KR20100041550A

KR20100041550A - 휴대 단말기

Info

Publication number: KR20100041550A
Application number: KR1020080100789A
Authority: KR
Inventors: 박석용; 이재욱; 김영중; 송인수
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2008-10-14
Filing date: 2008-10-14
Publication date: 2010-04-22
Also published as: KR101537689B1

Abstract

본 발명은 촉감을 제공할 수 있도록 구성된 휴대 단말기에 관한 것으로, 적어도 하나의 노드(node)가 형성될 수 있게 단말기 바디의 일 평면상에 배열되며, 각 노드는 평면에 수직하는 방향으로 변형가능하게 형성되는 구동체 매트릭스; 구동체 매트릭스가 평면에 수직하는 방향으로 변형될 수 있도록 구동체 매트릭스를 지지하는 프레임; 및 적어도 하나의 노드 중 선택된 노드에서 변형이 수반될 수 있게 구동체 매트릭스의 변형을 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

휴대 단말기{PORTABLE TERMINAL}

본 발명은 촉감을 제공할 수 있도록 구성된 휴대 단말기에 관한 것이다.

휴대 단말기는 휴대가 가능하면서 음성 및 영상 통화 기능, 정보를 입·출력하는 기능 및 데이터를 저장할 수 있는 기능 등을 하나 이상 갖춘 휴대용 기기이다.

기능이 다양화됨에 따라 휴대 단말기는, 예를 들어, 사진이나 동영상의 촬영, 음악이나 동영상 파일의 재생, 게임, 방송의 수신 등의 복잡한 기능들을 갖추기도 한다. 이와 같은 기능들은 한꺼번에 탑재됨으로써 종합적인 멀티미디어 기기(Multimedia player)를 구현하기도 한다.

복잡한 기능을 구현하기 위해 휴대 단말기에는 하드웨어 또는 소프트웨어의 면에서 새로운 다양한 시도들이 적용되고 있다. 또한, 사용자가 쉽고 편리하게 기능을 검색하거나 선택하기 위한 사용자 인터페이스(User Interface) 환경이 제공되고 있다.

휴대 단말기에 전통적으로 적용되는 키패드 등의 장치는 입력을 위한 수단으로만 사용되므로 한계가 있다. 특히, 터치방식에 의하는 경우 실제로 그러한 조작 이 제대로 실행되었는지 인지하기 어려운 문제가 있다.

본 발명은 사용자 조작시 또는 그 외의 경우에도 사용자에게 능동적인 촉감을 구현할 수 있는 휴대 단말기를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 과제를 실현하기 위하여 본 발명과 관련된 휴대 단말기는, 적어도 하나의 노드(node)가 형성될 수 있게 단말기 바디의 일 평면상에 배열되며, 각 노드는 평면에 수직하는 방향으로 변형가능하게 형성되는 구동체 매트릭스; 구동체 매트릭스가 평면에 수직하는 방향으로 변형될 수 있도록 구동체 매트릭스를 지지하는 프레임; 및 적어도 하나의 노드 중 선택된 노드에서 변형이 수반될 수 있게 구동체 매트릭스의 변형을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예로서, 구동체 매트릭스는 그 양단이 전원에 연결되며, 폭보다 길이가 긴 띠 형태의 단위구동체를 포함할 수 있다. 단위 구동체는 전기신호에 의하여 길이방향으로 변형될 수 있게 형성되며 압전 재질로 형성되는 피에조층과, 피에조층에 겹쳐지게 부착되는 탄성층을 포함할 수 있다. 이 경우, 탄성층은 폴리머, 금속 중 어느 하나의 재질로 형성될 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예로서, 구동체 매트릭스는, 제1축 방향으로 평행하게 배열되는 복수의 제1단위 구동체; 및 제1축에 수직하는 제2축방향으로 평행하게 배열되는 복수의 제2단위 구동체를 포함할 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예로서, 제어부는 복수의 제1단위 구동체 중 선택되는 어느 하나의 단위 구동체와 복수의 제2단위 구동체 중 선택되는 어느 하나의 단위 구동체에만 전원을 제공하도록 신호를 제어할 수 있다. 또한, 복수의 제1단위 구동체 중 선택되지 않은 단위 구동체들은 선택된 제2단위 구동체의 변형을 막을 수 있게 형성될 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예로서, 구동체 매트릭스는 세 개 이상의 축 방향으로 배열되는 단위 구동체들을 포함할 수 있다. 이와 같은 구동체 매트릭스는 중첩효과에 의하여 진동의 세기를 증폭시킬 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예로서, 제어부는 외부로부터 상기 피에조층에 변형이 가해진 경우 그에 대응되는 노드의 입력신호로 인식하도록 구성될 수 있다. 이 경우 피에조층은 입력장치 및 입력에 대한 반응을 유발하는 출력장치로 사용된다.

본 발명과 관련된 일 예로서, 노드에 대응하는 키입력부를 더 포함할 수 있다. 이러한 키입력부는 푸시방식으로 동작되는 기계적 액츄에이터를 포함하거나, 터치방식으로 동작될 수 있게 터치패드를 포함할 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예로서, 매트릭스의 외측에 디스플레이가 더 배치될 수 있다. 이 경우, 디스플레이는 변형 가능(Flexible)하게 형성될 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예로서, 구동체 매트릭스의 외측에는 구동체 매트릭스의 변형이 촉감될 수 있도록 신축성 있는 표면부재가 더 배치될 수 있다. 제어부는 여러 위치에 있는 노드의 변형을 제어함으로써 사용자에게 다양한 촉감을 제공할 수 있다. 일 예로서, 제어부는 적어도 하나의 노드 중 선택된 노드에 진동을 유발할 수 있게 제어신호를 제공하도록 구성될 수 있다. 또한, 제어부는 복수의 제1단 위 구동체와 복수의 제2단위 구동체를 모두 구동시키도록 전원을 인가할 수 있게 구성될 수 있다.

본 개시의 휴대 단말기는 또한 단말기 바디의 일 평면상에 배열되어 평면에 수직하는 방향으로 변형 가능하게 형성되는 복수의 단위 구동체를 포함하되, 단위 구동체는, 양단이 평면에 평행하게 배치되고 전기신호에 의하여 양단 사이의 길이가 가변될 수 있게 형성되는 피에조층과, 피에조층에 겹쳐지게 부착되며 피에조층의 길이 변화를 평면에 수직하는 방향의 변형으로 탄성적으로 변환시키는 탄성층을 포함하는 휴대 단말기로 표현될 수 있다.

상기한 바와 같이, 본 발명과 관련된 휴대 단말기에 의하면, 구동체 매트릭스 상의 특정 노드 또는 위치를 직접적으로 제어하여 변형 또는 진동을 유발하는 것이므로 다양한 촉감을 구현할 수 있다. 이러한 노드의 변형 또는 진동 제어는 노드에 대응되는 위치에 대한 입력 감지 등에 대한 반응으로써 또는 시스템 자체적으로 이루어질 수 있으며, 이 점에서 구동체 매트릭스에 의한 변형 또는 진동은 능동적이라 할 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예에 의하면, 구동체 매트릭스를 이루는 단위 구동체는 피에조층과 탄성층을 사용하는 것이므로 입력의 감지 및 그 입력에 대한 촉각적인 반응을 가능하게 하며, 박막으로 제조하는 것이 용이한 이점이 있다.

구동체 매트릭스의 노드는 한 번에 모두를 사용할 수도 있으며, 이 경우 휴대 단말기에 일반적으로 사용되는 바이브레이터를 대체할 수 있는 효과가 있다.

이하, 본 발명과 관련된 휴대 단말기에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 단순히 본 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되는 것으로서, 그 자체로 특별히 중요한 의미 또는 역할을 부여하는 것은 아니다. 따라서, 상기 "모듈" 및 "부"는 서로 혼용되어 사용될 수도 있음을 유념해야 한다.

휴대 단말기는 다양한 형태로 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 명세서에서 기술되는 단말기에는 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(notebook computer), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션 등과 같은 이동 단말기와, 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터 등과 같은 고정 단말기가 있다. 이하의 설명에서는 단말기가 휴대 단말기인 것으로 가정하고 설명한다. 그러나, 이하의 설명에 따른 구성은 이동용을 위해 특별히 구성된 구성요소를 제외한다면 고정 단말기에도 적용될 수도 있음을 본 기술분야의 당업자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.

도 1A 및 도 1B는 본 발명과 관련된 휴대 단말기의 개략적인 사시도들로서, 특정 위치에서 촉감되는 진동 또는 변형을 시각적으로 표현한 것이다. 여기서 "진동 또는 변형"이란 후술하는 구동체에 인가되는 전원의 공급 또는 차단 주기(frequency)가 크거나 작아짐에 따라 진동이나 변형으로 촉감되는 것을 의미하며, 사용자에 따라 달라질 수 있는 상대적인 개념일 수 있다.

도 1A 및 도 1B와 같이, 휴대 단말기(1)는 외관을 형성하는 적어도 하나의 단말기 바디(2)를 포함하고 있으며, 단말기 바디(2)의 표면에는 진동 또는 변형을 유발하는 복수의 위치가 존재한다. 이들 진동 또는 변형을 유발하는 위치는 설정된 특정 영역(region;3) 내일 수 있다. 그러한 특정 영역(3)의 표면에는 사용자로 하여금 진동 또는 변형되는 촉감을 느끼도록 신축성 있는 표면부재가 구비될 수 있다. 또한, 특정 영역(3)은 휴대 단말기(1)의 어느 하나의 표면에서 하나 또는 2 이상일 수 있으며, 단말기 바디(2)의 복수의 표면 상에 하나 또는 2 이상으로 존재할 수 있다.

진동 또는 변형을 유발하는 복수의 위치는 휴대 단말기(1)의 다른 기능을 갖는 부(또는 모듈), 예를 들어, 키패드, 디스플레이 등과 겹쳐지게 되거나(위치만의 중첩 또는 위치와 기능의 중첩), 이들 키패드, 디스플레이 등과는 독립적으로 하나의 용도만으로도 사용될 수 있다. 디스플레이와 겹쳐지는 경우 디스플레이는 변형 가능(Flexible)하게 형성될 수 있다.

도 1A에서는 진동 또는 변형이 단말기 바디(2)의 A위치에서 일어나고 있고, 도 1B에서는 단말기 바디(2)의 B위치에서 일어난 것을 보이고 있다. 진동 또는 변형은 사용자의 A위치 또는 B위치에 대한 반응으로서 유발되거나, 단말기 바디(2)가 갖는 여러 모드에서 사용자에게 시스템의 상태를 알리기 위한 방법으로서 유발될 수도 있다. 또한, 진동이나 변형은 진동 또는 변형이 가능한 모든 위치에서 유발될 수도 있다.

도 2는 본 발명과 관련된 일 예로서, 구동체 매트릭스의 배치도이다. 휴대 단말기(1)의 내부에는 서로 다른 위치에서 진동 또는 변형을 유발할 수 있게 형성 디는 구동체 매트릭스(10)가 설치된다.

구동체 매트릭스(10)는 복수의 단위 구동체(11,12)가 층상으로 배열된 형태로 형성될 수 있다. 이들 층은 휴대 단말기(1)의 적어도 하나의 평면과 평행할 수 있다.

구동체 매트릭스(10)는 제1축(first axis)에 평행하게 배열된 복수의 제1단위 구동체(unit actuating member)와, 제1축에 대하여 대하여 특정 각도를 이루는 제2축에 평행하게 배열된 복수의 제2단위 구동체(12)를 포함한다. 도 2는 제1단위 구동체(11)와 제2단위 구동체(12)는 4개의 행과 4개의 열이 90도를 이루도록 배열('격자 구조'라고 이해될 수도 있다)된 것을 보이고 있다.

각 단위 구동체(11,12)의 양단은 전기적인 신호를 받을 수 있도록 전원라인(13,13')에 연결되어 있다. 제어부는 이러한 전원라인(13,13')에 인가되는 전원을 연결 또는 차단함으로써 각 단위 구동체(11,12)의 변형 또는 진동을 제어한다.

제1단위 구동체(11) 배열과 제2단위 구동체(12) 배열이 상호 교차하는 위치는 노드(node;N)를 이룬다. 진동 또는 변형은 제1단위 구동체(11)와 제2단위 구동체(12)가 교차하는 노드에서 집중적으로 이루어진다. 예를 들어, (2)-(2)으로 표시되어 있는 제1단위 구동체(11)와 (c)-(c)로 표시되어 있는 제2단위 구동체(12)에 동시에 전원이 인가되면, (2)-(2)으로 표시되어 있는 제1단위 구동체(11)와 (c)-(c)로 표시되어 있는 제2단위 구동체(12)가 교차하는 노드(N)에서 집중적으로 진동 또는 변형이 유발된다. 이러한 진동 또는 변형은 휴대 단말기(1)의 표면에 직접적으로 또는 간접적으로 전달된다.

도 3A는 본 발명과 관련된 단위 구동체의 구조를 보인 측면도이고, 도 3B와 도 3C는 도 3A의 단위 구동체의 변형된 모습을 보인 작동 상태도들이다.

단위 구동체(11,12)는 양단에 걸리는 전기신호에 의하여 길이방향으로 변형될 수 있게 형성되는 피에조층(21)과, 피에조층(21)에 겹쳐지게 부착되는 탄성층(22)을 포함한다. 이러한 피에조층(21)은 박막으로 제작이 가능하고 탄성층(22) 역시 박막으로 제작이 가능하다. 단위 구동체(11,12)는 매트릭스 구조를 이루기 위하여 폭보다 길이가 긴 띠 또는 테잎 형태로 형성될 수 있다.

단위 구동체(11,12)의 양단은 단위 구동체(11,12)가 놓여진 방향에 수직하는 방향으로 변형될 수 있도록 프레임(23)에 의하여 지지된다. 프레임(23)은 단위 구동체(11,12)에 전원을 인가할 수 있도록 단자(terminal) 형태로 구성될 수 있다.

피에조층(21)의 양단에 전위차(+V, -V)가 걸리면 피에조층(21)은 주로 길이 방향으로 수축되거나 이완된다. 그리고 반대의 전위차(-V, +V)가 걸리면 피에조층(21)은 반대로 이완되거나 수축된다. 그러나, 피에조층(21)에 부착되어 있는 탄성층(22)은 피에조층(21)의 길이 방향의 변형양과 같은 정도로 변형되지 않으므로 피에조층(21) 및 탄성층(22)은 피에조층(21)이 놓여진 방향에 수직하는 방향으로 변형이 된다. 즉, 도 3B와 같이 상방으로 변형되거나 도 3C와 같이 하방으로 변형이 될 수 있다.

이렇게 단위 구동체(11,12)는 전위차에 의하여 수축 또는 이완하는 성질을 갖는 제1층과, 제1층의 수축 또는 이완하는 정도와 상이한 신축성을 갖는 제2층의 결합에 의하여 달성할 수 있다. 이 점에서 단위 구동체(11,12)는 Bimorph의 일종이 될 수 있다.

탄성층(22)은 피에조층(21)에 접착제, 접착 테입 또는 융착 등의 방법에 의하여 결합될 수 있다. 탄성층(22)은 신축성이 있는 폴리머(polymer), 금속(metal) 등의 재질이 사용될 수 있다.

피에조층(21)을 변형시키면 피에조층(21)의 양단에 전위의 차가 발생하는 것을 이용하면 구동체 메트릭스(10)는 자체를 입력장치가 될 수 있다. 즉, 피에조층(21)의 상부에서 손가락 등의 누름이 가해지면 피에조층(21)의 변형이 발생되고, 피에조층(21)의 양단에 전위의 차가 발생하면 이를 입력신호로 받아들이는 것이다. 나아가, 그러한 입력신호가 있었을 때 피에조층(21)에 다시 전위차를 가하여 피에조층(21)의 진동 또는 변형을 유발시킬 수 있다. 이 점에서 피에조층(21)을 포함하는 구동체 매트릭스(10)은 입력장치 및 출력장치로 사용될 수 있는 장점이 있다.

도 4A 및 도 4B는 도 2의 구동체 매트릭스의 작동 상태도들이다. 도 3A 내지 도 3C에서 설명한 각 단위 구동체(11,12)는 각각의 전원라인(13,13')을 통하여 전원제어를 받는다.

도 4A는 (2)-(2)로 표시된 제1단위 구동체(11)와 (c)-(c)로 표시되어 있는 제2단위 구동체(12)가 교차되는 노드에서 변형 또는 진동이 발생한 것을 보이고 있다. 이 경우, (2)-(2)로 표시된 제1단위 구동체(11)와 교차되는 (a)-(a), (b)-(b) 및 (d)-(d)로 표시되어 있는 제2단위 구동체(12)들과의 노드들(N)에서는 (a)-(a), (b)-(b) 및 (d)-(d)로 표시되어 있는 제2단위 구동체(12) 자체에 의하여 변형 또는 진동이 차단된다. 마찬가지로 (c)-(c)로 표시된 제2단위 구동체(12)와 교차되는 (1)-(1), (3)-(3) 및 (4)-(4)로 표시되어 있는 제1단위 구동체(11)들과의 노드들(N)에서는 (1)-(1), (3)-(3) 및 (4)-(4)로 표시되어 있는 제1단위 구동체(11) 자체에 의하여 변형 또는 진동이 차단된다.

따라서, 특정 순간에 (2)-(2)로 표시된 제1단위 구동체(11)와 (c)-(c)로 표시되어 있는 제2단위 구동체(12)가 교차되는 노드만에서 도 4A와 같이 평면으로부터 돌출되는 방향으로 변형된 형태가 구현될 수 있다.

나아가, 제어부는 특정 순간에 (3)-(3)로 표시된 제1단위 구동체(11)와 (b)-(b)로 표시되어 있는 제2단위 구동체(12)가 교차되는 노드만에서 도 4B와 같이 평면으로부터 돌출되는 방향으로 변형된 형태가 구현될 수 있다.

선택된 노드(N)에 대한 집중적인 변형 또는 진동은 그 노드(N)에 대응하는 제1단위 구동체(11)와 제2단위 구동체(12)에 인가하는 전류의 세기, 시간, 전위차에 따라 다를 수 있다. 또한, 복수의 노드에 대하여 서로 다른 시간 또는 진동수, 세기 등을 달리하여 사용자가 느낄 수 있는 다양한 촉감신호를 제공한다.

도 4A 및 도 4B와 달리, 제어부는 모든 제1단위 구동체(11) 및 제2단위 구동체(12)에 전원이 인가되어 모든 노드(N)에서 진동 또는 변형이 유발되게 할 수도 있다. 이 경우, 진동의 세기가 상대적으로 증가되므로 휴대 단말기에 일반적으로 장착되는 진동모터(바이브레이터)를 대체하는 효과가 있다. 따라서, 그만큼 진동모터의 장착공간을 절약할 수 있고 휴대 단말기를 작고 슬림하게 제조할 수 있다.

도 5는 본 발명과 관련된 구동체 매트릭스의 다른 예를 보인 평면도이다.

구동체 매트릭스를 이루는 단위 구동체의 배열 방법은 다양하게 구성될 수 있다. 즉, 도 2에서는 평면상에 특정 각도를 이루는 두 개의 축 방향으로 배열된 제1단위 구동체(11)와 제2단위 구동체(12)가 배열된 것을 예시하였으나, 도 5와 같이 평면상에 세 개의 축 방향으로 배열된 단위 구동체들(31,32,33)로 이루어진 구동체 매트릭스(30)도 가능하다. 그 결과, 세 개의 축방향으로 배열된 각 단위 구동체들이 교차하여 형성되는 노드(N)에서는 그 증폭작용에 의하여 진동 또는 변형의 세기가 증가될 수 있으며, 변형 또는 진동을 수반하는 노드의 수도 증가시킬 수 있는 장점이 있다.

이외에도, 구동체 매트릭스는 평면 상에 4개 이상의 축 방향으로 배열되는 단위 구동체들로 이루어지는 것도 가능하다. 이러한 단위 구동체는 진동 또는 변형의 세기의 증폭을 위하여 층상 구조를 가질 수 있다.

도 6은 본 발명과 관련된 구동체 매트릭스와 키패드가 중첩된 상태를 보인 개략적인 평면도이다.

도 6과 같이, 도 2 내지 도 4에서 개시된 구동체 매트릭스(10,30)는 같은 배열을 갖는 키패드(40)에 중첩되게 배치될 수 있다. 따라서, 키패드(40)의 특정 키입력부(41)에 조작이 가해지면, 그 키입력부(41)에 대한 입력이 이루어짐과 아울러, 구동체 매트릭스(10)의 노드의 변형 또는 진동이 발생하게 된다. 이 경우, 구동체 매트릭스(10)의 제어부는 키입력부(41)에 대한 조작행위에 대한 반응으로써 또는 독립적으로 변형 또는 진동 촉감을 발생시키도록 구성될 수 있다.

구동체 매트릭스(10)의 노드의 변형 또는 진동의 특징(세기, 진동수 등)은 각 키입력부(41)마다 서로 같거나 상이하게 설정될 수 있다.

도 7A 및 도 7B는 본 발명과 관련된 구동체 매트릭스가 기계식 키패드(mechanical keypad)에 적용된 휴대 단말기의 개략적인 단면도이다. 이들 도면에서 보는 것과 같이, 구동체 매트릭스(10)의 상부에는 숫자, 문자 또는 기호가 새겨진 키입력부(41)가 형성되어 있으며, 구동체 매트릭스(10)의 하부에는 푸시 방식으로 동작하는 기계적 액츄에이터(42)가 형성된 회로기판(43)이 배치되어 있다. 구동체 매트릭스(10)의 가장자리에는 구동체 매트릭스(10)가 배치된 평면에 수직하는 방향으로 변형될 수 있도록 구동체 매트릭스(10)를 지지하는 프레임(23)이 구비된다.

특정 키입력부(41)에 대하여 푸시 동작이 가해지면 대응되는 구동체 매트릭스(10)도 함께 눌려지면서 대응되는 기계적 액츄에이터(42)를 동작시키고 선택된 문자, 숫자, 기호 또는 기능이 입력된다. 아울러, 구동체 매트릭스(10)는 변형 또는 진동을 발생시켜 사용자가 느낄 수 있는 촉감을 전달시킨다(도 7B 참조).

도 8A 및 도 8B는 본 발명과 관련된 구동체 매트릭스가 터치패드에 적용된 휴대 단말기의 개략적인 단면도이다. 이들 도면에 도시된 것과 같이, 구동체 매트릭스(10)의 상부에는 터치패드(40)가 구비되어 있다. 터치패드(40)는 사용자의 손가락 또는 스타일러스 등의 근접된 상태(proximity touch) 또는 직접적인 접촉(contact touch)을 감지하여 입력이나 조작을 할 수 있게 구성된다.

터치패드(40)상의 특정 위치에 대한 터치가 발생하면 터치패드(40)의 입력작용 외에 구동체 매트릭스(10)의 대응 위치에는 진동 또는 변형을 발생된다. 따라서, 구동체 매트릭스(10)는 터치패드(40)에 대한 입력에 반응하는 물리적 반응기가 될 수 있다. 구체적으로, 구동체 매트릭스(10)는 입력 작용이 발생시 마치 기계적 스위치 또는 버튼을 '클릭(click)'하는 느낌을 주도록 설정되거나 진동되는 느낌을 주도록 설정될 수 있다.

도 9A 및 도 9B는 본 발명과 관련된 구동체 매트릭스가 구비된 슬라이드형 휴대 단말기가 닫혀 있는 상태를 보인 전면 사시도이고, 도 9B는 도 9A의 휴대 단말기의 열린 상태를 보인 사시도이다.

이들 도면에 도시된 것과 같이, 휴대 단말기(100)는 서로에 대해 슬라이드 이동 가능하게 결합되는 프론트바디(101)와 리어바디(102)를 구비하고 있다. 다만, 본 발명은 도 9A 및 도 9B에서 개시된 슬라이드 타입의 휴대 단말기에 한정되는 것은 아니며, 하나의 바디로 이루어진 '바'타입이나, 두 개의 바디가 폴딩 가능하게 연결되는 '폴더'타입의 휴대 단말기 등 임의의 타입이나 폼팩터(form factor)에도 적용이 가능하다.

도 9A와 같이 프론트바디(101)가 리어바디(102)와 완전히 중첩되게 배치된 상태를 닫힌 상태(closed configuration)라 칭할 수 있으며, 도 9B와 같이 프론트바디(101)가 리어바디(102)의 적어도 일 부분을 노출한 상태를 열린 상태(open configuration)라 칭할 수 있다.

휴대 단말기(100)는 닫힌 상태에서 주로 대기 모드로 작동하지만 사용자의 조작에 의해 대기 모드가 해제되기도 한다. 그리고, 열린 상태에서 통화 모드, 편집 모드, 등으로 작동하지만 사용자의 조작 또는 일정 시간의 경과에 의해 대기 모드로 전환되기도 한다.

프론트바디(101)와 리어바디(102)에 각각 배치될 수 있는 기능이나 부품은 휴대 단말기(100)가 어떠한 기능이나 사용자 인터페이스를 주로 의도하는가에 따라 다양한 예를 구현할 수 있다. 도 9A 및 도 9B에 의하면, 프론트바디(101)에는 디스플레이(131), 음향출력부(152), 제1조작부(131) 및 영상입력부(121)가 배치된 것을 예시하고 있다.

프론트바디(101)의 외관을 이루는 케이스(케이싱, 하우징, 커버 등으로 불려질 수 있다)는 프론트 케이스(103)와 리어 케이스(104)에 의해 형성된다. 프론트 케이스(103)와 리어 케이스(104)에 의해 형성된 공간에는 각종 전자부품들이 내장된다. 프론트 케이스(103)와 리어 케이스(104) 사이에는 적어도 하나의 중간 케이스가 추가로 배치될 수도 있다. 케이스들은 합성수지를 사출하여 형성되거나 금속 재질, 예를 들어 스테인레스 스틸(STS) 또는 티타늄(Ti) 등과 같은 금속 재질을 갖도록 형성될 수도 있다. 다만, 위의 설명과 같이, 구동체 매트릭스(10,30)가 설치된 영역의 표면에는 진동 또는 변형이 느껴질 수 있도록 신축성이 있는 표면부재가 장착될 수 있다.

제1조작부(131)는 휴대 단말기(100)가 열린상태 또는 닫힌상태와 관계없이 항상 노출되어 있는 상태에서 디스플레이부(151)의 활성화 등을 포함하여 휴대 단말기(100)의 임의의 모드로의 이행을 명령하거나 입력한다. 개시된 제1조작부(131)는 터치방식에 의하여 동작할 수 있도록 터치를 위한 터치패널(132)을 포함할 수 있다. 제1조작부(131)는 사용자의 입력 동작에 응하여 다양한 조명효과를 구현할 수 있도록 조명수단을 추가적으로 구비할 수 있다.

제1조작부(131)에는 또한, 위에서 설명한 구동체 매트릭스(10,30)가 내장될 수 있다. 이에 따라, 제1조작부(131)의 특정 키입력부를 조작시키면 그에 대응하는 노드(N)에서 진동 또는 변형이 유발되어 사용자는 다양한 촉감을 느낄 수 있다.

디스플레이부(151)는 정보를 시각적으로 표현하기 위한 소자로서 LCD(liquid crystal display), OLED(Organic Light Emitting Diodes), 이 페이퍼(e-paper), TOLED(Transparent OLED) 등을 포함할 수 있다.

디스플레이부(151)는 터치 감지부를 더 포함하여 사용자의 터치에 의한 정보의 입력 또한 가능하게 할 수도 있다. 이 경우, 디스플레이부(151)는 프론트바디(101)의 전면에 대응하는 크기로 형성될 수 있으며, 프론트바디(101)가 닫혀 있는 상태에서 디스플레이부(151)를 통하여 입력과 출력을 모두 수행하도록 구성될 수 있다. 일 예로서, 디스플레이부(151)는 숫자 또는 문자의 입력이나 아이콘화된 기능을 실행시킬 수 있도록 키패드 형상을 출력할 수 있으며, 사용자는 키패드에 대한 터치를 통하여 입력을 할 수 있다. 디스플레이부(151) 내부에도 위에서 설명한 구동체 매트릭스(10,30)이 장착될 수 있다.

음향출력부(152)는 통화음을 출력하는 역할을 한다. 이외에 음향출력부(152)는 시스템의 각종 알림음 또는 멀티미디어의 재생음 등을 출력하는 라우드 스피커(loud speaker)의 역할을 겸하거나, 별도의 스피커를 더 구비할 수 있다.

영상입력부(121)는 자기촬영(셀프 카메라) 또는 화상통신시 사용자 등에 대한 이미지 또는 동영상을 촬영하기 위한 카메라 모듈과 같은 형태로 구현될 수 있다.

프론트바디(101)와 마찬가지로, 리어바디(102)도 프론트 케이스(106)와 리어 케이스(107)를 포함할 수 있다.

리어바디(102), 구체적으로 프론트 케이스(106)의 상면에는 제2조작부(133) 및 음향입력부(122)가 배치될 수 있다.

제2조작부(133)는 키패드로 불릴 수 있으며, 사용자가 촉각적인 느낌을 가면서 조작하게 되는 방식(tactile manner)이라면 어떤 방식이든 채용될 수 있다. 예를 들어, 제2조작부(133)는 사용자의 푸시 또는 터치 조작에 의해 명령 또는 정보를 입력받을 수 있는 돔 스위치 또는 터치 스크린, 터치 패드로 구현되거나, 키를 회전시키는 휠 또는 조그 방식이나 조이스틱과 같이 조작하는 방식 등으로도 구현될 수 있다.

제2조작부(133)의 내부에도 위에서 설명한 구동체 매트릭스(10,30)가 내장될 수 있다. 이에 따라, 제1조작부(131)의 특정 키입력부를 조작시키면 그에 대응하는 노드(N)에서 진동 또는 변형이 유발되어 사용자는 다양한 촉감을 느낄 수 있다.

음향입력부(122)는 사용자의 음성, 기타 소리 등을 입력받기 위해, 예를 들어 마이크로폰(Microphone)과 같은 형태로 구현될 수 있다. 음향입력부(122)는 제2조작부(133) 상에 배치될 수 있으며, 리어바디(102)의 측면에 배치되는 것도 가능하다.

프론트바디(101) 또는 리어바디(102)의 측면에는 사이드키(135), 인터페이스부(170)가 배치될 수 있다.

사이드키(135)는 영상입력부(121)의 활성화 등과 같은 특수한 기능을 수행하 는 핫 키(hot-key)로서 작동할 수 있다. 사이드키(135) 또한, 사용자가 촉각적인 느낌을 가면서 조작하게 되는 방식(tactile manner)이라면 어떤 방식이든 채용될 수 있다.

인터페이스부(170)는 본 발명과 관련된 휴대 단말기(100)가 외부 기기와 데이터 교환 등을 할 수 있게 하는 통로가 된다. 예를 들어, 인터페이스부(170)는 유선 또는 무선으로, 이어폰과 연결하기 위한 접속단자 또는 근거리 통신을 위한 포트{예를 들어 적외선 포트(IrDA port), 블루투스 포트(Bluetooth port), 무선 랜 포트(wireless Lan port)등}에 전원을 공급하기 위한 전원공급 단자들 중 적어도 하나일 수 있다. 또한, 인터페이스부(170)는 SIM(subscriber identification module) 또는 UIM(user identity module), 정보 저장을 위한 메모리 카드 등의 외장형 카드를 수용하는 카드 소켓일 수도 있다.

도 10은 본 발명과 관련된 휴대 단말기의 블록 구성도(block diagram)이다.

휴대 단말기(100)는 무선 통신부(110), A/V(Audio/Video) 입력부(120), 사용자 입력부(130), 구동체 매트릭스(200), 센싱부(140), 출력부(150), 메모리부(160), 인터페이스부(170), 제어부(180) 및 전원 공급부(190) 등을 포함할 수 있다. 도 10은 다양한 구성요소를 가지고 있는 이동 단말기를 나타내고 있다. 그러나 도시된 구성요소 모두가 필수구성요소인 것은 아니다. 도시된 구성요소보다 많은 구성요소에 의해 이동 단말기가 구현될 수도 있고, 그보다 적은 구성요소에 의해서도 이동 단말기가 구현될 수 있다.

이하 구성요소들에 대해 차례로 살펴본다.

무선 통신부(110)는 휴대 단말기(100)와 다른 무선 통신 시스템 사이의 무선 통신 또는 휴대 단말기(100)와 휴대 단말기(100)가 위치한 네트웍간의 무선 통신을 하게 하는 하나 이상의 구성요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신부(110)는 방송수신 모듈(111), 이동통신 모듈(112), 무선 인터넷 모듈(113), 근거리통신 모듈(114) 및 위치정보 모듈(115) 등을 포함할 수 있다.

방송수신 모듈(111)은 방송 채널을 통하여 외부의 방송 관리 서버로부터 방송 신호 및/또는 방송 관련된 정보를 수신한다. 방송 채널은 위성 채널, 지상파 채널을 포함할 수 있다. 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. 방송 관련 정보는, 방송 채널, 방송 프로그램 또는 방송 서비스 제공자에 관련한 정보를 의미할 수 있다. 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.

한편, 방송 관련 정보는, 이동통신망을 통하여도 제공될 수 있으며, 이러한 경우에는 이동통신 모듈(112)에 의해 수신될 수 있다.

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.

방송 수신 모듈(111)은, 각종 방송 시스템을 이용하여 방송 신호를 수신하는데, 특히, DMB-T(Digital Multimedia Broadcasting-Terrestrial), DMB-S(Digital Multimedia Broadcasting-Satellite), MediaFLO(Media Forward Link Only), DVB-H(Digital Video Broadcast-Handheld), ISDB-T(Integrated Services Digital Broadcast-Terrestrial) 등의 디지털 방송 시스템을 이용하여 디지털 방송 신호를 수신할 수 있다. 물론, 방송 수신 모듈(111)은, 상술한 디지털 방송 시스템뿐만 아니라 방송 신호를 제공하는 모든 방송 시스템에 적합하도록 구성된다.

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

또한, 이동통신 모듈(112)은, 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신한다. 여기에서, 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, 무선 인터넷 모듈(113)은 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) 등이 이용될 수 있다.

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

또한, 위치정보 모듈(115)은 이동 단말기의 위치를 확인하거나 얻기 위한 모듈이다. 위치정보 모듈의 대표적인 예로는 GPS(Global Position System) 모듈이 있다. 현재 기술에 의하면, GPS모듈(115)은 3개 이상의 위성으로부터 떨어진 거리 정보와 정확한 시간 정보를 산출한 다음 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 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.

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

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

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

사용자 입력부(130)는 사용자가 단말기의 동작 제어를 위한 입력 데이터를 발생시킨다. 사용자 입력부(130)는 키 패드(key pad) 돔 스위치 (dome switch), 터치 패드(정압/정전), 조그 휠, 조그 스위치 등으로 구성될 수 있다. 특히, 터치 패드가 후술하는 디스플레이부(151)와 상호 레이어 구조를 이룰 경우, 이를 터치 스크린이라 부를 수 있다.

구동체 매트릭스(200)는 위에서 설명한 것과 같이, 제어부(180)에 의하여 제어 가능한 단위 구동체 배열을 포함할 수 있으며, 선택된 노드에 대하여 변형 또는 진동을 유발시킨다. 이 경우, 구동체 매트릭스의 노드에 변형이 발생하는 경우 이를 입력신호로 인식하는 것도 가능하므로 이 경우 구동체 매트릭스는 사용자 입력부(130)에 포함된다고도 볼 수 있다.

센싱부(140)는 휴대 단말기(100)의 개폐 상태, 휴대 단말기(100)의 위치, 사용자 접촉 유무, 이동 단말기의 방위, 이동 단말기의 가속/감속 등과 같이 휴대 단말기(100)의 현 상태를 감지하여 휴대 단말기(100)의 동작을 제어하기 위한 센싱 신호를 발생시킨다. 예를 들어 휴대 단말기(100)가 슬라이드 폰 형태인 경우 슬라이드 폰의 개폐 여부를 센싱할 수 있다. 또한, 전원 공급부(190)의 전원 공급 여 부, 인터페이스부(170)의 외부 기기 결합 여부 등과 관련된 센싱 기능을 담당한다. 한편, 센싱부(140)는 근접 센서(141)를 포함할 수 있다. 이에 대해서는 나중에 터치스크린과 관련되어 후술된다.

인터페이스부(170)는 휴대 단말기(100)에 연결되는 모든 외부기기와의 인터페이스 역할을 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 포함될 수 있다. 여기에서, 식별 모듈은 휴대 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. 또한, 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. 이와 같은 인터페이스부(170)는 외부 기기로부터 데이터를 전송받거나 전원을 공급받아 휴대 단말기(100) 내부의 각 구성 요소에 전달하거나 휴대 단말기(100) 내부의 데이터가 외부 기기로 전송되도록 한다.

또한, 인터페이스부(170)는 이동단말기(100)가 외부 크래들(cradle)과 연결될 때 크래들로부터의 전원이 이동단말기(100)에 공급되는 통로가 되거나, 사용자에 의해 크래들에서 입력되는 각종 명령 신호가 이동단말기로 전달되는 통로가 될 수 있다. 크래들로부터 입력되는 각종 명령 신호 또는 전원은 이동단말기가 크래들 에 정확히 장착되었음을 인지하기 위한 신호로 동작될 수도 있다.

출력부(150)는 오디오 신호 또는 비디오 신호 또는 알람(alarm) 신호의 출력을 위한 것으로, 이에는 디스플레이부(151), 음향 출력 모듈(152), 및 알람 ㅊ출력 모듈(153) 등이 포함될 수 있다.

디스플레이부(151)는 휴대 단말기(100)에서 처리되는 정보를 표시 출력한다. 예를 들어 이동 단말기가 통화 모드인 경우 통화와 관련된 사용자 인터페이스((User Interface;UI) 또는 그래픽 사용자 인터페이스(Graphic User Interface;GUI)를 표시한다. 그리고 휴대 단말기(100)가 화상 통화 모드 또는 촬영 모드인 경우 촬영 또는/및 수신된 영상 또는 UI, GUI를 표시한다.

한편, 전술한 바와 같이, 디스플레이부(151)와 터치패드가 상호 레이어 구조를 이루어 터치 스크린으로 구성되는 경우, 디스플레이 모듈(151)은 출력 장치 이외에 입력 장치로도 사용될 수 있다. 디스플레이부(151)는 액정 디스플레이(liquid crystal display), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이들 중 일부 디스플레이는 이를 통해 외부를 볼 수 있도록 투명하도록 구성될 수 있다. 이는 투명 디스플레이라 호칭될 수 있는데, 투명 디스플레이의 대표적인 예로는 투명 LCD 등이 있다. 그리고 휴대 단말기(100)의 구현 형태에 따라 디스플레이부(151)가 2개 이상 존재할 수도 있다. 터치스크린은 터치 입력 위치 및 면적 뿐만 아니라 터치 입력 압력까지도 검출할 수 있도록 구성될 수 있다.

한편, 터치스크린의 내부 또는 근처에 근접 센서(141)가 배치될 수 있다. 근접 센서는 소정의 검출면에 접근하는 물체, 혹은 근방에 존재하는 물체의 유무를 전자계의 힘 또는 적외선을 이용하여 기계적 접촉이 없이 검출하는 센서를 말한다. 따라서, 근접 센서는 접촉식 센서보다는 그 수명이 상당히 길며 그 활용도 또한 상당히 높다. 근접 센서의 예로는 투과형 광전 센서, 직접 반사형 광전 센서, 미러 반사형 광전 센서, 고주파 발진형 근접 센서, 정전용량형 근접 센서, 자기형 근접 센서, 적외선 근접 센서 등이 있다.

고주파 발진형 근접 센서는, 발진회로에서 정파의 고주파를 발진하는 상태에서 감지물체가 센서 감지면 근방에 접근을 하면 발진회로의 발진 진폭이 감쇄 또는 정지하며, 이런 변화를 전기적 신호로 전환하여 감지물체의 유·무를 검출하게 된다. 따라서 고주파 발진 근접센서와 감지물체 사이에 금속성이 아닌 어떠한 물질이 온다 하더라도 근접스위치는 그 물체의 간섭없이 검출하고자 하는 감지물체를 검출할 수 있다.

근접 센서가 굳이 장착되지 않더라도, 터치스크린이 정전식인 경우에는 포인터의 근접에 따른 전계의 변화로 포인터의 근접을 검출하도록 구성될 수도 있다.

따라서, 터치스크린 상에 포인터가 실제로는 접촉되지 않았지만 근접되어 위치되는 경우에는 포인터의 위치 및 포인터와 터치스크린 간의 거리가 검출될 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 터치스크린 상에 포인터가 근접되어 포인터가 터치스크린 상에 위치함이 인식되도록 하는 행위를 "근접 터치(proximity touch)" 라고 칭하고, 터치스크린 상에 포인터가 실제로 접촉되는 행위를 "접촉 터치(contact touch)"라고 칭하도록 하겠다. 또한, 터치스크린 상에서 포인터로 근접 터치가 되는 위치라 함은, 포인터가 근접 터치될 때 포인터가 터치스크린에 대해 수직으로 대응되는 위치를 의미한다.

근접센서를 이용하면, 근접 터치 및 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 감지하고, 감지된 근접 터치 동작 및 근접 터치 패턴에 따라 그에 상응하는 정보를 터치 스크린상에 출력할 수 있다.

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

알람부(153)는 휴대 단말기(100)의 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력한다. 이동 단말기에서 발생되는 이벤트의 예로는 호 신호 수신, 메시지 수신, 키 신호 입력, 터치 입력 등이 있다. 알람부(153)은 오디오 신호나 비디오 신호 이외에 다른 형태로 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력할 수도 있다. 예를 들면, 진동 형태로 신호를 출력할 수 있다. 호 신호가 수신되거나 메시지가 수신된 경우, 이를 알리기 위해 알람부(153)은 진동을 출력할 수 있다. 또는, 키 신호가 입력된 경우, 키 신호 입력에 대한 피드백으로 알람부(153)은 진동을 출력할 수 있다. 상기와 같은 진동 출력을 통해 사용자는 이벤트 발생을 인지할 수 있다. 물론 이벤트 발생 알림을 위한 신호는 디스플레이부(151)나 음성 출력 모듈(152)을 통해서도 출력될 수 있다.

메모리부(160)는 제어부(180)의 처리 및 제어를 위한 프로그램이 저장될 수도 있고, 입/출력되는 데이터들(예를 들어, 폰북, 메시지, 정지영상, 동영상 등)의 임시 저장을 위한 기능을 수행할 수도 있다. 또한, 메모리부(160)에는 터치스크린 상의 터치 입력시 출력되는 다양한 패턴의 진동 및 음향에 관한 데이터를 저장할 수 있다.

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

그리고 제어부(180)는 통상적으로 이동 단말기의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어 음성 통화, 데이터 통신, 화상 통화 등을 위한 관련된 제어 및 처리를 수행한다. 또한, 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.

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

제어부(180)는 또한, 구동체 매트릭스(200)의 적어도 하나의 노드 중 선택된 노드에서 변형이 수반될 수 있게 구동체 매트릭스(200)의 변형을 제어한다.

전원 공급부(190)는 제어부(180)의 제어에 의해 외부의 전원, 내부의 전원을 인가받아 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급한다.

여기에 설명되는 다양한 실시예는 예를 들어, 소프트웨어, 하드웨어 또는 이들의 조합된 것을 이용하여 컴퓨터 또는 이와 유사한 장치로 읽을 수 있는 기록매체 내에서 구현될 수 있다. 하드웨어적인 구현에 의하면, 여기에 설명되는 실시예는 ASICs (application specific integrated circuits), DSPs (digital signal processors), DSPDs (digital signal processing devices), PLDs (programmable logic devices), FPGAs (field programmable gate arrays, 프로세서(processors), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기능 수행을 위한 전기적인 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다. 일부의 경우에 그러한 실시예들이 제어부(180)에 의해 구현될 수 있다. 소프트웨어적인 구현에 의하면, 절차나 기능과 같은 실시예들은 적어도 하나의 기능 또는 작동을 수행하게 하는 별개의 소프트웨어 모듈과 함께 구현될 수 있 다. 소프트웨어 코드는 적절한 프로그램 언어로 쓰여진 소프트웨어 어플리케이션에 의해 구현될 수 있다. 또한, 소프트웨어 코드는 메모리부(160)에 저장되고, 제어부(180)에 의해 실행될 수 있다.

상기와 같이 설명된 휴대 단말기는 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

도 1a 및 도 1b는 본 발명과 관련된 휴대 단말기의 개략적인 사시도들

도 3a는 본 발명과 관련된 단위 구동체의 구조를 보인 측면도

도 3b와 도 3c는 도 3a의 단위 구동체의 변형된 모습을 보인 작동 상태도들

도 4a 및 도 4b는 도 2의 구동체 매트릭스의 작동 상태도들

도 5는 본 발명과 관련된 구동체 매트릭스의 다른 예를 보인 평면도

도 6은 본 발명과 관련된 구동체 매트릭스와 키패드가 중첩된 상태를 보인 개략적인 평면도

도 7a 및 도 7b는 본 발명과 관련된 구동체 매트릭스가 기계식 키패드(mechanical keypad)에 적용된 휴대 단말기의 개략적인 단면도

도 8a 및 도 8b는 본 발명과 관련된 구동체 매트릭스가 터치패드에 적용된 휴대 단말기의 개략적인 단면도

도 9a 및 도 9b는 본 발명과 관련된 구동체 매트릭스가 구비된 슬라이드형 휴대 단말기가 닫혀 있는 상태를 보인 전면 사시도

도 9b는 도 9a의 휴대 단말기의 열린 상태를 보인 사시도

도 10은 본 발명과 관련된 휴대 단말기의 블록 구성도(block diagram)

Claims

적어도 하나의 노드(node)가 형성될 수 있게 단말기 바디의 일 평면상에 배열되며, 상기 각 노드는 상기 평면에 수직하는 방향으로 변형가능하게 형성되는 구동체 매트릭스;

상기 구동체 매트릭스가 상기 평면에 수직하는 방향으로 변형될 수 있도록 상기 구동체 매트릭스를 지지하는 프레임; 및

상기 적어도 하나의 노드 중 선택된 노드에서 변형이 수반될 수 있게 상기 구동체 매트릭스의 변형을 제어하는 제어부를 포함하는 휴대 단말기.
제1항에 있어서,

상기 구동체 매트릭스는 그 양단이 전원에 연결되며, 폭보다 길이가 긴 띠 형태의 단위구동체를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
제2항에 있어서, 상기 단위 구동체는,

전기신호에 의하여 길이방향으로 변형될 수 있게 형성되며, 압전 재질로 형성되는 피에조층; 및

상기 피에조층에 겹쳐지게 부착되는 탄성층을 포함하는 휴대 단말기.
제3항에 있어서,

상기 탄성층은 폴리머, 금속 중 어느 하나의 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
제2항에 있어서, 상기 구동체 매트릭스는,

제1축 방향으로 평행하게 배열되는 복수의 제1단위 구동체; 및

상기 제1축에 수직하는 제2축방향으로 평행하게 배열되는 복수의 제2단위 구동체를 포함하는 휴대 단말기.
제4항에 있어서,

상기 제어부는 상기 복수의 제1단위 구동체 중 선택되는 어느 하나의 단위 구동체와 상기 복수의 제2단위 구동체 중 선택되는 어느 하나의 단위 구동체에만 전원을 제공할 수 있게 제어신호를 제공하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
제5항에 있어서,

상기 복수의 제1단위 구동체중 선택되지 않은 단위 구동체들은 상기 선택된 제2단위 구동체의 변형을 막을 수 있게 형성된 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
제2항에 있어서,

상기 구동체 매트릭스는 세 개 이상의 축 방향으로 배열되는 단위 구동체들을 포함하는 휴대 단말기.
제2항에 있어서,

상기 제어부는 외부로부터 상기 피에조층에 변형이 가해진 경우 그에 대응되는 노드의 입력신호로 인식하도록 구성된 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
제1항에 있어서,

상기 노드에 대응하는 키입력부를 더 포함하는 휴대 단말기.
제9항에 있어서,

상기 키입력부는 푸시방식으로 동작되는 기계적 액츄에이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
제6항에 있어서,

상기 키입력부는 터치방식으로 동작되는 터치패드를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
제1항에 있어서,

상기 매트릭스의 외측에 디스플레이가 더 배치된 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
제12항에 있어서,

상기 디스플레이는 변형 가능(Flexible)하게 형성되는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
제1항에 있어서,

상기 구동체 매트릭스의 외측에는 상기 구동체 매트릭스의 변형이 촉감될 수 있도록 신축성 있는 표면부재가 더 배치된 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
제1항에 있어서,

상기 제어부는 상기 적어도 하나의 노드 중 선택된 노드에 진동을 유발할 수 있게 제어신호를 제공하도록 구성된 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
제4항에 있어서,

상기 제어부는 상기 복수의 제1단위 구동체와 복수의 제2단위 구동체를 모두 구동시키도록 전원을 인가할 수 있게 구성된 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
단말기 바디의 일 평면상에 배열되어 상기 평면에 수직하는 방향으로 변형 가능하게 형성되는 복수의 단위 구동체를 포함하고, 상기 단위 구동체는,

양단이 상기 평면에 평행하게 배치되고, 전기신호에 의하여 상기 양단 사이의 길이가 가변될 수 있게 형성되는 피에조층; 및

상기 피에조층에 겹쳐지게 부착되며, 상기 피에조층의 길이 변화를 상기 평면에 수직하는 방향의 변형으로 탄성적으로 변환시키는 탄성층을 포함하는 휴대 단말기.