KR20170035543A

KR20170035543A - 웨어러블 스마트 디바이스

Info

Publication number: KR20170035543A
Application number: KR1020150134511A
Authority: KR
Inventors: 박경준; 주원석
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2015-09-23
Filing date: 2015-09-23
Publication date: 2017-03-31
Also published as: US20180275715A1; WO2017051980A1; US10338638B2

Abstract

본 출원은 사용자가 편리하고 편안하게 착용할 수 있는 웨어러블 스마트 디바이스를 개시한다. 본 출원은 플렉서블 디스플레이부; 상기 플렉서블 디스플레이부를 지지하며, 사용자의 신체에 착용되기 위해 제 1 곡률을 갖도록 복원가능하게 변형되는(recoverably deformed) 제 1 프레임; 및 상기 제 1 곡률보다 큰 제 2 곡률을 갖도록 복원가능하게 변형되며, 변형되는 동안 상기 제 1 프레임에 대해 상대적으로 운동하도록 상기 제 1 프레임에 이동가능하도록 결합되는(movably coupled or provided) 제 2 프레임으로 이루어지며, 상기 제 2 프레임은 웨어러블 스마트 디바이스의 변형량을 조절하도록 구성되는 웨어러블 스마트 디바이스를 제공할 수 있다.

Description

웨어러블 스마트 디바이스{WEARABLE SMART DEVICE}

본 출원은 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 이용하여 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 출원은 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다. 본 출원의 목적은 사용자가 편리하고 편안하게 착용할 수 있는 웨어러블 스마트 디바이스를 제공하는 것이다.

상술된 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 출원은 플렉서블 디스플레이부; 상기 플렉서블 디스플레이부를 지지하며, 사용자의 신체에 착용되기 위해 제 1 곡률을 갖도록 복원가능하게 변형되는(recoverably deformed) 제 1 프레임; 및 상기 제 1 곡률보다 큰 제 2 곡률을 갖도록 복원가능하게 변형되며, 변형되는 동안 상기 제 1 프레임에 대해 상대적으로 운동하도록 상기 제 1 프레임에 이동가능하도록 결합되는(movably coupled or provided) 제 2 프레임으로 이루어지며, 상기 제 2 프레임은 웨어러블 스마트 디바이스의 변형량을 조절하도록 구성되는 웨어러블 스마트 디바이스를 제공할 수 있다.

상기 플렉서블 디스플레이부는 상기 제 1 프레임에 부착되며, 상기 제 1 프레임과 함께 상기 제 1 곡률로 복원가능하게 변형될 수 있다. 또한, 상기 제 1 프레임은 긴 판형 몸체로 이루어 질 수 있다.

상기 제 2 프레임은 상기 웨어러블 스마트 디바이스를 작동시키기 위한 부품들을 수용하는 공간을 형성할 수 있다. 상기 제 2 프레임은 상기 제 1 프레임보다 사용자에게 가깝게 배치될 수 있으며, 상기 제 2 프레임은 상기 제 1 프레임의 하부에 배치될 수 있다. 또한, 상기 제 2 프레임은 상기 제 1 프레임에 슬라이드 가능하게(slidably) 결합될 수 있으며, 상기 제 2 프레임은 변형되는 동안 상기 제 1 프레임보다 길이방향 바깥쪽으로 상대적으로 더 이동할 수 있다. 보다 상세하게는, 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 돌기(protrusion)을 더 포함할 수 있다.

상기 웨어러블 스마트 디바이스의 변형량을 조절하기 위해 상기 제 2 프레임의 변형량이 조절하도록 구성될 수 있다. 상기 제 2 프레임은 서로 연결된 다수개의 링크들로 이루어질 수 있으며, 상기 제 2 프레임은 상기 웨어러블 스마트 디바이스의 변형량 조절을 위해 상기 링크들사이의 각도를 조절가능하도록 구성될 수 있다. 보다 상세하게는, 상기 제 2 프레임은 상기 링크들사이의 각도를 조절하기 위해 상기 링크들을 연결하는 연결부에서의 마찰량을 조절하도록 구성될 수 있다.

상기 제 2 프레임은 인접하는 한 쌍의 링크를 연결하는 연결부에 배치되며, 상기 연결부에 마찰력을 가하는 마찰부재를 포함할 수 있으며, 상기 마찰부재는 외력의 크기에 따라 서로 다른 크기로 변형되면서 상기 연결부에 서로 다른 마찰력을 가할 수 있다. 보다 상세하게는, 상기 제 2 프레임은: 서로 인접하는 링크들을 연결하는 힌지 축; 상기 힌지 축의 중심을 따라 이동가능하게 설치되는 제 1 부재; 및 상기 제 1 부재 및 링크사이에 배치되며, 상기 제 1 부재가 이동하는 동안 상기 제 1 부재에 의해 탄성적으로 변형되면서 상기 링크에 마찰력을 가하는 제 2 부재로 이루어질 수 있다.

상기 웨어러블 스마트 디바이스는 상기 제 1 프레임과 상기 제 2 프레임 사이에 개재되어 상기 제 1 및 제 2 프레임 사이의 간극(clearance)을 채우는 개스킷(gasket)을 더 포함할 수 있다. 상기 개스킷은 상기 제 1 프레임의 측부와 상기 제 1 프레임과 마주하는 상기 제 2 프레임의 측부사이에 배치될 수 있으며, 상기 개스킷은 상기 제 1 프레임상에 설치되는 상기 디스플레이부의 측부를 커버하도록 구성될 수 있다.

상기 웨어러블 스마트 디바이스는 상기 제 2 프레임의 끝단부에 설치되며, 상기 디스플레이부의 끝단부를 감싸도록 구성되는 커버를 더 포함할 수 있다. 상기 커버는 상기 디스플레이부의 끝단부가 상기 커버에 대해 슬라이드하도록 구성될 수 있다. 상기 웨어러블 스마트 디바이스는 상기 커버와 상기 디스플레이부의 끝단부사이에 배치되며, 상기 웨어러블 스마트 디바이스가 변형되는 동안 상기 디스플레이부의 끝단부와 함께 상기 커버에 슬라이드하는 보조 커버를 더 포함할 수 있다.

상기 웨어러블 스마트 디바이스는 상기 웨어러블 스마트 디바이스가 변형된 것을 감지하도록 구성되는 감지 메커니즘을 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 웨어러블 스마트 디바이스는 상기 웨어러블 스마트 디바이스가 변형될 때 서로 마주하는 이의 양 끝단들중 적어도 어느 하나에 설치되며, 상기 양 끝단들 사이의 간격을 채우는 필러(filler)를 더 포함할 수 있다.

본 출원에서 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, 제 2 프레임은 서로 연결된 링크들로 이루어지며, 인접한 링크사이의 각도를 조절하는 조절 메커니즘을 가질 수 있다. 상기 조절 메커니즘은 상기 링크들을 연결하는 연결부에서의 마찰량을 조절하도록 구성될 수 있으며, 제 2 프레임은 조절 메커니즘을 이용하여 링크들 사이의 각도를 조절할 있다. 더 나아가, 제 2 프레임은 조절 메커니즘에 의한 링크들 사이의 각도조절에 의해 제 2 프레임 자신의 변형량 및 더 나아가 디바이스의 변형량도 조절할 수 있다.

더 나아가, 제 1 및 제 2 프레임은 사용자에게 착용될 때, 조절 메커니즘에 의해 사용자에게 맞는 곡률로 용이하게 변형될 수 있다. 따라서, 사용자는 웨어러블 스마트 디바이스를 편리하게 착용 및 사용할 수 있으며, 편안한 착용감으로 인해 장시간 착용할 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 출원에 설명되는 웨어러블 스마트 디바이스의 일 예의 구성(configuration)을 나타내는 블록도이다.
도 2는 웨어러블 스마트 디바이스의 일 예를 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 2의 웨어러블 스마트 디바이스의 일 예를 나타내는 측면도이다.
도 4는 도 1의 A-A선을 따라 얻어진 웨어러블 스마트 디바이스의 일 예를 나타내는 단면도이다.
도 5는 도 2의 웨어러블 스마트 디바이스의 일 예에 포함되는 제 2 프레임의 링크부재를 나타내는 사시도이다.
도 6은 변형된 제 1 및 제 2 프레임들 사이의 관계를 보여주는 개략도이다.
도 7은 도 3의 B-B 선을 따라 얻어진 웨어러블 스마트 디바이스의 일 예를 나타내는 단면도이다.
도 8은 사용자의 신체에 착용되도록 변형된 웨어러블 스마트 디바이스의 일 예를 나타내는 측면도이다.
도 9는 도 3의 C-C선을 따라 얻어진 웨어러블 스마트 디바이스의 일 예를 보여주는 단면도이다.
도 10은 서로 다른 크기로 변형되는 웨어러블 스마트 디바이스의 일 예를 보여주는 측면도이다.
도 11은 변형되지 않는 웨어러블 스마트 디바이스의 끝단부과 변형된 웨어러블 스마트 디바이의 끝단부를 각각 보여주는 부분 단면도이다.
도 12는 보조 커버를 포함하는 웨어러블 스마트 디바이스의 끝단부를 보여주는 부분 단면도이다.
도 13은 도 12의 보조 커버를 나타내는 사시도이다.
도 14는 휠러(filler)를 포함하는 웨어러블 스마트 디바이스의 일 예를 보여주는 측면도이다.
도 15는 감지장치를 포함하는 웨어러블 스마트 디바이의 일 예를 보여주는 부분 단면도이다.
도 16은 웨어러블 스마트 디바이스의 일 예내에 설치되는 기판을 보여주는 단면도이다.

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(include)" 또는 "가지다(have)" 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. 또한, 앞서 언급된 구성요소들이 모두 나머지 도면들에서 상세하게 도시되지는 않으며, 중요한 일부 구성요소들만이 도 1에 뒤따르는 도면들에서 나타난다. 그러나, 비록 모두 도시되지는 않지만, 스마트 디바이스로서의 기능을 구현하기 위해, 적어도 도 1의 구성요소들이 웨어러블 스마트 디바이스에 포함될 수 있음을 당업자는 이해 가능하다.

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 출원의 웨어러블 스마트 디바이스(10)는 다양한 구조, 예를 들어, 목걸이 형태나 반지의 형태를 가질 수도 있다. 즉, 웨어러블 스마트 디바이스(10)의 특정 타입에 대한 구성 및 이에 대한 설명은 해당 웨어러블 스마트 디바이스(10)의 특정 타입 뿐만 아니라 다른 타입의 웨어러블 스마트 디바이스(10)에도 일반적으로 적용될 수 있다.

상술된 웨어러블 스마트 디바이스(이하, "디바이스")(10)의 일반적인 구성에 뒤이어, 관련된 도면을 참조하여 웨어러블 스마트 디바이스(10)의 전체구조가 개략적으로 설명된다. 이와 관련하여, 도 2는 웨어러블 스마트 디바이스의 일 예를 나타내는 사시도이다. 도 3은 도 2의 웨어러블 스마트 디바이스의 일 예를 나타내는 측면도이다. 도 4는 도 1의 A-A선을 따라 얻어진 웨어러블 스마트 디바이스의 일 예를 나타내는 단면도이다. 도 2 - 도 4는 디바이스(10)의 전체적인 구조를 모두 보여주므로, 뒤따르는 본원의 모든 설명들은 특별하게 참조할 도면이 언급될 때를 제외하고는 항상 도 2 - 도 3을 기본적으로 참조한다.

웨어러블 스마트 디바이스(10)는 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 이의 외관을 형성하는 프레임(100,200)을 가질 수 있다. 이러한 프레임(100,200)는 나머지 도면들에서도 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. 앞서 설명된 바와 같이, 프레임(100,200)는 디바이스(10)의 외형을 형성하므로, 이의 내부에 수용된 전자부품들을 보호할 수 있다. 프레임(100,200)내에 수용된 전자부품들은 일 예로써 도 4에 보다 잘 도시될 수 있다.

도 4를 참조하면, 웨어러블 스마트 디바이스(10)는 출력부(15)로서 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 프레임(100,200)에 의해 지지될 수 있으며, 노출된 디스플레이부(15a)는 프레임(100,200)과 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. 보다 상세하게는, 표시가능한 여러 정보들 중에서 디스플레이부(15a)는 사용자에게 현재 시간을 알려줄 수 있다. 현재 시간을 표시하기 위해 디스플레이부(15a)는 현재 시간에 해당하는 숫자를 직접적으로 표시할 수 있으며, 아날로그 시계처럼 문자판(dial 또는 face)와 핸드들(hands)을 표시할 수 있다. 즉, 디스플레이부(15a)와 이에 관련된 다른 전자부품들은 스마트 와치에서 전자적이고 가상적인 시계를 구현할 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. 즉, 윈도우(15e)는 통상적인 시계에서의 글래스 또는 크리스탈 부재(glass or crustal member)로서 기능할 수 있다. 또한, 윈도우(15f)가 전체적으로 투명한 재질로 이루어지면, 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 외주부에는 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. 이와 같은 디스플레이 모듈(15f)의 복잡한 구성에 따라 첨부된 도면들에서 디스플레이 모듈(15f)는 다수개의 레이어들, 즉 부품들로 이루어지는 모듈 또는 어셈블리로써 표시되어 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 프레임(100,200)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(100,200)의 길이방향(L) 끝단들 중 어느 하나에 설치될 수 있다. 마찬가지로, 마이크(12b)는 통화할 때 사용자의 입 가까이에 배치되도록 웨어러블 스마트 디바이스(10), 보다 정확하게는 프레임(100,200)의 길이방향(L) 끝단들 중 다른 하나에 배치될 수 있다. 즉, 음향출력모듈(15b)와 마이크(12b)는 웨어러블 스마트 디바이스(10), 정확하게는 프레임(100,200)의 서로 대향되는 길이방향(L) 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 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, 몸체(100), 즉 케이스(110)내에 설치될 수 있다. 비록 상세하게 도시되지는 않았지만 도 1에 도시된 각 구성요소들(11-19)은 제어부(18)에 의해 제어될 수 있도록 상기 기판(13)에 직접 설치되거나, 상기 케이스(110)내에 설치되어 상기 기판(13)에 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 제어부(18)은 윈도우(15e)의 터치센서에서의 터치 또는 입력부(12c)의 조작에 의한 명령을 전달받을 수 있으며, 전달된 명령에 기초하여 디스플레이 모듈(15f)를 포함한 여러 부품들을 제어할 수 있다. 따라서, 제어부(18)는 제어기(controller), 제어장치(controlling device)와 같은 다양한 명칭으로 불릴 수 있으며, 스마트 와치(100) 및 이의 모든 구성요소들을 제어할 수 있다. 이와 같은 제어되는 구성요소는 도 1에 포함된 구성요소 뿐만 아니라 다음에서 설명될 다른 구성요소들도 포함한다.

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 디바이스(10)에 설치되는 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 기판(13) 및 배터리(19a)는 모두 프레임(100,200)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 8에 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 및 골격을 형성하는 프레임들(100,200)이 실제적으로 큰 곡률로 변형되게 구성될 수 있다. 또한, 웨어러블 스마트 디바이스(10)의 대부분의 부분들이 사용자의 신체에 착용되기 위해서 변형되어야 하므로, 프레임들(100,200)에 추가적으로, 큰 크기를 갖는 부품들도 변형될 필요가 있다. 만일 웨어러블 스마트 디바이스(10)가 변형된 상태를 유지하거나 조절할 수 있는 메커니즘을 포함하면, 사용자는 도 8에 도시된 바와 같이, 원하는 신체부위의 곡률에 맞도록 디바이스(10)을 변형시킨 후 계속적으로 착용할 수 있다. 다른 한편, 웨어러블 스마트 디바이스(10)는 이의 길이방향(L) 양 끝단들에 설치되는 결합 메커니즘을 포함할 수 있다. 웨어러블 스마트 디바이스(10)가 변형된 후, 결합 메커니즘에 의해 상기 디바이스(10)의 길이방향(L) 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(unfold) 필요가 있다. 따라서, 웨어러블 스마트 디바이스(10)는 원 상태로 복원되도록 구성될 수 있다. 실제적으로 외형 및 골격을 형성하는 프레임들(100,200)이 원 상태로 복원되도록 구성될 수 있다. 앞서 설명된 변형 및 복원을 고려할 때, 웨어러블 스마트 디바이스(10), 즉 프레임들(100,200)는 소정의 곡률을 갖도록 복원가능하게 변형되도록 구성될 수 있다. 따라서, 프레임들(100,200)은 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(L) 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. 한편, 기판(13)은 상당한 갯수의 부품들을 지지해야 하므로, 적절한 강도(strength) 및 강성(stiffness)을 지닌 재질로 만들어져야 한다. 그러나, 이와 같은 재질의 기판(13)은 변형되기 어려우므로, 도 4에 도시된 바와 같이, 디바이스(10)의 변형을 방해하지 않도록 다수개의 부분들로 분할될 수 있다. 이러한 기판(13)의 구조는 나중에 도 16을 참조하여 보다 상세하게 설명된다. 한편, 배터리(19a)는 기판(13)처럼 충분한 강도 및 강성을 필요로 하지 않으므로, 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(L) 양 끝단들에 각각 배치될 수 있다.

웨어러블 스마트 디바이스(10)는 앞서 설명된 바와 같이, 사용자의 신체, 특히 손목에 맞는 큰 곡률을 갖도록 변형, 즉 굽혀지거나 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(unfold), 도 2 및 3에 도시된 바와 같이 바(bar) 형태를 가질 수 있다. 즉, 웨어러블 스마트 디바이스(10)는 사용자의 손목에서 벗겨지면 통상적인 스마트 디바이스인 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. 다른 한편, 웨어러블 스마트 디바이스(10)는 변형되어 사용자에게 착용된 때에도 모든 스마트 디바이스, 즉 이동 단말기로서의 기능들, 예를 들어, 통신 및 멀티미디어 기능들을 수행할 수 있다.

한편, 사용중 변형 및 복원을 반복하는 웨어러블 스마트 디바이스(10)에서, 외형 및 골격을 형성하는 프레임(100,200)은 수용되거나 지지되는 각종 부품들과 함께 변형 및 복원을 반복해야 한다. 따라서, 프레임(100,200)은 그와 같은 기능을 고려하여 설계될 필요가 있다. 이러한 프레임들(100,200)이 관련된 도면들을 참조하여 다음에서 보다 상세하게 설명된다.

도 5는 도 2의 웨어러블 스마트 디바이스의 일 예에 포함되는 제 2 프레임의 링크부재를 나타내는 사시도이며, 도 6은 변형된 제 1 및 제 2 프레임들 사이의 관계를 보여주는 개략도이다. 또한, 도 7은 도 3의 B-B 선을 따라 얻어진 웨어러블 스마트 디바이스의 일 예를 나타내는 단면도이며, 도 8은 사용자의 신체에 착용되도록 변형된 웨어러블 스마트 디바이스의 일 예를 나타내는 측면도이다. 앞서 설명된 바와 같이, 프레임(100,200)들은 디바이스(10)의 외형을 형성하도록 디바이스(10)외부로 노출되어 있으므로, 도 2-도 4도 웨어러블 스마트 디바이스(10)의 프레임들(100,200)를 잘 보여줄 수 있다. 따라서, 도 5-도 8에 추가적으로 도 2-도 4도 프레임(100,200)의 설명에 기본적으로 참조된다.

먼저 도 3 및 도 4는 프레임(100,200)의 변형전의 최외측/최내측 평면들(R,R')을 참고적으로 보여준다. 도 3 및 도 4 뿐만 아니라 도 2에서도 각 부분들을 잘 보여주기 위해 디바이스(10)은 약간의 곡률을 갖도록 도시되어 있다. 그러나, 실제적으로 디바이스(10)은 일직선으로 펴질 수 있으며, 이에 따라 반경방향 최외측 평면(R)과 최내측 평면(R')도 만곡지지 않고 실제적으로 도 6(a)에 도시된 바와 같이, 평평할 수 있다. 이와 같은 도 3 및 도 4의 변형전 평면들(R,R')에 대조적으로, 도 8은 변형후의 실제적인 반경방향 최외측/최내측 평면들(R,R')을 보여준다.

프레임(100,200)은 도 3 및 도 4에 도시된 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 발생될 수 있다. 이와 같은 곡률/곡률반경의 차이는 상기 평면들(R,R')중 어느 하나의 변형이 다른 한 평면의 변형을 제한하는 결과를 가져온다. 한편, 도 3 및 도 4를 참조하여 설명된 바와 같은 프레임(100,200)들의 구조적 배치를 고려할 때, 프레임(100,200)들은 최외측 평면(R) 및 최내측 평면(R')를 각각 포함할 수 있다. 따라서, 프레임(100,200)을 연속적인 몸체로 된 단일 부재로 형성하는 것은 프레임(100,200)이 원하는 큰 곡률로 변형하는 것을 방해할 수 있다. 이러한 이유로, 웨어러블 스마트 디바이스(10)는 서로 별도인 복수개의 부재들로 이루어지는 제 1 및 제 2 프레임(100,200)으로 이루어질 수 있으며, 이들 프레임들(100,200)은 부품의 지지 및 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(flexibility) 또는 탄성(elasticity)를 갖는 재질로 만들어질 수 있다.

먼저, 앞서 설명된 바와 같이, 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, 길이방향(L)으로 길게 연장되는 디스플레이부(15a)를 지지할 수 있도록 상기 제 1 프레임(100)은 마찬가지로 웨어러블 스마트 디바이스(10)의 길이방향(L)으로 연장되는 긴 플레이트 부재, 즉 스트립 형태의 부재인 몸체(110)로 이루어질 수 있다. 또한, 이러한 긴 스트립 형태의 몸체(110)를 가짐으로써, 변형후에 제 1 프레임(100)은 사용자의 신체에 안정적으로 감기기에 충분한 길이를 가질 수 있다. 실제적으로 도 4에 도시된 바와 같이, 디스플레이부(15a), 상세하게는 디스플레이 모듈(15e)은 제 1 프레임(100)(즉, 몸체(110))상에 놓여질 수 있으며, 더 나아가 제 1 프레임(100)(즉, 몸체(110))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)에 의해 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.

또한, 도 2 및 도 4에 잘 도시된 바와 같이, 제 1 프레임(100)은 솔리드한 몸체(110)로 이루어질 수 있다. 그러나, 이러한 솔리드한 몸체(110)를 변형시키기 위해서는 상대적으로 많은 힘이 요구될 수 있다. 따라서, 용이한 변형을 위해 제 1 프레임(100)은 비록 도시되지는 않았지만 적어도 하나의 노치를 포함할 수 있다. 제 1 프레임(100)이 곡률을 갖도록 변형될 때, 즉 탄성적으로 굽혀질 때 요구되는 힘은 도 2에 도시된 바와 같이, 제 1 프레임(100)의 길이방향(L)에 수직한 방향, 즉 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 노치는 제 1 프레임(100)의 폭방향(W)을 따라 연장될 수 있다. 또한, 보다 용이한 변형을 위해서는 바람직하게는 다수개의 노치들이 제 1 프레임(110)에 형성될 수 있다. 노치들이 폭방향(W)으로 형성되므로, 다수개의 노치들을 제 1 프레임(110)에 제공하기 위해서는 이들은 비록 도시되지는 않았지만 제 1 프레임(100)의 길이방향(L)을 따라 배치되며 상기 길이방향(L)을 따라 소정간격으로 서로 이격될 수 있다. 더 나아가, 제 1 프레임(100)의 형상, 즉 플레이트 형상을 고려할 때, 노치는 제 1 프레임(100)폭 방향 전체에 걸쳐 형성될 수는 없다. 따라서, 노치는 제 1 프레임(100)의 어느 한 측부, 상세하게는 제 1 프레임(100)의 길이방향(L)에 나란한 어느 한 측부로부터 안쪽으로(inwardly) 연장되며, 다른 한 측부에 도달하지는 않을 수 있다. 만일, 노치가 제 1 프레임(110)의 어느 한 측부에만 배치되면, 제 1 프레임(100)은 균일하게 변형되기 어려울 수 있다. 따라서, 노치는 도시된 바와 같이, 제 1 프레임(100)의 양측부들에 번갈아가면서 배치될 수 있다.

제 2 프레임(200)은 기능적으로 웨어러블 스마트 디바이스(10)의 부품들을 수용하도록 구성된다. 제 2 프레임(200)은 도시된 바와 같이, 서로 연결된 다수개의 링크들(210)로 이루어질 수 있다. 이러한 링크들(210)은 구조적으로 부품들을 수용하는 공간을 형성하는 제 2 프레임(200)의 몸체를 형성할 수 있다. 각각의 링크들(210)은 그 내부에 형성되는 내부공간을 갖는다. 이들 링크들(210)이 서로 연결될 때 각각의 내부공간들도 서로 연결되며, 하나의 큰 공간을 형성할 수 있다. 즉, 서로 연결된 링크들(210)은 단일의 큰 공간을 형성하는 컨테이너를 형성할 수 있다. 예를 들어, 기판(13), 배터리(19a) 등이 연결된 링크들(210)에 형성된 내부공간내에 수용될 수 있다. 또한, 서로 연결된 링크들(210)은 긴 스트립 형태의 제 2 프레임(200)의 몸체를 형성하며, 이에 따라 제 1 프레임(100)과 마찬가지로, 변형후에 제 2 프레임(200)은 사용자의 신체에 안정적으로 감기기에 충분한 길이를 가질 수 있다.

보다 상세하게는, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 링크(210)는 바닥부(211)와 상기 바닥부(211)의 양 측부에 각각 제공되는 측벽들(212)을 포함할 수 있다. 측벽들(212)은 서로 소정간격으로 이격되며, 이에 따라 링크(210)는 상기 측벽들(212)과 바닥부(211)에 의해 형성되는 내부공간을 형성될 수 있다. 즉, 이들 측벽들(212)와 바닥부(211)에 의해 링크(210)는 실질적으로 채널(channel)형상의 부재가 될 수 있다. 측벽(212)의 길이방향 양 끝단들중 어느 하나에는 제 1 힌지(213)이 형성되며, 다른 하나에는 제 2 힌지(214)가 형성될 수 있다. 제 1 힌지(213)는 인접한 링크(210)의 제 2 힌지(214)에 힌지축(215)에 의해 회동가능하게 (pivotably) 연결될 수 있다. 따라서, 링크(210)들은 서로 회동 가능하게 연결되도록 구성되며, 이러한 이유로, 제 2 프레임(200)은 제 1 프레임(100)보다 더 큰 곡률로도 보다 원활하게 변형될 수 있다. 또한, 제 1 힌지(213)에는 소정 크기의 리세스(216)가 형성될 수 있다. 상기 리세스(216)내에 제 1 힌지(213)에 결합되는 제 2 힌지(214)가 수용될 수 있다. 따라서, 제 2 힌지(214)는 제 1 힌지(213), 즉 링크의 측벽(212)로부터 돌출되지 않을 수 있다. 이러한 이유로, 서로 결합된 링크들(210), 즉 제 2 프레임(200)은 평활한 측면을 가질 수 있으며, 디바이스(10)의 외관도 실질적으로 향상될 수 있다.

웨어러블 스마트 디바이스(10)내에 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(below) 또는 디바이스(10)의 하부(lower part)에 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. 더 나아가, 디바이스(10)가 사용자의 신체에 착용될 때, 제 2 프레임(200)은 사용자의 신체에 직접 접촉하도록 구성될 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.

또한, 제 2 프레임(200)은 연결된 링크들(210)에 의해 컨테이너형 몸체를 가지므로, 도 2 및 도 7에 도시된 바와 같이, 디스플레이부(15a)와 함께 제 1 프레임(100)도 수용할 수 있다. 보다 상세하게는, 링크들(210)은 개방된 상부를 포함하는 채널형상을 가지므로, 제 2 프레임(200)은 이와 같은 링크들(210)의 개방된 상부들의 연결에 의해 형성되는 단일의 긴 개구부(230)를 가질 수 있다. 그리고, 상기 개구부(230)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. 또한, 앞서 설명된 바와 같이, 디스플레이부(15a)의 디스플레이모듈(15e)와 윈도우(15f)는 둘 다 제 1 프레임(100)에 의해서 일차적으로 지지될 수 있다. 그러나 보다 안정적인 지지를 위해 디스플레이부(15a)가 제 2 프레임(200)에 의해서도 추가적으로 지지될 수 있다. 또한, 디스플레이부(15a)와 더불어, 몸체(110), 즉 제 1 프레임(100)도 제 2 프레임(200)에 의해 지지될 수도 있다. 보다 상세하게는, 제 2 프레임(200)은 디스플레이부(15a)를 지지하도록 구성된 안착부(231)를 포함할 수 있다. 상기 개구부(230)의 형성으로 인해 소정의 내주면이 개구부(230)의 주위의 몸체(210), 즉 링크(210)의 측벽(212)에 상대적으로 형성될 수 있다. 따라서, 안착부(231)는 제 2 프레임 또는 이의 몸체(210)(즉, 링크(210)의 측벽(212))의 내주면으로부터 안쪽방향으로 연장될 수 있다. 즉, 안착부(231)는 제 2 프레임(200) 또는 이의 몸체(링크)(210)의 내주면에 제공되며 이의 안쪽방향으로 연장되는 플랜지로서 이루어질 수 있다. 안착부(231)는 도시된 바와 같이, 각각의 몸체, 즉 링크(210)에 제공되며, 이러한 링크(210)들의 연결에 의해 제 2 프레임(200)의 길이방향(L)을 따라 연속적으로 연장될 수 있다. 따라서, 안착부(231)를 이용하여 제 2 프레임(200)은 디스플레이부(15a) 뿐만 아니라 제 1 프레임(100)도 보다 안정적으로 지지할 수 있다.

한편, 제 1 및 제 2 프레임(100,200)사이, 특히 이들의 측부들 사이에는 간극(clearance)이 존재할 수 있다. 이러한 간극을 통해 웨어러블 스마트 디바이스(10)내에 이물질이 들어갈 수 있으며, 상기 디바이스(10)의 고장의 원인이 될 수 있다. 따라서, 도 2, 3 및 도 7에 도시된 바와 같이, 웨어러블 스마트 디바이스(10)는 상기 제 1 프레임(100)과 상기 제 2 프레임(200) 사이에 개재되는 개스킷(gasket)(300)을 더 포함할 수 있다. 개스킷(300)은 디바이스(10)의 길이방향(L)을 따라 연장 또는 배치되는 제 1 프레임(100)의 측부와 상기 제 1 프레임(100)의 측부와 마주하는 상기 제 2 프레임(200)의 측부, 즉 연결된 링크(210)의 측벽들(212) 사이에 배치될 수 있다. 개스킷(300)은 상기 제 1 및 제 2 프레임(100,200)의 측부들을 사이에서 연속적으로 연장되며, 상기 제 1 및 제 2 프레임(100,200)의 양측부들에 각각 배치될 수 있다. 또한, 개스킷(300)은 탄성을 갖는 재질로 만들어질 수 있으며, 이에 따라 상기 제 1 및 제 2 프레임(100,200)에 밀착될 수 있다. 따라서, 상기 개스킷(300)은 제 1 및 제 2 프레임(100,200)사이의 간극을 채울 수 있으며, 이에 따라 이러한 간극을 통해 이물질이 디바이스(10)의 내부로 들어가는 것을 방지할 수 있다. 또한, 개스킷(300)은 간극을 통해 디바이스(10)의 내부가 사용자에게 보여지는 것도 방지할 수 있다.

보다 상세하게는, 도 7에 잘 도시된 바와 같이, 앞서 설명된 구조적 배치에 따라, 개스킷(300)은 제 1 프레임(100)의 측부 및 제 2 프레임(200)의 측부(즉 제 2 프레임의 링크의 측벽(212))사이에 배치되는 몸체(310)를 가질 수 있다. 상기 개스킷(300), 즉 몸체(310)는 제 1 및 제 2 프레임(100,200)과 접촉하지 않으면서 단순하게 제 1 및 제 2 프레임(100,200)사이에 개재될 수 있다. 그러나, 바람직하게는 제 1 프레임(100,200)사이의 간극을 폐쇄하기 위해, 상기 개스킷(300), 즉 몸체(310)는 상기 제 1 프레임 및 제 2 프레임(100,200)중 적어도 하나와 접촉할 수 있다. 상기 개스킷(300), 즉 몸체(310)는 제 1 및 제 2 프레임(100,200)와 결합되지 않을 수 있으며, 이러한 경우 상기 제 1 및 제 2 프레임(100,200) 둘 다에 대해 상대적으로 움직일 수 있다. 한편, 상기 개스킷(300), 즉 몸체(310)는 상기 제 1 및 제 2 프레임(100,200)중 어느 하나와 결합될 수 있다. 앞서 설명된 바와 같이, 제 1 프레임(100)은 중요한 부품인 디스플레이부(15a)와 결합되므로, 상기 디스플레이부(15a)를 보호할 수 있도록 상기 개스킷(300), 즉 몸체(310)는 디스플레이부(15a) 및 제 1 프레임(100) 둘 다와 결합될 수 있다. 따라서, 개스킷(300), 즉 몸체(310)는 상기 제 1 프레임(100)과 함께 제 2 프레임(200)에 대해 상대적으로 운동할 수 있으며, 도 7도 제 1 프레임(100)에 결합된 개스킷(300), 즉 몸체(310)을 실제적으로 도시한다.

개스킷(300)은 제 1 프레임(100)을 커버하도록 구성될 수 있다. 보다 상세하게는, 개스킷(300)은 몸체(310)에 형성되는 리세스(320)을 포함할 수 있다. 리세스(320)는 몸체(310)의 내면(330)으로부터 몸체(310)의 안쪽방향으로 연장될 수 있다. 제 1 프레임(100), 즉 제 1 프레임(100)의 측부는 이러한 리세스(320)에 끼워질 수 있다. 따라서, 제 1 프레임(100)은 개스킷(300)에 결합되면서 동시에 개스킷(300)에 의해 커버될 수 있다. 또한, 개스킷(300)은 디스플레이부(15a)를 커버하도록 구성될 수 있다. 보다 상세하게는, 개스킷(300)은 디스플레이부(15a)의 디스플레이 모듈(15e)과 마주하는 몸체(310)의 내면(330)을 포함할 수 있으며, 이에 따라 상기 내면(330)은 상기 모듈(15e), 즉 이의 측부를 지지할 수 있다. 한편, 디스플레이부(15a)의 윈도우(15f)는 모듈(15e)를 덮기 위해 상기 모듈(15e)보다 도시된 바와 같이 조금 더 크게 형성될 수 있다. 개스킷(300)은 몸체(310)의 상부에 형성되는 안착부(340)를 포함할 수 있다. 상기 안착부(340)는 실질적으로 개스킷(300) 또는 이의 몸체(310)의 상면에 해당될 수 있다. 따라서, 상기 윈도우(15f)는 상기 안착부(340)상에 놓여지며, 이에 따라 안착부(340)에 의해 지지될 수 있다. 더 나아가, 개스킷(300)은 몸체(310)의 상부에 제공되는 돌출부(350)를 포함할 수 있다. 돌출부(350)는 상기 안착부(340)의 형성에 의해 상대적으로 형성되는 부위가 될 수 있다. 돌출부(350), 즉 이의 내면은 윈도우(15f)의 측부를 지지할 수 있다. 따라서, 앞서 설명된 내면(330), 안착부(340), 및 돌출부(350)을 이용하여, 개스킷(300)은 디스플레이부(15a), 즉 모듈(15e) 및 윈도우(15f)의 측부를 지지하면서 커버할 수 있다. 이러한 이유로, 개스킷(300)은 민감한 부품인 디스플레이부(15a)를 충분하게 보호할 수 있다.

또한, 개스킷(300)은 디스플레이부(15a) 및 제 1 프레임(100)과 결합되면서 제 2 프레임(200)의 안착부(231)상에 놓여질 수 있다. 따라서, 개스킷(300)이 배치될 때에도 안착부(231)는 개스킷(300)과 함께 디스플레이부(15a) 및 제 1 프레임(100)을 안정적으로 지지할 수 있다. 또한, 개스킷(300)은 제 2 프레임(200)의 측벽(212)과 마주하는 외측면(360)과 제 2 프레임(200)의 안착부(231)과 마주하는 바닥면(370)을 포함할 수 있다. 개스킷(300)이 제 1 프레임(100)과 결합되어 함께 이동하므로, 상기 외측변(360)과 바닥면(370)은 제 2 프레임(200)에 대한 베어링 면을 형성할 수 있다. 즉, 개스킷(300)은 제 2 프레임(200)에 대한 베어링 면을 형성할 수 있으며, 이러한 개스킷(300)과 결합됨으로써 제 1 프레임(100)은 그와 같은 베어링 면을 가질 수 있다. 따라서, 제 1 프레임(100)은 개스킷(300)에 의해 형성되는 베어링 면에 의해 제 2 프레임(200)에 대한 상대운동을 원활하게 수행할 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 6은 상술된 곡률의 차이를 발생시키는 기하학적 상관관계를 설명한다. 다른 관련도면들과 더불어 도 6을 참조하여 제 1 및 제 2 프레임(100,200)이 다음에서 곡률 또는 변형량의 차이를 해소하기 위한 설계와 관련하여 보다 상세하게 설명된다.

먼저 도 6 (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 6(b)는 도 6(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 6(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 6(c)에 도시된 바와 같이, 제 1 및 및 제 2 프레임(100,200)이 하나의 연속적인 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 곡률반경(r1)보다 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 도 6(c)에 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(100)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(movably coupled) 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 3 및 도 7을 먼저 참조하면, 결합 메커니즘으로써 제 1 프레임(100)은 적어도 하나의 돌기(120)을 포함할 수 있다. 돌기(120)은 제 1 프레임(100) 자체, 즉 디스플레이부(15a)를 지지하는 몸체(110)에 제공될 수 있다. 제 2 프레임(200)이 제 1 프레임(100) 아래쪽(below)에 배치되므로, 돌기(120)는 이러한 제 2 프레임(200)과 결합되도록 제 1 프레임(100)의 바닥면에 제공될 수 있다. 또한, 결합 메커니즘으로써 제 2 프레임(200)은 적어도 하나의 슬롯(220)를 포함할 수 있다. 돌기(120)는 기본적으로 상기 슬롯(220)내에 삽입될 수 있다. 슬롯(220)은 상기 돌기(120)가 이에 용이하게 삽입될 수 있도록 제 1 프레임(100)의 바닥면을 마주하는 링크(210)의 바닥부(212)에 형성될 수 있다. 한편으로, 돌기(120) 및 슬롯(220)은 제 1 및 제 2 프레임(100,200)의 측부에 인접하게 배치될 수 있다. 이와 같이 측부에 배치된 돌기(120) 및 슬롯(220)은 제 2 프레임(200)내부에 수용되는 부품들과 간섭하지 않고 제 2 프레임(200)내에 충분한 수용공간을 형성할 수 있다. 따라서, 도 7에 잘 도시된 바와 같이, 슬롯(220)은 제 2 프레임(200)의 측부, 즉 링크(210)의 측벽(212)에 형성될 수 있다. 이러한 슬롯(220)내에 삽입되도록, 돌기(120)는 제 1 프레임(100)으로부터 제 2 프레임(200)의 측부, 즉 측벽(212)를 향해 연장될 수 있다, 보다 상세하게는, 돌기(120)는 제 1 프레임(100)으로부터 아래방향으로 연장되는 제 1 파트(121)와 제 1 파트(121)로부터 측벽(212)를 향해 연장되며 슬롯(220)내에 삽입되는 제 2 파트(122)를 포함할 수 있다. 삽입에 의해 돌기(120)는 슬롯(220)에 결합되며, 슬롯(220)을 갖는 제 2 프레임(400)도 마찬가지로 돌기(120)와 연결된 제 1 프레임(100)에 결합될 수 있다. 슬롯(120)은 제 1 또는 제 2 프레임(100,200)의 길이방향(L)을 따라 길게 연장되므로, 돌기(120)는 상기 슬롯(120)을 따라 마찬가지로 길이방향(L)으로 이동가능하다. 따라서, 제 1 프레임(100) 및 돌기(120)는 상기 슬롯(220)에 의해 안내되면서 이동가능하며, 상대적으로 제 2 프레임(200) 및 슬롯(220)은 함께 이에 삽입된 돌기(120)에 의해 안내되면서 이동 가능하다. 이러한 이유로, 돌기(120) 및 슬롯(220)은 제 1 및 제 2 프레임(200)사이의 상대적인 운동을 가능하게 한다. 즉, 이들 돌기(120)와 슬롯(220)에 의해 제 2 프레임(200)은 제 1 프레임(100)에 이동가능하게 결합될 수 있다. 또한, 보다 안정적인 제 1 프레임(100)에 대한 제 2 프레임(200)의 상대운동 및 결합을 위해서, 한 쌍의 돌기(120) 및 슬롯(220)이 제 1 및 제 2 프레임들 측부에 각각 배치될 수 있다. 또한, 같은 이유로, 다수개의 돌기(120) 및 슬롯(220)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. 특히, 슬롯(220)은 각각의 링크(210)마다 형성될 수 있으며, 제 1 프레임(100)은 이러한 슬롯들(220)에 각각 삽입되는 다수개의 돌기들(120)을 가질 수 있다. 더 나아가, 도면 및 설명에서 돌기(120) 및 슬롯(220)는 각각 제 1 및 제 2 프레임(100,200)에 제공되나, 돌기(120)가 제 1 프레임(100)대신에 제 2 프레임(200)에 그리고 슬롯(220)이 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 8에 도시된 바와 같이 변형시킨다. 웨어러블 스마트 디바이스(10)의 변형은 제 1 및 제 2 프레임(100,200)의 변형을 수반할 수 있다. 다시 도 6(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, 돌기(120) 및 슬롯(220)를 포함하는 결합 메커니즘은 이러한 상대적으로 큰 변형을 가능하게 한다. 보다 상세하게는, 돌기(120)는 슬롯(220)에 결합되어 있으나 슬롯(220)내에서 자유롭게 이동가능하다. 실제적으로 돌기(120)는 변형중에 슬롯(220)을 따라 슬라이드할 수 있다. 이러한 슬롯(220)에 대한 돌기(120)의 이동에 의해, 제 2 프레임(200)은 실질적으로 변형중에 상기 제 1 프레임(100)에 슬라이드(slidably) 가능하게 결합될 수 있다. 도 3 및 도 8에 도시된 바와 같이, 변형전에 돌기(120)는 슬롯(120)의 중간지점(A1)에 위치된다. 그러나, 디바이스(10)가 변형되면, 도 8에 도시된 바와 같이, 돌기(120)는 예를 들어, 슬롯(120)의 한쪽 끝 지점(A2)에 위치될 수 있다. 따라서, 도 6(b) 및 도 8에 화살표(M)으로 표시된 바와 같이, 이러한 지점들(A1,A2)사이의 거리, 즉 화살표(M)의 크기만큼 제 2 프레임(200)은 제 1 프레임(100)에 대해 상대적으로 이동할 수 있다. 또한, 화살표(M)의 방향으로 표시되는 바와 같이, 제 1 및 제 2 프레임(100,200)이 함께 변형될 때, 제 2 프레임(200)은 제 1 프레임(100)에 대해 길이방향 바깥쪽으로 더 이동할 수 있다. 결과적으로, 돌기(120) 및 슬롯(220)을 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 운동은 길이의 변화없이 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. 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, 결합 메커니즘은 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 6(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 6(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 돌기(120))에 대한 제 2 프레임(200)(또는 슬롯(220))의 상대 이동량이 점차적으로 증가된다는 것을 의미한다. 만일 슬롯(220)이 이러한 편심량의 차이를 고려하지 않고 설계되면, 제 2 프레임(200)의 중앙부로부터 이격된 돌기(220)는 변형중에 슬롯(220)에 구속될 수도 있다. 따라서, 제 1 또는 제 2 프레임(100,200)의 중앙부로부터 길이방향 바깥쪽으로 갈수록 또는 상기 중앙부로부터 멀어질 수록 상기 슬롯(220)의 크기는 점차적으로 증가될 수 있다. 즉, 상기 중앙부에 인접한 슬롯(220)에 비해 상기 중앙부로부터 이격된 슬롯(220)의 크기가 클 수 있다. 다른 한편, 이러한 편심을 고려하여, 슬롯(220)은 충분하게 크게 설계될 수 있고 이러한 슬롯(220)이 모든 링크(210)에 동일하게 적용될 수 있다. 첨부된 도면들은 모두 이와 같이 충분하게 큰 동일한 크기들을 갖는 슬롯들(220)을 보여준다. 이와 같은 구성에 따라, 제 2 프레임(200)은 보다 원활하게 제 1 프레임(100)에 대해 상대적으로 운동할 수 있고 안정적으로 제 2 곡률로 변형될 수 있다.

앞서 설명된 바와 같이, 제 2 프레임(200)은 서로 연결되는 다수개의 링크(210)로 이루어질 수 있다. 인접한 링크(210)들 사이의 각도에 따라 제 2 프레임(200)의 전체적인 변형량 또는 변형정도가 조절될 수 있다. 또한, 제 2 프레임(200)의 변형에 대한 조절은 이에 결합된 제 1 프레임(100)의 변형도 수반하므로, 실질적으로 제 1 및 제 2 프레임(100,200)에 의해 형성되는 외형을 갖는 디바이스(10) 자체의 변형도 조절할 수 있다. 즉, 제 2 프레임(200)은 자신의 변형량의 조절함으로써 디바이스(10)의 변형도 조절할 수 있으며, 그와 같은 자신 및 디바이스(10)의 변형을 조절하기 위해 링크들(210)사이의 각도를 조절할 수 있다. 따라서, 이러한 디바이스(10) 및 자신의 변형의 조절을 위해, 제 2 프레임(200)은 링크들(210)사이의 각도를 조절하도록 구성된 조절 메커니즘을 포함할 수 있다.

도 9는 도 3의 C-C선을 따라 얻어진 웨어러블 스마트 디바이스의 일 예를 보여주는 단면도이며, 도 10은 서로 다른 크기로 변형되는 웨어러블 스마트 디바이스의 일 예를 보여주는 측면도이다. 이들 도면들을 참조하여 조절 메커니즘이 다음에서 상세하게 설명된다.

도 9에 도시된 바와 같이, 제 2 프레임(200)은 조절 메커니즘(240)으로써 서로 인접한 두개의 링크들(210a,210b)을 연결하는 힌지 축(241)을 포함할 수 있다. 힌지축(241)은 앞서 도 5를 참조하여 설명된 통상적인 힌지축(215)를 대체하며, 조절 메커니즘(240)을 위해 별도로 설계된 부재일 수 있다. 도시된 바와 같이, 힌지 축(214)은 대체적으로 바(bar) 또는 로드(rod) 형상을 갖는 몸체(214a)를 가질 수 있다. 또한, 힌지축(214)은 몸체(214a)의 어느 한 끝단에 형성된 헤드(214b)를 가지며, 다른 한 끝단에 형성되는 나사(214c)를 포함할 수 있다. 링크들(210a,210b)의 제 1 힌지(213)과 제 2 힌지(214)는 결합을 위해 서로 겹쳐지며, 제 1 및 제 2 힌지(213,214)에 형성된 관통공들은 서로 정렬된다. 힌지축(214)은 이들 링크들(210a,210b)를 결합시키기 위해 정렬된 관통공내 삽입된다. 보다 상세하게는, 나사(214c)는 상기 관통공들을 관통하여 링크들(210a,210b), 즉 제 2 프레임(200)의 외부로 돌출된다. 헤드(214b)는 힌지축(214)이 링크들(210a,210b)로부터 분리되지 않도록 링크들(210a,210b), 즉 이의 제 1 및 제 2 힌지(213,214)에 걸릴 수 있다. 또한, 제 2 프레임(200)은 조절 메커니즘(240)으로서 상기 힌지축(241)에 설치되는 제 1 부재(242)를 포함할 수 있다. 제 1 부재(242)는 일종의 너트로 이루어지며, 이에 따라 중공(hollow) 몸체(242a)와 상기 몸체(242a)의 내주면에 형성되는 나사(242b)를 포함할 수 있다. 제 1 부재(242)의 나사(242b)와 힌지 축(241)의 나사(241c)의 결합에 의해, 제 1 부재(242)는 힌지축(241)에 설치될 수 있다. 또한, 제 1 부재(242)의 회전방향에 따라 힌지 축(241)의 나사(241c)를 따라 제 1 부재(242)는 링크들(210a,210b)에 가깝게 또는 멀게 이동될 수 있다. 즉, 제 1 부재(241)은 힌지 축(241) 또는 이의 중심축을 따라 이동 가능하다.

또한, 제 2 프레임(200)은 조절 메커니즘(240)으로서 상기 링크들(210a,210b)의 연결부에 배치되는 제 2 부재(243)을 포함할 수 있다. 즉, 제 2 부재(243)는 링크들(210a,210b)의 연결부를 형성하는 제 1 및 제 2 힌지(213,214) 또는 힌지축(241)상에 배치될 수 있다. 또한, 제 2 부재(243)은 마찰부재 또는 마찰 디스크로 이루어질 수 있으며, 이에 따라 상기 연결부, 즉 링크(210a,210b)의 일부인 힌지들(213,214)에 마찰력을 가할 수 있다. 즉, 이러한 제 2 부재(243)는 기본적으로 연결부를 가압하면서 상기 제 2 부재(243)과 연결부 사이에 마찰 저항을 발생시킬 수 있다. 보다 상세하게는, 제 2 부재(243)는 탄성재질로 만들어진 중공형 몸체(243a)를 가지며, 상기 힌지축(241)을 몸체(243a)의 관통공에 삽입시킴으로써 상기 힌지축(241)에 설치될 수 있다. 제 2 부재(243)는 제 1 부재(242)와 링크(210a,210b), 즉 이의 연결부사이에 배치될 수 있다. 따라서, 제 1 부재(242)가 회전되면서 링크(210a,210b)를 향해 이동하면, 제 2 부재(243)은 제 1 부재(242)는 제 2 부재(243)를 가압할 수 있다. 이러한 가압에 의해 제 2 부재(243)는 변형되면서 연결부, 즉 링크(210a,210b)에 밀착되며, 이에 따라 상기 링크(210a,210b)에 마찰력을 가할 수 있다. 일반적으로 두 부재사이의 접촉면적이 증가하면, 이들 부재사이의 마찰력도 함께 증가될 수 있다. 따라서, 제 1 부재(242)가 링크(210a,210b)를 향해 더 이동하면서 더 큰 힘을 가하면, 제 2 부재(243)은 더 크게 변형될 수 있다. 이후, 제 2 부재(243)은 상기 연결부, 즉 링크(210a,210b) 및 이의 힌지들(213,214)와 더 큰 면적으로 접촉될 수 있으며, 더 큰 마찰력을 이들에 가할 수 있다. 즉, 제 2 부재(243)은 외력의 크기에 따라 서로 다른 변형량을 가지며, 상기 서로 다른 변형량에 따라 상기 연결부에 서로 다른 마찰력을 가하도록 구성될 수 있다. 또한, 상기 제 2 부재(243)와 상기 연결부사이에는 추가적으로 와셔(washer)(244)가 설치될 수 있으며, 이에 따라 마찰력이 보다 균일하게 상기 연결부, 즉 링크(210a,210b) 또는 이의 힌지들(213,214)에 가해질 수 있다.

이와 같은 점차적인 변형 및 이에 따른 마찰력 조절을 위해, 제 2 부재(243)는 도 9에 도시된 바와 같이, 힌지축(241)에 경사지게 배향되는 몸체(243a)를 가질 수 있다. 정확하게는, 제 2 부재(243)의 단면은 힌지축(241), 즉 이의 중심축에 대해 경사질 수 있다. 이러한 경사진 배향에 의해 제 2 부재(243)은 실제적으로 힌지축(241)에 경사지게 배향된 몸체(243a)를 갖는 디스크로 이루어질 수 있다. 이러한 구조에 의해, 제 1 부재(241)에 의해 가해지는 외력이 증가되면, 제 2 부재(243)의 변형량과 접촉면적은 마찰력을 증가시키도록 용이하게 증가될 수 있다.

상기 조절 메커니즘(240)의 작동에 있어서, 소정각도를 갖도록 링크들(210a,210b)이 배치되면, 제 1 부재(242)를 상기 연결부쪽으로 이동시켜 마찰력을 발생시키도록 제 2 부재(243)가 변형될 수 있다. 변형량 및 마찰력이 소정량이상으로 커지면, 링크들(210a,210b)은 이들에 가해지는 마찰력에 의해 움직일 수 없게 되며, 이에 따라 상기 소정각도는 계속 유지될 수 있다. 만일 제 1 부재(242)를 다시 연결부로부터 멀어지게 이동시키면, 감소된 마찰력에 의해 링크들(210a,210b)은 움직일 수 있게 된다. 따라서, 링크들(210a,210b)은 다른 각도를 갖도록 다시 배치되며, 앞서 설명된 것과 동일한 일련의 과정을 통해 상기 다른 각도를 유지할 수 있다. 이러한 작동을 고려할 때, 제 2 프레임(200)은 링크들(210a,210b)사이의 각도를 조절하고 더 나아가 궁극적으로 디바이스(10)의 변형량을 조절하기 위해 조절 메커니즘(240)을 이용하여 상기 링크들(210a,210b)을 연결하는 연결부에서의 마찰량을 조절하도록 구성될 수 있다.

상기 조절 메커니즘(240)에 의해 연결된 인접한 링크들(210a,210b)사이의 각도가 조절가능하므로 상기 링크들(210)이 형성하는 전체 각도들도 조절가능하다. 링크들(210)이 제 2 프레임(200)의 몸체를 형성하므로 링크들(210)의 전체 각도 조절에 의해 제 2 프레임(200)의 전체 변형량 또는 변형 정도도 조절될 수 있다. 또한, 제 2 프레임(200)의 변형에 의해 이에 결합된 제 1 프레임(100)도 변형될 수 있으므로, 실제적으로 제 2 프레임(200)의 변형량 조절에 의해 디바이스(10)의 변형량도 조절될 수 있다. 예를 들어, 도 10에 도시된 바와 손목이 두꺼운 사용자를 위해서 제 2 프레임(200)은 상대적으로 적은 곡률을 갖는 형상(S1)으로 변형될 수 있으며, 이에 따라 디바이스(10)도 상기 형상(S1)으로 변형시킬 수 있다. 또한, 손목이 얇은 사용자을 위해서는 제 2 프레임(200)은 상대적으로 더 큰 곡률을 갖는 형상(S2)으로 변형될 수 있으며, 이에 따라 디바이스(10)도 상기 형상(S2)로 변형시킬 수 있다. 이러한 실제적인 작동을 고려할 때, 제 2 프레임(200)은 조절 메커니즘(240)에 의한 링크들 사이의 각도조절에 의해 제 2 프레임(200) 자신의 변형량 및 더 나아가 디바이스(10)의 변형량도 조절할 수 있다. 앞서 설명된 바와 같이, 이러한 변형량의 조절은 조절 메커니즘(240)에 의해 용이하게 수행될 수 있으므로, 사용자는 디바이스(10)를 편리하게 사용할 수 있다.

앞서 설명된 바와 같이, 디바이스(10)가 사용자의 신체에 착용되거나 상기 신체로부터 벗겨질 수 있도록 디스플레이부(15a)는 제 1 프레임(100)과 함께 제 1 곡률(C1)으로 변형되거나 그와 같은 변형으로부터 복원될 수 있다. 그러나, 이러한 변형 및 복원 도중에 디스플레이부(15a)의 측부들은 제 2 프레임(200) 또는 개스킷(300)에 의해 어느정도 보호될 수 있는 반면, 디스플레이부(15a)의 길이방향 양 끝단부들은 외부에 노출될 수 있다. 디스플레이부(15a)는 구조적으로 약하므로, 노출된 이의 양끝단부들은 변형 또는 복원중에 여러가지 요인들에 의해 파손될 수 있다. 따라서, 디스플레이부(15a)의 양 끝단부들을 보호하기 위하여, 디바이스(10)는 도 2-도 4에도 도시된 바와 같이, 커버(400)를 더 포함할 수 있다.

도 11은 변형되지 않는 웨어러블 스마트 디바이스의 끝단부과 변형된 웨어러블 스마트 디바이의 끝단부를 각각 보여주는 부분 단면도이다. 실제적으로 도 11(a)는 도 3의 A 부분의 단면을 보여주며, 도 11(b)는 도 8의 B 부분의 단면을 보여준다. 또한, 도 12는 보조 커버를 포함하는 웨어러블 스마트 디바이스의 끝단부를 보여주는 부분 단면도이며, 도 13은 도 12의 보조 커버를 나타내는 사시도이다. 이들 도면들을 참조하여, 커버(400)가 다음에서 보다 상세하게 설명된다.

커버(400)는 도 2에 도시된 바와 같이, 디스플레이부(15a)의 길이방향(L) 끝단부에 대응하여 제 2 프레임(200)의 끝단부, 즉 이의 길이방향(L) 끝단부에 설치될 수 있다. 커버(400)는 제 2 프레임(200)과 함께 복원가능하게 변형될 수 있도록 일종의 추가적인 링크로서 제 2 프레임(200)의 링크(210)에 결합될 수 있다. 즉, 커버(400)는 인접한 제 2 프레임(200)의 링크(210)에 회동가능하게(pivotably) 결합될 수 있다. 또한, 커버(400)는 디스플레이부(15a)의 끝단부를 감싸도록 구성될 수 있다. 보다 상세하게는, 도 11에 도시된 바와 같이, 커버(400)는 상부벽(411), 하부벽(412), 측벽(413), 및 끝단벽(414)를 포함할 수 있으며, 이들 벽들(411-414)들은 디스플레이부(15a)의 끝단부를 전체적으로 감쌀 수 있다. 도 11(a)에 도시된 바와 같이, 디바이스(10)가 변형되기 전에도, 디스플레이부(15a)의 끝단부는 커버(400)내에 배치될 수 있으며, 도 11(b)에 도시된 바와 같이, 디바이스(10)가 변형된 후에도 상기 끝단부는 커버(400)내에 배치될 수 있다. 특히, 도시된 바와 같이, 디스플레이부(15a)의 윈도우(15f)는 디스플레이 모듈(15e)를 보호하기 위해 상기 모듈(15e)보다 길이방향으로 더 길게 형성될 수 있다. 따라서, 커버(400)는 이러한 윈도우(15f)의 길이를 고려하여 변형 또는 복원시에 윈도(15f)와 간섭하지 않도록 설계될 수 있다. 따라서, 디스플레이부(15a)의 끝단부는 커버(400)에 의해 보호되며, 디스플레이부(15a)의 파손이 방지될 수 있다.

디바이스(10)의 원활한 변형을 위해서는 앞서 설명된 바와 같이, 디스플레이부(15a)는 제 1 프레임(100)과 함께 제 2 프레임(200)에 대해 상대적으로 운동할 수 있어야 한다. 따라서, 제 2 프레임(200)에 결합된 커버(400)는 디스플레이부(15a)의 운동을 허용하기 위해 상기 디스플레이부(15a)를 구속하거나 붙잡지 않을 수 있다. 한편, 디스플레이부(15a)의 끝단과 커버(400), 특히 이의 상부벽(411)사이에 간극이 발생되면 이러한 간극 사이로 이물질이 들어갈 수 있으며, 디바이스(10)는 좋은 외관을 가질 수 없다. 따라서, 디스플레이부(15a)의 끝단은 커버(400), 즉 이의 상부벽(411)의 내면에 밀착될 수 있다. 또한, 디스플레이부(15a)의 끝단은 제 2 프레임(200)에 대해 상대적으로 운동해야 한다. 따라서, 상대적인 운동중에 이와 같은 커버(400)와 상기 끝단사이의 밀착을 유지하기 위해, 커버(400)는 디스플레이부(15a)의 끝단부가 커버(400), 즉 커버(400)의 내면상에서 슬라이드하는 것을 허용하도록 구성될 수 있다. 보다 상세하게는, 도 11에 도시된 바와 같이, 커버(400)의 상부벽(411)의 내면은 베어링 면으로 형성되며, 디스플레이부(15a)의 끝단부는 그와 같은 베어링 면상에 슬라이드 할 수 있다. 이러한 슬라이드 운동에 의해 디스플레이부(15a)의 끝단은 커버(400)에 밀착되면서도 원활하게 운동할 수 있다.

한편, 슬라이드 운동이 반복되면, 디스플레이부(15a)의 끝단, 특히 커버(400)와 맞닿는 윈도우(15f)의 끝단을 반복되는 마찰에 의해 파손될 수도 있다. 따라서, 파손으로부터 디스플레이부(15a)의 끝단을 보호하기 위해 도 12에 도시된 바와 같이, 보조 커버(420)가 상기 커버(400)내에 추가적으로 적용될 수 있다. 보조커버(420)는 커버(400),즉 이의 상부벽(411)과 디스플레이부(15a)의 끝단부사이에 배치될 수 있다. 보조커버(420)는 디스플레이부(15a)의 끝단부와 커버(400)가 접촉하는 부위인 상기 디스플레이부(15a), 즉 윈도우(15f)의 상부상에 설치될 수 있다. 이러한 보조커버(420)는 웨어러블 스마트 디바이스(10)가 변형 또는 복원되는 동안 디스플레이부(15a)의 끝단부와 함께 커버(400), 즉 상부 벽(411)의 내면상에서 슬라이드할 수 있다. 보조커버(420)는 슬라이드하는 동안 디스플레이부(15a)의 끝단부 대신에 커버(400), 즉 상부 벽(411)의 내면과 직접 접촉할 수 있다. 따라서, 디스플레이부(15a)의 끝단부는 보조커버(420)에 의해 마찰에 의한 파손없이 커버(400)내에서 반복적으로 운동할 수 있다.

보다 상세하게는, 상기 보조커버(420)는 도 13에 도시된 바와 같이, 커버(400), 즉 상부 벽(411)과 마주하는 디스플레이부(15a)의 끝단부의 상면상에 배치되는 몸체(421)를 가질 수 있다. 몸체(421)는 디스플레이부(15a)의 끝단부를 전체적으로 덮을 수 있도록 상기 끝단부의 양 측부에 걸쳐 연속적으로 연장될 수 있다. 또한, 보조커버(420)는 커버(400)의 끝단벽(414)와 마주하는 디스플레이부(15a)의 끝단면에 배치되는 플랜지(422)를 가질 수 있다. 상기 플랜지(422)는 몸체(421)로부터 연장되며, 커버(400)로부터 디스플레이부(15a)의 끝단면을 보호할 수 있다. 더 나아가, 보조커버(420)는 이의 몸체(421)로부터 돌출되는 돌기(423)를 포함할 수 있다. 보다 상세하게는, 상기 돌기(423)는 몸체(421)의 상부표면으로부터 돌출되어, 몸체(421)를 대신하여 커버(400), 즉 상부 벽(411)과 직접 접촉할 수 있다. 따라서, 돌기(423)에 의해 보조 커버(420)와 커버(400)사이의 접촉면적이 크게 감소될 수 있으며, 이에 따라 디스플레이부(15a)의 끝단부는 더욱 원활하게 운동할 수 있다.

도 9 및 도 10을 참조하여 설명된 바와 같이, 조절 메커니즘(240)을 이용하여, 제 2 프레임(200)은 자신의 변형량 및 디바이스(10)의 변형량을 조절할 수 있다. 따라서, 디바이스(10)는 사용자의 손목에 맞게 서로 다른 곡률을 갖는 다양한 형상들(S1,S2)를 가질 수 있다. 그러나, 디바이스(10)의 길이 자체는 일정하며, 변형에 의해서도 길이의 변화는 발생하지 않는다. 따라서, 도 10 및 도 14(a)에 도시된 바와 같이, 큰 손목을 위해 적은 곡률을 갖는 형상(S1)으로 디바이스(10)가 변형되는 경우, 디바이스(10)의 양 끝단은 서로 크게 이격될 수 있으며, 디바이스(10)는 사용자의 손목에 불안정하게 착용될 수 있다. 이러한 이유로, 디바이스(10)는 웨어러블 스마트 디바이스(10)가 변형될 때 서로 마주하는 이의 양 끝단들중 적어도 어느 하나에 설치되는 필러(500)(filler)를 포함할 수 있다. 보다 상세하게는, 필러(500)는 제 2 프레임(200)의 어느 한 끝단에 설치될 수 있으며, 디바이스(10)가 커버(400)를 포함하는 경우, 상기 커버(400)의 끝단에 설치될 수 있다. 또한, 필러(500)는 분리가능하게 디바이스(10)의 끝단에 설치될 수 있다. 따라서, 만일 도 14(a)에 도시된 바와 같이, 상대적으로 작은 곡률을 갖도록 디바이스(10)가 변형되면, 사용자는 변형된 디바이스(10)의 양 끝단들중 어느 하나에 필러(500)를 설치할 수 있다. 반면, 도 10에 도시된 바와 같이, 큰 곡률을 갖는 형상(S2)으로 변형되면, 변형된 디바이스(10)의 양 끝단들이 서로 가깝게 위치한다. 따라서, 사용자는 필러(500)를 디바이스(10)이 끝단에 설치하지 않거나 장착되어 있던 필러(500)을 끝단으로부터 분리할 수 있다. 이와 같은 필러(500)는 변형된 디바이스(10)의 양 끝단사이의 간격 또는 공간을 채우며, 실질적으로 디바이스(10)의 길이를 연장시키는 결과를 가져올 수 있다. 따라서, 변형된 디바이스(10)는 사용자의 손목을 전체적으로 감쌀 수 있으며, 이에 따라 상기 손목에 안정적으로 착용될 수 있다. 또한, 보다 안정적이고 균형잡힌 착용을 위해 필러(500)들이 도 14(b)에 도시된 바와 같이, 변형된 디바이스(10)의 양 끝단들에 각각 탈착가능하게(detachably) 설치될 수 있다.

또한, 도 15에 도시된 같이, 디바이스(10)는 변형을 감지하도록 구성되는 메커니즘(600)을 더 포함할 수 있다. 이러한 감지 메커니즘(600)을 위해 다양한 센서들이 사용될 수 있으나, 간단한 구조를 갖는 홀 센서(Hall sensor)가 일 예로서 도시된 바와 같이 디바이스(10)에 적용될 수 있다. 이러한 감지 메커니즘(600)은 제 1 및 제 2 프레임들(100,200)중 어느 하나에 설치되는 자성체(610)와 제 1 및 제 2 프레임들(100,200)중 다른 하나에 설치되는 홀 센서(Hall sensor)(620)를 포함할 수 있다. 도 15에 도시된 예에서 자성체(610)는 제 1 프레임(100)에 설치되며, 홀 센서(620)는 제 2 프레임(200)에 추가된 커버(400)에 설치된다. 그러나, 홀 센서(620)는 커버(400)가 아닌 제 2 프레임(200)에 직접 설치될 수도 있다. 한편, 자성체(610)가 제 1 프레임(100)대신에 제 2 프레임(200) 또는 커버(400)에 설치되고, 홀 센서(620)가 제 2 프레임 또는 커버(400)대신에 제 1 프레임(100)에 설치될 수도 있다. 홀 센서(620)는 주변의 자계의 강도 및 이의 변화를 감지하도록 구성된다. 도 15(a)에 도시된 바와 같이, 디바이스(10)가 변형되지 않을 때, 홀 센서(620)와 자성체(610)는 기본적으로 서로 인접하게 배치될 수 있다. 인접한 자성체(610)로 인해 홀 센서(620)는 강한 자계를 감지할 수 있으며, 감지된 자계를 이용하여 제어부(18)는 자성체(610)가 인접하게 배치된 것을 검출할 수 있다. 앞서 설명된 바와 같이, 디바이스(10)가 변형되지 않을 때, 센서(620)와 자성체(610)가 서로 인접하게 배치되므로, 제어부(18)는 인접된 자성체(610)의 검출로 부터 디바이스(10)가 변형되지 않았음을 판단할 수 있다. 한편, 만일 디바이스(10)가 변형되는 경우, 도 15(b)에 도시된 바와 같이, 제 2 프레임(200) 및 이에 결합된 커버(400)는 제 1 프레임(100)에 상대적으로 길이방향으로 바깥쪽으로 더 이동할 수 있으며, 자성체(610)는 센서(620)로부터 멀어지게 된다. 센서(620)는 멀어진 자성체(610)로 인해 상대적으로 약한 자계를 감지할 수 있으며, 감지된 자계에 기초하여 제어부(18)는 자성체(610)가 센서(620)로부터 이격된 것을 검출할 수 있다. 디바이스(10)가 변형될 때, 센서(620)와 자성체(610)가 서로 이격되므로로, 제어부(18)는 이격된 자성체(610)의 검출로부터 디바이스(10)가 변형되었음을 판단할 수 있다. 앞서 설명된 과정들에 의해 감지 메커니즘(600)은 디바이스(10)의 변형 및 비변형을 감지할 수 있으며, 감지된 결과를 이용하여 디바이스(10)의 작동을 제어할 수 있다. 예를 들어, 디바이스(10)는 변형 및 비변형 상태에 대해 서로 다른 기능들 및 이를 위한 인터페이스를 제공할 수 있다.

앞서 설명된 바와 같이, 웨어러블 스마트 디바이스(10)는 변형가능한 재질로 만들기 어려운 부품들을 포함할 수 있으며, 이러한 부품들에 기판(13)이 포함될 수 있다. 보다 상세하게는, 기판(13)에는 상당한 갯수의 전자부품들이 설치되어야 하므로, 상당한 강도를 가져야 한다. 따라서, 기판(13)은 플렉서블한 재질로 만들지기 어렵고 대신에 단단한(stiff or rigid) 재질로 만들어질 필요가 있다. 그러나, 이러한 기판(13)는 변형되기 어려우므로, 여러 부분들로 분할될 수 있다. 이와 같은 분할된 기판(13)은 디바이스(10)가 변형될 때 프레임들(100,200)과 간섭하지 않는 길이를 갖도록 구성된다. 특히, 도 5를 참조하여 설명된 바와 같이, 제 2 프레임의 링크(210)는 소정의 내부공간을 형성할 수 있다. 제 2 프레임(200)은 하나의 링크(210)의 인접한 다른 링크(210)에 대한 회동(pivot)에 의해서 변형되므로, 링크(210)자체 및 이의 내부공간에는 어떠한 변형도 가해지지 않을 수 있다. 따라서, 기판(13)은 상기 링크(210)크기, 보다 상세하게는 이의 내부공간의 크기에 맞는 크기를 갖는 다수개의 부분들(13a,13b,13c)로 분할될 수 있으며, 이들 부분들(13a,13b,13c)은 링크들(210)내에 각각 배치될 수 있다. 도 16은 일례로서 분할 된 기판(13)을 도시하지만, 디바이스(10)의 다른 부품들도 변형에 영향받지 않도록 상기 링크(210)의 크기 또는 이의 내부공간의 크기에 해당하는 크기를 갖도록 설계될 수 있다. 기판(13)의 다수개의 부분들(13a,13b,13c)은 변형가능한 플렉서블 기판(FPCB: Flexible Printed Circuit Board)(13d)에 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 플렉서블 기판(13d)는 링크들(210)의 연결부에 배치되며, 디바이스(10)의 변형시 함께 변형될 수 있다. 그러나, 반복된 변형에 의해 플렉서블 기판(13d)에 피로 및 파손이 발생될 수 있다. 따라서, 보강부재(13e)가 플렉서블 기판(13d)에 부착될 수 있다. 보강부재(13e)도 변형가능한 플렉서블한 재질로 이루어질 수 있으며, 예를 들어 직물이나 종이등이 보강부재(13e)로 사용될 수 있다. 이러한 보강부재(13e)에 의해 플렉서블 기판(13d)는 보강될 수 있으며, 반복적인 변형하에서도 긴 사용수명을 가질 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 19a: 배터리
100: 제 1 프레임 200: 제 2 프레임
240: 조절 메커니즘 300: 개스킷
400: 커버 500: 필러
600: 감지 메커니즘

Claims

플렉서블 디스플레이부;
상기 플렉서블 디스플레이부를 지지하며, 사용자의 신체에 착용되기 위해 제 1 곡률을 갖도록 복원가능하게 변형되는(recoverably deformed) 제 1 프레임; 및
상기 제 1 곡률보다 큰 제 2 곡률을 갖도록 복원가능하게 변형되며, 변형되는 동안 상기 제 1 프레임에 대해 상대적으로 운동하도록 상기 제 1 프레임에 이동가능하도록 결합되는(movably coupled or provided) 제 2 프레임으로 이루어지며,
상기 제 2 프레임은 웨어러블 스마트 디바이스의 변형량을 조절하도록 구성되는 웨어러블 스마트 디바이스.
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 웨어러블 스마트 디바이스.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 프레임은 긴 판형 몸체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 웨어러블 스마트 디바이스.
제 1 항에 있어서,
상기 제 2 프레임은 상기 웨어러블 스마트 디바이스를 작동시키기 위한 부품들을 수용하는 공간을 형성하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 스마트 디바이스.
제 1 항에 있어서,
상기 제 2 프레임은 상기 제 1 프레임보다 사용자에게 가깝게 배치되는 것을 특징으로 하는 웨어러블 스마트 디바이스.
제 1 항에 있어서,
상기 제 2 프레임은 상기 제 1 프레임의 하부에 배치되는 것을 특징으로 하는 웨어러블 스마트 디바이스.
제 1 항에 있어서,
상기 제 2 프레임은 상기 제 1 프레임에 슬라이드 가능하게(slidably) 결합되는 것을 특징을 하는 웨어러블 스마트 디바이스.
제 1 항에 있어서,
상기 제 2 프레임은 변형되는 동안 상기 제 1 프레임보다 길이방향 바깥쪽으로 상대적으로 더 이동하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 스마트 디바이스.
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 돌기(protrusion)을 더 포함하는 것을 특징을 하는 웨어러블 스마트 디바이스.
제 1 항에 있어서,
상기 웨어러블 스마트 디바이스의 변형량을 조절하기 위해 상기 제 2 프레임의 변형량이 조절하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 웨어러블 스마트 디바이스.
제 1 항에 있어서,
상기 제 2 프레임은 서로 연결된 다수개의 링크들로 이루어지는 것을 특징으로 하는 웨어러블 스마트 디바이스.
제 11 항에 있어서,
상기 제 2 프레임은 상기 웨어러블 스마트 디바이스의 변형량 조절을 위해 상기 링크들사이의 각도를 조절가능하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 웨어러블 스마트 디바이스.
제 12 항에 있어서,
상기 제 2 프레임은 상기 링크들사이의 각도를 조절하기 위해 상기 링크들을 연결하는 연결부에서의 마찰량을 조절하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 웨어러블 스마트 디바이스.
제 11 항에 있어서,
상기 제 2 프레임은 인접하는 한 쌍의 링크를 연결하는 연결부에 배치되며, 상기 연결부에 마찰력을 가하는 마찰부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 스마트 디바이스.
제 14 항에 있어서,
상기 마찰부재는 외력의 크기에 따라 서로 다른 크기로 변형되면서 상기 연결부에 서로 다른 마찰력을 가하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 스마트 디바이스.
제 11 항에 있어서,
상기 제 2 프레임은:
서로 인접하는 링크들을 연결하는 힌지 축;
상기 힌지 축의 중심을 따라 이동가능하게 설치되는 제 1 부재; 및
상기 제 1 부재 및 링크사이에 배치되며, 상기 제 1 부재가 이동하는 동안 상기 제 1 부재에 의해 탄성적으로 변형되면서 상기 링크에 마찰력을 가하는 제 2 부재로 이루어지는 웨어러블 스마트 디바이스.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 프레임과 상기 제 2 프레임 사이에 개재되어 상기 제 1 및 제 2 프레임 사이의 간극(clearance)을 채우는 개스킷(gasket)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 스마트 디바이스.
제 17 항에 있어서,
상기 개스킷은 상기 제 1 프레임의 측부와 상기 제 1 프레임과 마주하는 상기 제 2 프레임의 측부사이에 배치되며,
상기 개스킷은 상기 제 1 프레임상에 설치되는 상기 디스플레이부의 측부를 커버하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 웨어러블 스마트 디바이스.
제 1 항에 있어서,
상기 제 2 프레임의 끝단부에 설치되며, 상기 디스플레이부의 끝단부를 감싸도록 구성되는 커버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 스마트 디바이스.
제 19 항에 있어서,
상기 커버는 상기 디스플레이부의 끝단부가 상기 커버에 대해 슬라이드하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 웨어러블 스마트 디바이스.
제 19 항에 있어서,
상기 커버와 상기 디스플레이부의 끝단부사이에 배치되며, 상기 웨어러블 스마트 디바이스가 변형되는 동안 상기 디스플레이부의 끝단부와 함께 상기 커버에 슬라이드하는 보조 커버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 스마트 디바이스.
제 1 항에 있어서,
상기 웨어러블 스마트 디바이스가 변형된 것을 감지하도록 구성되는 감지 메커니즘을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 스마트 디바이스.
제 1 항에 있어서,
상기 웨어러블 스마트 디바이스가 변형될 때 서로 마주하는 이의 양 끝단들중 적어도 어느 하나에 설치되며, 상기 양 끝단들 사이의 간격을 채우는 필러(filler)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 웨어러블 스마트 디바이스.