KR20060023624A - 휴대용 무선단말기의 안테나 겸용 스타일러스 펜 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 스타일러스 펜이 단말기 내부에 착탈가능하도록 설치되는 터치스크린 방식의 무선 단말기의 안테나 장치에 관한 것으로서, 상기 스타일러스 펜의 내부에 소정의 안테나가 설치되어 있으며, 상기 스타일러스 펜이 단말기에 완전히 장착될 경우, 상기 스타일러스 펜의 안테나가 상기 단말기 RF보드의 안테나 접지부에 전기적으로 접지되도록 하여 단말기의 안테나 방사 특성을 향상시키도록 구성하여, 스타일러스 펜을 단말기에 장착시 λ/4 모노폴 안테나 또는 다이폴 안테나로 동작하기 때문에 기존의 안테나 장치를 갖는 단말기 보다 더욱 우수한 방사특성을 가질 수 있으며 이로 인한 단말기의 품질 향상을 도모할 수 있다.
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휴대용 무선단말기, 스타일러스 펜, 다이폴 안테나, 컨택 스프링, RF보드, 모노폴 안테나

Description

휴대용 무선단말기의 안테나 겸용 스타일러스 펜{STYLUS PEN SERVED AS ANTENNA IN PORTABLE WIRELESS TERMINAL}
도 1은 터치스크린 방식의 휴대용 무선단말기를 도시한 사시도;
도 2는 본 발명에 따른 스타일러스 펜의 사시도;
도 3은 본 발명에 따른 스타일러스 펜의 단면도;
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스타일러스 펜이 단말기 내부에 결합되는 상태를 도시한 요부단면도;
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스타일러스 펜이 단말기 내부에 결합되기 직전의 상태를 도시한 요부단면도; 및
도 6은 도 5의 스타일러스 펜이 단말기 내부에 완전히 설치된 상태를 도시한 요부단면도.
본 발명은 터치스크린 방식의 와이드 엘씨디 모듈을 사용하는 PDA를 포함하 는 휴대용 무선단말기의 스타일러스 펜에 관한 것으로서, 특히 펜을 사용하지 않고 단말기에 장착하였을 경우 안테나 장치로써 동작하도록 함으로써 별도의 추가 부품 없이 단말기의 방사 성능을 개선하여 단말기의 송수신 감도를 향상시키도록 구성되는 휴대용 무선단말기의 안테나 겸용 스타일러스 펜에 관한 것이다.
휴대용 무선단말기가 점차 보급화되어감에 따라 다양한 기능과 디자인의 단말기가 등장하고 있다. 또한, 상기 단말기가 점차 소형화, 경박 단소화되어감과 동시에 그 기능의 다양성이 더욱 부각되고 있는 실정이다. 따라서, 상기 무선단말기는 상대방과 음성을 송수신하기 위한 기본적인 기능이외에도 인터넷기능이나, 문자정보, 그래픽등의 처리가 요구되고 있다. 이에따라, 엘씨디 모듈인 디스플레이부(Display Unit)는 점차 넓어지게 되고, 반면에 단말기의 부피는 점차 소형화되어야만 소비자의 욕구에 부응할 수 있기 때문에 별도의 키패드가 없는 터치스크린 방식을 사용하고 있는 추세이다. 상술한 터치스크린 방식의 단말기로는 일반 PDA(Personal Digital Assistant), 노트북에 적용될뿐만 아니라, 일반 휴대폰에 역시 광범위하게 적용되고 있다.
한편, 제품의 특성상, 상기 터치스크린을 조작하기 위한 보조기구가 사용될 수 있다. 상기 보조기구로는 필기구 형상을 하고 있으며, 단부가 첨예한 스타일러스 펜(stylus pen)를 사용할 수 있으며, 상기 스타일러스 펜은 사용자가 별도로 휴대하고 다니거나 단말기 본체의 후면상에 고정시켜 사용하게 된다. 근래들어, 스타일러스 펜의 분실 방지를 위하여 대부분 단말기 적소에 착탈식으로 장착가능한 구성을 갖는다.
그러나 상술한 바와 같은 스타일러스 펜은 터치스크린을 입력하기 위한 입력 수단으로만 사용될 뿐 별도의 기능을 수반하지 않았으며, 휴대용 단말기 역시 점차 다양한 기능을 내포하기 때문에 RF단에 노이즈가 존재하여 기본의 안테나 장치만으로는 송수신 방사 성능의 저하를 막지 못하는 문제점이 발생하게 된다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로써 본 발명의 목적은 스타일러스 펜이 단말기에 장착될 경우 안테나 장치로서 사용되어 단말기의 방사 성능 개선을 도모하도록 구성되는 휴대용 무선단말기의 안테나 겸용 스타일러스 펜을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 기존 단말기에 추가 부품이나 회로 설계 변형 없이 단말기의 방사 성능을 개선시킬 수 있도록 구성되는 휴대용 무선단말기의 안테나 겸용 스타일러스 펜을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 스타일러스 펜을 사용하지 않을 경우 일반 λ/4 다이폴 안테나 또는 모노폴 안테나가 동작하도록 하여 단말기의 송수신 감도를 향상시킴으로써 제품의 신뢰성 확보가 구현되는 휴대용 무선단말기의 안테나 겸용 스타일러스 펜을 제공하는데 있다.
상술한 바와 같은 목적을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명은 스타 일러스 펜이 단말기 내부에 착탈가능하도록 설치되는 터치스크린 방식의 무선 단말기에 있어서, 상기 스타일러스 펜의 내부에 소정의 안테나가 설치되어 있으며, 상기 스타일러스 펜이 단말기에 완전히 장착될 경우, 상기 스타일러스 펜의 안테나가 상기 단말기 RF보드의 안테나 접지부에 전기적으로 접지되도록 하여 단말기의 안테나 방사 특성을 향상시키도록 구성함을 특징으로 한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 그리고, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 터치스크린 방식의 휴대용 무선단말기를 도시한 사시도로써 현재 사용되고 있는 PDA(Personal Digital Assistant)(100)를 도시하였으나, 이에 국한되지 않는다. 예컨대, 터치 스크린 방식을 사용하되, 상기 터치스크린을 조작하기 위한 조작수단으로써 스타일러스 펜(stylus pen)이 착탈이 가능도록 구성되는 각종 무선단말기에 적용가능하다.
도 1에 도시한 바와 같이, 단말기(100)의 전면상에는 와이드 엘씨디 모듈(110)이 설치된다. 상기 와이드 엘씨디 모듈(110)은 터치스크린 방식으로써 바람직하게는 컬러 와이드 터치스크린 모듈을 사용한다. 상기 엘씨디 모듈(110)의 상부에는 스피커 장치가 설치되어 상대방의 음성을 수신할 수 있는 이어피스부(120)가 설치된다. 또한, 상기 엘씨디 모듈(110)의 하측에는 다수의 키버튼 어셈블리(130)가 설치될 수 있다. 상기 키버튼 어셈블리(130)는 숫자키버튼이거나 스크롤 방식의 키버튼일 수 있으며, 바람직하게는 네비게이션 키패드가 사용될 수 있다. 그 하측으 로는 상대방에게 음성을 송신할 수 있는 마이크로폰 장치(140)가 설치된다. 그후, 단말기의 상부에는 안테나 장치(160)가 설치된다. 상기 안테나 장치는 고정형 헬리컬 안테나를 사용하고 있으나, 단말기의 종류 및 요구 방사 특성에 따라 출몰식 휩(whip) 안테나를 사용하여도 무방하다. 상기 단말기(100)의 상부 일측에는 카메라 모듈(150)이 설치되어 피사체 촬영등 다양한 부가 기능을 수행할 수 있다.
상술한 바와 같이 구성되는 엘씨디 모듈(110)은 단말기(100)의 전체 면적을 차지하고 있다 하더라도 사용자가 손가락으로 조작하기 불편하기 때문에 소정의 터치스크린 조작 수단인 스타일러스 펜(도 2에 도시됨)으로 조작하게 된다. 또한, 근래들어 상기 스타일러스 펜은 분실을 방지하고 조작의 편의성을 위하여 단말기 적소에 장착하게 된다. 본 도면상에는 단말기 하측 일단에 삽입되어 상방향으로 장착하는 스타일러스 펜이 적용된다. 그러나 이에 국한되지 않으며, 스타일러스 펜이 완전히 장착되었을 경우 안테나 장치로써 사용되는 어떠한 장착 방식도 허용될 수 있을 것이다. 도 1의 A는 스타일러스 펜이 착탈되는 부분을 도시하고 있다.
도 2는 본 발명에 따른 스타일러스 펜의 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 스타일러스 펜의 단면도이다.
도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 일정 길이의 중공형 실린더(11)의 내부에 삽입되어 일정 길이 만큼 신장 및 잠입되도록 헤드(13)를 구비한 샤프트(12)가 설치된다. 또한, 상기 헤드(13)와 반대되는 위치에는 상술한 단말기의 터치스크린을 조작하기 용이한 형상으로 형성된 팁(15)이 설치된다. 따라서 상기 팁(15)은 단부가 전체적으로 첨예한 형상을 가지되, 말단부는 곡형으로 형성되어 터치스크린의 면에 손상을 주지 않도록 형성된다. 그후, 본 발명에 따른 안테나(20)가 상기 실린더(11)의 중공형 내부에 설치된다. 상기 안테나(20)로는 일반적으로 사용되는 방사 특성이 우수한 λ/4 다이폴 안테나 또는 λ/4 모노폴 안테나를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 안테나(20)는 상기 팁(15)과 도전되도록 설치될 수 있는데, 상기 안테나(20)의 단부가 상기 팁(15)에 인서트 몰딩(insert molding)에 의해 고정될 수 있다. 이때, 상기 헤드(13)와 연결된 샤프트(12)는 그 내부에 함께 설치되는 안테나(20)에 방해받지 않는 한도내에서 신장 및 잠입 동작이 가능하도록 설치될 수 있을 것이다. 또한, 실질적으로 상기 스타일러스 펜(10)이 단말기 내부에 장착되었을 경우 팁(15)의 일부가 단말기의 RF보드의 안테나 접지수단과 전기적으로 접지되기 때문에 상기 팁(15)은 전체 또는 일부가 도전성 재질로 형성되거나, 적어도 상기 안테나가 상기 RF보드의 안테나 접지수단과 전기적으로 연결시켜주는 매개체 역할을 하도록 구성한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스타일러스 펜(10)이 단말기 내부에 결합되는 상태를 도시한 요부단면도로써, 단말기에는 공지의 헬리컬 안테나 장치(160)가 설치되어 있다. 상기 헬리컬 안테나 장치(160)는 그 하측의 나사부(161)가 단말기 내부의 RF보드(101)의 안테나 접지부(미도시됨)와 전기적으로 접지되어 있는 금속성 부싱(102)에 나삽되도록 설치될 수 있다. 따라서, 상기 헬리컬 안테나 장치(160)는 나사부(161), 금속성 부싱(102), RF보드(101) 순으로 전기적으로 도통되도록 설치될 수 있는 것이다.
그후, 본 발명에 따른 스타일러스 펜(10)이 삽입된 후 안착되기 위한 리세스 (104)가 상기 단말기의 내부, 더욱 상세하게는 상기 헬리컬 안테나 장치(160)의 근처에 형성될 수 있다. 상기 스타일러스 펜(10)이 완전히 장착된 상태에서는 미도시되었으나 공지의 스토퍼수단(예를 들면, 돌기와 상기 돌기가 억지 안착되는 홈등)에 의해 가고정될 수 있다. 상기 스타일러스 펜(10)이 일정 방향(도 1의 ①방향)으로 완전히 장착되면 상기 스타일러스 펜(10)의 팁(15)은 상기 헬리컬 안테나 장치(160)와 동시에 RF보드(101)의 안테나 접지부에 도전되도록 한다. 본 도면상에는 금속성 부싱(102)에서 상기 스타일러스 펜(10)의 팁(15)이 유동하는 공간으로 돌출되는 소정의 금속성 컨택 스프링(103)을 설치함으로써 상기 스타일러스 펜(10)이 단말기내부에 완전히 장착되면 상기 팁(15)이 상기 금속성 부싱(102)에 도전되고 있는 컨택 스프링(103)과 자연스럽게 접촉되도록 구성한 것이다. 그러나 이에 국한되지는 않는다. 예컨데, 스타일러스 펜(10)이 단말기 내부에 완전히 장착되었을 때, 그 내부의 안테나가 단말기의 RF보드의 접지부에 도전시킬 수 있는 어떤 여타 공지 수단을 사용하여도 무방하다.
도 4의 경우에 있어서, 스타일러스 펜(10)이 단말기(100)에 장착되기 전에는 단말기에 고정 설치되어 있는 헬리컬 안테나 장치(160)가 동작하도록 구성된다. 그러나 상술한 스타일러스 펜(10)이 단말기 내부에 장착되면, 상기 헬리컬 안테나 장치(160)와 스타일러스 펜(10)의 내부에 있는 안테나는 함께 동작하게 되므로써, 단말기의 방사 특성이 개선되어 송수신 감도가 향상된다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스타일러스 펜이 단말기 내부에 결합되기 직전의 상태를 도시한 요부단면도이고, 도 6은 도 5의 스타일러스 펜이 단말 기 내부에 완전히 설치된 상태를 도시한 요부단면도이다.
도 5 및 도 6의 경우에는 단말기의 헬리컬 안테나 장치의 구성 및 스타일러스 펜이 장착되었을 경우 가고정시키는 스토퍼 수단은 상술한 바와 같다. 그러나, 상기 컨텍 스프링(203)이 본체(200)의 RF보드(201)의 접지부에 직접 접지되고 있는 구성을 갖는다. 이 경우에 있어서, 상기 스타일러스 펜(10')이 단말기에 완전히 장착되면, 팁(15')은 도 6에 도시한 바와 같이, 컨택 스프링(203)과 RF보드(201)의 접지부(202)를 이격시키면서 그 사이에 개제된다. 즉, 상기 스타일러스 펜이 장착됨에 따라서(도 6의 ②방향으로 장착됨) 상기 팁부분은 컨택 스프링을 도 6의 ③방향으로 후퇴시키게 된다. 따라서, 스타일러스 펜(10')이 장착되면 상기 헬리컬 안테나 장치(260)는 동작하지 않게 되며 스타일러스 펜(10')에 설치된 안테나만이 동작하게 되는 것이다. 이러한 경우에 상기 스타일러스 펜(10')의 팁 부분(15')은 장착시 항상 일관적인 장착 방식을 가져야 하며, 팁의 RF보드 접지부(202)와 접지되는 부분(15-1)만이 안테나와 도전되는 도전 부분으로 형성되며, 상기 헬리컬 안테나와 접지되고 있는 컨택 스프링(203)이 접촉되는 부분(15-2)은 비도전부분으로 형성시켜야 할 것이다. 상술한 두 가지 실시예의 경우는 제조되는 단말기의 특성 및 종류에 따라 다양한 방식으로 적용될 수 있을 것이다.
분명히, 청구항들의 범위내에 있으면서 이러한 실시예들을 변형할 수 있는 많은 방식들이 있다. 다시 말하면, 이하 청구항들의 범위를 벗어남 없이 본 발명을 실시할 수 있는 많은 다른 방식들이 있을 수 있는 것이다.
본 발명에 따른 스타일러스 펜은 단말기에 장착시 별도의 고성능 안테나로 동작하기 때문에 기존의 안테나 장치를 갖는 단말기 보다 더욱 우수한 방사 특성을 가질 수 있으며 이로 인한 단말기의 품질 향상을 도모할 수 있는 효과가 있다.

Claims (9)

  1. 스타일러스 펜이 단말기 내부에 착탈가능하도록 설치되는 터치스크린 방식의 무선 단말기에 있어서,
    상기 스타일러스 펜의 내부에 소정의 안테나가 설치되어 있으며, 상기 스타일러스 펜이 단말기에 완전히 장착될 경우, 상기 스타일러스 펜의 안테나가 상기 단말기 RF보드의 안테나 접지부에 전기적으로 접지되도록 하여 단말기의 안테나 방사 특성을 향상시키도록 구성함을 특징으로 하는 휴대용 무선단말기의 안테나 겸용 스타일러스 펜.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 스타일러스 펜의 안테나는 단말기의 기존 안테나 장치와 병행하여 함께 동작하도록 함을 특징으로 하는 휴대용 무선단말기의 안테나 겸용 스타일러스 펜.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 스타일러스 펜은,
    중공형 실린더;
    상기 중공형 실린더의 내부에 설치되는 안테나;
    상기 안테나와 도전되도록 설치되며 상기 단말기 터치 스크린의 조작을 위하여 접촉되는 팁을 포함하며, 상기 안테나는 팁과 도전되도록 설치됨을 특징으로 하는 휴대용 무선단말기의 안테나 겸용 스타일러스 펜.
  4. 제 3항에 있어서,
    스타일러스 펜의 팁은 상기 단말기에 구비되는 기존의 안테나를 고정시킴과 동시에 단말기 RF보드와 전기적으로 연결되는 도전성 부싱에 설치되는 텐션을 갖는 일정 길이의 컨택 스프링에 접촉되도록 함을 특징으로 하는 휴대용 무선단말기의 안테나 겸용 스타일러스 펜.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스타일러스 펜에 설치되는 안테나는 λ/4 다이폴 안테나 또는 λ/4 모노폴 안테나임을 특징으로 하는 휴대용 무선단말기의 안테나 겸용 스타일러스 펜.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 스타일러스 펜의 안테나는 단말기에 장착시 기존 안테나의 동작을 배제시키고 독립적으로 동작하도록 설치됨을 특징으로 하는 휴대용 무선단말기의 안테 나 겸용 스타일러스 펜.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 스타일러스 펜은,
    중공형 실린더;
    상기 중공형 실린더의 내부에 설치되는 안테나;
    상기 안테나와 도전되도록 설치되며 상기 단말기 터치 스크린의 조작을 위하여 접촉되는 팁을 포함하며, 상기 안테나는 팁의 일부와 도전되도록 설치됨을 특징으로 하는 휴대용 무선단말기의 안테나 겸용 스타일러스 펜.
  8. 제 7항에 있어서,
    스타일러스 펜은 팁의 도전되는 부분이 단말기 RF보드의 안테나 접지부와 접지되어 동작하도록 단말기에 항상 규칙적인 장착 방식을 갖도록 설치됨을 특징으로 하는 휴대용 무선단말기의 안테나 겸용 스타일러스 펜.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 단말기에 구비되는 기존의 안테나 장치는 일정 길이의 텐션을 갖는 컨 택 스프링에 의해 상기 단말기의 RF보드 안테나 접지부에 접촉시키되, 상기 스타일러스 펜의 장착시, 상기 펜의 팁에 의해 상기 RF보드의 안테나 접지부와 컨택 스프링은 전기적 접속이 끊기도록 함을 특징으로 하는 휴대용 무선단말기의 안테나 겸용 스타일러스 펜.
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