드 될 수 있다. 또한 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 이동 단말기(100)의 기본적인 기능(예를 들어, 전화 착신, 발신 기능, 메시지 수신, 발신 기능)을 위하여 출고 당시부터 이동 단말기(100)상에 존재할 수 있다. 한편, 응용 프로그램은, 메모리(170)에 저장되고, 이동 단말기(100) 상에 설치되어, 제어부(180)에 의하여 상기 이동 단말기의 동작(또는 기능)을 수행하도록 구동될 수 있다.
제어부(180)는 상기 응용 프로그램과 관련된 동작 외에도, 통상적으로 이동 단말기(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 제어부(180)는 위에서 살펴본 구성요소들을 통해 입력 또는 출력되는 신호, 데이터, 정보 등을 처리하거나 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동함으로써, 사용자에게 적절한 정보 또는 기능을 제공 또는 처리할 수 있다.
또한, 제어부(180)는 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동하기 위하여, 도 1와 함께 살펴본 구성요소들 중 적어도 일부를 제어할 수 있다. 나아가, 제어부(180)는 상기 응용 프로그램의 구동을 위하여, 이동 단말기(100)에 포함된 구성요소들 중 적어도 둘 이상을 서로 조합하여 동작시킬 수 있다.
전원공급부(190)는 제어부(180)의 제어 하에서, 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 이동 단말기(100)에 포함된 각 구성요소들에 전원을 공급한다. 이러한 전원공급부(190)는 배터리(191)를 포함하며, 상기 배터리는 내장형 배터리 또는 교체가능한 형태의 배터리가 될 수 있다.
상기 각 구성요소들 중 적어도 일부는, 이하에서 설명되는 다양한 실시예들에 따른 이동 단말기의 동작, 제어, 또는 제어방법을 구현하기 위하여 서로 협력하여 동작할 수 있다. 또한, 상기 이동 단말기의 동작, 제어, 또는 제어방법은 상기 메모리(170)에 저장된 적어도 하나의 응용 프로그램의 구동에 의하여 이동 단말기 상에서 구현될 수 있다.
이하에서는, 위에서 살펴본 이동 단말기(100)를 통하여 구현되는 다양한 실시 예들을 살펴보기에 앞서, 위에서 열거된 구성요소들에 대하여 도 1를 참조하여 보다 구체적으로 살펴본다.
먼저, 무선 통신부(110)에 대하여 살펴보면, 무선 통신부(110)의 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.
이동통신 모듈(112)은, 이동통신을 위한 기술표준들 또는 통신방식(예를 들어, GSM(Global System for Mobile communication), CDMA(Code Division Multi Access), CDMA2000(Code Division Multi Access 2000), EV-DO(Enhanced Voice-Data Optimized or Enhanced Voice-Data Only), WCDMA(Wideband CDMA), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 등)에 따라 구축된 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 모듈(113)은 무선 인터넷 기술들에 따른 통신망에서 무선 신호를 송수신하도록 이루어진다.
무선 인터넷 기술로는, 예를 들어 WLAN(Wireless LAN), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi(Wireless Fidelity) Direct, DLNA(Digital Living Network Alliance), WiBro(Wireless Broadband), WiMAX(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 등이 있으며, 상기 무선 인터넷 모듈(113)은 상기에서 나열되지 않은 인터넷 기술까지 포함한 범위에서 적어도 하나의 무선 인터넷 기술에 따라 데이터를 송수신하게 된다.
WiBro, HSDPA, HSUPA, GSM, CDMA, WCDMA, LTE, LTE-A 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 통신(Short range communication)을 위한 것으로서, 블루투스(Bluetooth™), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, Wireless USB(Wireless Universal Serial Bus) 기술 중 적어도 하나를 이용하여, 근거리 통신을 지원할 수 있다. 이러한, 근거리 통신 모듈(114)은, 근거리 무선 통신망(Wireless Area Networks)을 통해 이동 단말기(100)와 무선 통신 시스템 사이, 이동 단말기(100)와 다른 이동 단말기(100) 사이, 또는 이동 단말기(100)와 다른 이동 단말기(100, 또는 외부서버)가 위치한 네트워크 사이의 무선 통신을 지원할 수 있다. 상기 근거리 무선 통신망은 근거리 무선 개인 통신망(Wireless Personal Area Networks)일 수 있다.
여기에서, 다른 이동 단말기(100)는 본 발명에 따른 이동 단말기(100)와 데이터를 상호 교환하는 것이 가능한(또는 연동 가능한) 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 스마트워치(smartwatch), 스마트 글래스(smart glass), HMD(head mounted display))가 될 수 있다. 근거리 통신 모듈(114)은, 이동 단말기(100) 주변에, 상기 이동 단말기(100)와 통신 가능한 웨어러블 디바이스를 감지(또는 인식)할 수 있다. 나아가, 제어부(180)는 상기 감지된 웨어러블 디바이스가 본 발명에 따른 이동 단말기(100)와 통신하도록 인증된 디바이스인 경우, 이동 단말기(100)에서 처리되는 데이터의 적어도 일부를, 상기 근거리 통신 모듈(114)을 통해 웨어러블 디바이스로 전송할 수 있다. 따라서, 웨어러블 디바이스의 사용자는, 이동 단말기(100)에서 처리되는 데이터를, 웨어러블 디바이스를 통해 이용할 수 있다. 예를 들어, 이에 따르면 사용자는, 이동 단말기(100)에 전화가 수신된 경우, 웨어러블 디바이스를 통해 전화 통화를 수행하거나, 이동 단말기(100)에 메시지가 수신된 경우, 웨어러블 디바이스를 통해 상기 수신된 메시지를 확인하는 것이 가능하다.
위치정보 모듈(115)은 이동 단말기의 위치(또는 현재 위치)를 획득하기 위한 모듈로서, 그의 대표적인 예로는 GPS(Global Positioning System) 모듈 또는 WiFi(Wireless Fidelity) 모듈이 있다. 예를 들어, 이동 단말기는 GPS모듈을 활용하면, GPS 위성에서 보내는 신호를 이용하여 이동 단말기의 위치를 획득할 수 있다. 다른 예로서, 이동 단말기는 Wi-Fi모듈을 활용하면, Wi-Fi모듈과 무선신호를 송신 또는 수신하는 무선 AP(Wireless Access Point)의 정보에 기반하여, 이동 단말기의 위치를 획득할 수 있다. 필요에 따라서, 위치정보모듈(115)은 치환 또는 부가적으로 이동 단말기의 위치에 관한 데이터를 얻기 위해 무선 통신부(110)의 다른 모듈 중 어느 기능을 수행할 수 있다. 위치정보모듈(115)은 이동 단말기의 위치(또는 현재 위치)를 획득하기 위해 이용되는 모듈로, 이동 단말기의 위치를 직접적으로 계산하거나 획득하는 모듈로 한정되지는 않는다.
다음으로, 입력부(120)는 영상 정보(또는 신호), 오디오 정보(또는 신호), 데이터, 또는 사용자로부터 입력되는 정보의 입력을 위한 것으로서, 영상 정보의 입력을 위하여, 이동 단말기(100) 는 하나 또는 복수의 카메라(121)를 구비할 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. 한편, 이동 단말기(100)에 구비되는 복수의 카메라(121)는 매트릭스 구조를 이루도록 배치될 수 있으며, 이와 같이 매트릭스 구조를 이루는 카메라(121)를 통하여, 이동 단말기(100)에는 다양한 각도 또는 초점을 갖는 복수의 영상정보가 입력될 수 있다. 또한, 복수의 카메라(121)는 입체영상을 구현하기 위한 좌 영상 및 우 영상을 획득하도록, 스트레오 구조로 배치될 수 있다.
마이크로폰(122)은 외부의 음향 신호를 전기적인 음성 데이터로 처리한다. 처리된 음성 데이터는 이동 단말기(100)에서 수행 중인 기능(또는 실행 중인 응용 프로그램)에 따라 다양하게 활용될 수 있다. 한편, 마이크로폰(122)에는 외부의 음향 신호를 입력 받는 과정에서 발생되는 잡음(noise)을 제거하기 위한 다양한 잡음 제거 알고리즘이 구현될 수 있다.
사용자 입력부(123)는 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 것으로서, 사용자 입력부(123)를 통해 정보가 입력되면, 제어부(180)는 입력된 정보에 대응되도록 이동 단말기(100)의 동작을 제어할 수 있다. 이러한, 사용자 입력부(123)는 기계식 (mechanical) 입력수단(또는, 메커니컬 키, 예를 들어, 이동 단말기(100)의 전·후면 또는 측면에 위치하는 버튼, 돔 스위치 (dome switch), 조그 휠, 조그 스위치 등) 및 터치식 입력수단을 포함할 수 있다. 일 예로서, 터치식 입력수단은, 소프트웨어적인 처리를 통해 터치스크린에 표시되는 가상 키(virtual key), 소프트 키(soft key) 또는 비주얼 키(visual key)로 이루어지거나, 상기 터치스크린 이외의 부분에 배치되는 터치 키(touch key)로 이루어질 수 있다. 한편, 상기 가상키 또는 비주얼 키는, 다양한 형태를 가지면서 터치스크린 상에 표시되는 것이 가능하며, 예를 들어, 그래픽(graphic), 텍스트(text), 아이콘(icon), 비디오(video) 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있다.
한편, 센싱부(140)는 이동 단말기 내 정보, 이동 단말기를 둘러싼 주변 환경 정보 및 사용자 정보 중 적어도 하나를 센싱하고, 이에 대응하는 센싱 신호를 발생시킨다. 제어부(180)는 이러한 센싱 신호에 기초하여, 이동 단말기(100)의 구동 또는 동작을 제어하거나, 이동 단말기(100)에 설치된 응용 프로그램과 관련된 데이터 처리, 기능 또는 동작을 수행 할 수 있다. 센싱부(140)에 포함될 수 있는 다양한 센서 중 대표적인 센서들의 대하여, 보다 구체적으로 살펴본다.
먼저, 근접 센서(141)는 소정의 검출면에 접근하는 물체, 혹은 근방에 존재하는 물체의 유무를 전자계의 힘 또는 적외선 등을 이용하여 기계적 접촉이 없이 검출하는 센서를 말한다. 이러한 근접 센서(141)는 위에서 살펴본 터치 스크린에 의해 감싸지는 이동 단말기의 내부 영역 또는 상기 터치 스크린의 근처에 근접 센서(141)가 배치될 수 있다.
근접 센서(141)의 예로는 투과형 광전 센서, 직접 반사형 광전 센서, 미러 반사형 광전 센서, 고주파 발진형 근접 센서, 정전 용량형 근접 센서, 자기형 근접 센서, 적외선 근접 센서 등이 있다. 터치 스크린이 정전식인 경우에, 근접 센서(141)는 전도성을 갖는 물체의 근접에 따른 전계의 변화로 상기 물체의 근접을 검출하도록 구성될 수 있다. 이 경우 터치 스크린(또는 터치 센서) 자체가 근접 센서로 분류될 수 있다.
한편, 설명의 편의를 위해, 터치 스크린 상에 물체가 접촉되지 않으면서 근접되어 상기 물체가 상기 터치 스크린 상에 위치함이 인식되도록 하는 행위를 "근접 터치(proximity touch)"라고 명명하고, 상기 터치 스크린 상에 물체가 실제로 접촉되는 행위를 "접촉 터치(contact touch)"라고 명명한다. 상기 터치 스크린 상에서 물체가 근접 터치 되는 위치라 함은, 상기 물체가 근접 터치될 때 상기 물체가 상기 터치 스크린에 대해 수직으로 대응되는 위치를 의미한다. 상기 근접 센서(141)는, 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 감지할 수 있다. 한편, 제어부(180)는 위와 같이, 근접 센서(141)를 통해 감지된 근접 터치 동작 및 근접 터치 패턴에 상응하는 데이터(또는 정보)를 처리하며, 나아가, 처리된 데이터에 대응하는 시각적인 정보를 터치 스크린상에 출력시킬 수 있다. 나아가, 제어부(180)는, 터치 스크린 상의 동일한 지점에 대한 터치가, 근접 터치인지 또는 접촉 터치인지에 따라, 서로 다른 동작 또는 데이터(또는 정보)가 처리되도록 이동 단말기(100)를 제어할 수 있다.
터치 센서는 저항막 방식, 정전용량 방식, 적외선 방식, 초음파 방식, 자기장 방식 등 여러 가지 터치방식 중 적어도 하나를 이용하여 터치 스크린(또는 디스플레이부(151))에 가해지는 터치(또는 터치입력)을 감지한다.
일 예로서, 터치 센서는, 터치 스크린의 특정 부위에 가해진 압력 또는 특정 부위에 발생하는 정전 용량 등의 변화를 전기적인 입력신호로 변환하도록 구성될 수 있다. 터치 센서는, 터치 스크린 상에 터치를 가하는 터치 대상체가 터치 센서 상에 터치 되는 위치, 면적, 터치 시의 압력, 터치 시의 정전 용량 등을 검출할 수 있도록 구성될 수 있다. 여기에서, 터치 대상체는 상기 터치 센서에 터치를 인가하는 물체로서, 예를 들어, 손가락, 터치펜 또는 스타일러스 펜(Stylus pen), 포인터 등이 될 수 있다.
이와 같이, 터치 센서에 대한 터치 입력이 있는 경우, 그에 대응하는 신호(들)는 터치 제어기로 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. 여기에서, 터치 제어기는, 제어부(180)와 별도의 구성요소일 수 있고, 제어부(180) 자체일 수 있다.
한편, 제어부(180)는, 터치 스크린(또는 터치 스크린 이외에 구비된 터치키)을 터치하는, 터치 대상체의 종류에 따라 서로 다른 제어를 수행하거나, 동일한 제어를 수행할 수 있다. 터치 대상체의 종류에 따라 서로 다른 제어를 수행할지 또는 동일한 제어를 수행할 지는, 현재 이동 단말기(100)의 동작상태 또는 실행 중인 응용 프로그램에 따라 결정될 수 있다.
한편, 위에서 살펴본 터치 센서 및 근접 센서는 독립적으로 또는 조합되어, 터치 스크린에 대한 숏(또는 탭) 터치(short touch), 롱 터치(long touch), 멀티 터치(multi touch), 드래그 터치(drag touch), 플리크 터치(flick touch), 핀치-인 터치(pinch-in touch), 핀치-아웃 터치(pinch-out 터치), 스와이프(swype) 터치, 호버링(hovering) 터치 등과 같은, 다양한 방식의 터치를 센싱할 수 있다.
초음파 센서는 초음파를 이용하여, 감지대상의 위치정보를 인식할 수 있다. 한편 제어부(180)는 광 센서와 복수의 초음파 센서로부터 감지되는 정보를 통해, 파동 발생원의 위치를 산출하는 것이 가능하다. 파동 발생원의 위치는, 광이 초음파보다 매우 빠른 성질, 즉, 광이 광 센서에 도달하는 시간이 초음파가 초음파 센서에 도달하는 시간보다 매우 빠름을 이용하여, 산출될 수 있다. 보다 구체적으로 광을 기준 신호로 초음파가 도달하는 시간과의 시간차를 이용하여 파동 발생원의 위치가 산출될 수 있다.
한편, 입력부(120)의 구성으로 살펴본, 카메라(121)는 카메라 센서(예를 들어, CCD, CMOS 등), 포토 센서(또는 이미지 센서) 및 레이저 센서 중 적어도 하나를 포함한다.
카메라(121)와 레이저 센서는 서로 조합되어, 3차원 입체영상에 대한 감지대상의 터치를 감지할 수 있다. 포토 센서는 디스플레이 소자에 적층될 수 있는데, 이러한 포토 센서는 터치 스크린에 근접한 감지대상의 움직임을 스캐닝하도록 이루어진다. 보다 구체적으로, 포토 센서는 행/열에 Photo Diode와 TR(Transistor)를 실장하여 Photo Diode에 인가되는 빛의 양에 따라 변화되는 전기적 신호를 이용하여 포토 센서 위에 올려지는 내용물을 스캔한다. 즉, 포토 센서는 빛의 변화량에 따른 감지대상의 좌표 계산을 수행하며, 이를 통하여 감지대상의 위치정보가 획득될 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.
상기 입체 디스플레이부에는 스테레오스코픽 방식(안경 방식), 오토 스테레오스코픽 방식(무안경 방식), 프로젝션 방식(홀로그래픽 방식) 등의 3차원 디스플레이 방식이 적용될 수 있다.
음향 출력부(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 출력부(152)는 이동 단말기(100)에서 수행되는 기능(예를 들어, 호신호 수신음, 메시지 수신음 등)과 관련된 음향 신호를 출력하기도 한다. 이러한 음향 출력부(152)에는 리시버(receiver), 스피커(speaker), 버저(buzzer) 등이 포함될 수 있다.
햅틱 모듈(haptic module)(153)은 사용자가 느낄 수 있는 다양한 촉각 효과를 발생시킨다. 햅틱 모듈(153)이 발생시키는 촉각 효과의 대표적인 예로는 진동이 될 수 있다. 햅틱 모듈(153)에서 발생하는 진동의 세기와 패턴 등은 사용자의 선택 또는 제어부의 설정에 의해 제어될 수 있다. 예를 들어, 상기 햅틱 모듈(153)은 서로 다른 진동을 합성하여 출력하거나 순차적으로 출력할 수도 있다.
햅틱 모듈(153)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(153)은 직접적인 접촉을 통해 촉각 효과를 전달할 수 있을 뿐만 아니라, 사용자가 손가락이나 팔 등의 근 감각을 통해 촉각 효과를 느낄 수 있도록 구현할 수도 있다. 햅틱 모듈(153)은 이동 단말기(100)의 구성 태양에 따라 2개 이상이 구비될 수 있다.
광출력부(154)는 이동 단말기(100)의 광원의 빛을 이용하여 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력한다. 이동 단말기(100)에서 발생 되는 이벤트의 예로는 메시지 수신, 호 신호 수신, 부재중 전화, 알람, 일정 알림, 이메일 수신, 애플리케이션을 통한 정보 수신 등이 될 수 있다.
광출력부(154)가 출력하는 신호는 이동 단말기가 전면이나 후면으로 단색이나 복수색의 빛을 발광함에 따라 구현된다. 상기 신호 출력은 이동 단말기가 사용자의 이벤트 확인을 감지함에 의하여 종료될 수 있다.
인터페이스부(160)는 이동 단말기(100)에 연결되는 모든 외부 기기와의 통로 역할을 한다. 인터페이스부(160)는 외부 기기로부터 데이터를 전송받거나, 전원을 공급받아 이동 단말기(100) 내부의 각 구성요소에 전달하거나, 이동 단말기(100) 내부의 데이터가 외부 기기로 전송되도록 한다. 예를 들어, 유/무선 헤드셋 포트(port), 외부 충전기 포트(port), 유/무선 데이터 포트(port), 메모리 카드(memory card) 포트(port), 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트(port), 오디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 비디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 이어폰 포트(port) 등이 인터페이스부(160)에 포함될 수 있다.
한편, 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 identity 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 상기 인터페이스부(160)를 통하여 단말기(100)와 연결될 수 있다.
또한, 상기 인터페이스부(160)는 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 단말기(100)로 전달되는 통로가 될 수 있다. 상기 크래들로부터 입력되는 각종 명령 신호 또는 상기 전원은 상기 이동 단말기(100)가 상기 크래들에 정확히 장착되었음을 인지하기 위한 신호로 동작될 수 있다.
메모리(170)는 제어부(180)의 동작을 위한 프로그램을 저장할 수 있고, 입/출력되는 데이터들(예를 들어, 폰북, 메시지, 정지영상, 동영상 등)을 임시 저장할 수도 있다. 상기 메모리(170)는 상기 터치 스크린 상의 터치 입력시 출력되는 다양한 패턴의 진동 및 음향에 관한 데이터를 저장할 수 있다.
메모리(170)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), SSD 타입(Solid State Disk type), SDD 타입(Silicon Disk Drive 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 및 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 이동 단말기(100)는 인터넷(internet)상에서 상기 메모리(170)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)와 관련되어 동작될 수도 있다.
한편, 앞서 살펴본 것과 같이, 제어부(180)는 응용 프로그램과 관련된 동작과, 통상적으로 이동 단말기(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어, 제어부(180)는 상기 이동 단말기의 상태가 설정된 조건을 만족하면, 애플리케이션들에 대한 사용자의 제어 명령의 입력을 제한하는 잠금 상태를 실행하거나, 해제할 수 있다.
또한, 제어부(180)는 음성 통화, 데이터 통신, 화상 통화 등과 관련된 제어 및 처리를 수행하거나, 터치 스크린 상에서 행해지는 필기 입력 또는 그림 그리기 입력을 각각 문자 및 이미지로 인식할 수 있는 패턴 인식 처리를 행할 수 있다. 나아가 제어부(180)는 이하에서 설명되는 다양한 실시 예들을 본 발명에 따른 이동 단말기(100) 상에서 구현하기 위하여, 위에서 살펴본 구성요소들을 중 어느 하나 또는 복수를 조합하여 제어할 수 있다.
전원 공급부(190)는 제어부(180)의 제어에 의해 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급한다. 전원공급부(190)는 배터리를 포함하며, 배터리는 충전 가능하도록 이루어지는 내장형 배터리가 될 수 있으며, 충전 등을 위하여 단말기 바디에 착탈 가능하게 결합될 수 있다.
또한, 전원공급부(190)는 연결포트를 구비할 수 있으며, 연결포트는 배터리의 충전을 위하여 전원을 공급하는 외부 충전기가 전기적으로 연결되는 인터페이스(160)의 일 예로서 구성될 수 있다.
다른 예로서, 전원공급부(190)는 상기 연결포트를 이용하지 않고 무선방식으로 배터리를 충전하도록 이루어질 수 있다. 이 경우에, 전원공급부(190)는 외부의 무선 전력 전송장치로부터 자기 유도 현상에 기초한 유도 결합(Inductive Coupling) 방식이나 전자기적 공진 현상에 기초한 공진 결합(Magnetic Resonance Coupling) 방식 중 하나 이상을 이용하여 전력을 전달받을 수 있다.
한편, 이하에서 다양한 실시 예는 예를 들어, 소프트웨어, 하드웨어 또는 이들의 조합된 것을 이용하여 컴퓨터 또는 이와 유사한 장치로 읽을 수 있는 기록매체 내에서 구현될 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 개시된 이동 단말기(100)는 바 형태의 단말기 바디를 구비하고 있다. 다만, 본 발명은 여기에 한정되지 않고 2 이상의 바디들이 상대 이동 가능하게 결합되는 폴더 타입, 플립 타입, 슬라이드 타입, 스윙 타입, 스위블 타입, 폴더블 타입, 롤러블 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.
여기에서, 단말기 바디는 이동 단말기(100)를 적어도 하나의 집합체로 보아 이를 지칭하는 개념으로 이해될 수 있다.
이동 단말기(100)는 외관을 이루는 케이스(예를 들면, 프레임, 하우징, 커버 등)를 포함한다. 도시된 바와 같이, 이동 단말기(100)는 프론트 케이스와 리어 케이스(105)를 포함할 수 있다. 프론트 케이스와 리어 케이스(105)의 결합에 의해 형성되는 내부공간에는 각종 전자부품들이 배치된다. 프론트 케이스와 리어 케이스(105) 사이에는 적어도 하나의 사이드 케이스(104)가 추가로 배치될 수 있다.
단말기 바디의 전면에는 디스플레이부(151)가 배치되어 정보를 출력할 수 있다. 도시된 바와 같이, 프론트 케이스를 생략하고 디스플레이부(151)의 전면을 커버하는 윈도우(151a)가 단말기 바디의 전면을 형성할 수 있다.
경우에 따라서, 리어 케이스(105)에도 전자부품이 장착될 수 있다. 리어 케이스(105)에 장착 가능한 전자부품은 착탈 가능한 배터리, 식별 모듈, 메모리 카드 등이 있다. 이 경우, 리어 케이스(105)에는 장착된 전자부품을 덮기 위한 후면커버가 착탈 가능하게 결합될 수 있다. 따라서, 후면 커버가 리어 케이스(105)로부터 분리되면, 리어 케이스(105)에 장착된 전자부품은 외부로 노출된다.
도시된 바와 같이, 후면커버가 리어 케이스(105)에 결합되면, 리어 케이스(105)의 측면 일부가 노출될 수 있다. 경우에 따라서, 상기 결합시 리어 케이스(105)는 후면커버에 의해 완전히 가려질 수도 있다. 한편, 후면커버에는 카메라(121b)나 음향 출력부(152b)를 외부로 노출시키기 위한 개구부가 구비될 수 있다.
이러한 케이스들(101, 105)은 합성수지를 사출하여 형성되거나 금속, 예를 들어 스테인레스 스틸(STS), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti) 등으로 형성될 수도 있다.
이동 단말기(100)는, 복수의 케이스가 각종 전자부품들을 수용하는 내부 공간을 마련하는 위의 예와 달리, 하나의 케이스가 상기 내부 공간을 마련하도록 구성될 수도 있다. 이 경우, 합성수지 또는 금속이 측면에서 후면으로 이어지는 유니 바디의 이동 단말기(100)가 구현될 수 있다.
한편, 이동 단말기(100)는 단말기 바디 내부로 물이 스며들지 않도록 하는 방수부(미도시)를 구비할 수 있다. 예를 들어, 방수부는 윈도우(151a)와 사이드 케이스(104) 사이, 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(105) 사이 또는 리어 케이스(105)와 후면 커버 사이에 구비되어, 이들의 결합 시 내부 공간을 밀폐하는 방수부재를 포함할 수 있다.
이동 단말기(100)에는 디스플레이부(151), 제1 및 제2 음향 출력부(152a, 152b), 근접 센서(141), 조도 센서(142), 광 출력부(154), 제1 및 제2 카메라(121a, 121b), 제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b), 마이크로폰(122), 인터페이스부(160) 등이 구비될 수 있다.
이하에서는, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 단말기 바디의 전면에 디스플레이부(151), 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) 및 인터페이스부(160)이 배치되며, 단말기 바디의 후면에 제2 음향 출력부(152b) 및 제2 카메라(121b)가 배치된 이동 단말기(100)를 일 예로 들어 설명한다.
다만, 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 조작유닛(123a)이 구비되지 않을 수 있으며, 제2 음향 출력부(152b)는 단말기 바디의 후면이 아닌 단말기 바디의 측면에 구비될 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.
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.
또한, 디스플레이부(151)는 이동 단말기(100)의 구현 형태에 따라 2개 이상 존재할 수 있다. 이 경우, 이동 단말기(100)에는 복수의 디스플레이부들이 하나의 면에 이격되거나 일체로 배치될 수 있고, 또한 서로 다른 면에 각각 배치될 수도 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.
한편, 터치센서는, 터치패턴을 구비하는 필름 형태로 구성되어 윈도우(151a)와 윈도우(151a)의 배면 상의 디스플레이(미도시) 사이에 배치되거나, 윈도우(151a)의 배면에 직접 패터닝되는 메탈 와이어가 될 수도 있다. 또는, 터치센서는 디스플레이와 일체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 터치센서는, 디스플레이의 기판 상에 배치되거나, 디스플레이의 내부에 구비될 수 있다.
이처럼, 디스플레이부(151)는 터치센서와 함께 터치 스크린을 형성할 수 있으며, 이 경우에 터치 스크린은 사용자 입력부(123, 도 1 참조)로 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.
디스플레이부(151)의 윈도우(151a)에는 제1 음향 출력부(152a)로부터 발생되는 사운드의 방출을 위한 음향홀이 형성될 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고, 상기 사운드는 구조물 간의 조립틈(예를 들어, 윈도우(151a)와 프론트 케이스(101) 간의 틈)을 따라 방출되도록 구성될 수 있다. 이 경우, 외관상 음향 출력을 위하여 독립적으로 형성되는 홀이 보이지 않거나 숨겨져 이동 단말기(100)의 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. 제어부(180)는 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 디스플레이부(151)에 표시될 수 있으며, 메모리(170)에 저장될 수 있다.
제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b)은 이동 단말기(100)의 동작을 제어하기 위한 명령을 입력 받기 위해 조작되는 사용자 입력부(123)의 일 예로서, 조작부(manipulating portion)로도 통칭될 수 있다. 제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b)은 터치, 푸시, 스크롤 등 사용자가 촉각적인 느낌을 받으면서 조작하게 되는 방식(tactile manner)이라면 어떤 방식이든 채용될 수 있다. 또한, 제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b)은 근접 터치(proximity touch), 호버링(hovering) 터치 등을 통해서 사용자의 촉각적인 느낌이 없이 조작하게 되는 방식으로도 채용될 수 있다.
본 도면에서는 제1 조작유닛(123a)이 터치키(touch key)인 것으로 예시하나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1 조작유닛(123a)은 푸시키(mechanical key)가 되거나, 터치키와 푸시키의 조합으로 구성될 수 있다.
제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b)에 의하여 입력되는 내용은 다양하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 제1 조작유닛(123a)은 메뉴, 홈키, 취소, 검색 등의 명령을 입력 받고, 제2 조작유닛(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.
한편, 단말기 바디의 후면에는 사용자 입력부(123)의 다른 일 예로서, 후면 입력부(미도시)가 구비될 수 있다. 이러한 후면 입력부는 이동 단말기(100)의 동작을 제어하기 위한 명령을 입력 받기 위해 조작되는 것으로서, 입력되는 내용은 다양하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 전원의 온/오프, 시작, 종료, 스크롤 등과 같은 명령, 제1 및 제2 음향 출력부(152a, 152b)에서 출력되는 음향의 크기 조절, 디스플레이부(151)의 터치 인식 모드로의 전환 등과 같은 명령을 입력 받을 수 있다. 후면 입력부는 터치입력, 푸시입력 또는 이들의 조합에 의한 입력이 가능한 형태로 구현될 수 있다.
후면 입력부는 단말기 바디의 두께방향으로 전면의 디스플레이부(151)와 중첩되게 배치될 수 있다. 일 예로, 사용자가 단말기 바디를 한 손으로 쥐었을 때 검지를 이용하여 용이하게 조작 가능하도록, 후면 입력부는 단말기 바디의 후면 상단부에 배치될 수 있다. 다만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 후면 입력부의 위치는 변경될 수 있다.
이처럼 단말기 바디의 후면에 후면 입력부가 구비되는 경우, 이를 이용한 새로운 형태의 유저 인터페이스가 구현될 수 있다. 또한, 앞서 설명한 터치 스크린 또는 후면 입력부가 단말기 바디의 전면에 구비되는 제1 조작유닛(123a)의 적어도 일부 기능을 대체하여, 단말기 바디의 전면에 제1 조작유닛(123a)이 미배치되는 경우, 디스플레이부(151)가 보다 대화면으로 구성될 수 있다.
한편, 이동 단말기(100)에는 사용자의 지문을 인식하는 지문인식센서가 구비될 수 있으며, 제어부(180)는 지문인식센서를 통하여 감지되는 지문정보를 인증수단으로 이용할 수 있다. 상기 지문인식센서는 디스플레이부(151) 또는 사용자 입력부(123)에 내장될 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 단말기(100)를 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 단말기(100)에 전원을 공급하기 위한 전원공급단자 중 적어도 하나일 수 있다. 이러한 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.
단말기 바디의 후면에는 제2카메라(121b)가 배치될 수 있다. 이 경우, 제2카메라(121b)는 제1카메라(121a)와 실질적으로 반대되는 촬영 방향을 가지게 된다.
제2카메라(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. 제2카메라(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 제2카메라(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 형성될 수 있다. 예를 들어, 방송 수신 모듈(111, 도 1 참조)의 일부를 이루는 안테나는 단말기 바디에서 인출 가능하게 구성될 수 있다. 또는, 안테나는 필름 타입으로 형성되어 후면 커버의 내측면에 부착될 수도 있고, 도전성 재질을 포함하는 케이스가 안테나로서 기능하도록 구성될 수도 있다.
단말기 바디에는 이동 단말기(100)에 전원을 공급하기 위한 전원 공급부(190, 도 1 참조)가 구비된다. 전원 공급부(190)는 단말기 바디에 내장되거나, 단말기 바디의 외부에서 착탈 가능하게 구성되는 배터리(191)를 포함할 수 있다.
배터리(191)는 인터페이스부(160)에 연결되는 전원 케이블을 통하여 전원을 공급받도록 구성될 수 있다. 또한, 배터리(191)는 무선충전기기를 통하여 무선충전 가능하도록 구성될 수도 있다. 상기 무선충전은 자기유도방식 또는 공진방식(자기공명방식)에 의하여 구현될 수 있다.
한편, 본 도면에서는 후면 커버가 배터리(191)를 덮도록 리어 케이스(105)에 결합되어 배터리(191)의 이탈을 제한하고, 배터리(191)를 외부 충격과 이물질로부터 보호하도록 구성된 것을 예시하고 있다. 배터리(191)가 단말기 바디에 착탈 가능하게 구성되는 경우, 후면 커버는 리어 케이스(105)에 착탈 가능하게 결합될 수 있다.
이동 단말기(100)에는 외관을 보호하거나, 이동 단말기(100)의 기능을 보조 또는 확장시키는 액세서리가 추가될 수 있다. 이러한 액세서리의 일 예로, 이동 단말기(100)의 적어도 일면을 덮거나 수용하는 커버 또는 파우치를 들 수 있다. 커버 또는 파우치는 디스플레이부(151)와 연동되어 이동 단말기(100)의 기능을 확장시키도록 구성될 수 있다. 액세서리의 다른 일 예로, 터치 스크린에 대한 터치입력을 보조 또는 확장하기 위한 터치펜을 들 수 있다.
도 4 및 도 5는 본 발명과 관련된 이동 단말기(100)의 제1 상태와 제2 상태를 도시한 전면 사시도와 배면도이다. 본 실시예의 이동 단말기(100)는 제1 방향으로 크기가 확장 및 수축할 수 있는 것을 특징으로 한다. 도 4(a) 또는 도 5(a)와 같이 수축된 상태를 제1 상태라 하고 도 4(b) 또는 도 5(b)와 같이 확장된 상태를 제2 상태라 한다.
도 5(a) 및 도 6(a)도시된 바와 같이, 제1 상태의 이동 단말기(100)는 수축되며, 제2 상태의 이동 단말기(100)에 비해 작은 크기를 갖는다. 또한, 이동 단말기(100)의 전면에 위치되는 디스플레이(151)의 크기도 제2 상태보다 작아진다. 반면, 제1 상태의 이동 단말기(100)는 제1 방향으로 확장되어 제2 상태로 전환되며, 상기 제2 상태에서, 이동 단말기(100)의 크기 및 디스플레이부(151)의 전면부 크기가 제1 상태보다 더 커진다. 다음의 설명에서, 이동 단말기(100) 및 이의 디스플레이(151)가 확장(extend or enlarge)되는 방향은 제1 방향, 제2 상태에서 제1 상태로 전환되기 위해 수축(contact or retract) 또는 축소(reduce)되는 방향은 제2 방향이라 하며, 상기 제1 및 제2 방향들에 수직인 방향을 제3 방향이라 한다.
본 발명의 이동 단말기(100)는 도 4(a)에 도시된 바와 같이, 바 형태의 이동 단말기와 같이 전면에 디스플레이부(151)가 위치하는 제1 상태에서, 도 4(b)와 같이 화면을 확장하여 제2 상태로 전환할 수 있다. 제2 상태에서는 디스플레이부(151)의 전면부 면적이 확대되며 도 5(b)와 같이 디스플레이부(151)의 배면부 면적이 축소된다. 즉, 제1 상태에서 이동 단말기(151)의 배면에 위치하던 디스플레이부(151)는 제2 상태에서 이동 단말기(100)의 전면으로 이동한다.
이와 같이 디스플레이부의 위치가 가변될 수 있도록 디스플레이부는 휘어지는 플렉서블 디스플레이부(151)를 이용할 수 있다. 플렉서블 디스플레이는 기존의 평판 디스플레이의 특성을 유지하면서, 종이와 같이 휘어짐, 구부러짐, 접힘, 비틀림 또는 말림이 가능한 얇고 유연한 기판 위에 제작되어, 가볍고 쉽게 깨지지 않는 튼튼한 디스플레이를 말한다.
또한, 전자 종이는 일반적인 잉크의 특징을 적용한 디스플레이 기술로서, 반사광을 사용하는 점이 기존의 평판 디스플레이와 다른 점일 수 있다. 전자 종이는 트위스트 볼을 이용하거나, 캡슐을 이용한 전기영동(electrophoresis)을 이용하여, 정보를 변경할 수 있다.
플렉서블 디스플레이부(151)가 변형되지 않는 상태(예를 들어, 무한대의 곡률반경을 가지는 상태, 이하 기본상태라 한다)에서, 플렉서블 디스플레이부(151)의 디스플레이 영역은 평면이 된다. 상기 기본상태에서 외력에 의하여 변형된 상태(예를 들어, 유한의 곡률반경을 가지는 상태, 이하, 변형상태라 한다)에서는 상기 디스플레이 영역이 곡면이 될 수 있다. 도시된 바와 같이, 상기 변형상태에서 표시되는 정보는 곡면상에 출력되는 시각 정보가 될 수 있다. 이러한 시각 정보는 매트릭스 형태로 배치되는 단위 화소(sub-pixel)의 발광이 독자적으로 제어됨에 의하여 구현된다. 상기 단위 화소는 하나의 색을 구현하기 위한 최소 단위를 의미한다.
플렉서블 디스플레이부(151)는 상기 기본상태에서 평평한 상태가 아닌, 휘어진 상태(예를 들어, 상하 또는 좌우로 휘어진 상태)에 놓일 수 있다. 이 경우, 플렉서블 디스플레이부(151)에 외력이 가해지면, 플렉서블 디스플레이부(151)는 평평한 상태(혹은 보다 덜 휘어진 상태) 또는 보다 많이 휘어진 상태로 변형될 수 있다.
한편, 플렉서블 디스플레이부(151)는 터치센서와 조합되어 플렉서블 터치 스크린을 구현할 수 있다. 플렉서블 터치 스크린에 대하여 터치가 이루어지면, 제어부(180, 도 1 참조)는 이러한 터치입력에 상응하는 제어를 수행할 수 있다. 플렉서블 터치 스크린은 상기 기본상태뿐만 아니라 상기 변형상태에서도 터치입력을 감지하도록 이루어질 수 있다.
터치 센서는 저항막 방식, 정전용량 방식, 적외선 방식, 초음파 방식, 자기장 방식 등 여러 가지 터치방식 중 적어도 하나를 이용하여 터치 스크린에 가해지는 터치(또는 터치입력)을 감지한다.
일 예로서, 터치 센서는, 터치 스크린의 특정 부위에 가해진 압력 또는 특정 부위에 발생하는 정전 용량 등의 변화를 전기적인 입력신호로 변환하도록 구성될 수 있다. 터치 센서는, 터치 스크린 상에 터치를 가하는 터치 대상체가 터치 센서 상에 터치 되는 위치, 면적, 터치 시의 압력, 터치 시의 정전 용량 등을 검출할 수 있도록 구성될 수 있다.
한편, 이동 단말기(100)에는 플렉서블 디스플레이부(151)의 변형을 감지할 수 있는 변형감지수단이 구비될 수 있다. 이러한 변형감지수단은 센싱부(140, 도 1 참조)에 포함될 수 있다.
상기 변형감지수단은 플렉서블 디스플레이부(151) 또는 케이스(후술되는 제1-3 프레임(101-103))에 구비되어, 플렉서블 디스플레이부(151)의 변형과 관련된 정보를 감지할 수 있다. 여기에서, 변형과 관련된 정보는, 플렉서블 디스플레이부(151)가 변형된 방향, 변형된 정도, 변형된 위치, 변형된 시간 및 변형된 플렉서블 디스플레이부(151)가 복원되는 가속도 등이 될 수 있으며, 이 밖에도 플렉서블 디스플레이부(151)의 휘어짐으로 인하여 감지 가능한 다양한 정보일 수 있다.
또한, 제어부(180)는 상기 변형감지수단에 의하여 감지되는 플렉서블 디스플레이부(151)의 변형과 관련된 정보에 근거하여, 플렉서블 디스플레이부(151) 상에 표시되는 정보를 변경하거나, 이동 단말기(100)의 기능을 제어하기 위한 제어신호를 생성할 수 있다.
플렉서블 디스플레이부(151)의 상태전환(제1 또는 제2 상태), 즉 이동 단말기(100)의 크기변화에 따른 디스플레이부(151)의 이동 단말기(100)의 전면 및 후면에서의 크기 변화는, 사용자에 의해 가해지는 힘에 의해 수동으로 수행될 수 있으나, 이러한 수동적인 방식에 국한되지 않는다. 예를 들어, 이동 단말기(100) 또는 플렉서블 디스플레이부(151)가 제1 상태를 가지고 있을 때, 사용자 혹은 애플리케이션의 명령에 의해서, 제2 상태로 사용자에 의해 가해지는 외력없이 변형될 수도 있다. 이와 같이 외력 없이 플렉서블 디스플레이(151)가 자동적으로 변형되기 위해서, 이동 단말기(100)는 후술되는 구동부(200)를 포함할 수 있다.
본 발명의 플렉서블 디스플레이부(151)는 이동 단말기(100)의 양 측부들중 어느 한 측부에서 감겨지면서(roll) 180도 꺽여진다. 따라서, 디스플레이부(151)의 일부는 그와 같은 측부를 기준으로 이동 단말기(100)의 전면에 배치되고, 다른 부분은 이동 단말기(100)의 배면에 배치된다. 이동 단말기(100)의 전면에 위치한 디스플레이부(151)의 일부는 상기 전면에 움직이지 않게 고정될 수 있으며, 이동 단말기(100)에 배면에 위치하는 이의 다른 부분은 상기 배면에 이동 가능하게 제공될 수 있다.
또한, 디스플레이부(151)는 상기 측부에서 감겨지거나 풀어질 수 있으며, 이에 따라 이의 이동 단말기(100) 배면에 배치되는 부분을 이동시켜, 이의 이동 단말기(100) 전면에 배치되는 영역의 크기가 조절될 수 있다. 플렉서블 디스플레이부(151)의 면적은 정해져 있고 하나의 연속적인 몸체로 이루어져 있기 때문에 전면부 면적이 늘어나면 배면부 면적이 줄어든다. 이와 같은 디스플레이부(151)는 후술되는 제1 프레임(101)에 상대적으로 이동 가능한 제2 프레임(102)내에, 정확하게는 상기 제2 프레임(102)의 어느 한 측부에 감겨질 수 있으며, 이동 단말기(100)의 전면에서의 디스플레이부(151)의 면적을 조절하도록 제2 프레임(102)의 이동방향에 따라 제2 프레임(102)에 감겨지면서 상기 제2 프레임(102)로부터 인출(withdraw or pulled out)되거나 이에 인입(insert or pushed into)될 수 있다. 이러한 작동은 이동 단말기(100)의 다른 관련 구성요소들과 함께 보다 상세하게 후술된다.
통상적으로 안테나는 이동 단말기(100)의 케이스 또는 하우징에 제공되나, 이동 단말기(100)의 전면을 비롯하여 배면까지 커버하는 플렉서블 디스플레이부(151)에 의해 상기 케이스 또는 하우징에 안테나가 설치되는 부위가 제한될 수 있다. 이러한 이유로, 플렉서블 디스플레이부(151)상에 안테나가 구현할 수 있다. 디스플레이 내장형 안테나(AOD: Antenna on Display)는 패턴이 새겨진 전극층과 유전층이 겹겹이 투명 필름을 구성하는 형태의 안테나이다. 디스플레이 내장형 안테나는 기존의 구리 니켈도금 방식으로 구현하는 LDS(laser Direct Structuring) 기술보다 더 얇게 구현할 수 있어 두께에 영향을 거의 미치지 않으면서 외관으로 드러나지 않는 장점이 있다. 또한, 디스플레이 내장형 안테나는 디스플레이부(151)로부터 직접적으로 신호를 송수신할 수 있다. 따라서, 본 발명과 같이 양면에 디스플레이부(151)가 위치하는 이동 단말기(100)에서는 디스플레이 내장형 안테나를 이용할 수 있다.
본 발명의 이동 단말기(100)는 부품이 실장되는 메인 프레임을 포함하고, 본 발명의 메인 프레임은 도 4에 도시된 바와 같이 제1 방향으로 크기가 가변될 수 있다. 적어도 하나 이상의 프레임이 상대적으로 움직이며 제1 방향의 크기가 달라질 수 있다. 메인 프레임은 내부에 전자부품이 실장되고 외부에 플렉서블 디스플레이부(151)가 위치한다.
본 발명의 이동 단말기(100)는 플렉서블 디스플레이부를 포함하므로 플렉서블 디스플레이부(151)는 메인 프레임의 전면과 배면을 감싸는 형태로 결합할 수 있다. 메인 프레임은 제1 내지 제3 프레임(103)을 포함할 수 있다. 제1 프레임(101)과 제1 프레임(101)에 대해 제1 방향으로 이동하는 제2 프레임(102) 그리고 제2 프레임(102)에 대해 제1 방향으로 이동하는 제3 프레임(103)을 포함할 수 있다. 제1 프레임(101)과 제2 프레임(102)은 전방부, 후방부 및 측면부를 포함하며, 서로 결합된다. 따라서, 이동 단말기(100)는 이들 결합된 제1 및 제2 프레임들(102)에 의해 육면체의 외관을 형성할 수 있다. 도시된 제1-3 프레임(101-103)의 구성을 고려할 때, 상기 제2 및 제3 프레임(102,103)의 운동은 슬라이드 운동이 될 수 있다.
먼저, 제1 프레임(101)는 이동 단말기(100)의 메인 바디에 해당되며, 그 내부에 각종 부품들을 수용하는 공간을 형성할 수 있다. 또한, 제1 프레임(101)은 이와 같은 공간내에 상기 제1 프레임(101)에 이동 가능하게 결합되는 제2 프레임(102)를 수용할 수 있다. 이동 단말기(100)의 전방에 배치되는 제1 전방부(미도시) 및 이동 단말기의 후방에 배치되는 제1 후방부(1012) 및 제2 후방부(1013)를 포함할 수 있다.
제1 프레임(101)내의 공간내에 이동 단말기(100)의 부품으로서 제어부(180) 및 전원공급부(190)가 수용될 수 있다. 예를 들어, 제어부(180)는 이동 단말기의 작동을 제어하는 프로세서 및 전자회로를 포함하는 회로기판이 될 수 있으며, 전원 공급부(190)는 배터리 및 관련 부품들이 될 수 있다. 또한, 후술되는 제2 프레임(102) 및 구동부(200)도 제1 프레임(101)내에 수용될 수 있다.
앞서 설명된 바와 같이, 디스플레이부(151)는 연속적인 몸체를 가지며 이동 단말기(100)내에 감기면서 이동 단말기(100)의 전면 및 후면 둘 다에 배치될 수 있다. 디스플레이부(151)는 이동 단말기(100)의 전면에 위치하는 전면부, 배면에 위치하는 배면부 및 전면부와 배면부 사이에 위치하며 이동 단말기의 측면을 감싸는 측면부를 포함할 수 있다. 전면부와 배면부는 편평하고 측면부는 디스플레이부(151)가 곡면을 이룰 수 있다. 꺾어지는 경우 플렉서블 디스플레이부(151)가 파손될 수 있는 바, 소정곡률을 가지고 꺾어지도록 구성할 수 있다.
디스플레이부(151)는 고정부와 가변부로 구분할 수 있다. 고정부는 프레임에 고정된 부분을 의미한다. 프레임에 고정되어 있으므로 휨정도가 변화하지 않고 일정한 형태를 유지하는 것을 특징으로 한다. 반면 가변부는 휘어진 부분의 각도가 가변하거나 휘어진 부분의 위치가 변화하는 부분을 의미한다. 휘어지는 위치나 각도가 달라지는 가변부는 상기 변화에 상응하여 가변부의 배면을 지지하는 구조가 필요하다.
디스플레이부(151)의 제1 영역은 이동 단말기(100)의 전면에 해당하는 제1 전방부에 결합할 수 있다.
다른 한편, 도 4에 잘 도시된 바와 같이, 이동 단말기(100)의 조작을 위한 다양한 물리적 입력부(120) 및 센서부(140)는 제1 후방부(1012)에 위치할 수 있고, 제2 후방부(1013)에만 디스플레이부(151)가 배치될 수도 있다. 제1 후방부(1012)는 이동 단말기의 상태에 관계없이 플렉서블 디스플레이부(151)와 중첩되지 않고 항상 외부로 노출되기 때문에 각종 버튼, 스위치, 카메라(121), 플래쉬와 같은 입력부(120)와 근접센서(141)와 같은 센서부(140)가 이에 배치될 수 있다. 통상의 바형 단말기는 디스플레이부가 단말기의 전면에만 제공된다. 따라서, 사용자의 디스플레이부를 통해 보면서 반대편의 사물을 촬영하기 위해서는 메인 카메라가 단말기의 배면에 배치된다. 다른 한편 사용자 자신을 디스플레이부를 통해 보면서 촬영하기 위해서는 추가적으로 보조 카메라가 단말기의 전면에 요구된다.
그러나, 본 발명의 이동 단말기(100)는 이의 전면 및 배면 둘 다에 디스플레이부(151)가 위치된다. 따라서, 사용자 자신을 촬영할 때는 카메라(121)와 동일면에 있는 디스플레이부, 즉 도면상 이동 단말기(100) 배면상의 디스플레이부(151)의 일부가 사용될 수 있으며, 사용자의 반대편의 사물을 촬영할 때는 카메라(121)와 반대면에 있는 디스플레이부, 즉 도면상 이동 단말기(100)의 전면상의 디스플레이부(151)의 일부가 사용될 수 있다. 이러한 이유로, 이동 단말기(100)는 하나의 카메라(121)를 이용해서 사용자의 반대편에 위치하는 사물을 촬영할 수도 있고 사용자를 촬영할 수도 있다. 카메라는 광각, 초광각, 망원 등 화각이 다른 카메라를 복수개 구비할 수 있다. 제1 후방부(1012)상에 카메라 이외에 근접센서 음향출력부 등이 위치할 수 있으며, 안테나(116)가 설치될 수도 있다.
측부(1014)는 제1 프레임(101)의 둘레를 감싸도록 제1 전방부와 제1 후방부/제2 후방부(1012,1013)의 가장자리를 따라 연장될 수 있으며, 이동 단말기(100)의 외관을 형성할 수 있다. 그러나, 앞서 언급된 바와 같이, 제2 프레임(102)이 제1 프레임(101)에 수용되며 또한 이에 이동 가능하게 결합되므로, 이러한 제2 프레임(102)의 제1 프레임(101)에 대한 상대적 이동을 허용하기 위해서는 제1 프레임(101)의 일부는 개방될 필요가 있다.
일 예로서, 제2 프레임(102)은 제1 프레임(101)의 양 측부들중 어느 하나에 이동 가능하게 결합되므로, 측부(1014)는 그와 같은 측부에 형성되지 않아 이를 개방시킬 수 있다. 따라서, 제1 프레임(101)은 실제적으로 폐쇄된 제1 측부(101a)와 상기 제1 측부(101a)에 대향되게 배치되어 개방되는 제2 측부(101b)를 포함할 수 있다. 측부(1014)는 이동 단말기(100)의 외부로 노출되므로, 전원 포트나 이어잭이 연결되기 위한 인터페이스부(160)나 음량버튼과 같은 사용자 입력부(123) 등이 배치될 수 있다. 금속재질을 포함하는 경우 측부(1014)는 안테나로서 역할을 할 수 있다.
제1 프레임(101)의 제2 후방부(1013)는 디스플레이부에 의해 커버될 수도 있으나, 투명한 소재를 이용하여 디스플레이부의 전면에 배치할 수도 있다.
또한, 디스플레이부(151)는 이동 단말기(100)의 전면 및 후면 둘 다에 배치되도록 제2 프레임(102)내에서 감겨지면서 180도로 꺽어질 수 있다. 이러한 디스플레이(151)의 배열(arrangement)를 위해, 제2 프레임(102)은 이의 내부에 회전 가능하게 배치되는 롤러를 포함할 수 있다. 상기 롤러는 제2 프레임(102)의 내부에 임의의 위치에 배치될 수 있다. 그러나, 디스플레이(151)는 사용자에게 좋은 품질의 화면을 제공하기 위해서는 이동 단말기(100)의 전면 및 후면에서 평평하게 전개(spread)되어야 하며, 이러한 전개를 위해서는 디스플레이(151)에 적절한 장력이 제공되어야 한다. 적절한 장력을 제공하기 위해서는, 롤러는 제2 프레임(102)의 제1 방향 단부에 배치될 수 있다. 이러한 롤러는 제2 방향 연장되며, 제2 프레임(102)에 회전가능하게 결합될 수 있다.
디스플레이부(151)는 소정 곡률을 가지고 완만하게 휘어지면서 롤러에 감길 수 있다. 플렉서블 디스플레이부(151)는 영상이 출력되고 외측으로 노출되는 제1 면과 그 반대편으로 프레임을 향하는 내면을 포함할 수 있다. 롤러는 디스플레이부(151)의 내면과 접촉하면서, 제2 프레임(102)에 자유롭게 회전하도록 설치될 수 있다. 따라서, 롤러는 디스플레이부(151)을 실제적으로 이동 단말기(100)의 측방향(lateral direction), 즉, 길이방향에 수직한 방향으로 이동시킬 수 있다. 후술되는 바와 같이, 제2 프레임(102)이 슬라이드할 때, 상기 제2 프레임(102)에 의해 가해지는 장력에 의해 디스플레이부(151)는 서로 다른 방향들(즉, 제1 방향 또는 제2 방향로 제2 프레임(102)에 상대적으로 이동 단말기(100)의 전면 또는 후면으로 이동하며, 이러한 이동을 롤러는 회전하면서 안내할 수 있다.
또한, 롤러는 제2 프레임(102)의 제1 측부에 배치되며, 상기 제1 측부는 실제적으로 이동 단말기(100)의 최외각 측부에 해당된다. 만일 제2 프레임(102)의 제1 측부가 노출되는 경우, 롤러에 감긴 디스플레이부(151)이 파손될 수 있다. 따라서, 제2 프레임(102)는 제1 측부에 배치되는 사이드 프레임(1024)를 포함할 수 있다.
사이드 프레임(1024)은 제2 프레임(102)의 길이방향으로 길게 연장되어, 제1 측부를 커버할 수 있으며, 이에 따라 롤러 및 이에 감긴 디스플레이부(151)을 보호할 수 있다. 즉, 사이드 프레임(1024)은 디스플레이부(151)의 측면부를 커버하며, 측면부는 제3 영역 내에 위치한다. 제1 영역 내지 제3 영역은 플렉서블 디스플레이부 상에 지정된 위치로 크기나 위치가 변화하지 않으나, 전면부와 배면부의 크기 및 측면부의 위치는 메인 프레임의 상태에 따라 결정된다.
제1 영역과 제2 영역은 전술한 고정부에 대응되고 제3 영역은 전술한 가변부에 대응한다.
하고 이동 단말기의 상태에 따라 위치가 가변할 수 있다. 측면부는 롤러에 의해 감겨 있으므로 측면부는 소정의 곡률을 가지고 휘어지고, 사이드 프레임의 내측면은 측면부의 곡률에 상응한 곡면을 포함할 수 있다.
이러한 사이드 프레임(1024)에 의해 제2 프레임(102)는 실질적으로 폐쇄된 제1 측부를 가지게 되며, 상기 사이드 프레임(1024)는 제1 프레임(101)의 측면부(1014)와 함께 실질적으로 이동단말기(100)의 외관을 형성할 수 있다. 또한, 이동중에 제1 프레임(101)내의 부품들과 간섭을 최소화하기 위해 제2 프레임(102)은 제1 측부에 대향되게 배치되며, 개방되는 제2 측부(102b)를 포함할 수 있다.
이와 같은 제2 프레임(102)은 제1 프레임(101)에 이동가능하게 결합되며, 이에 따라 제1 프레임(101)에 대해 소정의 제1 또는 제2 방향으로 슬라이드하도록 구성될 수 있다. 보다 상세하게는, 제2 프레임(102)은 도시된 바와 같이, 제1 프레임(101)의 측부, 정확하게는 개방된 제2 측부(101b)를 통해 제1 프레임(101)에 이동가능하게 결합될 수 있다. 보다 상세하게는, 제2 프레임의 제2 측부(102b)는 폐쇄되는 제1 프레임(101)의 제1 측부(101a)에 상대적으로 인접하게 배치되며, 이에 따라 제2 프레임의 제1 측부는 상기 제1 측부(101a)에 대해 대향되게 배치될 수 있다. 따라서, 제2 측부(102b)는 상기 제1 프레임의 측부, 즉 이의 제2 측부(101b)를 통해 상기 제1 프레임(101)내에 삽입된다. 제1 측부(102b)는 제1 프레임(101)내에 삽입되지 않고 제1 프레임(101)외부에 항상 위치되며, 이에 따라 앞서 설명된 바와 같이, 이동 단말기(100)의 외관을 형성할 수 있다. 그러나, 필요한 경우, 이러한 제2 프레임(102)의 제1 측부(102b)도 제1 프레임(101)내에 삽입될 수도 있다.
이와 같은 위치관계로 인해, 제2 프레임(102)는 이동 단말기(100) 또는 제1 프레임(101)의 길이방향에 수직한 방향으로 상기 제1 프레임(101)으로부터 확장하거나 이에 수축할 수 있다. 즉, 제1 및 제2 방향는 기본적으로 이동 단말기(100) 또는 제1 프레임(101)의 길이방향에 수직한 방향이 될 수 있다. 다른 한편, 제1 및 제2 방향는 이동 단말기(100) 또는 제1 프레임(101)의 측방향(lateral direction) 또는 수평방향(horizontal direction)으로도 설명될 수 있다. 또한, 제1 방향의 이동에서 제2 프레임(102)는 제1 프레임(101)로부터 확장되며, 이에 따라 제1 방향은 제2 프레임(102)가 제1 프레임(101)로부터 멀어지게, 즉 이동 단말기(100) 또는 제1 프레임(101)의 바깥쪽으로(outwardly) 이동하는 방향이 될 수 있다. 다른 한편, 제2 방향의 이동에서 제2 프레임(102)는 제1 프레임(101)으로 수축된다. 따라서, 제2 방향은 제1 방향과 대향되는 방향이며, 제2 프레임(102)이 제2 프레임(101)에 가까워지게, 즉 이동 단말기(100) 또는 제1 프레임(101)의 안쪽으로(inwardly) 이동하는 방향이 될 수 있다. 제1 방향으로 이동될 때, 이러한 제2 프레임(102)은 확장되며, 이동 단말기(100)의 배면에 배치되던 디스플레이부(151)의 일부에 힘을 가해 추가적으로 이동 단말기(100)의 전면에 배치시키며, 이러한 추가적인 배치를 위한 영역을 형성할 수 있다. 따라서, 제2 프레임(102)은 제1 방향으로의 이동에 의해 이동 단말기(100)을 상대적으로 확장된 전면 디스플레이부(151)를 갖는 제2 상태로 전환시킬 수 있다. 다른 한편, 제2 프레임(102)은 제2 방향으로 이동될 때, 원 상태로 수축하며, 이동 단말기(100)의 전면에 배치되던 디스플레이부(151)의 일부에 힘을 가해 다시 이동단말기(100)의 후면에 복귀시킬 수 있다. 따라서, 제2 프레임(102)은 제2 방향으로의 이동에 의해 이동 단말기(100)을 상대적으로 축소된 전면 디스플레이부(151)를 갖는 제1 상태로 전환시킬 수 있다. 따라서, 제2 프레임(102)은 이동 방향(즉, 제1 또는 제2 방향(D1, D2))에 따라 디스플레이부(151)를 이동 단말기(100)의 전면에 선택적으로 노출시키며, 이에 따라 이동 단말기(100)를 앞서 정의된 제1 또는 제2 상태로 전환시킬 수 있다.
제2 프레임(102)의 제3 후방부(1022)는 제1 프레임(101)의 제2 후방부(1013)의 아래(below)에 배치될 수 있다. 즉, 제3 후방부(1022)의 전면은 제2 후방부(1013)의 배면과 마주할 수 있다. 또한, 제2 프레임(102)의 운동을 안정적으로 지지하기 위해 제2 후방부(1013)의 배면은 제3 후방부(1022)의 전면과 접촉할 수 있다. 이러한 배치에 의해 제3 후방부(1022)는 제1 프레임, 정확하게는 제2 후방부(1013)의 외부로 노출되며, 디스플레이부(151)와 결합될 수 있다.
또는 제2 후방부(1013)가 투명한 소재로 이루어진 경우 제2 후방부(1013)은 이동 단말기의 배면외관을 형성할 수 있다. 제2 후방부(1013)은 제2 프레임의 제3 후방부(1022)보다 배면 방향에 위치하고 제1 상태에서 제2 후방부(1013)과 제3 후방부(1022) 사이에 플렉서블 디스플레이부가 위치할 수 있다.
제2 후방부(1013)를 투명글래스와 같은 소재를 이용하여 이동 단말기의 배면 외관을 형성하는 경우 제1 후방부(1012)는 제2 후방부(1013)과 동일한 부재를 이용하여 구현할 수 있다. 즉 투명한 글래스 소재의 판형 부재에 부분적으로 코팅하여 내부의 부품이 보이지 않도록 하고 필요한 부분에만 코팅을 생략하여 카메라(121), 플래시 또는 센싱부(140) 등을 배치할 수 있다.
제1 영역(1511)은 이동 단말기(100)의 전면, 보다 상세하게는 제1 프레임(101), 즉 제1 전방부의 전면에 배치될 수 있다. 제1 영역(1511)은 제2 프레임(102)의 이동 시에도 이동되지 않도록 제1 프레임(101), 즉 제1 전방부의 전면에 고정되며, 이에 따라 항상 이동 단말기(100)의 전면에 노출될 수 있다. 제3 영역(1513)은 제1 영역(1511)에 인접하며, 제2 프레임(102)내로 연장되어 들어가(extend into) 롤러에 감길 수 있다. 제3 영역(1513)은 연속적으로 다시 제2 프레임(102)로부터 연장되어 나와(extend out) 부분적으로 제2 프레임(102), 즉 제3 후방부(1022)의 배면을 커버할 수 있다. 다른 한편, 제2 프레임(102), 즉 제3 후방부(1022)는 제1 프레임(101), 즉 제2 후방부(1013)에 인접하며 함께 이동 단말기(100)의 리어 케이스를 형성하므로, 제3 영역(1513)은 제1 프레임(101)의 배면에도 배치된다고 설명될 수 있다.
제2 영역(1512)은 제3 영역(1513)에 인접하며, 이동 단말기(100)의 배면, 보다 상세하게는, 제2 프레임, 즉 이의 제3 후방부(1022)의 배면에 배치될 수 있다. 제2 영역(1512)는 제2 프레임(102)에 직접 결합하지 않고 제3 프레임(103)에 결합할 수 있다. 도 5(b)에 도시된 바와 같이 제2 프레임(102), 즉 제3 후방부(1022)에 측방향(즉, 이동 단말기(100)의 길이방향에 수직한 방향)으로 연장된 슬롯(1025)이 형성되며 제3 프레임(103)은 슬롯(1025)을 따라 이동할 수 있다. 도 5(b)에 슬롯(1025)은 제2 프레임(102)의 배면에 형성된 것으로 도시되었으나, 제2 프레임(102)의 측면에 형성될 수도 있다. 제2 영역(1512)는 제3 프레임(103)과 함께 제2 프레임(102)에 대해 제1 또는 제2 방향로 이동할 수 있으나, 제2 영역(1512)의 이동은 슬롯(1025)에 의해 이동 단말기(100)의 배면내로 제한될 수 있다. 즉, 제2 영역(1512)은 제2 프레임(102)이 확장 또는 수축되어도 제2 프레임(102)외부로 이동하지 않으며, 제2 프레임(102)의 확장 또는 수축된 거리만큼 제2 프레임(102)내에서 슬롯(1025)을 따라 이동할 수 있다. 따라서, 제2 영역(1512)는 이동 단말기(100)의 배면에 항상 노출될 수 있다.
결과적으로, 제1 영역(1511)은 이동 단말기(100)의 전면에 배치되어 제2 프레임(102)의 이동에 상관없이 상기 전면에 항상 노출되며, 제2 영역(1512)은 이동 단말기(100)의 배면에 배치되어 제2 프레임(102)의 이동에 상관없이 상기 배면에 항상 노출될 수 있다. 또한, 제3 영역(1513)은 제1 및 제2 영역(1511,1512)사이에 배치되어, 제2 프레임(102)의 이동 방향에 따라 이동 단말기(100)의 전면 또는 배면에 선택적으로 배치될 수 있다.
이와 같은 제3 영역(1513)의 선택적인 배치로 인해, 도 4(b)에 도시된 바와 같이, 제1 프레임(101)의 제2 후방부(1013)은 제1 상태에서는 디스플레이부(151)의 제2 및 제3 영역(1512,1513) 및 제3 후방부(1022)에 의해 커버되는 반면, 제2 상태에서는 제3 영역(1513)이 이동 단말기(100)의 전면으로 이동하며, 제3 후방부(1022)도 제1 방향으로 이동하므로, 이동 단말기(100) 외부로 노출될 수 있다. 또한, 제2 프레임(102)의 제2 전방부는 제1 상태에서는 제1 프레임(101)의 제1 전방부아래에 배치되나 제2 상태에서는 제1 프레임(101)으로부터 이동되어 나와 이동 단말기(100)의 전면에 배치되는 디스플레이부(151)의 제3 영역(1513)을 지지할 수 있다.
제1 및 제2 영역(1511,1512)는 항상 이동 단말기(100)의 전면 및 배면에 배치되므로, 제1 영역(1511)과 제2 영역(1512)의 곡률은 변화하지 않고 편평한 기본 상태를 유지할 수 있다. 그러나, 제3 영역(1513)은 제2 프레임(102)내에서 롤러에 감기어 절곡될 수 있다. 제1 상태에서 제2 상태로 전환시 제3 영역(1513)은 롤러에 어느 한 방향으로 감기면서 제2 프레임(102)으로부터 이동 단말기(100)의 전면으로 확장될 수 있다. 반면, 제2 상태에서 제1 상태로 전환시 제3 영역(1513)은 롤러에 반대방향으로 감기면서 이동 단말기(100)의 전면으로부터 제2 프레임(102)으로 수축될 수 있으며, 동시에 제2 프레임(102)로부터 이동 단말기(100)의 배면으로 복귀할 수 있다. 책처럼 펼쳐지는 형태의 폴더블 이동 단말기는 특정위치만 반복적으로 접히기 때문에 상기 특정위치가 파손되기 쉽다. 반면, 플렉서블 디스플레이부(151)의 변형부위, 즉 롤러에 감기는 부위는 이동 단말기(100)의 제1 및 제2 상태, 즉 제2 프레임(102)의 이동에 따라 가변될 수 있다. 따라서, 본 발명의 이동 단말기(100)는 디스플레이부(151)의 특정부위에 반복적으로 가해지는 변형 및 피로를 현저하게 감소시킬 수 있어 디스플레이부(151)의 파손을 방지할 수 있다.
앞서 설명된 구성(configuration)에 기초하여, 이동 단말기(100)의 전체적인 작동을 설명하면 다음과 같다. 일 예로서, 사용자에 의해 수동으로 상태전환이 수행될 수 있으며, 이러한 수동상태전환동안의 이동 단말기(100)의 작동이 설명된다. 그러나, 다음에서 설명되는 제1-3 프레임(101-103) 및 디스플레이부(151)의 작동은 사용자의 힘이 아닌 다른 동력원이 사용되는 경우, 예를 들어 후술되는 구동부(200)가 적용되는 경우에도 동일하게 수행될 수 있다.
도 4(a) 및 도 5(a)에서 도시된 바와 같이, 제1 상태에서 제2 프레임(102)은 제1 프레임(102)내로 완전하게 수축된다. 따라서, 제1 프레임(101)의 전면에 고정된 디스플레이부(151)의 제1 영역(1511)만이 이동 단말기(100)의 전면에 노출될 수 있다. 이러한 제1 영역(1511)은 제1 프레임(101), 즉 이의 제1 전방부에 고정 및 지지될 수 있다. 또한, 제3 영역(1513)은 대부분 제2 영역(1512)과 함께 이동 단말기(100)의 배면에 배치되며, 부분적으로 롤러에 감긴 상태로 제2 프레임(102)내에 배치될 수 있다. 이동 단말기(100) 배면의 제3 영역(1513)은 제2 프레임, 즉 이의 제3 후방부(1022)에 의해 지지될 수 있다. 제2 영역(1512)은 제2 프레임(즉, 제3 후방부(1022))상에 배치되는 제3 프레임(103)에 의해 고정되며, 제2 프레임(1012)에 이동 가능하게 결합될 수 있다.
이러한 제1 상태에서, 제2 프레임(102)이 제1 방향으로 이동하면, 이동 단말기(100)는 제2 상태로 전환될 수 있다. 도 4(b) 및 도 5(b)에 도시된 바와 같이, 제2 프레임(102)은 제1 방향으로의 이동에 의해 제1 프레임(101)으로부터 확장되며, 이동 단말기(100)의 전체 크기, 특히 이의 전면을 증가시킬 수 있다. 이러한 제1 방향의 이동중 제2 프레임(102)은 제1 방향으로 디스플레이부(151)에 힘, 즉 장력을 가할 수 있다. 디스플레이부(151)는 제1 프레임(101)에는 고정되나 제2 프레임(102)에는 제3 프레임(103)을 이용하여 이동 가능하게 결합되므로, 제2 프레임(102)에 의해 가해진 힘에 의해 제3 영역(1513)은 제2 프레임(102)의 롤러로부터 이동 단말기(100)의 전면으로 감겨나갈(rolled out) 수 있다. 즉, 제3 영역(1513)은 제2 프레임(102)으로부터 인출(withdraw or pulled out), 확장(extend), 또는 이동해 나갈(move out) 수 있다. 동시에, 제3 영역(1513), 특히 이동 단말기(100)의 배면에 배치된 부분은 상기 배면으로부터 제2 프레임(102)의 롤러로 감겨 들어오거나(rolled into) 제2 프레임(102)내로 인입(insert or pushed in), 수축(retract) 또는 이동해 들어올(move in) 수 있다. 제3 영역(1513)의 전부가 제2 프레임(102)로부터 이동 단말기(100)의 전면으로 인출되지 않으며, 제3 영역(1513)의 일부는 여전히 롤러에 말린 상태로 제2 프레임(102)내에 배치될 수 있다. 또한, 이러한 제3 영역(1513)의 원활한 이동을 위해, 제2 영역(1512)도 제3 프레임(103)과 함께 제2 프레임(102)에 대해 제1 방향으로 이동할 수 있다.
또한, 앞서 설명된 바와 같이 제2 영역(1512) 및 제3 프레임(103)은 제2 프레임(102)에 구속되어 제2 프레임(102)과 함께 제1 프레임(101)에 대해서도 제1 방향으로 이동할 수 있다. 따라서, 제2 영역(1512) 및 제3 프레임(103)은 제2 프레임(102)뿐만 아니라 제1 프레임(101)에 대해서도 제1 방향으로 상대적으로 이동할 수 있으며, 이에 따라 제2 프레임(102)의 이동 거리보다도 긴 거리를 이동할 수 있다. 따라서, 이러한 제2 영역(1512)의 제1 방향으로의 긴 이동을 인해, 제3 영역(1513)은 원활하게 이동 단말기(100)의 전면으로 확장될 수 있다. 또한, 제2 프레임(102)의 확장과 비례하는 제3 영역(1513)의 이동을 위해, 제2 영역(1512) 및 제3 프레임(103)의 제1 방향으로의 이동은 제3 영역(1513) 및 제2 프레임(102)의 이동에 비례하도록 그와 같은 제3 영역(1512) 및 제2 프레임(102)의 제1 방향으로의 이동과 동시에 수행될 수 있다.
제2 프레임(102)이 제1 방향으로 완전하게 확장되면, 이동 단말기(100)의 전면에는 제1 및 제3 영역(1511,1513)이 배치되며, 이동 단말기(100)의 배면에는 제2 영역(1512)만이 배치될 수 있다. 이러한 제1 및 제3 영역(1511,1513)은 제1 프레임(즉 이의 제1 전방부) 및 제2 프레임(즉 이의 제2 전방부)에 의해 지지될 수 있다. 또한, 제2 프레임(102), 즉 이의 제3 후방부(1022)는 제1 방향으로의 확장하면서 제1 프레임의 제2 후방부(1013)를 노출시키며, 이동하는 제3 영역(1513)을 지지할 수 있다. 따라서, 제2 상태에서 이동 단말기(100)는 확장된 전면 디스플레이부(151)를 가질 수 있다.
다른 한편, 제2 상태에서 제2 프레임(102)이 제2 방향으로 이동하면, 이동 단말기(100)는 다시 도 4(a) 및 도 5(a)에 도시된 바와 같은 제1 상태로 복귀할 수 있다. 제2 프레임(102)는 제2 방향으로의 이동에 의해 제1 프레임(101)으로 수축되며, 이동 단말기(100)의 전체 크기, 특히 이의 전면을 축소시킬 수 있다. 이러한 제2 프레임(102)의 이동중 디스플레이부(151)의 이동은 앞서 설명된 제1 방향으로의 이동에 역순으로 수행될 수 있다. 간략하게, 제3 영역(1513)은 이동 단말기(100)의 전면으로부터 제2 프레임(102)의 롤러로 감겨들어가거나 제2 프레임(102)으로 인입, 수축, 또는 이동해 들어갈 수 있다. 동시에, 제3 영역(1513)은 제2 프레임(102)의 롤러로부터 이동 단말기(100)의 배면으로 감겨 나가거나 인출, 확장 또는 이동해 나갈 수 있다. 제3 영역(1513)의 전부가 제2 프레임(102)로부터 이동 단말기(100)의 배면으로 인출되지 않으며, 제3 영역(1513)의 일부는 여전히 롤러에 말린 상태로 제2 프레임(102)내에 배치될 수 있다. 또한, 이러한 제3 영역(1513)의 원활한 이동을 위해, 제2 영역(1512)도 제3 프레임(103)과 함께 제2 프레임(102)에 대해 제2 방향으로 이동할 수 있으며, 제2 영역(1512) 및 제3 프레임(103)은 제2 프레임(102)에 구속되어 제2 프레임(102)과 함께 제1 프레임(101)에 대해서도 제2 방향으로 이동할 수 있다.
따라서, 제2 영역(1512) 및 제3 프레임(103)은 제2 프레임(102)뿐만 아니라 제1 프레임(101)에 대해서도 제2 방향으로 상대적으로 이동할 수 있으며, 이에 따라 제2 프레임(102)의 이동 거리보다도 긴 거리를 제2 방향으로 이동할 수 있다. 따라서, 이러한 제2 영역(1512)의 긴 이동을 인해, 제3 영역(1513)은 원활하게 이동 단말기(100)의 배면으로 복귀될 수 있다. 또한, 제2 프레임(102)의 수축과 비례하는 제3 영역(1513)의 이동을 위해, 제2 영역(1512) 및 제3 프레임(103)의 제2 방향으로의 이동은 제3 영역(1513) 및 제2 프레임(102)의 이동에 비례하도록 그와 같은 제3 영역(1512) 및 제2 프레임(102)의 제2 방향으로의 이동과 동시에 수행될 수 있다. 제2 프레임(102)이 제2 방향으로 완전하게 수축되면, 이동 단말기(100)는 앞서 설명된 바와 같은 제1 상태로 전환될 수 있으며, 제1 상태에서 제2 상태에 비해 상대적으로 축소된 전면 디스플레이부(151)을 가질 수 있다.
도 6은 도 2와 관련된 이동 단말기(100)에서 안테나의 실장공간을 도시한 도면이다. 도 2에 도시된 바와 같이 바 형태의 이동 단말기(100)는 전면에 디스플레이부(151)가 위치하므로 전면 영역을 피하여 측면 부분에 안테나를 배치하고 있다. 이동 단말기(100)의 측면 둘레 외관을 형성하는 사이드 케이스(104)는 금속재질을 포함하는 전도성 멤버와 상기 전도성 멤버 사이에 비전도성 물질을 개재하여, 상기 전도성 멤버를 안테나 방사체로 활용할 수 있다.
사이드 케이스(104)는 내부에 위치하여 디스플레이부(151)를 지지하고 이동 단말기(100)의 강성을 제공하는 메탈 프레임과 적어도 일부가 연결된 형태로 구성할 수 있다. 메탈 프레임은 이동 단말기의 그라운드 역할을 하므로 메탈 프레임과 연결된 전도성 멤버는 그라운드와 연결된 상태가 되며 급전부를 통해 전원이 인가되면 신호를 방사하는 안테나 방사체로서 기능을 한다.
도 6에 도시된 바와 같이 사이드 케이스(104)를 이용한 안테나는 WIFI안테나, GPS안테나 및 이동통신용 안테나를 포함할 수 있다. 사이드 케이스를 이용하지 않고 다른 위치에 안테나를 배치할 수도 있다. NFC안테나와 같이 근거리 무선통신용 안테나는 10cm이내의 거리에서 작동하므로 특정 상황에서 이용하므로 코일 안테나로 구성하여 이동 단말기(100) 배면에 배치할 수 있다.
이동통신용 안테나는 현재까지 LTE(Long Term Evolution) 안테나가 메인방식으로 이용되고 있으며 통신사별로 다른 주파수 대역의 신호를 이용하므로, 다양한 주파수 대역의 신호를 모두 이용할 수 있도록 다른 길이의 안테나를 복수개 구비할 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 저주파 대역(LB:Low Band), 중주파 대역(MB:Mid Band)을 위한 안테나를 포함할 수 있고, 하나의 안테나에서 복수개의 주파수 대역의 신호를 송수신할 수 있다. 전도성 물질을 인쇄하여 형성한 전도성 패턴을 전도성 멤버에 연결하거나, 튜닝회로를 부가하여 복수 대역에서 동작하는 안테나를 구현할 수 있다.
같은 주파수 대역의 신호이더라도 각각 복수개의 안테나를 이용하여 다중입출력(MIMO: multiple-input and multiple-output) 방식으로 무선통신을 수행할 수 있다. 다중입출력방식은 복수개의 안테나를 이용하여 무선통신의 용량을 높임으로써 전송속도를 높이는 무선통신 방식으로 안테나의 개수는 더 늘어나게 된다.
최근에 5G이동통신 방식이 새로 등장하며 5G이동통신을 위한 안테나가 더 필요하고 5G이동통신 방식 중 2.5GHz와 3.5GHz대역의 센티미터파(cmWave)를 이용한 서브6(sub6)방식과 26GHz이상의 밀리미터파(mmWave)를 이용한 NR(New Radio)방식이 있다. 전자의 경우 종래 LTE통신 방식의 고주파 대역에서 크게 벗어나지 않는 주파수 대역을 이용하므로 기존의 LTE안테나와 같이 사이드 케이스(104)를 이용하여 안테나를 구현할 수 있다.
기존의 사이드 케이스(104)를 이용한 안테나는 모노폴 안테나, 다이폴 안테나 또는 슬롯 안테나 형태를 이용하는 한편, NR안테나는 어레이 안테나를 이용한다. 어레이 안테나는 복수개의 방사패치(222)를 소정간격으로 배치하여 각 방사패치(222)에 인가되는 전원을 제어하여 방사방향을 특정 방향을 향하도록 하는 방식(빔포밍 방식)으로 신호를 송수신할 수 있다. 따라서 사이드 케이스(104)를 직접 이용하지 않고, 안테나 기판(221)의 일면에 복수개의 방사패치(222)를 소정간격으로 나란히 배치하고, 방사패치(222)를 통해 무선신호를 전송하는 무선통신 칩(223)이 안테나 기판(222)의 타면에 실장될 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이 2.5GHz 대역 또는 3GHz대역의 안테나(ANTT1, ANT2, ANT3, ANT4, ANT8 및 ANT9)가 복수 개 구비될 수 있다. LTE안테나에 추가 적으로 매칭 회로를 연결하거나 브랜치 패턴을 연결하여 기존의 LTE안테나를 활용하는 방법도 가능하고 서브6용 안테나(ANT8, ANT9)를 추가로 구비할 수 있다. 이처럼 LTE안테나와 서브6 안테나만 9개가 구비된 상태에서 추가로 밀리미터웨이브용 NR안테나를 구비하기 위해서는 공간이 제약된다. 따라서 도 6에 도시된 바와 같이 NR안테나는 측면에 위치하는 사용자 입력모듈(210)(side key)와 중첩하여 배치해야 다른 안테나와 간섭을 최소화 할 수 있다.
도 7은 도 4와 관련된 이동 단말기(100)에서 안테나 실장공간을 도시한 도면이다. 플렉서블 디스플레이부(151)가 일면을 차지하는 형태의 이동 단말기(100)에서는 단말기의 일 측면을 안테나로 사용할 수 없어 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이 측면에 5개 정도의 안테나만 배치할 수 있고, 디스플레이부(151)와 중첩되지 않는 제1 후면부에 추가로 안테나를 더 배치할 수 있다.
이처럼 도 4와 같은 형태의 이동 단말기(100)에서는 도 2와 같은 바 형태의 단말기보다 안테나 실장공간이 더욱 제약된다. 이에 도 7의 (b)와 같이 디스플레이부(151) 상에 방사패치(222)를 중첩 형성하는 방식(AOD: antenna on display)으로 구현할 수 있다. 다만, 이 경우 디스플레이부(151) 상에 중첩된 방사패치(222)가 빛의 각도에 따라 보일 수 있으며 안테나 성능도 기존의 기판형 구조에 비해 떨어지는 문제가 있다. 또한 안테나를 위한 배선이 추가되어 베젤의 크기가 커지는 문제가 있는 바, NR안테나는 측면의 사용자 입력모듈(210)와 중첩하여 배치해야 다른 안테나와의 간섭을 최소화 할 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 사용자 입력모듈(210)와 중첩 배치되며 복수개의 방사패치(222)를 포함하는 NR안테나를 안테나 모듈(220)이라고 한다.
도 8은 이동 단말기(100)에서 안테나 모듈(220)과 사용자 입력부(123b)의 배치의 일예를 도시한 도면으로 (a)는 상면에서 바라본 도면이고, (b)는 (a)의 A-A 단면도이다. 측면에 위치하는 사용자 입력모듈(210)는 외측으로 노출되는 버튼부(1231)와 상기 버튼부(1231)의 내측에 위치하여 신호를 생성하는 스위치 기판(1232)이 있다. 버튼부(1231)가 눌리면 스위치 기판(1232)의 스위치(1233)가 눌리면서 신호를 생성할 수 있다. 이와 같은 형태의 사용자 입력부(123)는 이동 단말기(100)의 최외곽에 배치되어야 하므로 도 8의(b)에 도시된 바와 같이 안테나 모듈(220)은 사용자 입력부(123b)의 내측에 중첩 배치될 수 있다.
밀리미터 웨이브용 안테나는 방사성능을 위해 방사패치(222)가 외측을 향하도록 안테나 기판의 일면이 사용자 입력모듈(210)와 마주보도록 배치될 수 있다. 다만, 안테나 모듈(220) 은 다른 안테나와 이격되어 배치되는 장점은 있으나, 안테나 모듈(220)의 방사방향으로 버튼과 중첩되어 안테나 성능이 저하되는 문제가 있다.
도 9는 안테나의 위치에 따른 성능을 설명하기 위한 도면이다. 도 9의 (a)는 사이드 키의 측면에 위치하는 사이드 케이스(104)의 두께(t: Thickness)와 사이드케이스와 안테나 모듈(220) 사이의 이격공간(air gap)의 크기에 따른 안테나 방사성능을 도시한 그래프이다. 가로축은 이격공간의 크기를 나타내고 세로축은 방사성능을 나타낸다. 도 9의(a)와 같이 사이드 케이스(104)의 두께(t)는 두꺼워 질수록 안테나 성능이 저하되고 이격공간의 크기가 클수록 방사성능이 저하된다. 따라서, 안테나 모듈(220)은 가능한 외측에 위치하도록 배치하는 것이 좋다. 특히 도 8에 도시된 바와 같이 안테나 모듈(220)의 방사방향에 사용자 입력모듈(210)가 배치되는 경우 사용자 입력모듈(210)는 전도성 물질을 포함하므로 방사성능에 더 영향을 미친다. 도 9의 (b)와 같이 사용자 입력모듈(210)와 중첩되는 부분은 방사 성능이 약해 빔의 크기가 작아지므로 성능이 더 저하된다.
도 10은 본 발명의 안테나의 배치를 도시한 도면으로서, (a)는 상면에서 바라본 도면이고, (b)는 (a)의 B-B 단면도이다. 안테나 모듈(220)의 방사성능을 제고하기 위해 안테나 모듈(220)을 사용자 입력모듈(210)보다 외측에 배치하고 사용자 입력모듈(210)로서 포스센서를 이용할 수 있다. 포스센서는 누르는 힘을 감지하는 센서로서, 도 8에 도시된 바와 같이 외부로 노출되는 버튼부(1231)가 필요없어 안테나 모듈(220)을 도 10에 도시된 바와 같이 외곽쪽에 배치할 수 있다.
사용자 입력모듈(210)의 개수에 상응하는 개수의 포스센서를 이용할 수도 있고 그 이상의 포스센서를 이용하여 더 감도 높은 사용자 입력을 감지할 수 있다. 예를 들어 사용자 입력모듈(210)로서 음량버튼은 음량높임버튼과 음량낮춤버튼을 포함하며 2개의 포스센서를 이용할 수도 있고 3개 이상의 포스센서를 이용하여 복수개의 포스센서에서 감지한 압력을 분석하여 사용자 입력을 인식할 수 있다.
포스센서를 구비한 사용자 입력모듈(210)가 실장된 사이드 케이스(104) 부분은 얇게 형성하여 사용자가 가압하면 휨변형이 일어날 수 있는 소재를 포함할 수 있으며 사용자 입력모듈(210)와 안테나 모듈(220)이 실장되는 위치의 사이드 케이스(104)는 내측면에 안착홈(104')을 형성할 수 있다. 안착홈(104')이 형성된 부분의 사이드 케이스(104)는 더 얇게 구현될 수 있으며 이동 단말기(100) 내부에 사용자 입력모듈(210)와 안테나 모듈(220)이 실장되는 공간을 추가로 확보할 수 있다. 포스센서는 사용자가 휨변형이 발생하는 것을 감지하므로 사이드 케이스(104)가 너무 두꺼우면 감도가 떨어지는 바, 얇은 사이드 케이스(104)에 사용자 입력모듈(210)를 배치해야 포스센서의 감도가 높아질 수 있다.
포스센서를 구현하기 위해 인덕티브 또는 변형 계측기를 이용할 수 있다. 도 11은 인덕티브 방식의 포스센서를 이용한 실시예를 도시한 도면으로 센싱코일(211), 금속층(212)을 포함한다. (a)는 인덕티브 방식을 도시한 도면으로 인덕티브 방식은 유도전류원리를 이용하여 구현한 포스센서이다. 금속층(212)과 센싱코일(211)의 거리가 변화하면 와전류(eddy current)가 발생하면서 센싱코일(211)에 전류가 흐르게 되고 이러한 전류변화를 통해 압력을 감지할 수 있다.
도 11의 (b)와 같은 상태에서 사용자가 사이드 케이스(104)를 누르면 금속층(212)과 센싱코일(211) 사이의 간격이 (c)와 같이 줄어들면서 센싱코일(211)에 전류가 흘러 사용자 입력을 인식할 수 있다. 금속층(212)과 센싱코일(211) 사이에 공간이 있어야 금속층(212)의 휨 변형을 반영할 수 있으므로 금속층(212)과 센싱코일(211) 사이 간격을 유지하는 스페이서(213)을 구비할 수 있다. 도 12는 변형 계측기 포스센서를 이용한 실시예를 도시한 도면이다. 도 12의 (a)를 참고하면 변형 계측기는 플렉서블한 기판(183) 위에 복수개의 소자(2151, 2152, 2153, 2154)가 안착되고 도 12의 (b)와 같이 플렉서블 기판(183) 의 휘어지면 각 소자(2151, 2152, 2153, 2154)가 받는 힘이 달라 각 소자(2151, 2152, 2153, 2154)의 저항값이 달라질 수 있다.
이러한 성질을 이용하여 도 12의 (c)와 같은 회로를 구성하여 Vpos 값과 Vneg값을 기초로 변형을 감지할 수 있다. 도 12의 (a)와 같이 4개의 소자(2151, 2152, 2153, 2154)가 안정적으로 배치된 경우 각 소자(2151, 2152, 2153, 2154)의 저항 (R1~R4)의 크기가 같아 Vpos와 Vneg는 같으나, 도 12의 (b)와 같이 힘을 받아 휘어지는 경우 제1 소자(2151)와 제4 소자(2154)의 저항(R1, R4)이 작아지고 제2 소자(2152) 제3 소자(2153)의 저항(R2, R3)이 커지면서 Vpos는 값이 커지고 Vneg는 값이 작아진다. Vpos가 Vneg보다 작은 경우 도 7의 (b)와 다른 방향으로 휘어진 것을 알 수 있다.
이와 같이 4개의 소자(2151, 2152, 2153, 2154)로 이루어진 변형 계측기(215)를 이용할 수도 있으나 본 발명의 사용자 입력모듈(210)는 도 12의 (b)와 반대 방향으로 휘어지는 경우를 감지할 필요가 없는 바 2개의 소자만으로도 리어 케이스(102)의 휨을 감지할 수 있다. 즉, 사용자가 누르면 리어 케이스(102)의 형상에 변화가 일어나며 각 소자의 저항값을 기초로 후면터치입력을 감지할 수 있다.
도 13 및 도 14는 본 발명의 액추에이터(218)의 다양한 실시예를 도시한 도면이다. 도 13의 (a)를 참조하면 액추에이터(218)는 스프링 형상의 액추에이터(218)를 통해 미세한 압력에도 휘어질 수 있어, 포스센서에서 압력을 감지할 수 있다. 도 13의 (b)와 같이 안테나 모듈(220)을 고정하기 위해 안테나 모듈(220)의 배면 방향에 위치하는 고정리브(218)를 포함하고, 고정리브(218)와 포스센서가 맞닿도록 배치하여 고정리브(218)를 통해 사용자 입력모듈(210)의 힘을 전달할 수 있다. 즉 본 실시예는 고정리브(218)를 액추에이터로 활용한 것을 특징으로 한다. 고정리브(218)는 사이드 케이스(104)와 일체형으로 형성될 수 도 있고, 사이드 케이스(104)의 내측에서 안착홈(104')의 일부를 커버하는 형태로 부착될 수도 있다.
도 14의 (a)에 도시된 바와 같이 포스센서가 위치하는 부분에 닿도록 돌기가 형성된 액추에이터(218) 를 이용할 수 있다. 액추에이터(218)는 도 14의 (b)에 도시된 바와 같이 사이드 케이스(104)를 향하는 방향의 부재를 구분하여 음량버튼과 같이 2개의 버튼이 위치하는 경우 두 버튼의 입력을 구분할 수 있다.
도 15는 본 발명의 본 발명의 이동 단말기(100)에서 사용자 입력모듈을 활용한 안테나 모듈(220)의 제어방법을 설명하기 위한 도면이다. 사용자 입력모듈(210) 및 안테나 모듈(220)은 단말기의 좌우 측방향에 위치할 수 있으며 일측에만 위치할 수도 있으나, 도 15에 도시된 바와 같이 좌우에 배치할 수 있다. 음량버튼 외에 전원 버튼이 필요하고, 밀리미터 웨이브용 안테나의 경우 특정 방향으로 빔포밍을 하여 신호를 송수신하는 바, 여러 방향으로 신호를 송수신하기 위해서는 복수개의 안테나가 필요하다. 따라서, 좌측과 우측에 모두 사용자 입력모듈(210) 및 안테나 모듈(220)을 중첩하여 배치할 수 있다.
이 때, 사용자 입력모듈(210)의 포스센서는 작은 압력도 감지할 수 있으므로 사용자의 손이 닿으면 압력을 감지할 수 있다. 기준압력보다 작으면 사용자 입력으로 감지하지는 않으나 사용자 손이 닿은 것으로 판단할 수 있다. 사용자 손이 사용자 입력모듈(210)에 닿으면 안테나 모듈(220)의 방사 성능이 저하되는 바, 이 경우 해당 사용자 입력모듈(210)와 중첩된 안테나 모듈(220)의 동작을 중단하고 다른 안테나 모듈(220)을 이용하여 방사할 수 있다.
밀리미터 웨이브 무선통신을 위한 안테나 모듈(220)은 단말기 배면과 같이 사용자 입력모듈(210)와 중첩되지 않은 위치에 추가로 배치될 수 있으며(Ant 3), 사용자 입력모듈(210)에서 압력이 감지되면 사용자 입력모듈(210)와 중첩배치된 안테나 모듈(Ant.1 또는 Ant. 2)의 동작을 중단하고, 추가 안테나 모듈(Ant.3)을 통해 신호를 송수신 할 수 있다.
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.

Claims (11)

  1. 측면 둘레 외관을 형성하는 사이드 케이스를 포함하는 케이스;
    상기 케이스의 전면에 실장되는 디스플레이부;
    상기 사이드 케이스의 제1 부분의 내측면에 형성된 안착홈;
    상기 안착홈에 위치하며 소정간격으로 이격 배치된 복수개의 방사패치를 포함하는 안테나 모듈;
    상기 안테나 모듈의 내측에 중첩 배치되며 압력을 감지하는 포스센서을 포함하는 사용자 입력모듈;
    상기 안테나 모듈과 상기 포스센서 사이에 위치하며 상기 사용자 입력모듈로 상기 제1 부분을 가압하는 힘을 전달하는 액추에이터; 및
    상기 포스센서에서 감지한 압력을 기초로 사용자 입력을 인식하는 제어부를 포함하고,
    상기 제1 부분은 상기 사이드 케이스의 다른 부분보다 두께가 얇은 이동 단말기.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 사이드 케이스는 외측에 상기 포스센서의 위치에 상응하는 위치에 형성된 버튼돌기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 사이드 케이스는
    상기 안착홈에 대응하는 위치는 비전도성 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 액추에이터는,
    상기 안착홈의 일부를 커버하며 상기 안테나 모듈의 내측방향에 위치하며 상기 포스센서와 중첩되는 고정리브를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 안테나 모듈 및 상기 사용자 입력모듈은,
    상기 이동 단말기의 좌측 또는 우측 중 적어도 하나에 위치하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 안테나 모듈 및 상기 사용자 입력모듈은,
    상기 이동 단말기의 좌측에 위치하는 제1 안테나 모듈과 제1 사용자 입력모듈과
    상기 이동 단말기의 우측에 위치하는 제2 안테나 모듈과 제2 사용자 입력모듈을 포함하고,
    상기 제어부는
    상기 제1 사용자 입력모듈에서 압력을 감지하면 상기 제2 안테나 모듈을 이용하여 신호를 송수신하고
    상기 제2 사용자 입력모듈에서 압력을 감지하면 상기 제1 안테나 모듈을 이용하여 신호를 송수신하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제1항에 있어서,
    상기 사용자 입력모듈은
    연성기판;
    상기 연성기판의 표면에 위치하며 상기 연성기판이 휘어지는 경우 저항값이 바뀌는 복수의 소자를 포함하는 변형계측기(strain gauge)를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  11. 삭제
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