KR20160100774A - 웨어러블 스마트 디바이스 - Google Patents

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KR20160100774A
KR20160100774A KR1020150055867A KR20150055867A KR20160100774A KR 20160100774 A KR20160100774 A KR 20160100774A KR 1020150055867 A KR1020150055867 A KR 1020150055867A KR 20150055867 A KR20150055867 A KR 20150055867A KR 20160100774 A KR20160100774 A KR 20160100774A
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박경준
주원석
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 사용자가 편리하고 편안하게 착용할 수 있는 웨어러블 스마트 디바이스를 개시한다. 본 발명은 플렉서블 디스플레이부; 상기 플렉서블 디스플레이부를 지지하며, 사용자의 신체에 착용되기 위해 제 1 곡률을 갖도록 복원가능하게 변형되는 제 1 프레임; 및 상기 제 1 곡률보다 큰 제 2 곡률을 갖도록 복원가능하게 변형되며, 변형되는 동안의 상기 제 1 프레임에 대해 상대적으로 운동하도록 상기 제 1 프레임에 이동가능하도록 결합되는 제 2 프레임으로 이루어지는 웨어러블 스마트 디바이스를 제공한다.

Description

웨어러블 스마트 디바이스{WEARABLE SMART DEVICE}
본 발명은 이동 단말기를 포함하는 스마트 디바이스에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사용자의 손목에 착용가능한 스마트 디바이스에 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.
이동 단말기의 기능은 다양화 되고 있다. 예를 들면, 데이터와 음성통신, 카메라를 통한 사진촬영 및 비디오 촬영, 음성녹음, 스피커 시스템을 통한 음악파일 재생 그리고 디스플레이부에 이미지나 비디오를 출력하는 기능이 있다. 일부 단말기는 전자게임 플레이 기능이 추가되거나, 멀티미디어 플레이어 기능을 수행한다. 특히 최근의 이동 단말기는 방송과 비디오나 텔레비전 프로그램과 같은 시각적 컨텐츠를 제공하는 멀티캐스트 신호를 수신할 수 있다. 이러한 기능의 수행을 위해 이동 단말기는 기본적으로 다양한 통신 프로토콜을 이용한 다른 기기들 또는 네트워크에 연결되며, 사용자에게 상시적인 컴퓨팅 환경(ubiquitous computing)을 제공할 수 있다. 즉, 이동 단말기는 네트워크로의 연결성(connectivity) 및 상시적 컴퓨팅을 가능하게 하는 스마트 디바이스로 진화되어 있다.
이와 같은 이동 단말기로서의 스마트 디바이스는 전통적으로 사용자가 손을 쥘 수 있는 크기로 제작되었으며, 사용자는 이를 손에 들고 다니거나 가방 또는 주머니에 넣었었다. 그러나, 기술의 발전에 따라 스마트 디바이스는 최근에는 더욱 더욱 작은 크기로 제작되어 사용자의 신체에 직접 착용되는 웨어러블 스마트 디바이스로 발전되어 오고 있다.
웨어러블 스마트 디바이스는 기본적으로 사용자가 휴대에 많은 이점을 제공한다. 그러나, 사용자의 보다 편리하고 편안한 착용을 위해서는 여전히 많은 개선이 웨어러블 스마트 디바이스에 요구된다.
본 발명은 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다. 본 발명의 목적은 사용자가 편리하고 편안하게 착용할 수 있는 웨어러블 스마트 디바이스를 제공하는 것이다.
상술된 또는 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 측면에 따르면, 본 발명은 플렉서블 디스플레이부; 상기 플렉서블 디스플레이부를 지지하며, 사용자의 신체에 착용되기 위해 제 1 곡률을 갖도록 복원가능하게 변형되는 제 1 프레임; 및 상기 제 1 곡률보다 큰 제 2 곡률을 갖도록 복원가능하게 변형되며, 변형되는 동안의 상기 제 1 프레임에 대해 상대적으로 운동하도록 상기 제 1 프레임에 이동가능하도록 결합되는 제 2 프레임으로 이루어지는 웨어러블 스마트 디바이스를 제공한다.
상기 플렉서블 디스플레이부는 상기 제 1 프레임에 부착되며, 상기 제 1 프레임과 함께 상기 제 1 곡률로 복원가능하게 변형될 수 있다. 상기 제 1 프레임은 긴 판형 몸체로 이루어질 수 있다. 상기 제 1 프레임은 이의 길이방향을 따라 배치되는 다수개의 노치를 가질 수 있으며, 상기 노치들은 제 1 프레임의 양 측부에 번갈아가며 배치될 수 있다.
상기 제 2 프레임은 상기 웨어러블 스마트 디바이스를 작동시키기 위한 부품들을 수용하는 공간을 형성하도록 구성될 수 있다. 상기 제 2 프레임은 상기 제 1 프레임보다 사용자에게 가깝게 배치되며, 상기 제 1 프레임의 하부에 배치될 수 있다. 상기 제 2 프레임은 상기 제 1 프레임에 슬라이드 가능하게 결합될 수 있으며, 상기 제 2 프레임은 변형되는 동안 상기 제 1 프레임에 대해 길이방향 바깥쪽으로 상대적으로 이동할 수 있다.
상기 제 2 프레임은 이의 길이방향을 따라 배치되는 다수개의 절개부들을 포함할 수 있다. 다른 한편, 상기 제 2 프레임은 서로 연결된 다수개의 링크들로 이루어질 수 있다. 상기 링크들은 이들 사이의 각도를 조절가능하도록 구성될 수 있다. 보다 상세하게는, 상기 제 2 프레임은: 다수개의 홈들을 포함하는 제 1 링크: 및 상기 제 1 링크에 연결되며, 상기 제 1 링크에 대한 각도가 변화되도록 상기 홈들중 어느 하나와 결합되는 돌기를 포함하는 제 2 링크로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 웨어러블 스마트 디바이스는 상기 제 1 및 제 2 프레임들중 어느 하나에 제공되는 슬롯; 및 상기 제 1 및 제 2 프레임들중 다른 하나에 상기 슬롯에 결합되게 제공되며, 상기 슬롯을 따라 이동가능한 후크 또는 돌기를 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 웨어러블 스마트 디바이스는 상기 제 1 프레임 및 제 2 프레임을 감싸도록 구성되며, 소정의 곡률을 갖도록 복원가능하게 변형되는 커버를 더 포함할 수 있다. 상기 커버는 상기 플렉서블 디스플레이가 위치되는 개구부를 포함할 수 있다. 상기 커버는 서로 소정간격으로 이격된 다수개의 링크부재로 이루어지질 수 있으며, 또한, 서로 인접한 링크부재들을 연결하며 상기 커버가 변형될 때 함께 변형되는 중간부재를 포함할 수 있다. 상기 링크부재는 상기 커버가 변형할 때, 함께 변형되지 않을 수 있다.
상기 링크부재들은 상기 커버가 변형될 때, 서로 간섭하지 않도록 구성될 수 있다. 보다 상세하게는, 상기 커버의 길이방향에 평행하게 배치되는 상기 링크부재의 측부는 윗변보다 짧은 아랫변을 가질 수 있다. 또한, 상기 커버의 길이방향에 평행하게 배치되는 상기 링크부재의 측부는 역사다리꼴 형상을 가질 수 있다.
더 나아가, a: 상기 커버의 길이방향에 나란하게 배치되는 상기 링크부재의 측부에서의 아랫변 길이; b: 상기 커버가 변형될 때, 서로 인접한 상기 링크부재들의 측부들의 아랫변들 사이의 간격; t: 상기 커버의 두께; α: 상기 커버가 변형될 때, 변형된 커버가 형성하는 원주의 각도; r: 상기 커버가 변형될 때, 상기 변형된 커버의 반경방향 최외각에서의 곡률반경; 및 e: 상기 커버의 변형된 부위에 포함된 상기 링크부재들의 갯수일 때, 상기 a와 b의 합은 다음 식
Figure pat00001
에 의해 결정될 수 있다.
한편, 본 발명의 제 2 측면에 따르면, 본 발명은 플렉서블 디스플레이부; 상기 플렉서블 디스플레이부과 다른 부품들을 지지하며, 사용자의 신체에 착용되기 위해 소정의 곡률을 갖도록 복원가능하게 변형되는 프레임; 상기 프레임을 감싸며 상기 프레임과 함께 소정의 곡률로 복원가능하게 변형되는 커버로 이루어지며, 상기 커버는: 상기 커버가 변형될 때 변형되지 않는 다수개의 제 1 몸체와; 상기 제 1 몸체들 사이에 각각 배치되며 상기 커버가 변형될 때 함께 변형되는 제 2 몸체를 포함하는 웨어러블 스마트 디바이스를 제공할 수 있다.
상기 제 1 몸체들은 서로 소정간격으로 이격되며, 상기 제 2 몸체는 서로 인접한 제 2 몸체들을 연결하도록 구성될 수 있다. 상기 제 1 몸체는 상기 커버가 변형될 때, 서로 간섭하지 않도록 구성될 수 있다. 보다 상세하게는, 상기 커버의 길이방향에 평행하게 배치되는 상기 제 1 몸체의 측부는 윗변보다 짧은 아랫변을 가질 수 있다. 또한, 상기 커버의 길이방향에 평행하게 배치되는 상기 제 1 몸체의 측부는 역사다리꼴 형상을 가질 있다.
더 나아가, a: 상기 커버의 길이방향에 나란하게 배치되는 상기 제 1 몸체의 측부에서의 아랫변 길이; b: 상기 커버가 변형될 때, 서로 인접한 상기 제 1 몸체의 측부들의 아랫변들 사이의 간격; t: 상기 커버의 두께; α: 상기 커버가 변형될 때, 변형된 커버가 형성하는 원주의 각도; r: 상기 커버가 변형될 때, 상기 변형된 커버의 반경방향 최외각에서의 곡률반경; 및 e: 상기 커버의 변형된 부위에 포함된 상기 제 1 몸체들의 갯수일 때, 상기 a와 b의 합은 다음 식
Figure pat00002
에 의해 결정될 수 있다.
본 발명에서 제 2 프레임은 제 1 프레임에 대한 상대적인 운동이 가능하도록 제 1 프레임에 이동가능하게 결합된다. 따라서, 사용자에게 착용될 때, 특히 사용자에게 인접한 제 2 프레임은 제 1 프레임에 상대적으로 큰 곡률로 변형하면서도 원활한 곡률 및 곡면을 형성할 수 있다. 이러한 이유로 제 1 및 제 2 프레임은 서로간의 결합에 의해 구조적인 안정적을 제공하면서 동시에 허용된 상대적인 운동에 의해 형성된 원활한 곡률 및 곡면에 의해 사용자가 웨어러블 스마트 디바이스를 편안하게 착용할 수 있게 한다.
또한, 커버는 자신이 변형될 때 변형되지 않는 링크부재와 함께 변형되는 중간부재를 포함하며, 이들 링크부재와 중간부재는 최적으로 배치되고 설계될 수 있다. 따라서, 웨어러블 스마트 디바이스가 착용을 위해 변형될 때, 이의 최내측부에서의 주름은 방지될 수 있으며, 최내측부 뿐만아니라 최외측부도 부드러운 곡률 및 곡면을 갖도록 변형될 수 있다. 이러한 이유로, 사용자는 웨어러블 스마트 디바이스을 편안하게 착용할 수 있으며, 상기 디바이스의 외관도 향상될 수 있다.
더 나아가, 구조적 특징들에 의해 제 1 및 제 2 프레임과 커버은 사용자에게 착용될 때, 사용자에게 맞는 곡률로 용이하게 변형될 수 있으며, 편안한 착용감으로 인해 장시간 착용할 수 있다. 따라서, 사용자는 웨어러블 스마트 디바이스를 편리하게 착용 및 사용할 수 있다.
본 발명의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 발명의 바람직한 실시 예와 같은 특정 실시 예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명과 관련된 웨어러블 스마트 디바이스의 구성(configuration)을 나타내는 블록도이다.
도 2는 웨어러블 스마트 디바이스를 나타내는 사시도이다.
도 3은 웨어러블 스마트 디바이스를 나타내는 측면도이다.
도 4는 도 1의 A-A선을 따라 얻어진 웨어러블 스마트 디바이스를 나타내는 단면도이다.
도 5는 사용자의 손목에 착용되도록 변형된 웨어러블 스마트 디바이스를 보여주는 측면도이다.
도 6은 웨어러블 스마트 디바이스의 제 1 및 제 2 프레임들을 보여주는 사시도와 B-B선을 따라 얻어진 부분 단면도이다.
도 7은 제 1 및 제 2 프레임들을 보여주는 측면도이다.
도 8은 변형된 제 1 및 제 2 프레임들 사이의 관계를 보여주는 개략도이다.
도 9는 사용자의 손목에 착용되도록 변형된 제 1 및 제 2 프레임을 보여주는 측면도이다.
도 10은 웨어러블 스마트 디바이스의 제 1 및 제 2 프레임의 변형예를 보여주는 측면도 및 부분 확대 사시도이다.
도 11은 도 10의 제 1 및 제 2 프레임의 바닥부를 보여주는 사시도이다.
도 12는 도 10의 C-C선을 따라 얻어지는 단면도이다.
도 13은 사용자의 손목에 착용되도록 변형된 제 1 및 제 2 프레임의 변형예를 나타내는 측면도이다.
도 14는 사용자의 손목에 착용되도록 변형된 제 1 및 제 2 프레임을 보여주는 저면도이다.
도 15는 웨어러블 스마트 디바이스의 커버의 일부를 보여주는 개략도들이다.
도 16은 웨어러블 스마트 디바이스에서 커버의 링크부재들 사이의 관계를 보여주는 개략도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서,"이루어진다(comprise)", "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. 또한, 같은 이유에서, 본 출원은 개시된 발명의 의도된 기술적 목적 및 효과에서 벗어나지 않는 한 앞선 언급된 용어를 사용하여 설명된 관련 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품의 조합으로부터도 일부 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품등이 생략된 조합도 포괄하고 있음도 이해되어야 한다.
본 명세서에서 설명되는 스마트 디바이스에는 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook), 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 워치형 단말기 (smartwatch), 글래스형 단말기 (smart glass), HMD(head mounted display)) 등이 포함될 수 있다.
그러나, 본 명세서에 기재된 실시 예에 따른 구성은 웨어러블 스마트 디바이스에만 적용 가능한 경우를 제외하면, 다른 일반적인 스마트 디바이스에도 적용될 수도 있음을 본 기술분야의 당업자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명과 관련된 웨어러블 스마트 디바이스를 설명하기 위한 블록도이며, 이를 참조하여 웨어러블 스마트 디바이스의 일반적인 구성(configuration)을 설명하면 다음과 같다.
상기 웨어러블 스마트 디바이스(10)는 무선 통신부(11), 입력부(12), 감지부(14), 출력부(15), 인터페이스부(16), 메모리(17), 제어부(18) 및 전원 공급부(19) 등을 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 구성요소들은 웨어러블 스마트 디바이스를 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니어서, 본 명세서 상에서 설명되는 웨어러블 스마트 디바이스는 위에서 열거된 구성요소들 보다 많거나, 또는 적은 구성요소들을 가질 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 구성요소들 중 무선 통신부(11)는, 웨어러블 스마트 디바이스(10)와 무선 통신 시스템 사이, 웨어러블 스마트 디바이스(10)와 다른 스마트 디바이스(10) 사이, 또는 웨어러블 스마트 디바이스(10)와 외부서버 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 또한, 상기 무선 통신부(11)는, 웨어러블 스마트 디바이스(10)를 하나 이상의 네트워크에 연결하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다.
이러한 무선 통신부(11)는, 방송 수신 모듈(11a), 이동통신 모듈(11b), 무선 인터넷 모듈(11c), 근거리 통신 모듈(11d), 위치정보 모듈(11e) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
입력부(12)는, 영상 신호 입력을 위한 카메라(12a) 또는 영상 입력부, 오디오 신호 입력을 위한 마이크로폰(microphone, 12b), 또는 오디오 입력부, 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 사용자 입력부(12c, 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.
센싱부(14)는 웨어러블 스마트 디바이스내의 정보, 웨어러블 스마트 디바이스를 둘러싼 주변 환경 정보 및 사용자 정보 중 적어도 하나를 센싱하기 위한 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 센싱부(14)는 근접센서(14a, proximity sensor), 조도 센서(14b, 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(12a 참조)), 마이크로폰(microphone, 12b 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 웨어러블 스마트 디바이스는, 이러한 센서들 중 적어도 둘 이상의 센서에서 센싱되는 정보들을 조합하여 활용할 수 있다.
출력부(15)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 디스플레이부(15a), 음향 출력부(15b), 햅틱 모듈(15c), 광 출력부(15d) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 디스플레이부(15a)는 터치 센서와 상호 레이어 구조를 이루거나 일체형으로 형성됨으로써, 터치 스크린을 구현할 수 있다. 이러한 터치 스크린은, 웨어러블 스마트 디바이스(10)와 사용자 사이의 입력 인터페이스를 제공하는 사용자 입력부(12c)로써 기능함과 동시에, 웨어러블 스마트 디바이스(10)와 사용자 사이의 출력 인터페이스를 제공할 수 있다.
인터페이스부(16)는 웨어러블 스마트 디바이스(10)에 연결되는 다양한 종류의 외부 기기와의 통로 역할을 수행한다. 이러한 인터페이스부(16)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. 웨어러블 스마트 디바이스(10)에서는, 상기 인터페이스부(16)에 외부 기기가 연결되는 것에 대응하여, 연결된 외부 기기와 관련된 적절할 제어를 수행할 수 있다.
또한, 메모리(17)는 웨어러블 스마트 디바이스(10)의 다양한 기능을 지원하는 데이터를 저장한다. 메모리(17)는 웨어러블 스마트 디바이스(10)에서 구동되는 다수의 응용 프로그램(application program 또는 애플리케이션(application)), 웨어러블 스마트 디바이스(10)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, 웨어러블 스마트 디바이스(10)의 기본적인 기능(예를 들어, 전화 착신, 발신 기능, 메시지 수신, 발신 기능)을 위하여 출고 당시부터 웨어러블 스마트 디바이스(10)상에 존재할 수 있다. 한편, 응용 프로그램은, 메모리(17)에 저장되고, 웨어러블 스마트 디바이스(10) 상에 설치되어, 제어부(18)에 의하여 상기 웨어러블 스마트 디바이스의 동작(또는 기능)을 수행하도록 구동될 수 있다.
제어부(18)는 상기 응용 프로그램과 관련된 동작 외에도, 통상적으로 웨어러블 스마트 디바이스(10)의 전반적인 동작을 제어한다. 제어부(18)는 위에서 살펴본 구성요소들을 통해 입력 또는 출력되는 신호, 데이터, 정보 등을 처리하거나 메모리(17)에 저장된 응용 프로그램을 구동함으로써, 사용자에게 적절한 정보 또는 기능을 제공 또는 처리할 수 있다.
또한, 제어부(18)는 메모리(17)에 저장된 응용 프로그램을 구동하기 위하여, 도 1에서 함께 살펴본 구성요소들 중 적어도 일부를 제어할 수 있다. 나아가, 제어부(18)는 상기 응용 프로그램의 구동을 위하여, 웨어러블 스마트 디바이스(10)에 포함된 구성요소들 중 적어도 둘 이상을 서로 조합하여 동작시킬 수 있다.
전원공급부(19)는 제어부(18)의 제어 하에서, 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 웨어러블 스마트 디바이스(10)에 포함된 각 구성요소들에 전원을 공급한다. 이러한 전원공급부(19)는 배터리(19a:도 4참조)를 포함하며, 상기 배터리(19a)는 내장형 배터리 또는 교체가능한 형태의 배터리가 될 수 있다.
상기 각 구성요소들 중 적어도 일부는, 이하에서 설명되는 다양한 실시 예들에 따른 웨어러블 스마트 디바이스(10)의 동작, 제어, 또는 제어방법을 구현하기 위하여 서로 협력하여 동작할 수 있다. 또한, 상기 웨어러블 스마트 디바이스(10)의 동작, 제어, 또는 제어방법은 상기 메모리(17)에 저장된 적어도 하나의 응용 프로그램의 구동에 의하여 웨어러블 스마트 디바이스(10) 상에서 구현될 수 있다.
뒤따르는 나머지 도면들에서 웨어러블 스마트 디바이스(10)는 사용자의 신체, 특히 사용자의 손목에 착용가능한 타입, 즉 시계 또는 팔찌형태를 가지는 것으로 도시된다. 그러나, 본 발명은 여기에 한정되지 않고 클립 타입, 글래스 타입 또는 2 이상의 바디들이 상대 이동 가능하게 결합되는 폴더 타입, 플립 타입, 슬라이드 타입, 스윙 타입, 스위블 타입 등 다양한 구조에 적용될 수 있다. 즉, 웨어러블 스마트 디바이스(10)의 특정 유형에 대한 구성 및 이에 대한 설명은 해당 웨어러블 스마트 디바이스(10)의 특정 유형 뿐만 아니라 다른 타입의 웨어러블 스마트 디바이스(10)에도 일반적으로 적용될 수 있다.
상술된 웨어러블 스마트 디바이스(10)의 일반적인 구성에 뒤이어, 관련된 도면을 참조하여 웨어러블 스마트 디바이스(10)의 전체구조가 개략적으로 설명된다. 이와 관련하여, 도 2는 웨어러블 스마트 디바이스를 나타내는 사시도이며, 도 3은 웨어러블 스마트 디바이스를 나타내는 측면도이다. 또한, 도 4는 도 1의 A-A선을 따라 얻어진 웨어러블 스마트 디바이스를 나타내는 단면도이며, 도 5는 사용자의 손목에 착용되도록 변형된 웨어러블 스마트 디바이스를 보여주는 측면도이다.
웨어러블 스마트 디바이스(10)는 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 디바이스(10)의 내부에 배치되는 프레임(100,200)을 가질 수 있다. 이러한 프레임의 제 1 예(example)(100,200)는 도 6-도 9에서 보다 상세하게 도시되며, 두 개의 프레임들(100,200)로 이루어지는 프레임 어셈블리로도 설명될 수 있다. 프레임(100,200)는 기본적으로 웨어러블 스마트 디바이스(10)의 작동에 요구되는 다양한 전자부품들을 지지하도록 구성될 수 있다. 또한, 프레임(100,200)는 전자부품들을 수용하는 공간을 형성하도록 구성될 수 있다. 추가적으로, 프레임의 제 1 예(100,200)에 유사한 프레임의 제 2 예(300,400)가 도 10-도 14에 도시된다. 프레임의 제 2 예(300,400)는 도 6-도 9에 따른 프레임의 제 1 예(100,200)를 대신하여 웨어러블 스마트 디바이스(10)의 내부에 배치될 수 있으며, 앞서 설명된 것과 동일한 기능을 수행할 수 있다.
웨어러블 스마트 디바이스(10)는 외형을 형성하는 커버(500)를 가질 수 있다. 커버(500)는 도 3에도 잘 나타나는 바와 같이, 프레임(100,200)를 감싸도록 구성되며, 이에 따라 프레임(100,200)뿐만 아니라 이 프레임(100,200)에 의해 지지되거나 수용되는 전자부품들을 보호할 수 있다. 마찬가지로, 커버(500)는 프레임의 제 1 예(100,200) 대신에 프레임의 제 2 예(300,400)를 같은 방식으로 감쌀 수 있다.
도 2에서 웨어러블 스마트 디바이스(10)의 내부를 잘 보여주기 위해 디스플레이부(15a)의 모듈(15e)를 포함한 일부 부품들이 제거되어 있다. 따라서, 웨어러블 스마트 디바이스(10)의 모든 부품들은 도 2 보다는 도 4 및 도 5에서 보다 잘 나타나 있다.
도 4를 참조하면, 웨어러블 스마트 디바이스(10)는 디스플레이부(15a)를 포함할 수 있다. 디스플레이부(15a)는 웨어러블 스마트 디바이스(10)가 착용된 상태에서 사용자에게 잘 보여지도록 상기 디바이스(10)으로부터 노출될 수 있다. 디스플레이부(15a)는 프레임의 제 1 예(100,200) 또는 제 2 예(300,400)에 의해 지지될 수 있다. 또한, 노출된 디스플레이부(15a)는 커버(500)와 함께 웨어러블 스마트 디바이스(10)의 외형을 형성할 수 있다. 디스플레이부(15a)는 사용자에게 다양한 정보를 제공할 수 있다. 보다 상세하게는, 디스플레이부(15a)는 웨어러블 스마트 디바이스(10)에서 처리되는 정보를 표시할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이부(15a)는 다양한 이미지 및 텍스트 정보를 기본적으로 출력하며, 웨어러블 스마트 디바이스(10)에서 구동되는 응용 프로그램의 실행화면 정보 또는 이러한 실행화면 정보에 따른 UI(User Interface), GUI(Graphic User Interface) 정보를 표시할 수 있다.
디스플레이부(15a)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(15a)는 필요에 따라 웨어러블 스마트 디바이스(10)에 2개 이상 제공될 수 있다. 예를 들어, 도시된 디스플레이부(15a)에 대향되는 위치에서 사용자에게 노출되도록, 즉 도 4에서 상부의 디스플레이부(15a)에 대향되는 디바이스(10)의 바닥부에, 추가적인 디스플레이부가 제공될 수도 있다.
디스플레이부(15a)는 디스플레이 모듈(15e)과 상기 디스플레이 모듈(15e)을 커버하는 윈도우(15f)를 포함할 수 있다. 디스플레이 모듈(15e)는 앞서 설명된 바와 같은 LCD, OLED와 같은 디스플레이 소자로 이루어질 수 있으며, 실제적으로 화상정보를 표시하는 구성요소이다. 윈도우(15f)는 디스플레이 모듈(15e)의 사용자에게 노출되는 부분에 배치될 수 있으며, 상기 디스플레이 모듈(15e)를 외부로부터 보호할 수 있다. 이러한 보호기능이외에도 윈도우(15f)는 이를 통해 디스플레이 모듈(15e)에 표시되는 정보를 사용에게 보여지게 허용해야 한다. 따라서, 윈도우(15f)는 적절한 강도 및 투명도를 갖는 재질로 이루어질 수 있다. 또한, 윈도우(15f)가 전체적으로 투명한 재질로 이루어면, 디스플레이 모듈(15e) 뿐만 아니라 웨어러블 스마트 디바이스(10)의 다른 부분 또는 내부 부품들이 사용자에게 노출될 수 있으며, 이러한 노출은 상기 디바이스(10)의 외관을 저해할 수 있다. 따라서, 바람직하게는, 디스플레이 모듈(15e)의 화상정보를 노출하기 위한 소정의 영역을 제외한 윈도우(15f)의 일부는 불투명하게 구성될 수 있다. 보다 상세하게는, 윈도우(15f)의 배면에서 디스플레이 모듈(15e)를 감싸는 외주부는 불투명한 레이어가 도포되거나 부착될 수 있다. 이러한 불투명한 레이어는 베젤로 불릴 수 있다. 윈도우(15f)의 배면에 디스플레이 모듈(15e)는 도 4에 도시된 바와 같이, 직접적으로 부착될 수 있다. 디스플레이 모듈(15e)는 여러가지 방법으로 윈도우(15f) 직접 부착될 수 있으며, 접착제가 직접적 부착을 위해 가장 편리하게 사용될 수 있다.
디스플레이부(15a)는 터치 방식에 의하여 제어 명령을 입력 받을 수 있도록, 디스플레이부(15a)에 대한 터치를 감지하는 터치센서(미도시)를 포함할 수 있다. 이를 이용하여, 디스플레이부(15a)에 대하여 터치가 이루어지면, 터치센서는 상기 터치를 감지하고, 제어부(18)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(15f)와 디스플레이 모듈(15e) 사이에 배치되거나, 윈도우(15f)의 배면에 직접 패터닝되는 메탈 와이어가 될 수도 있다. 또는, 터치센서는 디스플레이 모듈(15e)과 일체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 터치센서는, 디스플레이 모듈(15e)의 기판 상에 배치되거나, 디스플레이 모듈(15e)의 내부에 구비될 수 있다.이처럼, 디스플레이부(15a)는 터치센서와 함께 터치 스크린을 형성할 수 있으며, 이 경우에 터치 스크린은 사용자 입력부(12c, 도 1 참조)로 기능할 수 있다. 필요에 따라, 터치 스크린인 디스플레이부(15a)에 인접하게 물리적 키(예를 들어 푸쉬 키)가 사용자 입력부(12c)로써 사용자의 편리한 입력을 위해 추가적으로 제공될 수도 있다.
웨어러블 스마트 디바이스(10)는 또한 그 내부에 배치되는 음향출력모듈(15b)를 가질 수 있다. 음향 출력모듈(15b)는 통화음을 사용자의 귀에 전달시키는 리시버(receiver)로 이루어질 수 있다. 또한, 각종 알람음이나 멀티미디어의 재생음을 출력하기 위해 라우드 스피커(loud speaker)가 추가적인 음향출력모듈로써 웨어러블 스마트 디바이스(10)내에 설치될 수 있다. 또한, 웨어러블 스마트 디바이스(10)는 그 내부에 배치되는 마이크(12b)를 가질 수 있다. 마이크(12b)는 사용자의 음성뿐만 아니라 다른 소리들을 상기 디바이스(10)에 입력시킬 수 있다. 이러한 음향출력모듈(15b) 및 마이크(12b)는 프레임의 제 1 예(100,200) 또는 제 2 예(300,400)에 의해 지지되거나 수용될 수 있다. 보다 상세하게는, 음향출력모듈(15b)는 웨어러블 스마트 디바이스(10)를 이용하여 통화를 할 때 사용자의 귀 가까이에 배치되도록 웨어러블 스마트 디바이스(10), 보다 정확하게는 프레임 제 1 예(100,200)또는 프레임의 제 2 예(300,400)의 길이방향 끝단들 중 어느 하나에 설치될 수 있다. 마찬가지로, 마이크(12b)는 통화할 때 사용자의 입 가까이에 배치되도록 웨어러블 스마트 디바이스(10), 보다 정확하게는 프레임 제 1 예(100,200)또는 프레임의 제 2 예(300,400)의 길이방향 끝단들 중 다른 하나에 배치될 수 있다. 즉, 음향출력모듈(15b)와 마이크(12b)는 웨어러블 스마트 디바이스(10), 정확하게는 프레임 제 1 예(100,200)또는 프레임의 제 2 예(300,400)의 서로 대향되는 길이방향 끝단들에 각각 배치될 수 있다. 이와 같은 음향출력모듈(15b)와 마이크(12b)의 배치는 관련된 구성요소들과 함께 나중에 더 상세하게 설명된다.
웨어러블 스마트 디바이스(10)는 햅틱모듈(15c)을 그 내부에 포함할 수 있다. 햅틱모듈(15c)은 사용자의 입력에 대해 촉각적인 피드백을 제공하도록 구성될 수 있다. 햅틱모듈(15c)은 도시된 바와 같이 진동모터로 이루어질 수 있으며, 다양한 장치들이 햅틱모듈(15c)로서 적용될 수 있다. 또한, 이러한 햅틱모듈(15c)은 촉각적 피드백이외에도 진동에 의해 사용자에게 웨어러블 스마트 디바이스(10)의 다양한 상태를 알려줄 수 있다. 웨어러블 스마트 디바이스(10)는 또한, 기판(13)을 그 내부에 포함할 수 있다. 기판(13)은 각종 전자부품, 특히 제어부(18)를 구성하는 각종 프로세서들이 이들을 보조하는 다른 회로 및 소자들과 함께 장착되는 구성요소이며, 웨어러블 스마트 디바이스(10) 보다 상세하게는 이의 모든 구성요소들(11-19)의 작동을 전체적으로 제어할 수 있다. 더 나아가, 웨어러블 스마트 디바이스(10)는 전원을 공급하기 위한 전원공급부(19)로써 배터리(19a, 도 1 참조)를 포함할 수 있다. 배터리(19a)는 디바이스(10)에 내장되거나(built-in) 디바이스(10)에 착탈가능할게 설치될 수 있다. 배터리(19a)는 터미널에 연결되는 전원 케이블을 통하여 충전될 수 있다. 또한, 배터리(19a)는 무선충전기기를 통하여 무선충전 가능하도록 구성될 수도 있다. 상기 무선충전은 자기유도방식 또는 공진방식(자기공명방식)에 의하여 구현될 수 있다. 도시된 바와 같이, 이러한 햅틱모듈(15c), 기판(13) 및 배터리(19a)는 모두 프레임의 제 1 예(100,200) 또는 제 2 예(300,400)에 의해 지지되거나 수용될 수 있다.
앞서 설명된 각종 부품들과 더불어, 웨어러블 스마트 디바이스(10)는 사용자의 신체에 착용될 수 있다. 웨어러블 스마트 디바이스(10)는 사용자의 신체 특히 사용자의 손목에 시계 또는 팔찌로서 착용되도록 구성될 수 있다. 사용자의 손목은 큰 곡률을 포함하고 있으므로, 이와 같은 손목에 감기기 위해서 도 5에 도시된 바와 같이, 웨어러블 스마트 디바이스(10)도 마찬가지로 큰 곡률을 갖도록 변형되도록 구성된다. 웨어러블 스마트 디바이스(10)의 변형을 위해서는 이의 외형 및 골격의 변형이 기본적으로 요구되므로, 외형을 형성하는 커버(500)와 골격을 형성하는 프레임들(100-400)이 실제적으로 큰 곡률로 변형되게 구성될 수 있다. 도 5에서 비교를 위해 도면상 우측부분만이 사용자의 손목에 감기도록 변형되며 좌측부분은 변형되지 않는다. 한편, 웨어러블 스마트 디바이스(10)의 대부분의 부분들이 사용자의 손목에 착용되기 위해서 변형되어야 하므로, 프레임들(100-400) 및 커버(500)에 추가적으로 큰 부품들도 변형될 필요가 있다. 그러나, 웨어러블 스마트 디바이스(10)는 기판(13)과 같이 변형가능한 재질로 만들기 어려운 부품들을 포함할 수 있다. 따라서, 웨어러블 스마트 디바이스(10)는 변형불가 부품들을 수용하기 위해 비변형부를 포함할 수 있다. 또한, 다른 기능적인 이유로 웨어러블 스마트 디바이스(10)는 비변형부를 필요로 할 수 있다. 이러한 목적을 위해 적어도 웨어러블 스마트 디바이스(10)의 커버(500)가 비변형부(530)를 포함할 수 있다. 따라서, 프레임들(100,200,300,400)이 전체적으로 변형가능하다 하더라도 외형을 형성하는 커버(500)의 비변형부(530)에 의해 웨어러블 스마트 디바이스(10) 자체는 일정부분의 비변형부를 가질 수 있다. 변형된 웨어러블 스마트 디바이스(10)가 좋은 외관을 갖기 위해서는 상기 디바이스(10)가 대칭적으로 변형되는 것이 바람직하다. 따라서, 비변형부 (커버의 비변형부(530) 포함)는 웨어러블 스마트 디바이스(10)의 길이방향 중앙부에 위치될 수 있다. 즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 중앙부의 비변형부를 제외한 나머지 부분, 도면상 좌측부 및 우측부가 사용자에게 착용되도록 변형될 수 있다. 만일 웨어러블 스마트 디바이스(10)가 변형된 상태를 유지할 수 있는 메커니즘을 포함하면, 사용자는 도 5에 도시된 바와 같이, 디바이스(10)의 비변형부를 제외한 다른 부분들을 변형시킨 후 계속적으로 착용할 수 있다. 다른 한편, 웨어러블 스마트 디바이스(10)는 이의 길이방향 양 끝단들에 설치되는 결합 메커니즘을 포함할 수 있다. 웨어러블 스마트 디바이스(10)가 변형된 후, 결합 메커니즘에 의해 상기 디바이스(10)의 길이방향 양 끝단들은 서로 연결될 수 있으며, 사용자가 계속적으로 상기 디바이스(10)를 착용할 수 있다.
한편, 적어도 웨어러블 스마트 디바이스(10)를 벗기 위해서는, 상기 디바이스(10)는 변형된 상태로부터 이전 상태로 복원되거나 펼쳐질 필요가 있다. 따라서, 웨어러블 스마트 디바이스(10)는 원 상태로 복원되도록 구성될 수 있다. 실제적으로 외형 및 골격을 형성하는 프레임들(100-400) 및 커버(500)이 원 상태로 복원되도록 구성될 수 있다. 앞서 설명된 변형 및 복원을 고려할 때, 웨어러블 스마트 디바이스(10), 즉 프레임들(100-400) 및 커버(500)는 소정의 곡률을 갖도록 복원가능하게 변형되도록 구성될 수 있다. 따라서, 프레임들(100-400) 및 커버(500)는 이와 같은 복원가능한 변형, 즉 탄성적 굽힘을 위하여 기본적으로 금속이나 플라스틱과 같은 어느정도의 유연성(flexibility) 또는 탄성(elasticity)를 갖는 재질로 만들어질 수 있다.
웨어러블 스마트 디바이스(10)의 전체적인 변형과 관련하여, 내부 부품들의 변형이나 배치도 함께 고려되어야 한다. 먼저, 디스플레이부(15a)는 도시된 바와 같이, 사용자에게 보다 많은 정보를 편리하게 제공하기 위해 큰 크기를 가질 수 있으며, 이와 같은 큰 크기를 갖기 위해 디바이스(10)의 길이방향 전체에 걸쳐 연장될 수 있다. 따라서, 디스플레이부(15a)도 디바이스(10)와 함께 복원가능하게 변형하도록 구성될 수 있다. 보다 상세하게는, 디스플레이부(15a), 즉 모듈(15e) 및 윈도우(15f)는 전체적으로 변형가능한 플라스틱과 같은 재질로 이루어진 플렉서블 디스플레이(flexible display)로 이루어질 수 있다. 또한, 기판(13)은 변형가능한 재질로 만들어지기 어렵다. 따라서, 상기 기판중 제 1 기판(13a)는 중앙의 비변형부에 먼저 수용될 수 있다. 또한, 웨어러블 스마트 디바이스(10)에서 비변형부에 바로 인접한 부위는 다른 부위들과 비교할 때 적게 변형되므로, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 이와 같은 인접한 부위들에 제 2 기판들(13b)이 수용될 수 있다. 진동모터(15c)도 변형되기 어려우므로 마찬가지로 비변형부에 수용될 수 있다. 한편, 배터리(19a)는 플렉서블한 재질로 제조될 수 있다. 따라서, 웨어러블 스마트 디바이스(10)에 충분한 전력을 공급하기 위해서 배터리(19a)는 큰 크기를 갖도록 제작될 수 있으며, 상기 디바이스(10)와 함께 복원 가능하게 변형될 수 있다. 디바이스(10)내의 공간을 효율적으로 사용하기 위해 큰 크기의 배터리(19a)가 디바이스(10)의 변형부, 도면상 좌우측부들내에 기판(13)과 동일평면상에 배치될 수 있다. 음향출력모듈(15b) 및 마이크(12b)는 비록 변형될 수 없으나 상당히 작은 크기를 갖는다. 따라서, 음향출력모듈(15b) 및 마이크(12b)은 변형이 발생되지 않는 웨어러블 스마트 디바이스(10)의 길이방향 양 끝단들에 각각 배치될 수 있다.
웨어러블 스마트 디바이스(10)는 앞서 설명된 바와 같이, 사용자의 손목에 맞는 큰 곡률을 갖도록 변형, 즉 굽히거나 휘어지고, 이후 사용자의 손목에 착용될 수 있다. 또한, 상기 디바이스(10)는 다시 원 상태로 복원, 즉 펼쳐짐으로써 사용자의 손목으로부터 벗겨질 수 있다. 더 나아가, 상기 디바이스(10)는 완전히 복원되면 즉 완전히 펼쳐지면, 도 3 및 4에 도시된 바와 같이 바 형태를 가질 수 있다. 즉, 웨어러블 스마트 디바이스(10)는 사용자의 손목에서 벗겨지면 통상적인 이동 단말기와 같은 형상을 가질 수 있다. 따라서, 사용자는 필요한 경우, 손목에 착용한 웨어러블 스마트 디바이스(10)를 벗어서 통상적인 이동단말기처럼 사용할 수 있다. 가장 대표적으로 사용자는 벗겨진 웨어러블 스마트 디바이스(10)를 손에 들고 전화통화를 할 수 있다. 앞서 설명된 바와 같이, 음향출력모듈(15b) 및 마이크(12b)는 웨어러블 스마트 디바이스(10) 양 끝단에 배치된다. 따라서, 완전히 펼쳐진 웨어러블 스마트 디바이스(10)를 사용자가 손으로 잡은 상태에서 얼굴에 갖다대면, 음향출력모듈(15b) 및 마이크(12b)는 각각 사용자의 귀와 입에 인접하게 배치될 수 있으며, 사용자는 편안하게 전화통화를 할 수 있다. 기본적으로, 웨어러블 스마트 디바이스(10)는 변형되어 사용자에게 착용된 때에서 모든 이동 단말기로서의 기능들, 예를 들어, 통신 및 멀티미디어 기능들을 수행할 수 있다.
한편, 사용중 변형 및 복원을 반복하는 웨어러블 스마트 디바이스(10)에서, 커버(500)과는 다르게 골격을 형성하는 프레임(100-400)은 수용되거나 지지되는 각종 부품들과 함께 변형 및 복원을 반복해야 한다. 따라서, 프레임(100-400)은 그와 같은 기능을 고려하여 설계될 필요가 있다. 이러한 프레임들중에서 제 1 예에 따른 프레임들(100,200)이 먼저 관련된 도면들을 참조하여 다음에서 보다 상세하게 설명된다.
도 6은 웨어러블 스마트 디바이스의 제 1 및 제 2 프레임들을 보여주는 사시도와 B-B선을 따라 얻어진 부분 단면도이며, 도 7은 제 1 및 제 2 프레임들을 보여주는 측면도이다. 도 8은 변형된 제 1 및 제 2 프레임들 사이의 관계를 보여주는 개략도이며, 도 9는 사용자의 손목에 착용되도록 변형된 제 1 및 제 2 프레임을 보여주는 측면도이다. 또한, 도 1-도 5는 프레임의 제 1 예(100,200)를 포함하는 웨어러블 스마트 디바이스(10)을 보여주고 있으므로, 도 6-도 9에 추가적으로 도 1-도 5도 프레임의 제 1 예(100,200)의 설명에 기본적으로 참조된다.
프레임(100,200)은 앞서 설명된 바와 같이, 다양한 부품들을 지지하거나 수용하므로 이들의 어셈블리는 상당한 크기, 특히 상당한 두께(t)를 가질 수 있다. 또한, 프레임(100,200)은 사용자의 손목에 착용되도록 웨어러블 스마트 디바이스(10)와 함께 큰 곡률로 변형된다. 변형된 프레임(100,200)의 상당한 두께로 인해, 변형된 프레임(100,200) 어셈블리의 반경방향 최외측 평면(R)에서의 곡률/곡률반경과 최내측 평면(R')에서의 곡률/곡률반경 사이에는 큰 차이가 발생된다. 도 7은 프레임(100,200)의 변형전의 최외측/최내측 평면들(R,R')을 참고적으로 보여주며, 도 8은 변형후의 실제적인 반경방향 최외측/최내측 평면들(R,R')을 보여준다. 곡률/곡률반경의 차이는 상기 평면들(R,R')중 어느 하나의 변형이 다른 한 평면의 변형을 제한하는 결과를 가져온다. 따라서, 프레임(100,200)을 서로 하나의 몸체로 된 부재로 형성하는 것은 프레임(100,200)이 원하는 큰 곡률로 변형하는 것을 방해할 수 있다. 이러한 이유로, 웨어러블 스마트 디바이스(10)는 서로 별도의 부재들로 이루어지는 제 1 및 제 2 프레임(100,200)으로 이루어질 수 있으며, 이들 프레임들(100,200)은 부품의 지지및 수용을 위한 하나의 프레임 어셈블리를 형성할 수 있다. 변형시 제 1 및 제 2 프레임들(100,200)사이의 상호관계는 도 8을 참조하여 나중에 보다 상세하게 설명될 것이다. 또한, 앞서 설명된 바와 같이, 제 1 및 제 2 프레임(100,200)은 변형과 복원을 반복하므로, 이들은 소정의 곡률을 갖도록 복원가능하게 변형되도록 구성될 수 있다. 따라서, 제 1 및 제 2 프레임들(100,200)은 복원가능한 변형, 즉 탄성적 굽힙을 위해 플라스틱 또는 금속과 같은 어느정도의 유연성 또는 탄성을 갖는 재질로 만들어질 수 있다.
먼저, 제 1 프레임(100)은 곡률을 갖도록 변형될 때 반경반향 최외각, 즉 상기 최외각 평면(R)에 구조적으로 배치될 수 있다. 즉, 제 1 프레임(100)은 웨어러블 스마트 디바이스(10)의 외부로 노출되는 디스플레이부(15a)에 인접하게 배치될 수 있다. 따라서, 제 1 프레임(100)은 기본적으로 디스플레이부(15a)를 지지하도록 구성될 수 있다. 보다 상세하게는, 길이방향으로 길게 연장되는 디스플레이부(15a)를 지지할 수 있도록 상기 제 1 프레임(100)은 마찬가지로 웨어러블 스마트 디바이스(10)의 길이방향으로 연장되는 긴 플레이트 부재, 즉 스트립 형태의 부재인 몸체(110)로 이루어질 수 있다. 실제적으로 도 3에 도시된 바와 같이, 디스플레이부(15a), 상세하게는 디스플레이 모듈(15e)은 제 1 프레임(100)상에 놓여질 수 있으며, 더 나아가 제 1 프레임(100)에 부착될 수 있다. 또한, 상기 디스플레이 모듈(15e)상에 윈도우(15f)가 놓여질 수 있으며, 마찬가지로 디스플레이 모듈(15e)에 부착될 수 있다. 따라서, 이와 같은 제 1 프레임(100)상의 디스플레이 모듈(15e)과 윈도우(15f)의 적층 및 부착으로 인해 디스플레이부(15a)는 상기 제 1 프레임(100)에의 지지되면서 상기 제 1 프레임(100)상에 부착될 수 있다. 상기 디스플레이 모듈(15e)과 윈도우(15f)의 부착은 다양한 방법에 이루어질 수 있으며, 간단하게는 접착제를 이용할 수 있다. 이와 같은 부착에 의해 디스플레이부(15a)와 제 1 프레임(100)은 일체로 형성되며 이에 따라 디스플레이부(15a)와 제 1 프레임(100)은 함께 복원가능하게 변형되도록 구성될 수 있다.
제 1 프레임(100)은 솔리드한 몸체(110)로 이루어질 수 있으나 이러한 솔리드한 몸체(110)를 변형시키기 위해서는 상대적으로 많은 힘이 요구될 수 있다. 따라서, 용이한 변형을 위해 제 1 프레임(100)은 도 2 및 도 6에 도시된 바와 같이, 적어도 하나의 노치(111)를 포함할 수 있다. 제 1 프레임(100)이 곡률을 갖도록 변형될 때, 즉 탄성적으로 굽혀질 때 요구되는 힘은 제 1 프레임(100)의 길이방향(L)에 수직한 방향, 즉 도 6에 도시된 바와 같은 폭방향(W)의 단면에 영향을 받을 수 있다. 폭방향(W) 단면이 감소되면, 보다 적은 힘이 같은 변형에 요구될 수 있다. 따라서, 폭방향(W)단면을 감소시키도록 노치(111)는 제 1 프레임의 폭방향(W)을 따라 연장될 수 있다.
또한, 보다 용이한 변형을 위해서는 바람직하게는 다수개의 노치들(111)이 제 1 프레임(110)에 형성될 수 있다. 노치들(111)이 폭방향(W)으로 형성되므로, 다수개의 노치들(111)을 제 1 프레임(110)에 제공하기 위해서는 이들은 도시된 바와 같이 제 1 프레임(100)의 길이방향(L)을 따라 배치되며 소정간격으로 서로 이격될 수 있다. 더 나아가, 제 1 프레임(100)의 형상, 즉 플레이트 형상을 고려할 때, 노치(111)는 제 1 프레임(100)폭 방향 전체에 걸쳐 형성될 수는 없다. 따라서, 노치(111)는 제 1 프레임(100)의 어느 한 측부, 상세하게는 제 1 프레임(100)의 길이방향(L)에 나란한 어느 한 측부로부터 안쪽으로 연장되며, 다른 한 측부에 도달하지는 않을 수 있다. 만일, 노치(111)가 제 1 프레임(110)의 어느 한 측부에만 배치되면, 제 1 프레임(100)은 균일하게 변형되기 어려울 수 있다. 따라서, 노치(111)는 도시된 바와 같이, 제 1 프레임(100)의 양측부들에 번갈아가면서 배치될 수 있다. 한편, 앞서 설명된 바와 같이, 웨어러블 스마트 디바이스(10)는 변형되기 어려운 부품들을 포함하므로, 이러한 부품들을 수용하기 위해 비변형부를 가질 필요가 있다. 이러한 이유로, 노치(111)는 제 1 프레임(100)의 길이방향 중앙부를 제외한 나머지 부분들에 형성된다. 따라서, 노치(111)가 생성되지 않으므로, 이러한 중앙부는 다른 부분들에 비해 현저하게 적게 변형될 수 있으며, 이에 따라 실질적인 비변형부(112)를 형성할 수 있다. 비변형부(112)는 커버(500)의 비변형부(530)에 대응되게 위치되며, 도 4에 도시된 바와 같이, 비변형부(530)와 함께 기판(13) 및 햅틱모듈(15c)와 같은 변형불가 부품들을 수용할 수 있다.
제 2 프레임(200)은 기능적으로 웨어러블 스마트 디바이스(10)의 부품들을 수용하도록 구성된다. 제 2 프레임(200)은 구조적으로 부품들을 수용하는 공간을 형성하는 몸체(210)를 가질 수 있으며, 상기 몸체(210)는 실제적으로 컨테이너 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 기판(13), 햅틱모듈(15c), 배터리(19a) 등은 상기 몸체(210)내에 수용될 수 있다. 한정된 웨어러블 스마트 디바이스(10)의 내부공간내에 수용공간을 확보하기 위해 제 2 프레임(200), 상세하게는 이의 바닥부는 제 1 프레임(100)과 소정간격으로 이격될 수 있다. 즉, 제 2 프레임(200)은 도면상 제 1 프레임(100)의 아래에 또는 디바이스(10)의 하부에 배치될 수 있다. 디바이스(10)의 하부는 사용자의 손목에 인접하므로, 제 2 프레임(200)은 제 1 프레임(100)보다 사용자에게 가깝게 배치된다고 설명될 수 있다. 결과적으로, 제 2 프레임(200)은 소정의 수용공간을 형성하며, 제 1 프레임(100)은 디스플레이부(15a)를 지지하면서 형성된 수용공간을 폐쇄하는 역할을 할 수 있다. 이와 같은 배치로 인해 적어도 제 2 프레임(200)의 일부는 곡률을 갖도록 변형될 때 반경반향 최내측, 즉 상기 최내측 면(R')에 구조적으로 배치될 수 있다. 따라서, 최내측면(R')에서 변형된 제 2 프레임(200)이 갖는 곡률 및 곡률반경은 최외측 평면(R)에서 변형된 제 1 프레임(100)이 갖는 곡률 및 곡률반경과는 달라질 수 있다.
제 2 프레임(200)은 부품들을 안정적으로 수용하기 위해 솔리드한 몸체(210)로 이루어질 수 있다. 그러나, 제 2 프레임(200)은 나중에 도 8을 참조하여 설명될 제 1 및 제 2 프레임의 변형사이의 관계에서 나타나는 바와 같이, 제 1 프레임(100)보다 더 큰 곡률로 변경될 수 있다. 즉, 제 2 프레임(200), 특히 최내측면(R')내에 배치되는 제 2 프레임(200)의 바닥부는 제 1 프레임(100)에 비해 더 크게 변형될 수 있다. 따라서, 제 2 프레임(200)이 용이하게 변형될 수 있도록 제 2 프레임(200), 즉 몸체(210)도 도 2, 6, 7, 및 9에 도시된 바와 같이, 적어도 하나의 절개부(cutout)(211)을 포함할 수 있다. 제 1 프레임(100)과 마찬가지로, 변형, 즉 탄성적 굽힘에 요구되는 힘은 도 6에 도시된 바와 같은 폭방향(W)의 단면에 영향을 받으므로, 절개부(211)은 제 2 프레임(200)의 폭방향(W)을 따라 연장될 수 있다. 절개부(211)에 의해 제 2 프레임(200)의 폭방향 단면은 크게 감소되고 이에 따라 보다 적은 힘으로도 제 2 프레임(200)은 용이하게 변형될 수 있다. 또한, 보다 용이하게 변형될 수 있도록 바람직하게는 다수개의 절개부(211)가 제 2 프레임(200), 상세하게는 이의 몸체(210)에 형성될 수 있다. 다수개의 폭방향 절개부들(211)은 상기 제 2 프레임(200)의 길이방향(L)을 따라 서로 이격되면서 배치될 수 있다. 이와 같은 다수개의 폭방향 절개부들(211)로 인해, 몸체(210)은 서로 이격된 다수개의 리브들로 분할될 수 있다. 따라서, 도 6 및 7에 나타난 바와 같이, 제 2 프레임(200)은 제 1 프레임(100)의 외주를 감싸는 서브 프레임(213)과 서브 프레임(213)에 연결되며 부품들을 감싸도록 제 1 프레임(100)을 가로지르는 리브들(210)을 포함한다고 설명될 수 있다. 한편, 변형되기 어려운 부품들을 수용하는 비변형부를 형성하기 위해 절개부(211)는 제 2 프레임(200)의 길이방향 중앙부를 제외한 나머지 부분들에 형성된다. 따라서, 이와 같은 절개부(211)없는 중앙부는 다른 부분들에 비해 현저하게 적게 변형될 수 있으므로 비변형부(212)로서 형성될 수 있다. 비변형부(212)는 커버(500)의 비변형부(530)와 제 1 프레임(100)의 비변형부(112)에 대응되게 위치되며, 도 4에 도시된 바와 같이, 기판(13) 및 햅틱모듈(15c)와 같은 변형불가 부품들을 수용할 수 있다.
또한, 제 2 프레임(200)은 부품들을 감싸기 위한 컨테이너형 몸체(210)를 가지므로, 도시된 바와 같이, 디스플레이부(15a)와 함께 제 1 프레임(100)도 수용할 수 있다. 보다 상세하게는, 제 2 프레임(200)은 개구부(214)를 가지며, 상기 개구부(214)를 통해 제 1 프레임(100) 및 디스플레이부(15a)가 제 2 프레임(200)내에 삽입될 수도 있다. 따라서, 디스플레이부(15a)와 제 1 프레임(100)은 다른 부품들과 함께 웨어러블 스마트 디바이스(10)내에 보다 안정적으로 설치될 수도 있다. 앞서 설명된 바와 같이, 디스플레이부(15a)의 디스플레이모듈(15e)와 윈도우(15f)는 둘 다 제 1 프레임(100)에 의해서만 지지될 수 있다. 그러나 보다 안정적인 지지를 위해 상기 디스플레이부(15a)가 제 2 프레임(200)에 의해서도 추가적으로 지지될 수 있다. 제 2 프레임(200)은 디스플레이부(15a)의 디스플레이모듈(15e)와 윈도우(15f) 둘 다를 지지하도록 구성될 수 있으나, 컴팩트한 외형을 갖기위해 도 4 및 다른 도면들은 윈도우(15f)만을 지지하도록 구성된 제 2 프레임(200)을 도시한다. 보다 상세하게는, 제 2 프레임(200)은 디스플레이부(15a)를 지지하도록 구성된 안착부(230)를 포함할 수 있다. 상기 개구부(214)의 형성으로 인해 소정의 내주면이 개구부(214)의 주위의 몸체(210)에 상대적으로 형성되므로, 안착부(230)는 개구부(214)를 형성하는 제 2 프레임 또는 이의 몸체(210)의 내주면으로부터 안쪽방향으로 연장될 수 있다. 즉, 안착부(230)는 제 2 프레임(200) 또는 이의 몸체(210)의 내주면에 제공되며 이의 안쪽방향으로 연장되는 플랜지로서 이루어질 수 있다. 안착부(230)는 도시된 바와 같이, 제 2 프레임(200)의 길이방향 양 끝단에 배치되며, 디스플레이부(15a) 상세하게는 윈도우(15f)를 보다 안정적으로 지지할 수 있다.
이미 논의된 바와 같이, 제 1 및 제 2 프레임(100,200)이 큰 곡률로 변형될 때, 이들의 어셈블리가 형성하는 상당한 두께(t)로 인해, 변형된 제 1 프레임(100)은 반경방향 최외각면(R)내에 배치되며, 제 2 프레임(200)의 일부는 반경방향 최내각면(R')에 배치된다. 이러한 서로다른 배치들은 제 1 및 제 2 프레임(100,200)에서 변형의 정도인 곡률의 차이를 가져올 수 있다. 따라서, 원활한 변형 및 복원을 위해서는 변형의 량 또는 정도의 차이를 고려하여 제 1 및 제 2 프레임(100,200)이 설계될 필요가 있다. 도 8은 상술된 곡률의 차이를 발생시키는 기하학적 상관관계를 설명한다. 다른 관련도면들과 더불어 도 8을 참조하여 제 1 및 제 2 프레임(100,200)이 다음에서 곡률 또는 변형량의 차이를 해소하기 위한 설계와 관련하여 보다 상세하게 설명된다.
먼저 도 8 (a)는 변형되기 이전의 제 1 및 제 2 프레임(100,200)을 개략적으로 나타낸다. 보다 상세하게는, 제 1 프레임(100)은 제 1 및 제 2 프레임(100,200) 어셈블리의 최외각면(R)내에 배치되는 직선으로 단순화될 수 있다. 또한, 제 2 프레임(200)의 적어도 일부, 즉 프레임 어셈블리(100,200)의 외주부에 해당하는 바닥부는 반경방향 최내측면(R')에 배치되는 직선으로 단순화될 수 있다. 도시된 바와 같이, 변형되기 이전에 제 1 및 제 2 프레임(100,200)들은 같은 길이를 갖는 것으로 설정된다.
도 8(b)는 도 8(a)의 상태로부터 변형된 제 1 및 제 2 프레임(100,200)을 개략적으로 나타낸다. 프레임 어셈블리(100,200)가 갖는 상당한 두께(t)에 의해 제 1 및 제 2 프레임(100,200)은 서로 다른 곡률반경들(r1,r2)를 가질 수 있다. 이들 곡률반경들(r1,r2)는 서로다른 원점들을 가질 수 있으나, 설명의 편의를 위해 도 8(b)에서는 단일의 원점(O)에 대해 표시되어 있다. 제 2 프레임의 곡률반경(r2)는 도시된 바와 같이, 제 1 프레임의 곡률반경(r1)에 비해 두께(t)만큼 짧아진다. 곡률은 곡률반경에 반비례하므로, 제 2 프레임의 곡률(C2)는 제 1 프레임의 곡률(C1)보다 상당히 커지게 된다. 즉, 제 1 프레임(100)은 제 1 곡률(C1)을 갖도록 복원가능하게 변형되며, 제 2 프레임(200)은 상기 제 1 곡률(C1)보다 큰 제 2 곡률(C2)을 갖도록 복원가능하게 변형될 수 있다. 따라서, 제 2 프레임(200)은 제 2 곡률(C2)로 인해 제 1 프레임(100)보다 더 큰 변형을 받을 수 있다. 만일 도 8(c)에 도시된 바와 같이, 제 1 및 및 제 2 프레임(100,200)이 하나의 몸체로 형성되면, 더 큰 곡률(C2)로 변형되어야 하는 제 2 프레임(200)이 제 1 곡률(C1)으로 변형되는 제 1 프레임(100)에 의해 구속된다. 또한, 이러한 현상은 제 1 및 제 2 프레임(100,200)이 변형될 때 원주길이들의 차이로도 설명될 수 있다. 제 2 프레임(200)의 곡률반경(r2)이 제 1 프레임(100)의 곡률반경보다 작으므로, 소정의 원주각으로 프레임(100,200)이 함께 변형되면, 동일한 원주각하에서 제 2 프레임(200)의 원주는 제 1 프레임(100)의 원주보다 작아질 수 있다. 즉, 제 1 및 제 2 프레임(100,200)이 하나의 몸체로 형성되면 변형될 때 제 2 프레임(200)의 원주길이는 부드러운 곡률을 형성하기 위해서는 짧아져야 한다. 따라서, 제 2 프레임(200)은 제 1 프레임(100)에 상대적으로 압축을 받게 되며 도시된 바와 같이 심하게 뒤틀어질 수 있다. 제 2 프레임(200)은 사용자의 신체에 인접하므로 이러한 뒤틀림은 사용자의 편안한 착용을 방해할 수 있다. 이러한 이유로, 이미 앞서 논의된 바와 같이 변형시의 상호구속을 방지하기 위해, 상기 제 1 및 제 2 프레임(100,200)은 일차적으로 서로 별도의 부재들로 만들어진다.
그러나, 만일 제 1 및 제 2 프레임(100,200)이 서로 완전하게 분리되면 이들은 충분한 구조강도를 가질 수 없을 수 있으며, 이에 따라 내부 부품들은 안정적으로 수용하거나 지지하기 어려울 수 있다. 따라서, 제 1 및 제 2 프레임(100,200)은 서로 결합된 별도의 부재들로 이루어질 필요가 있다. 그러나, 동시에 여전히 제 1 및 제 2 프레임(100,200)에서 서로 다른 곡률들(C1,C2) 및 이에 따른 변형의 차이는 제 1 및 제 2 프레임(100,200)의 어셈블리의 부드러운 변형을 위해 해결되어야 한다. 즉, 제 1 프레임(100)과 비교할 때, 길이의 축소, 상대적인 압축없이 제 2 프레임(200)의 보다 큰 곡률, 즉 보다 큰 변형을 허용할 수 있는 결합구조가 요구될 수 있다. 이와 관련하여, 만일 제 2 프레임(200)이 제 1 프레임(200)에 구속되지 않고 상대적으로 움직일 수 있으면 제 2 프레임(200)은 기하학적으로 요구되는 곡률(C2)을 가지도록 변형될 수 있다. 이러한 이유들로, 제 2 프레임(200)은 제 1 프레임(100)에 결합되면서도 동시에 제 1 프레임(100)보다 더 크게 변형되도록, 즉 더 큰 곡률(C2)를 가지도록 이동가능하게 구성될 수 있다. 즉, 제 2 프레임(200)은 제 1 프레임(100)에 이동가능하게 결합되도록 구성될 수 있다. 이와 같은 결합 메커니즘은 제 1 및 제 2 프레임 어셈블리(100,200) 자체에 구조적 안정성을 제공하면서도 동시에 디바이스(10)가 사용자에게 착용될 때, 원활하고 안정적인 변형을 가능하게 한다. 다음에서는 제 2 프레임(200)의 제 1 프레임(100)에 대한 이동가능한 결합을 가능하게 하는 결합 메커니즘이 관련된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명된다.
도 6 및 도 7을 먼저 참조하면, 결합 메커니즘으로써 제 1 프레임(100)은 적어도 하나의 슬롯(121)을 포함할 수 있다. 슬롯(121)은 제 1 프레임(100) 자체, 즉 디스플레이부(15a)를 지지하는 몸체(110)에 제공될 수 있다. 그러나, 슬롯(121)은 도시된 바와 같이, 제 1 프레임(100)의 측부를 감싸는 제 2 프레임(200)과 결합되기 위한 것이므로, 용이한 결합을 위해 제 2 프레임(200)과 마주하는 제 1 프레임(100)의 측부에 제공될 수 있다. 슬롯(121)을 측부에 제공하기 위해, 제 1 프레임(100)은 이의 측부에 제공되는 적어도 하나의 플랜지(120)를 가질 수 있다. 슬롯(121)은 이러한 플랜지(120)에 형성될 수 있다. 또한, 결합 메커니즘으로써 제 2 프레임(200)은 적어도 하나의 후크 또는 돌기(220)를 포함할 수 있다. 돌기(220)는 기본적으로 슬롯(121)내에 삽입될 수 있다. 돌기(220)는 슬롯(121)과 용이하게 결합되도록 제 1 프레임(100)의 측부와 마주하는 제 2 프레임(200), 상세하게는 몸체(210)의 측부에 형성된다. 삽입에 의해 돌기(220)는 슬롯(121)에 결합되며, 돌기(220)와 연결된 제 2 프레임(200)도 마찬가지로 슬롯(121)을 갖는 제 1 프레임(100)에 결합될 수 있다. 슬롯(121)은 제 1 또는 제 2 프레임(100,200)의 길이방향(L)을 따라 길게 연장되므로, 돌기(220)는 상기 슬롯(121)을 따라 길이방향(L)으로 이동가능하다. 즉, 상기 돌기(220)는 제 2 프레임(200)과 일체로 형성되므로, 제 2 프레임(220) 및 돌기(220)는 함께 슬롯(121)에 의해 안내되면서 이동 가능하며, 이들의 이동은 제 1 및 제 2 프레임(100,200)의 길이방향(L)을 따라 수행된다.
보다 상세하게는, 도 6의 부분 확대된 단면에 나타나는 바와 같이, 슬롯(121)의 주위에는 안착부(122)가 형성될 수 있다. 안착부(122)는 도시된 바와 같이 리세스의 형태를 가질 수 있다. 돌기(220)는 안착부(122)에 맞물리거나 걸릴 수 있으며 이에 따라 안착부(122)에 의해 지지될 수 있다. 안착부(122)와의 맞물리 또는 지지를 위해 돌기(220)는 플랜지(221)를 추가적으로 포함할 수 있다. 플랜지(221)는 돌기(220)로부터 반경방향으로 연장될 수 있으며, 안착부(122)상에 놓여지거나 안착부(122)에 걸릴 수 있다. 따라서, 돌기(220)는 슬롯(121)으로부터 분리되지 않고 슬롯(121)을 따라 이동할 수 있다. 이러한 이유로, 돌기(220)는 슬롯(121)에 보다 안정적으로 결합될 수 있으며, 같은 이유로 이들 돌기(220)와 슬롯(121)에 의해 제 2 프레임(200)은 제 1 프레임(100)에 이동가능하게 결합될 수 있다. 또한, 보다 안정적인 결합을 위해, 다수개의 돌기(220) 및 슬롯(121)이 제 1 및 제 2 프레임(100,200)에 제공될 수 있으며, 제 1 및 제 2 프레임(100,200)의 길이방향(L)을 따라 배열될 수 있다. 더 나아가, 도면 및 설명에서 슬롯(121) 및 돌기(220)는 각각 제 1 및 제 2 프레임(100,200)에 제공되나, 슬롯(121)이 제 1 프레임(100)대신에 제 2 프레임(200)에 그리고 돌기(220)가 제 2 프레임(200)대신에 제 1 프레임(100)에 제공될 수 있다. 결과적으로, 웨어러블 스마트 디바이스(10)는 제 1 및 제 2 프레임(100,200)의 결합 메커니즘으로써 제 1 및 제 2 프레임들(100,200)중 어느하나에 제공되는 슬롯 및 제 1 및 제 2 프레임(100,200)중 다른 하나에 상기 슬롯과 결합되도록 제공되며, 상기 슬롯을 따라 이동가능한 돌기를 포함할 수 있다.
사용자가 웨어러블 스마트 디바이스(10)를 착용하기 위해서는 먼저 디바이스(10)를 도 5에 도시된 바와 같이 변형시킨다. 도 5는 도면상 중앙부에 대해 우측부만이 변형된 것을 도시하나 좌측부도 마찬가지로 착용을 위해 변형된다. 웨어러블 스마트 디바이스(10)의 변형은 커버(500) 뿐만 아니라 커버(500)내의 제 1 및 제 2 프레임(100,200)의 변형도 수반할 수 있다. 다시 도 8(b)를 참조하면, 착용을 위한 변형시에 먼저 제 1 프레임(100)은 제 1 곡률(C1)을 갖도록 변형될 수 있다. 제 1 프레임(100)의 변형과 더불어 제 2 프레임(200)도 제 2 곡률(C2)로 변형된다. 제 1 및 제 2 프레임(100,200)의 기하학적 배치로 인해 제 2 곡률(C2)가 제 1 곡률(C1)보다 크므로, 제 2 프레임(200)은 제 1 프레임(100)보다 크게 변형되어야할 필요가 있다. 앞서 설명된 바와 같이, 슬롯(121) 및 돌기(220)를 포함하는 결합 메커니즘은 이러한 상대적으로 큰 변형을 가능하게 한다. 보다 상세하게는, 돌기(220)는 슬롯(121)에 결합되어 있으나 슬롯(121)내에서 자유롭게 이동가능하다. 실제적으로 돌기(220)는 변형중에 슬롯(121)을 따라 슬라이드할 수 있다. 이러한 슬롯(121)에 대한 돌기(220)의 이동에 의해, 제 2 프레임(200)은 실질적으로 변형중에 상기 제 1 프레임(100)에 슬라이드 가능하게 결합될 수 있다. 변형중에 돌기(220)는 도 9에 도시된 바와 같이, 슬롯(121)에 의해 안내되면서 상기 제 1 및 제 2 프레임(100,200)의 길이방향(L)을 따라 바깥쪽으로 이동할 수 있다. 따라서, 도 9 및 도 8(b)의 화살표(M)의 방향으로 표시되는 바와 같이, 제 2 프레임(200)은 변형되는 동안 제 1 프레임(100)에 대해 길이방향 바깥쪽으로 이동할 수 있다. 결과적으로, 슬롯(121) 및 돌기(220)를 포함하는 결합 메커니즘에 의해 제 2 프레임(200)은 제 1 프레임(100)에 이동가능하게 결합될 수 있으며, 제 1 프레임(100)과 함께 변형되는 동안 상기 제 1 프레임(100)에 상대적으로 운동할 수 있다. 이러한 상대적 운동 길이의 변화없이 은 제 2 프레임(200)이 더 큰 제 2 곡률(C2)로 제 1 프레임(100)에 상대적으로 더 큰 변형을 하도록 허용할 수 있다. 따라서, 도 8(b) 및 도 9에 도시된 바와 같이, 제 2 프레임(200)은 화살표(M)의 크기만큼 제 1 프레임(100)에 상대적으로 더 이동할 수 있다. 결과적으로 제 2 프레임(200)은 제 1 프레임(100)에 구속되지 않고 부드러운 제 2 곡률(C2)를 갖도록 변형될 수 있다. 이와 같은 슬롯(121) 및 돌기(220) 즉, 결합 메커니즘은 내부 부품들은 안정적으로 수용 및 지지하도록 제 1 및 제 2 프레임(100,200)을 서로 결합시킬 수 있다. 동시에, 결합 메커니즘은 제 2 프레임(200)의 제 1 프레임(100)에 대한 이동가능한 결합 및 상대적인 운동을 가능하게 함으로써 디바이스(10)가 착용을 위해 변형될 때, 특히 제 2 프레임(200)이 원활한 곡률 및 곡면을 형성하게 할 수 있다. 따라서, 제 1 및 제 2 프레임 어셈블리(100,200) 자체에 일차적으로 구조적 안정성을 제공하면서도 동시에 디바이스(10)가 사용자에게 착용될 때, 원활하고 안정적인 변형에 의한 편안안 착용을 사용자에게 제공할 수 있다. 더 나아가, 앞서 설명된 구조적 특징들에 의해 제 1 및 제 2 프레임(100,200)은 사용자에게 착용될 때 사용자에게 맞는 곡률로 용이하게 변형될 수 있다. 따라서, 사용자는 상기 디바이스(10)를 편리하게 착용할 수 있다.
한편, 다시 도 8(a)를 참조하면, 변형되기 전 제 1 프레임(100)에 포함되는 제 1 및 제 2 지점(P1,P2)과 제 2 프레임(200)의 대응되는 제 1 및 제 2 지점(P1',P2)들은 동일한 수직선(L1,L2)들내에 각각 배치된다. 즉, 변형되기전에는 제 2 프레임(200)의 각 지점들은 대응되는 제 1 프레임(100)의 각 지점들과 동일한 상대위치를 가질 수 있다. 그러나, 도 8(b)에 도시된 바와 같이, 변형되면, 서로 다른 곡률들(C1,C2)로 인해 제 2 프레임(200)의 지점들(P1',P2')은 대응되는 제 1 프레임(100)의 지점들(P1,P2)과 수직한 방향에 있어서 이격되거나 편심될 수 있다. 또한, 제 1 및 제 2 곡률들(C1,C2)의 차이로 인해 원주각(α1)이 원주각(α2)로 증가함에 따라 제 1 프레임(100)의 지점들(P1,P2)에 대하여 제 2 프레임(200)의 대응하는 지점들(P1',P2')의 이격 또는 편심도 증가된다. 보다 상세하게는, 도시된 바와 같이, 제 1 및 제 2 프레임(100,200)의 길이방향 중앙부에 인접하는 지점(P1,P1')에서의 편심량보다 상기 중앙부로부터 이격된 지점(P2,P2')에서의 편심량이 더 클 수 있다. 즉, 제 1 및 제 2 프레임(100,200)의 중앙부로부터 길이방향 바깥쪽으로 갈수록 편심량은 점차적으로 증가될 수 있다. 더 나아가, 이는 중앙부로부터 멀어질수록 제 1 프레임(100) (또는 슬롯(121))에 대한 제 2 프레임(200)(또는 돌기(220))의 상대 이동량이 점차적으로 증가된다는 것을 의미한다. 이러한 이동량의 차이는 도 9에서 위치에 따라 서로 다른 크기를 갖는 화살표로도 표시되어 있다. 결합 메커니즘에서 각 지점들(P1',P2')에 위치되는 돌기(220)는 슬롯(121)에 대해 앞서 설명된 편심량만큼 이동할 수 있다. 만일 슬롯(121)이 이러한 편심량의 차이를 고려하지 않고 설계되면, 제 2 프레임(200)의 중앙부에 인접한 돌기(220)는 변형중에 충분하게 이동하는 반면, 제 2 프레임(200)의 중앙부로부터 이격된 돌기(220)는 변형중에 슬롯(121)에 구속될 수도 있다. 따라서, 도 7에 잘 도시된 바와 같이, 제 1 또는 제 2 프레임(100,200)의 중앙부로부터 길이방향 바깥쪽으로 갈수록 또는 상기 중앙부로부터 멀어질 수록 상기 슬롯들(121a-121e)의 크기는 점차적으로 증가될 수 있다. 즉, 상기 중앙부에 인접한 슬롯(121a)에 비해 상기 중앙부로부터 이격된 슬롯(121e)의 크기가 클 수 있다. 이와 같은 구성에 따라, 돌기(220) 또는 제 2 프레임(200)은 보다 원활하게 제 1 프레임(100) 또는 슬롯(121)에 대해 상대적으로 운동할 수 있고 안정적으로 제 2 곡률로 변형될 수 있다.
앞서 설명된 제 1 예에 따른 프레임들(100,200)에 뒤이어, 제 2 예에 따른 프레임들(300,400)이 다음에서 상세하게 설명된다. 제 2 예에 따른 프레임들(300,400)은 제 1 예와 동일한 기능을 제공하나, 제 1 예와 구조적으로 구별될 수 있다. 따라서, 제 2 예에 따른 프레임(300,400)은 제 1 예에 따른 프레임들(100,200)을 대신하여 커버(500)내에 배치될 수 있으며, 웨어러블 스마트 디바이스(10)에게 의도된 기능을 제공할 수 있다. 이러한 이유로, 다음에서는 제 1 예와 구별되는 제 2 예의 특징들이 주로 설명된다. 별도로 설명되지 않은 제 2 예의 구조 및 기능들은 모두 제 1 예와 동일하며 이에 따라 특별하게 상반되게 언급되지 않는한 제 1 예에 대한 설명 및 도면들은 모두 제 2 예에 대한 설명 및 도면들에 마찬가지로 포함된다.
도 10은 웨어러블 스마트 디바이스의 제 1 및 제 2 프레임의 변형예를 보여주는 측면도 및 부분 확대 사시도이며, 도 11은 도 10의 제 1 및 제 2 프레임의 바닥부를 보여주는 사시도이다. 또한, 도 12는 도 10의 C-C선을 따라 얻어지는 단면도이다. 끝으로, 도 13은 사용자의 손목에 착용되도록 변형된 제 1 및 제 2 프레임의 변형예를 나타내는 측면도이며, 도 14는 사용자의 손목에 착용되도록 변형된 제 1 및 제 2 프레임을 보여주는 저면도이다.
제 1 예에 따른 프레임(100,200)과 마찬가지로, 제 2 예도 변형될 때 서로 구속하는 것을 피하기 위해 서로 별도의 부재들로 이루어지는 제 1 및 제 2 프레임(300,400)을 포함할 수 있다. 또한, 이들 프레임들(300,400)은 부품의 지지 및 수용을 위한 하나의 프레임 어셈블리를 형성할 수 있다. 더 나아가, 앞서 설명된 바와 같이, 제 1 및 제 2 프레임(300,400)은 반복적인 변형 및 복원을 위해 소정의 곡률을 갖도록 복원가능하게 변형되도록 구성될 수 있다. 따라서, 제 1 및 제 2 프레임들(300,400)은 플라스틱, 금속과 같은 어느정도의 유연성 또는 탄성을 갖는 재질로 만들어질 수 있다.
먼저, 제 1 프레임(300)은 곡률을 갖도록 변형될 때 반경반향 최외각, 즉 상기 최외각 평면(R)(도 7 및 8 참조)에 구조적으로 배치될 수 있다. 즉, 제 1 프레임(300)은 웨어러블 스마트 디바이스(10)의 외부로 노출되는 디스플레이부(15a)에 인접하게 배치될 수 있다. 따라서, 제 1 프레임(300)은 기본적으로 디스플레이부(15a)를 지지하도록 구성될 수 있다. 보다 상세하게는, 길이방향으로 길게 연장되는 디스플레이부(15a)를 지지할 수 있도록 상기 제 1 프레임(300)은 마찬가지로 웨어러블 스마트 디바이스(10)의 길이방향으로 연장되는 긴 플레이트 부재, 즉 스트립 형태의 부재인 몸체(310)로 이루어질 수 있다. 앞서 도 3을 참조하여 제 1 예와 관련하여 설명된 바와 같이, 디스플레이부(15a), 상세하게는 디스플레이 모듈(15e)은 제 1 프레임(300)상에 놓여질 수 있으며, 더 나아가 제 1 프레임(300)에 부착될 수 있다. 또한, 상기 디스플레이 모듈(15e)상에 윈도우(15f)가 놓여질 수 있으며, 마찬가지로 디스플레이 모듈(15e)에 부착될 수 있다. 따라서, 이와 같은 제 1 프레임(300)상의 디스플레이 모듈(15e)과 윈도우(15f)의 적층 및 부착으로 인해 디스플레이부(15a)는 상기 제 1 프레임(300)에 의해 지지되면서 상기 제 1 프레임(300)상에 부착될 수 있다. 디스플레이 모듈(15e)과 윈도우(15f)의 부착은 다양한 방법에 이루어질 수 있으며, 간단하게는 접착제를 이용할 수 있다. 이와 같은 부착에 의해 디스플레이부(15a)와 제 1 프레임(300)은 일체로 형성되며 이에 따라 디스플레이부(15a)와 제 1 프레임(300)은 함께 복원가능하게 변형되도록 구성될 수 있다. 또한, 도 10에 잘 도시된 바와 같이, 제 1 프레임(300)은 솔리드한 몸체(310)로 이루어질 수 있다. 그러나, 이러한 솔리드한 몸체(310)를 변형시키기 위해서는 상대적으로 많은 힘이 요구될 수 있다. 따라서, 용이한 변형을 위해 제 1 프레임(300)은 비록 제 2 예와 관련하여 도시되지는 않았지만 제 1 예와 관련하여 도 2 및 도 6에 도시된 바와 같은 적어도 하나의 노치(111)를 포함할 수 있다. 이와 같은 제 1 프레임(300)의 노치는 제 1 예와 관련하여 설명된 모든 특징들을 동일하게 가질 수 있다.
제 2 프레임(400)은 기능적으로 웨어러블 스마트 디바이스(10)의 부품들을 수용하도록 구성된다. 제 2 프레임(400)은 도시된 바와 같이, 서로 연결된 다수개의 링크들(410)로 이루어질 수 있다. 이러한 링크들(410)은 구조적으로 부품들을 수용하는 공간을 형성하는 제 2 프레임(400)의 몸체를 형성할 수 있다. 각각의 링크들(410)은 그 내부에 형성되는 내부공간을 갖는다. 이들 링크들(410)이 서로 연결될 때 각각의 내부공간들도 서로 연결되며, 하나의 큰 공간을 형성할 수 있다. 예를 들어, 기판(13), 햅틱모듈(15c), 배터리(19a) 등이 연결된 링크들(410)에 형성된 내부공간내에 수용될 수 있다. 보다 상세하게는, 상기 링크(410)는 도 10의 부분확대도에서 잘 나타나는 바와 같이, 바닥부(412)와 상기 바닥부(412)의 양 측부에 각각 제공되는 측벽들(411)을 포함할 수 있다. 측벽들(411)은 서로 소정간격으로 이격되며, 이에 따라 상기 측벽들(411)과 바닥부(412)에 의해 내부공간이 형성될 수 있다. 측벽(411)의 길이방향 양 끝단들중 어느 하나에는 제 1 힌지(413)이 형성되며, 다른 하나에는 제 2 힌지(414)가 형성될 수 있다. 제 1 힌지(413)는 인접한 링크(410)의 제 2 힌지(414)에 힌지축(415)에 의해 회동가능하게 연결될 수 있다. 따라서, 링크(410)들은 서로 회동 가능하게 연결되도록 구성되며, 이러한 이유로, 제 2 프레임(400)은 제 1 프레임(300)보다 더 큰 곡률로 보다 원활하게 변형될 수 있다.
한정된 웨어러블 스마트 디바이스(10)내에 수용공간을 확보하기 위해 제 2 프레임(400), 상세하게는 이의 바닥부(412)는 제 1 프레임(300)과 소정간격으로 이격될 수 있다. 즉, 제 2 프레임(400)은 도면상 제 1 프레임(300)의 아래에 또는 디바이스(10)의 하부에 배치될 수 있다. 디바이스(10)의 하부는 사용자의 손목에 인접하므로, 제 2 프레임(400)은 제 1 프레임(300)보다 사용자에게 가깝게 배치된다고 설명될 수 있다. 결과적으로, 제 2 프레임(400)은 소정의 수용공간을 형성하며, 제 1 프레임(300)은 디스플레이부(15a)를 지지하면서 형성된 수용공간을 폐쇄하는 역할을 할 수 있다. 이와 같은 배치로 인해 적어도 제 2 프레임(400)의 일부는 곡률을 갖도록 변형될 때 반경반향 최내측, 즉 상기 최내측 면(R')(도 7 및 8 참조)에 구조적으로 배치될 수 있다.
제 2 프레임(400)에서 인접한 링크(410)들 사이의 각도를 조절하도록 상기 링크들(410)은 구성될 수 있다. 이러한 조절 메커니즘을 위해 도 10의 부분확대도를 다시 참조하면, 서로 연결된 두개의 제 1 및 제 2 링크(410a,410b)중 어느 하나, 즉 제 1 링크(410a)에는 다수개의 홈들(417)이 제공될 수 있다. 이들 홈들(417)은 다른 하나의 링크, 즉 제 2 링크(410b)의 구조와 연동하도록 의도된 것이므로 제 2 링크(410b)에 인접하도록 제 1 링크(410a)의 제 2 힌지(414), 즉 제 2 링크(410b)와의 연결부에 제공될 수 있다. 또한, 제 1 링크(410a)는 서로 다른 높이들에 각각 배치된 홈들(417a-417c)을 포함할 수 있다. 한편, 연결된 제 1 및 제 2 링크(410a,410b)중 다른 하나, 즉 제 2 링크(410b)에는 돌기(416)가 제공될 수 있다. 돌기(416)는 홈(417)을 갖는 제 1 링크(410a)에 인접하도록 제 2 링크(410b)의 제 1 힌지(413), 즉 제 1 링크(410a)와의 연결부에 제공될 수 있다. 돌기(416)는 제 2 링크(410b) 대신에 제 1 링크(410a)에 형성될 수 있으며, 마찬가지로 홈들(417)도 제 1 링크(410a) 대신에 제 2 링크(410b)에 형성될 수 있다. 돌기(416)은 상기 홈들(417a-417c)중 어느 하나에 결합될 수 있다. 상기 홈들(417a-417c)의 높이가 서로 다르므로, 돌기(416)을 서로 다른 홈들(417a-417c)에 결합시킴으로써 서로 연결된 두개의 링크, 즉 제 1 및 제 2 링크(410a,410b)는 서로 다른 각도를 형성할 수 있다. 따라서, 상술된 홈(417)과 돌기(416)으로 포함하는 조절 메커니즘에 의해 지속적으로 외력을 가하지 않아도, 즉 외력을 한번만 가해도 연결된 두 링크(410a,410b)사이의 각도는 조절가능하다. 즉, 어느 하나의 링크(410a)에 대해 이에 연결된 다른 링크(410b)가 형성하는 각도는 조절 메커니즘에 의해 조절가능하다. 이러한 이유로, 각도 조절을 위해 제 2 프레임(400)은 서로 연결된 인접한 링크들(410a,410)중 어느 하나에 제공되는 다수개의 홈들(417)과 다른 하나의 링크에 제공되며 상기 어느 하나의 링크에 대한 각도를 변화시키도록 홈들(417)중 어느 하나와 결합되는 돌기(416)을 가질 수 있다. 바꿔 말하면, 제 2 프레임(400)은 다수개의 홈들(417)을 포함하는 제 1 링크(410a) 및 상기 제 1 링크(410a)에 연결되며, 상기 제 1 링크(410a)에 대한 각도가 변화되도록 상기 홈들(417)중 어느 하나와 결합되는 돌기(416)를 포함하는 제 2 링크(410b)를 포함한다고 설명될 수 있다.
연결된 인접한 링크들(410)사이의 각도가 조절가능하므로 상기 링크들(410)이 형성하는 전체 각도들도 조절가능하다. 링크들(410)이 제 2 프레임(410)의 몸체를 형성하므로 링크들(410)의 전체 각도 조절에 의해 제 2 프레임(410)의 전체 변형량 또는 변형 정도도 조절될 수 있다. 즉, 제 1 예에서 설명된 바와 같이, 제 2 프레임(400)이 형성하는 제 2 곡률(C2)이 조절가능하다. 예를 들어, 도 13에 도시된 바와 손목이 두꺼운 사용자를 위해서 제 2 프레임(400)은 상대적으로 적은 곡률을 갖는 형상(S1)으로 변형될 수 있다. 또한, 손목이 얇은 사용자을 위해서는 제 2 프레임(400)은 상대적으로 더 큰 곡률을 갖는 형상(S2)로 변형될 수 있다. 더 나아가, 제 2 프레임(400)의 변형은 웨어러블 스마트 디바이스(10)의 변형을 수반하므로, 링크들(410)사이의 각도조절에 의해 상기 디바이스(10) 자체의 변형도 조절될 수 있다. 한편, 돌기(416)가 홈(417)에 삽입되면, 추가적인 외력이 가해지지 않는한 돌기(416)는 홈(417)으로부터 분리되지 않을 수 있다. 즉, 추가적인 외력이 가해지지 않으면 상기 링크들(410)은 이들 사이의 조절된 각도를 유지하도록 구성될 수 있다. 이와 같은 링크들(410)사이의 각도 조절 및 조절된 각도의 유지에 의해 제 2 프레임(410), 더 나아가 웨어러블 스마트 디바이스(10)도 한번의 외력을 가함으로써 변형량 또는 곡률을 조절할 수 있고 조절된 변형량 또는 곡률을 외력이 없는 한 계속적으로 유지할 수 있다. 따라서, 변형된 웨어러블 스마트 디바이스(10)를 구속하는 추가적인 구조없이도 상술된 제 2 프레임(400)을 갖는 디바이스(10)는 변형된 상태를 유지하면서 사용자의 손목에 착용될 수 있다. 이러한 이유로, 웨어러블 스마트 디바이스(10)가 단순화되고 컴팩트하게 되며 생산단가도 감소될 수 있다. 또한, 변형된 디바이스(10)를 유지하기 위한 추가적인 동작이 요구되지 않으므로 사용자는 스마트 디바이스(10)를 보다 편리하게 착용할 수 있다. 더 나아가, 제 2 프레임(400)은 앞서 설명된 바와 같이, 서로 연결된 회동가능한 다수개의 링크들(410)로 이루어지므로, 제 1 예의 제 2 프레임(200)의 절개부와 같은 구조없이도 잘 변형되면서 내부 부품들을 보호할 수 있다. 이와 같은 여러가지 장점 및 충분한 기능을 고려할 때, 웨어러블 스마트 디바이스(10)는 커버(500) 없이 제 2 예에 따른 프레임 어셈블리(300,400)와 다른 관련 부품들만으로도 이루어질 수 있다.
제 2 예에 따른 프레임들(300,400)도 제 1 예에 따른 프레임들(100,200)에 유사한 기하학적 배치를 가지므로, 제 1 및 제 2 프레임들(300,400)에서 변형중에 곡률의 차이가 발생된다. 곡률의 차이를 발생시키는 기하학적 상관관계는 이미 도 8을 참조하여 설명되었으므로 다음에서는 생략되며, 곡률의 차이를 극복하는 결합메커니즘만이 다음에서 관련된 도면을 참조하여 설명된다. 제 2 예의 결합 메커니즘은 도 10-12에 잘 나타난다.
결합 메커니즘으로써 제 1 프레임(300)은 적어도 하나의 돌기(320)을 포함할 수 있다. 돌기(320)은 제 1 프레임(300) 자체, 즉 디스플레이부(15a)를 지지하는 몸체(310)에 제공될 수 있다. 제 2 프레임(400)이 제 1 프레임(300) 아래쪽에 배치되므로, 돌기(320)는 이러한 제 2 프레임(400)과 결합되도록 제 1 프레임(300)의 바닥면에 제공된다. 또한, 돌기(320)는 링크(410)의 바닥부(412)를 향해 연장될 수 있다. 또한, 결합 메커니즘으로써 제 2 프레임(400)은 적어도 하나의 슬롯(420)를 포함할 수 있다. 돌기(320)는 기본적으로 상기 슬롯(420)내에 삽입될 수 있다. 슬롯(420)은 상기 돌기(320)가 이에 용이하게 삽입될 수 있도록 제 1 프레임(300)의 바닥면을 마주하는 링크(410)의 바닥부(412)에 형성된다. 삽입에 의해 돌기(320)는 슬롯(420)에 결합되며, 슬롯(420)을 갖는 제 2 프레임(400)도 마찬가지로 돌기(320)와 연결된 제 1 프레임(300)에 결합될 수 있다. 슬롯(420)은 제 1 또는 제 2 프레임(300,400)의 길이방향을 따라 길게 연장되므로, 돌기(320)는 상기 슬롯(420)을 따라 이동가능하다. 즉, 제 2 프레임(400) 및 슬롯(420)는 함께 이에 삽입된 돌기(320)에 안내되면서 이동 가능하며, 이들의 이동은 제 1 및 제 2 프레임(100,200)의 길이방향(L)을 따라 수행된다.
보다 상세하게는, 도 11 및 12에 도시된 바와 같이, 슬롯(420)의 주위에는 안착부(421)가 형성될 수 있다. 안착부(421)는 도시된 바와 같이 리세스의 형태를 가질 수 있다. 돌기(320)는 안착부(421)에 맞물릴 수 있으며 이에 따라 안착부(421)에 의해 지지될 수 있다. 안착부(421)와의 맞물림 또는 지지를 위해 돌기(320)는 플랜지(321)를 추가적으로 포함할 수 있다. 플랜지(321)는 돌기(320)로부터 반경방향으로 연장될 수 있으며, 안착부(421)상에 놓여지거나 안착부(421)에 걸릴 수 있다. 따라서, 돌기(320)는 슬롯(420)으로부터 분리되지 않고 안정적으로 슬롯(420)을 따라 이동할 수 있다. 이러한 이유로, 돌기(320)는 슬롯(420)에 보다 안정적으로 결합될 수 있으며, 같은 이유로 이들 돌기(320)와 슬롯(420)에 의해 제 2 프레임(400)은 제 1 프레임(300)에 이동가능하게 결합될 수 있다. 또한, 보다 안정적인 결합을 위해, 다수개의 돌기(320) 및 슬롯(420)이 제 1 및 제 2 프레임(300,400)에 제공될 수 있으며, 제 1 및 제 2 프레임(300,400)의 길이방향을 따라 배열될 수 있다. 더 나아가, 도면 및 설명에서 슬롯(420) 및 돌기(320)는 각각 제 2 및 제 1 프레임(400,300)에 제공되나, 슬롯(420)이 제 2 프레임(400)대신에 제 1 프레임(300)에 그리고 돌기(320)가 제 1 프레임(300)대신에 제 2 프레임(400)에 제공될 수 있다. 결과적으로, 웨어러블 스마트 디바이스(10)는 제 1 및 제 2 프레임(300,400)의 결합 메커니즘으로써 제 1 및 제 2 프레임들(300,400)중 어느하나에 제공되는 슬롯 및 제 1 및 제 2 프레임(300,400)중 다른 하나에 상기 슬롯과 결합되도록 제공되며, 상기 슬롯을 따라 이동가능한 돌기를 포함할 수 있다. 돌기(320) 및 슬롯(420)은 첨부된 도면들에서 제 2 프레임(400)의 폭방향으로 중앙, 즉 제 2 프레임(400)의 길이방향에서의 중심선을 따라 배치되는 것으로 도시된다. 그러나, 비록 도시되지 않았으나, 돌기(320) 및 슬롯(420)은 제 2 프레임(400)내부에 수용되는 부품들과 간섭하지 않고 제 2 프레임(400)내에 충분한 수용공간을 형성하기 위해서 상기 중심선으로부터 이격되게, 즉 측벽(411)에 인접하게 배치될 수 있다. 또한, 안정적인 제 1 프레임(300)에 대한 제 2 프레임(400)의 상대운동을 위해서, 한 쌍의 돌기(320) 및 슬롯(420)가 양측벽(411)에 각각 인접하게 배치될 수 있다.
도 8(b)를 참조해서 설명된 바와 같이, 슬롯(420)에 대한 돌기(320)의 이동에 의해, 실질적으로 변형중에 제 2 프레임(400)은 제 1 프레임(300)에 슬라이드(slidably) 가능하게 결합될 수 있다. 같은 이유로, 제 2 프레임(400)은 변형되는 동안 제 1 프레임(300)에 대해 길이방향 바깥쪽으로 이동할 수 있다. 결과적으로, 슬롯(430) 및 돌기(320)를 포함하는 결합 메커니즘에 의해 제 2 프레임(400)은 제 1 프레임(300)에 이동가능하게 결합될 수 있으며, 제 1 프레임(300)과 함께 변형되는 동안 상기 제 1 프레임(300)에 상대적으로 운동할 수 있다. 이러한 상대적 운동은 제 2 프레임(400)이 더 큰 제 2 곡률(C2)로 제 1 프레임(300)에 상대적으로 더 큰 변형을 하도록 허용할 수 있다. 도 11에서 변형전에 슬롯(420)의 좌측 끝에 있던 돌기(320)는 도 14에 도시된 바와 같이, 변형후에 해당 슬롯(420)의 우측 끝에 배치된다. 따라서, 제 2 프레임(400)은 변형중에 화살표(M)의 크기만큼 제 1 프레임(300)에 상대적으로 더 이동한다. 결과적으로 제 2 프레임(200)은 제 1 프레임(300)에 구속되지 않고 부드러운 제 2 곡률(C2)를 갖도록 변형될 수 있다.
또한, 제 1 예에서 도 8(a) 및 도 8(b)를 참조하여 설명된 변형후의 상대적 이격 또는 편심발생은 그대로 제 2 예도 적용된다. 보다 상세하게는, 제 1 및 제 2 프레임(300,400)이 변형되면 서로 다른 곡률들(C1,C2)로 인해 제 2 프레임(400)의 지점들(P1',P2')은 대응되는 제 1 프레임(300)의 지점들(P1,P2)과 수직한 방향에 있어서 이격되거나 편심될 수 있다. 또한, 제 1 및 제 2 프레임(300,400)의 길이방향 중앙부에 인접하는 지점(P1,P1')에서의 편심량보다 상기 중앙부로부터 이격된 지점(P2,P2')에서의 편심량이 더 클 수 있다. 따라서, 비록 제 2 예에 대한 도면들에는 도시되어 있지 않지만, 제 1 또는 제 2 프레임(300,400)의 중앙부로부터 길이방향 바깥쪽으로 갈수록 또는 상기 중앙부로부터 멀어질 수록 상기 슬롯들(420)의 크기는 점차적으로 증가될 수 있다. 즉, 상기 중앙부에 인접한 슬롯(420)에 비해 상기 중앙부로부터 이격된 슬롯(420)의 크기가 클 수 있다. 이와 같은 구성에 따라, 제 2 프레임(400)은 보다 원활하게 제 1 프레임(300)에 대해 원활한 상대운동을 할 수 있다.
웨어러블 스마트 디바이스(10)의 외형은 최종적으로 커버(500)에 의해 형성된다. 커버(500)도 원활하게 변형되기 위해서는 제 1 및 제 2 프레임(100-400)과 마찬가지로 반경방향 최외측부 및 최내측부에서의 곡률들의 차이를 고려하여 설계되어야 한다. 도 15는 웨어러블 스마트 디바이스의 커버의 일부를 보여주는 개략도들이며, 도 16은 웨어러블 스마트 디바이스에서 커버의 링크부재들 사이의 관계를 보여주는 개략도이다. 커버(500)의 기본적인 구조는 앞서 논의된 도 2-도 5에서 잘나타나므로, 도 15 및 도 16에 앞서 도 2-도 5가 먼저 참조된다.
커버(500)는 프레임(100-400) 및 이들에 의해 지지되거나 수용되는 전자부품들을 보호하도록 프레임(100-400)를 감싸도록 구성된다. 커버(500)는 디스플레이부(15a)를 사용자에게 잘 보이게 노출시키기 위해 개구부(501)을 포함한다. 따라서, 디스플레이부(15a)는 도 4에 잘 도시된 바와 같이, 개구부(501)로부터 디바이스(10)의 외부로 노출된다.
커버(500)는 또한 프레임들(100-400)과 함께 변형과 복원을 반복하므로, 소정의 곡률을 갖도록 복원가능하게 변형되도록 구성될 수 있다. 프레임(100-400)가 앞서 설명된 바와 같은 구조에 의해서 웨어러블 스마트 디바이스(10)에 충분한 구조적 강도를 제공할 수 있으므로, 커버(500)는 기본적인 내부부품들의 보호에 추가적으로 구조강도 보다는 변형 및 복원에 유리한 구조를 갖도록 설계될 수 있다. 따라서, 커버(500)는 높은 탄성을 가져 인장이나 압축에 대해서 자유롭게 변형되는 재질, 예를 들어 TPU(Thermoplastic polyurethane), TPE(Thermoplastic elastomers)등과 같은 고탄성의 고무재질로 만들어질 수 있다.
그러나, 커버(500)는 변형될 때, 도 8을 참조하여 프레임들(100-400)에 대해 설명된 것과 동일하게 반경방향 최외각부 곡률보다 최내각부 곡률이 더 커질 수 있다. 프레임들(100-400)과는 다르게, 커버(500)는 프레임(100-400)과 부품들을 감싸기 위한 구조로 인해 최내각부가 최외각부에 구속된다. 구속된 최내각부는 최외각부에 대해 상대적으로 운동할 수 없으며, 이에 따라 그 자신의 길이를 유지하면서 기하학적으로 주어지는 더 큰 곡률을 형성할 수 없다. 따라서, 커버(500)가 변형될 때, 최외각부는 인장을 받는 반면, 최내각부는 실질적으로 큰 압축을 받을 수 있다. 즉, 최외각부에 비교해서 최내각부의 원주길이는 상당히 짧아질 수 있다. 따라서, 커버(500)가 상술된 바와 같이, 고탄성의 재질로 만들어지면 커버(500)의 최내측부는 변형되면서 주어진 압축을 효과적으로 흡수할 수 있으나, 짧아진 원주길이로 인해 상당히 많은 주름을 발생시킬 수 있다. 이러한 주름에 의해 웨어러블 스마트 디바이스(10)는 좋은 외관을 가질 수 없다. 또한, 변형된 커버(500)의 반경방향 최내각부는 사용자의 신체에 직접 접촉하므로, 주름들에 의해 사용자는 디바이스(10)를 편안하게 착용할 수 없다. 이러한 이유로, 변형될 때 주름이 발생하는 것을 방지하기 위해 커버(500)는 제한된 변형이 가능한 재질, 즉, 제한된 유연성 또는 탄성을 갖는 플라스틱 또는 금속과 같은 재질로 제조될 수 있다. 앞서 설명된 바와 같이, 프레임(100-400)도 복원 및 변형을 가능하게 하며 요구되는 구조강도를 확보하기 위해 유사한 재질로 제조될 수 있다.
이와 같은 재질로 커버(500)는 솔리드한 몸체를 가질 수 있다. 그러나, 도 2-5에서 공통적으로 도시된 바와 같이, 커버(500)는 외형을 형성하기 위해 프레임(100-400) 및 이에 수용되는 부품들을 측면들 및 바닥부에서 전체적으로 감싸도록 구성된다. 따라서, 솔리드한 몸체를 갖는 커버(500)는 상당히 변형시키기 어려울 수 있다. 이러한 이유로, 커버(500)은 도시된 바와 같이, 다수개의 링크부재(510)로 이루어질 수 있다. 실제적으로 변형불가한 부품들을 수용하기 위한 비변형부(530)를 제외한 커버(500)의 다른 부분들이 링크부재(510)로 이루어질 수 있다. 링크부재들(510)은 서로 소정간격으로 이격되며, 커버(500)의 길이방향을 따라 일렬도 배열된다. 따라서, 이와 같은 전체적인 구성(configuration)에 따라 일차적으로 커버(500)는 용이하게 변형될 수 있다. 링크부재(510)은 대체적으로 채널형상의 부재로 이루어질 수 있으며, 이에 따라 프레임(100-400)과 부품들의 바닥부와 양 측부를 감쌀 수 있다. 상술된 링크부재(510)의 구성을 고려할 때, 커버(500)는 프레임(100-400)과 부품들을 감싸도록 구성된 다수개의 세그먼트(segment) 또는 섹션(section)으로 이루어진다고 설명될 수 있다. 링크부재(510)는 이와 같은 세그먼트 또는 섹션에 해당하며 이에 따라 아래의 설명에 포함된 링크부재(510)는 모두 커버(500)의 세그먼트 또는 섹션으로도 설명될 수 있다.
앞서 설명된 바와 같이 링크부재(510)들은 서로 분리되어 있으므로 커버(500)는 전체적으로 잘 변형될 수 있으나, 링크부재들(510)사이에 형성된 간격(clearance)를 프레임(100-400)과 부품들이 보호되지 않도록 외부에 노출될 수 있다. 또한, 간격을 통해 외부 물체가 디바이스(10)내부에 들어가서 오작동을 일으킬 수 있다. 따라서, 커버(500)는 인접한 링크부재(510)사이에 배치되는 중간부재(520)을 포함할 수 있다. 중간부재(520)는 인접한 링크부재(510)를 서로 연결할 수 있다. 즉, 중간부재(520)는 링크부재(510)와 동일한 방식으로 프레임들(100-400)과 부품들을 감쌀 수 있다. 따라서, 중간부재(520)는 링크부재들(510)사이의 간격을 덮으며, 이에 따라 커버(500)는 프레임들(100-400)과 부품들을 효과적으로 보호할 수 있다. 또한, 중간부재(520)는 앞서 설명된 바와 같은 TPE, TPU와 같은 고탄성재질로 만들어 질 수 있다. 따라서, 중간부재(520)는 커버(500)가 변형될 때 탄성적으로 함께 변형될 수 있으며, 커버(500)의 보다 용이한 변형을 가능하게 한다. 반면(in contrast), 이와 같은 중간부재(520)의 탄성적이 큰 변형으로 인해, 링크부재(510)는 커버(500)가 변형될 때, 실질적으로 변형되지 않을 수 있다. 따라서, 커버(500)는 그 자신이 변형될 때 함께 실제적으로 변형되지 않는 링크부재(510)와 함께 크게 변형되는 중간부재(520)로 이루어질 수 있다. 물론, 상기 링크부재(510)도 커버(500)가 심하게 변형되면, 자신의 탄성범위내에서 약간 변형될 수 있다. 즉, 상기 커버(500)는 상기 커버(500)가 변형될 때 변형되지 않는 다수개의 제 1 몸체(510)와 상기 커버(500)가 변형될 때 함께 변형되는 제 2 몸체(520)로 이루어진다고 설명될 수 있다. 이와 같은 제 1 몸체 및 제 2 몸체는 각각 링크부재(510)와 중간부재(520)에 해당한다. 따라서, 본 출원의 설명에서 링크부재(510) 및 중간부재(520)는 각각 제 1 몸체 및 제 2 몸체로 변경될 수 있으며, 이러한 제 1 몸체 및 제 2 몸체는 설명된 링크부재(510)와 중간부재(520)의 모든 특징을 각각 동일하게 공유한다.
앞서 설명된 바와 같이, 커버(500)가 변형될 때, 최외각부는 인장을 받는 반면, 최내각부는 실질적으로 압축을 받을 수 있다. 구속된 최내각부가 압축하에서도 큰 곡률로 부드럽게 변형되기 위해서는 커버(500)가 변형될 때 최외각부에 비해 짧은 원주를 형성할 수 있어야 한다. 즉, 최내각부는 큰 곡률로 변형하기 위해 요구되는 이동거리만큼 짧아진 원주를 형성할 수 있어야 한다. 앞서 설명된 바와 같이, 커버(500)는 간격을 갖도록 이격된 링크부재(510)을 사용한다. 따라서, 커버(500)가 변형될 때, 링크부재(510)의 최내각부들은 도 5에 도시된 바와 같이, 간격을 감소시키면서 서로 가까와질 수 있으며, 이에 따라 링크부재(510) 자체의 실질적인 변형없이도 부드러운 곡률을 형성하기에 충분하도록 최내각부가 형성하는 원주를 감소시킬 수 있다. 이러한 변형중에도 중간부재(520)는 충분한 탄성을 가지고 링크부재(510)사이에서 압축될 수 있으므로 링크부재(510)의 최내각부가 서로 가까와지는 것을 방해하지 않을 수 있다. 또한,도 16에도 도시된 바와 같이, 중간부재(520)는 링크부재(510)들 사이의 간극에 배치되는 작은 크기를 가지므로, 커버(500)의 최내각부에서 주름을 발생시킬 정도로 크게 변형되지 않는다. 대신에, 중간부재(520)는 외부로 돌출되지 않고 최내각부에서 압축에 의해 커버(500)의 내측으로 오목하게 변형될 수 있다. 따라서, 변형된 커버(500)의 최내측부는 돌출되는 주름없이 부드러운 곡률 및 내면을 형성하며 이에 따라 웨어러블 스마트 디바이스(10)는 사용자에게 편안하게 착용될 수 있다. 또한, 같은 이유로, 돌출되는 주름이 없으므로 디바이스(10)의 외관도 향상될 수 있다. 한편, 각각의 중간부재(520)는 최외각부에서도 중간부재(500)는 탄성에 의해 부드러운 곡률을 형성하도록 인장될 수 있다.
그럼에도 불구하고, 도 15(a) 도시된 바와 같이, 상기 링크부재(510)의 커버(500)의 길이방향에 평행한 측부가 윗변과 아랫변이 동일한 형상을 갖는 경우, 커버(500)가 변형될 때, 변형된 링크부재(510)의 반경방향 최내측부는 서로 간섭할 수 있다. 따라서, 바람직하게는 링크부재(510)은 커버(500)가 변형될 때, 서로 간섭하지 않도록 추가적으로 구성될 수 있다. 보다 상세하게는, 도 15(b)에 도시된 바와 같이, 커버(500) 또는 링크부재(510)의 길이방향에 평행한 링크부재(510)의 측부는 윗변보다 짧은 아랫변을 가질 수 있다. 링크부재(510)는 실제적으로 역사다리꼴 형상을 가질 수 있다. 이와 같은 측부의 형상에 의해 링크부재(510)들의 최내측부들은 더 큰 간격으로 이격될 수 있다. 따라서, 커버(500)가 심하게 변형되는 경우에도 링크부재(510)들은 서로 간섭하지 않을 수 있다.
더 나아가, 커버(500)는 링크부재(510)의 기하학적 관계 및 형상을 고려하여 보다 최적화될 수 있다. 이러한 최적화 설계와 관련하여, 도 16은 도 5의 변형된 커버(500)의 확대된 일부를 보여준다.
도 5 및 도 16 둘 다를 참조하면, a는 커버(500)의 길이방향에 평행한 링크부재(510) 측부에서 아랫변의 길이를 나타내며, b는 상기 커버(500)가 변형될 때, 서로 인접한 링크부재들(510)의 측부에서 아랫변들 사이의 간격을 나타낸다. c는 상기 링크부재(510) 측부에서 윗변의 길이를 나타내며, t는 상기 커버(500)의 두께를 나타낸다. r은 상기 커버(500)가 변형될 때, 상기 변형된 커버(500)의 반경방향 최외각에서의 곡률반경을 나태내며, α는 상기 커버(500)가 변형될 때, 변형된 커버(500)가 형성하는 원주의 각도를 나타낸다. 끝으로, e는 커버(500)의 변형된 부위에 포함된 링크부재(510)의 갯수를 나타낸다. 즉, e는 원주각(α)이 형성하는 커버(500)의 원주내에 포함되는 링크부재(510)의 갯수를 의미할 수도 있다.
커버(500)가 변형될 때, 링크부재(510)의 반경방향 최내측부에서 간격(b)를 포함하여 하나의 링크부재(510)가 형성되는 길이(D1)는 a+b가 될 수 있다. 따라서, 변형된 커버(500)내에 포함된 모든 링크부재(510)가 형성하는 최내측부의 길이는
Figure pat00003
-------------- (1)
가 될 수 있다.
한편, 변형된 커버(500)의 최내측 원주(D2)는
Figure pat00004
---------(2)
가 될 수 있다. 상기 식 (1)에 따른 길이(D1)과 상기 식(2)에 따른 원주(D2)는 서로 실질적으로 같다고 볼 수 있다. 따라서, 아래의 식(3)과 같은 관계가 성립될 수 있다.
Figure pat00005
-------(3)
커버(500)의 설계에 있어서, 링크부재(510)의 최내측의 길이들(a,b)이 앞서 설명된 바와 같이, 변형시 링크부재(510)사이의 간섭을 방지하는데 있어서 중요하다. 보다 상세하게는, 길이(a)는 커버(500)가 변형될 때 압축에 의해 변형되지 않는 부재, 즉 링크부재(510)의 크기를 결정하며, 길이(b)는 변형시 압축에 의해 변형되는 부재, 즉 중간부재(520)의 설계에 고려될 수 있다. 또한, 길이들(a,b)를 제외한 나머지 변수들은 모두 설계상 상수로서 미리 주어질 수 있다. 따라서, 상기 식을 a 및 b에 대해 정리하면,
Figure pat00006
-----------(4)
즉, 길이(a)와 길이(b)의 합은 상기 식(4)에 따라 일정한 값으로 계산될 수 있으며, 계산된 값의 범위내에서 길이(a)와 길이(b)는 결정될 수 있다. 이와 같은 설계식에 따라, 커버(500)는 링크부재(510)의 간섭이 발생하지 않도록 설계될 수 있다. 따라서, 커버(500)는 설계식에 따라 변형될 때 부드러운 곡률을 형성할 수 있도록 최적화될 수 있다.
결과적으로, 커버(500)는 자신이 변형될 때 변형되지 않는 링크부재(510)와 함께 변형되는 중간부재(520)를 포함한다. 또한, 이들 링크 부재(510)와 중간부재(520)는 도면상의 구성 및 상기 식에 따라 최적으로 배치되고 설계될 수 있다. 따라서, 커버(500)가 변형될 때, 이의 최내측부에서의 주름은 방지될 수 있으며, 최내측부 뿐만아니라 최외측부도 부드러운 곡률 및 곡면을 갖도록 변형될 수 있다. 이러한 이유로, 사용자는 웨어러블 스마트 디바이스(10)을 편안하게 착용할 수 있으며, 상기 디바이스(10)의 외관도 향상될 수 있다. 또한, 같은 이유로 커버(500)는 사용자에게 맞는 곡률로 용이하게 변형될 수 있으며, 편안한 착용감으로 인해 장시간 착용할 수 있다. 따라서, 사용자는 웨어러블 스마트 디바이스(10)를 편리하게 착용 및 사용할 수 있다.
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.
10: 웨어러블 스마트 디바이스 12b: 마이크
13: 기판 15a: 디스플레이부
15b: 음향출력모듈 15c: 햅틱모듈
19a: 배터리 100: 제 1 프레임
110: 몸체 111: 노치
120:플랜지 121: 슬롯
200: 제 2 프레임 210: 몸체
211: 절개부 220: 돌기
300: 제 1 프레임 310: 몸체
320: 돌기 400: 제 2 프레임
410: 링크 420: 슬롯
500: 커버 510: 링크부재
520: 중간부재

Claims (30)

  1. 플렉서블 디스플레이부;
    상기 플렉서블 디스플레이부를 지지하며, 사용자의 신체에 착용되기 위해 제 1 곡률을 갖도록 복원가능하게 변형되는 제 1 프레임; 및
    상기 제 1 곡률보다 큰 제 2 곡률을 갖도록 복원가능하게 변형되며, 변형되는 동안의 상기 제 1 프레임에 대해 상대적으로 운동하도록 상기 제 1 프레임에 이동가능하도록 결합되는 제 2 프레임으로 이루어지는 웨어러블 스마트 디바이스.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 플렉서블 디스플레이부는 상기 제 1 프레임에 부착되며, 상기 제 1 프레임과 함께 상기 제 1 곡률로 복원가능하게 변형되는 것을 특징으로 하는 웨어러을 스마트 디바이스.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 프레임은 긴 판형 몸체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 웨어러블 스마트 디바이스.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 프레임은 이의 길이방향을 따라 배치되는 다수개의 노치를 갖는 것을 특징으로 하는 웨어러블 스마트 디바이스.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 노치들은 제 1 프레임의 양 측부에 번갈아가며 배치되는 것을 특징으로 하는 웨어러블 스마트 디바이스.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 프레임은 상기 웨어러블 스마트 디바이스를 작동시키기 위한 부품들을 수용하는 공간을 형성하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 스마트 디바이스.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 프레임은 상기 제 1 프레임보다 사용자에게 가깝게 배치되는 것을 특징으로 하는 웨어러블 스마트 디바이스.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 프레임은 상기 제 1 프레임의 하부에 배치되는 것을 특징으로 하는 웨어러블 스마트 디바이스.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 프레임은 상기 제 1 프레임에 슬라이드 가능하게 결합되는 것을 특징을 하는 웨어러블 스마트 디바이스.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 프레임은 변형되는 동안 상기 제 1 프레임에 대해 길이방향 바깥쪽으로 상대적으로 이동하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 스마트 디바이스.
  11. 제 1 항에 있어서.
    상기 제 2 프레임은 이의 길이방향을 따라 배치되는 다수개의 절개부들을 포함하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 스마트 디바이스.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 프레임은 서로 연결된 다수개의 링크들로 이루어지는 것을 특징으로 하는 웨어러블 스마트 디바이스.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 링크들은 이들 사이의 각도를 조절가능하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 웨어러블 스마트 디바이스.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 2 프레임은:
    다수개의 홈들을 포함하는 제 1 링크: 및
    상기 제 1 링크에 연결되며, 상기 제 1 링크에 대한 각도가 변화되도록 상기 홈들중 어느 하나와 결합되는 돌기를 포함하는 제 2 링크로 이루어지는 것을 특징으로 하는 웨어러블 스마트 디바이스.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 프레임들중 어느 하나에 제공되는 슬롯; 및
    상기 제 1 및 제 2 프레임들중 다른 하나에 상기 슬롯에 결합되게 제공되며, 상기 슬롯을 따라 이동가능한 후크 또는 돌기을 더 포함하는 것을 특징을 하는 웨어러블 스마트 디바이스.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 프레임 및 제 2 프레임을 감싸도록 구성되며, 소정의 곡률을 갖도록 복원가능하게 변형되는 커버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 스마트 디바이스.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 커버는 상기 플렉서블 디스플레이가 위치되는 개구부를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 스마트 디바이스.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 커버는 서로 소정간격으로 이격된 다수개의 링크부재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 웨어러블 스마트 디바이스.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 커버는 서로 인접한 링크부재들을 연결하며 상기 커버가 변형될 때 함께 변형되는 중간부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 스마트 디바이스.
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 링크부재는 상기 커버가 변형할 때, 함께 변형되지 않는 것을 특징으로 하는 웨어러블 스마트 디바이스.
  21. 제 18 항에 있어서,
    상기 링크부재들은 상기 커버가 변형될 때, 서로 간섭하지 않도록 구성되는 것을 특징으로 하는 웨어러블 스마트 디바이스.
  22. 제 18 항에 있어서,
    상기 커버의 길이방향에 평행하게 배치되는 상기 링크부재의 측부는 윗변보다 짧은 아랫변을 갖는 것을 특징으로 하는 웨어러블 스마트 디바이스.
  23. 제 18 항에 있어서,
    상기 커버의 길이방향에 평행하게 배치되는 상기 링크부재의 측부는 역사다리꼴 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 웨어러블 스마트 디바이스.
  24. 제 18 항에 있어서,
    a: 상기 커버의 길이방향에 나란하게 배치되는 상기 링크부재의 측부에서의 아랫변 길이;
    b: 상기 커버가 변형될 때, 서로 인접한 상기 링크부재들의 측부들의 아랫변들 사이의 간격;
    t: 상기 커버의 두께;
    α: 상기 커버가 변형될 때, 변형된 커버가 형성하는 원주의 각도;
    r: 상기 커버가 변형될 때, 상기 변형된 커버의 반경방향 최외각에서의 곡률반경; 및
    e: 상기 커버의 변형된 부위에 포함된 상기 링크부재들의 갯수일 때,
    상기 a와 b의 합은 다음 식
    Figure pat00007

    에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 웨어러블 스마트 디바이스.
  25. 플렉서블 디스플레이부;
    상기 플렉서블 디스플레이부과 다른 부품들을 지지하며, 사용자의 신체에 착용되기 위해 소정의 곡률을 갖도록 복원가능하게 변형되는 프레임;
    상기 프레임을 감싸며 상기 프레임과 함께 소정의 곡률로 복원가능하게 변형되는 커버로 이루어지며, 상기 커버는:
    상기 커버가 변형될 때 변형되지 않는 다수개의 제 1 몸체와;
    상기 제 1 몸체들 사이에 각각 배치되며 상기 커버가 변형될 때 함께 변형되는 제 2 몸체를 포함하는 웨어러블 스마트 디바이스.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 제 1 몸체들은 서로 소정간격으로 이격되며, 상기 제 2 몸체는 서로 인접한 제 2 몸체들을 연결하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 웨어러블 스마트 디바이스.
  27. 제 25 항에 있어서,
    상기 제 1 몸체는 상기 커버가 변형될 때, 서로 간섭하지 않도록 구성되는 것을 특징으로 하는 웨어러블 스마트 디바이스.
  28. 제 25 항에 있어서,
    상기 커버의 길이방향에 평행하게 배치되는 상기 제 1 몸체의 측부는 윗변보다 짧은 아랫변을 갖는 것을 특징으로 하는 웨어러블 스마트 디바이스.
  29. 제 25 항에 있어서,
    상기 커버의 길이방향에 평행하게 배치되는 상기 제 1 몸체의 측부는 역사다리꼴 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 웨어러블 스마트 디바이스.
  30. 제 25 항에 있어서,
    a: 상기 커버의 길이방향에 나란하게 배치되는 상기 제 1 몸체의 측부에서의 아랫변 길이;
    b: 상기 커버가 변형될 때, 서로 인접한 상기 제 1 몸체의 측부들의 아랫변들 사이의 간격;
    t: 상기 커버의 두께;
    α: 상기 커버가 변형될 때, 변형된 커버가 형성하는 원주의 각도;
    r: 상기 커버가 변형될 때, 상기 변형된 커버의 반경방향 최외각에서의 곡률반경; 및
    e: 상기 커버의 변형된 부위에 포함된 상기 제 1 몸체들의 갯수일 때,
    상기 a와 b의 합은 다음 식
    Figure pat00008

    에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 웨어러블 스마트 디바이스.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020196947A1 (ko) * 2019-03-27 2020-10-01 엘지전자 주식회사 이동 단말기
KR20230073782A (ko) * 2021-11-19 2023-05-26 김중영 플렉시블 디스플레이 모듈 하우징

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210124677A (ko) * 2020-04-07 2021-10-15 엘지전자 주식회사 침대
KR20210124675A (ko) * 2020-04-07 2021-10-15 엘지전자 주식회사 침대

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006046382A (ja) * 2004-07-30 2006-02-16 Sugatsune Ind Co Ltd ヒンジ装置
US20130335929A1 (en) * 2012-06-19 2013-12-19 Motorola Mobility, Inc. Electronic device and method with flexible display
US20140160055A1 (en) * 2012-12-12 2014-06-12 Jeffrey Margolis Wearable multi-modal input device for augmented reality
KR102109140B1 (ko) * 2013-04-12 2020-05-12 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 이의 조작 방법
US20140337621A1 (en) * 2013-05-07 2014-11-13 Serguei Nakhimov Wearable communication device, security complex and user interface

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020196947A1 (ko) * 2019-03-27 2020-10-01 엘지전자 주식회사 이동 단말기
KR20210133209A (ko) * 2019-03-27 2021-11-05 엘지전자 주식회사 이동 단말기
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