KR20170016213A - 이동 단말기 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 무선충전코일을 포함하는 이동 단말기는, 후면부, 측면부 및 내장된 전자 부품을 외부로 노출시키기 위한 개구부를 포함하는 후면(backside) 케이스, 상기 후면 케이스가 착탈가능하게 결합되는 리어 케이스 및 무선 전력 전송기로부터 무선 전력을 수신하는 무선충전코일을 포함하고, 상기 후면부는 금속재질로 형성되는 금속영역과, 상기 개구부 주변에 비금속으로 형성되는 비금속영역을 구비하며, 상기 무선충전코일은, 상기 리어 케이스의 일면에 형성되며, 상기 비금속영역을 마주보도록 배치되는 제1코일 및 상기 제1코일과 연결되어 상기 측면부를 마주보도록 배치되는 제2코일을 포함하여, 금속 케이스를 구비하는 단말기에 있어서 효율적인 무선 충전 방법을 제공한다.

Description

이동 단말기 및 그 제어방법{MOBILE TERMINAL AND CONTROLLING METHOD THEREOF}

본 발명은 금속 케이스에서 무선충전이 가능한 이동 단말기 및 그 제어 방법에 관한 것이다.

단말기는 이동 가능 여부에 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.

이와 같은 단말기(terminal)는 기능이 다양화됨에 따라 예를 들어, 사진이나 동영상의 촬영, 음악이나 동영상 파일의 재생, 게임, 방송의 수신 등의 복합적인 기능들을 갖춘 멀티미디어 기기(Multimedia player) 형태로 구현되고 있다.

이러한 단말기의 기능 지지 및 증대를 위해, 단말기의 구조적인 부분 및/또는 소프트웨어적인 부분을 개량하는 것이 고려될 수 있다.

본 발명은 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다. 또 다른 목적은 금속 케이스에서 무선충전이 가능한 이동 단말기 및 그 제어 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따르면, 후면부, 측면부 및 내장된 전자 부품을 외부로 노출시키기 위한 개구부를 포함하는 후면(backside) 케이스, 상기 후면 케이스가 착탈가능하게 결합되는 리어 케이스 및무선 전력 전송기로부터 무선 전력을 수신하는 무선충전코일을 포함하고, 상기 후면부는 금속재질로 형성되는 금속영역과, 상기 개구부 주변에 비금속으로 형성되는 비금속영역을 구비하며, 상기 무선충전코일은, 상기 리어 케이스의 일면에 형성되며, 상기 비금속영역을 마주보도록 배치되는 제1코일 및 상기 제1코일과 연결되어 상기 측면부를 마주보도록 배치되는 제2코일을 포함하는, 이동 단말기를 제공한다.

일 실시예에 따르면, 상기 제2코일은 상기 리어 케이스의 측면의 비금속 영역에 해당하는 외곽 영역을 따라 형성될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 리어 케이스의 비금속 영역에 형성되어 외부 기기와의 통신을 수행하는 안테나를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 측면부는 금속으로 형성되고, 상기 제2코일은 상기 측면부와 일정 간극(gap)을 가질 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 제2코일이 배치된 영역에 대응하는 상기 측면부의 영역에는, 금속 영역이 제거된 슬릿(slit) 또는 비금속 영역이 배치될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 제1코일과 연결되고, 상기 리어 케이스에 배치되는 배터리 주변을 감싸도록 프린트되는 제3코일을 더 포함하고, 상기 리어 케이스는 상기 후면부와 일정 간극을 갖을 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 단말기의 무선 충전 제어 방법에 있어서, 외부 물체 검출을 수행하지 않도록 하기 위한 제1제어신호를 무선 전력 전송 장치로 송신하는 단계, 상기 무선 전력 전송 장치로부터 무선 충전 신호를 수신하는 단계 및 상기 단말기의 충전효율에 기반하여 상기 충전 신호를 제어하기 위한 제2제어신호를 상기 무선 전력 전송 장치로 송신하는 단계를 제공한다.

일 실시예에 따르면, 상기 제1제어신호를 무선 전력 전송 장치로 송신하는 단계는, 상기 단말기의 후면부의 개폐 상태를 감지하는 단계; 및 상기 단말기의 후면부가 닫힘 상태이면 상기 제1제어신호를 상기 무선 전력 전송 장치로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 제1제어신호를 무선 전력 전송 장치로 송신하는 단계는, 상기 단말기가 상기 무선 전력 전송 장치에 놓여지는 영역이 금속인 경우, 상기 제1제어신호를 상기 무선 전력 전송 장치로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 제2제어신호를 송신하는 단계는, 상기 단말기 내부의 온도를 감지하여, 상기 온도가 기설정된 온도 이상인 경우 또는 소모 전류가 일정 값 이상인 경우, 상기 제2제어신호를 송신하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 이동 단말기 및 그 제어 방법의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 금속 케이스를 구비하는 단말기에 있어서 효율적인 무선 충전 방법 및 무선 통신 방법을 제공할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 금속 케이스를 구비하는 단말기에 있어서 무선 충전 중에 효율적인 전력 제어 방법을 제공하다는 장점이 있다.

도 1은 본 발명과 관련된 이동 단말기를 설명하기 위한 블록도이다.
도 2 및 3은 본 발명과 관련된 이동 단말기의 일 예를 서로 다른 방향에서 바라본 개념도들이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 단말의 후면 케이스를 분리하여 리어 케이스의 표면을 도시한 후면 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 리어 케이스에 무선충전 코일 및 안테나가 부착된 것을 도시한 이동 단말기의 평면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 리어 케이스에 무선충전 코일 및 안테나가 부착된 것을 도시한 이동 단말기의 평면도이다.
도 7은 일반적으로 사용되는 무선 충전 방법의 흐름도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선충전 제어방법의 흐름도이다.

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, "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.

본 명세서에서 설명되는 이동 단말기에는 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 이동 단말기에만 적용 가능한 경우를 제외하면, 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터, 디지털 사이니지 등과 같은 고정 단말기에도 적용될 수도 있음을 본 기술분야의 당업자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 도 1은 본 발명과 관련된 이동 단말기를 설명하기 위한 블록도이고, 도 2 및 3은 본 발명과 관련된 이동 단말기의 일 예를 서로 다른 방향에서 바라본 개념도이다.

상기 이동 단말기(100)는 무선 통신부(110), 입력부(120), 감지부(140), 출력부(150), 인터페이스부(160), 메모리(170), 제어부(180) 및 전원 공급부(190) 등을 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 구성요소들은 이동 단말기를 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니어서, 본 명세서 상에서 설명되는 이동 단말기는 위에서 열거된 구성요소들 보다 많거나, 또는 적은 구성요소들을 가질 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 구성요소들 중 무선 통신부(110)는, 이동 단말기(100)와 무선 통신 시스템 사이, 이동 단말기(100)와 다른 이동 단말기(100) 사이, 또는 이동 단말기(100)와 외부서버 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 또한, 상기 무선 통신부(110)는, 이동 단말기(100)를 하나 이상의 네트워크에 연결하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다.

이러한 무선 통신부(110)는, 방송 수신 모듈(111), 이동통신 모듈(112), 무선 인터넷 모듈(113), 근거리 통신 모듈(114), 위치정보 모듈(115) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

입력부(120)는, 영상 신호 입력을 위한 카메라(121) 또는 영상 입력부, 오디오 신호 입력을 위한 마이크로폰(microphone, 122), 또는 오디오 입력부, 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 사용자 입력부(123, 예를 들어, 터치키(touch key), 푸시키(mechanical key) 등)를 포함할 수 있다. 입력부(120)에서 수집한 음성 데이터나 이미지 데이터는 분석되어 사용자의 제어명령으로 처리될 수 있다.

센싱부(140)는 이동 단말기 내 정보, 이동 단말기를 둘러싼 주변 환경 정보 및 사용자 정보 중 적어도 하나를 센싱하기 위한 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 센싱부(140)는 근접센서(141, proximity sensor), 조도 센서(142, illumination sensor), 터치 센서(touch sensor), 가속도 센서(acceleration sensor), 자기 센서(magnetic sensor), 중력 센서(G-sensor), 자이로스코프 센서(gyroscope sensor), 모션 센서(motion sensor), RGB 센서, 적외선 센서(IR 센서: infrared sensor), 지문인식 센서(finger scan sensor), 초음파 센서(ultrasonic sensor), 광 센서(optical sensor, 예를 들어, 카메라(121 참조)), 마이크로폰(microphone, 122 참조), 배터리 게이지(battery gauge), 환경 센서(예를 들어, 기압계, 습도계, 온도계, 방사능 감지 센서, 열 감지 센서, 가스 감지 센서 등), 화학 센서(예를 들어, 전자 코, 헬스케어 센서, 생체 인식 센서 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 한편, 본 명세서에 개시된 이동 단말기는, 이러한 센서들 중 적어도 둘 이상의 센서에서 센싱되는 정보들을 조합하여 활용할 수 있다.

출력부(150)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 디스플레이부(151), 음향 출력부(152), 햅팁 모듈(153), 광 출력부(154) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 디스플레이부(151)는 터치 센서와 상호 레이어 구조를 이루거나 일체형으로 형성됨으로써, 터치 스크린을 구현할 수 있다. 이러한 터치 스크린은, 이동 단말기(100)와 사용자 사이의 입력 인터페이스를 제공하는 사용자 입력부(123)로써 기능함과 동시에, 이동 단말기(100)와 사용자 사이의 출력 인터페이스를 제공할 수 있다.

인터페이스부(160)는 이동 단말기(100)에 연결되는 다양한 종류의 외부 기기와의 통로 역할을 수행한다. 이러한 인터페이스부(160)는, 유/무선 헤드셋 포트(port), 외부 충전기 포트(port), 유/무선 데이터 포트(port), 메모리 카드(memory card) 포트, 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트(port), 오디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 비디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 이어폰 포트(port) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이동 단말기(100)에서는, 상기 인터페이스부(160)에 외부 기기가 연결되는 것에 대응하여, 연결된 외부 기기와 관련된 적절할 제어를 수행할 수 있다.

또한, 메모리(170)는 이동 단말기(100)의 다양한 기능을 지원하는 데이터를 저장한다. 메모리(170)는 이동 단말기(100)에서 구동되는 다수의 응용 프로그램(application program 또는 애플리케이션(application)), 이동 단말기(100)의 동작을 위한 데이터들, 명령어들을 저장할 수 있다. 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 무선 통신을 통해 외부 서버로부터 다운로드 될 수 있다. 또한 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 이동 단말기(100)의 기본적인 기능(예를 들어, 전화 착신, 발신 기능, 메시지 수신, 발신 기능)을 위하여 출고 당시부터 이동 단말기(100)상에 존재할 수 있다. 한편, 응용 프로그램은, 메모리(170)에 저장되고, 이동 단말기(100) 상에 설치되어, 제어부(180)에 의하여 상기 이동 단말기의 동작(또는 기능)을 수행하도록 구동될 수 있다.

제어부(180)는 상기 응용 프로그램과 관련된 동작 외에도, 통상적으로 이동 단말기(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 제어부(180)는 위에서 살펴본 구성요소들을 통해 입력 또는 출력되는 신호, 데이터, 정보 등을 처리하거나 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동함으로써, 사용자에게 적절한 정보 또는 기능을 제공 또는 처리할 수 있다.

또한, 제어부(180)는 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동하기 위하여, 도 1에서 살펴본 구성요소들 중 적어도 일부를 제어할 수 있다. 나아가, 제어부(180)는 상기 응용 프로그램의 구동을 위하여, 이동 단말기(100)에 포함된 구성요소들 중 적어도 둘 이상을 서로 조합하여 동작시킬 수 있다.

전원공급부(190)는 제어부(180)의 제어 하에서, 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 이동 단말기(100)에 포함된 각 구성요소들에 전원을 공급한다. 이러한 전원공급부(190)는 배터리를 포함하며, 상기 배터리는 내장형 배터리 또는 교체가능한 형태의 배터리가 될 수 있다.

이동 단말기(100)에서 무선 충전이 이루어질 경우, 상기 전원공급부(190)는 전력 수신부(191), 전력 수신 제어부(192), 변복조부(193), 충전부(194), 및 배터리(195)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 전원 공급부(190) 내의 상기 전력 수신 제어부(192)는 상기 제어부(180)에 포함되어 구현될 수 있으며, 본 명세서에서 상기 전력 수신 제어부(12)에 의한 동작은 상기 제어부(180)가 수행하는 것으로 이해될 수 있다.

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

상기 전원공급부(190)는 이동 단말기(100)의 각 구성요소로 전원을 공급하는 배터리(195)를 구비하며, 상기 배터리(199)를 유선 또는 무선 충전하기 위한 충전부(194)를 포함할 수 있다.

상기 전력 수신 제어부(192)는 상기 전력 수신부(191)를 통하여 수신되는 무선 전력 신호를 상기 변복조부(193) 내의 부하 임피던스(Impedance)를 변경시킴으로써 변조한다. 상기 전력 수신부(191)를 통하여 수신되는 무선 전력 신호는 상기 충전부(198)를 통하여 DC 전력으로 변환되고, 상기 변환된 DC 전력은 상기 배터리(195)에 충전된다.

상기 각 구성요소들 중 적어도 일부는, 이하에서 설명되는 다양한 실시 예들에 따른 이동 단말기의 동작, 제어, 또는 제어방법을 구현하기 위하여 서로 협력하여 동작할 수 있다. 또한, 상기 이동 단말기의 동작, 제어, 또는 제어방법은 상기 메모리(170)에 저장된 적어도 하나의 응용 프로그램의 구동에 의하여 이동 단말기 상에서 구현될 수 있다.

도 2 및 3을 참조하면, 개시된 이동 단말기(100)는 바 형태의 단말기 바디를 구비하고 있다. 다만, 본 발명은 여기에 한정되지 않고 와치 타입, 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. 이동 단말기의 특정 유형에 관련될 것이나, 이동 단말기의 특정유형에 관한 설명은 다른 타입의 이동 단말기에 일반적으로 적용될 수 있다.

여기에서, 단말기 바디는 이동 단말기(100)를 적어도 하나의 집합체로 보아 이를 지칭하는 개념으로 이해될 수 있다.

이동 단말기(100)는 외관을 이루는 케이스(예를 들면, 프레임, 하우징, 커버 등)를 포함한다. 도시된 바와 같이, 이동 단말기(100)는 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102)를 포함할 수 있다. 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102)의 결합에 의해 형성되는 내부공간에는 각종 전자부품들이 배치된다. 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102) 사이에는 적어도 하나의 미들 케이스가 추가로 배치될 수 있다.

단말기 바디의 전면에는 디스플레이부(151)가 배치되어 정보를 출력할 수 있다. 도시된 바와 같이, 디스플레이부(151)의 윈도우(151a)는 프론트 케이스(101)에 장착되어 프론트 케이스(101)와 함께 단말기 바디의 전면을 형성할 수 있다.

경우에 따라서, 리어 케이스(102)에도 전자부품이 장착될 수 있다. 리어 케이스(102)에 장착 가능한 전자부품은 착탈 가능한 배터리, 식별 모듈, 메모리 카드 등이 있다. 이 경우, 리어 케이스(102)에는 장착된 전자부품을 덮기 위한 후면커버(103)가 착탈 가능하게 결합될 수 있다. 따라서, 후면(backside) 케이스(103)가 리어 케이스(102)로부터 분리되면, 리어 케이스(102)에 장착된 전자부품은 외부로 노출된다.

도시된 바와 같이, 후면커버(103)가 리어 케이스(102)에 결합되면, 리어 케이스(102)의 측면 일부가 노출될 수 있다. 경우에 따라서, 상기 결합시 리어 케이스(102)는 후면 케이스(103)에 의해 완전히 가려질 수도 있다. 한편, 후면 케이스(103)에는 카메라(121b)나 음향 출력부(152b)를 외부로 노출시키기 위한 개구부가 구비될 수 있다.

이러한 케이스들(101, 102, 103)은 합성수지를 사출하여 형성되거나 금속, 예를 들어 스테인레스 스틸(STS), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti) 등으로 형성될 수도 있다.

이동 단말기(100)는, 복수의 케이스가 각종 전자부품들을 수용하는 내부 공간을 마련하는 위의 예와 달리, 하나의 케이스가 상기 내부 공간을 마련하도록 구성될 수도 있다. 이 경우, 합성수지 또는 금속이 측면에서 후면으로 이어지는 유니 바디의 이동 단말기(100)가 구현될 수 있다.

한편, 이동 단말기(100)는 단말기 바디 내부로 물이 스며들지 않도록 하는 방수부(미도시)를 구비할 수 있다. 예를 들어, 방수부는 윈도우(151a)와 프론트 케이스(101) 사이, 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102) 사이 또는 리어 케이스(102)와 후면부(103) 사이에 구비되어, 이들의 결합 시 내부 공간을 밀폐하는 방수부재를 포함할 수 있다.

이동 단말기(100)에는 디스플레이부(151), 제1 및 제2 음향 출력부(152a, 152b), 근접 센서(141), 조도 센서(142), 광 출력부(154), 제1 및 제2 카메라(121a, 121b), 제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b), 마이크로폰(122), 인터페이스부(160) 등이 구비될 수 있다.

이하에서는, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 단말기 바디의 전면에 디스플레이부(151), 제1 음향 출력부(152a), 근접 센서(141), 조도 센서(142), 광 출력부(154), 제1 카메라(121a) 및 제1 조작유닛(123a)이 배치되고, 단말기 바디의 측면에 제2 조작유닛(123b), 마이크로폰(122) 및 인터페이스부(160)이 배치되며, 단말기 바디의 후면에 제2 음향 출력부(152b) 및 제2 카메라(121b)가 배치된 이동 단말기(100)를 일 예로 들어 설명한다.

다만, 이들 구성은 이러한 배치에 한정되는 것은 아니다. 이들 구성은 필요에 따라 제외 또는 대체되거나, 다른 면에 배치될 수 있다. 예를 들어, 단말기 바디의 전면에는 제1 조작유닛(123a)이 구비되지 않을 수 있으며, 제2 음향 출력부(152b)는 단말기 바디의 후면이 아닌 단말기 바디의 측면에 구비될 수 있다.

디스플레이부(151)는 이동 단말기(100)에서 처리되는 정보를 표시(출력)한다. 예를 들어, 디스플레이부(151)는 이동 단말기(100)에서 구동되는 응용 프로그램의 실행화면 정보, 또는 이러한 실행화면 정보에 따른 UI(User Interface), GUI(Graphic User Interface) 정보를 표시할 수 있다.

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

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

디스플레이부(151)는 터치 방식에 의하여 제어 명령을 입력 받을 수 있도록, 디스플레이부(151)에 대한 터치를 감지하는 터치센서를 포함할 수 있다. 이를 이용하여, 디스플레이부(151)에 대하여 터치가 이루어지면, 터치센서는 상기 터치를 감지하고, 제어부(180)는 이에 근거하여 상기 터치에 대응하는 제어명령을 발생시키도록 이루어질 수 있다. 터치 방식에 의하여 입력되는 내용은 문자 또는 숫자이거나, 각종 모드에서의 지시 또는 지정 가능한 메뉴항목 등일 수 있다.

한편, 터치센서는, 터치패턴을 구비하는 필름 형태로 구성되어 윈도우(151a)와 윈도우(151a)의 배면 상의 디스플레이(미도시) 사이에 배치되거나, 윈도우(151a)의 배면에 직접 패터닝되는 메탈 와이어가 될 수도 있다. 또는, 터치센서는 디스플레이와 일체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 터치센서는, 디스플레이의 기판 상에 배치되거나, 디스플레이의 내부에 구비될 수 있다.

이처럼, 디스플레이부(151)는 터치센서와 함께 터치 스크린을 형성할 수 있으며, 이 경우에 터치 스크린은 사용자 입력부(123, 도 1 참조)로 기능할 수 있다. 경우에 따라, 터치 스크린은 제1조작유닛(123a)의 적어도 일부 기능을 대체할 수 있다.

제1 음향 출력부(152a)는 통화음을 사용자의 귀에 전달시키는 리시버(receiver)로 구현될 수 있으며, 제2 음향 출력부(152b)는 각종 알람음이나 멀티미디어의 재생음을 출력하는 라우드 스피커(loud speaker)의 형태로 구현될 수 있다.

디스플레이부(151)의 윈도우(151a)에는 제1 음향 출력부(152a)로부터 발생되는 사운드의 방출을 위한 음향홀이 형성될 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고, 상기 사운드는 구조물 간의 조립틈(예를 들어, 윈도우(151a)와 프론트 케이스(101) 간의 틈)을 따라 방출되도록 구성될 수 있다. 이 경우, 외관상 음향 출력을 위하여 독립적으로 형성되는 홀이 보이지 않거나 숨겨져 이동 단말기(100)의 외관이 보다 심플해질 수 있다.

광 출력부(154)는 이벤트의 발생시 이를 알리기 위한 빛을 출력하도록 이루어진다. 상기 이벤트의 예로는 메시지 수신, 호 신호 수신, 부재중 전화, 알람, 일정 알림, 이메일 수신, 애플리케이션을 통한 정보 수신 등을 들 수 있다. 제어부(180)는 사용자의 이벤트 확인이 감지되면, 빛의 출력이 종료되도록 광 출력부(154)를 제어할 수 있다.

제1 카메라(121a)는 촬영 모드 또는 화상통화 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상의 화상 프레임을 처리한다. 처리된 화상 프레임은 디스플레이부(151)에 표시될 수 있으며, 메모리(170)에 저장될 수 있다.

제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b)은 이동 단말기(100)의 동작을 제어하기 위한 명령을 입력 받기 위해 조작되는 사용자 입력부(123)의 일 예로서, 조작부(manipulating portion)로도 통칭될 수 있다. 제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b)은 터치, 푸시, 스크롤 등 사용자가 촉각적인 느낌을 받으면서 조작하게 되는 방식(tactile manner)이라면 어떤 방식이든 채용될 수 있다. 또한, 제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b)은 근접 터치(proximity touch), 호버링(hovering) 터치 등을 통해서 사용자의 촉각적인 느낌이 없이 조작하게 되는 방식으로도 채용될 수 있다.

본 도면에서는 제1 조작유닛(123a)이 터치키(touch key)인 것으로 예시하나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1 조작유닛(123a)은 푸시키(mechanical key)가 되거나, 터치키와 푸시키의 조합으로 구성될 수 있다.

제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b)에 의하여 입력되는 내용은 다양하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 제1 조작유닛(123a)은 메뉴, 홈키, 취소, 검색 등의 명령을 입력 받고, 제2 조작유닛(123b)은 제1 또는 제2 음향 출력부(152a, 152b)에서 출력되는 음향의 크기 조절, 디스플레이부(151)의 터치 인식 모드로의 전환 등의 명령을 입력 받을 수 있다.

한편, 단말기 바디의 후면에는 사용자 입력부(123)의 다른 일 예로서, 후면 입력부(미도시)가 구비될 수 있다. 이러한 후면 입력부는 이동 단말기(100)의 동작을 제어하기 위한 명령을 입력 받기 위해 조작되는 것으로서, 입력되는 내용은 다양하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 전원의 온/오프, 시작, 종료, 스크롤 등과 같은 명령, 제1 및 제2 음향 출력부(152a, 152b)에서 출력되는 음향의 크기 조절, 디스플레이부(151)의 터치 인식 모드로의 전환 등과 같은 명령을 입력 받을 수 있다. 후면 입력부는 터치입력, 푸시입력 또는 이들의 조합에 의한 입력이 가능한 형태로 구현될 수 있다.

후면 입력부는 단말기 바디의 두께방향으로 전면의 디스플레이부(151)와 중첩되게 배치될 수 있다. 일 예로, 사용자가 단말기 바디를 한 손으로 쥐었을 때 검지를 이용하여 용이하게 조작 가능하도록, 후면 입력부는 단말기 바디의 후면 상단부에 배치될 수 있다. 다만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 후면 입력부의 위치는 변경될 수 있다.

이처럼 단말기 바디의 후면에 후면 입력부가 구비되는 경우, 이를 이용한 새로운 형태의 유저 인터페이스가 구현될 수 있다. 또한, 앞서 설명한 터치 스크린 또는 후면 입력부가 단말기 바디의 전면에 구비되는 제1 조작유닛(123a)의 적어도 일부 기능을 대체하여, 단말기 바디의 전면에 제1 조작유닛(123a)이 미배치되는 경우, 디스플레이부(151)가 보다 대화면(大畵面)으로 구성될 수 있다.

한편, 이동 단말기(100)에는 사용자의 지문을 인식하는 지문인식센서가 구비될 수 있으며, 제어부(180)는 지문인식센서를 통하여 감지되는 지문정보를 인증수단으로 이용할 수 있다. 상기 지문인식센서는 디스플레이부(151) 또는 사용자 입력부(123)에 내장될 수 있다.

마이크로폰(122)은 사용자의 음성, 기타 소리 등을 입력 받도록 이루어진다. 마이크로폰(122)은 복수의 개소에 구비되어 스테레오 음향을 입력 받도록 구성될 수 있다.

인터페이스부(160)는 이동 단말기(100)를 외부기기와 연결시킬 수 있는 통로가 된다. 예를 들어, 인터페이스부(160)는 다른 장치(예를 들어, 이어폰, 외장 스피커)와의 연결을 위한 접속단자, 근거리 통신을 위한 포트[예를 들어, 적외선 포트(IrDA Port), 블루투스 포트(Bluetooth Port), 무선 랜 포트(Wireless LAN Port) 등], 또는 이동 단말기(100)에 전원을 공급하기 위한 전원공급단자 중 적어도 하나일 수 있다. 이러한 인터페이스부(160)는 SIM(Subscriber Identification Module) 또는 UIM(User Identity Module), 정보 저장을 위한 메모리 카드 등의 외장형 카드를 수용하는 소켓의 형태로 구현될 수도 있다.

단말기 바디의 후면에는 제2카메라(121b)가 배치될 수 있다. 이 경우, 제2카메라(121b)는 제1카메라(121a)와 실질적으로 반대되는 촬영 방향을 가지게 된다.

제2카메라(121b)는 적어도 하나의 라인을 따라 배열되는 복수의 렌즈를 포함할 수 있다. 복수의 렌즈는 행렬(matrix) 형식으로 배열될 수도 있다. 이러한 카메라는, '어레이(array) 카메라'로 명명될 수 있다. 제2카메라(121b)가 어레이 카메라로 구성되는 경우, 복수의 렌즈를 이용하여 다양한 방식으로 영상을 촬영할 수 있으며, 보다 나은 품질의 영상을 획득할 수 있다.

플래시(124)는 제2카메라(121b)에 인접하게 배치될 수 있다. 플래시(124)는 제2카메라(121b)로 피사체를 촬영하는 경우에 피사체를 향하여 빛을 비추게 된다.

단말기 바디에는 제2 음향 출력부(152b)가 추가로 배치될 수 있다. 제2 음향 출력부(152b)는 제1 음향 출력부(152a)와 함께 스테레오 기능을 구현할 수 있으며, 통화시 스피커폰 모드의 구현을 위하여 사용될 수도 있다.

단말기 바디에는 무선 통신을 위한 적어도 하나의 안테나가 구비될 수 있다. 안테나는 단말기 바디에 내장되거나, 케이스에 형성될 수 있다. 예를 들어, 방송 수신 모듈(111, 도 1 참조)의 일부를 이루는 안테나는 단말기 바디에서 인출 가능하게 구성될 수 있다. 또는, 안테나는 필름 타입으로 형성되어 후면부(103)의 내측면에 부착될 수도 있고, 도전성 재질을 포함하는 케이스가 안테나로서 기능하도록 구성될 수도 있다.

단말기 바디에는 이동 단말기(100)에 전원을 공급하기 위한 전원 공급부(190, 도 1 참조)가 구비된다. 전원 공급부(190)는 단말기 바디에 내장되거나, 단말기 바디의 외부에서 착탈 가능하게 구성되는 배터리(195)를 포함할 수 있다.

상기 배터리(195)는 인터페이스부(160)에 연결되는 전원 케이블을 통하여 전원을 공급받도록 구성될 수 있다. 또한, 배터리(195)는 무선충전기기를 통하여 무선충전 가능하도록 구성될 수도 있다. 상기 무선충전은 자기유도방식 또는 공진방식(자기공명방식)에 의하여 구현될 수 있다.

한편, 본 도면에서는 후면부(103)가 배터리(195)를 덮도록 리어 케이스(102)에 결합되어 배터리(195)의 이탈을 제한하고, 배터리(195)를 외부 충격과 이물질로부터 보호하도록 구성된 것을 예시하고 있다. 배터리(195)가 단말기 바디에 착탈 가능하게 구성되는 경우, 후면부(103)는 리어 케이스(102)에 착탈 가능하게 결합될 수 있다.

이동 단말기(100)에는 외관을 보호하거나, 이동 단말기(100)의 기능을 보조 또는 확장시키는 액세서리가 추가될 수 있다. 이러한 액세서리의 일 예로, 이동 단말기(100)의 적어도 일면을 덮거나 수용하는 커버 또는 파우치를 들 수 있다. 커버 또는 파우치는 디스플레이부(151)와 연동되어 이동 단말기(100)의 기능을 확장시키도록 구성될 수 있다. 액세서리의 다른 일 예로, 터치 스크린에 대한 터치입력을 보조 또는 확장하기 위한 터치펜을 들 수 있다.

앞서 도 1을 통해 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 이동 단말기에는 블루투스(Bluetooth™), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication), Wireless USB(Wireless Universal Serial Bus) 등의 근거리 통신 기술이 적용될 수 있다.

한편, 전술한 바와 같이, 본 발명에서 상기 배터리(195)는 무선충전에 의하여 충전하도록 구성된다. 또한, 전술한 후면 케이스(103)는 금속재질로 형성될 수 있다. 이 경우에, 상기 금속재질의 후면 케이스(103)에 의하여 무선충전을 위한 코일이 덮이게 됨에 따라, 금속에 의해 상기 코일이 둘러싸여 무선 충전 효율이 감소하는 문제점이 발생한다.

또한, 이러한 문제점은 상기 금속재질의 후면 케이스(103) 내에 배치되는 안테나에서도 유사하게 발생하며, 본 발명에서는 이러한 문제점을 해결하기 위한 메커니즘을 제시한다.

이하에서는 도 4 및 도 5을 참조하여 무선충전코일 및 안테나를 구비하는 본 발명의 이동 단말기(100)에 대해 구체적으로 살펴보도록 한다.

본 발명에 따른 이동 단말기는 후면 케이스의 적어도 일부가 금속으로 형성된 경우에 상기 후면 케이스 또는 리어케이스에 형성된 무선충전코일 및 안테나를 포함한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 단말의 후면 케이스를 분리하여 리어 케이스의 표면을 도시한 후면 사시도이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 리어 케이스에 무선충전 코일 및 안테나가 부착된 것을 도시한 이동 단말기의 평면도이다.

도 4를 참조하면, 프론트 케이스(101), 리어 케이스(102), 후면 케이스(또는 배터리 커버, 배터리 케이스)(103), 카메라(121'), 배터리(195), 배터리 장착부(104)가 도시되어 있다.

상기 리어 케이스(102) 표면에는 배터리 장착부(104), USIM카드 장착부 및 메모리카드 장착부와 같은 외장부품이 실장될 수 있는 공간을 구비할 수 있다. 일반적으로 상기 리어 케이스(102)의 표면에 실장되는 외장 부품은 이동 단말기(100)의 기능이 다양화 되고 다양해진 소비자의 요구를 충족시키기 위해이동 단말기(100)의 기능을 확장할 수 있도록 하기 위함이다.

상기 후면 케이스(103)는 후면부(103a) 및 측면부(103b)를 포함한다.

상기 후면부(103a)는 후면 케이스의 주면을 형성하는 몸체 부분이다. 상기 후면부(103a)에 개구부(103')가 형성되고, 상기 개구부(103')가 상기 후면부(103a)를 관통함에 따라 리어 케이스(102) 또는 상기 리어 케이스(102)에 부착된 전자부품의 일부분이 외부로 노출될 수 있다.

상기 측면부(103b)는 상기 후면부(103a)의 가장자리에서 단말기의 측면 외곽을 형성하도록 연장되는 부분이다. 상기 측면부(103b)는 상기 후면 케이스(103)의 주면인 상기 후면부(103a)과 경사진 면을 형성하게 된다.

여기서, 상기 후면부(103a)는 금속재질로 형성되는 금속영역과, 상기 개구부 주변에 비금속으로 형성되는 비금속영역(103'')을 구비한다. 한편, 상기 개구부(103') 및 상기 비금속영역(103'')을 이하에서는 각각 제1영역(103') 및 제2영역(103'')이라고 지칭될 수도 있다.

상기 리어 케이스(102) 표면에는 무선 전력 전송기(미도시)로부터 무선 전력을 수신하는 무선충전코일(200)을 포함한다.

상기 무선충전코일(200)은 제1코일(201) 및 제2코일(220)을 구비할 수 있다. 상기 제1코일(210)은 상기 리어 케이스(102)의 일면에 형성되며, 상기 비금속영역(103'')을 마주보도록 배치된다. 상기 제2코일(220)은 상기 제1코일과 연결되어 상기 측면부(103b)를 마주보도록 배치된다.

보다 상세하게, 상기 제1코일(210)은 상기 후면 케이스(103)가 상기 리어 케이스(102)와 착탈 가능하게 결합(또는 체결)되는 경우에 상기 제2영역(103'')에 대응하는 상기 리어 케이스(102)의 비금속 영역에 형성될 수 있다. 상기 제2코일은 상기 제1코일(210)과 연결되어 상기 측면부(103b)를 마주보도록 상기 측면부(103b)의 내부에 배치된다.

여기서, 상기 제1코일(106a) 및 상기 제2코일(106b)의 턴 수(number of turn)는 1회로 도시되었으나, 무선충전 주파수에 맞도록 복수의 턴 수를 가질 수 있으며, 상기 제1코일(210) 및 상기 제2코일(220)은 각각 상이한 턴 수를 가질 수도 있음은 물론이다.

상기 제2코일(220)은 상기 리어 케이스(102)의 측면의 비금속 영역에 해당하는 외곽 영역을 따라 형성된다.

또한 상기 제2코일(220)이 형성되는 상기 외곽 영역에 제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b)이 배치된 경우에는 상기 제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b)을 우회하거나 또는 인터페이스부(160)를 우회하여 상기 제2코일(220)이 형성될 수 있다. 또한, 상기 제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b)은 비금속으로 형성될 수 있다.

또한, 상기 제2코일(220)은 상기 프론트 케이스(101)의 측면의 비금속 영역에 해당하는 외곽 영역을 따라 형성될 수 있다. 상기 제1코일(210)은 상기 리어 케이스(102)의 표면에 형성되므로, 상기 제1코일(210) 및 상기 제2코일(220)을 연결하는 연결부(미도시)는 상기 프론트 케이스(101) 및 상기 리어 케이스(102)에 모두 형성되어야 한다.

상기 후면 케이스(103)가 무선 전력 전송 장치에 놓여지는 경우에, 상기 제1코일(210)이 배치되는 영역에 대응하는 상기 제2영역(103'')은 비금속에 해당하므로 금속 케이스에 의한 무선 충전 효율 저하를 방지할 수 있다.

또한 상기 제2코일(220)이 배치되는 영역에 대응하는 상기 측면부(103b)는 금속임에도 불구하고, 상기 제2코일(220)은 상기 측면부(103b)와 접촉되지 않도록 일정한 간극(gap)을 가지고 배치될 수 있다.

따라서, 상기 제2코일(220)이 금속에 해당하는 상기 측면부(103b)와 근접하게 배치되더라도, 무선 전력 전송 장치로부터의 무선 전력 신호를 상기 제2코일(220)은 상기 측면부(103b) 간의 상기 간극을 통해 수신할 수 있다.

또한 상기 무선 전력 신호는 전자기장을 통해 전달되므로, 상기 무선 전력 신호의 일부는 상기 제2코일(220)은 전면부에 해당하는 프론트 케이스(101)를 통해 수신할 수도 있다.

상기 후면 케이스(103)는 상기 리어 케이스의 표면을 커버하여, 상기 리어 케이스(102)의 표면에 실장된 배터리(195), USIM카드, 메모리카드 등이 이탈되지 않도록 고정하며, 외부 충격이나 이물질로부터 상기 외장부품을 보호한다. 최근에는 방수기능을 부가하여, 상기 외장부품에 물이 투입되지 않도록 상기 리어 케이스(102)와 상기 후면 케이스(103)를 결합시 밀폐되도록 하는 방수구조(미도시)를 더 포함할 수 있다.

이동 단말기(100)의 성능이 다양화됨에 따라 전력소모가 큰점을 보완하기 위해 배터리(195)를 도 4에 도시된 바와 같이 교체형으로 구성할 수 있으며, 디자인 및 외부 충격에의 안정성 등을 이유로 금속 케이스가 채택되는 경우에는 상기 배터리(195)를 일체형으로 구성할 수 있다. 상기 리어 케이스(102)의 표면에는 도시된 바와 같이 배터리 장착부(104)를 형성한다. 상기 배터리 장착부(104)에는 상기 케이스 내부에 실장되는 부품과 전기적으로 연결되도록 접속 단자를 구비한다.

도 5를 참조하면, 상기 리어 케이스(102)의 비금속 영역에 형성되어 외부 기기(미도시)와의 통신을 수행하는 안테나(300)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 안테나(300)는 외부 기기와의 근거리 통신을 위한 NFC 안테나일 수 있다.

상기 안테나(300)의 턴 수는 2회로 도시되었으나, 공진 주파수에 맞도록 1회 이상의 턴 수를 가질 수 있다.

이동 단말기(100)의 기능이 다양화 되면서 상기 안테나(300)는 외부 장치 및 서버와 무선 통신을 할 필요성이 높아졌다. 예를 들면, DMB(Digital Multimedia Broadcasting)의 EPG(Electronic Program Guide) 또는 DVB-H(Digital Video Broadcast-Handheld)의 ESG(Electronic Service Guide) 등의 방송정보를 수신하기 위한 안테나, Wibro, HSDPA, GSM, CDMA, WCDMA, LTE 등 무선인터넷을 위한 안테나, 근거리 통신(short range communication) 기술로 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), UWB(Ultra Wideband), ZigBee 근거리 무선통신을 위한 안테나 등이 필요하다.

상기 안테나(300)는 전파의 수신을 위해 넓은 면적에 형성하는 것이 바람직하고 다른 전자부품들의 영향을 받지 않기 위해 이동 단말기(100)의 표면쪽에 위치함이 바람직하다.

한편 상기 후면 케이스(103)가 금속 케이스인 경우에는 도 5에 도시된 바와 같이 상기 리어 케이스(102)의 전자부품이 실장 되지 않은 표면에 상기 안테나(300)를 배치하는 것이 바람직하다. 반면에 상기 후면 케이스(103)가 플라스틱 케이스인 경우에는 상기 무선충전코일(200) 및 상기 안테나(300)는 상기 후면 케이스(103)에 형성될 수도 있다.

또한, 상기 안테나(300)는 도 5에 도시된 바와 같이 상기 배터리 장착부(104)의 하부에 배치될 수 있을 뿐만 아니라, 상기 배터리 장착부(104)의 상부 또는 다른 전자 부품들이 배치되지 않는 임의의 영역에 배치될 수 있다.

상기 후면 케이스(103)가 금속 케이스인 경우와 관련하여, i)상기 후면부(103a)가 금속이고 상기 측면부(103b)는 비금속인 경우, ii)상기 후면부(103a)가 비금속이고 상기 측면부(103b)는 금속인 경우 및 iii)상기 후면부(103a) 및 가 상기 측면부(103b)가 모두 금속인 경우를 포함한다.

상기 후면부(103a)가 금속이고 상기 측면부(103b)는 비금속인 경우, 상기 제1코일(210) 및 상기 제2코일(220)은 상기 리어 케이스(102)에 형성되거나, 또는 상기 후면 케이스(103)에 형성될 수 있다. 상기 제1코일(210)이 상기 후면 케이스(103)에 형성되는 경우에 상기 제1코일(210)은 상기 개구부 주변에 비금속으로 형성되는 상기 제2영역(103'')에 배치된다.

상기 후면부(103a)가 비금속이고 상기 측면부(103b)는 금속인 경우, 상기 제1코일(210) 및 상기 제2코일(220)은 상기 리어 케이스(102)에 형성되거나 또는 상기 제2코일(220) 없이 상기 제1코일(210)이 상기 후면부(103a)에 형성될 수 있다.

상기 후면부(103a) 및 가 상기 측면부(103b)가 모두 금속인 경우에는 상기 제1코일(210) 및 상기 제2코일(220)은 상기 리어 케이스(102)에 형성된다.

상기 후면부(103a)가 금속인 경우에는 상기 제1코일(210) 및 상기 안테나(300)는 상기 후면부(103a)와 일정 간극(gap)을 갖는다.

상기 측면부(103b)가 금속인 경우에는 상기 제2코일(220)은 상기 측면부(103b)와 일정 간극을 갖는다.

또한, 상기 제2코일(220)이 배치된 영역에 대응하는 상기 측면부(103b)의 영역에 슬릿(미도시)을 형성하거나 또는 상기 영역에 비금속 영역을 형성할 수 있다. 이는 상기 제2코일(220)이 무선 충전 신호를 효율적으로 수신하기 위함이다.

상기 슬릿(미도시) 또는 상기 비금속 영역은 상기 측면부(103b)의 일부에 형성될 수 있다.

상기 무선충전코일(200)은 상기 제1코일(210)의 일단과 타단과 연결되어, 상기 리어 케이스(102) 내부의 회로 기판의 신호선 및 접지(미도시)와 전기적으로 연결되는 접속 단자(230)를 더 포함한다.

상기 안테나(300)는 상기 안테나(300)의 일단과 타단과 연결되어, 상기 리어 케이스(102) 내부의 회로 기판의 신호선 및 접지(미도시)와 전기적으로 연결되는 접속 단자(310)를 포함한다.

한편, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 리어 케이스에 무선충전 코일 및 안테나가 부착된 것을 도시한 이동 단말기의 평면도이다. 도 6을 참조하면, 상기 이동 단말기는 무선충전코일(400) 및 안테나(300)를 포함한다.

상기 무선충전코일(400)은 제1코일(210) 및 제3코일(440)을 포함한다. 상기 제3코일(440)은 상기 제1코일(210)과 연결되고, 상기 리어 케이스(102)에 배치되는 배터리 주변을 감싸도록 형성된다. 상기 후면부(103a)가 금속으로 형성된 경우에는 상기 리어 케이스(102)는 상기 후면부(103a)와 일정 간극을 갖는다.

상기 무선충전코일(400)은 상기 제1코일(210) 및 상기 제3코일(440)을 포함하도록 구성되거나 또는 상기 제1코일(210), 제2코일(220) 및 상기 제3코일(440)을 모두 포함하도로 구성될 수 있다.

한편, 상기 제1코일(210) 및 상기 제3코일(440)을 포함하도록 구성된 경우에 상기 제3코일(240)은 도 6과 같이 상기 리어 케이스(102)의 표면에 형성되거나 또는 상기 리어 케이스(102)의 측면의 비금속 영역에 해당하는 외곽 영역을 따라 형성될 수 있다.

상기 안테나(300)은 도 5에서 설명한 바와 같이, 상기 리어 케이스(102)의 비금속 영역에 형성되어 외부 기기(미도시)와의 통신을 수행한다.

상기 안테나(300)의 턴 수는 2회로 도시되었으나, 공진 주파수에 맞도록 1회 이상의 턴 수를 가질 수 있으며, 상기 안테나(300)는 상기 안테나(300)의 일단과 타단과 연결되어, 상기 리어 케이스(102) 내부의 회로 기판의 신호선 및 접지(미도시)와 전기적으로 연결되는 접속 단자(310)를 포함한다.

상기에서 설명된 무선충전 코일 및 안테나를 포함하는 이동 단말기에 의하면, 무선충전을 통한 무선 전력 수신 및 외부 기기와의 통신이 가능하게 된다.

한편, 무선충전방법과 관련하여, 상기 이동 단말기의 후면 케이스가 금속재질로 구현된 경우에도 상기 무선 전력 수신이 가능하도록 하는 무선 충전 제어 방법에 대하여 이하 설명하기로 한다.

도 7은 일반적으로 사용되는 무선 충전 방법의 흐름도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선충전 제어방법의 흐름도이다.

도 7 및 도 8에서 제시된 무선충전 제어방법은 일대일 통신 또는 다대일 통신에 있어서, 무선 전력 전송장치 및 무선 전력 수신장치의 동작 상태들을 포함한다.

도 7을 참조하면, 상기 무선충전 방법은 선택 상태(Selection Phase) (710), 검출 상태(Ping Phase)(720), 식별 및 설정 상태(Identification and Configuration Phase)(730)를 포함한다.

또한 상기 무선충전 방법은 외부 물체 검출(FOD: Foreign Object Detection) 상태(740) 및 전력 전송 상태(Power Transfer Phase)(70)를 더 포함할 수 있다.

한편 도 8을 참조하면, 상기 무선충전 제어방법은 상기 선택 상태 (710), 검출 상태(720), 식별 및 설정 상태(730), 제1제어신호 송신 상태(840), 전력 전송 상태(750) 및 제2제어신호 송신 상태(860)를 포함한다.

상기 무선 충전 제어 방법과 관련하여, 상기 선택 상태 (710), 검출 상태(720), 식별 및 설정 상태(730)는 무선 전력 전송 장치에 의해 수행될 수 있고, 상기 제1제어신호 송신 상태(840), 전력 전송 상태(750) 및 제2제어신호 송신 상태(860)는 이동 단말기에 해당하는 무선 전력 수신 장치에 의해 수행될 수 있다.

상기 선택 상태(710)에서는 상기 무선 전력 전송장치가 무선으로 전력을 전송할 수 있는 범위 내에 물체(object)들이 존재하는지 여부를 감지하고, 상기 검출 상태(620)에서는 상기 무선 전력 전송장치가 상기 감지된 물체로 검출 신호를 송신하고, 상기 무선 전력 수신장치(200)는 상기 검출 신호에 대한 응답을 송신한다.

상기 식별 및 설정 상태(730)에서는 상기 무선 전력 전송장치가 이전 상태들을 통하여 선택된 무선 전력 수신장치를 식별하고 전력 전달을 위한 설정 정보를 획득한다.

도 7을 참조하면, 상기 외부 물체 검출 상태(740)에서 상기 무선 전력 전송장치는 무선 전력 수신장치 외에 다른 외부 물체가 놓여져 있는지를 검출할 수 있다. 하지만 무선 전력 수신 장치에 해당하는 이동 단말기의 케이스의 적어도 일부가 금속으로 형성된 경우에는 상기 케이스에 금속으로 형성된 적어도 일부에 의한 공진 주파수의 천이에 의하여 상기 무선 전력 전송장치에 외부 물체가 놓여져 있지 않는 경우에도 외부 물체가 놓여져 있는 것으로 판단할 수 있다. 따라서 도 8과 같이 본 발명에 따른 상기 무선충전 제어 방법은 상기 외부 물체 검출 상태(740)를 수행하지 않고, 상기 제1제어신호 송신 상태(840)를 수행한다.

상기 제1제어신호 송신 상태(840)에서는 무선 전력 전송 장치가 외부 물체 검출을 수행하지 않도록 하기 위한 제1제어신호를 무선 전력 수신 장치에 해당하는 단말기가 무선 전력 전송 장치로 송신한다.

즉 상기 이동 단말기는 상기 무선 전력 전송장치로 외부 물체 탐색 상태를 수행하지 않도록 제1제어신호를 전송할 수 있다. 예를 들어, 상기 이동 단말기는 상기 식별 및 설정 상태에서 상기 설정 정보에 상기 제1제어신호를 포함하여 송신할 수 있다.

다만 상기 제1제어신호를 송신하는 것과 관련하여 상기 방법에 한정되는 것이 아니다. 즉 상기 무선 전력 전송장치가 상기 이동 단말기를 식별한 이후이고 상기 외부 물체 검출 상태를 수행하기 이전이면 상기 제어 신호를 별도로 송신하거나 또는 임의의 다른 패킷에 포함하여 송신하는 방법 모두 가능하다.

상기 전력 전송 상태(750) 에서는 상기 단말기가 상기 무선 전력 전송 장치로부터 무선 충전 신호를 수신한다. 보다 상세하게, 상기 전력 전송 상태(640)에서는 상기 무선 전력 전송장치가, 상기 무선 전력 수신장치로부터 수신한 제어 메시지에 대응하여 전송하는 전력을 조절하면서, 상기 무선 전력 수신장치로 전력을 전송한다.

상기 제어 메시지와 관련하여, 상기 제2제어신호 송신 상태(860)에서는 상기 단말기의 충전효율에 기반하여 상기 충전 신호를 제어하기 위한 제2제어신호를 상기 무선 전력 전송 장치로 송신한다.

상기 제1제어신호를 전송하는 것과 관련하여, 상기 제1제어신호 송신 상태(840)는 상기 단말기의 후면부의 개폐 상태를 감지하는 단계 및 상기 단말기의 후면부가 닫힘 상태이면 상기 제1제어신호를 상기 무선 전력 전송 장치로 전송하는 단계를 포함한다.

또한 상기 제1제어신호 송신 상태(840)는 상기 단말기가 상기 무선 전력 전송 장치에 놓여지는 영역이 금속인 경우, 상기 제1제어신호를 상기 무선 전력 전송 장치로 전송한다.

상기 제2제어신호 송신 상태(860)는 상기 단말기 내부의 온도를 감지하여, 상기 온도가 기설정된 온도 이상인 경우 또는 소모 전류가 일정 값 이상인 경우, 상기 제2제어신호를 상기 무선 전력 전송 장치로 송신한다.

상기 단말기 내부의 온도의 감지는 상기 단말기 또는 무선 전력 전송 장치 내부에 구비되는 센서에 의해 가능하고, 상기 소모 전류는 상기 단말기 내부에 구비되어 상기 단말기에서 소모되는 전류를 센싱하는 유닛에 의해 측정 가능하다.

상기 제2제어신호를 수신한 상기 무선 전력 전송 장치는 상기 단말기로 송신되는 무선 전력 신호의 전송 주기, 전송 시간 또는 전송 전력량 중 적어도 하나를 제어하여, 금속 케이스를 구비하는 단말기에 있어서 효율적인 전력 제어 방법을 제공할 수 있다.

무선충전 코일 및 안테나를 구비한 본 발명에 따른 이동 단말기의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 금속 케이스를 구비하는 단말기에 있어서 효율적인 무선 충전 방법 및 무선 통신 방법을 제공할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 금속 케이스를 구비하는 단말기에 있어서 무선 충전 중에 효율적인 전력 제어 방법을 제공하다는 장점이 있다.

전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 상기 컴퓨터는 단말기의 제어부(180)를 포함할 수도 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

100: 이동 단말기 200: 무선충전코일
300: 안테나

Claims (10)

1. 후면부, 측면부 및 내장된 전자 부품을 외부로 노출시키기 위한 개구부를 포함하는 후면(backside) 케이스;
   상기 후면 케이스가 착탈가능하게 결합되는 리어 케이스; 및
   무선 전력 전송기로부터 무선 전력을 수신하는 무선충전코일을 포함하고,
   상기 후면부는 금속재질로 형성되는 금속영역과, 상기 개구부 주변에 비금속으로 형성되는 비금속영역을 구비하며,
   상기 무선충전코일은,
   상기 리어 케이스의 일면에 형성되며, 상기 비금속영역을 마주보도록 배치되는 제1코일; 및
   상기 제1코일과 연결되어 상기 측면부를 마주보도록 배치되는 제2코일을 포함하는, 이동 단말기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제2코일은 상기 리어 케이스의 측면의 비금속 영역에 해당하는 외곽 영역을 따라 형성되는 것을 특징으로 하는, 이동 단말기.
3. 제1항에 있어서,
   상기 리어 케이스의 비금속 영역에 형성되어 외부 기기와의 통신을 수행하는 안테나를 더 포함하는, 이동 단말기.
4. 제1항에 있어서,
   상기 측면부는 금속으로 형성되고, 상기 제2코일은 상기 측면부와 일정 간극(gap)을 가지는, 이동 단말기.
5. 제1항에 있어서,
   상기 제2코일이 배치된 영역에 대응하는 상기 측면부의 영역에는, 금속 영역이 제거된 슬릿(slit) 또는 비금속 영역이 배치되는 것을 특징으로 하는, 이동 단말기.
6. 제1항에 있어서,
   상기 제1코일과 연결되고, 상기 리어 케이스에 배치되는 배터리 주변을 감싸도록 프린트되는 제3코일을 더 포함하고, 상기 리어 케이스는 상기 후면부와 일정 간극을 갖는, 이동 단말기.
7. 단말기의 무선 충전 제어 방법에 있어서,
   외부 물체 검출을 수행하지 않도록 하기 위한 제1제어신호를 무선 전력 전송 장치로 송신하는 단계;
   상기 무선 전력 전송 장치로부터 무선 충전 신호를 수신하는 단계;
   상기 단말기의 충전효율에 기반하여 상기 충전 신호를 제어하기 위한 제2제어신호를 상기 무선 전력 전송 장치로 송신하는 단계를 포함하는, 단말기의 무선 충전 제어 방법.
8. 제7항에 있어서,
   상기 제1제어신호를 무선 전력 전송 장치로 송신하는 단계는,
   상기 단말기의 후면부의 개폐 상태를 감지하는 단계; 및
   상기 단말기의 후면부가 닫힘 상태이면 상기 제1제어신호를 상기 무선 전력 전송 장치로 전송하는 단계를 포함하는, 단말기의 무선 충전 제어 방법.
9. 제7항에 있어서,
   상기 제1제어신호를 무선 전력 전송 장치로 송신하는 단계는,
   상기 단말기가 상기 무선 전력 전송 장치에 놓여지는 영역이 금속인 경우, 상기 제1제어신호를 상기 무선 전력 전송 장치로 전송하는 단계를 포함하는, 단말기의 무선 충전 제어 방법.
10. 제7항에 있어서,
    상기 제2제어신호를 송신하는 단계는, 상기 단말기 내부의 온도를 감지하여, 상기 온도가 기설정된 온도 이상인 경우 또는 소모 전류가 일정 값 이상인 경우, 상기 제2제어신호를 송신하는 것을 특징으로 하는, 단말기의 무선 충전 제어 방법.

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