KR20120020663A - 이동 단말기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 복수의 스위치, 및 상기 복수의 스위치를 가압하여 제어명령을 입력할 수 있도록 이루어지는 키패드를 포함하며, 상기 키패드는 복수의 키탑을 구비하는 탑패드와, 상기 탑패드를 지지할 수 있도록 이루어지고 상기 복수의 키탑이 조작되는 부분과 대응되는 위치에 형성되는 복수의 관통홀을 구비하는 프레임과, 상기 관통홀에 배치되며 상기 복수의 스위치를 가압할 수 있도록 상기 관통홀의 축방향으로 개별적으로 이동 가능하게 이루어지는 복수의 액추에이터, 및 상기 프레임의 상면과 하면을 각각 덮도록 형성되고 상기 복수의 액추에이터와 연결되는 결합부를 포함하는 이동 단말기를 제공한다.

Description

이동 단말기{MOBILE TERMINAL}

본 발명은 키패드를 구비하는 이동 단말기에 관한 것이다.

이동 단말기는 휴대가 가능하면서 음성 및 영상 통화 기능, 정보를 입?출력하는 기능 및 데이터를 저장할 수 있는 기능 등을 하나 이상 갖춘 휴대용 전자기기이다.

이동 단말기는 기능이 다양화됨에 따라 예를 들어, 메모 작성, E-mail의 수신?발신 및 스케줄 관리 등의 다양한 기능들을 갖춘 멀티미디어 기기(Multimedia Player) 형태로 구현되고 있다.

상기한 다양한 기능의 수행과 정보의 입력을 위하여 이동 단말기에는 입력 장치가 구비된다. 이러한 입력 장치는 돔 스위치, 터치 패드, 터치 스크린 및 조그 휠 등 다양한 형태로 구현되고 있다.

돔 스위치를 이용한 입력 장치는 누름 동작에 의하여 정보를 입력하는 방식으로서, 정확한 정보의 입력을 위하여 키패드의 구조적인 부분을 개량하는 것이 고려될 수 있다.

본 발명의 일 목적은 키의 누름 동작시 인접한 키의 유동이 없어 개별적으로 동작 가능한 키패드를 제시하기 위한 것이다.

이와 같은 본 발명의 해결 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르는 이동 단말기는 복수의 스위치, 및 상기 복수의 스위치를 가압하여 제어명령을 입력할 수 있도록 이루어지는 키패드를 포함하며, 상기 키패드는 복수의 키탑을 구비하는 탑패드와, 상기 탑패드를 지지할 수 있도록 이루어지고 상기 복수의 키탑이 조작되는 부분과 대응되는 위치에 형성되는 복수의 관통홀을 구비하는 프레임과, 상기 관통홀에 배치되며 상기 복수의 스위치를 가압할 수 있도록 상기 관통홀의 축방향으로 개별적으로 이동 가능하게 이루어지는 복수의 액추에이터, 및 상기 프레임의 상면과 하면을 각각 덮도록 형성되고 상기 복수의 액추에이터와 연결되는 결합부를 포함한다.

본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 프레임 중 상기 관통홀을 감싸는 부분의 적어도 일면에는 상기 결합부가 상기 프레임을 덮는 면적을 넓힐 수 있도록 계단형의 단차가 형성된다.

본 발명과 관련한 다른 일 예에 따르면, 상기 결합부는 액상 실리콘의 압착에 의해 형성되는 실리콘층을 포함한다.

본 발명과 관련한 다른 일 예에 따르면, 상기 결합부는 상기 프레임의 상면을 덮도록 이루어지는 상면 결합부와, 상기 프레임의 하면을 덮도록 이루어지는 하면 결합부, 및 일단은 상기 상면 및 하면 결합부와 연결되고 타단은 상기 액추에이터와 연결되며 상기 액추에이터의 이동을 지지할 수 있도록 이루어지는 탄성지지부를 포함한다.

본 발명과 관련한 다른 일 예에 따르면, 상기 상면 결합부와, 상기 하면 결합부와, 상기 탄성지지부 및 상기 액추에이터는 일체로 형성된다.

본 발명과 관련한 다른 일 예에 따르면, 상기 액추에이터는 상기 관통홀에서 상기 프레임의 상면과 하면을 향하여 각각 상하방향으로 돌출되도록 이루어지는 제1 및 제2돌출부를 포함한다.

본 발명과 관련한 다른 일 예에 따르면, 상기 제1돌출부는 상기 프레임의 상면보다 높게 돌출되도록 형성된다.

본 발명과 관련한 다른 일 예에 따르면, 상기 제2돌출부에는 상기 스위치를 가압할 수 있도록 돌출되고, 상기 제2돌출부의 면적보다 작은 가압돌기가 형성된다.

본 발명과 관련한 다른 일 예에 따르면, 상기 프레임 중 상기 관통홀을 감싸는 부분과, 상기 액추에이터 및 상기 결합부는 투광성으로 형성되고, 상기 프레임의 가장자리는 빛을 차폐할 수 있도록 불투광성으로 형성된다.

본 발명과 관련한 다른 일 예에 따르면, 상기 프레임의 가장자리에는 상기 프레임이 단말기 바디에 고정될 수 있도록 상기 단말기 바디의 걸림홈에 끼워질 수 있게 이루어지는 걸림후크가 형성된다.

본 발명과 관련한 다른 일 예에 따르면, 상기 탑패드는 상기 복수의 키탑이 부착되는 필름을 더 포함하며, 상기 필름은 상기 프레임을 덮도록 배치되고 투광성을 갖도록 이루어지는 제1층과, 상기 제1층의 일면에 배치되며 상기 액추에이터에 대응되는 영역을 제외한 영역은 불투광성을 갖도록 이루어지는 제2층, 및 상기 제1층 또는 제2층의 일면에 배치되고 상기 키탑에 비치는 백라이트의 밝기가 일부 다르게 나타날 수 있도록 상기 액추에이터에 대응되는 영역의 일부가 반투광성을 갖도록 이루어지는 제3층을 포함한다.

본 발명과 관련한 다른 일 예에 따르면, 상기 탑패드가 상기 프레임에 장착될 때 상기 프레임과 마주보는 상기 필름의 일면은, 상기 프레임에 안착되도록 상기 일면으로부터 돌출되게 형성되는 돌출리브, 및 상기 액추에이터에 대응되도록 이루어지고 상기 돌출리브에 의해 둘러싸여 상대적으로 움푹 들어간 리세스부를 포함한다.

상기와 같은 구성의 본 발명에 의하면, 프레임에는 키탑과 대응되는 위치에 관통홀이 형성되고, 액추에이터는 관통홀의 축방향으로 개별적으로 이동 가능하게 이루어지므로, 키패드의 개별적인 동작이 가능하다.

또한, 본 발명에 의하면, 키탑의 개별적인 동작으로 정확한 힘의 전달이 가능하므로, 기존의 키패드 구조보다 적은 세기의 힘으로도 조작이 가능하다.

도 1은 본 발명의 일 실시예와 관련된 이동 단말기의 블록 구성도.
도 2는 본 발명과 관련된 이동 단말기의 일 예를 전면에서 바라본 사시도.
도 3은 도 2에 도시된 이동 단말기의 후면 사시도.
도 4는 도 2에 도시된 키패드의 분해 사시도.
도 5는 도 4에 도시된 키패드의 단면도.
도 6은 도 4에 도시된 키패드의 작동상태도.
도 7은 도 4에 도시된 A 부분(액추에이터가 결합부에 의해 연결된 프레임)을 보인 저면도.
도 8은 도 4에 도시된 필름의 저면도.

이하, 본 발명과 관련된 이동 단말기에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 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.

본 명세서에서 설명되는 이동 단말기에는 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 팜탑 컴퓨터(palmtop computer), 타블렛 피씨(tablet PC), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 전자책(E-book), 네비게이션 등이 포함될 수 있다.

또한, 본 발명은 이동 단말기에 관하여 설명하고 있으나, 입체터치모듈이 디스플레이 또는 키패드와 같은 입력수단을 갖는 고정 단말기(stationary terminal)에도 적용될 수 있음은 물론이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예와 관련된 이동 단말기(100)의 블록 구성도(block diagram)이다.

상기 이동 단말기(100)는 무선 통신부(110), A/V(Audio/Video) 입력부(120), 사용자 입력부(130), 센싱부(140), 출력부(150), 메모리(160), 인터페이스부(170), 제어부(180) 및 전원 공급부(190) 등을 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 갖는 이동 단말기(100)가 구현될 수도 있다.

이하, 상기 구성요소들에 대해 차례로 살펴본다.

무선 통신부(110)는 이동 단말기(100)와 무선 통신 시스템 사이 또는 이동 단말기(100)와 이동 단말기(100)가 위치한 네트워크 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신부(110)는 방송 수신 모듈(111), 이동통신 모듈(112), 무선 인터넷 모듈(113), 근거리 통신 모듈(114) 및 위치정보 모듈(115) 등을 포함할 수 있다.

방송 수신 모듈(111)은 방송 채널을 통하여 외부의 방송 관리 서버로부터 방송 신호 및/또는 방송과 관련된 정보를 수신한다.

상기 방송 채널은 위성 채널, 지상파 채널을 포함할 수 있다. 상기 방송 관리 서버는, 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보를 생성하여 송신하는 서버 또는 기 생성된 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보를 제공받아 단말기에 송신하는 서버를 의미할 수 있다. 상기 방송 신호는, TV 방송 신호, 라디오 방송 신호, 데이터 방송 신호를 포함할 뿐만 아니라, TV 방송 신호 또는 라디오 방송 신호에 데이터 방송 신호가 결합한 형태의 방송 신호도 포함할 수 있다.

상기 방송 관련 정보는, 방송 채널, 방송 프로그램 또는 방송 서비스 제공자에 관련한 정보를 의미할 수 있다. 상기 방송 관련 정보는, 이동통신망을 통하여도 제공될 수 있다. 이러한 경우에는 상기 이동통신 모듈(112)에 의해 수신될 수 있다.

상기 방송 관련 정보는 다양한 형태로 존재할 수 있다. 예를 들어, DMB(Digital Multimedia Broadcasting)의 EPG(Electronic Program Guide) 또는 DVB-H(Digital Video Broadcast-Handheld)의 ESG(Electronic Service Guide) 등의 형태로 존재할 수 있다.

상기 방송 수신 모듈(111)은, 예를 들어, DMB-T(Digital Multimedia Broadcasting-Terrestrial), DMB-S(Digital Multimedia Broadcasting-Satellite), MediaFLO(Media Forward Link Only), DVB-H(Digital Video Broadcast-Handheld), ISDB-T(Integrated Services Digital Broadcast-Terrestrial) 등의 디지털 방송 시스템을 이용하여 디지털 방송 신호를 수신할 수 있다. 물론, 상기 방송 수신 모듈(111)은, 상술한 디지털 방송 시스템뿐만 아니라 다른 방송 시스템에 적합하도록 구성될 수도 있다.

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

이동통신 모듈(112)은, 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신한다. 상기 무선 신호는, 음성 호 신호, 화상 통화 호 신호 또는 문자/멀티미디어 메시지 송수신에 따른 다양한 형태의 데이터를 포함할 수 있다.

무선 인터넷 모듈(113)은 무선 인터넷 접속을 위한 모듈을 말하는 것으로, 이동 단말기(100)에 내장되거나 외장될 수 있다. 무선 인터넷 기술로는 WLAN(Wireless LAN)(Wi-Fi), Wibro(Wireless broadband), Wimax(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 등이 이용될 수 있다.

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

위치정보 모듈(115)은 이동 단말기(100)의 위치를 획득하기 위한 모듈로서, 그의 대표적인 예로는 GPS(Global Position System) 모듈이 있다.

도 1을 참조하면, 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)는 화상 통화모드 또는 촬영 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상 등의 화상 프레임을 처리한다. 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 사용 환경에 따라 2개 이상이 구비될 수도 있다.

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

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.

센싱부(140)는 이동 단말기(100)의 개폐 상태, 이동 단말기(100)의 위치, 사용자 접촉 유무, 이동 단말기(100)의 방위, 이동 단말기(100)의 가속/감속 등과 같이 이동 단말기(100)의 현 상태를 감지하여 이동 단말기(100)의 동작을 제어하기 위한 센싱 신호를 발생시킨다. 예를 들어 이동 단말기(100)가 슬라이드 폰 형태인 경우 슬라이드 폰의 개폐 여부를 센싱할 수 있다. 또한, 전원 공급부(190)의 전원 공급 여부, 인터페이스부(170)의 외부 기기 결합 여부 등을 센싱할 수도 있다. 한편, 상기 센싱부(140)는 근접 센서(141)를 포함할 수 있다.

출력부(150)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 이에는 디스플레이부(151), 음향 출력 모듈(152), 알람부(153), 및 햅틱 모듈(154) 등이 포함될 수 있다.

디스플레이부(151)는 이동 단말기(100)에서 처리되는 정보를 표시(출력)한다. 예를 들어, 이동 단말기(100)가 통화 모드인 경우 통화와 관련된 UI(User Interface) 또는 GUI(Graphic User Interface)를 표시한다. 이동 단말기(100)가 화상 통화 모드 또는 촬영 모드인 경우에는 촬영 또는/및 수신된 영상 또는 UI, GUI를 표시한다.

디스플레이부(151)는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.

이들 중 일부 디스플레이는 그를 통해 외부를 볼 수 있도록 투명형 또는 광투과형으로 구성될 수 있다. 이는 투명 디스플레이라 호칭될 수 있는데, 상기 투명 디스플레이의 대표적인 예로는 TOLED(Transparant OLED) 등이 있다. 디스플레이부(151)의 후방 구조 또한 광 투과형 구조로 구성될 수 있다. 이러한 구조에 의하여, 사용자는 단말기 바디의 디스플레이부(151)가 차지하는 영역을 통해 단말기 바디의 후방에 위치한 사물을 볼 수 있다.

이동 단말기(100)의 구현 형태에 따라 디스플레이부(151)이 2개 이상 존재할 수 있다. 예를 들어, 이동 단말기(100)에는 복수의 디스플레이부들이 하나의 면에 이격되거나 일체로 배치될 수 있고, 또한 서로 다른 면에 각각 배치될 수도 있다.

디스플레이부(151)와 터치 동작을 감지하는 센서(이하, '터치 센서'라 함)가 상호 레이어 구조를 이루는 경우(이하, '터치 스크린'이라 함)에, 디스플레이부(151)는 출력 장치 이외에 입력 장치로도 사용될 수 있다. 터치 센서는, 예를 들어, 터치 필름, 터치 시트, 터치 패드 등의 형태를 가질 수 있다.

터치 센서는 디스플레이부(151)의 특정 부위에 가해진 압력 또는 디스플레이부(151)의 특정 부위에 발생하는 정전 용량 등의 변화를 전기적인 입력신호로 변환하도록 구성될 수 있다. 터치 센서는 터치 되는 위치 및 면적뿐만 아니라, 터치 시의 압력까지도 검출할 수 있도록 구성될 수 있다.

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.

도 1을 참조하면, 상기 터치스크린에 의해 감싸지는 이동 단말기(100)의 내부 영역 또는 상기 터치 스크린의 근처에 근접 센서(141)가 배치될 수 있다.

상기 근접센서는, 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 감지한다. 상기 감지된 근접 터치 동작 및 근접 터치 패턴에 상응하는 정보는 터치 스크린상에 출력될 수 있다.

디스플레이 또는 키패드와 같은 사용자 입력부(130)의 주변에는 입체터치모듈이 장착될 수 있다. 입체터치모듈은 표면에 접근하는 물체를 감지하여 표면으로부터의 거리에 따른 입출력을 달리하도록 이루어질 수 있다.

입체터치모듈에 의하면, 표면상의 터치뿐만 아니라 표면으로부터의 거리에 따른 터치가 가능하다. 입체터치모듈은 "3D touch module" 또는 "proximity touch module"이라고 불릴 수 있다.

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

알람부(153)는 이동 단말기(100)의 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력한다. 이동 단말기(100)에서 발생 되는 이벤트의 예로는 호 신호 수신, 메시지 수신, 키 신호 입력, 터치 입력 등이 있다. 알람부(153)는 비디오 신호나 오디오 신호 이외에 다른 형태, 예를 들어 진동으로 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력할 수도 있다. 상기 비디오 신호나 오디오 신호는 디스플레이부(151)나 음성 출력 모듈(152)을 통해서도 출력될 수 있어서, 그들(151, 152)은 알람부(153)의 일부로 분류될 수도 있다.

햅틱 모듈(haptic module)(154)은 사용자가 느낄 수 있는 다양한 촉각 효과를 발생시킨다. 햅틱 모듈(154)이 발생시키는 촉각 효과의 대표적인 예로는 진동이 있다. 햅택 모듈(154)이 발생하는 진동의 세기와 패턴 등은 제어가능하다. 예를 들어, 서로 다른 진동을 합성하여 출력하거나 순차적으로 출력할 수도 있다.

햅틱 모듈(154)은, 진동 외에도, 접촉 피부면에 대해 수직 운동하는 핀 배열, 분사구나 흡입구를 통한 공기의 분사력이나 흡입력, 피부 표면에 대한 스침, 전극(eletrode)의 접촉, 정전기력 등의 자극에 의한 효과와, 흡열이나 발열 가능한 소자를 이용한 냉온감 재현에 의한 효과 등 다양한 촉각 효과를 발생시킬 수 있다.

햅틱 모듈(154)은 직접적인 접촉을 통해 촉각 효과의 전달할 수 있을 뿐만 아니라, 사용자가 손가락이나 팔 등의 근 감각을 통해 촉각 효과를 느낄 수 있도록 구현할 수도 있다. 햅틱 모듈(154)은 이동 단말기(100)의 구성 태양에 따라 2개 이상이 구비될 수 있다.

메모리(160)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(160)는 상기 터치스크린 상의 터치 입력시 출력되는 다양한 패턴의 진동 및 음향에 관한 데이터를 저장할 수 있다.

메모리(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(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, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 이동 단말기(100)는 인터넷(internet)상에서 상기 메모리(160)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)와 관련되어 동작할 수도 있다.

인터페이스부(170)는 이동 단말기(100)에 연결되는 모든 외부기기와의 통로 역할을 한다. 인터페이스부(170)는 외부 기기로부터 데이터를 전송받거나, 전원을 공급받아 이동 단말기(100) 내부의 각 구성 요소에 전달하거나, 이동 단말기(100) 내부의 데이터가 외부 기기로 전송되도록 한다. 예를 들어, 유/무선 헤드셋 포트, 외부 충전기 포트, 유/무선 데이터 포트, 메모리 카드(memory card) 포트, 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트, 오디오 I/O(Input/Output) 포트, 비디오 I/O(Input/Output) 포트, 이어폰 포트 등이 인터페이스부(170)에 포함될 수 있다.

식별 모듈은 이동 단말기(100)의 사용 권한을 인증하기 위한 각종 정보를 저장한 칩으로서, 사용자 인증 모듈(User Identify Module, UIM), 가입자 인증 모듈(Subscriber Identify Module, SIM), 범용 사용자 인증 모듈(Universal Subscriber Identity Module, USIM) 등을 포함할 수 있다. 식별 모듈이 구비된 장치(이하 '식별 장치')는, 스마트 카드(smart card) 형식으로 제작될 수 있다. 따라서 식별 장치는 포트를 통하여 단말기(100)와 연결될 수 있다.

상기 인터페이스부는 이동 단말기(100)가 외부 크래들(cradle)과 연결될 때 상기 크래들로부터의 전원이 상기 이동 단말기(100)에 공급되는 통로가 되거나, 사용자에 의해 상기 크래들에서 입력되는 각종 명령 신호가 상기 이동 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 수도 있다.

제어부(controller, 180)는 통상적으로 이동 단말기(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어 음성 통화, 데이터 통신, 화상 통화 등을 위한 관련된 제어 및 처리를 수행한다. 제어부(180)는 멀티 미디어 재생을 위한 멀티미디어 모듈(181)을 구비할 수도 있다. 멀티미디어 모듈(181)은 제어부(180) 내에 구현될 수도 있고, 제어부(180)와 별도로 구현될 수도 있다.

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

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.

도 2는 본 발명과 관련된 이동 단말기(100)의 일 예를 전면에서 바라본 사시도이다.

개시된 이동 단말기(100)는 바 형태의 단말기 바디를 구비하고 있다. 다만, 본 발명은 여기에 한정되지 않고, 2 이상의 바디들이 상대 이동 가능하게 결합되는 슬라이드 타입, 폴더 타입, 스윙 타입, 스위블 타입 등 다양한 구조에 적용이 가능하다.

바디는 외관을 이루는 케이스(케이싱, 하우징, 커버 등)를 포함한다. 본 실시예에서, 케이스는 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102)로 구분될 수 있다. 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102)의 사이에 형성된 공간에는 각종 전자부품들이 내장된다. 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102) 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.

단말기 바디, 주로 프론트 케이스(101)에는 디스플레이부(151), 음향출력부(152), 카메라(121), 사용자 입력부(130/131,132), 마이크(122), 인터페이스(170) 등이 배치될 수 있다.

디스플레이부(151)는 프론트 케이스(101)의 주면의 대부분을 차지한다. 디스플레이부(151)의 양단부 중 일 단부에 인접한 영역에는 음향출력부(151)와 카메라(121)가 배치되고, 다른 단부에 인접한 영역에는 사용자 입력부(131)와 마이크(122)가 배치된다. 사용자 입력부(132)와 인터페이스(170) 등은 프론트 케이스(101) 및 리어 케이스(102)의 측면들에 배치될 수 있다.

사용자 입력부(130)는 이동 단말기(100)의 동작을 제어하기 위한 명령을 입력받기 위해 조작되는 것으로서, 복수의 조작유닛들(131, 132)을 포함할 수 있다. 조작유닛들(131, 132)은 조작부(manipulating portion)로도 통칭 될 수 있으며, 사용자가 촉각 적인 느낌을 가면서 조작하게 되는 방식(tactile manner)이라면 어떤 방식이든 채용될 수 있다.

제1조작유닛(131)은 쿼티(QWERTY) 타입의 배열을 갖는 복수의 키탑(220)을 포함할 수 있으며, 키탑(220)에는 키 입력을 위한 키정보(예를 들어, 문자, 숫자 및 기호 등)이 표시된다.

본 발명의 키패드(200)는 스위치(210)를 포함하는 사용자 입력부(130)에 적용될 수 있다. 키패드(200)는 예를 들어, 쿼티 자판을 갖는 제1조작유닛(131)에 이용 가능하다.

제1 또는 제2조작유닛들(131, 132)에 의하여 입력되는 내용은 다양하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 제1조작유닛(131)은 시작, 종료, 스크롤 등과 같은 명령을 입력받고, 제2조작유닛(132)은 음향출력부(152)에서 출력되는 음향의 크기 조절 또는 디스플레이부(151)의 터치 인식 모드로의 전환 등과 같은 명령을 입력받을 수 있다.

도 3은 도 2에 도시된 이동 단말기(100)의 후면 사시도이다.

도 3을 참조하면, 단말기 바디의 후면, 다시 말해서 리어 케이스(102)에는 카메라(121')가 추가로 장착될 수 있다. 카메라(121')는 카메라(121, 도 2 참조)와 실질적으로 반대되는 촬영 방향을 가지며, 카메라(121)와 서로 다른 화소를 가질 수 있다.

예를 들어, 카메라(121)는 화상 통화 등의 경우에 사용자의 얼굴을 촬영하여 상대방에 전송함에 무리가 없도록 저 화소를 가지며, 카메라(121')는 일반적인 피사체를 촬영하고 바로 전송하지는 않는 경우가 많기에 고 화소를 가지는 것이 바람직하다. 카메라(121, 121')는 회전 또는 팝업(pop-up) 가능하게 단말기 바디에 설치될 수도 있다.

카메라(121')에 인접하게는 플래쉬(123)와 거울(124)이 추가로 배치된다. 플래쉬(123)는 카메라(121')로 피사체를 촬영하는 경우에 피사체를 향해 빛을 비추게 된다. 거울(124)은 사용자가 카메라(121')를 이용하여 자신을 촬영(셀프 촬영)하고자 하는 경우에, 사용자 자신의 얼굴 등을 비춰볼 수 있게 한다.

단말기 바디의 후면에는 음향 출력부(152')가 추가로 배치될 수도 있다. 음향 출력부(152')는 음향 출력부(152, 도 2 참조)와 함께 스테레오 기능을 구현할 수 있으며, 통화시 스피커폰 모드의 구현을 위하여 사용될 수도 있다.

단말기 바디의 측면에는 통화 등을 위한 안테나 외에 방송신호 수신용 안테나가 추가적으로 배치될 수 있다. 방송수신모듈(111, 도 1 참조)의 일부를 이루는 안테나는 단말기 바디에서 인출 가능하게 설치될 수 있다.

단말기 바디에는 이동 단말기(100)에 전원을 공급하기 위한 전원공급부(190)가 장착된다. 전원공급부(190)는 단말기 바디에 내장되거나, 단말기 바디의 외부에서 직접 탈착될 수 있게 구성될 수 있다.

이하, 개별적으로 동작 가능한 키패드(200)를 구비하는 이동 단말기(100)에 대하여 예를 들어 설명한다.

도 4는 도 2에 도시된 키패드(200)의 분해 사시도이다.

도 4를 참조하면, 키조립체는 복수의 스위치(210) 및 복수의 스위치(210)를 가압하여 제어명령을 입력할 수 있도록 이루어지는 키패드(200)를 포함한다. 키패드(200)는 복수의 키탑(220)을 구비하는 탑패드, 프레임(240), 액추에이터(250) 및 결합부(260)를 포함한다.

복수의 키탑(220)에는 각각 서로 다른 문자, 숫자 또는 기호가 인쇄되어 있으며, 키탑(220)의 개별적인 조작이나 동시 조작에 의해 제어명령을 입력할 수 있도록 이루어진다.

탑패드는 복수의 키탑(220)이 부착되는 필름(230)을 더 포함할 수 있다. 필름(230)은 실리콘 또는 러버로 형성될 수 있다. 필름(230)은 키탑(220)에 백라이트를 비출 수 있도록 이루어지는 투광성 영역 및 이를 감싸는 불투광성 영역을 포함할 수 있다.

프레임(240)은 탑패드, 예를 들어 필름(230)을 지지할 수 있도록 이루어진다. 프레임(240)은 키탑(220)의 조작시 전달되는 압력에 의한 변형이 최소화되도록 단단한 재질로 형성될 수 있다. 프레임(240)은, 예를 들어 PC(PolyCarbonate)로 형성될 수 있다.

프레임(240)에는 프레임(240)이 단말기 바디에 고정될 수 있도록 하는 고정수단이 구비될 수 있다. 예를 들어, 프레임(240)의 가장자리에는 걸림후크(243)가 형성되고, 걸림후크(243)가 제1바디(101)의 걸림홈(213)에 끼워져 프레임(240)이 제1바디(101)에 고정되도록 이루어질 수 있다.

일단에 형성되는 걸림후크(243)는 이에 대응되는 걸림홈(213)에 끼워지고, 이를 축으로 하여 프레임(240)이 회전되며, 타단에 형성되는 걸림후크(243)가 이에 대응되는 걸림홈(213)에 억지로 끼워지게 된다. 프레임(240)은 이와 같은 고정방식을 통해 이동중 충격에도 단말기 바디로부터 이탈되지 않고 견고히 고정될 수 있다.

프레임(240)에는 복수의 키탑(220)이 조작되는 부분과 대응되는 위치에 복수의 관통홀이 형성될 수 있다. 관통홀에는 스위치(210)를 가압할 수 있도록 이루어지는 액추에이터(250)가 배치될 수 있다.

액추에이터(250)는 관통홀의 축방향으로 개별적으로 이동 가능하게 이루어진다. 액추에이터(250)는 실리콘으로 형성될 수 있으며, 백라이트가 비칠 수 있도록 투광성 재질로 이루어질 수 있다.

액추에이터(250)는 결합부(260)에 의해 프레임(240)에 연결된다. 결합부(260)는 프레임(240)의 상면과 하면을 각각 덮도록 형성되고, 액추에이터(250)와 연결된다. 결합부(260)는 탄성변형이 가능하게 이루어져 키탑(220)의 조작시 그에 대응되는 액추에이터(250)가 관통홀에서 축방향으로 이동될 수 있다. 결합부(260)는 실리콘으로 형성될 수 있으며, 투광성을 갖도록 이루어질 수 있다.

제2바디에는 인쇄회로기판(PCB, 212)이 장착될 수 있고, 인쇄회로기판(212)은 리지드 기판의 형태로 형성 가능하다. 인쇄회로기판(212)은 연성회로기판(FPCB)에 의해 단말기 바디 내부의 메인 보드와 전기적으로 연결될 수 있다.

액추에이터(250)와 마주보는 인쇄회로기판(212)의 일면에는 스위치(210)가 형성된다. 스위치(210)는 길이방향으로 길게 형성될 수 있다. 접점부(211, 도 5 참조)는 인쇄회로기판(212)의 일면에 스위치(210)에 의하여 덮이도록 형성된다.

사용자가 키탑(220)을 누르게 되면, 키탑(220)에 대응되는 액추에이터(250)는 눌리는 방향으로 이동되어 스위치(210)를 가압하게 된다. 스위치(210)가 탄성변형되어 접점부(211)에 접촉하게 되면, 통전상태가 되어 전류가 흐르게 되고, 제어부(180)에 의하여 키탑(220)의 제어명령에 대응되는 하나의 신호가 생성된다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 도 4는 사용자 입력부가 스위치(210) 및 키패드(200)를 포함하는 가압 입력 방식으로 구현되는 것을 예시하고 있다. 본 발명의 이동 단말기는 키탑(220)을 가압하는 방식뿐만 아니라, 디스플레이부(151)의 터치를 통해 제어명령을 입력하는 방식이 함께 적용될 수 있다.

이하에서는 키패드(200)의 결합관계 및 작동방식에 대하여 구체적으로 설명한다.

도 5는 도 4에 도시된 키패드(200)의 단면도이다.

도 5를 참조하면, 키패드(200)는 스위치(210)의 상부에 배치된다. 프레임(240)은 제1 또는 제2바디(101, 102)에 장착되거나 인쇄회로기판(212)에 형성되는 지지수단에 의해 지지되도록 이루어질 수 있다. 탑패드는 프레임(240), 보다 엄밀하게는 액추에이터(250)와 결합부(260)의 상면에 배치될 수 있다.

결합부(260)는 상면 결합부(261), 하면 결합부(262) 및 탄성지지부(263)를 포함할 수 있다.

상면 및 하면 결합부(261, 262)는 각각 프레임(240)의 상면과 하면을 덮도록 이루어진다. 탄성지지부(263)는 그 일단이 상면 및 하면 결합부(261, 262)와 연결되고, 타단이 액추에이터(250)와 연결됨으로써, 액추에이터(250)의 이동을 지지할 수 있도록 형성된다.

상면 결합부(261), 하면 결합부(262), 탄성지지부(263) 및 액추에이터(250)는 일체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 프레임(240)을 포함하는 금형에 액상 실리콘을 도포한 후 압착시켜 액추에이터(250) 및 결합부(260)가 일체로서 프레임(240)에 형성되도록 할 수 있다. 상기 방법에 의할 경우, 액추에이터(250)를 프레임(240)에 고정하는 공정을 단순화할 수 있으므로, 양산성의 향상이 가능하다.

프레임(240) 중 관통홀을 감싸는 부분의 적어도 일면에는 결합부(260)가 프레임(240)을 덮는 면적을 넓힐 수 있도록 계단형의 단차(241)가 형성될 수 있다. 계단형의 단차(241)가 형성됨으로써, 키탑(220)의 누름 동작에 따른 반복적인 탄성변형에도 결합부(260)가 프레임(240)에 견고히 고정될 수 있다.

액추에이터(250)는 관통홀에서 프레임(240)의 상면과 하면을 향하여 각각 상하방향으로 돌출되도록 이루어지는 제1 및 제2돌출부(251, 252)를 포함할 수 있다.

제1돌출부(251)는 프레임(240)의 상면보다 높게 돌출되도록 형성될 수 있다. 제2돌출부(252)는 액추에이터(250)가 스위치(210)를 가압할 때 좌굴이 발생하지 않도록 특정된 너비를 가질 수 있다. 제2돌출부(252)에는 스위치(210)를 가압할 수 있도록 돌출되고, 제2돌출부의 면적보다 작은 가압돌기(253)가 형성될 수 있다.

도 6은 도 4에 도시된 키패드(200)의 작동상태도이다.

도 6을 참조하면, 사용자가 키탑(220)을 누르게 되면, 키탑(220)에 대응되는 액추에이터(250)는 눌리는 방향으로 이동된다. 액추에이터(250)가 스위치(210)를 가압하여 스위치(210)가 접점부(211)와 접촉되는 경우, 스위치(210)를 통하여 접점부(211)에 전류가 흐르는 통전상태가 된다. 제어부(180)는 이를 감지하여 키탑(220)의 제어명령에 대응되는 신호를 생성한다.

프레임(240)은 키탑(220)의 조작시 발생되는 압력에 의한 변형이 최소화되도록 단단한 재질로 형성되며, 액추에이터(250)는 관통홀의 축방향으로 개별적으로 이동 가능하게 이루어지므로, 어느 하나의 액추에이터(250)의 동작이 이와 인접한 다른 액추에이터(250)에 영향을 주지 않는다.

상기와 같은 구조에 의하면 키패드(200)의 안정적인 동작이 가능하다. 또한, 키탑(220)의 개별적인 동작으로 정확한 힘의 전달이 가능하므로, 기존의 키패드(200) 구조보다 적은 세기의 힘으로도 조작이 가능하다.

도 7은 도 4에 도시된 A 부분{액추에이터(250)가 결합부(260)에 의해 연결된 프레임(240)}을 보인 저면도이다.

도 7을 참조하면, 프레임(240)에는 복수의 키탑(220)이 조작되는 부분과 대응되는 위치에 복수의 관통홀이 구비된다. 프레임(240)의 밑면에는 프레임(240)이 상대물, 예를 들어 인쇄회로기판(212)에 지지될 수 있도록 이루어지는 돌기(244)가 형성될 수 있다.

액추에이터(250)는 키탑(220)의 누름 동작에 따라 관통홀에서 개별적으로 이동 가능하게 이루어질 수 있다. 액추에이터(250)는 프레임(240)을 감싸고 액추에이터(250)와 연결되는 결합부(260)에 의해서 관통홀에 배치된다.

프레임(240) 중 관통홀을 감싸는 부분, 액추에이터(250) 및 결합부(260)는 백라이트가 비칠 수 있게 투광성을 갖도록 이루어질 수 있다. 프레임(240)의 가장자리는 빛을 차폐할 수 있도록 불투광성으로 형성될 수 있다.

프레임(240)의 가장자리는 2중 사출에 의해 내부 프레임(240)과 일체로서 형성 가능하다. 2중 사출 방식은 인쇄 또는 스프레이 방식에 비하여 균일한 불빛 차폐 효과를 갖는다.

프레임(240)의 가장자리에는 단말기 바디의 걸림홈(213)에 끼워질 수 있는 걸림후크(243)가 형성될 수 있다. 프레임(240)에서 관통홀을 감싸는 부분의 적어도 일면에는 결합부(260)가 프레임(240)을 덮는 면적을 넓혀 프레임(240)에 견고하게 고정될 수 있도록 계단형의 단차(241)가 형성될 수 있다.

도 8은 도 4에 도시된 필름(230)의 저면도이다.

도 8을 참조하면, 필름(230)은 투광성을 갖도록 이루어지는 제1층(231) 및 액추에이터(250)의 제1돌출부(251)에 대응되는 영역을 제외한 영역은 불투광성을 갖도록 형성되는 제2층(232)을 포함한다.

제1돌출부(251)에 대응되는 영역은 투광성으로, 이를 감싸는 프레임(240)에 대응되는 영역은 불투광성으로 형성됨으로써, 백라이트가 각각의 키탑(220)에 비칠 수 있다.

적어도 하나의 키탑(220)은 문자, 숫자 또는 기호를 추가로 포함할 수 있다. 이 경우, 필름(230)은 제1돌출부(251)에 대응되는 영역의 일부가 반투광성을 갖도록 이루어지는 제3층(233)을 더 포함함으로써, 하나의 키탑(220)에 비치는 백라이트의 밝기가 서로 다르게 형성될 수 있다.

필름(230)의 저면, 즉 탑패드가 프레임(240)에 장착될 때 프레임(240)과 마주보는 필름(230)의 일면에는 프레임(240)(엄밀하게는 상면 결합부(260))에 안착되도록 저면으로부터 돌출되는 돌출리브(234)가 형성될 수 있다.

돌출리브(234)가 형성됨으로써, 돌출리브(234)에 의해 둘러싸여 상대적으로 움푹 들어간 리세스부(235)에는 제1돌출부(251)가 삽입될 수 있도록 이루어진다.

이상에서 설명한 이동 단말기는 위에서 설명된 실시예들의 구성과 방법에 한정되는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

Claims (12)

1. 복수의 스위치; 및
   상기 복수의 스위치를 가압하여 제어명령을 입력할 수 있도록 이루어지는 키패드를 포함하며,
   상기 키패드는,
   복수의 키탑을 구비하는 탑패드;
   상기 탑패드를 지지할 수 있도록 이루어지고, 상기 복수의 키탑이 조작되는 부분과 대응되는 위치에 형성되는 복수의 관통홀을 구비하는 프레임;
   상기 관통홀에 배치되며, 상기 복수의 스위치를 가압할 수 있도록 상기 관통홀의 축방향으로 개별적으로 이동 가능하게 이루어지는 복수의 액추에이터; 및
   상기 프레임의 상면과 하면을 각각 덮도록 형성되고, 상기 복수의 액추에이터와 연결되는 결합부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 프레임 중 상기 관통홀을 감싸는 부분의 적어도 일면에는 상기 결합부가 상기 프레임을 덮는 면적을 넓힐 수 있도록 계단형의 단차가 형성되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 결합부는 액상 실리콘의 압착에 의해 형성되는 실리콘층을 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 결합부는,
   상기 프레임의 상면을 덮도록 이루어지는 상면 결합부;
   상기 프레임의 하면을 덮도록 이루어지는 하면 결합부; 및
   일단은 상기 상면 및 하면 결합부와 연결되고, 타단은 상기 액추에이터와 연결되며, 상기 액추에이터의 이동을 지지할 수 있도록 이루어지는 탄성지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
5. 제 4항에 있어서,
   상기 상면 결합부, 상기 하면 결합부, 상기 탄성지지부 및 상기 액추에이터는 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
6. 제 1항에 있어서,
   상기 액추에이터는 상기 관통홀에서 상기 프레임의 상면과 하면을 향하여 각각 상하방향으로 돌출되도록 이루어지는 제1 및 제2돌출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
7. 제 6항에 있어서,
   상기 제1돌출부는 상기 프레임의 상면보다 높게 돌출되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
8. 제 6항에 있어서,
   상기 제2돌출부에는 상기 스위치를 가압할 수 있도록 돌출되고, 상기 제2돌출부의 면적보다 작은 가압돌기가 형성되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
9. 제 1항에 있어서,
   상기 프레임 중 상기 관통홀을 감싸는 부분, 상기 액추에이터 및 상기 결합부는 투광성으로 형성되고,
   상기 프레임의 가장자리는 빛을 차폐할 수 있도록 불투광성으로 형성되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
10. 제 9항에 있어서,
    상기 프레임의 가장자리에는 상기 프레임이 단말기 바디에 고정될 수 있도록 상기 단말기 바디의 걸림홈에 끼워질 수 있게 이루어지는 걸림후크가 형성되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
11. 제 1항에 있어서,
    상기 탑패드는 상기 복수의 키탑이 부착되는 필름을 더 포함하며,
    상기 필름은,
    상기 프레임을 덮도록 배치되고, 투광성을 갖도록 이루어지는 제1층;
    상기 제1층의 일면에 배치되며, 상기 액추에이터에 대응되는 영역을 제외한 영역은 불투광성을 갖도록 이루어지는 제2층; 및
    상기 제1층 또는 제2층의 일면에 배치되고, 상기 키탑에 비치는 백라이트의 밝기가 일부 다르게 나타날 수 있도록 상기 액추에이터에 대응되는 영역의 일부가 반투광성을 갖도록 이루어지는 제3층을 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
12. 제 11항에 있어서,
    상기 탑패드가 상기 프레임에 장착될 때 상기 프레임과 마주보는 상기 필름의 일면은,
    상기 프레임에 안착되도록 상기 일면으로부터 돌출되게 형성되는 돌출리브; 및
    상기 액추에이터에 대응되도록 이루어지고, 상기 돌출리브에 의해 둘러싸여 상대적으로 움푹 들어간 리세스부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.

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