KR20180021432A - 이동 단말기 - Google Patents

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KR20180021432A
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김동진
김창일
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김남용
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엘지전자 주식회사
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Abstract

배면에 위치하는 리어 케이스 및 측면에 위치하는 사이드 케이스를 포함하는 하우징; 상기 하우징의 전면에 위치하는 디스플레이부; 상기 디스플레이부 및 상기 하우징의 전면을 커버하는 윈도우 글래스; 상기 하우징의 내부에 실장되는 메인기판; 상기 메인기판에 실장되어 무선신호를 처리하는 무선통신부를 포함하고, 상기 사이드 케이스는 제1 금속부와, 상기 제1 금속부와 상기 하우징의 두께 방향으로 층상구조를 이루며 이격된 제2금속부를 포함하며, 상기 제1 금속부와 상기 제2 금속부는 상기 하우징의 제1측면 및 상기 제1측면의 좌우에 위치하는 제2 측면과 제3측면의 적어도 일부까지 연장되고, 상기 제1 금속부 또는 제2 금속부 중 적어도 하나는 상기 무선통신부와 연결되어 RF신호를 송수신하는 이동 단말기는 이동통신 안테나의 성능을 확장하여 안테나 주변의 부품과 인접하더라도 성능이 확보될 수 있다.

Description

이동 단말기{MOBILE TERMINAL}
본 발명은 이동 단말기의 사이드 케이스를 안테나로 이용한 이동 단말기에 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.
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.
디스플레이부가 터치센서를 구비하여 디스플레이부가 출력뿐만 아니라 입력기능까지 겸비하게 되고, 멀티미디어 기능이 확대됨에 따라 디스플레이부의 크기는 점점 커지고 디스플레이부의 주변에 위치하는 베젤의 크기는 점점 작아지는 추세이다.
그러나, 이렇게 디스플레이부의 크기가 커지고 베젤의 크기가 작아지면 베젤에 실장되는 부품의 실장공간이 줄어들게 되고 특히 안테나와 같이 주변의 부품에 영향을 받는 부품은 실장공간 제약의 영향을 크게 받는다.
본 발명은 이동 단말기의 사이드 케이스를 안테나로 이용하여, 베젤의 크기가 작더라도 안테나 성능을 확보할 수 있는 이동 단말기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
배면에 위치하는 리어 케이스 및 측면에 위치하는 사이드 케이스를 포함하는 하우징; 상기 하우징의 전면에 위치하는 디스플레이부; 상기 디스플레이부 및 상기 하우징의 전면을 커버하는 윈도우 글래스; 상기 하우징의 내부에 실장되는 메인기판; 상기 메인기판에 실장되어 무선신호를 처리하는 무선통신부를 포함하고, 상기 사이드 케이스는 제1 금속부와, 상기 제1 금속부와 상기 하우징의 두께 방향으로 층상구조를 이루며 이격된 제2금속부를 포함하며, 상기 제1 금속부와 상기 제2 금속부는 상기 하우징의 제1측면 및 상기 제1측면의 좌우에 위치하는 제2 측면과 제3측면의 적어도 일부까지 연장되고, 상기 제1 금속부 또는 제2 금속부 중 적어도 하나는 상기 무선통신부와 연결되어 RF신호를 송수신하는 이동 단말기를 제공한다.
상기 사이드 케이스는, 상기 제1 금속부와 상기 제2 금속부 사이에 위치하는 제1 비금속부를 더 포함하며 상기 제1 금속부, 상기 제1 비금속부 및 상기 제2 금속부는 상기 이동 단말기의 두께 방향으로 층상구조를 가질 수 있다.
상기 제1 비금속부에 형성된 개구부; 및 상기 개구부의 내측에 배치되는, 인터페이스, 이어폰 잭 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 제1 비금속부의 양단은 상기 제2 금속부 방향으로 꺾여 상기 제2금속부의 양 단부까지 연장되고, 상기 제2 금속부와 연결되어 RF신호를 송수신하는 급전라인을 더 포함할 수 있다.
상기 사이드 케이스는, 상기 제1 금속부와 제2 금속부의 양단을 연결하는 한 쌍의 제3 금속부를 더 포함할 수 있다.
상기 사이드 케이스는 상기 제1 금속부, 상기 제2 금속부 및 상기 제3 금속부와 이격하여 배치되는 제4 금속부; 및 상기 제3 금속부와 상기 제4 금속부 사이에 배치되는 제2 비금속부를 더 포함할 수 있다.
상기 제2 금속부와 연결되어 RF신호를 송수신하는 급전라인; 및 상기 제1 금속부와 연결되어 접지하는 제1 접지라인을 더 포함할 수 있다.
상기 급전라인에서 상기 급전라인에서 제1 방향으로 상기 제2 금속부, 상기 제3 금속부, 상기 제1 금속부 및 상기 제1 접지라인까지 길이(L1)와 제2 방향으로 상기 제2 금속부, 상기 제3 금속부, 상기 제1 금속부 및 상기 제1 접지라인까지 길이(L2) 또는 그 2배에 상응하는 길이의 파장을 가지는 주파수의 신호를 송수신할 수 있다.
상기 급전라인에서 제1 방향으로 상기 제2 금속부, 상기 제3 금속부, 상기 제1 금속부 및 상기 제1 접지라인까지 길이(L1)와 제2 방향으로 상기 제2 금속부, 상기 제3 금속부, 상기 제1 금속부 및 상기 제1 접지라인까지 길이(L2)의 차이는 10%이내로 구성할 수 있다.
양단이 상기 제2 금속부와 연결되는 도전성 패턴; 및 상기 도전성 패턴과 상기 도전성 패턴과 연결되어 접지하는 제2 접지라인을 더 포함할 수 있다.
상기 도전성 패턴은 상기 리어 케이스의 내측면에 형성될 수 있다.
상기 급전라인에서 상기 제2 금속부, 상기 도전성 패턴 및 상기 제2 접지라인까지 길이는 상기 급전라인에서 상기 제2 금속부, 상기 제3 금속부, 상기 제1 금속부 및 상기 제1 접지라인까지 길이에 상응하게 형성할 수 있다.
상기 디스플레이부의 배면에 위치하는 금속재질의 미들 프레임을 더 포함하고, 상기 도전성 패턴 및 상기 제2 접지라인은 상기 미들 프레임의 일부를 절개하여 형성할 수 있다.
상기 하우징의 상기 제1 금속부 및 상기 제2 금속부가 형성된 방향에 결합하는 하부유닛; 및 상기 하부유닛에서 돌출되고 상기 제1 금속부 및 상기 제2 금속부의 이격공간에 삽입되는 배터리를 더 포함할 수 있다.
상기 제2 금속부와 상기 메인기판 사이를 연결하는 플렉서블 기판을 더포함하고, 상기 플렉서블 기판은, 상기 제2 금속부와 연결되어 RF신호를 송수신하는 급전라인; 상기 제2 금속부와 양단이 접하는 도전성 패턴; 및 상기 도전성 패턴과 연결되어 접지하는 제2 접지라인을 포함할 수 있다.
상기 제1 금속부와 상기 제2 금속부는 링형상으로 이동 단말기의 측면 둘레에 연속적으로 형성되고, 상기 제1 금속부 및 제2 금속부와 연결되어 RF신호를 송수신하는 제1 급전라인 및 제2 급전라인; 상기 제1 금속부 및 제2 금속부와 연결되어 접지하는 제1 접지라인 및 제2 접지라인을 더 포함할 수 있다.
상기 무선통신부는 상기 제1 급전라인에서 상기 제1 접지라인 사이의 상기 제1 금속부의 길이 또는 상기 제2 급전라인에서 상기 제2 접지라인 사이의 상기 제2 금속부의 길이에 상응하는 RF신호를 송수신할 수 있다.
상기 사이드 케이스는, 상기 제1 금속부와 상기 제2 금속부 사이에 위치하는 링형상의 제1 비금속부를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 이동 단말기는 이동통신 안테나의 성능을 확장하여 안테나 주변의 부품과 인접하더라도 성능이 확보될 수 있다.
또한, 독립된 패스를 가지는 복수개의 방사체를 구현하여 하나의 방사체가 사용자의 손과 같은 방해물에 의해 성능이 저하되더라도 다른 방사부가 신호를 송수신 할 수 있어 단말기의 무선통신 성능이 향상된다.
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 1a는 본 발명과 관련된 이동 단말기를 설명하기 위한 블록도이다.
도 1b 및 1c는 본 발명과 관련된 이동 단말기의 일 예를 서로 다른 방향에서 바라본 개념도이다.
도 2a는 안테나 방사체와 미들 프레임의 배치에 따른 안테나 성능을 설명하기 위한 도면이다.
도 2b는 안테나 방사체와 미들 프레임의 배치에 따른 안테나 성능을 나타낸 그래프이다.
도 3a 및 도 3b는 폴디드 안테나의 형태를 설명하기 위한 도면이다.
도 4a는 본 발명의 이동 단말기의 듀얼모드 폴디드 모노폴 안테나를 도시한 개념도이다.
도 4b는 본 발명의 이동 단말기의 멀티패스 폴디드 모노폴 안테나를 도시한 개념도이다.
도 5a는 도 4a에 상응하는 실시예의 실제 구성을 도시한 사시도이다.
도 5b는 도 4a에 상응하는 실시예의 단면도이다.
도 6a는 도 4b에 상응하는 실시예의 실제 구성을 도시한 사시도이다.
도 6b는 도 4b에 상응하는 실시예의 단면도이다.
도 7은 도 6a 및 도 6b의 변형예를 도시한 평면도이다.
도 8은 도 4a와 도 4b의 안테나의 효율을 도시한 도면이다.
도 9는 사용자가 이동 단말기를 잡았을 때 이동 단말기의 하단부분의 사이드 케이스에 구현된 안테나의 방사성능을 설명하기 위한 도면이다.
도 10a는 종래의 이동 단말기를 사용자가 잡지 않은 상태와 사용자가 손으로 이동 단말기를 잡아 사이드 케이스 부분이 손에 닿을 때의 성능을 표시한 그래프이다.
도 10b는 본 발명의 이동 단말기를 사용자가 잡지 않은 상태와 사용자가 손으로 이동 단말기를 잡아 사이드 케이스 부분이 손에 닿을 때의 성능을 표시한 그래프이다.
도 11은 본 발명의 이동 단말기를 손으로 잡았을 때, 공진 주파수를 나타낸 그래프이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이동 단말기를 도시한 도면이다.
도 13은 도 12의 실시예에 따른 이동 단말기의 단면을 도시한 단면도이다.
도 14a내지 도 16b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이동 단말기를 도시한 도면이다.
도 17은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이동 단말기를 도시한 사시도이다.
도 18은 도 17의 실시예에 따른 이동 단말기의 개념도이다.
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 1a 내지 도 1c를 참조하면, 도 1a는 본 발명과 관련된 이동 단말기를 설명하기 위한 블록도이고, 도 1b 및 1c는 본 발명과 관련된 이동 단말기의 일 예를 서로 다른 방향에서 바라본 개념도이다.
상기 이동 단말기(100)는 무선 통신부(110), 입력부(120), 센싱부(140), 출력부(150), 인터페이스부(160), 메모리(170), 제어부(180) 및 전원 공급부(190) 등을 포함할 수 있다. 도 1a에 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.
상기 방송 관리 서버는, 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보를 생성하여 송신하는 서버 또는 기 생성된 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보를 제공받아 단말기에 송신하는 서버를 의미할 수 있다. 상기 방송 신호는, TV 방송 신호, 라디오 방송 신호, 데이터 방송 신호를 포함할 뿐만 아니라, TV 방송 신호 또는 라디오 방송 신호에 데이터 방송 신호가 결합한 형태의 방송 신호도 포함할 수 있다.
상기 방송 신호는 디지털 방송 신호의 송수신을 위한 기술표준들(또는 방송방식, 예를 들어, ISO, IEC, DVB, ATSC 등) 중 적어도 하나에 따라 부호화될 수 있으며, 방송 수신 모듈(111)은 상기 기술표준들에서 정한 기술규격에 적합한 방식을 이용하여 상기 디지털 방송 신호를 수신할 수 있다.
상기 방송 관련 정보는, 방송 채널, 방송 프로그램 또는 방송 서비스 제공자에 관련된 정보를 의미할 수 있다. 상기 방송 관련 정보는, 이동통신망을 통하여도 제공될 수 있다. 이러한 경우에는 상기 이동통신 모듈(112)에 의해 수신될 수 있다.
상기 방송 관련 정보는 예를 들어, DMB(Digital Multimedia Broadcasting)의 EPG(Electronic Program Guide) 또는 DVB-H(Digital Video Broadcast-Handheld)의 ESG(Electronic Service Guide) 등의 다양한 형태로 존재할 수 있다. 방송 수신 모듈(111)을 통해 수신된 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보는 메모리(170)에 저장될 수 있다.
이동통신 모듈(112)은, 이동통신을 위한 기술표준들 또는 통신방식(예를 들어, GSM(Global System for Mobile communication), CDMA(Code Division Multi Access), CDMA2000(Code Division Multi Access 2000), EV-DO(Enhanced Voice-Data Optimized or Enhanced Voice-Data Only), WCDMA(Wideband CDMA), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 등)에 따라 구축된 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신한다.
상기 무선 신호는, 음성 호 신호, 화상 통화 호 신호 또는 문자/멀티미디어 메시지 송수신에 따른 다양한 형태의 데이터를 포함할 수 있다.
무선 인터넷 모듈(113)은 무선 인터넷 접속을 위한 모듈을 말하는 것으로, 이동 단말기(100)에 내장되거나 외장될 수 있다. 무선 인터넷 모듈(113)은 무선 인터넷 기술들에 따른 통신망에서 무선 신호를 송수신하도록 이루어진다.
무선 인터넷 기술로는, 예를 들어 WLAN(Wireless LAN), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi(Wireless Fidelity) Direct, DLNA(Digital Living Network Alliance), WiBro(Wireless Broadband), WiMAX(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 등이 있으며, 상기 무선 인터넷 모듈(113)은 상기에서 나열되지 않은 인터넷 기술까지 포함한 범위에서 적어도 하나의 무선 인터넷 기술에 따라 데이터를 송수신하게 된다.
WiBro, HSDPA, HSUPA, GSM, CDMA, WCDMA, LTE, LTE-A 등에 의한 무선인터넷 접속은 이동통신망을 통해 이루어진다는 관점에서 본다면, 상기 이동통신망을 통해 무선인터넷 접속을 수행하는 상기 무선 인터넷 모듈(113)은 상기 이동통신 모듈(112)의 일종으로 이해될 수도 있다.
근거리 통신 모듈(114)은 근거리 통신(Short range communication)을 위한 것으로서, 블루투스(Bluetooth™), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, Wireless USB(Wireless Universal Serial Bus) 기술 중 적어도 하나를 이용하여, 근거리 통신을 지원할 수 있다. 이러한, 근거리 통신 모듈(114)은, 근거리 무선 통신망(Wireless Area Networks)을 통해 이동 단말기(100)와 무선 통신 시스템 사이, 이동 단말기(100)와 다른 이동 단말기(100) 사이, 또는 이동 단말기(100)와 다른 이동 단말기(100, 또는 외부서버)가 위치한 네트워크 사이의 무선 통신을 지원할 수 있다. 상기 근거리 무선 통신망은 근거리 무선 개인 통신망(Wireless Personal Area Networks)일 수 있다.
여기에서, 다른 이동 단말기(100)는 본 발명에 따른 이동 단말기(100)와 데이터를 상호 교환하는 것이 가능한(또는 연동 가능한) 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 스마트워치(smartwatch), 스마트 글래스(smart glass), HMD(head mounted display))가 될 수 있다. 근거리 통신 모듈(114)은, 이동 단말기(100) 주변에, 상기 이동 단말기(100)와 통신 가능한 웨어러블 디바이스를 감지(또는 인식)할 수 있다. 나아가, 제어부(180)는 상기 감지된 웨어러블 디바이스가 본 발명에 따른 이동 단말기(100)와 통신하도록 인증된 디바이스인 경우, 이동 단말기(100)에서 처리되는 데이터의 적어도 일부를, 상기 근거리 통신 모듈(114)을 통해 웨어러블 디바이스로 전송할 수 있다. 따라서, 웨어러블 디바이스의 사용자는, 이동 단말기(100)에서 처리되는 데이터를, 웨어러블 디바이스를 통해 이용할 수 있다. 예를 들어, 이에 따르면 사용자는, 이동 단말기(100)에 전화가 수신된 경우, 웨어러블 디바이스를 통해 전화 통화를 수행하거나, 이동 단말기(100)에 메시지가 수신된 경우, 웨어러블 디바이스를 통해 상기 수신된 메시지를 확인하는 것이 가능하다.
위치정보 모듈(115)은 이동 단말기의 위치(또는 현재 위치)를 획득하기 위한 모듈로서, 그의 대표적인 예로는 GPS(Global Positioning System) 모듈 또는 WiFi(Wireless Fidelity) 모듈이 있다. 예를 들어, 이동 단말기는 GPS모듈을 활용하면, GPS 위성에서 보내는 신호를 이용하여 이동 단말기의 위치를 획득할 수 있다. 다른 예로서, 이동 단말기는 Wi-Fi모듈을 활용하면, Wi-Fi모듈과 무선신호를 송신 또는 수신하는 무선 AP(Wireless Access Point)의 정보에 기반하여, 이동 단말기의 위치를 획득할 수 있다. 필요에 따라서, 위치정보모듈(115)은 치환 또는 부가적으로 이동 단말기의 위치에 관한 데이터를 얻기 위해 무선 통신부(110)의 다른 모듈 중 어느 기능을 수행할 수 있다. 위치정보모듈(115)은 이동 단말기의 위치(또는 현재 위치)를 획득하기 위해 이용되는 모듈로, 이동 단말기의 위치를 직접적으로 계산하거나 획득하는 모듈로 한정되지는 않는다.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 1a와 함께 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.
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 1 b 및 1c를 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.
도 1b 및 도 1c에 도시된 바와 같이 이동 단말기의 측면을 커버하는 사이드 케이스(105)를 별도로 구비할 수 있다. 사이드 케이스(105)는 일정한 두께를 가질 수 있고, 부분적으로 두께가 변화할 수 도 있으며, 금속재질과 비금속 재질을 섞어서 구현할 수 있다. 사이드 케이스(105)가 금속재질을 포함하는 경우 사이드 케이스(105)의 금속부에 무선통신부(110)로부터 RF신호를 공급하여, 안테나 방사체로 이용할 수 있다.
단말기 바디의 전면에는 디스플레이부(151)가 배치되어 정보를 출력할 수 있다. 도시된 바와 같이, 디스플레이부(151)의 윈도우(151a)는 프론트 케이스에 장착되어 프론트 케이스와 함께 단말기 바디의 전면을 형성할 수 있다. 디스플레이부(151)와 프론트 케이스의 일부를 커버하는 윈도우 글래스(151a)를 전면에 배치할 수 있으며, 보다 통일된 외관을 구현하기 위해 전면을 전부 윈도우 글래스(151a)를 이용할 수 있다. 전면을 전부 윈도우 글래스(151a)로 커버하는 경우 프론트 케이스가 외부로 드러나지 않거나, 프론트 케이스를 생략할 수 있어, 이동 단말기(100)의 외관을 더 깔끔하게 구현할 수 있다.
이동 단말기(100)는 디스플레이부(151)의 배면을 지지하는 미들 프레임(104)을 더 포함할 수 있다. 미들 프레임(104)의 전면은 디스플레이부(151)가 배치되므로, 편평한 면을 제공하고, 배면은 메인기판(181), 카메라(121), 음향출력부(152b), 배터리(191_ 및 각종 부품이 실장되는 바, 각 부품이 안착되기 위해 각 부품의 형상에 상응하는 요철이 형성될 수 있다. 상기 미들 프레임(104)은 강성을 위해 그리고, 각종 부품의 그라운드로서 역할을 하기 위해 금속재질을 포함할 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 후면커버가 착탈 가능하게 결합될 수 있다. 따라서, 후면 커버가 리어 케이스(102)로부터 분리되면, 리어 케이스(102)에 장착된 전자부품은 외부로 노출된다.
도시된 바와 같이, 후면커버가 리어 케이스(102)에 결합되면, 리어 케이스(102)의 측면 일부가 노출될 수 있다. 경우에 따라서, 상기 결합시 리어 케이스(102)는 후면커버에 의해 완전히 가려질 수도 있다. 한편, 후면커버에는 카메라(121)나 음향 출력부(152b)를 외부로 노출시키기 위한 개구부가 구비될 수 있다.
이러한 케이스들(102, 105)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 후면 커버 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), 메라(121), 마이크로폰(122), 인터페이스부(160) 등이 구비될 수 있다.
이하에서는, 도 1b 및 도 1c에 도시된 바와 같이, 단말기 바디의 전면에 디스플레이부(151), 제1 음향 출력부(152a)가 배치되고, 단말기 바디의 측면에 마이크로폰(122), 제2 음향 출력부(152b) 및 인터페이스부(160)이 배치되며, 단말기 바디의 후면에 카메라(121)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 조작유닛이 구비되지 않을 수 있으며, 제2 음향 출력부(152b)는 단말기 바디의 측면이 아닌 단말기 바디의 후면에 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 1a 참조)로 기능할 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 출력부는 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.
카메라(121)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 대화면으로 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 카메라(121)가 배치될 수 있다.
카메라(121)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. 카메라(121)가 어레이 카메라로 구성되는 경우, 복수의 렌즈를 이용하여 다양한 방식으로 영상을 촬영할 수 있으며, 보다 나은 품질의 영상을 획득할 수 있다.
플래시(124)는 카메라(121)에 인접하게 배치될 수 있다. 플래시(124)는 카메라(121)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 1a 참조)의 일부를 이루는 안테나는 단말기 바디에서 인출 가능하게 구성될 수 있다. 또는, 안테나는 필름 타입으로 형성되어 후면 커버의 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 1a 참조)가 구비된다. 전원 공급부(190)는 단말기 바디에 내장되거나, 단말기 바디의 외부에서 착탈 가능하게 구성되는 배터리(191)를 포함할 수 있다.
배터리(191)는 인터페이스부(160)에 연결되는 전원 케이블을 통하여 전원을 공급받도록 구성될 수 있다. 또한, 배터리(191)는 무선충전기기를 통하여 무선충전 가능하도록 구성될 수도 있다. 상기 무선충전은 자기유도방식 또는 공진방식(자기공명방식)에 의하여 구현될 수 있다.
한편, 본 도면에서는 후면 커버가 배터리(191)를 덮도록 리어 케이스(102)에 결합되어 배터리(191)의 이탈을 제한하고, 배터리(191)를 외부 충격과 이물질로부터 보호하도록 구성된 것을 예시하고 있다. 배터리(191)가 단말기 바디에 착탈 가능하게 구성되는 경우, 후면 커버는 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.
일반적으로 안테나는 이동 단말기(100)의 하측에 배치한다. 측면에 배치하는 경우 사용자가 손으로 잡는 경우 성능이 저하되는 문제가 있고, 상측에 배치하는 경우 통화시 사용자의 몸과 닿으며, 뇌에 가까운 위치에 안테나가 위치하기 때문에 가능한 뇌에서 멀리 위치하는 이동 단말기(100)의 하측에 배치한다.
사이드 케이스(105)를 금속 재질로 이용하는 경우 사이드 케이스(105)를 안테나 방사체로 이용할 수 있다. 이때 RF신호의 주파수를 매칭하기 위해 안테나 방사체의 길이가 중요하며, 소정 길이에 해당하는 금속부분과 그 외에 부분은 비금속 부분을 이용하거나, 비금속 부분을 다른 부분의 금속 부분과 분리하는 방법을 이용할 수 있다.
안테나 성능을 향상시키기 위해서는 안테나 방사체의 너비가 중요하다. 안테나 방사체의 두께가 두꺼울수록 안테나의 송수신 효율이 좋아진다. 즉, 방사체의 길이는 RF신호의 주파수 매칭 결정에 중요한 요소가 되고, 너비는 효율에 중요한 요소가 된다. 다만, 이동 단말기(100)의 크기가 작아짐에 따라 사이드 케이스의 금속부 두께를 크게 형성하는데 한계가 있어 사이드 케이스를 이용한 안테나 방사체의 너비를 증가시키는 데는 한계가 있다.
이동 단말기(100)의 내부에 배치되는 부품 중, 도전성 물질을 포함하는 부품은 안테나의 성능에 영향을 미치기 때문에 안테나 방사체와 이격하여 배치한다. 이동 단말기(100)의 내부에 배치되는 부품 중 미들 프레임(104), 디스플레이부(151)는 전도성 물질을 포함하고, 메인기판(181)도 부분적으로 전도성 물질을 포함한다.
사이드 케이스(105)의 금속부를 안테나 방사체로 이용하는 미들 프레임(104), 디스플레이부(151) 등과 소정거리 이격되도록 배치할 필요가 있다.
특히 최근에 디스플레이부(151)를 점점 키우고, 베젤(이동 단말기(100)에서 디스플레이부(151) 이외에 그 둘레에 위치하는 영역)의 크기를 최소화한다. 이렇게 디스플레이부(151)의 크기가 크면 디스플레이부(151)의 배면을 지지하는 미들 프레임(104)의 크기 또한 커지게 되어, 도전체를 포함하는 디스플레이부(151)와 미들 프레임(104)이 안테나 방사체(사이드 케이스(105)의 금속부)와 가까워지는 문제가 발생한다.
도 2a는 안테나 방사체와 미들 프레임의 배치에 따른 안테나 성능을 설명하기 위한 도면으로, 사이드 케이스(11)를 안테나 방사체로 이용하기 위해 사이드 케이스(11)에 무선통신부와 연결된 급전라인(16)과 접지부와 연결된 접지라인(17) 이 연결된다. 미들 프레임(12)은 바디의 내부에 위치하므로 사이드 케이스(11)의 내측에 배치되며, 도 2a에 도시된 바와 같이 소정거리(w) 이격되어 배치된다.
미들 프레임(12) 이외에 바디 내부에 도전성 부품이 실장되며, 가장 큰 면적을 차지하는 미들 프레임(12)이 상기 사이드 케이스(11)와 가장 가까이 배치되므로, 이하에서는 미들 프레임(12)과 사이드 케이스(11) 사이의 간격을 기준으로 설명한다. 미들 프레임(12) 이외에 도전성 부품과 사이드 케이스(11)와의 거리도 마찬가지로 소정거리 이격되어야 무선통신 성능을 확보할 수 있다.
도 2b는 안테나 방사체(사이드 케이스(11))와 미들 프레임의 배치에 따른 안테나 성능을 나타낸 그래프로서, 안테나 방사체인 사이드 케이스(105)의 금속부와 미들 프레임(104) 사이의 간격(w) 및 안테나 방사체의 두께(d)와 무선통신 성능의 관계를 나타낸다.
방사체인 사이드 케이스(11)의 금속부분의 두께(도 2a의 d)가 3mm이고, 미들 프레임(12)과 메탈 케이스 사이의 간격(도 2a의 w)이 8.5mm인 경우 성능은 66.8%가 나타난다. 상기 퍼센트는 이상적인 경우 효율을 100%로 보았을 때 상대적인 값을 의미한다.
미들 프레임(12)과 메탈 케이스의 간격(w)이 1.69mm인 경우 두께가 두꺼울수록 성능이 좋으나, 30% 대의 성능을 보여 간격이 8.5mm인 경우보다 절반 정도의 효율을 나타낸다.
두께(d)를 더 얇게 간격(w)을 더 좁게 하면 그 효율은 24%로 저하된다. 본 발명은 사이드 케이스(11의 금속부분의 두께 0.6mm 미들 프레임(12)과 사이드 케이스(11)의 금속부분 사이의 간격이 1mm인 이동 단말기(100)에서도 성능을 확보할 수 있는 안테나 방사체를 제공한다.
도 3a 및 도 3b는 폴디드 안테나의 형태를 설명하기 위한 도면으로, 도 3a는 폴디드 다이폴(folded dipole) 안테나를 도시한 도면이고, 도 3b는 폴디드 모노폴(folded monopole) 안테나를 도시한 도면이다. 폴디드 다이폴 안테나(도 3a)는 (+)극과 (-)극에 각각 연결되어 전체 안테나의 길이가 공진주파수의 파장길이에 상응한 것을 특징으로 한다.
한편, 폴디드 모노폴 안테나(도 3b)는 다이폴 안테나를 개선한 형태로서, 일측은 전원이 인가되고(feed), (-)극 대신에 접지면에 연결되는(short) 형태를 의미한다. 접지면은 미러처럼 작용하여 실제 안테나 방사체 길이보다 2배의 길이인 것처럼 동작한다. 따라서, 모노폴 안테나는 다이폴 안테나의 1/2 길이만으로 1파장의 길이의 안테나와 동일한 안테나를 구현할 수 있다.
모노폴 안테나의 안테나 방사체 길이가 공진주파수의1/2파장에 상응하는 길이면 성능을 확보할 수 있기 때문에 이동 단말기(100)와 같이 작은 사이즈의 제품에 실장 시 안테나 실장공간 확보측면에서 유리하다.
폴디드 모노폴은 통상의 모노폴 안테나의 형태에서 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이 안테나 방사체를 꺾어서 배치한 형태로서, 모노폴 안테나는 2배 길이의 공간에서 미들 프레임(104)과 이격되어야 하기 때문에 폴디드 모노폴을 이용함으로써, 안테나 방사체의 실장공간을 줄일 수 있다.
도 4a는 본 발명의 이동 단말기의 듀얼모드 폴디드 모노폴 안테나(dual mode folded monopole antenna) 를 도시한 개념도이다. 폴디드 모노폴은 전술한 바와 같이 차지하는 공간이 작아, 사이드 케이스(105)를 이용하여 폴디드 모노폴 안테나 2개로 구현할 수 있다(듀얼 모드(dual mode)).
L1 의 길이를 가지는 제1 안테나 방사체(110a)와 L2의 길이를 가지는 제2 안테나 방사체(110b)를 각각 독립된 안테나 방사체로 이용할 수 있어, 종래에 사이드 케이스(105)의 하단 부분을 이용하여 1개의 안테나를 구현한 경우보다 안테나의 개수를 더 많이 실장할 수 있다.
제1 안테나 방사체(110a)는 L1의 2배 길이의 파장을 가지는 주파수의 신호를 송수신하고, 제2 안테나 방사체(110b)는 L2의 2배 길이의 파장을 가지는 주파수의 신호를 송수신한다. 도 5a는 도 4a에 상응하는 실시예의 실제 구성을 도시한 사시도로서, 사이드 케이스(105)에서 금속부(1051, 1052, 1053, 1054)만 도시하였으며, 도 5b는 도 4a에 상응하는 실시예의 단면도이다.
본 발명의 사이드 케이스(105)의 적어도 일부분(이동 단말기의 제1측면과 제1측면의 좌우에 위치하는 제2 측면 및 제3 측면의 일부분)을 이동 단말기(100)의 두께 방향으로 3단으로 나누어, 리어 케이스(102)에 인접한 제1 금속부(1051), 윈도우 글래스(151a)에 인접한 제2 금속부(1052) 그리고, 상기 제1 금속부(1051)와 상기 제2 금속부(1052)는 이격되어 3개의 층으로 구분된다(도 1b 및 도 1c참조).
제1 금속부(1051)와 제2 금속부(1052) 사이에 배치되는 제1 비금속부(1055)를 더 포함하여 이동 단말기(100)의 두께 방향으로 3개 층으로 이루어진 층상구조를 형성할 수 있다. 상기 제1 비금속부(1055)가 위치하는 부분에 이동 단말기(100)의 이어잭이나 인터페이스부(160), 음향출력부(152b)를 위한 음향홀과 같이 내부와 연통되는 개구부가 형성될 수 있다.
제1 금속부(1051)와 제2 금속부(1052)의 양 단부는 한 쌍의 제3 금속부(1053)를 이용하여 연결하여 폴디드 안테나 형태의 방사체를 구현할 수 있다. 제1 금속부(1051), 제2 금속부(1052) 및 제3 금속부(1053)가 도 4a에 도시된 바와 같이 'ㅁ'자 형태로 연결된다.
이동 단말기(100)의 사이드 케이스(105)의 나머지 금속재질로 된 제4 금속부(1054)와 상기 제1 내지 제3 금속부(1051, 1052, 1053)을 분리하기 위해 상기 제4 금속부(1054)와 제1 내지 제3 금속부(1051, 1052, 1053) 사이에 제2 비금속부(1056)를 개재할 수 있다.
제1 금속부(1051)와 제2 금속부(1052) 중 적어도 하나는 무선통신부(110)에서 생성한 신호에 상응하는 전원을 공급하는 급전라인(1111)이 연결되고, 다른 하나는 접지부와 접속하는 제1 접지라인(1112)이 연결된다. 접지부는 메인기판(181)에 구비되며 미들 프레임(104)과 연결되어 실질적으로 미들 프레임(104)도 접지부로서 역할을 한다. 따라서, 상기 제1 접지라인(1112)은 메인기판(181)의 접지부뿐만 아니라, 미들 프레임(104)과 연결된 경우도 본 발명에 포함된다. 접지라인과 제1 급전라인(1111)은 C클립이나 포고핀과 같은 접속구조를 이용하거나, 납땜으로 일체형으로 형성할 수도 있다.
다만, 디스플레이부(151)가 커져 베젤이 최소화 된 구조에서는 미들 프레임(104) 및 디스플레이부(151)와 사이드 케이스(105)의 제1 및 제2 금속부(1051, 1052)와 거리가 가까워지기 때문에 무선통신 성능이 저하되는 문제가 있다.
상기 문제를 해소하기 위해 도 4 b와 같이 패스(path)를 1개를 추가하여 3개의 패스를 가지는 멀티패스 듀얼모드 폴디드 모노폴(multi-path dual mode folded monopole) 안테나 방사체를 구현하여 성능을 개선할 수 있다. 패스의 개수를 늘리면, 안테나 체적을 늘리는 것과 유사하게 전류가 보다 활발하게 흐를 수 있어, 무선통신 성능이 개선된다.
도 6a는 도 4b에 상응하는 실시예의 실제 구성을 도시한 사시도이고, 도 6b는 도 4b에 상응하는 실시예의 단면도이다. 전술한 도 5a및 도 5b의 실시예보다 리어 케이스(102)의 내측면에 형성된 도전성 패턴(1115)을 더 포함한다. 사이드 케이스(105)로 3개의 패스를 형성하기에는 이동 단말기(100)의 두께에 한계가 있고, 무리하게 3개의 패스로 분할하면 제1 금속부(1051) 및 제2 금속부(1052)의 두께가 얇아져 성능이 저하될 위험이 있는 바, 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이 별도의 도전성 패턴(1115)을 리어 케이스(102) 내측면에 형성하여 멀티패스 폴디드 모노폴 안테나의 제3 패스를 구현할 수 있다.
도전성 패턴(1115)은 양 단부는 상기 제1 금속부(1051) 또는 제2 금속부(1052) 또는 제3 금속부(1053)에 연결되고, 단부 이외의 구간은 상기 사이드 케이스(105)의 금속부(1051, 1052, 1053) 및 미들 프레임(104)과 같은 도전성 소재를 포함하는 부재와 이격하여 배치한다.
도전성 패턴(1115)은 제2 접지라인(1113)을 통해 미들 프레임(104)과 연결되어 도전성 패턴(1115)도 접지되며, 제2 접지라인(1113)은 급전라인(1111) 또는 제1 접지라인(1112)과 유사한 위치에 배치할 수 있다. 제2 접지라인(1113)을 급전라인(1111) 또는 제1 접지라인(1112)과 유사한 위치에 배치하는 것은 멀티패스 듀얼모드 폴디드 모노폴 안테나의 각 패스의 길이를 유사하게 형성하여 공진 주파수를 동일하게 구성하기 위함이다.
즉, 상기 급전라인(1111)에서 상기 제2 금속부(1052), 상기 도전성 패턴(1115) 및 상기 제2 접지라인(1113)까지 길이는 상기 급전라인(1111)에서 상기 제2 금속부(1052), 상기 제3 금속부(1053), 상기 제1 금속부(1051) 및 상기 제1 접지라인(1112)까지 길이와 유사하게 형성할 수 있다.
도 6b의 단면도는 도 1c의 A-A의 단면도로서, 도면상 하측방향이 이동 단말기(100)의 전면이고, 상측방향이 이동 단말기(100)의 배면이다. 전면부터, 윈도우 글래스(151a), 디스플레이부(151), 미들 프레임(104), 메인기판(181) 및 리어 케이스(102) 순으로 적층되며, 측면 둘레를 감싸는 사이드 케이스(105)가 위치한다. 사이드 케이스(105)는 제1 금속부(1051), 제1 비금속부(1055) 및 제2 금속부(1052)의 적층 구조를 가진다.
메인기판(181)에 실장된 무선통신부(110)로부터 RF신호에 상응하는 전원을 급전라인(1111)을 통해 제1 금속부(1051)가 공급받고, 메인기판(181)의 접지부와 제1 접지라인(1112)을 통해 제2 금속부(1052)가 연결된다. 상기 제1 접지라인(1112)은 메인기판(181)의 전면에 위치한 미들 프레임(104)과 직접 연결될 수도 있다.
도 7은 도 6a 및 도 6b의 변형예를 도시한 평면도로서, 리어 케이스(102)의 내측면에 형성한 도전성 패턴(1115) 대신에 미들 프레임(104)의 일부를 가공하여 도전성 패턴(1115)을 형성할 수 있다. 전술한 리어 케이스(102)의 내측면에 형성하는 도전성 패턴(1115)과 구분을 위해 미들 프레임(104)의 일부를 절개하여 바형상으로 형성한 부분을 메탈 스트립(1045)이라고 한다.
미들 프레임(104)의 상기 제2 금속부(1052)와 인접한 부분을 바 형상으로 가공하여 메탈 스트립(1045)을 형성하고, 급전라인(1111) 또는 제1 접지라인(1112)과 유사한 위치에 제2 접지라인(1113)을 이용하여 미들 프레임(104)과 연결할 수 있다. 제2 접지라인(1113)은 도 7에 도시된 바와 같이 미들 프레임(104)과 메탈 스트립(1045)와 일체형으로 형성할 수 있다. 즉, 미들 프레임(104)을 가공하여 메탈 스트립(1045)을 형성할 때 제2 접지라인(113)을 남겨두어 메탈 스트립(1045)과 미들 프레임(104)이 연결되도록 형성할 수 있다.
이와 같은 형태의 안테나 방사체는 외부로 노출되는 사이드 케이스(105)를 이용하기 때문에 정확한 주파수와 매칭하기 위해 외관 디자인을 변경하기 어려운 문제가 있다. 따라서 별도의 도전성 물질로 이루어진 추가 패턴을 상기 제1 금속부(1111) 또는 제2 금속부(1112)와 연결하여 안테나 방사체의 길이를 연장하여 이용하고자 하는 주파수에서 공진이 일어나도록 안테나를 튜닝할 수 있다.
도 8은 도 4a와 도 4b의 안테나의 효율을 도시한 도면이다. 점선은 도 4a의 안테나의 효율을 나타내고, 실선은 도 4 b의 안테나 효율을 나타낸다. 패스가 2개인 경우보다 3개의 패스를 이용하는 경우 효율이 25%에서 35%로 증가한 것을 확인할 수 있다. 세로축의 효율은 이상적인 값을 100%봤을 때 상대적인 성능을 나타낸다.
도 4a 및 도 4b에 도시된 그림을 참고하면, 급전라인(1111)을 기준으로 제2 금속부(1052), 제3 금속부(1053) 제1 금속부(1051) 및 상기 제1 접지라인(1112)/제2 접지라인(1113)까지 길이 까지 거리(L1, L2)에 상응하는 길이의 파장을 가지는 주파수 신호를 송수신 한다. L1, L2의2배 의 길이의 파장을 가지는 주파수 신호를 송수신 할 수 있으며, 2배의 길이의 파장을 가지는 주파수 신호를 이용하면, 안테나의 크기를 줄일 수 있는 장점이 있다. 즉, L1 또는 L2는 λ1/2 또는 λ2/2의 파장의 신호가 상기 안테나 방사체를 이용하여 무선통신을 수행할 수 있는 공진 주파수가 된다.
L1과 L2가 상이하면 서로 다른 주파수 대역에서 공진하기 때문에 도 8의 그래프의 점선 그래프와 실선 그래프와 같이 2개의 공진지점이 나타난다.
이 때 L1과 L2의 길이를 유사하게 바꾸면 공진주파수가 가까워지게 되어 (b)의 쇄선 그래프와 같이 공진주파수가 중첩되면서 효율이 향상되어 42.6%의 성능을 나타낸다. 3개의 패스를 가지는 안테나 2개가 신호를 송수신 하기 때문에 무선통신 성능이 개선되는 것이다. 중첩되어 성능이 향상되는 효과를 위해 L1과 L2의 길이차이는 10%이내가 되도록 조정하는 것이 바람직하다.
특히 본 발명의 안테나는 1GHz이하의 로우밴드의 신호에 주파수 매칭을 하면, 로우밴드의 신호의 효율을 향상시킬 수 있다. 로우밴드의 신호는 파장이 비교적 길기 때문에 성능확보가 어려우나, 본 발명의 안테나를 이용하면 로우밴드의 무선 통신성능을 개선할 수 있다.
다만, L1과 L2의 길이가 유사하면, 복수개의 주파수 대역의 신호를 송수신 할 수 가 없는 단점이 있으나, 고주파의 신호는 다른 부분에 구현하더라도 비교적 성능을 확보하기 용이하므로, 성능확보가 가장 어려운 로우밴드의 성능을 개선한다는 점에서 전체 무선통신 성능을 개선할 수 있다.
도 9는 사용자가 이동 단말기(100)를 잡았을 때 이동 단말기(100)의 하단부분의 사이드 케이스(105)에 구현된 안테나의 방사성능을 설명하기 위한 도면이다. (a)와 같이 사용자가 잡고 있지 않으면, 방해 받지 않고 신호를 송신할 수 있으나, (b) 또는 (c)와 같이 사용자가 손으로 잡는 경우, 많이 닿는 부분(주로 엄지손가락에 가까운 손바닥 부분, 도면상 점선 사각형 부분)으로는 방사가 제대로 이루어지지 않는다.
도 10a는 종래의 이동 단말기를 사용자가 잡지 않은 상태와 사용자가 손으로 이동 단말기를 잡아 사이드 케이스 부분이 손에 닿을 때의 성능을 표시한 그래프이고, 도 10b는 본 발명의 이동 단말기(100)를 사용자가 잡지 않은 상태와 사용자가 손으로 이동 단말기를 잡아 사이드 케이스(105) 부분이 손에 닿을 때의 성능을 표시한 그래프이다.
도 10a 및 도 10b모두 손으로 잡았을 때 성능이 현저하게 떨어지는 것을 확인할 수 있다. 사용자의 손에 전류가 흐르기 때문에 공진 주파수가 변화될 뿐만 아니라 신호가 방사되지 않고 사용자의 손으로 흘러 성능을 저하시킨다.
도 10a 에 도시된 종래의 이동 단말기(100)는 약 14.9dB의 크기만큼 성능이 감소하나, 도 10b에 도시된 본 발명은 6.6~7dB정도만 성능이 저하된다. 종래의 이동 단말기(100)는 한 개의 안테나만 구비하고 있기 때문에 방사성능이 저하된다. 그러나, 본 발명과 같이 좌우 패스의 길이를 유사하게 한 경우 좌측과 우측에서 모두 방사되기 때문에 어느 한 쪽의 안테나의 성능이 저하되더라도 다른 한 쪽의 안테나로 신호를 송신할 수 있어 성능이 종래에 비해 확보 가능하다. 그리고, 사용자의 손에 닿지 않는 도전성 패턴(1115)은 사용자가 이동 단말기를 잡더라도 직접적으로 사람의 손에 접촉되지 않아 무선통신 성능을 일정수준으로 유지할 수 있다.
도 11은 본 발명의 이동 단말기(100)를 손으로 잡았을 때, 공진 주파수를 나타낸 그래프로, 손으로 잡더라도 공진 주파수가 좌우로 움직이지 않는다. 이는 전술한 바와 같이, 손으로 잡아 일측의 안테나가 성능이 저하되더라도 다른 한쪽의 안테나가 원래 주파수에서 공진하므로, 공진 주파수가 변화하지 않는 장점이 있다.
도 12은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이동 단말기(100)를 도시한 도면이고, 도 13는 도 12의 실시예에 따른 이동 단말기(100)의 단면을 도시한 단면도이다. 본 실시예는 상하가 분리되는 유닛 형태의 이동 단말기(100)에 본 발명의 안테나를 구현한 실시예이다. 상부유닛(201)에 디스플레이부(151), 메인기판(181) 등의 주요 구성이 위치하고, 하부유닛(202)에는 스피커나 일부 사용자 입력부(123), 마이크(122) 및 인터페이스부(160) 등을 배치할 수 있다. 또한, 하부유닛(202)에 배터리(191)를 장착하여 상부유닛(201)에 삽입하는 방식으로 결합하여, 배면에 배터리 커버를 구현하지 않고, 배터리(191)를 교체할 수 있다.
본 발명의 안테나는 상부유닛(201)의 하측 단부에 배치하고 전술한 실시예의 제1 금속부(1051)와 제2 금속부(1052) 사이에 위치하는 제1 비금속부(1055)를 생략한 형태로 구현 가능하다. 상기 제1 금속부(1051)와 제2 금속부(1052) 사이로 배터리(191) 및 하부유닛(202)의 기판(281)이 삽입될 수 있다.
삽입된 배터리(191) 및 하부유닛(202)의 기판(281)은 이동 단말기(100)의 메인기판(181)과 접속되어 전원을 공급하고 하부유닛(202)의 부품을 제어하거나 하부유닛(202)에서 수집한 정보를 상부유닛의 메인기판(181)에 전송할 수 있다.
하부유닛(202)이 결합하기 위해 상부유닛(201)의 하단 부분에 공간이 필요하여 제1 금속부(1051) 및 제2 금속부(1052)와 메인기판(181)이 도 12처럼 이격되어 배치되어 급전라인(1111)과 제1 접지라인(1112)을 전술한 실시예와 같이 메인유닛과 제1 금속부(1051)와 제2 금속부(1052)가 직접적으로 접속이 어려운 문제가 있다.
본 실시예의 제1 접지라인(1112)은 제1 금속부(1051)와 미들 프레임(104)과 직접적으로 연결하여 제1 금속부(1051)를 접지하고, 급전라인(1111)은 제2 금속부(1052)와 메인기판(181) 사이를 연결하는 플렉서블 기판(183)을 이용할 수 있다.
플렉서블 기판(183)에 도전성 패턴(1115), 상기 도전성 패턴(1115)과 메인기판(181)의 접지부를 연결하는 제2 접지라인(1113) 및 제2 금속부(1052)와 메인기판(181)에 실장된 무선통신부(110)를 연결하는 제1 접지라인(1112)을 구현할 수 있다. 특히 플렉서블 기판(183)은 복수개의 도전층으로 구성되는 바, 도전성 패턴(1115), 제2 접지라인(1113) 및 급전라인(1111)을 각각 다른 층에 구현할 수 있다. 상기 플렉서블 기판(183)과 제2 금속부(1052)는 C클립 등을 이용하여 접속할 수 있다.
도 14a 내지 도 16b는 본 발명의 또 다른 실시예들을 도시한 도면이다.
도 14a 및 도 14b에 도시된 실시예의 이동 단말기(100)는 사이드 케이스(105)가 전술한 실시예와 같이 3개의 층으로 분할되지 않고, 도 14a와 같이 일체형으로 이루어진 금속부(1057)를 구비한다.
제1 금속부(1051)와 제2 금속부(1052)로 구분되지 않은 금속부(1057)를 하나의 패스로 이용하고, 나머지 2개의 패스를 도 6의 도전성 패턴(1115)과 도 7의 미들 프레임(104)을 가공한 메탈 스트립(1045)을 이용하여 구현하여 3개 패스를 구현할 수 있다. 메탈 스트립(1045)은 미들 프레임(104)과 접지라인으로 연결되고, 사이드 케이스(105)의 금속부(1057)는 급전라인(1111) 그리고 도전성 패턴(1115)도 접지라인으로 연결하여 도 4 b와 같은 구조의 안테나를 구성한다.
이와 같은 구조는 외부로 노출되는 부분을 단순하게 형성하여 통일감 있는 외관의 이동 단말기(100)를 제공하면서, 3개의 패스로 이루어진 한 쌍의 안테나(멀티패스 듀얼모드 폴디드 모노폴 안테나)를 구현할 수 있어 무선통신 성능은 전술한 실시예와 유사하게 개선될 수 있다. 사용자가 손으로 잡더라도 성능이 저하되지 않는 장점이 있다.
도 15a 내지 도 16b에 도시된 실시예는 3개의 패스를 가지지는 않으나 디스플레이부(151)가 커서 베젤의 크기가 거의 없는 베젤리스(bezeless) 이동 단말기(100)의 안테나 영역 확보를 위해 사이드 케이스(105)의 일부를 비금속물질로 구성하여 안테나를 구현한 실시예 이다.
도 15a 및 도 15b에 도시된 실시예는 제1 금속부(1051)와 제2 금속부(1052) 그리고 그 사이에 위치하는 제1 비금속부(1055)로 이루어진 층상구조를 가지는 사이드 케이스(105)에서 제3 금속부(1053) 대신에 제1 금속부(1051)와 제4 금속부(1054)가 연결되고, 제2 금속부(1052)만 안테나로 이용할 수 있다.
도 16a 및 도 16b에 도시된 실시예는 리어 케이스(102)에 인접한 부분은 비금속부(1059)를 윈도우 글래스(151a)에 인접한 부분은 금속부(1058)로 이루어진 2층 구조를 이용하여, 부분적으로 개방된 리어 케이스(102)의 내측면에 도전성 패턴(1115)을 형성하고, 도전성 패턴(1115)과 무선통신부(110)를 연결하여 안테나를 구현할 수 있다.
도 17은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이동 단말기(100)를 도시한 사시도이고, 도 18은 도 17의 실시예에 따른 이동 단말기(100)의 개념도이다.
본 실시예의 이동 단말기(100)의 사이드 케이스(105)는 일부분만 층상구조를 가지는 것이 아니라, 이동 단말기(100)의 측면 둘레 전체를 따라 연장된 제1 금속부(1051) 제2 금속부(1052) 및 그 사이에 위치하는 제1 비금속부(1055)로 이루어진다.
이와 같은 구조의 제1 금속부(1051)와 제2 금속부(1052)는 도 18에 도시된 바와 같이 양단이 맞닿은 링 형상의 도전체가 된다. 링 형상의 금속부에 급전라인(1111)과 접지라인을 연결하면 급전라인(1111)과 접지라인 사이가 안테나 방사체로 역할을 할 수 있다.
도 18의 (a)와 같이 제1 금속부(1051)와 제2 금속부(1052)에 각각 급전라인(1111)과 접지라인이 연결된다. 이렇게 제1 금속부(1051)와 제2 금속부(1052)에 연결된 급전라인(1111)과 접지라인으로 구분되는 구간을 안테나로 이용할 수 있다. 도 18의 (b)를 참조하면 제1 안테나 방사체는 제1 금속부(1051)와 연결된 급전라인(1117a)부터 접지라인(1118a)까지 구간이고, 제2 안테나 방사체는 제2 금속부(1052)와 연결된 급전라인(1117b)부터 접지라인(1117c)까지 구간이다. 즉 본 실시예의 사이드 케이스(105)로 서로 다른 구간의 주파수 신호를 송수신 하는 안테나를 구현할 수 있으며, 제1 안테나 방사체와 제2 안테나 방사체의 길이를 상이하게 구성하면 동일한 주파수 대역에서 2개의 안테나를 구비하게 되어 어느 한쪽을 사용자가 잡더라도 공진주파수가 변화를 방지할 뿐만 아니라 무선통신 성능이 많이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
제1 안테나 방사체 및 제2 안테나 방사체로 이용되는 부분을 제외한 제1 금속부(1051) 및 제2 금속부(1052)의 나머지 부분에 별도로 접지라인과 급전라인을 연결하여 다른 주파수 대역의 신호를 송수신 하는 제3, 제4 안테나 방사체를 추가적으로 구현할 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 이동 단말기(100)는 이동통신 안테나의 성능을 확장하여 안테나 주변의 부품과 인접하더라도 성능이 확보될 수 있다.
또한, 독립된 패스를 가지는 복수개의 방사체를 구현하여 하나의 방사체가 사용자의 손과 같은 방해물에 의해 성능이 저하되더라도 다른 방사부가 신호를 송수신 할 수 있어 단말기의 무선통신 성능이 향상된다.
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 102: 리어 케이스
104: 미들 프레임 105: 사이드 케이스
1051: 제1 금속부 1052: 제2 금속부
1053: 제3 금속부 1054: 제4 금속부
1055: 제1 비금속부 1056: 제2 비금속부
110: 무선통신부 110a: 제1 안테나 방사체
110b: 제2 안테나 방사체 1111: 급전라인
1112: 제1 접지라인 1113: 제2 접지라인
1115: 도전성 패턴 1045: 메탈 스트립
120: 입력부
140: 센싱부 150: 출력부
160: 인터페이스부 170: 메모리
180: 제어부 190: 전원공급부

Claims (18)

  1. 배면에 위치하는 리어 케이스 및 측면에 위치하는 사이드 케이스를 포함하는 하우징;
    상기 하우징의 전면에 위치하는 디스플레이부;
    상기 디스플레이부 및 상기 하우징의 전면을 커버하는 윈도우 글래스;
    상기 하우징의 내부에 실장되는 메인기판;
    상기 메인기판에 실장되어 무선신호를 처리하는 무선통신부를 포함하고,
    상기 사이드 케이스는
    제1 금속부와,
    상기 제1 금속부와 상기 하우징의 두께 방향으로 층상구조를 이루며 이격된 제2금속부를 포함하며,
    상기 제1 금속부와 상기 제2 금속부는 상기 하우징의 제1측면 및 상기 제1측면의 좌우에 위치하는 제2 측면과 제3측면의 적어도 일부까지 연장되고,
    상기 제1 금속부 또는 제2 금속부 중 적어도 하나는 상기 무선통신부와 연결되어 RF신호를 송수신하는 이동 단말기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 사이드 케이스는,
    상기 제1 금속부와 상기 제2 금속부 사이에 위치하는 제1 비금속부를 더 포함하며 상기 제1 금속부, 상기 제1 비금속부 및 상기 제2 금속부는 상기 이동 단말기의 두께 방향으로 층상구조를 가지는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 비금속부에 형성된 개구부; 및
    상기 개구부의 내측에 배치되는, 인터페이스, 이어폰 잭 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제1 비금속부의 양단은 상기 제2 금속부 방향으로 꺾여 상기 제2금속부의 양 단부까지 연장되고,
    상기 제2 금속부와 연결되어 RF신호를 송수신하는 급전라인을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 사이드 케이스는,
    상기 제1 금속부와 제2 금속부의 양단을 연결하는 한 쌍의 제3 금속부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 사이드 케이스는
    상기 제1 금속부, 상기 제2 금속부 및 상기 제3 금속부와 이격하여 배치되는 제4 금속부; 및
    상기 제3 금속부와 상기 제4 금속부 사이에 배치되는 제2 비금속부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2 금속부와 연결되어 RF신호를 송수신하는 급전라인;
    상기 제1 금속부와 연결되어 접지하는 제1 접지라인을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 급전라인에서 제1 방향으로 상기 제2 금속부, 상기 제3 금속부, 상기 제1 금속부 및 상기 제1 접지라인까지 길이(L1)와 제2 방향으로 상기 제2 금속부, 상기 제3 금속부, 상기 제1 금속부 및 상기 제1 접지라인까지 길이(L2) 또는 그 2배 에 상응하는 길이의 파장을 가지는 주파수의 신호를 송수신하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 급전라인에서 제1 방향으로 상기 제2 금속부, 상기 제3 금속부, 상기 제1 금속부 및 상기 제1 접지라인까지 길이(L1)와 제2 방향으로 상기 제2 금속부, 상기 제3 금속부, 상기 제1 금속부 및 상기 제1 접지라인까지 길이(L2)의 차이는 10%이내인 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  10. 제7항에 있어서,
    양단이 상기 제2 금속부와 연결되는 도전성 패턴; 및
    상기 도전성 패턴과 상기 도전성 패턴과 연결되어 접지하는 제2 접지라인을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 도전성 패턴은
    상기 리어 케이스의 내측면에 형성된 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 급전라인에서 상기 제2 금속부, 상기 도전성 패턴 및 상기 제2 접지라인까지 길이는 상기 급전라인에서 상기 제2 금속부, 상기 제3 금속부, 상기 제1 금속부 및 상기 제1 접지라인까지 길이에 상응하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 디스플레이부의 배면에 위치하는 금속재질의 미들 프레임을 더 포함하고,
    상기 도전성 패턴 및 상기 제2 접지라인은 상기 미들 프레임의 일부를 절개하여 형성한 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 하우징의 상기 제1 금속부 및 상기 제2 금속부가 형성된 방향에 결합하는 하부유닛; 및
    상기 하부유닛에서 돌출되고 상기 제1 금속부 및 상기 제2 금속부의 이격공간에 삽입되는 배터리를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 제2 금속부와 상기 메인기판 사이를 연결하는 플렉서블 기판을 더포함하고,
    상기 플렉서블 기판은,
    상기 제2 금속부와 연결되어 RF신호를 송수신하는 급전라인;
    상기 제2 금속부와 양단이 접하는 도전성 패턴; 및
    상기 도전성 패턴과 연결되어 접지하는 제2 접지라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 제1 금속부와 상기 제2 금속부는 링형상으로 이동 단말기의 측면 둘레에 연속적으로 형성되고,
    상기 제1 금속부 및 제2 금속부와 연결되어 RF신호를 송수신하는 제1 급전라인 및 제2 급전라인;
    상기 제1 금속부 및 제2 금속부와 연결되어 접지하는 제1 접지라인 및 제2 접지라인을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 무선통신부는 상기 제1 급전라인에서 상기 제1 접지라인 사이의 상기 제1 금속부의 길이 또는 상기 제2 급전라인에서 상기 제2 접지라인 사이의 상기 제2 금속부의 길이에 상응하는 RF신호를 송수신하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 사이드 케이스는,
    상기 제1 금속부와 상기 제2 금속부 사이에 위치하는 링형상의 제1 비금속부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
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